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山东省青岛市2021-2022学年高三上学期期生物开学试卷
一、单选题
1.(2021高三上·青岛开学考)研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,合成的初始序列为信号序列,信号序列与内质网膜上的受体结合,穿过内质网膜后,蛋白质合成继续。蛋白质合成结束后,核糖体与内质网脱离,合成的蛋白质经内质网、高尔基体加工后,与高尔基体膜内表面受体结合,启动囊泡形成。当细胞内M基因发生突变时,会导致高尔基体中分泌蛋白堆积,不能发送到胞外。下列说法错误的是( )
A.核糖体的“游离”状态或“附着”状态是相对的
B.核糖体与内质网的结合受制于mRNA中特定的碱基序列
C.M基因编码的蛋白质具有推动细胞内囊泡运输的功能
D.M基因编码的蛋白质可能参与分泌蛋白构象的最终形成
2.(2021高三上·青岛开学考)CLAC通道是细胞应对内质网钙超载的保护机制,该通道依赖的TMCO1是内质网跨膜蛋白,TMCO1可以感知内质网中过高的钙离子浓度,并形成具有活性的钙离子通道,将内质网中过多的钙离子排出,一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平,钙离子通道活性随之消失。研究发现,钙信号系统的紊乱与多种疾病密切相关,TMCO1基因突变可导致一种常染色体隐性遗传病——颅面、胸发育异常,TMCQ1基因敲除的小鼠能够模拟痴呆、颅面、胸畸形患者的主要病理特征。下列说法错误的是( )
A.内质网中的钙离子可作为信号分子调节钙离子通道蛋白的活性
B.内质网内钙离子浓度通过CLAC通道的调节机制属于反馈调节
C.CLAC通道和载体蛋白进行物质转运时,其作用机制是不同的
D.内质网钙浓度过低是导致患者痴呆和颅面、胸畸形的主要原因
3.(2021高三上·青岛开学考)睡眠是动物界普遍存在的现象,腺苷是一种重要的促眠物质。如图1为腺苷合成及转运示意图,图2记录正常睡题觉醒周期中基底前脑(BF)胞外腺苷水平变化的一种腺传感器。下列说去正确的是( )
A.AMP是合成DNA的基本单位
B.储存在囊泡中的ATP通过主动运输转运至胞外
C.ATP可被膜上的水解酶水解,脱去2个磷酸产生腺苷
D.腺苷与其受体结合可改变受体空间结构,使绿色荧光蛋白构象改变进而发出荧光
4.(2021高三上·青岛开学考)微生物一般只有一条无氧呼吸途径,研究者将乳酸脱氢酶基因导入普通酵母,并选取普通酵母和转基因酵母分别在培养液中进行培养与相关检测,证明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径,可同时产生乙醇和乳酸。下列说法错误的是( )
A.实验中普通酵母和转基因酵母都在无氧条件下培养
B.只有普通酵母培养液能使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色
C.转基因酵母组培养液的pH小于普通酵母组
D.无论哪种呼吸途径,其呼吸作用第一阶段的场所及产物都相同
5.(2021高三上·青岛开学考)科学家哈维·阿尔特、查尔斯·赖斯以及迈克尔·霍顿,因在丙型肝炎病毒(HCV)研究方面所做出的贡献面获得诺贝尔生理学或医学奖。HCV是一种具包膜的单链+RNA病毒,该+RNA能作为翻译的模板合成包括RNA依赖的RNA聚合酶NS5B在内的多种病毒蛋白,经血液循环与脂蛋白结合后感染肝细胞。HCV通过抵抗细胞凋亡而影响机体对被病毒感染细胞的清除,使病毒在肝细胞内持续复制而造成肝损伤。下说法错误的是( )
A.肝细胞表面的脂蛋白受体可能介导HCV对肝细胞的入侵
B.该病毒+RNA上含有与tRNA上反密码子互补配对的碱基序列
C.促进细胞凋亡相关基因的表达将导致被HCV感染的肝细胞异常增殖
D.NS5B抑制剂可成为治疗丙型肝炎的靶点药物
6.(2021高三上·青岛开学考)肺水肿是指肺内组织液的生成和回流平衡失调,大量组织液集聚在肺泡、肺间质和肺细小支气管内,导致脑通气和换气功能障碍,表现为呼吸困难、高烧、大汗淋漓等,并出现低氧血症。下列说法错误的是( )
A.患者呼吸困难导致体内CO2浓度升高、血浆pH变小
B.呼吸运动的调节主要由CO2等体液调节因子决定
C.大汗淋漓能够增加散热量有利于缓解患者的高烧症状
D.肺内组织液的回流主要是进入肺毛细血管和毛细淋巴管
7.(2021高三上·青岛开学考)某二倍体植物(2n=20)开两性花,可自花传粉。种工作者培育出一个三体新品种,其体细胞中增加一条带易位片段的染色体。相应基因与染色体的关系如图所示,雄性可育(M)对雄性不育(m)为显性,种子茶褐色(R)对种子灰色(r)为显性。该三体植株在减数第一次分裂后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离,染色体Ⅱ因结构特殊不能参与联会而随机移向一极,且含染色体Ⅲ的花粉无受粉能力。下列说法错误是( )
A.该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成10个正常的四分体
B.该三体植株通过减数分裂能产生2种基因型的雌配子
C.理论上,该三体植株产生含有11条染色体的雄配子占全部雄配子的50%
D.该三体植株自交产生的F1中茶褐色种子种植后更方便用于杂交育种
8.(2021高三上·青岛开学考)冰毒是一种强效的精神药品类毒品,它属于中枢神经兴奋药。冰毒可以通过作用于多巴胺能神经元突触前膜上的多巴胺转运体(DAT)起作用。DAT是一个双向载体,它的重要作用是将突触间隙的多巴胺重新摄入突触前膜的细胞质,从而终止多巴胺生理效应。下列说法错误的是( )
A.冰毒和DAT结合能够抑制突触间隙内多巴胺的重新摄入
B.多巴胺的合成、分泌以及向突触后膜转移都需要消耗ATP
C.多巴胺作用于突触后膜会引起突触后膜电位发生改变
D.多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质
9.(2021高三上·青岛开学考)在自然界中,种子的萌发受到光的调控,光敏色素是一种植物接受光信号的分子。科学家利用不同的光照方法对一批莴苣种子进行处理,然后置于暗处放置2天,之后统计种子萌发率,结果如下表所示。下列说法错误的是( )
处理方法 种子萌发率(%)
无(黑暗对照组) 8.5
红光 98
红光→红外光 54
红光→红外光→红光 100
红光→红外光→红光→红外光 43
红光→红外光→红光→红外光→红光 99
红光→红外光→红光→红外光→红光→红外光 54
A.红光可以促进莴苣种子的萌发,红外光能逆转红光的作用
B.该实验表明植物可以感知光信号,并据此调控自身的生长发育
C.反复照射时,种子萌发率的高低取决于最后照射的是哪种光
D.光敏色素被激活后,进入细胞核内调控特定基因的表达
10.(2021高三上·青岛开学考)存活曲线是依照物种的个体从幼年到老年所能存活的比率所做出的统计曲线。在活曲线主要有三种类型,Ⅰ型早期死亡率很低,在接近生理年龄前只有少数个体死亡,但达到一定生理年龄后,死亡率会迅速上升;Ⅱ型各年龄的死亡率基本相同;Ⅲ型早期死亡率很高,但达到某一年龄后,死亡率就会变低并且保持稳定。下列说没错误的是( )
A.若统计观察的对象超出生理年龄,则存活曲线的类型会发生改变
B.存活曲线能反映出生物易受伤害的年龄,有助于对濒危物种进行保护
C.人类以及一些大型哺乳动物的存活曲线符合Ⅰ型,出生率明显低于Ⅲ型
D.气候条件的改善,食物和空间资源的增加都会影响存活曲线
11.(2021高三上·青岛开学考)为了防止大熊猫栖息地破碎化程度加深,我国设立了大熊猫国家公园。将川、陕、甘三省的野生大熊猫种群高密度区、主要栖息地、局域种群遗传交流廊道等80多个保护区有机整合,形成一片基本相互连接起来的国家公园。2021年7月7日,生态环境部将大熊猫受威胁程度等级由“濒危”降为“易危”。下列说法错误的是( )
A.大熊猫在多个保护区的不同分布表明了其水平结构的差异
B.大熊猫国家公园的设立是对其进行保护的最有效措施
C.科学家对大熊猫进行的科学研究主要体现其直接价值
D.栖息地的破碎化会阻止大熊猫之间的基因交流从而降低遗传多样性
12.(2021高三上·青岛开学考)钙果又名欧李,果实中含有多种对人体有益的矿物质元素,其钙元素的含量比一般的水果都高。钙果用途广泛,叶可做茶,花、仁、根能制作中药,果实可加工成果汁、果酒、果醋等产品。下列说法正确的是( )
A.利用酵母菌进行钙果果醋发酵过程中温度应控制在18~30℃
B.在钙果果酒发酵期间,为保持无氧条件,不能拧松发酵瓶的盖子
C.制作钙果果酒、果醋时,应将原料钙果果汁进行高压蒸汽灭菌
D.钙果果酒的颜色是钙果果皮和果肉中的色素进入发酵液形成的
13.(2021高三上·青岛开学考)杨树被根瘤农杆菌感染后会增生并长出瘤状物,称为冠瘿,冠瘿内的冠瘿碱是一种含氮有机物,是根瘤农杆菌生存的唯一碳源和氮源。冠瘿的形成是由于根瘤农杆菌携带有天然的Ti质粒,其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ti质粒上的生长素基因可在杨树生长发育过程中发挥作用
B.Ti质粒上的T-DNA区域,至少含有一个限制酶的酶切位点
C.冠瘿碱合成基因在根瘤农杆菌细胞中表达并分泌到细胞外
D.根瘤农杆菌内Ti质粒的存在,决定了其冠瘿碱代谢基因侵染植物的范围
14.(2021高三上·青岛开学考)人肌红蛋白(Myo)是早期诊断急性心肌梗寒的生化标志物之一。为制备抗Myo的单克隆抗体,科研人员通常采用双抗体夹心法对抗原进行定量检测,具体过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.可将Myo基因导入小鼠骨髓瘤细胞,来制备抗Myo的单克隆抗体
B.抗Myo的单克隆抗体可与Myo特异性结合,用于诊断急性心肌梗塞
C.固相抗体和酶标抗体虽都能与抗原结合,但二者仍具有不同的结构
D.加入酶标抗体的目的是通过测定酶促反应的产物量来判断待测抗原量
15.(2021高三上·青岛开学考)哺乳动物的单倍体胚胎干细胞(haESCs)是指只含有一套染色体(性染色体只含X染色体)、拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群,可分为孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞两种类型,在研究隐性基因突变、表观遗传修饰和配子发育中具有独特的优势。下列说法错误的是( )
A.在体外培养条件下,haESCs可以只增殖而不发生细胞分化
B.推测仅携带Y染色体的早期单倍体胚胎可能难以发育到囊胚阶段
C.haESCs与成体干细胞类似,可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官
D.haESCs中通常不含等位基因,为获取遗传操作的动物模型提供了新思路
16.(2021高三上·青岛开学考)Léri-Weill软骨骨生成障碍综合征(LWD)是一种遗传病,致病基因位于X、Y染色体的同源区段。下图是某家族关于该病的系谱图(相关基因用B和b表示),已知Ⅱ-4是纯合子。下列说法正确的是( )
A.LWD是一种显性遗传病
B.Ⅱ-3的基因型是XBYb,Ⅲ-3的基因型是XBXb
C.若Ⅱ-3与型正常的女子结婚,建议生男孩
D.LWD患者可通过基因治疗完全治愈而不遗传给后代
17.(2021高三上·青岛开学考)研究发现,因餐厨垃圾水分和有机物含量丰富、极易腐败、发臭,包括大肠杆菌在内的细菌会大量繁殖,严重影响城市环境及资源利用。研究人员研究了不同保存方式对抑菌效果的影响,测定了各组大肠杆菌数量随保存时间的变化,具体结果如图所示(CFU/mL是每毫升检样所生长出来的细菌菌落总数)。下列说法正确的是( )
A.大肠杆菌属于化能自养型生物,具有核糖体和细胞壁
B.据图分析,直接厌氧保存组的保存方式抑菌效果最好
C.乳酸菌的代谢产物可对大肠杆菌起到一定的抑制作用
D.餐厨垃圾中大肠杆菌的数量是通过平板划线法测得的
二、多选题
18.(2021高三上·青岛开学考)研究发现,T细胞中线粒体内的部分代谢产物如乙酰辅酶A和自由基,可调控核内基因的表达,促进干扰素、白细胞介素的合成等,进而调控细胞的功能。如图为T细胞中发生上述情况的示意图,下列说法错误的是( )
A.葡萄糖进入线粒体后形成乙酰辅酶A,再彻底分解成CO2和[H]
B.有氧呼吸过程中,[H]与O2结合产生水和大量能量的同时产生自由基
C.乙酰辅酶A在乙酰化酶催化下发生乙酰化反应,直接调控干扰素基因的翻译过程
D.自由基对生物膜损伤较大,但对提高机体的免疫能力具有重要意义
19.(2021高三上·青岛开学考)研究表明,新型冠状病毒利用ACE2作为细胞受体进入细胞,但不能感染野生型小鼠,因此野生型小鼠不能作为研究新型冠状病毒感染的动物模型。实验发现新型冠状病毒可以感染转入人的ACE2基因的转基因小鼠,并导致小鼠死亡。注射新冠疫苗是预防感染的重要手段。下列说法正确的是( )
A.小鼠ACE2可以抑制新型冠状病毒的感染
B.疫苗可有效地降低接触过程中传播疾病的概率从而实现群体免疫
C.新冠疫苗可激活人体的特异性免疫从而抵抗病毒的入侵
D.ACE2是决定新型冠状病毒易感宿主范围的重要决定因素
20.(2021高三上·青岛开学考)为了实现可持续发展,现代有机农业、无公害农业通过加大有机肥的使用,提高水肥效率,降低了“石油农业”大量使用化肥、农药对土壤环境造成的伤害。某农科所对三种农业模式的土壤生物情况进行了调查,结果如下表所示。下列说法错误的是( )
农业模式 生物组分(类) 食物网复杂程度(相对值)
石油农业 14 1.00
有机农业 18 1.13
无公害农业 16 1.04
A.三种农业模式中有机农业食物网复杂程度高,其土壤生态系统抵抗力稳定性最高
B.许多土壤小动物身体微小、活动能力强,通常用标记重捕法进行调查
C.土壤中存在与农作物根部共生的微生物,可以实现能量的循环利用
D.有机肥的使用能提高土壤腐生菌的种类,有利于生态系统的物质循环
三、综合题
21.(2021高三上·青岛开学考)甘蔗是制造蔗糖的原料,乙烯利是一种植物生长调节剂,为研究乙烯利提高甘蔗抗旱性的作用机理,科研人员以抗旱性较弱的甘蔗新台糖10号为材料进行控水实验,在停止灌水20天后,实验组叶面喷施适宜浓度的乙烯利,对照组喷施清水,测定其光合作用的相关指标如下表(呼吸速率的变化忽略不计)。通常认为水分胁迫对植物光合作用的影响主要包括气孔限制与非气孔限制两个因素,气孔限制多指水分胁迫引起气孔关闭,非气孔限制多指在严重胁迫下,叶绿体中五碳化合物的再生受到抑制。
6月27日 7月5日 7月12日 7月19日
净光合速率 (μmolCO2·m-2·s-1) 实验组 22.5 17.9 18.1 17.9
对照组 20.5 11.2 15.2 14.1
气孔导度 (molH2O·m-2·s-1) 实验组 0.33 0.15 0.40 0.48
对照组 0.17 0.10 0.45 0.53
胞间CO2浓度 (μmolCO2·mol-1) 实验组 210 165 162 248
对照组 240 242 250 310
(1)气孔限制情况下,植物光合作用速率受到抑制的原因是 。
(2)喷施乙烯利能使甘蔗新台糖10号随干旱程度加深而调节气孔导度,判断的依据是 。
(3)随干旱胁迫程度的加深,甘蔗植株受 (填“气孔限制”或“非气孔限制”)的影响,对照组胞间CO2浓度升高。喷施乙烯利后能减缓净光合速率的下降,分析其原因是 。
(4)实验过程中,通过对叶绿体基粒数和基粒片层数的观察,发现喷施乙烯利的甘蔗叶肉细胞中叶绿体基粒数平均增加1.2-1.6个,每个基粒片层数平均增加2.2个。科研人员认为该因素也是导致实验组胞间CO2浓度下降的原因,请从基粒数量及基粒片层数的变化影响卡尔文循环的角度分析,其原因是 。
22.(2021高三上·青岛开学考)应激是机体在遭遇内外环境剧烈刺激时所产生的一种全身性非特异性适应性反应。人体可以通过“下丘脑一垂体一肾上腺皮质”轴(HPA轴)进行调节,肾上腺皮质分泌的糖皮质激素可以促进蛋白质等转化为血糖,减少促甲状腺激素、促性腺激素、生长激素的分泌等。
(1)应激状态下,人体通过HPA轴调节糖皮质激素分泌的调节方式是 。糖皮质激素与胰高血糖素在调节血糖浓度时存在 作用,使血糖浓度升高。
(2)长期生活在暴力家庭的儿童,常出现生长缓慢、青春期延迟等症状。据题干分析,出现这些症状的原因是 。
(3)研究表明,5-羟色胺是一种使人产生愉悦情绪的神经递质。情绪压力持续作用下,会导致糖皮质激素分泌增多,影响了突触囊泡与突触前膜之间的融合,使5-羟色胺释放量减少,引起长期心境低落。某同学利用小鼠验证这一实验结论,请写出实验思路 。
23.(2021高三上·青岛开学考)我国科学家团队在农作物育种方面做出了突出贡献。某二倍体农作物是雌雄同花植物,可自花受粉,也可异花受粉,花的位置和花的颜色遗传符合自由组合定律。研究者利用纯系品种顶生紫花与腋生蓝花进行了杂交实验,F1植株全部表现为腋生紫花,让F1植株自交,产生的F2植株中腋生紫花:腋生蓝花:顶生紫花:顶生蓝花=39:9:13:3。
(1)由实验结果可推测该农作物花的颜色至少受 对等位基因控制,判断的理由是 。
(2)在F2顶生紫花植株中基因型有 种,其中杂合子有 种,让F2中的紫花植株随机受粉,则后代中蓝花植株所占比例为 。
(3)立枯丝核菌引发的纹枯病可导致该农作物大量减产,植株的感病(R)对抗病(r)为显性,且纯合感病个体不能存活,该农作物晚熟(M)对早熟(m)为显性,含早熟基因的花粉有50%的概率死亡,两对基因独立遗传。现有早熟感病植株及纯合晚熟抗病植株若干,为选育早熟抗病植株,请写出较为简捷的杂交实验方案: ,该方案所获得的早熟抗病植株所占比例为 。
(4)现有甲、乙两个该农作物品系,甲品系感病,乙品系抗病。为深入研究R、r基因与抗病性的关系,研究者使用RNA干扰技术减少甲品系中R基因、乙品系中r基因的翻译,结果发现,甲品系变为抗病植株,乙品系抗病性进一步增强。由此可知,R、r基因与抗病性的关系为 。结合上述研究结果,请你提出一种防治该农作物纹枯病的思路: 。
24.(2021高三上·青岛开学考)近日,“毛乌素沙漠在榆林消失”的消息让我们再次见证了我国在环境治理和保护方面所做出的巨大贡献。经过70多年的努力,榆林地区的林木覆盖率由0.9%提高到了34.8%。杨树、樟子松、花棒等植物随处可见,野兔、角羊等也重新出现在了这片土地上。
(1)当地政府在号召农民植树造林的同时也大力发展经济来解决人民的生活问题,这主要体现了生态工程的 原理。
(2)某同学认为,在治理过程中,除了种植本地植物外,还应该大量引入国外防风固沙植物,以增加生物多样性。有同学认为这种观点不合理,理由是 。
(3)该地区野外存在这样一条食物链:野草→野兔→鹰。经测算野兔和鹰之间同化能量的比值明显不符合10%~20%的传递效率,原因是 。野兔粪便能量中流向分解者的部分指的是 中所含的能量。
(4)经过治理,毛乌素恢复了“绿水青山”的状态,但保护毛乌素地区生态环境的任务依然十分艰巨。请结合所学知识,提出两条保护毛乌素地区生态环境的措施: 。
25.(2021高三上·青岛开学考)镰孢菌引起的小麦赤霉病被称为小麦“游症”,是威胁粮食安全的重大国际性难题。我国科学家从小麦近缘属植物长穗偃麦草中首次克隆出主效抗赤霉病基因Fhb7(编码一种谷胱甘肽S-转移酶),为解决小麦赤霉病的世界性难题提供了“金钥匙”。研究发现,用光诱导型启动子(PrbcS)能够使Fhb7基因表达,其结合T基因后能使Fhb7基因更高水平表达。
(1)PrbcS是一段有特殊结构的DNA片段,能被 识别并结合,驱动基因的持续 。
(2)通过PCR技术扩增Fhb7基因片段,反应过程一般由95℃热变性、55~60℃引物和模板配对、72℃延伸三个步骤,经过多次循环完成。延伸阶段选用72℃综合考虑了两个因素,这两个因素是 和 ,若研究人员在反应缓冲溶液中加入4种dNTP时,误加入了单一种类的ddNTP(即2、3双脱氧核苷三磷酸,在脱氧核糖的3位置缺少一个羧基),则子链会停止延伸,分析其原因是 。
(3)下图中甲、乙均为Fhb7基因表达载体构建过程中的中间载体,请分析重组载体的部分构建过程。
(注:Kmr为卡那霉素抗性基因,origin为复制原点,其余为限制酶酶切位点)
区别含有中间载体甲-PrbcS-*T与含有重组载体乙-PrbcS-*T的微生物的方法是 。经酶切后凝胶电泳,测得2B片段为0.3kb,经图示信息分析,PrbcS-T的长度约为 。据图分析,形成重组载体乙-PrbcS-*T,需要使用限制酶 切割,图中重组载体乙-PrbcS-*T问号处有 种限制酶的酶切位点。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、由题干信息可知,游离的核糖体合成信号序列后可以结合到内质网上,蛋白质合成结束后,附着的核糖体会与内质网脱离,故核糖体的“游离”状态或“附着”状态是相对的,A正确;
B、核糖体与内质网结合形成有空间结构的蛋白质,这说明它们的结合是蛋白质合成的过程,蛋白质的合成中有mRNA的参与,而mRNA密码序列是具有特定性的,B正确;
CD、结合题意“合成的蛋白质经内质网、高尔基体加工后,与高尔基体膜内表面受体结合,启动囊泡形成”,而“当细胞内M基因发生突变时,会导致高尔基体中分泌蛋白堆积,不能发送到胞外”,可推知囊泡的作用主要是将加工好的分泌蛋白分泌到细胞外,而M基因编码的蛋白质具有推动细胞内囊泡运输的功能,且在M基因编码的蛋白质起作用前蛋白质构象已经形成,C正确,D错误。
故答案为:D。
【分析】核糖体与内质网结合形成蛋白质的过程是翻译的过程,mRNA上的密码子决定氨基酸的排列顺序,合成过程需要多种细胞器协调配合,例如内质网的运输、高尔基体的加工和形成囊泡的运输。
2.【答案】D
【知识点】主动运输
【解析】【解答】AB、结合题意“过高的钙离子浓度,并形成具有活性的钙离子通道,将内质网中过多的钙离子排出,一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平,钙离子通道活性随之消失”,说明内质网中的钙离子可作为信号分子调节钙离子通道蛋白的活性,且内质网内钙离子浓度的调节存在反馈调节机制,使得钙离子浓度稳定一定范围,AB正确;
C、CLAC通道和载体蛋白进行物质转运时,其作用机制是不同的,前者只允许与自己通道大小相匹配的物质通过,而后者是通过与被转运物体结合而实现的,C正确;
D、结合题意“TMCQ1基因敲除的小鼠能够模拟痴呆、颅面、胸畸形患者的主要病理特征”可知痴呆和颅面、胸畸形是由于TMCQ1基因缺失所致,而“TMCO1可以感知内质网中过高的钙离子浓度”,故推知内质网钙浓度过高是导致患者痴呆和颅面、胸畸形的主要原因,D错误。
故答案为:D。
【分析】离子浓度高出现的排出离子的通道在离子被排出并下降后通道消失,体现反馈调节特点。根据题干信息建立起与所学知识的联系是解题关键。
3.【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、AMP是由ATP脱去两个磷酸基团后形成的,AMP是合成RNA的基本单位,A错误;
B、分析图1可知,储存在囊泡中的ATP是通过胞吐方式转运至胞外的,B错误;
C、ATP转运至胞外后,可被膜上的酶分解,脱去3个磷酸产生腺苷,C错误;
D、分析图2可知,腺传感器的工作原理是腺苷与受体结合改变受体的空间结构,进而使绿色荧光蛋白构象改变并发出荧光,D正确。
故答案为:D。
【分析】1.三磷酸腺苷,ATP,水解形成二磷酸腺苷ADP,ADP继续断开一个高能磷酸键形成一磷酸腺苷AMP,由一分子腺嘌呤、一分子核糖、一分子磷酸组成,也是RNA的基本组成单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。
2.胞吞、胞吐的运输方式特点是:囊泡运输、需要蛋白质参与、消耗能量。
4.【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、因为研究的是无氧呼吸途径,实验中普通酵母和转基因酵母都应在无氧条件下培养,A正确;
B、能使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色的物质是酒精,而普通酵母和转基因酵母都能产生酒精,B错误;
C、转基因酵母能产生乳酸,而普通酵母不能产生乳酸,所以转基因酵母组培养液的pH小于普通酵母组,C正确;
D、无论哪种呼吸途径,其呼吸作用第一阶段的场所都是细胞质基质,产物都是丙酮酸和[H]。D正确。
故答案为:B。
【分析】探究酵母菌的呼吸方式的实验中酸性重铬酸钾溶液可用来鉴别酒精,溴麝香草酚蓝水溶液鉴定二氧化碳。无氧呼吸全过程都发生在细胞质基质,第一阶段葡萄糖转化为丙酮酸、还原氢,释放少量能量;第二阶段丙酮酸分解为酒精、二氧化碳。转基因酵母第二阶段的丙酮酸可转化为乳酸。
5.【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;遗传信息的翻译;病毒
【解析】【解答】A、由HCV经血液循环与脂蛋白结合后感染肝细胞可知,肝细胞表面的脂蛋白受体可能介导HCV对肝细胞的入侵,A正确;
B、该+RNA能作为翻译的模板合成包括RNA依赖的RNA聚合酶NS5B在内的多种病毒蛋白,所以说该病毒+RNA上含有与tRNA上反密码子互补配对的碱基序列(即密码子),B正确;
C、HCV能够抵抗细胞凋亡使病毒在肝细胞内持续复制而造成肝损伤,而不是促进细胞凋亡相关基因的表达将导致被HCV感染的肝细胞异常增殖,C错误;
D、NS5B抑制剂即RNA聚合酶抑制剂,因为能抑制RNA复制,所以能抑制病毒繁殖,因而可成为治疗丙型肝炎的靶点药物,D正确。
故答案为:C。
【分析】病毒的+RNA能作为翻译的模板,链中三个相邻碱基构成一个密码子,能与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对,进而决定氨基酸的排列顺序。
6.【答案】D
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、患者呼吸困难导致呼吸作用产生的CO2无法排出,含量偏高,CO2溶于水变成碳酸使得pH变小,A正确;
B、CO2需要通过体液进行运输,因此其浓度对呼吸运动的调节属于体液调节,B正确;
C、大量分泌汗液可以增加散热,有利于缓解高烧,C正确;
D、组织液中的物质可以流入血浆和淋巴,但组织液的回流主要是进入毛细血管,D错误。
故答案为:D。
【分析】内环境成分之间的关系:血浆中的物质可以流入组织液,组织液中的物质可以流入血浆和淋巴,组织液的回流主要是进入毛细血管。
7.【答案】D
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、该二倍体植物正常体细胞中含有10对20条染色体,而带有易位片段的染色体不能参与联会,因此该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成10个正常的四分体,A正确;
B、根据题意,该植株的基因型为MmmRrr,在减数第一次分裂后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离,染色体Ⅱ因结构特殊不能参与联会而随机移向一极,则两种雌配子的种类为mr和MmRr,B正确;
C、减数第一次分裂后期,联会的两条同源染色体彼此分离,分别移向细胞两极,而带有易位片段的染色体随机移向一极。故理论上,产生含有11条染色体的雄配子占全部雄配子的比值为50%,C正确;
D、因茶褐色(R)对种子灰色(r)为显性,且R位于III染色体,而又由于含染色体Ⅲ的花粉无受粉能力,故要利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料,可选择灰色的种子留种,D错误。
故答案为:D。
【分析】减数第一次分裂后期,同源染色体彼此分离,分别移向细胞两极,非同源染色体自由组合。正常性原细胞细胞减数分裂形成四分体的数目是染色体数目的一半。
8.【答案】B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构
【解析】【解答】A、DAT是一个双向载体,它的重要作用是将突触间隙的多巴胺重新摄入突触前膜的细胞质,病毒与DAT结合能够抑制突触间隙内多巴胺的重新摄入,A正确;
B、神经递质通过扩散的方式在突触间隙中移动,这过程不消耗能量,B错误;
C、多巴胺属于一种兴奋性的神经递质,作用于突触后膜会引起突触后膜电位由外正内负变为外负内正,C正确;
D、多巴胺是一种兴奋性的神经递质,能使大脑产生愉悦感,D正确。
故答案为:B。
【分析】神经递质产生于突触小体,通过突触小泡运输到突触前膜释放到突触间隙,通过扩散的方式在突触间隙中移动,作用于突触后膜,兴奋性递质引起突触后膜电位由外正内负变为外负内正。
9.【答案】D
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、根据题干信息,组2只有红光照射,组4、组6最后的照射为红光,种子萌发率接近100%,组3、组5和组7,最后照射的为红外光,种子萌发率明显下降,说明红光可以促进莴苣种子的萌发,红外光能逆转红光的作用,A正确;
B、和组1相比,其他所有光处理组,种子萌发率都相对明显更高,说明植物可以感知光信号,并据此调控自身的生长发育,B正确;
C、组4、组6最后的照射为红光,种子萌发率接近100%,而组3、组5和组7,最后照射的为红外光,种子萌发率明显下降,说明最后一次处理是否为红光照射,决定了莴苣种子的萌发,最后一次为红光处理,萌发率更高,C正确;
D、根据实验结果,无法判断光敏色素被激活后,是否会进入细胞核内直接调控特定基因的表达,D错误。
故答案为:D。
【分析】多组实验设计,对比数据也要注意控制单一变量原则。实验图表数据的分析及图文转化能力是解题关键。
10.【答案】C
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、Ⅰ型和Ⅱ型存活曲线中,死亡率的高低与生理年龄有关,则若统计观察的对象超出生理年龄,则存活曲线的类型会发生改变,A正确;
B、存活曲线能反映出生物易受伤害的年龄,在易受伤害的年龄进行人工保护,有助于对濒危物种进行保护,B正确;
C、Ⅰ型存活曲线在幼年时期存活率高,老年时期死亡率高,Ⅲ型刚好相反,人类以及一些大型哺乳动物的存活曲线符合Ⅰ型,其出生率明显高于Ⅲ型,C错误;
D、存活曲线的特点可因环境条件和有限资源的竞争而转变,如人类的存活曲线因医疗卫生条件改变而有很大的变化,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、存活曲线,最初由美国生物学家雷蒙·普尔在1928年提出,是为生态学依照物种的个体从幼体到老年所能存活的比率,所做出的统计曲线。存活曲线一般以存活数量的对数值为纵坐标,以年龄为横坐标作图,从而把每一个种群的死亡-存活情况绘成一条曲线。
2、存活曲线的基本类型:
①Ⅰ型 (凸型):曲线凸型。绝大多数个体都能活到生理年龄,早期死亡率极低,但一旦达到一定生理年龄时,短期内几乎全部死亡,如人类和其他一些哺乳动物等。②Ⅱ 型(对角线型):曲线呈对角线型。种群各年龄的死亡率基本相等,如水螅、小型哺乳动物和鸟类等。③Ⅲ 型(凹型):曲线凹型。生命早期有极高的死亡率,但是一旦活到某一年龄,死亡率就变得很低而且稳定,如鱼类、很多无脊椎动物等。
11.【答案】A
【知识点】群落的结构;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、大熊猫在多个保护区的不同分布表明了其种群空间特征的差异,水平结构是群落的特征,A错误;
B、建立自然保护区属于就地保护,就地保护是保护物种多样性最为有效的措施,B正确;
C、科学家对大熊猫进行的科学研究主要体现其直接价值,C正确;
D、栖息地破碎化造成小种群,会减小个体间交配繁殖的机会,可能导致物种灭绝,生物多样性减小,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、保护生物多样性的措施
(1)就地保护,是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等,这是对生物多样性最有效的保护。
(2)易地保护,是指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。例如,建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
(3)利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。
(4)加强立法、执法和宣传教育。
2、生物多样性的价值:
(1)直接价值:是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值 。
(2)间接价值:主要体现在调节生态系统的功能等方面。
(3)潜在价值:指目前人们尚不太清楚的价值。
12.【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、果醋发酵利用的菌种是醋酸菌,果酒发酵的菌种才是酵母菌,A错误;
B、酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,在发酵过程中密闭,但需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放气,B错误;
C、制作果酒时,原料钙果果汁不需要进行灭菌,否则会杀死附着在果皮上的野生型酵母菌,C错误;
D、钙果果酒的颜色是钙果果皮和果肉中的色素进入发酵液形成的,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~ 25℃,果酒制作的原理是前期酵母菌进行有氧呼吸,酵母菌大量繁殖,中后期酵母菌则通过无氧呼吸进行酒精发酵。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,最适宜生长的温度范围是30-35℃,果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
13.【答案】C
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、结合分析可知,野生型农杆菌感染植物体后,农杆菌的Ti质粒中含有生长素合成基因、细胞分裂素合成基因表达,产生了生长素和细胞分裂素,生长素促进细胞伸长、细胞分裂素促进细胞分裂,因此植物产生瘤状结构,A正确;
B、Ti质粒上的T-DNA区域,至少含有一个限制酶的酶切位点,以便于切割后与目的基因结合,构建基因表达载体,B正确;
C、T-DNA上的冠瘿碱合成基因在农杆菌中不表达,在植物细胞中可以表达,故根瘤农杆菌不会形成冠瘿,而杨树被根瘤农杆菌感染后会形成冠瘿,C错误;
D、结合题意“冠瘿的形成是由于根瘤农杆菌携带有天然的Ti质粒”,且Ti质粒上有T-DNA,可以将目的基因整合到宿主细胞内,故根瘤农杆菌内Ti质粒的存在,决定了其冠瘿碱代谢基因侵染植物的范围,D正确。
故答案为:C。
【分析】 由题意可知,由于农杆菌的Ti质粒上的T-DNA含有生长素合成基因、细胞分裂素基因,所以当农杆菌感染植物体后,农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可转移到植物细胞中,并且整合到植物细胞染色体的DNA上,生长素合成基因、细胞分裂素合成基因在植物细胞中表达,产生了生长素和细胞分裂素,生长素促进细胞伸长、细胞分裂素促进细胞分裂,因此植物产生瘤状结构。
14.【答案】A
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、抗体是浆细胞产生的,仅有骨髓瘤细胞是不能产生抗体,且Myo基因表达出来的是抗原,A错误;
B、Myo是早期诊断急性心肌梗寒的生化标志物之一,而抗原和抗体的结合具有特异性,故利用抗Myo的单克隆抗体可与Myo特异性结合,可用于诊断急性心肌梗塞,B正确;
C、固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体与同一抗原表面的不同部位结合,二者仍具有不同的结构,C正确;
D、该检测方法中,酶标抗体的作用是与待测抗原结合,而酶催化检测底物反应,可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、单克隆抗体的制备过程:对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白(目的使小鼠产生了效应B细胞);提取B淋巴细胞;同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取;促使它们细胞融合(注意融合的结果是有很多不符合要求的;如有2个B淋巴细胞融合的细胞等,所以要进行筛选);在特定的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞(特点是能迅速大量增殖,又能产生专一的抗体);然后对它进行克隆化培养和抗体检测(筛选出能够分泌所需抗体的杂种细胞);最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体。
2、单克隆抗体的应用:①因为纯度高、特异性强,灵敏度高,可作为诊断试剂
②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。
15.【答案】C
【知识点】胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、单倍体胚胎干细胞拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群,在体外培养条件下,单倍体胚胎干细胞同样具有胚胎干细胞的特点,也可增殖而不发生细胞分化,A正确;
B、根据题干信息“单倍体胚胎干细胞性染色体只含X染色体”推测,仅携带Y染色体的早期单倍体胚胎可能难以发育到囊胚阶段,B正确;
C、单倍体胚胎干细胞类似于正常胚胎干细胞,具有发育的全能性,可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官,而成体干细胞来源于已经分化组织中的未分化细胞,如造血干细胞,其只能分化为所来源的组织和器官的类型的细胞,C错误;
D、单倍体胚胎干细胞中不含等位基因,动物细胞核具有全能性,需要核移植技术才能培育成单倍体动物,为获取遗传操作的动物模型提供了新思路,D正确。
故答案为:C。
【分析】胚胎干细胞
(1)来源:是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的。
(2)特点:①形态:体积小、细胞核大、核仁明显。
②功能:具有发育的全能性。
③体外培养:可增殖而不发生分化。
(3)应用:①治疗人类某些顽症。②培育人造组织器官。③ 研究体外细胞分化的理想材料。
16.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、据分析可知,若为隐性遗传病,Ⅱ-2的基因型为XbXb,则Ⅰ-1含有Xb基因,其基因型为XbYB,而Ⅱ-3患病,与题意不符合,故该病为显性遗传病,A正确;
B、该病为显性遗传病,Ⅰ-1的基因型为XbYb,则Ⅱ-3的基因型是XBYb,Ⅱ-6的基因型为XbYb,Ⅲ-3患病,可推导其基因型为XBXb,B正确;
C、Ⅱ-3的基因型是XBYb,与一表现型正常的女子(XbXb)结婚,生女儿患病,儿子正常,故建议生男孩,C正确;
D、基因治疗的对象是具有致病基因的体细胞,但生殖细胞遗传物质没有发生改变,所以其后代仍有患病风险,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、X和Y染色体有一部分是同源的,该部分基因互为等位基因;另一部分是非同源的,该部分基因不互为等位基因。假设控制某一相对性状的基因B(b)位于X、Y染色体的同源区段,那么雌性个体的基因型种类有XBXB、XBXb、XbXb3种,雄性个体的基因型种类有XBYB、XBYb、XbYB、XbYb4种。
2、 结合题干信息 Ⅱ-4是纯合子可知,若为显性病,则Ⅱ-4为XbXb,Ⅰ-2患病,基因型为XBXb,符合题意,若为隐性病,则Ⅱ-4为XBXB,Ⅰ-2患病,基因型为XbXb,不可能生出XBXB的孩子,故该病应为显性遗传病。
17.【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;测定某种微生物的数量
【解析】【解答】A、大肠杆菌属于原核生物,细胞结构中具有核糖体和细胞壁,由题干“因餐厨垃圾水分和有机物含量丰富、极易腐败、发臭,包括大肠杆菌在内的细菌会大量繁殖”,说明大肠杆菌的营养类型属于化能异养型生物,A错误;
B、据图分析,与灭菌+乳酸菌厌氧保存组大肠杆菌数为0效果最好的应为灭菌+乳酸菌,即厌氧保存组,B错误;
C、与自然保存相比,加入乳酸菌后厌氧保存对大肠杆菌起到一定的抑制作用,大肠杆菌数量减少,C正确;
D、平板划线法不能统计大肠杆菌数量,D错误。
故答案为:C。
【分析】由图可知:灭菌+乳酸菌厌氧保存组大肠杆菌数为0,此保存方式抑菌效果最好;与自然保存组相比,加入乳酸菌后厌氧保存对大肠杆菌起到一定的抑制作用,说明乳酸菌的代谢产物可对大肠杆菌起到一定的抑制作用,但不如直接厌氧保存组抑菌效果好。
18.【答案】A,C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、葡萄糖不进入线粒体进行氧化分解,葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸后再进入线粒体进行氧化分解,A错误;
B、由图可知,有氧呼吸的第三阶段中,[H]与O2结合产生水和大量能量的同时产生自由基,B正确;
C、线粒体中产生的乙酰辅酶A进入细胞核,使染色质中蛋白质乙酰化,激活干扰素基因的转录,C错误;
D、据图可知,T细胞内乙酰辅酶A和自由基可调控核内基因的表达,合成干扰素、白细胞介素等,其对提高机体的免疫能力具有重要意义,D正确。
故答案为:AC。
【分析】有氧呼吸的过程:
第一阶段、C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+少量能量(在细胞质基质中)
第二阶段、丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量(在线粒体基质中)
第三阶段、24[H]+6O2→12H2O+大量能量(在线粒体内膜中)
19.【答案】B,D
【知识点】免疫学的应用
【解析】【解答】A、由题意“新型冠状病毒可以感染转入人的ACE2基因的转基因小鼠,并导致小鼠死亡”可知,导入人体ACE2基因的小鼠不能抑制新冠病毒的感染,A错误;
BC、疫苗相当于抗原,进入机体后可激发机体的特异性免疫反应,可有效地降低接触过程中传播疾病的概率从而实现群体免疫,但不能抵抗病毒的入侵,B正确,C错误;
D、结合分析可知,新型冠状病毒利用ACE2作为细胞受体进入细胞,即新冠病毒能否侵入细胞主要取决于是否存在ACE2,故ACE2是决定新型冠状病毒易感宿主范围的重要决定因素,D正确。
故答案为:BD。
【分析】分析题意“新型冠状病毒利用ACE2作为细胞受体进入细胞,但不能感染野生型小鼠”及“新型冠状病毒可以感染转入人的ACE2基因的转基因小鼠”可知,新冠病毒通过识别人的ACE2来感染人体细胞。
20.【答案】B,C
【知识点】土壤中动物类群丰富度的研究;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、结合表中数据可知,有机农业的土壤中,生物组分多,食物网复杂程度高,因此生态系统抵抗力稳定性最高的农业模式为有机农业,A正确;
B、许多土壤小动物身体微小,不适于用标记重捕法进行调查,B错误;
C、土壤中存在与农作物根部共生的微生物如固氮菌,是指农作物为微生物提供有机营养物质,而微生物能为农作物提供无机盐营养,物质能循环,能量不能循环。C错误;
D、长期使用有机肥后会使腐生细菌增加,腐生细菌是分解者,能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,从而再被生产者利用,实现物质循环。D正确。
故答案为:BC。
【分析】1、表中是三种农业模式的土壤生物情况,其中有机农业模式的土壤中生物组分最多,食物网的复杂程度最大,说明该模式的农业生态系统稳定性最高。
2、种群密度的调查方法:样方法(常用于植物或活动缓慢的动物)、标志重捕法(常用于动物)、取样器取样(土壤小动物)。
3、生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。
21.【答案】(1)气孔关闭导致的CO2缺乏,影响光合作用的暗反应过程
(2)与对照组相比,随干旱胁迫程度的加深,实验组的气孔导度波动较小
(3)非气孔限制;与对照组相比,随干旱处理时间的增加,实验组净光合速率的减小值相对较小
(4)叶绿体类囊体和基粒较多,叶绿素含量较高,能充分地吸收光线,光反应速率加快,促进暗反应过程加快,暗反应消耗的二氧化碳增多
【知识点】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)气孔限制情况下,限制植物光合作用的外界因素主要是气孔关闭导致的CO2缺乏,主要影响光合作用的暗反应。
(2)结合题意分析可知,实验组为喷施乙烯利的一组,与对照组相比(气孔导度在6月27日为0.17,且在7月5日达到最低值为0.10),随干旱胁迫程度的加深(随停止灌水后天数的增加),实验组的气孔导度波动较小(气孔导度在6月27日为0.33,且在7月5日达到最低值为0.15),故推测喷施乙烯利能使甘蔗新台糖10号随干旱程度加深而调节气孔导度。
(3)结合题意“气孔限制多指水分胁迫引起气孔关闭,非气孔限制多指在严重胁迫下叶绿体中五碳化合物的再生受到抑制”,气孔关闭会导致胞间二氧化碳含量降低,而据表格信息,随干旱胁迫程度的加深,对照组胞间二氧化碳的浓度逐渐升高,故推测干旱胁迫程度的加深,甘蔗植株受非气孔限制的影响,五碳化合物的再生受到抑制;结合表格数据可知,与对照组相比,随干旱处理时间的增加,实验组净光合速率的减小值相对较小(实验组从22.5降至17.9,而对照组从20.5降至14.1),故喷施乙烯利后能减缓净光合速率的下降。
(4)叶绿体中色素主要分布在叶绿体类囊体薄膜上,叶绿体类囊体和基粒较多,叶绿素含量较高,能充分地吸收光线,光反应速率加快,光反应的产物[H]和ATP增多,光反应加快也促进暗反应过程加快,故暗反应消耗的二氧化碳增多,导致实验组胞间CO2浓度下降。
【分析】1、分析题意可知,实验的自变量为乙烯利的有无,对照组喷施清水 ,实验组喷施乙烯利,因变量为净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度 。
2、光反应阶段和暗反应阶段的联系与比较:
22.【答案】(1)分级;协同
(2)生活在暴力家庭的儿童,体内糖皮质激素处于较高水平,使生长激素、性激素等激素 分泌减少,生长发育受到抑制
(3)取同种小鼠,均分为两组,一组为正常状态,另外一组为长期情绪低落大鼠,给予相同的食物等培养条件,一段时间后测定量组小鼠突触囊泡中5-羟色胺的量
【知识点】动物激素的调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)结合题意分析,糖皮质激素的分泌是通过“下丘脑一垂体一肾上腺皮质”轴(HPA轴)进行调节的,该调节方式为分级调节;“糖皮质激素可以促进蛋白质等转化为血糖”,即糖皮质激素可以升高血糖,与胰高血糖素的功能相同,两者存在协同作用。
(2)性激素可以促进生殖器官的形成和生殖细胞的发育,激发并维持第二性征,甲状腺激素和生长激素可以促进个体的生长发育,长期生活在暴力家庭的儿童,机体遭遇内外环境剧烈刺激,此时肾上腺皮质分泌的糖皮质激素可以促进蛋白质等转化为血糖,促性腺激素(作用于性腺,使性激素分泌增加)和促甲状腺激素、生长激素的分泌减少,故儿童常出现生长缓慢、青春期延迟等症状。
(3)结合题意分析,本实验目的是验证情绪压力持续作用下,糖皮质激素分泌增多,5-羟色胺释放量减少,则实验的自变量为压力有无,因变量为突触囊泡中5_羟色胺的量,实验设计应遵循对照原则和单一变量原则,故可设计实验如下:取同种小鼠,均分为两组,一组为正常状态,另外一组给予威胁、恐吓等压力,为长期情绪低落大鼠,给予相同的食物等培养条件,一段时间后测定量组小鼠突触囊泡中5-羟色胺的量。
【分析】人体通过HPA轴调节糖皮质激素分泌的调节方式是一种分级调节,即下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,从而使肾上腺皮质分泌的糖皮质激素量增加,而 糖皮质激素的生理作用包括可以促进蛋白质等转化为血糖,减少促甲状腺激素、促性腺激素、生长激素的分泌等。
23.【答案】(1)2;F2中紫花:蓝花=13:3,是9:3:3:1的变形
(2)7;4;25/169
(3)令纯合晚熟抗病个体与早熟感病个体杂交得F1,取其中晚熟感病个体自交;1/18
(4)R表达量降低会导致抗病,r基因表达量下降会导致抗性增强;降低R基因的表达水平(转录和翻译)
【知识点】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;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】(1)据分析可知,F1全为紫花,F1自交,F2中紫花:蓝花=(39+13):(9+3)=13:3,是9:3:3:1的变形,故该农作物花的颜色至少受2对等位基因的控制。
(2)由F2的比例可推知,F1基因型为AaBbCc,F1自交,F2顶生基因型为aa,紫花基因型有B-C-、B-cc、bbcc,共4+2+1=7种,即F2顶生紫花植株中基因型有7种;其中纯合子有aaBBCC、aaBBcc和aabbcc三种,则杂合子种类为7-3=4种;F2中的紫花植株包括BBCC(1/13)、BBCc(2/13)、BbCc(4/13)、BbCC(2/13)、BBcc(1/13)、Bbcc(2/13)和bbcc(1/13),让紫花植株随机授粉(配子比例为5/13BC、3/13Bc、2/13bC、3/13bc),根据棋盘法可知,后代中蓝花植株bbC-的比例为25/169。
(3)某作物晚熟(M)对早熟(m)为显性,感病(R)对抗病(r)为显性,两对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律,为选育育早熟抗病植株(mmrr)植株,对于植物而言较为简捷的杂交方案为:令纯合晚熟抗病个体与早熟感病个体杂交得F1,取其中所有晚熟感病(MmRr)个体自交即可得到mmrr;由于含早熟基因的花粉有50%的概率死亡,且纯合感病个体不能存活,所以F2个体中,表现型及比例为晚熟感病(1/4×1/4×4+1/4×1/8×2):晚熟抗病(1/4×1/4+1/4×1/4+1/4×1/8):早熟感病(1/8×1/4+1/4×1/8):早熟抗病(1/8×1/4)=10:5:2:1,早熟抗病植株所占比例为1/18。
(4)使用RNA干扰后,发现甲品系植株表现型由感病变为抗病,说明R表达量降低会导致抗病,使用RNA干扰后,乙品系的植株抗性进一步增强,说明r基因表达量下降会导致抗性增强;结合上述研究成果,可通过降低R基因的表达水平(转录和翻译)来防治该农作物纹枯病。
【分析】1、当两对或两对以上的基因独立遗传,并且不存在相互作用时,解题思路是“先分开,后组合”,即先拆分成几对基因分离问题分别分析,计算出配子比例、子代基因型和表现型概率等,再将相关概率按照一定的方法组合,即利用乘法定理或加法定理计算。
2、根据题意分析“纯系品种顶生紫花与腋生蓝花进行了杂交实验,F1植株全部表现为腋生紫花,让F1植株自交,产生的F2植株中腋生紫花:腋生蓝花:顶生紫花:顶生蓝花=39:9:13:3”,F2中腋生:顶生=(39+9):(13+3)=3:1,说明该性状受一对等位基因控制;紫花:蓝花=(39+13):(9+3)=13:3,是9:3:3:1的变式,说明这对相对性状是受两对独立遗传的基因控制。
24.【答案】(1)整体
(2)大量引入国外物种可能会导致生物入侵,对当地生物产生危害
(3)能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,野兔和鹰只是某个营养级中的一部分;野草
(4)严禁滥垦滥伐,控制人为污染,坚持植树造林,建立生态保护区等
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)当地政府在号召农民植树造林的同时也大力发展经济来解决人民的生活问题,不仅考虑自然生态系统的规律,也考虑经济和社会等的影响力,体现的是生态工程的整体原理。
(2)生态工程建设中,应遵循协调原理,即应注意生物与生物、生物与环境的平衡与适应,考虑环境容纳量,而不能盲目引入外来物种,避免生态入侵,对当地生物多样性造成影响。
(3)能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,野草→野兔→鹰食物链中的野兔和鹰只是所处营养级的一部分,故野兔和鹰之间同化能量的比值不符合10%~20%;野兔粪便量属于上一营养级,即生产者野草同化能量中流向分解者能量的一部分。
(4)对毛乌素地区生态环境保护可以采取的措施有:严禁滥垦滥伐,控制人为污染,坚持植树造林,建立生态保护区等。
【分析】1、保护生物多样性的措施:
(1)就地保护:如建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施。
(2)迁地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充。
(3)建立濒危物种种子库,保护珍贵的遗传资源。
(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
2、生态工程的基本原理:
①物质循环再生原理,如无废弃物农业。
②物种多样性原理,提高生态系统的抵抗力稳定性,如三北防护林、珊瑚礁生态系统。
③协调与平衡原理,指处理生物与环境的协调与平衡,考虑环境容纳量,如太湖富营养化问题。
④整体性原理,指考虑自然系统、经济系统和社会系统的统一。
⑤系统性和工程学原理①系统的结构决定功能原理:考虑系统内部不同组分之间的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的,如桑基鱼塘。②系统整体性原理:实现总体功能大于各部分之和的效果,如珊瑚虫和藻类。
25.【答案】(1)RNA聚合酶;转录
(2)防止DNA变性;保持Taq酶活性所需温度条件;3号碳上不是羟基,不能与下一个脱氧核苷酸的磷酸形成磷酸二酯键
(3)用含有卡那霉素的培养基培养;1.8kb;EcoRⅠ;SphⅠ、BamHⅠ、EcoRⅠ、NotⅠ、XhoⅠ、EcoRⅤ
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)分析题意可知,PrbcS属于启动子,启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,能被RNA聚合酶识别并结合,用于驱动基因的转录。
(2)DNA在高温条件下会解旋变性,且酶活性的发挥需要适宜条件,故延伸阶段选用72℃,主要是防止DNA变性和为保存Taq酶所需温度条件;ddNTP为2,3-双脱氧核苷三磷酸,在脱氧核糖的3位置缺少一个羧基,只要ddNTP掺入链端,该链就停止延长的原因是3号碳上不是羟基,不能与下一个脱氧核苷酸的磷酸形成磷酸二酯键。
(3)由图可知,中间载体载体甲-PrbcS-*T上不含卡那霉素抗性基因,而含有重组载体乙-PrbcS-*T含有卡那霉素抗性基因,故含有重组载体乙-PrbcS-*T的微生物能在含有卡那霉素的培养基中生长,而含有中间载体甲-PrbcS-*T不能在含有卡那霉素的培养基中生长;由图可知,重组载体乙-PrbcS-*T的长度为3.6kb,经酶切后凝胶电泳,测得2B片段为0.3kb,设Prbcs*T的长度为y,则3.6-0.3+y=5.1kb,解得y=1.8kb;需要用同种酶切割目的基因和运载体,故据图分析,形成重组载体乙-PrbcS-*T,需要使用限制酶EcoRI切割;据图示中中间载体甲PrbcS*T右侧的酶切位点和重组载体乙-PrbcS-*T右侧的酶切位点可知,图中重组载体乙-PrbcS-*T问号处图中问号处限制酶的酶切位点可为SphⅠ、BamHⅠ、EcoRⅠ、NotⅠ、XhoⅠ、EcoRⅤ的酶切位点。
【分析】 1、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、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(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,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;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;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:分子水平上的检测及个体水平上的鉴定如抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸 ,其中变性是指当温度上升到90。C以上时,双链DNA解旋为单链。复性是指当温度下降到50。C左右时,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。延伸是指当温度上升到72。C左右时,耐高温的DNA聚合酶有最大活性,可使DNA新链由5’端向3'端延伸 。
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山东省青岛市2021-2022学年高三上学期期生物开学试卷
一、单选题
1.(2021高三上·青岛开学考)研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,合成的初始序列为信号序列,信号序列与内质网膜上的受体结合,穿过内质网膜后,蛋白质合成继续。蛋白质合成结束后,核糖体与内质网脱离,合成的蛋白质经内质网、高尔基体加工后,与高尔基体膜内表面受体结合,启动囊泡形成。当细胞内M基因发生突变时,会导致高尔基体中分泌蛋白堆积,不能发送到胞外。下列说法错误的是( )
A.核糖体的“游离”状态或“附着”状态是相对的
B.核糖体与内质网的结合受制于mRNA中特定的碱基序列
C.M基因编码的蛋白质具有推动细胞内囊泡运输的功能
D.M基因编码的蛋白质可能参与分泌蛋白构象的最终形成
【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、由题干信息可知,游离的核糖体合成信号序列后可以结合到内质网上,蛋白质合成结束后,附着的核糖体会与内质网脱离,故核糖体的“游离”状态或“附着”状态是相对的,A正确;
B、核糖体与内质网结合形成有空间结构的蛋白质,这说明它们的结合是蛋白质合成的过程,蛋白质的合成中有mRNA的参与,而mRNA密码序列是具有特定性的,B正确;
CD、结合题意“合成的蛋白质经内质网、高尔基体加工后,与高尔基体膜内表面受体结合,启动囊泡形成”,而“当细胞内M基因发生突变时,会导致高尔基体中分泌蛋白堆积,不能发送到胞外”,可推知囊泡的作用主要是将加工好的分泌蛋白分泌到细胞外,而M基因编码的蛋白质具有推动细胞内囊泡运输的功能,且在M基因编码的蛋白质起作用前蛋白质构象已经形成,C正确,D错误。
故答案为:D。
【分析】核糖体与内质网结合形成蛋白质的过程是翻译的过程,mRNA上的密码子决定氨基酸的排列顺序,合成过程需要多种细胞器协调配合,例如内质网的运输、高尔基体的加工和形成囊泡的运输。
2.(2021高三上·青岛开学考)CLAC通道是细胞应对内质网钙超载的保护机制,该通道依赖的TMCO1是内质网跨膜蛋白,TMCO1可以感知内质网中过高的钙离子浓度,并形成具有活性的钙离子通道,将内质网中过多的钙离子排出,一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平,钙离子通道活性随之消失。研究发现,钙信号系统的紊乱与多种疾病密切相关,TMCO1基因突变可导致一种常染色体隐性遗传病——颅面、胸发育异常,TMCQ1基因敲除的小鼠能够模拟痴呆、颅面、胸畸形患者的主要病理特征。下列说法错误的是( )
A.内质网中的钙离子可作为信号分子调节钙离子通道蛋白的活性
B.内质网内钙离子浓度通过CLAC通道的调节机制属于反馈调节
C.CLAC通道和载体蛋白进行物质转运时,其作用机制是不同的
D.内质网钙浓度过低是导致患者痴呆和颅面、胸畸形的主要原因
【答案】D
【知识点】主动运输
【解析】【解答】AB、结合题意“过高的钙离子浓度,并形成具有活性的钙离子通道,将内质网中过多的钙离子排出,一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平,钙离子通道活性随之消失”,说明内质网中的钙离子可作为信号分子调节钙离子通道蛋白的活性,且内质网内钙离子浓度的调节存在反馈调节机制,使得钙离子浓度稳定一定范围,AB正确;
C、CLAC通道和载体蛋白进行物质转运时,其作用机制是不同的,前者只允许与自己通道大小相匹配的物质通过,而后者是通过与被转运物体结合而实现的,C正确;
D、结合题意“TMCQ1基因敲除的小鼠能够模拟痴呆、颅面、胸畸形患者的主要病理特征”可知痴呆和颅面、胸畸形是由于TMCQ1基因缺失所致,而“TMCO1可以感知内质网中过高的钙离子浓度”,故推知内质网钙浓度过高是导致患者痴呆和颅面、胸畸形的主要原因,D错误。
故答案为:D。
【分析】离子浓度高出现的排出离子的通道在离子被排出并下降后通道消失,体现反馈调节特点。根据题干信息建立起与所学知识的联系是解题关键。
3.(2021高三上·青岛开学考)睡眠是动物界普遍存在的现象,腺苷是一种重要的促眠物质。如图1为腺苷合成及转运示意图,图2记录正常睡题觉醒周期中基底前脑(BF)胞外腺苷水平变化的一种腺传感器。下列说去正确的是( )
A.AMP是合成DNA的基本单位
B.储存在囊泡中的ATP通过主动运输转运至胞外
C.ATP可被膜上的水解酶水解,脱去2个磷酸产生腺苷
D.腺苷与其受体结合可改变受体空间结构,使绿色荧光蛋白构象改变进而发出荧光
【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、AMP是由ATP脱去两个磷酸基团后形成的,AMP是合成RNA的基本单位,A错误;
B、分析图1可知,储存在囊泡中的ATP是通过胞吐方式转运至胞外的,B错误;
C、ATP转运至胞外后,可被膜上的酶分解,脱去3个磷酸产生腺苷,C错误;
D、分析图2可知,腺传感器的工作原理是腺苷与受体结合改变受体的空间结构,进而使绿色荧光蛋白构象改变并发出荧光,D正确。
故答案为:D。
【分析】1.三磷酸腺苷,ATP,水解形成二磷酸腺苷ADP,ADP继续断开一个高能磷酸键形成一磷酸腺苷AMP,由一分子腺嘌呤、一分子核糖、一分子磷酸组成,也是RNA的基本组成单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。
2.胞吞、胞吐的运输方式特点是:囊泡运输、需要蛋白质参与、消耗能量。
4.(2021高三上·青岛开学考)微生物一般只有一条无氧呼吸途径,研究者将乳酸脱氢酶基因导入普通酵母,并选取普通酵母和转基因酵母分别在培养液中进行培养与相关检测,证明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径,可同时产生乙醇和乳酸。下列说法错误的是( )
A.实验中普通酵母和转基因酵母都在无氧条件下培养
B.只有普通酵母培养液能使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色
C.转基因酵母组培养液的pH小于普通酵母组
D.无论哪种呼吸途径,其呼吸作用第一阶段的场所及产物都相同
【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、因为研究的是无氧呼吸途径,实验中普通酵母和转基因酵母都应在无氧条件下培养,A正确;
B、能使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色的物质是酒精,而普通酵母和转基因酵母都能产生酒精,B错误;
C、转基因酵母能产生乳酸,而普通酵母不能产生乳酸,所以转基因酵母组培养液的pH小于普通酵母组,C正确;
D、无论哪种呼吸途径,其呼吸作用第一阶段的场所都是细胞质基质,产物都是丙酮酸和[H]。D正确。
故答案为:B。
【分析】探究酵母菌的呼吸方式的实验中酸性重铬酸钾溶液可用来鉴别酒精,溴麝香草酚蓝水溶液鉴定二氧化碳。无氧呼吸全过程都发生在细胞质基质,第一阶段葡萄糖转化为丙酮酸、还原氢,释放少量能量;第二阶段丙酮酸分解为酒精、二氧化碳。转基因酵母第二阶段的丙酮酸可转化为乳酸。
5.(2021高三上·青岛开学考)科学家哈维·阿尔特、查尔斯·赖斯以及迈克尔·霍顿,因在丙型肝炎病毒(HCV)研究方面所做出的贡献面获得诺贝尔生理学或医学奖。HCV是一种具包膜的单链+RNA病毒,该+RNA能作为翻译的模板合成包括RNA依赖的RNA聚合酶NS5B在内的多种病毒蛋白,经血液循环与脂蛋白结合后感染肝细胞。HCV通过抵抗细胞凋亡而影响机体对被病毒感染细胞的清除,使病毒在肝细胞内持续复制而造成肝损伤。下说法错误的是( )
A.肝细胞表面的脂蛋白受体可能介导HCV对肝细胞的入侵
B.该病毒+RNA上含有与tRNA上反密码子互补配对的碱基序列
C.促进细胞凋亡相关基因的表达将导致被HCV感染的肝细胞异常增殖
D.NS5B抑制剂可成为治疗丙型肝炎的靶点药物
【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;遗传信息的翻译;病毒
【解析】【解答】A、由HCV经血液循环与脂蛋白结合后感染肝细胞可知,肝细胞表面的脂蛋白受体可能介导HCV对肝细胞的入侵,A正确;
B、该+RNA能作为翻译的模板合成包括RNA依赖的RNA聚合酶NS5B在内的多种病毒蛋白,所以说该病毒+RNA上含有与tRNA上反密码子互补配对的碱基序列(即密码子),B正确;
C、HCV能够抵抗细胞凋亡使病毒在肝细胞内持续复制而造成肝损伤,而不是促进细胞凋亡相关基因的表达将导致被HCV感染的肝细胞异常增殖,C错误;
D、NS5B抑制剂即RNA聚合酶抑制剂,因为能抑制RNA复制,所以能抑制病毒繁殖,因而可成为治疗丙型肝炎的靶点药物,D正确。
故答案为:C。
【分析】病毒的+RNA能作为翻译的模板,链中三个相邻碱基构成一个密码子,能与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对,进而决定氨基酸的排列顺序。
6.(2021高三上·青岛开学考)肺水肿是指肺内组织液的生成和回流平衡失调,大量组织液集聚在肺泡、肺间质和肺细小支气管内,导致脑通气和换气功能障碍,表现为呼吸困难、高烧、大汗淋漓等,并出现低氧血症。下列说法错误的是( )
A.患者呼吸困难导致体内CO2浓度升高、血浆pH变小
B.呼吸运动的调节主要由CO2等体液调节因子决定
C.大汗淋漓能够增加散热量有利于缓解患者的高烧症状
D.肺内组织液的回流主要是进入肺毛细血管和毛细淋巴管
【答案】D
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、患者呼吸困难导致呼吸作用产生的CO2无法排出,含量偏高,CO2溶于水变成碳酸使得pH变小,A正确;
B、CO2需要通过体液进行运输,因此其浓度对呼吸运动的调节属于体液调节,B正确;
C、大量分泌汗液可以增加散热,有利于缓解高烧,C正确;
D、组织液中的物质可以流入血浆和淋巴,但组织液的回流主要是进入毛细血管,D错误。
故答案为:D。
【分析】内环境成分之间的关系:血浆中的物质可以流入组织液,组织液中的物质可以流入血浆和淋巴,组织液的回流主要是进入毛细血管。
7.(2021高三上·青岛开学考)某二倍体植物(2n=20)开两性花,可自花传粉。种工作者培育出一个三体新品种,其体细胞中增加一条带易位片段的染色体。相应基因与染色体的关系如图所示,雄性可育(M)对雄性不育(m)为显性,种子茶褐色(R)对种子灰色(r)为显性。该三体植株在减数第一次分裂后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离,染色体Ⅱ因结构特殊不能参与联会而随机移向一极,且含染色体Ⅲ的花粉无受粉能力。下列说法错误是( )
A.该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成10个正常的四分体
B.该三体植株通过减数分裂能产生2种基因型的雌配子
C.理论上,该三体植株产生含有11条染色体的雄配子占全部雄配子的50%
D.该三体植株自交产生的F1中茶褐色种子种植后更方便用于杂交育种
【答案】D
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、该二倍体植物正常体细胞中含有10对20条染色体,而带有易位片段的染色体不能参与联会,因此该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成10个正常的四分体,A正确;
B、根据题意,该植株的基因型为MmmRrr,在减数第一次分裂后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离,染色体Ⅱ因结构特殊不能参与联会而随机移向一极,则两种雌配子的种类为mr和MmRr,B正确;
C、减数第一次分裂后期,联会的两条同源染色体彼此分离,分别移向细胞两极,而带有易位片段的染色体随机移向一极。故理论上,产生含有11条染色体的雄配子占全部雄配子的比值为50%,C正确;
D、因茶褐色(R)对种子灰色(r)为显性,且R位于III染色体,而又由于含染色体Ⅲ的花粉无受粉能力,故要利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料,可选择灰色的种子留种,D错误。
故答案为:D。
【分析】减数第一次分裂后期,同源染色体彼此分离,分别移向细胞两极,非同源染色体自由组合。正常性原细胞细胞减数分裂形成四分体的数目是染色体数目的一半。
8.(2021高三上·青岛开学考)冰毒是一种强效的精神药品类毒品,它属于中枢神经兴奋药。冰毒可以通过作用于多巴胺能神经元突触前膜上的多巴胺转运体(DAT)起作用。DAT是一个双向载体,它的重要作用是将突触间隙的多巴胺重新摄入突触前膜的细胞质,从而终止多巴胺生理效应。下列说法错误的是( )
A.冰毒和DAT结合能够抑制突触间隙内多巴胺的重新摄入
B.多巴胺的合成、分泌以及向突触后膜转移都需要消耗ATP
C.多巴胺作用于突触后膜会引起突触后膜电位发生改变
D.多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质
【答案】B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构
【解析】【解答】A、DAT是一个双向载体,它的重要作用是将突触间隙的多巴胺重新摄入突触前膜的细胞质,病毒与DAT结合能够抑制突触间隙内多巴胺的重新摄入,A正确;
B、神经递质通过扩散的方式在突触间隙中移动,这过程不消耗能量,B错误;
C、多巴胺属于一种兴奋性的神经递质,作用于突触后膜会引起突触后膜电位由外正内负变为外负内正,C正确;
D、多巴胺是一种兴奋性的神经递质,能使大脑产生愉悦感,D正确。
故答案为:B。
【分析】神经递质产生于突触小体,通过突触小泡运输到突触前膜释放到突触间隙,通过扩散的方式在突触间隙中移动,作用于突触后膜,兴奋性递质引起突触后膜电位由外正内负变为外负内正。
9.(2021高三上·青岛开学考)在自然界中,种子的萌发受到光的调控,光敏色素是一种植物接受光信号的分子。科学家利用不同的光照方法对一批莴苣种子进行处理,然后置于暗处放置2天,之后统计种子萌发率,结果如下表所示。下列说法错误的是( )
处理方法 种子萌发率(%)
无(黑暗对照组) 8.5
红光 98
红光→红外光 54
红光→红外光→红光 100
红光→红外光→红光→红外光 43
红光→红外光→红光→红外光→红光 99
红光→红外光→红光→红外光→红光→红外光 54
A.红光可以促进莴苣种子的萌发,红外光能逆转红光的作用
B.该实验表明植物可以感知光信号,并据此调控自身的生长发育
C.反复照射时,种子萌发率的高低取决于最后照射的是哪种光
D.光敏色素被激活后,进入细胞核内调控特定基因的表达
【答案】D
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、根据题干信息,组2只有红光照射,组4、组6最后的照射为红光,种子萌发率接近100%,组3、组5和组7,最后照射的为红外光,种子萌发率明显下降,说明红光可以促进莴苣种子的萌发,红外光能逆转红光的作用,A正确;
B、和组1相比,其他所有光处理组,种子萌发率都相对明显更高,说明植物可以感知光信号,并据此调控自身的生长发育,B正确;
C、组4、组6最后的照射为红光,种子萌发率接近100%,而组3、组5和组7,最后照射的为红外光,种子萌发率明显下降,说明最后一次处理是否为红光照射,决定了莴苣种子的萌发,最后一次为红光处理,萌发率更高,C正确;
D、根据实验结果,无法判断光敏色素被激活后,是否会进入细胞核内直接调控特定基因的表达,D错误。
故答案为:D。
【分析】多组实验设计,对比数据也要注意控制单一变量原则。实验图表数据的分析及图文转化能力是解题关键。
10.(2021高三上·青岛开学考)存活曲线是依照物种的个体从幼年到老年所能存活的比率所做出的统计曲线。在活曲线主要有三种类型,Ⅰ型早期死亡率很低,在接近生理年龄前只有少数个体死亡,但达到一定生理年龄后,死亡率会迅速上升;Ⅱ型各年龄的死亡率基本相同;Ⅲ型早期死亡率很高,但达到某一年龄后,死亡率就会变低并且保持稳定。下列说没错误的是( )
A.若统计观察的对象超出生理年龄,则存活曲线的类型会发生改变
B.存活曲线能反映出生物易受伤害的年龄,有助于对濒危物种进行保护
C.人类以及一些大型哺乳动物的存活曲线符合Ⅰ型,出生率明显低于Ⅲ型
D.气候条件的改善,食物和空间资源的增加都会影响存活曲线
【答案】C
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、Ⅰ型和Ⅱ型存活曲线中,死亡率的高低与生理年龄有关,则若统计观察的对象超出生理年龄,则存活曲线的类型会发生改变,A正确;
B、存活曲线能反映出生物易受伤害的年龄,在易受伤害的年龄进行人工保护,有助于对濒危物种进行保护,B正确;
C、Ⅰ型存活曲线在幼年时期存活率高,老年时期死亡率高,Ⅲ型刚好相反,人类以及一些大型哺乳动物的存活曲线符合Ⅰ型,其出生率明显高于Ⅲ型,C错误;
D、存活曲线的特点可因环境条件和有限资源的竞争而转变,如人类的存活曲线因医疗卫生条件改变而有很大的变化,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、存活曲线,最初由美国生物学家雷蒙·普尔在1928年提出,是为生态学依照物种的个体从幼体到老年所能存活的比率,所做出的统计曲线。存活曲线一般以存活数量的对数值为纵坐标,以年龄为横坐标作图,从而把每一个种群的死亡-存活情况绘成一条曲线。
2、存活曲线的基本类型:
①Ⅰ型 (凸型):曲线凸型。绝大多数个体都能活到生理年龄,早期死亡率极低,但一旦达到一定生理年龄时,短期内几乎全部死亡,如人类和其他一些哺乳动物等。②Ⅱ 型(对角线型):曲线呈对角线型。种群各年龄的死亡率基本相等,如水螅、小型哺乳动物和鸟类等。③Ⅲ 型(凹型):曲线凹型。生命早期有极高的死亡率,但是一旦活到某一年龄,死亡率就变得很低而且稳定,如鱼类、很多无脊椎动物等。
11.(2021高三上·青岛开学考)为了防止大熊猫栖息地破碎化程度加深,我国设立了大熊猫国家公园。将川、陕、甘三省的野生大熊猫种群高密度区、主要栖息地、局域种群遗传交流廊道等80多个保护区有机整合,形成一片基本相互连接起来的国家公园。2021年7月7日,生态环境部将大熊猫受威胁程度等级由“濒危”降为“易危”。下列说法错误的是( )
A.大熊猫在多个保护区的不同分布表明了其水平结构的差异
B.大熊猫国家公园的设立是对其进行保护的最有效措施
C.科学家对大熊猫进行的科学研究主要体现其直接价值
D.栖息地的破碎化会阻止大熊猫之间的基因交流从而降低遗传多样性
【答案】A
【知识点】群落的结构;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、大熊猫在多个保护区的不同分布表明了其种群空间特征的差异,水平结构是群落的特征,A错误;
B、建立自然保护区属于就地保护,就地保护是保护物种多样性最为有效的措施,B正确;
C、科学家对大熊猫进行的科学研究主要体现其直接价值,C正确;
D、栖息地破碎化造成小种群,会减小个体间交配繁殖的机会,可能导致物种灭绝,生物多样性减小,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、保护生物多样性的措施
(1)就地保护,是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等,这是对生物多样性最有效的保护。
(2)易地保护,是指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。例如,建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
(3)利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。
(4)加强立法、执法和宣传教育。
2、生物多样性的价值:
(1)直接价值:是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值 。
(2)间接价值:主要体现在调节生态系统的功能等方面。
(3)潜在价值:指目前人们尚不太清楚的价值。
12.(2021高三上·青岛开学考)钙果又名欧李,果实中含有多种对人体有益的矿物质元素,其钙元素的含量比一般的水果都高。钙果用途广泛,叶可做茶,花、仁、根能制作中药,果实可加工成果汁、果酒、果醋等产品。下列说法正确的是( )
A.利用酵母菌进行钙果果醋发酵过程中温度应控制在18~30℃
B.在钙果果酒发酵期间,为保持无氧条件,不能拧松发酵瓶的盖子
C.制作钙果果酒、果醋时,应将原料钙果果汁进行高压蒸汽灭菌
D.钙果果酒的颜色是钙果果皮和果肉中的色素进入发酵液形成的
【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、果醋发酵利用的菌种是醋酸菌,果酒发酵的菌种才是酵母菌,A错误;
B、酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,在发酵过程中密闭,但需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放气,B错误;
C、制作果酒时,原料钙果果汁不需要进行灭菌,否则会杀死附着在果皮上的野生型酵母菌,C错误;
D、钙果果酒的颜色是钙果果皮和果肉中的色素进入发酵液形成的,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~ 25℃,果酒制作的原理是前期酵母菌进行有氧呼吸,酵母菌大量繁殖,中后期酵母菌则通过无氧呼吸进行酒精发酵。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,最适宜生长的温度范围是30-35℃,果醋制作的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
13.(2021高三上·青岛开学考)杨树被根瘤农杆菌感染后会增生并长出瘤状物,称为冠瘿,冠瘿内的冠瘿碱是一种含氮有机物,是根瘤农杆菌生存的唯一碳源和氮源。冠瘿的形成是由于根瘤农杆菌携带有天然的Ti质粒,其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ti质粒上的生长素基因可在杨树生长发育过程中发挥作用
B.Ti质粒上的T-DNA区域,至少含有一个限制酶的酶切位点
C.冠瘿碱合成基因在根瘤农杆菌细胞中表达并分泌到细胞外
D.根瘤农杆菌内Ti质粒的存在,决定了其冠瘿碱代谢基因侵染植物的范围
【答案】C
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、结合分析可知,野生型农杆菌感染植物体后,农杆菌的Ti质粒中含有生长素合成基因、细胞分裂素合成基因表达,产生了生长素和细胞分裂素,生长素促进细胞伸长、细胞分裂素促进细胞分裂,因此植物产生瘤状结构,A正确;
B、Ti质粒上的T-DNA区域,至少含有一个限制酶的酶切位点,以便于切割后与目的基因结合,构建基因表达载体,B正确;
C、T-DNA上的冠瘿碱合成基因在农杆菌中不表达,在植物细胞中可以表达,故根瘤农杆菌不会形成冠瘿,而杨树被根瘤农杆菌感染后会形成冠瘿,C错误;
D、结合题意“冠瘿的形成是由于根瘤农杆菌携带有天然的Ti质粒”,且Ti质粒上有T-DNA,可以将目的基因整合到宿主细胞内,故根瘤农杆菌内Ti质粒的存在,决定了其冠瘿碱代谢基因侵染植物的范围,D正确。
故答案为:C。
【分析】 由题意可知,由于农杆菌的Ti质粒上的T-DNA含有生长素合成基因、细胞分裂素基因,所以当农杆菌感染植物体后,农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可转移到植物细胞中,并且整合到植物细胞染色体的DNA上,生长素合成基因、细胞分裂素合成基因在植物细胞中表达,产生了生长素和细胞分裂素,生长素促进细胞伸长、细胞分裂素促进细胞分裂,因此植物产生瘤状结构。
14.(2021高三上·青岛开学考)人肌红蛋白(Myo)是早期诊断急性心肌梗寒的生化标志物之一。为制备抗Myo的单克隆抗体,科研人员通常采用双抗体夹心法对抗原进行定量检测,具体过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.可将Myo基因导入小鼠骨髓瘤细胞,来制备抗Myo的单克隆抗体
B.抗Myo的单克隆抗体可与Myo特异性结合,用于诊断急性心肌梗塞
C.固相抗体和酶标抗体虽都能与抗原结合,但二者仍具有不同的结构
D.加入酶标抗体的目的是通过测定酶促反应的产物量来判断待测抗原量
【答案】A
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、抗体是浆细胞产生的,仅有骨髓瘤细胞是不能产生抗体,且Myo基因表达出来的是抗原,A错误;
B、Myo是早期诊断急性心肌梗寒的生化标志物之一,而抗原和抗体的结合具有特异性,故利用抗Myo的单克隆抗体可与Myo特异性结合,可用于诊断急性心肌梗塞,B正确;
C、固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体与同一抗原表面的不同部位结合,二者仍具有不同的结构,C正确;
D、该检测方法中,酶标抗体的作用是与待测抗原结合,而酶催化检测底物反应,可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、单克隆抗体的制备过程:对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白(目的使小鼠产生了效应B细胞);提取B淋巴细胞;同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取;促使它们细胞融合(注意融合的结果是有很多不符合要求的;如有2个B淋巴细胞融合的细胞等,所以要进行筛选);在特定的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞(特点是能迅速大量增殖,又能产生专一的抗体);然后对它进行克隆化培养和抗体检测(筛选出能够分泌所需抗体的杂种细胞);最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体。
2、单克隆抗体的应用:①因为纯度高、特异性强,灵敏度高,可作为诊断试剂
②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。
15.(2021高三上·青岛开学考)哺乳动物的单倍体胚胎干细胞(haESCs)是指只含有一套染色体(性染色体只含X染色体)、拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群,可分为孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞两种类型,在研究隐性基因突变、表观遗传修饰和配子发育中具有独特的优势。下列说法错误的是( )
A.在体外培养条件下,haESCs可以只增殖而不发生细胞分化
B.推测仅携带Y染色体的早期单倍体胚胎可能难以发育到囊胚阶段
C.haESCs与成体干细胞类似,可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官
D.haESCs中通常不含等位基因,为获取遗传操作的动物模型提供了新思路
【答案】C
【知识点】胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、单倍体胚胎干细胞拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群,在体外培养条件下,单倍体胚胎干细胞同样具有胚胎干细胞的特点,也可增殖而不发生细胞分化,A正确;
B、根据题干信息“单倍体胚胎干细胞性染色体只含X染色体”推测,仅携带Y染色体的早期单倍体胚胎可能难以发育到囊胚阶段,B正确;
C、单倍体胚胎干细胞类似于正常胚胎干细胞,具有发育的全能性,可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官,而成体干细胞来源于已经分化组织中的未分化细胞,如造血干细胞,其只能分化为所来源的组织和器官的类型的细胞,C错误;
D、单倍体胚胎干细胞中不含等位基因,动物细胞核具有全能性,需要核移植技术才能培育成单倍体动物,为获取遗传操作的动物模型提供了新思路,D正确。
故答案为:C。
【分析】胚胎干细胞
(1)来源:是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的。
(2)特点:①形态:体积小、细胞核大、核仁明显。
②功能:具有发育的全能性。
③体外培养:可增殖而不发生分化。
(3)应用:①治疗人类某些顽症。②培育人造组织器官。③ 研究体外细胞分化的理想材料。
16.(2021高三上·青岛开学考)Léri-Weill软骨骨生成障碍综合征(LWD)是一种遗传病,致病基因位于X、Y染色体的同源区段。下图是某家族关于该病的系谱图(相关基因用B和b表示),已知Ⅱ-4是纯合子。下列说法正确的是( )
A.LWD是一种显性遗传病
B.Ⅱ-3的基因型是XBYb,Ⅲ-3的基因型是XBXb
C.若Ⅱ-3与型正常的女子结婚,建议生男孩
D.LWD患者可通过基因治疗完全治愈而不遗传给后代
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、据分析可知,若为隐性遗传病,Ⅱ-2的基因型为XbXb,则Ⅰ-1含有Xb基因,其基因型为XbYB,而Ⅱ-3患病,与题意不符合,故该病为显性遗传病,A正确;
B、该病为显性遗传病,Ⅰ-1的基因型为XbYb,则Ⅱ-3的基因型是XBYb,Ⅱ-6的基因型为XbYb,Ⅲ-3患病,可推导其基因型为XBXb,B正确;
C、Ⅱ-3的基因型是XBYb,与一表现型正常的女子(XbXb)结婚,生女儿患病,儿子正常,故建议生男孩,C正确;
D、基因治疗的对象是具有致病基因的体细胞,但生殖细胞遗传物质没有发生改变,所以其后代仍有患病风险,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、X和Y染色体有一部分是同源的,该部分基因互为等位基因;另一部分是非同源的,该部分基因不互为等位基因。假设控制某一相对性状的基因B(b)位于X、Y染色体的同源区段,那么雌性个体的基因型种类有XBXB、XBXb、XbXb3种,雄性个体的基因型种类有XBYB、XBYb、XbYB、XbYb4种。
2、 结合题干信息 Ⅱ-4是纯合子可知,若为显性病,则Ⅱ-4为XbXb,Ⅰ-2患病,基因型为XBXb,符合题意,若为隐性病,则Ⅱ-4为XBXB,Ⅰ-2患病,基因型为XbXb,不可能生出XBXB的孩子,故该病应为显性遗传病。
17.(2021高三上·青岛开学考)研究发现,因餐厨垃圾水分和有机物含量丰富、极易腐败、发臭,包括大肠杆菌在内的细菌会大量繁殖,严重影响城市环境及资源利用。研究人员研究了不同保存方式对抑菌效果的影响,测定了各组大肠杆菌数量随保存时间的变化,具体结果如图所示(CFU/mL是每毫升检样所生长出来的细菌菌落总数)。下列说法正确的是( )
A.大肠杆菌属于化能自养型生物,具有核糖体和细胞壁
B.据图分析,直接厌氧保存组的保存方式抑菌效果最好
C.乳酸菌的代谢产物可对大肠杆菌起到一定的抑制作用
D.餐厨垃圾中大肠杆菌的数量是通过平板划线法测得的
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;测定某种微生物的数量
【解析】【解答】A、大肠杆菌属于原核生物,细胞结构中具有核糖体和细胞壁,由题干“因餐厨垃圾水分和有机物含量丰富、极易腐败、发臭,包括大肠杆菌在内的细菌会大量繁殖”,说明大肠杆菌的营养类型属于化能异养型生物,A错误;
B、据图分析,与灭菌+乳酸菌厌氧保存组大肠杆菌数为0效果最好的应为灭菌+乳酸菌,即厌氧保存组,B错误;
C、与自然保存相比,加入乳酸菌后厌氧保存对大肠杆菌起到一定的抑制作用,大肠杆菌数量减少,C正确;
D、平板划线法不能统计大肠杆菌数量,D错误。
故答案为:C。
【分析】由图可知:灭菌+乳酸菌厌氧保存组大肠杆菌数为0,此保存方式抑菌效果最好;与自然保存组相比,加入乳酸菌后厌氧保存对大肠杆菌起到一定的抑制作用,说明乳酸菌的代谢产物可对大肠杆菌起到一定的抑制作用,但不如直接厌氧保存组抑菌效果好。
二、多选题
18.(2021高三上·青岛开学考)研究发现,T细胞中线粒体内的部分代谢产物如乙酰辅酶A和自由基,可调控核内基因的表达,促进干扰素、白细胞介素的合成等,进而调控细胞的功能。如图为T细胞中发生上述情况的示意图,下列说法错误的是( )
A.葡萄糖进入线粒体后形成乙酰辅酶A,再彻底分解成CO2和[H]
B.有氧呼吸过程中,[H]与O2结合产生水和大量能量的同时产生自由基
C.乙酰辅酶A在乙酰化酶催化下发生乙酰化反应,直接调控干扰素基因的翻译过程
D.自由基对生物膜损伤较大,但对提高机体的免疫能力具有重要意义
【答案】A,C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、葡萄糖不进入线粒体进行氧化分解,葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸后再进入线粒体进行氧化分解,A错误;
B、由图可知,有氧呼吸的第三阶段中,[H]与O2结合产生水和大量能量的同时产生自由基,B正确;
C、线粒体中产生的乙酰辅酶A进入细胞核,使染色质中蛋白质乙酰化,激活干扰素基因的转录,C错误;
D、据图可知,T细胞内乙酰辅酶A和自由基可调控核内基因的表达,合成干扰素、白细胞介素等,其对提高机体的免疫能力具有重要意义,D正确。
故答案为:AC。
【分析】有氧呼吸的过程:
第一阶段、C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+少量能量(在细胞质基质中)
第二阶段、丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量(在线粒体基质中)
第三阶段、24[H]+6O2→12H2O+大量能量(在线粒体内膜中)
19.(2021高三上·青岛开学考)研究表明,新型冠状病毒利用ACE2作为细胞受体进入细胞,但不能感染野生型小鼠,因此野生型小鼠不能作为研究新型冠状病毒感染的动物模型。实验发现新型冠状病毒可以感染转入人的ACE2基因的转基因小鼠,并导致小鼠死亡。注射新冠疫苗是预防感染的重要手段。下列说法正确的是( )
A.小鼠ACE2可以抑制新型冠状病毒的感染
B.疫苗可有效地降低接触过程中传播疾病的概率从而实现群体免疫
C.新冠疫苗可激活人体的特异性免疫从而抵抗病毒的入侵
D.ACE2是决定新型冠状病毒易感宿主范围的重要决定因素
【答案】B,D
【知识点】免疫学的应用
【解析】【解答】A、由题意“新型冠状病毒可以感染转入人的ACE2基因的转基因小鼠,并导致小鼠死亡”可知,导入人体ACE2基因的小鼠不能抑制新冠病毒的感染,A错误;
BC、疫苗相当于抗原,进入机体后可激发机体的特异性免疫反应,可有效地降低接触过程中传播疾病的概率从而实现群体免疫,但不能抵抗病毒的入侵,B正确,C错误;
D、结合分析可知,新型冠状病毒利用ACE2作为细胞受体进入细胞,即新冠病毒能否侵入细胞主要取决于是否存在ACE2,故ACE2是决定新型冠状病毒易感宿主范围的重要决定因素,D正确。
故答案为:BD。
【分析】分析题意“新型冠状病毒利用ACE2作为细胞受体进入细胞,但不能感染野生型小鼠”及“新型冠状病毒可以感染转入人的ACE2基因的转基因小鼠”可知,新冠病毒通过识别人的ACE2来感染人体细胞。
20.(2021高三上·青岛开学考)为了实现可持续发展,现代有机农业、无公害农业通过加大有机肥的使用,提高水肥效率,降低了“石油农业”大量使用化肥、农药对土壤环境造成的伤害。某农科所对三种农业模式的土壤生物情况进行了调查,结果如下表所示。下列说法错误的是( )
农业模式 生物组分(类) 食物网复杂程度(相对值)
石油农业 14 1.00
有机农业 18 1.13
无公害农业 16 1.04
A.三种农业模式中有机农业食物网复杂程度高,其土壤生态系统抵抗力稳定性最高
B.许多土壤小动物身体微小、活动能力强,通常用标记重捕法进行调查
C.土壤中存在与农作物根部共生的微生物,可以实现能量的循环利用
D.有机肥的使用能提高土壤腐生菌的种类,有利于生态系统的物质循环
【答案】B,C
【知识点】土壤中动物类群丰富度的研究;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、结合表中数据可知,有机农业的土壤中,生物组分多,食物网复杂程度高,因此生态系统抵抗力稳定性最高的农业模式为有机农业,A正确;
B、许多土壤小动物身体微小,不适于用标记重捕法进行调查,B错误;
C、土壤中存在与农作物根部共生的微生物如固氮菌,是指农作物为微生物提供有机营养物质,而微生物能为农作物提供无机盐营养,物质能循环,能量不能循环。C错误;
D、长期使用有机肥后会使腐生细菌增加,腐生细菌是分解者,能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,从而再被生产者利用,实现物质循环。D正确。
故答案为:BC。
【分析】1、表中是三种农业模式的土壤生物情况,其中有机农业模式的土壤中生物组分最多,食物网的复杂程度最大,说明该模式的农业生态系统稳定性最高。
2、种群密度的调查方法:样方法(常用于植物或活动缓慢的动物)、标志重捕法(常用于动物)、取样器取样(土壤小动物)。
3、生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。
三、综合题
21.(2021高三上·青岛开学考)甘蔗是制造蔗糖的原料,乙烯利是一种植物生长调节剂,为研究乙烯利提高甘蔗抗旱性的作用机理,科研人员以抗旱性较弱的甘蔗新台糖10号为材料进行控水实验,在停止灌水20天后,实验组叶面喷施适宜浓度的乙烯利,对照组喷施清水,测定其光合作用的相关指标如下表(呼吸速率的变化忽略不计)。通常认为水分胁迫对植物光合作用的影响主要包括气孔限制与非气孔限制两个因素,气孔限制多指水分胁迫引起气孔关闭,非气孔限制多指在严重胁迫下,叶绿体中五碳化合物的再生受到抑制。
6月27日 7月5日 7月12日 7月19日
净光合速率 (μmolCO2·m-2·s-1) 实验组 22.5 17.9 18.1 17.9
对照组 20.5 11.2 15.2 14.1
气孔导度 (molH2O·m-2·s-1) 实验组 0.33 0.15 0.40 0.48
对照组 0.17 0.10 0.45 0.53
胞间CO2浓度 (μmolCO2·mol-1) 实验组 210 165 162 248
对照组 240 242 250 310
(1)气孔限制情况下,植物光合作用速率受到抑制的原因是 。
(2)喷施乙烯利能使甘蔗新台糖10号随干旱程度加深而调节气孔导度,判断的依据是 。
(3)随干旱胁迫程度的加深,甘蔗植株受 (填“气孔限制”或“非气孔限制”)的影响,对照组胞间CO2浓度升高。喷施乙烯利后能减缓净光合速率的下降,分析其原因是 。
(4)实验过程中,通过对叶绿体基粒数和基粒片层数的观察,发现喷施乙烯利的甘蔗叶肉细胞中叶绿体基粒数平均增加1.2-1.6个,每个基粒片层数平均增加2.2个。科研人员认为该因素也是导致实验组胞间CO2浓度下降的原因,请从基粒数量及基粒片层数的变化影响卡尔文循环的角度分析,其原因是 。
【答案】(1)气孔关闭导致的CO2缺乏,影响光合作用的暗反应过程
(2)与对照组相比,随干旱胁迫程度的加深,实验组的气孔导度波动较小
(3)非气孔限制;与对照组相比,随干旱处理时间的增加,实验组净光合速率的减小值相对较小
(4)叶绿体类囊体和基粒较多,叶绿素含量较高,能充分地吸收光线,光反应速率加快,促进暗反应过程加快,暗反应消耗的二氧化碳增多
【知识点】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)气孔限制情况下,限制植物光合作用的外界因素主要是气孔关闭导致的CO2缺乏,主要影响光合作用的暗反应。
(2)结合题意分析可知,实验组为喷施乙烯利的一组,与对照组相比(气孔导度在6月27日为0.17,且在7月5日达到最低值为0.10),随干旱胁迫程度的加深(随停止灌水后天数的增加),实验组的气孔导度波动较小(气孔导度在6月27日为0.33,且在7月5日达到最低值为0.15),故推测喷施乙烯利能使甘蔗新台糖10号随干旱程度加深而调节气孔导度。
(3)结合题意“气孔限制多指水分胁迫引起气孔关闭,非气孔限制多指在严重胁迫下叶绿体中五碳化合物的再生受到抑制”,气孔关闭会导致胞间二氧化碳含量降低,而据表格信息,随干旱胁迫程度的加深,对照组胞间二氧化碳的浓度逐渐升高,故推测干旱胁迫程度的加深,甘蔗植株受非气孔限制的影响,五碳化合物的再生受到抑制;结合表格数据可知,与对照组相比,随干旱处理时间的增加,实验组净光合速率的减小值相对较小(实验组从22.5降至17.9,而对照组从20.5降至14.1),故喷施乙烯利后能减缓净光合速率的下降。
(4)叶绿体中色素主要分布在叶绿体类囊体薄膜上,叶绿体类囊体和基粒较多,叶绿素含量较高,能充分地吸收光线,光反应速率加快,光反应的产物[H]和ATP增多,光反应加快也促进暗反应过程加快,故暗反应消耗的二氧化碳增多,导致实验组胞间CO2浓度下降。
【分析】1、分析题意可知,实验的自变量为乙烯利的有无,对照组喷施清水 ,实验组喷施乙烯利,因变量为净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度 。
2、光反应阶段和暗反应阶段的联系与比较:
22.(2021高三上·青岛开学考)应激是机体在遭遇内外环境剧烈刺激时所产生的一种全身性非特异性适应性反应。人体可以通过“下丘脑一垂体一肾上腺皮质”轴(HPA轴)进行调节,肾上腺皮质分泌的糖皮质激素可以促进蛋白质等转化为血糖,减少促甲状腺激素、促性腺激素、生长激素的分泌等。
(1)应激状态下,人体通过HPA轴调节糖皮质激素分泌的调节方式是 。糖皮质激素与胰高血糖素在调节血糖浓度时存在 作用,使血糖浓度升高。
(2)长期生活在暴力家庭的儿童,常出现生长缓慢、青春期延迟等症状。据题干分析,出现这些症状的原因是 。
(3)研究表明,5-羟色胺是一种使人产生愉悦情绪的神经递质。情绪压力持续作用下,会导致糖皮质激素分泌增多,影响了突触囊泡与突触前膜之间的融合,使5-羟色胺释放量减少,引起长期心境低落。某同学利用小鼠验证这一实验结论,请写出实验思路 。
【答案】(1)分级;协同
(2)生活在暴力家庭的儿童,体内糖皮质激素处于较高水平,使生长激素、性激素等激素 分泌减少,生长发育受到抑制
(3)取同种小鼠,均分为两组,一组为正常状态,另外一组为长期情绪低落大鼠,给予相同的食物等培养条件,一段时间后测定量组小鼠突触囊泡中5-羟色胺的量
【知识点】动物激素的调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)结合题意分析,糖皮质激素的分泌是通过“下丘脑一垂体一肾上腺皮质”轴(HPA轴)进行调节的,该调节方式为分级调节;“糖皮质激素可以促进蛋白质等转化为血糖”,即糖皮质激素可以升高血糖,与胰高血糖素的功能相同,两者存在协同作用。
(2)性激素可以促进生殖器官的形成和生殖细胞的发育,激发并维持第二性征,甲状腺激素和生长激素可以促进个体的生长发育,长期生活在暴力家庭的儿童,机体遭遇内外环境剧烈刺激,此时肾上腺皮质分泌的糖皮质激素可以促进蛋白质等转化为血糖,促性腺激素(作用于性腺,使性激素分泌增加)和促甲状腺激素、生长激素的分泌减少,故儿童常出现生长缓慢、青春期延迟等症状。
(3)结合题意分析,本实验目的是验证情绪压力持续作用下,糖皮质激素分泌增多,5-羟色胺释放量减少,则实验的自变量为压力有无,因变量为突触囊泡中5_羟色胺的量,实验设计应遵循对照原则和单一变量原则,故可设计实验如下:取同种小鼠,均分为两组,一组为正常状态,另外一组给予威胁、恐吓等压力,为长期情绪低落大鼠,给予相同的食物等培养条件,一段时间后测定量组小鼠突触囊泡中5-羟色胺的量。
【分析】人体通过HPA轴调节糖皮质激素分泌的调节方式是一种分级调节,即下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,从而使肾上腺皮质分泌的糖皮质激素量增加,而 糖皮质激素的生理作用包括可以促进蛋白质等转化为血糖,减少促甲状腺激素、促性腺激素、生长激素的分泌等。
23.(2021高三上·青岛开学考)我国科学家团队在农作物育种方面做出了突出贡献。某二倍体农作物是雌雄同花植物,可自花受粉,也可异花受粉,花的位置和花的颜色遗传符合自由组合定律。研究者利用纯系品种顶生紫花与腋生蓝花进行了杂交实验,F1植株全部表现为腋生紫花,让F1植株自交,产生的F2植株中腋生紫花:腋生蓝花:顶生紫花:顶生蓝花=39:9:13:3。
(1)由实验结果可推测该农作物花的颜色至少受 对等位基因控制,判断的理由是 。
(2)在F2顶生紫花植株中基因型有 种,其中杂合子有 种,让F2中的紫花植株随机受粉,则后代中蓝花植株所占比例为 。
(3)立枯丝核菌引发的纹枯病可导致该农作物大量减产,植株的感病(R)对抗病(r)为显性,且纯合感病个体不能存活,该农作物晚熟(M)对早熟(m)为显性,含早熟基因的花粉有50%的概率死亡,两对基因独立遗传。现有早熟感病植株及纯合晚熟抗病植株若干,为选育早熟抗病植株,请写出较为简捷的杂交实验方案: ,该方案所获得的早熟抗病植株所占比例为 。
(4)现有甲、乙两个该农作物品系,甲品系感病,乙品系抗病。为深入研究R、r基因与抗病性的关系,研究者使用RNA干扰技术减少甲品系中R基因、乙品系中r基因的翻译,结果发现,甲品系变为抗病植株,乙品系抗病性进一步增强。由此可知,R、r基因与抗病性的关系为 。结合上述研究结果,请你提出一种防治该农作物纹枯病的思路: 。
【答案】(1)2;F2中紫花:蓝花=13:3,是9:3:3:1的变形
(2)7;4;25/169
(3)令纯合晚熟抗病个体与早熟感病个体杂交得F1,取其中晚熟感病个体自交;1/18
(4)R表达量降低会导致抗病,r基因表达量下降会导致抗性增强;降低R基因的表达水平(转录和翻译)
【知识点】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;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】(1)据分析可知,F1全为紫花,F1自交,F2中紫花:蓝花=(39+13):(9+3)=13:3,是9:3:3:1的变形,故该农作物花的颜色至少受2对等位基因的控制。
(2)由F2的比例可推知,F1基因型为AaBbCc,F1自交,F2顶生基因型为aa,紫花基因型有B-C-、B-cc、bbcc,共4+2+1=7种,即F2顶生紫花植株中基因型有7种;其中纯合子有aaBBCC、aaBBcc和aabbcc三种,则杂合子种类为7-3=4种;F2中的紫花植株包括BBCC(1/13)、BBCc(2/13)、BbCc(4/13)、BbCC(2/13)、BBcc(1/13)、Bbcc(2/13)和bbcc(1/13),让紫花植株随机授粉(配子比例为5/13BC、3/13Bc、2/13bC、3/13bc),根据棋盘法可知,后代中蓝花植株bbC-的比例为25/169。
(3)某作物晚熟(M)对早熟(m)为显性,感病(R)对抗病(r)为显性,两对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律,为选育育早熟抗病植株(mmrr)植株,对于植物而言较为简捷的杂交方案为:令纯合晚熟抗病个体与早熟感病个体杂交得F1,取其中所有晚熟感病(MmRr)个体自交即可得到mmrr;由于含早熟基因的花粉有50%的概率死亡,且纯合感病个体不能存活,所以F2个体中,表现型及比例为晚熟感病(1/4×1/4×4+1/4×1/8×2):晚熟抗病(1/4×1/4+1/4×1/4+1/4×1/8):早熟感病(1/8×1/4+1/4×1/8):早熟抗病(1/8×1/4)=10:5:2:1,早熟抗病植株所占比例为1/18。
(4)使用RNA干扰后,发现甲品系植株表现型由感病变为抗病,说明R表达量降低会导致抗病,使用RNA干扰后,乙品系的植株抗性进一步增强,说明r基因表达量下降会导致抗性增强;结合上述研究成果,可通过降低R基因的表达水平(转录和翻译)来防治该农作物纹枯病。
【分析】1、当两对或两对以上的基因独立遗传,并且不存在相互作用时,解题思路是“先分开,后组合”,即先拆分成几对基因分离问题分别分析,计算出配子比例、子代基因型和表现型概率等,再将相关概率按照一定的方法组合,即利用乘法定理或加法定理计算。
2、根据题意分析“纯系品种顶生紫花与腋生蓝花进行了杂交实验,F1植株全部表现为腋生紫花,让F1植株自交,产生的F2植株中腋生紫花:腋生蓝花:顶生紫花:顶生蓝花=39:9:13:3”,F2中腋生:顶生=(39+9):(13+3)=3:1,说明该性状受一对等位基因控制;紫花:蓝花=(39+13):(9+3)=13:3,是9:3:3:1的变式,说明这对相对性状是受两对独立遗传的基因控制。
24.(2021高三上·青岛开学考)近日,“毛乌素沙漠在榆林消失”的消息让我们再次见证了我国在环境治理和保护方面所做出的巨大贡献。经过70多年的努力,榆林地区的林木覆盖率由0.9%提高到了34.8%。杨树、樟子松、花棒等植物随处可见,野兔、角羊等也重新出现在了这片土地上。
(1)当地政府在号召农民植树造林的同时也大力发展经济来解决人民的生活问题,这主要体现了生态工程的 原理。
(2)某同学认为,在治理过程中,除了种植本地植物外,还应该大量引入国外防风固沙植物,以增加生物多样性。有同学认为这种观点不合理,理由是 。
(3)该地区野外存在这样一条食物链:野草→野兔→鹰。经测算野兔和鹰之间同化能量的比值明显不符合10%~20%的传递效率,原因是 。野兔粪便能量中流向分解者的部分指的是 中所含的能量。
(4)经过治理,毛乌素恢复了“绿水青山”的状态,但保护毛乌素地区生态环境的任务依然十分艰巨。请结合所学知识,提出两条保护毛乌素地区生态环境的措施: 。
【答案】(1)整体
(2)大量引入国外物种可能会导致生物入侵,对当地生物产生危害
(3)能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,野兔和鹰只是某个营养级中的一部分;野草
(4)严禁滥垦滥伐,控制人为污染,坚持植树造林,建立生态保护区等
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)当地政府在号召农民植树造林的同时也大力发展经济来解决人民的生活问题,不仅考虑自然生态系统的规律,也考虑经济和社会等的影响力,体现的是生态工程的整体原理。
(2)生态工程建设中,应遵循协调原理,即应注意生物与生物、生物与环境的平衡与适应,考虑环境容纳量,而不能盲目引入外来物种,避免生态入侵,对当地生物多样性造成影响。
(3)能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,野草→野兔→鹰食物链中的野兔和鹰只是所处营养级的一部分,故野兔和鹰之间同化能量的比值不符合10%~20%;野兔粪便量属于上一营养级,即生产者野草同化能量中流向分解者能量的一部分。
(4)对毛乌素地区生态环境保护可以采取的措施有:严禁滥垦滥伐,控制人为污染,坚持植树造林,建立生态保护区等。
【分析】1、保护生物多样性的措施:
(1)就地保护:如建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施。
(2)迁地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充。
(3)建立濒危物种种子库,保护珍贵的遗传资源。
(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
2、生态工程的基本原理:
①物质循环再生原理,如无废弃物农业。
②物种多样性原理,提高生态系统的抵抗力稳定性,如三北防护林、珊瑚礁生态系统。
③协调与平衡原理,指处理生物与环境的协调与平衡,考虑环境容纳量,如太湖富营养化问题。
④整体性原理,指考虑自然系统、经济系统和社会系统的统一。
⑤系统性和工程学原理①系统的结构决定功能原理:考虑系统内部不同组分之间的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的,如桑基鱼塘。②系统整体性原理:实现总体功能大于各部分之和的效果,如珊瑚虫和藻类。
25.(2021高三上·青岛开学考)镰孢菌引起的小麦赤霉病被称为小麦“游症”,是威胁粮食安全的重大国际性难题。我国科学家从小麦近缘属植物长穗偃麦草中首次克隆出主效抗赤霉病基因Fhb7(编码一种谷胱甘肽S-转移酶),为解决小麦赤霉病的世界性难题提供了“金钥匙”。研究发现,用光诱导型启动子(PrbcS)能够使Fhb7基因表达,其结合T基因后能使Fhb7基因更高水平表达。
(1)PrbcS是一段有特殊结构的DNA片段,能被 识别并结合,驱动基因的持续 。
(2)通过PCR技术扩增Fhb7基因片段,反应过程一般由95℃热变性、55~60℃引物和模板配对、72℃延伸三个步骤,经过多次循环完成。延伸阶段选用72℃综合考虑了两个因素,这两个因素是 和 ,若研究人员在反应缓冲溶液中加入4种dNTP时,误加入了单一种类的ddNTP(即2、3双脱氧核苷三磷酸,在脱氧核糖的3位置缺少一个羧基),则子链会停止延伸,分析其原因是 。
(3)下图中甲、乙均为Fhb7基因表达载体构建过程中的中间载体,请分析重组载体的部分构建过程。
(注:Kmr为卡那霉素抗性基因,origin为复制原点,其余为限制酶酶切位点)
区别含有中间载体甲-PrbcS-*T与含有重组载体乙-PrbcS-*T的微生物的方法是 。经酶切后凝胶电泳,测得2B片段为0.3kb,经图示信息分析,PrbcS-T的长度约为 。据图分析,形成重组载体乙-PrbcS-*T,需要使用限制酶 切割,图中重组载体乙-PrbcS-*T问号处有 种限制酶的酶切位点。
【答案】(1)RNA聚合酶;转录
(2)防止DNA变性;保持Taq酶活性所需温度条件;3号碳上不是羟基,不能与下一个脱氧核苷酸的磷酸形成磷酸二酯键
(3)用含有卡那霉素的培养基培养;1.8kb;EcoRⅠ;SphⅠ、BamHⅠ、EcoRⅠ、NotⅠ、XhoⅠ、EcoRⅤ
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)分析题意可知,PrbcS属于启动子,启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,能被RNA聚合酶识别并结合,用于驱动基因的转录。
(2)DNA在高温条件下会解旋变性,且酶活性的发挥需要适宜条件,故延伸阶段选用72℃,主要是防止DNA变性和为保存Taq酶所需温度条件;ddNTP为2,3-双脱氧核苷三磷酸,在脱氧核糖的3位置缺少一个羧基,只要ddNTP掺入链端,该链就停止延长的原因是3号碳上不是羟基,不能与下一个脱氧核苷酸的磷酸形成磷酸二酯键。
(3)由图可知,中间载体载体甲-PrbcS-*T上不含卡那霉素抗性基因,而含有重组载体乙-PrbcS-*T含有卡那霉素抗性基因,故含有重组载体乙-PrbcS-*T的微生物能在含有卡那霉素的培养基中生长,而含有中间载体甲-PrbcS-*T不能在含有卡那霉素的培养基中生长;由图可知,重组载体乙-PrbcS-*T的长度为3.6kb,经酶切后凝胶电泳,测得2B片段为0.3kb,设Prbcs*T的长度为y,则3.6-0.3+y=5.1kb,解得y=1.8kb;需要用同种酶切割目的基因和运载体,故据图分析,形成重组载体乙-PrbcS-*T,需要使用限制酶EcoRI切割;据图示中中间载体甲PrbcS*T右侧的酶切位点和重组载体乙-PrbcS-*T右侧的酶切位点可知,图中重组载体乙-PrbcS-*T问号处图中问号处限制酶的酶切位点可为SphⅠ、BamHⅠ、EcoRⅠ、NotⅠ、XhoⅠ、EcoRⅤ的酶切位点。
【分析】 1、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、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(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,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;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;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:分子水平上的检测及个体水平上的鉴定如抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸 ,其中变性是指当温度上升到90。C以上时,双链DNA解旋为单链。复性是指当温度下降到50。C左右时,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。延伸是指当温度上升到72。C左右时,耐高温的DNA聚合酶有最大活性,可使DNA新链由5’端向3'端延伸 。
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