2021年高考生物真题试卷(海南卷)

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名称 2021年高考生物真题试卷(海南卷)
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-01-26 16:48:03

文档简介

2021年高考生物真题试卷(海南卷)
一、选择题:本题共20小题,共50分。其中1~10小题,每小题2分;第11~20小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2021·海南)下列关于纤维素的叙述正确的是(  )
A.是植物和蓝藻细胞壁的主要成分
B.易溶于水,在人体内可被消化
C.与淀粉一样都属于多糖,二者的基本组成单位不同
D.水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀
【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、纤维素是植物细胞壁的主要组成成分,蓝藻细胞壁的主要组成成分是肽聚糖,A错误;、
B、纤维素是多糖不易溶于水,人体内没有纤维素酶不能分解纤维素,B错误;
C、纤维素与淀粉都是由葡萄糖组成的多糖,只是空间结构不同,C错误;
D、纤维素水解产物是葡萄糖,葡萄糖与斐林试剂反应产生砖红色沉淀,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

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

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

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
2.(2021·海南)分泌蛋白在细胞内合成与加工后,经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是(  )
A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白
B.囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换
C.参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统
D.合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞
【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、分泌蛋白在核糖体上形成肽链后需要经过内质网和高尔基体的加工才会形成成熟的蛋白质,A正确;
B、囊泡在运输过程中通过胞吞和胞吐的方式与相应结构发生膜交换,B正确;
C、生物膜系统是指在真核细胞中,细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器,参与分泌蛋白合成与加工的膜结构只有内质网、高尔基体和细胞膜,不能构成细胞的生物膜系统,C错误;
D、合成的分泌蛋白通过囊泡进行运输,以胞吐的方式排出细胞外,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。分泌蛋白的合成、加工和分泌的过程中,内质网膜的面积变小,高尔基体膜的面积基本不变,细胞膜的面积变大。
2、生物膜系统是指在真核细胞中,细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器,在结构和功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系,称为细胞的生物膜系统。
3.(2021·海南)红树林是海南的一道靓丽风景,既可防风护堤,也可为鱼类、鸟类等动物提供栖息地。下列有关叙述错误的是(  )
A.“植物→鱼→水鸟”是红树林生态系统常见的一条食物链
B.红树林生态系统物种丰富,结构相对复杂,具有较强的自我调节能力
C.红树林的海岸防护作用和观赏性体现了红树林生态系统的直接价值
D.采取退塘还林、治污减排等措施有利于保护红树林生态系统
【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、由题意可知,红树林为鱼类、鸟类等动物提供栖息地, “植物→鱼→水鸟”是红树林生态系统常见的一条食物链,A正确;
B、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,红树林生态系统物种丰富,结构相对复杂,具有较强的自我调节能力,B正确;
C、红树林的海岸防护作用体现了红树林生态系统的间接价值,观赏性体现了红树林生态系统的直接价值,C错误;
D、退塘还林、治污减排等措施可以提高红树林的物种丰富度,有利于保护红树林生态系统,D正确。
故答案为:C。
【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;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。
3、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,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。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
4.(2021·海南)孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验是遗传学的两个经典实验。下列有关这两个实验的叙述,错误的是(  )
A.均将基因和染色体行为进行类比推理,得出相关的遗传学定律
B.均采用统计学方法分析实验结果
C.对实验材料和相对性状的选择是实验成功的重要保证
D.均采用测交实验来验证假说
【答案】A
【知识点】基因在染色体上的实验证据;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔和摩尔根都是采用假说演绎法得出相应的遗传学规律,萨顿将基因和染色体行为进行类比推理,得出相关的遗传学定律,A错误;
B、利用假说演绎法进行研究都需要利用统计学方法对实验结果进行分析,B正确;
C、二者的成功离不开正确的选用实验材料和选择相对性状,C正确;
D、假说演绎法的最后都需要通过测交的方法对假说进行验证,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、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)。
2、萨顿用类比推理法于1903年研究蝗虫的减数分裂,提出假说“基因在染色体上";摩尔根利用假说-演绎法地1910年进行果蝇杂交实验,证明基因位于染色体上。
3、孟德尔遗传实验成功的原因是:正确的选用实验材料;采用由单因子到多因子的研究方法;应用统计学方法对实验结果进行分析;科学设计了实验程序。
5.(2021·海南)肾病综合征患者会随尿丢失大量白蛋白,导致血浆白蛋白减少,出现水肿。有的患者血浆中某些免疫球蛋白也会减少。下列有关叙述错误的是(  )
A.患者体内的水分在血浆与组织液之间不能相互渗透
B.长期丢失大量的蛋白质可导致患者营养不良
C.免疫球蛋白减少可导致患者免疫力低下
D.临床上通过静脉输注适量的白蛋白可减轻水肿症状
【答案】A
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、血浆、组织液和淋巴组成人体内环境,血浆和组织液可以进行水和其他物质交换,A错误;
B、长期丢失大量蛋白质会使机体蛋白质摄入不足,会导致患者营养不良,B正确;
C、免疫球道白是人体内的免疫物质(抗体),减少会导致患者免疫力下降,C正确;
D、由题意可知,血浆白蛋白减少,出现水肿,则可通过静脉输注适量的白蛋白可减轻水肿症状,D正确。
故答案为:D。
【分析】组织水肿的原因:
(1) 严重营养不良:严重营养不良引起血浆蛋白减少,血浆漆透压下降,组织液增多。
(2)淋巴管道阻塞:淋巴液回流的最重要意义是回收蛋白质,若淋巴管道被堵塞,则组织液中蛋白质将积聚增多组织液渗透压升高,组织液增多。
(3)组织代谢加强:当人体局部组织代谢活动加强时,代谢产物增加,进入组织液,使组织液渗透压增大,组织液增多。
(4)过敏、肾小球肾炎:毛细血管的通透性增强,使血浆蛋白减少,血浆漆透压下降,吸水能力降低。
6.(2021·海南)已知5-溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU,要使该位点由A-BU转变为G-C,则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】由题意可知,5-溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU,要使该位点由A-BU转变为G-C,经过第一次DNA分子复制A-BU可转变为G-BU,经过第二次DNA分子复制G-BU可转变为G-C,B正确,A、C、D错误。
故答案为:B。
【分析】1、DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
2、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。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
7.(2021·海南)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构
B.Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装
C.Ⅲ时期,核膜组装完毕,可进入下一个细胞周期
D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;细胞核的结构
【解析】【解答】A、由图可知,Ⅰ时期,分列前期核膜解体后形成的小泡在分裂末期又可以参与新核膜重构,A正确;
B、 由图可知,Ⅰ→Ⅱ过程是核膜重新形成的过程,该过程中始终围绕染色体进行,B正确;
C、由图可知,Ⅲ时期,核膜组装完毕,为下一个细胞周期做准备,C正确;
D、核孔主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道,具有选择透过性,不能允许蛋白质等物质自由进出,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、核膜①结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。②化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。③功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。核孔:主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道。
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。
8.(2021·海南)某地区少数人的一种免疫细胞的表面受体CCR5的编码基因发生突变,导致受体CCR5结构改变,使得HIV-1病毒入侵该免疫细胞的几率下降。随时间推移,该突变基因频率逐渐增加。下列有关叙述错误的是(  )
A.该突变基因丰富了人类种群的基因库
B.该突变基因的出现是自然选择的结果
C.通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖
D.该突变基因频率的增加可使人群感染HIV-1的几率下降
【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义;现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、基因突变产生了新基因,丰富了人类种群的基因库,A正确;
B、基因突变具有普遍性在生物界中普遍存在,B错误;
C、病毒不能独立生存繁殖,需要侵入到活细胞中,通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖,C正确;
D、由题意可知,免疫细胞的表面受体CCR5的编码基因发生突变,导致受体CCR5结构改变,使得HIV-1病毒入侵该免疫细胞的几率下降,则该突变基因频率的增加可使人群感染HIV-1的几率下降,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低(10-5-10-8);③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
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。
9.(2021·海南)去甲肾上腺素(NE)是一种神经递质,发挥作用后会被突触前膜重摄取或被酶降解。临床上可用特定药物抑制NE的重摄取,以增加突触间隙的NE浓度来缓解抑郁症状。下列有关叙述正确的是(  )
A.NE与突触后膜上的受体结合可引发动作电位
B.NE在神经元之间以电信号形式传递信息
C.该药物通过与NE竞争突触后膜上的受体而发挥作用
D.NE能被突触前膜重摄取,表明兴奋在神经元之间可双向传递
【答案】A
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】A、甲肾上腺素(NE)是一种神经递质,与突触后膜上的受体结合可引发动作电位,A正确;
B、NE在神经元之间通过电信号-化学信号-电信号的形式传递信息,B错误;
C、由题意可知,临床上可用特定药物抑制NE的重摄取,以增加突触间隙的NE浓度来缓解抑郁症状,故该药物通过抑制NE的重吸收而发挥作用,C错误;
D、NE能被突触前膜重摄取,但不会引起突触后膜兴奋,故不能说明兴奋在神经元之间可双向传递,D错误。
故答案为:A。
【分析】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,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,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。
10.(2021·海南)人在幼年时期若生长激素(GH)分泌不足,会导致生长停滞,发生侏儒症,可通过及时补充GH进行治疗,使患者恢复生长。下列有关叙述正确的是(  )
A.临床上可用适量GH治疗成年侏儒症患者
B.血液中GH减少,会导致下丘脑分泌的GH增多
C.GH发挥生理功能后就被灭活,治疗期间需持续补充GH
D.GH通过发挥催化作用,使靶细胞发生一系列的代谢变化
【答案】C
【知识点】激素调节的特点;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、侏儒症是幼年生长素分泌不足导致,成年之后补充生长激素也不能治疗侏儒症,A错误;
B、生长激素是由垂体分泌,B错误;
C、激素一经靶细胞接受并起作用后就失活,治疗期间需持续补充GH,从而维持生长激素含量的动态平衡,C正确;
D、生长激素只能发挥调节作用,机体中发挥催化作用的是酶,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、生长激素是垂体分泌的重要激素之一,可调控骨骼的生长和发育。所以如果垂体分泌生长激素过少,可以导致矮小症;如果垂体分泌生长激素过多,儿童可以导致巨人症,成人可以导致肢端肥大症,临床上表现为肢端肥大、口鼻肥大、下颌骨增厚、耳鼻增厚等。
2、激素调节的特点:(1)微量和高效:激素在血液中含量很低,但能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。(2)通过体液运输:分泌腺产生的激素扩散到体液中,由血液来运输,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。(3)作用于靶器官、靶细胞:激素与靶细胞上的特异性受体结合,引发细胞内的代谢速率发生改变,从而起调节作用。(4)作为信使传递信息:激素将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化,激素一经靶细胞接受并起作用后就失活,因此体内要不断产生激素,从而维持激素含量的动态平衡。
11.(2021·海南)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析,下列有关叙述错误的是(  )
A.该酶可耐受一定的高温
B.在t1时,该酶催化反应速率随温度升高而增大
C.不同温度下,该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同
D.相同温度下,在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由图可知,50℃、60℃和70℃时该酶的活性大于40℃时的活性,则该酶可耐受一定的高温,A正确;
B、由图可知,在t1时,该酶催化反应速率随温度升高而增大,B正确;
C、由图可知,不同温度下,该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同,C正确;
D、同一温度下,在不同反应时间该酶的催化反应速率有可能相同,D错误。
故答案为:D。
【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。
12.(2021·海南)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是(  )
A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B.减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D.该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、由题意可知,基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂,由于精原细胞中仅有一条性染色体,所以处于减数分裂第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体,A正确;
B、由题意可知,基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂,由于精原细胞中仅有一条性染色体,减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条,B正确;
C、由题意可知,精原细胞基因型为AaXRO,则处于减数第二次分裂后期的细胞有四种基因型,C错误;
D、由题意可知,精原细胞基因型为AaXRO,该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR,D正确。
故答案为:C。
【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。
13.(2021·海南)研究发现,人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是(  )
A.该酶的空间结构由氨基酸的种类决定
B.该酶的合成需要mRNA,tRNA和rRNA参与
C.“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂
D.“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用
【答案】A
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由题意可知,切割蛋白质的酶是蛋白酶,化学本质为蛋白质,蛋白质的空间结构由组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和多肽链的盘曲折叠方式决定,A错误;
B、合成蛋白质的过程需要mRNA,tRNA和rRNA参与,B正确;
C、“废物蛋白”被该酶切割成氨基酸的过程会发生肽键断裂,C正确;
D、“废物蛋白”分解产生的氨基酸可作为原料被重新利用合成其他蛋白质,D正确。
故答案为:A。
【分析】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。蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和肽链的空间结构不同导致了蛋白质的结构多样性。基因知道蛋白质的合成过程包括转录和翻译过程,过程中需要核糖体、tRNA的参与,且会形成mRNA。
14.(2021·海南)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞,1~2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记,并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是(  )
A.该实验表明,细胞内全部ADP都转化成ATP
B.32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D.ATP与ADP相互转化速度快,且转化主要发生在细胞核内
【答案】B
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、细胞中的ATP与ADP可相互转变,二者始终处在动态平衡之中,ADP不会都转化成ATP,A错误;
B、32P标记的是磷酸,而不是腺苷中的元素,故32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性,磷酸有放射性,B正确;
C、由题意可知,ATP的末端磷酸基团被32P标记,并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致,故32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不相等,在原理腺苷的那个磷酸中出现的概率较大,C错误;
D、ATP与ADP相互转化速度快,但转化不一定主要发生在细胞核内,D错误。
故答案为:B。
【分析】ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
15.(2021·海南)终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列,②~④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况(“-”表示一个碱基缺失)。下列有关叙述正确的是(  )
A.①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸
B.②和③编码的氨基酸序列长度不同
C.②~④中,④编码的氨基酸排列顺序与①最接近
D.密码子有简并性,一个密码子可编码多种氨基酸
【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可知,图中mRNA由7个密码子组成,其中终止密码子不编码氨基酸,故①编码的氨基酸序列长度为6个氨基酸,A错误;
B、由图可知,②和③最终编码的氨基酸序列长度相同,都含有6个氨基酸,B错误;
C、由图可知,②缺失了一个碱基,缺失之后的氨基酸序列全部改变,③缺失两个碱基,缺失之后的氨基酸序列全部改变,④缺失三个碱基,正好缺失一个密码子,而前后氨基酸种类和顺序不变,故④编码的氨基酸排列顺序与①最接近,C正确;
D、密码子的简并性是指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,D错误。
故答案为:C。
【分析】密码子:(1)概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;(2)种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;(3)特点:a、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;b、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。
16.(2021·海南)一些人中暑后会出现体温升高、大量出汗、头疼等症状。下列有关叙述错误的是(  )
A.神经调节和体液调节都参与体温恒定和水盐平衡的调节
B.体温升高时,人体可通过排汗散热降低体温
C.为维持血浆渗透压平衡,应给中暑者及时补充水分和无机盐
D.大量出汗时,垂体感受到细胞外液渗透压变化,使大脑皮层产生渴觉
【答案】D
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、体温恒定和水盐平衡的调节都是神经-体液调节方式,A正确;
B、体温升高时,机体会通过排汗散热来降低体温,B正确;
C、渗透压平衡涉及到机体水盐平衡,为维持血浆渗透压平衡,中暑者及时补充水分和无机盐,C正确;
D、大量出汗时,下丘脑感受到细胞外液渗透压变化,将信息传递到大脑皮层,使大脑皮层产生渴觉,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
2、人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小。
(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
17.(2021·海南)关于果酒、果醋和泡菜这三种传统发酵产物的制作,下列叙述正确的是(  )
A.发酵所利用的微生物都属于原核生物
B.发酵过程都在无氧条件下进行
C.发酵过程都在同一温度下进行
D.发酵后形成的溶液都呈酸性
【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、果酒制作利用的酵母菌是真核生物,A错误;
B、果酒发酵需要现在有氧条件下使酵母菌大量繁殖,然后再无氧条件下进行酒精发酵,果醋发酵则时需要在充足的氧气条件下进行,B错误;
C、果酒发酵一般为18~25℃,果醋发酵最适为30~35℃,C错误;
D、果酒果醋发酵过程都会产生使CO2溶液呈酸性,泡菜制作中产生乳酸使得溶液呈酸性,三者发酵后形成的溶液都呈酸性,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、果酒、果醋制作原理与发酵条件:
  果酒制作 果醋制作
菌种 酵母菌 醋酸菌
发酵过程 有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O;
无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 氧气、糖源充足时:
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O;
缺少糖源、氧气充足时:
C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O
温度 一般酒精发酵18~25℃,繁殖最适为20℃左右 最适为30~35℃
气体 前期:需氧;后期:无氧 需要充足的氧气
时间 10~12天 7~8天
2、制作泡菜所用微生物是乳酸菌实验原理:
(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。
(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中在泡菜的腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量,温度过高,食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后,亚硝酸盐的含量开始下降。
(3)测定亚硝酸盐含量的原理:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-禁基乙二胶盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,与已知浓度的标准显色液目测比较,估算泡菜中亚硝酸盐含量。
18.(2021·海南)农业生产中常利用瓢虫来防治叶螨。某小组研究瓢虫的饥饿程度和密度对其捕食作用率的影响,结果如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.在相同条件下,瓢虫密度越高,捕食作用率越低
B.饥饿程度和叶螨密度共同决定了瓢虫的捕食作用率
C.对瓢虫进行适当饥饿处理可提高防治效果
D.田间防治叶螨时应适当控制瓢虫密度
【答案】B
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、由图可知,同样饥饿程度下,瓢虫密度越高,捕食作用率越低,A正确;
B、由图可知,饥饿程度和瓢虫种群密度共同决定了瓢虫的捕食作用率,B错误;
C、由图可知,饥饿程度增加,票中的捕食作用率增加,对瓢虫进行适当饥饿处理可提高防治效果,C正确;
D、由图可知,瓢虫密度低时捕食作用率较高,则田间防治叶螨时应适当控制瓢虫密度,D正确。
故答案为:B。
【分析】种群的数量特征包括①种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度,种群密度是种群最基本的数量特征;②出生率和死亡率:在单位时间内新产生(死亡)的个体数占该种群个体总数的比值即出生率(死亡率),出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度;③迁入率和迁出率:在单位时间_内迁入(迁出)的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率(迁出率),迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小,直接影响种群大小和种群密度;④年龄组成:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据;⑤性别比例:指种群中雌雄个体数目的比例。
19.(2021·海南)某课题组为了研究脱落酸(ABA)在植物抗旱中的作用,将刚萌发的玉米种子分成4组进行处理,一段时间后观察主根长度和侧根数量,实验处理方法及结果如图所示。
下列有关叙述正确的是(  )
A.与第1组相比,第2组结果说明干旱处理促进侧根生长
B.与第2组相比,第3组结果说明缺少ABA时主根生长加快
C.本实验中自变量为干旱和ABA合成抑制剂
D.设置第4组的目的是验证在干旱条件下ABA对主根生长有促进作用
【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、由图可知,与第1组相比,第2组结果说明干旱处理促进主根生长,A错误;
B、由图可知,与第2组相比,第3组结果说明缺少ABA时主根生长减慢,B错误;
C、由图可知,本实验中有两个自变量,分别为干旱和ABA合成抑制剂,C正确;
D、第4组实验与第2组和第3组实验作对照,说明ABA合成抑制剂可以减缓ABA在干旱条件下促进主根生长的作用,D错误。
故答案为:C。
【分析】脱落酸:脱落酸在根冠和萎蒸的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
20.(2021·海南)某遗传病由线粒体基因突变引起,当个体携带含突变基因的线粒体数量达到一定比例后会表现出典型症状。Ⅰ-1患者家族系谱如图所示。
下列有关叙述正确的是(  )
A.若Ⅱ-1与正常男性结婚,无法推断所生子女的患病概率
B.若Ⅱ-2与Ⅱ-3再生一个女儿,该女儿是突变基因携带者的概率是1/2
C.若Ⅲ-1与男性患者结婚,所生女儿不能把突变基因传递给下一代
D.该遗传病的遗传规律符合孟德尔遗传定律
【答案】A
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、由题意可知,该疾病由线粒体基因突变引起不遵循孟德尔遗传定律,且当个体携带含突变基因的线粒体数量达到一定比例后会表现出典型症状,Ⅱ-1为患病女性,与正常男性结婚,无法推断所生子女的患病概率,A正确;
B、若Ⅱ-2与Ⅱ-3再生一个女儿,无法判断女儿是突变基因携带者的概率,B错误;
C、若Ⅲ-1与男性患者结婚,所生女儿可能携带由Ⅲ-1遗传的突变基因,并且可能把突变基因传递给下一代,C错误;
D、由题意可知,该疾病由线粒体基因突变引起不遵循孟德尔遗传定律,D错误。
故答案为:A。
【分析】 1、减数分裂形成卵细胞时,细胞质中的遗传物质随机不均等分配。在受精作用进行时,通常是精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞。
2、遗传物质分为细胞核遗传物质和细胞质遗传物质,细胞核中基因的遗传遵循分离定律和自由组合定律。细胞质遗传的特点:①母系遗传,不论正交还是反交,子代性状总是受母本(卵细胞)细胞质基因控制;②杂交后代不出现一定的分离比。
二、非选择题:本题共5小题,共50分。
21.(2021·海南)植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题。
(1)植物工厂用营养液培植生菜过程中,需定时向营养液通入空气,目的是   。除通气外,还需更换营养液,其主要原因是   。
(2)植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜,选用红蓝光的依据是   。生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图,培植区的光照强度应设置在   点所对应的光照强度;为提高生菜产量,可在培植区适当提高CO2浓度,该条件下B点的移动方向是   。
(3)将培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h,研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响,结果如图,光合作用最适温度比呼吸作用最适温度   ;若将培植区的温度从T5调至T6,培植24h后,与调温前相比,生菜植株的有机物积累量   。
【答案】(1)促进生菜根部细胞呼吸;为生菜提供大量的无机盐,以保证生菜的正常生长
(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,选用红蓝光可以提高植物的光合作用,从而提高生菜的产量;B;右上方
(3)低;减少
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;影响光合作用的环境因素;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)植物工厂用培养液培植生菜需定时向营养液通入空气,目的是保证充足的氧气促进生菜根部的细胞呼吸。除通气外,还会定期更换培养液以保证为生菜提供足够的无机盐,保证生菜的正常生长。
故答案为:促进生菜根部细胞呼吸;为生菜提供大量的无机盐,以保证生菜的正常生长。
(2)植物叶绿素主要吸收收红光和蓝紫光,为了提高植物光合作用从而提高生菜产量,植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜。由图可知,生菜成熟叶片在不同光照强度下的光合速率不同,达到光饱和点之后光照强度强加光合速率也不再上升,故培植区的光照强度应设置在图中B点所对应的光照强度,当提高CO2浓度时,生菜的光饱和点右移光合速率也会提高,B点会向右上方移动。
故答案为:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,选用红蓝光可以提高植物的光合作用,从而提高生菜的产量;B;右上方。
(3)真正光合作用=净光合作用+呼吸作用,由图可知光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度,T5是光合作用的最适温度,若将温度从T5调至T6,温度升高光合速率下降,呼吸速率上升,有机物的积累量减少。
故答案为:低 ; 减少 。
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。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。
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。(6)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、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
4、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。
22.(2021·海南)大规模接种新型冠状病毒(新冠病毒)疫苗建立群体免疫,是防控新冠肺炎疫情的有效措施。新冠疫苗的种类有灭活疫苗、mRNA疫苗等。回答下列问题。
(1)在控制新冠肺炎患者的病情中,T细胞发挥着重要作用。T细胞在人体内发育成熟的场所是   ,T细胞在细胞免疫中的作用是   。
(2)接种新冠灭活疫苗后,该疫苗在人体内作为   可诱导B细胞增殖、分化。B细胞能分化为分泌抗体的   。
(3)新冠病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)是介导病毒入侵人体细胞的关键蛋白,据此,某科研团队研制出mRNA疫苗。接种mRNA疫苗后,该疫苗激发人体免疫反应产生抗体的基本过程是   。
(4)新冠肺炎康复者体内含有抗新冠病毒的特异性抗体,这些特异性抗体在患者康复过程中发挥的免疫作用是   。
【答案】(1)胸腺;增殖分化出效应T细胞和记忆细胞
(2)抗原;浆细胞
(3)新冠病毒进入机体后,少部分可以直接刺激B细胞,大部分被吞噬细胞摄取和处理后呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞,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,浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应
(4)与抗原特异性结合
【知识点】免疫系统的结构与功能;细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】(1)T细胞在骨髓分化产生,迁移到胸腺中成熟,T细胞在细胞免疫中可以分化形成效应T细胞和记忆T细胞。
故答案为: 胸腺 ; 增殖分化出效应T细胞和记忆细胞 。
(2)灭活的疫苗接种到人体之后作为抗原可以诱导B细胞增殖、分化,分化为记忆B细胞和浆细胞,浆细胞可以分泌抗体。
故答案为:抗原;浆细胞。
(3)疫苗进入人体之后激发人体免疫反应产生抗体的过程为体液免疫过程,具体为新冠病毒进入机体后,少部分可以直接刺激B细胞,大部分被吞噬细胞摄取和处理后呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞,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,浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
故答案为:新冠病毒进入机体后,少部分可以直接刺激B细胞,大部分被吞噬细胞摄取和处理后呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞,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,浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
(4)新冠肺炎康复者体内的特异性抗体在患者康复过程中可以与抗原特异性结合。以阻止新冠病毒对人体细胞的粘附和进一 步增殖,并可能形成沉淀或细胞集团,被吞噬细胞吞噬处理。
故答案为: 与抗原特异性结合 。
【分析】1、免疫系统的组成:
(1)免疫器官:骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等。
(2)免疫细胞:①淋巴细胞:位于淋巴液、血液和淋巴结中;包括T细胞(在骨髓迁移到胸腺中成熟)、B细胞(在骨髓中成熟);②吞噬细胞等。
(3)免疫活性物质:指的是免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,如抗体、淋巴因子(白细胞介素、干扰素、肿瘤怀子因子)、溶菌酶等。
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、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:细胞毒性T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和细胞毒性T细胞,同时辅助性T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:细胞毒性T细胞发挥效应,激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。
23.(2021·海南)科研人员用一种甜瓜(2n)的纯合亲本进行杂交得到F1,F1经自交得到F2,结果如下表。
性状 控制基因及其所在染色体 母本 父本 F1 F2
果皮底色 A/a,4号染色体 黄绿色 黄色 黄绿色 黄绿色:黄色≈3:1
果肉颜色 B/b,9号染色体 白色 橘红色 橘红色 橘红色:白色≈3:1
果皮覆纹 E/e,4号染色体 F/f,2号染色体 无覆纹 无覆纹 有覆纹 有覆纹:无覆纹≈9:7
已知A、E基因同在一条染色体上,a、e基因同在另一条染色体上,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑交叉互换、染色体变异、基因突变等情况,回答下列问题。
(1)果肉颜色的显性性状是   。
(2)F1的基因型为   ,F1产生的配子类型有   种。
(3)F2的表现型有   种,F2中黄绿色有覆纹果皮、黄绿色无覆纹果皮、黄色无覆纹果皮的植株数量比是   ,F2中黄色无覆纹果皮橘红色果肉的植株中杂合子所占比例是   。
【答案】(1)橘红色
(2)AaBbEeFf;8
(3)8;9:3:4;5/6
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)由表可知,纯合白色与纯合橘红色杂交为F1橘红色,F1自交产生F2,F2中橘红色:白色≈3:1,则橘红色为显性性状,白色为隐性性状。
故答案为:橘红色。
(2)由题意可知,A、E基因同在一条染色体上,a、e基因同在另一条染色体上,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑交叉互换、染色体变异、基因突变等情况,F1的表型为果皮底色黄绿色(Aa),果肉颜色橘红色(Bb),果皮有覆纹(EeFf),F1的基因型为AaBbEeFf,根据自由组合定律,F1产生的配子类型有8种。
故答案为:AaBbEeFf ;8。
(3)由题意可知,F2果皮底色有两种表型,果肉颜色有两种表型,果皮覆纹有两种表型,根据自由组合定律,F2的表现型有8种。由于A、E基因同在一条染色体上,a、e基因同在另一条染色体上,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性 ,F2中基因型为A-E-的为3/4,aaee的为1/4,F,中黄绿色有覆纹果皮(A-E-F-)、黄绿色无覆纹果皮(A-E-f)、黄色无覆纹果皮(aaeeF-、aaeeff)的植株数量比是(3/4×3/4):(3/4×1/4):(1/4×3/4+1/4×1/4)=9:3:4。F2中黄色无覆纹果皮中的纯合子占1/2,橘红色果肉植株中纯合子为1/3,纯合子所占比例为1/6,故杂合子所占比例是1-1/6=5/6。
故答案为: 8 ; 9:3:4;5/6 。
【分析】1、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。
2、自由组合定律的特殊分离比及测交结果
(1)12:3:1即(9AB_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb,测交结果为:2:1:1 。
(2)9:6:1即9AB:(3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:1:2:1。
(3)9:3:4即9AB:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb) ,测交结果为:1:1:2。
(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb ,测交结果为:3:1。
(5)15:1即(9AB_+3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:3:1。
(6)9:7即9AB:(3A_bb+3aaB_+1aabb),测交结果为:1:3。
24.(2021·海南)海南坡鹿是海南特有的国家级保护动物,曾濒临灭绝。经过多年的严格保护,海南坡鹿的种群及其栖息地得到有效恢复。回答下列问题。
(1)海南坡鹿是植食性动物,在食物链中处于第   营养级,坡鹿同化的能量主要通过   以热能的形式散失。
(2)雄鹿常通过吼叫、嗅闻等方式获得繁殖机会,其中嗅闻利用的信息种类属于   。
(3)为严格保护海南坡鹿,有效增加种群数量,保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿,则最好将围栏内坡鹿数量维持在   只左右,超出该数量的坡鹿可进行易地保护。将围栏内的坡鹿维持在该数量的依据是   。
(4)海南坡鹿的主要食物包括林下的草本植物和低矮灌木,保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源,主要依据是   。
【答案】(1)二;呼吸作用
(2)化学信息
(3)213;该数量下有利于海南坡鹿数量的快速增加
(4)提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率,为海南坡鹿提供食物资源
【知识点】种群数量的变化曲线;群落的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)植食性动物在食物链中处于第二营养级,坡鹿同化的能量有两个去向,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。
故答案为:二;呼吸作用。
(2)雄鹿常通过吼叫、嗅闻等方式获得繁殖机会,其中嗅闻利用的信息种类属于化学信息。
故答案为:化学信息。
(3)为严格保护海南坡鹿,有效增加种群数量,保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿,即K值,则最好将围栏内坡鹿数量维持k/2,即213只,此时种群具有最大的生长速率,有利于海南坡鹿数量的快速增加。
故答案为:213;该数量下有利于海南坡鹿数量的快速增加。
(4)为了提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率,为海南坡鹿提供食物资源,保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源。
故答案为:提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率,为海南坡鹿提供食物资源。
【分析】1、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%。
2、生态系统中信息的种类:
(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。
(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
3、S型增长曲线:
(1)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。
(2)"S型曲线增长速率:开始时,种群的增长速率为0;种群数量在a~K/2之间时,种群的增长速率不断增大;种群数量为K/2时,种群增长速率最大;种群数量在K/2~K之间时,受到环境阻力的影响,种群的增长速率在不断减小;种群数量为K时,种群的增长速率为0,种群数量到达最大值(K值)。种群数量达到K值后不是一成不变的,而是围绕K值上下波动。
(3)为了合理利用资源,应该在种群数量超过K/2时捕获,使得每次捕获后,种群数量降低到K/2,这样可以保证此时种群数量尽快地恢复。
4、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。
25.(2021·海南)CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术,Cas9基因表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”,在单链向导RNA(SgRNA)引导下,切割DNA双链以敲除目标基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理如图所示。
回答下列问题。
(1)过程①中,为构建CRISPR/Cas9重组质粒,需对含有特定sgRNA编码序列的DNA进行酶切处理,然后将其插入到经相同酶切处理过的质粒上,插入时所需要的酶是   。
(2)过程②中,将重组质粒导入大肠杆菌细胞的方法是   。
(3)过程③~⑤中,SgRNA与Cas9蛋白形成复合体,该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合,二者结合所遵循的原则是   。随后,Cas9蛋白可切割   序列。
(4)利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除一个长度为1200bp的基因,在DNA水平上判断基因敲除是否成功所采用的方法是   ,基因敲除成功的判断依据是   。
(5)某种蛋白酶可高效降解羽毛中的角蛋白。科研人员将该蛋白酶基因插入到CRISPR/Cas9质粒中获得重组质粒,随后将其导入到大肠杆菌细胞,通过基因编辑把该蛋白酶基因插入到基因组DNA中,构建得到能大量分泌该蛋白酶的工程菌。据图简述CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内,将该蛋白酶基因插入到基因组DNA的编辑过程:   。
【答案】(1)DNA连接酶
(2)感受态细胞法
(3)碱基互补配对原则;目标DNA特定的核苷酸序列
(4)DNA分子杂交技术;出现杂交带
(5)CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内进行转录和表达,转录的产物是SgRNA,表达的产物是Cas9蛋白,二者形成复合体,该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合,从而插入到基因组DNA中。
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)将目的基因连接到质粒上需要利用DNA连接酶进行连接。
故答案为:DNA连接酶。
(2)由图可知,过程②为将目的基因导入受体细胞的过程,将重组质粒导入大肠杆菌细胞的方法是感受态细胞法。
故答案为: 感受态细胞法。
(3)复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合,二者结合所遵循的原则是碱基互补配对原则。二者结合后,Cas9蛋白可切割目标DNA特定的核苷酸序列序列。
故答案为:碱基互补配对原则;目标DNA特定的核苷酸序列。
(4)利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除一个长度为1200bp的基因,在DNA水平上判断基因敲除是否成功所采用的方法是DNA分子杂交技术,成功的依据是出现杂交带。
故答案为:DNA分子杂交技术;出现杂交带。
(5)CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内,将该蛋白酶基因插入到基因组DNA的编辑过程:CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内进行转录和表达,转录的产物是SgRNA,表达的产物是Cas9蛋白,二者形成复合体,该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合,从而插入到基因组DNA中。
故答案为: CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内进行转录和表达,转录的产物是SgRNA,表达的产物是Cas9蛋白,二者形成复合体,该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合,从而插入到基因组DNA中。
【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(Ca2+处理法)。
(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。
1 / 12021年高考生物真题试卷(海南卷)
一、选择题:本题共20小题,共50分。其中1~10小题,每小题2分;第11~20小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2021·海南)下列关于纤维素的叙述正确的是(  )
A.是植物和蓝藻细胞壁的主要成分
B.易溶于水,在人体内可被消化
C.与淀粉一样都属于多糖,二者的基本组成单位不同
D.水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀
2.(2021·海南)分泌蛋白在细胞内合成与加工后,经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是(  )
A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白
B.囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换
C.参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统
D.合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞
3.(2021·海南)红树林是海南的一道靓丽风景,既可防风护堤,也可为鱼类、鸟类等动物提供栖息地。下列有关叙述错误的是(  )
A.“植物→鱼→水鸟”是红树林生态系统常见的一条食物链
B.红树林生态系统物种丰富,结构相对复杂,具有较强的自我调节能力
C.红树林的海岸防护作用和观赏性体现了红树林生态系统的直接价值
D.采取退塘还林、治污减排等措施有利于保护红树林生态系统
4.(2021·海南)孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验是遗传学的两个经典实验。下列有关这两个实验的叙述,错误的是(  )
A.均将基因和染色体行为进行类比推理,得出相关的遗传学定律
B.均采用统计学方法分析实验结果
C.对实验材料和相对性状的选择是实验成功的重要保证
D.均采用测交实验来验证假说
5.(2021·海南)肾病综合征患者会随尿丢失大量白蛋白,导致血浆白蛋白减少,出现水肿。有的患者血浆中某些免疫球蛋白也会减少。下列有关叙述错误的是(  )
A.患者体内的水分在血浆与组织液之间不能相互渗透
B.长期丢失大量的蛋白质可导致患者营养不良
C.免疫球蛋白减少可导致患者免疫力低下
D.临床上通过静脉输注适量的白蛋白可减轻水肿症状
6.(2021·海南)已知5-溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU,要使该位点由A-BU转变为G-C,则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.(2021·海南)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构
B.Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装
C.Ⅲ时期,核膜组装完毕,可进入下一个细胞周期
D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
8.(2021·海南)某地区少数人的一种免疫细胞的表面受体CCR5的编码基因发生突变,导致受体CCR5结构改变,使得HIV-1病毒入侵该免疫细胞的几率下降。随时间推移,该突变基因频率逐渐增加。下列有关叙述错误的是(  )
A.该突变基因丰富了人类种群的基因库
B.该突变基因的出现是自然选择的结果
C.通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖
D.该突变基因频率的增加可使人群感染HIV-1的几率下降
9.(2021·海南)去甲肾上腺素(NE)是一种神经递质,发挥作用后会被突触前膜重摄取或被酶降解。临床上可用特定药物抑制NE的重摄取,以增加突触间隙的NE浓度来缓解抑郁症状。下列有关叙述正确的是(  )
A.NE与突触后膜上的受体结合可引发动作电位
B.NE在神经元之间以电信号形式传递信息
C.该药物通过与NE竞争突触后膜上的受体而发挥作用
D.NE能被突触前膜重摄取,表明兴奋在神经元之间可双向传递
10.(2021·海南)人在幼年时期若生长激素(GH)分泌不足,会导致生长停滞,发生侏儒症,可通过及时补充GH进行治疗,使患者恢复生长。下列有关叙述正确的是(  )
A.临床上可用适量GH治疗成年侏儒症患者
B.血液中GH减少,会导致下丘脑分泌的GH增多
C.GH发挥生理功能后就被灭活,治疗期间需持续补充GH
D.GH通过发挥催化作用,使靶细胞发生一系列的代谢变化
11.(2021·海南)某种酶的催化反应速率随温度和时间变化的趋势如图所示。据图分析,下列有关叙述错误的是(  )
A.该酶可耐受一定的高温
B.在t1时,该酶催化反应速率随温度升高而增大
C.不同温度下,该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同
D.相同温度下,在不同反应时间该酶的催化反应速率不同
12.(2021·海南)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是(  )
A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B.减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D.该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
13.(2021·海南)研究发现,人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是(  )
A.该酶的空间结构由氨基酸的种类决定
B.该酶的合成需要mRNA,tRNA和rRNA参与
C.“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂
D.“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用
14.(2021·海南)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞,1~2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记,并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是(  )
A.该实验表明,细胞内全部ADP都转化成ATP
B.32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D.ATP与ADP相互转化速度快,且转化主要发生在细胞核内
15.(2021·海南)终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列,②~④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况(“-”表示一个碱基缺失)。下列有关叙述正确的是(  )
A.①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸
B.②和③编码的氨基酸序列长度不同
C.②~④中,④编码的氨基酸排列顺序与①最接近
D.密码子有简并性,一个密码子可编码多种氨基酸
16.(2021·海南)一些人中暑后会出现体温升高、大量出汗、头疼等症状。下列有关叙述错误的是(  )
A.神经调节和体液调节都参与体温恒定和水盐平衡的调节
B.体温升高时,人体可通过排汗散热降低体温
C.为维持血浆渗透压平衡,应给中暑者及时补充水分和无机盐
D.大量出汗时,垂体感受到细胞外液渗透压变化,使大脑皮层产生渴觉
17.(2021·海南)关于果酒、果醋和泡菜这三种传统发酵产物的制作,下列叙述正确的是(  )
A.发酵所利用的微生物都属于原核生物
B.发酵过程都在无氧条件下进行
C.发酵过程都在同一温度下进行
D.发酵后形成的溶液都呈酸性
18.(2021·海南)农业生产中常利用瓢虫来防治叶螨。某小组研究瓢虫的饥饿程度和密度对其捕食作用率的影响,结果如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.在相同条件下,瓢虫密度越高,捕食作用率越低
B.饥饿程度和叶螨密度共同决定了瓢虫的捕食作用率
C.对瓢虫进行适当饥饿处理可提高防治效果
D.田间防治叶螨时应适当控制瓢虫密度
19.(2021·海南)某课题组为了研究脱落酸(ABA)在植物抗旱中的作用,将刚萌发的玉米种子分成4组进行处理,一段时间后观察主根长度和侧根数量,实验处理方法及结果如图所示。
下列有关叙述正确的是(  )
A.与第1组相比,第2组结果说明干旱处理促进侧根生长
B.与第2组相比,第3组结果说明缺少ABA时主根生长加快
C.本实验中自变量为干旱和ABA合成抑制剂
D.设置第4组的目的是验证在干旱条件下ABA对主根生长有促进作用
20.(2021·海南)某遗传病由线粒体基因突变引起,当个体携带含突变基因的线粒体数量达到一定比例后会表现出典型症状。Ⅰ-1患者家族系谱如图所示。
下列有关叙述正确的是(  )
A.若Ⅱ-1与正常男性结婚,无法推断所生子女的患病概率
B.若Ⅱ-2与Ⅱ-3再生一个女儿,该女儿是突变基因携带者的概率是1/2
C.若Ⅲ-1与男性患者结婚,所生女儿不能把突变基因传递给下一代
D.该遗传病的遗传规律符合孟德尔遗传定律
二、非选择题:本题共5小题,共50分。
21.(2021·海南)植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题。
(1)植物工厂用营养液培植生菜过程中,需定时向营养液通入空气,目的是   。除通气外,还需更换营养液,其主要原因是   。
(2)植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜,选用红蓝光的依据是   。生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图,培植区的光照强度应设置在   点所对应的光照强度;为提高生菜产量,可在培植区适当提高CO2浓度,该条件下B点的移动方向是   。
(3)将培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h,研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响,结果如图,光合作用最适温度比呼吸作用最适温度   ;若将培植区的温度从T5调至T6,培植24h后,与调温前相比,生菜植株的有机物积累量   。
22.(2021·海南)大规模接种新型冠状病毒(新冠病毒)疫苗建立群体免疫,是防控新冠肺炎疫情的有效措施。新冠疫苗的种类有灭活疫苗、mRNA疫苗等。回答下列问题。
(1)在控制新冠肺炎患者的病情中,T细胞发挥着重要作用。T细胞在人体内发育成熟的场所是   ,T细胞在细胞免疫中的作用是   。
(2)接种新冠灭活疫苗后,该疫苗在人体内作为   可诱导B细胞增殖、分化。B细胞能分化为分泌抗体的   。
(3)新冠病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)是介导病毒入侵人体细胞的关键蛋白,据此,某科研团队研制出mRNA疫苗。接种mRNA疫苗后,该疫苗激发人体免疫反应产生抗体的基本过程是   。
(4)新冠肺炎康复者体内含有抗新冠病毒的特异性抗体,这些特异性抗体在患者康复过程中发挥的免疫作用是   。
23.(2021·海南)科研人员用一种甜瓜(2n)的纯合亲本进行杂交得到F1,F1经自交得到F2,结果如下表。
性状 控制基因及其所在染色体 母本 父本 F1 F2
果皮底色 A/a,4号染色体 黄绿色 黄色 黄绿色 黄绿色:黄色≈3:1
果肉颜色 B/b,9号染色体 白色 橘红色 橘红色 橘红色:白色≈3:1
果皮覆纹 E/e,4号染色体 F/f,2号染色体 无覆纹 无覆纹 有覆纹 有覆纹:无覆纹≈9:7
已知A、E基因同在一条染色体上,a、e基因同在另一条染色体上,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑交叉互换、染色体变异、基因突变等情况,回答下列问题。
(1)果肉颜色的显性性状是   。
(2)F1的基因型为   ,F1产生的配子类型有   种。
(3)F2的表现型有   种,F2中黄绿色有覆纹果皮、黄绿色无覆纹果皮、黄色无覆纹果皮的植株数量比是   ,F2中黄色无覆纹果皮橘红色果肉的植株中杂合子所占比例是   。
24.(2021·海南)海南坡鹿是海南特有的国家级保护动物,曾濒临灭绝。经过多年的严格保护,海南坡鹿的种群及其栖息地得到有效恢复。回答下列问题。
(1)海南坡鹿是植食性动物,在食物链中处于第   营养级,坡鹿同化的能量主要通过   以热能的形式散失。
(2)雄鹿常通过吼叫、嗅闻等方式获得繁殖机会,其中嗅闻利用的信息种类属于   。
(3)为严格保护海南坡鹿,有效增加种群数量,保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿,则最好将围栏内坡鹿数量维持在   只左右,超出该数量的坡鹿可进行易地保护。将围栏内的坡鹿维持在该数量的依据是   。
(4)海南坡鹿的主要食物包括林下的草本植物和低矮灌木,保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源,主要依据是   。
25.(2021·海南)CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术,Cas9基因表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”,在单链向导RNA(SgRNA)引导下,切割DNA双链以敲除目标基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理如图所示。
回答下列问题。
(1)过程①中,为构建CRISPR/Cas9重组质粒,需对含有特定sgRNA编码序列的DNA进行酶切处理,然后将其插入到经相同酶切处理过的质粒上,插入时所需要的酶是   。
(2)过程②中,将重组质粒导入大肠杆菌细胞的方法是   。
(3)过程③~⑤中,SgRNA与Cas9蛋白形成复合体,该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合,二者结合所遵循的原则是   。随后,Cas9蛋白可切割   序列。
(4)利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除一个长度为1200bp的基因,在DNA水平上判断基因敲除是否成功所采用的方法是   ,基因敲除成功的判断依据是   。
(5)某种蛋白酶可高效降解羽毛中的角蛋白。科研人员将该蛋白酶基因插入到CRISPR/Cas9质粒中获得重组质粒,随后将其导入到大肠杆菌细胞,通过基因编辑把该蛋白酶基因插入到基因组DNA中,构建得到能大量分泌该蛋白酶的工程菌。据图简述CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内,将该蛋白酶基因插入到基因组DNA的编辑过程:   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、纤维素是植物细胞壁的主要组成成分,蓝藻细胞壁的主要组成成分是肽聚糖,A错误;、
B、纤维素是多糖不易溶于水,人体内没有纤维素酶不能分解纤维素,B错误;
C、纤维素与淀粉都是由葡萄糖组成的多糖,只是空间结构不同,C错误;
D、纤维素水解产物是葡萄糖,葡萄糖与斐林试剂反应产生砖红色沉淀,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

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

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

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
2.【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、分泌蛋白在核糖体上形成肽链后需要经过内质网和高尔基体的加工才会形成成熟的蛋白质,A正确;
B、囊泡在运输过程中通过胞吞和胞吐的方式与相应结构发生膜交换,B正确;
C、生物膜系统是指在真核细胞中,细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器,参与分泌蛋白合成与加工的膜结构只有内质网、高尔基体和细胞膜,不能构成细胞的生物膜系统,C错误;
D、合成的分泌蛋白通过囊泡进行运输,以胞吐的方式排出细胞外,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。分泌蛋白的合成、加工和分泌的过程中,内质网膜的面积变小,高尔基体膜的面积基本不变,细胞膜的面积变大。
2、生物膜系统是指在真核细胞中,细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器,在结构和功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系,称为细胞的生物膜系统。
3.【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、由题意可知,红树林为鱼类、鸟类等动物提供栖息地, “植物→鱼→水鸟”是红树林生态系统常见的一条食物链,A正确;
B、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,红树林生态系统物种丰富,结构相对复杂,具有较强的自我调节能力,B正确;
C、红树林的海岸防护作用体现了红树林生态系统的间接价值,观赏性体现了红树林生态系统的直接价值,C错误;
D、退塘还林、治污减排等措施可以提高红树林的物种丰富度,有利于保护红树林生态系统,D正确。
故答案为:C。
【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;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。
3、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,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。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
4.【答案】A
【知识点】基因在染色体上的实验证据;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔和摩尔根都是采用假说演绎法得出相应的遗传学规律,萨顿将基因和染色体行为进行类比推理,得出相关的遗传学定律,A错误;
B、利用假说演绎法进行研究都需要利用统计学方法对实验结果进行分析,B正确;
C、二者的成功离不开正确的选用实验材料和选择相对性状,C正确;
D、假说演绎法的最后都需要通过测交的方法对假说进行验证,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、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)。
2、萨顿用类比推理法于1903年研究蝗虫的减数分裂,提出假说“基因在染色体上";摩尔根利用假说-演绎法地1910年进行果蝇杂交实验,证明基因位于染色体上。
3、孟德尔遗传实验成功的原因是:正确的选用实验材料;采用由单因子到多因子的研究方法;应用统计学方法对实验结果进行分析;科学设计了实验程序。
5.【答案】A
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、血浆、组织液和淋巴组成人体内环境,血浆和组织液可以进行水和其他物质交换,A错误;
B、长期丢失大量蛋白质会使机体蛋白质摄入不足,会导致患者营养不良,B正确;
C、免疫球道白是人体内的免疫物质(抗体),减少会导致患者免疫力下降,C正确;
D、由题意可知,血浆白蛋白减少,出现水肿,则可通过静脉输注适量的白蛋白可减轻水肿症状,D正确。
故答案为:D。
【分析】组织水肿的原因:
(1) 严重营养不良:严重营养不良引起血浆蛋白减少,血浆漆透压下降,组织液增多。
(2)淋巴管道阻塞:淋巴液回流的最重要意义是回收蛋白质,若淋巴管道被堵塞,则组织液中蛋白质将积聚增多组织液渗透压升高,组织液增多。
(3)组织代谢加强:当人体局部组织代谢活动加强时,代谢产物增加,进入组织液,使组织液渗透压增大,组织液增多。
(4)过敏、肾小球肾炎:毛细血管的通透性增强,使血浆蛋白减少,血浆漆透压下降,吸水能力降低。
6.【答案】B
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】由题意可知,5-溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A-T转变为A-BU,要使该位点由A-BU转变为G-C,经过第一次DNA分子复制A-BU可转变为G-BU,经过第二次DNA分子复制G-BU可转变为G-C,B正确,A、C、D错误。
故答案为:B。
【分析】1、DNA的双螺旋结构:
(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,C-G,T-A。
2、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。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
7.【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;细胞核的结构
【解析】【解答】A、由图可知,Ⅰ时期,分列前期核膜解体后形成的小泡在分裂末期又可以参与新核膜重构,A正确;
B、 由图可知,Ⅰ→Ⅱ过程是核膜重新形成的过程,该过程中始终围绕染色体进行,B正确;
C、由图可知,Ⅲ时期,核膜组装完毕,为下一个细胞周期做准备,C正确;
D、核孔主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道,具有选择透过性,不能允许蛋白质等物质自由进出,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、核膜①结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。②化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。③功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。核孔:主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道。
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。
8.【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义;现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、基因突变产生了新基因,丰富了人类种群的基因库,A正确;
B、基因突变具有普遍性在生物界中普遍存在,B错误;
C、病毒不能独立生存繁殖,需要侵入到活细胞中,通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖,C正确;
D、由题意可知,免疫细胞的表面受体CCR5的编码基因发生突变,导致受体CCR5结构改变,使得HIV-1病毒入侵该免疫细胞的几率下降,则该突变基因频率的增加可使人群感染HIV-1的几率下降,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低(10-5-10-8);③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
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。
9.【答案】A
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】A、甲肾上腺素(NE)是一种神经递质,与突触后膜上的受体结合可引发动作电位,A正确;
B、NE在神经元之间通过电信号-化学信号-电信号的形式传递信息,B错误;
C、由题意可知,临床上可用特定药物抑制NE的重摄取,以增加突触间隙的NE浓度来缓解抑郁症状,故该药物通过抑制NE的重吸收而发挥作用,C错误;
D、NE能被突触前膜重摄取,但不会引起突触后膜兴奋,故不能说明兴奋在神经元之间可双向传递,D错误。
故答案为:A。
【分析】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,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,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。
10.【答案】C
【知识点】激素调节的特点;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、侏儒症是幼年生长素分泌不足导致,成年之后补充生长激素也不能治疗侏儒症,A错误;
B、生长激素是由垂体分泌,B错误;
C、激素一经靶细胞接受并起作用后就失活,治疗期间需持续补充GH,从而维持生长激素含量的动态平衡,C正确;
D、生长激素只能发挥调节作用,机体中发挥催化作用的是酶,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、生长激素是垂体分泌的重要激素之一,可调控骨骼的生长和发育。所以如果垂体分泌生长激素过少,可以导致矮小症;如果垂体分泌生长激素过多,儿童可以导致巨人症,成人可以导致肢端肥大症,临床上表现为肢端肥大、口鼻肥大、下颌骨增厚、耳鼻增厚等。
2、激素调节的特点:(1)微量和高效:激素在血液中含量很低,但能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。(2)通过体液运输:分泌腺产生的激素扩散到体液中,由血液来运输,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。(3)作用于靶器官、靶细胞:激素与靶细胞上的特异性受体结合,引发细胞内的代谢速率发生改变,从而起调节作用。(4)作为信使传递信息:激素将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化,激素一经靶细胞接受并起作用后就失活,因此体内要不断产生激素,从而维持激素含量的动态平衡。
11.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由图可知,50℃、60℃和70℃时该酶的活性大于40℃时的活性,则该酶可耐受一定的高温,A正确;
B、由图可知,在t1时,该酶催化反应速率随温度升高而增大,B正确;
C、由图可知,不同温度下,该酶达到最大催化反应速率时所需时间不同,C正确;
D、同一温度下,在不同反应时间该酶的催化反应速率有可能相同,D错误。
故答案为:D。
【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。
12.【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、由题意可知,基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂,由于精原细胞中仅有一条性染色体,所以处于减数分裂第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体,A正确;
B、由题意可知,基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂,由于精原细胞中仅有一条性染色体,减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条,B正确;
C、由题意可知,精原细胞基因型为AaXRO,则处于减数第二次分裂后期的细胞有四种基因型,C错误;
D、由题意可知,精原细胞基因型为AaXRO,该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR,D正确。
故答案为:C。
【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。
13.【答案】A
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由题意可知,切割蛋白质的酶是蛋白酶,化学本质为蛋白质,蛋白质的空间结构由组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和多肽链的盘曲折叠方式决定,A错误;
B、合成蛋白质的过程需要mRNA,tRNA和rRNA参与,B正确;
C、“废物蛋白”被该酶切割成氨基酸的过程会发生肽键断裂,C正确;
D、“废物蛋白”分解产生的氨基酸可作为原料被重新利用合成其他蛋白质,D正确。
故答案为:A。
【分析】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。蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和肽链的空间结构不同导致了蛋白质的结构多样性。基因知道蛋白质的合成过程包括转录和翻译过程,过程中需要核糖体、tRNA的参与,且会形成mRNA。
14.【答案】B
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、细胞中的ATP与ADP可相互转变,二者始终处在动态平衡之中,ADP不会都转化成ATP,A错误;
B、32P标记的是磷酸,而不是腺苷中的元素,故32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性,磷酸有放射性,B正确;
C、由题意可知,ATP的末端磷酸基团被32P标记,并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致,故32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不相等,在原理腺苷的那个磷酸中出现的概率较大,C错误;
D、ATP与ADP相互转化速度快,但转化不一定主要发生在细胞核内,D错误。
故答案为:B。
【分析】ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
15.【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可知,图中mRNA由7个密码子组成,其中终止密码子不编码氨基酸,故①编码的氨基酸序列长度为6个氨基酸,A错误;
B、由图可知,②和③最终编码的氨基酸序列长度相同,都含有6个氨基酸,B错误;
C、由图可知,②缺失了一个碱基,缺失之后的氨基酸序列全部改变,③缺失两个碱基,缺失之后的氨基酸序列全部改变,④缺失三个碱基,正好缺失一个密码子,而前后氨基酸种类和顺序不变,故④编码的氨基酸排列顺序与①最接近,C正确;
D、密码子的简并性是指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,D错误。
故答案为:C。
【分析】密码子:(1)概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;(2)种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;(3)特点:a、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;b、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。
16.【答案】D
【知识点】体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、体温恒定和水盐平衡的调节都是神经-体液调节方式,A正确;
B、体温升高时,机体会通过排汗散热来降低体温,B正确;
C、渗透压平衡涉及到机体水盐平衡,为维持血浆渗透压平衡,中暑者及时补充水分和无机盐,C正确;
D、大量出汗时,下丘脑感受到细胞外液渗透压变化,将信息传递到大脑皮层,使大脑皮层产生渴觉,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
2、人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小。
(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
17.【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、果酒制作利用的酵母菌是真核生物,A错误;
B、果酒发酵需要现在有氧条件下使酵母菌大量繁殖,然后再无氧条件下进行酒精发酵,果醋发酵则时需要在充足的氧气条件下进行,B错误;
C、果酒发酵一般为18~25℃,果醋发酵最适为30~35℃,C错误;
D、果酒果醋发酵过程都会产生使CO2溶液呈酸性,泡菜制作中产生乳酸使得溶液呈酸性,三者发酵后形成的溶液都呈酸性,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、果酒、果醋制作原理与发酵条件:
  果酒制作 果醋制作
菌种 酵母菌 醋酸菌
发酵过程 有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O;
无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 氧气、糖源充足时:
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O;
缺少糖源、氧气充足时:
C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O
温度 一般酒精发酵18~25℃,繁殖最适为20℃左右 最适为30~35℃
气体 前期:需氧;后期:无氧 需要充足的氧气
时间 10~12天 7~8天
2、制作泡菜所用微生物是乳酸菌实验原理:
(1)乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。
(2)利用乳酸菌制作泡菜的过程中在泡菜的腌制过程中,要注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量,温度过高,食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后,亚硝酸盐的含量开始下降。
(3)测定亚硝酸盐含量的原理:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-禁基乙二胶盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,与已知浓度的标准显色液目测比较,估算泡菜中亚硝酸盐含量。
18.【答案】B
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、由图可知,同样饥饿程度下,瓢虫密度越高,捕食作用率越低,A正确;
B、由图可知,饥饿程度和瓢虫种群密度共同决定了瓢虫的捕食作用率,B错误;
C、由图可知,饥饿程度增加,票中的捕食作用率增加,对瓢虫进行适当饥饿处理可提高防治效果,C正确;
D、由图可知,瓢虫密度低时捕食作用率较高,则田间防治叶螨时应适当控制瓢虫密度,D正确。
故答案为:B。
【分析】种群的数量特征包括①种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度,种群密度是种群最基本的数量特征;②出生率和死亡率:在单位时间内新产生(死亡)的个体数占该种群个体总数的比值即出生率(死亡率),出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度;③迁入率和迁出率:在单位时间_内迁入(迁出)的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率(迁出率),迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小,直接影响种群大小和种群密度;④年龄组成:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据;⑤性别比例:指种群中雌雄个体数目的比例。
19.【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、由图可知,与第1组相比,第2组结果说明干旱处理促进主根生长,A错误;
B、由图可知,与第2组相比,第3组结果说明缺少ABA时主根生长减慢,B错误;
C、由图可知,本实验中有两个自变量,分别为干旱和ABA合成抑制剂,C正确;
D、第4组实验与第2组和第3组实验作对照,说明ABA合成抑制剂可以减缓ABA在干旱条件下促进主根生长的作用,D错误。
故答案为:C。
【分析】脱落酸:脱落酸在根冠和萎蒸的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
20.【答案】A
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、由题意可知,该疾病由线粒体基因突变引起不遵循孟德尔遗传定律,且当个体携带含突变基因的线粒体数量达到一定比例后会表现出典型症状,Ⅱ-1为患病女性,与正常男性结婚,无法推断所生子女的患病概率,A正确;
B、若Ⅱ-2与Ⅱ-3再生一个女儿,无法判断女儿是突变基因携带者的概率,B错误;
C、若Ⅲ-1与男性患者结婚,所生女儿可能携带由Ⅲ-1遗传的突变基因,并且可能把突变基因传递给下一代,C错误;
D、由题意可知,该疾病由线粒体基因突变引起不遵循孟德尔遗传定律,D错误。
故答案为:A。
【分析】 1、减数分裂形成卵细胞时,细胞质中的遗传物质随机不均等分配。在受精作用进行时,通常是精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞。
2、遗传物质分为细胞核遗传物质和细胞质遗传物质,细胞核中基因的遗传遵循分离定律和自由组合定律。细胞质遗传的特点:①母系遗传,不论正交还是反交,子代性状总是受母本(卵细胞)细胞质基因控制;②杂交后代不出现一定的分离比。
21.【答案】(1)促进生菜根部细胞呼吸;为生菜提供大量的无机盐,以保证生菜的正常生长
(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,选用红蓝光可以提高植物的光合作用,从而提高生菜的产量;B;右上方
(3)低;减少
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;影响光合作用的环境因素;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)植物工厂用培养液培植生菜需定时向营养液通入空气,目的是保证充足的氧气促进生菜根部的细胞呼吸。除通气外,还会定期更换培养液以保证为生菜提供足够的无机盐,保证生菜的正常生长。
故答案为:促进生菜根部细胞呼吸;为生菜提供大量的无机盐,以保证生菜的正常生长。
(2)植物叶绿素主要吸收收红光和蓝紫光,为了提高植物光合作用从而提高生菜产量,植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜。由图可知,生菜成熟叶片在不同光照强度下的光合速率不同,达到光饱和点之后光照强度强加光合速率也不再上升,故培植区的光照强度应设置在图中B点所对应的光照强度,当提高CO2浓度时,生菜的光饱和点右移光合速率也会提高,B点会向右上方移动。
故答案为:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,选用红蓝光可以提高植物的光合作用,从而提高生菜的产量;B;右上方。
(3)真正光合作用=净光合作用+呼吸作用,由图可知光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度,T5是光合作用的最适温度,若将温度从T5调至T6,温度升高光合速率下降,呼吸速率上升,有机物的积累量减少。
故答案为:低 ; 减少 。
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。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。
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。(6)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、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
4、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。
22.【答案】(1)胸腺;增殖分化出效应T细胞和记忆细胞
(2)抗原;浆细胞
(3)新冠病毒进入机体后,少部分可以直接刺激B细胞,大部分被吞噬细胞摄取和处理后呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞,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,浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应
(4)与抗原特异性结合
【知识点】免疫系统的结构与功能;细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】(1)T细胞在骨髓分化产生,迁移到胸腺中成熟,T细胞在细胞免疫中可以分化形成效应T细胞和记忆T细胞。
故答案为: 胸腺 ; 增殖分化出效应T细胞和记忆细胞 。
(2)灭活的疫苗接种到人体之后作为抗原可以诱导B细胞增殖、分化,分化为记忆B细胞和浆细胞,浆细胞可以分泌抗体。
故答案为:抗原;浆细胞。
(3)疫苗进入人体之后激发人体免疫反应产生抗体的过程为体液免疫过程,具体为新冠病毒进入机体后,少部分可以直接刺激B细胞,大部分被吞噬细胞摄取和处理后呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞,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,浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
故答案为:新冠病毒进入机体后,少部分可以直接刺激B细胞,大部分被吞噬细胞摄取和处理后呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞,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,浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
(4)新冠肺炎康复者体内的特异性抗体在患者康复过程中可以与抗原特异性结合。以阻止新冠病毒对人体细胞的粘附和进一 步增殖,并可能形成沉淀或细胞集团,被吞噬细胞吞噬处理。
故答案为: 与抗原特异性结合 。
【分析】1、免疫系统的组成:
(1)免疫器官:骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等。
(2)免疫细胞:①淋巴细胞:位于淋巴液、血液和淋巴结中;包括T细胞(在骨髓迁移到胸腺中成熟)、B细胞(在骨髓中成熟);②吞噬细胞等。
(3)免疫活性物质:指的是免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,如抗体、淋巴因子(白细胞介素、干扰素、肿瘤怀子因子)、溶菌酶等。
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、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:细胞毒性T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和细胞毒性T细胞,同时辅助性T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:细胞毒性T细胞发挥效应,激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。
23.【答案】(1)橘红色
(2)AaBbEeFf;8
(3)8;9:3:4;5/6
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)由表可知,纯合白色与纯合橘红色杂交为F1橘红色,F1自交产生F2,F2中橘红色:白色≈3:1,则橘红色为显性性状,白色为隐性性状。
故答案为:橘红色。
(2)由题意可知,A、E基因同在一条染色体上,a、e基因同在另一条染色体上,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑交叉互换、染色体变异、基因突变等情况,F1的表型为果皮底色黄绿色(Aa),果肉颜色橘红色(Bb),果皮有覆纹(EeFf),F1的基因型为AaBbEeFf,根据自由组合定律,F1产生的配子类型有8种。
故答案为:AaBbEeFf ;8。
(3)由题意可知,F2果皮底色有两种表型,果肉颜色有两种表型,果皮覆纹有两种表型,根据自由组合定律,F2的表现型有8种。由于A、E基因同在一条染色体上,a、e基因同在另一条染色体上,当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性 ,F2中基因型为A-E-的为3/4,aaee的为1/4,F,中黄绿色有覆纹果皮(A-E-F-)、黄绿色无覆纹果皮(A-E-f)、黄色无覆纹果皮(aaeeF-、aaeeff)的植株数量比是(3/4×3/4):(3/4×1/4):(1/4×3/4+1/4×1/4)=9:3:4。F2中黄色无覆纹果皮中的纯合子占1/2,橘红色果肉植株中纯合子为1/3,纯合子所占比例为1/6,故杂合子所占比例是1-1/6=5/6。
故答案为: 8 ; 9:3:4;5/6 。
【分析】1、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。
2、自由组合定律的特殊分离比及测交结果
(1)12:3:1即(9AB_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb,测交结果为:2:1:1 。
(2)9:6:1即9AB:(3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:1:2:1。
(3)9:3:4即9AB:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb) ,测交结果为:1:1:2。
(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb ,测交结果为:3:1。
(5)15:1即(9AB_+3A_bb+3aaB_):1aabb ,测交结果为:3:1。
(6)9:7即9AB:(3A_bb+3aaB_+1aabb),测交结果为:1:3。
24.【答案】(1)二;呼吸作用
(2)化学信息
(3)213;该数量下有利于海南坡鹿数量的快速增加
(4)提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率,为海南坡鹿提供食物资源
【知识点】种群数量的变化曲线;群落的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)植食性动物在食物链中处于第二营养级,坡鹿同化的能量有两个去向,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。
故答案为:二;呼吸作用。
(2)雄鹿常通过吼叫、嗅闻等方式获得繁殖机会,其中嗅闻利用的信息种类属于化学信息。
故答案为:化学信息。
(3)为严格保护海南坡鹿,有效增加种群数量,保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿,即K值,则最好将围栏内坡鹿数量维持k/2,即213只,此时种群具有最大的生长速率,有利于海南坡鹿数量的快速增加。
故答案为:213;该数量下有利于海南坡鹿数量的快速增加。
(4)为了提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率,为海南坡鹿提供食物资源,保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源。
故答案为:提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率,为海南坡鹿提供食物资源。
【分析】1、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%。
2、生态系统中信息的种类:
(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。
(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
3、S型增长曲线:
(1)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。
(2)"S型曲线增长速率:开始时,种群的增长速率为0;种群数量在a~K/2之间时,种群的增长速率不断增大;种群数量为K/2时,种群增长速率最大;种群数量在K/2~K之间时,受到环境阻力的影响,种群的增长速率在不断减小;种群数量为K时,种群的增长速率为0,种群数量到达最大值(K值)。种群数量达到K值后不是一成不变的,而是围绕K值上下波动。
(3)为了合理利用资源,应该在种群数量超过K/2时捕获,使得每次捕获后,种群数量降低到K/2,这样可以保证此时种群数量尽快地恢复。
4、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。
25.【答案】(1)DNA连接酶
(2)感受态细胞法
(3)碱基互补配对原则;目标DNA特定的核苷酸序列
(4)DNA分子杂交技术;出现杂交带
(5)CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内进行转录和表达,转录的产物是SgRNA,表达的产物是Cas9蛋白,二者形成复合体,该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合,从而插入到基因组DNA中。
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)将目的基因连接到质粒上需要利用DNA连接酶进行连接。
故答案为:DNA连接酶。
(2)由图可知,过程②为将目的基因导入受体细胞的过程,将重组质粒导入大肠杆菌细胞的方法是感受态细胞法。
故答案为: 感受态细胞法。
(3)复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合,二者结合所遵循的原则是碱基互补配对原则。二者结合后,Cas9蛋白可切割目标DNA特定的核苷酸序列序列。
故答案为:碱基互补配对原则;目标DNA特定的核苷酸序列。
(4)利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除一个长度为1200bp的基因,在DNA水平上判断基因敲除是否成功所采用的方法是DNA分子杂交技术,成功的依据是出现杂交带。
故答案为:DNA分子杂交技术;出现杂交带。
(5)CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内,将该蛋白酶基因插入到基因组DNA的编辑过程:CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内进行转录和表达,转录的产物是SgRNA,表达的产物是Cas9蛋白,二者形成复合体,该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合,从而插入到基因组DNA中。
故答案为: CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内进行转录和表达,转录的产物是SgRNA,表达的产物是Cas9蛋白,二者形成复合体,该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合,从而插入到基因组DNA中。
【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(Ca2+处理法)。
(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。
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