河南省名校联盟2021—2022学年高三年级1月联合考试
生物试卷
本试卷共8页,26题。全卷满分90分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题意。
1.组成细胞的元素和化合物是细胞结构的物质基础,体现了生命观念中的物质观、结构与功能观。下列关于细胞中的元素与化合物的叙述,正确的是( )
A.叶肉细胞吸收的氮元素可用于合成叶绿素、ATP和酶
B.蛋白质与核酸的多样性与二者空间结构的多样性有关
C.在细胞中能运输氨基酸的物质都是蛋白质
D.脂肪是储能物质,也是构成动物细胞膜的重要成分
2.核膜上有核孔,核孔构造复杂,与核纤层紧密结合,成为核孔复合体,核孔复合体是核、质交换的特殊跨膜运输蛋白复合体。心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病,最新研究表明,其致病机制是核孔复合体的运输障碍。下列叙述正确的是( )
A.核质间的物质交换体现了细胞膜的信息交流功能
B.心房颤动可能是部分mRNA输出细胞核障碍引起
C.人成熟红细胞核孔复合体的数量较少,因此红细胞代谢较弱
D.如果某个细胞表达了核纤层蛋白基因,说明这个细胞发生了分化
3.血浆中胆固醇与载脂蛋白apoPB—100结合形成低密度脂蛋白(LDL),LDL通过与细胞表面受体结合,将胆固醇运输到细胞内,从而降低血浆中胆固醇含量。PCSK9基因可以发生多种类型的突变,当突变使PCSK9蛋白活性增强时,会增加LDL受体在溶酶体中的降解,导致细胞表面LDL受体减少。下列叙述正确的是( )
A.血浆中的胆固醇通过自由扩散的方式进入细胞
B.引起PCSK9蛋白活性增强的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高
C.编码apoPB—100的基因失活会导致血浆中胆固醇含量降低
D.PCSK9的基因突变一定会影响血浆中LDL的正常水平
4.荷叶作为一种传统中药,其主要功能性成分为荷叶碱,作用机制如右图(图中A、B为细胞结构的局部)。下列相关叙述正确的是( )
A.脂肪酸是构成脂肪的单体 B.结构A增大膜面积的方式是内膜向内折叠形成类囊体
C.结构B是细胞的遗传信息库和代谢中心
D.荷叶碱通过抑制①过程、促进②过程而降低脂肪含量
5.下列关于酶特性的实验设计方案,合理的是( )
A.利用蔗糖、淀粉、淀粉酶和碘液等设计对照实验,验证酶的专一性
B.利用过氧化氢、过氧化氢酶和蒸馏水等设计对照实验,验证酶的高效性
C.利用淀粉、淀粉酶、斐林试剂等设计对照实验,探究温度对酶活性的影响
D.利用过氧化氢、过氧化氢酶、盐酸和氢氧化钠等设计对照试验,探究pH对酶活性的影响
6.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”,而辅酶I(NAD+,其结构如下图)是其非常重要的部件,辅酶I的合成场所是细胞质基质。因其带有较高的负电荷,故无法通过自由扩散的方式通过线粒体内膜,只能借助特殊的转运蛋白,但是一直没有在动物细胞线粒体内膜上找到相应的转运蛋白,最新的研究发现一个MCART1基因与此有关。通过定点诱变技术确定了MCART1基因在动物细胞中的功能,结果发现这些细胞表现出耗氧量和ATP产量的变化。最终确定MCART1就是NAD+的转运蛋白。下列有关叙述错误的是( )
A.辅酶I(NAD+)中含有磷元素和核糖,而MCART1转运蛋白中没有
B.细胞呼吸中NAD+可参与还原态氢(NADH)的形成,NADH在线粒体内膜上发生作用
C.叶绿体中产生的还原态氢(NADH)可以将三碳化合物还原并形成糖类
D.应用定点诱变技术处理MCART1基因后,若出现线粒体中NAD+的含量降低,而细胞质中NAD+的含量保持不变,可证明MCART1转运蛋白与NAD+的转运有关
7.众所周知,饮酒后会出现大脑功能和行为障碍,但是尚不清楚酒精代谢的核心机制的整体情况。目前有科研团队研究表明ALDH2催化脑中酒精生成的乙酸盐引起脑内神经胶质细胞神经递质变化是主要原因。ALDH2在脑不同区域的表达情况不同,在小脑中最为丰富,而在人脑前额叶皮层(PFC)中最少。研究人员构建了肝脏实验模型,结果显示,在这种模型中乙酸和GABA(一种重要的抑制性神经递质)并未增加。进一步分析发现,乙酸本身足以提高小鼠脑组织中GABA水平。根据材料分析下列叙述错误的是( )
A.ALDH2是一种特殊的酶,ALDH2基因的表达具有选择性
B.肝脏代谢产生的乙酸通过血液循环引起GABA增加而引起大脑功能异常
C.本实验还应该建立敲除ALDH2基因的神经胶质细胞模型以设置对照试验
D.小脑中过量的GABA会影响小脑中维持身体平衡的神经中枢的功能
8.下表是某生物兴趣小组在做几个实验时所列举的部分实验试剂、药品以及观察内容。下列有关实验的叙述正确的是( )
A.甲组的酒精可以改变细胞膜的通透性,有利于染色剂进入细胞
B.不能选用洋葱根尖细胞作为乙组的实验材料,因为根尖细胞没有大液泡
C.丙组用溴麝香草酚蓝水溶液检验酵母菌产生的CO2,溶液呈现灰绿色
D.丁组提取色素的原理是色素分子易溶于无水乙醇等有机溶剂
9.某二倍体动物的体细胞中含有8条染色体,该动物体内的一个细胞在分裂过程中,某种物质或结构的数量变化如图。则与该曲线模型不相符合的是( )
A.该细胞正在进行有丝分裂,a代表1个染色体组
B.该细胞正在进行减数分裂,a代表4个核DNA分子
C.该细胞在CD段能形成四分体,a代表4条染色体
D.该细胞在CD段可发生基因重组,a代表8条染色单体
10.果蝇是二倍体生物,体细胞中有四对同源染色体。如果Ⅱ号染色体多1条(称为Ⅱ—三体)或少1条(称为Ⅱ—单体)的个体均能正常生活,而且可以繁殖后代,灰身(A)对黑身(a)为显性,受一对等位基因控制,下列叙述正确的是( )
A.Ⅱ—三体果蝇属于三倍体生物
B.Ⅱ—单体使DNA序列发生改变,是生物变异的根本来源
C.根据黑身(♂)×灰身(♀)的杂交结果,可以判断(A/a)基因是位于常染色体上还是X染色体上
D.若3条Ⅱ号同源染色体中的任意2条配对联会并正常分离,另1条染色体随机移向细胞一极,则次级精母细胞中Ⅱ号染色体的数目可能有4条
11.德国小蠊是我国南方常见的室内昆虫,由于长期使用杀虫剂,其抗药性增强,分子生物学研究表明抗药性主要是由非抗性基因T突变成抗性基因t导致的,德国小蠊为XO型性别决定方式,雌性的性染色体组成为XX(2n=24),雄性的性染色体组成为XO(只含有一条X染色体),下列叙述错误的是( )
A.雄性小蠊减数分裂产生配子过程中形成12个四分体
B.雄性小蠊配子中染色体组成是11+X和11+O
C.德国小蠊基因组需测12条染色体上的基因
D.随机取样的小蠊个体中,TT个体数为26,Tt个体数为18,tt个体数为6,则抗性基因频率为0.3
12.有一种狗的毛色有灰、褐、黑三种,分别由基因A1、A2、A3控制,部分狗的遗传系谱图如下所示。选取1、2杂交后代中的黑色雄性狗与3、4杂交后子代中的褐色雌性狗杂交,所生子代个体的表现型及比例与图中Ⅲ代基本相同。图中1号个体和2号个体的基因型相同。下列有关叙述正确的是( )
A.狗的毛色的遗传不遵循基因的分离定律
B.灰色对黑色、褐色均为显性,黑色对褐色为显性
C.控制狗的毛色的基因位于常染色体上
D.5号个体与10号个体杂交,子代为黑色狗的概率为2/3
13.水稻雄性育性由等位基因A和a控制,A对a为显性;B基因会抑制不育基因的表达,将不育反转为可育。用水稻品种甲(雄蕊异常,雌蕊正常,表现为雄性不育)和水稻品种乙(可育)进行杂交,实验过程和结果如下表,则下列对实验结果的解释错误的是( )
A.两对基因(A/a和B/b)的遗传遵循基因的自由组合定律
B.亲本甲的基因型是Aabb,亲本乙的基因型是aaBB
C.如果只考虑F2中出现雄性不育株的那一半,该部分的可育植株中能稳定遗传的个体所占比例为6/13
D.用基因型为aabb的可育植株与雄性不育植株丙杂交,通过观察后代植株的育性可以判断出丙的基因型
14.某林场有一片约2公顷的马尾松与石栎混交次生林,群落内马尾松、石栎两个种群的空间分布均为随机分布,马尾松是喜光的阳生树种,石栎是耐阴树种。某研究小组在该混交次生林中选取5个固定样方进行观测,每个样方的面积为0.04公顷,某一时期的观测结果如表所示。(说明:同一树种的树高与年龄存在一定程度的正相关性;两树种在幼年期时的高度基本一致)。根据表格数据分析,下列有关叙述错误的是( )
A.调查植物种群密度时需要随机取样
B.石栎种群密度约为1995株/公顷
C.马尾松和石栎之间的种间关系是竞争
D.石栎幼年个体多,属于增长型种群,预测数十年后将成为优势树种
15.科研小组对某农田生态系统的能量流动进行定量分析,得出相关数据如下表(表格中部分数据未给出,能量单位为J/cm2·a,各选项中的数据单位省略了,肉食性动物作为只占据一个营养级研究)。下列有关叙述正确的是( )
A.X是指呼吸作用散失的能量,数据Y为3
B.流入该生态系统的总能量为164
C.用于植食性动物生长、发育、繁殖等生命活动的能量是20.5
D.农田生态系统的物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的
16.“中国将力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”,这是我国对世界做出的承诺。碳达峰指在某一个时间点,二氧化碳的排放不再增长而是达到峰值,之后逐步回落。碳中和是指在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量和通过一定途径吸收二氧化碳总量相等,实现二氧化碳“零排放”。下列叙述错误的是( )
A.实现碳达峰后,空气中二氧化碳浓度仍可能增加
B.过度的人工碳排放可能会导致海平面上升
C.实现碳中和后生态系统的碳循环会明显减慢
D.植树造林、退耕还草是实现碳中和的有效途径
17.右图是人在完成抬腿动作时,左侧肢体的反射弧示意图(已知b为抑制性中间神经元)。下列有关叙述正确的是( )
A.图中反射弧由6个神经元参与构成
B.效应器是由传入神经末梢及其所支配的伸肌或屈肌组成
C.在a处给与适宜刺激,电位表d的指针不发生偏转,左小腿会抬起
D.在c处给与适宜刺激,c处膜外由负电位变为正电位
18.小明同学冬天从温暖的房间走到寒冷的室外,在低温环境中身体出现了一系列的变化,下列有关生命活动的调节正确的是( )
A.在寒冷室外环境中的散热量大于在温暖房间中的散热量
B.胰岛素分泌增加,血糖利用减慢
C.寒冷刺激使下丘脑体温调节中枢产生冷觉
D.甲状腺激素分泌增加,神经系统兴奋性降低
19.石蒜是一种兼具药用和观赏价值的植物,其鳞茎中的石蒜碱等物质有抗炎、解毒和抗癌活性,需求量日益增大,但石蒜鳞茎的自然膨大过程很慢,严重制约了石蒜产业的发展。为探究植物激素对石蒜鳞茎膨大的调控作用,研究者选取鳞茎直径大小为1.5 cm左右的石蒜植株,随机分为4组,进行相关处理。10周后,测得鳞茎直径大小如下表,下列相关叙述正确的是( )
A.内源细胞分裂素对石蒜鳞茎膨大起抑制作用
B.赤霉素对石蒜鳞茎膨大起促进作用
C.预测外施CPPU后,石蒜鳞茎中内源赤霉素的含量会降低
D.石蒜鳞茎内激素合成不受基因组控制,但激素能对基因组的表达进行调节
20.为了研究在体内发挥免疫功能细胞,科学家先用大剂量放射线处理小鼠后,小鼠很容易被病原体感染,再用处理后的小鼠做了如下一系列实验。
根据上述信息,下列相关判断错误的是( )
A.小鼠的免疫系统被射线破坏,导致小鼠容易被病原体感染
B.甲组中注射的淋巴细胞主要是T淋巴细胞
C.乙组中注射的淋巴细胞主要是B淋巴细胞
D.丙组实验结果说明病原体可以同时刺激来自胸腺和骨髓中的淋巴细胞
二、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第21~24题为必考题,每个试题考生都必须做答。第25、26题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共35分
21.(8分)根据植物对光照强度需求的差异将植物分为阳生植物、阴生植物。研究人员通过实验测量了阳生植物(美洲合欢、黄素梅、月季)的叶绿素含量(单位是mg/g·FW,FW:鲜重)。测量结果如下图。
(1)叶绿体中色素分离的原理是________________________________________。
(2)研究人员在野外调查时发现月季叶片呈现鲜绿色,而黄素梅叶片却呈现黄绿色。请结合图,分析两种植物叶片出现不同颜色的原因是______________________________。
(3)和黄素梅相比,美洲合欢、月季在一年中可以多次开花且花径较大、花期较长。请结合图,从总叶绿素含量上分析美洲合欢、月季出现这种现象的原因是__________。
22.(10分)番茄果实圆形(A)对长形(a)为显性,单一花序(B)对复状花序(b)为显性,这2对等位基因均位于Ⅱ号同源染色体上(图1)。(注:各种配子活力相同;控制某一性状的基因都缺失时幼体死亡。)
(1)某研究小组采用基因工程方法,向普通的番茄中导入两种不同的抗冻基因C和D。现有果实圆形植株(基因型为AaCD)自交(不考虑异常情况发生)。子代表现型及比例为果实圆形抗冻:果实圆形不抗冻:果实长形抗冻=2:1:1。由此推测导入的抗冻基因C和D位于图1中的__________(填“1”或“2”或“3”或“4”)号染色体上。
(2)现有一果实圆形单一花序突变体,推测其基因组成可能为图2、3、4中的某一种,其他同源染色体数目及结构正常。某研究小组在只有各种单体(缺失1条染色体)植株可供选择的情况下,为了探究该突变体的基因组成是图2、3、4中的哪一种,设计了一次杂交实验:用该突变体与缺失一条__________(填“Ⅰ号”或“Ⅱ号”或“其他”)染色体的果实长形复状花序植株杂交,然后观察、统计后代表现型及比例。
预测结果是:Ⅰ若____________________,则为图2所示的基因组成;
Ⅱ若____________________,则为图3所示的基因组成;
Ⅲ若____________________,则为图4所示的基因组成。
23.(8分)2019年度的诺贝尔生理学或医学奖授予了Kaelin、Ratclifre和Semenza三位科学家,以表彰他们在人类和大多数动物细胞在分子水平上感受、适应不同氧气环境的研究工作上做出的杰出贡献(即“缺氧诱导因子”的发现)。“缺氧诱导因子”(HIF)由两种不同的DNA结合蛋白(HIF—1α和ARNT)组成,其中对氧气敏感的部分是HIF—1α;而ARNT、稳定表达且不受氧调节。当机体缺氧时,HIF与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合,使EPO基因表达加快,促进EPO的合成(过程如下图),进而刺激骨髓生成更多的红细胞。
(1)HIF—1α和ARNT是组成HIF的两种不同DNA结合蛋白,它们对氧气敏感程度不同的根本原因是____________________________________________________________。
(2)HIF在__________(填“转录”或“翻译”)水平调控EPO基因的表达,促进EPO的合成,请写出EPO基因表达的遗传信息的传递方向:__________。
(3)EPO是一种糖蛋白类激素,常被作为兴奋剂使用。若借助某些手段,将EPO基因注入人体,则可在身体里形成一个局部的EPO制造基地,从而增加血液中红细胞含量。在长跑、自行车赛等耐力耗氧项目比赛前,采用传统的血样检测__________(填“能”或“否”)检查出EPO 理由是________________________________________。
24.(9分)全球变暖,尤其冬季温度的上升,有利于蝗虫越冬卵的增加。专家预测,随着全球变暖的趋势,未来蝗灾发生的规模会越来越大,对中国的粮食生产将造成严重的影响。利用牧鸡或牧鸭捕食蝗虫来控制蝗虫种群增长,是我国草原防治蝗虫的重要方法之一。我国新疆地区曾经因“养鸭灭蝗肥田”技术的推广而大受称赞,在防治草原蝗虫的同时,还提高了经济效益。
(1)研究者在调查“草原上蝗虫密度对牧草产量的影响”时发现,蝗虫密度(X)是触发蝗灾的关键因素。由此说明蝗虫密度只有达到X时才会导致蝗灾,因为生态系统具有__________。当蝗虫密度小于X时,牧草产量仍能增加,原因是____________________。
(2)“养鸭灭蝗肥田”的原因是该生态系统中的__________(成分)能将鸭的粪便分解成无机物以促进作物生长。在作物、蝗虫、鸭之间存在的捕食关系体现了信息传递在生态系统中的作用是__________________________________________________。
(3)从生态系统能量流动的角度分析,“养鸭灭蝗”意义是____________________。
(二)选考题:请考生在25,26二道生物题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
25.【选修1——生物技术实践】(15分)
反刍动物,如牛和山羊,具有特殊的器官——瘤胃。在瘤胃中生活着多种微生物,其中
许多微生物能以尿素作唯一氮源。某小组计划按图示操作流程从牛瘤胃中分离出该类微
生物,并统计每毫升样品中究竟含有多少个这样的细菌。
(1)在该图示操作流程中步骤3是__________,步骤6的接种方法是__________。
(2)在该培养基的配方中,为微生物的生长提供碳源的物质是__________,提供氮源的物质是__________。配制培养基的过程中,可在倒平板时加入__________(填写指示剂名称),培养某种微生物后,如果pH升高,指示剂将变红,我们就可以初步鉴定该种细
菌能够分解尿素。
(3)反刍动物瘤胃内栖息的微生物能分解尿素是因为它们能合成__________。
(4)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为105的胃部样液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为190、17、325、173和180。则每毫升样品中含有细菌数量为__________×108个。与血细胞计数法相比,此计数方法测得的细菌数较__________(填“多”或“少”)。
26.【选修3——现代生物科技专题】(15分)
2021年4月15日,中外科学家团队在《细胞》上发表论文,宣布构建了世界上首个人—猴嵌合体。胚胎研究人员将人扩展多能性干细胞(人EPS细胞)注入到超过150个食蟹猴的早期囊胚中形成嵌合体胚胎。利用研究组新近开发的猴子胚胎体外培养体系,这些胚胎的存活时间达到了20天,这是目前猴子胚胎体外培养能达到的极限时长。此时嵌合体胚胎已经进入了原肠胚时期,也就是囊胚开始出现外胚层、中胚层和内胚层的分化。在外、中、内3个胚层中,科研人员都观察到了嵌合现象。据统计,人类细胞在食蟹猴胚胎中的嵌合效率大概在4%左右,但这些胚胎并未进行体内移植实验,由此也规避了一些可能存在的伦理争议。
(1)研究嵌合体的目的就是要培养一种与人类似的半同种或大部分同种器官,作为人类器官移植的供体。其器官的使用也可能有诸多风险和困难,在技术上最大的难关是__________,并保证能执行正常的器官功能。
(2)猴子胚胎体外培养的培养液成分一般都比较复杂,除一些无机盐、有机盐类、维生素、激素外,还需添加__________。
(3)早期囊胚中沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞,称为__________,它们将来发育成__________。
(4)囊胚孵化后,再进一步发育,内细胞团表层的细胞形成__________ ,下方的细胞形成__________。
(5)虽然胚胎嵌合研究获得了很多成果,但目前嵌合效率低是异种嵌合领域亟待解决的瓶颈问题。此前,科学家已经培养出了人—猪和人—鼠的嵌合体胚胎,但这些胚胎的嵌合效率很低。此次报道的人—猴嵌合体胚胎嵌合效率大概在4%左右,远远超过之前的人—猪和人—鼠的嵌合体胚胎。这种异种嵌合效率低的现象可能与__________显著相关。
生物参考答案、提示及评分细则
1.A 合成叶绿素、ATP和酶时都需要氮元素,A项正确;蛋白质与核酸均以碳链为骨架,均具有多样性,前者与其空间结构的多样性有关,后者与其空间结构无关,B项错误;在翻译过程中转运氨基酸的载体是tRNA,C项错误;脂肪是储能物质,但不是构成动物细胞膜的重要成分,D项错误。
2.B 核质间的物质交换体现了核膜的信息交流功能,A错误;心房颤动(房颤)的致病机制是核孔复合体的运输障碍,可能导致部分mRNA不能运出细胞核,从而影响相关蛋白质的合成而导致相应症状,B正确;人成熟红细胞没有细胞核,也没有核孔复合体,C错误;核纤层蛋白用于构成核孔复合体,而核孔复合体几乎存在于所有细胞中,则细胞表达了核纤层蛋白基因不能说明该细胞发生了分化,D错误。
3.B 血浆中胆固醇与载脂蛋白apoB-100结合形成低密度脂蛋白(LDL),LDL通过与细胞表面受体结合,才能将胆固醇运输到细胞内,这种方式不属于自由扩散,A错误;引起PCSK9蛋白活性增强的基因突变会导致细胞表面LDL受体数量减少,使血浆中胆固醇的含量增加,B正确;编码apoB-100的基因失活,则apoB-100蛋白减少,与血浆中胆固醇结合形成LDL减少,进而被运进细胞的胆固醇减少,使血浆中的胆固醇含量升高,C错误。由于密码子的简并性,PCSK9基因的某些突变不一定会导致PCSK9蛋白活性发生改变,则不影响血浆中LDL的正常水平,D错误。
4.D 脂肪的水解产物是甘油和脂肪酸,A项错误;结构A(线粒体)增大膜面积的方式是内膜向内腔折叠形成嵴,B项错误;结构B(细胞核)是细胞的遗传信息库和代谢的控制中心,C项错误。
5.D 由于蔗糖是否发生水解,都不与碘液反应,因此如果用淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性,不能用碘液检测实验结果,A错误;酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶降低活化能的能力更显著,因此利用过氧化氢、过氧化氢酶和无机催化剂才能验证酶的高效性,而不能用蒸馏水,B错误;斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,会改变反应的温度,因此如果探究温度对淀粉酶活性的影响,不能选择斐林试剂检测实验结果,C错误;过氧化氢酶的活性受PH值的影响,故能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响,D正确。
6.C 叶绿体中产生的还原态氢应该是NADPH(还原型辅酶Ⅱ)
7.B 根据题干信息“硏究人员构建了肝脏实验模型,结果显示,在这种模型中乙酸和GABA并未增加”,以及“ALDH2催化脑中酒精生成的乙酸盐引起脑内神经胶质细胞神经递质变化”,说明乙酸是在脑细胞中产生的,而不是肝脏。
8.D 甲组的酒精是洗去浮色;乙组可以选用洋葱根尖的成熟区细胞观察细胞的质壁分离和复原;溴麝香草酚蓝水溶液检验酵母菌产生的CO2,溶液的颜色变化是蓝→绿→黄。
9.A 若该细胞正在进行有丝分裂,a可代表2个染色体组,只有在减数分裂过程中才可能出现1个染色体组。
10.D Ⅱ-三体不属于三倍体果蝇,只是染色体数目变异中的个别染色体数目增加,A项错误;生物变异的根本来源是基因突变,B项错误;根据黑身(♀)×灰身(♂)的杂交结果,可以判断(A/a)基因是位于常染色体上还是X染色体上,C项错误;减数分裂时3条Ⅱ号染色体分配情况有:减数第二次分裂前期、中期为1条或2条,但是减数第二次分裂后期为2条或4条,则共有1条、2条、4条3种可能。
11.A 雄性小蠊减数分裂产生配子过程中只能形成11个四分体。
12.C 狗的毛色由复等位基因控制,其遗传遵循基因的分离定律,A错误;由于1、2的基因型相同,说明6号为隐性纯合子,与7号杂交子代出现性状分离说明7号为杂合子,杂合子表现的性状相对于6号为显性性状,即褐色对黑色为显性,由题推知,灰色对褐色为显性,灰色对黑色为显性,B错误;结合题目、系谱图可知,褐色、黑色狗正反交所生子代表现及比例相同,说明控制毛色的遗传与性别无关联,应位于常色体上,C正确;由图可知1与2的基因型均A1A3,5号个体的基因型为1/3A1A1、2/3A1A3,10号个体的基因型为A3A3,5与10杂交,子代为黑色的概率为2/3×1/2=1/3,D错误。
13.C 由分析可知,B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育,说明雄性不育株一定不含B基因,进而确定控制雄性不育的基因为A。F1个体自交得到的F2中的一半出现可育株∶雄性不育株=13∶3,13∶3是9∶3∶3∶1的变式,说明该性状受两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律,根据分析,甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB、F1的基因型为1/2AaBb、1/2aaBb.AaBb自交后代的基因型共9种,其中AAbb、Aabb表现为不育,因此可育株的基因型共有9-2=7种。仅考虑F2中出现雄性不育株的那一半,该部分可育株的基因型为1/13AABB、2/13AABb、2/13AaBB、4/13AaBb、1/13aaBB、2/13aBb、1/13aabb,其中2/13AABb和4/13AaBb自交后代会发生性状分离,其他均能稳定遗传,故该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为1-2/13-4/13-7/13,A、B选项正确,C选项错误;水稻不育植株的基因型为A_bb,要确定水稻丙的基因型,可采用测交的方法,取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交,观察后代植株的育性。若后代全是雄性不育植株,则丙基因型是AAbb;若后代出现可育植株和雄性不育植株,且比例为1∶1,则丙的基因型为Aabb,D选项正确。
14.D 马尾松幼年树少,属于衰退型,石栎幼年树多,属于增长型,且马尾松是喜光的阳生树种,石栎是耐阴树种,在二者的竞争中马尾松具有优势,石栎会由于被马尾松遮光而处于劣势
15.A 流入该生态系统的总能量为180J/cm2·a,B项错误;用于植食性动物生长、发育、繁殖等生命活动的能量是15.5J/cm2·a,C项错误;物质循环应是在无机环境与生物群落之间进行的,D项错误。
16.C 实现碳中和后生态系统的碳循环会保持相对稳定。
17.C 图中反射弧由4个神经元参与构成,A项错误;效应器是由传出神经末梢及其所支配的伸肌或屈肌组成,B项错误;由于b为抑制性中间神经元,因此刺激a时,c神经上没有电信号产生,因此电位表d的指针不发生偏转,但是左小腿会抬起,C项正确;在c处给与适宜刺激,c处膜外由正电位变为负电位,D项错误。
18.A 正常人体处于寒冷环境中,由于与环境的温度差较大,散热量比炎热环境中的散热量大,A正确;胰岛素分泌增加,血糖利用加快,B项错误;冷觉中枢在大脑皮层,C错误;甲状腺激素可以促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性,D项错误。
19.C 与清水组的鳞茎直径大小进行比较可知,内源细胞分裂素和赤霉素对石蒜鳞茎膨大分别起促进和抑制作用。由于赤霉素能抑制鳞茎直径的生长,而外施CPPU后,促进了鳞茎直径的生长,说明外施CPPU后,石蒜鳞茎中内源赤霉素含量会降低,A、B选项错误,C选项正确;石蒜鳞茎内激素合成受基因组控制,激素也能对基因组的表达进行调节,D错误。
20.D 丙组实验小鼠体内产生大量抗体的原因是T淋巴细胞分泌淋巴因子促进B淋巴细胞的增殖分化为浆细胞,浆细胞分泌大量抗体。
21.(8分)
(1)绿叶中的色素不只一种,它们都能溶解在层析液中,并且在层析液中的溶解度不同;溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。(2分)
(2)叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色。月季叶片中叶绿素a和叶绿素b含量较多,而黄素梅叶片中的叶绿素α与叶绿素b的含量较少,从而使月季叶片呈现鲜绿色,而黄素梅的为黄绿色。(3分)
(3)月季和美洲合欢的总叶绿素含量较高,在单位时间内两者的光合效率较高,其所积累的光合产物也较多,因此,其有足够的有机物促使其开花次数多且花径较大、花期较长。(3分)
【解析】
(1)绿叶中的色素不只一种,它们都能溶解在层析液中,并且它们在层析液中的溶解度不同,溶解度髙的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。
(2)叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色。月季叶片中叶绿素a和叶绿素b含量较多,而黄素梅叶片中的叶绿素a与叶绿素b的含量较少,从而使月季叶片呈现鲜绿色,而黄素梅的为黄绿色。
(3)月季和美洲合欢的总叶绿素含量较高,在单位时间内两者的光合效率高于其他植物,其所积累的光合产物最多,因此,其有足够的有机物促使月季每月均开花,且两者的花径较大;而黄素梅的总叶绿素含量较少,其积累的有机物相对较少,在一年内开花的次数相对较少且花径也小。
22.(10分)
(1)4(2分) (2)Ⅱ号(2分)
Ⅰ.果实圆形单一花序∶果实圆形复状花序=1∶1(2分)
Ⅱ.果实圆形单一花序∶果实圆形复状花序=2∶1(2分)
Ⅲ.果实圆形单一花序∶果实长形复状花序=2∶1(2分)
【解析】
(1)若抗冻C、D基因4号染色体上,AaCD个体产生的配子类型为A、aCD两种,自交后代才能出现果实圆形抗冻∶果实圆形不抗冻∶长形抗冻=2∶1∶1的性状分离比。
(2)该突变体与缺失一条Ⅱ号染色体的果实长形复状花序植株杂交,根据子代表现型分离比可以判定该突变体的基因型。若果实圆形单一花序∶果实圆形复状花序=1∶1,则为图2所示的基因组成;若果实圆形单一花序∶果实圆形复状花序=2∶1,则为图3所示的基因组成;若果实圆形单一花序∶果实长形复状花序=2∶1,则为图4所示的基因组成。
23.(8分)
(1)编码HIF-1α蛋白和ARNT蛋白的两种基因碱基序列不同(2分)
(2)转录(1分) DNARNA蛋白质(2分)
(3)否(1分,此空若填错,则不看本小题后一空)只有在比赛过程中,机体出现供氧不足的条件下,相关细胞才会合成、分泌出更多的EPO(2分)
【解析】
(1)蛋白质功能的不同取决于其空间结构,但从根本上来说是由编码蛋白质的基因序列来决定的。
(2)根据题干信息“HIF与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合”,推测HIF在转录水平调控EPO基因的表达,促进EPO的合成。基因表达的过程包括转录和翻译。
(3)EPO基因表达过程需要机体出现供氧不足的条件下,才会由相关细胞合成、分泌出更多的EPO以供检测。比赛前机体还未出现缺氧现象,EPO制造基地不能产生EPO,所以采用传统的血样检测方法检测不到EPO。
24.(9分)
(1)一定的自我调节能力(抵抗力稳定性)(1分) 牧草生长量大于蝗虫取食量(2分)
(2)分解者(2分) 信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定(2分)
(3)调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(2分)
【解析】
(1)生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫作生态系统的稳定性。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,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。由于牧草产量=牧草生长量-蝗虫取食量,当蝗虫虫口密度小于特定虫口密度时,牧草生长量仍大于蝗虫取食量,牧草产量仍能增加,说明生态系统具有一定的调节能力,蝗虫只有达到一定量才会导致危害。
(2)稻田中的分解者能将鸭的粪便分解成无机物以促进水稻生长。在作物、蝗虫、鸭之间存在的捕食关系体现了信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(3)生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减,从生态系统能量流动的角度分析,“以鸭治蝗”能够调整生态系统的能量流动关系,使能量更多的流向对人类有益的部分,从而缓解可能出现的粮食短缺和人道主义危机。
25.(15分)
(1)倒平板(2分) 稀释涂布平板法(2分)
(2)葡萄糖、尿素(2分) 尿素(2分) 酚红指示剂(2分)
(3)脲酶(1分)
(4)1.81(2分) 少(2分)
【解析】
(1)固体培养基配制流程为计算、称量、熔化、灭菌、倒平板。采用稀释涂布平板法统计平板上的细菌数目、
(2)在该培养基的配方中,为微生物生长提供碳源的物质是葡萄糖、尿素;提供氮源的物质是尿素。脲酶将尿素分解成了氨,导致培养基pH升高,指示剂将变红,说明该细菌能够分解尿素,我们就可以初步鉴定该种细菌能够分解尿素。
(3)微生物分泌出脲酶将尿素分解成了氨。
(4)采用稀释涂布平板法接种后,从中选择出菌落数在30~300间的平板进行计数。在本实验中可用数据有190、173、180.经计算后,可知每毫升样品中含有细菌数量为1.81×108个。由于血细胞计数法不能区分死亡细菌和活细菌,相比之下,稀释涂布平板法测得的细菌数较少。
26.(15分)
(1)能否避免免疫排异(2分)
(2)氨基酸、核苷酸、血清(共3分,每个1分)
(3)滋养层细胞(2分) 胎膜和胎盘(2分)
(4)外胚层(2分) 内胚层(2分)
(5)物种亲缘关系(2分)(其他答案合理也给分,如发育时间不匹配、供体细胞竞争力不足、受到进化距离的影响、胚胎发育模式差异较大,等等)
【解析】
(1)即使人—猴嵌合体胚胎孕育成猴子并可以获取器官,也难以移植,因为人源细胞少,会导致排异性很大,这样的器官在本质上还是一种异种器官。在器官移植中要尽可能减少免疫排异反应,并保证能执行正常的器官功能。
(2)哺乳动物胚胎的培养液成分一般都比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分、以及血清等物质。
(3)桑椹胚进一步发育,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,而沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞,称为滋养层细胞,它们将来发育成胎膜和胎盘。
(4)囊胚孵化后,再进一步发育,内细胞团表层的细胞形成外胚层,下方的细胞形成内胚层。这时的胚胎称为原肠胚,由内胚层包围的腔体叫原肠腔。
(5)此前,科学家已经培养出了人—猪和人—鼠的嵌合体胚胎,但这些胚胎的嵌合效率很低。此次的人—猴嵌合体胚胎嵌合效率大概在4%左右,远远超过之前的人—猪和人—鼠的嵌合体胚胎,这种现象与物种亲缘关系显著相关。