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河北省石家庄市行唐县启明中学2022-2023学年高二下学期6月月考生物学试题
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023高二下·行唐月考)肺炎是呼吸系统常见的感染性疾病,可以由支原体或新冠病毒等病原体引起。下列叙述正确的是( )
A.支原体和新冠病毒都含有糖类、但不具有细胞核和细胞器
B.新冠病毒是比支原体更小的生命系统
C.新冠病毒和支原体都必须用营养齐全的培养基进行培养
D.抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎和病毒性肺炎均无效
2.糖类和脂质是组成细胞的重要化合物,下列叙述正确的是( )
A.磷脂中的磷酸“头”是疏水的,脂肪酸“尾”是亲水的
B.糖类、脂肪、磷脂和胆固醇均参与动物细胞膜的构成
C.等质量的脂肪比糖类含能量多,是动、植物体中重要的储能物质
D.脂肪和糖类的元素组成相同,在人体细胞中可相互大量转化
3.关于生物进化的说法,错误的是( )
A.化石证据揭示了生物由简单到复杂、由低等到高等的进化顺序
B.自然选择学说指出地球上所有生物都是由原始祖先进化而来
C.生物的有性生殖增强了变异的多样性,使进化速度明显加快
D.可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势
4.下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.核糖体蛋白基因是否表达是判断细胞是否发生分化的依据
B.细胞内磷脂和DNA等物质受自由基攻击,可能会导致细胞衰老
C.细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化后的细胞均失去全能性
D.激活的T细胞使靶细胞裂解死亡的过程属于细胞坏死
5.如图表示人类(2n=46)4号和10号染色体之间发生重接的过程。减数分裂时,4号、10号染色体分别与重接后的染色体的同源区段联会,联会的3条染色体分开并随机移向细胞两极,其他染色体正常分离。下列叙述错误的是( )
A.4号和10号染色体重接属于易位,是可遗传变异的来源之一
B.减数分裂时,四分体中除可发生图示变异外,还可发生非姐妹染色单体互换
C.残片丢失导致染色体数目减少,但其有可能产生染色体组成正常的配子
D.该染色体异常的胎儿可通过光学显微镜进行羊水检查
6.以下关于ATP的相关描述正确的是( )
A.ATP水解释放的磷酸可使载体蛋白空间构象改变
B.ATP失去两个磷酸后获得的产物是DNA的组成成分
C.细胞呼吸时,有机物分解释放的能量主要转移至ATP中
D.细胞中许多放能反应与ATP水解的反应相联系
7.下列有关科学方法的叙述中正确的是( )
A.实验过程中对实验结果不会造成影响的可变因素叫作无关变量
B.艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“加法原理”
C.差速离心和密度梯度离心都是通过逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的物质或结构
D.科学研究中通常运用不完全归纳法,由此得出的结论很可能是可信的,可用来预测和判断
8.已知小麦的抗旱(A)对敏旱(a)为显性,高秆(B)对矮秆(b)为显性,这两对相对性状分别由一对等位基因控制。现用纯合抗旱高秆植株和纯合敏旱矮秆植株杂交,F1全为抗旱高秆植株,让F1进行测交,测交后代4种表现型及比例为抗旱高秆:抗旱矮秆:敏旱高秆:敏旱矮秆=42:8:8:42。以下说法正确的是( )
A.F1在减数分裂过程中没有发生同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换
B.F1在测交实验中产生了4种类型的配子,比例是42:8:8:42
C.控制这两对相对性状的基因均遵循基因的分离定律和自由组合定律
D.若让F1自交,其后代纯合子中,上述4种表现型的比例应为42:8:8:42
9.蔗糖是甘蔗叶肉细胞光合作用的主要产物。液泡膜上的蔗糖载体可逆浓度梯度把蔗糖和H+运输到液泡储存。液泡也是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器,蛋白CAX在将液泡中暂时储存的H+运输到细胞质基质的同时,驱动细胞质基质中的Ca2+以与H+相反的方向逆浓度梯度运入液泡并储存。下列叙述正确的是( )
A.蛋白CAX的实质是液泡膜上的通道蛋白,运输具有专一性
B.细胞质基质中的H+进入液泡的方式与Ca2+进入液泡的方式不同
C.Ca2+通过蛋白CAX的运输不利于甘蔗的叶肉细胞保持一定的形状
D.抑制蔗糖运输载体的功能会降低Ca2+通过蛋白CAX进入液泡的速率
10.以下发酵工程产品对应的主要菌种及其相关描述合理的是( )
选项 发酵工程产品 主要菌种 菌种分类地位 代谢是否需要氧气
A 酱油、柠檬酸 黑曲霉 真菌 需要
B 微生物肥料 根瘤菌 真菌 不需要
C 果醋 乳酸菌 细菌 不需要
D 腐乳 青霉菌 真菌 需要
A.A B.B C.C D.D
11.以下关于人体体温调节的相关叙述错误的是( )
A.下丘脑通过影响肾上腺素的分泌而促进产热属于神经—体液调节
B.在寒冷环境中机体通过调节产热和散热的平衡维持体温正常
C.炎热的夏季,人在干燥环境下比空气湿度大的环境下更易中暑
D.由于生理性调节能力有限,需要行为性调节作为体温调节的补充
12.(2023高二下·杭州期中)下列有关表观遗传的叙述,错误的是( )
A.亲代染色质上的组蛋白修饰会一定程度上遗传给子代
B.同卵双胞胎会因为DNA甲基化程度不同,表现出不同的性状
C.基因组表观遗传修饰有DNA甲基化和组蛋白修饰两种重要形式
D.吸烟者精子中的DNA甲基化水平明显升高,说明发生了基因突变
13.国务院《“十四五”推进农业农村现代化规划》指出“2035年,乡村全面振兴取得决定性进展,农业农村现代化基本实现。”下列有关策略的说法错误的是( )
A.培育良种、科学种植,提高农业生产效率,可以提高生态承载力
B.发展现代化农业时建立沼气池遵循的是生态工程的循环原理
C.多层育苗等立体农业生产方式增大了流入生态系统的总能量
D.“桑基鱼塘”实现了能量的多级利用,大大提高能量的传递效率
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的。
14.(2023高二下·行唐月考)某公园内一条河的河床建有如图所示的人工湿地,在该人工湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼蓝等水生植物。以下说法正确的是( )
A.人工湿地内的所有生物构成的生态系统,具有蓄洪防旱、净化水质、调节气候等生态功能
B.出水口水样中可溶性有机物浓度显著下降的主要原因是湿地中的分解者将有机物分解为无机物
C.人工湿地受到轻微污染后通过自身的净化作用,仍能够保持原来状态的能力称为抵抗力稳定性
D.在人工湿地的进水口到出水口的不同位置,选择种植不同的湿地植物,体现了群落的水平结构
15.如图为神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子相互作用的示意图,相关叙述正确的有( )
A.图中信息分子作用方式都是直接与受体接触
B.糖皮质激素可缓解“细胞因子风暴”对机体正常细胞的损伤
C.免疫系统不仅是机体的防卫系统,同时也是感受和调节系统
D.神经系统只能通过乙酰胆碱等神经递质影响免疫调节和体液调节
16.某地甲、乙两种生物种群数量与λ的对应关系如图所示,为一年后种群数量Nt+1,与当前种群数量Nt的比值。据图分析,下列说法错误的是( )
A.种群数量小于N2,两种群的种群数量和增长率均增加
B.当甲、乙种群数量均为N1时,一年后两者数量仍相等
C.当甲、乙种群数量均为N2时,乙种群数量下降较甲快
D.该环境中,甲种群的环境容纳量比乙种群的小
17.iPS细胞被称为诱导多能干细胞,可通过转入相关因子来制备。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来,后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导成该类细胞。下列说法正确的是( )
A.导入的物质可以是DNA、蛋白质,还可用小分子物质来诱导
B.iPS细胞的体外培养需要在无菌的CO2培养箱中进行
C.T细胞、B细胞能被诱导为iPS细胞,说明体内细胞的分化是可逆的
D.与胚胎干细胞相比,iPS细胞的优点是分裂能力强,分化程度低
18.某实验小组获得了一株棉花突变体,为了测定该突变体茎生长素极性运输能力是否发生变化,用野生型和该突变型棉花以及适宜浓度的14C-IAA溶液进行相应实验,实验结果如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.实验组和对照组均需在氧气浓度相同且适宜的条件下进行
B.实验组和对照组均用等量且适量的14C-IAA溶液处理茎基端
C.实验结果说明突变型棉花合成生长素的能力比野生型棉花弱
D.实验结果说明突变型棉花生长素极性运输能力比野生型棉花强
三、非选择题:共59分。
19.(2023高二下·行唐月考)浒苔是一种大型绿藻,爆发性生长时会覆盖水面,造成生态灾害,被称为“绿潮草原”。科学家对浒苔进行了一系列实验。回答下列问题:
(1)在“绿潮草原”的上、中、下层分别选取浒苔为实验材料,提取和分离色素,发现浒苔的光合色素种类与高等植物相同,包括叶绿素和 。由于光合色素不溶于水,可用 作为提取液进行提取。随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收 光。
(2)分别测定三个样品的叶绿素含量发现,取自“绿潮草原”下层的样品叶绿素含量最高,其生理意义是 ,以适应弱光环境。
(3)为了探究光照强度对浒苔光合作用的能响,研究人员使用溶解氧传感器进行数据采样,结果如下表。
不同光照强度下的光合作用和相关数据测定记录表
光照强度/klx 初始溶解氧含量/mg·L-1 终止溶解氧含量/mg·L-1 间隔时间/s 溶解氧变化量/mg·L-1 光合作用强度/mg·(L·min)-1
1 6.38 6.39 500 0.01 0.0012
5 6.40 6.87 500 0.47 0.0564
10 6.41 7.82 500 1.41 0.1692
①该实验的自变量是 ,依据记录表信息,可得出的结论是 。
②记录表中的光合作用强度数值 (填“大于”或“小于”)植物实际的光合作用强度数值,理由是 。为使实验所得数值能精确反映该植物实际的光合作用强度,需对实验进行补充,具体措施为 。
20.(2023高二下·行唐月考)某种鸽子的羽色有灰红色、蓝色和巧克力色三种,科研人员为研究这种鸽子羽色的遗传规律,利用三种不同颜色的鸽子进行了如下实验:
回答下列问题:
(1)控制这三种羽色的基因都在 染色体上,且它们的碱基序列绝大部分是 的。
(2)鸽子是“一夫一妻”制的鸟类,一对灰红色的鸽子后代中出现蓝色雌鸽,最可能的原因是 。这对鸽子的后代中出现了一些灰红色羽毛上出现蓝色或巧克力色斑点的鸽子,蓝色斑点在雌鸽或雄鸽中都有,而巧克力色斑点只出现在雌鸽中,可见巧克力色斑点的出现是部分细胞中发生 的缘故,而蓝色斑点出现原因可能会更复杂,科研人员对这些出现蓝色斑点的鸽子进行基因检测,发现这些鸽子出现蓝色斑点部位的细胞中都含有蓝色基因,那么依据你所学的知识进行推测,灰红色雄鸽羽毛上出现蓝色斑点的原因与雌鸽有何不同? 。
(3)设计实验验证你上述的推测,写出实验思路及预测结果。 。
(4)若不考虑可遗传变异的因素,灰红色雄鸽羽毛上出现蓝色斑点的原因还可能是 ,这需要对蓝色斑点细胞进行 水平的检测才能确定。
21.(2023高二下·行唐月考)生态系统的信息种类多种多样,不同信息传播的途径存在着差异,在生态系统中所起的作用也不相同。回答下列问题:
(1)光敏色素主要吸收 光。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响 ,从而表现出生物学效应。
(2)番茄根部的分泌物对各类蔬菜的种子和幼苗的生长发育有抑制作用,从种间关系的角度分析,分泌物可以作为信息实现番茄与各类蔬菜间的 。
(3)雄果蝇闻到雌果蝇释放至空气中化学物质并看到雌果蝇时,通过一系列活动确认雌果蝇存在后,展翅并振翅,产生特定的“求偶曲”,当这些信息传递成功后,有接受意愿的雌果蝇就会允许雄果蝇进行交配。上述过程涉及的信息种类有 ,求偶信息在群落的 生物间发挥作用。
(4)以上实例可以说明,生态系统中的信息传递所起的作用包括 。在有害动物防治中,通过信息来发挥作用所属的技术方法为 。
22.(2023高二下·行唐月考)多囊卵巢综合征以双侧卵巢增大、胰岛素抵抗和雄激素产生过剩为特征,是生育年龄妇女最常见的内分泌疾病。下图为多囊卵巢综合征患者发病机制示意图。请回答问题。
(1)雄激素的分泌过程受到“下丘脑一垂体一性腺轴”的调节,这属于 调节,这种调节方式的意义是 。雄激素可在血液中检测含量的理由是 。
(2)胰岛素抵抗是指组织细胞对胰岛素不敏感,多囊卵巢患者体内胰岛素的分泌量 正常值,长期如此会出现多尿现象,原因是 。
(3)多毛是雄激素分泌过多的表现之一。请利用以下实验材料设计实验,验证多毛症状与多囊卵巢综合征有关。写出设计思路并预期实验结果。
材料器具:生理状态相同的雌性育龄健康小鼠若干只,生理盐水、胰岛素,注射器等。
实验设计思路: 。
预期实验结果: 。
23.(2023高二下·行唐月考)油菜是我国重要的油料作物,黄籽油菜比黑籽油菜的含油量更高,色素积累更少,但我国主栽的甘蓝型油菜缺乏天然的黄籽种质资源。研究表明,TT8基因作为一个重要的基因参与了黄籽性状的形成。科研人员首次利用CRISPR/Cas9技术对甘蓝型油菜中的BnaTT8基因进行定点突变改造(如图1),PCR扩增BnaTT8基因,构建基因表达载体(如图2),再将重组质粒通过农杆菌转化法导入受体甘蓝型油菜甲9707(J9707)中,创建甘蓝型油菜黄籽突变体,CRISPR/Cas9介导的BnaTT8基因突变可以显著提高
种子的含油量和蛋白质含量,使得用甘蓝型油菜种子生产的菜籽油的营养价值更高。请回答下列问题:
(1)图1中向导RNA与BnaTT8基因按照 原则特异性结合,Cas9蛋白切割BnaTT8基因使a链和互补链中的 断裂,通过随机增添、删除或替换部分碱基对,获得所需目的基因。
(2)PCR扩增目的基因的原理是 ,需要根据所需的BnaTT8基因设计引物,引物在DNA复制中的作用是 。为保证BnaTT8基因正确插入质粒中,需要在引物的 (填“3'端”或“5'端”)添加限制酶的识别序列。
(3)图2字母A~E表示不同限制酶的切割位点,构建基因表达载体时,将BnaTT8基因插入(填字母)处,目的是 。重组质粒导入受体细胞后,可在个体水平上通过 来鉴定BnaTT8基因是否表达。
(4)基于CRISPR/Cas9系统强大的精确编辑植物基因组的能力,CRISPR/Cas9基因编辑技术已经成为农业中的一个强有力的工具,科研人员在CRISPR/Cas9的基础上进行改造,开发出了可以精准实现多种碱基替换和大片段插入和删除的基因编辑工具。请写出CRISPR/Cas9及其改造的产品在科学研究中的应用: (答出一点即可)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】生命系统的结构层次;病毒
【解析】【解答】A、新冠病毒由蛋白质与核酸构成,支原体为原核生物,含有糖类和核糖体一种细胞器,A错误;
B、新冠病毒,无细胞结构,不属于任何生命系统层次,支原体是单细胞生物,细胞是最小的生命系统,B错误
C、新冠病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞中才能生活,培养基不能培养新冠病毒,C错误;
D、支原体和新冠病毒无细胞壁结构,因此抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎和病毒性肺炎无效,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生命活动离不开细胞,细胞是生物体结构和功能的基本单位,单细胞生物单个细胞就能完成各种生命活动,多细胞生物依赖细胞间的密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,病毒没有细胞结构,不能独立生活,要寄生在活细胞中才能进行生命活动。
2、生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。 并非所有生物都具有个体层次以下的各个结构层次,如植物没有系统这一层次;单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次。病毒,无细胞结构,不属于任何生命系统层次。
2.【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、磷脂中的磷酸“头”是亲水的,脂肪酸“尾”是疏水的,A错误;
B、动物细胞膜由糖类、磷脂、蛋白质和胆固醇构成,脂肪不参与细胞膜的构成,B错误;
C、等质量的脂肪比糖类含能量多,是动、植物体中重要的储能物质,C正确;
D、脂肪和糖类的元素组成相同,在人体细胞中糖类可大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、由于脂肪中C、H的含量较高,相同质量下糖类和脂肪在彻底氧化分解,脂肪耗氧量多,释放的能量多,糖类耗氧量少,释放的能量少。
2、糖类与脂质的转化特点:糖类在供应充足的情况下,可以大量转化成脂肪;而脂肪只有在糖类代谢发生障碍引起供能不足时才能分解供能,且不能大量转化成糖类。
3.【答案】B
【知识点】生物具有共同的祖先;自然选择与适应;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、研究发现,不同的地层中埋藏着不同类型的生物化石,越是古老的地层中发的生物化石结构越简单、低等;越是晚期的地层中发掘的生物化石结构越复杂、高等。这说明生物进化的趋势是:从简单到复杂,由低等到高等,A正确;
B、共同由来学说,揭示了生命现象的统一性是由所有的生物都有共同的祖先,B错误;
C、有性生殖使配子中基因组合多样性,通过受精作用精卵随机结合,增强了生物变异的多样性,使生物进化的速度明显加快,C正确;
D、可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势,有利于适者生存,D正确。
故答案为:B。
【分析】生物有共同的祖先的证据: (1)化石:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的的证据。 (2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物都是有共同的原始祖先进化而来。 (3)胚胎学证据:鱼与人的胚胎在发育早期有相似的鳃裂和尾;脊椎动物在早期胚胎发育阶段都有彼此相似的阶段,支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。 (4)细胞水平证据:不同生物的细胞有共同的物质基础和结构基础等,是对生物有共同的祖先的有力支持。 (5)分子水平证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有共同点,提示人们当今生物有共同的祖先;其差异大小揭示了当今生物种类亲缘关系的远近以及它们在进化史上出现的顺序。
4.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;细胞凋亡与细胞坏死的区别;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、核糖体蛋白基因在所有组织细胞中都会表达,故核糖体蛋白基因是否表达不能作为细胞是否发生分化的依据,A错误;
B、在衰老的原因解释中,自由基学说认为,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,引起细胞衰老,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化后的细胞全能性降低,并未丧失,C错误;
D、激活的细胞毒性T细胞使靶细胞裂解死亡的过程属于细胞凋亡,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、细胞分化:在个体发育中,由于基因的选择性表达,细胞增殖产生的后代,在形态、结构、生理功能上会发生稳定性差异。该过程遗传物质不发生变化。细胞分化是一种持久性的变化,分化的细胞将一直保持分化后的状态直至死亡。细胞分化是细胞个体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各项生理功能的效率。
2、自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
3、细胞凋亡:由基因决定的细胞自动结束生命的过程。该过程受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。如正常发育过程中细胞的程序性死亡,细胞的自然更新,被病原体感染的细胞的清除。细胞凋亡保证了多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。
5.【答案】B
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、4号和10号染色体重接属于易位,为染色体结构变异,是可遗传变异的来源之一,A正确;
B、在减数第一次分裂前期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换,不会发生图中染色体结构变异,B错误;
C、减数分裂时,4号、10号染色体分别与重接后的染色体的同源区段联会,联会的3条染色体分开并随机移向细胞两极,可能存在正常的4号、10号染色体移向同一极,产生染色体组成正常的配子,C正确;
D、通过羊水抽取相应的细胞进行培养,可用于染色体分析、序列测定和分析等,妊娠期间使用光学显微镜进行羊水检查,能检测出染色体异常的胎儿细胞,D正确。
故答案为:B。
【分析】可遗传的变异有三种基因突变、染色体变异和基因重组: (1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。 (2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。 (3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
6.【答案】A
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、ATP水解产生的磷酸基团可与载体蛋白结合,使其磷酸化而导致构象改变,A正确;
B、 ATP失去两个磷酸后获得的产物是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的组成单位之一,B错误;
C、细胞呼吸时,有机物分解释放的能量大多以热能的形式散失,少量储存在ATP中,C错误;
D、蛋白质的合成等许多吸能反应与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量;葡萄糖氧化分解等许多放能反应与ATP合成反应相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能,D错误。
故答案为:A。
【分析】ATP:
(1)组成元素:C、H、O、N、P。
(2)分子结构:一分子ATP由一分子腺苷、三分子磷酸基团和两个高能磷酸键组成。腺苷由腺嘌呤和核糖组成。
(3)ATP结构与RNA的关系:
(4)主要功能:ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
(5)蛋白质的合成等许多吸能反应与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量;葡萄糖氧化分解等许多放能反应与ATP合成反应相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能。 合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体等;分解ATP的场所是生物体内的需能部位。
7.【答案】D
【知识点】细胞膜的制备方法;肺炎链球菌转化实验;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、除自变量外,实验过程中对实验结果会造成影响的可变因素,叫作无关变量,A错误;
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“减法原理”,B错误;
C、差速离心是通过逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的物质或结构,但密度梯度离心是在同一离心速率下使不同密度的物质处于不同位置,C错误;
D、科学地使用不完全归纳法,得出的结论很可能是可信的,可用来预测和判断,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,而人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
2、差速离心是通过逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的物质或结构,但密度梯度离心是在同一离心速率下使不同密度的物质处于不同位置。
3、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,分为完全归纳法和不完全归纳法。不完全归纳法是根据一类事物中的部分对象具有(或不具有)某种属性,从而得出该类事物所有对象都具有(或不具有)某种属性的思维方法。由完全归纳法得出的结论是可信的,由不完全归纳法得出的结论很可能是可信的,不过,也需要注意存在例外的可能。
8.【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、不考虑交叉互换,若两对等位基因相对独立,F1测交后代4种表现型及比例为抗旱高秆: 抗旱矮秆:敏旱高秆:敏旱矮秆=1:1:1:1,与题意不符,若两对等位基因位于同一对同源染色体上,则F1测交后代2种表现型及比例为抗旱高秆:敏旱矮秆 =1: 1,也与题意不符,故F1在减数分裂过程中可能发生同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,A错误;
B、测交子代的表现型及比例由待测个体产生的配子的表现型及比例决定,因此F1在测交实验中产生四种配子,比例为AB:Ab: aB: ab=42:8:8:42,B正确;
C、根据题中测交后代的比例推测,小麦的A/a和B基因位于同一对同源染色体上,且在减数分裂过程中发生了一定比例的交叉互换,因此控制这两对相对性状的基因不遵循自由组合定律,C错误;
D、F1产生四种配子,比例为AB:Ab: aB: ab=42:8:8:42,那自交后代的纯合子中,上述4种表现型的比例应为AABB:AAbb:aaBB:aabb=42x42:8x8:8x8:2x42=441:16:16:441,D错误。
故答案为:B。
【分析】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。
9.【答案】D
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、蛋白CAX在将液泡中暂时储存的H+运输到细胞质基质的同时,驱动细胞质基质中的Ca2+以与H+相反的方向逆浓度梯度运入液泡并储存,说明蛋白CAX是一种载体蛋白,A错误;
B、 细胞质基质中的H+进入液泡的方式与Ca2+进入液泡的方式,均为主动运输,B错误;
C、Ca2+通过蛋白CAX进入液泡后,细胞液的浓度增大,渗透压升高,有利于叶肉细胞从外界吸收水分,有利于叶肉细胞保持一定的形状,C错误;
D、液泡膜上的蔗糖载体可逆浓度梯度把蔗糖和H+运输到液泡储存,蛋白CAX在将液泡中暂时储存的H+运输到细胞质基质的同时,驱动细胞质基质中的Ca2+以与H+相反的方向逆浓度梯度运入液泡并储存,因此,抑制蔗糖运输载体的功能会抑制Ca2+通过蛋白CAX进入液泡的速率,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
2、影响物质跨膜运输的因素: (1)物质浓度:在一定范围内,浓度差越大,三种运输方式的速率越大。 (2)转运蛋白的数量:影响协助扩散和主动运输的速率。 (3)氧气浓度:影响主动运输的速率。 (4)温度:通过影响酶的活性及膜的流动性进而影响物质的运输速率。
10.【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、柠檬酸和酱油是通过黑曲霉发酵制得的,黑曲霉是一种真菌,代谢需要氧气,A正确;
B、根瘤菌能固氮增加土壤中的氮元素,增加土壤肥力,故根瘤菌肥可作为微生物肥料,促进植株生长,根瘤菌是一种细菌,代谢需要氧气,B错误;
C、果醋制作利用醋酸杆菌,醋酸杆菌是一种细菌,代谢需要氧气,C错误;
D、腐乳制作过程中用酵母、曲霉、毛霉等微生物,其中毛需是制作腐乳过程中的主要微生物,且为真菌,代谢需要氧气,D错误。
故答案为:A。
【分析】发酵工程的基本操作过程为: (1)菌种的选育:从自然界中筛选,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。 (2)扩大培养:发酵之前需对菌种进行扩大培养。 (3)培养基的配制:在菌种确定后,要选择原料制备培养基,培养基的配方须经反复试验才能确定。 (4)灭菌:培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。 (5)接种:对发酵过程进行监控和控制,还可以进行反馈控制。 (6)发酵过程:这是发酵工程的中心环节,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加需要的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。 (7)产品的分离提纯:如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。若产品是代谢物,可采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
11.【答案】C
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、下丘脑通过传出神经支配肾上腺分泌肾上腺素,肾上腺素能促进细胞代谢,增加产热,该过程属于神经—体液调节,A正确;
B、寒冷环境中,机体通过神经-体液调节,增加产热,减少散热,维持体温正常,B正确;
C.炎热夏天,和在干燥环境相比,环境的空气湿度大,汗水不容易排出,散热减少,更易中暑,C错误;
D、由于机体的生理性体温调节能力有限,为了维持比较稳定的体温,所以需要行为性调节作为体温调节的补充,比如适当增减衣服,D正确。
故答案为:C。
【分析】体温平衡调节:
12.【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、促进染色质压缩的组蛋白化学修饰可作为一种保持细胞身份的基本特性遗传给后代,所以亲代染色质上的组蛋白修饰会一定程度上遗传给子代,A正确;
B、DNA甲基化程度不同,会使DNA表达情况不同,进而使性状的表现不同,所以同卵双胞胎会因为DNA甲基化程度不同,表现出不同的性状,B正确;
C、基因组表观遗传修饰有DNA甲基化和组蛋白修饰两种重要形式,C正确;
D、DNA甲基化并不会改变DNA中的碱基序列,所以DNA甲基化不会造成基因突变,D错误。
故答案为:D。
【分析】表观遗传是指生物体的基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,常见的修饰有甲基化和组蛋白的乙酰化等。
13.【答案】D
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、培育良种、科学种植,提高农业生产效率,可以提高生态承载力,A正确;
B、发展现代化农业时建立沼气池,减少整个生产环节废物的产生,遵循的是生态工程的循环原理,B正确;
C、多层育苗等立体农业生产方式,植物数量增多,增大了流入生态系统的总能量,C正确;
D、“桑基鱼塘”实现了能量的多级利用,能量的传递效率不能提高,D错误。
故答案为:D。
【分析】生态工程的基本原理: (1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。 (2)循环:通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。 (3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。 (4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
14.【答案】B,C,D
【知识点】群落的结构;生态系统的功能;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、人工湿地内的所有生物与它的非生物环境构成了生态系统,人工湿地具有蓄洪防旱、净化水质、调节气候等生态功能,A错误;
B、分解者能将有机物分解为无机物,故出水口水样中可溶性有机物浓度显著下降的主要原因是湿地中的分解者将有机物分解为无机物,B正确;
C、人工湿地受到轻微污染后通过自身的净化作用,使自身的结构和功能保持原状(不受损害)的能力称为抵抗力稳定性,C正确;
D、在人工湿地的进水口到出水口的不同位置,选择种植不同的湿地植物,是在水平方向上生物常呈镶嵌分布,体现了群落的水平结构,D正确
故答案为:BCD。
【分析】1、生态系统的稳定性表现在两方面:一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力,叫做抵抗力稳定性。另外一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,叫作恢复力稳定性。
2、群落的空间结构: (1)垂直结构:①表现:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象。②影响植物垂直分层的因素:决定植物地上分层的因素有光、温度等,决定地下分层的则是水、无机盐等。③动物的垂直分层:群落中植物垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。植物的垂直分层现象决定了动物垂直分层现象。 (2)水平结构:①表现:在水平方向上生物常呈镶嵌分布。②影响因素: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和动物的影响等。
15.【答案】A,B,C
【知识点】动物激素的调节;免疫功能异常;稳态的调节机制;神经系统的分级调节
【解析】【解答】A、图中信息分子有神经递质、细胞因子、激素,这些信息分子的作用方式是与其特定的受体结合,A正确;
B、糖皮质激素属于免疫抑制剂,能够抑制免疫系统的作用,进而缓解“细胞因子风暴”对机体正常细胞的损伤,B正确;
C、免疫系统不仅是机体的防卫系统,同时也是感受和调节系统,起到维持内环境稳态的功能,C正确;
D、神经系统也能通过分泌激素影响免疫调节和体液调节,D错误。
故答案为:ABC。
【分析】内环境的稳态: (1)实质:内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。 (2)稳态基础:各器官、系统协调一致地正常运行。 (3)稳态的调节机制:主要是神经—体液—免疫调节网络。 (4)随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行,内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化,内环境的稳态表现为一种动态平衡。但人体维持稳态的调节能力是有限的。当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏,危及机体健康。
16.【答案】A,C,D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、λ>1,种群数量增加,故N2之前,两种群数量都增加,增长速率为先增大后减小,A错误;
B、曲线横坐标为种群数量,当甲、乙种群数量均为N1时,一年后Nt+1/Nt相等,因此甲、乙种群数量仍相等,B正确;
C、当甲、乙种群数量均为N2时,λ=1,两种群数量处于相对稳定状态,当种群数量大于N2后,乙种群数量下降比甲快,C错误;
D、由图可知,在种群数量处于N2即λ=1时,甲种群和乙种群达到稳定状态,说明两种群的环境容纳量相等,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】题图分析:λ为一年后的种群数量Nt+1与当前种群数量Nt之比,即λ=Nt+1/Nt,λ>1,种群数量增加;λ=1,种群数量不变;λ<1,种群数量减少。
17.【答案】A,B
【知识点】动物细胞培养技术;干细胞的概念及种类
【解析】【解答】A、诱导形成iPS细胞,可以将DNA、蛋白质导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导,A正确;
B、iPS细胞的体外培养需要在无菌的CO2培养箱中进行培养,B正确;
C、T细胞、B细胞能被诱导为iS细胞,说明离体的已分化的细胞可以诱导转化成可分化的细胞,C错误;
D、胚胎干细胞和iPS细胞均具有分裂能力强,分化程度低的特点,D错误。
故答案为:AB。
【分析】1、诱导多能干细胞(iPS细胞):由体细胞经体外诱导分化形成,类似于胚胎干细胞,可以分化培育出人造器官,在移植时不发生免疫排斥反应。
2、胚胎干细胞(ES细胞):存在与早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
18.【答案】B,C,D
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况
【解析】【解答】A、生长素的极性运输方式为主动运输,需要细胞的有氧呼吸提供能量,而氧气浓度能够影响细胞的有氧呼吸,影响主动运输的速率,故实验需在氧气浓度相同且适宜的条件下进行,A正确;
B、生长素极性运输的方向是从形态学的上端向形态学的下端,需用等量且适量的14C-IAA溶液处理茎的顶端(顶端属于形态学上端),B错误;
C、该实验测定的是该突变体茎生长素极性运输能力,无法确定合成生长素的能力,C错误;
D、由图可知,一段时间后突变体顶端的生长素较多,而基段的生长素较少,说明向下极性运输的生长素较少,因此可以推测突变体茎的生长素极性运输能力减弱,D错误。
故答案为:BCD。
【分析】生长素:(1)合成部位:在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成。 (2)作用:能促进细胞伸长生长、诱导细胞的分化、促进侧根和不定根的生长、影响花、叶、果实的发育。 (3)作用特点:浓度较低时促进生长,浓度过高则抑制生长。 (4)各器官对生长素的敏感程度为根>芽>茎。幼嫩细胞敏感,衰老细胞比较迟钝。 (5)运输方式:
(6)顶端优势原因:顶芽产生生长素运输到侧芽,导致侧芽处的生长素浓度高,生长发育受到抑制,而顶芽处生长素浓度低,促进生长。
19.【答案】(1)类胡萝卜素;无水乙醇;蓝紫光
(2)下层植物接受的光照较少,光合作用受到影响,通过提高叶绿素的含量来以此加强光合作用
(3)光照强度;(在一定范围内)光照强度越大,该水生植物的光合作用强度越大;小于;表中记录的光合作用强度是通过溶解氧传感器测定出的净光合作用强度,而植物细胞还会有呼吸作用,实际光合作用强度等于净光合作用强度与呼吸作用强度之和;把该实验装置放在黑暗的条件下,保持其他条件不变,测量500s后溶解氧的变化量,计算出该植物的呼吸作用强度,加上表格中的净光合作用强度(终止溶解含量与初始溶解氧含量之差)即可计算出该植物实际的光合作用强度
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)在“绿潮草原”的上、中、下层分别选取浒苔为实验材料,提取和分离色素,发现浒苔的光合色素种类与高等植物相同,包括叶绿素和类胡萝卜素。由于光合色素不溶于水,可用无水乙醇作为提取液进行提取。随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收蓝紫光。
(2)“绿潮草原”下层的样品叶绿素含量最高的原因是下层植物接受到的光照较弱,影响光合作用,提高叶绿素的含量可以加强光合作用。
(3)①该实验的自变量是光照强度,依据记录表信息,可得出的结论是(在一定范围内)光照强度越大,该水生植物的光合作用强度越大。
②记录表中的光合作用强度数值小于植物实际的光合作用强度数值,因为表中记录的光合作用强度是通过溶解氧传感器测定出的净光合作用强度,而植物细胞还会有呼吸作用,实际光合作用强度等于净光合作用强度与呼吸作用强度之和。为使实验所得数值能精确反映该植物实际的光合作用强度,需对实验进行补充,具体措施为把该实验装置放在黑暗的条件下,保持其他条件不变,测量500s后溶解氧的变化量,计算出该植物的呼吸作用强度,加上表格中的净光合作用强度(终止溶解含量与初始溶解氧含量之差)即可计算出该植物实际的光合作用强度。
【分析】1、叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色,胡萝卜素呈橙黄色,叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
2、影响光合作用的因素: (1)光照强度:主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生。 (2)CO2的浓度:影响暗反应阶段C3的生成。 (3)温度:通过影响酶的活性来影响光合作用。
20.【答案】(1)Z;相同
(2)雄鸽是杂合子,携带蓝色基因;基因突变;灰红色雄鸽羽毛上出现蓝色斑点的原因除基因突变外,还可能是含灰红色基因的Z染色体片段缺失
(3)实验思路:借助显微镜观察出现蓝色斑点部位的细胞中的染色体,确认是否发生Z染色体部分缺失预期结果:若发生Z染色体部分缺失,则是含灰红色基因的Z染色体片段缺失所致;若无,则可能是基因突变导致
(4)灰红色基因不表达或表达量降低;分子
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异
【解析】【解答】(1)由F1和F2的表型可知,子代的表现型与性别相关,故这种子羽色的遗传是伴性遗传,控制羽色的基因在Z染色体上,它们的碱基排列顺序绝大部分是相同的,只是部分区段发生基因突变存在差异。
(2)由遗传图解可以判断,控制羽色的三种基因之间是完全显性的关系,它们显隐性的顺序依次是:灰红色、蓝色、巧克力色,一对灰红色的鸽子后代中出现蓝色雌鸽,最可能的原因是雄鸽是杂合子,携带蓝色基因。这对鸽子的后代中出现了一些灰红色羽毛上出现蓝色或巧克力色斑点的鸽子,蓝色斑点在雌鸽或雄鸽中都有,而巧克力色斑点只出现在雌鸽中,可见巧克力色斑点的出现是部分细胞中发生了基因突变。这些鸽子出现蓝色斑点部位的细胞中都含有蓝色基因,可能是因为灰红色雄鸽羽毛上出现蓝色斑点的原因除基因突变外,还可能是含灰红色基因的Z染色体片段缺失。
(3)验证推测可借助显微镜观察出现蓝色斑点部位的细胞中的染色体,确认是否发生染色体部分缺失。若确定是Z染色体缺失,则灰红色雄鸽羽毛上出现蓝色斑点是染色体结构变异所致,否则可能是基因突变造成的。
(4)若不考虑可遗传变异的因素, 灰红色雄鸽羽毛上出现蓝色斑点的原因就可能是这些雄鸽的部分细胞的基因表达异常,灰红色基因在这些细胞中不表达或表达量不高,导致蓝色基因表达产物的作用显现出来。这需要对蓝色斑点细胞进行分子水平的检测才能确定。
【分析】可遗传的变异有三种基因突变、染色体变异和基因重组: (1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。 (2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。 (3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
21.【答案】(1)红光和远红;特定基因的表达
(2)种间竞争
(3)化学信息、物理信息、行为信息;同种
(4)生命活动的正常进行,离不开信息的作用,信息还能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定﹔生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;生物防治
【知识点】种间关系;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】(1)光敏色素吸收红光和远红后,结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
(2)番茄根部的分泌物对各类蔬菜的种子和幼苗的生长发育有抑制作用,从种间关系的角度分析,分泌物可以作为信息实现番茄与各类蔬菜间的种间竞争。
(3)雄果闻到雌果蝇释放至空气中的化学物质属于化学信息,展翅并振翅,产生特定的“求偶曲”属于物理信息和行为信息,求偶发生在同种生物间发挥作用。
(4)信息传递在生态系统中的作用包括生命活动的正常进行,离不开信息的作用,信息还能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定:生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。在有害动物防治中,通过信息来发挥作用所属的技术方法为生物防治。
【分析】1、种间关系:(1)原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。 (2)互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。 (3)捕食:一种生物以另一种生物为食。 (4)寄生:一种生从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并对宿主产生危害。 (5)种间竞争:两种或更多种生物共同利用有限的资源和空间而产生的相互排斥的现象。
2、生态系统信息传递: (1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。 (2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。 (3)在农业生产中的应用:提高农产品或畜产品的产量;对有害动物进行控制。
22.【答案】(1)分级;可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细化调控,从而维持机体的稳态;雄激素进入卵巢内的毛细血管,并随血液循环运到全身各处
(2)高于;原尿中葡萄糖浓度过高,渗透压增大,肾小管集合管对水的重吸收减少,尿量增多
(3)生理状态相同的雌性小鼠若干只分成A、B两组,检测卵巢大小、雄激素的含量和体毛数量;A组每天注射一定量的生理盐水,B组每天持续注射等量的胰岛素;在相同适宜的条件下饲养一段时间,检测每组小鼠卵巢大小,雄激素的平均含量和体毛的数量;B组卵巢增大、雄激素的含量和体毛数量比A组多,说明多毛症状与多囊卵巢综合征有关
【知识点】动物激素的调节;神经系统的分级调节
【解析】【解答】(1)据图可知,雄激素的分泌过程受到“下丘脑一垂体一性腺轴”的分级调节,分级调节能放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细化调控,从而维持机体的稳态。雄激素分泌进入卵巢内的毛细血管中,随血液循环运送到全身各处,故雄激素可在血液中检测含量。
(2)胰岛素抵抗是指组织细胞对胰岛素不敏感,多囊卵巢患者体内胰岛素的分泌量高于正常值。由于胰岛素抵抗,使惠者的胰岛素不能正常发挥作用,导致原尿中葡萄糖浓度过高,渗透压增大,肾小管集合管对水的重吸收减少,尿量增多。
(3)该实验的目的是验证多毛症状与多卵巢综合征有关,题目所给实验材料有生理状态相同的雌性育龄健康小鼠若干只生理盐水、胰岛素,注射器等,故自变量为胰岛素的含量(正常或含量过高),因变量是雄激素的平均含量和体毛的数量。实验应遵循单一变量原则,等量性原则和对照原则,故实验思路为:生理状本相同的峰性小鼠若于只分成A、B两组,检测卵巢大小、雄激素的含量和体毛数量,A组每天注射一定量的生理盐水,B组每天持续注射等量的胰岛素,在相同适宜的条件下饲养段时间,检测每组小鼠卵巢大小,雄激素的平均含量和体毛的数量。由于胰岛素能促进促性腺激素和雄激素的分泌,促性腺激素能促进卵巢的发育,故预期实验结果为B组卵巢增大、雄激素的含量和体手数量比A组多,说明多王症状与多囊卵单综合征有关。
【分析】性激素的分泌属于激素的分级调节,同时,性激素对下丘脑和垂体分泌的相关激素具有负反馈调节作用。促性腺激素释放激素作用于垂体使垂体分泌促性腺激素,促性腺激素作用于性腺,分泌性激素,当促性腺激素和性激素浓度升高时,通过负反馈调节使下丘脑分泌促性腺激素释放激素减少。
23.【答案】(1)碱基互补配对;磷酸二酯键
(2)DNA半保留复制使;DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸;5端
(3)C保证Bna7T8基因可以在J9707的细胞中表达;测定(纯合)突变体成熟种子的含油量和蛋白质含量
(4)对基因进行定点突变,抑制有害基因或致病基因的表达:利用基因编辑技术对作物的淀粉含量、香味,营养价值和贮藏品质等品质性状进行改良或精确地去除生产上无用或不理想的性状
【知识点】基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)图1中向导RNA与BnaTT8基因按照碱基互补配对原则特异性结合,Cas9蛋白切割BnaTT8基因使a链和互补链中的磷酸二酯键断裂,通过随机增添、删除或替换部分碱基对,获得所需目的基因。
(2)PCR扩增目的基因利用的是DNA半保留复制,由于DNA的两条链反向平行,需要根据BnaTT8基因两端的碱基序列设计特异性引物序列,使DNA聚合酶使新合成的DNA子链从5'端—3'端方向延伸。为了保证BnaTT8基因正确插入质粒中,还需要在引物的5'端添加限制酶识别序列。
(3)图2中字母A~E表示不同限制酶的切割位点,构建基因表达载体时,应该将BmaTT8基因插入C处,目的是保证BmaTT8基因可以在J9707的细胞中表达。重组质粒导入受体细胞后,可在个体水平上通过测定(纯合)突变体成熟种子的含油量和蛋白质含量来鉴定BnaTT8基因是否表达。
(4)利用CRISPR/Cas9及其改造的产品可对基因进行定点突变,抑制有害基因或致病基因的表达;利用基因编辑技术对作物的淀粉含量、香味、营养价值和贮藏品质等品质性状进行改良或精确地去除生产上无用的或不理想的性状等。
【分析】基因工程的操作程序: (1)目的基因的筛选与获取:利用PCR获取和扩增目的基因:①变性:当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。②复性:当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸:72℃左右时,耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。(2)基因表达载体的构建: 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。 (3)将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法:适用于双子叶植物、裸子植物和少数单子叶植物的细胞。 ①将植物组织与农杆菌混合培养;②将花序直接浸没在含有农杆菌的的溶液中一段时间;③培养植株并获得种子,再进行筛选、鉴定等。 (4)目的基因的检测与鉴定:①分子水平:DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因,也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
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河北省石家庄市行唐县启明中学2022-2023学年高二下学期6月月考生物学试题
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023高二下·行唐月考)肺炎是呼吸系统常见的感染性疾病,可以由支原体或新冠病毒等病原体引起。下列叙述正确的是( )
A.支原体和新冠病毒都含有糖类、但不具有细胞核和细胞器
B.新冠病毒是比支原体更小的生命系统
C.新冠病毒和支原体都必须用营养齐全的培养基进行培养
D.抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎和病毒性肺炎均无效
【答案】D
【知识点】生命系统的结构层次;病毒
【解析】【解答】A、新冠病毒由蛋白质与核酸构成,支原体为原核生物,含有糖类和核糖体一种细胞器,A错误;
B、新冠病毒,无细胞结构,不属于任何生命系统层次,支原体是单细胞生物,细胞是最小的生命系统,B错误
C、新冠病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞中才能生活,培养基不能培养新冠病毒,C错误;
D、支原体和新冠病毒无细胞壁结构,因此抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎和病毒性肺炎无效,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生命活动离不开细胞,细胞是生物体结构和功能的基本单位,单细胞生物单个细胞就能完成各种生命活动,多细胞生物依赖细胞间的密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,病毒没有细胞结构,不能独立生活,要寄生在活细胞中才能进行生命活动。
2、生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。 并非所有生物都具有个体层次以下的各个结构层次,如植物没有系统这一层次;单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次。病毒,无细胞结构,不属于任何生命系统层次。
2.糖类和脂质是组成细胞的重要化合物,下列叙述正确的是( )
A.磷脂中的磷酸“头”是疏水的,脂肪酸“尾”是亲水的
B.糖类、脂肪、磷脂和胆固醇均参与动物细胞膜的构成
C.等质量的脂肪比糖类含能量多,是动、植物体中重要的储能物质
D.脂肪和糖类的元素组成相同,在人体细胞中可相互大量转化
【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、磷脂中的磷酸“头”是亲水的,脂肪酸“尾”是疏水的,A错误;
B、动物细胞膜由糖类、磷脂、蛋白质和胆固醇构成,脂肪不参与细胞膜的构成,B错误;
C、等质量的脂肪比糖类含能量多,是动、植物体中重要的储能物质,C正确;
D、脂肪和糖类的元素组成相同,在人体细胞中糖类可大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、由于脂肪中C、H的含量较高,相同质量下糖类和脂肪在彻底氧化分解,脂肪耗氧量多,释放的能量多,糖类耗氧量少,释放的能量少。
2、糖类与脂质的转化特点:糖类在供应充足的情况下,可以大量转化成脂肪;而脂肪只有在糖类代谢发生障碍引起供能不足时才能分解供能,且不能大量转化成糖类。
3.关于生物进化的说法,错误的是( )
A.化石证据揭示了生物由简单到复杂、由低等到高等的进化顺序
B.自然选择学说指出地球上所有生物都是由原始祖先进化而来
C.生物的有性生殖增强了变异的多样性,使进化速度明显加快
D.可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势
【答案】B
【知识点】生物具有共同的祖先;自然选择与适应;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、研究发现,不同的地层中埋藏着不同类型的生物化石,越是古老的地层中发的生物化石结构越简单、低等;越是晚期的地层中发掘的生物化石结构越复杂、高等。这说明生物进化的趋势是:从简单到复杂,由低等到高等,A正确;
B、共同由来学说,揭示了生命现象的统一性是由所有的生物都有共同的祖先,B错误;
C、有性生殖使配子中基因组合多样性,通过受精作用精卵随机结合,增强了生物变异的多样性,使生物进化的速度明显加快,C正确;
D、可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势,有利于适者生存,D正确。
故答案为:B。
【分析】生物有共同的祖先的证据: (1)化石:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的的证据。 (2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物都是有共同的原始祖先进化而来。 (3)胚胎学证据:鱼与人的胚胎在发育早期有相似的鳃裂和尾;脊椎动物在早期胚胎发育阶段都有彼此相似的阶段,支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。 (4)细胞水平证据:不同生物的细胞有共同的物质基础和结构基础等,是对生物有共同的祖先的有力支持。 (5)分子水平证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有共同点,提示人们当今生物有共同的祖先;其差异大小揭示了当今生物种类亲缘关系的远近以及它们在进化史上出现的顺序。
4.下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.核糖体蛋白基因是否表达是判断细胞是否发生分化的依据
B.细胞内磷脂和DNA等物质受自由基攻击,可能会导致细胞衰老
C.细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化后的细胞均失去全能性
D.激活的T细胞使靶细胞裂解死亡的过程属于细胞坏死
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;细胞凋亡与细胞坏死的区别;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、核糖体蛋白基因在所有组织细胞中都会表达,故核糖体蛋白基因是否表达不能作为细胞是否发生分化的依据,A错误;
B、在衰老的原因解释中,自由基学说认为,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,引起细胞衰老,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化后的细胞全能性降低,并未丧失,C错误;
D、激活的细胞毒性T细胞使靶细胞裂解死亡的过程属于细胞凋亡,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、细胞分化:在个体发育中,由于基因的选择性表达,细胞增殖产生的后代,在形态、结构、生理功能上会发生稳定性差异。该过程遗传物质不发生变化。细胞分化是一种持久性的变化,分化的细胞将一直保持分化后的状态直至死亡。细胞分化是细胞个体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各项生理功能的效率。
2、自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
3、细胞凋亡:由基因决定的细胞自动结束生命的过程。该过程受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。如正常发育过程中细胞的程序性死亡,细胞的自然更新,被病原体感染的细胞的清除。细胞凋亡保证了多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。
5.如图表示人类(2n=46)4号和10号染色体之间发生重接的过程。减数分裂时,4号、10号染色体分别与重接后的染色体的同源区段联会,联会的3条染色体分开并随机移向细胞两极,其他染色体正常分离。下列叙述错误的是( )
A.4号和10号染色体重接属于易位,是可遗传变异的来源之一
B.减数分裂时,四分体中除可发生图示变异外,还可发生非姐妹染色单体互换
C.残片丢失导致染色体数目减少,但其有可能产生染色体组成正常的配子
D.该染色体异常的胎儿可通过光学显微镜进行羊水检查
【答案】B
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、4号和10号染色体重接属于易位,为染色体结构变异,是可遗传变异的来源之一,A正确;
B、在减数第一次分裂前期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换,不会发生图中染色体结构变异,B错误;
C、减数分裂时,4号、10号染色体分别与重接后的染色体的同源区段联会,联会的3条染色体分开并随机移向细胞两极,可能存在正常的4号、10号染色体移向同一极,产生染色体组成正常的配子,C正确;
D、通过羊水抽取相应的细胞进行培养,可用于染色体分析、序列测定和分析等,妊娠期间使用光学显微镜进行羊水检查,能检测出染色体异常的胎儿细胞,D正确。
故答案为:B。
【分析】可遗传的变异有三种基因突变、染色体变异和基因重组: (1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。 (2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。 (3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
6.以下关于ATP的相关描述正确的是( )
A.ATP水解释放的磷酸可使载体蛋白空间构象改变
B.ATP失去两个磷酸后获得的产物是DNA的组成成分
C.细胞呼吸时,有机物分解释放的能量主要转移至ATP中
D.细胞中许多放能反应与ATP水解的反应相联系
【答案】A
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、ATP水解产生的磷酸基团可与载体蛋白结合,使其磷酸化而导致构象改变,A正确;
B、 ATP失去两个磷酸后获得的产物是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的组成单位之一,B错误;
C、细胞呼吸时,有机物分解释放的能量大多以热能的形式散失,少量储存在ATP中,C错误;
D、蛋白质的合成等许多吸能反应与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量;葡萄糖氧化分解等许多放能反应与ATP合成反应相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能,D错误。
故答案为:A。
【分析】ATP:
(1)组成元素:C、H、O、N、P。
(2)分子结构:一分子ATP由一分子腺苷、三分子磷酸基团和两个高能磷酸键组成。腺苷由腺嘌呤和核糖组成。
(3)ATP结构与RNA的关系:
(4)主要功能:ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
(5)蛋白质的合成等许多吸能反应与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量;葡萄糖氧化分解等许多放能反应与ATP合成反应相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能。 合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体等;分解ATP的场所是生物体内的需能部位。
7.下列有关科学方法的叙述中正确的是( )
A.实验过程中对实验结果不会造成影响的可变因素叫作无关变量
B.艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“加法原理”
C.差速离心和密度梯度离心都是通过逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的物质或结构
D.科学研究中通常运用不完全归纳法,由此得出的结论很可能是可信的,可用来预测和判断
【答案】D
【知识点】细胞膜的制备方法;肺炎链球菌转化实验;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、除自变量外,实验过程中对实验结果会造成影响的可变因素,叫作无关变量,A错误;
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“减法原理”,B错误;
C、差速离心是通过逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的物质或结构,但密度梯度离心是在同一离心速率下使不同密度的物质处于不同位置,C错误;
D、科学地使用不完全归纳法,得出的结论很可能是可信的,可用来预测和判断,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,而人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
2、差速离心是通过逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的物质或结构,但密度梯度离心是在同一离心速率下使不同密度的物质处于不同位置。
3、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,分为完全归纳法和不完全归纳法。不完全归纳法是根据一类事物中的部分对象具有(或不具有)某种属性,从而得出该类事物所有对象都具有(或不具有)某种属性的思维方法。由完全归纳法得出的结论是可信的,由不完全归纳法得出的结论很可能是可信的,不过,也需要注意存在例外的可能。
8.已知小麦的抗旱(A)对敏旱(a)为显性,高秆(B)对矮秆(b)为显性,这两对相对性状分别由一对等位基因控制。现用纯合抗旱高秆植株和纯合敏旱矮秆植株杂交,F1全为抗旱高秆植株,让F1进行测交,测交后代4种表现型及比例为抗旱高秆:抗旱矮秆:敏旱高秆:敏旱矮秆=42:8:8:42。以下说法正确的是( )
A.F1在减数分裂过程中没有发生同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换
B.F1在测交实验中产生了4种类型的配子,比例是42:8:8:42
C.控制这两对相对性状的基因均遵循基因的分离定律和自由组合定律
D.若让F1自交,其后代纯合子中,上述4种表现型的比例应为42:8:8:42
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、不考虑交叉互换,若两对等位基因相对独立,F1测交后代4种表现型及比例为抗旱高秆: 抗旱矮秆:敏旱高秆:敏旱矮秆=1:1:1:1,与题意不符,若两对等位基因位于同一对同源染色体上,则F1测交后代2种表现型及比例为抗旱高秆:敏旱矮秆 =1: 1,也与题意不符,故F1在减数分裂过程中可能发生同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,A错误;
B、测交子代的表现型及比例由待测个体产生的配子的表现型及比例决定,因此F1在测交实验中产生四种配子,比例为AB:Ab: aB: ab=42:8:8:42,B正确;
C、根据题中测交后代的比例推测,小麦的A/a和B基因位于同一对同源染色体上,且在减数分裂过程中发生了一定比例的交叉互换,因此控制这两对相对性状的基因不遵循自由组合定律,C错误;
D、F1产生四种配子,比例为AB:Ab: aB: ab=42:8:8:42,那自交后代的纯合子中,上述4种表现型的比例应为AABB:AAbb:aaBB:aabb=42x42:8x8:8x8:2x42=441:16:16:441,D错误。
故答案为:B。
【分析】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。
9.蔗糖是甘蔗叶肉细胞光合作用的主要产物。液泡膜上的蔗糖载体可逆浓度梯度把蔗糖和H+运输到液泡储存。液泡也是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器,蛋白CAX在将液泡中暂时储存的H+运输到细胞质基质的同时,驱动细胞质基质中的Ca2+以与H+相反的方向逆浓度梯度运入液泡并储存。下列叙述正确的是( )
A.蛋白CAX的实质是液泡膜上的通道蛋白,运输具有专一性
B.细胞质基质中的H+进入液泡的方式与Ca2+进入液泡的方式不同
C.Ca2+通过蛋白CAX的运输不利于甘蔗的叶肉细胞保持一定的形状
D.抑制蔗糖运输载体的功能会降低Ca2+通过蛋白CAX进入液泡的速率
【答案】D
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、蛋白CAX在将液泡中暂时储存的H+运输到细胞质基质的同时,驱动细胞质基质中的Ca2+以与H+相反的方向逆浓度梯度运入液泡并储存,说明蛋白CAX是一种载体蛋白,A错误;
B、 细胞质基质中的H+进入液泡的方式与Ca2+进入液泡的方式,均为主动运输,B错误;
C、Ca2+通过蛋白CAX进入液泡后,细胞液的浓度增大,渗透压升高,有利于叶肉细胞从外界吸收水分,有利于叶肉细胞保持一定的形状,C错误;
D、液泡膜上的蔗糖载体可逆浓度梯度把蔗糖和H+运输到液泡储存,蛋白CAX在将液泡中暂时储存的H+运输到细胞质基质的同时,驱动细胞质基质中的Ca2+以与H+相反的方向逆浓度梯度运入液泡并储存,因此,抑制蔗糖运输载体的功能会抑制Ca2+通过蛋白CAX进入液泡的速率,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量和转运蛋白。如脂溶性物质甘油、脂肪酸、性激素、乙醇及氧气、二氧化碳等。(2)协助扩散:顺浓度梯度运输,不需要能量,需要转运蛋白。如葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞,无机盐离子通过离子通道进出细胞,水分子通过水通道蛋白的运输。(3)主动运输:逆浓度梯度运输,需要能量和转运蛋白。如无机盐离子、氨基酸逆浓度梯度进出细胞,小肠上皮细胞吸收葡萄糖。
2、影响物质跨膜运输的因素: (1)物质浓度:在一定范围内,浓度差越大,三种运输方式的速率越大。 (2)转运蛋白的数量:影响协助扩散和主动运输的速率。 (3)氧气浓度:影响主动运输的速率。 (4)温度:通过影响酶的活性及膜的流动性进而影响物质的运输速率。
10.以下发酵工程产品对应的主要菌种及其相关描述合理的是( )
选项 发酵工程产品 主要菌种 菌种分类地位 代谢是否需要氧气
A 酱油、柠檬酸 黑曲霉 真菌 需要
B 微生物肥料 根瘤菌 真菌 不需要
C 果醋 乳酸菌 细菌 不需要
D 腐乳 青霉菌 真菌 需要
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、柠檬酸和酱油是通过黑曲霉发酵制得的,黑曲霉是一种真菌,代谢需要氧气,A正确;
B、根瘤菌能固氮增加土壤中的氮元素,增加土壤肥力,故根瘤菌肥可作为微生物肥料,促进植株生长,根瘤菌是一种细菌,代谢需要氧气,B错误;
C、果醋制作利用醋酸杆菌,醋酸杆菌是一种细菌,代谢需要氧气,C错误;
D、腐乳制作过程中用酵母、曲霉、毛霉等微生物,其中毛需是制作腐乳过程中的主要微生物,且为真菌,代谢需要氧气,D错误。
故答案为:A。
【分析】发酵工程的基本操作过程为: (1)菌种的选育:从自然界中筛选,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。 (2)扩大培养:发酵之前需对菌种进行扩大培养。 (3)培养基的配制:在菌种确定后,要选择原料制备培养基,培养基的配方须经反复试验才能确定。 (4)灭菌:培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。 (5)接种:对发酵过程进行监控和控制,还可以进行反馈控制。 (6)发酵过程:这是发酵工程的中心环节,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加需要的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。 (7)产品的分离提纯:如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。若产品是代谢物,可采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
11.以下关于人体体温调节的相关叙述错误的是( )
A.下丘脑通过影响肾上腺素的分泌而促进产热属于神经—体液调节
B.在寒冷环境中机体通过调节产热和散热的平衡维持体温正常
C.炎热的夏季,人在干燥环境下比空气湿度大的环境下更易中暑
D.由于生理性调节能力有限,需要行为性调节作为体温调节的补充
【答案】C
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、下丘脑通过传出神经支配肾上腺分泌肾上腺素,肾上腺素能促进细胞代谢,增加产热,该过程属于神经—体液调节,A正确;
B、寒冷环境中,机体通过神经-体液调节,增加产热,减少散热,维持体温正常,B正确;
C.炎热夏天,和在干燥环境相比,环境的空气湿度大,汗水不容易排出,散热减少,更易中暑,C错误;
D、由于机体的生理性体温调节能力有限,为了维持比较稳定的体温,所以需要行为性调节作为体温调节的补充,比如适当增减衣服,D正确。
故答案为:C。
【分析】体温平衡调节:
12.(2023高二下·杭州期中)下列有关表观遗传的叙述,错误的是( )
A.亲代染色质上的组蛋白修饰会一定程度上遗传给子代
B.同卵双胞胎会因为DNA甲基化程度不同,表现出不同的性状
C.基因组表观遗传修饰有DNA甲基化和组蛋白修饰两种重要形式
D.吸烟者精子中的DNA甲基化水平明显升高,说明发生了基因突变
【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、促进染色质压缩的组蛋白化学修饰可作为一种保持细胞身份的基本特性遗传给后代,所以亲代染色质上的组蛋白修饰会一定程度上遗传给子代,A正确;
B、DNA甲基化程度不同,会使DNA表达情况不同,进而使性状的表现不同,所以同卵双胞胎会因为DNA甲基化程度不同,表现出不同的性状,B正确;
C、基因组表观遗传修饰有DNA甲基化和组蛋白修饰两种重要形式,C正确;
D、DNA甲基化并不会改变DNA中的碱基序列,所以DNA甲基化不会造成基因突变,D错误。
故答案为:D。
【分析】表观遗传是指生物体的基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,常见的修饰有甲基化和组蛋白的乙酰化等。
13.国务院《“十四五”推进农业农村现代化规划》指出“2035年,乡村全面振兴取得决定性进展,农业农村现代化基本实现。”下列有关策略的说法错误的是( )
A.培育良种、科学种植,提高农业生产效率,可以提高生态承载力
B.发展现代化农业时建立沼气池遵循的是生态工程的循环原理
C.多层育苗等立体农业生产方式增大了流入生态系统的总能量
D.“桑基鱼塘”实现了能量的多级利用,大大提高能量的传递效率
【答案】D
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、培育良种、科学种植,提高农业生产效率,可以提高生态承载力,A正确;
B、发展现代化农业时建立沼气池,减少整个生产环节废物的产生,遵循的是生态工程的循环原理,B正确;
C、多层育苗等立体农业生产方式,植物数量增多,增大了流入生态系统的总能量,C正确;
D、“桑基鱼塘”实现了能量的多级利用,能量的传递效率不能提高,D错误。
故答案为:D。
【分析】生态工程的基本原理: (1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。 (2)循环:通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。 (3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。 (4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的。
14.(2023高二下·行唐月考)某公园内一条河的河床建有如图所示的人工湿地,在该人工湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼蓝等水生植物。以下说法正确的是( )
A.人工湿地内的所有生物构成的生态系统,具有蓄洪防旱、净化水质、调节气候等生态功能
B.出水口水样中可溶性有机物浓度显著下降的主要原因是湿地中的分解者将有机物分解为无机物
C.人工湿地受到轻微污染后通过自身的净化作用,仍能够保持原来状态的能力称为抵抗力稳定性
D.在人工湿地的进水口到出水口的不同位置,选择种植不同的湿地植物,体现了群落的水平结构
【答案】B,C,D
【知识点】群落的结构;生态系统的功能;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、人工湿地内的所有生物与它的非生物环境构成了生态系统,人工湿地具有蓄洪防旱、净化水质、调节气候等生态功能,A错误;
B、分解者能将有机物分解为无机物,故出水口水样中可溶性有机物浓度显著下降的主要原因是湿地中的分解者将有机物分解为无机物,B正确;
C、人工湿地受到轻微污染后通过自身的净化作用,使自身的结构和功能保持原状(不受损害)的能力称为抵抗力稳定性,C正确;
D、在人工湿地的进水口到出水口的不同位置,选择种植不同的湿地植物,是在水平方向上生物常呈镶嵌分布,体现了群落的水平结构,D正确
故答案为:BCD。
【分析】1、生态系统的稳定性表现在两方面:一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力,叫做抵抗力稳定性。另外一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,叫作恢复力稳定性。
2、群落的空间结构: (1)垂直结构:①表现:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象。②影响植物垂直分层的因素:决定植物地上分层的因素有光、温度等,决定地下分层的则是水、无机盐等。③动物的垂直分层:群落中植物垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。植物的垂直分层现象决定了动物垂直分层现象。 (2)水平结构:①表现:在水平方向上生物常呈镶嵌分布。②影响因素: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和动物的影响等。
15.如图为神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子相互作用的示意图,相关叙述正确的有( )
A.图中信息分子作用方式都是直接与受体接触
B.糖皮质激素可缓解“细胞因子风暴”对机体正常细胞的损伤
C.免疫系统不仅是机体的防卫系统,同时也是感受和调节系统
D.神经系统只能通过乙酰胆碱等神经递质影响免疫调节和体液调节
【答案】A,B,C
【知识点】动物激素的调节;免疫功能异常;稳态的调节机制;神经系统的分级调节
【解析】【解答】A、图中信息分子有神经递质、细胞因子、激素,这些信息分子的作用方式是与其特定的受体结合,A正确;
B、糖皮质激素属于免疫抑制剂,能够抑制免疫系统的作用,进而缓解“细胞因子风暴”对机体正常细胞的损伤,B正确;
C、免疫系统不仅是机体的防卫系统,同时也是感受和调节系统,起到维持内环境稳态的功能,C正确;
D、神经系统也能通过分泌激素影响免疫调节和体液调节,D错误。
故答案为:ABC。
【分析】内环境的稳态: (1)实质:内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。 (2)稳态基础:各器官、系统协调一致地正常运行。 (3)稳态的调节机制:主要是神经—体液—免疫调节网络。 (4)随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行,内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化,内环境的稳态表现为一种动态平衡。但人体维持稳态的调节能力是有限的。当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏,危及机体健康。
16.某地甲、乙两种生物种群数量与λ的对应关系如图所示,为一年后种群数量Nt+1,与当前种群数量Nt的比值。据图分析,下列说法错误的是( )
A.种群数量小于N2,两种群的种群数量和增长率均增加
B.当甲、乙种群数量均为N1时,一年后两者数量仍相等
C.当甲、乙种群数量均为N2时,乙种群数量下降较甲快
D.该环境中,甲种群的环境容纳量比乙种群的小
【答案】A,C,D
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、λ>1,种群数量增加,故N2之前,两种群数量都增加,增长速率为先增大后减小,A错误;
B、曲线横坐标为种群数量,当甲、乙种群数量均为N1时,一年后Nt+1/Nt相等,因此甲、乙种群数量仍相等,B正确;
C、当甲、乙种群数量均为N2时,λ=1,两种群数量处于相对稳定状态,当种群数量大于N2后,乙种群数量下降比甲快,C错误;
D、由图可知,在种群数量处于N2即λ=1时,甲种群和乙种群达到稳定状态,说明两种群的环境容纳量相等,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】题图分析:λ为一年后的种群数量Nt+1与当前种群数量Nt之比,即λ=Nt+1/Nt,λ>1,种群数量增加;λ=1,种群数量不变;λ<1,种群数量减少。
17.iPS细胞被称为诱导多能干细胞,可通过转入相关因子来制备。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来,后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导成该类细胞。下列说法正确的是( )
A.导入的物质可以是DNA、蛋白质,还可用小分子物质来诱导
B.iPS细胞的体外培养需要在无菌的CO2培养箱中进行
C.T细胞、B细胞能被诱导为iPS细胞,说明体内细胞的分化是可逆的
D.与胚胎干细胞相比,iPS细胞的优点是分裂能力强,分化程度低
【答案】A,B
【知识点】动物细胞培养技术;干细胞的概念及种类
【解析】【解答】A、诱导形成iPS细胞,可以将DNA、蛋白质导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导,A正确;
B、iPS细胞的体外培养需要在无菌的CO2培养箱中进行培养,B正确;
C、T细胞、B细胞能被诱导为iS细胞,说明离体的已分化的细胞可以诱导转化成可分化的细胞,C错误;
D、胚胎干细胞和iPS细胞均具有分裂能力强,分化程度低的特点,D错误。
故答案为:AB。
【分析】1、诱导多能干细胞(iPS细胞):由体细胞经体外诱导分化形成,类似于胚胎干细胞,可以分化培育出人造器官,在移植时不发生免疫排斥反应。
2、胚胎干细胞(ES细胞):存在与早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
18.某实验小组获得了一株棉花突变体,为了测定该突变体茎生长素极性运输能力是否发生变化,用野生型和该突变型棉花以及适宜浓度的14C-IAA溶液进行相应实验,实验结果如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.实验组和对照组均需在氧气浓度相同且适宜的条件下进行
B.实验组和对照组均用等量且适量的14C-IAA溶液处理茎基端
C.实验结果说明突变型棉花合成生长素的能力比野生型棉花弱
D.实验结果说明突变型棉花生长素极性运输能力比野生型棉花强
【答案】B,C,D
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况
【解析】【解答】A、生长素的极性运输方式为主动运输,需要细胞的有氧呼吸提供能量,而氧气浓度能够影响细胞的有氧呼吸,影响主动运输的速率,故实验需在氧气浓度相同且适宜的条件下进行,A正确;
B、生长素极性运输的方向是从形态学的上端向形态学的下端,需用等量且适量的14C-IAA溶液处理茎的顶端(顶端属于形态学上端),B错误;
C、该实验测定的是该突变体茎生长素极性运输能力,无法确定合成生长素的能力,C错误;
D、由图可知,一段时间后突变体顶端的生长素较多,而基段的生长素较少,说明向下极性运输的生长素较少,因此可以推测突变体茎的生长素极性运输能力减弱,D错误。
故答案为:BCD。
【分析】生长素:(1)合成部位:在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成。 (2)作用:能促进细胞伸长生长、诱导细胞的分化、促进侧根和不定根的生长、影响花、叶、果实的发育。 (3)作用特点:浓度较低时促进生长,浓度过高则抑制生长。 (4)各器官对生长素的敏感程度为根>芽>茎。幼嫩细胞敏感,衰老细胞比较迟钝。 (5)运输方式:
(6)顶端优势原因:顶芽产生生长素运输到侧芽,导致侧芽处的生长素浓度高,生长发育受到抑制,而顶芽处生长素浓度低,促进生长。
三、非选择题:共59分。
19.(2023高二下·行唐月考)浒苔是一种大型绿藻,爆发性生长时会覆盖水面,造成生态灾害,被称为“绿潮草原”。科学家对浒苔进行了一系列实验。回答下列问题:
(1)在“绿潮草原”的上、中、下层分别选取浒苔为实验材料,提取和分离色素,发现浒苔的光合色素种类与高等植物相同,包括叶绿素和 。由于光合色素不溶于水,可用 作为提取液进行提取。随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收 光。
(2)分别测定三个样品的叶绿素含量发现,取自“绿潮草原”下层的样品叶绿素含量最高,其生理意义是 ,以适应弱光环境。
(3)为了探究光照强度对浒苔光合作用的能响,研究人员使用溶解氧传感器进行数据采样,结果如下表。
不同光照强度下的光合作用和相关数据测定记录表
光照强度/klx 初始溶解氧含量/mg·L-1 终止溶解氧含量/mg·L-1 间隔时间/s 溶解氧变化量/mg·L-1 光合作用强度/mg·(L·min)-1
1 6.38 6.39 500 0.01 0.0012
5 6.40 6.87 500 0.47 0.0564
10 6.41 7.82 500 1.41 0.1692
①该实验的自变量是 ,依据记录表信息,可得出的结论是 。
②记录表中的光合作用强度数值 (填“大于”或“小于”)植物实际的光合作用强度数值,理由是 。为使实验所得数值能精确反映该植物实际的光合作用强度,需对实验进行补充,具体措施为 。
【答案】(1)类胡萝卜素;无水乙醇;蓝紫光
(2)下层植物接受的光照较少,光合作用受到影响,通过提高叶绿素的含量来以此加强光合作用
(3)光照强度;(在一定范围内)光照强度越大,该水生植物的光合作用强度越大;小于;表中记录的光合作用强度是通过溶解氧传感器测定出的净光合作用强度,而植物细胞还会有呼吸作用,实际光合作用强度等于净光合作用强度与呼吸作用强度之和;把该实验装置放在黑暗的条件下,保持其他条件不变,测量500s后溶解氧的变化量,计算出该植物的呼吸作用强度,加上表格中的净光合作用强度(终止溶解含量与初始溶解氧含量之差)即可计算出该植物实际的光合作用强度
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)在“绿潮草原”的上、中、下层分别选取浒苔为实验材料,提取和分离色素,发现浒苔的光合色素种类与高等植物相同,包括叶绿素和类胡萝卜素。由于光合色素不溶于水,可用无水乙醇作为提取液进行提取。随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收蓝紫光。
(2)“绿潮草原”下层的样品叶绿素含量最高的原因是下层植物接受到的光照较弱,影响光合作用,提高叶绿素的含量可以加强光合作用。
(3)①该实验的自变量是光照强度,依据记录表信息,可得出的结论是(在一定范围内)光照强度越大,该水生植物的光合作用强度越大。
②记录表中的光合作用强度数值小于植物实际的光合作用强度数值,因为表中记录的光合作用强度是通过溶解氧传感器测定出的净光合作用强度,而植物细胞还会有呼吸作用,实际光合作用强度等于净光合作用强度与呼吸作用强度之和。为使实验所得数值能精确反映该植物实际的光合作用强度,需对实验进行补充,具体措施为把该实验装置放在黑暗的条件下,保持其他条件不变,测量500s后溶解氧的变化量,计算出该植物的呼吸作用强度,加上表格中的净光合作用强度(终止溶解含量与初始溶解氧含量之差)即可计算出该植物实际的光合作用强度。
【分析】1、叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色,胡萝卜素呈橙黄色,叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
2、影响光合作用的因素: (1)光照强度:主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生。 (2)CO2的浓度:影响暗反应阶段C3的生成。 (3)温度:通过影响酶的活性来影响光合作用。
20.(2023高二下·行唐月考)某种鸽子的羽色有灰红色、蓝色和巧克力色三种,科研人员为研究这种鸽子羽色的遗传规律,利用三种不同颜色的鸽子进行了如下实验:
回答下列问题:
(1)控制这三种羽色的基因都在 染色体上,且它们的碱基序列绝大部分是 的。
(2)鸽子是“一夫一妻”制的鸟类,一对灰红色的鸽子后代中出现蓝色雌鸽,最可能的原因是 。这对鸽子的后代中出现了一些灰红色羽毛上出现蓝色或巧克力色斑点的鸽子,蓝色斑点在雌鸽或雄鸽中都有,而巧克力色斑点只出现在雌鸽中,可见巧克力色斑点的出现是部分细胞中发生 的缘故,而蓝色斑点出现原因可能会更复杂,科研人员对这些出现蓝色斑点的鸽子进行基因检测,发现这些鸽子出现蓝色斑点部位的细胞中都含有蓝色基因,那么依据你所学的知识进行推测,灰红色雄鸽羽毛上出现蓝色斑点的原因与雌鸽有何不同? 。
(3)设计实验验证你上述的推测,写出实验思路及预测结果。 。
(4)若不考虑可遗传变异的因素,灰红色雄鸽羽毛上出现蓝色斑点的原因还可能是 ,这需要对蓝色斑点细胞进行 水平的检测才能确定。
【答案】(1)Z;相同
(2)雄鸽是杂合子,携带蓝色基因;基因突变;灰红色雄鸽羽毛上出现蓝色斑点的原因除基因突变外,还可能是含灰红色基因的Z染色体片段缺失
(3)实验思路:借助显微镜观察出现蓝色斑点部位的细胞中的染色体,确认是否发生Z染色体部分缺失预期结果:若发生Z染色体部分缺失,则是含灰红色基因的Z染色体片段缺失所致;若无,则可能是基因突变导致
(4)灰红色基因不表达或表达量降低;分子
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异
【解析】【解答】(1)由F1和F2的表型可知,子代的表现型与性别相关,故这种子羽色的遗传是伴性遗传,控制羽色的基因在Z染色体上,它们的碱基排列顺序绝大部分是相同的,只是部分区段发生基因突变存在差异。
(2)由遗传图解可以判断,控制羽色的三种基因之间是完全显性的关系,它们显隐性的顺序依次是:灰红色、蓝色、巧克力色,一对灰红色的鸽子后代中出现蓝色雌鸽,最可能的原因是雄鸽是杂合子,携带蓝色基因。这对鸽子的后代中出现了一些灰红色羽毛上出现蓝色或巧克力色斑点的鸽子,蓝色斑点在雌鸽或雄鸽中都有,而巧克力色斑点只出现在雌鸽中,可见巧克力色斑点的出现是部分细胞中发生了基因突变。这些鸽子出现蓝色斑点部位的细胞中都含有蓝色基因,可能是因为灰红色雄鸽羽毛上出现蓝色斑点的原因除基因突变外,还可能是含灰红色基因的Z染色体片段缺失。
(3)验证推测可借助显微镜观察出现蓝色斑点部位的细胞中的染色体,确认是否发生染色体部分缺失。若确定是Z染色体缺失,则灰红色雄鸽羽毛上出现蓝色斑点是染色体结构变异所致,否则可能是基因突变造成的。
(4)若不考虑可遗传变异的因素, 灰红色雄鸽羽毛上出现蓝色斑点的原因就可能是这些雄鸽的部分细胞的基因表达异常,灰红色基因在这些细胞中不表达或表达量不高,导致蓝色基因表达产物的作用显现出来。这需要对蓝色斑点细胞进行分子水平的检测才能确定。
【分析】可遗传的变异有三种基因突变、染色体变异和基因重组: (1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。 (2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。 (3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
21.(2023高二下·行唐月考)生态系统的信息种类多种多样,不同信息传播的途径存在着差异,在生态系统中所起的作用也不相同。回答下列问题:
(1)光敏色素主要吸收 光。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响 ,从而表现出生物学效应。
(2)番茄根部的分泌物对各类蔬菜的种子和幼苗的生长发育有抑制作用,从种间关系的角度分析,分泌物可以作为信息实现番茄与各类蔬菜间的 。
(3)雄果蝇闻到雌果蝇释放至空气中化学物质并看到雌果蝇时,通过一系列活动确认雌果蝇存在后,展翅并振翅,产生特定的“求偶曲”,当这些信息传递成功后,有接受意愿的雌果蝇就会允许雄果蝇进行交配。上述过程涉及的信息种类有 ,求偶信息在群落的 生物间发挥作用。
(4)以上实例可以说明,生态系统中的信息传递所起的作用包括 。在有害动物防治中,通过信息来发挥作用所属的技术方法为 。
【答案】(1)红光和远红;特定基因的表达
(2)种间竞争
(3)化学信息、物理信息、行为信息;同种
(4)生命活动的正常进行,离不开信息的作用,信息还能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定﹔生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;生物防治
【知识点】种间关系;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】(1)光敏色素吸收红光和远红后,结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
(2)番茄根部的分泌物对各类蔬菜的种子和幼苗的生长发育有抑制作用,从种间关系的角度分析,分泌物可以作为信息实现番茄与各类蔬菜间的种间竞争。
(3)雄果闻到雌果蝇释放至空气中的化学物质属于化学信息,展翅并振翅,产生特定的“求偶曲”属于物理信息和行为信息,求偶发生在同种生物间发挥作用。
(4)信息传递在生态系统中的作用包括生命活动的正常进行,离不开信息的作用,信息还能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定:生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。在有害动物防治中,通过信息来发挥作用所属的技术方法为生物防治。
【分析】1、种间关系:(1)原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。 (2)互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。 (3)捕食:一种生物以另一种生物为食。 (4)寄生:一种生从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并对宿主产生危害。 (5)种间竞争:两种或更多种生物共同利用有限的资源和空间而产生的相互排斥的现象。
2、生态系统信息传递: (1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。 (2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。 (3)在农业生产中的应用:提高农产品或畜产品的产量;对有害动物进行控制。
22.(2023高二下·行唐月考)多囊卵巢综合征以双侧卵巢增大、胰岛素抵抗和雄激素产生过剩为特征,是生育年龄妇女最常见的内分泌疾病。下图为多囊卵巢综合征患者发病机制示意图。请回答问题。
(1)雄激素的分泌过程受到“下丘脑一垂体一性腺轴”的调节,这属于 调节,这种调节方式的意义是 。雄激素可在血液中检测含量的理由是 。
(2)胰岛素抵抗是指组织细胞对胰岛素不敏感,多囊卵巢患者体内胰岛素的分泌量 正常值,长期如此会出现多尿现象,原因是 。
(3)多毛是雄激素分泌过多的表现之一。请利用以下实验材料设计实验,验证多毛症状与多囊卵巢综合征有关。写出设计思路并预期实验结果。
材料器具:生理状态相同的雌性育龄健康小鼠若干只,生理盐水、胰岛素,注射器等。
实验设计思路: 。
预期实验结果: 。
【答案】(1)分级;可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细化调控,从而维持机体的稳态;雄激素进入卵巢内的毛细血管,并随血液循环运到全身各处
(2)高于;原尿中葡萄糖浓度过高,渗透压增大,肾小管集合管对水的重吸收减少,尿量增多
(3)生理状态相同的雌性小鼠若干只分成A、B两组,检测卵巢大小、雄激素的含量和体毛数量;A组每天注射一定量的生理盐水,B组每天持续注射等量的胰岛素;在相同适宜的条件下饲养一段时间,检测每组小鼠卵巢大小,雄激素的平均含量和体毛的数量;B组卵巢增大、雄激素的含量和体毛数量比A组多,说明多毛症状与多囊卵巢综合征有关
【知识点】动物激素的调节;神经系统的分级调节
【解析】【解答】(1)据图可知,雄激素的分泌过程受到“下丘脑一垂体一性腺轴”的分级调节,分级调节能放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细化调控,从而维持机体的稳态。雄激素分泌进入卵巢内的毛细血管中,随血液循环运送到全身各处,故雄激素可在血液中检测含量。
(2)胰岛素抵抗是指组织细胞对胰岛素不敏感,多囊卵巢患者体内胰岛素的分泌量高于正常值。由于胰岛素抵抗,使惠者的胰岛素不能正常发挥作用,导致原尿中葡萄糖浓度过高,渗透压增大,肾小管集合管对水的重吸收减少,尿量增多。
(3)该实验的目的是验证多毛症状与多卵巢综合征有关,题目所给实验材料有生理状态相同的雌性育龄健康小鼠若干只生理盐水、胰岛素,注射器等,故自变量为胰岛素的含量(正常或含量过高),因变量是雄激素的平均含量和体毛的数量。实验应遵循单一变量原则,等量性原则和对照原则,故实验思路为:生理状本相同的峰性小鼠若于只分成A、B两组,检测卵巢大小、雄激素的含量和体毛数量,A组每天注射一定量的生理盐水,B组每天持续注射等量的胰岛素,在相同适宜的条件下饲养段时间,检测每组小鼠卵巢大小,雄激素的平均含量和体毛的数量。由于胰岛素能促进促性腺激素和雄激素的分泌,促性腺激素能促进卵巢的发育,故预期实验结果为B组卵巢增大、雄激素的含量和体手数量比A组多,说明多王症状与多囊卵单综合征有关。
【分析】性激素的分泌属于激素的分级调节,同时,性激素对下丘脑和垂体分泌的相关激素具有负反馈调节作用。促性腺激素释放激素作用于垂体使垂体分泌促性腺激素,促性腺激素作用于性腺,分泌性激素,当促性腺激素和性激素浓度升高时,通过负反馈调节使下丘脑分泌促性腺激素释放激素减少。
23.(2023高二下·行唐月考)油菜是我国重要的油料作物,黄籽油菜比黑籽油菜的含油量更高,色素积累更少,但我国主栽的甘蓝型油菜缺乏天然的黄籽种质资源。研究表明,TT8基因作为一个重要的基因参与了黄籽性状的形成。科研人员首次利用CRISPR/Cas9技术对甘蓝型油菜中的BnaTT8基因进行定点突变改造(如图1),PCR扩增BnaTT8基因,构建基因表达载体(如图2),再将重组质粒通过农杆菌转化法导入受体甘蓝型油菜甲9707(J9707)中,创建甘蓝型油菜黄籽突变体,CRISPR/Cas9介导的BnaTT8基因突变可以显著提高
种子的含油量和蛋白质含量,使得用甘蓝型油菜种子生产的菜籽油的营养价值更高。请回答下列问题:
(1)图1中向导RNA与BnaTT8基因按照 原则特异性结合,Cas9蛋白切割BnaTT8基因使a链和互补链中的 断裂,通过随机增添、删除或替换部分碱基对,获得所需目的基因。
(2)PCR扩增目的基因的原理是 ,需要根据所需的BnaTT8基因设计引物,引物在DNA复制中的作用是 。为保证BnaTT8基因正确插入质粒中,需要在引物的 (填“3'端”或“5'端”)添加限制酶的识别序列。
(3)图2字母A~E表示不同限制酶的切割位点,构建基因表达载体时,将BnaTT8基因插入(填字母)处,目的是 。重组质粒导入受体细胞后,可在个体水平上通过 来鉴定BnaTT8基因是否表达。
(4)基于CRISPR/Cas9系统强大的精确编辑植物基因组的能力,CRISPR/Cas9基因编辑技术已经成为农业中的一个强有力的工具,科研人员在CRISPR/Cas9的基础上进行改造,开发出了可以精准实现多种碱基替换和大片段插入和删除的基因编辑工具。请写出CRISPR/Cas9及其改造的产品在科学研究中的应用: (答出一点即可)
【答案】(1)碱基互补配对;磷酸二酯键
(2)DNA半保留复制使;DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸;5端
(3)C保证Bna7T8基因可以在J9707的细胞中表达;测定(纯合)突变体成熟种子的含油量和蛋白质含量
(4)对基因进行定点突变,抑制有害基因或致病基因的表达:利用基因编辑技术对作物的淀粉含量、香味,营养价值和贮藏品质等品质性状进行改良或精确地去除生产上无用或不理想的性状
【知识点】基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)图1中向导RNA与BnaTT8基因按照碱基互补配对原则特异性结合,Cas9蛋白切割BnaTT8基因使a链和互补链中的磷酸二酯键断裂,通过随机增添、删除或替换部分碱基对,获得所需目的基因。
(2)PCR扩增目的基因利用的是DNA半保留复制,由于DNA的两条链反向平行,需要根据BnaTT8基因两端的碱基序列设计特异性引物序列,使DNA聚合酶使新合成的DNA子链从5'端—3'端方向延伸。为了保证BnaTT8基因正确插入质粒中,还需要在引物的5'端添加限制酶识别序列。
(3)图2中字母A~E表示不同限制酶的切割位点,构建基因表达载体时,应该将BmaTT8基因插入C处,目的是保证BmaTT8基因可以在J9707的细胞中表达。重组质粒导入受体细胞后,可在个体水平上通过测定(纯合)突变体成熟种子的含油量和蛋白质含量来鉴定BnaTT8基因是否表达。
(4)利用CRISPR/Cas9及其改造的产品可对基因进行定点突变,抑制有害基因或致病基因的表达;利用基因编辑技术对作物的淀粉含量、香味、营养价值和贮藏品质等品质性状进行改良或精确地去除生产上无用的或不理想的性状等。
【分析】基因工程的操作程序: (1)目的基因的筛选与获取:利用PCR获取和扩增目的基因:①变性:当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。②复性:当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸:72℃左右时,耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。(2)基因表达载体的构建: 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。 (3)将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法:适用于双子叶植物、裸子植物和少数单子叶植物的细胞。 ①将植物组织与农杆菌混合培养;②将花序直接浸没在含有农杆菌的的溶液中一段时间;③培养植株并获得种子,再进行筛选、鉴定等。 (4)目的基因的检测与鉴定:①分子水平:DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因,也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
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