精品解析:陕西省西安市临潼区华清中学2025-2026学年高二下学期7月期末考试生物试题
2026-07-06
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2份
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28页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 西安市 |
| 地区(区县) | 临潼区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.23 MB |
| 发布时间 | 2026-07-06 |
| 更新时间 | 2026-07-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58674940.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高二生物学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
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. 陕西是全国猕猴桃主产区,产量占全国总产量的三分之一,科学施用氮肥、磷肥等肥料可提高猕猴桃的产量和品质。下列叙述错误的是( )
A. 缺P元素既影响细胞膜的结构与功能,也影响的合成
B. 猕猴桃吸收的碳都以链状结构参与体内生物大分子的形成
C. 猕猴桃根系吸收的无机盐在细胞中主要以离子形式存在
D. N元素参与构成蛋白质和核酸,影响猕猴桃的生长与发育
2. 下列关于教材实验的分析,正确的是( )
A. 使用显微镜观察叶绿体的形态,直接在高倍镜下找到叶绿体
B. 利用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质时,水浴加热才呈紫色
C. 酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
D. 将染色后的洋葱根尖置于载玻片上,滴清水即可观察染色体
3. 研究发现,细胞内铁过量时,ACSL4蛋白引发脂质过氧化,触发细胞产生自由基损害细胞膜,驱动细胞铁衰老;若铁依赖的脂质过氧化持续加剧,则会引发铁死亡。铁死亡细胞内的线粒体嵴变少甚至消失。维生素C可结合并抑制ACSL4蛋白活性。下列叙述正确的是( )
A. 铁死亡细胞的有氧呼吸速率加快,脂质过氧化活动增强
B. 细胞的铁死亡由环境氧化应激导致,与基因调控无关
C. 细胞凋亡过程中,细胞膜破裂,不利于维持内部环境的稳定
D. 饮食中适当增加富含维生素C的果蔬可能延缓细胞衰老
4. 植物根细胞吸收氮素的机制如图所示,其中蛋白A、蛋白N和H+-ATPase为细胞膜上的三种载体蛋白,NO借助H+电化学梯度进行跨膜转运,NH3在细胞中积累过多会破坏线粒体的结构和功能。下列叙述正确的是( )
A. H+经H+-ATPase运出细胞的过程属于协助扩散
B. 土壤溶液中NH浓度、氧气浓度均会影响NO的吸收
C. 蛋白A和蛋白N转运相应离子时自身构象不发生改变
D. 给植物补充氮素的最佳措施是长期单施铵态(NH)氮肥
5. 研究发现,由于某种原因果蝇X染色体上的M基因会重复出现。雌果蝇的某卵原细胞在减数分裂时X染色体发生了如图所示的不等交换,最终产生了一个含3个M基因的卵细胞。下列叙述错误的是( )
A. 与该卵细胞同时产生的极体中含有2个M基因
B. 图示对应次级卵母细胞含有的M基因数为5个或3个
C. 图示的不等交换发生在同源染色体非姐妹染色单体之间
D. 该卵原细胞在减数分裂过程中发生了染色体结构变异
6. 肿瘤细胞常出现DNA异常高甲基化,导致抑癌基因被错误关闭,引发肿瘤并使其产生耐药性。某科研团队研发的新型抑制剂DMI46可逆转肿瘤细胞DNA异常高甲基化,有效克服白血病耐药问题,且安全性优于传统核苷类药物。下列叙述正确的是( )
A. DMI46通过修复基因突变来抑制肿瘤细胞增殖
B. 基因甲基化可通过改变碱基序列沉默抑癌基因
C. 抑癌基因异常沉默会导致细胞增殖失控引发肿瘤
D. 传统核苷类药物治疗所有癌症的效果均优于DMI46
7. 研究发现,马里亚纳海沟中生活在海平面6000米以下的11种深海鱼类,均在Rtfl基因上出现相同的突变。该突变增强了Rtfl基因的表达稳定性,助力鱼类适应深海高压、低温、低营养的极端环境。下列叙述错误的是( )
A. 该类突变可为深海鱼类的进化提供丰富的原材料
B. 不同深海鱼类出现相同突变是定向自然选择的结果
C. 该研究说明不同种深海鱼同一基因的突变是定向的
D. 适应是普遍存在的,该突变增强了这些鱼对环境的适应
8. 某患者因长期过量服用阿司匹林(乙酰水杨酸),出现呼吸急促、神志不清,血液pH偏高、血浆CO2浓度显著降低等症状,医生诊断为水杨酸中毒。研究表明,水杨酸可直接刺激人体呼吸中枢,影响呼吸深度和频率;同时水杨酸可影响细胞呼吸,导致ATP生成减少,乳酸积累。下列叙述错误的是( )
A. 血浆中CO2含量下降,会减弱对呼吸中枢的化学性调节作用
B. 患者神志不清,是大脑皮层躯体运动中枢直接受损引发的症状
C. 水杨酸可能影响有氧呼吸第三阶段,导致ATP生成减少和乳酸积累
D. 水杨酸刺激脑干呼吸中枢,促使交感神经兴奋,进而使肺通气量增大
9. 下图为人体血糖调节过程中,胰岛B细胞与神经元的关系示意图。下列叙述错误的是( )
A. 血糖浓度上升可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素
B. 下丘脑通过传出神经释放神经递质调控胰岛B细胞
C. 图示可体现激素通过体液运输和作用于靶细胞的特点
D. 图示体现了人体血糖调节的过程中存在负反馈调节
10. 抗病毒自噬是普遍的细胞防御机制,正常自噬能降解病毒组分、协助机体清除病毒。研究发现,某种新型病毒感染可激活宿主细胞自噬,并通过自身的ORF3a蛋白抑制自噬体—溶酶体融合,使自噬“不正常”,进而躲避免疫识别并在细胞内增殖。下列叙述正确的是( )
A. 机体清除入侵的病毒,主要体现了免疫自稳功能
B. 正常的抗病毒自噬只能发生在抗原呈递细胞内
C. 自噬降解病毒可促进抗原呈递,增强特异性免疫
D. 浆细胞识别病毒后合成抗体,该过程与T细胞无关
11. 科研人员以滇杨为材料,探究落叶期侧芽内源激素水平与萌发潜能的关联,按侧芽萌发潜力强弱,分组测定IAA(生长素)、GA3(赤霉素)、ZT(玉米素)和ABA(脱落酸)等激素含量,结果如下表(单位:ng·g-1)。下列叙述正确的是
侧芽萌发潜力
IAA
GA3
ZT
ABA
弱
125.6
89.2
45.8
102.3
中等
98.7
105.4
78.5
76.5
强
72.3
128.6
112.7
51.2
A. 促进侧芽萌发的最适IAA浓度为72.3 ng·g-1
B. GA3和ABA在促进侧芽萌发中表现为协同作用
C. 持续降低内源激素水平,有利于侧芽的萌发与生长
D. 侧芽萌发潜力增强时,侧芽内ZT/IAA比值呈上升趋势
12. 某湿地生态系统中,人为迁入一种外来草本植物,该草本植物与本地优势草本植物利用的光照、土壤养分、生存空间等资源几乎完全一致。监测数据显示,迁入初期外来草本植物种群数量呈“J”形增长,一段时间后外来草本植物种群数量大幅下降。下列叙述正确的是( )
A. 两种草本植物资源利用高度重合,但二者的生态位不完全相同
B. 外来草本植物的种群数量达到K值后,将长期保持稳定不变
C. 外来草本植物初期呈“J”形增长,表明其不受环境因素的影响
D. 两种草本植物存在种间竞争,且外来植物在长期竞争中占据优势
13. 陕西省汉中市洋县依托朱鹮—稻田—鱼虾共生体系打造特色生态农业,当地严控农药、化肥使用,保护湿地与林地,使濒危鸟类朱鹮的种群数量稳步回升,区域生物多样性显著提高。下列关于该生态系统的叙述,错误的是( )
A. 鱼虾游动产生的水纹可为捕食者提供物理信息
B. 朱鹮种群的年龄结构直接决定其种群数量的变化
C. 该农业生态系统的自我调节能力低于森林生态系统
D. 减少农药的施用,可能减少其中有害物质沿食物链的富集
14. 陕西榆林毛乌素沙地治理是我国三北工程的典范,当地采用草方格固定流动沙丘,搭配沙蒿、沙棘等本地耐旱物种构建复层植被群落,同步发展林下养殖、沙果种植产业,构建“治沙、固土、富民”的复合型人工生态系统。下列叙述错误的是( )
A. 复合型人工生态系统的群落结构稳定后,不再发生群落演替
B. 草方格固沙促进沙生植物萌发,主要体现生态工程的自生原理
C. 引入物种时优先选用本地耐旱植物,主要体现生态工程的协调原理
D. “草本植物—灌木—乔木”立体结构并不能提高生态系统的能量传递效率
15. 某研究小组为了检测乳酸菌的代谢物是否有抑制其他细菌的作用,进行了如下实验:将大肠杆菌和枯草芽孢杆菌分别制成菌悬液,接种在固体培养基表面;再将无菌滤纸片贴在培养基上,分别滴加乳酸菌发酵上清液后,在适宜条件下培养一段时间,测量滤纸片周围透明圈(抑菌圈)的大小。下列叙述错误的是( )
A. 接种大肠杆菌和枯草芽孢杆菌时应采用稀释涂布平板法
B. 无菌滤纸片在贴到培养基上之前,需进行相应的灭菌处理
C. 可通过抑菌圈直径大小评估乳酸菌对不同菌种的抑菌效果
D. 乳酸菌发酵过程中,需持续通入无菌空气以保证其正常增殖
16. 科研人员将小鼠体细胞核移入去核的MⅡ期卵母细胞中形成重构胚,经培养获得早期胚胎。研究发现,卵母细胞过表达先锋转录因子Nr5a2可显著提升胚胎发育效率,为解决细胞核难以恢复发育能力的难题提供新策略。下列叙述正确的是( )
A. Nr5a2能诱导供体细胞核相关基因表达,促进胚胎发育
B. 去核的MⅡ期卵母细胞中无染色体,但纺锤体结构完整
C. 过表达Nr5a2的重构胚无需激活即可直接进行胚胎移植
D. 克隆小鼠性状由供体核基因决定,与Nr5a2过表达无关
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 中科玉505是我国自主研发的玉米高光效新品种,其产量明显高于普通玉米。为研究不同光质补光对中科玉505幼苗光合特性的影响,科研人员在自然光基础上分别补充强度相等的红光、蓝光及红蓝复合光,培养20天后测定相关指标,结果如下表。回答下列问题:
组别
光质处理
叶绿素含量/(mg·g-1)
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
A
白光(对照)
2.8
18.5
B
白光+红光
3.1
21.3
C
白光+蓝光
2.6
19.8
D
白光+红蓝复合光
3.5
24.6
(1)中科玉505叶片细胞中的光合色素主要分布在___________________。在提取光合色素的实验中,为防止研磨过程中色素被破坏,需要加入的物质是_________。
(2)在光合作用暗反应阶段,能量转化的形式是___________________________。表格数据显示,D组的净光合速率显著高于其他组,请从光反应和暗反应的角度,分析D组净光合速率最高的原因:________________________________________________________________________。
(3)中科玉505叶片直立(上部叶片与茎秆夹角<15°,如图)且厚实,据此分析其高产的原因:叶片直立提高了田间透光率,有利于玉米_________(填“上部”或“中下部”)叶片对光能的利用;叶片厚实,叶肉细胞中_________(填细胞器)数量多,光合能力强。
(4)研究发现,无论哪种玉米,在生长的中后期适当去除植株近地面的衰老、黄化叶片,有利于增产,其原因是:一方面去除这些叶片可以_________________________________________________________________________________,另一方面能改善田间的通风条件,为光合作用暗反应提供充足的_________。
18. 高盐饮食是原发性高血压的重要诱因。研究发现,过量摄入盐分不仅会引起细胞外液渗透压改变,还会刺激大脑的特定区域,最终导致血压升高。回答下列问题:
(1)高盐饮食后,血浆渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器产生兴奋。兴奋在神经纤维上以_________的形式传导,当兴奋传至突触前膜时,会引起神经递质通过_________的方式释放到突触间隙,最终引起血管收缩,血压升高,该调节过程的效应器是_________________________________________________。
(2)渗透压感受器产生的兴奋也会促进下丘脑分泌抗利尿激素调节渗透压。这体现了神经调节和体液调节的关系是________________________________________________________________________。
(3)科研人员发现,下丘脑视上核(SON)神经元兴奋后,合成的神经肽经轴突运输至垂体后叶并释放,通过血液循环,作用于血管使血管收缩,导致血压升高。现有生理状态相同的健康小鼠、神经元抑制药物、生理盐水等实验必需器材。将小鼠随机均分为甲、乙两组来验证“下丘脑SON区神经元的兴奋是导致高盐饮食引发高血压的必要条件”,其中对甲组小鼠进行脑部定点注射一定量的生理盐水。请补充对乙组小鼠的处理及后续的实验操作:______________________________________________________。
(4)基于上述下丘脑通过神经肽调控血压的机制,若要研发一种针对高盐饮食引起的高血压的药物,请提出一种开发治疗高血压药物的新方案:_________________________________________________________________________________________。
19. 为修复长江沿岸某退化的浅水湖泊湿地,科研人员构建了以芦苇、浮游绿藻为核心的生态修复人工湿地,并投放虾、剑水蚤、餐条鱼、乌鳢等土著生物。一段时间后调查发现,湿地中出现外来入侵物种鳄龟,且鳄龟在该湿地中无自然天敌。图1为该湿地生态系统的部分食物网,图2为餐条鱼的能量流动示意图(单位:J·cm-2·a-1)。回答下列问题:
(1)研究团队对该湿地进行调查研究,以下属于群落水平研究范畴的有____________(填序号)。
①湿地中不同鱼类的分层分布 ②湿地的物种组成随季节发生变化
③光照强度对芦苇生长的影响 ④乌鳢的生态位
(2)图1中同时具有捕食和种间竞争关系的两种生物组合共有____________种;人工湿地中的芦苇属于挺水植物,绿藻属于浮游植物,它们的分布体现了群落空间结构中的____________结构,可显著提高群落利用阳光等环境资源的能力。
(3)图2中M的数值为____________J·cm-2·a-1,N代表________________________的能量。调查中发现,剑水蚤数量变化会引起餐条鱼数量变化,餐条鱼数量变化反过来又影响剑水蚤种群数量,该调节方式属于____________调节。
(4)鳄龟进入该湿地后,易造成本地部分物种数量锐减甚至消失,主要原因是________________________________________________________________________________________________。
20. 已知小鼠(XY型)的毛色(黄毛/灰毛)尾长(长尾/短尾)和耳形(直耳/卷耳)是三对相对性状,分别受三对独立遗传的等位基因A/a、B/b、E/e控制。科研人员用相关小鼠作亲本分别进行了实验一和实验二,结果如下。不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段上,回答下列问题:
(1)根据实验结果判断,三对相对性状中的显性性状为_______________________________;根据实验一判断,控制尾长的基因位于________染色体上,判断依据是_____________________________________________________________________________________________。
(2)实验一F2黄毛长尾雌鼠的基因型共有__________种,其中杂合子所占的比例为__________;F2中所有黄毛小鼠自由交配,后代中灰毛小鼠所占的比例为__________
(3)若实验一F2中的短尾雄鼠与多只F2中的基因型相同的长尾雌鼠随机交配,子代中出现了短尾小鼠,请写出该杂交组合的遗传图解(仅考虑与尾长相关的基因型、表型及性别)。
(4)实验二的F1中直耳∶卷耳=2∶1,针对这种现象,某同学提出了假说“控制直耳的基因具有纯合致死效应”,随机选取多只直耳和卷耳雌雄小鼠为材料,请设计杂交实验来判断上述假说是否成立:____________________________________________________________。
21. 植酸酶可分解饲料中的植酸,减少畜禽粪便中磷的排放,在畜牧养殖中应用价值极高。科研人员欲利用毕赤酵母(组氨酸缺陷型菌株,自身不能合成组氨酸)高效表达黑曲霉植酸酶基因phyA(图1),用phyA基因和质粒pPIC9K(图2)构建重组质粒。图1和图2中EcoRⅠ、SacⅠ、SmaⅠ、AvrⅡ、SnaBⅠ等为限制酶;甲醇诱导型启动子在葡萄糖等常规碳源存在时不驱动转录,仅在甲醇作为碳源时可驱动下游目的基因转录。回答下列问题:
(1)构建重组质粒时,为避免质粒自身环化和目的基因反向连接,应选用______________________限制酶切割目的基因与质粒,将切割所得片段连接,选用______________________(填“T4 DNA连接酶”或“E.coli DNA连接酶”)可获得更高的连接效率。
(2)在操作过程中,科研人员首先通过PCR扩增phyA基因,PCR体系中除需要加入TaqDNA聚合酶、dNTP、缓冲液、Mg2+外,还需加入______________________。一次PCR循环一般可以分为______________________三步。
(3)将重组质粒导入毕赤酵母后,应选用______________________的固体培养基初步筛选转基因工程菌,原因是____________________________________________。
(4)在工业发酵培养上述转基因工程菌时,先在培养基中添加葡萄糖等常规碳源,目的是______________________________________,再更换培养基加入______________________诱导目的基因表达。
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高二生物学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
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. 陕西是全国猕猴桃主产区,产量占全国总产量的三分之一,科学施用氮肥、磷肥等肥料可提高猕猴桃的产量和品质。下列叙述错误的是( )
A. 缺P元素既影响细胞膜的结构与功能,也影响的合成
B. 猕猴桃吸收的碳都以链状结构参与体内生物大分子的形成
C. 猕猴桃根系吸收的无机盐在细胞中主要以离子形式存在
D. N元素参与构成蛋白质和核酸,影响猕猴桃的生长与发育
【答案】B
【解析】
【详解】A、磷脂是细胞膜的重要组成成分,ATP的组成元素包含C、H、O、N、P,二者都含有P元素,因此缺P既会影响细胞膜的结构与功能,也会影响ATP的合成,A正确;
B、猕猴桃吸收的碳(主要是叶片吸收的CO2),一部分会通过细胞呼吸以CO2形式散失,并未参与生物大分子的合成;且参与生物大分子构成的碳骨架除链状外还有环状等结构,并非都以链状结构参与生物大分子形成,B错误;
C、细胞中的无机盐绝大多数以离子形式存在,因此猕猴桃根系吸收的无机盐在细胞中主要以离子形式存在,C正确;
D、蛋白质的组成元素主要有C、H、O、N,核酸的组成元素为C、H、O、N、P,二者都含N元素,蛋白质是生命活动的主要承担者,核酸携带遗传信息,因此N元素会影响猕猴桃的生长与发育,D正确。
2. 下列关于教材实验的分析,正确的是( )
A. 使用显微镜观察叶绿体的形态,直接在高倍镜下找到叶绿体
B. 利用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质时,水浴加热才呈紫色
C. 酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
D. 将染色后的洋葱根尖置于载玻片上,滴清水即可观察染色体
【答案】C
【解析】
【详解】A、使用显微镜观察时需遵循先低倍镜、后高倍镜的操作原则,要先在低倍镜下找到叶绿体并移至视野中央,再换高倍镜观察,直接用高倍镜很难找到观察目标,还可能损伤装片和镜头,A错误;
B、双缩脲试剂检测蛋白质的反应在常温下即可发生,不需要水浴加热,需要水浴加热的是斐林试剂检测还原糖的实验,B错误;
C、酸性重铬酸钾具有强氧化性,可与具有还原性的酒精反应变为灰绿色;葡萄糖是还原糖,同样具有还原性,也能还原酸性重铬酸钾使其变为灰绿色,C正确;
D、染色后的洋葱根尖需要经过压片处理,让细胞分散成单层才能清晰观察染色体,仅滴清水不进行压片会导致细胞重叠,无法观察到染色体,D错误。
3. 研究发现,细胞内铁过量时,ACSL4蛋白引发脂质过氧化,触发细胞产生自由基损害细胞膜,驱动细胞铁衰老;若铁依赖的脂质过氧化持续加剧,则会引发铁死亡。铁死亡细胞内的线粒体嵴变少甚至消失。维生素C可结合并抑制ACSL4蛋白活性。下列叙述正确的是( )
A. 铁死亡细胞的有氧呼吸速率加快,脂质过氧化活动增强
B. 细胞的铁死亡由环境氧化应激导致,与基因调控无关
C. 细胞凋亡过程中,细胞膜破裂,不利于维持内部环境的稳定
D. 饮食中适当增加富含维生素C的果蔬可能延缓细胞衰老
【答案】D
【解析】
【详解】A、有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜(线粒体嵴),铁死亡细胞的线粒体嵴变少甚至消失,因此有氧呼吸速率会减慢,并非加快,A错误;
B、细胞的铁死亡需要ACSL4蛋白参与,蛋白质的合成受基因调控,因此铁死亡与基因调控有关,B错误;
C、细胞凋亡是基因控制的程序性死亡,过程中细胞膜不会破裂,会形成凋亡小体被吞噬细胞清除,有利于维持内部环境的稳定,细胞膜破裂是细胞坏死的特征,C错误;
D、由题干可知,维生素C可抑制ACSL4蛋白的活性,减少脂质过氧化和自由基对细胞膜的损伤,因此饮食中适当增加富含维生素C的果蔬可能延缓细胞衰老,D正确。
4. 植物根细胞吸收氮素的机制如图所示,其中蛋白A、蛋白N和H+-ATPase为细胞膜上的三种载体蛋白,NO借助H+电化学梯度进行跨膜转运,NH3在细胞中积累过多会破坏线粒体的结构和功能。下列叙述正确的是( )
A. H+经H+-ATPase运出细胞的过程属于协助扩散
B. 土壤溶液中NH浓度、氧气浓度均会影响NO的吸收
C. 蛋白A和蛋白N转运相应离子时自身构象不发生改变
D. 给植物补充氮素的最佳措施是长期单施铵态(NH)氮肥
【答案】B
【解析】
【详解】A、但从图中可以看到,H+经H+-ATPase运出细胞需要消耗ATP,属于主动运输,A错误;
B、NO3-的吸收依赖H+的电化学梯度,而H+的电化学梯度由H+-ATPase消耗ATP维持,氧气浓度会影响细胞呼吸产生ATP的量,进而影响H+梯度,最终影响 NO3-吸收。 土壤溶液中NH4+浓度会影响NH4+的吸收,NH4+吸收时会伴随H+的转运,这会影响细胞内外的H+浓度差,从而影响NO3-的吸收,B正确;
C、载体蛋白在转运物质时,自身构象会发生改变,以此实现物质的跨膜运输,所以蛋白A和蛋白N转运离子时构象会发生变化,C错误;
D、根据题干提示,NH3在细胞中积累过多会破坏线粒体的结构和功能,长期单施铵态氮肥会导致细胞内NH3积累,对植物造成伤害,所以不能长期单施铵态氮肥,D错误。
5. 研究发现,由于某种原因果蝇X染色体上的M基因会重复出现。雌果蝇的某卵原细胞在减数分裂时X染色体发生了如图所示的不等交换,最终产生了一个含3个M基因的卵细胞。下列叙述错误的是( )
A. 与该卵细胞同时产生的极体中含有2个M基因
B. 图示对应次级卵母细胞含有的M基因数为5个或3个
C. 图示的不等交换发生在同源染色体非姐妹染色单体之间
D. 该卵原细胞在减数分裂过程中发生了染色体结构变异
【答案】B
【解析】
【详解】A、卵细胞和第二极体由5M的次级卵母细胞分裂而来,二者分别3M、2M,因此与该卵细胞同时产生的极体中含有2个M基因,A正确;
B、图示对应次级卵母细胞含有的M基因数为5个或3个,只有携带X2的次级卵母细胞,才能分裂出含3M的卵细胞;携带X1的次级卵母细胞,两条单体只有1M、2M,最多只能产生2M卵细胞,无法得到3M卵细胞。因此次级卵母细胞只能是5个M,不可能是3个,B错误;
C、X1、X2为同源X染色体,不等交换发生在二者的非姐妹染色单体之间,属于交叉互换的位置,C正确;
D、不等交换造成一条染色单体基因重复、一条缺失,属于染色体结构变异,D正确。
6. 肿瘤细胞常出现DNA异常高甲基化,导致抑癌基因被错误关闭,引发肿瘤并使其产生耐药性。某科研团队研发的新型抑制剂DMI46可逆转肿瘤细胞DNA异常高甲基化,有效克服白血病耐药问题,且安全性优于传统核苷类药物。下列叙述正确的是( )
A. DMI46通过修复基因突变来抑制肿瘤细胞增殖
B. 基因甲基化可通过改变碱基序列沉默抑癌基因
C. 抑癌基因异常沉默会导致细胞增殖失控引发肿瘤
D. 传统核苷类药物治疗所有癌症的效果均优于DMI46
【答案】C
【解析】
【详解】A、题干明确说明DMI46的作用是逆转肿瘤细胞DNA异常高甲基化,并非修复基因突变,A错误;
B、DNA甲基化属于表观遗传修饰,仅会影响基因的表达,不会改变基因的碱基序列,B错误;
C、抑癌基因的功能是抑制细胞的异常增殖,若抑癌基因异常沉默无法发挥功能,会导致细胞增殖失控,进而引发肿瘤,C正确;
D、题干表明DMI46的安全性优于传统核苷类药物,且选项中“治疗所有癌症”的表述过于绝对,D错误。
7. 研究发现,马里亚纳海沟中生活在海平面6000米以下的11种深海鱼类,均在Rtfl基因上出现相同的突变。该突变增强了Rtfl基因的表达稳定性,助力鱼类适应深海高压、低温、低营养的极端环境。下列叙述错误的是( )
A. 该类突变可为深海鱼类的进化提供丰富的原材料
B. 不同深海鱼类出现相同突变是定向自然选择的结果
C. 该研究说明不同种深海鱼同一基因的突变是定向的
D. 适应是普遍存在的,该突变增强了这些鱼对环境的适应
【答案】C
【解析】
【详解】A、可遗传变异(包括基因突变、基因重组、染色体变异)是生物进化的原材料,该基因突变属于可遗传变异,可为深海鱼类进化提供原材料,A正确;
B、深海高压、低温、低营养的环境是定向的选择因素,只有携带该有利突变的个体能存活并繁衍,因此不同深海鱼类均保留该突变是定向自然选择的结果,B正确;
C、基因突变具有不定向性的特点,不同深海鱼均出现该突变是自然选择定向筛选的结果,并非突变是定向的,C错误;
D、适应具有普遍性,题干明确说明该突变助力鱼类适应深海极端环境,说明该突变增强了鱼类对环境的适应能力,D正确。
8. 某患者因长期过量服用阿司匹林(乙酰水杨酸),出现呼吸急促、神志不清,血液pH偏高、血浆CO2浓度显著降低等症状,医生诊断为水杨酸中毒。研究表明,水杨酸可直接刺激人体呼吸中枢,影响呼吸深度和频率;同时水杨酸可影响细胞呼吸,导致ATP生成减少,乳酸积累。下列叙述错误的是( )
A. 血浆中CO2含量下降,会减弱对呼吸中枢的化学性调节作用
B. 患者神志不清,是大脑皮层躯体运动中枢直接受损引发的症状
C. 水杨酸可能影响有氧呼吸第三阶段,导致ATP生成减少和乳酸积累
D. 水杨酸刺激脑干呼吸中枢,促使交感神经兴奋,进而使肺通气量增大
【答案】B
【解析】
【详解】A、是调节呼吸中枢的重要化学物质,血浆中含量下降,对呼吸中枢的化学刺激减弱,相应的调节作用也会减弱,A正确;
B、神志不清是大脑皮层中控制意识的高级中枢功能异常引发的,躯体运动中枢的功能是调控躯体运动,和意识状态无关,且题干未提及水杨酸直接损伤躯体运动中枢,B错误;
C、有氧呼吸第三阶段是ATP生成的主要阶段,若该阶段被水杨酸抑制,有氧呼吸供能不足,细胞会启动无氧呼吸补充能量,进而产生大量乳酸,符合题干中ATP减少、乳酸积累的描述,C正确;
D、呼吸中枢位于脑干,水杨酸刺激呼吸中枢后促使交感神经兴奋,会使呼吸频率加快、深度增加,肺通气量增大,进而导致大量排出,符合题干呼吸急促、血浆浓度显著降低的症状,D正确。
9. 下图为人体血糖调节过程中,胰岛B细胞与神经元的关系示意图。下列叙述错误的是( )
A. 血糖浓度上升可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素
B. 下丘脑通过传出神经释放神经递质调控胰岛B细胞
C. 图示可体现激素通过体液运输和作用于靶细胞的特点
D. 图示体现了人体血糖调节的过程中存在负反馈调节
【答案】D
【解析】
【详解】A、血糖调节存在体液调节路径,血糖浓度上升时,可直接刺激胰岛B细胞,使其分泌胰岛素,A正确;
B、由图可知,下丘脑的传出神经末梢可以释放神经递质,与胰岛B细胞膜上的特异性受体结合,从而调控胰岛B细胞的分泌活动,B正确;
C、图示中胰岛B细胞分泌的胰岛素进入毛细血管通过体液运输,最终作用于靶细胞(组织细胞),体现了激素通过体液运输、作用于靶器官靶细胞的特点,C正确;
D、负反馈调节是指调节产生的效果反过来抑制调节过程的进行,图示仅显示了血糖升高促进胰岛素分泌、胰岛素降低血糖的过程,没有体现血糖降低后反过来抑制胰岛B细胞分泌的反馈环节,因此未体现负反馈调节,D错误。
10. 抗病毒自噬是普遍的细胞防御机制,正常自噬能降解病毒组分、协助机体清除病毒。研究发现,某种新型病毒感染可激活宿主细胞自噬,并通过自身的ORF3a蛋白抑制自噬体—溶酶体融合,使自噬“不正常”,进而躲避免疫识别并在细胞内增殖。下列叙述正确的是( )
A. 机体清除入侵的病毒,主要体现了免疫自稳功能
B. 正常的抗病毒自噬只能发生在抗原呈递细胞内
C. 自噬降解病毒可促进抗原呈递,增强特异性免疫
D. 浆细胞识别病毒后合成抗体,该过程与T细胞无关
【答案】C
【解析】
【详解】A、免疫自稳功能的作用是清除自身衰老、损伤的细胞,维持内环境稳态,机体清除外来入侵的病毒属于免疫防御功能,A错误;
B、抗病毒自噬是普遍的细胞防御机制,各类被病毒感染的宿主细胞都可发生,并非只能发生在抗原呈递细胞内,B错误;
C、自噬降解病毒后可产生病毒的抗原片段,可促进抗原呈递细胞处理、呈递抗原,进而激活特异性免疫过程,增强免疫效应,C正确;
D、浆细胞没有识别抗原的功能,且B细胞分化为浆细胞、合成抗体的过程需要辅助性T细胞提供活化信号和细胞因子,该过程与T细胞有关,D错误。
11. 科研人员以滇杨为材料,探究落叶期侧芽内源激素水平与萌发潜能的关联,按侧芽萌发潜力强弱,分组测定IAA(生长素)、GA3(赤霉素)、ZT(玉米素)和ABA(脱落酸)等激素含量,结果如下表(单位:ng·g-1)。下列叙述正确的是
侧芽萌发潜力
IAA
GA3
ZT
ABA
弱
125.6
89.2
45.8
102.3
中等
98.7
105.4
78.5
76.5
强
72.3
128.6
112.7
51.2
A. 促进侧芽萌发的最适IAA浓度为72.3 ng·g-1
B. GA3和ABA在促进侧芽萌发中表现为协同作用
C. 持续降低内源激素水平,有利于侧芽的萌发与生长
D. 侧芽萌发潜力增强时,侧芽内ZT/IAA比值呈上升趋势
【答案】D
【解析】
【详解】A、本实验仅设置了3个萌发潜力组,未设置更多IAA浓度梯度的实验组,无法证明72.3 ng·g-1是促进侧芽萌发的最适IAA浓度,A错误;
B、GA3含量随侧芽萌发潜力增强而升高,说明GA3可促进侧芽萌发;ABA含量随侧芽萌发潜力增强而降低,说明ABA抑制侧芽萌发,二者在调控侧芽萌发中表现为拮抗作用,B错误;
C、GA3、ZT是促进植物生长的激素,二者含量随侧芽萌发潜力增强而升高,若持续降低这类激素的内源水平,反而不利于侧芽的萌发与生长,C错误;
D、根据表格信息计算不同萌发潜力下ZT/IAA的比值:萌发潜力弱时约为0.37,中等时约为0.80,强时约为1.56,比值随侧芽萌发潜力增强呈上升趋势,D正确。
12. 某湿地生态系统中,人为迁入一种外来草本植物,该草本植物与本地优势草本植物利用的光照、土壤养分、生存空间等资源几乎完全一致。监测数据显示,迁入初期外来草本植物种群数量呈“J”形增长,一段时间后外来草本植物种群数量大幅下降。下列叙述正确的是( )
A. 两种草本植物资源利用高度重合,但二者的生态位不完全相同
B. 外来草本植物的种群数量达到K值后,将长期保持稳定不变
C. 外来草本植物初期呈“J”形增长,表明其不受环境因素的影响
D. 两种草本植物存在种间竞争,且外来植物在长期竞争中占据优势
【答案】A
【解析】
【详解】A、生态位不仅包含物种对资源的利用情况,还包括其在群落中的空间位置、与其他物种的种间关系等,因此即使两种草本资源利用高度重合,生态位也不完全相同,A正确;
B、K值即环境容纳量,会随环境条件的改变发生波动,且题干中外来草本植物后期种群数量大幅下降,并未长期保持稳定,B错误;
C、“J”形增长是食物空间充裕、无天敌、气候适宜等理想环境下的增长模式,依然受环境因素影响,只是此时环境条件适宜限制少,C错误;
D、外来草本植物后期种群数量大幅下降,说明长期竞争中本地草本植物占据优势,D错误。
13. 陕西省汉中市洋县依托朱鹮—稻田—鱼虾共生体系打造特色生态农业,当地严控农药、化肥使用,保护湿地与林地,使濒危鸟类朱鹮的种群数量稳步回升,区域生物多样性显著提高。下列关于该生态系统的叙述,错误的是( )
A. 鱼虾游动产生的水纹可为捕食者提供物理信息
B. 朱鹮种群的年龄结构直接决定其种群数量的变化
C. 该农业生态系统的自我调节能力低于森林生态系统
D. 减少农药的施用,可能减少其中有害物质沿食物链的富集
【答案】B
【解析】
【详解】A、生态系统中的光、声、波动等通过物理过程传递的信息属于物理信息,鱼虾游动产生的水纹是物理过程传递的信息,可作为物理信息被捕食者接收,A正确;
B、直接决定种群数量变化的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率,年龄结构仅能预测种群数量的变化趋势,不能直接决定种群数量变化,B错误;
C、生态系统的自我调节能力与物种丰富度、营养结构复杂程度正相关,该农业生态系统的物种丰富度更低、营养结构更简单,因此自我调节能力低于森林生态系统,C正确;
D、有害物质会通过食物链在生物体内不断积累,即生物富集作用,减少农药施用可降低环境中有害物质的含量,进而减少有害物质沿食物链的富集,D正确。
14. 陕西榆林毛乌素沙地治理是我国三北工程的典范,当地采用草方格固定流动沙丘,搭配沙蒿、沙棘等本地耐旱物种构建复层植被群落,同步发展林下养殖、沙果种植产业,构建“治沙、固土、富民”的复合型人工生态系统。下列叙述错误的是( )
A. 复合型人工生态系统的群落结构稳定后,不再发生群落演替
B. 草方格固沙促进沙生植物萌发,主要体现生态工程的自生原理
C. 引入物种时优先选用本地耐旱植物,主要体现生态工程的协调原理
D. “草本植物—灌木—乔木”立体结构并不能提高生态系统的能量传递效率
【答案】A
【解析】
【详解】A、群落演替是群落随时间推移发生的优势种取代的动态变化过程,群落结构稳定仅代表其处于相对平衡的状态,受环境变化、种间相互作用等因素影响,演替仍会持续发生,A错误;
B、草方格固沙改善了沙地的水分、土壤条件,促进沙生植物萌发,沙生植物生长后可进一步固沙、优化环境,实现生态系统的自我组织、自我维持,体现生态工程的自生原理,B正确;
C、协调原理强调生物需与所处非生物环境相适应,同时需考虑环境容纳量,本地耐旱物种适配沙地干旱的环境特点,不会出现生长不适或生态入侵问题,体现生态工程的协调原理,C正确;
D、“草本—灌木—乔木”的立体结构可通过分层分布提高光能等资源的利用率,但能量传递效率是相邻营养级间的能量传递比例,通常稳定在10%~20%,无法通过调整群落结构提高,D正确。
15. 某研究小组为了检测乳酸菌的代谢物是否有抑制其他细菌的作用,进行了如下实验:将大肠杆菌和枯草芽孢杆菌分别制成菌悬液,接种在固体培养基表面;再将无菌滤纸片贴在培养基上,分别滴加乳酸菌发酵上清液后,在适宜条件下培养一段时间,测量滤纸片周围透明圈(抑菌圈)的大小。下列叙述错误的是( )
A. 接种大肠杆菌和枯草芽孢杆菌时应采用稀释涂布平板法
B. 无菌滤纸片在贴到培养基上之前,需进行相应的灭菌处理
C. 可通过抑菌圈直径大小评估乳酸菌对不同菌种的抑菌效果
D. 乳酸菌发酵过程中,需持续通入无菌空气以保证其正常增殖
【答案】D
【解析】
【详解】A、要使大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均匀分布在固体培养基表面,形成均匀菌苔以便观察抑菌圈,应采用稀释涂布平板法接种,A正确;
B、无菌滤纸片若携带杂菌,杂菌的代谢活动会干扰实验结果,因此贴到培养基前需进行灭菌处理,符合无菌操作要求,B正确;
C、抑菌圈直径越大说明乳酸菌代谢物的抑菌效果越强,因此可通过抑菌圈直径大小评估乳酸菌对不同菌种的抑菌效果,C正确;
D、乳酸菌为厌氧型微生物,进行无氧呼吸产生乳酸,持续通入无菌空气会抑制乳酸菌的代谢和增殖,D错误。
16. 科研人员将小鼠体细胞核移入去核的MⅡ期卵母细胞中形成重构胚,经培养获得早期胚胎。研究发现,卵母细胞过表达先锋转录因子Nr5a2可显著提升胚胎发育效率,为解决细胞核难以恢复发育能力的难题提供新策略。下列叙述正确的是( )
A. Nr5a2能诱导供体细胞核相关基因表达,促进胚胎发育
B. 去核的MⅡ期卵母细胞中无染色体,但纺锤体结构完整
C. 过表达Nr5a2的重构胚无需激活即可直接进行胚胎移植
D. 克隆小鼠性状由供体核基因决定,与Nr5a2过表达无关
【答案】A
【解析】
【详解】A、Nr5a2是先锋转录因子,转录因子可调控基因的转录过程,题意显示过表达Nr5a2能显著提升胚胎发育效率,说明其能诱导供体细胞核中与胚胎发育相关的基因表达,进而促进胚胎发育,A正确;
B.MⅡ期卵母细胞的染色体与纺锤体结合形成复合物,去核操作会将该复合物一同去除,因此去核后的MⅡ期卵母细胞既无染色体,也无完整的纺锤体结构,B错误;
C、重构胚必须经过人工激活(如电刺激、化学物质处理等)才能启动细胞分裂和发育进程,即便过表达Nr5a2也需要激活后才能进行后续培养或胚胎移植,C错误;
D、克隆小鼠的性状由供体细胞核基因、卵母细胞的细胞质基因共同决定,且Nr5a2作为转录因子会调控核内基因的表达,也会对性状产生影响,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 中科玉505是我国自主研发的玉米高光效新品种,其产量明显高于普通玉米。为研究不同光质补光对中科玉505幼苗光合特性的影响,科研人员在自然光基础上分别补充强度相等的红光、蓝光及红蓝复合光,培养20天后测定相关指标,结果如下表。回答下列问题:
组别
光质处理
叶绿素含量/(mg·g-1)
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
A
白光(对照)
2.8
18.5
B
白光+红光
3.1
21.3
C
白光+蓝光
2.6
19.8
D
白光+红蓝复合光
3.5
24.6
(1)中科玉505叶片细胞中的光合色素主要分布在___________________。在提取光合色素的实验中,为防止研磨过程中色素被破坏,需要加入的物质是_________。
(2)在光合作用暗反应阶段,能量转化的形式是___________________________。表格数据显示,D组的净光合速率显著高于其他组,请从光反应和暗反应的角度,分析D组净光合速率最高的原因:________________________________________________________________________。
(3)中科玉505叶片直立(上部叶片与茎秆夹角<15°,如图)且厚实,据此分析其高产的原因:叶片直立提高了田间透光率,有利于玉米_________(填“上部”或“中下部”)叶片对光能的利用;叶片厚实,叶肉细胞中_________(填细胞器)数量多,光合能力强。
(4)研究发现,无论哪种玉米,在生长的中后期适当去除植株近地面的衰老、黄化叶片,有利于增产,其原因是:一方面去除这些叶片可以_________________________________________________________________________________,另一方面能改善田间的通风条件,为光合作用暗反应提供充足的_________。
【答案】(1) ①. (叶绿体的)类囊体薄膜上##基粒 ②. 碳酸钙##CaCO3
(2) ①. ATP和NADPH中(活跃)的化学能转化为糖类中(稳定)的化学能 ②. D组叶绿素含量最高,吸收光能最多,光反应最强,产生最多的ATP和NADPH;充足的ATP和NADPH促进暗反应的进行,净光合速率最高
(3) ①. 中下部 ②. 叶绿体
(4) ①. 减少衰老、黄化叶片的细胞呼吸对有机物的消耗 ②. 二氧化碳##CO2
【解析】
【小问1详解】
光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上,类囊体薄膜是光反应的场所,光合色素在此捕获光能。在提取光合色素的实验中,加入碳酸钙(CaCO3)可中和细胞液中的有机酸,防止研磨过程中叶绿素被破坏。
【小问2详解】
光合作用暗反应阶段,能量转化形式为ATP和NADPH中(活跃)的化学能转化为糖类中(稳定)的化学能。从表格可知,D组叶绿素含量最高,吸收光能最多,光反应最强,产生最多的ATP和NADPH;充足的ATP和NADPH促进暗反应的进行,导致D组净光合速率最高。
【小问3详解】
叶片直立(与茎秆夹角小)时,上部叶片对中下部叶片的遮挡减少,提高了田间透光率,有利于玉米中下部叶片对光能的利用,扩大了光合面积。叶绿体是光合作用的场所,叶片厚实说明叶肉细胞中叶绿体数量多,光合能力更强。
【小问4详解】
近地面的衰老、黄化叶片光合速率极低,但呼吸作用仍会消耗有机物,去除这些叶片可减少有机物的呼吸消耗,使更多有机物积累。另一方面,改善田间通风条件能增加CO2供应,CO2是暗反应的原料,因此可为暗反应提供充足的CO2。
18. 高盐饮食是原发性高血压的重要诱因。研究发现,过量摄入盐分不仅会引起细胞外液渗透压改变,还会刺激大脑的特定区域,最终导致血压升高。回答下列问题:
(1)高盐饮食后,血浆渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器产生兴奋。兴奋在神经纤维上以_________的形式传导,当兴奋传至突触前膜时,会引起神经递质通过_________的方式释放到突触间隙,最终引起血管收缩,血压升高,该调节过程的效应器是_________________________________________________。
(2)渗透压感受器产生的兴奋也会促进下丘脑分泌抗利尿激素调节渗透压。这体现了神经调节和体液调节的关系是________________________________________________________________________。
(3)科研人员发现,下丘脑视上核(SON)神经元兴奋后,合成的神经肽经轴突运输至垂体后叶并释放,通过血液循环,作用于血管使血管收缩,导致血压升高。现有生理状态相同的健康小鼠、神经元抑制药物、生理盐水等实验必需器材。将小鼠随机均分为甲、乙两组来验证“下丘脑SON区神经元的兴奋是导致高盐饮食引发高血压的必要条件”,其中对甲组小鼠进行脑部定点注射一定量的生理盐水。请补充对乙组小鼠的处理及后续的实验操作:______________________________________________________。
(4)基于上述下丘脑通过神经肽调控血压的机制,若要研发一种针对高盐饮食引起的高血压的药物,请提出一种开发治疗高血压药物的新方案:_________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 神经冲动##局部电流##电信号 ②. 胞吐 ③. 传出神经末梢及其支配的血管
(2)不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节##体液调节可以看作是神经调节的一个环节
(3)对乙组小鼠进行脑部定点注射等量的神经元抑制药物,在其他条件相同且适宜的情况下,给两组小鼠饲喂等量的高盐饲料一段时间,定时测量并比较两组小鼠的血压变化
(4)抑制下丘脑SON区神经元释放神经肽;或开发神经肽受体拮抗剂,阻断神经肽与血管细胞上的受体结合
【解析】
【小问1详解】
兴奋在神经纤维上以电信号(或神经冲动、局部电流)的形式传导,神经递质存在于突触小泡中,当兴奋传至突触前膜时,突触小泡与突触前膜融合,神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙,效应器是指传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体,该调节过程中,传出神经末梢支配血管收缩,因此效应器是传出神经末梢及其支配的血管。
【小问2详解】
渗透压感受器产生的兴奋(神经调节)作用于下丘脑,促进下丘脑分泌抗利尿激素(体液调节的环节),这体现了不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,体液调节可以看作是神经调节的一个环节。
【小问3详解】
实验目的是验证“下丘脑SON区神经元的兴奋是导致高盐饮食引发高血压的必要条件”,自变量是“下丘脑SON区神经元是否兴奋”,甲组为对照组(注射生理盐水),乙组为实验组,需抑制SON区神经元的兴奋。因此,对乙组小鼠的处理及后续操作是:对乙组小鼠进行脑部定点注射等量的神经元抑制药物,在其他条件相同且适宜的情况下,给两组小鼠饲喂等量的高盐饲料一段时间,定时测量并比较两组小鼠的血压变化。
【小问4详解】
下丘脑通过释放神经肽作用于血管使血管收缩,进而升高血压。因此,可从“阻断神经肽的作用通路”角度开发药物,例如:开发能抑制下丘脑SON区神经元释放神经肽;或开发神经肽受体拮抗剂,阻断神经肽与血管细胞上的受体结合,从而抑制血管收缩,降低血压。
19. 为修复长江沿岸某退化的浅水湖泊湿地,科研人员构建了以芦苇、浮游绿藻为核心的生态修复人工湿地,并投放虾、剑水蚤、餐条鱼、乌鳢等土著生物。一段时间后调查发现,湿地中出现外来入侵物种鳄龟,且鳄龟在该湿地中无自然天敌。图1为该湿地生态系统的部分食物网,图2为餐条鱼的能量流动示意图(单位:J·cm-2·a-1)。回答下列问题:
(1)研究团队对该湿地进行调查研究,以下属于群落水平研究范畴的有____________(填序号)。
①湿地中不同鱼类的分层分布 ②湿地的物种组成随季节发生变化
③光照强度对芦苇生长的影响 ④乌鳢的生态位
(2)图1中同时具有捕食和种间竞争关系的两种生物组合共有____________种;人工湿地中的芦苇属于挺水植物,绿藻属于浮游植物,它们的分布体现了群落空间结构中的____________结构,可显著提高群落利用阳光等环境资源的能力。
(3)图2中M的数值为____________J·cm-2·a-1,N代表________________________的能量。调查中发现,剑水蚤数量变化会引起餐条鱼数量变化,餐条鱼数量变化反过来又影响剑水蚤种群数量,该调节方式属于____________调节。
(4)鳄龟进入该湿地后,易造成本地部分物种数量锐减甚至消失,主要原因是________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)①②④ (2) ①. 3##三 ②. 垂直
(3) ①. 60 ②. 餐条鱼用于自身生长、发育和繁殖等生命活动 ③. (负)反馈
(4)鳄龟无自然天敌,通过捕食和种间竞争挤占本地生物的食物、栖息空间等资源,破坏原有食物链与生态平衡(答案合理即可)
【解析】
【小问1详解】
群落水平研究群落的物种组成、空间结构、种间关系、生态位、演替等内容。 ①不同鱼类分层是群落的垂直结构,属于群落范畴;②群落物种组成的季节变化属于群落水平研究;③光照对单一物种芦苇生长的影响,属于种群/个体水平,不属于群落范畴;④物种生态位是群落水平研究内容,因此选①②④。
【小问2详解】
箭头从被捕食者指向捕食者,分析得同时具有捕食和竞争的组合共3组: ①虾和剑水蚤:虾捕食剑水蚤,二者都以浮游绿藻为食,存在竞争; ②餐条鱼和虾:餐条鱼捕食虾,二者都以剑水蚤为食,存在竞争; ③鳄龟和乌鳢:鳄龟捕食乌鳢,二者都以餐条鱼为食,存在竞争。 芦苇为挺水植物、绿藻为浮游植物,二者在垂直方向分层分布,体现了群落的垂直结构,可提高群落对阳光等环境资源的利用率。
【小问3详解】
能量流动中,同化量=摄入量-粪便量,因此M=100−40=60;同化量分为两部分:一部分通过呼吸作用以热能散失(即图中45),剩余部分N是餐条鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量。 题干中,剑水蚤数量变化引发餐条鱼数量变化,餐条鱼数量变化反过来调控剑水蚤数量,这种调节属于负反馈调节,是生态系统自我调节的基础。
【小问4详解】
鳄龟是外来入侵物种,在本地无自然天敌,通过捕食和种间竞争挤占本地生物的食物、栖息空间等资源,破坏原有食物链与生态平衡,因此造成本地物种数量锐减甚至消失。
20. 已知小鼠(XY型)的毛色(黄毛/灰毛)尾长(长尾/短尾)和耳形(直耳/卷耳)是三对相对性状,分别受三对独立遗传的等位基因A/a、B/b、E/e控制。科研人员用相关小鼠作亲本分别进行了实验一和实验二,结果如下。不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段上,回答下列问题:
(1)根据实验结果判断,三对相对性状中的显性性状为_______________________________;根据实验一判断,控制尾长的基因位于________染色体上,判断依据是_____________________________________________________________________________________________。
(2)实验一F2黄毛长尾雌鼠的基因型共有__________种,其中杂合子所占的比例为__________;F2中所有黄毛小鼠自由交配,后代中灰毛小鼠所占的比例为__________
(3)若实验一F2中的短尾雄鼠与多只F2中的基因型相同的长尾雌鼠随机交配,子代中出现了短尾小鼠,请写出该杂交组合的遗传图解(仅考虑与尾长相关的基因型、表型及性别)。
(4)实验二的F1中直耳∶卷耳=2∶1,针对这种现象,某同学提出了假说“控制直耳的基因具有纯合致死效应”,随机选取多只直耳和卷耳雌雄小鼠为材料,请设计杂交实验来判断上述假说是否成立:____________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 黄毛、长尾、直耳 ②. X ③. F2中短尾性状只在雄性中出现##尾长性状的表现与性别相关联
(2) ①. 4 ②. 5/6 ③. 1/9
(3) (4)让多只直耳小鼠分别与卷耳小鼠多次杂交,观察每只直耳小鼠的子代的表型及比例,若每只直耳小鼠的子代均为直耳∶卷耳=1∶1,则假说成立;若出现直耳小鼠的子代均为直耳,则假说不成立
【解析】
【小问1详解】
根据实验一,亲本黄毛×灰毛,F1全为黄毛,F2中黄毛:灰毛=3:1,说明黄毛对灰毛为显性;亲本长尾♀×短尾♂,F1全为长尾,F2中雌性全为长尾,雄性长尾:短尾=1:1,说明长尾对短尾为显性。根据实验二,亲本直耳×直耳,F1中直耳:卷耳=2:1,说明直耳对卷耳为显性。实验一F2中,雌性全为长尾,雄性长尾:短尾=1:1,尾长性状的表现与性别相关联,因此控制尾长的基因位于X染色体上。
【小问2详解】
实验一中,毛色基因A/a位于常染色体上,黄毛为A-,灰毛为aa;尾长基因B/b位于X染色体上,长尾为XBX⁻、XBY,短尾为XbY。F1基因型为AaXBXb(♀)、AaXBY(♂),F2黄毛长尾雌鼠的基因型为A_XBX⁻,具体为AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb,共4种。黄毛长尾雌鼠中,纯合子(AAXBXB)的比例为1/3(AA) ×1/2(XBXB) = 1/6,因此杂合子比例为1-1/6=5/6。F2中黄毛小鼠的基因型及比例为AA:Aa=1:2,产生的配子A:a=2:1,自由交配后,灰毛(aa)的比例为1/3×1/3=1/9。
【小问3详解】
实验一F2中短尾雄鼠基因型为XbY,长尾雌鼠基因型为XBXB或XBXb,子代出现短尾小鼠,说明长尾雌鼠为XBXb,遗传图解如图:
。
【小问4详解】
若“控制直耳的基因纯合致死”成立,则直耳小鼠基因型为Ee,卷耳为ee。让多只直耳小鼠分别与卷耳小鼠多次杂交,观察每只直耳小鼠的子代的表型及比例,若每只直耳小鼠的子代均为直耳:卷耳=1:1,则直耳小鼠为杂合子,假说成立;若出现直耳小鼠的子代均为直耳,则直耳小鼠中有纯合子个体出现,假说不成立。
21. 植酸酶可分解饲料中的植酸,减少畜禽粪便中磷的排放,在畜牧养殖中应用价值极高。科研人员欲利用毕赤酵母(组氨酸缺陷型菌株,自身不能合成组氨酸)高效表达黑曲霉植酸酶基因phyA(图1),用phyA基因和质粒pPIC9K(图2)构建重组质粒。图1和图2中EcoRⅠ、SacⅠ、SmaⅠ、AvrⅡ、SnaBⅠ等为限制酶;甲醇诱导型启动子在葡萄糖等常规碳源存在时不驱动转录,仅在甲醇作为碳源时可驱动下游目的基因转录。回答下列问题:
(1)构建重组质粒时,为避免质粒自身环化和目的基因反向连接,应选用______________________限制酶切割目的基因与质粒,将切割所得片段连接,选用______________________(填“T4 DNA连接酶”或“E.coli DNA连接酶”)可获得更高的连接效率。
(2)在操作过程中,科研人员首先通过PCR扩增phyA基因,PCR体系中除需要加入TaqDNA聚合酶、dNTP、缓冲液、Mg2+外,还需加入______________________。一次PCR循环一般可以分为______________________三步。
(3)将重组质粒导入毕赤酵母后,应选用______________________的固体培养基初步筛选转基因工程菌,原因是____________________________________________。
(4)在工业发酵培养上述转基因工程菌时,先在培养基中添加葡萄糖等常规碳源,目的是______________________________________,再更换培养基加入______________________诱导目的基因表达。
【答案】(1) ①. EcoRⅠ和SmaⅠ ②. T4 DNA连接酶
(2) ①. 引物和模板(或phyA基因) ②. 变性、复性、延伸
(3) ①. 不含组氨酸 ②. 导入重组质粒的菌株能合成组氨酸
(4) ①. 使酵母菌快速大量增殖 ②. 甲醇
【解析】
【小问1详解】
要避免质粒自身环化和目的基因反向连接,需要选择两种不同限制酶进行双酶切,且不能破坏目的基因:AvrⅡ的酶切位点位于phyA基因内部,切割会破坏目的基因,SacⅠ会破坏质粒的启动子,应选用EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶切割目的基因与质粒;EcoRⅠ切割产生黏性末端,SmaⅠ切割产生平末端,T4 DNA连接酶既可以连接黏性末端也可以连接平末端,因此连接效率更高。
【小问2详解】
PCR反应体系除了Taq酶、dNTP、缓冲液等,还需要引物和模板(或phyA基因);PCR一次循环的三步为:高温变性(解开DNA双链)、复性(引物结合模板)、延伸(合成子链)。
【小问3详解】
重组质粒携带HIS4(组氨酸合成基因),而受体毕赤酵母是组氨酸缺陷型,自身不能合成组氨酸,因此使用不含组氨酸的培养基筛选:只有成功导入重组质粒的毕赤酵母才能合成组氨酸,在不含组氨酸的培养基存活,未导入的无法存活,从而初步筛选出工程菌。
【小问4详解】
根据题干信息,该甲醇诱导型启动子在葡萄糖存在时不驱动转录,仅甲醇为碳源时驱动转录:因此先添加葡萄糖的目的是让工程菌先大量增殖、积累菌体数量,此时目的基因不表达,避免能量浪费;之后加入甲醇诱导目的基因表达。
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