安徽省合肥市庐江县2022-2023学年高二下册期末考试生物试卷

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名称 安徽省合肥市庐江县2022-2023学年高二下册期末考试生物试卷
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-09-08 17:00:22

文档简介

安徽省合肥市庐江县2022-2023学年高二下册期末考试生物试卷
一、单选题,共15题每题2分。
1.(2023高二下·庐江期末)《齐民要术》中指出“谷田必须岁易”,农谚有云“谷连谷,坐着哭”,均指在同一块土地上连续多年只种谷子,其产量会逐年下降。下列相关叙述错误的是(  )
A.谷子在生长期间从环境中吸收的C、H、O、N较多
B.“谷连谷,坐着哭”可能与土壤缺乏某些矿质元素有关
C.根细胞吸收的无机盐主要以离子的形式存在细胞中
D.不同的农作物对矿质元素的需求量相同
2.(2023高二下·庐江期末)成牙本质细胞上存在的温度传感器TRCP5(一种由TRCP5基因编码的蛋白质)可以感知寒冷。遇寒冷刺激时,TRCP5打开成牙本质细胞膜上的通道蛋白,使Ca2+顺浓度梯度进入细胞促进神经递质释放,从而激活神经通路,使机体产生牙疼感觉。下列有关叙述错误的是(  )
A.Ca2+进入成牙本质细胞的方式为被动运输,不消耗能量
B.TRCP5基因存在于多种体细胞中,但只在成牙本质细胞等少数细胞中表达
C.Ca2+通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合
D.临床上用丁香油治疗牙疼的原理可能促进了TRCP5的形成
3.(2023高二下·庐江期末)游泳时人体在水中耗能增多,呼吸运动加强,肺泡呼吸表面积扩大,肺泡壁上开放的毛细血管数量增加,从而加快了肺泡内气体的扩散速度,有利于提高血氧含量,从而提高组织对氧的利用率。下列关于人体细胞呼吸的叙述正确的是(  )
A.游泳时人体所需能量来自线粒体中葡萄糖的氧化分解
B.缺氧时骨骼肌细胞无氧呼吸第二阶段也释放能量产生ATP
C.有氧呼吸过程中生成的阶段释放的能量最多
D.剧烈运动时骨骼肌细胞呼吸分解葡萄糖产生的量与消耗的量之比等于1
4.(2023高二下·庐江期末)研究发现,动物细胞能量不足是组织衰老和退行性疾病发生的关键原因。近日浙大医学院邵逸夫研究团队的研究成果登上了《自然》杂志,他们成功将植物类囊体递送到动物体退变的软骨细胞内,让动物细胞拥有植物光合作用的能量,纠正退变软骨细胞的能量代谢失衡。下列说法中正确的是(  )
A.通过差速离心法获得植物细胞中的叶绿体,并进一步分离得到类囊体
B.获得类囊体的动物细胞可以通过光合作用将光能转化为化学能,同时利用无机物合成有机物
C.被递送的植物类囊体产生的ATP和NADH为细胞再生修复提供能量来源
D.将植物类囊体移植到哺乳动物细胞内,体现了细胞膜具有选择透过性的结构特点
5.(2023高二下·庐江期末)机体内多种因素均可以激发或抑制细胞的增殖,例如cAMP能抑制细胞的分裂,促进细胞的分化,cGMP的功能与之相反。抑素是细胞内的一种蛋白质,能提高细胞内cAMP的浓度,下列有关判断错误的是(  )
A.抑素在核糖体上合成 B.抑素可激发细胞增殖
C.癌细胞中cAMP的含量下降 D.皮肤破损后,抑素释放量减少
6.(2023高二下·庐江期末)袁隆平院士一生有两个梦想:一是“禾下乘凉梦”,二是“杂交水稻覆盖全球梦”。水稻是雌雄同花的自交植物,雄蕊很小,不易分离,进行杂交实验较为困难,寻找雄性不育品系成为杂交水稻的基础。已知水稻的花粉是否可育受细胞质基质(N/S)和细胞核基因(R/r)共同控制。其中N和R表示可育基因,S和r表示不育基因。下列说法正确的是(  )
A.水稻是雌雄同花的自交植物,人工杂交过程中无需进行套袋处理
B.细胞核基因R和r是一对等位基因
C.细胞质基因N和S遗传过程中遵循孟德尔分离定律
D.R、r和N、S基因遵循自由组合定律
7.(2023高二下·庐江期末)梨树是雌雄同株植物,具有通过“不亲和基因”(复等位基因S1、S2、S3、S4)抑制“近亲繁殖”的机制,具体表现为:当花粉与母本含有的基因相同时,该花粉不能参与受精。下列叙述错误的是(  )
A.基因S1、S2、S3、S4的遗传遵循自由组合定律
B.父本S1S2与母本S2S3杂交后代的基因型为S1S2、S1S3
C.S1S2×S1S3正反交结果不同,且都没有纯合子后代
D.选取基因型为S1S2和S3S4的梨树杂交可提高结实率
8.(2023高二下·庐江期末)家蚕按幼年体表的透明程度分为正常皮和油皮,已知正常皮基因(A)对油皮基因(a)为显性,位于Z染色体上。雄蚕食桑少,蚕丝质量高在生产上具有明显的经济价值。下列说法正确的是(  )
A.A、a基因的遗传符合孟德尔的遗传定律
B.ZAZa与ZaW杂交,后代雄性个全为纯合子
C.若后代均为正常皮,则父本必须为杂合子
D.生产上可将油皮雌蚕和正常皮雄蚕杂交,在F1筛选出油皮个体进行培养
9.(2023高二下·庐江期末)M13噬菌体是一种丝状噬菌体,内有一个环状单链DNA分子,它只侵染某些特定的大肠杆菌,且增殖过程与T2噬菌体类似。研究人员用M13噬菌体代替T2噬菌体进行“噬菌体侵染细菌的实验”,下列有关叙述错误的是(  )
A.M13噬菌体的遗传物质中不含游离的磷酸基团
B.M13噬菌体侵染细菌后,利用细菌的核糖体及氨基酸合成自身蛋白质
C.M13噬菌体的遗传物质热稳定性与C和G碱基含量成正相关
D.以M13噬菌体的DNA为模板直接合成的DNA分子不能参与子代噬菌体的组装
10.(2023高二下·庐江期末)鼹鼠可表达DNMT1(DNA甲基转移酶1),该酶可催化基因组DNA上的C进行甲基化修饰,细胞分裂后DNMT1会修饰每条新的DNA链以控制基因表达,DNMT1低表达时,会导致基因组中大量逆转录转座子去甲基化并表达升高,后者在细胞质中形成DNA-RNA杂交体,该杂交体积累可模拟病毒感染,由此激活免疫反应以杀死过度增殖的细胞。下列相关叙述正确的是(  )
A.DNA经DNMT1甲基化修饰引起的变异是不可遗传的
B.DNMT1甲基化修饰的DNA的碱基序列发生改变,表达产物也随之改变
C.DNA-RNA杂交体的形成影响转录和翻译过程
D.DNMT1对每条新的DNA链进行甲基化修饰会激活DNA的复制及基因表达
11.(2023高二下·庐江期末)中国国宝大熊猫曾经分布比较广泛,也曾形成一些旁枝,如葛氏郊熊猫,但如今有许多种类已经灭绝。大熊猫最初是吃肉的,现在主要以竹子为食,但牙齿和消化道还保持原样,仍然属于食肉目。依据达尔文的自然选择学说,下列有关分析错误的是(  )
A.大熊猫仍保持食肉的特征,表明生物的性状可以遗传
B.由肉食转为素食,表明在原始熊猫种群中存在定向变异
C.可通过化石研究大熊猫的进化史和其他熊科动物的亲缘关系
D.生物进化的过程实际上是协同进化的过程
12.(2023高二下·庐江期末)有研究发现当人体温度达到高热(38.5℃)及以上水平时,热刺激会促使免疫细胞中控制合成热休克蛋白(Hsp90)的基因表达,产生的热休克蛋白转移到细胞膜上,并与α4整合素结合,从而会加速T细胞迁移到淋巴结和炎症部位发挥作用。该发现让人们对发烧在机体清除病原体感染中的作用机制有了新的认识。下列说法正确的是(  )
A.当病原体进入人体时,首先突破特异性免疫
B.热休克蛋白基因的表达有利于体液免疫
C.机体清除外来病原体体现了免疫系统的免疫自稳功能
D.机体识别清除突变细胞以防止肿瘤的发生,体现了免疫防御功能
13.(2023高二下·庐江期末)今年5月,河南麦收季遭遇近十年来最严重的“烂场雨”。在高温和雨水的双重挟持下,不少小麦植株穗上的籽粒已经部分萌发,造成严重的经济损失。研究发现,调控小麦种子休眠的关键基因是SD6,该基因持续高表达时将间接抑制脱落酸的合成,从而调控种子的休眠。下列有关叙述正确的是(  )
A.SD6表达时通常会有多个核糖体与其mRNA结合,共同完成一条多肽链的合成
B.SD6可能是通过控制酶的合成来控制代谢进而调控种子休眠
C.脱落酸直接参与细胞代谢,调控种子休眠
D.栽种小麦时应选择SD6基因高表达的品种以减少籽粒在穗上萌发
14.(2023高二下·庐江期末)庐江县黄陂湖生活着青头潜鸭、白眼潜鸭、普通鸬鹚等多种鸟类。对普通鸬鹚种群密度进行调查时发现:种群数量少于65只时,种群数量增加;多于70只时种群数量下降;处于65~70只之间时,种群数量有时增加有时下降。下列相关叙述错误的是(  )
A.调查普通鸬鹚种群密度可以借助空中拍照的方法
B.普通鸬鹚种群的K值在65~70只之间
C.普通鸬鹚种群数量多于65只时种内斗争激烈
D.该林地中普通鸬鹚和白眼潜鸭的环境容纳量相同
15.(2023高二下·庐江期末)在我国西北半干旱地区,豆科植物柠条常用来进行人工固沙。柠条根部具有根瘤,扎根于沙砾间,能顽强生长形成灌丛。某荒漠沙化地区合理种植柠条后,群落内物种丰富度逐渐增加并趋向于稳定状态。此时,群落栖息的土壤表层含水量增加,土壤养分得以改善,动植物的种类和数量也逐渐增多。下列说法错误的是(  )
A.柠条固沙可能与其根系发达、吸水能力强有关
B.柠条根部的根瘤菌能将有机物分解成无机物,属于分解者
C.柠条根可作为中药材使用,体现了生物多样性的直接价值
D.人工固沙后,该地区的储碳量、抵抗力稳定性可能逐渐增加
二、多选题,每题4分,错选或者多选不得分,少选得2分。
16.(2023高二下·庐江期末)我们有这样的生活体验:即便在苦药里加糖,喝药时仍会感觉很苦。研究发现,甜味和苦味分子首先被味细胞(TRC)识别,经一系列传导和传递,最终抵达大脑皮层的CeA和GCbt区域,产生甜味和苦味(如下图)。下列叙述正确的是
A.神经冲动在①处传递和②处传导形式分别为化学信号和电信号
B.CeA产生的甜觉不能传至苦味中枢GCbt,所以“甜不压苦”
C.GCbt产生的苦觉会抑制脑干中甜味神经元,因此“苦尽”才能“甘来”
D.甜味和苦味分子引起大脑皮层产生相应感觉属于非条件反射
17.(2023高二下·庐江期末)冬泳是集冷水浴、空气浴与日光浴于一体的“三浴”。冷水刺激机体会引发一系列适应性变化和生理反应,这些反应对免疫系统、血流动力学和运动功能都有益。下列说法正确的是
A.入水后感觉到冷是下丘脑和大脑皮层调节的结果
B.冷水刺激“皮肤发白”是皮肤毛细血管收缩的结果
C.冬泳时心跳加快、心输出量增加是交感神经活动减弱、副交感神经活动增强导致的
D.冷水刺激下机体产热增多,与甲状腺、肾上腺等的活动增强有关
18.(2023高二下·庐江期末) 2018年3月,最后一头雄性北方白犀牛去世,至此世界上仅剩两头雌性个体。如今,科研团队拟采用提前保存的北方白犀牛冷冻精子借助核移植、体外受精等技术,以南方白犀牛作为代孕母牛人工繁育北方白犀牛。下列叙述错误的是
A.须注射免疫抑制剂以减弱代孕母牛对植人胚胎的免疫排斥反应
B.冷冻保存的精子用于体外受精属于有性繁殖技术
C.若取雌性白犀牛的体细胞进行核移植,获得足够多的克隆后代即为一个种群
D.理论上可取早期胚胎进行胚胎分割处理,以提高胚胎的利用率
三、非选择题
19.(2023高二下·庐江期末)人类对火星的探索一直都没有停止,我国研制的火星环绕器“天问一号”和火星探测车“祝融号”都正在对火星进行探测。据探测,火星大气中的占95.3%,占2.7%,占0.1%,大气密度约是地球的1%(地球大气中占0.03%,占78%,占21%)。
(1)2021年2月5日,国家航天局公布了“天问一号”传回的首幅火星图像,微博热评第一就是:火星上能种菜吗?科学家认为自然条件下火星上不能种菜,请依据火星大气条件分析,他们得出此结论的依据是   。
(2)我国极为重视人工光合作用,期待这方面的突破能为碳中和目标带来契机。为此,研究人员设计了人工光合作用系统,该系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。该系统中相当于执行叶绿体中光反应功能的模块是   ,模块3中的甲可与结合,甲为   。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是   。
(3)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片气孔开度减小。与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会   ,出现这种变化的主要原因是   。
20.(2023高二下·庐江期末)“喜看稻菽千重浪,遍地英雄下夕烟”,中国科学家团队对水稻科研做出了突出贡献,袁隆平院士被誉为“杂交水稻之父”,朱英国院士为我国杂交水稻的先驱,农民胡代书培育出了越年再生稻等。某兴趣小组在科研部门的协助下进行了下列相关实验:取甲(雌蕊正常,雄蕊异常,表现为雄性不育)、乙(雌蕊、雄蕊均可育)两株水稻进行相关实验,实验过程和结果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制,A对a为完全显性,另外B基因会抑制不育基因的表达,使之表现为可育。
P F1 F1自交得F2
甲与乙杂交 全部可育 可育株∶雄性不育株=13∶3
(1)F1基因型是   ,该兴趣小组认为F2出现可育株∶雄性不育株=13∶3是   的结果。
(2)F2中可育株的基因型共有   种,该部分可育株中,自交出现性状分离的个体所占比例为   。
(3)现有已确定的基因型为AABB、aaBB和aabb的可育水稻,请利用这些实验材料,设计一次杂交实验,确定某雄性不育水稻丙的基因型。请写出实验思路并预期实验结果,得出实验结论。
实验思路:   。
预期结果与结论:   。
21.(2023高二下·庐江期末)“草堂春睡足,窗外日迟迟”,睡眠对于保护人的心理健康与维护人的正常心理活动极其重要。睡眠不足6小时被认为是睡眠不足。据世界卫生组织统计,全球睡眠障碍率达27%,而我国成年人失眠发生率高达38.2%,六成以上的90后人群睡眠不足。回答下列相关问题:
(1)人们睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这种自主性呼吸运动属于   反射,该反射的神经中枢位于   。人体呼吸运动是由   控制的。
(2)研究发现,光周期信号刺激视网膜,经过下丘脑作用,最终使人体内分泌腺松果体分泌褪黑素,褪黑素能够缩短睡前觉醒时间和入睡时间,减少睡眠中觉醒次数,改善睡眠质量。从接受光周期信号到改善睡眠质量的过程属于   调节方式。正常情况下,人体内褪黑素含量能够保持相对稳定,可能的原因是   。
(3)人的Hcrt神经元兴奋使其发生睡眠到觉醒状态的转化,并维持觉醒状态,Hcrt神经元兴奋时膜内电位变化是   。
22.(2023高二下·庐江期末)在新疆和田塔克拉玛干沙漠里,博恩集团运用“沙变土”技术,将1万亩沙地变成了土地,并播下了狼尾草、高粱、披碱草、燕麦、黑麦草、冷地早熟禾、西瓜、罗布麻等植物种子,而这些植物在“沙变土”试验田里安了家,一派生机勃勃的景象,实现了沙漠开花的奇迹,丰收的硕果正在谱写新的大漠篇章。回答下列问题:
(1)若要通过样方法调查黑麦草的种群密度,取样时最关键的是要做到   。若要调查该地土壤中小动物类群的丰富度,对于个体比较大、种群数量有限的物种,一般采用的统计方法是   。“沙变土”试验田中还存在多种分解者,它们的作用是   。
(2)研究人员会拔除高粱地中的杂草,从能量流动方面分析,其意义是   。
(3)高粱红红的种子为食种子的鸟类提供采食信息,说明生态系统信息传递的作用是   。
(4)由“沙变土”试验田形成的农田生态系统自我调节能力较弱,通过对农田生态系统实施相应的物质、能量投入,保证   ,可以在一定程度上提高“沙变土”试验田生态系统的稳定性。
23.(2023高二下·庐江期末)神舟十三号乘组航天员在“天空课堂”完成了国际上首例实验:将人体肾上皮细胞诱导成具有多种功能的干细胞,又使其分化成为心肌细胞。通过基因编辑技术将荧光蛋白基因导入心肌细胞,在荧光显微镜下观测记录了在心肌细胞收缩过程中荧光信号的闪烁过程,通过比对心肌细胞在重力条件下和失重条件下的收缩过程可更好地解读失重对人类的影响。
(1)在太空进行哺乳动物心肌细胞培养时,需要给细胞提供的气体环境是   ,培养过程中我们需要定期更换培养液,目的是   (答出1点即可)。
(2)基因编辑技术需要用到的工具酶有   ,将荧光蛋白基因导入心肌细胞通常用   技术。
(3)为了让航天器组装、集成与测试厂房(AIT厂房)免受生物腐蚀,避免地球与其他天体之间出现交叉生物污染,研究者需将对AIT厂房表面环境用随有无菌水的棉签擦拭取样,将采集到的样本加入到1mL无菌磷酸缓冲液中,然后可采用   法对微生物进行分离培养,观察菌落的形态学特征,挑选形态不同的单菌落进一步分离培养,得到单一菌株,再置于   培养基(根据物理性质划分)中,在摇床上进行纯化培养。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、C、H、O、N是细胞内的大量元素,所以谷子在生长期间从环境中吸收的C、H、O、N较多,A不符合题意;
B、D、不同的生物对矿质元素的需求量是不同的,若同一块土地上连续多年只种谷子,则会导致土壤中的谷子所需的矿质元素缺乏,最终导致谷子产量逐年下降,B不符合题意,D符合题意;
C、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,在生物体内是必不可少的,C不符合题意;
故答案为:D。
【分析】1、细胞中含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
2、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,在生物体内是必不可少的,如镁是构成叶绿素的元素,铁是构成血红素的元素,磷是组成细胞膜,细胞核的重要成分;生物体的某些无机盐离子必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
2.【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;被动运输
【解析】【解答】A、由题意可知,遇寒冷刺激时,TRCP5打开成牙本质细胞膜上的通道蛋白,使Ca2+顺浓度梯度进入细胞,由此推测,Ca2+进入成牙本质细胞的方式为被动运输中的协助扩散,该过程不消耗能量,A不符合题意;
B、所有体细胞中的基因种类相同,但基因具有选择性表达的特点,所以TRCP5基因存在于多种体细胞中,但只在成牙本质细胞等少数细胞中表达,B不符合题意;
C、通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,C不符合题意;
D、由题意可知,TRCP5可以感知寒冷,最终使Ca2+顺浓度梯度进入细胞促进神经递质释放,从而激活神经通路,使机体产生牙疼感觉,所以临床上用丁香油治疗牙疼的原理可能抑制了TRCP5的形成,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、载体蛋白和通道蛋白统称转运蛋白,载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
2、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
3.【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、游泳时人体所需能量来自细胞质基质中葡萄糖的氧化分解,A不符合题意;
B、缺氧时骨骼肌细胞无氧呼吸第一阶段会释放能量产生ATP,但第二阶段不会释放能量产生ATP,B不符合题意;
C、有氧呼吸过程中生成CO2是在第二阶段,但有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多,C不符合题意;
D、剧烈运动时,骨骼肌细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,其无氧呼吸是乳酸发酵,不会产生CO2,有氧呼吸产生的CO2量与消耗的O2量相等,所以剧烈运动时骨骼肌细胞呼吸分解葡萄糖产生的CO2量与消耗的O2量之比等于1,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、[H]并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、[H]并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的[H]和氧气反应生成水并大量能量。
2、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和[H]反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和[H]反应产生乳酸和少量能量,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
4.【答案】A
【知识点】细胞膜的结构特点;其它细胞器及分离方法;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、分离细胞器的方法是差速离心法,类囊体是叶绿体中的结构,所以可以通过差速离心法获得植物细胞中的叶绿体,并进一步分离得到类囊体,A符合题意;
B、类囊体是光反应的场所,可以将光能转变为化学能,由题意可知,将植物类囊体递送到动物体退变的软骨细胞内,让动物细胞拥有植物光合作用的能量,由此可以推测,获得类囊体的动物细胞可以通过光合作用将光能转化为化学能,但利用无机物合成有机物的场所是在叶绿体基质,所以获得类囊体的动物细胞不能利用无机物合成有机物,B不符合题意;
C、类囊体中会进行ATP和NADPH的合成,所以被递送的植物类囊体产生的ATP和NADPH细胞再生修复提供能量来源,C不符合题意;
D、类囊体具有膜结构,将植物类囊体移植到哺乳动物细胞内,体现了细胞膜具有流动性的结构特点,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。
2、生物膜具有流动性的结构特点和选择透过性的功能特点。
5.【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、由题意可知,抑素是细胞内的一种蛋白质,而蛋白质的合成场所是核糖体,A不符合题意;
B、由题意可知,抑素能提高细胞内cAMP的浓度,而cAMP能抑制细胞的分裂,由此可以推知,抑素能抑制细胞的增殖,B符合题意;
C、癌细胞具有无限增殖的能力,由题意可知,cAMP能抑制细胞的分裂,由此可以推测,癌细胞中cAMP的含量下降,C不符合题意;
D、皮肤破损后,伤口处细胞会发生分裂来愈合伤口,由B项分析可知,抑素能抑制细胞的增殖,所以皮肤破损后,抑素释放量减少,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞增殖。细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
6.【答案】B
【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】A、水稻是雌雄同花的自交植物,人工杂交过程中需进行套袋处理,以防止外来花粉的干扰,A不符合题意;
B、等位基因是指同源染色体上同一位置控制相对性状的一对基因,R和r都是控制水稻花粉育性的基因,且R控制可育性状,r控制不育性状,所以细胞核基因R和r是一对等位基因,B符合题意;
C、D、孟德尔分离定律和自由组合定律只适用于核基因的遗传,不适用于细胞质基因的遗传,且基因的分离定律是研究一对等位基因,而自由组合定律是研究两对或两对以上等位基因,所以R、r遵循孟德尔分离定律,细胞质基因N和S遗传过程中不遵循孟德尔分离定律,R、r和N、S基因也不遵循自由组合定律C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、基因的分离定律的实质是: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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。适用条件:一定是真核生物;一定要进行有性生殖;一定是细胞核中的遗传因子;只研究一对相对性状的遗传。
2、 基因的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。适用条件:两对或两对以上控制不同对相对性状的基因;细胞核内染色体上的基因;进行有性生殖的真核生物。
7.【答案】A
【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】A、由题意可知,基因S1、S2、S3、S4是复等位基因,位于一对同源染色体上,且都是控制同一性状,所以其遗传不遵循自由组合定律,A符合题意;
B、由题意可知,当花粉与母本含有的基因相同时,该花粉不能参与受精,父本S1S2产生的花粉类型有S1和S2两种,母本基因型为S2S3,含有S2,所以S2花粉不能参与受精,则杂交后代的基因型为S1S2或S1S3,B不符合题意;
C、根据B项分析,若S1S2作父本,S1S3作母本,则杂交后代基因型为S1S2或S2S3,若S1S2作母本,S1S3作父本,则杂交后代基因型为S1S3或S2S3,由此看出,S1S2×S1S3正反交结果不同,且都没有纯合子后代,C不符合题意;
D、基因型为S1S2和S3S4的梨树杂交,没有相同的基因,所以不管是正交还是反交,其后代基因型均为S1S3或S1S4或S2S3或S2S4,即选取基因型为S1S2和S3S4的梨树杂交可提高结实率,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、基因的分离定律的实质是: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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。适用条件:一定是真核生物;一定要进行有性生殖;一定是细胞核中的遗传因子;只研究一对相对性状的遗传。
2、 基因的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。适用条件:两对或两对以上控制不同对相对性状的基因;细胞核内染色体上的基因;进行有性生殖的真核生物。
8.【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、基因分离定律适用于染色体上的基因所控制的性状的遗传,且研究的是控制一对相对性状的一对等位基因,所以A、a基因的遗传符合孟德尔的基因分离定律,A符合题意;
B、ZAZa与ZaW杂交,后代雄性个体基因型为ZAZa、ZaZa,由此可见,后代雄性个体不都为纯合子,B不符合题意;
C、若父本基因型为ZAZA,不管母本基因型是ZAW还是ZaW,后代一定表现为正常皮,由此可见,父本必须为纯合子,C不符合题意;
D、油皮雌蚕基因型为ZaW,正常皮雄蚕基因型为ZAZA或ZAZa,则若是ZaW和ZAZA杂交,后代不管是雄蚕还是雌蚕都表现为正常皮,无法根据表现型区分性别,若是ZaW和ZAZa杂交,则后代中雄蚕基因型为ZAZa(正常皮)或ZaZa(油皮),雌蚕基因型为ZAW(正常皮)或ZaW(油皮),同样无法根据表现型区分性别,所以不能用于指导生产实践,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】基因的分离定律的实质是: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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。适用条件:一定是真核生物;一定要进行有性生殖;一定是细胞核中的遗传因子;只研究一对相对性状的遗传。
9.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、C、由题意分析可知,M13噬菌体的遗传物质是一个环状单链DNA分子,所以没有游离的磷酸基团,由于是单链,所以没有形成碱基对,则M13噬菌体的遗传物质热稳定性与C和G碱基含量无关,A不符合题意,C符合题意;
B、M13噬菌体是DNA病毒,没有细胞结构,蛋白质的合成场所是核糖体,所以需要依赖于其宿主细胞,即大肠杆菌提供核糖体和原料来合成蛋白质,B不符合题意;
D、以M13噬菌体的DNA为模板直接合成的DNA分子与亲代DNA链的碱基排列顺序不同,是互补的,其遗传信息不同,所以不能直接用于子代噬菌体的组装,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】 1、噬菌体侵染大肠杆菌的过程:吸附→注入→合成→组装→释放。
2、线形DNA含有两条链,有两个游离的磷酸基团,环状DNA分子是闭合的,没有游离的磷酸基团。
10.【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、由题意可知,DNMT1可催化基因组DNA上的C进行甲基化修饰,细胞分裂后DNMT1会修饰每条新的DNA链以控制基因表达,由此可推知,DNA经DNMT1甲基化修饰引起的变异是会传递给子细胞的,所以是可遗传的,A不符合题意;
B、DNMT1甲基化修饰的DNA的碱基序列不会发生改变,相关基因的表达会受到一定程度的抑制,B不符合题意;
C、转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,翻译是指以mRNA为模板合成多肽链的过程,DNA-RNA杂交体的形成使得DNA和RNA都不能正常作为模板,也就影响了转录和翻译的过程,C符合题意;
D、根据题干信息,无法推知DNMT1对每条新的DNA链进行甲基化修饰会激活DNA的复制,但会影响基因的表达,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】生物体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,叫作表观遗传。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
11.【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、食肉的特征是一种性状,大熊猫仍保持食肉的特征,表明生物的性状可以遗传,A不符合题意;
B、变异是不定向的,但自然选择定向的,由肉食转为素食是由自然选择定向选择的结果,B符合题意;
C、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,所以可通过化石研究大熊猫的进化史和其他熊科动物的亲缘关系,C不符合题意;
D、生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。已经发现的大量化石证据,证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
2、现代生物进化理论的主要内容
适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料;自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
12.【答案】B
【知识点】免疫系统的结构与功能;非特异性免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、当病原体进入人体时,首先突破非特异性免疫,即第一道防线和第二道防线,A不符合题意;
B、由题意可知,热休克蛋白转移到细胞膜上,并与α4整合素结合,从而会加速T细胞迁移到淋巴结和炎症部位发挥作用,而T细胞参与体液免疫,所以可以推测,热休克蛋白基因的表达有利于体液免疫,B符合题意;
C、机体清除外来病原体体现了免疫系统的免疫防御功能,C不符合题意;
D、机体识别清除突变细胞以防止肿瘤的发生,体现了免疫监视功能,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、人体的免疫分为非特异性免疫和特异性免疫,第一、二道防线是非特异性免疫,是人生来就有的,由遗传所决定,特异性免疫是第三道防线,是出生后与病原体接触后获得的后天性免疫。
2、免疫防御是指机体排除外来抗原性异物的一种免疫防御作用,该功能正常时,机体能抵抗病原体的入侵,异常时,免疫反应过强、过弱或缺失可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题;免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。正常情况下,免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应,若该功能异常则容易发生自身免疫病;免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
13.【答案】B
【知识点】其他植物激素的种类和作用;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、SD6表达时通常会有多个核糖体与其mRNA结合,共同完成多条相同的多肽链的合成,此时少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质,A不符合题意;
B、脱落酸能促进种子休眠,其合成需要酶的催化,由题意可知,SD6持续高表达时将间接抑制脱落酸的合成,说明SD6可能是通过控制酶的合成来控制代谢进而调控种子休眠,B符合题意;
C、脱落酸是作为一种信号分子,来调控种子休眠的,不直接参与细胞代谢,C不符合题意;
D、由B项分析可知,SD6的表达会促进种子的萌发,所以栽种小麦时应选择SD6基因低表达的品种以减少籽粒在穗上萌发,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、脱落酸
①合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。
②主要作用:抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
2、基因与生物性状的关系
①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
②基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物体的性状。
14.【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、由于普通鸬鹚会飞,不易捕捉到,所以调查普通鸬鹚种群密度可以借助空中拍照的方法,A不符合题意;
B、C、当种群数量达到K值时,随着时间的进行,种群数量会在K值附近上下波动,由题意可知,当普通鸬鹚种群数量处于65~70只之间时,种群数量有时增加有时下降,所以可以推测,普通鸬鹚种群的K值在65~70只之间,此时种内斗争激烈,B、C不符合题意;
D、一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,普通鸬鹚和白眼潜鸭的食性、栖息地等不同,即二者对环境条件的要求不同,所以在该林地中它们的环境容纳量不相同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。环境容纳量会随环境的变化上下波动。
15.【答案】B
【知识点】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】A、柠条生长可以适应干旱环境,说明其根系发达、能够深扎土壤,吸水能力强,有利于柠条发挥固沙作用,A不符合题意;
B、柠条和根瘤菌的关系是互利共生,柠条为根瘤菌提供有机物,根瘤菌能固定空气中的氮气,为柠条提供氮源,所以根瘤菌是消费者,B符合题意;
C、柠条根可作为中药材使用,与人直接相关,体现了生物多样性的直接价值,C不符合题意;
D、由题意可知,柠条常用来进行人工固沙,某荒漠沙化地区合理种植柠条后,群落内物种丰富度逐渐增加并趋向于稳定状态,一般而言,生物群落的物种丰富度越多,食物链与食物网越复杂,抵抗力稳定性越强,所以可以推测人工固沙后,该地区的储碳量、抵抗力稳定性可能逐渐增加,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、生态系统的组成成分
非生物的物质和能量:光、热、水、空气和无机盐等;
生产者:自养生物,主要是绿色植物;
消费者:动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等;
分解者:能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,主要是细菌和真菌。
2、一般来说,生态系统中的组分越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性就越高。
3、 生物多样性的价值
直接价值:食用、药用、作为工业原料、科学研究、旅游观赏等,与人有关。
间接价值:调节气候、保持水土、涵养水源等体现在调节生态系统功能等方面的价值。生物多样性的间接价值明显大于直接价值。
潜在价值:目前尚不清楚的价值。
16.【答案】B,C
【知识点】反射的过程;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由图分析可知,①是突触,此处神经冲动的传递形式是电信号-化学信号-电信号,②是神经纤维,此处神经冲动的传导形式是电信号,A不符合题意;
B、由图可知,CeA和苦味中枢GCbt之间没有相应的联系,CeA产生的甜觉不能传至苦味中枢GCbt,所以“甜不压苦”,B符合题意;
C、由图可知,GCbt产生的苦觉会抑制脑干中甜味神经元传递神经冲动至CeA,使人体不能产生甜觉,所以“苦尽”才能“甘来”,C符合题意;
D、甜味和苦味分子引起大脑皮层产生相应感觉没有经过一个完整的反射弧,不属于反射,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】1、在神经系统中,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动。兴奋在突触前膜时,将电信号转变成化学信号,在突触后膜,又将化学信号转变为电信号。
2、在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫作反射,反射是神经调节的基本方式,而反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,任何一个部位损伤都不能引起反射。
17.【答案】B,D
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、冷觉是在大脑皮层产生的,与下丘脑无关,A不符合题意;
B、冷水刺激,会导致皮肤毛细血管收缩,局部血流量减少,减少散热,所以会“皮肤发白”,B符合题意;
C、冬泳时心跳加快、心输出量增加是交感神经活动增强、副交感神经活动减弱导致的,C不符合题意;
D、甲状腺激素和肾上腺素会促进细胞代谢,来增加产热,即冷水刺激下机体产热增多,与甲状腺、肾上腺等的活动增强有关,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】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,当仍处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时心跳减慢,支气管收缩,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会增强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
18.【答案】A,C
【知识点】胚胎移植;胚胎分割;体外受精
【解析】【解答】A、代孕母牛对植入胚胎不会产生免疫排斥反应,所以不需要对代孕母牛注射免疫抑制剂,A符合题意;
B、只要是通过精子与卵细胞结合,即通过受精作用得到的受精卵发育而来的个体,都属于有性生殖,B不符合题意;
C、若取雌性白犀牛的体细胞进行核移植,获得的克隆后代都是雌性,不能繁殖后代,所以不能表示为一个种群,C符合题意;
D、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,所以理论上可取早期胚胎进行胚胎分割处理,以提高胚胎的利用率,获得多个后代,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】1、动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
2、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。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行胚胎分割,分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小。若选取囊胚的内细胞团进行分割,要保证将其均等分割,否则会影响胚胎的正常发育。
19.【答案】(1)火星上没有充足的氧气供植物进行呼吸作用
(2)模块1和模块2;五碳化合物;模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足
(3)降低;气孔开度减小使供应给光合作用所需要的减少
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;细胞呼吸的概念、方式与意义
【解析】【解答】(1)生物生长繁殖需要进行细胞呼吸为其提供能量,由题意可知,火星中氧气仅占0.1%,即火星上没有充足的氧气供植物进行呼吸作用,所以自然条件下火星上不能种菜。
(2)光反应主要是先通过光合色素吸收光能,一部分光能用于水的光解产生氧气以及NADPH的合成,一部分用于ATP的合成,所以图中模块1负责吸收光能,模块2中电解水类似于水的光解,能量转化站的作用是NADPH和ATP的合成,所以该系统中相当于执行叶绿体中光反应功能的模块是模块1和模块2;暗反应中,二氧化碳与五碳化合物反应形成三碳化合物,所以甲是五碳化合物;模块3类似于暗反应,模块2主要是光反应中ATP和NADPH的合成,而暗反应能为光反应提供ADP、Pi和NADP+,若气泵停转时间较长,即模块3反应速率减慢,则会导致模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足,那么模块2中的能量转化效率也会发生改变。
(3)二氧化碳和水是植物光合作用的原料,若对植物进行干旱处理,叶片气孔开度减小,会导致植物光合作用所需的水和二氧化碳减少,那么就会使植物的光合速率降低。
【分析】植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。 影响植物光合速率的因素有:光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
20.【答案】(1)AaBb;基因重组
(2)7;6/13
(3)取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交,观察后代植株的育性;若后代全是雄性不育植株,则丙基因型是AAbb;若后代出现可育植株和雄性不育植株,且比例为1∶1,则丙的基因型为Aabb。
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)由表可知,子二代中可育株:雄性不育株=13:3,是9:3:3:1的变式,说明A/a和B/b这两对等位基因独立遗传,遵循自由组合定律,所以子二代的性状分离比是基因重组的结果;根据子二代性状分离比可推知,子一代基因型为AaBb。
(2)根据子二代性状分离比可推知,aabb表现为可育,所以A基因的表达会导致植株表现为雄性不育,即A基因为不育基因,所以子二代中可育株的基因型包括AABB、AaBb、AABb、AaBB、aaBB、aaBb、aabb,共7种,自交后会出现性状分离的个体基因型分别为AaBb、AABb,共占可育个体的6/13。
(3)根据题意,水稻丙是雄性不育株,所以其基因型为AAbb或Aabb,一般通过测交确定某个体的基因型,所以实验思路是取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交,观察后代植株的育性。预期结果与结论是:若后代全是雄性不育植株,则丙基因型是AAbb;若后代出现可育植株和雄性不育植株,且比例为1∶1,则丙的基因型为Aabb。
【分析】1、根据子二代性状分离比可推知,aabb表现为可育,所以A基因的表达会导致植株表现为雄性不育,即A基因为不育基因,由题意可知,甲表现为雄性不育,乙表现为雄性可育,所以甲基因型为AAbb,乙基因型为aaBB,子一代基因型为AaBb。
2、基因的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。
21.【答案】(1)非条件;脑干;内脏运动神经
(2)神经—体液;褪黑素的分泌存在反馈调节
(3)负电位→正电位
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经、体液调节在维持稳态中的作用;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)自主性呼吸运动是先天性的,所以属于非条件反射,呼吸中枢位于脑干,人体呼吸运动是通过肺的收缩和舒张而实现的,肺是由内脏运动神经控制的。
(2)根据题意可知,从接受光周期信号到改善睡眠质量的过程有下丘脑和激素的参与,属于神经-体液调节方式; 在一个系统中,系统本身工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式称为反馈调节,正常情况下,人体内褪黑素含量能够保持相对稳定,可能的原因是褪黑素的分泌存在反馈调节。
(3)神经不兴奋时表现为内负外正,兴奋时表现为内正外负,所以Hcrt神经元兴奋时膜内电位变化是负电位→正电位。
【分析】1、反射分为非条件反射和条件反射,非条件反射是先天性的,如缩手反射、膝跳反射、眨眼反射等,而条件反射是后天产生的,如谈虎色变、望梅止渴等。
2、脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
3、传出神经分为支配躯体运动的神经,即躯体运动神经和支配内脏器官的神经,即内脏运动神经。
4、神经元动作电位的形成与钠离子内流有关,形成内正外负;神经元静息电位的形成与钾离子外流有关,形成内负外正。
22.【答案】(1)随机取样;记名计算法;将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
(2)调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(3)调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
(4)生态系统内部结构与功能的协调
【知识点】估算种群密度的方法;土壤中动物类群丰富度的研究;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;研究能量流动的实践意义
【解析】【解答】(1)在使用样方法调查生物种群密度时,最关键的是要做到随机取样,以防止主观因素对实验结果产生影响。调查土壤中小动物类群的丰富度的方法包括记名计算法和目测估计法,对于个体比较大、种群数量有限的物种,一般采用的统计方法是记名计算法。分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,如果没有分解者,动植物遗体和动物的排遗物会堆积如山,生态系统就会崩溃。
(2)高粱地和杂草会竞争光能,所以研究人员会拔除高粱地中的杂草,使更多的光能能被高粱吸收利用,即调整能量流动关系,最终使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
(3)生态系统中信息传递的作用包括维持个体生命活动的正常进行、维持种群的繁衍、调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。所以高粱红红的种子为食种子的鸟类提供采食信息,种子和食种子的鸟类为捕食关系,说明生态系统信息传递的作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(4)对人类利用强度较大的生态系统应给予相应的物质、能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。人类对农田生态系统利用强度较大,所以要对农田生态系统实施相应的物质、能量投入,保证是生态系统内部结构与功能的协调,可以在一定程度上提高“沙变土”试验田生态系统的稳定性。
【分析】1、调查种群密度的方法中样方法适用于活动能力弱甚至没有活动能力、活动范围小的生物,如跳蝻、蚜虫、植物等。在使用样方法时,需要注意的事项有随机取样、样方大小一致、样方数量适宜等,否则会影响实验结果。
2、生态系统中信息传递的意义
①个体生命活动的正常进行离不开信息的作用;
②种群的繁衍离不开信息的传递;
③调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
3、 维持生态平衡,提高生态系统的稳定性,一方面要控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地利用生态系统;另一方面对人类利用强度较大的生态系统应给予相应的物质、能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
23.【答案】(1)95%空气和5%;清除代谢产物
(2)限制酶和DNA连接酶;显微注射
(3)稀释涂布平板法(或平板划线法);液体
【知识点】微生物的分离和培养;动物细胞培养技术;培养基概述及其分类;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)在太空进行哺乳动物心肌细胞培养时,需要给细胞提供的气体环境是95%空气和5%CO2,其中空气中的氧气为细胞代谢所必需的,5%CO2用以维持培养液的pH;心肌细胞培养过程中我们需要定期更换培养液,目的是清除代谢产物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
(2)由题意可知,基因编辑技术的作用是将荧光蛋白基因导入心肌细胞,这个过程需要使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体,将目的基因导入动物细胞的方法一般是显微注射法,所以基因表达载体应通过显微注射导入心肌细胞。
(3)对微生物进行分离培养的方法包括稀释涂布平板法或平板划线法;按照物理性质可将培养基分为固体培养基和液体培养基,在摇床上对微生物进行纯化培养用液体培养基。
【分析】一、动物细胞培养
1、动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。
2、原理:细胞增殖。
3、培养条件:无菌、无毒的环境;各类营养物质,通常还需要加入血清等天然成分,因为血清中含有多种未知的促细胞生长因子及其他活性物质;适宜的温度、pH;95%的空气,其中氧气为细胞代谢所必需的;5%的二氧化碳,用以维持培养液的pH。
二、基因工程中会涉及三种基本工具:①限制酶,其功能是能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。②DNA连接酶,其功能是能够修复被限制酶切开的磷酸二酯键。③基因进入受体细胞的载体,其功能是能够运载目的基因进入受体细胞,常见的运载体是质粒、动植物病毒等。
三、平板划线法常用于菌种的分离,不能对微生物计数,而稀释涂布平板法常用于菌种的分离和计数。
四、人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基制,称为培养基,用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物,其中不含凝固剂如琼脂,呈液体状态的培养基为液体培养基,呈固体状态的培养基为固体培养基,在液体培养基中加入琼脂后形成的琼脂固体培养基是实验室中最常用的培养基之一,微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长,可以形成肉眼可见的菌落。
1 / 1安徽省合肥市庐江县2022-2023学年高二下册期末考试生物试卷
一、单选题,共15题每题2分。
1.(2023高二下·庐江期末)《齐民要术》中指出“谷田必须岁易”,农谚有云“谷连谷,坐着哭”,均指在同一块土地上连续多年只种谷子,其产量会逐年下降。下列相关叙述错误的是(  )
A.谷子在生长期间从环境中吸收的C、H、O、N较多
B.“谷连谷,坐着哭”可能与土壤缺乏某些矿质元素有关
C.根细胞吸收的无机盐主要以离子的形式存在细胞中
D.不同的农作物对矿质元素的需求量相同
【答案】D
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、C、H、O、N是细胞内的大量元素,所以谷子在生长期间从环境中吸收的C、H、O、N较多,A不符合题意;
B、D、不同的生物对矿质元素的需求量是不同的,若同一块土地上连续多年只种谷子,则会导致土壤中的谷子所需的矿质元素缺乏,最终导致谷子产量逐年下降,B不符合题意,D符合题意;
C、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,在生物体内是必不可少的,C不符合题意;
故答案为:D。
【分析】1、细胞中含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
2、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,在生物体内是必不可少的,如镁是构成叶绿素的元素,铁是构成血红素的元素,磷是组成细胞膜,细胞核的重要成分;生物体的某些无机盐离子必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
2.(2023高二下·庐江期末)成牙本质细胞上存在的温度传感器TRCP5(一种由TRCP5基因编码的蛋白质)可以感知寒冷。遇寒冷刺激时,TRCP5打开成牙本质细胞膜上的通道蛋白,使Ca2+顺浓度梯度进入细胞促进神经递质释放,从而激活神经通路,使机体产生牙疼感觉。下列有关叙述错误的是(  )
A.Ca2+进入成牙本质细胞的方式为被动运输,不消耗能量
B.TRCP5基因存在于多种体细胞中,但只在成牙本质细胞等少数细胞中表达
C.Ca2+通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合
D.临床上用丁香油治疗牙疼的原理可能促进了TRCP5的形成
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;被动运输
【解析】【解答】A、由题意可知,遇寒冷刺激时,TRCP5打开成牙本质细胞膜上的通道蛋白,使Ca2+顺浓度梯度进入细胞,由此推测,Ca2+进入成牙本质细胞的方式为被动运输中的协助扩散,该过程不消耗能量,A不符合题意;
B、所有体细胞中的基因种类相同,但基因具有选择性表达的特点,所以TRCP5基因存在于多种体细胞中,但只在成牙本质细胞等少数细胞中表达,B不符合题意;
C、通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,C不符合题意;
D、由题意可知,TRCP5可以感知寒冷,最终使Ca2+顺浓度梯度进入细胞促进神经递质释放,从而激活神经通路,使机体产生牙疼感觉,所以临床上用丁香油治疗牙疼的原理可能抑制了TRCP5的形成,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、载体蛋白和通道蛋白统称转运蛋白,载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
2、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
3.(2023高二下·庐江期末)游泳时人体在水中耗能增多,呼吸运动加强,肺泡呼吸表面积扩大,肺泡壁上开放的毛细血管数量增加,从而加快了肺泡内气体的扩散速度,有利于提高血氧含量,从而提高组织对氧的利用率。下列关于人体细胞呼吸的叙述正确的是(  )
A.游泳时人体所需能量来自线粒体中葡萄糖的氧化分解
B.缺氧时骨骼肌细胞无氧呼吸第二阶段也释放能量产生ATP
C.有氧呼吸过程中生成的阶段释放的能量最多
D.剧烈运动时骨骼肌细胞呼吸分解葡萄糖产生的量与消耗的量之比等于1
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、游泳时人体所需能量来自细胞质基质中葡萄糖的氧化分解,A不符合题意;
B、缺氧时骨骼肌细胞无氧呼吸第一阶段会释放能量产生ATP,但第二阶段不会释放能量产生ATP,B不符合题意;
C、有氧呼吸过程中生成CO2是在第二阶段,但有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多,C不符合题意;
D、剧烈运动时,骨骼肌细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,其无氧呼吸是乳酸发酵,不会产生CO2,有氧呼吸产生的CO2量与消耗的O2量相等,所以剧烈运动时骨骼肌细胞呼吸分解葡萄糖产生的CO2量与消耗的O2量之比等于1,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、[H]并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、[H]并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的[H]和氧气反应生成水并大量能量。
2、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和[H]反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和[H]反应产生乳酸和少量能量,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
4.(2023高二下·庐江期末)研究发现,动物细胞能量不足是组织衰老和退行性疾病发生的关键原因。近日浙大医学院邵逸夫研究团队的研究成果登上了《自然》杂志,他们成功将植物类囊体递送到动物体退变的软骨细胞内,让动物细胞拥有植物光合作用的能量,纠正退变软骨细胞的能量代谢失衡。下列说法中正确的是(  )
A.通过差速离心法获得植物细胞中的叶绿体,并进一步分离得到类囊体
B.获得类囊体的动物细胞可以通过光合作用将光能转化为化学能,同时利用无机物合成有机物
C.被递送的植物类囊体产生的ATP和NADH为细胞再生修复提供能量来源
D.将植物类囊体移植到哺乳动物细胞内,体现了细胞膜具有选择透过性的结构特点
【答案】A
【知识点】细胞膜的结构特点;其它细胞器及分离方法;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、分离细胞器的方法是差速离心法,类囊体是叶绿体中的结构,所以可以通过差速离心法获得植物细胞中的叶绿体,并进一步分离得到类囊体,A符合题意;
B、类囊体是光反应的场所,可以将光能转变为化学能,由题意可知,将植物类囊体递送到动物体退变的软骨细胞内,让动物细胞拥有植物光合作用的能量,由此可以推测,获得类囊体的动物细胞可以通过光合作用将光能转化为化学能,但利用无机物合成有机物的场所是在叶绿体基质,所以获得类囊体的动物细胞不能利用无机物合成有机物,B不符合题意;
C、类囊体中会进行ATP和NADPH的合成,所以被递送的植物类囊体产生的ATP和NADPH细胞再生修复提供能量来源,C不符合题意;
D、类囊体具有膜结构,将植物类囊体移植到哺乳动物细胞内,体现了细胞膜具有流动性的结构特点,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。
2、生物膜具有流动性的结构特点和选择透过性的功能特点。
5.(2023高二下·庐江期末)机体内多种因素均可以激发或抑制细胞的增殖,例如cAMP能抑制细胞的分裂,促进细胞的分化,cGMP的功能与之相反。抑素是细胞内的一种蛋白质,能提高细胞内cAMP的浓度,下列有关判断错误的是(  )
A.抑素在核糖体上合成 B.抑素可激发细胞增殖
C.癌细胞中cAMP的含量下降 D.皮肤破损后,抑素释放量减少
【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、由题意可知,抑素是细胞内的一种蛋白质,而蛋白质的合成场所是核糖体,A不符合题意;
B、由题意可知,抑素能提高细胞内cAMP的浓度,而cAMP能抑制细胞的分裂,由此可以推知,抑素能抑制细胞的增殖,B符合题意;
C、癌细胞具有无限增殖的能力,由题意可知,cAMP能抑制细胞的分裂,由此可以推测,癌细胞中cAMP的含量下降,C不符合题意;
D、皮肤破损后,伤口处细胞会发生分裂来愈合伤口,由B项分析可知,抑素能抑制细胞的增殖,所以皮肤破损后,抑素释放量减少,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞增殖。细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
6.(2023高二下·庐江期末)袁隆平院士一生有两个梦想:一是“禾下乘凉梦”,二是“杂交水稻覆盖全球梦”。水稻是雌雄同花的自交植物,雄蕊很小,不易分离,进行杂交实验较为困难,寻找雄性不育品系成为杂交水稻的基础。已知水稻的花粉是否可育受细胞质基质(N/S)和细胞核基因(R/r)共同控制。其中N和R表示可育基因,S和r表示不育基因。下列说法正确的是(  )
A.水稻是雌雄同花的自交植物,人工杂交过程中无需进行套袋处理
B.细胞核基因R和r是一对等位基因
C.细胞质基因N和S遗传过程中遵循孟德尔分离定律
D.R、r和N、S基因遵循自由组合定律
【答案】B
【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】A、水稻是雌雄同花的自交植物,人工杂交过程中需进行套袋处理,以防止外来花粉的干扰,A不符合题意;
B、等位基因是指同源染色体上同一位置控制相对性状的一对基因,R和r都是控制水稻花粉育性的基因,且R控制可育性状,r控制不育性状,所以细胞核基因R和r是一对等位基因,B符合题意;
C、D、孟德尔分离定律和自由组合定律只适用于核基因的遗传,不适用于细胞质基因的遗传,且基因的分离定律是研究一对等位基因,而自由组合定律是研究两对或两对以上等位基因,所以R、r遵循孟德尔分离定律,细胞质基因N和S遗传过程中不遵循孟德尔分离定律,R、r和N、S基因也不遵循自由组合定律C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、基因的分离定律的实质是: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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。适用条件:一定是真核生物;一定要进行有性生殖;一定是细胞核中的遗传因子;只研究一对相对性状的遗传。
2、 基因的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。适用条件:两对或两对以上控制不同对相对性状的基因;细胞核内染色体上的基因;进行有性生殖的真核生物。
7.(2023高二下·庐江期末)梨树是雌雄同株植物,具有通过“不亲和基因”(复等位基因S1、S2、S3、S4)抑制“近亲繁殖”的机制,具体表现为:当花粉与母本含有的基因相同时,该花粉不能参与受精。下列叙述错误的是(  )
A.基因S1、S2、S3、S4的遗传遵循自由组合定律
B.父本S1S2与母本S2S3杂交后代的基因型为S1S2、S1S3
C.S1S2×S1S3正反交结果不同,且都没有纯合子后代
D.选取基因型为S1S2和S3S4的梨树杂交可提高结实率
【答案】A
【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】A、由题意可知,基因S1、S2、S3、S4是复等位基因,位于一对同源染色体上,且都是控制同一性状,所以其遗传不遵循自由组合定律,A符合题意;
B、由题意可知,当花粉与母本含有的基因相同时,该花粉不能参与受精,父本S1S2产生的花粉类型有S1和S2两种,母本基因型为S2S3,含有S2,所以S2花粉不能参与受精,则杂交后代的基因型为S1S2或S1S3,B不符合题意;
C、根据B项分析,若S1S2作父本,S1S3作母本,则杂交后代基因型为S1S2或S2S3,若S1S2作母本,S1S3作父本,则杂交后代基因型为S1S3或S2S3,由此看出,S1S2×S1S3正反交结果不同,且都没有纯合子后代,C不符合题意;
D、基因型为S1S2和S3S4的梨树杂交,没有相同的基因,所以不管是正交还是反交,其后代基因型均为S1S3或S1S4或S2S3或S2S4,即选取基因型为S1S2和S3S4的梨树杂交可提高结实率,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、基因的分离定律的实质是: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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。适用条件:一定是真核生物;一定要进行有性生殖;一定是细胞核中的遗传因子;只研究一对相对性状的遗传。
2、 基因的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。适用条件:两对或两对以上控制不同对相对性状的基因;细胞核内染色体上的基因;进行有性生殖的真核生物。
8.(2023高二下·庐江期末)家蚕按幼年体表的透明程度分为正常皮和油皮,已知正常皮基因(A)对油皮基因(a)为显性,位于Z染色体上。雄蚕食桑少,蚕丝质量高在生产上具有明显的经济价值。下列说法正确的是(  )
A.A、a基因的遗传符合孟德尔的遗传定律
B.ZAZa与ZaW杂交,后代雄性个全为纯合子
C.若后代均为正常皮,则父本必须为杂合子
D.生产上可将油皮雌蚕和正常皮雄蚕杂交,在F1筛选出油皮个体进行培养
【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、基因分离定律适用于染色体上的基因所控制的性状的遗传,且研究的是控制一对相对性状的一对等位基因,所以A、a基因的遗传符合孟德尔的基因分离定律,A符合题意;
B、ZAZa与ZaW杂交,后代雄性个体基因型为ZAZa、ZaZa,由此可见,后代雄性个体不都为纯合子,B不符合题意;
C、若父本基因型为ZAZA,不管母本基因型是ZAW还是ZaW,后代一定表现为正常皮,由此可见,父本必须为纯合子,C不符合题意;
D、油皮雌蚕基因型为ZaW,正常皮雄蚕基因型为ZAZA或ZAZa,则若是ZaW和ZAZA杂交,后代不管是雄蚕还是雌蚕都表现为正常皮,无法根据表现型区分性别,若是ZaW和ZAZa杂交,则后代中雄蚕基因型为ZAZa(正常皮)或ZaZa(油皮),雌蚕基因型为ZAW(正常皮)或ZaW(油皮),同样无法根据表现型区分性别,所以不能用于指导生产实践,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】基因的分离定律的实质是: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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。适用条件:一定是真核生物;一定要进行有性生殖;一定是细胞核中的遗传因子;只研究一对相对性状的遗传。
9.(2023高二下·庐江期末)M13噬菌体是一种丝状噬菌体,内有一个环状单链DNA分子,它只侵染某些特定的大肠杆菌,且增殖过程与T2噬菌体类似。研究人员用M13噬菌体代替T2噬菌体进行“噬菌体侵染细菌的实验”,下列有关叙述错误的是(  )
A.M13噬菌体的遗传物质中不含游离的磷酸基团
B.M13噬菌体侵染细菌后,利用细菌的核糖体及氨基酸合成自身蛋白质
C.M13噬菌体的遗传物质热稳定性与C和G碱基含量成正相关
D.以M13噬菌体的DNA为模板直接合成的DNA分子不能参与子代噬菌体的组装
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、C、由题意分析可知,M13噬菌体的遗传物质是一个环状单链DNA分子,所以没有游离的磷酸基团,由于是单链,所以没有形成碱基对,则M13噬菌体的遗传物质热稳定性与C和G碱基含量无关,A不符合题意,C符合题意;
B、M13噬菌体是DNA病毒,没有细胞结构,蛋白质的合成场所是核糖体,所以需要依赖于其宿主细胞,即大肠杆菌提供核糖体和原料来合成蛋白质,B不符合题意;
D、以M13噬菌体的DNA为模板直接合成的DNA分子与亲代DNA链的碱基排列顺序不同,是互补的,其遗传信息不同,所以不能直接用于子代噬菌体的组装,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】 1、噬菌体侵染大肠杆菌的过程:吸附→注入→合成→组装→释放。
2、线形DNA含有两条链,有两个游离的磷酸基团,环状DNA分子是闭合的,没有游离的磷酸基团。
10.(2023高二下·庐江期末)鼹鼠可表达DNMT1(DNA甲基转移酶1),该酶可催化基因组DNA上的C进行甲基化修饰,细胞分裂后DNMT1会修饰每条新的DNA链以控制基因表达,DNMT1低表达时,会导致基因组中大量逆转录转座子去甲基化并表达升高,后者在细胞质中形成DNA-RNA杂交体,该杂交体积累可模拟病毒感染,由此激活免疫反应以杀死过度增殖的细胞。下列相关叙述正确的是(  )
A.DNA经DNMT1甲基化修饰引起的变异是不可遗传的
B.DNMT1甲基化修饰的DNA的碱基序列发生改变,表达产物也随之改变
C.DNA-RNA杂交体的形成影响转录和翻译过程
D.DNMT1对每条新的DNA链进行甲基化修饰会激活DNA的复制及基因表达
【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、由题意可知,DNMT1可催化基因组DNA上的C进行甲基化修饰,细胞分裂后DNMT1会修饰每条新的DNA链以控制基因表达,由此可推知,DNA经DNMT1甲基化修饰引起的变异是会传递给子细胞的,所以是可遗传的,A不符合题意;
B、DNMT1甲基化修饰的DNA的碱基序列不会发生改变,相关基因的表达会受到一定程度的抑制,B不符合题意;
C、转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,翻译是指以mRNA为模板合成多肽链的过程,DNA-RNA杂交体的形成使得DNA和RNA都不能正常作为模板,也就影响了转录和翻译的过程,C符合题意;
D、根据题干信息,无法推知DNMT1对每条新的DNA链进行甲基化修饰会激活DNA的复制,但会影响基因的表达,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】生物体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,叫作表观遗传。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
11.(2023高二下·庐江期末)中国国宝大熊猫曾经分布比较广泛,也曾形成一些旁枝,如葛氏郊熊猫,但如今有许多种类已经灭绝。大熊猫最初是吃肉的,现在主要以竹子为食,但牙齿和消化道还保持原样,仍然属于食肉目。依据达尔文的自然选择学说,下列有关分析错误的是(  )
A.大熊猫仍保持食肉的特征,表明生物的性状可以遗传
B.由肉食转为素食,表明在原始熊猫种群中存在定向变异
C.可通过化石研究大熊猫的进化史和其他熊科动物的亲缘关系
D.生物进化的过程实际上是协同进化的过程
【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、食肉的特征是一种性状,大熊猫仍保持食肉的特征,表明生物的性状可以遗传,A不符合题意;
B、变异是不定向的,但自然选择定向的,由肉食转为素食是由自然选择定向选择的结果,B符合题意;
C、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,所以可通过化石研究大熊猫的进化史和其他熊科动物的亲缘关系,C不符合题意;
D、生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。已经发现的大量化石证据,证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
2、现代生物进化理论的主要内容
适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料;自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
12.(2023高二下·庐江期末)有研究发现当人体温度达到高热(38.5℃)及以上水平时,热刺激会促使免疫细胞中控制合成热休克蛋白(Hsp90)的基因表达,产生的热休克蛋白转移到细胞膜上,并与α4整合素结合,从而会加速T细胞迁移到淋巴结和炎症部位发挥作用。该发现让人们对发烧在机体清除病原体感染中的作用机制有了新的认识。下列说法正确的是(  )
A.当病原体进入人体时,首先突破特异性免疫
B.热休克蛋白基因的表达有利于体液免疫
C.机体清除外来病原体体现了免疫系统的免疫自稳功能
D.机体识别清除突变细胞以防止肿瘤的发生,体现了免疫防御功能
【答案】B
【知识点】免疫系统的结构与功能;非特异性免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、当病原体进入人体时,首先突破非特异性免疫,即第一道防线和第二道防线,A不符合题意;
B、由题意可知,热休克蛋白转移到细胞膜上,并与α4整合素结合,从而会加速T细胞迁移到淋巴结和炎症部位发挥作用,而T细胞参与体液免疫,所以可以推测,热休克蛋白基因的表达有利于体液免疫,B符合题意;
C、机体清除外来病原体体现了免疫系统的免疫防御功能,C不符合题意;
D、机体识别清除突变细胞以防止肿瘤的发生,体现了免疫监视功能,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、人体的免疫分为非特异性免疫和特异性免疫,第一、二道防线是非特异性免疫,是人生来就有的,由遗传所决定,特异性免疫是第三道防线,是出生后与病原体接触后获得的后天性免疫。
2、免疫防御是指机体排除外来抗原性异物的一种免疫防御作用,该功能正常时,机体能抵抗病原体的入侵,异常时,免疫反应过强、过弱或缺失可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题;免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。正常情况下,免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应,若该功能异常则容易发生自身免疫病;免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
13.(2023高二下·庐江期末)今年5月,河南麦收季遭遇近十年来最严重的“烂场雨”。在高温和雨水的双重挟持下,不少小麦植株穗上的籽粒已经部分萌发,造成严重的经济损失。研究发现,调控小麦种子休眠的关键基因是SD6,该基因持续高表达时将间接抑制脱落酸的合成,从而调控种子的休眠。下列有关叙述正确的是(  )
A.SD6表达时通常会有多个核糖体与其mRNA结合,共同完成一条多肽链的合成
B.SD6可能是通过控制酶的合成来控制代谢进而调控种子休眠
C.脱落酸直接参与细胞代谢,调控种子休眠
D.栽种小麦时应选择SD6基因高表达的品种以减少籽粒在穗上萌发
【答案】B
【知识点】其他植物激素的种类和作用;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、SD6表达时通常会有多个核糖体与其mRNA结合,共同完成多条相同的多肽链的合成,此时少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质,A不符合题意;
B、脱落酸能促进种子休眠,其合成需要酶的催化,由题意可知,SD6持续高表达时将间接抑制脱落酸的合成,说明SD6可能是通过控制酶的合成来控制代谢进而调控种子休眠,B符合题意;
C、脱落酸是作为一种信号分子,来调控种子休眠的,不直接参与细胞代谢,C不符合题意;
D、由B项分析可知,SD6的表达会促进种子的萌发,所以栽种小麦时应选择SD6基因低表达的品种以减少籽粒在穗上萌发,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、脱落酸
①合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。
②主要作用:抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
2、基因与生物性状的关系
①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
②基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物体的性状。
14.(2023高二下·庐江期末)庐江县黄陂湖生活着青头潜鸭、白眼潜鸭、普通鸬鹚等多种鸟类。对普通鸬鹚种群密度进行调查时发现:种群数量少于65只时,种群数量增加;多于70只时种群数量下降;处于65~70只之间时,种群数量有时增加有时下降。下列相关叙述错误的是(  )
A.调查普通鸬鹚种群密度可以借助空中拍照的方法
B.普通鸬鹚种群的K值在65~70只之间
C.普通鸬鹚种群数量多于65只时种内斗争激烈
D.该林地中普通鸬鹚和白眼潜鸭的环境容纳量相同
【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、由于普通鸬鹚会飞,不易捕捉到,所以调查普通鸬鹚种群密度可以借助空中拍照的方法,A不符合题意;
B、C、当种群数量达到K值时,随着时间的进行,种群数量会在K值附近上下波动,由题意可知,当普通鸬鹚种群数量处于65~70只之间时,种群数量有时增加有时下降,所以可以推测,普通鸬鹚种群的K值在65~70只之间,此时种内斗争激烈,B、C不符合题意;
D、一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,普通鸬鹚和白眼潜鸭的食性、栖息地等不同,即二者对环境条件的要求不同,所以在该林地中它们的环境容纳量不相同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。环境容纳量会随环境的变化上下波动。
15.(2023高二下·庐江期末)在我国西北半干旱地区,豆科植物柠条常用来进行人工固沙。柠条根部具有根瘤,扎根于沙砾间,能顽强生长形成灌丛。某荒漠沙化地区合理种植柠条后,群落内物种丰富度逐渐增加并趋向于稳定状态。此时,群落栖息的土壤表层含水量增加,土壤养分得以改善,动植物的种类和数量也逐渐增多。下列说法错误的是(  )
A.柠条固沙可能与其根系发达、吸水能力强有关
B.柠条根部的根瘤菌能将有机物分解成无机物,属于分解者
C.柠条根可作为中药材使用,体现了生物多样性的直接价值
D.人工固沙后,该地区的储碳量、抵抗力稳定性可能逐渐增加
【答案】B
【知识点】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】A、柠条生长可以适应干旱环境,说明其根系发达、能够深扎土壤,吸水能力强,有利于柠条发挥固沙作用,A不符合题意;
B、柠条和根瘤菌的关系是互利共生,柠条为根瘤菌提供有机物,根瘤菌能固定空气中的氮气,为柠条提供氮源,所以根瘤菌是消费者,B符合题意;
C、柠条根可作为中药材使用,与人直接相关,体现了生物多样性的直接价值,C不符合题意;
D、由题意可知,柠条常用来进行人工固沙,某荒漠沙化地区合理种植柠条后,群落内物种丰富度逐渐增加并趋向于稳定状态,一般而言,生物群落的物种丰富度越多,食物链与食物网越复杂,抵抗力稳定性越强,所以可以推测人工固沙后,该地区的储碳量、抵抗力稳定性可能逐渐增加,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、生态系统的组成成分
非生物的物质和能量:光、热、水、空气和无机盐等;
生产者:自养生物,主要是绿色植物;
消费者:动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等;
分解者:能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,主要是细菌和真菌。
2、一般来说,生态系统中的组分越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性就越高。
3、 生物多样性的价值
直接价值:食用、药用、作为工业原料、科学研究、旅游观赏等,与人有关。
间接价值:调节气候、保持水土、涵养水源等体现在调节生态系统功能等方面的价值。生物多样性的间接价值明显大于直接价值。
潜在价值:目前尚不清楚的价值。
二、多选题,每题4分,错选或者多选不得分,少选得2分。
16.(2023高二下·庐江期末)我们有这样的生活体验:即便在苦药里加糖,喝药时仍会感觉很苦。研究发现,甜味和苦味分子首先被味细胞(TRC)识别,经一系列传导和传递,最终抵达大脑皮层的CeA和GCbt区域,产生甜味和苦味(如下图)。下列叙述正确的是
A.神经冲动在①处传递和②处传导形式分别为化学信号和电信号
B.CeA产生的甜觉不能传至苦味中枢GCbt,所以“甜不压苦”
C.GCbt产生的苦觉会抑制脑干中甜味神经元,因此“苦尽”才能“甘来”
D.甜味和苦味分子引起大脑皮层产生相应感觉属于非条件反射
【答案】B,C
【知识点】反射的过程;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由图分析可知,①是突触,此处神经冲动的传递形式是电信号-化学信号-电信号,②是神经纤维,此处神经冲动的传导形式是电信号,A不符合题意;
B、由图可知,CeA和苦味中枢GCbt之间没有相应的联系,CeA产生的甜觉不能传至苦味中枢GCbt,所以“甜不压苦”,B符合题意;
C、由图可知,GCbt产生的苦觉会抑制脑干中甜味神经元传递神经冲动至CeA,使人体不能产生甜觉,所以“苦尽”才能“甘来”,C符合题意;
D、甜味和苦味分子引起大脑皮层产生相应感觉没有经过一个完整的反射弧,不属于反射,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】1、在神经系统中,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动。兴奋在突触前膜时,将电信号转变成化学信号,在突触后膜,又将化学信号转变为电信号。
2、在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫作反射,反射是神经调节的基本方式,而反射的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,任何一个部位损伤都不能引起反射。
17.(2023高二下·庐江期末)冬泳是集冷水浴、空气浴与日光浴于一体的“三浴”。冷水刺激机体会引发一系列适应性变化和生理反应,这些反应对免疫系统、血流动力学和运动功能都有益。下列说法正确的是
A.入水后感觉到冷是下丘脑和大脑皮层调节的结果
B.冷水刺激“皮肤发白”是皮肤毛细血管收缩的结果
C.冬泳时心跳加快、心输出量增加是交感神经活动减弱、副交感神经活动增强导致的
D.冷水刺激下机体产热增多,与甲状腺、肾上腺等的活动增强有关
【答案】B,D
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、冷觉是在大脑皮层产生的,与下丘脑无关,A不符合题意;
B、冷水刺激,会导致皮肤毛细血管收缩,局部血流量减少,减少散热,所以会“皮肤发白”,B符合题意;
C、冬泳时心跳加快、心输出量增加是交感神经活动增强、副交感神经活动减弱导致的,C不符合题意;
D、甲状腺激素和肾上腺素会促进细胞代谢,来增加产热,即冷水刺激下机体产热增多,与甲状腺、肾上腺等的活动增强有关,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】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,当仍处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时心跳减慢,支气管收缩,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会增强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
18.(2023高二下·庐江期末) 2018年3月,最后一头雄性北方白犀牛去世,至此世界上仅剩两头雌性个体。如今,科研团队拟采用提前保存的北方白犀牛冷冻精子借助核移植、体外受精等技术,以南方白犀牛作为代孕母牛人工繁育北方白犀牛。下列叙述错误的是
A.须注射免疫抑制剂以减弱代孕母牛对植人胚胎的免疫排斥反应
B.冷冻保存的精子用于体外受精属于有性繁殖技术
C.若取雌性白犀牛的体细胞进行核移植,获得足够多的克隆后代即为一个种群
D.理论上可取早期胚胎进行胚胎分割处理,以提高胚胎的利用率
【答案】A,C
【知识点】胚胎移植;胚胎分割;体外受精
【解析】【解答】A、代孕母牛对植入胚胎不会产生免疫排斥反应,所以不需要对代孕母牛注射免疫抑制剂,A符合题意;
B、只要是通过精子与卵细胞结合,即通过受精作用得到的受精卵发育而来的个体,都属于有性生殖,B不符合题意;
C、若取雌性白犀牛的体细胞进行核移植,获得的克隆后代都是雌性,不能繁殖后代,所以不能表示为一个种群,C符合题意;
D、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,所以理论上可取早期胚胎进行胚胎分割处理,以提高胚胎的利用率,获得多个后代,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】1、动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
2、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。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行胚胎分割,分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小。若选取囊胚的内细胞团进行分割,要保证将其均等分割,否则会影响胚胎的正常发育。
三、非选择题
19.(2023高二下·庐江期末)人类对火星的探索一直都没有停止,我国研制的火星环绕器“天问一号”和火星探测车“祝融号”都正在对火星进行探测。据探测,火星大气中的占95.3%,占2.7%,占0.1%,大气密度约是地球的1%(地球大气中占0.03%,占78%,占21%)。
(1)2021年2月5日,国家航天局公布了“天问一号”传回的首幅火星图像,微博热评第一就是:火星上能种菜吗?科学家认为自然条件下火星上不能种菜,请依据火星大气条件分析,他们得出此结论的依据是   。
(2)我国极为重视人工光合作用,期待这方面的突破能为碳中和目标带来契机。为此,研究人员设计了人工光合作用系统,该系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。该系统中相当于执行叶绿体中光反应功能的模块是   ,模块3中的甲可与结合,甲为   。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是   。
(3)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片气孔开度减小。与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会   ,出现这种变化的主要原因是   。
【答案】(1)火星上没有充足的氧气供植物进行呼吸作用
(2)模块1和模块2;五碳化合物;模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足
(3)降低;气孔开度减小使供应给光合作用所需要的减少
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;细胞呼吸的概念、方式与意义
【解析】【解答】(1)生物生长繁殖需要进行细胞呼吸为其提供能量,由题意可知,火星中氧气仅占0.1%,即火星上没有充足的氧气供植物进行呼吸作用,所以自然条件下火星上不能种菜。
(2)光反应主要是先通过光合色素吸收光能,一部分光能用于水的光解产生氧气以及NADPH的合成,一部分用于ATP的合成,所以图中模块1负责吸收光能,模块2中电解水类似于水的光解,能量转化站的作用是NADPH和ATP的合成,所以该系统中相当于执行叶绿体中光反应功能的模块是模块1和模块2;暗反应中,二氧化碳与五碳化合物反应形成三碳化合物,所以甲是五碳化合物;模块3类似于暗反应,模块2主要是光反应中ATP和NADPH的合成,而暗反应能为光反应提供ADP、Pi和NADP+,若气泵停转时间较长,即模块3反应速率减慢,则会导致模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足,那么模块2中的能量转化效率也会发生改变。
(3)二氧化碳和水是植物光合作用的原料,若对植物进行干旱处理,叶片气孔开度减小,会导致植物光合作用所需的水和二氧化碳减少,那么就会使植物的光合速率降低。
【分析】植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。 影响植物光合速率的因素有:光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
20.(2023高二下·庐江期末)“喜看稻菽千重浪,遍地英雄下夕烟”,中国科学家团队对水稻科研做出了突出贡献,袁隆平院士被誉为“杂交水稻之父”,朱英国院士为我国杂交水稻的先驱,农民胡代书培育出了越年再生稻等。某兴趣小组在科研部门的协助下进行了下列相关实验:取甲(雌蕊正常,雄蕊异常,表现为雄性不育)、乙(雌蕊、雄蕊均可育)两株水稻进行相关实验,实验过程和结果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制,A对a为完全显性,另外B基因会抑制不育基因的表达,使之表现为可育。
P F1 F1自交得F2
甲与乙杂交 全部可育 可育株∶雄性不育株=13∶3
(1)F1基因型是   ,该兴趣小组认为F2出现可育株∶雄性不育株=13∶3是   的结果。
(2)F2中可育株的基因型共有   种,该部分可育株中,自交出现性状分离的个体所占比例为   。
(3)现有已确定的基因型为AABB、aaBB和aabb的可育水稻,请利用这些实验材料,设计一次杂交实验,确定某雄性不育水稻丙的基因型。请写出实验思路并预期实验结果,得出实验结论。
实验思路:   。
预期结果与结论:   。
【答案】(1)AaBb;基因重组
(2)7;6/13
(3)取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交,观察后代植株的育性;若后代全是雄性不育植株,则丙基因型是AAbb;若后代出现可育植株和雄性不育植株,且比例为1∶1,则丙的基因型为Aabb。
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】(1)由表可知,子二代中可育株:雄性不育株=13:3,是9:3:3:1的变式,说明A/a和B/b这两对等位基因独立遗传,遵循自由组合定律,所以子二代的性状分离比是基因重组的结果;根据子二代性状分离比可推知,子一代基因型为AaBb。
(2)根据子二代性状分离比可推知,aabb表现为可育,所以A基因的表达会导致植株表现为雄性不育,即A基因为不育基因,所以子二代中可育株的基因型包括AABB、AaBb、AABb、AaBB、aaBB、aaBb、aabb,共7种,自交后会出现性状分离的个体基因型分别为AaBb、AABb,共占可育个体的6/13。
(3)根据题意,水稻丙是雄性不育株,所以其基因型为AAbb或Aabb,一般通过测交确定某个体的基因型,所以实验思路是取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交,观察后代植株的育性。预期结果与结论是:若后代全是雄性不育植株,则丙基因型是AAbb;若后代出现可育植株和雄性不育植株,且比例为1∶1,则丙的基因型为Aabb。
【分析】1、根据子二代性状分离比可推知,aabb表现为可育,所以A基因的表达会导致植株表现为雄性不育,即A基因为不育基因,由题意可知,甲表现为雄性不育,乙表现为雄性可育,所以甲基因型为AAbb,乙基因型为aaBB,子一代基因型为AaBb。
2、基因的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。
21.(2023高二下·庐江期末)“草堂春睡足,窗外日迟迟”,睡眠对于保护人的心理健康与维护人的正常心理活动极其重要。睡眠不足6小时被认为是睡眠不足。据世界卫生组织统计,全球睡眠障碍率达27%,而我国成年人失眠发生率高达38.2%,六成以上的90后人群睡眠不足。回答下列相关问题:
(1)人们睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这种自主性呼吸运动属于   反射,该反射的神经中枢位于   。人体呼吸运动是由   控制的。
(2)研究发现,光周期信号刺激视网膜,经过下丘脑作用,最终使人体内分泌腺松果体分泌褪黑素,褪黑素能够缩短睡前觉醒时间和入睡时间,减少睡眠中觉醒次数,改善睡眠质量。从接受光周期信号到改善睡眠质量的过程属于   调节方式。正常情况下,人体内褪黑素含量能够保持相对稳定,可能的原因是   。
(3)人的Hcrt神经元兴奋使其发生睡眠到觉醒状态的转化,并维持觉醒状态,Hcrt神经元兴奋时膜内电位变化是   。
【答案】(1)非条件;脑干;内脏运动神经
(2)神经—体液;褪黑素的分泌存在反馈调节
(3)负电位→正电位
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经、体液调节在维持稳态中的作用;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)自主性呼吸运动是先天性的,所以属于非条件反射,呼吸中枢位于脑干,人体呼吸运动是通过肺的收缩和舒张而实现的,肺是由内脏运动神经控制的。
(2)根据题意可知,从接受光周期信号到改善睡眠质量的过程有下丘脑和激素的参与,属于神经-体液调节方式; 在一个系统中,系统本身工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式称为反馈调节,正常情况下,人体内褪黑素含量能够保持相对稳定,可能的原因是褪黑素的分泌存在反馈调节。
(3)神经不兴奋时表现为内负外正,兴奋时表现为内正外负,所以Hcrt神经元兴奋时膜内电位变化是负电位→正电位。
【分析】1、反射分为非条件反射和条件反射,非条件反射是先天性的,如缩手反射、膝跳反射、眨眼反射等,而条件反射是后天产生的,如谈虎色变、望梅止渴等。
2、脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
3、传出神经分为支配躯体运动的神经,即躯体运动神经和支配内脏器官的神经,即内脏运动神经。
4、神经元动作电位的形成与钠离子内流有关,形成内正外负;神经元静息电位的形成与钾离子外流有关,形成内负外正。
22.(2023高二下·庐江期末)在新疆和田塔克拉玛干沙漠里,博恩集团运用“沙变土”技术,将1万亩沙地变成了土地,并播下了狼尾草、高粱、披碱草、燕麦、黑麦草、冷地早熟禾、西瓜、罗布麻等植物种子,而这些植物在“沙变土”试验田里安了家,一派生机勃勃的景象,实现了沙漠开花的奇迹,丰收的硕果正在谱写新的大漠篇章。回答下列问题:
(1)若要通过样方法调查黑麦草的种群密度,取样时最关键的是要做到   。若要调查该地土壤中小动物类群的丰富度,对于个体比较大、种群数量有限的物种,一般采用的统计方法是   。“沙变土”试验田中还存在多种分解者,它们的作用是   。
(2)研究人员会拔除高粱地中的杂草,从能量流动方面分析,其意义是   。
(3)高粱红红的种子为食种子的鸟类提供采食信息,说明生态系统信息传递的作用是   。
(4)由“沙变土”试验田形成的农田生态系统自我调节能力较弱,通过对农田生态系统实施相应的物质、能量投入,保证   ,可以在一定程度上提高“沙变土”试验田生态系统的稳定性。
【答案】(1)随机取样;记名计算法;将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
(2)调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(3)调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
(4)生态系统内部结构与功能的协调
【知识点】估算种群密度的方法;土壤中动物类群丰富度的研究;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;研究能量流动的实践意义
【解析】【解答】(1)在使用样方法调查生物种群密度时,最关键的是要做到随机取样,以防止主观因素对实验结果产生影响。调查土壤中小动物类群的丰富度的方法包括记名计算法和目测估计法,对于个体比较大、种群数量有限的物种,一般采用的统计方法是记名计算法。分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,如果没有分解者,动植物遗体和动物的排遗物会堆积如山,生态系统就会崩溃。
(2)高粱地和杂草会竞争光能,所以研究人员会拔除高粱地中的杂草,使更多的光能能被高粱吸收利用,即调整能量流动关系,最终使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
(3)生态系统中信息传递的作用包括维持个体生命活动的正常进行、维持种群的繁衍、调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。所以高粱红红的种子为食种子的鸟类提供采食信息,种子和食种子的鸟类为捕食关系,说明生态系统信息传递的作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(4)对人类利用强度较大的生态系统应给予相应的物质、能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。人类对农田生态系统利用强度较大,所以要对农田生态系统实施相应的物质、能量投入,保证是生态系统内部结构与功能的协调,可以在一定程度上提高“沙变土”试验田生态系统的稳定性。
【分析】1、调查种群密度的方法中样方法适用于活动能力弱甚至没有活动能力、活动范围小的生物,如跳蝻、蚜虫、植物等。在使用样方法时,需要注意的事项有随机取样、样方大小一致、样方数量适宜等,否则会影响实验结果。
2、生态系统中信息传递的意义
①个体生命活动的正常进行离不开信息的作用;
②种群的繁衍离不开信息的传递;
③调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
3、 维持生态平衡,提高生态系统的稳定性,一方面要控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地利用生态系统;另一方面对人类利用强度较大的生态系统应给予相应的物质、能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
23.(2023高二下·庐江期末)神舟十三号乘组航天员在“天空课堂”完成了国际上首例实验:将人体肾上皮细胞诱导成具有多种功能的干细胞,又使其分化成为心肌细胞。通过基因编辑技术将荧光蛋白基因导入心肌细胞,在荧光显微镜下观测记录了在心肌细胞收缩过程中荧光信号的闪烁过程,通过比对心肌细胞在重力条件下和失重条件下的收缩过程可更好地解读失重对人类的影响。
(1)在太空进行哺乳动物心肌细胞培养时,需要给细胞提供的气体环境是   ,培养过程中我们需要定期更换培养液,目的是   (答出1点即可)。
(2)基因编辑技术需要用到的工具酶有   ,将荧光蛋白基因导入心肌细胞通常用   技术。
(3)为了让航天器组装、集成与测试厂房(AIT厂房)免受生物腐蚀,避免地球与其他天体之间出现交叉生物污染,研究者需将对AIT厂房表面环境用随有无菌水的棉签擦拭取样,将采集到的样本加入到1mL无菌磷酸缓冲液中,然后可采用   法对微生物进行分离培养,观察菌落的形态学特征,挑选形态不同的单菌落进一步分离培养,得到单一菌株,再置于   培养基(根据物理性质划分)中,在摇床上进行纯化培养。
【答案】(1)95%空气和5%;清除代谢产物
(2)限制酶和DNA连接酶;显微注射
(3)稀释涂布平板法(或平板划线法);液体
【知识点】微生物的分离和培养;动物细胞培养技术;培养基概述及其分类;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)在太空进行哺乳动物心肌细胞培养时,需要给细胞提供的气体环境是95%空气和5%CO2,其中空气中的氧气为细胞代谢所必需的,5%CO2用以维持培养液的pH;心肌细胞培养过程中我们需要定期更换培养液,目的是清除代谢产物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
(2)由题意可知,基因编辑技术的作用是将荧光蛋白基因导入心肌细胞,这个过程需要使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体,将目的基因导入动物细胞的方法一般是显微注射法,所以基因表达载体应通过显微注射导入心肌细胞。
(3)对微生物进行分离培养的方法包括稀释涂布平板法或平板划线法;按照物理性质可将培养基分为固体培养基和液体培养基,在摇床上对微生物进行纯化培养用液体培养基。
【分析】一、动物细胞培养
1、动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。
2、原理:细胞增殖。
3、培养条件:无菌、无毒的环境;各类营养物质,通常还需要加入血清等天然成分,因为血清中含有多种未知的促细胞生长因子及其他活性物质;适宜的温度、pH;95%的空气,其中氧气为细胞代谢所必需的;5%的二氧化碳,用以维持培养液的pH。
二、基因工程中会涉及三种基本工具:①限制酶,其功能是能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。②DNA连接酶,其功能是能够修复被限制酶切开的磷酸二酯键。③基因进入受体细胞的载体,其功能是能够运载目的基因进入受体细胞,常见的运载体是质粒、动植物病毒等。
三、平板划线法常用于菌种的分离,不能对微生物计数,而稀释涂布平板法常用于菌种的分离和计数。
四、人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基制,称为培养基,用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物,其中不含凝固剂如琼脂,呈液体状态的培养基为液体培养基,呈固体状态的培养基为固体培养基,在液体培养基中加入琼脂后形成的琼脂固体培养基是实验室中最常用的培养基之一,微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长,可以形成肉眼可见的菌落。
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