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河北省邯郸市部分学校2022-2023学年高三下学期开学考试生物试题
一、单选题
1.(2023高三下·邯郸开学考)“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水,卧看牵牛织女星。”这是唐代诗人杜牧的一首情景交融的美妙诗句,萤火虫腹部后端细胞内有荧光素,是一种能发光的化合物。下列相关叙述错误的是( )
A.萤火虫能发光是由于细胞内的化学能转变成了光能
B.萤火虫发光可以相互传递信号,有利于其繁衍后代
C.萤火虫腹部细胞有氧呼吸过程中能产生NADPH
D.荧光素发光需要的能量直接来自于细胞内的ATP
【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、萤火虫能发光是由于细胞内的ATP中活页的化学能转变成了光能,使得荧光素发光,A正确;
B、萤火虫发光可以相互传递物理信息,有利于种群繁衍后代,B正确;
C、萤火虫腹部细胞有氧呼吸过程中能产生NADH,C错误;
D、荧光素发光需要细胞提供能量,能量直接来自ATP,D正确。
故答案为:C。
【分析】ATP又叫三磷酸腺苷,简称为ATP,其结构式是:A-P~P~P。A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团。“~"表示特殊的化学键。ATP是一种含有特殊的化学键的有机化合物,它的大量化学能就储存在特殊的化学键中。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊的化学键。ATP是生命活动能量的直接来源,但本身在体内含量并不高。ATP来源于光合作用和呼吸作用,场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体。
2.(2023高三下·邯郸开学考)如图为钠钾泵的工作原理。细胞膜上的钠钾泵逆浓度将3个Na+移出胞外,同时将2个K+移入胞内。由于膜内带负电的蛋白质和核苷酸的吸引,外漏的K+较少,Na+受浓度梯度和电势能的驱动,漏入细胞内的数量较多,这时往往也需要钠钾泵来发挥作用。下列相关叙述错误的是( )
A.图中钠钾泵运输K+和Na+的过程属于主动运输
B.加入蛋白质变性剂会提高Na+进入细胞的速率
C.钠钾泵可维持细胞膜两侧Na+和K+的浓度梯度
D.钠钾泵将漏入细胞内的Na+运出细胞,有利于维持细胞的渗透压
【答案】B
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、由图可知,钠钾泵运输K+和Na+的过程会消耗ATP,属于主动运输,A正确;
B、钠钾泵是膜上的载体蛋白,加入蛋白质变性剂会抑制Na+跨膜运输速率,B错误;
C、钠钾泵可以维持细胞膜两侧K+和Na+的浓度差,实现膜外较高的Na+浓度和膜内较高的K+浓度,C正确;
D、根据题意,钠钾泵将漏入细胞内的Na+运出细胞,进而维持细胞外液中Na+的浓度,有利于保持细胞的渗透压,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,不需要载体蛋白协助,不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,还需要膜上的转运蛋白的协助,不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量。
3.(2023高三下·邯郸开学考)纺织厂常用枯草芽孢杆菌生产的α-淀粉酶除去织物中的淀粉,为探究α-淀粉酶的最适温度,某科研小组在适宜条件下进行了实验,棉花初始质量为5g,每组在各自温度下保温20min后测量棉花减重,结果如下表所示。下列相关叙述错误的是( )
组别 1 2 3 4 5 6
棉花减重/g 0 0.12 0.16 0.22 0.23 0.15
温度/℃ 25 35 45 55 65 75
A.α-淀粉酶加快淀粉水解的作用机理是降低化学反应的活化能
B.本实验需要控制的无关变量有保温时间和棉花初始质量等
C.随着温度的持续升高,α-淀粉酶的活性也随之上升
D.实验结果说明α-淀粉酶催化作用的最适温度在65℃左右
【答案】C
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,能降低化学反应所需的活化能,A正确;
B、分析题意,本实验的目的为探究α-淀粉酶的最适温度,故本实验中自变量为温度,需要控制的无关变量包括保温时间、棉花初始质量及pH等条件,B正确;
C、由表可知,在其他条件不变的情况下,随着温度的持续升高,酶的活性先上升后降低,C错误;
D、在本实验中,温度为65℃的实验组棉花减重量最大,说明其分解淀粉的效果最好,故该酶的最适温度范围为65℃左右(55~75℃),D正确。
故答案为:C。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
4.(2023高三下·邯郸开学考)如图为某基因型为YyRr的二倍体动物细胞分裂示意图(每幅图都只画出细胞的部分结构及染色体),下列相关叙述正确的是( )
A.图中细胞甲与细胞乙的染色体上所携带的基因种类和数量相同
B.若细胞乙形成的子细胞大小相同,则丙形成的子细胞大小一定不同
C.若细胞乙形成的子细胞大小不同,则丙形成的子细胞大小一定相同
D.若细胞丙由细胞甲连续分裂产生,则该过程中中心粒复制了两次
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、甲为有丝分裂后期,含有2个染色体组,其染色体上所携带的基因应含有所有的核基因,乙为减数分裂Ⅰ后期,只含有1个染色体组,故两者染色体所携带的基因种类和数量不相同,A错误;
B、细胞乙处于减数分裂Ⅰ后期,若细胞乙形成的子细胞大小相同,则该动物为雄性个体,该细胞是初级精母细胞,则丙为次级精母细胞,形成的子细胞大小一定相同,B错误;
C、若乙形成的子细胞大小不同,则该动物为雌性个体,该细胞是初级卵母细胞,则丙可能是极体,也可能是次级卵母细胞,故形成的子细胞大小可能相同,也可能不同,C错误;
D、甲为有丝分裂后期,其子细胞为精原细胞,继续分裂至丙减数分裂Ⅱ后期,经历了2次分裂间期,中心粒复制了两次,D正确。
故答案为:D。
【分析】分析题图,甲细胞表示含有2个染色体组,2对同源染色体,属于有丝分裂后期细胞;乙细胞中含有1个染色体组,且复制后的一组染色体组移向了细胞的同一极,属于减数第一次分裂的后期细胞;丙细胞中没有同源染色体,姐妹染色单体已经分开,属于减数第二次分裂的后期细胞。
5.(2023高三下·邯郸开学考)某二倍体植物的性别决定方式为XY型。其抗病与感病是一对相对性状,受一对等位基因控制,为研究该对性状遗传规律进行了如下实验,不考虑突变和互换。
实验一:抗病甲植株(♀)与感病植株(♂)杂交,子代全为抗病(♂);
实验二:抗病乙植株(♀)与感病植株(♂)杂交,子代为抗病(♂):感病(♂)=1:1。
下列判断正确的是( )
A.控制该植物抗病与感病的基因一定仅位于X染色体上
B.植株感病对抗病为显性且感病性状只出现在雄性中
C.推测控制该植株感病的基因只有纯合时受精卵才不能正常发育
D.若将抗病乙(♀)与抗病(♂)杂交,则子代可能全为抗病个体
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、实验一具有相对性状的植株杂交,子一代全为抗病,说明抗病对感病为显性,假设用A/a基因控制。进一步分析,抗病乙(♀)植株与感病(♂)植株杂交,子代为抗病(♀):感病(♂)=1:1,且性状与性别相关联,说明相关基因位于性染色体上,子代雄性有2份,理论上雌性也应该为2份,故出现4份组合数,亲本可能为XAXa与XaY/XaYa杂交,子代为XAXa、XaXa、XAY、XaY(XAXa、XaXa、XAYa、XaYa),而实际为抗病(♂):感病(♂)=1:0,即雌性全部致死,推测是由于含Xb的精子的受精卵致死,验证第一组实验:若抗病甲(♀)植株与感病(♂)植株杂交,即XAXA与XaY/XaYa杂交,子代为XAY/XAYa,全为抗病(♂),符合题意,由此得到控制抗病与感病的基因可位于X染色体上,也可位于X与Y的同源区段上,A错误;
B、根据基因型与表型(表现型)的对应关系,抗病对感病为显性,感病性状只出现在雄性中,B错误;
C、结合A选项分析可知,出现上述结果的原因是含Xb的精子的受精卵致死或不发育,C错误;
D、若抗病乙(♀)与抗病(♂)杂交,由于基因可位于X染色体上,也可位于X与Y的同源区上,即XAXa与XAY/XAYA/XAYa/XaYA杂交,故子代抗病(♀):抗病(♂):感病(♂)=2:1:1,或子代全为抗病个体,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、由题意可知,两组实验的子代都为雄性个体,推测控制该植物抗病与感病的基因与性别有关,且存在致死现象。
2、分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
6.(2023高三下·邯郸开学考)近日国家药监局根据《药品管理法》相关规定,附条件批准某生物科技有限公司阿扎夫定片(FNC)治疗新冠病毒肺炎适应症的注册申请。FNC是我国自主研发的口服小分子新冠病毒肺炎治疗药物,其治疗新冠病毒原理如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.用放射性32P标记的新冠病毒侵染大肠杆菌能够探究其遗传物质
B.据图可知新冠病毒遗传信息传递的过程为RNA→DNA→RNA→蛋白质
C.FNC通过抑制新冠病毒逆转录的过程来抑制其在宿主细胞中增殖
D.FNC通过阻断核苷酸添加到3'-OH基团阻止了该处磷酸二酯键的形成
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;中心法则及其发展;病毒
【解析】【解答】A、新冠病毒不能感染大肠杆菌,A错误;
B、根据题干信息,新冠病毒不是逆转录病毒,为RNA复制型病毒,不能发生RNA→DNA,B错误;
C、新冠病毒不是逆转录病毒,不能发生逆转录过程,FNC通过抑制新冠病毒复制的过程来抑制其增殖,C错误;
D、相邻的核苷酸通过磷酸二酯键形成,FNC能抑制新冠病毒的复制,故FNC可以通过阻断核苷酸添加到3'-OH基团阻止了该处磷酸二酯键的形成,D正确。
故答案为:D。
【分析】新冠病毒没有细胞结构,必须寄生在活细胞中才能进行生命活动;新冠病毒是RNA病毒其遗传物质是RNA,并以RNA为模板复制形成新的RNA。
7.(2023高三下·邯郸开学考)某家族涉及甲,乙两种单基因遗传病,甲病由A,a控制,乙病由B,b控制,且乙病致病基因位于X染色体上。小组成员对该家族部分个体的这两对基因进行凝胶电泳分离,得到如图2所示带谱(四种条带各代表一种基因)。下列相关叙述错误的是( )
A.电泳带谱中条带2代表的是基因a
B.I1、I3以及Ⅲ3基因型一定相同
C.若对Ⅱ5的相关基因进行电泳分离将得到三条条带
D.若Ⅲ3与仅患甲病的男性婚配,则生一个两病皆患孩子的概率为1/8
【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、I3不患病,I4患乙病,Ⅱ4患甲病又患乙病,可知I3基因型为AaXBXb,I4基因型为AaXbY,Ⅱ4基因型为aaXbXb,Ⅱ5基因型为A_XBXb,Ⅱ6基因型为A_XBY,再根据电泳带谱可知Ⅱ6基因型为AAXBY。Ⅲ1患甲病不患乙病,则Ⅱ6基因型为aaXBY。因为Ⅱ6和Ⅲ1都有两种基因和两个电泳条带,Ⅱ6含有条带1和条带4,Ⅲ1含有条带2和条带4,可知条带2代表的是基因a,为A正确;
B、I1、I2不患病,Ⅱ2患甲病,Ⅲ2患甲病又患乙病,可知I1基因型为AaXBXb;I3不患病,I4患乙病,Ⅱ4患甲病又患乙病,可知I3基因型为AaXBXb;Ⅱ3不患病,Ⅱ4患甲病又患乙病,则Ⅲ3的基因型为AaXBXb。因此I1、I3以及Ⅲ3基因型一定相同,均为AaXBXb,B正确;
C、I3不患病,I4患乙病,Ⅱ4患甲病又患乙病,可知I3基因型为AaXBXb,I4基因型为AaXbY,则Ⅱ5基因型为A_XBXb即Ⅱ5的基因型为AAXBXb或AaXBXb,其含有3种或4种基因。若对Ⅱ5的基因进行电泳分离将得到三条或四条条带,C错误;
D、Ⅱ3不患病,Ⅱ4患甲病又患乙病,则Ⅲ3的基因型为AaXBXb;仅患甲病的男性的基因型为aaXBY;Ⅲ3基因型为AaXBXb,与仅患甲病aaXBY的男性婚配,则生一个两病皆患孩子的概率=患甲病概率×患乙病概率=1/2×1/4=1/8,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、两亲本婚配,则生一个两病皆患孩子的概率等于患甲病的概率和患乙病的概率的乘积。
2、该家族部分个体的这两对基因进行凝胶电泳分离,题图二带谱可知甲、乙病共有四种基因,一个个体含有几个条带就含有几种基因。
8.(2023高三下·邯郸开学考)随着海水的升温,珊瑚虫易受到施罗氏弧菌感染,从而导致白化。科学家先用抗生素处理海水,杀死这些细菌,然后提高水箱里海水的温度,此时珊瑚就不会白化。10年后,重复以上实验珊瑚均白化。下列相关叙述错误的是( )
A.珊瑚虫中施罗氏弧菌对抗生素的抗性增强
B.珊瑚虫与施罗氏弧菌之间发生了协同进化
C.抗生素处理可能使施罗氏弧菌发生了定向变异
D.珊瑚虫与升温的海水之间发生了协同进化
【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、由于抗生素的选择作用,使珊瑚虫中抗施罗氏弧菌对抗生素的抗性增加,A正确;
BD、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,珊瑚虫与施罗氏弧菌之间、珊瑚虫与升温的海水之间发生了协同进化,B、D正确;
C、变异在抗生素使用之前就已存在,不是抗生素诱导施罗氏弧菌变异,抗生素的作用是筛选并保存耐药性强的个体,C错误。
故答案为:C。
【分析】现代进化理论的基本内容是:进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变;突变和基因重组产生进化的原材料;自然选择决定生物进化的方向;隔离导致物种形成。
9.(2023高三下·邯郸开学考)抗震救灾过程中发现部分幸存者会出现“挤压综合征”,因四肢或躯干等肌肉丰富的部位遭受重物(如石块、土方等)长时间的挤压,肌肉大量释放的肌红蛋白、钾等物质迅速进入血液,引起心肾功能衰竭。下列相关叙述错误的是( )
A.施救过程中应为幸存者静脉滴注生理盐水
B.肌红蛋白和钾离子都是内环境的重要组成成分
C.心肾功能衰竭可能与伤者血浆渗透压过高有关
D.内环境维持稳态的机制是神经—体液—免疫调节网络
【答案】B
【知识点】稳态的生理意义;内环境的组成;内环境的理化特性;稳态的调节机制
【解析】【解答】A、静脉滴注生理盐水,有利于增加幸存者的液体含量,维持内环境稳态,A正确;
B、肌红蛋白存在于肌肉细胞,不属于内环境的组成成分,B错误;
C、肌肉大量释放的肌红蛋白、钾等物质迅速进入血液,使血浆渗透压迅速升高,导致心肾功能衰竭,C正确;
D、目前普遍认为,内环境维持稳态的机制是神经─体液—免疫调节网络,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、人体的细胞外液血浆、淋巴和组织液构成了人体的内环境,凡是血浆、淋巴、组织液的成分,都是内环境的成分。内环境的成分有:机体从消化道吸收的营养物质;细胞产生的代谢废物如尿素;机体细胞分泌的物质如激素、分泌蛋白等;氧气、二氧化碳。
2、内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官,系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件,包括水、无机盐、各种营养物质、代谢产物、pH值、渗透压、温度等多个方面的相对稳定。
10.(2023高三下·邯郸开学考)研究人员从真菌中提取到甲、乙,丙3种物质,分别探究不同浓度的3种物质对洋葱根生长的影响,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.这3种物质对洋葱根的生理效应与生长素相似,但它们不是植物激素
B.当物质浓度大于20ppm时,这3种物质都抑制了洋葱根的生长
C.浸泡扞插枝条促进插条生根,最好选用甲物质配制的溶液
D.它们在细胞水平上起着促进洋葱根细胞的伸长、生长,诱导细胞分化等作用
【答案】B
【知识点】探究生长素类似物对插条生根的作用
【解析】【解答】A、这3种物质在低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长,其生理效应与生长素相似,但是植物激素是植物体产生的,而它们是真菌体内分离的,所以不是植物激素,A正确;
B、当浓度大于20ppm时,相对于0ppm,甲在20~50ppm范围内仍然是促进根的生长,B错误;
C、因为甲物质对促进根的生长较明显,故答案为:甲物质处理插条,C正确;
D、这3种物质与生长素有相似的生理效应,在植物体内,生长素在细胞水平上就促进细胞伸长、生长,诱导细胞分化等作用,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、植物激素是指由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
2、生长素的作用具有两重性,即低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长。
11.(2023高三下·邯郸开学考)自然界的生物种群大多已达到平衡,这种平衡是动态平衡,许多物理和生物因素都影响种群的出生率和死亡率,种群通过自我调节使种群保持平衡。如图表示某地一个鼠种群数量的周期性变化曲线图,下列相关叙述错误的是( )
A.鼠种群有规律的波动和密度制约因素的作用有关,其作用越强,死亡率越高
B.当鼠种群数量较小时,种群数量一直处于增加趋势,此时出生率大于死亡率
C.根据图中曲线变化可以看出,该种鼠的生殖周期为4年,种群数量先增加后下降
D.随着鼠种群数量变化,作为食物的当地植物数量也会呈现类似的变化曲线
【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、鼠种群有规律的波动和密度制约因素的作用有关,密度制约因素的作用越强,鼠种群内部因生存斗争死亡的个体越多,死亡率越高,A正确;
B、据图可知,在不同的年份中,当鼠种群数量较小时,种群数量一直处于增加趋势,此时出生率大于死亡率,B正确;
C、根据图中曲线变化可以看出,该种鼠种群数量的变化周期为4年,不是生殖周期为4年,C错误;
D、鼠与其食物之间存在反馈调节机制,随着鼠种群数量变化,作为其食物的当地植物也会呈现与鼠种群数量类似的变化曲线,D正确。
故答案为:C。
【分析】一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
12.(2023高三下·邯郸开学考)2022年8月以来,受持续高温少雨和长江来水偏少的共同影响,鄱阳湖水位快速下降,鄱阳湖进入极枯水期,给工农业生产及居民生活供水带来了极大的压力。下列相关叙述错误的是( )
A.鄱阳湖能有效地控制洪水和防治土壤沙化,体现了生物多样性的间接价值
B.随着丰水期与枯水期的交替出现,生态系统中的种间关系可能会发生改变
C.鄱阳湖枯水期内该区域中的所有动物和微生物共同构成完整的生态系统
D.生活用水的循环使用,农作物科学合理灌溉等可以减轻干旱带来的用水压力
【答案】C
【知识点】种间关系;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、间接价值是对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能),鄱阳湖有效地控制洪水和防治土壤沙化发挥的是重要的生态功能,体现了生物多样性的间接价值,A正确;
B、随着丰水期与枯水期的交替出现,生物生活的环境发生了改变,种间关系可能会发生改变,B正确;
C、该生态系统中的生物群落和无机环境构成的统一整体构成完整的生态系统,C错误;
D、生活用水的多次使用、合理灌溉等,提高了水的利用率,起到了节水的目的,可以减轻干旱带来的用水压力,D正确。
故答案为:C。
【分析】生物多样性的价值:
(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。
(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
13.(2023高三下·邯郸开学考)下列有关家庭制作果酒,果醋的叙述,错误的是( )
A.制作果酒与制作果醋的主要微生物的细胞结构存在明显差异
B.制作果酒时,对葡萄进行酒精浸泡或反复冲洗有利于果酒发酵
C.制作果醋时,接种优良的醋酸菌可以提高发酵速度和产品质量
D.两种发酵都可通过控制温度与氧气实现对发酵过程的有效控制
【答案】B
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、制作果酒的主要微生物是真核生物酵母菌,制作果醋的主要微生物是原核生物醋酸菌,两者的细胞结构存在明显区别:真核生物有以核膜为界限的细胞核,A正确;
B、制作果酒时,若对葡萄进行酒精浸泡或多次反复冲洗,会减少野生酵母菌的数量,不利于果酒发酵,B错误;
C、制作果醋时,接种优良的醋酸菌可以抑制其他微生物的生长,提高果醋发酵速度和产品质量,C正确;
D、果酒发酵的适宜条件是先通氧后密封,温度为18~30℃,果醋发酵的适宜条件是持续通入无菌空气,温度为30~35℃,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
二、多选题
14.(2023高三下·邯郸开学考)细胞增殖异常活跃是肿瘤的显著特征之一。研究发现,谷氨酰胺合成酶(GS)是生物体内唯一催化谷氨酰胺生成的关键酶,可推动肿瘤细胞自有丝分裂中期到后期的转化进而促进细胞增殖,最终推动细胞分裂的进程。下列相关叙述正确的是( )
A.原癌基因突变导致其表达的蛋白质活性过强,可能引起细胞发生癌变
B.肿瘤细胞在适宜条件下能进行无限增殖,GS的存在可缩短肿瘤细胞的细胞周期
C.在肿瘤组织中免疫细胞清除癌细胞的过程属于细胞坏死,与细胞内的基因无关
D.欲彻底消灭癌症患者体内的肿瘤细胞,可采用抑制细胞内GS基因表达的方法
【答案】A,B
【知识点】细胞凋亡与细胞坏死的区别;癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因;癌症的预防与治疗
【解析】【解答】A、原癌基因主要负责调节细胞周期,其过量表达而导致相应蛋白质活性过强,也可能引起细胞癌变,A正确;
B、肿瘤细胞在适宜条件下具有无限增殖的能力,GS可促进细胞增殖,从而缩短肿瘤细胞的细胞周期,B正确;
C、免疫细胞清除癌细胞的过程属于细胞凋亡,是细胞内特定基因表达的结果,C错误;
D、如果抑制GS基因的表达,则正常细胞的代谢也会受到影响,因此不能采取抑制GS基因表达的方法消灭癌细胞,D错误。
故答案为:AB。
【分析】1、细胞癌变的原因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
原癌基因:原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必须的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。
抑癌基因:抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
2、癌细胞的特征:
①能够无限增殖。
②形态结构发生显著变化。
③细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。
15.(2023高三下·邯郸开学考)某二倍体植物花色的遗传受3对独立遗传的等位基因控制,花色色素的形成途径如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.该植株控制花色的基因A与基因a的本质区别是碱基(核苷酸)的排列顺序
B.若某红花植株的自交后代未发生性状分离,则其基因型为AAbbcc
C.若基因型为AaBbCc的白花植株自交,后代的表型及比例为白花:红花:紫花=49:6:9
D.若将基因型为AaBbCc和AabbCc的植株杂交,后代产生的白花植株的基因型有12种
【答案】A,B,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、DNA能够储存足够量的遗传信息;遗传信息蕴藏在4种碱基(脱氧核苷酸)的排列顺序之中,碱基(脱氧核苷酸)排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性,而碱基(脱氧核苷酸)特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性;DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA上分布着许多个基因,基因通常是有遗传效应的DNA片段。因此基因A与基因a的本质区别是碱基(核苷酸)的排列顺序不同,A正确;
B、红花的基因型为:A_bbcc,某红花植株进行自交,若后代未发生性状分离,就是纯合子,则该红花的基因型为AAbbcc,B正确;
C、基因型为AaBbCc的植株花色为白色,其自交后代中紫花(A_bbC_)所占比例为(3/4)×(1/4)×(3/4)=9/64,红花(A_bbcc)所占比例为(3/4)×(1/4)×(1/4)=3/64,白花所占比例为1-(9/64)-(3/64)=52/64,故AaBbCc自交后代的表型及比例为白花:红花:紫花=52:3:9,C错误;
D、若将基因型为AaBbCc和AabbCc的植株杂交,后代的基因型有3×2×3=18种,其中红花基因型为A_bbcc,有2种,紫花的基因型为A_bbC_,有4种,则白花基因型有12种,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
16.(2023高三下·邯郸开学考)动物通过各种内分泌腺或内分泌细胞分泌激素调节动物机体的新陈代谢、生长、发育、生殖及其他生理机能,使机体维持正常的生理状态。如图为X激素的作用机理模式图。下列相关叙述错误的是( )
A.囊泡上的转运蛋白转移到细胞膜上的过程体现了生物膜的流动性
B.X激素能催化葡萄糖转化和葡萄糖转运蛋白向细胞膜上转运
C.X激素与胰高血糖素在调节血糖相对稳定方面存在协同关系
D.该过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能
【答案】B,C
【知识点】细胞膜的功能;细胞的生物膜系统;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、囊泡上的转运蛋白转移到细胞膜上的过程依赖膜的融合,体现了生物膜的流动性,A正确;
B、图示激素X与激素X受体结合后,可促进ATP水解,进而使酶发生磷酸化,促进葡萄糖转化,同时能促进葡萄糖转运蛋白向细胞膜上转运,B错误;
C、图示激素X与激素X受体结合后,可促进ATP水解,进而使酶发生磷酸化,促进葡萄糖转化,同时能促进葡萄糖转运蛋白向细胞膜上转运,增加了细胞膜上葡萄糖转运蛋白的含量,促进了葡萄糖的吸收,使血糖降低,因此激素X可能是胰岛素,X激素与胰高血糖素在调节血糖方面存在拮抗关系,C错误;
D、激素与相应的受体结合,体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能,D正确。
故答案为:BC。
【分析】1、由图可知,激素X与激素X受体结合后,可促进ATP水解,进而使酶发生磷酸化,促进葡萄糖转化,同时能促进葡萄糖转运蛋白向细胞膜上转运,增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的含量,促进葡萄糖的吸收。
2、细胞膜的功能有将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。
17.(2023高三下·邯郸开学考)食用菌与水稻轮作是一种生态高效的新型栽培模式,可根据当地的实际灵活选择栽培的食用菌。某地采用赤松茸与水稻轮作,建立了图示栽培模式,可充分利用环境资源。下列相关叙述错误的是( )
A.赤松茸可直接利用秸秆发酵中的物质,从而实现了能量循环
B.该生态系统中水稻和食用菌可利用不同强度的光照合成有机物
C.该生态农业模式能充分利用秸秆中的能量,提高了能量传递效率
D.菌糠和秸秆的利用实现了物质循环利用,为水稻和菌种提供无机物
【答案】A,B,C
【知识点】研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、生态系统中能量流动的方向是单向的,能量不能循环利用,A错误;
B、食用菌属于分解者,不能利用光能进行光合作用,B错误;
C、该生态农业模式,充分利用秸秆中的能量,从而提高能量的利用率,但不能提高营养级之间的能量传递效率,C错误;
D、菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料,实现了物质循环利用,分解产生的无机物可直接为水稻和菌种所利用,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】1、生态农业是指运用生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次多功能的综合农业生产体系,生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态农业的一条基本原理。
2、由题图信息分析可知,该生态农业模式沿袭了“无废弃物农业”的传统,充分利用了秸秆中的能量,从而提高能量的利用率,菌糠和秸杆由废弃物变为了生产原料,实现了物质的循环利用,该模式既让土地休养生息,在确保土地的肥力的同时又增加了生态效益和经济效益。
18.(2023高三下·邯郸开学考)研究发现,通过特定的信息分子诱导雌性小鼠的胚胎干细胞逐步分化,最终能产生大量与卵巢体细胞类似的胚胎卵巢体细胞。这些细胞与来自小鼠胚胎干细胞的卵母细胞放在一起共同培养时产生了卵巢卵泡结构,而卵母细胞在该结构中发育成了有活力的卵子。这些体外培养的卵子可以完成受精,将受精后的卵子移植到雌性小鼠子宫内,小鼠繁殖出了健康的后代。下列相关叙述正确的是( )
A.动物的胚胎干细胞具有细胞核大,核仁明显和蛋白质合成旺盛等特点
B.体外培养胚胎干细胞时,培养液中通常添加动物血清、蔗糖等营养成分
C.在分化诱导因子诱导下,小鼠的胚胎干细胞经基因选择性表达而形成卵泡结构
D.卵母细胞在卵泡结构中发育成了有活力卵子的过程中其染色体数目会减半
【答案】A,C,D
【知识点】细胞分化及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;动物细胞培养技术;干细胞的概念及种类
【解析】【解答】A、胚胎干细胞是一类具有全能性的细胞,具有细胞核大、核仁明显和蛋白质合成旺盛等特点,A正确;
B、体外培养胚胎干细胞时,培养液中通常加入动物血清、葡萄糖等成分,早期胚胎培养的培养液一般不用蔗糖,B错误;
C、在分化诱导因子诱导下,小鼠的胚胎干细胞经基因选择性表达而形成卵泡结构,即胚胎干细胞发生了分化,C正确;
D、卵母细胞在卵泡结构中进行减数分裂,发育成了有活力的卵子,该过程中由于DNA分子复制一次,细胞连续分裂两次,故染色体数目减半,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】动物细胞培养条件:
(1)无菌、无毒的环境:消毒、灭菌;添加一定量的抗生素;定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4。
(4)气体环境:95%空气和5%的CO2。
三、综合题
19.(2023高三下·邯郸开学考)为了探究雾霾浓度对园林植物生长代谢的影响,研究人员以三角梅为实验材料,研究0(T0)、75(T1)、150(T2)、300(T3)μg/m34组不同浓度的模拟雾霾胁迫对三角梅光合特性的影响(其他实验条件相同),实验结果如图所示(图1表示模拟雾霾对三角梅净光合速率日变化的影响;图2表示模拟雾霾对三角梅蒸腾速率日变化的影响)。回答下列问题;
(1)三角梅叶片中的光合色素分布在叶绿体的 上,纸层析法分离叶片中光合色素的原理是 。
(2)图1中8:00~10:00的净光合速率不断提高主要是因为 ,从光照角度分析雾霾胁迫影响光合速率的原因可能是 。
(3)比较T0~T3各组,雾霾胁迫和其他条件也影响蒸腾速率,上述4组实验植物均出现了“午休”现象。发生“午休”时,蒸腾速率下降的原因是 ,蒸腾速率也会影响到光合速率,请写出蒸腾速率引起光合速率发生变化的两点原因 。
(4)研究表明,光照过强可使T0组三角梅叶绿体中的D1蛋白(光反应阶段的关键蛋白)受损,导致其光合速率大幅降低,出现光抑制现象,进而导致三角梅严重减产,而Ca2+能够缓解因光照过强引起的D1蛋白含量下降。以三角梅为实验材料,设计实验验证该结论。请简要写出实验思路: 。
【答案】(1)类囊体薄膜;不同色素在层析液中溶解度不同而扩散速度不同
(2)光照强度不断增大;雾霾一定程度上会降低光照强度
(3)部分气孔关闭;蒸腾速率影响气孔开闭,影响CO2供应;蒸腾速率影响叶片的温度
(4)将生长状况相同的三角梅均分成三组,分别在强光照、强光照加Ca2+处理和适宜光照三种条件下培养,其他条件相同且适宜,培养一段时间后,检测各组D1蛋白含量
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)三角梅叶片中的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。纸层析法分离叶片中光合色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同,进而导致在滤纸条上的扩散速度不同。
(2)图1中8:00~10:00为白天的上午时期,净光合速率不断提高主要是因为光照强度不断增大,直接导致光反应速率增加。从光照角度分析雾霾胁迫影响光合速率的原因可能是雾霾一定程度上会降低光照强度,导致光反应速率下降,进而影响植株光合速率。
(3)发生“午休”时,蒸腾速率下降的原因是避免蒸腾速率过强导致部分气孔关闭,导致CO2供应减少,暗反应速率下降,进而影响植株光合速率,另外,蒸腾速率还会影响叶片的温度,进而影响光合作用酶的活性,导致光合速率的改变。
(4)该实验需要验证Ca2+能够缓解因光照过强引起的D1蛋白含量下降,则实验的自变量是有无钙离子处理,以及光照强度,故可以将生长状况相同的三角梅均分成三组,分别在强光照、强光照加Ca2+处理和适宜光照三种条件下培养,其他条件相同且适宜,培养一段时间后,检测各组D1蛋白含量,如果强光照加Ca2+处理和适宜光照条件下的D1蛋白含量相似,并多于单独强光照处理,则可验证上述结论。
【分析】1、叶绿体中的色素主要有叶绿素和类胡萝卜素,叶绿体有分为叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素有分为胡萝卜素和叶黄素。光合作用中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2、影响光合作用的因素除了光照强度外,还有温度、CO2浓度等,其中光照强度通过影响光反应而影响光合速率,温度是通过影响酶的活性影响光合作用速率的,CO2浓度作为光合作用的原料,直接影响暗反应速率进而影响光合作用速率。
20.(2023高三下·邯郸开学考)全红婵在布达佩斯世界游泳锦标赛中勇夺跳水3米板/10米台混合全能金牌、女子单人十米跳台银牌、女子双人十米跳台金牌,为国家争得了荣誉。回答下列问题:
(1)当运动员全神贯注进行比赛时, (填“交感神经”或“副交感神经”)的活动占据优势。交感神经和副交感神经均属于 (填“传入”“传出”或“传入或传出”)神经,对同一器官的调节作用通常是相反的,这对于机体的意义是 。
(2)当运动员刚进入寒冷的比赛场地时,身体立即发生一系列生理反应,机体通过神经调节和体液调节维持体温的相对恒定。其中,参与神经调节的反射弧是: →效应器。机体内 等激素的含量升高可使机体产热增加,这些激素的具体作用表现为 。
(3)运动员在比赛过程中心跳加快。为验证当神经系统控制心脏活动时,在神经元与心肌细胞之间传递的是化学信号,科学家进行了如下实验:取两个蛙的心脏(A和B,保持活性)置于成分相同的营养液中,A有某副交感神经支配,B没有该神经支配;刺激该神经,A心脏的跳动将 ;从A心脏的营养液中取适量液体注入B心脏的营养液中,推测B心脏的跳动将 。
(4)运动员在进行比赛的过程中,体内的血糖不断被消耗,但其含量仍然能维持在正常范围内,此时血糖是通过 得到补充的,在此过程中起主要调节作用的激素是 。
【答案】(1)交感神经;传出;可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化
(2)皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经;甲状腺激素、肾上腺素;使肝及其他组织细胞的代谢活动增强,增加产热
(3)减慢;减慢
(4)肝糖原的分解﹑非糖物质的转化;胰高血糖素
【知识点】神经系统的基本结构;体温平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们对同一器官的作用通常是相反的,当当运动员全神贯注进行比赛时,处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势;交感神经和副交感神经均属于传出神经,两者对同一器官的调节作用通常是相反的,这对于机体的意义是可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
(2)运动员刚进入寒冷的比赛场地时,参与神经调节的反射弧是:皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→效应器;参与体温调节的激素主要是甲状腺激素和肾上腺素,它们能提高细胞(肝及其他组织细胞)的代谢速率,使机体产生更多的热量。
(3)分析题意,本实验目的是验证当神经系统控制心脏活动时,在神经元与心肌细胞之间传递的是化学信号,结合实验设计可知,副交感神经能够使心跳减慢,故刺激A心脏的副交感神经,A的跳动减慢,从A的营养液中取一些液体注入B的营养液中,B的跳动也减慢,即可说明副交感神经分泌了某种化学物质造成了脏B心跳的减慢。
(4)运动员在进行比赛的过程中,体内的血糖不断被消耗,但其含量仍然能维持在正常范围内,此时血糖是通过肝糖原的分解及非糖物质的转化而来的;在升高血糖的激素中,起主要作用的是胰高血糖素。
【分析】1、自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置,所以也叫内脏神经系统,因为其功能不完全受人类的意识支配,所以又叫自主神经系统,也可称为植物性神经系统。
2、反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分。
21.(2023高三下·邯郸开学考)萝卜(2n=18)为典型的异花授粉植物,自交衰退严重,杂种优势明显。利用雄性不育系进行杂交制种是当前萝卜杂种优势利用的主要途径。现有稳定遗传的萝卜雄性不育系A2以及欧洲来源的R1~R5纯合可育萝卜品系进行杂交实验,F1群体均表现为可育,F1自交获得的F2群体如表所示。回答下列问题:
F2群体
可育株数 不育株数 实际分离比 理论分离比
A2×R1 438 7 62.57:1 63:1
A2×R2 512 39 13.13:1 15:1
A2×R3 57 4 14.25:1 15:1
A2×R4 328 21 15.62:1 15:1
A2×R5 81 22 3.68:1 3:1
(1)科学家成功解析了萝卜的大部分基因组图谱,并将其中的基因定位在 条染色体上。2021年8月,中国农科院蔬菜花卉研究所为深入了解萝卜物种间和物种内的遗传变异和基因渗入,对11份覆盖萝卜属资源的典型材料进行基因组组装,构建更高质量的基因组图谱,其中萝卜在物种间杂交、物种内杂交时,子代育性分别表现为 ,在萝卜正常繁殖过程中,基因渗入只能发生在物种内。
(2)在杂交实验中A2只能作 。根据杂交结果可判断雄性不育的性状为 ,判断的理由是 。根据杂交结果可判断,雄性不育性状至少由 对基因控制,判断的依据是 。
(3)在A2和R1的F2群体中,雄性可育群体中纯合的比例为 。为确定R2与R5中控制雄性可育的基因是否有相同基因,写出实验的思路以及结果分析 。
【答案】(1)9;物种间不能相互杂交产生可育后代,在物种内杂交可产生可育后代
(2)母本;隐性(性状);雄性不育与可育的个体杂交,F1均表现为雄性可育(F1为雄性可育,自交后F2中出现雄性不育的个体);3;根据A2和R1的杂交结果中雄性不育个体所占的比例为1/64,(1/4)3=1/64
(3)1/9;R2与R5杂交,F1自交,观察F2中是否出现雄性不育的个体。如果子代中出现一定比例的雄性不育个体,则R2与R5中控制雄性可育的基因不是相同基因,否则R5与R2中控制雄性可育的基因中有相同基因
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;人类基因组计划及其意义;物种的概念与形成
【解析】【解答】(1)分析题意可知,萝卜是典型的异花授粉植物,且其体内有18条染色体,无性染色体,测定其基因组时需要测定的染色体数目=18/2=9条;不同物种之间存在生殖隔离,生殖隔离的物种之间不能进行正常的基因交流,表现为不能相互交配或交配后无法产生可育后代,故萝卜在物种间杂交、物种内杂交时,子代育性分别表现为物种间不能相互杂交产生可育后代,在物种内杂交可产生可育后代。
(2)分析题意可知,A2是稳定遗传的萝卜雄性不育系,故在杂交实验中只能做母本;分析实验结果可知,雄性不育与可育的个体杂交,F1均表现为雄性可育,自交后F2中出现雄性不育的个体,据此可推知雄性不育的性状为隐性(性状);自由组合定律是以分离定律为基础的,结合表格数据可知,A2和R1的杂交结果中雄性不育个体所占的比例为1/64,而(1/4)3=1/64,故可推知雄性不育性状至少由3对基因控制。
(3)设相关基因是A/a、B/b、C/c,由于雄性不育系A2是隐性性状,则其基因型是aabbcc,R1基因型是AABBCC,两者杂交,子一代基因型是AaBbCc,F2中的纯合子共有8种,其中不育个体aabbccc的比例是1/64,可育为63/64,可育中的纯合子共有8-1=7种,比例为7/63=1/9;据表分析,R2和R5分别与A2杂交后,两者的性状分离不同,为确定R2与R5中控制雄性可育的基因是否有相同基因,可让R2与R5杂交,F1自交,观察F2中是否出现雄性不育的个体:如果子代中出现一定比例的雄性不育个体,即出现了新的类型,则R2与R5中控制雄性可育的基因不是相同基因,否则R5与R2中控制雄性可育的基因中有相同基因。
【分析】1、分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
2、组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
22.(2023高三下·邯郸开学考)科研人员设计了一种立体生态浮床用于水体水质提升、黑臭水体净化和水体景观修复,浮床分水生植物层和深度处理层。上层污水进入水生植物层,水生植物和藻类同时利用水生植物吸收水中N,P营养元素。深度处理层从外到内分为B和C处理区,下层污水依次进入B和C处理区,A处理区通过废弃软壳(主要为鸡蛋壳)富集微生物及微小动物并吸附Р元素,B处理区通过水生动物消化作用将难降解性污染物分解或者转化,C处理区通过人工介质(主要为聚乙烯和涤纶丝)富集微生物,去除水中污染物。回答下列问题:
(1)建立立体生态浮床时,选择和搭配植物需要考虑的因素有 (写出两点),流经该人工生态系统的总能量是 。
(2)用箭头补全该生态系统中生产者、消费者、分解者之间的能量流动关系。
(3)该立体生态浮床最上面有风机不断向浮床吹风,目的是 。
(4)流经该生态浮床的水体中含有大量的N、P,请从种间关系的角度分析,该生态浮床还能抑制水华发生的原因是 。
【答案】(1)植物是否可以净化水质、植物是否适应水生环境和当地气候条件;生产者固定的太阳能和污水中有机物所含的化学能
(2)
(3)为水生动植物及好氧微生物提供氧气,有利于生物生长及对污染物的分解或转化
(4)浮床植物和该水域浮游藻类都属于植物,它们之间存在竞争关系,竞争太阳光能和N,P等无机盐,抑制了藻类的大量繁殖
【知识点】全球性生态环境问题;生态工程的概念及其目标;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)建立人工生态浮岛选择和搭配植物时,需要考虑的因素有植物是否可以净化水质、植物是否适应水生环境和当地气候条件,植物之间的种间关系等;流经人工生态系统的能量包括生产者固定的太阳能和污水中有机物所含的化学能。
(2)能量流动在食物链中是沿着食物链的方向单向流动的,此外生产者和消费者都有部分能量流向分解者,故该生态系统中生产者、消费者、分解者之间的能量流动关系可表示如下:
。
(3)大部分生物的繁殖都需要氧气,故该立体生态浮床最上面有风机不断向浮床吹风,目的是为水生动植物及好氧微生物提供氧气,有利于生物生长及对污染物的分解或转化。
(4)水华的爆发主要是因为水体中N和P的含量过多,导致藻类大量繁殖引起的,分析题意可知,浮床植物和该水域浮游藻类都属于植物,它们之间存在竞争关系,竞争太阳光能和N、P等无机盐,抑制了藻类的大量繁殖,故该生态浮床还能抑制水华发生。
【分析】生态浮床是指将植物种植于浮于水面的床体上,体现了群落的空间结构,可以为鸟类及鱼类提供栖息环境和食物,其处理污水,具有简单有效、花费少、耗能低和无二次污染等优势,同时浮床还可以美化环境。
23.(2023高三下·邯郸开学考)新冠疫苗在全球抗击新冠疫情中做出巨大贡献,疫苗种类主要有灭活疫苗(将病毒灭活处理,使其失去传染性和致病性,但保留了抗原性)、亚单位疫苗(通过各种方式培养病毒抗原蛋白,如S蛋白,之后经过纯化制备而成),病毒载体疫苗(通过基因工程技术将表达抗原蛋白的基因移植到其他病毒上进行培养,让新的病毒产生新冠病毒的抗原蛋白)、核酸疫苗(通过基因工程技术制作新冠病毒的核酸,让病毒抗原在机体内制造抗原)等种类。如图为有关疫苗的制备过程示意图,回答下列问题:
(1)准确,快速判断个体是否被新冠病毒感染是实现动态清零的前提。人体感染新冠病毒初期,核酸检测阳性,抗体检测阴性,主要原因是 免疫尚未被激活。
(2)过程①不能用普通培养基培养,原因是 。疫苗I发挥免疫预防的机理是 。
(3)过程②需要在 酶的催化下才能完成。过程③构建基因表达载体时通常不采用同一种相同的限制酶,而是采用双酶切法,双酶切的优点是 。
(4)过程④通常使用 处理受体菌,使其处于 (生理状态)。
(5)疫苗Ⅳ和疫苗V进入人体后,均能发挥免疫预防作用,二者产生S蛋白的过程不同,表现为 。若疫苗V为腺病毒疫苗,构建腺病毒载体时需将腺病毒的复制基因敲除,目的是 。
【答案】(1)体液
(2)新冠病毒只有寄生在宿主细胞中才能增殖(新冠病毒在普通培养基中不能增殖);病毒抗原注入人体后,刺激B淋巴细胞,B淋巴细胞增殖分化成记忆细胞和浆细胞,后者产生抗体,记忆细胞和抗体起到免疫预防的作用
(3)逆转录;防止目的基因及质粒各自自身连接,有利于目的基因的正向连接
(4)Ca2+;感受态
(5)疫苗Ⅳ进入细胞核进行转录,然后在细胞质中翻译,产生S蛋白;疫苗V进入细胞质,经过翻译产生S蛋白,引起免疫反应;使腺病毒的核酸无法复制,无法在人体细胞中增殖
【知识点】基因工程的基本操作程序;体液免疫;免疫学的应用;病毒
【解析】【解答】(1)人体感染新冠病毒初期,由于感染者体内存在病毒,故核酸检测阳性,但病毒抗原还未激发人体产生体液免疫,故抗体检测阴性。
(2)过程①是病毒培养的过程,不能用普通培养基培养,原因是新冠病毒没有细胞结构,只有寄生在宿主细胞中才能增殖。疫苗I是由灭活病毒制成,不能感染宿主细胞,而游离在内环境中,故发挥免疫预防的机理是病毒抗原注入人体后,激活体液免疫,刺激B细胞,B细胞增殖分化成记忆细胞和浆细胞,后者产生抗体,记忆细胞和抗体起到免疫预防的作用。
(3)过程②是逆转录过程,需要在逆转录酶的催化下才能完成。过程③构建基因表达载体时通常不采用同一种相同的限制酶,而是采用双酶切法,双酶切的优点是不同的限制酶处理后,黏性末端往往不同,可以防止目的基因及质粒各自自身连接,有利于目的基因的正向连接。
(4)过程④是将目的基因导入受体细胞的过程,通常使用Ca2+处理受体菌,使其处于感受态,更容易吸收外源DNA。
(5)疫苗Ⅳ是含S蛋白基因的重组DNA,会进入细胞核进行转录,然后在细胞质中翻译,产生S蛋白作为抗原,而疫苗V是S蛋白基因的mRNA,进入细胞质,经过翻译产生S蛋白,引起免疫反应。若疫苗V为腺病毒疫苗,构建腺病毒载体时需将腺病毒的复制基因敲除,目的是使腺病毒的核酸无法在人体细胞中进行复制,确保腺病毒无法在人体细胞中增殖。
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。
(4)目的基因的检测与鉴定。
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河北省邯郸市部分学校2022-2023学年高三下学期开学考试生物试题
一、单选题
1.(2023高三下·邯郸开学考)“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水,卧看牵牛织女星。”这是唐代诗人杜牧的一首情景交融的美妙诗句,萤火虫腹部后端细胞内有荧光素,是一种能发光的化合物。下列相关叙述错误的是( )
A.萤火虫能发光是由于细胞内的化学能转变成了光能
B.萤火虫发光可以相互传递信号,有利于其繁衍后代
C.萤火虫腹部细胞有氧呼吸过程中能产生NADPH
D.荧光素发光需要的能量直接来自于细胞内的ATP
2.(2023高三下·邯郸开学考)如图为钠钾泵的工作原理。细胞膜上的钠钾泵逆浓度将3个Na+移出胞外,同时将2个K+移入胞内。由于膜内带负电的蛋白质和核苷酸的吸引,外漏的K+较少,Na+受浓度梯度和电势能的驱动,漏入细胞内的数量较多,这时往往也需要钠钾泵来发挥作用。下列相关叙述错误的是( )
A.图中钠钾泵运输K+和Na+的过程属于主动运输
B.加入蛋白质变性剂会提高Na+进入细胞的速率
C.钠钾泵可维持细胞膜两侧Na+和K+的浓度梯度
D.钠钾泵将漏入细胞内的Na+运出细胞,有利于维持细胞的渗透压
3.(2023高三下·邯郸开学考)纺织厂常用枯草芽孢杆菌生产的α-淀粉酶除去织物中的淀粉,为探究α-淀粉酶的最适温度,某科研小组在适宜条件下进行了实验,棉花初始质量为5g,每组在各自温度下保温20min后测量棉花减重,结果如下表所示。下列相关叙述错误的是( )
组别 1 2 3 4 5 6
棉花减重/g 0 0.12 0.16 0.22 0.23 0.15
温度/℃ 25 35 45 55 65 75
A.α-淀粉酶加快淀粉水解的作用机理是降低化学反应的活化能
B.本实验需要控制的无关变量有保温时间和棉花初始质量等
C.随着温度的持续升高,α-淀粉酶的活性也随之上升
D.实验结果说明α-淀粉酶催化作用的最适温度在65℃左右
4.(2023高三下·邯郸开学考)如图为某基因型为YyRr的二倍体动物细胞分裂示意图(每幅图都只画出细胞的部分结构及染色体),下列相关叙述正确的是( )
A.图中细胞甲与细胞乙的染色体上所携带的基因种类和数量相同
B.若细胞乙形成的子细胞大小相同,则丙形成的子细胞大小一定不同
C.若细胞乙形成的子细胞大小不同,则丙形成的子细胞大小一定相同
D.若细胞丙由细胞甲连续分裂产生,则该过程中中心粒复制了两次
5.(2023高三下·邯郸开学考)某二倍体植物的性别决定方式为XY型。其抗病与感病是一对相对性状,受一对等位基因控制,为研究该对性状遗传规律进行了如下实验,不考虑突变和互换。
实验一:抗病甲植株(♀)与感病植株(♂)杂交,子代全为抗病(♂);
实验二:抗病乙植株(♀)与感病植株(♂)杂交,子代为抗病(♂):感病(♂)=1:1。
下列判断正确的是( )
A.控制该植物抗病与感病的基因一定仅位于X染色体上
B.植株感病对抗病为显性且感病性状只出现在雄性中
C.推测控制该植株感病的基因只有纯合时受精卵才不能正常发育
D.若将抗病乙(♀)与抗病(♂)杂交,则子代可能全为抗病个体
6.(2023高三下·邯郸开学考)近日国家药监局根据《药品管理法》相关规定,附条件批准某生物科技有限公司阿扎夫定片(FNC)治疗新冠病毒肺炎适应症的注册申请。FNC是我国自主研发的口服小分子新冠病毒肺炎治疗药物,其治疗新冠病毒原理如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.用放射性32P标记的新冠病毒侵染大肠杆菌能够探究其遗传物质
B.据图可知新冠病毒遗传信息传递的过程为RNA→DNA→RNA→蛋白质
C.FNC通过抑制新冠病毒逆转录的过程来抑制其在宿主细胞中增殖
D.FNC通过阻断核苷酸添加到3'-OH基团阻止了该处磷酸二酯键的形成
7.(2023高三下·邯郸开学考)某家族涉及甲,乙两种单基因遗传病,甲病由A,a控制,乙病由B,b控制,且乙病致病基因位于X染色体上。小组成员对该家族部分个体的这两对基因进行凝胶电泳分离,得到如图2所示带谱(四种条带各代表一种基因)。下列相关叙述错误的是( )
A.电泳带谱中条带2代表的是基因a
B.I1、I3以及Ⅲ3基因型一定相同
C.若对Ⅱ5的相关基因进行电泳分离将得到三条条带
D.若Ⅲ3与仅患甲病的男性婚配,则生一个两病皆患孩子的概率为1/8
8.(2023高三下·邯郸开学考)随着海水的升温,珊瑚虫易受到施罗氏弧菌感染,从而导致白化。科学家先用抗生素处理海水,杀死这些细菌,然后提高水箱里海水的温度,此时珊瑚就不会白化。10年后,重复以上实验珊瑚均白化。下列相关叙述错误的是( )
A.珊瑚虫中施罗氏弧菌对抗生素的抗性增强
B.珊瑚虫与施罗氏弧菌之间发生了协同进化
C.抗生素处理可能使施罗氏弧菌发生了定向变异
D.珊瑚虫与升温的海水之间发生了协同进化
9.(2023高三下·邯郸开学考)抗震救灾过程中发现部分幸存者会出现“挤压综合征”,因四肢或躯干等肌肉丰富的部位遭受重物(如石块、土方等)长时间的挤压,肌肉大量释放的肌红蛋白、钾等物质迅速进入血液,引起心肾功能衰竭。下列相关叙述错误的是( )
A.施救过程中应为幸存者静脉滴注生理盐水
B.肌红蛋白和钾离子都是内环境的重要组成成分
C.心肾功能衰竭可能与伤者血浆渗透压过高有关
D.内环境维持稳态的机制是神经—体液—免疫调节网络
10.(2023高三下·邯郸开学考)研究人员从真菌中提取到甲、乙,丙3种物质,分别探究不同浓度的3种物质对洋葱根生长的影响,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.这3种物质对洋葱根的生理效应与生长素相似,但它们不是植物激素
B.当物质浓度大于20ppm时,这3种物质都抑制了洋葱根的生长
C.浸泡扞插枝条促进插条生根,最好选用甲物质配制的溶液
D.它们在细胞水平上起着促进洋葱根细胞的伸长、生长,诱导细胞分化等作用
11.(2023高三下·邯郸开学考)自然界的生物种群大多已达到平衡,这种平衡是动态平衡,许多物理和生物因素都影响种群的出生率和死亡率,种群通过自我调节使种群保持平衡。如图表示某地一个鼠种群数量的周期性变化曲线图,下列相关叙述错误的是( )
A.鼠种群有规律的波动和密度制约因素的作用有关,其作用越强,死亡率越高
B.当鼠种群数量较小时,种群数量一直处于增加趋势,此时出生率大于死亡率
C.根据图中曲线变化可以看出,该种鼠的生殖周期为4年,种群数量先增加后下降
D.随着鼠种群数量变化,作为食物的当地植物数量也会呈现类似的变化曲线
12.(2023高三下·邯郸开学考)2022年8月以来,受持续高温少雨和长江来水偏少的共同影响,鄱阳湖水位快速下降,鄱阳湖进入极枯水期,给工农业生产及居民生活供水带来了极大的压力。下列相关叙述错误的是( )
A.鄱阳湖能有效地控制洪水和防治土壤沙化,体现了生物多样性的间接价值
B.随着丰水期与枯水期的交替出现,生态系统中的种间关系可能会发生改变
C.鄱阳湖枯水期内该区域中的所有动物和微生物共同构成完整的生态系统
D.生活用水的循环使用,农作物科学合理灌溉等可以减轻干旱带来的用水压力
13.(2023高三下·邯郸开学考)下列有关家庭制作果酒,果醋的叙述,错误的是( )
A.制作果酒与制作果醋的主要微生物的细胞结构存在明显差异
B.制作果酒时,对葡萄进行酒精浸泡或反复冲洗有利于果酒发酵
C.制作果醋时,接种优良的醋酸菌可以提高发酵速度和产品质量
D.两种发酵都可通过控制温度与氧气实现对发酵过程的有效控制
二、多选题
14.(2023高三下·邯郸开学考)细胞增殖异常活跃是肿瘤的显著特征之一。研究发现,谷氨酰胺合成酶(GS)是生物体内唯一催化谷氨酰胺生成的关键酶,可推动肿瘤细胞自有丝分裂中期到后期的转化进而促进细胞增殖,最终推动细胞分裂的进程。下列相关叙述正确的是( )
A.原癌基因突变导致其表达的蛋白质活性过强,可能引起细胞发生癌变
B.肿瘤细胞在适宜条件下能进行无限增殖,GS的存在可缩短肿瘤细胞的细胞周期
C.在肿瘤组织中免疫细胞清除癌细胞的过程属于细胞坏死,与细胞内的基因无关
D.欲彻底消灭癌症患者体内的肿瘤细胞,可采用抑制细胞内GS基因表达的方法
15.(2023高三下·邯郸开学考)某二倍体植物花色的遗传受3对独立遗传的等位基因控制,花色色素的形成途径如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.该植株控制花色的基因A与基因a的本质区别是碱基(核苷酸)的排列顺序
B.若某红花植株的自交后代未发生性状分离,则其基因型为AAbbcc
C.若基因型为AaBbCc的白花植株自交,后代的表型及比例为白花:红花:紫花=49:6:9
D.若将基因型为AaBbCc和AabbCc的植株杂交,后代产生的白花植株的基因型有12种
16.(2023高三下·邯郸开学考)动物通过各种内分泌腺或内分泌细胞分泌激素调节动物机体的新陈代谢、生长、发育、生殖及其他生理机能,使机体维持正常的生理状态。如图为X激素的作用机理模式图。下列相关叙述错误的是( )
A.囊泡上的转运蛋白转移到细胞膜上的过程体现了生物膜的流动性
B.X激素能催化葡萄糖转化和葡萄糖转运蛋白向细胞膜上转运
C.X激素与胰高血糖素在调节血糖相对稳定方面存在协同关系
D.该过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能
17.(2023高三下·邯郸开学考)食用菌与水稻轮作是一种生态高效的新型栽培模式,可根据当地的实际灵活选择栽培的食用菌。某地采用赤松茸与水稻轮作,建立了图示栽培模式,可充分利用环境资源。下列相关叙述错误的是( )
A.赤松茸可直接利用秸秆发酵中的物质,从而实现了能量循环
B.该生态系统中水稻和食用菌可利用不同强度的光照合成有机物
C.该生态农业模式能充分利用秸秆中的能量,提高了能量传递效率
D.菌糠和秸秆的利用实现了物质循环利用,为水稻和菌种提供无机物
18.(2023高三下·邯郸开学考)研究发现,通过特定的信息分子诱导雌性小鼠的胚胎干细胞逐步分化,最终能产生大量与卵巢体细胞类似的胚胎卵巢体细胞。这些细胞与来自小鼠胚胎干细胞的卵母细胞放在一起共同培养时产生了卵巢卵泡结构,而卵母细胞在该结构中发育成了有活力的卵子。这些体外培养的卵子可以完成受精,将受精后的卵子移植到雌性小鼠子宫内,小鼠繁殖出了健康的后代。下列相关叙述正确的是( )
A.动物的胚胎干细胞具有细胞核大,核仁明显和蛋白质合成旺盛等特点
B.体外培养胚胎干细胞时,培养液中通常添加动物血清、蔗糖等营养成分
C.在分化诱导因子诱导下,小鼠的胚胎干细胞经基因选择性表达而形成卵泡结构
D.卵母细胞在卵泡结构中发育成了有活力卵子的过程中其染色体数目会减半
三、综合题
19.(2023高三下·邯郸开学考)为了探究雾霾浓度对园林植物生长代谢的影响,研究人员以三角梅为实验材料,研究0(T0)、75(T1)、150(T2)、300(T3)μg/m34组不同浓度的模拟雾霾胁迫对三角梅光合特性的影响(其他实验条件相同),实验结果如图所示(图1表示模拟雾霾对三角梅净光合速率日变化的影响;图2表示模拟雾霾对三角梅蒸腾速率日变化的影响)。回答下列问题;
(1)三角梅叶片中的光合色素分布在叶绿体的 上,纸层析法分离叶片中光合色素的原理是 。
(2)图1中8:00~10:00的净光合速率不断提高主要是因为 ,从光照角度分析雾霾胁迫影响光合速率的原因可能是 。
(3)比较T0~T3各组,雾霾胁迫和其他条件也影响蒸腾速率,上述4组实验植物均出现了“午休”现象。发生“午休”时,蒸腾速率下降的原因是 ,蒸腾速率也会影响到光合速率,请写出蒸腾速率引起光合速率发生变化的两点原因 。
(4)研究表明,光照过强可使T0组三角梅叶绿体中的D1蛋白(光反应阶段的关键蛋白)受损,导致其光合速率大幅降低,出现光抑制现象,进而导致三角梅严重减产,而Ca2+能够缓解因光照过强引起的D1蛋白含量下降。以三角梅为实验材料,设计实验验证该结论。请简要写出实验思路: 。
20.(2023高三下·邯郸开学考)全红婵在布达佩斯世界游泳锦标赛中勇夺跳水3米板/10米台混合全能金牌、女子单人十米跳台银牌、女子双人十米跳台金牌,为国家争得了荣誉。回答下列问题:
(1)当运动员全神贯注进行比赛时, (填“交感神经”或“副交感神经”)的活动占据优势。交感神经和副交感神经均属于 (填“传入”“传出”或“传入或传出”)神经,对同一器官的调节作用通常是相反的,这对于机体的意义是 。
(2)当运动员刚进入寒冷的比赛场地时,身体立即发生一系列生理反应,机体通过神经调节和体液调节维持体温的相对恒定。其中,参与神经调节的反射弧是: →效应器。机体内 等激素的含量升高可使机体产热增加,这些激素的具体作用表现为 。
(3)运动员在比赛过程中心跳加快。为验证当神经系统控制心脏活动时,在神经元与心肌细胞之间传递的是化学信号,科学家进行了如下实验:取两个蛙的心脏(A和B,保持活性)置于成分相同的营养液中,A有某副交感神经支配,B没有该神经支配;刺激该神经,A心脏的跳动将 ;从A心脏的营养液中取适量液体注入B心脏的营养液中,推测B心脏的跳动将 。
(4)运动员在进行比赛的过程中,体内的血糖不断被消耗,但其含量仍然能维持在正常范围内,此时血糖是通过 得到补充的,在此过程中起主要调节作用的激素是 。
21.(2023高三下·邯郸开学考)萝卜(2n=18)为典型的异花授粉植物,自交衰退严重,杂种优势明显。利用雄性不育系进行杂交制种是当前萝卜杂种优势利用的主要途径。现有稳定遗传的萝卜雄性不育系A2以及欧洲来源的R1~R5纯合可育萝卜品系进行杂交实验,F1群体均表现为可育,F1自交获得的F2群体如表所示。回答下列问题:
F2群体
可育株数 不育株数 实际分离比 理论分离比
A2×R1 438 7 62.57:1 63:1
A2×R2 512 39 13.13:1 15:1
A2×R3 57 4 14.25:1 15:1
A2×R4 328 21 15.62:1 15:1
A2×R5 81 22 3.68:1 3:1
(1)科学家成功解析了萝卜的大部分基因组图谱,并将其中的基因定位在 条染色体上。2021年8月,中国农科院蔬菜花卉研究所为深入了解萝卜物种间和物种内的遗传变异和基因渗入,对11份覆盖萝卜属资源的典型材料进行基因组组装,构建更高质量的基因组图谱,其中萝卜在物种间杂交、物种内杂交时,子代育性分别表现为 ,在萝卜正常繁殖过程中,基因渗入只能发生在物种内。
(2)在杂交实验中A2只能作 。根据杂交结果可判断雄性不育的性状为 ,判断的理由是 。根据杂交结果可判断,雄性不育性状至少由 对基因控制,判断的依据是 。
(3)在A2和R1的F2群体中,雄性可育群体中纯合的比例为 。为确定R2与R5中控制雄性可育的基因是否有相同基因,写出实验的思路以及结果分析 。
22.(2023高三下·邯郸开学考)科研人员设计了一种立体生态浮床用于水体水质提升、黑臭水体净化和水体景观修复,浮床分水生植物层和深度处理层。上层污水进入水生植物层,水生植物和藻类同时利用水生植物吸收水中N,P营养元素。深度处理层从外到内分为B和C处理区,下层污水依次进入B和C处理区,A处理区通过废弃软壳(主要为鸡蛋壳)富集微生物及微小动物并吸附Р元素,B处理区通过水生动物消化作用将难降解性污染物分解或者转化,C处理区通过人工介质(主要为聚乙烯和涤纶丝)富集微生物,去除水中污染物。回答下列问题:
(1)建立立体生态浮床时,选择和搭配植物需要考虑的因素有 (写出两点),流经该人工生态系统的总能量是 。
(2)用箭头补全该生态系统中生产者、消费者、分解者之间的能量流动关系。
(3)该立体生态浮床最上面有风机不断向浮床吹风,目的是 。
(4)流经该生态浮床的水体中含有大量的N、P,请从种间关系的角度分析,该生态浮床还能抑制水华发生的原因是 。
23.(2023高三下·邯郸开学考)新冠疫苗在全球抗击新冠疫情中做出巨大贡献,疫苗种类主要有灭活疫苗(将病毒灭活处理,使其失去传染性和致病性,但保留了抗原性)、亚单位疫苗(通过各种方式培养病毒抗原蛋白,如S蛋白,之后经过纯化制备而成),病毒载体疫苗(通过基因工程技术将表达抗原蛋白的基因移植到其他病毒上进行培养,让新的病毒产生新冠病毒的抗原蛋白)、核酸疫苗(通过基因工程技术制作新冠病毒的核酸,让病毒抗原在机体内制造抗原)等种类。如图为有关疫苗的制备过程示意图,回答下列问题:
(1)准确,快速判断个体是否被新冠病毒感染是实现动态清零的前提。人体感染新冠病毒初期,核酸检测阳性,抗体检测阴性,主要原因是 免疫尚未被激活。
(2)过程①不能用普通培养基培养,原因是 。疫苗I发挥免疫预防的机理是 。
(3)过程②需要在 酶的催化下才能完成。过程③构建基因表达载体时通常不采用同一种相同的限制酶,而是采用双酶切法,双酶切的优点是 。
(4)过程④通常使用 处理受体菌,使其处于 (生理状态)。
(5)疫苗Ⅳ和疫苗V进入人体后,均能发挥免疫预防作用,二者产生S蛋白的过程不同,表现为 。若疫苗V为腺病毒疫苗,构建腺病毒载体时需将腺病毒的复制基因敲除,目的是 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、萤火虫能发光是由于细胞内的ATP中活页的化学能转变成了光能,使得荧光素发光,A正确;
B、萤火虫发光可以相互传递物理信息,有利于种群繁衍后代,B正确;
C、萤火虫腹部细胞有氧呼吸过程中能产生NADH,C错误;
D、荧光素发光需要细胞提供能量,能量直接来自ATP,D正确。
故答案为:C。
【分析】ATP又叫三磷酸腺苷,简称为ATP,其结构式是:A-P~P~P。A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团。“~"表示特殊的化学键。ATP是一种含有特殊的化学键的有机化合物,它的大量化学能就储存在特殊的化学键中。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊的化学键。ATP是生命活动能量的直接来源,但本身在体内含量并不高。ATP来源于光合作用和呼吸作用,场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体。
2.【答案】B
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、由图可知,钠钾泵运输K+和Na+的过程会消耗ATP,属于主动运输,A正确;
B、钠钾泵是膜上的载体蛋白,加入蛋白质变性剂会抑制Na+跨膜运输速率,B错误;
C、钠钾泵可以维持细胞膜两侧K+和Na+的浓度差,实现膜外较高的Na+浓度和膜内较高的K+浓度,C正确;
D、根据题意,钠钾泵将漏入细胞内的Na+运出细胞,进而维持细胞外液中Na+的浓度,有利于保持细胞的渗透压,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,不需要载体蛋白协助,不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度,与膜内外物质浓度梯度有关,还需要膜上的转运蛋白的协助,不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白协助,需要消耗能量。
3.【答案】C
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,能降低化学反应所需的活化能,A正确;
B、分析题意,本实验的目的为探究α-淀粉酶的最适温度,故本实验中自变量为温度,需要控制的无关变量包括保温时间、棉花初始质量及pH等条件,B正确;
C、由表可知,在其他条件不变的情况下,随着温度的持续升高,酶的活性先上升后降低,C错误;
D、在本实验中,温度为65℃的实验组棉花减重量最大,说明其分解淀粉的效果最好,故该酶的最适温度范围为65℃左右(55~75℃),D正确。
故答案为:C。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
4.【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、甲为有丝分裂后期,含有2个染色体组,其染色体上所携带的基因应含有所有的核基因,乙为减数分裂Ⅰ后期,只含有1个染色体组,故两者染色体所携带的基因种类和数量不相同,A错误;
B、细胞乙处于减数分裂Ⅰ后期,若细胞乙形成的子细胞大小相同,则该动物为雄性个体,该细胞是初级精母细胞,则丙为次级精母细胞,形成的子细胞大小一定相同,B错误;
C、若乙形成的子细胞大小不同,则该动物为雌性个体,该细胞是初级卵母细胞,则丙可能是极体,也可能是次级卵母细胞,故形成的子细胞大小可能相同,也可能不同,C错误;
D、甲为有丝分裂后期,其子细胞为精原细胞,继续分裂至丙减数分裂Ⅱ后期,经历了2次分裂间期,中心粒复制了两次,D正确。
故答案为:D。
【分析】分析题图,甲细胞表示含有2个染色体组,2对同源染色体,属于有丝分裂后期细胞;乙细胞中含有1个染色体组,且复制后的一组染色体组移向了细胞的同一极,属于减数第一次分裂的后期细胞;丙细胞中没有同源染色体,姐妹染色单体已经分开,属于减数第二次分裂的后期细胞。
5.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、实验一具有相对性状的植株杂交,子一代全为抗病,说明抗病对感病为显性,假设用A/a基因控制。进一步分析,抗病乙(♀)植株与感病(♂)植株杂交,子代为抗病(♀):感病(♂)=1:1,且性状与性别相关联,说明相关基因位于性染色体上,子代雄性有2份,理论上雌性也应该为2份,故出现4份组合数,亲本可能为XAXa与XaY/XaYa杂交,子代为XAXa、XaXa、XAY、XaY(XAXa、XaXa、XAYa、XaYa),而实际为抗病(♂):感病(♂)=1:0,即雌性全部致死,推测是由于含Xb的精子的受精卵致死,验证第一组实验:若抗病甲(♀)植株与感病(♂)植株杂交,即XAXA与XaY/XaYa杂交,子代为XAY/XAYa,全为抗病(♂),符合题意,由此得到控制抗病与感病的基因可位于X染色体上,也可位于X与Y的同源区段上,A错误;
B、根据基因型与表型(表现型)的对应关系,抗病对感病为显性,感病性状只出现在雄性中,B错误;
C、结合A选项分析可知,出现上述结果的原因是含Xb的精子的受精卵致死或不发育,C错误;
D、若抗病乙(♀)与抗病(♂)杂交,由于基因可位于X染色体上,也可位于X与Y的同源区上,即XAXa与XAY/XAYA/XAYa/XaYA杂交,故子代抗病(♀):抗病(♂):感病(♂)=2:1:1,或子代全为抗病个体,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、由题意可知,两组实验的子代都为雄性个体,推测控制该植物抗病与感病的基因与性别有关,且存在致死现象。
2、分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
6.【答案】D
【知识点】DNA分子的结构;中心法则及其发展;病毒
【解析】【解答】A、新冠病毒不能感染大肠杆菌,A错误;
B、根据题干信息,新冠病毒不是逆转录病毒,为RNA复制型病毒,不能发生RNA→DNA,B错误;
C、新冠病毒不是逆转录病毒,不能发生逆转录过程,FNC通过抑制新冠病毒复制的过程来抑制其增殖,C错误;
D、相邻的核苷酸通过磷酸二酯键形成,FNC能抑制新冠病毒的复制,故FNC可以通过阻断核苷酸添加到3'-OH基团阻止了该处磷酸二酯键的形成,D正确。
故答案为:D。
【分析】新冠病毒没有细胞结构,必须寄生在活细胞中才能进行生命活动;新冠病毒是RNA病毒其遗传物质是RNA,并以RNA为模板复制形成新的RNA。
7.【答案】C
【知识点】人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、I3不患病,I4患乙病,Ⅱ4患甲病又患乙病,可知I3基因型为AaXBXb,I4基因型为AaXbY,Ⅱ4基因型为aaXbXb,Ⅱ5基因型为A_XBXb,Ⅱ6基因型为A_XBY,再根据电泳带谱可知Ⅱ6基因型为AAXBY。Ⅲ1患甲病不患乙病,则Ⅱ6基因型为aaXBY。因为Ⅱ6和Ⅲ1都有两种基因和两个电泳条带,Ⅱ6含有条带1和条带4,Ⅲ1含有条带2和条带4,可知条带2代表的是基因a,为A正确;
B、I1、I2不患病,Ⅱ2患甲病,Ⅲ2患甲病又患乙病,可知I1基因型为AaXBXb;I3不患病,I4患乙病,Ⅱ4患甲病又患乙病,可知I3基因型为AaXBXb;Ⅱ3不患病,Ⅱ4患甲病又患乙病,则Ⅲ3的基因型为AaXBXb。因此I1、I3以及Ⅲ3基因型一定相同,均为AaXBXb,B正确;
C、I3不患病,I4患乙病,Ⅱ4患甲病又患乙病,可知I3基因型为AaXBXb,I4基因型为AaXbY,则Ⅱ5基因型为A_XBXb即Ⅱ5的基因型为AAXBXb或AaXBXb,其含有3种或4种基因。若对Ⅱ5的基因进行电泳分离将得到三条或四条条带,C错误;
D、Ⅱ3不患病,Ⅱ4患甲病又患乙病,则Ⅲ3的基因型为AaXBXb;仅患甲病的男性的基因型为aaXBY;Ⅲ3基因型为AaXBXb,与仅患甲病aaXBY的男性婚配,则生一个两病皆患孩子的概率=患甲病概率×患乙病概率=1/2×1/4=1/8,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、两亲本婚配,则生一个两病皆患孩子的概率等于患甲病的概率和患乙病的概率的乘积。
2、该家族部分个体的这两对基因进行凝胶电泳分离,题图二带谱可知甲、乙病共有四种基因,一个个体含有几个条带就含有几种基因。
8.【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、由于抗生素的选择作用,使珊瑚虫中抗施罗氏弧菌对抗生素的抗性增加,A正确;
BD、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,珊瑚虫与施罗氏弧菌之间、珊瑚虫与升温的海水之间发生了协同进化,B、D正确;
C、变异在抗生素使用之前就已存在,不是抗生素诱导施罗氏弧菌变异,抗生素的作用是筛选并保存耐药性强的个体,C错误。
故答案为:C。
【分析】现代进化理论的基本内容是:进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变;突变和基因重组产生进化的原材料;自然选择决定生物进化的方向;隔离导致物种形成。
9.【答案】B
【知识点】稳态的生理意义;内环境的组成;内环境的理化特性;稳态的调节机制
【解析】【解答】A、静脉滴注生理盐水,有利于增加幸存者的液体含量,维持内环境稳态,A正确;
B、肌红蛋白存在于肌肉细胞,不属于内环境的组成成分,B错误;
C、肌肉大量释放的肌红蛋白、钾等物质迅速进入血液,使血浆渗透压迅速升高,导致心肾功能衰竭,C正确;
D、目前普遍认为,内环境维持稳态的机制是神经─体液—免疫调节网络,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、人体的细胞外液血浆、淋巴和组织液构成了人体的内环境,凡是血浆、淋巴、组织液的成分,都是内环境的成分。内环境的成分有:机体从消化道吸收的营养物质;细胞产生的代谢废物如尿素;机体细胞分泌的物质如激素、分泌蛋白等;氧气、二氧化碳。
2、内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官,系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件,包括水、无机盐、各种营养物质、代谢产物、pH值、渗透压、温度等多个方面的相对稳定。
10.【答案】B
【知识点】探究生长素类似物对插条生根的作用
【解析】【解答】A、这3种物质在低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长,其生理效应与生长素相似,但是植物激素是植物体产生的,而它们是真菌体内分离的,所以不是植物激素,A正确;
B、当浓度大于20ppm时,相对于0ppm,甲在20~50ppm范围内仍然是促进根的生长,B错误;
C、因为甲物质对促进根的生长较明显,故答案为:甲物质处理插条,C正确;
D、这3种物质与生长素有相似的生理效应,在植物体内,生长素在细胞水平上就促进细胞伸长、生长,诱导细胞分化等作用,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、植物激素是指由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
2、生长素的作用具有两重性,即低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长。
11.【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、鼠种群有规律的波动和密度制约因素的作用有关,密度制约因素的作用越强,鼠种群内部因生存斗争死亡的个体越多,死亡率越高,A正确;
B、据图可知,在不同的年份中,当鼠种群数量较小时,种群数量一直处于增加趋势,此时出生率大于死亡率,B正确;
C、根据图中曲线变化可以看出,该种鼠种群数量的变化周期为4年,不是生殖周期为4年,C错误;
D、鼠与其食物之间存在反馈调节机制,随着鼠种群数量变化,作为其食物的当地植物也会呈现与鼠种群数量类似的变化曲线,D正确。
故答案为:C。
【分析】一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
12.【答案】C
【知识点】种间关系;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、间接价值是对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能),鄱阳湖有效地控制洪水和防治土壤沙化发挥的是重要的生态功能,体现了生物多样性的间接价值,A正确;
B、随着丰水期与枯水期的交替出现,生物生活的环境发生了改变,种间关系可能会发生改变,B正确;
C、该生态系统中的生物群落和无机环境构成的统一整体构成完整的生态系统,C错误;
D、生活用水的多次使用、合理灌溉等,提高了水的利用率,起到了节水的目的,可以减轻干旱带来的用水压力,D正确。
故答案为:C。
【分析】生物多样性的价值:
(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。
(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
13.【答案】B
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、制作果酒的主要微生物是真核生物酵母菌,制作果醋的主要微生物是原核生物醋酸菌,两者的细胞结构存在明显区别:真核生物有以核膜为界限的细胞核,A正确;
B、制作果酒时,若对葡萄进行酒精浸泡或多次反复冲洗,会减少野生酵母菌的数量,不利于果酒发酵,B错误;
C、制作果醋时,接种优良的醋酸菌可以抑制其他微生物的生长,提高果醋发酵速度和产品质量,C正确;
D、果酒发酵的适宜条件是先通氧后密封,温度为18~30℃,果醋发酵的适宜条件是持续通入无菌空气,温度为30~35℃,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
14.【答案】A,B
【知识点】细胞凋亡与细胞坏死的区别;癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因;癌症的预防与治疗
【解析】【解答】A、原癌基因主要负责调节细胞周期,其过量表达而导致相应蛋白质活性过强,也可能引起细胞癌变,A正确;
B、肿瘤细胞在适宜条件下具有无限增殖的能力,GS可促进细胞增殖,从而缩短肿瘤细胞的细胞周期,B正确;
C、免疫细胞清除癌细胞的过程属于细胞凋亡,是细胞内特定基因表达的结果,C错误;
D、如果抑制GS基因的表达,则正常细胞的代谢也会受到影响,因此不能采取抑制GS基因表达的方法消灭癌细胞,D错误。
故答案为:AB。
【分析】1、细胞癌变的原因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
原癌基因:原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必须的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。
抑癌基因:抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
2、癌细胞的特征:
①能够无限增殖。
②形态结构发生显著变化。
③细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。
15.【答案】A,B,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、DNA能够储存足够量的遗传信息;遗传信息蕴藏在4种碱基(脱氧核苷酸)的排列顺序之中,碱基(脱氧核苷酸)排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性,而碱基(脱氧核苷酸)特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性;DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA上分布着许多个基因,基因通常是有遗传效应的DNA片段。因此基因A与基因a的本质区别是碱基(核苷酸)的排列顺序不同,A正确;
B、红花的基因型为:A_bbcc,某红花植株进行自交,若后代未发生性状分离,就是纯合子,则该红花的基因型为AAbbcc,B正确;
C、基因型为AaBbCc的植株花色为白色,其自交后代中紫花(A_bbC_)所占比例为(3/4)×(1/4)×(3/4)=9/64,红花(A_bbcc)所占比例为(3/4)×(1/4)×(1/4)=3/64,白花所占比例为1-(9/64)-(3/64)=52/64,故AaBbCc自交后代的表型及比例为白花:红花:紫花=52:3:9,C错误;
D、若将基因型为AaBbCc和AabbCc的植株杂交,后代的基因型有3×2×3=18种,其中红花基因型为A_bbcc,有2种,紫花的基因型为A_bbC_,有4种,则白花基因型有12种,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
16.【答案】B,C
【知识点】细胞膜的功能;细胞的生物膜系统;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、囊泡上的转运蛋白转移到细胞膜上的过程依赖膜的融合,体现了生物膜的流动性,A正确;
B、图示激素X与激素X受体结合后,可促进ATP水解,进而使酶发生磷酸化,促进葡萄糖转化,同时能促进葡萄糖转运蛋白向细胞膜上转运,B错误;
C、图示激素X与激素X受体结合后,可促进ATP水解,进而使酶发生磷酸化,促进葡萄糖转化,同时能促进葡萄糖转运蛋白向细胞膜上转运,增加了细胞膜上葡萄糖转运蛋白的含量,促进了葡萄糖的吸收,使血糖降低,因此激素X可能是胰岛素,X激素与胰高血糖素在调节血糖方面存在拮抗关系,C错误;
D、激素与相应的受体结合,体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能,D正确。
故答案为:BC。
【分析】1、由图可知,激素X与激素X受体结合后,可促进ATP水解,进而使酶发生磷酸化,促进葡萄糖转化,同时能促进葡萄糖转运蛋白向细胞膜上转运,增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的含量,促进葡萄糖的吸收。
2、细胞膜的功能有将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。
17.【答案】A,B,C
【知识点】研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、生态系统中能量流动的方向是单向的,能量不能循环利用,A错误;
B、食用菌属于分解者,不能利用光能进行光合作用,B错误;
C、该生态农业模式,充分利用秸秆中的能量,从而提高能量的利用率,但不能提高营养级之间的能量传递效率,C错误;
D、菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料,实现了物质循环利用,分解产生的无机物可直接为水稻和菌种所利用,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】1、生态农业是指运用生态学原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代科学技术建立起来的多层次多功能的综合农业生产体系,生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态农业的一条基本原理。
2、由题图信息分析可知,该生态农业模式沿袭了“无废弃物农业”的传统,充分利用了秸秆中的能量,从而提高能量的利用率,菌糠和秸杆由废弃物变为了生产原料,实现了物质的循环利用,该模式既让土地休养生息,在确保土地的肥力的同时又增加了生态效益和经济效益。
18.【答案】A,C,D
【知识点】细胞分化及其意义;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;动物细胞培养技术;干细胞的概念及种类
【解析】【解答】A、胚胎干细胞是一类具有全能性的细胞,具有细胞核大、核仁明显和蛋白质合成旺盛等特点,A正确;
B、体外培养胚胎干细胞时,培养液中通常加入动物血清、葡萄糖等成分,早期胚胎培养的培养液一般不用蔗糖,B错误;
C、在分化诱导因子诱导下,小鼠的胚胎干细胞经基因选择性表达而形成卵泡结构,即胚胎干细胞发生了分化,C正确;
D、卵母细胞在卵泡结构中进行减数分裂,发育成了有活力的卵子,该过程中由于DNA分子复制一次,细胞连续分裂两次,故染色体数目减半,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】动物细胞培养条件:
(1)无菌、无毒的环境:消毒、灭菌;添加一定量的抗生素;定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4。
(4)气体环境:95%空气和5%的CO2。
19.【答案】(1)类囊体薄膜;不同色素在层析液中溶解度不同而扩散速度不同
(2)光照强度不断增大;雾霾一定程度上会降低光照强度
(3)部分气孔关闭;蒸腾速率影响气孔开闭,影响CO2供应;蒸腾速率影响叶片的温度
(4)将生长状况相同的三角梅均分成三组,分别在强光照、强光照加Ca2+处理和适宜光照三种条件下培养,其他条件相同且适宜,培养一段时间后,检测各组D1蛋白含量
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)三角梅叶片中的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。纸层析法分离叶片中光合色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同,进而导致在滤纸条上的扩散速度不同。
(2)图1中8:00~10:00为白天的上午时期,净光合速率不断提高主要是因为光照强度不断增大,直接导致光反应速率增加。从光照角度分析雾霾胁迫影响光合速率的原因可能是雾霾一定程度上会降低光照强度,导致光反应速率下降,进而影响植株光合速率。
(3)发生“午休”时,蒸腾速率下降的原因是避免蒸腾速率过强导致部分气孔关闭,导致CO2供应减少,暗反应速率下降,进而影响植株光合速率,另外,蒸腾速率还会影响叶片的温度,进而影响光合作用酶的活性,导致光合速率的改变。
(4)该实验需要验证Ca2+能够缓解因光照过强引起的D1蛋白含量下降,则实验的自变量是有无钙离子处理,以及光照强度,故可以将生长状况相同的三角梅均分成三组,分别在强光照、强光照加Ca2+处理和适宜光照三种条件下培养,其他条件相同且适宜,培养一段时间后,检测各组D1蛋白含量,如果强光照加Ca2+处理和适宜光照条件下的D1蛋白含量相似,并多于单独强光照处理,则可验证上述结论。
【分析】1、叶绿体中的色素主要有叶绿素和类胡萝卜素,叶绿体有分为叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素有分为胡萝卜素和叶黄素。光合作用中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2、影响光合作用的因素除了光照强度外,还有温度、CO2浓度等,其中光照强度通过影响光反应而影响光合速率,温度是通过影响酶的活性影响光合作用速率的,CO2浓度作为光合作用的原料,直接影响暗反应速率进而影响光合作用速率。
20.【答案】(1)交感神经;传出;可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化
(2)皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经;甲状腺激素、肾上腺素;使肝及其他组织细胞的代谢活动增强,增加产热
(3)减慢;减慢
(4)肝糖原的分解﹑非糖物质的转化;胰高血糖素
【知识点】神经系统的基本结构;体温平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们对同一器官的作用通常是相反的,当当运动员全神贯注进行比赛时,处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势;交感神经和副交感神经均属于传出神经,两者对同一器官的调节作用通常是相反的,这对于机体的意义是可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
(2)运动员刚进入寒冷的比赛场地时,参与神经调节的反射弧是:皮肤冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→效应器;参与体温调节的激素主要是甲状腺激素和肾上腺素,它们能提高细胞(肝及其他组织细胞)的代谢速率,使机体产生更多的热量。
(3)分析题意,本实验目的是验证当神经系统控制心脏活动时,在神经元与心肌细胞之间传递的是化学信号,结合实验设计可知,副交感神经能够使心跳减慢,故刺激A心脏的副交感神经,A的跳动减慢,从A的营养液中取一些液体注入B的营养液中,B的跳动也减慢,即可说明副交感神经分泌了某种化学物质造成了脏B心跳的减慢。
(4)运动员在进行比赛的过程中,体内的血糖不断被消耗,但其含量仍然能维持在正常范围内,此时血糖是通过肝糖原的分解及非糖物质的转化而来的;在升高血糖的激素中,起主要作用的是胰高血糖素。
【分析】1、自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置,所以也叫内脏神经系统,因为其功能不完全受人类的意识支配,所以又叫自主神经系统,也可称为植物性神经系统。
2、反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分。
21.【答案】(1)9;物种间不能相互杂交产生可育后代,在物种内杂交可产生可育后代
(2)母本;隐性(性状);雄性不育与可育的个体杂交,F1均表现为雄性可育(F1为雄性可育,自交后F2中出现雄性不育的个体);3;根据A2和R1的杂交结果中雄性不育个体所占的比例为1/64,(1/4)3=1/64
(3)1/9;R2与R5杂交,F1自交,观察F2中是否出现雄性不育的个体。如果子代中出现一定比例的雄性不育个体,则R2与R5中控制雄性可育的基因不是相同基因,否则R5与R2中控制雄性可育的基因中有相同基因
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;人类基因组计划及其意义;物种的概念与形成
【解析】【解答】(1)分析题意可知,萝卜是典型的异花授粉植物,且其体内有18条染色体,无性染色体,测定其基因组时需要测定的染色体数目=18/2=9条;不同物种之间存在生殖隔离,生殖隔离的物种之间不能进行正常的基因交流,表现为不能相互交配或交配后无法产生可育后代,故萝卜在物种间杂交、物种内杂交时,子代育性分别表现为物种间不能相互杂交产生可育后代,在物种内杂交可产生可育后代。
(2)分析题意可知,A2是稳定遗传的萝卜雄性不育系,故在杂交实验中只能做母本;分析实验结果可知,雄性不育与可育的个体杂交,F1均表现为雄性可育,自交后F2中出现雄性不育的个体,据此可推知雄性不育的性状为隐性(性状);自由组合定律是以分离定律为基础的,结合表格数据可知,A2和R1的杂交结果中雄性不育个体所占的比例为1/64,而(1/4)3=1/64,故可推知雄性不育性状至少由3对基因控制。
(3)设相关基因是A/a、B/b、C/c,由于雄性不育系A2是隐性性状,则其基因型是aabbcc,R1基因型是AABBCC,两者杂交,子一代基因型是AaBbCc,F2中的纯合子共有8种,其中不育个体aabbccc的比例是1/64,可育为63/64,可育中的纯合子共有8-1=7种,比例为7/63=1/9;据表分析,R2和R5分别与A2杂交后,两者的性状分离不同,为确定R2与R5中控制雄性可育的基因是否有相同基因,可让R2与R5杂交,F1自交,观察F2中是否出现雄性不育的个体:如果子代中出现一定比例的雄性不育个体,即出现了新的类型,则R2与R5中控制雄性可育的基因不是相同基因,否则R5与R2中控制雄性可育的基因中有相同基因。
【分析】1、分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
2、组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
22.【答案】(1)植物是否可以净化水质、植物是否适应水生环境和当地气候条件;生产者固定的太阳能和污水中有机物所含的化学能
(2)
(3)为水生动植物及好氧微生物提供氧气,有利于生物生长及对污染物的分解或转化
(4)浮床植物和该水域浮游藻类都属于植物,它们之间存在竞争关系,竞争太阳光能和N,P等无机盐,抑制了藻类的大量繁殖
【知识点】全球性生态环境问题;生态工程的概念及其目标;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)建立人工生态浮岛选择和搭配植物时,需要考虑的因素有植物是否可以净化水质、植物是否适应水生环境和当地气候条件,植物之间的种间关系等;流经人工生态系统的能量包括生产者固定的太阳能和污水中有机物所含的化学能。
(2)能量流动在食物链中是沿着食物链的方向单向流动的,此外生产者和消费者都有部分能量流向分解者,故该生态系统中生产者、消费者、分解者之间的能量流动关系可表示如下:
。
(3)大部分生物的繁殖都需要氧气,故该立体生态浮床最上面有风机不断向浮床吹风,目的是为水生动植物及好氧微生物提供氧气,有利于生物生长及对污染物的分解或转化。
(4)水华的爆发主要是因为水体中N和P的含量过多,导致藻类大量繁殖引起的,分析题意可知,浮床植物和该水域浮游藻类都属于植物,它们之间存在竞争关系,竞争太阳光能和N、P等无机盐,抑制了藻类的大量繁殖,故该生态浮床还能抑制水华发生。
【分析】生态浮床是指将植物种植于浮于水面的床体上,体现了群落的空间结构,可以为鸟类及鱼类提供栖息环境和食物,其处理污水,具有简单有效、花费少、耗能低和无二次污染等优势,同时浮床还可以美化环境。
23.【答案】(1)体液
(2)新冠病毒只有寄生在宿主细胞中才能增殖(新冠病毒在普通培养基中不能增殖);病毒抗原注入人体后,刺激B淋巴细胞,B淋巴细胞增殖分化成记忆细胞和浆细胞,后者产生抗体,记忆细胞和抗体起到免疫预防的作用
(3)逆转录;防止目的基因及质粒各自自身连接,有利于目的基因的正向连接
(4)Ca2+;感受态
(5)疫苗Ⅳ进入细胞核进行转录,然后在细胞质中翻译,产生S蛋白;疫苗V进入细胞质,经过翻译产生S蛋白,引起免疫反应;使腺病毒的核酸无法复制,无法在人体细胞中增殖
【知识点】基因工程的基本操作程序;体液免疫;免疫学的应用;病毒
【解析】【解答】(1)人体感染新冠病毒初期,由于感染者体内存在病毒,故核酸检测阳性,但病毒抗原还未激发人体产生体液免疫,故抗体检测阴性。
(2)过程①是病毒培养的过程,不能用普通培养基培养,原因是新冠病毒没有细胞结构,只有寄生在宿主细胞中才能增殖。疫苗I是由灭活病毒制成,不能感染宿主细胞,而游离在内环境中,故发挥免疫预防的机理是病毒抗原注入人体后,激活体液免疫,刺激B细胞,B细胞增殖分化成记忆细胞和浆细胞,后者产生抗体,记忆细胞和抗体起到免疫预防的作用。
(3)过程②是逆转录过程,需要在逆转录酶的催化下才能完成。过程③构建基因表达载体时通常不采用同一种相同的限制酶,而是采用双酶切法,双酶切的优点是不同的限制酶处理后,黏性末端往往不同,可以防止目的基因及质粒各自自身连接,有利于目的基因的正向连接。
(4)过程④是将目的基因导入受体细胞的过程,通常使用Ca2+处理受体菌,使其处于感受态,更容易吸收外源DNA。
(5)疫苗Ⅳ是含S蛋白基因的重组DNA,会进入细胞核进行转录,然后在细胞质中翻译,产生S蛋白作为抗原,而疫苗V是S蛋白基因的mRNA,进入细胞质,经过翻译产生S蛋白,引起免疫反应。若疫苗V为腺病毒疫苗,构建腺病毒载体时需将腺病毒的复制基因敲除,目的是使腺病毒的核酸无法在人体细胞中进行复制,确保腺病毒无法在人体细胞中增殖。
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。
(4)目的基因的检测与鉴定。
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