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浙江省“山水联盟”2021-2022学年高三上学期生物开学试卷
一、单选题
1.(2021高三上·“山水联盟”开学考)在调查学校附近淡水区域水质的活动中下列哪项不是调查项目( )
A. pH B. 硝酸盐 C. 植物种类 D. 悬浮颗粒
【答案】 C
【考点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】调查学校附近淡水区域水质包括测量温度、pH、细菌含量、悬浮颗粒、硝酸盐及水中微生物的种类数量等等,无需测定植物种类,故C符合题意。
故答案为:C。
【分析】水域水质包括测量温度、pH、细菌含量、悬浮颗粒、硝酸盐及水中微生物的种类数量等等项目。
2.(2021高三上·“山水联盟”开学考)支原体肺炎是一种常见的传染病,其病原体为肺炎支原体(如图),下列说法错误的是( )
A. 支原体为原核生物,无核膜和染色体
B. 支原体与细菌的细胞结构的区别在于没有细胞壁
C. 支原体有核糖体,核仁与其核糖体的形成有关
D. 支原体的DNA分子可与核糖体直接接触
【答案】 C
【考点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、支原体没有核膜包被的细胞核,DNA没有与蛋白质结合,不存在染色体,属于原核细胞,A正确;
B、支原体与细菌都属于原核生物,具有类似的细胞结构,但支原体没有细胞壁,B正确;
C、支原体是原核生物,无核仁,有唯一的细胞器—核糖体,C错误;
D、支原体无核膜,因此其拟核区的DNA分子可与周围的核糖体直接接触,D正确。
故答案为:C。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
3.(2021高三上·“山水联盟”开学考)下列物质或结构中不全都含有糖类的是( )
A. 核酶 荚膜 B. 细胞膜 核酸 C. 染色体 核苷酸 D. 胰岛素 细胞壁
【答案】 D
【考点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、核酶是RNA含有核糖,荚膜含有多糖,A错误;
B、细胞膜是由脂质、蛋白质、糖类组成的,核酸包括DNA和RNA,DNA含有脱氧核糖,RNA含有核糖,B错误;
C、染色体有DNA和蛋白质组成,DNA含有脱氧核酸,核苷酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸,都含有糖,C错误;
D、胰岛素本质是蛋白质,不含糖,细胞壁的成分是纤维素,是一种多糖,D正确。
故答案为:D。
【分析】糖类的种类及其分布和功能
种类 分子式 分布 生理功能
单
糖 五碳糖 核糖 C5H10O5 动植物细胞 五碳糖是构成核酸的重要物质
脱氧核糖 C5H10O4
六碳糖 葡萄糖 C6H12O6 葡萄糖是细胞的主要能源物质
二
糖 蔗糖 C12H22O11 植物细胞 水解产物中都有葡萄糖
麦芽糖
乳糖 C12H22O11 动物细胞
多
糖 淀粉 (C6H10O5)n 植物细胞 淀粉是植物细胞中储存能量的物质
纤维素 纤维素是细胞壁的组成成分之一
糖原 动物细胞 糖原是动物细胞中储存能量的物质
4.(2021高三上·“山水联盟”开学考)如图为质膜的流动镶嵌模型,下列叙述错误的是( )
A. 利用电子显微镜,也无法观察到细胞膜如该图所示的结构
B. 胆固醇镶嵌或贯穿在膜中有利于增强膜的流动性
C. 脂双层是膜结构的基础,它使得许多分子和离子不能随意出入细胞
D. 膜蛋白的异常常与某些疾病相关
【答案】 B
【考点】细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、利用电子显微镜,只能观察到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构,无法观察到如该图所示的结构,A正确;
B、胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的刚性,B错误;
C、磷脂双分子层构成膜的基本支架,可以阻止许多分子和离子随意出入细胞,C正确;
D、蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,膜蛋白的异常常与某些疾病相关,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞膜的流动镶嵌模型:
(1)脂质:构成细胞膜的主要成分是磷脂,磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
(2)蛋白质:膜的功能主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的含量越高,种类越多。
①蛋白质的位置:有三种.镶在磷脂双分子层表面;嵌入磷脂双分子层;贯穿于磷脂双分子层。②种类:a、有的与糖类结合,形成糖被,有识别、保护、润滑等作用。b、有的起载体作用,参与主动运输过程,控制物质进出细胞。c、有的是酶,起催化化学反应的作用。
(3)特殊结构--糖被:①位置:细胞膜的外表。②本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。③作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
(4)动物细胞膜中有胆固醇。
(5)细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
5.(2021高三上·“山水联盟”开学考)下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述,正确的是( )
A. 使酶促反应速率最大时的温度下酶活性一定最佳
B. 在酶的催化效率实验中鸡肝或马铃薯块茎若未制成匀浆则与制成匀浆实验结果不同
C. 若添加了淀粉和蔗糖酶溶液的试管内呈现轻度阳性反应则说明蔗糖酶不纯净
D. 不同温度条件下酶促反应所需的最适pH不同
【答案】 B
【考点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、酶促反应的速率除了与酶活性有关外,还与底物浓度、酶浓度等条件有关,故使酶促反应速率最大时的温度下酶活性不一定最佳,A错误;
B、在酶的催化效率实验中,鸡肝或马铃薯块茎若未制成匀浆,释放的酶的量较少,与制成匀浆实验结果不同,B正确;
C、若添加了淀粉和蔗糖酶溶液的试管内呈现轻度阳性反应,则说明蔗糖酶不纯净或淀粉不纯净,C错误;
D、不同温度条件下酶促反应所需的最适pH基本相同,D错误。
故答案为:B。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
6.(2021高三上·“山水联盟”开学考)下列关于细胞的生命历程,说法正确的是( )
A. 细胞癌变可看作是细胞异常分化的结果
B. 正常细胞能转变为癌细胞,癌细胞不能逆转为正常细胞
C. 衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而减小
D. 细胞伤害导致的细胞死亡与植物胚胎发育过程中单性花中花器官的退化机理相同
【答案】 A
【考点】细胞分化及其意义,衰老细胞的主要特征,细胞凋亡与细胞坏死的区别,癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、细胞的癌变可看作是细胞异常分化的结果,畸形分化,A正确;
B、细胞癌变是基因突变引起的,如细胞在一定条件下发生基因突变,有可能使癌细胞恢复成正常细胞,B错误;
C、细胞衰老时,线粒体的体积增大,呼吸变慢,C错误;
D、细胞伤害导致的细胞死亡属于坏死,植物胚胎发育过程中单性花中花器官的退化属于细胞凋亡,二者机理不相同,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
2、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
3、癌细胞的主要特征:(1)无限增殖;(2)形态结构发生显著改变;(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移。
4、细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。细胞坏死不受基因控制,是在极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激导致的,对机体有害,坏死细胞发生外形不规侧变化,溶酶体破坏,胞浆外溢。
7.(2021高三上·“山水联盟”开学考)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成,是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下,金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述正确的是( )
A. 人类的喜好影响了金鱼的进化方向
B. 人工选择使鲫鱼发生变异,产生多种形态
C. 野生鲫鱼种群经自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累
D. 金鱼与野生鲫鱼属于两个物种
【答案】 A
【考点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、人类会根据自己的喜好保留所需要的性状,故人类的喜好影响了金鱼的进化方向,A正确;
B、人工选择是根据人类的喜好对鲫鱼的性状进行保留,保留人类喜好的变异,淘汰人类不喜好的变异,只能对金鱼的变异类型起选择作用,而不能使金鱼发生变异,B错误;
C、自然环境并非一直不变的,在不断变化的环境中,野生鲫鱼种群经自然选择获得的性状不一定都可以通过遗传进行积累,C错误;
D、由题干信息分析可知,金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成,且在自然状态下,金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代,这说明金鱼与野生鲫鱼属于同一物种,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、种群是生物进化的基本单位(1)种群既是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位;(2)同一种群生活在同一区域,没有生殖隔离;(3)生物进化的实质是种群基因频率的改变。
2、突变和基因重组产生进化的原材料(1)可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异,其中染色体变异和基因突变统称为突变;(2)基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化;(3)突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变;(4)生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害;(5)突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。
3、自然选择决定生物进化的方向(1)变异是不定向的,自然选择是定向的; (2)自然选择的直接对象是生物的表现型,间接对象是相关的基因型,根本对象是与变异性状相对的基因;(3)自然选择的实质:种群的基因频率发生定向改变;(4)自然选择的方向:适应自然环境;(5)变异是普遍存在的,环境仅是一个选择因素,变异在先、选择在后。
4、隔离导致物种的形成(1)物种的判断标准主要是具有一定的形态结构和生理功能以及能否在自然条件下相互交配并产生可育后代;(2)一般先经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离;有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离,例如多倍体的产生。
8.(2021高三上·“山水联盟”开学考)下列关于遗传学发展史上经典实验的叙述,不正确的是( )
A. 肺炎双球菌离体转化实验中,各组培养液中悬浮培养过程均不能形成光滑菌落
B. 科学家通过同位素示踪和密度梯度超速离子等技术,证明了DNA的半保留复制
C. 摩尔根的伴性遗传实验又一次证实了孟德尔定律的正确性
D. 孟德尔单因子杂交实验假说的核心内容是同源染色体上的等位基因彼此分离
【答案】 D
【考点】噬菌体侵染细菌实验,证明RNA是遗传物质的实验,DNA分子的复制,孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、肺炎双球菌离体转化实验中,各组悬浮培养过程均不能形成光滑型菌落,只有固体培养基才能形成菌落,A正确;
B、科学家通过同位素示踪和密度梯度超速离心等技术,证明了DNA的半保留复制,B正确;
C、摩尔根的果蝇伴性遗传实验不仅用实验再次证实了孟德尔定律的正确性,也为发展遗传的染色体学说作出卓越贡献,C正确;
D、孟德尔单因子杂交实验假说的核心内容是F1形成配子时成对的遗传因子发生分离,分别进入不同的配子中,因为孟德尔当时没有提出同源染色体及基因的名词,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎双球菌体外转化实验):
(1)研究者:1944年,美国科学家艾弗里等人。
(2)实验材料:S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。
(3)实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独直接研究各自的遗传功能。
(4)实验过程:①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,其后代有R型细菌和S型细菌;②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养,其后代都为R型细菌,没有发生转化现象;③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养,培养一段时间以后,只有R型菌。
(5)结论:加热杀死的S型细菌体内的DNA,促使R型细菌转化为S型细菌。
2、通过假说演绎法,利用同位素示踪和密度梯度离心的方法验证了DNA的半保留复制。
3、摩尔根利用假说演绎法验证的基因在染色体上的假说,不仅验证的萨顿的关于基因在染色体上的假说,也验证了摩尔根的遗传定律。
4、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);⑤得出结论(就是分离定律)。
9.(2021高三上·“山水联盟”开学考)下列关于微生物的培养叙述正确的是( )
A. 微生物都可以用LB液体培养基进行扩大培养
B. 苹果青霉应该在弱酸性的条件下进行培养
C. 微生物的培养基都需要有碳源和氮源
D. 用稀释涂布的方法进行细胞计数通常会使计数偏多
【答案】 B
【考点】微生物的分离和培养,测定某种微生物的数量
【解析】【解答】A、酵母菌是一种真菌,适合用麦芽汁液体培养基来扩大培养,LB液体培养基主要用于实验室培养细菌,A错误;
B、苹果青霉应该在弱酸性的条件下进行培养,B正确;
C、有些微生物可以固定空气中的碳元素或者氮元素,因此不需要培养基中额外添加碳源或者氮源,C错误;
D、用稀释涂布的方法进行细胞计数通常会使计数偏少,因为稀释涂布平板法得到的稀释菌落中会存在两个或者多个细菌粘合在一起的情况,在读数时往往产生误差,统计的菌落数往往偏少,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基,液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基;固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数,液态培养基常用于扩大化生产,观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等;根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
2、统计菌落数目的方法∶(1)显微镜直接计数法①原理∶利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法∶用计数板计数;③缺点∶不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)①原理∶当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作∶a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数= ( c+V )×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积( mL ) ,M代表稀释倍数。
10.(2021高三上·“山水联盟”开学考)神经递质作用于突触后膜,会引起突触后膜产生局部的电位变化,称为突触后电位。科学家为了探究突触后电位的特点,做了如下实验(甲图中A、B、C为不同神经元的轴突,乙图中字母及箭头分别代表轴突类型及刺激时间点,阈值代表引发动作电位的最小膜电位)。下列分析正确的是( )
A. 刺激A,B,C均能引起D的去极化
B. 突触数量越多,越容易引发突触后膜的动作电位
C. 单独刺激A不能引起D的兴奋,需同时刺激A和B才能引起D的兴奋
D. 相同来源的或不同来源的兴奋性递质作用于D引起的小电位可以累加
【答案】 D
【考点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、由图乙实验5可知,单独给轴突A刺激,突触后膜单位没有达到阈值;单独给轴突C刺激,突触后膜电位下降,说明轴突C释放的是抑制性神经递质,故刺激A、C不能引起D的去极化,A错误;
B、引发突触后膜的动作电位与突触的数量无关,B错误;
C、由图乙可知,单独刺激A不能引起D的兴奋,同时只能得出同时刺激A和B能引起D兴奋,但不能得出需要同时刺激A和B才能引起D兴奋的结论,因图中没有单独刺激B的实验结果,C错误;
D、由图乙实验4可知,不同来源神经递质的作用是可以叠加的,故相同来源的或不同来源的兴奋性递质作用于D引起的小电位可以累加,D正确 。
故答案为:D。
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
11.(2021高三上·“山水联盟”开学考)体液包括细胞内液和细胞外液。正常成年人的体液量约占体重60%,其中细胞外液占总体液的1/3,如图是内环境物质交换示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 人体内环境成分包括A液B液和D液
B. 促甲状腺激素通过B液的定向运输作用于甲状腺
C. 当遇到病原体侵染,中性粒细胞可以钻出E进入A液发挥作用
D. 肝糖元进入A液后水解成葡萄糖,再进入B液,故肝糖元属于细胞外液
【答案】 C
【考点】内环境的组成
【解析】【解答】A、细胞外液包括B液—血浆、A液—组织液和C液—淋巴,A错误;
B、垂体分泌的促甲状腺激素,通过体液运送到全身各处,但只能和甲状腺细胞上的受体特异结合,B错误;
C、当遇到病原体侵染,中性粒细胞变形后,可以钻出E毛细胞血管进入A液—组织液发挥作用,C正确;
D、肝糖元在肝细胞中水解成葡萄糖后进入A液—组织液后,再进入B液—血浆,故肝糖元不属于细胞外液,D错误。
故答案为:C。
【分析】体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴等,也称为内环境。内环境中物质:①小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等。②细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等。③细胞代谢产物:CO2、水分、尿素等。
12.(2021高三上·“山水联盟”开学考)“蚂蚁森林“在广大支付宝用户的支持下已成绩斐然,在阿拉善、通辽等地种植许多植株,其中包括梭梭树、沙棘、胡杨等,它们不仅可以防风固沙,还可以作为经济作物。下列有关叙述正确的是( )
A. 阿拉善、通辽等地的植物一般呈随机分布
B. “蚂蚁森林”的植物一般种植在荒漠地区,故不存在垂直结构
C. 由于人为的原因导致了“蚂蚁森林”地区群落演替的方向和速度发生了改变
D. 梭梭树、沙棘、胡杨等植物和荒漠环境构成了该地区的生态系统
【答案】 C
【考点】种群的特征,群落的结构,群落的演替,生态系统的概念及其类型
【解析】【解答】A、人工种植的乔木种群均匀分布,阿拉善、通辽等地的植物大多是人工种植的,故一般呈均匀分布,A错误;
B、“蚂蚁森林”的植物一般种植在荒漠地区,群落中存在垂直结构,B错误;
C、人类的活动对群落演替的速度和方向会有影响,故由于人为的原因导致了“蚂蚁森林”地区群落演替的方向和速度发生了改变,C正确;
D、生态系统包括生物部分和非生物部分,生物部分包括生产者、消费者和分解者;梭梭树、沙棘、胡杨等植物和荒漠环境,还缺少消费者和分解者,不能构成生态系统,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间特征一般可概括为三种基本类型:随机分布、均匀分布和集群分布。
2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因:由于在水平方向上地形的变化、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,它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果,既有利于充分利用资源,又有利于缓解种间竞争,导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
3、群落演替的原因:生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。人类活动会改变群落演替的方向和速度。
4、生态系统:生物群落与他的无机环境相互形成的统一整体。
13.(2021高三上·“山水联盟”开学考)HIV能侵染人体细胞并在细胞内增殖,下列相关叙述正确的是( )
A. 感染HIV的孕妇会通过母婴传递的方式遗传给子代
B. 逆转录和转录都存在碱基互补配对,所用的酶也相同
C. HIV识别并结合宿主细胞的受体后,仅病毒遗传物质进入宿主细胞
D. 感染HIV的宿主细胞被激活,前病毒经转录、翻译并组装出新的HIV
【答案】 D
【考点】艾滋病的流行和预防
【解析】【解答】A、感染HIV使人患的艾滋病是传染病,不是遗传病,是通过母婴途径将感染的HIV传染给子代,不是遗传给子代,A错误;
B、逆转录和转录都存在碱基互补配对,所用的酶不相同,转录需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶,B错误;
C、HIV存在包膜,HIV识别并结合宿主细胞的受体后,其包膜与细胞膜融合,该病毒包括遗传物质和蛋白质都进入到宿主细胞,C错误;
D、HIV存在逆转录酶,在宿主细胞内,通过逆转录形成DNA,再通过转录形成病毒的RNA,翻译再形成HIV的蛋白质,并组装成新的HIV,D正确。
故答案为:D。
【分析】艾滋病的致病原理:HIV病毒进入人体后,与人体的T淋巴细胞结合,破坏T淋巴细胞,使免疫调节受到抑制,使人的免疫系统瘫痪,最后使人无法抵抗其他细菌、病毒的入侵,让人死亡。
14.(2021高三上·“山水联盟”开学考)化学渗透的基本原理是跨膜的离子浓度差异和电势能差异为细胞提供可利用的自由能。科学家Ander Jagendorth和同事们做了下图所示的巧妙实验为化学渗透机制提供了证据。下列分析不合理的是( )
A. 将叶绿体类囊体置于pH4的缓冲溶液中,需使类囊体内外部在这种酸性pH下达到平衡后,才能转移类囊体
B. 图中pH8的瓶中类囊体在没有电子传递的情况下可由ADP和Pi合成ATP
C. 将图中pH8的瓶放置在黑暗条件下,不可由ADP和Pi合成大量ATP
D. 据该实验结果可推测,光照下,植物叶肉细胞的叶绿体类囊体膜两侧也存在类似pH差异的可能性
【答案】 C
【考点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、将叶绿体类囊体置于pH4的缓冲溶液中,需使类囊体内外部在这种酸性pH4下达到平衡后,才能转移类囊体至pH8,A正确;
B、图中pH8的瓶中类囊体在没有电子传递的情况下可由ADP和Pi合成ATP,可以是类囊体膜内外产生H+浓度差,从而推动ATP的合成,B正确;
C、将图中pH8的瓶放置在黑暗条件下,可以在浓度差下合成ATP,C错误;
D、据该实验结果可推测,光照下,植物叶肉细胞的叶绿体类囊体膜两侧也存在类似pH差异,所以可以产生ATP,D正确。
故答案为:C。
【分析】光合作用的反应阶段:
①光反应阶段:场所是类囊体薄膜
a.水的光解:2H2O4[H]+O2
b.ATP的生成:ADP+PiATP
②暗反应阶段:场所是叶绿体基质
a.CO2的固定:CO2+C52C3
b.C3的还原:2C3(CH2O)+C5+H2O
光反应与暗反应的联系:光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
15.(2021高三上·“山水联盟”开学考)植物基因工程可以改造农作物性状,使农作物变得更加高产。如图是培育良种水稻的有关原理和步骤,有关叙述错误的是( )
A. 图中表达载体中的T-DNA插入外源基因后将失去作用
B. 图中②过程需要在无菌环境下用Ca2+处理土壤农杆菌
C. 需要用除草剂检测转基因植株是否具有抗除草剂性状
D. 该过程需要用到固体和液体培养基
【答案】 A
【考点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、T-DNA可将T-DNA之间的DNA序列转移并整合至受体细胞的染色体DNA上,使目的基因能够稳定遗传,故T-DNA插入外源基因后不会失去作用,A错误;
B、用Ca2+处理农杆菌,使农杆菌处于感受态,利于农杆菌吸收目的基因完成转化过程,故图中②将载体导入农杆菌过程需要在无菌环境下用Ca2+处理土壤农杆菌,B正确;
C、为从个体水平上检测图中植株是否具有抗除草剂性状,可采用的方法是用相应除草剂喷洒待测植株,C正确;
D、筛选含重组质粒的农杆菌时用的是固体培养基,扩大培养时应该用液体培养基,故该过程需要用到固体和液体培养基,D正确。
故答案为:A。
【分析】基因工程技术的基本步骤︰
(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取(基因组文库包含某种生物所有的基因,部分基因文库包含某种生物的部分基因,如:CDNA文库)、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;b、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。①将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
16.(2021高三上·“山水联盟”开学考)一个处于培养状态下的动物细胞株,处于细胞周期各时期的均有若干,其数量与时长成正比,已知细胞周期各阶段的时长如表(单位:h):
G1 S G2 前期 中期 后期 末期
5 7 4 1 0.5 1 0.5
现对该细胞株依次进行了下列操作:①加入DNA合成抑制剂;②维持12h;③去除DNA合成抑制剂;④维持12h;⑤加入DNA合成抑制剂;⑥维持7h。下列叙述错误的是( )
A. 操作①只能使部分细胞停止分裂活动
B. 操作④后还会有存在染色单体的细胞
C. 理论上操作②后处于S期(非G1/S临界处)的细胞占7/19
D. 若操作⑥之后去除DNA合成抑制剂,各细胞的分裂进程将“同步”
【答案】 C
【考点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、操作①加入DNA合成抑制剂能抑制间期DNA的复制,所以只能使部分细胞停止分裂活动,A正确;
B、操作④去除DNA合成抑制剂维持12h后,会存在处于分裂期的细胞,故存在有染色单体的细胞,B正确;
C、由于G2+前期+中期+后期+末期+G1=12小时,所以理论上操作②维持12h后最初在S期和G1交界点处的细胞刚好最后到达G1和S期的交界点,而之前处于S期的细胞仍停留在S期,所以处于S期(非G1/S临界处)的细胞占7/ (7+19=)7/26,C错误;
D、若操作⑥加入DNA合成抑制剂维持7h之后去除DNA合成抑制剂,可以保证细胞都在G1和S期的交界处,各细胞的分裂进程将“同步”,D正确。
故答案为:C。
【分析】有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
17.(2021高三上·“山水联盟”开学考)下列有关人体免疫的叙述正确的是( )
A. 过敏性哮喘属于免疫功能减退症
B. 浆细胞膜表面不存在受体分子,它只进行抗体的分泌
C. 病毒感染的人往往出现发热现象,是因为甲状腺激素分泌减少导致的
D. 辅助性T细胞活性下降,引起机体生成抗体能力降低的原因可能是白细胞介素-2的分泌减少
【答案】 D
【考点】免疫功能异常,体液免疫,免疫学的应用
【解析】【解答】A、过敏反应是免疫功能过强引起的,故过敏性哮喘不属于免疫功能减退症,A错误;
B、浆细胞能分泌抗体,其细胞膜表面有糖蛋白是受体分子,B错误;
C、病毒感染者出现发热现象是由于病毒的作用使体温调定点上移引起的调节性体温升高,感染者出现发热症状时,甲状腺激素和肾上腺素分泌量增加,C错误;
D、辅助性T细胞分泌的白细胞介素-2能促进B淋巴细胞分裂和分化,若辅助性T细胞活性下降,分泌的白细胞介素-2减少,则可能引起机体生成抗体能力降低,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、免疫失调引起的疾病(1)过敏反应:指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。引起过敏反应的物质叫做过敏原。如花粉、油漆鱼虾等海鲜、青霉素、磺胺类药物等(因人而异)。(2)自身免疫病:是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。举例:风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。(3)免疫缺陷病是指由于机体免疫功能不足或缺乏而引起疾病。一类是由于遗传而使机体生来就有的先天性免疫缺陷病;一类是由于疾病和其他因素引起的获得性免疫缺陷病,如艾滋病。
2、体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
3、 细胞因子种类很多,是免疫细胞受刺激后产生的小分子可溶性蛋白质,具有调节固有免疫和适应性免疫 、血细胞生成、细胞生长以及损伤组织修复等多种功能。细胞因子可被分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子超家族、集落刺激因子、趋化因子、生长因子等。白细胞介素-2是一种细胞因子,由多细胞来源(主要由活化T细胞产生),又具有多向性作用的细胞因子(主要促进淋巴细胞生长、增殖、分化);对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用,能刺激T细胞增殖,能活化T细胞,促进细胞因子产生;促进B细胞增殖和分泌抗体;激活巨噬细胞。
18.(2021高三上·“山水联盟”开学考)有研究者采用荧光染色法制片,在显微境下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述不正确的是( )
A. 图甲细胞中形成5个四分体
B. 图乙细胞是观察并分析拟南芥染色体组型的最佳时期
C. 图丙细胞中同源染色体已彼此分离
D. 图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
【答案】 B
【考点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、由分析可知,甲图细胞处于减数第一次分裂前期,有5个荧光点,即5个四分体,A正确;
B、由分析可知,乙图5个荧光点分布在图的中央,处于减数第一次分裂中期,观察并分析拟南芥染色体组型的最佳时期为有丝分裂中期,B错误;
C、由分析可知,丙细胞处于减数第二次分裂中期,同源染色体已彼此分离,C正确;
D、根据前面分析,四幅图所显示的减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁,D正确。
故答案为:B。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3 )减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
19.(2021高三上·“山水联盟”开学考)如图表示欧洲灰鹭在1928~1977年间的种群数量波动下列有关叙述正确的是( )
A. 由于温度的变化使得该种群的数量波动呈周期性
B. 图示欧洲灰鹭的环境容纳量约为4000只
C. 图中a处该种群以恒定的增长率在增长
D. 在1928~1977年间欧洲灰鹭的环境容纳量基本不变
【答案】 D
【考点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、由图可知,温度的变化使得该种群的数量出现波动,但没有呈周期性,A错误;
B、图示欧洲灰鹭的环境容纳量约为4000×103只,B错误;
C、图中a处该种群以恒定的增长速率在增长,增长率下降,C错误;
D、由图可知,在1928~1977年间欧洲灰鹭的环境容纳量均为4000×103只,基本不变,D正确。
故答案为:D。
【分析】环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
20.(2021高三上·“山水联盟”开学考)有些人的性染色体组成为XY,其外貌与正常女性一样,但无生育能力,原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a,而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是( )
A. Ⅱ-1的基因型为XaY
B. Ⅱ-2与正常男性结婚,其后代患病概率是1/8
C. 人群中具有同型性染色体的个体,相关基因型只有两种
D. 人群中基因a的频率将会越来越低
【答案】 B
【考点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、据分析可知,Ⅱ-1的基因型是XaY(外貌为女性),A正确;
B、Ⅱ-2的基因型是XAXa , 与正常男性XAY婚配后,后代基因型及比例为:XAXA:XAXa:XAY:XaY=1:1:1:1,则所生后代的患病概率是1/4,B错误;
C、因为XaY基因型的患者无生育能力,因此不存在XaXa的个体,人群中具有同型性染色体的个体,相关基因型只有两种,XAXA、XAXa , C正确;
D、因为XaY基因型的患者无生育能力,无法将a基因传给下一代,所以人群中基因a的频率将会越来越低,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、伴X性隐性遗传的遗传特征:①人群中男性患者远比女性患者多,系谱中往往只有男性患者;②双亲无病时,儿子可能发病,女儿则不会发病;儿子如果发病,母亲肯定是个携带者,女儿也有一半的可能性为携带者;③男性患者的兄弟、外祖父、舅父姨表兄弟、外期、外孙等也有可能是患者;④如果女性是一患者,其父亲一定也是患者,母亲一定是携带者。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
21.(2021高三上·“山水联盟”开学考)细胞内不同基因的表达过程如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达,基因A的表达效率高于基因B
B. 基因中碱基序列发生改变,合成的蛋白质分子结构不一定改变
C. DNA双链解开,RNA聚合酶移动到终止密码子时停止过程①
D. 过程①和过程②均会发生氢键的形成和断裂
【答案】 C
【考点】遗传信息的转录,遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因表达包含转录和翻译过程,可以从转录和翻译水平上调控基因表达,从图中可以看出基因A的转录和翻译水平都高于基因B,A正确;
B、由于密码子具有简并性,基因中碱基序列发生改变,其控制合成的蛋白质中的氨基酸序列不一定发生改变,即蛋白质分子结构不一定改变,B正确;
C、DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止子时停止转录,而终止密码子在mRNA上,C错误;
D、①表示转录过程,②表示翻译过程中,两个过程都有氢键的形成和断裂,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)模板:DNA分子一条链。
(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。
(4)酶:RNA聚合酶。
(5)能量
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、mRNA上每三个相邻的碱基决定1个氨基酸,每三个这样的碱基称为一个密码子,特点:(1)密码子的简并性,一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;(2)密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
22.(2020高三上·荆州月考)用密闭的培养瓶培养等量的绿藻(单细胞藻类),得到4组绿藻培养液,将培养液置于4种不同温度下,已知t1A. 实验条件下,绿藻呼吸作用相关酶的活性与温度呈正相关
B. t3条件下绿藻细胞产生的氧气扩散到细胞外和线粒体中
C. t4条件下绿藻细胞群体的总光合速率与总呼吸速率保持相等
D. t4条件下培养瓶光下O2增加值降低与呼吸速率增幅大密切相关
【答案】 C
【考点】酶的相关综合,光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、根据以上分析已知,在实验温度范围内,绿藻呼吸作用相关酶的活性与温度呈正相关,A正确;
B、t3条件下绿藻的净光合速率大于0,说明其总光合速率大于呼吸速率,因此绿藻细胞产生的氧气扩散到细胞外和线粒体中,B正确;
C、根据以上分析已知,t4条件下绿藻的净光合速率与呼吸速率相等,而净光合速率=总光合速率-呼吸速率,所以其总光合速率是呼吸速率的两倍,C错误;
D、t4时培养瓶光下O2增加值降低,原因是光合速率增大幅度小于呼吸速率增大幅度,导致净光合速率下降,D正确。
故答案为:C。
【分析】黑暗条件下氧气的消耗值代表了呼吸速率,且已知t123.(2021高三上·“山水联盟”开学考)将某一细胞中的一条染色体用14C充分标记,其同源染色体用32P充分标记,置于不含放射性的培养液中培养,经过连续两次细胞分裂,(不考虑交叉互换)下列说法中不正确的是( )
A. 若进行减数分裂,第一次分裂后两个子细胞中一个只含14C,一个只含32P
B. 若进行减数分裂,四个细胞中可能两个有放射性,两个没有放射性
C. 若进行有丝分裂,则四个细胞中可能三个有放射性,一个没有放射性
D. 若进行有丝分裂,某一细胞中含14C的染色体与含32P染色体的比值不可能是2:1
【答案】 B
【考点】细胞有丝分裂不同时期的特点,减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、若进行减数分裂,由于一对同源染色体分别用14C和32P标记,减数第一次分裂时同源染色体分离,两个子细胞一个含14C,一个含32P,A正确;
B、若进行减数分裂,由于一对同源染色体分别用14C和32P标记,减数第一次分裂时同源染色体分离,两个子细胞一个含14C,一个含32P;两个子细胞分别进行减数第二次分裂形成四个子细胞,两个含14C,两个含32P,四个细胞都有放射性,B错误;
C、若进行有丝分裂,DNA复制一次,再平均分配,第一次分裂形成的两个子细胞都含有14C和32P,但由于半保留复制,含有放射性的DNA只有一条链含有放射性,另一条链没有放射性;第二次有丝分裂,复制分离后的两条子染色体随机移向细胞两极,故形成的四个细胞中可能三个有放射性,一个没有放射性,C正确;
D、若进行有丝分裂,根据DNA半保留复制,每个细胞含14C的染色体最多只有一条,不可能是含32P染色体的两倍,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、有丝分裂过程:(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3 )减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
24.(2021高三上·“山水联盟”开学考)某植物的花色有紫色和蓝色两种。为了研究其遗传机制,研究者利用纯系品种进行了杂交实验,F1自交产生F2 , 结果见表,下列叙述错误的是( )
杂交组合 父本植株数目(表现型) 母本植株数目(表现型) F1植株数目(表现型) F2植株数目(表现型)
Ⅰ 10(紫色) 10(紫色) 81(紫色) 260(紫色) 61(蓝色)
Ⅱ 10(紫色) 10(蓝色) 79(紫色) 247(紫色) 82(蓝色)
A. 该植株花色的遗传符合自由组合定律
B. 杂交Ⅰ中F2的紫色植株中纯合子和杂合子的比例是3:10
C. 取杂交Ⅱ中F2的紫色植株随机交配,产生的后代紫色和蓝色的比例为8:1
D. 将两个杂交组合中的F2紫色植株相互杂交,产生的后代中紫色和蓝色的比例为36:5
【答案】 D
【考点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、杂交组合Ⅰ中,子一代全为紫色,子二代中出现蓝色,说明紫色是显性性状,又因为子二代中紫色:蓝色=260:61=13:3,所以花色性状的遗传由两对等位基因控制的,且遵循自由组合定律,A正确;
B、杂交Ⅰ中F2的紫色:蓝色=260:61=13:3,为9:3:3:1的变式,其紫色植株中纯合子有3个,故纯合子和杂合子的比例是3:10,B正确;
C、杂交Ⅱ中子二代的紫花的基因型为AaBB和AABB,两者比例为2:1,随机交配产生AB配子的概率=2/3,aB%=1/3,后代蓝花的概率=1/3×1/3=1/9,故产生的后代紫色和蓝色的比例为8:1,C正确;
D、杂交Ⅱ中子二代的紫花的基因型为2AaBB和1AABB,杂交Ⅰ中F2的紫色植株的基因型及比例为AABB:AaBB:AABb:AaBb:Aabb:AAbb:aabb=1:2:2:4:2:1:1,两者相互交配,由第二对杂交Ⅱ中子二代的紫花的基因型为BB,确定后代的第二对基因一定是B_,故只看分离出的第一对基因中出现aa的概率即为蓝花,1/3AA、2/3Aa与4/13AA、8/13Aa、1/13aa,后代aa为(2/3×8/13×1/4)×(2/3×1/13×1/2)=5/39,故紫花为1-5/39=34/39,即紫花:蓝花=34:5,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
二、多选题
25.(2021高三上·“山水联盟”开学考)芸苔素内酯(BR)被学术界公认为是第6类植物激素。某实验小组为探究其作用,用不同浓度的BR溶液处理芹菜幼苗,一段时间后,测量不同浓度下芹菜幼苗的平均株高,得到如图实验结果。下列有关分析错误的是( )
A. 通过实验结果可得,BR对芹菜的生长具有双重性
B. 促进芹菜幼苗生长的最适BR浓度在0.3~0.4mg/L之间
C. BR对植物体的作用决定于植物的种类、作用部位及其浓度等
D. 通过显微镜对横切芹菜幼苗观察可得BR是通过促进细胞的伸长来促进植物生长
【答案】 A,B,D
【考点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、与0mg/L相比,在0.1~0.5mg/L浓度范围内,芸苔素内酯(BR)都促进幼苗的生长,没有体现两重性,A错误;
B、由表中数据可知,促进芹菜幼苗生长的最适BR浓度在0.2~0.4mg/L之间,B错误;
C、植物的种类、作用部位及其BR的浓度等都会影响BR对植物体的作用,C正确;
D、通过显微镜对纵切芹菜幼苗观察可得BR是通过促进细胞的伸长来促进植物生长,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
2、由题意可知,芸苔素内酯对植物幼苗的生长具有促进作用,在0.3mg/L的效果最显著,低于或者高于该浓度促进效果减小,故最适幼苗生长浓度为0.2-0.4mg/L之间。
三、综合题
26.(2021高三上·“山水联盟”开学考)赋石水库是浙北第一库,研究人员对赋石水库生态系统的结构和功能进行研究。图1为该生态系统各营养级之间的能量流动关系图,图中相关数值表示有机物干物质量(单位:J·km-2·a-1)。图2是生态系统中浮游动物的能量流动示意图。请据图回答下列问题:
(1)由图1分析,从生态系统的成分分析,浮游动物属于 1 。生态系统的功能是 2 。
(2)图1中从第三营养级到第四营养级的能量传递效率为 1 (保留一位小数),图2中代表浮游动物次级生产量的是 2 (填图中字母)。
(3)某水库出现轻微污染后,它能迅速恢复,这说明该生态系统具有 1 能力。但超过一定的限度后,污染会越来越严重,这是 2 (“正反馈”或“负反馈”)调节导致的。
(4)水库不仅可蓄水防洪,还可水利发电,同时当地还有很多的农户屋顶安装了太阳能发电系统,这种对无污染新能源的开发利用属于 1 的生态工程。
【答案】 (1)消费者和分解者;能量流动、物质循环(信息交流)
(2)1.2%;C
(3)一定自我调节;正反馈
(4)洁净及可再生能源系统组合利用
【考点】生态系统的功能,生态系统的结构,生态系统的稳定性,生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)由图1可知,浮游动物既可以植物为食,又可分解有机碎屑,既是消费者,也是分解者。生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递。
(2)图1中第三营养级到第四营养级的能量传递效率=食鱼性鱼类的同化量÷小型鱼虾类的同化量×100%=3.571÷294.8×100%≈1.2%;图2中A代表浮游动物的摄入量,B代表浮游动物的同化量,D代表呼吸散失的能量,故C代表浮游动物的次级生产量。
(3)当该生态系统受到轻度污染后,能够迅速恢复,这是通过负反馈调节机制来实现的,这说明生态系统具有一定的自我调节能力。但超过一定的限度后,污染会越来越严重,这是正反馈调节导致的。
(4)水库不仅可蓄水防洪,还可水利发电,同时当地还有很多的农户屋顶安装了太阳能发电系统,这种对无污染新能源的开发利用属于洁净及可再生能源系统组合利用的生态工程。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
摄入量=同化量+粪便量;
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
4、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态;信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
27.(2021高三上·“山水联盟”开学考)果蝇的灰身和黑身、长翅和残翅、红眼和白眼三对相对性状分别受三对等位基因B和b、D和d、E和e控制。已知控制体色和翅形的基因位于同一对常染色体上,且雌蝇在形成配子的过程中,部分性母细胞的这对染色体会发生交叉互换,而雄蝇无此现象。某同学为验证所学知识,利用一果蝇种群进行了如下实验:
实验一:将纯种灰身长翅与黑身残翅果蝇杂交,F1雌雄果蝇全为灰身长翅;F1灰身长翅雌蝇测交,F2中灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=21:4:4:21。
实验二:将纯种红眼与白眼果蝇杂交,F1中雌雄果蝇全为红眼;F1雌雄果蝇自由交配,F2的表现型及比例为红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1。
(1)果蝇的每个染色体组中,各染色体DNA的碱基序列 1 。(填“各不相同”或“可能相同”)
(2)根据实验一推断,果蝇的体色和翅形的遗传都符合孟德尔的 1 定律。纯种灰身长翅果蝇体细胞中 2 基因位于同一条染色体上,F1雌蝇产生的亲本型配子共占比例 3 。请对F2中表现型的比例作出合理的解释: 4 。
(3)实验二中亲本果蝇的基因型组合为 1 。如果将F2中的白眼雄蝇与F1中的红眼雌蝇杂交得到下一代,预期结果 2 (填“能”或“不能”)验证果蝇的眼色遗传与性别有关,原因是 3 。
(4)若进行一次杂交实验,既能说明雄性果蝇不发生交叉互换,又能说明果蝇的眼色遗传与性别有关,则用来杂交的亲本基因型最佳组合为 1 。
【答案】 (1)各不相同
(2)分离定律;B和D;84%;F1雌果蝇在产生配子(卵细胞)的过程中发生了交叉互换,两种亲本型配子(BD)和bd数量多且相等,两种重组型配子(Bd)和(bD)数量少且相等
(3)XEXE×XeY;不能;无论控制眼色基因位于常染色体还是X染色体上,其后代均有两种表现型,且性别比例为1:1
(4)bbddXeXe×BbDdXEY
【考点】基因的分离规律的实质及应用,基因的自由组合规律的实质及应用,基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】(1)由染色体组的定义可知,染色体组中,各染色体上的DNA的碱基序列各不相同。
(2)测交后代灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=21:4:4:21,其中灰身:黑身=1: 1,长翅:残翅=1: 1,因此每一对相对性状的遗传符合基因分离定律。由于亲本基因型是BBDD、bbdd,F1的基因型是BbDd,所以BD位于一条染色体上,bd位于一条染色体上,因此纯种灰身长翅果蝇体细胞中BD基因位于同一条染色体上。由实验一可知,F1灰身长翅雌性基因型为BbDd,与雄性bbdd测交,因为雄性中不会发生交叉互换现象,因此雄性只能产生bd的配子。又因F2代灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=21:4:4:21,所以雌性可以产生四种配子及比例为BD:Bd:bD:bd=21:4:4:21,亲本可以产生BD和bd两种配子,所以亲本型配子共占比例为(21+21)÷(21+21+4+4)=0.84。F2中表现型的比例原因是F1雌果蝇在产生配子(卵细胞)的过程中发生了交叉互换,两种亲本型配子(BD)和bd数量多且相等,两种重组型配子(Bd)和(bD)数量少且相等。因此用黑身残翅雄蝇与F1中的灰身长翅雌蝇测交,得到F2中表现型有灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=21:4:4:21。
(3)实验二中纯种红眼与白眼果蝇杂交,得到的F1中雌雄果蝇全部为红眼,说明红眼对白眼是显性性状。又因为F2中,白眼只出现在雄性果蝇中,所以E和e位于X染色体上,亲本纯种红眼与白眼果蝇基因型分别为XEXE、XeY。F2中的白眼雄蝇基因型是XeY,F1红眼雌果蝇的基因型是XEXe , 二者杂交后代表现为红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1: 1: 1: 1,如果基因位于常染色体上,F2白眼雄果蝇的基因型是ee,F1红眼雌果蝇的基因型是Ee,杂交后代仍然是红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1: 1: 1: 1,因此不能判断基因位于常染色体上,还是位于X染色体上。
(4)如果说明不发生交叉互换,可以用基因型为BbDd的雄性个体与基因型为bbdd的个体进行杂交,不发生交叉互换,基因型为BbDd的个体产生的配子的类型是两种,BD: bd=1: 1,测交后代的表现型是2 种,比例是1: 1,如果发生交叉互换,则会产生4种配子类型,测交后代的表现型是4种;说明果蝇的眼色遗传与性别有关的杂交组合是XeXe与XEY杂交,因此若进行一次杂交实验, 既能说明雄性果蝇不发生交叉互换,又能说明果蝇的眼色遗传与性别有关,则用来杂交的亲本基因型最佳组合为bbddXeXe×BbDdXEY。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、DNA分子的特异性:每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。基因和遗传信息的关系:基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
28.(2021高三上·“山水联盟”开学考)固定化酶是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂,下图是用海藻酸钠固定蔗糖酶的方法,请据图回答相关问题:
(1)海藻酸钠是应用广泛的水溶性海藻酸盐,海藻酸钠遇到钙离子可以迅速发生离子交换,生成凝胶冻,从而把酶 1 在其中使其固定化。图中的微囊相当于一层 2 , 既能阻止 3 的通过,又能允许底物和产物自由通过。
(2)跟游离酶相比固定化酶活性可能会 1 , 所以在固定化酶完成之后常进行酶活性的鉴定,本实验固定的蔗糖酶其催化蔗糖后产物是还原性糖,可以和DNS试剂发生颜色反应,因此用 2 法可以测定蔗糖酶的活力。
(3)固定化酶制备物的性质主要取决于所要固定化的酶分子、载体材料及 1 ;固定化酶活性的改变,主要是酶的 2 (写两种)等发生变化引起的。
【答案】 (1)包埋;半透膜;蔗糖酶
(2)下降;光电比色法
(3)酶和载体之间固定化的方法;活性部位、空间结构以及所处的微环境等
【考点】固定化酶及其应用
【解析】【解答】固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。固定化酶优点是使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,还可以被反复利用。固定化细胞优点是成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化学反应。
(1)海藻酸钠是应用广泛的水溶性海藻酸盐,海藻酸钠遇到钙离子可以迅速发生离子交换,生成凝胶冻,从而把酶包埋在其中使其固定化。图中的微囊相当于一层半透膜,既能阻止蔗糖酶的通过,又能允许底物和产物自由通过。
(2)在固定化过程中是有酶损失,因此跟游离酶相比固定化酶活性可能会下降,所以在固定化酶完成之后常进行酶活性的鉴定,本实验固定的蔗糖酶其催化蔗糖后产物是还原性糖,可以和DNS(二硝基水杨酸)试剂发生颜色反应,因此用光电比色法可以测定蔗糖酶的活力,即借助光电比色计来测量一系列标准还原性糖溶液的吸光度,绘制标准曲线,然后根据被测试液的吸光度,从标准曲线上求出被测还原性糖的含量的。
(3)固定化酶制备物的性质主要取决于所要固定化的酶分子、载体材料及酶和载体之间固定化的方法;固定化酶活性的改变,主要是酶的活性部位、空间结构以及所处的微环境等发生变化引起的。
【分析】1、固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。固定化酶优点是使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,还可以被反复利用。固定化细胞优点是成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化学反应。
2、采用包埋法制备固定酵母细胞的主要步骤:酵母细胞的活化(利用蒸馏水使干酵母恢复正常生活状态)→海藻酸钠、CaCl2溶液的配制(在溶解海藻酸钠溶液的过程中使用小火或间断加热,防止溶液焦糊)→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合(注意冷却海藻酸钠溶液至室温,防止高温破坏酵母菌的活性)→固定化酵母细胞。
29.(2021高三上·“山水联盟”开学考)胚胎干细胞(ES细胞)介导法是转基因动物培育的途径之一,即将外源基因导入胚胎干细胞,然后将转基因的胚胎干细胞注射到受体动物胚胎,参与受体动物胚胎的构成,形成嵌合体,下图是实验过程示意图,请分析回答相关问题:
(1)图中供体胚泡是胚胎发育的 1 期,其由内细胞团、滋养层和 2 三部分组成。
(2)图中1过程要在培养皿底部制备一层 1 细胞,2过程常用的方法是 2 。
(3)图中3过程涉及的生物技术主要有 1 (写两种)。
(4)获得较多的嵌合体小鼠可以在移植前进行 1 ;5过程应该移植到受体鼠的 2 内。
(5)图中6过程应该选择 1 细胞具有外源基因的嵌合体小鼠跟野生型小鼠杂交,若干代后便可以产生纯合的转基因小鼠。
【答案】 (1)囊胚;囊胚腔
(2)饲养层;显微注射
(3)克隆培养和DNA分子杂交
(4)胚胎分割;子宫角(子宫)
(5)生殖细胞
【考点】动物胚胎发育的过程,胚胎分割,干细胞的概念及种类,胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】(1)图中供体胚泡是胚胎发育的囊胚期;细胞开始出现分化,聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,中间的空腔称为囊胚腔,故囊胚由内细胞团、滋养层和囊胚腔三部分组成。
(2)图中1培养胚胎干细胞时,一般要在培养皿底部制备一层饲养层细胞,目的是促进细胞生长(增殖),抑制细胞分化;2过程将外源基因导入受体细胞常用的方法是显微注射法。
(3)采用DNA分子杂交技术能检测外源基因是否导入,故图中3过程筛选整合外源基因的ES细胞涉及的生物技术主要有克隆培养和DNA分子杂交。
(4)在胚胎移植前可通过胚胎分割技术获得较多胚胎,故获得较多的嵌合体小鼠可以在移植前进行胚胎分割;胚胎是在母体子宫内发育成新个体的,故5过程是将在体外培养的早期胚胎移植到受体鼠的子宫角(子宫)内。
(5)生殖细胞中含有外源基因会随着生殖过程传递给后代,故图中6过程应该选择生殖细胞具有外源基因的嵌合体小鼠跟野生型小鼠杂交,若干代后便可以产生纯合的转基因小鼠。
【分析】1、动物胚胎发育的基本过程:
(1)受精场所是母体的输卵管上段。
(2)卵裂期:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。
(3)桑湛胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹,是全能细胞。
(4)囊胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,中间的空腔称为囊胚腔。
(5)原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔
2、胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团).胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
3、基因工程技术的基本步骤︰
(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取(基因组文库包含某种生物所有的基因,部分基因文库包含某种生物的部分基因,如:CDNA文库)、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;b、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。①将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
4、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高。
四、实验题
30.(2021高三上·“山水联盟”开学考)为了研究土壤含水量和CO2浓度对番茄光合速率的影响,某科研小组在适宜的温度和光照强度下进行了相关实验,其结果如下表所示,请回答下列问题:
组别 处理 光合速率(molCO2·m-2·S-1) 相对气孔开度(%) 水分利用效率
A 对照 大气CO2浓度 12 100 1.78
B 干旱 7.5 62 1.81
C 对照 CO2浓度倍增 15 83 3.10
D 干旱 11 47 3.25
(1)该实验的光合速率可用 1 吸收的CO2量反映。
(2)受干旱胁迫的番茄植株,其分布在类囊体膜上的光合色素较正常生长植株明显减少,这将直接减弱碳反应的 1 过程,该过程为 2 反应。
(3)干旱胁迫可提高番茄植株 1 (填激素)的含量,据表可知,CO2浓度的倍增可 2 (填“增强”或“减弱”)干旱对光合速率的抑制作用,并可通过提高 3 来增强抗旱能力。
(4)若将A组的自然光换成相同光强下的红光,则光饱和点 1 (填“增大”、“减小”或“不变”),光饱和点时的光合速率 2 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 (1)单位时间单位叶面积
(2)三碳酸的还原(或CO2的还原);吸能
(3)脱落酸;减弱;水份利用效率
(4)减小;不变
【考点】光合作用的过程和意义,影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)该实验的光合速率可用单位时间单位叶面积吸收的CO2量反映,或者用释放O2的量反应。
(2)光合色素分布于叶绿体的类囊体膜上,受干旱胁迫的番茄植株的光合色素较正常生长植株明显减少,光反应产生的ATP和[H]减少,这将直接减弱碳反应的三碳酸的还原过程。该反应属于吸能反应。
(3)脱落酸具有抑制植物生长,促进叶片和果实脱落的作用,干旱胁迫条件下,净光合速率下降,可能是提高了黄瓜幼苗的脱落酸含量,从而使气孔开度减少,CO2吸收减少,分析表格数据可知,CO2浓度倍增,D组的光合速率比B组高,即可以减弱干旱对光合速率的抑制作用,同时对水分利用效率提高,黄瓜幼苗可能通过提高水分利用效率来增强抗旱能力。
(4)叶绿体中的色素主要吸收自然光中的红光和蓝紫光,绿光基本不吸收,因此如果将A组的自然光换成相同光强度下的红光,最大光合速率不变,达到最大光合速率所需要的最小光照强度减小,即光饱和点减小。
【分析】1、光合作用的反应阶段:
①光反应阶段:场所是类囊体薄膜
a.水的光解:2H2O4[H]+O2
b.ATP的生成:ADP+PiATP
②暗反应阶段:场所是叶绿体基质
a.CO2的固定:CO2+C52C3
b.C3的还原:2C3(CH2O)+C5+H2O
光反应与暗反应的联系:光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
2、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(5)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+ , 光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
3、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。真正光合作用的表示方法:CO2的固定量,O2的生成量,有机物的生成量;净光合作用的表示方法:CO2的吸收量、O2的量释放、有机物的积累量。
31.(2021高三上·“山水联盟”开学考)为研究药物A对裸鼠(先天胸腺缺陷鼠)移植瘤细胞周期的影响,请根据以下提供的材料和用具,以细胞周期中不同DNA含量的细胞数为测定指标,完善实验分组设计和实验思路,设计实验结果记录表并进行分析与讨论。
材料与用具:裸鼠、人乳腺癌细胞、药物A溶液、生理盐水、流式细胞仪(可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数)、注射器等。
要求与说明:裸鼠日常饮食在实验设计中不做要求;药物每天提供一次,10天后测定。
(1)实验思路:
①取生理状况相似的同性别健康裸鼠若干只,每只注射适量且等量的人乳腺癌细胞,一段时间后获得人乳腺癌移植瘤成功的裸鼠10只。
②将10只裸鼠随机分均为两组,各组裸鼠分别腹腔注射 1 。每只裸鼠给药频次均为 2 。
③取出每组小鼠的移植瘤细胞,用流式细胞仪分析 3 的细胞数目,记录结果。
④ 4 。
(2)设计一张药物A对移植瘤细胞周期不同时期细胞数影响的记录表。
(3)分析与讨论:
①实验中选择裸鼠的原因是 1 。人的乳腺癌细胞接种到裸鼠体内,可在其体内产生移植瘤,说明乳腺癌细胞系具有 2 特点。
②如果实验结果绘成如图曲线图(实验组为用A药物组),则对检测结果的分析错误的是( 3 )
A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍 B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C.A药物与秋水仙素的作用机理相同 D.b峰中的细胞不全是分裂期的细胞
【答案】 (1)注射等量且适量的药物A溶液、等量且适量的生理盐水;每天注射一次(1次/天/只),连续注射10天;不同DNA含量;对实验数据进行统计分析
(2)裸鼠移植瘤细胞不同时期细胞数目的结果记录表
G1期 S期 G2+M期
1 2 3 4 5 均值 1 2 3 4 5 均值 1 2 3 4 5 均值
对照组
实验组
(3)减少免疫排斥;异体致瘤性;C
【考点】细胞有丝分裂不同时期的特点,染色体数目的变异
【解析】【解答】根据题意可知,该实验的目的是:研究药物A对裸鼠(先天胸腺缺陷鼠)移植瘤细胞周期的影响,因此实验的自变量是药物A的有无,因变量是细胞周期中不同DNA含量的细胞数,其他均为无关变量,无关变量保持相同且适宜。
(1)该实验的目的是研究药物A对裸鼠移植瘤细胞周期的影响。因此实验的自变量是药物A的有无,步骤②一组标记为对照组,每只鼠腹腔注射等量且适量的生理盐水;另一组标记为实验组,每只鼠腹腔注射等量且适量的药物A溶液。每只裸鼠给药频次均为每天注射一次(1次/天/只),连续注射10天;步骤③取出每组小鼠的移植瘤细胞,用流式细胞仪分析不同DNA含量的细胞数目,记录结果;步骤④的操作是对实验数据进行统计分析。
(2)记录表中要表示出对照组和实验组在各个时期的细胞数量:
裸鼠移植瘤细胞不同时期细胞数目的结果记录表
G1期 S期 G2+M期
1 2 3 4 5 均值 1 2 3 4 5 均值 1 2 3 4 5 均值
对照组
实验组
(3)①实验中选择无胸腺裸鼠的原因是减少免疫排斥,人的乳腺癌细胞接种到裸鼠体内,可在其体内产生移植瘤,说明乳腺癌细胞系具有异体致瘤性特点。②由曲线图分析可知,处于分裂期的细胞均被计数在b峰中,故答案为:C。
【分析】1、探究实验需要遵循的原则:对照原则、唯一变量原则、等量原则。
2、有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
3、秋水仙素可以抑制纺锤体的形成。
1 / 1(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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浙江省“山水联盟”2021-2022学年高三上学期生物开学试卷
一、单选题
1.(2021高三上·“山水联盟”开学考)在调查学校附近淡水区域水质的活动中下列哪项不是调查项目( )
A. pH B. 硝酸盐 C. 植物种类 D. 悬浮颗粒
2.(2021高三上·“山水联盟”开学考)支原体肺炎是一种常见的传染病,其病原体为肺炎支原体(如图),下列说法错误的是( )
A. 支原体为原核生物,无核膜和染色体
B. 支原体与细菌的细胞结构的区别在于没有细胞壁
C. 支原体有核糖体,核仁与其核糖体的形成有关
D. 支原体的DNA分子可与核糖体直接接触
3.(2021高三上·“山水联盟”开学考)下列物质或结构中不全都含有糖类的是( )
A. 核酶 荚膜 B. 细胞膜 核酸 C. 染色体 核苷酸 D. 胰岛素 细胞壁
4.(2021高三上·“山水联盟”开学考)如图为质膜的流动镶嵌模型,下列叙述错误的是( )
A. 利用电子显微镜,也无法观察到细胞膜如该图所示的结构
B. 胆固醇镶嵌或贯穿在膜中有利于增强膜的流动性
C. 脂双层是膜结构的基础,它使得许多分子和离子不能随意出入细胞
D. 膜蛋白的异常常与某些疾病相关
5.(2021高三上·“山水联盟”开学考)下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述,正确的是( )
A. 使酶促反应速率最大时的温度下酶活性一定最佳
B. 在酶的催化效率实验中鸡肝或马铃薯块茎若未制成匀浆则与制成匀浆实验结果不同
C. 若添加了淀粉和蔗糖酶溶液的试管内呈现轻度阳性反应则说明蔗糖酶不纯净
D. 不同温度条件下酶促反应所需的最适pH不同
6.(2021高三上·“山水联盟”开学考)下列关于细胞的生命历程,说法正确的是( )
A. 细胞癌变可看作是细胞异常分化的结果
B. 正常细胞能转变为癌细胞,癌细胞不能逆转为正常细胞
C. 衰老细胞的线粒体体积随年龄增大而减小
D. 细胞伤害导致的细胞死亡与植物胚胎发育过程中单性花中花器官的退化机理相同
7.(2021高三上·“山水联盟”开学考)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成,是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下,金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述正确的是( )
A. 人类的喜好影响了金鱼的进化方向
B. 人工选择使鲫鱼发生变异,产生多种形态
C. 野生鲫鱼种群经自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累
D. 金鱼与野生鲫鱼属于两个物种
8.(2021高三上·“山水联盟”开学考)下列关于遗传学发展史上经典实验的叙述,不正确的是( )
A. 肺炎双球菌离体转化实验中,各组培养液中悬浮培养过程均不能形成光滑菌落
B. 科学家通过同位素示踪和密度梯度超速离子等技术,证明了DNA的半保留复制
C. 摩尔根的伴性遗传实验又一次证实了孟德尔定律的正确性
D. 孟德尔单因子杂交实验假说的核心内容是同源染色体上的等位基因彼此分离
9.(2021高三上·“山水联盟”开学考)下列关于微生物的培养叙述正确的是( )
A. 微生物都可以用LB液体培养基进行扩大培养
B. 苹果青霉应该在弱酸性的条件下进行培养
C. 微生物的培养基都需要有碳源和氮源
D. 用稀释涂布的方法进行细胞计数通常会使计数偏多
10.(2021高三上·“山水联盟”开学考)神经递质作用于突触后膜,会引起突触后膜产生局部的电位变化,称为突触后电位。科学家为了探究突触后电位的特点,做了如下实验(甲图中A、B、C为不同神经元的轴突,乙图中字母及箭头分别代表轴突类型及刺激时间点,阈值代表引发动作电位的最小膜电位)。下列分析正确的是( )
A. 刺激A,B,C均能引起D的去极化
B. 突触数量越多,越容易引发突触后膜的动作电位
C. 单独刺激A不能引起D的兴奋,需同时刺激A和B才能引起D的兴奋
D. 相同来源的或不同来源的兴奋性递质作用于D引起的小电位可以累加
11.(2021高三上·“山水联盟”开学考)体液包括细胞内液和细胞外液。正常成年人的体液量约占体重60%,其中细胞外液占总体液的1/3,如图是内环境物质交换示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 人体内环境成分包括A液B液和D液
B. 促甲状腺激素通过B液的定向运输作用于甲状腺
C. 当遇到病原体侵染,中性粒细胞可以钻出E进入A液发挥作用
D. 肝糖元进入A液后水解成葡萄糖,再进入B液,故肝糖元属于细胞外液
12.(2021高三上·“山水联盟”开学考)“蚂蚁森林“在广大支付宝用户的支持下已成绩斐然,在阿拉善、通辽等地种植许多植株,其中包括梭梭树、沙棘、胡杨等,它们不仅可以防风固沙,还可以作为经济作物。下列有关叙述正确的是( )
A. 阿拉善、通辽等地的植物一般呈随机分布
B. “蚂蚁森林”的植物一般种植在荒漠地区,故不存在垂直结构
C. 由于人为的原因导致了“蚂蚁森林”地区群落演替的方向和速度发生了改变
D. 梭梭树、沙棘、胡杨等植物和荒漠环境构成了该地区的生态系统
13.(2021高三上·“山水联盟”开学考)HIV能侵染人体细胞并在细胞内增殖,下列相关叙述正确的是( )
A. 感染HIV的孕妇会通过母婴传递的方式遗传给子代
B. 逆转录和转录都存在碱基互补配对,所用的酶也相同
C. HIV识别并结合宿主细胞的受体后,仅病毒遗传物质进入宿主细胞
D. 感染HIV的宿主细胞被激活,前病毒经转录、翻译并组装出新的HIV
14.(2021高三上·“山水联盟”开学考)化学渗透的基本原理是跨膜的离子浓度差异和电势能差异为细胞提供可利用的自由能。科学家Ander Jagendorth和同事们做了下图所示的巧妙实验为化学渗透机制提供了证据。下列分析不合理的是( )
A. 将叶绿体类囊体置于pH4的缓冲溶液中,需使类囊体内外部在这种酸性pH下达到平衡后,才能转移类囊体
B. 图中pH8的瓶中类囊体在没有电子传递的情况下可由ADP和Pi合成ATP
C. 将图中pH8的瓶放置在黑暗条件下,不可由ADP和Pi合成大量ATP
D. 据该实验结果可推测,光照下,植物叶肉细胞的叶绿体类囊体膜两侧也存在类似pH差异的可能性
15.(2021高三上·“山水联盟”开学考)植物基因工程可以改造农作物性状,使农作物变得更加高产。如图是培育良种水稻的有关原理和步骤,有关叙述错误的是( )
A. 图中表达载体中的T-DNA插入外源基因后将失去作用
B. 图中②过程需要在无菌环境下用Ca2+处理土壤农杆菌
C. 需要用除草剂检测转基因植株是否具有抗除草剂性状
D. 该过程需要用到固体和液体培养基
16.(2021高三上·“山水联盟”开学考)一个处于培养状态下的动物细胞株,处于细胞周期各时期的均有若干,其数量与时长成正比,已知细胞周期各阶段的时长如表(单位:h):
G1 S G2 前期 中期 后期 末期
5 7 4 1 0.5 1 0.5
现对该细胞株依次进行了下列操作:①加入DNA合成抑制剂;②维持12h;③去除DNA合成抑制剂;④维持12h;⑤加入DNA合成抑制剂;⑥维持7h。下列叙述错误的是( )
A. 操作①只能使部分细胞停止分裂活动
B. 操作④后还会有存在染色单体的细胞
C. 理论上操作②后处于S期(非G1/S临界处)的细胞占7/19
D. 若操作⑥之后去除DNA合成抑制剂,各细胞的分裂进程将“同步”
17.(2021高三上·“山水联盟”开学考)下列有关人体免疫的叙述正确的是( )
A. 过敏性哮喘属于免疫功能减退症
B. 浆细胞膜表面不存在受体分子,它只进行抗体的分泌
C. 病毒感染的人往往出现发热现象,是因为甲状腺激素分泌减少导致的
D. 辅助性T细胞活性下降,引起机体生成抗体能力降低的原因可能是白细胞介素-2的分泌减少
18.(2021高三上·“山水联盟”开学考)有研究者采用荧光染色法制片,在显微境下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述不正确的是( )
A. 图甲细胞中形成5个四分体
B. 图乙细胞是观察并分析拟南芥染色体组型的最佳时期
C. 图丙细胞中同源染色体已彼此分离
D. 图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
19.(2021高三上·“山水联盟”开学考)如图表示欧洲灰鹭在1928~1977年间的种群数量波动下列有关叙述正确的是( )
A. 由于温度的变化使得该种群的数量波动呈周期性
B. 图示欧洲灰鹭的环境容纳量约为4000只
C. 图中a处该种群以恒定的增长率在增长
D. 在1928~1977年间欧洲灰鹭的环境容纳量基本不变
20.(2021高三上·“山水联盟”开学考)有些人的性染色体组成为XY,其外貌与正常女性一样,但无生育能力,原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a,而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是( )
A. Ⅱ-1的基因型为XaY
B. Ⅱ-2与正常男性结婚,其后代患病概率是1/8
C. 人群中具有同型性染色体的个体,相关基因型只有两种
D. 人群中基因a的频率将会越来越低
21.(2021高三上·“山水联盟”开学考)细胞内不同基因的表达过程如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达,基因A的表达效率高于基因B
B. 基因中碱基序列发生改变,合成的蛋白质分子结构不一定改变
C. DNA双链解开,RNA聚合酶移动到终止密码子时停止过程①
D. 过程①和过程②均会发生氢键的形成和断裂
22.(2020高三上·荆州月考)用密闭的培养瓶培养等量的绿藻(单细胞藻类),得到4组绿藻培养液,将培养液置于4种不同温度下,已知t1A. 实验条件下,绿藻呼吸作用相关酶的活性与温度呈正相关
B. t3条件下绿藻细胞产生的氧气扩散到细胞外和线粒体中
C. t4条件下绿藻细胞群体的总光合速率与总呼吸速率保持相等
D. t4条件下培养瓶光下O2增加值降低与呼吸速率增幅大密切相关
23.(2021高三上·“山水联盟”开学考)将某一细胞中的一条染色体用14C充分标记,其同源染色体用32P充分标记,置于不含放射性的培养液中培养,经过连续两次细胞分裂,(不考虑交叉互换)下列说法中不正确的是( )
A. 若进行减数分裂,第一次分裂后两个子细胞中一个只含14C,一个只含32P
B. 若进行减数分裂,四个细胞中可能两个有放射性,两个没有放射性
C. 若进行有丝分裂,则四个细胞中可能三个有放射性,一个没有放射性
D. 若进行有丝分裂,某一细胞中含14C的染色体与含32P染色体的比值不可能是2:1
24.(2021高三上·“山水联盟”开学考)某植物的花色有紫色和蓝色两种。为了研究其遗传机制,研究者利用纯系品种进行了杂交实验,F1自交产生F2 , 结果见表,下列叙述错误的是( )
杂交组合 父本植株数目(表现型) 母本植株数目(表现型) F1植株数目(表现型) F2植株数目(表现型)
Ⅰ 10(紫色) 10(紫色) 81(紫色) 260(紫色) 61(蓝色)
Ⅱ 10(紫色) 10(蓝色) 79(紫色) 247(紫色) 82(蓝色)
A. 该植株花色的遗传符合自由组合定律
B. 杂交Ⅰ中F2的紫色植株中纯合子和杂合子的比例是3:10
C. 取杂交Ⅱ中F2的紫色植株随机交配,产生的后代紫色和蓝色的比例为8:1
D. 将两个杂交组合中的F2紫色植株相互杂交,产生的后代中紫色和蓝色的比例为36:5
二、多选题
25.(2021高三上·“山水联盟”开学考)芸苔素内酯(BR)被学术界公认为是第6类植物激素。某实验小组为探究其作用,用不同浓度的BR溶液处理芹菜幼苗,一段时间后,测量不同浓度下芹菜幼苗的平均株高,得到如图实验结果。下列有关分析错误的是( )
A. 通过实验结果可得,BR对芹菜的生长具有双重性
B. 促进芹菜幼苗生长的最适BR浓度在0.3~0.4mg/L之间
C. BR对植物体的作用决定于植物的种类、作用部位及其浓度等
D. 通过显微镜对横切芹菜幼苗观察可得BR是通过促进细胞的伸长来促进植物生长
三、综合题
26.(2021高三上·“山水联盟”开学考)赋石水库是浙北第一库,研究人员对赋石水库生态系统的结构和功能进行研究。图1为该生态系统各营养级之间的能量流动关系图,图中相关数值表示有机物干物质量(单位:J·km-2·a-1)。图2是生态系统中浮游动物的能量流动示意图。请据图回答下列问题:
(1)由图1分析,从生态系统的成分分析,浮游动物属于 1 。生态系统的功能是 2 。
(2)图1中从第三营养级到第四营养级的能量传递效率为 1 (保留一位小数),图2中代表浮游动物次级生产量的是 2 (填图中字母)。
(3)某水库出现轻微污染后,它能迅速恢复,这说明该生态系统具有 1 能力。但超过一定的限度后,污染会越来越严重,这是 2 (“正反馈”或“负反馈”)调节导致的。
(4)水库不仅可蓄水防洪,还可水利发电,同时当地还有很多的农户屋顶安装了太阳能发电系统,这种对无污染新能源的开发利用属于 1 的生态工程。
27.(2021高三上·“山水联盟”开学考)果蝇的灰身和黑身、长翅和残翅、红眼和白眼三对相对性状分别受三对等位基因B和b、D和d、E和e控制。已知控制体色和翅形的基因位于同一对常染色体上,且雌蝇在形成配子的过程中,部分性母细胞的这对染色体会发生交叉互换,而雄蝇无此现象。某同学为验证所学知识,利用一果蝇种群进行了如下实验:
实验一:将纯种灰身长翅与黑身残翅果蝇杂交,F1雌雄果蝇全为灰身长翅;F1灰身长翅雌蝇测交,F2中灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=21:4:4:21。
实验二:将纯种红眼与白眼果蝇杂交,F1中雌雄果蝇全为红眼;F1雌雄果蝇自由交配,F2的表现型及比例为红眼雌蝇:红眼雄蝇:白眼雄蝇=2:1:1。
(1)果蝇的每个染色体组中,各染色体DNA的碱基序列 1 。(填“各不相同”或“可能相同”)
(2)根据实验一推断,果蝇的体色和翅形的遗传都符合孟德尔的 1 定律。纯种灰身长翅果蝇体细胞中 2 基因位于同一条染色体上,F1雌蝇产生的亲本型配子共占比例 3 。请对F2中表现型的比例作出合理的解释: 4 。
(3)实验二中亲本果蝇的基因型组合为 1 。如果将F2中的白眼雄蝇与F1中的红眼雌蝇杂交得到下一代,预期结果 2 (填“能”或“不能”)验证果蝇的眼色遗传与性别有关,原因是 3 。
(4)若进行一次杂交实验,既能说明雄性果蝇不发生交叉互换,又能说明果蝇的眼色遗传与性别有关,则用来杂交的亲本基因型最佳组合为 1 。
28.(2021高三上·“山水联盟”开学考)固定化酶是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂,下图是用海藻酸钠固定蔗糖酶的方法,请据图回答相关问题:
(1)海藻酸钠是应用广泛的水溶性海藻酸盐,海藻酸钠遇到钙离子可以迅速发生离子交换,生成凝胶冻,从而把酶 1 在其中使其固定化。图中的微囊相当于一层 2 , 既能阻止 3 的通过,又能允许底物和产物自由通过。
(2)跟游离酶相比固定化酶活性可能会 1 , 所以在固定化酶完成之后常进行酶活性的鉴定,本实验固定的蔗糖酶其催化蔗糖后产物是还原性糖,可以和DNS试剂发生颜色反应,因此用 2 法可以测定蔗糖酶的活力。
(3)固定化酶制备物的性质主要取决于所要固定化的酶分子、载体材料及 1 ;固定化酶活性的改变,主要是酶的 2 (写两种)等发生变化引起的。
29.(2021高三上·“山水联盟”开学考)胚胎干细胞(ES细胞)介导法是转基因动物培育的途径之一,即将外源基因导入胚胎干细胞,然后将转基因的胚胎干细胞注射到受体动物胚胎,参与受体动物胚胎的构成,形成嵌合体,下图是实验过程示意图,请分析回答相关问题:
(1)图中供体胚泡是胚胎发育的 1 期,其由内细胞团、滋养层和 2 三部分组成。
(2)图中1过程要在培养皿底部制备一层 1 细胞,2过程常用的方法是 2 。
(3)图中3过程涉及的生物技术主要有 1 (写两种)。
(4)获得较多的嵌合体小鼠可以在移植前进行 1 ;5过程应该移植到受体鼠的 2 内。
(5)图中6过程应该选择 1 细胞具有外源基因的嵌合体小鼠跟野生型小鼠杂交,若干代后便可以产生纯合的转基因小鼠。
四、实验题
30.(2021高三上·“山水联盟”开学考)为了研究土壤含水量和CO2浓度对番茄光合速率的影响,某科研小组在适宜的温度和光照强度下进行了相关实验,其结果如下表所示,请回答下列问题:
组别 处理 光合速率(molCO2·m-2·S-1) 相对气孔开度(%) 水分利用效率
A 对照 大气CO2浓度 12 100 1.78
B 干旱 7.5 62 1.81
C 对照 CO2浓度倍增 15 83 3.10
D 干旱 11 47 3.25
(1)该实验的光合速率可用 1 吸收的CO2量反映。
(2)受干旱胁迫的番茄植株,其分布在类囊体膜上的光合色素较正常生长植株明显减少,这将直接减弱碳反应的 1 过程,该过程为 2 反应。
(3)干旱胁迫可提高番茄植株 1 (填激素)的含量,据表可知,CO2浓度的倍增可 2 (填“增强”或“减弱”)干旱对光合速率的抑制作用,并可通过提高 3 来增强抗旱能力。
(4)若将A组的自然光换成相同光强下的红光,则光饱和点 1 (填“增大”、“减小”或“不变”),光饱和点时的光合速率 2 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
31.(2021高三上·“山水联盟”开学考)为研究药物A对裸鼠(先天胸腺缺陷鼠)移植瘤细胞周期的影响,请根据以下提供的材料和用具,以细胞周期中不同DNA含量的细胞数为测定指标,完善实验分组设计和实验思路,设计实验结果记录表并进行分析与讨论。
材料与用具:裸鼠、人乳腺癌细胞、药物A溶液、生理盐水、流式细胞仪(可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数)、注射器等。
要求与说明:裸鼠日常饮食在实验设计中不做要求;药物每天提供一次,10天后测定。
(1)实验思路:
①取生理状况相似的同性别健康裸鼠若干只,每只注射适量且等量的人乳腺癌细胞,一段时间后获得人乳腺癌移植瘤成功的裸鼠10只。
②将10只裸鼠随机分均为两组,各组裸鼠分别腹腔注射 1 。每只裸鼠给药频次均为 2 。
③取出每组小鼠的移植瘤细胞,用流式细胞仪分析 3 的细胞数目,记录结果。
④ 4 。
(2)设计一张药物A对移植瘤细胞周期不同时期细胞数影响的记录表。
(3)分析与讨论:
①实验中选择裸鼠的原因是 1 。人的乳腺癌细胞接种到裸鼠体内,可在其体内产生移植瘤,说明乳腺癌细胞系具有 2 特点。
②如果实验结果绘成如图曲线图(实验组为用A药物组),则对检测结果的分析错误的是( 3 )
A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍 B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C.A药物与秋水仙素的作用机理相同 D.b峰中的细胞不全是分裂期的细胞
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【考点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】调查学校附近淡水区域水质包括测量温度、pH、细菌含量、悬浮颗粒、硝酸盐及水中微生物的种类数量等等,无需测定植物种类,故C符合题意。
故答案为:C。
【分析】水域水质包括测量温度、pH、细菌含量、悬浮颗粒、硝酸盐及水中微生物的种类数量等等项目。
2.【答案】 C
【考点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、支原体没有核膜包被的细胞核,DNA没有与蛋白质结合,不存在染色体,属于原核细胞,A正确;
B、支原体与细菌都属于原核生物,具有类似的细胞结构,但支原体没有细胞壁,B正确;
C、支原体是原核生物,无核仁,有唯一的细胞器—核糖体,C错误;
D、支原体无核膜,因此其拟核区的DNA分子可与周围的核糖体直接接触,D正确。
故答案为:C。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
3.【答案】 D
【考点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、核酶是RNA含有核糖,荚膜含有多糖,A错误;
B、细胞膜是由脂质、蛋白质、糖类组成的,核酸包括DNA和RNA,DNA含有脱氧核糖,RNA含有核糖,B错误;
C、染色体有DNA和蛋白质组成,DNA含有脱氧核酸,核苷酸包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸,都含有糖,C错误;
D、胰岛素本质是蛋白质,不含糖,细胞壁的成分是纤维素,是一种多糖,D正确。
故答案为:D。
【分析】糖类的种类及其分布和功能
种类 分子式 分布 生理功能
单
糖 五碳糖 核糖 C5H10O5 动植物细胞 五碳糖是构成核酸的重要物质
脱氧核糖 C5H10O4
六碳糖 葡萄糖 C6H12O6 葡萄糖是细胞的主要能源物质
二
糖 蔗糖 C12H22O11 植物细胞 水解产物中都有葡萄糖
麦芽糖
乳糖 C12H22O11 动物细胞
多
糖 淀粉 (C6H10O5)n 植物细胞 淀粉是植物细胞中储存能量的物质
纤维素 纤维素是细胞壁的组成成分之一
糖原 动物细胞 糖原是动物细胞中储存能量的物质
4.【答案】 B
【考点】细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、利用电子显微镜,只能观察到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构,无法观察到如该图所示的结构,A正确;
B、胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的刚性,B错误;
C、磷脂双分子层构成膜的基本支架,可以阻止许多分子和离子随意出入细胞,C正确;
D、蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,膜蛋白的异常常与某些疾病相关,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞膜的流动镶嵌模型:
(1)脂质:构成细胞膜的主要成分是磷脂,磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
(2)蛋白质:膜的功能主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的含量越高,种类越多。
①蛋白质的位置:有三种.镶在磷脂双分子层表面;嵌入磷脂双分子层;贯穿于磷脂双分子层。②种类:a、有的与糖类结合,形成糖被,有识别、保护、润滑等作用。b、有的起载体作用,参与主动运输过程,控制物质进出细胞。c、有的是酶,起催化化学反应的作用。
(3)特殊结构--糖被:①位置:细胞膜的外表。②本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。③作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
(4)动物细胞膜中有胆固醇。
(5)细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
5.【答案】 B
【考点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、酶促反应的速率除了与酶活性有关外,还与底物浓度、酶浓度等条件有关,故使酶促反应速率最大时的温度下酶活性不一定最佳,A错误;
B、在酶的催化效率实验中,鸡肝或马铃薯块茎若未制成匀浆,释放的酶的量较少,与制成匀浆实验结果不同,B正确;
C、若添加了淀粉和蔗糖酶溶液的试管内呈现轻度阳性反应,则说明蔗糖酶不纯净或淀粉不纯净,C错误;
D、不同温度条件下酶促反应所需的最适pH基本相同,D错误。
故答案为:B。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
6.【答案】 A
【考点】细胞分化及其意义,衰老细胞的主要特征,细胞凋亡与细胞坏死的区别,癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、细胞的癌变可看作是细胞异常分化的结果,畸形分化,A正确;
B、细胞癌变是基因突变引起的,如细胞在一定条件下发生基因突变,有可能使癌细胞恢复成正常细胞,B错误;
C、细胞衰老时,线粒体的体积增大,呼吸变慢,C错误;
D、细胞伤害导致的细胞死亡属于坏死,植物胚胎发育过程中单性花中花器官的退化属于细胞凋亡,二者机理不相同,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
2、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
3、癌细胞的主要特征:(1)无限增殖;(2)形态结构发生显著改变;(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移。
4、细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。细胞坏死不受基因控制,是在极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激导致的,对机体有害,坏死细胞发生外形不规侧变化,溶酶体破坏,胞浆外溢。
7.【答案】 A
【考点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、人类会根据自己的喜好保留所需要的性状,故人类的喜好影响了金鱼的进化方向,A正确;
B、人工选择是根据人类的喜好对鲫鱼的性状进行保留,保留人类喜好的变异,淘汰人类不喜好的变异,只能对金鱼的变异类型起选择作用,而不能使金鱼发生变异,B错误;
C、自然环境并非一直不变的,在不断变化的环境中,野生鲫鱼种群经自然选择获得的性状不一定都可以通过遗传进行积累,C错误;
D、由题干信息分析可知,金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成,且在自然状态下,金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代,这说明金鱼与野生鲫鱼属于同一物种,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、种群是生物进化的基本单位(1)种群既是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位;(2)同一种群生活在同一区域,没有生殖隔离;(3)生物进化的实质是种群基因频率的改变。
2、突变和基因重组产生进化的原材料(1)可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异,其中染色体变异和基因突变统称为突变;(2)基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化;(3)突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变;(4)生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害;(5)突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。
3、自然选择决定生物进化的方向(1)变异是不定向的,自然选择是定向的; (2)自然选择的直接对象是生物的表现型,间接对象是相关的基因型,根本对象是与变异性状相对的基因;(3)自然选择的实质:种群的基因频率发生定向改变;(4)自然选择的方向:适应自然环境;(5)变异是普遍存在的,环境仅是一个选择因素,变异在先、选择在后。
4、隔离导致物种的形成(1)物种的判断标准主要是具有一定的形态结构和生理功能以及能否在自然条件下相互交配并产生可育后代;(2)一般先经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离;有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离,例如多倍体的产生。
8.【答案】 D
【考点】噬菌体侵染细菌实验,证明RNA是遗传物质的实验,DNA分子的复制,孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、肺炎双球菌离体转化实验中,各组悬浮培养过程均不能形成光滑型菌落,只有固体培养基才能形成菌落,A正确;
B、科学家通过同位素示踪和密度梯度超速离心等技术,证明了DNA的半保留复制,B正确;
C、摩尔根的果蝇伴性遗传实验不仅用实验再次证实了孟德尔定律的正确性,也为发展遗传的染色体学说作出卓越贡献,C正确;
D、孟德尔单因子杂交实验假说的核心内容是F1形成配子时成对的遗传因子发生分离,分别进入不同的配子中,因为孟德尔当时没有提出同源染色体及基因的名词,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎双球菌体外转化实验):
(1)研究者:1944年,美国科学家艾弗里等人。
(2)实验材料:S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。
(3)实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独直接研究各自的遗传功能。
(4)实验过程:①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,其后代有R型细菌和S型细菌;②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养,其后代都为R型细菌,没有发生转化现象;③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养,培养一段时间以后,只有R型菌。
(5)结论:加热杀死的S型细菌体内的DNA,促使R型细菌转化为S型细菌。
2、通过假说演绎法,利用同位素示踪和密度梯度离心的方法验证了DNA的半保留复制。
3、摩尔根利用假说演绎法验证的基因在染色体上的假说,不仅验证的萨顿的关于基因在染色体上的假说,也验证了摩尔根的遗传定律。
4、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。①提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题);②做出假设(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合);③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);⑤得出结论(就是分离定律)。
9.【答案】 B
【考点】微生物的分离和培养,测定某种微生物的数量
【解析】【解答】A、酵母菌是一种真菌,适合用麦芽汁液体培养基来扩大培养,LB液体培养基主要用于实验室培养细菌,A错误;
B、苹果青霉应该在弱酸性的条件下进行培养,B正确;
C、有些微生物可以固定空气中的碳元素或者氮元素,因此不需要培养基中额外添加碳源或者氮源,C错误;
D、用稀释涂布的方法进行细胞计数通常会使计数偏少,因为稀释涂布平板法得到的稀释菌落中会存在两个或者多个细菌粘合在一起的情况,在读数时往往产生误差,统计的菌落数往往偏少,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氨源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基,液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基;固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数,液态培养基常用于扩大化生产,观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等;根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
2、统计菌落数目的方法∶(1)显微镜直接计数法①原理∶利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法∶用计数板计数;③缺点∶不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)①原理∶当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作∶a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数= ( c+V )×M,其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积( mL ) ,M代表稀释倍数。
10.【答案】 D
【考点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、由图乙实验5可知,单独给轴突A刺激,突触后膜单位没有达到阈值;单独给轴突C刺激,突触后膜电位下降,说明轴突C释放的是抑制性神经递质,故刺激A、C不能引起D的去极化,A错误;
B、引发突触后膜的动作电位与突触的数量无关,B错误;
C、由图乙可知,单独刺激A不能引起D的兴奋,同时只能得出同时刺激A和B能引起D兴奋,但不能得出需要同时刺激A和B才能引起D兴奋的结论,因图中没有单独刺激B的实验结果,C错误;
D、由图乙实验4可知,不同来源神经递质的作用是可以叠加的,故相同来源的或不同来源的兴奋性递质作用于D引起的小电位可以累加,D正确 。
故答案为:D。
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
11.【答案】 C
【考点】内环境的组成
【解析】【解答】A、细胞外液包括B液—血浆、A液—组织液和C液—淋巴,A错误;
B、垂体分泌的促甲状腺激素,通过体液运送到全身各处,但只能和甲状腺细胞上的受体特异结合,B错误;
C、当遇到病原体侵染,中性粒细胞变形后,可以钻出E毛细胞血管进入A液—组织液发挥作用,C正确;
D、肝糖元在肝细胞中水解成葡萄糖后进入A液—组织液后,再进入B液—血浆,故肝糖元不属于细胞外液,D错误。
故答案为:C。
【分析】体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴等,也称为内环境。内环境中物质:①小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等。②细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等。③细胞代谢产物:CO2、水分、尿素等。
12.【答案】 C
【考点】种群的特征,群落的结构,群落的演替,生态系统的概念及其类型
【解析】【解答】A、人工种植的乔木种群均匀分布,阿拉善、通辽等地的植物大多是人工种植的,故一般呈均匀分布,A错误;
B、“蚂蚁森林”的植物一般种植在荒漠地区,群落中存在垂直结构,B错误;
C、人类的活动对群落演替的速度和方向会有影响,故由于人为的原因导致了“蚂蚁森林”地区群落演替的方向和速度发生了改变,C正确;
D、生态系统包括生物部分和非生物部分,生物部分包括生产者、消费者和分解者;梭梭树、沙棘、胡杨等植物和荒漠环境,还缺少消费者和分解者,不能构成生态系统,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间特征一般可概括为三种基本类型:随机分布、均匀分布和集群分布。
2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因:由于在水平方向上地形的变化、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,它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果,既有利于充分利用资源,又有利于缓解种间竞争,导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
3、群落演替的原因:生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。人类活动会改变群落演替的方向和速度。
4、生态系统:生物群落与他的无机环境相互形成的统一整体。
13.【答案】 D
【考点】艾滋病的流行和预防
【解析】【解答】A、感染HIV使人患的艾滋病是传染病,不是遗传病,是通过母婴途径将感染的HIV传染给子代,不是遗传给子代,A错误;
B、逆转录和转录都存在碱基互补配对,所用的酶不相同,转录需要RNA聚合酶,逆转录需要逆转录酶,B错误;
C、HIV存在包膜,HIV识别并结合宿主细胞的受体后,其包膜与细胞膜融合,该病毒包括遗传物质和蛋白质都进入到宿主细胞,C错误;
D、HIV存在逆转录酶,在宿主细胞内,通过逆转录形成DNA,再通过转录形成病毒的RNA,翻译再形成HIV的蛋白质,并组装成新的HIV,D正确。
故答案为:D。
【分析】艾滋病的致病原理:HIV病毒进入人体后,与人体的T淋巴细胞结合,破坏T淋巴细胞,使免疫调节受到抑制,使人的免疫系统瘫痪,最后使人无法抵抗其他细菌、病毒的入侵,让人死亡。
14.【答案】 C
【考点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、将叶绿体类囊体置于pH4的缓冲溶液中,需使类囊体内外部在这种酸性pH4下达到平衡后,才能转移类囊体至pH8,A正确;
B、图中pH8的瓶中类囊体在没有电子传递的情况下可由ADP和Pi合成ATP,可以是类囊体膜内外产生H+浓度差,从而推动ATP的合成,B正确;
C、将图中pH8的瓶放置在黑暗条件下,可以在浓度差下合成ATP,C错误;
D、据该实验结果可推测,光照下,植物叶肉细胞的叶绿体类囊体膜两侧也存在类似pH差异,所以可以产生ATP,D正确。
故答案为:C。
【分析】光合作用的反应阶段:
①光反应阶段:场所是类囊体薄膜
a.水的光解:2H2O4[H]+O2
b.ATP的生成:ADP+PiATP
②暗反应阶段:场所是叶绿体基质
a.CO2的固定:CO2+C52C3
b.C3的还原:2C3(CH2O)+C5+H2O
光反应与暗反应的联系:光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
15.【答案】 A
【考点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、T-DNA可将T-DNA之间的DNA序列转移并整合至受体细胞的染色体DNA上,使目的基因能够稳定遗传,故T-DNA插入外源基因后不会失去作用,A错误;
B、用Ca2+处理农杆菌,使农杆菌处于感受态,利于农杆菌吸收目的基因完成转化过程,故图中②将载体导入农杆菌过程需要在无菌环境下用Ca2+处理土壤农杆菌,B正确;
C、为从个体水平上检测图中植株是否具有抗除草剂性状,可采用的方法是用相应除草剂喷洒待测植株,C正确;
D、筛选含重组质粒的农杆菌时用的是固体培养基,扩大培养时应该用液体培养基,故该过程需要用到固体和液体培养基,D正确。
故答案为:A。
【分析】基因工程技术的基本步骤︰
(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取(基因组文库包含某种生物所有的基因,部分基因文库包含某种生物的部分基因,如:CDNA文库)、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;b、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。①将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
16.【答案】 C
【考点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、操作①加入DNA合成抑制剂能抑制间期DNA的复制,所以只能使部分细胞停止分裂活动,A正确;
B、操作④去除DNA合成抑制剂维持12h后,会存在处于分裂期的细胞,故存在有染色单体的细胞,B正确;
C、由于G2+前期+中期+后期+末期+G1=12小时,所以理论上操作②维持12h后最初在S期和G1交界点处的细胞刚好最后到达G1和S期的交界点,而之前处于S期的细胞仍停留在S期,所以处于S期(非G1/S临界处)的细胞占7/ (7+19=)7/26,C错误;
D、若操作⑥加入DNA合成抑制剂维持7h之后去除DNA合成抑制剂,可以保证细胞都在G1和S期的交界处,各细胞的分裂进程将“同步”,D正确。
故答案为:C。
【分析】有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
17.【答案】 D
【考点】免疫功能异常,体液免疫,免疫学的应用
【解析】【解答】A、过敏反应是免疫功能过强引起的,故过敏性哮喘不属于免疫功能减退症,A错误;
B、浆细胞能分泌抗体,其细胞膜表面有糖蛋白是受体分子,B错误;
C、病毒感染者出现发热现象是由于病毒的作用使体温调定点上移引起的调节性体温升高,感染者出现发热症状时,甲状腺激素和肾上腺素分泌量增加,C错误;
D、辅助性T细胞分泌的白细胞介素-2能促进B淋巴细胞分裂和分化,若辅助性T细胞活性下降,分泌的白细胞介素-2减少,则可能引起机体生成抗体能力降低,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、免疫失调引起的疾病(1)过敏反应:指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。引起过敏反应的物质叫做过敏原。如花粉、油漆鱼虾等海鲜、青霉素、磺胺类药物等(因人而异)。(2)自身免疫病:是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。举例:风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。(3)免疫缺陷病是指由于机体免疫功能不足或缺乏而引起疾病。一类是由于遗传而使机体生来就有的先天性免疫缺陷病;一类是由于疾病和其他因素引起的获得性免疫缺陷病,如艾滋病。
2、体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
3、 细胞因子种类很多,是免疫细胞受刺激后产生的小分子可溶性蛋白质,具有调节固有免疫和适应性免疫 、血细胞生成、细胞生长以及损伤组织修复等多种功能。细胞因子可被分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子超家族、集落刺激因子、趋化因子、生长因子等。白细胞介素-2是一种细胞因子,由多细胞来源(主要由活化T细胞产生),又具有多向性作用的细胞因子(主要促进淋巴细胞生长、增殖、分化);对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用,能刺激T细胞增殖,能活化T细胞,促进细胞因子产生;促进B细胞增殖和分泌抗体;激活巨噬细胞。
18.【答案】 B
【考点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、由分析可知,甲图细胞处于减数第一次分裂前期,有5个荧光点,即5个四分体,A正确;
B、由分析可知,乙图5个荧光点分布在图的中央,处于减数第一次分裂中期,观察并分析拟南芥染色体组型的最佳时期为有丝分裂中期,B错误;
C、由分析可知,丙细胞处于减数第二次分裂中期,同源染色体已彼此分离,C正确;
D、根据前面分析,四幅图所显示的减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁,D正确。
故答案为:B。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3 )减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
19.【答案】 D
【考点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、由图可知,温度的变化使得该种群的数量出现波动,但没有呈周期性,A错误;
B、图示欧洲灰鹭的环境容纳量约为4000×103只,B错误;
C、图中a处该种群以恒定的增长速率在增长,增长率下降,C错误;
D、由图可知,在1928~1977年间欧洲灰鹭的环境容纳量均为4000×103只,基本不变,D正确。
故答案为:D。
【分析】环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
20.【答案】 B
【考点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、据分析可知,Ⅱ-1的基因型是XaY(外貌为女性),A正确;
B、Ⅱ-2的基因型是XAXa , 与正常男性XAY婚配后,后代基因型及比例为:XAXA:XAXa:XAY:XaY=1:1:1:1,则所生后代的患病概率是1/4,B错误;
C、因为XaY基因型的患者无生育能力,因此不存在XaXa的个体,人群中具有同型性染色体的个体,相关基因型只有两种,XAXA、XAXa , C正确;
D、因为XaY基因型的患者无生育能力,无法将a基因传给下一代,所以人群中基因a的频率将会越来越低,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、伴X性隐性遗传的遗传特征:①人群中男性患者远比女性患者多,系谱中往往只有男性患者;②双亲无病时,儿子可能发病,女儿则不会发病;儿子如果发病,母亲肯定是个携带者,女儿也有一半的可能性为携带者;③男性患者的兄弟、外祖父、舅父姨表兄弟、外期、外孙等也有可能是患者;④如果女性是一患者,其父亲一定也是患者,母亲一定是携带者。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
21.【答案】 C
【考点】遗传信息的转录,遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因表达包含转录和翻译过程,可以从转录和翻译水平上调控基因表达,从图中可以看出基因A的转录和翻译水平都高于基因B,A正确;
B、由于密码子具有简并性,基因中碱基序列发生改变,其控制合成的蛋白质中的氨基酸序列不一定发生改变,即蛋白质分子结构不一定改变,B正确;
C、DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止子时停止转录,而终止密码子在mRNA上,C错误;
D、①表示转录过程,②表示翻译过程中,两个过程都有氢键的形成和断裂,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)模板:DNA分子一条链。
(3)原料:四种游离的核糖核苷酸。
(4)酶:RNA聚合酶。
(5)能量
(6)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
2、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
3、mRNA上每三个相邻的碱基决定1个氨基酸,每三个这样的碱基称为一个密码子,特点:(1)密码子的简并性,一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;(2)密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
22.【答案】 C
【考点】酶的相关综合,光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、根据以上分析已知,在实验温度范围内,绿藻呼吸作用相关酶的活性与温度呈正相关,A正确;
B、t3条件下绿藻的净光合速率大于0,说明其总光合速率大于呼吸速率,因此绿藻细胞产生的氧气扩散到细胞外和线粒体中,B正确;
C、根据以上分析已知,t4条件下绿藻的净光合速率与呼吸速率相等,而净光合速率=总光合速率-呼吸速率,所以其总光合速率是呼吸速率的两倍,C错误;
D、t4时培养瓶光下O2增加值降低,原因是光合速率增大幅度小于呼吸速率增大幅度,导致净光合速率下降,D正确。
故答案为:C。
【分析】黑暗条件下氧气的消耗值代表了呼吸速率,且已知t123.【答案】 B
【考点】细胞有丝分裂不同时期的特点,减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、若进行减数分裂,由于一对同源染色体分别用14C和32P标记,减数第一次分裂时同源染色体分离,两个子细胞一个含14C,一个含32P,A正确;
B、若进行减数分裂,由于一对同源染色体分别用14C和32P标记,减数第一次分裂时同源染色体分离,两个子细胞一个含14C,一个含32P;两个子细胞分别进行减数第二次分裂形成四个子细胞,两个含14C,两个含32P,四个细胞都有放射性,B错误;
C、若进行有丝分裂,DNA复制一次,再平均分配,第一次分裂形成的两个子细胞都含有14C和32P,但由于半保留复制,含有放射性的DNA只有一条链含有放射性,另一条链没有放射性;第二次有丝分裂,复制分离后的两条子染色体随机移向细胞两极,故形成的四个细胞中可能三个有放射性,一个没有放射性,C正确;
D、若进行有丝分裂,根据DNA半保留复制,每个细胞含14C的染色体最多只有一条,不可能是含32P染色体的两倍,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、有丝分裂过程:(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3 )减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
24.【答案】 D
【考点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、杂交组合Ⅰ中,子一代全为紫色,子二代中出现蓝色,说明紫色是显性性状,又因为子二代中紫色:蓝色=260:61=13:3,所以花色性状的遗传由两对等位基因控制的,且遵循自由组合定律,A正确;
B、杂交Ⅰ中F2的紫色:蓝色=260:61=13:3,为9:3:3:1的变式,其紫色植株中纯合子有3个,故纯合子和杂合子的比例是3:10,B正确;
C、杂交Ⅱ中子二代的紫花的基因型为AaBB和AABB,两者比例为2:1,随机交配产生AB配子的概率=2/3,aB%=1/3,后代蓝花的概率=1/3×1/3=1/9,故产生的后代紫色和蓝色的比例为8:1,C正确;
D、杂交Ⅱ中子二代的紫花的基因型为2AaBB和1AABB,杂交Ⅰ中F2的紫色植株的基因型及比例为AABB:AaBB:AABb:AaBb:Aabb:AAbb:aabb=1:2:2:4:2:1:1,两者相互交配,由第二对杂交Ⅱ中子二代的紫花的基因型为BB,确定后代的第二对基因一定是B_,故只看分离出的第一对基因中出现aa的概率即为蓝花,1/3AA、2/3Aa与4/13AA、8/13Aa、1/13aa,后代aa为(2/3×8/13×1/4)×(2/3×1/13×1/2)=5/39,故紫花为1-5/39=34/39,即紫花:蓝花=34:5,D错误。
故答案为:D。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
二、多选题
25.【答案】 A,B,D
【考点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、与0mg/L相比,在0.1~0.5mg/L浓度范围内,芸苔素内酯(BR)都促进幼苗的生长,没有体现两重性,A错误;
B、由表中数据可知,促进芹菜幼苗生长的最适BR浓度在0.2~0.4mg/L之间,B错误;
C、植物的种类、作用部位及其BR的浓度等都会影响BR对植物体的作用,C正确;
D、通过显微镜对纵切芹菜幼苗观察可得BR是通过促进细胞的伸长来促进植物生长,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
2、由题意可知,芸苔素内酯对植物幼苗的生长具有促进作用,在0.3mg/L的效果最显著,低于或者高于该浓度促进效果减小,故最适幼苗生长浓度为0.2-0.4mg/L之间。
三、综合题
26.【答案】 (1)消费者和分解者;能量流动、物质循环(信息交流)
(2)1.2%;C
(3)一定自我调节;正反馈
(4)洁净及可再生能源系统组合利用
【考点】生态系统的功能,生态系统的结构,生态系统的稳定性,生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)由图1可知,浮游动物既可以植物为食,又可分解有机碎屑,既是消费者,也是分解者。生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递。
(2)图1中第三营养级到第四营养级的能量传递效率=食鱼性鱼类的同化量÷小型鱼虾类的同化量×100%=3.571÷294.8×100%≈1.2%;图2中A代表浮游动物的摄入量,B代表浮游动物的同化量,D代表呼吸散失的能量,故C代表浮游动物的次级生产量。
(3)当该生态系统受到轻度污染后,能够迅速恢复,这是通过负反馈调节机制来实现的,这说明生态系统具有一定的自我调节能力。但超过一定的限度后,污染会越来越严重,这是正反馈调节导致的。
(4)水库不仅可蓄水防洪,还可水利发电,同时当地还有很多的农户屋顶安装了太阳能发电系统,这种对无污染新能源的开发利用属于洁净及可再生能源系统组合利用的生态工程。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
摄入量=同化量+粪便量;
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
4、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态;信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
27.【答案】 (1)各不相同
(2)分离定律;B和D;84%;F1雌果蝇在产生配子(卵细胞)的过程中发生了交叉互换,两种亲本型配子(BD)和bd数量多且相等,两种重组型配子(Bd)和(bD)数量少且相等
(3)XEXE×XeY;不能;无论控制眼色基因位于常染色体还是X染色体上,其后代均有两种表现型,且性别比例为1:1
(4)bbddXeXe×BbDdXEY
【考点】基因的分离规律的实质及应用,基因的自由组合规律的实质及应用,基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】(1)由染色体组的定义可知,染色体组中,各染色体上的DNA的碱基序列各不相同。
(2)测交后代灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=21:4:4:21,其中灰身:黑身=1: 1,长翅:残翅=1: 1,因此每一对相对性状的遗传符合基因分离定律。由于亲本基因型是BBDD、bbdd,F1的基因型是BbDd,所以BD位于一条染色体上,bd位于一条染色体上,因此纯种灰身长翅果蝇体细胞中BD基因位于同一条染色体上。由实验一可知,F1灰身长翅雌性基因型为BbDd,与雄性bbdd测交,因为雄性中不会发生交叉互换现象,因此雄性只能产生bd的配子。又因F2代灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=21:4:4:21,所以雌性可以产生四种配子及比例为BD:Bd:bD:bd=21:4:4:21,亲本可以产生BD和bd两种配子,所以亲本型配子共占比例为(21+21)÷(21+21+4+4)=0.84。F2中表现型的比例原因是F1雌果蝇在产生配子(卵细胞)的过程中发生了交叉互换,两种亲本型配子(BD)和bd数量多且相等,两种重组型配子(Bd)和(bD)数量少且相等。因此用黑身残翅雄蝇与F1中的灰身长翅雌蝇测交,得到F2中表现型有灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=21:4:4:21。
(3)实验二中纯种红眼与白眼果蝇杂交,得到的F1中雌雄果蝇全部为红眼,说明红眼对白眼是显性性状。又因为F2中,白眼只出现在雄性果蝇中,所以E和e位于X染色体上,亲本纯种红眼与白眼果蝇基因型分别为XEXE、XeY。F2中的白眼雄蝇基因型是XeY,F1红眼雌果蝇的基因型是XEXe , 二者杂交后代表现为红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1: 1: 1: 1,如果基因位于常染色体上,F2白眼雄果蝇的基因型是ee,F1红眼雌果蝇的基因型是Ee,杂交后代仍然是红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1: 1: 1: 1,因此不能判断基因位于常染色体上,还是位于X染色体上。
(4)如果说明不发生交叉互换,可以用基因型为BbDd的雄性个体与基因型为bbdd的个体进行杂交,不发生交叉互换,基因型为BbDd的个体产生的配子的类型是两种,BD: bd=1: 1,测交后代的表现型是2 种,比例是1: 1,如果发生交叉互换,则会产生4种配子类型,测交后代的表现型是4种;说明果蝇的眼色遗传与性别有关的杂交组合是XeXe与XEY杂交,因此若进行一次杂交实验, 既能说明雄性果蝇不发生交叉互换,又能说明果蝇的眼色遗传与性别有关,则用来杂交的亲本基因型最佳组合为bbddXeXe×BbDdXEY。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、DNA分子的特异性:每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。基因和遗传信息的关系:基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
28.【答案】 (1)包埋;半透膜;蔗糖酶
(2)下降;光电比色法
(3)酶和载体之间固定化的方法;活性部位、空间结构以及所处的微环境等
【考点】固定化酶及其应用
【解析】【解答】固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。固定化酶优点是使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,还可以被反复利用。固定化细胞优点是成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化学反应。
(1)海藻酸钠是应用广泛的水溶性海藻酸盐,海藻酸钠遇到钙离子可以迅速发生离子交换,生成凝胶冻,从而把酶包埋在其中使其固定化。图中的微囊相当于一层半透膜,既能阻止蔗糖酶的通过,又能允许底物和产物自由通过。
(2)在固定化过程中是有酶损失,因此跟游离酶相比固定化酶活性可能会下降,所以在固定化酶完成之后常进行酶活性的鉴定,本实验固定的蔗糖酶其催化蔗糖后产物是还原性糖,可以和DNS(二硝基水杨酸)试剂发生颜色反应,因此用光电比色法可以测定蔗糖酶的活力,即借助光电比色计来测量一系列标准还原性糖溶液的吸光度,绘制标准曲线,然后根据被测试液的吸光度,从标准曲线上求出被测还原性糖的含量的。
(3)固定化酶制备物的性质主要取决于所要固定化的酶分子、载体材料及酶和载体之间固定化的方法;固定化酶活性的改变,主要是酶的活性部位、空间结构以及所处的微环境等发生变化引起的。
【分析】1、固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。固定化酶优点是使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,还可以被反复利用。固定化细胞优点是成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化学反应。
2、采用包埋法制备固定酵母细胞的主要步骤:酵母细胞的活化(利用蒸馏水使干酵母恢复正常生活状态)→海藻酸钠、CaCl2溶液的配制(在溶解海藻酸钠溶液的过程中使用小火或间断加热,防止溶液焦糊)→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合(注意冷却海藻酸钠溶液至室温,防止高温破坏酵母菌的活性)→固定化酵母细胞。
29.【答案】 (1)囊胚;囊胚腔
(2)饲养层;显微注射
(3)克隆培养和DNA分子杂交
(4)胚胎分割;子宫角(子宫)
(5)生殖细胞
【考点】动物胚胎发育的过程,胚胎分割,干细胞的概念及种类,胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】(1)图中供体胚泡是胚胎发育的囊胚期;细胞开始出现分化,聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,中间的空腔称为囊胚腔,故囊胚由内细胞团、滋养层和囊胚腔三部分组成。
(2)图中1培养胚胎干细胞时,一般要在培养皿底部制备一层饲养层细胞,目的是促进细胞生长(增殖),抑制细胞分化;2过程将外源基因导入受体细胞常用的方法是显微注射法。
(3)采用DNA分子杂交技术能检测外源基因是否导入,故图中3过程筛选整合外源基因的ES细胞涉及的生物技术主要有克隆培养和DNA分子杂交。
(4)在胚胎移植前可通过胚胎分割技术获得较多胚胎,故获得较多的嵌合体小鼠可以在移植前进行胚胎分割;胚胎是在母体子宫内发育成新个体的,故5过程是将在体外培养的早期胚胎移植到受体鼠的子宫角(子宫)内。
(5)生殖细胞中含有外源基因会随着生殖过程传递给后代,故图中6过程应该选择生殖细胞具有外源基因的嵌合体小鼠跟野生型小鼠杂交,若干代后便可以产生纯合的转基因小鼠。
【分析】1、动物胚胎发育的基本过程:
(1)受精场所是母体的输卵管上段。
(2)卵裂期:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。
(3)桑湛胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹,是全能细胞。
(4)囊胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,中间的空腔称为囊胚腔。
(5)原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔
2、胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团).胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
3、基因工程技术的基本步骤︰
(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取(基因组文库包含某种生物所有的基因,部分基因文库包含某种生物的部分基因,如:CDNA文库)、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;b、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。①将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
4、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高。
四、实验题
30.【答案】 (1)单位时间单位叶面积
(2)三碳酸的还原(或CO2的还原);吸能
(3)脱落酸;减弱;水份利用效率
(4)减小;不变
【考点】光合作用的过程和意义,影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)该实验的光合速率可用单位时间单位叶面积吸收的CO2量反映,或者用释放O2的量反应。
(2)光合色素分布于叶绿体的类囊体膜上,受干旱胁迫的番茄植株的光合色素较正常生长植株明显减少,光反应产生的ATP和[H]减少,这将直接减弱碳反应的三碳酸的还原过程。该反应属于吸能反应。
(3)脱落酸具有抑制植物生长,促进叶片和果实脱落的作用,干旱胁迫条件下,净光合速率下降,可能是提高了黄瓜幼苗的脱落酸含量,从而使气孔开度减少,CO2吸收减少,分析表格数据可知,CO2浓度倍增,D组的光合速率比B组高,即可以减弱干旱对光合速率的抑制作用,同时对水分利用效率提高,黄瓜幼苗可能通过提高水分利用效率来增强抗旱能力。
(4)叶绿体中的色素主要吸收自然光中的红光和蓝紫光,绿光基本不吸收,因此如果将A组的自然光换成相同光强度下的红光,最大光合速率不变,达到最大光合速率所需要的最小光照强度减小,即光饱和点减小。
【分析】1、光合作用的反应阶段:
①光反应阶段:场所是类囊体薄膜
a.水的光解:2H2O4[H]+O2
b.ATP的生成:ADP+PiATP
②暗反应阶段:场所是叶绿体基质
a.CO2的固定:CO2+C52C3
b.C3的还原:2C3(CH2O)+C5+H2O
光反应与暗反应的联系:光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
2、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(5)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+ , 光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
3、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。真正光合作用的表示方法:CO2的固定量,O2的生成量,有机物的生成量;净光合作用的表示方法:CO2的吸收量、O2的量释放、有机物的积累量。
31.【答案】 (1)注射等量且适量的药物A溶液、等量且适量的生理盐水;每天注射一次(1次/天/只),连续注射10天;不同DNA含量;对实验数据进行统计分析
(2)裸鼠移植瘤细胞不同时期细胞数目的结果记录表
G1期 S期 G2+M期
1 2 3 4 5 均值 1 2 3 4 5 均值 1 2 3 4 5 均值
对照组
实验组
(3)减少免疫排斥;异体致瘤性;C
【考点】细胞有丝分裂不同时期的特点,染色体数目的变异
【解析】【解答】根据题意可知,该实验的目的是:研究药物A对裸鼠(先天胸腺缺陷鼠)移植瘤细胞周期的影响,因此实验的自变量是药物A的有无,因变量是细胞周期中不同DNA含量的细胞数,其他均为无关变量,无关变量保持相同且适宜。
(1)该实验的目的是研究药物A对裸鼠移植瘤细胞周期的影响。因此实验的自变量是药物A的有无,步骤②一组标记为对照组,每只鼠腹腔注射等量且适量的生理盐水;另一组标记为实验组,每只鼠腹腔注射等量且适量的药物A溶液。每只裸鼠给药频次均为每天注射一次(1次/天/只),连续注射10天;步骤③取出每组小鼠的移植瘤细胞,用流式细胞仪分析不同DNA含量的细胞数目,记录结果;步骤④的操作是对实验数据进行统计分析。
(2)记录表中要表示出对照组和实验组在各个时期的细胞数量:
裸鼠移植瘤细胞不同时期细胞数目的结果记录表
G1期 S期 G2+M期
1 2 3 4 5 均值 1 2 3 4 5 均值 1 2 3 4 5 均值
对照组
实验组
(3)①实验中选择无胸腺裸鼠的原因是减少免疫排斥,人的乳腺癌细胞接种到裸鼠体内,可在其体内产生移植瘤,说明乳腺癌细胞系具有异体致瘤性特点。②由曲线图分析可知,处于分裂期的细胞均被计数在b峰中,故答案为:C。
【分析】1、探究实验需要遵循的原则:对照原则、唯一变量原则、等量原则。
2、有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
3、秋水仙素可以抑制纺锤体的形成。
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