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河北省唐山市玉田县2021-2022学年高三上学期8月开学考试生物试卷
一、单选题
1.(2021高三上·玉田开学)颤藻和衣藻均为自然界中常见的单细胞生物。下列对于这两种生物的比较,错误的是( )
A.两者都有细胞壁,且细胞壁的成分相同
B.两者都有核糖体,能进行蛋白质的合成
C.两者都含有叶绿素,都能进行光合作用
D.两者都含DNA和RNA,均以DNA作为遗传物质
2.(2021高三上·上高月考)在小麦种子萌发过程中,连续测得其有机物、淀粉和葡萄糖的相对质量的变化如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.种子萌发过程中,细胞中自由水与结合水的比值增大,代谢增强
B.第2天前,种子萌发过程中增加的有机物相对质量主要来自氧原子
C.第6天有机物的相对质量开始增加,原因是幼苗开始进行光合作用
D.与第1天相比,第5天用斐林试剂检测萌发种子匀浆的砖红色较深
3.(2021高三上·运城期中)最新研究发现,细胞死亡过程中会导致核蛋白XRCC4被酶切断。XRCC4的一个片段离开细胞核,激活细胞膜中的蛋白质Xkr4,Xkr4导致细胞膜内侧和外侧磷脂分子的转移,向吞噬细胞显示“吃我”的信号,进而被吞噬细胞消灭。下列相关叙述错误的是( )
A.该过程能体现细胞膜的识别及信息传递功能
B.XRCC4的片段可能通过核孔离开细胞核作用于Xkr4
C.高尔基体与Xkr4的合成、加工,包装和运输紧密相关
D.吞噬细胞吞噬死亡细胞过程体现了细胞膜的流动性
4.(2021高三上·玉田开学)大丽菊的白花与黄花是一对相对性状,由两对等位基因D/d和R/r控制,已知基因D的表达产物能将白色前体物催化生成黄色。一株白花大丽菊和一株黄花大丽菊杂交,F1均表现为白花,F1自交,F2植株表现为白花:黄花=13:3。下列有关叙述错误的是( )
A.基因通过控制酶的合成间接控制大丽菊的花色
B.基因R的表达产物可抑制基因D的表达
C.让F2黄花大丽菊随机传粉,后代中纯合子的比例为1/9
D.将F2白花大丽菊单独种植,其中自交后代出现性状分离的植株占6/13
5.(2021高三上·玉田开学)某二倍体哺乳动物(2N=24)精巢中甲、乙,丙三个细胞中的同源染色体对数、四分体个数和姐妹染色单体数的关系如下表(不考虑基因突变和染色体变异)。下列相关叙述正确的是( )
细胞种类 甲 乙 丙
同源染色体对数 24 12 0
四分体个数 0 12 0
姐妹染色单体数 0 48 0
A.甲细胞可能发生细胞质的不均等分裂
B.乙细胞内所有同源染色体的形态、大小都完全相同
C.乙细胞中染色体数量是丙细胞中染色体数量的两倍
D.若丙细胞中染色体向两极移动,则丙细胞中可能存在等位基因
6.(2021高三上·玉田开学)家鸡羽毛的芦花对非芦花为显性性状,由Z染色体上相关基因B/b控制。下列关于家鸡羽毛颜色遗传的叙述,错误的是( )
A.非芦花雄鸡体细胞中可能含有4个非芦花基因
B.芦花雌鸡产生的卵细胞中不一定含有芦花基因
C.任意两只雌雄鸡杂交,子代雌雄鸡表现型不同
D.若雌鸡中B和b的基因频率相等,则鸡种群内芦花雌鸡与非芦花雌鸡数量相等
7.(2021高三上·玉田开学)遗传物质究竟是DNA还是蛋白质又或是RNA,经历过长期的探究,下列关于相关探究实验叙述正确的是( )
A.将加热杀死的R型菌与S型死细菌混合在培养基中培养能得到S型菌落
B.艾弗里的实验中只有S型细菌的DNA进入R型细菌内才能导致其转化
C.利用32P标记的T2噬菌体侵染肺炎链球菌可探究DNA是否为遗传物质
D.用含放射性标记的碱基U的培养基培养病毒,若子代病毒出现放射性证明其遗传物质为RNA
8.(2021高三上·玉田开学)某病毒侵入人体细胞后,利用其RNA合成病毒DNA片段,整合到宿主细胞染色体上后再进行转录和翻译,其过程如下图所示。已知该病毒RNA分子含有m个碱基,其中G+C有n个。据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.①过程需要RNA聚合酶、脱氧核糖核苷酸等条件
B.一个病毒DNA分于含腺嘌呤的数量为2(m-n)个
C.②③过程的场所不同,③过程需要3种RNA的参与
D.组成衣壳蛋白和包膜蛋白的氨基酸种类、数量和排列顺序均相同
9.(2021高三上·玉田开学)心脏跳动主要由心肌细胞收缩引起的,心肌细胞能接受自主神经的调控,自主神经末梢与心肌细胞膜之间形成的神经—肌肉突触易受某些毒素的干扰,从而导致心跳加快或减慢。下列能导致心跳减慢的是( )
A.某种箭毒与乙酰胆碱受体竞争性结合,不能使Na+通道开放
B.某种蛇的神经毒素促进突触前膜对乙酰胆碱的释放
C.烟碱与乙酰胆碱受体结合,使Na+通道开放
D.毒扁豆碱使乙酰胆碱酯酶失活,导致乙酰胆碱增加
10.(2021高三上·玉田开学)过度肥胖可以引发包括“三高”在内的多种慢性疾病,导致人体肥胖的原因有很多,进食大量的高糖膳食是主要原因,其血糖调节的部分过程如图所示(GIP代表某种多肽类激素,能促进胰岛素的分泌,1~4代表细胞膜上的不同结构)。下列有关叙述正确的是( )
A.小肠K细胞分泌GIP需要载体蛋白和消耗能量
B.血糖和GIP在调节胰岛素分泌方面具有拮抗作用
C.胰岛素和GIP均能促进脂肪细胞加速摄取和利用葡萄糖
D.若抗体作用于3,则引起的自身免疫病使胰岛素不能分泌
11.(2021高三上·玉田开学)为探究生长素的作用,某研究人员用蒸馏水配制不同浓度的生长素(IAA)并外理豌豆胚轴切段如图所示,一段时间后,胚轴切段的偏转角度(α)如表所示。下列相关分析,错误的是( )
IAA浓度/mol·L-1 0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 1
α的大小 90° 82° 75° 80° 88° 95° 97°
A.琼脂块的大小,位置等是实验的无关变量
B.该实验不能证明豌豆胚轴切段的尖端能合成IAA
C.实验结果表明IAA的生理作用具有两重性
D.外源生长素促进胚轴生长的适宜浓度范围在10-8~10-6mol·L-1
12.(2021高三上·玉田开学)国家统计局通报第七次全国人口普查主要数据结果:全国人口共141178万人,与2010年的133972万人相比,增加了7206万人,增长5.38%,年平均增长率为0.53%。下列相关叙述错误的是( )
A.数据表明,我国人口近10年来继续保持低速增长态势
B.统计局进行全国人口普查常采用样方法调查人口基本情况
C.据人口的年龄结构可预测未来一段时间人口数量变化趋势
D.全面放开三孩政策有助于促进我国人口长期均衡发展
13.(2021高三上·玉田开学)新西兰奥克兰大学牵头的一项新研究显示,温室效应导致的全球变暖正迫使海洋生物改变地理分布,“逃离”赤道地区,向两极方向迁移。下列相关叙述错误的是( )
A.温室效应会导致全球海洋生态系统的生态平衡被破坏
B.气候变化已在全球范围影响海洋生态系统的生物多样性
C.赤道地区海洋生物移向两极方向,会使极地的冰盖融化
D.海洋生物为科学研究提供丰富的基因资源,属于生物多样性的直接价值
二、多选题
14.(2021高三上·玉田开学)端粒学说认为,端粒是位于染色体末端的一种结构,正常细胞染色体端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一部分,从而抑制细胞分裂、加快细胞衰老;而端粒酶能以其携带的RNA为模板使端粒DNA延伸,进而修复缩短的端粒。下列相关叙述错误的是( )
A.端粒和端粒酶的化学本质完全相同
B.正常细胞端粒酶的活性小于癌细胞端粒酶的活性
C.端粒酶修复端粒主要发生在细胞周期的分裂间期
D.适当提高端粒酶的活性能抑制肿瘤细胞的增殖
15.(2021高三上·玉田开学)当前田间的栽培稻由“祖先”二倍体野生稻经过数千年的人工驯化而来,研究发现,除了二倍体栽培稻,稻属还有其他25种野生植物,按照基因组特征又可以分成11类,包括6类二倍体基因组和5类四倍体基因组。CCDD基因组异源四倍体野生稻是将CC基因组水稻和DD基因组水稻的两套完整二倍体基因组进行融合,获得的植株具有天然的杂种优势。下列相关叙述错误的是( )
A.二倍体野生稻经化为栽培稻的过程中遗传多样性会减少
B.CC型野生稻与DD型野生稻杂交后获得异源四倍体稻
C.C或D可能代表一条染色体,异源四倍体形成中发生了进化
D.CC型野生稻与DD型野生稻形成的异源四倍体高度不育
16.(2021高三上·玉田开学)先天性夜盲症是一种少见的单基因遗传病(设相关基因为B/b),如图为某家族中先天性夜盲症的患病情况,为判断基因B/b的位置,对第Ⅲ代个体的基因带谱进行了测定。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.先天性夜盲症可能为常染色体隐性遗传病
B.先天性夜盲症在人群中表现为患者男多女少
C.人群中男性患该遗传病的概率等于b的基因频率
D.Ⅲ8与正常男子婚配,生下患病孩子的概率为1/8
17.(2021高三上·玉田开学)我国在研制新冠疫苗方面取得重大成果,已成功研制出重组蛋白疫苗、腺病毒载体疫苗、灭活疫苗和mRNA疫苗等多种类型的新冠疫苗,免费给国民预防接种(灭活疫苗每人接种两剂,时间间隔21天)。下列有关新冠疫苗的叙述,正确的是( )
A.新冠疫苗研制成功的基本要求是能使其蛋白质保持其抗原性
B.间隔接种两剂新冠疫苗的目的是强化免疫,增加抗体和记忆细胞的数量
C.接种新冠疫苗后机体可能会出现局部红肿、头昏头痛、低烧等症状
D.健康人在接种两剂疫苗产生抗体后,感染新型冠状病毒后不可能患病
18.(2021高三上·玉田开学)假设某棉田生态系统只存在“棉花→棉铃虫→食虫鸟”一条食物链。其能量流动关系如下图所示(字母表示能量数值)。下列分析正确的是( )
A.食虫鸟粪便中的能量属于食虫鸟的同化量
B.用于棉铃虫生长、发育和繁殖的能量等于b-d-e
C.若食虫鸟增加1kg,则需要消耗棉花的生物量为(a/g)kg
D.棉花、棉铃虫和食虫鸟之间能进行能量流动和物质循环
三、综合题
19.(2021高三上·玉田开学)科研人员对“玉米—大豆间作”种植进行了研究,分别设置1:1(甲:一行玉米一行大豆)和2:2(乙:两行玉米两行大豆)玉米大豆行比配置,研究不同行比配置对间作玉米、大豆产量的影响,结果如下表所示。
处理 大豆产量(kg·hm-2) 玉米产量(kg·hm-2)
甲 930 6301.8
乙 1988 5567.49
单作大豆 2507 -
单作玉米 - 6312.88
回答下列问题:
(1)据表分析,间作大豆产量 (填“提高”“降低”或“几乎没变化”),导致此结果的主要外界因素为 。
(2)在研究玉米光合作用时,可测量的光合特性参数有 (答出两点即可)。若给玉米提供H218O,一段时间后发现玉米的葡萄糖中也出现了18O,用文字与箭头写出其转移过程及路径: 。
(3)从光合作用角度分析,农民采用“玉米—大豆间作”种植模式,可以提高农田经济效益的原因是 。
(4)单作玉米时出现了叶子偏黄现象,其原因可能是土壤中缺少氮肥,请你设计简单实验进行探究(仅写出实验思路即可) 。
20.(2021高三上·玉田开学)长时间处于寒冷环境中会使人产生“饥寒交迫”之感,此时机体会进行相应的调节,以适应寒冷环境,其主要调节过程如图所示(A~D代表器官或细胞,①~④代表激素)。回答下列问题:
(1)在严寒环境下,能产生冷觉的A是 ,此时,骨骼肌会不自主战栗以增加机体产热,引起骨骼肌战栗的反射弧是 。
(2)激素③在体温调节中的主要作用是 。当激素③以B和下丘脑为靶细胞时,该调节方式为 。
(3)结构C是 细胞,激素④的生理作用是 。
(4)寒冷环境中,机体通过增加产热和升高血糖来缓解“饥寒”之感中,既有神经调节,又有体液调节,参与这两种调节方式的信息分子是 。
21.(2021高三上·玉田开学)速生桉原产澳洲和印度尼西亚等地,因其生长迅速、经济价值较高,自上世纪八十年代开始在我国广西、广东等省份大面积种植。为研究人工速生桉对生态系统的影响,科研人员对我国南方某地区两个相邻的速生桉林和野生林进行科考调查,调查结果如下表所示,回答下列问题:
优势物种 植物物种丰富度 动物物种丰富度 土壤小动物丰富度 生产者同化量(J/cm2·a)
速生桉林 速生桉 207 216 35 36.7
野生林 松、杉、构树 241 382 87 54.2
(1)表中数据说明,速生桉林的抵抗力稳定性 (填“高于”或“低于”)野生林,理由是 。
(2)与速生桉林相比,野生林生物多样性的间接价值和潜在价值 (填“较高”“较低”或“基本相同”),其间接价值主要表现在 (答两点即可)。
(3)开垦野生林地种植速生桉,说明人类活动对群落演替的影响是可以改变 。近年来,当地政府出台文件禁止大规模开发土地种植速生桉,试从生态学角度分析其原因: 。
22.(2021高三上·玉田开学)果蝇的卷翅和长翅是一对相对性状,受等位基因B/b控制,赤眼和紫眼是另一对相对性状,受等位基因R/r控制,基因B/b和R/r均位于常染色体上。现有卷翅赤眼果蝇甲和卷翅紫眼果蝇乙两个品系,对其杂交实验及结果如下:
实验一:甲品系雄果蝇×甲品系雌果蝇→F1:赤眼卷翅:赤眼长翅=2:1;
实验二:乙品系雄果蝇×乙品系雌果蝇→F1:紫眼卷翅:紫眼长翅=2:1;
实验三:甲品系雄果蝇×乙品系雌果蝇→F1:赤眼卷翅︰赤眼长翅=3:1。
回答下列问题:
(1)果蝇的翅形和眼色的显性性状分别是 。
(2)果蝇的翅形遗传时 (填“存在”或“不存在”)卷翅基因纯合致死,理由是 。
(3)为解释上述杂交实验结果,科研人员提出了如下假设:甲品系果蝇的基因B所在染色体上存在致死隐性基因s1,乙品系果蝇的基因B所在染色体上存在致死隐性基因s2,基因型s1s1和s2s2的个体致死,基因型s1s2的个体 (填“致死”或“不致死”)。为验证科研人员的假设,可选择实验一F1中的雄果蝇(或雌果蝇)和实验二F1中的雌果蝇(或雄果蝇)进行杂交,若杂交后代的表现型及比例为 ,则上述假设成立。
(4)有同学欲验证果蝇的基因B/b和R/r遵循基因的自由组合定律,请利用的实验三的F1赤眼卷翅果蝇设计实验进行证明(写出实验设计思路即可) 。
23.(2021高三上·玉田开学)大肠杆菌是异养兼性厌氧型微生物,广泛分布在自然界中,在特定条件下能够引起人体或动物胃肠道感染,大肠杆菌是衡量饮用水是否安全的检测项目之一、回答下列问题:
(1)实验室培养大肠杆菌常用牛肉膏蛋白胨培养基,该培养基中牛肉膏的作用是 ,倒好培养基的平板需要倒过来放置,原因是 。
(2)严格进行无菌操作是大肠杆菌培养与检测的关键,对接种环等常用 灭菌法进行灭菌,培养基及多种器材用 灭菌法灭菌。
(3)实验室常用 法对待测样品中的大肠杆菌进行接种和计数,大肠杆菌的代谢产物能与 反应,使菌落呈现黑色,据此可鉴别大肠杆菌菌落。
(4)对于经常使用的菌种可采用 接种临时保存,该保存方法的优点是操作简单、使用方便,不足之处是 。
24.(2021高三上·玉田开学)科学家尝试利用生物工程技术培育转基因奶牛,并设想从奶牛乳腺细胞分泌的乳汁中提取人胰岛素,其操作的基本过程是:PCR扩增胰岛素基因→导入牛的受精卵→早期胚胎培养→胚胎植人受体母牛子宫→分娩产下转基因奶牛。回答下列问题:
(1)上述转基因奶牛的培育过程应用了基因工程、 等生物工程技术,其中基因工程中最核心的步骤是 。
(2)对精子.卵细胞或受精卵的体外培养有严格要求,除了满足无菌、无毒的环境外,还需要一定的营养物质,以及 和气体等条件,该气体条件是指 。
(3)通常选用 时期的胚胎进行移植,不选用原肠胚进行胚胎移植的原因是 。
(4)为保证分娩产下的是转基因奶牛,需要对导入目的基因之后的早期胚胎进行 。待转基因奶牛成年后,从其分泌的乳汁中提取相应的蛋白质进行 实验,可确定其乳汁中是否含有人胰岛素。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、颤藻属于蓝藻,是原核生物;衣藻属于单细胞植物,是真核生物,两者都有细胞壁,但细胞壁的成分不同,颤藻细胞壁的主要成分是肽聚糖,衣藻细胞壁的主要成分是纤维素和果胶质,A错误;
B、原核和真核细胞唯一共有的细胞器是核糖体,都能进行蛋白质的合成,B正确;
C、颤藻和衣藻是光合自养生物,都含有叶绿素,能进行光合作用,C正确;
D、颤藻和衣藻都具有细胞结构,都含有DNA和RNA,均以DNA作为遗传物质,D正确。
故答案为:A。
【分析】原核生物与真核生物的比较:
原核生物 真核生物
细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞膜 都含有磷脂和蛋白质
细胞器 只有核糖体 有核糖体和其他细胞器
细胞核 无核膜、核仁 有核膜、核仁
DNA的存在形式 拟核:大型环状(裸露存在) 质粒:小型环状(裸露存在) 细胞核:与蛋白质等形成染色体(质) 细胞质:裸露存在
分裂方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
变异类型 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
2.【答案】C
【知识点】检测还原糖的实验;水在细胞中的存在形式和作用;光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、种子萌发过程中,细胞吸收水分,自由水与结合水的比值增大,代谢增强,A正确;
B、第2天前,种子萌发过程中增加的有机物相对质量主要来自于氧原子,原因是大分子有机物与H2O发生水解反应生成小分子有机物,H2O中О原子的质量大于H原子的质量,B正确;
C、第6天有机物的相对质量开始增加,原因是幼苗的光合作用强度大于细胞呼吸强度,幼苗光合作用在第6天前就开始了,C错误;
D、与第1天相比,第5天的淀粉含量较少而葡萄糖(还原糖)含量较多,用斐林试剂检测第5天的萌发种子匀浆,砖红色较深,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
2、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
3、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
3.【答案】C
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、由题干信息知,细胞死亡过程中可向吞噬细胞传递信息,说明细胞膜有信息传递功能,吞噬细胞可识别死亡细胞,说明细胞膜有识别功能,A正确;
B、XRCC4的片段属于蛋白质,可能通过核孔离开细胞核,最终作用于细胞膜上的蛋白质Xkr4,B正确;
C、Xkr4本质为蛋白质,其合成在核糖体上,高尔基体对其有加工和包装等功能,C错误;
D、吞噬细胞以胞吞的方式吞噬死亡细胞的过程,能体现细胞膜的流动性,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、细胞膜的结构:(1)功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。(2)细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧,亲水性头部朝向膜的外侧。(3)细胞膜成分:主要由脂质和蛋白质所构成,少数为糖类。(4)蛋白质位置:有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿整个磷脂双分子层(5)糖蛋白:位于细胞膜外侧,多数受体为糖蛋白,与细胞识别密切相关。(6)细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
2、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。
3、细胞膜的功能:
(1)将细胞与外界环境分开;
(2)控制物质进出细胞;营养物质可以进入细胞,细胞不需要或者对细胞有害的物质不易进入细胞;抗体、激素等物质可从细胞中运出,细胞内的核酸等重要组成成分不能出细胞。
(3)进行细胞间的信息交流;细胞间的信息交流主要有三种方式:①通过化学物质来传递信息;②通过细胞膜直接接触传递信息;③通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
4.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、依题意可知,基因D的表达产物能将白色前体物催化生成黄色色素,说明基因通过控制酶的合成间接控制大丽菊花色,A正确;
B、基因型D_rr的个体开黄花,其余基因型个体开白花,推测当r存在时基因D能正常表达,当R存在时基因D不能正常表达,B正确;
C、让F2黄花大丽菊(1/3DDrr、2/3Ddrr)随机传粉,后代基因型为4/9DDrr、4/9Ddrr,1/9ddrr,纯合子所占比例为5/9,C错误;
D、F2中白花植株共有13份,其中只有2DDRr和4DdRr的自交后代能出现白花与黄花的性状分离,其余基因型个体自交后代均为白花,故将F2白花大丽菊单独种植,其中自交后代出现性状分离的植株占6/13,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、基因控制性状的方式:
2、 F2中分离比为13:3,是“9:3:3:1”的变式,说明控制大丽菊的花色的基因符合自由组合定律。基因D控制白色前体物合成黄色素,则黄花基因型为D_rr,其余基因型个体开白花。
5.【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、分析表中数据可知,甲细胞处于有丝分裂后期或末期;乙细胞处于减数第一次分裂前期或中期;丙细胞处于减数第二次分裂后期、末期或精细胞,甲细胞是有丝分裂,其细胞质不可能发生细胞质的不均等分裂,A错误;
B、乙细胞是初级精母细胞,两条性染色体的形态、大小不完全相同,B错误;
C、乙细胞中染色体的数量为24条,丙细胞中没有同源染色体,染色体数目为12条或24条,C错误;
D、乙细胞处于减数第一次分裂前、中、后期,丙细胞为减数第二次分裂的后期或末期,若减数第一次分裂前期,即乙细胞中发生同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,则丙细胞移向细胞两极的染色体上可能存在等位基因,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、动物细胞有丝分裂过程:
分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。
分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。
分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。
分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。
分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
2、减数分裂过程:
间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。
减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
6.【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、依题意,雄鸡的基因型为Z-Z-,雌鸡的基因型为Z-W。非芦花雄鸡的基因型为ZbZb,其体细胞处于有丝分裂后期时含有4个非芦花基因b,A正确;
B、芦花雌鸡的基因型为ZBW,若其产生的卵细胞只含W染色体,则卵细胞中不含芦花基因B,B正确;
C、假设两只雌雄鸡的基因型为ZBZb和ZbW,子代雌雄鸡的表现型均有非芦花鸡:芦花鸡=1:1,表现型及比例相同,C错误;
D、雌鸡的基因型为ZW,若B和b的基因频率相同,则ZBW和ZbW相等,D正确。
故答案为:C。
【分析】 性别决定方式为ZW型,雄性的性染色体组成为ZZ,雌性个体的性染色体组成为ZW,芦花雌鸡的基因型为ZBW,非芦花雌鸡的基因型为ZbW;芦花雄鸡的基因型为ZBZB和ZBZb,非芦花雄鸡的基因型为ZbZb。
7.【答案】B
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、加热杀死的R型菌与S型死细菌混合,不能产生S型菌,A错误;
B、艾弗里的实验中S型菌的DNA进入R型菌内,才能导致转化,以证明DNA是遗传物质而蛋白质不是,B正确;
C、T2噬菌体侵染大肠杆菌,不能侵染肺炎链球菌,C错误;
D、病毒不能用培养基培养,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明:T2噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质。
3、病毒没有细胞结构,不能独立生活,必须寄生在细胞中进行生活。
8.【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、分析题意信息可知,①过程是逆转录过程,需要逆转录酶、ATP、脱氧核糖核苷酸等条件,A错误;
B、设病毒RNA为1链,病毒DNA双链分别为2链和3链,病毒RNA的碱基数为m个,且G+C=n个,则A+U=m-n,病毒DNA中A=A2+A3=A2+T2=U1+A1=m-n,B错误;
C、②过程的场所在细胞核、③过程的场所在细胞质,完成③过程需要mRNA,tRNA和rRNA,3种RNA的参与,C正确;
D、因模板mRNA不同,组成衣壳蛋白和包膜蛋白的氨基酸种类、数量和排列顺序一般不同,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(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:
2、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:
3、RNA可分为3种:
(1)mRNA:是翻译过程的模板;
(2)tRNA:能识别密码子并转运相应的氨基酸;
(3)rRNA:是组成核糖体的重要成分,而核糖体翻译的场所。
9.【答案】A
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、某种箭毒能与乙酰胆碱受体竞争性结合,不能使钠通道开放,心肌细胞不能兴奋,可导致心跳减慢,A正确;
B、某种蛇的神经毒素促进突触前膜对乙酰胆碱的释放,心肌细胞兴奋性增强,会导致心跳加快,B错误;
C、烟碱能与乙酰胆碱受体结合,使钠离子通道开放,心肌细胞兴奋,会导致心跳加快,C错误;
D、毒扁豆碱能使乙酰胆碱酯酶失活,乙酰胆碱起作用后不能立即被灭活,持续作用于乙酰胆碱受体,心肌细胞兴奋性增强,会导致心跳加快,D错误。
故答案为:A。
【分析】兴奋在突触处的传递:兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质,神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近,突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化,神经递质被降解或回收。
10.【答案】C
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、据图分析,GIP是多肽类激素,小肠K细胞分泌GIP的方式是胞吐,胞吐需要消耗能量,不需要载体蛋白,A错误;
B、血糖和GIP在调节胰岛素分泌方面具有协同作用,共同促进胰岛素的分泌,B错误;
C、胰岛素和GIP均能促进脂肪细胞加速摄取和利用葡萄糖,从而降低血糖含量,C正确;
D、若抗体作用于3,则引起的疾病是自身免疫病,但胰岛B细胞分泌胰岛素还能通过GIP与受体4的调节,胰岛细胞仍然能分泌少量胰岛素,D错误。
故答案为:C。
【分析】血糖平衡调节:
11.【答案】D
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】A、本实验中,生长素的浓度是自变量,胚轴切段的偏转角度是因变量,其余实验变量均为无关变量,A正确;
B、尽管豌豆胚轴切段的尖端能合成IAA,但本实验无法证明这一点,B正确;
C、当浓度小于10-2mol·L-1时,生长素有促进胚轴切段伸长的作用,当生长素浓度大于或等于10-2mol·L-1后,a大于90°,说明IAA有抑制胚轴切段伸长的作用,体现了IAA的生理作用具有两重性,C正确;
D、由实验结果可知,外源生长素促进胚轴生长的适宜浓度范围在10-10~10-6mol·L-1之间,D错误。
故答案为:D。
【分析】生长素:
(1)合成部位:在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成。
(2)作用:能促进细胞伸长生长、诱导细胞的分化、促进侧根和不定根的生长、影响花、叶、果实的发育。
(3)作用特点:浓度较低时促进生长,浓度过高则抑制生长。
(4)各器官对生长素的敏感程度为根>芽>茎。幼嫩细胞敏感,衰老细胞比较迟钝。
12.【答案】B
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、由题干数据可知,我国人口近10年来继续保持低速增长态势,A正确;
B、统计局进行全国人口普查常采用入户调查,B错误;
C、人口的年龄结构可分为增长型、稳定型和衰退型,可预测未来一段时间人口数量变化趋势,C正确;
D、全面放开三孩政策有助于促进我国人口长期均衡发展,D正确。
故答案为:B。
【分析】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。
13.【答案】C
【知识点】全球性生态环境问题;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、温室效应会破坏生态系统的生态平衡,包括海洋生态系统,A正确;
B、温室效应导致的是全球气候变化,题干信息也可说明温室效应导致的气候变化已在全球范围影响海洋生态系统生物多样性,B正确;
C、极地的冰盖融化是温室效应导致的结果,不是赤道地区海洋生物移向两极导致的结果,C错误;
D、科研价值属于生物多样性的直接价值,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。
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。
14.【答案】A,D
【知识点】细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、端粒的主要成分是DNA和蛋白质,端粒酶的主要成分是RNA和蛋白质,两者的化学本质不完全相同,A错误;
B、正常细胞的端粒酶活性低,缩短的端粒难以修复,不能无限增殖,癌细胞的端粒酶活性高,缩短的端粒被快速修复,能无限增殖,B正确;
C、端粒酶修复端粒发生了RNA逆转录过程,此时DNA需要解旋,因此主要发生在细胞分裂间期,C正确;
D、抑制端粒酶的活性能抑制端酶对端粒的修复,从而抑制肿瘤细胞的分裂,加速其衰老,D错误。
故答案为:AD。
【分析】端粒存在于真核生物染色体的末端,是由DNA序列及其相关的蛋白质所组成的复合体。端粒酶是一种逆转录酶,由蛋白质和RNA构成。
15.【答案】B,C,D
【知识点】杂交育种
【解析】【解答】A、二倍体野生稻经驯化为栽培稻的过程中是按照人们的需求选择的,在选择过程中淘汰了不符合人们需要的品种,因此遗传多样性减少,A正确;
B、CC型野生稻与DD型野生稻杂交后获得CD二倍体,B错误;
C、C或D可能代表一个染色体组,C错误;
D、CC型野生稻与DD型野生稻形成的异源四倍体能够正常联会可育,D错误。
故答案为:BCD。
【分析】杂交育种:
(1)概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
(2)方法:杂交→自交→选优→自交。
(3)原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。
(4)优缺点:方法简单,可预见强,但周期长。
16.【答案】A,C,D
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、据分析可知,先天性夜盲症是伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、先天性夜盲症属于伴X染色体隐性遗传病,因此,在人群中表现为患者男多女少,B正确;
C、男性中患该遗传病的概率等于b的基因频率,人群中男女比例相当,故人群中男性患该遗传病的概率等于b的基因频率的1/2,C错误;
D、Ⅲ8的基因型为XBXb,与正常男子(XBY)婚配,生下患病孩子的概率为1/4,D错误。
故答案为:ACD
【分析】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。隔代遗传可能为隐性。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。
17.【答案】A,B,C
【知识点】细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、新冠疫苗作为人体的抗原,研制成功的基本要求是能使人体产生中和病毒的抗体和记忆细胞,A正确;
B、间隔接种两剂新冠疫苗的目的是强化免疫,增加抗体和记忆细胞的数量,B正确;
C、因个人体质不同,接种新冠疫苗后机体可能会出现局部红肿、头昏头痛、低烧等症状,这些都是接种后的正常反应,C正确;
D、健康人在接种两剂疫苗产生抗体后,由于病毒的变异性强,感染新型冠状病毒后也可能患病,D错误。
故答案为:ABC。
【分析】体液免疫和细胞免疫:
18.【答案】B,C
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、食虫鸟是第三营养级生物,第三营养级生物粪便中的能量属于第二营养级生物同化量的一部分,A错误;
B、用于棉铃虫生长、发育和繁殖的能量=同化量c-呼吸消耗量e=摄入量b-粪便量d-呼吸消耗量e=b-d-e,B正确;
C、分析题图信息可知,第一到第二、第二到第三营养级的能量传递效率分别是c/a×100%、g/c×100%,若食虫鸟增加1kg,则需要消耗棉花的生物量=1/(g/c×100%)/(c/a×100%)=(a/g)kg,C正确;
D、棉花、棉铃虫和食虫鸟之间能进行能量流动,但不能进行物质循环,物质循环发生在无机环境与生物群落之间,D错误。
故答案为:BC。
【分析】1、营养级摄入能量的摄入量=同化量+粪便量。同化量=呼吸消耗的能量+用于生长发育和繁殖等生命活动的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级+未被利用+流向分解者的能量。
2、物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动,能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。
19.【答案】(1)降低;光照强度
(2)净光合速率、光合色素含量、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率、光合酶活性;H218OC18O2→C3→葡萄糖
(3)提高了光能利用率
(4)给黄叶玉米施加氮肥,一段时间后观察叶片情况,若转绿了说明叶片变黄由缺少氮肥导致
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)据表分析,甲组、乙组的大豆产量均低于大豆单作时,说明间作大豆产量降低,导致此结果的主要原因是玉米植株较高,遮挡了大豆的光照,即影响因素为光照强度。
(2)光合作用需要色素吸收光,同时需要酶的催化,把二氧化碳合成有机物,光合作用的强弱可用氧气的释放量、二氧化碳的吸收量或有机物的积累量表示净光合速率,在研究玉米光合作用时,可测量的光合特性参数有净光合速率、光合色素含量、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率、光合酶活性等。若给玉米提供H218O,经有氧呼吸第二阶段可产生含18O的二氧化碳,再经暗反应第一阶段生成C3,然后在光反应产生的【H】、ATP的作用下C3被还原为葡萄糖,18O转移过程及路径为H218O C18O2→C3→葡萄糖。
(3)采用“玉米—大豆间作”种植模式,可避免玉米叶片之间相互遮光,同时有利于空气流通,可及时补充光合作用消耗的二氧化碳,所以可提高产量,提高农田经济效益。
(4)单作玉米时出现了叶子偏黄现象,应是叶绿素含量减少,可能是土壤中缺少氮肥,设计简单实验进行探究,可给黄叶玉米施加氮肥,一段时间后观察叶片情况,若转绿了说明叶片变黄由缺少氮肥导致。若仍为黄色,说明不是缺少氮肥所致。
【分析】1、影响光合作用的因素:
(1)光照强度:主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生。
(2)CO2的浓度:影响暗反应阶段C3的生成。
(3)温度:通过影响酶的活性来影响光合作用。
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,总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。 用单位时间内的二氧化碳吸收量或氧气释放量或有机物的积累量来表示。
三者的关系为净光合速率=总光合速率-呼吸速率。
20.【答案】(1)大脑皮层;(皮肤)冷觉感受器→传入神经→体温调节中枢→传出神经→骨骼肌
(2)提高细胞代谢的速率和神经系统的兴奋性;(负)反馈调节
(3)胰岛A;促进肝糖原分解,促进非糖物质转化为葡萄糖
(4)神经递质和激素
【知识点】反射的过程;体温平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)人体的体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐平衡调节中枢位于下丘脑。人体的各种感觉均是在大脑皮层形成的。引起骨骼肌战栗的反射弧为:皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢-→传出神经→效应器(骨骼肌)
(2)分析可知图中B为垂体,①②③分别为促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素。甲状腺激素在体温调节中的主要作用是促进细胞代谢增加产热(促进新陈代谢,加速物质氧化分解),提高神经系统的兴奋性。当甲状腺激素作用于下丘脑和垂体时,是一种(负)反馈调节机制,抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,抑制垂体分泌促甲状腺激素。
(3)饥寒交迫时或血糖偏低时,机体会调节使血糖浓度升高,所以C为胰岛A细胞,④为胰高血糖素,D为胰高血糖素的靶器官或靶细胞,主要为肝脏细胞,胰高血糖素可以促进肝糖原分解和非糖物质的转化,从而升高血糖。
(4)寒冷环境中,机体通过增加产热和升高血糖来缓解“饥寒”之感中,既有神经调节,又有体液调节,所以参与这两种调节方式的信息分子是神经递质和激素。
【分析】1、血糖平衡调节:
2、体温平衡调节:
21.【答案】(1)低于;速生桉林物种丰富度低,营养结构简单,自我调节能力较弱
(2)较高;保持水土、涵养水源、防风固沙、调节气候等
(3)群落演替的方向;大规模种植速生桉会导致当地物种丰富度下降,降低生态系统的稳定性,破坏生物多样性价值
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)由表格可知,速生桉林物种丰富度低,营养结构简单,自我调节能力较弱,其抵抗力稳定性低于野生林。
(2)间接价值一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,并以二氧化碳汇集的形式调节全球气候的变化等,潜在价值指目前人类不清楚的价值,与速生桉林相比,野生林生物多样性的间接价值和潜在价值较高。
(3)开垦野生林地种植速生桉,说明人类活动对群落演替的影响是可以改变群落演替的方向。大规模种植速生桉会导致当地物种丰富度下降,降低生态系统的稳定性,破坏生物多样性价值,故要禁止大规模开发土地种植速生桉。
【分析】1、抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高。
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、人类活动对群落演替的影响:
(1)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
(2)人类活动也可使群落朝向物种增多、结构复杂的方向演替。
22.【答案】(1)卷翅和赤眼
(2)不存在;若卷翅基因纯合致死,则杂交实验三的F1不会出现卷翅:长翅=3:1
(3)不致死;卷翅:长翅=3:1
(4)选择杂交实验三F1的卷翅赤眼雌雄果蝇逐对交配,统计每对亲本杂交子代的表现型及比例,若出现卷翅赤眼:卷翅紫眼:长翅赤眼:长翅紫眼=6:2:3:1或9:3:3:1时,则证明基因B/b和R/r遵循基因的自由组合定律
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)由实验一可知果蝇的翅形中卷翅对长翅为显性,由实验三可知眼色中赤眼对紫眼为显性。
(2)分析实验二可知,果蝇的翅形遗传时不存在卷翅基因纯合致死,理由是甲的基因型是BbRR,乙的基因型是Bbrr,如果致死,实验三的结果就不会出现紫眼卷翅:紫眼长翅=3:1(应该是2:1)。
(3)为解释上述杂交实验结果,科研人员提出了如下假设:甲品系果蝇的基因B所在染色体上存在致死隐性基因s1,乙品系果蝇的基因B所在染色体上存在致死隐性基因s2,要出现实验一和实验二的卷翅:长翅=2:1,基因型Bs1Bs2的个体不致死,基因型Bs1Bs1和Bs2Bs2的个体致死。
为验证科研人员的假设,可选择实验一F1中的雄果蝇(或雌果蝇)和实验二F1中的雌果蝇(或雄果蝇)进行杂交,那么按照假设,实验一甲的基因型可以写成Bs1bRR,得到的后代基因型应该是Bs1bRR:bbRR=2:1,致死的是Bs1Bs1RR;实验二乙的基因型可以写成Bs2brr,得到的后代基因型应该是Bs2brr:bbrr=2:1,致死的是Bs2Bs2rr;从实验一中找到赤眼卷翅Bs1bRR,从实验二中找到紫眼卷翅Bs2brr杂交,如果假设基因型Bs1Bs2的个体不致死,后代的基因型是Bs1Bs2Rr、Bs1bRr、Bs2bRr、bbRr,比例为1:1:1:1,表现型及比例为卷翅赤眼:长翅赤眼=3:1。
(4)有欲验证果蝇的基因B/b和R/r遵循基因的自由组合定律,可以利用的实验三的F1赤眼卷翅果蝇,其基因型BbRr,找多只雄性和雌性的该果蝇,进行交配。如果雄性和雌性果蝇的基因型都是Bs1bRr或者都是Bs2bRr,后代赤眼卷翅:紫眼卷翅:赤眼长翅:紫眼长翅=6:2:3:1(存在s1s1或s2s2的个体致死),则证明果蝇的基因B/b和R/r遵循基因的自由组合定律;如果雄性和雌性果蝇的基因型分别是Bs1bRr和Bs2bRr,后代赤眼卷翅:赤眼长翅:紫眼卷翅:紫眼长翅=9:3:3:1(后代不存在致死),则证明果蝇的基因B/b和R/r遵循基因的自由组合定律。
【分析】1、性状显隐性的判断方法:
(1)性状相同的亲本杂交,子代出现性状分离,新出现的性状为隐性性状。
(2)性状不同的亲本杂交,子代只出现一种性状,子代表现的性状为显性性状。
2、致死原因:
原因 AaBb自交后代性状分离比举例
显性纯合致死 6:2:3:1(AA或BB致死)
4:2:2:1(AA和BB致死)
隐性纯合致死 3:1(aa或bb致死)
9:3:3(aabb致死)
某种精子致死或不育 3:1:3:1(含A或B的精子致死)
5:3:3:1(含AB的精子致死)
23.【答案】(1)(为大肠杆菌的生长)提供碳源、氨源、磷酸盐和维生素;防止培养基冷却过程中形成的水滴落在培养基上造成污染
(2)灼烧;高压蒸汽
(3)稀释涂布平板;伊红美蓝
(4)试管固体斜面;菌种易被污染或产生变异
【知识点】微生物的分离和培养;灭菌技术
【解析】【解答】(1)实验室培养大肠杆菌常用牛肉膏蛋白胨培养基,该培养基中牛肉膏可为大肠杆菌的生长提供碳源、氨源、磷酸盐和维生素,倒好培养基的平板需要倒过来放置,防止培养基冷却过程中形成的水滴落在培养基上造成污染。
(2)灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子,对接种环等常用灼烧灭菌法进行灭菌,培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法灭菌。
(3)接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,实验室常用稀释涂布平板法对待测样品中的大肠杆菌进行接种和计数,大肠杆菌的代谢产物能与伊红美蓝反应,使菌落呈现黑色,据此可鉴别大肠杆菌菌落。
(4)对于经常使用的菌种可采用试管固体斜面接种临时保存,该保存方法的优点是操作简单、使用方便,不足之处是菌种易被污染或产生变异。
【分析】1、培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、灭菌的方法:
(1)灼烧灭菌:应用于接种工具及试管口、瓶口等的灭菌。
(2)干热灭菌:应用于玻璃器皿、金属用具的灭菌。
(3)湿热灭菌:应用于培养基等的灭菌。
3、 微生物的数量测定:
(1)利用显微镜直接计数:需利用细菌计数板或血细胞计数板计数。但不能区分活菌和死菌,使得计数结果偏大。
(2)稀释涂布平板法:测定值往往比实际值低,这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。为了保证结果的准确,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。
4、关于菌种的保存有以下几种方式:
(1)对于频繁使用的菌种:可以采用临时保藏的方法。临时保藏方法:将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养。当菌落长成后,将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3-6个月,都要重新将菌种从旧的培养基上转移新鲜的培养基上。这种方法保存的时间不长,菌种容易被污染或产生变异。
(2)对于需要长期保存的菌种:可以采用甘油管藏的方法,在甘油瓶中装入1mL甘油后灭菌将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在﹣20℃的冷冻箱中保存(或将培养的菌液与等体积灭菌后的甘油混合均匀后放在﹣20℃的冷冻箱中保存)。但是,应该先将甘油瓶及甘油灭菌后与菌液混合,而不可混合后经高压蒸汽灭菌。斜面培养基能增大接种面积,创造合适的条件微生物就能生长,可用作菌种保存。
24.【答案】(1)细胞工程(动物细胞培养技术)胚胎工程;构建基因表达载体
(2)温度、pH;含95%空气和5%的CO2
(3)桑椹胚或囊胚;原肠胚细胞已出现分化,移植后影响发育
(4)性别鉴定;抗原—抗体杂交
【知识点】动物细胞培养技术;胚胎移植;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)上述转基因奶牛的培育过程应用了基因工程、核移植,胚胎移植、早期胚胎培养、动物细胞培养等生物工程技术,基因工程的核心步骤是构建基因表达载体;
(2)动物细胞的体外培养除无菌、无毒、充足的营养物质外还需要一定的气体环境和适宜的温度和pH,气体环境是指95%空气和5%的CO2,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH;
(3)通常选用桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行移植,不用受精卵及原肠胚的原因是其分化程度较高且不利于着床,移植成功率降低;
(4)在导入目的基因前要对受精仰进行性别鉴定,待转基因奶牛成年后,从其分泌的乳汁中提取相应的蛋白质通过抗原—抗体检测,即可确定乳汁中是否含有人胰岛素。
【分析】1、基因工程的基本步骤:
(1)目的基因的获取;
(2)基因表达载体的构建(核心);
(3)目的基因导入受体细胞;
(4)目的基因的检测和鉴定。
2、 动物细胞培养条件:
(1)营养:培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质,通常需要加入血清等天然成分。
(2)无菌、无毒的环境。
(3)温度、pH和渗透压。
(4)气体环境:氧气是细胞代谢所必需的,二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH。动物细胞培养需要将培养瓶置于含95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。
3、胚胎移植的主要过程:
(1)对供、受体的选择和处理:①选择:遗传性能和生产性能优秀的供体、有健康的体质和正常繁殖能力的受体;②处理:同期发情处理和对供体母畜进行超数排卵处理。
(2)配种或进行人工授精。
(3)对胚胎的收集、检查、处理:①收集:冲卵;②检查:对胚胎进行质量检查,这时胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段;③处理:直接向受体移植或放人-196°C的液氮中保存。
(4)胚胎移植——方法:手术法和非手术法。
(5)胚胎移植后的检查——检查受体是否妊娠。
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河北省唐山市玉田县2021-2022学年高三上学期8月开学考试生物试卷
一、单选题
1.(2021高三上·玉田开学)颤藻和衣藻均为自然界中常见的单细胞生物。下列对于这两种生物的比较,错误的是( )
A.两者都有细胞壁,且细胞壁的成分相同
B.两者都有核糖体,能进行蛋白质的合成
C.两者都含有叶绿素,都能进行光合作用
D.两者都含DNA和RNA,均以DNA作为遗传物质
【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、颤藻属于蓝藻,是原核生物;衣藻属于单细胞植物,是真核生物,两者都有细胞壁,但细胞壁的成分不同,颤藻细胞壁的主要成分是肽聚糖,衣藻细胞壁的主要成分是纤维素和果胶质,A错误;
B、原核和真核细胞唯一共有的细胞器是核糖体,都能进行蛋白质的合成,B正确;
C、颤藻和衣藻是光合自养生物,都含有叶绿素,能进行光合作用,C正确;
D、颤藻和衣藻都具有细胞结构,都含有DNA和RNA,均以DNA作为遗传物质,D正确。
故答案为:A。
【分析】原核生物与真核生物的比较:
原核生物 真核生物
细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,大多数真菌细胞壁的主要成分是几丁质
细胞膜 都含有磷脂和蛋白质
细胞器 只有核糖体 有核糖体和其他细胞器
细胞核 无核膜、核仁 有核膜、核仁
DNA的存在形式 拟核:大型环状(裸露存在) 质粒:小型环状(裸露存在) 细胞核:与蛋白质等形成染色体(质) 细胞质:裸露存在
分裂方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
变异类型 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
2.(2021高三上·上高月考)在小麦种子萌发过程中,连续测得其有机物、淀粉和葡萄糖的相对质量的变化如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.种子萌发过程中,细胞中自由水与结合水的比值增大,代谢增强
B.第2天前,种子萌发过程中增加的有机物相对质量主要来自氧原子
C.第6天有机物的相对质量开始增加,原因是幼苗开始进行光合作用
D.与第1天相比,第5天用斐林试剂检测萌发种子匀浆的砖红色较深
【答案】C
【知识点】检测还原糖的实验;水在细胞中的存在形式和作用;光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、种子萌发过程中,细胞吸收水分,自由水与结合水的比值增大,代谢增强,A正确;
B、第2天前,种子萌发过程中增加的有机物相对质量主要来自于氧原子,原因是大分子有机物与H2O发生水解反应生成小分子有机物,H2O中О原子的质量大于H原子的质量,B正确;
C、第6天有机物的相对质量开始增加,原因是幼苗的光合作用强度大于细胞呼吸强度,幼苗光合作用在第6天前就开始了,C错误;
D、与第1天相比,第5天的淀粉含量较少而葡萄糖(还原糖)含量较多,用斐林试剂检测第5天的萌发种子匀浆,砖红色较深,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
2、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
3、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
3.(2021高三上·运城期中)最新研究发现,细胞死亡过程中会导致核蛋白XRCC4被酶切断。XRCC4的一个片段离开细胞核,激活细胞膜中的蛋白质Xkr4,Xkr4导致细胞膜内侧和外侧磷脂分子的转移,向吞噬细胞显示“吃我”的信号,进而被吞噬细胞消灭。下列相关叙述错误的是( )
A.该过程能体现细胞膜的识别及信息传递功能
B.XRCC4的片段可能通过核孔离开细胞核作用于Xkr4
C.高尔基体与Xkr4的合成、加工,包装和运输紧密相关
D.吞噬细胞吞噬死亡细胞过程体现了细胞膜的流动性
【答案】C
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、由题干信息知,细胞死亡过程中可向吞噬细胞传递信息,说明细胞膜有信息传递功能,吞噬细胞可识别死亡细胞,说明细胞膜有识别功能,A正确;
B、XRCC4的片段属于蛋白质,可能通过核孔离开细胞核,最终作用于细胞膜上的蛋白质Xkr4,B正确;
C、Xkr4本质为蛋白质,其合成在核糖体上,高尔基体对其有加工和包装等功能,C错误;
D、吞噬细胞以胞吞的方式吞噬死亡细胞的过程,能体现细胞膜的流动性,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、细胞膜的结构:(1)功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。(2)细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧,亲水性头部朝向膜的外侧。(3)细胞膜成分:主要由脂质和蛋白质所构成,少数为糖类。(4)蛋白质位置:有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿整个磷脂双分子层(5)糖蛋白:位于细胞膜外侧,多数受体为糖蛋白,与细胞识别密切相关。(6)细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
2、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。
3、细胞膜的功能:
(1)将细胞与外界环境分开;
(2)控制物质进出细胞;营养物质可以进入细胞,细胞不需要或者对细胞有害的物质不易进入细胞;抗体、激素等物质可从细胞中运出,细胞内的核酸等重要组成成分不能出细胞。
(3)进行细胞间的信息交流;细胞间的信息交流主要有三种方式:①通过化学物质来传递信息;②通过细胞膜直接接触传递信息;③通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
4.(2021高三上·玉田开学)大丽菊的白花与黄花是一对相对性状,由两对等位基因D/d和R/r控制,已知基因D的表达产物能将白色前体物催化生成黄色。一株白花大丽菊和一株黄花大丽菊杂交,F1均表现为白花,F1自交,F2植株表现为白花:黄花=13:3。下列有关叙述错误的是( )
A.基因通过控制酶的合成间接控制大丽菊的花色
B.基因R的表达产物可抑制基因D的表达
C.让F2黄花大丽菊随机传粉,后代中纯合子的比例为1/9
D.将F2白花大丽菊单独种植,其中自交后代出现性状分离的植株占6/13
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、依题意可知,基因D的表达产物能将白色前体物催化生成黄色色素,说明基因通过控制酶的合成间接控制大丽菊花色,A正确;
B、基因型D_rr的个体开黄花,其余基因型个体开白花,推测当r存在时基因D能正常表达,当R存在时基因D不能正常表达,B正确;
C、让F2黄花大丽菊(1/3DDrr、2/3Ddrr)随机传粉,后代基因型为4/9DDrr、4/9Ddrr,1/9ddrr,纯合子所占比例为5/9,C错误;
D、F2中白花植株共有13份,其中只有2DDRr和4DdRr的自交后代能出现白花与黄花的性状分离,其余基因型个体自交后代均为白花,故将F2白花大丽菊单独种植,其中自交后代出现性状分离的植株占6/13,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、基因控制性状的方式:
2、 F2中分离比为13:3,是“9:3:3:1”的变式,说明控制大丽菊的花色的基因符合自由组合定律。基因D控制白色前体物合成黄色素,则黄花基因型为D_rr,其余基因型个体开白花。
5.(2021高三上·玉田开学)某二倍体哺乳动物(2N=24)精巢中甲、乙,丙三个细胞中的同源染色体对数、四分体个数和姐妹染色单体数的关系如下表(不考虑基因突变和染色体变异)。下列相关叙述正确的是( )
细胞种类 甲 乙 丙
同源染色体对数 24 12 0
四分体个数 0 12 0
姐妹染色单体数 0 48 0
A.甲细胞可能发生细胞质的不均等分裂
B.乙细胞内所有同源染色体的形态、大小都完全相同
C.乙细胞中染色体数量是丙细胞中染色体数量的两倍
D.若丙细胞中染色体向两极移动,则丙细胞中可能存在等位基因
【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、分析表中数据可知,甲细胞处于有丝分裂后期或末期;乙细胞处于减数第一次分裂前期或中期;丙细胞处于减数第二次分裂后期、末期或精细胞,甲细胞是有丝分裂,其细胞质不可能发生细胞质的不均等分裂,A错误;
B、乙细胞是初级精母细胞,两条性染色体的形态、大小不完全相同,B错误;
C、乙细胞中染色体的数量为24条,丙细胞中没有同源染色体,染色体数目为12条或24条,C错误;
D、乙细胞处于减数第一次分裂前、中、后期,丙细胞为减数第二次分裂的后期或末期,若减数第一次分裂前期,即乙细胞中发生同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,则丙细胞移向细胞两极的染色体上可能存在等位基因,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、动物细胞有丝分裂过程:
分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。
分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。
分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。
分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。
分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
2、减数分裂过程:
间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。
减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
6.(2021高三上·玉田开学)家鸡羽毛的芦花对非芦花为显性性状,由Z染色体上相关基因B/b控制。下列关于家鸡羽毛颜色遗传的叙述,错误的是( )
A.非芦花雄鸡体细胞中可能含有4个非芦花基因
B.芦花雌鸡产生的卵细胞中不一定含有芦花基因
C.任意两只雌雄鸡杂交,子代雌雄鸡表现型不同
D.若雌鸡中B和b的基因频率相等,则鸡种群内芦花雌鸡与非芦花雌鸡数量相等
【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、依题意,雄鸡的基因型为Z-Z-,雌鸡的基因型为Z-W。非芦花雄鸡的基因型为ZbZb,其体细胞处于有丝分裂后期时含有4个非芦花基因b,A正确;
B、芦花雌鸡的基因型为ZBW,若其产生的卵细胞只含W染色体,则卵细胞中不含芦花基因B,B正确;
C、假设两只雌雄鸡的基因型为ZBZb和ZbW,子代雌雄鸡的表现型均有非芦花鸡:芦花鸡=1:1,表现型及比例相同,C错误;
D、雌鸡的基因型为ZW,若B和b的基因频率相同,则ZBW和ZbW相等,D正确。
故答案为:C。
【分析】 性别决定方式为ZW型,雄性的性染色体组成为ZZ,雌性个体的性染色体组成为ZW,芦花雌鸡的基因型为ZBW,非芦花雌鸡的基因型为ZbW;芦花雄鸡的基因型为ZBZB和ZBZb,非芦花雄鸡的基因型为ZbZb。
7.(2021高三上·玉田开学)遗传物质究竟是DNA还是蛋白质又或是RNA,经历过长期的探究,下列关于相关探究实验叙述正确的是( )
A.将加热杀死的R型菌与S型死细菌混合在培养基中培养能得到S型菌落
B.艾弗里的实验中只有S型细菌的DNA进入R型细菌内才能导致其转化
C.利用32P标记的T2噬菌体侵染肺炎链球菌可探究DNA是否为遗传物质
D.用含放射性标记的碱基U的培养基培养病毒,若子代病毒出现放射性证明其遗传物质为RNA
【答案】B
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、加热杀死的R型菌与S型死细菌混合,不能产生S型菌,A错误;
B、艾弗里的实验中S型菌的DNA进入R型菌内,才能导致转化,以证明DNA是遗传物质而蛋白质不是,B正确;
C、T2噬菌体侵染大肠杆菌,不能侵染肺炎链球菌,C错误;
D、病毒不能用培养基培养,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明:T2噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质。
3、病毒没有细胞结构,不能独立生活,必须寄生在细胞中进行生活。
8.(2021高三上·玉田开学)某病毒侵入人体细胞后,利用其RNA合成病毒DNA片段,整合到宿主细胞染色体上后再进行转录和翻译,其过程如下图所示。已知该病毒RNA分子含有m个碱基,其中G+C有n个。据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.①过程需要RNA聚合酶、脱氧核糖核苷酸等条件
B.一个病毒DNA分于含腺嘌呤的数量为2(m-n)个
C.②③过程的场所不同,③过程需要3种RNA的参与
D.组成衣壳蛋白和包膜蛋白的氨基酸种类、数量和排列顺序均相同
【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则;RNA分子的组成和种类;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、分析题意信息可知,①过程是逆转录过程,需要逆转录酶、ATP、脱氧核糖核苷酸等条件,A错误;
B、设病毒RNA为1链,病毒DNA双链分别为2链和3链,病毒RNA的碱基数为m个,且G+C=n个,则A+U=m-n,病毒DNA中A=A2+A3=A2+T2=U1+A1=m-n,B错误;
C、②过程的场所在细胞核、③过程的场所在细胞质,完成③过程需要mRNA,tRNA和rRNA,3种RNA的参与,C正确;
D、因模板mRNA不同,组成衣壳蛋白和包膜蛋白的氨基酸种类、数量和排列顺序一般不同,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、转录:
(1)场所:主要是细胞核。
(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:
2、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:
3、RNA可分为3种:
(1)mRNA:是翻译过程的模板;
(2)tRNA:能识别密码子并转运相应的氨基酸;
(3)rRNA:是组成核糖体的重要成分,而核糖体翻译的场所。
9.(2021高三上·玉田开学)心脏跳动主要由心肌细胞收缩引起的,心肌细胞能接受自主神经的调控,自主神经末梢与心肌细胞膜之间形成的神经—肌肉突触易受某些毒素的干扰,从而导致心跳加快或减慢。下列能导致心跳减慢的是( )
A.某种箭毒与乙酰胆碱受体竞争性结合,不能使Na+通道开放
B.某种蛇的神经毒素促进突触前膜对乙酰胆碱的释放
C.烟碱与乙酰胆碱受体结合,使Na+通道开放
D.毒扁豆碱使乙酰胆碱酯酶失活,导致乙酰胆碱增加
【答案】A
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、某种箭毒能与乙酰胆碱受体竞争性结合,不能使钠通道开放,心肌细胞不能兴奋,可导致心跳减慢,A正确;
B、某种蛇的神经毒素促进突触前膜对乙酰胆碱的释放,心肌细胞兴奋性增强,会导致心跳加快,B错误;
C、烟碱能与乙酰胆碱受体结合,使钠离子通道开放,心肌细胞兴奋,会导致心跳加快,C错误;
D、毒扁豆碱能使乙酰胆碱酯酶失活,乙酰胆碱起作用后不能立即被灭活,持续作用于乙酰胆碱受体,心肌细胞兴奋性增强,会导致心跳加快,D错误。
故答案为:A。
【分析】兴奋在突触处的传递:兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质,神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近,突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化,神经递质被降解或回收。
10.(2021高三上·玉田开学)过度肥胖可以引发包括“三高”在内的多种慢性疾病,导致人体肥胖的原因有很多,进食大量的高糖膳食是主要原因,其血糖调节的部分过程如图所示(GIP代表某种多肽类激素,能促进胰岛素的分泌,1~4代表细胞膜上的不同结构)。下列有关叙述正确的是( )
A.小肠K细胞分泌GIP需要载体蛋白和消耗能量
B.血糖和GIP在调节胰岛素分泌方面具有拮抗作用
C.胰岛素和GIP均能促进脂肪细胞加速摄取和利用葡萄糖
D.若抗体作用于3,则引起的自身免疫病使胰岛素不能分泌
【答案】C
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、据图分析,GIP是多肽类激素,小肠K细胞分泌GIP的方式是胞吐,胞吐需要消耗能量,不需要载体蛋白,A错误;
B、血糖和GIP在调节胰岛素分泌方面具有协同作用,共同促进胰岛素的分泌,B错误;
C、胰岛素和GIP均能促进脂肪细胞加速摄取和利用葡萄糖,从而降低血糖含量,C正确;
D、若抗体作用于3,则引起的疾病是自身免疫病,但胰岛B细胞分泌胰岛素还能通过GIP与受体4的调节,胰岛细胞仍然能分泌少量胰岛素,D错误。
故答案为:C。
【分析】血糖平衡调节:
11.(2021高三上·玉田开学)为探究生长素的作用,某研究人员用蒸馏水配制不同浓度的生长素(IAA)并外理豌豆胚轴切段如图所示,一段时间后,胚轴切段的偏转角度(α)如表所示。下列相关分析,错误的是( )
IAA浓度/mol·L-1 0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 1
α的大小 90° 82° 75° 80° 88° 95° 97°
A.琼脂块的大小,位置等是实验的无关变量
B.该实验不能证明豌豆胚轴切段的尖端能合成IAA
C.实验结果表明IAA的生理作用具有两重性
D.外源生长素促进胚轴生长的适宜浓度范围在10-8~10-6mol·L-1
【答案】D
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】A、本实验中,生长素的浓度是自变量,胚轴切段的偏转角度是因变量,其余实验变量均为无关变量,A正确;
B、尽管豌豆胚轴切段的尖端能合成IAA,但本实验无法证明这一点,B正确;
C、当浓度小于10-2mol·L-1时,生长素有促进胚轴切段伸长的作用,当生长素浓度大于或等于10-2mol·L-1后,a大于90°,说明IAA有抑制胚轴切段伸长的作用,体现了IAA的生理作用具有两重性,C正确;
D、由实验结果可知,外源生长素促进胚轴生长的适宜浓度范围在10-10~10-6mol·L-1之间,D错误。
故答案为:D。
【分析】生长素:
(1)合成部位:在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成。
(2)作用:能促进细胞伸长生长、诱导细胞的分化、促进侧根和不定根的生长、影响花、叶、果实的发育。
(3)作用特点:浓度较低时促进生长,浓度过高则抑制生长。
(4)各器官对生长素的敏感程度为根>芽>茎。幼嫩细胞敏感,衰老细胞比较迟钝。
12.(2021高三上·玉田开学)国家统计局通报第七次全国人口普查主要数据结果:全国人口共141178万人,与2010年的133972万人相比,增加了7206万人,增长5.38%,年平均增长率为0.53%。下列相关叙述错误的是( )
A.数据表明,我国人口近10年来继续保持低速增长态势
B.统计局进行全国人口普查常采用样方法调查人口基本情况
C.据人口的年龄结构可预测未来一段时间人口数量变化趋势
D.全面放开三孩政策有助于促进我国人口长期均衡发展
【答案】B
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、由题干数据可知,我国人口近10年来继续保持低速增长态势,A正确;
B、统计局进行全国人口普查常采用入户调查,B错误;
C、人口的年龄结构可分为增长型、稳定型和衰退型,可预测未来一段时间人口数量变化趋势,C正确;
D、全面放开三孩政策有助于促进我国人口长期均衡发展,D正确。
故答案为:B。
【分析】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。
13.(2021高三上·玉田开学)新西兰奥克兰大学牵头的一项新研究显示,温室效应导致的全球变暖正迫使海洋生物改变地理分布,“逃离”赤道地区,向两极方向迁移。下列相关叙述错误的是( )
A.温室效应会导致全球海洋生态系统的生态平衡被破坏
B.气候变化已在全球范围影响海洋生态系统的生物多样性
C.赤道地区海洋生物移向两极方向,会使极地的冰盖融化
D.海洋生物为科学研究提供丰富的基因资源,属于生物多样性的直接价值
【答案】C
【知识点】全球性生态环境问题;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、温室效应会破坏生态系统的生态平衡,包括海洋生态系统,A正确;
B、温室效应导致的是全球气候变化,题干信息也可说明温室效应导致的气候变化已在全球范围影响海洋生态系统生物多样性,B正确;
C、极地的冰盖融化是温室效应导致的结果,不是赤道地区海洋生物移向两极导致的结果,C错误;
D、科研价值属于生物多样性的直接价值,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。
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。
二、多选题
14.(2021高三上·玉田开学)端粒学说认为,端粒是位于染色体末端的一种结构,正常细胞染色体端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一部分,从而抑制细胞分裂、加快细胞衰老;而端粒酶能以其携带的RNA为模板使端粒DNA延伸,进而修复缩短的端粒。下列相关叙述错误的是( )
A.端粒和端粒酶的化学本质完全相同
B.正常细胞端粒酶的活性小于癌细胞端粒酶的活性
C.端粒酶修复端粒主要发生在细胞周期的分裂间期
D.适当提高端粒酶的活性能抑制肿瘤细胞的增殖
【答案】A,D
【知识点】细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、端粒的主要成分是DNA和蛋白质,端粒酶的主要成分是RNA和蛋白质,两者的化学本质不完全相同,A错误;
B、正常细胞的端粒酶活性低,缩短的端粒难以修复,不能无限增殖,癌细胞的端粒酶活性高,缩短的端粒被快速修复,能无限增殖,B正确;
C、端粒酶修复端粒发生了RNA逆转录过程,此时DNA需要解旋,因此主要发生在细胞分裂间期,C正确;
D、抑制端粒酶的活性能抑制端酶对端粒的修复,从而抑制肿瘤细胞的分裂,加速其衰老,D错误。
故答案为:AD。
【分析】端粒存在于真核生物染色体的末端,是由DNA序列及其相关的蛋白质所组成的复合体。端粒酶是一种逆转录酶,由蛋白质和RNA构成。
15.(2021高三上·玉田开学)当前田间的栽培稻由“祖先”二倍体野生稻经过数千年的人工驯化而来,研究发现,除了二倍体栽培稻,稻属还有其他25种野生植物,按照基因组特征又可以分成11类,包括6类二倍体基因组和5类四倍体基因组。CCDD基因组异源四倍体野生稻是将CC基因组水稻和DD基因组水稻的两套完整二倍体基因组进行融合,获得的植株具有天然的杂种优势。下列相关叙述错误的是( )
A.二倍体野生稻经化为栽培稻的过程中遗传多样性会减少
B.CC型野生稻与DD型野生稻杂交后获得异源四倍体稻
C.C或D可能代表一条染色体,异源四倍体形成中发生了进化
D.CC型野生稻与DD型野生稻形成的异源四倍体高度不育
【答案】B,C,D
【知识点】杂交育种
【解析】【解答】A、二倍体野生稻经驯化为栽培稻的过程中是按照人们的需求选择的,在选择过程中淘汰了不符合人们需要的品种,因此遗传多样性减少,A正确;
B、CC型野生稻与DD型野生稻杂交后获得CD二倍体,B错误;
C、C或D可能代表一个染色体组,C错误;
D、CC型野生稻与DD型野生稻形成的异源四倍体能够正常联会可育,D错误。
故答案为:BCD。
【分析】杂交育种:
(1)概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
(2)方法:杂交→自交→选优→自交。
(3)原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。
(4)优缺点:方法简单,可预见强,但周期长。
16.(2021高三上·玉田开学)先天性夜盲症是一种少见的单基因遗传病(设相关基因为B/b),如图为某家族中先天性夜盲症的患病情况,为判断基因B/b的位置,对第Ⅲ代个体的基因带谱进行了测定。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.先天性夜盲症可能为常染色体隐性遗传病
B.先天性夜盲症在人群中表现为患者男多女少
C.人群中男性患该遗传病的概率等于b的基因频率
D.Ⅲ8与正常男子婚配,生下患病孩子的概率为1/8
【答案】A,C,D
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、据分析可知,先天性夜盲症是伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、先天性夜盲症属于伴X染色体隐性遗传病,因此,在人群中表现为患者男多女少,B正确;
C、男性中患该遗传病的概率等于b的基因频率,人群中男女比例相当,故人群中男性患该遗传病的概率等于b的基因频率的1/2,C错误;
D、Ⅲ8的基因型为XBXb,与正常男子(XBY)婚配,生下患病孩子的概率为1/4,D错误。
故答案为:ACD
【分析】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。隔代遗传可能为隐性。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。
17.(2021高三上·玉田开学)我国在研制新冠疫苗方面取得重大成果,已成功研制出重组蛋白疫苗、腺病毒载体疫苗、灭活疫苗和mRNA疫苗等多种类型的新冠疫苗,免费给国民预防接种(灭活疫苗每人接种两剂,时间间隔21天)。下列有关新冠疫苗的叙述,正确的是( )
A.新冠疫苗研制成功的基本要求是能使其蛋白质保持其抗原性
B.间隔接种两剂新冠疫苗的目的是强化免疫,增加抗体和记忆细胞的数量
C.接种新冠疫苗后机体可能会出现局部红肿、头昏头痛、低烧等症状
D.健康人在接种两剂疫苗产生抗体后,感染新型冠状病毒后不可能患病
【答案】A,B,C
【知识点】细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、新冠疫苗作为人体的抗原,研制成功的基本要求是能使人体产生中和病毒的抗体和记忆细胞,A正确;
B、间隔接种两剂新冠疫苗的目的是强化免疫,增加抗体和记忆细胞的数量,B正确;
C、因个人体质不同,接种新冠疫苗后机体可能会出现局部红肿、头昏头痛、低烧等症状,这些都是接种后的正常反应,C正确;
D、健康人在接种两剂疫苗产生抗体后,由于病毒的变异性强,感染新型冠状病毒后也可能患病,D错误。
故答案为:ABC。
【分析】体液免疫和细胞免疫:
18.(2021高三上·玉田开学)假设某棉田生态系统只存在“棉花→棉铃虫→食虫鸟”一条食物链。其能量流动关系如下图所示(字母表示能量数值)。下列分析正确的是( )
A.食虫鸟粪便中的能量属于食虫鸟的同化量
B.用于棉铃虫生长、发育和繁殖的能量等于b-d-e
C.若食虫鸟增加1kg,则需要消耗棉花的生物量为(a/g)kg
D.棉花、棉铃虫和食虫鸟之间能进行能量流动和物质循环
【答案】B,C
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、食虫鸟是第三营养级生物,第三营养级生物粪便中的能量属于第二营养级生物同化量的一部分,A错误;
B、用于棉铃虫生长、发育和繁殖的能量=同化量c-呼吸消耗量e=摄入量b-粪便量d-呼吸消耗量e=b-d-e,B正确;
C、分析题图信息可知,第一到第二、第二到第三营养级的能量传递效率分别是c/a×100%、g/c×100%,若食虫鸟增加1kg,则需要消耗棉花的生物量=1/(g/c×100%)/(c/a×100%)=(a/g)kg,C正确;
D、棉花、棉铃虫和食虫鸟之间能进行能量流动,但不能进行物质循环,物质循环发生在无机环境与生物群落之间,D错误。
故答案为:BC。
【分析】1、营养级摄入能量的摄入量=同化量+粪便量。同化量=呼吸消耗的能量+用于生长发育和繁殖等生命活动的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级+未被利用+流向分解者的能量。
2、物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动,能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。
三、综合题
19.(2021高三上·玉田开学)科研人员对“玉米—大豆间作”种植进行了研究,分别设置1:1(甲:一行玉米一行大豆)和2:2(乙:两行玉米两行大豆)玉米大豆行比配置,研究不同行比配置对间作玉米、大豆产量的影响,结果如下表所示。
处理 大豆产量(kg·hm-2) 玉米产量(kg·hm-2)
甲 930 6301.8
乙 1988 5567.49
单作大豆 2507 -
单作玉米 - 6312.88
回答下列问题:
(1)据表分析,间作大豆产量 (填“提高”“降低”或“几乎没变化”),导致此结果的主要外界因素为 。
(2)在研究玉米光合作用时,可测量的光合特性参数有 (答出两点即可)。若给玉米提供H218O,一段时间后发现玉米的葡萄糖中也出现了18O,用文字与箭头写出其转移过程及路径: 。
(3)从光合作用角度分析,农民采用“玉米—大豆间作”种植模式,可以提高农田经济效益的原因是 。
(4)单作玉米时出现了叶子偏黄现象,其原因可能是土壤中缺少氮肥,请你设计简单实验进行探究(仅写出实验思路即可) 。
【答案】(1)降低;光照强度
(2)净光合速率、光合色素含量、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率、光合酶活性;H218OC18O2→C3→葡萄糖
(3)提高了光能利用率
(4)给黄叶玉米施加氮肥,一段时间后观察叶片情况,若转绿了说明叶片变黄由缺少氮肥导致
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)据表分析,甲组、乙组的大豆产量均低于大豆单作时,说明间作大豆产量降低,导致此结果的主要原因是玉米植株较高,遮挡了大豆的光照,即影响因素为光照强度。
(2)光合作用需要色素吸收光,同时需要酶的催化,把二氧化碳合成有机物,光合作用的强弱可用氧气的释放量、二氧化碳的吸收量或有机物的积累量表示净光合速率,在研究玉米光合作用时,可测量的光合特性参数有净光合速率、光合色素含量、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率、光合酶活性等。若给玉米提供H218O,经有氧呼吸第二阶段可产生含18O的二氧化碳,再经暗反应第一阶段生成C3,然后在光反应产生的【H】、ATP的作用下C3被还原为葡萄糖,18O转移过程及路径为H218O C18O2→C3→葡萄糖。
(3)采用“玉米—大豆间作”种植模式,可避免玉米叶片之间相互遮光,同时有利于空气流通,可及时补充光合作用消耗的二氧化碳,所以可提高产量,提高农田经济效益。
(4)单作玉米时出现了叶子偏黄现象,应是叶绿素含量减少,可能是土壤中缺少氮肥,设计简单实验进行探究,可给黄叶玉米施加氮肥,一段时间后观察叶片情况,若转绿了说明叶片变黄由缺少氮肥导致。若仍为黄色,说明不是缺少氮肥所致。
【分析】1、影响光合作用的因素:
(1)光照强度:主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生。
(2)CO2的浓度:影响暗反应阶段C3的生成。
(3)温度:通过影响酶的活性来影响光合作用。
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,总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。 用单位时间内的二氧化碳吸收量或氧气释放量或有机物的积累量来表示。
三者的关系为净光合速率=总光合速率-呼吸速率。
20.(2021高三上·玉田开学)长时间处于寒冷环境中会使人产生“饥寒交迫”之感,此时机体会进行相应的调节,以适应寒冷环境,其主要调节过程如图所示(A~D代表器官或细胞,①~④代表激素)。回答下列问题:
(1)在严寒环境下,能产生冷觉的A是 ,此时,骨骼肌会不自主战栗以增加机体产热,引起骨骼肌战栗的反射弧是 。
(2)激素③在体温调节中的主要作用是 。当激素③以B和下丘脑为靶细胞时,该调节方式为 。
(3)结构C是 细胞,激素④的生理作用是 。
(4)寒冷环境中,机体通过增加产热和升高血糖来缓解“饥寒”之感中,既有神经调节,又有体液调节,参与这两种调节方式的信息分子是 。
【答案】(1)大脑皮层;(皮肤)冷觉感受器→传入神经→体温调节中枢→传出神经→骨骼肌
(2)提高细胞代谢的速率和神经系统的兴奋性;(负)反馈调节
(3)胰岛A;促进肝糖原分解,促进非糖物质转化为葡萄糖
(4)神经递质和激素
【知识点】反射的过程;体温平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)人体的体温调节中枢、血糖调节中枢和水盐平衡调节中枢位于下丘脑。人体的各种感觉均是在大脑皮层形成的。引起骨骼肌战栗的反射弧为:皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢-→传出神经→效应器(骨骼肌)
(2)分析可知图中B为垂体,①②③分别为促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素。甲状腺激素在体温调节中的主要作用是促进细胞代谢增加产热(促进新陈代谢,加速物质氧化分解),提高神经系统的兴奋性。当甲状腺激素作用于下丘脑和垂体时,是一种(负)反馈调节机制,抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,抑制垂体分泌促甲状腺激素。
(3)饥寒交迫时或血糖偏低时,机体会调节使血糖浓度升高,所以C为胰岛A细胞,④为胰高血糖素,D为胰高血糖素的靶器官或靶细胞,主要为肝脏细胞,胰高血糖素可以促进肝糖原分解和非糖物质的转化,从而升高血糖。
(4)寒冷环境中,机体通过增加产热和升高血糖来缓解“饥寒”之感中,既有神经调节,又有体液调节,所以参与这两种调节方式的信息分子是神经递质和激素。
【分析】1、血糖平衡调节:
2、体温平衡调节:
21.(2021高三上·玉田开学)速生桉原产澳洲和印度尼西亚等地,因其生长迅速、经济价值较高,自上世纪八十年代开始在我国广西、广东等省份大面积种植。为研究人工速生桉对生态系统的影响,科研人员对我国南方某地区两个相邻的速生桉林和野生林进行科考调查,调查结果如下表所示,回答下列问题:
优势物种 植物物种丰富度 动物物种丰富度 土壤小动物丰富度 生产者同化量(J/cm2·a)
速生桉林 速生桉 207 216 35 36.7
野生林 松、杉、构树 241 382 87 54.2
(1)表中数据说明,速生桉林的抵抗力稳定性 (填“高于”或“低于”)野生林,理由是 。
(2)与速生桉林相比,野生林生物多样性的间接价值和潜在价值 (填“较高”“较低”或“基本相同”),其间接价值主要表现在 (答两点即可)。
(3)开垦野生林地种植速生桉,说明人类活动对群落演替的影响是可以改变 。近年来,当地政府出台文件禁止大规模开发土地种植速生桉,试从生态学角度分析其原因: 。
【答案】(1)低于;速生桉林物种丰富度低,营养结构简单,自我调节能力较弱
(2)较高;保持水土、涵养水源、防风固沙、调节气候等
(3)群落演替的方向;大规模种植速生桉会导致当地物种丰富度下降,降低生态系统的稳定性,破坏生物多样性价值
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)由表格可知,速生桉林物种丰富度低,营养结构简单,自我调节能力较弱,其抵抗力稳定性低于野生林。
(2)间接价值一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,并以二氧化碳汇集的形式调节全球气候的变化等,潜在价值指目前人类不清楚的价值,与速生桉林相比,野生林生物多样性的间接价值和潜在价值较高。
(3)开垦野生林地种植速生桉,说明人类活动对群落演替的影响是可以改变群落演替的方向。大规模种植速生桉会导致当地物种丰富度下降,降低生态系统的稳定性,破坏生物多样性价值,故要禁止大规模开发土地种植速生桉。
【分析】1、抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高。
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、人类活动对群落演替的影响:
(1)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
(2)人类活动也可使群落朝向物种增多、结构复杂的方向演替。
22.(2021高三上·玉田开学)果蝇的卷翅和长翅是一对相对性状,受等位基因B/b控制,赤眼和紫眼是另一对相对性状,受等位基因R/r控制,基因B/b和R/r均位于常染色体上。现有卷翅赤眼果蝇甲和卷翅紫眼果蝇乙两个品系,对其杂交实验及结果如下:
实验一:甲品系雄果蝇×甲品系雌果蝇→F1:赤眼卷翅:赤眼长翅=2:1;
实验二:乙品系雄果蝇×乙品系雌果蝇→F1:紫眼卷翅:紫眼长翅=2:1;
实验三:甲品系雄果蝇×乙品系雌果蝇→F1:赤眼卷翅︰赤眼长翅=3:1。
回答下列问题:
(1)果蝇的翅形和眼色的显性性状分别是 。
(2)果蝇的翅形遗传时 (填“存在”或“不存在”)卷翅基因纯合致死,理由是 。
(3)为解释上述杂交实验结果,科研人员提出了如下假设:甲品系果蝇的基因B所在染色体上存在致死隐性基因s1,乙品系果蝇的基因B所在染色体上存在致死隐性基因s2,基因型s1s1和s2s2的个体致死,基因型s1s2的个体 (填“致死”或“不致死”)。为验证科研人员的假设,可选择实验一F1中的雄果蝇(或雌果蝇)和实验二F1中的雌果蝇(或雄果蝇)进行杂交,若杂交后代的表现型及比例为 ,则上述假设成立。
(4)有同学欲验证果蝇的基因B/b和R/r遵循基因的自由组合定律,请利用的实验三的F1赤眼卷翅果蝇设计实验进行证明(写出实验设计思路即可) 。
【答案】(1)卷翅和赤眼
(2)不存在;若卷翅基因纯合致死,则杂交实验三的F1不会出现卷翅:长翅=3:1
(3)不致死;卷翅:长翅=3:1
(4)选择杂交实验三F1的卷翅赤眼雌雄果蝇逐对交配,统计每对亲本杂交子代的表现型及比例,若出现卷翅赤眼:卷翅紫眼:长翅赤眼:长翅紫眼=6:2:3:1或9:3:3:1时,则证明基因B/b和R/r遵循基因的自由组合定律
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)由实验一可知果蝇的翅形中卷翅对长翅为显性,由实验三可知眼色中赤眼对紫眼为显性。
(2)分析实验二可知,果蝇的翅形遗传时不存在卷翅基因纯合致死,理由是甲的基因型是BbRR,乙的基因型是Bbrr,如果致死,实验三的结果就不会出现紫眼卷翅:紫眼长翅=3:1(应该是2:1)。
(3)为解释上述杂交实验结果,科研人员提出了如下假设:甲品系果蝇的基因B所在染色体上存在致死隐性基因s1,乙品系果蝇的基因B所在染色体上存在致死隐性基因s2,要出现实验一和实验二的卷翅:长翅=2:1,基因型Bs1Bs2的个体不致死,基因型Bs1Bs1和Bs2Bs2的个体致死。
为验证科研人员的假设,可选择实验一F1中的雄果蝇(或雌果蝇)和实验二F1中的雌果蝇(或雄果蝇)进行杂交,那么按照假设,实验一甲的基因型可以写成Bs1bRR,得到的后代基因型应该是Bs1bRR:bbRR=2:1,致死的是Bs1Bs1RR;实验二乙的基因型可以写成Bs2brr,得到的后代基因型应该是Bs2brr:bbrr=2:1,致死的是Bs2Bs2rr;从实验一中找到赤眼卷翅Bs1bRR,从实验二中找到紫眼卷翅Bs2brr杂交,如果假设基因型Bs1Bs2的个体不致死,后代的基因型是Bs1Bs2Rr、Bs1bRr、Bs2bRr、bbRr,比例为1:1:1:1,表现型及比例为卷翅赤眼:长翅赤眼=3:1。
(4)有欲验证果蝇的基因B/b和R/r遵循基因的自由组合定律,可以利用的实验三的F1赤眼卷翅果蝇,其基因型BbRr,找多只雄性和雌性的该果蝇,进行交配。如果雄性和雌性果蝇的基因型都是Bs1bRr或者都是Bs2bRr,后代赤眼卷翅:紫眼卷翅:赤眼长翅:紫眼长翅=6:2:3:1(存在s1s1或s2s2的个体致死),则证明果蝇的基因B/b和R/r遵循基因的自由组合定律;如果雄性和雌性果蝇的基因型分别是Bs1bRr和Bs2bRr,后代赤眼卷翅:赤眼长翅:紫眼卷翅:紫眼长翅=9:3:3:1(后代不存在致死),则证明果蝇的基因B/b和R/r遵循基因的自由组合定律。
【分析】1、性状显隐性的判断方法:
(1)性状相同的亲本杂交,子代出现性状分离,新出现的性状为隐性性状。
(2)性状不同的亲本杂交,子代只出现一种性状,子代表现的性状为显性性状。
2、致死原因:
原因 AaBb自交后代性状分离比举例
显性纯合致死 6:2:3:1(AA或BB致死)
4:2:2:1(AA和BB致死)
隐性纯合致死 3:1(aa或bb致死)
9:3:3(aabb致死)
某种精子致死或不育 3:1:3:1(含A或B的精子致死)
5:3:3:1(含AB的精子致死)
23.(2021高三上·玉田开学)大肠杆菌是异养兼性厌氧型微生物,广泛分布在自然界中,在特定条件下能够引起人体或动物胃肠道感染,大肠杆菌是衡量饮用水是否安全的检测项目之一、回答下列问题:
(1)实验室培养大肠杆菌常用牛肉膏蛋白胨培养基,该培养基中牛肉膏的作用是 ,倒好培养基的平板需要倒过来放置,原因是 。
(2)严格进行无菌操作是大肠杆菌培养与检测的关键,对接种环等常用 灭菌法进行灭菌,培养基及多种器材用 灭菌法灭菌。
(3)实验室常用 法对待测样品中的大肠杆菌进行接种和计数,大肠杆菌的代谢产物能与 反应,使菌落呈现黑色,据此可鉴别大肠杆菌菌落。
(4)对于经常使用的菌种可采用 接种临时保存,该保存方法的优点是操作简单、使用方便,不足之处是 。
【答案】(1)(为大肠杆菌的生长)提供碳源、氨源、磷酸盐和维生素;防止培养基冷却过程中形成的水滴落在培养基上造成污染
(2)灼烧;高压蒸汽
(3)稀释涂布平板;伊红美蓝
(4)试管固体斜面;菌种易被污染或产生变异
【知识点】微生物的分离和培养;灭菌技术
【解析】【解答】(1)实验室培养大肠杆菌常用牛肉膏蛋白胨培养基,该培养基中牛肉膏可为大肠杆菌的生长提供碳源、氨源、磷酸盐和维生素,倒好培养基的平板需要倒过来放置,防止培养基冷却过程中形成的水滴落在培养基上造成污染。
(2)灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子,对接种环等常用灼烧灭菌法进行灭菌,培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法灭菌。
(3)接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,实验室常用稀释涂布平板法对待测样品中的大肠杆菌进行接种和计数,大肠杆菌的代谢产物能与伊红美蓝反应,使菌落呈现黑色,据此可鉴别大肠杆菌菌落。
(4)对于经常使用的菌种可采用试管固体斜面接种临时保存,该保存方法的优点是操作简单、使用方便,不足之处是菌种易被污染或产生变异。
【分析】1、培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、灭菌的方法:
(1)灼烧灭菌:应用于接种工具及试管口、瓶口等的灭菌。
(2)干热灭菌:应用于玻璃器皿、金属用具的灭菌。
(3)湿热灭菌:应用于培养基等的灭菌。
3、 微生物的数量测定:
(1)利用显微镜直接计数:需利用细菌计数板或血细胞计数板计数。但不能区分活菌和死菌,使得计数结果偏大。
(2)稀释涂布平板法:测定值往往比实际值低,这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。为了保证结果的准确,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。
4、关于菌种的保存有以下几种方式:
(1)对于频繁使用的菌种:可以采用临时保藏的方法。临时保藏方法:将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养。当菌落长成后,将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3-6个月,都要重新将菌种从旧的培养基上转移新鲜的培养基上。这种方法保存的时间不长,菌种容易被污染或产生变异。
(2)对于需要长期保存的菌种:可以采用甘油管藏的方法,在甘油瓶中装入1mL甘油后灭菌将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在﹣20℃的冷冻箱中保存(或将培养的菌液与等体积灭菌后的甘油混合均匀后放在﹣20℃的冷冻箱中保存)。但是,应该先将甘油瓶及甘油灭菌后与菌液混合,而不可混合后经高压蒸汽灭菌。斜面培养基能增大接种面积,创造合适的条件微生物就能生长,可用作菌种保存。
24.(2021高三上·玉田开学)科学家尝试利用生物工程技术培育转基因奶牛,并设想从奶牛乳腺细胞分泌的乳汁中提取人胰岛素,其操作的基本过程是:PCR扩增胰岛素基因→导入牛的受精卵→早期胚胎培养→胚胎植人受体母牛子宫→分娩产下转基因奶牛。回答下列问题:
(1)上述转基因奶牛的培育过程应用了基因工程、 等生物工程技术,其中基因工程中最核心的步骤是 。
(2)对精子.卵细胞或受精卵的体外培养有严格要求,除了满足无菌、无毒的环境外,还需要一定的营养物质,以及 和气体等条件,该气体条件是指 。
(3)通常选用 时期的胚胎进行移植,不选用原肠胚进行胚胎移植的原因是 。
(4)为保证分娩产下的是转基因奶牛,需要对导入目的基因之后的早期胚胎进行 。待转基因奶牛成年后,从其分泌的乳汁中提取相应的蛋白质进行 实验,可确定其乳汁中是否含有人胰岛素。
【答案】(1)细胞工程(动物细胞培养技术)胚胎工程;构建基因表达载体
(2)温度、pH;含95%空气和5%的CO2
(3)桑椹胚或囊胚;原肠胚细胞已出现分化,移植后影响发育
(4)性别鉴定;抗原—抗体杂交
【知识点】动物细胞培养技术;胚胎移植;基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】(1)上述转基因奶牛的培育过程应用了基因工程、核移植,胚胎移植、早期胚胎培养、动物细胞培养等生物工程技术,基因工程的核心步骤是构建基因表达载体;
(2)动物细胞的体外培养除无菌、无毒、充足的营养物质外还需要一定的气体环境和适宜的温度和pH,气体环境是指95%空气和5%的CO2,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH;
(3)通常选用桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行移植,不用受精卵及原肠胚的原因是其分化程度较高且不利于着床,移植成功率降低;
(4)在导入目的基因前要对受精仰进行性别鉴定,待转基因奶牛成年后,从其分泌的乳汁中提取相应的蛋白质通过抗原—抗体检测,即可确定乳汁中是否含有人胰岛素。
【分析】1、基因工程的基本步骤:
(1)目的基因的获取;
(2)基因表达载体的构建(核心);
(3)目的基因导入受体细胞;
(4)目的基因的检测和鉴定。
2、 动物细胞培养条件:
(1)营养:培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质,通常需要加入血清等天然成分。
(2)无菌、无毒的环境。
(3)温度、pH和渗透压。
(4)气体环境:氧气是细胞代谢所必需的,二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH。动物细胞培养需要将培养瓶置于含95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。
3、胚胎移植的主要过程:
(1)对供、受体的选择和处理:①选择:遗传性能和生产性能优秀的供体、有健康的体质和正常繁殖能力的受体;②处理:同期发情处理和对供体母畜进行超数排卵处理。
(2)配种或进行人工授精。
(3)对胚胎的收集、检查、处理:①收集:冲卵;②检查:对胚胎进行质量检查,这时胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段;③处理:直接向受体移植或放人-196°C的液氮中保存。
(4)胚胎移植——方法:手术法和非手术法。
(5)胚胎移植后的检查——检查受体是否妊娠。
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