【高考真题】2023年新高考生物真题试卷(北京卷)

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名称 【高考真题】2023年新高考生物真题试卷(北京卷)
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-07-05 18:56:34

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【高考真题】2023年新高考生物真题试卷(北京卷)
一、本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.(2023·北京)PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,进入细胞后不易被代谢,可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知,这种示踪剂是一种改造过的(  )
A.维生素 B.葡萄糖 C.氨基酸 D.核苷酸
2.(2023·北京)运动强度越低,骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。
对这一结果正确的理解是(  )
A.低强度运动时,主要利用脂肪酸供能
B.中等强度运动时,主要供能物质是血糖
C.高强度运动时,糖类中的能量全部转变为ATP
D.肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
3.(2023·北京)在两种光照强度下,不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是(  )
A.在低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B.在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C.在图中两个CP点处,植物均不能进行光合作用
D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
4.(2023·北京)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。
根据杂交结果,下列推测错误的是(  )
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
5.(2023·北京)武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞,一般不能观察到的是(  )
A.含有24条染色体的细胞 B.染色体两两配对的细胞
C.染色体移到两极的细胞 D.含有48个四分体的细胞
6.(2023·北京)抗虫作物对害虫的生存产生压力,会使害虫种群抗性基因频率迅速提高,导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果,农业生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标(  )
A.在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子
B.大面积种植转基因抗虫棉,并施用杀虫剂
C.转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植
D.转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带
7.(2023·北京)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是(  )
A.食物进入口腔引起胃液分泌
B.司机看见红色交通信号灯踩刹车
C.打篮球时运动员大汗淋漓
D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴
8.(2023·北京)水稻种子萌发后不久,主根生长速率开始下降直至停止。此过程中乙烯含量逐渐升高,赤霉素含量逐渐下降。外源乙烯和赤霉素对主根生长的影响如图。以下关于乙烯和赤霉素作用的叙述,不正确的是
A.乙烯抑制主根生长
B.赤霉素促进主根生长
C.赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长
D.乙烯增强赤霉素对主根生长的促进作用
9.(2023·北京)甲状腺激素的分泌受下丘脑—垂体—甲状腺轴的调节,促甲状腺激素能刺激甲状腺增生。如果食物中长期缺乏合成甲状腺激素的原料碘,会导致(  )
A.甲状腺激素合成增加,促甲状腺激素分泌降低
B.甲状腺激素合成降低,甲状腺肿大
C.促甲状腺激素分泌降低,甲状腺肿大
D.促甲状腺激素释放激素分泌降低,甲状腺肿大
10.(2023·北京)有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏的正确理解是(  )
A.过敏是对“非己”物质的正常反应
B.初次接触过敏原就会出现过敏症状
C.过敏存在明显的个体差异和遗传倾向
D.抗体与过敏原结合后吸附于肥大细胞
11.(2023·北京)近期开始对京西地区多个停采煤矿的采矿废渣山进行生态修复。为尽快恢复生态系统的功能,从演替的角度分析,以下对废渣山治理建议中最合理的是(  )
A.放养多种禽畜 B.引入热带速生植物
C.取周边地表土覆盖 D.修筑混凝土护坡
12.(2023·北京)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH,有关制备过程的叙述不正确的是(  )
A.需要使用动物细胞培养技术
B.需要制备用PTH免疫的小鼠
C.利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D.筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
13.(2023·北京)高中生物学实验中,下列实验操作能达成所述目标的是(  )
A.用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离
B.向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C.在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
D.对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染
14.(2023·北京)研究者检测了长期注射吗啡的小鼠和注射生理盐水的小鼠伤口愈合情况,结果如图。
由图可以得出的结论是(  )
A.吗啡减缓伤口愈合 B.阿片受体促进伤口愈合
C.生理条件下体内也有吗啡产生 D.阿片受体与吗啡成瘾有关
15.(2023·北京)有关预防和治疗病毒性疾病的表述,正确的是(  )
A.75%的乙醇能破坏病毒结构,故饮酒可预防感染
B.疫苗接种后可立即实现有效保护,无需其他防护
C.大多数病毒耐冷不耐热,故洗热水澡可预防病毒感染
D.吸烟不能预防病毒感染,也不能用于治疗病毒性疾病
二、本部分共6题,共70分。
16.(2023·北京)自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性,能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供   和维生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层变浑浊(如图),表明   。
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌,需要合适的菌落密度,因此应将含菌量较高的湖泊水样   后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现   。采用这种方法,研究者分离、培养并鉴定出P菌。
(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式,请提出一个假设,该假设能用以下材料和设备加以验证。
主要实验材料和设备:P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱。
17.(2023·北京)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细胞为材料,研究了静息电位形成的机制。
(1)骨骼肌细胞膜的主要成分是   ,膜的基本支架是   。
(2)假设初始状态下,膜两侧正负电荷均相等,且膜内K+浓度高于膜外。在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是   。K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)”计算得出。
(3)骨骼肌细胞处于静息状态时,实验测得膜的静息电位为-90mV,膜内、外K+浓度依次为155mmol/L和4mmol/L(),此时没有K+跨膜净流动。
①静息状态下,K+静电场强度为   mV,与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值   ,则可验证此假设。
18.(2023·北京)为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响,研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验(此实验中人工光源对植物的影响可以忽略;实验期间,天气等环境因素基本稳定)。实验持续15天:1~5天,无人工光照;6~10天,每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间;11~15天,无人工光照。在此期间,每日黄昏前特定时间段,通过多个调查点的装置捕获节肢动物,按食性将其归入三种生态功能团,即植食动物(如蛾类幼虫)、肉食动物(如蜘蛛)和腐食动物(如蚂蚁),结果如图。
(1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度,依据是:与1~5、11~15天相比,   。
(2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中,人工光照最可能作为   对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。
(3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响,如:肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致   加剧;群落空间结构在   两个维度发生改变。
(4)有人认为本实验只需进行10天研究即可,没有必要收集11~15天的数据。相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点是   。
(5)城市是人类构筑的大型聚集地,在进行城市小型绿地生态景观设计时应___________(多选)。
A.不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响
B.设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散
C.以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展
D.选择长时间景观照明光源时,以有利于植物生长作为唯一标准
19.(2023·北京)二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种意义重大。
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜(绿叶),获得了新生叶黄化突变体(黄化叶)。突变体与野生型杂交,结果如图甲,其中隐性性状是   。
(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因,与野生型相比,它在DNA序列上有一个碱基对改变,导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点(如图乙)。据此,检测F2基因型的实验步骤为:提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→   →电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为   条。
(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交,获得杂交油菜种子S(杂合子),使杂交油菜的大规模种植成为可能。品系A1育性正常,其他性状与A相同,A与A1杂交,子一代仍为品系A,由此可大量繁殖A。
在大量繁殖A的过程中,会因其他品系花粉的污染而导致A不纯,进而影响种子S的纯度,导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识,且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作,获得了新生叶黄化的A1,利用黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。
①图丙中,A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交,筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为   。
②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,简单易行的田间操作用   。
20.(2023·北京)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
调控植物细胞活性氧产生机制的新发现
能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中,线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生,活性氧可以调控细胞代谢,并与细胞凋亡有关。
我国科学家发现一个拟南芥突变体m(M基因突变为m基因),在受到长时间连续光照时,植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比,突变体m中M酶活性下降,脂肪酸含量显著降低。
为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因,研究人员以诱变剂处理突变体m,筛选不表现细胞凋亡,但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析,发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I(催化有氧呼吸第三阶段的酶)等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径(如图):A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质,从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中,在mMDH酶的作用下产生NADH([H])和B酸,NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。
在上述研究中,科学家从拟南芥突变体m入手,揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究,将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。
(1)叶绿体通过   作用将CO2转化为糖。从文中可知,叶绿体也可以合成脂肪的组分   。
(2)结合文中图示分析,M基因突变为m后,植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是:   ,A酸转运到线粒体,最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
(3)请将下列各项的序号排序,以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路:   。
①确定相应蛋白的细胞定位和功能
②用诱变剂处理突变体m
③鉴定相关基因
④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株
(4)本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容,请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明。
21.(2023·北京)变胖过程中,胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂(途径I),也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化(途径Ⅱ)。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法,研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,掺入DNA的EdU和BrdU均能与   (用字母表示)互补配对,并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU,再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞,检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比(如图)。图中反映DNA复制所需时长的是从   点到   点。
(3)为研究变胖过程中B细胞的增殖,需使用一批同时变胖的小鼠。为此,本实验使用诱导型基因敲除小鼠,即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除,形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK:
①纯合小鼠Lx:小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列(x),但L的功能正常;
②Ce酶基因:源自噬菌体,其编码的酶进入细胞核后作用于x,导致两个x间的DNA片段丢失;
③Er基因:编码的Er蛋白位于细胞质,与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定;
④口服药T:小分子化合物,可诱导Er蛋白进入细胞核。
请完善制备小鼠IK的技术路线:   →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→   →获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同,但途径I的细胞周期时长(t1)是途径Ⅱ细胞周期时长(t2)的三倍以上。据此,科学家先用EdU饲喂小鼠IK,t2时间后换用BrdU饲喂,再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明,变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂,与之相应的检测结果应是   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】因为该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,所以应是糖类。葡萄糖属于单糖,因此A、C、D错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。单糖分为五碳糖和六碳糖。其中葡萄糖、果糖、半乳糖属于六碳糖,核糖和脱氧核糖属于五碳糖;二糖包括蔗糖、乳糖和麦芽糖;多糖包括糖原、淀粉、纤维素和几丁质。
2.【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、由图可知,当运动强度较低时,脂肪酸供能百分比最高,因此主要利用脂肪酸供能,A正确;
B、中等强度运动时,肌糖原供能的百分比最高,是主要供能物质,B错误;
C、高强度运动时,糖类通过细胞呼吸提供能量,其中大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,C错误;
D、肌糖原在有氧条件和无氧条件均能用于细胞呼吸,氧化分解提供能量,D错误。
故答案为:A。
【分析】如图为在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。随运动强度不同,供能物质的质量百分比不同。在低强度运动时,脂肪酸功能质量百分比最高,此时主要利用脂肪酸供能;中等强度运动时,主要供能物质是肌糖原,其次是脂肪酸;高强度运动时,主要利用肌糖原供能。
3.【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是此时叶温不断升高,呼吸速率加快,产生更多CO2,需要从外界吸收的CO2减少,A正确;
B、在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是在一定温度范围内,随温度不断升高,光合酶的活性增强,B正确;
C、CP点时CO2吸收速率为零,此时呼吸速率等于光合速率,此时植物可以进行光合作用,C错误;
D、图中M点处CO2吸收速率最大,即净光合速率最大,真光合速率与呼吸速率的差值最大,D正确。
故答案为:C。
【分析】本实验的自变量为光照强度和温度,因变量为CO2吸收速率。以CO2吸收速率表示净光合速率,净光合速率=真光合速率-呼吸速率。
4.【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,F1中红眼均为雌性,白眼均为雄性,说明果蝇眼色遗传与性别相关联,则控制眼色的基因位于X染色体上;长翅和残翅果蝇杂交,F1中无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对残翅为显性,F1相互交配,F2中无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上,A错误;
B、若控制长翅和残翅的基因用A和a表示,控制眼色的基因用B和b表示,则亲本的基因型为AAXbXb和aaXBY,杂交产生的F1中雌性个体的基因型均为AaXBXb,共一种类型,B正确;
C、由题意可知:亲本的基因型为AAXbXb和aaXBY,F1个体的基因型为AaXBXb和AaXbY,则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb和aaXbY,上述白眼残翅果蝇间相互交配,产生的子代基因型仍然为aaXbXb和aaXbY均为残翅白眼,即子代表型不变,C正确;
D、 根据题意可知:控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,因此上述杂交结果符合自由组合定律,D正确。
故答案为:A。
【分析】基因自由组合定律的实质是: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。
5.【答案】D
【知识点】精子的形成过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、精巢中的精原细胞通过减数分裂形成生殖细胞精子中含有24条染色体,A不符合题意;
B、精巢中精原细胞在减数第一次分裂前期会发生联会现象,即同源染色体两两配对,B不符合题意;
C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极,在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移向细胞的两极,C不符合题意;
D、精原细胞在减数第一次分裂前期含48条染色体,能观察到24个四分体,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】减数分裂之前进行物质的准备工作,属于减数分裂前的间期;减数分裂分为减数第一次分裂和减数第二次分裂。各时期特点如下:
(1)减数分裂前的间期:DNA复制和有关蛋白质的合成,细胞体积变大;
(2) 减数第一次分裂前期:同源染色体联会,形成四分体;
(3) 减数第一次分裂中期:同源染色体排在赤道板两侧;
(4) 减数第一次分裂后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;
(5)减数第二次分裂与有丝分裂染色体行为变化基本相同,区别是减数第二次分裂过程中无同源染色体。
6.【答案】B
【知识点】基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】A、在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子,减少对害虫生存产生的压力,使害虫种群抗性基因频率提高速度减慢,A不符合题意;
B、大面积种植转基因作物并使用杀虫剂会导致害虫大量死亡,少数抗药性,抵抗抗虫棉能力强的个体生存下来,并繁殖后代,后代抗性基因频率会越来越高,不能实现转基因抗虫棉保持抗虫效果的目的,B符合题意;
C、转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植,可以减少对害虫生存产生的压力,害虫种群抗性基因频率提高速度减慢,C不符合题意;
D、转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带为普通类型害虫提供生存空间,害虫体内的非抗性基因保留下来,使害虫种群抗性基因频率提高速度减慢 ,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】现代生物进化理论的主要内容:种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
7.【答案】B
【知识点】反射的过程
【解析】【解答】A、C、D食物进入口腔引起胃液分泌、运动时大汗淋漓来增加散热、新生儿吸吮放入口中的奶嘴是人生来就有的先天性反射,不需要大脑皮层参与,属于非条件反射,A、C、D错误;
B、司机看见红色交通信号灯踩刹车这一反射是在出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,受到大脑皮层的控制,属于条件反射,B正确;
故答案为:B。
【分析】反射可分为非条件反射和条件反射两大类。非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成,例如:缩手反射、眨眼反射、吮吸反射等;条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式,例如:老马识途、望梅止渴等。
8.【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、与对照相比,外源施加乙烯组主根长度较短,说明乙烯抑制主根生长,A正确;
B、与对照相比,外源施加赤霉素组主根长度较长,说明赤霉素可以促进主根生长,B正确;
C、乙烯抑制主根生长,赤霉素促进主根生长,两者作用相反,说明赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长,C正确;
D、同时施加赤霉素和乙烯组与单独施加赤霉素相比主根长度变短,说明乙烯抑制赤霉素对主根生长的促进作用,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)赤霉素:①合成部位为幼芽、幼根和未成熟的种子。②主要作用有促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育。③分布:普遍存在于植物体内。主要分于未成热的种子,幼芽、幼根等幼嫩组织和器官。
(2)乙烯 :①合成部位为植物体各个部位。②主要作用为促进果实成熟,促进开花;促进叶、花、果实脱落。③分布:成熟果实中含量最多。
9.【答案】B
【知识点】动物激素的调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、甲状腺激素是一种含碘的氨基酸衍生物,碘是甲状腺激素合成的原料,若食物中长期缺碘,则甲状腺激素分泌减少,对垂体的抑制减弱,促甲状腺激素分泌增加,A错误;
B、长期缺碘导致甲状腺激素含量降低,促甲状腺激素的分泌增加,不断作用于甲状腺,促进甲状腺激素分泌,导致甲状腺肿大,B正确;
CD、甲状腺激素分泌减少,对下丘脑和垂体的抑制减弱,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌量增加,CD错误。
故答案为:B。
【分析】甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑-垂体-甲状腺轴来进行的。当机体感受到寒冷等刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑分泌TRH;TRH运输到并作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素TSH;TSH随血液循环到达甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。也就是说,在甲状腺激素分泌的过程中,既存在分级调节,也存在反馈调节。
10.【答案】C
【知识点】免疫功能异常
【解析】【解答】A、过敏是免疫失调引起的疾病,是对非己物质的异常反应,A错误;
B、过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应,B错误;
C、过敏存在明显的遗传倾向和个体差异,例如某人对花粉过敏,或某个家族的人对鱼虾过敏等,C正确;
D、抗体产生后吸附于某些细胞(如肥大细胞)的表面,与再次进入机体的过敏原反应,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)过敏反应是指已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
(2)过敏反应的原理:机体第一次接触过敏原时,在过敏原的刺激下B细胞会活化产生抗体,这些抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中的某些细胞如肥大细胞表面,当相同的过敏原再次进入机体时,就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合,使这些细胞释放组织胺等物质,引起毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
(3)过敏反应的特点:①过敏反应有快慢之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,也可能24h后才有症状。②许多过敏反应还有明显的遗传倾向和个体差异。
(4)预防过敏反应发生的主要措施:①找出过敏原;②尽量避免再次接触该过敏原。
11.【答案】C
【知识点】群落的演替;生态系统的功能;生态系统的结构
【解析】【解答】A、停采煤矿的采矿废渣山的土壤结构被破坏,放养多种禽畜需要采食植被,不利于生态恢复,A错误;
B、引入植被应选择当地物种,热带速生植物不能适应当时气候和土壤条件,无法形成稳定复杂的食物网,不利于尽快恢复生态系统的功能,B错误;
C、取周边地表土覆盖有利于植物、动物和微生物的重新出现,有利于恢复生态系统的功能,C正确;
D、修筑混凝土护坡不利于植被生长,不利于尽快恢复生态系统的功能,D错误。
故答案为:C。
【分析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析,设计和调控或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。生态工程建设的目的就是遵循生态学规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染、达到经济效益和生态效益的同步发展。
12.【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、单克隆抗体制备过程中需要对B淋巴细胞和骨髓瘤细胞等进行培养,即需要使用动物细胞培养技术,A正确;
B、该操作目的为制备单克隆抗体用于快速检测PTH,因此需要制备用PTH免疫的小鼠,B正确;
C、因抗原能与抗体特异性结合,因此可利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞,C正确;
D、该操作目的为制备单克隆抗体,因此要筛选能分泌一种抗体的单个杂交瘤细胞,D错误。
故答案为:D。
【分析】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。
13.【答案】A
【知识点】质壁分离和复原;估算种群密度的方法;泡菜的制作;植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、成熟的植物细胞有中央大液泡,原生质层相当于半透膜,用高浓度蔗糖溶液处理,与细胞液之间形成浓度差,因外界浓度较高细胞会失水发生质壁分离,因此用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离,A正确;
B、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水创造内部无氧环境,B错误;
C、用样方法调查种群密度时应该做到随机取样,而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度,C错误;
D、对外植体进行消毒可以减少外植体上的微生物,与接种过程中的微生物是否污染无关,D错误。
故答案为:A。
【分析】质壁分离发生的条件是:①外界溶液浓度大于细胞液浓度;②成熟的植物细胞具有细胞壁,具有中央大液泡,细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成原生质层,原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。质壁分离发生时表现为液泡由大变小,细胞液浓度变大,颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离。
14.【答案】A
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、与野生型鼠注射生理盐水组相比,野生型鼠注射吗啡组创面相对较大,因此吗啡减缓伤口愈合,A正确;
B、与野生型鼠注射生理盐水组相比,阿片受体缺失鼠注射生理盐水创面相对较小,阿片受体缺失鼠愈合更快一些,因此阿片受体抑制伤口愈合,B错误;
C、有无吗啡组结果不同,因此生理条件下体内没有吗啡产生,C错误;
D、与阿片受体缺失鼠注射吗啡组相比野生型鼠注射吗啡组创伤愈合较慢,说明吗啡影响创面愈合与阿片受体有关,但不能得出阿片受体与吗啡成瘾有关,D错误。
故答案为:A。
【分析】本实验的自变量为受伤后时间、小鼠类型和注射物质种类;因变量为创面相对大小。通过对不同曲线结果进行对比,分析吗啡对小鼠伤口愈合的影响。
15.【答案】D
【知识点】免疫学的应用;病毒
【解析】【解答】A、饮酒时酒精浓度达不到75%浓度,不能破坏病毒结构,故饮酒达不到预防感染的效果,A错误;
B、疫苗是灭活或减活的,具有免疫原性,注射疫苗后需要一段时间后才能产生抗体和记忆细胞,故还应结合其他防护措施,B错误;
C、洗热水澡时水较低,达不到将病毒杀灭的效果,且洗热水澡无法改变相对恒定的体温,C错误;
D、吸烟不能预防病毒感染,也不能用于治疗病毒性疾病,且吸烟有害健康,D正确。
故答案为:D。
【分析】病毒无细胞结构,属于非细胞生物,主要由核酸和蛋白质构成,依赖活的宿主细胞才能完成生命活动,属于消费者。病毒以复制的方式进行繁殖,一般只提供核酸作为模板,合成核酸和蛋白质的原料及酶、场所等均由宿主细胞提供。
16.【答案】(1)氮源、碳源
(2)A菌能在培养平板中生长繁殖
(3)稀释;溶菌圈
(4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。
故填:氮源、碳源。
(2)将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层变浑浊,说明A菌变多,能在培养平板中生长繁殖。
故填:A菌能在培养平板中生长繁殖。
(3)未获得合适的菌落密度,将含菌量较高的湖泊水样稀释后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。因为有些细菌具有溶菌特性,能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出,所以培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。
故填:稀释;溶菌圈。
(4)分析题中所给实验材料和设备,P菌、A菌可以在培养基上生长,圆形滤纸小片可用于吸附某种化学物质,离心机可用于将不同物质分离开。结合本实验的目的-为探究P菌溶解破坏A菌的方式,可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。
故填:假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂 。
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。培养基种类:①按物理状态可分为液体培养基和固体培养基。②按功能可分为选择培养基和鉴别培养基。成分:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。
17.【答案】(1)蛋白质和脂质;磷脂双分子层
(2)外正内负
(3)-95.4;梯度增大
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的流动镶嵌模型;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)细胞膜主要由蛋白质和脂质组成,磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架。
故填:蛋白质和脂质;磷脂双分子层。
(2)在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,因此静息状态下膜两侧的电位表现是外正内负。
故填:外正内负。
(3)①由题干可知:K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)=60×1g
”计算得出。又因为骨骼肌细胞处于静息状态时,,所以静息状态下,K+静电场强度为-1.59×60=-95.4mV,与静息电位实测值-90mV接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。因推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素,故如果所测静息电位的值梯度也随之增大,则可验证此假设。
故填:-95.4;梯度增大。
【分析】静息电位是指细胞处于安静状态下,存在于细胞膜两侧的电位差。静息电位形成的离子基础是细胞膜上K+通道打开,K+外流,膜内外电位表现为外正内负。动作电位产生是细胞膜上Na+通透道打开,Na+内流,膜内外电位表现为外负内正。
18.【答案】(1)6-10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加,植食动物平均捕获量明显减少
(2)信息(或信号)
(3)种间竞争;垂直和水平
(4)排除人工光照以外的无关变量的影响(或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响)
(5)A;C
【知识点】群落的结构;种间关系;生态系统中的信息传递;城市环境生态工程
【解析】【解答】(1)由图可知与1~5、11~15天相比,6-10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量明显增加,植食动物平均捕获量减少,因动物捕获量直接反映动物的活跃程度,故推出人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度。
故填:6-10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加,植食动物平均捕获量明显减少。
(2)分析题意可知人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度,即调节了动物的生命活动。因此本研究中人工光照最可能作为信息(物理信息)对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。
故填:信息(或信号)。
(3)肉食动物由多种生物组成,不同生物对环境中有限的资源进行争夺属于种间竞争,故肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致种间竞争加剧;群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,因此光照发生改变可使群落的空间结构在垂直结构和水平结构两个维度发生改变。
故填:种间竞争;垂直和水平。
(4)1~5天无人工光照,6~10天每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间,11~15天无人工光照,本实验中的自变量是光照条件和时间,与10天方案相比,15天方案一方面增加了对照组数量以降低随机因素影响;另一方面可以排除人工光照以外的无关变量的影响,用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响。
故填:排除人工光照以外的无关变量的影响(或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响)。
(5)A、进行城市小型绿地生态景观设计时,不仅要满足市民的审美需求,还应充分考虑人与自然的协调关系,故还需考虑对其他生物的影响,A正确;
B、设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散,会影响生态系统的正常发展,B错误;
C、进行城市小型绿地生态景观设计,属于生态工程建设,不应仅满足短期发展的需要,而应以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展,C正确;
D、选择长时间景观照明光源时,除有利于植物生长外,还应考虑对其他生物的影响及城市整体的美观性,D错误。
故填:AC。
【分析】(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和生态系统的营养结构。生态系统的组成成分又包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者;生态系统的营养结构包括食物链和食物网。
(2)生态系统中信息可分为物理信息、化学信息和行为信息。①物理信息是指生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息。如花瓣的颜色、蜘蛛网的振动频率等。②化学信息是指生物在生命活动中,产生的化学物质传递的信息,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。③行为信息是指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,蜜蜂跳舞等。
19.【答案】(1)黄化叶
(2)用限制酶B处理;3
(3)50%;在开花前把田间出现的绿叶植株除去
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;杂交育种;诱变育种;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)亲本野生型与黄花叶杂交后代都是野生型,且野生型油菜进行自交,后代中既有野生型又有叶黄化,因此黄化叶是隐性性状。
故填: 黄化叶。
(2)F2中野生型个体既有纯合子(用AA表示)又有杂合子(用Aa表示),故检测F2基因型的实验主要是检测是否含有导致新生叶黄化的基因a。因与野生型相比,它在DNA序列上有一个碱基对改变,导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点,所以在PCR并回收扩增产物后要用限制酶B处理并用电泳分离。野生型基因无限制酶B切点,电泳结果为一条带,导致新生叶黄化的基因a含有限制酶B切点,电泳结果为两条带,故F2中杂合子电泳条带数目应为3条。
故填:用限制酶B处理;3。
(3)①因黄化叶是隐性性状,基因型为aa,与A植株杂交得到绿叶雄性不育植株,基因型为Aa。A植株的绿叶雄性不育子代(Aa)与黄化A1(aa)杂交,则子代表现性及比例为绿叶:黄花叶=1:1,因此筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为50%。②在大量繁殖A的过程中,会因其他品系花粉的污染而导致A不纯,进而影响种子S的纯度,导致油菜籽减产。因此为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,应在开花前除去田间的绿叶植株。
故填:50%;在开花前把田间出现的绿叶植株除去。
【分析】基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。碱基对的增添、缺失或替换如果发生在基因的非编码区,则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变;如果发生在编码区,则可能因此基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列改变。基因突变会产生新基因,新产生的基因与原基因为等位基因。基因突变有以下特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少益性。
20.【答案】(1)光合;脂肪酸
(2)长时间光照促进叶绿体产生NADH,M酶活性降低,pMDH酶催化B酸转化为A酸
(3)②④①③
(4)叶绿体产生的A酸通过载体蛋白运输到线粒体,线粒体代谢产生的B酸,又通过载体蛋白返回到叶绿体,从而维持A酸-B酸的稳态与平衡。
【知识点】细胞器之间的协调配合;光合作用的过程和意义;细胞的凋亡
【解析】【解答】(1)叶绿体是光合作用的场所,通过光合作用将CO2转化为糖。因M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶,所以可推测叶绿体也可以合成脂肪的组分脂肪酸。
故填:光合;脂肪酸。
(2)M基因突变为m后,在长时间光照条件下,促进叶绿体产生NADH,M酶活性降低,pMDH酶催化B酸转化为A酸,A酸转运到线粒体,最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
故填:长时间光照促进叶绿体产生NADH,M酶活性降低,pMDH酶催化B酸转化为A酸。
(3)分析题干内容可知,科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路为:用诱变剂处理突变体m,并筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株,通过对所获一系列突变体的详细解析确定相应蛋白的细胞定位和功能并鉴定相关基因,因此正确顺序为②④①③。
故填:②④①③。
(4)据图分析可知:叶绿体中B酸反应产生的A酸通过载体蛋白运入线粒体,发生反应后又产生B酸;线粒体产生的B酸,又通过载体蛋白运回到叶绿体,从而维持A酸-B酸的稳态与平衡。
故填:叶绿体产生的A酸通过载体蛋白运输到线粒体,线粒体代谢产生的B酸,又通过载体蛋白返回到叶绿体,从而维持A酸-B酸的稳态与平衡。
【分析】本实验目的为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因,实验思路为用诱变剂处理突变体m,并筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株,通过对所获一系列突变体的详细解析确定相应蛋白的细胞定位和功能。由此揭示出一条活性氧产生的新途径:A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质,从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中,在mMDH酶的作用下产生NADH([H])和B酸,NADH被氧化会产生活性氧。一旦活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。
21.【答案】(1)A
(2)Q;R
(3)将Ce酶基因和Er基因连接;饲喂口服药T
(4)大多数B细胞没有被BrdU标记
【知识点】基因工程的应用;DNA分子的复制;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)因EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,根据碱基互补配对原则T与A配对,因此掺入DNA的EdU和BrdU均能与A互补配对。
故填:A。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,因EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,则EdU会与腺嘌呤碱基互补配对,导致子链出现放射性。随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU,则BrdU也会与腺嘌呤结合,使放射性增强,最终实现双标记,随DNA复制不断进行,双标记细胞占EdU标记细胞的百分比不断增大,且在DNA复制完成时达到最大值,因此图中反映DNA复制所需时长的是从Q点到R点。
故填:Q;R。
(3)分析题意,要制备IK小鼠,需要将L基因敲除。因Ce酶基因编码的酶进入细胞核后作用于x,导致两个x间的DNA片段丢失,而纯合小鼠Lx的L基因两侧已插入特异DNA序列(x),因此需要将Ce酶基因和Er基因连接;而饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除,因此在筛选目标小鼠之后要饲喂口服药T(诱导Er蛋白进入细胞核)从而获得小鼠IK。
故填:将Ce酶基因和Er基因连接;饲喂口服药T。
(4)变胖过程中增加的B细胞可能源于自身分裂(途径I),也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化(途径Ⅱ),由于但途径I的细胞周期时长(t1)是途径Ⅱ细胞周期时长(t2)的三倍以上,若先用EdU饲喂小鼠IK,t2时间后换用BrdU饲喂,再过t2时间后检测B细胞被标记的情况,此时已经经过途径Ⅱ的一个完整细胞周期,细胞应都含有BrdU标记;如果变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂,即来源于途径I,由于但途径I的细胞周期时长(t1)是途径Ⅱ细胞周期时长(t2)的三倍以上,该过程未完成一次细胞周期,故t2时间后用BrdU饲喂也无法被利用,即大多数B细胞没有被BrdU标记。
故填:大多数B细胞没有被BrdU标记。
【分析】DNA复制为半保留复制,以DNA的两条链为模版,四种脱氧核苷酸为原料,在解旋酶和DNA聚合酶的催化作用下,根据碱基互补配对原则合成两条新的子链,每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。DNA分子复制时间:有丝分裂和减数分裂前的间期;过程:边解旋边复制;结果:一分子DNA复制出两分子相同的DNA。
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【高考真题】2023年新高考生物真题试卷(北京卷)
一、本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.(2023·北京)PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,进入细胞后不易被代谢,可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知,这种示踪剂是一种改造过的(  )
A.维生素 B.葡萄糖 C.氨基酸 D.核苷酸
【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】因为该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来,所以应是糖类。葡萄糖属于单糖,因此A、C、D错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。单糖分为五碳糖和六碳糖。其中葡萄糖、果糖、半乳糖属于六碳糖,核糖和脱氧核糖属于五碳糖;二糖包括蔗糖、乳糖和麦芽糖;多糖包括糖原、淀粉、纤维素和几丁质。
2.(2023·北京)运动强度越低,骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。
对这一结果正确的理解是(  )
A.低强度运动时,主要利用脂肪酸供能
B.中等强度运动时,主要供能物质是血糖
C.高强度运动时,糖类中的能量全部转变为ATP
D.肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、由图可知,当运动强度较低时,脂肪酸供能百分比最高,因此主要利用脂肪酸供能,A正确;
B、中等强度运动时,肌糖原供能的百分比最高,是主要供能物质,B错误;
C、高强度运动时,糖类通过细胞呼吸提供能量,其中大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中,C错误;
D、肌糖原在有氧条件和无氧条件均能用于细胞呼吸,氧化分解提供能量,D错误。
故答案为:A。
【分析】如图为在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。随运动强度不同,供能物质的质量百分比不同。在低强度运动时,脂肪酸功能质量百分比最高,此时主要利用脂肪酸供能;中等强度运动时,主要供能物质是肌糖原,其次是脂肪酸;高强度运动时,主要利用肌糖原供能。
3.(2023·北京)在两种光照强度下,不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是(  )
A.在低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B.在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C.在图中两个CP点处,植物均不能进行光合作用
D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、低光强下,CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是此时叶温不断升高,呼吸速率加快,产生更多CO2,需要从外界吸收的CO2减少,A正确;
B、在高光强下,M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是在一定温度范围内,随温度不断升高,光合酶的活性增强,B正确;
C、CP点时CO2吸收速率为零,此时呼吸速率等于光合速率,此时植物可以进行光合作用,C错误;
D、图中M点处CO2吸收速率最大,即净光合速率最大,真光合速率与呼吸速率的差值最大,D正确。
故答案为:C。
【分析】本实验的自变量为光照强度和温度,因变量为CO2吸收速率。以CO2吸收速率表示净光合速率,净光合速率=真光合速率-呼吸速率。
4.(2023·北京)纯合亲本白眼长翅和红眼残翅果蝇进行杂交,结果如图。F2中每种表型都有雌、雄个体。
根据杂交结果,下列推测错误的是(  )
A.控制两对相对性状的基因都位于X染色体上
B.F1雌果蝇只有一种基因型
C.F2白眼残翅果蝇间交配,子代表型不变
D.上述杂交结果符合自由组合定律
【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】A、白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,F1中红眼均为雌性,白眼均为雄性,说明果蝇眼色遗传与性别相关联,则控制眼色的基因位于X染色体上;长翅和残翅果蝇杂交,F1中无论雌雄均表现为长翅,说明长翅对残翅为显性,F1相互交配,F2中无论雌雄均表现为长翅∶残翅=3∶1,说明控制果蝇翅形的基因位于常染色体上,A错误;
B、若控制长翅和残翅的基因用A和a表示,控制眼色的基因用B和b表示,则亲本的基因型为AAXbXb和aaXBY,杂交产生的F1中雌性个体的基因型均为AaXBXb,共一种类型,B正确;
C、由题意可知:亲本的基因型为AAXbXb和aaXBY,F1个体的基因型为AaXBXb和AaXbY,则F2白眼残翅果蝇的基因型为aaXbXb和aaXbY,上述白眼残翅果蝇间相互交配,产生的子代基因型仍然为aaXbXb和aaXbY均为残翅白眼,即子代表型不变,C正确;
D、 根据题意可知:控制眼色的基因位于X染色体上,控制翅型的基因位于常染色体上,因此上述杂交结果符合自由组合定律,D正确。
故答案为:A。
【分析】基因自由组合定律的实质是: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。
5.(2023·北京)武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞,一般不能观察到的是(  )
A.含有24条染色体的细胞 B.染色体两两配对的细胞
C.染色体移到两极的细胞 D.含有48个四分体的细胞
【答案】D
【知识点】精子的形成过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、精巢中的精原细胞通过减数分裂形成生殖细胞精子中含有24条染色体,A不符合题意;
B、精巢中精原细胞在减数第一次分裂前期会发生联会现象,即同源染色体两两配对,B不符合题意;
C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极,在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移向细胞的两极,C不符合题意;
D、精原细胞在减数第一次分裂前期含48条染色体,能观察到24个四分体,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】减数分裂之前进行物质的准备工作,属于减数分裂前的间期;减数分裂分为减数第一次分裂和减数第二次分裂。各时期特点如下:
(1)减数分裂前的间期:DNA复制和有关蛋白质的合成,细胞体积变大;
(2) 减数第一次分裂前期:同源染色体联会,形成四分体;
(3) 减数第一次分裂中期:同源染色体排在赤道板两侧;
(4) 减数第一次分裂后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;
(5)减数第二次分裂与有丝分裂染色体行为变化基本相同,区别是减数第二次分裂过程中无同源染色体。
6.(2023·北京)抗虫作物对害虫的生存产生压力,会使害虫种群抗性基因频率迅速提高,导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果,农业生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标(  )
A.在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子
B.大面积种植转基因抗虫棉,并施用杀虫剂
C.转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植
D.转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带
【答案】B
【知识点】基因频率的概念与变化;自然选择与适应
【解析】【解答】A、在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子,减少对害虫生存产生的压力,使害虫种群抗性基因频率提高速度减慢,A不符合题意;
B、大面积种植转基因作物并使用杀虫剂会导致害虫大量死亡,少数抗药性,抵抗抗虫棉能力强的个体生存下来,并繁殖后代,后代抗性基因频率会越来越高,不能实现转基因抗虫棉保持抗虫效果的目的,B符合题意;
C、转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植,可以减少对害虫生存产生的压力,害虫种群抗性基因频率提高速度减慢,C不符合题意;
D、转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带为普通类型害虫提供生存空间,害虫体内的非抗性基因保留下来,使害虫种群抗性基因频率提高速度减慢 ,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】现代生物进化理论的主要内容:种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
7.(2023·北京)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是(  )
A.食物进入口腔引起胃液分泌
B.司机看见红色交通信号灯踩刹车
C.打篮球时运动员大汗淋漓
D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴
【答案】B
【知识点】反射的过程
【解析】【解答】A、C、D食物进入口腔引起胃液分泌、运动时大汗淋漓来增加散热、新生儿吸吮放入口中的奶嘴是人生来就有的先天性反射,不需要大脑皮层参与,属于非条件反射,A、C、D错误;
B、司机看见红色交通信号灯踩刹车这一反射是在出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,受到大脑皮层的控制,属于条件反射,B正确;
故答案为:B。
【分析】反射可分为非条件反射和条件反射两大类。非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成,例如:缩手反射、眨眼反射、吮吸反射等;条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式,例如:老马识途、望梅止渴等。
8.(2023·北京)水稻种子萌发后不久,主根生长速率开始下降直至停止。此过程中乙烯含量逐渐升高,赤霉素含量逐渐下降。外源乙烯和赤霉素对主根生长的影响如图。以下关于乙烯和赤霉素作用的叙述,不正确的是
A.乙烯抑制主根生长
B.赤霉素促进主根生长
C.赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长
D.乙烯增强赤霉素对主根生长的促进作用
【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、与对照相比,外源施加乙烯组主根长度较短,说明乙烯抑制主根生长,A正确;
B、与对照相比,外源施加赤霉素组主根长度较长,说明赤霉素可以促进主根生长,B正确;
C、乙烯抑制主根生长,赤霉素促进主根生长,两者作用相反,说明赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长,C正确;
D、同时施加赤霉素和乙烯组与单独施加赤霉素相比主根长度变短,说明乙烯抑制赤霉素对主根生长的促进作用,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)赤霉素:①合成部位为幼芽、幼根和未成熟的种子。②主要作用有促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育。③分布:普遍存在于植物体内。主要分于未成热的种子,幼芽、幼根等幼嫩组织和器官。
(2)乙烯 :①合成部位为植物体各个部位。②主要作用为促进果实成熟,促进开花;促进叶、花、果实脱落。③分布:成熟果实中含量最多。
9.(2023·北京)甲状腺激素的分泌受下丘脑—垂体—甲状腺轴的调节,促甲状腺激素能刺激甲状腺增生。如果食物中长期缺乏合成甲状腺激素的原料碘,会导致(  )
A.甲状腺激素合成增加,促甲状腺激素分泌降低
B.甲状腺激素合成降低,甲状腺肿大
C.促甲状腺激素分泌降低,甲状腺肿大
D.促甲状腺激素释放激素分泌降低,甲状腺肿大
【答案】B
【知识点】动物激素的调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、甲状腺激素是一种含碘的氨基酸衍生物,碘是甲状腺激素合成的原料,若食物中长期缺碘,则甲状腺激素分泌减少,对垂体的抑制减弱,促甲状腺激素分泌增加,A错误;
B、长期缺碘导致甲状腺激素含量降低,促甲状腺激素的分泌增加,不断作用于甲状腺,促进甲状腺激素分泌,导致甲状腺肿大,B正确;
CD、甲状腺激素分泌减少,对下丘脑和垂体的抑制减弱,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌量增加,CD错误。
故答案为:B。
【分析】甲状腺激素分泌的调节是通过下丘脑-垂体-甲状腺轴来进行的。当机体感受到寒冷等刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑分泌TRH;TRH运输到并作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素TSH;TSH随血液循环到达甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。也就是说,在甲状腺激素分泌的过程中,既存在分级调节,也存在反馈调节。
10.(2023·北京)有些人吸入花粉等过敏原会引发过敏性鼻炎,以下对过敏的正确理解是(  )
A.过敏是对“非己”物质的正常反应
B.初次接触过敏原就会出现过敏症状
C.过敏存在明显的个体差异和遗传倾向
D.抗体与过敏原结合后吸附于肥大细胞
【答案】C
【知识点】免疫功能异常
【解析】【解答】A、过敏是免疫失调引起的疾病,是对非己物质的异常反应,A错误;
B、过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应,B错误;
C、过敏存在明显的遗传倾向和个体差异,例如某人对花粉过敏,或某个家族的人对鱼虾过敏等,C正确;
D、抗体产生后吸附于某些细胞(如肥大细胞)的表面,与再次进入机体的过敏原反应,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)过敏反应是指已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
(2)过敏反应的原理:机体第一次接触过敏原时,在过敏原的刺激下B细胞会活化产生抗体,这些抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中的某些细胞如肥大细胞表面,当相同的过敏原再次进入机体时,就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合,使这些细胞释放组织胺等物质,引起毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
(3)过敏反应的特点:①过敏反应有快慢之分,过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应,也可能24h后才有症状。②许多过敏反应还有明显的遗传倾向和个体差异。
(4)预防过敏反应发生的主要措施:①找出过敏原;②尽量避免再次接触该过敏原。
11.(2023·北京)近期开始对京西地区多个停采煤矿的采矿废渣山进行生态修复。为尽快恢复生态系统的功能,从演替的角度分析,以下对废渣山治理建议中最合理的是(  )
A.放养多种禽畜 B.引入热带速生植物
C.取周边地表土覆盖 D.修筑混凝土护坡
【答案】C
【知识点】群落的演替;生态系统的功能;生态系统的结构
【解析】【解答】A、停采煤矿的采矿废渣山的土壤结构被破坏,放养多种禽畜需要采食植被,不利于生态恢复,A错误;
B、引入植被应选择当地物种,热带速生植物不能适应当时气候和土壤条件,无法形成稳定复杂的食物网,不利于尽快恢复生态系统的功能,B错误;
C、取周边地表土覆盖有利于植物、动物和微生物的重新出现,有利于恢复生态系统的功能,C正确;
D、修筑混凝土护坡不利于植被生长,不利于尽快恢复生态系统的功能,D错误。
故答案为:C。
【分析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析,设计和调控或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。生态工程建设的目的就是遵循生态学规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染、达到经济效益和生态效益的同步发展。
12.(2023·北京)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH,有关制备过程的叙述不正确的是(  )
A.需要使用动物细胞培养技术
B.需要制备用PTH免疫的小鼠
C.利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D.筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、单克隆抗体制备过程中需要对B淋巴细胞和骨髓瘤细胞等进行培养,即需要使用动物细胞培养技术,A正确;
B、该操作目的为制备单克隆抗体用于快速检测PTH,因此需要制备用PTH免疫的小鼠,B正确;
C、因抗原能与抗体特异性结合,因此可利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞,C正确;
D、该操作目的为制备单克隆抗体,因此要筛选能分泌一种抗体的单个杂交瘤细胞,D错误。
故答案为:D。
【分析】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。
13.(2023·北京)高中生物学实验中,下列实验操作能达成所述目标的是(  )
A.用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离
B.向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C.在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
D.对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原;估算种群密度的方法;泡菜的制作;植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、成熟的植物细胞有中央大液泡,原生质层相当于半透膜,用高浓度蔗糖溶液处理,与细胞液之间形成浓度差,因外界浓度较高细胞会失水发生质壁分离,因此用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离,A正确;
B、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水创造内部无氧环境,B错误;
C、用样方法调查种群密度时应该做到随机取样,而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度,C错误;
D、对外植体进行消毒可以减少外植体上的微生物,与接种过程中的微生物是否污染无关,D错误。
故答案为:A。
【分析】质壁分离发生的条件是:①外界溶液浓度大于细胞液浓度;②成熟的植物细胞具有细胞壁,具有中央大液泡,细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成原生质层,原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。质壁分离发生时表现为液泡由大变小,细胞液浓度变大,颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离。
14.(2023·北京)研究者检测了长期注射吗啡的小鼠和注射生理盐水的小鼠伤口愈合情况,结果如图。
由图可以得出的结论是(  )
A.吗啡减缓伤口愈合 B.阿片受体促进伤口愈合
C.生理条件下体内也有吗啡产生 D.阿片受体与吗啡成瘾有关
【答案】A
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、与野生型鼠注射生理盐水组相比,野生型鼠注射吗啡组创面相对较大,因此吗啡减缓伤口愈合,A正确;
B、与野生型鼠注射生理盐水组相比,阿片受体缺失鼠注射生理盐水创面相对较小,阿片受体缺失鼠愈合更快一些,因此阿片受体抑制伤口愈合,B错误;
C、有无吗啡组结果不同,因此生理条件下体内没有吗啡产生,C错误;
D、与阿片受体缺失鼠注射吗啡组相比野生型鼠注射吗啡组创伤愈合较慢,说明吗啡影响创面愈合与阿片受体有关,但不能得出阿片受体与吗啡成瘾有关,D错误。
故答案为:A。
【分析】本实验的自变量为受伤后时间、小鼠类型和注射物质种类;因变量为创面相对大小。通过对不同曲线结果进行对比,分析吗啡对小鼠伤口愈合的影响。
15.(2023·北京)有关预防和治疗病毒性疾病的表述,正确的是(  )
A.75%的乙醇能破坏病毒结构,故饮酒可预防感染
B.疫苗接种后可立即实现有效保护,无需其他防护
C.大多数病毒耐冷不耐热,故洗热水澡可预防病毒感染
D.吸烟不能预防病毒感染,也不能用于治疗病毒性疾病
【答案】D
【知识点】免疫学的应用;病毒
【解析】【解答】A、饮酒时酒精浓度达不到75%浓度,不能破坏病毒结构,故饮酒达不到预防感染的效果,A错误;
B、疫苗是灭活或减活的,具有免疫原性,注射疫苗后需要一段时间后才能产生抗体和记忆细胞,故还应结合其他防护措施,B错误;
C、洗热水澡时水较低,达不到将病毒杀灭的效果,且洗热水澡无法改变相对恒定的体温,C错误;
D、吸烟不能预防病毒感染,也不能用于治疗病毒性疾病,且吸烟有害健康,D正确。
故答案为:D。
【分析】病毒无细胞结构,属于非细胞生物,主要由核酸和蛋白质构成,依赖活的宿主细胞才能完成生命活动,属于消费者。病毒以复制的方式进行繁殖,一般只提供核酸作为模板,合成核酸和蛋白质的原料及酶、场所等均由宿主细胞提供。
二、本部分共6题,共70分。
16.(2023·北京)自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性,能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供   和维生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层变浑浊(如图),表明   。
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌,需要合适的菌落密度,因此应将含菌量较高的湖泊水样   后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现   。采用这种方法,研究者分离、培养并鉴定出P菌。
(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式,请提出一个假设,该假设能用以下材料和设备加以验证。
主要实验材料和设备:P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱。
【答案】(1)氮源、碳源
(2)A菌能在培养平板中生长繁殖
(3)稀释;溶菌圈
(4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂
【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基概述及其分类
【解析】【解答】(1)蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。
故填:氮源、碳源。
(2)将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层变浑浊,说明A菌变多,能在培养平板中生长繁殖。
故填:A菌能在培养平板中生长繁殖。
(3)未获得合适的菌落密度,将含菌量较高的湖泊水样稀释后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。因为有些细菌具有溶菌特性,能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出,所以培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。
故填:稀释;溶菌圈。
(4)分析题中所给实验材料和设备,P菌、A菌可以在培养基上生长,圆形滤纸小片可用于吸附某种化学物质,离心机可用于将不同物质分离开。结合本实验的目的-为探究P菌溶解破坏A菌的方式,可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。
故填:假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂 。
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。培养基种类:①按物理状态可分为液体培养基和固体培养基。②按功能可分为选择培养基和鉴别培养基。成分:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。
17.(2023·北京)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细胞为材料,研究了静息电位形成的机制。
(1)骨骼肌细胞膜的主要成分是   ,膜的基本支架是   。
(2)假设初始状态下,膜两侧正负电荷均相等,且膜内K+浓度高于膜外。在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是   。K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)”计算得出。
(3)骨骼肌细胞处于静息状态时,实验测得膜的静息电位为-90mV,膜内、外K+浓度依次为155mmol/L和4mmol/L(),此时没有K+跨膜净流动。
①静息状态下,K+静电场强度为   mV,与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值   ,则可验证此假设。
【答案】(1)蛋白质和脂质;磷脂双分子层
(2)外正内负
(3)-95.4;梯度增大
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的流动镶嵌模型;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)细胞膜主要由蛋白质和脂质组成,磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架。
故填:蛋白质和脂质;磷脂双分子层。
(2)在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,因此静息状态下膜两侧的电位表现是外正内负。
故填:外正内负。
(3)①由题干可知:K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)=60×1g
”计算得出。又因为骨骼肌细胞处于静息状态时,,所以静息状态下,K+静电场强度为-1.59×60=-95.4mV,与静息电位实测值-90mV接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。因推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素,故如果所测静息电位的值梯度也随之增大,则可验证此假设。
故填:-95.4;梯度增大。
【分析】静息电位是指细胞处于安静状态下,存在于细胞膜两侧的电位差。静息电位形成的离子基础是细胞膜上K+通道打开,K+外流,膜内外电位表现为外正内负。动作电位产生是细胞膜上Na+通透道打开,Na+内流,膜内外电位表现为外负内正。
18.(2023·北京)为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响,研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验(此实验中人工光源对植物的影响可以忽略;实验期间,天气等环境因素基本稳定)。实验持续15天:1~5天,无人工光照;6~10天,每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间;11~15天,无人工光照。在此期间,每日黄昏前特定时间段,通过多个调查点的装置捕获节肢动物,按食性将其归入三种生态功能团,即植食动物(如蛾类幼虫)、肉食动物(如蜘蛛)和腐食动物(如蚂蚁),结果如图。
(1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度,依据是:与1~5、11~15天相比,   。
(2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中,人工光照最可能作为   对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。
(3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响,如:肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致   加剧;群落空间结构在   两个维度发生改变。
(4)有人认为本实验只需进行10天研究即可,没有必要收集11~15天的数据。相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点是   。
(5)城市是人类构筑的大型聚集地,在进行城市小型绿地生态景观设计时应___________(多选)。
A.不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响
B.设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散
C.以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展
D.选择长时间景观照明光源时,以有利于植物生长作为唯一标准
【答案】(1)6-10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加,植食动物平均捕获量明显减少
(2)信息(或信号)
(3)种间竞争;垂直和水平
(4)排除人工光照以外的无关变量的影响(或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响)
(5)A;C
【知识点】群落的结构;种间关系;生态系统中的信息传递;城市环境生态工程
【解析】【解答】(1)由图可知与1~5、11~15天相比,6-10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量明显增加,植食动物平均捕获量减少,因动物捕获量直接反映动物的活跃程度,故推出人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度。
故填:6-10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加,植食动物平均捕获量明显减少。
(2)分析题意可知人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度,即调节了动物的生命活动。因此本研究中人工光照最可能作为信息(物理信息)对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。
故填:信息(或信号)。
(3)肉食动物由多种生物组成,不同生物对环境中有限的资源进行争夺属于种间竞争,故肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致种间竞争加剧;群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,因此光照发生改变可使群落的空间结构在垂直结构和水平结构两个维度发生改变。
故填:种间竞争;垂直和水平。
(4)1~5天无人工光照,6~10天每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间,11~15天无人工光照,本实验中的自变量是光照条件和时间,与10天方案相比,15天方案一方面增加了对照组数量以降低随机因素影响;另一方面可以排除人工光照以外的无关变量的影响,用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响。
故填:排除人工光照以外的无关变量的影响(或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响)。
(5)A、进行城市小型绿地生态景观设计时,不仅要满足市民的审美需求,还应充分考虑人与自然的协调关系,故还需考虑对其他生物的影响,A正确;
B、设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散,会影响生态系统的正常发展,B错误;
C、进行城市小型绿地生态景观设计,属于生态工程建设,不应仅满足短期发展的需要,而应以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展,C正确;
D、选择长时间景观照明光源时,除有利于植物生长外,还应考虑对其他生物的影响及城市整体的美观性,D错误。
故填:AC。
【分析】(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和生态系统的营养结构。生态系统的组成成分又包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者;生态系统的营养结构包括食物链和食物网。
(2)生态系统中信息可分为物理信息、化学信息和行为信息。①物理信息是指生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息。如花瓣的颜色、蜘蛛网的振动频率等。②化学信息是指生物在生命活动中,产生的化学物质传递的信息,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。③行为信息是指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,蜜蜂跳舞等。
19.(2023·北京)二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种意义重大。
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜(绿叶),获得了新生叶黄化突变体(黄化叶)。突变体与野生型杂交,结果如图甲,其中隐性性状是   。
(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因,与野生型相比,它在DNA序列上有一个碱基对改变,导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点(如图乙)。据此,检测F2基因型的实验步骤为:提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→   →电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为   条。
(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交,获得杂交油菜种子S(杂合子),使杂交油菜的大规模种植成为可能。品系A1育性正常,其他性状与A相同,A与A1杂交,子一代仍为品系A,由此可大量繁殖A。
在大量繁殖A的过程中,会因其他品系花粉的污染而导致A不纯,进而影响种子S的纯度,导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识,且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作,获得了新生叶黄化的A1,利用黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。
①图丙中,A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交,筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为   。
②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,简单易行的田间操作用   。
【答案】(1)黄化叶
(2)用限制酶B处理;3
(3)50%;在开花前把田间出现的绿叶植株除去
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;杂交育种;诱变育种;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)亲本野生型与黄花叶杂交后代都是野生型,且野生型油菜进行自交,后代中既有野生型又有叶黄化,因此黄化叶是隐性性状。
故填: 黄化叶。
(2)F2中野生型个体既有纯合子(用AA表示)又有杂合子(用Aa表示),故检测F2基因型的实验主要是检测是否含有导致新生叶黄化的基因a。因与野生型相比,它在DNA序列上有一个碱基对改变,导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点,所以在PCR并回收扩增产物后要用限制酶B处理并用电泳分离。野生型基因无限制酶B切点,电泳结果为一条带,导致新生叶黄化的基因a含有限制酶B切点,电泳结果为两条带,故F2中杂合子电泳条带数目应为3条。
故填:用限制酶B处理;3。
(3)①因黄化叶是隐性性状,基因型为aa,与A植株杂交得到绿叶雄性不育植株,基因型为Aa。A植株的绿叶雄性不育子代(Aa)与黄化A1(aa)杂交,则子代表现性及比例为绿叶:黄花叶=1:1,因此筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为50%。②在大量繁殖A的过程中,会因其他品系花粉的污染而导致A不纯,进而影响种子S的纯度,导致油菜籽减产。因此为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,应在开花前除去田间的绿叶植株。
故填:50%;在开花前把田间出现的绿叶植株除去。
【分析】基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。碱基对的增添、缺失或替换如果发生在基因的非编码区,则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变;如果发生在编码区,则可能因此基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列改变。基因突变会产生新基因,新产生的基因与原基因为等位基因。基因突变有以下特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少益性。
20.(2023·北京)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
调控植物细胞活性氧产生机制的新发现
能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中,线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生,活性氧可以调控细胞代谢,并与细胞凋亡有关。
我国科学家发现一个拟南芥突变体m(M基因突变为m基因),在受到长时间连续光照时,植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比,突变体m中M酶活性下降,脂肪酸含量显著降低。
为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因,研究人员以诱变剂处理突变体m,筛选不表现细胞凋亡,但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析,发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I(催化有氧呼吸第三阶段的酶)等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径(如图):A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质,从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中,在mMDH酶的作用下产生NADH([H])和B酸,NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。
在上述研究中,科学家从拟南芥突变体m入手,揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究,将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。
(1)叶绿体通过   作用将CO2转化为糖。从文中可知,叶绿体也可以合成脂肪的组分   。
(2)结合文中图示分析,M基因突变为m后,植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是:   ,A酸转运到线粒体,最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
(3)请将下列各项的序号排序,以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路:   。
①确定相应蛋白的细胞定位和功能
②用诱变剂处理突变体m
③鉴定相关基因
④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株
(4)本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容,请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明。
【答案】(1)光合;脂肪酸
(2)长时间光照促进叶绿体产生NADH,M酶活性降低,pMDH酶催化B酸转化为A酸
(3)②④①③
(4)叶绿体产生的A酸通过载体蛋白运输到线粒体,线粒体代谢产生的B酸,又通过载体蛋白返回到叶绿体,从而维持A酸-B酸的稳态与平衡。
【知识点】细胞器之间的协调配合;光合作用的过程和意义;细胞的凋亡
【解析】【解答】(1)叶绿体是光合作用的场所,通过光合作用将CO2转化为糖。因M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶,所以可推测叶绿体也可以合成脂肪的组分脂肪酸。
故填:光合;脂肪酸。
(2)M基因突变为m后,在长时间光照条件下,促进叶绿体产生NADH,M酶活性降低,pMDH酶催化B酸转化为A酸,A酸转运到线粒体,最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
故填:长时间光照促进叶绿体产生NADH,M酶活性降低,pMDH酶催化B酸转化为A酸。
(3)分析题干内容可知,科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路为:用诱变剂处理突变体m,并筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株,通过对所获一系列突变体的详细解析确定相应蛋白的细胞定位和功能并鉴定相关基因,因此正确顺序为②④①③。
故填:②④①③。
(4)据图分析可知:叶绿体中B酸反应产生的A酸通过载体蛋白运入线粒体,发生反应后又产生B酸;线粒体产生的B酸,又通过载体蛋白运回到叶绿体,从而维持A酸-B酸的稳态与平衡。
故填:叶绿体产生的A酸通过载体蛋白运输到线粒体,线粒体代谢产生的B酸,又通过载体蛋白返回到叶绿体,从而维持A酸-B酸的稳态与平衡。
【分析】本实验目的为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因,实验思路为用诱变剂处理突变体m,并筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株,通过对所获一系列突变体的详细解析确定相应蛋白的细胞定位和功能。由此揭示出一条活性氧产生的新途径:A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质,从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中,在mMDH酶的作用下产生NADH([H])和B酸,NADH被氧化会产生活性氧。一旦活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。
21.(2023·北京)变胖过程中,胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂(途径I),也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化(途径Ⅱ)。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法,研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,掺入DNA的EdU和BrdU均能与   (用字母表示)互补配对,并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU,再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞,检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比(如图)。图中反映DNA复制所需时长的是从   点到   点。
(3)为研究变胖过程中B细胞的增殖,需使用一批同时变胖的小鼠。为此,本实验使用诱导型基因敲除小鼠,即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除,形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK:
①纯合小鼠Lx:小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列(x),但L的功能正常;
②Ce酶基因:源自噬菌体,其编码的酶进入细胞核后作用于x,导致两个x间的DNA片段丢失;
③Er基因:编码的Er蛋白位于细胞质,与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定;
④口服药T:小分子化合物,可诱导Er蛋白进入细胞核。
请完善制备小鼠IK的技术路线:   →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→   →获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同,但途径I的细胞周期时长(t1)是途径Ⅱ细胞周期时长(t2)的三倍以上。据此,科学家先用EdU饲喂小鼠IK,t2时间后换用BrdU饲喂,再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明,变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂,与之相应的检测结果应是   。
【答案】(1)A
(2)Q;R
(3)将Ce酶基因和Er基因连接;饲喂口服药T
(4)大多数B细胞没有被BrdU标记
【知识点】基因工程的应用;DNA分子的复制;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)因EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,根据碱基互补配对原则T与A配对,因此掺入DNA的EdU和BrdU均能与A互补配对。
故填:A。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,因EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,则EdU会与腺嘌呤碱基互补配对,导致子链出现放射性。随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU,则BrdU也会与腺嘌呤结合,使放射性增强,最终实现双标记,随DNA复制不断进行,双标记细胞占EdU标记细胞的百分比不断增大,且在DNA复制完成时达到最大值,因此图中反映DNA复制所需时长的是从Q点到R点。
故填:Q;R。
(3)分析题意,要制备IK小鼠,需要将L基因敲除。因Ce酶基因编码的酶进入细胞核后作用于x,导致两个x间的DNA片段丢失,而纯合小鼠Lx的L基因两侧已插入特异DNA序列(x),因此需要将Ce酶基因和Er基因连接;而饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除,因此在筛选目标小鼠之后要饲喂口服药T(诱导Er蛋白进入细胞核)从而获得小鼠IK。
故填:将Ce酶基因和Er基因连接;饲喂口服药T。
(4)变胖过程中增加的B细胞可能源于自身分裂(途径I),也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化(途径Ⅱ),由于但途径I的细胞周期时长(t1)是途径Ⅱ细胞周期时长(t2)的三倍以上,若先用EdU饲喂小鼠IK,t2时间后换用BrdU饲喂,再过t2时间后检测B细胞被标记的情况,此时已经经过途径Ⅱ的一个完整细胞周期,细胞应都含有BrdU标记;如果变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂,即来源于途径I,由于但途径I的细胞周期时长(t1)是途径Ⅱ细胞周期时长(t2)的三倍以上,该过程未完成一次细胞周期,故t2时间后用BrdU饲喂也无法被利用,即大多数B细胞没有被BrdU标记。
故填:大多数B细胞没有被BrdU标记。
【分析】DNA复制为半保留复制,以DNA的两条链为模版,四种脱氧核苷酸为原料,在解旋酶和DNA聚合酶的催化作用下,根据碱基互补配对原则合成两条新的子链,每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。DNA分子复制时间:有丝分裂和减数分裂前的间期;过程:边解旋边复制;结果:一分子DNA复制出两分子相同的DNA。
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