内容正文:
定远育才学校2025-2026学年高三上学期1月月考
生物试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单选题:本大题共15小题,每小题3分,共45分。
1. 进入冬季,呼吸道传染病进入高发季节,肺炎支原体、流感病毒等是急性呼吸道感染的常见病原体,多引起发热、咳嗽等症状。研究发现,club细胞分泌蛋白16(CC16)是呼吸道上皮club细胞最主要的分泌蛋白之一,CC16可作为肺部疾病中肺上皮损伤的生物标志物。下列相关叙述错误的是( )
A. CC16最初在核糖体内合成,再依次经过内质网、高尔基体进行折叠、修饰
B. CC16运输和分泌的过程体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点
C. 研究CC16合成和分泌的过程时,只能用35S标记的氨基酸培养club细胞
D. 囊泡运输CC16的过程中会发生生物膜的融合和生物膜成分的更新
2. 和是植物利用的主要无机氮源, 的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动, 的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A. 通过AMTs进入细胞消耗能量直接来自ATP
B. 通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C. 铵毒发生后,增加细胞外的会加重铵毒
D. 载体蛋白NRT1.1转运和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
3. 紫外线照射大肠杆菌会使其DNA形成胸腺嘧啶二聚体(T-T)而损伤DNA.重组修复是DNA修复机制之一,即双链DNA中的一条链发生损伤,损伤DNA进行复制时,由于损伤部位不能成为模板使子链产生缺口,通过分子重组从未损伤母链的对应部位切出相应的部分将缺口填满,母链缺口在酶的作用下完成修补。若干代以后,损伤的DNA链逐渐被“稀释”,最后不影响正常的生理过程,损伤也就得到了修复。下列说法错误是( )
A. 碱基类似物诱发基因突变的机理与紫外线的作用不同
B. DNA损伤会使其空间结构改变,影响DNA的复制和转录
C. DNA聚合酶和DNA连接酶在修复母链缺口中所起的作用不同
D. 用H3标记的核苷酸培养,损伤DNA重组修复n代后被标记单链数为2n+1-2
4. 某些动物依靠嗅觉发现食物、识别领地和感受危险。动物基因组中含有大量嗅觉受体基因。据资料报道,人类基因组中有38个编码嗅觉受体的基因和414个假基因(无功能基因)。小鼠基因组中有1037个编码嗅觉受体的基因和354个假基因。基因组比对结果显示,人类和小鼠嗅觉受体基因数目的差异是由于二者发生进化分支后,人类出现大量的假基因,而小鼠的嗅觉受体基因明显增加。下列叙述错误的是( )
A. 基因突变是产生嗅觉受体基因多样性的原因之一
B. 嗅觉受体基因的碱基突变频率与嗅觉受体蛋白的氨基酸改变频率相同
C. 嗅觉受体基因的多样性是群体中不同个体间嗅觉能力差异的遗传基础
D. 小鼠敏锐嗅觉的形成是长期进化过程中定向选择的结果
5. 下图表示人体过敏反应发生的基本过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中包含细胞免疫过程和体液免疫过程
B. 细胞①和细胞②分别在骨髓和胸腺中成熟
C 细胞③和细胞④分别指浆细胞和记忆细胞
D. 用药物抑制致敏细胞释放生物活性介质可缓解过敏症状
6. 某些植物主根的根尖能抑制侧根生长,存在顶端优势。研究人员以莴苣幼苗为材料进行实验,发现以适宜浓度的萘乙酸(NAA)处理根部、切除主根根尖均可促进侧根原基发育为侧根。测量不同处理条件下莴苣幼苗主根中内源IAA 含量变化,实验结果如下图。根据图中信息能得出的结论是( )
A. 低浓度NAA促进侧根生长,高浓度 NAA 抑制侧根生长
B. NAA 处理后,通过增加主根中内源IAA含量解除顶端优势
C 切除主根根尖使侧根原基IAA 浓度降低,从而解除顶端优势
D. 施加外源NAA 和切除主根根尖对侧根原基发育有协同作用
7. 千年秀林、蓝绿交织的白洋淀是雄安新区的标志性名片。经过两年的努力,雄安新区已退耕还林17万亩。通过引水、合理引种等措施,白洋淀短期内出现物种比较丰富的湿地生物群落。白洋淀又见碧水蓝天的美景,雄安人用实际行动诠释了绿水青山就是金山银山的理念。下列有关叙述错误的是( )
A. 白洋淀滩涂至中央种群的差异属于群落的水平结构
B. 通过引水、引种等措施,白洋淀湿地的遗传多样性提高
C. 白洋淀的生态足迹主要指鱼、虾等生物所需的水域面积
D. 白洋淀的生态治理遵循了生态工程的自生和协调等原理
8. 相对多度是群落野外调查的一种估测指标,是指群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比。在某退耕农田自然演替过程中,植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势,它们的相对多度与演替时间的关系如图一所示。植物乙种群的种群增长速率如图二所示。下列说法错误的是( )
A. 该群落演替类型是次生演替,特点是演替速度快、经历的阶段相对较少
B. 调查甲、丙种群密度的常用方法都是样方法,但样方面积可能不同
C. 甲、乙、丙三个物种存在生态位重叠
D. 图二中的c点对应的种群数量为乙种群的环境容纳量
9. 为了解动物共存方式,科学家调查M1等西南3个山系肉食动物的捕食偏好,如图推断最合理的( )
A. 棕熊从低营养级中获得能量少,对其所在生态系统的影响较弱
B. M2的豹猫和雪豹均为三级消费者,处于第四营养级
C. 3个山系中,M3的肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高
D. 大型捕食者偏好捕食小型猎物,大、小型肉食动物通过生态位分离实现共存
10. 科学家从热泉周围的土壤中筛选出高效降解纤维素的耐热菌菌种,已知刚果红是一种染料,它可以与纤维素形成红色复合物,但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。其流程如下:①取热泉周围的土壤,对土样悬液进行适当稀释→②接种在培养基上→③培养→④挑取单菌落→⑤扩大培养(重复②③④⑤过程)→⑥检测菌体的数目,获得目标菌株。下列说法正确的是( )
A. ①需对取来的热泉周围的土壤及所用器具等进行消毒处理
B. ②用稀释涂布平板法涂布接种,配制该培养基时只需添加纤维素和刚果红
C. ③在28℃的恒温下培养,④挑选中心透明圈大的
D. 一般情况下,②和⑤使用的培养基的物理性质和用途都不同
11. 我国自主研发的某单克隆抗体药物能够与特异性细胞因子受体结合,用于治疗季节性过敏性鼻炎,部分过程示意图如下。下列叙述错误的是( )
A. 抗原呈递细胞和辅助性T细胞都能摄取、加工处理和呈递抗原
B. 活化B细胞需要过敏原和辅助性T细胞传递的信号刺激
C. 过敏原再次进入机体与肥大细胞表面的抗体IgE结合后引发过敏反应
D. 该抗体药物能与特异性细胞因子受体结合,减少抗体IgE的产生
12. 为了获得抗蚜虫棉花新品种,研究人员将雪花莲凝集素基因(GNA)和尾穗苋凝集素基因(ACA)与载体(pBI121)结合,然后导入棉花细胞。下列操作与实验目的不符的是( )
A. 用限制酶BsaB I和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA融合基因
B. 与只用Kpn I相比,Kpn I和Xho I处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确
C. 将棉花细胞接种在含氨苄青霉素的培养基上可筛选出转基因细胞
D. 用PCR技术可检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中
13. 人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后,其DNA会以游离的形式存在于血液中,称为cfDNA;胚胎在发育过程中也会有细胞脱落破碎,其DNA进入孕妇血液中,称为cffDNA。近几年,结合DNA测序技术,cfDNA和cffDNA在临床上得到了广泛应用。下列说法错误的是( )
A. 可通过检测cfDNA中的相关基因进行癌症的筛查
B. 提取cfDNA进行基因修改后直接输回血液可用于治疗遗传病
C. 孕妇血液中的cffDNA可能来自于脱落后破碎的胎盘细胞
D. 孕妇血液中的cffDNA可以用于某些遗传病的产前诊断
14. 人工智能(AI)技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法,为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等带来革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用,下列叙述错误的是( )
A. AI技术设计的某种蛋白质的氨基酸序列推导出的对应基因序列不唯一,且基因序列中不包含启动子和终止子
B. AI技术通过智能穿戴设备和移动应用程序可实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议
C. AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析,可以识别疾病相关的基因突变,为精准医疗提供支持
D. AI技术对大量的蛋白质数据进行分析,能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物,该过程属于蛋白质工程技术
15. 科研人员依据下图对绿色荧光蛋白进行改造和设计,下列叙述错误的是( )
A. 绿色荧光蛋白是由基因控制合成的
B. 图中的a和b分别指多肽链和mRNA
C. 蛋白质工程能够制造自然界中不存在的蛋白质
D. 蛋白质工程的操作对象是蛋白质,不需要对基因进行操作
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16. 图甲曲线表示某植物在其他条件适宜,恒温30°C时光合速率与光照强度的关系,图乙是测定的一天内密闭玻璃罩中CO2浓度的变化情况.请据图回答下列问题
(1)图甲曲线中B点对应光照强度下叶肉细胞中产生ATP的场所有______.C点对应的光照强度下,叶肉细胞将表现为O2______(吸收、释放、不吸收也不释放)
(2)已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25°C和30°C,在其他条件不变的情况下,将温度调节到25°C,甲图曲线中E点将向______移动.如果在E点条件下突然停止光照,叶肉细胞中C3含量将______.
(3)图甲曲线中C点与图乙曲线中______点的生理状态相同.根据图乙推测该植株一天中积累有机物最多的时刻是______(用曲线上的点作答),一天内是否有有机物的累积__________(是或否)。
(4)利用仪器测定密闭玻璃罩内CO2和绿色植物的有机物的变化量:给以1h的充足光照,测得罩内CO2比光照前减少了72mg,植株共合成葡萄糖90mg,呼吸底物和光合产物均为葡萄糖,则这一小时光照条件下植物呼吸作用产生CO2为______mg.
17. 图1表示利用基因工程制备某种病毒单克隆抗体的操作流程,过程①的 mRNA序列为5'-AUCUAUGCUCAUCAG···(中间省略 3n个核苷酸序列)···CGCAGCAGUAGCG-3'。图2 表示遗传信息传递过程中发生碱基配对的部分片段示意图。请回答下列问题:
(1)图1中,过程①所用的mRNA只能从病毒感染者的________细胞中提取。过程②需要的酶是________。在重组质粒中,目的基因两侧必须具有________的核苷酸序列,以保证目的基因在受体细胞中成功表达。
(2)图1中的mRNA碱基总数是(34+3n),其中A+U占全部碱基的比例为40%,则以一个目的基因为模板,经PCR扩增三次循环,在此过程中消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数目是________(请用计算式表达)。
(3)科研人员发现,某次制备获得的单克隆抗体氨基酸数目比 nRNA正常编码的氨基酸数少了2个。检测发现,目的基因在复制过程中有一对碱基发生了替换,该对碱基对应于mRNA的上述已知序列中,则目的基因中发生了替换的碱基对是________(请将转录模板链碱基写在前面,已知起始密码子是AUG,终止密码子是UAA、UAG、UGA)。
(4)图2所示物质彻底水解,可获得________种不同的小分子物质。
18. 石漠化是我国西南喀斯特地区最严重的生态环境问题。为促进人与自然和谐共生,文山州西畴县形成了独特的石漠化治理模式——“六子登科”模式:山顶“戴帽子”(封山育林);山腰“系带子”(种经济林果);山脚“搭台子”(缓坡改梯田);平地“铺毯子”(建设高稳产农田);入户建池子(建沼气池和水池);村庄移位子(将村庄移出生态脆弱区)。回答下列问题。
(1)在封山育林进行植被恢复过程中发生了群落的______演替。封山育林恢复初期,植被物种丰富度呈上升趋势,一段时间后有所下降,从种间关系分析其下降的原因是______。
(2)人工经济林的抵抗力稳定性______(填“高于”或“低于”)天然混交林。
(3)为实现高稳产农田建设,西畴县部分地区在林果树间的土地上种植喜湿耐阴的中药材重楼、苦参等,形成一个林药复合系统。该系统中每种生物占据相对稳定的生态位,其意义是______。
(4)牲畜的粪便和部分秸秆进入沼气池,沼液用于水产养殖,沼渣作为肥料还田,降低了废物的产生,从而减小了______的面积,导致生态足迹减小。
(5)从种群的数量特征角度分析,“村庄移位子”会使生态脆弱区人口的______发生明显变化,进而使该地区人口密度下降,缓解了人口对生态环境的压力。
19. 机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的,其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。常见的糖尿病主要有两种类型,I型糖尿病是胰岛素分泌不足造成血糖异常,Ⅱ型糖尿病通常是组织细胞对胰岛素敏感性降低引起血糖异常。回答下列问题。
(1)当血糖浓度升高时,机体启动三条途径共同调节胰岛B细胞分泌胰岛素,降低血糖。调节途径为:①血糖直接作用于胰岛B细胞;②血糖作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞;③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞。以上三条途径的调节方式分别是___________、___________、___________。
(2)当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于___________(填靶器官),促进___________,使血糖浓度回升到正常水平。
(3)Ⅱ型糖尿病患者体内胰岛素水平___________(填“低于”或“等于”或“高于”)正常人体内胰岛素水平,导致患者组织细胞对胰岛素敏感性降低的原因可能有___________(写出2点)。
(4)I型糖尿病患者通常需要多次皮下注射胰岛素维持血糖平稳,且胰岛素用量过多可能导致低血糖。为解决这一问题,某科研团队研发新型长效制剂,将胰岛素晶体包封于智能聚合物膜内,该聚合物膜具有膜电位敏感的通道,通过响应葡萄糖浓度的变化调控胰岛素释放。请简要叙述该新型长效制剂的作用原理:当血糖浓度升高时,___________,膜内胰岛素释放。
20. 下图为某废弃草场部分能量流动关系图,每一营养级所积累有机物中的能量记为NPP,即净生产量;腐殖质中的能量记为DOM;呼吸散失的能量记为R。图中GS是指植食者系统所同化的能量。方框和箭头的相对大小与其蕴含及流动的能量多少相对应,图中数字为能量数值(单位∶J/(cm2·a))。
(1)草场生态系统的结构包括____,从能量流动的角度分析,图中NPP是指用于____,植食者系统的NPP可表示为____(用图中字母表示)。
(2)已知图中营养级间能量传递效率为15%,生产者未利用的能量占其同化量的2.5%,则生产者呼吸消耗的能量为____。
(3)为探究增加土壤养分是否可以治理废弃草场,专家将该草场分为对照组和实验组,对生活污水处理达标后(无致病菌及其他有毒害的物质,保留有机和无机营养),每隔一段时间对实验组草场进行适量灌溉,并统计了数年间该生态系统物种多样性和物种分布均匀度的变化如图所示。
(注∶纵坐标(H)代表物种丰富程度,数值越大丰富度越高)
流入该生态系统的总能量是____,已知该草地的物种分布均匀度受地形变化等因素的影响,是衡量群落____结构的指标。请从群落的种间关系和优势种方面分析,出现图中现象的原因____。
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定远育才学校2025-2026学年高三上学期1月月考
生物试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单选题:本大题共15小题,每小题3分,共45分。
1. 进入冬季,呼吸道传染病进入高发季节,肺炎支原体、流感病毒等是急性呼吸道感染的常见病原体,多引起发热、咳嗽等症状。研究发现,club细胞分泌蛋白16(CC16)是呼吸道上皮club细胞最主要的分泌蛋白之一,CC16可作为肺部疾病中肺上皮损伤的生物标志物。下列相关叙述错误的是( )
A. CC16最初在核糖体内合成,再依次经过内质网、高尔基体进行折叠、修饰
B. CC16运输和分泌的过程体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点
C. 研究CC16合成和分泌的过程时,只能用35S标记的氨基酸培养club细胞
D. 囊泡运输CC16的过程中会发生生物膜的融合和生物膜成分的更新
【答案】C
【解析】
【分析】分泌蛋白合成、加工和运输过程参与的细胞器:核糖体(氨基酸脱水缩合形成多肽)、内质网(加工和运输蛋白质)、高尔基体(进一步加工、运输蛋白质)、线粒体(提供能量)。
【详解】A、分泌蛋白合成、加工和运输过程参与的细胞器:核糖体(氨基酸脱水缩合形成多肽)、内质网(加工和运输蛋白质)、高尔基体(进一步加工、运输蛋白质)、线粒体(提供能量),分泌蛋白16(CC16)最初在核糖体内合成,再依次经过内质网、高尔基体进行折叠、修饰,A正确;
B、内质网形成的囊泡包裹着蛋白质与高尔基体膜融合,高尔基体形成的囊泡包裹着蛋白质与细胞膜融合,所以囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生生物膜的融合,体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点,B正确;
C、研究CC16合成和分泌的过程时,能用35S标记的氨基酸培养club细胞,也可以用3H标记的氨基酸培养club细胞,C错误;
D、内质网形成的囊泡包裹着蛋白质与高尔基体膜融合,高尔基体形成的囊泡包裹着蛋白质与细胞膜融合,所以囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生生物膜的融合和膜成分的更新,D正确。
故选C。
2. 和是植物利用的主要无机氮源, 的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动, 的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A. 通过AMTs进入细胞消耗能量直接来自ATP
B. 通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C. 铵毒发生后,增加细胞外的会加重铵毒
D. 载体蛋白NRT1.1转运和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
【答案】B
【解析】
【详解】A、结合题干可知,NH4+通过AMTs进入细胞由根细胞膜两侧的电位差驱动,A错误;
B、NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动,属于主动运输,而NO3-通过SLAH3转运到细胞外为顺浓度梯度运输,属于被动运输,B正确;
C、铵毒发生后,H+在细胞外更多,增加细胞外的NO3-可促进载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+进入细胞,从而减弱细胞外酸化程度,故可减轻铵毒,C错误;
D、据图可知,载体蛋白NRT1.1转运NO3-的方式属于主动运输,转运速度与膜外浓度不呈正相关,D错误。
故选B。
3. 紫外线照射大肠杆菌会使其DNA形成胸腺嘧啶二聚体(T-T)而损伤DNA.重组修复是DNA修复机制之一,即双链DNA中的一条链发生损伤,损伤DNA进行复制时,由于损伤部位不能成为模板使子链产生缺口,通过分子重组从未损伤母链的对应部位切出相应的部分将缺口填满,母链缺口在酶的作用下完成修补。若干代以后,损伤的DNA链逐渐被“稀释”,最后不影响正常的生理过程,损伤也就得到了修复。下列说法错误是( )
A. 碱基类似物诱发基因突变的机理与紫外线的作用不同
B. DNA损伤会使其空间结构改变,影响DNA的复制和转录
C. DNA聚合酶和DNA连接酶在修复母链缺口中所起的作用不同
D. 用H3标记的核苷酸培养,损伤DNA重组修复n代后被标记单链数为2n+1-2
【答案】D
【解析】
【分析】DNA连接酶和DNA的聚合酶都是可以连接磷酸二酯键的。但是DNA连接酶是把两个分离的 DNA链在特定的末端连接起来。而DNA聚合酶则将单个的脱氧核苷酸连接到子链上,形成新的DNA链。DNA聚合酶需要模板能够完成,而DNA连接酶只是将DNA片段的两个接口连接起来,这种情况是不需要模板的。而且聚合酶不仅需要以 DNA为模板,而且还需要能量和原料催化才能合成,比较复杂。
【详解】A、碱基类似物属于化学因素诱发基因突变,引起碱基的替换,紫外线属于物理因素诱发基因突变,A正确;
B、由题意可知,DNA损伤会导致其空间结构改变,损伤部位不能成为模板,会影响复制和转录,B正确;
C、但是DNA连接酶是把两个分离的 DNA链在特定的末端连接起来。而DNA聚合酶则将单个的脱氧核苷酸连接到子链上,形成新的DNA链,所以在修复母链缺口中二者所起的作用不同,C正确;
D、用H3标记的核苷酸培养,损伤DNA重组修复n代后一共有2n+1条单链,除未损伤母链外,其他单链均带有标记,所以被标记单链数为2n+1—1,D错误。
故选D。
4. 某些动物依靠嗅觉发现食物、识别领地和感受危险。动物基因组中含有大量嗅觉受体基因。据资料报道,人类基因组中有38个编码嗅觉受体的基因和414个假基因(无功能基因)。小鼠基因组中有1037个编码嗅觉受体的基因和354个假基因。基因组比对结果显示,人类和小鼠嗅觉受体基因数目的差异是由于二者发生进化分支后,人类出现大量的假基因,而小鼠的嗅觉受体基因明显增加。下列叙述错误的是( )
A. 基因突变是产生嗅觉受体基因多样性的原因之一
B. 嗅觉受体基因的碱基突变频率与嗅觉受体蛋白的氨基酸改变频率相同
C. 嗅觉受体基因的多样性是群体中不同个体间嗅觉能力差异的遗传基础
D. 小鼠敏锐嗅觉的形成是长期进化过程中定向选择的结果
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子中碱基的增添、替换、缺失,从而导致基因结构的改变属于基因突变。由于密码子具有简并性,基因发生突变后,编码的蛋白质的结构可能不变。
【详解】A、基因突变的结果是产生新基因,故多种多样的嗅觉基因的产生,与基因突变有关,A正确;
B、因为密码子具有简并性,当嗅觉受体基因的碱基发生突变,它编码的嗅觉受体蛋白的氨基酸不一定发生改变,故嗅觉受体基因的碱基突变频率与嗅觉受体蛋白的氨基酸改变频率不一定相同,B错误;
C、嗅觉受体基因的多样性决定了嗅觉受体蛋白的多样性,从而使不同个体间嗅觉能力出现差异,C正确;
D、虽然基因突变是不定向的,但长期的自然选择会定向的选择具有敏锐嗅觉的个体,使得嗅觉敏锐的小鼠逐渐增多,最终使小鼠敏锐嗅觉逐渐形成,D正确。
故选B。
5. 下图表示人体过敏反应发生的基本过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中包含细胞免疫过程和体液免疫过程
B. 细胞①和细胞②分别在骨髓和胸腺中成熟
C. 细胞③和细胞④分别指浆细胞和记忆细胞
D. 用药物抑制致敏细胞释放生物活性介质可缓解过敏症状
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,细胞①是T细胞,细胞②是B细胞,细胞③是记忆B细胞,细胞④是浆细胞。
【详解】A、根据图中分泌的抗体可知,过敏反应参与的是体液免疫,A错误;
B、细胞①是T细胞,在胸腺中成熟,细胞②是B细胞,在骨髓中发育成熟,B错误;
C、细胞③和细胞④分别是B细胞分化出的记忆B细胞和浆细胞,C错误;
D、由图可知,致敏细胞释放生物活性介质导致过敏症状,则用药物抑制致敏细胞释放生物活性介质可缓解过敏症状,D正确。
故选D。
【点睛】
6. 某些植物主根的根尖能抑制侧根生长,存在顶端优势。研究人员以莴苣幼苗为材料进行实验,发现以适宜浓度的萘乙酸(NAA)处理根部、切除主根根尖均可促进侧根原基发育为侧根。测量不同处理条件下莴苣幼苗主根中内源IAA 含量变化,实验结果如下图。根据图中信息能得出的结论是( )
A. 低浓度NAA促进侧根生长,高浓度 NAA 抑制侧根生长
B. NAA 处理后,通过增加主根中内源IAA含量解除顶端优势
C. 切除主根根尖使侧根原基IAA 浓度降低,从而解除顶端优势
D. 施加外源NAA 和切除主根根尖对侧根原基的发育有协同作用
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知,本实验目的是探究解除顶端优势的相关措施是否与内源IAA含量的变化相关,自变量为莴苣幼苗根的处理方式(切除根尖和适宜浓度的NAA处理),因变量为莴苣幼苗根中内源IAA含量。
【详解】A、据题意可知,本实验是用适宜浓度的NAA处理,没有用不同浓度的NAA处理,不能得出NAA低浓度促进、高浓度抑制的特点的结论,A错误;
B、据图可知,与对照组相比,适宜浓度的NAA处理后幼苗根中内源IAA含量升高,适宜浓度的NAA处理可以解除顶端优势,促进侧根原基的发育,因此推测NAA处理很可能是通过增加根部内源IAA含量促进侧根原基的发育,B正确;
C、据题意可知,本实验的因变量为幼苗根中内源IAA含量,没有侧根处IAA浓度,因此不能得出切除根尖可解除顶端优势的原因是侧根处IAA浓度降低的结论,C错误;
D、图中没有切除根尖和施加适宜浓度NAA共同处理的实验组,因此不能得出两者协同促进侧根原基的发育的结论,D错误。
故选B。
7. 千年秀林、蓝绿交织的白洋淀是雄安新区的标志性名片。经过两年的努力,雄安新区已退耕还林17万亩。通过引水、合理引种等措施,白洋淀短期内出现物种比较丰富的湿地生物群落。白洋淀又见碧水蓝天的美景,雄安人用实际行动诠释了绿水青山就是金山银山的理念。下列有关叙述错误的是( )
A. 白洋淀滩涂至中央种群的差异属于群落的水平结构
B. 通过引水、引种等措施,白洋淀湿地的遗传多样性提高
C. 白洋淀的生态足迹主要指鱼、虾等生物所需的水域面积
D. 白洋淀的生态治理遵循了生态工程的自生和协调等原理
【答案】C
【解析】
【详解】A、白洋淀滩涂至中央不同区域分布的种群差异,是由于水分、地形等环境因素导致的水平方向上的分布差异,属于群落的水平结构,A正确;
B、通过引种增加了湿地物种多样性,物种丰富度提升必然导致基因库(遗传多样性)扩大,B正确;
C、生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积,并非仅指鱼、虾等生物所需的水域面积,C错误;
D、引种时考虑物种协调(协调原理),退耕还林后群落自发恢复(自生原理),符合生态工程基本原理,D正确。
故选C。
8. 相对多度是群落野外调查的一种估测指标,是指群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比。在某退耕农田自然演替过程中,植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势,它们的相对多度与演替时间的关系如图一所示。植物乙种群的种群增长速率如图二所示。下列说法错误的是( )
A. 该群落演替类型是次生演替,特点是演替速度快、经历的阶段相对较少
B. 调查甲、丙种群密度的常用方法都是样方法,但样方面积可能不同
C. 甲、乙、丙三个物种存在生态位的重叠
D. 图二中的c点对应的种群数量为乙种群的环境容纳量
【答案】D
【解析】
【分析】1、初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
2、次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
【详解】A、在退耕农田上发生的演替为次生演替,是在原有的植被虽然已不存在,但是原有的土壤基本保留,甚至还保留了植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,演替速度快、经历的阶段相对较少,A正确;
B、次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段,甲可能是草本,丙可能是乔木,调查乔木种群密度的样方面积一般大于调查草本种群密度的样方面积,B正确;
C、甲、乙、丙三个物种生活在同一个区域,可能存在生态位的重叠,C正确;
D、c点乙种群增长速率最大,此时对应的种群数量为K/2,D错误。
故选D。
9. 为了解动物共存方式,科学家调查M1等西南3个山系肉食动物的捕食偏好,如图推断最合理的( )
A. 棕熊从低营养级中获得能量少,对其所在生态系统的影响较弱
B. M2的豹猫和雪豹均为三级消费者,处于第四营养级
C. 3个山系中,M3的肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高
D. 大型捕食者偏好捕食小型猎物,大、小型肉食动物通过生态位分离实现共存
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,食肉动物与其猎物的体重之间存在正相关性,体型相近的食肉动物之间具有更高程度的食性重叠。
【详解】A、棕熊为顶级的大型肉食动物,处于食物链的顶端,对其所在的生态系统的影响较大,A错误;
B、豹猫和雪豹为肉食动物,可能属于次级消费者、三级消费者等,处于第三、第四营养级等,B错误;
C、有图可知,三个山系中,M3的肉食动物最多,食物网最复杂,肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高,C正确;
D、食肉动物与其猎物的体重之间存在正相关性,一般来说,大型捕食者偏好捕食大型猎物,D错误。
故选C。
10. 科学家从热泉周围土壤中筛选出高效降解纤维素的耐热菌菌种,已知刚果红是一种染料,它可以与纤维素形成红色复合物,但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。其流程如下:①取热泉周围的土壤,对土样悬液进行适当稀释→②接种在培养基上→③培养→④挑取单菌落→⑤扩大培养(重复②③④⑤过程)→⑥检测菌体的数目,获得目标菌株。下列说法正确的是( )
A. ①需对取来的热泉周围的土壤及所用器具等进行消毒处理
B. ②用稀释涂布平板法涂布接种,配制该培养基时只需添加纤维素和刚果红
C. ③在28℃的恒温下培养,④挑选中心透明圈大的
D. 一般情况下,②和⑤使用的培养基的物理性质和用途都不同
【答案】D
【解析】
【分析】实验室中筛选微生物的原理是:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。选择培养的目的是增加目的菌的浓度,以确保能够从样品中分离得到所需要的微生物。刚果红可与纤维素形成红色复合物,但并不和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖发生颜色反应;当纤维素被纤维素酶水解后,刚果红-纤维素复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,据此可筛选出纤维素分解菌。用稀释涂布平板法测定同一样品中的细菌数时,为了保证结果准确,在每一个梯度浓度内,至少要涂布3个平板,确定对照组无菌后,选择菌落数在30~300的平板进行记数,求其平均值。
【详解】A、为防止杂菌污染,①需对取热泉周围的土壤所用容器进行灭菌处理,对取来的热泉周围的土壤无需处理,A错误;
B、②用稀释涂布平板法涂布接种,配制该培养基时除需添加纤维素和刚果红外,还需要添加氮源和无机盐等,B错误;
C、③在类似热泉周围环境温度恒温下培养,④挑选中心透明圈大的,C错误;
D、②和⑤使用的培养基分别是固体培养基和液体培养基,物理性质不同,②是分离出高效降解纤维素的耐热菌菌种,⑤用于扩大培养,用途不同,D正确。
故选D。
11. 我国自主研发的某单克隆抗体药物能够与特异性细胞因子受体结合,用于治疗季节性过敏性鼻炎,部分过程示意图如下。下列叙述错误的是( )
A. 抗原呈递细胞和辅助性T细胞都能摄取、加工处理和呈递抗原
B. 活化B细胞需要过敏原和辅助性T细胞传递的信号刺激
C. 过敏原再次进入机体与肥大细胞表面抗体IgE结合后引发过敏反应
D. 该抗体药物能与特异性细胞因子受体结合,减少抗体IgE的产生
【答案】A
【解析】
【分析】体液免疫:病原体可以直接和B细胞接触,树突状细胞作为抗原呈递细胞,可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞,随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子信号刺激下,B淋巴细胞活化,再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,和病原体结合。
【详解】A、抗原呈递细胞可以摄取、加工处理和呈递抗原,但辅助性T细胞不能摄取、加工处理和呈递抗原,A错误;
B、对于过敏反应的个体而言,过敏原就是一种抗原,活化B细胞需要过敏原和辅助性T细胞传递的信号刺激,同时还需要辅助性T细胞释放的细胞因子的作用,B正确;
C、首次接触过敏原,机体产生的抗体大量附着在肥大细胞表面,过敏原再次进入机体与肥大细胞表面的抗体IgE结合后引发过敏反应,C正确;
D、结合图示可知,该抗体药物能与细胞因子争夺细胞因子受体,从而减弱了细胞因子对B细胞的促进作用,最终减少抗体IgE的产生,D正确。
故选A。
12. 为了获得抗蚜虫棉花新品种,研究人员将雪花莲凝集素基因(GNA)和尾穗苋凝集素基因(ACA)与载体(pBI121)结合,然后导入棉花细胞。下列操作与实验目的不符的是( )
A. 用限制酶BsaB I和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA融合基因
B. 与只用Kpn I相比,Kpn I和Xho I处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确
C. 将棉花细胞接种在含氨苄青霉素的培养基上可筛选出转基因细胞
D. 用PCR技术可检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中
【答案】C
【解析】
【分析】
1、基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。
2、基因工程的基本操作程序:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。
【详解】A、雪花莲凝集素基因(GNA)和尾穗苋凝集素基因(ACA)均有BsaB I酶切位点,所以用限制酶BsaB I和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA融合基因,A不符合题意;
B、图中质粒与ACA-GNA上都含有KpnⅠ和XhoⅠ的酶切位点,与只用KpnI相比,KpnI和XhoⅠ处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确,B不符合题意;
C、由于重组质粒含有卡那霉素的抗性基因,故将棉花细胞接种在含卡那霉素的培养基上可筛选出转基因细胞,C符合题意;
D、根据GNA-ACA融合基因的两端序列设计合适的引物,可以利用PCR技术检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中,D不符合题意。
故选C。
13. 人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后,其DNA会以游离的形式存在于血液中,称为cfDNA;胚胎在发育过程中也会有细胞脱落破碎,其DNA进入孕妇血液中,称为cffDNA。近几年,结合DNA测序技术,cfDNA和cffDNA在临床上得到了广泛应用。下列说法错误的是( )
A. 可通过检测cfDNA中的相关基因进行癌症的筛查
B. 提取cfDNA进行基因修改后直接输回血液可用于治疗遗传病
C. 孕妇血液中的cffDNA可能来自于脱落后破碎的胎盘细胞
D. 孕妇血液中的cffDNA可以用于某些遗传病的产前诊断
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因治疗就是用正常基因矫正或置换致病基因的一种治疗方法。目的基因被导入到靶细胞内,他们或与宿主细胞染色体整合成为宿主遗传物质的一部分,或不与染色体整合而位于染色体外,但都能在细胞中得以表达,起到治疗疾病的作用。
2、产前诊断又称宫内诊断,是对胚胎或胎儿在出生前应用各种先进的检测手段,了解胎儿在宫内的发育情况,如胎儿有无畸形,分析胎儿染色体核型,检测胎儿的生化检查项目和基因等,对胎儿先天性和遗传性疾病做出诊断,为胎儿宫内治疗及选择性流产创造条件。
【详解】A、癌症产生的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,故可以通过检测cfDNA中相关基因来进行癌症的筛查,A正确;
B、提取cfDNA进行基因修改后直接输回血液,该基因并不能正常表达,不可用于治疗遗传病,B错误;
C、孕妇血液中的cffDNA,可能来自胚胎细胞或母体胎盘细胞脱落后破碎形成,C正确;
D、提取孕妇血液中的cffDNA,因其含有胎儿的遗传物质,故可通过DNA测序技术检测其是否含有某种致病基因,用于某些遗传病的产前诊断,D正确。
故选B。
【点睛】本题结合cfDNA和cffDNA的产生过程,考查癌症的产生原因、人类遗传病和产前诊断的相关内容,旨在考查考生获取题干信息的能力,并能结合所学知识灵活运用准确判断各选项。
14. 人工智能(AI)技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法,为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等带来革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用,下列叙述错误的是( )
A. AI技术设计的某种蛋白质的氨基酸序列推导出的对应基因序列不唯一,且基因序列中不包含启动子和终止子
B. AI技术通过智能穿戴设备和移动应用程序可实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议
C. AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析,可以识别疾病相关的基因突变,为精准医疗提供支持
D. AI技术对大量的蛋白质数据进行分析,能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物,该过程属于蛋白质工程技术
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程概念及基本原理(1)蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)(2)蛋白质工程崛起的缘由:基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。(3)蛋白质工程的基本原理:它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构,又称为第二代的基因工程。(4)基本途径:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因),最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】A、密码子具有简并性,故AI技术设计的某种蛋白质的氨基酸序列推导出的对应基因序列不唯一,启动子和终止子为非编码区,由氨基酸序列推理的基因序列中不包含启动子和终止子,A正确;
B、利用AI技术,通过智能穿戴设备和移动应用程序,能够实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议,AI技术为临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化,B正确;
C、AI技术在基因组数据处理和分析中的应用,通过识别疾病相关的基因突变,为精准医疗的实现提供了强大的技术支持,C正确;
D、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,利用AI技术设计新药物,没有对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,不属于蛋白质工程技术,D错误。
故选D。
15. 科研人员依据下图对绿色荧光蛋白进行改造和设计,下列叙述错误的是( )
A. 绿色荧光蛋白是由基因控制合成的
B. 图中的a和b分别指多肽链和mRNA
C. 蛋白质工程能够制造自然界中不存在的蛋白质
D. 蛋白质工程操作对象是蛋白质,不需要对基因进行操作
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因,从而获得所需要的蛋白质。
【详解】A、绿色荧光蛋白是由绿色荧光蛋白基因控制合成的,A正确;
B、蛋白质工程需要根据预期功能设计蛋白质三维结构,推导出多肽链,进而推出mRNA序列和DNA序列,所以图中的a和b分别指多肽链和mRNA,B正确;
C、蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,故蛋白质工程可合成天然不存在的蛋白质,C正确;
D、蛋白质工程是通过改造或修饰基因来实现的,可见蛋白质工程是通过对基因操作实现的,D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16. 图甲曲线表示某植物在其他条件适宜,恒温30°C时光合速率与光照强度的关系,图乙是测定的一天内密闭玻璃罩中CO2浓度的变化情况.请据图回答下列问题
(1)图甲曲线中B点对应光照强度下叶肉细胞中产生ATP的场所有______.C点对应的光照强度下,叶肉细胞将表现为O2______(吸收、释放、不吸收也不释放)
(2)已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25°C和30°C,在其他条件不变的情况下,将温度调节到25°C,甲图曲线中E点将向______移动.如果在E点条件下突然停止光照,叶肉细胞中C3含量将______.
(3)图甲曲线中C点与图乙曲线中______点的生理状态相同.根据图乙推测该植株一天中积累有机物最多的时刻是______(用曲线上的点作答),一天内是否有有机物的累积__________(是或否)。
(4)利用仪器测定密闭玻璃罩内CO2和绿色植物的有机物的变化量:给以1h的充足光照,测得罩内CO2比光照前减少了72mg,植株共合成葡萄糖90mg,呼吸底物和光合产物均为葡萄糖,则这一小时光照条件下植物呼吸作用产生CO2为______mg.
【答案】 ①. 线粒体、叶绿体、细胞质基质 ②. 释放 ③. 右上 ④. 增多 ⑤. D、H ⑥. H ⑦. 是 ⑧. 60
【解析】
【详解】试题分析:
(1)分析图甲,B点时,植物既能进行光合作用又能进行有氧呼吸,光合作用和有氧呼吸都能合成ATP,则形成ATP的场所有线粒体、叶绿体和细胞质基质;图中C点的二氧化碳吸收量为0,说明光合作用吸收的二氧化碳等于细胞呼吸释放的二氧化碳,由于植物体内有很多不能进行光合作用的细胞,因此对于叶肉细胞来说表现为氧气释放。
(2)把温度调节到25℃时,甲图中曲线E点为光饱和点,由于25℃是光合作用的最适温度,此温度下光饱和点会继续增大,因此E点会向右上方移动;E点时突然停止光照,光反应阶段产生的[H]和ATP减少,C3的还原变慢,因此C3增多。
(3)图甲中C点表示光合作用吸收的二氧化碳等于细胞呼吸释放的二氧化碳,图乙中AD段表示呼吸速率大于光合速率,因此容器中二氧化碳浓度增加,DH段光合速率大于呼吸速率,因此容器中二氧化碳浓度下降,故D点表示光合速率等于呼吸速率,同理H点光合速率等于呼吸速率,D、H两点与图甲中的C点生理状态相同;当光合速率大于呼吸速率时,植物积累有机物,因此乙图中植物积累有机物最多的点是H点;由于I点对应的二氧化碳浓度小于A点,说明经过一昼夜后,容器中二氧化碳浓度降低,有有机物的积累。
(4)由于光照一小时,植株共合成葡萄糖90mg,根据光合作用的反应式可以算出,植物光合作用吸收的二氧化碳为:44×3=132(mg),根据测得罩内CO2比光照前减少了72mg,说明植物呼吸作用释放的二氧化碳量为132-72=60(mg)。
考点:本题考查光合作用和细胞呼吸的有关知识,意在考查考生识图能力和能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论;理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
17. 图1表示利用基因工程制备某种病毒单克隆抗体的操作流程,过程①的 mRNA序列为5'-AUCUAUGCUCAUCAG···(中间省略 3n个核苷酸序列)···CGCAGCAGUAGCG-3'。图2 表示遗传信息传递过程中发生碱基配对的部分片段示意图。请回答下列问题:
(1)图1中,过程①所用的mRNA只能从病毒感染者的________细胞中提取。过程②需要的酶是________。在重组质粒中,目的基因两侧必须具有________的核苷酸序列,以保证目的基因在受体细胞中成功表达。
(2)图1中的mRNA碱基总数是(34+3n),其中A+U占全部碱基的比例为40%,则以一个目的基因为模板,经PCR扩增三次循环,在此过程中消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数目是________(请用计算式表达)。
(3)科研人员发现,某次制备获得的单克隆抗体氨基酸数目比 nRNA正常编码的氨基酸数少了2个。检测发现,目的基因在复制过程中有一对碱基发生了替换,该对碱基对应于mRNA的上述已知序列中,则目的基因中发生了替换的碱基对是________(请将转录模板链碱基写在前面,已知起始密码子是AUG,终止密码子是UAA、UAG、UGA)。
(4)图2所示物质彻底水解,可获得________种不同的小分子物质。
【答案】(1) ①. 浆 ②. 限制酶和 DNA连接酶 ③. 启动子和终止子
(2)4.2×(34+3n)
(3)G-C(或G//C)
(4)8
【解析】
【分析】分析题图:图中①为逆转录,②为构建基因表达载体,③是将目的基因导入受体细胞,④为目的基因的转录,⑤是mRNA通过核孔进入细胞质,⑥为翻译过程,⑦是抗体的分泌。
【小问1详解】
图①为逆转录,利用mRNA获得目的基因后,必须再表达产生相应的抗体,因此只能从病毒感染者的浆细胞中提取对应的mRNA。②为构建基因表达载体,需要将目的基因与质粒连接,因此需要限制酶和DNA连接酶。目的基因只携带编码抗体的遗传信息,不能独立表达,因此需要在其两侧加上启动子和终止子。
【小问2详解】
根据题意,该mRNA对应的基因碱基总数为2×(34+3n),其中A+U占全部碱基的比例为40%,则双链DNA中G+C=60%,G占30%,经PCR扩增三次循环,消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数目是(23-1)×30%×2×(34+3n)=4.2×(34+3n)。
【小问3详解】
根据题干分析,目的基因转录的mRNA序列为5-AUCUAUG(AUG为起始密码子)CGCUCAUCAG…(中间省略3n个核苷酸序列)…CGCAGCAAUGA(UGA为终止密码子)GUAGCG-3',AUG为翻译起点,UGA为翻译终点,因单克隆抗体比原抗体缺少2个氨基酸,说明翻译提前终止。从终止密码子反向前推,第二个密码子CAG突变为终止密码子UAG,即碱基对G-C被替换为A-U。
【小问4详解】
图2中的两条核苷酸链中,一条含有碱基U,另一条含有碱基T,故将图中物质彻底水解,可得到磷酸、核糖和脱氧核糖、五种碱基,故可获得8种小分子物质。
18. 石漠化是我国西南喀斯特地区最严重的生态环境问题。为促进人与自然和谐共生,文山州西畴县形成了独特的石漠化治理模式——“六子登科”模式:山顶“戴帽子”(封山育林);山腰“系带子”(种经济林果);山脚“搭台子”(缓坡改梯田);平地“铺毯子”(建设高稳产农田);入户建池子(建沼气池和水池);村庄移位子(将村庄移出生态脆弱区)。回答下列问题。
(1)在封山育林进行植被恢复过程中发生了群落的______演替。封山育林恢复初期,植被物种丰富度呈上升趋势,一段时间后有所下降,从种间关系分析其下降的原因是______。
(2)人工经济林的抵抗力稳定性______(填“高于”或“低于”)天然混交林。
(3)为实现高稳产农田建设,西畴县部分地区在林果树间的土地上种植喜湿耐阴的中药材重楼、苦参等,形成一个林药复合系统。该系统中每种生物占据相对稳定的生态位,其意义是______。
(4)牲畜的粪便和部分秸秆进入沼气池,沼液用于水产养殖,沼渣作为肥料还田,降低了废物的产生,从而减小了______的面积,导致生态足迹减小。
(5)从种群的数量特征角度分析,“村庄移位子”会使生态脆弱区人口的______发生明显变化,进而使该地区人口密度下降,缓解了人口对生态环境的压力。
【答案】(1) ①. 次生 ②. 一种或少数几种植物在种间竞争中占据绝对优势,剥夺了其它植物生存的资源和空间
(2)低于 (3)有利于不同生物充分利用资源
(4)吸纳废物的土地与水域
(5)迁出率
【解析】
【分析】演替的两种类型:初生演替和次生演替。 这两种演替类型是根据起始条件划分的。初生演替是指在一个从 来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻 底消灭了的地方发生的演替,如在沙丘、火山岩、冰川泥上 进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有 土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体 (如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如在火灾过后的 草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【小问1详解】
次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有 土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体 (如能发芽的地下茎)的地方发生的演替;在封山育林进行植被恢复过程中发生了群落的次生演替。在恢复初期物种丰富度上升,之后由于物种增多,种间竞争(如争夺阳光、水分、养分等资源)加剧,那些在竞争中处于劣势的物种就会逐渐被淘汰,即一种或少数几种植物在种间竞争中占据绝对优势,剥夺了其它植物生存的资源和空间,从而导致物种丰富度有所下降。
【小问2详解】
人工经济林的物种组成相对单一,营养结构简单,自我调节能力较弱,而天然混交林物种丰富,营养结构复杂,自我调节能力强,所以人工经济林的抵抗力稳定性低于天然混交林。
【小问3详解】
每种生物占据相对稳定的生态位,可以使不同生物在时间、空间和资源利用等方面实现分化,这样有利于不同生物能够充分利用环境中的各种资源,同时减少生物之间因资源争夺而产生的种间竞争。
【小问4详解】
生态足迹又叫生态占用,指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积。生态足迹越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大。故牲畜的粪便和部分秸秆进入沼气池,沼液用于水产养殖,沼渣作为肥料还田,降低了废物的产生,从而减小了吸纳废物的土地与水域的面积,导致生态足迹减小。
【小问5详解】
“村庄移位子”使人口从生态脆弱区迁出,即生态脆弱区人口的迁出率增大,同时一般不会有新的人口大量迁入(因为是生态脆弱区),所以迁出率发生明显变化,进而导致该地区人口密度下降。
19. 机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的,其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。常见的糖尿病主要有两种类型,I型糖尿病是胰岛素分泌不足造成血糖异常,Ⅱ型糖尿病通常是组织细胞对胰岛素敏感性降低引起血糖异常。回答下列问题。
(1)当血糖浓度升高时,机体启动三条途径共同调节胰岛B细胞分泌胰岛素,降低血糖。调节途径为:①血糖直接作用于胰岛B细胞;②血糖作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞;③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞。以上三条途径的调节方式分别是___________、___________、___________。
(2)当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于___________(填靶器官),促进___________,使血糖浓度回升到正常水平。
(3)Ⅱ型糖尿病患者体内胰岛素水平___________(填“低于”或“等于”或“高于”)正常人体内胰岛素水平,导致患者组织细胞对胰岛素敏感性降低的原因可能有___________(写出2点)。
(4)I型糖尿病患者通常需要多次皮下注射胰岛素维持血糖平稳,且胰岛素用量过多可能导致低血糖。为解决这一问题,某科研团队研发新型长效制剂,将胰岛素晶体包封于智能聚合物膜内,该聚合物膜具有膜电位敏感的通道,通过响应葡萄糖浓度的变化调控胰岛素释放。请简要叙述该新型长效制剂的作用原理:当血糖浓度升高时,___________,膜内胰岛素释放。
【答案】(1) ①. 体液调节 ②. 神经调节 ③. 神经-体液调节(顺序不能颠倒)
(2) ①. 肝 ②. 促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变为糖
(3) ①. 高于 ②. 患者组织细胞膜上胰岛素受体数量减少,或胰岛素受体结构改变,发生功能障碍等
(4)聚合物膜响应葡萄糖浓度的变化,膜电位改变,通道打开
【解析】
【分析】1、当血糖含量降低时,下丘脑的某一区域通过有关神经的作用,使肾上腺和胰岛A细胞分别分泌肾上腺素和胰高血糖素,从而使血糖浓度升高;同时血糖浓度直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖浓度升高。
2、当血糖含量升高时,下丘脑的另一区域通过有关神经的作用,使胰岛B细胞分泌胰岛素,从而使血糖浓度降低;同时血糖浓度直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素素,使血糖浓度降低。
【小问1详解】
①血糖直接作用于胰岛B细胞,是血糖作用于特定的靶器官和组织,是体液调节;②血糖作用于下丘脑,通过兴奋迷走神经(参与内脏活动的调节)支配胰岛B细胞,神经系统作用于腺体,进而调节血糖,属于神经调节;③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放,这些激素作用于胰岛B细胞,神经作用于靶细胞,产生激素,进而调节生理活动,因此属于神经-体液调节。
【小问2详解】
胰高血糖素可以促进肝糖原分解,非糖物质转化为糖类,因此主要作用于肝,使血糖浓度回升到正常水平。
【小问3详解】
Ⅱ型糖尿病患者体内胰岛素水平高于正常人体内胰岛素水平,导致患者组织细胞对胰岛素敏感性降低的原因可能有患者组织细胞膜上胰岛素受体数量减少,或胰岛素受体结构改变,发生功能障碍等。
【小问4详解】
根据题意,聚合物膜响应葡萄糖浓度的变化,膜电位改变,通道打开,因此当血糖浓度升高时,聚合物膜响应葡萄糖浓度的变化,膜电位改变,通道打开。
20. 下图为某废弃草场部分能量流动关系图,每一营养级所积累有机物中的能量记为NPP,即净生产量;腐殖质中的能量记为DOM;呼吸散失的能量记为R。图中GS是指植食者系统所同化的能量。方框和箭头的相对大小与其蕴含及流动的能量多少相对应,图中数字为能量数值(单位∶J/(cm2·a))。
(1)草场生态系统的结构包括____,从能量流动的角度分析,图中NPP是指用于____,植食者系统的NPP可表示为____(用图中字母表示)。
(2)已知图中营养级间能量传递效率为15%,生产者未利用的能量占其同化量的2.5%,则生产者呼吸消耗的能量为____。
(3)为探究增加土壤养分是否可以治理废弃草场,专家将该草场分为对照组和实验组,对生活污水处理达标后(无致病菌及其他有毒害的物质,保留有机和无机营养),每隔一段时间对实验组草场进行适量灌溉,并统计了数年间该生态系统物种多样性和物种分布均匀度的变化如图所示。
(注∶纵坐标(H)代表物种丰富程度,数值越大丰富度越高)
流入该生态系统的总能量是____,已知该草地的物种分布均匀度受地形变化等因素的影响,是衡量群落____结构的指标。请从群落的种间关系和优势种方面分析,出现图中现象的原因____。
【答案】(1) ①. 组成成分和营养结构 ②. 生长、发育、繁殖的能量 ③. GS-R1
(2)450J/(cm2·a)
(3) ①. 生产者固定的太阳能和来自生物污水的腐殖质中的能量 ②. 水平 ③. 灌溉处理增加了土壤养分,草场中对养分利用率高的物种在种间竞争中占优势,更有可能成为优势种,从而抑制其他物种的生长,使物种多样性降低。优势种的存在影响了该草场的水平结构,降低了物种分布的均匀度
【解析】
【分析】1、生物的同化量有4个去向,包括表中流入下营养级的能量、自身呼吸作用消耗的能量、流入分解者的能量和未被利用的能量。
2、能量传递效率为是相邻营养级同化量的比值。
【小问1详解】
生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。其中食物链和食物网是生态系统的营养结构。从能量流动的角度分析,每一营养级所积累有机物中的能量NPP为该营养级同化量减去呼吸散失的能量,即用于生长、发育和繁殖所需的能量。植食者系统的NPP=指植食者系统所同化的能量-呼吸作用散失的能量=GS-R1。
【小问2详解】
由图可知,植食者系统所同化的能量为180J/(cm2·a),生产者同化量为180÷0.15=1200J/(cm2·a)。生产者呼吸消耗的能量=同化量-未利用-流向分解者-流向下一营养级=1200-1200×0.025-540-180=450J/(cm2·a)。
【小问3详解】
由于生活污水处理后保留有机和无机营养,故生产者固定的太阳能和来自生物污水的腐殖质中的能量是流经生态系统的总能量。群落的结构包括垂直结构和水平结构。已知该草地的物种分布均匀度受地形变化等因素的影响,是衡量群落水平结构的指标。生活污水保留有机和无机营养,灌溉处理增加了土壤养分,草场中对养分利用率高的物种在种间竞争中占优势,更有可能成为优势种,从而抑制其他物种的生长,使物种多样性降低,物种丰富度降低,优势种的存在影响了该草场的水平结构,降低了物种分布的均匀度,故实验组的丰富度和均匀度均有所下降明显。
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