内容正文:
高二期末质量检测
生物学
【考试时间:7月3日17:00—18:15】
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
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. 我国科研团队在广东丹霞山分离得到一种原核生物新物种,命名为丹霞红岩杆菌。下列有关该细菌的叙述,正确的是( )
A. 含有核酸—蛋白质复合物
B. 分泌蛋白的合成需内质网参与
C. 遗传物质主要是DNA
D. 通过有丝分裂进行增殖
2. 下列关于物质鉴定的叙述,正确的是( )
A. 细胞骨架水解的产物可与斐林试剂反应,水浴加热后生成砖红色沉淀
B. DNA溶于NaCl溶液中,加入二苯胺试剂后沸水浴加热呈现蓝色
C. 蛋白质变性后不能与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D. 花生子叶中的脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成红色
3. 科学家发现,水分子通过细胞膜的速度高于通过脂质体膜的速度,这是因为细胞膜上存在水通道蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 水分子通过细胞膜和脂质体膜的运输方式完全相同
B. 水分子通过水通道蛋白时,不与水通道蛋白结合
C. 水通道蛋白提高了细胞对水的运输能力,但不改变水的运输方向
D. 肾小管和集合管细胞可通过水通道蛋白对原尿中的水进行重吸收
4. 人体细胞主要以葡萄糖为原料进行细胞呼吸。下列叙述正确的是( )
A. 的产生场所是线粒体基质,中的氧元素全部来自葡萄糖
B. 无氧呼吸中有NADH的产生,没有NADH的消耗
C. 葡萄糖分解释放的能量只有少部分用于生成ATP
D. 无氧条件下,NADH中的部分能量转移到了ATP中
5. 雄性蝗虫体细胞内含22条常染色体和1条X染色体。下列叙述错误的是( )
A. 初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期能形成11个四分体
B. 次级精母细胞中染色体数可能与初级精母细胞相同
C. 蝗虫精巢内染色体数为46条的细胞中没有染色单体
D. 精原细胞有丝分裂过程中染色体数和核DNA数不能同时加倍
6. 图1为某单基因遗传病的系谱图,该病在男性中的发病率为1/100。图2为该家系部分成员进行相关基因检测的结果,探针1和探针2能分别与该病相关的一个等位基因结合。下列叙述正确的是( )
A. 该遗传病为伴X染色体隐性遗传病
B. Ⅲ-2与正常男性婚配,后代患病概率为1/2
C. 该病致病基因在人群中的基因频率为1/10
D. 若Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个孩子是患病男孩的概率为1/4
7. 大多数风媒花没有鲜艳的花瓣,但昆虫偶尔也会从某些风媒花上采集花粉,这些风媒花植物逐渐演化出鲜艳的花瓣,提高传粉成功率。下列叙述正确的是( )
A. 植物和昆虫在相互选择中发生了协同进化
B. 受昆虫传粉刺激后,风媒花的花色发生了变异
C. 演化过程中,种群基因库未发生改变
D. 基因重组增加了花色的多样性,但不影响进化的速度和方向
8. 科学家以人胰岛素分子作为骨架连接大环化合物和葡萄糖苷,修饰后的胰岛素分子被命名为NNC2215,葡萄糖和葡萄糖苷竞争结合NNC2215的大环,使其呈现不同状态,开放状态的NNC2215可正常结合胰岛素受体,闭合状态的NNC2215无法结合胰岛素受体,上述作用机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 胰岛素受体几乎存在于机体所有细胞的细胞质中
B. 高血糖条件下,NNC2215中大环对葡萄糖苷的亲和力强于葡萄糖
C. NNC2215发挥作用后,能促进胰岛素受体将血糖运进组织细胞
D. 用NNC2215治疗糖尿病,可有效防止胰岛素用药不当引发的低血糖
9. 在生物学上,一定的事件作为引起变化的原因,所导致的结果又会成为新的条件,施加于原来作为原因的事件,使之产生新的结果,如此循环往复,这就是循环因果关系。下列生物学过程不能体现循环因果关系的是( )
A. 猞猁和雪兔种群数量的变化
B. 神经递质的量和突触后膜的兴奋性程度
C. 甲状腺激素分泌的调节
D. 种内竞争的强度和种群密度的变化
10. 北半球夏季,纬度越高,白昼越长。在昼夜周期中,短日照植物在暗期长度超过临界暗期长度才能开花,如大豆6~7月开花。研究人员在暗期用红光和远红光处理短日照植物来控制其开花,指导引种,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 光对植物开花的诱导过程需要光敏色素参与
B. 延长光照时长或夜晚只闪红光抑制大豆开花
C. 暗期中红光对开花的抑制作用能被远红光解除
D. 南方的大豆在北京种植开花时间会提前
11. 禾谷缢管蚜是禾谷类作物的重大害虫。下列叙述错误的是( )
A. 用样方法调查禾谷缢管蚜的种群密度时要随机取样
B. 禾谷缢管蚜吸食作物汁液,两者的种间关系为寄生
C. 禾谷缢管蚜幼虫、成虫分别分布在作物的下层、上层,体现了群落的垂直结构
D. 30℃以上高温会抑制禾谷缢管蚜繁殖,温度是影响种群数量的非密度制约因素
12. 生态位宽度指一个物种利用各类资源、占据各类生境的综合范围。为研究某群落特有植物泰顺杜鹃与甜槠等其他植物的关系,研究人员调查了该群落部分优势种的生态位。下列叙述正确的是( )
A. 研究泰顺杜鹃的生态位,需研究它在该区域的出现频率、植株高度等特征
B. 若泰顺杜鹃的生态位宽度最大,说明其在该群落中的种群数量最多
C. 泰顺杜鹃和甜槠的生态位宽度越接近,二者对资源的竞争越剧烈
D. 群落中各种植物占据了相对稳定的生态位,这不利于生物充分利用环境资源
13. 塔克拉玛干沙漠通过引水灌溉和植被重建逐步转变为人工绿洲,是运用生态工程原理进行荒漠化治理的典范。下列叙述错误的是( )
A. 人工绿洲中物种丰富度的增加,有利于提高该生态系统的抵抗力稳定性
B. 人工绿洲能有效涵养水源、固碳,体现了生物多样性的间接价值
C. 修复后的生态系统中植被固定的能量大部分流向初级消费者
D. 选种胡杨等耐旱植物治理荒漠化,这主要体现了生态工程的协调原理
14. 沙棘醋酿造的工艺流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 若沙棘果酒浓度过高,应稀释后再用于醋酸发酵
B. 与静置发酵相比,过程②中进行搅拌果醋产量更高
C. 与过程②相比,过程①的发酵液中气泡产生量更大
D. 过程①、②中,微生物繁殖越快发酵产物产量越高
15. 粤东黑猪耐粗饲、抗病能力强、肉质优,备受消费者喜爱。利用具有优良性状的种猪繁育得到个体甲、乙、丙的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 个体甲、乙、丙均为雄性
B. 过程①、②均需使用MⅡ期去核卵母细胞
C. 过程①、③均能促进优良种猪的繁育
D. 进行过程④前,需对受体进行免疫检查以防免疫排斥反应
16. 某质粒的限制酶切割位点如图所示, 用图中的一种或两种酶切割质粒后进行凝胶电泳分析。下列叙述正确的是( )
A. DNA分子在凝胶中的迁移方向是从正极到负极
B. 该质粒被EcoR Ⅰ切割后存在2个游离的磷酸基团
C. 该质粒分别经三种限制酶单酶切后凝胶电泳的结果有3种
D. 该质粒经任意两种限制酶切割后凝胶电泳的结果最多有3个条带
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. “农光互补”模式是指在同一片土地上架设光伏组件,板上光伏发电、板下种植作物的模式。为探究云南临沧光伏基地中光伏板遮阴对中药材光合作用的影响,研究人员测定了板外和板下仙茅和对叶百部两种中药材的相关指标,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)用来分离中药材叶片中光合色素的试剂是______。光合色素的作用是______。
(2)植物的气孔由叶表皮上的两个保卫细胞构成,保卫细胞失水会导致气孔关闭。研究发现,蓝光会促进仙茅的保卫细胞吸收。据此分析,与板外种植相比,板下种植的仙茅气孔导度下降的原因是______。
(3)据实验结果分析,适合在光伏板下种植的中药材是______,依据是______。
(4)光对仙茅和对叶百部生长发育的重要作用是______(答出2点即可)。
(5)从能源生产或土地利用的角度分析,“农光互补”模式的优势是______(答出1点即可)。
18. 鸡(2n=78)的性别决定方式为ZW型。鸡冠的形状有单冠、玫瑰冠、豌豆冠和胡桃冠,受两对位于常染色体上的等位基因控制(用A/a和B/b表示)。某科研人员用一只基因型为AAbb的豌豆冠鸡和一只玫瑰冠鸡杂交,F1全是胡桃冠,F1相互交配,F2中胡桃冠:豌豆冠:玫瑰冠:单冠=9:3:3:1。回答下列问题。
(1)A/a和B/b两对基因的遗传符合______定律,依据是______。F2中玫瑰冠鸡自由交配后子代表型及比例为______。
(2)现将一个绿色荧光蛋白基因(G)导入鸡的某个受精卵内,发育成的雌鸡基因型为AABb且喙能在紫外灯下发绿色荧光。
①若该雌鸡与任意一只雄鸡杂交的所有后代喙都能发荧光,则基因G最可能存在于雌鸡细胞的______(填“细胞核”“细胞质”或“细胞核和细胞质”)中。
②若将基因G插入该雌鸡某一条染色体上,为确定基因G所在的染色体,让该雌鸡与一只普通单冠雄鸡杂交,产生足够多后代(不考虑染色体互换和致死的情况)。
I.若产生的后代中所有雄鸡的喙都发荧光,则基因G最可能位于______染色体上。
II.若基因G与基因B位于同一条染色体上,则后代的表型及比例为______。
III.若后代豌豆冠中喙发荧光的个体所占比例为1/2,则可确定基因G______(填“位于”或“不位于”)A基因所在染色体上。
19. 体温调定点是下丘脑体温调节中枢预设的体温阈值,正常人体约为37℃。感染甲型流感病毒后,人体体温调定点上移,患者出现发热等症状。回答下列问题。
(1)在安静状态下,正常人体主要通过______等器官的活动提供热量。感染甲型流感病毒后,人体体温调定点上移至39℃左右,患者调节体温达到体温调定点的途径一是促进______等激素的释放,使细胞代谢活动增强;途径二是______,从而增加产热,使体温升高。
(2)奥司他韦和玛巴洛沙韦是治疗甲型流感的常用药物,奥司他韦在流感症状出现后48小时内,每天2次,连续服用5天治疗效果最佳。为验证玛巴洛沙韦服用1次即可达到与奥司他韦相同甚至更佳的治疗效果,研究人员进行了如下实验。
分组
处理方法
给药频次
甲
未感染甲流的小鼠+灌胃适量生理盐水
/
乙
感染甲流的小鼠+灌胃适量生理盐水
/
丙
感染甲流的小鼠+灌胃适量奥司他韦悬液
感染24h后,每天2次,连续5天
丁
①________
②________
a.请完善实验方案:①______;②______。
b.该实验中对照组为______。
c.给药5天后,检测4组小鼠肺组织病毒含量,预期实验结果为______。
20. 为合理选择采伐强度,提升森林碳汇能力,科研人员探究不同采伐强度对针阔混交林生态系统碳储量的影响,采伐10年后不同采伐强度下生态系统的碳储量如表所示。
采伐强度
植物碳储量
(t/hm2)
植物遗体碳储量
(t/hm2)
土壤有机物碳储量
(t/hm2)
总碳储量
(t/hm2)
不采伐
129.62
4.08
204.87
338.57
轻度采伐
145.61
4.24
183.96
333.81
中度采伐
115.79
3.87
238.82
358.48
重度采伐
84.28
3.50
299.15
386.93
回答下列问题。
(1)采伐后10年间该地群落发生了______演替,群落结构中的______等会随之发生变化(答出1点即可)。
(2)据表推测,与轻度采伐相比,重度采伐下的生态系统土壤中残留根系经______(填生态系统组成成分)的代谢后会形成稳定有机物,使______,从而导致重度采伐下的生态系统总碳储量更大。
(3)若仅考虑植被层碳储量,为有效利用资源、维护森林生态系统的可持续发展,应选择的最优采伐强度是______。
(4)为进一步研究不同生态系统中各生物组分作用的大小,科研人员调查了森林生态系统和海洋生态系统的能量流动,其部分过程如图所示。
注:NPP:净初级生产量(用于生产者生长、发育、繁殖的能量);DOM:死有机物质含有的能量;C:消费者的同化量;D:分解者的同化量;箭头越粗代表的能量值越大。
据图分析,“R”代表______。与海洋生态系统相比,森林生态系统中消费者、分解者的作用大小分别是______。
21. 为治理重金属废水中的镉()污染,研究人员将图1中拼接后的丝氨酸乙酰转移酶基因(CysE)和半胱氨酸脱硫酶基因(CdsH)转入需钠弧菌中,构建一种能在有氧条件下将转化成CdS纳米材料的基因工程菌。构建基因表达载体所需的质粒如图2所示。
回答下列问题。
(1)基因工程菌没有线粒体却能进行有氧呼吸,直接原因是______。
(2)拼接CysE和CdsH基因时需将CysE基因中对应终止密码子的序列去除,目的是________。图1中拼接后的基因翻译时先合成丝氨酸乙酰转移酶,则转录时以________链作为模板。为使拼接后的基因与质粒能正确连接,引物1和引物2的5'端应分别添加________的识别序列。
(3)将构建好的基因表达载体导入需钠弧菌后,用含有卡那霉素的培养基进行筛选,含有质粒载体和含有重组质粒的菌均能生长的原因是______。
(4)进一步筛选获得了基因工程菌后,研究者测定了该菌对不同浓度的去除效能,结果如图所示。
该实验的无关变量有______(答出2点即可)。据图可知,当待处理重金属废水中浓度达到0.2mmol/L时,用基因工程菌处理前需______,依据是______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二期末质量检测
生物学
【考试时间:7月3日17:00—18:15】
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
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. 我国科研团队在广东丹霞山分离得到一种原核生物新物种,命名为丹霞红岩杆菌。下列有关该细菌的叙述,正确的是( )
A. 含有核酸—蛋白质复合物
B. 分泌蛋白的合成需内质网参与
C. 遗传物质主要是DNA
D. 通过有丝分裂进行增殖
【答案】A
【解析】
【详解】A、原核生物的核糖体由rRNA和蛋白质组成,属于核酸—蛋白质复合物,另外DNA复制、转录过程中DNA也会和对应的聚合酶(蛋白质)结合形成核酸—蛋白质复合物,A正确;
B、原核生物只有核糖体一种细胞器,没有内质网,其分泌蛋白的合成不需要内质网参与,B错误;
C、所有细胞生物的遗传物质都是DNA,不存在“主要是DNA”的说法,“DNA是主要的遗传物质”是针对整个生物界(少数病毒遗传物质为RNA)的结论,C错误;
D、有丝分裂是真核细胞的增殖方式,原核生物通过二分裂完成增殖,D错误。
2. 下列关于物质鉴定的叙述,正确的是( )
A. 细胞骨架水解的产物可与斐林试剂反应,水浴加热后生成砖红色沉淀
B. DNA溶于NaCl溶液中,加入二苯胺试剂后沸水浴加热呈现蓝色
C. 蛋白质变性后不能与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D. 花生子叶中的脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成红色
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞骨架的化学本质是蛋白质,水解产物为氨基酸,氨基酸不属于还原糖,无法与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀,A错误;
B、DNA可溶于NaCl溶液,将DNA与二苯胺试剂混合后沸水浴加热,溶液会呈现蓝色,该反应可用于DNA的鉴定,B正确;
C、蛋白质变性仅破坏其空间结构,分子中的肽键并未断裂,双缩脲试剂通过与肽键反应产生紫色,因此变性后的蛋白质仍可与双缩脲试剂发生紫色反应,C错误;
D、花生子叶中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,D错误。
3. 科学家发现,水分子通过细胞膜的速度高于通过脂质体膜的速度,这是因为细胞膜上存在水通道蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 水分子通过细胞膜和脂质体膜的运输方式完全相同
B. 水分子通过水通道蛋白时,不与水通道蛋白结合
C. 水通道蛋白提高了细胞对水的运输能力,但不改变水的运输方向
D. 肾小管和集合管细胞可通过水通道蛋白对原尿中的水进行重吸收
【答案】A
【解析】
【详解】A、脂质体膜仅由磷脂双分子层构成,水分子通过脂质体膜的方式只有自由扩散;细胞膜上存在水通道蛋白,水分子通过细胞膜的方式包括自由扩散和借助水通道蛋白的协助扩散,二者运输方式并不完全相同,A错误;
B、通道蛋白转运物质时,仅允许大小、电荷适宜的物质顺浓度梯度通过,不需要与被转运物质结合,因此水分子通过水通道蛋白时不与水通道蛋白结合,B正确;
C、水通道蛋白属于转运蛋白,仅能提高水分子的跨膜运输速率、提高细胞对水的运输能力,水分子的运输方向由膜两侧的水分子相对含量差决定,水通道蛋白不会改变水的运输方向,C正确;
D、肾小管和集合管对原尿中水的重吸收过程依赖细胞膜上的水通道蛋白,抗利尿激素可通过增加细胞膜上水通道蛋白的数量促进该重吸收过程,D正确。
4. 人体细胞主要以葡萄糖为原料进行细胞呼吸。下列叙述正确的是( )
A. 的产生场所是线粒体基质,中的氧元素全部来自葡萄糖
B. 无氧呼吸中有NADH的产生,没有NADH的消耗
C. 葡萄糖分解释放的能量只有少部分用于生成ATP
D. 无氧条件下,NADH中的部分能量转移到了ATP中
【答案】C
【解析】
【详解】A、人体细胞中CO2的产生场所是线粒体基质;有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成CO2,因此CO2中的氧元素来自葡萄糖和水,A错误;
B、人体无氧呼吸第一阶段会产生NADH,第二阶段NADH作为还原剂将丙酮酸还原为乳酸,存在NADH的消耗,B错误;
C、葡萄糖分解释放的能量大部分以热能形式散失,只有少部分能量用于生成ATP,C正确;
D、无氧条件下,仅无氧呼吸第一阶段释放少量能量生成ATP,第二阶段NADH中的能量会转移到乳酸中,并没有转移到ATP中,D错误。
5. 雄性蝗虫体细胞内含22条常染色体和1条X染色体。下列叙述错误的是( )
A. 初级精母细胞在减数分裂Ⅰ前期能形成11个四分体
B. 次级精母细胞中染色体数可能与初级精母细胞相同
C. 蝗虫精巢内染色体数为46条的细胞中没有染色单体
D. 精原细胞有丝分裂过程中染色体数和核DNA数不能同时加倍
【答案】B
【解析】
【详解】A、四分体是减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会形成的结构,雄性蝗虫的22条常染色体共组成11对同源染色体,X染色体无同源染色体,因此只能形成11个四分体,A正确;
B、初级精母细胞的染色体数与体细胞一致,为23条;减数分裂Ⅰ结束后,次级精母细胞的染色体数为11条(不含X)或12条(含X),减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,染色体数暂时加倍为22条或24条,均无法与初级精母细胞的染色体数相同,B错误;
C、蝗虫体细胞染色体数为23条,精巢内染色体数为46条的细胞处于有丝分裂后期,此时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为独立的染色体,细胞中不存在染色单体,C正确;
D、有丝分裂过程中,核DNA数加倍发生在间期的DNA复制过程,染色体数加倍发生在后期着丝粒分裂时,二者加倍的时间不同,不能同时加倍,D正确。
6. 图1为某单基因遗传病的系谱图,该病在男性中的发病率为1/100。图2为该家系部分成员进行相关基因检测的结果,探针1和探针2能分别与该病相关的一个等位基因结合。下列叙述正确的是( )
A. 该遗传病为伴X染色体隐性遗传病
B. Ⅲ-2与正常男性婚配,后代患病概率为1/2
C. 该病致病基因在人群中的基因频率为1/10
D. 若Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个孩子是患病男孩的概率为1/4
【答案】B
【解析】
【详解】A、两个探针分别结合一对等位基因,患病男性Ⅱ-1仅探针2阳性,说明他只携带与探针2结合的基因,且该基因为致病基因; Ⅱ-2和Ⅲ-1仅探针1阳性,且均不患病,说明他们都只携带与探针1结合的基因,且该基因为正常基因。若该病为常染色体遗传病,则Ⅱ-1和Ⅱ-2均为纯合子,他们的子代应当为杂合子,同时携带致病基因和正常基因,但Ⅲ-1只携带正常基因,因此该病不是常染色体遗传病,而是伴X染色体遗传病。由系谱图可知,Ⅱ-1患病,他的母亲Ⅰ-2和女儿Ⅲ-2也均患病,符合“男病母女病”,因此该遗传病为伴X染色体显性遗传病,A错误;
B、假设该病的致病基因(与探针2结合的基因)为A,正常基因(与探针1结合的基因)为a,则Ⅱ-1和Ⅱ-2的基因型分别为XAY、XaXa,则他们的患病女儿Ⅲ-2的基因型为XAXa,Ⅲ-2与正常男性(基因型为XaY)婚配,后代只要携带A基因就患病,因此后代患病概率为1/2,B正确;
C、伴X染色体遗传病中,男性发病率等于致病基因的基因频率。由题干可知该病在男性中发病率为 1/100,因此该病致病基因频率为1/100,C错误;
D、男孩的X染色体来自母亲,Y染色体来自父亲。若Ⅱ-1(XAY)和Ⅱ-2(XaXa)再生一个孩子,则男孩的基因型均为XaY,均不患病,因此他们生患病男孩的概率为0,D错误。
7. 大多数风媒花没有鲜艳的花瓣,但昆虫偶尔也会从某些风媒花上采集花粉,这些风媒花植物逐渐演化出鲜艳的花瓣,提高传粉成功率。下列叙述正确的是( )
A. 植物和昆虫在相互选择中发生了协同进化
B. 受昆虫传粉刺激后,风媒花的花色发生了变异
C. 演化过程中,种群基因库未发生改变
D. 基因重组增加了花色的多样性,但不影响进化的速度和方向
【答案】A
【解析】
【详解】A、协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,本题中植物演化出鲜艳花瓣适应昆虫传粉,昆虫传粉提高植物繁殖成功率,二者相互选择共同进化,A正确;
B、变异是不定向的,且变异发生在自然选择之前,昆虫仅起到选择作用,不会刺激风媒花定向产生花色变异,B错误;
C、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,演化过程中种群基因频率发生变化,种群基因库(种群内全部个体的全部基因)也会发生改变,C错误;
D、基因重组属于可遗传变异,能为生物进化提供原材料,会影响进化的速度,进化的方向由自然选择决定,D错误。
8. 科学家以人胰岛素分子作为骨架连接大环化合物和葡萄糖苷,修饰后的胰岛素分子被命名为NNC2215,葡萄糖和葡萄糖苷竞争结合NNC2215的大环,使其呈现不同状态,开放状态的NNC2215可正常结合胰岛素受体,闭合状态的NNC2215无法结合胰岛素受体,上述作用机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 胰岛素受体几乎存在于机体所有细胞的细胞质中
B. 高血糖条件下,NNC2215中大环对葡萄糖苷的亲和力强于葡萄糖
C. NNC2215发挥作用后,能促进胰岛素受体将血糖运进组织细胞
D. 用NNC2215治疗糖尿病,可有效防止胰岛素用药不当引发的低血糖
【答案】D
【解析】
【详解】A、胰岛素受体是位于细胞膜表面的糖蛋白,不存在于细胞质中,A错误;
B、高血糖条件下NNC2215为开放状态,说明葡萄糖优先与大环结合,即大环对葡萄糖的亲和力强于葡萄糖苷,B错误;
C、胰岛素受体的作用是接收胰岛素传递的调节信号,负责转运葡萄糖进入细胞的是细胞膜上的葡萄糖转运蛋白,C错误;
D、低血糖条件下NNC2215呈闭合状态,无法结合胰岛素受体发挥降血糖作用,因此用其治疗糖尿病,可避免血糖持续降低,有效防止胰岛素用药不当引发的低血糖,D正确。
9. 在生物学上,一定的事件作为引起变化的原因,所导致的结果又会成为新的条件,施加于原来作为原因的事件,使之产生新的结果,如此循环往复,这就是循环因果关系。下列生物学过程不能体现循环因果关系的是( )
A. 猞猁和雪兔种群数量的变化
B. 神经递质的量和突触后膜的兴奋性程度
C. 甲状腺激素分泌的调节
D. 种内竞争的强度和种群密度的变化
【答案】B
【解析】
【详解】A、雪兔种群数量上升会为猞猁提供更多食物,使猞猁种群数量上升;猞猁数量上升会加大对雪兔的捕食力度,反过来导致雪兔种群数量下降,二者种群数量相互影响,存在循环因果关系,A不符合题意;
B、神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜,神经递质的量会影响突触后膜的兴奋性程度,结合题意中的信息不能推出突触后膜的兴奋性程度能反过来影响突触前膜释放的神经递质的量,故不存在循环因果关系,B符合题意;
C、甲状腺激素分泌量升高时,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动,使促甲状腺激素分泌减少,进而降低甲状腺激素的分泌量;甲状腺激素分泌量降低时,负反馈抑制作用减弱,促甲状腺激素分泌增多,使甲状腺激素分泌量回升,存在循环因果关系,C不符合题意;
D、种群密度升高会导致种内竞争强度增大,种内竞争强度增大会使部分劣势个体被淘汰,导致种群密度下降;种群密度下降后种内竞争强度减弱,种群出生率升高,种群密度再次上升,存在循环因果关系,D不符合题意。
10. 北半球夏季,纬度越高,白昼越长。在昼夜周期中,短日照植物在暗期长度超过临界暗期长度才能开花,如大豆6~7月开花。研究人员在暗期用红光和远红光处理短日照植物来控制其开花,指导引种,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 光对植物开花的诱导过程需要光敏色素参与
B. 延长光照时长或夜晚只闪红光抑制大豆开花
C. 暗期中红光对开花的抑制作用能被远红光解除
D. 南方的大豆在北京种植开花时间会提前
【答案】D
【解析】
【详解】A、光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,光敏色素是植物感受光信号的受体,主要吸收红光和远红光,参与光对植物生命活动的调节,因此光对植物开花的诱导过程需要光敏色素参与,A正确;
B、大豆是短日照植物,延长光照时长会使暗期长度短于临界暗期,抑制开花;由题图可知,夜晚暗期只闪红光会打断有效暗期,抑制大豆开花,B正确;
C、由题图可知,暗期红光处理后植株不开花(抑制开花),红光后再用远红光处理植株又能开花,说明远红光可以解除红光对开花的抑制作用,C正确;
D、大豆是短日照植物,需要暗期长度超过临界暗期长度才能开花。北半球夏季纬度越高白昼越长,北京纬度比南方高,夏季北京白昼更长、暗期更短,更难满足大豆的开花条件,开花时间会推迟,而非提前,D错误。
11. 禾谷缢管蚜是禾谷类作物的重大害虫。下列叙述错误的是( )
A. 用样方法调查禾谷缢管蚜的种群密度时要随机取样
B. 禾谷缢管蚜吸食作物汁液,两者的种间关系为寄生
C. 禾谷缢管蚜幼虫、成虫分别分布在作物的下层、上层,体现了群落的垂直结构
D. 30℃以上高温会抑制禾谷缢管蚜繁殖,温度是影响种群数量的非密度制约因素
【答案】C
【解析】
【详解】A、样方法调查活动能力弱、活动范围小的生物的种群密度时,核心要求是随机取样,避免人为误差干扰结果,禾谷缢管蚜符合样方法的适用对象,A正确;
B、寄生是指一种生物(寄生者)寄居在另一种生物(寄主)的体内或体表,摄取寄主养分维持生命活动的种间关系,禾谷缢管蚜吸食作物汁液的特征符合寄生关系的定义,B正确;
C、群落的垂直结构是指不同物种在群落垂直方向上的分层分布现象,禾谷缢管蚜的幼虫和成虫属于同一物种,同一物种的个体分布差异不能体现群落的垂直结构,C错误;
D、非密度制约因素的作用强度与种群密度无关,温度属于气候类非密度制约因素,高温对禾谷缢管蚜繁殖的抑制效果和其种群密度没有关联,D正确。
12. 生态位宽度指一个物种利用各类资源、占据各类生境的综合范围。为研究某群落特有植物泰顺杜鹃与甜槠等其他植物的关系,研究人员调查了该群落部分优势种的生态位。下列叙述正确的是( )
A. 研究泰顺杜鹃的生态位,需研究它在该区域的出现频率、植株高度等特征
B. 若泰顺杜鹃的生态位宽度最大,说明其在该群落中的种群数量最多
C. 泰顺杜鹃和甜槠的生态位宽度越接近,二者对资源的竞争越剧烈
D. 群落中各种植物占据了相对稳定的生态位,这不利于生物充分利用环境资源
【答案】A
【解析】
【详解】A、研究植物的生态位时,通常需要调查它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的种间关系,A正确;
B、生态位宽度是物种利用资源、占据生境的综合范围,生态位宽度大仅说明该物种可利用的资源范围广、环境适应性较强,和种群数量无直接关联,不能说明其种群数量最多,B错误;
C、两个物种的种间竞争剧烈程度取决于生态位的重叠程度,而非生态位宽度的相似程度,若二者生态位宽度接近但重叠部分很少,竞争并不剧烈,C错误;
D、群落中各类生物占据相对稳定的生态位是长期协同进化的结果,有利于不同生物充分利用环境资源,减少种间竞争,D错误。
13. 塔克拉玛干沙漠通过引水灌溉和植被重建逐步转变为人工绿洲,是运用生态工程原理进行荒漠化治理的典范。下列叙述错误的是( )
A. 人工绿洲中物种丰富度的增加,有利于提高该生态系统的抵抗力稳定性
B. 人工绿洲能有效涵养水源、固碳,体现了生物多样性的间接价值
C. 修复后的生态系统中植被固定的能量大部分流向初级消费者
D. 选种胡杨等耐旱植物治理荒漠化,这主要体现了生态工程的协调原理
【答案】C
【解析】
【详解】A、生态系统抵抗力稳定性与物种丰富度正相关,物种丰富度增加会使营养结构更复杂,生态系统自我调节能力提升,抵抗力稳定性提高,A正确;
B、生物多样性的间接价值指其生态调节功能,人工绿洲涵养水源、固碳属于生态调节功能,体现了生物多样性的间接价值,B正确;
C、植被作为生产者,固定的能量大部分会通过自身呼吸作用以热能形式散失,仅有10%~20%的能量会流入初级消费者,C错误;
D、生态工程的协调原理要求生物要适应所处的非生物环境,选种耐旱的胡杨等植物匹配沙漠干旱的环境特征,体现了协调原理,D正确。
14. 沙棘醋酿造的工艺流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 若沙棘果酒浓度过高,应稀释后再用于醋酸发酵
B. 与静置发酵相比,过程②中进行搅拌果醋产量更高
C. 与过程②相比,过程①的发酵液中气泡产生量更大
D. 过程①、②中,微生物繁殖越快发酵产物产量越高
【答案】D
【解析】
【详解】A、高浓度酒精会抑制醋酸菌的代谢活动,因此沙棘果酒浓度过高时需要稀释后再进行醋酸发酵,A正确;
B、过程②为醋酸发酵,醋酸菌是好氧细菌,搅拌可以提高发酵液的溶氧量,促进醋酸菌的有氧发酵,因此果醋产量更高,B正确;
C、过程①的酒精发酵中,酵母菌呼吸作用会产生CO2(气泡),过程②以酒精为底物的醋酸发酵反应为C2H5OH+O2CH3COOH+H2O,无CO2生成,因此过程①的气泡产生量更大,C正确;
D、若微生物繁殖速率过快,会大量消耗发酵底物用于自身生长增殖,反而会减少发酵产物的积累量,并非微生物繁殖越快发酵产物产量越高,D错误。
15. 粤东黑猪耐粗饲、抗病能力强、肉质优,备受消费者喜爱。利用具有优良性状的种猪繁育得到个体甲、乙、丙的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 个体甲、乙、丙均为雄性
B. 过程①、②均需使用MⅡ期去核卵母细胞
C. 过程①、③均能促进优良种猪的繁育
D. 进行过程④前,需对受体进行免疫检查以防免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、个体甲的细胞核来自公猪,性别为雄性;个体乙、丙由体外受精得到的受精卵发育而来,公猪产生的精子含X或Y性染色体,因此乙、丙的性别可能为雌性或雄性,并非均为雄性,A错误;
B、过程①为体细胞核移植,需要使用MⅡ期去核卵母细胞作为受体;过程②为体外受精,卵母细胞只需培养至MⅡ期即可,不需要去核,B错误;
C、过程①体细胞核移植可快速获得与供核优良种猪性状一致的个体,过程③胚胎分割可提高优良胚胎的利用率,获得多个同基因型的优良个体,二者均能促进优良种猪的繁育,C正确;
D、过程④为胚胎移植,受体子宫对移入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,因此移植前无需进行免疫检查,D错误。
16. 某质粒的限制酶切割位点如图所示, 用图中的一种或两种酶切割质粒后进行凝胶电泳分析。下列叙述正确的是( )
A. DNA分子在凝胶中的迁移方向是从正极到负极
B. 该质粒被EcoR Ⅰ切割后存在2个游离的磷酸基团
C. 该质粒分别经三种限制酶单酶切后凝胶电泳的结果有3种
D. 该质粒经任意两种限制酶切割后凝胶电泳的结果最多有3个条带
【答案】D
【解析】
【详解】A、DNA分子带负电荷,凝胶电泳中会向正极迁移,迁移方向为负极到正极,A错误;
B、该质粒为环状DNA,有2个EcoR Ⅰ酶切位点,切割后得到2个线性DNA片段,每个线性DNA含2个游离磷酸基团,共4个游离磷酸基团,B错误;
C、EcoR Ⅰ单酶切得到2个4000bp的片段,电泳显示1种条带;Hind Ⅲ和Sma Ⅰ都只有1个酶切位点,单酶切后均得到8000bp的线性DNA,电泳条带相同,因此三种酶单酶切的电泳结果只有2种,C错误;
D、EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ双酶切时共有3个酶切位点,得到800bp、3200bp、4000bp共3种片段,电泳出现3个条带;其余两种双酶切组合均只能得到2种条带,因此任意两种酶切割后电泳结果最多有3个条带,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. “农光互补”模式是指在同一片土地上架设光伏组件,板上光伏发电、板下种植作物的模式。为探究云南临沧光伏基地中光伏板遮阴对中药材光合作用的影响,研究人员测定了板外和板下仙茅和对叶百部两种中药材的相关指标,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)用来分离中药材叶片中光合色素的试剂是______。光合色素的作用是______。
(2)植物的气孔由叶表皮上的两个保卫细胞构成,保卫细胞失水会导致气孔关闭。研究发现,蓝光会促进仙茅的保卫细胞吸收。据此分析,与板外种植相比,板下种植的仙茅气孔导度下降的原因是______。
(3)据实验结果分析,适合在光伏板下种植的中药材是______,依据是______。
(4)光对仙茅和对叶百部生长发育的重要作用是______(答出2点即可)。
(5)从能源生产或土地利用的角度分析,“农光互补”模式的优势是______(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 层析液 ②. 吸收、传递和转化光能
(2)板下遮阴导致蓝光减少,仙茅保卫细胞吸收K+减少,保卫细胞渗透压降低,失水引起气孔关闭,因此气孔导度下降
(3) ①. 对叶百部 ②. 与板外相比,板下遮阴条件下对叶百部的净光合速率更高,有机物积累更多,更适合生长,而仙茅板下净光合速率低于板外
(4)①光是光合作用的能量来源,为光合作用提供能量;②光作为环境信号,调节植物的生长、开花等生命活动过程
(5)土地利用角度:提高土地利用率,充分利用同一片土地同时获得农业和能源产出,节约土地资源;能源角度:产出清洁能源,减少化石能源消耗,降低碳排放
【解析】
【小问1详解】
分离光合色素利用纸层析法,原理是不同色素在层析液中溶解度不同,因此分离试剂为层析液;光合色素的功能是吸收、传递并转化光能,用于光合作用。
【小问2详解】
根据题干信息,蓝光促进保卫细胞吸收K+,K+可升高保卫细胞渗透压,促进细胞吸水使气孔张开;板下蓝光减少,K+吸收减少,保卫细胞渗透压下降,失水导致气孔关闭,气孔导度降低。
【小问3详解】
从实验结果可知,对叶百部在板下的净光合速率高于板外,有机物积累更多,更适应遮阴环境,因此适合在光伏板下种植。
【小问4详解】
光对植物生长发育有两个核心作用:一是作为光合作用的能量来源,为光合作用提供能量;二是作为环境信号,调节植物的生长、开花等生命活动过程。
【小问5详解】
土地利用角度:提高土地利用率,充分利用同一片土地同时获得农业和能源产出,节约土地资源;能源角度:产出清洁能源,减少化石能源消耗,降低碳排放。
18. 鸡(2n=78)的性别决定方式为ZW型。鸡冠的形状有单冠、玫瑰冠、豌豆冠和胡桃冠,受两对位于常染色体上的等位基因控制(用A/a和B/b表示)。某科研人员用一只基因型为AAbb的豌豆冠鸡和一只玫瑰冠鸡杂交,F1全是胡桃冠,F1相互交配,F2中胡桃冠:豌豆冠:玫瑰冠:单冠=9:3:3:1。回答下列问题。
(1)A/a和B/b两对基因的遗传符合______定律,依据是______。F2中玫瑰冠鸡自由交配后子代表型及比例为______。
(2)现将一个绿色荧光蛋白基因(G)导入鸡的某个受精卵内,发育成的雌鸡基因型为AABb且喙能在紫外灯下发绿色荧光。
①若该雌鸡与任意一只雄鸡杂交的所有后代喙都能发荧光,则基因G最可能存在于雌鸡细胞的______(填“细胞核”“细胞质”或“细胞核和细胞质”)中。
②若将基因G插入该雌鸡某一条染色体上,为确定基因G所在的染色体,让该雌鸡与一只普通单冠雄鸡杂交,产生足够多后代(不考虑染色体互换和致死的情况)。
I.若产生的后代中所有雄鸡的喙都发荧光,则基因G最可能位于______染色体上。
II.若基因G与基因B位于同一条染色体上,则后代的表型及比例为______。
III.若后代豌豆冠中喙发荧光的个体所占比例为1/2,则可确定基因G______(填“位于”或“不位于”)A基因所在染色体上。
【答案】(1) ①. 基因的自由组合 ②. F2中四种表现型的比例为9:3:3:1 ③. 玫瑰冠:单冠=8:1
(2) ①. 细胞质 ②. Z ③. 胡桃冠(喙发荧光):豌豆冠(喙不发荧光)=1:1 ④. 位于
【解析】
【小问1详解】
只有两对位于非同源染色体上的等位基因,自交后才会出现9:3:3:1的性状分离比,因此两对基因符合基因自由组合定律。 根据性状分离比可推出:玫瑰冠基因型为aaB_,F2中玫瑰冠基因型及比例为1/3aaBB、2/3aaBb。自由交配时,配子基因频率B=2/3、b=1/3,后代中单冠(aabb)占1/3×1/3=1/9,玫瑰冠(aaB_)占1−1/9=8/9,因此表型比例为玫瑰冠:单冠=8:1。
【小问2详解】
① 受精卵的细胞质几乎全部来自雌鸡的卵细胞,若G基因在细胞质中,所有后代都会继承雌鸡的细胞质携带G基因,所有后代喙都能发荧光,因此G最可能位于细胞质。
② I. 鸡性别决定为ZW型,雌鸡性染色体组成为ZW,Z染色体只能传给雄性后代,若所有雄鸡都发荧光,说明G位于Z染色体上。
II. 若G与B位于同一条染色体,该雌鸡(AABb)产生配子为AB(含G):Ab(不含G)=1:1,与单冠雄鸡(aabb)杂交,后代为AaBb(胡桃冠发荧光):Aabb(豌豆冠不发荧光)=1:1。
III. 若G不位于A所在染色体,G只能和B或b连锁:G和B连锁时豌豆冠发荧光比例为0;G和b连锁时豌豆冠发荧光比例为100%。只有G位于A所在染色体时,G与B/b自由组合,一半A染色体携带G,因此后代豌豆冠中一半个体携带G,发荧光比例为1/2,符合题意,因此G位于A基因所在染色体。
19. 体温调定点是下丘脑体温调节中枢预设的体温阈值,正常人体约为37℃。感染甲型流感病毒后,人体体温调定点上移,患者出现发热等症状。回答下列问题。
(1)在安静状态下,正常人体主要通过______等器官的活动提供热量。感染甲型流感病毒后,人体体温调定点上移至39℃左右,患者调节体温达到体温调定点的途径一是促进______等激素的释放,使细胞代谢活动增强;途径二是______,从而增加产热,使体温升高。
(2)奥司他韦和玛巴洛沙韦是治疗甲型流感的常用药物,奥司他韦在流感症状出现后48小时内,每天2次,连续服用5天治疗效果最佳。为验证玛巴洛沙韦服用1次即可达到与奥司他韦相同甚至更佳的治疗效果,研究人员进行了如下实验。
分组
处理方法
给药频次
甲
未感染甲流的小鼠+灌胃适量生理盐水
/
乙
感染甲流的小鼠+灌胃适量生理盐水
/
丙
感染甲流的小鼠+灌胃适量奥司他韦悬液
感染24h后,每天2次,连续5天
丁
①________
②________
a.请完善实验方案:①______;②______。
b.该实验中对照组为______。
c.给药5天后,检测4组小鼠肺组织病毒含量,预期实验结果为______。
【答案】(1) ①. 肝(或肝、脑) ②. 甲状腺激素、肾上腺素 ③. 骨骼肌战栗
(2) ①. 感染甲流的小鼠+灌胃适量玛巴洛沙韦悬液 ②. 感染24h后,给药1次 ③. 甲、乙、丙 ④. 预期病毒含量为:甲组<丁组≤丙组<乙组
【解析】
【小问1详解】
安静状态下人体主要产热器官是肝(或肝、脑)。感染甲流后体温调定点上移至39℃,机体通过以下两条途径增加产热:途径一:促进甲状腺激素、肾上腺素等激素释放,增强细胞代谢 ,产热增加。途径二:骨骼肌战栗,快速产热,体温升高。
【小问2详解】
a、遵循单一变量原则,丁组小鼠处理、给药方式、药液体积与丙组一致,仅药物种类不同——感染甲流的小鼠+灌胃等量玛巴洛沙韦悬液;题目明确“玛巴洛沙韦服用1次即可”,因此频次应设置为“感染24h后,给药1次”,以对比奥司他韦“每天2次×5天”的方案。
b、甲组:空白对照(未感染、生理盐水);乙组:模型对照(感染甲流、生理盐水,体现病毒本身的致病效应);丙组:阳性对照(标准治疗方案,用于比较新药效果);丁组:实验组(待测药)。
c、甲组无病毒,含量最低;玛巴洛沙韦仅服1次效果不弱于奥司他韦,故丁组病毒量≤丙组;乙组未给药,病毒大量增殖,含量最高,故病毒含量为:甲组<丁组≤丙组<乙组。
20. 为合理选择采伐强度,提升森林碳汇能力,科研人员探究不同采伐强度对针阔混交林生态系统碳储量的影响,采伐10年后不同采伐强度下生态系统的碳储量如表所示。
采伐强度
植物碳储量
(t/hm2)
植物遗体碳储量
(t/hm2)
土壤有机物碳储量
(t/hm2)
总碳储量
(t/hm2)
不采伐
129.62
4.08
204.87
338.57
轻度采伐
145.61
4.24
183.96
333.81
中度采伐
115.79
3.87
238.82
358.48
重度采伐
84.28
3.50
299.15
386.93
回答下列问题。
(1)采伐后10年间该地群落发生了______演替,群落结构中的______等会随之发生变化(答出1点即可)。
(2)据表推测,与轻度采伐相比,重度采伐下的生态系统土壤中残留根系经______(填生态系统组成成分)的代谢后会形成稳定有机物,使______,从而导致重度采伐下的生态系统总碳储量更大。
(3)若仅考虑植被层碳储量,为有效利用资源、维护森林生态系统的可持续发展,应选择的最优采伐强度是______。
(4)为进一步研究不同生态系统中各生物组分作用的大小,科研人员调查了森林生态系统和海洋生态系统的能量流动,其部分过程如图所示。
注:NPP:净初级生产量(用于生产者生长、发育、繁殖的能量);DOM:死有机物质含有的能量;C:消费者的同化量;D:分解者的同化量;箭头越粗代表的能量值越大。
据图分析,“R”代表______。与海洋生态系统相比,森林生态系统中消费者、分解者的作用大小分别是______。
【答案】(1) ①. 次生 ②. 物种组成(或垂直结构、水平结构)
(2) ①. 分解者 ②. 土壤有机物碳储量增加
(3)轻度采伐 (4) ①. 呼吸作用散失的热能 ②. 消费者作用更小,分解者作用更大
【解析】
【小问1详解】
采伐过后,这片林地原有土壤条件没有被破坏,还留存有植物根系、繁殖体,采伐后10年间该地群落发生了次生演替。 采伐改变了林间光照、空间、林木数量,会直接改变群落的物种组成,也会改变植物分层的垂直分布、植被镶嵌分布的水平结构等。
【小问2详解】
植物残留根系属于植物遗体类有机物,负责分解这类有机物的生态系统组成成分为分解者。 对比表格数据,重度采伐组土壤有机物碳储量远高于轻度采伐组;残留根系经分解者代谢生成稳定土壤有机质,直接提升土壤有机物碳储量,土壤碳储量大幅上升弥补了植物碳储量下降,最终让重度采伐生态系统总碳储量更大。
【小问3详解】
若仅考虑植被层碳储量,对比表格中四组植物碳储量数值可知,轻度采伐时,植物碳储量最大。轻度采伐既能合理采伐利用林木资源,又能维持最高的植被固碳量,利于森林可持续发展,因此最优采伐强度为轻度采伐。
【小问4详解】
消费者、分解者同化得到的能量,一部分会通过自身呼吸作用以热能形式散失,图中 R 是两类生物向外散失的能量,因此 R 代表呼吸作用散失的热能。图中箭头越粗代表对应能量值越大,森林生态系统中净初级生产量(NPP)流向消费者 C 的箭头更细,说明流向消费者能量更少;森林生态系统死有机物质(DOM)流向分解者 D的箭头更粗,说明森林中流向分解者能量更多。综上可知,与海洋生态系统相比,森林生态系统中消费者作用更小,分解者作用更大。
21. 为治理重金属废水中的镉()污染,研究人员将图1中拼接后的丝氨酸乙酰转移酶基因(CysE)和半胱氨酸脱硫酶基因(CdsH)转入需钠弧菌中,构建一种能在有氧条件下将转化成CdS纳米材料的基因工程菌。构建基因表达载体所需的质粒如图2所示。
回答下列问题。
(1)基因工程菌没有线粒体却能进行有氧呼吸,直接原因是______。
(2)拼接CysE和CdsH基因时需将CysE基因中对应终止密码子的序列去除,目的是________。图1中拼接后的基因翻译时先合成丝氨酸乙酰转移酶,则转录时以________链作为模板。为使拼接后的基因与质粒能正确连接,引物1和引物2的5'端应分别添加________的识别序列。
(3)将构建好的基因表达载体导入需钠弧菌后,用含有卡那霉素的培养基进行筛选,含有质粒载体和含有重组质粒的菌均能生长的原因是______。
(4)进一步筛选获得了基因工程菌后,研究者测定了该菌对不同浓度的去除效能,结果如图所示。
该实验的无关变量有______(答出2点即可)。据图可知,当待处理重金属废水中浓度达到0.2mmol/L时,用基因工程菌处理前需______,依据是______。
【答案】(1)其细胞膜和细胞质中含有与有氧呼吸有关的酶
(2) ①. 使翻译不会在该位点终止,保证拼接后的基因能翻译出完整的融合蛋白 ②. b ③. EcoR Ⅴ、 NdeⅠ
(3) 质粒载体上含有卡那霉素抗性基因,导入了质粒或重组质粒的菌株可在含卡那霉素的培养基中存活
(4) ①. 培养液的体积、培养温度、培养时间、接种量 ②. 稀释废水 ③. 该浓度下细菌的最终OD600大幅下降,说明高浓度Cd²⁺会抑制菌株生长,且Cd²⁺去除率也降低,处理效果差
【解析】
【小问1详解】
需钠弧菌属于原核生物,细胞内不存在线粒体,但其细胞膜和细胞质中含有与有氧呼吸有关的酶,故基因工程菌没有线粒体却能进行有氧呼吸。
【小问2详解】
若保留CysE基因中对应终止密码子的序列,翻译到mRNA上的对应终止密码子位置就会停止,无法合成包含CdsH对应肽段的融合蛋 ,故拼接CysE和CdsH基因时需将CysE基因中对应终止密码子的序列去除,目的是使翻译不会在该位点终止,保证拼接后的基因能翻译出完整的融合蛋白。转录模板链为 3'→5' 方向,翻译先合成丝氨酸乙酰转移酶,说明转录先读取 CysE 片段,图中 b 链 3' 端对应 CysE 上游,因此以 b 链作为转录模板。 SmaⅠ会破坏终止子,故选EcoR Ⅴ和 NdeⅠ进行切割,为让目的基因正向插入质粒,引物 1(基因的上游)5' 端加 EcoR Ⅴ 的识别序列,引物 2(基因的下游)5' 端加 NdeⅠ 识别序列。
【小问3详解】
普通质粒载体、重组质粒上都完整携带卡那霉素抗性基因,导入两种质粒的细菌都能合成抵抗卡那霉素的物质,在含卡那霉素的培养基中均可存活。
【小问4详解】
分析题图可知,该实验自变量是初始Cd2+浓度,其余保持不变的条件都属于无关变量,如培养液的体积、培养温度、培养时间、接种量等。废水中Cd2+浓度达到 0.2mmol/L 时,最终 OD600数值大幅下降,说明高浓度Cd2+会抑制菌株生长,且Cd2+去除率也降低,处理效果差,因此,当待处理重金属废水中Cd2+浓度达到0.2mmol/L时,用基因工程菌处理前需稀释废水。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$