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【卷头】 2021年 普通高等学校招生全国统一考试 山东卷 生物
【题组】单选题
【题干】高尔基体膜上的受体特异性识别并结合含有短肽序列的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。受体与的结合能力随升高而减弱。下列说法错误的是( )
【A】消化酶和抗体不属于该类蛋白
【B】该类蛋白运回内质网的过程消耗
【C】高尔基体内受体所在区域的比内质网的高
【D】功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
【题组】单选题
【题干】液泡是植物细胞中储存的主要细胞器,液泡膜上的焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输,建立液泡膜两侧的浓度梯度。该浓度梯度驱动通过液泡膜上的载体蛋白完成跨膜运输,从而使以与相反的方向同时通过进行进入液泡并储存。下列说法错误的是( )
【选项】
【A】通过的跨膜运输方式属于协助扩散
【B】通过的运输有利于植物细胞保持坚挺
【C】加入焦磷酸酶抑制剂,通过的运输速率变慢
【D】从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
【题组】单选题
【题干】细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解酮戊二酸合成酶,调控细胞内酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是( )
【选项】
【A】酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
【B】酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
【C】抑制基因表达可降低细胞内酮戊二酸的含量
【D】目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
【题组】单选题
【题干】我国考古学家利用现代人的序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”,成功将极其微量的古人类从提取自土壤沉积物中的多种生物的中识别并分离出来,用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是( )
【选项】
【A】“引子”的彻底水解产物有两种
【B】设计“引子”的序列信息只能来自核
【C】设计“引子”前不需要知道古人类的序列
【D】土壤沉积物中的古人类双链可直接与“引子”结合从而被识别
【题组】单选题
【题干】利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的插入到水稻细胞的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个分子单链上的一个脱去氨基变为,脱氨基过程在细胞中只发生一次。将细胞培育成植株。下列说法错误的是( )
【选项】
【A】的每一个细胞中都含有
【B】自交,子一代中含的植株占3/4
【C】经次有丝分裂后,脱氨基位点为的细胞占
【D】经3次有丝分裂后,含且脱氨基位点为的细胞占
【题组】单选题
【题干】果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇圆眼果蝇,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇圆眼果蝇。缺刻翅、正常翅由染色体上的一对等位基因控制,且染色体上不含有其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇正常翅雌果蝇,雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得,下列关于的说法错误的是( )
【选项】
【A】星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
【B】雌果蝇中纯合子所占比例为
【C】雌果蝇数量是雄果蝇的二倍
【D】缺刻翅基因的基因频率为
【题组】单选题
【题干】氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素,此过程发生障碍时,大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍,患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是( )
【选项】
【A】兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短
【B】患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱
【C】静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿
【D】患者能进食后,应减少蛋白类食品摄入
【题组】单选题
【题干】体外实验研究发现,氨基丁酸持续作用于胰岛细胞,可诱导其转化为胰岛细胞。下列说法错误的是( )
【选项】
【A】胰岛细胞转化为胰岛细胞是基因选择性表达的结果
【B】胰岛细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
【C】胰岛细胞也具有转化为胰岛细胞的潜能
【D】胰岛细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
【题组】单选题
【题干】实验发现,物质甲可促进愈伤组织分化出丛芽;乙可解除种子休眠;丙浓度低时促进植株生长,浓度过高时抑制植株生长;丁可促进叶片衰老。上述物质分别是生长素、脱落酸、细胞分裂素和赤霉素四种中的一种。下列说法正确的是( )
【选项】
【A】甲的合成部位是根冠、萎蔫的叶片
【B】乙可通过发酵获得
【C】成熟的果实中丙的作用增强
【D】夏季炎热条件下,丁可促进小麦种子发芽
【题组】单选题
【题干】某种螺可以捕食多种藻类,但捕食喜好不同。、两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻,中不放螺,中放入100只螺。一段时间后,将中的螺全部移入中,并开始统计、中的藻类数量,结果如图所示。实验期间螺数量不变,下列说法正确的是( )
【选项】
【A】螺捕食藻类的喜好为甲藻乙藻丙藻
【B】三种藻的竞争能力为乙藻甲藻丙藻
【C】图示中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是竞争
【D】甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
【题组】单选题
【题干】调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记39只鼠,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(结果取整数)( )
【选项】
【A】66只/公顷
【B】77只/公顷
【C】83只/公顷
【D】88只/公顷
【题组】单选题
【题干】葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是( )
【选项】
【A】无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
【B】自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌
【C】葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的
【D】制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
【题组】单选题
【题干】粗提取时,向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌,过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤,在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出相对含量较高的白色丝状物的处理方式是( )
【选项】
【A】加入适量的木瓜蛋白酶
【B】的水浴箱中保温分钟
【C】加入与滤液体积相等的、体积分数为的冷却的酒精
【D】加入调节浓度至过滤调节滤液中浓度至
【题组】单选题
【题干】解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲,乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,下列说法错误的是( )
【选项】
【A】甲菌属于解脂菌
【B】实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
【C】可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
【D】该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
【题组】单选题
【题干】一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗的单抗,也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是( )
【选项】
【A】注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
【B】单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
【C】利用该小鼠只能制备出一种抗的单抗
【D】部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
【题组】多选题
【题干】关于细胞中的和,下列说法正确的是( )
【选项】
【A】由葡萄糖合成糖原的过程中一定有产生
【B】有氧呼吸第二阶段一定消耗
【C】植物细胞产生的只能来自光合作用
【D】光合作用产生的中的氧元素只能来自于
【题组】多选题
【题干】小鼠染色体上的基因决定雄性性别的发生,在染色体上无等位基因,带有基因的染色体片段可转接到染色体上。已知配子形成不受基因位置和数量的影响,染色体能正常联会、分离,产生的配子均具有受精能力;含基因的受精卵均发育为雄性,不含基因的均发育为雌性,但含有两个染色体的受精卵不发育。一个基因型为的受精卵中的基因丢失,由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交得,小鼠雌雄间随机杂交得,则小鼠中雌雄比例可能为( )
【选项】
【A】
【B】
【C】
【D】
【题组】多选题
【题干】吞噬细胞内相应核酸受体能识别病毒的核酸组分,引起吞噬细胞产生干扰素。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列说法错误的是( )
【选项】
【A】吞噬细胞产生干扰素的过程属于特异性免疫
【B】吞噬细胞的溶酶体分解病毒与效应细胞抵抗病毒的机制相同
【C】再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度明显加快
【D】上述过程中吞噬细胞产生的干扰素属于免疫活性物质
【题组】多选题
【题干】种群增长率是出生率与死亡率之差,若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是( )
【选项】
【A】水蚤的出生率随种群密度增加而降低
【B】水蚤种群密度为1个时,种群数量增长最快
【C】单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低
【D】若在水蚤种群密度为32个时进行培养,其种群的增长率会为负值
【题组】多选题
【题干】含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力,用穿刺接种的方法,分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养,如图所示。若两种菌繁殖速度相等,下列说法错误的是( )
【选项】
【A】乙菌的运动能力比甲菌强
【B】为不影响菌的运动需选用液体培养基
【C】该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量
【D】穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染
【题组】填空题
【题干】光照条件下,叶肉细胞中与竞争性结合,与结合后经一系列反应释放的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂溶液,相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的量表示,溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。
浓度() 0 100 200 300 400 500 600
光合作用强度( ) 18.9 20.9 20.7 18.7 17.6 16.5 15.7
光呼吸强度( ) 6.4 6.2 5.8 5.5 5.2 4.8 4.3
(1)光呼吸中与结合的反应发生在叶绿体的__________中。正常进行光合作用的水稻,突然停止光照,叶片释放量先增加后降低,释放量增加的原因是_______________________。
(2)与未喷施溶液相比,喷施 溶液的水稻叶片吸收和放出量相等时所需的光照强度________(填:“高”或“低”),据表分析,原因是_____________________________________________________________________________________。
(3)光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物,农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究溶液利于增产的最适喷施浓度,据表分析,应在___________之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。
【题组】填空题
【题干】番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。、基因位于2号染色体上,基因型为的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为、的植株表现为大花、可育。、基因位于5号染色体上,基因型为、、的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的基因控制某种酶的合成,导入基因的转基因番茄植株中,基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺()后含基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
(1)基因型为的植株连续自交两代,中雄性不育植株所占的比例为______________。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为________________,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,则中可育晚熟红果植株所占比例为______________________。
(2)已知基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将基因导入基因型为的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施,均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个基因,则以上所得的体细胞中含有______________个基因。若植株甲的体细胞中仅含1个基因,则基因插入了_______________所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含个基因,则基因在染色体上的分布必须满足的条件是___________________________________________________________________________________,植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施,则子一代中不含基因的雄性不育植株所占比例为__________。
(3)若植株甲的细胞中仅含一个基因,在不喷施的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案__________________________。
【题组】填空题
【题干】过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌的体液调节方式为___________。
(2)研究发现,主要通过过程②影响,过程①作用很小。两过程中,作用于效果不同的原因可能是_________、__________、__________。(答出3种原因即可)
(3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路:___________________________________________________________________________。
实验现象:___________________________________________________________________________。
【题组】填空题
【题干】海水立体养殖中,表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下,、表示营养级。
(1)估算海参种群密度时常用样方法,原因是__________________。
(2)图中用于生长、发育和繁殖的能量为____。由到的能量传递效率为____(保留一位小数),该生态系统中的能量___(填:“能”或“不能”)在和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多,造成牡蛎减产,从生物群落的角度分析,原因是________________。
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理,依据这一原理进行海水立体养殖的优点是___________________。在构建海水立体养殖生态系统时,需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,从而确定每种生物之间的合适比例,这样做的目的是_____________________________。
【题组】填空题
【题干】人类基因启动子上游的调控序列中含有蛋白结合位点,该位点结合蛋白后,基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列,解除对基因表达的抑制,可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了基因上游不同长度的片段,将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测,以确定蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。
(1)为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在末端添加的序列所对应的限制酶是____________,在末端添加的序列所对应的限制酶是___________。本实验中,从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要_________种酶。
(2)将构建的载体导入除去基因的受体细胞,成功转化后,含与扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含与扩增产物的受体细胞无荧光。含与扩增产物的受体细胞无荧光的原因是___________。
(3)向培养液中添加适量的雌激素,含与扩增产物的受体细胞不再有荧光,而含与扩增产物的受体细胞仍有荧光。若基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有蛋白的结合位点序列,据此结果可推测,蛋白结合位点位于__________,理由是___________________________________。
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【卷头】 2021年 普通高等学校招生全国统一考试 山东卷 生物
【题组】单选题
【题干】高尔基体膜上的受体特异性识别并结合含有短肽序列的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。受体与的结合能力随升高而减弱。下列说法错误的是
【选项】
【A】消化酶和抗体不属于该类蛋白
【B】该类蛋白运回内质网的过程消耗
【C】高尔基体内受体所在区域的比内质网的高
【D】功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
【答案】C
【解析】结合题意“高尔基体膜上的受体特异性识别并结合含有短肽序列的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡”可知,该过程应类似于分泌蛋白的形成过程,结合分泌蛋白的相关知识分析作答。
A、消化酶和抗体属于分泌蛋白,需要经过内质网和高尔基体的加工,题目中的该类蛋白正常情况下不能转运到高尔基体,若错误转运到高尔基体,会运回内质网,故该类蛋白不是分泌蛋白,A正确;
B、蛋白质在细胞中合成、加工、运输的过程中均需要消耗能量,B正确;
C、RS受体与RS的结合能力随pH升高面减弱,由题意可知,在高尔基体处RS受体与RS的结合能力强,在内质网处RS受体与RS的结合能力减弱从而可释放含有RS的蛋白质,说明高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH低,C错误;
D、RS功能的缺失可能会使错误转运到高尔基体中的该类蛋白不能运回内质网,从而堆积在高尔基体内,D正确。
故选C。
本题以含有短肽序列RS的蛋白质在细胞中的运输为情境,主要从应用性角度,借助分泌蛋白的相关知识考查学生解决问题的能力,试题设计体现了科学思维素养中的分析与推断要素。明确题目中蛋白质的运输过程和pH对RS受体于RS结合能力的影响是解答此题的关键。
【学科题型】单选题
【知识点】细胞器之间的协调配合
【难度】0.5
【题组】单选题
【题干】液泡是植物细胞中储存的主要细胞器,液泡膜上的焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输,建立液泡膜两侧的浓度梯度。该浓度梯度驱动通过液泡膜上的载体蛋白完成跨膜运输,从而使以与相反的方向同时通过进行进入液泡并储存。下列说法错误的是
【选项】
【A】通过的跨膜运输方式属于协助扩散
【B】通过的运输有利于植物细胞保持坚挺
【C】加入焦磷酸酶抑制剂,通过的运输速率变慢
【D】从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
【答案】A
【解析】根据题干信息可知, H+和Ca2+的运输均建立在液泡膜两侧的浓度梯度上,且两者应为反向协同运输,据此分析作答。
AD、根据题意可知,整个运输过程中,首先H+通过主动运输从细胞质基质进人液泡,从而建立液泡膜两侧的H+浓度梯度,然后H+顺浓度梯度通过载体蛋白CAX经协助扩散运出液泡,同时H+浓度梯度驱动Ca2+通过主动运输进入液泡,该过程属于反向协同运输,A错误,D正确;
B、Ca2+通过CAX运输进入液泡后,增大了细胞液的渗透压,有利于植物细胞从外界吸水,使植物细胞保持坚挺,B正确;
C、加入H+焦磷酸酶抑制剂后,用于H+主动运输的能量减少,液泡膜两侧的H+浓度梯度不易建立,而Ca2+通过CAX运输进入液泡需要H+浓度梯度来驱动,故加入H+焦磷酸酶抑制剂后,Ca2+通过CAX的运输速率变慢。C正确。
故选A。
本题主要从应用性角度,借助跨膜运输相关知识考查学生解决问题的能力,试题设计体现了科学思维素养中的分析与推断要素。明确H+和Ca2+反向协同运输的机理是解答此题的关键。
【学科题型】单选题
【知识点】主动运输
【难度】0.5
【题组】单选题
【题干】细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解酮戊二酸合成酶,调控细胞内酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法错误的是
【选项】
【A】酮戊二酸合成酶的降解产物可被细胞再利用
【B】酮戊二酸含量升高不利于胚胎干细胞的分化
【C】抑制基因表达可降低细胞内酮戊二酸的含量
【D】目标蛋白进入溶酶体的过程体现了生物膜具有物质运输的功能
【答案】C
【解析】结合题意可知,酮戊二酸合成酶的本质应为蛋白质,则其基本单位是氨基酸;胚胎干细胞的分化与细胞内酮戊二酸的含量有关。
A、酮戊二酸合成酶的降解产物为氨基酸,可被细胞再利用,A正确;
B、根据题意可知,降解酮戊二酸合成酶,使酮戊二酸合成减少,从而能够促进胚胎干细胞分化,B正确;
C、抑制L基因表达,则溶酶体膜上的受体L减少,影响酮戊二酸合成酶进人溶酶体被降解,所以酮戊二酸合成增加,含量升高,C错误;
D、目标蛋白进入溶酶体的方式是胞吞,体现了生物膜具有物质运输的功能,D正确。
故选C。
本题以目标蛋白进入溶酶体被降解的过程为情境,主要从应用性角度,借助溶酶体的相关知识考查学生解决问题的能力,试题设计体现了科学思维素养中的分析与推断要素。明确酮戊二酸合成酶与胚胎干细胞分化之间的关系是解答此题的关键。
【学科题型】单选题
【知识点】细胞膜的功能;细胞分化及其意义
【难度】0.6
【题组】单选题
【题干】我国考古学家利用现代人的序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”,成功将极其微量的古人类从提取自土壤沉积物中的多种生物的中识别并分离出来,用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是
【选项】
【A】“引子”的彻底水解产物有两种
【B】设计“引子”的序列信息只能来自核
【C】设计“引子”前不需要知道古人类的序列
【D】土壤沉积物中的古人类双链可直接与“引子”结合从而被识别
【答案】C
【解析】DNA分子具有特异性、多样性和稳定性等特点,其中DNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列,可利用该特点用于刑侦和亲子鉴定等。
A、根据题意,“引子”是利用现代人的DNA序列设计并合成的,其本质是DNA或RNA,DNA的彻底水解产物有磷酸基团、脱氧核糖、四种碱基, RNA的彻底水解产物有磷酸基因、核糖、四种碱基,A错误;
B、人的细胞核、线粒体中均有DNA,故设计“引子”的DNA序列信息可以来自核DNA和线粒体DNA,B错误;
C、设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列,“引子”是利用现代人的DNA序列设计的,C正确;
D、双链DNA解旋成单链后才能与“引子”序列发生碱基互补配对,从而被识别,D错误。
故选C。
本题以利用“引子”分离出古人类DNA为情境,主要从应用性角度,借助DNA的相关知识考查学生解决问题的能力,试题设计体现了科学思维素养中的分析与推断要素。明确分离并识别古人类DNA的方法是解答此题的关键。
【学科题型】单选题
【知识点】0.7
【难度】核酸的结构
【题组】单选题
【题干】利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的插入到水稻细胞的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个分子单链上的一个脱去氨基变为,脱氨基过程在细胞中只发生一次。将细胞培育成植株。下列说法错误的是
【选项】
【A】的每一个细胞中都含有
【B】自交,子一代中含的植株占3/4
【C】经次有丝分裂后,脱氨基位点为的细胞占
【D】经3次有丝分裂后,含且脱氨基位点为的细胞占
【答案】D
【解析】正常情况下,DNA分子复制遵循A-T、G-C的碱基互补配对关系, 而该细胞的脱氨基位点由C-G对变为U-G对,即影响了该碱基对的配对关系,据此作答。
A、植株N是由细胞M经植物组织培养得到的,所以植株N每个细胞中都含有T-DNA,A正确;
B、T-DNA插到了细胞M的一条染色体上,所以该细胞相当于杂合子,N自交,子一代中含T-DNA的植株占3/4,B正确;
C、M经过n次有丝分裂,形成2n个细胞,C变为U只发生在细胞M的条DNA链上,故A-U只存在于一个细胞中,因此最终脱氨基位点为A-U的细胞占1/2n ,C正确;
D、M经3次有丝分裂产生的所有细胞中都含有T-DNA,经1次有丝分裂后一个细胞中的脱氨基位点为U-A,另一个细胞中对应的碱基位点为G-C,经2次有丝分裂后得到的4个细胞中,2个细胞分别具有脱氨基位点U-A、A-T,其余细胞对应碱基位点分别为G-C、C-G,经3次有丝分裂后得到的8个细胞中,4个细胞分别具有脱氨基位点U-A、A-T、A-T、T-A,其余细胞对应碱基位点分别为G-C、C-G、G-C、C-G,故细胞M经3次有丝分裂后,含有T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占3/8,D错误。
故选D。
本题以基因工程中T-DNA导致脱氨基为情境,主要从应用性角度出发,借助有丝分裂中的相关知识考查学生解决问题的能力,试题设计体现了科学思维素养中的分析与推断要素。明确有丝分裂中DNA的复制特点是解答此题的关键。
【学科题型】单选题
【知识点】有丝分裂的过程;DNA复制的过程
【难度】0.4
【题组】单选题
【题干】果蝇星眼、圆眼由常染色体上的一对等位基因控制,星眼果蝇与圆眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇圆眼果蝇,星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇圆眼果蝇。缺刻翅、正常翅由染色体上的一对等位基因控制,且染色体上不含有其等位基因,缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇正常翅雌果蝇,雄果蝇均为正常翅。若星眼缺刻翅雌果蝇与星眼正常翅雄果蝇杂交得,下列关于的说法错误的是
【选项】
【A】星眼缺刻翅果蝇与圆眼正常翅果蝇数量相等
【B】雌果蝇中纯合子所占比例为
【C】雌果蝇数量是雄果蝇的二倍
【D】缺刻翅基因的基因频率为
【答案】D
【解析】分析题意可知:星眼果蝇与星眼果蝇杂交,子一代中星眼果蝇:圆眼果蝇=2:1,则圆眼为隐性性状,且存在致死现象;缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇:正常翅雌果蝇=1:1,雄果蝇均为正常翅,可知缺刻翅为显性性状,正常翅为隐性性状,且缺刻翅雄果蝇致死。据此作答。
A、设控制星眼和圆眼的基因为A/a,控制缺刻翅和正常翅的基因为B/b。根据题意可知星眼果蝇和星眼果蝇杂交的后代中星眼果蝇:圆眼果蝇=2:1,说明星眼为显性性状,圆眼为隐性性状,且基因型AA致死。由缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交所得子一代中,缺刻翅雌果蝇:正常翅雌果蝇=1: 1可知,后代雌性有两种表现型,因此亲本雄性的表现型必然是隐性性状,亲本雌性必然是杂合子,即亲本的基因型为XBXb和XbY,而子代的雄性基因型为XBY和XbY,由于子代雄性只有正常翅,因此基因型XBY致死。由于基因型AA、XBY致死,因此亲本星眼缺刻翅雌果蝇的基因型为AaXBXb,F1中星眼正常翅雄果蝇的基因型为AaXb Y,F1中星眼缺刻翅果蝇(AaXBXb)所占的比例为2/3x1/3=2/9,圆眼正常翅果蝇(aaXb Xb、aaXbY)所占的比例为1/3x2/3=2/9,A正确;
B、由于基因型AA致死,因此F1中雌性果蝇中纯合子的基因型为aaXb Xb,所占比例为1/3x1/2=1/6,B正确;
C、F1中雄性果蝇存在一半致死,而雌性果蝇无致死,因此F1中雌性果蝇的数量是雄性果蝇的2倍,C正确;
D、F1中XBXb : Xb Xb: Xb Y=1 : 1: 1,因此缺刻翅基因的基因频率为1/5,D错误。
故选D。
本题结合新情境主要从综合性和创新性方面考查了基因的分离和自由组合定律的相关知识,侧重考查学生的知识理解能力和综合分析能力,体现了生命观念、科学思维等学科核心素养。
【学科题型】单选题
【知识点】伴性遗传的遗传规律及其应用
【难度】0.3
【题组】单选题
【题干】氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素,此过程发生障碍时,大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺,谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍,患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是
【选项】
【A】兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短
【B】患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱
【C】静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿
【D】患者能进食后,应减少蛋白类食品摄入
【答案】C
【解析】反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器;位于大脑皮层的高级中枢对位于脊髓的低级中枢有控制作用。
A、兴奋在神经中枢中的传导速率主要和神经中枢中神经元的数量有关,膝跳反射的神经中枢所含的神经元的数目比缩手反射神经中枢所含的神经元的数目少,因此兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短,A正确;
B、膝跳反射是非条件反射,受高级神经中枢的控制,高级神经中枢能抑制膝跳反射的发生,结合题意分析可知患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱,B正确;
C、输入抗利尿激素类药物不利于水分的排出,因此不能减轻组织水肿,C错误;
D、该疾病主要和氨基酸的代谢发生障碍有关,患者能进食后,应减少蛋白类食品的摄入以防止机体内有过多的氨基酸,D正确。
故选C。
本题主要从基础性和综合性方面考查了机体的内环境稳态、神经调节和激素调节的相关知识,侧重考查学生的知识理解能力和信息获取能力,体现了生命观念、科学思维的学科核心素养。本题的解题关键在于将题干的信息和教材知识紧密联系起来,理解组织水肿和反射等基础知识。
【学科题型】单选题
【知识点】内环境是外界与细胞进行物质交换的媒介;激素调节的实例
【难度】0.7
【题组】单选题
【题干】体外实验研究发现,氨基丁酸持续作用于胰岛细胞,可诱导其转化为胰岛细胞。下列说法错误的是
【选项】
【A】胰岛细胞转化为胰岛细胞是基因选择性表达的结果
【B】胰岛细胞合成胰高血糖素的能力随转化的进行而逐渐增强
【C】胰岛细胞也具有转化为胰岛细胞的潜能
【D】胰岛细胞分泌的胰岛素经靶细胞接受并起作用后就被灭活
【答案】B
【解析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
A、胰岛 A细胞转化为胰岛B细胞的过程是细胞分化的过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达,A正确;
B、胰岛A细胞能合成胰高血糖素,胰岛A细胞转化为胰岛B细胞后会丧失合成胰高血糖素的能力,B错误;
C、胰岛B细胞和胰岛A细胞都含有全套的遗传信息,胰岛B细胞也具有转化为胰岛A细胞的潜能,C正确;
D、激素和靶细胞结合并起作用后就会被灭活,以维持内环境激素含量的相对稳定,D正确。
故选B。
本题主要从基础性和应用性方面考查了血糖平衡调节的相关知识,侧重考查学生的知识理解能力、信息获取能力,体现了生命观念、科学思维的学科核心素养。解答本题的关键在于提炼出γ-氨基丁酸能够诱导胰岛A细胞转化为胰岛B细胞,同时结合胰岛A细胞和胰岛B细胞的功能进行分析。
【学科题型】单选题
【知识点】细胞分化及其意义;激素调节的实例
【难度】0.6
【题组】单选题
【题干】实验发现,物质甲可促进愈伤组织分化出丛芽;乙可解除种子休眠;丙浓度低时促进植株生长,浓度过高时抑制植株生长;丁可促进叶片衰老。上述物质分别是生长素、脱落酸、细胞分裂素和赤霉素四种中的一种。下列说法正确的是
【选项】
【A】甲的合成部位是根冠、萎蔫的叶片
【B】乙可通过发酵获得
【C】成熟的果实中丙的作用增强
【D】夏季炎热条件下,丁可促进小麦种子发芽
【答案】B
【解析】分析题意可知,甲可促进愈伤组织分化出丛芽,是细胞分裂素;乙可以解除种子休眠,为赤霉素;丙具有两重性,是生长素;丁能促进叶片衰老,是脱落酸。
A、题述四种植物激素中,能促进愈伤组织分化出丛芽的是细胞分裂素;能解除种子休眠的是赤霉素;浓度低时促进植株生长,浓度过高时抑制植株生长的是生长素;促进叶片衰老的是脱落酸。细胞分裂素的合成部位主要是根尖,脱落酸的合成部位是根冠、萎蔫的叶片,A错误;
B、某些细菌能合成赤霉素,微生物发酵法能大规模生产赤霉素,B正确;
C、成熟的果实对生长素的敏感程度下降,成熟的果实中生长素的作用减弱,C错误;
D、脱落酸能抑制种子的萌发,D错误。
故选B。
本题以植物激素的作用为情境,主要从基础性和应用性方面考查植物激素调节的相关知识,侧重考查学生的识记能力、分析能力,体现了科学思维的学科核心素养。本题的解题关键在于识记各种植物激素的具体作用。
【学科题型】单选题
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【难度】0.6
【题组】单选题
【题干】某种螺可以捕食多种藻类,但捕食喜好不同。、两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻,中不放螺,中放入100只螺。一段时间后,将中的螺全部移入中,并开始统计、中的藻类数量,结果如图所示。实验期间螺数量不变,下列说法正确的是
【选项】
【A】螺捕食藻类的喜好为甲藻乙藻丙藻
【B】三种藻的竞争能力为乙藻甲藻丙藻
【C】图示中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是竞争
【D】甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
【答案】A
【解析】分析图示可知,将螺由M移入L后,L中甲藻数量开始下降,乙藻数量先增后减,丙藻数量先基本不变,后逐渐增加。
A、分析图示可知,将螺由M移入L后,L中甲藻数量开始下降,乙藻数量先增后减,丙藻数量先基本不变,后逐渐增加,因此螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻,A正确;
B、M中的螺全部移走后藻类种群数量的变化主要和其竞争力强弱有关,甲藻数量持续增长,乙藻数量先增后减,丙藻数量持续下降,由此可判断三种藻的竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻,B错误;
C、当甲藻数量不足时,螺主要以乙藻为食,图示L中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是捕食,C错误;
D、生态系统包括一定区域内的全部生物及无机环境,该生态系统除了三种藻类和螺外还有其他的生物以及无机环境,D错误。
故选A。
本题以螺对不同藻类的捕食为实验探究情境,主要从综合性和创新性方面考查了种群数量变化和种间关系的相关知识,侧重考查学生的知识理解能力、信息获取能力,体现了生命观念、科学思维的学科核心素养。本题的解题关键在于结合实验结果,分析各曲线之间的关联,比较种群之间的竞争力强弱以及种间关系对种群数量的影响。
【学科题型】单选题
【知识点】种间关系
【难度】0.6
【题组】单选题
【题干】调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记39只鼠,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(结果取整数)
【选项】
【A】66只/公顷
【B】77只/公顷
【C】83只/公顷
【D】88只/公顷
【答案】B
【解析】标志重捕法的计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标志后重新捕获数。
题干信息“第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定”表明在计算时可以认为第一次真正标记的鼠的数目是39-5=34。标志重捕法是指在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后放回原来的环境,经过一定期限后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估算种群密度。根据标志重捕法计算公式可得,种群中个体数(N) :标记总数=重捕总数:重捕中被标记的个体数,即N: 34=34: 15,则N≈77.07,结果取整数,则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于77只/公顷,B正确。
故选B。
本题以标记个体有死亡的情况为新背景考查学生对标志重捕法的掌握情况及对新信息的分析和理解能力,有利于培养学生利用所学生物学知识解决问题的能力,提升学生的学科素养。
【学科题型】单选题
【知识点】种群密度及其调查方法
【难度】0.6
【题组】单选题
【题干】葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是
【选项】
【A】无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
【B】自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌
【C】葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的
【D】制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
【答案】D
【解析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型;自然发酵制作葡萄酒时,起主要作用的是葡萄表面存留的野生型酵母菌。
A、无氧条件下酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳及少量能量,繁殖能力弱,能存活但不能大量繁殖,A正确;
B、自然发酵制作葡萄酒时,起主要作用的是葡萄表面存留的野生型酵母菌,B正确;
C、葡萄皮中含有丰富的色素,发酵过程中,这些色素释放出来使葡萄酒显示相应的颜色,C正确;
D、酿酒过程中,酵母菌进行呼吸作用的底物是葡萄糖,发酵液中的糖由于不断消耗而不断减少,D错误。
故选D。
本题考查传统发酵技术之一——葡萄酒的制作,涉及葡萄酒的酿造过程中培养液的变化、菌种的来源等。考查学生对课本知识的识记和理解能力。解答此题需要学生熟练掌握酿酒技术涉及的内容,如酵母菌在有氧环境和无氧环境下的生活状态、葡萄酒颜色变化的原因、发酵液中的物质变化等。
【学科题型】单选题
【知识点】制作果酒和果醋
【难度】0.6
【题组】单选题
【题干】粗提取时,向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌,过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤,在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出相对含量较高的白色丝状物的处理方式是
【选项】
【A】加入适量的木瓜蛋白酶
【B】的水浴箱中保温分钟
【C】加入与滤液体积相等的、体积分数为的冷却的酒精
【D】加入调节浓度至过滤调节滤液中浓度至
【答案】A
【解析】DNA的溶解性:(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低),利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
A、加入适量的木瓜蛋白酶能分解滤液中的主要杂质——蛋白质,有助于提高白色丝状物的DNA相对含量,A正确;
B、37~40℃达不到破坏蛋白质所需的温度,所选温度应该是60~75℃,此温度能够破坏滤液中主要杂质蛋白质的结构,进而去除这些杂质,有助于提高白色丝状物的DNA相对含量,B错误;
C、与滤液体积相等的、体积分数为95%的冷却的酒精是题干中的“特定试剂”,C错误;
D、加人NaCl调节浓度至2 mol/L→过滤→调节滤液中NaCl浓度至0.14 mol/L,经过以上处理后DNA析出,过滤后DNA主要存在于纱布上的过滤物中,在滤液中含量极少,经过D项处理后应过滤去除溶液中的杂质,再用物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液溶解DNA,有助于提高白色丝状物的DNA相对含量,D错误。
故选A。
本题考查选修实验:DNA的粗提取与鉴定。考查学生对课本中此部分知识的识记和理解能力。
【学科题型】单选题
【知识点】实验:DNA的粗提取和鉴定
【难度】0.7
【题组】单选题
【题干】解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲,乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,下列说法错误的是
【选项】
【A】甲菌属于解脂菌
【B】实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源
【C】可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比
【D】该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
【答案】B
【解析】混合样品中获得某种微生物的方法通常有两种:第一种是可利用该分离对象对某一营养物质有一“嗜好”的原理,专门在培养基中加入或不加该营养物质,从而使它成为一种选择培养基;第二种办法可利用该分离对象对某种抑菌物质的抗性,在混合培养物中加入该抑制物,经培养后,原来占优势的微生物生长受抑制,而分离对象却可乘机大大增殖,使之在数量上占优势。
A、甲菌菌落周围呈现深蓝色说明甲菌能分泌脂肪酶分解脂肪产生脂肪酸,故甲菌属于解脂菌,A正确;
B、乙菌菌落周围不变色,说明乙菌不能分泌脂肪酶分解脂肪,但其能在此培养基中存活并形成菌落,表明实验中所用培养基中脂肪不是唯一碳源 ,B错误;
C、若两种菌的接种区域之间距离足够大,不容易相互干扰,则可以将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比,C正确;
D、由于解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸,而脂肪酸能使醇溶青琼脂平板变为深蓝色,因此可根据平板中菌落周围深蓝色的面积大小来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力,D正确。
故选B。
本题以解脂菌分解脂肪的原理为信息背景,结合微生物培养的知识,考查学生对课本知识的理解能力、对题干信息的获取能力以及将题干信息和所学知识进行结合的能力。解答此题不仅需要学生熟练掌握选修中微生物的培养知识,如微生物培养需要的条件、选择培养基和鉴别培养基的概念等;还需要学生阅读题干,抓住关键信息,如解脂菌不直接吸收脂肪但能利用脂肪的原因、脂肪被分解后产生脂肪酸如何鉴定等。
【学科题型】单选题
【知识点】微生物的选择培养
【难度】0.5
【题组】单选题
【题干】一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗的单抗,也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是
【选项】
【A】注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
【B】单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
【C】利用该小鼠只能制备出一种抗的单抗
【D】部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
【答案】D
【解析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
A、单抗制备过程中有多次的筛选和鉴定,注人小鼠体内的抗原纯度对单抗的纯度影响很小,注人小鼠体内的抗原纯度越高,说明抗原的种类越少,多抗的纯度就会越高,A错误;
B、单抗制备过程中并不是分离出浆细胞与骨髓瘤细胞融合的,而是融合以后进行筛选,B错误;
C、题干信息“也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗”可说明,非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72的表面有多种抗原决定簇,每种抗原决定簇都能刺激机体产生一种抗体,所以利用该小鼠能制备出多种抗p72的单抗,C错误;
D、非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72是一种抗原,其表面有多种抗原决定簇,每种抗原决定簇都能刺激机体产生一种抗体,所以p72部分结构改变,会导致改变部位刺激产生的单抗失效,但未改变部位刺激产生的抗体仍然能起作用,所以多抗仍有效,D正确。
故选D。
本题以多抗和单抗的含义为信息背景,考查单克隆抗体的制备等知识,意在考查考生获取题干信息以及将题干信息和课本知识进行结合的能力。解答此题需要学生熟练掌握单克隆抗体的制备过程,即注射相应抗原、取出B细胞和骨髓瘤细胞进行融合、杂交瘤细胞的筛选、单抗的鉴定等。
【学科题型】单选题
【知识点】单克隆抗体及其应用
【难度】0.5
【题组】多选题
【题干】关于细胞中的和,下列说法正确的是
【选项】
【A】由葡萄糖合成糖原的过程中一定有产生
【B】有氧呼吸第二阶段一定消耗
【C】植物细胞产生的只能来自光合作用
【D】光合作用产生的中的氧元素只能来自于
【答案】ABD
【解析】1、有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段:1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢,释放少量能量;第二阶段:丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢;释放少量能量;第三阶段:前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。
2、光合作用包括光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上和暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中)。A、葡萄糖合成糖原的反应属于脱水缩合反应,A正确;
B、有氧呼吸第二阶段为丙酮酸与水反应生成CO2和[H]的过程,B正确;
C、植物细胞产生的O2可来自光合作用,也可来自H2O2的分解,C错误;
D、光合作用中O2的产生来自H2O的光解,D正确。
故选ABD。
本题通过判断的方式,从基础性和综合性两个方面考查学生对光合作用和细胞呼吸等知识的理解和应用能力,试题设计充分体现了科学思维素养中的归纳与概括、审视或论证、批判性思维等要素。知晓植物细胞内O2还可来自H2O2的分解可以正确解答本题。
【学科题型】多选题
【知识点】光合作用的原理;有氧呼吸
【难度】0.6
【题组】多选题
【题干】小鼠染色体上的基因决定雄性性别的发生,在染色体上无等位基因,带有基因的染色体片段可转接到染色体上。已知配子形成不受基因位置和数量的影响,染色体能正常联会、分离,产生的配子均具有受精能力;含基因的受精卵均发育为雄性,不含基因的均发育为雌性,但含有两个染色体的受精卵不发育。一个基因型为的受精卵中的基因丢失,由该受精卵发育成能产生可育雌配子的小鼠。若该小鼠与一只体细胞中含两条性染色体但基因型未知的雄鼠杂交得,小鼠雌雄间随机杂交得,则小鼠中雌雄比例可能为
【选项】
【A】
【B】
【C】
【D】
【答案】ABD
【解析】解答此题需要根据所给信息,正确分析雄性小鼠的染色体组成,并根据雄性小鼠的染色体组成写出子代的染色体组成及基因型是解答本题的关键:该雄鼠肯定含有S基因,且体细胞中有两条性染色体,所以其基因型只能是XYS、XSY、XSX,如果是两条性染色体都含S基因,则子代全为雄性,无法交配。
A、Y 染色体上带有S基因的染色体片段可转接到X染色体上,含S基因的受精卵均发育为雄性,故雄性小鼠的基因型可能为XYS、XXS和XSY。若雄性小鼠的基因型为XYS,则F1小鼠基因型为1/3XX(♀)、1/3XYS(♂)、1/3XY(♀)(YYS的受精卵不发育),F1小鼠雌雄间随机杂交得F2,F2受精卵的基因型为3/4×1/2XX(♀)、1/4×1/2XY(♀) 、3/4×1/2XYS(♂)、1/4×1/2YYS(死亡),F2中雌雄比例为4 : 3,A正确;
B、若雄性小鼠的基因型为XSY,则F1小鼠基因型为1/3XSY(♂)、1/3XXS(♂)和1/3XY(♀)(YY的受精卵不发育),F1小鼠雌雄间随机杂交得F2,F2受精卵的基因型为1/4×1/2XX(♀)、(1/4×1/2+1/4×1/2)XY(♀)、1/2×1/2XXS(♂)、1/2×1/2XSY(♂)、1/4×1/2YY(死亡),F2中雌雄比例为3 :4,B正确;
D、若雄性小鼠的基因型为XXS,则F1小鼠基因型为1/4XX(♀)、1/4XY(♀)、1/4XXS(♂)和1/4XSY(♂),F1小鼠雌雄间随机杂交得F2,F2受精卵的基因型为3/4×1/4XX(♀)、(1/4×1/4+3/4×1/4)XY(♀)、3/4×1/2XXS(♂)、1/4×1/2XSY(♂)、1/4× 1/4YY(死亡),F2中雌雄比例为7: 8,D正确。
故选ABD。
本题以小鼠的性别决定为情境,从综合性、创新性和应用性等方面考查考生对性别决定的分析与判断,试题设计充分体现了对科学思维素养中的演绎与推理、审视或论证等要素的考查。
【学科题型】多选题
【知识点】伴性遗传的遗传规律及其应用
【难度】0.2
【题组】多选题
【题干】吞噬细胞内相应核酸受体能识别病毒的核酸组分,引起吞噬细胞产生干扰素。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列说法错误的是
【选项】
【A】吞噬细胞产生干扰素的过程属于特异性免疫
【B】吞噬细胞的溶酶体分解病毒与效应细胞抵抗病毒的机制相同
【C】再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度明显加快
【D】上述过程中吞噬细胞产生的干扰素属于免疫活性物质
【答案】ABC
【解析】人体的免疫分为非特异性免疫和特异性免疫,非特异性免疫包括两道防线:皮肤和黏膜组成人体的第一道防线,体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成人体的第二道防线;特异性免疫包括细胞免疫和体液免疫,不论是细胞免疫还是体液免疫,大多数病原体要经过吞噬细胞的吞噬、处理暴露出抗原决定簇,呈递给淋巴细胞,进而刺激机体产生体液免疫和细胞免疫。
A、干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染,吞噬细胞产生的干扰素不针对特定病原体,该过程属于非特异性免疫,A错误;
B、吞噬细胞的溶酶体分解病毒属于非特异性免疫,效应T细胞抵抗病毒为特异性免疫,二者的机制不同,B错误;
C、再次接触相同抗原时,参与免疫反应的速度明显加快的细胞是记忆细胞,C错误;
D、抗体、干扰素等属于免疫活性物质, D正确。
故选ABC。
本题以干扰素的产生与作用为情境,从基础性、综合性和应用性等方面考查考生对非特异性免疫、特异性免疫等知识的理解与综合应用能力,试题设计充分体现了科学思维素养中的分析与概括、演绎与推理等要素。正确区分非特异性免疫与特异性免疫是解答本题的关键,理解干扰素的产生与作用可以正确解答本题。
【学科题型】多选题
【知识点】免疫系统的功能
【难度】0.5
【题组】多选题
【题干】种群增长率是出生率与死亡率之差,若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是
【选项】
【A】水蚤的出生率随种群密度增加而降低
【B】水蚤种群密度为1个时,种群数量增长最快
【C】单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低
【D】若在水蚤种群密度为32个时进行培养,其种群的增长率会为负值
【答案】BC
【解析】据图分析:随着种群密度的增加,种群增长率不断降低直至为零;说明受环境因素影响,随种群数量的增加,环境阻力增加,出生率逐渐减小,而死亡率逐渐增加。
A、图中,随着种群密度的增加,种群增长率逐渐降低,这符合“S”型增长曲线的特点,在种群“S”型增长中,出生率和死亡率的起点不同,出生率的起点高于死亡率的,随着出生率的下降,死亡率的上升,种群增长率逐渐降低,A正确;
B、在种群“S”型增长中,种群数量为K/2即题中水蚤种群密度约为12个/cm3时,种群数量增长最快,B错误;
C、单位时间内水蚤种群的增加量即为种群增长速度,在种群“S”型增长中,种群增长速度先增加后降低,C错误;
D、根据图中趋势可知,若在水蚤种群密度大于24个/ cm3时进行培养,其种群的增长率会为负值,D正确。
故选BC。
本题以种群密度和种群增长率的关系曲线为情境,从基础性、综合性和应用性等方面考查考生对种群增长率和种群密度等概念的理解与应用能力,试题设计充分体现了科学思维素养中的模型与建模、演绎与推理、审视或论证等要素。正确识图、根据种群密度和种群增长率的关系判断出该种群为“S”型增长是解答本题的关键,正确理解种群增长率的含义可以顺利解答本题。
【学科题型】多选题
【知识点】种群的“S”形增长
【难度】0.5
【题组】多选题
【题干】含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力,用穿刺接种的方法,分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养,如图所示。若两种菌繁殖速度相等,下列说法错误的是
【选项】
【A】乙菌的运动能力比甲菌强
【B】为不影响菌的运动需选用液体培养基
【C】该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量
【D】穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染
【答案】BC
【解析】结合题意,“硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀”可知,黑色沉淀的数量可以反应硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合的情况,所以可根据黑色沉淀的多少,来比较两种菌产生硫化氢的能力。
A、硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀,甲、乙菌的穿刺路径相同,但乙菌在试管中形成的黑色范围大,这说明乙菌的运动能力比甲菌强,A正确;
B、穿刺培养是将接种针深插至半固体培养基中进行接种以培养微生物的一种方法,常用于厌氧或兼性厌氧微生物的培养,B错误;
C、实验中可以根据黑色沉淀的多少初步比较细菌产生硫化氢的多少,进而比较两种菌产生硫化氢的量,C错误;
D、穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌污染,D正确。
故选BC。
本题以穿刺接种微生物并培养为情境,从基础性、综合性和应用性等方面考查考生对微生物培养方法的理解与应用能力,试题设计充分体现了科学思维素养中的模型与建模、分析与推断、演绎与推理等要素。正确读图、理解两种菌的生长和扩散原因是解答本题的关键,知晓穿刺培养的方法和作用可以顺利解答本题。
【学科题型】多选题
【知识点】探究土壤微生物的分解作用
【难度】0.5
【题组】填空题
【题干】光照条件下,叶肉细胞中与竞争性结合,与结合后经一系列反应释放的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂溶液,相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的量表示,溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。
浓度() 0 100 200 300 400 500 600
光合作用强度( ) 18.9 20.9 20.7 18.7 17.6 16.5 15.7
光呼吸强度( ) 6.4 6.2 5.8 5.5 5.2 4.8 4.3
(1)光呼吸中与结合的反应发生在叶绿体的【答案】基质 【答案】中。正常进行光合作用的水稻,突然停止光照,叶片释放量先增加后降低,释放量增加的原因是【答案】光照停止,产生的ATP、[H]减少,暗反应消耗的C5减少,C5与O2结合增加,产生的CO2增多【答案】。
(2)与未喷施溶液相比,喷施 溶液的水稻叶片吸收和放出量相等时所需的光照强度【答案】低【答案】(填:“高”或“低”),据表分析,原因是【答案】喷施SoBS溶液后,光合作用固定的CO2增加,光呼吸(及呼吸作用)释放的CO2减少,即叶片的CO2吸收量增加、释放量减少。此时,在更低的光照强度下,两者即可相等【答案】。
(3)光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物,农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究溶液利于增产的最适喷施浓度,据表分析,应在【答案】100~ 300
【答案】之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。
【解析】分析题意:本实验的目的是探究不同浓度的光呼吸抑制剂溶液对于光呼吸和光合作用强度的影响,则实验的自变量为不同的光呼吸抑制剂溶液浓度,因变量为光呼吸强度和光合作用强度,据此分析作答。
(1)C5分布在叶绿体基质中,由此可推知光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的基质中。突然停止光照,水稻光反应产生的ATP、[H]减少,暗反应消耗的C5减少,C5与O2结合增加,产生的CO2增多;
(2)观察表格可知,与未喷施SoBS溶液相比,喷施100mg/L SoBS溶液的水稻叶片光作用强度增加,光呼吸强度降低,据此推知光合作用固定的CO2增加,光呼吸(及呼吸作用)释放的CO2减少,即叶片的CO2吸收量增加、释放量减少。此时,在更低的光照强度下,两者即可相等。
(3)为探究SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度,据表分析,应在表中光合作用强度—光呼吸强度的最大值的两侧浓度之间即100~ 300 mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。
本题以研究向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液对水稻光合作用强度和光呼吸强度的影响为情境,主要从应用性和创新性两个角度,考查学生的综合应用能力、创新能力和解决问题的能力,试题设计体现了科学思维素养中的分析与推断要素及科学探究素养中的结果分析要素。解答本题的关键是理解光呼吸的过程,且注意到叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5,即光呼吸会影响光合作用。
【学科题型】填空题
【知识点】光合作用原理在生产实践中的应用
【难度】0.5
【题组】填空题
【题干】番茄是雌雄同花植物,可自花受粉也可异花受粉。、基因位于2号染色体上,基因型为的植株只产生可育雌配子,表现为小花、雄性不育。基因型为、的植株表现为大花、可育。、基因位于5号染色体上,基因型为、、的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果。细菌中的基因控制某种酶的合成,导入基因的转基因番茄植株中,基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺()后含基因的雄配子死亡。不考虑基因突变和交叉互换。
(1)基因型为的植株连续自交两代,中雄性不育植株所占的比例为【答案】1/6 【答案】。雄性不育植株与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为【答案】 MmRr 【答案】,以该杂交种为亲本连续种植,若每代均随机受粉,则中可育晚熟红果植株所占比例为【答案】5/12【答案】。
(2)已知基因在每条染色体上最多插入1个且不影响其他基因。将基因导入基因型为的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲和乙分别与雄性不育植株杂交,在形成配子时喷施,均表现为雄性不育。若植株甲和乙的体细胞中含1个或多个基因,则以上所得的体细胞中含有【答案】0 【答案】个基因。若植株甲的体细胞中仅含1个基因,则基因插入了【答案】M基因【答案】所在的染色体上。若植株乙的体细胞中含个基因,则基因在染色体上的分布必须满足的条件是【答案】必须有1个H基因位于M所在染色体上,且2条同源染色体上不能同时存在H基因 【答案】,植株乙与雄性不育植株杂交,若不喷施,则子一代中不含基因的雄性不育植株所占比例为【答案】1/2n【答案】。
(3)若植株甲的细胞中仅含一个基因,在不喷施的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株。请写出选育方案【答案】以雄性不育植株为母本、植株甲为父本进行杂交,子代中大花植株即为所需植株(或:利用雄性不育植株与植株甲杂交,子代中大花植株即为所需植株)【答案】。
【解析】分析题干信息:、基因位于2号染色体上,、基因位于5号染色体上,两队基因位于两对染色体上,符合基因的自由组合定律;且基因型为的植株只产生可育雌配子,基因型为、、的植株表现型分别为:正常成熟红果、晚熟红果、晚熟黄果,均不完全适用于分离定律的完全显性,应充分结合题干信息作答。
(1)基因型为 Mm的植株自交一代,F1的基因型种类及比例为1/4MM、1/2Mm、1/4mm;F1中的mm雄性不育,不能进行自交,F1中的MM、Mm可以进行自交,F1中基因型为M_的植株中,1/3MM自交后代为1/3MM,2/3Mm自交后代为1/6MM、1/3Mm、1/6mm,据此推知F2中雄性不育植株所占的比例为1/6。基因型为mm的植株雄性不育,基因型为MM、Mm的植株可育,基因型为Rr的植株表现为晚熟红果,所以雄性不育植株(mm)与野生型植株杂交所得可育晚熟红果杂交种的基因型为MmRr。以该杂交种MmRr为亲本连续种植,若每代均随机受粉,F的基因型种类及比例为1/16MMRR、2/16MMRr、2/16MmRR、4/ 16MmRr、1/ 16MMrr、2/16Mmrr、1/ 16mmRR、2/16mmRr、1/ 16mmr,F1随机受粉,F1产生的雌配子种类及比例为1/4MR、1/4Mr、1/4mR、1/4mr,由于基因型为mm的植株雄性不育,故F1产生的雄配子种类及比例为1/3MR、1/3Mr、1/6mR、1/6mr,雌配子与雄配子随机结合,可得出F2中可育晚熟红果植株(M_ Rr) 所占比例为5/12。
(2)导入H基因的转基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表达,喷施蔡乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。将H基因导入基因型为Mm的细胞并获得转基因植株甲和乙,植株甲(Mm)和乙(Mm)分别与雄性不育植株(mm)杂交,在形成配子时喷施NAM,F1均表现为雄性不育(mm),说明甲(Mm)和乙(Mm)产生的含M的雄配子均因为含H基因而死亡,只有含m的雄配子因为不含H基因而存活,而雄性不育植株(mm)产生的卵细胞也不含H基因,所以所得F1的体细胞中含有0个H基因。若植株甲(Mm)的体细胞中仅含1个H基因,因为甲(Mm)产生的含M的雄配子死亡了,所以可推知H基因插人了M基因所在的染色体上,造成了含M的雄配子死亡。若植株乙的体细胞中含n个H基因,因为乙(Mm)产生的含M的雄配子死亡了,而含m的雄配子存活,所以可推知必须有1个H基因位于M所在染色体上(使含M的雄配子死亡),且2条同源染色体上不能同时存在H基因(使含m的雄配子中每条染色体上均不含H基因)。植株乙(Mm)与雄性不育植株杂交,植株乙(Mm)产生的不含H基因的雄配子的比例为1/2n, 雄性不育植株( mm)产生的雌配子为m,若不喷施NAM,则子一代中不含H基因的雄性不育植株所占比例为1/2n。
(3)植株甲的基因型为Mm,若植株甲的细胞中仅含一个H基因,则在不喷施NAM的情况下,利用植株甲及非转基因植株通过一次杂交即可选育出与植株甲基因型相同的植株的方案为以植株甲为父本(Mm)),雄性不育植株( mm)为母本进行杂交,子代有两种基因型Mm和mm,其中基因型为Mm的植株表现为大花,基因型为mm的植株表现为小花,子代中大花植株即为所需植株。
本题以番茄两对相对性状的遗传为情境,主要从综合性、创新性两个方面,借助自由组合定律的知识考查学生综合运用能力和解决问题的能力,试题设计体现了科学思维素养中的演绎与推理要素及科学探究素养中的方案探讨要素。解答本题的关键是掌握两个信息:基因型为mm的植株雄性不育,只产生可育雌配子;导入H基因的转基因番茄植株中,H基因只在雄配子中表达,喷施萘乙酰胺(NAM)后含H基因的雄配子死亡。另外解答本题需要考生能进行自交和自由交配的相关计算,能够建立转基因到染色体上的抽象模型,并分析出H基因随染色体分配到子细胞中的情况。
【学科题型】填空题
【知识点】0.3
【难度】分离定律异常现象分析
【题组】填空题
【题干】过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。
(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺分泌的体液调节方式为【答案】分级调节【答案】。
(2)研究发现,主要通过过程②影响,过程①作用很小。两过程中,作用于效果不同的原因可能是【答案】两过程NE的作用方式不同【答案】、【答案】两过程NE的浓度不同 【答案】、【答案】两过程NE运输到MeSC的时间不同【答案】。(答出3种原因即可)
(3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路:【答案】取生理状况相同的黑毛小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D四组。A组不处理;B组切除肾上腺;C组束缚;D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜。饲养一定时间后 ,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化【答案】。
实验现象:【答案】A组小鼠的体毛无明显变化;B组小鼠的体毛增多(生长旺盛)、不变白;C组小鼠脱毛且体毛变白;D组小鼠体毛增多(生长旺盛)、变白(注:上述处理中A组做假手术处理,C组做假手术并束缚也可)【答案】。
【解析】内环境稳态是在神经-体液-免疫调节网络下实现的,据图可知,过度紧张焦虑会通糖皮质激素的分泌影响成纤维细胞的形成,最终影响毛囊细胞的数量;此外,过度紧张焦虑还会刺激脑和脊髓等神经中枢,通过神经调节影响NE的分泌,使MeSC异常增殖分化,最终黑色素细胞减少。
(1)下丘脑通过垂体调节肾上腺(皮质)分泌相关激素,这种调节方式称为分级调节。
(2)NE 通过过程①影响MeSC属于体液调节,通过过程②影响MeSC属于神经调节,①和②两过程中,NE作用于MeSC效果不同的原因可能是两过程中NE的浓度不同;NE运输到MeSC的时间不同;NE作用的方式不同;MeSC上受体不同等。
(3)根据题干信息可知,长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑,而过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。欲设计实验验证题述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响,应以若干黑毛小鼠为实验材料,分别进行不处理、切除肾上腺、束缚、切除肾上腺并束缚四个实验,并观察小鼠体毛数量和颜色的变化。据此推理,实验思路为取生理状况相同的黑毛小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D四组,A组不处理、B组切除肾上腺、C组束缚、D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一定时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化。因为本实验是验证实验,所以实验现象为A组小鼠,因为不处理,体毛无明显变化;B组小鼠,切除肾上腺,没有了肾上腺分泌的G和NE的调节作用,与A组小鼠相比,B组小鼠体毛增多(生长旺盛),不变白;C组小鼠被束缚,会发生脱毛且体毛变白;D组小鼠,切除肾上腺并束缚,与A组小鼠相比,不发生题中肾上腺皮质分泌G引起的调节变化,体毛会增多(生长旺盛),但会发生脑和脊髓→传出神经→NE引起的调节变化,体毛会变白。
本题以研究过度紧张、焦虑等刺激对黑毛小鼠毛发的影响为情境,主要从综合性、应用性和创新性三个方面,借助神经调节和体液调节的知识考查学生的综合运用能力和实验探究能力,试题设计体现了科学思维素养中的分析与推断要素及科学探究素养中的实验设计要素。解答本题的关键是结合题干信息读懂图示,如下丘脑通过垂体调节肾上腺皮质分泌G属于体液调节、脑和脊髓通过传出神经调节肾上腺髓质分泌NE属于神经调节、脑和脊髓通过传出神经分泌NE属于神经调节,读懂图示后结合所学的相关知识即可轻松解答。
【学科题型】填空题
【知识点】体液调节和神经调节的协调
【难度】0.4
【题组】填空题
【题干】海水立体养殖中,表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下,、表示营养级。
(1)估算海参种群密度时常用样方法,原因是【答案】海参活动能力弱,活动范围小【答案】。
(2)图中用于生长、发育和繁殖的能量为【答案】2488 【答案】。由到的能量传递效率为【答案】6.3【答案】(保留一位小数),该生态系统中的能量【答案】不能【答案】(填:“能”或“不能”)在和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多,造成牡蛎减产,从生物群落的角度分析,原因是【答案】由于海带的竞争,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,产量降低【答案】。
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理,依据这一原理进行海水立体养殖的优点是【答案】由于海带的竞争,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,产量降低【答案】。在构建海水立体养殖生态系统时,需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,从而确定每种生物之间的合适比例,这样做的目的是【答案】能充分利用空间和资源 维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产【答案】。
【解析】1、生态系统中能量流动的过程:自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;流向下一营养级;残体、粪便等被分解者分解;未被利用:包括生物每年的积累量,也包括动植物残体以化学燃料形式被储存起来的能量。即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
2、结合题意分析可知,M同化的能量是3281+2826=6107 kJ/(m2.a),N同化的能量是386kJ/(m2.a)。
(1)海水立体养殖中,海参处于底层,以底栖微藻、生物遗体残骸等为食,活动能力弱,活动范围小,所以估算海参种群密度时常用样方法。
(2)图中M从生产者和遗体残骸中同化的能量为3281 kJ/(m2.a)+2826 kJ/(m2.a)=6107 kJ/(m2.a),M呼吸作用消耗的能量为3619kJ/(m2.a) ,则M用于生长、发育和繁殖的能量为6107 kJ/(m2.a)—3619 kJ/(m2.a)=2488 kJ/(m2.a)。由M到N的能量传递效率为386 kJ/(m2.a)+[3281 kJ/(m2.a)+2826 kJ/(m2.a)]x100%≈6.3%。生态系统的能量具有单向流动的特点,该生态系统中的能量不能在M和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多,由于海带的竞争,小型浮游植物的数量会减少,而牡蛎滤食小型浮游植物,牡蛎的食物减少,就会造成牡蛎减产。
(4)在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构,利用群落的空间结构原理进行海水立体养殖的优点是能充分利用空间和资源,从而获得较高产量的养殖产品。在构建海水立体养殖生态系统时,需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,从而确定每种生物之间的合适比例,这样做能增强该生态系统的自我调节能力,维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产,实现生态效益和经济效益的可持续发展。
本题以海水立体养殖为情境,主要从综合性、应用性两个方面,借助种群密度的调查、群落的结构、生态系统的能量流动和稳定性等知识,考查学生的综合运用能力和解决问题的能力,试题设计体现了生命观念中的结构与功能观和科学思维素养中的分析与推断要素。本题的解题关键是掌握样方法、群落的空间结构原理、生态系统的稳定性等知识,读懂生态系统的能量流动示意图,能分析出各营养级能最的来源和去向,并能进行能量传递效率的相关计算。
【学科题型】填空题
【知识点】种群密度及其调查方法;能量流动的特点
【难度】0.4
【题组】填空题
【题干】人类基因启动子上游的调控序列中含有蛋白结合位点,该位点结合蛋白后,基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列,解除对基因表达的抑制,可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了基因上游不同长度的片段,将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测,以确定蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。
(1)为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在末端添加的序列所对应的限制酶是【答案】Sal I 【答案】,在末端添加的序列所对应的限制酶是【答案】 EcoR I【答案】。本实验中,从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要【答案】6【答案】种酶。
(2)将构建的载体导入除去基因的受体细胞,成功转化后,含与扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含与扩增产物的受体细胞无荧光。含与扩增产物的受体细胞无荧光的原因是【答案】F7 与R扩增产物不含完整的启动子,荧光蛋白基因不表达【答案】。
(3)向培养液中添加适量的雌激素,含与扩增产物的受体细胞不再有荧光,而含与扩增产物的受体细胞仍有荧光。若基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有蛋白的结合位点序列,据此结果可推测,蛋白结合位点位于【答案】引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上 【答案】,理由是【答案】根据有无荧光情况判断,F1~F4与R扩增产物上均有结合位点,因此结合位点位于F4所对应调控序列的下游(右侧);F5~F6与R扩增产物上均无结合位点,可知结合位点位于F5所对应调控序列的上游(左侧),所以结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上【答案】。
【解析】1、基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品,基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
2、限制酶可以识别特定的DNA序列并在特定位点进行切割,用其切割目的基因时应考虑切割后的黏性末端,且为了避免自身环化和反向连接,通常需要选用两种以上的限制酶分别切割,此外还应考虑切割方向。
(1)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于基因的转录,据提意可知,需要将扩增后的产物定向插入并指导荧光蛋白基因的表达,则含有启动子P的扩增后的产物读取方向与荧光蛋白基因的读取方向一致,故扩增后的产物中的R端与荧光蛋白基因中限制酶MunⅠ识别序列端结合,才能保证扩增后的产物定向插入并指导荧光蛋白基因的表达;要做到定向插入,需要引物末端两端添加限制酶的识别序列,且被两端的黏性末端不能相同,而扩增后的产物中可能含有MunⅠ和 XhoⅠ的识别位点,故在引物末端添加限制酶的识别序列不能被限制酶MunⅠ和XhoⅠ所识别,故应该选用添加限制酶EcoRⅠ和限制酶Sal Ⅰ识别序列,据图中对限制酶的注释可知,限制酶MunⅠ识别并切割后的黏性末端与限制酶EcoRⅠ识别并切割后的黏性末端相同,故 R 末端添加的序列所对应的限制酶是EcoRⅠ,在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是SalⅠ;荧光蛋白基因中含有限制酶EcoRⅠ的识别位点,故对载体使用限制酶MunⅠ和XhoⅠ切割。综上所述,对载体使用限制酶MunⅠ和XhoⅠ切割,对扩增后的产物用限制酶EcoRⅠ和限制酶SalⅠ识别序列,然后在DNA连接酶的催化作用下,连接形成重组载体;产物扩增中需要使用Taq酶催化,合成更多的产物,故从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要6种酶,分别是Taq酶、限制酶EcoRⅠ、限制酶SalⅠ、限制酶MunⅠ、限制酶XhoⅠ、DNA连接酶。
(2)将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞,成功转化后,含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,说明F1~F6与R扩增产物含完整的启动子,荧光蛋白基因表达;含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光,说明F7与R扩增产物不含完整的启动子,荧光蛋白基因不表达。
(3)向培养液中添加适量的雌激素,雌激素能诱导P发挥作用,使BCL11A基因表达。构建的载体含有BCL1IA基因,导入构建载体的受体细胞能合成BCL11A蛋白。含F1~F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光,说明F1~F4与R扩增产物上均有BCL11A蛋白的结合位点(调控启动子,荧光蛋白基因不表达),因此结合位点位于F4所对应调控序列的下游(右侧);而含F5~ F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光,说明F5~F6与R扩增产物上均无BCL11A蛋白的结合位点(荧光蛋白基因能表达),由此可知结合位点位于F5所对应调控序列的上游(左侧),所以结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上。
本题以确定人类γ基因启动子上游的调控序列中BCL11A蛋白的结合位点为情境,主要从应用性和创新性两个角度,借助限制酶的选用、启动子的作用等知识考查学生的创新能力和解决问题的能力,试题设计体现了科学思维素养中的演绎与推理要素及科学探究素养中的结果分析要素。
【学科题型】填空题
【知识点】医疗卫生领域的应用;限制性核酸内切酶
【难度】0.2
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