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【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(天津卷)
一、单选题
1.(2022·天津)新冠病毒抗原检测的对象是蛋白质,其基本组成单位是( )
A.氨基酸 B.核苷酸 C.单糖 D.脂肪酸
【答案】A
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,A正确;
B、核苷酸是核酸的基本组成单位,B错误;
C、单糖是构成多糖的基本组成单位,C错误;
D、脂肪是由脂肪酸和甘油组成的,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为21种。
2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质。固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。磷脂构成生物膜的骨架。维生素D缺乏会导致佝偻病。与糖类相比,相同质量的脂肪中的氧含量远远低于糖类,而氢的含量更高。
3、生物体内核酸有两种核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA),二者都是生物大分子,核糖核酸的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一份子核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成,根据含氮碱基不同分为A、U、C、G四种,RNA主要存在于细胞质中;脱氧核糖核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸,核糖核苷酸由一份子脱氧核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成,根据含氮碱基不同分为A、T、C、G四种,DNA主要存在于细胞核中,在线粒体和叶绿体中也有少量DNA。二者都可以作为遗传物质,DNA存在时只能DNA作为遗传物质,DNA不存在时RNA才能做为遗传物质,即只有在RNA病毒中RNA才能做为遗传物质。核酸的功能:①是细胞内携带遗传信息的物质;②在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
4、糖类分为单糖、二糖和多糖,葡萄糖是重要的单糖,是细胞的主要能源物质,单糖还包括核糖和脱氧核糖;二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖,多糖包括淀粉、纤维素、糖原,蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素是植物细胞特有的糖类,乳糖、糖原是动物细胞特有的糖类。几丁质也叫壳多糖,是N-乙酰葡糖胺通过β连接聚合而成的结构,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。可以和重金属离子结合用于废水处理,可用于制作食品添加剂和人造皮肤。
2.(2022·天津)下列生理过程的完成不需要两者结合的是( )
A.神经递质作用于突触后膜上的受体
B.抗体作用于相应的抗原
C.Ca2+载体蛋白运输Ca2+
D.K+通道蛋白运输K+
【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导;主动运输;体液免疫
【解析】【解答】A、神经递质由突触前膜释放后,和突触后膜上的受体结合,A错误;
B、抗体和抗原结合后可形成沉淀或细胞集团,被吞噬细胞吞噬消化,B错误;
C、Ca2+载体蛋白运输Ca2+时,Ca2+需要与载体蛋白结合,载体蛋白的构像发生改变,C错误;
D、分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,因此K+通道蛋白运输K+时不需要与K+结合,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的变化;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
3.(2022·天津)下图所示实验方法的应用或原理,不恰当的是( )
实验方法 应用 原理
A.分离绿叶中的色素 B.不同色素在层析液中溶解度不同
C.细菌计数 D.逐步稀释
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;微生物的分离和培养
【解析】【解答】AB、分离色素用的是纸层析法,色素在层析液中溶解度大的,随层析液在滤纸上扩散的快;色素在层析液中溶解度小的,随层析液在滤纸上扩散的慢,从而把各种色素分离开,AB正确;
图中为平板划线法,用于分离微生物的一种方法,不能用来进行细菌计数,是指把混杂在一起的微生物或同一微生物CD、群体中的不同细胞,用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释而获得较多独立分布的单个细胞,并让其成长为单菌落的方法,C错误,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
2、微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
4.(2022·天津)天津市针对甘肃古浪县水资源短缺现状,实施“农业水利现代化与智慧灌溉技术帮扶项目”,通过水肥一体化智慧灌溉和高标准农田建设,助力落实国家“药肥双减”目标,实现乡村全面振兴。项目需遵循一定生态学原理。下列原理有误的是( )
A.人工生态系统具有一定自我调节能力
B.项目实施可促进生态系统的物质与能量循环
C.对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质投入
D.根据实际需要,合理使用水肥
【答案】B
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、生态系统具有一定的自动调节能力,但这种自动调节能力有一定限度,A正确;
B、项目实施可促进生态系统的物质循环,但是能量是单向流动的,不可以循环,B错误;
C、对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调,C正确;
D、植物在生长发育的不同时期对于水和无机盐的需求不同,所以要合理施肥,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
2、提高生态系统稳定性的措施:(1)控制对生态系统的干扰程度。(2)实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调关系。
5.(2022·天津)小鼠Avy基因控制黄色体毛,该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是( )
A.Avy基因的碱基序列保持不变
B.甲基化促进Avy基因的转录
C.甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变
D.甲基化修饰不可遗传
【答案】A
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、 Avy基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,但是基因的碱基序列保持不变,A正确;
B、由题意可知,该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,基因的表达包括转录和翻译,所以甲基化会抑制Avy基因的转录,B错误;
C、甲基化修饰会导致蛋白质无法表达,而不是使Avy基因编码的蛋白质结构改变,C错误;
D、由题意可知,该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,使小鼠毛色发生可遗传的改变,所以甲基化修饰可遗传,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
2、表观遗传学的主要特点:(1)可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传。(2)可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能调节。(3)没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
6.(2022·天津)用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA,获得有丝分裂某时期荧光图。有关叙述正确的是( )
A.中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期
B.图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体
C.图中细胞分裂方向由中心体位置确定
D.秋水仙素可促使细胞进入图示分裂时期
【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、该图为有丝分裂某时期荧光图,中心体复制发生在间期,而染色体加倍发生在有丝分裂的后期,所以中心体复制和染色体加倍不会都发生在图示时期,A错误;
B、该图是有丝分裂某时期荧光图,在有丝分裂过程中有同源染色体,B错误;
C、中心体位置决定了染色体移动的方向,将分开的染色体拉向两极,决定细胞分裂的方向,C正确;
D、秋水仙素会抑制纺锤体的形成,纺锤体形成于分裂前期,所以秋水仙素不会促使细胞进入图示分裂时期,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期。
2、间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。
3、前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。
4、中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。
5、后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。6、未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。
7.(2022·天津)蝙蝠是现存携带病毒较多的夜行性哺乳动物,这与其高体温(40℃)和强大的基因修复功能有关。关于蝙蝠与其携带的病毒,下列叙述错误的是( )
A.高温利于提高病毒对蝙蝠的致病性
B.病毒有潜在破坏蝙蝠基因的能力
C.病毒与蝙蝠之间存在寄生关系
D.病毒与蝙蝠协同进化
【答案】A
【知识点】蛋白质变性的主要因素;协同进化与生物多样性的形成;种间关系
【解析】【解答】A、病毒的主要成分是蛋白质和核酸,高温下蛋白质会变形,不会对蝙蝠造成致病性,A错误;
B、病毒的核酸可以整合到蝙蝠的染色体的基因上,故病毒有潜在破坏蝙蝠基因的能力,B正确;
C、病毒必须寄生在活细胞内,所以病毒与蝙蝠之间存在寄生关系,C正确;
D、病毒必须寄生在活细胞内,若蝙蝠发生变化,病毒为了能在蝙蝠体内生存,也会发生相应的变化,所以病毒与蝙蝠会发生协同进化,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被改变,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失,是不可逆的。蛋白质的盐析依据的原理是蛋白质在不同浓度盐溶液中的溶解度不同,是一种物理变化,蛋白质的盐析过程空间结构略有改变,但没有变性,肽键也没有断裂,是可逆的过程。能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。蛋白质变性的主要特征是生物活性丧失。有时蛋白质的空间结构只要轻微变化即可引起生物活性的丧失。
2、协同进化: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,这就是协同进化。
3、寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活。
8.(2022·天津)日常生活中有许多说法,下列说法有科学依据的是( )
A.食用含有植物生长素的水果,植物生长素会促进儿童性腺过早发育
B.酸奶胀袋是乳酸菌发酵产生CO2造成的
C.食用没有甜味的面食,不会引起餐后血糖升高
D.接种疫苗预防相应传染病,是以减毒或无毒的病原体抗原激活特异性免疫
【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;无氧呼吸的过程和意义;免疫学的应用
【解析】【解答】A、激素会与靶细胞表面的特异性受体结合,而生长素属于植物体内的激素,动物细胞表面没有生长素的受体,所以植物生长素不会促进儿童性腺过早发育,A错误;
B、乳酸菌属于厌氧微生物,进行无氧呼吸,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不会产生CO2,B错误;
C、面食中淀粉含量高,淀粉分解为葡萄糖被人体吸收,所以食用没有甜味的面食,也会引起餐后血糖升高,C错误;
D、疫苗是由减毒或无毒的病原体制成的,属于抗原,接种疫苗可以预防相应的传染病,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、疫苗有三种类型:a、灭活的微生物;b、分离的微生物成分或其他产物;c、减毒微生物。疫苗使机体产生相应的抗体和记忆细胞(主要是得到记忆细胞),使人在不发病的情况下产生抗体,获得免疫力。
2、乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。
3、激素调节的特点:(1)微量和高效:激素在血液中含量很低,但能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。(2)通过体液运输:分泌腺产生的激素扩散到体液中,由血液来运输,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。(3)作用于靶器官、靶细胞:激素与靶细胞上的特异性受体结合,引发细胞内的代谢速率发生改变,从而起调节作用。(4)作为信使传递信息:激素将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化,激素一经靶细胞接受并起作用后就失活,因此体内要不断产生激素,从而维持激素含量的动态平衡。
4、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
9.(2022·天津)染色体架起了基因和性状之间的桥梁。有关叙述正确的是( )
A.性状都是由染色体上的基因控制的
B.相对性状分离是由同源染色体上的等位基因分离导致的
C.不同性状自由组合是由同源染色体上的非等位基因自由组合导致的
D.可遗传的性状改变都是由染色体上的基因突变导致的
【答案】B
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、细胞质基质中的基因可以影响性状,性状不都是由染色体上的基因控制的,A错误;
B、相对性状是由等位基因控制的,等位基因位于同源染色体上,等位基因随同源染色体分离而分离,所以相对性状是由同源染色体上等位基因分离导致的,B正确;
C、不同性状自由组合是由非同源染色体上的非等位基因自由组合导致的,C错误;
D、可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体变异,所以可遗传的性状改变不都是由染色体上的基因突变导致的,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、等位基因是指存在于一对同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。
二、选择题组
(2022·天津)阅读下列材料,完成下面小题。
动脉血压是指血液对动脉管壁产生的压力。人体动脉血压有多种调节方式,如:当动脉血压升高时,会刺激血管壁内的压力感受器兴奋,神经冲动传入中枢神经系统后,通过交感神经和副交感神经调节心脏、血管活动及肾上腺髓质所分泌的激素水平,最终血压回降。
动脉血压高于正常值即形成高血压。高血压病的发病机制复杂,可能包括:
⑴水钠潴留
水钠潴留指水和钠滞留于内环境。长期摄入过量的钠使机体对水钠平衡的调节作用减弱,可导致水钠潴留。慢性肾功能不全的患者水钠排出减少,重吸收增加,也会引起水钠潴留。
⑵肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)过度激活
RAAS是人体重要的体液调节系统。肾素可催化血管紧张素原生成血管紧张素Ⅰ,血管紧张素Ⅰ在血管紧张素转换酶的作用下生成血管紧张素Ⅱ。血管紧张素Ⅱ具有多种生理效应,最主要的是使血管收缩导致血压升高,此外还可刺激醛固酮分泌。醛固酮可促进钠的重吸收。
⑶交感神经系统活性增强
肾交感神经活性增强既可促使肾素释放,激活RAAS,又可减弱肾排钠能力。此外,交感神经还可激活肾脏T细胞,导致肾脏损伤、肾功能不全。
10.下列关于压力感受及动脉血压的说法,错误的是( )
A.感受器可将压力信号转化为电信号
B.传出神经属于自主神经系统
C.调节过程不存在体液调节
D.调节机制为负反馈调节
11.下列哪种因素不会导致水钠潴留( )
A.长期摄入过量钠 B.血管紧张素Ⅱ引起的血管收缩
C.醛固酮过度分泌 D.肾功能不全、排钠能力下降
12.下列哪项药物或疗法在高血压病的治疗中是不合理的( )
A.抗利尿激素 B.血管紧张素转换酶抑制剂
C.醛固酮受体抑制剂 D.降低肾交感神经兴奋性的疗法
【答案】10.C
11.B
12.A
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用;水盐平衡调节
【解析】【分析】1、(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
2、反射弧是反射活动的结构基础,包括五个部位︰感受器(感觉神经组织末梢的特殊结构)、传入神经(感觉神经元)、神经中枢(调节某一特定的生理功能的神经元素)、传出神经(运动神经元)、效应器(传出的神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)。
3、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和剧交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,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。
4、在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。促进原来生命活动的是正反馈调节,抑制原来生命活动的是负反馈调节。
10.A、感受器感受到刺激之后,可以将压力信号转化为电信号,A正确;
B、自主神经系统是指支配内脏、血管和腺体的传出神经,所以该传出神经属于自主神经系统,B正确;
C、由题意可知,肾素—血管紧张素—醛固酮系统过度激活引起的血压上升属于激素调节,C错误;
D、由题意可知,血压能在某个特定值保持相对稳定,是负反馈调节的结果,D正确。
故答案为:C。
11.A、长期摄入过量的钠会导致对水钠平衡的调节作用减弱,可导致水钠潴留,A错误;
B、由题意可知,肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)过度激活,血管紧张素Ⅱ引起血管收缩, 不会导致水钠潴留,B正确;
C、醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对钠的重吸收,若醛固酮过度分泌,会导致肾小管和集合管对钠的重吸收增加,会导致水钠潴留,C错误;
D、由题意可知,肾功能不全、排出水钠能力下降,重吸收增加,会导致水和钠滞留于内环境,也会引起水钠潴留,D错误。
故答案为:B。
12.A、抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而加重水钠滞留,从而使血压更高,A正确;
B、由题意可知,血管紧张素Ⅰ在血管紧张素转换酶的作用下生成血管紧张素Ⅱ。血管紧张素Ⅱ具有多种生理效应,最主要的是使血管收缩导致血压升高。血管紧张素转换酶抑制剂会抑制血管紧张素的形成,可对高血压进行治疗,B错误;
C、醛固酮可以促进肾小管和集合管对钠的重吸收,醛固酮受体抑制剂可以抑制醛固酮起作用,从而使内环境的水钠滞留减少,可对高血压进行治疗,C错误;
D、由题意可知,肾交感神经活性增强既可促使肾素释放,激活RAAS,又可减弱肾排钠能力,所以降低肾交感神经兴奋性可以增强肾的排钠能力,使内环境的水钠滞留减少,课对高血压进行治疗,D错误。
故答案为:A。
三、综合题
13.(2022·天津)为研究河流中石块上微生物群落的演替,将灭菌后的裸石置于河流中,统计裸石上不同时间新增物种数木(图1)、自养类群和异养类群的个体数量(A和H分别代表自养和异养类群的优势种)(图2)。
(1)裸石上发生的群落演替类型为 。
(2)由图1可知,演替的前120天,生长在裸石上的物种总数 (增加∕减少),之后,演替趋于稳定。
(3)由图2可知,演替稳定后,优势种A的环境容纳量与演替初期相比 (变大∕变小)。
(4)已知自养类群为异养类群提供有机碳,演替达到稳定后,两者的数量金字塔是 (正∕倒)金字塔形,能量金字塔是 (正∕倒)金字塔形。
(5)当试验裸石上的演替稳定后,其群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落结构相似,原因是两者所处的 相似。
【答案】(1)初生演替
(2)增加
(3)变小
(4)倒;正
(5)环境条件
【知识点】群落的演替;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。裸石上发生的演替为裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段,属于初生演替。
故填:初生演替。
(2)由图可知,演替的前120天,虽然新增物种数在下降,但是总的物种数依然在上升,到120天时新增物种数降为0,物种总数达到最大,之后演替趋于稳定。
故填:增加。
(3)由图2可知,前120天物种A的圆圈面积比120天之后的圆圈面积大,圆圈的面积代表个体数量,所以演替稳定后,优势种A的环境容纳量与演替初期相比变小。
故填:变小。
(4)由图可知,120天后,自养生物A的圆圈面积比异养生物H的圆圈面积小,已知自养类群为异养类群提供有机碳,圆圈的面积代表数量的多少,所以演替达到稳定后,两者的数量金字塔是倒金字塔形。能量在流动过程中逐级递减,所以能量金字塔是正金字塔形。
故填:倒;正。
(5)当试验裸石上的演替稳定后,其群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落结构相似,原因是两者所处的环境条件相似。
故填:环境条件。
【分析】1、群落演替的类型:(1)初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替,初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。(2)次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
2、生态金字塔:能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。
3、能量金字塔:将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形。特点:通常都是上窄下宽的正金字塔形。
4、数量金字塔:如果表示各个营养级的生物个体的数目比值关系,就形成数量金字塔。特点:一般为正金字塔形,有时会出现倒金字塔形。
14.(2022·天津)研究者拟构建高效筛选系统,将改进的苯丙氨酸合成关键酶基因P1导入谷氨酸棒杆菌,以提高苯丙氨酸产量。
(1)如图是该高效筛选系统载体的构建过程。载体1中含有KanR(卡那霉素抗性基因)和SacB两个标记基因,为去除筛选效率较低的SacB,应选择引物 和 ,并在引物的 (5'∕3')端引入XhoⅠ酶识别序列,进行PCR扩增,产物经酶切、连接后环化成载体2。
(2)PCR扩增载体3中筛选效率较高的标记基因RpsL(链霉素敏感基因)时,引物应包含 (EcoRⅠ∕HindⅢ∕XhoⅠ)酶识别序列,产物经单酶切后连接到载体2构建高效筛选载体4。
(3)将改进的P1基因整合到载体4构建载体5。将载体5导入链霉素不敏感(由RpsL突变造成)、卡那霉素敏感的受体菌。为获得成功导入载体5的菌株,应采用含有 的平板进行初步筛选。
(4)用一定的方法筛选出如下菌株:P1基因脱离载体5并整合到受体菌拟核DNA,且载体5上其他DNA片段全部丢失。该菌的表型为__________。
A.卡那霉素不敏感、链霉素敏感 B.卡那霉素敏感、链霉素不敏感
C.卡那霉素和链霉素都敏感 D.卡那霉素和链霉素都不敏感
(5)可采用 技术鉴定成功整合P1基因的菌株。之后以发酵法检测苯丙氨酸产量。
【答案】(1)1;4;5'
(2)XhoⅠ
(3)卡那霉素
(4)B
(5)PCR
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)根据引物箭头方向可知,去除筛选效率较低的SacB,应选择引物1和4。在进行PCR时,在引物作用下,DNA聚合酶从引物 3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端到 3'端延伸的,所以在引物的5'端引入XhoI酶识别序列。
故填:1;4;5'。
(2)由图可知,载体4中RpSL(链霉素敏感基因)的两侧具有XhoI酶识别序列,载体3中不含XhoI酶识别序列,所以引物应包含XhoⅠ酶识别序列,产物经单酶切后连接到载体2构建高效筛选载体4。
故填:XhoⅠ。
(3)将改进的P1基因整合到载体4构建载体5,载体5中含有RpSL(链霉素敏感基因)和KanR(卡那霉素抗性基因),将载体5导入链霉素不敏感(由RpsL突变造成)、卡那霉素敏感的受体菌。为获得成功导入载体5的菌株,应采用含有卡那霉素的平板进行初步筛选。
故填:卡那霉素。
(4)P1基因脱离载体5并整合到受体菌拟核DNA,且载体5上其他DNA片段全部丢失,该菌的表型为卡那霉素敏感、链霉素不敏感,B正确,ACD错误。
故填:B。
(5)通过PCR技术可以检测目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA中,所以可采用PCR技术鉴定成功整合P1基因的菌株。之后以发酵法检测苯丙氨酸产量。
故填:PCR。
【分析】1、目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取(基因组文库包含某种生物所有的基因,部分基因文库包含某种生物的部分基因,如:CDNA文库)、利用PCR技术扩增和人工合成。
2、基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;b、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
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。①将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法(Ca2+处理法)。
4、目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
15.(2022·天津)利用蓝细菌将CO2转化为工业原料,有助于实现“双碳”目标。
(1)蓝细菌是原核生物,细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH(呼吸过程中产生的[H])和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于 和 等生理过程,为各项生命活动提供能量。
(2)蓝细菌可通过D—乳酸脱氢酶(Ldh),利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌,以期提高D—乳酸产量,但结果并不理想。分析发现,
是由于细胞质中的NADH被大量用于 作用产生ATP,无法为Ldh提供充足的NADH。
(3)蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K,以补充ATP产量,使更多NADH用于生成D—乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量,结果如下表。
注:数据单位为pmol∕OD730
菌株 ATP NADH NADPH
初始蓝细菌 626 32 49
工程菌K 829 62 49
由表可知,与初始蓝细菌相比,工程菌K的ATP含量升高,且有氧呼吸第三阶段 (被抑制∕被促进∕不受影响),光反应中的水光解 (被抑制∕被促进∕不受影响)。
(4)研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中,构建工程菌L。与初始蓝细菌相比,工程菌L能积累更多D—乳酸,是因为其__________(双选)。
A.光合作用产生了更多ATP
B.光合作用产生了更多NADPH
C.有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP
D.有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH
【答案】(1)光合作用;呼吸作用
(2)有氧呼吸
(3)被抑制;不受影响
(4)A;D
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)虽然蓝细菌是原核生物,但是含有光和色素(藻蓝素和叶绿素),可以进行光合作用,能够合成ATP,蓝细菌也可以进行呼吸作用合成ATP,所以ATP来源于光合作用和呼吸作用等生理过程,为各项生命活动提供能量。
故填:光合作用;呼吸作用。
(2)因为细胞质中的NADH会参与有氧呼吸中第三阶段,和氧气反应生成水,同时释放大量能量,蓝细菌中细胞质中的NADH可被大量用于有氧呼吸第三阶段产生ATP,无法为Ldh提供充足的NADH。
故填:有氧呼吸。
(3)NADH是有氧呼吸过程中的代谢产物,在有氧呼吸第三阶段和氧气反应生成水,NADPH是光合作用过程中的代谢产物,是水光解的产物,根据表格可知,工程菌K的NADH较高,NADPH相同,说明有氧呼吸第三阶段被抑制,光反应中的水光解不受影响。
故填:被抑制;不受影响。
(4)工程菌K存在一种只产生ATP不参 与水光解的光合作用途径,能使更多NADH用于生成D-乳酸, 把Ldh基因引入工程菌K中,构建工程菌L,光合作用产生了更多ATP,为各项生命活动提供能量,这样有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH,这样工程菌L就能利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸,能积累更多D-乳酸,AD正确,BC错误。
故选AD。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H](NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H](NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、光合作用的反应阶段:①光反应阶段:场所是类囊体薄膜,a.水的光解:2H2O 4[H]+O2,b.ATP的生成:ADP+Pi ATP。②暗反应阶段:场所是叶绿体基质,a.CO2的固定:CO2+C5 2C3,b.C3的还原:2C3 (CH2O)+C5+H2O
16.(2022·天津)α地中海贫血是一种常染色体遗传病,可由α2珠蛋白基因变异导致,常见变异类型有基因缺失型和碱基替换突变型。现发现一例患者,疑似携带罕见α2基因变异,对其家系α2基因进行分析。
①检测碱基替换突变,发现祖母不携带碱基替换突变;母亲的α2基因仅含一个单碱基替换突变,该变异基因可记录为“αW”。
②检测有无α2基因缺失,电泳结果如下图。
注:1.7kb条带表示有α2基因,1.4kb条带表示无α2基因
(1)将缺失型变异记录为“—”,正常α2基因记录为“α”,则祖母的基因型可记录为“—∕α”。仿此,母亲的基因型可记录为 。
(2)经鉴定,患者确携带一罕见α2基因变异,将该变异基因记录为“αX”,则其基因型可记录为“—∕αX”。αX属于 (缺失型∕非缺失型)变异。
(3)患者有一妹妹,经鉴定,基因型为“αX∕αW”,请在上图虚线框中画出其在基因缺失型变异检测中的电泳图谱 。
(4)患者还有一哥哥,未进行基因检测。他与基因型为“—∕αW”的女性结婚,生育一孩,理论上该孩基因型为“—∕αW”的概率为 。
【答案】(1)—∕αW(或αW∕—)
(2)非缺失型
(3)
(4)3/8
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的类型
【解析】【解答】(1)由电泳图可知,祖母的电泳结果中有1.7kb的条带,表明有α2基因,还有1.4kb的条带,说明没有α2基因,属于缺失型变异,所以记为一/a。通过分析,母亲也有1.7kb和l.4kb这两个条带,由题意可知,母亲的α2基因仅含一个单碱基替换突变,所以基因型可记录为 —∕αW(或αW∕—) 。
故填:—∕αW(或αW∕—)。
(2)由题意可知,正常基因标记为“α”,缺失型变异记录为“—”,所以该变异基因αX属于碱基替换突变,属于非缺失型变异。
故填:非缺失型。
(3)患者妹妹基因型为“αX∕αW”,不属于缺失型变异,应该有两个α2基因。由题意可知,1.7kb条带表示有α2基因,1.4kb条带表示无α2基因,所以电泳图谱如下:
故填:
(4)患者基因型为“—∕αX”,父亲基因型为“—∕αX”,母亲基因型为“—∕αW”,妹妹基基因型为“αX∕αW” ,则哥哥可能的基因型及比例为/:x:-aW:aaW=1:l:1:1,则配子比例为:一/—:—∕αW:—∕αX:αX∕αW=1:1:1:1,他与基因型为“—∕αW”的女性结婚,生育一孩,理论上该孩基因型为“—∕αW”的概率为1/2×1/2+1/2×1/4=3/8。
故填:3/8。
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
四、实验题
17.(2022·天津)为研究高脂饮食与肠道菌群及糖脂代谢的关系,进行如下试验:
(1)建立糖脂代谢紊乱大鼠模型
将20只大鼠随机平分为2组,分别饲喂高脂饲料(HFD组)和普通饲料(ND组)16周。
①检测空腹血相关生理指标,结果如下表。
组别 总胆固醇(mmol∕L) 甘油三酯(mmol∕L) 血糖(mmol∕L) 胰岛素(mmol∕L)
ND组 1.56 0.63 5.58 10.02
HFD组 2.59 1.65 7.28 15.11
与ND组相比,HFD组 偏高,说明脂代谢紊乱,其他数据说明糖代谢紊乱,提示造模成功。
②检测粪便中4种典型细菌的含量,结果如下图。
HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量 (增加∕减少)。
(2)探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取20只大鼠,喂以含 的饮用水杀灭肠道中原有细菌,建立肠道无菌大鼠模型。分别收集(1)试验结束时HFD组和ND组粪便,制备成粪菌液,分别移植到无菌大鼠体内,建立移植HFD肠菌组和移植ND肠菌组,均饲喂高脂饲料8周。检测空腹血相关生理指标,结果如下表。
组别 总胆固醇(mmol∕L) 甘油三酯(mmol∕L) 血糖(mmol∕L) 胰岛素(mmol∕L)
移植ND肠菌组 1.86 0.96 6.48 11.54
移植HFD肠菌组 2.21 1.28 6.94 13.68
该试验的自变量为 ,结果显示两组均发生糖脂代谢紊乱,组间差异说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可 (加剧∕缓解)高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
(3)基于本研究的结果,为了缓解糖脂代谢紊乱,请说明可以采取的策略。 。
【答案】(1)总胆固醇、甘油三酯;减少
(2)抗生素;移植的肠道菌群;加剧
(3)避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】(1)与ND组相比,HFD组总胆固醇、甘油三酯偏高,而总胆固醇和甘油三酯都属于脂质,说明脂代谢紊乱。由图可知,HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少。
故填:总胆固醇、甘油三酯;减少。
(2)探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取20只大鼠,喂以含抗生素的饮用水杀灭肠道中原有细菌,建立肠道无菌大鼠模型。由图可知,该实验的自变量为移植的肠道菌群(移植ND肠菌组和移植HFD肠菌组)。由图可知,与移植ND肠菌组相比,移植HFD肠菌组总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量均较高,说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
故填:抗生素;移植的肠道菌群;加剧。
(3)基于本研究的结果,为了缓解糖脂代谢紊乱,可以采取避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量。
故填:避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量。
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质。固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。磷脂构成生物膜的骨架。维生素D缺乏会导致佝偻病。与糖类相比,相同质量的脂肪中的氧含量远远低于糖类,而氢的含量更高。
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【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(天津卷)
一、单选题
1.(2022·天津)新冠病毒抗原检测的对象是蛋白质,其基本组成单位是( )
A.氨基酸 B.核苷酸 C.单糖 D.脂肪酸
2.(2022·天津)下列生理过程的完成不需要两者结合的是( )
A.神经递质作用于突触后膜上的受体
B.抗体作用于相应的抗原
C.Ca2+载体蛋白运输Ca2+
D.K+通道蛋白运输K+
3.(2022·天津)下图所示实验方法的应用或原理,不恰当的是( )
实验方法 应用 原理
A.分离绿叶中的色素 B.不同色素在层析液中溶解度不同
C.细菌计数 D.逐步稀释
A.A B.B C.C D.D
4.(2022·天津)天津市针对甘肃古浪县水资源短缺现状,实施“农业水利现代化与智慧灌溉技术帮扶项目”,通过水肥一体化智慧灌溉和高标准农田建设,助力落实国家“药肥双减”目标,实现乡村全面振兴。项目需遵循一定生态学原理。下列原理有误的是( )
A.人工生态系统具有一定自我调节能力
B.项目实施可促进生态系统的物质与能量循环
C.对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质投入
D.根据实际需要,合理使用水肥
5.(2022·天津)小鼠Avy基因控制黄色体毛,该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是( )
A.Avy基因的碱基序列保持不变
B.甲基化促进Avy基因的转录
C.甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变
D.甲基化修饰不可遗传
6.(2022·天津)用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA,获得有丝分裂某时期荧光图。有关叙述正确的是( )
A.中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期
B.图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体
C.图中细胞分裂方向由中心体位置确定
D.秋水仙素可促使细胞进入图示分裂时期
7.(2022·天津)蝙蝠是现存携带病毒较多的夜行性哺乳动物,这与其高体温(40℃)和强大的基因修复功能有关。关于蝙蝠与其携带的病毒,下列叙述错误的是( )
A.高温利于提高病毒对蝙蝠的致病性
B.病毒有潜在破坏蝙蝠基因的能力
C.病毒与蝙蝠之间存在寄生关系
D.病毒与蝙蝠协同进化
8.(2022·天津)日常生活中有许多说法,下列说法有科学依据的是( )
A.食用含有植物生长素的水果,植物生长素会促进儿童性腺过早发育
B.酸奶胀袋是乳酸菌发酵产生CO2造成的
C.食用没有甜味的面食,不会引起餐后血糖升高
D.接种疫苗预防相应传染病,是以减毒或无毒的病原体抗原激活特异性免疫
9.(2022·天津)染色体架起了基因和性状之间的桥梁。有关叙述正确的是( )
A.性状都是由染色体上的基因控制的
B.相对性状分离是由同源染色体上的等位基因分离导致的
C.不同性状自由组合是由同源染色体上的非等位基因自由组合导致的
D.可遗传的性状改变都是由染色体上的基因突变导致的
二、选择题组
(2022·天津)阅读下列材料,完成下面小题。
动脉血压是指血液对动脉管壁产生的压力。人体动脉血压有多种调节方式,如:当动脉血压升高时,会刺激血管壁内的压力感受器兴奋,神经冲动传入中枢神经系统后,通过交感神经和副交感神经调节心脏、血管活动及肾上腺髓质所分泌的激素水平,最终血压回降。
动脉血压高于正常值即形成高血压。高血压病的发病机制复杂,可能包括:
⑴水钠潴留
水钠潴留指水和钠滞留于内环境。长期摄入过量的钠使机体对水钠平衡的调节作用减弱,可导致水钠潴留。慢性肾功能不全的患者水钠排出减少,重吸收增加,也会引起水钠潴留。
⑵肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)过度激活
RAAS是人体重要的体液调节系统。肾素可催化血管紧张素原生成血管紧张素Ⅰ,血管紧张素Ⅰ在血管紧张素转换酶的作用下生成血管紧张素Ⅱ。血管紧张素Ⅱ具有多种生理效应,最主要的是使血管收缩导致血压升高,此外还可刺激醛固酮分泌。醛固酮可促进钠的重吸收。
⑶交感神经系统活性增强
肾交感神经活性增强既可促使肾素释放,激活RAAS,又可减弱肾排钠能力。此外,交感神经还可激活肾脏T细胞,导致肾脏损伤、肾功能不全。
10.下列关于压力感受及动脉血压的说法,错误的是( )
A.感受器可将压力信号转化为电信号
B.传出神经属于自主神经系统
C.调节过程不存在体液调节
D.调节机制为负反馈调节
11.下列哪种因素不会导致水钠潴留( )
A.长期摄入过量钠 B.血管紧张素Ⅱ引起的血管收缩
C.醛固酮过度分泌 D.肾功能不全、排钠能力下降
12.下列哪项药物或疗法在高血压病的治疗中是不合理的( )
A.抗利尿激素 B.血管紧张素转换酶抑制剂
C.醛固酮受体抑制剂 D.降低肾交感神经兴奋性的疗法
三、综合题
13.(2022·天津)为研究河流中石块上微生物群落的演替,将灭菌后的裸石置于河流中,统计裸石上不同时间新增物种数木(图1)、自养类群和异养类群的个体数量(A和H分别代表自养和异养类群的优势种)(图2)。
(1)裸石上发生的群落演替类型为 。
(2)由图1可知,演替的前120天,生长在裸石上的物种总数 (增加∕减少),之后,演替趋于稳定。
(3)由图2可知,演替稳定后,优势种A的环境容纳量与演替初期相比 (变大∕变小)。
(4)已知自养类群为异养类群提供有机碳,演替达到稳定后,两者的数量金字塔是 (正∕倒)金字塔形,能量金字塔是 (正∕倒)金字塔形。
(5)当试验裸石上的演替稳定后,其群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落结构相似,原因是两者所处的 相似。
14.(2022·天津)研究者拟构建高效筛选系统,将改进的苯丙氨酸合成关键酶基因P1导入谷氨酸棒杆菌,以提高苯丙氨酸产量。
(1)如图是该高效筛选系统载体的构建过程。载体1中含有KanR(卡那霉素抗性基因)和SacB两个标记基因,为去除筛选效率较低的SacB,应选择引物 和 ,并在引物的 (5'∕3')端引入XhoⅠ酶识别序列,进行PCR扩增,产物经酶切、连接后环化成载体2。
(2)PCR扩增载体3中筛选效率较高的标记基因RpsL(链霉素敏感基因)时,引物应包含 (EcoRⅠ∕HindⅢ∕XhoⅠ)酶识别序列,产物经单酶切后连接到载体2构建高效筛选载体4。
(3)将改进的P1基因整合到载体4构建载体5。将载体5导入链霉素不敏感(由RpsL突变造成)、卡那霉素敏感的受体菌。为获得成功导入载体5的菌株,应采用含有 的平板进行初步筛选。
(4)用一定的方法筛选出如下菌株:P1基因脱离载体5并整合到受体菌拟核DNA,且载体5上其他DNA片段全部丢失。该菌的表型为__________。
A.卡那霉素不敏感、链霉素敏感 B.卡那霉素敏感、链霉素不敏感
C.卡那霉素和链霉素都敏感 D.卡那霉素和链霉素都不敏感
(5)可采用 技术鉴定成功整合P1基因的菌株。之后以发酵法检测苯丙氨酸产量。
15.(2022·天津)利用蓝细菌将CO2转化为工业原料,有助于实现“双碳”目标。
(1)蓝细菌是原核生物,细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH(呼吸过程中产生的[H])和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于 和 等生理过程,为各项生命活动提供能量。
(2)蓝细菌可通过D—乳酸脱氢酶(Ldh),利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌,以期提高D—乳酸产量,但结果并不理想。分析发现,
是由于细胞质中的NADH被大量用于 作用产生ATP,无法为Ldh提供充足的NADH。
(3)蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K,以补充ATP产量,使更多NADH用于生成D—乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量,结果如下表。
注:数据单位为pmol∕OD730
菌株 ATP NADH NADPH
初始蓝细菌 626 32 49
工程菌K 829 62 49
由表可知,与初始蓝细菌相比,工程菌K的ATP含量升高,且有氧呼吸第三阶段 (被抑制∕被促进∕不受影响),光反应中的水光解 (被抑制∕被促进∕不受影响)。
(4)研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中,构建工程菌L。与初始蓝细菌相比,工程菌L能积累更多D—乳酸,是因为其__________(双选)。
A.光合作用产生了更多ATP
B.光合作用产生了更多NADPH
C.有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP
D.有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH
16.(2022·天津)α地中海贫血是一种常染色体遗传病,可由α2珠蛋白基因变异导致,常见变异类型有基因缺失型和碱基替换突变型。现发现一例患者,疑似携带罕见α2基因变异,对其家系α2基因进行分析。
①检测碱基替换突变,发现祖母不携带碱基替换突变;母亲的α2基因仅含一个单碱基替换突变,该变异基因可记录为“αW”。
②检测有无α2基因缺失,电泳结果如下图。
注:1.7kb条带表示有α2基因,1.4kb条带表示无α2基因
(1)将缺失型变异记录为“—”,正常α2基因记录为“α”,则祖母的基因型可记录为“—∕α”。仿此,母亲的基因型可记录为 。
(2)经鉴定,患者确携带一罕见α2基因变异,将该变异基因记录为“αX”,则其基因型可记录为“—∕αX”。αX属于 (缺失型∕非缺失型)变异。
(3)患者有一妹妹,经鉴定,基因型为“αX∕αW”,请在上图虚线框中画出其在基因缺失型变异检测中的电泳图谱 。
(4)患者还有一哥哥,未进行基因检测。他与基因型为“—∕αW”的女性结婚,生育一孩,理论上该孩基因型为“—∕αW”的概率为 。
四、实验题
17.(2022·天津)为研究高脂饮食与肠道菌群及糖脂代谢的关系,进行如下试验:
(1)建立糖脂代谢紊乱大鼠模型
将20只大鼠随机平分为2组,分别饲喂高脂饲料(HFD组)和普通饲料(ND组)16周。
①检测空腹血相关生理指标,结果如下表。
组别 总胆固醇(mmol∕L) 甘油三酯(mmol∕L) 血糖(mmol∕L) 胰岛素(mmol∕L)
ND组 1.56 0.63 5.58 10.02
HFD组 2.59 1.65 7.28 15.11
与ND组相比,HFD组 偏高,说明脂代谢紊乱,其他数据说明糖代谢紊乱,提示造模成功。
②检测粪便中4种典型细菌的含量,结果如下图。
HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量 (增加∕减少)。
(2)探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取20只大鼠,喂以含 的饮用水杀灭肠道中原有细菌,建立肠道无菌大鼠模型。分别收集(1)试验结束时HFD组和ND组粪便,制备成粪菌液,分别移植到无菌大鼠体内,建立移植HFD肠菌组和移植ND肠菌组,均饲喂高脂饲料8周。检测空腹血相关生理指标,结果如下表。
组别 总胆固醇(mmol∕L) 甘油三酯(mmol∕L) 血糖(mmol∕L) 胰岛素(mmol∕L)
移植ND肠菌组 1.86 0.96 6.48 11.54
移植HFD肠菌组 2.21 1.28 6.94 13.68
该试验的自变量为 ,结果显示两组均发生糖脂代谢紊乱,组间差异说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可 (加剧∕缓解)高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
(3)基于本研究的结果,为了缓解糖脂代谢紊乱,请说明可以采取的策略。 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,A正确;
B、核苷酸是核酸的基本组成单位,B错误;
C、单糖是构成多糖的基本组成单位,C错误;
D、脂肪是由脂肪酸和甘油组成的,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为21种。
2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质。固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。磷脂构成生物膜的骨架。维生素D缺乏会导致佝偻病。与糖类相比,相同质量的脂肪中的氧含量远远低于糖类,而氢的含量更高。
3、生物体内核酸有两种核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA),二者都是生物大分子,核糖核酸的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一份子核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成,根据含氮碱基不同分为A、U、C、G四种,RNA主要存在于细胞质中;脱氧核糖核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸,核糖核苷酸由一份子脱氧核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成,根据含氮碱基不同分为A、T、C、G四种,DNA主要存在于细胞核中,在线粒体和叶绿体中也有少量DNA。二者都可以作为遗传物质,DNA存在时只能DNA作为遗传物质,DNA不存在时RNA才能做为遗传物质,即只有在RNA病毒中RNA才能做为遗传物质。核酸的功能:①是细胞内携带遗传信息的物质;②在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
4、糖类分为单糖、二糖和多糖,葡萄糖是重要的单糖,是细胞的主要能源物质,单糖还包括核糖和脱氧核糖;二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖,多糖包括淀粉、纤维素、糖原,蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素是植物细胞特有的糖类,乳糖、糖原是动物细胞特有的糖类。几丁质也叫壳多糖,是N-乙酰葡糖胺通过β连接聚合而成的结构,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。可以和重金属离子结合用于废水处理,可用于制作食品添加剂和人造皮肤。
2.【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导;主动运输;体液免疫
【解析】【解答】A、神经递质由突触前膜释放后,和突触后膜上的受体结合,A错误;
B、抗体和抗原结合后可形成沉淀或细胞集团,被吞噬细胞吞噬消化,B错误;
C、Ca2+载体蛋白运输Ca2+时,Ca2+需要与载体蛋白结合,载体蛋白的构像发生改变,C错误;
D、分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,因此K+通道蛋白运输K+时不需要与K+结合,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的变化;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
3.【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;微生物的分离和培养
【解析】【解答】AB、分离色素用的是纸层析法,色素在层析液中溶解度大的,随层析液在滤纸上扩散的快;色素在层析液中溶解度小的,随层析液在滤纸上扩散的慢,从而把各种色素分离开,AB正确;
图中为平板划线法,用于分离微生物的一种方法,不能用来进行细菌计数,是指把混杂在一起的微生物或同一微生物CD、群体中的不同细胞,用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释而获得较多独立分布的单个细胞,并让其成长为单菌落的方法,C错误,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
2、微生物常见的接种的方法①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
4.【答案】B
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、生态系统具有一定的自动调节能力,但这种自动调节能力有一定限度,A正确;
B、项目实施可促进生态系统的物质循环,但是能量是单向流动的,不可以循环,B错误;
C、对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调,C正确;
D、植物在生长发育的不同时期对于水和无机盐的需求不同,所以要合理施肥,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
2、提高生态系统稳定性的措施:(1)控制对生态系统的干扰程度。(2)实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调关系。
5.【答案】A
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、 Avy基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,但是基因的碱基序列保持不变,A正确;
B、由题意可知,该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,基因的表达包括转录和翻译,所以甲基化会抑制Avy基因的转录,B错误;
C、甲基化修饰会导致蛋白质无法表达,而不是使Avy基因编码的蛋白质结构改变,C错误;
D、由题意可知,该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,使小鼠毛色发生可遗传的改变,所以甲基化修饰可遗传,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成蛋白质,从而抑制了基因的表达,导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
2、表观遗传学的主要特点:(1)可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传。(2)可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能调节。(3)没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
6.【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、该图为有丝分裂某时期荧光图,中心体复制发生在间期,而染色体加倍发生在有丝分裂的后期,所以中心体复制和染色体加倍不会都发生在图示时期,A错误;
B、该图是有丝分裂某时期荧光图,在有丝分裂过程中有同源染色体,B错误;
C、中心体位置决定了染色体移动的方向,将分开的染色体拉向两极,决定细胞分裂的方向,C正确;
D、秋水仙素会抑制纺锤体的形成,纺锤体形成于分裂前期,所以秋水仙素不会促使细胞进入图示分裂时期,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期。
2、间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。
3、前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。
4、中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。
5、后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。6、未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。
7.【答案】A
【知识点】蛋白质变性的主要因素;协同进化与生物多样性的形成;种间关系
【解析】【解答】A、病毒的主要成分是蛋白质和核酸,高温下蛋白质会变形,不会对蝙蝠造成致病性,A错误;
B、病毒的核酸可以整合到蝙蝠的染色体的基因上,故病毒有潜在破坏蝙蝠基因的能力,B正确;
C、病毒必须寄生在活细胞内,所以病毒与蝙蝠之间存在寄生关系,C正确;
D、病毒必须寄生在活细胞内,若蝙蝠发生变化,病毒为了能在蝙蝠体内生存,也会发生相应的变化,所以病毒与蝙蝠会发生协同进化,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被改变,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失,是不可逆的。蛋白质的盐析依据的原理是蛋白质在不同浓度盐溶液中的溶解度不同,是一种物理变化,蛋白质的盐析过程空间结构略有改变,但没有变性,肽键也没有断裂,是可逆的过程。能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。蛋白质变性的主要特征是生物活性丧失。有时蛋白质的空间结构只要轻微变化即可引起生物活性的丧失。
2、协同进化: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,这就是协同进化。
3、寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活。
8.【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;无氧呼吸的过程和意义;免疫学的应用
【解析】【解答】A、激素会与靶细胞表面的特异性受体结合,而生长素属于植物体内的激素,动物细胞表面没有生长素的受体,所以植物生长素不会促进儿童性腺过早发育,A错误;
B、乳酸菌属于厌氧微生物,进行无氧呼吸,乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不会产生CO2,B错误;
C、面食中淀粉含量高,淀粉分解为葡萄糖被人体吸收,所以食用没有甜味的面食,也会引起餐后血糖升高,C错误;
D、疫苗是由减毒或无毒的病原体制成的,属于抗原,接种疫苗可以预防相应的传染病,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、疫苗有三种类型:a、灭活的微生物;b、分离的微生物成分或其他产物;c、减毒微生物。疫苗使机体产生相应的抗体和记忆细胞(主要是得到记忆细胞),使人在不发病的情况下产生抗体,获得免疫力。
2、乳酸菌在无氧条件下,将糖分解为乳酸。
3、激素调节的特点:(1)微量和高效:激素在血液中含量很低,但能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。(2)通过体液运输:分泌腺产生的激素扩散到体液中,由血液来运输,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。(3)作用于靶器官、靶细胞:激素与靶细胞上的特异性受体结合,引发细胞内的代谢速率发生改变,从而起调节作用。(4)作为信使传递信息:激素将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化,激素一经靶细胞接受并起作用后就失活,因此体内要不断产生激素,从而维持激素含量的动态平衡。
4、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
9.【答案】B
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、细胞质基质中的基因可以影响性状,性状不都是由染色体上的基因控制的,A错误;
B、相对性状是由等位基因控制的,等位基因位于同源染色体上,等位基因随同源染色体分离而分离,所以相对性状是由同源染色体上等位基因分离导致的,B正确;
C、不同性状自由组合是由非同源染色体上的非等位基因自由组合导致的,C错误;
D、可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体变异,所以可遗传的性状改变不都是由染色体上的基因突变导致的,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、等位基因是指存在于一对同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。
【答案】10.C
11.B
12.A
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用;水盐平衡调节
【解析】【分析】1、(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
2、反射弧是反射活动的结构基础,包括五个部位︰感受器(感觉神经组织末梢的特殊结构)、传入神经(感觉神经元)、神经中枢(调节某一特定的生理功能的神经元素)、传出神经(运动神经元)、效应器(传出的神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)。
3、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和剧交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,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。
4、在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。促进原来生命活动的是正反馈调节,抑制原来生命活动的是负反馈调节。
10.A、感受器感受到刺激之后,可以将压力信号转化为电信号,A正确;
B、自主神经系统是指支配内脏、血管和腺体的传出神经,所以该传出神经属于自主神经系统,B正确;
C、由题意可知,肾素—血管紧张素—醛固酮系统过度激活引起的血压上升属于激素调节,C错误;
D、由题意可知,血压能在某个特定值保持相对稳定,是负反馈调节的结果,D正确。
故答案为:C。
11.A、长期摄入过量的钠会导致对水钠平衡的调节作用减弱,可导致水钠潴留,A错误;
B、由题意可知,肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)过度激活,血管紧张素Ⅱ引起血管收缩, 不会导致水钠潴留,B正确;
C、醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对钠的重吸收,若醛固酮过度分泌,会导致肾小管和集合管对钠的重吸收增加,会导致水钠潴留,C错误;
D、由题意可知,肾功能不全、排出水钠能力下降,重吸收增加,会导致水和钠滞留于内环境,也会引起水钠潴留,D错误。
故答案为:B。
12.A、抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而加重水钠滞留,从而使血压更高,A正确;
B、由题意可知,血管紧张素Ⅰ在血管紧张素转换酶的作用下生成血管紧张素Ⅱ。血管紧张素Ⅱ具有多种生理效应,最主要的是使血管收缩导致血压升高。血管紧张素转换酶抑制剂会抑制血管紧张素的形成,可对高血压进行治疗,B错误;
C、醛固酮可以促进肾小管和集合管对钠的重吸收,醛固酮受体抑制剂可以抑制醛固酮起作用,从而使内环境的水钠滞留减少,可对高血压进行治疗,C错误;
D、由题意可知,肾交感神经活性增强既可促使肾素释放,激活RAAS,又可减弱肾排钠能力,所以降低肾交感神经兴奋性可以增强肾的排钠能力,使内环境的水钠滞留减少,课对高血压进行治疗,D错误。
故答案为:A。
13.【答案】(1)初生演替
(2)增加
(3)变小
(4)倒;正
(5)环境条件
【知识点】群落的演替;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。裸石上发生的演替为裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段,属于初生演替。
故填:初生演替。
(2)由图可知,演替的前120天,虽然新增物种数在下降,但是总的物种数依然在上升,到120天时新增物种数降为0,物种总数达到最大,之后演替趋于稳定。
故填:增加。
(3)由图2可知,前120天物种A的圆圈面积比120天之后的圆圈面积大,圆圈的面积代表个体数量,所以演替稳定后,优势种A的环境容纳量与演替初期相比变小。
故填:变小。
(4)由图可知,120天后,自养生物A的圆圈面积比异养生物H的圆圈面积小,已知自养类群为异养类群提供有机碳,圆圈的面积代表数量的多少,所以演替达到稳定后,两者的数量金字塔是倒金字塔形。能量在流动过程中逐级递减,所以能量金字塔是正金字塔形。
故填:倒;正。
(5)当试验裸石上的演替稳定后,其群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落结构相似,原因是两者所处的环境条件相似。
故填:环境条件。
【分析】1、群落演替的类型:(1)初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替,初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。(2)次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
2、生态金字塔:能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。
3、能量金字塔:将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形。特点:通常都是上窄下宽的正金字塔形。
4、数量金字塔:如果表示各个营养级的生物个体的数目比值关系,就形成数量金字塔。特点:一般为正金字塔形,有时会出现倒金字塔形。
14.【答案】(1)1;4;5'
(2)XhoⅠ
(3)卡那霉素
(4)B
(5)PCR
【知识点】基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)根据引物箭头方向可知,去除筛选效率较低的SacB,应选择引物1和4。在进行PCR时,在引物作用下,DNA聚合酶从引物 3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端到 3'端延伸的,所以在引物的5'端引入XhoI酶识别序列。
故填:1;4;5'。
(2)由图可知,载体4中RpSL(链霉素敏感基因)的两侧具有XhoI酶识别序列,载体3中不含XhoI酶识别序列,所以引物应包含XhoⅠ酶识别序列,产物经单酶切后连接到载体2构建高效筛选载体4。
故填:XhoⅠ。
(3)将改进的P1基因整合到载体4构建载体5,载体5中含有RpSL(链霉素敏感基因)和KanR(卡那霉素抗性基因),将载体5导入链霉素不敏感(由RpsL突变造成)、卡那霉素敏感的受体菌。为获得成功导入载体5的菌株,应采用含有卡那霉素的平板进行初步筛选。
故填:卡那霉素。
(4)P1基因脱离载体5并整合到受体菌拟核DNA,且载体5上其他DNA片段全部丢失,该菌的表型为卡那霉素敏感、链霉素不敏感,B正确,ACD错误。
故填:B。
(5)通过PCR技术可以检测目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA中,所以可采用PCR技术鉴定成功整合P1基因的菌株。之后以发酵法检测苯丙氨酸产量。
故填:PCR。
【分析】1、目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取(基因组文库包含某种生物所有的基因,部分基因文库包含某种生物的部分基因,如:CDNA文库)、利用PCR技术扩增和人工合成。
2、基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;b、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
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。①将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法(Ca2+处理法)。
4、目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
15.【答案】(1)光合作用;呼吸作用
(2)有氧呼吸
(3)被抑制;不受影响
(4)A;D
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)虽然蓝细菌是原核生物,但是含有光和色素(藻蓝素和叶绿素),可以进行光合作用,能够合成ATP,蓝细菌也可以进行呼吸作用合成ATP,所以ATP来源于光合作用和呼吸作用等生理过程,为各项生命活动提供能量。
故填:光合作用;呼吸作用。
(2)因为细胞质中的NADH会参与有氧呼吸中第三阶段,和氧气反应生成水,同时释放大量能量,蓝细菌中细胞质中的NADH可被大量用于有氧呼吸第三阶段产生ATP,无法为Ldh提供充足的NADH。
故填:有氧呼吸。
(3)NADH是有氧呼吸过程中的代谢产物,在有氧呼吸第三阶段和氧气反应生成水,NADPH是光合作用过程中的代谢产物,是水光解的产物,根据表格可知,工程菌K的NADH较高,NADPH相同,说明有氧呼吸第三阶段被抑制,光反应中的水光解不受影响。
故填:被抑制;不受影响。
(4)工程菌K存在一种只产生ATP不参 与水光解的光合作用途径,能使更多NADH用于生成D-乳酸, 把Ldh基因引入工程菌K中,构建工程菌L,光合作用产生了更多ATP,为各项生命活动提供能量,这样有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH,这样工程菌L就能利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸,能积累更多D-乳酸,AD正确,BC错误。
故选AD。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H](NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H](NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、光合作用的反应阶段:①光反应阶段:场所是类囊体薄膜,a.水的光解:2H2O 4[H]+O2,b.ATP的生成:ADP+Pi ATP。②暗反应阶段:场所是叶绿体基质,a.CO2的固定:CO2+C5 2C3,b.C3的还原:2C3 (CH2O)+C5+H2O
16.【答案】(1)—∕αW(或αW∕—)
(2)非缺失型
(3)
(4)3/8
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的类型
【解析】【解答】(1)由电泳图可知,祖母的电泳结果中有1.7kb的条带,表明有α2基因,还有1.4kb的条带,说明没有α2基因,属于缺失型变异,所以记为一/a。通过分析,母亲也有1.7kb和l.4kb这两个条带,由题意可知,母亲的α2基因仅含一个单碱基替换突变,所以基因型可记录为 —∕αW(或αW∕—) 。
故填:—∕αW(或αW∕—)。
(2)由题意可知,正常基因标记为“α”,缺失型变异记录为“—”,所以该变异基因αX属于碱基替换突变,属于非缺失型变异。
故填:非缺失型。
(3)患者妹妹基因型为“αX∕αW”,不属于缺失型变异,应该有两个α2基因。由题意可知,1.7kb条带表示有α2基因,1.4kb条带表示无α2基因,所以电泳图谱如下:
故填:
(4)患者基因型为“—∕αX”,父亲基因型为“—∕αX”,母亲基因型为“—∕αW”,妹妹基基因型为“αX∕αW” ,则哥哥可能的基因型及比例为/:x:-aW:aaW=1:l:1:1,则配子比例为:一/—:—∕αW:—∕αX:αX∕αW=1:1:1:1,他与基因型为“—∕αW”的女性结婚,生育一孩,理论上该孩基因型为“—∕αW”的概率为1/2×1/2+1/2×1/4=3/8。
故填:3/8。
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
17.【答案】(1)总胆固醇、甘油三酯;减少
(2)抗生素;移植的肠道菌群;加剧
(3)避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】(1)与ND组相比,HFD组总胆固醇、甘油三酯偏高,而总胆固醇和甘油三酯都属于脂质,说明脂代谢紊乱。由图可知,HFD组粪便中乳杆菌、双歧杆菌相对含量减少。
故填:总胆固醇、甘油三酯;减少。
(2)探究肠道菌群对糖脂代谢的影响另取20只大鼠,喂以含抗生素的饮用水杀灭肠道中原有细菌,建立肠道无菌大鼠模型。由图可知,该实验的自变量为移植的肠道菌群(移植ND肠菌组和移植HFD肠菌组)。由图可知,与移植ND肠菌组相比,移植HFD肠菌组总胆固醇、甘油三酯、血糖、胰岛素的含量均较高,说明高脂饮食大鼠的肠道菌群可加剧高脂饮食条件下的糖脂代谢紊乱。
故填:抗生素;移植的肠道菌群;加剧。
(3)基于本研究的结果,为了缓解糖脂代谢紊乱,可以采取避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量。
故填:避免高脂饮食或者设法增加肠道乳杆菌、双歧杆菌含量。
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质。固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。磷脂构成生物膜的骨架。维生素D缺乏会导致佝偻病。与糖类相比,相同质量的脂肪中的氧含量远远低于糖类,而氢的含量更高。
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