内容正文:
高三生物
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. “抗糖”是当前流行的健康理念,指的是通过科学控制糖分摄入,减少对身体的负面影响以延缓皮肤衰老、预防疾病。下列叙述正确的是( )
A. 食物中的蔗糖可以被人体细胞直接吸收,用于细胞呼吸
B. 人体细胞内的核糖和脱氧核糖是遗传物质的组成成分,也是重要的能源物质
C. “抗糖”就是完全拒绝所有糖类,包括米饭和馒头中的淀粉
D. 细胞膜上的糖蛋白具有识别和信息传递功能,其糖链由单糖聚合而成
2. 《齐民要术》中系统记载了古人在农牧、食品加工与贮藏等方面的经验,其中许多做法都与生物代谢息息相关。下列相关叙述正确的是( )
A. “酒冷沸止,米有不消者,便是曲势尽”中“沸”是由于微生物有氧呼吸产生大量CO2
B. “极熟时,全房折取。于屋下作荫坑,凿壁为孔。”说明应在低温无氧条件下储存果蔬
C. “作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内瓮中。”该泡菜制作过程中乳酸菌产生CO2的场所是细胞质基质
D. “锄不厌数,勿以无草而中缀”中“锄”可以促进植物吸收更多的无机盐
3. 肝细胞的功能之一是维持血糖浓度的稳定,这与肝细胞中光面内质网膜上的G-6-磷酸酶等酶密切相关。糖原在一系列酶的作用下被分解成葡萄糖后释放入血液,透性酶是一种存在于膜上的载体蛋白,如图为光面内质网上糖原降解过程的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 糖原是动物细胞中的储能物质,主要存在于人和动物的肝脏、肌肉及内环境中
B. 细胞质基质中的G-6-磷酸酶可以将G-6-磷酸水解成葡萄糖与磷酸
C. 肝细胞不能通过细胞膜直接与血液进行物质交换
D. 高尔基体与透性酶的合成、加工、包装和囊泡运输密切相关
4. 现代香蕉是由野生祖先种通过育种形成的。下图表示野生祖先种和栽培品种的染色体组成,下列叙述错误的是( )
A. 野生祖先种能产生可育配子,栽培品种难以产生可育配子
B. 栽培品种是由野生祖先种的幼苗经过秋水仙素处理获得的
C. 栽培品种和野生祖先种的1个染色体组均含有11条染色体
D. 栽培品种所结的香蕉比野生祖先种的更大,糖类和蛋白质更丰富
5. 机体的免疫细胞会参与破坏移植的器官,影响器官的存活,但调节性T细胞(Treg)可以通过分泌细胞因子IL-10等,调节抗原呈递细胞的功能以及T细胞的活性,从而提高机体对同种异体移植物的耐受。下列叙述正确的是( )
A. 机体主要通过体液免疫途径对移植的器官进行免疫排斥反应
B. 增加Treg数量能增加免疫耐受力,提高异体移植物的成活率
C. 细胞因子IL-10可以通过提高免疫细胞的活性来提高免疫力
D. 提升Treg的功能可导致机体免疫功能失调,产生自身免疫病
6. 同义突变是指 DNA 片段中有时某个碱基对的替换并不改变所编码的氨基酸,但是科学家们发现若酵母菌细胞发生同义突变,则和突变基因对应的信使 RNA 含量会降低,从而危害酵母菌的生存,下列说法正确的是( )
A. 发生同义突变后,基因中的嘌呤数可能大于嘧啶数
B. 同义突变不改变所编码的氨基酸,因此对应的蛋白质种类和数量一定不变
C. 同义突变不改变所编码的氨基酸,原因是每种氨基酸都可以由不同的密码子对应
D. 同义突变不改变所编码的氨基酸,但仍然可能改变生物的性状
7. 濒危植物云南红豆杉是喜阳喜湿高大乔木,郁闭度对其生长有重要影响。选择性采伐和放牧等人为干扰会改变红豆杉种群的年龄结构和种群数量。下列叙述错误的是( )
A. 选择性采伐与红豆杉生态位重叠度高的部分植物,有利于红豆杉种群的自然更新
B. 在调查红豆杉野生种群密度过程中,样方面积最合适的是16m2
C. 气温、干旱和火灾是影响红豆杉种群密度的非密度制约因素
D. 选择性采伐和放牧等会改变红豆杉林的群落结构和群落演替速度
8. 下列实验中的相关操作,正确的是( )
A. 利用实验动物研究动物激素的功能时,要根据激素的化学本质确定合理的给药方式
B. “性状分离比的模拟实验”中,两小桶内的彩球总量须相等,桶内各颜色彩球数量无要求
C. 探究土壤微生物对落叶的分解作用时,要将对照组的土壤去除微生物
D. 正式进行“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验时,必须设置空白对照
9. 研究表明,在人体细胞的细胞核内,甲状腺激素受体与DNA上的某些片段结合,抑制A蛋白基因(指导合成A蛋白)的表达。当甲状腺激素与甲状腺激素受体结合后会解除该受体对A蛋白基因表达的抑制。当垂体释放促甲状腺激素(TSH)的量增加之后,会发生的生理过程是( )
A. 促甲状腺激素可作为信号分子来调控基因的表达
B. 甲状腺激素对下丘脑和垂体分泌活动的抑制作用减弱
C. TSH对下丘脑分泌活动的抑制作用加强
D. 体内TSH含量与A蛋白的含量成反比
10. 多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸,启动抗虫反应,如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白,该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是
A. 植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能
B. 植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果
C. Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快
D. 开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施
11. 在我国北方温带半干旱地区,农田连续耕作多年后土地易沙化。对三片弃耕土地分别采取围封禁牧、人工种植灌木或乔木等恢复措施,十五年后进行调查相关指标,结果见图。下列叙述正确的是( )
A. 人工乔木林和其它几种处理相比,物种丰富度最高
B. 植物的光合作用可导致土壤含氮量增加
C. 土壤含水量的增加可能与土壤有机质增加使土壤保水能力增强有关
D. 人工乔木林的草本植物种类数比灌木林低主要是因为节肢动物的捕食
12. 某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法不正确的是( )
A. 体温维持在38℃时,该患者的产热量大于散热量
B. 该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高
C. 若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加
D. 患者肺部组织液的渗透压升高,使肺部组织液增加
13. 穗发芽指种子收获前在母体植株上发芽的现象,通常发生在禾谷类作物如水稻、小麦和玉米植株遭受高温暴雨后。研究发现穗发芽的小麦籽粒内维持较高浓度的可溶性糖、赤霉素和较低浓度的脱落酸。下列关于小麦穗发芽的叙述,错误的是( )
A. 穗发芽的籽粒中淀粉酶的含量和活性较低
B. 外施赤霉素的抑制剂可以抑制小麦穗发芽
C. 高温高湿可能导致脱落酸分解进而使小麦穗发芽
D. 穗发芽与多种植物激素及环境条件有关
14. 水稻种子的粳性与糯性分别由A/a控制,其可能位于6号或7号染色体上。现选择正常糯稻为父本和7号三体纯合粳稻为母本杂交得F1,再用正常的糯稻作父本与F1中三体粳稻杂交得F2,下列说法错误的是( )
A. 三体粳稻发生了染色体数目的变异
B. F1出现的三体粳稻可产生比例相等的4种配子
C. 若F2中的粳稻和糯稻的性状分离比为1:1,则A/a位于6号染色体上
D. 若F2中的粳稻和糯稻的性状分离比为5:1,则A/a位于7号染色体上
15. 下表是金黄色葡萄球菌对两种抗生素耐药性实验结果。相关叙述正确的是( )
抗生素种类(5mg/mL)
抑菌圈大小(cm)
对照组
第一代
第二代
第三代
第四代
第五代
第六代
四环素
0.60
4.00
3.53
3.07
3.03
2.97
3.06
恩诺沙星
0.60
2.70
2.33
1.63
1.93
1.77
1.90
A. 实验中对照组用0.6cm不含抗生素的滤纸片进行处理
B. 四环素对金黄色葡萄球菌的抑菌效果要比恩诺沙星弱
C. 实验中可使用平板划线法对金黄色葡萄球菌进行接种
D. 据结果推测持续使用同种抗生素抑菌圈的大小保持不变
16. 人参皂苷是人参的代谢产物,具有增强免疫力、改善心血管功能、抗氧化、抗肿瘤等功能。如图为利用植物细胞培养技术工业化生产人参皂苷的流程。下列相关叙述错误的是( )
A. 可利用培养的动物细胞来检测人参皂苷的抗癌活性
B. 对老山参切片进行消毒时可先用酒精、再用次氯酸钠进行消毒
C. 过程②利用了细胞分裂的原理,体现了细胞的全能性
D. 过程②、③与过程①所用培养基除植物激素种类和比例不同外,物理状态也不同
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17. 在盐碱地农业生产中,作物遭受盐胁迫会导致光合效率降低、活性氧(ROS)过量积累,进而抑制生长。为开发安全、高效的作物抗逆技术,科研人员对纳米材料——碳点展开研究。碳点是一类粒径微小、以碳为主要组成、可生物降解且具有荧光特性的新型纳米材料。回答下列问题:
(1)与铜、银等传统金属纳米材料相比,碳点在农业应用中更具优势。从环境保护和人体健康两个角度,简述碳点作为抗逆材料的优点:_____。
(2)碳点受紫外线激发可发出蓝光和红光,与叶绿体中_____(填色素名称)的吸收光谱匹配,从而提高光能捕获效率。施用碳点后,短时间内叶肉细胞叶绿体基质中C3含量会_____(填“升高”“降低”或“基本不变”),原因是_____。
(3)科研人员在盐胁迫条件下进行实验,结果如图所示,根据图中数据结果可得出的结论是_____。
(4)研究表明,在实验过程中,作物受盐胁迫时碳点可富集在液泡中,结合上述材料,从液泡的功能方面,分析可能的原因:_____。
18. 去甲肾上腺素(NE)是神经系统中重要的单胺类神经递质,也是肾上腺髓质分泌的一种激素,该物质能作用于胸腺,从而调节相关免疫细胞的功能,因而在人体神经-免疫调节过程中发挥重要作用,相关调节机制如图1所示。回答下列问题:
(1)感染病原体后,脑中相应区域发生反应,通过传出神经,使肾上腺髓质分泌的NE增多,该种调节方式属于________调节,该反射弧中的效应器是指_____________。
(2)NE可以影响胸腺的免疫功能,根据所学知识分析,NE可能是通过影响胸腺中__________来影响免疫系统的功能。研究发现,NE主要通过过程①影响胸腺,过程②的作用很小,其原因可能是______________(选填下列选项,本题为多选题)。
a.过程①产生的NE更多 b.过程①产生的NE作用时间比较长
c.过程①产生的NE对胸腺的作用更精准 d.过程①产生的NE运输到胸腺的时间更短
(3)传出神经与胸腺形成的突触结构如图2所示。研究发现,突触间隙中的NE增多会导致病原体感染引起细胞因子风暴,使炎症反应加剧。为了验证该结论,实验人员进行了以下实验。
①将生长健康的小鼠均分为两组,对照组接种一定量的病原体X后不做处理,实验组接种____________并注射一定量的__________(填“去甲肾上腺素释放抑制剂”或“去甲肾上腺素转运体抑制剂”)。
②观察并比较两组小鼠炎症反应的程度。若_________________,则该结论是正确的。
19. 施肥和围封(不放牧)是影响高寒草甸生物量和物种多样性的重要因素,其过程和机制对高寒草甸生态系统可持续发展具有重要意义。科研人员以青藏高原东部高寒草甸为对象,通过短期施肥和围封探究了其对植物地上生物量、植物物种丰富度、群落透光率的影响,结果如表所示。图为甲、乙两组中三类植物地上生物量的变化。请回答下列问题。
组别
处理
植物地上生物量/干重(g/m2)
植物物种丰富度(种)
群落透光率(%)
甲
对照(放牧)
120
36
35
乙
施肥
214
25
7
丙
围封
109
25
11
丁
施肥+围封
144
20
4
(1)高寒草甸中的多数植物在早春来临时开始萌发,并迅速开花和结实,到了夏季其生活周期结束,这体现了群落的______性。调查高寒草甸植物地上生物量时,需齐地收割植物地上部分并称量其______(填“鲜重”或“干重”)。
(2)该地生物群落中各种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于______。研究高寒草甸植物的生态位,通常研究它的种群密度、______(答出2点即可)等。
(3)由下图可知,与甲组相比,施肥导致______植物的养分限制被解除。同时,乙组莎草科(普遍比禾本科矮)的物种数显著减少,结合表中数据分析其原因是_______。由此可推知,为提高高寒草甸植物物种丰富度应采取______(填“围封”或“放牧”)措施。
(4)草原土壤有机碳库是生物圈中最重要的碳库之一,对全球气候变化的调节起着至关重要的作用,这体现了生物多样性的_____价值。为缓解温室效应,应_____(填“扩大”或“缩小”)草原土壤有机碳库。
20. 家蚕(2n=56)的性别决定方式为ZW型,蚕茧颜色黄色对白色为一对相对性状,用B、b控制,幼蚕正常体色和透明体色为另一对相对性状,用D、d控制,其中只有一对基因位于Z染色体的非同源区段上,且存在某种配子致死现象(不考虑突变和交换)。用两只黄色茧正常体色的家蚕进行杂交实验,得到的F1表型及数目见下表,回答下列问题:
表型性别
黄色茧、正常体色
黄色茧、透明体色
白色茧、正常体色
白色茧、透明体色
雄性蚕(只)
239
0
81
0
雌性蚕(只)
42
38
41
39
(1)测定家蚕的基因组需要测定__________条染色体上DNA分子的核苷酸序列,雄家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有__________条W染色体,
(2)上述两对等位基因中,位于Z染色体上的是__________(填“B、b”或“D、d”)基因,亲本产生致死配子的基因型是____________________。
(3)现有各种不同基因型的该种家蚕可供选择,请利用这些家蚕设计测交实验,验证亲本产生的致死配子的基因型。(写出实验思路、预期实验结果、得出结论;写出一个设计方案即可)
实验思路:___________________________________________________________________________。
实验结果及结论:______________________________________________________________________。
21. 水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉,直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻,实现了对直链淀粉合成酶基因(Wx基因)启动子序列的定点编辑,从而获得了3个突变品系。
(1)将能表达出基因编辑系统的DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时,所需的酶是__________,重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为____________________。
(2)根据启动子的作用,推测Wx基因启动子序列的改变影响了___________________,从而改变了Wx基因的转录水平。与野生型水稻相比,3个突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列__________(填:发生或不发生)改变,原因是_____________________________。
(3)为检测启动子变化对Wx基因表达的影响,科研人员需要检测Wx基因转录产生的mRNA(Wx mRNA)的量。检测时分别提取各品系胚乳中的总RNA,经____________过程获得总cDNA。通过PCR技术可在总cDNA中专一性的扩增出Wx基因的cDNA,原因是扩增Wx基因的引物是根据____________设计的。
(4)各品系Wx mRNA量的检测结果如图所示,据图推测糯性最强的品系为______________,原因是_______________________。
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高三生物
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. “抗糖”是当前流行的健康理念,指的是通过科学控制糖分摄入,减少对身体的负面影响以延缓皮肤衰老、预防疾病。下列叙述正确的是( )
A. 食物中的蔗糖可以被人体细胞直接吸收,用于细胞呼吸
B. 人体细胞内的核糖和脱氧核糖是遗传物质的组成成分,也是重要的能源物质
C. “抗糖”就是完全拒绝所有糖类,包括米饭和馒头中的淀粉
D. 细胞膜上的糖蛋白具有识别和信息传递功能,其糖链由单糖聚合而成
【答案】D
【解析】
【详解】A、食物中的蔗糖属于二糖,不能被人体细胞直接吸收,二糖需在消化道内被分解为单糖(如葡萄糖和果糖)后,才能通过细胞膜进入细胞,A错误;
B、人体细胞内的遗传物质是DNA,其组成成分包括脱氧核糖(五碳糖);核糖是RNA的组成成分,但二者均不是能源物质。细胞内的主要能源物质是葡萄糖,而非核糖和脱氧核糖,B错误;
C、“抗糖”的核心是科学控制糖分摄入,而非完全拒绝所有糖类,米饭和馒头中的淀粉属于多糖,是人体重要的能量来源,完全拒绝会导致能量供应不足,影响正常生命活动,C错误;
D、细胞膜上的糖蛋白由蛋白质和糖链组成,其中糖链由单糖聚合而成。糖蛋白具有识别和信息传递功能,如细胞间的识别、免疫反应等均依赖其糖链结构,D正确。
2. 《齐民要术》中系统记载了古人在农牧、食品加工与贮藏等方面的经验,其中许多做法都与生物代谢息息相关。下列相关叙述正确的是( )
A. “酒冷沸止,米有不消者,便是曲势尽”中“沸”是由于微生物有氧呼吸产生大量CO2
B. “极熟时,全房折取。于屋下作荫坑,凿壁为孔。”说明应在低温无氧条件下储存果蔬
C. “作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内瓮中。”该泡菜制作过程中乳酸菌产生CO2的场所是细胞质基质
D. “锄不厌数,勿以无草而中缀”中“锄”可以促进植物吸收更多的无机盐
【答案】D
【解析】
【分析】细胞呼吸原理的应用
(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。
(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。
(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。
(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。
(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。
(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。
(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。
(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】A、“酒冷沸止”中的“沸”是起泡,是由于微生物进行无氧呼吸产生的CO2释放形成的,A错误;
B、“荫坑”可保持低温、低氧、一定的湿度的环境,便于果蔬的储存,B错误;
C、乳酸菌无氧呼吸产物是乳酸,不产生CO2,C错误;
D、种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,产生大量的能量,从而有利于根细胞对无机盐的主动吸收,这就是“锄土出肥”的原理,D正确。
故选D。
3. 肝细胞的功能之一是维持血糖浓度的稳定,这与肝细胞中光面内质网膜上的G-6-磷酸酶等酶密切相关。糖原在一系列酶的作用下被分解成葡萄糖后释放入血液,透性酶是一种存在于膜上的载体蛋白,如图为光面内质网上糖原降解过程的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 糖原是动物细胞中的储能物质,主要存在于人和动物的肝脏、肌肉及内环境中
B. 细胞质基质中的G-6-磷酸酶可以将G-6-磷酸水解成葡萄糖与磷酸
C. 肝细胞不能通过细胞膜直接与血液进行物质交换
D. 高尔基体与透性酶的合成、加工、包装和囊泡运输密切相关
【答案】C
【解析】
【分析】内质网可参与蛋白质等大分子物质的合成、加工和运输。高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装等。糖原是动物细胞的储能物质,可以参与血糖平衡的调节。
【详解】A、糖原主要存在于肝脏细胞和肌细胞中,由消化道吸收的单糖被转运至细胞内,可以用于合成糖原后储存在细胞中,所以在细胞生活的液体环境——内环境中没有糖原,A错误;
B、细胞质包括细胞质基质和细胞器,由题目信息可知,G−6−磷酸酶位于光面内质网上,并不在细胞质基质中,B错误;
C、肝脏细胞生活的液体环境是组织液,不能通过细胞膜与血液直接进行物质交换,C正确;
D、由题干可知,透性酶是一种载体蛋白,载体蛋白的合成、加工过程与分泌蛋白相同,高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装等,高尔基体不能合成蛋白质,D错误。
故选C。
4. 现代香蕉是由野生祖先种通过育种形成的。下图表示野生祖先种和栽培品种的染色体组成,下列叙述错误的是( )
A. 野生祖先种能产生可育配子,栽培品种难以产生可育配子
B. 栽培品种是由野生祖先种的幼苗经过秋水仙素处理获得的
C. 栽培品种和野生祖先种的1个染色体组均含有11条染色体
D. 栽培品种所结的香蕉比野生祖先种的更大,糖类和蛋白质更丰富
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,野生祖先种是二倍体生物,栽培品种是三倍体生物,每个染色体组均含有11条染色体。
【详解】A、结合图示的染色体组成分析,野生祖先种是二倍体生物,可以进行正常的减数分裂产生可育配子,而栽培品种含有三个染色体组,减数分裂时配对紊乱,难以产生可育的配子,A正确;
B、野生祖先种的幼苗含有两个染色体组,秋水仙素可以使染色体数目加倍,野生祖先种的幼苗经过秋水仙素处理获得的应该是四倍体,而不是三倍体的栽培品种,B错误;
C、结合图示可知,野生祖先种有两个染色体组,栽培品种有三个染色体组,每个染色体组均含有11条染色体,C正确;
D、栽培品种为三倍体,野生祖先种为二倍体,三倍体的栽培品种所结的香蕉比野生祖先种的更大,糖类和蛋白质更丰富,D正确。
故选B。
5. 机体的免疫细胞会参与破坏移植的器官,影响器官的存活,但调节性T细胞(Treg)可以通过分泌细胞因子IL-10等,调节抗原呈递细胞的功能以及T细胞的活性,从而提高机体对同种异体移植物的耐受。下列叙述正确的是( )
A. 机体主要通过体液免疫途径对移植的器官进行免疫排斥反应
B. 增加Treg数量能增加免疫耐受力,提高异体移植物的成活率
C. 细胞因子IL-10可以通过提高免疫细胞的活性来提高免疫力
D. 提升Treg的功能可导致机体免疫功能失调,产生自身免疫病
【答案】B
【解析】
【详解】A、器官移植的免疫排斥反应主要由细胞免疫起作用,主要由细胞毒性T细胞直接攻击移植器官的异体细胞,A错误;
B、调节性T细胞(Treg)可通过分泌细胞因子IL-10等调节免疫,提高机体对同种异体移植物的耐受,因此增加Treg数量能增加免疫耐受力,提高异体移植物的成活率,B正确;
C、细胞因子IL-10的作用是调节免疫、降低免疫细胞活性,从而减轻排斥反应,而非提高免疫细胞活性,C错误;
D、提升Treg的功能会增强免疫耐受,不会导致自身免疫病,自身免疫病是免疫过强导致的,D错误。
故选B。
6. 同义突变是指 DNA 片段中有时某个碱基对的替换并不改变所编码的氨基酸,但是科学家们发现若酵母菌细胞发生同义突变,则和突变基因对应的信使 RNA 含量会降低,从而危害酵母菌的生存,下列说法正确的是( )
A. 发生同义突变后,基因中的嘌呤数可能大于嘧啶数
B. 同义突变不改变所编码的氨基酸,因此对应的蛋白质种类和数量一定不变
C. 同义突变不改变所编码的氨基酸,原因是每种氨基酸都可以由不同的密码子对应
D. 同义突变不改变所编码的氨基酸,但仍然可能改变生物的性状
【答案】D
【解析】
【分析】基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
【详解】A、基因突变是DNA分子中碱基对的增添、替换或缺失,突变后仍遵循碱基互补配对原则,故同义突变后的基因中嘌呤数量依然等于嘧啶数量,A错误;
B、mRNA是翻译的模板,酵母菌细胞中多数的同义突变会降低突变基因对应的mRNA的数量,原因是同义突变降低了翻译的效率,因而相应蛋白质的含量可能会下降,B错误;
C、由于一个氨基酸可能由一种或多种密码子编码,即密码子具有简并性,故同义突变对应的氨基酸不变,C错误;
D、同义突变不改变所编码的氨基酸,但和突变基因对应的信使 RNA 含量会降低,从而危害酵母菌的生存,即可能改变生物性状,D正确。
故选D。
7. 濒危植物云南红豆杉是喜阳喜湿高大乔木,郁闭度对其生长有重要影响。选择性采伐和放牧等人为干扰会改变红豆杉种群的年龄结构和种群数量。下列叙述错误的是( )
A. 选择性采伐与红豆杉生态位重叠度高的部分植物,有利于红豆杉种群的自然更新
B. 在调查红豆杉野生种群密度过程中,样方面积最合适的是16m2
C. 气温、干旱和火灾是影响红豆杉种群密度的非密度制约因素
D. 选择性采伐和放牧等会改变红豆杉林的群落结构和群落演替速度
【答案】B
【解析】
【详解】A、选择性采伐与红豆杉生态位重叠度高的部分植物,可减少种间竞争,有利于红豆杉获得更多资源(如阳光、水分),促进其生长繁殖,从而有利于红豆杉野生种群的自然更新,A正确;
B、红豆杉是高大乔木,且为濒危植物,其种群密度较低,个体分布相对稀疏。调查时需选取较大样方面积以确保包含足够数量的个体,从而准确估算种群密度,B错误;
C、气温、干旱和火灾等因素对种群密度的影响与种群密度本身无关,属于非密度制约因素(其影响程度不随种群密度变化而变化),C正确;
D、选择性采伐和放牧等人为干扰会破坏部分上层乔木,改变群落的物种组成和空间结构(如垂直结构),进而影响群落演替的速度和方向,D正确。
8. 下列实验中的相关操作,正确的是( )
A. 利用实验动物研究动物激素的功能时,要根据激素的化学本质确定合理的给药方式
B. “性状分离比的模拟实验”中,两小桶内的彩球总量须相等,桶内各颜色彩球数量无要求
C. 探究土壤微生物对落叶的分解作用时,要将对照组的土壤去除微生物
D. 正式进行“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验时,必须设置空白对照
【答案】A
【解析】
【详解】A、动物激素的化学本质决定给药方式,蛋白质类激素(如胰岛素)口服会被消化酶分解,需注射给药;固醇类激素可口服吸收,A正确;
B、在“性状分离比的模拟实验”中,两小桶分别代表雌雄生殖器官,桶内彩球数量应相等(模拟等位基因比例1:1),但两桶总量可不等,B错误;
C、探究土壤微生物对落叶的分解作用时,将实验组的土壤灭菌,对照组保留自然土壤中的微生物,该过程运用了减法原理,C错误;
D、在“探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验中,预实验需设置空白对照(蒸馏水组)确定浓度范围,但正式实验采用相互对照(不同浓度组间比较),无需空白对照,D错误。
9. 研究表明,在人体细胞的细胞核内,甲状腺激素受体与DNA上的某些片段结合,抑制A蛋白基因(指导合成A蛋白)的表达。当甲状腺激素与甲状腺激素受体结合后会解除该受体对A蛋白基因表达的抑制。当垂体释放促甲状腺激素(TSH)的量增加之后,会发生的生理过程是( )
A. 促甲状腺激素可作为信号分子来调控基因的表达
B. 甲状腺激素对下丘脑和垂体分泌活动的抑制作用减弱
C. TSH对下丘脑分泌活动的抑制作用加强
D. 体内TSH含量与A蛋白的含量成反比
【答案】A
【解析】
【分析】据题干分析,甲状腺激素的受体与DNA上的某些片段结合时抑制A蛋白基因的表达,当甲状腺激素的受体不与DNA上的某些片段结合时会解除对A蛋白基因表达的抑制作用,据此答题。
【详解】A、当垂体释放促甲状腺激素(TSH)的量增加之后,促甲状腺激素可作为信号分子来调控基因的表达,促进甲状腺分泌甲状腺激素,A正确;
B、促甲状腺激素(TSH)的量增加之后,分泌的甲状腺激素含量增多,从而对下丘脑和垂体分泌活动的抑制作用增强,B错误;
C、TSH对下丘脑分泌活动没有抑制作用,C错误;
D、促甲状腺激素(TSH)的量增加之后,分泌的甲状腺激素含量增多,甲状腺激素与甲状腺激素受体结合后会解除该受体对A蛋白基因表达的抑制,从而促进A蛋白基因的表达,因此体内TSH含量与A蛋白的含量成正比,D错误。
故选A。
10. 多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸,启动抗虫反应,如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白,该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是
A. 植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能
B. 植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果
C. Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快
D. 开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施
【答案】C
【解析】
【分析】1、信息传递在生态系统中的作用:①生命活动的正常进行,离不开信息的作用;②生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;③信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
2、共同进化:不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。通过漫长的共同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,而且形成了多种多样的生态系统。
3、目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等。这些方法各有优点,但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。生物防治中有些是利用信息传递作用。
【详解】植物产生挥发性物质,如吸引昆虫天敌的挥发性物质,可以吸引天敌捕食昆虫,这体现了化学信息传递调节种间关系的功能,A正确;由于任何一个物种都不是单独进化的,因此,植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果,B正确;Bt56蛋白随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长,若Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长会减少,而Bt56基因表达未被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量会增加,C错误;开发能水解Bt56蛋白的转基因植物能够抑制烟粉虱的数量增长,为控制烟粉虱提供防治措施,D正确;因此,本题答案选C。
【点睛】解答本题的关键是: 明确信息传递在生态系统中的作用,共同进化的含义和控制动物危害的技术,再根据题意作答。
11. 在我国北方温带半干旱地区,农田连续耕作多年后土地易沙化。对三片弃耕土地分别采取围封禁牧、人工种植灌木或乔木等恢复措施,十五年后进行调查相关指标,结果见图。下列叙述正确的是( )
A. 人工乔木林和其它几种处理相比,物种丰富度最高
B. 植物的光合作用可导致土壤含氮量增加
C. 土壤含水量的增加可能与土壤有机质增加使土壤保水能力增强有关
D. 人工乔木林的草本植物种类数比灌木林低主要是因为节肢动物的捕食
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据图中数据无法得出人工乔木林的物种丰富度最高的结论,A错误;
B、光合作用不会增加土壤含氮量,含氮量的增加应该与土壤中固氮微生物有关,B错误;
C、几种处理方法可使地面生长的植被增多,增加土壤中有机质含量,土壤保水能力增强,所以土壤含水量增加,C正确;
D、人工乔木林的草本植物种类数比人工灌木林低的主要原因是乔木遮光影响了草本植物的生长,节肢动物的捕食一般不会降低草本植物的多样性,D错误。
12. 某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法不正确的是( )
A. 体温维持在38℃时,该患者的产热量大于散热量
B. 该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高
C. 若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加
D. 患者肺部组织液的渗透压升高,使肺部组织液增加
【答案】A
【解析】
【分析】1、人体体温维持基本不变时,产热和散热保持动态平衡。
2、组织液成分增多→组织液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器兴奋→下丘脑产生,垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增多→尿量减少。
【详解】A、体温维持在38℃时,患者的产热量等于散热量,A错误;
B、该患者呼吸困难导致CO2不能够及时排放出去,使体内CO2含量偏高,B正确;
C、若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,原尿中的水被吸收量减少,导致患者尿量增加,C正确;
D、根据题干信息,肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质,红细胞等成分,使得肺部组织液渗透压升高,对水的吸引力增大,肺部组织液增加,D正确。
故选A。
13. 穗发芽指种子收获前在母体植株上发芽的现象,通常发生在禾谷类作物如水稻、小麦和玉米植株遭受高温暴雨后。研究发现穗发芽的小麦籽粒内维持较高浓度的可溶性糖、赤霉素和较低浓度的脱落酸。下列关于小麦穗发芽的叙述,错误的是( )
A. 穗发芽的籽粒中淀粉酶的含量和活性较低
B. 外施赤霉素的抑制剂可以抑制小麦穗发芽
C. 高温高湿可能导致脱落酸分解进而使小麦穗发芽
D. 穗发芽与多种植物激素及环境条件有关
【答案】A
【解析】
【分析】赤霉素的主要作用是促进细胞伸长,从而引起植物的增高,促进种子的萌发和果实的发育;脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,抑制种子萌发,促进叶和果实的衰老和脱落。
【详解】A、穗发芽的小麦籽粒内维持较高浓度的可溶性糖,可能是由淀粉分解得到的,说明其淀粉酶的含量和活性较高,A错误;
B、赤霉素可促进种子的萌发,外施赤霉素的抑制剂,从而抑制赤霉素的作用,可以抑制小麦穗发芽,B正确;
C、脱落酸可抑制种子萌发,高温高湿可能导致脱落酸分解进而使小麦穗发芽,C正确;
D、穗发芽与多种植物激素(如赤霉素、脱落酸等)及环境条件(如温度、湿度等)有关,D正确。
故选A。
14. 水稻种子的粳性与糯性分别由A/a控制,其可能位于6号或7号染色体上。现选择正常糯稻为父本和7号三体纯合粳稻为母本杂交得F1,再用正常的糯稻作父本与F1中三体粳稻杂交得F2,下列说法错误的是( )
A. 三体粳稻发生了染色体数目的变异
B. F1出现的三体粳稻可产生比例相等的4种配子
C. 若F2中的粳稻和糯稻的性状分离比为1:1,则A/a位于6号染色体上
D. 若F2中的粳稻和糯稻的性状分离比为5:1,则A/a位于7号染色体上
【答案】B
【解析】
【详解】A、三体粳稻的7号染色体比正常多一条,属于染色体数目变异,A正确;
B、若A/a位于7号染色体上,亲本的正常糯稻为aa,7号三体纯合粳稻为AAA,F1出现的三体粳稻为AAa,它产生的配子及比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2,4种,但是比例不相等;B错误;
C、若A/a位于6号染色体上,则7号染色体三体不影响该基因遗传,F1出现的三体粳稻为Aa,正常的糯稻作父本与F1中三体粳稻杂交得F2的粳稻和糯稻的性状分离比为1:1,C正确;
D、若A/a位于7号染色体上,F1出现的三体粳稻为AAa,它产生的配子及比例A:a:AA:Aa=2:1:1:2则含有A的配子和不含有A的配子比例为5:1,F1与正常的糯稻杂交得F2的粳稻和糯稻的性状分离比为5:1,D正确。
15. 下表是金黄色葡萄球菌对两种抗生素耐药性实验结果。相关叙述正确的是( )
抗生素种类(5mg/mL)
抑菌圈大小(cm)
对照组
第一代
第二代
第三代
第四代
第五代
第六代
四环素
0.60
4.00
3.53
3.07
3.03
2.97
3.06
恩诺沙星
0.60
2.70
2.33
1.63
1.93
1.77
1.90
A. 实验中对照组用0.6cm不含抗生素的滤纸片进行处理
B. 四环素对金黄色葡萄球菌的抑菌效果要比恩诺沙星弱
C. 实验中可使用平板划线法对金黄色葡萄球菌进行接种
D. 据结果推测持续使用同种抗生素抑菌圈的大小保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A、本实验要探究金黄色葡萄球菌对两种抗生素的耐药性,因此正常对照组使用不含抗生素的滤纸片,实验组用含抗生素的滤纸片,A正确;
B、四环素各代抑菌圈(如第一代4.00cm)均大于恩诺沙星(第一代2.70cm),说明四环素抑菌效果更强,B错误;
C、实验中应该使用稀释涂布平板法对金黄色葡萄球菌进行接种,C错误;
D、两种抗生素的抑菌圈随代次增加呈下降趋势,表明耐药性增强,抑菌圈会发生改变,D错误。
故选A。
16. 人参皂苷是人参的代谢产物,具有增强免疫力、改善心血管功能、抗氧化、抗肿瘤等功能。如图为利用植物细胞培养技术工业化生产人参皂苷的流程。下列相关叙述错误的是( )
A. 可利用培养的动物细胞来检测人参皂苷的抗癌活性
B. 对老山参切片进行消毒时可先用酒精、再用次氯酸钠进行消毒
C. 过程②利用了细胞分裂的原理,体现了细胞的全能性
D. 过程②、③与过程①所用培养基除植物激素种类和比例不同外,物理状态也不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、分析题意,人参皂苷具有抗肿瘤等功能,因此可利用培养的动物癌细胞来检测人参皂苷的抗癌活性,A正确;
B、在植物组织培养中,对植物材料进行消毒时,常先用酒精处理,再用次氯酸钠处理,以杀死表面的微生物,所以对老山参切片进行消毒时先用酒精处理,再用次氯酸钠处理,B正确。
C、细胞全能性是细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,而过程②是继代培养,该过程利用了细胞分裂的原理,未体现出细胞具有全能性,C错误;
D、过程①所用培养基为固体培养基,过程②、③所用培养基为液体培养基,且过程①与过程②、③所用的培养基中植物激素浓度和比例也不同,D正确。
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17. 在盐碱地农业生产中,作物遭受盐胁迫会导致光合效率降低、活性氧(ROS)过量积累,进而抑制生长。为开发安全、高效的作物抗逆技术,科研人员对纳米材料——碳点展开研究。碳点是一类粒径微小、以碳为主要组成、可生物降解且具有荧光特性的新型纳米材料。回答下列问题:
(1)与铜、银等传统金属纳米材料相比,碳点在农业应用中更具优势。从环境保护和人体健康两个角度,简述碳点作为抗逆材料的优点:_____。
(2)碳点受紫外线激发可发出蓝光和红光,与叶绿体中_____(填色素名称)的吸收光谱匹配,从而提高光能捕获效率。施用碳点后,短时间内叶肉细胞叶绿体基质中C3含量会_____(填“升高”“降低”或“基本不变”),原因是_____。
(3)科研人员在盐胁迫条件下进行实验,结果如图所示,根据图中数据结果可得出的结论是_____。
(4)研究表明,在实验过程中,作物受盐胁迫时碳点可富集在液泡中,结合上述材料,从液泡的功能方面,分析可能的原因:_____。
【答案】(1)可生物降解,不易造成环境污染;不含重金属,对人体健康安全(或生物相容性好、毒性低)
(2) ①. 叶绿素(叶绿素a和叶绿素b) ②. 降低 ③. 光反应增强,ATP和NADPH增多,C3的还原速率加快,而CO2固定速率短时间内不变
(3)在一定浓度范围内,碳点能促进玉米幼苗生长,缓解盐胁迫对玉米幼苗生长的抑制作用,且效果具有最适浓度
(4)液泡可以调节细胞内的环境,参与调节细胞渗透压和离子平衡,碳点富集可缓解盐胁迫造成的渗透胁迫与离子毒害
【解析】
【小问1详解】
碳点是一类粒径微小、以碳为主要组成、可生物降解且具有荧光特性的新型纳米材料。所以碳点作为抗逆材料的优点:可生物降解,不易造成环境污染;不含重金属,对人体健康安全(或生物相容性好、毒性低)。
【小问2详解】
叶绿体中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,与碳点发光匹配;光能捕获效率提高会增强光反应,ATP和NADPH增多,使C3还原加快,短时间CO2固定速率不变,因此C3含量降低。
【小问3详解】
结合图表信息,对比盐胁迫和无盐胁迫组不同浓度碳点下玉米幼苗鲜重变化可知,在一定浓度范围内,碳点能促进玉米幼苗生长,缓解盐胁迫对玉米幼苗生长的抑制作用,且效果具有最适浓度。
【小问4详解】
液泡可以调节细胞内的环境,可调节细胞渗透压和离子平衡。碳点富集在液泡中,可以清除细胞内过量积累的活性氧,降低活性氧对细胞的损伤;同时还能提高液泡渗透压,增强细胞吸水能力,缓解盐胁迫造成的渗透胁迫与离子毒害,提高作物抗逆性。
18. 去甲肾上腺素(NE)是神经系统中重要的单胺类神经递质,也是肾上腺髓质分泌的一种激素,该物质能作用于胸腺,从而调节相关免疫细胞的功能,因而在人体神经-免疫调节过程中发挥重要作用,相关调节机制如图1所示。回答下列问题:
(1)感染病原体后,脑中相应区域发生反应,通过传出神经,使肾上腺髓质分泌的NE增多,该种调节方式属于________调节,该反射弧中的效应器是指_____________。
(2)NE可以影响胸腺的免疫功能,根据所学知识分析,NE可能是通过影响胸腺中__________来影响免疫系统的功能。研究发现,NE主要通过过程①影响胸腺,过程②的作用很小,其原因可能是______________(选填下列选项,本题为多选题)。
a.过程①产生的NE更多 b.过程①产生的NE作用时间比较长
c.过程①产生的NE对胸腺的作用更精准 d.过程①产生的NE运输到胸腺的时间更短
(3)传出神经与胸腺形成的突触结构如图2所示。研究发现,突触间隙中的NE增多会导致病原体感染引起细胞因子风暴,使炎症反应加剧。为了验证该结论,实验人员进行了以下实验。
①将生长健康的小鼠均分为两组,对照组接种一定量的病原体X后不做处理,实验组接种____________并注射一定量的__________(填“去甲肾上腺素释放抑制剂”或“去甲肾上腺素转运体抑制剂”)。
②观察并比较两组小鼠炎症反应的程度。若_________________,则该结论是正确的。
【答案】(1) ①. 神经 ②. 传出神经末梢以及它所支配的肾上腺髓质
(2) ①. T细胞的分化、发育和成熟 ②. acd
(3) ①. 等量的病原体X ②. 去甲肾上腺素转运体抑制剂 ③. 实验组小鼠的炎症反应比对照组的更剧烈
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,感染病原体后,脑中相应区域发生反应,通过传出神经使肾上腺髓质分泌的NE增多,这种通过神经系统的调节属于神经调节。效应器是传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体,故传出神经末梢及其所支配的肾上腺髓质属于该反射弧中的效应器。
【小问2详解】
胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所,根据题图可知,NE作用于胸腺后,免疫功能加强,表明NE主要通过影响胸腺中T细胞的分化、发育、成熟来影响免疫系统的功能。过程①中的NE是神经递质,过程②中的NE是激素,这两种方式中过程①的作用效果大于过程②的,原因有可能是传出神经分泌的NE更多,传出神经分泌的NE是从突触间隙运输到突触后膜的,运输到胸腺的时间更短,神经递质作用的范围更小,更准确,因此acd正确。
【小问3详解】
为了验证突触间隙中的NE增多会引起病原体感染的炎症反应加剧,实验人员可进行了以下实验:可将生长健康的小鼠均分为两组,对照组接种一定量的病原体X后不做处理,实验组接种等量的病原体X,并注射一定量的去甲肾上腺素转运体抑制剂。观察并比较两组小鼠炎症反应的程度,如果实验组小鼠炎症反应程度比对照组的更剧烈,则该结论是正确的。
19. 施肥和围封(不放牧)是影响高寒草甸生物量和物种多样性的重要因素,其过程和机制对高寒草甸生态系统可持续发展具有重要意义。科研人员以青藏高原东部高寒草甸为对象,通过短期施肥和围封探究了其对植物地上生物量、植物物种丰富度、群落透光率的影响,结果如表所示。图为甲、乙两组中三类植物地上生物量的变化。请回答下列问题。
组别
处理
植物地上生物量/干重(g/m2)
植物物种丰富度(种)
群落透光率(%)
甲
对照(放牧)
120
36
35
乙
施肥
214
25
7
丙
围封
109
25
11
丁
施肥+围封
144
20
4
(1)高寒草甸中的多数植物在早春来临时开始萌发,并迅速开花和结实,到了夏季其生活周期结束,这体现了群落的______性。调查高寒草甸植物地上生物量时,需齐地收割植物地上部分并称量其______(填“鲜重”或“干重”)。
(2)该地生物群落中各种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于______。研究高寒草甸植物的生态位,通常研究它的种群密度、______(答出2点即可)等。
(3)由下图可知,与甲组相比,施肥导致______植物的养分限制被解除。同时,乙组莎草科(普遍比禾本科矮)的物种数显著减少,结合表中数据分析其原因是_______。由此可推知,为提高高寒草甸植物物种丰富度应采取______(填“围封”或“放牧”)措施。
(4)草原土壤有机碳库是生物圈中最重要的碳库之一,对全球气候变化的调节起着至关重要的作用,这体现了生物多样性的_____价值。为缓解温室效应,应_____(填“扩大”或“缩小”)草原土壤有机碳库。
【答案】(1) ①. 季节 ②. 干重
(2) ①. 不同生物充分利用环境资源 ②. 植株高度、在研究区域内出现的频率、与其他物种的关系等
(3) ①. 禾本科(禾本科)植物 ②. 地上生物量增加导致群落透光率降低,莎草科植物在光的竞争中不占优势 ③. 放牧
(4) ①. 间接 ②. 扩大
【解析】
【分析】(1)生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。
(2)物种丰富度是生态学中衡量群落生物多样性的一个重要指标,指的是某个群落或生态系统中所包含的物种总数,它反映了该区域内物种的丰富程度。
【小问1详解】
高寒草甸中多数植物在早春萌发、夏季完成生活周期,这种随季节变化呈现的生长发育规律,体现了群落的季节性。群落的季节性是指群落组成和外貌随季节变化而发生有规律的波动。调查植物地上生物量时,需齐地收割地上部分并称量其干重。因为鲜重会受植物含水量影响(如不同时间、环境下含水量差异大),而干重能更准确反映植物积累的有机物总量,是衡量生物量的标准方法。
【小问2详解】
物群落中各种生物占据相对稳定的生态位,意味着不同物种在食物、空间、资源利用等方面存在分化,这有利于充分利用环境资源,同时降低物种间的直接竞争,维持群落的稳定。研究植物的生态位,通常需调查其种群密度、植株高度、开花时间、分布范围、与其他物种的竞争或共生关系等。这些特征共同构成了物种在群落中的生态位,反映其在生态系统中的功能地位和作用。
【小问3详解】
由图Ⅰ可知,与甲组相比施肥导致禾本科植物地上生物量大增,养分限制被解除;同时,结合表格可知,乙组地上生物量明显多于甲组,说明禾本科在施肥的情况下,(禾本科)植物地上生物量增加导致群落透光率降低,莎草科植物在光的竞争中不占优势,因此乙组莎草科物种数显著减少;与对照组相比,围封组植物物种丰度度低于对照组,因此围封不利于提高物种丰富度,因此为提高高寒草甸植物物种丰富度应采取放牧措施;在适度放牧的情况下,牛羊啃食可抑制(禾本科)植物的地上生物量,进而缓解光竞争,提高了草原的生态多样性。
【小问4详解】
固碳、调节气候属于生物多样性的间接价值;温室效应是指大气层能够使太阳的短波辐射到达地面,但地表受热后向外放出的长波热辐射却被大气中的二氧化碳等温室气体吸收,从而导致地表与低层大气温度升高的现象,扩大草原土壤有机碳库,可以减少空气中的CO2量,缓解温室效应。
20. 家蚕(2n=56)的性别决定方式为ZW型,蚕茧颜色黄色对白色为一对相对性状,用B、b控制,幼蚕正常体色和透明体色为另一对相对性状,用D、d控制,其中只有一对基因位于Z染色体的非同源区段上,且存在某种配子致死现象(不考虑突变和交换)。用两只黄色茧正常体色的家蚕进行杂交实验,得到的F1表型及数目见下表,回答下列问题:
表型性别
黄色茧、正常体色
黄色茧、透明体色
白色茧、正常体色
白色茧、透明体色
雄性蚕(只)
239
0
81
0
雌性蚕(只)
42
38
41
39
(1)测定家蚕的基因组需要测定__________条染色体上DNA分子的核苷酸序列,雄家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有__________条W染色体,
(2)上述两对等位基因中,位于Z染色体上的是__________(填“B、b”或“D、d”)基因,亲本产生致死配子的基因型是____________________。
(3)现有各种不同基因型的该种家蚕可供选择,请利用这些家蚕设计测交实验,验证亲本产生的致死配子的基因型。(写出实验思路、预期实验结果、得出结论;写出一个设计方案即可)
实验思路:___________________________________________________________________________。
实验结果及结论:______________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 29 ②. 0
(2) ①. D、d ②. BW
(3) ①. 可选择基因型为BBZdW的雌蚕和基因型为bbZdZd的白色茧透明体色雄蚕进行测交,观察并统计子代的性别 ②. 后代只有雄蚕,没有雌蚕
【解析】
【小问1详解】
家蚕(2n=56)的性别决定方式为ZW型,测定家蚕的基因组需要测定27条常染色体+Z+W=29条染色体上DNA分子的核苷酸序列,雄家蚕(性染色体组成为ZZ)处于减数分裂II后期的细胞含有0条W染色体。
【小问2详解】
两只黄色茧正常体色的家蚕进行杂交,子代出现白色茧、透明体色,可知黄色茧、正常体色为显性性状,F1中雄性蚕中黄色茧:白色茧=3:1,全为正常体色,雌性蚕中黄色茧:白色茧=1:1,正常体色:透明体色=1:1,可知,雌雄中都有白色茧和黄色茧,但只有雌性中有透明体色,可知B、b位于常染色体,D、d位于Z染色体,两种等位基因遵循基因的自由组合定律,分析F1中的表型及比例可知,黄色茧正常体色:黄色茧透明体色:白色茧正常体色:白色茧透明体色≈7:1:3:1,且分析表格数据可知,雌性家蚕:雄性家蚕=1:2,可知亲本产生致死配子的基因型是BW。
【小问3详解】
若要证明基因型为BW配子致死,可选择基因型为BBZdW的雌蚕和基因型为bbZdZd的白色茧透明体色雄蚕进行测交,观察并统计子代的性别,若后代只有雄蚕,没有雌蚕,即可得出致死配子的基因型是BW。
21. 水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉,直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻,实现了对直链淀粉合成酶基因(Wx基因)启动子序列的定点编辑,从而获得了3个突变品系。
(1)将能表达出基因编辑系统的DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时,所需的酶是__________,重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为____________________。
(2)根据启动子的作用,推测Wx基因启动子序列的改变影响了___________________,从而改变了Wx基因的转录水平。与野生型水稻相比,3个突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列__________(填:发生或不发生)改变,原因是_____________________________。
(3)为检测启动子变化对Wx基因表达的影响,科研人员需要检测Wx基因转录产生的mRNA(Wx mRNA)的量。检测时分别提取各品系胚乳中的总RNA,经____________过程获得总cDNA。通过PCR技术可在总cDNA中专一性的扩增出Wx基因的cDNA,原因是扩增Wx基因的引物是根据____________设计的。
(4)各品系Wx mRNA量的检测结果如图所示,据图推测糯性最强的品系为______________,原因是_______________________。
【答案】(1) ①. 限制性核酸内切酶和DNA连接酶 ②. 转化
(2) ①. RNA聚合酶与启动子的识别和结合 ②. 不发生 ③. 编码直链淀粉合成酶的碱基序列中不含启动子
(3) ①. 逆转录(反转录) ②. 根据Wx基因两端的一小段核苷酸序列设计合成的
(4) ①. 品系3 ②. 品系3的WxmRNA最少,控制合成的直链淀粉合成酶最少,直链淀粉合成量最少,糯性最强
【解析】
【小问1详解】
构建重组载体时,所需的酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。
【小问2详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,Wx基因启动子序列改变,影响了RNA聚合酶的识别和结合,导致其转录水平发生变化。由于3个突变品系编码直链淀粉合成酶的碱基序列中不含启动子,因此Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列没有改变。
【小问3详解】
由总RNA合成总cDNA的过程称为逆转录,PCR过程中引物是根据Wx基因两端的一段已知序列设计合成的,所以利用该技术可在总cDNA中专一性地扩增出Wx基因的cDNA。
【小问4详解】
分析图可得出品系3的WxmRNA最少,控制合成的直链淀粉合成酶最少,直链淀粉合成量最少,糯性最强。
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