浙江省宁波市三锋教研联盟2022-2023学年高二下学期期中联考生物试题

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名称 浙江省宁波市三锋教研联盟2022-2023学年高二下学期期中联考生物试题
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文件大小 3.8MB
资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-05-25 18:10:50

文档简介

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浙江省宁波市三锋教研联盟2022-2023学年高二下学期期中联考生物试题
一、单选题
1.(2023高二下·宁波期中)面对全球日益严峻的气候危机,习近平主席宣布我国在 2030 年前实现“碳达峰”、2060 年前实现“碳中和”的目标,体现了全球“碳共同体”中的中国担当。下列叙述错误的是(  )
A.全球“碳共同体”体现了物质循环的全球性
B.减少化石燃料的使用可以有效降低碳排放
C.碳在生物群落内主要以 CO2 的形式循环
D.绿色出行、使用清洁能源等有助于实现碳中和
2.(2023高二下·宁波期中)下列四项分析与图所示模型相符的是(  )
A.若Ⅰ、Ⅲ分别表示原核细胞和真核细胞的结构,则Ⅱ应包括染色体
B.若Ⅰ、Ⅲ分别表示协助扩散和主动运输的条件,则Ⅱ应包括能量
C.若Ⅰ、Ⅲ分别表示细胞分化和细胞癌变的特征,则Ⅱ应包括遗传信息的改变
D.若Ⅰ、Ⅲ分别表示有丝分裂和减数分裂的过程,则Ⅱ应包括着丝粒分裂
3.(2023高二下·宁波期中)发菜多产于我国西北草地和荒漠,是生长于干旱和半干旱地区的一种固氮蓝细菌,具有独特的耐旱机制和固氮能力。下列与发菜相关的叙述,正确的是(  )
A.发菜细胞中无膜的细胞器有核糖体和中心体
B.发菜染色体上的 DNA 与 RNA 的碱基种类不完全相同
C.发菜细胞内含有叶绿素,是能进行光合作用的自养生物
D.发菜独特的耐旱性可能是干旱导致抗旱基因出现的结果
4.(2023高二下·宁波期中)冰叶日中花(简称冰菜)是一种耐盐性极强的盐生植物, 其茎、叶表面有盐囊细胞。如图表示盐囊细胞中 4 种离子的 转运方式。相关叙述不正确的是(  )
A.NHX 运输 Na+有利于降低细胞质基质中 Na+含量,提高细胞液的浓度
B.P 型和 V 型 ATP 酶转运 H+时具有运输和供能的作用
C.CLC 开放后 H+顺浓度梯度转运,属于协助扩散
D.一种转运蛋白可转运多种离子,一种离子也可由多种转运蛋白转运
(2023高二下·宁波期中) 阅读下列材料,回答以下小题。
孔雀的求偶是一种独特的行为,只有雄孔雀才具有鲜艳的尾羽。理查德·道金斯在《自私的基因》中写道:雄孔雀在遇见雌孔雀时,往往用叫声将附近的雄孔雀吸引过来,挨个并排站在雌孔雀面前,任由对方进行挑选。这种“利他”行为看似极为不妥,毕竟雌孔雀只会挑选尾羽最大的那只雄孔雀作为配偶。但有人发现,雄孔雀的独特叫声呼唤过来的都是自己的亲兄弟。
5.孔雀开屏属于以下哪种信息(  )
A.物理信息 B.化学信息 C.生物信息 D.行为信息
6.根据孔雀求偶的行为,有同学做了下列推测,其中合理的是(  )
A.雄孔雀鲜艳的尾羽是种间竞争导致的一种适应
B.尾羽最大的雄孔雀生育的后代,都具有较大的尾羽
C.孔雀求偶的行为,说明孔雀的个体生长发育离不开信息传递
D.这种“利他”行为的背后依然是“自私的基因”,因为亲兄弟可能拥有更多和自己一样的基因
7.(2023高二下·宁波期中)下列关于生物学实验的说法,正确的是(  )
A.斐林试剂与双缩脲试剂均使用 NaOH 溶液和 CuSO4溶液,但两种试剂的浓度与使用方法都不同
B.观察叶绿体和细胞质流动实验及观察质壁分离实验都可以选用黑藻作为实验材料
C.探究酵母菌细胞呼吸方式实验与培养液中酵母菌种群数量变化实验均为对比实验
D.观察根尖有丝分裂与低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中,体积分数为 95%的酒精作用相同
8.(2023高二下·宁波期中)人类 Y 染色体上 SRY 基因决定雄性性别的发生,在 X 染色体上无等位基因,没有 SRY 基因的个体发育为女性。下列叙述错误的是(  )
A.带有 SRY 基因的染色体片段可转接到 X 染色体或常染色体上
B.Y 染色体上丢失了 SRY 基因的 XY 型受精卵将发育为女孩
C.母亲的卵原细胞减数分裂时发生异常一定会生下 XX 型的男孩
D.正常情况下,男性的 SRY 基因只能来自父亲,且只能传给儿子
(2023高二下·宁波期中)阅读下列材料,回答以下小题。
动物细胞中受损细胞器被包裹后形成自噬体,与溶酶体融合后被降解的现象称为细胞自噬。在鼻咽癌细胞中抑癌基因 NOR1 的启动子呈高度甲基化状态,NOR1 蛋白含量低。用 DNA 甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞,NOR1 基因的表达得到恢复,自噬体囊泡难以形成,癌细胞增殖受到抑制。
9.属于鼻咽癌细胞特点的是(  )
A.膜的通透性降低 B.色素积累
C.染色质收缩 D.连续恶性增殖
10.下列叙述错误的是(  )
A.细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用
B.细胞自噬受相关基因调控,自噬过强时会引起细胞凋亡
C.鼻咽细胞癌变后,NOR1 基因转录受到抑制,自噬作用减弱
D.癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响
11.(2023高二下·宁波期中)为探究异养培养条件下小球藻种群数量的变化规律,建立种群增长的数学模型,某同学进行了相关实验,部分过程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.该实验需要在光照充足、温度和培养液 pH 适宜等条件下进行
B.为了使建立的数学模型更具说服力,该同学需进行重复实验
C.将培养液滴在血细胞计数板上后,要轻盖盖玻片,防止气泡产生影响计数结果
D.计数时,对于压在方格界线上的小球藻,可任意选择两边计数
12.(2023高二下·宁波期中)土壤线虫的虫害程度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.各种线虫在土壤中的分层现象,体现群落的垂直结构
B.番茄连作条件下,土壤环境条件最不利于番茄生长
C.轮作条件下,土壤线虫个数最少,土壤生态系统的抵抗力稳定性较强
D.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将显著下降
13.(2023高二下·宁波期中)下列关于单克隆抗体制备的叙述,错误的是(  )
A.用纤维素酶和果胶酶处理 B 淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞
B.用 PEG 作诱导剂,促使能产生抗体的 B 淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
C.制备过程中,第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞
D.与传统方法生产的抗体相比,单克隆抗体的化学本质相同,但特异性强
14.(2023高二下·宁波期中)目前人体移植器官短缺是一个世界性难题。2022 年 1 月 7 日,马兰里大学的医学中心成功将猪心脏移植到一名 57 岁的心脏病患者身上。为了减低免疫排斥反应,研究者借助 CRISPR/Cas9 技术获得经过基因编辑的猪心脏。虽然这颗心脏仅仅存活了 2 个月时间,但仍然为异种器官移植的可行性提供了可观的数据。下列有关叙述正确的是(  )
A.移植器官的排斥反应主要是细胞免疫,发挥主要作用的细胞是细胞毒性 T 细胞
B.抗原呈递细胞可特异性摄取和加工处理抗原,并将抗原呈递给 B 细胞
C.免疫细胞识别并清除移植器官的异体细胞,属于免疫系统的免疫监视功能
D.移植的猪心脏会被人的免疫系统视作抗原加以攻击,使用免疫增强剂可以减轻免疫排斥反应
15.(2023高二下·宁波期中)正常人的血糖含量是 0.8~1.2g/L。某医院的医务人员进行一次医学测试,A、B 和 C 三名成年人禁食 12h 后,喝下含 100g 葡萄糖的溶液。在摄入葡萄糖后的 4h 内,定时测定每人血浆中的葡萄糖和胰岛素水平,结果如图所示。据此分析,下列说法正确的是(  )
A.成年人 A 摄入葡萄糖后其血糖水平高出正常范围,为糖尿病患者
B.成年人 B 是糖尿病患者,病因可能是免疫细胞异常攻击了自身的胰岛 B 细胞
C.成年人 C 是糖尿病患者,可通过注射胰岛素进行治疗
D.胰岛 B 细胞分泌胰岛素的过程体现了细胞膜的功能特点
16.(2023高二下·宁波期中)青枯病是一种严重危害马铃薯的病害,茄子对青枯病具有一定抗病性。尝试通过植物体细胞杂交技术培育抗青枯病的马铃薯新品种,在获得的 90 个杂种植株中,有 6 个具有明显的青枯病抗性。下列相关叙述错误的是(  )
A.通过灭活病毒诱导马铃薯细胞与茄子细胞融合,进一步筛选出杂种细胞
B.在原生质体融合一定时间后,可加入过量培养基进行稀释来终止原生质体融合
C.杂种细胞中来自茄子的染色体随机丢失可以解释并非所有杂种植株均抗病
D.茄子和马铃薯之间存在生殖隔离,不宜采用杂交育种的方法来培育抗病马铃薯
17.(2023高二下·宁波期中)图甲是 DNA 复制示意图,其中一条链首先合成较短的片段(如 a1、a2,b1、b2等),然后再由相关酶连接成 DNA 长链;图乙是基因表达示意图。下列叙述错误的是(  )
A.图甲中复制起点在一个细胞周期中只起始一次
B.图甲过程不一定发生在分裂间期
C.图乙过程①的模板链中每个脱氧核糖均连接两个磷酸和一个碱基
D.图乙过程②中能与物质 b 发生碱基配对的分子含有氢键
18.(2023高二下·宁波期中)实验室保存的菌种 A 不慎被其他杂菌污染,下面列举了若干种消灭杂菌、获得纯种的方法,其中不合理的是(  )
A.将被污染的菌种稀释,采用稀释涂布平板法获得单菌落,根据菌落特征鉴别、筛选后继续单独培养
B.根据微生物对碳源或氮源需求的差别,选择使用不同碳源或氮源的培养基
C.根据微生物缺乏生长因子的种类,选择使用含有不同生长因子的培养基
D.根据微生物对抗生素敏感性的差异,选择使用添加不同干扰素的培养基
19.(2023高二下·宁波期中)为研究脱落酸(ABA)和赤霉素(GA3)对瓜尔豆叶片光合作用的影响。设置 7 个处理(见表),每个处理进行 3 次重复。分别于瓜尔豆生长的四个时期对其喷施适量外源激素,处理 7 天取样。除喷施激素处理不同外,其他采用相同的常规方法管理。用相应仪器测定瓜尔豆的净光合速率(Pn),统计分析得到下图。
ABA与GA3处理对瓜尔豆叶片Pn的影响
脱落酸和赤霉素的施用水平mg/L
激素种类 CK 低水平 中水平 高水平
脱落酸(ABA) 0 1.32(A1) 2.64(A2) 3.96(A3)
赤霉素(GA3) 0 250(G1) 500(G2) 750(G3)
注:CK表示对照组
下列叙述错误的是(  )
A.图曲线显示,赤霉素处理能增加瓜尔豆的净光合速率
B.植物激素是植物体内信息的化学载体,起着信息传递的作用
C.在盛花期,脱落酸处理能降低净光合速率,其原因可能是脱落酸促使叶片气孔关闭
D.瓜尔豆生长的四个时期里,脱落酸和赤霉素对瓜尔豆叶片光合作用的影响作用相反
20.(2023高二下·宁波期中)科研人员在研究三种哺乳动物时发现它们都存在胚胎或配子致死的现象,下表是科研人员分别进行甲、乙、丙三组遗传学实验。已知两对相对性状均由常染色体上的两对等位基因控制,实验结果如表所示。下列推断错误的是(  )
组别 亲本 选择F1中两对等位基因均杂合的个体进行随机交配 F2性状分离比
甲 A×B 4:2:2:1
乙 C×D 5:3:3:1
丙 E×F 6:3:2:1
A.三组实验中两对相对性状的遗传均遵循基因的自由组合定律
B.甲组可能是任意一对基因显性纯合均使胚胎致死,亲本 A 和亲本 B 不一定都为杂合子
C.乙组可能是含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死,F2中纯合子所占的比例为 3/16
D.丙组可能是一对基因显性纯合时胚胎致死,F2中杂合子所占的比例为 5/6
二、综合题
21.(2023高二下·宁波期中)位于浙江省宁波市的天童国家森林公园,是中国东部常绿阔叶林分布的主要地区之一。公园内有野生动物 93 种,其中鸟类 45 种,国家二级保护以上的野生动物有红嘴相思鸟、雀鹰、猫头鹰、穿山甲等。请回答下列问题:
(1)天童国家森林公园里所有的红嘴相思鸟是一个    ,常用   法调查其种群密度。如果红嘴相思鸟被捕捉过一次后更难捕捉,则统计的种群密度比实际   (填“高”或“低”)。红嘴相思鸟主要以毛虫、甲虫、蚂蚁等昆虫为食,也吃植物果实、种子等植物性食物,偶尔也吃少量玉米等农作物。它的存在,加快了生态系统的   。与森林相比,玉米地的   稳定性差,其原因是   (答出 1 点即可)。
(2)天童国家森林公园已处于群落的相对稳定状态,决定该群落类型的主要因素是   。 该生态系统的结构包括生态系统的组成成分和   。
(3)天童国家森林公园以寺庙、森林、奇石、怪洞、云海、晚霞著称,形成古刹、丛林两大特色,既是游览胜地,也是植物生态学的科普教育基地,这体现了生物多样性的   价值。生物多样性的间接价值明显   (填“大于”“等于”或“小于”)其直接价值。
22.(2023高二下·宁波期中)2018 年 2 月 22 日,武大靖在平昌冬季奥运会短道速滑男子 500 米决赛中以 39 秒 584的成绩打破世界纪录并且为中国代表团夺得平昌冬季奥运会首枚金牌。运动员在面对竞技比赛的压力时身体会进入应激状态,下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA 轴,类似于下丘脑—垂体—甲状腺的分级调节)被激活。一定强度的应激反应有助于发挥潜力、维持内环境的稳态,但应激时间过长或者过于强烈,则会对机体产生不利影响。请回答相关问题:
(1)短道速滑比赛中,运动员机体的   神经活动占据优势,心跳加快,胃肠蠕动   。人体的细胞不断地从   等细胞外液获取 O2;肌肉中的部分细胞虽进行   产生乳酸,但是血浆中存在   ,能维持人体内环境的 pH 相对稳定,机体维持稳态的主要调节机制是    。
(2)比赛过程中需要消耗大量有机物以提供能量, 运动员的产热量   散热量(填“大于”“等于”或“小于”),以维持体温相对稳定。大量出汗导致失水较多,   激素分泌增加,使尿量减少。
(3)在发生应激反应时,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素可刺激垂体分泌    ,促使肾上腺皮质释放糖皮质激素,参与内环境稳态调节。在糖皮质激素分泌的过程中,既存在分级调节,也存在   调节。
(4)糖皮质激素是动物机体在应激状态下存活所必需的信息分子。它可以通过升高血糖保证重要器官能量供应,与升高血糖有关的激素还有   等(举出两例),它们具有   (填“协同”或“拮抗”)的作用。
23.(2023高二下·宁波期中)莲藕是被广泛用于观赏和食用的植物。研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,其叶绿素含量仅为普通莲藕的 56%。图 1 表示在 25℃时不同光照强度下突变体和普通莲藕的净光合速率。图 2 中 A、B 表示某光照强度下突变体与普通莲藕的气孔导度(可表示单位时间进入叶片单位面积的CO2量)和胞间CO2浓度。回答下列问题:
(1)藕极易褐变,这是细胞内的多酚氧化酶催化相关反应引起的。将藕在开水中焯过后可减轻褐变程度,原因是   。藕的气腔孔与叶柄中的气腔孔相通,因此藕细胞主要进行   呼吸。在藕采收的前几天,向藕田灌水并割去荷叶的叶柄,有利于降低   ,提高藕的品质。
(2)图 1 中光照强度低于 a 时,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕,据题意推测引起这种差异的主要原因是   。
(3)据图 2 分析,   (填“普通”或“突变体”)莲藕在单位时间内固定的 CO2多,该过程发生的场所是   ,需接受光反应合成的   中的化学能。若突然进行遮光处理,则图 2 中 B 图的柱形高度会   (填“升高”“下降”或“不变”)。
(4)图 1 中,光照强度大于 a 点时,突变体却具有较高的净光合速率,推测可能的原因是一方面外界的   弥补了内部某些缺陷带来的不利影响;另一方面可能突变体的暗(碳)反应效率较高。
(5)捕获光能的色素分布在   上。研究人员用   试剂提取普通莲藕叶绿体中的色素,采用圆形滤纸层析分离色素,其装置如图 3A 所示,分离结果如图 3B 所示,①~④表示色素带。据题意分析,突变体的色素带中与普通莲藕具有较大差异的是   。(用图 3B 中编号表示)
24.(2023高二下·宁波期中)2006 年,科学家利用病毒载体将四个转录因子(Oct4、Sox2、Klf4 和 c-Myc)的组合转入分化的体细胞中,使其重编程而得到的类似胚胎干细胞的一种细胞类型,称为诱导性多能干细胞(iPS 细胞)。2007 年 11 月,由中国科学家俞君英领衔的 Thompson 实验室报道,利用 iPS 技术同样可以诱导人皮肤纤维母细胞成为几乎与胚胎干细胞完全一样的多能干细胞。从 ES 细胞到 iPS 细胞,为早期胚胎发育的基础研究提供了一种新的体外研究系统,有助于我们了解早期胚胎发育和疾病发生之间的关系,以及研究和治疗出生缺陷和各种发育疾病,也使个体化器官再生最终有可能成为现实。下图 1 表示的是我国科学家获得 iPS 细胞,再将 iPS 细胞转入小鼠乙体内培养的过程,图 2 表示研究人员利用小鼠(2N=40)获取单倍体胚胎干细胞的一种方法。请回答下列问题:
(1)图 1 过程中,小鼠的成纤维细胞转变为 iPS 细胞,类似于植物组织培养中的    过程。
(2)研究人员发现,将 iPS 细胞团注射到缺乏 T 细胞的小鼠体内,细胞团能继续生长。由此可推测图 1 中 iPS 细胞团逐渐退化的原因可能是小鼠乙发生   反应,使得 iPS 细胞团失去生命力。
(3)图 2 中,研究人员给小鼠丙注射了促性腺激素,目的是使其   ,再利用 SrCl2溶液处理、激活卵母细胞,并体外培养至   (填图 2 中的序号及名称),再筛选出   。
(4)研究发现,单倍体胚胎干细胞有发育全能性,其分化过程从分子水平上看是   的结果。该技术培育的单倍体动物可成为研究   (填“显性基因”或“隐性基因”)功能的理想细胞模型。为提高胚胎的利用率,可以采用   技术,选用发育良好、形态正常的   阶段的胚胎进行操作,在操作时应注意   ,以保证胚胎的成活率。胚胎工程最后一道工序的实质是   。
(5)结合文中信息,下列可以应用 iPS 细胞实现的有____。
A.利用 iPS 细胞研究完整的哺乳动物胚胎体外发育过程
B.利用 iPS 细胞分化获得神经元,用于治疗阿尔茨海默病
C.诱导人的 iPS 细胞形成原肠胚并植入子宫,使其进一步发育成新个体
D.利用 iPS 细胞诱导形成疾病模型细胞,对药物的安全性和有效性进行检测
25.(2023高二下·宁波期中)果蝇是遗传学实验中常用的实验材料。图甲表示果蝇性染色体,其中Ⅱ片段为 X、Y染色体的同源部分,Ⅲ、Ⅰ片段分别为 X、Y 染色体的非同源部分。
Ⅰ.某研究小组欲研究果蝇刚毛和截毛(设基因为 A、a)的遗传方式,设计了如图乙所示的实验:
回答下列问题:
(1)根据杂交结果,可排除 A、a 基因位于____的可能 。
A.Ⅰ片段 B.Ⅱ片段
C.Ⅲ片段 D.常染色体片段
(2)为了确定 A、a 基因的位置,研究小组制定了两套方案:
方案一:统计图乙所示的 F2中刚毛果蝇和截毛果蝇中雌雄个体数目的比例,如果截毛性状只出现在   果蝇中,则可判断基因位于   片段。
方案二:设计新的杂交实验进一步证明方案一的结论
将图乙所示的F2中截毛雌果蝇与   (填 “P”“F1” 或“F2”)中一只雄果蝇杂交,统计后代的性状及比例。如果后代   ,则可得出与方案一相同的结论。
(3)除上述两套方案外,还可以选择   基因型的雄果蝇与图乙所示的 F2中截毛雌果蝇杂交也能确定 A、a 基因的位置。
Ⅱ.红眼与白眼(设基因为 B、b)是另一对相对性状。若已知 A、a 基因位于常染色体上。现将两只纯合亲代果蝇杂交,F1无论雌雄全为红眼刚毛果蝇,F1雌雄果蝇相互交配得到 F2表型如表所示。回答下列问题:
F2表型 红眼刚毛 白眼刚毛 红眼截毛 白眼截毛
雌果蝇 3/8 0 1/8 0
雄果蝇 3/16 3/16 1/16 1/16
(4)控制果蝇红眼和白眼的基因位于图甲的   片段上。
(5) F1雄果蝇的一个精原细胞产生的精细胞的基因型是   。若F1雌果蝇的一个卵原细胞产生一个基因型为 AAXB的卵细胞,则该卵原细胞减数分裂Ⅰ产生的极体基因型是   (不考虑基因突变和交叉互换)。
(6) F2表型为红眼刚毛的雌果蝇中杂合子所占的比例为   。红眼刚毛的雌果蝇细胞中最多有   个染色体组。
(7) F2中红眼刚毛雌果蝇与白眼截毛雄果蝇随机交配,F3的基因型有   种,其中白眼截毛果蝇的比例为   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、物质循环具有全球性、反复利用、循环流动的特点,全球“碳共同体”体现了物质循环的全球性,A正确;
B、大气中二氧化碳的来源有动植物的的呼吸作用、微生物的分解作用以及化石染料的燃烧,减少化石燃料的使用可以有效降低碳排放,B正确;
C、碳在生物群落内主要以含碳有机物的形式循环,碳在生物群落与无机环境之间主要以 CO2 的形式循环,C错误;
D、绿色出行、使用清洁能源等能降低大气中二氧化碳的排放,有助于实现碳中和,D正确。
故答案为:C。
【分析】生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
2.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;三种跨膜运输方式的比较;细胞分化及其意义;癌细胞的主要特征;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、真核细胞具有染色体,原核细胞没有染色体,A错误;
B、协助扩散不需要消耗能量,而主动运输需要消耗能量,B错误;
C、癌变细胞遗传物质发生改变,分化细胞遗传物质不变,只是遗传信息的执行情况不同,C错误;
D、有丝分裂和减数分裂的过程都会出现着丝粒的分裂,有丝分裂后期出现着丝粒的分裂,减数第二次分裂后期出现着丝粒的分裂,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
2、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3.【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、发菜细胞是原核细胞,没有中心体,A错误;
B、发菜细胞是原核细胞,没有染色体,含有裸露的DNA分子,B错误;
C、发菜细胞内没有叶绿体,但是含有叶绿素,是能进行光合作用的自养生物,C正确;
D、用现代生物进化理论解释,发菜先出现抗旱的基因,而干旱将这种基因选择了出来,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、现代生物进化理论的基本观点∶种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
4.【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、NHX可以将Na+从细胞质基质中运出细胞,也可以将Na+运入液泡,降低了细胞质基质中Na+含量,A正确;
B、从图中可以看出P型和V型ATP酶将细胞质基质中的H+运出细胞或运入液泡, 该过程中二者具有运输和催化ATP水解的作用,供能的是ATP,B错误;
C、根据图示CLC和NHX均为协同蛋白,结合B选项的分析可知,细胞液中H+浓度高于细胞质基质,故CLC开放后转运H+为顺浓度梯度,属于协助扩散,C正确;
D、从图中看出:一种转运蛋白可转运多种离子,如:NHX可以转运H+和Na+;一种离子可由多种转运蛋白转运,如:NHX可以转运H+,CLC也可以转运H+,D正确。
故答案为:B。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
【答案】5.D
6.D
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【分析】1、生态系统中信息的种类:
(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。
(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
2、信息传递在生态系统中的作用
(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递。
(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,经维持生态系统的稳定。
5.行为信息是动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏,D符合题意。
故答案为:D。
6.A、雄孔雀鲜艳的尾羽,是种内竞争导致的一种适应,A错误;
B、尾羽最大的雄孔雀生育的雄性后代都具有较大的尾羽,雌性没有,B错误;
C、孔雀求偶的行为,说明孔雀种群的繁衍离不开信息传递,C错误;
D、雄孔雀在遇见雌孔雀时呼唤自己的亲兄弟由雌孔雀挑选的“利他”行为,可能是亲兄弟拥有更多和自己相同的基因,使得自己的基因得以延续,背后依然是“自私的基因”,D正确。
故答案为:D。
7.【答案】B
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验;探究酵母菌的呼吸方式;观察细胞的有丝分裂;低温诱导染色体加倍实验;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、斐林试剂和双缩脲试剂均含NaOH溶液和CuSO4溶液,两者NaOH溶液的浓度相同,CuSO4溶液的浓度不同,此外斐林试剂为两者等体积混合以后再使用,并且水浴加热,而双缩脲试剂为先加1mLNaOH溶液后加4滴CuSO4溶液,A错误;
B、黑藻具有叶绿体,可以用于观察叶绿体和细胞质流动,黑藻细胞具有大液泡,也可以观察到质壁分离现象,B正确;
C、探究酵母菌细胞呼吸方式实验中,有氧组和无氧组都为实验组,两者为对比实验,培养液中酵母菌种群数量变化实验为自身对照,两个实验的对照实验类型不同,C错误;
D、观察根尖细胞有丝分裂的实验与低温诱导植物细胞染色体数目变化实验都使用了95%的酒精和15%的盐酸制备解离液,低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中95%的酒精还用于洗去卡诺氏液,D错误。
故答案为:B。
【分析】观察植物根尖细胞有丝分裂的实验
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
8.【答案】C
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】A、人类的染色体有一定的概率发生易位,带有 SRY 基因的染色体片段可转接到 X 染色体或常染色体上,A正确;
B、Y染色上含有SRY基因才能启动男性发育,故Y染色体上丢失了SRY基因的XY型受精卵将发育为女孩,B正确;
C、若父亲正常,母亲(X染色体不含有SRY基因)的生殖细胞减数分裂时发生异常,由干X染色体上没有SRY基因,不会生下XX型的男孩,C错误;
D、正常情况下,SRY基因只存在于Y染色体上,不会出现在X染色体上,男性的 SRY 基因只能来自父亲,且只能传给儿子,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
2、减数分裂异常:
(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。
【答案】9.D
10.C
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞自噬
【解析】【分析】1、癌细胞的主要特征:(1)无限增殖;(2)形态结构发生显著改变;(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移。
2、细胞自噬:在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
9.癌细胞的特点:癌细胞能够无限增殖,癌细胞的形态结构发生了变化,癌细胞细胞膜表面的糖蛋白减少,因此连续恶性增殖属于鼻咽癌细胞特点,D正确,ABC错误。
故答案为:D。
10.A、根据题意可知,受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体,与溶酶体融合后被降解为小分子物质,细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用,A正确;
B、题目显示NOR1基因的表达能阻止细胞自噬的发生,显然细胞自噬作用受到相关基因调控,与细胞编程性死亡有关,自噬过强时会引起细胞凋亡,B正确;
C、鼻咽细胞癌变后,NOR1基因转录受到抑制,自噬作用增强,C错误;
D、癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响,从而缓解癌细胞增殖过程中对营养的需求,D正确。
故答案为:C。
11.【答案】B
【知识点】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、分析题意,本实验目的是探究异养培养条件下小球藻种群数量的变化规律,小球藻属于植物,在光下可进行光合作用,故要探究异养培养条件下小球藻种群数量的变化规律,应在无光条件下进行实验,A错误;
B、为了使建立的数学模型更具说服力,该同学需进行重复实验,并取平均值进行统计,B正确;
C、将培养液滴在血细胞计数板上后,应先轻盖盖玻片,再吸取培养液滴于盖玻片边缘,让其自行渗入,C错误;
D、计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应计数相邻两边及其顶角的菌数,D错误。
故答案为:B。
【分析】探究培养液中酵母种群数量变化的实验中应注意:(1)在吸取培养液计数前,要轻轻振动试管,使试管中的酵母菌分布均匀.(2)采用抽样检测的方法:先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸吸去,稍待片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。
12.【答案】D
【知识点】群落的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、不同生物在土壤中的分层现象体现了群落的垂直结构,A正确;
B、番茄连作条件下,各种线虫的个数均较多,推测土壤环境条件最不利于番茄生长,B正确;
CD、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,土壤生态系统的抵抗力稳定性较强,C正确,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因:由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果,既有利于充分利用资源,又有利于缓解种间竞争,导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2、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;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、甚至引发系统崩溃。
13.【答案】A
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞,A错误;
B、用聚乙二醇或灭活的病毒作诱导剂,促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合,B正确;
C、单克隆抗体制备过程中,第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出既能无限增殖又能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、与传统方法生成的抗体相比,单克隆抗体的化学本质相同,单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
2、单克隆抗体的最主要优点就是特异性强,灵敏度高,能够大量制备。单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂(最广泛的用途):具有准确、高效、简易、快速的优点;②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
14.【答案】A
【知识点】细胞免疫;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】A、进行器官移植手术后,免疫系统会把外来的器官当作“非己”成分进行攻击,发挥主要作用的细胞是细胞毒性 T 细胞,因此,移植器官的排斥反应主要是细胞免疫,A正确;
B、抗原呈递细胞可特异性摄取和加工处理抗原,并将抗原呈递给辅助性T细胞,B错误;
C、免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,异体细胞属于抗原,故免疫细胞识别并清除移植器官的异体细胞,属于免疫系统的防御功能,C错误;
D、移植的猪心脏会被人的免疫系统视作抗原加以攻击,使用免疫抑制剂可以减轻免疫排斥反应,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
2、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应,激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。
3、免疫系统的功能:
(1)防御功能:保护机体不受损害,帮助机体消灭外来的细菌、病毒以及避免发生疾病。
(2)自稳功能:不断清除衰老死亡的细胞,保持体内的净化更新。
(3)监视功能:及时识别和清除染色体畸变或基因突变的细胞,防止癌瘤的发生。
4、外源器官相当于抗原、自身T细胞会对其进行攻击,人体器官移植面临的主要问题有免疫排斥和供体器官不足等,器官移植发生的免疫反应属于细胞免疫,可以通过使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。
15.【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、成年人A摄入葡萄糖后血糖水平升高,可通过自身调节,使血糖水平恢复正常,因此A为正常人,A错误;
B、成年人 摄入葡萄糖溶液4h后,血糖水平仍超出正常范围,且B在血糖浓度升高后胰岛素的分泌量并没有明显增加,可能是体内细胞毒性T细胞异常攻击自身胰岛B细胞,使胰岛B细胞发生功能障碍,B正确;
C、成年人 C摄入葡萄糖溶液4h后,血糖水平仍超出正常范围,目在血糖浓度升高后胰岛素的分泌量也显著增加,高于正常水平,其病因可能是体内产生了针对胰岛素受体的抗体,注射胰岛素不能进行治疗,C错误;
D、胰岛B细胞分泌胰岛素的过程是胞吐,体现了细胞膜的流动性,属于细胞膜的结构特点,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
2、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
16.【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、常用物理法或化学法处理诱导植物原生质体融合,灭活的病毒只能诱导动物细胞融合,A错误;
B、通过添加适宜浓度的PEG进行融合,在原生质体融合一定时间后,加入过量的培养基进行稀释,稀释的目的是降低PEG浓度,使其失去融合作用 ,B正确;
C、茄子对青枯病具有一定抗病性,说明其细胞内含有抗该病基因,而且在获得的90个杂种植株中,有6个具有明显的青枯病抗性,说明杂种细胞中来自茄子的染色体随机丢失,而导致并非所有杂种植株均抗病,C正确;
D、茄子和马铃薯属于不同的物种,两者之间存在生殖隔离,不宜采用杂交育种培育抗病马铃薯,D正确。
故答案为:A。
【分析】进行植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁,进行植物原生质体的融合,形成杂种细胞,再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。不同种的植物之间具有生殖隔离,该种方法打破了不同种植物间的生殖隔离,克服了远缘杂交不亲和的障碍。
17.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由于一个细胞周期中DNA只复制一次,故图甲中复制起点在一个细胞周期中只起始一次,A正确;
B、图甲是DNA分子复制的过程,对于原核生物来说没有分裂间期,复制不发生在间期,B正确;
C、图乙过程①转录的编码链中除了末端的脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基,其余每个脱氧核糖均连有两个磷酸和一个碱基,C错误;
D、图乙过程②为翻译过程,其中能与物质bmRNA发生碱基配对的分子为tRNA,含有部分双链,故含有氢键,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、有关DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行。
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(5)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
2、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
3、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
18.【答案】D
【知识点】培养基对微生物的选择作用;培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、获得单菌落没有其他杂菌的污染,可以纯化菌种,A正确;
B、根据微生物对碳源或氮源需求的差别,配制选择培养基,如选择菌种A特异性的碳源或氮源的培养基进行筛选,能够达到筛选微生物的目的,B正确;
C、不同微生物需要的生长因子不同,加入适宜菌种A的生长因子,加速生长,形成竞争,加快杂菌死亡,C正确;
D、加入菌种A具有相应抗性的抗生素可使其他菌种死亡,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基,液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基;固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数,液态培养基常用于扩大化生产,观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等;根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
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。
19.【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、G1、G2、G3为赤霉素处理组,结合图中G1、G2、G3对应曲线与CK对照组相比,G1、G2、G3的净光合速率均高于CK组,即图曲线显示,赤霉素处理能增加瓜尔豆的净光合速率,A正确;
B、植物激素对植物的生长、发育、产生调节作用,是植物体内信息的化学载体,起着信息传递的作用,B正确;
C、在盛花期,脱落酸处理组(A1、A2、A3)对应的 净光合速率均低于CK对照组,即在盛花期,脱落酸处理能降低净光合速率,由于脱落酸有促进气孔关闭的作用,气孔关闭,二氧化碳浓度降低,二氧化碳作为光合作用的原料,其浓度降低会使得光合作用速率降低,即其原因可能是脱落酸促使叶片气孔关闭,C正确;
D、分析题图可知:在盛荚期,赤霉素处理组和脱落酸处理组对于的净光合速率均高于对照组,即对植物的净光合速率都起到促进作用,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长、种子萌发、开花和果实发育,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠,促进萌发等作用。
2、脱落酸:脱落酸在根冠和萎蒸的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
3、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;植物生长调节剂是人工合成的对植物的设置发育有调节作用的化学物质。
20.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、根据分析,三组实验中两对相对性状杂交在F2中均出现了9:3:3:1的变式的分离比,所以均遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、4:2:2:1=(2:1)×(2:1),出现该比例的原因是由于任意一对基因显性纯合均使胚胎致死,即AA和BB致死,亲本基因型可以是AaBb和aabb,而aabb是纯合子,B正确;
C、如果含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死,即AB的雌配子或雄配子致死,则后代出现5:3:3:1的比例,F1基因型是AaBb,纯合子有AAbb、aaBB和aabb,所以F2中纯合子所占的比例为1/4,C错误;
D、丙组出现6:3:2:1=(3:1)×(2:1),所以由一对基因纯合子致死,即AA或BB致死,假设AA致死,纯合子有aaBB和aabb比例为1/6,所以杂合子的比例为5/6,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
21.【答案】(1)种群;标记重捕;高;物质循环(物质循环和能量流动);抵抗力;物种丰富度低/营养结构简单/功能薄弱
(2)水分和温度(温度和降雨量);营养结构(食物链和食物网)
(3)直接;大于
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的结构;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群,天童国家森林公园里所有的红嘴相思鸟是一个种群。
红嘴相思鸟,活动能力强、活动范围大,常用标记重捕法调查其种群密度。
红嘴相思鸟在被捕捉过一次后更难捕捉,则第二次捕捉的数量中带标记的数量较少,根据公式种群数量=第一次捕捉的数量×重捕的数量/第二次捕捉的数量中带标记的数量,即分母变小,统计的种群密度比实际偏高。
红嘴相思鸟在生态系统中属于消费者,它的存在,加快了生态系统的物质循环(物质循环和能量流动)。与森林相比,玉米地的物种丰富度低,营养结构简单,抵抗力稳定性差。
(2)演替到相对稳定状态时的群落类型,由气候、土壤、水分、温度等环境因素决定,在环境条件优越的地方,群落的层次结构较复杂,种类也丰富。
该生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网)。
(3)直接价值指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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价值,天童国家森林公园既是游览胜地,也是植物生态学的科普教育基地,这体现了生物多样性的直接价值。生物多样性的间接价值指的是其生态功能,如保持水土、调节气候、涵养水源等,生物多样性的间接价值明显大于直接价值。
【分析】1、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
3、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;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、甚至引发系统崩溃。
4、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。
22.【答案】(1)交感;减弱;血浆、组织液和淋巴液(淋巴);无氧呼吸(厌氧呼吸);缓冲物质(缓冲对/HCO3 -、H2CO3);神经-体液-免疫调节网络
(2)等于;抗利尿
(3)促肾上腺皮质激素;反馈 /负反馈
(4)胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素;协同
【知识点】内环境的理化特性;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)当人体处于兴奋状态,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但肠胃的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,故短道速滑比赛中,运动员机体的交感神经活动占据优势,心跳加快,胃肠蠕动减弱;细胞通过内环境与外界环境进行物质交换,故人体的细胞不断地从血浆、组织液和淋巴液(淋巴)等细胞外液获取 O2,利于细胞进行呼吸作用,进行有机物的氧化分解从而为机体供能;肌肉中的部分细胞虽进行无氧呼吸(厌氧呼吸)产生乳酸,但是血浆中存在缓冲物质(缓冲对/HCO3 -、H2CO3)能维持人体内环境的 pH 相对稳定,机体维持稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络调节。
(2)体温维持稳定的实质是机体的产热量等于散热量,故比赛过程中需要消耗大量有机物以提供能量,运动员的产热量等于散热量,以维持体温相对稳定;大量出汗导致失水较多,细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,导致抗利尿激素分泌增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,使得尿量减少。
(3)糖皮质激素分泌的过程中存在分级调节,即:下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素可刺激垂体分泌促肾上腺皮质激素,促使肾上腺皮质释放糖皮质激素,参与内环境稳态调节;当糖皮质激素含量较多时,反过来可以抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,故在糖皮质激素分泌的过程中也存在反馈(负反馈)调节。
(4)人体有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、胰高血糖素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度;它们具有协同的作用(在生理学中指不同激素对某一生理功能产生相同的作用)。
【分析】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。
2、内环境稳态的实质是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中,理化性质包括渗透压、酸碱度和温度:(1)人体细胞内环境的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO3-、HPO42-等离子;(3)血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,在组成细胞外液的各种无机盐离子中含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%与Na+和Cl-有关。机体维持稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络调节。
3、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经—体液调节。
4、糖皮质激素分泌的过程中存在分级调节,即:下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素可刺激垂体分泌促肾上腺皮质激素,促使肾上腺皮质释放糖皮质激素,参与内环境稳态调节;当糖皮质激素含量较多时,反过来可以抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,故在糖皮质激素分泌的过程中也存在反馈(负反馈)调节。
5、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
23.【答案】(1)高温环境中多酚氧化酶失去活性,抑制了褐变过程;有氧;呼吸作用(有机物的损耗)
(2)突变体的叶绿素含量较低,导致光反应减弱
(3)突变体;叶绿体基质;ATP 和 NADPH;升高
(4)较强(充足)的光照
(5)类囊体薄膜;无水乙醇;③④
【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;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)藕极易褐变,这是因为细胞内的多酚氧化酶催化相关反应引起的,将藕在开水中焯过后可减轻褐变程度,原因是在温度较高的环境中破坏了多酚氧化酶的活性,抑制了褐变过程。藕的气腔孔与叶柄中的气腔孔相通,因此藕有充足的氧气进行有氧呼吸,即主要进行有氧呼吸。在藕采收的前几天,要向藕田灌水并割去荷叶的叶柄,这有利于减少氧气供应,降低呼吸作用,从而减少有机物的消耗而提高藕的品质。
(2)影响光反应的主要外界因素是光照强度,内因是光合色素的含量,图1中光照强度低于a时,在相同光照强度下,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕,可能是突变体的叶绿素含量较低,吸收光能较少,使其光反应减弱。
(3)图2显示:突变体莲藕的气孔导度较普通莲藕的大,进入叶片的CO2多,而胞间CO2浓度与普通莲藕相近,说明突变体莲藕的光合速率较高,能较快地消耗CO2,所以突变体莲藕在单位时间内固定的CO2增多,生成的C3增多,CO2的固定发生在叶绿体基质中,C3被光反应产生的NADPH和ATP还原,经过一系列的反应转化为糖类。突然停止光照,光反应减弱(产生ATP和NADPH减少)进而导致暗反应C3的还原速率减弱,C5含量减少,CO2的固定减少,因此胞间CO2的浓度上升。
(4)图1中,大于a点的光强时,与普通莲藕相比突变体莲藕虽叶绿素含量少,却具有较高的净光合速率,其可能的原因是突变体莲藕的气孔导度大于普通莲藕,但胞间二氧化碳浓度两者相当,说明突变体的暗反应效率较高,另外可能是充足的光照弥补了色素缺乏的不利影响。
(5)捕获光能的色素分布在类囊体薄膜上,色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水乙醇等提取色素,由于突变体莲藕叶绿素含量仅为普通莲藕的56%,在光合色素的分离实验中,①~④表示色素带分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,所以突变体的色素带中与普通莲藕具有较大差异的是③④。
【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]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
3、影响光合作用的环境因素:(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
4、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)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、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。
24.【答案】(1)脱分化
(2)免疫排斥
(3)超数排卵;④囊胚期;单倍体胚胎干细胞
(4)基因选择性表达;隐性基因;胚胎分割;桑葚胚或囊胚;将内细胞团均等分割;早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(5)B;D
【知识点】植物组织培养的过程;胚胎移植;胚胎分割
【解析】【解答】(1)脱分化是指离体培养条件下,使一个已分化的细胞回复到原来未分化状态或分生组织状态或者胚性细胞状态的过程,题图1过程中,成纤维细胞转变为 iPS细胞,即从高度分化的细胞形成分化程度低的细胞,过程类似于植物组织培养中的脱分化过程。
(2)T细胞是细胞免疫中主要发挥免疫作用的细胞,将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内,不发生免疫排斥反应,细胞团能继续生长,由此可推测题图1中iPS细胞团逐渐退化的原因是小鼠乙(受体)发生免疫排斥反应,使得iPS细胞团失去生命力导致的。
(3)题图2中,对实验小鼠丙注射促性腺激素的目的是使其超数排卵,从而获得更多的卵母细胞,再利用SrCl2溶液处理、激活卵母细胞,并在体外培养到④囊胚期,再筛选出单倍体胚胎干细胞。
(4)单倍体胚胎干细胞也能分化,形成不同功能的细胞、组织和器官,从从分子水平上看是基因选择性表达的结果。该技术培育的单倍体动物可成为研究隐性基因功能的理想细胞模型,因为显性基因在正常的生物体内也能表达。为提高胚胎的利用率,可以采用胚胎分割技术,应该选用发育良好 形态正常的桑萁胚或囊胚进行分割,在操作时应注意将内细胞团均等分割。胚胎工程最后一道工序是胚胎移植,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
(5)A、结合题意“使个体化器官再生最终有可能成为现实”可知,目前的水平还天将iPS细胞成功培育为个体,故不能用于研究完整的哺乳动物胚胎发育过程,A错误;
B、“科研人员利用iPS细胞诱导分化成异常的运动神经元建立ALS疾病模型",故利用iPS细胞分化获得神经元,用于治疗阿尔茨海默病,B正确;
C、诱导入的iPS细胞形成囊胚并植入子宫,使其进一步发育成新个体,会对人类现有的伦理道德观念造成冲击,C错误;
D、也可利用iPS细胞诱导形成疾病模型细胞,对药物的安全性和有效性进行检测,D正确。
故答案为:BD。
【分析】1、植物组织培养的流程为:外植体经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成胚状体,长出芽和根,进而发育成完整的植株。
2、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
3、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割,要注意将内细胞团均等分割。如需对胚胎进行性别鉴定,宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定。
25.【答案】(1)A;C
(2)雌;Ⅱ;F1;雌性全为截毛,雄性全为刚毛
(3)Aa 或 X A Y a
(4)Ⅲ
(5)AXB和 aY 或 aXB和 AY;aaXb X b
(6)5/6;4
(7)8;1/12
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)A、假定基因位于Ⅰ片段,即Y染色体特有的区段,亲代雄性为刚毛,则后代中只有雄性个体为刚毛,与杂交结果不相同,A符合题意;
B、假定基因位于Ⅱ片段,即X、Y染色体的同源部分,亲代基因型为XaXa、XAYA,则后代中雌雄基因型为XAXa、XaYA,雌雄相互交配,F2中XAXa、XaXa、XAYA、XaYA,刚毛和截毛的比例为3:1,与杂交结果相同,B不符合题意;
C、假定基因位于Ⅲ片段,即X、Y 染色体的非同源部分,亲代基因型为XaXa、XAY,则后代中雌雄基因型为XAXa、XaYA,与杂交结果不相同,C符合题意;
D、假定基因位于常染色体片段,亲代基因型为aa和AA,则后代中雌雄基因型均为Aa,雌雄相互交配,F2中A_:aa=3:1,即刚毛和截毛的比例为3:1,与杂交结果相同,D不符合题意。
故答案为:AC。
(2)为了确定 A、a 基因的位置,研究小组制定了两套方案:
方案一:据第一问B选项分析可知,如果基因位于Ⅱ片段,即X、Y染色体的同源部分,F2中基因型及表现型为XAXa(刚毛)、XaXa(截毛)、XAYA(刚毛)、XaYA(刚毛),截毛只出现在雌性个体中。
方案二:根据第一问可知,刚毛和截毛可能位于X、Y染色体的同源部分或者常染色体片段,为进一步证明基因位置,可用雌隐和雄显(杂合子)杂交,因此可图乙所示的F2中截毛雌果蝇与F1中一只雄果蝇(Aa或者XaYA)杂交,统计后代的性状及比例,如果基因位于Ⅱ片段,F2中截毛雌果蝇基因型为XaXa,F1中一只雄果蝇基因型为XaYA,后代为XaXa、XaYA,即雌性全为截毛,雄性全为刚毛;如果基因位于常染色体上,F2中截毛雌果蝇基因型为aa,F1中一只雄果蝇基因型为Aa,后代为Aa:aa=1:1,即无论雌雄都是刚毛和截毛的比例为1:1。
(3)除上述两套方案外,还可以选择Aa 或 XAYa基因型的雄果蝇与图乙所示的 F2中截毛雌果蝇杂交也能确定 A、a 基因的位置,如果基因位于Ⅱ片段,F2中截毛雌果蝇基因型为XaXa,该雄果蝇基因型为XAYa,后代为XAXa、XaYa,即雌性全为刚毛,雄性全为截毛;如果基因位于常染色体上,F2中截毛雌果蝇基因型为aa,该雄果蝇基因型为Aa,后代为Aa:aa=1:1,即无论雌雄都是刚毛和截毛的比例为1:1。
(4)只考虑眼色,F2中雌果蝇都是红眼,雄果蝇中红眼:白眼=1:1,雌雄表现不一致,说明基因位于性染色体上,红眼对白眼为显性,假定基因位于Ⅱ片段,如果亲代基因型为XbXb、XBYB,F1为XBXb、XbYB,F2中雌性中刚毛和截毛的比例为1:1,雄性全是红眼,不符合题意,假定基因位于Ⅲ片段,亲代基因型为XBXB、XbY,F1为XBXb、XBY,F2中雄性中刚毛和截毛的比例为1:1,雌性全是红眼,符合题意,因此推测控制果蝇红眼和白眼的基因位于图甲的Ⅲ片段。
(5)只考虑截毛,F2中雌雄都是刚毛和截毛的比例为3:1,F1中基因型都是Aa,因此F1基因型为AaXBXb、AaXBY,F1雄果蝇的一个精原细胞(AaXBY)产生的精细胞的基因型是AXB和 aY 或 aXB和 AY。若F1雌果蝇的一个卵原细胞(AaXBXb)产生一个基因型为 AAXB的卵细胞,说明A和A基因在减数第二次分裂的后期移向同一极造成的,因此次级卵母细胞产生的基因型为XB,因此该卵原细胞减数分裂Ⅰ产生的极体基因型是aaXbXb。
(6)F1基因型为AaXBXb、AaXBY,可拆解为Aa×Aa、XBXb与XBY杂交,F2表型为红眼刚毛的雌果蝇(A_XBX-)中杂合子所占的比例为1-1/3×1/2=5/6。果蝇体细胞中含有2个染色体组,在有丝分裂后期染色体组数目最多,含有4个,因此红眼刚毛的雌果蝇细胞中最多有4个染色体组。
(7)F2中红眼刚毛雌果蝇(A_XBX-)与白眼截毛雄果蝇(aaXbY)随机交配,可拆解为1/3AA、2/3Aa与aa杂交,后代基因型有2种,aa基因型概率为2/3×1/2=1/3,1/2XBXB、1/2XBXb与XbY杂交,后代基因型有4种,XbY和XbXb基因型概率为1/2×1/2=1/4,F3的基因型有2×4=8种,其中白眼截毛果蝇的比例为1/3×1/4=1/12。
【分析】1、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。
2、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
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浙江省宁波市三锋教研联盟2022-2023学年高二下学期期中联考生物试题
一、单选题
1.(2023高二下·宁波期中)面对全球日益严峻的气候危机,习近平主席宣布我国在 2030 年前实现“碳达峰”、2060 年前实现“碳中和”的目标,体现了全球“碳共同体”中的中国担当。下列叙述错误的是(  )
A.全球“碳共同体”体现了物质循环的全球性
B.减少化石燃料的使用可以有效降低碳排放
C.碳在生物群落内主要以 CO2 的形式循环
D.绿色出行、使用清洁能源等有助于实现碳中和
【答案】C
【知识点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、物质循环具有全球性、反复利用、循环流动的特点,全球“碳共同体”体现了物质循环的全球性,A正确;
B、大气中二氧化碳的来源有动植物的的呼吸作用、微生物的分解作用以及化石染料的燃烧,减少化石燃料的使用可以有效降低碳排放,B正确;
C、碳在生物群落内主要以含碳有机物的形式循环,碳在生物群落与无机环境之间主要以 CO2 的形式循环,C错误;
D、绿色出行、使用清洁能源等能降低大气中二氧化碳的排放,有助于实现碳中和,D正确。
故答案为:C。
【分析】生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
2.(2023高二下·宁波期中)下列四项分析与图所示模型相符的是(  )
A.若Ⅰ、Ⅲ分别表示原核细胞和真核细胞的结构,则Ⅱ应包括染色体
B.若Ⅰ、Ⅲ分别表示协助扩散和主动运输的条件,则Ⅱ应包括能量
C.若Ⅰ、Ⅲ分别表示细胞分化和细胞癌变的特征,则Ⅱ应包括遗传信息的改变
D.若Ⅰ、Ⅲ分别表示有丝分裂和减数分裂的过程,则Ⅱ应包括着丝粒分裂
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;三种跨膜运输方式的比较;细胞分化及其意义;癌细胞的主要特征;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、真核细胞具有染色体,原核细胞没有染色体,A错误;
B、协助扩散不需要消耗能量,而主动运输需要消耗能量,B错误;
C、癌变细胞遗传物质发生改变,分化细胞遗传物质不变,只是遗传信息的执行情况不同,C错误;
D、有丝分裂和减数分裂的过程都会出现着丝粒的分裂,有丝分裂后期出现着丝粒的分裂,减数第二次分裂后期出现着丝粒的分裂,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
2、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3.(2023高二下·宁波期中)发菜多产于我国西北草地和荒漠,是生长于干旱和半干旱地区的一种固氮蓝细菌,具有独特的耐旱机制和固氮能力。下列与发菜相关的叙述,正确的是(  )
A.发菜细胞中无膜的细胞器有核糖体和中心体
B.发菜染色体上的 DNA 与 RNA 的碱基种类不完全相同
C.发菜细胞内含有叶绿素,是能进行光合作用的自养生物
D.发菜独特的耐旱性可能是干旱导致抗旱基因出现的结果
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、发菜细胞是原核细胞,没有中心体,A错误;
B、发菜细胞是原核细胞,没有染色体,含有裸露的DNA分子,B错误;
C、发菜细胞内没有叶绿体,但是含有叶绿素,是能进行光合作用的自养生物,C正确;
D、用现代生物进化理论解释,发菜先出现抗旱的基因,而干旱将这种基因选择了出来,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、现代生物进化理论的基本观点∶种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
4.(2023高二下·宁波期中)冰叶日中花(简称冰菜)是一种耐盐性极强的盐生植物, 其茎、叶表面有盐囊细胞。如图表示盐囊细胞中 4 种离子的 转运方式。相关叙述不正确的是(  )
A.NHX 运输 Na+有利于降低细胞质基质中 Na+含量,提高细胞液的浓度
B.P 型和 V 型 ATP 酶转运 H+时具有运输和供能的作用
C.CLC 开放后 H+顺浓度梯度转运,属于协助扩散
D.一种转运蛋白可转运多种离子,一种离子也可由多种转运蛋白转运
【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、NHX可以将Na+从细胞质基质中运出细胞,也可以将Na+运入液泡,降低了细胞质基质中Na+含量,A正确;
B、从图中可以看出P型和V型ATP酶将细胞质基质中的H+运出细胞或运入液泡, 该过程中二者具有运输和催化ATP水解的作用,供能的是ATP,B错误;
C、根据图示CLC和NHX均为协同蛋白,结合B选项的分析可知,细胞液中H+浓度高于细胞质基质,故CLC开放后转运H+为顺浓度梯度,属于协助扩散,C正确;
D、从图中看出:一种转运蛋白可转运多种离子,如:NHX可以转运H+和Na+;一种离子可由多种转运蛋白转运,如:NHX可以转运H+,CLC也可以转运H+,D正确。
故答案为:B。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
(2023高二下·宁波期中) 阅读下列材料,回答以下小题。
孔雀的求偶是一种独特的行为,只有雄孔雀才具有鲜艳的尾羽。理查德·道金斯在《自私的基因》中写道:雄孔雀在遇见雌孔雀时,往往用叫声将附近的雄孔雀吸引过来,挨个并排站在雌孔雀面前,任由对方进行挑选。这种“利他”行为看似极为不妥,毕竟雌孔雀只会挑选尾羽最大的那只雄孔雀作为配偶。但有人发现,雄孔雀的独特叫声呼唤过来的都是自己的亲兄弟。
5.孔雀开屏属于以下哪种信息(  )
A.物理信息 B.化学信息 C.生物信息 D.行为信息
6.根据孔雀求偶的行为,有同学做了下列推测,其中合理的是(  )
A.雄孔雀鲜艳的尾羽是种间竞争导致的一种适应
B.尾羽最大的雄孔雀生育的后代,都具有较大的尾羽
C.孔雀求偶的行为,说明孔雀的个体生长发育离不开信息传递
D.这种“利他”行为的背后依然是“自私的基因”,因为亲兄弟可能拥有更多和自己一样的基因
【答案】5.D
6.D
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【分析】1、生态系统中信息的种类:
(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。
(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
2、信息传递在生态系统中的作用
(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递。
(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,经维持生态系统的稳定。
5.行为信息是动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏,D符合题意。
故答案为:D。
6.A、雄孔雀鲜艳的尾羽,是种内竞争导致的一种适应,A错误;
B、尾羽最大的雄孔雀生育的雄性后代都具有较大的尾羽,雌性没有,B错误;
C、孔雀求偶的行为,说明孔雀种群的繁衍离不开信息传递,C错误;
D、雄孔雀在遇见雌孔雀时呼唤自己的亲兄弟由雌孔雀挑选的“利他”行为,可能是亲兄弟拥有更多和自己相同的基因,使得自己的基因得以延续,背后依然是“自私的基因”,D正确。
故答案为:D。
7.(2023高二下·宁波期中)下列关于生物学实验的说法,正确的是(  )
A.斐林试剂与双缩脲试剂均使用 NaOH 溶液和 CuSO4溶液,但两种试剂的浓度与使用方法都不同
B.观察叶绿体和细胞质流动实验及观察质壁分离实验都可以选用黑藻作为实验材料
C.探究酵母菌细胞呼吸方式实验与培养液中酵母菌种群数量变化实验均为对比实验
D.观察根尖有丝分裂与低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中,体积分数为 95%的酒精作用相同
【答案】B
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验;探究酵母菌的呼吸方式;观察细胞的有丝分裂;低温诱导染色体加倍实验;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、斐林试剂和双缩脲试剂均含NaOH溶液和CuSO4溶液,两者NaOH溶液的浓度相同,CuSO4溶液的浓度不同,此外斐林试剂为两者等体积混合以后再使用,并且水浴加热,而双缩脲试剂为先加1mLNaOH溶液后加4滴CuSO4溶液,A错误;
B、黑藻具有叶绿体,可以用于观察叶绿体和细胞质流动,黑藻细胞具有大液泡,也可以观察到质壁分离现象,B正确;
C、探究酵母菌细胞呼吸方式实验中,有氧组和无氧组都为实验组,两者为对比实验,培养液中酵母菌种群数量变化实验为自身对照,两个实验的对照实验类型不同,C错误;
D、观察根尖细胞有丝分裂的实验与低温诱导植物细胞染色体数目变化实验都使用了95%的酒精和15%的盐酸制备解离液,低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中95%的酒精还用于洗去卡诺氏液,D错误。
故答案为:B。
【分析】观察植物根尖细胞有丝分裂的实验
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
8.(2023高二下·宁波期中)人类 Y 染色体上 SRY 基因决定雄性性别的发生,在 X 染色体上无等位基因,没有 SRY 基因的个体发育为女性。下列叙述错误的是(  )
A.带有 SRY 基因的染色体片段可转接到 X 染色体或常染色体上
B.Y 染色体上丢失了 SRY 基因的 XY 型受精卵将发育为女孩
C.母亲的卵原细胞减数分裂时发生异常一定会生下 XX 型的男孩
D.正常情况下,男性的 SRY 基因只能来自父亲,且只能传给儿子
【答案】C
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】A、人类的染色体有一定的概率发生易位,带有 SRY 基因的染色体片段可转接到 X 染色体或常染色体上,A正确;
B、Y染色上含有SRY基因才能启动男性发育,故Y染色体上丢失了SRY基因的XY型受精卵将发育为女孩,B正确;
C、若父亲正常,母亲(X染色体不含有SRY基因)的生殖细胞减数分裂时发生异常,由干X染色体上没有SRY基因,不会生下XX型的男孩,C错误;
D、正常情况下,SRY基因只存在于Y染色体上,不会出现在X染色体上,男性的 SRY 基因只能来自父亲,且只能传给儿子,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
2、减数分裂异常:
(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。
(2023高二下·宁波期中)阅读下列材料,回答以下小题。
动物细胞中受损细胞器被包裹后形成自噬体,与溶酶体融合后被降解的现象称为细胞自噬。在鼻咽癌细胞中抑癌基因 NOR1 的启动子呈高度甲基化状态,NOR1 蛋白含量低。用 DNA 甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞,NOR1 基因的表达得到恢复,自噬体囊泡难以形成,癌细胞增殖受到抑制。
9.属于鼻咽癌细胞特点的是(  )
A.膜的通透性降低 B.色素积累
C.染色质收缩 D.连续恶性增殖
10.下列叙述错误的是(  )
A.细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用
B.细胞自噬受相关基因调控,自噬过强时会引起细胞凋亡
C.鼻咽细胞癌变后,NOR1 基因转录受到抑制,自噬作用减弱
D.癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响
【答案】9.D
10.C
【知识点】癌细胞的主要特征;细胞自噬
【解析】【分析】1、癌细胞的主要特征:(1)无限增殖;(2)形态结构发生显著改变;(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移。
2、细胞自噬:在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
9.癌细胞的特点:癌细胞能够无限增殖,癌细胞的形态结构发生了变化,癌细胞细胞膜表面的糖蛋白减少,因此连续恶性增殖属于鼻咽癌细胞特点,D正确,ABC错误。
故答案为:D。
10.A、根据题意可知,受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体,与溶酶体融合后被降解为小分子物质,细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用,A正确;
B、题目显示NOR1基因的表达能阻止细胞自噬的发生,显然细胞自噬作用受到相关基因调控,与细胞编程性死亡有关,自噬过强时会引起细胞凋亡,B正确;
C、鼻咽细胞癌变后,NOR1基因转录受到抑制,自噬作用增强,C错误;
D、癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响,从而缓解癌细胞增殖过程中对营养的需求,D正确。
故答案为:C。
11.(2023高二下·宁波期中)为探究异养培养条件下小球藻种群数量的变化规律,建立种群增长的数学模型,某同学进行了相关实验,部分过程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.该实验需要在光照充足、温度和培养液 pH 适宜等条件下进行
B.为了使建立的数学模型更具说服力,该同学需进行重复实验
C.将培养液滴在血细胞计数板上后,要轻盖盖玻片,防止气泡产生影响计数结果
D.计数时,对于压在方格界线上的小球藻,可任意选择两边计数
【答案】B
【知识点】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、分析题意,本实验目的是探究异养培养条件下小球藻种群数量的变化规律,小球藻属于植物,在光下可进行光合作用,故要探究异养培养条件下小球藻种群数量的变化规律,应在无光条件下进行实验,A错误;
B、为了使建立的数学模型更具说服力,该同学需进行重复实验,并取平均值进行统计,B正确;
C、将培养液滴在血细胞计数板上后,应先轻盖盖玻片,再吸取培养液滴于盖玻片边缘,让其自行渗入,C错误;
D、计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应计数相邻两边及其顶角的菌数,D错误。
故答案为:B。
【分析】探究培养液中酵母种群数量变化的实验中应注意:(1)在吸取培养液计数前,要轻轻振动试管,使试管中的酵母菌分布均匀.(2)采用抽样检测的方法:先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸吸去,稍待片刻,待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。
12.(2023高二下·宁波期中)土壤线虫的虫害程度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.各种线虫在土壤中的分层现象,体现群落的垂直结构
B.番茄连作条件下,土壤环境条件最不利于番茄生长
C.轮作条件下,土壤线虫个数最少,土壤生态系统的抵抗力稳定性较强
D.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将显著下降
【答案】D
【知识点】群落的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、不同生物在土壤中的分层现象体现了群落的垂直结构,A正确;
B、番茄连作条件下,各种线虫的个数均较多,推测土壤环境条件最不利于番茄生长,B正确;
CD、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,土壤生态系统的抵抗力稳定性较强,C正确,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因:由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果,既有利于充分利用资源,又有利于缓解种间竞争,导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2、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;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、甚至引发系统崩溃。
13.(2023高二下·宁波期中)下列关于单克隆抗体制备的叙述,错误的是(  )
A.用纤维素酶和果胶酶处理 B 淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞
B.用 PEG 作诱导剂,促使能产生抗体的 B 淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
C.制备过程中,第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞
D.与传统方法生产的抗体相比,单克隆抗体的化学本质相同,但特异性强
【答案】A
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞,A错误;
B、用聚乙二醇或灭活的病毒作诱导剂,促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合,B正确;
C、单克隆抗体制备过程中,第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出既能无限增殖又能产生特定抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、与传统方法生成的抗体相比,单克隆抗体的化学本质相同,单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
2、单克隆抗体的最主要优点就是特异性强,灵敏度高,能够大量制备。单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂(最广泛的用途):具有准确、高效、简易、快速的优点;②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
14.(2023高二下·宁波期中)目前人体移植器官短缺是一个世界性难题。2022 年 1 月 7 日,马兰里大学的医学中心成功将猪心脏移植到一名 57 岁的心脏病患者身上。为了减低免疫排斥反应,研究者借助 CRISPR/Cas9 技术获得经过基因编辑的猪心脏。虽然这颗心脏仅仅存活了 2 个月时间,但仍然为异种器官移植的可行性提供了可观的数据。下列有关叙述正确的是(  )
A.移植器官的排斥反应主要是细胞免疫,发挥主要作用的细胞是细胞毒性 T 细胞
B.抗原呈递细胞可特异性摄取和加工处理抗原,并将抗原呈递给 B 细胞
C.免疫细胞识别并清除移植器官的异体细胞,属于免疫系统的免疫监视功能
D.移植的猪心脏会被人的免疫系统视作抗原加以攻击,使用免疫增强剂可以减轻免疫排斥反应
【答案】A
【知识点】细胞免疫;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】A、进行器官移植手术后,免疫系统会把外来的器官当作“非己”成分进行攻击,发挥主要作用的细胞是细胞毒性 T 细胞,因此,移植器官的排斥反应主要是细胞免疫,A正确;
B、抗原呈递细胞可特异性摄取和加工处理抗原,并将抗原呈递给辅助性T细胞,B错误;
C、免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,异体细胞属于抗原,故免疫细胞识别并清除移植器官的异体细胞,属于免疫系统的防御功能,C错误;
D、移植的猪心脏会被人的免疫系统视作抗原加以攻击,使用免疫抑制剂可以减轻免疫排斥反应,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体,记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞,产生大量的抗体,称为二次免疫(再次免疫)。
2、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应,激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。
3、免疫系统的功能:
(1)防御功能:保护机体不受损害,帮助机体消灭外来的细菌、病毒以及避免发生疾病。
(2)自稳功能:不断清除衰老死亡的细胞,保持体内的净化更新。
(3)监视功能:及时识别和清除染色体畸变或基因突变的细胞,防止癌瘤的发生。
4、外源器官相当于抗原、自身T细胞会对其进行攻击,人体器官移植面临的主要问题有免疫排斥和供体器官不足等,器官移植发生的免疫反应属于细胞免疫,可以通过使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。
15.(2023高二下·宁波期中)正常人的血糖含量是 0.8~1.2g/L。某医院的医务人员进行一次医学测试,A、B 和 C 三名成年人禁食 12h 后,喝下含 100g 葡萄糖的溶液。在摄入葡萄糖后的 4h 内,定时测定每人血浆中的葡萄糖和胰岛素水平,结果如图所示。据此分析,下列说法正确的是(  )
A.成年人 A 摄入葡萄糖后其血糖水平高出正常范围,为糖尿病患者
B.成年人 B 是糖尿病患者,病因可能是免疫细胞异常攻击了自身的胰岛 B 细胞
C.成年人 C 是糖尿病患者,可通过注射胰岛素进行治疗
D.胰岛 B 细胞分泌胰岛素的过程体现了细胞膜的功能特点
【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、成年人A摄入葡萄糖后血糖水平升高,可通过自身调节,使血糖水平恢复正常,因此A为正常人,A错误;
B、成年人 摄入葡萄糖溶液4h后,血糖水平仍超出正常范围,且B在血糖浓度升高后胰岛素的分泌量并没有明显增加,可能是体内细胞毒性T细胞异常攻击自身胰岛B细胞,使胰岛B细胞发生功能障碍,B正确;
C、成年人 C摄入葡萄糖溶液4h后,血糖水平仍超出正常范围,目在血糖浓度升高后胰岛素的分泌量也显著增加,高于正常水平,其病因可能是体内产生了针对胰岛素受体的抗体,注射胰岛素不能进行治疗,C错误;
D、胰岛B细胞分泌胰岛素的过程是胞吐,体现了细胞膜的流动性,属于细胞膜的结构特点,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
2、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
16.(2023高二下·宁波期中)青枯病是一种严重危害马铃薯的病害,茄子对青枯病具有一定抗病性。尝试通过植物体细胞杂交技术培育抗青枯病的马铃薯新品种,在获得的 90 个杂种植株中,有 6 个具有明显的青枯病抗性。下列相关叙述错误的是(  )
A.通过灭活病毒诱导马铃薯细胞与茄子细胞融合,进一步筛选出杂种细胞
B.在原生质体融合一定时间后,可加入过量培养基进行稀释来终止原生质体融合
C.杂种细胞中来自茄子的染色体随机丢失可以解释并非所有杂种植株均抗病
D.茄子和马铃薯之间存在生殖隔离,不宜采用杂交育种的方法来培育抗病马铃薯
【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、常用物理法或化学法处理诱导植物原生质体融合,灭活的病毒只能诱导动物细胞融合,A错误;
B、通过添加适宜浓度的PEG进行融合,在原生质体融合一定时间后,加入过量的培养基进行稀释,稀释的目的是降低PEG浓度,使其失去融合作用 ,B正确;
C、茄子对青枯病具有一定抗病性,说明其细胞内含有抗该病基因,而且在获得的90个杂种植株中,有6个具有明显的青枯病抗性,说明杂种细胞中来自茄子的染色体随机丢失,而导致并非所有杂种植株均抗病,C正确;
D、茄子和马铃薯属于不同的物种,两者之间存在生殖隔离,不宜采用杂交育种培育抗病马铃薯,D正确。
故答案为:A。
【分析】进行植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁,进行植物原生质体的融合,形成杂种细胞,再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。不同种的植物之间具有生殖隔离,该种方法打破了不同种植物间的生殖隔离,克服了远缘杂交不亲和的障碍。
17.(2023高二下·宁波期中)图甲是 DNA 复制示意图,其中一条链首先合成较短的片段(如 a1、a2,b1、b2等),然后再由相关酶连接成 DNA 长链;图乙是基因表达示意图。下列叙述错误的是(  )
A.图甲中复制起点在一个细胞周期中只起始一次
B.图甲过程不一定发生在分裂间期
C.图乙过程①的模板链中每个脱氧核糖均连接两个磷酸和一个碱基
D.图乙过程②中能与物质 b 发生碱基配对的分子含有氢键
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由于一个细胞周期中DNA只复制一次,故图甲中复制起点在一个细胞周期中只起始一次,A正确;
B、图甲是DNA分子复制的过程,对于原核生物来说没有分裂间期,复制不发生在间期,B正确;
C、图乙过程①转录的编码链中除了末端的脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基,其余每个脱氧核糖均连有两个磷酸和一个碱基,C错误;
D、图乙过程②为翻译过程,其中能与物质bmRNA发生碱基配对的分子为tRNA,含有部分双链,故含有氢键,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、有关DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行。
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制。
(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(5)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
2、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
3、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
18.(2023高二下·宁波期中)实验室保存的菌种 A 不慎被其他杂菌污染,下面列举了若干种消灭杂菌、获得纯种的方法,其中不合理的是(  )
A.将被污染的菌种稀释,采用稀释涂布平板法获得单菌落,根据菌落特征鉴别、筛选后继续单独培养
B.根据微生物对碳源或氮源需求的差别,选择使用不同碳源或氮源的培养基
C.根据微生物缺乏生长因子的种类,选择使用含有不同生长因子的培养基
D.根据微生物对抗生素敏感性的差异,选择使用添加不同干扰素的培养基
【答案】D
【知识点】培养基对微生物的选择作用;培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、获得单菌落没有其他杂菌的污染,可以纯化菌种,A正确;
B、根据微生物对碳源或氮源需求的差别,配制选择培养基,如选择菌种A特异性的碳源或氮源的培养基进行筛选,能够达到筛选微生物的目的,B正确;
C、不同微生物需要的生长因子不同,加入适宜菌种A的生长因子,加速生长,形成竞争,加快杂菌死亡,C正确;
D、加入菌种A具有相应抗性的抗生素可使其他菌种死亡,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质。营养物质归纳为碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。培养基按物理性质可分为固体培养基和液体培养基,液体培养基中加入凝固剂可以制成固体培养基;固体培养基一般用于微生物的鉴别、分离和计数,液态培养基常用于扩大化生产,观察细菌运动。根据化学成分分为合成培养基、天然培养基等;根据用途分为选择培养基、鉴别培养基。
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。
19.(2023高二下·宁波期中)为研究脱落酸(ABA)和赤霉素(GA3)对瓜尔豆叶片光合作用的影响。设置 7 个处理(见表),每个处理进行 3 次重复。分别于瓜尔豆生长的四个时期对其喷施适量外源激素,处理 7 天取样。除喷施激素处理不同外,其他采用相同的常规方法管理。用相应仪器测定瓜尔豆的净光合速率(Pn),统计分析得到下图。
ABA与GA3处理对瓜尔豆叶片Pn的影响
脱落酸和赤霉素的施用水平mg/L
激素种类 CK 低水平 中水平 高水平
脱落酸(ABA) 0 1.32(A1) 2.64(A2) 3.96(A3)
赤霉素(GA3) 0 250(G1) 500(G2) 750(G3)
注:CK表示对照组
下列叙述错误的是(  )
A.图曲线显示,赤霉素处理能增加瓜尔豆的净光合速率
B.植物激素是植物体内信息的化学载体,起着信息传递的作用
C.在盛花期,脱落酸处理能降低净光合速率,其原因可能是脱落酸促使叶片气孔关闭
D.瓜尔豆生长的四个时期里,脱落酸和赤霉素对瓜尔豆叶片光合作用的影响作用相反
【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、G1、G2、G3为赤霉素处理组,结合图中G1、G2、G3对应曲线与CK对照组相比,G1、G2、G3的净光合速率均高于CK组,即图曲线显示,赤霉素处理能增加瓜尔豆的净光合速率,A正确;
B、植物激素对植物的生长、发育、产生调节作用,是植物体内信息的化学载体,起着信息传递的作用,B正确;
C、在盛花期,脱落酸处理组(A1、A2、A3)对应的 净光合速率均低于CK对照组,即在盛花期,脱落酸处理能降低净光合速率,由于脱落酸有促进气孔关闭的作用,气孔关闭,二氧化碳浓度降低,二氧化碳作为光合作用的原料,其浓度降低会使得光合作用速率降低,即其原因可能是脱落酸促使叶片气孔关闭,C正确;
D、分析题图可知:在盛荚期,赤霉素处理组和脱落酸处理组对于的净光合速率均高于对照组,即对植物的净光合速率都起到促进作用,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长、种子萌发、开花和果实发育,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠,促进萌发等作用。
2、脱落酸:脱落酸在根冠和萎蒸的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
3、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;植物生长调节剂是人工合成的对植物的设置发育有调节作用的化学物质。
20.(2023高二下·宁波期中)科研人员在研究三种哺乳动物时发现它们都存在胚胎或配子致死的现象,下表是科研人员分别进行甲、乙、丙三组遗传学实验。已知两对相对性状均由常染色体上的两对等位基因控制,实验结果如表所示。下列推断错误的是(  )
组别 亲本 选择F1中两对等位基因均杂合的个体进行随机交配 F2性状分离比
甲 A×B 4:2:2:1
乙 C×D 5:3:3:1
丙 E×F 6:3:2:1
A.三组实验中两对相对性状的遗传均遵循基因的自由组合定律
B.甲组可能是任意一对基因显性纯合均使胚胎致死,亲本 A 和亲本 B 不一定都为杂合子
C.乙组可能是含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死,F2中纯合子所占的比例为 3/16
D.丙组可能是一对基因显性纯合时胚胎致死,F2中杂合子所占的比例为 5/6
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、根据分析,三组实验中两对相对性状杂交在F2中均出现了9:3:3:1的变式的分离比,所以均遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、4:2:2:1=(2:1)×(2:1),出现该比例的原因是由于任意一对基因显性纯合均使胚胎致死,即AA和BB致死,亲本基因型可以是AaBb和aabb,而aabb是纯合子,B正确;
C、如果含有两个显性基因的雄配子或雌配子致死,即AB的雌配子或雄配子致死,则后代出现5:3:3:1的比例,F1基因型是AaBb,纯合子有AAbb、aaBB和aabb,所以F2中纯合子所占的比例为1/4,C错误;
D、丙组出现6:3:2:1=(3:1)×(2:1),所以由一对基因纯合子致死,即AA或BB致死,假设AA致死,纯合子有aaBB和aabb比例为1/6,所以杂合子的比例为5/6,D正确。
故答案为:C。
【分析】基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
二、综合题
21.(2023高二下·宁波期中)位于浙江省宁波市的天童国家森林公园,是中国东部常绿阔叶林分布的主要地区之一。公园内有野生动物 93 种,其中鸟类 45 种,国家二级保护以上的野生动物有红嘴相思鸟、雀鹰、猫头鹰、穿山甲等。请回答下列问题:
(1)天童国家森林公园里所有的红嘴相思鸟是一个    ,常用   法调查其种群密度。如果红嘴相思鸟被捕捉过一次后更难捕捉,则统计的种群密度比实际   (填“高”或“低”)。红嘴相思鸟主要以毛虫、甲虫、蚂蚁等昆虫为食,也吃植物果实、种子等植物性食物,偶尔也吃少量玉米等农作物。它的存在,加快了生态系统的   。与森林相比,玉米地的   稳定性差,其原因是   (答出 1 点即可)。
(2)天童国家森林公园已处于群落的相对稳定状态,决定该群落类型的主要因素是   。 该生态系统的结构包括生态系统的组成成分和   。
(3)天童国家森林公园以寺庙、森林、奇石、怪洞、云海、晚霞著称,形成古刹、丛林两大特色,既是游览胜地,也是植物生态学的科普教育基地,这体现了生物多样性的   价值。生物多样性的间接价值明显   (填“大于”“等于”或“小于”)其直接价值。
【答案】(1)种群;标记重捕;高;物质循环(物质循环和能量流动);抵抗力;物种丰富度低/营养结构简单/功能薄弱
(2)水分和温度(温度和降雨量);营养结构(食物链和食物网)
(3)直接;大于
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的结构;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群,天童国家森林公园里所有的红嘴相思鸟是一个种群。
红嘴相思鸟,活动能力强、活动范围大,常用标记重捕法调查其种群密度。
红嘴相思鸟在被捕捉过一次后更难捕捉,则第二次捕捉的数量中带标记的数量较少,根据公式种群数量=第一次捕捉的数量×重捕的数量/第二次捕捉的数量中带标记的数量,即分母变小,统计的种群密度比实际偏高。
红嘴相思鸟在生态系统中属于消费者,它的存在,加快了生态系统的物质循环(物质循环和能量流动)。与森林相比,玉米地的物种丰富度低,营养结构简单,抵抗力稳定性差。
(2)演替到相对稳定状态时的群落类型,由气候、土壤、水分、温度等环境因素决定,在环境条件优越的地方,群落的层次结构较复杂,种类也丰富。
该生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网)。
(3)直接价值指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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价值,天童国家森林公园既是游览胜地,也是植物生态学的科普教育基地,这体现了生物多样性的直接价值。生物多样性的间接价值指的是其生态功能,如保持水土、调节气候、涵养水源等,生物多样性的间接价值明显大于直接价值。
【分析】1、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
3、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;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、甚至引发系统崩溃。
4、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。
22.(2023高二下·宁波期中)2018 年 2 月 22 日,武大靖在平昌冬季奥运会短道速滑男子 500 米决赛中以 39 秒 584的成绩打破世界纪录并且为中国代表团夺得平昌冬季奥运会首枚金牌。运动员在面对竞技比赛的压力时身体会进入应激状态,下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA 轴,类似于下丘脑—垂体—甲状腺的分级调节)被激活。一定强度的应激反应有助于发挥潜力、维持内环境的稳态,但应激时间过长或者过于强烈,则会对机体产生不利影响。请回答相关问题:
(1)短道速滑比赛中,运动员机体的   神经活动占据优势,心跳加快,胃肠蠕动   。人体的细胞不断地从   等细胞外液获取 O2;肌肉中的部分细胞虽进行   产生乳酸,但是血浆中存在   ,能维持人体内环境的 pH 相对稳定,机体维持稳态的主要调节机制是    。
(2)比赛过程中需要消耗大量有机物以提供能量, 运动员的产热量   散热量(填“大于”“等于”或“小于”),以维持体温相对稳定。大量出汗导致失水较多,   激素分泌增加,使尿量减少。
(3)在发生应激反应时,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素可刺激垂体分泌    ,促使肾上腺皮质释放糖皮质激素,参与内环境稳态调节。在糖皮质激素分泌的过程中,既存在分级调节,也存在   调节。
(4)糖皮质激素是动物机体在应激状态下存活所必需的信息分子。它可以通过升高血糖保证重要器官能量供应,与升高血糖有关的激素还有   等(举出两例),它们具有   (填“协同”或“拮抗”)的作用。
【答案】(1)交感;减弱;血浆、组织液和淋巴液(淋巴);无氧呼吸(厌氧呼吸);缓冲物质(缓冲对/HCO3 -、H2CO3);神经-体液-免疫调节网络
(2)等于;抗利尿
(3)促肾上腺皮质激素;反馈 /负反馈
(4)胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素;协同
【知识点】内环境的理化特性;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)当人体处于兴奋状态,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但肠胃的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,故短道速滑比赛中,运动员机体的交感神经活动占据优势,心跳加快,胃肠蠕动减弱;细胞通过内环境与外界环境进行物质交换,故人体的细胞不断地从血浆、组织液和淋巴液(淋巴)等细胞外液获取 O2,利于细胞进行呼吸作用,进行有机物的氧化分解从而为机体供能;肌肉中的部分细胞虽进行无氧呼吸(厌氧呼吸)产生乳酸,但是血浆中存在缓冲物质(缓冲对/HCO3 -、H2CO3)能维持人体内环境的 pH 相对稳定,机体维持稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络调节。
(2)体温维持稳定的实质是机体的产热量等于散热量,故比赛过程中需要消耗大量有机物以提供能量,运动员的产热量等于散热量,以维持体温相对稳定;大量出汗导致失水较多,细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,导致抗利尿激素分泌增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收,使得尿量减少。
(3)糖皮质激素分泌的过程中存在分级调节,即:下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素可刺激垂体分泌促肾上腺皮质激素,促使肾上腺皮质释放糖皮质激素,参与内环境稳态调节;当糖皮质激素含量较多时,反过来可以抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,故在糖皮质激素分泌的过程中也存在反馈(负反馈)调节。
(4)人体有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、胰高血糖素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度;它们具有协同的作用(在生理学中指不同激素对某一生理功能产生相同的作用)。
【分析】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。
2、内环境稳态的实质是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中,理化性质包括渗透压、酸碱度和温度:(1)人体细胞内环境的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO3-、HPO42-等离子;(3)血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,在组成细胞外液的各种无机盐离子中含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%与Na+和Cl-有关。机体维持稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络调节。
3、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经—体液调节。
4、糖皮质激素分泌的过程中存在分级调节,即:下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素可刺激垂体分泌促肾上腺皮质激素,促使肾上腺皮质释放糖皮质激素,参与内环境稳态调节;当糖皮质激素含量较多时,反过来可以抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,故在糖皮质激素分泌的过程中也存在反馈(负反馈)调节。
5、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
23.(2023高二下·宁波期中)莲藕是被广泛用于观赏和食用的植物。研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,其叶绿素含量仅为普通莲藕的 56%。图 1 表示在 25℃时不同光照强度下突变体和普通莲藕的净光合速率。图 2 中 A、B 表示某光照强度下突变体与普通莲藕的气孔导度(可表示单位时间进入叶片单位面积的CO2量)和胞间CO2浓度。回答下列问题:
(1)藕极易褐变,这是细胞内的多酚氧化酶催化相关反应引起的。将藕在开水中焯过后可减轻褐变程度,原因是   。藕的气腔孔与叶柄中的气腔孔相通,因此藕细胞主要进行   呼吸。在藕采收的前几天,向藕田灌水并割去荷叶的叶柄,有利于降低   ,提高藕的品质。
(2)图 1 中光照强度低于 a 时,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕,据题意推测引起这种差异的主要原因是   。
(3)据图 2 分析,   (填“普通”或“突变体”)莲藕在单位时间内固定的 CO2多,该过程发生的场所是   ,需接受光反应合成的   中的化学能。若突然进行遮光处理,则图 2 中 B 图的柱形高度会   (填“升高”“下降”或“不变”)。
(4)图 1 中,光照强度大于 a 点时,突变体却具有较高的净光合速率,推测可能的原因是一方面外界的   弥补了内部某些缺陷带来的不利影响;另一方面可能突变体的暗(碳)反应效率较高。
(5)捕获光能的色素分布在   上。研究人员用   试剂提取普通莲藕叶绿体中的色素,采用圆形滤纸层析分离色素,其装置如图 3A 所示,分离结果如图 3B 所示,①~④表示色素带。据题意分析,突变体的色素带中与普通莲藕具有较大差异的是   。(用图 3B 中编号表示)
【答案】(1)高温环境中多酚氧化酶失去活性,抑制了褐变过程;有氧;呼吸作用(有机物的损耗)
(2)突变体的叶绿素含量较低,导致光反应减弱
(3)突变体;叶绿体基质;ATP 和 NADPH;升高
(4)较强(充足)的光照
(5)类囊体薄膜;无水乙醇;③④
【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;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】(1)藕极易褐变,这是因为细胞内的多酚氧化酶催化相关反应引起的,将藕在开水中焯过后可减轻褐变程度,原因是在温度较高的环境中破坏了多酚氧化酶的活性,抑制了褐变过程。藕的气腔孔与叶柄中的气腔孔相通,因此藕有充足的氧气进行有氧呼吸,即主要进行有氧呼吸。在藕采收的前几天,要向藕田灌水并割去荷叶的叶柄,这有利于减少氧气供应,降低呼吸作用,从而减少有机物的消耗而提高藕的品质。
(2)影响光反应的主要外界因素是光照强度,内因是光合色素的含量,图1中光照强度低于a时,在相同光照强度下,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕,可能是突变体的叶绿素含量较低,吸收光能较少,使其光反应减弱。
(3)图2显示:突变体莲藕的气孔导度较普通莲藕的大,进入叶片的CO2多,而胞间CO2浓度与普通莲藕相近,说明突变体莲藕的光合速率较高,能较快地消耗CO2,所以突变体莲藕在单位时间内固定的CO2增多,生成的C3增多,CO2的固定发生在叶绿体基质中,C3被光反应产生的NADPH和ATP还原,经过一系列的反应转化为糖类。突然停止光照,光反应减弱(产生ATP和NADPH减少)进而导致暗反应C3的还原速率减弱,C5含量减少,CO2的固定减少,因此胞间CO2的浓度上升。
(4)图1中,大于a点的光强时,与普通莲藕相比突变体莲藕虽叶绿素含量少,却具有较高的净光合速率,其可能的原因是突变体莲藕的气孔导度大于普通莲藕,但胞间二氧化碳浓度两者相当,说明突变体的暗反应效率较高,另外可能是充足的光照弥补了色素缺乏的不利影响。
(5)捕获光能的色素分布在类囊体薄膜上,色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水乙醇等提取色素,由于突变体莲藕叶绿素含量仅为普通莲藕的56%,在光合色素的分离实验中,①~④表示色素带分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,所以突变体的色素带中与普通莲藕具有较大差异的是③④。
【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]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在叶绿体基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
3、影响光合作用的环境因素:(1)温度对光合作用的影响 :在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
4、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)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、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。
24.(2023高二下·宁波期中)2006 年,科学家利用病毒载体将四个转录因子(Oct4、Sox2、Klf4 和 c-Myc)的组合转入分化的体细胞中,使其重编程而得到的类似胚胎干细胞的一种细胞类型,称为诱导性多能干细胞(iPS 细胞)。2007 年 11 月,由中国科学家俞君英领衔的 Thompson 实验室报道,利用 iPS 技术同样可以诱导人皮肤纤维母细胞成为几乎与胚胎干细胞完全一样的多能干细胞。从 ES 细胞到 iPS 细胞,为早期胚胎发育的基础研究提供了一种新的体外研究系统,有助于我们了解早期胚胎发育和疾病发生之间的关系,以及研究和治疗出生缺陷和各种发育疾病,也使个体化器官再生最终有可能成为现实。下图 1 表示的是我国科学家获得 iPS 细胞,再将 iPS 细胞转入小鼠乙体内培养的过程,图 2 表示研究人员利用小鼠(2N=40)获取单倍体胚胎干细胞的一种方法。请回答下列问题:
(1)图 1 过程中,小鼠的成纤维细胞转变为 iPS 细胞,类似于植物组织培养中的    过程。
(2)研究人员发现,将 iPS 细胞团注射到缺乏 T 细胞的小鼠体内,细胞团能继续生长。由此可推测图 1 中 iPS 细胞团逐渐退化的原因可能是小鼠乙发生   反应,使得 iPS 细胞团失去生命力。
(3)图 2 中,研究人员给小鼠丙注射了促性腺激素,目的是使其   ,再利用 SrCl2溶液处理、激活卵母细胞,并体外培养至   (填图 2 中的序号及名称),再筛选出   。
(4)研究发现,单倍体胚胎干细胞有发育全能性,其分化过程从分子水平上看是   的结果。该技术培育的单倍体动物可成为研究   (填“显性基因”或“隐性基因”)功能的理想细胞模型。为提高胚胎的利用率,可以采用   技术,选用发育良好、形态正常的   阶段的胚胎进行操作,在操作时应注意   ,以保证胚胎的成活率。胚胎工程最后一道工序的实质是   。
(5)结合文中信息,下列可以应用 iPS 细胞实现的有____。
A.利用 iPS 细胞研究完整的哺乳动物胚胎体外发育过程
B.利用 iPS 细胞分化获得神经元,用于治疗阿尔茨海默病
C.诱导人的 iPS 细胞形成原肠胚并植入子宫,使其进一步发育成新个体
D.利用 iPS 细胞诱导形成疾病模型细胞,对药物的安全性和有效性进行检测
【答案】(1)脱分化
(2)免疫排斥
(3)超数排卵;④囊胚期;单倍体胚胎干细胞
(4)基因选择性表达;隐性基因;胚胎分割;桑葚胚或囊胚;将内细胞团均等分割;早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(5)B;D
【知识点】植物组织培养的过程;胚胎移植;胚胎分割
【解析】【解答】(1)脱分化是指离体培养条件下,使一个已分化的细胞回复到原来未分化状态或分生组织状态或者胚性细胞状态的过程,题图1过程中,成纤维细胞转变为 iPS细胞,即从高度分化的细胞形成分化程度低的细胞,过程类似于植物组织培养中的脱分化过程。
(2)T细胞是细胞免疫中主要发挥免疫作用的细胞,将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内,不发生免疫排斥反应,细胞团能继续生长,由此可推测题图1中iPS细胞团逐渐退化的原因是小鼠乙(受体)发生免疫排斥反应,使得iPS细胞团失去生命力导致的。
(3)题图2中,对实验小鼠丙注射促性腺激素的目的是使其超数排卵,从而获得更多的卵母细胞,再利用SrCl2溶液处理、激活卵母细胞,并在体外培养到④囊胚期,再筛选出单倍体胚胎干细胞。
(4)单倍体胚胎干细胞也能分化,形成不同功能的细胞、组织和器官,从从分子水平上看是基因选择性表达的结果。该技术培育的单倍体动物可成为研究隐性基因功能的理想细胞模型,因为显性基因在正常的生物体内也能表达。为提高胚胎的利用率,可以采用胚胎分割技术,应该选用发育良好 形态正常的桑萁胚或囊胚进行分割,在操作时应注意将内细胞团均等分割。胚胎工程最后一道工序是胚胎移植,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
(5)A、结合题意“使个体化器官再生最终有可能成为现实”可知,目前的水平还天将iPS细胞成功培育为个体,故不能用于研究完整的哺乳动物胚胎发育过程,A错误;
B、“科研人员利用iPS细胞诱导分化成异常的运动神经元建立ALS疾病模型",故利用iPS细胞分化获得神经元,用于治疗阿尔茨海默病,B正确;
C、诱导入的iPS细胞形成囊胚并植入子宫,使其进一步发育成新个体,会对人类现有的伦理道德观念造成冲击,C错误;
D、也可利用iPS细胞诱导形成疾病模型细胞,对药物的安全性和有效性进行检测,D正确。
故答案为:BD。
【分析】1、植物组织培养的流程为:外植体经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成胚状体,长出芽和根,进而发育成完整的植株。
2、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
3、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割,要注意将内细胞团均等分割。如需对胚胎进行性别鉴定,宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定。
25.(2023高二下·宁波期中)果蝇是遗传学实验中常用的实验材料。图甲表示果蝇性染色体,其中Ⅱ片段为 X、Y染色体的同源部分,Ⅲ、Ⅰ片段分别为 X、Y 染色体的非同源部分。
Ⅰ.某研究小组欲研究果蝇刚毛和截毛(设基因为 A、a)的遗传方式,设计了如图乙所示的实验:
回答下列问题:
(1)根据杂交结果,可排除 A、a 基因位于____的可能 。
A.Ⅰ片段 B.Ⅱ片段
C.Ⅲ片段 D.常染色体片段
(2)为了确定 A、a 基因的位置,研究小组制定了两套方案:
方案一:统计图乙所示的 F2中刚毛果蝇和截毛果蝇中雌雄个体数目的比例,如果截毛性状只出现在   果蝇中,则可判断基因位于   片段。
方案二:设计新的杂交实验进一步证明方案一的结论
将图乙所示的F2中截毛雌果蝇与   (填 “P”“F1” 或“F2”)中一只雄果蝇杂交,统计后代的性状及比例。如果后代   ,则可得出与方案一相同的结论。
(3)除上述两套方案外,还可以选择   基因型的雄果蝇与图乙所示的 F2中截毛雌果蝇杂交也能确定 A、a 基因的位置。
Ⅱ.红眼与白眼(设基因为 B、b)是另一对相对性状。若已知 A、a 基因位于常染色体上。现将两只纯合亲代果蝇杂交,F1无论雌雄全为红眼刚毛果蝇,F1雌雄果蝇相互交配得到 F2表型如表所示。回答下列问题:
F2表型 红眼刚毛 白眼刚毛 红眼截毛 白眼截毛
雌果蝇 3/8 0 1/8 0
雄果蝇 3/16 3/16 1/16 1/16
(4)控制果蝇红眼和白眼的基因位于图甲的   片段上。
(5) F1雄果蝇的一个精原细胞产生的精细胞的基因型是   。若F1雌果蝇的一个卵原细胞产生一个基因型为 AAXB的卵细胞,则该卵原细胞减数分裂Ⅰ产生的极体基因型是   (不考虑基因突变和交叉互换)。
(6) F2表型为红眼刚毛的雌果蝇中杂合子所占的比例为   。红眼刚毛的雌果蝇细胞中最多有   个染色体组。
(7) F2中红眼刚毛雌果蝇与白眼截毛雄果蝇随机交配,F3的基因型有   种,其中白眼截毛果蝇的比例为   。
【答案】(1)A;C
(2)雌;Ⅱ;F1;雌性全为截毛,雄性全为刚毛
(3)Aa 或 X A Y a
(4)Ⅲ
(5)AXB和 aY 或 aXB和 AY;aaXb X b
(6)5/6;4
(7)8;1/12
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)A、假定基因位于Ⅰ片段,即Y染色体特有的区段,亲代雄性为刚毛,则后代中只有雄性个体为刚毛,与杂交结果不相同,A符合题意;
B、假定基因位于Ⅱ片段,即X、Y染色体的同源部分,亲代基因型为XaXa、XAYA,则后代中雌雄基因型为XAXa、XaYA,雌雄相互交配,F2中XAXa、XaXa、XAYA、XaYA,刚毛和截毛的比例为3:1,与杂交结果相同,B不符合题意;
C、假定基因位于Ⅲ片段,即X、Y 染色体的非同源部分,亲代基因型为XaXa、XAY,则后代中雌雄基因型为XAXa、XaYA,与杂交结果不相同,C符合题意;
D、假定基因位于常染色体片段,亲代基因型为aa和AA,则后代中雌雄基因型均为Aa,雌雄相互交配,F2中A_:aa=3:1,即刚毛和截毛的比例为3:1,与杂交结果相同,D不符合题意。
故答案为:AC。
(2)为了确定 A、a 基因的位置,研究小组制定了两套方案:
方案一:据第一问B选项分析可知,如果基因位于Ⅱ片段,即X、Y染色体的同源部分,F2中基因型及表现型为XAXa(刚毛)、XaXa(截毛)、XAYA(刚毛)、XaYA(刚毛),截毛只出现在雌性个体中。
方案二:根据第一问可知,刚毛和截毛可能位于X、Y染色体的同源部分或者常染色体片段,为进一步证明基因位置,可用雌隐和雄显(杂合子)杂交,因此可图乙所示的F2中截毛雌果蝇与F1中一只雄果蝇(Aa或者XaYA)杂交,统计后代的性状及比例,如果基因位于Ⅱ片段,F2中截毛雌果蝇基因型为XaXa,F1中一只雄果蝇基因型为XaYA,后代为XaXa、XaYA,即雌性全为截毛,雄性全为刚毛;如果基因位于常染色体上,F2中截毛雌果蝇基因型为aa,F1中一只雄果蝇基因型为Aa,后代为Aa:aa=1:1,即无论雌雄都是刚毛和截毛的比例为1:1。
(3)除上述两套方案外,还可以选择Aa 或 XAYa基因型的雄果蝇与图乙所示的 F2中截毛雌果蝇杂交也能确定 A、a 基因的位置,如果基因位于Ⅱ片段,F2中截毛雌果蝇基因型为XaXa,该雄果蝇基因型为XAYa,后代为XAXa、XaYa,即雌性全为刚毛,雄性全为截毛;如果基因位于常染色体上,F2中截毛雌果蝇基因型为aa,该雄果蝇基因型为Aa,后代为Aa:aa=1:1,即无论雌雄都是刚毛和截毛的比例为1:1。
(4)只考虑眼色,F2中雌果蝇都是红眼,雄果蝇中红眼:白眼=1:1,雌雄表现不一致,说明基因位于性染色体上,红眼对白眼为显性,假定基因位于Ⅱ片段,如果亲代基因型为XbXb、XBYB,F1为XBXb、XbYB,F2中雌性中刚毛和截毛的比例为1:1,雄性全是红眼,不符合题意,假定基因位于Ⅲ片段,亲代基因型为XBXB、XbY,F1为XBXb、XBY,F2中雄性中刚毛和截毛的比例为1:1,雌性全是红眼,符合题意,因此推测控制果蝇红眼和白眼的基因位于图甲的Ⅲ片段。
(5)只考虑截毛,F2中雌雄都是刚毛和截毛的比例为3:1,F1中基因型都是Aa,因此F1基因型为AaXBXb、AaXBY,F1雄果蝇的一个精原细胞(AaXBY)产生的精细胞的基因型是AXB和 aY 或 aXB和 AY。若F1雌果蝇的一个卵原细胞(AaXBXb)产生一个基因型为 AAXB的卵细胞,说明A和A基因在减数第二次分裂的后期移向同一极造成的,因此次级卵母细胞产生的基因型为XB,因此该卵原细胞减数分裂Ⅰ产生的极体基因型是aaXbXb。
(6)F1基因型为AaXBXb、AaXBY,可拆解为Aa×Aa、XBXb与XBY杂交,F2表型为红眼刚毛的雌果蝇(A_XBX-)中杂合子所占的比例为1-1/3×1/2=5/6。果蝇体细胞中含有2个染色体组,在有丝分裂后期染色体组数目最多,含有4个,因此红眼刚毛的雌果蝇细胞中最多有4个染色体组。
(7)F2中红眼刚毛雌果蝇(A_XBX-)与白眼截毛雄果蝇(aaXbY)随机交配,可拆解为1/3AA、2/3Aa与aa杂交,后代基因型有2种,aa基因型概率为2/3×1/2=1/3,1/2XBXB、1/2XBXb与XbY杂交,后代基因型有4种,XbY和XbXb基因型概率为1/2×1/2=1/4,F3的基因型有2×4=8种,其中白眼截毛果蝇的比例为1/3×1/4=1/12。
【分析】1、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。
2、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,若遗传时遵循基因的自由组合定律则一定遵循分离定律,则每对等位基因的遗传一定遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
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