2023届高考生物二轮复习高效快速练作业含答案(共7份)

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名称 2023届高考生物二轮复习高效快速练作业含答案(共7份)
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资源类型 教案
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科目 生物学
更新时间 2023-01-15 13:16:53

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生命系统的稳态与调节高效快速练(十一)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·山东实验中学高三检测]以下关于人体内环境和稳态的叙述,错误的是(  )
A.马拉松运动员比赛中细胞呼吸会产生乳酸,但血浆pH值会保持相对稳定
B.人体在炎热条件下甲状腺激素分泌量和产热量均低于在寒冷条件下
C.夏季室外施工的工人,体内抗利尿激素的含量会下降
D.人体内环境稳态的维持需神经—体液—免疫调节共同完成
2.[2022·浙江湖丽衢二模]如图为有髓神经纤维上的兴奋传导示意图。有髓神经纤维轴突外包有一层较厚的髓鞘,而构成髓鞘主要成分的脂质膜是不允许带电离子通过的。只有在髓鞘中断的郎飞氏结处,离子才能跨膜移动。下列叙述正确的是(  )
A.有髓纤维上兴奋的传导方向与膜外局部电流方向一致
B.有髓纤维膜外局部电流只能发生在相邻的郎飞氏结之间
C.同等条件下,有髓纤维兴奋的传导比无髓纤维更慢
D.兴奋在两种纤维上传出相同距离,有髓纤维上跨膜移动的离子数多于无髓纤维
3.[2022·汕头一模]T细胞在成熟过程中先进行阳性选择,再进行阴性选择。不能与吞噬细胞表面受体分子结合的T细胞会发生凋亡,称为阳性选择,存活下来的T细胞若能与自身抗原结合,会发生凋亡,称为阴性选择,最终存活下来的T细胞为成熟T细胞。下列有关叙述,错误的是(  )
A.成熟T细胞主要在特异性免疫过程中发挥作用
B.HIV主要侵染辅助性T细胞,导致人体的免疫力下降
C.T细胞的阴性选择发生在骨髓中,阳性选择发生在胸腺中
D.若T细胞的阴性选择发生错误,可能会引起自身免疫病
4.[2022·湖南娄底一中考前模拟]如图为某登山队的队员们在为期104天的训练过程中随平均夜营高度的变化,红细胞数量和血红蛋白的变化趋势。已知海拔越高,空气中氧气越稀薄。下列叙述正确的是(  )
A.血红蛋白是内环境的重要组成成分
B.随海拔升高,红细胞有氧呼吸加强
C.在夜营海拔为1 500 m时,人体肌细胞主要进行无氧呼吸
D.人体红细胞数量和血红蛋白的含量对海拔有适应性变化
5.[2022·韶关一模]研究发现,肿瘤患者血液中的EPCs细胞(在正常机体内最终分化成红细胞)会变成CD45+EPCs细胞,后者可通过产生活性氧(ROS)来抑制CD8+T细胞介导的免疫应答,导致肿瘤患者抗病毒、抗细菌以及抗肿瘤的免疫应答功能下降。研究人员用健康小鼠和荷瘤小鼠(被移植肿瘤的小鼠)进行了相关实验,下列分析错误的是(  )
A.与健康小鼠相比,荷瘤小鼠因EPCs细胞失去正常分化能力而出现贫血
B.与健康小鼠相比,荷瘤小鼠内CD45+EPCs细胞分泌的ROS含量较高
C.若抑制ROS分泌,能增强CD45+EPCs细胞抑制机体CD8+T细胞免疫应答的能力
D.若诱导CD45+EPCs细胞分化成成熟的红细胞,荷瘤小鼠可能恢复正常的免疫功能
6.[2022·苏北七市三模]抗利尿激素是由六肽环和三肽侧链构成的九肽化合物,能促进肾小管和集合管对水的重吸收,其分泌调节的部分机制如图。相关叙述正确的是(  )
A.抗利尿激素在垂体细胞的核糖体中合成
B.引起A处神经兴奋的适宜刺激是饮水过少等
C.若饮水越少,则A处动作电位越高
D.抗利尿激素的分泌以神经系统的调节为主
7.[2022·惠州三模]“脑卒中”又称“脑中风”,是由脑部某处血管突然破裂或堵塞引发脑损伤的一种急性脑血管疾病。以下相关说法正确的是(  )
A.“脑中风”患者脑组织受损的原因是缺乏氧气与养料供应
B.言语障碍的“脑中风”患者可能与大脑皮层言语区中的H区受损有关
C.“脑中风”患者的膝跳反射、排尿反射等非条件反射都完全消失
D.“脑中风”患者都会同时出现言语、感觉和运动障碍等症状
8.[2022·浙江绍兴二模]生长激素能促进软骨细胞的生长和分裂,部分调节机理如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.IGF 1基因缺乏的个体血浆中GH水平低于正常人
B.GH受体缺乏的个体软骨细胞能够正常生长和分裂
C.IGF 1的受体只位于软骨细胞,体现了信息识别的定向性
D.患腺垂体瘤的儿童可能比正常儿童的身材更高大
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
9.[2022·德州二模]阈电位是指能引起动作电位的临界膜电位。用同种强度的阈下刺激分别以单次和连续的方式刺激上一神经元,测得下一神经元的膜电位变化情况如图所示。下列说法错误的是(  )
A.阈电位绝对值高的神经元更不容易兴奋
B.上一神经元受到刺激后释放的是兴奋性递质
C.连续多个阈下刺激可以叠加并引发突触后膜产生动作电位
D.两种不同方式的刺激均使突触前膜处发生了电信号到化学信号的转变
10.某人连续多日喝奶茶、可乐等甜饮料,突然口干、多饮、多尿、恶心和昏迷不醒,被诊断为高血糖高渗昏迷合并酮症酸中毒。该病是糖尿病严重的急性并发症,患者脂肪分解增加产生较多酮体,导致酮症酸中毒。下表是该患者血检报告部分内容,其中GPT是肝细胞内代谢酶,肌酐是需经尿液排出的代谢废物。下列说法正确的是(  )
项目 结果 参考范围
糖 95.8 3.9~6.1 mmol/l
谷丙转氨酶(GPT) 336 小于35 IU/L
肌酐 275 58~96 umol/l
钠 124 136~146 mmol/l
A.该患者多尿的主要原因是抗利尿激素分泌不足
B.该患者的肝脏和肾脏功能已经出现严重损伤
C.长期摄取高糖食物可能导致胰岛B细胞损伤
D.糖尿病人脂肪分解增加可导致体重减轻
11.瘦素是一种由脂肪细胞分泌的与人体肥胖有关的蛋白质类激素。如图1表示瘦素通过下丘脑发挥作用的过程,已知瘦素可使神经元A兴奋、神经元B抑制;图2为图1中某局部模式图。相关分析正确的是(  )
A.瘦素合成后,以胞吐的方式运出细胞,通过体液定向运输到下丘脑
B.当图2中神经元B释放物质甲,并引起③的抑制时,③处的膜电位无变化
C.人体内脂肪含量偏高时,神经元A、B分别兴奋、抑制,可能与其膜上瘦素的受体不同有关
D.若人体血液中瘦素水平没有降低,但神经元B上缺少相应受体,仍可能导致肥胖
三、非选择题
12.[2022·深圳二模]人体内的免疫细胞能够识别肿瘤抗原并进行清除,科学家对此展开了研究并获得如下资料:
资料1:科学家发现T细胞中存在PD 1基因,其表达的PD 1分子分布于T细胞表面,并证实PD 1分子与其他分子作用后,可以抑制T细胞增殖,促进T细胞凋亡。
资料2:中国科学家发现了一种存在于吞噬细胞表面的蛋白——PD L1。在活化的吞噬细胞表面PD L1分子表达水平明显增加,并定量研究了PD L1分子对T细胞增殖的影响(结果如图)。
注:PD 1-/-表示敲除PD 1基因小鼠,PD 1+/+表示野生型小鼠。
请回答下列问题:
(1)人体内的免疫细胞能够识别肿瘤细胞并进行清除,这一过程主要属于________________(填“非特异性免疫”或“特异性免疫”),体现了免疫系统的____________________功能。
(2)分析A和B曲线,能够得出的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)PD L1分子和PD 1分子均能抑制T细胞增殖,现有两种推测:①两种分子分别抑制T细胞增殖;②二者相互作用后发挥抑制作用。你支持哪一种观点?请据图分析并阐述理由:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
高效快速练(十二)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·天津十二校联考一模]在北京冬奥会短道速滑混合接力赛中,中国队获得了首枚金牌,下列对比赛中运动员机体生理功能调节的叙述,合理的是(  )
A.神经系统对躯体运动有分级调控,对内脏活动无调控
B.交感神经和副交感神经同时兴奋,使心跳加快、支气管扩张
C.下丘脑—垂体—甲状腺轴兴奋,甲状腺激素分泌增多,提高代谢速率
D.比赛在寒冷环境中进行,运动员机体的产热量和散热量无法维持平衡
2.[2022·湖南百校联考]记忆形成过程中,海马区突触后神经元中肌动蛋白发生的变化如图所示。下列有关叙述中,错误的是(  )
A.甲图中有两种突触类型
B.记忆形成过程中,突触后神经元内包裹着神经递质受体的囊泡会与突触后膜融合
C.神经递质由轴突末端释放,作用于突触后膜上的受体后会被降解
D.记忆的形成与肌动蛋白的稳定、游离状态有关
3.[2022·湖南新高考教学教研联盟二联]辣椒素和高温均能直接激活细胞膜上的受体TRPV1,使其作为离子通道,协助相关离子跨膜运输,产生兴奋。兴奋沿伤害性传入神经传至大脑。因为大脑对伤害性传入神经信号统一解读为“疼痛”,所以辣的感觉被定义为痛觉。下列分析合理的是(  )
A.TRPV1受体能让钠离子流入细胞内,从而引发神经冲动
B.吃完辣椒后,马上喝热水比喝冷水更利于减轻辣椒素引发的疼痛
C.刺激TRPV1引发的痛觉必须经过完整反射弧才能形成
D.推测TRPV1最可能位于反射弧的传出神经元末梢的膜上
4.[2022·聊城二模]心脏搏动受交感神经和副交感神经的调控。若阻断小白鼠的副交感神经则心率加快,阻断交感神经则心率变慢,神经支配心脏搏动原理如图。下列说法错误的是(  )
A.交感神经和副交感神经都属于传出神经
B.副交感神经的两个神经元释放的乙酰胆碱的作用效果不同
C.交感神经释放的去甲肾上腺素可能是抑制性递质,可降低心率
D.交感神经和副交感神经的作用通常是相反的,共同维持心脏搏动的相对稳定
5.[2022·济宁二模]睡眠主要依靠脑部多个脑区的胞外腺苷含量来调节,胞外腺苷与受体结合后降低神经元的兴奋,促进睡眠。浓茶中的咖啡因是腺苷的类似物,能干扰人的睡眠。研究表明,咖啡因可使脑内腺苷受体数量上升,但不改变细胞内腺苷受体mRNA的含量。下列叙述错误的是(  )
A.胞外腺苷可以激活脑部神经元Na+通道
B.胞外腺苷受体位于神经元细胞膜外表面
C.咖啡因可与胞外腺苷竞争结合腺苷受体
D.咖啡因通过影响翻译过程增加腺苷受体的数量
6.[2022·江苏新高考基地学校四联]主要组织相容性复合体(MHC)是决定免疫系统识别自己、排除非己的一组糖蛋白分子,不同人的MHC不同。MHC有多种,其中MHCⅠ几乎分布于全部细胞表面。如图表示病毒侵染人体后发生的部分免疫过程。下列叙述正确的是(  )
A.寄主细胞能特异性识别病毒
B.合成MHC的基本单位是多糖和蛋白质
C.细胞毒性T细胞靠MHCⅠ识别靶细胞
D.细胞毒性T细胞通过释放穿孔素裂解靶细胞
7.[2022·枣庄二模]谷氨酸自突触前膜释放,与突触后膜上的受体结合使Na+和Ca2+内流,突触后神经元Ca2+的显著升高可促进NO合成。NO从突触后神经元作为逆行信使的角色扩散进入突触前神经元,引起谷氨酸长时程释放,形成长时间增强。另有研究发现NO还可通过扩散进入血管平滑肌细胞,激活鸟苷酸环化酶,刺激GTP生成cGMP。cGMP作为第二信使激活cGMP依赖的蛋白激酶G,使肌动—肌球蛋白复合物信号通路受到抑制,导致血管平滑肌舒张,从而调节心血管的舒张。药物硝酸甘油在体内可释放NO。有关叙述错误的是(  )
A.在此调节过程中,谷氨酸是一种兴奋性递质
B.NO作为逆行信使的调节可看作是正反馈调节
C.蛋白激酶G功能异常,NO进入血管平滑肌会导致其舒张
D.硝酸甘油可用于治疗由冠状动脉供血不足引起的心绞痛
8.[2022·潍坊二模]MMP14是一种水解酶,属于跨膜蛋白。在肿瘤微环境中MMP14会切割癌细胞周围的基质,从而帮助癌细胞分散和转移;在健康人体内,MMP14在组织重塑方面发挥重要作用。实验已证明卵巢癌康复者体内含有高水平的针对癌细胞MMP14的抗体。下列说法错误的是(  )
A.MMP14与B细胞接触、辅助性T细胞与B细胞结合是激活B细胞的两个信号
B.初始细胞毒性T细胞识别癌细胞信号后进入体液循环并攻击相同的癌细胞
C.癌细胞被清除后,活化的免疫细胞功能会受到抑制,机体逐渐恢复稳态
D.卵巢癌康复者身体出现伤口时,MMP14抗体会攻击健康细胞引发自身免疫反应
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
9.[2022·淄博二模]银环蛇蛇毒中能分离出若干种神经毒素,神经毒素能激活或阻断不同神经受体和离子通道,影响递质的释放和代谢。实验人员利用神经—肌肉接头对α 环蛇毒素和β 环蛇毒素的作用机理进行了研究,结果如下表。下列说法正确的是(  )
A.神经元和肌肉细胞产生的动作电位主要由Na+内流引起
B.α 环蛇毒素可能抑制了神经递质与肌细胞膜上受体的结合
C.α 环蛇毒素可能作用于神经—肌肉接头的前膜,抑制神经递质的释放
D.α 环蛇毒素和β 环蛇毒素共同作用时才能导致中毒者的骨骼肌瘫痪
10.[2022·衡阳师范祁东附中高考模拟二]尿崩症可分为抗利尿激素缺乏引起的中枢性尿崩症和肾细胞表面相应受体缺乏引起的肾源性尿崩症,患者会出现多饮、多尿、脱水等症状。醛固酮进入肾小管和集合管上皮细胞后,与胞质内受体结合形成醛固酮—受体复合物,再穿过核膜调节基因表达,生成多种醛固酮诱导蛋白,增加K+的排出和Na+、水的重吸收。下列相关叙述错误的是(  )
A.补充外源抗利尿激素可对尿崩症患者进行治疗
B.阻断醛固酮—受体复合物的形成,会造成Na+重吸收障碍
C.在抗利尿激素和醛固酮分泌的过程中,下丘脑均可作为效应器
D.抗利尿激素和醛固酮可作用于肾小管和集合管,促进对水和K+的重吸收
11.“人民英雄”国家荣誉称号获得者陈薇院士带领的团队及康希诺生物公司联合研发的新冠疫苗—重组新型冠状病毒疫苗,是将新冠病毒S蛋白基因插入人5型腺病毒载体(Ad5)基因组,获得人复制缺陷型(不能复制但保留其侵染人体细胞的能力)毒种,将其接种在HEK293SF-3F6细胞扩增纯化得到病毒活疫苗。人体接种后,Ad5载体携带的S蛋白基因在人体细胞中表达S蛋白,刺激机体产生免疫力。下列说法正确的是(  )
A.S蛋白基因插入人5型腺病毒载体(Ad5)基因组获得人复制缺陷型毒种,原理是基因突变
B.S蛋白基因在人体细胞中表达出的S蛋白属于抗体
C.接种疫苗使人获得免疫力属于主动免疫
D.接种新冠灭活疫苗后不会受到各种冠状病毒的感染
三、非选择题
12.[2022·德州二模]多囊卵巢综合征(PCOS)是常见的妇科内分泌疾病,以雄激素分泌过多,排卵功能障碍为临床主要表现,并伴有慢性炎症介导的胰岛素抵抗症状。研究发现雄烯二酮是雄激素的前体物质,如图为卵巢中雄烯二酮的部分代谢过程。
(1)雄烯二酮在卵巢中可合成雌激素,该过程受分级调节系统调控,由此可推测激素LH和FSH是由________分泌的,PCOS患者体内LH含量会________(填“升高”或“降低”)。
(2)PCOS患者卵巢发育会出现障碍,据图分析其原因是________________________________。
(3)研究发现,二甲双胍可通过提高T细胞数量来改善卵巢组织微环境,可用于PCOS的辅助治疗。请利用以下实验材料和用具,设计实验探究二甲双胍是否通过白细胞介素-6调节T细胞的数量,简要写出实验设计思路并预期实验结果及结论。
实验条件:PCOS模型小鼠若干只,二甲双胍肠溶片、托珠单抗注射液(白细胞介素-6抑制剂,本身不影响T细胞数量),细胞数量检测仪等。
实验思路:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期实验结果及结论:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
高效快速练(十一)
1.C 马拉松运动员比赛中细胞呼吸会产生乳酸,但因为血浆中缓冲物质的存在,血浆pH会保持相对稳定,A正确;甲状腺激素能促进代谢增加产热,由于炎热条件下比寒冷条件下散热慢,所以人体为了维持体温相对稳定,炎热条件下比寒冷条件下产热慢,所以炎热条件下甲状腺激素分泌量低于在寒冷环境下,B正确;夏季室外施工的工人,散失的水分较多,为了维持细胞外液中渗透压平衡,体内抗利尿激素含量分泌上升,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少尿量的形成,C错误;人体内环境稳态的维持需神经—体液—免疫调节共同完成,D正确。
2.B 有髓纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流方向一致,A错误;兴奋部位的膜外为负电位,未兴奋部位的膜外为正电位,有髓纤维膜外局部电流只能发生在相邻的郎飞氏结之间,B正确;同等条件下,有髓纤维兴奋的跳跃式传导比无髓纤维更快,C错误;有髓神经纤维轴突外包有一层较厚的髓鞘,而构成髓鞘主要成分的脂质膜是不允许带电离子通过的,因此兴奋在两种纤维上传出相同距离,有髓纤维上跨膜移动的离子数少于无髓纤维,D错误。
3.C 成熟T细胞主要在特异性免疫过程中发挥作用,参与特异性免疫中的体液免疫和细胞免疫,A正确;HIV主要侵染辅助性T细胞,造成人体的免疫力下降,B正确;T细胞发育成熟的场所在胸腺,阳性选择和阴性选择都发生在胸腺中,C错误;若T细胞的阴性选择发生错误,则T细胞能与自身的抗原结合,可能引起自身免疫病,D正确。
4.D 血红蛋白在红细胞内,不属于内环境的组成成分,A错误;哺乳动物成熟的红细胞进行无氧呼吸,B错误;人体细胞主要进行有氧呼吸,在缺氧或剧烈运动时,部分细胞可进行无氧呼吸产生能量,因此在夜营海拔为1 500 m时,人体肌细胞主要进行有氧呼吸,C错误;由图可知,随海拔升高,人体红细胞数量和血红蛋白的含量升高,当海拔降低,人体红细胞数量和血红蛋白的含量随之降低,说明人体红细胞数量和血红蛋白的含量对海拔有适应性变化,D正确。
5.C 肿瘤患者血液中的EPCs细胞会变成CD45+EPCs细胞,而没有最终分化成红细胞,据此可推测,与健康小鼠相比,荷瘤小鼠因EPCs细胞失去正常分化能力而导致红细胞数量减少,出现贫血,A正确;肿瘤患者血液内的CD45+EPCs细胞可通过产生ROS来抑制CD8+T细胞介导的免疫应答,可推测荷瘤小鼠的CD45+EPCs细胞分泌ROS的水平显著高于健康小鼠,B正确;CD45+EPCs细胞是通过产生ROS发挥作用的,如果抑制ROS的分泌,CD45+EPCs细胞就无法抑制CD8+T细胞介导的免疫应答,进而起到增强免疫功能的作用,C错误;若设法诱导CD45+EPCs细胞分化成成熟的红细胞,则成熟红细胞的数量会增加,细胞中活性氧的含量下降,对CD8+T细胞介导的免疫应答的抑制能力减弱,因而荷瘤小鼠可能恢复正常的免疫功能,D正确。
6.D 抗利尿激素在下丘脑合成,由垂体释放,因此下丘脑细胞的核糖体是合成抗利尿激素的场所,A错误;引起A处神经兴奋的适宜刺激是饮水过少等引起的细胞外液渗透压升高,B错误;若饮水越少,细胞外液渗透压会越高,但神经纤维在受到阈值以上刺激产生的动作电位不随刺激强度增大而发生变化,C错误;细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,下丘脑分泌细胞作为效应器合成和分泌抗利尿激素,说明抗利尿激素的分泌以神经系统的调节为主,D正确。
7.A 根据题意可知,“脑中风”是由脑部某处血管突然破裂或堵塞引发脑损伤的一种急性脑血管疾病,可推测患者脑组织因缺乏氧气与养料供应而受损,A正确;S区受损,患者会出现运动性失语症,因此言语障碍的“脑中风”患者可能与大脑皮层言语区中的S区受损有关,B错误;膝跳反射、排尿反射的中枢都在脊髓,“脑中风”患者的膝跳反射、排尿反射等非条件反射的反射弧正常,C错误;大脑皮层含有言语区、运动区和感觉区等,不同区域受损,会出现对应的功能障碍,因此“脑中风”患者不一定都会同时出现言语、感觉和运动障碍等症状,D错误。
8.D IGF-1会通过负反馈调节作用抑制GH的释放,因此IGF-1基因缺乏的个体血浆中GH水平高于正常人,A错误;软骨细胞的正常生长和分裂受到GH和IGF-1的作用,GH受体缺乏的个体软骨细胞生长和分裂会受到影响,B错误; IGF-1的受体可位于软骨细胞、下丘脑、垂体,C错误;患腺垂体瘤的儿童可能生长激素分泌过多,从而导致身材比正常儿童更高大,D正确。
9.A 神经元的兴奋性与细胞的静息电位和阈电位的距离(差值)有关,差值越大,细胞越不容易兴奋,A错误;在连续刺激上一神经元的情况下,下一神经元产生了兴奋,说明上一神经元释放的是兴奋性递质,B正确;连续多个阈下刺激能够叠加使突触前膜释放神经递质,引发突触后膜产生动作电位,C正确;在单次刺激和多次刺激下,都导致下一神经元电位发生变化,说明两种情况下突触前膜都释放了神经递质,只是量不同,即突触前膜发生了电信号到化学信号的转变,D正确。
10.BCD 根据表格数据分析,该患者的糖含量严重偏高,即血糖含量过高;其血液中谷丙转氨酶(GPT)的含量也远远高于正常值,而GPT是肝细胞内代谢酶,该酶应该主要存在于肝细胞中,而血液中含量过高,说明肝脏受到了严重损伤;肌酐含量远远高于正常水平,而肌酐是需经尿液排出的代谢废物,说明肾脏出现了严重损伤。该患者多尿的主要原因是尿糖含量过高,由于渗透性利尿的作用,导致多尿的情况出现,A错误;根据以上分析已知,该患者的肝脏和肾脏功能已经出现严重损伤,B正确;胰岛素是由胰岛B细胞产生的,是唯一具有降血糖功能的激素,长期摄取高糖食物可能导致胰岛B细胞损伤,C正确;该病是糖尿病严重的急性并发症,患者脂肪分解增加,可能导致体重减轻,D正确。
11.CD 瘦素是一种由脂肪细胞分泌的蛋白质类激素,以胞吐的方式运出细胞,可通过体液运输至下丘脑,但不是定向运输的,A错误;当图2中神经元B释放物质甲,并引起③的抑制时,则物质甲是抑制性递质,③处的膜电位会发生变化,其静息电位绝对值更大,更难兴奋,B错误;瘦素可分别引起神经元A兴奋、神经元B抑制,可能与其膜上瘦素的受体不同有关,C正确;若人体血液中瘦素水平没有降低,但神经元B上缺少相应受体,那么,饥中枢不会被抑制,仍可能导致肥胖,D正确。
12.(1)特异性免疫 免疫监视 (2)PD-L1分子能抑制T细胞增殖 (3)支持观点②,理由:对比A、C、D曲线可知,PD-1和PD-L1分子单独存在时,抑制T细胞增殖效果不明显,而B曲线结果显示PD-1和PD-L1分子均存在时,T细胞增殖能力显著下降,说明二者是通过相互作用后发挥抑制作用的
解析:(1)人体依靠细胞毒性T细胞来裂解肿瘤细胞,故人体内免疫细胞识别并清除肿瘤细胞的过程主要属于特异性免疫,免疫细胞能识别肿瘤细胞并进行清除,这属于免疫系统的免疫监视功能。(2)由图可知PD-L1分子可使T细胞的增殖能力减弱,说明PD-L1分子抑制了T细胞的增殖。(3)由图可知,A、C、D曲线分别为PD-1单独存在时、PD-1和PD-L1都不存在时、PD-L1单独存在时的作用曲线,对比3条曲线可知,PD-1和PD-L1单独存在时抑制T细胞增殖的效果均不显著,而B曲线为二者均存在时的作用曲线,此时,T细胞增殖的能力显著下降,说明二者通过相互作用后发挥抑制作用,即支持观点②。
高效快速练(十二)
1.C 神经系统对内脏活动、躯体运动均有分级调控,A不符合题意;当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,使心跳加快,支气管扩张,此时副交感神经受抑制,B不符合题意;甲状腺激素的分泌是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴完成的,能够促进甲状腺激素的分泌,提高代谢速率,C符合题意;比赛在寒冷环境中进行,运动员机体通过体温调节,减少散热、增加产热,使产热量和散热量维持平衡,体温维持正常,D不符合题意。
2.C 据图可知,甲图中有“轴突—树突型”和“轴突—胞体型”两种突触类型,A正确;据图可知,记忆形成过程中,突触后神经元内包裹着神经递质受体的囊泡会与突触后膜融合,将受体转移到突触后膜上,B正确;神经递质由轴突末端即突触前膜释放,作用于突触后膜上的受体后会被降解或被突触前膜回收,C错误;据图可知,记忆形成过程中,稳定的肌动蛋白变成游离的肌动蛋白,游离的肌动蛋白又形成稳定的肌动蛋白,即发生了稳定的肌动蛋白的重构,D正确。
3.A 细胞膜上的TRPV1被辣椒素激活后,钠离子内流,产生兴奋,从而引发神经冲动,A合理;由于辣椒素和高温均能直接激活细胞膜上的受体TRPV1,因此吃完辣椒后,马上喝热水会加重辣椒素引发的疼痛,B不合理;痛觉的产生部位在大脑皮层,不需要经过完整的反射弧,C不合理;据题意可知,TRPV1最可能位于反射弧的传入神经元末梢的膜上,D不合理。
4.C 交感神经和副交感神经是外周神经系统的一部分,都属于传出神经,A正确;副交感神经的两个神经元都能释放乙酰胆碱,第一个神经元释放的乙酰胆碱作用于第二个神经元使其兴奋,产生动作电位,第二个神经元释放的乙酰胆碱作用于效应器细胞,使得效应器细胞如心脏跳动减慢,这两个神经元释放的乙酰胆碱作用效果不同,B正确;阻断交感神经则心率变慢,说明交感神经可使心跳加快,即去甲肾上腺素是兴奋性递质,可加快心率,C错误;阻断小白鼠的副交感神经则心率加快,阻断交感神经则心率变慢,说明副交感神经使心跳减慢,交感神经使心跳加快,交感神经和副交感神经活动相互对抗共同维持心脏搏动的相对稳定,D正确。
5.A 胞外腺苷可以关闭脑部神经元Na+通道,抑制Na+内流,从而降低神经元的兴奋,促进睡眠,A错误;胞外腺苷受体位于神经元细胞膜外表面,胞外腺苷与受体结合后降低神经元的兴奋,促进睡眠,B正确;咖啡因是腺苷的类似物,咖啡因可与胞外腺苷竞争结合腺苷受体,C正确;咖啡因可使腺苷受体数量上升,但又不改变腺苷受体mRNA的含量,推测咖啡因可通过影响翻译过程增加腺苷受体的数量,D正确。
6.D MHCⅠ几乎分布于全部细胞表面,寄主细胞细胞质膜上含有MHCⅠ,能识别自己、排除非己,但其不能特异性识别病毒,A错误;MHC是糖蛋白分子,因此合成MHC的基本单位是葡萄糖和氨基酸,B错误;细胞毒性T细胞靠抗原—MHCⅠ复合体识别靶细胞,C错误;细胞毒性T细胞释放穿孔素,穿孔素作用于靶细胞,使靶细胞裂解凋亡,D正确。
7.C 谷氨酸自突触前膜释放,与突触后膜上的受体结合使Na+和Ca2+内流引起突触后膜兴奋,所以在此调节过程中,谷氨酸是一种兴奋性递质,A正确;NO从突触后神经元作为逆行信使的角色扩散进入突触前神经元,引起谷氨酸长时程释放,形成长时间增强,所以NO作为逆行信使的调节可看作是正反馈调节,B正确;蛋白激酶G功能异常,则肌动—肌球蛋白复合物信号通路不受抑制,血管平滑肌会收缩,C错误;硝酸甘油在体内可释放NO,可调节心血管的舒张,所以可用于治疗由冠状动脉供血不足引起的心绞痛,D正确。
8.B 由题意可知,在肿瘤微环境中,MMP14属于抗原,MMP14与B细胞接触、辅助性T细胞与B细胞结合是激活B细胞的两个信号,辅助性T细胞分泌的细胞因子能促进B细胞的分裂、分化,A正确;初始细胞毒性T细胞识别癌细胞信号后在辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用下,分裂分化为新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,并攻击相同的癌细胞,B错误;癌细胞被清除后,活化的免疫细胞功能会受到抑制,不会攻击其他正常的细胞,机体逐渐恢复稳态,C正确;卵巢癌康复者血清中含有MMP14抗体,在健康人体内有MMP14,若身体出现伤口,则MMP14抗体会攻击健康细胞引发自身免疫反应,D正确。
9.ABD 神经元和肌肉细胞动作电位的产生主要由Na+内流引起,A正确;α 环蛇毒素只影响肌肉细胞动作电位的大小,可能抑制了神经递质与肌细胞膜上受体的结合,B正确;α 环蛇毒素对神经元动作电位无影响,因此不影响神经递质的释放,C错误;β 环蛇毒素使神经元动作电位变小,可能影响神经递质的释放,因此肌肉动作电位为0 mV,但肌肉细胞受体正常,骨骼肌只要接受到合适刺激,仍能收缩,骨骼肌没有瘫痪;α 环蛇毒素可影响肌肉细胞动作电位的大小,说明其破坏了肌肉细胞上的受体;因此α 环蛇毒素和β 环蛇毒素共同作用时,即使神经递质无法释放,又破坏了肌肉细胞上的受体,才能导致中毒者的骨骼肌瘫痪,D正确。
10.ACD 由题干“尿崩症可分为抗利尿激素缺乏引起的中枢性尿崩症和肾细胞表面相应受体缺乏引起的肾源性尿崩症”可知,能否通过补充外源抗利尿激素对尿崩症患者进行治疗,要看是哪种类型的尿崩症,A错误;根据题意,醛固酮—受体复合物可以调节基因表达,进而促进生成多种醛固酮诱导蛋白,增加Na+的重吸收,所以阻断醛固酮—受体复合物的形成,会造成Na+重吸收障碍,B正确;醛固酮不是下丘脑分泌的,是肾上腺皮质细胞分泌的,C错误;抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进水的重吸收,醛固酮可作用于肾小管和集合管,促进K+的排出,D错误。
11.C S蛋白基因插入人5型腺病毒载体(Ad5)基因组获得人复制缺陷型毒种,原理是基因重组,A错误;S蛋白基因在人体细胞中表达出的S蛋白属于抗原,B错误;接种疫苗刺激机体产生抗体和记忆细胞,这种获得免疫力的方式属于主动免疫,C正确;抗体具有特异性,接种新冠灭活疫苗后也会受到各种冠状病毒的感染,D错误。
12.(1)垂体 升高 (2)PCOS患者雄激素的合成增多,导致机体中雄烯二酮合成的雌激素减少,从而导致卵巢发育障碍 (3)将PCOS模型小鼠均分为甲、乙、丙三组,甲组不进行处理,乙组喂食二甲双胍肠溶片,丙组喂食二甲双胍肠溶片并注射托珠单抗注射液,一段时间后检测各组T细胞数量 若T细胞数量乙组>丙组=甲组,则二甲双胍通过白细胞介素-6调节T细胞的数量;若T细胞数量乙组=丙组>甲组,则二甲双胍不通过白细胞介素-6调节T细胞的数量
解析:(1)雄烯二酮在卵巢中可合成雌激素,该过程受分级调节系统调控,即性激素的分泌受下丘脑—垂体—性腺轴的调控,由此可推测激素LH和FSH是由垂体分泌的,PCOS患者体内雄激素分泌过多,说明雌激素含量下降,对垂体的反馈抑制减弱,根据性激素分级调节机制可推测,LH含量会升高。(2)PCOS患者雄激素的合成增多,导致机体中雄烯二酮合成的雌激素减少,从而引起卵巢发育障碍。(3)本实验的目的是探究二甲双胍是否通过白细胞介素-6调节T细胞的数量,据此可知本实验的自变量是是否用白细胞介素-6抑制剂处理小鼠,因变量是T细胞的数量,具体实验思路及结果预测详见答案。生命系统的物质基础和结构基础 高效快速练(一)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·广州一模]刺丝泡是草履虫细胞内的小杆状具膜结构,其内含蛋白质、离子等多种物质。当草履虫受到外界刺激时,刺丝泡尖端的膜与细胞膜发生融合,随后射出内容物,起防御或捕食的作用。下列叙述错误的是(  )
A.草履虫是单细胞生物,体内有两种核酸,其遗传物质是DNA
B.刺丝泡膜与细胞膜结构相似,其基本支架是磷脂双分子层
C.草履虫受到外界刺激射出刺丝泡内容物的过程属于条件反射
D.可利用3H标记刺丝泡的蛋白质,从而对其去向进行追踪
2.[2022·广东省六校高三]黏菌是一群类似霉菌的生物,在分类学上介于动物和真菌之间,形态各异,多营腐生生活,少数寄生在经济作物上,危害寄主,与念珠藻一样没有叶绿体。下列有关黏菌和念珠藻的说法正确的是(  )
A.黏菌和念珠藻完成生命活动所需的能量主要由线粒体提供
B.营寄生生活的黏菌合成蛋白质需要借助宿主细胞的核糖体来完成
C.黏菌和念珠藻在结构上最大的区别是有无以核膜为界限的细胞核
D.黏菌和念珠藻都没有叶绿体,只能利用现成的有机物来满足自身需要
3.[2022·韶关一模]人体细胞内的运输系统是一个非常精密而又复杂的系统。如图表示细胞内物质甲的合成、运输及分泌过程中囊泡的运输机制。细胞内囊泡运输机制一旦失控,会引起很多疾病。下列分析错误的是(  )
A.物质甲可能来自核糖体,该运输过程需要线粒体提供能量
B.内质网膜出芽形成囊泡体现了生物膜的结构特点
C.囊泡与高尔基体膜识别与结合依赖细胞内的膜上所含多糖的种类
D.囊泡运输机制失控的原因可能是包被蛋白无法脱落阻碍了囊泡迁移
4.[2022·辽宁省葫芦岛市兴城市高三月考]凋亡细胞被吞噬细胞清除的过程称为胞葬作用,凋亡细胞通过分泌“寻我”分子主动募集吞噬细胞,随后通过“噬我”分子被吞噬细胞识别。磷脂酰丝氨酸(PS)是最重要的“噬我”分子。正常情况下,PS分布于细胞膜内,细胞发生凋亡时,PS外翻至细胞膜外,成为“噬我”分子,可直接与吞噬细胞表面的胞葬受体结合,引发吞噬细胞的细胞骨架重组,完成凋亡细胞的吞入、消化。下列有关说法错误的是(  )
A.PS在细胞膜两侧的分布情况对完成胞葬作用具有重要意义
B.PS能够外翻至细胞膜外体现了细胞膜的结构特性,即具有流动性
C.凋亡细胞与吞噬细胞的识别、结合体现了细胞膜具有实现细胞间信息交流的功能
D.胞葬作用依赖凋亡细胞中的溶酶体完成凋亡细胞的清除
5.[2022·辽宁省名校联盟高三联合考试]在种子发育过程中,很多植物需要合成和储存大量油类物质。油体是积累油类物质的结构,最初在内质网中一个分化的区域形成,主要储存甘油三酯。油体形成过程模式图如下所示,下列描述错误的是(  )
A.滑面内质网是合成脂质的场所
B.油体的形成说明生物膜具有选择透过性
C.油体膜的基本支架是磷脂双分子层
D.油体膜的分子组成是脂质和蛋白质
6.[2022·惠州三模]溶酶体几乎存在于所有动物细胞中,内含多种水解酶,pH为5.0左右(细胞质基质pH近中性),下图为溶酶体消化作用的部分途径。请据图分析,下列选项中错误的是(  )
A.吞噬泡与初级溶酶体融合的过程体现了膜的流动性
B.H+由细胞质基质进入溶酶体内的方式为主动运输
C.自噬作用可清除破损、衰老的细胞器,利于维持细胞稳态
D.营养极度缺乏时,细胞可通过减弱自噬作用以保证其基本物质能量需要
7.[2022·山东省高三适应性大联考]清华大学俞立教授团队首次发现细胞迁移过程中会出现一种由膜包被的、直径为3微米左右的囊泡——迁移小体。其形成原理是:TSPAN4蛋白及胆固醇在细胞局部高度富集而形成。迁移小体中存在大量的信号分子。下列叙述错误的是(  )
A.通过差速离心的方法可以分离纯化出迁移小体
B.迁移小体与细胞间信息交流有关
C.迁移小体中可能含有胰岛素、细胞因子等信号分子
D.抑制TSPAN4蛋白的合成,可能会抑制癌细胞扩散
8.[2022·山东省高三适应性考试]中心体能使某些细胞产生纤毛和鞭毛,影响其运动能力;在超微结构的水平上,调节着细胞的运动。下列叙述正确的是(  )
A.中心体在分裂期复制后,每组中心体的两个中心粒分别来自亲代和子代
B.中心体从其周围发出星射线形成纺锤体,能确保染色体精确分离
C.大肠杆菌含有数量较多的中心体,使其产生大量纤毛和鞭毛
D.气管上皮细胞中心体异常容易导致慢性支气管炎,这与纤毛运动能力过强有关
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
9.[2022·山东省济南市高三月考]内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以“感知”内质网中Ca2+变化。当内质网中Ca2+过高时,TMCO1会形成四聚体离子通道转运出Ca2+;当内质网与细胞质基质中Ca2+接近时,四聚体离子通道解体失去转运活性。下列分析正确的是(  )
A.内质网中Ca2+失衡可能会影响脂质的合成
B.TMCO1蛋白感知到Ca2+变化后会改变自身的空间结构
C.Ca2+以协助扩散的方式由内质网释放到细胞质基质中
D.敲除TMCO1的基因会导致内质网中Ca2+下降
10.[2022·江苏省盐城市高三阶段考试]下图为真核细胞中的四种细胞器的结构模式图,有关叙述不正确的是(  )
A.用高倍显微镜观察这四种细胞器均需要对其染色
B.四种结构均有生物膜,甲、乙结构均能增加生物膜面积
C.分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要甲、丙的参与
D.甲中含有分解葡萄糖的酶,乙、丁中含有光合作用相关的色素
11.[2022·山东省潍坊高三收心考试]高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。下列说法正确的是(  )
A.消化酶和抗体属于该类蛋白
B.该类蛋白运回内质网的过程消耗ATP
C.高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高
D.RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
三、非选择题
12.[2022·江苏省常熟市高三阶段性抽测]血浆中胆固醇含量过高是导致动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要原因。胆固醇主要在肝细胞中合成,在血液中是通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒形式运输到其他组织细胞(靶细胞)中,以满足这些细胞对胆固醇的需要,同时降低血浆中胆固醇含量。下图是LDL通过受体介导进入细胞的途径,请分析并回答下列问题:
(1)胆固醇除参与血液中脂质的运输,还参与构成________。
(2)LDL受体的化学本质是________,与其加工、修饰有关的细胞器有________。
(3)LDL结合到LDL受体后能够诱导受体形成发夹状构象,从而在胞内体中使LDL受体与LDL分离,进而________________________________。研究发现体内存在一种PCSK9蛋白能与LDL受体结合,从而阻止LDL受体的构象变化,致使LDL受体进入溶酶体降解掉,基于以上原理,请提出两种治疗高胆固醇血症的思路:________________________________________________________________________。
(4)LDL中的胆固醇通常称为坏胆固醇,这是因为它与动脉粥样硬化的发生有关,下图是LDL导致动脉硬化的过程。
①在动脉血管的某些区域,LDL透过血管内皮沉积在血管壁中,引来________氧化LDL并大量吞噬________后转化成为泡状细胞,泡状细胞死亡后释放出积累的胆固醇。释放出的胆固醇形成晶状胆固醇沉积物,并激活新的巨噬细胞,导致其释放出炎症因子,诱发和放大炎症反应。
②炎症反应致使平滑肌细胞覆盖在脂质上形成胶原状帽子,帽状结构会变得越来越大。变大的帽状结构又会吸引新的巨噬细胞前来将其降解,帽状结构因此而破裂并暴露出其内部的胶原和脂质,最终导致________和凝血的发生,血管有随时堵塞破裂的风险。
③以上情况若发生在冠状动脉,就极可能导致心肌梗死,若发生在脑部,就可能导致中风,抗氧化剂,如维生素E和C能够防止__________________,因此具有预防心肌梗死和中风的功效。
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·山东省高三适应性考试]研究发现,新冠变异病毒德尔塔毒株也是一种包膜病毒,一共包含15处突变,有6处发生在刺突蛋白上,这些突变的综合效应使病毒能部分避开一些中和抗体,造成免疫逃逸,传染性增强。下列叙述正确的是(  )
A.由于该病毒发生了基因突变,已接种的疫苗已经失去作用
B.该病毒是RNA病毒,无细胞膜,不含磷脂分子
C.该病毒通过胞吞或膜融合的方式进入人体细胞
D.在高倍镜下可以观察到该病毒外侧的刺突状结构
2.[2022·山东省高三适应性考试]核膜上有核孔,核孔构造复杂,与核纤层紧密结合,成为核孔复合体。心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病,最新研究表明,其致病机制是核孔复合体的运输障碍。下列说法正确的是(  )
A.人成熟的红细胞核孔复合体的数量较少,因此红细胞代谢较弱
B.蛋白质、DNA等生物大分子进出细胞核与核孔复合体有关
C.心房颤动可能是部分mRNA输出细胞核障碍引起
D.如果某个细胞表达了核纤层蛋白基因,说明这个细胞发生了分化
3.[2022·肇庆一模]研究表明,真核细胞中线粒体出现一些“异常”时,线粒体会在分裂过程中,把末端的一部分分裂出去,顺便把“异常”带走(如图所示)。有关分析错误的是(  )
A.有氧呼吸三个阶段的反应都发生在线粒体中
B.线粒体是根尖分生区细胞中含有的双层膜细胞器
C.线粒体分裂出现的“异常”部分会被溶酶体清除
D.线粒体的这种分裂有利于维持其结构和功能的稳定
4.[2022·山东省枣庄滕州市高三质量检测]在生物体中,细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一,而蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。多数分泌蛋白含有信号肽序列,通过内质网—高尔基体(ER-Golgi)途径分泌到细胞外,被称为经典分泌途径;但研究表明,真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径,称为非经典分泌途径(如下图)。下列相关叙述不正确的是(  )
A.在生物体中,蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节
B.经典的蛋白分泌途径伴随着生物膜的转化,体现了膜的流动性
C.所有细胞都具备如图所示的4种非经典分泌途径
D.非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充
5.[2022·北京市东城区第二学期综合练习]如图中①和②为小鼠膀胱上皮细胞中的溶酶体,①为初级溶酶体,尚未参与细胞内的消化过程;②为次级溶酶体,正在参与细胞内的消化过程。①和②中的H+浓度比细胞质基质高100倍以上。下列相关叙述错误的是(  )
A.①和②均有由磷脂双分子层构成的膜结构
B.①和②均能合成并储存多种酸性水解酶
C.②中有衰老损伤的细胞器或入侵细胞的病菌
D.细胞质基质中的H+运输进入①需要消耗能量
6.[2022·重庆市八中高考适应卷]黏着分子“选择素”是某些细胞之间识别与黏着的分子基础,主要参与白细胞与血管内皮细胞之间的识别与黏着,帮助白细胞经血流迁移并穿过血管壁进入炎症部位,过程如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.白细胞的迁移速率受温度的影响
B.白细胞迁移过程中细胞的变形与运动,与细胞骨架有密切关系
C.黏着、迁移过程中白细胞需要进行基因的选择性表达
D.白细胞利用细胞膜的选择透过性穿过血管壁进入炎症组织
7.[2022·湖南省永州市高三月考]近期,一曲“红伞伞,白杆杆,吃完一起躺板板”将致幻毒菇毒蝇伞推向网络热搜,鹅膏蕈碱是毒蝇伞中所含有的主要致幻毒物之一,它是一种环状八肽。研究发现,鹅膏蕈碱能抑制真核生物的细胞核内RNA聚合酶活性,使RNA合成受阻,蛋白质合成减少,但对线粒体和叶绿体内发挥作用的RNA聚合酶没有作用。关于鹅膏蕈碱下列分析正确的是(  )
A.鹅膏蕈碱的化学结构中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
B.高温加热后的鹅膏蕈碱无法与双缩脲试剂发生紫色反应
C.用鹅膏蕈碱处理正常细胞后,线粒体功能会受到影响
D.鹅膏蕈碱可能影响脱氧核糖核苷酸间磷酸二酯键的形成
8.[2022·重庆市西南大学附中高三月考]信号学说阐明了附着核糖体上合成蛋白质的特殊性,该学说的一个观点:分泌蛋白的合成一开始也是在游离多聚核糖体上,但其mRNA上有一段信号序列,该序列通过核糖体翻译出一段多肽序列,这段序列叫做信号肽。其中能合成信号肽的核糖体将成为附着核糖体,与内质网结合,不能合成信号肽的核糖体成为游离核糖体,仍散布于细胞质中。下列推论正确的是(  )
A.内质网的主要成分是蛋白质
B.信号肽合成缺陷的细胞中,分泌蛋白会聚集在内质网中
C.附着核糖体合成的蛋白质均属于分泌蛋白
D.附着核糖体的形成与信号肽的合成有关
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
9.[2022·海南省东方市高三月考]据最新报道,国内某女大学生感染了“网红细菌”——MRSA,该细菌对26种抗生素都毫无反应,患者经医院抢救21天,最终脱离了危险。下列关于MRSA叙述正确的是(  )
A.与动物细胞相比,“网红细菌”有细胞壁
B.“网红细菌”的遗传物质主要分布在染色体上
C.线粒体是“网红细菌”与水绵有氧呼吸的主要场所
D.该细菌有细胞壁,其成分为纤维素和果胶
10.[2022·江苏省连云港市高三学情检测]结合图形分析下列有关说法,错误的是(  )
A.若判断甲是否为需氧型生物,依据的是细胞中是否含有结构①
B.若判断乙是否为植物细胞,并不能仅依据细胞中是否含有结构②
C.用电子显微镜观察可区分细胞甲和细胞乙是否为原核生物
D.甲、乙、丙三种生物均含有核糖体
11.[2022·山东省枣庄市高三月考]高尔基体的顺面和反面分别称为CGN区和TGN区,CGN接受由内质网合成的物质转入中间膜囊进一步修饰加工,TGN区参与蛋白质的分类和包装。如图是发生在TGN区的3条分选途径。下列说法正确的是(  )
A.3条分选途径中蛋白质存在差异的根本原因是基因的选择性表达
B.由于生物膜的流动性CGN区和TGN区蛋白质的种类和数量相同
C.图中的信号分子可能是各种激素,也可能是神经递质等物质
D.该细胞不断有囊泡融合到细胞膜上,细胞膜总面积仍能保持相对稳定
三、非选择题
12.[2022·福建省三明市高三阶段考试]根据不同农作物种子化学成分的差别,可将种子分为淀粉类种子、蛋白质类种子、脂肪类种子。下表中的三种作物种子分别属于上面三类种子,表中数据为三种种子的化学成分及含量,请回答下列相关问题:
(1)实验测定的几类物质中,不属于生物大分子的是________。播种时,种子细胞需要呼吸消耗氧气,这与呼吸反应物分子中O含量有关,三种种子种植深度相对较浅的应为________,从细胞代谢的角度分析,这是因为________________________________________________________________________。
(2)实验表明,三类种子浸入水中后,大豆的体积变化大于小麦,远胜于油菜,浸种初期种子细胞吸收的水分主要以________形式存在,三种种子吸胀体积大小与种子中物质的亲水性有关,根据这一实验结果,蛋白质、淀粉和脂肪的亲水性大小依次为________________________________________________________________________。
(3)下图是油菜种子成熟过程中几种有机物相对含量的变化趋势:
①根据图示,种子中可溶性糖逐渐减少,其主要原因有________和____________。
②若要鉴定种子中的可溶性还原糖,需要使用____________试剂,向样品液中加入该试剂后,需要进行____________,才能观察到溶液颜色发生________的变化。
高效快速练(一)
1.C 发生反射的基础是具有反射弧,草履虫是单细胞生物,无反射弧,草履虫受到刺激射出刺丝泡内容物的过程属于应激反应,C错误。
2.C 念珠藻属于原核生物,没有线粒体,A错误;黏菌合成蛋白质的场所为自身的核糖体,所需的原料由宿主细胞提供,B错误;黏菌为真核生物,念珠藻为原核生物,真核生物和原核生物相比,在结构上最大的区别是有无以核膜为界限的细胞核,C正确;念珠藻虽然没有叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,是能进行光合作用的自养生物,D错误。
3.C 物质甲可能是来自核糖体的多肽,经过内质网的加工过程之后,通过出芽形成囊泡从内质网中运输出去,该运输过程需要线粒体提供能量,A正确;内质网膜出芽形成囊泡说明内质网膜具有流动性,即该过程体现了生物膜的结构特点,B正确;由图可知,囊泡与高尔基体膜识别与结合依赖细胞内的膜上所含蛋白质的种类,C错误;囊泡运输机制是通过囊泡形成、运输、融合、脱落等过程实现的,若该运输机制失控则可能的原因是包被蛋白无法脱落阻碍了囊泡迁移,D正确。
4.D 据题意可知,正常情况下,PS分布于细胞膜内,细胞发生凋亡时,PS外翻至细胞膜外,故PS在细胞膜两侧的分布情况对完成胞葬作用具有重要意义,A正确;PS能够外翻至细胞膜外说明组成膜的分子可以运动,体现了细胞膜的结构特性,即具有流动性,B正确;细胞膜是细胞的边界,凋亡细胞与吞噬细胞的识别、结合体现了细胞膜具有实现细胞间信息交流的功能,C正确;胞葬作用依赖吞噬细胞中的溶酶体完成凋亡细胞的清除,D错误。
5.B 滑面内质网是合成脂质等有机物的场所,A正确;油体的形成说明生物膜具有流动性,B错误;油体膜属于生物膜,生物膜的基本支架是磷脂双分子层,C正确;油体膜属于生物膜,生物膜的分子组成是脂质和蛋白质,D正确。
6.D 吞噬泡与初级溶酶体的膜相互融合,体现了膜的流动性,A正确;溶酶体内的pH比细胞质基质的要低,氢离子需要逆浓度梯度运输进入溶酶体,属于主动运输,B正确;溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,有利于维持细胞稳态,C正确;营养极度缺乏时,细胞自噬作用会增强,D错误。
7.A 差速离心的方法可以分离出迁移小体,进一步的纯化需用密度梯度离心法,A错误;迁移小体中存在大量的信号分子,与细胞间信息交流有关,B正确;迁移小体中存在大量的信号分子,其中细胞因子、抗体等物质都可以作为信号分子,所以迁移小体中可能含有胰岛素、细胞因子等物质,C正确;抑制TSPAN4蛋白的合成,迁移小体形成受阻,细胞迁移也会受阻,可能会抑制癌细胞扩散,D正确。
8.B 中心体在间期复制后,每组中心体的两个中心粒分别来自亲代和子代,A错误;中心体从其周围发出星射线形成纺锤体,能确保染色体精确分离,B正确;大肠杆菌是原核生物,其体内不含有中心体,C错误;中心体异常会造成纤毛运动能力过弱,会使气管的病原体不易被清除,从而易患慢性支气管炎,D错误。
9.ABC 内质网是脂质合成车间,所以内质网中Ca2+失衡可能导致内质网的功能改变,进而会影响脂质的合成,A正确;由题干信息“当内质网中Ca2+过高时,TMCO1会形成四聚体离子通道转运出Ca2+;当内质网与细胞质基质中Ca2+接近时,四聚体离子通道解体失去转运活性” 可知TMCO1蛋白感知Ca2+变化后会改变自身的空间结构,B正确;内质网中过高的Ca2+浓度通过钙通道释放到细胞质基质中,该过程顺浓度梯度,需要载体蛋白,不需要能量,属于协助扩散,C正确;敲除TMCO1的基因,当内质网中Ca2+过高时,Ca2+不能运出内质网,会导致内质网中Ca2+上升,D错误。
10.ABD 观察乙(叶绿体)和液泡可以不用染色,因为其本身含有色素,A错误;丙为核糖体,无膜结构,B错误;分泌蛋白在核糖体(丙)中合成,蛋白质的合成、加工、运输和分泌过程需要甲(线粒体)提供能量,C正确;葡萄糖在细胞质基质中分解,甲(线粒体)中无分解葡萄糖的酶,与光合作用相关的色素分布在叶绿体中,液泡中无光合作用相关的色素,D错误。
11.BD 高尔基体产生的囊泡可以将运输至高尔基体的蛋白质运回内质网,说明这些蛋白质不在高尔基体中进行加工,而消化酶和抗体属于分泌蛋白,需要在高尔基体加工,因此不属于这类蛋白,A错误;该类蛋白以囊泡的形式运回内质网,需要消耗ATP,B正确;根据题干可知,RS受体与RS结合能力随pH的升高而减弱,因此,高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网低,C错误;RS受体功能的缺失,会使高尔基体内该类蛋白无法运回内质网,导致高尔基体内该类蛋白含量增加,D正确。
12.(1)动物细胞膜 (2)蛋白质 内质网、高尔基体、线粒体 (3)LDL受体返回质膜和LDL转运至溶酶体内 开发PCSK9蛋白活性抑制类药物;使用基因工程敲除PCSK9基因;利用PCSK9蛋白作为抗原制备单克隆抗体,利用抗体制成靶向药物;利用基因工程使PCSK9基因不表达或沉默 (4)①巨噬细胞 被氧化的LDL ②血小板向此处聚集 ③LDL的氧化
解析:(1)胆固醇除参与血液中脂质的运输,还参与构成动物的细胞膜。(2)受体的化学本质是蛋白质,膜上的蛋白质的加工、修饰与细胞的内质网、高尔基体、线粒体有关。(3)根据图解可以看出,LDL结合到LDL受体后能够诱导受体形成发夹状构象,从而在胞内体中使LDL受体与LDL分离,进而LDL受体返回质膜,而LDL则转运至溶酶体内。PCSK9蛋白能与LDL受体结合,从而阻止LDL受体的构象变化,致使LDL受体进入溶酶体降解掉,我们可以考虑治疗高胆固醇血症的思路:开发PCSK9蛋白活性抑制类药物;使用基因工程敲除PCSK9基因;利用PCSK9蛋白作为抗原制备单克隆抗体,利用抗体制成靶向药物;利用基因工程使PCSK9基因不表达或沉默。(4)根据图示可以看出,LDL透过血管内皮沉积在血管壁中,引来巨噬细胞氧化LDL并大量吞噬被氧化的LDL后转化成为泡状细胞,泡状细胞死亡后释放出积累的胆固醇。炎症反应致使平滑肌细胞覆盖在脂质上形成胶原状帽子,帽状结构会变得越来越大,变大的帽状结构又会吸引新的巨噬细胞前来将其降解,帽状结构因此而破裂并暴露出其内部的胶原和脂质,最终导致血小板向此处聚集,以及凝血的发生,血管有随时堵塞破裂的风险。抗氧化剂,如维生素E和C能够防止LDL的氧化,因此具有预防心肌梗死和中风的功效。
高效快速练(二)
1.C 题干分析,变异的病毒能避开一些中和抗体,而不是全部,说明已接种的疫苗还是能起部分作用的,A错误;该病毒含有包膜,则含有磷脂分子,B错误;该病毒含有包膜,则与宿主细胞膜融合后通过胞吞或膜融合的方式进入人体细胞,C正确;在光学显微镜下观察不到病毒外侧的刺突状结构,需要使用电子显微镜观察,D错误。
2.C 人成熟的红细胞没有细胞核,也没有核孔复合体,A错误;核孔对物质的进出具有选择性,DNA分子不能通过核孔,B错误;心房颤动(房颤)的致病机制是核孔复合体的运输障碍,可能导致部分mRNA不能运出细胞核,从而影响相关蛋白质的合成而导致相应症状,C正确;核纤层蛋白用于构成核孔复合体,而核孔复合体几乎存在于所有细胞中,则细胞表达了核纤层蛋白基因不能说明该细胞发生了分化,D错误。
3.A 有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质,第二和第三阶段发生在线粒体,A错误;植物根尖分生区细胞中具有线粒体,其是双层膜的细胞器,B正确;溶酶体可以清除细胞内异常的细胞器,C正确;线粒体通过这种分裂,恢复为正常的线粒体,有利于维持其结构和功能的稳定,D正确。
4.C 细胞间信息交流可以通过蛋白质与靶细胞上特异性受体实现,所以蛋白质分泌是重要环节,A正确;经典蛋白质分泌需要通过囊泡来实现,体现细胞膜的流动性,B正确;非经典分泌是经典分泌的补充,不是所有细胞都具有,C错误;非经典分泌是一种不同于经典分泌的方式,是经典分泌的必要和有益补充,D正确。
5.B 初级溶酶体和次级溶酶体都是溶酶体,溶酶体为单层膜结构的细胞器,二者均有由磷脂双分子层构成的膜结构,A正确;①和②均能储存多种酸性水解酶,但不能合成酸性水解酶,B错误;次级溶酶体参与细胞内的消化过程,其中有衰老损伤的细胞器或入侵细胞的病菌,C正确;溶酶体①和②中的H+浓度比细胞质基质高100倍以上,因此推测H+是逆浓度梯度进入溶酶体,需要消耗能量,D正确。
6.D 白细胞的迁移与膜的流动性有关,也需要消耗 ATP,温度影响膜的流动性也影响酶的活性,所以白细胞的迁移速率受温度的影响,A正确;白细胞迁移过程中细胞的变形与运动,与细胞骨架有密切关系,B正确;黏着、迁移过程中主要与黏着分子“选择素”有关,而该物质是基因选择性表达的产物,所以黏着、迁移过程中白细胞形态发生变化需要进行基因的选择性表达,C正确;白细胞穿过血管壁进入炎症组织依赖于细胞膜的流动性,D 错误。
7.C 鹅膏蕈碱是一种环状八肽,化学结构中至少含有0个游离的氨基和0个游离的羧基,A错误;高温加热后的鹅膏蕈碱肽键没有被破坏,仍可以与双缩脲试剂发生紫色反应,B错误;鹅膏蕈碱能抑制真核生物的细胞核内RNA聚合酶活性,使RNA合成受阻,蛋白质合成减少,而线粒体有些蛋白质是由细胞核基因控制合成,故其功能也会受到影响,C正确;鹅膏蕈碱能使RNA合成受阻,可能影响核糖核苷酸间磷酸二酯键的形成,D错误。
8.D 内质网膜属于生物膜系统的一部分,生物膜的主要成分是蛋白质和脂质,A错误;据题,能合成信号肽的核糖体将成为附着核糖体,与内质网结合,不能合成信号肽的核糖体成为游离核糖体,仍散布于细胞质中,故信号肽合成缺陷的细胞中,分泌蛋白会聚集在细胞质中,B错误;附着核糖体合成的蛋白质不全是分泌蛋白,如溶酶体中的水解酶,C错误;能合成信号肽的核糖体将成为附着型的核糖体,与内质网结合,故附着核糖体的形成与信号肽的合成有关,D正确。
9.A 动物细胞不含细胞壁,所以与动物细胞相比,“网红细菌”有细胞壁,A正确;“网红细菌”属于原核生物,没有染色体,遗传物质主要分布在拟核中,B错误;“网红细菌”属于原核生物,不含线粒体,水绵为真核生物,有氧呼吸的主要场所为线粒体,C错误;该细菌有细胞壁,成分为肽聚糖,D错误。
10.AD 结构①为线粒体,甲是原核生物,细胞没有线粒体,不能依据细胞中是否含有结构①判断甲是否为需氧型生物,A错误;若判断乙是否为植物细胞,并不能仅依据细胞中是否含有结构②叶绿体,因有些植物结构如根部无叶绿体,B正确;电子显微镜可以观察到细胞器和细胞核,能区分真核细胞和原核细胞,C正确;丙是病毒,没有细胞结构,没有核糖体,D错误。
11.CD 3条分选途径中蛋白质合成完毕,已经发生基因的选择性表达,存在差异的根本原因是基因决定的,细胞分化的实质是基因选择性表达,A错误;由图可知,CGN接受由内质网合成的物质转入中间膜囊进一步修饰加工,TGN区参与蛋白质的分类和包装,两区蛋白质的种类和数量不一定相同,B错误;图中的信号分子有组成型分泌、调节型分泌等,可能是调节作用的各种激素,也可能是神经递质等物质,C正确;该细胞不断有囊泡融合到细胞膜上,细胞膜可以和内质网膜直接相连,内质网膜可通过囊泡与高尔基体膜融合转化,高尔基体膜可形成囊泡与细胞膜融合,细胞膜总面积仍能保持相对稳定,D正确。
12.(1)可溶性糖、脂肪 油菜种子 油菜种子脂肪含量高,脂肪分子中O含量低,油料种子萌发时分解脂肪消耗的氧气量比较多 (2)结合水 蛋白质>淀粉>脂肪 (3)①可溶性糖转变成了脂肪 种子呼吸作用消耗一部分糖类 ②斐林 水浴加热 (浅)蓝色→砖红色
解析:(1)实验测定的几类物质中,蛋白质、淀粉和纤维素属于大分子,可溶性还原糖和脂肪不属于生物大分子。播种时,表中三种种子种植深度相对较浅的应为油菜种子,这是因为油菜种子脂肪含量高,脂肪含氢量高,含有的O少,在脂肪氧化分解时消耗的氧气多,因此油菜种子埋土深度相对较浅。(2)实验表明,三类种子浸入水中后,大豆的体积变化大于小麦,远胜于油菜,而大豆、小麦和油菜依次属于蛋白质类、淀粉类和脂肪类种子,这说明表中前三种物质中,亲水性的大小依次为蛋白质>淀粉>脂肪。浸种初期种子细胞吸收的方式为吸胀吸水,即主要通过种子中的亲水性物质吸收水分,因此,初期吸收的水分主要以结合水形式存在。(3)①根据图示,种子中可溶性糖逐渐减少,而脂肪含量在上升,说明可溶性还原糖含量下降的原因之一是转变成了脂肪,同时种子的呼吸也消耗了一部分糖类。②种子中的可溶性还原糖可以利用斐林试剂进行鉴定,且需要水浴加热,即在向样品液中加入该试剂后,需要通过水浴加热后才能观察到溶液颜色由蓝色转变为砖红色。生命系统的延续
高效快速练(五)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·浙江温州二模]下列关于细胞生命历程的叙述,错误的是(  )
A.植物体内通气组织的形成与细胞凋亡有关
B.根尖中各种各样的细胞来源于分裂与分化
C.在细胞衰老的过程中细胞核体积增大
D.细胞的癌变可看作是细胞异常分裂的结果
2.[2022·盐城伍佑中学调研一]动粒是位于姐妹染色单体着丝粒两侧的多蛋白结构(如图所示),其负责将着丝粒与纺锤丝连结在一起。近期研究发现,纤维冠主要由围绕在动粒外层的促使染色体分离的马达蛋白组成,与纺锤丝微管连接,支配染色体的运动和分离。下列相关叙述正确的是(  )
A.马达蛋白和动粒合成于有丝分裂的中期
B.减数分裂Ⅰ后期姐妹染色单体无法分离的原因是马达蛋白不能合成
C.动植物细胞内的纺锤丝(星射线)都是由细胞两极的中心体发出的
D.纤维冠支配染色体的运动和分离时需要消耗ATP
3.[2022·汕头一模]细胞焦亡是一种最新发现的炎症细胞程序性死亡方式,主要通过炎症小体介导包含Caspase 1(一种蛋白酶)在内的多种Caspase的激活,造成多种Gasdermin家族成员蛋白发生剪切和多聚化,引起细胞穿孔,进而引起细胞死亡。相比于细胞凋亡,细胞焦亡发生得更快,并会伴随着大量促炎症因子的释放。下列有关推测,正确的是(  )
A.细胞焦亡是由炎症引起的细胞坏死现象
B.细胞焦亡过程中发生了基因的选择性表达
C.细胞焦亡主要在特异性免疫中发挥作用
D.细胞凋亡对机体有利,细胞焦亡对机体有害
4.[2021·北京西城一模]细胞凋亡时,内源性核酸酶被激活导致染色体DNA不同程度地断裂。用蓝细菌产生的毒素MC处理鲫鱼淋巴细胞,流式细胞仪检测结果如图(检测时对细胞的处理会使断裂形成的小DNA片段释放到细胞外)。下列对实验结果的分析错误的是  (  )
A.DNA相对含量在20~40的细胞处于DNA复制时期
B.MC抑制了淋巴细胞的DNA复制
C.MC可能诱导鲫鱼淋巴细胞发生凋亡
D.MC可能激活了内源性核酸酶
5.[2022·石家庄二中开学测试]2021年12月9日,我国航天员进行太空授课,演示细胞学实验并进行天地课堂实时交流。在航天器上进行细胞学实验,可以探究在空间微重力环境下细胞如何增殖、分化的有关问题。关于该实验的以下说法,不合理的是(  )
A.用胚胎干细胞作实验材料
B.需要地面的同步实验作对照
C.天地实验不能控制无关变量
D.因变量是细胞增殖、分化的情况
6.[2022·泰安二模]某雄果蝇的基因型为AaXBY,用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。已知该精原细胞进行减数分裂时发生了一次异常,检测到分裂进行到①②③时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如图。下列判断错误的是(  )
A.①时期的细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
B.②时期的某细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点
C.③时期的细胞中荧光素的种类有1、2、3三种可能
D.③时期的细胞中Y染色体的个数有0、1、2三种可能
7.[2022·惠州二模]人类免疫缺陷病毒HIV感染CD4+T淋巴细胞,能够直接诱发T淋巴细胞凋亡,致使其相关免疫功能丧失,增加了艾滋病患者的肿瘤发生概率。下列有关说法错误的是(  )
A.生物体内的细胞通过增殖、分化和凋亡等实现自然更新
B.细胞凋亡是一种生理性保护机制,只能够清除被病原体感染的细胞
C.细胞凋亡过程紊乱会导致组织器官功能障碍,从而引起相关疾病
D.通过检测HIV感染者CD4+T淋巴细胞凋亡率有助于判断疾病进程
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
8.[2022·湖南高中学业水平选择性考试模拟]湖南石门柑橘是我国的传统名果。为探索航天搭载对细胞有丝分裂的影响,科研人员以航天搭载的石门柑橘茎尖为材料进行研究,在观察时拍摄了两幅显微照片(如图)。下列说法正确的是(  )
A.拍摄的这两幅照片属于建立了物理模型
B.照片a中的细胞处于有丝分裂中期
C.石门柑橘茎尖细胞经组织培养后可形成完整的植株,体现了植物细胞的全能性
D.照片b中箭头所指位置出现了落单的染色体,可能是纺锤体结构异常导致的
9.[2022·广东二模]蚕豆根尖微核测试技术是监测水质污染的重要方法之一。染色体若在有丝分裂后期丢失着丝粒,则这些染色体片段不能在分裂末期进入细胞核,最后会浓缩成游离于细胞核之外的小核,称为微核。下列叙述正确的是(  )
A.微核的形成属于染色体结构变异中的易位
B.微核不能进入细胞核的主要原因是无纺锤丝牵引
C.制作蚕豆根尖细胞临时装片的主要步骤是解离→染色→漂洗→制片
D.普通光学显微镜下观察蚕豆根尖微核的最佳时期是有丝分裂中期
10.[2022·汕头二模]已知人的宫颈癌细胞的细胞周期约为22 h。如图是应用流式细胞仪测定细胞周期中核DNA含量的变化(图A)及处于不同时期的细胞数量和DNA含量(图B),胸苷在细胞内可以转化为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。下列说法中错误的是(  )
图A
图B
A.细胞在G1、S期发生DNA解螺旋时都需要消耗能量
B.在培养液中加入DNA聚合酶抑制剂会导致G1期的细胞数量增多
C.通过对细胞计数可分析推算出细胞周期和各个时期的时间长短
D.若在培养液中加入32P标记的胸苷,则分裂一次后子细胞不一定都有放射性
三、非选择题
11.[2022·天津河东一模]染色体DNA上的短串联重复序列(简称STR)是以2~6个核苷酸为单元重复排列而成的片段,单元的重复次数在不同个体间存在差异。根据单元的重复次数,成对染色体的同一STR位点简记为n/m(一条染色体中重复n次,另一条染色体中重复m次),如图所示。若某染色体无它的同源区段,则STR位点简记为n。请回答下列问题:
(1)为了比较图中一对染色体上STR位点GATA单元重复次数的差异,可采用的较精准的检测技术是______________________。你认为该检测技术可用于现实生活中的________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答一点即可)。
(2)某孕妇妊娠25周后胎死腹中,引产后娩出一男死婴,胎盘娩出后随之娩出与胎盘不相连的一堆葡萄状组织(医学上称葡萄胎),是异常受精后无法发育为胚胎的病变体。经鉴定,死亡胎儿的染色体组成为44+XY,无染色体变异。为明确诊断葡萄胎的成因,医生分别从死亡胎儿的肝脏组织、葡萄胎组织及双亲静脉血提取DNA,用于STR分析,结果下表(“-”表示未检出)。
STR位点 父亲 母亲 胎儿 葡萄胎
D1 18/18 18/19 18/19 18/18
D2 25/29 23/26 23/29 25/25
D3 36/24 24/28 36/24 36/36
D4 28 17/21 21 -
D5 30 - 30 30/30
①若只考虑STR位点D3,这对夫妻日后再次怀孕,则下一胎与此次死胎具有相同基因型的概率为________。
②若本例中的父亲是红绿色盲患者、母亲的哥哥也是红绿色盲患者,其余人皆正常,则与色盲基因位于同一条染色体上的STR位点肯定是________,本例中的胎儿和葡萄胎细胞中带有色盲基因的概率分别是________、________。
③表中对于分析此葡萄胎的染色体来源于双亲的情况没有诊断意义的STR位点是________。
④现代医学研究发现,减数分裂异常使卵细胞染色体丢失而形成空卵,一个精子在空卵中自我复制,或者两个精子同时进入同一空卵,均可发育成葡萄胎。根据题表信息分析,本例葡萄胎的形成可能属于__________________________________,你作出判断的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
高效快速练(六)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·浙江杭州二模]单细胞生物也存在细胞分化,例如枯草杆菌的营养细胞在恶劣环境中会形成休眠体(芽孢),条件适宜时会重新形成营养细胞。下列叙述正确的是(  )
A.细胞分化沿着一定的方向进行且不可逆
B.枯草杆菌的营养细胞和芽孢的结构相同
C.枯草杆菌通过细胞分化形成不同的组织
D.该芽孢的形成是基因选择性表达的结果
2.[2022·扬州中学4月考]如图为动物细胞有丝分裂过程中星射线对染色体附着的连续过程示意图,据图分析错误的是(  )
图1
图2
图3
A.中心体倍增发生在分裂间期
B.图1发生在有丝分裂前期,中心体发出星射线
C.图2发生在后期,染色体在星射线牵引下移动
D.图1~3过程保证了姐妹染色单体分开后移向两极
3.[2022·潍坊一模]分裂间期每条染色质可分为常染色质和异染色质两部分。常染色质是进行活跃转录的部位,呈疏松的环状;异染色质无转录活性,处于凝缩状态,是遗传惰性区。下列说法错误的是(  )
A.两种染色质的化学组成相同
B.异染色质在分裂间期不进行复制
C.异染色质通常不编码蛋白质
D.分裂期常染色质与异染色质都变成染色体
4.家蚕的性别决定方式为ZW型,通常进行两性生殖(精卵结合),也可进行孤雌生殖(由卵细胞发育成个体)。孤雌生殖的结果有生雌和生雄两种,过程如图,已知染色体为WW的个体不能存活。下列说法错误的是(  )
生雌:处女蚕的卵巢卵细胞发育为雌蚕
生雄:处女蚕的卵巢卵细胞发育为雄蚕
A.热水处理导致减数分裂Ⅰ过程中性染色体未分离
B.热水处理不影响减数分裂Ⅱ过程中性染色体分离
C.孤雌生雄过程中减数分裂Ⅰ时性染色体分离异常
D.孤雌生雄后,子代患Z染色体隐性病的概率增加
5.[2022·浙江金华十校二模]浙江大学研究组发现高等动物的体细胞在分裂时存在“染色体非随机分配”的现象:DNA无损伤的染色体移向一个子代细胞,而损伤DNA的染色体都被“隔离”到了另一个子代细胞中,并倾向于发生细胞周期阻滞或细胞死亡。以下叙述错误的是(  )
A.“染色体非随机分配”依赖于纺锤丝的牵引
B.“染色体非随机分配”产生的子细胞遗传物质不同
C.用5 溴尿嘧啶脱氧核苷处理不影响“染色体非随机分配”现象的发生
D.与有限细胞系相比,连续细胞系更易发生“染色体非随机分配”现象
6.[2022·石家庄质检二]随着时间积累的有害蛋白在细胞分裂时会不均匀地分布到两个子细胞中,神经干细胞核中的核纤层蛋白B1(lamin B1)确保这一过程顺利进行,使干细胞能长期增殖。下列叙述不正确的是(  )
A.神经干细胞分裂间期解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶发挥作用
B.随着人年龄的增长,神经干细胞的lamin B1水平降低,分裂能力下降
C.lamin B1的正常水平有利于神经干细胞的两个子细胞长期维持分裂能力
D.分裂期染色质螺旋化成为染色体,有利于核DNA移向细胞两极
7.[2022·苏、锡、常、镇调研一]科学家偶然发现自然界某正常存活的雌性个体内两条X染色体形成一个并联X染色体(),如图所示。一只并联X雌果蝇(Y)和一只正常雄果蝇杂交,子代雌雄果蝇的染色体组成分别与两亲本相同,子代连续交配结果也是如此。下列有关叙述错误的是(  )
A.形成并联X染色体的过程中不只发生染色体结构的变异
B.该种并联X雌果蝇体内细胞中的染色体组数有1、2、4
C.上述杂交过程中,子代雄果蝇的Y染色体应来自亲代雄果蝇
D.该种并联X雌果蝇可用于发现雄果蝇X染色体上的新发突变
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
8.细胞周期在调控因子的严格调控下沿着G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和M期(细胞分裂期)四个阶段有条不紊地运行。为了探究细胞周期运行的调控机制,研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验,获得下表所示结果。下列推论正确的是(  )
细胞融合的组合方式 融合细胞中的现象
M期细胞和G1期细胞 原G1期细胞中染色质出现凝缩
M期细胞和G2期细胞 原G2期细胞中染色质出现凝缩
S期细胞和G1期细胞 原G1期细胞核中DNA进行复制
S期细胞和G2期细胞 原G2期细胞核中DNA没有启动复制
A.M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子
B.S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子
C.将M期细胞和S期细胞融合,原M期细胞染色体DNA不会复制
D.将M期细胞和S期细胞融合,原S期细胞中染色质不会凝缩
9.凋亡诱导因子(AIF)是一种具有凋亡诱导活性的蛋白质,该蛋白位于线粒体的膜间隙,其基因定位于X染色体上。当凋亡信号刺激线粒体时,线粒体膜的通透性增强,导致AIF分子从线粒体释放到细胞质,然后再转移到细胞核,与染色体DNA结合,使染色体凝集和DNA断裂成片段,进而引发细胞凋亡过程的发生。AIF还可催化相关物质发生氧化反应,使体内产生自由基。如图为AIF发挥作用的部分过程示意图。下列说法正确的是(  )
A.细胞凋亡与X染色体上的基因和线粒体中的基因均有关
B.AIF催化反应所产生的自由基会引起细胞的衰老、凋亡
C.AIF与凋亡基因的mRNA可通过核孔自由进出细胞核
D.凋亡信号刺激时,AIF出线粒体膜的方式不是自由扩散
10.在细胞增殖过程中,周期蛋白依赖性激酶(CDK1)是细胞由DNA复制后进入分裂期的主要酶,CDK1的活性受周期蛋白(cyclin B)的调节,cyclin B的降解则是进入分裂期的必要条件,CDK1在连续分裂的细胞中一直存在。HIV感染T细胞可使CDK1失活,并使cyclin B积聚。如图表示cyclin B的含量与CDK1的活性在细胞周期中规律性的变化曲线,有关叙述合理的是(  )
A.CDK1的活性下降是由cyclin B在M期不能合成所致
B.CDK1持续保持较高活性的细胞,细胞周期会缩短
C.CDK1可能具有促进染色质凝缩的作用
D.HIV感染会使T细胞停留在图中的G2期
三、非选择题
11.[2022·天津红桥一模]图1为根据某二倍体哺乳动物细胞分裂过程中相关数据绘制的数学模型。真核细胞的细胞周期受多种物质的调节,其中CDK2 cyclin E能促进细胞中DNA分子的复制。如果细胞中的DNA受损,会发生如图2所示的调节过程。
(1)DNA发生损伤,通过活化p53蛋白,促进p21基因的________过程,表达出p21蛋白,p21蛋白与CDK2 cyclin E结合,使CDK2 cyclin E失活。失活的CDK2 cyclin E将导致处于图1中AB段的细胞比例________(填“上升”“下降”或“不变”)。
(2)研究发现,CDK2 cyclin E参与中心体复制的起始调控,如果中心体复制异常或细胞未能协调好中心体复制和DNA复制的关系,将形成单极或多极纺锤体,进而驱使染色体异常分离。
①中心体由________________________________组成。简述细胞周期中,中心体的数量及行为变化:___________________________________________________
________________________________________________________________________。
②根据上述资料分析,纺锤体形成异常可能引起____________变异。
(3)联会复合体(SC)是减数分裂过程中在一对同源染色体之间形成的一种梯状结构。如果在减数分裂Ⅰ前期的早期抑制DNA合成或蛋白质合成,则SC不能形成,并将导致同源染色体的配对过程受阻,也不会发生同源染色体的互换。研究发现,用RNA酶处理可使SC结构破坏。在减数分裂Ⅰ前期的晚期,联会复合体解体消失。下列分析合理的是________。
A.SC的组成成分有蛋白质、DNA、RNA
B.SC形成于减数分裂Ⅰ前期
C.SC可能与同源染色体的联会、基因重组有关
D.减数分裂Ⅰ前期可能合成某些DNA
E.SC在姐妹染色单体分离时发挥重要作用
选择题分类·高效提速练
题组一
1.D 2.C 3.D 4.D 5.A 6.B
题组二
1.B 肿瘤细胞可以无限增殖,细胞周期通常比正常细胞短,A正确;DNA数量加倍发生在分裂间期的S期(进行DNA分子的复制),B错误;肿瘤细胞通过有丝分裂增殖,不会发生同源染色体分离,C正确。
2.D 根尖分生区细胞进行有丝分裂,染色体复制一次,细胞分裂一次,3H标记DNA分子双链,在不含3H的普通培养基中培养,DNA半保留复制一次产生的子代DNA都是一条链含3H,一条链不含3H,每条染色体的单体均带有3H标记,第一次有丝分裂的前期、中期、后期、末期的染色体均有3H标记;第二次DNA完成复制以后的前期、中期,细胞中每条染色体均有放射性标记,每条染色体上有两条姐妹染色单体,其中一条单体上的DNA分子的一条链有3H标记,另一条单体上的DNA分子两条链均无3H标记,有丝分裂后期随着姐妹染色单体分开,有一半染色体被3H标记,由于姐妹染色单体分开后形成的两条染色体移向哪一极是随机的,因此第二次分裂得到的子细胞中被放射性标记的染色体条数为0~2n。综合以上分析可知,A、B、C正确;第一次有丝分裂后期,所有染色体均有标记,此时期染色体有48条,因此根尖分生区的一个细胞中含有放射性的染色体最多有48条,D错误。
3.C 题图体现哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程,该过程涉及细胞的分裂和分化,没有癌变过程,B错误;细胞分化的实质为基因的选择性表达,细胞中的RNA和蛋白质会出现差异,且成熟红细胞无细胞器和DNA,A错误;成熟红细胞可运输氧气,丧失细胞核和细胞器可为血红蛋白提供更多空间,有利于运输氧气,C正确;成熟红细胞衰老后,新陈代谢速率和物质运输能力降低,D错误。
4.B 细胞的癌变、衰老和凋亡过程中都有特定基因的表达,其中细胞的衰老和凋亡是细胞生命历程的必经过程,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新,细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用,而细胞的癌变是原癌基因或抑癌基因突变等导致的异常现象,对个体有害,故A、C、D错误,B正确。
题组三
1.B 有丝分裂的前期、中期、后期,由于核膜、核仁解体,不能观察到细胞核,而分裂间期存在核膜、核仁且时间长,因此观察微核的最佳时期应是分裂间期,A正确;根据微核的数目不能判断发生变异的细胞数目,只能根据有无微核判断细胞是否发生变异,B错误;图乙中含有断裂的染色体片段,图丙中含有落后的染色体,所以图乙和图丙均发生了染色体变异,C正确;辐射和化学诱变剂均可能使染色体发生变异,进而诱导微核的产生,D正确。
2.D 皮肤是保卫人体的第一道防线,可阻止多种病原体对人体的侵害,属于人体的非特异性免疫,因此皮肤烧伤后引起的感染,主要是非特异性免疫机能受损导致的,A正确;异体皮肤对人体来说相当于抗原,能引起机体产生免疫排斥反应,因此移植异体皮肤会导致坏死,B正确;膜片“释放”的细胞能与患者自身皮肤愈合,首先需经过细胞识别,这与两者细胞膜上的糖蛋白有关,C正确;细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,题述技术没有体现人体细胞具有全能性,D错误。
3.B 加大iAge能促进衰老,因此iAge较大时,人体内会有较多细胞出现物质运输功能降低和细胞萎缩等现象,A正确;趋化因子CXCL9是一种蛋白质,主要通过胞吐释放到细胞外发挥作用,B错误;趋化因子CXCL9是一种通常会帮助免疫系统激活T细胞的蛋白质,故可能为免疫活性物质,人体免疫系统主要包括免疫活性物质、免疫细胞、免疫器官,C正确;CXCL9的释放表现出年龄相关性,能加大iAge,并促进细胞衰老,故CXCL9是iAge时钟的重要指针,是调节细胞老化的一种关键因子,D正确。
题组四
1.A 新冠病毒无细胞结构,不能独立生活,可以在Vero细胞中增殖,故Vero细胞可以为新冠病毒提供增殖所需的氨基酸(合成蛋白质)和核糖核苷酸(合成RNA),A正确。根据题意可知,Vero细胞属于体细胞,则其可进行连续的有丝分裂,有细胞周期,B错误。Vero细胞进行有丝分裂,无染色体的联会和四分体的形成,C错误。Vero细胞进行有丝分裂,为分裂增殖;新冠病毒的增殖方式为自我复制,D错误。
2.C 阿尔茨海默病是神经细胞凋亡的异常增加引起的,而蛋白A可抑制细胞凋亡,因此增加神经细胞内有活性的蛋白A含量可治疗阿尔茨海默病,C错误。
3.B iPS细胞分化成各种组织细胞体现了细胞的全能性,A正确;实验中以逆转录病毒为载体,利用病毒侵染小鼠成纤维细胞,将目的基因运送到细胞中,B错误;iPS细胞的形成是Oct3、Sox2、c-Mye和Klf4基因在细胞中表达的结果,该过程与植物组织培养的脱分化过程类似,二者都是通过基因的选择性表达,使已分化的细胞恢复到未分化的状态,C正确;诱导产生的iPS细胞能分化成各种组织细胞,而小鼠成纤维母细胞只能分化为成纤维细胞,前者的分化程度低于后者,D正确。
题组五
1.B 若细胞进行营养限制性培养,细胞将无法完成G1期的物质合成,也就无法通过G1检验点,A正确;纺锤体在前期形成,若检测不到纺锤体的形成,细胞将无法通过M检验点,B错误;若G2检验点未能通过,则细胞将停留在G2期末尾,此时核DNA数目呈加倍状态,C正确;若M检验点未能通过,则细胞无法进入分裂后期和末期,即无法实现姐妹染色单体的分离和胞质分裂,D正确。
2.D 不同生物的细胞周期一般不同,同种生物不同组织细胞的细胞周期一般也不同,且癌细胞发生了基因突变,与同一个体的正常细胞相比,细胞周期可能存在差异,A错误;随着RCE 4浓度增加,处于G1、S期的细胞所占比例减小,处于G2~M期细胞所占比例增大,但不能确定处于间期细胞所占比例一定增大,B错误;S期发生染色体(质)复制与核DNA加倍,而染色体加倍发生在有丝分裂后期,C错误;RCE 4处理后,处于G2~M期细胞增多,表明该物质使宫颈癌细胞被阻滞于G2~M期,D正确。
3.C 分析题图可知,存活因子与受体细胞表面的特异性受体结合后,通过激活转录因子进而调控Bcl 2基因的表达,A错误;Bcl 2基因表达后产生的Bcl 2蛋白对细胞凋亡起抑制作用,B错误;一般由同一个受精卵分裂、分化而来的细胞中的基因都相同,动物体细胞中都存在Bcl 2基因;细胞凋亡是基因决定的细胞的程序性死亡,故细胞凋亡与特定基因的表达量有关,C正确;不是所有细胞都经历分裂、分化、衰老、凋亡过程,如有的被病原体侵染的细胞没有衰老就直接凋亡了,D错误。
4.D 图1表明氯化镉能抑制根尖细胞有丝分裂,在一定范围内,随浓度升高抑制程度越大,细胞周期越长,A错误;由图2数据可计算对照组与50 μmol/L CdCl2处理组细胞的分裂间期和分裂期的细胞数比值,无法计算时长,B错误;由于CdCl2处理组大多数细胞处于分裂间期,只有少数细胞可通过显微镜观察到染色体变异,C错误;通过题述资料分析,CdCl2抑制DNA的复制,使细胞分裂停留在G1期,与秋水仙素抑制纺锤体形成使细胞分裂停留在M期的作用机理不同,D正确。
5.D 玉米为单性花,雌雄同株,无性染色体,细胞①处于减数分裂Ⅰ后期,细胞③处于减数分裂Ⅱ中期,细胞中含有的染色体形态都为10种,A错误;减数分裂Ⅰ发生同源染色体分离,导致细胞②中不含有同源染色体,B错误;细胞④和细胞⑤处于减数分裂Ⅱ后期,其染色体数目与细胞①中的相同,C错误;如果细胞①的分裂过程中,有一对同源染色体没有分离,移向了同一极,那么形成的4个花粉粒染色体数为11条、11条、9条、9条,4个花粉粒中染色体数目都异常,D正确。
题组六
1.A 细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,故晶状体的再生不能说明虹膜上的平滑肌细胞具有全能性,A错误;晶状体的再生过程中,平滑肌细胞转变为能产生晶状体蛋白的晶状体细胞,最终再生晶状体,所以晶状体的再生过程发生了细胞的分裂与分化,B正确;转分化前后的细胞都是由一个受精卵发育而来的,因此在转分化过程中遗传物质未发生改变,但细胞种类发生了改变,故DNA转录和翻译得到的mRNA和蛋白质的种类和数量发生了较大的变化,C正确;胰岛外分泌细胞转化为肝细胞的过程是一种已分化细胞转化为另一种分化细胞的现象,所以该过程是一种转分化现象,D正确。
2.CD 抑制Rb蛋白的磷酸化,则细胞无法从G1期进入S期,细胞将停留在G1期,无法进入细胞周期的分裂期,A错误;p21蛋白会使CDK失去活性,而CDK的活化能增加游离E2F蛋白的含量,故p21蛋白大量合成会减少游离E2F蛋白的含量,B错误;端粒是指染色体两端一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,端粒DNA序列缩短后可能会引起内侧的DNA序列受到损伤,C正确;p53蛋白活化会引发细胞衰老,故可尝试开发抑制p53蛋白活性的药物延缓细胞的衰老,D正确。
3.AC 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡,A正确;DNase为核酸内切酶,能够切割DNA形成DNA片段,据此可推测细胞凋亡过程不涉及DNA的复制,但涉及一系列基因的激活,从而启动凋亡过程,B错误;Caspase是一类蛋白质水解酶,可以破坏特定蛋白质中的肽键,从而形成多肽片段,C正确;细胞凋亡过程中有蛋白质的降解,也有蛋白质的合成,如细胞凋亡过程需要多种酶参与,D错误。
4.ACD 结合题干信息分析题图,可见雄蜂产生精子的过程中不存在同源染色体的分离,A错误;由于雄蜂由卵细胞直接发育而来,因此其体细胞中含有16条染色体,在有丝分裂后期由于着丝粒的分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目暂时加倍,此时期细胞中含有32条染色体,由题图可以看出在减数分裂Ⅱ中期染色体数与体细胞或精原细胞中的相同,因而在减数分裂Ⅱ后期时细胞中染色体也是32条,B正确;由题图可知,雄蜂的减数分裂机制能保证1个精原细胞产生1个正常的精子,C错误;雄蜂产生精子时非同源染色体都移到同一极,可见不存在自由组合现象,不能提高精子中染色体组成的多样性,D错误。
非选择题分类·规范提升练
类型一
1.提示:细胞周期中,分裂间期所占的时间长,分裂期所占的时间短,因此观察细胞有丝分裂时,大部分细胞处于分裂间期
2.提示:赤道板≠细胞板。①赤道板是一种假想平面,不是细胞结构,在光学显微镜下看不到
②细胞板是一种真实结构,在光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期
3.提示:不一定,低等的植物细胞也有中心体
4.提示:着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果。用秋水仙素处理分裂中的细胞,秋水仙素抑制纺锤体形成,后期染色体的着丝粒照样可以分裂,从而使细胞中染色体数目加倍,这说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果
5.提示:看分裂末期细胞质的分裂方式,如果形成细胞板则为植物细胞,如果是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,则为动物细胞
6.(1)提示:因为这些不同的细胞是由一个受精卵通过有丝分裂、分化形成的
(2)提示:细胞分裂是细胞分化的基础,二者相伴相随,一般来说,随着细胞分化程度的加大,细胞分裂能力降低
7.提示:可以改变血型,但不会影响遗传
8.提示:水分减少,多种酶活性降低,细胞膜通透性改变,染色质固缩等
9.提示:老年人体内仍会有幼嫩的细胞,如造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞;年轻人体内也有衰老的细胞,如皮肤表皮细胞衰老形成角质层细胞,最后细胞凋亡、脱落
10.提示:不对,正在发育以及发育成熟的生物体中,细胞发生凋亡的数量是惊人的。健康的成人体内,在骨髓和肠中,每小时约有10亿个细胞凋亡。脊椎动物的神经系统在发育过程中,约有50%的细胞凋亡
11.提示:细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的主要功能是吞噬病菌等,所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行,而且在维持生物体内部环境的稳定、抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用
12.(1)提示:溶酶体。溶酶体内有多种水解酶,能够使自动死亡的细胞发生分解
(2)提示:不属于,属于细胞坏死
类型二
1.(1)DNA和蛋白质 染色体变异 (2)香烟烟雾水溶液的浓度、香烟烟雾水溶液对根细胞的处理时间 根尖细胞具有较强的分裂能力 (3)求平均值,确保实验结果的准确性 使更多发生变异的细胞进入下一个细胞周期的间期 (4)漂洗、染色 间期细胞核保持完整,有利于将细胞核与微核区分开来 (5)处理浓度过高,时间过长导致根尖细胞遗传物质损伤严重而死亡(或细胞分裂指数降低),使得统计到的微核细胞数目减少 (6)分别切取8支·mL-1烟雾水溶液处理24 h和8支·mL-1烟雾水溶液处理36 h的大蒜根尖制成临时装片,显微计数分裂期细胞数和观察到的细胞总数,计算出比值
解析:(1)由题干信息可知,微核是缺失着丝粒的染色体片段形成的,染色体的化学成分主要是DNA和蛋白质,因此微核的化学成分也主要是DNA和蛋白质,微核的产生属于染色体变异。(2)根据实验步骤和图可知,实验的自变量为香烟烟雾水溶液的浓度、香烟烟雾水溶液对根细胞的处理时间。根据题干可知,实验的目的为探究香烟烟雾对细胞产生微核的影响,微核的产生发生在细胞分裂时,而根尖细胞具有较强的分裂能力,因此选择根尖细胞为实验材料。(3)过程②中,同一浓度香烟烟雾水溶液应设置多组重复,其目的是求平均值,减少实验的偶然性,确保实验结果的准确性。根据题干“处于分裂期的细胞产生缺失着丝粒的染色体片段,当子细胞进入下一次分裂间期时,它们便浓缩在主核之外,形成了微核”可知,染毒后恢复培养24 h是为了使更多发生变异的细胞进入下一个细胞周期的间期,便于观察到更多的微核。(4)观察细胞有丝分裂的制片过程为:解离、漂洗、染色、制片,因此“?”处的操作是漂洗、染色。因为在分裂前期核膜、核仁会消失,末期核膜、核仁才会重新出现,即在前期到末期这期间,细胞核的结构可能不完整,而间期细胞核保持完整,有利于将细胞核与微核区分开来,因此过程④观察统计微核数应选择间期的细胞。(5)烟雾浓度为8支·mL-1、处理时间36 h,烟雾浓度过高,时间过长,可能导致根尖细胞遗传物质损伤严重而死亡(或细胞分裂指数降低),而微核的产生发生在细胞分裂时,所以统计到的微核细胞数目减少。(6)由题意可知,实验的自变量为处理时间,因变量为细胞分裂情况,故设计实验如下:分别切取8支·mL-1烟雾水溶液处理24 h和8支·mL-1烟雾水溶液处理36 h的大蒜根尖制成临时装片,显微计数分裂期细胞数和观察到的细胞总数,计算出比值。
2.(1)受体 细胞毒性T细胞和记忆细胞 CTLA 4与B7 自身免疫 (2)无限增殖 原癌基因突变或过量表达、抑癌基因突变 (3)已凋亡Treg细胞导致细胞毒性T细胞分泌的IL 2更少,对细胞毒性T细胞的免疫抑制作用更强
解析:(1)当细胞毒性T细胞膜表面的受体识别到抗原信号后,细胞毒性T细胞表面的CD28分子与抗原呈递细胞的B7分子结合,细胞毒性T细胞被激活,增殖、分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞。被激活后的细胞毒性T细胞表面会表达CTLA 4,CTLA 4与CD28结构相似,因此CTLA 4与B7的结合会阻断活化的细胞毒性T细胞增殖、分化。这种负向调节作用可以避免由过度免疫应答而引发的自身免疫病,以维持免疫稳态。(2)癌细胞是不受机体控制能够无限增殖的细胞。正常细胞发生癌变的根本原因是原癌基因突变或过量表达、抑癌基因突变。(3)由图示分析可知,采用诱导Treg细胞凋亡的方法治疗癌症导致临床治疗效果不佳的原因是已凋亡Treg细胞导致细胞毒性T细胞分泌的IL 2更少,对细胞毒性T细胞的免疫抑制作用更强。生命系统的遗传、变异、进化高效快速练(七)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·北京丰台一模]新冠病毒的遗传物质RNA表达后,经剪切加工才能形成功能蛋白。抗新冠病毒药物M是一种核苷类似物,能在新冠病毒复制时掺入新合成的RNA中,抑制病毒增殖。相关叙述不正确的是(  )
A.阻止蛋白酶的剪切加工能保证功能蛋白的完整性
B.新冠病毒进入人体后会引起体液免疫和细胞免疫
C.新冠病毒RNA的复制和表达均发生在宿主细胞中
D.感染病毒的中晚期患者使用药物M治疗效果可能不佳
2.[2022·苏、锡、常、镇调研一]研究发现,细菌被T4噬菌体(DNA病毒)侵染后,自身蛋白质合成停止,转而合成噬菌体的蛋白质,在此过程中细菌内合成了新的噬菌体RNA。为探究细菌核糖体是否是噬菌体蛋白质合成的场所,研究者进行了如图所示的实验。下列有关叙述错误的是(  )
A.上述实验运用了微生物培养技术和密度梯度离心技术
B.被T4噬菌体侵染后,细菌体内没有合成新的核糖体
C.离心结果表明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体结合
D.细菌为子代噬菌体的形成提供了模板、原料、酶、能量等
3.[2022·德州二模]科学家发现,一种特殊的纤毛虫在某些情形下将传统的终止密码子UGA读取为色氨酸密码子,然而另一种纤毛虫中的UGA可编码两种不同的氨基酸,因此UGA被喻为双功能密码子。下列说法错误的是(  )
A.密码子具有普遍性和特殊性
B.同一基因可能表达出不同的蛋白质
C.双功能密码子体现了密码子的简并性
D.同一密码子编码不同氨基酸的现象是自然选择的结果
4.[2022·湖南娄底考前模拟试卷]自交不亲和是指两性花植物在雌、雄配子正常时,自交不能产生后代的特性。在烟草中至少有15个自交不亲和基因S1、S2……S15构成一个复等位基因系列(位于一对常染色体的相同位置上)。当花粉的Sx(x=1、2……15)基因与母本有相同的Sx基因时,该花粉的活性受到抑制而不能完成受精作用。根据以上信息判断下列说法错误的是(  )
A.基因型为S1S2和S1S4的亲本,正交和反交的子代基因型相同
B.若某小岛烟草的S基因只有S1、S2、S3、S4四种,则该群体最多有6种基因型
C.基因S1、S2……S15互为等位基因,其遗传遵循分离定律
D.具有自交不亲和特性的植物进行杂交实验时,母本无需去雄
5.[2022·枣庄二模]某自花传粉植物,有紫花和白花性状,受细胞核基因控制。选择某紫色植株自交,所得子代数量足够多,统计发现F1中开白花植株的比例为7/16,其余均开紫花(不考虑基因突变和互换)。相关分析错误的是(  )
A.若受两对等位基因控制,对亲本植株进行测交,则子代中白花植株的比例为3/4
B.若受两对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有11/36的植株开白花
C.若受一对等位基因控制,可能是杂合子植株产生的某种配子中有6/7不参与受精
D.若受一对等位基因控制,F1的紫花植株进行自交,后代中有2/9的植株开白花
6.[2022·聊城二模]人体细胞内9号染色体上的原癌基因ABL易位至22号染色体BCR基因所在的区域,构成了一个可被红色荧光蛋白标记的BCR ABL融合基因,造血干细胞中该融合基因的表达会导致细胞增殖失控而形成慢性粒细胞白血病。下列说法正确的是(  )
A.ABL所在片段易位可能发生在有丝分裂过程中
B.人体细胞中ABL与BCR基因的融合属于基因重组
C.通过红色荧光点个数可以判定增殖失控细胞分裂的时期
D.造血干细胞增殖失控的根本原因是原癌基因ABL的表达
7.[2022·浙江杭州二模]Menkes病是由ATP7A基因(编码含1 500个氨基酸的ATP7A蛋白)突变导致铜代谢障碍的伴X染色体隐性遗传病。现有两例患者,例1缺失了19对碱基,导致ATP7A蛋白第864位氨基酸开始改变,并缩短为882个氨基酸;例2缺失了1对碱基,导致ATP7A蛋白第1 016位氨基酸开始改变,并缩短为1 017个氨基酸。结合上述信息,下列推断最合理的是(  )
A.若例2碱基缺失位置再缺失2对碱基,该患者有可能不患病
B.由于例1缺失的碱基比例2多,因此例1的症状比例2更严重
C.两例患者DNA上的遗传密码均改变,均出现提前的终止密码子
D.以上病例表明基因突变具有稀有(低频)性、多方向(不定向)性和可逆性
8.[2022·潍坊核心素养测评]自然选择有3种类型:①稳定选择,把种群中极端变异个体淘汰,保留中间类型;②分裂选择,把种群中极端变异个体按照不同方向保留,淘汰中间个体;③单向选择,在群体中保存趋于某一极端变异个体,淘汰另一极端变异个体。3种自然选择类型建模如图Ⅰ~Ⅲ,相关说法错误的是(  )

   
Ⅱ          Ⅲ
A.进化过程中生存环境最稳定的可能是Ⅰ
B.Ⅱ中的自然选择是不定向的,可能形成两个物种
C.三种自然选择类型都会导致种群基因频率发生改变
D.非洲镰状细胞贫血杂合个体对疟疾的感染率比正常人低属于单向选择
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
9.[2022·江苏新高考4月联考]兔的毛色由复等位基因C(灰色)、Cch(青灰色)、Ch(喜玛拉雅型)和c(白化)控制。为确定复等位基因间的关系进行实验,杂交方法和结果如下表。相关叙述正确的是(  )
A.理论上兔种群中,与毛色相关的基因型共有16种
B.复等位基因产生的根本原因是基因突变具有不定向性
C.依据杂交结果可确定基因的显性等级关系是C>Cch>Ch>c
D.可用青灰色1与灰色1杂交,以确定C与Cch间的显性关系
10.[2022·雅礼十六校二模]在某严格自花传粉的二倍体植物中,发现甲、乙两类矮生突变体(如图所示),矮化植株无A基因,且矮化程度与a基因的数量呈正相关。丙为花粉不育突变体,含b基因的花粉败育,株高正常。下列说法正确的是(  )
A.甲类变异属于基因突变,乙类变异为染色体的结构发生了易位
B.乙减数分裂产生2种花粉,一个四分体中最多带有4个a基因
C.乙的自交后代中,F2植株矮化程度数量比为3∶2∶3
D.将丙与甲杂交得F1,F1自交得F2,若F2中正常∶矮化=1∶1,则基因a、b位于同源染色体上
11.[2022·长沙雅礼中学一模]家蝇对某类杀虫剂产生抗性的原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的某一亮氨酸被另一氨基酸替换,如图是对甲、乙、丙三个地区家蝇种群的敏感型和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述不正确的是(  )
A.若对这三个地区喷洒等剂量的这类杀虫剂,死亡率最高的为丙地区家蝇种群
B.乙地区家蝇种群中抗性基因频率为20%
C.由于三个地区家蝇种群的抗性基因频率不同,因此三个地区的家蝇存在生殖隔离
D.上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因中碱基替换的结果
三、非选择题
12.[2022·济南一模]番茄的杂种优势十分显著,在育种过程中可用番茄叶的形状、茎的颜色(D/d)以及植株茸毛等作为性状选择的标记。为研究这三对性状的遗传规律,选用以下A1~A4四种纯合体为亲本进行杂交实验,实验结果(不考虑互换,无致死现象,且F2由F1自交得到)如下表所示:
回答下列问题:
(1)番茄叶的形状和茎的颜色两对性状的显性性状分别是________,判断依据是________________________________。
(2)根据亲本组合________杂交结果可判断,植株茸毛受________对等位基因控制,遵循________定律,判断理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)亲本组合A1×A4杂交,F2中缺少少茸毛绿茎和多茸毛绿茎个体,推测原因可能是以下两种情况之一:番茄植株茎的颜色受一对等位基因控制,且①控制番茄茎颜色的基因与控制植株茸毛的其中一对基因位于同一对同源染色体上;②___________________。
为进一步确认出现上述现象的具体原因,可通过增加样本数量继续研究。若为情况①,请画出F1体细胞中控制茎的颜色和植株茸毛基因与染色体之间的关系。(用“|”表示染色体,“A/a、B/b…”为控制植株茸毛的基因,用“·”表示基因在染色体的位置)
(4)低温处理会导致某种基因型的花粉存活率降低,用低温处理A1×A2组合的F1后,F2的表型为缺刻叶∶薯叶=5∶1,可推知携带________基因的花粉存活率降低了________。请设计实验验证该结论。(写出实验思路、实验结果及实验结论)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
高效快速练(八)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·汕头一模]我国杂交水稻之父袁隆平于1964年率先提出通过培育雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系的三系法途径来培育杂交水稻。雄性不育是指植物不能产生花粉的现象,S为细胞质不育基因,N为细胞质可育基因,R为细胞核可育基因,r为细胞核不育基因,R对r完全显性。基因型为S(rr)的个体表现为雄性不育,即只有在细胞质不育基因S和细胞核不育基因r同时存在时才能表现为雄性不育,其余均表现正常。下列有关叙述,错误的是(  )
A.S(rr)×S(RR),F1表现为雄性可育,说明S(RR)具有恢复雄性不育的能力,叫作雄性不育恢复系
B.S(rr)×N(rr),F1表现为雄性不育,说明N(rr)具有保持不育性稳定传递的能力,叫作雄性不育保持系
C.在S(Rr)自交后代中能选育出雄性不育系和雄性不育恢复系,不能选出雄性不育保持系
D.在N(Rr)自交后代中能选育出雄性不育系和雄性不育保持系,不能选出雄性不育恢复系
2.[2022·广州二模]遗传物质为单链DNA的某种噬菌体,其DNA进入宿主细胞后,先形成双链DNA,再以此为模板,控制合成病毒单链DNA和蛋白质,组装成子代噬菌体。如图表示该病毒DNA片段中D基因和E基因的部分碱基序列及其编码氨基酸的情况(Met、Glu等表示不同的氨基酸)。下列叙述正确的是(  )
A.两种基因上的终止密码子有所不同,这体现了密码子具有简并性
B.该噬菌体蛋白质的翻译过程需要宿主细胞的DNA聚合酶的参与
C.该DNA序列的一个碱基发生变化,可能引起两种病毒蛋白质结构的改变
D.子代噬菌体的蛋白质中可能含有宿主细胞内不存在的氨基酸
3.[2022·浙江绍兴二模]某细胞中基因表达过程如图所示,其中甲、乙、丙、丁分别代表不同物质,Ⅰ、Ⅱ代表碱基三联体。下列叙述正确的是(  )
A.该图示为真核细胞核内基因的表达过程
B.图中甲既能催化磷酸二酯键的形成,也能催化双螺旋的解开
C.乙分子中碱基互补配对原则与丙、丁互补配对原则完全不同
D.图中碱基三联体Ⅰ可能有64种,而Ⅱ通常只有1种
4.[2022·泰安二模]如图为某染色体上的基因内部和周围DNA片段,长度为8千碱基对(单位:kb)。人为划分a~g七个区间,转录生成的RNA中d区间所对应的区域会被加工切除。下列说法错误的是(  )
A.在a、d、g中发生的碱基对改变不一定影响蛋白质产物
B.转录一次需要消耗6 300个游离的核糖核苷酸
C.核糖体会从B移动到C,读取c、d、e区间的密码子
D.该基因的转录发生在细胞核,翻译发生在细胞质
5.(2022·湖南师大附中一模)1966年,科学家提出了DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链连续形成,另一条子链不连续,即先形成短片段后再进行连接(如图1)。为验证假说,进行如下实验:用3H标记T4噬菌体,在培养噬菌体的不同时刻,分离出噬菌体DNA并加热使其变性,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小,并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。下列相关叙述错误的是(  )
A.与60 s相比,120 s结果中短链片段减少的原因是短链片段连接形成长片段
B.DNA的半不连续复制保证了DNA的两条链能够同时作为模板进行复制
C.该实验可用32P标记的脱氧核苷酸代替3H标记的脱氧核苷酸标记DNA
D.若以DNA连接缺陷的T4噬菌体为材料,则图2中的曲线峰值将右移
6.[2022·浙江嘉兴二模]5 溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可代替胸腺嘧啶脱氧核苷参与DNA复制,细胞在含BrdU的培养液中培养若干细胞周期,经染色可观察到不同染色体的染色结果,如下表所示。SCEs是指两条姐妹染色单体之间的同源片段的互换。在某细胞周期,发现了如图所示的色差染色体。
下列关于该色差染色体的成因分析中,错误的是(  )
A.第1个细胞周期发生交换,第1个细胞周期能观察到SCEs现象
B.第1个细胞周期发生交换,第2个细胞周期能观察到SCEs现象
C.第2个细胞周期发生交换,第2个细胞周期能观察到SCEs现象
D.第3个细胞周期发生交换,第3个细胞周期能观察到SCEs现象
7.[2022·北京丰台一模]现有野生型籼稻品种甲和品种乙,甲用γ射线诱变处理后,经筛选获得稀穗突变体丙。丙分别与甲和乙杂交,统计F2穗形,结果如下表。以下分析不正确的是(  )
A.穗形性状中稀穗对正常穗为隐性
B.控制穗形的基因遵循分离定律
C.F1测交后代中正常株∶突变株≈1∶1
D.控制甲和乙穗形的基因是非等位基因
8.[2022·湖南师大附中一模]竞争和协同是普遍存在于生物个体或种群之间的两种表现。研究表明,在一定范围和水平上,竞争进化的结果有利于生物形态、生理特征及生活方式等适应策略的进化;协同进化能够使生物以最小的代价或成本实现自身在自然界的存在与繁殖。下列叙述错误的是(  )
A.物种间的协同进化是通过种间竞争、互利共生等来实现的
B.与竞争进化相比,协同进化更有利于维持生态系统的多样性和稳定性
C.捕食者与被捕食者间进行的“军备竞赛”对被捕食者的存在有害无利
D.竞争关系通过改变种群的出生率和存活率,最终影响种群密度的变化
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
9.[2022·衡阳联考一]科研人员在两个不同地区野生型果蝇(正常眼色)种群中,分别发现两只突变型棕眼雌果蝇甲和棕眼雌果蝇乙,研究表明均只有一个基因突变且突变基因能独立控制棕色素的合成而表现棕眼,不考虑X、Y染色体的同源区段。为进一步确认果蝇甲和果蝇乙的突变是否为同一突变类型,进行了如下实验,据此分析正确的是(  )
组别 亲本 子代表型及比例
一 甲×纯合正常眼雄果蝇 正常眼(♀)∶棕眼(♀)∶正常眼(♂)∶棕眼(♂)≈1∶1∶1∶1
二 实验一的子代任意棕眼雌、雄果蝇互相交配 正常眼(♀)∶棕眼(♀)∶正常眼(♂)∶棕眼(♂)≈1∶2∶1∶2
三 乙×纯合正常眼雄果蝇 正常眼(♀)∶棕眼(♀)∶正常眼(♂)≈1∶1∶1
四 实验三的子代任意棕眼雌×子代雄果蝇 正常眼(♀)∶棕眼(♀)∶正常眼(♂)≈1∶1∶1
A.果蝇甲发生了显性突变,突变基因位于常染色体上
B.果蝇乙发生了隐性突变,突变基因位于X染色体上
C.实验二与实验三中致死的基因型相同
D.让实验一中F1棕眼雄果蝇与实验三中F1棕眼雌果蝇杂交,其后代出现棕眼果蝇的概率是2/3
10.[2022·苏北七市三模]细胞癌变与原癌基因启动子中胞嘧啶甲基化程度高密切相关。甲基化特异性PCR(MSP)技术是基因甲基化程度测定的常用方法,其主要原理及过程如图。相关叙述正确的是(  )
注:mC代表甲基化胞嘧啶
A.原癌基因启动子高甲基化可能抑制该基因的翻译过程
B.MSP过程中应设计甲基化引物和非甲基化引物
C.可用特定的限制酶处理MSP产物,区分甲基化和非甲基化基因
D.甲基化程度低的基因MSP产物的热稳定性会升高
11.[2022·济宁二模]端粒学说认为随细胞不断分裂,线性染色体的末端不断缩短,当缩短至染色体的临界长度时,细胞将失去活性而衰老死亡。研究发现,端粒缩短与DNA复制方式有关,如图中引物会被酶切除,产生的“空白”区域,可以通过新链合成修复,把DNA复制损失的端粒填补起来,在这个修复过程中端粒酶起到重要作用,但最后的冈崎片段的引物切除后,留下的“空白”M区域将无法修复。下列叙述错误的是(  )
A.图示引物是一小段短单链核酸
B.理论上可以通过提高端粒酶活性延缓细胞衰老
C.图中“空白”区域M无法修复的原因可能是缺少相关的酶和能量
D.由图可知,DNA分子复制的特点有半保留复制、多起点双向复制、边解旋边复制
三、非选择题
12.[2022·北京东城一模]冷驯化指植物经过不致死低温短时间处理后,可以获得更强的抗冷能力。为阐明植物对低温响应的分子机制,科研工作者利用拟南芥展开了相关研究。
(1)在冷驯化过程中,植物感受低温信号后会启动相关冷响应基因(COR基因)的表达以提高冷冻耐受性。CBF蛋白可以结合在COR基因的启动子上,调控COR基因的________过程。研究结果显示,CBF蛋白过量表达可导致冷冻耐受性增强,而CBF基因缺失突变体表现为对冷冻敏感,以上信息表明CBF蛋白________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)染色体主要由________和组蛋白组成。组蛋白乙酰化使染色质区域结构变得松散,有利于相关蛋白与某些基因的启动子结合,增强基因的表达水平。组蛋白去乙酰化酶(D)可以去除乙酰基团。已有实验证实,S蛋白能够直接与D相互作用。检测野生型、S缺失突变体和D缺失突变体植株在低温下的生长状况(下表),实验结果表明S蛋白和D分别能够____________植株的冷冻耐受性。
22 ℃ -4 ℃ -6 ℃ -8 ℃ -10 ℃
野生型 ++++ ++++ +++ ++
S缺失突变体 ++++ ++++ +
D缺失突变体 ++++ ++++ +++ +++ ++
注:“+”的数量表示植株中绿叶的数量
(3)科研人员对0 ℃处理后的野生型和三种突变体植株进行了检测,结果如图。此结果支持S蛋白与D在同一通路,且S蛋白通过影响D的作用提高了COR基因启动子区域乙酰化水平这一推测,做出此判断的理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为进一步研究S蛋白对D的具体作用,科研人员检测了施加蛋白质合成抑制剂条件下野生型和S缺失突变体植株中D的含量,实验结果如下图。
请综合上述实验结果阐述CBF蛋白、D和S蛋白调控拟南芥冷冻耐受的分子机制。
高效快速练(七)
1.A 新冠病毒的RNA表达后,经剪切加工才能形成功能蛋白,若阻止蛋白酶的剪切加工,则无法保证功能蛋白的完整性,A错误;新冠病毒进入人体后引起体液免疫(新冠病毒表面的抗原刺激机体产生抗体,抗体和病毒特异性结合,阻止病毒进一步侵染宿主细胞)和细胞免疫(新冠病毒侵染宿主细胞后,被细胞毒性T细胞识别并裂解,使病毒暴露出来,抗体可与之结合,或被其他细胞吞噬掉),B正确;新冠病毒没有独立的代谢系统,RNA的复制和表达均发生在宿主细胞中,C正确;根据题干信息可知,抗新冠病毒药物M能在新冠病毒复制时掺入新合成的RNA中,从而抑制病毒增殖,感染病毒的中晚期患者体内的病毒含量已经很高,使用药物M治疗效果可能不佳,D正确。
2.D 根据题干信息知本实验目的是探究细菌核糖体是否是噬菌体蛋白质合成的场所,分析题图,图示过程中有培养基中培养细菌的过程和对裂解细菌的离心,即运用了微生物培养技术和密度梯度离心技术,A正确;结合图示过程可知,细菌经含有15NH4Cl和13C 葡萄糖的培养基培养后核糖体为“重”核糖体,此后在普通培养基培养后,经裂解、离心得到的核糖体仍为“重”核糖体,说明被T4噬菌体侵染后,细菌体内没有合成新的核糖体,B正确;离心结果表明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体结合,合成N为“轻型”的蛋白质,C正确;细菌为子代噬菌体的形成提供了原料、酶、能量等,模板是由噬菌体提供的,D错误。
3.C 自然界所有的生物共用一套遗传密码,因此密码子具有普遍性,但在一些特殊的生物体内,如题中的纤毛虫又表现出密码子的特殊性,A正确;根据UGA被喻为双功能密码子信息可推测,同一基因可能表达出不同的蛋白质,B正确;双功能密码子体现了密码子的特殊性,密码子的简并性是指不同的密码子能决定相同氨基酸,C错误;同一密码子编码不同氨基酸的现象是长期自然选择的结果,这种特性的存在使生物能更好适应环境,D正确。
4.A 基因型为S1S2和S1S4的亲本,由于二者都含S1基因,而当花粉含有与母本相同的Sx基因时,该花粉不能完成受精作用,因此正交和反交的子代基因型不完全相同,A错误;由题意分析可知,烟草无该基因的纯合个体,故该群体可能具有的基因型为S1S2、S1S3、S1S4、S2S3、S2S4、S3S4,共6种,B正确;基因S1、S2……S15互为等位基因,位于一对常染色体上,其遗传遵循分离定律,C正确;具有自交不亲和特性的植物进行杂交育种时,由于花粉与母本有相同的Sx基因,该花粉不能完成受精作用,因此母本无需去雄,D正确。
5.D 若受两对基因控制(设由A/a、B/b控制),则紫花AaBb自交后代为紫花A_B_∶白花(A_bb+aaB_+aabb)=9∶7,与题意相符,对亲本植株进行测交,子代为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,表现为紫花∶白花=1∶3,A正确;若受两对等位基因控制,F1的紫花植株为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,2/9AaBB进行自交,后代为aaBB时开白花,比例为2/9×1/4=2/36,2/9AABb进行自交,后代为AAbb时开白花,比例为2/9×1/4=2/36,4/9AaBb进行自交,后代为A_bb、aaB_、aabb时开白花,比例为4/9×7/16=7/36,所以F1的紫花植株自交后代中白花植株占比为2/36+2/36+7/36=11/36,B正确;若受一对等位基因控制(设由A/a控制),即紫花亲本为杂合子Aa,某一种配子有6/7不参与受精,即A∶a=1∶7,另外一种配子比例正常为A∶a=1∶1,产生的后代符合开白花植株的比例为7/16,C正确;由C项受一对等位基因控制时,F1为AA∶Aa∶aa=1∶8∶7,F1的紫花植株进行自交,则只有亲本为Aa时后代会出现白花植株,其比例为8/9×7/16=7/18,D错误。
6.A 易位属于染色体结构变异,该过程可以发生在有丝分裂过程中,A正确,B错误;红色荧光出现是由于形成了可被红色荧光蛋白标记的BCR ABL融合基因,通过红色荧光点个数可以判定融合基因的个数,但不能判定增殖失控细胞分裂的时期(因为复制后的基因个数在前期、中期、后期、末期数目相同),C错误;BCR ABL融合基因的表达会使造血干细胞出现增殖失控,原癌基因ABL的表达不会导致造血干细胞增殖失控,D错误。
7.A 例2缺失了1对碱基,若在该位置再缺失2对碱基,则可能只影响了一个或两个氨基酸的组成,可能引起ATP7A蛋白的改变较小,该患者有可能不患病,A正确;例1缺失的碱基比例2多,导致ATP7A蛋白的氨基酸减少量也比例2多,但其所造成的影响不一定比例2大,B错误;遗传密码位于mRNA上,C错误;题述病例不能体现基因突变的稀有(低频)性和可逆性,D错误。
8.B 图Ⅰ属于稳定选择,因此进化过程中生存环境最稳定的可能是Ⅰ,A正确;自然选择是定向的,B错误;自然选择可以使基因频率发生定向改变,因此三种自然选择类型都会导致种群基因频率发生改变,C正确;根据题干“单向选择,在群体中保存趋于某一极端变异个体,淘汰另一极端变异个体”可知:非洲镰状细胞贫血杂合个体对疟疾的感染率比正常人低属于单向选择,D正确。
9.BD 在一个群体内,同源染色体的同一位点上的等位基因超过2个,这些基因称为复等位基因。根据题干信息可知,兔毛色是由4个复等位基因控制的,在兔种群中,理论上与毛色有关的基因型有10种,它们是4种纯合子、6种杂合子,A错误;由于基因突变具有不定向性,因此可能形成多种等位基因,从而构成复等位基因,B正确;分析表中信息,依据组合1结果可确定基因的显性关系为C>c,依据组合2结果可确定基因的显性关系为Ch>c,依据组合3结果中CchCh个体表现出青灰色,可确定基因的显性关系为Cch>Ch,仅根据题表实验不能确定C与Cch之间的显隐关系,C错误;若青灰色1与灰色1杂交后代出现灰色∶青灰色∶白化=2∶1∶1,则可确定基因的显性关系为C>Cch;若青灰色1与灰色1杂交后代出现灰色∶青灰色∶白化=1∶2∶1,则可确定基因的显性关系为Cch>C,D正确。
10.BCD A基因与a基因为等位基因,甲类变异属于基因突变,乙类变异发生在同源染色体之间,易位发生在非同源染色体之间,故其不属于染色体结构易位,A错误;乙减数分裂产生不含a基因和含有2个a基因的2种花粉,且二者比例为1∶1;在减数分裂Ⅰ前期,联会的每对同源染色体构成一个四分体,一个四分体最多含有4个a基因,B正确;乙减数分裂产生不含a和含有2个a的2种配子,且二者比例为1∶1,雌雄配子随机结合,产生的F1基因型及比例为aaaa∶aa∶不含a=1∶2∶1;F1自交得F2,F2的基因型有aaaa、aa和不含a,其矮化程度数量比为(1/4+1/2×1/4)∶1/2×1/2∶(1/4+1/2×1/4)=3∶2∶3,C正确;根据题意可知,甲的基因型为aaBB,减数分裂产生的配子为aB,丙的基因型为AAbb,产生的配子为Ab,二者杂交,F1基因型为AaBb。若基因a、b位于两对同源染色体上,则F1产生的配子及比例为AB∶Ab∶ab∶aB=1∶1∶1∶1,因含b基因的花粉败育,故F2的基因型及比例为AABB∶AABb∶AaBB∶AaBb∶aaBB∶aaBb=1∶1∶2∶2∶1∶1,表型比例为正常∶矮化=3∶1;若基因a、b位于一对同源染色体上,则F1产生的配子及比例为Ab∶aB=1∶1,因含b基因的花粉败育,故F2的基因型及比例为AaBb∶aaBB=1∶1,表型比例为正常∶矮化=1∶1,D正确。
11.C 不具有抗性基因的家蝇不能抵抗杀虫剂,由图可知,丙地区家蝇中敏感型个体比例最高,故三个地区喷洒等剂量的这类杀虫剂,丙地区家蝇种群死亡率最高,A正确;据图可知,乙地区家蝇种群中抗性杂合子、抗性纯合子的基因型频率为32%、4%,则该种群中抗性基因频率=1/2×32%+4%=20%,B正确;甲、乙、丙三个地区家蝇种群的基因频率不同,但三个地区的家蝇不一定存在生殖隔离,C错误;通道蛋白中的某一亮氨酸被另一氨基酸替换,应是基因中碱基替换的结果,D正确。
12.(1)缺刻叶和紫茎 亲本组合A1×A2杂交所得F1表型为缺刻叶,F2中缺刻叶∶薯叶≈3∶1;亲本组合A1×A4杂交所得F1表型为紫茎,F2中紫茎∶绿茎≈3∶1 (2)A1×A4或A2×A3 两 自由组合 在A1×A4或A2×A3的杂交实验中,得到的F2浓茸毛∶多茸毛∶少茸毛约为12∶3∶1,符合9∶3∶3∶1的变形 (3)控制番茄茎颜色的基因与控制植株茸毛的基因位于非同源染色体上,但后代数量太少,这两种表型未出现  INCLUDEPICTURE "23新二轮生物卷M53.tif" INCLUDEPICTURE "../Desktop/23试吧新教材二轮生物卷(成书FX-7)/23试吧新教材生物卷/23新二轮生物卷M53.tif" \* MERGEFORMAT 或 INCLUDEPICTURE "23新二轮生物卷M54.tif" INCLUDEPICTURE "../Desktop/23试吧新教材二轮生物卷(成书FX-7)/23试吧新教材生物卷/23新二轮生物卷M54.tif" \* MERGEFORMAT  (4)薯叶 1/2 将低温处理的F1作为父本与薯叶番茄杂交,子代缺刻叶∶薯叶=2∶1,说明低温处理使携带薯叶基因的花粉存活率降低了1/2
解析:(1)A1~A4均是纯合体,那么亲本组合A1×A2杂交得到的F1表型为缺刻叶,F1自交的子代F2缺刻叶∶薯叶≈3∶1,说明缺刻叶是显性;亲本组合A1×A4杂交得到的F1表型为紫茎,F2中紫茎∶绿茎≈3∶1,说明紫茎是显性。(2)由于亲本都是纯合子,A1×A4或A2×A3这两个杂交组合的子一代都是浓茸毛,子二代出现浓茸毛∶多茸毛∶少茸毛约为12∶3∶1,符合9∶3∶3∶1的变形,说明植株茸毛受两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律。(3)亲本组合A1×A4杂交,F2中缺少少茸毛绿茎和多茸毛绿茎个体,推测原因可能是以下两种情况:①控制番茄茎颜色的基因与控制植株茸毛的其中一对基因位于同一对同源染色体上;②控制番茄茎颜色的基因与控制植株茸毛的基因位于非同源染色体上,但后代数量太少,这两种表型未出现。如果符合前一种情况的话,就可能是A、a基因和D、d基因连锁在一起或者是B、b基因和D、d基因连锁在一起,作图见答案。(4)用低温处理A1×A2组合的F1后,F2的表型为缺刻叶∶薯叶=5∶1,假设这对性状由E、e基因控制的,那么F1的基因型就是Ee,由于花粉存在存活率降低的现象,雌配子是正常的(1/2E和1/2e),根据子代的ee=1/6推知,花粉中的e占1/3,原本正常的花粉是E和e各占1/2的,可以推测花粉存活率降低了1/2。若设计实验进行验证,可选择将低温处理的F1作为父本与薯叶番茄杂交,子代缺刻叶∶薯叶=2∶1,说明低温处理使携带薯叶基因的花粉存活率降低了1/2。
高效快速练(八)
1.D S(rr)×S(RR),F1S(Rr)表现为雄性可育,说明S(RR)具有恢复雄性不育的能力,叫作雄性不育恢复系,A正确;S(rr)×N(rr),F1S(rr)表现为雄性不育,说明N(rr)具有保持不育性稳定传递的能力,叫作雄性不育保持系,B正确;在S(Rr)自交后代中能选育出雄性不育系S(rr)和雄性不育恢复系S(RR),不能选出雄性不育保持系N(rr),C正确;在N(Rr)自交后代中不能选育出雄性不育系S(rr),D错误。
2.C 密码子存在于mRNA上,在基因上没有密码子,A错误;DNA聚合酶催化DNA的合成,不能催化翻译过程,B错误;由于D基因和E基因共用一段序列进行转录,因此如果该DNA序列的一个碱基发生变化,可能引起两种病毒蛋白质结构的改变,C正确;病毒没有独立生存能力,只能依赖于宿主细胞才能生存,合成蛋白质的原料全部来自宿主,所以子代噬菌体的蛋白质中不可能含有宿主细胞内不存在的氨基酸,D错误。
3.B 题图所示的边转录边翻译过程不能表示真核细胞核内基因的表达过程,A错误;甲是RNA聚合酶,既能催化磷酸二酯键的形成,也能解开双螺旋,B正确;乙分子(DNA)中碱基互补配对原则与RNA分子(丙为mRNA,丁为tRNA)之间的碱基互补配对原则有部分相同,C错误;碱基三联体Ⅰ在mRNA上,属于密码子,可能有64种,碱基三联体Ⅱ在tRNA上,属于反密码子,通常有61种,D错误。
4.C 由题可知,转录生成的RNA中d区间所对应的区域会被加工切除,在a、d、g中发生的碱基对改变不一定影响转录形成的成熟的mRNA的碱基序列,因此不一定影响蛋白质产物,A正确;转录从转录起点A开始,到转录终点D结束,由图示可知,参与转录的DNA的长度为7.5 kb-1.2 kb=6.3 kb,因此转录一次需要消耗6 300个游离核糖核苷酸,B正确;核糖体在mRNA上移动,不能直接认读基因上的碱基序列,C错误;该基因为染色体上的基因,是真核细胞的核基因,其转录发生在细胞核,翻译发生在细胞质,D正确。
5.D 图2中,与60 s相比,120 s时有些短链片段连接成长链片段,所以短链片段减少了,A正确;DNA的半不连续复制,使得一条子链连续形成,另一条子链不连续,即先形成短片段后再进行连接,保证了DNA的两条链能够同时作为模板进行复制,B正确;32P和3H都具有放射性,脱氧核苷酸中含有P和H,故该实验可用32P标记的脱氧核苷酸代替3H标记的脱氧核苷酸标记DNA,C正确;DNA连接缺陷的T4噬菌体内复制形成的短链片段无法连接,故图2中的曲线峰值将向左移,D错误。
6.A 在第1个细胞周期,根据DNA半保留复制特点可知,复制出的子代DNA双链中均只有1条链掺入BrdU,则两个子代DNA分子所在的姐妹染色单体均被染成深蓝色,因此即使两条姐妹染色单体之间发生同源片段的互换,也不会出现题图所示色差染色体,即在第1个细胞周期不能观察到SCEs现象,A错误;若在第1个细胞周期发生交换,则交换后的DNA双链分子复制后会出现如下图所示的两种子代DNA分子(虚线代表掺入BrdU的DNA片段),即在第2个细胞周期中能观察到SCEs现象,B正确;经历第1次正常情况的有丝分裂后,核DNA分子双链均为只有1条链掺入BrdU,在第2次有丝分裂中,经复制会产生1个DNA分子只有1条链掺入BrdU,另1个DNA分子双链均掺入BrdU,两个DNA分子所在的姐妹染色单体之间发生同源片段的互换后,可观察到SCEs现象,第3个细胞周期中也可以出现此情况,C、D正确。
INCLUDEPICTURE "23新二轮生物卷M63.tif" INCLUDEPICTURE "../Desktop/23试吧新教材二轮生物卷(成书FX-7)/23试吧新教材生物卷/23新二轮生物卷M63.tif" \* MERGEFORMAT
7.D 野生型植株甲、乙分别同突变体植株丙杂交,F2表型及比例均约为正常株∶突变株=3∶1,说明此相对性状由一对等位基因控制,且正常株为显性性状,设控制该性状的基因为A/a,则F1的基因型为Aa,测交子代应为正常株∶突变株≈1∶1,A、B、C正确;甲与丙杂交,F2穗形性状分离比约为3∶1,说明控制甲、丙穗形性状的基因为等位基因,同理控制乙、丙穗形性状的基因也为等位基因,故控制甲、乙穗形的基因为等位基因或为相同基因,D错误。
8.C 协同进化发生在不同物种之间以及生物与环境之间,因此,物种间的协同进化是通过种间竞争、原始合作、互利共生等来实现的,A正确;协同进化能够使生物以最小的代价或成本实现自身在自然界的存在与繁殖,而具有竞争关系的物种之间相互争夺资源和空间等,其结果通常是相互抑制,有时也表现为一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡,因此与竞争进化相比,协同进化更有利于维持生态系统的多样性和稳定性,B正确;捕食者所吃掉的大多数是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到了促进种群发展的作用,C错误;竞争关系通过相互争夺资源和空间等,进而改变种群的出生率和存活率,最终影响种群密度的变化,D正确。
9.AD 实验一与实验二中子代眼色性状与性别无关,说明果蝇甲的突变发生在常染色体上。实验一的子代棕眼雌、雄果蝇互相交配,后代正常眼∶棕眼=1∶2,说明显性纯合致死,即果蝇甲发生的突变是显性突变,A正确;分析实验三可知,乙与纯合正常眼雄果蝇杂交,后代中雌性个体中正常眼∶棕眼=1∶1,雄性个体中无棕眼,说明突变基因位于X染色体上,且该突变属于显性突变,B错误;设与突变体甲表型相关的基因用B/b表示,与突变体乙表型相关的基因用A/a表示,实验二中致死基因型为BB,实验三中致死基因型为XAY,C错误;综合上述分析可知,实验一中F1棕眼雄果蝇基因型为BbXaY,与实验三中F1棕眼雌果蝇bbXAXa杂交,由于XAY个体死亡,则后代正常眼果蝇(bbXaXa、bbXaY)概率为1/2×2/3=1/3,故棕眼果蝇的概率为1-1/3=2/3,D正确。
10.BC 启动子是RNA聚合酶识别和结合的序列,当二者结合后启动转录,因此,原癌基因启动子高甲基化可能抑制该基因的转录过程,A错误;甲基化特异性PCR(MSP)技术是基因甲基化程度测定的常用方法,由题图可以看出用亚硫酸氢钠处理后,甲基化的碱基C不会改变,而未甲基化的碱基C会转化为U,在此基础上进行PCR时,需要设计甲基化引物和非甲基化引物,从而可分别扩增甲基化片段和非甲基化片段,B正确;由于限制酶具有特异性,用其处理MSP产物,结果不同,因而可区分甲基化和非甲基化基因,C正确;甲基化程度低的基因MSP产物中“C→U”这种转化的程度高,而C—G碱基对中含有3个氢键,A—U碱基对中含有2个氢键,故甲基化程度低的基因MSP产物的热稳定性会降低,D错误。
11.CD 在生物体内,DNA复制需要引物,常常是一段RNA,即图示引物是一小段短单链核酸,A正确;端粒酶可以修复DNA复制过程中产生的“空白”区域,理论上可以通过提高端粒酶活性延缓细胞衰老,B正确;DNA分子复制时,子链是从5′端到3′端的方向延伸的,因而一条DNA分子的母链在复制时是不连续的,必须借助于引物的参与,并且游离的脱氧核苷酸要连接在引物的3′端,所以冈崎片段的引物切除后无法修复,可能是由于缺少引物,也可能是缺少了5′端上游的序列,C错误;由题图无法得出DNA分子复制具有多起点双向复制的特点,D错误。
12.(1)转录 通过促进COR基因转录来增强拟南芥的冷冻耐受性 (2)DNA 提高、降低 (3)3组乙酰化水平低于1组,说明S蛋白可提高COR基因启动子区域组蛋白乙酰化水平;4组与2组的乙酰化水平无显著差异,说明在D缺失时有无S蛋白对乙酰化水平无显著影响,由此可推知S蛋白需要通过影响D的作用提高COR基因启动子区域组蛋白乙酰化水平 (4)在冷处理条件下,S蛋白促进D的降解,导致COR基因启动子区域乙酰化水平上升,该区域的染色质松散,CBF蛋白更容易结合COR基因的启动子,促进COR基因表达,增强拟南芥的冷冻耐受性。
解析:(1)在冷驯化过程中,植物感受低温信号后会启动相关冷响应基因(COR基因)的表达以提高冷冻耐受性。CBF蛋白可以结合在COR基因的启动子上,启动子是位于基因首端调控基因转录的碱基序列,可见,CBF蛋白结合在COR基因的启动子上后能调控COR基因的转录过程,进而调控基因的表达过程。研究结果显示,CBF过量表达导致冷冻耐受性增强,而CBF缺失突变体表现为对冷冻敏感,以上信息表明CBF蛋白能够促进COR基因的表达,即提高了该基因表达水平,进而提高植物的冷冻耐受性。
(2)染色体主要由DNA和组蛋白组成。植株中绿叶数量越多,冷冻耐受性越强,由表可知,冷冻耐受性:D缺失突变体>野生型>S缺失突变体,表明S蛋白和D分别能够提高、降低植株的冷冻耐受性。(3)题干中的推测可分为两点:①S蛋白与D在同一通路且S蛋白通过影响D发挥作用;②S蛋白可提高COR基因启动子区域乙酰化水平(S→D→乙酰化水平)。由题图可知,3组乙酰化水平低于1组,②成立,4组与2组的乙酰化水平无显著差异,①成立。(4)根据电泳结果以及(3)中的结论可知,在冷处理条件下,S蛋白促进D的降解,使COR基因启动子区域乙酰化水平提高,导致该区域的染色质松散,CBF蛋白更容易结合COR基因的启动子,促进COR基因表达,增强拟南芥的冷冻耐受性。高效快速练(三)  生命系统的自我更新
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·浙江温州二模]木瓜蛋白酶可水解一些蛋白质形成多肽和氨基酸,其催化的最适温度约为60 ℃。某小组将木瓜蛋白酶吸附于多孔玻璃制成固定化酶柱,用蒸馏水洗去游离酶后,用于啤酒样液的澄清实验。下列叙述错误的是(  )
A.吸附固定时,木瓜蛋白酶与多孔玻璃需充分接触一定时间
B.用双缩脲试剂检测蒸馏水洗出液可判断游离酶的去除效果
C.啤酒样液的澄清效果与固定化木瓜蛋白酶的活性呈正相关
D.固定化酶柱每次使用后,须将其保存于60 ℃的环境中待用
2.[2022·惠州二模]线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白,分子量小于5 000 Da的丙酮酸可以经此通道通过。线粒体内膜蛋白质含量高导致通透性低,丙酮酸通过与H+(质子)协同运输[利用H+(质子)电化学梯度]的方式由膜间隙进入线粒体基质,如图所示。下列相关分析正确的是(  )
A.丙酮酸经过孔蛋白进入线粒体膜间隙的方式为自由扩散
B.丙酮酸从膜间隙进入线粒体基质没有消耗ATP,属于协助扩散
C.H+(质子)通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙的方式为主动运输
D.加入蛋白质变性剂会提高线粒体内膜对各种物质运输的速率
3.[2022·茂名二模]短道速滑运动员在比赛前常会到缺氧的高原进行训练,以期提高运动成绩。下表为某女子短道速滑运动员在高原训练前后机体某些检测数据的变化情况:
注:肌酸激酶,催化磷酸肌酸形成ATP,存在于细胞质基质和线粒体中。
据表分析,下列说法正确的是(  )
A.高原训练过程中所需的能量主要由乳酸分解产生
B.高原训练时丙酮酸不彻底氧化分解会导致[H]积累
C.缺氧可能会增加细胞膜通透性从而使血清肌酸激酶含量增加
D.高原训练时运动员骨骼肌产生的CO2可由无氧呼吸产生
4.[2022·北京石景山一模]芒果果实成熟到一定程度时,细胞呼吸突然增强至原来的35倍左右,而后又突然减弱,随后果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是(  )
A.细胞呼吸时,葡萄糖在线粒体中被分解
B.细胞呼吸增强时,果实内乳酸含量上升
C.细胞呼吸减弱时,第一阶段产生的CO2减少
D.低O2或高CO2处理,有利于芒果的贮藏
5.[2022·北京顺义二模]血液中乳酸浓度随运动强度的增加而增加,当运动强度达到某一负荷时,血液中乳酸浓度急剧增加的拐点表示机体从有氧运动向无氧运动转变。为探究斑马鱼的有氧运动能力,进行了相关实验,实验结果如图。由实验结果不能得出的结论是(  )
A.随运动速度增加无氧呼吸逐渐增强
B.8月龄斑马鱼的有氧运动能力最强
C.相对运动速度低于0.8时斑马鱼进行有氧运动
D.不同月龄斑马鱼运动速度相同时有氧呼吸强度相同
6.[2022·惠州三模]在适宜的光照和温度条件下,向豌豆植株供应14CO2,测定不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的含量,得到如图所示的结果。下列叙述错误的是(  )
A.叶肉细胞中最先出现的含14C的化合物为C3
B.A→B,叶肉细胞吸收CO2速率增加
C.B→C,叶片的光合速率等于呼吸速率
D.B→C,叶肉细胞中的酶量限制了光合速率
7.[2022·扬州高邮期初]科学研究表明,含氮激素和类固醇激素的作用机制是不同的,含氮激素主要与膜受体结合,类固醇激素主要与细胞内的受体结合,来发挥调节作用。如图是含氮激素(第一信使)的作用机理示意图,据图分析错误的是(  )
A.内分泌腺产生的激素需弥散到体液中,主要随血液运输来传递信息
B.第一信使转化为第二信使需要腺苷酸环化酶和Mg2+的共同作用
C.若第一信使为促甲状腺激素释放激素,则激发细胞产生的酶与合成甲状腺激素有关
D.性激素的作用机制与图示过程不同的原因可能是性激素能自由扩散进入细胞
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
8.给小鼠注射秋水仙素后,秋水仙素能够顺浓度梯度进入正常细胞,使细胞内秋水仙素的含量升高;小鼠癌细胞膜上的一种转运蛋白(MDR)能将秋水仙素从细胞内单向转运到细胞外,使细胞内的秋水仙素含量不会升高。下列相关推测正确的是(  )
A.秋水仙素进出细胞的方式都是协助扩散
B.MDR在癌细胞膜上含量可能高于正常细胞
C.MDR转运秋水仙素需要消耗ATP水解释放的能量
D.注射秋水仙素后,正常细胞所受的毒害比癌细胞大
9.[2022·徐州七中2月调研]真菌分泌的植酸酶作为畜禽饲料添加剂,可提高饲料利用率。科研人员对真菌产生的两种植酸酶在不同pH条件下活性的差异进行研究,结果如图。下列相关叙述正确的是(  )
A.植酸酶只能在活细胞中产生,可在细胞外发挥作用
B.真菌合成的植酸酶需要经高尔基体参与,才能转运到细胞外
C.植酸酶A的最适pH为2和6,植酸酶B的最适pH为6
D.两种酶相比,植酸酶B更适合添加在家畜饲料中
10.[2022·聊城二模]人体棕色脂肪细胞(BAT)和骨骼肌细胞(SMC)都含有大量线粒体,BAT线粒体内膜上有一种特殊的通道蛋白UCP,可与ATP合成酶竞争性的将膜间隙高浓度的H+回收到线粒体基质,同时将脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能(如图所示),其活性受ATP/ADP的值变化的影响。下列说法错误的是(  )
A.BAT和SMC都富含线粒体,都可产生大量ATP
B.膜间隙高浓度的H+全部来自有机物的分解
C.UCP的活性越高,ATP/ADP的值越大
D.寒冷条件下,UCP对H+的通透性大于ATP合成酶
三、非选择题
11.[2022·浙江杭州二模]小球藻是一种单细胞藻类,常用于光合作用的相关研究。回答下列问题:
(1)为研究光合作用释放的O2来源于什么物质,鲁宾等以小球藻为实验材料,用18O标记的K2CO3、KHCO3、H2O进行了三组实验,结果如下表所示。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于______,判断依据是______________________________________。实验中小球藻光合作用所需的CO2来源于______________(填场所)。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光,则小球藻产生O2的速率将________________________________________________________________________。
(2)为研究光合作用中碳的同化和去向,卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间,随后________________(填“停止光照”“加热杀死小球藻”或“停止光照或加热杀死小球藻”)从而终止反应。通过双向纸层析分离小球藻中的有机物,进行放射自显影处理后形成若干斑点,每个斑点对应一种化合物,结果如图所示。据甲图分析,含量最多的化合物最可能是____(填图中字母)。已知,点样处位于图中滤纸的左下角;双向纸层析是第一次层析后,将滤纸旋转90°进行第二次层析的方法;层析液中溶解度越大的物质在滤纸上扩散得越快。据图分析两次层析过程中使用________(填“相同”或“不同”)的层析液,判断依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
甲(14CO2处理5 s)
乙(14CO2处理90 s)
高效快速练(四)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·泰安二模]植物的细胞代谢也受微生物的影响,被病原微生物感染后的植物,感染部位呼吸作用会大大加强。其原因一方面是病原微生物打破了植物细胞中酶和底物之间的间隔;另一方面是植物感染后,染病部位附近的糖类会集中到该部位,呼吸底物增多。下列说法错误的是(  )
A.在有氧的条件下,呼吸底物氧化分解释放的能量去向主要是生成ATP
B.酶与底物的间隔被打破后能直接和底物接触,从而降低细胞呼吸的活化能
C.病原微生物和植物的呼吸产物不同,其直接原因在于两者的呼吸酶不同
D.染病组织呼吸作用加强可能会加快植物中毒素的分解,以减轻对细胞代谢的影响
2.[2022·肇庆一模]人体进食后,小肠微绒毛外侧葡萄糖由于二糖的水解而浓度局部高于细胞内,这部分葡萄糖能通过GLUT2转运;大部分葡萄糖利用Na+顺浓度进入细胞所提供的能量,通过SGLT1转运,过程如图1所示。葡萄糖的转运速率与肠腔中葡萄糖浓度关系如图2所示。据此分析错误的是(  )
图1 小肠绒毛上皮细胞转运葡萄糖示意图
图2 肠腔中葡萄糖浓度对于小肠绒毛
上皮细胞吸收葡萄糖速率的影响
A.图1中的IM代表小肠绒毛细胞膜上的麦芽糖酶
B.葡萄糖通过SGLT1进入小肠细胞不消耗ATP,属于协助扩散的方式
C.由图2可知,葡萄糖浓度高时主要以协助扩散的方式进入细胞
D.同一细胞可以不同的方式吸收葡萄糖,其结构基础是载体的种类不同
3.[2022·北京海淀一模]氰化物(CN-)对线粒体具有毒害作用,其对细胞膜电位的影响如图所示。下列相关分析,合理的是(  )
A.线粒体产生ATP维持细胞膜电位
B.CN-对线粒体的损伤是不可逆的
C.CN-会导致细胞膜产生动作电位
D.CN-导致线粒体的外膜产生ATP
4.[2022·湖南师大附中一模]“开花生热现象”指一些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能,使花器官温度显著高于环境温度,促使花部气味挥发,吸引昆虫访花。研究表明该现象通过有氧呼吸的主呼吸链及交替氧化酶(AOX)参与的交替呼吸途径实现(如图所示)。其中交替呼吸途径不发生H+跨膜运输,故不能形成驱动ATP合成的膜质子势差。下列叙述错误的是(  )
A.有机物经过交替呼吸途径氧化分解后大部分能量以热能的形式释放
B.图中膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ以及ATP合成酶均可以转运H+
C.图中表示的是线粒体内膜,建立膜两侧H+浓度差不需要消耗能量
D.寒冷早春,某些植物可以提高花细胞中AOX基因的表达以吸引昆虫传粉
5.[2022·深圳一模]磺胺类药是一类常见的抑菌药,它与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶的活性中心,从而抑制二氢叶酸的合成,抑制细菌繁殖。其作用机理如图所示,下列有关说法错误的是(  )
A.对氨基苯甲酸是合成二氢叶酸所需的原料
B.对氨基苯甲酸的浓度会影响磺胺类药的效果
C.磺胺类药的作用原理是破坏二氢叶酸的结构
D.磺胺类药是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂
6.[2022·北京朝阳一模]研究者探究了不同温度条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化,结果如图1和图2。相关分析正确的是(  )
图1
图2
A.蓝莓果实细胞的有氧呼吸只在线粒体中进行
B.蓝莓果实细胞无氧呼吸的产物是乳酸和CO2
C.0.5 ℃时CO2生成速率低是因为酶的活性较低
D.容器内CO2浓度升高会促进果实的细胞呼吸
7.[2022·惠州二模]原本生活在干旱地区的多肉植物,经研究发现其CO2固定过程非常特殊,被称为景天酸代谢途径。其光合作用产生的中间产物苹果酸在CO2的固定和利用过程中起到重要作用,过程如图所示。据图分析,下列说法错误的是(  )
 
A.进行景天酸代谢的植物白天进行光反应,积累ATP和NADPH,晚上进行暗反应合成有机物
B.图示的代谢方式可以有效地避免植物蒸腾过度导致脱水,从而使该类植物适应干旱环境
C.与常见的C3代谢途径植物相比,夜间更适于放置在室内的是景天酸代谢途径植物
D.多肉植物在其原生地环境中,其液泡中的pH会呈现白天升高晚上降低的周期性变化
8.[2022·华附、省实、广雅、深中联考]高原鼠兔对高原低氧环境有很强的适应性。高原鼠兔细胞中部分糖代谢途径如图所示,骨骼肌和肝细胞中相关指标的数据如下表所示。下列说法正确的是(  )
LDH相对表达量 PC相对表达量 乳酸含量(mmol/L)
骨骼肌细胞 0.64 0 0.9
肝细胞 0.87 0.75 1.45
A.高原鼠兔骨骼肌消耗的能量来自丙酮酸生成乳酸的过程
B.肝细胞LDH相对表达量增加有助于乳酸转化为葡萄糖和糖原
C.低氧环境中高原鼠兔成熟红细胞吸收葡萄糖消耗无氧呼吸产生的ATP
D.高原鼠兔血清中PC含量异常增高的原因是骨骼肌细胞受损
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
9.钠-钾 ATP酶(Na+/K+-ATPase)存在于大多数动物细胞膜上,能够利用ATP水解释放能量,将细胞内的Na+泵出细胞外,而相应地将细胞外K+泵入细胞内,从而维持膜内外一定的电化学梯度。该电化学梯度能驱动葡萄糖协同转运载体,以同向协同转运的方式将葡萄糖等有机物转运入细胞内,然后由膜上的转运载体GLUT2转运至细胞外液,完成对葡萄糖的吸收。下图为人小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程示意图。下列说法错误的是(  )
A.图示细胞吸收和释放Na+的方式依次是主动运输和协助扩散
B.图示细胞吸收和释放葡萄糖的方式均属于主动运输
C.图示中的Na+/K+-ATPase对于维持细胞渗透平衡具有重要作用
D.图示细胞的膜蛋白有催化、运输的功能
10.[2022·山东学业水平等级考试模拟]丝状温度敏感蛋白(FtsZ)是几乎所有病原细菌中的一种含量丰富且结构稳定的蛋白质,FtsZ可催化GTP(鸟苷三磷酸)水解,并在正在分裂的细菌的中间部位聚集成Z环,Z环不断收缩,引导细菌分裂。寻找指向FtsZ的抑制剂,可有效抑制细菌分裂,为建立靶向FtsZ的新型抗菌药筛选模型,科研人员对大肠杆菌表达的FtsZ进行了研究,测定的FtsZ在体外聚集程度如图。下列叙述正确的是(  )
A.图中BSA组作为空白对照组,不需要加入GTP
B.当加入GTP时,FtsZ迅速聚集,说明GTP具有高效催化功能
C.由于FtsZ广泛存在且结构稳定,FtsZ抑制剂与传统抗菌药相比不易形成耐药性
D.FtsZ聚集成Z环需要GTP提供能量,因此抑制GTP水解可以抑制细菌分裂
11.[2022·苏、锡、常、镇二模]外植体及愈伤组织褐变是指在获取外植体时,由于部分组织细胞结构被破坏而出现的植物组织褐色化现象。研究发现,褐变过程主要与液泡中的多酚物质和细胞质基质中的多酚氧化酶(PPO)有关,其主要机理如图所示。相关叙述正确的是(  )
A.醌类化合物的产生与聚集会进一步加剧植物组织褐变
B.多酚物质和PPO分布场所不同可避免植物组织褐变
C.连续转移培养可减轻醌类化合物对外植体的毒害作用
D.尽量增大切割面积和外植体体积比可有效降低褐变率
三、非选择题
12.[2022·烟台一模]为研究新疆大叶苜蓿的抗旱机制,科研人员设置正常供水(CK)、轻度干旱胁迫(T1)和重度干旱胁迫(T2)三组盆栽控水实验,干旱处理7天后复水,测量新疆大叶苜蓿光合作用相关指标,结果如图所示。
 
图1          图2
图3
(1)根据图示信息可知,干旱胁迫对新疆大叶苜蓿净光合速率的影响是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)气孔导度越大说明气孔开放程度越大,干旱胁迫可导致气孔导度下降,影响光合作用中________________的生成进而影响光反应速率。干旱及降雨是农业生产上常见的现象,根据实验结果可知,新疆大叶苜蓿的抗旱性________(填“较强”或“较弱”),其机理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)干旱胁迫会激发细胞产生活性氧(ROS)从而破坏生物膜结构,据此分析,T2组复水5 d后净光合速率仍然较低,推测其原因是
_____________________________________________________。
高效快速练(三)
1.D 木瓜蛋白酶与固定介质多孔玻璃充分接触一定时间,有利于酶的吸附固定,A正确;用蒸馏水冲洗固定化酶柱,可将游离酶洗脱,用双缩脲试剂检测蒸馏水洗出液可判断游离酶的去除效果,B正确;固定化木瓜蛋白酶活性越高,啤酒样液的澄清效果越好,C正确;固定化酶柱使用后,须冲洗干净后保存在4 ℃冰箱中待用,D错误。
2.C 根据题意可知,线粒体外膜的通道蛋白可以让丙酮酸通过,不需要消耗能量,因此为协助扩散,A错误;丙酮酸通过线粒体内膜时,要借助转运蛋白,通过与H+(质子)协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质,会消耗能量,因此属于主动运输,B错误;H+(质子)通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙是逆浓度梯度,所以运输方式为主动运输,C正确;蛋白质变性剂会使蛋白质变性,从而失活,降低物质运输速率,D错误。
3.C 高原训练过程中的能量主要由有氧呼吸产生的ATP提供,而不是乳酸分解产生,A错误;无氧呼吸时,第一阶段产生的丙酮酸在第二阶段与[H]反应,所以[H]不会积累,B错误;由表可知,高原训练会使血清肌酸激酶含量增加,而肌酸激酶存在于细胞质基质和线粒体中,因此缺氧可能会增加细胞膜的通透性,使肌酸激酶转移到血清中,C正确;人体无氧呼吸只产生乳酸,不产生CO2,D错误。
4.D 有氧呼吸第一阶段葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸和[H],释放少量ATP;第二阶段丙酮酸和水在线粒体基质中彻底分解成CO2和[H],释放少量ATP;第三阶段是氧气和[H]在线粒体内膜上反应生成水,释放大量ATP,A、C错误;芒果果实细胞有氧呼吸产生水和CO2,无氧呼吸产生酒精和CO2,不产生乳酸,B错误;低O2或高CO2处理能降低细胞呼吸速率,减少有机物的消耗,有利于芒果的贮藏,D正确。
5.D 动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸,由图可知,随运动速度增加血液中乳酸含量增加,说明无氧呼吸逐渐增强,A正确;8月龄斑马鱼通过无氧呼吸产生乳酸的量一直都比3月龄和14月龄斑马鱼少,说明8月龄斑马鱼的无氧呼吸最弱,即有氧运动能力最强,B正确;血液中乳酸浓度急剧增加的拐点表示机体从有氧运动向无氧运动转变,相对运动速度低于0.8时乳酸含量没有急剧增加,说明斑马鱼进行有氧运动,C正确;当运动速度相同且都大于0.6时,不同月龄斑马鱼产生乳酸的量并不相同,可知它们的无氧呼吸强度不同,故有氧呼吸强度也不相同,D错误。
6.C CO2在叶绿体基质首先与C5结合形成C3,因此叶肉细胞中最先出现的含14C的化合物为C3,A正确;据图分析,A→B,随着CO2浓度增加,C5的相对含量逐渐减小,说明C5与CO2结合生成C3的速率增加,因此该段叶肉细胞吸收CO2速率增加,B正确;B→C,叶片叶肉细胞间的CO2浓度较高,C5相对含量基本维持不变,表示豌豆植株达到了CO2饱和点,此时叶片的光合速率大于呼吸速率,C错误;B→C达到了CO2饱和点,由于该实验是在适宜的光照和温度条件下进行的,因此限制光合速率的因素可能是叶肉细胞内酶的数量,D正确。
7.C 内分泌腺产生的激素需弥散到体液中,主要随血液运输来传递信息,但只作用于靶器官、靶细胞,A正确;分析题图可知,第一信使与细胞质膜上的受体结合,激活腺苷酸环化酶,在Mg2+的共同作用下,转化为第二信使,B正确;若第一信使为促甲状腺激素释放激素,其靶器官是垂体,则第一信使激发细胞产生的酶与合成促甲状腺激素有关,C错误;性激素是固醇类激素,根据题意可知,其作用机制与题图过程不同,可能是性激素能自由扩散进入细胞,其受体位于细胞内,D正确。
8.BCD 秋水仙素能够顺浓度梯度进入小鼠细胞,只能说明秋水仙素进入细胞属于被动运输,A错误;MDR可单向将秋水仙素转运到细胞外,秋水仙素进入正常细胞后,可导致细胞内秋水仙素含量升高,而癌细胞内秋水仙素含量不会升高,由此可推测,癌细胞上MDR含量应高于正常细胞,B正确;秋水仙素由小鼠癌细胞内运出细胞是逆浓度梯度运输,属于主动运输,所以MDR转运秋水仙素需要消耗ATP水解释放的能量,C正确;注射秋水仙素后,导致正常细胞内秋水仙素的含量升高,而癌细胞内秋水仙素的含量不会升高,所以正常细胞所受的毒害比癌细胞大,D正确。
9.AB 植酸酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,发挥作用的场所可以在细胞内或细胞外,A正确;植酸酶为分泌蛋白,其合成需要经内质网、高尔基体的加工和转运,再分泌到细胞外发挥作用,B正确;由题图曲线可知,在pH为2时,植酸酶A的相对活性较高,但不是其最适pH,植酸酶A和植酸酶B的最适pH均为6,C错误;植酸酶A在pH较低时也有较高的催化效率,而家畜的胃液呈酸性,故植酸酶A更适合添加在家畜饲料中,D错误。
10.ABC 人体棕色脂肪细胞(BAT)富含线粒体,但是其内膜上通道蛋白UCP的存在会使得脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能,因此不可能产生大量的ATP,A错误;膜间隙高浓度的H+来自有氧呼吸第一和第二阶段,因此H+可以来自有机物和水,B错误;UCP的活性越高,ATP的合成越少,则ATP/ADP的值越小,C错误;寒冷条件下,产热量增加,因此UCP对H+的通透性大于ATP合成酶,D正确。
11.(1)H2O O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致 细胞外、线粒体 降低 (2)加热杀死小球藻 A 不同 若干斑点在水平方向上的扩散距离无明显差异,而在垂直方向上差异明显(或若干斑点在垂直方向上的扩散距离无明显差异,而在水平方向上差异明显)
解析:(1)根据实验结果可知,O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致,因此可知光合产物O2中的氧来自H2O。实验中小球藻光合作用所需的CO2来自自身呼吸以及外界环境,对应场所分别为线粒体和细胞外。若通过滤光片获得单一波长的红光,则在光源不变的情况下光照强度降低,O2的产生速率也降低。(2)为研究光合作用中碳的同化和去向,用14CO2处理小球藻不同时间后,应立即加热杀死小球藻从而终止反应。通过双向纸层析分离有机物时,斑点越大对应的化合物的含量往往越高,因此甲图所示的A物质含量可能最多。在双向纸层析过程中,两次层析使用的层析液应不同,这样一来,当斑点在水平方向上的扩散距离无明显差异时,可在垂直方向上出现明显差异,从而更好地实现物质分离。
高效快速练(四)
1.A 细胞进行有氧呼吸时,呼吸底物氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失,少部分用于ATP的合成,A错误;酶催化化学反应的机理是降低化学反应的活化能,B正确;病原微生物和植物属于不同的生物,其呼吸产物不同的根本原因在于两者的遗传信息(即基因)不同,直接原因在于两者的呼吸酶不同,C正确;染病组织呼吸作用加强会给细胞提供更多能量,加速新陈代谢,可能会加快植物中毒素的分解,以减轻对细胞代谢的影响,D正确。
2.B 由图1可知,麦芽糖在IM的作用下分解为葡萄糖,故IM代表小肠绒毛细胞膜上的麦芽糖酶,A正确;葡萄糖通过SGLT1转运时,利用Na+顺浓度进入细胞所提供的能量,属于主动运输,B错误;由图2可知,随着葡萄糖浓度升高,GLUT2转运葡萄糖速率迅速提高,此运输方式需要载体蛋白,不消耗能量,为协助扩散,因此葡萄糖浓度高时主要以协助扩散的方式进入细胞,C正确。
3.A 线粒体能产生ATP,据题干和题图可知,氰化物(CN-)对线粒体具有毒害作用,加入CN-,细胞膜电位升高,移除CN-,细胞膜电位逐渐恢复到原来水平,据此推测线粒体产生ATP能维持细胞膜电位,且CN-对线粒体的损伤是可逆的,A正确,B错误;加入CN-后,细胞膜电位的绝对值变小,但膜电位没有发生逆转,不会产生动作电位,C错误;线粒体基质和内膜分别发生有氧呼吸的第二阶段和第三阶段产生ATP,线粒体外膜不会产生ATP,D错误。
4.C 由题干可知,交替呼吸途径发生在有氧呼吸第三阶段,该阶段会产生大量的能量,而交替呼吸途径不发生H+跨膜运输,不能形成驱动ATP合成的膜质子势差,不会产生ATP,故有机物经过交替呼吸途径氧化分解后大部分能量以热能的形式释放,A正确;由图可知,膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ以及ATP合成酶都可以转运H+,B正确;图示为有氧呼吸第三阶段,故图中表示的是线粒体内膜,建立膜两侧H+浓度差,需要依靠膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输H+,为主动运输,需要消耗能量,C错误;寒冷早春,某些植物可以提高花细胞中AOX基因的表达,产生更多的AOX,从而发生交替呼吸,产生的热能增多,使花器官温度显著高于环境温度,促使花部气味挥发,吸引昆虫传粉,D正确。
5.C 由题意可知,磺胺类药与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶的活性中心,从而抑制二氢叶酸的合成,可见对氨基苯甲酸是合成二氢叶酸所需的原料,A正确;磺胺类药的作用机理是与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶的活性中心,当对氨基苯甲酸的浓度较高时,磺胺类药竞争结合酶的活性中心的机会减少,因此对氨基苯甲酸的浓度会影响磺胺类药的效果,B正确;磺胺类药的作用原理是与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶的活性中心,使得底物对氨基苯甲酸不能合成二氢叶酸,因此磺胺类药是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂,C错误,D正确。
6.C 有氧呼吸第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,A错误;大多植物细胞无氧呼吸产生酒精和CO2,B错误;根据题意和图示分析可知,细胞呼吸是酶促反应,酶的活性受温度影响,与25 ℃相比,0.5 ℃低温条件下细胞呼吸相关酶的活性降低,导致该温度时果实的CO2生成速率较低,C正确;随着呼吸作用的进行,容器内CO2浓度升高会抑制果实的细胞呼吸,D错误。
7.A 光合作用的暗反应过程需要光反应提供NADPH和ATP,晚上植物没有NADPH和ATP的供应,暗反应不能进行,A错误;图示的代谢方式是白天气孔关闭减少水分的流失,因此可以有效地避免植物蒸腾过度导致脱水,从而使该类植物适应干旱环境,B正确;由于景天酸代谢途径植物晚上气孔张开,不断吸收二氧化碳用于合成苹果酸,减少了空气中的二氧化碳,因此,与常见的C3代谢途径植物相比,夜间更适于放置在室内的是景天酸代谢途径植物,C正确;多肉植物在晚上吸收二氧化碳生成苹果酸进入液泡中(pH降低),白天苹果酸分解产生二氧化碳用于暗反应(pH升高),因此这些植物的液泡中的pH会呈现白天升高晚上降低的周期性变化,D正确。
8.B 无氧呼吸的第二阶段不释放能量,所以高原鼠兔骨骼肌消耗的能量不会来自丙酮酸生成乳酸的过程,A错误;据图可知肝细胞LDH相对表达量增加,有助于乳酸转化为葡萄糖和糖原,B正确;高原鼠兔成熟红细胞通过协助扩散吸收葡萄糖,不消耗ATP,C错误;高原鼠兔骨骼肌细胞中不产生PC,血清中PC含量异常增高的原因可能是肝细胞受损,D错误。
9.ABC 图示细胞吸收和释放Na+的方式依次是协助扩散和主动运输,A错误;图示细胞吸收和释放葡萄糖的方式分别属于主动运输、协助扩散,B错误;图示中的Na+/K+-ATPase可以维持细胞内外离子浓度,从而维持膜内外一定的电化学梯度,但题中未提到对于维持细胞渗透平衡具有重要作用,C错误;图示细胞的膜蛋白有催化(ATP水解)、运输(载体蛋白运输离子和葡萄糖)的功能,D正确。
10.CD 实验设计应遵循对照原则与单一变量原则,故图中BSA组作为空白对照组,需要加入GTP,A错误;结合题干信息“FtsZ可催化GTP(鸟苷三磷酸)水解”可知,起催化作用的是FtsZ而非GTP,B错误;蛋白质的结构与其功能相适应,由于FtsZ广泛存在且结构稳定,因此FtsZ能较长时间发挥作用,FtsZ抑制剂与传统抗菌药相比不易形成耐药性,C正确;细菌分裂需要能量,FtsZ聚集成Z环需要GTP提供能量,故抑制GTP水解可通过抑制能量的产生而抑制细菌分裂,D正确。
11.ABC 根据题干信息分析题图,可见多酚物质在PPO的催化作用下,与O2反应产生醌类化合物,醌类化合物与蛋白质聚合,导致组织褐变,且醌类化合物的产生可促进多酚物质与O2的结合,由此可知醌类化合物的产生与聚集会进一步加剧植物组织褐变,A正确;结合上述分析,多酚物质和PPO分别分布在不同场所可有效避免植物组织褐变,B正确;连续转移培养可减轻醌类化合物与蛋白质聚合,从而减轻醌类化合物对外植体的毒害作用,C正确;增大切割面积,细胞被破坏的机会更大,液泡中多酚物质流出,与细胞质基质中的多酚氧化酶接触的机会更大,从而加剧组织褐变,D错误。
12.(1)干旱胁迫可降低净光合速率,且胁迫程度越大降低越多 (2)NADP+、ADP(和Pi) 较强 干旱复水后气孔导度和叶绿素含量均能快速升高 (3)重度胁迫下,叶绿体类囊体膜等相关结构可能遭到破坏
解析:(1)分析图1可知,干旱胁迫下,植物的净光合速率降低,且重度干旱胁迫下比轻度干旱胁迫下的净光合速率还低。(2)气孔导度下降,影响CO2的供应,进而影响C3的合成,C3的含量会影响C3的还原过程,进而影响NADP+、ADP(和Pi)的生成。分析图2和图3的实验结果可知,干旱复水后气孔导度和叶绿素含量均能快速升高,说明新疆大叶苜蓿的抗旱性较强。(3)干旱胁迫会激发细胞产生活性氧(ROS)从而破坏生物膜结构,由此推测重度胁迫下,叶绿体类囊体膜等相关结构可能遭到破坏,导致T2组复水5 d后净光合速率仍然较低。生物技术与工程高效快速练(十五)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·山东济南二模]肠道菌群与人体健康存在密切关系,实验室常用硫乙醇酸盐流体培养基培养肠道菌群。硫乙醇酸盐流体培养基的主要成分包括胰酪蛋白胨、酵母浸出粉、葡萄糖、氯化钠、L-胱氨酸、硫乙醇酸钠、琼脂、刃天青等,其中L-胱氨酸、硫乙醇酸钠和葡萄糖均可防止因过氧化物的积累而对厌氧菌产生毒害。培养基的上层、中层、下层部位可以分别提供有氧、弱氧至无氧的梯度环境。下列说法错误的是(  )
A.厌氧细菌、兼性厌氧细菌和好氧菌均可在硫乙醇酸盐流体培养基中生长
B.琼脂可以防止液体流动,减少二氧化碳和氧气扩散,有利于厌氧环境的形成
C.胰酪蛋白胨可为厌氧菌提供氮源以及供合成蛋白质必需的各种氨基酸
D.硫乙醇酸盐流体培养基需经高压蒸汽灭菌后使用,接种工作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行
2.[2022·浙江嘉兴二模]果酒制作过程中,发酵液中蔗糖、还原糖、乙醇含量以及酵母菌数量随时间变化如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.表示蔗糖和还原糖含量的曲线分别是甲和乙
B.t1~t2时段,酵母菌细胞呼吸释放的能量绝大部分储存在ATP中
C.t2~t3时段,酵母菌细胞合成ATP的主要部位是线粒体基质
D.t3~t4时段,酵母菌数量下降的直接原因是蔗糖含量不足
3.[2022·北京西城二模]为筛选高效抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌,取直径为3 mm的果树腐烂病菌菌落转移至A处,B处接种芽孢杆菌(图1)。培养若干天,实验组与对照组的结果如图2所示。下列抑菌率的计算公式正确的是(  )
图1
图2
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
4.[2022·北京西城一模]如图是中国科学家首次用体细胞核移植技术克隆出两只猕猴的简单流程,相关叙述错误的是(  )
A.培养供体体细胞的培养液中常需添加动物血清
B.卵母细胞去核和体细胞注射常在显微镜下操作
C.克隆猴的诞生利用了体外受精和胚胎移植技术
D.克隆后代的遗传物质与供体体细胞不完全一致
5.[2022·泰州中学月考]CD47是一种跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍,导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。科学家推测,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,为此他们按照如图所示流程进行了实验。下列叙述错误的是(  )
A.多次进行步骤①的目的是获得更多已免疫的B淋巴细胞
B.经两次筛选可得到既能大量增殖又能产生抗CD47抗体的细胞
C.实验组中巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系需放入CO2培养箱
D.对照组中巨噬细胞的吞噬指数显著高于实验组可验证上述推测
6.[2022·枣庄二模]科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交,最终获得了杂种植株,相关过程如图所示。有关分析正确的是(  )
A.过程①应将叶片上表皮向上,置于含纤维素酶和果胶酶的等渗或略高渗溶液中
B.过程②中的原生质体由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成
C.④过程可用高Ca2+—低pH融合法,目的是促进原生质体融合
D.⑤进行脱分化和再分化过程,杂种植株一定具有马铃薯和西红柿的优良性状
7.[2022·泰安二模]用农杆菌侵染水稻(二倍体)细胞,获得1条染色体上R基因被插入T-DNA的个体T0。T-DNA插入基因的位置如图1所示。T0自交得T1,同时用P1、P2、P3为引物检测T1个体的基因组成情况,如图2所示(图1箭头方向为引物所在子链的延伸方向;R基因被T-DNA插入后,用P1、P2为引物无法完成PCR)。下列说法错误的是(  )
图1
图2
A.该实验中所用的P1、P2、P3三种引物均为单链DNA
B.R基因被T-DNA插入后可能会导致基因无法表达相应蛋白
C.用P1、P2引物进行PCR得到产物的个体均为R基因纯合子
D.W、H、M个体的比例不为1∶2∶1,可能是因为调查的样本数量较小
8.[2022·济宁二模]OsGLOl、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶,研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,构建多基因表达载体(载体中部分序列如图所示),利用农杆菌转化法转化棉花,在棉花叶绿体内构建了一条新的代谢途径,提高了棉花的产量。下列叙述正确的是(  )
A.四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译
B.OsGLOl、EcCAT基因转录时以DNA的同一条单链为模板
C.应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞
D.可用抗原—抗体杂交技术检测四种酶在转基因棉花中的表达情况
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
9.[2022·扬州一模]某检测小组为验证使用公筷的必要性,将聚餐时的每道菜品分为两份,一份使用公筷进食,一份不使用公筷进食。通过无菌操作采集样品,定量稀释后等量接种于牛肉膏蛋白胨培养基上,恒温培养适宜时间,进行细菌菌落总数统计,结果见下表,其中CFU/g表示每克样品在培养基上形成的菌落总数。下列叙述正确的是(  )
A.每道菜品应用公筷和非公筷夹取相同次数,目的是排除无关变量的干扰
B.使用公筷可明显降低菜品细菌污染,使用非公筷会导致菜品之间的交叉污染
C.实验采用稀释涂布平板法统计活菌数目,实验结果一般比实际值偏高
D.牛肉膏蛋白胨培养基需经高压蒸汽灭菌后再调整pH,完全冷却后倒平板
10.[2022·德州二模]紫草宁是从紫草细胞中提取的一种色素,具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。科研人员利用紫草外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中进行悬浮培养,以获得更多的紫草宁。下列说法正确的是(  )
A.外植体细胞经诱导后基因选择性表达,形成愈伤组织
B.需要将愈伤组织分散成单个细胞后再进行悬浮培养
C.需要在培养液中加入大量蔗糖以提供植物细胞所需的能量
D.悬浮培养可增加细胞与营养物质的接触面积,有利于细胞生长
11.[2022·济宁二模]如图是基因工程育种过程中剔除转基因植物标记基因的一种策略。下列叙述正确的是(  )
A.图中的两个质粒,都带有T-DNA序列
B.该方法可以将标记基因和目的基因转移到同源染色体上
C.获得的无筛选标记转基因植株发生了染色体结构变异
D.除去转化植株的标记基因必须经过有性繁殖阶段的基因重组
三、非选择题
12.[2022·江苏新高考基地4月联考]实时荧光RT-PCR技术(RT-qPCR)利用荧光标记探针对扩增产物量进行实时跟踪,再根据扩增曲线计算出起始模板量,即样本病毒载量。如图是利用RT-qPCR进行新型冠状病毒(SARS-CoV-2)载量测定的主要过程。请据图回答:
(1)过程①中,RNA提取裂解液可同时灭活病毒,原因是____________________________。采集到的样本要迅速进行病毒灭活处理,其目的是________________________。RNA酶抑制剂的作用是__________________________。
(2)过程②中,加入的酶N是________。根据图示,保证病毒核酸检测准确的关键是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在进行新冠病毒核酸检测时,通常以病毒的ORF1ab基因为检测的目标基因,是因为ORF1ab基因具有________________的特点。检测试剂中还加有“阳性对照”和“阴性对照”,阴性对照的主要作用是______________________________________________________________。
(4)下表是SARS-CoV-2核酸检测时PCR仪参数设定要求:
步骤 温度 时间 循环
a.病毒cDNA合成 50 ℃ 15 min 1
b.预变性 95 ℃ 5 min 1
c.变性 95 ℃ 5 s
d.? 60 ℃ 40 s 45
①步骤a的反应时间要足够长,其目的是________________________________。
②步骤d主要包括PCR过程的________阶段。
(5)临床上,将症状及影像学结果高度疑似、核酸多次检测为“阴性”的现象称为检测结果“假阴性”,导致“假阴性”结果可能是由于________(填序号)
①检测者处于感染初期 ②检测者感染时间较长 ③样本采集位置不规范 ④样品稀释度不足 ⑤病毒出现变异
高效快速练(十六)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·南京三模]培养基是人们按照培养对象对营养物质的不同需求配制的营养基质。下列有关培养基的配制和使用的叙述,正确的是(  )
A.微生物培养基的组成成分必须含有碳源、氮源、水和无机盐
B.用动、植物的体细胞进行细胞培养,均可用固体培养基
C.接种前要了解固体培养基是否被污染,可接种蒸馏水来培养检测
D.使用过的微生物培养基应进行高压蒸汽灭菌处理后再丢弃
2.[2022·济宁二模]耐高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。嗜热菌可以在高温环境中生存,其产生的淀粉酶最适温度较高。筛选能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌过程如图1所示,其中Ⅰ号培养基用碘液处理的结果如图2所示。下列叙述正确的是(  )
图1
图2
A.图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种
B.倒平板后对培养皿进行高压蒸汽灭菌
C.淀粉是图2所示固体培养基的唯一碳源
D.甲、乙试管中均为选择培养基
3.[2022·南京金陵中学调研]植物酵素是指以植物为主要原料,经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的产品。苹果酵素生物发酵的流程中,需将苹果去核、切块,加冰糖,并持续发酵90天。每隔15天测定总酸含量和乙醇含量,结果如图。有关叙述正确的是(  )
A.冰糖为微生物发酵提供养分,加入前可用紫外线照射杀灭其表面微生物
B.第一个月的隔天通气的目的是抑制厌氧型和兼性厌氧型微生物的无氧呼吸
C.第二个月总酸含量增加的主要原因可能是乳酸菌等微生物呼吸产生了CO2
D.第三个月总酸含量和乙醇含量发生的变化可能与醋酸菌的发酵作用密切相关
4.[2022·北京海淀二模]科研人员用电融合的方法诱导母羊的乳腺上皮细胞与另一只羊的去核卵细胞融合,然后将重构胚移植到代孕母羊的体内,最终培育出了克隆羊“多莉”。下表是科学家获得的部分实验数据,下列相关叙述,不合理的是(  )
实验组别序号 ① ②
核供体细胞 6岁母羊的乳腺上皮细胞 发育到第9天的早期胚胎细胞
融合成功细胞数 277 385
早期发育成功胚胎数 29 90
移植后成功怀孕母羊数/代孕母羊数 1/13 14/27
出生并成活羔羊数 1(“多莉”) 4
A.两组羔羊性状主要与核供体母羊相同
B.②组比①组成功率高,可能因为胚胎细胞分化程度低
C.本实验涉及细胞培养、核移植和胚胎分割技术
D.克隆技术应用于人类,可能存在一定的伦理风险
5.[2022·北京朝阳一模]PCR引物的3′端为结合模板DNA的关键碱基,5′端无严格限制,可用于添加限制酶切点等序列。下列叙述正确的是(  )
A.该图表示PCR循环中的变性环节
B.dNTP作为扩增的原料会依次连接到5′端
C.Taq酶催化相邻的dNTP间形成磷酸二酯键
D.用图中引物扩增两个循环后可获得目的产物
6.[2022·浙江嘉兴二模]为确定某染色体上是否含有目标基因,进行了如图所示的实验,图中的DNA 片段甲,是利用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP, dA-Pα~Pβ~Pγ)等材料制备的单链。下列叙述正确的是(  )
A.制备DNA片段甲时,所用dATP的γ位磷酸基团中的磷必须是32P
B.混合时,染色体样品中的DNA分子需始终保持规则的双螺旋结构
C.漂洗是为了去除未和目标基因杂交的DNA片段甲
D.图示检测过程,运用了抗原—抗体杂交技术
7.[2022·山东省青岛4月练习]吴茱萸是一种中药,其主要成分为吴茱萸碱(EVO),为研究EVO对人胃癌细胞增殖的影响及作用机制,科研人员做了相关实验。研究发现,EVO不仅能通过诱导胃癌细胞中p53蛋白的表达,使其细胞周期阻滞在G2/M期,还能影响细胞凋亡蛋白Caspase 3的表达,最终起到治疗胃癌的作用。下列说法错误的是(  )
A.培养胃癌细胞,需将含动物血清的培养基置于恒温培养箱中
B.加入胰蛋白酶制备的胃癌单细胞悬液,会出现接触抑制现象
C.p53可能是一种细胞周期抑制蛋白,EVO能够抑制胃癌细胞的增殖
D.患者服用EVO后,胃癌细胞中Caspase 3的含量会增加
8.[2022·山东省高三学业质量联合检测]我国科学家首次通过把食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪(如下图所示),这项研究的最终目的是在动物体内培养人体器官用于器官移植。下列相关叙述错误的是(  )
A.胚胎干细胞培养过程中细胞会因接触抑制而停止分裂,需用胰蛋白酶处理后继续培养
B.采集的卵母细胞需培养至减数分裂Ⅰ期才能与获能精子受精,进而获得猪胚胎
C.从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能
D.该技术有望将人的胚胎干细胞注入猪早期胚胎内,培育出完全由人体细胞组成的器官
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
9.[2022·南京三模]下列关于胚胎工程的叙述,错误的是(  )
A.进行胚胎移植前需要对供体和受体进行免疫检查
B.胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
C.早期胚胎需要移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育
D.胚胎分割时可以分离内细胞团细胞进行DNA分析,鉴定性别
10.[2022·泰安二模]MIC是指药敏试验中某种抗生素对测试菌的最低抑制浓度。某研究小组将含有相同浓度抗生素Ⅰ~Ⅳ的四个大小相同的纸片分别贴在长满测试菌的琼脂平板上,进行药敏试验以了解病原微生物对四种抗生素的敏感程度,用于指导临床合理选用抗生素。图1为实验器材,图2为实验结果。下列说法正确的是(  )
图1
图2
A.为获得长满测试菌的琼脂平板,需要使用图1中工具①②③
B.图2中抑菌圈越大,说明该测试菌对相应抗生素的抗性越强
C.图2抑菌圈中出现菌落的原因可能是病原菌中出现了能抗抗生素Ⅳ的突变株
D.图2中抗生素Ⅰ的抑菌圈比抗生素Ⅲ的小,所以抗生素Ⅰ的MIC小于抗生素Ⅲ的MIC
11.[2022·辽宁鞍山二模]CRISPR-Cas9是近年来生物学科研的热门技术,该技术源于细菌的一种防御机制。如图所示,当细菌感知到噬菌体侵入时,会通过gRNA识别噬菌体DNA,并通过Cas9切断目标DNA,从而起到防御作用。下列关于该机制的叙述错误的是(  )
A.噬菌体DNA的变化体现了基因突变的不定向性
B.gRNA与目标DNA结合片段中最多含有5种核苷酸
C.Cas9可破坏DNA分子的磷酸二酯键
D.高倍光学显微镜可观察到该现象
三、非选择题
12.[2022·济宁二模]亚洲棉的光籽(突变体无短绒)和毛籽(野生型有短绒)是一对相对性状,中国农业科学院棉花研究所对亚洲棉光籽性状遗传机制进行了研究,发现突变体光籽表型的出现与8号染色体上DNA片段发生突变有关,研究者提取突变体和野生型的8号染色体的DNA进行PCR,产物扩增后电泳结果如图:
(1)据图分析,该PCR过程是根据野生型毛籽棉的__________________________DNA序列设计连续的重叠引物对。电泳结果表明相对分子质量较大的扩增产物与点样处的距离较________(填“大”或“小”),并推测8号染色体上第________对引物对应的区间(简称M)发生了碱基的________(填“增添”“缺失”或“替换”)是突变体光籽出现的根本原因。
(2)研究者从野生型和突变体中克隆出区间M后,运用基因工程技术分别导入棉花原生质体,检测其下游报告基因的基因表达水平,进而推测区间M的作用,结果如图。
内参基因REN是为了排除转化效率不同对实验结果的干扰,因此图中LUC表达量/REN表达量可用来衡量报告基因的表达水平。实验结果说明:__________________________________________。
(3)研究者发现基因GaFZ的表达会影响毛籽棉花短绒的发育,而且突变体GaFZ蛋白结构与野生型一致。综合上述研究推测突变体光籽表型出现的可能原因是________________________________。
高效快速练(十五)
1.C 培养基的上层、中层、下层部位可以分别提供有氧、弱氧至无氧的梯度环境,故厌氧细菌、兼性厌氧细菌和好氧菌均可在硫乙醇酸盐流体培养基中生长,A正确;培养基中加入琼脂可以防止液体流动,从而减少二氧化碳和氧气扩散,有利于厌氧环境的形成,B正确;胰酪蛋白胨可为厌氧菌提供氮源,但不能提供合成蛋白质必需的各种氨基酸,C错误;培养基需经高压蒸汽灭菌后使用,接种操作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行,D正确。
2.A 果酒制作过程中,酵母菌先进行有(需)氧呼吸快速繁殖,再进行酒精(乙醇)发酵,随着酒精增加和有毒物质积累,酵母菌数量会下降,因此丙为酵母菌数量,丁表示酒精含量,甲和乙分别表示蔗糖和还原糖的含量,A正确;t1~t2时段,酵母菌进行有氧呼吸,释放的能量绝大部分转化成热能,B错误;t2~t3时段,酵母菌细胞进行酒精发酵,合成ATP的主要部位是细胞溶胶(细胞质基质),C错误;在t3之前,蔗糖含量已降为0,在t3~t4时段酵母菌数量下降的直接原因可能是还原糖含量不足或酒精浓度过高,D错误。
3.B 由图可知,对照组病菌菌落直径为D,实验组病菌菌落直径为d,D-d为腐烂病菌被芽孢杆菌抑制的部分,计算抑制率需要用被抑制的部分除以对照组扩增的部分(D-3)再乘100%,故选B。
4.C 由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,培养供体体细胞的培养液中常需添加动物血清以补充其发育所需的物质,A正确;卵母细胞去核和体细胞注射常在显微镜下操作,B正确;克隆猴培育过程中需要运用核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,是一种无性生殖方式,没有进行体外受精,C错误;克隆后代与供体体细胞的遗传物质不完全一致是因为供体只提供了核基因,细胞质基因来自去核卵母细胞,D正确。
5.D 步骤①是向小鼠体内注射特定的抗原,多次进行步骤①的目的是获得更多已免疫的B淋巴细胞,A正确;第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生抗CD47抗体的杂交瘤细胞,故经两次筛选可得到既能大量增殖又能产生抗CD47抗体的细胞,B正确;CO2可维持培养液的pH,实验组中巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系需放入CO2培养箱,C正确;根据单一变量原则可知,应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系作对照,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,则对照组中巨噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证题述推测,D错误。
6.A ①过程为去除细胞壁以获得原生质体,应将叶片上表皮的一面朝上(能与溶液接触),原生质体没有细胞壁,为避免原生质体吸水破裂,将叶片置于含纤维素酶和果胶酶的等渗或略高渗溶液中,A正确;原生质层是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成的,而原生质体包括细胞膜、细胞质和细胞核,B错误;诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等,C错误;由于杂种细胞基因的表达会相互影响等,获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状,D错误。
7.C 引物一般为单链DNA分子,A正确;R基因被T-DNA插入后,R基因被破坏,所以可能无法表达相应蛋白,B正确;R基因被T-DNA插入后,用P1、P2为引物无法完成PCR,用P1、P2引物进行PCR得到产物的个体不可能是R基因纯合子,C错误;T0为杂合子,自交后代W、H、M个体的比例理论上为1∶2∶1,图中W、H、M个体的比例不为1∶2∶1,可能是因为调查的样本数量较小,误差较大所致,D正确。
8.D 利用农杆菌转化法转化棉花,可使目的基因插入棉花细胞的染色体DNA上,所以与叶绿体转运肽基因连接的四个基因,在棉花细胞核内进行转录,在核糖体上进行翻译,之后在叶绿体转运肽的引导下进入叶绿体,A错误;在同一个T-DNA中OsGLOl基因和EcCAT基因的启动子启动转录的方向不同,因此OsGLOl、EcCAT基因转录时不是以DNA的同一条单链为模板的,B错误;只有Ti质粒的T-DNA能转移到受体细胞的染色体DNA上,卡那霉素抗性基因不在T-DNA中,而潮霉素抗性基因在T-DNA中,应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞,C错误;可用抗原—抗体杂交技术检测四种酶在转基因棉花中的表达情况,D正确。
9.AB 每道菜品用公筷和非公筷夹取的次数属于无关变量,应该保持一致,以排除无关变量对实验结果的干扰,A正确;根据实验数据分析,与使用非公筷相比,使用公筷可明显降低菜品细菌污染,使用非公筷会导致菜品间的交叉污染,B正确;实验采用稀释涂布平板法统计活菌数目,实验结果一般比实际值偏低,这是因为当两个或多个细胞连在一起生长时,计数只计为一个菌落,C错误;牛肉膏蛋白胨培养基需先调pH,经高压蒸汽灭菌后再倒平板,且不能等完全冷却后再倒平板,D错误。
10.ABD 外植体经过诱导发生脱分化过程,形成愈伤组织,其实质是基因的选择性表达,A正确;由于需要在液体培养基中培养,因此需要将愈伤组织分散成单个细胞后再进行悬浮培养,B正确;在悬浮培养过程中,蔗糖的作用之一是维持渗透压,所以需加入适量的蔗糖而不是大量的,C错误;悬浮培养可增加细胞与培养液的接触面积,有利于细胞生长,D正确。
11.ABD 图中的两个质粒,均为农杆菌的Ti质粒,都带有T-DNA序列,A正确;T-DNA序列可以将目的基因整合到宿主细胞的染色体上,对Ti质粒进行改造,可以将标记基因和目的基因转移到同源染色体上,B正确;经过杂交过程,获得了无筛选标记的转基因植株,该过程中发生了基因重组(非同源染色体的自由组合),C错误;结合图示可知,经过有性繁殖阶段的基因重组除去了转化植株的标记基因,D正确。
12.(1)蛋白酶K能催化病毒蛋白质水解 提高样本转运和检测阶段的安全性 防止样本RNA水解,影响检测结果的准确性 (2)逆转录酶 设计引物和探针的特异性 (3)特异性强、基因结构相对稳定(变异小) 排除因检测过程、试剂等因素引起的假阳性 (4)①保证样本中病毒RNA均能逆转录形成cDNA ②复性、延伸 (5)①②③⑤
解析:(1)分析题图,过程①中,RNA提取裂解液含有的蛋白酶K可水解病毒蛋白质,起到灭活病毒的作用。采样后迅速进行病毒灭活,可以防止样本在运输和检测阶段造成病毒泄漏,以提高样本转运和检测阶段的安全性。RNA酶能催化RNA水解,RNA提取裂解液中的RNA酶抑制剂可以防止病毒RNA被水解,进而影响检测结果的准确性。(2)过程②为逆转录,需要逆转录酶催化,说明加入的酶N是逆转录酶。采用实时荧光PCR技术检测病毒核酸,其关键是设计新冠病毒基因的特异性引物和依据检测的基因内部特异序列设计特异性探针。(3)在进行新冠病毒核酸检测时,选择检测的目标基因应具有特异性强、基因结构相对稳定(变异小)的特点。设置“阴性对照”的目的是排除因检测过程、检测试剂等因素引起的假阳性。(4)①表格中步骤a为逆转录,该步骤反应时间要足够长,其目的是使病毒RNA均能逆转录形成cDNA。②步骤d是实时荧光PCR中变性后的两个步骤:复性和延伸。(5)检测者处于感染初期,其样本中病毒载量少,由于检测的灵敏度限制,可能使检测结果出现假阴性,①符合题意;检测者感染时间较长,由于自身免疫,可能使样本中病毒载量很低,进而导致检测结果出现假阴性,②符合题意;样本采集位置不规范、样品稀释度过高等可造成样品中病毒载量低,进而导致检测结果出现假阴性,③符合题意,④与题意不符;若病毒发生了变异,可能会使试剂中引物不能与模板结合,不能获得PCR产物,也会使检测结果出现假阴性,⑤符合题意。
高效快速练(十六)
1.D 微生物培养基的组成成分通常含有碳源、氮源、水和无机盐等,对于自养微生物来说,可不加碳源,对于固氮微生物来说可不加氮源,A错误;用动物的体细胞进行细胞培养,需要用液体培养基,B错误;接种前要了解固体培养基是否被污染,可直接培养空白培养基来检测,C错误;使用过的微生物培养基应进行高压蒸汽灭菌处理后再丢弃,以防污染环境,D正确。
2.A 淀粉与碘液反应呈现蓝色,能分解淀粉的嗜热菌在培养基上生长时可释放淀粉酶,分解培养基中的淀粉,故周围不显蓝色的菌落含有所需菌种,A正确;倒平板时培养皿和培养基都已灭菌处理,因此倒平板后不需要对培养皿再进行高压蒸汽灭菌,B错误;据图2可知,培养基上出现周围显蓝色的菌落,也出现了周围不显蓝色的菌落,因此淀粉可能不是图2所示固体培养基的唯一碳源,C错误;图1中①过程是梯度稀释,②过程是用稀释涂布平板法进行接种,因此甲、乙试管主要是对嗜热菌样品进行稀释,不具备选择作用,不属于选择培养基,D错误。
3.A 冰糖可以为微生物发酵提供碳源,紫外线照射可以杀死物体表面和空气中的微生物,A正确;从第一个月乙醇含量上升可以推出,隔天通气并没有抑制酵母菌的无氧呼吸,B错误;乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不产生乙醇和CO2,C错误;第三个月密封发酵,而醋酸菌是好氧微生物,故这段时间醋酸菌发酵作用很弱,总酸量和乙醇量发生的变化与醋酸菌的发酵作用关系不大,D错误。
4.C 题干中的羔羊是利用动物细胞核移植技术培育的,羔羊的遗传物质几乎全部来自核供体母羊,所以性状主要与核供体母羊相同,A正确;组别①为体细胞核移植,②为胚胎细胞核移植,从数据可知胚胎细胞核移植的成功率高,可能因为胚胎细胞分化程度低,表达全能性相对容易,B正确;本实验涉及的技术有动物细胞培养、核移植、胚胎移植等,没有进行胚胎分割,C错误;将克隆技术应用于克隆人类一旦成功,将严重威胁人类社会的稳定,打破原有的人际关系,可能会引发一系列社会伦理、道德和法律问题,D正确。
5.C 图示引物与模板链的配对过程,为PCR循环中的复性环节,A错误;扩增时,dNTP添加到核酸链的3′端,同时形成磷酸二酯键,B错误,C正确;两个引物均不在模板DNA的端点,需在第三轮循环产物中才出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段(目的产物),D错误。
6.C 制备DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P,这样才能使DNA片段甲带上32P标记,A错误;混合时,染色体样品中的DNA分子应解旋成单链,才能与DNA片段甲进行杂交,B错误;通过漂洗可去除未和目标基因杂交的DNA片段甲,C正确;题图所示检测过程,运用了核酸分子杂交技术,D错误。
7.B 培养胃癌细胞,需将含动物血清的培养基置于恒温培养箱中,A正确;癌细胞可以无限增殖,培养时不会出现接触抑制现象,B错误;根据题意可知,p53蛋白可以使细胞周期阻滞在G2/M期,说明p53可能是一种细胞周期抑制蛋白,EVO能通过诱导胃癌细胞中p53蛋白的表达抑制胃癌细胞的增殖,C正确;分析题意可知,Caspase 3可以诱导细胞凋亡,EVO能促进Caspase 3的表达,使胃癌细胞中Caspase 3的含量增加,最终起到治疗胃癌的作用,D正确。
8.B “猪猴嵌合体”仔猪培育的基础是动物细胞培养技术,动物细胞培养过程中会因接触抑制而停止分裂增殖,需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理后继续培养,A正确;体外受精时,需要将所采集到的卵母细胞在体外培养到减数分裂分裂Ⅱ期时,才可以与获能精子完成受精作用,进而获得猪胚胎,B错误;胚胎干细胞具有发育的全能性,故从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能,C正确;据“猪—猴嵌合体”仔猪培育技术推测,将人的胚胎干细胞注入猪体内,可以制造出完全由人体细胞组成的器官,该研究能够解决器官移植的供体不足,避免器官移植中的排斥反应,D正确。
9.ABD 进行胚胎移植前不需要对供体和受体进行免疫检查,A错误;胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显和蛋白质合成旺盛等特点,B错误;胚胎分割时可以分离滋养层细胞进行DNA分析,鉴定性别,不可以分离内细胞团的细胞,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,D错误。
10.AC 为获得长满测试菌的琼脂平板,需要采用稀释涂布平板法,该方法需要使用图1中①酒精灯(操作需要在酒精灯火焰旁进行)、②涂布器(接种工具)和③培养基,A正确;图2中抑菌圈越大,说明该测试菌对相应抗生素的抗性越弱,B错误;图2抑菌圈中出现菌落的原因可能是病原菌中出现了能抗抗生素Ⅳ的突变株,C正确;MIC是指药敏试验中某种抗生素对测试菌的最低抑制浓度,图2中抗生素Ⅰ的抑菌圈比抗生素Ⅲ的小,说明该测试菌对抗生素Ⅰ的抗性较抗生素Ⅲ强,所以抗生素Ⅰ的MIC大于抗生素Ⅲ的MIC,D错误。
11.ABD 噬菌体DNA被细菌gRNA识别并被Cas9切割过程属于特定位点的切割,不能体现基因突变的不定向性(不一定是基因突变),A错误;gRNA为RNA,最多由4种核糖核苷酸组成,结合的目标DNA最多由4种脱氧核苷酸组成,故gRNA与目标DNA结合片段中最多含有8种核苷酸,B错误;Cas9切断目标DNA属于分子水平的改变,光学显微镜下观察不到,D错误。
12.(1)8号染色体的880 kb至903 kb区间 小 6 增添 (2)区间M促进下游报告基因的表达,且其作用的发挥与区间M的长度(或M的类型)和方向有关 (3)突变体区间M突变后,促进了GaFZ基因的表达,进而抑制了棉花短绒的发育,导致出现了光籽性状
解析:(1)据图分析,该PCR过程设计了8组连续的重叠引物对,这些引物扩增的片段都在野生型毛籽棉的880 kb至903 kb区间。电泳结果表明相对分子质量较大的扩增产物会更靠近点样处,与点样处的距离较小。观察电泳结果,8号染色体上的第6对引物扩增出来的片段不同,突变体比野生型更靠近点样处,说明突变体这个片段比野生型的相对分子质量大,应该是发生了碱基对的增添。(2)根据柱形图可知,空载体、野生型和突变体的LUC表达量/REN表达量不同,说明LUC表达量/REN表达量可以用来衡量M的表达水平。区间M的长度和方向不同,LUC表达量/REN表达量值不同,说明M可以促进下游基因的表达,其作用的发挥与区间M的长度和方向有关。(3)“基因GaFZ的表达会影响毛籽棉花短绒的发育,而且突变体GaFZ蛋白结构与野生型一致”,说明基因GaFZ可能不在区间M上,突变体区间M突变后,促进了下游基因,如GaFZ基因的表达,进而影响了棉花短绒的发育,导致出现了光籽性状。生物与环境高效快速练(十三)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·潍坊二模]同域共存是指一些生物生存在同一个区域,由竞争关系而导致对环境的需求发生错位的现象。在我国雅鲁藏布大峡谷的多个点位均拍摄到云豹、金猫、豺等顶级食肉动物同域共存的情况。下列说法正确的是(  )
A.同域共存食肉动物的种群密度主要受非密度制约因素影响
B.对云豹、金猫、豺等动物种群密度的调查,最好采用标记重捕法
C.雅鲁藏布大峡谷充足的食物是保证顶级食肉动物同域共存的前提
D.鬣羚为了躲避天敌云豹而选择与其不同地域活动的现象,属于同域共存
2.[2022·汕头二模]下表为三个稳定草原生态系统中植物调查的统计数据。
草原类型 草甸草原 典型草原 荒漠草原
植物总种数 160 100 80
平均种数(种数/m2) 20 18 10
平均产量(kg干重/hm2) 2 000 900 200
旱生植物的种数比例(%) 25.0 49.1 78.0
据表可以确认的是(  )
A.在植物较丰富区域采用样方法获得数据
B.典型草原中各种群密度均大于荒漠草原
C.流经草甸草原的总能量大于典型草原
D.荒漠草原旱生植物的种数最多
3.[2022·湖南百校联考]土壤线虫与农作物健康和土壤群落的稳定性密切相关。为研究不同种植条件对土壤线虫的影响,某研究小组进行了相关实验,结果如图所示。下列有关叙述或推测中,错误的是(  )
A.可用取样器取样法调查土壤线虫的种群密度和丰富度
B.与番茄连作相比,水稻—番茄轮作条件下,真菌和细菌的丰富度可能更高
C.番茄连作条件下,土壤环境条件最不利于番茄生长
D.轮作条件下,土壤线虫个数最少,因此土壤生态系统的抵抗力稳定性最低
4.[2022·苏北七市三模]如图是某丘陵山地群落演替过程。相关叙述正确的是(  )
A.过程①②均为次生演替,决定两者演替方向的因素相同
B.在演替过程中,各植物种群的环境容纳量保持相对稳定
C.在演替过程中,草本阶段和乔木阶段物种组成完全不同
D.与灌木阶段相比,乔木阶段垂直结构复杂,光能利用率高
5.[2022·浙江宁波十校联考]在欧洲西北部,两种藤壶共同生活在同一岩礁型海岸,多数小藤壶成体生活在较高处,而藤壶成体在较低处(如图),出现在藤壶成体分布带的小藤壶幼体通常存活时间很短。研究发现,若将小藤壶幼体保护起来,使其不接触藤壶,则它们在潮间带各位置都存活得很好。下列叙述正确的是(  )
A.可采用标记重捕法对岩礁型海岸的两种藤壶种群进行数量调查
B.将两种藤壶种群的数量汇总后可绘制两种藤壶种群的存活曲线
C.藤壶在该地的分布型与人类在地球表面的分布型相似
D.栖息环境的分化减少了两种藤壶各自可利用的资源,不利于两种藤壶生存
6.[2022·韶关二模]如图是某同学构建的生态系统的结构模型,有关分析合理的是(  )
A.图中的CO2缺了一个来源,生态系统是A、B、C相互作用而形成的统一整体
B.碳元素以CO2的形式进入A,B能加快碳元素在生态系统中的循环流动
C.B1、B2、B3同化的能量中有一部分以自身的遗体或粪便的形式被C分解利用
D.适当增加A、B、C中生物的种类和数量能提高生态系统的恢复力稳定性
7.[2022·泰安二模]通过生态足迹与自然生态系统的承载力进行比较即可定量地判断某一国家或地区目前可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展做出科学规划。下列说法错误的是(  )
A.生态足迹是一种衡量对生态环境破坏程度的定性方法
B.生态足迹是判断某一国家或地区目前可持续发展状态的重要指标
C.生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大
D.我国人口基数大,生态足迹总量也大,这给我国发展带来巨大挑战
8.[2022·聊城二模]大兴某赛事通过建立动植物监测系统、动物救助中心、低碳交通保障体系、垃圾回收利用体系等多项举措,兑现了“绿色办赛事”的承诺,实现了“碳中和”。下列说法错误的是(  )
A.“绿色办赛事”有效降低了生态足迹
B.垃圾回收举措遵循了“循环”生态学原理
C.低碳交通可防止该地区的碳循环平衡遭到破坏
D.该地区生物多样性的间接价值远大于直接价值
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
9.[2022·湖南师大附中模拟试卷二]吹绵蚧是一种严重危害果园生产的害虫,澳洲瓢虫以吹绵蚧为食,可以有效抑制该害虫的数量。科学家研究了吹绵蚧种群数量与被捕食率、补充率的关系模型,其中补充率代表没有被捕食的情况下吹绵蚧增长的比率。下列说法错误的是(  )
A.当吹绵蚧种群数量为m~n时,种群数量会逐渐趋向于m
B.当种群数量超过n时,可能会导致吹绵蚧虫害的爆发
C.当种群数量超过p时,吹绵蚧种群数量会稳定在q
D.在果园中适当投放澳洲瓢虫,目的是使吹绵蚧数量长期稳定在n
10.[2022·苏北七市三模]轮叶黑藻(冠层型水草)在富营养的情况下,迅速生长覆盖水面,比密刺苦草(草甸型水草)具有明显的竞争优势。有人开展不同密度团头鲂对轮叶黑藻和密刺苦草的影响研究,结果如图。相关叙述正确的是(  )
A.轮叶黑藻的遮蔽作用会引起水体底层光照不足和缺氧
B.轮叶黑藻与密刺苦草的分布体现了群落的垂直结构
C.结果表明团头鲂更多地选食轮叶黑藻,不以密刺苦草为食
D.根据结果推测该水体单位面积中团头鲂的K值大约为1尾
11.[2022·枣庄二模]在社会主义新农村建设中,“村容整治”是新农村建设的重要内容。为解决农村生活垃圾处理问题,某研究机构结合现有处理状况提出了下表所示的方案。相关叙述正确的是(  )
生活垃圾分类 处置办法
废品类可回收垃圾 废品回收站
厨余垃圾 堆肥或生产沼气
包装类垃圾 卫生填埋
有害垃圾 专业化处理
A.参与菜根、菜叶等厨余垃圾发酵产生沼气的微生物属于消费者
B.若筛选能分解塑料的细菌,选择培养基应以塑料为唯一碳源
C.废旧电池若进入土壤,其中的重金属离子可能会出现在人体内
D.垃圾分类处理有利于实现物质的循环再生和能量的多级利用
三、非选择题
12.[2022·北京丰台一模]高原鼠兔是广泛分布于青藏高原上的一种小型啮齿动物,其挖洞造丘、啃食牧草可能引起草地退化。科研人员拟通过植被调控来进行生态防控。
(1)按生态系统的组成成分划分,高原鼠兔属于________。
(2)披碱草是退化草地改良中常用的草种。科研人员在高原鼠兔分布密集草地建立围栏样地,设置鼠害草地、补播草地(即鼠害草地部分区域替换成披碱草)和人工披碱草草地三种样地,研究草地植物群落结构的变化对高原鼠兔种群密度的影响。
①通过测定有效洞口数来表示鼠兔的种群密度。图1结果表明,种植披碱草能________高原鼠兔的种群密度。
图1
②高原鼠兔的食物组成为紫花针茅等植物。据此推测,补播草地和披碱草草地中高原鼠兔种群密度变化的原因是___________________________________。
(3)鼠害天然草地变为补播或人工草地后,原来低矮的草种被高大茂密的披碱草取代,群落的________结构发生了改变。继续研究披碱草高度与鼠兔种群密度的关系,图2结果表明,随着披碱草高度增加,____________________。由此推测,高原鼠兔喜欢生活在__________________(填“视野开阔”或“有高大遮蔽物”)的环境中。
图2
(4)上述研究表明,披碱草群落对高原鼠兔具有一定的生态防控效果。披碱草群落也可能给草原生态系统带来一些不利影响,其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
高效快速练(十四)
一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1.[2022·惠州一模]某池塘中有三个优势种群,分别是鳙鱼、浮游动物A和浮游植物B。鳙鱼生活在中层,以浮游动物A和浮游植物B为食;浮游动物A以水表层浮游植物B为食。下列相关叙述错误的是(  )
A.鳙鱼的食物来源不同,鳙鱼所处的营养级不同
B.鳙鱼和浮游动物A的分层现象属于群落的垂直结构
C.捕捞小型野杂鱼和适当施肥,可以提高鳙鱼的产量
D.当池塘干涸后,有新的群落定居于此,该过程为初生演替
2.[2022·浙江绍兴二模]田鼠是内蒙古草原的主要害鼠,雨季时个体体重和种群密度都大幅增加。科研人员开展了野外人工降雨围栏实验,将相同体重的田鼠幼鼠置于不同样地中,5个月后检测相关指标,结果如图。下列叙述正确的是(  )
A.野外调查田鼠种群密度的常用方法是样方法
B.增加降水有利于羊草生长,从而改变了其在田鼠食谱中的比例
C.实验结果能说明增加降水后克氏针茅的光合作用速率未发生改变
D.增加降水使田鼠个体体重增加,这会导致环境容纳量比半干旱时低
3.[2022·北京石景山一模]调查某森林群落乔木层的5个优势种的年龄结构,结果如图。下列叙述正确的是(  )
A.5个优势种与其他乔木、灌木、草本植物共同构成了森林群落
B.调查乔木年龄结构时应采用样方法,选取1 m × 1 m的正方形
C.香果树和野核桃的种群年龄结构为增长型,其余3种接近衰退型
D.随着群落的演替,香果树种群的优势地位将更加明显
4.[2022·北京朝阳一模]研究者调查了川西北不同退化程度下高寒草地中生物组成情况及土壤有机碳含量,相关数据如下表。下列叙述错误的是(  )
A.草地植物和土壤中的小型节肢动物共同组成群落
B.可用螨类数量评估不同区域高寒草地的退化程度
C.植物种类多样性降低对不同土壤动物的影响不同
D.土壤有机碳被微生物分解后为植物提供营养物质
5.[2022·浙江杭州二模]在实验室培养条件下,将昆虫绿豆象和能将卵排入其幼虫体内的寄生蜂混合培养,实验结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.寄生蜂在第0~5个世代中种群数量呈“J”形增长
B.寄生蜂是影响绿豆象种群数量波动的外源性因素
C.图中a点对应的纵坐标值代表绿豆象的环境容纳量
D.两种生物的种群数量波动与两者之间的正反馈调节有关
6.[2022·广州二模]生物量是指某一调查时刻单位面积内现存生物的有机物总量。某自然保护区部分区域受到了某种地质灾害的破坏。经过若干年的自然恢复,科研人员拟对该保护区中受破坏区域的恢复群落和未受干扰区域的原始群落进行生物量研究。下列叙述正确的是(  )
A.应选在茂密的区域采集生物并分类测量生物量
B.恢复群落的生物量一定比原始群落的生物量低
C.生物量的高低可以反映群落的物种丰富度
D.判断恢复过程发生的演替类型需了解受破坏程度
7.[2022·湖南百校联考]磷循环在维持生态系统结构和功能的稳定性等方面有重要作用。某人工生态系统磷循环部分过程如图所示。下列有关叙述中,正确的是(  )
A.生态系统的磷循环是指组成生物体的含磷化合物,在非生物环境和生物群落之间反复循环的过程
B.生态系统的结构是指生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
C.植物磷、动物磷和早期凋落物磷中的某些含磷化合物相同
D.物质循环具有全球性,故该生态系统不需要人工施加磷肥
8.[2022·北京西城一模]多氯联苯(PCB)是人工合成、不易被降解的有机物,有强致畸性,青岛近海海域及生物体内PCB的含量如下表。叙述错误的是(  )
A.PCB在生物体内积累造成生物富集现象
B.根据结果推测鱼类可能处于较高营养级
C.PCB扩散到远海水域体现污染具有全球性
D.PCB污染说明生态系统缺乏自我调节能力
二、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。)
9.[2022·泰安二模]研究表明,捕食风险能诱导猎物进行防御反应,对猎物种群密度和繁殖力的影响远高于直接捕杀。研究者利用无人机(模拟猛禽类捕食者)作为捕食风险,探究其对不同密度的某种鼠类种群增长率和繁殖力的影响,结果如图所示。下列说法正确的是(  )
A.高密度种群可降低捕食风险引起的繁殖抑制
B.捕食风险加剧了高密度组种群的种内竞争
C.捕食风险减弱了低密度组种群的种内竞争
D.捕食风险导致低密度种群组的繁殖力降低
10. [2022·淄博二模]生态系统具有的某个理想状态称为置位点,在置位点的范围内,生态系统处于动态平衡。输入太高时发生正偏离,反之发生负偏离。下列说法错误的是(  )
A.生态系统的输入和输出包含物质、能量和信息
B.反馈是指系统的输出结果影响和调节系统的输入
C.生态系统的置位点发生负偏离时,可通过正反馈回到置位点
D.生态系统的结构越复杂,偏离越大,反馈①、②的能力越弱
11.[2022·苏、锡、常、镇调研二]生态位宽度是物种所能利用的各种资源的综合指标。某学者对大兴安岭不同发育阶段的落叶松生态位宽度进行了研究,结果如图所示。相关叙述正确的是(  )
A.随落叶松的个体发育,其生态位宽度总体呈先增大后减小的规律性变化
B.物种的生态位宽度越大,其对环境的适应能力一般就越大
C.研究中的落叶松成龄组、老龄组和幼龄组可看作三个种群
D.该研究的指标主要是落叶松植株的高度及种间关系等
三、非选择题
12.[2022·北京海淀二模]二化螟和褐飞虱在水稻植株上产卵繁殖,导致水稻减产。科研人员对这两种害虫之间的关系进行研究。
(1)二化螟和褐飞虱同在水稻植株上寄生。确定它们的生态位是否有重叠,可以通过查阅资料、________法和实验法进行研究,分析它们的栖息地、食物、天敌和______________等,从而作出推断。
(2)科研人员在害虫寄生情况不同的四组水稻植株上放置二化螟,7天后分别测定各组水稻植株上放置的二化螟虫体重量,处理及结果如图1所示。
图1
实验结果表明,褐飞虱对新放置的二化螟的影响是____________________________________________________。
(3)稻螟赤眼蜂可将卵产在二化螟的虫卵内,是二化螟的天敌。二化螟和褐飞虱在水稻上寄生导致水稻产生的防御性挥发物发生变化,“气味”有所不同。科研人员在Y形管(见图2)的A侧和B侧放置不同“气味”的水稻植株,Y形管的底部放置稻螟赤眼蜂,得到稻螟赤眼蜂被吸引移向A侧或B侧水稻的百分率(见图3)。
图2
图3
①请仿照图3完成本实验的对照组处理及结果(选填a~d到虚线框Ⅰ和Ⅱ内,绘制预期百分率数据到虚线框Ⅲ内)。
②综合分析图3结果,概括本实验的结论:__________________________________________________________________。
(4)研究发现,二化螟为钻蛀性害虫,以水稻茎秆纤维等为食;而褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液。请从生态位的角度,概括这两种害虫的关系:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
选择题分类·高效提速练
题组一
1.A 每个处理随机取5个样方,样方数量适当,草本植物样方的面积一般为1 m2,样方面积适当,A正确,B错误;样方法是计数每个样方内的个体数目,然后再取平均值,故种群密度可以为整数,也可以为非整数,C错误;实验组中的杂草株数少于对照组,说明除草剂效果明显,D错误。
2.B 环境容纳量是可变的,K值会随着环境的改变而发生变化,不同地区、同一地区的不同年份环境不同,导致K值不同,A错误,B正确;当种群数量接近环境容纳量时,出生率与死亡率的差值接近0,死亡率升高时,出生率也升高,C错误;对生活在同一环境中的不同种群来说,环境容纳量不一定相同,D错误。
3.C 引入到新环境的种群,在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下,这个生物种群才会出现“J”形增长,A错误;在环境条件变化的情况下,种群数量不一定会在K值附近波动,B错误;受环境条件变化的影响,自然界的种群增长到一定程度不一定会在K值保持稳定,D错误。
4.C 从接种后到密封前这一段时间,酵母菌进行有氧呼吸,个体大量繁殖,但由于资源和空间有限,种群数量呈“S”形增长。
5.C 物种丰富度是指一个群落中的物种数目,仅根据题干信息,无法判断出该物种丰富度呈现“S”形增长。
6.B 狼和貂熊之间是种间竞争关系,A错误;貂熊主要分布在寒温带针叶林中,耳小、尾短、毛长有利于适应环境,C错误;仅根据题干信息,无法判断貂熊、猞猁和狼占有的生态位是否相同,D错误。
7.B
8.C 农作物秸秆、人、家畜粪便进入沼气池,被沼气池中的微生物分解,微生物属于该生态系统中的分解者,分解农作物秸秆的过程是把农作物通过光合作用储存的化学能释放出来,A、B正确;沼渣、沼液作为肥料还田,实现了物质的循环利用,能量不能循环利用,C错误;农作物秸秆、人、家畜粪便进入沼气池生产沼气,提高了该生态系统的能量利用效率,D正确。
9.B 物质循环的范围是生物圈内,并不是任何生态系统在物质上都是自给自足的,A错误;信息传递可发生在生物群落内部,也可发生在生物群落与非生物环境之间,C错误;生态系统中的物质循环和能量流动可沿食物链(网)进行,信息传递在生物群落内部及生物群落与非生物环境之间往往双向传递,D错误。
题组二
1.C “地虽瘠薄,常加粪沃,皆可化为良田”描述的是通过施肥改良农田的做法,表明生态系统具有物质循环的功能,A正确;“无田甫田,维莠骄骄”描述的是农田中狗尾草等杂草的生长现象,狗尾草等杂草可与农作物竞争阳光等自然资源,因此与农作物之间是种间竞争关系,B正确;“毋覆巢,毋杀孩虫、胎、夭、飞鸟”描述了对动物资源利用时,应避免捕杀幼年个体,这样有利于维持种群正常的年龄结构,C错误;“去其螟螣,及其蟊贼,无害我田稚”描述了农业生产应避免虫害,体现了合理调整能量流动关系,使能量持续流向对人类最有益的部分,D正确。
2.B 用二氧化碳制冷剂代替氟利昂等含氯氟烃类气体,有利于减少对臭氧层的破坏,A正确;由厨余垃圾转化而来的有机饲料不能为植物生长提供能量,B错误;剥离表土可以为赛区的生态修复提供大量有机质、有生存力的孢子和种子等,从而快速恢复原有植被,C正确;张北可再生能源示范项目把张北的风转化为清洁电力,输向北京赛区,运用了洁净可再生的新能源开发技术,D正确。
3.A “可怜中间树,束缚成枯株”体现了生物之间的关系,包括种内关系和种间关系,其中种间关系体现的是种间竞争关系,A正确;“螳螂方欲食蝉,而不知黄雀在后”包含的食物链有4个营养级,即“生产者→蝉→螳螂→黄雀”,B错误;“水光潋滟晴方好,山色空蒙雨亦奇”体现了生物多样性的间接价值和直接价值,C错误;“几处早莺争暖树,谁家新燕啄春泥”没有体现莺与燕之间传递了信息,D错误。
4.D 题图为生态系统能量流动和物质循环的关系图,其中①过程表示生产者通过光合作用将太阳能固定在有机物中的过程。②过程表示各种生物通过呼吸作用以热能形式散失能量的过程。③④过程表示物质、能量在食物链中的传递、流动过程。在碳循环中,⑤过程可表示各种生物呼吸作用释放二氧化碳的过程。图中黑色箭头单向流动,可表示能量流动过程,白色箭头循环往复,可表示物质循环过程,A、B、C正确;碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的(③④过程),D错误。
题组三
1.B 该地区引入苦草、黑藻等沉水植物和螺蛳等底栖动物,修复时具备土壤和一定的植被条件,属于次生演替,修复后物种丰富度逐渐增加,A正确;生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,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,鲢鱼和鳙鱼一般都喜居于水的中上层,但其占用资源的情况及与其他物种的关系不一定相同,故生态位不一定相同,B错误;由于湖底土壤条件的不同,苦草、黑藻分布在不同水域,体现了群落的水平结构,C正确;苦草等沉水植物大量繁殖后,浮游植物的生物量下降,大型底栖动物的数量有所增加,这是物种之间的相互关系,属于在群落水平上进行的研究,D正确。
2.A 能量沿食物链逐级递减,一般情况下,植食性动物数量比肉食性动物多,结合表中A、B类群的个体数占比可推测植食性动物类群可能为B类,A错误;不同深度的土壤层中动物类群不同,这属于群落的垂直结构,B正确;与落叶松人工林相比,针阔混交林中的植物种类繁杂,凋落物及土壤结构更复杂,能为更多的动物提供食物和栖息环境,C正确;土壤动物改良土壤,体现了生物多样性的间接价值,D正确。
3.C 沙棘是落叶灌木,根系发达且根上生有根瘤,根系发达有利于吸水,根瘤能进行固氮,因此沙棘能增加空气湿度,提高土壤的肥力和含水量,A正确;退化荒山存在土壤条件以及种子等繁殖体,故退化荒山在进行生态修复过程中发生了次生演替,B正确;人工种植的沙棘通常呈均匀分布,体现了种群的空间特性,C错误;若时间允许,以及气候条件适宜,退化的荒山可能会演替为相对稳定的针阔林,D正确。
4.B 牧草为内生真菌提供光合产物和无机盐;内生真菌能提高牧草对干旱胁迫的抗性,促进牧草的分蘖生长,促使昆虫拒食牧草等,由此可知内生真菌与牧草间是互利共生的关系,A正确;诱导牧草感染内生真菌,内生真菌产生的一系列生物碱能引起家畜中毒,使人获得更少的能量,B错误;内生真菌属于消费者,消费者可以加速生态系统的物质循环,C正确;内生真菌产生的一系列生物碱使昆虫拒食牧草,由此可知内生真菌产生的生物碱可以调节生物的种间关系,D正确。
题组四
1.C 重捕时,捕获的艾虎死亡(数据未变)不会对调查结果产生影响,A正确;调查鼠兔洞口数目时所用方法为样方法,样方法的关键是随机取样,B正确;艾虎可以捕食鼠兔,两者之间的数量关系应为鼠兔种群呈现先增先减的趋势,而艾虎种群是后增后减,C错误;结合题意“艾虎在大的鼠兔种群周围更容易留下粪便”可知,鼠兔越冬种群数量越大,来自艾虎的捕食风险越大,D正确。
2.C 清洁鱼和顾客鱼之间的关系属于互利共生。蚜虫吮吸植物的汁液,属于寄生,A不符合题意;瓢虫和班虻都会以蚜虫为食,体现了种间竞争和捕食关系,B不符合题意;真菌和植物长期共同生活在一起,相互依存,真菌帮助植物吸收营养,并从植物中获得营养,体现了两者之间互利共生的关系,C符合题意;狮子会在较小的食肉动物杀死猎物后到来并取代它,体现了狮子和较小的食肉动物之间的种间竞争关系,D不符合题意。
3.B 由于蚯蚓的活动范围较小,因此调查农田中蚯蚓的种群密度可采用样方法,A正确;一般流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,蚯蚓作为分解者可分解土壤中的有机物,为植物提供更多的二氧化碳和无机盐,利于植物的生长,另外题干还说明蚯蚓分泌的信号分子可以诱导植物产生对病原体的抗性,提高植物的抗逆性,这两方面都可以促进植物的生长,因此生产者固定的太阳能会增多,B错误;蚯蚓能改变土壤的结构,疏松土壤,导致土壤中氧气含量增多,从而促进植物根部细胞的呼吸作用,C正确;推测蚯蚓分泌的信号分子可以作用于植物细胞的相关受体上,进而影响植物细胞内相关抗逆基因的表达,D正确。
题组五
1.B 由题图可知,入侵初期,与溪流生境相比,农田生境中唐鱼平均体长更长,说明农田生境中唐鱼成体更多,故农田生境中食蚊鱼更容易捕食到唐鱼幼体,A正确;由题图可知,食蚊鱼入侵使唐鱼种群的平均体长上升,使唐鱼种群的年龄结构变为衰退型,不利于唐鱼种群的数量增长,B错误;无论在农田还是溪流生境,食蚊鱼入侵都使得唐鱼数量减少,从而可能降低了唐鱼的种内竞争,C正确;相同生境里,食蚊鱼入侵取样点中天敌增加,环境条件改变,则其K值比无入侵取样点的低,D正确。
2.B 分析题图可知,两种生境下有蝾螈与无蝾螈对比,无蝾螈捕食时霍氏蛙的种群数量均比有蝾螈捕食时多,说明有蝾螈的捕食作用会导致霍氏蛙在竞争中的优势减弱,A正确;无蝾螈时,池塘自然干涸与池塘水位维持相比,蟾蜍种群数量减少,灰树蛙消失,干涸状态下,三个种群不会长期共存,B错误;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;干旱环境属于非密度制约因素,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。
3.B Q1为初级消费者,Q2为次级消费者,根据图甲能量金字塔可知,上一个营养级的能量大于下一个营养级的能量,所以N1×W1>N2×W2,A正确;由图乙可知,b+c+d+e表示生产者固定的太阳能,是本年度流入该生态系统的总能量,B错误;图乙P中的c表示被初级消费者同化的能量,即流入Q1的能量,C正确;图乙Q1中a1表示上一年留下来的能量,e1表示呼吸消耗量,c1表示流入Q2的能量,若b1表示未被利用的能量,则d1表示被分解者利用的能量,D正确。
4.D 生物群落中元素主要以有机物的形式流动,因此13C和15N在生物群落中分别以含C有机物和含N有机物的形式流动,A错误;题图中纵轴上的生物缺少生产者和分解者,因此题图中所有生物不能组成生物群落,也不能组成完整食物网(食物链和食物网需含生产者),B错误;本研究中某种生物的平均营养级是以该生物组织中稳定性同位素的含量为依据的,经统计计算获得的夏季三梭蟹的营养级为2.5,不能说明它占二、三两个营养级,C错误;由于某种生物在不同季节生态系统中食物的种类和数量会随气候、光照等的变化而改变,因此小黄鱼的食物来源可能会随季节发生改变,进而使统计结果中不同季节小黄鱼的营养级的差异较大,D正确。
题组六
1.AB 东北虎是哺乳动物,其生活史对策为K对策,易受密度制约因素影响,A错误;东亚飞蝗的生活史对策为R对策,易受非密度制约因素影响,B错误;R对策的生物易受非密度制约因素影响,如蝗虫受环境条件影响,能在短时间内产生较多后代,使种群在特定的环境中占优势,C正确;K对策的生物易受密度制约因素影响,当其栖息环境受到破坏时,种群数量会减少,因此改善K对策生物的栖息环境提高其环境容纳量可有效保护K对策生物,D正确。
2.AB 潮间带到岸边高地的主要植被类型存在差异,体现了群落的水平结构,A错误;冲积平原上有土壤环境,因此冲积平原上群落的演替属于次生演替,B错误;一般情况下,生态系统中物种丰富度越高,营养结构越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性较高,C正确;芦苇生长在淡水环境,而潮间带的土壤含盐量高,不适合芦苇的生长,D正确。
3.AB 绿藻与三趾树懒存在捕食关系,但绿藻利用的是树懒蛾死后被分解者分解产生的无机氮,故其与三趾树懒间不存在互利共生关系,A错误;三趾树懒粪便中的能量属于上一营养级即植物的同化量,不属于三趾树懒的同化量,B错误;树懒蛾幼虫专食树懒粪便,属于生态系统中的分解者,C正确;据题意可知,三趾树懒皮毛中的绿藻能帮助其躲避天敌,故三趾树懒种群一般不会因为天敌的存在而灭绝,D正确。
4.CD 营养级与生物的体型之间没有必然联系,营养级高的生物体型不一定大,A错误;食物链越长,在能量流动中损失的能量就越多,所以营养级所处的位置越高,该营养级所具有的总能量就越少,但生物个体拥有的能量与此没有必然关系,B错误;由图可知,随年份的变化,该海域渔获物的平均营养级在逐渐下降,而捕捞产量呈上升趋势,说明低营养级的生物比例上升,故可推测该海域高营养级的优势种可能逐渐被低营养级取代,C正确;如果适当减少捕捞,则会有更多的能量流向高营养级,有利于增加高营养级鱼类的数量,D正确。
5.AB 林木郁闭度影响光照、湿度等因素,属于影响大树杜鹃发芽率的非生物因素,A错误;大树杜鹃促进生态系统中基因流动和协同进化属于对生态功能方面的影响,体现了生物多样性的间接价值,B错误;大树杜鹃种子发芽率低,生长至开花时间较长,并且在生长过程中对温度、湿度等条件要求苛刻,导致了其有性生殖能力较低,积极进行人工繁育可有效促进种群数量增加,C正确;根据“大树杜鹃林下凋落物厚,种子难以散布到土壤基质层,因而发芽率低”可知,在原产地适度清除林下凋落物可提高大树杜鹃的发芽率,建立自然保护区是就地保护的措施之一,可有效保护大树杜鹃,D正确。
6.ABD 现实载畜量高于理论载畜量,超过了草场的承载量,使草场退化,这违背了生态工程的协调原理,A正确;减畜工程有利于草地恢复生长,提高草地产草量,使草地载畜压力指数降低,B正确;种植植物应考虑当地的环境,该地区种植各种灌木和乔木不一定能提高其稳定性,C错误;减畜后草地仍处于超载状态,由于草场的恢复需要一定的时间,因此,恢复和治理的重点应继续放在减畜减压上,D正确。
非选择题分类·规范提升练
类型一
1.(1)提示:通过调查东北豹的种群数量,可以了解东北豹的生存状态和濒危程度,从而采取一系列有效的保护措施
(2)提示:东北豹种群中雌雄个体的比例直接影响出生率,间接影响种群密度
2.提示:渔网网目过小,许多幼龄个体也会被捕捉,影响鱼群的年龄结构,从而使鱼出生率降低,影响来年鱼产量
3.(1)提示:普氏原羚种群被隔离后,不利于各种群间的基因交流,对种群基因的多样性产生影响,从而不利于该物种的延续与发展
(2)提示:不赞同,大量捕杀狼等天敌会使该地区物种丰富度降低,不利于生态系统稳定性的维持。另外,普氏原羚的天敌大都捕食老弱病残个体,捕食者的存在有利于普氏原羚种群的发展
(3)提示:可以通过政府补贴、转变放牧或经营模式等增加牧民收入
4.(1)提示:因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分,地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分
(2)提示:地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程,并积累有机物,这为苔藓的生长提供了条件。苔藓生长,由于其植株高于地衣,能获得更多的阳光,逐渐取代了地衣的优势地位。苔藓取代了地衣的优势地位,而不是“取而代之”
(3)提示:能找到。在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指“优势取代”,而不是“取而代之”。形成森林后,乔木占据了优势,但在森林中各种类型的植物都是存在的
5.提示:演替并不是一个无休止的过程,任何环境下的演替最终都要达到一个成熟阶段,这时群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。此时,物种和环境之间高度协调,能量和物质利用率高
6.(1)提示:遵循。生态系统是一个开放的能量耗散系统,太阳能必须不断地输入生态系统中才能满足各营养级生物对能量的需求。但生态系统从属于“物理系统”,其能量流动和转化遵循能量守恒定律
(2)提示:不能。当能量沿食物链流动时,每个营养级的生物都要进行呼吸作用,释放一部分热能,这部分热能一旦散失,就不可恢复,因此能量不能循环流动
7.提示:不矛盾。因为能量在生态系统中流动转化后,一部分储存在生态系统中,而另一部分被利用,散失到非生物环境中,两者之和与流入生态系统的能量相等,所以能量在沿食物链流动的过程中,既遵循逐级递减的规律,又遵循能量守恒定律
8.提示:从能量金字塔来看,人类位于食物链的顶端,生存需要消耗大量能量,随着人口数量的日益增长,对资源的消耗越来越大,地球的生态环境会越来越恶化,甚至会崩溃
9.提示:在海洋生态系统中,浮游植物个体小,寿命短,又会不断被浮游动物吃掉,因而某一时间调查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游动物的生物量,这时就出现了上宽下窄的倒金字塔形
10.提示:物质可以在生物圈内循环利用,而能量不能循环利用,它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入方可维持正常运转
11.提示:研究不同生态系统在抵抗力稳定性和恢复力稳定性两方面存在的差别,可以指导我们在合理利用自然生态系统的同时,根据各生态系统稳定性的特点,采取相应的保护措施,以维持生态系统的稳定,促进人与自然的协调发展
12.提示:不一定,生态足迹与人的消费水平和生活方式有关
13.提示:不使用一次性筷子,注重资源的循环利用,减少不必要的消费等等
14.提示:绿水青山就是良好的生态环境,保持良好的生态环境,协调好经济发展与生态环境的关系,促进经济、社会和生态的协调发展,才能实现可持续发展
15.提示:要特别警惕人类无意中铸大错。在进行生产建设活动前,要预先进行环境影响评估并统筹考虑社会、经济、人民生活等多方面的因素,作出最合理的决策
16.提示:我国西部地区缺雨干旱,土壤较为贫瘠,应该选择适合当地自然环境条件的树种,如沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。在西北地区发展畜牧养殖业,应该注意牲畜数量不能超过草地的承载力
17.提示:遗传多样性。遗传多样性是指地球上所有生物携带的遗传信息的总和,不同物种(如兔和小麦)之间遗传信息组成差别很大,同种生物如野生水稻和栽培水稻之间遗传信息也有差异,每个物种都是一个独特的基因库。“杂交水稻之父”袁隆平成功培育出高产杂交水稻的关键是在野生水稻中发现雄性不育株,这是利用了生物多样性中的遗传多样性,表明生物遗传多样性是培育农作物新品种的基因库
类型二
1.(1)提高种群的死亡率,降低种群的出生率 降低环境容纳量 在每年5月进行人工捕杀的同时,采用水平沟的整地方式,并施加药物A (2)在一定范围内,随着土丘密度的增加,生物量呈现增加趋势,群落的植物丰富度也呈现增加趋势 (3)①为某些高原肉食动物提供食物;②有利于增加群落的物种丰富度;③挖洞行为有利于疏松土壤
解析:(1)人工捕杀一般都是通过提高种群的死亡率,降低种群的出生率,进而控制种群数量;造林整地是减少其生存区域,也就是减少了高原鼢鼠的环境容纳量。由题表可知,在造林整地方式中,水平沟整地效果最明显,在药物治理中,药物A的治理效果最好,人工捕杀的最适月份是5月,故综合起来最有效的防治措施组合方案是在每年5月进行人工捕杀的同时,采用水平沟的整地方式并施加药物A。(2)分析图1、图2可知,在一定范围内,随着土丘密度的增加,植物的生物量呈现增加趋势,群落的植物丰富度也呈现增加趋势。(3)高原鼢鼠对生态环境的积极影响有①为某些高原肉食动物提供食物;②有利于增加群落的物种丰富度;③挖洞行为有利于疏松土壤,使土壤中营养物质被充分利用。
2.(1)植物残枝败叶、动植物遗体与动物的排遗物 生产者、分解者 (2)柳杉 单一树种抵抗力稳定性差,易遭受病虫害;人工造林时还应考虑对该区域经济与社会的影响 (3)实验过程:①取洗净干燥的等量阔叶林表层凋落物与柳杉林表层凋落物,分别装入网纱袋,记为A、B两组。②在无植被空地挖2个等深度的坑,埋入叶袋。③相同时间后取出,冲洗叶片,干燥后称重并记录结果。结果:A组叶片减少量大于B组叶片减少量。结论:阔叶林碳积累量小于柳杉林的原因是柳杉林凋落物不易分解。
解析:(1)浅层土壤中的碳主要来自植物的残枝败叶、动植物遗体和动物的排遗物中的有机物;土壤中有机碳的输入取决于生产者,土壤中有机碳的分解取决于分解者,因此维系土壤碳库与大气CO2库平衡的关键是生态系统的生产者与分解者。(2)由题图可知,柳杉林中有机碳最多,因此图中柳杉林缓解温室效应效果最好。单一树种的人工造林自我调节能力较弱,容易遭受病虫害等。人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大生态系统中,进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力。因此人工造林时还应考虑对该区域经济与社会的影响。(3)设计实验时,要遵循单一变量等原则,无关变量要保持相同且适宜。因此实验思路:①取洗净干燥的等量阔叶林表层凋落物与柳杉林表层凋落物,分别装入网纱袋,记为A、B两组。②在无植被空地挖2个等深度的坑,埋入叶袋。③相同时间后取出,冲洗叶片,干燥后称重并记录结果。由于是验证实验,实验结果是A组叶片减少量大于B组叶片减少量。根据实验结果可得出结论:阔叶林碳积累量小于柳杉林的原因是柳杉林凋落物不易分解。
3.(1)光合作用 (2)第三营养级 通过呼吸作用(以热能形式)散失 (3)因为食物网结构复杂,主要食物来源由较低营养级变为较高营养级 (4)结构和功能 间接
解析:(1)生态系统中,非生物环境中的碳元素主要通过绿色植物的光合作用被固定在有机物中,并沿着食物链(网)进行传递。(2)据图可知,图示横坐标表示平均营养级,纵坐标是不同生物,在9月,子陵吻 INCLUDEPICTURE "鱼暇.tif" INCLUDEPICTURE "../Desktop/23试吧新教材二轮生物卷(成书FX-7)/23试吧新教材生物卷/鱼暇.tif" \* MERGEFORMAT 虎鱼的营养级为第三营养级,其同化的能量去向有呼吸作用消耗及用于自身生长、发育和繁殖等生命活动。(3)据图可知,11月份的食物网结构复杂,主要食物来源由较低营养级变为较高营养级,故在11月,子陵吻 INCLUDEPICTURE "鱼暇.tif" INCLUDEPICTURE "../Desktop/23试吧新教材二轮生物卷(成书FX-7)/23试吧新教材生物卷/鱼暇.tif" \* MERGEFORMAT 虎鱼的营养级升高。(4)生态系统的稳定包括其结构和功能相对稳定;生物多样性的间接价值主要是指对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能),故为各类生物提供栖息、觅食、繁殖的场所,体现了生物多样性的间接价值。
4.(1)全球性 自身的生长、发育和繁殖等生命活动 (2)①冰川融化、海平面上升 碳排放(或CO2释放量) 碳存储(或CO2吸收量) ②大于 一定的自我调节 灾后草本植物接受的光照更加充足,土壤中无机养料增多
解析:(1)碳汇造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,体现了碳循环具有全球性的特点。动物捕食同化的能量=呼吸散失的热能+用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动的能量。(2)①全球气候变暖导致冰川融化、海平面上升,进而对人类和许多生物的生存产生威胁。全球变暖主要是由大气中CO2的浓度持续增加引起的,减少碳排放和增加碳存储(如植物的光合作用可以将CO2转变为有机物)是实现碳达峰和碳中和的重要举措。②结合图示可知,重度林火造成的乔木碳密度减小量大于灌木碳密度。生态系统具有一定的自我调节能力,因此轻度林火干扰对植被碳密度影响差异不显著。林火干扰后草本植物接受的光照更加充足,土壤中无机养料增多,因此林火干扰能提高草本植物的碳密度。
高效快速练(十三)
1.C 根据同域共存的概念分析,这些食肉动物之间是存在食物竞争关系的,因此其种群密度主要受密度制约因素影响,A错误;云豹的个体数量较少,应该采用逐个计数法,B错误;雅鲁藏布大峡谷充足的食物是保证顶级食肉动物同域共存的前提,否则会因为争夺食物资源发生激烈的生存斗争,C正确;根据同域共存概念,生物生存在同一个区域才属于“同域共存”,鬣羚为了躲避天敌云豹而选择与其不同地域活动,不在此概念范畴,D错误。
2.D 使用样方法调查种群密度时,为求调查结果准确,应严格随机取样,而不是在植株丰富的区域取样,A错误;典型草原中各种群的种群密度不一定均大于荒漠草原,B错误;流经某生态系统的总能量是该生态系统中全部生产者固定的太阳能总量,不清楚呼吸消耗的情况下,仅根据表中两种草原的平均产量,无法比较两种草原上的生产者固定太阳能的总量,C错误;由表中数据可知,荒漠草原中旱生植物种数为80×78.0%≈62,典型草原中旱生植物种数为100×49.1%≈49,草甸草原中旱生植物种数为160×25.0%=40,故比较可知,荒漠草原中旱生植物种数最多,D正确。
3.D 调查土壤线虫的种群密度和丰富度可采用取样器取样法,A正确;据图可知,与番茄连作相比,水稻—番茄轮作条件下,食真菌线虫和食细菌线虫个数较少,推测真菌和细菌的丰富度可能更高,B正确;番茄连作条件下,线虫个数较多,且植物寄生线虫比例最大,推测土壤环境条件最不利于番茄生长,C正确;据图可知,水稻—番茄轮作条件下,线虫个数最少,推测可以通过改善土壤质量防控线虫病害,故土壤生态系统的抵抗力稳定性较强,D错误。
4.D 分析题图可知,过程①从草本阶段开始演替,过程②从乔木阶段开始演替,二者均在一定生物群落的基础上进行演替,因此均属于次生演替,但决定两者演替方向的因素不同,A错误;在演替过程中,各阶段优势种不同,各植物种群的环境容纳量也在不断发生变化,B错误;在演替过程中,草本阶段和乔木阶段物种组成不完全相同,乔木阶段群落中有草本阶段的物种,C错误;与灌木阶段相比,乔木阶段群落结构较复杂,高大乔木的出现使得垂直结构也更为复杂,这可使群落更充分地利用光能,D正确。
5.C 两种藤壶都附着在岩礁上,活动能力相对弱,不适合采用标记重捕法调查数量,A错误;要绘制藤壶种群的存活曲线,必须观察一定数量的藤壶,从出生开始跟踪记录每个个体的死亡年龄,直至全部个体死亡为止,B错误;藤壶在该地的分布型与人类的集群分布相似,C正确;栖息环境的分化使得两种藤壶错位发展,有利于其生存,D错误。
6.B 图中生产者自身呼吸以及化石燃料等燃烧均可释放CO2;生态系统是在一定空间内,由生物群落和它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,A错误;在该生态系统中,碳元素主要通过光合作用以CO2的形式进入A生产者中,B消费者能促进物质循环,因而可加快碳元素在生态系统中的循环流动,B正确;B1、B2同化的能量中有一部分以自身的遗体或下一营养级的粪便的形式被C分解者分解利用,而B3是最高营养级,其同化的能量中有一部分以自身的遗体的形式被C分解利用,但不能通过粪便的形式被分解者利用,C错误;适当增加A、B、C中生物的种类和数量能增加营养结构的复杂程度,提高自我调节能力,从而提高生态系统的抵抗力稳定性,D错误。
7.A 由题干信息“可定量地”可知,生态足迹是一种可操作的定量方法,而不是定性方法,A错误;由题干信息可知生态足迹是判断某一国家或地区目前可持续发展的状态的重要指标,B正确;生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大,C正确;我国人口基数大,生态足迹总量也大,这给我国发展带来巨大挑战,D正确。
8.C 该赛事采取的系列举措可实现能量多级利用,提高了生态系统的能量利用效率,降低了生态足迹,A正确;垃圾回收举措遵循了“循环”生态学原理,B正确;物质循环具有全球性的特点,因此低碳交通不能防止该地区的碳循环平衡遭到破坏,C错误;该地区生物多样性的间接价值远大于直接价值,D正确。
9.CD 当吹绵蚧种群数量为m~n时,被捕食率大于补充率,种群数量会下降,逐渐趋向m,A正确;当种群数量超过n时,补充率大于被捕食率,种群数量会增加,可能会导致吹绵蚧虫害的爆发,B正确;当种群数量超过p时,被捕食率大于补充率,种群数量会下降,逐渐趋向p,C错误;在果园中适当投放澳洲瓢虫,目的是使吹绵蚧数量长期稳定在较低水平,即m,D错误。
10.AB 由题干信息可知,轮叶黑藻属于冠层型水草,它的生长繁殖会覆盖水面,导致水体底层光照不足,使沉水植物等死亡,分解者分解这些遗体时会消耗大量溶解氧,继而导致水体底层缺氧,A正确;轮叶黑藻(冠层型水草)和密刺苦草(草甸型水草)的分布体现了群落的垂直结构,B正确;分析题图可知,随着团头鲂密度的升高,轮叶黑藻的覆盖度在减少,推断团头鲂更多地选食轮叶黑藻,但仅凭题图实验结果还不足以判断团头鲂是否不以密刺苦草为食,C错误;根据实验结果无法推测该水体中团头鲂的K值,D错误。
11.BCD 参与菜根、菜叶等厨余垃圾发酵产生沼气的微生物属于分解者,A错误;若筛选能分解塑料的细菌,选择培养基应以塑料为唯一碳源,B正确;废旧电池若进入土壤中,其中的重金属离子等物质会通过食物链和食物网逐级积累,最终可能会出现在人体内,C正确;垃圾分类处理后,实现了垃圾资源化和物质的循环利用,既减少了污染,又实现了资源的重复利用,厨余垃圾发酵产生沼气也可以实现能量的多级利用,因此垃圾分类处理有利于实现物质的循环再生和能量的多级利用,D正确。
12.(1)消费者 (2)①降低 ②披碱草与原有植物形成种间竞争关系,导致高原鼠兔可利用的食物资源减少 (3)空间/垂直 鼠兔种群密度减小 视野开阔 (4)物种丰富度下降,生态系统的稳定性降低
解析:(1)高原鼠兔以牧草为食,在生态系统中属于消费者。(2)①有效洞口数与高原鼠兔的种群密度呈正相关,图1结果显示,补播草地(即鼠害草地部分区域替换成披碱草)和披碱草草地的有效洞口数显著低于鼠害草地,表明种植披碱草能降低高原鼠兔的种群密度。②披碱草与原有植物(紫花针茅等)形成种间竞争关系,导致高原鼠兔可利用的食物资源减少,从而使高原鼠兔种群密度降低。(3)低矮的草种被高大的披碱草所取代,该过程中群落的空间结构(垂直结构)发生了改变。图2结果显示,随着披碱草高度增加,有效洞口数减少,表明鼠兔种群密度减小。由此推测,高原鼠兔喜欢生活在视野开阔的环境中。(4)大量种植披碱草可能会使其他物种在竞争过程中被淘汰,导致物种丰富度下降,生态系统的稳定性降低。
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