精品解析:青海西宁二中教育集团2026-2027学年上学期高三10月阶段性检测生物试卷
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内容正文:
西宁二中教育集团2026-2027学年第一学期
高三年级生物学科阶段性检测试卷
考试时间:75分钟;分值:100分
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,只有一项符合题目要求。
1. 下列关于①大肠杆菌、②眼虫、③洋葱叶肉细胞、④兔肝细胞的叙述,正确的是( )
A. ①②③④均具有细胞壁 B. ①②③的遗传物质都有核膜包被
C. ①合成蛋白质需要高尔基体参与 D. ②具有自养和异养两种营养方式
2. “咬定青山不放松,立根原在破岩中。千磨万击还坚劲,任尔东西南北风。”描写了竹顽强的生命力,体现了不畏困难、坚韧不拔的精神。这种生命力源于其根茎发达、竹秆强韧。下列关于竹的叙述,正确的是( )
A. 根系的形成受生长素的调控
B. 根毛细胞的渗透压低于周围环境,有利于吸收水分
C. 乙烯能够促进细胞分裂,有利于竹长高
D. 自由水与结合水的比值越高,细胞抵抗干旱的能力越强
3. 果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
4. 洋葱表皮细胞的质膜紧贴细胞壁。为在荧光显微镜下辨别某荧光标记蛋白是否定位于表皮细胞的质膜,可使细胞质壁分离后再观察。下列分析正确的是( )
A. 质壁分离过程中,细胞液的渗透压逐渐减小
B. 原生质层比细胞壁的伸缩性小是质壁分离的原因之一
C. 紫色洋葱鳞片叶的内表皮不可作为该实验的实验材料
D. 除质壁分离外,也可利用纤维素酶和果胶酶制备原生质体后再观察
5. 下表给出了植物光合作用反应过程的部分原料和产物。
反应过程
原料
产物
①
H2O
O2
②
NADP+
NADPH
③
ADP
ATP
④
CO2
(CH2O)
对上述反应过程的叙述,错误的是( )
A. ①只有在光下才能进行 B. ①②③在叶绿体基质中进行
C. ④所需的还原剂为NADPH D. ④消耗ATP和NADPH中的能量
6. 水稻根细胞中,无氧呼吸第二阶段通过以下两个反应完成。水稻根系细胞在水淹一段时间后,酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加,无氧呼吸增强。下列说法错误的是( )
①丙酮酸乙醛+CO2 ②乙醛+NADH+H+ 乙醇+NAD+
A. 根细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸释放CO2只发生在反应①中
B. 反应①和②均发生在细胞质基质中
C. 该时间段内,反应①和②产生的ATP增加
D. 水稻根细胞中的葡萄糖经过无氧呼吸时,其中的能量大部分存留在乙醇中
7. 模型建构是生物学研究中的常用方法。下列过程或关系符合下图所示模型的是( )
A. 光合作用的暗反应过程
B. 生物圈中的碳循环过程
C. 组织液、血浆和淋巴液的物质交换关系
D. 细胞膜、内质网膜和核膜成分的转换关系
8. 虚拟仿真实验平台提供了①新鲜的马铃薯块、②煮熟的马铃薯块、③蒸馏水、④体积分数为3%的过氧化氢溶液、⑤带火星的木条等实验材料。为验证新鲜的马铃薯中含有过氧化氢酶,某同学利用AI工具设计实验并在该平台得到结果(见下表)。下列叙述正确的是( )
组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
设计
①+③
①+④
②+③
②+④
④
⑤
结果
⑤不复燃
⑤复燃
⑤不复燃
⑤不复燃
⑤不复燃
A. 过氧化氢和马铃薯块是本实验的自变量
B. Ⅱ能证明新鲜的马铃薯中含有过氧化氢酶
C. 无需设计Ⅰ和Ⅲ即可达到实验目的
D. 上述实验设计可验证过氧化氢酶的专一性
9. 人类8号染色体上的Nat10基因编码酰基转移酶,催化mRNA乙酰化修饰以维持其稳定性,促进癌细胞转移;COL5A1基因被称为癌症关联基因,与Nat10基因共同参与癌症进展,作用机制如图所示。下列说法错误的是( )
A. 抑制Nat10基因表达可降低mRNA乙酰化水平,减缓胃癌细胞转移
B. 通过mRNA乙酰化修饰阻止核酸酶降解mRNA,提高其稳定性
C. 图中翻译过程(核糖体合成多肽链)沿mRNA的移动方向为5′→3′
D. 若COL5A1基因启动子区域发生高甲基化修饰,可促进其表达并加速癌症进展
10. 2026年诺贝尔生理学或医学奖授予光遗传学的研究者。光遗传学技术利用通道视紫红质(ChR2)操控神经元活动。ChR2是一种蓝光激活的阳离子通道蛋白,在特定神经元表达该蛋白后,蓝光照射可瞬时打开通道。下列叙述正确的是( )
A. 蓝光照射时,ChR2开放,Na+外流,神经元产生动作电位
B. ChR2介导阳离子跨膜运输需要消耗细胞呼吸产生的ATP
C. 该技术只能激活神经元,无法抑制神经元的兴奋活动
D. 通过基因工程将ChR2基因导入靶神经元,可实现光控激活该神经元
11. 为实现三七皂苷工厂化生产,研究者利用生长素类调节剂吲哚丁酸(IBA)和萘乙酸(NAA)对三七外植体进行不定根诱导,实验结果见表。下列分析错误的是( )
IBA浓度/(mg·L-1)
NAA浓度/(mg·L-1)
诱导率/%
平均不定根数
0
2
75
7.1
2
0
70
8.5
2
1
90
10.1
2
2
100
11.6
4
2
60
5.9
A. 不同浓度IBA和NAA的组合对不定根的诱导效果不同
B. NAA浓度相同时,IBA浓度越高对不定根的诱导率越高
C. 植物生长调节剂的作用受植物生理状态和环境条件的影响
D. 植物生长调节剂的生产、销售和使用必须遵守国家相关规定
12. 幽门螺杆菌(HP)释放的毒素可破坏胃黏膜,损伤巨噬细胞,抑制辅助性T细胞的活化,从而对机体造成危害。下列分析错误的是( )
A. 毒素会影响HP抗原信息的呈递
B. HP的感染会削弱机体的非特异性免疫
C. 毒素可使患者辅助性T细胞释放的细胞因子减少
D. 毒素作为抗原引发的免疫反应能产生与HP特异性结合的抗体
13. 活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。从染料废水污泥中筛选能高效降解活性黑5的假单胞杆菌,流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 配制培养基Ⅰ时,调节pH完成后采用干热灭菌法进行灭菌
B. 培养基Ⅰ为选择培养基,除活性黑5外还需添加水、碳源、氮源、无机盐等
C. 若要测定目的基因表达量,可直接以菌体总RNA为模板进行PCR扩增
D. 梯度驯化过程不断提高活性黑5浓度,可定向筛选耐受与降解能力更强的菌株
14. 利用微型繁殖技术扩繁某种兰花时,待愈伤组织诱导出芽后,将芽转入增殖培养基进行扩增培养,以诱导芽的数量增加。下列说法正确的是( )
A. 扩增培养期间不需要光照
B. 接种时应将芽的形态学上端插入培养基
C. 为获得试管苗,还需将芽转接到诱导生根的培养基上培养
D. 诱导出的芽在转入增殖培养基时,必须对芽进行消毒处理
15. 甘蓝型油菜是异源四倍体,容易被胞囊线虫侵染造成减产,萝卜具有抗该线虫病的基因。现用以下方式培育抗线虫的油菜品种(图中A、C、R代表染色体组),相关叙述正确的是( )
A. F1的体细胞中染色体数为偶数,所以F1可育
B. 利用F1得到异源多倍体AACCRR,可以使用秋水仙素来抑制着丝粒分裂
C. 油菜AACC通过减数分裂可以产生AA、AC和CC三种配子
D. 用BC1与亲本油菜杂交,得到的BC2植株群体的染色体数目为38—47
16. 动物体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生等领域有着广泛的应用前景。下列叙述错误的是( )
A. 胚胎移植前,需要对核移植获得的重构胚进行遗传筛查和性别鉴定
B. 若卵母细胞去核不完全,可能会导致重构胚细胞中染色体数目改变
C. 胚胎移植前,需要对受体进行处理,使其生理状态适合胚胎发育
D. 克隆动物的核遗传物质与供体相同,但性状与供体不完全相同
二、非选择题:本题共5小题,共52分
17. 为探究钾对番茄光合作用的影响,研究人员测定了番茄的缺钾处理植株(LK)和正常培养植株(CK)在光照—遮阴—光照()条件下的相关指标,结果见图1。
回答下列问题。
(1)叶肉细胞间隙中的CO2扩散至CO2固定位点至少需要跨______层生物膜。
(2)据图1分析,在遮阴条件下,CK与LK净光合速率曲线重合,限制净光合速率的最主要因素是______。在遮阴—光照转换初期,缺钾对番茄叶片气孔开闭的影响是______。
(3)研究发现,叶片钾含量与编码碳酸酐酶(催化CO2与之间的可逆反应)和RuBP羧化酶(催化CO2固定)基因的相对表达量均呈正相关。据此解释缺钾影响番茄光合作用的机制:______。
(4)在光照(0~2min)和黑暗(2~5min)条件下,叶绿体中3-磷酸甘油酸(PGA)和被还原的C3(TP)相对含量变化如图2。5~8min恢复光照,PGA相对含量的变化趋势是______,原因是______。
18. 辣椒是四川人偏爱的一种食材,其果实有多对易于区分的相对性状,包括着生方向(D/d)和颜色(A/a和B/b)。为了探究上述两种性状的遗传,研究者选取纯合的绿色直立辣椒植株和紫色下垂辣椒植株进行杂交,F1自交得到F2,结果如表。请回答:
果实性状
F2表现型及比例
着生方向
下垂:直立=3:1
颜色
绿色:中间色:紫色=9:3:4
(1)辣椒果实的着生方向这一对相对性状中_______为显性性状,因为F2发生了3:1的性状分离,其发生性状分离的原因是___________。若仅研究辣椒果实的颜色,F2果实紫色的辣椒中有_____种基因型,其自交后代发生性状分离的植株所占比例为_____。
(2)分别统计F2果实下垂和直立的植株中果实颜色的表现型及比例,可进一步探究控制辣椒着生方向与颜色的基因位置。若F2出现____________________的结果,则说明控制辣椒着生方向和颜色的基因位于非同源染色体上。
(3)已知实际结果符合上述(2)小题的预期,为进一步确定F2果实中绿色直立植株的基因型,实验者用绿色直立植株单独种植,并与亲本紫色下垂植株杂交。若子代出现绿色下垂:中间色下垂=1:1的现象,则该绿色直立个体的基因型为__________________。
19. 血糖调节中,肾上腺起到重要作用。肾上腺由皮质和髓质组成,能够分泌多种激素。下图为肾上腺分泌部分激素的示意图,a为相关结构。请回答下列问题:
(1)图中的结构a为传出神经,其中的神经纤维主要由______(答出2种)等构成。有同学认为,在内、外环境的刺激下,肾上腺分泌糖皮质激素这一过程不属于反射,他的理由是______。
(2)糖皮质激素的分泌存在负反馈调节,参与该过程的结构中含有糖皮质激素受体的是______。糖皮质激素需要源源不断合成的原因是______。
(3)理论上,机体血糖含量降低时,去甲肾上腺素和糖皮质激素含量先升高的是______,原因是______。
(4)肾上腺髓质和神经元均可释放去甲肾上腺素。已知去甲肾上腺素能促进肝细胞释放葡萄糖,丙米嗪可抑制突触前膜回收去甲肾上腺素,但不影响其他生理功能。为验证神经元释放的去甲肾上腺素参与调节肝细胞释放葡萄糖,科研人员进行如下实验:①选择健康小鼠均分为A、B两组,检测并计算血糖平均含量;②给A组小鼠注射丙米嗪,B组小鼠注射等量的生理盐水;③测量并计算注射药物后的血糖平均含量。结果及结论:______。
20. 某高原湿地自然保护区以候鸟及其栖息地为主要保护对象。研究团队选取该保护区内四种优势水鸟(赤麻鸭、白眼潜鸭、凤头麦鸡、黑翅长脚鹬),调查了它们在三种生境中的分布及食性,结果如表所示。回答下列问题:
鸟种
生境1 (开阔深水区)
生境2 (浅水草滩)
生境3 (芦苇沼泽)
主要食物
赤麻鸭
++
+++
+
水生植物茎叶、螺类
白眼潜鸭
+++
++
-
鱼类幼体、水生昆虫
凤头麦鸡
-
++
+++
蚯蚓、昆虫幼虫
黑翅长脚鹬
+
+++
++
甲壳类、软体动物
注:“+”表示出现频率,“+”越多表示利用程度越高;“-”表示未出现。
(1)要确定生境1、2、3属于不同的群落,首先需要调查群落的______________,这是区分不同群落的最基本特征。
(2)四种水鸟在不同生境中的分布差异体现了群落的空间结构中的______________结构。从影响种群数量变化的因素来看,该区域突发的暴风雪属于______________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。
(3)若要研究白眼潜鸭的生态位,通常需要研究它的__________________________________________(写出两点)等。据表可知,赤麻鸭与黑翅长脚鹬在生境利用上有较大重叠,据此能否确定两者一定存在竞争关系?______________(填“是”或“否”),理由是__________________________________________________________________________________________。
(4)研究人员调查了该生态系统中某种植食性水鸟的能量流动情况,调查数据如下表(单位:kJ·cm-2·a-1):
摄入量
粪便量
呼吸消耗量
120
40
55
则该植食性水鸟用于生长、发育和繁殖的能量为______________kJ·cm-2·a-1。正常情况下,其最多能向下一营养级传递______________kJ·cm-2·a-1的能量。
21. 将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒(辅助T-DNA转移)和不含有Vir基因、含有T-DNA的穿梭质粒,共同转入农杆菌,可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同,为提高翻译效率,增强棉花抗病虫害能力,进行如下操作。回答下列问题。
注:F1-F3,R1-R3表示引物;T-DNA-LB表示左边界;T-DNA-RB表示右边界;Ori表示复制原点;KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。
(1)从苏云金杆菌提取DNA时,需加入蛋白酶,其作用是______。提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是______。
(2)本操作中获取目的基因的方法是______和______。
(3)穿梭质粒中p35s为启动子,其作用是______,驱动目的基因转录;插入两个p35s启动子,其目的可能是______。
(4)根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置,用______基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(5)为检测棉花植株是否导入目的基因,提取棉花植株染色体DNA作模板,进行PCR,应选用的引物是______和______。
(6)本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程,理由是______。
A. 通过含有双质粒的农杆菌转化棉花细胞
B. 将苏云金杆菌Bt基因导入棉花细胞中表达
C. 将1-1362基因序列改变为棉花细胞偏好密码子的基因序列
D. 用1-1362合成基因序列和1363-1848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白
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西宁二中教育集团2026-2027学年第一学期
高三年级生物学科阶段性检测试卷
考试时间:75分钟;分值:100分
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,只有一项符合题目要求。
1. 下列关于①大肠杆菌、②眼虫、③洋葱叶肉细胞、④兔肝细胞的叙述,正确的是( )
A. ①②③④均具有细胞壁 B. ①②③的遗传物质都有核膜包被
C. ①合成蛋白质需要高尔基体参与 D. ②具有自养和异养两种营养方式
【答案】D
【解析】
【详解】A、④兔肝细胞是动物细胞,不具有细胞壁,A错误;
B、①大肠杆菌属于原核生物,没有核膜包被的成形细胞核,其遗传物质裸露分布在拟核区域,B错误;
C、①大肠杆菌是原核生物,细胞内只有核糖体一种细胞器,不存在高尔基体,其蛋白质合成仅需要核糖体参与,C错误;
D、②眼虫细胞内含有叶绿体,有光条件下可进行光合作用实现自养,无光条件下可以吸收环境中的有机物进行异养,具备两种营养方式,D正确。
2. “咬定青山不放松,立根原在破岩中。千磨万击还坚劲,任尔东西南北风。”描写了竹顽强的生命力,体现了不畏困难、坚韧不拔的精神。这种生命力源于其根茎发达、竹秆强韧。下列关于竹的叙述,正确的是( )
A. 根系的形成受生长素的调控
B. 根毛细胞的渗透压低于周围环境,有利于吸收水分
C. 乙烯能够促进细胞分裂,有利于竹长高
D. 自由水与结合水的比值越高,细胞抵抗干旱的能力越强
【答案】A
【解析】
【详解】A、生长素可以调控植物根的生长与分化,植物根系的形成过程受生长素等多种植物激素的共同调控,A正确;
B、根毛细胞通过渗透作用吸收水分,只有当根毛细胞渗透压高于周围环境时,水分才能顺相对含量梯度进入细胞,有利于吸水,B错误;
C、乙烯的主要生理作用是促进果实成熟,促进细胞分裂的激素为细胞分裂素,乙烯无法促进细胞分裂,也不能促进竹长高,C错误;
D、自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越弱,细胞抵抗干旱的能力越差,D错误。
3. 果肉细胞中,液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡,转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存,增加果实甜度。下列说法错误的是( )
A. 质子泵是一种载体蛋白,也是一种能催化ATP水解的酶
B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化
C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同
D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合
【答案】C
【解析】
【详解】A、质子泵可以转运H+,属于载体蛋白,同时其运输H+时消耗ATP,可催化ATP水解,因此也是ATP水解酶,A正确;
B、载体蛋白运输对应物质的过程中会发生空间结构的改变,质子泵作为载体蛋白,运输H+时空间结构会发生变化,B正确;
C、质子泵消耗ATP将H+运入液泡,说明液泡内H+浓度高于细胞质基质,H+顺浓度梯度运输的方向是从液泡到细胞质基质;而TST将蔗糖运入液泡,因此二者运输方向相反,C错误;
D、TST是协同转运的载体蛋白,运输H+和蔗糖时都需要与两种物质结合,通过构象改变完成运输过程,D正确。
4. 洋葱表皮细胞的质膜紧贴细胞壁。为在荧光显微镜下辨别某荧光标记蛋白是否定位于表皮细胞的质膜,可使细胞质壁分离后再观察。下列分析正确的是( )
A. 质壁分离过程中,细胞液的渗透压逐渐减小
B. 原生质层比细胞壁的伸缩性小是质壁分离的原因之一
C. 紫色洋葱鳞片叶的内表皮不可作为该实验的实验材料
D. 除质壁分离外,也可利用纤维素酶和果胶酶制备原生质体后再观察
【答案】D
【解析】
【详解】A、质壁分离过程中细胞不断失水,细胞液溶质浓度升高,渗透压随浓度升高而逐渐增大,A错误;
B、质壁分离的内因是原生质层的伸缩性比细胞壁大,细胞失水时原生质层收缩程度大于细胞壁,才会出现质壁分离现象,B错误;
C、本实验的观察指标是荧光标记蛋白的分布,紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞可以发生质壁分离,且无紫色大液泡干扰荧光观察,可作为该实验的材料,C错误;
D、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁后得到的原生质体,最外层即为质膜,可通过观察荧光的位置判断蛋白是否定位于质膜,D正确。
5. 下表给出了植物光合作用反应过程的部分原料和产物。
反应过程
原料
产物
①
H2O
O2
②
NADP+
NADPH
③
ADP
ATP
④
CO2
(CH2O)
对上述反应过程的叙述,错误的是( )
A. ①只有在光下才能进行 B. ①②③在叶绿体基质中进行
C. ④所需的还原剂为NADPH D. ④消耗ATP和NADPH中的能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、①是水的光解,属于光反应过程,仅在有光条件下才能进行,A正确;
B、①②③均属于光反应过程,发生场所为叶绿体类囊体薄膜,不是叶绿体基质,B错误;
C、④为暗反应阶段,C₃还原过程所需的还原剂为NADPH,C正确;
D、暗反应中C₃的还原过程需要消耗ATP和NADPH中的能量,将活跃化学能转化为有机物中稳定的化学能,D正确。
6. 水稻根细胞中,无氧呼吸第二阶段通过以下两个反应完成。水稻根系细胞在水淹一段时间后,酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加,无氧呼吸增强。下列说法错误的是( )
①丙酮酸乙醛+CO2 ②乙醛+NADH+H+ 乙醇+NAD+
A. 根细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸释放CO2只发生在反应①中
B. 反应①和②均发生在细胞质基质中
C. 该时间段内,反应①和②产生的ATP增加
D. 水稻根细胞中的葡萄糖经过无氧呼吸时,其中的能量大部分存留在乙醇中
【答案】C
【解析】
【详解】A、水稻根细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸时,第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸的过程不产生CO2,第二阶段仅反应①生成CO2,因此无氧呼吸释放的CO2只发生在反应①中,A正确;
B、无氧呼吸的两个阶段全部发生在细胞质基质中,反应①②属于无氧呼吸第二阶段,场所均为细胞质基质,B正确;
C、无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量、生成少量ATP,第二阶段的反应①和②均不产生ATP,因此不存在这两个反应产生的ATP增加的情况,C错误;
D、水稻根细胞无氧呼吸只释放少量能量,葡萄糖中的大部分能量存留在无氧呼吸的终产物乙醇中,D正确。
7. 模型建构是生物学研究中的常用方法。下列过程或关系符合下图所示模型的是( )
A. 光合作用的暗反应过程
B. 生物圈中的碳循环过程
C. 组织液、血浆和淋巴液的物质交换关系
D. 细胞膜、内质网膜和核膜成分的转换关系
【答案】C
【解析】
【详解】A、光合作用的暗反应过程中,CO2的固定和C3的还原等过程是单向的酶促反应,不存在图示中三者间的双向流动关系,A错误;
B、生物圈中的碳循环过程,涉及生产者、消费者、分解者以及无机环境之间的碳元素循环,而题干中的图只有三者的关系,不符合图示模型,B错误;
C、组织液、血浆和淋巴液的物质交换关系是:血浆和组织液之间可以双向渗透,组织液可以单向渗透到淋巴液,淋巴液通过淋巴循环回到血浆,与图示三者间的关系相符,C正确;
D、内质网膜向内与核膜直接相连,向外与细胞膜直接相连,内质网膜可以直接转化成细胞膜和核膜,但核膜与细胞膜之间不存在图示中的转化关系,D错误。
故选C。
8. 虚拟仿真实验平台提供了①新鲜的马铃薯块、②煮熟的马铃薯块、③蒸馏水、④体积分数为3%的过氧化氢溶液、⑤带火星的木条等实验材料。为验证新鲜的马铃薯中含有过氧化氢酶,某同学利用AI工具设计实验并在该平台得到结果(见下表)。下列叙述正确的是( )
组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
设计
①+③
①+④
②+③
②+④
④
⑤
结果
⑤不复燃
⑤复燃
⑤不复燃
⑤不复燃
⑤不复燃
A. 过氧化氢和马铃薯块是本实验的自变量
B. Ⅱ能证明新鲜的马铃薯中含有过氧化氢酶
C. 无需设计Ⅰ和Ⅲ即可达到实验目的
D. 上述实验设计可验证过氧化氢酶的专一性
【答案】C
【解析】
【详解】A、本实验的目的是验证新鲜的马铃薯中含有过氧化氢酶,过氧化氢是反应底物,马铃薯块的不同处理才是自变量的组成部分,A错误;
B、仅Ⅱ组无法证明新鲜马铃薯中含有过氧化氢酶,需和Ⅴ组(仅过氧化氢)、Ⅳ组(煮熟马铃薯+过氧化氢)等对照,才能说明氧气的产生是新鲜马铃薯中活性物质催化过氧化氢分解的结果,B错误;
C、本实验中组别Ⅴ可排除过氧化氢自然分解产生氧气的可能,组别Ⅳ可证明煮熟失活的马铃薯无法促进过氧化氢分解,二者和组别Ⅱ对照,就可以说明新鲜马铃薯中的活性物质(过氧化氢酶)促进了过氧化氢分解,Ⅰ和Ⅲ是马铃薯+蒸馏水的空白对照,没有过氧化氢作为反应底物,本身不会产生氧气,无需设置也能达成实验目的,C正确;
D、验证酶的专一性需要设置同一种酶作用不同底物、或不同酶作用同一底物的对照,本实验的底物只有过氧化氢,没有相关对照设计,无法验证过氧化氢酶的专一性,D错误。
9. 人类8号染色体上的Nat10基因编码酰基转移酶,催化mRNA乙酰化修饰以维持其稳定性,促进癌细胞转移;COL5A1基因被称为癌症关联基因,与Nat10基因共同参与癌症进展,作用机制如图所示。下列说法错误的是( )
A. 抑制Nat10基因表达可降低mRNA乙酰化水平,减缓胃癌细胞转移
B. 通过mRNA乙酰化修饰阻止核酸酶降解mRNA,提高其稳定性
C. 图中翻译过程(核糖体合成多肽链)沿mRNA的移动方向为5′→3′
D. 若COL5A1基因启动子区域发生高甲基化修饰,可促进其表达并加速癌症进展
【答案】D
【解析】
【详解】A、Nat10基因编码的酰基转移酶可催化mRNA乙酰化修饰,抑制Nat10基因表达会使酰基转移酶合成减少,mRNA乙酰化水平降低,COL5A1的mRNA易降解,COL5A1蛋白合成减少,可减缓胃癌细胞转移,A正确;
B、由题图可知,未被乙酰化修饰的mRNA会被降解,乙酰化修饰的mRNA可正常翻译,说明该修饰能阻止核酸酶降解mRNA,提高其稳定性,B正确;
C、翻译过程中,核糖体沿mRNA的移动方向为5′→3′,C正确;
D、基因启动子区域发生高甲基化修饰一般会抑制RNA聚合酶与启动子结合,抑制COL5A1基因的表达,COL5A1蛋白含量减少,会抑制癌症进展,D错误。
10. 2026年诺贝尔生理学或医学奖授予光遗传学的研究者。光遗传学技术利用通道视紫红质(ChR2)操控神经元活动。ChR2是一种蓝光激活的阳离子通道蛋白,在特定神经元表达该蛋白后,蓝光照射可瞬时打开通道。下列叙述正确的是( )
A. 蓝光照射时,ChR2开放,Na+外流,神经元产生动作电位
B. ChR2介导阳离子跨膜运输需要消耗细胞呼吸产生的ATP
C. 该技术只能激活神经元,无法抑制神经元的兴奋活动
D. 通过基因工程将ChR2基因导入靶神经元,可实现光控激活该神经元
【答案】D
【解析】
【详解】A、ChR2为阳离子通道蛋白,通道开放时Na+顺浓度梯度内流,使神经元产生外负内正的动作电位,并非Na+外流,A错误;
B、ChR2介导的阳离子跨膜运输属于顺浓度梯度的协助扩散,不需要消耗细胞呼吸产生的ATP,B错误;
C、光遗传学技术可通过在神经元表达不同类型的光控离子通道实现双向调控,例如表达蓝光激活的Cl-通道时,通道开放会引起Cl-内流,使神经元膜电位超极化,可抑制神经元兴奋,并非只能激活神经元,C错误;
D、通过基因工程将ChR2基因导入靶神经元并使其成功表达后,蓝光照射可瞬时打开ChR2通道,引起阳离子内流激活该神经元,实现光控激活,D正确。
11. 为实现三七皂苷工厂化生产,研究者利用生长素类调节剂吲哚丁酸(IBA)和萘乙酸(NAA)对三七外植体进行不定根诱导,实验结果见表。下列分析错误的是( )
IBA浓度/(mg·L-1)
NAA浓度/(mg·L-1)
诱导率/%
平均不定根数
0
2
75
7.1
2
0
70
8.5
2
1
90
10.1
2
2
100
11.6
4
2
60
5.9
A. 不同浓度IBA和NAA的组合对不定根的诱导效果不同
B. NAA浓度相同时,IBA浓度越高对不定根的诱导率越高
C. 植物生长调节剂的作用受植物生理状态和环境条件的影响
D. 植物生长调节剂的生产、销售和使用必须遵守国家相关规定
【答案】B
【解析】
【详解】A、由表格数据可知,不同浓度IBA和NAA的组合下,不定根诱导率、平均不定根数均存在差异,说明不同组合的诱导效果不同,A正确;
B、选取NAA浓度均为2mg·L-1的三组实验对比:IBA浓度为0时诱导率75%,IBA浓度为2时诱导率100%,IBA浓度为4时诱导率仅60%,说明NAA浓度相同时,随IBA浓度升高诱导率先升高后降低,B错误;
C、植物生长调节剂的作用效果会受到植物生理状态、环境条件、施用浓度等多种因素的影响,C正确;
D、植物生长调节剂的不当使用可能影响农产品品质、危害人体健康,因此其生产、销售和使用必须遵守国家相关规定,D正确。
12. 幽门螺杆菌(HP)释放的毒素可破坏胃黏膜,损伤巨噬细胞,抑制辅助性T细胞的活化,从而对机体造成危害。下列分析错误的是( )
A. 毒素会影响HP抗原信息的呈递
B. HP的感染会削弱机体的非特异性免疫
C. 毒素可使患者辅助性T细胞释放的细胞因子减少
D. 毒素作为抗原引发的免疫反应能产生与HP特异性结合的抗体
【答案】D
【解析】
【详解】A、巨噬细胞属于抗原呈递细胞,可处理并呈递HP的抗原信息,HP释放的毒素能损伤巨噬细胞,因此会影响HP抗原信息的呈递,A正确;
B、胃黏膜是非特异性免疫第一道防线的组成成分,巨噬细胞是非特异性免疫第二道防线的组成成分,HP感染可破坏胃黏膜、损伤巨噬细胞,因此会削弱机体的非特异性免疫,B正确;
C、活化的辅助性T细胞可释放细胞因子,毒素能抑制辅助性T细胞的活化,因此可使患者辅助性T细胞释放的细胞因子减少,C正确;
D、抗体具有特异性,毒素作为抗原引发免疫反应产生的抗体,只能与毒素特异性结合,无法与HP特异性结合,D错误。
13. 活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。从染料废水污泥中筛选能高效降解活性黑5的假单胞杆菌,流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 配制培养基Ⅰ时,调节pH完成后采用干热灭菌法进行灭菌
B. 培养基Ⅰ为选择培养基,除活性黑5外还需添加水、碳源、氮源、无机盐等
C. 若要测定目的基因表达量,可直接以菌体总RNA为模板进行PCR扩增
D. 梯度驯化过程不断提高活性黑5浓度,可定向筛选耐受与降解能力更强的菌株
【答案】D
【解析】
【详解】A、培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌,干热灭菌法适合耐高温、需保持干燥的玻璃器皿等,若用该法处理培养基会造成水分流失、营养成分破坏,A错误;
B、本实验要筛选能降解活性黑5的菌株,因此培养基Ⅰ作为选择培养基,应以活性黑5作为唯一碳源(或氮源),若额外添加其他碳源、氮源,无法降解活性黑5的微生物也能生长,起不到选择作用,B错误;
C、PCR技术的扩增模板是DNA,若要测定基因表达量,需要先将总RNA反转录得到cDNA,再以cDNA为模板进行PCR,不能直接以RNA为模板进行PCR扩增,C错误;
D、不断提高活性黑5的浓度,只有耐受高浓度活性黑5、降解能力更强的菌株才能存活繁殖,因此该过程可以定向筛选出符合要求的菌株,D正确。
14. 利用微型繁殖技术扩繁某种兰花时,待愈伤组织诱导出芽后,将芽转入增殖培养基进行扩增培养,以诱导芽的数量增加。下列说法正确的是( )
A. 扩增培养期间不需要光照
B. 接种时应将芽的形态学上端插入培养基
C. 为获得试管苗,还需将芽转接到诱导生根的培养基上培养
D. 诱导出的芽在转入增殖培养基时,必须对芽进行消毒处理
【答案】C
【解析】
【详解】A、扩增培养阶段已经形成含叶绿体的芽,芽的生长、叶绿素合成都需要光照,仅脱分化形成愈伤组织的阶段不需要光照,因此扩增培养期间需要光照,A错误;
B、生长素进行从形态学上端到形态学下端的极性运输,接种时需将芽的形态学下端插入培养基,才能保证正常生长,若将形态学上端插入培养基,会因极性颠倒导致生长异常,B错误;
C、当前增殖培养的目的是增加芽的数量,这些芽尚未分化出根,因此需要将芽转接到诱导生根的培养基上,诱导根的形成,才能获得具备完整根、芽结构的试管苗,C正确;
D、诱导出的芽是在前期无菌培养环境下形成的,本身无杂菌污染,转接时仅需在无菌操作环境下操作即可,不需要对芽进行消毒(消毒会损伤甚至杀死芽组织),D错误。
15. 甘蓝型油菜是异源四倍体,容易被胞囊线虫侵染造成减产,萝卜具有抗该线虫病的基因。现用以下方式培育抗线虫的油菜品种(图中A、C、R代表染色体组),相关叙述正确的是( )
A. F1的体细胞中染色体数为偶数,所以F1可育
B. 利用F1得到异源多倍体AACCRR,可以使用秋水仙素来抑制着丝粒分裂
C. 油菜AACC通过减数分裂可以产生AA、AC和CC三种配子
D. 用BC1与亲本油菜杂交,得到的BC2植株群体的染色体数目为38—47
【答案】D
【解析】
【详解】A、油菜和萝卜之间可以杂交产生F1,F1中含有三个染色体组,没有同源染色体,减数分裂染色体配对紊乱,不可育,A错误;
B、秋水仙素作用的机理是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,并不抑制着丝粒分裂,B错误;
C、油菜是由白菜(AA,体细胞染色体数是20)和甘蓝(CC,体细胞染色体数是18)杂交后再经过自然加倍形成的,A和A染色体组中的染色体相互配对并分离,C和C染色体组中的染色体相互配对并分离,因此只可以产生AC一种配子,C错误;
D、由图可知,异源多倍体的基因型为AACCRR,含有56条染色体,可以形成基因型为ACR的配子,含有28条染色体;油菜的基因型为AACC,含有38条染色体,可以形成基因型为AC的配子,含有19条染色体,两种配子结合后,可以形成基因型为AACCR的BC1,含有47条染色体,由于方框中每个大写英文字母表示一个染色体组,由萝卜基因型为RR,2n=18,得R代表的一个染色体组含有9条染色体,同理A和C代表的染色体组中染色体数之和为19,故基因型为AACCR的BC1在形成配子时,R代表的染色体组中的染色体随机分配到配子中,故配子中含有的染色体数目最少为19条,最多为28条;与油菜形成的含有19条染色体的AC配子结合后,得到的BC2植株中的染色体数目为38~47,D正确。
16. 动物体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生等领域有着广泛的应用前景。下列叙述错误的是( )
A. 胚胎移植前,需要对核移植获得的重构胚进行遗传筛查和性别鉴定
B. 若卵母细胞去核不完全,可能会导致重构胚细胞中染色体数目改变
C. 胚胎移植前,需要对受体进行处理,使其生理状态适合胚胎发育
D. 克隆动物的核遗传物质与供体相同,但性状与供体不完全相同
【答案】A
【解析】
【详解】A、在动物体细胞核移植中,重构胚的遗传物质主要来自供体细胞,而供体细胞来源于已知性别的个体,因此重构胚的性别是确定的,即无需对重构胚进行性别鉴定,A错误;
B、在动物体细胞核移植中,细胞核内染色体来自供体细胞,若卵母细胞去核不完全,残留的卵母细胞核(含染色体)会与供体细胞核融合,因此可能导致重构胚细胞中染色体数目改变,B正确;
C、在胚胎移植前,通常需要对受体进行同期发情处理,使其生殖器官的生理状态与移植胚胎的发育阶段同步,从而为胚胎提供适宜的着床和发育环境,C正确;
D、克隆动物的核DNA全部来自供体细胞,因此核遗传物质与供体相同,但细胞质遗传物质来自卵细胞,而生物的性状是由核遗传物质、细胞质遗传物质以及环境因素共同决定的,因此克隆动物的性状与供体不完全相同,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共52分
17. 为探究钾对番茄光合作用的影响,研究人员测定了番茄的缺钾处理植株(LK)和正常培养植株(CK)在光照—遮阴—光照()条件下的相关指标,结果见图1。
回答下列问题。
(1)叶肉细胞间隙中的CO2扩散至CO2固定位点至少需要跨______层生物膜。
(2)据图1分析,在遮阴条件下,CK与LK净光合速率曲线重合,限制净光合速率的最主要因素是______。在遮阴—光照转换初期,缺钾对番茄叶片气孔开闭的影响是______。
(3)研究发现,叶片钾含量与编码碳酸酐酶(催化CO2与之间的可逆反应)和RuBP羧化酶(催化CO2固定)基因的相对表达量均呈正相关。据此解释缺钾影响番茄光合作用的机制:______。
(4)在光照(0~2min)和黑暗(2~5min)条件下,叶绿体中3-磷酸甘油酸(PGA)和被还原的C3(TP)相对含量变化如图2。5~8min恢复光照,PGA相对含量的变化趋势是______,原因是______。
【答案】(1)3 (2) ①. 光照强度 ②. 抑制气孔开放
(3)缺钾导致碳酸酐酶的含量减少,抑制气孔开放,因此限制了叶片获取CO2的能力,导致吸收的CO2减少,RuBP羧化酶减少,导致固定的CO2减少
(4) ①. 先减少后趋于稳定 ②. 光照增强,光反应增加,产生的NADPH和ATP增多,消耗的C3增加,导致PGA含量下降;暗反应强度随后增强,一定时间后PGA含量维持相对稳定
【解析】
【小问1详解】
叶肉细胞间隙的CO2扩散至CO2固定(叶绿体基质)至少要跨过细胞膜(1层)、叶绿体(2层膜),所以共需跨过3层生物膜。
【小问2详解】
遮阴条件下,CK与LK净光合作用速率曲线重合,此时限制因素主要是光照强度,从右图看出,在20min时,由遮阴向光照条件改变,CK组气孔导度明显大于LK组,说明缺钾抑制气孔开放,促进气孔关闭。
【小问3详解】
叶片钾含量与碳酸酐酶和RuBP羧化酶基因表达呈正相关,缺钾导致碳酸酐酶的含量减少,直接导致植物叶片内碳酸氢盐(HCO₃⁻)与二氧化碳(CO₂)之间的相互转化速率减慢,由于CO₂是光合作用的关键原料,碳酸氢盐向CO₂的转化受阻,会限制CO₂的扩散能力,最终限制了植物的整体光合效率并抑制生长。抑制气孔开放,同时RuBP羧化酶减少,导致固定的CO2减少,从而降低光合作用速率。
【小问4详解】
5-8min恢复光照,由于光照增强,光反应增加,产生的NADPH和ATP增多,消耗的C3增加,即TP增加,所以PGA相对含量减少;暗反应强度随后增强,一定时间后PGA含量维持相对稳定。
18. 辣椒是四川人偏爱的一种食材,其果实有多对易于区分的相对性状,包括着生方向(D/d)和颜色(A/a和B/b)。为了探究上述两种性状的遗传,研究者选取纯合的绿色直立辣椒植株和紫色下垂辣椒植株进行杂交,F1自交得到F2,结果如表。请回答:
果实性状
F2表现型及比例
着生方向
下垂:直立=3:1
颜色
绿色:中间色:紫色=9:3:4
(1)辣椒果实的着生方向这一对相对性状中_______为显性性状,因为F2发生了3:1的性状分离,其发生性状分离的原因是___________。若仅研究辣椒果实的颜色,F2果实紫色的辣椒中有_____种基因型,其自交后代发生性状分离的植株所占比例为_____。
(2)分别统计F2果实下垂和直立的植株中果实颜色的表现型及比例,可进一步探究控制辣椒着生方向与颜色的基因位置。若F2出现____________________的结果,则说明控制辣椒着生方向和颜色的基因位于非同源染色体上。
(3)已知实际结果符合上述(2)小题的预期,为进一步确定F2果实中绿色直立植株的基因型,实验者用绿色直立植株单独种植,并与亲本紫色下垂植株杂交。若子代出现绿色下垂:中间色下垂=1:1的现象,则该绿色直立个体的基因型为__________________。
【答案】(1) ①. 下垂 ②. 等位基因分离 ③. 3 ④. 0
(2)无论果实下垂或直立个体中,其颜色比例均为绿色:中间色:紫色=9:3:4
(3)AABbdd或AaBBdd
【解析】
【小问1详解】
下垂辣椒植株与直立辣椒植株杂交,F1自交得到F2,F2表现型及比例为下垂:直立=3:1,说明下垂为显性;控制着生方向(下垂、直立)的基因位于一对同源染色体上,F2发生了3:1的性状分离的原因是等位基因分离,生成数量相等的两种雄配子 (D、d) 和两种雌配子 (D、d);受精时雌雄配子随机结合,后代出现 DD、Dd、dd 三种基因型,从而发生性状分离。绿色植株与紫色植株进行杂交,F2表现型及比例为绿色:中间色︰紫色=9:3:4,9:3:4是9:3:3:1的变式,说明颜色受两对独立遗传的基因控制,紫色的基因型为A_bb、aabb或(aaB_、aabb),F2果实紫色的辣椒中有3种基因型,若仅研究辣椒果实的颜色,F2果实紫色的辣椒中无论是纯合子还是杂合子,自交后代都为紫色,故自交后代发生性状分离的植株所占比例为0。
【小问2详解】
若F2出现无论果实下垂或直立个体中,其颜色比例均为绿色:中间色:紫色=9:3:4的结果,说明两对性状互相独立、互不干扰,这样可知控制辣椒着生方向和颜色的基因位于非同源染色体上。
【小问3详解】
下垂辣椒植株与直立辣椒植株,F2表现型及比例为下垂:直立=3:1;绿色植株与紫色植株进行杂交,F2表现型及比例为绿色:中间色︰紫色=9:3:4,推断亲本紫色下垂植株基因型为aabbDD。绿色直立植株的基因型为A_B_dd,由于子代出现绿色:中间色=1:1的现象,且无紫色,因此推断绿色直立植株的基因型为AABbdd 或AaBBdd。
19. 血糖调节中,肾上腺起到重要作用。肾上腺由皮质和髓质组成,能够分泌多种激素。下图为肾上腺分泌部分激素的示意图,a为相关结构。请回答下列问题:
(1)图中的结构a为传出神经,其中的神经纤维主要由______(答出2种)等构成。有同学认为,在内、外环境的刺激下,肾上腺分泌糖皮质激素这一过程不属于反射,他的理由是______。
(2)糖皮质激素的分泌存在负反馈调节,参与该过程的结构中含有糖皮质激素受体的是______。糖皮质激素需要源源不断合成的原因是______。
(3)理论上,机体血糖含量降低时,去甲肾上腺素和糖皮质激素含量先升高的是______,原因是______。
(4)肾上腺髓质和神经元均可释放去甲肾上腺素。已知去甲肾上腺素能促进肝细胞释放葡萄糖,丙米嗪可抑制突触前膜回收去甲肾上腺素,但不影响其他生理功能。为验证神经元释放的去甲肾上腺素参与调节肝细胞释放葡萄糖,科研人员进行如下实验:①选择健康小鼠均分为A、B两组,检测并计算血糖平均含量;②给A组小鼠注射丙米嗪,B组小鼠注射等量的生理盐水;③测量并计算注射药物后的血糖平均含量。结果及结论:______。
【答案】(1) ①. 神经元(的轴突)、神经胶质细胞(或髓鞘) ②. 肾上腺分泌糖皮质激素是下丘脑通过垂体进行的分级调控,没有经过完整的反射弧
(2) ①. 下丘脑、垂体 ②. 糖皮质激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了
(3) ①. 去甲肾上腺素 ②. 去甲肾上腺素的分泌属于神经调节,糖皮质激素的分泌则需要通过激素逐级调控,而兴奋在神经元上的传导速度大于激素的体液运输
(4)A组小鼠的血糖平均含量比B组小鼠的高,说明神经元产生的去甲肾上腺素参与调节肝细胞释放葡萄糖
【解析】
【分析】在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫做反射,反射是神经调节的基本方式,完成反射的结构基础是反射弧,反射活动需要经过完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射就不能完成。反射分为条件反射和非条件反射。
【小问1详解】
图中的结构a为传出神经,其中的神经纤维主要由神经元长的轴突和套在外膜的髓鞘组成的,髓鞘是由神经胶质细胞构成的。有同学认为,在内、外环境的刺激下,肾上腺分泌糖皮质激素这一过程不属于反射,这是因为肾上腺分泌糖皮质激素是下丘脑通过垂体进行的分级调控,没有经过完整的反射弧,反射的发生需要经过完整的反射弧。
【小问2详解】
糖皮质激素的分泌存在负反馈调节,即糖皮质激素含量过高时会反馈抑制下丘脑和垂体的分泌活动,即参与该过程的结构中含有糖皮质激素受体的是下丘脑和垂体。糖皮质激素需要源源不断合成的原因是糖皮质激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,这属于激素作用的特点。
【小问3详解】
理论上,机体血糖含量降低时,去甲肾上腺素和糖皮质激素含量先升高的是去甲肾上腺素,因为去甲肾上腺素是直接受神经调节支配,而糖皮质激素的分泌受神经-体液调节,存在分级调节机制,而兴奋在神经元上的传导速度大于激素的体液运输,因而去甲肾上腺素增加的速度快。
【小问4详解】
本实验的目的是验证神经元释放的去甲肾上腺素参与调节肝细胞释放葡萄糖,科研人员进行如下实验:①选择健康小鼠均分为A、B两组,检测并计算血糖平均含量;②给A组小鼠注射丙米嗪,B组小鼠注射等量的生理盐水;③测量并计算注射药物后的血糖平均含量。丙米嗪可抑制突触前膜回收去甲肾上腺素,而去甲肾上腺素能促进肝细胞释放葡萄糖,因而A组血糖含量高于B组,即支持该实验结论的结果是A组小鼠的血糖平均含量比B组小鼠的高,因而可说明神经元产生的去甲肾上腺素参与调节肝细胞释放葡萄糖。
20. 某高原湿地自然保护区以候鸟及其栖息地为主要保护对象。研究团队选取该保护区内四种优势水鸟(赤麻鸭、白眼潜鸭、凤头麦鸡、黑翅长脚鹬),调查了它们在三种生境中的分布及食性,结果如表所示。回答下列问题:
鸟种
生境1 (开阔深水区)
生境2 (浅水草滩)
生境3 (芦苇沼泽)
主要食物
赤麻鸭
++
+++
+
水生植物茎叶、螺类
白眼潜鸭
+++
++
-
鱼类幼体、水生昆虫
凤头麦鸡
-
++
+++
蚯蚓、昆虫幼虫
黑翅长脚鹬
+
+++
++
甲壳类、软体动物
注:“+”表示出现频率,“+”越多表示利用程度越高;“-”表示未出现。
(1)要确定生境1、2、3属于不同的群落,首先需要调查群落的______________,这是区分不同群落的最基本特征。
(2)四种水鸟在不同生境中的分布差异体现了群落的空间结构中的______________结构。从影响种群数量变化的因素来看,该区域突发的暴风雪属于______________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。
(3)若要研究白眼潜鸭的生态位,通常需要研究它的__________________________________________(写出两点)等。据表可知,赤麻鸭与黑翅长脚鹬在生境利用上有较大重叠,据此能否确定两者一定存在竞争关系?______________(填“是”或“否”),理由是__________________________________________________________________________________________。
(4)研究人员调查了该生态系统中某种植食性水鸟的能量流动情况,调查数据如下表(单位:kJ·cm-2·a-1):
摄入量
粪便量
呼吸消耗量
120
40
55
则该植食性水鸟用于生长、发育和繁殖的能量为______________kJ·cm-2·a-1。正常情况下,其最多能向下一营养级传递______________kJ·cm-2·a-1的能量。
【答案】(1)物种组成
(2) ①. 水平 ②. 非密度制约
(3) ①. 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等 ②. 否 ③. 两个物种的食物种类不同,所以不一定存在竞争
(4) ①. 25 ②. 16
【解析】
【小问1详解】
群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。不同群落的物种组成存在显著差异,因此要区分这三个不同的群落,首先要调查群落的物种组成。
【小问2详解】
群落的结构分为垂直结构和水平结构。垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象(如森林中乔木层、灌木层、草本层);水平结构是指群落在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异。本题中不同鸟类分布在不同的生境(不同地段),属于水平结构。
非密度制约因素:作用强度与种群密度无关,如气候(温度、光照)、自然灾害、环境污染等。 因此该区域突发的暴风雪属于非密度制约因素。
【小问3详解】
生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等。研究某种生物的生态位,通常需要研究它的栖息地、食物、天敌、种间关系等多个维度。
生态位重叠只是说明两种生物可能利用相同的资源,但竞争的发生需要资源是 “有限的”。如果两种生物共同利用的资源非常丰富、充足,即使生态位重叠,也不会发生竞争。由于二者的食物种类不同,资源是充足的,因此生态位重叠≠一定存在竞争。
【小问4详解】
植食性动物同化量等于摄入量减去粪便中的能量,即120-40=80kJ·cm-2·a-1,植食性动物用于生长、发育和繁殖的能量,等于同化量减去呼吸作用散失的能量,即80-55=25kJ·cm-2·a-1。能量的传递效率是10%-20%,所以植食性动物传递给下一营养级的能量最多为80×20%=16kJ·cm-2·a-1。
21. 将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒(辅助T-DNA转移)和不含有Vir基因、含有T-DNA的穿梭质粒,共同转入农杆菌,可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同,为提高翻译效率,增强棉花抗病虫害能力,进行如下操作。回答下列问题。
注:F1-F3,R1-R3表示引物;T-DNA-LB表示左边界;T-DNA-RB表示右边界;Ori表示复制原点;KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。
(1)从苏云金杆菌提取DNA时,需加入蛋白酶,其作用是______。提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是______。
(2)本操作中获取目的基因的方法是______和______。
(3)穿梭质粒中p35s为启动子,其作用是______,驱动目的基因转录;插入两个p35s启动子,其目的可能是______。
(4)根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置,用______基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(5)为检测棉花植株是否导入目的基因,提取棉花植株染色体DNA作模板,进行PCR,应选用的引物是______和______。
(6)本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程,理由是______。
A. 通过含有双质粒的农杆菌转化棉花细胞
B. 将苏云金杆菌Bt基因导入棉花细胞中表达
C. 将1-1362基因序列改变为棉花细胞偏好密码子的基因序列
D. 用1-1362合成基因序列和1363-1848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白
【答案】(1) ①. 除去蛋白质杂质 ②. 溶解蛋白质等物质,析出不溶于酒精的DNA
(2) ①. PCR技术扩增 ②. 人工合成
(3) ①. RNA聚合酶识别并结合的部位 ②. 提高目的基因转录效率
(4)HygBR (5) ①. F3 ②. R2 (6)D
【解析】
【分析】(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
从苏云金杆菌提取DNA时,需加入蛋白酶
酶具有专一性
从苏云金杆菌提取DNA时,需加入蛋白酶,其作用是除去蛋白质杂质
提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精
DNA在冷酒精中溶解度较低
提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是溶解蛋白质等物质,析出不溶于酒精的DNA
(2)逻辑推理与论证
【小问1详解】
从苏云金杆菌提取DNA时,需加入蛋白酶,其作用是除去蛋白质杂质。研磨液中的SDS能使蛋白质变性,因此无需担心DNA酶水解DNA。但即使有蛋白质变性剂使蛋白质变性改变其理化性质,仍然有可溶性、不溶性的蛋白质杂志通过沉淀、过滤等物理方式难以去除,因此为了获得较纯的DNA,保证提取的DNA作为PCR模板的品质,需要加入蛋白酶。提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是溶解蛋白质等物质,析出不溶于酒精的DNA。
【小问2详解】
本操作中获取目的基因的方法是人工合成和PCR技术扩增。
【小问3详解】
穿梭质粒中p35s为启动子,其作用是RNA聚合酶识别并结合的部位,驱动目的基因转录;插入两个p35s启动子,其目的可能是提高目的基因转录效率。
【小问4详解】
结合基因表达载体的示意图,根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置,用HygBR基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。
【小问5详解】
为检测棉花植株是否导入目的基因,提取棉花植株染色体DNA作模板,进行PCR,应选用的引物是F3和R2。
【小问6详解】
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求,本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程,理由是用1-1362合成基因序列和1363-1848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白,将1-1362基因序列改变为棉花细胞偏好密码子的基因序列,未产生新的蛋白质,不属于蛋白质工程。
ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
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