【精品解析】黑龙江省大庆市萨尔图区东风中学2023-2024学年高三上册生物适应性考试试卷

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名称 【精品解析】黑龙江省大庆市萨尔图区东风中学2023-2024学年高三上册生物适应性考试试卷
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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 18:47:22

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黑龙江省大庆市萨尔图区东风中学2023-2024学年高三上册生物适应性考试试卷
一、单项选择题(本大题共15小题,每题2分,共30分)
1.(2021高三上·邢台开学考)某种细胞具有细胞壁且能进行光合作用,下列关于该细胞的叙述,正确的是(  )
A.该细胞可能是蓝藻细胞,能通过叶绿体进行光合作用
B.该细胞可能是小麦根尖细胞,可用纤维素酶和果胶酶去除其细胞壁
C.该细胞可能是黑藻细胞,可从该植物中提取出四种光合色素
D.该细胞可能是硝化细菌,硝化细菌在生态系统中属于生产者
2.(2023高三上·萨尔图开学考)将当年收获的小麦秸秆剪成小段,于9月15日开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3种方式的处理,3次重复,每隔15天检测一次秸秆腐解残留量,结果如图。下列分析合理的是(  )
A.秸秆还田后露天堆放是利用秸秆的合理方法
B.温度、湿度、O2浓度均会影响微生物对秸秆的分解速度
C.秸秆残留量越低说明微生物的分解作用越弱
D.从堆放、水泡2条曲线可以推测好氧型微生物分解能力高于厌氧型微生物
3.(2023高三上·萨尔图开学考)蛋白激酶A(PKA)由两个调节亚基和两个催化亚基组成,其活性受cAMP(腺苷酸环化酶催化ATP环化形成)调节(如图所示)。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白质的活性。下列说法错误的是(  )
A.调节亚基具有结合到cAMP的结构域,催化亚基包含活性位点
B.蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解
C.腺苷酸环化酶催化的反应中,ATP的消耗与ADP的生成保持平衡
D.cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,释放出高活性的催化亚基
4.(2023高三上·萨尔图开学考)下列相关实验中涉及“分离”的叙述正确的是(  )
A.植物细胞质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离
B.绿叶中色素的提取和分离实验中,色素分离是因其在层析液中溶解度不同
C.植物根尖细胞有丝分裂实验中,可以观察到姐妹染色单体彼此分离的动态过程
D.T2噬菌体侵染细菌实验中,离心的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离
5.(2023高三上·萨尔图开学考)下列有关遗传变异的说法正确的是(  )
A.肺炎链球菌R型菌转化成S型菌的原理和培育产胰岛素的大肠杆菌的原理相同
B.非同源染色体自由组合,导致其上所有的非等位基因之间发生基因重组
C.基因突变的随机性是指任何生物的基因都有可能发生基因突变
D.染色体结构变异和基因突变都可以使基因中碱基对的排列顺序发生改变
6.(2023高三上·萨尔图开学考)丙肝病毒(HCV)是一种RNA病毒,通过在人的肝细胞中进行RNA复制和蛋白质合成等完成增殖,下列相关叙述,正确的是(  )
A.HCV的RNA复制和翻译过程都遵循碱基互补配对原则,碱基配对方式也相同
B.用32P标记的某个肝细胞被HCV侵染后,释放出的子代HCV中少数具有放射性
C.研究发现HCV的RNA与mRNA结构相似,据此推断其存在氢键
D.因为HCV的结构中只有一条RNA,所以HCV只含一种蛋白质
7.(2023高三上·萨尔图开学考)图1和图2表示某同学绘制的有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系,下列叙述正确的是(  )
A.图1中AC段动植物细胞中都会发生染色体复制和中心体复制
B.图1中CD段会发生同源染色体分离,染色体数目加倍
C.图1中DE段对应图2中的a时期,E点时每条染色体上有1个DNA
D.植物细胞在图2的c→d过程同时伴随细胞板扩展形成细胞壁的过程
8.(2023高三上·萨尔图开学考)下图细胞I、II和物质E、F的关系可能是(  )
细胞I 细胞II 物质E 物质F
A 下丘脑细胞 垂体细胞 促甲状腺激素 受体
B 效应T细胞 病原体 抗体 抗原
C 垂体细胞 体细胞 生长激素 受体
D 传出神经元 传入神经元 神经递质 受体
A.A B.B C.C D.D
9.(2023高三上·萨尔图开学考)某实验小组探究不同因素对家兔尿量的影响,将三组家兔麻醉后固定于手术台上,首先记录一定时间内各组家兔的正常尿量,接下来分别从股静脉输液给药后记录一定时间内各组家兔的尿量,结果如表所示。下列相关叙述正确的是(  )
组别 静脉输液项目 实验前 实验后
A 0.9%NaCl溶液(20.0mL) 6.54 14.4
B 速尿(注射利尿药物)(20.0mg) 6.48 87.5
C 抗利尿激素(20.0mg) 7.33 2.63
注:速尿主要通过抑制肾小管髓袢厚壁段对Na+、Cl-的主动重吸收,导致肾小管管腔液的Na+、Cl-浓度升高
A.A组实验后尿量增大,与注入溶液后血浆渗透压大幅降低有关
B.B组利尿药物可能通过促进肾上腺皮质分泌醛固酮来发挥作用
C.本实验每组形成了自身对照,没有额外增设对照组
D.机体是通过调节尿量和尿的成分来实现水和无机盐的平衡
10.(2023高三上·萨尔图开学考)建设绿色“一带一路”,沙漠防治的先锋树种是沙柳,为提高沙柳成活率,常常需要对沙柳掐尖留芽并摘除一定量成熟叶片,下列相关叙述不合理的是(  )
A.掐尖留芽解除了植物的顶端优势,促进侧芽生长
B.生长素在沙柳体内直接参与细胞代谢,以促进沙柳的正常生长
C.摘除沙柳一定量成熟叶片,可防止蒸腾作用散失过多的水分
D.沙柳的生长发育是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的
11.(2023高三上·萨尔图开学考)巧克力的主要原料是可可豆,可可树对生存环境的要求很高,只适应赤道附近、南北纬20度之间高温度、高湿度的环境。可可树是一种喜阴植物,需要“背靠大树”才能长得更好,这意味着人工种植想收获更优质的可可豆,应将它和能够遮荫的人工林共同种植,或者直接将它种在较为稀疏的原生林里。这样,和原生植物共存的可可树林起到了缓冲带的作用,也让自己的生长更加顺利。下列叙述错误的是(  )
A.可可树种植在原生林几年之后,可以用样方法调查该原生林中植物的丰富度
B.粉腿针尾雀濒临灭绝,它们在为可可树提供荫蔽的树上筑巢,在低层的可可树附近寻找为可可花传粉的双翅目昆虫为食,与可可树形成共生关系
C.经调查,某种害虫的每个个体出现在人工林不同可可树上的机会是均等的,因此该害虫在空间上的分布为随机分布
D.将一定量的可可树种植到原生林后,可能会提高该生态系统的抵抗力稳定性
12.(2023高三上·萨尔图开学考)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。如图为某农业生态系统的示意图,下列叙述正确的是(  )
A.该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B.该生态工程设计突出体现了协调的原理
C.农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D.影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等
13.(2022高二下·湖北期中)酱油起源于我国,至今已有数千年历史。参与酱油酿造过程的微生物主要有米曲霉、酵母菌和乳酸菌等,在众多微生物及其酶系的作用下,分解大豆、小麦中的蛋白质、脂肪等有机物,最终形成具有特殊色泽和良好风味的酱油。某企业制作酱油的流程示意图如下。下列说法错误的是(  )
A.米曲霉发酵过程中大豆中的蛋白质可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源
B.米曲霉产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸
C.参与酱油酿造过程的米曲霉、酵母菌和乳酸菌都属于真核生物
D.抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,发酵池发酵阶段加入食盐可以抑制杂菌生长
14.(2023高三上·萨尔图开学考)乳草产生的毒素“强心甾”能够结合并破坏动物细胞钠钾泵的功能,然而帝王蝶幼虫不仅以乳草为食,还能将强心甾储存在体内以防御捕食者。研究人员发现帝王蝶钠钾泵的119和122位氨基酸与其他昆虫不同。利用基因编辑技术修改果蝇钠钾泵基因,发现122位氨基酸改变使果蝇获得抗强心甾能力的同时导致果蝇“瘫痪”,119位氨基酸改变无表型效应,但能消除因122位氨基酸改变导致的“瘫痪”作用。根据以上信息可做出的判断是(  )
A.强心甾与钠钾泵结合后诱发钠钾泵基因突变
B.帝王蝶在进化历程中119、122位氨基酸的改变是同时发生的
C.帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率不断升高是乳草选择作用的结果
D.通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时设置了两个实验组
15.(2023高三上·萨尔图开学考)抗癌药物连接到专门识别某种肿瘤细胞的单克隆抗体上,单克隆抗体能携带抗癌药物准确地聚集到肿瘤细胞附近,专一性地杀死肿瘤细胞。下列关于单克隆抗体制备的叙述,错误的是(  )
A.单克隆抗体制备运用了动物细胞融合和动物细胞培养技术
B.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同
C.灭活病毒可使细胞相互凝聚并让细胞膜上的分子重新排布
D.经小鼠腹腔内培养后,可从小鼠血液中分离得到大量单克隆抗体
二、不定项选择题(本大题共5小题,每题3分,共15分)
16.(2023高三上·萨尔图开学考)肌细胞中Ca2+储存在肌细胞特殊内质网——肌浆网中,肌细胞膜特定电位变化引起肌浆网上Ca2+通道打开,大量Ca2+进入细胞质,引起肌肉收缩后,肌浆网膜上的Ca2+-ATP酶将细胞质中的Ca2+运回肌浆网。下列相关叙述不正确的是(  )
A.Ca2+-ATP酶在运输Ca2+的过程中会发生空间结构的变化
B.Ca2+中从细胞质中运回肌浆网的方式属于主动运输
C.肌浆网膜上的Ca2+-ATP酶降低了合成ATP的化学反应的活化能
D.肌细胞中Ca2+进出肌浆网的过程体现了肌浆网膜的流动性
17.(2023高三上·萨尔图开学考)某种植物的花色受一对等位基因A和a的控制,A基因控制白色色素相关酶的合成,a基因控制红色色素相关酶的合成。纯合白色个体与纯合红色个体杂交,子一代却表现为介于白色和红色之间的不同花色。研究发现,在A基因上游有一段特殊的碱基序列,这段碱基序列可发生DNA甲基化修饰。没有甲基化时,A基因正常表达,表现为白色;甲基化后,A基因的表达就受到抑制。环境差异会导致甲基化程度不同,甲基化越高,A基因的表达受到的抑制越明显,花色就越深。下列说法正确的是(  )
A.上述实例说明,基因可通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物性状
B.上述实例说明,生物的表型和基因型并非一一对应的关系,还受环境影响
C.上述实例中DNA甲基化修饰可能会使A基因的复制过程不能正常进行
D.上述实例中A基因上游的特殊序列的高度甲基化修饰会使A突变为a
18.(2023高三上·萨尔图开学考)在反射活动中,存在中枢抑制现象,作用机制有图1所示的三种模式(①~⑦表示神经元)。模式Ⅲ中,单独刺激⑤可使⑦产生一个兴奋性动作电位;若先使⑥兴奋再给⑤施加适宜刺激,⑦产生的兴奋性电位的幅度较单独刺激⑤时小,如图2所示。下列说法正确的是(  )
A.①兴奋,导致②③兴奋,③兴奋导致④被抑制
B.模式Ⅱ中,抑制性中间神经元的负反馈调节提高了神经调节的精准性
C.⑥兴奋引起⑤神经元膜上K+大量外流,使得⑤受刺激后产生的动作电位幅度变小
D.⑦兴奋性减弱的原因可能是⑤释放的神经递质减少引起的
19.(2023高三上·萨尔图开学考)竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中,两个或两个以上受资源限制的,但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。已知双小核草履虫和大草履虫具有相同的资源利用方式,把它们单独培养在一定容器中培养得到如下曲线。下列说法正确的是(  )
A.单独培养双小核草履虫和大草履虫时,它们各自形成一个种群
B.根据竞争排斥原理,混合培养双小核草履虫和大草履虫,会出现其中一种消失的可能
C.单独培养双小核草履虫和大草履虫,它们在种群数量为100个左右时增长速率最大
D.单独培养双小核草履虫和大草履虫,增加初始数量将增加它们的K值
20.(2023高三上·萨尔图开学考)营养缺陷型菌株是指缺乏合成某些营养物质(如氨基酸、维生素)的能力,必须在基本培养基中补充特殊营养物质才能正常生长的一类菌株。可自然产生或人工诱导获得。用一定方法诱变大肠杆菌并将其接种到甲培养基上,一段时间后将获得的菌落影印接种(不改变菌落位置)到乙、丙两培养基中进一步培养一段时间,可筛选出营养缺陷型的菌株,结果如图所示。下列说法正确的是(  )
A.将大肠杆菌接种到甲培养基的方法为平板划线法
B.甲、丙培养基中均添加了特殊营养物质
C.乙培养基中能生长的为所需的营养缺陷型菌株
D.影印培养法使用的是固体培养基进行微生物培养
三、非选择题(本大题共5小题,总分55分)
21.(2023高三上·萨尔图开学考)气孔限制指由于气孔导度的限制导致胞间CO2浓度不能满足光合作用的需求,非气孔限制指由于叶绿体活性降低等原因引起光合作用能力降低。为研究昼夜温差通过哪种方式影响番茄幼苗光合速率,科研人员利用人工气候箱进行实验,昼夜平均温度一致,上午10点测定各指标,实验结果见下表(注:气孔导度表示气孔张开的程度)。回答列问题:
组别 昼夜温差(℃) 总叶绿素含量(μg·cm-2) 气孔导度(μmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度(μmol·m-2·s-1) 释放氧气速率(μmol·m-2·s-1)
1 10(20℃/20℃) 27.90 144.3 260.0 6.31
2 26(23℃/17℃) 29.96 166.6 231.6 11.49
3 12(26℃/14℃) 32.01 186.9 193.8 14.30
(1)实验过程中测得的氧气释放速率   (填“大于”或“小于”)叶绿体产生氧气速率。
(2)在夏季晴朗白天的中午,大田种植的番茄常常出现的“光合午休”现象与气孔限制有关。从这个角度分析,发生“光合午休”现象的原因是   。
(3)欲测定总叶绿素含量,可用   试剂对其进行提取。据表分析,与组1相比,组2和组3   增加,气孔内外CO2交换增强,胞间CO2浓度不升反降,说明加大昼夜温差主要是降低了   (填“气孔”或“非气孔”)限制,增强了叶片光合能力。
(4)为增加番茄幼苗有机物积累量,应适当   (填“增大”或“减小”)昼夜温差。
22.(2023高三上·萨尔图开学考)脊髓灰质炎是由脊髓灰质炎病毒引起的严重危害儿童健康的急性传染病,脊髓灰质炎病毒主要侵犯脊髓中的运动神经元,造成支配的相关肌肉失去神经的调节作用而发生萎缩,导致终生瘫痪,甚至危及生命。脊髓灰质炎疫苗是预防和消灭脊髓灰质炎的有效控制手段。目前我国的免费免疫接种规划如下:
幼儿于二月龄接种一剂脊灰灭活疫苗;
幼儿于三月龄、四月龄、四周岁各接种一剂脊灰减毒活疫苗;
注意事项:因乳汁可影响效果,最好在服苗后半小时内停止吸吮母乳;脊灰减毒活疫苗不要用热水服药,以免失效;免疫缺陷症、接受免疫抑制剂治疗者禁止服用“脊灰减毒活疫苗”。回答下列相关问题:
(1)从反射弧结构角度分析,脊髓灰质炎病毒主要侵犯的是   ,患者腿部接受刺激后,并不能完成相应反射活动,原因是   。
(2)疫苗进入人体后,造成B细胞增殖、分化形成浆细胞,并分泌抗体,引起B细胞活化的两个信号刺激分别是   。脊灰灭活疫苗和脊灰减毒活疫苗可分别引起体液免疫和   ,从而保卫人体健康。
(3)监护人应确保幼儿及时接种后续疫苗、原因是上一剂疫苗接种一段时间后   。
(4)免疫缺陷症、接受免疫抑制剂治疗者禁止服用“脊灰减毒活疫苗”,其原因是   。
23.(2023高三上·萨尔图开学考)同一湖泊中通常会生长大量的微囊藻和绿藻,绿藻具有丰富的营养价值,是浮游动物的重要饵料。湖泊水体富营养化时,微囊藻等蓝细菌大量增殖并产生难被降解的藻毒素,严重威胁水体安全和人类健康。请回答下列问题:
(1)生态系统的组成成分有   。湖泊的湖岸边到湖心处分布的生物种类和数量有差异,这体现了群落   的结构。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是不同物种之间以及生物与无机环境之间   的结果。
(2)微囊藻产生的藻毒素抑制水生植物的生长,造成水生动物中毒和死亡,生态系统的结构和功能受到影响,从而降低其   稳定性。
(3)科研小组对某湖泊生态系统的能量流动进行定量分析,得出相关数据,如下表所示(X表示能量流动的去向之一,Y、Z为能量值,能量单位为J cm-2 a-1,肉食性动物作为只占据一个营养级研究)。据表分析,X是指   的能量,流入该生态系统的总能量值为   J cm-2 a-1。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是   (请保留一位小数)。
生物类型 呼吸作用 散失的能量 X 未利用 流向下一营养 级的能量 外来有机物 输入的能量
生产者 44.0 5.0 95.0 Y 0
植食性动物 9.5 1.5 11.0 Z 5.0
肉食性动物 6.8 0.5 7.2 0 11.0
(4)研究者获得一株棕鞭毛虫(以浮游藻类为食的浮游动物)。为研究棕鞭毛虫对微囊藻的清除能力和降解藻毒素的效果,采集表层下40cm的富营养化湖水注入透光透析袋中,添加棕鞭毛虫后放置于原位,进行实验,结果如下图。
图注:
①棕鞭毛虫能清除微囊藻和降解藻毒素,这体现了生物多样性的   价值。为保护某湖泊的生物多样性而建立自然保护区,这属于   保护。
②本实验中,对照组的处理是   。
24.(2023高三上·萨尔图开学考)红景天中的HMA3基因能编码Cd转运蛋白,科研人员将红景天中的HMA3基因转入栾树,以实现栾树的定向改良,使其增强对Cd的富集能力,从而更有效治理Cd污染。实验的主要流程如下,其中Hygr为潮霉素抗性基因,Kanr为卡拉霉素抗性基因,请回答:
(1)重组质粒的构建、扩增、保存
①从红景天细胞中提取总RNA为模板,进行RTPCR。其中PCR的反应条件:98℃10s,55℃30s,72℃1min,35个循环,其中55℃30s过程称为   。若模板双链cDNA的数量为a个,经过35个循环需要消耗引物的数量是   。
②为构建Cd转运蛋白与绿色荧光蛋白(GFP)的融合蛋白,需确保目的基因与质粒正确连接。构建重组质粒时用   酶切PCR纯化产物(已添加相应酶切位点)及Ti质粒,然后通过DNA连接酶进行连接制备重组质粒,并依次转入大肠杆菌和农杆菌。
(2)栾树愈伤组织的诱导
切割无菌苗将其茎段插入愈伤组织培养基,培养基应添加   (填植物激素的名称),放入培养箱,经过21d的黑暗诱导,茎段经   形成愈伤组织。
(3)农杆菌介导转化体系的建立
将农杆菌单克隆菌株对栾树愈伤组织进行侵染转化,并用添加   的培养基筛选出转化成功的愈伤组织,将愈伤组织继续培养成完整植株。
(4)原生质体制备及目的基因的检测和鉴定
①取4g筛选后愈伤组织,用镊子轻轻捣碎,冲洗。用滤网过滤溶液,将愈伤组织转移至含   的酶解液中处理一段时间获得原生质体。
②在激光共聚焦下观测到细胞膜发出绿色荧光。在本研究中选择GFP与Cd转运蛋白构建融合蛋白的目的是   。若要从个体生物学水平上进行目的基因的检测与鉴定,则可以检测比较转基因栾树与野生型栾树   。
25.(2023高三上·萨尔图开学考)某种小鼠的毛色由常染色体上一系列复等位基因决定,Y、Ym、Yh、y决定小鼠毛色依次为褐色、黄褐色、黄色、白色,它们的显隐性关系是Y>Ym>Yh>y,且YY个体在胚胎期致死。回答下列问题:
(1)上述复等位基因的出现是   的结果。如果只考虑上述基因,则该种小鼠毛色相关的基因型有   种。
(2)现有毛色为褐色和黄色的两只亲本多次杂交,得到的F1小鼠中毛色有褐色和黄褐色两种,且比例为1:1。
①则这两只亲本的基因型分别为   和   。
②现在想要确定F1中某黄褐色小鼠的基因型。请设计杂交实验,写出实验思路、预期结果及结论:   。
③若亲本的黄色个体是纯合子,则F1个体随机交配,得到的F2中小鼠毛色的表型及比例为:   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;叶绿体结构及色素的分布和作用;化能合成作用;生态系统的结构
【解析】【解答】A、蓝藻细胞属于原核细胞,其中没有叶绿体,A错误;
B、小麦根尖细胞没有叶绿体,不能进行光合作用,B错误;
C、黑藻属于植物,其细胞中含有叶绿体,叶绿体中含有四种光合色素,C正确;
D、硝化细菌是通过化能合成作用合成的有机物,不能进行光合作用,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、硝化细菌能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,称为化能合成作用。
3、叶绿体包含四种光合色素:叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素。
2.【答案】B
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、由图可知,露天堆放秸秆后,秸秆的残留量是最高的,所以不是合理方法,A不符合题意;
B、微生物分解秸秆需要通过细胞呼吸提供能量,温度、湿度、O2浓度均会影响微生物的细胞呼吸,进而影响对秸秆的分解速度,B符合题意;
C、秸秆残留量越低说明微生物的分解作用越强,C不符合题意;
D、堆放处理的秸秆主要是被好氧型微生物分解,水泡处理的秸秆主要是被厌氧型微生物分解,由图可知,水泡处理后,秸秆的残留量少于堆放处理,说明厌氧型微生物分解能力高于好氧型微生物,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析图解:微生物会利用秸秆中的有机物,使秸秆残留量逐渐减少,秸秆残留量越少,则说明微生物的分解能力越强,根据图中曲线可知,水埋处理秸秆后,秸秆的残留量越少,对环境的污染越少,所以土埋法是最合理的方法。
3.【答案】C
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、由图可知,cAMP可结合到调节亚基上,调节亚基从有活性转变为无活性,此外,催化亚基可以从非活化状态转变为活化状态,且具有催化功能,说明催化亚基包含活性位点,A不符合题意;
B、由题意可知,活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,所以蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解,B不符合题意;
C、由题意可知,腺苷酸环化酶的作用是催化ATP环化形成,ATP没有水解形成ADP,所以腺苷酸环化酶催化的反应中,ATP的消耗与ADP的生成没有保持平衡,C符合题意;
D、图中所示,cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,使调节亚基从活化状态转变为非活化状态非活化催化亚基转变为活化的催化亚基,即释放出高活性的催化亚基,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、分析图解:cAMP能与调节亚基结合,促使调节亚基从活化状态转变为无活性状态,同时促进非活化的催化亚基分离,释放出两个活化的催化亚基。
2、细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
4.【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、植物细胞质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使原生质体与细胞壁分离,A不符合题意;
B、绿叶中色素的提取和分离实验中,色素分离是因其在层析液中溶解度不同,溶解度越高,其在滤纸条上的扩散速度越快,B符合题意;
C、在观察有丝分裂不同时期细胞时,在显微镜底下的细胞是死细胞,不会观察到有丝分裂的动态过程,因为此时的细胞是死细胞,C不符合题意;
D、T2噬菌体侵染细菌实验中,离心的目的是使大肠杆菌和噬菌体分离,使较轻的噬菌体出现在上清液中,而较重的大肠杆菌出现在沉淀中,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、植物细胞质壁分离及复原实验的原理 ①内因:成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;原生质层比细胞壁的伸缩性大。 ②外因:细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水或失水。
2、提取光合色素的试剂是无水乙醇,分离色素的试剂是层析液,根据色素在层析液中的溶解度不同,实现色素在滤纸条上的分离。
3、在噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记法,分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,区分了DNA和蛋白质,最终得出DNA是遗传物质的结论。搅拌是为了使大肠杆菌和噬菌体分离;离心是为了使大肠杆菌和噬菌体分离,使较轻的噬菌体出现在上清液中,而较重的大肠杆菌出现在沉淀中。
5.【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验;基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、肺炎链球菌R型菌转化成S型菌的原理是基因重组,培育产胰岛素的大肠杆菌的原理也是基因重组,A符合题意;
B、非同源染色体上的非等位基因在减数分裂I后期发生自由组合,其本质是基因重组,B不符合题意;
C、基因的随机性是指从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变,C不符合题意;
D、染色体结构变异包括缺失、易位、倒位和重复,若发生部位在非基因部分,则不会导致基因的碱基序列发生改变,DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变,所以基因突变可以使碱基对的排列顺序发生改变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】一、基因突变的特点
1、普遍性:所有生物均可发生;
2、随机性:从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细3、胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变;
4、不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
5、低频性:DNA分子具有稳定的双螺旋结构,自然状态下基因突变的频率是很低的。
二、染色体变异类型及实例
1、染色体结构变异:①缺失:染色体的某一片段缺失引起的变异,如猫叫综合症等; ②重复:染色体中增加某一片段引起的变异,如果蝇棒状眼的形成等; ③易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异,如果蝇花斑眼的形成等; ④倒位:染色体的某一片段位置颠倒引起的变异,如果蝇卷翅的形成等。
2、 染色体数目变异:①细胞内个别染色体的增加或减少,如21三体综合征等;②细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少,如三倍体无子西瓜的培育等。狭义的基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
三、广义的基因重组除此之外还包括某种生物的基因整合到另一种生物的DNA上等。
6.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;病毒
【解析】【解答】A、HCV的RNA复制过程和翻译过程的碱基配对方式都是A-U,G-C、C-G、U-A,A符合题意;
B、HCV侵染肝细胞后,是以自身的RNA为模板,以肝细胞中的核糖核苷酸作为原料进行RNA的复制,所以用32P标记的某个肝细胞被HCV侵染后,释放出的子代HCV中多数具有放射性,B不符合题意;
C、mRNA是单链结构,没有氢键,HCV的RNA与mRNA结构相似,据此推测,HCV的RNA没有氢键,C不符合题意;
D、虽然HCV的结构中只有一条RNA,但是由于基因具有选择性表达的特点,所以HCV可以含多种蛋白质,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
2、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
7.【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、AC段是指染色体复制的过程,在动物细胞中同时会发生中心体的复制,但植物细胞中不会发生,A不符合题意;
B、CD段表示有丝分裂间期的G2期、前期、中期,此时同源染色体没有分离,染色体数目也不会加倍,B不符合题意;
C、DE段表示有丝分裂后期,此时一条染色体上只有一个DNA分子(对应E点),染色体数与DNA数相等,都为4N,对应图2中的a时期,C符合题意;
D、植物细胞细胞板扩展形成细胞壁的过程在有丝分裂末期时进行,对应的是a→c的过程,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分析图解:有丝分裂间期分为G1期、S期和G2期,图1中AB段表示G1期,BC段表示S期,CD段表示有丝分裂间期的G2期、前期和中期,DE段表示有丝分裂后期,EF段表示有丝分裂末期。图2中a表示有丝分裂后期,b表示有丝分裂前、中期,c表示有丝分裂末期。d所示的数量关系不属于有丝分裂过程应具有的特点。
8.【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导;细胞免疫;体液免疫;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、若细胞I是下丘脑细胞,细胞II是垂体细胞,则物质E是促甲状腺激素释放激素,物质F是受体,A不符合题意;
B、若细胞II是病原体,物质E是抗体,物质F是抗原,则细胞I应是浆细胞,B不符合题意;
C、垂体细胞分泌生长激素,该激素通过体液运输至体细胞,与体细胞上的特异性受体结合,促进该细胞的生长发育,C符合题意;
D、神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,兴奋的传递方向是从传入神经元到传出神经元,所以细胞I是传入神经元,细胞II是传出神经元,物质E是神经递质,物质F是受体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】一、甲状腺激素的分泌过程中存在分级调节和负反馈调节,首先下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,该激素刺激垂体分泌促甲状腺激素,而促甲状腺激素刺激甲状腺分泌甲状腺激素,当甲状腺激素分泌过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体分泌各自对应的激素,最终使机体中甲状腺激素含量达到相对稳定。
二、体液免疫过程
1、一些病原体可以和B细胞接触,为激活B细胞提供了第一个信号。
2、一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。
3、抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。
4、辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。
5、B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。
6、浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,抗体与病原体结合后会形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化,记忆B细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化形成浆细胞,后者快速产生大量抗体。
三、兴奋到达突触前膜所在神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质;神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近;神经递质与突触后膜上的受体结合;突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元;随后,神经递质与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
9.【答案】D
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A、0.9%NaCl溶液与血浆渗透压相近,注入家兔体内,并不会导致血浆渗透压发生显著变化,但由于该溶液中还含有水分,所以A组实验后尿量增大,与注入溶液后血浆中的水分含量增加有关,A不符合题意;
B、醛固酮会促进肾小管和集合管吸收Na+,由题意可知,速尿会抑制肾小管对Na+的吸收,所以B组利尿药物不是通过促进肾上腺皮质分泌醛固酮来发挥作用,B不符合题意;
C、实验A组即为对照组,避免实验的偶然性,同时每组还形成了自身对照,C不符合题意;
D、尿中含有水和无机盐等,机体的水和无机盐的平衡是在神经、激素等调节下,通过调节尿量和尿的成分来实现的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】分析图解:给家兔注入0.9%NaCl溶液后会导致家兔尿量增加,该组可作为其它组的对照组,避免实验的偶然性;给家兔注射速尿后,速尿主要通过抑制肾小管髓袢厚壁段对Na+、Cl-的主动重吸收,导致肾小管管腔液的Na+、Cl-浓度升高,进而使血浆中的水分流入肾小管管腔,形成原尿,最终使家兔尿量增多;给家兔注入抗利尿激素后,抗利尿激素会抑制肾小管和集合管对水的重吸收和利用,进而减少家兔的尿量。
10.【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物顶端优势的原理是顶芽合成生长素,运输至侧芽,使顶芽的生长素浓度低,而促进顶芽生长,侧芽生长素浓度高,而被抑制生长,即掐尖留芽解除了植物的顶端优势,促进侧芽生长,A不符合题意;
B、生长素在沙柳体内是作为一种信号分子,通过信号转导,调控基因表达,最终促进沙柳的正常生长,B符合题意;
C、沙柳会通过叶片的蒸腾作用而失去水分,摘除沙柳一定量成熟叶片,可防止蒸腾作用散失过多的水分,C不符合题意;
D、植物的生长、发育等都是基因在适宜的时机选择性表达调控下完成的,沙柳的生长发育是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素,植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
2、生长素
合成部位:芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
主要作用:促进细胞伸长、子房壁发育及不定根和侧根的形成、促进形成顶端优势、抑制花和果实的脱落等。
作用特点:一般情况下,生长素浓度在较低时促进生长,在较高浓度时抑制生长,即生长素的作用具有两重性。
运输方式:极性运输,即只能从形态学上端运输到形态学下端;非极性运输:通过输导组织进行(成熟组织中)。
11.【答案】B
【知识点】估算种群密度的方法;种间关系;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、物种丰富度是指一个群落中的物种数目,可可树种植在原生林几年之后,物种数目会增加,可以用样方法调查该原生林中植物的丰富度,A不符合题意;
B、粉腿针尾雀在低层的可可树附近寻找为可可花传粉的双翅目昆虫为食,可可花传粉有利于可可树的繁衍,所以粉腿针尾雀与可可树之间不是共生关系,B符合题意;
C、种群在空间上的分布包括随机分布、集群分布和均匀分布,某种害虫的每个个体出现在人工林不同可可树上的机会是均等的,说明每棵可可树都适宜害虫生存,此时害虫在空间上的分布为随机分布,C不符合题意;
D、将一定量的可可树种植到原生林后,会使该地的物种丰度度增加,食物链、食物网更为复杂,提高了该地生态系统的抵抗力稳定性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础,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。而自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过生态系统的自我调节能力时,生态平衡就会受到破坏。
12.【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、并不是所有微生物都属于分解者,如硝化细菌等可自己制造有机物,属于生产者,A不符合题意;
B、由图可知,该生态工程设计实现了对废物的循环利用,所以体现了循环原理,B不符合题意;
C、由图可知,农作物、果树等植物获取的物质主要来源于有机肥,但有机肥不能提供能量,这些植物的能量来源于太阳能,C不符合题意;
D、温度、含水量等会影响蚯蚓的细胞代谢,进而影响其分解处理效率,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】一、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。
二、生态工程所遵循的基本原理:
1、自生原理
遵循的原则包括:①有效选择生物组分并合理布设,这是该系统或工程能否形成自组织能力的基础条件;②要创造有益于生物组分生长、发育、繁殖以及他们形成互利共存关系的条件,例如及时清除对生物有害的物质等。
2、循环原理
遵循的原则包括:实现物质不断循环,使前一个环节产生的废物,尽可能地被后一个环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生。
3、协调原理
遵循的原则包括:①生物与环境,生物与生物的协调与适应;②考虑环境容纳量,不能超过环境承载力的限度,否则会引起系统的失衡与破坏。
4、整体原理
遵循的原则:①要遵从自然生态系统的规律,各组分间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构达到改善系统功能的目的;②进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力。
13.【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、大豆中含有丰富的蛋白质,可为微生物的生长繁殖提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源,A正确;
B、制作酱油时,米曲霉等微生物产生的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,B正确;
C、乳酸菌是原核生物,米曲霉、酵母菌是真核生物,C错误;
D、抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长,乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长,同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、碳源来源有糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油等,氮源的来源有牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸等。
2、原核生物:蓝细菌、细菌(球菌、杆菌、螺旋菌)、支原体、衣原体、立克次氏体。
14.【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、根据题意,乳草产生的毒素“强心甾”能够结合并破坏动物细胞钠钾泵的功能,并不能说明会诱发钠钾泵基因是否发生突变,A不符合题意;
B、由题意分析可知,122位氨基酸改变使果蝇获得抗强心甾能力的同时导致果蝇“瘫痪”,119位氨基酸改变无表型效应,但能消除因122位氨基酸改变导致的“瘫痪”作用,帝王蝶能在没有瘫痪的情况下对强心甾产生抗性,这只能说明其在进化历程中119、122位氨基酸发生了改变,但并不能说明这两种氨基酸的改变是同时发生的,B不符合题意;
C、自然选择导致种群基因频率的定向改变,强心甾会破坏动物细胞的钠钾泵功能,在乳草的选择作用下,帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率不断升高,从而使其成为对强心甾具有抗性物种,C符合题意;
D、根据题意,通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时设置了三个实验组,分别是改变122位氨基酸,改变119位氨基酸,同时改变119位和122位氨基酸,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
15.【答案】D
【知识点】细胞融合的方法;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,已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,这利用了动物细胞融合技术,杂交瘤细胞的克隆化培养,这利用了动物细胞培养技术,A不符合题意;
B、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,即细胞膜具有一定的流动性,B不符合题意;
C、灭活病毒可使细胞相互凝聚并让细胞膜上的分子重新排布,从而诱导动物细胞融合,C不符合题意;
D、经小鼠腹腔内培养后,可从小鼠腹水中分离得到大量单克隆抗体,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】一、单克隆抗体的制备
1、原理:细胞膜的流动性和细胞增殖。
2、步骤
①用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。
②用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
③对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
④将抗体检测成阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。
二、动物细胞融合前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分开,再通过电融合法、PEG融合法和灭活病毒诱导法使动物细胞融合;植物细胞融合前需用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁,形成原生质体,再通过电融合法、离心法、PEG融合法以及高Ca2+—高pH融合法等。
16.【答案】C,D
【知识点】生物膜的功能特性;物质进出细胞的方式的综合;酶促反应的原理
【解析】【解答】A、B、根据题干信息,肌浆网中 Ca2+ 浓度高,细胞质中 Ca2+ 浓度低,所以 Ca2+ -ATP酶将细胞质中的 Ca2+ 运回肌浆网是通过主动运输的方式进行的,因此 Ca2+ -ATP酶属于载体蛋白,在运输 Ca2+ 时空间结构会发生改变,A、B不符合题意;
C、 Ca2+ -ATP酶除了具有运输 Ca2+ 功能外,还可以催化ATP的分解,为 Ca2+ 运输提供能量,所以肌浆网膜上的 Ca2+ -ATP酶降低了分解ATP的化学反应的活化能,C符合题意;
D、 Ca2+ 进出肌浆网都需要特异的转运蛋白的协助,所以肌细胞中 Ca2+ 进出肌浆网的过程体现了肌浆网膜的选择透过性,D符合题意。
故答案为:CD。
【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。
17.【答案】A,B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因型和表现型的关系;表观遗传
【解析】【解答】A、由题意可知,某种植物的花色受一对等位基因A和a的控制,A基因控制白色色素相关酶的合成,a基因控制红色色素相关酶的合成,从而使植物表现出一定的花色,即基因可通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物性状,A符合题意;
B、由题意分析可知,A基因控制白色色素相关酶的合成,使植物的花呈现出白色,环境差异会导致甲基化程度不同,甲基化越高,A基因的表达受到的抑制越明显,花色就越深,据此推测,生物的表型和基因型并非一一对应的关系,还受环境影响,B符合题意;
C、DNA甲基化会使DNA的转录不能正常进行,C不符合题意;
D、基因的甲基化不会使基因发生突变,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】1、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。
2、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。
18.【答案】A,B,D
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由图可知,模式1中①兴奋后,会将兴奋传递给②、③,由于③是抑制性中间神经元,所以③兴奋会导致④被抑制,A符合题意;
B、由图可知,模式II中非抑制性神经元会促进抑制性中间神经元的兴奋,但抑制性中间神经元又可以通过负反馈调节抑制非抑制性神经元的兴奋,负反馈调节能提高神经调节的精准性,B符合题意;
C、动作电位的形成与Na+内流有关,所以⑥兴奋引起⑤神经元膜上K+大量外流,这并不会影响⑤受刺激后产生的动作电位幅度大小,C不符合题意;
D、⑥是抑制性中间神经元,会对⑤的兴奋有有一定的抑制作用,⑤释放的神经递质会使⑦兴奋,所以⑦兴奋性减弱的原因可能是⑤释放的神经递质减少引起的,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】静息电位是指神经元等可兴奋细胞在未受到刺激时,细胞膜两侧存在的电位差,静息电位主要是由钾离子外流引起的;动作电位是指神经元等可兴奋细胞在受到适宜强度的刺激后产生的电位变化,动作电位是由于钠离子内流引起的。
19.【答案】A,B,C
【知识点】种群数量的变化曲线;种间关系;种群的概念
【解析】【解答】A、在一定的空间范围内,同种生物的所有个体形成的一个整体,称为种群,所以单独培养双小核草履虫和大草履虫时,它们各自形成一个种群,A符合题意;
B、由题意可知,由于双小核草履虫和大草履虫具有相同资源利用方式,所以不能长期共存,二者会竞争环境中的资源,就会出现其中一种消失的可能,B符合题意;
C、图中曲线即表示增长速率,由图可知,单独培养双小核草履虫和大草履虫时,当它们各自的种群数量为100个左右时,曲线斜率最大,即增长速率最大,C符合题意;
D、K值与环境中的资源、空间等有关,与种群初始数量无关,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】 1、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。
2、在资源与空间有限、存在天敌等条件下,种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定,增长曲线成“S”形,这种类型的种群增长称为“S”形增长。在K/2时种群增长速率最快,达到K值时出生率等于死亡率,种群数量趋于稳定。
20.【答案】B,D
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、由图可知,图甲培养基中的菌落是均匀分布的,所以接种方式应为稀释涂布平板法,A不符合题意;
B、C、根据题意,用一定方法诱变大肠杆菌之后会获得营养缺陷型大肠杆菌,营养缺陷型大肠杆菌需在含有其缺陷的特殊营养物质的培养基上正常生长,由图可知,甲和丙培养基上都几乎长满了菌落,说明甲、丙培养基中均添加了特殊营养物质,而乙培养基中没有添加特殊营养物质,所以缺陷型大肠杆菌就无法正常生长,乙培养基中不能生长的,而丙培养基对应位置能生长的为所需的营养缺陷型菌株,B符合题意,C不符合题意;
D、只有用固体培养基才能看到菌落的形态、大小等特征,本实验中可以观察到菌落在培养基的分布情况,所以影印培养法使用的是固体培养基进行微生物培养,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】微生物的分离纯化一般可用平板划线法或稀释涂布平板法,其中平板划线法使用接种环等进行接种,不能用于微生物的计数,而稀释涂布平板法使用涂布器等进行接种,可用于微生物的计数,在样品稀释时,要保证计数用的平板中的菌落数落在30-300之间。
21.【答案】(1)小于
(2)此时温度很高,导致气孔大量关闭,CO2无法进入叶片组织,致使光合作用(暗反应)受到限制
(3)无水乙醇;总叶绿素含量与气孔导度;非气孔
(4)增大
【知识点】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)测得的氧气释放速率表示净光合速率,叶绿体产生氧气速率表示真光合速率,真光合速率=净光合速率+呼吸速率,所以实验过程中测得的氧气释放速率小于叶绿体产生氧气速率。
(2)由于中午时,温度很高,植物为了避免由于蒸腾作用而大量散失水分,所以此时气孔大量关闭,CO2无法进入叶片组织,致使光合作用(暗反应)受到限制,从而出现“光合午休”现象。
(3)叶绿素是有机物,无水乙醇是有机溶剂,所以欲测定总叶绿素含量,可用无水乙醇试剂对其进行提取;由表可知,与组1相比,组2和组3总叶绿素含量与气孔导度增加,组2和组3的气孔内外CO2交换增强,但胞间CO2浓度不升反降,说明加大昼夜温差之后光合速率增加与气孔导度无关,而主要是降低了非气孔限制,增强了叶片光合能力。
(4)氧气的释放速率表示净光合速率,净光合速率越大,有机物积累的速度越快,由表分析可知,昼夜温差加大,可增加植物的净光合速率,所以为增加番茄幼苗有机物积累量,应适当增大昼夜温差。
【分析】植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响;植物的呼吸速率可以用单位时间内二氧化碳的生成量或氧气的吸收量或有机物的消耗量来表示,净光合速率可以用单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或有机物的积累量来表示,真光合速率可以用单位时间内二氧化碳的固定量或氧气的产生量或有机物的合成量来表示。三者的关系是真光合速率=呼吸速率+净光合速率。
22.【答案】(1)神经中枢;反射弧结构不完整
(2)疫苗和B细胞接触、辅助性T细胞与B细胞接触;体液免疫和细胞免疫
(3)体内有效抗体数量减少
(4)疫苗中的病毒仍有一定的活性,这两类人免疫系统的防御功能过低,可能导致病毒感染而患脊髓灰质炎
【知识点】反射弧各部分组成及功能;细胞免疫;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】(1)一个完整的反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,由题意可知,脊髓灰质炎病毒主要侵犯脊髓中的运动神经元,所以从反射弧结构角度分析,脊髓灰质炎病毒主要侵犯的是神经中枢;神经中枢是反射弧的一部分,如果反射弧不完整,就不能完成反射,因此患者腿部接受刺激后,并不能完成相应反射活动,原因是反射弧结构不完整。
(2)引起B细胞活化的两个信号刺激分别是疫苗和B细胞接触(第一信号)、辅助性T细胞与B细胞接触(第二信号);脊灰灭活疫苗不会侵染宿主细胞,只会引发体液免疫,而脊灰减毒活疫苗具有一定的活性,会侵染宿主细胞,所以会引发体液免疫和细胞免疫。
(3)由于上一剂疫苗接种一段时间后体内有效抗体数量减少,所以就需要再次进行接种,使幼儿体内的有效抗体数量增多,提高免疫力。
(4)免疫缺陷症、接受免疫抑制剂治疗者免疫系统的防御功能过低,由于“脊灰减毒活疫苗”具有一定的活性,如果服用,就会使该疫苗中的病毒在宿主细胞内增殖,从而导致这些患者患脊髓灰质炎,所以免疫缺陷症、接受免疫抑制剂治疗者禁止服用“脊灰减毒活疫苗”。
【分析】一、体液免疫过程
1、一些病原体可以和B细胞接触,为激活B细胞提供了第一个信号。
2、一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。
3、抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。
4、辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。
5、B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。
6、浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,抗体与病原体结合后会形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化,记忆B细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化形成浆细胞,后者快速产生大量抗体。
二、细胞免疫过程
1、被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号。
2、细胞毒性T细胞分裂并分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程(辅助性T细胞的活化及分泌细胞因子的过程同体液免疫)。
3、新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。 4、靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
23.【答案】(1)非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者;水平;协同进化
(2)抵抗力
(3)流向分解者的能量;180.5;13.7%
(4)间接;就地;不添加综鞭毛虫,其他处理与实验组相同
【知识点】群落的结构;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者;湖泊的湖岸边到湖心处是水平方向,所以湖泊的湖岸边到湖心处分布的生物种类和数量有差异,这体现了群落水平的结构; 协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,所以群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是不同物种之间以及生物与无机环境之间协同进化的结果。
(2)微囊藻产生的藻毒素抑制水生植物的生长,造成水生动物中毒和死亡,降低了该生态系统的物种丰富度,使食物链、食物网更为简单,从而使其抵抗力稳定性降低。
(3)生产者和消费者的遗体残骸等中的能量都会流向分解者,表中缺少这部分能量去向,所以X是流向分解者的能量;肉食性动物的同化量=6.8+0.5+7.2=14.5J cm-2 a-1,其中有11J cm-2 a-1是来自外来有机物的输入,所以其同化量来自上一营养级的部分为3.5J cm-2 a-1,所以Z=3.5J cm-2 a-1,植食性动物的同化量=9.5+1.5+11.0+3.5=25.5J cm-2 a-1,其中5.0J cm-2 a-1是来自外来有机物的输入,所以其同化量中来自上一营养级的部分为20.5J cm-2 a-1,所以Y=20.5J cm-2 a-1,流入该生态系统的总能量=生产者固定的能量+外来有机物输入的能量=44.0+5.0+95.0+20.5=164.5+16.0=180.5J cm-2 a-1,相邻两个营养级之间的能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%,所以能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是肉食性动物的同化量/植食性动物的同化量=3.5J cm-2 a-1/25.5J cm-2 a-1×100%=13.7%。
(4)棕鞭毛虫能清除微囊藻和降解藻毒素,与生态有关,体现了生物多样性的间接价值;建立自然保护区属于就地保护;本实验的目的是研究棕鞭毛虫对微囊藻的清除能力和降解藻毒素的效果,自变量则是棕鞭毛虫,因变量是微囊藻相对比例,藻毒素相对含量,除此之外的都是无关变量,应保持相同且适宜,所以本实验中,对照组的处理是不添加综鞭毛虫,其他处理与实验组相同。
【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、生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力,叫作生态系统的稳定性。
3、负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础,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。而自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过生态系统的自我调节能力时,生态平衡就会受到破坏。
4、群落的结构
(1)水平结构:群落在水平方向上呈镶嵌分布,决定因素包括环境因素如地形变化、土壤湿度等,生物因素如生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。
(2)垂直结构:群落在垂直方向上有明显的分层现象,对于植物来说,决定因素包括光照、温度等,对于动物来说,决定因素包括栖息空间和食物条件等。
5、各营养级能量流向及数量关系:
(1)若定量定时,对于生产者而言:生产者固定的太阳能=用于自身生长、发育和繁殖的能量+呼吸作用以热能形式散失的能量,用于自身生长、发育和繁殖的能量=流入下一营养级的能量+流向分解者分解的能量+未被利用的能量;对于最高营养级除外的消费者而言:摄入量=同化量+粪便量,同化量=用于自身生长、发育和繁殖的能量+呼吸作用以热能形式散失的能量,用于自身生长、发育和繁殖的能量=流入下一营养级的能量+流向分解者分解的能量+未被利用的能量。
(2)若定量不定时,则各营养级不存在未被利用的能量。 对于最高营养级而言,不存在流向下一营养级的能量。
6、保护生物多样性的措施
(1)就地保护:在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,这是最有效的保护措施;
(2)易地保护:把待保护物种迁至异地进行专门保护,如建立植物园、动物园和濒危动植物繁育中心等;
(3)利用生物技术对濒危物种的基因进行保护,如建立精子库、种子库、基因库;利用人工授精、组织培养和胚胎移植等生物技术,加强对珍稀、濒危物种的保护;
(4)加强立法、执法和宣传教育等。
7、生物多样性的价值
(1)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。
(2)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。
(3)潜在价值:目前尚不清楚的价值。
24.【答案】(1)复性;Bgl II和Spe I;BglⅡ和SpeⅠen
(2)细胞分裂素和生长素;脱分化
(3)潮霉素
(4)纤维素酶和果胶酶;通过观察绿色荧光来确定Cd转运蛋白是否表达以及分布场所;Cd的富集能力
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;植物组织培养的过程;植物体细胞杂交的过程及应用;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)①PCR的步骤包括变性、复性和延伸,98℃10s是变性,使DNA双螺旋解开,55℃30s是复性,以便引物能特异性结合在DNA模板上,72℃1min是延伸,即DNA子链的合成过程。DNA双链的,每个DNA模板链都需要一个引物与之结合,在引物的3'端合成DNA子链,经过35个循环也就是DNA复制35次,一个cDNA复制35次新合成的DNA子链数为2×(235-1),那么a个cDNA复制35次需要消耗的引物数是2a(235-1);②为防止目的基因和Ti质粒自身环化,需要选择切割后产生的黏性末端不同的两种限制酶,T-DNA是可转移的DNA,可以整合到植物细胞的染色体上,所以要选择T-DNA上具有的酶切位点所对应的限制酶,此外,为保证融合基因能正常在受体细胞中表达,应保证对应的酶切位点在启动子和终止子之间,并且酶切后不会破坏标记基因,同时,若想保证Cd转运蛋白与绿色荧光蛋白融合,需要将它们的基因紧密连接,由于卡拉霉素抗性基因上也有Blp I酶切位点,所以如果选择Blp I,则会影响连接效率,综上,应选择Bgl II和Spe I两种限制酶。
(2)茎段脱分化形成愈伤组织的过程需要在培养基中添加细胞分裂素和生长素,且保证二者比例适中。
(3)由于是T-DNA整合到了植物细胞的染色体上,且T-DNA上有潮霉素抗性基因,所以应用添加潮霉素的培养基筛选出转化成功的愈伤组织。
(4)①植物细胞壁的组成成分主要是纤维素和果胶,所以应将愈伤组织转移至含纤维素酶和果胶酶的酶解液中处理一段时间获得原生质体;
②绿色荧光蛋白表达会使细胞呈现出绿色荧光,若将绿色荧光蛋白与Cd转运蛋白融合,就可以通过观察绿色荧光来确定Cd转运蛋白是否表达以及分布场所;由题意可知,将红景天中的HMA3基因转入栾树,以实现栾树的定向改良,使其增强对Cd的富集能力,说明转基因的栾树与野生型相比,应具有更强的Cd富集能力,所以若要从个体生物学水平上进行目的基因的检测与鉴定,则可以检测比较转基因栾树与野生型栾树Cd的富集能力。
【分析】一、PCR技术
1、PCR技术是体外扩增目的基因的技术,是根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制。
2、条件
DNA母链:提供DNA复制的模板; 酶:耐高温的DNA聚合酶(Taq酶); 引物:使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸; 原料:四种脱氧核糖核苷酸。
二、 基因工程的基本工具及作用
1、限制酶:识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,使一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,具有一定的专一性;在选择限制酶时,要保证该限制酶不会切割目的基因和载体上的标记基因、启动子、终止子和复制原点等,并且限制酶酶切位点应介于载体的启动子与终止子之间,最好选用两种能够产生不同黏性末端的限制酶分别对目的基因和载体的两侧进行切割,避免目的基因或载体自身环化;
2、DNA连接酶:恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键;
3、载体:能运载目的基因进入受体细胞,并使目的基因能在受体细胞中稳定存在并表达。 作为载体应具备的条件:能稳定存在并自我复制;有一个至多个限制酶切割位点;有特殊的标记基因以及对受体细胞无害。
三、植物组织培养
1、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,并给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。整个过程包括外植体消毒、脱分化形成愈伤组织、愈伤组织再被诱导生根发芽,最终培育成完整植株。利用的生物学原理是植物细胞的全能性。
2、生长素/细胞分裂素=1,有利于愈伤组织的形成;生长素/细胞分裂素>1,有利于根的形成;生长素/细胞分裂素<1,有利于芽的形成。
3、脱分化过程不需要光照,而再分化过程需要光照,以利于叶绿素的形成、满足叶绿体利用光能制造有机物的需要。
25.【答案】(1)基因突变;9
(2)YYm;YhYh;实验思路:让该小鼠与多只白色小鼠交配,观察子代表型。预期结果及结论:若子代小鼠没有白色,则基因型为YmYh;若子代有白色小鼠出现,则基因型为Ymy;褐色:黄褐色:黄色=6:5:4
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】(1)基因突变是产生新基因的基本途径,由于基因突变具有不定向性,所以可能会形成复等位基因,即复等位基因的出现是基因突变的结果;若只考虑上述基因,则该种小鼠毛色相关的基因型有9种,分别是YYm、YYh、Yy、YmYm、YmYh、Ymy、YhYh、Yhy、yy。
(2)①根据题干信息,亲本中褐色小鼠的基因型为Y_,黄色小鼠的基因型为Yh_,子一代中黄褐色小鼠的基因型为Ym_,由于基因的显隐性关系是Y>Ym>Yh>y,所以Ym基因不可能由黄色亲本提供,据此推测,毛色为褐色的亲本基因型应为YYm,子一代小鼠中毛色有褐色和黄褐色两种,且比例为1:1,当亲本中黄色小鼠的基因型为YhYh或Yhy时,都符合要求,所以该黄色小鼠的基因型为YhYh或Yhy。
②若想要确定黄褐色小鼠的基因型,一般选择隐性纯合子与其进行测交,即让该小鼠与多只白色小鼠(yy)交配,观察子代表型。若该黄褐色小鼠基因型为YmYh,则后代的表现型及其比例为黄褐色(Ymy):黄色(Yhy)=1:1,若该黄褐色小鼠的基因型为Ymy,则后代的表现型及其比例为黄褐色(Ymy):白色(yy)=1:1,所以预期结果及结论为:若子代小鼠没有白色,则基因型为YmYh;若子代有白色小鼠出现,则基因型为Ymy;③若亲本的黄色个体是纯合子,即其基因型为YhYh,则子一代的基因型及其比例为YYh:YmYh=1:1,雌雄配子种类及其比例均为Y:Yh:Ym=1:2:1,由于YY致死,所以F1个体随机交配,子二代的基因型及其比例为YYh:YYm:YhYh:YmYh:YmYm=4:2:4:4:1,即褐色:黄褐色:黄色=6:5:4。
【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。
2、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
3、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
1 / 1黑龙江省大庆市萨尔图区东风中学2023-2024学年高三上册生物适应性考试试卷
一、单项选择题(本大题共15小题,每题2分,共30分)
1.(2021高三上·邢台开学考)某种细胞具有细胞壁且能进行光合作用,下列关于该细胞的叙述,正确的是(  )
A.该细胞可能是蓝藻细胞,能通过叶绿体进行光合作用
B.该细胞可能是小麦根尖细胞,可用纤维素酶和果胶酶去除其细胞壁
C.该细胞可能是黑藻细胞,可从该植物中提取出四种光合色素
D.该细胞可能是硝化细菌,硝化细菌在生态系统中属于生产者
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;叶绿体结构及色素的分布和作用;化能合成作用;生态系统的结构
【解析】【解答】A、蓝藻细胞属于原核细胞,其中没有叶绿体,A错误;
B、小麦根尖细胞没有叶绿体,不能进行光合作用,B错误;
C、黑藻属于植物,其细胞中含有叶绿体,叶绿体中含有四种光合色素,C正确;
D、硝化细菌是通过化能合成作用合成的有机物,不能进行光合作用,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、硝化细菌能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,称为化能合成作用。
3、叶绿体包含四种光合色素:叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素。
2.(2023高三上·萨尔图开学考)将当年收获的小麦秸秆剪成小段,于9月15日开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3种方式的处理,3次重复,每隔15天检测一次秸秆腐解残留量,结果如图。下列分析合理的是(  )
A.秸秆还田后露天堆放是利用秸秆的合理方法
B.温度、湿度、O2浓度均会影响微生物对秸秆的分解速度
C.秸秆残留量越低说明微生物的分解作用越弱
D.从堆放、水泡2条曲线可以推测好氧型微生物分解能力高于厌氧型微生物
【答案】B
【知识点】影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、由图可知,露天堆放秸秆后,秸秆的残留量是最高的,所以不是合理方法,A不符合题意;
B、微生物分解秸秆需要通过细胞呼吸提供能量,温度、湿度、O2浓度均会影响微生物的细胞呼吸,进而影响对秸秆的分解速度,B符合题意;
C、秸秆残留量越低说明微生物的分解作用越强,C不符合题意;
D、堆放处理的秸秆主要是被好氧型微生物分解,水泡处理的秸秆主要是被厌氧型微生物分解,由图可知,水泡处理后,秸秆的残留量少于堆放处理,说明厌氧型微生物分解能力高于好氧型微生物,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析图解:微生物会利用秸秆中的有机物,使秸秆残留量逐渐减少,秸秆残留量越少,则说明微生物的分解能力越强,根据图中曲线可知,水埋处理秸秆后,秸秆的残留量越少,对环境的污染越少,所以土埋法是最合理的方法。
3.(2023高三上·萨尔图开学考)蛋白激酶A(PKA)由两个调节亚基和两个催化亚基组成,其活性受cAMP(腺苷酸环化酶催化ATP环化形成)调节(如图所示)。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白质的活性。下列说法错误的是(  )
A.调节亚基具有结合到cAMP的结构域,催化亚基包含活性位点
B.蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解
C.腺苷酸环化酶催化的反应中,ATP的消耗与ADP的生成保持平衡
D.cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,释放出高活性的催化亚基
【答案】C
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、由图可知,cAMP可结合到调节亚基上,调节亚基从有活性转变为无活性,此外,催化亚基可以从非活化状态转变为活化状态,且具有催化功能,说明催化亚基包含活性位点,A不符合题意;
B、由题意可知,活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,所以蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解,B不符合题意;
C、由题意可知,腺苷酸环化酶的作用是催化ATP环化形成,ATP没有水解形成ADP,所以腺苷酸环化酶催化的反应中,ATP的消耗与ADP的生成没有保持平衡,C符合题意;
D、图中所示,cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,使调节亚基从活化状态转变为非活化状态非活化催化亚基转变为活化的催化亚基,即释放出高活性的催化亚基,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、分析图解:cAMP能与调节亚基结合,促使调节亚基从活化状态转变为无活性状态,同时促进非活化的催化亚基分离,释放出两个活化的催化亚基。
2、细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
4.(2023高三上·萨尔图开学考)下列相关实验中涉及“分离”的叙述正确的是(  )
A.植物细胞质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离
B.绿叶中色素的提取和分离实验中,色素分离是因其在层析液中溶解度不同
C.植物根尖细胞有丝分裂实验中,可以观察到姐妹染色单体彼此分离的动态过程
D.T2噬菌体侵染细菌实验中,离心的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、植物细胞质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使原生质体与细胞壁分离,A不符合题意;
B、绿叶中色素的提取和分离实验中,色素分离是因其在层析液中溶解度不同,溶解度越高,其在滤纸条上的扩散速度越快,B符合题意;
C、在观察有丝分裂不同时期细胞时,在显微镜底下的细胞是死细胞,不会观察到有丝分裂的动态过程,因为此时的细胞是死细胞,C不符合题意;
D、T2噬菌体侵染细菌实验中,离心的目的是使大肠杆菌和噬菌体分离,使较轻的噬菌体出现在上清液中,而较重的大肠杆菌出现在沉淀中,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、植物细胞质壁分离及复原实验的原理 ①内因:成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;原生质层比细胞壁的伸缩性大。 ②外因:细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水或失水。
2、提取光合色素的试剂是无水乙醇,分离色素的试剂是层析液,根据色素在层析液中的溶解度不同,实现色素在滤纸条上的分离。
3、在噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记法,分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,区分了DNA和蛋白质,最终得出DNA是遗传物质的结论。搅拌是为了使大肠杆菌和噬菌体分离;离心是为了使大肠杆菌和噬菌体分离,使较轻的噬菌体出现在上清液中,而较重的大肠杆菌出现在沉淀中。
5.(2023高三上·萨尔图开学考)下列有关遗传变异的说法正确的是(  )
A.肺炎链球菌R型菌转化成S型菌的原理和培育产胰岛素的大肠杆菌的原理相同
B.非同源染色体自由组合,导致其上所有的非等位基因之间发生基因重组
C.基因突变的随机性是指任何生物的基因都有可能发生基因突变
D.染色体结构变异和基因突变都可以使基因中碱基对的排列顺序发生改变
【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验;基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、肺炎链球菌R型菌转化成S型菌的原理是基因重组,培育产胰岛素的大肠杆菌的原理也是基因重组,A符合题意;
B、非同源染色体上的非等位基因在减数分裂I后期发生自由组合,其本质是基因重组,B不符合题意;
C、基因的随机性是指从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变,C不符合题意;
D、染色体结构变异包括缺失、易位、倒位和重复,若发生部位在非基因部分,则不会导致基因的碱基序列发生改变,DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变,所以基因突变可以使碱基对的排列顺序发生改变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】一、基因突变的特点
1、普遍性:所有生物均可发生;
2、随机性:从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细3、胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变;
4、不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
5、低频性:DNA分子具有稳定的双螺旋结构,自然状态下基因突变的频率是很低的。
二、染色体变异类型及实例
1、染色体结构变异:①缺失:染色体的某一片段缺失引起的变异,如猫叫综合症等; ②重复:染色体中增加某一片段引起的变异,如果蝇棒状眼的形成等; ③易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异,如果蝇花斑眼的形成等; ④倒位:染色体的某一片段位置颠倒引起的变异,如果蝇卷翅的形成等。
2、 染色体数目变异:①细胞内个别染色体的增加或减少,如21三体综合征等;②细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少,如三倍体无子西瓜的培育等。狭义的基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
三、广义的基因重组除此之外还包括某种生物的基因整合到另一种生物的DNA上等。
6.(2023高三上·萨尔图开学考)丙肝病毒(HCV)是一种RNA病毒,通过在人的肝细胞中进行RNA复制和蛋白质合成等完成增殖,下列相关叙述,正确的是(  )
A.HCV的RNA复制和翻译过程都遵循碱基互补配对原则,碱基配对方式也相同
B.用32P标记的某个肝细胞被HCV侵染后,释放出的子代HCV中少数具有放射性
C.研究发现HCV的RNA与mRNA结构相似,据此推断其存在氢键
D.因为HCV的结构中只有一条RNA,所以HCV只含一种蛋白质
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;病毒
【解析】【解答】A、HCV的RNA复制过程和翻译过程的碱基配对方式都是A-U,G-C、C-G、U-A,A符合题意;
B、HCV侵染肝细胞后,是以自身的RNA为模板,以肝细胞中的核糖核苷酸作为原料进行RNA的复制,所以用32P标记的某个肝细胞被HCV侵染后,释放出的子代HCV中多数具有放射性,B不符合题意;
C、mRNA是单链结构,没有氢键,HCV的RNA与mRNA结构相似,据此推测,HCV的RNA没有氢键,C不符合题意;
D、虽然HCV的结构中只有一条RNA,但是由于基因具有选择性表达的特点,所以HCV可以含多种蛋白质,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
2、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
7.(2023高三上·萨尔图开学考)图1和图2表示某同学绘制的有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系,下列叙述正确的是(  )
A.图1中AC段动植物细胞中都会发生染色体复制和中心体复制
B.图1中CD段会发生同源染色体分离,染色体数目加倍
C.图1中DE段对应图2中的a时期,E点时每条染色体上有1个DNA
D.植物细胞在图2的c→d过程同时伴随细胞板扩展形成细胞壁的过程
【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、AC段是指染色体复制的过程,在动物细胞中同时会发生中心体的复制,但植物细胞中不会发生,A不符合题意;
B、CD段表示有丝分裂间期的G2期、前期、中期,此时同源染色体没有分离,染色体数目也不会加倍,B不符合题意;
C、DE段表示有丝分裂后期,此时一条染色体上只有一个DNA分子(对应E点),染色体数与DNA数相等,都为4N,对应图2中的a时期,C符合题意;
D、植物细胞细胞板扩展形成细胞壁的过程在有丝分裂末期时进行,对应的是a→c的过程,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分析图解:有丝分裂间期分为G1期、S期和G2期,图1中AB段表示G1期,BC段表示S期,CD段表示有丝分裂间期的G2期、前期和中期,DE段表示有丝分裂后期,EF段表示有丝分裂末期。图2中a表示有丝分裂后期,b表示有丝分裂前、中期,c表示有丝分裂末期。d所示的数量关系不属于有丝分裂过程应具有的特点。
8.(2023高三上·萨尔图开学考)下图细胞I、II和物质E、F的关系可能是(  )
细胞I 细胞II 物质E 物质F
A 下丘脑细胞 垂体细胞 促甲状腺激素 受体
B 效应T细胞 病原体 抗体 抗原
C 垂体细胞 体细胞 生长激素 受体
D 传出神经元 传入神经元 神经递质 受体
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导;细胞免疫;体液免疫;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、若细胞I是下丘脑细胞,细胞II是垂体细胞,则物质E是促甲状腺激素释放激素,物质F是受体,A不符合题意;
B、若细胞II是病原体,物质E是抗体,物质F是抗原,则细胞I应是浆细胞,B不符合题意;
C、垂体细胞分泌生长激素,该激素通过体液运输至体细胞,与体细胞上的特异性受体结合,促进该细胞的生长发育,C符合题意;
D、神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,兴奋的传递方向是从传入神经元到传出神经元,所以细胞I是传入神经元,细胞II是传出神经元,物质E是神经递质,物质F是受体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】一、甲状腺激素的分泌过程中存在分级调节和负反馈调节,首先下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,该激素刺激垂体分泌促甲状腺激素,而促甲状腺激素刺激甲状腺分泌甲状腺激素,当甲状腺激素分泌过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体分泌各自对应的激素,最终使机体中甲状腺激素含量达到相对稳定。
二、体液免疫过程
1、一些病原体可以和B细胞接触,为激活B细胞提供了第一个信号。
2、一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。
3、抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。
4、辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。
5、B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。
6、浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,抗体与病原体结合后会形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化,记忆B细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化形成浆细胞,后者快速产生大量抗体。
三、兴奋到达突触前膜所在神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质;神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近;神经递质与突触后膜上的受体结合;突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元;随后,神经递质与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
9.(2023高三上·萨尔图开学考)某实验小组探究不同因素对家兔尿量的影响,将三组家兔麻醉后固定于手术台上,首先记录一定时间内各组家兔的正常尿量,接下来分别从股静脉输液给药后记录一定时间内各组家兔的尿量,结果如表所示。下列相关叙述正确的是(  )
组别 静脉输液项目 实验前 实验后
A 0.9%NaCl溶液(20.0mL) 6.54 14.4
B 速尿(注射利尿药物)(20.0mg) 6.48 87.5
C 抗利尿激素(20.0mg) 7.33 2.63
注:速尿主要通过抑制肾小管髓袢厚壁段对Na+、Cl-的主动重吸收,导致肾小管管腔液的Na+、Cl-浓度升高
A.A组实验后尿量增大,与注入溶液后血浆渗透压大幅降低有关
B.B组利尿药物可能通过促进肾上腺皮质分泌醛固酮来发挥作用
C.本实验每组形成了自身对照,没有额外增设对照组
D.机体是通过调节尿量和尿的成分来实现水和无机盐的平衡
【答案】D
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A、0.9%NaCl溶液与血浆渗透压相近,注入家兔体内,并不会导致血浆渗透压发生显著变化,但由于该溶液中还含有水分,所以A组实验后尿量增大,与注入溶液后血浆中的水分含量增加有关,A不符合题意;
B、醛固酮会促进肾小管和集合管吸收Na+,由题意可知,速尿会抑制肾小管对Na+的吸收,所以B组利尿药物不是通过促进肾上腺皮质分泌醛固酮来发挥作用,B不符合题意;
C、实验A组即为对照组,避免实验的偶然性,同时每组还形成了自身对照,C不符合题意;
D、尿中含有水和无机盐等,机体的水和无机盐的平衡是在神经、激素等调节下,通过调节尿量和尿的成分来实现的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】分析图解:给家兔注入0.9%NaCl溶液后会导致家兔尿量增加,该组可作为其它组的对照组,避免实验的偶然性;给家兔注射速尿后,速尿主要通过抑制肾小管髓袢厚壁段对Na+、Cl-的主动重吸收,导致肾小管管腔液的Na+、Cl-浓度升高,进而使血浆中的水分流入肾小管管腔,形成原尿,最终使家兔尿量增多;给家兔注入抗利尿激素后,抗利尿激素会抑制肾小管和集合管对水的重吸收和利用,进而减少家兔的尿量。
10.(2023高三上·萨尔图开学考)建设绿色“一带一路”,沙漠防治的先锋树种是沙柳,为提高沙柳成活率,常常需要对沙柳掐尖留芽并摘除一定量成熟叶片,下列相关叙述不合理的是(  )
A.掐尖留芽解除了植物的顶端优势,促进侧芽生长
B.生长素在沙柳体内直接参与细胞代谢,以促进沙柳的正常生长
C.摘除沙柳一定量成熟叶片,可防止蒸腾作用散失过多的水分
D.沙柳的生长发育是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的
【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物顶端优势的原理是顶芽合成生长素,运输至侧芽,使顶芽的生长素浓度低,而促进顶芽生长,侧芽生长素浓度高,而被抑制生长,即掐尖留芽解除了植物的顶端优势,促进侧芽生长,A不符合题意;
B、生长素在沙柳体内是作为一种信号分子,通过信号转导,调控基因表达,最终促进沙柳的正常生长,B符合题意;
C、沙柳会通过叶片的蒸腾作用而失去水分,摘除沙柳一定量成熟叶片,可防止蒸腾作用散失过多的水分,C不符合题意;
D、植物的生长、发育等都是基因在适宜的时机选择性表达调控下完成的,沙柳的生长发育是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素,植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
2、生长素
合成部位:芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
主要作用:促进细胞伸长、子房壁发育及不定根和侧根的形成、促进形成顶端优势、抑制花和果实的脱落等。
作用特点:一般情况下,生长素浓度在较低时促进生长,在较高浓度时抑制生长,即生长素的作用具有两重性。
运输方式:极性运输,即只能从形态学上端运输到形态学下端;非极性运输:通过输导组织进行(成熟组织中)。
11.(2023高三上·萨尔图开学考)巧克力的主要原料是可可豆,可可树对生存环境的要求很高,只适应赤道附近、南北纬20度之间高温度、高湿度的环境。可可树是一种喜阴植物,需要“背靠大树”才能长得更好,这意味着人工种植想收获更优质的可可豆,应将它和能够遮荫的人工林共同种植,或者直接将它种在较为稀疏的原生林里。这样,和原生植物共存的可可树林起到了缓冲带的作用,也让自己的生长更加顺利。下列叙述错误的是(  )
A.可可树种植在原生林几年之后,可以用样方法调查该原生林中植物的丰富度
B.粉腿针尾雀濒临灭绝,它们在为可可树提供荫蔽的树上筑巢,在低层的可可树附近寻找为可可花传粉的双翅目昆虫为食,与可可树形成共生关系
C.经调查,某种害虫的每个个体出现在人工林不同可可树上的机会是均等的,因此该害虫在空间上的分布为随机分布
D.将一定量的可可树种植到原生林后,可能会提高该生态系统的抵抗力稳定性
【答案】B
【知识点】估算种群密度的方法;种间关系;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、物种丰富度是指一个群落中的物种数目,可可树种植在原生林几年之后,物种数目会增加,可以用样方法调查该原生林中植物的丰富度,A不符合题意;
B、粉腿针尾雀在低层的可可树附近寻找为可可花传粉的双翅目昆虫为食,可可花传粉有利于可可树的繁衍,所以粉腿针尾雀与可可树之间不是共生关系,B符合题意;
C、种群在空间上的分布包括随机分布、集群分布和均匀分布,某种害虫的每个个体出现在人工林不同可可树上的机会是均等的,说明每棵可可树都适宜害虫生存,此时害虫在空间上的分布为随机分布,C不符合题意;
D、将一定量的可可树种植到原生林后,会使该地的物种丰度度增加,食物链、食物网更为复杂,提高了该地生态系统的抵抗力稳定性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础,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。而自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过生态系统的自我调节能力时,生态平衡就会受到破坏。
12.(2023高三上·萨尔图开学考)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。如图为某农业生态系统的示意图,下列叙述正确的是(  )
A.该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B.该生态工程设计突出体现了协调的原理
C.农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D.影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等
【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、并不是所有微生物都属于分解者,如硝化细菌等可自己制造有机物,属于生产者,A不符合题意;
B、由图可知,该生态工程设计实现了对废物的循环利用,所以体现了循环原理,B不符合题意;
C、由图可知,农作物、果树等植物获取的物质主要来源于有机肥,但有机肥不能提供能量,这些植物的能量来源于太阳能,C不符合题意;
D、温度、含水量等会影响蚯蚓的细胞代谢,进而影响其分解处理效率,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】一、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。
二、生态工程所遵循的基本原理:
1、自生原理
遵循的原则包括:①有效选择生物组分并合理布设,这是该系统或工程能否形成自组织能力的基础条件;②要创造有益于生物组分生长、发育、繁殖以及他们形成互利共存关系的条件,例如及时清除对生物有害的物质等。
2、循环原理
遵循的原则包括:实现物质不断循环,使前一个环节产生的废物,尽可能地被后一个环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生。
3、协调原理
遵循的原则包括:①生物与环境,生物与生物的协调与适应;②考虑环境容纳量,不能超过环境承载力的限度,否则会引起系统的失衡与破坏。
4、整体原理
遵循的原则:①要遵从自然生态系统的规律,各组分间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构达到改善系统功能的目的;②进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力。
13.(2022高二下·湖北期中)酱油起源于我国,至今已有数千年历史。参与酱油酿造过程的微生物主要有米曲霉、酵母菌和乳酸菌等,在众多微生物及其酶系的作用下,分解大豆、小麦中的蛋白质、脂肪等有机物,最终形成具有特殊色泽和良好风味的酱油。某企业制作酱油的流程示意图如下。下列说法错误的是(  )
A.米曲霉发酵过程中大豆中的蛋白质可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源
B.米曲霉产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸
C.参与酱油酿造过程的米曲霉、酵母菌和乳酸菌都属于真核生物
D.抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,发酵池发酵阶段加入食盐可以抑制杂菌生长
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、大豆中含有丰富的蛋白质,可为微生物的生长繁殖提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源,A正确;
B、制作酱油时,米曲霉等微生物产生的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,B正确;
C、乳酸菌是原核生物,米曲霉、酵母菌是真核生物,C错误;
D、抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长,乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长,同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、碳源来源有糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油等,氮源的来源有牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸等。
2、原核生物:蓝细菌、细菌(球菌、杆菌、螺旋菌)、支原体、衣原体、立克次氏体。
14.(2023高三上·萨尔图开学考)乳草产生的毒素“强心甾”能够结合并破坏动物细胞钠钾泵的功能,然而帝王蝶幼虫不仅以乳草为食,还能将强心甾储存在体内以防御捕食者。研究人员发现帝王蝶钠钾泵的119和122位氨基酸与其他昆虫不同。利用基因编辑技术修改果蝇钠钾泵基因,发现122位氨基酸改变使果蝇获得抗强心甾能力的同时导致果蝇“瘫痪”,119位氨基酸改变无表型效应,但能消除因122位氨基酸改变导致的“瘫痪”作用。根据以上信息可做出的判断是(  )
A.强心甾与钠钾泵结合后诱发钠钾泵基因突变
B.帝王蝶在进化历程中119、122位氨基酸的改变是同时发生的
C.帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率不断升高是乳草选择作用的结果
D.通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时设置了两个实验组
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、根据题意,乳草产生的毒素“强心甾”能够结合并破坏动物细胞钠钾泵的功能,并不能说明会诱发钠钾泵基因是否发生突变,A不符合题意;
B、由题意分析可知,122位氨基酸改变使果蝇获得抗强心甾能力的同时导致果蝇“瘫痪”,119位氨基酸改变无表型效应,但能消除因122位氨基酸改变导致的“瘫痪”作用,帝王蝶能在没有瘫痪的情况下对强心甾产生抗性,这只能说明其在进化历程中119、122位氨基酸发生了改变,但并不能说明这两种氨基酸的改变是同时发生的,B不符合题意;
C、自然选择导致种群基因频率的定向改变,强心甾会破坏动物细胞的钠钾泵功能,在乳草的选择作用下,帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率不断升高,从而使其成为对强心甾具有抗性物种,C符合题意;
D、根据题意,通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时设置了三个实验组,分别是改变122位氨基酸,改变119位氨基酸,同时改变119位和122位氨基酸,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
15.(2023高三上·萨尔图开学考)抗癌药物连接到专门识别某种肿瘤细胞的单克隆抗体上,单克隆抗体能携带抗癌药物准确地聚集到肿瘤细胞附近,专一性地杀死肿瘤细胞。下列关于单克隆抗体制备的叙述,错误的是(  )
A.单克隆抗体制备运用了动物细胞融合和动物细胞培养技术
B.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同
C.灭活病毒可使细胞相互凝聚并让细胞膜上的分子重新排布
D.经小鼠腹腔内培养后,可从小鼠血液中分离得到大量单克隆抗体
【答案】D
【知识点】细胞融合的方法;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,已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,这利用了动物细胞融合技术,杂交瘤细胞的克隆化培养,这利用了动物细胞培养技术,A不符合题意;
B、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,即细胞膜具有一定的流动性,B不符合题意;
C、灭活病毒可使细胞相互凝聚并让细胞膜上的分子重新排布,从而诱导动物细胞融合,C不符合题意;
D、经小鼠腹腔内培养后,可从小鼠腹水中分离得到大量单克隆抗体,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】一、单克隆抗体的制备
1、原理:细胞膜的流动性和细胞增殖。
2、步骤
①用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。
②用特定的选择培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
③对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
④将抗体检测成阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。
二、动物细胞融合前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分开,再通过电融合法、PEG融合法和灭活病毒诱导法使动物细胞融合;植物细胞融合前需用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁,形成原生质体,再通过电融合法、离心法、PEG融合法以及高Ca2+—高pH融合法等。
二、不定项选择题(本大题共5小题,每题3分,共15分)
16.(2023高三上·萨尔图开学考)肌细胞中Ca2+储存在肌细胞特殊内质网——肌浆网中,肌细胞膜特定电位变化引起肌浆网上Ca2+通道打开,大量Ca2+进入细胞质,引起肌肉收缩后,肌浆网膜上的Ca2+-ATP酶将细胞质中的Ca2+运回肌浆网。下列相关叙述不正确的是(  )
A.Ca2+-ATP酶在运输Ca2+的过程中会发生空间结构的变化
B.Ca2+中从细胞质中运回肌浆网的方式属于主动运输
C.肌浆网膜上的Ca2+-ATP酶降低了合成ATP的化学反应的活化能
D.肌细胞中Ca2+进出肌浆网的过程体现了肌浆网膜的流动性
【答案】C,D
【知识点】生物膜的功能特性;物质进出细胞的方式的综合;酶促反应的原理
【解析】【解答】A、B、根据题干信息,肌浆网中 Ca2+ 浓度高,细胞质中 Ca2+ 浓度低,所以 Ca2+ -ATP酶将细胞质中的 Ca2+ 运回肌浆网是通过主动运输的方式进行的,因此 Ca2+ -ATP酶属于载体蛋白,在运输 Ca2+ 时空间结构会发生改变,A、B不符合题意;
C、 Ca2+ -ATP酶除了具有运输 Ca2+ 功能外,还可以催化ATP的分解,为 Ca2+ 运输提供能量,所以肌浆网膜上的 Ca2+ -ATP酶降低了分解ATP的化学反应的活化能,C符合题意;
D、 Ca2+ 进出肌浆网都需要特异的转运蛋白的协助,所以肌细胞中 Ca2+ 进出肌浆网的过程体现了肌浆网膜的选择透过性,D符合题意。
故答案为:CD。
【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。
17.(2023高三上·萨尔图开学考)某种植物的花色受一对等位基因A和a的控制,A基因控制白色色素相关酶的合成,a基因控制红色色素相关酶的合成。纯合白色个体与纯合红色个体杂交,子一代却表现为介于白色和红色之间的不同花色。研究发现,在A基因上游有一段特殊的碱基序列,这段碱基序列可发生DNA甲基化修饰。没有甲基化时,A基因正常表达,表现为白色;甲基化后,A基因的表达就受到抑制。环境差异会导致甲基化程度不同,甲基化越高,A基因的表达受到的抑制越明显,花色就越深。下列说法正确的是(  )
A.上述实例说明,基因可通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物性状
B.上述实例说明,生物的表型和基因型并非一一对应的关系,还受环境影响
C.上述实例中DNA甲基化修饰可能会使A基因的复制过程不能正常进行
D.上述实例中A基因上游的特殊序列的高度甲基化修饰会使A突变为a
【答案】A,B
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因型和表现型的关系;表观遗传
【解析】【解答】A、由题意可知,某种植物的花色受一对等位基因A和a的控制,A基因控制白色色素相关酶的合成,a基因控制红色色素相关酶的合成,从而使植物表现出一定的花色,即基因可通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物性状,A符合题意;
B、由题意分析可知,A基因控制白色色素相关酶的合成,使植物的花呈现出白色,环境差异会导致甲基化程度不同,甲基化越高,A基因的表达受到的抑制越明显,花色就越深,据此推测,生物的表型和基因型并非一一对应的关系,还受环境影响,B符合题意;
C、DNA甲基化会使DNA的转录不能正常进行,C不符合题意;
D、基因的甲基化不会使基因发生突变,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】1、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。
2、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。
18.(2023高三上·萨尔图开学考)在反射活动中,存在中枢抑制现象,作用机制有图1所示的三种模式(①~⑦表示神经元)。模式Ⅲ中,单独刺激⑤可使⑦产生一个兴奋性动作电位;若先使⑥兴奋再给⑤施加适宜刺激,⑦产生的兴奋性电位的幅度较单独刺激⑤时小,如图2所示。下列说法正确的是(  )
A.①兴奋,导致②③兴奋,③兴奋导致④被抑制
B.模式Ⅱ中,抑制性中间神经元的负反馈调节提高了神经调节的精准性
C.⑥兴奋引起⑤神经元膜上K+大量外流,使得⑤受刺激后产生的动作电位幅度变小
D.⑦兴奋性减弱的原因可能是⑤释放的神经递质减少引起的
【答案】A,B,D
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由图可知,模式1中①兴奋后,会将兴奋传递给②、③,由于③是抑制性中间神经元,所以③兴奋会导致④被抑制,A符合题意;
B、由图可知,模式II中非抑制性神经元会促进抑制性中间神经元的兴奋,但抑制性中间神经元又可以通过负反馈调节抑制非抑制性神经元的兴奋,负反馈调节能提高神经调节的精准性,B符合题意;
C、动作电位的形成与Na+内流有关,所以⑥兴奋引起⑤神经元膜上K+大量外流,这并不会影响⑤受刺激后产生的动作电位幅度大小,C不符合题意;
D、⑥是抑制性中间神经元,会对⑤的兴奋有有一定的抑制作用,⑤释放的神经递质会使⑦兴奋,所以⑦兴奋性减弱的原因可能是⑤释放的神经递质减少引起的,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】静息电位是指神经元等可兴奋细胞在未受到刺激时,细胞膜两侧存在的电位差,静息电位主要是由钾离子外流引起的;动作电位是指神经元等可兴奋细胞在受到适宜强度的刺激后产生的电位变化,动作电位是由于钠离子内流引起的。
19.(2023高三上·萨尔图开学考)竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中,两个或两个以上受资源限制的,但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。已知双小核草履虫和大草履虫具有相同的资源利用方式,把它们单独培养在一定容器中培养得到如下曲线。下列说法正确的是(  )
A.单独培养双小核草履虫和大草履虫时,它们各自形成一个种群
B.根据竞争排斥原理,混合培养双小核草履虫和大草履虫,会出现其中一种消失的可能
C.单独培养双小核草履虫和大草履虫,它们在种群数量为100个左右时增长速率最大
D.单独培养双小核草履虫和大草履虫,增加初始数量将增加它们的K值
【答案】A,B,C
【知识点】种群数量的变化曲线;种间关系;种群的概念
【解析】【解答】A、在一定的空间范围内,同种生物的所有个体形成的一个整体,称为种群,所以单独培养双小核草履虫和大草履虫时,它们各自形成一个种群,A符合题意;
B、由题意可知,由于双小核草履虫和大草履虫具有相同资源利用方式,所以不能长期共存,二者会竞争环境中的资源,就会出现其中一种消失的可能,B符合题意;
C、图中曲线即表示增长速率,由图可知,单独培养双小核草履虫和大草履虫时,当它们各自的种群数量为100个左右时,曲线斜率最大,即增长速率最大,C符合题意;
D、K值与环境中的资源、空间等有关,与种群初始数量无关,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】 1、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。
2、在资源与空间有限、存在天敌等条件下,种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定,增长曲线成“S”形,这种类型的种群增长称为“S”形增长。在K/2时种群增长速率最快,达到K值时出生率等于死亡率,种群数量趋于稳定。
20.(2023高三上·萨尔图开学考)营养缺陷型菌株是指缺乏合成某些营养物质(如氨基酸、维生素)的能力,必须在基本培养基中补充特殊营养物质才能正常生长的一类菌株。可自然产生或人工诱导获得。用一定方法诱变大肠杆菌并将其接种到甲培养基上,一段时间后将获得的菌落影印接种(不改变菌落位置)到乙、丙两培养基中进一步培养一段时间,可筛选出营养缺陷型的菌株,结果如图所示。下列说法正确的是(  )
A.将大肠杆菌接种到甲培养基的方法为平板划线法
B.甲、丙培养基中均添加了特殊营养物质
C.乙培养基中能生长的为所需的营养缺陷型菌株
D.影印培养法使用的是固体培养基进行微生物培养
【答案】B,D
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、由图可知,图甲培养基中的菌落是均匀分布的,所以接种方式应为稀释涂布平板法,A不符合题意;
B、C、根据题意,用一定方法诱变大肠杆菌之后会获得营养缺陷型大肠杆菌,营养缺陷型大肠杆菌需在含有其缺陷的特殊营养物质的培养基上正常生长,由图可知,甲和丙培养基上都几乎长满了菌落,说明甲、丙培养基中均添加了特殊营养物质,而乙培养基中没有添加特殊营养物质,所以缺陷型大肠杆菌就无法正常生长,乙培养基中不能生长的,而丙培养基对应位置能生长的为所需的营养缺陷型菌株,B符合题意,C不符合题意;
D、只有用固体培养基才能看到菌落的形态、大小等特征,本实验中可以观察到菌落在培养基的分布情况,所以影印培养法使用的是固体培养基进行微生物培养,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】微生物的分离纯化一般可用平板划线法或稀释涂布平板法,其中平板划线法使用接种环等进行接种,不能用于微生物的计数,而稀释涂布平板法使用涂布器等进行接种,可用于微生物的计数,在样品稀释时,要保证计数用的平板中的菌落数落在30-300之间。
三、非选择题(本大题共5小题,总分55分)
21.(2023高三上·萨尔图开学考)气孔限制指由于气孔导度的限制导致胞间CO2浓度不能满足光合作用的需求,非气孔限制指由于叶绿体活性降低等原因引起光合作用能力降低。为研究昼夜温差通过哪种方式影响番茄幼苗光合速率,科研人员利用人工气候箱进行实验,昼夜平均温度一致,上午10点测定各指标,实验结果见下表(注:气孔导度表示气孔张开的程度)。回答列问题:
组别 昼夜温差(℃) 总叶绿素含量(μg·cm-2) 气孔导度(μmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度(μmol·m-2·s-1) 释放氧气速率(μmol·m-2·s-1)
1 10(20℃/20℃) 27.90 144.3 260.0 6.31
2 26(23℃/17℃) 29.96 166.6 231.6 11.49
3 12(26℃/14℃) 32.01 186.9 193.8 14.30
(1)实验过程中测得的氧气释放速率   (填“大于”或“小于”)叶绿体产生氧气速率。
(2)在夏季晴朗白天的中午,大田种植的番茄常常出现的“光合午休”现象与气孔限制有关。从这个角度分析,发生“光合午休”现象的原因是   。
(3)欲测定总叶绿素含量,可用   试剂对其进行提取。据表分析,与组1相比,组2和组3   增加,气孔内外CO2交换增强,胞间CO2浓度不升反降,说明加大昼夜温差主要是降低了   (填“气孔”或“非气孔”)限制,增强了叶片光合能力。
(4)为增加番茄幼苗有机物积累量,应适当   (填“增大”或“减小”)昼夜温差。
【答案】(1)小于
(2)此时温度很高,导致气孔大量关闭,CO2无法进入叶片组织,致使光合作用(暗反应)受到限制
(3)无水乙醇;总叶绿素含量与气孔导度;非气孔
(4)增大
【知识点】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)测得的氧气释放速率表示净光合速率,叶绿体产生氧气速率表示真光合速率,真光合速率=净光合速率+呼吸速率,所以实验过程中测得的氧气释放速率小于叶绿体产生氧气速率。
(2)由于中午时,温度很高,植物为了避免由于蒸腾作用而大量散失水分,所以此时气孔大量关闭,CO2无法进入叶片组织,致使光合作用(暗反应)受到限制,从而出现“光合午休”现象。
(3)叶绿素是有机物,无水乙醇是有机溶剂,所以欲测定总叶绿素含量,可用无水乙醇试剂对其进行提取;由表可知,与组1相比,组2和组3总叶绿素含量与气孔导度增加,组2和组3的气孔内外CO2交换增强,但胞间CO2浓度不升反降,说明加大昼夜温差之后光合速率增加与气孔导度无关,而主要是降低了非气孔限制,增强了叶片光合能力。
(4)氧气的释放速率表示净光合速率,净光合速率越大,有机物积累的速度越快,由表分析可知,昼夜温差加大,可增加植物的净光合速率,所以为增加番茄幼苗有机物积累量,应适当增大昼夜温差。
【分析】植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响;植物的呼吸速率可以用单位时间内二氧化碳的生成量或氧气的吸收量或有机物的消耗量来表示,净光合速率可以用单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或有机物的积累量来表示,真光合速率可以用单位时间内二氧化碳的固定量或氧气的产生量或有机物的合成量来表示。三者的关系是真光合速率=呼吸速率+净光合速率。
22.(2023高三上·萨尔图开学考)脊髓灰质炎是由脊髓灰质炎病毒引起的严重危害儿童健康的急性传染病,脊髓灰质炎病毒主要侵犯脊髓中的运动神经元,造成支配的相关肌肉失去神经的调节作用而发生萎缩,导致终生瘫痪,甚至危及生命。脊髓灰质炎疫苗是预防和消灭脊髓灰质炎的有效控制手段。目前我国的免费免疫接种规划如下:
幼儿于二月龄接种一剂脊灰灭活疫苗;
幼儿于三月龄、四月龄、四周岁各接种一剂脊灰减毒活疫苗;
注意事项:因乳汁可影响效果,最好在服苗后半小时内停止吸吮母乳;脊灰减毒活疫苗不要用热水服药,以免失效;免疫缺陷症、接受免疫抑制剂治疗者禁止服用“脊灰减毒活疫苗”。回答下列相关问题:
(1)从反射弧结构角度分析,脊髓灰质炎病毒主要侵犯的是   ,患者腿部接受刺激后,并不能完成相应反射活动,原因是   。
(2)疫苗进入人体后,造成B细胞增殖、分化形成浆细胞,并分泌抗体,引起B细胞活化的两个信号刺激分别是   。脊灰灭活疫苗和脊灰减毒活疫苗可分别引起体液免疫和   ,从而保卫人体健康。
(3)监护人应确保幼儿及时接种后续疫苗、原因是上一剂疫苗接种一段时间后   。
(4)免疫缺陷症、接受免疫抑制剂治疗者禁止服用“脊灰减毒活疫苗”,其原因是   。
【答案】(1)神经中枢;反射弧结构不完整
(2)疫苗和B细胞接触、辅助性T细胞与B细胞接触;体液免疫和细胞免疫
(3)体内有效抗体数量减少
(4)疫苗中的病毒仍有一定的活性,这两类人免疫系统的防御功能过低,可能导致病毒感染而患脊髓灰质炎
【知识点】反射弧各部分组成及功能;细胞免疫;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】(1)一个完整的反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,由题意可知,脊髓灰质炎病毒主要侵犯脊髓中的运动神经元,所以从反射弧结构角度分析,脊髓灰质炎病毒主要侵犯的是神经中枢;神经中枢是反射弧的一部分,如果反射弧不完整,就不能完成反射,因此患者腿部接受刺激后,并不能完成相应反射活动,原因是反射弧结构不完整。
(2)引起B细胞活化的两个信号刺激分别是疫苗和B细胞接触(第一信号)、辅助性T细胞与B细胞接触(第二信号);脊灰灭活疫苗不会侵染宿主细胞,只会引发体液免疫,而脊灰减毒活疫苗具有一定的活性,会侵染宿主细胞,所以会引发体液免疫和细胞免疫。
(3)由于上一剂疫苗接种一段时间后体内有效抗体数量减少,所以就需要再次进行接种,使幼儿体内的有效抗体数量增多,提高免疫力。
(4)免疫缺陷症、接受免疫抑制剂治疗者免疫系统的防御功能过低,由于“脊灰减毒活疫苗”具有一定的活性,如果服用,就会使该疫苗中的病毒在宿主细胞内增殖,从而导致这些患者患脊髓灰质炎,所以免疫缺陷症、接受免疫抑制剂治疗者禁止服用“脊灰减毒活疫苗”。
【分析】一、体液免疫过程
1、一些病原体可以和B细胞接触,为激活B细胞提供了第一个信号。
2、一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。
3、抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。
4、辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。
5、B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。
6、浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附,抗体与病原体结合后会形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化,记忆B细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化形成浆细胞,后者快速产生大量抗体。
二、细胞免疫过程
1、被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号。
2、细胞毒性T细胞分裂并分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程(辅助性T细胞的活化及分泌细胞因子的过程同体液免疫)。
3、新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。 4、靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
23.(2023高三上·萨尔图开学考)同一湖泊中通常会生长大量的微囊藻和绿藻,绿藻具有丰富的营养价值,是浮游动物的重要饵料。湖泊水体富营养化时,微囊藻等蓝细菌大量增殖并产生难被降解的藻毒素,严重威胁水体安全和人类健康。请回答下列问题:
(1)生态系统的组成成分有   。湖泊的湖岸边到湖心处分布的生物种类和数量有差异,这体现了群落   的结构。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是不同物种之间以及生物与无机环境之间   的结果。
(2)微囊藻产生的藻毒素抑制水生植物的生长,造成水生动物中毒和死亡,生态系统的结构和功能受到影响,从而降低其   稳定性。
(3)科研小组对某湖泊生态系统的能量流动进行定量分析,得出相关数据,如下表所示(X表示能量流动的去向之一,Y、Z为能量值,能量单位为J cm-2 a-1,肉食性动物作为只占据一个营养级研究)。据表分析,X是指   的能量,流入该生态系统的总能量值为   J cm-2 a-1。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是   (请保留一位小数)。
生物类型 呼吸作用 散失的能量 X 未利用 流向下一营养 级的能量 外来有机物 输入的能量
生产者 44.0 5.0 95.0 Y 0
植食性动物 9.5 1.5 11.0 Z 5.0
肉食性动物 6.8 0.5 7.2 0 11.0
(4)研究者获得一株棕鞭毛虫(以浮游藻类为食的浮游动物)。为研究棕鞭毛虫对微囊藻的清除能力和降解藻毒素的效果,采集表层下40cm的富营养化湖水注入透光透析袋中,添加棕鞭毛虫后放置于原位,进行实验,结果如下图。
图注:
①棕鞭毛虫能清除微囊藻和降解藻毒素,这体现了生物多样性的   价值。为保护某湖泊的生物多样性而建立自然保护区,这属于   保护。
②本实验中,对照组的处理是   。
【答案】(1)非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者;水平;协同进化
(2)抵抗力
(3)流向分解者的能量;180.5;13.7%
(4)间接;就地;不添加综鞭毛虫,其他处理与实验组相同
【知识点】群落的结构;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者;湖泊的湖岸边到湖心处是水平方向,所以湖泊的湖岸边到湖心处分布的生物种类和数量有差异,这体现了群落水平的结构; 协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,所以群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是不同物种之间以及生物与无机环境之间协同进化的结果。
(2)微囊藻产生的藻毒素抑制水生植物的生长,造成水生动物中毒和死亡,降低了该生态系统的物种丰富度,使食物链、食物网更为简单,从而使其抵抗力稳定性降低。
(3)生产者和消费者的遗体残骸等中的能量都会流向分解者,表中缺少这部分能量去向,所以X是流向分解者的能量;肉食性动物的同化量=6.8+0.5+7.2=14.5J cm-2 a-1,其中有11J cm-2 a-1是来自外来有机物的输入,所以其同化量来自上一营养级的部分为3.5J cm-2 a-1,所以Z=3.5J cm-2 a-1,植食性动物的同化量=9.5+1.5+11.0+3.5=25.5J cm-2 a-1,其中5.0J cm-2 a-1是来自外来有机物的输入,所以其同化量中来自上一营养级的部分为20.5J cm-2 a-1,所以Y=20.5J cm-2 a-1,流入该生态系统的总能量=生产者固定的能量+外来有机物输入的能量=44.0+5.0+95.0+20.5=164.5+16.0=180.5J cm-2 a-1,相邻两个营养级之间的能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%,所以能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是肉食性动物的同化量/植食性动物的同化量=3.5J cm-2 a-1/25.5J cm-2 a-1×100%=13.7%。
(4)棕鞭毛虫能清除微囊藻和降解藻毒素,与生态有关,体现了生物多样性的间接价值;建立自然保护区属于就地保护;本实验的目的是研究棕鞭毛虫对微囊藻的清除能力和降解藻毒素的效果,自变量则是棕鞭毛虫,因变量是微囊藻相对比例,藻毒素相对含量,除此之外的都是无关变量,应保持相同且适宜,所以本实验中,对照组的处理是不添加综鞭毛虫,其他处理与实验组相同。
【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、生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力,叫作生态系统的稳定性。
3、负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础,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。而自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过生态系统的自我调节能力时,生态平衡就会受到破坏。
4、群落的结构
(1)水平结构:群落在水平方向上呈镶嵌分布,决定因素包括环境因素如地形变化、土壤湿度等,生物因素如生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。
(2)垂直结构:群落在垂直方向上有明显的分层现象,对于植物来说,决定因素包括光照、温度等,对于动物来说,决定因素包括栖息空间和食物条件等。
5、各营养级能量流向及数量关系:
(1)若定量定时,对于生产者而言:生产者固定的太阳能=用于自身生长、发育和繁殖的能量+呼吸作用以热能形式散失的能量,用于自身生长、发育和繁殖的能量=流入下一营养级的能量+流向分解者分解的能量+未被利用的能量;对于最高营养级除外的消费者而言:摄入量=同化量+粪便量,同化量=用于自身生长、发育和繁殖的能量+呼吸作用以热能形式散失的能量,用于自身生长、发育和繁殖的能量=流入下一营养级的能量+流向分解者分解的能量+未被利用的能量。
(2)若定量不定时,则各营养级不存在未被利用的能量。 对于最高营养级而言,不存在流向下一营养级的能量。
6、保护生物多样性的措施
(1)就地保护:在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,这是最有效的保护措施;
(2)易地保护:把待保护物种迁至异地进行专门保护,如建立植物园、动物园和濒危动植物繁育中心等;
(3)利用生物技术对濒危物种的基因进行保护,如建立精子库、种子库、基因库;利用人工授精、组织培养和胚胎移植等生物技术,加强对珍稀、濒危物种的保护;
(4)加强立法、执法和宣传教育等。
7、生物多样性的价值
(1)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。
(2)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。
(3)潜在价值:目前尚不清楚的价值。
24.(2023高三上·萨尔图开学考)红景天中的HMA3基因能编码Cd转运蛋白,科研人员将红景天中的HMA3基因转入栾树,以实现栾树的定向改良,使其增强对Cd的富集能力,从而更有效治理Cd污染。实验的主要流程如下,其中Hygr为潮霉素抗性基因,Kanr为卡拉霉素抗性基因,请回答:
(1)重组质粒的构建、扩增、保存
①从红景天细胞中提取总RNA为模板,进行RTPCR。其中PCR的反应条件:98℃10s,55℃30s,72℃1min,35个循环,其中55℃30s过程称为   。若模板双链cDNA的数量为a个,经过35个循环需要消耗引物的数量是   。
②为构建Cd转运蛋白与绿色荧光蛋白(GFP)的融合蛋白,需确保目的基因与质粒正确连接。构建重组质粒时用   酶切PCR纯化产物(已添加相应酶切位点)及Ti质粒,然后通过DNA连接酶进行连接制备重组质粒,并依次转入大肠杆菌和农杆菌。
(2)栾树愈伤组织的诱导
切割无菌苗将其茎段插入愈伤组织培养基,培养基应添加   (填植物激素的名称),放入培养箱,经过21d的黑暗诱导,茎段经   形成愈伤组织。
(3)农杆菌介导转化体系的建立
将农杆菌单克隆菌株对栾树愈伤组织进行侵染转化,并用添加   的培养基筛选出转化成功的愈伤组织,将愈伤组织继续培养成完整植株。
(4)原生质体制备及目的基因的检测和鉴定
①取4g筛选后愈伤组织,用镊子轻轻捣碎,冲洗。用滤网过滤溶液,将愈伤组织转移至含   的酶解液中处理一段时间获得原生质体。
②在激光共聚焦下观测到细胞膜发出绿色荧光。在本研究中选择GFP与Cd转运蛋白构建融合蛋白的目的是   。若要从个体生物学水平上进行目的基因的检测与鉴定,则可以检测比较转基因栾树与野生型栾树   。
【答案】(1)复性;Bgl II和Spe I;BglⅡ和SpeⅠen
(2)细胞分裂素和生长素;脱分化
(3)潮霉素
(4)纤维素酶和果胶酶;通过观察绿色荧光来确定Cd转运蛋白是否表达以及分布场所;Cd的富集能力
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;植物组织培养的过程;植物体细胞杂交的过程及应用;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)①PCR的步骤包括变性、复性和延伸,98℃10s是变性,使DNA双螺旋解开,55℃30s是复性,以便引物能特异性结合在DNA模板上,72℃1min是延伸,即DNA子链的合成过程。DNA双链的,每个DNA模板链都需要一个引物与之结合,在引物的3'端合成DNA子链,经过35个循环也就是DNA复制35次,一个cDNA复制35次新合成的DNA子链数为2×(235-1),那么a个cDNA复制35次需要消耗的引物数是2a(235-1);②为防止目的基因和Ti质粒自身环化,需要选择切割后产生的黏性末端不同的两种限制酶,T-DNA是可转移的DNA,可以整合到植物细胞的染色体上,所以要选择T-DNA上具有的酶切位点所对应的限制酶,此外,为保证融合基因能正常在受体细胞中表达,应保证对应的酶切位点在启动子和终止子之间,并且酶切后不会破坏标记基因,同时,若想保证Cd转运蛋白与绿色荧光蛋白融合,需要将它们的基因紧密连接,由于卡拉霉素抗性基因上也有Blp I酶切位点,所以如果选择Blp I,则会影响连接效率,综上,应选择Bgl II和Spe I两种限制酶。
(2)茎段脱分化形成愈伤组织的过程需要在培养基中添加细胞分裂素和生长素,且保证二者比例适中。
(3)由于是T-DNA整合到了植物细胞的染色体上,且T-DNA上有潮霉素抗性基因,所以应用添加潮霉素的培养基筛选出转化成功的愈伤组织。
(4)①植物细胞壁的组成成分主要是纤维素和果胶,所以应将愈伤组织转移至含纤维素酶和果胶酶的酶解液中处理一段时间获得原生质体;
②绿色荧光蛋白表达会使细胞呈现出绿色荧光,若将绿色荧光蛋白与Cd转运蛋白融合,就可以通过观察绿色荧光来确定Cd转运蛋白是否表达以及分布场所;由题意可知,将红景天中的HMA3基因转入栾树,以实现栾树的定向改良,使其增强对Cd的富集能力,说明转基因的栾树与野生型相比,应具有更强的Cd富集能力,所以若要从个体生物学水平上进行目的基因的检测与鉴定,则可以检测比较转基因栾树与野生型栾树Cd的富集能力。
【分析】一、PCR技术
1、PCR技术是体外扩增目的基因的技术,是根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制。
2、条件
DNA母链:提供DNA复制的模板; 酶:耐高温的DNA聚合酶(Taq酶); 引物:使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸; 原料:四种脱氧核糖核苷酸。
二、 基因工程的基本工具及作用
1、限制酶:识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,使一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,具有一定的专一性;在选择限制酶时,要保证该限制酶不会切割目的基因和载体上的标记基因、启动子、终止子和复制原点等,并且限制酶酶切位点应介于载体的启动子与终止子之间,最好选用两种能够产生不同黏性末端的限制酶分别对目的基因和载体的两侧进行切割,避免目的基因或载体自身环化;
2、DNA连接酶:恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键;
3、载体:能运载目的基因进入受体细胞,并使目的基因能在受体细胞中稳定存在并表达。 作为载体应具备的条件:能稳定存在并自我复制;有一个至多个限制酶切割位点;有特殊的标记基因以及对受体细胞无害。
三、植物组织培养
1、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,并给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。整个过程包括外植体消毒、脱分化形成愈伤组织、愈伤组织再被诱导生根发芽,最终培育成完整植株。利用的生物学原理是植物细胞的全能性。
2、生长素/细胞分裂素=1,有利于愈伤组织的形成;生长素/细胞分裂素>1,有利于根的形成;生长素/细胞分裂素<1,有利于芽的形成。
3、脱分化过程不需要光照,而再分化过程需要光照,以利于叶绿素的形成、满足叶绿体利用光能制造有机物的需要。
25.(2023高三上·萨尔图开学考)某种小鼠的毛色由常染色体上一系列复等位基因决定,Y、Ym、Yh、y决定小鼠毛色依次为褐色、黄褐色、黄色、白色,它们的显隐性关系是Y>Ym>Yh>y,且YY个体在胚胎期致死。回答下列问题:
(1)上述复等位基因的出现是   的结果。如果只考虑上述基因,则该种小鼠毛色相关的基因型有   种。
(2)现有毛色为褐色和黄色的两只亲本多次杂交,得到的F1小鼠中毛色有褐色和黄褐色两种,且比例为1:1。
①则这两只亲本的基因型分别为   和   。
②现在想要确定F1中某黄褐色小鼠的基因型。请设计杂交实验,写出实验思路、预期结果及结论:   。
③若亲本的黄色个体是纯合子,则F1个体随机交配,得到的F2中小鼠毛色的表型及比例为:   。
【答案】(1)基因突变;9
(2)YYm;YhYh;实验思路:让该小鼠与多只白色小鼠交配,观察子代表型。预期结果及结论:若子代小鼠没有白色,则基因型为YmYh;若子代有白色小鼠出现,则基因型为Ymy;褐色:黄褐色:黄色=6:5:4
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】(1)基因突变是产生新基因的基本途径,由于基因突变具有不定向性,所以可能会形成复等位基因,即复等位基因的出现是基因突变的结果;若只考虑上述基因,则该种小鼠毛色相关的基因型有9种,分别是YYm、YYh、Yy、YmYm、YmYh、Ymy、YhYh、Yhy、yy。
(2)①根据题干信息,亲本中褐色小鼠的基因型为Y_,黄色小鼠的基因型为Yh_,子一代中黄褐色小鼠的基因型为Ym_,由于基因的显隐性关系是Y>Ym>Yh>y,所以Ym基因不可能由黄色亲本提供,据此推测,毛色为褐色的亲本基因型应为YYm,子一代小鼠中毛色有褐色和黄褐色两种,且比例为1:1,当亲本中黄色小鼠的基因型为YhYh或Yhy时,都符合要求,所以该黄色小鼠的基因型为YhYh或Yhy。
②若想要确定黄褐色小鼠的基因型,一般选择隐性纯合子与其进行测交,即让该小鼠与多只白色小鼠(yy)交配,观察子代表型。若该黄褐色小鼠基因型为YmYh,则后代的表现型及其比例为黄褐色(Ymy):黄色(Yhy)=1:1,若该黄褐色小鼠的基因型为Ymy,则后代的表现型及其比例为黄褐色(Ymy):白色(yy)=1:1,所以预期结果及结论为:若子代小鼠没有白色,则基因型为YmYh;若子代有白色小鼠出现,则基因型为Ymy;③若亲本的黄色个体是纯合子,即其基因型为YhYh,则子一代的基因型及其比例为YYh:YmYh=1:1,雌雄配子种类及其比例均为Y:Yh:Ym=1:2:1,由于YY致死,所以F1个体随机交配,子二代的基因型及其比例为YYh:YYm:YhYh:YmYh:YmYm=4:2:4:4:1,即褐色:黄褐色:黄色=6:5:4。
【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。
2、在解决类似本题的遗传题时,需要根据亲代表现型和后代表现型及其比例,推出亲代的基因型,计算出每种雌雄配子所占比例,再利用棋盘法求得后代各个表现型及其比例。
3、当遇到涉及多对独立遗传等位基因的遗传题目时,通常采用拆分法一对一对按照分离定律分析,然后用乘法原理解答。
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