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辽宁省名校联盟2020-2021学年高三下学期开学考试生物试卷(新高考)
一、单选题
1.(2021高三下·辽宁开学考)下列关于线粒体和叶绿体中的DNA的说法正确的是( )
A.其A-T和G-C碱基对具有相同的形状和直径
B.其携带的遗传信息均只能由父亲传递给后代
C.其基因所控制的性状均遵循孟德尔遗传定律
D.其中的基因转录时均需要DNA聚合酶的参与
【答案】A
【知识点】碱基互补配对原则;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;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、A-T碱基对和G-C碱基对具有相同的形状和直径,使DNA分子具有稳定的直径,A正确;
B、线粒体和叶绿体中的DNA会随卵细胞由母亲传递给后代,B错误;
C、线粒体和叶绿体中的基因所控制的性状均不遵循孟德尔遗传定律,C错误;
D、线粒体和叶绿体中的基因转录时需要RNA聚合酶的参与,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、A-T碱基对间存在两个氢键,G-C碱基对间存在三个氢键,故通常G-C碱基对比例高的DNA稳定性高。
2、孟德尔遗传规律:
(1)分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(2)自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3、转录条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
2.(2021高三下·辽宁开学考)细胞与生物一样,都要经历产生、生长、成熟、衰老直至死亡的生命历程。下列关于这一过程的说法,错误的是( )
A.多细胞真核生物体内的细胞主要是通过有丝分裂产生的
B.细胞的成熟常伴随着结构和功能专一化等现象,这与基因选择性表达有关
C.衰老的细胞中水分减少,会导致细胞体积变小,代谢减慢
D.细胞凋亡虽然是不利因素诱导的,但其结果往往对个体有利
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、真核细胞的分裂方式有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂等,多细胞真核生物主要通过有丝分裂产生新细胞,以补充衰老或损伤的细胞,A正确;
B、细胞成熟过程中常发生细胞分化,其结构和功能逐渐专一化,这与基因选择性表达有关,B正确;
C、衰老的细胞比未衰老的细胞含水量少,细胞体积小,细胞内的代谢活动减慢,C正确;
D、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,并不存在不利因素的诱导,其结果往往对个体有利,像蝌蚪尾的消失、胎儿手的发育等,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞分化:在个体发育中,由于基因的选择性表达,细胞增殖产生的后代,在形态、结构、生理功能上会发生稳定性差异。细胞分化是细胞个体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各项生理功能的效率。
2、细胞衰老的特征:细胞核体积变大,染色质固缩,染色加深,细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,呼吸速率及新陈代谢速率减慢,细胞内色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递,膜的物质运输功能降低,多种酶的活性降低。
3、细胞凋亡保证了多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。
3.(2016高一下·平坝期中)以下关于人体激素及其调节的叙述不正确的是( )
A.激素是信息分子,成分都是有机物
B.激素直接参与细胞内的许多代谢活动
C.激素只作用于相应的靶器官、靶细胞
D.神经系统的某些结构也可以释放激素
【答案】B
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】解:A、激素是对生命活动进行调节的信息分子,且都是有机物,A正确;
B、激素只能调节细胞内的代谢活动,但不能直接参与代谢活动,B错误;
C、激素能运输到全身,但只作用于相应的靶器官、靶细胞,C正确;
D、神经系统的某些结构也可以释放激素,如下丘脑神经细胞能分泌多种促激素释放激素,D正确.
故选:B.
【分析】激素调节是指由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节.不同激素的化学本质组成不同,但它们的作用方式却有一些共同的特点:(1)微量和高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官和靶细胞.激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了.激素只能对生命活动进行调节,不参与生命活动.
4.(2021高三下·辽宁开学考)2015年7月的《自然》杂志报道:清华大学发现了人细胞膜上葡萄糖转运蛋白GLUT3的三种不同构象,研究表明该蛋白质在多种肿瘤细胞中超量表达。下列有关该蛋白质的叙述的是( )
A.GLUT3构象改变可能伴随着与葡萄糖的结合和分离
B.GLUT3运输葡萄糖过程可能消耗呼吸作用提供的ATP
C.肿瘤细胞中大量GLUT3的表达,可能与促进呼吸供能密切相关
D.GLUT3是肿瘤细胞特有的蛋白质,可能成为肿瘤细胞的标志物
【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;主动运输
【解析】【解答】A、载体具有专一性,GLUT3在一定的构象下可能与葡萄糖结合,在另外的构象下可能与葡萄糖分离,A项正确;
B、GLUT3运输蛋白质可能是主动运输,因此可能消耗ATP,B项正确;
C、肿瘤细胞代谢旺盛,可能与GLUT3运输大量葡萄糖,促进细胞呼吸有关,C项正确;
D、正常细胞中也存在GLUT3,只是在肿瘤细胞中超量表达,D项错误。
故答案为:D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式:
(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。
(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞。
5.(2021高三下·辽宁开学考)如图表示某人从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线,下列对AB段和BC段变化原因的分析,正确的是( )
A.AB段上升是因为人初进高原,呼吸频率加快造成的
B.BC段下降的原因:一是血液中的乳酸被血液中的缓冲物质转化为其他物质;二是造血功能逐渐增强,红细胞数量增多
C.AB段上升的原因是人体只进行无氧呼吸,产生大量的乳酸进入血液
D.AB段产生的乳酸,在BC段与Na2CO3反应
【答案】B
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、AB段上升是由于人初进高原,空气稀薄,氧气不足,无氧呼吸加强,乳酸浓度上升,A错误;
B、BC段下降的原因:一是血液中的乳酸被血液中的缓冲物质转化为其他物质;二是造血功能逐渐增强,红细胞数量增多,能运输更多的氧气,使无氧呼吸减弱, B正确;
C、AB段上升是由于此段时间内人体的有氧呼吸供能不足,无氧呼吸加强所致,但人体细胞的呼吸方式仍以有氧呼吸为主,C错误;
D、 BC段产生的乳酸可在BC段与NaHCO3反应,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、无氧呼吸:
第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖 丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:丙酮酸 乳酸。
2、血浆的pH维持相对稳定与它含有HCO3-、HPO42-等离子有关。
6.(2021高三下·辽宁开学考)某植物产量的高低有高产、中高产、中产、中低产、低产5种类型,受两对独立遗传的基因A和a、B和b的控制,产量的高低与显性基因的个数呈正相关。下列说法不正确的是( )
A.两对基因的遗传遵循基因自由组合定律
B.中产植株的基因型可能有AABb、AaBB两种
C.基因型为AaBb的个体自交,后代中高产∶中高产∶中产∶中低产∶低产=1∶4∶6∶4∶1
D.对中高产植株进行测交,后代的表现型及比例为中产∶中低产=1∶1
【答案】B
【知识点】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】A、由于A和a、B和b两对基因能够独立遗传,所以,它们的遗传遵循基因自由组合定律,A项正确;
B、中产植株的基因型可能有AAbb、AaBb和aaBB三种,B项错误;
C、基因型为AaBb的个体自交,后代中基因型为AABB(1/16)的个体表现为高产,基因型为AABb(2/16)和AaBB(2/16)的个体表现为中高产,基因型为AAbb(1/16)、AaBb(4/16)和aaBB(1/16)的个体表现为中产,基因型为Aabb(2/16)和aaBb(2/16)的个体表现为中低产,基因型为aabb(1/16)的个体表现为低产,因此,后代中高产∶中高产∶中产∶中低产∶低产=1∶4∶6∶4∶1,C项正确;
D、中高产植株的基因型为AABb或AaBB,其中对AABb进行测交,后代表现型及比例为中产∶中低产=1∶1,对AaBB进行测交,后代表现型及比例为中产∶中低产=1∶1,因此,对中高产植株进行测交,后代的表现型及比例为中产∶中低产=1∶1,D项正确。
故答案为:B。
【分析】显性基因的累加效应:显性基因A与B的作用效果相同,表现型与显性基因的个数有关,显性基因越多,作用越强。 AaBb自交后代的基因型和表现型:高产(1AABB):中高产(2AABb、2AaBB):中产(1AAbb、1aaBB、4AaBb):中低产(2Aabb、2aaBb):低产(1aabb)=1:4:6:4:1;测交后代的基因型和表现型:中产(1AaBb):中低产(1Aabb、1aaBb):低产(1aabb)=1:2:1。
7.(2021高三下·辽宁开学考)PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,下列有关PCR过程的叙述,正确的是( )
A.待扩增的DNA两条链的解旋过程需要酶的催化
B.所用引物的长度越短,与模板链结合的特异性越强
C.在子链的形成过程中,dNTP可以提供原料和能量
D.与细胞内DNA复制相比,PCR所需要的酶对高温比较敏感
【答案】C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、PCR扩增DNA时,DNA解旋过程是通过高温来实现的,A错误;
B、引物越长,能够配对的概率越低,与模板链结合的特异性越强,B错误;
C、dNTP包括dATP、dGTP、dCTP和dTTP,在子链的形成过程中,可以提供原料和能量,C正确;
D、PCR所需要的酶为热稳定性DNA聚合酶,其最适温度较高,D错误。
故答案为:C。
【分析】PCR扩增过程:
(1)变性:当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。
(2)复性:当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
(3)延伸:72℃左右时,耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
8.(2021高三下·辽宁开学考)科研人员使用人工射线对某种细菌进行多次诱变处理,最后终于在突变型细菌中提取到一种新型抗生素,它能对抗金黄色葡萄球菌。下列相关叙述正确的是( )
A.多次诱变处理后,经过连续数代的选择,细菌微小的抗性变异积累成了显著变异
B.突变型细菌出现了新性状,其进行繁殖时直接将新性状传给后代
C.人工使用的新型抗生素对抗金黄色葡萄球菌的过程属于人工选择
D.使用新型抗生素会杀死全部的金黄色葡萄球菌个体
【答案】A
【知识点】基因突变的特点及意义;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、多次诱变处理后,细菌间存在的不同类型的抗性突变是进化得以发生的前提条件,经过连续数代的选择,微小的抗性变异积累成了显著变异,A正确;
B、在生物的繁殖过程中,个体并不是把性状直接传递给后代,传递给子代的仅仅是亲代的基因,B错误;
C、人工使用的新型抗生素对抗金黄色葡萄球菌的过程属于自然选择,C错误;
D、金黄色葡萄球菌种群中可能存在着抗新型抗生素的个体,使用新型抗生素不一定会杀死全部的金黄色葡萄球菌个体, D错误。
故答案为:A。
【分析】1、基因突变:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。
(1)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。
(2)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
2、可遗传变异的来源有突变(基因突变和染色体变异)和基因重组。
9.(2020·赤峰模拟)下列关于生物实验的说法,正确的是( )
A.常用样方法调查农田生态系统中大多数单子叶植物的种群密度
B.探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温
C.检测还原糖所用的试剂甲液和检测蛋白质所用的试剂A液成分完全相同
D.调查人类遗传病最好选择红绿色盲、白化病、原发性高血压等发病率较高的单基因遗传病
【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验;探究影响酶活性的因素;估算种群密度的方法;调查人类遗传病
【解析】【解答】A、通常可以用样方法调查某种双子叶植物的种群密度,A错误;
B、探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液在不同温度下保温一段时间后再混合,B错误;
C、检测还原糖的斐林试剂甲液与用于检测蛋白质的双缩脲试剂A液都是0.1g/mL的NaOH溶液,C正确;
D、原发性高血压是多基因遗传病,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05 g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖;双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01 g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质。2、调查植物种群密度时,常选择双子叶植物,单子叶植物呈丛生或蔓生,不容易区分。3、调查人群中的遗传病,应选择群体中发病率高的单基因遗传病。根据调查目标确定调查的对象和范围。人类遗传病情况可通过社会调查和家系调查的方式进行,如统计调查某种遗传病在人群中的发病率应是人群中随机抽样调查,然后用统计学方法进行计算。若调查某种遗传病的遗传方式,应对某个典型患者家系进行调查,根据家系遗传状况推断遗传方式。
10.(2021高二上·花都月考)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.自变量是NAA,因变量是平均生根数
B.不同浓度的NAA均提高了插条生根率
C.生产上应优选320mg/LNAA处理插条
D.400mg/LNAA具有增加生根数的效应
【答案】D
【知识点】探究生长素类似物对插条生根的作用
【解析】【解答】A、由图可知,该实验的自变量是NAA的浓度,因变量是平均生根数和生根率,A错误;
B、与NAA浓度为0时比较,浓度低于300 mg/L时能提高生根率,浓度高于300 mg/L时会降低生根率,B错误;
C、320mg/LNAA处理插条时,生根率过低,不能用于生产,C错误;
D、与NAA浓度为0时比较,400 mg/L的NAA具有增加生根数的效应,D正确。
故答案为:D。
【分析】探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
(1)原理:适宜浓度的NAA溶液促进插条生根,浓度过高或过低都不利于插条生根。“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中,自变量是生长素类似物的浓度,因变量是插条生根的数量和生根的长度,开插枝条的种类、处理插条的方法和时间、每根插条上的叶和芽的数量等都属于无关变量,应保持相同且适宜。
(2)变量处理:自变量:不同浓度生长素类似物。因变量:枝条生根数或根的长度。无关变量:插条的情况、侵泡时间的长短、培养温度等(要相同且适宜)。
(3)处理杆插枝条的方法:浸泡法(浓度较低;在遮阴与空气湿度较高的环境中进行);沾蘸法(浓度较高)。
(4)实验步骤:①配置系列浓度梯度的生长素类似物溶液;②处理生长状况相同插条的形态学下端;③观察插条生根状况;④重复前三步(浓度梯度变窄)。
(5)注意事项:①常用的生长素类似物有2.4-D、萘乙酸等。②为了摸索出较为可靠的生长素浓度范围,在进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个“预实验”,以避免盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。生长素处理插条的方法主要有浸泡法和沾蘸法。③实验中应设置空白对照组,该组应用蒸馏水处理插条。④实验中对插条处理的时间长短应一致,同一组实验中所用到的植物材料也应尽可能做到条件相同等等,这些做法的目的是控制实验中的无关变量,确保其相同。
11.(2020·济南模拟)长白山红松阔叶混交林是以红松为主的针阔叶混交林,群落外貌雄伟壮丽,不仅物种种类繁多,而且营养结构复杂。某科研团队以其中的乔木作为研究对象,开展了多个样地种群密度和年龄结构的调查,其中胡桃楸(高达20余米)白桦(高达25米)红松(高达40米)三种乔木的调查结果如下表。下列叙述错误的是( )
树种 老年树 成年树 幼年树
密度 (株/公顷) 占比(%) 密度 (株/公顷) 占比(%) 密度 (株/公顷) 占比(%)
胡桃揪 94 92.16 8 7.84 0 0
白桦 138 34.24 125 31.02 140 34.74
红松 60 4.22 307 21.57 1056 74.21
A.该生态系统中胡桃楸种群、白桦种群和红松种群的年龄结构分别属于衰退型、稳定型和增长型
B.由于红松个体数量多、体积较大,所以红松是该生态系统中的优势种,其种群密度为1423株/公顷
C.在自然演替情况下,随着时间的推移,该生态系统中的白桦树种群密度维持一段时间的稳定后,可能会出现下降趋势
D.在长白山地区,针叶树所占比例随海拔增高而增多,阔叶树所占比例随海拔增高而减少,这说明群落垂直结构的形成与温度、湿度等气候条件有关
【答案】D
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法;群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】A、根据表格数据可知,该生态系统中胡桃楸种群中的老年树比例较大、幼年树比例为0,故其年龄组成为衰退型,而白桦种群中的老年树、成年树和幼年树所占比例相当,故其年龄组成为稳定型,红松种群中的老年树比例较小、幼年树比例较大,故其年龄组成为增长型,A正确;
B、由于红松个体数量多、体积较大,竞争阳光的能力更强,所以红松是该生态系统中的优势种,其种群密度为1056+307+60=1423株/公顷,B正确;
C、由于红松较高大,与白桦树竞争阳光的能力更强,是该生态系统中的优势种,所以在自然演替情况下,随着时间的推移,该生态系统中的白桦树种群密度维持一段时间的稳定后,可能会出现下降趋势,C正确;
D、不同海拔高度的植被分布不同,这属于群落的水平结构,D错误。
故答案为:D。
【分析】群落垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象(主要受阳光的影响)。群落水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,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。
12.(2021高三下·辽宁开学考)“蚂蚁森林”是支付宝客户端中的一项公益活动:用户通过步行、在线缴纳水电燃气费等“低碳”生活方式获取一定的“能量值”,用以在支付宝里养一棵虚拟的树。这棵“树”长大后,蚂蚁生态伙伴们就会在现实某个地域种下一棵真正的树。据统计,截止到2019年4月22日这项公益活动在荒漠化地区种植了约1 亿棵树,包括胡杨、红柳、梭梭树等,这些树种都是防风固沙的好品种。下列有关叙述正确的是( )
A.随着“蚂蚁森林”这项活动的持续开展,相应荒漠化地区将很快演替成真正的森林
B.随着植被的改善,相应荒漠化地区以正反馈调节为基础的自我调节能力将不断增强
C.“低碳”生活能减少碳排放,缓解全球气候变暖,但不利于碳循环平衡
D.胡杨、红柳、梭梭树等具有防风固沙的功能,这体现了生物多样性的间接价值
【答案】D
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;生态系统的物质循环;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、“蚂蚁森林”这项公益活动说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向,但是由于荒漠化地区气候恶劣,很难快速演替成森林,A错误;
B、生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节,B错误;
C、在煤、石油等化石燃料被大量燃烧、大气中CO2含量迅速增加的背景下,“低碳”生活可以减少碳排放,有利于碳循环平衡,C错误;
D、“防风固沙”属于生态功能,体现的是生物多样性的间接价值,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统的组分越多,食物网越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高。恢复力稳定性越弱。
2、生物多样性的价值:
(1)直接价值:食用、药用、科研、农业生产原料、文学艺术创作等。
(2)间接价值:体现在调节生态系统的功能等方面。如植物进行光合作用,制造有机物、固氮、供氧等功能;森林和草地具有防风固沙、水土保持作用,湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。
(3)潜在价值:目前尚不清楚的价值。
3、由于化石燃料的大量开采和使用,大大增加了二氧化碳的排放,引起温室效应,破坏碳循环。应对措施有减少二氧化碳的排放,大力植树种草,提高森林的覆盖率。
13.(2021高三下·辽宁开学考)下图表示利用植物细胞工程对棉花进行改良的过程,①②③④表示实验过程,请据图回答,下列说法正确的是 ( )
A.外源基因能够导入并大量复制的物质基础是自然界共用一套密码子
B.②过程能定向改变原生质体的遗传特性
C.③过程只能通过液体悬浮培养技术才能实现
D.基因工程技术与花药离体培养技术相结合可快速获得纯合棉花植株
【答案】B
【知识点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、外源基因能够导入的原因是它们都是由四种脱氧核苷酸组成的双螺旋结构,外源基因可以在宿主细胞表达产生相应的蛋白质,说明所有的生物共用一套密码子,A错误;
B、②过程是基因工程,能定向改变原生质体的遗传特性,B正确;
C、③过程是脱分化,使用的是固体培养基,C错误;
D、花药离体培养得到单倍体幼苗,再用秋水仙素处理抑制纺锤体的形成,使得染色体数目加倍,才能快速获得纯合植株,D错误。
故答案为:B。
【分析】据图分析可知,①过程是用纤维素酶和果胶酶处理棉花叶肉细胞,去掉细胞壁。
②过程是基因工程,基本操作程序包括目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法、目的基因的检测与鉴定。
③过程是脱分化,在遮光条件下,已分化的细胞失去特有的结构和功能,转变成愈伤组织。
④是再分化过程,给予一定的光照,愈伤组织重新分化成芽、根等器官。
14.(2021高三下·辽宁开学考)干细胞顾名思义是“干什么都行的细胞”,具体是指一种尚未充分分化的未成熟细胞。医学工作者、研究者正进行尝试利用干细胞治疗人类某些疾病,用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证,由此判断下列说法中,不正确的是( )
A.利用干细胞治疗某些疾病,是因为干细胞具有再生出各种组织、器官的潜能
B.造血干细胞在骨髓中可分化出B细胞,在胸腺中分化为T细胞
C.在体外培养的条件下,ES细胞可以增殖而不发生分化
D.异体骨髓移植成功后,康复者的血型会发生改变且遗传给后代
【答案】D
【知识点】干细胞的概念及种类
【解析】【解答】A、由于干细胞具有再生各种组织、器官的潜能,因此可以利用干细胞治疗某些顽疾,A正确;
B、B细胞和T细胞起源于骨髓中的造血干细胞,其中B血细胞在骨髓中成熟,T细胞在胸腺中成熟,即在胸腺中发生分化,B正确;
C、在体外培养的条件下(如在饲养层细胞中培养),ES细胞可以增殖而不发生分化,C正确;
D、异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变,但骨髓移植没有改变患者体内的遗传物质,因此不能遗传给后代,D错误。
【分析】干细胞的类型:
(1)胚胎干细胞(ES细胞):存在与早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
(2)成体干细胞:存在于成体组织或器官内,包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,不具有发育成完整个体的能力。
(3)诱导多能干细胞(iPS细胞):由体细胞经体外诱导分化形成,类似于胚胎干细胞,可以分化培育出人造器官,在移植时不发生免疫排斥反应。
15.(2021高三下·辽宁开学考)某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行细胞培养。下列说法正确的是( )
A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,也可用胃蛋白酶处理
B.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
C.甲、乙细胞在持续的培养过程中,乙会出现停止增殖的现象
D.仅用培养肝细胞的培养液也能用来培养乙肝病毒
【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、胃蛋白酶处理需要的pH非常低,所以不能用胃蛋白酶处理,A错误;
B、细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH,B错误;
C、正常细胞在体外培养时会出现停止增殖即接触抑制的现象,而甲肿瘤细胞没有此特性,C正确;
D、病毒必须寄生在活细胞中才能增殖,不能只用培养液培养,D错误。
故答案为:C。
【分析】动物细胞培养:
二、多选题
16.(2021高三下·辽宁开学考)神经肌肉接头与典型的突触结构类似。下图表明,影响神经肌肉间神经递质(乙酰胆碱即ACh)的因素有很多(箭头所示位置即为作用部位)(注:Ca2+所引发的突触小泡的胞吐需要突触小泡膜上的蛋白质SNAPs和VAMPs的作用),下列相关叙述正确的是( )
A.肉毒杆菌毒素能抑制突触前膜对乙酰胆碱的释放
B.箭毒能与乙酰胆碱竞争突触后膜上的乙酰胆碱受体
C.毒扁豆碱、新斯的明可使突触间隙的乙酰胆碱浓度降低
D.vesamicol可阻止乙酰胆碱进入突触小泡
【答案】A,B,D
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由题图可知,肉毒杆菌毒素抑制突触小泡膜上的蛋白质 VAMPs,而题干表明,Ca2+所引发的突触小泡的胞吐需要突触小泡膜上的蛋白质 SNAPs和ⅤAMPs的作用,因此肉毒杆菌毒素会导致突触前膜释放的乙酰胆碱减少,A正确;
B、箭毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,导致乙酰胆碱与其受体结合的机会减少,B正确;
C、毒扁豆碱、新斯的明能抑制乙酰胆碱酯酶的活性,使其不能分解乙酰胆碱,会导致突触间隙的乙酰胆碱浓度升高,C错误;
D、由题图可知, vesamicol可阻止乙酰胆碱进入突触小泡内,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,钙通道打开,钙离子内流,引起突触小泡向突触前膜移动并释放乙酰胆碱,乙酰胆碱通过突触间隙扩散到突触后膜,与后膜上的受体结合,引起后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化,乙酰胆碱被降解。肉毒杆菌毒素抑制突触小泡膜上的蛋白质VAMPs,使得突触小泡不能释放乙酰胆碱。箭毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,阻断乙酰胆碱与后膜上的受体结合。毒扁豆碱、新斯的明能抑制乙酰胆碱酯酶的活性,乙酰胆碱不能分解。
17.(2021高三下·辽宁开学考)某种螳螂褐体色对绿体色显性;在某地区释放一群人工饲养的螳螂,这群螳螂中,褐体色约占90%,而其中杂合子的比例为77%;第二年在该地区对该种螳螂进行调查,发现褐体色下降至80%;第三和第四年的调查结果都与上一年相似。以下分析正确的有( )。
A.被释放的群体中,显性基因频率约55%
B.第二年褐体色比例下降的原因是原野生螳螂种群隐性基因频率很高
C.该地区绿体色较褐体色更有利于螳螂生存
D.连续两年的调查,初步证明体色的显性和隐性基因频率相对稳定不变
【答案】A,D
【知识点】基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、被释放的群体中,杂合子约为90%×77%=69.30%,显性纯合子比例为90%—69.30%=20.70%,则显性基因频率约为20.70%+69.30%×1/2≈55%,A正确;
B、第二年在该地区对该种螳螂进行调查,发现褐体色稍有下降,说明褐体色螳螂个体数的减少与种群中个体的出生、死亡有关,B错误;
C、第二年在该地区对该种螳螂进行调查,发现褐体色稍有下降,第三和第四年的调查结果都与上一年相似,从题意分析,绿体色螳螂个体比例保持基本不变,说明该地区未对螳螂体色进行选择,两种体色的螳螂都能适应环境生存,C错误;
D、第三和第四年的调查结果都与上一年相似,说明褐体色和绿体色个体数目比例保持不变,则初步证明体色的显性和隐性基因频率相对稳定不变,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、A基因频率=AA基因型频率+1/2Aa基因型频率,a基因频率=aa基因型频率+1/2Aa基因型频率
2、种群的数量特征:
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(3)年龄结构在一定程度上能预测种群数量的变化趋势。年龄结构是通过出生率和死亡率间接影响种群密度的。出生率大于死亡率为增长型,出生率小于死亡率为衰退型,出生率约等于死亡率为稳定型。
(4)性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
3、影响种群数量变化的因素:(1)非生物因素:阳光、温度、水等。(2)生物因素:种内竞争、捕食、种间竞争、寄生、互利共生、人为因素等。
18.(2021高三下·辽宁开学考)湿地是地球上重要的生态系统,中国湿地面积占国土面积的比例远低于世界平均水平,并面临气候变化和人类活动的影响,中国政府高度重视并切实加强湿地保护与恢复工作。下列关于湿地的叙述正确的是( )
A.湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、碱蓬等,体现了群落的水平结构
B.要恢复湿地生物多样性,在无机环境得到改善的基础上,首先应增加分解者的种类和数量
C.人工湿地可以净化污水,改善水质,调节小气候,体现了生物多样性的直接价值
D.恢复湿地的最佳方法是减少人为维护活动,尽可能采用自然恢复的方法
【答案】A,D
【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、湿地由浅水区向陆地方向生长的植物对水的依赖性逐渐降低,依次生长着芦苇、碱蓬等,体现了群落的水平结构,A正确;
B、 要恢复湿地生物多样性,在无机环境得到改善的基础上,首先应增加生产者的种类和数量,B错误;
C、人工湿地可以调节小气候,体现了生物多样性的间接价值,C错误;
D、生态系统都具有一定的自我调节能力,恢复湿地的最佳方法是减少人为维护活动,尽可能采用自然恢复的方法,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、群落的空间结构:
(1)垂直结构:①表现:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象。②影响植物垂直分层的因素:决定植物地上分层的因素有光、温度等,决定地下分层的则是水、无机盐等。③动物的垂直分层:群落中植物垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。植物的垂直分层现象决定了动物垂直分层现象。
(2)水平结构:①表现:在水平方向上生物常呈镶嵌分布。②影响因素: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和动物的影响等。
2、生物多样性的价值:
(1)直接价值:食用、药用、科研、农业生产原料、文学艺术创作等。
(2)间接价值:体现在调节生态系统的功能等方面。如植物进行光合作用,制造有机物、固氮、供氧等功能;森林和草地具有防风固沙、水土保持作用,湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。
(3)潜在价值:目前尚不清楚的价值。
19.(2021高三下·辽宁开学考)如图表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。下列说法错误的是( )
A.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
B.在浆细胞中②过程转录出的α链一定是合成抗体的mRNA
C.①过程多个起始点同时进行可缩短DNA复制时间
D.③过程只发生在位于细胞质基质中的核糖体上
【答案】A,B,D
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上,A错误;
B、浆细胞中可以表达多个基因,②过程转录出的α链不一定是合成抗体的mRNA,B错误;
C、①过程多个起始点同时进行可缩短DNA复制时间,提高复制效率,C正确;
D、③过程可以发生在人体细胞中位于细胞质基质中、内质网上和线粒体中的核糖体上,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】1、DNA复制:
(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。
(2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、转录:
(1)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
3、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
20.(2021高三下·辽宁开学考)某同学欲利用转基因技术将绿色荧光蛋白基因(G)整合到某行道树中,让行道树含有G基因而在夜晚发出绿色荧光,这样既可照明,又可美化环境。图中(1)和(2)分别为实验所用的质粒上相关酶切位点、含绿色荧光蛋白基因(G)的外源DNA片段。下列相关叙述正确的是( )
A.图中选择Ti质粒作为运载体的原因是Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞染色体的DNA上
B.图中(1)(2)形成含G基因的重组Ti质粒的过程,需要限制酶EcoR I和DNA连接酶
C.图中含有Ti质粒的细菌甲是农杆菌,由甲到某行道树的韧皮部细胞的过程,利用的是甲的感染能力
D.图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株,利用的原理是植物细胞的全能性
【答案】A,C,D
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】AB、将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,将目的基因导入Ti质粒时需要导入质粒的T-DNA中,因为T-DNA能够转移到受体细胞染色体DNA上,由此可知选择的限制酶应是 BamH I,A正确,B错误;
C、利用农杆菌感染植物细胞,将目的基因插入植物细胞的染色体DNA上,C正确;
D、题图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株,为植物组织培养的过程,利用的原理是植物细胞的全能性,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】1、基因表达载体的构建: 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。
2、将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法:适用于双子叶植物、裸子植物和少数单子叶植物的细胞。
三、实验题
21.(2021高三下·辽宁开学考)甲图中,A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗,气球可膨胀、收缩,其中B已死亡,气球内的培养液中均含CO2缓冲液(维持气球内CO2浓度不变),初始时指针指向正中零的位置。乙图为相同时间内测得的灯泡距离与指针偏转格数的关系曲线,每次实验后指针复零。请回答下列问题:
(1)在适宜光照条件下,指针将向 (填“左”“右”“不偏转”)偏转,发生变化的原因是 。绿色植物的光合作用是指 。
(2)c点的含义为: ;f点与a、b、c、d点相比,指针的偏转方向 。
(3)e点时,植物A叶肉细胞中光合速率 (填“大于”“小于”“等于”)呼吸速率,此时叶肉细胞内合成ATP的结构有 。
(4)根据以上分析来看,该装置能测定A中植物的 。
(5)若将培养液中的CO2缓冲液换成蒸馏水,指针将 偏转。
(6)若突然停止CO2供应,则叶肉细胞叶绿体中的ATP、C3的变化情况依次是 。
【答案】(1)右;A中植物的光合速率大于呼吸速率,气球中有氧气的增加;绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程
(2)此距离情况下A中植物释放氧气量最大;相反
(3)大于;细胞质基质、线粒体、叶绿体
(4)净光合作用速率(单位时间内释放的氧气的量)
(5)不
(6)增加、减少
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)光合作用指的是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程;适宜光照条件下,光合作用速率大于呼吸作用速率,有氧气的净释放大于0,此时A侧浮力增大,导致指针将向右偏转。
(2)c点指针偏转的格数最多,表示O2释放量最大,净光合速率最大;f点与a、b、c、d点相比,细胞呼吸速率大于光合速率,气球内气体量减少,因此指针的偏转方向相反。
(3)e点时,氧气的释放量为0,说明A植物的净光合速率为0,由于只有叶肉细胞可以进行光合作用,因此叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率,其合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。
(4)根据以上分析已知,该装置能测定A中植物的净光合作用速率。
(5)若将培养液中的CO2缓冲液换成蒸馏水,由于光合作用、呼吸作用消耗的气体与产生的气体量都相等,因此无论光合作用与呼吸作用之间的大小关系如何,指针都将不偏转。
(6)若突然停止CO2供应,则二氧化碳固定生成三碳化合物减少,消耗光反应产生的ATP、[H]也减少,因此短时间内三碳化合物减少而ATP增加。
【分析】1、光合作用过程:
2、呼吸速率:植物非绿色组织或绿色组织在黑暗环境下测得的值——单位时间内一定组织的有机物的消耗量或二氧化碳释放量或氧气吸收量。
总光合速率:植物绿色组织在有光条件下光合作用制造有机物的量或消耗二氧化碳的量或产生氧气的量。
净光合速率:植物绿色组织在有光条件下,光合作用与细胞呼吸同时进行时,测得的数据为净光合速率。
三者的关系为净光合速率=总光合速率-呼吸速率。
3、环境条件改变时光合作用各物质含量的变化:
(1)改变光照条件:光照由强到弱,二氧化碳供应不变,光反应减弱,NADPH、ATP减少,氧气产生量减少,C3还原减弱,二氧化碳固定正常,C3含量上升,C5含量下降,(CH2O)合成量减少。
(2)改变二氧化碳浓度:光照不变,二氧化碳供应减少,暗反应减弱,二氧化碳固定减弱,C3还原正常,C3含量下降,C5含量上升,NADPH、ATP增加,氧气产生量减少,(CH2O)合成量减少。
四、综合题
22.(2021高三下·辽宁开学考)下图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图,其基因分别用A、a,B、b和D、d表示。甲病是伴性遗传病,Ⅱ7不携带乙病的致病基因,Ⅱ11和Ⅲ14都含有丙病的致病基因,Ⅲ15和Ⅲ16是一对双胞胎,请回答下列问题:
(1)由图分析可知,因为 个体不患甲病,所以甲病的遗传方式不可能是伴X染色体隐性遗传,乙病的遗传方式是 ,丙病的遗传方式是 。
(2)在三对等位基因A、a,B、b和D、d中,遵循基因自由组合规律的有 。
(3)若只考虑丙病,则Ⅲ15是纯合子概率是 ,Ⅲ15和Ⅲ16基因型相同概率是 。
(4)若Ⅲ14和Ⅲ15结婚,则子代中同时患甲丙病概率是 ,子代中同时患甲乙丙三种病的概率为 。
【答案】(1)Ⅲ12;伴X染色体隐性遗传;常染色体隐性遗传
(2)A、a和D、d,B、b和D、d
(3)2/5;13/25
(4)3/40;0
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1) 由图分析可知,因为甲病是伴性遗传、Ⅲ12个体不患甲病,而其母亲 Ⅱ6患甲病,所以甲病的遗传方式不可能是伴X染色体隐性遗传;乙因为Ⅲ12患乙病,其父母不患乙病,且父亲Ⅱ7不携带乙病的致病基因,故乙病不能是常染色体隐性遗传病,而是伴X染色体隐性遗传;因 Ⅱ9患丙病,其父母无病,故丙病的遗传方式只能是常染色体隐性遗传。
(2) 在三对等位基因A、a,B、b和D、d中,因A、a和B、b都位于X染色体上,D、d位于常染色体上,故遵循基因自由组合规律的有A、a和D、d,B、b和D、d。
(3) 若只考虑丙病,因 Ⅱ9患丙病,则I3和I4均为Dd, Ⅱ10为2/3 Dd、1/3DD, Ⅱ11为Dd,则其后代为2/6DD、3/6Dd和1/6dd,故Ⅲ15是纯合子概率是2/6÷(2/6+3/6)=2/5,是杂合子的概率为3/5,同理Ⅲ16是纯合子概率为2/5,是杂合子的概率为3/5,故Ⅲ15和Ⅲ16基因型相同概率是2/5×2/5+3/5×3/5=13/25。
(4) 因Ⅲ14含有丙病的致病基因,只患甲病,Ⅲ12只患乙病为XabY,Ⅲ13无病为XaBXab,而Ⅱ6只患甲病为XABXab, Ⅱ7不患病为XaBY,推出Ⅲ14为DdXABXaB,Ⅲ15为2/5DDXaBY或3/5DdXaBY,则子代中同时患甲丙病概率是1/2×1/2×1/2×3/5=3/40,由于Ⅲ14和Ⅲ15无乙病基因,故子代中同时患甲乙丙三种病的概率为0。
【分析】1、遗传系谱图判断遗传的方式:
(1)父病子全病——伴Y遗传。
(2)判断显隐性:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子皆病为伴X,父子无病为常显。有中生无为显性,显性遗传看男病,母女皆病为伴X,母女无病为常显。
(3)不可判断显隐性:若连续遗传可能为显性。隔代遗传可能为隐形。若男女患者比例相当可能为常染色体遗传,患者男多于女或女多于男可能为伴性遗传。
2、自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
23.(2020·山东模拟)用微电极记录细胞膜上的电位变化是研究神经冲动产生、传导和突触传递原理的常用方法。根据以下实验方法和结果,分析和解决相关问题。
(1)当图1中的微电极M记录到动作电位时,突触小泡将依次产生的反应是 。突触后膜上将依次产生的反应是 。
(2)研究表明,在突触小体未产生动作电位的情况下,微电极N上也会记录到随机产生的、幅度几乎相等的微小电位变化,如图2所示。结合突触的结构和突触传递的过程,分析导致该电位变化产生的原因: 。
(3)在某些突触中,突触小体产生动作电位后,微电极N上记录到电位负值增大的抑制性突触后电位(IPSP),如图3所示。已知K+和C1—通道都参与了IPSP的形成,IPSP产生的原理是 。
(4)已知从刺激开始到动作电位产生有一短暂的延迟,且与刺激强度有关。为了规避该延迟对测量精度的影响,请利用微电极记录技术设计实验,精确测量动作电位在神经轴突上的传导速度: 。(实验仪器:微电极记录设备、刺激器、计时器、刻度尺等。)
【答案】(1)突触小泡向突触前膜移动,与突触前膜融合,突触前膜以胞吐的方式释放神经递质;突触后膜上受体与神经递质结合,引起突触后膜产生动作电位
(2)发挥完作用的神经递质没有被彻底降解,极微量的神经递质引起微小的电位变化,但不足以引起动作电位
(3)K+外流和C1—内流
(4)先用刻度尺测量两个微电极之间的距离,用刺激器刺激1次,同时用计时器记录两个微电极记录设备发生变化的时间差,再计算出传导速率
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】解:(1)当图1中的微电极M记录到动作电位时,即兴奋传导到轴突末梢时,突触小泡逐渐向突触前膜移动,与突触前膜融合后,以胞吐的方式释放神经递质。突触后膜上受体结合神经递质后,引起突触后膜上发生电位变化。(2)在突触小体未产生动作电位的情况下,微电极N上也会记录到随机产生的、幅度几乎相等的微小电位变化,如图2所示,说明有神经递质作用于突触后膜,但不能引发动作电位,推测可能原因是发挥作用后的神经递质没有被彻底降解,极微量的神经递质作用于突触后膜的受体,引起微小的电位变化,但不足以引起动作电位。(3)正常情况下,静息时神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,因此形成内正外负的动作电位,如图3所示,微电极N上记录到电位负值增大的抑制性突触后电位(IPSP),已知K+和C1—通道都参与了IPSP的形成,则在电位负值增大的过程中膜内负电位增强,是C1—内流的结果,而在抑制性突触后电位恢复成静息电位过程中是K+外流的结果,故IPSP的产生是K+外流和C1—内流的结果。(4)已知从刺激开始到动作电位产生有一短暂的延迟,且与刺激强度有关。若要规避该延迟对测量精度的影响,精确测量动作电位在神经轴突上的传导速度,可通过测量两个电极之间的距离,同时测量电极记录到的动作电位的起始点的时间差即可,即:先用刻度尺测量两个微电极之间的距离,用刺激器刺激1次,同时用计时器记录两个微电极记录设备发生变化的时间差,从而根据时间和距离的关系式计算出传导速率。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元,由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
24.(2021高三下·辽宁开学考)黑龙江黑河至云南腾冲的“胡焕庸线”(如图)是由中国人口地理学家胡焕庸先生于1935年提出的,它首次揭示了中国人口地理分界的奥秘。这条线的东南侧,36%的国土面积,养育全国96%的人口;线的西北侧,64%的土地,养育4%的人口。令人惊奇的是,中国人口从1935年的4.7亿增长到2018年的13.95亿,这条神奇的分界线勾勒的人口疏密关系仍稳固不变。
“胡焕庸线”既是一条我国人口疏密程度的分界线,又是我国自然生态环境的分界线——由东部的青山绿水变成了西部的草原、大漠与雪山。回答下列问题。
(1)自然环境、气候条件和经济文化等因素导致“胡焕庸线”两侧人口密度相差约42.6倍。人口密度的调查方法是 ;从种群特征的角度分析,造成两侧人口密度明显差异的直接原因可能是 。
(2)位于“胡焕庸线”西北侧的宁夏沙坡头是以沙漠生态治理与旅游胜地闻名于世的沙漠自然生态系统。沙坡头在生态恢复治理过程中通过群落的 ,使生态系统的 得到恢复。恢复后的沙坡头,集大漠、黄河、高山、绿洲为一体,区分其中不同的生物群落需要首先分析 。
(3)沙坡头国家级自然保护区主要保护对象为自然沙漠景观、天然沙生植被、治沙科研成果、野生动物、明代古长城、沙坡鸣钟等人文景观及其自然综合体。野生动物在生态系统中的作用有 (答出两点即可)。在保护过程中,能量流入该保护区的方式有 ;其中流入野生动物的能量一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,另一部分 。
(4)上世纪50~60年代,“胡焕庸线”西北侧的三北地区草场由于沙化、盐渍化,牧草严重退化,有数以百计的水库变成沙库。在三北防护林建设和生态环境治理的过程中发现,构建水库湿地生态系统的生态价值远远大于草原生态系统,这是因为 。
【答案】(1)逐个计数法;东南侧较西北侧出生率和迁入率高,死亡率和迁出率低
(2)次生演替;结构和功能;物种组成
(3)加快生态系统的物质循环和能量流动,调节种间关系,传播植物的种子和花粉,维持生态系统的稳定性;植物的光合作用,微生物的化能合成作用和有机物的直接输入;以热能的形式散失
(4)湿地生态系统在蓄水防旱、保持水土、调节气候等方面具有更高的间接价值
【知识点】种群的特征;群落的结构;群落的演替;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)对于自然界的野生生物来说,如果被调查的生物分布范围较小,个体较大的种群时,可采用逐个计数法,如果被调查的生物分布范围较大,数量较多的种群时,常采用样方法或标志重捕法。然而如果要调查人口密度则用逐个计数法。影响种群密度的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率等。因此从种群特征的角度分析,造成两侧人口密度明显差异的直接原因可能是东南侧较西北侧出生率和迁入率高,死亡率和迁出率低。
(2)沙坡头在生态恢复治理过程中通过群落的次生演替,使生态系统的结构和功能得到恢复。恢复后的沙坡头,集大漠、黄河、高山、绿洲为一体,区分其中不同的生物群落需要首先分析物种组成。
(3)野生动物在生态系统一般都属于消费者,消费者的作用是加快生态系统的物质循环和能量流动,调节种间关系,传播植物的种子和花粉,维持生态系统的稳定性。在保护过程中,能量流入该保护区的方式有植物的光合作用,微生物的化能合成作用和有机物的直接输入;其中流入野生动物的能量一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,另一部分通过呼吸作用以热能的形式散失。
(4)上世纪50~60年代,“胡焕庸线”西北侧的三北地区草场由于沙化、盐渍化,牧草严重退化,有数以百计的水库变成沙库。在三北防护林建设和生态环境治理的过程中发现,构建水库湿地生态系统的生态价值远远大于草原生态系统,这是因为湿地生态系统在蓄水防旱、保持水土、调节气候等方面具有更高的间接价值。
【分析】1、生态系统的组成成分:
(1)生产者:包括光合自养型生物和化能自养型生物,能够合成有机物储存能量,并为消费者提供食物和栖息场所。
(2)消费者:包括大多数动物、寄生植物、寄生细菌等,能够加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。
(3)分解者:包括腐生细菌和真菌、腐生动物,将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。
(4)非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
2、群落的演替类型:
(1)初生演替:在从来没有被植被覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
(2)次生演替:原有植被虽已不存在,但原有的土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
3、生态系统的能量流动:(1)源头:太阳能。(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。(3)传递途径:食物链和食物网。(4)散失途径:通过呼吸作用以热能的形式散失。(5)特点:单向流动,逐级递减。
25.(2021高三下·辽宁开学考)MICP技术是通过向岩土中注入某种微生物以及胶结液(尿素和氯化钙溶液),利用该微生物将尿素水解为铵离子和碳酸根离子,碳酸根离子与钙离子形成碳酸钙晶体,从而将岩土原位固化。某研究人员对该种微生物进行了分离并在最适生长条件(温度35℃,摇床转速200r/min)下测定了其生长曲线,结果如下图。
(注:OD600为样品中蛋白质核酸的浓度,用此指标来代表细菌浓度)
(1)此研究中的微生物能合成 ,从而将尿素分解。被该种微生物分解后的胶结液pH (填“升高”或“降低”),使NA—尿素固体培养基中的溴甲酚紫呈紫色,从而有利于挑取出该种微生物。
(2)本研究中的NA—尿素固体培养基,从功能上看,属于 培养基。在其灭菌过程中,需用到高压蒸汽灭菌锅。下面是关于高压蒸汽灭菌锅使用过程中的操作,正确的先后顺序是①② ⑨。
①装入待灭菌物品
②加盖 ③加热灭菌锅
④打开排气阀
⑤关闭排气阀 ⑥切断电源
⑦压力表的压力降到零
⑧打开盖子 ⑨取出灭菌物品
(3)研究初期,需将土样置于选择培养液中培养24h,目的是 。若将此研究过程中的摇床转速由200r/min增加为250r/min,则生长曲线中的A点的增长速率将 。
(4)通常在培养末期细菌的数量会显著减少,但实验人员实际测得的细菌浓度(OD600)下降较慢最可能的原因是 。
(5)使用该菌体和胶结液进行岩石工程原位加固时,还需向深层的岩土介质补充 。
【答案】(1)脲酶(分解尿素的酶);升高
(2)鉴别;③④⑤⑥⑦④⑧
(3)对该尿素分解菌扩大培养,使尿素分解菌的浓度增加;降低
(4)死亡菌体蛋白质核酸没有分解(或测得的是蛋白质核酸浓度而不是细胞浓度)(或死亡菌体没有自溶,不能与活菌区分)
(5)溶解氧
【知识点】尿素分解菌的分离与计数
【解析】【解答】(1)由于细菌分解在尿素的过程中合成脲酶,脲酶将尿素分解成氨,会使培养基碱性增强,pH升高,使NA-尿素固体培养基中的溴甲酚紫呈紫色,从而有利于挑取出该种微生物。
(2)根据题意可知,pH升高“使NA-尿素固体培养基中的溴甲酚紫呈紫色,从而有利于挑取出该种微生物”,因此本研究中的NA-尿素固体培养基,从功能上看,属于鉴别培养基。高压蒸汽灭菌锅使用过程中的操作,正确的先后顺序是:①装入待灭菌物品、②加盖、③加热灭菌锅、④打开排气阀、⑤关闭排气阀、⑥切断电源、⑦压力表的压力降到零、④打开排气阀、⑧打开盖子、⑨取出灭菌物品。特别注意两次打开气阀,第一次是排出冷气,第二次是排出灭菌锅中多于的蒸汽。
(3)研究初期,需将土样置于选择培养液中培养24h,目的是对该尿素分解菌扩大培养,使尿素分解菌的浓度增加。若将此研究过程中的摇床转速由200r/min增加为250r/min,提供的氧气量增多,微生物的繁殖速度加快,因此生长曲线中的A点(K/2值)的增长速率将降低。
(4)通常在培养末期细菌的数量会显著减少,但可能由于死亡菌体蛋白质核酸没有分解(或测得的是蛋白质核酸浓度而不是细胞浓度或死亡菌体没有自溶,不能与活菌区分),导致实验人员实际测得的细菌浓度(OD600)下降较慢。
(5)根据题意可知,该微生物属于需氧型,因此使用该菌体和胶结液进行岩石工程原位加固时,还需向深层的岩土介质补充溶解氧。
【分析】1、能分解尿素的细菌可以合成脲酶,脲酶能催化尿素分解产生NH3,NH3可以作为细菌生长的氮源;因此,以尿素为唯一氮源的培养基可以分离出能分解尿素的细菌。
2、培养基从功能上分为选择培养基和鉴别培养基。
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辽宁省名校联盟2020-2021学年高三下学期开学考试生物试卷(新高考)
一、单选题
1.(2021高三下·辽宁开学考)下列关于线粒体和叶绿体中的DNA的说法正确的是( )
A.其A-T和G-C碱基对具有相同的形状和直径
B.其携带的遗传信息均只能由父亲传递给后代
C.其基因所控制的性状均遵循孟德尔遗传定律
D.其中的基因转录时均需要DNA聚合酶的参与
2.(2021高三下·辽宁开学考)细胞与生物一样,都要经历产生、生长、成熟、衰老直至死亡的生命历程。下列关于这一过程的说法,错误的是( )
A.多细胞真核生物体内的细胞主要是通过有丝分裂产生的
B.细胞的成熟常伴随着结构和功能专一化等现象,这与基因选择性表达有关
C.衰老的细胞中水分减少,会导致细胞体积变小,代谢减慢
D.细胞凋亡虽然是不利因素诱导的,但其结果往往对个体有利
3.(2016高一下·平坝期中)以下关于人体激素及其调节的叙述不正确的是( )
A.激素是信息分子,成分都是有机物
B.激素直接参与细胞内的许多代谢活动
C.激素只作用于相应的靶器官、靶细胞
D.神经系统的某些结构也可以释放激素
4.(2021高三下·辽宁开学考)2015年7月的《自然》杂志报道:清华大学发现了人细胞膜上葡萄糖转运蛋白GLUT3的三种不同构象,研究表明该蛋白质在多种肿瘤细胞中超量表达。下列有关该蛋白质的叙述的是( )
A.GLUT3构象改变可能伴随着与葡萄糖的结合和分离
B.GLUT3运输葡萄糖过程可能消耗呼吸作用提供的ATP
C.肿瘤细胞中大量GLUT3的表达,可能与促进呼吸供能密切相关
D.GLUT3是肿瘤细胞特有的蛋白质,可能成为肿瘤细胞的标志物
5.(2021高三下·辽宁开学考)如图表示某人从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线,下列对AB段和BC段变化原因的分析,正确的是( )
A.AB段上升是因为人初进高原,呼吸频率加快造成的
B.BC段下降的原因:一是血液中的乳酸被血液中的缓冲物质转化为其他物质;二是造血功能逐渐增强,红细胞数量增多
C.AB段上升的原因是人体只进行无氧呼吸,产生大量的乳酸进入血液
D.AB段产生的乳酸,在BC段与Na2CO3反应
6.(2021高三下·辽宁开学考)某植物产量的高低有高产、中高产、中产、中低产、低产5种类型,受两对独立遗传的基因A和a、B和b的控制,产量的高低与显性基因的个数呈正相关。下列说法不正确的是( )
A.两对基因的遗传遵循基因自由组合定律
B.中产植株的基因型可能有AABb、AaBB两种
C.基因型为AaBb的个体自交,后代中高产∶中高产∶中产∶中低产∶低产=1∶4∶6∶4∶1
D.对中高产植株进行测交,后代的表现型及比例为中产∶中低产=1∶1
7.(2021高三下·辽宁开学考)PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,下列有关PCR过程的叙述,正确的是( )
A.待扩增的DNA两条链的解旋过程需要酶的催化
B.所用引物的长度越短,与模板链结合的特异性越强
C.在子链的形成过程中,dNTP可以提供原料和能量
D.与细胞内DNA复制相比,PCR所需要的酶对高温比较敏感
8.(2021高三下·辽宁开学考)科研人员使用人工射线对某种细菌进行多次诱变处理,最后终于在突变型细菌中提取到一种新型抗生素,它能对抗金黄色葡萄球菌。下列相关叙述正确的是( )
A.多次诱变处理后,经过连续数代的选择,细菌微小的抗性变异积累成了显著变异
B.突变型细菌出现了新性状,其进行繁殖时直接将新性状传给后代
C.人工使用的新型抗生素对抗金黄色葡萄球菌的过程属于人工选择
D.使用新型抗生素会杀死全部的金黄色葡萄球菌个体
9.(2020·赤峰模拟)下列关于生物实验的说法,正确的是( )
A.常用样方法调查农田生态系统中大多数单子叶植物的种群密度
B.探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温
C.检测还原糖所用的试剂甲液和检测蛋白质所用的试剂A液成分完全相同
D.调查人类遗传病最好选择红绿色盲、白化病、原发性高血压等发病率较高的单基因遗传病
10.(2021高二上·花都月考)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.自变量是NAA,因变量是平均生根数
B.不同浓度的NAA均提高了插条生根率
C.生产上应优选320mg/LNAA处理插条
D.400mg/LNAA具有增加生根数的效应
11.(2020·济南模拟)长白山红松阔叶混交林是以红松为主的针阔叶混交林,群落外貌雄伟壮丽,不仅物种种类繁多,而且营养结构复杂。某科研团队以其中的乔木作为研究对象,开展了多个样地种群密度和年龄结构的调查,其中胡桃楸(高达20余米)白桦(高达25米)红松(高达40米)三种乔木的调查结果如下表。下列叙述错误的是( )
树种 老年树 成年树 幼年树
密度 (株/公顷) 占比(%) 密度 (株/公顷) 占比(%) 密度 (株/公顷) 占比(%)
胡桃揪 94 92.16 8 7.84 0 0
白桦 138 34.24 125 31.02 140 34.74
红松 60 4.22 307 21.57 1056 74.21
A.该生态系统中胡桃楸种群、白桦种群和红松种群的年龄结构分别属于衰退型、稳定型和增长型
B.由于红松个体数量多、体积较大,所以红松是该生态系统中的优势种,其种群密度为1423株/公顷
C.在自然演替情况下,随着时间的推移,该生态系统中的白桦树种群密度维持一段时间的稳定后,可能会出现下降趋势
D.在长白山地区,针叶树所占比例随海拔增高而增多,阔叶树所占比例随海拔增高而减少,这说明群落垂直结构的形成与温度、湿度等气候条件有关
12.(2021高三下·辽宁开学考)“蚂蚁森林”是支付宝客户端中的一项公益活动:用户通过步行、在线缴纳水电燃气费等“低碳”生活方式获取一定的“能量值”,用以在支付宝里养一棵虚拟的树。这棵“树”长大后,蚂蚁生态伙伴们就会在现实某个地域种下一棵真正的树。据统计,截止到2019年4月22日这项公益活动在荒漠化地区种植了约1 亿棵树,包括胡杨、红柳、梭梭树等,这些树种都是防风固沙的好品种。下列有关叙述正确的是( )
A.随着“蚂蚁森林”这项活动的持续开展,相应荒漠化地区将很快演替成真正的森林
B.随着植被的改善,相应荒漠化地区以正反馈调节为基础的自我调节能力将不断增强
C.“低碳”生活能减少碳排放,缓解全球气候变暖,但不利于碳循环平衡
D.胡杨、红柳、梭梭树等具有防风固沙的功能,这体现了生物多样性的间接价值
13.(2021高三下·辽宁开学考)下图表示利用植物细胞工程对棉花进行改良的过程,①②③④表示实验过程,请据图回答,下列说法正确的是 ( )
A.外源基因能够导入并大量复制的物质基础是自然界共用一套密码子
B.②过程能定向改变原生质体的遗传特性
C.③过程只能通过液体悬浮培养技术才能实现
D.基因工程技术与花药离体培养技术相结合可快速获得纯合棉花植株
14.(2021高三下·辽宁开学考)干细胞顾名思义是“干什么都行的细胞”,具体是指一种尚未充分分化的未成熟细胞。医学工作者、研究者正进行尝试利用干细胞治疗人类某些疾病,用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证,由此判断下列说法中,不正确的是( )
A.利用干细胞治疗某些疾病,是因为干细胞具有再生出各种组织、器官的潜能
B.造血干细胞在骨髓中可分化出B细胞,在胸腺中分化为T细胞
C.在体外培养的条件下,ES细胞可以增殖而不发生分化
D.异体骨髓移植成功后,康复者的血型会发生改变且遗传给后代
15.(2021高三下·辽宁开学考)某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行细胞培养。下列说法正确的是( )
A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,也可用胃蛋白酶处理
B.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸
C.甲、乙细胞在持续的培养过程中,乙会出现停止增殖的现象
D.仅用培养肝细胞的培养液也能用来培养乙肝病毒
二、多选题
16.(2021高三下·辽宁开学考)神经肌肉接头与典型的突触结构类似。下图表明,影响神经肌肉间神经递质(乙酰胆碱即ACh)的因素有很多(箭头所示位置即为作用部位)(注:Ca2+所引发的突触小泡的胞吐需要突触小泡膜上的蛋白质SNAPs和VAMPs的作用),下列相关叙述正确的是( )
A.肉毒杆菌毒素能抑制突触前膜对乙酰胆碱的释放
B.箭毒能与乙酰胆碱竞争突触后膜上的乙酰胆碱受体
C.毒扁豆碱、新斯的明可使突触间隙的乙酰胆碱浓度降低
D.vesamicol可阻止乙酰胆碱进入突触小泡
17.(2021高三下·辽宁开学考)某种螳螂褐体色对绿体色显性;在某地区释放一群人工饲养的螳螂,这群螳螂中,褐体色约占90%,而其中杂合子的比例为77%;第二年在该地区对该种螳螂进行调查,发现褐体色下降至80%;第三和第四年的调查结果都与上一年相似。以下分析正确的有( )。
A.被释放的群体中,显性基因频率约55%
B.第二年褐体色比例下降的原因是原野生螳螂种群隐性基因频率很高
C.该地区绿体色较褐体色更有利于螳螂生存
D.连续两年的调查,初步证明体色的显性和隐性基因频率相对稳定不变
18.(2021高三下·辽宁开学考)湿地是地球上重要的生态系统,中国湿地面积占国土面积的比例远低于世界平均水平,并面临气候变化和人类活动的影响,中国政府高度重视并切实加强湿地保护与恢复工作。下列关于湿地的叙述正确的是( )
A.湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、碱蓬等,体现了群落的水平结构
B.要恢复湿地生物多样性,在无机环境得到改善的基础上,首先应增加分解者的种类和数量
C.人工湿地可以净化污水,改善水质,调节小气候,体现了生物多样性的直接价值
D.恢复湿地的最佳方法是减少人为维护活动,尽可能采用自然恢复的方法
19.(2021高三下·辽宁开学考)如图表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。下列说法错误的是( )
A.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
B.在浆细胞中②过程转录出的α链一定是合成抗体的mRNA
C.①过程多个起始点同时进行可缩短DNA复制时间
D.③过程只发生在位于细胞质基质中的核糖体上
20.(2021高三下·辽宁开学考)某同学欲利用转基因技术将绿色荧光蛋白基因(G)整合到某行道树中,让行道树含有G基因而在夜晚发出绿色荧光,这样既可照明,又可美化环境。图中(1)和(2)分别为实验所用的质粒上相关酶切位点、含绿色荧光蛋白基因(G)的外源DNA片段。下列相关叙述正确的是( )
A.图中选择Ti质粒作为运载体的原因是Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞染色体的DNA上
B.图中(1)(2)形成含G基因的重组Ti质粒的过程,需要限制酶EcoR I和DNA连接酶
C.图中含有Ti质粒的细菌甲是农杆菌,由甲到某行道树的韧皮部细胞的过程,利用的是甲的感染能力
D.图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株,利用的原理是植物细胞的全能性
三、实验题
21.(2021高三下·辽宁开学考)甲图中,A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗,气球可膨胀、收缩,其中B已死亡,气球内的培养液中均含CO2缓冲液(维持气球内CO2浓度不变),初始时指针指向正中零的位置。乙图为相同时间内测得的灯泡距离与指针偏转格数的关系曲线,每次实验后指针复零。请回答下列问题:
(1)在适宜光照条件下,指针将向 (填“左”“右”“不偏转”)偏转,发生变化的原因是 。绿色植物的光合作用是指 。
(2)c点的含义为: ;f点与a、b、c、d点相比,指针的偏转方向 。
(3)e点时,植物A叶肉细胞中光合速率 (填“大于”“小于”“等于”)呼吸速率,此时叶肉细胞内合成ATP的结构有 。
(4)根据以上分析来看,该装置能测定A中植物的 。
(5)若将培养液中的CO2缓冲液换成蒸馏水,指针将 偏转。
(6)若突然停止CO2供应,则叶肉细胞叶绿体中的ATP、C3的变化情况依次是 。
四、综合题
22.(2021高三下·辽宁开学考)下图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图,其基因分别用A、a,B、b和D、d表示。甲病是伴性遗传病,Ⅱ7不携带乙病的致病基因,Ⅱ11和Ⅲ14都含有丙病的致病基因,Ⅲ15和Ⅲ16是一对双胞胎,请回答下列问题:
(1)由图分析可知,因为 个体不患甲病,所以甲病的遗传方式不可能是伴X染色体隐性遗传,乙病的遗传方式是 ,丙病的遗传方式是 。
(2)在三对等位基因A、a,B、b和D、d中,遵循基因自由组合规律的有 。
(3)若只考虑丙病,则Ⅲ15是纯合子概率是 ,Ⅲ15和Ⅲ16基因型相同概率是 。
(4)若Ⅲ14和Ⅲ15结婚,则子代中同时患甲丙病概率是 ,子代中同时患甲乙丙三种病的概率为 。
23.(2020·山东模拟)用微电极记录细胞膜上的电位变化是研究神经冲动产生、传导和突触传递原理的常用方法。根据以下实验方法和结果,分析和解决相关问题。
(1)当图1中的微电极M记录到动作电位时,突触小泡将依次产生的反应是 。突触后膜上将依次产生的反应是 。
(2)研究表明,在突触小体未产生动作电位的情况下,微电极N上也会记录到随机产生的、幅度几乎相等的微小电位变化,如图2所示。结合突触的结构和突触传递的过程,分析导致该电位变化产生的原因: 。
(3)在某些突触中,突触小体产生动作电位后,微电极N上记录到电位负值增大的抑制性突触后电位(IPSP),如图3所示。已知K+和C1—通道都参与了IPSP的形成,IPSP产生的原理是 。
(4)已知从刺激开始到动作电位产生有一短暂的延迟,且与刺激强度有关。为了规避该延迟对测量精度的影响,请利用微电极记录技术设计实验,精确测量动作电位在神经轴突上的传导速度: 。(实验仪器:微电极记录设备、刺激器、计时器、刻度尺等。)
24.(2021高三下·辽宁开学考)黑龙江黑河至云南腾冲的“胡焕庸线”(如图)是由中国人口地理学家胡焕庸先生于1935年提出的,它首次揭示了中国人口地理分界的奥秘。这条线的东南侧,36%的国土面积,养育全国96%的人口;线的西北侧,64%的土地,养育4%的人口。令人惊奇的是,中国人口从1935年的4.7亿增长到2018年的13.95亿,这条神奇的分界线勾勒的人口疏密关系仍稳固不变。
“胡焕庸线”既是一条我国人口疏密程度的分界线,又是我国自然生态环境的分界线——由东部的青山绿水变成了西部的草原、大漠与雪山。回答下列问题。
(1)自然环境、气候条件和经济文化等因素导致“胡焕庸线”两侧人口密度相差约42.6倍。人口密度的调查方法是 ;从种群特征的角度分析,造成两侧人口密度明显差异的直接原因可能是 。
(2)位于“胡焕庸线”西北侧的宁夏沙坡头是以沙漠生态治理与旅游胜地闻名于世的沙漠自然生态系统。沙坡头在生态恢复治理过程中通过群落的 ,使生态系统的 得到恢复。恢复后的沙坡头,集大漠、黄河、高山、绿洲为一体,区分其中不同的生物群落需要首先分析 。
(3)沙坡头国家级自然保护区主要保护对象为自然沙漠景观、天然沙生植被、治沙科研成果、野生动物、明代古长城、沙坡鸣钟等人文景观及其自然综合体。野生动物在生态系统中的作用有 (答出两点即可)。在保护过程中,能量流入该保护区的方式有 ;其中流入野生动物的能量一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,另一部分 。
(4)上世纪50~60年代,“胡焕庸线”西北侧的三北地区草场由于沙化、盐渍化,牧草严重退化,有数以百计的水库变成沙库。在三北防护林建设和生态环境治理的过程中发现,构建水库湿地生态系统的生态价值远远大于草原生态系统,这是因为 。
25.(2021高三下·辽宁开学考)MICP技术是通过向岩土中注入某种微生物以及胶结液(尿素和氯化钙溶液),利用该微生物将尿素水解为铵离子和碳酸根离子,碳酸根离子与钙离子形成碳酸钙晶体,从而将岩土原位固化。某研究人员对该种微生物进行了分离并在最适生长条件(温度35℃,摇床转速200r/min)下测定了其生长曲线,结果如下图。
(注:OD600为样品中蛋白质核酸的浓度,用此指标来代表细菌浓度)
(1)此研究中的微生物能合成 ,从而将尿素分解。被该种微生物分解后的胶结液pH (填“升高”或“降低”),使NA—尿素固体培养基中的溴甲酚紫呈紫色,从而有利于挑取出该种微生物。
(2)本研究中的NA—尿素固体培养基,从功能上看,属于 培养基。在其灭菌过程中,需用到高压蒸汽灭菌锅。下面是关于高压蒸汽灭菌锅使用过程中的操作,正确的先后顺序是①② ⑨。
①装入待灭菌物品
②加盖 ③加热灭菌锅
④打开排气阀
⑤关闭排气阀 ⑥切断电源
⑦压力表的压力降到零
⑧打开盖子 ⑨取出灭菌物品
(3)研究初期,需将土样置于选择培养液中培养24h,目的是 。若将此研究过程中的摇床转速由200r/min增加为250r/min,则生长曲线中的A点的增长速率将 。
(4)通常在培养末期细菌的数量会显著减少,但实验人员实际测得的细菌浓度(OD600)下降较慢最可能的原因是 。
(5)使用该菌体和胶结液进行岩石工程原位加固时,还需向深层的岩土介质补充 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】碱基互补配对原则;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;遗传信息的转录
【解析】【解答】A、A-T碱基对和G-C碱基对具有相同的形状和直径,使DNA分子具有稳定的直径,A正确;
B、线粒体和叶绿体中的DNA会随卵细胞由母亲传递给后代,B错误;
C、线粒体和叶绿体中的基因所控制的性状均不遵循孟德尔遗传定律,C错误;
D、线粒体和叶绿体中的基因转录时需要RNA聚合酶的参与,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、A-T碱基对间存在两个氢键,G-C碱基对间存在三个氢键,故通常G-C碱基对比例高的DNA稳定性高。
2、孟德尔遗传规律:
(1)分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(2)自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3、转录条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
2.【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、真核细胞的分裂方式有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂等,多细胞真核生物主要通过有丝分裂产生新细胞,以补充衰老或损伤的细胞,A正确;
B、细胞成熟过程中常发生细胞分化,其结构和功能逐渐专一化,这与基因选择性表达有关,B正确;
C、衰老的细胞比未衰老的细胞含水量少,细胞体积小,细胞内的代谢活动减慢,C正确;
D、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,并不存在不利因素的诱导,其结果往往对个体有利,像蝌蚪尾的消失、胎儿手的发育等,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞分化:在个体发育中,由于基因的选择性表达,细胞增殖产生的后代,在形态、结构、生理功能上会发生稳定性差异。细胞分化是细胞个体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各项生理功能的效率。
2、细胞衰老的特征:细胞核体积变大,染色质固缩,染色加深,细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,呼吸速率及新陈代谢速率减慢,细胞内色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递,膜的物质运输功能降低,多种酶的活性降低。
3、细胞凋亡保证了多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。
3.【答案】B
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】解:A、激素是对生命活动进行调节的信息分子,且都是有机物,A正确;
B、激素只能调节细胞内的代谢活动,但不能直接参与代谢活动,B错误;
C、激素能运输到全身,但只作用于相应的靶器官、靶细胞,C正确;
D、神经系统的某些结构也可以释放激素,如下丘脑神经细胞能分泌多种促激素释放激素,D正确.
故选:B.
【分析】激素调节是指由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节.不同激素的化学本质组成不同,但它们的作用方式却有一些共同的特点:(1)微量和高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官和靶细胞.激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了.激素只能对生命活动进行调节,不参与生命活动.
4.【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;主动运输
【解析】【解答】A、载体具有专一性,GLUT3在一定的构象下可能与葡萄糖结合,在另外的构象下可能与葡萄糖分离,A项正确;
B、GLUT3运输蛋白质可能是主动运输,因此可能消耗ATP,B项正确;
C、肿瘤细胞代谢旺盛,可能与GLUT3运输大量葡萄糖,促进细胞呼吸有关,C项正确;
D、正常细胞中也存在GLUT3,只是在肿瘤细胞中超量表达,D项错误。
故答案为:D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式:
(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。
(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。
(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞。
5.【答案】B
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、AB段上升是由于人初进高原,空气稀薄,氧气不足,无氧呼吸加强,乳酸浓度上升,A错误;
B、BC段下降的原因:一是血液中的乳酸被血液中的缓冲物质转化为其他物质;二是造血功能逐渐增强,红细胞数量增多,能运输更多的氧气,使无氧呼吸减弱, B正确;
C、AB段上升是由于此段时间内人体的有氧呼吸供能不足,无氧呼吸加强所致,但人体细胞的呼吸方式仍以有氧呼吸为主,C错误;
D、 BC段产生的乳酸可在BC段与NaHCO3反应,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、无氧呼吸:
第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖 丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:丙酮酸 乳酸。
2、血浆的pH维持相对稳定与它含有HCO3-、HPO42-等离子有关。
6.【答案】B
【知识点】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】A、由于A和a、B和b两对基因能够独立遗传,所以,它们的遗传遵循基因自由组合定律,A项正确;
B、中产植株的基因型可能有AAbb、AaBb和aaBB三种,B项错误;
C、基因型为AaBb的个体自交,后代中基因型为AABB(1/16)的个体表现为高产,基因型为AABb(2/16)和AaBB(2/16)的个体表现为中高产,基因型为AAbb(1/16)、AaBb(4/16)和aaBB(1/16)的个体表现为中产,基因型为Aabb(2/16)和aaBb(2/16)的个体表现为中低产,基因型为aabb(1/16)的个体表现为低产,因此,后代中高产∶中高产∶中产∶中低产∶低产=1∶4∶6∶4∶1,C项正确;
D、中高产植株的基因型为AABb或AaBB,其中对AABb进行测交,后代表现型及比例为中产∶中低产=1∶1,对AaBB进行测交,后代表现型及比例为中产∶中低产=1∶1,因此,对中高产植株进行测交,后代的表现型及比例为中产∶中低产=1∶1,D项正确。
故答案为:B。
【分析】显性基因的累加效应:显性基因A与B的作用效果相同,表现型与显性基因的个数有关,显性基因越多,作用越强。 AaBb自交后代的基因型和表现型:高产(1AABB):中高产(2AABb、2AaBB):中产(1AAbb、1aaBB、4AaBb):中低产(2Aabb、2aaBb):低产(1aabb)=1:4:6:4:1;测交后代的基因型和表现型:中产(1AaBb):中低产(1Aabb、1aaBb):低产(1aabb)=1:2:1。
7.【答案】C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、PCR扩增DNA时,DNA解旋过程是通过高温来实现的,A错误;
B、引物越长,能够配对的概率越低,与模板链结合的特异性越强,B错误;
C、dNTP包括dATP、dGTP、dCTP和dTTP,在子链的形成过程中,可以提供原料和能量,C正确;
D、PCR所需要的酶为热稳定性DNA聚合酶,其最适温度较高,D错误。
故答案为:C。
【分析】PCR扩增过程:
(1)变性:当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。
(2)复性:当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
(3)延伸:72℃左右时,耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
8.【答案】A
【知识点】基因突变的特点及意义;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、多次诱变处理后,细菌间存在的不同类型的抗性突变是进化得以发生的前提条件,经过连续数代的选择,微小的抗性变异积累成了显著变异,A正确;
B、在生物的繁殖过程中,个体并不是把性状直接传递给后代,传递给子代的仅仅是亲代的基因,B错误;
C、人工使用的新型抗生素对抗金黄色葡萄球菌的过程属于自然选择,C错误;
D、金黄色葡萄球菌种群中可能存在着抗新型抗生素的个体,使用新型抗生素不一定会杀死全部的金黄色葡萄球菌个体, D错误。
故答案为:A。
【分析】1、基因突变:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。
(1)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。
(2)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
2、可遗传变异的来源有突变(基因突变和染色体变异)和基因重组。
9.【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验;探究影响酶活性的因素;估算种群密度的方法;调查人类遗传病
【解析】【解答】A、通常可以用样方法调查某种双子叶植物的种群密度,A错误;
B、探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液在不同温度下保温一段时间后再混合,B错误;
C、检测还原糖的斐林试剂甲液与用于检测蛋白质的双缩脲试剂A液都是0.1g/mL的NaOH溶液,C正确;
D、原发性高血压是多基因遗传病,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05 g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖;双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01 g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质。2、调查植物种群密度时,常选择双子叶植物,单子叶植物呈丛生或蔓生,不容易区分。3、调查人群中的遗传病,应选择群体中发病率高的单基因遗传病。根据调查目标确定调查的对象和范围。人类遗传病情况可通过社会调查和家系调查的方式进行,如统计调查某种遗传病在人群中的发病率应是人群中随机抽样调查,然后用统计学方法进行计算。若调查某种遗传病的遗传方式,应对某个典型患者家系进行调查,根据家系遗传状况推断遗传方式。
10.【答案】D
【知识点】探究生长素类似物对插条生根的作用
【解析】【解答】A、由图可知,该实验的自变量是NAA的浓度,因变量是平均生根数和生根率,A错误;
B、与NAA浓度为0时比较,浓度低于300 mg/L时能提高生根率,浓度高于300 mg/L时会降低生根率,B错误;
C、320mg/LNAA处理插条时,生根率过低,不能用于生产,C错误;
D、与NAA浓度为0时比较,400 mg/L的NAA具有增加生根数的效应,D正确。
故答案为:D。
【分析】探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
(1)原理:适宜浓度的NAA溶液促进插条生根,浓度过高或过低都不利于插条生根。“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中,自变量是生长素类似物的浓度,因变量是插条生根的数量和生根的长度,开插枝条的种类、处理插条的方法和时间、每根插条上的叶和芽的数量等都属于无关变量,应保持相同且适宜。
(2)变量处理:自变量:不同浓度生长素类似物。因变量:枝条生根数或根的长度。无关变量:插条的情况、侵泡时间的长短、培养温度等(要相同且适宜)。
(3)处理杆插枝条的方法:浸泡法(浓度较低;在遮阴与空气湿度较高的环境中进行);沾蘸法(浓度较高)。
(4)实验步骤:①配置系列浓度梯度的生长素类似物溶液;②处理生长状况相同插条的形态学下端;③观察插条生根状况;④重复前三步(浓度梯度变窄)。
(5)注意事项:①常用的生长素类似物有2.4-D、萘乙酸等。②为了摸索出较为可靠的生长素浓度范围,在进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个“预实验”,以避免盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。生长素处理插条的方法主要有浸泡法和沾蘸法。③实验中应设置空白对照组,该组应用蒸馏水处理插条。④实验中对插条处理的时间长短应一致,同一组实验中所用到的植物材料也应尽可能做到条件相同等等,这些做法的目的是控制实验中的无关变量,确保其相同。
11.【答案】D
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法;群落的结构;群落的演替
【解析】【解答】A、根据表格数据可知,该生态系统中胡桃楸种群中的老年树比例较大、幼年树比例为0,故其年龄组成为衰退型,而白桦种群中的老年树、成年树和幼年树所占比例相当,故其年龄组成为稳定型,红松种群中的老年树比例较小、幼年树比例较大,故其年龄组成为增长型,A正确;
B、由于红松个体数量多、体积较大,竞争阳光的能力更强,所以红松是该生态系统中的优势种,其种群密度为1056+307+60=1423株/公顷,B正确;
C、由于红松较高大,与白桦树竞争阳光的能力更强,是该生态系统中的优势种,所以在自然演替情况下,随着时间的推移,该生态系统中的白桦树种群密度维持一段时间的稳定后,可能会出现下降趋势,C正确;
D、不同海拔高度的植被分布不同,这属于群落的水平结构,D错误。
故答案为:D。
【分析】群落垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象(主要受阳光的影响)。群落水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,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。
12.【答案】D
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;生态系统的物质循环;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、“蚂蚁森林”这项公益活动说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向,但是由于荒漠化地区气候恶劣,很难快速演替成森林,A错误;
B、生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节,B错误;
C、在煤、石油等化石燃料被大量燃烧、大气中CO2含量迅速增加的背景下,“低碳”生活可以减少碳排放,有利于碳循环平衡,C错误;
D、“防风固沙”属于生态功能,体现的是生物多样性的间接价值,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统的组分越多,食物网越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高。恢复力稳定性越弱。
2、生物多样性的价值:
(1)直接价值:食用、药用、科研、农业生产原料、文学艺术创作等。
(2)间接价值:体现在调节生态系统的功能等方面。如植物进行光合作用,制造有机物、固氮、供氧等功能;森林和草地具有防风固沙、水土保持作用,湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。
(3)潜在价值:目前尚不清楚的价值。
3、由于化石燃料的大量开采和使用,大大增加了二氧化碳的排放,引起温室效应,破坏碳循环。应对措施有减少二氧化碳的排放,大力植树种草,提高森林的覆盖率。
13.【答案】B
【知识点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、外源基因能够导入的原因是它们都是由四种脱氧核苷酸组成的双螺旋结构,外源基因可以在宿主细胞表达产生相应的蛋白质,说明所有的生物共用一套密码子,A错误;
B、②过程是基因工程,能定向改变原生质体的遗传特性,B正确;
C、③过程是脱分化,使用的是固体培养基,C错误;
D、花药离体培养得到单倍体幼苗,再用秋水仙素处理抑制纺锤体的形成,使得染色体数目加倍,才能快速获得纯合植株,D错误。
故答案为:B。
【分析】据图分析可知,①过程是用纤维素酶和果胶酶处理棉花叶肉细胞,去掉细胞壁。
②过程是基因工程,基本操作程序包括目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法、目的基因的检测与鉴定。
③过程是脱分化,在遮光条件下,已分化的细胞失去特有的结构和功能,转变成愈伤组织。
④是再分化过程,给予一定的光照,愈伤组织重新分化成芽、根等器官。
14.【答案】D
【知识点】干细胞的概念及种类
【解析】【解答】A、由于干细胞具有再生各种组织、器官的潜能,因此可以利用干细胞治疗某些顽疾,A正确;
B、B细胞和T细胞起源于骨髓中的造血干细胞,其中B血细胞在骨髓中成熟,T细胞在胸腺中成熟,即在胸腺中发生分化,B正确;
C、在体外培养的条件下(如在饲养层细胞中培养),ES细胞可以增殖而不发生分化,C正确;
D、异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变,但骨髓移植没有改变患者体内的遗传物质,因此不能遗传给后代,D错误。
【分析】干细胞的类型:
(1)胚胎干细胞(ES细胞):存在与早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
(2)成体干细胞:存在于成体组织或器官内,包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,不具有发育成完整个体的能力。
(3)诱导多能干细胞(iPS细胞):由体细胞经体外诱导分化形成,类似于胚胎干细胞,可以分化培育出人造器官,在移植时不发生免疫排斥反应。
15.【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、胃蛋白酶处理需要的pH非常低,所以不能用胃蛋白酶处理,A错误;
B、细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH,B错误;
C、正常细胞在体外培养时会出现停止增殖即接触抑制的现象,而甲肿瘤细胞没有此特性,C正确;
D、病毒必须寄生在活细胞中才能增殖,不能只用培养液培养,D错误。
故答案为:C。
【分析】动物细胞培养:
16.【答案】A,B,D
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由题图可知,肉毒杆菌毒素抑制突触小泡膜上的蛋白质 VAMPs,而题干表明,Ca2+所引发的突触小泡的胞吐需要突触小泡膜上的蛋白质 SNAPs和ⅤAMPs的作用,因此肉毒杆菌毒素会导致突触前膜释放的乙酰胆碱减少,A正确;
B、箭毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,导致乙酰胆碱与其受体结合的机会减少,B正确;
C、毒扁豆碱、新斯的明能抑制乙酰胆碱酯酶的活性,使其不能分解乙酰胆碱,会导致突触间隙的乙酰胆碱浓度升高,C错误;
D、由题图可知, vesamicol可阻止乙酰胆碱进入突触小泡内,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,钙通道打开,钙离子内流,引起突触小泡向突触前膜移动并释放乙酰胆碱,乙酰胆碱通过突触间隙扩散到突触后膜,与后膜上的受体结合,引起后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化,乙酰胆碱被降解。肉毒杆菌毒素抑制突触小泡膜上的蛋白质VAMPs,使得突触小泡不能释放乙酰胆碱。箭毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,阻断乙酰胆碱与后膜上的受体结合。毒扁豆碱、新斯的明能抑制乙酰胆碱酯酶的活性,乙酰胆碱不能分解。
17.【答案】A,D
【知识点】基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、被释放的群体中,杂合子约为90%×77%=69.30%,显性纯合子比例为90%—69.30%=20.70%,则显性基因频率约为20.70%+69.30%×1/2≈55%,A正确;
B、第二年在该地区对该种螳螂进行调查,发现褐体色稍有下降,说明褐体色螳螂个体数的减少与种群中个体的出生、死亡有关,B错误;
C、第二年在该地区对该种螳螂进行调查,发现褐体色稍有下降,第三和第四年的调查结果都与上一年相似,从题意分析,绿体色螳螂个体比例保持基本不变,说明该地区未对螳螂体色进行选择,两种体色的螳螂都能适应环境生存,C错误;
D、第三和第四年的调查结果都与上一年相似,说明褐体色和绿体色个体数目比例保持不变,则初步证明体色的显性和隐性基因频率相对稳定不变,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、A基因频率=AA基因型频率+1/2Aa基因型频率,a基因频率=aa基因型频率+1/2Aa基因型频率
2、种群的数量特征:
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(3)年龄结构在一定程度上能预测种群数量的变化趋势。年龄结构是通过出生率和死亡率间接影响种群密度的。出生率大于死亡率为增长型,出生率小于死亡率为衰退型,出生率约等于死亡率为稳定型。
(4)性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
3、影响种群数量变化的因素:(1)非生物因素:阳光、温度、水等。(2)生物因素:种内竞争、捕食、种间竞争、寄生、互利共生、人为因素等。
18.【答案】A,D
【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、湿地由浅水区向陆地方向生长的植物对水的依赖性逐渐降低,依次生长着芦苇、碱蓬等,体现了群落的水平结构,A正确;
B、 要恢复湿地生物多样性,在无机环境得到改善的基础上,首先应增加生产者的种类和数量,B错误;
C、人工湿地可以调节小气候,体现了生物多样性的间接价值,C错误;
D、生态系统都具有一定的自我调节能力,恢复湿地的最佳方法是减少人为维护活动,尽可能采用自然恢复的方法,D正确。
故答案为:AD。
【分析】1、群落的空间结构:
(1)垂直结构:①表现:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象。②影响植物垂直分层的因素:决定植物地上分层的因素有光、温度等,决定地下分层的则是水、无机盐等。③动物的垂直分层:群落中植物垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。植物的垂直分层现象决定了动物垂直分层现象。
(2)水平结构:①表现:在水平方向上生物常呈镶嵌分布。②影响因素: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和动物的影响等。
2、生物多样性的价值:
(1)直接价值:食用、药用、科研、农业生产原料、文学艺术创作等。
(2)间接价值:体现在调节生态系统的功能等方面。如植物进行光合作用,制造有机物、固氮、供氧等功能;森林和草地具有防风固沙、水土保持作用,湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。
(3)潜在价值:目前尚不清楚的价值。
19.【答案】A,B,D
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上,A错误;
B、浆细胞中可以表达多个基因,②过程转录出的α链不一定是合成抗体的mRNA,B错误;
C、①过程多个起始点同时进行可缩短DNA复制时间,提高复制效率,C正确;
D、③过程可以发生在人体细胞中位于细胞质基质中、内质网上和线粒体中的核糖体上,D错误。
故答案为:ABD。
【分析】1、DNA复制:
(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。
(2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
2、转录:
(1)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(2)条件:模板是DNA的一条链,原料是四种核糖核苷酸,需要ATP和RNA聚合酶。
(3)过程:
3、翻译:
(1)场所:核糖体。
(2)条件:模板是mRNA,原料是氨基酸,搬运工具为tRNA,需要ATP和多种酶。
(3)过程:
20.【答案】A,C,D
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】AB、将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,将目的基因导入Ti质粒时需要导入质粒的T-DNA中,因为T-DNA能够转移到受体细胞染色体DNA上,由此可知选择的限制酶应是 BamH I,A正确,B错误;
C、利用农杆菌感染植物细胞,将目的基因插入植物细胞的染色体DNA上,C正确;
D、题图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株,为植物组织培养的过程,利用的原理是植物细胞的全能性,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】1、基因表达载体的构建: 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。
2、将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法:适用于双子叶植物、裸子植物和少数单子叶植物的细胞。
21.【答案】(1)右;A中植物的光合速率大于呼吸速率,气球中有氧气的增加;绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程
(2)此距离情况下A中植物释放氧气量最大;相反
(3)大于;细胞质基质、线粒体、叶绿体
(4)净光合作用速率(单位时间内释放的氧气的量)
(5)不
(6)增加、减少
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)光合作用指的是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程;适宜光照条件下,光合作用速率大于呼吸作用速率,有氧气的净释放大于0,此时A侧浮力增大,导致指针将向右偏转。
(2)c点指针偏转的格数最多,表示O2释放量最大,净光合速率最大;f点与a、b、c、d点相比,细胞呼吸速率大于光合速率,气球内气体量减少,因此指针的偏转方向相反。
(3)e点时,氧气的释放量为0,说明A植物的净光合速率为0,由于只有叶肉细胞可以进行光合作用,因此叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率,其合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。
(4)根据以上分析已知,该装置能测定A中植物的净光合作用速率。
(5)若将培养液中的CO2缓冲液换成蒸馏水,由于光合作用、呼吸作用消耗的气体与产生的气体量都相等,因此无论光合作用与呼吸作用之间的大小关系如何,指针都将不偏转。
(6)若突然停止CO2供应,则二氧化碳固定生成三碳化合物减少,消耗光反应产生的ATP、[H]也减少,因此短时间内三碳化合物减少而ATP增加。
【分析】1、光合作用过程:
2、呼吸速率:植物非绿色组织或绿色组织在黑暗环境下测得的值——单位时间内一定组织的有机物的消耗量或二氧化碳释放量或氧气吸收量。
总光合速率:植物绿色组织在有光条件下光合作用制造有机物的量或消耗二氧化碳的量或产生氧气的量。
净光合速率:植物绿色组织在有光条件下,光合作用与细胞呼吸同时进行时,测得的数据为净光合速率。
三者的关系为净光合速率=总光合速率-呼吸速率。
3、环境条件改变时光合作用各物质含量的变化:
(1)改变光照条件:光照由强到弱,二氧化碳供应不变,光反应减弱,NADPH、ATP减少,氧气产生量减少,C3还原减弱,二氧化碳固定正常,C3含量上升,C5含量下降,(CH2O)合成量减少。
(2)改变二氧化碳浓度:光照不变,二氧化碳供应减少,暗反应减弱,二氧化碳固定减弱,C3还原正常,C3含量下降,C5含量上升,NADPH、ATP增加,氧气产生量减少,(CH2O)合成量减少。
22.【答案】(1)Ⅲ12;伴X染色体隐性遗传;常染色体隐性遗传
(2)A、a和D、d,B、b和D、d
(3)2/5;13/25
(4)3/40;0
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1) 由图分析可知,因为甲病是伴性遗传、Ⅲ12个体不患甲病,而其母亲 Ⅱ6患甲病,所以甲病的遗传方式不可能是伴X染色体隐性遗传;乙因为Ⅲ12患乙病,其父母不患乙病,且父亲Ⅱ7不携带乙病的致病基因,故乙病不能是常染色体隐性遗传病,而是伴X染色体隐性遗传;因 Ⅱ9患丙病,其父母无病,故丙病的遗传方式只能是常染色体隐性遗传。
(2) 在三对等位基因A、a,B、b和D、d中,因A、a和B、b都位于X染色体上,D、d位于常染色体上,故遵循基因自由组合规律的有A、a和D、d,B、b和D、d。
(3) 若只考虑丙病,因 Ⅱ9患丙病,则I3和I4均为Dd, Ⅱ10为2/3 Dd、1/3DD, Ⅱ11为Dd,则其后代为2/6DD、3/6Dd和1/6dd,故Ⅲ15是纯合子概率是2/6÷(2/6+3/6)=2/5,是杂合子的概率为3/5,同理Ⅲ16是纯合子概率为2/5,是杂合子的概率为3/5,故Ⅲ15和Ⅲ16基因型相同概率是2/5×2/5+3/5×3/5=13/25。
(4) 因Ⅲ14含有丙病的致病基因,只患甲病,Ⅲ12只患乙病为XabY,Ⅲ13无病为XaBXab,而Ⅱ6只患甲病为XABXab, Ⅱ7不患病为XaBY,推出Ⅲ14为DdXABXaB,Ⅲ15为2/5DDXaBY或3/5DdXaBY,则子代中同时患甲丙病概率是1/2×1/2×1/2×3/5=3/40,由于Ⅲ14和Ⅲ15无乙病基因,故子代中同时患甲乙丙三种病的概率为0。
【分析】1、遗传系谱图判断遗传的方式:
(1)父病子全病——伴Y遗传。
(2)判断显隐性:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子皆病为伴X,父子无病为常显。有中生无为显性,显性遗传看男病,母女皆病为伴X,母女无病为常显。
(3)不可判断显隐性:若连续遗传可能为显性。隔代遗传可能为隐形。若男女患者比例相当可能为常染色体遗传,患者男多于女或女多于男可能为伴性遗传。
2、自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
23.【答案】(1)突触小泡向突触前膜移动,与突触前膜融合,突触前膜以胞吐的方式释放神经递质;突触后膜上受体与神经递质结合,引起突触后膜产生动作电位
(2)发挥完作用的神经递质没有被彻底降解,极微量的神经递质引起微小的电位变化,但不足以引起动作电位
(3)K+外流和C1—内流
(4)先用刻度尺测量两个微电极之间的距离,用刺激器刺激1次,同时用计时器记录两个微电极记录设备发生变化的时间差,再计算出传导速率
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】解:(1)当图1中的微电极M记录到动作电位时,即兴奋传导到轴突末梢时,突触小泡逐渐向突触前膜移动,与突触前膜融合后,以胞吐的方式释放神经递质。突触后膜上受体结合神经递质后,引起突触后膜上发生电位变化。(2)在突触小体未产生动作电位的情况下,微电极N上也会记录到随机产生的、幅度几乎相等的微小电位变化,如图2所示,说明有神经递质作用于突触后膜,但不能引发动作电位,推测可能原因是发挥作用后的神经递质没有被彻底降解,极微量的神经递质作用于突触后膜的受体,引起微小的电位变化,但不足以引起动作电位。(3)正常情况下,静息时神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,因此形成内正外负的动作电位,如图3所示,微电极N上记录到电位负值增大的抑制性突触后电位(IPSP),已知K+和C1—通道都参与了IPSP的形成,则在电位负值增大的过程中膜内负电位增强,是C1—内流的结果,而在抑制性突触后电位恢复成静息电位过程中是K+外流的结果,故IPSP的产生是K+外流和C1—内流的结果。(4)已知从刺激开始到动作电位产生有一短暂的延迟,且与刺激强度有关。若要规避该延迟对测量精度的影响,精确测量动作电位在神经轴突上的传导速度,可通过测量两个电极之间的距离,同时测量电极记录到的动作电位的起始点的时间差即可,即:先用刻度尺测量两个微电极之间的距离,用刺激器刺激1次,同时用计时器记录两个微电极记录设备发生变化的时间差,从而根据时间和距离的关系式计算出传导速率。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元,由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
24.【答案】(1)逐个计数法;东南侧较西北侧出生率和迁入率高,死亡率和迁出率低
(2)次生演替;结构和功能;物种组成
(3)加快生态系统的物质循环和能量流动,调节种间关系,传播植物的种子和花粉,维持生态系统的稳定性;植物的光合作用,微生物的化能合成作用和有机物的直接输入;以热能的形式散失
(4)湿地生态系统在蓄水防旱、保持水土、调节气候等方面具有更高的间接价值
【知识点】种群的特征;群落的结构;群落的演替;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)对于自然界的野生生物来说,如果被调查的生物分布范围较小,个体较大的种群时,可采用逐个计数法,如果被调查的生物分布范围较大,数量较多的种群时,常采用样方法或标志重捕法。然而如果要调查人口密度则用逐个计数法。影响种群密度的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率等。因此从种群特征的角度分析,造成两侧人口密度明显差异的直接原因可能是东南侧较西北侧出生率和迁入率高,死亡率和迁出率低。
(2)沙坡头在生态恢复治理过程中通过群落的次生演替,使生态系统的结构和功能得到恢复。恢复后的沙坡头,集大漠、黄河、高山、绿洲为一体,区分其中不同的生物群落需要首先分析物种组成。
(3)野生动物在生态系统一般都属于消费者,消费者的作用是加快生态系统的物质循环和能量流动,调节种间关系,传播植物的种子和花粉,维持生态系统的稳定性。在保护过程中,能量流入该保护区的方式有植物的光合作用,微生物的化能合成作用和有机物的直接输入;其中流入野生动物的能量一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,另一部分通过呼吸作用以热能的形式散失。
(4)上世纪50~60年代,“胡焕庸线”西北侧的三北地区草场由于沙化、盐渍化,牧草严重退化,有数以百计的水库变成沙库。在三北防护林建设和生态环境治理的过程中发现,构建水库湿地生态系统的生态价值远远大于草原生态系统,这是因为湿地生态系统在蓄水防旱、保持水土、调节气候等方面具有更高的间接价值。
【分析】1、生态系统的组成成分:
(1)生产者:包括光合自养型生物和化能自养型生物,能够合成有机物储存能量,并为消费者提供食物和栖息场所。
(2)消费者:包括大多数动物、寄生植物、寄生细菌等,能够加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。
(3)分解者:包括腐生细菌和真菌、腐生动物,将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。
(4)非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
2、群落的演替类型:
(1)初生演替:在从来没有被植被覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
(2)次生演替:原有植被虽已不存在,但原有的土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
3、生态系统的能量流动:(1)源头:太阳能。(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。(3)传递途径:食物链和食物网。(4)散失途径:通过呼吸作用以热能的形式散失。(5)特点:单向流动,逐级递减。
25.【答案】(1)脲酶(分解尿素的酶);升高
(2)鉴别;③④⑤⑥⑦④⑧
(3)对该尿素分解菌扩大培养,使尿素分解菌的浓度增加;降低
(4)死亡菌体蛋白质核酸没有分解(或测得的是蛋白质核酸浓度而不是细胞浓度)(或死亡菌体没有自溶,不能与活菌区分)
(5)溶解氧
【知识点】尿素分解菌的分离与计数
【解析】【解答】(1)由于细菌分解在尿素的过程中合成脲酶,脲酶将尿素分解成氨,会使培养基碱性增强,pH升高,使NA-尿素固体培养基中的溴甲酚紫呈紫色,从而有利于挑取出该种微生物。
(2)根据题意可知,pH升高“使NA-尿素固体培养基中的溴甲酚紫呈紫色,从而有利于挑取出该种微生物”,因此本研究中的NA-尿素固体培养基,从功能上看,属于鉴别培养基。高压蒸汽灭菌锅使用过程中的操作,正确的先后顺序是:①装入待灭菌物品、②加盖、③加热灭菌锅、④打开排气阀、⑤关闭排气阀、⑥切断电源、⑦压力表的压力降到零、④打开排气阀、⑧打开盖子、⑨取出灭菌物品。特别注意两次打开气阀,第一次是排出冷气,第二次是排出灭菌锅中多于的蒸汽。
(3)研究初期,需将土样置于选择培养液中培养24h,目的是对该尿素分解菌扩大培养,使尿素分解菌的浓度增加。若将此研究过程中的摇床转速由200r/min增加为250r/min,提供的氧气量增多,微生物的繁殖速度加快,因此生长曲线中的A点(K/2值)的增长速率将降低。
(4)通常在培养末期细菌的数量会显著减少,但可能由于死亡菌体蛋白质核酸没有分解(或测得的是蛋白质核酸浓度而不是细胞浓度或死亡菌体没有自溶,不能与活菌区分),导致实验人员实际测得的细菌浓度(OD600)下降较慢。
(5)根据题意可知,该微生物属于需氧型,因此使用该菌体和胶结液进行岩石工程原位加固时,还需向深层的岩土介质补充溶解氧。
【分析】1、能分解尿素的细菌可以合成脲酶,脲酶能催化尿素分解产生NH3,NH3可以作为细菌生长的氮源;因此,以尿素为唯一氮源的培养基可以分离出能分解尿素的细菌。
2、培养基从功能上分为选择培养基和鉴别培养基。
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