精品解析:浙江温州市十校联合体2025-2026学年高二下学期4月期中生物试题
2026-04-27
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2份
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33页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学浙科版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | 温州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.40 MB |
| 发布时间 | 2026-04-27 |
| 更新时间 | 2026-05-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57571513.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025学年第二学期温州十校联合体期中联考
高二年级生物学科试题
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
选择题部分
1. 下列物质元素组成和其它三类不同的是( )
A. DNA B. 核糖 C. 淀粉 D. 油脂
2. 现代生物都是由共同祖先进化而来的,物种的进化体现在种群基因频率的改变。下列不能引起基因频率改变的因素是( )
A. 自然选择 B. 自交 C. 基因突变 D. 遗传漂变
3. 内环境是细胞直接生活的环境,下列过程可发生在人体内环境中的是( )
A. 抗原抗体的结合 B. 胰岛素的合成
C. 乳酸合成为葡萄糖 D. 食物中的淀粉被消化分解
4. 对于多细胞生物而言,下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输功能增强
B. 细胞癌变的根本原因与原癌基因和抑癌基因的激活有关
C. 细胞分化的实质是遗传物质选择性丢失导致不同细胞mRNA不同
D. 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,如植物体内通气组织的形成
5. 下图表示在不同条件下,酶催化反应的速度(或生成物)变化。下列叙述不正确的是( )
A. 图①虚线可表示增加酶浓度,其他条件不变时,反应速度与底物浓度的关系
B. 图②可用来表示处理温度不同的情况下,生成物量与反应时间的关系
C. 图③可表示胃蛋白酶在pH为7的情况下反应速度与反应时间的关系
D. 若图②中的实线表示MnO2的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
6. 某同学把材质、大小相同的两种颜色的球等量标记后,放入罐①、②、③、④中模拟分离定律和自由组合定律,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 每次从②中摸出两个球组合并记录,摸完为止,结果小球组合为AA:Aa:aa=1:2:1
B. 选用②④进行模拟实验时,②中小球数量必须与④中小球数量相等
C. 从②③中分别摸一球组合并记录能模拟雌雄配子随机结合
D. 若把①里的白球换成大球,每次摸一大一小两球组合并记录能模拟自由组合定律
7. 下图表示遗传信息传递和表达的过程。下列密码子(5'→3')和对应的氨基酸如下:GGC甘氨酸、CGG精氨酸、CCG脯氨酸、GCC丙氨酸。下列叙述正确的是( )
A. 图中酶2是解旋酶
B. 根据提供的密码子推测氨基酸1是脯氨酸
C. 翻译过程中,核糖体的移动方向是a→b
D. 一条mRNA上有多个核糖体共同完成一条多肽链的合成,可提高翻译的效率
阅读下列材料,完成下面小题。
湿地群落素有“鸟类天堂”的美誉。为保护鸟类多样性,某地对原有荒草地进行人工改造,建成湿地公园。该湿地公园的沼泽区域中,黄头乌鸫和红翅乌鸫共同栖息,二者生态位基本相同,但筑巢繁殖的空间存在明显差异:红翅乌鸫可在湿润沼泽、潮湿草地及灌木丛中完成筑巢繁殖;黄头乌鸫仅能在紧靠池塘的湿润区域筑巢繁殖。此外,黄头乌鸫个体体型更大,且具有更强的攻击性。
8. 下列关于两种乌鸫的叙述,正确的是( )
A. 黄头乌鸫的竞争能力强于红翅乌鸫
B. 在紧靠池塘的湿润沼泽区域,红翅乌鸫会被黄头乌鸫取代
C. 研究乌鸫的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及生态价值
D. 若黄头乌鸫种群密度增大,其种群内相应病原体的致病力和传播速率会随之减小
9. 下列有关该湿地公园的叙述,正确的是( )
A. 湿地群落的快速建成属于初生演替
B. 湿地公园中生产者、消费者、分解者共同构成了一个生态系统
C. 湿地公园为人类和鸟类生存和活动提供了空间,体现了生物多样性的直接和间接价值
D. 处于生殖期的某鸟类迁徙到该湿地公园后,种群密度短期内迅速增加,直接原因可能是改变了该种群的年龄结构
10. 小龙虾的神经系统中有一种特殊的突触结构,如图所示。带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号。下列相关叙述错误的是( )
A. 带电离子通过此通道蛋白的运输方式为易化扩散
B. 图中B一般是下一个神经元的细胞体膜或者树突膜
C. 神经递质阻断剂可以阻断兴奋通过此类突触的传递
D. 具有这种突触结构的反射弧,神经传导速度比较快
11. 人被犬咬伤后,为预防狂犬病发生,可在第0、3、7、14、28天依次注射灭活狂犬病毒制备的疫苗。下列关于该免疫反应的叙述,正确的是( )
A. 疫苗进入人体后,可直接与狂犬病毒结合发挥防御作用
B. 伤口较深时,在伤口周围注射狂犬病毒抗体可阻止部分病毒侵染
C. 接种疫苗后,机体仅通过体液免疫即可彻底清除侵入的狂犬病毒
D. 注射疫苗后产生的记忆细胞,只能在狂犬病毒再次入侵时被激活
12. 利用传统发酵技术和现代发酵工程生产产品,下列叙述正确的是( )
A. 传统发酵通常需要选育高产、优质菌种
B. 利用传统发酵技术生产米醋,醋酸菌均匀分布在发酵液各层
C. 现代发酵工程酿酒,产生的酒精能抑制杂菌生长,无需对原料灭菌处理
D. 现代发酵工程发酵条件的选择需要参考菌种特性、原料和产物等的特点
13. β-淀粉样蛋白(Aβ)的异常聚集是阿尔茨海默症的致病因素之一。研究者拟利用小鼠作为实验动物,通过细胞融合技术制备抗Aβ的单克隆抗体用于该病的研究。下列叙述正确的是( )
A. 首先用Aβ抗原注射小鼠,使淋巴干细胞增殖分化产生B淋巴细胞
B. 小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经过细胞融合后即为杂交瘤细胞
C. 筛选获得的杂交瘤细胞必须经过体外培养才能获得抗Aβ的单克隆抗体
D. 抗Aβ的单克隆抗体可辅助该病的特异性诊断
14. 下图表示施用IAA对某种植物主根长度及侧根数的影响。下列叙述错误的是( )
A. 抑制主根长度增加的IAA溶液也可能会抑制侧根数量的增加
B. 施用IAA对诱导侧根的作用表现为低浓度促进、高浓度抑制
C. 将未施用IAA的植株去除部分芽和幼叶,会导致侧根数量减少
D. 与IAA浓度10-4mol/L相比,浓度10-6mol/L时主根受抑制更严重、侧根数量更多
15. 美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行分析,是生态系统能量流动定量研究的开创性工作。下图是赛达伯格湖的能量流动图解(图中数字为能量数值,单位是J/(cm2·a))。据图分析,正确的是( )
A. 对该生态系统中的能量流动进行研究,是从食物链层次上进行的
B. 肉食动物的净次级生产量为5.1J/(cm2·a)
C. 植食动物流向分解者的2.1J/(cm2·a)能量包括其遗体残骸及其粪便中的能量
D. 能量在第一、二营养级之间的传递效率高于第二、第三营养级之间的传递效率
阅读下列材料,完成下面小题。
植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质,这类物质属于次生代谢产物。紫杉醇是红豆杉植物产生的一种复杂的次生代谢产物,紫杉醇对多种癌症都有一定的疗效。利用植物组织培养和细胞培养的方法来生产紫杉醇是一条重要途径,生产过程如下:
筛选高产细胞→细胞生长和产物紫杉醇合成关系的确定→发酵生产紫杉醇
16. 下列相关叙述正确的是( )
A. 培养高产细胞的培养基中只需添加水和无机盐即可
B. 选择紫杉醇含量高的植物品种的器官或组织用胰酶处理后可获得分散的细胞
C. 对分散的悬浮细胞进行扩大培养,可获取遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群
D. 将微生物菌体或其产物加入到培养基中,可以提高目标细胞的紫杉醇含量
17. 在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 若紫杉醇只在细胞生长停止后才能合成,则紫杉醇的合成符合图乙
B. 根据图丙,可在扩大培养期间定期分离提纯大量紫杉醇
C. 据图分析,随培养时间延长,细胞生物量不断上升,细胞生长与生产的速率加快
D. 利用高产细胞生产紫杉醇能否实现工业化,关键要提高培养物产量和紫杉醇含量
18. 中国科学家成功克隆了一只濒危物种北极狼,由于雌性北极狼稀缺,科学家选择了比格犬作为受体及代孕母亲,通过克隆技术获得北极狼的基本过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 需对供体的体细胞进行营养限制性培养以促进细胞增殖
B. 需对代孕比格犬注射激素使其同期发情并配种
C. 克隆狼的遗传性状与北极狼不完全相同
D. 将重组细胞直接移植到代孕犬子宫中可缩短克隆周期
19. 用15N标记二倍体动物某个精原细胞的DNA双链,放入不含15N的培养基形成精细胞的过程中,依次形成四个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体对数如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲→乙过程中,核仁通过合成rRNA直接参与染色质复制
B. 乙→丙过程中,细胞内可发生基因重组
C. 丙→丁过程中,染色体组数一直不变
D. 丁细胞中含15N的DNA占了一半
20. X染色体上基因D异常可导致人体患病,在男性中发病率为1/3500,某患病男孩(其母亲没有患病)X染色体上基因D和H内各有一处断裂,断裂点间的染色体片段发生颠倒重接。对患儿和母亲的DNA进行了PCR检测,所用引物和扩增产物电泳结果如图,不考虑其它变异,下列分析错误的是( )
A. 该疾病的发生涉及倒位和基因突变
B. 该病为伴X隐性遗传病,人群中d基因频率为1/3500
C. 用S1和R2对母亲和患儿DNA进行PCR检测结果不同
D. 利用S1和S2对母亲再次孕育的胎儿DNA进行PCR检测,可诊断是否患该病
非选择题部分
21. 外来物种入侵已成为全球性生态问题。紫茎泽兰是我国西南地区危害严重的外来入侵植物,其繁殖力强且能通过根系分泌某些化学物质抑制其他植物生长,这种现象被称为化感作用,请回答下列问题:
(1)下表是对紫茎泽兰在不同入侵地区的调查情况:
调查项目
重入侵区
轻入侵区
未入侵区
紫茎泽兰覆盖度(%)
67.2
20.3
0
当地植物覆盖度(%)
3.1
45.8
52.5
从种群特征角度分析,覆盖度通常被采用以反映草本类植物的______,覆盖度的大小主要与该植物对______(填环境因素)的竞争能力大小有关。
(2)紫茎泽兰具有极强的光合作用能力和快速生长特性,从而增加植被碳储量。碳在生物群落与无机环境间主要以_______的形式循环。
(3)为进一步探究紫茎泽兰入侵对土壤动物的影响,科研工作者确定采集地点后,用______法采集土壤,用镊子分拣其中的体型较大的动物,并通过______装置逐步获得体型较小的动物,经识别后逐一记录。
(4)紫茎泽兰的化感作用体现了生态系统的______功能,该作用不仅导致本地植物多样性降低,还进一步导致了本地的动物多样性降低,原因是______。
(5)对紫茎泽兰的防治可采取多种方法。比如对紫茎泽兰进行人工清除以控制其数量,从能量流动的角度分析,人工除草的意义是______:比如引入泽兰实蝇防治紫茎泽兰属于______防治,泽兰实蝇属于双翅目实蝇科昆虫,其将卵专一产在紫茎泽兰的生长点上,孵化后即蛀入幼嫩部分取食,阻碍紫茎泽兰的生长繁殖,结合其寄生特点分析,该防治的优点主要在于______(答出1点即可)。
22. 科学家在美国东海岸的浅水湖泊和盐沼地中发现了一种绿叶海天牛,它们的幼体呈棕色,但经过吞食一些藻类以后,通体变绿,没有变色的个体幼年时就会死亡。之后,绿叶海天牛可不再进食,只需“晒晒太阳”就能通过“光合作用”产生有机物,时间最长可维持9个月。图甲表示细胞中光合作用的部分过程,请回答下列问题。
(1)图中PSI和PSII镶嵌在叶绿体的______上,ATP合成酶的作用是催化ATP合成和______,增加膜两侧的H+浓度差的生理过程有______(答出1点即可)。若要测量叶绿素含量,最好选用______光。水在光下分解产生的电子(e-)经过传递,最终受体为______。
(2)图乙是离体叶绿体在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。t2-t3时间段内光合速率的主要限制因素为______,在t2时刻继续增加光照强度,光合速率______(填“能”或“不能”)继续提高。t3充入CO2后,则短时间内叶绿体中五碳糖的含量将______。(填“增加”“减少”或“基本不变”)
(3)与绿藻细胞相比,海天牛细胞缺乏叶绿体所需的许多核编码基因。为维持叶绿体的功能,海天牛可能采取的机制有______。
①吸收并整合绿藻中光合作用相关的核基因
②激活自身免疫系统以保护叶绿体免受降解
③其线粒体可为叶绿体提供ATP和NADPH
④通过行为调节(如主动避光)避免叶绿体受强光损伤
23. 油菜属于雌雄同株异花植物,其花色产生机理为:白色前体物质→黄色→红色,A基因(位于2号染色体上),控制黄色;B基因(位置不明),控制红色。用纯种白花和纯种黄花杂交得F1,F1自交得F2,实验结果见下表甲组。
组别
亲本
F2
甲
白花×黄花
红花:黄花:白花=9:3:4
乙
白花×黄花
红花∶黄花:白花=3:1:4
(1)与豌豆杂交相比,油菜杂交可以省去______环节,但仍需在开花前给雄、雌花______处理。
(2)B基因和b基因在遗传时遵循_______定律。根据表中实验结果,推知B基因_______(填“是”或“不是”)位于2号染色体上。
(3)甲组白花与黄花亲本的基因型分别为______。若甲组F2中黄花自由交配,F3中白花所占的比例为______。
(4)研究人员某次重复该实验,结果如表中乙所示。经检测得知,乙组F1的2号染色体部分缺失导致含缺失染色体的雄配子致死。由此推测乙组F1的2号染色体缺失部分______(填“包含”或“不包含”)A或a基因,发生染色体缺失的是______(填“A”或“a”)基因所在的2号染色体,否则F2表型及比例为______。
24. 已知3-磷酸甘油脱氢酶(GPD)是假丝酵母中甘油合成代谢途径的关键酶,利用某假丝酵母菌株为材料,克隆具有高效催化效率的3-磷酸甘油脱氢酶的基因(Gpd)。通过农杆菌介导法,转化假丝酵母野生型菌株,获得转Gpd的重组菌株,进而利用该菌株来生产甘油。
(1)获取目的基因
先用限制酶PstI处理基因组DNA后,连接形成环形DNA,再依据已知序列设计一对引物,通过PCR扩增出该基因的两侧序列,最后进行测序并拼接获得完整基因的序列,如图1所示:①在DNA提取液中加入______,使DNA沉淀而析出。在沸水浴条件下,DNA遇______试剂呈蓝色。②PCR过程包括______三步骤。为激活TaqDNA聚合酶,需要在PCR反应体系中添加______。③通过PCR扩增两侧序列应选择图1中的引物是______。可利用______技术分离并纯化PCR产物,进一步测定PCR产物的序列,并拼接获得完整基因序列。为确定克隆获得的Gpd基因的准确性,可将获得的基因序列与已建立的______进行比对。
(2)构建重组DNA分子
①将Gpd基因的编码区与______连接,构建重组质粒,如图2所示。
②已知a链为Gpd基因编码链,为保证正确连接,应在Gpd基因编码区上下游分别添加______的限制酶识别序列。
A.②③B.①②C.③②D.①③
③影响DNA连接反应的主要因素除pH与温度等操作环境、反应时间、DNA连接酶的种类及浓度外,还有______等(答出1点即可)。
(3)导入、筛选和鉴定重组菌株
①用______处理农杆菌,制备成感受态,再用电击法将重组DNA导入农杆菌细胞,经筛选获得阳性克隆。
②在______中的酒精灯火焰旁,取野生型假丝酵母菌种,采用______方法接种在固体培养基上培养,适时挑选单菌落再接种到液体培养基进行培养。
③取适量的假丝酵母与农杆菌进行共培养一段时间后,通常要使用抗生素,其目的是______,然后在含有______的选择培养基中筛选,最终获得重组菌株。
④欲进一步对重组菌株生产甘油能力进行分析:挑取出的重组菌株与______相比,在发酵中生产甘油的能力______。培养过程中可定期取样并使用______对菌体进行直接计数,以评估增殖情况。
25. GLP-1是肠道L细胞分泌的一种化学物质。GLP-1可受甲状腺激素调控并参与血糖调节,相关机制如图。
(1)据图分析,甲状腺激素可通过______(填“促进”或“抑制”)肠道L细胞分泌GLP-1来促进胰岛β细胞分泌胰岛素,进而通过促进______或抑制______使血糖降低。
(2)胰岛素引起的血糖变化刺激位于______的血糖调节中枢,可使______神经兴奋,从而促使胰高血糖素等分泌升高血糖。
(3)图中甲状腺激素对胰岛素分泌的调节属于______调节。
(4)为验证甲状腺激素是以GLP-1为媒介调节甲减(甲状腺功能减退)小鼠血糖水平的,科研人员使用若干甲减模型小鼠、甲状腺激素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水、GLP-1受体拮抗剂、注射器等材料与用具实施实验,实验思路如下表所示。
组别
处理一(连续5天注射)
处理二
检测
甲减模型小鼠(甲)
适量生理盐水
B
血糖水平
甲减模型小鼠(乙)
适量甲状腺激素溶液
甲减模型小鼠(丙)
A
①表中处理A和B处分别是______、______。
②实验结果:请将本实验的预期实验结果以柱状图的形式表示出来______。
(5)结合本题,请你为高血糖的防治提供一点建议:______。
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2025学年第二学期温州十校联合体期中联考
高二年级生物学科试题
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
选择题部分
1. 下列物质元素组成和其它三类不同的是( )
A. DNA B. 核糖 C. 淀粉 D. 油脂
【答案】A
【解析】
【详解】DNA含有C、H、O、N、P元素,而核糖、淀粉、油脂只含有C、H、O元素。因此,元素组成不同的物质是DNA,BCD错误,A正确。
2. 现代生物都是由共同祖先进化而来的,物种的进化体现在种群基因频率的改变。下列不能引起基因频率改变的因素是( )
A. 自然选择 B. 自交 C. 基因突变 D. 遗传漂变
【答案】B
【解析】
【详解】A、自然选择是指生物在面临生存压力时,具有更适应环境特征的个体更容易生存和繁殖后代,而不适应的个体则被淘汰。在这个过程中,适应环境的基因会有更多机会传递给下一代,导致种群中相应基因的频率增加;不适应环境的基因频率则会降低。所以自然选择会引起基因频率的改变,A错误;
B、自交是指具有相同基因型的个体之间交配。在一个没有其他因素(如自然选择、基因突变、迁入迁出等)干扰的理想群体中,自交只是基因型的分离和组合,不会改变基因本身,也不会改变种群中基因的频率,B正确;
C、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。基因突变会产生新的等位基因,从而改变种群的基因库,导致基因频率发生变化。所以基因突变可以引起基因频率的改变,C错误;
D、遗传漂变是指由于偶然因素(如小种群中某些个体的意外死亡或繁殖差异等)导致种群基因频率发生随机改变的现象。在小种群中,遗传漂变的影响更为明显,它可以使某些基因频率在种群中随机上升或下降。因此,遗传漂变能引起基因频率的改变,D错误。
3. 内环境是细胞直接生活的环境,下列过程可发生在人体内环境中的是( )
A. 抗原抗体的结合 B. 胰岛素的合成
C. 乳酸合成为葡萄糖 D. 食物中的淀粉被消化分解
【答案】A
【解析】
【详解】A、抗原抗体结合发生在血浆、组织液等内环境中,A正确;
B、胰岛素在细胞内的核糖体合成,不属于内环境,B错误;
C、乳酸转化为葡萄糖在肝细胞内进行,不属于内环境,C错误;
D、淀粉消化在消化道内,消化道不属于内环境,D错误。
4. 对于多细胞生物而言,下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输功能增强
B. 细胞癌变的根本原因与原癌基因和抑癌基因的激活有关
C. 细胞分化的实质是遗传物质选择性丢失导致不同细胞mRNA不同
D. 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,如植物体内通气组织的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A、衰老细胞的细胞膜通透性改变,但物质运输功能减弱,A错误;
B、细胞癌变的根本原因通常与原癌基因的激活和抑癌基因的失活(或突变)有关,B错误;
C、细胞分化的实质是遗传物质选择性地表达,C错误;
D、细胞凋亡是基因控制的程序性死亡,是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,如植物通气组织的形成,D正确。
5. 下图表示在不同条件下,酶催化反应的速度(或生成物)变化。下列叙述不正确的是( )
A. 图①虚线可表示增加酶浓度,其他条件不变时,反应速度与底物浓度的关系
B. 图②可用来表示处理温度不同的情况下,生成物量与反应时间的关系
C. 图③可表示胃蛋白酶在pH为7的情况下反应速度与反应时间的关系
D. 若图②中的实线表示MnO2的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
【答案】C
【解析】
【详解】A、底物浓度是反应速率的限制因素时,增加酶浓度可提高反应速率,因此图①虚线可表示增加酶浓度,其他条件不变时,反应速度与底物浓度的关系,A正确;
B、温度不同,酶催化反应的速度不同,达到反应平衡的时间就不同,因此图②可用来表示处理温度不同的情况下,生成物量与反应时间的关系,B正确;
C、胃蛋白酶的适宜pH是2.0左右,在pH为7情况下,胃蛋白酶已经失活,不能催化化学反应,与图③不符,C错误;
D、MnO2是无机催化剂,酶是有机催化剂,具有高效性,因此生成物量能尽快达到最大值,D正确。
6. 某同学把材质、大小相同的两种颜色的球等量标记后,放入罐①、②、③、④中模拟分离定律和自由组合定律,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 每次从②中摸出两个球组合并记录,摸完为止,结果小球组合为AA:Aa:aa=1:2:1
B. 选用②④进行模拟实验时,②中小球数量必须与④中小球数量相等
C. 从②③中分别摸一球组合并记录能模拟雌雄配子随机结合
D. 若把①里的白球换成大球,每次摸一大一小两球组合并记录能模拟自由组合定律
【答案】D
【解析】
【详解】AB、性状分离比的模拟实验中需要注意的事项:第一,彩球的规格、质地要统一,手感相同,避免人为误差。第二,每次抓取完,需将彩球放回原桶内,必须充分摇匀后,再做抓取下一次。第三,在生物的实际生殖过程中,一般雄配子的数量远多于雌配子的数量,两个小桶内的小球数量可以不相等。第四,多次重复进行实验,这样统计结果才接近理论值,AB错误;
C、②罐和③罐分别取一球组合并记录,这个过程模拟的是非同源染色体的非等位基因之间自由组合,C错误;
D、①中的大球代表一对等位基因,小球代表另一对等位基因,每次模一大一小,抓取大球和小球互不干扰,组合在一起并记录,可以模拟自由组合定律,D正确。
7. 下图表示遗传信息传递和表达的过程。下列密码子(5'→3')和对应的氨基酸如下:GGC甘氨酸、CGG精氨酸、CCG脯氨酸、GCC丙氨酸。下列叙述正确的是( )
A. 图中酶2是解旋酶
B. 根据提供的密码子推测氨基酸1是脯氨酸
C. 翻译过程中,核糖体的移动方向是a→b
D. 一条mRNA上有多个核糖体共同完成一条多肽链的合成,可提高翻译的效率
【答案】C
【解析】
【详解】A、据图分析,酶2与DNA结合,催化RNA的形成,因此酶2是RNA聚合酶,A错误;
B、反密码子的认读是3'→5',故氨基酸1对应的tRNA上的反密码子是CGG,密码子和反密码子互补配对,因此对应的密码子是GCC,所以氨基酸1为丙氨酸,B错误;
C、靠近a侧的肽链较短,而靠近b侧的肽链较长,因此翻译过程中,核糖体的移动方向是a→b,C正确;
D、一个mRNA上同时有多个核糖体可以翻译多条肽链,一条多肽链由一个核糖体合成,D错误。
阅读下列材料,完成下面小题。
湿地群落素有“鸟类天堂”的美誉。为保护鸟类多样性,某地对原有荒草地进行人工改造,建成湿地公园。该湿地公园的沼泽区域中,黄头乌鸫和红翅乌鸫共同栖息,二者生态位基本相同,但筑巢繁殖的空间存在明显差异:红翅乌鸫可在湿润沼泽、潮湿草地及灌木丛中完成筑巢繁殖;黄头乌鸫仅能在紧靠池塘的湿润区域筑巢繁殖。此外,黄头乌鸫个体体型更大,且具有更强的攻击性。
8. 下列关于两种乌鸫的叙述,正确的是( )
A. 黄头乌鸫的竞争能力强于红翅乌鸫
B. 在紧靠池塘的湿润沼泽区域,红翅乌鸫会被黄头乌鸫取代
C. 研究乌鸫的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及生态价值
D. 若黄头乌鸫种群密度增大,其种群内相应病原体的致病力和传播速率会随之减小
9. 下列有关该湿地公园的叙述,正确的是( )
A. 湿地群落的快速建成属于初生演替
B. 湿地公园中生产者、消费者、分解者共同构成了一个生态系统
C. 湿地公园为人类和鸟类生存和活动提供了空间,体现了生物多样性的直接和间接价值
D. 处于生殖期的某鸟类迁徙到该湿地公园后,种群密度短期内迅速增加,直接原因可能是改变了该种群的年龄结构
【答案】8. B 9. C
【解析】
【8题详解】
A、分析题意可知,红翅乌鸫能在湿润沼泽、潮湿草地及灌木丛中筑巢繁殖,黄头乌鸫只能在紧靠池塘的湿润沼泽地中筑巢繁殖,故从生态位的分布分析可知,红翅乌鸫的生态范围广,在沼泽地以外竞争力更强,黄头乌鸫在沼泽地竞争力强,A错误;
B、由于黄头乌鸫只能在紧靠池塘的湿润地中筑巢繁殖,且黄头乌鸫个体较大并更富攻击性,故在紧靠池塘的湿润沼泽地中,红翅乌鸫会被黄头乌鸫取代,B正确;
C、研究动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他生物的关系等,不包括生态价值,C错误;
D、病原微生物的致病力和传播速度会随着黄头乌鸫种群密度的增加而增加,D错误。
【9题详解】
A、结合题意可知,某地将荒草地改建成了湿地公园,该湿地群落建成时具备一定的土壤和植被条件,属于次生演替,A错误;
B、生态系统是由群落及其生活的无机环境相互作用形成的一个统一整体,B错误;
C、湿地公园为人类提供休闲娱乐的场所,体现了生物多样性的直接价值,为鸟类生存和活动提供空间,体现了间接价值,C正确;
D、决定种群密度的直接因素有出生率、死亡率和迁入率、迁出率,年龄结构非直接因素,D错误。
10. 小龙虾的神经系统中有一种特殊的突触结构,如图所示。带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号。下列相关叙述错误的是( )
A. 带电离子通过此通道蛋白的运输方式为易化扩散
B. 图中B一般是下一个神经元的细胞体膜或者树突膜
C. 神经递质阻断剂可以阻断兴奋通过此类突触的传递
D. 具有这种突触结构的反射弧,神经传导速度比较快
【答案】C
【解析】
【详解】A、离子通过通道蛋白进行跨膜运输属于易化扩散,A正确;
B、图中B是突触后膜,一般是下一个神经元的细胞体膜或树突膜,B正确;
C、此类突触带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号,该过程不依赖神经递质,故神经递质阻断剂不能阻断兴奋通过此类突触的传递,C错误;
D、结合题意“带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号”可知,该特殊突触结构的存在减少了电信号-化学信号-电信号的转化过程,故有这种突触结构的反射弧,神经传导速度比较快,D正确。
11. 人被犬咬伤后,为预防狂犬病发生,可在第0、3、7、14、28天依次注射灭活狂犬病毒制备的疫苗。下列关于该免疫反应的叙述,正确的是( )
A. 疫苗进入人体后,可直接与狂犬病毒结合发挥防御作用
B. 伤口较深时,在伤口周围注射狂犬病毒抗体可阻止部分病毒侵染
C. 接种疫苗后,机体仅通过体液免疫即可彻底清除侵入的狂犬病毒
D. 注射疫苗后产生的记忆细胞,只能在狂犬病毒再次入侵时被激活
【答案】B
【解析】
【详解】A、疫苗作为抗原刺激免疫,不能直接结合病毒,A错误;
B、由于注射疫苗后产生特异性免疫需要经过一定的时间,故伤口较深时,在伤口周围注射狂犬病毒抗体可阻止部分病毒侵染,B正确;
C、病毒寄生在细胞内,需要体液免疫和细胞免疫共同清除,C错误;
D、记忆细胞也可在接种加强针时被激活,并非只能被病毒激活,D错误。
12. 利用传统发酵技术和现代发酵工程生产产品,下列叙述正确的是( )
A. 传统发酵通常需要选育高产、优质菌种
B. 利用传统发酵技术生产米醋,醋酸菌均匀分布在发酵液各层
C. 现代发酵工程酿酒,产生的酒精能抑制杂菌生长,无需对原料灭菌处理
D. 现代发酵工程发酵条件的选择需要参考菌种特性、原料和产物等的特点
【答案】D
【解析】
【详解】A、现代发酵工程需要选育高产、优质菌种,A错误;
B、利用传统发酵技术生产米醋的主要菌种是醋酸菌,醋酸菌是好氧型微生物,主要分布在发酵液上层,B错误;
C、现代发酵工程酿酒,发酵原料需彻底灭菌以消灭杂菌,避免干扰目标菌种代谢或产生有害物质。若原料不灭菌,杂菌繁殖会导致发酵失败,C错误;
D、现代发酵工程发酵条件的选择需要参考菌种特性、原料和产物等的特点,D正确。
13. β-淀粉样蛋白(Aβ)的异常聚集是阿尔茨海默症的致病因素之一。研究者拟利用小鼠作为实验动物,通过细胞融合技术制备抗Aβ的单克隆抗体用于该病的研究。下列叙述正确的是( )
A. 首先用Aβ抗原注射小鼠,使淋巴干细胞增殖分化产生B淋巴细胞
B. 小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经过细胞融合后即为杂交瘤细胞
C. 筛选获得的杂交瘤细胞必须经过体外培养才能获得抗Aβ的单克隆抗体
D. 抗Aβ的单克隆抗体可辅助该病的特异性诊断
【答案】D
【解析】
【详解】A、制备单克隆抗体时,需用特定抗原(Aβ)免疫小鼠,刺激其B淋巴细胞分化为浆细胞并产生相应抗体,而不是淋巴干细胞分化为B细胞,A错误;
B、免疫后小鼠的B淋巴细胞(能产生特定抗体)与骨髓瘤细胞(具有无限增殖能力)通过细胞融合技术形成可能是杂交瘤细胞,也可能是同种融合的细胞,B错误;
C、筛选获得的杂交瘤细胞生产抗Aβ的单克隆抗体可以通过体外培养或小鼠腹腔内进行体内培养,C错误;
D、单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点,抗Aβ的单克隆抗体可特异性结合Aβ蛋白,用于阿尔茨海默症的病理检测或辅助诊断,D正确。
14. 下图表示施用IAA对某种植物主根长度及侧根数的影响。下列叙述错误的是( )
A. 抑制主根长度增加的IAA溶液也可能会抑制侧根数量的增加
B. 施用IAA对诱导侧根的作用表现为低浓度促进、高浓度抑制
C. 将未施用IAA的植株去除部分芽和幼叶,会导致侧根数量减少
D. 与IAA浓度10-4mol/L相比,浓度10-6mol/L时主根受抑制更严重、侧根数量更多
【答案】D
【解析】
【详解】A、结合题意可知,高浓度IAA(如10-3mol/L)既会强烈抑制主根伸长(主根长度接近0),也会抑制侧根发生(侧根数接近0),A正确;
B、从侧根数曲线可以看出,低浓度IAA(如10-6~10-5mol/L)侧根数多于对照组(0浓度),表现为促进;高浓度IAA(如10-3mol/L)侧根数少于对照组,表现为抑制,符合生长素“低促高抑”的两重性,B正确;
C、芽和幼叶是植物内源IAA的主要合成部位,去除部分芽和幼叶会降低植株体内IAA水平,从图像可知,低浓度下IAA浓度越低侧根数量越少,C正确;
D、主根:10-6mol/L时主根长度更长,10-4mol/L时主根长度更短,D错误。
15. 美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行分析,是生态系统能量流动定量研究的开创性工作。下图是赛达伯格湖的能量流动图解(图中数字为能量数值,单位是J/(cm2·a))。据图分析,正确的是( )
A. 对该生态系统中的能量流动进行研究,是从食物链层次上进行的
B. 肉食动物的净次级生产量为5.1J/(cm2·a)
C. 植食动物流向分解者的2.1J/(cm2·a)能量包括其遗体残骸及其粪便中的能量
D. 能量在第一、二营养级之间的传递效率高于第二、第三营养级之间的传递效率
【答案】B
【解析】
【详解】A、对生态系统的能量流动进行研究,可以在食物链和生态系统两个层次上进行,图中反映的是生态系统层次,A错误;
B、肉食性动物的总次级生产量为12.6J/(cm2·a),它包括净次级生产量以及呼吸作用消耗的能量,肉食动物用于呼吸作用消耗的能量为122.6-96.3-18.8=7.5J/(cm2·a)所以其净次级生产量为12.6-7.5=5.1J/(cm2·a),B正确;
C、植食性动物粪便中的能量属于上一营养级(生产者)的同化量,不属于植食动物流向分解者的能量,植食性动物流向分解者的能量是其遗体残骸中的能量,C错误;
D、第一营养级(生产者)同化的能量为464.6,第二营养级(植食性动物)同化的能量为62.8,则第一、二营养级之间的传递效率为62.8/464.6≈13.5%,第二营养级(植食性动物)同化的能量为62.8,第三营养级(肉食性动物)同化的能量为12.6,第二、三营养级之间的传递效率为12.6/62.8≈20.1%,所以能量在第一、二营养级之间的传递效率低于第二、三营养级之间的传递效率,D错误。
阅读下列材料,完成下面小题。
植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质,这类物质属于次生代谢产物。紫杉醇是红豆杉植物产生的一种复杂的次生代谢产物,紫杉醇对多种癌症都有一定的疗效。利用植物组织培养和细胞培养的方法来生产紫杉醇是一条重要途径,生产过程如下:
筛选高产细胞→细胞生长和产物紫杉醇合成关系的确定→发酵生产紫杉醇
16. 下列相关叙述正确的是( )
A. 培养高产细胞的培养基中只需添加水和无机盐即可
B. 选择紫杉醇含量高的植物品种的器官或组织用胰酶处理后可获得分散的细胞
C. 对分散的悬浮细胞进行扩大培养,可获取遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群
D. 将微生物菌体或其产物加入到培养基中,可以提高目标细胞的紫杉醇含量
17. 在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 若紫杉醇只在细胞生长停止后才能合成,则紫杉醇的合成符合图乙
B. 根据图丙,可在扩大培养期间定期分离提纯大量紫杉醇
C. 据图分析,随培养时间延长,细胞生物量不断上升,细胞生长与生产的速率加快
D. 利用高产细胞生产紫杉醇能否实现工业化,关键要提高培养物产量和紫杉醇含量
【答案】16. D 17. D
【解析】
【16题详解】
A、植物培养基成分包括水、无机盐、还要糖类等有机物,A错误;
B、植物分散细胞用纤维素酶和果胶酶,不是胰酶,B错误;
C、获取遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群,要进行克隆培养,培养的起点是单个细胞,C错误;
D、将微生物菌体或其产物加入到培养基中,模拟了微生物侵害的胁迫条件,D正确。
【17题详解】
AB、由题可知紫杉醇只在细胞生长停止后才能合成,所以丙图符合。所以要获得大量紫杉醇的方法,是将细胞培养到稳定期(即停止生长时期)一定时间后,通过分离提纯获得大量紫杉醇,AB错误;
C、据图分析,培养一定时间后,细胞生物量不再增加,甲、乙中产物产量的增多变缓,高产细胞生长与生产的增长速率先增大后减弱,C错误;
D、离体培养的红豆杉细胞生产紫杉醇能否实现工业化,关键是要提高培养物产量和紫杉醇含量,D正确。
18. 中国科学家成功克隆了一只濒危物种北极狼,由于雌性北极狼稀缺,科学家选择了比格犬作为受体及代孕母亲,通过克隆技术获得北极狼的基本过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 需对供体的体细胞进行营养限制性培养以促进细胞增殖
B. 需对代孕比格犬注射激素使其同期发情并配种
C. 克隆狼的遗传性状与北极狼不完全相同
D. 将重组细胞直接移植到代孕犬子宫中可缩短克隆周期
【答案】C
【解析】
【详解】A、对供体的体细胞进行营养限制性培养的主要目的是诱导细胞进入静止期(G0期),利于细胞核的一系列变化和细胞融合后基因表达的分子开关的启动,A错误;
B、胚胎工程中,需要对代孕母体注射孕激素进行同期发情处理,但不做配种处理,B错误;
C、克隆狼的细胞核基因主要来自供体(北极狼),但细胞质基因(线粒体DNA)来自受体卵母细胞(比格犬),因此部分性状与比格犬相同,C正确;
D、重组细胞必须在体外培养至桑葚胚或囊胚阶段才能移植到子宫,不能直接移植单个细胞,D错误。
19. 用15N标记二倍体动物某个精原细胞的DNA双链,放入不含15N的培养基形成精细胞的过程中,依次形成四个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体对数如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲→乙过程中,核仁通过合成rRNA直接参与染色质复制
B. 乙→丙过程中,细胞内可发生基因重组
C. 丙→丁过程中,染色体组数一直不变
D. 丁细胞中含15N的DNA占了一半
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲为精原细胞,处于减数第一次分裂前的间期,乙为初级精母细胞,处于减数第一次分裂,丙为次级精母细胞,处于减数第二次分裂前期和中期,丁为精细胞。甲→乙过程中,核仁通过合成rRNA参与核糖体的形成,核糖体通过合成DNA聚合酶等蛋白质参与染色质复制,A错误;
B、乙→丙过程中经历减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期,均可发生基因重组,B正确;
C、丙→丁过程,经历减数第二次分裂后期,染色体组数暂时加倍,C错误;
D、减数分裂过程中染色体复制1次,15N标记DNA双链,培养基原料不含15N,所以复制形成的每个DNA中一条链含15N,另一条链不含15N,即所有的DNA含15N,D错误。
20. X染色体上基因D异常可导致人体患病,在男性中发病率为1/3500,某患病男孩(其母亲没有患病)X染色体上基因D和H内各有一处断裂,断裂点间的染色体片段发生颠倒重接。对患儿和母亲的DNA进行了PCR检测,所用引物和扩增产物电泳结果如图,不考虑其它变异,下列分析错误的是( )
A. 该疾病的发生涉及倒位和基因突变
B. 该病为伴X隐性遗传病,人群中d基因频率为1/3500
C. 用S1和R2对母亲和患儿DNA进行PCR检测结果不同
D. 利用S1和S2对母亲再次孕育的胎儿DNA进行PCR检测,可诊断是否患该病
【答案】C
【解析】
【详解】A、染色体片段发生颠倒重接,为染色体变异中的倒位。断裂点在基因内部,导致原基因核苷酸序列改变,即发生基因突变,A正确;
B、题干上说,X染色体上的D基因异常可导致人体患病,说明d基因决定患病,所以是X隐性遗传病,人群中男性发病率为1/3500,即男性基因型XdY的频率为1/3500,故人群中d基因频率为1/3500;B正确;
C、S1和R2是断裂点外引物,无论正常还是异常染色体,均有相同大小的PCR产物。因此检测结果相同;C错误;
D、利用S1和S2,如果是正常的染色体,则PCR后可以得到产物,则表明胎儿正常;如果是异常染色体,PCR后则无产物,则表明胎儿异常。因此可以诊断胎儿是否患该病,D正确。
非选择题部分
21. 外来物种入侵已成为全球性生态问题。紫茎泽兰是我国西南地区危害严重的外来入侵植物,其繁殖力强且能通过根系分泌某些化学物质抑制其他植物生长,这种现象被称为化感作用,请回答下列问题:
(1)下表是对紫茎泽兰在不同入侵地区的调查情况:
调查项目
重入侵区
轻入侵区
未入侵区
紫茎泽兰覆盖度(%)
67.2
20.3
0
当地植物覆盖度(%)
3.1
45.8
52.5
从种群特征角度分析,覆盖度通常被采用以反映草本类植物的______,覆盖度的大小主要与该植物对______(填环境因素)的竞争能力大小有关。
(2)紫茎泽兰具有极强的光合作用能力和快速生长特性,从而增加植被碳储量。碳在生物群落与无机环境间主要以_______的形式循环。
(3)为进一步探究紫茎泽兰入侵对土壤动物的影响,科研工作者确定采集地点后,用______法采集土壤,用镊子分拣其中的体型较大的动物,并通过______装置逐步获得体型较小的动物,经识别后逐一记录。
(4)紫茎泽兰的化感作用体现了生态系统的______功能,该作用不仅导致本地植物多样性降低,还进一步导致了本地的动物多样性降低,原因是______。
(5)对紫茎泽兰的防治可采取多种方法。比如对紫茎泽兰进行人工清除以控制其数量,从能量流动的角度分析,人工除草的意义是______:比如引入泽兰实蝇防治紫茎泽兰属于______防治,泽兰实蝇属于双翅目实蝇科昆虫,其将卵专一产在紫茎泽兰的生长点上,孵化后即蛀入幼嫩部分取食,阻碍紫茎泽兰的生长繁殖,结合其寄生特点分析,该防治的优点主要在于______(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 种群密度 ②. 阳光
(2)CO2 (3) ①. 取样器取样 ②. 干漏斗分离
(4) ①. 信息传递 ②. 植物为动物提供栖息空间和食物条件
(5) ①. 调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 ②. 生物 ③. 避免环境污染、能持续地将紫茎泽兰控制在较低的数量水平
【解析】
【小问1详解】
种群最基本的数量特征是种群,覆盖度可直观体现种群在区域内的数量、分布规模。植物竞争的核心资源是光照,光合能力强、竞争阳光能力强的植物覆盖度更高。因此草本类植物的覆盖度反映的是种群密度。植物对阳光(光照)的竞争能力是决定覆盖度的核心环境因素。
【小问2详解】
生物群落内部以含碳有机物形式传递,无机环境与群落间以CO₂形式循环,因此碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO₂的形式进行。
【小问3详解】
适用于身体微小、活动能力强的土壤动物,不能用样方法或标志重捕法,因此采集土壤动物常用取样器取样法。利用土壤动物的趋湿、趋暗、避高温特性分离。因此通过干漏斗分离装置逐步获得体型较小的动物,经识别后逐一记录。
【小问4详解】
紫茎泽兰的化感作用,向环境释放化学物质影响其他生物,体现了生态系统的化学信息传递功能,属于信息传递功能。本地植物为动物提供食物和栖息环境,植物减少会导致动物的栖息地和食物来源丧失。
【小问5详解】
从能量流动角度,人工除草的意义是调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。引入泽兰实蝇,利用天敌/生物间的种间关系防治害虫,因此引入泽兰实蝇防治紫茎泽兰属于生物防治。泽兰实蝇专一寄生紫茎泽兰的优点:避免环境污染、能持续地将紫茎泽兰控制在较低的数量水平。
22. 科学家在美国东海岸的浅水湖泊和盐沼地中发现了一种绿叶海天牛,它们的幼体呈棕色,但经过吞食一些藻类以后,通体变绿,没有变色的个体幼年时就会死亡。之后,绿叶海天牛可不再进食,只需“晒晒太阳”就能通过“光合作用”产生有机物,时间最长可维持9个月。图甲表示细胞中光合作用的部分过程,请回答下列问题。
(1)图中PSI和PSII镶嵌在叶绿体的______上,ATP合成酶的作用是催化ATP合成和______,增加膜两侧的H+浓度差的生理过程有______(答出1点即可)。若要测量叶绿素含量,最好选用______光。水在光下分解产生的电子(e-)经过传递,最终受体为______。
(2)图乙是离体叶绿体在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。t2-t3时间段内光合速率的主要限制因素为______,在t2时刻继续增加光照强度,光合速率______(填“能”或“不能”)继续提高。t3充入CO2后,则短时间内叶绿体中五碳糖的含量将______。(填“增加”“减少”或“基本不变”)
(3)与绿藻细胞相比,海天牛细胞缺乏叶绿体所需的许多核编码基因。为维持叶绿体的功能,海天牛可能采取的机制有______。
①吸收并整合绿藻中光合作用相关的核基因
②激活自身免疫系统以保护叶绿体免受降解
③其线粒体可为叶绿体提供ATP和NADPH
④通过行为调节(如主动避光)避免叶绿体受强光损伤
【答案】(1) ①. 类囊体膜(光合膜) ②. 协助H+跨膜运输 ③. 水的光解产生H+(或PQ将H+从叶绿体基质侧运输到类囊体腔侧、合成NADPH消耗叶绿体基质侧的H+等) ④. 红光 ⑤. NADP+
(2) ①. CO2浓度 ②. 不能 ③. 减少
(3)①④
【解析】
【小问1详解】
PSI(光系统 I)和 PSII(光系统 II)是光反应的核心复合物,镶嵌在叶绿体的类囊体膜(光合膜)上,这里是光反应的场所。
ATP 合成酶是一个双向的蛋白复合体: 顺浓度梯度运输 H⁺时,催化 ADP 和 Pi 合成 ATP; 同时它也能协助 H⁺跨膜运输(从类囊体腔顺浓度梯度回到叶绿体基质),利用 H⁺的电化学势能驱动 ATP 合成。
类囊体膜内外的 H⁺浓度差是 ATP 合成的动力,能让 H⁺在类囊体腔积累的过程都可以增加浓度差,例如: 水的光解产生 H⁺(在类囊体腔侧分解水,直接释放 H⁺); PQ 将 H⁺从叶绿体基质侧运输到类囊体腔侧(电子传递链中,PQ 载体把基质的 H⁺泵入类囊体腔); 合成 NADPH 消耗叶绿体基质侧的 H⁺(基质中的 H⁺被用来还原 NADP⁺,减少基质中 H⁺浓度,间接增大浓度差)。
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,其中红光的吸收峰更专一,蓝紫光会被类胡萝卜素干扰。因此测量叶绿素含量时,用红光可以减少其他色素的干扰,结果更准确。
水在光下分解产生的电子(e⁻),经过 PSII、电子传递链、PSI 的传递,最终用于还原 NADP⁺,生成 NADPH,因此电子的最终受体是NADP⁺。
【小问2详解】
t₂时刻已经达到 “充足恒定光照”,此时光照不再是限制因素,而离体叶绿体环境中 CO₂供应不足,因此光合速率的主要限制因素是CO₂浓度。t₂时刻已经是 “充足恒定光照”,说明光照强度已经饱和,此时限制因素是 CO₂浓度(和温度等),因此继续增加光照强度,光合速率不能继续提高。充入 CO₂后,暗反应中 CO₂的固定反应会立即加快,该反应会消耗大量的五碳糖(C₅),而此时 C₃的还原还没跟上(需要光反应提供的 ATP 和 NADPH),因此短时间内叶绿体中五碳糖的含量将减少。
【小问3详解】
①海天牛可以通过水平基因转移,将绿藻的核基因整合到自己的基因组中,从而表达维持叶绿体功能所需的蛋白,正确;
②免疫系统会识别外来的叶绿体为 “异物” 并攻击降解,无法保护叶绿体,错误;
③线粒体产生的 ATP 用于细胞呼吸以外的生命活动,且 NADPH 是光反应的产物,线粒体无法提供 NADPH 给叶绿体,错误;
④强光会导致光抑制,损伤叶绿体,海天牛可以通过主动避光,减少强光对叶绿体的破坏,延长其功能时间,正确。
23. 油菜属于雌雄同株异花植物,其花色产生机理为:白色前体物质→黄色→红色,A基因(位于2号染色体上),控制黄色;B基因(位置不明),控制红色。用纯种白花和纯种黄花杂交得F1,F1自交得F2,实验结果见下表甲组。
组别
亲本
F2
甲
白花×黄花
红花:黄花:白花=9:3:4
乙
白花×黄花
红花∶黄花:白花=3:1:4
(1)与豌豆杂交相比,油菜杂交可以省去______环节,但仍需在开花前给雄、雌花______处理。
(2)B基因和b基因在遗传时遵循_______定律。根据表中实验结果,推知B基因_______(填“是”或“不是”)位于2号染色体上。
(3)甲组白花与黄花亲本的基因型分别为______。若甲组F2中黄花自由交配,F3中白花所占的比例为______。
(4)研究人员某次重复该实验,结果如表中乙所示。经检测得知,乙组F1的2号染色体部分缺失导致含缺失染色体的雄配子致死。由此推测乙组F1的2号染色体缺失部分______(填“包含”或“不包含”)A或a基因,发生染色体缺失的是______(填“A”或“a”)基因所在的2号染色体,否则F2表型及比例为______。
【答案】(1) ①. 去雄 ②. 套袋
(2) ①. 分离 ②. 不是
(3) ①. aaBB、AAbb ②. 1/9
(4) ①. 不包含 ②. A ③. 红花:黄花:白花=6:2:0
【解析】
【小问1详解】
豌豆是两性花,杂交时需要人工去雄;油菜是雌雄同株异花,雌花和雄花分开,因此杂交可以省去去雄环节,但为了防止外来花粉干扰,开花前仍需对雌雄花进行套袋处理。
【小问2详解】
B与b为等位基因,在遗传时遵循基因的分离定律;根据甲组实验F2中红花:黄花:白花=9:3:4,推知控制花色的两对基因独立遗传,因此遵循基因自由组合(分离和自由组合)定律,故B基因不是位于2号染色体上。
【小问3详解】
根据花色机理:红花为A_B_、黄花为A_bb、白花为aa__,结合甲组F2的比例,可知F1为双杂合子AaBb,亲本都是纯种,因此白花亲本基因型为aaBB,黄花亲本为AAbb。甲组F2中黄花基因型为1/3AAbb、2/3Aabb,自由交配时,仅A/a影响花色,基因频率a=1/3,后代白花aa__的比例为(1/3)2=1/9。
【小问4详解】
乙组F2仍出现A控制的黄花、红花,说明缺失片段没有丢失A/a基因,即乙组F1的2号染色体缺失部分不包含A或a基因。根据乙组F2性状比3:1:4,推知含缺失染色体的雄配子致死,且缺失发生在A所在的2号染色体:此时F1(AaBb)存活雄配子只有aB、ab两种,雌配子正常,最终得到3:1:4的比例。 若染色体缺失发生在a所在的2号染色体,则含a的雄配子致死,存活雄配子只有AB、Ab两种,后代全部为A_,没有aa(白花),最终性状比为红花:黄花:白花=6:2:0。
24. 已知3-磷酸甘油脱氢酶(GPD)是假丝酵母中甘油合成代谢途径的关键酶,利用某假丝酵母菌株为材料,克隆具有高效催化效率的3-磷酸甘油脱氢酶的基因(Gpd)。通过农杆菌介导法,转化假丝酵母野生型菌株,获得转Gpd的重组菌株,进而利用该菌株来生产甘油。
(1)获取目的基因
先用限制酶PstI处理基因组DNA后,连接形成环形DNA,再依据已知序列设计一对引物,通过PCR扩增出该基因的两侧序列,最后进行测序并拼接获得完整基因的序列,如图1所示:①在DNA提取液中加入______,使DNA沉淀而析出。在沸水浴条件下,DNA遇______试剂呈蓝色。②PCR过程包括______三步骤。为激活TaqDNA聚合酶,需要在PCR反应体系中添加______。③通过PCR扩增两侧序列应选择图1中的引物是______。可利用______技术分离并纯化PCR产物,进一步测定PCR产物的序列,并拼接获得完整基因序列。为确定克隆获得的Gpd基因的准确性,可将获得的基因序列与已建立的______进行比对。
(2)构建重组DNA分子
①将Gpd基因的编码区与______连接,构建重组质粒,如图2所示。
②已知a链为Gpd基因编码链,为保证正确连接,应在Gpd基因编码区上下游分别添加______的限制酶识别序列。
A.②③B.①②C.③②D.①③
③影响DNA连接反应的主要因素除pH与温度等操作环境、反应时间、DNA连接酶的种类及浓度外,还有______等(答出1点即可)。
(3)导入、筛选和鉴定重组菌株
①用______处理农杆菌,制备成感受态,再用电击法将重组DNA导入农杆菌细胞,经筛选获得阳性克隆。
②在______中的酒精灯火焰旁,取野生型假丝酵母菌种,采用______方法接种在固体培养基上培养,适时挑选单菌落再接种到液体培养基进行培养。
③取适量的假丝酵母与农杆菌进行共培养一段时间后,通常要使用抗生素,其目的是______,然后在含有______的选择培养基中筛选,最终获得重组菌株。
④欲进一步对重组菌株生产甘油能力进行分析:挑取出的重组菌株与______相比,在发酵中生产甘油的能力______。培养过程中可定期取样并使用______对菌体进行直接计数,以评估增殖情况。
【答案】(1) ①. 95%冷酒精 ②. 二苯胺 ③. 变性、退火、延伸 ④. Mg2+ ⑤. P1和P4 ⑥. 电泳 ⑦. 基因数据库
(2) ①. 表达载体 ②. C ③. 载体浓度、目的基因的浓度、载体和目的基因的比例、酶切程度等
(3) ①. CaCl2溶液 ②. 超净工作台 ③. (平板)划线法/稀释涂布平板法 ④. 杀灭农杆菌 ⑤. 腐草霉素 ⑥. 野生型菌株 ⑦. 增加 ⑧. 血细胞计数板(和显微镜)
【解析】
【小问1详解】
①使DNA沉淀析出,可在DNA提取液中加入体积分数为95%的冷酒精;在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂呈蓝色;
②PCR过程包括变性(90℃以上)、复性(50℃左右)、延伸(72℃左右)三个步骤;为激活TaqDNA聚合酶,需要在PCR反应体系中添加Mg2+(镁离子);
③引物与模板链的3'端结合,因此扩增两侧序列,可以先用相同的限制酶对两侧进行酶切,再用DNA连接酶将两侧进行连接,连接后充当PCR的模板,则应选择的引物是P1和P4; 可利用琼脂糖凝胶电泳技术分离并纯化PCR产物,进一步测定PCR产物的序列,并拼接获得完整基因序列;为确定克隆获得的Gpd基因的准确性,可将获得的基因序列与已建立的基因数据库进行对比,若二者相同,则说明克隆获得的Gpd基因准确。
【小问2详解】
①将Gpd基因的编码区与表达载体连接,构建重组质粒,再将重组质粒导入酿酒酵母细胞中,使目的基因表达,实现利用酿酒酵母高效合成甘油的目的;
②为保证正确连接,通常在目的基因的两侧添加两种酶的序列,且切割完的黏性末端不同,①与③切割后的黏性末端相同,因此选择②①或③②添加在编码区上下游引物的5'端,C符合题意;
③影响DNA连接反应的因素除了pH与温度等操作环境、反应时间、DNA连接酶的种类及浓度外,还包括:载体浓度、目的基因的浓度、载体和目的基因的比例、酶切程度、ATP浓度等。
【小问3详解】
①用 Ca2+(CaCl2溶液)处理农杆菌,使其处于感受态,再用电击法导入重组DNA;
②为了营造一个无菌环境,避免杂菌污染实验材料,微生物接种应在超净工作台的酒精灯火焰旁进行,平板划线法或稀释涂布平板法是常用的微生物接种方法,这两种方法都可以将菌种分散,最终获得单菌落;
③共培养后使用抗生素的目的是杀灭农杆菌(避免农杆菌过度增殖影响假丝酵母生长),质粒的T- DNA区域带有腐草霉素抗性基因(ZeoR)。当农杆菌将T- DNA整合到假丝酵母基因组后,只有成功导入该基因的重组酵母才能在含有腐草霉素的选择培养基上存活,从而筛选出重组菌株 ;
④将重组菌株与野生型假丝酵母菌株(对照组)相比,重组菌株过表达Gpd酶,因此发酵生产甘油的能力显著提高(增加),菌体是真菌,所以对菌体直接计数可使用血细胞计数板。
25. GLP-1是肠道L细胞分泌的一种化学物质。GLP-1可受甲状腺激素调控并参与血糖调节,相关机制如图。
(1)据图分析,甲状腺激素可通过______(填“促进”或“抑制”)肠道L细胞分泌GLP-1来促进胰岛β细胞分泌胰岛素,进而通过促进______或抑制______使血糖降低。
(2)胰岛素引起的血糖变化刺激位于______的血糖调节中枢,可使______神经兴奋,从而促使胰高血糖素等分泌升高血糖。
(3)图中甲状腺激素对胰岛素分泌的调节属于______调节。
(4)为验证甲状腺激素是以GLP-1为媒介调节甲减(甲状腺功能减退)小鼠血糖水平的,科研人员使用若干甲减模型小鼠、甲状腺激素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水、GLP-1受体拮抗剂、注射器等材料与用具实施实验,实验思路如下表所示。
组别
处理一(连续5天注射)
处理二
检测
甲减模型小鼠(甲)
适量生理盐水
B
血糖水平
甲减模型小鼠(乙)
适量甲状腺激素溶液
甲减模型小鼠(丙)
A
①表中处理A和B处分别是______、______。
②实验结果:请将本实验的预期实验结果以柱状图的形式表示出来______。
(5)结合本题,请你为高血糖的防治提供一点建议:______。
【答案】(1) ①. 促进 ②. 组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖 ③. 非糖物质转化成葡萄糖
(2) ①. 下丘脑 ②. 交感
(3)体液 (4) ①. 适量(等量)甲状腺激素+GLP-1受体拮抗剂(腹腔) ②. 注射等量葡萄糖溶液 ③.
(5)研发生产GLP-1类药物用于治疗高血糖或口服(或注射)适量甲状腺激素、研发生产FXR蛋白拮抗剂等
【解析】
【小问1详解】
根据图示通路推导:甲状腺激素促进胆汁酸合成→胆汁酸抑制FXR蛋白合成→FXR蛋白抑制GLP-1分泌,最终甲状腺激素会促进GLP-1分泌。胰岛素降血糖的机制为:促进组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,同时抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而降低血糖。
【小问2详解】
血糖调节中枢位于下丘脑,血糖降低需要升血糖时,交感神经兴奋,促进胰高血糖素等升血糖激素分泌。
【小问3详解】
甲状腺激素属于激素,通过体液运输发挥调节作用,该调节属于体液调节。
【小问4详解】
为验证甲状腺激素是以GLP-1为媒介调节甲减小鼠血糖水平的,现提供甲减模型小鼠若干、甲状腺激素、葡萄糖溶液、生理盐水、GLP-1受体拮抗剂等材料,即本实验的目的是验证甲状腺激素对甲减小鼠血糖的调节必需依赖GLP-1,因此实验的自变量为是否使用甲状腺激素和是否使用GLP-1受体拮抗剂,因变量是血糖的变化情况,据此实验思路如下:乙组注射适量甲状腺激素;丙组注射适量甲状腺激素并同时注射GLP-1受体拮抗剂;甲组注射等量生理盐水,其他条件相同且适宜。对三组小鼠腹腔注射等量葡萄糖溶液,2h后检测并记录小鼠血糖水平。预期结果:支持上述结论的结果应该为:甲组与丙组血糖水平接近,且均明显高于乙组,即。
【小问5详解】
研发生产GLP-1类药物用于治疗高血糖/口服(或注射)适量甲状腺激素研发生产FXR蛋白拮抗剂等。
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