江西省宜春市丰城市九中(日新班)2022-2023学年新高三上学期摸底考生物试题

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名称 江西省宜春市丰城市九中(日新班)2022-2023学年新高三上学期摸底考生物试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-09-02 17:30:38

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江西省宜春市丰城市九中(日新班)2022-2023学年新高三上学期摸底考生物试题
一、单选题
1.(2022高三上·丰城)下列关于细胞结构与功能的叙述正确的是(  )
A.细胞内核糖体形成的囊泡可以将蛋白质运输到其他部位
B.草履虫和酵母菌都属于生命系统中的细胞层次和个体层次
C.细胞被台盼蓝染成蓝色是细胞膜发挥选择透过性的结果
D.真核细胞的细胞核消失后,细胞就会立刻停止生命活动
【答案】B
【知识点】生物膜的功能特性;细胞器之间的协调配合;细胞核的功能;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、核糖体无膜结构,不能形成囊泡,A错误;
B、草履虫和酵母菌都是单细胞生物,既是生命系统中的细胞层次,又是生命系统中的个体层次,B正确;
C、活细胞不会被台盼蓝染成蓝色,而死细胞会被染成蓝色,细胞被台盼蓝染成蓝色说明细胞膜失去选择透过性,C错误;
D、真核细胞的细胞核消失后,细胞不一定立刻停止生命活动,如哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核,但可以进行细胞代谢,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、分泌蛋白的合成过程:首先氨基酸在粗面内质网的核糖体上合成肽链,肽链进入粗面内质网初步加工后,以囊泡运至高尔基体进一步加工,成熟的蛋白质再以囊泡运至细胞膜,以胞吐的方式运出细胞外,整个过程需要线粒体提供能量。
2、生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。并非所有生物都具有个体层次以下的各个结构层次,如植物没有系统这一层次;单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次。病毒,无细胞结构,不属于任何生命系统层次。
3、细胞核的功能:是遗传物质储存和复制的主要场所,是遗传信息库 ,是细胞代谢和遗传的控制中心
2.(2022高三上·丰城)下图是豚鼠胰腺腺泡细胞的电镜照片,该细胞可合成并分泌胰蛋白酶等多种消化酶。据图说法正确的是(  )
A.线粒体彻底氧化分解葡萄糖为该细胞供能
B.该细胞的核糖体可与胰岛素mRNA结合
C.胰蛋白酶的合成及分泌由细胞核控制
D.分泌颗粒由粗面内质网鼓出后形成
【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸,丙酮酸可进入线粒体进行有氧呼吸的第二、第三阶段被彻底氧化分解,为细胞供能,葡萄糖不能进入线粒体被分解,A错误;
B、胰岛素只由胰岛B细胞分泌,该胰腺腺泡细胞的核糖体可与胰蛋白酶等多种消化酶的mRNA结合,翻译出相应蛋白质,不可与胰岛素mRNA结合,B错误;
C、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,胰蛋白酶的合成及分泌由细胞核控制,C正确;
D、分泌颗粒由高尔基体鼓出后形成,D错误。
故答案为:C。
【分析】分泌蛋白的合成过程:首先氨基酸在粗面内质网的核糖体上合成肽链,肽链进入粗面内质网初步加工后,以囊泡运至高尔基体进一步加工,成熟的蛋白质再以囊泡运至细胞膜,以胞吐的方式运出细胞外,整个过程需要线粒体提供能量。
3.(2022高三上·丰城)细胞呼吸是细胞内能量供应的主要形式,许多能够进行有氧呼吸的生物也能够进行无氧呼吸。下列相关叙述错误的是(  )
A.有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段完全相同
B.储藏水果、蔬菜时需要零上低温,且氧气含量越低越好
C.若某真核细胞没有线粒体,则该细胞不能进行有氧呼吸
D.葡萄糖不能进入线粒体,与线粒体膜上没有相关载体有关
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段完全相同,均为葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,A正确;
B、储藏水果、蔬菜时适当降低氧气含量可以减少有机物消耗,但氧气含量过低时,细胞进行无氧呼吸产生酒精,不利于储藏,B错误;
C、真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,若某真核细胞没有线粒体,则该细胞不能进行有氧呼吸,C正确;
D、葡萄糖不能进入线粒体是因为线粒体膜上没有相关载体,无法运输葡萄糖,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。
(1)有氧呼吸:
第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。
第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。
(2)无氧呼吸:在细胞质基质中进行。
第一阶段:葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:丙酮酸+[H]酒精+CO2/丙酮酸+[H] 乳酸。
4.(2022高三上·丰城)科学兴趣小组偶然发现一突变植株,突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的。(假设突变性状和野生性状分别由一对等位基因A、a控制),为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置,设计了杂交实验方案:利用该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交;观察记录子代中雌雄植株中野生性状和突变性状的数量,下列说法不正确的是(  )
A.如果突变基因位于Y染色体上,则子代雄株全为突变性状,雌株全为野生性状
B.如果突变基因位于X染色体上且为显性,则子代雄株全为野生性状,雌株全为突变性状
C.如果突变基因位于X和Y的同源区段,且为显性,则子代雄株雌株全为野生性状
D.如果突变基因位于常染色体上且为显性,则子代雄株雌株各有一半野生性状
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、如果突变基因位于Y染色体上,则亲本的基因型为XYA和XX,子代中雄株全为突变性状,雌株全为野生性状,故A正确;
B、如果突变基因位于X染色体上且为显性,则亲本的基因型为XAY和XaXa,子代中雄株全为野生性状,雌株全为突变性状,故B正确;
C、如果突变基因位于X和Y的同源区段,且为显性,则亲本中雌株的基因型为XaXa,根据题中信息“突变性状是由其一条染色体上的某个基因突变产生的”,则该株突变雄株的基因型为XAYa或XaYA,若该株突变雄株的基因型为XAYa,则后代雄株全为野生性状,雌株全为突变性状;若该株突变雄株的基因型为XaYA,则后代雄株全为突变性状,雌株全为野生性状,故C错误;
D、如果突变基因位于常染色体上且为显性,则亲本的基因型为Aa和aa,子代中雌雄植株都有一半是野生性状,一半是突变性状,故D正确。
故答案为:C.
【分析】如果该突变基因位于Y染色体上,此性状只遗传给雄性;如果该突变基因位于X染色体上并且为显性,雄株的该基因一定遗传给后代中的雌性;如果突变基因位于X和Y的同源区段,且为显性,则该雄性即为杂合子。
5.(2022高三上·丰城)下列对应关系错误的一组是(  )
选项 个体或细胞的基因型 某细胞产生的配子或后代的基因型 变异可能发生的时期 变异类型
A 个体基因型为AAXHY 配子基因型为AAXH、AAXH、Y、Y 减数第一次分裂 染色体变异
B 个体基因型为AaBb 配子基因型为Ab、ab、aB、aB 减数第一次分裂前的间期 基因突变
C 精原细胞基因型为DdTt 配子基因型为DT、Dt、dt、dT 减数第一次分裂 基因重组
D 双亲基因型为XBXb、XBY 后代基因型为XBXBY 父本减数第二次分裂 染色体变异
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;配子形成过程中染色体组合的多样性
【解析】【解答】A、基因型为AAXHY的个体中某细胞产生基因型为AAXH、AAXH、Y、Y的配子的原因是减数第一次分裂时A基因所在的同源染色体未分离,属于染色体变异中的数目变异,A正确;
B、基因型为AaBb的个体中某细胞产生基因型为Ab、ab、aB、aB的配子,说明是一个A基因突变为a基因,基因突变可以发生在减数第一次分裂前的间期DNA复制时,B正确;
C、正常情况下,一个基因型为DdTt的精原细胞只能产生两种类型的精子,现在产生了四种类型的精子,说明发生了交叉互换(发生在减数第一次分裂前期,属于基因重组),C正确;
D、双亲基因型为XBXb、XBY,产生的后代基因型为XBXBY,可能是由于母本减数第二次分裂时姐妹染色单体分开后,移向了同一极,形成了XBXB的卵细胞,也可能是由于父本减数第一次分裂时同源染色体未分离,形成了XBY的精子,两种变异都属于染色体数目变异,不可能是由于父本减数第二次分裂异常,D错误。
故答案为:D。
【分析】 在减数分裂过程中,减数第一分裂的前期。同源染色体会联会形成四分体,此时同源染色体之间的非姐妹染色单体可能会发生交叉互换,位于同源染色体上的等位基因在减数第一次分裂后期分离,而姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂的后期。
减数分裂不正常的细胞分裂分析:真核细胞在细胞分裂时常因染色体分配异常而形成异常的细胞,若此种现象发生在减数分裂过程中,则会形成异常的配子,此种异常配子与正常配子结合受精后会形成染色体异常的个体,并会产生不同的表现型。就有丝分裂和减数分裂的过程来说,细胞分裂过程中异常细胞形成的原因,如果从染色体的角度来分析(不考虑交叉互换导致的基因重组)原因大致有以下两种:(1)复制后形成的姐妹染色单体分开但移向细胞的同一极,最终进入同一个子细胞;(2)减数分裂过程中同源染色体不分离,最终进入同一个子细胞.但具体是哪种现象导致的,就要根据分裂的母细胞和形成的异常子细胞来确定。
6.(2022·柯桥模拟)甲、乙两病分别由A、a基因和B、b基因控制,下图是甲、乙两病分别在两个不同家庭中的遗传系谱图,家庭一中3号和4号为双胞胎,家庭二中Ⅱ4无致病基因,两个家庭间互不携带对方的致病基因,甲病在人群中的发病率为1%。下列叙述中正确的是(  )
A.若家庭一的Ⅱ3、Ⅱ4为异卵双生,则二者基因型相同的概率为4/9
B.若家庭一的Ⅱ5与一未知家庭的正常男性结婚,他们所生的子女正常的概率是9/10
C.若家庭一的Ⅱ4与家庭二的Ⅲ8婚配,他们所生男孩患病的概率是1/4
D.家庭二的Ⅲ9其初级卵母细胞中有4个致病基因,建议婚前进行核型分析
【答案】C
【知识点】人类遗传病的监测和预防;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、家庭一中双亲都正常,后代出现患病的女儿,双亲的基因型都为Aa,后代Ⅱ3、Ⅱ4都表现正常,基因型都为1/3AA、2/3Aa,因此二者基因型相同的概率为1/3×1/3+2/3×2/3=5/9,A错误;
B、甲病在人群中的发病率aa为1%,因此a=1/10,A=1-a=1-1/10=9/10,因此群体内AA=(9/10)2,Aa=2×9/10×1/10,aa=(1/10)2,因此一未知家庭的正常男性基因型为AA:Aa=9:2,Ⅱ5患病,基因型为aa,因此他们所生的子女正常的概率是1-aa=1-2/11×1/2=10/11,B错误;
C、只考虑甲病,家庭一的Ⅱ4基因型为1/3AA、2/3Aa,家庭二的Ⅲ8基因型为AA(两个家庭间互不携带对方的致病基因),因此生出患病孩子的概率为0,只考虑乙病,家庭一的Ⅱ4基因型为XBY,家庭二的Ⅲ8基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,他们所生男孩患病的概率是1/4,两病综合考虑,他们所生男孩患病的概率是1/4,C正确;
D、家庭二的Ⅲ9基因型为XbXb,初级卵母细胞基因型为XbXbXbXb,有4个致病基因,建议婚前进行基因检测,细胞核中染色体没有改变,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半;隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。 2、基因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,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、遗传病的监测和预防:遗传病的监测和预防(1)产前诊断:产前诊断需在胎儿出生前进行,进行羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查及基因诊断等,目的是确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。(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。
7.(2022·济南模拟)已知细胞分裂素(CK)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)调节种子萌发的机理如图所示,其中A、B、D、G均表示植物体内的基因,B基因表达会导致种子休眠。基因表达产物对相关基因产生一定的生理效应,图中“—”表示抑制。下列叙述错误的是(  )
A.细胞分裂素可解除种子休眠,使种子进入萌发状态
B.赤霉素可能通过促进淀粉酶的合成,提高了种子内还原性糖的含量
C.脱落酸通过抑制B、G基因的表达来抑制种子萌发
D.在调节种子萌发过程中脱落酸和细胞分裂素的作用效果相反
【答案】C
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、B基因表达会导致种子休眠,细胞分裂素(CK)可以引起A基因的表达,从而抑制B基因的表达,从而解除种子休眠,使种子进入萌发状态,A正确;
B、赤霉素可抑制D基因的表达,从而解除D基因的表达产物对G基因的抑制作用,促进淀粉酶的合成,提高了种子内还原性糖的含量,B正确;
C、脱落酸通过促进B基因表达、抑制G基因的表达来抑制种子萌发,C错误;
D、在调节种子萌发过程中,脱落酸抑制种子萌发,细胞分裂素促进种子萌发,两者的作用效果相反,D正确。
故答案为:C。
【分析】植物激素的作用:
(1)生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
(2)赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长、种子萌发、开花和果实发育,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠,促进萌发等作用。
(3)细胞分裂素类:细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器言中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
(4)脱落酸:脱落酸在根冠和萎蒸的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
(5)乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进叶、花、果实等器官脱落的作用。
8.(2022高三上·丰城)某研究小组在产甲烷菌中鉴别出一种新的由遗传基因编码的天然氨基酸——吡咯赖氨酸,与标准氨基酸不同的是,它由终止密码子UAG编码形成。下列相关叙述正确的是(  )
A.与正常生物相比,产甲烷菌基因中决定氨基酸的密码子种类会增加
B.产甲烷菌中携带吡咯赖氨酸的tRNA可携带其他氨基酸,加快运输速率
C.产甲烷菌中密码子UAG与反密码子配对,导致了相应基因发生突变
D.产甲烷菌中吡咯赖氨酸合成蛋白质的过程中,mRNA可结合多个核糖体
【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、密码子在mRNA上,基因中无密码子,A错误;
B、tRNA具有专一性,携带吡咯赖氨酸的tRNA不能携带其他氨基酸,B错误;
C、产甲烷菌中mRNA上的密码子UAG与tRNA上的反密码子配对,不会导致了相应基因发生突变,C错误;
D、产甲烷菌中吡咯赖氨酸合成蛋白质的过程中,mRNA可结合多个核糖体,短时间内,能合成大量的蛋白质,以提高翻译的速率,D正确。
故答案为:D。
【分析】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:
9.(2022高三上·丰城)近年来,鲍曼不动杆菌对多种抗生素的耐药率正逐年升高。鲍曼不动杆菌是医院感染的主要病原菌,侵入人体后能引起肺炎、伤口感染,并可进一步发展为败血症。研究发现,鲍曼不动杆菌可通过外膜孔蛋白的减少、缺失或突变和药物作用靶位的改变获得对多种抗菌药物的耐药性。下列叙述错误的是(  )
A.鲍曼不动杆菌在多种抗生素的选择作用下可使其耐药基因频率上升
B.推测鲍曼不动杆菌外膜孔蛋白的缺失可能会导致其对抗生素的通透性下降
C.抗生素引起药物作用靶位的相关基因定向突变可导致药物与细菌的亲和力下降
D.治疗耐药鲍曼不动杆菌感染时,应选择敏感性较高的抗菌药物
【答案】C
【知识点】自然选择与适应;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、抗生素具有杀菌作用,能杀死没有抗生素抗性的微生物,使耐药基因频率上升,A正确;
B、鲍曼不动杆菌可通过外膜孔蛋白的减少、缺失或突变和药物作用靶位的改变获得对多种抗菌药物的耐药性,推测鲍曼不动杆菌外膜孔蛋白的缺失可能会导致其对抗生素的通透性下降,B正确;
C、基因突变是不定向的,抗生素不能使基因定向突变,C错误;
D、敏感性较高的抗菌药物可以杀灭大部分不耐药的细菌,治疗耐药鲍曼不动杆菌感染时,应选择敏感性较高的抗菌药物,从而达到较好的治疗效果,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因突变在自然界是普遍存在的,基因突变产生的新的等位基因,可能使种群的基因频率发生变化。突变和基因重组都是随机的、不定向的,它们只是提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
10.(2022·济南模拟)失温症是指当人体核心温度低于35℃时出现的各种症状。失温症的症状取决于体温下降幅度,轻度失温可能造成发抖与意识混浊;中度失温时发抖症状消失,但精神错乱的状况会加剧。在重度失温的情况下,会有反常脱衣现象,也就是患者开始脱去衣物,这也同时增加了心搏停止的风险。下列叙述正确的是(  )
A.环境寒冷是引发失温症的主要原因,夏季运动不会发生失温现象
B.成人中度失温时发抖症状消失的原因是高级神经中枢(大脑)的调节功能增强所致
C.重度失温时,人意识模糊感到热,此时皮肤毛细血管中血流量上升
D.轻度和中度失温时,可通过加大运动量抵御寒冷维持体温相对稳定
【答案】C
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、出现失温的原因是人体长时间处于热量流失大于热量补给的状态,导致体温下降,所以夏季运动若热量流失大于热量补给,也可能会发生失温现象,A错误;
B、成人中度失温时发抖症状消失的原因是神经中枢(下丘脑)的调节功能减弱所致,B错误;
C、重度失温时,人意识模糊感到热,此时皮肤毛细血管中血流量上升,散热增加,C正确;
D、轻度失温可能造成发抖与意识混浊,中度失温时发抖症状消失,不可通过加大运动量来抵御寒冷,应通过增添衣物防止热量散失的方式维持体温相对稳定,D错误。
故答案为:C。
【分析】体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
11.(2022高三上·丰城)下列有关教材实验的操作或改进的叙述,正确的是(  )
A.在“细胞中脂肪检测和观察”实验中,染色后用70%酒精洗去浮色
B.观察质壁分离和复原现象能用成熟的叶肉细胞代替洋葱外表皮细胞
C.探究pH对酶活性影响的实验时,可将底物过氧化氢溶液换作淀粉溶液
D.探究酵母菌细胞呼吸方式时,用酸性重铬酸钾代替澄清石灰水检测CO2的产生情况
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素;质壁分离和复原;探究酵母菌的呼吸方式;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、在“细胞中脂肪检测和观察”实验中,染色后用50%酒精洗去浮色,A错误;
B、成熟的叶肉细胞含有叶绿体,有颜色,能代替洋葱外表皮细胞观察质壁分离和复原现象,B正确;
C、淀粉在酸性条件下能分解,探究pH对酶活性影响的实验时,不能将底物过氧化氢溶液换作淀粉溶液,C错误;
D、酸性重铬酸钾能检测酒精,探究酵母菌细胞呼吸方式时,可用溴麝香草酚蓝水溶液代替澄清石灰水检测CO2的产生情况,D错误;
故答案为:B。
【分析】1、脂肪的检测:
2、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞就通过渗透作用失水,植物细胞就发生质壁分离的现象。将已经发生质壁分离的植物细胞放到清水中,此时细胞液的浓度高于外界清水,植物细胞吸水,发生质壁分离复原现象。
3、探究酶的最适pH实验时,由于酸对淀粉有分解作用,并且碘—碘化钾能与碱反应,所以一般不宜选用淀粉和淀粉酶做实验材料,常选用过氧化氢酶和H2O2。
4、细胞呼吸产物的检测:
(1)二氧化碳的检测:①使澄清的石灰水变浑浊。②使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。
(2)酒精的检测:在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生反应,变成灰绿色。
12.(2022高三上·丰城)下图表示两种生境下捕食者蝾螈对池塘中霍氏蛙、灰树蛙、蟾蜍种群数量的影响。下列分析错误的是(  )
A.蝾螈的捕食作用导致霍氏蛙在竞争中的优势减弱
B.因生态位不同,在无蝾螈情况下三个种群会长期共存
C.实验可证明霍氏蛙种群数量受自然因素和生物因素的影响
D.干旱环境对蟾蜍种群数量的影响与其种群密度没有直接关系
【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因;种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、从图形看出,两种生境下有蝾螈与无蝾螈捕食作用对比,无蝾螈捕食时霍氏蛙的种群数量均增加,说明有蝾螈的捕食作用会导致霍氏蛙在竞争中优势减弱,A正确;
B、无蝾螈时池塘自然干燥与池塘水位相比,蟾蜍种群数量减少,灰树蛙种群消失,干燥状态下,三个种群不会长期共存,B错误;
C、实验中反应出霍氏蛙种群数量既受蝾螈捕食的影响,也受池塘水位的影响,C正确;
D、干旱环境下和池塘水位维持下,有蝾螈捕食情境下蟾蜍种群数量比无蝾螈捕食情境下多,说明蟾蜍种群数量受自然因素和生物因素的影响,干旱环境对蟾蜍种群数量的影响与其种群密度没有直接关系,D正确。
故答案为:B。
【分析】由题意可知,实验的自变量是有无蝾螈、池塘水位,因变量是霍氏蛙、灰树蛙、蟾蜍种群数量的变化。霍氏蛙、灰树蛙、蟾蜍三种生物有共同的食物和生活空间,所以种间关系应是竞争。有无蝾螈和池塘水位多少会影响三种生物的相互关系。
13.(2022高三上·丰城)超产是指多个物种混播的群落的生产力比其任何组成物种单播的群落的高,超产因此被认为是生物多样性与稳定性关系的内在机制之一。许多生物多样性实验发现超产现象的存在,更多的实验发现,随着生物多样性的提高,群落的生产力在增加。下列叙述正确的是(  )
A.超产是区别不同群落的重要特征,是生物多样性提高的表现
B.生物多样性是指多种多样的植物、动物和微生物
C.推测生物多样性的增加有助于物种之间的功能互补,从而引起群落超产
D.同一个群落中,物种多样性与群落生产力是一成不变的
【答案】C
【知识点】生物的多样性;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、区别不同群落的重要特征是物种组成,而不是超产,A错误;
B、生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性,B错误;
C、超产是指多个物种混播的群落的生产力比其任何组成物种单播的群落的高,结合题干中“随着生物多样性的提高,群落的生产力在增加”,故推测生物多样性的增加有助于物种之间的功能互补,从而引起群落超产,C正确;
D、同一个群落中,物种多样性与群落生产力会发生变化,并不是一成不变的,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、生物群落的物种组成:
(1)意义:是区别不同群落的重要特征。
(2)衡量指标:丰富度,即群落中物种数目的多少。
2、 生物多样性的内容:
(1)基因多样性:所有生物所拥有的全部基因;
(2)物种多样性:所有的动植物、微生物;
(3)生态系统多样性:各种各样的生态系统。
14.(2022高三上·丰城)下列关于细胞的化合物的叙述中,正确的是(  )
A.细胞中水的存在形式有自由水和结合水,结合水能溶解大量物质
B.类胡萝卜素含有Mg元素,有利于吸收蓝紫光
C.生物大分子的共有组成元素有C、H、O、N
D.磷脂是所有细胞必不可少的脂质,是由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子
【答案】D
【知识点】生物大分子以碳链为骨架;水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、溶解大量物质的是自由水,A错误;
B、类胡萝卜素不含Mg元素,B错误;
C、有些生物大分子,如多糖只含C、H、O,C错误;
D、所有细胞都含有细胞膜,所以都含磷脂分子,磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、细胞中水的存在形式:
(1)自由水:细胞内良好的溶剂,维持体液环境,参与许多生化反应,运送营养物质和代谢废物。
(2)结合水:细胞结构的重要组成部分。
二者的关系:自由水与结合水的比值越大,新陈代谢旺盛,但抗逆性较差;自由水与结合水的比值越小,新陈代谢缓慢,但抗逆性较强。
2、各化合物的元素组成:蛋白质是C、H、O、N,有的含有S,糖类是C、H、O,脂肪是C、H、O,固醇是C、H、O,磷脂是C、H、O、N、P,核酸是C、H、O、N、P。
3、磷脂:生物膜的组成成分。
15.(2022高三上·丰城)植物细胞中的多酚氧化酶是一种存在于质体(具有双层生物膜的细胞器)中的含有铜离子的酶,它能催化质体外的多酚类物质形成黑色素或其他色素,从而出现褐变,导致农产品品质下降。下列有关说法错误的是(  )
A.该实例可以说明无机盐是构成细胞中某些化合物的重要成分
B.多酚氧化酶能够使多酚类物质转变为容易发生化学反应的活跃状态
C.茶叶细胞中多酚氧化酶活性高,多酚类物质含量多,有利于制作绿茶
D.生物膜系统结构的完整性和细胞中物质区域化分布可有效阻止褐变
【答案】C
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;细胞的生物膜系统;酶促反应的原理
【解析】【解答】A、多酚氧化酶是一种存在于质体中的含有铜离子的酶,说明无机盐是构成细胞中某些化合物的重要成分,A正确;
B、酶的作用是降低化学反应的活化能,所以多酚氧化酶能够使多酚类物质转变为容易发生化学反应的活跃状态,B正确;
C、茶叶细胞中多酚氧化酶活性高,多酚类物质含量多,有利于制作红茶,制作绿茶应该降低多酚氧化酶的活性,防止褐变,C错误;
D、生物膜系统的功能之一是:将细胞分隔成小区室,使各种化学反应互不干扰,保证了生命活动高效、有序地进行,所以生物膜系统结构的完整性和细胞中物质区域化分布可有效阻止褐变,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、无机盐的作用:①组成复杂化合物, Fe是构成血红素的元素,Mg是构成叶绿素的元素,I是构成甲状腺激素的元素。②可维持细胞和生物体的生命活动。③对维持细胞和生物体正常的渗透压、酸碱平衡非常重要。
2、酶:(1)功能:具有催化作用。(2)作用机理:降低化学反应的活化能。
3、生物膜系统的功能:①保证内环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。②为多种酶提供附着位点,是许多生物化学反应的场所。③分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
16.(2022高三上·丰城)下列化学试剂在相关操作中具有相同作用的是(  )
A.酒精在“新冠病毒预防”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用
B.盐酸在“低温诱导植物染色体数目变化”和“生物体维持pH稳定的机制”中的作用
C.CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质"中的作用
D.蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“利用鸡血细胞粗提取DNA”中对动物细胞处理时的作用
【答案】D
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验;细胞膜的制备方法;低温诱导染色体加倍实验;DNA的粗提取和鉴定;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、酒精在“新冠病毒预防”的作用是消毒,而在“检测生物组织中的脂肪”中的作用是洗去浮色,酒精在两个实验中作用不相同,A不符合题意;
B、盐酸在“低温诱导植物染色体数目变化”的作用是对组织进行解离,而在“生物体维持pH稳定的机制”中的作用是调节pH值,盐酸在两个实验中作用不相同,B不符合题意;
C、在“检测生物组织中的还原糖”中的硫酸铜与氢氧化钠反应生成具有氧化性的氢氧化铜与醛基发生氧化还原反应,在“检测生物组织的蛋白质”中的硫酸铜与肽键结合,所以硫酸铜在两个实验中作用不同,C不符合题意;
D、蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“利用鸡血细胞粗提取DNA”中的作用都是使细胞吸水涨破,蒸馏水在两个实验中作用相同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、酒精:可用于消毒(70%)、洗去浮色(50%)、提纯DNA(95%)、叶片脱色(95%)及配置解离液(95%),无水乙醇提取叶绿体中色素。
2、CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”中的作用是与氢氧化钠反应生成氢氧化铜,再与还原糖反应,而在“检测生物组织中的蛋白质”中的作用是与肽键反应生成紫色络合物。
17.(2022·浙江模拟)下图表示夏季时某植物体在不同程度遮光条件下净光合速率的部分日变化曲线,据图分析有关叙述正确的是(  )
A.一天中30%的适当遮光均会显著增强净光合速率
B.a-b段大部分叶表皮细胞能产生ATP的场所只有细胞溶胶和线粒体
C.M点时该植物体内叶肉细胞消耗的二氧化碳量等于该细胞呼吸产生的二氧化碳量
D.该植物c点和,d点有机物含量相同
【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、据图分析,在5:30至7:30间,30%遮光时的净光合速率较不遮光的低,A错误;
B、a~b段位于图中80%遮光曲线上,此时净光合速率小于0,即光合作用强度小于呼吸作用强度,所以a-b段大部分叶表皮细胞能产生ATP的场所是细胞溶胶和线粒体,B正确;
C、M点80%遮光时该植物体净光合速率等于0,也就是植物体内所有能进行光合作用的细胞消耗的CO2量等于所有细胞呼吸产生的CO2量,但是就叶肉细胞来说,其光合作用消耗的CO2量一般大于该细胞呼吸作用产生的CO2量,C错误;
D、该植物c点和d点的经光合速率都大于0,则有机物会积累,随着时间的延长有机物的积累量增加,所以d点的有机物含量多于c点有机物的含量,D错误。
故答案为:B。
【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,发生在叶绿体基质中,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、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]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]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
3、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
18.(2022高三上·丰城)某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是(  )
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体数目变异
B.若该生物精原细胞中的全部DNA分子双链均被15N标记,在14N的环境中进行两次正常的有丝分裂后被标记的子细胞所占的比例为1或1/2
C.该生物减数分裂过程中姐妹染色单体的分离是星射线牵引的结果,发生在MII后期
D.该细胞分裂形成的配子的基因型可能为aBX、aBXA、AbY、bY
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;配子形成过程中染色体组合的多样性;染色体结构的变异;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由分析可知,形成该细胞的过程发生了染色体结构变异,A错误;
B、若该生物精原细胞中的全部DNA分子双链均被15N标记,在14N的环境中进行一次有丝分裂后,子细胞中每条染色体的DNA都含有一条15N标记和一条14N标记链,继续进行第二次有丝分裂,每条染色体复制后都含有两条染色单体,一条含15N标记的DNA,一条含14N标记的DNA,当着丝粒分裂后,这两条染色体单体移动的方向是随机的,因此可能出现15N标记的子细胞个数可能为2、3或4,即比例为1/2、3/4或1,B错误;
C、减数分裂过程中姐妹染色体的分离是因为在减数分裂II 后期,着丝粒分裂后,染色体在星射线的牵引下,移向细胞两极,C错误;
D、根据染色体的移动方向可判断,该细胞经减数分裂后形成的配子的基因型可能为aBX、aBXA、AbY、bY,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、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。
2、将1个含有15N的 DNA 分子放在含有14N的培养基上培养,复制n次,则子代 DNA 共2n个:
①含15N的DNA分子:2个;
②只含15N的DNA分子:0个;
③含14N的DNA分子:2n个;
④只含14N的DNA分子:(2n-2)个。
19.(2019高二上·张家口开学考)关于下列坐标曲线图的叙述错误的是(  )
A.甲可以表示32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验过程中含32P的噬菌体数量变化
B.乙可代表DNA—条单链发生碱基变化后,该DNA复制n次,子代中突变DNA所占比例
C.丙可代表DNA中(G+C)/(A+T)与单链中(G+C)/(A+T)的关系
D.丁可以表示减数分裂过程中染色体的变化情况
【答案】D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;碱基互补配对原则;DNA分子的复制
【解析】【解答】根据DNA的半保留复制和每个噬菌体中只含有1个DNA分析,若被32P标记的噬菌体只有1个,则其侵染大肠杆菌后繁殖产生的噬菌体中,始终只有2个噬菌体中含32P,所以甲图中曲线由1变为2的数量变化可以代表被32P标记的噬菌体数量变化,A正确;DNA—条单链发生碱基变化后,相当于DNA双链中一条链突变,而另一条链正常,该DNA复制n次,子代DNA中,凡是以突变链为模板的子代DNA全为突变DNA,凡是以正常链为模板合成的DNA全为正常DNA,所以n次复制后,突变DNA所占比例始终为1/2,B正确;当DNA其中一条单链的(G+C)/(A+T)=n时,则它的双链的(G+C)/(A+T)=n,所以可以用丙图代表DNA中(G+C)/(A+T)与单链中(G+C)/(A+T)的关系,C正确;假设性原细胞中染色体的相对数量为2,则减数分裂中染色体的相对数量变化规律为性原细胞(2)→初级精母细胞(2)→次级精母细胞(前期和中期为1、后期为2)→精细胞(1)→精子(1),这与图丁中曲线的变化规律不吻合,D错误。
【分析】依次分析四条曲线的变化可知,甲中由1→2,说明数量加倍;乙中由1→1/2,数量或者占比减半;丙中数量关系是呈正比例变化;丁中曲线变化规律是2→4→2→1。
20.(2022高三上·丰城)下图为某家族患有甲、乙两种单基因遗传病,其中一种病的致病基因位于X染色体上。研究人员通过调查得到了该家族的遗传系谱图(图1),然后对Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2的这两对基因进行电泳分离,得到了不同的条带(图2)。下列说法合理的是(  )
A.甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是伴X染色体隐性遗传病
B.条带④代表甲病的致病基因,条带③代表乙病的致病基因
C.对Ⅲ1的两对基因进行电泳分离,所得的条带应该是①和③
D.只考虑甲、乙两种遗传病,Ⅰ4与Ⅱ1基因型相同的概率是1
【答案】D
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、根据以上分析已知,甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体显性遗传,A正确;
B、根据以上分析已知,条带①代表甲病的致病基因,条带③代表乙病的致病基因,B错误;
C、根据以上分析已知,条带①为甲病致病基因(假设用a表示),条带③为乙病致病基因(假设用XB表示),Ⅱ3患甲病为aa,则条带④为不患乙病的正常基因(用Xb表示),条带②为不患甲病的正常基因(用A表示),根据电泳图可知,Ⅱ2基因型为AAXbY,Ⅱ1基因型为AaXBXb,所以Ⅲ1基因型为AAXBY或AaXBY,故电泳条带为②③或 ①②③,C错误;
D、就甲病而言,I4、Ⅱ1均未患甲病,但都带有隐性致病基因,都为杂合子;就乙病而言,I4的儿子Ⅱ2未患病,则I4为杂合子,Ⅱ1的母亲I2正常,则Ⅱ1为杂合子,因此只考虑甲、乙两种遗传病,I4与Ⅱ1的基因型相同,D正确。
故答案为:D。
【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。
21.(2022高三下·扬州开学考)某种兰花细长的花距底部分泌花蜜,主要由采蜜蛾类为其传粉。多年后发现,在某地其传粉者从采蜜蛾类逐渐转变为采油蜂类。进一步研究发现,花距中花蜜大量减少,而二乙酸甘油酯(一种油脂类化合物)有所增加。下列分析错误的是(  )
A.该种兰花是通过基因指导有关酶的合成,进而控制花距中分泌物的合成
B.该兰花种群中花距分泌物有关基因频率的改变可能与传粉动物变换有关
C.兰花花距中不同种类分泌物含量的变化,是不同种兰花形成的必要条件
D.该种兰花与采油蜂之间在相互影响下不断进化和发展,体现了共同进化
【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、由题可知,二乙酸甘油酯是一种油脂类化合物,说明该种兰花是通过基因指导有关酶的合成,通过所合成的酶来合成其他物质(脂质,多糖等)进而控制花距中分泌物的合成,A正确;
B、传粉动物变换会对该兰花种群中花距分泌物进行选择 ,从而影响该兰花种群中花距分泌物有关基因频率的改变,B正确;
C、物种形成的必要条件是隔离,因此不同种兰花形成的必要条件是隔离而不是兰花花距中不同种类分泌物含量的变化,C错误;
D、在该种兰花与采油蜂之间的相互影响下,花蜜大量减少,二乙酸甘油酯有所增加,而传粉者从采蜜蛾类逐渐转变为采油蜂类,兰花和传粉者都发生了进化,这体现了共同进化,D正确。
故答案为:C。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
22.(2022高三上·丰城)在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的甲刺激,测得神经纤维电位变化如图所示。请据图判断,以下说法错误的是(  )
A.t1时给予甲刺激,虽然引起Na+通道打开,产生局部电位,但刺激强度过小,无法产生动作电位
B.适当提高细胞外K+浓度,测得的静息电位可能位于-65~-55mV
C.t1、t2、t3三次强度相同的甲刺激均可累加并引起神经纤维产生动作电位
D.t4~t5时间段,细胞K+通道打开,K+以协助扩散的方式运出细胞恢复静息状态
【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、t1时刻的甲刺激可以引起Na+通道打开,产生局部电位,但无法产生动作电位,其属于一种阈下的低强度刺激,A正确;
B、静息时,神经纤维膜对K+通透性较大,K+外流产生静息电位,适当提高细胞外K+浓度会降低K+外流,使测得的静息电位数值变大,绝对值变小,即位于-65~-55mV,B正确;
C、由题图可知t1、t2两次强度相同的甲刺激由于相隔时间较长无法累加,t2、t3两次强度相同的甲刺激由于相隔时间较短可以累加并引起神经纤维产生动作电位,C错误;
D、t4~t5时间段内是静息电位恢复的过程,此时主要是K+外流,K+外流不消耗ATP,属于协助扩散,D正确。
故答案为:C。
【分析】神经冲动的产生与传导:
23.(2022高三上·丰城)神经肽Y(NPY)是交感神经释放的一种多肽类神经递质,在不同条件下对促性腺激素释放激素的影响不同,神经肽Y还能影响免疫细胞的功能,如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.G细胞所在的器官属于机体的中枢神经系统
B.G细胞可能具有不同的NPY受体
C.NPY不能影响机体的免疫监控清除功能
D.NPY能增强机体非特异性免疫的功能
【答案】C
【知识点】非特异性免疫;细胞免疫
【解析】【解答】A、G细胞分泌促性腺激素释放激素,说明位于下丘脑,属于机体的中枢神经系统,A正确;
B、由分析知,神经肽Y(NPY)既可促进,也可抑制细胞(G)分泌促性腺激素释放激素,说明G细胞可能具有不同的NPY受体,B正确;
C、由分析可知,NPY可以促进T细胞分化,同时也能通过促进吞噬细胞释放细胞因子促进T细胞的分化,T细胞是细胞免疫的中心细胞,因此能NPY能影响机体的免疫监控清除功能,C错误;
D、由分析可知,NPY可促进吞噬细胞吞噬作用和抗原呈递作用,因此NPY能增强机体非特异性免疫的功能,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、细胞免疫:
2、非特异系统免疫:(1)第一道防线:皮肤、黏膜及附属结构。(2)第二道防线:体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞。
24.(2022高三上·丰城)将正常生长的植株幼苗水平放置时,受重力的影响,根向地生长、茎背地生长。图1表示水平放置的幼苗根和茎的生长与生长素浓度的关系,图2为生长素浓度与茎生长关系的曲线图,图3表示不同的激素处理方式与胚芽鞘生长之间的关系。下列说法错误的是(  )
A.图1中,曲线上的点A、B依次可对应根的近地侧和根的远地侧
B.若茎的近地侧生长素浓度为图2中的2f,则其远地侧生长素浓度的范围是f~2f
C.图3中“?”的处理方式可以是不加激素或加等量的蒸馏水
D.IAA和GA3在促进胚芽鞘生长方面呈协同作用
【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、图1中,根据生长速度可知,B为根的远地测,A为根的近地侧,A正确;
B、若茎的近地侧生长素浓度为图2中的2f,则其远地侧生长素浓度低于2f,且生长速度慢于近地侧,故小于f,B错误;
C、图3中“?”的处理方式可以是不加激素或加等量的蒸馏水,作为对照,以观察不同激素的作用效果,C正确;
D、根据IAA和GA3共同作用的促进作用高于二者单独作用可知,二者在促进胚芽鞘生长方面呈协同作用,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、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。
2、赤霉素:在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成,能促进细胞的伸长,促进细胞的分裂和分化,促进种子的萌发、开花和果实的发育。
25.(2022高三上·丰城)桑基鱼塘是我国古代无废弃物生态农业的典范。该生态系统中的部分能量流动情况如表所示,有关叙述正确的是(  )
项目 能量/kJ
桑树所含总能量 X
蚕吃掉的桑叶所含能量 443
蚕沙(粪便)含有的能量 235
① 142
蚕用于自身生长、发育和繁殖的能量 Y
A.443/X×100%可以表示桑树→蚕的能量传递效率
B.鱼通过蚕沙(粪便)从蚕获取的能量为235kJ
C.①表示蚕通过呼吸作用以热能形式散失的能量,Y=66
D.该生态系统通过物质的多级利用实现能量的循环流动
【答案】C
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,443是蚕的摄入量,208/X×100%可以表示桑树→蚕的能量传递效率,A错误;
B、鱼通过蚕沙(粪便)获得能量属于桑树同化量的一部分,B错误;
C、①表示蚕通过呼吸作用以热能形式散失的能量,则蚕用于自身生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用以热能形式散失的能量=208-142=66,C正确;
D、生态系统的能量流动是单向流动,不能循环,D错误。
故答案为:C。
【分析】生态系统的能量流动:(1)源头:太阳能。(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。(3)传递途径:食物链和食物网。(4)散失途径:通过呼吸作用以热能的形式散失。(5)特点:单向流动,逐级递减。(6)规律:相邻两个营养级间能量传递效率一般为10%-20%。能量传递效率=下一营养级的同化量/这一营养级的同化量x100%。(7)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。
二、综合题
26.(2022·太原模拟)大豆是我国重要的粮油饲兼用作物,但国外进口量长期保持在80%以上,增加大豆种植面积是缓解我国大豆危机的有效途径。选育耐盐碱大豆,有效利用盐碱地资源,是提高我国大豆生产力的重要方向。请回答下列问题:
(1)耐盐碱大豆叶肉细胞吸收光能的色素有   和   两大类,其主要分布于叶绿体的   。
(2)耐盐碱大豆虽对盐碱地有一定的耐受力,但当盐碱度过高时也会抑制光合速率。请从光合作用暗反应角度分析最可能的原因是   。
(3)大豆种植密度不宜过大,否则会造成减产,原因是   。
(4)研究表明:外源脱落酸(ABA)预处理植物能够提高植物对盐碱环境的抗性,且低浓度的ABA缓解效果更好。请以大豆幼苗为材料,选择蒸馏水、高盐溶液、10μmol/L的ABA、50μmol/L的ABA等试剂,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路并预期实验结果。
【答案】(1)叶绿素;类胡萝卜素;类囊体薄膜
(2)盐碱度过高会导致植物根系失水,蒸腾作用减弱,部分气孔关闭,CO2吸收减少,暗反应减弱,光合速率降低
(3)植物叶片相互遮挡,无法充分利用阳光,光合作用强度低,但呼吸作用却非常旺盛,消耗了大量的有机物,使得产量降低
(4)实验思路为:分别用等量的清水、10μmol/L ABA溶液、 50μmol/L ABA溶液对等量的长势基本相同的大豆幼苗进行处理,然后将幼苗栽培在同浓度的高盐溶液环境中,几天后,观察三组大豆幼苗的生长情况。
预期结果为:10μmol/L ABA处理过的大豆幼苗在高盐溶液中的长势比在清水和50μmol/L ABA溶液中处理过的大豆幼苗长势都更好。
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)吸收光能的色素,即光合色素有叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)和类胡萝卜素(包括叶黄素和胡萝卜素)两大类,其主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上。
(2)盐碱度过高会导致植物根系失水,蒸腾作用减弱,部分气孔关闭,CO2吸收减少,暗反应减弱,光合速率降低。
(3)若大豆种植密度过大,植物叶片相互遮挡,无法充分利用阳光,光合作用强度低,但呼吸作用却非常旺盛,消耗了大量的有机物,使得产量降低。
(4)要验证外源脱落酸(ABA)预处理植物能够提高植物对盐碱环境的抗性,且低浓度的ABA缓解效果更好,则实验的自变量为有无外源脱落酸(ABA)和外源脱落酸(ABA)浓度,因变量为植物的生长情况。根据设计实验时应遵循单一变量原则和对照原则,并结合所给的实验材料,故设计实验思路为:分别用等量的清水、10μmol/L ABA溶液、 50μmol/L ABA溶液对等量的长势基本相同的大豆幼苗进行处理,然后将幼苗栽培在同浓度的高盐溶液的环境中,几天后,观察三组大豆幼苗的生长情况。因为是验证性实验,要符合“外源脱落酸(ABA)预处理植物能够提高植物对盐碱环境的抗性,且低浓度的ABA缓解效果更好”,故预期结果为:10μmol/L ABA预处理过的大豆幼苗在高盐溶液中的长势比50μmol/L ABA溶液和清水预处理过的大豆幼苗长势均更好。
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
2、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(6)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+,光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
27.(2022·济南模拟)玉米是雌雄同株异花的农作物。科学家发现,玉米籽粒正常与干瘪受一对等位基因A/a控制,干瘪的籽粒无发芽能力;玉米的育性受另外一对等位基因M/m控制,其中基因型MM、Mm个体可产生可育的雌雄配子,mm表现为雄性不育。
(1)将基因型为MM的正常玉米籽粒种植,开花时随机授粉,成熟后收获F1种子再种植。F1植株自花授粉后,有1/2的F1植株果穗上结出干瘪种子,则亲代正常籽粒中纯合体所占比例为   。
(2)将基因型为AaMm的植株连续自交两代,发现F1植株中雄性可育植株与雄性不育植株的比例为3:1,则可判断A/a、M/m两对等位基因分别位于   (填“一对”或“两对”)同源染色体上,理由是   。F2植株中雄性不育个体所占的比例为   。
(3)在玉米杂交育种过程中,为了持续获得雄性不育植株,将雄配子致死基因B、红色胚带荧光基因R(正常玉米黄色胚)和花粉育性恢复基因M(使雄性不育植株恢复育性)构成紧密连锁的“组件”,可通过转基因技术将单个“组件”导入雄性不育植株细胞的染色体上。请简述利用该转基因植株持续获得非转基因雄性不育植株的育种过程   。(以上植株均不含a基因)
(4)将上述转基因植株作母本与基因型为MM的玉米杂交,F1自交,假设所有卵细胞均可受精,F2植株中有1/8的雄性不育植株,可知单个基因B、R和M构成的紧密连锁的“组件”导入雄性不育植株细胞的(选填“①”、“②”、“①或②”)   染色体上。
【答案】(1)1/3
(2)两对;若两对等位基因位于1对同源染色体上,则F1代植株中雄性可育植株:雄性不育植株的比例为2:1或3:0;1/6
(3)将该转基因植株进行自花授粉,种子成熟后,收获种子,选黄色种子种植,即可得到非转基因雄性不育植株;代荧光红种子种植继续自花授粉,可持续获得非转基因雄性不育植株
(4)①
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)基因型为MM的正常玉米籽粒 ,开花时随机授粉,成熟后收获F1种子再种植。F1植株自花授粉后,有1/2的F1植株果穗上结出干瘪种子,则可知干瘪为隐性性状,正常为显性性状;F1中基因型为AaMM的植株占1/2,故亲本正常籽粒基因型为AAMM、AaMM,设亲代产生的aM配子比例为X,则AM配子比例为(1-X),由于基因型为aa的种子无发芽能力,可计算2X×(1-X)/(1-X2)=1/2,解得X为1/3,故基因型为AaMM的个体所占比例为2/3,AAMM所占比例为1/3,即亲代正常籽粒中纯合体所占比例为1/3。
(2)将基因型为AaMm的植株连续自交两代,发现F1植株中雄性可育植株与雄性不育植株的比例为3:1,而由于基因型为aa的种子无发芽能力,若若两对等位基因位于1对同源染色体上,则F1代植株中雄性可育植株:雄性不育植株的比例为2:1或3:0,则可判断A/a、M/m两对等位基因分别位于两对同源染色体上。F1植株中雄性可育植株MM:雄性可育Mm:雄性不育植株mm=1:2:1,雄性不育只能做母本,不能自交,故F2植株中雄性不育个体所占的比例为2/3×1/4=1/6。
(3)/在玉米杂交育种过程中,为了持续获得雄性不育植株,将雄配子致死基因B、红色胚带荧光基因R(正常玉米黄色胚)和花粉育性恢复基因M(使雄性不育植株恢复育性)构成紧密连锁的“组件”,可通过转基因技术将单个“组件”导入雄性不育植株细胞的染色体上。若要利用该转基因植株持续获得非转基因雄性不育植株,可将该转基因植株BRMmm进行自花授粉,子代基因型为BBRRMMmm(雄配子均致死)、BRMmm(BRMm的雄配子致死,m的雄配子正常)、mm,种子成熟后,收获种子,选黄色种子mm种植,即可得到非转基因雄性不育植株;代荧光红种子BRMmm种植继续自花授粉,可持续获得非转基因雄性不育植株mm。
(4)将上述转基因植株作母本BRMmm与基因型为MM的玉米杂交,F1自交,假设所有卵细胞均可受精,F2植株中有1/8的雄性不育植株mm,将1/8拆分为1/2×1/4,可知F1中基因型为Mm的个体所占比例为1/2,可知单个基因B、R和M构成的紧密连锁的“组件”与m基因连锁,即导入雄性不育植株细胞的①染色体上。
【分析】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。
28.(2022高三上·丰城)Ⅰ.机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络,据图回答相关问题:
(1)激素作为一种化学信号,能把某种调节的信息由内分泌细胞携带至靶细胞,由图一可知,激素①主要通过影响   来调节生命活动。图一中,若结构乙表示胰岛A细胞,结构甲通过释放“某化学物质”可直接影响激素②的形成与分泌,该化学物质是   。
(2)若图二为某种流感病毒侵入人体后发生免疫反应的图解,据图分析,当入侵病毒的蛋白质与图中寄主细胞表面的   结合,寄主细胞才能成为效应T细胞识别出的靶细胞。物质A由T细胞分泌,又能诱导生成更多T细胞,这是一个   调节过程。
Ⅱ、植物对抗病原体的免疫包括两方面,一方面是细胞表面的物理屏障,如质膜和细胞壁间形成胝质沉淀,有效防御病原体的入侵:另一方面是植物细胞分泌的起防御作用的化学物质,如H2O2。
科研人员用白粉菌侵染拟南芥突变体,得到下图1和图2所示结果。
(3)据图可知,E基因敲除所导致的   对病原体起到有效的免疫防御作用,据此推测E基因的功能是   。
(4)研究表明,水杨酸和茉莉酸信号作用通路在植物免疫中具有重要作用。已知P基因控制水杨酸的合成,C基因是茉莉酸信号通路上的关键基因。科研人员利用P基因敲除突变体和C基因敲除突变体进一步研究,实验结果如图3。
①据实验结果推测,P基因对植株免疫有   (填“促进”或“抑制”)作用。
②实验结果说明   。
③以往的研究表明,E基因是P基因“上游”的调控基因,请根据图3观察到的实验现象进一步推测E基因如何调控P基因,并提出这种猜测的依据   。
【答案】(1)基因的表达;神经递质
(2)MHC;正反馈
(3)胝质沉淀量和H2O2产生量均增加;抑制植物两方面的免疫
(4)促进;白粉菌诱导的植物免疫与P基因有关与C基因无关,(白粉菌诱导的植物免疫依赖水杨酸通路不依赖茉莉酸信号作用通路);E基因的作用与C无关,但可能影响P基因的表达;1组3组比较表明,P基因的表达有利于植物对抗白粉菌;2组与1组比较,2组去除E基因,使免疫效果增强,由此推测,E基因的表达产物抑制了P基因的表达(或者,E基因的表达产物抑制了RNA聚合酶与P基因启动子的结合)
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;细胞免疫
【解析】【解答】(1)由图可知,激素①主要通过影响基因的表达来调节生命活动,血糖调节既受神经调节,也受激素调节,若结构乙表示胰岛A细胞,则分泌胰高血糖素,结构甲下丘脑可通过释放(“某化学物质”)神经递质影响胰高血糖素的分泌,胰高血糖素可促进肝糖原分解,促进非糖物质转化为葡萄糖。
(2)根据图二分析,当入侵病毒的蛋白质与图中寄主细胞表面的MHC结合,寄主细胞才能成为效应T细胞识别出的靶细胞。B物质为细胞表面的受体,其化学本质是糖蛋白。物质A是效应T细胞分泌的淋巴因子,A由T细胞分泌,又能诱导生成更多T细胞,该过程为正反馈调节。
(3)分析图1,E基因敲除突变体的胝质沉淀量高于野生型;分析图2,E基因敲除突变体的H2O2产生量高于野生型;而通过图3柱形图可以看出,E基因敲除突变体的白粉病发病程度低,由此可以推测E基因敲除导致胝质沉淀量和H2O2产生量均增加,因此推测E基因能够抑制植物两方面的免疫。
(4)①图3柱形图看出,P基因敲除突变体的白粉病发病程度很高,由此可以推测,P基因对植株免疫有促进作用。②依据实验结果判断,E基因的作用与水杨酸信号通路有关,第5组与第1组结果相近,第6组与第2组结果相近,说明C基因不参与白粉菌诱导的植物免疫,E基因的作用与茉莉酸信号通路无关;第4组与第3组结果相近,远高于第2组,说明E基因的作用需要正常P基因的作用,E基因位于信号通路上游,并且E基因是P基因上游的调控基因。③1组3组比较表明,P基因的表达有利于植物对抗白粉菌;2组与1组比较,2组去除E基因,使免疫效果增强,由此推测,E基因的表达产物抑制了P基因的表达。
【分析】1、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
2、细胞免疫:
29.(2022·济南模拟)湿地生态系统物种资源丰富,具有蓄水调洪、调节气候、降解污染等多种生态功能。下图为遭到人类活动影响的某海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系,据图回答下列问题:
(1)海滩湿地生态系统中的部分食物关系称为生态系统的   。据图分析,在该生态系统中,细菌的作用是   。
(2)沼蟹会破坏大米草根系,土壤中的磷可促进藻类生长。若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂,一段时间后大米草数量不增反降,造成此结果的可能原因是   。
(3)有人研究该生态系统中食草虫从卵到成虫的发育过程中存活个体数与各发育期的关系,可反映出不同发育时期的死亡率变化,结果如图。
根据图中数据,   (“能”或“不能”)判断该生态系统中食草虫种群的年龄结构,原因是   。
(4)人类活动的影响,导致沼蟹的环境容纳量减小。环境容纳量是指   。
(5)有人认为该生态系统生物的食物关系不能准确表示其能量流动关系。请使用箭头和文字在方框内补充该生态系统的能量流动图   (不考虑与人的联系)。
【答案】(1)营养结构;既是分解者又可作为消费者的食物
(2)因含磷杀虫剂的使用,导致藻类数量增加,通过食物链“藻类→植食性线虫→沼蟹”会引起沼蟹数量增加,破坏大米草根系,从而造成大米草数量下降。(合理即给分)
(3)不能;种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,图中反映出的是不同发育期存活数量的变化,而不是各种群中各年龄期的个体总数
(4)在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量
(5)
【知识点】种群的特征;生态系统的结构;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)海滩湿地生态系统中的部分食物关系形成食物链和食物网,属于生态系统的营养结构。据图分析,在该生态系统中,细菌即能分解藻类和大米草,也能作为食细菌线虫的食物,所以在该生态系统中,细菌既是分解者又可作为消费者的食物。
(2)由于含磷杀虫剂的使用,导致藻类数量增加,通过食物链“藻类→植食性线虫→沼蟹”会引起沼蟹数量增加,破坏大米草根系,从而造成大米草数量下降,所以若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂,一段时间后大米草数量不增反降。
(3)种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,图中反映出的是不同发育期存活数量的变化,而不是各种群中各年龄期的个体总数,所以图中数据不能判断该生态系统中食草虫种群的年龄结构。
(4)在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量是环境容纳量,用K值表示。
(5)食草虫以大米草为食,海螺和植食性线虫以藻类为食,所以大米草的能量流入食草虫中,藻类的能量流入海螺和植食性线虫中,细菌可以为食细菌线虫提供能量,也能分解食细菌线虫的遗体残骸,所以细菌和食细菌线虫之间用双箭头连接。所以该生态系统的能量流动图如下:
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、种群的数量特征包括①种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度,种群密度是种群最基本的数量特征;②出生率和死亡率:在单位时间内新产生(死亡)的个体数占该种群个体总数的比值即出生率(死亡率),出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度;③迁入率和迁出率:在单位时间_内迁入(迁出)的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率(迁出率),迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小,直接影响种群大小和种群密度;④年龄组成:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据;⑤性别比例:指种群中雌雄个体数目的比例。
3、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
摄入量=同化量+粪便量;
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
研究能量流动的意义:①帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
30.(2022高三上·丰城)植物细胞壁中存在大量不能被猪消化的多聚糖类物质,如半纤维素多聚糖、果胶质(富含有半乳糖醛酸的多聚糖)等,研究人员通过基因工程、胚胎工程等技术培育出转多聚糖酶基因(manA)猪,主要流程如下图(neo为新霉素抗性基因)。请回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增manA时,需经过   等阶段。设计PCR过程所需引物的主要依据是   。复性时温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但   碱基对含量多的引物需要设定更高的复性温度。
(2)通过①过程获得的重组质粒含有4.9kb(千碱基对),其中manA基因含有1.8kb。现将该重组质粒成功导入受体细胞后,却只有50%左右的细胞能正常表达目的基因产物,原因是   。
若用BamHⅠ和EcoRⅠ联合酶切割其中一种重组质粒,只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段,若用上述联合酶切割同等长度的另一种重组质粒,则可获得   kb长度两种的DNA片段。
(3)在进行④过程时,通常需要定期更换培养液,目的是   。
(4)⑤过程中要对受体母猪进行   处理,与普通猪相比,该转基因猪的优势是   。
【答案】(1)变性、复性、延神;多聚糖酶基因(manA)基因两端的部分核苷酸序列;GC
(2)目的基因与质粒结合时,存在正接和反接两种重组质粒;1.4和3.5
(3)清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
(4)同期发情;能分祕多聚糖酶,提高饲料的利用率
【知识点】胚胎移植;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)PCR技术的原理是DNA复制;每次循环需要经过变性、复性(退火) 、延伸三步。利用PCR技术扩增目的基因时,由于DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链,因此要用两种引物才能确保DNA两条链同时被扩增,所以设计PCR过程所需引物的主要依据是多聚糖酶基因(manA)基因两端的部分核苷酸序列。由于GC碱基对之间的为三个氢键,AT碱基对之间为两个氢键,复性时温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但GC碱基对含量多的引物需要设定更高的复性温度。
(2)通过①过程获得的重组质粒含有4.9 kb个碱基对,其中manA基因含有1.8 kb个碱基对。现将该重组质粒成功导入受体细胞后,经培养,发现约有50%的细胞能正常表达目的基因产物,原因是目的基因与质粒结合时,存在正接和反接两种重组质粒。上述4.9kb的重组质粒有两种形式,若用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种,只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段,说明右侧BamHI和EcoRI之间的长度为1.7;用联合酶切同等长度的另一种重组质粒,则切割的是BamHI左侧的位点,又因为manA基因含有1.8 kb个碱基对,可获得1.7+1.8=3.5kb和4.9-3.5=1.4kb两种DNA片段。
(3)在培养过程中,应定期更换培养液,清除代谢废物,补充营养物质。
(4)胚胎移植前,通常需对受体母猪注射孕激素,使其能同期发情。与普通猪相比,该转多聚糖酶基因(manA)猪的优势是能分泌多聚糖酶,提高饲料的利用率。因为多聚糖酶基因的表达产物为多聚糖酶,它可以水解大量不能被普通猪消化的多聚糖类物质,从而提高饲料的利用率。
【分析】1、基因工程的操作程序:
(1)目的基因的筛选与获取:利用PCR获取和扩增目的基因:①变性:当温度上升到90°C以上时。双链DNA解聚为单链。②复性:当温度下降到50°C左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸:72°C左右时,耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
(2)基因表达载体的构建: 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。
(3)将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法:适用于双子叶植物、裸子植物和少数单子叶植物的细胞。 ①将植物组织与农杆菌混合培养;②将花序直接浸没在含有农杆菌的的溶液中一段时间;③培养植株并获得种子,再进行筛选、鉴定等。
(4)目的基因的检测与鉴定:①分子水平:DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因,也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
2、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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江西省宜春市丰城市九中(日新班)2022-2023学年新高三上学期摸底考生物试题
一、单选题
1.(2022高三上·丰城)下列关于细胞结构与功能的叙述正确的是(  )
A.细胞内核糖体形成的囊泡可以将蛋白质运输到其他部位
B.草履虫和酵母菌都属于生命系统中的细胞层次和个体层次
C.细胞被台盼蓝染成蓝色是细胞膜发挥选择透过性的结果
D.真核细胞的细胞核消失后,细胞就会立刻停止生命活动
2.(2022高三上·丰城)下图是豚鼠胰腺腺泡细胞的电镜照片,该细胞可合成并分泌胰蛋白酶等多种消化酶。据图说法正确的是(  )
A.线粒体彻底氧化分解葡萄糖为该细胞供能
B.该细胞的核糖体可与胰岛素mRNA结合
C.胰蛋白酶的合成及分泌由细胞核控制
D.分泌颗粒由粗面内质网鼓出后形成
3.(2022高三上·丰城)细胞呼吸是细胞内能量供应的主要形式,许多能够进行有氧呼吸的生物也能够进行无氧呼吸。下列相关叙述错误的是(  )
A.有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段完全相同
B.储藏水果、蔬菜时需要零上低温,且氧气含量越低越好
C.若某真核细胞没有线粒体,则该细胞不能进行有氧呼吸
D.葡萄糖不能进入线粒体,与线粒体膜上没有相关载体有关
4.(2022高三上·丰城)科学兴趣小组偶然发现一突变植株,突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的。(假设突变性状和野生性状分别由一对等位基因A、a控制),为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置,设计了杂交实验方案:利用该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交;观察记录子代中雌雄植株中野生性状和突变性状的数量,下列说法不正确的是(  )
A.如果突变基因位于Y染色体上,则子代雄株全为突变性状,雌株全为野生性状
B.如果突变基因位于X染色体上且为显性,则子代雄株全为野生性状,雌株全为突变性状
C.如果突变基因位于X和Y的同源区段,且为显性,则子代雄株雌株全为野生性状
D.如果突变基因位于常染色体上且为显性,则子代雄株雌株各有一半野生性状
5.(2022高三上·丰城)下列对应关系错误的一组是(  )
选项 个体或细胞的基因型 某细胞产生的配子或后代的基因型 变异可能发生的时期 变异类型
A 个体基因型为AAXHY 配子基因型为AAXH、AAXH、Y、Y 减数第一次分裂 染色体变异
B 个体基因型为AaBb 配子基因型为Ab、ab、aB、aB 减数第一次分裂前的间期 基因突变
C 精原细胞基因型为DdTt 配子基因型为DT、Dt、dt、dT 减数第一次分裂 基因重组
D 双亲基因型为XBXb、XBY 后代基因型为XBXBY 父本减数第二次分裂 染色体变异
A.A B.B C.C D.D
6.(2022·柯桥模拟)甲、乙两病分别由A、a基因和B、b基因控制,下图是甲、乙两病分别在两个不同家庭中的遗传系谱图,家庭一中3号和4号为双胞胎,家庭二中Ⅱ4无致病基因,两个家庭间互不携带对方的致病基因,甲病在人群中的发病率为1%。下列叙述中正确的是(  )
A.若家庭一的Ⅱ3、Ⅱ4为异卵双生,则二者基因型相同的概率为4/9
B.若家庭一的Ⅱ5与一未知家庭的正常男性结婚,他们所生的子女正常的概率是9/10
C.若家庭一的Ⅱ4与家庭二的Ⅲ8婚配,他们所生男孩患病的概率是1/4
D.家庭二的Ⅲ9其初级卵母细胞中有4个致病基因,建议婚前进行核型分析
7.(2022·济南模拟)已知细胞分裂素(CK)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)调节种子萌发的机理如图所示,其中A、B、D、G均表示植物体内的基因,B基因表达会导致种子休眠。基因表达产物对相关基因产生一定的生理效应,图中“—”表示抑制。下列叙述错误的是(  )
A.细胞分裂素可解除种子休眠,使种子进入萌发状态
B.赤霉素可能通过促进淀粉酶的合成,提高了种子内还原性糖的含量
C.脱落酸通过抑制B、G基因的表达来抑制种子萌发
D.在调节种子萌发过程中脱落酸和细胞分裂素的作用效果相反
8.(2022高三上·丰城)某研究小组在产甲烷菌中鉴别出一种新的由遗传基因编码的天然氨基酸——吡咯赖氨酸,与标准氨基酸不同的是,它由终止密码子UAG编码形成。下列相关叙述正确的是(  )
A.与正常生物相比,产甲烷菌基因中决定氨基酸的密码子种类会增加
B.产甲烷菌中携带吡咯赖氨酸的tRNA可携带其他氨基酸,加快运输速率
C.产甲烷菌中密码子UAG与反密码子配对,导致了相应基因发生突变
D.产甲烷菌中吡咯赖氨酸合成蛋白质的过程中,mRNA可结合多个核糖体
9.(2022高三上·丰城)近年来,鲍曼不动杆菌对多种抗生素的耐药率正逐年升高。鲍曼不动杆菌是医院感染的主要病原菌,侵入人体后能引起肺炎、伤口感染,并可进一步发展为败血症。研究发现,鲍曼不动杆菌可通过外膜孔蛋白的减少、缺失或突变和药物作用靶位的改变获得对多种抗菌药物的耐药性。下列叙述错误的是(  )
A.鲍曼不动杆菌在多种抗生素的选择作用下可使其耐药基因频率上升
B.推测鲍曼不动杆菌外膜孔蛋白的缺失可能会导致其对抗生素的通透性下降
C.抗生素引起药物作用靶位的相关基因定向突变可导致药物与细菌的亲和力下降
D.治疗耐药鲍曼不动杆菌感染时,应选择敏感性较高的抗菌药物
10.(2022·济南模拟)失温症是指当人体核心温度低于35℃时出现的各种症状。失温症的症状取决于体温下降幅度,轻度失温可能造成发抖与意识混浊;中度失温时发抖症状消失,但精神错乱的状况会加剧。在重度失温的情况下,会有反常脱衣现象,也就是患者开始脱去衣物,这也同时增加了心搏停止的风险。下列叙述正确的是(  )
A.环境寒冷是引发失温症的主要原因,夏季运动不会发生失温现象
B.成人中度失温时发抖症状消失的原因是高级神经中枢(大脑)的调节功能增强所致
C.重度失温时,人意识模糊感到热,此时皮肤毛细血管中血流量上升
D.轻度和中度失温时,可通过加大运动量抵御寒冷维持体温相对稳定
11.(2022高三上·丰城)下列有关教材实验的操作或改进的叙述,正确的是(  )
A.在“细胞中脂肪检测和观察”实验中,染色后用70%酒精洗去浮色
B.观察质壁分离和复原现象能用成熟的叶肉细胞代替洋葱外表皮细胞
C.探究pH对酶活性影响的实验时,可将底物过氧化氢溶液换作淀粉溶液
D.探究酵母菌细胞呼吸方式时,用酸性重铬酸钾代替澄清石灰水检测CO2的产生情况
12.(2022高三上·丰城)下图表示两种生境下捕食者蝾螈对池塘中霍氏蛙、灰树蛙、蟾蜍种群数量的影响。下列分析错误的是(  )
A.蝾螈的捕食作用导致霍氏蛙在竞争中的优势减弱
B.因生态位不同,在无蝾螈情况下三个种群会长期共存
C.实验可证明霍氏蛙种群数量受自然因素和生物因素的影响
D.干旱环境对蟾蜍种群数量的影响与其种群密度没有直接关系
13.(2022高三上·丰城)超产是指多个物种混播的群落的生产力比其任何组成物种单播的群落的高,超产因此被认为是生物多样性与稳定性关系的内在机制之一。许多生物多样性实验发现超产现象的存在,更多的实验发现,随着生物多样性的提高,群落的生产力在增加。下列叙述正确的是(  )
A.超产是区别不同群落的重要特征,是生物多样性提高的表现
B.生物多样性是指多种多样的植物、动物和微生物
C.推测生物多样性的增加有助于物种之间的功能互补,从而引起群落超产
D.同一个群落中,物种多样性与群落生产力是一成不变的
14.(2022高三上·丰城)下列关于细胞的化合物的叙述中,正确的是(  )
A.细胞中水的存在形式有自由水和结合水,结合水能溶解大量物质
B.类胡萝卜素含有Mg元素,有利于吸收蓝紫光
C.生物大分子的共有组成元素有C、H、O、N
D.磷脂是所有细胞必不可少的脂质,是由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子
15.(2022高三上·丰城)植物细胞中的多酚氧化酶是一种存在于质体(具有双层生物膜的细胞器)中的含有铜离子的酶,它能催化质体外的多酚类物质形成黑色素或其他色素,从而出现褐变,导致农产品品质下降。下列有关说法错误的是(  )
A.该实例可以说明无机盐是构成细胞中某些化合物的重要成分
B.多酚氧化酶能够使多酚类物质转变为容易发生化学反应的活跃状态
C.茶叶细胞中多酚氧化酶活性高,多酚类物质含量多,有利于制作绿茶
D.生物膜系统结构的完整性和细胞中物质区域化分布可有效阻止褐变
16.(2022高三上·丰城)下列化学试剂在相关操作中具有相同作用的是(  )
A.酒精在“新冠病毒预防”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用
B.盐酸在“低温诱导植物染色体数目变化”和“生物体维持pH稳定的机制”中的作用
C.CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质"中的作用
D.蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“利用鸡血细胞粗提取DNA”中对动物细胞处理时的作用
17.(2022·浙江模拟)下图表示夏季时某植物体在不同程度遮光条件下净光合速率的部分日变化曲线,据图分析有关叙述正确的是(  )
A.一天中30%的适当遮光均会显著增强净光合速率
B.a-b段大部分叶表皮细胞能产生ATP的场所只有细胞溶胶和线粒体
C.M点时该植物体内叶肉细胞消耗的二氧化碳量等于该细胞呼吸产生的二氧化碳量
D.该植物c点和,d点有机物含量相同
18.(2022高三上·丰城)某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是(  )
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体数目变异
B.若该生物精原细胞中的全部DNA分子双链均被15N标记,在14N的环境中进行两次正常的有丝分裂后被标记的子细胞所占的比例为1或1/2
C.该生物减数分裂过程中姐妹染色单体的分离是星射线牵引的结果,发生在MII后期
D.该细胞分裂形成的配子的基因型可能为aBX、aBXA、AbY、bY
19.(2019高二上·张家口开学考)关于下列坐标曲线图的叙述错误的是(  )
A.甲可以表示32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验过程中含32P的噬菌体数量变化
B.乙可代表DNA—条单链发生碱基变化后,该DNA复制n次,子代中突变DNA所占比例
C.丙可代表DNA中(G+C)/(A+T)与单链中(G+C)/(A+T)的关系
D.丁可以表示减数分裂过程中染色体的变化情况
20.(2022高三上·丰城)下图为某家族患有甲、乙两种单基因遗传病,其中一种病的致病基因位于X染色体上。研究人员通过调查得到了该家族的遗传系谱图(图1),然后对Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2的这两对基因进行电泳分离,得到了不同的条带(图2)。下列说法合理的是(  )
A.甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是伴X染色体隐性遗传病
B.条带④代表甲病的致病基因,条带③代表乙病的致病基因
C.对Ⅲ1的两对基因进行电泳分离,所得的条带应该是①和③
D.只考虑甲、乙两种遗传病,Ⅰ4与Ⅱ1基因型相同的概率是1
21.(2022高三下·扬州开学考)某种兰花细长的花距底部分泌花蜜,主要由采蜜蛾类为其传粉。多年后发现,在某地其传粉者从采蜜蛾类逐渐转变为采油蜂类。进一步研究发现,花距中花蜜大量减少,而二乙酸甘油酯(一种油脂类化合物)有所增加。下列分析错误的是(  )
A.该种兰花是通过基因指导有关酶的合成,进而控制花距中分泌物的合成
B.该兰花种群中花距分泌物有关基因频率的改变可能与传粉动物变换有关
C.兰花花距中不同种类分泌物含量的变化,是不同种兰花形成的必要条件
D.该种兰花与采油蜂之间在相互影响下不断进化和发展,体现了共同进化
22.(2022高三上·丰城)在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的甲刺激,测得神经纤维电位变化如图所示。请据图判断,以下说法错误的是(  )
A.t1时给予甲刺激,虽然引起Na+通道打开,产生局部电位,但刺激强度过小,无法产生动作电位
B.适当提高细胞外K+浓度,测得的静息电位可能位于-65~-55mV
C.t1、t2、t3三次强度相同的甲刺激均可累加并引起神经纤维产生动作电位
D.t4~t5时间段,细胞K+通道打开,K+以协助扩散的方式运出细胞恢复静息状态
23.(2022高三上·丰城)神经肽Y(NPY)是交感神经释放的一种多肽类神经递质,在不同条件下对促性腺激素释放激素的影响不同,神经肽Y还能影响免疫细胞的功能,如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.G细胞所在的器官属于机体的中枢神经系统
B.G细胞可能具有不同的NPY受体
C.NPY不能影响机体的免疫监控清除功能
D.NPY能增强机体非特异性免疫的功能
24.(2022高三上·丰城)将正常生长的植株幼苗水平放置时,受重力的影响,根向地生长、茎背地生长。图1表示水平放置的幼苗根和茎的生长与生长素浓度的关系,图2为生长素浓度与茎生长关系的曲线图,图3表示不同的激素处理方式与胚芽鞘生长之间的关系。下列说法错误的是(  )
A.图1中,曲线上的点A、B依次可对应根的近地侧和根的远地侧
B.若茎的近地侧生长素浓度为图2中的2f,则其远地侧生长素浓度的范围是f~2f
C.图3中“?”的处理方式可以是不加激素或加等量的蒸馏水
D.IAA和GA3在促进胚芽鞘生长方面呈协同作用
25.(2022高三上·丰城)桑基鱼塘是我国古代无废弃物生态农业的典范。该生态系统中的部分能量流动情况如表所示,有关叙述正确的是(  )
项目 能量/kJ
桑树所含总能量 X
蚕吃掉的桑叶所含能量 443
蚕沙(粪便)含有的能量 235
① 142
蚕用于自身生长、发育和繁殖的能量 Y
A.443/X×100%可以表示桑树→蚕的能量传递效率
B.鱼通过蚕沙(粪便)从蚕获取的能量为235kJ
C.①表示蚕通过呼吸作用以热能形式散失的能量,Y=66
D.该生态系统通过物质的多级利用实现能量的循环流动
二、综合题
26.(2022·太原模拟)大豆是我国重要的粮油饲兼用作物,但国外进口量长期保持在80%以上,增加大豆种植面积是缓解我国大豆危机的有效途径。选育耐盐碱大豆,有效利用盐碱地资源,是提高我国大豆生产力的重要方向。请回答下列问题:
(1)耐盐碱大豆叶肉细胞吸收光能的色素有   和   两大类,其主要分布于叶绿体的   。
(2)耐盐碱大豆虽对盐碱地有一定的耐受力,但当盐碱度过高时也会抑制光合速率。请从光合作用暗反应角度分析最可能的原因是   。
(3)大豆种植密度不宜过大,否则会造成减产,原因是   。
(4)研究表明:外源脱落酸(ABA)预处理植物能够提高植物对盐碱环境的抗性,且低浓度的ABA缓解效果更好。请以大豆幼苗为材料,选择蒸馏水、高盐溶液、10μmol/L的ABA、50μmol/L的ABA等试剂,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路并预期实验结果。
27.(2022·济南模拟)玉米是雌雄同株异花的农作物。科学家发现,玉米籽粒正常与干瘪受一对等位基因A/a控制,干瘪的籽粒无发芽能力;玉米的育性受另外一对等位基因M/m控制,其中基因型MM、Mm个体可产生可育的雌雄配子,mm表现为雄性不育。
(1)将基因型为MM的正常玉米籽粒种植,开花时随机授粉,成熟后收获F1种子再种植。F1植株自花授粉后,有1/2的F1植株果穗上结出干瘪种子,则亲代正常籽粒中纯合体所占比例为   。
(2)将基因型为AaMm的植株连续自交两代,发现F1植株中雄性可育植株与雄性不育植株的比例为3:1,则可判断A/a、M/m两对等位基因分别位于   (填“一对”或“两对”)同源染色体上,理由是   。F2植株中雄性不育个体所占的比例为   。
(3)在玉米杂交育种过程中,为了持续获得雄性不育植株,将雄配子致死基因B、红色胚带荧光基因R(正常玉米黄色胚)和花粉育性恢复基因M(使雄性不育植株恢复育性)构成紧密连锁的“组件”,可通过转基因技术将单个“组件”导入雄性不育植株细胞的染色体上。请简述利用该转基因植株持续获得非转基因雄性不育植株的育种过程   。(以上植株均不含a基因)
(4)将上述转基因植株作母本与基因型为MM的玉米杂交,F1自交,假设所有卵细胞均可受精,F2植株中有1/8的雄性不育植株,可知单个基因B、R和M构成的紧密连锁的“组件”导入雄性不育植株细胞的(选填“①”、“②”、“①或②”)   染色体上。
28.(2022高三上·丰城)Ⅰ.机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络,据图回答相关问题:
(1)激素作为一种化学信号,能把某种调节的信息由内分泌细胞携带至靶细胞,由图一可知,激素①主要通过影响   来调节生命活动。图一中,若结构乙表示胰岛A细胞,结构甲通过释放“某化学物质”可直接影响激素②的形成与分泌,该化学物质是   。
(2)若图二为某种流感病毒侵入人体后发生免疫反应的图解,据图分析,当入侵病毒的蛋白质与图中寄主细胞表面的   结合,寄主细胞才能成为效应T细胞识别出的靶细胞。物质A由T细胞分泌,又能诱导生成更多T细胞,这是一个   调节过程。
Ⅱ、植物对抗病原体的免疫包括两方面,一方面是细胞表面的物理屏障,如质膜和细胞壁间形成胝质沉淀,有效防御病原体的入侵:另一方面是植物细胞分泌的起防御作用的化学物质,如H2O2。
科研人员用白粉菌侵染拟南芥突变体,得到下图1和图2所示结果。
(3)据图可知,E基因敲除所导致的   对病原体起到有效的免疫防御作用,据此推测E基因的功能是   。
(4)研究表明,水杨酸和茉莉酸信号作用通路在植物免疫中具有重要作用。已知P基因控制水杨酸的合成,C基因是茉莉酸信号通路上的关键基因。科研人员利用P基因敲除突变体和C基因敲除突变体进一步研究,实验结果如图3。
①据实验结果推测,P基因对植株免疫有   (填“促进”或“抑制”)作用。
②实验结果说明   。
③以往的研究表明,E基因是P基因“上游”的调控基因,请根据图3观察到的实验现象进一步推测E基因如何调控P基因,并提出这种猜测的依据   。
29.(2022·济南模拟)湿地生态系统物种资源丰富,具有蓄水调洪、调节气候、降解污染等多种生态功能。下图为遭到人类活动影响的某海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系,据图回答下列问题:
(1)海滩湿地生态系统中的部分食物关系称为生态系统的   。据图分析,在该生态系统中,细菌的作用是   。
(2)沼蟹会破坏大米草根系,土壤中的磷可促进藻类生长。若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂,一段时间后大米草数量不增反降,造成此结果的可能原因是   。
(3)有人研究该生态系统中食草虫从卵到成虫的发育过程中存活个体数与各发育期的关系,可反映出不同发育时期的死亡率变化,结果如图。
根据图中数据,   (“能”或“不能”)判断该生态系统中食草虫种群的年龄结构,原因是   。
(4)人类活动的影响,导致沼蟹的环境容纳量减小。环境容纳量是指   。
(5)有人认为该生态系统生物的食物关系不能准确表示其能量流动关系。请使用箭头和文字在方框内补充该生态系统的能量流动图   (不考虑与人的联系)。
30.(2022高三上·丰城)植物细胞壁中存在大量不能被猪消化的多聚糖类物质,如半纤维素多聚糖、果胶质(富含有半乳糖醛酸的多聚糖)等,研究人员通过基因工程、胚胎工程等技术培育出转多聚糖酶基因(manA)猪,主要流程如下图(neo为新霉素抗性基因)。请回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增manA时,需经过   等阶段。设计PCR过程所需引物的主要依据是   。复性时温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但   碱基对含量多的引物需要设定更高的复性温度。
(2)通过①过程获得的重组质粒含有4.9kb(千碱基对),其中manA基因含有1.8kb。现将该重组质粒成功导入受体细胞后,却只有50%左右的细胞能正常表达目的基因产物,原因是   。
若用BamHⅠ和EcoRⅠ联合酶切割其中一种重组质粒,只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段,若用上述联合酶切割同等长度的另一种重组质粒,则可获得   kb长度两种的DNA片段。
(3)在进行④过程时,通常需要定期更换培养液,目的是   。
(4)⑤过程中要对受体母猪进行   处理,与普通猪相比,该转基因猪的优势是   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】生物膜的功能特性;细胞器之间的协调配合;细胞核的功能;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、核糖体无膜结构,不能形成囊泡,A错误;
B、草履虫和酵母菌都是单细胞生物,既是生命系统中的细胞层次,又是生命系统中的个体层次,B正确;
C、活细胞不会被台盼蓝染成蓝色,而死细胞会被染成蓝色,细胞被台盼蓝染成蓝色说明细胞膜失去选择透过性,C错误;
D、真核细胞的细胞核消失后,细胞不一定立刻停止生命活动,如哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核,但可以进行细胞代谢,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、分泌蛋白的合成过程:首先氨基酸在粗面内质网的核糖体上合成肽链,肽链进入粗面内质网初步加工后,以囊泡运至高尔基体进一步加工,成熟的蛋白质再以囊泡运至细胞膜,以胞吐的方式运出细胞外,整个过程需要线粒体提供能量。
2、生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。并非所有生物都具有个体层次以下的各个结构层次,如植物没有系统这一层次;单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次。病毒,无细胞结构,不属于任何生命系统层次。
3、细胞核的功能:是遗传物质储存和复制的主要场所,是遗传信息库 ,是细胞代谢和遗传的控制中心
2.【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸,丙酮酸可进入线粒体进行有氧呼吸的第二、第三阶段被彻底氧化分解,为细胞供能,葡萄糖不能进入线粒体被分解,A错误;
B、胰岛素只由胰岛B细胞分泌,该胰腺腺泡细胞的核糖体可与胰蛋白酶等多种消化酶的mRNA结合,翻译出相应蛋白质,不可与胰岛素mRNA结合,B错误;
C、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,胰蛋白酶的合成及分泌由细胞核控制,C正确;
D、分泌颗粒由高尔基体鼓出后形成,D错误。
故答案为:C。
【分析】分泌蛋白的合成过程:首先氨基酸在粗面内质网的核糖体上合成肽链,肽链进入粗面内质网初步加工后,以囊泡运至高尔基体进一步加工,成熟的蛋白质再以囊泡运至细胞膜,以胞吐的方式运出细胞外,整个过程需要线粒体提供能量。
3.【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段完全相同,均为葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,A正确;
B、储藏水果、蔬菜时适当降低氧气含量可以减少有机物消耗,但氧气含量过低时,细胞进行无氧呼吸产生酒精,不利于储藏,B错误;
C、真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,若某真核细胞没有线粒体,则该细胞不能进行有氧呼吸,C正确;
D、葡萄糖不能进入线粒体是因为线粒体膜上没有相关载体,无法运输葡萄糖,D正确。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。
(1)有氧呼吸:
第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。
第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。
(2)无氧呼吸:在细胞质基质中进行。
第一阶段:葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:丙酮酸+[H]酒精+CO2/丙酮酸+[H] 乳酸。
4.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、如果突变基因位于Y染色体上,则亲本的基因型为XYA和XX,子代中雄株全为突变性状,雌株全为野生性状,故A正确;
B、如果突变基因位于X染色体上且为显性,则亲本的基因型为XAY和XaXa,子代中雄株全为野生性状,雌株全为突变性状,故B正确;
C、如果突变基因位于X和Y的同源区段,且为显性,则亲本中雌株的基因型为XaXa,根据题中信息“突变性状是由其一条染色体上的某个基因突变产生的”,则该株突变雄株的基因型为XAYa或XaYA,若该株突变雄株的基因型为XAYa,则后代雄株全为野生性状,雌株全为突变性状;若该株突变雄株的基因型为XaYA,则后代雄株全为突变性状,雌株全为野生性状,故C错误;
D、如果突变基因位于常染色体上且为显性,则亲本的基因型为Aa和aa,子代中雌雄植株都有一半是野生性状,一半是突变性状,故D正确。
故答案为:C.
【分析】如果该突变基因位于Y染色体上,此性状只遗传给雄性;如果该突变基因位于X染色体上并且为显性,雄株的该基因一定遗传给后代中的雌性;如果突变基因位于X和Y的同源区段,且为显性,则该雄性即为杂合子。
5.【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;配子形成过程中染色体组合的多样性
【解析】【解答】A、基因型为AAXHY的个体中某细胞产生基因型为AAXH、AAXH、Y、Y的配子的原因是减数第一次分裂时A基因所在的同源染色体未分离,属于染色体变异中的数目变异,A正确;
B、基因型为AaBb的个体中某细胞产生基因型为Ab、ab、aB、aB的配子,说明是一个A基因突变为a基因,基因突变可以发生在减数第一次分裂前的间期DNA复制时,B正确;
C、正常情况下,一个基因型为DdTt的精原细胞只能产生两种类型的精子,现在产生了四种类型的精子,说明发生了交叉互换(发生在减数第一次分裂前期,属于基因重组),C正确;
D、双亲基因型为XBXb、XBY,产生的后代基因型为XBXBY,可能是由于母本减数第二次分裂时姐妹染色单体分开后,移向了同一极,形成了XBXB的卵细胞,也可能是由于父本减数第一次分裂时同源染色体未分离,形成了XBY的精子,两种变异都属于染色体数目变异,不可能是由于父本减数第二次分裂异常,D错误。
故答案为:D。
【分析】 在减数分裂过程中,减数第一分裂的前期。同源染色体会联会形成四分体,此时同源染色体之间的非姐妹染色单体可能会发生交叉互换,位于同源染色体上的等位基因在减数第一次分裂后期分离,而姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂的后期。
减数分裂不正常的细胞分裂分析:真核细胞在细胞分裂时常因染色体分配异常而形成异常的细胞,若此种现象发生在减数分裂过程中,则会形成异常的配子,此种异常配子与正常配子结合受精后会形成染色体异常的个体,并会产生不同的表现型。就有丝分裂和减数分裂的过程来说,细胞分裂过程中异常细胞形成的原因,如果从染色体的角度来分析(不考虑交叉互换导致的基因重组)原因大致有以下两种:(1)复制后形成的姐妹染色单体分开但移向细胞的同一极,最终进入同一个子细胞;(2)减数分裂过程中同源染色体不分离,最终进入同一个子细胞.但具体是哪种现象导致的,就要根据分裂的母细胞和形成的异常子细胞来确定。
6.【答案】C
【知识点】人类遗传病的监测和预防;基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、家庭一中双亲都正常,后代出现患病的女儿,双亲的基因型都为Aa,后代Ⅱ3、Ⅱ4都表现正常,基因型都为1/3AA、2/3Aa,因此二者基因型相同的概率为1/3×1/3+2/3×2/3=5/9,A错误;
B、甲病在人群中的发病率aa为1%,因此a=1/10,A=1-a=1-1/10=9/10,因此群体内AA=(9/10)2,Aa=2×9/10×1/10,aa=(1/10)2,因此一未知家庭的正常男性基因型为AA:Aa=9:2,Ⅱ5患病,基因型为aa,因此他们所生的子女正常的概率是1-aa=1-2/11×1/2=10/11,B错误;
C、只考虑甲病,家庭一的Ⅱ4基因型为1/3AA、2/3Aa,家庭二的Ⅲ8基因型为AA(两个家庭间互不携带对方的致病基因),因此生出患病孩子的概率为0,只考虑乙病,家庭一的Ⅱ4基因型为XBY,家庭二的Ⅲ8基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,他们所生男孩患病的概率是1/4,两病综合考虑,他们所生男孩患病的概率是1/4,C正确;
D、家庭二的Ⅲ9基因型为XbXb,初级卵母细胞基因型为XbXbXbXb,有4个致病基因,建议婚前进行基因检测,细胞核中染色体没有改变,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半;隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。 2、基因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,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、遗传病的监测和预防:遗传病的监测和预防(1)产前诊断:产前诊断需在胎儿出生前进行,进行羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查及基因诊断等,目的是确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。(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。
7.【答案】C
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、B基因表达会导致种子休眠,细胞分裂素(CK)可以引起A基因的表达,从而抑制B基因的表达,从而解除种子休眠,使种子进入萌发状态,A正确;
B、赤霉素可抑制D基因的表达,从而解除D基因的表达产物对G基因的抑制作用,促进淀粉酶的合成,提高了种子内还原性糖的含量,B正确;
C、脱落酸通过促进B基因表达、抑制G基因的表达来抑制种子萌发,C错误;
D、在调节种子萌发过程中,脱落酸抑制种子萌发,细胞分裂素促进种子萌发,两者的作用效果相反,D正确。
故答案为:C。
【分析】植物激素的作用:
(1)生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
(2)赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长、种子萌发、开花和果实发育,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠,促进萌发等作用。
(3)细胞分裂素类:细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器言中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
(4)脱落酸:脱落酸在根冠和萎蒸的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
(5)乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进叶、花、果实等器官脱落的作用。
8.【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、密码子在mRNA上,基因中无密码子,A错误;
B、tRNA具有专一性,携带吡咯赖氨酸的tRNA不能携带其他氨基酸,B错误;
C、产甲烷菌中mRNA上的密码子UAG与tRNA上的反密码子配对,不会导致了相应基因发生突变,C错误;
D、产甲烷菌中吡咯赖氨酸合成蛋白质的过程中,mRNA可结合多个核糖体,短时间内,能合成大量的蛋白质,以提高翻译的速率,D正确。
故答案为:D。
【分析】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:
9.【答案】C
【知识点】自然选择与适应;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、抗生素具有杀菌作用,能杀死没有抗生素抗性的微生物,使耐药基因频率上升,A正确;
B、鲍曼不动杆菌可通过外膜孔蛋白的减少、缺失或突变和药物作用靶位的改变获得对多种抗菌药物的耐药性,推测鲍曼不动杆菌外膜孔蛋白的缺失可能会导致其对抗生素的通透性下降,B正确;
C、基因突变是不定向的,抗生素不能使基因定向突变,C错误;
D、敏感性较高的抗菌药物可以杀灭大部分不耐药的细菌,治疗耐药鲍曼不动杆菌感染时,应选择敏感性较高的抗菌药物,从而达到较好的治疗效果,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因突变在自然界是普遍存在的,基因突变产生的新的等位基因,可能使种群的基因频率发生变化。突变和基因重组都是随机的、不定向的,它们只是提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
10.【答案】C
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、出现失温的原因是人体长时间处于热量流失大于热量补给的状态,导致体温下降,所以夏季运动若热量流失大于热量补给,也可能会发生失温现象,A错误;
B、成人中度失温时发抖症状消失的原因是神经中枢(下丘脑)的调节功能减弱所致,B错误;
C、重度失温时,人意识模糊感到热,此时皮肤毛细血管中血流量上升,散热增加,C正确;
D、轻度失温可能造成发抖与意识混浊,中度失温时发抖症状消失,不可通过加大运动量来抵御寒冷,应通过增添衣物防止热量散失的方式维持体温相对稳定,D错误。
故答案为:C。
【分析】体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
11.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素;质壁分离和复原;探究酵母菌的呼吸方式;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、在“细胞中脂肪检测和观察”实验中,染色后用50%酒精洗去浮色,A错误;
B、成熟的叶肉细胞含有叶绿体,有颜色,能代替洋葱外表皮细胞观察质壁分离和复原现象,B正确;
C、淀粉在酸性条件下能分解,探究pH对酶活性影响的实验时,不能将底物过氧化氢溶液换作淀粉溶液,C错误;
D、酸性重铬酸钾能检测酒精,探究酵母菌细胞呼吸方式时,可用溴麝香草酚蓝水溶液代替澄清石灰水检测CO2的产生情况,D错误;
故答案为:B。
【分析】1、脂肪的检测:
2、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞就通过渗透作用失水,植物细胞就发生质壁分离的现象。将已经发生质壁分离的植物细胞放到清水中,此时细胞液的浓度高于外界清水,植物细胞吸水,发生质壁分离复原现象。
3、探究酶的最适pH实验时,由于酸对淀粉有分解作用,并且碘—碘化钾能与碱反应,所以一般不宜选用淀粉和淀粉酶做实验材料,常选用过氧化氢酶和H2O2。
4、细胞呼吸产物的检测:
(1)二氧化碳的检测:①使澄清的石灰水变浑浊。②使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。
(2)酒精的检测:在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生反应,变成灰绿色。
12.【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因;种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、从图形看出,两种生境下有蝾螈与无蝾螈捕食作用对比,无蝾螈捕食时霍氏蛙的种群数量均增加,说明有蝾螈的捕食作用会导致霍氏蛙在竞争中优势减弱,A正确;
B、无蝾螈时池塘自然干燥与池塘水位相比,蟾蜍种群数量减少,灰树蛙种群消失,干燥状态下,三个种群不会长期共存,B错误;
C、实验中反应出霍氏蛙种群数量既受蝾螈捕食的影响,也受池塘水位的影响,C正确;
D、干旱环境下和池塘水位维持下,有蝾螈捕食情境下蟾蜍种群数量比无蝾螈捕食情境下多,说明蟾蜍种群数量受自然因素和生物因素的影响,干旱环境对蟾蜍种群数量的影响与其种群密度没有直接关系,D正确。
故答案为:B。
【分析】由题意可知,实验的自变量是有无蝾螈、池塘水位,因变量是霍氏蛙、灰树蛙、蟾蜍种群数量的变化。霍氏蛙、灰树蛙、蟾蜍三种生物有共同的食物和生活空间,所以种间关系应是竞争。有无蝾螈和池塘水位多少会影响三种生物的相互关系。
13.【答案】C
【知识点】生物的多样性;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、区别不同群落的重要特征是物种组成,而不是超产,A错误;
B、生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性,B错误;
C、超产是指多个物种混播的群落的生产力比其任何组成物种单播的群落的高,结合题干中“随着生物多样性的提高,群落的生产力在增加”,故推测生物多样性的增加有助于物种之间的功能互补,从而引起群落超产,C正确;
D、同一个群落中,物种多样性与群落生产力会发生变化,并不是一成不变的,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、生物群落的物种组成:
(1)意义:是区别不同群落的重要特征。
(2)衡量指标:丰富度,即群落中物种数目的多少。
2、 生物多样性的内容:
(1)基因多样性:所有生物所拥有的全部基因;
(2)物种多样性:所有的动植物、微生物;
(3)生态系统多样性:各种各样的生态系统。
14.【答案】D
【知识点】生物大分子以碳链为骨架;水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、溶解大量物质的是自由水,A错误;
B、类胡萝卜素不含Mg元素,B错误;
C、有些生物大分子,如多糖只含C、H、O,C错误;
D、所有细胞都含有细胞膜,所以都含磷脂分子,磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、细胞中水的存在形式:
(1)自由水:细胞内良好的溶剂,维持体液环境,参与许多生化反应,运送营养物质和代谢废物。
(2)结合水:细胞结构的重要组成部分。
二者的关系:自由水与结合水的比值越大,新陈代谢旺盛,但抗逆性较差;自由水与结合水的比值越小,新陈代谢缓慢,但抗逆性较强。
2、各化合物的元素组成:蛋白质是C、H、O、N,有的含有S,糖类是C、H、O,脂肪是C、H、O,固醇是C、H、O,磷脂是C、H、O、N、P,核酸是C、H、O、N、P。
3、磷脂:生物膜的组成成分。
15.【答案】C
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;细胞的生物膜系统;酶促反应的原理
【解析】【解答】A、多酚氧化酶是一种存在于质体中的含有铜离子的酶,说明无机盐是构成细胞中某些化合物的重要成分,A正确;
B、酶的作用是降低化学反应的活化能,所以多酚氧化酶能够使多酚类物质转变为容易发生化学反应的活跃状态,B正确;
C、茶叶细胞中多酚氧化酶活性高,多酚类物质含量多,有利于制作红茶,制作绿茶应该降低多酚氧化酶的活性,防止褐变,C错误;
D、生物膜系统的功能之一是:将细胞分隔成小区室,使各种化学反应互不干扰,保证了生命活动高效、有序地进行,所以生物膜系统结构的完整性和细胞中物质区域化分布可有效阻止褐变,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、无机盐的作用:①组成复杂化合物, Fe是构成血红素的元素,Mg是构成叶绿素的元素,I是构成甲状腺激素的元素。②可维持细胞和生物体的生命活动。③对维持细胞和生物体正常的渗透压、酸碱平衡非常重要。
2、酶:(1)功能:具有催化作用。(2)作用机理:降低化学反应的活化能。
3、生物膜系统的功能:①保证内环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。②为多种酶提供附着位点,是许多生物化学反应的场所。③分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
16.【答案】D
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验;细胞膜的制备方法;低温诱导染色体加倍实验;DNA的粗提取和鉴定;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、酒精在“新冠病毒预防”的作用是消毒,而在“检测生物组织中的脂肪”中的作用是洗去浮色,酒精在两个实验中作用不相同,A不符合题意;
B、盐酸在“低温诱导植物染色体数目变化”的作用是对组织进行解离,而在“生物体维持pH稳定的机制”中的作用是调节pH值,盐酸在两个实验中作用不相同,B不符合题意;
C、在“检测生物组织中的还原糖”中的硫酸铜与氢氧化钠反应生成具有氧化性的氢氧化铜与醛基发生氧化还原反应,在“检测生物组织的蛋白质”中的硫酸铜与肽键结合,所以硫酸铜在两个实验中作用不同,C不符合题意;
D、蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“利用鸡血细胞粗提取DNA”中的作用都是使细胞吸水涨破,蒸馏水在两个实验中作用相同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、酒精:可用于消毒(70%)、洗去浮色(50%)、提纯DNA(95%)、叶片脱色(95%)及配置解离液(95%),无水乙醇提取叶绿体中色素。
2、CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”中的作用是与氢氧化钠反应生成氢氧化铜,再与还原糖反应,而在“检测生物组织中的蛋白质”中的作用是与肽键反应生成紫色络合物。
17.【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、据图分析,在5:30至7:30间,30%遮光时的净光合速率较不遮光的低,A错误;
B、a~b段位于图中80%遮光曲线上,此时净光合速率小于0,即光合作用强度小于呼吸作用强度,所以a-b段大部分叶表皮细胞能产生ATP的场所是细胞溶胶和线粒体,B正确;
C、M点80%遮光时该植物体净光合速率等于0,也就是植物体内所有能进行光合作用的细胞消耗的CO2量等于所有细胞呼吸产生的CO2量,但是就叶肉细胞来说,其光合作用消耗的CO2量一般大于该细胞呼吸作用产生的CO2量,C错误;
D、该植物c点和d点的经光合速率都大于0,则有机物会积累,随着时间的延长有机物的积累量增加,所以d点的有机物含量多于c点有机物的含量,D错误。
故答案为:B。
【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,发生在叶绿体基质中,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、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]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]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
3、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
18.【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;配子形成过程中染色体组合的多样性;染色体结构的变异;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由分析可知,形成该细胞的过程发生了染色体结构变异,A错误;
B、若该生物精原细胞中的全部DNA分子双链均被15N标记,在14N的环境中进行一次有丝分裂后,子细胞中每条染色体的DNA都含有一条15N标记和一条14N标记链,继续进行第二次有丝分裂,每条染色体复制后都含有两条染色单体,一条含15N标记的DNA,一条含14N标记的DNA,当着丝粒分裂后,这两条染色体单体移动的方向是随机的,因此可能出现15N标记的子细胞个数可能为2、3或4,即比例为1/2、3/4或1,B错误;
C、减数分裂过程中姐妹染色体的分离是因为在减数分裂II 后期,着丝粒分裂后,染色体在星射线的牵引下,移向细胞两极,C错误;
D、根据染色体的移动方向可判断,该细胞经减数分裂后形成的配子的基因型可能为aBX、aBXA、AbY、bY,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、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。
2、将1个含有15N的 DNA 分子放在含有14N的培养基上培养,复制n次,则子代 DNA 共2n个:
①含15N的DNA分子:2个;
②只含15N的DNA分子:0个;
③含14N的DNA分子:2n个;
④只含14N的DNA分子:(2n-2)个。
19.【答案】D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;碱基互补配对原则;DNA分子的复制
【解析】【解答】根据DNA的半保留复制和每个噬菌体中只含有1个DNA分析,若被32P标记的噬菌体只有1个,则其侵染大肠杆菌后繁殖产生的噬菌体中,始终只有2个噬菌体中含32P,所以甲图中曲线由1变为2的数量变化可以代表被32P标记的噬菌体数量变化,A正确;DNA—条单链发生碱基变化后,相当于DNA双链中一条链突变,而另一条链正常,该DNA复制n次,子代DNA中,凡是以突变链为模板的子代DNA全为突变DNA,凡是以正常链为模板合成的DNA全为正常DNA,所以n次复制后,突变DNA所占比例始终为1/2,B正确;当DNA其中一条单链的(G+C)/(A+T)=n时,则它的双链的(G+C)/(A+T)=n,所以可以用丙图代表DNA中(G+C)/(A+T)与单链中(G+C)/(A+T)的关系,C正确;假设性原细胞中染色体的相对数量为2,则减数分裂中染色体的相对数量变化规律为性原细胞(2)→初级精母细胞(2)→次级精母细胞(前期和中期为1、后期为2)→精细胞(1)→精子(1),这与图丁中曲线的变化规律不吻合,D错误。
【分析】依次分析四条曲线的变化可知,甲中由1→2,说明数量加倍;乙中由1→1/2,数量或者占比减半;丙中数量关系是呈正比例变化;丁中曲线变化规律是2→4→2→1。
20.【答案】D
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、根据以上分析已知,甲病为常染色体隐性遗传病,乙病为伴X染色体显性遗传,A正确;
B、根据以上分析已知,条带①代表甲病的致病基因,条带③代表乙病的致病基因,B错误;
C、根据以上分析已知,条带①为甲病致病基因(假设用a表示),条带③为乙病致病基因(假设用XB表示),Ⅱ3患甲病为aa,则条带④为不患乙病的正常基因(用Xb表示),条带②为不患甲病的正常基因(用A表示),根据电泳图可知,Ⅱ2基因型为AAXbY,Ⅱ1基因型为AaXBXb,所以Ⅲ1基因型为AAXBY或AaXBY,故电泳条带为②③或 ①②③,C错误;
D、就甲病而言,I4、Ⅱ1均未患甲病,但都带有隐性致病基因,都为杂合子;就乙病而言,I4的儿子Ⅱ2未患病,则I4为杂合子,Ⅱ1的母亲I2正常,则Ⅱ1为杂合子,因此只考虑甲、乙两种遗传病,I4与Ⅱ1的基因型相同,D正确。
故答案为:D。
【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。
21.【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、由题可知,二乙酸甘油酯是一种油脂类化合物,说明该种兰花是通过基因指导有关酶的合成,通过所合成的酶来合成其他物质(脂质,多糖等)进而控制花距中分泌物的合成,A正确;
B、传粉动物变换会对该兰花种群中花距分泌物进行选择 ,从而影响该兰花种群中花距分泌物有关基因频率的改变,B正确;
C、物种形成的必要条件是隔离,因此不同种兰花形成的必要条件是隔离而不是兰花花距中不同种类分泌物含量的变化,C错误;
D、在该种兰花与采油蜂之间的相互影响下,花蜜大量减少,二乙酸甘油酯有所增加,而传粉者从采蜜蛾类逐渐转变为采油蜂类,兰花和传粉者都发生了进化,这体现了共同进化,D正确。
故答案为:C。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
22.【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、t1时刻的甲刺激可以引起Na+通道打开,产生局部电位,但无法产生动作电位,其属于一种阈下的低强度刺激,A正确;
B、静息时,神经纤维膜对K+通透性较大,K+外流产生静息电位,适当提高细胞外K+浓度会降低K+外流,使测得的静息电位数值变大,绝对值变小,即位于-65~-55mV,B正确;
C、由题图可知t1、t2两次强度相同的甲刺激由于相隔时间较长无法累加,t2、t3两次强度相同的甲刺激由于相隔时间较短可以累加并引起神经纤维产生动作电位,C错误;
D、t4~t5时间段内是静息电位恢复的过程,此时主要是K+外流,K+外流不消耗ATP,属于协助扩散,D正确。
故答案为:C。
【分析】神经冲动的产生与传导:
23.【答案】C
【知识点】非特异性免疫;细胞免疫
【解析】【解答】A、G细胞分泌促性腺激素释放激素,说明位于下丘脑,属于机体的中枢神经系统,A正确;
B、由分析知,神经肽Y(NPY)既可促进,也可抑制细胞(G)分泌促性腺激素释放激素,说明G细胞可能具有不同的NPY受体,B正确;
C、由分析可知,NPY可以促进T细胞分化,同时也能通过促进吞噬细胞释放细胞因子促进T细胞的分化,T细胞是细胞免疫的中心细胞,因此能NPY能影响机体的免疫监控清除功能,C错误;
D、由分析可知,NPY可促进吞噬细胞吞噬作用和抗原呈递作用,因此NPY能增强机体非特异性免疫的功能,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、细胞免疫:
2、非特异系统免疫:(1)第一道防线:皮肤、黏膜及附属结构。(2)第二道防线:体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞。
24.【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、图1中,根据生长速度可知,B为根的远地测,A为根的近地侧,A正确;
B、若茎的近地侧生长素浓度为图2中的2f,则其远地侧生长素浓度低于2f,且生长速度慢于近地侧,故小于f,B错误;
C、图3中“?”的处理方式可以是不加激素或加等量的蒸馏水,作为对照,以观察不同激素的作用效果,C正确;
D、根据IAA和GA3共同作用的促进作用高于二者单独作用可知,二者在促进胚芽鞘生长方面呈协同作用,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、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。
2、赤霉素:在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成,能促进细胞的伸长,促进细胞的分裂和分化,促进种子的萌发、开花和果实的发育。
25.【答案】C
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,443是蚕的摄入量,208/X×100%可以表示桑树→蚕的能量传递效率,A错误;
B、鱼通过蚕沙(粪便)获得能量属于桑树同化量的一部分,B错误;
C、①表示蚕通过呼吸作用以热能形式散失的能量,则蚕用于自身生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用以热能形式散失的能量=208-142=66,C正确;
D、生态系统的能量流动是单向流动,不能循环,D错误。
故答案为:C。
【分析】生态系统的能量流动:(1)源头:太阳能。(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。(3)传递途径:食物链和食物网。(4)散失途径:通过呼吸作用以热能的形式散失。(5)特点:单向流动,逐级递减。(6)规律:相邻两个营养级间能量传递效率一般为10%-20%。能量传递效率=下一营养级的同化量/这一营养级的同化量x100%。(7)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。
26.【答案】(1)叶绿素;类胡萝卜素;类囊体薄膜
(2)盐碱度过高会导致植物根系失水,蒸腾作用减弱,部分气孔关闭,CO2吸收减少,暗反应减弱,光合速率降低
(3)植物叶片相互遮挡,无法充分利用阳光,光合作用强度低,但呼吸作用却非常旺盛,消耗了大量的有机物,使得产量降低
(4)实验思路为:分别用等量的清水、10μmol/L ABA溶液、 50μmol/L ABA溶液对等量的长势基本相同的大豆幼苗进行处理,然后将幼苗栽培在同浓度的高盐溶液环境中,几天后,观察三组大豆幼苗的生长情况。
预期结果为:10μmol/L ABA处理过的大豆幼苗在高盐溶液中的长势比在清水和50μmol/L ABA溶液中处理过的大豆幼苗长势都更好。
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)吸收光能的色素,即光合色素有叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)和类胡萝卜素(包括叶黄素和胡萝卜素)两大类,其主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上。
(2)盐碱度过高会导致植物根系失水,蒸腾作用减弱,部分气孔关闭,CO2吸收减少,暗反应减弱,光合速率降低。
(3)若大豆种植密度过大,植物叶片相互遮挡,无法充分利用阳光,光合作用强度低,但呼吸作用却非常旺盛,消耗了大量的有机物,使得产量降低。
(4)要验证外源脱落酸(ABA)预处理植物能够提高植物对盐碱环境的抗性,且低浓度的ABA缓解效果更好,则实验的自变量为有无外源脱落酸(ABA)和外源脱落酸(ABA)浓度,因变量为植物的生长情况。根据设计实验时应遵循单一变量原则和对照原则,并结合所给的实验材料,故设计实验思路为:分别用等量的清水、10μmol/L ABA溶液、 50μmol/L ABA溶液对等量的长势基本相同的大豆幼苗进行处理,然后将幼苗栽培在同浓度的高盐溶液的环境中,几天后,观察三组大豆幼苗的生长情况。因为是验证性实验,要符合“外源脱落酸(ABA)预处理植物能够提高植物对盐碱环境的抗性,且低浓度的ABA缓解效果更好”,故预期结果为:10μmol/L ABA预处理过的大豆幼苗在高盐溶液中的长势比50μmol/L ABA溶液和清水预处理过的大豆幼苗长势均更好。
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
2、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(6)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+,光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
27.【答案】(1)1/3
(2)两对;若两对等位基因位于1对同源染色体上,则F1代植株中雄性可育植株:雄性不育植株的比例为2:1或3:0;1/6
(3)将该转基因植株进行自花授粉,种子成熟后,收获种子,选黄色种子种植,即可得到非转基因雄性不育植株;代荧光红种子种植继续自花授粉,可持续获得非转基因雄性不育植株
(4)①
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)基因型为MM的正常玉米籽粒 ,开花时随机授粉,成熟后收获F1种子再种植。F1植株自花授粉后,有1/2的F1植株果穗上结出干瘪种子,则可知干瘪为隐性性状,正常为显性性状;F1中基因型为AaMM的植株占1/2,故亲本正常籽粒基因型为AAMM、AaMM,设亲代产生的aM配子比例为X,则AM配子比例为(1-X),由于基因型为aa的种子无发芽能力,可计算2X×(1-X)/(1-X2)=1/2,解得X为1/3,故基因型为AaMM的个体所占比例为2/3,AAMM所占比例为1/3,即亲代正常籽粒中纯合体所占比例为1/3。
(2)将基因型为AaMm的植株连续自交两代,发现F1植株中雄性可育植株与雄性不育植株的比例为3:1,而由于基因型为aa的种子无发芽能力,若若两对等位基因位于1对同源染色体上,则F1代植株中雄性可育植株:雄性不育植株的比例为2:1或3:0,则可判断A/a、M/m两对等位基因分别位于两对同源染色体上。F1植株中雄性可育植株MM:雄性可育Mm:雄性不育植株mm=1:2:1,雄性不育只能做母本,不能自交,故F2植株中雄性不育个体所占的比例为2/3×1/4=1/6。
(3)/在玉米杂交育种过程中,为了持续获得雄性不育植株,将雄配子致死基因B、红色胚带荧光基因R(正常玉米黄色胚)和花粉育性恢复基因M(使雄性不育植株恢复育性)构成紧密连锁的“组件”,可通过转基因技术将单个“组件”导入雄性不育植株细胞的染色体上。若要利用该转基因植株持续获得非转基因雄性不育植株,可将该转基因植株BRMmm进行自花授粉,子代基因型为BBRRMMmm(雄配子均致死)、BRMmm(BRMm的雄配子致死,m的雄配子正常)、mm,种子成熟后,收获种子,选黄色种子mm种植,即可得到非转基因雄性不育植株;代荧光红种子BRMmm种植继续自花授粉,可持续获得非转基因雄性不育植株mm。
(4)将上述转基因植株作母本BRMmm与基因型为MM的玉米杂交,F1自交,假设所有卵细胞均可受精,F2植株中有1/8的雄性不育植株mm,将1/8拆分为1/2×1/4,可知F1中基因型为Mm的个体所占比例为1/2,可知单个基因B、R和M构成的紧密连锁的“组件”与m基因连锁,即导入雄性不育植株细胞的①染色体上。
【分析】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。
28.【答案】(1)基因的表达;神经递质
(2)MHC;正反馈
(3)胝质沉淀量和H2O2产生量均增加;抑制植物两方面的免疫
(4)促进;白粉菌诱导的植物免疫与P基因有关与C基因无关,(白粉菌诱导的植物免疫依赖水杨酸通路不依赖茉莉酸信号作用通路);E基因的作用与C无关,但可能影响P基因的表达;1组3组比较表明,P基因的表达有利于植物对抗白粉菌;2组与1组比较,2组去除E基因,使免疫效果增强,由此推测,E基因的表达产物抑制了P基因的表达(或者,E基因的表达产物抑制了RNA聚合酶与P基因启动子的结合)
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;细胞免疫
【解析】【解答】(1)由图可知,激素①主要通过影响基因的表达来调节生命活动,血糖调节既受神经调节,也受激素调节,若结构乙表示胰岛A细胞,则分泌胰高血糖素,结构甲下丘脑可通过释放(“某化学物质”)神经递质影响胰高血糖素的分泌,胰高血糖素可促进肝糖原分解,促进非糖物质转化为葡萄糖。
(2)根据图二分析,当入侵病毒的蛋白质与图中寄主细胞表面的MHC结合,寄主细胞才能成为效应T细胞识别出的靶细胞。B物质为细胞表面的受体,其化学本质是糖蛋白。物质A是效应T细胞分泌的淋巴因子,A由T细胞分泌,又能诱导生成更多T细胞,该过程为正反馈调节。
(3)分析图1,E基因敲除突变体的胝质沉淀量高于野生型;分析图2,E基因敲除突变体的H2O2产生量高于野生型;而通过图3柱形图可以看出,E基因敲除突变体的白粉病发病程度低,由此可以推测E基因敲除导致胝质沉淀量和H2O2产生量均增加,因此推测E基因能够抑制植物两方面的免疫。
(4)①图3柱形图看出,P基因敲除突变体的白粉病发病程度很高,由此可以推测,P基因对植株免疫有促进作用。②依据实验结果判断,E基因的作用与水杨酸信号通路有关,第5组与第1组结果相近,第6组与第2组结果相近,说明C基因不参与白粉菌诱导的植物免疫,E基因的作用与茉莉酸信号通路无关;第4组与第3组结果相近,远高于第2组,说明E基因的作用需要正常P基因的作用,E基因位于信号通路上游,并且E基因是P基因上游的调控基因。③1组3组比较表明,P基因的表达有利于植物对抗白粉菌;2组与1组比较,2组去除E基因,使免疫效果增强,由此推测,E基因的表达产物抑制了P基因的表达。
【分析】1、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料;翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
2、细胞免疫:
29.【答案】(1)营养结构;既是分解者又可作为消费者的食物
(2)因含磷杀虫剂的使用,导致藻类数量增加,通过食物链“藻类→植食性线虫→沼蟹”会引起沼蟹数量增加,破坏大米草根系,从而造成大米草数量下降。(合理即给分)
(3)不能;种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,图中反映出的是不同发育期存活数量的变化,而不是各种群中各年龄期的个体总数
(4)在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量
(5)
【知识点】种群的特征;生态系统的结构;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)海滩湿地生态系统中的部分食物关系形成食物链和食物网,属于生态系统的营养结构。据图分析,在该生态系统中,细菌即能分解藻类和大米草,也能作为食细菌线虫的食物,所以在该生态系统中,细菌既是分解者又可作为消费者的食物。
(2)由于含磷杀虫剂的使用,导致藻类数量增加,通过食物链“藻类→植食性线虫→沼蟹”会引起沼蟹数量增加,破坏大米草根系,从而造成大米草数量下降,所以若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂,一段时间后大米草数量不增反降。
(3)种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,图中反映出的是不同发育期存活数量的变化,而不是各种群中各年龄期的个体总数,所以图中数据不能判断该生态系统中食草虫种群的年龄结构。
(4)在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量是环境容纳量,用K值表示。
(5)食草虫以大米草为食,海螺和植食性线虫以藻类为食,所以大米草的能量流入食草虫中,藻类的能量流入海螺和植食性线虫中,细菌可以为食细菌线虫提供能量,也能分解食细菌线虫的遗体残骸,所以细菌和食细菌线虫之间用双箭头连接。所以该生态系统的能量流动图如下:
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、种群的数量特征包括①种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度,种群密度是种群最基本的数量特征;②出生率和死亡率:在单位时间内新产生(死亡)的个体数占该种群个体总数的比值即出生率(死亡率),出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度;③迁入率和迁出率:在单位时间_内迁入(迁出)的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率(迁出率),迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小,直接影响种群大小和种群密度;④年龄组成:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据;⑤性别比例:指种群中雌雄个体数目的比例。
3、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
摄入量=同化量+粪便量;
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
研究能量流动的意义:①帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
30.【答案】(1)变性、复性、延神;多聚糖酶基因(manA)基因两端的部分核苷酸序列;GC
(2)目的基因与质粒结合时,存在正接和反接两种重组质粒;1.4和3.5
(3)清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
(4)同期发情;能分祕多聚糖酶,提高饲料的利用率
【知识点】胚胎移植;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)PCR技术的原理是DNA复制;每次循环需要经过变性、复性(退火) 、延伸三步。利用PCR技术扩增目的基因时,由于DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链,因此要用两种引物才能确保DNA两条链同时被扩增,所以设计PCR过程所需引物的主要依据是多聚糖酶基因(manA)基因两端的部分核苷酸序列。由于GC碱基对之间的为三个氢键,AT碱基对之间为两个氢键,复性时温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但GC碱基对含量多的引物需要设定更高的复性温度。
(2)通过①过程获得的重组质粒含有4.9 kb个碱基对,其中manA基因含有1.8 kb个碱基对。现将该重组质粒成功导入受体细胞后,经培养,发现约有50%的细胞能正常表达目的基因产物,原因是目的基因与质粒结合时,存在正接和反接两种重组质粒。上述4.9kb的重组质粒有两种形式,若用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种,只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段,说明右侧BamHI和EcoRI之间的长度为1.7;用联合酶切同等长度的另一种重组质粒,则切割的是BamHI左侧的位点,又因为manA基因含有1.8 kb个碱基对,可获得1.7+1.8=3.5kb和4.9-3.5=1.4kb两种DNA片段。
(3)在培养过程中,应定期更换培养液,清除代谢废物,补充营养物质。
(4)胚胎移植前,通常需对受体母猪注射孕激素,使其能同期发情。与普通猪相比,该转多聚糖酶基因(manA)猪的优势是能分泌多聚糖酶,提高饲料的利用率。因为多聚糖酶基因的表达产物为多聚糖酶,它可以水解大量不能被普通猪消化的多聚糖类物质,从而提高饲料的利用率。
【分析】1、基因工程的操作程序:
(1)目的基因的筛选与获取:利用PCR获取和扩增目的基因:①变性:当温度上升到90°C以上时。双链DNA解聚为单链。②复性:当温度下降到50°C左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸:72°C左右时,耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
(2)基因表达载体的构建: 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。
(3)将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法:适用于双子叶植物、裸子植物和少数单子叶植物的细胞。 ①将植物组织与农杆菌混合培养;②将花序直接浸没在含有农杆菌的的溶液中一段时间;③培养植株并获得种子,再进行筛选、鉴定等。
(4)目的基因的检测与鉴定:①分子水平:DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因,也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
2、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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