内容正文:
嘉峪关市酒钢三中2025-2026学年第一学期期末考试高三 生物学试卷 A
第I卷(选择题)
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 水体中的污泥富含无机盐,可用于栽培植物。植物从中吸收的磷盐可用于合成( )
A. 蔗糖 B. 脂肪 C. 核苷酸 D. 纤维素
2. 2025年国家持续推进“体重管理年”行动,推动全民健康生活方式转型。下列关于“健康饮食、科学运动”认知正确的是( )
A. 多食富含膳食纤维的食物,能降低患大肠癌的风险
B. 剧烈运动大量出汗后,应大量饮用纯净水补充水分
C. 慢跑等有氧运动能避免肌细胞产生大量酒精和乳酸
D. 空腹运动时体内脂肪等非糖物质可大量转化为糖类
3. 削皮的苹果在空气中放置一段时间后,表面会逐渐变成褐色。因为苹果细胞中的多酚氧化酶(PPO)可催化酚类物质氧化变色。下列关于酶的说法正确的是( )
A. 温度升高会提高反应物分子的动能,反应物具有的能量增加,酶活性增强
B. 探究温度对PPO活性影响实验,酶与底物混合后再置于不同温度水浴处理
C. 探究提取的PPO中是否混有还原糖,可加入斐林试剂直接观察颜色鉴别
D. 未削皮的苹果不变色,是因为果皮阻隔了果肉中的PPO及酚类底物与氧气的接触
4. 苜蓿又名金花菜,关中地区人们常食用其幼嫩的叶和茎。每年的5-6月开花,花朵多为黄色、紫色。苜蓿花叶病毒可通过蚜虫在苜蓿等植物间进行传播。下列叙述正确的是( )
A. 苜蓿花朵颜色艳丽,源于细胞液泡内的花青素
B. 苜蓿根部细胞不含叶绿体,地上部分均含叶绿体
C. 苜蓿细胞和苜蓿花叶病毒都含有核糖体
D. 苜蓿生命活动所需的能量全部来源于线粒体和叶绿体
5. 某市连续多年使用溴氰菊酯杀灭白纹伊蚊,初期效果显著,随用药时间延长,白纹伊蚊的抗药性不断增强。研究发现:①蚊群中天然存在抗药基因(R)和敏感基因(r),不同基因型个体的存活率为RR>Rr>rr;②停用溴氰菊酯后,抗药性个体占比逐年下降;③采用轮替策略(交替使用不同杀虫剂)后,抗药性个体占比增速减缓。下列叙述正确的是( )
A. 溴氰菊酯直接作用于R基因,使抗药基因频率升高
B. 采用杀虫剂轮替策略可有效减缓害虫的抗药性进化
C. 停药后抗药性个体占比下降,说明rr的繁殖能力较强
D. 抗药性增强的实质是种群中r基因突变为R基因的频率增加
6. 两个或两个以上的基因共用一段DNA序列称为重叠基因,这种现象在病毒和原核生物中较为普遍。重叠方式有多种,例如,大基因内包含小基因;前后两个基因首尾重叠,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 重叠基因可以提高碱基利用效率,有效利用遗传信息量
B. 共同序列发生突变不一定导致所有重叠基因的功能改变
C. 基因E和基因F重叠部分所编码的氨基酸序列相同
D. 基因A、E、F的本质区别是碱基对的排列顺序不同
7. 研究者将白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,多数后代为红眼雌蝇和白眼雄蝇,但出现了极少数“例外”的白眼可育雌蝇和红眼不育雄蝇。果蝇异常性染色体组成的性别及育性情况如下表。下列说法错误的是( )
XXY
XXX
XYY
YY
OY
XO
性别
雌性
死亡
雄性
死亡
死亡
雄性
育性
可育
可育
不育
A. 果蝇的红眼与白眼为一对相对性状
B. “例外”的子代白眼雌蝇性染色体组成为XXY
C. 亲代雄蝇减数分裂异常产生“例外”后代
D. 果蝇的性染色体组成异常属于染色体变异
8. 表观遗传和基因突变都可影响生物的性状表现,对二者的深入研究可为育种、医疗、生物工程等领域提供理论依据。下列相关叙述正确的是( )
A. 原癌基因去甲基化和抑癌基因的超甲基化,可导致细胞癌变
B. 碱基类似物通过损伤细胞内的DNA诱导基因突变
C. 航天育种利用太空特殊环境诱导定向突变,且变异类型丰富
D. 突变后的癌基因只能传递给子细胞,无法遗传给后代
9. 高血压是成年人中常见的一种疾病。研究表明,交感神经的过度激活、免疫炎症反应及其相互促进作用是形成高血压的重要机制,而升高的血压反过来也会加重二者,形成三者相互促进的恶性循环,从而造成靶器官损伤。下列有关叙述错误的是( )
A. 交感神经是传出神经,兴奋时可使心跳加快、血管收缩
B. 高血压、交感神经激活以及免疫炎症反应三者之间通过正反馈相互调节
C. 免疫系统与交感神经的相互作用,可通过信号分子与受体特异性结合实现
D. 高血压属于自身免疫病,日常应通过少食用蛋白质降低免疫力缓解症状
10. 在结核菌素试验中,将结核分枝杆菌的纯蛋白衍生物(PPD)注射到人体皮肤内,若受试者曾感染结核分枝杆菌或接种过卡介苗,记忆T细胞受相同抗原刺激迅速增殖分化为辅助性T细胞,辅助性T细胞释放的细胞因子导致局部血管扩张、通透性增加,常出现红肿、硬结等炎症反应。下列叙述正确的是( )
A. 结核菌素试验出现局部红肿是由特定抗体引发的过敏反应
B. 局部血管通透性增加是细胞毒性T细胞裂解靶细胞导致的
C. 可以用结核菌素试验判断接种卡介苗的人是否获得免疫力
D. 清除侵入人体内的结核分枝杆菌只需要细胞免疫就能完成
11. 调查显示,舌尖最爱“辣”,辣其实并不是一种味觉,而是痛觉。辣椒中的辣椒素与口腔热痛感觉神经元的TRPV1受体结合后,会引发一系列生理反应。TRPV1不仅对辣椒素有反应,还能被高温激活。下列叙述正确的是( )
A. “辣到流泪”是辣椒素直接刺激泪腺细胞分泌泪液
B. 吃辣时大汗淋漓同时面色发红只是神经调节的结果
C. “喝冰水解辣”是因为低温可降低TRPV1受体敏感性,减少神经冲动的产生
D. “无辣不欢”可能是辣椒素促进大脑分泌多巴胺提升愉悦感,该过程属于体液调节
12. 科研小组对某玉米地进行了研究,下列有关说法错误的是( )
A. 坡上与坡下玉米地中的生物存在差异,体现了群落的垂直结构
B. 玉米的生态位包括它的出现频率、种群密度、植株高度、种间关系等
C. 调查玉米地范围内各种群分别占据的位置情况属于群落水平的研究
D. 调查玉米地里老鼠的种群密度时,通常采用的方法是标记重捕法
13. 秦岭自然保护区分布有大熊猫、红豆杉等特有物种。曾因过度采伐、人为干扰导致植被破碎化、水土流失严重,生态系统功能退化。近年来通过实施“封山育林、还林还草、乡土物种补植”等修复工程,生态系统逐步恢复稳态。下列叙述正确的是( )
A. 生态系统恢复稳态后,其结构、功能以及物质和能量的收支都将保持恒定
B. 补植红豆杉等乡土植物、保护大熊猫栖息地,遵循了生态工程的自生原理
C. 过度干扰导致生态系统抵抗力稳定性增强,恢复力稳定性减弱
D. 退耕还林还草过程中,该自然保护区的群落演替类型为初生演替
14. 传统中药材铁皮石斛富含某些糖类和生物碱,可以用来提取药物,近年来需求日益增加。利用植物组织培养技术获得试管苗已形成一定规模,有助于解决野生资源短缺问题。下列叙述正确的是( )
A. 进行再分化的培养基不含有机碳源
B. 培养基先分装到锥形瓶,封口后用干热灭菌法灭菌
C. 植物体细胞具有全能性,但生殖细胞不具有全能性
D. 培养基中生长素含量大于细胞分裂素时,有利于诱导愈伤组织生根
15. 下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列相关叙述,正确的是( )
A. 每个B淋巴细胞可产生多种抗体
B. 细胞融合后培养液中只含有杂交瘤细胞
C. 细胞筛选和细胞融合时所用的培养液在成分上有差异
D. 克隆化培养过程中杂交瘤细胞会出现接触抑制的现象
16. 某山区实施退耕还林之后,群落经过数十年的演替发展为树林。下图甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中,优势植物种群数量变化情况。下列说法中错误的是( )
A. 实施退耕还林等措施之后,可增大部分野生动植物种群的环境容纳量
B. 甲、乙、丙之间为竞争关系,第3阶段群落具有明显的垂直分层现象
C. 演替中后一阶段优势物种的兴起,一般会造成前一阶段优势物种的消亡
D. 该过程中,群落的物种丰富度会逐渐提高
第II卷(非选择题)
二、填空题
17. 线粒体和叶绿体是真核生物细胞中的重要细胞器。图1和图2为叶绿体在弱光和强光下变化示意图。图3为线粒体中某种生物膜的部分结构及有氧呼吸某阶段简化示意图。物质跨膜运输时所需的能量可由ATP直接提供,也可借助离子浓度梯度。线粒体内膜上存在一种特定的转运蛋白,称为“丙酮酸转运蛋白”,这个蛋白执行“丙酮酸-氢离子同向转运”,它同时结合一个丙酮酸分子和一个H+。请回答下列问题:
(1)绿色植物中的光合色素分布在叶绿体的______上,光合色素将吸收的光能转化为______中活跃的化学能。
(2)由图1及图2结果推测,叶绿体的CHUP1蛋白缺失后,叶绿体______异常。与正常植株相比,CHUP1蛋白缺失突变体在弱光条件下,对光能的捕获能力______(填“升高”“不变”或“降低”)。
(3)图3表示线粒体的______结构,膜上发生的有氧呼吸某过程将H+由M侧顺浓度梯度转运到N侧,并驱动ATP合成,ATP合成的直接驱动力由______(填“电子放能”或“H+浓度差”)提供。线粒体中的蛋白质P的作用是______。
(4)由图3中可以看出,过程①丙酮酸的跨膜运输方式为______。研究发现,有氧呼吸前两个阶段产生的NADH所携带的电子经电子传递链最终传递给O2.据图分析,O2浓度的降低将______(填“促进”或“抑制”)丙酮酸进入线粒体,原因是______。
18. 科研团队以小鼠为实验材料,探究间歇性禁食(IF)对机体代谢和毛囊再生调节机制,其调控路径如图所示:高脂饮食处理的小鼠经间歇性禁食后,通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质”轴释放皮质醇,皮质醇作用于脂肪细胞引发脂解,产生的游离脂肪酸会诱导毛囊干细胞凋亡,最终导致毛发减少变细。请结合图示和所学知识回答下列问题:
(1)“下丘脑—垂体—肾上腺皮质”的分级调节可以放大皮质醇的调节效应,其生理意义是_______;皮质醇触发脂解使体重下降的过程属于_______(选填“神经”“体液”或“神经-体液”)调节。
(2)间歇性禁食期间,小鼠血糖浓度降低时,胰岛A细胞分泌的_______会增加,该激素通过________,使血糖浓度回升,保障机体能量供应;此外,还有________(至少填出2种)等激素在升高血糖方面与该激素具有协同作用。
(3)据图可知,间歇性禁食对肥胖小鼠毛囊再生具有抑制作用,利用生长状况相同的肥胖小鼠设计实验验证此结论,请写出实验思路:_______。
19. 某XY型雌雄异株植物(含Y染色体即为雄株),叶型有宽叶和窄叶两种类型,仅由X染色体上的1对等位基因(B/b)控制。偶然发现一棵变异植株,其体细胞染色体数目为21条(正常为20条),可正常减数分裂,且配子可育。研究人员进行如下杂交实验:
实验一:窄叶♀与宽叶♂作亲本杂交,F1中♀全为宽叶,♂全为窄叶,F1♀♂杂交,F2中♀♂均为宽叶:窄叶=1∶1
实验二:叶型为相对性状的正常植株甲、乙杂交,子代中窄叶♂占1/4
实验三:取该变异植株与正常窄叶♀杂交,子代♂株中宽叶:窄叶=1∶2,♀株中宽叶:窄叶=2∶1
(1)由实验一可判断,该植物叶型显性性状是__________,判断依据是__________。
(2)实验二中植株甲、乙的基因型是__________。实验三中变异植株基因型是__________。
(3)假设研究人员构建了该植物纯种宽叶雌株的全套单体系(每个单体缺失一条不同的染色体)。写出能证明控制叶型的基因位于X染色体上的实验思路及结果。____________
20. 陕西洋县被誉为“朱鹮之乡”。朱鹮曾广泛分布于东亚地区,后因栖息地破坏等因素濒临灭绝。1981年,科学家在洋县重新发现7只野生朱鹮,并由此开启了漫长的保护之路。经过数十年的努力,通过建立自然保护区、恢复湿地、人工繁育等措施,朱鹮种群数量已恢复至数千只,成为世界濒危物种保护的典范。请回答下列问题:
(1)对濒危动物保护、有害生物防治、渔业上合理捕捞量的确定等,都离不开种群的研究。对朱鹮种群研究的中心问题是种群的___________及其变化规律。
(2)在该自然保护区内,影响朱鹮种群数量密度制约因素包括___________(答出两点即可)。当种群数量达到环境容纳量(K值)时,种群的增长率为___________。
(3)为保护朱鹮,洋县在农业生产中推广“稻-鱼-鳅”生态模式,减少化肥和农药使用。请分析这种模式对朱鹮保护的两点积极意义:①__________;②__________。
(4)朱鹮主要栖息于湿地生态系统,以小鱼、泥鳅、蛙类等为食,朱鹮同化的能量,一部分__________散失;另一部分用于__________。
(5)洋县建立朱鹮自然保护区属于__________(填“就地保护”或“易地保护”)。朱鹮种群数量的增加也为其伴生生物(如其体表的寄生虫、栖息树木等)提供了更多生存机会,这体现了生物多样性的__________价值。
21. 干扰素是一种糖蛋白,有干扰病毒复制的作用,广泛用于治疗病毒感染性疾病,对多种癌症和某些白血病等也有一定的疗效。干扰素α-1b是我国批准生产的第一个基因工程药物。下面图1表示构建基因表达载体时所用的质粒,图2是干扰素α-1b基因两端的碱基序列,表中为常见的几种限制酶及碱基识别序列。回答下列问题:
干扰素α-1b基因
编码链5’-ATGCACAGCTCA……ATACGAAACTGA-3’
模板链3’-TACGTGTCGAGT……TATGCTTTGACT-5’
图2
限制酶
BamHⅠ
EcoRⅠ
HindⅢ
识别序列及切割位点(5’—3’)
G↓GATTC
G↓AATTC
A↓AGCTT
几种限制酶及切割位点
(1)基因工程中常用大肠杆菌作为工程菌,原因是__________(答两点)。
(2)科学家需要用PCR扩增干扰素α-1b基因,该过程实际是在__________中完成的。
A. 细胞核 B. 微量移液器 C. 微量离心管 D. 微量移液器枪头 E. 电泳槽
(3)为了保证干扰素α-1b基因能与质粒正确连接并成功表达,对干扰素α-1b基因扩增前需要设计引物。依据图中相关信息,推测设计的两种引物碱基序列为5’-__________-3’(写出10个碱基)和5’-__________-3’(写出10个碱基)。
(4)将基因表达载体导入大肠杆菌前,一般先用__________(填物质)处理大肠杆菌,然后在含有__________的培养基中筛选得到符合生产要求的大肠杆菌。
(5)为检测干扰素α-1b基因表达情况,可以采用__________方法检测从受体大肠杆菌提取的蛋白质。
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嘉峪关市酒钢三中2025-2026学年第一学期期末考试高三 生物学试卷 A
第I卷(选择题)
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 水体中的污泥富含无机盐,可用于栽培植物。植物从中吸收的磷盐可用于合成( )
A. 蔗糖 B. 脂肪 C. 核苷酸 D. 纤维素
【答案】C
【解析】
【详解】A、蔗糖属于二糖,由葡萄糖和果糖脱水缩合形成,元素组成为C、H、O,不含磷元素,A不符合题意;
B、脂肪由甘油和脂肪酸组成,元素组成为C、H、O,不含磷元素,B不符合题意;
C、核苷酸是核酸的基本组成单位,由含氮碱基、五碳糖和磷酸基团构成,其中磷酸基团含磷元素,植物吸收的磷盐可用于合成核苷酸,C符合题意;
D、纤维素是多糖,由葡萄糖脱水缩合形成,元素组成为C、H、O,不含磷元素,D不符合题意。
故选C。
2. 2025年国家持续推进“体重管理年”行动,推动全民健康生活方式转型。下列关于“健康饮食、科学运动”认知正确的是( )
A. 多食富含膳食纤维的食物,能降低患大肠癌的风险
B. 剧烈运动大量出汗后,应大量饮用纯净水补充水分
C. 慢跑等有氧运动能避免肌细胞产生大量酒精和乳酸
D. 空腹运动时体内脂肪等非糖物质可大量转化为糖类
【答案】A
【解析】
【详解】A、膳食纤维可促进肠道蠕动,减少致癌物质在肠道的滞留时间,从而降低大肠癌发病风险,A正确;
B、剧烈运动大量出汗后,机体丢失大量水分和电解质如Na⁺,若大量饮用纯净水会导致细胞外液渗透压下降,可能引发水中毒,应补充含电解质的运动饮料或淡盐水,B错误;
C、慢跑等有氧运动时,肌细胞主要进行有氧呼吸,产生能量并释放CO₂和水;无氧条件下肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸,但人体细胞不会产生酒精,C错误;
D、空腹运动时,血糖浓度降低,机体可通过糖异生作用将非糖物质(如甘油、氨基酸)转化为葡萄糖,但脂肪不能直接大量转化为糖类,且转化速率受酶活性调控,无法满足"大量转化"的需求,D错误。
故选A。
3. 削皮的苹果在空气中放置一段时间后,表面会逐渐变成褐色。因为苹果细胞中的多酚氧化酶(PPO)可催化酚类物质氧化变色。下列关于酶的说法正确的是( )
A. 温度升高会提高反应物分子的动能,反应物具有的能量增加,酶活性增强
B. 探究温度对PPO活性影响实验,酶与底物混合后再置于不同温度水浴处理
C. 探究提取的PPO中是否混有还原糖,可加入斐林试剂直接观察颜色鉴别
D. 未削皮的苹果不变色,是因为果皮阻隔了果肉中的PPO及酚类底物与氧气的接触
【答案】D
【解析】
【详解】A、温度升高可提高反应物分子动能,但酶多数情况下是蛋白质,温度超过最适温度后,其空间结构可能会被破坏进而造成酶活性降低,A错误;
B、探究温度对酶活性影响的实验中,需先将酶和底物分别保温至目标温度后再混合,以避免混合瞬间发生反应导致数据偏差。若先混合再水浴,反应已在初始温度下进行,无法准确反映目标温度下的活性,B错误;
C、斐林试剂检测还原糖需水浴加热(50-65℃)才能产生砖红色沉淀,直接观察无法显色。若PPO提取物含还原糖,未加热时斐林试剂仅呈蓝色,无法鉴别,C错误;
D、苹果褐变需PPO、酚类底物和氧气三者共存。果皮作为物理屏障,阻止氧气进入果肉,使反应无法进行;削皮后氧气接触果肉,酶促反应发生导致褐变,D正确。
故选D。
4. 苜蓿又名金花菜,关中地区人们常食用其幼嫩的叶和茎。每年的5-6月开花,花朵多为黄色、紫色。苜蓿花叶病毒可通过蚜虫在苜蓿等植物间进行传播。下列叙述正确的是( )
A. 苜蓿花朵颜色艳丽,源于细胞液泡内的花青素
B. 苜蓿根部细胞不含叶绿体,地上部分均含叶绿体
C. 苜蓿细胞和苜蓿花叶病毒都含有核糖体
D. 苜蓿生命活动所需的能量全部来源于线粒体和叶绿体
【答案】A
【解析】
【详解】A、花青素存在于植物细胞的液泡中,是决定花瓣颜色的主要色素,苜蓿花朵呈黄色、紫色与花青素有关,A正确;
B、苜蓿地上部分并非所有细胞均含叶绿体(如表皮细胞、根部以上部分非绿色组织),且幼茎或花中可能存在非光合细胞,B错误;
C、苜蓿花叶病毒无细胞结构,不含核糖体,核糖体仅存在于真核细胞和原核细胞中,C错误;
D、苜蓿细胞可通过细胞质基质进行细胞呼吸供能,并非全部依赖线粒体和叶绿体,D错误。
故选A。
5. 某市连续多年使用溴氰菊酯杀灭白纹伊蚊,初期效果显著,随用药时间延长,白纹伊蚊的抗药性不断增强。研究发现:①蚊群中天然存在抗药基因(R)和敏感基因(r),不同基因型个体的存活率为RR>Rr>rr;②停用溴氰菊酯后,抗药性个体占比逐年下降;③采用轮替策略(交替使用不同杀虫剂)后,抗药性个体占比增速减缓。下列叙述正确的是( )
A. 溴氰菊酯直接作用于R基因,使抗药基因频率升高
B. 采用杀虫剂轮替策略可有效减缓害虫的抗药性进化
C. 停药后抗药性个体占比下降,说明rr的繁殖能力较强
D. 抗药性增强的实质是种群中r基因突变为R基因的频率增加
【答案】B
【解析】
【详解】A、溴氰菊酯作为选择因素,通过自然选择作用于蚊子的表型(抗药性),即淘汰敏感型个体(rr),使抗药基因(R)频率升高,而非直接作用于R基因,A错误;
B、轮替使用不同杀虫剂可施加交替选择压力,减少单一选择压力,避免抗药性快速进化,符合题干中“增速减缓”的描述,B正确;
C、停药后抗药性个体占比下降,可能是无溴氰菊酯作用时,rr个体的竞争力最强,存活率恢复,题干未提及繁殖能力差异,不能推断出rr的繁殖能力较强,C错误;
D、抗药性增强的实质是自然选择使种群中抗药基因(R)的频率增加,而非r基因突变为R基因的频率增加,突变是不定向的,D错误。
故选B。
6. 两个或两个以上的基因共用一段DNA序列称为重叠基因,这种现象在病毒和原核生物中较为普遍。重叠方式有多种,例如,大基因内包含小基因;前后两个基因首尾重叠,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 重叠基因可以提高碱基利用效率,有效利用遗传信息量
B. 共同序列发生突变不一定导致所有重叠基因的功能改变
C. 基因E和基因F重叠部分所编码的氨基酸序列相同
D. 基因A、E、F的本质区别是碱基对的排列顺序不同
【答案】C
【解析】
【详解】A 、重叠基因共用一段 DNA 序列,可在有限的基因组中编码更多基因产物,提高碱基利用效率,有效利用遗传信息量,这是病毒和原核生物适应紧凑基因组的重要方式,A 正确;
B 、共同序列发生突变,若突变位点在不同基因的阅读框架中对应不同密码子,可能只改变其中一个基因的氨基酸序列,导致该基因功能改变,而另一个基因功能不受影响,B 正确;
C 、基因 E 和基因 F 重叠部分的 DNA 序列相同,但二者的阅读框(密码子的读取起始位置或方向)可能不同,编码的氨基酸序列不同,C 错误;
D 、基因 A、E、F 是不同的基因,本质区别是 DNA 分子中碱基对的排列顺序不同,D 正确。
故选 C。
7. 研究者将白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,多数后代为红眼雌蝇和白眼雄蝇,但出现了极少数“例外”的白眼可育雌蝇和红眼不育雄蝇。果蝇异常性染色体组成的性别及育性情况如下表。下列说法错误的是( )
XXY
XXX
XYY
YY
OY
XO
性别
雌性
死亡
雄性
死亡
死亡
雄性
育性
可育
可育
不育
A. 果蝇的红眼与白眼为一对相对性状
B. “例外”的子代白眼雌蝇性染色体组成为XXY
C 亲代雄蝇减数分裂异常产生“例外”后代
D. 果蝇的性染色体组成异常属于染色体变异
【答案】C
【解析】
【详解】A、红眼与白眼是同一性状的不同表现形式,属于相对性状,A正确;
B、白眼雌蝇(XaXaY)的性染色体组成为XXY,由母方未分离的XaXa配子与父方Y结合形成XaXaY,B正确;
C、“例外”后代包括白眼雌蝇(XXY)和红眼雄蝇(XAO),白眼雌蝇(XaXaY)由母方减数分裂异常(XaXa未分离)导致,而红眼雄蝇(XAO)的XA来自父方正常配子,O由母方减数分裂异常(未提供X)导致,因此例外后代由亲代雌果蝇减数分裂异常,C错误;
D、性染色体数目异常(如XXY、XO等)属于染色体数目变异,D正确。
故选C。
8. 表观遗传和基因突变都可影响生物的性状表现,对二者的深入研究可为育种、医疗、生物工程等领域提供理论依据。下列相关叙述正确的是( )
A. 原癌基因的去甲基化和抑癌基因的超甲基化,可导致细胞癌变
B. 碱基类似物通过损伤细胞内的DNA诱导基因突变
C. 航天育种利用太空特殊环境诱导定向突变,且变异类型丰富
D. 突变后的癌基因只能传递给子细胞,无法遗传给后代
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA甲基化会抑制基因的表达,原癌基因去甲基化后会被激活、过度表达,抑癌基因超甲基化后会表达受抑制,二者共同作用会导致细胞癌变,A正确;
B、碱基类似物的作用机制是替代正常碱基参与DNA复制,进而引发碱基配对错误,并非直接损伤DNA,B错误;
C、航天育种利用太空辐射、微重力等诱导基因突变,但突变具有不定向性,并非“定向突变”,C错误;
D、若突变发生在生殖细胞中,癌基因可随生殖细胞遗传给后代;仅发生在体细胞中的突变才只能传递给子细胞,D错误。
故选A。
9. 高血压是成年人中常见的一种疾病。研究表明,交感神经的过度激活、免疫炎症反应及其相互促进作用是形成高血压的重要机制,而升高的血压反过来也会加重二者,形成三者相互促进的恶性循环,从而造成靶器官损伤。下列有关叙述错误的是( )
A. 交感神经是传出神经,兴奋时可使心跳加快、血管收缩
B. 高血压、交感神经激活以及免疫炎症反应三者之间通过正反馈相互调节
C. 免疫系统与交感神经的相互作用,可通过信号分子与受体特异性结合实现
D. 高血压属于自身免疫病,日常应通过少食用蛋白质降低免疫力缓解症状
【答案】D
【解析】
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势;当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势。
【详解】A、交感神经的主要功能是使心跳加快,皮肤及内脏血管收缩,冠状动脉扩张,血压上升,支气管舒张,A正确;
B、由题意可知,高血压、交感神经激活以及免疫炎症反应三者相互促进,升高的血压反过来也会加重二者成三者相互促进的恶性循环,为正反馈相互调节,B正确;
C、免疫系统产生的细胞因子等信号分子、神经系统产生的神经递质信号分子,可通过分别与相应受体特异性结合,实现免疫系统与交感神经的相互作用,C正确;
D、高血压也属于自身免疫病,可通过服用相关药物等进行治疗,不能通过少食用蛋白质降低免疫力来缓解症状,D错误。
故选D。
10. 在结核菌素试验中,将结核分枝杆菌的纯蛋白衍生物(PPD)注射到人体皮肤内,若受试者曾感染结核分枝杆菌或接种过卡介苗,记忆T细胞受相同抗原刺激迅速增殖分化为辅助性T细胞,辅助性T细胞释放的细胞因子导致局部血管扩张、通透性增加,常出现红肿、硬结等炎症反应。下列叙述正确的是( )
A. 结核菌素试验出现局部红肿是由特定抗体引发的过敏反应
B. 局部血管通透性增加是细胞毒性T细胞裂解靶细胞导致的
C. 可以用结核菌素试验判断接种卡介苗的人是否获得免疫力
D. 清除侵入人体内的结核分枝杆菌只需要细胞免疫就能完成
【答案】C
【解析】
【详解】A、结核菌素试验出现的红肿是细胞免疫(迟发型超敏反应)引发的炎症反应,由辅助性T细胞释放的细胞因子介导,与抗体引发的过敏反应无关,A错误:
B、局部血管通透性增加是辅助性T细胞释放的细胞因子(如淋巴因子)作用的结果,而细胞毒性T细胞主要参与裂解被病原体感染的靶细胞,与此过程无关,B错误;
C、结核菌素试验通过检测机体对PPD的特异性细胞免疫反应,可判断受试者是否因感染或接种卡介苗而建立了免疫记忆(即获得免疫力),C正确;
D、清除胞内寄生菌(如结核分枝杆菌)需细胞免疫(激活细胞毒性T细胞裂解靶细胞)和体液免疫(抗体中和游离病原体)共同参与,并非仅靠细胞免疫,D错误。
故选C。
11. 调查显示,舌尖最爱“辣”,辣其实并不是一种味觉,而是痛觉。辣椒中的辣椒素与口腔热痛感觉神经元的TRPV1受体结合后,会引发一系列生理反应。TRPV1不仅对辣椒素有反应,还能被高温激活。下列叙述正确的是( )
A. “辣到流泪”是辣椒素直接刺激泪腺细胞分泌泪液
B. 吃辣时大汗淋漓同时面色发红只是神经调节的结果
C. “喝冰水解辣”是因为低温可降低TRPV1受体敏感性,减少神经冲动的产生
D. “无辣不欢”可能是辣椒素促进大脑分泌多巴胺提升愉悦感,该过程属于体液调节
【答案】C
【解析】
【详解】A、辣椒素通过激活口腔热痛感觉神经元上的TRPV1受体引发神经反射,泪腺分泌泪液属于反射弧中的效应器反应,并非辣椒素直接刺激泪腺细胞,A错误;
B、吃辣时大汗淋漓(汗腺分泌)和面色发红(血管扩张)是下丘脑体温调节中枢通过神经-体液调节的结果,涉及交感神经兴奋及肾上腺素等激素参与,B错误;
C、TRPV1受体可被高温激活,低温则降低其敏感性,减少动作电位产生,从而减弱痛觉信号传递,C正确;
D、辣椒素促进大脑分泌多巴胺属于神经递质调节(神经调节),多巴胺是神经递质而非激素,体液调节主要指激素等经体液的调节方式,D错误。
故选C。
12. 科研小组对某玉米地进行了研究,下列有关说法错误的是( )
A. 坡上与坡下玉米地中的生物存在差异,体现了群落的垂直结构
B. 玉米的生态位包括它的出现频率、种群密度、植株高度、种间关系等
C. 调查玉米地范围内各种群分别占据的位置情况属于群落水平的研究
D. 调查玉米地里老鼠的种群密度时,通常采用的方法是标记重捕法
【答案】A
【解析】
【分析】1、群落水平上研究的问题不仅是群落的丰富度,还有群落中的优势种、种间关系、空间结构范围和边界以及群落演替等。
2、群落垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象。水平结构指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。 原因:由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,它们常呈镶嵌分布。
【详解】A、坡上与坡下玉米地的生物存在差异,属于水平方向上地形的变化引起的, 体现了群落的水平结构,A错误;
B、研究植物(如玉米)的生态位,通常要研究它在某区域内的出现频率、种群密度、植株高度、种间关系等,B正确;
C、调查玉米地范围内各种群分别占据的位置情况,叫做生态位,属于群落水平的研究,C正确;
D、老鼠活动能力强,活动范围大,调查其种群密度,常采用标记重捕法,D正确。
故选A。
13. 秦岭自然保护区分布有大熊猫、红豆杉等特有物种。曾因过度采伐、人为干扰导致植被破碎化、水土流失严重,生态系统功能退化。近年来通过实施“封山育林、还林还草、乡土物种补植”等修复工程,生态系统逐步恢复稳态。下列叙述正确的是( )
A. 生态系统恢复稳态后,其结构、功能以及物质和能量的收支都将保持恒定
B. 补植红豆杉等乡土植物、保护大熊猫栖息地,遵循了生态工程的自生原理
C. 过度干扰导致生态系统抵抗力稳定性增强,恢复力稳定性减弱
D. 退耕还林还草过程中,该自然保护区的群落演替类型为初生演替
【答案】B
【解析】
【详解】A、生态系统恢复稳态后,其结构和功能处于动态平衡,但物质循环和能量流动仍存在波动(如季节变化),并非保持恒定,A错误;
B、补植乡土物种(如红豆杉)可增强生物多样性,保护大熊猫栖息地能维持食物网完整性,二者均通过提升系统自我调节能力实现生态修复,符合自生原理,B正确;
C、过度干扰导致植被破坏、生物多样性下降,生态系统抵抗力稳定性减弱,恢复力稳定性增强,C错误;
D、退耕还林还草是在原有植被破坏但土壤条件基本保留的基础上进行的演替,属于次生演替,初生演替的起点是一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方,D错误。
故选B。
14. 传统中药材铁皮石斛富含某些糖类和生物碱,可以用来提取药物,近年来需求日益增加。利用植物组织培养技术获得试管苗已形成一定规模,有助于解决野生资源短缺问题。下列叙述正确的是( )
A. 进行再分化的培养基不含有机碳源
B. 培养基先分装到锥形瓶,封口后用干热灭菌法灭菌
C. 植物体细胞具有全能性,但生殖细胞不具有全能性
D. 培养基中生长素含量大于细胞分裂素时,有利于诱导愈伤组织生根
【答案】D
【解析】
【详解】A、植物组织培养中,再分化阶段培养基需添加有机碳源(如蔗糖)作为能量来源,A错误;
B、培养基灭菌应采用高压蒸汽灭菌法(湿热灭菌),干热灭菌仅适用于玻璃器皿等耐高温干燥物品,B错误;
C、植物体细胞和生殖细胞(如花粉)均具有全能性,均可通过组织培养发育成完整植株,C错误;
D、生长素与细胞分裂素的比例调控器官分化:生长素含量高于细胞分裂素时,促进生根;细胞分裂素含量较高时,促进生芽。该选项描述符合激素调控原理,D正确。
故选D。
15. 下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列相关叙述,正确的是( )
A. 每个B淋巴细胞可产生多种抗体
B. 细胞融合后培养液中只含有杂交瘤细胞
C. 细胞筛选和细胞融合时所用的培养液在成分上有差异
D. 克隆化培养过程中杂交瘤细胞会出现接触抑制的现象
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、抗体是由浆细胞产生,浆细胞是由B细胞或记忆细胞经抗原刺激产生的,只能产生针对该抗原的抗体,一种浆细胞只能产生一种抗体,A错误;
B、细胞融合后,培养液中存在多种细胞,包括未融合的脾 B 淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、脾 B 淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞以及杂交瘤细胞,并非只含有杂交瘤细胞,B错误;
C、细胞筛选时获得杂交瘤细胞需要在选择培养基上筛选,细胞融合时所用的培养液需要再加入诱导剂,两者的成分上有差异,C正确;
D、杂交瘤细胞具有无限增殖的特点,无接触抑制现象,因此该细胞克隆化培养过程中不会出现接触抑制,D错误。
故选C。
16. 某山区实施退耕还林之后,群落经过数十年的演替发展为树林。下图甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中,优势植物种群数量变化情况。下列说法中错误的是( )
A. 实施退耕还林等措施之后,可增大部分野生动植物种群的环境容纳量
B. 甲、乙、丙之间为竞争关系,第3阶段群落具有明显的垂直分层现象
C. 演替中后一阶段优势物种的兴起,一般会造成前一阶段优势物种的消亡
D. 该过程中,群落的物种丰富度会逐渐提高
【答案】C
【解析】
【详解】A、由题干可知,山区实施退耕还林之后,群落主要由原来较单纯的农作物,经过数十年的演替发展为树林,可增大部分野生动植物种群的环境容纳量,A正确;
B、甲、乙、丙之间有重复的生态位,所以有竞争关系,第3阶段群落具有明显的垂直分层现象,B正确;
C、退耕还林后群落一般会有以下发展:低矮的草本藤本植物 ---中等高度的草本乔木灌木---高大的乔木植物。在这个演替过程中,只有谁更占优势,而没有谁灭绝谁的问题,C错误;
D、演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,稳定性越来越高,生物种类越来越多,群落的结构越来越复杂,D正确。
故选C。
第II卷(非选择题)
二、填空题
17. 线粒体和叶绿体是真核生物细胞中的重要细胞器。图1和图2为叶绿体在弱光和强光下变化示意图。图3为线粒体中某种生物膜的部分结构及有氧呼吸某阶段简化示意图。物质跨膜运输时所需的能量可由ATP直接提供,也可借助离子浓度梯度。线粒体内膜上存在一种特定的转运蛋白,称为“丙酮酸转运蛋白”,这个蛋白执行“丙酮酸-氢离子同向转运”,它同时结合一个丙酮酸分子和一个H+。请回答下列问题:
(1)绿色植物中的光合色素分布在叶绿体的______上,光合色素将吸收的光能转化为______中活跃的化学能。
(2)由图1及图2结果推测,叶绿体的CHUP1蛋白缺失后,叶绿体______异常。与正常植株相比,CHUP1蛋白缺失突变体在弱光条件下,对光能的捕获能力______(填“升高”“不变”或“降低”)。
(3)图3表示线粒体的______结构,膜上发生的有氧呼吸某过程将H+由M侧顺浓度梯度转运到N侧,并驱动ATP合成,ATP合成的直接驱动力由______(填“电子放能”或“H+浓度差”)提供。线粒体中的蛋白质P的作用是______。
(4)由图3中可以看出,过程①丙酮酸的跨膜运输方式为______。研究发现,有氧呼吸前两个阶段产生的NADH所携带的电子经电子传递链最终传递给O2.据图分析,O2浓度的降低将______(填“促进”或“抑制”)丙酮酸进入线粒体,原因是______。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. ATP和NADPH
(2) ①. 叶绿体的定位 ②. 降低
(3) ①. 内膜 ②. H+浓度差 ③. 运输H+和合成ATP
(4) ①. 主动运输 ②. 抑制 ③. 丙酮酸通过线粒体内膜时需借助膜两侧建立的H+浓度梯度,而O2浓度的降低不利于膜两侧H+浓度梯度的建立
【解析】
【分析】有氧呼吸可以概括为三个阶段,第一个阶段是葡萄糖分解产生丙酮酸和少量[H],并释放出少量能量,场所是在细胞质基质中,第二个阶段是丙酮酸和水分解产生二氧化碳和[H],并释放少量能量,场所是线粒体基质,第三个阶段是[H]和氧气结合生成水,释放出大量能量,场所是线粒体内膜。无氧呼吸的第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同,第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。
【小问1详解】
绿色植物中的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,在光反应阶段,光合色素将吸收的光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。
【小问2详解】
由图1及图2结果可知,随光照强度的变化,叶绿体位置会发生改变,当CHUP1蛋白缺失后,叶绿体在弱光和强光下的位置不变,所以叶绿体的CHUP1蛋白缺失后,叶绿体的定位出现异常。从图1和图2对比来看,正常植株在弱光条件下,叶绿体会汇集到细胞顶面,能最大限度地吸收光能,保证高效率的光合作用,而CHUP1蛋白缺失突变体在弱光下叶绿体定位异常,不能很好地汇集到细胞顶面来高效吸收光能,所以相对正常植株而言,在弱光条件下,CHUP1蛋白缺失突变体对光能捕获能力降低。
【小问3详解】
图3中能进行有氧呼吸过程中ATP的合成,且有丙酮酸转运蛋白,所以表示线粒体的内膜结构。膜上发生的有氧呼吸某过程将H+由M侧顺浓度梯度转运到N侧,并驱动ATP合成,ATP合成的直接驱动力由H+浓度差提供。线粒体中的蛋白质P可以运输H+,同时催化ADP和Pi合成ATP,所以线粒体中的蛋白质P的作用是运输H+和合成ATP。
【小问4详解】
由图3可知,过程①丙酮酸的跨膜运输需要借助丙酮酸转运蛋白,且借助H+浓度梯度,所以其跨膜运输方式为主动运输。有氧呼吸前两个阶段产生的NADH所携带的电子经电子传递链最终传递给O2,而O2浓度的降低不利于膜两侧H+浓度梯度的建立,但丙酮酸通过线粒体内膜时需借助膜两侧建立的H+浓度梯度,因此O2浓度的降低将抑制丙酮酸进入线粒体,原因是丙酮酸通过线粒体内膜时需借助膜两侧建立的H+浓度梯度,而O2浓度的降低不利于膜两侧H+浓度梯度的建立。
18. 科研团队以小鼠为实验材料,探究间歇性禁食(IF)对机体代谢和毛囊再生的调节机制,其调控路径如图所示:高脂饮食处理的小鼠经间歇性禁食后,通过“下丘脑—垂体—肾上腺皮质”轴释放皮质醇,皮质醇作用于脂肪细胞引发脂解,产生的游离脂肪酸会诱导毛囊干细胞凋亡,最终导致毛发减少变细。请结合图示和所学知识回答下列问题:
(1)“下丘脑—垂体—肾上腺皮质”的分级调节可以放大皮质醇的调节效应,其生理意义是_______;皮质醇触发脂解使体重下降的过程属于_______(选填“神经”“体液”或“神经-体液”)调节。
(2)间歇性禁食期间,小鼠血糖浓度降低时,胰岛A细胞分泌的_______会增加,该激素通过________,使血糖浓度回升,保障机体能量供应;此外,还有________(至少填出2种)等激素在升高血糖方面与该激素具有协同作用。
(3)据图可知,间歇性禁食对肥胖小鼠毛囊再生具有抑制作用,利用生长状况相同的肥胖小鼠设计实验验证此结论,请写出实验思路:_______。
【答案】(1) ①. 形成多级反馈调节,实现对皮质醇分泌的精细调控 ②. 体液
(2) ①. 胰高血糖素 ②. 促进肝糖原分解和非糖物质转化葡萄糖 ③. 肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素(任答2点)
(3)将肥胖小鼠随机均分成两组,分别进行正常饮食和间歇性禁食处理,一段时间后测定两组小鼠毛发变化情况/毛囊干细胞数量,进行比较
【解析】
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在这种分层调控,称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
【小问1详解】
分级调节通过下丘脑→垂体→肾上腺皮质的信号逐级传递,能将初始的微量调控信号放大,形成多级反馈调节,实现对皮质醇分泌的精细调控,同时结合反馈调节,让皮质醇的分泌量更贴合机体的生理需求。该过程仅依靠皮质醇通过体液运输作用于脂肪细胞,未涉及神经信号的直接参与,属于体液调节。
【小问2详解】
血糖降低时,胰岛A细胞分泌胰高血糖素,是升高血糖的关键激素。胰高血糖素的主要靶器官是肝脏,通过促进肝糖原分解、非糖物质(如脂肪、氨基酸)转化为葡萄糖,提升血糖浓度。
【小问3详解】
欲通过实验验证“间歇性禁食对毛囊再生具有抑制作用”,自变量是饮食方式不同,因变量是毛发的生长状况。依据实验设计遵循的对照原则和单一变量原则可知该实验思路为:将肥胖模型小鼠随机均分成两组,分别进行正常饮食和间歇性禁食处理,一段时间后测定两组小鼠毛发变化情况/毛囊干细胞数量(游离脂肪酸的变化量),进行比较。若对照组小鼠的毛发恢复如初,而实验组小鼠仅有部分区域的毛发恢复,且毛发稀疏,即可证明“间歇性禁食对毛囊再生具有抑制作用”。
19. 某XY型雌雄异株植物(含Y染色体即为雄株),叶型有宽叶和窄叶两种类型,仅由X染色体上的1对等位基因(B/b)控制。偶然发现一棵变异植株,其体细胞染色体数目为21条(正常为20条),可正常减数分裂,且配子可育。研究人员进行如下杂交实验:
实验一:窄叶♀与宽叶♂作亲本杂交,F1中♀全为宽叶,♂全为窄叶,F1♀♂杂交,F2中♀♂均为宽叶:窄叶=1∶1
实验二:叶型为相对性状的正常植株甲、乙杂交,子代中窄叶♂占1/4
实验三:取该变异植株与正常窄叶♀杂交,子代♂株中宽叶:窄叶=1∶2,♀株中宽叶:窄叶=2∶1
(1)由实验一可判断,该植物叶型的显性性状是__________,判断依据是__________。
(2)实验二中植株甲、乙的基因型是__________。实验三中变异植株基因型是__________。
(3)假设研究人员构建了该植物纯种宽叶雌株的全套单体系(每个单体缺失一条不同的染色体)。写出能证明控制叶型的基因位于X染色体上的实验思路及结果。____________
【答案】(1) ①. 宽叶 ②. F₁中♂全为窄叶,说明亲本窄♀只产生一种X配子,与亲本♂产生的X配子形成子代♀全为宽,说明宽为显性
(2) ①. XBXb和 XbY ②. XBXbY
(3)思路:选X染色体宽叶单体雌株与正常窄叶雄株杂交,观察子代雌株叶型 结果:子代雌株窄叶占1/2
【解析】
【分析】1、显隐性性状的判断:根据杂交实验中子代的表现型(如正反交结果)判断显性性状,理解伴X遗传中雌雄个体的基因型与表现型对应关系。
2、基因型的推导:结合实验结果(子代中窄叶♂的比例)推导亲本基因型,区分常染色体遗传与伴X遗传的差异。
3、染色体变异的影响:变异植株染色体数目为21条(多一条 X 染色体),根据杂交子代的表现型比例推导其基因型。
4、基因定位的实验设计:利用单体系(缺失一条染色体)进行杂交实验,根据子代表现型判断基因是否位于X染色体上。
【小问1详解】
实验一中,窄叶♀与宽叶♂杂交,F₁中♂全为窄叶,说明亲本窄叶♀只产生一种Xᵇ配子,与亲本宽叶♂产生的 Xᴮ配子结合,子代♀全为宽叶,证明宽叶为显性。
【小问2详解】
叶型由X染色体上的B/b控制,实验二子代中窄叶♂(XᵇY)占1/4,亲本为叶型相对性状的正常植株,推测亲本基因型为XᴮXᵇ(宽叶♀)和XᵇY(窄叶♂),XᴮXᵇ产生 Xᴮ、Xᵇ两种配子,XᵇY 产生 Xᵇ、Y 两种配子,子代窄叶♂(XᵇY)比例为 1/2(母本Xᵇ)×1/2(父本Y)=1/4,符合实验结果。变异植株染色体为21条(多一条X),与正常窄叶♀(XᵇXᵇ)杂交,子代♂中宽叶:窄叶=1:2,♀中宽叶:窄叶=2:1,推测变异植株基因型为XᴮXᵇY,产生的配子类型及比例为 Xᴮ:Xᵇ:XᴮY:XᵇY:XY:XᴮXᵇ=1:2:1:2:1:1,与Xᵇ配子结合后,子代基因型及表现型符合实验比例。
【小问3详解】
实验思路:选X染色体宽叶单体雌株(缺失一条X染色体,基因型为XᴮO)与正常窄叶雄株(XᵇY)杂交,观察子代雌株的叶型。
实验结果:若控制叶型的基因位于X染色体上,XᴮO产生Xᴮ和O两种配子,XᵇY产生Xᵇ和Y两种配子,子代雌株基因型为XᴮXᵇ(宽叶)和XᵇO(窄叶),因此子代雌株窄叶占1/2;若基因不在X染色体上,子代雌株应全为宽叶,可证明基因位于X染色体上。
20. 陕西洋县被誉为“朱鹮之乡”。朱鹮曾广泛分布于东亚地区,后因栖息地破坏等因素濒临灭绝。1981年,科学家在洋县重新发现7只野生朱鹮,并由此开启了漫长的保护之路。经过数十年的努力,通过建立自然保护区、恢复湿地、人工繁育等措施,朱鹮种群数量已恢复至数千只,成为世界濒危物种保护的典范。请回答下列问题:
(1)对濒危动物保护、有害生物防治、渔业上合理捕捞量的确定等,都离不开种群的研究。对朱鹮种群研究的中心问题是种群的___________及其变化规律。
(2)在该自然保护区内,影响朱鹮种群数量的密度制约因素包括___________(答出两点即可)。当种群数量达到环境容纳量(K值)时,种群的增长率为___________。
(3)为保护朱鹮,洋县在农业生产中推广“稻-鱼-鳅”生态模式,减少化肥和农药使用。请分析这种模式对朱鹮保护的两点积极意义:①__________;②__________。
(4)朱鹮主要栖息于湿地生态系统,以小鱼、泥鳅、蛙类等为食,朱鹮同化的能量,一部分__________散失;另一部分用于__________。
(5)洋县建立朱鹮自然保护区属于__________(填“就地保护”或“易地保护”)。朱鹮种群数量的增加也为其伴生生物(如其体表的寄生虫、栖息树木等)提供了更多生存机会,这体现了生物多样性的__________价值。
【答案】(1)数量特征
(2) ①. 食物、天敌(寄生、种内竞争、种间竞争)等 ②.
(3) ①. 减少了水体和土壤的污染,为朱鹮提供了更清洁、安全的栖息环境 ②. “稻-鱼-鳅”模式增加了生态系统的生物种类和复杂性,为朱鹮提供了更丰富、稳定的食物来源
(4) ①. 通过呼吸作用以热能形式 ②. (自身)生长、发育和繁殖等生命活动
(5) ①. 就地保护 ②. 间接
【解析】
【分析】1、环境容纳量又称K值,其含义是在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。
2、生物多样性的价值有潜在价值(目前人类尚不清楚)、间接价值(对生态系统起到重要调节功能)和直接价值(对人类有实用意义和非实用意义)。
3、生物多样性的保护:就地保护(建立自然保护区)、易地保护(建立动物园、植物园),就地保护是保护物种多样性最为有效的措施,易地保护是就地保护的补充,它为行将灭绝的物种提供了最后的生存机会。
【小问1详解】
种群研究的核心问题是种群的数量特征及其变化规律。只有明确朱鹮种群的数量特征(种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例),才能制定针对性的保护措施(如人工繁育提高出生率等)。
【小问2详解】
密度制约因素是指影响程度随种群密度变化而变化的因素,通常与种群内个体的竞争、天敌捕食、资源争夺等相关。对于朱鹮而言,食物(小鱼、泥鳅等)的数量会随朱鹮种群密度增加而竞争加剧,天敌(如猛禽)的捕食压力也会随朱鹮密度升高而增大,这些均属于密度制约因素;此外,朱鹮个体间的种内竞争(争夺栖息地、食物)、体表寄生虫的寄生等也属于此类因素。当种群数量达到K值时,种群的出生率等于死亡率,因此种群增长率为0,种群数量保持相对稳定。
【小问3详解】
①“稻-鱼-鳅”生态模式减少化肥和农药使用,可避免化肥残留导致的水体富营养化、农药对土壤和水源的污染,从而为朱鹮提供清洁的湿地栖息环境,减少污染物对朱鹮的毒害(如避免朱鹮捕食被农药污染的小鱼)。
②该模式中,水稻、鱼类、泥鳅等生物构成复杂的食物网,增加了生态系统的生物多样性和稳定性,不仅能为朱鹮提供更丰富的食物来源(小鱼、泥鳅等),还能避免单一食物短缺对朱鹮种群的影响,保障食物供应的稳定性。
【小问4详解】
生态系统中,生物同化的能量去向有两个途径:一部分通过呼吸作用分解,以热能的形式散失;另一部分用于自身的生长、发育和繁殖。
【小问5详解】
就地保护是指在生物的原生栖息地建立自然保护区、风景名胜区等,保护生物及其生存的生态环境,洋县建立朱鹮自然保护区,是在朱鹮的天然栖息地开展保护,属于就地保护。生物多样性的间接价值是指对生态系统的调节作用,如维持生态平衡、净化环境、为其他生物提供生存条件等。朱鹮种群数量增加,为其伴生生物(寄生虫、栖息树木等)提供更多生存机会,维持了湿地生态系统的稳定性,体现了生物多样性的间接价值。
21. 干扰素是一种糖蛋白,有干扰病毒复制的作用,广泛用于治疗病毒感染性疾病,对多种癌症和某些白血病等也有一定的疗效。干扰素α-1b是我国批准生产的第一个基因工程药物。下面图1表示构建基因表达载体时所用的质粒,图2是干扰素α-1b基因两端的碱基序列,表中为常见的几种限制酶及碱基识别序列。回答下列问题:
干扰素α-1b基因
编码链5’-ATGCACAGCTCA……ATACGAAACTGA-3’
模板链3’-TACGTGTCGAGT……TATGCTTTGACT-5’
图2
限制酶
BamHⅠ
EcoRⅠ
HindⅢ
识别序列及切割位点(5’—3’)
G↓GATTC
G↓AATTC
A↓AGCTT
几种限制酶及切割位点
(1)基因工程中常用大肠杆菌作为工程菌,原因是__________(答两点)。
(2)科学家需要用PCR扩增干扰素α-1b基因,该过程实际是在__________中完成。
A. 细胞核 B. 微量移液器 C. 微量离心管 D. 微量移液器枪头 E. 电泳槽
(3)为了保证干扰素α-1b基因能与质粒正确连接并成功表达,对干扰素α-1b基因扩增前需要设计引物。依据图中相关信息,推测设计的两种引物碱基序列为5’-__________-3’(写出10个碱基)和5’-__________-3’(写出10个碱基)。
(4)将基因表达载体导入大肠杆菌前,一般先用__________(填物质)处理大肠杆菌,然后在含有__________的培养基中筛选得到符合生产要求的大肠杆菌。
(5)为检测干扰素α-1b基因的表达情况,可以采用__________方法检测从受体大肠杆菌提取的蛋白质。
【答案】(1)结构简单、繁殖速度快、易培养 (2)C
(3) ① AAGCTTATGC ②. GAATTCTCAG
(4) ①. Ca2+ ②. 氨苄青霉素
(5)抗原-抗体杂交
【解析】
【分析】1、大肠杆菌作为工程菌的优势:结构简单、繁殖快、培养难度小。
2、PCR 技术: PCR 反应在体外进行,需在微量离心管中加入模板 DNA、引物、Taq 酶等试剂,通过 PCR 仪控制温度循环。
3、引物设计与限制酶的使用:根据质粒的限制酶切割位点(EcoRⅠ、HindⅢ)和目的基因序列,设计含限制酶识别序列的引物,确保目的基因与质粒正确连接。
4、转化与筛选:感受态细胞的制备(Ca2+处理),利用标记基因(氨苄青霉素抗性基因)筛选含重组质粒的大肠杆菌。5.目的基因表达的检测。
【小问1详解】
基因工程中常用大肠杆菌作为工程菌,原因是其结构简单(原核生物,无复杂细胞器)、繁殖速度快(20-30 分钟一代)、易培养(培养基成分简单),能快速大量生产目的产物。
【小问2详解】
PCR是体外扩增DNA的技术,需在微量离心管中加入反应体系(模板DNA、引物、dNTP、Taq酶等),通过 PCR仪控制变性、退火、延伸温度。细胞核是体内DNA复制的场所,微量移液器用于移液,枪头是移液工具,电泳槽用于DNA分离,均不参与PCR反应过程,C正确,ABDE错误。
故选C。
【小问3详解】
为使目的基因与质粒连接,引物需含质粒上的限制酶识别序列(EcoRⅠ:G↓AATTC;HindⅢ:A↓AGCTT)。上游引物结合目的基因模板链的5’端,模板链3’端起始序列为“TACGTGTCGAGT……”,编码链5’端为 “ATGCACAGCTCA……”,需添加HindⅢ识别序列(AAGCTT),故上游引物为5’-AAGCTTATGC-3’(10个碱基);下游引物结合编码链的3’端,编码链3’端序列为“……ATACGAAACTGA”,需添加EcoRⅠ识别序列(GAATTC),故下游引物为5’-GAATTCTCAG-3’(10个碱基)。
【小问4详解】
将基因表达载体导入大肠杆菌前,用Ca2+处理大肠杆菌,使其细胞膜通透性改变,成为感受态细胞,质粒含氨苄青霉素抗性基因(标记基因),不含重组质粒的大肠杆菌对氨苄青霉素敏感,因此在含氨苄青霉素的培养基中筛选,存活的菌落即为含重组质粒的大肠杆菌。
【小问5详解】
检测干扰素α-1b基因的表达产物(蛋白质),采用抗原-抗体杂交方法,用特异性抗干扰素α-1b的抗体与提取的蛋白质反应,若出现杂交带,说明目的基因已成功表达。
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