内容正文:
2025学年第二学期高二年级期末测试
生物学科试题
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题卷。
选择题部分
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 一对夫妇所生的同卵双胞胎在性状表现上存在部分差异,造成这种差异的最可能原因是( )
A. 表观遗传 B. 基因重组
C. 染色体变异 D. 基因突变
2. 研究发现,当细胞处于营养匮乏状态时,会启动细胞自噬过程,降解自身非必需的大分子物质以提供能量。该过程中发挥核心作用的细胞器是( )
A. 叶绿体 B. 高尔基体
C. 核糖体 D. 溶酶体
3. 宁波沿海滩涂生存着招潮蟹,不同滩涂区域的招潮蟹体色深浅存在明显差异,能更好地融入周边泥沙环境以躲避天敌。下列关于进化的相关叙述正确的是( )
A. 适应环境的体色性状可逐代积累保留
B. 不同体色的招潮蟹存在生殖隔离
C. 体色变异方向由天敌捕食压力决定
D. 环境改变直接诱导螃蟹产生体色变异
4. 某市近年来将黑臭水体治理作为改善城乡人居环境的重要任务,推进黑臭水体风险点防治工作。下列相关叙述错误的是( )
A. 活水循环可加快水体污染物的分解
B. 投放大量化学药剂净水是快速治理最优方式
C. 水体清淤疏浚可改善水体溶氧环境
D. 在河道中设置适量浮床可抑制浮游植物繁殖
5. 护士给重症肺炎患者静脉注射抗生素时,药物直接进入( )
A. 细胞内液 B. 组织液 C. 淋巴 D. 血浆
6. 生物技术的进步为人类带来福祉,同时也引发了对其安全性的担忧。下列相关叙述错误的是( )
A. 克隆人会冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念
B. 生物武器等各类大规模杀伤性武器应全面禁止和彻底销毁
C. 进行抗病、抗除草剂转基因植物培育时,要注意防止基因污染
D. 干细胞的研究可用于治疗多种疾病,有不涉及安全与伦理问题等优点
7. 夜鹭为珍稀夏候鸟。科研人员通过长期监测湿地公园内的夜鹭,发现其主要活动在浅水区,昼伏夜出,以鱼虾为食。下列相关叙述错误的是( )
A. 严控湿地水体污染,能保障夜鹭食物来源,利于种群延续
B. 湿地浅区芦苇密布、深水区藻类繁盛,体现群落水平结构
C. 夏季园区内夜鹭种群密度上升,可判定该种群属于增长型
D. 调查湿地公园内夜鹭种群密度,不宜使用标记重捕法
8. 脑源性神经营养因子(BDNF)由两条肽链构成,能促进和维持中枢神经系统正常生长发育,其基因表达受阻会导致精神分裂症发生。下图为BDNF基因的表达及调控过程,下列相关叙述错误的是( )
A. 若过程甲的模板链碱基序列为3'-GCACTG-5',则形成的mRNA对应区域碱基序列为5'-CGUGAC-3'
B. miRNA-195可与BDNF基因转录的mRNA结合形成局部双链,抑制BDNF基因表达的翻译阶段
C. 多聚核糖体的形成可使少量mRNA迅速合成大量蛋白质,显著提高翻译效率
D. 过程甲以BDNF基因的两条链同时为模板,过程乙需要mRNA、tRNA和rRNA参与
9. 变形虫是生活于低渗环境的原生生物,依靠伸缩泡调节体内渗透压。伸缩泡膜上的质子泵可逆浓度梯度将H+转运进泡内,使伸缩泡内渗透压高于细胞质基质,驱动水分进入。充满水分的伸缩泡向细胞膜移动并与之融合,通过收缩将胞内多余水分排出。下列相关叙述错误的是( )
A. 质子泵转运H+的方式为主动运输,需要消耗能量
B. 多余水分由细胞膜排出主要依赖于膜的选择透过性
C. 伸缩泡在细胞内的移动依赖于细胞骨架的作用
D. 将变形虫放入蒸馏水中,其伸缩泡的收缩频率加快
10. 某酿酒厂以杨梅为原材料,经微生物发酵生产杨梅酒。具体流程为:挑选杨梅→清洗→打烂→加酒曲→发酵→澄清→巴氏杀菌→陈酿→成品→装瓶。下列相关叙述错误的是( )
A. 可根据所选杨梅的甜度加入适当比例的蔗糖,以提高酒精浓度
B. 杨梅经挑选后用清水清洗,以除去附着的尘土、残留农药等
C. 酿酒过程中所需菌种均来源于杨梅果皮表面附着的野生酵母
D. 陈酿阶段要在密闭条件下存放一定时间,以进一步提高酒的品质
11. 新鲜的荔枝果皮鲜红诱人,但采摘后保鲜时间短,贮藏时易褐变。荔枝果皮颜色的褐变原理如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 多酚氧化酶可通过增加底物的活化能,从而发挥催化作用
B. 多酚氧化酶只能催化花色素苷乙发生反应,这体现了酶的专一性
C. 适当升高温度可提高多酚氧化酶的活性,从而加速荔枝褐变
D. 用低温储藏、多酚氧化酶抑制剂、弱酸浸泡等可减缓褐变过程
12. 角膜干细胞通过增殖分化产生透明状的角膜上皮细胞,以替代衰老、凋亡细胞。研究发现,长期睡眠不足会导致角膜变薄等严重损伤。下列相关叙述正确的是( )
A. 角膜干细胞能分化为角膜上皮细胞,说明适度分化的动物细胞具有全能性
B. 角膜上皮细胞呈现透明状,是因为其携带了角膜干细胞没有的特有基因
C. 长期睡眠不足可能加速角膜上皮细胞的衰老和凋亡进程,最终导致角膜受损
D. 角膜干细胞正常增殖和分化过程中,细胞内的遗传物质均会发生改变
13. 褪黑素是一种吲哚类激素(色氨酸衍生物),其合成和分泌具有昼夜节律性,白天分泌少,晚上分泌多,能使人迅速入睡。下列相关叙述错误的是( )
A. 光暗信号最终影响松果体分泌褪黑素的调节方式是神经-体液调节
B. 若长期夜间使用强光照明,可能导致的生理变化是褪黑素分泌减少
C. 褪黑素通过负反馈调节机制保证了其昼夜节律的稳定性
D. 口服极小剂量的褪黑素即可改善失眠,体现了激素调节微量、高效的特点
14. 双向启动子可同时结合两个RNA聚合酶来驱动下游基因的表达,降低了基因工程的成本与复杂性,研究人员利用双向启动子构建了下图所示表达载体,下列相关叙述错误的是( )
A. 为正确连接目的基因,可在其两端添加能产生不同黏性末端的不同限制酶的识别序列
B. 表达载体中的GUS基因和LUC基因进行转录时,会使用DNA不同的单链作为模板
C. 培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的植物受体细胞
D. 可通过观察是否出现荧光和蓝色物质检测双向启动子作用效果
15. 研究人员用乳酸杆菌营养缺陷型菌株A(无法合成生物素)和菌株B(无法合成硫胺素)进行实验,如图所示,图中基本培养基中均不含生物素、硫胺素等成分。下列说法错误的是( )
A. 在含有生物素的培养基中菌株A才可以正常生长繁殖
B. U型管中营养缺陷菌株B突变成能合成硫胺素的细菌
C. U型管开口处需要密封以隔绝空气中的氧气和微生物
D. 将菌株B转移到培养皿中时需要在酒精灯火焰旁进行
16. 研究表明,外源施用2,4-表油菜素内酯(EBR)和赤霉素(GA3)均能影响羊草种子萌发,二者存在显著互作效应。如图为不同浓度EBR、GA3单独及复合处理对羊草种子发芽率的影响趋势。下列相关分析正确的是( )
A. 低浓度GA3对羊草种子萌发具有促进作用,但高浓度则会抑制萌发
B. EBR可提高羊草种子发芽率,且浓度越高促进作用越强
C. EBR与GA3存在协同作用,复合处理的发芽率显著高于单一激素处理
D. EBR与GA3均通过为羊草种子提供能量来提高其发芽率
17. 为减缓全球变暖,我国积极推进“碳中和”战略,努力达到净零排放的目的。如图为生态系统碳循环的示意图,其中①-④表示碳的流动过程,下列叙述错误的是( )
A. ①过程表示消费者的呼吸作用,④表示分解者的分解作用
B. 碳在生物群落与无机环境之间以无机碳的形式循环
C. “碳中和”时②③过程产生和利用的CO2量相等
D. 泥炭地被排水或开垦会破坏碳储存功能,增加碳排放
18. 神经干由许多兴奋阈值不同的神经纤维组成。在神经干某位置(a点)施加电刺激S,使所有神经纤维均产生兴奋。将电极置于神经干表面(b点)记录多根神经纤维电活动的总和,称为神经干复合动作电位,如下表所示。下列关于该实验的叙述错误的是( )
a点与b点的距离(mm)
25
50
80
150
b点记录到的电位波形
A. 若该神经干为躯体运动神经,则其神经纤维均为传出神经
B. 若刺激强度小于S,则b点无法记录到任何电位变化
C. 在一定范围内神经干复合动作电位的峰值随刺激强度的增大而提高
D. α、β波峰的形成说明兴奋在不同神经纤维上的传导速度不完全相同
19. 飞蝗具有独居型和群居型两种可塑性类型。研究发现,当种群密度持续增加时,蝗虫体内会释放4-乙烯基苯甲醚(4VA),飞蝗的特异性嗅觉受体接受信息后会促进飞蝗从独居型转变为群居型,最终聚集形成巨大的蝗群。下列叙述正确的是( )
A. 4VA属于蝗虫释放的化学信息,利用4VA诱捕蝗虫属于化学防治
B. 灭蝗减灾的目的是调整生态系统中的能量流动关系
C. 上述调节机制是密度制约因素对种群数量的负反馈调节
D. 蝗虫由独居型转变为群居型体现了群落空间结构的改变
20. 图1是基因型为AaBb的某动物细胞分裂某时期的细胞模式图(只显示部分染色体)。图2表示不同细胞中的染色体和核DNA数目。下列叙述正确的是( )
A. 图1处于减数分裂I后期,子细胞均为次级卵母细胞
B. 图1细胞曾经发生基因突变,因此完成分裂后可产生基因型为AB的卵细胞
C. 图2中a组细胞均处于减数分裂I,且含有同源染色体
D. 图2中b、c两组的细胞处于间期,正在进行DNA复制
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共50分。)
21. 我国北方地区的番茄设施栽培中,其育苗期正值低温弱光的冬季,一些防寒保温措施会降低光照强度,从而限制幼苗的健壮生长。研究不同光质对番茄幼苗叶绿素含量、蒸腾速率、光合速率等生理指标的影响,可为选择番茄幼苗健壮生长的最佳光谱提供依据。回答下列问题:
光质处理
叶绿素含量(mg·g-1FM)
气孔导度(H2O mmol·m-2·s-1)
蒸腾速率(H2O mmol·m-2·s-1)
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
水分利用效率(μmol·mmol-1)
壮苗指数
总糖/总氮(C/N)
幼苗徒长程度
白光
1.27
60.26
1.22
5.63
4.61
0.99
0.62
轻微徒长
蓝光
1.24
80.12
1.51
7.11
4.71
1.76
0.65
无徒长
绿光
0.90
40.17
0.68
3.03
4.45
0.27
0.47
严重徒长
黄光
1.10
50.76
1.00
4.67
4.67
0.63
0.51
明显徒长
红光
1.40
91.54
1.86
7.89
4.24
1.51
0.69
无徒长
注:水分利用效率是指作物蒸腾消耗单位质量水所积累的干物质量。
(1)番茄叶肉细胞中,光合色素分布在叶绿体的_________上,提取光合色素的原理是___________________________;光合色素吸收的光能,一是用于_________,二是用于合成NADPH和ATP。
(2)测定光合特性相关指标时,选取每棵幼苗主茎从上至下的第2片叶进行测定,目的是排除叶片__________________(答出两点)等内部生理因素的干扰。若要测定番茄幼苗的真正光合速率,还需在_________条件下测定其_________。
(3)据表可知,红光处理时,番茄幼苗的净光合速率相对最大,但水分的利用效率却相对最低,可见部分气孔关闭会_________叶片的蒸腾速率,从而_________水分利用效率;而绿光处理时,番茄幼苗水分利用效率也较低,主要是由于__________________(答出两点),导致净光合速率受到极大限制。
(4)据表分析,番茄幼苗徒长程度可能与C/N比呈_________。因此,为优化光合速率与蒸腾速率关系、合理分配光合产物,在所给光质中应选择_________进行番茄苗期补光。
22. 慈溪是著名的“中国杨梅之乡”。近年来,在农技人员指导下,部分杨梅园果农因地制宜,积极探索出多种复合种养模式。回答下列问题:
(1)部分杨梅园将杨梅与茶树的搭配种植,使群落同时呈现水平方向的镶嵌分布和垂直方向的_________现象,这共同构成了群落的空间结构;二者通过根系分布深度差异降低对土壤养分的竞争,通过株高差异降低对阳光的竞争,形成树种间_________,进而实现稳定共存。研究还表明,混合种植可改良土壤,缓解水土流失,体现了生物多样的_________价值。
(2)也有部分杨梅园积极探索以杨梅栽培为核心的“杨梅+土鸡”林下生态养殖模式:主要在杨梅采摘后放养三黄鸡、乌鸡等品种,利用林地除草虫、增肥力。某土鸡种群最基本的数量特征是_________,通过监控该指标可防止土鸡数量过多导致果园植被过度啃食、虫害爆发。家禽粪便经_________(填生态系统的成分)的相关作用可作为营养被果树根系吸收利用,这种生产模式体现了生态系统的_________功能。
(3)在慈溪地区,果蝇是杨梅最主要的危害昆虫之一,其远距离定位杨梅的核心信号主要来源于果实释放的挥发性物质,而近距离定位杨梅则主要依赖于果实的色泽与形态。据此分析,果蝇定位杨梅的信息属于_________信息。利用果蝇信息传递专一性特点开展生物防治,相较于传统化学防治,其优势是__________________(答出两点)。
23. 菠菜是雌雄异株植物,性别决定类型为XY型。已知菠菜的红根与白根、抗病与不抗病为两对相对性状,分别由基因A/a、B/b控制。选择红根抗病的雌株与白根不抗病的雄株杂交,F1全为红根抗病植株,F1雌、雄植株相互杂交得到F2,F2表型及数量如下表所示。不考虑X、Y染色体同源区段。回答下列问题:
性别
亲本表型
F1表型
F2表型及数量
雌性
红根抗病
红根抗病
红根抗病283株、白根抗病95株
雄性
白根不抗病
红根抗病
红根抗病164株、红根不抗病158株、白根抗病54株、白根不抗病52株
(1)根据杂交结果判断,红根与白根这对性状中,显性性状是_________;抗病基因与不抗病基因的基因座位_________(“相同”/“不相同”),它们的本质区别是__________________。
(2)控制红根/白根的基因(A/a)位于_________染色体上;控制抗病/不抗病的基因(B/b)位于_________染色体上。亲代雌株的基因型为_________;F1雄株的基因型为_________。
(3)取F2中的红根抗病雌株与红根不抗病雄株杂交,写出后代雌株的表型及比例为_________。
(4)用遗传图解表示杂合白根抗病雌株和F2中某一白根不抗病雄株的杂交过程_________。
24. 乳腺癌是常见的恶性肿瘤,其肿瘤细胞表面会特异性表达HER2蛋白,刺激癌细胞快速增殖。紫杉醇是来源于红豆杉的天然抗癌药物,但其水溶性差、非特异性毒性强,限制其临床应用。回答下列问题:
(1)传统提取紫杉醇主要从红豆杉树皮中提取,产量低且破坏生态。因此科研人员利用植物细胞工程生产紫杉醇,流程是:外植体→_________→液体培养基中_________培养→细胞悬浮培养与继代→提取、检测紫杉醇
(2)紫杉醇能治疗癌症对正常细胞也具有毒性。为解决上述问题,科研人员设计了如图所示的免疫脂质体递药系统,具体流程如下:
①制备载药脂质体。向脂质体中倒入紫杉醇缓冲液使磷脂分子自发排列为_________结构,紫杉醇被包裹于该结构的_________(填图中的“A”或“B”)处。
②偶联靶向抗体。将能特异性识别肿瘤细胞表面_________分子的单克隆抗体连接至脂质体表面,制得免疫脂质体。该抗体的制备流程是:用抗原免疫小鼠→获取_________细胞→与骨髓瘤细胞融合→特定的培养基筛选→经_________和抗体检测→获得目标单克隆抗体。
(3)鉴于上述杂交瘤细胞在传代过程中会出现抗体基因缺失,且存在鼠源抗体免疫原性强、半衰期短等弊端,科研人员对杂交瘤细胞中的抗体基因进行筛选、改造与克隆,并构建工程细胞株以开展体外表达。
①获取鼠源抗体基因:从分泌单抗的杂交瘤细胞中提取_________,经逆转录获得cDNA。
②改造鼠源抗体基因:为降低免疫排斥反应,将编码鼠源抗体基因中与抗原结合_________(填“有关”或“无关”)的序列替换为人源序列。
③构建基因表达载体:下图中的抗体基因转录时是以乙链为模板链。应选择限制酶_________切割质粒,选择限制酶_________切割含抗体基因的DNA片段,以获得能正确表达抗体基因的重组质粒。以图中质粒为载体,进行转基因。
限制酶
BamH Ⅰ
EcoR Ⅰ
Mfe Ⅰ
Kpn Ⅰ
Hind Ⅲ
识别序列和切割位点(5'→3')
G↓GATTC
G↓AATTC
C↓AATTG
GGTAC↓C
A↓AGCTT
④将基因表达载体导入受体细胞。为确保抗体基因在动物乳腺细胞中特异性表达,在目的基因上游应插入_________。
25. 肠道益生菌代谢产生的短链脂肪酸(SCFA)可调控HPA轴(下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴),缓解压力紧张引发的肠道损伤、免疫力下降。压力或紧张情绪会使HPA轴活动增强,肾上腺通过分泌皮质醇抑制肠道蠕动、降低机体免疫能力。为验证SCFA可通过抑制HPA轴的响应,缓解压力紧张对肠道的损伤和免疫力下降,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。材料与用具:生理状态一致的健康小鼠、SCFA溶液、生理盐水、压力应激装置、注射器等。(要求与说明:压力应激装置可设置压力刺激强度。实验条件适宜。)请回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①将生理状况一致的健康小鼠随机分为三组,编号甲、乙、丙,测定并记录三组小鼠初始的皮质醇含量、肠道蠕动速率;
②甲组小鼠置于正常无压力环境,每日注射适量生理盐水;
乙组小鼠_________;
丙组小鼠_________,每日注射等量适宜浓度的SCFA溶液;
③三组小鼠在相同且适宜条件下培养一段时间后,_________;
④对所得实验数据进行记录、整理,并进行统计学分析。
(2)预测实验结果:(用一个柱形图形式表示实验结果,完善坐标系)_________。
(3)分析与讨论
①实验中甲组的作用是__________________;实验中各组小鼠的年龄、体重、性别及培养环境等均保持一致,目的是___________________________。
②下丘脑、垂体和靶腺之间存在的分层调控称为_________调节。从调节途径分析,压力或紧张情绪会使HPA轴活动增强,分泌皮质醇增加,该过程涉及的调节方式是_________。
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2025学年第二学期高二年级期末测试
生物学科试题
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题卷。
选择题部分
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 一对夫妇所生的同卵双胞胎在性状表现上存在部分差异,造成这种差异的最可能原因是( )
A. 表观遗传 B. 基因重组
C. 染色体变异 D. 基因突变
【答案】A
【解析】
【详解】A、表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,同卵双胞胎遗传物质相同,表观调控的差异会导致二者性状出现部分差异,是最可能的原因,A正确;
B、基因重组发生在减数分裂产生配子的过程中,同卵双胞胎发育过程只进行有丝分裂,不会发生基因重组,B错误;
C、染色体变异的发生概率极低,不是同卵双胞胎出现部分性状差异的最可能原因,C错误;
D、基因突变具有低频性的特点,发生概率极低,不是造成该现象的最可能原因,D错误。
2. 研究发现,当细胞处于营养匮乏状态时,会启动细胞自噬过程,降解自身非必需的大分子物质以提供能量。该过程中发挥核心作用的细胞器是( )
A. 叶绿体 B. 高尔基体
C. 核糖体 D. 溶酶体
【答案】D
【解析】
【详解】A、叶绿体是绿色植物细胞进行光合作用的场所,功能是将光能转化为化学能、合成有机物,没有降解大分子物质的作用,A错误;
B、高尔基体的功能是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,动物细胞中与分泌蛋白的分泌有关,植物细胞中与细胞壁的形成有关,不具备降解大分子的功能,B错误;
C、核糖体是蛋白质的合成场所,不能降解大分子物质,C错误;
D、溶酶体被称为“消化车间”,内部含有多种水解酶,可以分解衰老、损伤的细胞器,也能降解细胞内非必需的大分子物质,是细胞自噬过程的核心细胞器,D正确。
3. 宁波沿海滩涂生存着招潮蟹,不同滩涂区域的招潮蟹体色深浅存在明显差异,能更好地融入周边泥沙环境以躲避天敌。下列关于进化的相关叙述正确的是( )
A. 适应环境的体色性状可逐代积累保留
B. 不同体色的招潮蟹存在生殖隔离
C. 体色变异方向由天敌捕食压力决定
D. 环境改变直接诱导螃蟹产生体色变异
【答案】A
【解析】
【详解】A、适应环境的体色属于有利变异,在自然选择的作用下,控制有利性状的基因频率逐代升高,对应性状可逐代积累保留,A正确;
B、生殖隔离是不同物种之间不能交配、或交配后不能产生可育后代的现象,不同体色的招潮蟹仍属于同一物种,不存在生殖隔离,B错误;
C、生物的变异是不定向的,天敌捕食压力属于自然选择因素,只能定向选择有利变异,不能决定变异的方向,C错误;
D、生物的变异具有随机性和不定向性,变异发生在环境改变之前,环境只能对已存在的变异类型进行选择,不能直接诱导定向的体色变异产生,D错误。
4. 某市近年来将黑臭水体治理作为改善城乡人居环境的重要任务,推进黑臭水体风险点防治工作。下列相关叙述错误的是( )
A. 活水循环可加快水体污染物的分解
B. 投放大量化学药剂净水是快速治理最优方式
C. 水体清淤疏浚可改善水体溶氧环境
D. 在河道中设置适量浮床可抑制浮游植物繁殖
【答案】B
【解析】
【详解】A、活水循环可提升水体溶氧量,促进需氧分解者的代谢活动,加快水体中污染物的分解,A正确;
B、投放大量化学药剂虽然能在短时间内起到净水效果,但会造成新的化学污染,破坏水体原有生态平衡,不属于最优治理方式,B错误;
C、水体底层淤积的淤泥中富含有机物,微生物分解有机物会消耗大量溶解氧,清淤疏浚可减少耗氧污染物,同时改善水体流动性,进而改善水体溶氧环境,C正确;
D、设置浮床后,浮床上的植物可与浮游植物竞争无机盐等营养物质,同时浮床遮挡光照,抑制浮游植物的光合作用,进而抑制浮游植物繁殖,D正确。
5. 护士给重症肺炎患者静脉注射抗生素时,药物直接进入( )
A. 细胞内液 B. 组织液 C. 淋巴 D. 血浆
【答案】D
【解析】
【详解】ABCD、静脉注射时针头刺入静脉血管,血管内的液体为血浆,因此药物直接进入血浆,D正确、ABC错误。
6. 生物技术的进步为人类带来福祉,同时也引发了对其安全性的担忧。下列相关叙述错误的是( )
A. 克隆人会冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念
B. 生物武器等各类大规模杀伤性武器应全面禁止和彻底销毁
C. 进行抗病、抗除草剂转基因植物培育时,要注意防止基因污染
D. 干细胞的研究可用于治疗多种疾病,有不涉及安全与伦理问题等优点
【答案】D
【解析】
【详解】A、克隆人属于无性生殖,违背人类传统的伦理道德观念,会对现有的婚姻、家庭和两性关系等传统观念造成冲击,A正确;
B、生物武器对人类危害极大,包括生物武器在内的所有大规模杀伤性武器都应当全面禁止、彻底销毁,B正确;
C、抗病、抗除草剂转基因植物的相关抗性基因可能通过花粉扩散到近缘野生植物中,造成基因污染,因此培育过程需要注意防范基因污染,C正确;
D、干细胞的研究虽然可以用于治疗多种疾病,但胚胎干细胞的获取、干细胞临床应用的潜在风险等,都涉及安全与伦理问题,并非不涉及相关问题,D错误。
7. 夜鹭为珍稀夏候鸟。科研人员通过长期监测湿地公园内的夜鹭,发现其主要活动在浅水区,昼伏夜出,以鱼虾为食。下列相关叙述错误的是( )
A. 严控湿地水体污染,能保障夜鹭食物来源,利于种群延续
B. 湿地浅区芦苇密布、深水区藻类繁盛,体现群落水平结构
C. 夏季园区内夜鹭种群密度上升,可判定该种群属于增长型
D. 调查湿地公园内夜鹭种群密度,不宜使用标记重捕法
【答案】C
【解析】
【详解】A、水体污染会导致夜鹭的食物鱼虾死亡,严控湿地水体污染可保障鱼虾存活量,即保障夜鹭的食物来源,有利于夜鹭种群延续,A正确;
B、群落的水平结构是指水平方向上由于地形、水深、光照等环境差异,不同地段分布不同种群的现象。湿地浅水区和深水区环境不同,分别分布芦苇和藻类,体现了群落的水平结构,B正确;
C、年龄结构为增长型是种群未来密度上升的潜在依据,但夜鹭是夏候鸟,夏季园区内夜鹭种群密度上升主要是夜鹭迁入导致的,无法据此判定其年龄结构属于增长型,C错误;
D、标记重捕法适用于活动能力强、活动范围大且种群数量充足的生物,夜鹭是珍稀夏候鸟,种群数量少,且昼伏夜出难以捕捉标记,调查其种群密度不宜使用标记重捕法,D正确。
8. 脑源性神经营养因子(BDNF)由两条肽链构成,能促进和维持中枢神经系统正常生长发育,其基因表达受阻会导致精神分裂症发生。下图为BDNF基因的表达及调控过程,下列相关叙述错误的是( )
A. 若过程甲的模板链碱基序列为3'-GCACTG-5',则形成的mRNA对应区域碱基序列为5'-CGUGAC-3'
B. miRNA-195可与BDNF基因转录的mRNA结合形成局部双链,抑制BDNF基因表达的翻译阶段
C. 多聚核糖体的形成可使少量mRNA迅速合成大量蛋白质,显著提高翻译效率
D. 过程甲以BDNF基因的两条链同时为模板,过程乙需要mRNA、tRNA和rRNA参与
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程甲为转录,转录时遵循碱基互补配对原则,模板链方向为3'→5',合成的mRNA方向为5'→3',碱基配对关系为A-U、T-A、G-C、C-G,因此模板链序列3'-GCACTG-5',形成的mRNA对应区域碱基序列为5'-CGUGAC-3',A正确;
B、miRNA-195与BDNF基因转录的mRNA结合形成局部双链后,mRNA无法与核糖体结合,翻译过程无法进行,因此抑制了BDNF基因表达的翻译阶段,B正确;
C、多聚核糖体是指一个mRNA分子上结合多个核糖体,可同时合成多条相同的肽链,使少量mRNA迅速合成大量蛋白质,显著提高翻译效率,C正确;
D、过程甲为转录,转录只能以基因的一条链为模板,D错误。
9. 变形虫是生活于低渗环境的原生生物,依靠伸缩泡调节体内渗透压。伸缩泡膜上的质子泵可逆浓度梯度将H+转运进泡内,使伸缩泡内渗透压高于细胞质基质,驱动水分进入。充满水分的伸缩泡向细胞膜移动并与之融合,通过收缩将胞内多余水分排出。下列相关叙述错误的是( )
A. 质子泵转运H+的方式为主动运输,需要消耗能量
B. 多余水分由细胞膜排出主要依赖于膜的选择透过性
C. 伸缩泡在细胞内的移动依赖于细胞骨架的作用
D. 将变形虫放入蒸馏水中,其伸缩泡的收缩频率加快
【答案】B
【解析】
【详解】A、题干明确质子泵可逆浓度梯度转运H+,逆浓度梯度的跨膜运输属于主动运输,需要消耗能量,A正确;
B、多余水分排出的过程需要伸缩泡与细胞膜融合,该过程依赖的是细胞膜的结构特性(流动性),而非功能特性(选择透过性),B错误;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,参与细胞内物质运输、细胞器移动等生命活动,因此伸缩泡的胞内移动依赖细胞骨架,C正确;
D、蒸馏水渗透压远低于变形虫细胞质基质,更多水分会进入细胞内,为排出多余水分,伸缩泡的收缩频率会加快,D正确。
10. 某酿酒厂以杨梅为原材料,经微生物发酵生产杨梅酒。具体流程为:挑选杨梅→清洗→打烂→加酒曲→发酵→澄清→巴氏杀菌→陈酿→成品→装瓶。下列相关叙述错误的是( )
A. 可根据所选杨梅的甜度加入适当比例的蔗糖,以提高酒精浓度
B. 杨梅经挑选后用清水清洗,以除去附着的尘土、残留农药等
C. 酿酒过程中所需菌种均来源于杨梅果皮表面附着的野生酵母
D. 陈酿阶段要在密闭条件下存放一定时间,以进一步提高酒的品质
【答案】C
【解析】
【详解】A、酵母菌无氧呼吸分解糖类产生酒精,加入适量蔗糖可增加发酵底物的量,进而提高酒精的产量和浓度,A正确;
B、挑选后的杨梅用清水清洗,可除去表面附着的尘土、残留农药等杂质,操作时不能过度冲洗,否则会流失大量的酵母菌,B正确;
C、该生产流程有“加酒曲”的步骤,酒曲中含有大量用于发酵的酵母菌,因此酿酒所需菌种并非均来源于杨梅果皮表面的野生酵母,C错误;
D、陈酿阶段密闭存放,既可以保障酵母菌无氧呼吸产生酒精,也可以促进发酵产物的进一步转化,改善酒的风味、提高酒的品质,D正确。
11. 新鲜的荔枝果皮鲜红诱人,但采摘后保鲜时间短,贮藏时易褐变。荔枝果皮颜色的褐变原理如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 多酚氧化酶可通过增加底物的活化能,从而发挥催化作用
B. 多酚氧化酶只能催化花色素苷乙发生反应,这体现了酶的专一性
C. 适当升高温度可提高多酚氧化酶的活性,从而加速荔枝褐变
D. 用低温储藏、多酚氧化酶抑制剂、弱酸浸泡等可减缓褐变过程
【答案】A
【解析】
【详解】A、酶的催化作用机理是降低化学反应的活化能,并非增加底物的活化能,A错误;
B、酶的专一性指一种酶只能催化一种或一类化学反应,多酚氧化酶只能催化花色素苷乙发生氧化反应,体现了酶的专一性,B正确;
C、在低于多酚氧化酶最适温度的范围内,适当升高温度可以提高多酚氧化酶的活性,加快花色素苷乙的氧化过程,从而加速荔枝褐变,C正确;
D、低温能降低多酚氧化酶活性,多酚氧化酶抑制剂可抑制该酶的催化作用,弱酸浸泡(pH较小)可使褐色的花色素苷转化为棕红色,三者都能够减缓褐变过程,D正确。
12. 角膜干细胞通过增殖分化产生透明状的角膜上皮细胞,以替代衰老、凋亡细胞。研究发现,长期睡眠不足会导致角膜变薄等严重损伤。下列相关叙述正确的是( )
A. 角膜干细胞能分化为角膜上皮细胞,说明适度分化的动物细胞具有全能性
B. 角膜上皮细胞呈现透明状,是因为其携带了角膜干细胞没有的特有基因
C. 长期睡眠不足可能加速角膜上皮细胞的衰老和凋亡进程,最终导致角膜受损
D. 角膜干细胞正常增殖和分化过程中,细胞内的遗传物质均会发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,角膜干细胞仅分化为角膜上皮细胞,未形成完整个体,不能体现动物细胞的全能性,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,角膜上皮细胞与角膜干细胞的遗传物质完全相同,不存在特有基因,B错误;
C、由题干可知,角膜上皮细胞可替代衰老、凋亡的细胞以维持角膜正常结构,长期睡眠不足可能加速角膜上皮细胞的衰老、凋亡,使新产生的上皮细胞不足以补充凋亡、衰老的细胞,最终导致角膜变薄受损,C正确;
D、细胞正常增殖(有丝分裂)和分化过程中,遗传物质均不会发生改变,分化是基因选择性表达的结果,遗传物质不发生改变,D错误。
13. 褪黑素是一种吲哚类激素(色氨酸衍生物),其合成和分泌具有昼夜节律性,白天分泌少,晚上分泌多,能使人迅速入睡。下列相关叙述错误的是( )
A. 光暗信号最终影响松果体分泌褪黑素的调节方式是神经-体液调节
B. 若长期夜间使用强光照明,可能导致的生理变化是褪黑素分泌减少
C. 褪黑素通过负反馈调节机制保证了其昼夜节律的稳定性
D. 口服极小剂量的褪黑素即可改善失眠,体现了激素调节微量、高效的特点
【答案】A
【解析】
【详解】A、光暗信号刺激视网膜后,经“感受器→传入神经→下丘脑神经中枢→传出神经→效应器松果体”的完整反射弧调控褪黑素分泌,该过程只有神经调节参与,无体液调节环节,不属于神经-体液调节,A错误;
B、题干明确褪黑素白天分泌少、晚上分泌多,夜间强光相当于白天的光信号,会抑制褪黑素分泌,导致其分泌量减少,B正确;
C、由图可知,褪黑素分泌量升高后会反过来抑制下丘脑的活动,属于负反馈调节,该机制可维持褪黑素分泌昼夜节律的稳定,C正确;
D、激素调节具有微量、高效的特点,极小剂量的褪黑素即可发挥改善失眠的作用,符合该特点,D正确。
14. 双向启动子可同时结合两个RNA聚合酶来驱动下游基因的表达,降低了基因工程的成本与复杂性,研究人员利用双向启动子构建了下图所示表达载体,下列相关叙述错误的是( )
A. 为正确连接目的基因,可在其两端添加能产生不同黏性末端的不同限制酶的识别序列
B. 表达载体中的GUS基因和LUC基因进行转录时,会使用DNA不同的单链作为模板
C. 培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的植物受体细胞
D. 可通过观察是否出现荧光和蓝色物质检测双向启动子作用效果
【答案】C
【解析】
【详解】A、在构建基因表达载体时,在目的基因两端添加不同限制酶的识别序列,酶切后会产生不同的黏性末端,可以避免目的基因反向连接、载体自连,保证目的基因正确方向插入载体,A正确;
B、由图可知,双向启动子向两个相反方向驱动转录,GUS基因转录方向向左、LUC基因转录方向向右,说明两个基因的模板链是T-DNA的两条不同DNA链,B正确;
C、由图可知,壮观霉素抗性基因位于T-DNA区域外,农杆菌转化法中,只有T-DNA会整合到受体细胞的染色体DNA上,因此壮观霉素抗性基因不会进入受体细胞染色体,无法筛选出成功导入表达载体的植物受体细胞,C错误;
D、根据题干信息,LUC基因表达的荧光素酶可催化产生荧光,GUS基因表达的酶可催化产生蓝色物质;若双向启动子能正常发挥功能,两个基因都会表达,可通过观察是否出现荧光和蓝色物质,检测双向启动子的作用效果,D正确。
15. 研究人员用乳酸杆菌营养缺陷型菌株A(无法合成生物素)和菌株B(无法合成硫胺素)进行实验,如图所示,图中基本培养基中均不含生物素、硫胺素等成分。下列说法错误的是( )
A. 在含有生物素的培养基中菌株A才可以正常生长繁殖
B. U型管中营养缺陷菌株B突变成能合成硫胺素的细菌
C. U型管开口处需要密封以隔绝空气中的氧气和微生物
D. 将菌株B转移到培养皿中时需要在酒精灯火焰旁进行
【答案】B
【解析】
【详解】A、营养缺陷型菌株A无法合成生物素,只有在含生物素的培养基中菌株A才可以正常生长繁殖,A正确;
B、菌株B转移到含基础培养基的培养皿中培养并没有菌落生长,说明菌株B还是营养缺陷型,没有突变成能合成硫胺素的细菌,B错误;
C、乳酸菌是厌氧微生物,需隔绝氧气,培养时要防止杂菌污染,C正确;
D、在酒精灯火焰旁操作是无菌操作的重要环节,D正确。
16. 研究表明,外源施用2,4-表油菜素内酯(EBR)和赤霉素(GA3)均能影响羊草种子萌发,二者存在显著互作效应。如图为不同浓度EBR、GA3单独及复合处理对羊草种子发芽率的影响趋势。下列相关分析正确的是( )
A. 低浓度GA3对羊草种子萌发具有促进作用,但高浓度则会抑制萌发
B. EBR可提高羊草种子发芽率,且浓度越高促进作用越强
C. EBR与GA3存在协同作用,复合处理的发芽率显著高于单一激素处理
D. EBR与GA3均通过为羊草种子提供能量来提高其发芽率
【答案】C
【解析】
【详解】A、当EBR浓度为0时,所有测试浓度的GA3处理组的种子萌发率均高于空白对照组,仅体现促进作用,未出现高浓度抑制萌发的现象,A错误;
B、当GA3浓度为0时,EBR浓度为0.10 ug·g-1时的发芽率与1.00 ug·g-1组相差不大,说明并非EBR浓度越高促进作用越强,B错误;
C、对比单一激素处理组和复合处理组的发芽率,复合处理组的发芽率显著高于对应浓度的单一EBR、单一GA3处理组,说明二者存在协同作用,C正确;
D、EBR和GA3属于植物生长调节物质,仅作为信息分子起调节作用,不能为种子萌发提供能量,D错误。
17. 为减缓全球变暖,我国积极推进“碳中和”战略,努力达到净零排放的目的。如图为生态系统碳循环的示意图,其中①-④表示碳的流动过程,下列叙述错误的是( )
A. ①过程表示消费者的呼吸作用,④表示分解者的分解作用
B. 碳在生物群落与无机环境之间以无机碳的形式循环
C. “碳中和”时②③过程产生和利用的CO2量相等
D. 泥炭地被排水或开垦会破坏碳储存功能,增加碳排放
【答案】C
【解析】
【详解】A、图中甲是消费者,①过程是消费者呼吸作用释放CO2到无机环境,④是分解者分解动植物遗体和排泄物释放CO2的过程,A正确;
B、碳在生物群落与无机环境之间以CO2(无机碳)的形式循环,在生物群落内部以含碳有机物的形式传递,B正确;
C、“碳中和”是指生态系统总CO2排放量(包括生产者呼吸②、消费者呼吸①、分解者分解④、化石燃料燃烧的排放)与总CO2固定量(主要是③过程的固定量)相等,并非仅②③过程的CO2量相等,C错误;
D、泥炭地储存有大量未被分解的有机碳,被排水或开垦后,有机碳会被分解释放CO₂,破坏碳储存功能,增加碳排放,D正确。
18. 神经干由许多兴奋阈值不同的神经纤维组成。在神经干某位置(a点)施加电刺激S,使所有神经纤维均产生兴奋。将电极置于神经干表面(b点)记录多根神经纤维电活动的总和,称为神经干复合动作电位,如下表所示。下列关于该实验的叙述错误的是( )
a点与b点的距离(mm)
25
50
80
150
b点记录到的电位波形
A. 若该神经干为躯体运动神经,则其神经纤维均为传出神经
B. 若刺激强度小于S,则b点无法记录到任何电位变化
C. 在一定范围内神经干复合动作电位的峰值随刺激强度的增大而提高
D. α、β波峰的形成说明兴奋在不同神经纤维上的传导速度不完全相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、躯体运动神经的功能是将中枢的兴奋传导至效应器,其神经纤维均属于传出神经,A正确;
B、神经干中不同神经纤维的兴奋阈值不同,若刺激强度小于S但达到了部分阈值较低的神经纤维的兴奋强度,这部分神经纤维可产生兴奋,b点可记录到这部分纤维产生的电位变化,并非无法记录到任何电位变化,B错误;
C、一定范围内,刺激强度越大,能达到兴奋阈值的神经纤维数量越多,神经干复合动作电位是多根神经纤维电活动的总和,因此其峰值随刺激强度增大而提高,C正确;
D、随a、b两点距离增大,α、β波峰的间隔逐渐变大,说明α对应的神经纤维兴奋传导速度更快,β对应的神经纤维传导速度更慢,即兴奋在不同神经纤维上的传导速度不完全相同,D正确。
19. 飞蝗具有独居型和群居型两种可塑性类型。研究发现,当种群密度持续增加时,蝗虫体内会释放4-乙烯基苯甲醚(4VA),飞蝗的特异性嗅觉受体接受信息后会促进飞蝗从独居型转变为群居型,最终聚集形成巨大的蝗群。下列叙述正确的是( )
A. 4VA属于蝗虫释放的化学信息,利用4VA诱捕蝗虫属于化学防治
B. 灭蝗减灾的目的是调整生态系统中的能量流动关系
C. 上述调节机制是密度制约因素对种群数量的负反馈调节
D. 蝗虫由独居型转变为群居型体现了群落空间结构的改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、4VA是蝗虫释放的传递信息的化学物质,属于化学信息,但利用4VA诱捕蝗虫属于生物防治,化学防治是指使用化学农药等药剂直接杀灭害虫的措施,A错误;
B、蝗虫会取食农作物,消耗生态系统中流向农作物的能量,灭蝗减灾可以调整生态系统的能量流动关系,使能量更多流向对人类有益的部分,B正确;
C、种群密度升高会促进4VA释放,进而促使蝗虫聚集、种群密度进一步升高,该过程是正反馈调节,负反馈调节会抑制和减弱最初的变化,C错误;
D、蝗虫由独居型转变为群居型是同一种群内部的行为特征变化,而群落空间结构是群落中不同物种分别占据不同空间形成的结构,该变化不属于群落空间结构的改变,D错误。
20. 图1是基因型为AaBb的某动物细胞分裂某时期的细胞模式图(只显示部分染色体)。图2表示不同细胞中的染色体和核DNA数目。下列叙述正确的是( )
A. 图1处于减数分裂I后期,子细胞均为次级卵母细胞
B. 图1细胞曾经发生基因突变,因此完成分裂后可产生基因型为AB的卵细胞
C. 图2中a组细胞均处于减数分裂I,且含有同源染色体
D. 图2中b、c两组的细胞处于间期,正在进行DNA复制
【答案】D
【解析】
【详解】A、图1中同源染色体分离,处于减数分裂Ⅰ后期,且细胞质不均等分裂,是初级卵母细胞,其子细胞为极体和次级卵母细胞,A错误;
B、图1中细胞质较多的一极(后续发育为次级卵母细胞)获得了含A、a和含b的染色体,次级卵母细胞经减数分裂Ⅱ可产生基因型为Aa或ab的卵细胞,B错误;
C、a组细胞的染色体和核DNA分子数均为2n,处于DNA复制前或减数第二次分裂后期和末期,当处于减数第二次分裂后期和末期时无同源染色体,C错误;
D、b组和c组细胞的染色体都为2n,核DNA分子数在2n到4n之间,所以正在进行DNA的复制,D正确。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共50分。)
21. 我国北方地区的番茄设施栽培中,其育苗期正值低温弱光的冬季,一些防寒保温措施会降低光照强度,从而限制幼苗的健壮生长。研究不同光质对番茄幼苗叶绿素含量、蒸腾速率、光合速率等生理指标的影响,可为选择番茄幼苗健壮生长的最佳光谱提供依据。回答下列问题:
光质处理
叶绿素含量(mg·g-1FM)
气孔导度(H2O mmol·m-2·s-1)
蒸腾速率(H2O mmol·m-2·s-1)
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
水分利用效率(μmol·mmol-1)
壮苗指数
总糖/总氮(C/N)
幼苗徒长程度
白光
1.27
60.26
1.22
5.63
4.61
0.99
0.62
轻微徒长
蓝光
1.24
80.12
1.51
7.11
4.71
1.76
0.65
无徒长
绿光
0.90
40.17
0.68
3.03
4.45
0.27
0.47
严重徒长
黄光
1.10
50.76
1.00
4.67
4.67
0.63
0.51
明显徒长
红光
1.40
91.54
1.86
7.89
4.24
1.51
0.69
无徒长
注:水分利用效率是指作物蒸腾消耗单位质量水所积累的干物质量。
(1)番茄叶肉细胞中,光合色素分布在叶绿体的_________上,提取光合色素的原理是___________________________;光合色素吸收的光能,一是用于_________,二是用于合成NADPH和ATP。
(2)测定光合特性相关指标时,选取每棵幼苗主茎从上至下的第2片叶进行测定,目的是排除叶片__________________(答出两点)等内部生理因素的干扰。若要测定番茄幼苗的真正光合速率,还需在_________条件下测定其_________。
(3)据表可知,红光处理时,番茄幼苗的净光合速率相对最大,但水分的利用效率却相对最低,可见部分气孔关闭会_________叶片的蒸腾速率,从而_________水分利用效率;而绿光处理时,番茄幼苗水分利用效率也较低,主要是由于__________________(答出两点),导致净光合速率受到极大限制。
(4)据表分析,番茄幼苗徒长程度可能与C/N比呈_________。因此,为优化光合速率与蒸腾速率关系、合理分配光合产物,在所给光质中应选择_________进行番茄苗期补光。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. 光合色素易溶于有机溶剂(无水乙醇/95%乙醇) ③. 水的光解(分解水分子产生氧气、氢离子、电子)
(2) ①. 光合色素含量、酶的活性和数量、C5含量等 ②. 黑暗 ③. 呼吸速率
(3) ①. 降低 ②. 提高 ③. 叶绿素含量下降导致光能利用能力下降、气孔导度下降导致吸收的CO2减少(或气孔导度下降导致CO2进入叶片的阻力增大)
(4) ①. 负相关 ②. 蓝光
【解析】
【小问1详解】
光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上,是光反应的物质基础;光合色素为脂溶性物质,能溶于无水乙醇等有机溶剂,因此可用无水乙醇提取;光反应阶段,光合色素吸收的光能有两个去向:一是驱动水的光解,二是用于合成NADPH和ATP,为暗反应提供能量和还原剂。
【小问2详解】
实验需控制无关变量,不同位置的叶片叶龄、光合色素含量、生理状态等存在差异,选择相同位置的叶片可排除这些内部因素对结果的干扰;真正的光合速率=净光合速率+呼吸速率,净光合速率在光照下测定,呼吸速率需在黑暗条件下测定,避免光合作用干扰呼吸速率的检测。
【小问3详解】
气孔是水分蒸腾的通道,部分气孔关闭会降低蒸腾速率;水分利用效率是蒸腾消耗单位质量水积累的干物质量,蒸腾速率降低时,消耗等量水分积累的干物质更多,水分利用效率升高;绿光处理组叶绿素含量低,对光能的吸收利用率低,光反应受抑制,同时气孔导度小,CO2供应不足,暗反应受抑制,最终净光合速率极低,导致水分利用效率低。
【小问4详解】
由表中数据可知,C/N比越高,番茄幼苗徒长程度越低,二者呈负相关;蓝光处理下幼苗无徒长,壮苗指数最高,水分利用效率高,净光合速率也处于较高水平,最适合作为番茄苗期补光的光质。
22. 慈溪是著名的“中国杨梅之乡”。近年来,在农技人员指导下,部分杨梅园果农因地制宜,积极探索出多种复合种养模式。回答下列问题:
(1)部分杨梅园将杨梅与茶树的搭配种植,使群落同时呈现水平方向的镶嵌分布和垂直方向的_________现象,这共同构成了群落的空间结构;二者通过根系分布深度差异降低对土壤养分的竞争,通过株高差异降低对阳光的竞争,形成树种间_________,进而实现稳定共存。研究还表明,混合种植可改良土壤,缓解水土流失,体现了生物多样的_________价值。
(2)也有部分杨梅园积极探索以杨梅栽培为核心的“杨梅+土鸡”林下生态养殖模式:主要在杨梅采摘后放养三黄鸡、乌鸡等品种,利用林地除草虫、增肥力。某土鸡种群最基本的数量特征是_________,通过监控该指标可防止土鸡数量过多导致果园植被过度啃食、虫害爆发。家禽粪便经_________(填生态系统的成分)的相关作用可作为营养被果树根系吸收利用,这种生产模式体现了生态系统的_________功能。
(3)在慈溪地区,果蝇是杨梅最主要的危害昆虫之一,其远距离定位杨梅的核心信号主要来源于果实释放的挥发性物质,而近距离定位杨梅则主要依赖于果实的色泽与形态。据此分析,果蝇定位杨梅的信息属于_________信息。利用果蝇信息传递专一性特点开展生物防治,相较于传统化学防治,其优势是__________________(答出两点)。
【答案】(1) ①. 分层 ②. 生态位分化(或生态位差异、不同的生态位) ③. 间接(间接使用)
(2) ①. 种群密度 ②. 分解者 ③. 物质循环
(3) ①. 化学、物理 ②. 不会造成环境污染(降低环境污染);对非靶标生物影响小(减少对其他生物的影响)
【解析】
【小问1详解】
群落的空间结构分为水平结构(镶嵌分布)和垂直结构(分层现象),杨梅和茶树通过根系深度、株高差异分别利用不同土层养分、不同高度光照,属于生态位分化,降低种间竞争实现共存。改良土壤、缓解水土流失属于生态系统调节功能,对应生物多样性的间接价值。
【小问2详解】
种群密度是种群最基本的数量特征,粪便中的有机物需要经分解者分解为无机物才能被植物根系吸收,该模式实现了物质在生物群落和无机环境之间的循环利用,体现生态系统的物质循环功能。
【小问3详解】
果实释放的挥发性物质属于化学信息,色泽、形态属于物理信息,因此果蝇定位依赖化学和物理两类信息;生物防治对比化学防治的核心优势为:一是减少农药残留和环境污染,二是避免害虫产生抗药性,可长期控制虫害,同时减少对有益生物的杀伤,维持生物多样性。
23. 菠菜是雌雄异株植物,性别决定类型为XY型。已知菠菜的红根与白根、抗病与不抗病为两对相对性状,分别由基因A/a、B/b控制。选择红根抗病的雌株与白根不抗病的雄株杂交,F1全为红根抗病植株,F1雌、雄植株相互杂交得到F2,F2表型及数量如下表所示。不考虑X、Y染色体同源区段。回答下列问题:
性别
亲本表型
F1表型
F2表型及数量
雌性
红根抗病
红根抗病
红根抗病283株、白根抗病95株
雄性
白根不抗病
红根抗病
红根抗病164株、红根不抗病158株、白根抗病54株、白根不抗病52株
(1)根据杂交结果判断,红根与白根这对性状中,显性性状是_________;抗病基因与不抗病基因的基因座位_________(“相同”/“不相同”),它们的本质区别是__________________。
(2)控制红根/白根的基因(A/a)位于_________染色体上;控制抗病/不抗病的基因(B/b)位于_________染色体上。亲代雌株的基因型为_________;F1雄株的基因型为_________。
(3)取F2中的红根抗病雌株与红根不抗病雄株杂交,写出后代雌株的表型及比例为_________。
(4)用遗传图解表示杂合白根抗病雌株和F2中某一白根不抗病雄株的杂交过程_________。
【答案】(1) ①. 红根 ②. 相同 ③. 碱基对(脱氧核苷酸/碱基)排列顺序不同
(2) ①. 常 ②. X ③. AAXBXB ④. AaXBY
(3)红根抗病∶红根不抗病∶白根抗病∶白根不抗病=24∶8∶3∶1
(4)
【解析】
【小问1详解】
亲本红根与白根杂交,F₁全为红根,F₂红根:白根≈3:1,可判断红根为显性性状;抗病与不抗病是一对相对性状,由一对等位基因控制,等位基因位于同源染色体的相同基因座位,因此二者基因座位相同;等位基因的本质区别是碱基对(脱氧核苷酸/碱基)排列顺序不同。
【小问2详解】
F2中雌性、雄性个体红根:白根均约为3:1,该性状与性别无关,故A/a位于常染色体上;F2中雌性全为抗病,雄性抗病:不抗病≈1:1,该性状与性别相关联,且不考虑XY同源区段,故B/b位于X染色体上。亲本为红根抗病雌株×白根不抗病雄株,F1全为红根抗病,可推知亲本雌株基因型为AAXBXB,亲本雄株为aaXbY,F1雄株基因型为AaXBY。
【小问3详解】
F1基因型为AaXBXb、AaXBY,F2中红根抗病雌株基因型为A_XBX-:其中A/a中,AA占1/3、Aa占2/3;B/b中,XBXB占1/2、XBXb占1/2。红根不抗病雄株基因型为A_XbY,A/a中AA占1/3、Aa占2/3。后代出现白根aa的概率=2/3×2/3×1/4=1/9,红根A_=8/9;后代雌株中,出现不抗病XbXb的概率=1/2(母本为XBXb)×1/2(母本提供Xb)=1/4,抗病=3/4;即抗病:不抗病=3:1,红根:白根=8:1,表型及比例为红根抗病:红根不抗病:白根抗病:白根不抗病=24:8:3:1。
【小问4详解】
杂合白根抗病雌株基因型为aaXBXb,可产生aXB和aXb两种配子,F₂中白根不抗病雄株基因型为aaXbY,可产生aXb和aY两种配子,雌雄配子随机结合,因此遗传图解为。
24. 乳腺癌是常见的恶性肿瘤,其肿瘤细胞表面会特异性表达HER2蛋白,刺激癌细胞快速增殖。紫杉醇是来源于红豆杉的天然抗癌药物,但其水溶性差、非特异性毒性强,限制其临床应用。回答下列问题:
(1)传统提取紫杉醇主要从红豆杉树皮中提取,产量低且破坏生态。因此科研人员利用植物细胞工程生产紫杉醇,流程是:外植体→_________→液体培养基中_________培养→细胞悬浮培养与继代→提取、检测紫杉醇
(2)紫杉醇能治疗癌症对正常细胞也具有毒性。为解决上述问题,科研人员设计了如图所示的免疫脂质体递药系统,具体流程如下:
①制备载药脂质体。向脂质体中倒入紫杉醇缓冲液使磷脂分子自发排列为_________结构,紫杉醇被包裹于该结构的_________(填图中的“A”或“B”)处。
②偶联靶向抗体。将能特异性识别肿瘤细胞表面_________分子的单克隆抗体连接至脂质体表面,制得免疫脂质体。该抗体的制备流程是:用抗原免疫小鼠→获取_________细胞→与骨髓瘤细胞融合→特定的培养基筛选→经_________和抗体检测→获得目标单克隆抗体。
(3)鉴于上述杂交瘤细胞在传代过程中会出现抗体基因缺失,且存在鼠源抗体免疫原性强、半衰期短等弊端,科研人员对杂交瘤细胞中的抗体基因进行筛选、改造与克隆,并构建工程细胞株以开展体外表达。
①获取鼠源抗体基因:从分泌单抗的杂交瘤细胞中提取_________,经逆转录获得cDNA。
②改造鼠源抗体基因:为降低免疫排斥反应,将编码鼠源抗体基因中与抗原结合_________(填“有关”或“无关”)的序列替换为人源序列。
③构建基因表达载体:下图中的抗体基因转录时是以乙链为模板链。应选择限制酶_________切割质粒,选择限制酶_________切割含抗体基因的DNA片段,以获得能正确表达抗体基因的重组质粒。以图中质粒为载体,进行转基因。
限制酶
BamH Ⅰ
EcoR Ⅰ
Mfe Ⅰ
Kpn Ⅰ
Hind Ⅲ
识别序列和切割位点(5'→3')
G↓GATTC
G↓AATTC
C↓AATTG
GGTAC↓C
A↓AGCTT
④将基因表达载体导入受体细胞。为确保抗体基因在动物乳腺细胞中特异性表达,在目的基因上游应插入_________。
【答案】(1) ①. 愈伤组织 ②. 悬浮振荡
(2) ①. 脂双层/磷脂双分子层 ②. B ③. HER2蛋白 ④. B##脾脏 ⑤. 克隆化培养
(3) ①. mRNA ②. 无关 ③. Mfe I、Hind III ④. EcoR I、Hind III ⑤. 乳腺特异性启动子
【解析】
【小问1详解】
利用植物细胞工程生产紫杉醇时,外植体经脱分化形成愈伤组织,再将愈伤组织置于液体培养基中悬浮振荡培养,后续进行悬浮培养提取产物。
【小问2详解】
①磷脂分子在水相中自发排列形成磷脂双分子层,亲水头部朝向两侧水环境,疏水尾部相对排列在双分子层内部;紫杉醇水溶性差,因此包裹在双分子层的疏水区域,即图中B处。
②该递药系统需要靶向识别乳腺癌细胞表面特异性表达的HER2蛋白,单克隆抗体制备流程中,抗原免疫小鼠后,获取能产生抗体的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞融合筛选后,需经克隆化培养和抗体检测,最终得到目标单克隆抗体。
【小问3详解】
① 逆转录合成cDNA,需要从杂交瘤细胞中提取mRNA作为模板。
② 改造鼠源抗体时,需要保留抗体结合抗原的能力,因此将与抗原结合无关、会引发免疫排斥的鼠源序列替换为人源序列。
③根据题图信息"图中抗体基因转录方向是从左往右"、故重组质粒的启动子应在抗体基因左侧,终止子应在抗体基因右侧,抗体基因右侧只能用HindIII切割,抗体基因左侧有BamHI、KpnI、EcoRI三种酶切位点,结合质粒情况及切割位点识别序列,应使用限制酶 MfeI、HindIII切割图中质粒,使用限制酶 EcoRI、HindIII切割图中含抗体基因的DNA片段,以获得能正确表达抗体基因的重组质粒。
④ 要让目的基因在动物乳腺细胞中特异性表达,需要在目的基因上游插入乳腺细胞特异性的启动子,即乳腺特异性启动子。
25. 肠道益生菌代谢产生的短链脂肪酸(SCFA)可调控HPA轴(下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴),缓解压力紧张引发的肠道损伤、免疫力下降。压力或紧张情绪会使HPA轴活动增强,肾上腺通过分泌皮质醇抑制肠道蠕动、降低机体免疫能力。为验证SCFA可通过抑制HPA轴的响应,缓解压力紧张对肠道的损伤和免疫力下降,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。材料与用具:生理状态一致的健康小鼠、SCFA溶液、生理盐水、压力应激装置、注射器等。(要求与说明:压力应激装置可设置压力刺激强度。实验条件适宜。)请回答下列问题:
(1)完善实验思路:
①将生理状况一致的健康小鼠随机分为三组,编号甲、乙、丙,测定并记录三组小鼠初始的皮质醇含量、肠道蠕动速率;
②甲组小鼠置于正常无压力环境,每日注射适量生理盐水;
乙组小鼠_________;
丙组小鼠_________,每日注射等量适宜浓度的SCFA溶液;
③三组小鼠在相同且适宜条件下培养一段时间后,_________;
④对所得实验数据进行记录、整理,并进行统计学分析。
(2)预测实验结果:(用一个柱形图形式表示实验结果,完善坐标系)_________。
(3)分析与讨论
①实验中甲组的作用是__________________;实验中各组小鼠的年龄、体重、性别及培养环境等均保持一致,目的是___________________________。
②下丘脑、垂体和靶腺之间存在的分层调控称为_________调节。从调节途径分析,压力或紧张情绪会使HPA轴活动增强,分泌皮质醇增加,该过程涉及的调节方式是_________。
【答案】(1) ①. 置于压力应激装置中进行一定压力处理,每日注射等量生理盐水 ②. 置于压力应激装置中进行与乙组同等强度压力处理 ③. 分别检测三组小鼠的皮质醇含量、肠道蠕动速率
(2) (3) ①. (空白)对照 ②. 控制无关变量,排除无关变量对实验结果的干扰 ③. 分级 ④. 神经调节、体液调节(神经—体液调节)
【解析】
【小问1详解】
该实验为验证SCFA可通过抑制HPA轴的响应,缓解压力紧张对肠道的损伤和免疫力下降,①将生理状况一致的健康小鼠随机分为三组,编号甲、乙、丙,测定并记录三组小鼠初始的皮质醇含量、肠道蠕动速率;:②甲组小鼠置于正常无压力环境,每日注射适量生理盐水;乙组小鼠置于压力应激装置中进行一定压力处理,每日注射等量生理盐水;丙组小鼠置于压力应激装置中进行与乙组同等强度压力处理,每日注射等量适宜浓度的SCFA溶液;③三组小鼠在相同且适宜条件下培养一段时间后,分别检测三组小鼠的皮质醇含量、肠道蠕动速率;④对所得实验数据进行记录、整理,并进行统计学分析。
【小问2详解】
压力刺激会激活HPA轴,使皮质醇升高、肠道蠕动减慢,SCFA可抑制HPA轴,因此丙组指标会介于甲组和乙组之间,即。
【小问3详解】
①实验中甲组的作用是(空白)对照;实验中各组小鼠的年龄、体重、性别及培养环境等均保持一致,目的是控制无关变量,排除无关变量对实验结果的干扰。
②下丘脑、垂体和靶腺之间存在的分层调控称为分级调节。从调节途径分析,压力或紧张情绪会使HPA轴活动增强,分泌皮质醇增加,该过程涉及的调节方式是神经调节、体液调节(神经—体液调节)。
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