【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(广东卷)
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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.(2022·广东)2022年4月,习近平总书记在海南省考察时指出,热带雨林国家公园是国宝,是水库、粮库、钱库,更是碳库,要充分认识其对国家的战略意义。从生态学的角度看,海南热带雨林的直接价值体现在其()
A.具有保持水土、涵养水源和净化水质功能,被誉为“绿色水库”
B.是海南省主要河流发源地,可提供灌溉水源,保障农业丰产丰收
C.形成了独特、多样性的雨林景观,是发展生态旅游的重要资源
D.通过光合作用固定大气中CO2,在植被和土壤中积累形成碳库
【答案】C
【知识点】生物多样性的价值
【解析】【解答】A、保持水土、涵养水源和净化水质功能是热带雨林调节生态系统的间接价值,A错误;
B、提供提供灌溉水源,保障农业丰产丰收体现了热带雨林调节生态系统的间接价值,B错误;
C、旅游观赏观赏价值体现了热带雨林的直接价值,C正确;
D、通过光合作用固定大气中CO2,在植被和土壤中积累形成碳库,体现了热带雨林在维持生态系统按循环的功能,属于间接价值,D错误。
故答案为:C。
【分析】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。
2.(2022·广东)我国自古“以农立国”,经过悠久岁月的积累,形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中,与植物生长调节剂使用直接相关的是()
A.秸秆还田 B.间作套种 C.水旱轮作 D.尿泥促根
【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;生态系统的物质循环;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、将秸秆打碎施入土壤有利于生态系统中的碳循环,与植物生长调节剂无关,A错误;
B、间作套种是利用不同作物增加光合作用面积,提高光能利用率,与植物生长调节剂无关,B错误;
C、水早轮作可以改变生态环境和食物链,能减少病虫害的发生,与植物生长调节剂无关系,C错误;
D、尿泥促根是利用尿泥促进根系生长,因为尿液中含有生长素,与植物生长调节剂有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
2、提高农作物的光能的利用率的方法有:(1)延长光合作用的时间;(2)增加光合作用的面积(合理密植,间作套种);(3)光照强弱的控制;(4)必需矿质元素的供应;(5)CO2的供应(温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度)。
3、植物生长调节剂是人工合成的对植物的设置发育有调节作用的化学物质。
主要物生长调节剂
植物生长调节剂名称 作用
吲哚丁酸、α-萘乙酸、2,4-D a.促进扦插枝条生根
b.促进果实生长,防止落花落果
c.可用作农业除草剂
赤霉素类 a.促进植物茎秆伸长;
b.解除种子和其他部位休眠,用来提早播种
青鲜素 蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长储存时间
膨大剂、乙烯利 用于果实催熟
矮壮素 抑制作物细胞伸长,但不抑制细胞分裂,能使植株变矮,茎秆变粗
3.(2022·广东)在2022年的北京冬奥会上,我国运动健儿取得了骄人的成绩。在运动员的科学训练和比赛期间需要监测一些相关指标,下列指标中不属于内环境组成成分的是()
A.血红蛋白 B.血糖 C.肾上腺素 D.睾酮
【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、血红蛋白存在于红细胞内,细胞内是细胞内液,不属于内环境的组成成分,A与题意相符;
B、血浆属于细胞外液,是内环境的组成成分,则血糖属于内环境的组成成分,B不符合题意;
C、肾上腺素为细胞分泌的激素,分布在细胞外液中,属于内环境的组成成分,C不符合题意;
D、睾酮为细胞分泌的激素,分布在细胞外液中,属于内环境的组成成分,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴等,也称为内环境。
2、内环境(血浆、淋巴、组织液)中物质:
①小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等。
②细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等。
③细胞代谢产物:CO2、水分、尿素等。
3、不属于内环境的成分:
(1)细胞内的物质:如载体蛋白、呼吸酶、血红蛋白等;
(2)细胞膜上的物质:如运输载体等;
(3)与外界相通的结构中的液体:如尿液、泪液、汗液、消化液等;
(4)体腔液、关节液在体内但不在细胞间,不为组织细胞提供物质交换,不属于内环境。
4.(2022·广东)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是()
A.根尖解离后立即用龙胆紫溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、根尖解离之后在清水中漂洗之后再用龙胆溶液进行染色,A错误;
B、根尖染色后将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片镜检,B错误;
C、进行观察时把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,找到分生区的细胞,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止,C正确;
D、显微镜观察的是倒立的虚像,物体欲移到中央,则偏哪儿往哪儿移,由于分裂中期的细胞位于左上方,则向左上方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央,D错误。
故答案为:C。
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
5.(2022·广东)下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是()
A.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质
D.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程;噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的结构;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、孟德尔应用统计学方法对实验结果进行分析发现了遗传规律,A正确;
B、摩尔根根据果蝇眼色遗传与性别的相关联证明了基因在染色体上,B正确;
C、赫尔希和蔡斯通过用放射性同位素32P和放射性同位素35S标记T2噬菌体DNA和蛋白质的实验证明了DNA是遗传物质,C正确;
D、沃森和克里克根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析,通过构建了DNA分子双螺旋结构模型得出碱基配对方式,D错误。
故答案为:D。
【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、T2噬菌体侵染细菌的实验:
(1)研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
(2)实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
(3)实验方法:放射性同位素标记法。
(4)实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
(5)实验过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
(6)实验结论:DNA是遗传物质。
4、20世纪50年代初,英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年,意识到DNA是一种螺旋结构,女物理学家弗兰克林在1951年底拍摄到一张十分清晰的DNA的X射线照片,当威尔金斯出示了弗兰克林在一年前拍下的DNA的X射线衍射照片后,沃森看出DNA的内部是一种螺旋形结构,沃森和克里克继续循着这个恩路深入探讨,根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析,沃森和克里克得出一个共识:DNA是一种双链螺旋结构,并构建了DNA分子双螺旋结构模型。
6.(2022·广东)如图所示某生态系统的食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是()
A.a、c是生产者 B.b、e是肉食动物
C.c、f是杂食动物 D.d、f是植食动物
【答案】C
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】A、由图可知,a、b为食物网的起始,是生产者,其余生物均为消费者,且c和f是最高营养级,A错误;
B、由图可知,b是生产者,e是次级消费者,是肉食动物,B错误;
C、由图可知,c和f的食物来源为a、b、e,a是生产者,b、e是消费者,则c和f为杂食动物,C正确;
D、由图可知,a、b为食物网的起始,是生产者,d以a为食,是植食性动物,f的食物来源为a、b、e,a是生产者,b、e是消费者,f为杂食动物,D错误。
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,食物网中只包含生产者和消费者,食物链都是从生产者开始。
2、由图可知,图示是某生态系统的食物网示意图,食物网中只包含生产者和消费者,其中a、b为生产者,其余生物均为消费者,且c和f是最高营养级。
7.(2022·广东)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于()
A.细胞核 B.细胞质 C.高尔基体 D.细胞膜
【答案】A
【知识点】细胞核的结构
【解析】【解答】mRMA在细胞核中通过转录过程合成。由题意可知,HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移,该蛋白功能缺失的突变型细胞中mRNA的转移出现障碍不能转运出细胞核,从而在细胞核中积累,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
【分析】细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是遗传信息库,主要由核膜、核孔、核仁和染色质等构成。
(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。
(2)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
(3)染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
(4)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。
8.(2022·广东)将正常线粒体各部分分离,结果见图。含有线粒体DNA的是()
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【知识点】线粒体的结构和功能
【解析】【解答】由题意可知,①指线粒体内膜和外膜的间隙,②指线粒体内膜,③指线粒体基质,④指线粒体外膜,线粒体DNA存在于线粒体基质中,即③,C正确,A、B、错误。
故答案为:C。
【分析】线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中形态多样,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等,是双层膜结构,内膜向内折叠形成嵴,嵴上有基粒,基质中含有与有氧呼吸有关的酶,且含有少量的DNA和RNA。
9.(2022·广东)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外,还可能检测到分泌蛋白的场所是()
A.线粒体、囊泡 B.内质网、细胞外
C.线粒体、细胞质基质 D.内质网、囊泡
【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】分泌蛋白的合成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,由题意可知,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中,则除了高尔基体中在内质网和内质网“出芽”形成的囊泡中,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】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。
10.(2022·广东)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC溶液中,30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是()
A.该反应需要在光下进行
B.TTF可在细胞质基质中生成
C.TTF生成量与保温时间无关
D.不能用红色深浅判断种子活力高低
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、种子细胞中没有叶绿体不能进行光合作用,反应不需要在光下进行,A错误;
B、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中,生成少量[H],可以与TTC反应生成TTF,B正确;
C、保温时间长,进入细胞的TTC较多,则TTF的生成量多,故TTF生成量与保温时间有关,C错误;
D、相同时间保温时,红色越深代表代表细胞生成[H]越多,细胞代谢越旺盛,种子活力越高,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H] (NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H] (NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、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。
11.(2022·广东)为研究人原癌基因Myc和Ras的功能,科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Mc+Ras,基因均大量表达),发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤(如图)。下列叙述正确的是()
A.原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖
B.三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力
C.两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质
D.两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应
【答案】D
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,A错误;
B、凡是肿瘤细胞都具有无限增殖的能力,B错误;
C、Myc和Ras是原癌基因,在体内正常表达是细胞正常生长和增殖必需的,故两种基因在人体细胞内编码功能正常的蛋白质,C错误;
D、由图可知,两种基因同时在体内大量表达小鼠肿瘤细胞的比例高于二者单独在体内表达,故两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、癌细胞的主要特征:(1)无限增殖;(2)形态结构发生显著改变;(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移。
2、细胞癌变的原因:(1)外因:主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(2)内因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
12.(2022·广东)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图),该线性分子两端能够相连的主要原因是()
A.单链序列脱氧核苷酸数量相等 B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对 D.自连环化后两条单链方向相同
【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】线性DNA分子两端各有一段单链序列,且在侵入大肠杆菌后会自连环化,由于DNA双链的碱基是按照碱基互补配对的原则相连的,则两端单链序列可以通过碱基互补配对原则相互配对成功,C正确,A、B、D错误。
故答案为:C。
【分析】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。
13.(2022·广东)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析错误的是()
组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%)
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①、②组的相关变量分析,自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度70℃,最适pH9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A,由③组实验与其他组实验对比可知,没有CaCl2时酶的降解率为0,酶的催化活性依赖于CaCl2,A正确;
B、①、②组实验中除温度不同,其他条件相同,故①、②组的实验中自变量为温度,B正确;
C、比较各组试验的降解率,温度为70℃,pH9时降解率最高,酶活性最大,但由pH于9-7,温度90-70℃之间没有进行进一步得梯度试验,所以不能确定最适温度和最适pH,C错误;
D、本实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,要确定该酶是否能水解其他反应物需要进行进一步实验,D正确。
故答案为:C。
【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。
14.(2022·广东)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定,H和D同时存在时,个体产HCN,能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例,下列分析错误的是()
A.草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B.城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C.与乡村相比,市中心种群中h的基因频率更高
D.基因重组会影响种群中H、D的基因频率
【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】A、草食动物采食白车轴草,能产生HCN的能抵御采食,故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力,A正确;
B、由图可知,城市中白车轴草种群中有毒个体比例最低,市郊次之,乡村最高,城市化进程会影响白车轴草种群的进化,B正确;
C、与乡村相比,市中心的白车轴草能产生HCN的个体比例低,即H和D基因的基因频率低,则d和h的基因频率较高,C正确;
D、基因重组不会产生新的基因也不会丢失原来的基因,是原有基因的重新组合,不会影响种群中H、D的基因频率,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、现代生物进化理论的基本观点∶种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
2、由题意可知:H、h和D、d基因决定HCN的产生,基因型为D_H_的个体能产生HCN,有毒,能抵御草食动物的采食。
15.(2022·广东)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据,最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是()
A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变
B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息
C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜
D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放
【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质,由图可知,多巴胺可与突触后膜的受体结合使突触后膜的膜电位发生变化,产生兴奋,A正确;
B、神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,故多巴胺只能在乙与丙之间传递信息,B错误;
C、由图可知,甲和乙构成的突触中乙做为突触后膜,在乙和丙构成的突触中,乙作为突触前膜,即乙既是突触前膜也是突触后膜,C正确;
D、由题意可知,多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、突触结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,突触前膜内有突触小泡,突触小泡中含有神经递质,神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙,以扩散的形式通过突触间隙到达并作用于突触后膜,突触后膜可以是下一个神经元的胞体或者树突构成,突触后膜也可以是与传出神经相连的肌肉或腺体细胞。
2、兴奋的传导和传递:(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),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(协助扩撒),形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(2)兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,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(胞吐)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。
3、多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质,正常情况下发挥作用后会被多巴胺转运蛋白回收。多巴胺在突触间隙持续发挥作用,会导致突触后膜多巴胺受体减少。
16.(2022·广东)遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表现型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰刀型细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误的是()
A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B.若父母生育第三胎,此孩携带该致病基因的概率是3/4
C.女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/2
D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、由题意可知,父母正常生育了患病儿子和正常女儿,致病基因位于11号染色体上,为常染色体隐性遗传,则父母均为杂合子,女儿表现正常则女儿是杂合子的概率为2/3,A正确;
B、若父母生育第三胎,则孩子可能为显性纯合子,隐形纯合子和杂合子三种情况,其中不携带致病基因的显性纯合子概率为1/4,携带致病基因的隐形纯合子和杂合子概率为3/4,B正确;
C、由题意可知,女儿携带致病基因的概率为2/3,女儿产生的配子有1/2携带致病基因,则女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/3,C错误;
D、该家庭成员的基因检测结果属于个人隐私,应当受到保护,避免基因歧视,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴x染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴x染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
2、遗传病的监测和预防:(1))产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率。(2)遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。(3)禁止近亲婚配:降低隐性遗传病的发病率。(4)提倡适龄生育。
二、必考题:考生都必须作答,共48分。
17.(2022·广东)迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球,我国始终坚持“人民至上,生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。图中a示免疫力正常的人感染新冠病毒后,体内病毒及免疫指标的变化趋势。
回答下列问题:
(1)人体感染新冠病毒初期, 免疫尚未被激活,病毒在其体内快速增殖(曲线①、②上升部分)。曲线③、④上升趋势一致,表明抗体的产生与T细胞数量的增加有一定的相关性,其机理是 。此外,T细胞在抗病毒感染过程中还参与 过程。
(2)准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还可以使用抗原检测法,因其方便快捷可作为补充检测手段,但抗原检测的敏感性相对较低,据图a分析,抗原检测在 时间段内进行才可能得到阳性结果,判断的依据是此阶段 。
(3)接种新冠病毒疫苗能大幅降低重症和死亡风险。图b示一些志愿受试者完成接种后,体内产生的抗体对各种新冠病毒毒株中和作用的情况。据图分析,当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是 。
【答案】(1)特异性;体液免疫中,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,激活B细胞,同时辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,促进B细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌抗体;细胞免疫
(2)乙;含有病毒抗原,且病毒抗原含量先增加后减少
(3)全程接种+加强针
【知识点】细胞免疫;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】(1)由图a可知,在病毒感染初期,没有产生抗体但病毒核酸和抗原数量上升,说明此时特异性免疫没有被激活,病毒在体内快速增殖。图中曲线③抗体和④T细胞上升趋势一致,是由于在体液免疫中抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,激活B细胞,同时辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,促进B细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌抗体。其中T细胞在免疫反应中除了参与体液免疫外,也参与细胞免疫。
故答案为:特异性;体液免疫中,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,激活B细胞,同时辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,促进B细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌抗体;细胞免疫。
(2)由图a可知,病毒抗原存在的时期为乙阶段,在该时期内感染者体内的病毒抗原含量先增加后减少,在该时期对感染者进行病毒抗原检测呈阳性,在其他时期感染者体内不含病毒抗原,则检测结果呈阴性。
故答案为:乙;含有病毒抗原,且病毒抗原含量先增加后减少。
(3)由图b可知,在全程接种+加强针的志愿受试者体内的抗体中和各种新冠病毒毒株的能力均明显高于全程接种的志愿受试者,所以当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是全程接种+加强针。
故答案为:全程接种+加强针。
【分析】1、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,大多数抗原被抗原呈递细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;抗原呈递细胞将抗原呈递给辅助性T细胞,再由辅助性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)。
2、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。
3、疫苗有三种类型:a、灭活的微生物;b、分离的微生物成分或其他产物;c、减毒微生物。使机体产生相应的抗体和记忆细胞(主要是得到记忆细胞),使人在不发病的情况下产生抗体,获得免疫力。
18.(2022·广东)研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a),测定相关指标(图b),探究遮阴比例对植物的影响。
回答下列问题:
(1)结果显示,与A组相比,C组叶片叶绿素含量 ,原因可能是 。
(2)比较图10b中B1与A组指标的差异,并结合B2相关数据,推测B组的玉米植株可能会积累更多的 ,因而生长更快。
(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果,作出该条件可能会提高作物产量的推测,由此设计了初步实验方案进行探究:
实验材料:选择前期 一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法:按图10a所示的条件,分A、B、C三组培养玉米幼苗,每组30株;其中以 为对照,并保证除 外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论:如果提高玉米产量的结论成立,下一步探究实验的思路是 。
【答案】(1)高;遮阴条件下植物合成较多的叶绿素
(2)糖类等有机物
(3)光照条件;A组;遮光程度;探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)由图可知,比较b中数据可知与A组相比,C组的叶片中叶绿素含量较高,可能是由于遮光条件下光合速率低,为了充分地利用光照提高光合速率,C组叶片合成了较多的叶绿素。
故答案为:高;遮阴条件下植物合成较多的叶绿素。
(2)由图可知,通过比较b中的数据,B组玉米的净光合速率最大,可以积累更多的有机物,如糖类等,生长的更快。
故答案为:糖类等有机物。
(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果,作出该条件可能会提高作物产量的推测,由此设计了初步实验方案进行探究,由题意可知,该实验探究时为了验证玉米在不同程度遮光条件下的产量,则实验的变量为遮光程度,因变量为不同遮光程度下玉米的产量,其余均为无关变量,则无光变量相同且适宜。
实验材料:选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法:按图10a所示的条件,分A、B、C三组培养玉米幼苗,每组30株;其中以A组(不遮光)为对照,保证除了遮光程度外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论:如果提高玉米产量的结论成立,下一步探究实验的思路是更进一步探究提高作物产量的最适遮光比例。
故答案为:光照条件;A组;遮光程度;探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
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、探究实验需要遵循的原则:单一变量原则、对照原则、等量原则。
19.(2022·广东)《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面,《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种”,表明我困劳动人民早已拥有利用杂交手段培有蚕种的智慧,现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种,更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题:
(1)自然条件下蚕采食桑叶时,桑叶会合成蛋白醇抑制剂以抵御蚕的采食,蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为 。
(2)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性,三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交,F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是 ;若上述杂交亲本有8对,每只雌蚕平均产卵400枚,理论上可获得 只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕,用于留种。
(3)研究小组了解到:①雄蚕产丝量高于雌蚕;②家蚕的性别决定为ZW型;③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制;④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄,满足大规模生产对雄蚕需求的目的,该小组设计了一个诱变育种的方案。下图为方案实施流程及得到的部分结果。
统计多组实验结果后,发现大多数组别家蚕的性别比例与I组相近,有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析:
①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于 染色体上。
②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是 (如存在基因缺失,亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中,其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。
③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕,但其后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足生产需求,请简要说明理由 。
【答案】(1)协同进化
(2)3/64;50
(3)常;ZbWB;Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子(基因型为ZBZb),与白壳卵雌蚕杂交,后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过卵壳颜色区分性别
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】(1)由题意可知,蚕采食桑叶时,桑叶会合成蛋白醇抑制剂以抵御蚕的采食,蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用,这种相互适应不断演化的过程称为协同进化。
故答案为:协同进化。
(2)由题意可知,家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性,三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传,符合自由组合定律,若三对基因均杂合的亲本杂交,则F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例为3/4(虎斑)×1/4(白茧)×1/4(抗软化病)=3/64;若上述杂交亲本有8对,每只雌蚕平均产卵400枚,则8个雌蚕可产卵3200枚,则三对基因均杂合的亲本杂交,获得的虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕为3200×1/4(纯合虎斑)×1/4(纯合白茧)×1/4(纯合抗软化病)=3200×1/64=50只。
故答案为:3/64;50。
(3)由题意可知,家蚕的性别决定为ZW型,则雌蚕的性染色体组成是ZW,雄蚕的性染色体组成是ZZ。黑卵壳经射线照射后,携带B基因的染色体片段转移到其他染色体上且能正常表达,则转移情况可分为三种,第一种情况携带B基因的染色体片段可转移到常染色体上、第二种情况是转移到Z染色体上,第三种情况是转移到W染色体上。题中设计实验将诱变孵化后挑选的雌蚕作为亲本与雄蚕(bb)杂交,统计子代的黑卵壳孵化后雌雄家蚕的数目,分析途中结果可知,I组黑卵壳家蚕中雌雄比例接近1:1,说明该性状与性别无关,则携带B基因的染色体片段转移到了常染色体上;Ⅱ组黑卵壳家蚕全为雌性,说明携带B基因的染色体片段转移到了W染色体上;Ⅲ组黑卵壳家蚕全为雄性,说明携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上。
①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于常染色体上。
②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是ZbWB。
③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕,但其后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足生产需求,因为Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子(基因型为ZBZb),与白壳卵雌蚕杂交,后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过卵壳颜色区分性别。
故答案为:常;ZbWB; Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子(基因型为ZBZb),与白壳卵雌蚕杂交,后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过卵壳颜色区分性别。
【分析】1、协同进化:不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。每对等位基因分离产生两种配子,n对等位基因产生配子数为2n,该个体自交后代的表现型种类数为2n,对该个体测交后代的表现型种类数为2n,对该个体测交后代的基因型种类数为2n,该个体自交后代的基因型种类数为3n。
3、性别决定方式属于ZW型的生物,雌性生物的性染色体组成是ZW,雄性生物的性染色体组成是ZZ。
20.(2022·广东)荔枝是广东特色农产品,其产量和品质一直是果农关注的问题。荔枝园A采用常规管理,果农使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理,林下几乎没有植被,荔枝产量高;荔枝园B与荔枝园A面积相近,但不进行人工管理,林下植被丰富,荔枝产量低。研究者调查了这两个荔枝园中的节肢动物种类、个体数量及其中害虫、天敌的比例,结果见下表。
荔枝园 种类(种) 个体数量(头) 害虫比例(%) 天敌比例(%)
A 523 103278 36.67 14.10
B 568 104118 40.8 20.40
回答下列问题:
(1)除了样方法,研究者还利用一些昆虫有 性,采用了灯光诱捕法进行取样。
(2)与荔枝园A相比,荔枝园B的节肢动物物种丰富度 ,可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了 ,有利于其生存。
(3)与荔枝园B相比,荔枝园A的害虫和天敌的数量 ,根据其管理方式分析,主要原因可能是 。
(4)使用除草剂清除荔枝园A的杂草是为了避免杂草竞争土壤养分,但形成了单层群落结构,使节肢动物物种多样性降低。试根据群落结构及种间关系原理,设计一个生态荔枝园简单种植方案(要求:不用氮肥和除草剂、少用杀虫剂,具有复层群落结构),并简要说明设计依据。
【答案】(1)趋光
(2)高;食物和栖息空间
(3)低;荔枝园A使用杀虫剂,可降低害虫数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌数量也低
(4)林下种植大豆等固氮作物,通过竞争关系可减少杂草的数量,同时为果树提供氮肥;通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用
【知识点】群落的结构;土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】(1)由于一些昆虫具有趋光性,在捕捉时利用灯光诱捕法进行。
故答案为:趋光。
(2)由表可知,与荔枝园A相比,荔枝园B的节肢动物的种类数多,即荔枝园B节肢动物的物种丰富度高,可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了食物和栖息空间,有利于其生存。
故答案为:高;食物和栖息空间。
(3)由表可知,荔枝园B相比,荔枝园A的节肢动物总数量以及害虫和天敌的比例均较低,根据其管理方式分析,原因可能是荔枝园A使用杀虫剂,降低了害虫的数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌数量也低。
故答案为:低;荔枝园A使用杀虫剂,可降低害虫数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌数量也低。
(4)按照题意要求,根据群落结构和种间关系原理,设计一个生态荔枝园并且不用氮肥和除草剂、少用杀虫剂,具有复层群落结构,可以在荔枝林下种植大豆等固氮作物,可以为果树提供氮肥,并通过竞争关系减少杂草的数量,避免使用除草剂;同时通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用。
故答案为:林下种植大豆等固氮作物,通过竞争关系可减少杂草的数量,同时为果树提供氮肥;通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用。
【分析】1、调查研究小动物类群的丰富度常用取样器取样的方法进行采集。
(1)统计土壤动物丰富度。采用的方法:a、记名计算法指在一定面积的样地中,直接数出各种群的个体数目,这一般用于个体较大,种群数量有限的物种;b、目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量;等级的划分和表示方法有:非常多、多、较多、较少、少、很少等等。
(2)调查水中小动物类群丰富度采用取样调查。
2、不同群落的物种数目有差别。群落中物种数目的多少称为丰富度。
3、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。
三、选考题:共12分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
21.(2022·广东)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对南中国海科考中,中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品,分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题:
(1)研究者先制备富集培养基,然后采用 法灭菌,冷却后再接入沉积物样品,28℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物,为了获得纯种培养,除了稀释涂布平板法,还可采用 法。据图分析,拟杆菌新菌株在以 为碳源时生长状况最好。
(2)研究发现,将采集的样品置于各种培养基中培养,仍有很多微生物不能被分离筛选出来,推测其原因可能是 。(答一点即可)
(3)藻类细胞解体后的难度解多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系绘组成成分的角度考虑,拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是 。
(4)深海冷泉环境特殊,推测此环境下生存的拟杆菌所分泌物各种多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能还有 。
【答案】(1)高压蒸汽灭菌;平板划线;纤维素
(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)
(3)拟杆菌作为分解者,将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行
(4)耐低温
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用;生态系统的物质循环;灭菌技术
【解析】【解答】(1)制备培养基时,培养基的灭菌用高压蒸汽灭菌法,灭菌之后再接入沉积物样品,28℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物,微生物的纯培养,除了稀释涂布平板法,还可以采用平板划线法。由图可知,新的微生物菌株在以纤维素作为碳源的培养基上相同时间的细胞数目最多,即生长状况最好。
故答案为:高压蒸汽灭菌;平板划线;纤维素。
(2)由题意可知,在海洋沉淀物中有很多微生物在各种培养基中都不能被分离筛选出来,可能是因为这些生物只有在深海冷泉的环境中才能生存,这些微生物的生存离不开深海冷泉中的特有物质。
故答案为:某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)。
(3)藻类细胞解体后的难溶解多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系绘组成成分的角度考虑,拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是作为分解者,将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行。
故答案为:拟杆菌作为分解者,将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行。
(4)深海冷泉的环境中,微生物体内的降解酶除了具有酶的一般共性外,由于深海冷泉温度较低,长期存在于低温环境这些酶还会存在耐低温的特性。
故答案为:耐低温。
【分析】1、实验室常用的消毒和灭菌方法的比较:
(1)消毒:煮沸消毒法(一般物品)、巴氏消毒法(一些不耐高温的液体,如牛奶)、化学药剂消毒法(如用酒精擦拭双手,用氯气消毒水源等)、紫外线消毒法(接种室、操作台);
(2)灭菌:灼烧灭菌(接种工具)、干热灭菌(玻璃器皿、金属用具)、高压蒸汽灭菌(培养基及容器)。
2、微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
3、选择培养原理:(1)利用营养缺陷选择培养基进行的选择培养:不加含碳有机物的无碳培养基分离自养型微生物,无氮培养基分离自生固氮微生物;(2)利用微生物(目的菌)对某种营养物质的特殊需求,使该营养物质成为某类微生物的唯一供给者:石油作为唯一碳源的培养基分离出能消除石油污染的微生物,尿素为唯一氮源的培养基分离分解尿素的微生物;(3)在完全培养基中加入某些化学物质,利用加入的化学物质抑制部分微生物生长或利于部分微生物生长:加入青霉素等抗生素分离出酵母菌和霉菌等真菌,同时抑制细菌的生长,加入高浓度的食盐分离耐高温的微生物;(4)利用培养条件进行的选择培养:在高温环境中培养分离耐高温的微生物,将培养基pH调至较低水平分离耐酸的微生物,在无氧环境中培养分离厌氧微生物和兼性厌氧微生物。
4、生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
22.(2022·广东)“绿水透迤去,青山相向开”大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于某些梭菌的特殊代谢能力,有研究者以某些工业废气(含CO2等一碳温室气体,多来自高污染排放企业)为原料,通过厌氧发酵生产丙酮,构建一种生产高附加值化工产品的新技术。
回答下列问题:
(1)研究者针对每个需要扩增的酶基因(如图)设计一对 ,利用PCR技术,在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。
(2)研究者构建了一种表达载体pMTL80k,用于在梭菌中建立多基因组合表达库,经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等,其中抗生素抗性基因的作用是 ,终止子的作用是 。
(3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,出现了生长迟缓的现象,推测其原因可能是 ,此外丙酮的积累会伤害细胞,需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。
(4)这种生产高附加值化工产品的新技术,实现了 ,体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看,该技术的优势在于 ,具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
【答案】(1)引物
(2)作为标记基因,筛选含有基因表达载体的受体细胞;终止转录,使转录在需要的地方停下来
(3)二氧化碳等气体用于大量合成丙酮,而不是用于重组梭菌的生长
(4)废物的资源化;不仅不排放二氧化碳,而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】(1)目的基因的获得通常利用PCR扩增技术,PCR扩增技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
故答案为:引物。
(2)基因表达载体的结构一般为标记基因、启动子、终止子、目的基因和复制原点,其中标记基因一般为抗性基因,也可以是荧光蛋白基因,用来筛选含有目的基因的受体细胞,启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点,调解转录起始,终止子的作用是终止转录,使转录在需要的地方停下来。
故答案为:作为标记基因,筛选含有基因表达载体的受体细胞;终止转录,使转录在需要的地方停下来。
(3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,出现了生长迟缓的现象,由图可知,在重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,推测其原因可能是二氧化碳等气体用于大量合成丙酮,而不是用于重组梭菌的生长,此外丙酮的积累会伤害细胞,需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。
故答案为:二氧化碳等气体用于大量合成丙酮,而不是用于重组梭菌的生长。
(4)由题意可知,这种生产高附加值化工产品的新技术,是以工业废气为原料进行生产,实现了废物资源化,体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看,该技术的优势在于不仅不排放二氧化碳,而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳,具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
故答案为:废物的资源化;不仅不排放二氧化碳,而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳。
【分析】1、PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
2、“分子运输车”-载体①载体具备的条件:a、能在受体细胞中复制并稳定保存。b、具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。c、具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。②最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分。③其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒。
3、生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
1 / 1【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(广东卷)
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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.(2022·广东)2022年4月,习近平总书记在海南省考察时指出,热带雨林国家公园是国宝,是水库、粮库、钱库,更是碳库,要充分认识其对国家的战略意义。从生态学的角度看,海南热带雨林的直接价值体现在其()
A.具有保持水土、涵养水源和净化水质功能,被誉为“绿色水库”
B.是海南省主要河流发源地,可提供灌溉水源,保障农业丰产丰收
C.形成了独特、多样性的雨林景观,是发展生态旅游的重要资源
D.通过光合作用固定大气中CO2,在植被和土壤中积累形成碳库
2.(2022·广东)我国自古“以农立国”,经过悠久岁月的积累,形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中,与植物生长调节剂使用直接相关的是()
A.秸秆还田 B.间作套种 C.水旱轮作 D.尿泥促根
3.(2022·广东)在2022年的北京冬奥会上,我国运动健儿取得了骄人的成绩。在运动员的科学训练和比赛期间需要监测一些相关指标,下列指标中不属于内环境组成成分的是()
A.血红蛋白 B.血糖 C.肾上腺素 D.睾酮
4.(2022·广东)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是()
A.根尖解离后立即用龙胆紫溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
5.(2022·广东)下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是()
A.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质
D.沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
6.(2022·广东)如图所示某生态系统的食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是()
A.a、c是生产者 B.b、e是肉食动物
C.c、f是杂食动物 D.d、f是植食动物
7.(2022·广东)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于()
A.细胞核 B.细胞质 C.高尔基体 D.细胞膜
8.(2022·广东)将正常线粒体各部分分离,结果见图。含有线粒体DNA的是()
A.① B.② C.③ D.④
9.(2022·广东)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外,还可能检测到分泌蛋白的场所是()
A.线粒体、囊泡 B.内质网、细胞外
C.线粒体、细胞质基质 D.内质网、囊泡
10.(2022·广东)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC溶液中,30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是()
A.该反应需要在光下进行
B.TTF可在细胞质基质中生成
C.TTF生成量与保温时间无关
D.不能用红色深浅判断种子活力高低
11.(2022·广东)为研究人原癌基因Myc和Ras的功能,科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Mc+Ras,基因均大量表达),发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤(如图)。下列叙述正确的是()
A.原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖
B.三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力
C.两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质
D.两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应
12.(2022·广东)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图),该线性分子两端能够相连的主要原因是()
A.单链序列脱氧核苷酸数量相等 B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对 D.自连环化后两条单链方向相同
13.(2022·广东)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析错误的是()
组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%)
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①、②组的相关变量分析,自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度70℃,最适pH9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
14.(2022·广东)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定,H和D同时存在时,个体产HCN,能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例,下列分析错误的是()
A.草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B.城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C.与乡村相比,市中心种群中h的基因频率更高
D.基因重组会影响种群中H、D的基因频率
15.(2022·广东)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据,最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是()
A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变
B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息
C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜
D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放
16.(2022·广东)遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表现型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰刀型细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误的是()
A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B.若父母生育第三胎,此孩携带该致病基因的概率是3/4
C.女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/2
D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
二、必考题:考生都必须作答,共48分。
17.(2022·广东)迄今新型冠状病毒仍在肆虐全球,我国始终坚持“人民至上,生命至上”的抗疫理念和动态清零的防疫总方针。图中a示免疫力正常的人感染新冠病毒后,体内病毒及免疫指标的变化趋势。
回答下列问题:
(1)人体感染新冠病毒初期, 免疫尚未被激活,病毒在其体内快速增殖(曲线①、②上升部分)。曲线③、④上升趋势一致,表明抗体的产生与T细胞数量的增加有一定的相关性,其机理是 。此外,T细胞在抗病毒感染过程中还参与 过程。
(2)准确、快速判断个体是否被病毒感染是实现动态清零的前提。目前除了核酸检测还可以使用抗原检测法,因其方便快捷可作为补充检测手段,但抗原检测的敏感性相对较低,据图a分析,抗原检测在 时间段内进行才可能得到阳性结果,判断的依据是此阶段 。
(3)接种新冠病毒疫苗能大幅降低重症和死亡风险。图b示一些志愿受试者完成接种后,体内产生的抗体对各种新冠病毒毒株中和作用的情况。据图分析,当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是 。
18.(2022·广东)研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a),测定相关指标(图b),探究遮阴比例对植物的影响。
回答下列问题:
(1)结果显示,与A组相比,C组叶片叶绿素含量 ,原因可能是 。
(2)比较图10b中B1与A组指标的差异,并结合B2相关数据,推测B组的玉米植株可能会积累更多的 ,因而生长更快。
(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果,作出该条件可能会提高作物产量的推测,由此设计了初步实验方案进行探究:
实验材料:选择前期 一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法:按图10a所示的条件,分A、B、C三组培养玉米幼苗,每组30株;其中以 为对照,并保证除 外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论:如果提高玉米产量的结论成立,下一步探究实验的思路是 。
19.(2022·广东)《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面,《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种”,表明我困劳动人民早已拥有利用杂交手段培有蚕种的智慧,现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种,更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题:
(1)自然条件下蚕采食桑叶时,桑叶会合成蛋白醇抑制剂以抵御蚕的采食,蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为 。
(2)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性,三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交,F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是 ;若上述杂交亲本有8对,每只雌蚕平均产卵400枚,理论上可获得 只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕,用于留种。
(3)研究小组了解到:①雄蚕产丝量高于雌蚕;②家蚕的性别决定为ZW型;③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制;④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄,满足大规模生产对雄蚕需求的目的,该小组设计了一个诱变育种的方案。下图为方案实施流程及得到的部分结果。
统计多组实验结果后,发现大多数组别家蚕的性别比例与I组相近,有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析:
①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于 染色体上。
②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是 (如存在基因缺失,亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中,其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。
③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕,但其后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足生产需求,请简要说明理由 。
20.(2022·广东)荔枝是广东特色农产品,其产量和品质一直是果农关注的问题。荔枝园A采用常规管理,果农使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理,林下几乎没有植被,荔枝产量高;荔枝园B与荔枝园A面积相近,但不进行人工管理,林下植被丰富,荔枝产量低。研究者调查了这两个荔枝园中的节肢动物种类、个体数量及其中害虫、天敌的比例,结果见下表。
荔枝园 种类(种) 个体数量(头) 害虫比例(%) 天敌比例(%)
A 523 103278 36.67 14.10
B 568 104118 40.8 20.40
回答下列问题:
(1)除了样方法,研究者还利用一些昆虫有 性,采用了灯光诱捕法进行取样。
(2)与荔枝园A相比,荔枝园B的节肢动物物种丰富度 ,可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了 ,有利于其生存。
(3)与荔枝园B相比,荔枝园A的害虫和天敌的数量 ,根据其管理方式分析,主要原因可能是 。
(4)使用除草剂清除荔枝园A的杂草是为了避免杂草竞争土壤养分,但形成了单层群落结构,使节肢动物物种多样性降低。试根据群落结构及种间关系原理,设计一个生态荔枝园简单种植方案(要求:不用氮肥和除草剂、少用杀虫剂,具有复层群落结构),并简要说明设计依据。
三、选考题:共12分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
21.(2022·广东)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对南中国海科考中,中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品,分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题:
(1)研究者先制备富集培养基,然后采用 法灭菌,冷却后再接入沉积物样品,28℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物,为了获得纯种培养,除了稀释涂布平板法,还可采用 法。据图分析,拟杆菌新菌株在以 为碳源时生长状况最好。
(2)研究发现,将采集的样品置于各种培养基中培养,仍有很多微生物不能被分离筛选出来,推测其原因可能是 。(答一点即可)
(3)藻类细胞解体后的难度解多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系绘组成成分的角度考虑,拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是 。
(4)深海冷泉环境特殊,推测此环境下生存的拟杆菌所分泌物各种多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能还有 。
22.(2022·广东)“绿水透迤去,青山相向开”大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于某些梭菌的特殊代谢能力,有研究者以某些工业废气(含CO2等一碳温室气体,多来自高污染排放企业)为原料,通过厌氧发酵生产丙酮,构建一种生产高附加值化工产品的新技术。
回答下列问题:
(1)研究者针对每个需要扩增的酶基因(如图)设计一对 ,利用PCR技术,在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。
(2)研究者构建了一种表达载体pMTL80k,用于在梭菌中建立多基因组合表达库,经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等,其中抗生素抗性基因的作用是 ,终止子的作用是 。
(3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,出现了生长迟缓的现象,推测其原因可能是 ,此外丙酮的积累会伤害细胞,需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。
(4)这种生产高附加值化工产品的新技术,实现了 ,体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看,该技术的优势在于 ,具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】生物多样性的价值
【解析】【解答】A、保持水土、涵养水源和净化水质功能是热带雨林调节生态系统的间接价值,A错误;
B、提供提供灌溉水源,保障农业丰产丰收体现了热带雨林调节生态系统的间接价值,B错误;
C、旅游观赏观赏价值体现了热带雨林的直接价值,C正确;
D、通过光合作用固定大气中CO2,在植被和土壤中积累形成碳库,体现了热带雨林在维持生态系统按循环的功能,属于间接价值,D错误。
故答案为:C。
【分析】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。
2.【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;生态系统的物质循环;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、将秸秆打碎施入土壤有利于生态系统中的碳循环,与植物生长调节剂无关,A错误;
B、间作套种是利用不同作物增加光合作用面积,提高光能利用率,与植物生长调节剂无关,B错误;
C、水早轮作可以改变生态环境和食物链,能减少病虫害的发生,与植物生长调节剂无关系,C错误;
D、尿泥促根是利用尿泥促进根系生长,因为尿液中含有生长素,与植物生长调节剂有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
2、提高农作物的光能的利用率的方法有:(1)延长光合作用的时间;(2)增加光合作用的面积(合理密植,间作套种);(3)光照强弱的控制;(4)必需矿质元素的供应;(5)CO2的供应(温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度)。
3、植物生长调节剂是人工合成的对植物的设置发育有调节作用的化学物质。
主要物生长调节剂
植物生长调节剂名称 作用
吲哚丁酸、α-萘乙酸、2,4-D a.促进扦插枝条生根
b.促进果实生长,防止落花落果
c.可用作农业除草剂
赤霉素类 a.促进植物茎秆伸长;
b.解除种子和其他部位休眠,用来提早播种
青鲜素 蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长储存时间
膨大剂、乙烯利 用于果实催熟
矮壮素 抑制作物细胞伸长,但不抑制细胞分裂,能使植株变矮,茎秆变粗
3.【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、血红蛋白存在于红细胞内,细胞内是细胞内液,不属于内环境的组成成分,A与题意相符;
B、血浆属于细胞外液,是内环境的组成成分,则血糖属于内环境的组成成分,B不符合题意;
C、肾上腺素为细胞分泌的激素,分布在细胞外液中,属于内环境的组成成分,C不符合题意;
D、睾酮为细胞分泌的激素,分布在细胞外液中,属于内环境的组成成分,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴等,也称为内环境。
2、内环境(血浆、淋巴、组织液)中物质:
①小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等。
②细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等。
③细胞代谢产物:CO2、水分、尿素等。
3、不属于内环境的成分:
(1)细胞内的物质:如载体蛋白、呼吸酶、血红蛋白等;
(2)细胞膜上的物质:如运输载体等;
(3)与外界相通的结构中的液体:如尿液、泪液、汗液、消化液等;
(4)体腔液、关节液在体内但不在细胞间,不为组织细胞提供物质交换,不属于内环境。
4.【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、根尖解离之后在清水中漂洗之后再用龙胆溶液进行染色,A错误;
B、根尖染色后将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片镜检,B错误;
C、进行观察时把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,找到分生区的细胞,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止,C正确;
D、显微镜观察的是倒立的虚像,物体欲移到中央,则偏哪儿往哪儿移,由于分裂中期的细胞位于左上方,则向左上方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央,D错误。
故答案为:C。
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
5.【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程;噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的结构;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、孟德尔应用统计学方法对实验结果进行分析发现了遗传规律,A正确;
B、摩尔根根据果蝇眼色遗传与性别的相关联证明了基因在染色体上,B正确;
C、赫尔希和蔡斯通过用放射性同位素32P和放射性同位素35S标记T2噬菌体DNA和蛋白质的实验证明了DNA是遗传物质,C正确;
D、沃森和克里克根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析,通过构建了DNA分子双螺旋结构模型得出碱基配对方式,D错误。
故答案为:D。
【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、T2噬菌体侵染细菌的实验:
(1)研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
(2)实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
(3)实验方法:放射性同位素标记法。
(4)实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
(5)实验过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
(6)实验结论:DNA是遗传物质。
4、20世纪50年代初,英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年,意识到DNA是一种螺旋结构,女物理学家弗兰克林在1951年底拍摄到一张十分清晰的DNA的X射线照片,当威尔金斯出示了弗兰克林在一年前拍下的DNA的X射线衍射照片后,沃森看出DNA的内部是一种螺旋形结构,沃森和克里克继续循着这个恩路深入探讨,根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析,沃森和克里克得出一个共识:DNA是一种双链螺旋结构,并构建了DNA分子双螺旋结构模型。
6.【答案】C
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】A、由图可知,a、b为食物网的起始,是生产者,其余生物均为消费者,且c和f是最高营养级,A错误;
B、由图可知,b是生产者,e是次级消费者,是肉食动物,B错误;
C、由图可知,c和f的食物来源为a、b、e,a是生产者,b、e是消费者,则c和f为杂食动物,C正确;
D、由图可知,a、b为食物网的起始,是生产者,d以a为食,是植食性动物,f的食物来源为a、b、e,a是生产者,b、e是消费者,f为杂食动物,D错误。
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,食物网中只包含生产者和消费者,食物链都是从生产者开始。
2、由图可知,图示是某生态系统的食物网示意图,食物网中只包含生产者和消费者,其中a、b为生产者,其余生物均为消费者,且c和f是最高营养级。
7.【答案】A
【知识点】细胞核的结构
【解析】【解答】mRMA在细胞核中通过转录过程合成。由题意可知,HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移,该蛋白功能缺失的突变型细胞中mRNA的转移出现障碍不能转运出细胞核,从而在细胞核中积累,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
【分析】细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是遗传信息库,主要由核膜、核孔、核仁和染色质等构成。
(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。
(2)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
(3)染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
(4)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。
8.【答案】C
【知识点】线粒体的结构和功能
【解析】【解答】由题意可知,①指线粒体内膜和外膜的间隙,②指线粒体内膜,③指线粒体基质,④指线粒体外膜,线粒体DNA存在于线粒体基质中,即③,C正确,A、B、错误。
故答案为:C。
【分析】线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中形态多样,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等,是双层膜结构,内膜向内折叠形成嵴,嵴上有基粒,基质中含有与有氧呼吸有关的酶,且含有少量的DNA和RNA。
9.【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】分泌蛋白的合成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,由题意可知,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中,则除了高尔基体中在内质网和内质网“出芽”形成的囊泡中,D正确,A、B、C错误。
故答案为:D。
【分析】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。
10.【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、种子细胞中没有叶绿体不能进行光合作用,反应不需要在光下进行,A错误;
B、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中,生成少量[H],可以与TTC反应生成TTF,B正确;
C、保温时间长,进入细胞的TTC较多,则TTF的生成量多,故TTF生成量与保温时间有关,C错误;
D、相同时间保温时,红色越深代表代表细胞生成[H]越多,细胞代谢越旺盛,种子活力越高,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H] (NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H] (NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、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。
11.【答案】D
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,A错误;
B、凡是肿瘤细胞都具有无限增殖的能力,B错误;
C、Myc和Ras是原癌基因,在体内正常表达是细胞正常生长和增殖必需的,故两种基因在人体细胞内编码功能正常的蛋白质,C错误;
D、由图可知,两种基因同时在体内大量表达小鼠肿瘤细胞的比例高于二者单独在体内表达,故两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、癌细胞的主要特征:(1)无限增殖;(2)形态结构发生显著改变;(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移。
2、细胞癌变的原因:(1)外因:主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(2)内因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
12.【答案】C
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】线性DNA分子两端各有一段单链序列,且在侵入大肠杆菌后会自连环化,由于DNA双链的碱基是按照碱基互补配对的原则相连的,则两端单链序列可以通过碱基互补配对原则相互配对成功,C正确,A、B、D错误。
故答案为:C。
【分析】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。
13.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A,由③组实验与其他组实验对比可知,没有CaCl2时酶的降解率为0,酶的催化活性依赖于CaCl2,A正确;
B、①、②组实验中除温度不同,其他条件相同,故①、②组的实验中自变量为温度,B正确;
C、比较各组试验的降解率,温度为70℃,pH9时降解率最高,酶活性最大,但由pH于9-7,温度90-70℃之间没有进行进一步得梯度试验,所以不能确定最适温度和最适pH,C错误;
D、本实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,要确定该酶是否能水解其他反应物需要进行进一步实验,D正确。
故答案为:C。
【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。
14.【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】A、草食动物采食白车轴草,能产生HCN的能抵御采食,故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力,A正确;
B、由图可知,城市中白车轴草种群中有毒个体比例最低,市郊次之,乡村最高,城市化进程会影响白车轴草种群的进化,B正确;
C、与乡村相比,市中心的白车轴草能产生HCN的个体比例低,即H和D基因的基因频率低,则d和h的基因频率较高,C正确;
D、基因重组不会产生新的基因也不会丢失原来的基因,是原有基因的重新组合,不会影响种群中H、D的基因频率,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、现代生物进化理论的基本观点∶种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
2、由题意可知:H、h和D、d基因决定HCN的产生,基因型为D_H_的个体能产生HCN,有毒,能抵御草食动物的采食。
15.【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质,由图可知,多巴胺可与突触后膜的受体结合使突触后膜的膜电位发生变化,产生兴奋,A正确;
B、神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,故多巴胺只能在乙与丙之间传递信息,B错误;
C、由图可知,甲和乙构成的突触中乙做为突触后膜,在乙和丙构成的突触中,乙作为突触前膜,即乙既是突触前膜也是突触后膜,C正确;
D、由题意可知,多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、突触结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,突触前膜内有突触小泡,突触小泡中含有神经递质,神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙,以扩散的形式通过突触间隙到达并作用于突触后膜,突触后膜可以是下一个神经元的胞体或者树突构成,突触后膜也可以是与传出神经相连的肌肉或腺体细胞。
2、兴奋的传导和传递:(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),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(协助扩撒),形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(2)兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,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(胞吐)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。
3、多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质,正常情况下发挥作用后会被多巴胺转运蛋白回收。多巴胺在突触间隙持续发挥作用,会导致突触后膜多巴胺受体减少。
16.【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、由题意可知,父母正常生育了患病儿子和正常女儿,致病基因位于11号染色体上,为常染色体隐性遗传,则父母均为杂合子,女儿表现正常则女儿是杂合子的概率为2/3,A正确;
B、若父母生育第三胎,则孩子可能为显性纯合子,隐形纯合子和杂合子三种情况,其中不携带致病基因的显性纯合子概率为1/4,携带致病基因的隐形纯合子和杂合子概率为3/4,B正确;
C、由题意可知,女儿携带致病基因的概率为2/3,女儿产生的配子有1/2携带致病基因,则女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/3,C错误;
D、该家庭成员的基因检测结果属于个人隐私,应当受到保护,避免基因歧视,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴x染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴x染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
2、遗传病的监测和预防:(1))产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率。(2)遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。(3)禁止近亲婚配:降低隐性遗传病的发病率。(4)提倡适龄生育。
17.【答案】(1)特异性;体液免疫中,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,激活B细胞,同时辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,促进B细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌抗体;细胞免疫
(2)乙;含有病毒抗原,且病毒抗原含量先增加后减少
(3)全程接种+加强针
【知识点】细胞免疫;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】(1)由图a可知,在病毒感染初期,没有产生抗体但病毒核酸和抗原数量上升,说明此时特异性免疫没有被激活,病毒在体内快速增殖。图中曲线③抗体和④T细胞上升趋势一致,是由于在体液免疫中抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,激活B细胞,同时辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,促进B细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌抗体。其中T细胞在免疫反应中除了参与体液免疫外,也参与细胞免疫。
故答案为:特异性;体液免疫中,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,激活B细胞,同时辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,促进B细胞增殖分化为记忆细胞和浆细胞,浆细胞分泌抗体;细胞免疫。
(2)由图a可知,病毒抗原存在的时期为乙阶段,在该时期内感染者体内的病毒抗原含量先增加后减少,在该时期对感染者进行病毒抗原检测呈阳性,在其他时期感染者体内不含病毒抗原,则检测结果呈阴性。
故答案为:乙;含有病毒抗原,且病毒抗原含量先增加后减少。
(3)由图b可知,在全程接种+加强针的志愿受试者体内的抗体中和各种新冠病毒毒株的能力均明显高于全程接种的志愿受试者,所以当前能为个体提供更有效保护作用的疫苗接种措施是全程接种+加强针。
故答案为:全程接种+加强针。
【分析】1、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,大多数抗原被抗原呈递细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;抗原呈递细胞将抗原呈递给辅助性T细胞,再由辅助性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)。
2、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。
3、疫苗有三种类型:a、灭活的微生物;b、分离的微生物成分或其他产物;c、减毒微生物。使机体产生相应的抗体和记忆细胞(主要是得到记忆细胞),使人在不发病的情况下产生抗体,获得免疫力。
18.【答案】(1)高;遮阴条件下植物合成较多的叶绿素
(2)糖类等有机物
(3)光照条件;A组;遮光程度;探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)由图可知,比较b中数据可知与A组相比,C组的叶片中叶绿素含量较高,可能是由于遮光条件下光合速率低,为了充分地利用光照提高光合速率,C组叶片合成了较多的叶绿素。
故答案为:高;遮阴条件下植物合成较多的叶绿素。
(2)由图可知,通过比较b中的数据,B组玉米的净光合速率最大,可以积累更多的有机物,如糖类等,生长的更快。
故答案为:糖类等有机物。
(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果,作出该条件可能会提高作物产量的推测,由此设计了初步实验方案进行探究,由题意可知,该实验探究时为了验证玉米在不同程度遮光条件下的产量,则实验的变量为遮光程度,因变量为不同遮光程度下玉米的产量,其余均为无关变量,则无光变量相同且适宜。
实验材料:选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法:按图10a所示的条件,分A、B、C三组培养玉米幼苗,每组30株;其中以A组(不遮光)为对照,保证除了遮光程度外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论:如果提高玉米产量的结论成立,下一步探究实验的思路是更进一步探究提高作物产量的最适遮光比例。
故答案为:光照条件;A组;遮光程度;探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
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、探究实验需要遵循的原则:单一变量原则、对照原则、等量原则。
19.【答案】(1)协同进化
(2)3/64;50
(3)常;ZbWB;Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子(基因型为ZBZb),与白壳卵雌蚕杂交,后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过卵壳颜色区分性别
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】(1)由题意可知,蚕采食桑叶时,桑叶会合成蛋白醇抑制剂以抵御蚕的采食,蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用,这种相互适应不断演化的过程称为协同进化。
故答案为:协同进化。
(2)由题意可知,家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性,三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传,符合自由组合定律,若三对基因均杂合的亲本杂交,则F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例为3/4(虎斑)×1/4(白茧)×1/4(抗软化病)=3/64;若上述杂交亲本有8对,每只雌蚕平均产卵400枚,则8个雌蚕可产卵3200枚,则三对基因均杂合的亲本杂交,获得的虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕为3200×1/4(纯合虎斑)×1/4(纯合白茧)×1/4(纯合抗软化病)=3200×1/64=50只。
故答案为:3/64;50。
(3)由题意可知,家蚕的性别决定为ZW型,则雌蚕的性染色体组成是ZW,雄蚕的性染色体组成是ZZ。黑卵壳经射线照射后,携带B基因的染色体片段转移到其他染色体上且能正常表达,则转移情况可分为三种,第一种情况携带B基因的染色体片段可转移到常染色体上、第二种情况是转移到Z染色体上,第三种情况是转移到W染色体上。题中设计实验将诱变孵化后挑选的雌蚕作为亲本与雄蚕(bb)杂交,统计子代的黑卵壳孵化后雌雄家蚕的数目,分析途中结果可知,I组黑卵壳家蚕中雌雄比例接近1:1,说明该性状与性别无关,则携带B基因的染色体片段转移到了常染色体上;Ⅱ组黑卵壳家蚕全为雌性,说明携带B基因的染色体片段转移到了W染色体上;Ⅲ组黑卵壳家蚕全为雄性,说明携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上。
①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于常染色体上。
②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是ZbWB。
③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕,但其后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足生产需求,因为Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子(基因型为ZBZb),与白壳卵雌蚕杂交,后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过卵壳颜色区分性别。
故答案为:常;ZbWB; Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子(基因型为ZBZb),与白壳卵雌蚕杂交,后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过卵壳颜色区分性别。
【分析】1、协同进化:不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。每对等位基因分离产生两种配子,n对等位基因产生配子数为2n,该个体自交后代的表现型种类数为2n,对该个体测交后代的表现型种类数为2n,对该个体测交后代的基因型种类数为2n,该个体自交后代的基因型种类数为3n。
3、性别决定方式属于ZW型的生物,雌性生物的性染色体组成是ZW,雄性生物的性染色体组成是ZZ。
20.【答案】(1)趋光
(2)高;食物和栖息空间
(3)低;荔枝园A使用杀虫剂,可降低害虫数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌数量也低
(4)林下种植大豆等固氮作物,通过竞争关系可减少杂草的数量,同时为果树提供氮肥;通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用
【知识点】群落的结构;土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】(1)由于一些昆虫具有趋光性,在捕捉时利用灯光诱捕法进行。
故答案为:趋光。
(2)由表可知,与荔枝园A相比,荔枝园B的节肢动物的种类数多,即荔枝园B节肢动物的物种丰富度高,可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了食物和栖息空间,有利于其生存。
故答案为:高;食物和栖息空间。
(3)由表可知,荔枝园B相比,荔枝园A的节肢动物总数量以及害虫和天敌的比例均较低,根据其管理方式分析,原因可能是荔枝园A使用杀虫剂,降低了害虫的数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌数量也低。
故答案为:低;荔枝园A使用杀虫剂,可降低害虫数量,同时因食物来源少,导致害虫天敌数量也低。
(4)按照题意要求,根据群落结构和种间关系原理,设计一个生态荔枝园并且不用氮肥和除草剂、少用杀虫剂,具有复层群落结构,可以在荔枝林下种植大豆等固氮作物,可以为果树提供氮肥,并通过竞争关系减少杂草的数量,避免使用除草剂;同时通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用。
故答案为:林下种植大豆等固氮作物,通过竞争关系可减少杂草的数量,同时为果树提供氮肥;通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用。
【分析】1、调查研究小动物类群的丰富度常用取样器取样的方法进行采集。
(1)统计土壤动物丰富度。采用的方法:a、记名计算法指在一定面积的样地中,直接数出各种群的个体数目,这一般用于个体较大,种群数量有限的物种;b、目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量;等级的划分和表示方法有:非常多、多、较多、较少、少、很少等等。
(2)调查水中小动物类群丰富度采用取样调查。
2、不同群落的物种数目有差别。群落中物种数目的多少称为丰富度。
3、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。
21.【答案】(1)高压蒸汽灭菌;平板划线;纤维素
(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)
(3)拟杆菌作为分解者,将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行
(4)耐低温
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用;生态系统的物质循环;灭菌技术
【解析】【解答】(1)制备培养基时,培养基的灭菌用高压蒸汽灭菌法,灭菌之后再接入沉积物样品,28℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物,微生物的纯培养,除了稀释涂布平板法,还可以采用平板划线法。由图可知,新的微生物菌株在以纤维素作为碳源的培养基上相同时间的细胞数目最多,即生长状况最好。
故答案为:高压蒸汽灭菌;平板划线;纤维素。
(2)由题意可知,在海洋沉淀物中有很多微生物在各种培养基中都不能被分离筛选出来,可能是因为这些生物只有在深海冷泉的环境中才能生存,这些微生物的生存离不开深海冷泉中的特有物质。
故答案为:某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)。
(3)藻类细胞解体后的难溶解多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系绘组成成分的角度考虑,拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是作为分解者,将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行。
故答案为:拟杆菌作为分解者,将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行。
(4)深海冷泉的环境中,微生物体内的降解酶除了具有酶的一般共性外,由于深海冷泉温度较低,长期存在于低温环境这些酶还会存在耐低温的特性。
故答案为:耐低温。
【分析】1、实验室常用的消毒和灭菌方法的比较:
(1)消毒:煮沸消毒法(一般物品)、巴氏消毒法(一些不耐高温的液体,如牛奶)、化学药剂消毒法(如用酒精擦拭双手,用氯气消毒水源等)、紫外线消毒法(接种室、操作台);
(2)灭菌:灼烧灭菌(接种工具)、干热灭菌(玻璃器皿、金属用具)、高压蒸汽灭菌(培养基及容器)。
2、微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
3、选择培养原理:(1)利用营养缺陷选择培养基进行的选择培养:不加含碳有机物的无碳培养基分离自养型微生物,无氮培养基分离自生固氮微生物;(2)利用微生物(目的菌)对某种营养物质的特殊需求,使该营养物质成为某类微生物的唯一供给者:石油作为唯一碳源的培养基分离出能消除石油污染的微生物,尿素为唯一氮源的培养基分离分解尿素的微生物;(3)在完全培养基中加入某些化学物质,利用加入的化学物质抑制部分微生物生长或利于部分微生物生长:加入青霉素等抗生素分离出酵母菌和霉菌等真菌,同时抑制细菌的生长,加入高浓度的食盐分离耐高温的微生物;(4)利用培养条件进行的选择培养:在高温环境中培养分离耐高温的微生物,将培养基pH调至较低水平分离耐酸的微生物,在无氧环境中培养分离厌氧微生物和兼性厌氧微生物。
4、生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
22.【答案】(1)引物
(2)作为标记基因,筛选含有基因表达载体的受体细胞;终止转录,使转录在需要的地方停下来
(3)二氧化碳等气体用于大量合成丙酮,而不是用于重组梭菌的生长
(4)废物的资源化;不仅不排放二氧化碳,而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】(1)目的基因的获得通常利用PCR扩增技术,PCR扩增技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
故答案为:引物。
(2)基因表达载体的结构一般为标记基因、启动子、终止子、目的基因和复制原点,其中标记基因一般为抗性基因,也可以是荧光蛋白基因,用来筛选含有目的基因的受体细胞,启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点,调解转录起始,终止子的作用是终止转录,使转录在需要的地方停下来。
故答案为:作为标记基因,筛选含有基因表达载体的受体细胞;终止转录,使转录在需要的地方停下来。
(3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,出现了生长迟缓的现象,由图可知,在重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,推测其原因可能是二氧化碳等气体用于大量合成丙酮,而不是用于重组梭菌的生长,此外丙酮的积累会伤害细胞,需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。
故答案为:二氧化碳等气体用于大量合成丙酮,而不是用于重组梭菌的生长。
(4)由题意可知,这种生产高附加值化工产品的新技术,是以工业废气为原料进行生产,实现了废物资源化,体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看,该技术的优势在于不仅不排放二氧化碳,而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳,具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
故答案为:废物的资源化;不仅不排放二氧化碳,而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳。
【分析】1、PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
2、“分子运输车”-载体①载体具备的条件:a、能在受体细胞中复制并稳定保存。b、具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。c、具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。②最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分。③其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒。
3、生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
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