内容正文:
湖南省常德市汉寿县第一中学2025-2026学年
高二下学期5月阶段检测生物试题
一、单选题(共28分)
1. 研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。这种“脂质体”已在癌症治疗中得到应用。下列分析错误的是( )
A. 构成脂质体的磷脂分子结构中,甘油的一个羟基与脂肪酸及其他衍生物结合
B. 药物①能在水中结晶,药物②是脂溶性的,脂质体膜上的抗体能特异性识别癌细胞
C. 脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白,能避免被白细胞识别和清除
D. 脂质体到达细胞后可能会与细胞膜发生融合,这与磷脂分子的自由移动有关
2. 普洱茶需经高温杀青后进行发酵,发酵时茶叶中的蛋白质被黑曲霉蛋白酶降解,形成普洱茶独特的风味。为研究杀青温度和时长对黑曲霉蛋白酶的影响,在不同的温度条件下,分别对黑曲霉蛋白酶处理10min、60min、90min后,测定酶活力,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 处理温度于45℃~70℃时,酶活力随处理时间的延长降低
B. 该酶在70℃下处理60min后,下调温度至55℃时酶活力增大
C. 40℃时不同时长的处理,酶活力变化不大,40℃为该酶最适储存温度
D. 根据实验结果分析,杀青温度60℃,时长10min后黑曲霉蛋白酶的活力相对较高
3. 下图是人体血糖浓度变化的曲线,下列叙述错误的是( )
A. ab段与ef段血糖浓度上升的机制不相同
B. bc段体内胰岛素的分泌逐渐减少
C. fg段血糖浓度维持相对稳定依赖机体的负反馈调节
D. 胰高血糖素可促进肌糖原分解从而使血糖浓度升高
4. IAps是细胞内一种控制细胞凋亡的物质,其作用原理是与细胞凋亡酶结合,从而达到抑制细胞凋亡的目的。lAps的核心结构是RING区域,如果去掉该区域,则能有效地促进更多的细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A. 细胞凋亡过程中只有蛋白质的分解,没有蛋白质合成
B. 控制IAps合成的基因表达在时间和空间上有选择性
C. 人体不同细胞寿命可能与细胞中IAps的含量有关
D. 去掉癌细胞中IAps的RING区域,可以有效促进癌细胞凋亡
5. 神经系统的疾病与突触的结构与功能密切相关。肌萎缩侧索硬化症(俗称渐冻人)的发病机理是突触间隙谷氨酸过多,持续作用引起Na+过度内流,导致患者的传出神经受损,肌肉因失去神经支配而逐渐萎缩,四肢像被冻住一样。如图是患者病变部位的有关生理过程,下列叙述错误的是( )
A. Ca2+进入突触小体促进谷氨酸释放,谷氨酸释放使突触后膜面积增大
B. 突触后膜上NMDA分子既具有识别的作用,又有物质运输的作用
C. 谷氨酸引起Na+过度内流,导致神经细胞渗透压升高可能会导致神经细胞受损
D. 对患者进行治疗时,可通过抑制突触前神经元谷氨酸的释放来缓解症状
6. 病原体侵入人体后会激活免疫细胞,进而诱发局部红肿的炎症反应,在一些病毒感染患者体内,随着病毒数量的增多,机体会启动“炎症风暴”,以细胞的过度损伤为代价对病毒展开攻击,人体可通过一系列的调节机制防止炎症反应过强导致的正常细胞损伤,过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A. T细胞不属于抗原呈递细胞,T细胞分泌的乙酰胆碱不属于神经递质
B. 物质a和垂体细胞内相应受体结合,与乙酰胆碱共同防止“炎症风暴”的出现
C. 图中垂体产生的物质b是促肾上腺皮质激素释放激素
D. “炎症风暴”属于特异性免疫过程,是由于机体免疫防御功能过弱导致的
7. 生态足迹反映了人类生活和经济活动对环境的影响,是一种用来衡量生态系统承受负荷的指标。它不仅可以反映某一区域的生态环境状况,还能够显示出人类对地球的压力。研究生态足迹对全球的环境保护和可持续发展有着重要的意义。下列相关说法正确的是( )
A. 生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源的土地及水域面积
B. 餐厨垃圾分类、回收与利用能实现能量的多级利用,可以减小生态足迹
C. 建立沙滩保护区、环境容纳量强度的捕捞量等均有利于提高生态承载力
D. 碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林和海洋面积
8. 下列关于发酵工程的叙述,错误的有( )
①制作的泡菜咸而不酸可能是食盐浓度不合适、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵
②利用寄生于细菌体内的微生物使细菌裂解来净化污水的方法,属于消毒
③发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节
④葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质,也存在于线粒体
⑤在啤酒的工业化生产流程中,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解在主发酵阶段完成,代谢物的生成则在后发酵阶段完成
⑥利用基因工程将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞,获得的表达产物就可以作为疫苗使用
⑦在青贮饲料中添加醋酸菌可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,动物食用后能提高免疫力
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
9. 下列有关蛋白质工程的说法错误的是( )
A. 蛋白质工程成功的例子不多,主要是因为蛋白质种类太少,原料不足
B. 蛋白质工程可通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造
C. 用蛋白质工程方法制成的电子元件具有体积小、耗电少和效率高的特点
D. 蛋白质工程技术操作过程中需要用到反转录酶
10. 蜜蜂是一类社会性生活的昆虫,雌蜂(2n=32)由受精卵发育而来,若连续食用蜂王浆,将发育成具有繁殖能力的蜂王,否则为不可育的工蜂。雌蜂减数分裂正常,雄蜂由卵细胞直接发育而来,精细胞形成过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 雌蜂的1个卵原细胞可以形成4种生殖细胞
B. 蜂王浆可能通过甲基化影响蜜蜂性染色体上基因的表达
C. 不考虑突变,一只雄蜂只能产生1种基因型的精细胞
D. 蜜蜂的初级精母细胞中有4套遗传物质
11. 种群存活力分析是一种了解种群灭绝机制的方法,该方法通常以种群在200年内的灭绝概率小于5%作为种群可以维持存活的标准。研究人员用这种方法对某地大熊猫的种群存活力进行了分析,结果如图所示。下列有关分析错误的是( )
注:环境阻力是指生存空间、食物、天敌的捕食等限制种群数量增长的因素。
A. 环境阻力包含影响大熊猫的种群数量变化的生物因素和非生物因素
B. 环境阻力越大,大熊猫种群初始规模越小,灭绝的概率就越高
C. 初始种群规模相同时,环境阻力越大,大熊猫种群灭绝的可能性越大
D. 环境阻力为0.01且初始种群规模为80只时,大熊猫种群不能维持存活
12. 脱落酸(ABA)参与许多植物生理过程的调节,其中有如种子成熟等长期反应,也有如气孔运动等短期反应,脱落酸信号转导的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 干旱环境下,ABA可促进气孔关闭,不利于光合作用的进行
B. 短期生理反应可能是ABA诱导的膜两侧离子流动的结果
C. 无ABA时,PP2C抑制SnRK2的活性,使相应的响应基因处于静止状态
D. ABA通过与受体结合,催化相关基因的表达,进而影响植物生命活动的进行
13. 人们根据生态学的原理,用系统工程的方法和技术指导生产实践,如“蔬菜-鸡、猪-沼气”系统。该系统中的物质循环如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能
B. 该生态系统需不断从外界补充物质和能量以维持稳态
C. 猪和鸡摄入饲料(由菜制成)的过程,体现了物质循环和能量流动
D. 将粪便发酵成沼气并用于燃烧,实现了资源的多层次利用并提高了能量传递效率
14. 研究发现,一些细菌(如幽门螺旋杆菌、梭杆菌等)具有促进癌细胞产生和促进癌症发展的作用,科学家把这些细菌称为致癌细菌。研究还表明,肠道正常菌群破坏后产生的细菌因子会释放酚类、胺类等物质,这些物质会诱发组织细胞的基因突变,增加肿瘤发生概率。下列叙述正确的是( )
A. 细菌因子引发的基因突变仅发生在组织细胞有丝分裂前的间期
B. 致癌细菌引起原癌基因和抑癌基因突变,导致相应蛋白质活性降低,最终使细胞癌变
C. 细菌因子诱发组织细胞的基因突变,一定会导致细胞中相应蛋白质的结构发生改变
D. 细菌因子释放的酚类、胺类等物质诱发的基因突变,属于诱发基因突变的“化学因素”
二、多选题(共8分)
15. 为提高牡丹抗涝害能力,科研人员研究了淹水胁迫下外源钙对牡丹呼吸代谢的影响,并测定了根细胞代谢产生的酒精含量,相关实验处理和部分结果如图所示。下列分析合理的是( )
A. 若要检测酒精,可在酸性条件下加入溴麝香草酚蓝溶液
B. 图中淹水时间越长,牡丹根细胞产生的酒精越多,对牡丹的毒害作用越大
C. 外源钙一定程度上可以适当缓解淹水胁迫对牡丹的胁迫作用
D. 根细胞中丙酮酸转化为酒精时所生成的ATP较少,此时根细胞中供能不足
16. 当胃肠道遭受毒素入侵后,肠嗜铬细胞会释放大量5-羟色胺(5-HT),最终导致机体产生恶心、呕吐等反应,过程如下图所示。下列叙述错误的有( )
A. 5-HT的释放方式与Ca2+进入细胞的方式不同,均不需要消耗能量
B. 5-HT与受体结合后,进入迷走神经的感觉神经末梢产生动作电位
C. 兴奋传至厌恶中枢时,会在其中形成与“恶心”相关的厌恶性情绪
D. 呕吐反应可及时将毒素排出体外,增强了机体对环境的适应能力
三、解答题(共26分)
17. 果蝇的正常翅和短翅由一对等位基因(Aa)控制,红眼和白眼由另一对等位基因(B/b)控制,上述两对等位基因均不位于Y染色体上。现有一群正常翅红眼雌、雄果蝇进行随机交配,其子代表型及比例如下表。
F1
正常翅红眼
短翅红眼
正常翅白眼
短翅白眼
雄果蝇
1/4
1/12
1/8
1/24
雌果蝇
3/8
1/8
0
0
请回答下列问题:
(1)控制果蝇眼色和翅型的两对等位基因的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断的理由是__________。
(2)亲代雌果蝇的基因型为__________,其产生的配子基因型及比例分别为__________。
(3)F1中纯合正常翅红眼雌果蝇所占的比例为__________。若让F1个体进行随机交配,则F2中正常翅红眼雌果蝇个体比例为__________。
(4)现有一只纯合正常翅果蝇与一只短翅果蝇杂交,子代出现了一只短翅雄果蝇,不考虑表观遗传,其变异类型可能为__________(写出两点即可);将该短翅雄果蝇与纯合正常翅果蝇进行杂交,__________(填“可以”或“不可以”)区分上述变异类型,其原因是__________。
(5)请用遗传图解表示F2中杂合的短翅红眼雌果蝇与短翅白眼雄果蝇杂交得到子代的过程。__________。
18. 某条流速缓慢的江段位于大型种植产业园区和城市下游,长期以来面临生态环境恶化、水质变差等问题。为了贯彻新时代生态理念,生态学家根据当地的生态环境,对江畔进行了如下图所示的植被配置,经过多年维护,不仅逐渐恢复了其原有的生态环境,并成为当地居民的休憩场所。
(1)从江面到江堤,生态学家依据群落的________结构,对植物进行如图所示的分区域配置。
(2)在治理前,该段江中经常呈现“水华”现象,从种群数量特征角度分析,“水华”出现的直接原因是藻类的_____________,使种群密度不断增加。治理过程中各类水生物植物的引入,是因为水生植物与藻类植物之间存在_______关系。
(3)该江段原本拥有许多特有的鱼类品种,为了恢复其种群,人们采取人工增殖放流鱼苗措施,其目的是使目标种群的年龄结构恢复为________。鱼类的引入对治理水华也有一定的促进作用,因为植食性鱼类与藻类植物之间存在_______关系。
(4)为了增加该地区的_________稳定性,还引入了新的鱼类品种,有几种鱼类因为与原有鱼类的生态位比较_____(填“近”或“远”),所以被弃选。
(5)治理后不仅“水华”现象基本消失,近岸水域中物种丰富度明显________。上述过程说明该地区发生了_________演替。
四、实验题(共38分)
19. 紫草是一种重要的药用植物,其根部富含红色的萘醌类次生代谢产物——紫草宁及其衍生物。它们具有抗菌、消炎、活血、诱导癌细胞凋亡等功效,同时也是一种天然染料。科研人员利用紫草新生的营养芽为外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中进行悬浮培养,以获得更多的紫草宁。下图表示获得紫草宁的两种工艺路线。
(1)若要通过植物组培获得脱毒紫草植株,应优先选择紫草植株的____部位作为外植体,原因是____(答出两点)。
(2)外植体需经____处理,常用的试剂有____(答出两种即可)。
(3)在设计紫草植物组培培养基时,培养基中需要加入蔗糖,蔗糖的作用是____(答出两点)。
(4)研究人员将培养的愈伤组织分别接种到含有不同比例NAA(生长素类似物)和KT(细胞分裂素类似物)的培养基中培养。实验处理与结果如下表:
编号
1
2
3
4
5
6
7
含量(mg/L)
NAA
0
0
2
0.2
2
0.02
2
KT
0
2
0
2
0.2
2
0.02
分化情况
不分化
分化芽
分化根
分化芽
不分化
分化芽
分化根
依据实验结果,可以得出的结论是:植物生长调节剂(NAA和KT)的比例会影响愈伤组织的分化,具体表现为____。
(5)通过高产细胞株提取细胞培养物途径中,紫草细胞的生长曲线如下图所示:
采用该途径时,需用____处理愈伤组织以获得单细胞。实验结果表明:接种后第3天左右,紫草宁及其衍生物开始形成;对数生长期及直线生长期,紫草宁含量逐步上升;静止期,紫草宁形成速度加快至最高水平。这说明细胞分裂生长缓慢____(填“有利于”或“不利于”)目的产物的形成。
20. 为探究二甲双胍对治疗糖尿病的效果及作用,科研人员利用若干正常大风、模型大鼠(患糖尿病的大鼠)、生理盐水和二甲双胍进行实验。一段时间后检测相关的指标,结果如图所示:
(1)请将下列实验操作补充完整:
①对照组的处理是:给若干___________大鼠灌服适量__________;
②模型组的处理是;给等量若干模型大鼠灌服等量生理盐水;
③治疗组的处理是:给__________。
(2)根据相关蛋白检测结果,推测二甲双胍能降低治疗组大鼠空腹血糖含量的原因可能是__________。
(3)当体内胰岛素水平上升时,一方面能促进细胞对葡萄糖的摄取和利用,另一方面又能抑制___________及非糖物质转变为葡萄糖,使血糖浓度降低。
21. 酿酒酵母是酿酒工业发酵最主要的菌种。科研人员对某地酿酒酵母菌种进行了分离筛选,以期挑选出酒精耐受性高的菌株,实验步骤如下。
①配制PDA培养基(成分:马铃薯、葡萄糖、氯霉素、X、水、pH5.6),制作无菌平板;
②利用稀释涂布平板法将果园土壤样品接种到PDA培养基上,筛选出3株具有酿酒酵母典型菌落特征的菌种(记为Y1、Y2、Y3);
③将3株菌种分别接种于含不同浓度酒精的基础培养基上(开始计时),检测并记录发酵启动时间和结束时间如表所示(“一”表示没有发酵)。回答下列问题:
酒精体积分数/%
发酵启动时间/h
发酵结束时间/h
Y1
Y2
Y3
Y1
Y2
Y3
10
15
10
11
31
24
28
12
27
22
22
44
35
38
14
32
22
26
50
37
45
16
34
25
-
54
43
-
(1)PDA培养基中的成分X通常是_________________,由培养基成分推测,该培养基上细菌不能正常生长的可能原因为_________________。
(2)如果筛选得到的菌株不是纯培养物,可换用_________________法进一步分离纯化。通过观察菌落的_________________等特征,可初步判断是否为酿酒酵母菌种。
(3)在酒精耐受性实验中,为保证检测结果的准确性,除控制基础培养基、酒精用量、发酵条件均相同外,还需控制_________________相同。据表分析,酒精耐受性最佳的菌株为_________________。除上表涉及的指标外,评估酵母菌的酒精耐受性还可以用_________________作为参考指标。
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湖南省常德市汉寿县第一中学2025-2026学年
高二下学期5月阶段检测生物试题
一、单选题(共28分)
1. 研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。这种“脂质体”已在癌症治疗中得到应用。下列分析错误的是( )
A. 构成脂质体的磷脂分子结构中,甘油的一个羟基与脂肪酸及其他衍生物结合
B. 药物①能在水中结晶,药物②是脂溶性的,脂质体膜上的抗体能特异性识别癌细胞
C. 脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白,能避免被白细胞识别和清除
D. 脂质体到达细胞后可能会与细胞膜发生融合,这与磷脂分子的自由移动有关
【答案】A
【解析】
【详解】A、磷脂分子的结构是:甘油的两个羟基与脂肪酸结合,第三个羟基与磷酸及其他衍生物结合(形成亲水性的头部),A错误;
B、药物①位于脂质体内部的水溶液环境(由磷脂双分子层的亲水头部围成),因此能在水中溶解(水溶性); 药物②位于磷脂双分子层的疏水尾部区域,因此是脂溶性的; 脂质体膜上的抗体可特异性识别癌细胞(抗原),实现定向作用,B正确;
C、脂质体表面包裹的是聚乙二醇保护层,不具备白细胞识别所需的糖蛋白,因此能避免被白细胞识别和清除,C正确;
D、细胞膜和脂质体的膜均以磷脂双分子层为基本支架,磷脂分子具有流动性(自由移动),因此脂质体到达细胞后可与细胞膜发生融合,释放药物,D正确。
故选A。
2. 普洱茶需经高温杀青后进行发酵,发酵时茶叶中的蛋白质被黑曲霉蛋白酶降解,形成普洱茶独特的风味。为研究杀青温度和时长对黑曲霉蛋白酶的影响,在不同的温度条件下,分别对黑曲霉蛋白酶处理10min、60min、90min后,测定酶活力,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 处理温度于45℃~70℃时,酶活力随处理时间的延长降低
B. 该酶在70℃下处理60min后,下调温度至55℃时酶活力增大
C. 40℃时不同时长的处理,酶活力变化不大,40℃为该酶最适储存温度
D. 根据实验结果分析,杀青温度60℃,时长10min后黑曲霉蛋白酶的活力相对较高
【答案】D
【解析】
【分析】酶作用条件较温和,温度过高或者过低均会降低酶的活性。温度过高会破坏酶的空间结构。
【详解】A、由图可知,在处理温度为50℃时,处理时间为60分钟的酶活力等于90分钟的酶活力,故酶活力并非随处理时间的延长降低,A错误;
B、由图可知,70℃下处理60min酶已经不可逆失活,当温度下调至55℃时酶的活性不会增大,B错误;
C、保存酶时应在低温、适宜pH条件下保存,C错误;
D、由图可知,在时长10min、温度约60℃时黑曲霉蛋白酶的活力相对较高,所以适宜的杀青条件为时长10min、温度约60℃,D正确。
故选D。
3. 下图是人体血糖浓度变化的曲线,下列叙述错误的是( )
A. ab段与ef段血糖浓度上升的机制不相同
B. bc段体内胰岛素的分泌逐渐减少
C. fg段血糖浓度维持相对稳定依赖机体的负反馈调节
D. 胰高血糖素可促进肌糖原分解从而使血糖浓度升高
【答案】D
【解析】
【详解】A、ab段血糖上升是因为进食后食物中的糖类被消化吸收,ef段血糖上升是因为肝糖原分解和非糖物质转化,两者机制不同,A正确;
B、随着bc段血糖浓度下降,对胰岛B细胞的促进作用减弱,胰岛素分泌减少,B正确;
C、fg段血糖浓度维持相对稳定,这依赖于机体的负反馈调节,例如当血糖浓度升高时,胰岛素分泌增加使血糖降低,当血糖浓度降低时,胰高血糖素等分泌增加使血糖升高,通过这种负反馈调节维持稳定,C正确;
D、胰高血糖素可促进肝糖原分解从而使血糖浓度升高,而肌糖原不能直接分解为葡萄糖来补充血糖,D错误。
故选D。
4. IAps是细胞内一种控制细胞凋亡的物质,其作用原理是与细胞凋亡酶结合,从而达到抑制细胞凋亡的目的。lAps的核心结构是RING区域,如果去掉该区域,则能有效地促进更多的细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A. 细胞凋亡过程中只有蛋白质的分解,没有蛋白质合成
B. 控制IAps合成的基因表达在时间和空间上有选择性
C. 人体不同细胞寿命可能与细胞中IAps的含量有关
D. 去掉癌细胞中IAps的RING区域,可以有效促进癌细胞凋亡
【答案】A
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。IAps 能抑制细胞凋亡,其核心结构 RING 区域去掉后可促进细胞凋亡。
【详解】 A、细胞凋亡过程中既有蛋白质的分解,也有蛋白质的合成,例如与凋亡相关的酶的合成等,A错误;
B、基因表达具有选择性,控制 IAps 合成的基因在不同时间、不同细胞中表达情况不同,即在时间和空间上有选择性,B正确;
C、IAps 可抑制细胞凋亡,人体不同细胞寿命不同,可能与细胞中 IAps 的含量有关,含量高可能细胞寿命长,含量低可能细胞寿命短,C正确;
D、因为去掉 IAps 的 RING 区域能有效促进细胞凋亡,所以去掉癌细胞中 IAps 的 RING 区域,可以有效促进癌细胞凋亡,D正确。
故选A。
5. 神经系统的疾病与突触的结构与功能密切相关。肌萎缩侧索硬化症(俗称渐冻人)的发病机理是突触间隙谷氨酸过多,持续作用引起Na+过度内流,导致患者的传出神经受损,肌肉因失去神经支配而逐渐萎缩,四肢像被冻住一样。如图是患者病变部位的有关生理过程,下列叙述错误的是( )
A. Ca2+进入突触小体促进谷氨酸释放,谷氨酸释放使突触后膜面积增大
B. 突触后膜上NMDA分子既具有识别的作用,又有物质运输的作用
C. 谷氨酸引起Na+过度内流,导致神经细胞渗透压升高可能会导致神经细胞受损
D. 对患者进行治疗时,可通过抑制突触前神经元谷氨酸的释放来缓解症状
【答案】A
【解析】
【详解】A、Ca2+进入突触小体,可促进突触小泡膜与突触前膜的融合,使谷氨酸释放,突触小泡与前膜融合,使突触前膜面积变大,而后膜面积没有改变,A错误;
B、突触后膜上NMDA作为谷氨酸的受体,其作用是识别谷氨酸,并且从图中看出具有运输Na+的作用,B正确;
C、肌萎缩侧索硬化的发病机理可能是突触间隙谷氨酸过多,持续作用引起Na+过度内流,造成神经细胞渗透压升高,最终水肿破裂,C正确;
D、对患者进行治疗时,可通过减少突触前膜谷氨酸的释放,从而缓解症状,D正确。
故选A。
6. 病原体侵入人体后会激活免疫细胞,进而诱发局部红肿的炎症反应,在一些病毒感染患者体内,随着病毒数量的增多,机体会启动“炎症风暴”,以细胞的过度损伤为代价对病毒展开攻击,人体可通过一系列的调节机制防止炎症反应过强导致的正常细胞损伤,过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A. T细胞不属于抗原呈递细胞,T细胞分泌的乙酰胆碱不属于神经递质
B. 物质a和垂体细胞内相应受体结合,与乙酰胆碱共同防止“炎症风暴”的出现
C. 图中垂体产生的物质b是促肾上腺皮质激素释放激素
D. “炎症风暴”属于特异性免疫过程,是由于机体免疫防御功能过弱导致的
【答案】A
【解析】
【详解】A、巨噬细胞、树突状细胞和B细胞属于抗原呈递细胞,T细胞不属于抗原呈递细胞;神经递质是由神经细胞分泌产生的,T细胞属于免疫细胞,其分泌的乙酰胆碱不属于神经递质,A正确;
B、下丘脑产生的物质a是促肾上腺皮质激素释放激素,该激素的受体在垂体细胞膜上,B错误;
C、垂体产生的物质b是促肾上腺皮质激素,C错误;
D、“炎症风暴”是以细胞的过度损伤为代价对病毒展开攻击,属于特异性免疫过程,是由于机体免疫防御功能过强导致的,D错误。
7. 生态足迹反映了人类生活和经济活动对环境的影响,是一种用来衡量生态系统承受负荷的指标。它不仅可以反映某一区域的生态环境状况,还能够显示出人类对地球的压力。研究生态足迹对全球的环境保护和可持续发展有着重要的意义。下列相关说法正确的是( )
A. 生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源的土地及水域面积
B. 餐厨垃圾分类、回收与利用能实现能量的多级利用,可以减小生态足迹
C. 建立沙滩保护区、环境容纳量强度的捕捞量等均有利于提高生态承载力
D. 碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林和海洋面积
【答案】B
【解析】
【分析】生态足迹反映了人类生活和经济活动对环境的影响,是一种用来衡量生态系统承受负荷的指标。同种生物的生态承载力不是固定不变的,会受到环境的影响,在环境不遭受破坏的情况下,生态承载力会在平均值附近波动。
【详解】A、生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,A错误;
B、餐厨垃圾分类、回收与利用能实现能量的多级利用,减少对原材料的消耗,可以减小生态足迹,B正确;
C、建立沙滩保护区有利于提高生态承载力,环境容纳量强度的捕捞量会降低生态承载力,C错误;
D、碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积,D错误。
故选B。
8. 下列关于发酵工程的叙述,错误的有( )
①制作的泡菜咸而不酸可能是食盐浓度不合适、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵
②利用寄生于细菌体内的微生物使细菌裂解来净化污水的方法,属于消毒
③发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节
④葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质,也存在于线粒体
⑤在啤酒的工业化生产流程中,酵母菌的繁殖、大部分糖的分解在主发酵阶段完成,代谢物的生成则在后发酵阶段完成
⑥利用基因工程将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞,获得的表达产物就可以作为疫苗使用
⑦在青贮饲料中添加醋酸菌可以提高饲料的品质,使饲料保鲜,动物食用后能提高免疫力
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
【答案】C
【解析】
【详解】①食盐浓度过高会抑制乳酸菌活性,发酵温度过低会降低乳酸菌的酶活性,都会导致乳酸生成量少,泡菜咸而不酸,①正确;
②利用噬菌体裂解细菌净化污水属于污水的生物处理技术,属于生物消毒,②正确;
③发酵工程的核心环节是发酵罐内的发酵过程,③正确;
④葡萄糖转化为乙醇是无氧呼吸过程,全程发生在细胞质基质,相关酶仅存在于细胞质基质,线粒体是有氧呼吸主要场所,不存在无氧呼吸相关酶,④错误;
⑤啤酒生产的主发酵阶段就完成了酵母菌繁殖、大部分糖分解和主要代谢物的生成,后发酵仅用于风味成熟和少量残留糖的分解,⑤错误;
⑥将病原体的抗原基因转入微生物,表达出的抗原蛋白需要经过一系列的安全性评估、纯化、佐剂添加等工艺处理,确认其安全性和免疫原性后,才能作为疫苗使用,⑥错误;
⑦青贮饲料是依靠乳酸菌厌氧发酵产乳酸抑制杂菌实现保鲜,醋酸菌是好氧菌,在青贮的厌氧环境中无法存活,不能添加醋酸菌,⑦错误。
综上,错误的叙述共4项,C符合题意。
9. 下列有关蛋白质工程的说法错误的是( )
A. 蛋白质工程成功的例子不多,主要是因为蛋白质种类太少,原料不足
B. 蛋白质工程可通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造
C. 用蛋白质工程方法制成的电子元件具有体积小、耗电少和效率高的特点
D. 蛋白质工程技术操作过程中需要用到反转录酶
【答案】A
【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: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)以上是蛋白质工程特有的途径;以下按照基因工程的一般步骤进行。
【详解】A、蛋白质工程成功的例子不多,主要是因为对大多数蛋白质的高级结构了解还不是很够,A错误;
B、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的技术属于蛋白质工程,B正确;
C、用蛋白质工程方法制成的电子元件具有体积小,耗电少和效率高的特点,C正确;
D、根据蛋白质工程的途径所知,在基因水平的操作存在RNA到DNA的逆转录过程,则需要反转录酶,D正确。
故选A。
10. 蜜蜂是一类社会性生活的昆虫,雌蜂(2n=32)由受精卵发育而来,若连续食用蜂王浆,将发育成具有繁殖能力的蜂王,否则为不可育的工蜂。雌蜂减数分裂正常,雄蜂由卵细胞直接发育而来,精细胞形成过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 雌蜂的1个卵原细胞可以形成4种生殖细胞
B. 蜂王浆可能通过甲基化影响蜜蜂性染色体上基因的表达
C. 不考虑突变,一只雄蜂只能产生1种基因型的精细胞
D. 蜜蜂的初级精母细胞中有4套遗传物质
【答案】C
【解析】
【详解】A、雌蜂(2n=32)的卵原细胞进行减数分裂时,1 个卵原细胞最终只能形成 1 种生殖细胞(卵细胞),而不是 4 种。 减数分裂 Ⅰ:1 个初级卵母细胞分裂为 1 个次级卵母细胞和 1 个极体。 减数分裂 Ⅱ:次级卵母细胞分裂为 1 个卵细胞和 1 个极体,另一个极体也分裂为 2 个极体。 最终只有 1 个卵细胞,基因型唯一,A错误;
B、蜂王浆影响蜜蜂的发育方向,但蜜蜂的性别决定方式为染色体倍性决定型(雌蜂 2n,雄蜂 n),并非由性染色体决定,因此不存在 “性染色体上的基因” 这一说法,B错误;
C、雄蜂由卵细胞直接发育而来,其体细胞中只有 1 个染色体组(n=16),进行的是假减数分裂。 减数分裂 Ⅰ:初级精母细胞分裂为 1 个次级精母细胞(含全部染色体)和 1 个无染色体的极体(退化)。 减数分裂 Ⅱ:次级精母细胞分裂为 2 个精细胞,基因型与雄蜂本身完全相同。 因此,不考虑突变时,一只雄蜂只能产生1 种基因型的精细胞,C正确;
D、蜜蜂的初级精母细胞是由精原细胞(n=16)经 DNA 复制后形成的。 精原细胞的染色体数为 16 条(1 个染色体组),DNA 复制后,每条染色体含 2 条姐妹染色单体,因此 DNA 数为 32 个。 1 套遗传物质对应 16 条染色体,32 个 DNA 分子则为2 套遗传物质,D错误。
故选C。
11. 种群存活力分析是一种了解种群灭绝机制的方法,该方法通常以种群在200年内的灭绝概率小于5%作为种群可以维持存活的标准。研究人员用这种方法对某地大熊猫的种群存活力进行了分析,结果如图所示。下列有关分析错误的是( )
注:环境阻力是指生存空间、食物、天敌的捕食等限制种群数量增长的因素。
A. 环境阻力包含影响大熊猫的种群数量变化的生物因素和非生物因素
B. 环境阻力越大,大熊猫种群初始规模越小,灭绝的概率就越高
C. 初始种群规模相同时,环境阻力越大,大熊猫种群灭绝的可能性越大
D. 环境阻力为0.01且初始种群规模为80只时,大熊猫种群不能维持存活
【答案】D
【解析】
【详解】A、题干信息:环境阻力是指生存空间、食物的限制、天敌的捕食等限制种群数量增长的因素,环境阻力中包含影响大熊猫种群数量变化的生物因素和非生物因素,A正确;
B、分析题图可知,环境阻力越大,大熊猫初始种群规模越小,灭绝的概率越高,B正确;
C、分析图可知,初始规模相同时,环境阻力为0.05的灭绝概率>环境阻力0.02的灭绝概率>环境阻力为0.01的灭绝概率>环境阻力为0的灭绝概率,C正确;
D、题图可知,环境阻力为0.01时,维持种群存活的最小初始种群规模为60只,故初始种群规模为80只时,种群可维持存活,D错误。
故选D。
12. 脱落酸(ABA)参与许多植物生理过程的调节,其中有如种子成熟等长期反应,也有如气孔运动等短期反应,脱落酸信号转导的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 干旱环境下,ABA可促进气孔关闭,不利于光合作用的进行
B. 短期生理反应可能是ABA诱导的膜两侧离子流动的结果
C. 无ABA时,PP2C抑制SnRK2的活性,使相应的响应基因处于静止状态
D. ABA通过与受体结合,催化相关基因的表达,进而影响植物生命活动的进行
【答案】D
【解析】
【详解】A、在干旱环境下,ABA分泌增多,ABA可促进气孔关闭,导致植物吸收二氧化碳的量减少,不利于光合作用的进行,A正确;
B、根据题干信息,气孔运动是短期反应,结合题图可以分析出ABA诱导的膜两侧离子流动,导致保卫细胞细胞内渗透压改变,影响保卫细胞吸水或失水从而影响气孔运动,B正确;
C、在无ABA的情况下,受体无法招募负调节因子PP2C,PP2C抑制SnRK2的活性,从而无法产生下游的信号传导,使相关基因无法进行表达,C正确;
D、ABA是植物激素,与受体结合后,只能起调节作用,不能催化相关基因的表达,与受体结合并发挥作用后就被灭活了,D错误。
故选D。
13. 人们根据生态学的原理,用系统工程的方法和技术指导生产实践,如“蔬菜-鸡、猪-沼气”系统。该系统中的物质循环如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能
B. 该生态系统需不断从外界补充物质和能量以维持稳态
C. 猪和鸡摄入饲料(由菜制成)的过程,体现了物质循环和能量流动
D. 将粪便发酵成沼气并用于燃烧,实现了资源的多层次利用并提高了能量传递效率
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图为“蔬菜—鸡、猪—沼气”系统模式图,其中蔬菜等属于生产者,鸡、猪、农户等属于消费者,沼气池中的微生物属于分解者。
【详解】A、该生态系统为人工生态系统,输入的种子、饲料中也含有能量,因此流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和人工输入有机物中的能量,A错误;
B、该生态系统不断有农产品的输出,带走了物质和能量,因此该生态系统需不断从外界补充物质和能量以维持稳态,B正确;
C、猪和鸡摄入饲料(由菜制成)的过程,体现了物质在食物链的传递过程,没有体现物质循环过程,C错误;
D、把粪便发酵成沼气并用于燃烧,充分利用了粪便中的能量,从而提高了能量利用率,但不能提高能量的传递效率,D错误。
故选B。
14. 研究发现,一些细菌(如幽门螺旋杆菌、梭杆菌等)具有促进癌细胞产生和促进癌症发展的作用,科学家把这些细菌称为致癌细菌。研究还表明,肠道正常菌群破坏后产生的细菌因子会释放酚类、胺类等物质,这些物质会诱发组织细胞的基因突变,增加肿瘤发生概率。下列叙述正确的是( )
A. 细菌因子引发的基因突变仅发生在组织细胞有丝分裂前的间期
B. 致癌细菌引起原癌基因和抑癌基因突变,导致相应蛋白质活性降低,最终使细胞癌变
C. 细菌因子诱发组织细胞的基因突变,一定会导致细胞中相应蛋白质的结构发生改变
D. 细菌因子释放的酚类、胺类等物质诱发的基因突变,属于诱发基因突变的“化学因素”
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因突变主要发生在DNA复制时(即有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期),但基因突变具有随机性,即基因突变不一定仅发生在间期。A错误;
B、原癌基因突变通常导致其活性增强,引发细胞异常增殖;抑癌基因突变则导致其失活(如蛋白质活性丧失),无法抑制细胞癌变,B错误;
C、基因突变若发生在非编码区或内含子,或导致同义突变(密码子改变但氨基酸不变),则不会改变蛋白质结构,C错误;
D、酚类、胺类属于化学物质,其诱发的基因突变属于化学因素诱导的突变,D正确。
故选D。
二、多选题(共8分)
15. 为提高牡丹抗涝害能力,科研人员研究了淹水胁迫下外源钙对牡丹呼吸代谢的影响,并测定了根细胞代谢产生的酒精含量,相关实验处理和部分结果如图所示。下列分析合理的是( )
A. 若要检测酒精,可在酸性条件下加入溴麝香草酚蓝溶液
B. 图中淹水时间越长,牡丹根细胞产生的酒精越多,对牡丹的毒害作用越大
C. 外源钙一定程度上可以适当缓解淹水胁迫对牡丹的胁迫作用
D. 根细胞中丙酮酸转化为酒精时所生成的ATP较少,此时根细胞中供能不足
【答案】BC
【解析】
【分析】分析题意可知,本实验目的是研究一定浓度的外源钙对淹水胁迫下牡丹呼吸代谢的影响,则实验的自变量是外源钙的有无及牡丹品种,因变量为细胞呼吸代谢情况,通过酒精含量进行测定。
【详解】A、若要检测酒精,可在酸性条件下加入重铬酸钾溶液检测,A错误;
B、分析图甲组,随着淹水时间越长,牡丹根细胞产生的酒精越多,推测对牡丹的毒害作用越大,B正确;
C、分析图乙组,加入外源钙和没有加入钙相比酒精含量较低,可推测外源钙一定程度上可以适当缓解淹水胁迫对牡丹的胁迫作用,C正确;
D、细胞无氧呼吸的第二步丙酮酸转化为酒精时没有ATP的生成,D错误。
故选BC。
16. 当胃肠道遭受毒素入侵后,肠嗜铬细胞会释放大量5-羟色胺(5-HT),最终导致机体产生恶心、呕吐等反应,过程如下图所示。下列叙述错误的有( )
A. 5-HT的释放方式与Ca2+进入细胞的方式不同,均不需要消耗能量
B. 5-HT与受体结合后,进入迷走神经的感觉神经末梢产生动作电位
C. 兴奋传至厌恶中枢时,会在其中形成与“恶心”相关的厌恶性情绪
D. 呕吐反应可及时将毒素排出体外,增强了机体对环境的适应能力
【答案】ABC
【解析】
【分析】由图可知:当食物中的毒素会与肠嗜铬细胞膜上的受体特异性结合,膜上的钙离子通道打开,使钙离子内流,从而引起突触囊泡的囊泡蛋白分子簇与突触前膜上的膜蛋白分子簇结合,随后突触小泡膜与突触前膜融合,5-羟色胺以胞吐的方式释放。释放到突触间隙的5-羟色胺可与5-羟色胺受体结合,实现了神经元之间的信息传递。
【详解】A、5-羟色胺以胞吐的方式释放,该过程需要消耗能量;Ca2+通道被激活,Ca2+内流,是协助扩散,不消耗能量,A错误;
B、迷走神经感觉末梢的特异性受体与5-HT结合后,产生兴奋,5-HT没有进入迷走神经的感觉神经末梢,B错误;
C、产生与“恶心”相关的厌恶性情绪,这属于感觉,所以产生部位在大脑皮层,C错误;
D、大脑皮层产生与“恶心”相关的厌恶性情绪,引发的呕吐行为可将摄入的有毒食物排出体外,增强了机体对环境的适应能力,D正确。
故选ABC。
三、解答题(共26分)
17. 果蝇的正常翅和短翅由一对等位基因(Aa)控制,红眼和白眼由另一对等位基因(B/b)控制,上述两对等位基因均不位于Y染色体上。现有一群正常翅红眼雌、雄果蝇进行随机交配,其子代表型及比例如下表。
F1
正常翅红眼
短翅红眼
正常翅白眼
短翅白眼
雄果蝇
1/4
1/12
1/8
1/24
雌果蝇
3/8
1/8
0
0
请回答下列问题:
(1)控制果蝇眼色和翅型的两对等位基因的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断的理由是__________。
(2)亲代雌果蝇的基因型为__________,其产生的配子基因型及比例分别为__________。
(3)F1中纯合正常翅红眼雌果蝇所占的比例为__________。若让F1个体进行随机交配,则F2中正常翅红眼雌果蝇个体比例为__________。
(4)现有一只纯合正常翅果蝇与一只短翅果蝇杂交,子代出现了一只短翅雄果蝇,不考虑表观遗传,其变异类型可能为__________(写出两点即可);将该短翅雄果蝇与纯合正常翅果蝇进行杂交,__________(填“可以”或“不可以”)区分上述变异类型,其原因是__________。
(5)请用遗传图解表示F2中杂合的短翅红眼雌果蝇与短翅白眼雄果蝇杂交得到子代的过程。__________。
【答案】(1) ①. 遵循 ②. 控制翅型的基因位于常染色体,控制眼色的基因位于X染色体,两对基因独立遗传
(2) ①. AaXBXB和AaXBXb ②. AXB:aXB:AXb:aXb=2:2:1:1
(3) ①. 1/12 ②. 17/48
(4) ①. 基因突变、染色体畸变(含A的染色体丢失含A的染色体片段缺失都可)、环境因素影响 ②. 不可以 ③. 不管是哪种变异类型,后代都是正常翅
(5)
【解析】
【分析】分析表格可知,F1雄果蝇中正常:短翅=3:1,红眼:白眼=2:1,F1雌果蝇中正常:短翅=3:1,且全为红眼,不同性别中眼色的比例不一致,说明眼色的遗传与性别有关,上述两对等位基因均不位于Y染色体上,说明控制眼色的基因(B/b)位于X染色体上;不同性别中翅型的比例一致,说明翅型的遗传与性别无关,即控制翅型的基因(A/a)位于常染色体上。
【小问1详解】
F1雄果蝇中正常:短翅=3:1,红眼:白眼=2:1,F1雌果蝇中正常:短翅=3:1,且全为红眼,不同性别中眼色的比例不一致,说明眼色的遗传与性别有关,上述两对等位基因均不位于Y染色体上,说明控制眼色的基因(B/b)位于X染色体上;不同性别中翅型的比例一致,说明翅型的遗传与性别无关,即控制翅型的基因(A/a)位于常染色体上,因此控制果蝇眼色和翅型的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。
【小问2详解】
F1雄果蝇中正常:短翅=3:1,F1雌果蝇中正常:短翅=3:1,且控制翅型(A/a)的基因位于常染色体,说明控制翅型的基因型为Aa×Aa;F1雄果蝇中红眼:白眼=2:1,雌果蝇全为红眼,即亲代雌果蝇产生XB:Xb=2:1,由此推测亲代雌果蝇的基因型及比例为XBXB:XBXb=1:2,雄果蝇的基因型为XBY。由此可知,亲代雌果蝇的基因型及比例为AaXBXB和AaXBXb=1:2,其产生的配子基因型及比例分别为AXB:aXB:AXb:aXb=2:2:1:1。
【小问3详解】
雄果蝇的基因型为AaXBY,其产生的配子基因型及比例分别为AXB:aXB:AY:aY=1:1:1:1,F1中纯合正常翅红眼雌果蝇(AAXBXB)所占的比例为2/6×1/4=1/12。F1个体中关于翅型的基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,产生配子的种类及比例为A:a=1:1,F1雌性个体中关于眼色的基因型及比例为XBXB:XBXb=2:1,产生配子的种类及比例为XB:Xb=5:1,F1雄性个体中关于眼色的基因型及比例为XBY:XbY=2:1,产生配子的种类及比例为XB:Xb:Y=2:1:3,若让F1个体进行随机交配,则F2中正常翅红眼雌果蝇个体(A_XBX_)比例为(1-1/2×1/2)×(5/6×1/2+1/6×2/6)=17/48。
【小问4详解】
现有一只纯合正常翅果蝇(AA)与一只短翅果蝇(aa)杂交,子代出现了一只短翅(aa或aO)雄果蝇,其变异类型可能为基因突变(A突变为a)、染色体畸变(含A的染色体丢失含A的染色体片段缺失都可)、环境因素影响等。将该短翅雄果蝇与纯合正常翅果蝇进行杂交,不管是哪种变异类型,后代都是正常翅,因此不能区分变异类型。
【小问5详解】
正常为显性性状,短翅为隐性性状,红眼为显性性状,白眼为隐性性状,因此F2中杂合的短翅红眼雌果蝇(aaXBXb)与短翅白眼雄果蝇(aaXbY)杂交,得到子代的遗传图解为:
。
18. 某条流速缓慢的江段位于大型种植产业园区和城市下游,长期以来面临生态环境恶化、水质变差等问题。为了贯彻新时代生态理念,生态学家根据当地的生态环境,对江畔进行了如下图所示的植被配置,经过多年维护,不仅逐渐恢复了其原有的生态环境,并成为当地居民的休憩场所。
(1)从江面到江堤,生态学家依据群落的________结构,对植物进行如图所示的分区域配置。
(2)在治理前,该段江中经常呈现“水华”现象,从种群数量特征角度分析,“水华”出现的直接原因是藻类的_____________,使种群密度不断增加。治理过程中各类水生物植物的引入,是因为水生植物与藻类植物之间存在_______关系。
(3)该江段原本拥有许多特有的鱼类品种,为了恢复其种群,人们采取人工增殖放流鱼苗措施,其目的是使目标种群的年龄结构恢复为________。鱼类的引入对治理水华也有一定的促进作用,因为植食性鱼类与藻类植物之间存在_______关系。
(4)为了增加该地区的_________稳定性,还引入了新的鱼类品种,有几种鱼类因为与原有鱼类的生态位比较_____(填“近”或“远”),所以被弃选。
(5)治理后不仅“水华”现象基本消失,近岸水域中物种丰富度明显________。上述过程说明该地区发生了_________演替。
【答案】(1)水平 (2) ①. 出生率大于死亡率 ②. 种间竞争
(3) ①. 增长型 ②. 捕食
(4) ①. 抵抗力 ②. 近
(5) ①. 升高 ②. 次生
【解析】
【分析】 种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,包括增长型、衰退型和稳定型。
【小问1详解】
不同植物在河面至江堤呈水平镶嵌分布,体现了群落的水平结构。
【小问2详解】
水华现象的主要原因是水体富营养化也就是污水中存在大量N、P等元素,可以促进藻类大量增殖,由于藻类的出生率大于死亡率,因而导致藻类的数量剧增。通过引入与藻类植物存在竞争关系的水生植物,可抑制藻类植物生长。
【小问3详解】
人工增殖放流是对目标生物进行培养,从而扩大种苗培育数量,因此其增加了幼龄个体的数量,主要目的是使种群的年龄结构恢复为增长型。植食性鱼类捕食藻类植物,也可以降低藻类植物的数量。
【小问4详解】
通过增加生物多样性,提高食物网的复杂程度,可以提高生态系统的抵抗力稳定性。生态位接近的物种竞争更大,不利于充分利用环境资源,因此有几种鱼类因为与原有鱼类的生态位比较近,所以被弃选。
【小问5详解】
在治理过程中增加了生物多样性,近岸水域中物种丰富度明显增加,上述演替过程是基于原有生物基础上进行的,属于次生演替。
四、实验题(共38分)
19. 紫草是一种重要的药用植物,其根部富含红色的萘醌类次生代谢产物——紫草宁及其衍生物。它们具有抗菌、消炎、活血、诱导癌细胞凋亡等功效,同时也是一种天然染料。科研人员利用紫草新生的营养芽为外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中进行悬浮培养,以获得更多的紫草宁。下图表示获得紫草宁的两种工艺路线。
(1)若要通过植物组培获得脱毒紫草植株,应优先选择紫草植株的____部位作为外植体,原因是____(答出两点)。
(2)外植体需经____处理,常用的试剂有____(答出两种即可)。
(3)在设计紫草植物组培培养基时,培养基中需要加入蔗糖,蔗糖的作用是____(答出两点)。
(4)研究人员将培养的愈伤组织分别接种到含有不同比例NAA(生长素类似物)和KT(细胞分裂素类似物)的培养基中培养。实验处理与结果如下表:
编号
1
2
3
4
5
6
7
含量(mg/L)
NAA
0
0
2
0.2
2
0.02
2
KT
0
2
0
2
0.2
2
0.02
分化情况
不分化
分化芽
分化根
分化芽
不分化
分化芽
分化根
依据实验结果,可以得出的结论是:植物生长调节剂(NAA和KT)的比例会影响愈伤组织的分化,具体表现为____。
(5)通过高产细胞株提取细胞培养物途径中,紫草细胞的生长曲线如下图所示:
采用该途径时,需用____处理愈伤组织以获得单细胞。实验结果表明:接种后第3天左右,紫草宁及其衍生物开始形成;对数生长期及直线生长期,紫草宁含量逐步上升;静止期,紫草宁形成速度加快至最高水平。这说明细胞分裂生长缓慢____(填“有利于”或“不利于”)目的产物的形成。
【答案】(1) ①. 茎尖 ②. 该部位细胞分化程度低,容易诱导形成愈伤组织;该部位病毒极少甚至无病毒
(2) ①. 消毒 ②. (体积分数70%的)酒精、(质量分数5%的)次氯酸钠
(3)作为碳源,提供能量,维持渗透压
(4)相对较高的NAA/KT比值有利于根形成,相对较低的NAA/KT比值有利于芽形成
(5) ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 有利于
【解析】
【分析】植物细胞一般具有全能性。在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,这称为愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官,该过程称为再分化。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。将愈伤组织接种到含有特定激素的培养基上,就可以诱导其再分化成胚状体,长出芽和根,进而发育成完整的植株。
【小问1详解】
若要通过植物组培获得脱毒紫草植株,应优先选择紫草植株的茎尖等部位作为外植体,原因是该部位细胞分化程度低,容易诱导形成愈伤组织;该部位不含病毒或病毒少,易形成脱毒苗。
【小问2详解】
植物组织培养应注意无菌操作,故需要对外植体进行消毒处理,消毒过程:将流水充分冲洗后的外植体(幼嫩的茎段)用酒精消毒30 s,然后立即用无菌水清洗 2 ~3 次; 再用次氯酸钠溶液处理 30 min 后,立即用无菌水清洗2~3次。
【小问3详解】
目前使用最广泛的植物组织培养培养基是MS培养基,培养植物细胞的培养基中加入的蔗糖的作用有:作为碳源,提供能量,调节渗透压。
【小问4详解】
表中,分化成根的3和7培养基中NAA/KT的值明显大于分化成芽的2号、4号、6号培养基的(分化成根的3和7培养基中NAA/KT的值高,分化成芽的2号、4号、6号培养基中NAA/KT的值低),说明相对高的NAA(生长素类似物)/KT(细胞分裂素类似物)有利根形成,反之有利芽形成。
【小问5详解】
通过高产细胞株提取细胞培养物途径中,需要用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织获得单细胞,悬浮培养比固体培养更有利于紫草细胞的生长。静止期,紫草宁及其衍生物形成速度加快至最高水平,说明紫草细胞悬浮培养时,细胞 生长缓慢有利于目的产物的形成。
20. 为探究二甲双胍对治疗糖尿病的效果及作用,科研人员利用若干正常大风、模型大鼠(患糖尿病的大鼠)、生理盐水和二甲双胍进行实验。一段时间后检测相关的指标,结果如图所示:
(1)请将下列实验操作补充完整:
①对照组的处理是:给若干___________大鼠灌服适量__________;
②模型组的处理是;给等量若干模型大鼠灌服等量生理盐水;
③治疗组的处理是:给__________。
(2)根据相关蛋白检测结果,推测二甲双胍能降低治疗组大鼠空腹血糖含量的原因可能是__________。
(3)当体内胰岛素水平上升时,一方面能促进细胞对葡萄糖的摄取和利用,另一方面又能抑制___________及非糖物质转变为葡萄糖,使血糖浓度降低。
【答案】(1) ①. 正常 ②. 生理盐水 ③. 等量若干模型大鼠灌服等量二甲双瓢
(2)促进胰岛B细胞分泌胰岛素,抑制回肠通过GLUT5吸收葡萄糖 (3)肝糖原的分解
【解析】
【分析】血糖来源:食物中糖类的消化吸收;肝糖原分解;脂肪等非糖类物质转化;血糖去向:氧化分解;合成糖原;转化为脂肪、某些氨基酸等。胰岛素和胰高血糖素可共同调控血糖平衡。
【小问1详解】
实验目的是探究二甲双胍能否降低血糖,所以自变量是是否灌服二甲双胍。
获得若干只患病的大鼠模型,将其随机分为数量相等的两组,其中一组灌服适量生理盐水设为模型组,另外一组灌服等量二甲双瓢设为治疗组;对照组是正常大鼠灌服等量的生理盐水;
【小问2详解】
分析柱形图,与模型组比,治疗组能降低空腹血糖含量,GLUT5含量下降而胰岛素含量升高,推测二甲双胍降低治疗组大鼠空腹血糖含量的原因可能是促进胰岛B细胞分泌胰岛素,抑制回肠通过GLUT5吸收葡萄糖。
【小问3详解】
当体内胰岛素水平上升时,一方面能促进细胞对葡萄糖的摄取和利用,另一方面又能抑制肝糖原的分解及非糖物质转变为葡萄糖,使血糖浓度降低。
21. 酿酒酵母是酿酒工业发酵最主要的菌种。科研人员对某地酿酒酵母菌种进行了分离筛选,以期挑选出酒精耐受性高的菌株,实验步骤如下。
①配制PDA培养基(成分:马铃薯、葡萄糖、氯霉素、X、水、pH5.6),制作无菌平板;
②利用稀释涂布平板法将果园土壤样品接种到PDA培养基上,筛选出3株具有酿酒酵母典型菌落特征的菌种(记为Y1、Y2、Y3);
③将3株菌种分别接种于含不同浓度酒精的基础培养基上(开始计时),检测并记录发酵启动时间和结束时间如表所示(“一”表示没有发酵)。回答下列问题:
酒精体积分数/%
发酵启动时间/h
发酵结束时间/h
Y1
Y2
Y3
Y1
Y2
Y3
10
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(1)PDA培养基中的成分X通常是_________________,由培养基成分推测,该培养基上细菌不能正常生长的可能原因为_________________。
(2)如果筛选得到的菌株不是纯培养物,可换用_________________法进一步分离纯化。通过观察菌落的_________________等特征,可初步判断是否为酿酒酵母菌种。
(3)在酒精耐受性实验中,为保证检测结果的准确性,除控制基础培养基、酒精用量、发酵条件均相同外,还需控制_________________相同。据表分析,酒精耐受性最佳的菌株为_________________。除上表涉及的指标外,评估酵母菌的酒精耐受性还可以用_________________作为参考指标。
【答案】(1) ①. 琼脂 ②. 氯霉素是一种抗生素,推测可抑制细菌生长,PDA培养基呈酸性,也会抑制细菌生长
(2) ①. 平板划线法 ②. 形状、大小、颜色、隆起程度
(3) ①. 接种的酵母菌数量 ②. Y2 ③. 酒精转化率
【解析】
【分析】本实验的实验目的是从某地酿酒酵母菌种中筛选出酒精耐受性高的菌种。由实验图表可知,实验自变量为酒精体积分数与酿酒酵母的种类(Y1、Y2、Y3),因变量为发酵启动时间和发酵结束时间。同一酒精体积分数下,发酵启动时间和发酵结束时间越短,说明发酵效果越好,酒精耐受性越高,因此,酒精耐受性最佳的菌株为Y2。
【小问1详解】
由题干利用稀释涂布平板法可知,PDA培养基是固体培养基,通常要加入琼脂。培养基中额外加入了氯霉素,它是一种抗生素,推测可抑制细菌生长;细菌适于在中性或弱碱性的条件下生长,而PDA培养基呈酸性,也会抑制细菌生长。
【小问2详解】
分离纯化菌株的方法有稀释涂布平板法和平板划线法,题中已用稀释涂布平板法,因此可另采用平板划线法进一步分离纯化。通过观察菌落的形状、大小、颜色、隆起程度等特征,可初步判断是否为酿酒酵母菌种。
【小问3详解】
初始接种的酵母菌数量也是无关变量,故应相同。据表分析,酒精耐受性最佳的菌株为Y2,因为在不同浓度的酒精条件下,Y2均能发酵,且启动早、结束早。除上表涉及的指标外,评估酵母菌的酒精耐受性还可以用酒精转化率作为参考指标。
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