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安徽省卓越县中联盟 2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题
一、单选题
1.RNA酶在RNA水解过程中发挥作用,下列有关RNA酶的叙述,正确的是( )
A.高温下容易失活
B.含有的N元素主要在碱基中
C.热稳定性主要与磷酸二酯键有关
D.在细胞外不能发挥作用
【答案】A
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性
【解析】【解答】A、RNA酶的化学本质是蛋白质,高温下容易失活,A正确:
B、蛋白质含有的N元素主要在肽键中,B错误;
C、蛋白质中不含磷酸二酯键,C错误;
D、酶在细胞外能发挥作用,D错误。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
2.真核细胞中的生物膜系统在细胞的生命活动中有重要作用。下列有关真核细胞中膜结构的叙述,正确的是( )
A.细胞中所有蛋白质都经高尔基体加工修饰后运往细胞的各个部位
B.高尔基体膜也可以与核膜直接相连,从而加快物质的合成和运输过程
C.核糖体能形成包裹某种蛋白质或某种酶的小泡,并向内质网方向移动
D.细胞膜外表面的糖类分子可与贯穿磷脂双分子层的蛋白质结合形成糖蛋白
【答案】D
【知识点】细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、并不是所有蛋白质都要经高尔基体加工修饰后运往细胞的各个部位,如某些胞内蛋白,A错误;
B、高尔基体膜不与核膜直接相连,B错误;
C、核糖体不具有膜结构,C错误;
D、细胞膜外表面的糖类分子可与贯穿整个磷脂双分子层的蛋白质分子结合形成糖蛋白,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、各种生物膜在结构和化学组成上大致相同,在结构和功能上具有一定的联系性。内质网是生物膜的转化中心,内质网膜与核膜、细胞膜以及线粒体膜(代谢旺盛时)直接相连,可直接相互转换;与高尔基体膜无直接联系,可以以“出芽”的方式形成囊泡进行转换。
2、细胞膜上的特殊结构——糖被:①位置:细胞膜的外表。②本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。③作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
3.细胞膜承担着细胞内外物质交换和信息交流等功能,下列有关叙述正确的是( )
A.细胞膜对所有带电荷的分子是高度不通透的
B.分子或离子通过通道蛋白时,必须先与通道蛋白结合
C.载体蛋白通常是跨膜蛋白,运输物质时自身构象不发生改变
D.转运蛋白的种类和数量是细胞膜进行协助扩散和主动运输的结构基础
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、细胞膜对带电荷的分子能选择性通过,A错误;
B、分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,B错误;
C、载体蛋白通常是跨膜蛋白,运输物质时其构象发生改变,C错误;
D、转运蛋白的种类和数量是细胞膜具有选择透过性的结构基础,也是细胞膜进行协助扩散和主动运输的结构基础,D正确。
故答案为:D。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
4.绿硫细菌在光照条件下,可以H2S为氢供体和电子供体,将CO2还原为葡萄糖。这种营养方式和下列哪种生物最相似( )
A.玉米 B.松鼠 C.硝化细菌 D.草履虫
【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、以H2S为氢供体和电子供体,将CO2还原为葡萄糖,属于光能自养生物。玉米能进行光合作用,是光能自养生物,与绿硫细菌的营养方式相同,A正确;
B、松鼠需要利用现成的有机物,是异养生物,与绿硫细菌的营养方式不同,B错误;
C、硝化细菌是化能自养生物,与绿硫细菌的营养方式不同,C错误;
D、草履虫是异养生物,与绿硫细菌的营养方式不同,D错误。
故答案为:A。
【分析】利用自己制造的有机物来维持生活的营养方式,叫做自养,不能直接把无机物合成有机物,必须摄取现成的有机物来维持生活的营养方式,叫做异养。
5.科学家研究发现,不同时间采收的苹果都会或早或迟出现一个呼吸高峰,同时伴随着果实成熟的现象,果实这一由生长转向衰老的转折点,被称为跃变期。只要发育进入这一临界期,呼吸速率就会急速上升达到最高值,磷、氧比值[呼吸过程中无机磷酸(Pi)消耗量(即生成ATP的量)和氧消耗量的比值]发生明显变化,而后缓慢下降。与此同时,伴随着一系列的成熟生理变化的发生,根据呼吸变化的类型,把果实划分为跃变型和非跃变型两类。下列有关叙述错误的是( )
A.呼吸高峰时,线粒体的磷、氧比值增高,蛋白质等分子磷酸化减慢
B.在苹果果实成熟的过程中,叶片的光合产物可转运至果实中部分用于呼吸作用
C.低温储存蔬菜的主要原理是低温下蔬菜呼吸速率降低,有机物耗损减少
D.若跃变前抑制果实中乙烯的生成和作用,则呼吸跃变将被抑制或延迟
【答案】A
【知识点】其他植物激素的种类和作用;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、呼吸高峰时,线粒体的生理活动极为活跃,合成反应旺盛进行,磷、氧比值增高,ATP为生命活动提供能量增多,(载体)蛋白质等分子磷酸化加快,A错误;
B、叶肉细胞可进行光合作用,其光合产物可转运至果实处供果实细胞进行呼吸作用,B正确;
C、低温条件下,呼吸作用强度减弱,有机物耗损减少,C正确;
D、乙烯能促进果实成熟,若跃变前抑制果实中乙烯的合成,则会延缓果实成熟,从而抑制呼吸高峰的出现,导致呼吸跃变被抑制或延迟,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
2、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。
6.小鼠在不同饥饿状态下利用不同物质获得能量,酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,在饥饿期间酮体是包括脑在内的许多组织的燃料,某些酮体可参与有氧呼吸,形成一些中间产物,最终可氧化分解为CO2和H2O。研究者测定了不同饥饿时间后小鼠血浆中脂肪酸、葡萄糖和酮体的含量,得到如图结果。下列有关叙述不合理的是( )
A.小鼠体内脂肪储存较多,脂肪是生命活动的主要能源物质
B.饥饿刚开始时,小鼠优先选择分解葡萄糖获得能量
C.当饥饿时间超过8h后,小鼠可能会优先选择分解酮体获得能量
D.部分酮体可以通过呼吸作用转化成糖,说明细胞呼吸是代谢的枢纽
【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、脂肪的主要功能是作为储能物质,小鼠生命活动的主要能源物质是糖类,A错误;
B、由图可知,饥饿刚开始时,葡萄糖含量下降,说明小鼠优先选择分解葡萄糖获得能量,B正确;
C、随着饥饿时间的延长,葡萄糖含量降低,酮体含量升高,且据题可知,在饥饿期间酮体是包括脑在内的许多组织的燃料,故当饥饿时间超过8h后,小鼠可能会优先选择酮体供能,C正确;
D、据题可知,部分酮体可参与有氧呼吸,形成一些中间产物,最终可氧化分解为CO2和H2O,故部分酮体可通过呼吸作用转化成少部分糖,说明呼吸作用连接三大物质代谢,从而说明细胞呼吸是代谢的枢纽,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、糖类是生命活动的主要能源物质。
2、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
3、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。
7.下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是( )
A.核膜为单层膜,有利于核内环境的相对稳定
B.核内外的物质交换都通过核膜上的核孔复合体来完成
C.代谢旺盛的细胞中,因mRNA合成旺盛,所以核仁比较大
D.处于分裂间期时,染色体呈松散状态,特定基因进行转录
【答案】D
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、核膜为双层膜,能将核内物质与细胞质分开,有利于核内环境的相对稳定,A错误;
B、核膜上有核孔,核孔处存在的核孔复合体具有选择性,是核质之间某些大分子物质如RNA、蛋白质出入的通道,而DNA不能通过核孔,小分子物质可通过核膜进行交换,B错误;
C、核仁主要与rRNA的合成以及核糖体的形成有关,C错误;
D、分裂间期时染色体解螺旋,呈染色质状态,特定基因进行转录,进而进行蛋白质的合成,D正确。
故答案为:D。
【分析】细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是遗传信息库,主要由核膜、核孔、核仁和染色质等构成。
1、核膜(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
4、核孔:主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道。
8.被荧光染色的细胞在激光束的照射下,可显示荧光信号。用荧光染料对培养细胞的DNA染色后,形成单排细胞依次通过激光照射区域,根据细胞的荧光强度,来判断细胞周期各时期的细胞数量和DNA含量,如图为实验结果。下列有关分析错误的是( )
A.甲峰对应时期属于分裂间期
B.乙峰对应时期可发生染色体均分
C.基因突变易发生于甲→乙之间
D.着丝粒分裂发生在甲→乙之间
【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;基因突变的类型
【解析】【解答】A、甲峰对应时期,DNA含量未加倍,且对应细胞数目多,甲峰对应时期(G1期)属于分裂间期,A正确;
BD、乙峰对应时期,DNA含量加倍,且对应细胞数目少,故乙峰对应时期包括G2期和有丝分裂的分裂期,有丝分裂后期会发生着丝粒分裂,染色体加倍,并平均移向细胞两极,B正确,D错误;
C、甲→乙对应S期,此时进行DNA分子的复制,易发生基因突变,C正确。
故答案为:D。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。间期:(1)分裂间期:G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S期的DNA合成做准备:S期最主要的特征是DNA的合成;G2期主要为M期做准备,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过合成量逐渐减少。
2、基因突变的时间:突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
9.研究发现,玉米、甘蔗等植物除了和其他C3植物一样具有卡尔文循环(固定CO2的初产物为C3,简称C3途径)外,还有另一条固定CO2的途径,固定CO2的初产物为C4,简称C4途径,这种植物为C4植物,其固定CO2的途径如下图。研究发现,C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。下列有关叙述错误的是( )
A.图中CO2进入叶肉细胞被固定的最初产物是草酰乙酸
B.高温条件下,C4植物光合效率高的原因是气孔不关闭
C.低浓度CO2条件下,C4植物可能比C3植物生长得好
D.苹果酸的主要作用是将叶肉细胞中的CO2转入维管束鞘细胞
【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、图中CO2进入叶肉细胞后,与磷酸烯醇式丙酮酸结合,生成草酰乙酸,A正确;
B、高温条件下,C4植物光合效率高的原因是C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力远大于Rubisco酶,故C4植物能够利用较低浓度的CO2进行光合作用,B错误;
C、低浓度CO2条件下,C4植物能够利用低浓度的CO2进行光合作用,C3植物则不能,因此C4植物可能比C3植物生长得好,C正确;
D、由图可知,苹果酸的主要作用是将叶肉细胞中的CO2转入维管束鞘细胞,D正确。
故答案为:B。
【分析】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。
10.下图是一个血友病患者的家系图,不考虑变异,下列叙述正确的是( )
A.若Ⅲ5婚配生育,则其儿子患血友病的概率无法确定
B.若Ⅲ1与一女性婚配,则其女儿肯定不患血友病
C.男性人群中该遗传病致病基因的基因频率较女性人群高
D.控制该遗传病的致病基因很可能位于线粒体DNA上
【答案】B
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、血友病为伴X染色体隐性遗传病,假设血友病的致病基因为h,Ⅲ5的基因型为XHXh的概率是1/2,其儿子患病(XhY)的概率为1/4,A错误;
B、Ⅲ1表现正常,其基因型为XHY,无论其配偶是否患血友病,其女儿均含H基因,不会患血友病,B正确;
C、致病基因的频率在男性人群和女性人群中相等,C错误;
D、血友病的致病基因位于X染色体上,D错误。
故答案为:B。
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
11.如图表示果蝇的某个三龄幼虫的脑神经节细胞中的染色体。下列有关分析正确的是( )
A.该果蝇减数分裂Ⅱ时细胞质不是都均等分裂
B.图中箭头所示的两条染色体为X染色体和Y染色体
C.若此细胞中的某基因发生突变,则可稳定地遗传给后代
D.该细胞分裂时,非同源染色体间会发生自由组合
【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;同源染色体与非同源染色体的区别与联系;基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、分析题图可知,该果蝇为雄性,减数分裂Ⅱ时细胞质都进行均等分裂,A错误;
B、果蝇体细胞中有4对同源染色体,箭头所示的两条染色体为一对同源染色体,其形态、大小不同,故为X染色体和Y染色体,B正确;
C、发生在生殖细胞中的基因突变可遗传给后代,发生在体细胞中的基因突变通常不能遗传给后代,C错误;
D、该脑神经节细胞属于体细胞,体细胞不能进行减数分裂,但能进行有丝分裂,所以该细胞分裂时,非同源染色体间不会发生自由组合,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、减数分裂中配对的两条染色体,形状大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体。
2、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、精子与卵细胞形成的区别:
比较项目 不同点 相同点
精子的形成 卵细胞的形成
染色体的复制 复制一次 复制一次 复制一次
第一次分裂 一个初级精母细胞产生两个大小相同的次级精母细胞 一个初级卵母细胞产生一个次级卵母细胞和一个第一极体 同源染色体联会形成四分体,同源染色体分离,细胞质分裂,子细胞染色体数目减半
第二次分裂 两个次级精母纽胞形成四个同样大小的精细胞 一个次级卵母细胞形成一个大的卵细胞和一个小的第二极体。第一极体分裂成两个第二极体。 着丝粒分裂一条染色体变成两条染色体分别移向两极細胞质分裂,子细胞染色体数目不变。
变形 精子细胞变形,成为精子 不经变形
分裂结果 产生四个有功能的精子 产生一个有功能的卵细胞,三个小的极体退化消失。 成熟的生殖细胞染色体数目是原始生殖细胞染色体数目的一半
12.一粒小麦(染色体组AA,2n=14)与山羊草(染色体组BB,2n=14)杂交,产生的杂种植株1(染色体组AB)经染色体自然加倍,形成了具有AABB染色体组的二粒小麦(4n=28)。后来,二粒小麦又与粗山羊草(染色体组DD,2n=14)杂交,产生的杂种植株2(染色体组ABD)经染色体自然加倍,形成了具有AABBDD染色体组的普通小麦(6n=42)。下列有关叙述错误的是( )
A.与一粒小麦相比,普通小麦的营养物质含量较高
B.实验结果表明某些近缘物种之间可进行交配产生后代
C.普通小麦属于异源六倍体,有4个染色体组来自一粒小麦
D.杂种植株1和杂种植株2的细胞中无同源染色体,是高度不育的
【答案】C
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、普通小麦属于异源六倍体,与一粒小麦(二倍体)相比,普通小麦的营养物质含量较高,A正确;
B、该实验中一粒小麦和山羊草可以杂交产生杂种植株,说明近缘物种间可进行交配产生后代,B正确;
C、普通小麦含有6个染色体组,属于异源六倍体,有2个染色体组来自于一粒小麦,C错误;
D、杂种植株1和杂种植株2都是由不同物种的配子结合产生,体细胞中缺少同源染色体,是高度不育的,D正确。
故答案为:C。
【分析】由受精卵发育而来,体细胞中有几个染色体组的个体,叫做几倍体。由受精卵发育而来,体细胞中有三个染色体组的个体,叫三倍体;同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种,一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体,称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半,染色体组数也减半。
13.某雌性哺乳动物的基因型为MmNn,处于某分裂时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列有关叙述错误的是( )
A.减数分裂Ⅰ前期,b、c可发生染色单体间的互换
B.该细胞产生的配子可能是Mn或mN或MN或mn
C.该细胞减数分裂Ⅱ时染色体数目一定为此时的一半
D.a和f同时进入一个卵细胞的概率为1/16
【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】 A、①与②互为同源染色体,③与④互为同源染色体,减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生染色体互换,A正确;
B、该细胞的基因型为MmNn,产生的配子可能是Mn或mN或MN或mn,B正确;
C、该细胞的染色体数为4,减数分裂Ⅱ后期染色体数目也是4,C错误;
D、a和f进入同一个次级卵母细胞的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,因此a和f进入同一个卵细胞的概率为(1/4)×(1/4)=1/16,D正确。
故答案为:C。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;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。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
14.果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性,刚毛(B)对截毛(b)为显性,两对基因都只位于X染色体1、2上,某只果蝇的部分基因与染色体的位置关系如图所示。若该果蝇X染色体上携带B或b基因的片段易位到常染色体3、4上,对该变异果蝇进行测交,下列有关叙述错误的是( )(个体中基因的重复和缺失不影响其生存:缺失B或b的片段,亦用b表示)
A.易位属于染色体结构变异,会改变染色体上基因的种类和排列顺序
B.若携带b基因的片段发生易位,则测交后代为红眼刚毛:白眼截毛=1:1
C.若携带B基因的片段发生易位,则测交后代雌雄均有4种表型,且比例为1:1:1:1
D.若携带B和b基因的片段均发生易位,则测交后代为红眼截毛:白眼刚毛=1:1
【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、据题干及图示信息可知,该果蝇为雌性。易位属于染色体结构变异,会改变染色体上基因的种类和排列顺序,A正确;
B、若携带b基因的片段发生易位,则产生的配子种类为bXAB、bXa,测交后代为红眼刚毛:白眼截毛=1:1,B正确;
C、若携带B基因的片段发生易位,则产生的配子种类为bXA、BXA、bXab、BXab,测交后代雌雄均为红眼刚毛:白眼截毛:红眼截毛:白眼刚毛=1:1:1:1,C正确;
D、若携带B和b基因的片段分别易位到常染色体4、3上,则两对基因可自由组合,测交后代为红眼刚毛:白眼截毛:红眼截毛:白眼刚毛=1:1:1:1,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;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。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
15.豌豆的红花对白花为显性,若花色受两对或多对独立遗传的等位基因(A/a,B/b,C/c……)控制,当植株的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花,那么两株基因型不同的开白花的豌豆植株杂交(不考虑染色体互换),下列有关后代花色的叙述,错误的是( )
A.控制豌豆花色的基因的遗传遵循孟德尔的遗传规律
B.若花色性状受两对等位基因控制,则后代可能都开白花
C.若花色性状受两对等位基因控制,则后代中红花可能占1/4
D.若花色由三对等位基因控制,则后代中开白花的最大比例为1/2
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、据题可知,花色受两对或多对独立遗传的等位基因控制,故控制豌豆花色的基因的遗传遵循孟德尔的遗传规律,A正确;
B、若花色性状受两对等位基因控制,则后代可能都开白花,如亲本基因型组合为Aabb×aabb,B正确;
C、若花色性状受两对等位基因控制,则后代中红花可能占1/4,如亲本基因型组合为Aabb×aaBb,C正确;
D、若花色由三对等位基因控制,后代中开白花的最大比例为1,如AAbbcc×aabbcc,D错误。
故答案为:D。
【分析】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。
16.下列关于同位素标记法的叙述,错误的是( )
A.“噬菌体侵染细菌的实验”使用不同同位素分别标记噬菌体的蛋白质和DNA
B.在验证DNA半保留复制的实验中,应通过检测15N的放射性强度来证实
C.卡尔文给小球藻提供14C标记的CO2以探究CO2中的碳在光合作用中的转化途径
D.对小鼠饲喂用14C标记的亮氨酸,一段时间后取肝细胞检测,放射性出现在核糖体等处
【答案】B
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;光合作用的发现史;噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、“噬菌体侵染细菌的实验”使用同位素35S标记噬菌体蛋白质,使用32P标记DNA,A正确;
B、在证明DNA半保留复制的实验中,用离心法通过观察15N标记的DNA在离心管中的位置来证实,B错误;
C、卡尔文用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放射性,探明了CO2中的碳在光合作用中的转化途径,这一途径称为卡尔文循环,C正确;
D、对小鼠饲喂用14C标记的亮氨酸,一段时间后取肝细胞检测,放射性出现在核糖体等处,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、T2噬菌体侵染细菌的实验:
(1)研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
(2)实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
(3)实验方法:放射性同位素标记法。
(4)实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
(5)实验过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
(6)实验结论:DNA是遗传物质。
2、卡尔文采用同位素标记法探明了二氧化碳的固定过程中碳元素的转移途径。
3、在证明DNA半保留复制的实验中,用离心法通过观察15N标记的DNA在离心管中的位置来证实。
4、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键。
17.新冠病毒是一种RNA病毒,其变异类型有德尔塔和奥密克戎等,检测新冠病毒NA(核酸检测)可以采取RT-PCR荧光探针法。这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA,再通过PCR技术扩增相应的cDNA片段,然后用标记的DNA荧光探针进行分子杂交检测。下列有关叙述正确的是( )
A.以病毒RNA为模板转录形成的cDNA是PCR过程中扩增的模板
B.新冠病毒出现多种变异毒株,是由抗生素诱导产生的
C.为确定新冠病毒的类型,可选择和其他种类病毒基因组中变异性小的核酸区域设计DNA探针
D.为确保新冠病毒核酸检测的准确性,可选择不同类型病毒基因组之间最保守的核酸区域设计DNA探针
【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、由RNA→cDNA是反转录过程,PCR技术扩增的模板是cDNA片段,A错误;
B、新冠病毒已出现多种变异毒株,主要是由基因突变产生的,抗生素不能诱导产生变异毒株,只能对变异毒株进行选择,B错误;
C、为确定新冠病毒的类型,应选择和其他种类病毒基因组中变异性大的核酸区域,设计探针进行检测,C错误;
D、在正常进化中,病毒基因组之间最保守的核酸区域被淘汰的概率较低,依据题干信息,为了确保新冠病毒核酸检测的准确性,可选择不同类型病毒基因组之间最保守的核酸区域,依此进行引物和DNA探针设计,D正确。
故答案为:D。
【分析】PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
18.同一种信号分子对人的不同类型细胞可能产生不同的效应,例如乙酰胆碱作用于心肌细胞减弱其收缩,作用于骨骼肌细胞则促使其收缩。对此现象的解释不合理的是( )
A.不同细胞应答同种信号分子的方式相同
B.不同细胞结合同种信号分子的受体空间结构不同
C.不同细胞中,编码同种信号分子受体的基因不同
D.信号分子与受体之间不是简单的一对一的关系
【答案】A
【知识点】细胞膜的功能
【解析】【解答】A、不同细胞对同一信号产生的效应不同,即应答方式不同,A错误;
B、不同细胞结合同种信号分子的受体不同,受体的空间结构不同,B正确;
C、不同细胞中,同种信号分子的受体不同,编码受体的基因也不同,C正确;
D、不同细胞对同种信号分子可能具有不同的受体,意味着信号分子与受体之间不是简单的一对一的关系,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞间进行信息传递时可通过信号分子进行信息交流,不同信号分子可与相应受体发生特异性结合,引起不同反应。同一信号分子也可能与不同细胞膜上的不同受体结合,引起不同的反应。
19.科学家研究发现:①切去尖端的胚芽鞘一段时间后在靠近尖端处会出现“生理性尖端”产生少量生长素;②胚芽鞘内源生长素含量低时对外源生长素更敏感;③光照使尖端的生长素含量减少。依据上述事实,下列有关叙述错误的是( )
A.切去尖端的胚芽鞘仍然能够有一定的生长但不能弯曲
B.据此判断温特的胚芽鞘实验整个过程宜在黑暗条件下进行
C.与去除尖端的胚芽鞘相比,完整胚芽鞘对外源生长素更敏感
D.“淀粉—平衡石假说”不能解释植物胚芽鞘的向光性
【答案】C
【知识点】植物生长素的发现和作用
【解析】【解答】A、由①判断,切去尖端的胚芽鞘仍然能够生长,但不能弯曲,A正确;
B、由③判断,为排除光照的影响,温特的胚芽鞘实验宜在黑暗条件下进行,B正确;
C、由②判断,胚芽鞘内源生长素含量低时对外源生长素更敏感,与去尖端的胚芽鞘相比,完整胚芽鞘内生长素含量高,故与完整胚芽鞘相比,去除尖端的胚芽鞘对外源生长素更敏感,C错误;
D、“淀粉一平衡石假说”是解释重力对植物生长调节的机制,认为植物细胞依靠“淀粉体”感受对重力的单一方向刺激,不能解释植物胚芽鞘的向光性,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、达尔文根据实验提出,胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
2、鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
3、拜尔实验证明胚芽鞘弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
4、温特实验证明胚芽鞘弯曲生长是确实是一种化学物质造成的,温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为生长素。1931年科学家首先从人尿液中分离出具有生长效应的化学物质——吲哚乙酸。
20.将枪乌贼巨大轴突浸泡在海水中记录到的动作电位如图中曲线1所示;当把海水换成1/3的海水加2/3的葡萄糖的等渗溶液时,记录到的动作电位如图中曲线2所示。下列有关叙述正确的是( )
A.轴突膜在1/3海水加2/3葡萄糖溶液中会受到损伤
B.产生动作电位时,轴突膜内的电位由正电位变为负电位
C.动作电位峰值2比1小很可能是因为轴突外Na+浓度降低
D.神经细胞内K+浓度明显低于膜外,而Na+浓度则正好相反
【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、动作电位的产生主要是Na+内流,当把海水换成1/3的海水加2/3的葡萄糖的等渗溶液时,轴突膜不会受到损伤,A错误;
B、Na+内流,产生动作电位时,轴突膜内的电位由负电位变为正电位,B错误;
C、影响动作电位峰值的关键原因是Na+内流,故动作电位峰值2比1小很可能是因为轴突外Na+浓度降低,使Na+内流减少,C正确;
D、神经细胞内K+浓度明显高于膜外,而Na+浓度则正好相反,D错误。
故答案为:C。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
21.坐过山车是一种刺激性很强的运动,机体内发生心跳加速、呼吸加快、狂呼乱叫等一系列的适应性反应。在此过程中,下列哪项生理活动发生的可能性较小( )
A.新陈代谢增强 B.渗透压升高
C.血糖浓度升高 D.血压升高
【答案】B
【知识点】水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、坐过山车时过度紧张,肾上腺素分泌增加,使肝及其他组织细胞代谢活动增强,A项不符合题意;
B、坐过山车时若无大量水分和无机盐丢失,人体渗透压处于平衡状态,B项符合题意;
C、坐过山车时肾上腺素分泌增多,可促进血糖升高,C项不符合题意;
D、人在剧痛、恐惧等紧急情况下肾上腺素分泌增多,血压升高,心率加快,D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
2、人体内水盐平衡的调节过程是∶缺水渗透压过高,刺激渗透压感受器,通过传入神经到下丘脑水盐平衡调节中枢,下丘脑合成并分泌抗利尿激素,并且储存到垂体处,由垂体释放。
22.有人在面积为一亩的池塘中捕捞鲈鱼286条,将它们做好标记后全部放回池塘,一段时间后重捕到180条,有标记的22条。下列有关叙述错误的是( )
A.这种调查方法应满足种群在调查期间没有出生和死亡,没有迁入和迁出等条件
B.如果有标记的部分个体死亡,则估算的种群个体数比实际的个体数会偏大
C.该种群的环境容纳量大约是2340条/亩
D.种群增长速率最小时,种内竞争程度最大
【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、在用标记重捕法调查种群密度期间,种群应满足没有出生和死亡,没有迁入和迁出等条件,A正确;
B、根据标志重捕法计算公式:某动物的种群密度=第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数/第二次捕获的有标记的个体数,如果有标记的部分个体死亡,第二次捕获的有标记的个体数减少,则估算的种群个体数比实际的个体数会偏大,B正确;
C、该种群的密度大约是2340条/亩,据此无法得知该种群的环境容纳量,C错误;
D、种群增长速率最小时,即种群数量最大时,种内竞争程度最大,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、环境容纳量=K值。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称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
23.科学家对美国佛罗里达州银泉的能量流动进行了定量分析,结果如下表所示「单位J/(m2·a)],第二栏中GP表示同化量,NP表示净生产量。下列叙述正确的是( )
A.第Ⅰ营养级的GP表示生产者固定的总能量
B.第三栏R代表各营养级因呼吸或未被利用而损耗的能量
C.M代表第V营养级,是银泉生态系统的最高营养级
D.第Ⅲ营养级到第Ⅳ营养级的能量传递效率是12.1%
【答案】A
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生产者处于第一营养级,因而第Ⅰ营养级的GP表示生产者固定的总能量,A正确;
B、第三栏R代表的是各营养级因呼吸而损耗的能量,B错误;
C、各个营养级的NP均有一部分流向M,因而M代表分解者,C错误;
D、第Ⅲ营养级到第Ⅳ营养级的能量传递效率为(0.88×105)÷(15.91×105)×100%≈5.5%,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、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。研究此生态系统能量流动的意义是调整能量流动关系,使能量持续高效流向对人类最有益的部分。
2、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ⅹ100%。
24.种群的“S”形增长过程中,通常会存在环境容纳量。下列有关叙述正确的是( )
A.“S”形增长过程中,种群的增长速率一直在减小
B.与“S”形增长方式相比,“J”形增长更容易达到环境容纳量
C.“S”形增长的种群数量达到K值左右时会出现波动,但不会大于K值
D.“S”形增长的种群其数量在一定范围内波动,体现了密度制约作用
【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、“S”形增长方式的种群增长速率是先增大,后减小,A错误;
B、种群的“J”形曲线不存在环境容纳量,B错误;
C、“S”形增长的种群,种群数量达到K值左右时会出现波动,种群数量可能会大于K值,C错误;
D、由于资源和空间是有限的,“S”形增长的种群,其种群数量的增加受种群密度的制约,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、环境容纳量=K值。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称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
2、“S”型曲线增长速率:开始时,种群的增长速率为0;种群数量在a~K/2之间时,种群的增长速率不断增大;种群数量为K/2时,种群增长速率最大;种群数量在K/2~K之间时,受到环境阻力的影响,种群的增长速率在不断减小;种群数量为K时,种群的增长速率为0,种群数量到达最大值(K值)。种群数量达到K值后不是一成不变的,而是围绕K值上下波动。
25.北美洲东北部有5种鸣禽在针叶林里一起生活,均以昆虫为食,对营巢地点也有相似要求,但每一种鸣禽在取食和营巢行为上显示了复杂的差别和各自占据的生态位,至少在食物丰富时防止了竞争。随着时间的推移,此群落可能会发生演替。下列有关叙述错误的是( )
A.5种鸣禽在针叶林里觅食,它们各自占据的生态位完全相同
B.研究生态位通常要调查鸣禽的栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系等
C.5种鸣禽间对食物的争夺及与其捕食者关系的改变是该群落演替的原因之一
D.人类活动会改变环境,进而影响群落演替的速度和方向
【答案】A
【知识点】群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、据题“5种鸣禽均以昆虫为食,对营巢地点也有相似要求,但每一种鸣禽在取食和营巢行为上显示了复杂的差别和各自占据的生态位,至少在食物丰富时防止了竞争”可知,5种鸣禽在针叶林里觅食,它们各自占据的生态位不完全相同,A错误;
B、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位,所以研究生态位通常要调查鸣禽的栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系等,B正确;
C、种内竞争与种间关系的改变使得在竞争中获胜的个体有更多的生存机会,这是群落演替的原因之一,即5种鸣禽间对食物的争夺及与其捕食者关系的改变是该群落演替的原因之一,C正确;
D、人类生产活动通常是有意识、有目的地进行的,可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用,故人类活动会改变环境,进而影响群落演替的速度和方向,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、生态位是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和,它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。
2、群落演替的原因:生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。
3、人类活动会改变群落演替的方向和速度。
二、综合题
26.下图是某植物在晴朗夏日,其叶片净光合速率(Pn)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线,请回答下列问题:
(1)叶片净光合速率在11:00-13:00时下降,据图分析,此时叶片净光合速率下降的直接原因是 ,进而导致光合作用的 (填反应阶段和生理过程的名称)受阻,从而影响光合速率;这段时间内净光合速率和气孔导度之间呈 (填“正相关”或“负相关”)。17:00以后,胞间CO2浓度增大的主要原因是 。
(2)10%~25%的葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、CO2和多种中间产物,该过程称为磷酸戊糖途径。这一途径在动、植物和微生物中普遍存在。
①磷酸戊糖途径生成的5-磷酸核糖是体内合成 (至少答出两种)的原料;产生的NADPH可以为脂肪酸的合成提供 。
②磷酸戊糖途径中的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶正常时还能保护红细胞免受氧化物质(如某些自由基)的威胁。若人体缺乏葡萄糖-6-磷酸脱氢酶,在食用蚕豆等外界某些因素的刺激下,红细胞易发生 (填“溶血”或“剧增”)现象。
【答案】(1)CO2供应不足(或胞间CO2浓度下降);暗反应阶段CO2的固定;正相关;气孔打开,CO2吸收增多,同时光照强度下降,光反应减弱,进而导致暗反应减弱,CO2利用减少,胞间CO2浓度增大
(2)核苷酸、ATP;氢(和能量);溶血
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)由图可知,叶片净光合速率在11:00-13:00时下降,主要是由于温度高,植物为降低蒸腾作用关闭气孔,导致二氧化碳吸收减少,胞间CO2浓度下降,CO2供应不足,暗反应阶段CO2的固定受阻,从而影响光合速率;由此可知,这段时间内限制植物光合作用的主要因素是二氧化碳的浓度,故植物的净光合速率和气孔导度之间呈正相关。17:00以后,气孔打开,CO2吸收增多,同时光照强度下降,光反应减弱,进而导致暗反应减弱,CO2利用减少,胞间CO2浓度增大。
(2)①磷酸戊糖途径生成的5-磷酸核糖可用于合成体内的核苷酸、ATP等物质;在脂肪酸合成时,NADPH是主要的供氢体,也能提供能量;②葡萄糖-6-磷酸脱氢酶正常时还能保护红细胞免受氧化物质的威胁,若6-磷酸脱氢酶减少,磷酸戊糖途径受阻,产生的NADPH减少,脂质被氧化,则红细胞易破裂发生溶血现象。
【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、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。
27.某昆虫的性别决定类型为XY型,科学家偶然在一群红眼昆虫中发现了一只紫眼雄虫,红眼雌虫和紫眼雄虫杂交所得F1中雌虫都为紫眼,雄虫都为红眼,已知控制该昆虫眼色的基因(R、r)只位于X染色体上。请回答下列问题:
(1)眼色性状中 (填“红眼”或“紫眼”)是显性性状。
(2)利用现有实验材料设计实验,在最短时间内获得纯种紫眼雌虫。实验思路: 。
(3)雄虫Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失。含S基因的昆虫发育为雄性,只含一条X染色体的雌虫胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制该种昆虫体色的基因,灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1。
①雄性亲本产生的配子的基因型有 ,F1的表型及比值为 。
②若F1随机交配获得F2,不考虑变异,F2中含s基因的个体所占比例为 。
【答案】(1)紫眼
(2)用F1中的紫眼雌虫和亲本的紫眼雄虫回交得F2,F2的雌虫单独饲养和红眼雄虫进行测交,如后代不出现红眼昆虫,则F2单独饲养的雌虫为纯种紫眼雌虫
(3)XMs、Xm、OMs、Om(或XMY/s、OMY/s、Xm、Om,O可去掉);雄性灰色:雌性黑色=2:1;4/7
【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)眼色基因只位于X染色体上,红眼雌虫和紫眼雄虫杂交后代雌虫都为紫眼,所以紫眼为显性性状。
(2)利用现有实验材料,若要在最短时间内获得纯种紫眼雌虫,可用F1中的紫眼雌虫与亲本的紫眼雄虫回交得到F2:
F2紫眼雌虫和红眼雄虫进行测交:
如后代不出现红眼昆虫,则F2单独饲养的雌虫为纯种紫眼雌虫。
(3)①性染色体和常染色体在减数分裂时自由组合,雄性亲本产生的配子基因型为XMs、Xm、OMs、Om,雌性亲本产生的配子基因型为Xm,F1的基因型XXMsm、XOMsm、XXmm、XOmm,只含一条X染色体的雌虫XOmm胚胎致死,所以后代为雄性灰色:雌性黑色=2:1。
②F1♀(1/2XXMsm、1/2XOMsm)×♀XXmm,F1产生的雄配子为3/8XMs、3/8Xm、1/8OMs、1/8Om,雌配子为Xm,故F2为3/8XXMsm、3/8XXmm、1/8XOMsm、1/8XOmm(死亡),所以F2中含s基因的个体所占比例为4/7。
【分析】1、显性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代出现的亲本性状;隐性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代未出现的亲本性状。
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。
28.机体生命活动有条不紊地进行依赖于机体的调节作用,病原体入侵会引起机体免疫应答,释放免疫活性物质,机体可通过一系列反应来降低损伤。请回答下列问题:
(1)免疫活性物质是指 。
(2)免疫系统具有免疫监视功能,可以防止肿瘤的发生,如要在细胞水平上通过实验证明抗肿瘤免疫应答中有细胞免疫的发生,其实验设计如下:
实验组 对照组
实验过程
检测指标 1、3号小鼠肿瘤体积
①实验组用MCA(一种化学致癌剂)诱导1号小鼠形成肿瘤;给2号小鼠注射含有经灭活的肿瘤的缓冲液以保持肿瘤细胞的生物活性,一段时间后从2号小鼠体内提取 注射到1号小鼠的血液中,观测肿瘤体积变化。
②对照组的设计是用MCA诱导3号小鼠形成肿瘤,给4号小鼠注射 ,一段时间后从4号小鼠体内提取 注射到3号小鼠的血液中,观测肿瘤体积变化。
③实验预期结果: 。
【答案】(1)由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质
(2)细胞毒性T细胞(或T细胞);等量的(不含经灭活的肿瘤)缓冲液;细胞毒性T细胞(或T细胞);1号小鼠肿瘤体积明显缩小,3号小鼠肿瘤体积继续变大
【知识点】免疫系统的结构与功能;细胞免疫
【解析】【解答】(1) 免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质。
(2)如抗肿瘤免疫作用中有细胞免疫的发生,细胞免疫中起作用的主要是细胞毒性T细胞,实验组用MCA诱导1号小鼠形成肿瘤;给2号小鼠注射含有经灭活的肿瘤缓冲液,2号小鼠会发生特异性免疫,一段时间后提取2号小鼠体内的细胞毒性T细胞,注射到1号小鼠的血液中,1号小鼠的肿瘤逐渐被清除,肿瘤体积明显缩小。
对照组的设计是用MCA诱导3号小鼠形成肿瘤,给4号小鼠射等量的不含灭活肿瘤缓冲液,一段时间后提取4号小鼠体内的细胞毒性T细胞,注射到3号小鼠的血液中,肿瘤体积将继续变大。
实验预期结果:1号小鼠的肿瘤逐渐被清除,肿瘤体积明显缩小。3号小鼠肿瘤体积将继续变大。
【分析】1、免疫活性物质:指的是免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,如抗体、淋巴因子、溶菌酶等。
2、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应,激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。
29.为保护环境,实现人与自然的和谐发展,某地开始发展生态果园模式(如图)。请回答下列问题:
(1)从生态系统的组成来看,生态果园中的分解者主要有 ,分解者的作用是 。
(2)该生态果园利用鸡、鸭来防治害虫,属于 防治,且鸡、鸭的粪便可为果树提供有机肥料;据此分析,在生态果园养鸡、鸭的好处是 (从生态环境保护的角度回答)。
(3)这种生态果园能大大提高能量的利用率,请据图写出一项具体措施: 。
【答案】(1)食用菌、沼气池中的微生物(及土壤中的微生物)等;将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
(2)生物;减少农药、化肥的使用,保护环境
(3)果树、杂草为食用菌培养提供原料;食用菌菌渣投入沼气池;沼渣用于食用菌培养;动物粪便进入沼气池等
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)从生态系统的组成来看,生态果园中的分解者主要有食用菌、沼气池中的微生物及土壤中的微生物等,分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。
(2)利用鸡、鸭来防治害虫属于生物防治,且鸡、鸭的粪便可为果树提供有机肥料,故生态果园中养鸡、鸭的好处是可减少农药、化肥的使用,保护环境。
(3)这种生态果园能大大提高能量的利用率,据图可知,具体措施有:果树、杂草为食用菌培养提供原料;食用菌菌渣投入沼气池;沼渣用于食用菌培养;动物粪便进入沼气池等。
【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、生物防治法就是通过有益生物直接消灭害虫,改变生物种群的组成部分。其优点是对人、畜、植物安全,没有污染,不会引起害虫的猖獗和产生抗药性对一些害虫的发生有长期的抑制作用。
3、生态农业使废弃物资源化,实现了农业生态系统中物质循环再生和能量的多级利用。
三、非选择题组
30.请回答下列(一)、(二)小题:
(一)随环保要求的提高,沼气、天然气等作为清洁能源气体备受人们青睐。而这些气体生成时常含有不同浓度的H2S易腐蚀输送管道设备等。生物法去除H2S效率高、成本低,但有副产物生成,且副产物积累常会导致体系中钠盐浓度升高,从而显著抑制S2-去除速率,因此有必要筛选噬盐性强、脱硫性能优越、需氧型的菌种。筛选中用到的培养基有液体富集培养基、高盐筛选培养基、基础培养基。筛选土样有:晒盐场污泥、富含S的普通土壤、富含腐殖质的土壤。
(1)为快速分离噬盐性强的菌种,可将 土样用 制成悬液,再将含有沉淀物的悬液置于36℃的 培养基中培养2d,其目的是 。
(2)为确定筛选菌种的耐盐能力,将上述悬液稀释后涂布于 培养基上培养,对照组的设置为 。
(二)新冠病毒的刺突蛋白(S蛋白)是一种糖基化修饰的蛋白质,能与人体细胞的ACE2受体识别和结合,用S蛋白制成的疫苗对人体更安全,中国科学院等利用基因工程的方法在工程细胞中获取抗原蛋白,制作重组蛋白疫苗。
(3)在重组蛋白疫苗制作过程中,将S蛋白的基因导入酵母菌等真核细胞的原因是 。我国的新冠病毒重组蛋白疫苗,是将相应的基因表达载体导入CHO(仓鼠卵巢细胞)中获得的,动物细胞培养需要满足的基本条件有: (至少答出3个)。
(4)构建基因表达载体时,常用两种限制酶对载体和目的基因进行切割,而不是用单酶切割的原因是 。
(5)最后破碎细胞后,可用 法检测S蛋白是否表达。
【答案】(1)晒盐场污泥;无菌水或蒸馏水;液体富集;增加噬盐性强的微生物的数量
(2)高盐筛选;等量悬液稀释后涂布于基础培养基
(3)酵母菌等细胞是真核细胞,有内质网和高尔基体,可对核糖体合成的蛋白质进行加工、修饰,以获得具有生物活性的S蛋白;营养,无菌、无毒的环境,适宜的温度、pH和渗透压,适宜的气体环境等
(4)使用两种限制酶可防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,也可防止目的基因和质粒的反向连接
(5)抗原—抗体杂交
【知识点】细胞器之间的协调配合;微生物的分离和培养;动物细胞培养技术;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)分离噬盐性强的菌种,可将晒盐场污泥土样用无菌水制成悬液,再将含有沉淀物的悬液置于36℃的液体富集培养基中培养2d,目的是增加噬盐性强的微生物的数量。
(2)为确定筛选菌种的耐盐能力,将悬液稀释后涂布于高盐筛选培养基上培养,以等量悬液稀释后涂布于基础培养基上作为对照。
(3)由于新冠病毒的S蛋白是一种糖基化修饰的蛋白质,酵母菌等真核细胞内有内质网和高尔基体,将S蛋白的基因导入真核细胞,可对核糖体合成的蛋白质进行加工、修饰,以获得具有生物活性的S蛋白。动物细胞培养时需要营养,无菌、无毒的环境,适宜的温度、pH和渗透压,适宜的气体环境等。
(4)在构建基因表达载体时,常用两种酶对载体和目的基因进行切割,原因是可防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,也可防止目的基因和质粒的反向连接。
(5)可用抗原—抗体杂交法检测S蛋白是否表达。
【分析】1、稀释涂布平板操作的步骤:①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中;②取少量菌液,滴加到培养基表面;③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却8~10s;④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。
2、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
3、动物培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
4、基因工程技术的基本步骤︰(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建︰是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,可以遗传给下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
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安徽省卓越县中联盟 2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题
一、单选题
1.RNA酶在RNA水解过程中发挥作用,下列有关RNA酶的叙述,正确的是( )
A.高温下容易失活
B.含有的N元素主要在碱基中
C.热稳定性主要与磷酸二酯键有关
D.在细胞外不能发挥作用
2.真核细胞中的生物膜系统在细胞的生命活动中有重要作用。下列有关真核细胞中膜结构的叙述,正确的是( )
A.细胞中所有蛋白质都经高尔基体加工修饰后运往细胞的各个部位
B.高尔基体膜也可以与核膜直接相连,从而加快物质的合成和运输过程
C.核糖体能形成包裹某种蛋白质或某种酶的小泡,并向内质网方向移动
D.细胞膜外表面的糖类分子可与贯穿磷脂双分子层的蛋白质结合形成糖蛋白
3.细胞膜承担着细胞内外物质交换和信息交流等功能,下列有关叙述正确的是( )
A.细胞膜对所有带电荷的分子是高度不通透的
B.分子或离子通过通道蛋白时,必须先与通道蛋白结合
C.载体蛋白通常是跨膜蛋白,运输物质时自身构象不发生改变
D.转运蛋白的种类和数量是细胞膜进行协助扩散和主动运输的结构基础
4.绿硫细菌在光照条件下,可以H2S为氢供体和电子供体,将CO2还原为葡萄糖。这种营养方式和下列哪种生物最相似( )
A.玉米 B.松鼠 C.硝化细菌 D.草履虫
5.科学家研究发现,不同时间采收的苹果都会或早或迟出现一个呼吸高峰,同时伴随着果实成熟的现象,果实这一由生长转向衰老的转折点,被称为跃变期。只要发育进入这一临界期,呼吸速率就会急速上升达到最高值,磷、氧比值[呼吸过程中无机磷酸(Pi)消耗量(即生成ATP的量)和氧消耗量的比值]发生明显变化,而后缓慢下降。与此同时,伴随着一系列的成熟生理变化的发生,根据呼吸变化的类型,把果实划分为跃变型和非跃变型两类。下列有关叙述错误的是( )
A.呼吸高峰时,线粒体的磷、氧比值增高,蛋白质等分子磷酸化减慢
B.在苹果果实成熟的过程中,叶片的光合产物可转运至果实中部分用于呼吸作用
C.低温储存蔬菜的主要原理是低温下蔬菜呼吸速率降低,有机物耗损减少
D.若跃变前抑制果实中乙烯的生成和作用,则呼吸跃变将被抑制或延迟
6.小鼠在不同饥饿状态下利用不同物质获得能量,酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,在饥饿期间酮体是包括脑在内的许多组织的燃料,某些酮体可参与有氧呼吸,形成一些中间产物,最终可氧化分解为CO2和H2O。研究者测定了不同饥饿时间后小鼠血浆中脂肪酸、葡萄糖和酮体的含量,得到如图结果。下列有关叙述不合理的是( )
A.小鼠体内脂肪储存较多,脂肪是生命活动的主要能源物质
B.饥饿刚开始时,小鼠优先选择分解葡萄糖获得能量
C.当饥饿时间超过8h后,小鼠可能会优先选择分解酮体获得能量
D.部分酮体可以通过呼吸作用转化成糖,说明细胞呼吸是代谢的枢纽
7.下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是( )
A.核膜为单层膜,有利于核内环境的相对稳定
B.核内外的物质交换都通过核膜上的核孔复合体来完成
C.代谢旺盛的细胞中,因mRNA合成旺盛,所以核仁比较大
D.处于分裂间期时,染色体呈松散状态,特定基因进行转录
8.被荧光染色的细胞在激光束的照射下,可显示荧光信号。用荧光染料对培养细胞的DNA染色后,形成单排细胞依次通过激光照射区域,根据细胞的荧光强度,来判断细胞周期各时期的细胞数量和DNA含量,如图为实验结果。下列有关分析错误的是( )
A.甲峰对应时期属于分裂间期
B.乙峰对应时期可发生染色体均分
C.基因突变易发生于甲→乙之间
D.着丝粒分裂发生在甲→乙之间
9.研究发现,玉米、甘蔗等植物除了和其他C3植物一样具有卡尔文循环(固定CO2的初产物为C3,简称C3途径)外,还有另一条固定CO2的途径,固定CO2的初产物为C4,简称C4途径,这种植物为C4植物,其固定CO2的途径如下图。研究发现,C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。下列有关叙述错误的是( )
A.图中CO2进入叶肉细胞被固定的最初产物是草酰乙酸
B.高温条件下,C4植物光合效率高的原因是气孔不关闭
C.低浓度CO2条件下,C4植物可能比C3植物生长得好
D.苹果酸的主要作用是将叶肉细胞中的CO2转入维管束鞘细胞
10.下图是一个血友病患者的家系图,不考虑变异,下列叙述正确的是( )
A.若Ⅲ5婚配生育,则其儿子患血友病的概率无法确定
B.若Ⅲ1与一女性婚配,则其女儿肯定不患血友病
C.男性人群中该遗传病致病基因的基因频率较女性人群高
D.控制该遗传病的致病基因很可能位于线粒体DNA上
11.如图表示果蝇的某个三龄幼虫的脑神经节细胞中的染色体。下列有关分析正确的是( )
A.该果蝇减数分裂Ⅱ时细胞质不是都均等分裂
B.图中箭头所示的两条染色体为X染色体和Y染色体
C.若此细胞中的某基因发生突变,则可稳定地遗传给后代
D.该细胞分裂时,非同源染色体间会发生自由组合
12.一粒小麦(染色体组AA,2n=14)与山羊草(染色体组BB,2n=14)杂交,产生的杂种植株1(染色体组AB)经染色体自然加倍,形成了具有AABB染色体组的二粒小麦(4n=28)。后来,二粒小麦又与粗山羊草(染色体组DD,2n=14)杂交,产生的杂种植株2(染色体组ABD)经染色体自然加倍,形成了具有AABBDD染色体组的普通小麦(6n=42)。下列有关叙述错误的是( )
A.与一粒小麦相比,普通小麦的营养物质含量较高
B.实验结果表明某些近缘物种之间可进行交配产生后代
C.普通小麦属于异源六倍体,有4个染色体组来自一粒小麦
D.杂种植株1和杂种植株2的细胞中无同源染色体,是高度不育的
13.某雌性哺乳动物的基因型为MmNn,处于某分裂时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列有关叙述错误的是( )
A.减数分裂Ⅰ前期,b、c可发生染色单体间的互换
B.该细胞产生的配子可能是Mn或mN或MN或mn
C.该细胞减数分裂Ⅱ时染色体数目一定为此时的一半
D.a和f同时进入一个卵细胞的概率为1/16
14.果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性,刚毛(B)对截毛(b)为显性,两对基因都只位于X染色体1、2上,某只果蝇的部分基因与染色体的位置关系如图所示。若该果蝇X染色体上携带B或b基因的片段易位到常染色体3、4上,对该变异果蝇进行测交,下列有关叙述错误的是( )(个体中基因的重复和缺失不影响其生存:缺失B或b的片段,亦用b表示)
A.易位属于染色体结构变异,会改变染色体上基因的种类和排列顺序
B.若携带b基因的片段发生易位,则测交后代为红眼刚毛:白眼截毛=1:1
C.若携带B基因的片段发生易位,则测交后代雌雄均有4种表型,且比例为1:1:1:1
D.若携带B和b基因的片段均发生易位,则测交后代为红眼截毛:白眼刚毛=1:1
15.豌豆的红花对白花为显性,若花色受两对或多对独立遗传的等位基因(A/a,B/b,C/c……)控制,当植株的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花,否则开白花,那么两株基因型不同的开白花的豌豆植株杂交(不考虑染色体互换),下列有关后代花色的叙述,错误的是( )
A.控制豌豆花色的基因的遗传遵循孟德尔的遗传规律
B.若花色性状受两对等位基因控制,则后代可能都开白花
C.若花色性状受两对等位基因控制,则后代中红花可能占1/4
D.若花色由三对等位基因控制,则后代中开白花的最大比例为1/2
16.下列关于同位素标记法的叙述,错误的是( )
A.“噬菌体侵染细菌的实验”使用不同同位素分别标记噬菌体的蛋白质和DNA
B.在验证DNA半保留复制的实验中,应通过检测15N的放射性强度来证实
C.卡尔文给小球藻提供14C标记的CO2以探究CO2中的碳在光合作用中的转化途径
D.对小鼠饲喂用14C标记的亮氨酸,一段时间后取肝细胞检测,放射性出现在核糖体等处
17.新冠病毒是一种RNA病毒,其变异类型有德尔塔和奥密克戎等,检测新冠病毒NA(核酸检测)可以采取RT-PCR荧光探针法。这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA,再通过PCR技术扩增相应的cDNA片段,然后用标记的DNA荧光探针进行分子杂交检测。下列有关叙述正确的是( )
A.以病毒RNA为模板转录形成的cDNA是PCR过程中扩增的模板
B.新冠病毒出现多种变异毒株,是由抗生素诱导产生的
C.为确定新冠病毒的类型,可选择和其他种类病毒基因组中变异性小的核酸区域设计DNA探针
D.为确保新冠病毒核酸检测的准确性,可选择不同类型病毒基因组之间最保守的核酸区域设计DNA探针
18.同一种信号分子对人的不同类型细胞可能产生不同的效应,例如乙酰胆碱作用于心肌细胞减弱其收缩,作用于骨骼肌细胞则促使其收缩。对此现象的解释不合理的是( )
A.不同细胞应答同种信号分子的方式相同
B.不同细胞结合同种信号分子的受体空间结构不同
C.不同细胞中,编码同种信号分子受体的基因不同
D.信号分子与受体之间不是简单的一对一的关系
19.科学家研究发现:①切去尖端的胚芽鞘一段时间后在靠近尖端处会出现“生理性尖端”产生少量生长素;②胚芽鞘内源生长素含量低时对外源生长素更敏感;③光照使尖端的生长素含量减少。依据上述事实,下列有关叙述错误的是( )
A.切去尖端的胚芽鞘仍然能够有一定的生长但不能弯曲
B.据此判断温特的胚芽鞘实验整个过程宜在黑暗条件下进行
C.与去除尖端的胚芽鞘相比,完整胚芽鞘对外源生长素更敏感
D.“淀粉—平衡石假说”不能解释植物胚芽鞘的向光性
20.将枪乌贼巨大轴突浸泡在海水中记录到的动作电位如图中曲线1所示;当把海水换成1/3的海水加2/3的葡萄糖的等渗溶液时,记录到的动作电位如图中曲线2所示。下列有关叙述正确的是( )
A.轴突膜在1/3海水加2/3葡萄糖溶液中会受到损伤
B.产生动作电位时,轴突膜内的电位由正电位变为负电位
C.动作电位峰值2比1小很可能是因为轴突外Na+浓度降低
D.神经细胞内K+浓度明显低于膜外,而Na+浓度则正好相反
21.坐过山车是一种刺激性很强的运动,机体内发生心跳加速、呼吸加快、狂呼乱叫等一系列的适应性反应。在此过程中,下列哪项生理活动发生的可能性较小( )
A.新陈代谢增强 B.渗透压升高
C.血糖浓度升高 D.血压升高
22.有人在面积为一亩的池塘中捕捞鲈鱼286条,将它们做好标记后全部放回池塘,一段时间后重捕到180条,有标记的22条。下列有关叙述错误的是( )
A.这种调查方法应满足种群在调查期间没有出生和死亡,没有迁入和迁出等条件
B.如果有标记的部分个体死亡,则估算的种群个体数比实际的个体数会偏大
C.该种群的环境容纳量大约是2340条/亩
D.种群增长速率最小时,种内竞争程度最大
23.科学家对美国佛罗里达州银泉的能量流动进行了定量分析,结果如下表所示「单位J/(m2·a)],第二栏中GP表示同化量,NP表示净生产量。下列叙述正确的是( )
A.第Ⅰ营养级的GP表示生产者固定的总能量
B.第三栏R代表各营养级因呼吸或未被利用而损耗的能量
C.M代表第V营养级,是银泉生态系统的最高营养级
D.第Ⅲ营养级到第Ⅳ营养级的能量传递效率是12.1%
24.种群的“S”形增长过程中,通常会存在环境容纳量。下列有关叙述正确的是( )
A.“S”形增长过程中,种群的增长速率一直在减小
B.与“S”形增长方式相比,“J”形增长更容易达到环境容纳量
C.“S”形增长的种群数量达到K值左右时会出现波动,但不会大于K值
D.“S”形增长的种群其数量在一定范围内波动,体现了密度制约作用
25.北美洲东北部有5种鸣禽在针叶林里一起生活,均以昆虫为食,对营巢地点也有相似要求,但每一种鸣禽在取食和营巢行为上显示了复杂的差别和各自占据的生态位,至少在食物丰富时防止了竞争。随着时间的推移,此群落可能会发生演替。下列有关叙述错误的是( )
A.5种鸣禽在针叶林里觅食,它们各自占据的生态位完全相同
B.研究生态位通常要调查鸣禽的栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系等
C.5种鸣禽间对食物的争夺及与其捕食者关系的改变是该群落演替的原因之一
D.人类活动会改变环境,进而影响群落演替的速度和方向
二、综合题
26.下图是某植物在晴朗夏日,其叶片净光合速率(Pn)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线,请回答下列问题:
(1)叶片净光合速率在11:00-13:00时下降,据图分析,此时叶片净光合速率下降的直接原因是 ,进而导致光合作用的 (填反应阶段和生理过程的名称)受阻,从而影响光合速率;这段时间内净光合速率和气孔导度之间呈 (填“正相关”或“负相关”)。17:00以后,胞间CO2浓度增大的主要原因是 。
(2)10%~25%的葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、CO2和多种中间产物,该过程称为磷酸戊糖途径。这一途径在动、植物和微生物中普遍存在。
①磷酸戊糖途径生成的5-磷酸核糖是体内合成 (至少答出两种)的原料;产生的NADPH可以为脂肪酸的合成提供 。
②磷酸戊糖途径中的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶正常时还能保护红细胞免受氧化物质(如某些自由基)的威胁。若人体缺乏葡萄糖-6-磷酸脱氢酶,在食用蚕豆等外界某些因素的刺激下,红细胞易发生 (填“溶血”或“剧增”)现象。
27.某昆虫的性别决定类型为XY型,科学家偶然在一群红眼昆虫中发现了一只紫眼雄虫,红眼雌虫和紫眼雄虫杂交所得F1中雌虫都为紫眼,雄虫都为红眼,已知控制该昆虫眼色的基因(R、r)只位于X染色体上。请回答下列问题:
(1)眼色性状中 (填“红眼”或“紫眼”)是显性性状。
(2)利用现有实验材料设计实验,在最短时间内获得纯种紫眼雌虫。实验思路: 。
(3)雄虫Y染色体由于某种影响断成两段,含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体,不含s基因的大片段丢失。含S基因的昆虫发育为雄性,只含一条X染色体的雌虫胚胎致死,其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制该种昆虫体色的基因,灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1。
①雄性亲本产生的配子的基因型有 ,F1的表型及比值为 。
②若F1随机交配获得F2,不考虑变异,F2中含s基因的个体所占比例为 。
28.机体生命活动有条不紊地进行依赖于机体的调节作用,病原体入侵会引起机体免疫应答,释放免疫活性物质,机体可通过一系列反应来降低损伤。请回答下列问题:
(1)免疫活性物质是指 。
(2)免疫系统具有免疫监视功能,可以防止肿瘤的发生,如要在细胞水平上通过实验证明抗肿瘤免疫应答中有细胞免疫的发生,其实验设计如下:
实验组 对照组
实验过程
检测指标 1、3号小鼠肿瘤体积
①实验组用MCA(一种化学致癌剂)诱导1号小鼠形成肿瘤;给2号小鼠注射含有经灭活的肿瘤的缓冲液以保持肿瘤细胞的生物活性,一段时间后从2号小鼠体内提取 注射到1号小鼠的血液中,观测肿瘤体积变化。
②对照组的设计是用MCA诱导3号小鼠形成肿瘤,给4号小鼠注射 ,一段时间后从4号小鼠体内提取 注射到3号小鼠的血液中,观测肿瘤体积变化。
③实验预期结果: 。
29.为保护环境,实现人与自然的和谐发展,某地开始发展生态果园模式(如图)。请回答下列问题:
(1)从生态系统的组成来看,生态果园中的分解者主要有 ,分解者的作用是 。
(2)该生态果园利用鸡、鸭来防治害虫,属于 防治,且鸡、鸭的粪便可为果树提供有机肥料;据此分析,在生态果园养鸡、鸭的好处是 (从生态环境保护的角度回答)。
(3)这种生态果园能大大提高能量的利用率,请据图写出一项具体措施: 。
三、非选择题组
30.请回答下列(一)、(二)小题:
(一)随环保要求的提高,沼气、天然气等作为清洁能源气体备受人们青睐。而这些气体生成时常含有不同浓度的H2S易腐蚀输送管道设备等。生物法去除H2S效率高、成本低,但有副产物生成,且副产物积累常会导致体系中钠盐浓度升高,从而显著抑制S2-去除速率,因此有必要筛选噬盐性强、脱硫性能优越、需氧型的菌种。筛选中用到的培养基有液体富集培养基、高盐筛选培养基、基础培养基。筛选土样有:晒盐场污泥、富含S的普通土壤、富含腐殖质的土壤。
(1)为快速分离噬盐性强的菌种,可将 土样用 制成悬液,再将含有沉淀物的悬液置于36℃的 培养基中培养2d,其目的是 。
(2)为确定筛选菌种的耐盐能力,将上述悬液稀释后涂布于 培养基上培养,对照组的设置为 。
(二)新冠病毒的刺突蛋白(S蛋白)是一种糖基化修饰的蛋白质,能与人体细胞的ACE2受体识别和结合,用S蛋白制成的疫苗对人体更安全,中国科学院等利用基因工程的方法在工程细胞中获取抗原蛋白,制作重组蛋白疫苗。
(3)在重组蛋白疫苗制作过程中,将S蛋白的基因导入酵母菌等真核细胞的原因是 。我国的新冠病毒重组蛋白疫苗,是将相应的基因表达载体导入CHO(仓鼠卵巢细胞)中获得的,动物细胞培养需要满足的基本条件有: (至少答出3个)。
(4)构建基因表达载体时,常用两种限制酶对载体和目的基因进行切割,而不是用单酶切割的原因是 。
(5)最后破碎细胞后,可用 法检测S蛋白是否表达。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶的特性
【解析】【解答】A、RNA酶的化学本质是蛋白质,高温下容易失活,A正确:
B、蛋白质含有的N元素主要在肽键中,B错误;
C、蛋白质中不含磷酸二酯键,C错误;
D、酶在细胞外能发挥作用,D错误。
故答案为:A。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
2.【答案】D
【知识点】细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、并不是所有蛋白质都要经高尔基体加工修饰后运往细胞的各个部位,如某些胞内蛋白,A错误;
B、高尔基体膜不与核膜直接相连,B错误;
C、核糖体不具有膜结构,C错误;
D、细胞膜外表面的糖类分子可与贯穿整个磷脂双分子层的蛋白质分子结合形成糖蛋白,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、各种生物膜在结构和化学组成上大致相同,在结构和功能上具有一定的联系性。内质网是生物膜的转化中心,内质网膜与核膜、细胞膜以及线粒体膜(代谢旺盛时)直接相连,可直接相互转换;与高尔基体膜无直接联系,可以以“出芽”的方式形成囊泡进行转换。
2、细胞膜上的特殊结构——糖被:①位置:细胞膜的外表。②本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。③作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
3.【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、细胞膜对带电荷的分子能选择性通过,A错误;
B、分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,B错误;
C、载体蛋白通常是跨膜蛋白,运输物质时其构象发生改变,C错误;
D、转运蛋白的种类和数量是细胞膜具有选择透过性的结构基础,也是细胞膜进行协助扩散和主动运输的结构基础,D正确。
故答案为:D。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
4.【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、以H2S为氢供体和电子供体,将CO2还原为葡萄糖,属于光能自养生物。玉米能进行光合作用,是光能自养生物,与绿硫细菌的营养方式相同,A正确;
B、松鼠需要利用现成的有机物,是异养生物,与绿硫细菌的营养方式不同,B错误;
C、硝化细菌是化能自养生物,与绿硫细菌的营养方式不同,C错误;
D、草履虫是异养生物,与绿硫细菌的营养方式不同,D错误。
故答案为:A。
【分析】利用自己制造的有机物来维持生活的营养方式,叫做自养,不能直接把无机物合成有机物,必须摄取现成的有机物来维持生活的营养方式,叫做异养。
5.【答案】A
【知识点】其他植物激素的种类和作用;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、呼吸高峰时,线粒体的生理活动极为活跃,合成反应旺盛进行,磷、氧比值增高,ATP为生命活动提供能量增多,(载体)蛋白质等分子磷酸化加快,A错误;
B、叶肉细胞可进行光合作用,其光合产物可转运至果实处供果实细胞进行呼吸作用,B正确;
C、低温条件下,呼吸作用强度减弱,有机物耗损减少,C正确;
D、乙烯能促进果实成熟,若跃变前抑制果实中乙烯的合成,则会延缓果实成熟,从而抑制呼吸高峰的出现,导致呼吸跃变被抑制或延迟,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
2、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。
6.【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、脂肪的主要功能是作为储能物质,小鼠生命活动的主要能源物质是糖类,A错误;
B、由图可知,饥饿刚开始时,葡萄糖含量下降,说明小鼠优先选择分解葡萄糖获得能量,B正确;
C、随着饥饿时间的延长,葡萄糖含量降低,酮体含量升高,且据题可知,在饥饿期间酮体是包括脑在内的许多组织的燃料,故当饥饿时间超过8h后,小鼠可能会优先选择酮体供能,C正确;
D、据题可知,部分酮体可参与有氧呼吸,形成一些中间产物,最终可氧化分解为CO2和H2O,故部分酮体可通过呼吸作用转化成少部分糖,说明呼吸作用连接三大物质代谢,从而说明细胞呼吸是代谢的枢纽,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、糖类是生命活动的主要能源物质。
2、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
3、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。
7.【答案】D
【知识点】细胞核的功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、核膜为双层膜,能将核内物质与细胞质分开,有利于核内环境的相对稳定,A错误;
B、核膜上有核孔,核孔处存在的核孔复合体具有选择性,是核质之间某些大分子物质如RNA、蛋白质出入的通道,而DNA不能通过核孔,小分子物质可通过核膜进行交换,B错误;
C、核仁主要与rRNA的合成以及核糖体的形成有关,C错误;
D、分裂间期时染色体解螺旋,呈染色质状态,特定基因进行转录,进而进行蛋白质的合成,D正确。
故答案为:D。
【分析】细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是遗传信息库,主要由核膜、核孔、核仁和染色质等构成。
1、核膜(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
4、核孔:主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道。
8.【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;基因突变的类型
【解析】【解答】A、甲峰对应时期,DNA含量未加倍,且对应细胞数目多,甲峰对应时期(G1期)属于分裂间期,A正确;
BD、乙峰对应时期,DNA含量加倍,且对应细胞数目少,故乙峰对应时期包括G2期和有丝分裂的分裂期,有丝分裂后期会发生着丝粒分裂,染色体加倍,并平均移向细胞两极,B正确,D错误;
C、甲→乙对应S期,此时进行DNA分子的复制,易发生基因突变,C正确。
故答案为:D。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。间期:(1)分裂间期:G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S期的DNA合成做准备:S期最主要的特征是DNA的合成;G2期主要为M期做准备,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过合成量逐渐减少。
2、基因突变的时间:突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
9.【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、图中CO2进入叶肉细胞后,与磷酸烯醇式丙酮酸结合,生成草酰乙酸,A正确;
B、高温条件下,C4植物光合效率高的原因是C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力远大于Rubisco酶,故C4植物能够利用较低浓度的CO2进行光合作用,B错误;
C、低浓度CO2条件下,C4植物能够利用低浓度的CO2进行光合作用,C3植物则不能,因此C4植物可能比C3植物生长得好,C正确;
D、由图可知,苹果酸的主要作用是将叶肉细胞中的CO2转入维管束鞘细胞,D正确。
故答案为:B。
【分析】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。
10.【答案】B
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、血友病为伴X染色体隐性遗传病,假设血友病的致病基因为h,Ⅲ5的基因型为XHXh的概率是1/2,其儿子患病(XhY)的概率为1/4,A错误;
B、Ⅲ1表现正常,其基因型为XHY,无论其配偶是否患血友病,其女儿均含H基因,不会患血友病,B正确;
C、致病基因的频率在男性人群和女性人群中相等,C错误;
D、血友病的致病基因位于X染色体上,D错误。
故答案为:B。
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
11.【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;同源染色体与非同源染色体的区别与联系;基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、分析题图可知,该果蝇为雄性,减数分裂Ⅱ时细胞质都进行均等分裂,A错误;
B、果蝇体细胞中有4对同源染色体,箭头所示的两条染色体为一对同源染色体,其形态、大小不同,故为X染色体和Y染色体,B正确;
C、发生在生殖细胞中的基因突变可遗传给后代,发生在体细胞中的基因突变通常不能遗传给后代,C错误;
D、该脑神经节细胞属于体细胞,体细胞不能进行减数分裂,但能进行有丝分裂,所以该细胞分裂时,非同源染色体间不会发生自由组合,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、减数分裂中配对的两条染色体,形状大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体。
2、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、精子与卵细胞形成的区别:
比较项目 不同点 相同点
精子的形成 卵细胞的形成
染色体的复制 复制一次 复制一次 复制一次
第一次分裂 一个初级精母细胞产生两个大小相同的次级精母细胞 一个初级卵母细胞产生一个次级卵母细胞和一个第一极体 同源染色体联会形成四分体,同源染色体分离,细胞质分裂,子细胞染色体数目减半
第二次分裂 两个次级精母纽胞形成四个同样大小的精细胞 一个次级卵母细胞形成一个大的卵细胞和一个小的第二极体。第一极体分裂成两个第二极体。 着丝粒分裂一条染色体变成两条染色体分别移向两极細胞质分裂,子细胞染色体数目不变。
变形 精子细胞变形,成为精子 不经变形
分裂结果 产生四个有功能的精子 产生一个有功能的卵细胞,三个小的极体退化消失。 成熟的生殖细胞染色体数目是原始生殖细胞染色体数目的一半
12.【答案】C
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、普通小麦属于异源六倍体,与一粒小麦(二倍体)相比,普通小麦的营养物质含量较高,A正确;
B、该实验中一粒小麦和山羊草可以杂交产生杂种植株,说明近缘物种间可进行交配产生后代,B正确;
C、普通小麦含有6个染色体组,属于异源六倍体,有2个染色体组来自于一粒小麦,C错误;
D、杂种植株1和杂种植株2都是由不同物种的配子结合产生,体细胞中缺少同源染色体,是高度不育的,D正确。
故答案为:C。
【分析】由受精卵发育而来,体细胞中有几个染色体组的个体,叫做几倍体。由受精卵发育而来,体细胞中有三个染色体组的个体,叫三倍体;同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种,一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体,称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半,染色体组数也减半。
13.【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】 A、①与②互为同源染色体,③与④互为同源染色体,减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生染色体互换,A正确;
B、该细胞的基因型为MmNn,产生的配子可能是Mn或mN或MN或mn,B正确;
C、该细胞的染色体数为4,减数分裂Ⅱ后期染色体数目也是4,C错误;
D、a和f进入同一个次级卵母细胞的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,因此a和f进入同一个卵细胞的概率为(1/4)×(1/4)=1/16,D正确。
故答案为:C。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;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。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
14.【答案】D
【知识点】减数分裂概述与基本过程;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、据题干及图示信息可知,该果蝇为雌性。易位属于染色体结构变异,会改变染色体上基因的种类和排列顺序,A正确;
B、若携带b基因的片段发生易位,则产生的配子种类为bXAB、bXa,测交后代为红眼刚毛:白眼截毛=1:1,B正确;
C、若携带B基因的片段发生易位,则产生的配子种类为bXA、BXA、bXab、BXab,测交后代雌雄均为红眼刚毛:白眼截毛:红眼截毛:白眼刚毛=1:1:1:1,C正确;
D、若携带B和b基因的片段分别易位到常染色体4、3上,则两对基因可自由组合,测交后代为红眼刚毛:白眼截毛:红眼截毛:白眼刚毛=1:1:1:1,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;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。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
15.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、据题可知,花色受两对或多对独立遗传的等位基因控制,故控制豌豆花色的基因的遗传遵循孟德尔的遗传规律,A正确;
B、若花色性状受两对等位基因控制,则后代可能都开白花,如亲本基因型组合为Aabb×aabb,B正确;
C、若花色性状受两对等位基因控制,则后代中红花可能占1/4,如亲本基因型组合为Aabb×aaBb,C正确;
D、若花色由三对等位基因控制,后代中开白花的最大比例为1,如AAbbcc×aabbcc,D错误。
故答案为:D。
【分析】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。
16.【答案】B
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;光合作用的发现史;噬菌体侵染细菌实验;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、“噬菌体侵染细菌的实验”使用同位素35S标记噬菌体蛋白质,使用32P标记DNA,A正确;
B、在证明DNA半保留复制的实验中,用离心法通过观察15N标记的DNA在离心管中的位置来证实,B错误;
C、卡尔文用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放射性,探明了CO2中的碳在光合作用中的转化途径,这一途径称为卡尔文循环,C正确;
D、对小鼠饲喂用14C标记的亮氨酸,一段时间后取肝细胞检测,放射性出现在核糖体等处,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、T2噬菌体侵染细菌的实验:
(1)研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
(2)实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
(3)实验方法:放射性同位素标记法。
(4)实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
(5)实验过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
(6)实验结论:DNA是遗传物质。
2、卡尔文采用同位素标记法探明了二氧化碳的固定过程中碳元素的转移途径。
3、在证明DNA半保留复制的实验中,用离心法通过观察15N标记的DNA在离心管中的位置来证实。
4、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键。
17.【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、由RNA→cDNA是反转录过程,PCR技术扩增的模板是cDNA片段,A错误;
B、新冠病毒已出现多种变异毒株,主要是由基因突变产生的,抗生素不能诱导产生变异毒株,只能对变异毒株进行选择,B错误;
C、为确定新冠病毒的类型,应选择和其他种类病毒基因组中变异性大的核酸区域,设计探针进行检测,C错误;
D、在正常进化中,病毒基因组之间最保守的核酸区域被淘汰的概率较低,依据题干信息,为了确保新冠病毒核酸检测的准确性,可选择不同类型病毒基因组之间最保守的核酸区域,依此进行引物和DNA探针设计,D正确。
故答案为:D。
【分析】PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
18.【答案】A
【知识点】细胞膜的功能
【解析】【解答】A、不同细胞对同一信号产生的效应不同,即应答方式不同,A错误;
B、不同细胞结合同种信号分子的受体不同,受体的空间结构不同,B正确;
C、不同细胞中,同种信号分子的受体不同,编码受体的基因也不同,C正确;
D、不同细胞对同种信号分子可能具有不同的受体,意味着信号分子与受体之间不是简单的一对一的关系,D正确。
故答案为:A。
【分析】细胞间进行信息传递时可通过信号分子进行信息交流,不同信号分子可与相应受体发生特异性结合,引起不同反应。同一信号分子也可能与不同细胞膜上的不同受体结合,引起不同的反应。
19.【答案】C
【知识点】植物生长素的发现和作用
【解析】【解答】A、由①判断,切去尖端的胚芽鞘仍然能够生长,但不能弯曲,A正确;
B、由③判断,为排除光照的影响,温特的胚芽鞘实验宜在黑暗条件下进行,B正确;
C、由②判断,胚芽鞘内源生长素含量低时对外源生长素更敏感,与去尖端的胚芽鞘相比,完整胚芽鞘内生长素含量高,故与完整胚芽鞘相比,去除尖端的胚芽鞘对外源生长素更敏感,C错误;
D、“淀粉一平衡石假说”是解释重力对植物生长调节的机制,认为植物细胞依靠“淀粉体”感受对重力的单一方向刺激,不能解释植物胚芽鞘的向光性,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、达尔文根据实验提出,胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
2、鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
3、拜尔实验证明胚芽鞘弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
4、温特实验证明胚芽鞘弯曲生长是确实是一种化学物质造成的,温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为生长素。1931年科学家首先从人尿液中分离出具有生长效应的化学物质——吲哚乙酸。
20.【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、动作电位的产生主要是Na+内流,当把海水换成1/3的海水加2/3的葡萄糖的等渗溶液时,轴突膜不会受到损伤,A错误;
B、Na+内流,产生动作电位时,轴突膜内的电位由负电位变为正电位,B错误;
C、影响动作电位峰值的关键原因是Na+内流,故动作电位峰值2比1小很可能是因为轴突外Na+浓度降低,使Na+内流减少,C正确;
D、神经细胞内K+浓度明显高于膜外,而Na+浓度则正好相反,D错误。
故答案为:C。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
21.【答案】B
【知识点】水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、坐过山车时过度紧张,肾上腺素分泌增加,使肝及其他组织细胞代谢活动增强,A项不符合题意;
B、坐过山车时若无大量水分和无机盐丢失,人体渗透压处于平衡状态,B项符合题意;
C、坐过山车时肾上腺素分泌增多,可促进血糖升高,C项不符合题意;
D、人在剧痛、恐惧等紧急情况下肾上腺素分泌增多,血压升高,心率加快,D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
2、人体内水盐平衡的调节过程是∶缺水渗透压过高,刺激渗透压感受器,通过传入神经到下丘脑水盐平衡调节中枢,下丘脑合成并分泌抗利尿激素,并且储存到垂体处,由垂体释放。
22.【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、在用标记重捕法调查种群密度期间,种群应满足没有出生和死亡,没有迁入和迁出等条件,A正确;
B、根据标志重捕法计算公式:某动物的种群密度=第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数/第二次捕获的有标记的个体数,如果有标记的部分个体死亡,第二次捕获的有标记的个体数减少,则估算的种群个体数比实际的个体数会偏大,B正确;
C、该种群的密度大约是2340条/亩,据此无法得知该种群的环境容纳量,C错误;
D、种群增长速率最小时,即种群数量最大时,种内竞争程度最大,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、环境容纳量=K值。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称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
23.【答案】A
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生产者处于第一营养级,因而第Ⅰ营养级的GP表示生产者固定的总能量,A正确;
B、第三栏R代表的是各营养级因呼吸而损耗的能量,B错误;
C、各个营养级的NP均有一部分流向M,因而M代表分解者,C错误;
D、第Ⅲ营养级到第Ⅳ营养级的能量传递效率为(0.88×105)÷(15.91×105)×100%≈5.5%,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、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。研究此生态系统能量流动的意义是调整能量流动关系,使能量持续高效流向对人类最有益的部分。
2、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ⅹ100%。
24.【答案】D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、“S”形增长方式的种群增长速率是先增大,后减小,A错误;
B、种群的“J”形曲线不存在环境容纳量,B错误;
C、“S”形增长的种群,种群数量达到K值左右时会出现波动,种群数量可能会大于K值,C错误;
D、由于资源和空间是有限的,“S”形增长的种群,其种群数量的增加受种群密度的制约,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、环境容纳量=K值。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称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
2、“S”型曲线增长速率:开始时,种群的增长速率为0;种群数量在a~K/2之间时,种群的增长速率不断增大;种群数量为K/2时,种群增长速率最大;种群数量在K/2~K之间时,受到环境阻力的影响,种群的增长速率在不断减小;种群数量为K时,种群的增长速率为0,种群数量到达最大值(K值)。种群数量达到K值后不是一成不变的,而是围绕K值上下波动。
25.【答案】A
【知识点】群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、据题“5种鸣禽均以昆虫为食,对营巢地点也有相似要求,但每一种鸣禽在取食和营巢行为上显示了复杂的差别和各自占据的生态位,至少在食物丰富时防止了竞争”可知,5种鸣禽在针叶林里觅食,它们各自占据的生态位不完全相同,A错误;
B、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位,所以研究生态位通常要调查鸣禽的栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系等,B正确;
C、种内竞争与种间关系的改变使得在竞争中获胜的个体有更多的生存机会,这是群落演替的原因之一,即5种鸣禽间对食物的争夺及与其捕食者关系的改变是该群落演替的原因之一,C正确;
D、人类生产活动通常是有意识、有目的地进行的,可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用,故人类活动会改变环境,进而影响群落演替的速度和方向,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、生态位是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和,它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。
2、群落演替的原因:生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。
3、人类活动会改变群落演替的方向和速度。
26.【答案】(1)CO2供应不足(或胞间CO2浓度下降);暗反应阶段CO2的固定;正相关;气孔打开,CO2吸收增多,同时光照强度下降,光反应减弱,进而导致暗反应减弱,CO2利用减少,胞间CO2浓度增大
(2)核苷酸、ATP;氢(和能量);溶血
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)由图可知,叶片净光合速率在11:00-13:00时下降,主要是由于温度高,植物为降低蒸腾作用关闭气孔,导致二氧化碳吸收减少,胞间CO2浓度下降,CO2供应不足,暗反应阶段CO2的固定受阻,从而影响光合速率;由此可知,这段时间内限制植物光合作用的主要因素是二氧化碳的浓度,故植物的净光合速率和气孔导度之间呈正相关。17:00以后,气孔打开,CO2吸收增多,同时光照强度下降,光反应减弱,进而导致暗反应减弱,CO2利用减少,胞间CO2浓度增大。
(2)①磷酸戊糖途径生成的5-磷酸核糖可用于合成体内的核苷酸、ATP等物质;在脂肪酸合成时,NADPH是主要的供氢体,也能提供能量;②葡萄糖-6-磷酸脱氢酶正常时还能保护红细胞免受氧化物质的威胁,若6-磷酸脱氢酶减少,磷酸戊糖途径受阻,产生的NADPH减少,脂质被氧化,则红细胞易破裂发生溶血现象。
【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、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。
27.【答案】(1)紫眼
(2)用F1中的紫眼雌虫和亲本的紫眼雄虫回交得F2,F2的雌虫单独饲养和红眼雄虫进行测交,如后代不出现红眼昆虫,则F2单独饲养的雌虫为纯种紫眼雌虫
(3)XMs、Xm、OMs、Om(或XMY/s、OMY/s、Xm、Om,O可去掉);雄性灰色:雌性黑色=2:1;4/7
【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)眼色基因只位于X染色体上,红眼雌虫和紫眼雄虫杂交后代雌虫都为紫眼,所以紫眼为显性性状。
(2)利用现有实验材料,若要在最短时间内获得纯种紫眼雌虫,可用F1中的紫眼雌虫与亲本的紫眼雄虫回交得到F2:
F2紫眼雌虫和红眼雄虫进行测交:
如后代不出现红眼昆虫,则F2单独饲养的雌虫为纯种紫眼雌虫。
(3)①性染色体和常染色体在减数分裂时自由组合,雄性亲本产生的配子基因型为XMs、Xm、OMs、Om,雌性亲本产生的配子基因型为Xm,F1的基因型XXMsm、XOMsm、XXmm、XOmm,只含一条X染色体的雌虫XOmm胚胎致死,所以后代为雄性灰色:雌性黑色=2:1。
②F1♀(1/2XXMsm、1/2XOMsm)×♀XXmm,F1产生的雄配子为3/8XMs、3/8Xm、1/8OMs、1/8Om,雌配子为Xm,故F2为3/8XXMsm、3/8XXmm、1/8XOMsm、1/8XOmm(死亡),所以F2中含s基因的个体所占比例为4/7。
【分析】1、显性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代出现的亲本性状;隐性性状是指两个具有相对性状的纯合亲本杂交时,子一代未出现的亲本性状。
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。
28.【答案】(1)由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质
(2)细胞毒性T细胞(或T细胞);等量的(不含经灭活的肿瘤)缓冲液;细胞毒性T细胞(或T细胞);1号小鼠肿瘤体积明显缩小,3号小鼠肿瘤体积继续变大
【知识点】免疫系统的结构与功能;细胞免疫
【解析】【解答】(1) 免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质。
(2)如抗肿瘤免疫作用中有细胞免疫的发生,细胞免疫中起作用的主要是细胞毒性T细胞,实验组用MCA诱导1号小鼠形成肿瘤;给2号小鼠注射含有经灭活的肿瘤缓冲液,2号小鼠会发生特异性免疫,一段时间后提取2号小鼠体内的细胞毒性T细胞,注射到1号小鼠的血液中,1号小鼠的肿瘤逐渐被清除,肿瘤体积明显缩小。
对照组的设计是用MCA诱导3号小鼠形成肿瘤,给4号小鼠射等量的不含灭活肿瘤缓冲液,一段时间后提取4号小鼠体内的细胞毒性T细胞,注射到3号小鼠的血液中,肿瘤体积将继续变大。
实验预期结果:1号小鼠的肿瘤逐渐被清除,肿瘤体积明显缩小。3号小鼠肿瘤体积将继续变大。
【分析】1、免疫活性物质:指的是免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,如抗体、淋巴因子、溶菌酶等。
2、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应,激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。
29.【答案】(1)食用菌、沼气池中的微生物(及土壤中的微生物)等;将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
(2)生物;减少农药、化肥的使用,保护环境
(3)果树、杂草为食用菌培养提供原料;食用菌菌渣投入沼气池;沼渣用于食用菌培养;动物粪便进入沼气池等
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)从生态系统的组成来看,生态果园中的分解者主要有食用菌、沼气池中的微生物及土壤中的微生物等,分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。
(2)利用鸡、鸭来防治害虫属于生物防治,且鸡、鸭的粪便可为果树提供有机肥料,故生态果园中养鸡、鸭的好处是可减少农药、化肥的使用,保护环境。
(3)这种生态果园能大大提高能量的利用率,据图可知,具体措施有:果树、杂草为食用菌培养提供原料;食用菌菌渣投入沼气池;沼渣用于食用菌培养;动物粪便进入沼气池等。
【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、生物防治法就是通过有益生物直接消灭害虫,改变生物种群的组成部分。其优点是对人、畜、植物安全,没有污染,不会引起害虫的猖獗和产生抗药性对一些害虫的发生有长期的抑制作用。
3、生态农业使废弃物资源化,实现了农业生态系统中物质循环再生和能量的多级利用。
30.【答案】(1)晒盐场污泥;无菌水或蒸馏水;液体富集;增加噬盐性强的微生物的数量
(2)高盐筛选;等量悬液稀释后涂布于基础培养基
(3)酵母菌等细胞是真核细胞,有内质网和高尔基体,可对核糖体合成的蛋白质进行加工、修饰,以获得具有生物活性的S蛋白;营养,无菌、无毒的环境,适宜的温度、pH和渗透压,适宜的气体环境等
(4)使用两种限制酶可防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,也可防止目的基因和质粒的反向连接
(5)抗原—抗体杂交
【知识点】细胞器之间的协调配合;微生物的分离和培养;动物细胞培养技术;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)分离噬盐性强的菌种,可将晒盐场污泥土样用无菌水制成悬液,再将含有沉淀物的悬液置于36℃的液体富集培养基中培养2d,目的是增加噬盐性强的微生物的数量。
(2)为确定筛选菌种的耐盐能力,将悬液稀释后涂布于高盐筛选培养基上培养,以等量悬液稀释后涂布于基础培养基上作为对照。
(3)由于新冠病毒的S蛋白是一种糖基化修饰的蛋白质,酵母菌等真核细胞内有内质网和高尔基体,将S蛋白的基因导入真核细胞,可对核糖体合成的蛋白质进行加工、修饰,以获得具有生物活性的S蛋白。动物细胞培养时需要营养,无菌、无毒的环境,适宜的温度、pH和渗透压,适宜的气体环境等。
(4)在构建基因表达载体时,常用两种酶对载体和目的基因进行切割,原因是可防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,也可防止目的基因和质粒的反向连接。
(5)可用抗原—抗体杂交法检测S蛋白是否表达。
【分析】1、稀释涂布平板操作的步骤:①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中;②取少量菌液,滴加到培养基表面;③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却8~10s;④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。
2、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
3、动物培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
4、基因工程技术的基本步骤︰(1)目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建︰是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,可以遗传给下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
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