黑龙江省双鸭山市友谊县中2023-2024学年高三上册生物开学摸底考试试卷
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.朊病毒是一类仅由蛋白质构成的具感染性的因子,该病毒也能感染人体从而引起神经系统疾病。朊病毒与维持机体正常神经活动所需要的某种蛋白质(蛋白A)的氨基酸序列完全相同,但朊病毒会通过蛋白质分子间的作用,使得蛋白A转变为致病的折叠状态的朊病毒。下列相关叙述正确的是( )
A.朊病毒与SARS病毒的遗传物质均为RNA
B.连接朊病毒单体的化学键主要是氢键
C.致病的朊病毒与蛋白A氨基酸序列和空间结构相同
D.朊病毒和蛋白A均可用双缩脲试剂进行检测
【答案】D
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;检测蛋白质的实验;病毒
【解析】【解答】A、,所以其遗传物质是蛋白质,SARS病毒是RNA病毒,遗传物质是RNA,A不符合题意;
B、朊病毒是一类仅蛋白质构成的具感染性的因子,据此推测,朊病毒单体是氨基酸,所以连接朊病毒单体的化学键是肽键,B不符合题意;
C、由题意可知,朊病毒与维持机体正常神经活动所需要的某种蛋白质(蛋白A)的氨基酸序列完全相同,但结构不一定相同,C不符合题意;
D、含有两个肽键及以上的多肽或蛋白质可与双缩脲产生紫色反应,所以朊病毒和蛋白A均可用双缩脲试剂进行检测,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、DNA病毒:噬菌体、天花病毒、乙肝病毒等。
2、RNA病毒:HIV、新冠病毒、埃博拉病毒、SARS病毒等。
3、细胞生物的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;非细胞生物中DNA病毒的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;而RNA病毒遗传物质是RNA,遗传信息为RNA中特定的核糖核苷酸序列。
2.将少量磷脂分子分散到水溶液中,会自发形成充满液体的脂双层,叫作脂质体。脂质体既可以用于研究特定膜蛋白的功能,又可以作为运载体进行药物运送。下图为抗体介导的靶向脂质体,该脂质体中抗体能够选择性结合存在于靶细胞表面的抗原,实现药物的靶向治疗。下列相关叙述错误的是( )
A.抗体介导的靶向脂质体A类药物最可能是水溶性药物
B.脂质体与细胞膜在结构上均具有选择透过性
C.图示脂质体最可能是直接或间接干预免疫系统
D.与传统脂质体载药系统相比,图示脂质体运送药物可减少对正常细胞的伤害
【答案】B
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、由图可知,A类药物在磷脂分子的亲水端,据此可以推测,A类药物可能是水溶性药物,A不符合题意;
B、脂质体和细胞膜在结构上均具有一定的流动性,B符合题意;
C、由题意可知,该脂质体中抗体能够选择性结合存在于靶细胞表面的抗原,实现药物的靶向治疗,据此推测,图示脂质体最可能是直接或间接干预免疫系统
D、图示脂质体利用了抗原与抗体特异性结合的原理,使药物定向作用于靶细胞,可以减少对正常细胞的伤害,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】若直接注射药物,则可能会对正常细胞也造成损伤,图示所示脂质体上结合了抗体,而抗体可与靶细胞表面抗原特异性结合,使药物定向作用于靶细胞,减少对正常细胞的伤害。
3.细胞膜控制着物质输入和输出,下图中a、b、c表示三种物质跨膜运输的方式。相关叙述错误的是( )
A.氧气和二氧化碳最可能以图中a所示方式进出细胞
B.神经细胞受到刺激时Na+通过图中c方式内流,此时Na+不需要与通道蛋白结合
C.血浆中葡萄糖以图中b方式进入红细胞时,需要细胞内化学反应释放的能量推动
D.蛋白质等生物大分子无法通过图中a、b、c三种方式进出细胞,但需要膜上蛋白质参与
【答案】C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、a表示自由扩散,氧气和二氧化碳等气体都是以自由扩散的方式进出细胞膜的,A不符合题意;
B、c表示协助扩散,Na+在通道蛋白的协助下,通过协助扩散的方式进入神经细胞使其兴奋,Na+在运输的过程中不需要与通道蛋白结合,B不符合题意;
C、由图可知,物质通过b方式运输时是从高浓度向低浓度梯度转运,并且不消耗能量,属于协助扩散,葡萄糖进入红细胞是以该方式进入的,不需要消耗能量,C符合题意;
D、根据上述分析可知,a属于自由扩散,b、c属于协助扩散,蛋白质等生物大分子是通过胞吐和胞吞进出细胞的,并且需要膜上蛋白的参与,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
4.勤劳的中国人在漫长的历史进程中,积累了丰富的生产、生活经验,并在实践中应用和发展。下列是生产和生活中常采取的一些措施:
①低温低氧储存,即果实、蔬菜等收获后在零上低温、低氧条件下储藏
②中耕松土,即作物生育期中在株行间进行的表土耕作
③有氧运动,即锻炼身体时提倡慢跑
④合理密植,即栽种作物时做到密度适当,行距、株距合理
⑤搭配种植,即同一生长期内,高秆和矮秆、喜阳和喜阴作物搭配种植
⑥施用农家肥,即作物吸收营养高峰期前7天左右施入牛粪等农家肥
关于上述措施,下列说法合理的是( )
A.措施④⑥的主要目的是提高作物的光合作用速率
B.措施①②③的主要目的是促进有氧呼吸
C.措施⑤⑥的主要目的是提高对光能的利用率
D.措施①④主要反映了温度与呼吸作用强弱的关系
【答案】A
【知识点】细胞呼吸原理的应用;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、合理密植,即栽种作物时做到密度适当,行距、株距合理,可以增加光的吸收面积,同时也保证了空气的流通,有利于作物对二氧化碳的吸收利用,从而提高作物的光合作用速率;施用农家肥,即作物吸收营养高峰期前7天左右施入牛粪等农家肥,农家肥在微生物的分解作用下产生无机盐和二氧化碳,能使作物尽可能的多吸收无机盐和二氧化碳,从而提高光合作用速率,促进其生长,A符合题意;
B、零上低温、低氧条件能抑制有氧呼吸有关的酶,抑制了有氧呼吸,降低有机物的消耗;中耕松土,即作物生育期中在株行间进行的表土耕作,有利于增加土壤中氧气的含量,促进根细胞的有氧呼吸,有利于其对矿质元素的吸收,锻炼时提倡慢跑是避免由于快跑过程中由于供氧不足,而使肌细胞进行无氧呼吸而产生乳酸,B不符合题意;
C、搭配种植,即同一生长期内,高秆和矮秆、喜阳和喜阴作物搭配种植,能提高作物对光能的利用率,从而增加产量,再结合B项分析可知,⑥不能提高对光能的利用率,C不符合题意;
D、零上低温、低氧条件能抑制有氧呼吸有关的酶,抑制了有氧呼吸,降低有机物的消耗,这反映了温度与呼吸作用强弱的关系,而合理密植,即栽种作物时做到密度适当,行距、株距合理,可以增加光的吸收面积,同时也保证了空气的流通,有利于作物对二氧化碳的吸收利用,从而提高作物的光合作用速率,并没有反映温度与呼吸作用强弱的关系,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。 所以影响光合作用速率的因素有:温度、光照强度、二氧化碳浓度等,其中温度主要体现在影响光合反应相关酶的活性进而影响光合作用速率。
5.果蝇常常在腐烂的水果中生长和繁殖,果蝇的受精卵经过完全变态发育为成虫,过程如下图所示。相关叙述正确的是( )
A.图中受精卵是发生了分化但具有全能性的细胞
B.受精卵发育成成虫过程存在细胞分裂和分化,不存在细胞衰老
C.蛹和成虫体内细胞中核酸种类相同,蛋白质种类不相同
D.成虫细胞发生剧烈的细胞自噬,可能诱导细胞发生凋亡
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;个体衰老与细胞衰老的关系;细胞自噬
【解析】【解答】A、受精卵是未发生分化,且具有全能性的细胞,A不符合题意;
B、受精卵发育成成虫过程存在细胞分裂和分化,同时也存在细胞衰老,B不符合题意;
C、与呼吸有关的基因在整个生长发育过程都有表达,而在不同的发育阶段,也存在基因的选择性表达,所以蛹和成虫体内细胞中核酸种类不完全相同,蛋白质种类也不完全相同,C不符合题意;
D、在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬,有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,在整个过程中,染色体数目没有变化,其本质是基因的选择性表达。
2、在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤,微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定,有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。
6.白花毛剪秋萝(性别决定为XY型)是一种多年生植物,其叶形有宽叶和窄叶两种,受一对等位基因A/a控制,研究者以宽叶雌株和窄叶雄株为亲本进行杂交,F 雌雄植株均为宽叶,F1代相互交配所得F 中,雌株全为宽叶,雄株中宽叶:窄叶=1:1(不考虑X与Y染色体同源区段)。下列相关叙述错误的是( )
A.白花毛剪秋萝叶形中宽叶为显性性状
B.控制白花毛剪秋萝宽叶和窄叶的基因最可能位于X染色体上
C.F1雌株与亲代窄叶雄株杂交,子代中宽叶:窄叶=1:1
D.F2代中A基因的基因频率为1/2
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、根据题意,以宽叶雌株和窄叶雄株为亲本进行杂交,F 雌雄植株均为宽叶,所以宽叶为显性性状,A不符合题意;
B、由题意可知,子二代中雌株全为宽叶,雄株中宽叶:窄叶=1:1,说明该性状在遗传上与性别相关联,且在雌株上也有表现,所以控制白花毛剪秋萝宽叶和窄叶的基因最可能位于X染色体上,B不符合题意;
C、结合A、B项分析可知,子一代雌株的基因型为XAXa,亲代窄叶雄株基因型为XaY,根据棋盘法,后代基因型及其比例为XAXa:XAY:XaXa:XaY=1:1:1:1,即宽叶:窄叶=1:1,C不符合题意;
D、结合A、B项分析可知,子一代雌株基因型为XAXa,雄株基因型为XAY,则子二代中雌株的基因型及其比例为XAXA:XAXa=1:1,雄株的基因型及其比例为XAY:XaY=1:1,所以A基因的基因频率为2/3,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】 1、性染色体上的基因在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
2、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。
7.在DNA分子双螺旋结构中,碱基对A和T之间形成两个氢键,碱基对G和C之间形成三个氢键,以下推理错误的是( )
A.碱基A和T含量较高的DNA分子更加稳定
B.遗传信息多样性与DNA分子中碱基数量和排列顺序有关
C.在数量上,双链DNA分子中(A+C)与(T+G)的比值总是1
D.一般情况下,一个双链DNA分子复制结束后形成两个完全相同的DNA分子
【答案】A
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的多样性和特异性;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、在DNA分子中,A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键,所以碱基G与C含量较高的DNA分子更加稳定,A符合题意;
B、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,其多样性与DNA分子中碱基数量和排列顺序有关,B不符合题意;
C、在DNA分子中,严格遵循碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,所以A=T,G=C,那么(A+C)与(T+G)的比值总是1,C不符合题意;
D、DNA是通过半保留方式复制的,复制后形成的两个DNA分子完全相同,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,碱基排列顺序的千变万化构成了DNA的多样性,而碱基特定的排列顺序又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA的多样性和特异性,是生物多样性和特异性的物质基础,DNA上分布着许多个基因,基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2、“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律
(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。
(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m,在互补链及整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=m。
(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中(A+G)/(T+C)=a,则在其互补链中(A+G)/(T+C)=1/a,而在整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=1。
8.生物体基因的碱基序列保持不变,而表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。引起表观遗传现象的原因有DNA甲基化、构成染色体的组蛋白乙酰化等。下列相关叙述错误的是( )
A.基因组成相同的同卵双胞胎具有微小差异可能与表观遗传有关
B.DNA甲基化引起表观遗传现象主要是通过影响遗传信息翻译过程实现
C.构成染色体的组蛋白乙酰化可能改变染色质状态及其开放程度,进而调控基因的表达
D.表观遗传与基因突变均为可遗传变异,但基因突变会引起基因碱基序列的改变
【答案】B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、根据题意,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,所以基因组成相同的同卵双胞胎具有微小差异可能与表观遗传有关,A不符合题意;
B、DNA甲基化会影响DNA的转录,从而影响基因的表达,影响生物的性状,B符合题意;
C、组蛋白乙酰化会染色体结构更加松散,更有利于DNA的复制,促进基因的表达,C不符合题意;
D、若基因突变发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。生物体基因的碱基序列保持不变,而表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传,据此推测,表观遗传与基因突变均为可遗传变异,DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的碱基序列的改变叫作基因突变,即基因突变会引起基因碱基序列的改变,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的碱基序列的改变叫作基因突变,若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代,若发生在体细胞中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过无性生殖遗传;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。
9.人被猫、狗等咬伤后,为防止狂犬病发生,需要注射由灭活狂犬病毒制成的疫苗——狂犬病疫苗。该疫苗在人体内可引起的免疫反应是( )
A.促进细胞毒性T细胞分裂、分化,并分泌细胞因子
B.刺激浆细胞增殖、分化为记忆B细胞
C.促进树突状细胞等抗原呈递细胞特异性识别狂犬病毒
D.产生与狂犬病毒特异性结合的抗体
【答案】D
【知识点】体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】A、B、D、狂犬疫苗进入人体后可激发体液免疫,同时,T细胞产生分泌因子,进一步刺激B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞,然后B细胞产生能与狂犬病毒特异性结合的抗体,T细胞分裂、分化属于细胞免疫,A、B不符合题意,D符合题意;
C、抗原呈递细胞识别抗原不具有特异性,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】体液免疫中,B细胞活化后,就开始增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞,随后浆细胞产生并分泌抗体,抗体与抗原形成沉淀,进而被被其他免疫细胞吞噬消化。当再次接触相同抗原时,记忆B细胞能够迅速增殖分化形成浆细胞,进而产生大量抗体。 B细胞活化的两个信号:病原体和B细胞直接接触,作为激活B细胞的第一个信号;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,同时辅助性T细胞分泌的细胞因子也会进一步促进B细胞的活化。
10.光敏色素是一种易溶于水的具有独特吸光特性的蛋白质。光敏色素有两种类型:红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr),二者相互转化示意图如下。研究者用红光和红外光按照不同照射方式处理一批莴苣种子,一段时间后这批莴苣种子发芽情况如下表。
组别 光照处理方式 发芽情况
对照组 黑暗 不发芽
1组 红光 发芽
2组 红光→黑暗 发芽
3组 红光→远红光→黑暗 不发芽
4组 红光→远红光→红光→黑暗 发芽
5组 红光→远红光→红光→远红光→黑暗 不发芽
下列有关叙述正确的是( )
A.在黑暗条件下,植物体内的光敏色素主要以Pfr形式存在
B.Pfr是生理激活型,能够抑制种子萌发
C.莴苣种子萌发率高低取决于最后一次曝光波长
D.光敏色素和光合色素均可吸收红光进行光合作用
【答案】C
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、黑暗条件下,环境中以远红光为主,根据题图可知,光敏色素吸收远红光后以Pr形式存在,A不符合题意;
B、根据第一组可知,当莴苣种子被红光照射后,种子发芽,而光敏色素吸收红光后以Pfr形式存在,据此推测,Pfr是生理激活型,能够促进种子萌发,B不符合题意;
C、由表可知,1、2、4组最后一次照射红光,种子发芽,而3、5组最后一次照射远红光,种子不发芽,红光和远红光的波长不同,据此推测,莴苣种子萌发率高低取决于最后一次曝光波长,C符合题意;
D、光敏色素吸收红光不能进行光合作用,而光合色素吸收红光后可进行光合作用,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光敏色素是一类蛋白质,分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
11.逻辑斯谛增长是指在空间有限、资源有限和受到其他生物制约条件下的种群增长方式,其增长曲线很像英文字母S,因而又称“S”形增长,如图所示。相关叙述正确的是( )
A.K值代表种群数量的一个平均值,称为环境容纳量
B.K/2时单位时间内种群增长量最大,K值时出生率为零
C.与“S"形增长相比,“J”形增长无K值且增长速率保持不变
D.对于害虫,应在K/2与K值之间选择合适时间进行防治
【答案】A
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、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。在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在K值附近上下波动,所以K值代表种群数量的一个平均值,A符合题意;
B、图中曲线斜率表示种群增长速率,由图可知,当种群达到K/2时,种群增长速率达到最大值,即此时单位时间内种群增长量最大,K值时,种群的出生率等于死亡率,都不为零,B不符合题意;
C、当没有空间、资源等限制,也没有天敌等的情况下,种群呈“J”形增长,此时种群是没有所谓的K值,但增长速率持续增大,C不符合题意;
D、在K/2时,种群增长速率达到最大值,所以应在K/2之前对害虫进行防治,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】种群增长有两种类型,一种是S形增长,一种是J形增长。在资源、空间等不受限制的理想环境下,种群呈J形增长,其增长速率随着时间的增加而增加,增长率保持不变;在资源、空间等有限的环境下,种群呈S形增长,其增长速率随着时间的延长,先增大后减小,最终等于0,增长率随着时间的延长逐渐降低,最终等于0。
12.生态足迹又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。下列叙述错误的是( )
A.生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大
B.人类食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要小
C.生活方式不同,生态足迹的大小可能不同
D.生态足迹中的草地表示生产肉、奶、毛、皮等畜牧产品所需的草地面积
【答案】B
【知识点】人口增长对生态环境的影响
【解析】【解答】A、结合题意可推测,生态足迹的值越大,即维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大,A不符合题意;
B、食用牛肉需要占用更多的养殖面积,同时还占用吸纳废物的面积,因此人类食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大,B符合题意;
C、生活方式不同,生态足迹的大小可能不同,例如,与步行相比,开车出行会增大生态足迹,C不符合题意;
D、养殖奶牛等都需要占用一定的草地面积,生态足迹中的草地表示生产肉、奶、毛、皮等畜牧产品所需的草地面积,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。如一个人的粮食消费量可以转换为生产这些粮食所需要的耕地面积,而他所排放的二氧化碳总量可以转换成吸收这些二氧化碳所需要的森林、草地或农田的面积等。
2、影响因素:生态足迹的大小取决于人口规模、生活消费水平、技术条件和生产力水平等。
13.细胞工程操作中有如图模型。相关叙述错误的是( )
A.若甲、乙分别表示白菜和甘蓝的原生质体,丁为植株,则丙能成功发育为丁的标志是再生出新的细胞壁
B.若该模型表示通过胚胎工程繁殖优质羊种,则为避免代孕羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
C.若该模型表示动物体细胞核移植过程部分环节,甲为供体细胞,则乙属于去核的卵母细胞,丙属于重构胚
D.若该模型表示单克隆抗体制备中的一环节,乙是小鼠骨髓瘤细胞,则甲是B淋巴细胞,丙是既能迅速大量增殖、又能产生抗体的杂交瘤细胞
【答案】B
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;动物细胞核移植技术;单克隆抗体的制备过程;胚胎移植
【解析】【解答】A、植物原生质体融合后,再生出新的细胞壁标志着杂种细胞的形成,之后根据植物细胞具有全能性的原理成功发育形成完整植株,A不符合题意;
B、代孕羊对植入的胚胎没有排斥反应,无需注射免疫抑制剂,B符合题意;
C、供体细胞的细胞核植入去核的卵母细胞后,形成重构胚,将其激活后移植到到代孕动物体内,最终能得到与供体遗传物质基本相同的幼体,C不符合题意;
D、骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞融合后能形成杂交瘤细胞,该细胞的特点是既能迅速大量增殖、又能产生抗体,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、植物体细胞杂交
①概念:是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。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。诱导原生质体融合的方法包括电融合法、离心法、PEG融合法以及高Ca2+—高pH融合法等。 ②原理:细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 ③意义:可克服远缘杂交不亲和的障碍,培育远缘杂交植株。
2、动物细胞核移植技术
①概念: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。选取的卵母细胞应培养至减数分裂II中期,去的“核”其实是纺锤体-染色体复合物。
②原理:动物细胞核具有全能性。
③选取卵母细胞作为受体细胞的原因
I 卵母细胞大,易于操作;
II 卵黄多,营养物质丰富,能为胚胎发育提供充足的营养物质;
III 其细胞质中有激发细胞核全能性的物质。
3、已免疫的B淋巴细胞能够产生抗体,但分裂次数有限,而骨髓瘤细胞具有无限增殖的能力,但不能产生抗体,所以通过诱导这两种细胞融合,形成既能无限繁殖,又能产生抗体的杂交瘤细胞,得到的抗体即单克隆抗体。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14.某研究小组将未萌发的小麦种子分别置于20℃和30℃恒温箱中培养4天,之后取等量的萌发种子分别制成提取液甲和提取液乙,进而继续进行有关实验,探究酶的特性,过程如下。相关叙述正确的是( )
实验操作内容 试管1 试管2 试管3
底物控制 2mL3%的可溶性淀粉溶液
自变量控制 提取液甲 提取液乙 蒸馏水
温度控制 45℃水浴中保温5min
试剂控制 2mL斐林试剂
温度及时间控制 65℃水浴中加热2min
观察指标 3支试管中液体的颜色.
结果 浅砖红色 砖红色 ?
A.据表内容可推测,提取液甲和提取液乙中含有麦芽糖酶
B.试管3的颜色最可能是蓝色
C.该实验可说明适宜温度下萌发的小麦种子合成的酶较多
D.淀粉水解过程中,酶提供能量的同时降低该反应的活化能
【答案】B,C
【知识点】检测还原糖的实验;酶促反应的原理
【解析】【解答】A、淀粉酶可催化将淀粉水解形成葡萄糖,葡萄糖是还原糖,可与斐林试剂在水浴条件下反应形成砖红色沉淀,由表可知,试管1和试管2中液体都变为砖红色,可以推测,提取液甲和提取液乙中都含有淀粉酶,A不符合题意;
B、由于蒸馏水中不含淀粉酶,所以淀粉不会水解形成葡萄糖,不会与斐林试剂在水浴条件下有显色反应,那么试管就会呈现出斐林试剂本身的颜色,即蓝色,B符合题意;
C、根据题意,在20℃和30℃条件下培养小麦种子后,制成的提取液中都含有淀粉酶,使淀粉分解,最终与斐林试剂在水浴条件下发生显色反应,由表可知,30℃条件下,砖红色比20℃条件下深,则说明30℃为更适宜的温度,即可说明适宜温度下萌发的小麦种子合成的酶较多,C符合题意;
D、酶催化反应的原理是降低反应的活化能,不能为酶促反应提供能量,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】1、还原糖可与斐林试剂在50~65℃温水条件下反应产生砖红色沉淀。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖和半乳糖等。
2、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
3、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
15.罗伯逊易位是一种特殊的染色体重排类型,是指两个近端着丝粒染色体在着丝粒或其附近断裂后,短臂丢失,染色体长臂融合成为一条染色体的现象(如下图所示)。某女性的一条13号和一条14号染色体发生罗伯逊易位,成为罗伯逊易位携带者。下列相关叙述正确的是( )
A.染色体发生罗伯逊易位会造成细胞中染色体数目减少
B.通过显微镜观察可区分罗伯逊易位携带者
C.罗伯逊易位携带者女性细胞中含有3个染色体组
D.染色体结构变异会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变
【答案】A,B,D
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】A、由题意可知,罗伯逊易位是指两个近端着丝粒染色体在着丝粒或其附近断裂后,短臂丢失,染色体长臂融合成为一条染色体的现象,据此推测,染色体发生罗伯逊易位会造成细胞中染色体数目减少,A符合题意;
B、罗伯逊易位会导致某些染色体边长,且染色体数目也会发生改变,可通过显微镜观察到,用于区分罗伯逊易位携带者,B符合题意;
C、某女性的一条13号和一条14号染色体发生罗伯逊易位,会使染色体数目发生改变,但不含有3个染色体组,C不符合题意;
D、基因在染色体上,染色体结构变异包括缺失、易位、倒位和重复,据此推测,染色体结构变异会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】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。
16.水稻雄配子的可育与不育是一对相对性状,该性状由细胞核基因(R/r)和细胞质基因(N/S)共同控制,其中R和N为可育基因,只要存在可育基因,雄配子就可育,受精卵的细胞质基因由卵细胞提供。现有甲、乙、丙、丁四个水稻品系,相关信息如下表:(注:水稻雌配子育性与上述基因无关,均是可育的)
品系 基因型 育性
甲 (S)rr 产生的雄配子不育
乙 (N)rr 产生的雄配子可育
丙 (S)RR 产生的雄配子可育
丁 (N)RR 产生的雄配子可育
相关叙述正确的是( )
A.产生的雄配子可育的基因型还有(S)Rr和(N)Rr
B.以品系甲和丁为材料制备杂交种时所得子代的基因型为(N)Rr,表现为雄性可育
C.欲获得大量品系甲种子,则可选择亲本组合为:♀(S)rr×♂(N)rr
D.基因R/r和N/S遗传时不遵循基因的自由组合定律
【答案】A,C,D
【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、根据题意,R和N为可育基因,只要存在可育基因,雄配子就可育,所以(S)Rr和(N)Rr也是可育雄配子,A符合题意;
B、后代个体细胞的细胞核由父本和母本融合形成,细胞质基本来自于母本,所以如果以品系甲为父本,品系丁为母本,则杂交得到的子代基因型为(N)Rr,表现为雄性可育,若以品系甲为母本,品系丁为父本,则杂交得到的子代基因型为(S)Rr,表现为雄性可育,B不符合题意;
C、后代个体细胞的细胞核由父本和母本融合形成,细胞质基本来自于母本,所以母本(S)rr×父本(N)rr,杂交后代基因型为(S)rr,为甲品系,C符合题意;
D、基因R/r是细胞核基因,遵循基因的分离定律,但不遵循基因的自由组合定律,基因N/S是细胞质基因,不遵循基因的自由组合定律,也不遵循基因的分离定律,D符合题意。
故答案为:ACD。
【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
17.夏季田径运动会上,运动员大量出汗,体内失水过多,但在神经调节和体液调节的共同作用下,细胞外液渗透压总是维持在一个相对稳定的水平上,具体调节过程如下图所示。相关叙述错误的是( )
A.图中A是抗利尿激素,B是大脑皮层
B.机体大量出汗使得血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌的醛固酮减少
C.由体内失水过多引起的细胞外液渗透压平衡的调节是反馈调节
D.垂体除具有释放激素A作用外,还具有分泌生长素、促甲状腺激素等激素的作用
【答案】B,D
【知识点】动物激素的调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、抗利尿激素能够促进肾小管和集合管对水的重吸收,所以结合题图,可知A是抗利尿激素,口渴感等感觉是在大脑皮层中形成的,所以B是大脑皮层,A不符合题意;
B、醛固酮能够促进钠离子的吸收,所以机体大量出汗使得血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增多,B符合题意;
C、体内失水过多,会使细胞外液渗透压升高,而机体通过反馈调节最终使渗透压恢复,C不符合题意;
D、生长素是植物激素,垂体不能分泌,垂体分泌是生长激素,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】抗利尿激素是在下丘脑中合成,储存在垂体中的,当机体细胞外液渗透压上升后,会导致抗利尿激素的合成和分泌增多,促进肾小管和集合管对水的重吸收作用,从而达到恢复机体细胞外液渗透压的目的。
18.某研究小组拟用限制酶和DNA连接酶为基本工具,对目的基因和质粒进行切割、连接,以构建含目的基因的重组表达载体。该小组前期研究获得如下2个信息:①4种限制酶的识别序列及切割位点、目的基因所在的外源DNA片段中各种酶识别位置以及质粒上4种酶的识别位置(如下图);②有些不同种类的酶能识别DNA分子中不同核苷酸序列,但切割产生相同黏性末端,这样的限制酶称为同尾酶。下列有关叙述错误的是( )
A.构建重组表达载体时,目的基因和质粒均用酶3切割,用E.coliDNA连接酶连接成功率最高
B.构建重组表达载体时,目的基因用酶2切割,质粒用酶4切割,用T4DNA连接酶连接成
功率最高
C.目的基因和质粒均用酶1切割,用T4DNA连接酶连接构建重组表达载体既方便操作又容易成功
D.酶1和酶3属于同尾酶,切割产生相同的黏性末端,但不适宜使用二者来构建重组表达载体
【答案】A,B,C
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、若只用一种酶切割目的基因和质粒,则会导致二者自身环化,或者目的基因和质粒反向连接,连接成功率不高,A符合题意;
B、酶2切割后产生的是黏性末端,酶4切割后产生的是平末端,不能用于构建表达载体,B符合题意;
C、在目的基因上有酶1的识别序列,所以若使用酶1进行切割,则会导致目的基因被破坏,C符合题意;
D、根据题意,有些不同种类的酶能识别DNA分子中不同核苷酸序列,但切割产生相同黏性末端,这样的限制酶称为同尾酶,由图可知,酶1和酶3切割后会形成相同的黏性末端,二者互为同尾酶,但由于酶1会破坏目的基因,所以不能用于构建重组表达载体,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】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;
②DNA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、非选择题:共5小题,共59分。
19.研究者以具有不同抗性的5个薄壳山核桃品种“新选1号”“坎扎”“马汉”“威奇塔”和“波尼”为材料,采用田间调查和仪器测量的方法,研究了黑斑病对5个品种染病叶片和对照健康无病症叶片的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO 浓度、气孔导度的影响,结果如下图所示。(注:“新选1号”和“波尼”为高抗黑斑病、“坎扎”为中度抗黑斑病、“马汉”为中度感黑斑病、“威奇塔”为高度感黑斑病。一定范围内气孔导度与气孔张开程度成正比)
回答下列问题:
(1)黑斑病人侵使薄壳山核桃叶片出现黑褐色斑点,叶片出现损伤,叶绿体结构破坏, 含量降低,进而使光合作用下降。由图可知,黑斑病胁迫严重影响薄壳山核桃的光合作用,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均 ,气孔导度大小会影响植物叶片的蒸腾作用、
(答出2点即可)等生理过程。
(2)黑斑病胁迫后,除“坎扎”品种外,其他品种的胞间CO 浓度均显著上升,说明 (填“气孔因素”或“非气孔因素”)可能是引起感病薄壳山核桃光合作用降低的主要原因之一。
(3)品种“波尼”和“新选1号”的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度下降幅度小于品种“马汉”和“威奇塔”,这说明 。
(4)根据该题研究结果分析,生产中在推广薄壳山核桃品种时,尽量做到 (答出1点即可)。
【答案】(1)光合色素;显著下降;光合作用和呼吸作用
(2)非气孔因素
(3)抗病性强的品种一定程度上能抵御黑斑病对光合作用的破坏
(4)选择抗病性较强的品种进行种植
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)光合色素在叶绿体内部,其作用是吸收、传递和转化光能,以促进光合作用,因此叶绿体结构被破坏,光合色素含量降低,进而使光合作用下降;由图可知,染病叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均低于对照组,即染病后叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均显著下降,气孔是二氧化碳、水、氧气进出叶片的通道,所以气孔导度大小会影响植物叶片的蒸腾作用、光合作用和呼吸作用等生理过程。
(2)二氧化碳是光合作用的原料,且气孔是二氧化碳进出叶片的通道,黑斑病胁迫后,除“坎扎”品种外,其他品种的胞间CO 浓度均显著上升,说明二氧化碳不再是限制因素,即这些实验组光合作用降低是由于非气孔因素导致的。
(3)由题意可知,“新选1号”和“波尼”为高抗黑斑病,“马汉”为中度感黑斑病,“威奇塔”为高度感黑斑病,即它们的抗病性不同,所以品种“波尼”和“新选1号”的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度下降幅度小于品种“马汉”和“威奇塔”,这说明抗病性强的品种一定程度上能抵御黑斑病对光合作用的破坏。
(4)结合上述分析可知,抗病性强的品种一定程度上能抵御黑斑病对光合作用的破坏,其净光合速率较高,有利于有机物的积累,所以生产中在推广薄壳山核桃品种时,尽量做到选择抗病性较强的品种进行种植。
【分析】 环境因素会影响植物的光合作用,如光照会影响光反应,进而影响净光合速率;二氧化碳浓度会影响暗反应,进而影响净光合速率;温度会影响光合作用有关酶活性,进而影响净光合速率等。
20.人在突然受到惊吓时会出现心跳加快、呼吸频率提高、物质代谢加快等现象。机体可通过神经调节和体液调节维持内环境稳态。回答下列问题:
(1)人体心跳加快时,某种自主神经的活动占据优势,该自主神经是 ,它与另一自主神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,二者相互作用可以使机体 .
(2)人体呼吸中枢位于 ,受到惊吓时呼吸频率提高与血液中CO 含量增加有关,试解释血液中CO 含量增加的原因: .
(3)若受到惊吓的人平静后,饮用一定量葡萄糖溶液,此时血糖浓度升高, (填激素名称)分泌量增加,以恢复血糖浓度,该激素在调节血糖浓度方面所起作用是 .
【答案】(1)交感神经;对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化
(2)脑干;受到惊吓时,葡萄糖氧化分解速率加快,产生大量CO2,进入血液中,使得血液中CO2含量增加
(3)胰岛素;一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
【知识点】神经系统的基本结构;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,所以人体心跳加快时,表明此时人体处于兴奋状态,交感神经活动会占据优势,它与另一自主神经,即副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,二者相互作用可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
(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,由此可知,人体呼吸中枢位于脑干;由题意可知,人在突然受到惊吓时会出现物质代谢加快的现象,据此推测,血液中CO2含量增加的原因是受到惊吓时,葡萄糖氧化分解速率加快,产生大量CO2,进入血液中,使得血液中CO2含量增加。
(3)胰岛素具有降低血糖浓度的作用,所以血糖浓度升高,胰岛素分泌量会增加,以恢复血糖浓度,胰岛素降低血糖浓度的机理是一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。
【分析】1、支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统,又称为植物神经系统。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。
2、参与血糖平衡调节的主要激素:
①胰岛素:由胰岛B细胞分泌,能够促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,最终使血糖含量降低,趋于正常。
②胰高血糖素:由胰岛A细胞分泌,能够促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,最终使血糖含量升高,趋于正常。
③肾上腺素:由肾上腺分泌,能够促进肝糖原的分解,最终使血糖含量升高,趋于正常。
21.湿地公园是集生态保护、观光休闲、科普教育、湿地研究等功能于一体的典型生态型公园,其中生长着黄嘴白鹭、琵嘴鸭、朱鹦等动物,湿地公园在维持物种多样性以及为人类提供经济效益上具有很大的作用。回答下列问题:
(1)湿地生态公园属于人工生态系统,该公园可供游客观光休闲,体现了生物多样性的 价值。建设湿地公园时,一方面要号召附近居民和游客保护植物、保护水生生物,另一方面要考虑附近居民的生活问题。只有把生态与社会、经济结合起来,才能实现绿水青山就是金山银山的愿景,这说明建设生态工程时,应遵循 的生态工程基本原理。
(2)能量流经食物链上黄嘴白鹭的示意图如下,其中黄嘴白鹭同化的能量,一部分在自身的
② (填生理过程)中以热能形式散失,另一部分① 等生命活动。
(3)研究发现,该湿地公园中N、P等元素含量较高,于是引种芦苇、香蒲等,一段时间后发现,湿地中藻类的生长繁殖受到抑制,请完善相关调节机制(在方框内以文字和箭头形式作答)。
【答案】(1)直接;整体
(2)呼吸作用;用于生长、发育和繁殖
(3)
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)该公园可供游客观光休闲,即观赏价值,与人有关,体现了生物多样性的直接价值;由题意可知,建设湿地公园时,既考虑了自然环境、也考虑了社会、经济等,这遵循了整体的生态工程基本原理。
(2)对于消费者而言,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,所以黄嘴白鹭同化的能量,一部分在自身的呼吸作用中以热能形式散失,另一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动。
(3)芦苇、香蒲等会与藻类竞争吸收水中的无机盐,同时,由于芦苇和香蒲等植株的高度高于藻类,会起到遮光作用,使藻类不能吸收到足够的光能,影响藻类的光合作用,使得藻类的生长繁殖受到抑制。
【分析】一、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。
二、各营养级能量流向及数量关系: 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。 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。
22.鸡(2N=78,ZW型)的卷羽与片羽、体型正常和矮小分别受等位基因A/a和D/d控制,其中D/d位于Z染色体上。卷羽鸡能够较好适应高温环境,矮小鸡对饲料的利用率较高,某养殖场内现有卷羽正常和片羽矮小雌雄个体若干,研究人员进行相关杂交实验以培育出耐热且节粮型鸡种,从而实现规模化养殖,主要步骤如下:
步骤一:卷羽正常(♀)×片羽矮小(♂)→F 中半卷羽正常(♂):半卷羽矮小(♀)=1:1;
步骤二:卷羽正常(♂)×片羽矮小(♀)→F 中雌雄个体均表现为半卷羽正常;
步骤三:选取步骤一和步骤二的子一代“相关个体”进行杂交,培育获得目的品种鸡。
回答下列问题:
(1)若对鸡的基因组进行测定,应测定 条染色体上DNA的碱基序列。
(2)结合步骤一、二可知,基因A/a位于 (填“常”或“Z”或“W”)染色体上,步骤一的F,均表现为半卷羽,合理的解释是 .
(3)为尽快获得耐热且节粮型鸡种,步骤三"相关个体"中母本应来自 (填“步骤一”或“步骤二”)的子一代,理由是 。
(4)研究发现基因H具有较强抗病性,现将抗病基因H导入由(3)获得的耐热节粮型雌性个体染色体上。请写出探究基因H导入到了Z染色体上还是常染色体上的实验思路; ;若子代出现 的结果,说明基因H导入到Z染色体上。
【答案】(1)40
(2)常;基因A对a不完全显性,基因型为Aa的个体表现为半卷羽
(3)步骤一;需要获取的是体型矮小的卷羽鸡,欲尽快获取目的鸡种,则应选择基因型为ZdW与ZDZd(雄性)的个体杂交,故应从步骤一的F1中选择雌性个体进行杂交
(4)选择导入了抗病基因H的耐热节粮型雌性个体与体型矮小雄性个体进行杂交,观察并统计子代表型及比例;雄性个体表现为抗性,雌性个体未表现抗性
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1)由题意可知,鸡有78条染色体,其中76条常染色体,2条性染色体,若对鸡的基因组进行测定,76条常染色体只需测定每一对同源染色体中的一条,即需测定38条常染色体,而2条性染色体应全部测定,所以共测定40条染色体上DNA的碱基序列。
(2)由题意可知,卷羽与片羽受等位基因A/a控制,结合步骤一和步骤二可知,正反交结果都是子一代中雌雄个体都表现为半卷羽,即该性状在遗传上与性别无关,所以基因A/a位于常染色体;根据上述分析,步骤一和步骤二中半卷羽基因型应为Aa,说明基因A对a不完全显性,基因型为Aa的个体表现为半卷羽。
(3)由题意可知,正常和矮小受等位基因D/d控制,且该对等位基因位于Z染色体上,卷羽鸡能够较好适应高温环境,矮小鸡对饲料的利用率较高,所以目的鸡种是体型矮小的卷羽鸡,若只考虑D/d这一对等位基因,则其基因型为ZdZd或ZdW,根据步骤二实验结果可知,正常为显性性状,所以步骤二中父本基因型为ZDZD,母本基因型为ZdW,后代雄性个体基因型为ZDZd,雌性个体基因型为ZDW,根据步骤一实验结果可以推知,母本基因型为ZDW,父本基因型为ZdZd,后代雄性个体基因型为ZDZd,雌性个体基因型为ZdW,欲尽快获取目的鸡种,则应选择基因型为ZdW与ZDZd(雄性)的个体杂交,故应从步骤一的F1中选择雌性个体进行杂交。
(4)为探究基因H导入到了Z染色体上还是常染色体上,应选择导入了抗病基因H的耐热节粮型雌性个体与体型矮小雄性个体进行杂交,观察并统计子代表型及比例,若基因H导入到Z染色体上,则亲本中雌性个体基因型为ZHW,雄性个体基因型为ZZ,那么后代中雄性个体基因型为ZHZ,雌性个体基因型为ZW,由此可知,雄性个体表现为抗性,雌性个体未表现抗性。
【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、性染色体上的基因在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
23.谷氨酰胺转氨酶(TG酶)被誉为“21世纪超级黏合剂”,TG酶可来源于动植物组织以及通过微生物发酵获得,其中茂原链霉菌(放线菌)是食品行业中常见的TG酶生产菌株。某科研团队通过一系列实验,优化了茂原链霉菌的发酵培养基,所用培养基种类及营养成分配比如下表(酵母膏作用复合,既有氮源也有碳源)。
培养基成分/种类 斜面保存培养基 液体种子培养基 基础发酵培养基
可溶性淀粉 20g/L 20g/L 30g/L
蛋白胨 —— 20g/L 30g/L
酵母膏 —— 2g/L 2g/L
(NH4)2SO4 —— —— 2g/L
KNO3 1g/L —— ——
MgSO4·H2O 0.5g/L 2g/L 2g/L
K2HPO4·H2O 0.5g/L 2g/L 2g/L
NaCl 0.5g/L —— ——
FeSO4·H2O 0.01g/L —— ——
琼脂 20g/L —— ——
pH 7.2~7.4 7.0 7.0
回答下列问题:
(1)完成培养基的配制后,常利用 (实验器具名称)进行15~30min的湿热灭菌。
(2)基础发酵培养基中,能够作为氮源的物质有 ,实验所用菌种需先在斜面保存培养基上活化,转入液体种子培养基中振荡培养48h后,才能完成菌种的扩大培养。请选择合适的接种工具 (“接种环”“涂布器”或“接种环+涂布器”),振荡培养的目的是 .
(3)将菌种从液体种子培养基中转移到发酵培养基上进行发酵培养,才能产生TG酶,发酵培养基的碳源、氮源种类及其质量浓度均可对茂原链霉菌发酵产生TG酶有影响,现欲探究麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、甘油、可溶性淀粉这几种碳源中最适宜的碳源,请简要叙述实验思路 .
(4)通过实验,研究团队将葡萄糖确定为最适宜的碳源,并进一步探究较适宜的葡萄糖浓度,如图所示,发酵培养基中,葡萄糖较适宜的质量浓度是 g/L,当质量浓度为50g/L时,酶活性急剧下降,生物量也没有增加,原因可能是 .
【答案】(1)高压蒸汽灭菌锅
(2)蛋白胨、酵母膏、(NH4)2SO4;接种环;增加培养液中的氧容量以满足细胞呼吸的需求,使菌种与培养液中的营养成分接触更充分
(3)在基础发酵培养基成分配比的基础上,将“可溶性淀粉”替换为其他种类的碳源,在适宜且相同的条件下培养一段时间后,测定TG酶活性以及茂原链霉菌的生物量,每种碳源对应的培养基设3组重复,取平均值,再对数据结果进行处理、分析,最终得出结论
(4)40;过多的碳源可能会导致培养基的渗透压或pH发生改变,不利于菌株生长和产酶
【知识点】微生物发酵及其应用;培养基概述及其分类;灭菌技术
【解析】【解答】(1)培养基一般使用湿热灭菌法进行灭菌,所使用的实验器具是高压蒸汽灭菌锅。
(2)只要含有氮元素的物质就可作为氮源,同时,根据题意,酵母膏作用复合,既有氮源也有碳源,再结合表格,可以推知,基础发酵培养基中,能够作为氮源的物质有蛋白胨、酵母膏、(NH4)2SO4;根据题意,实验所用菌种需先在斜面保存培养基上活化,由表可知,斜面培养基中含有琼脂,说明该培养基是一种固体培养基,因此应选择的接种工具是接种环,振荡培养的目的是增加培养液中的氧容量以满足细胞呼吸的需求,使菌种与培养液中的营养成分接触更充分,以促进菌种的生长繁殖,实现菌种的扩大培养。
(3)根据题意,实验的自变量是碳源的种类,因变量是TG酶活性和茂原链霉菌的生物量,所以实验思路是在基础发酵培养基成分配比的基础上,将“可溶性淀粉”替换为其他种类的碳源,在适宜且相同的条件下培养一段时间后,测定TG酶活性以及茂原链霉菌的生物量,每种碳源对应的培养基设3组重复,取平均值,再对数据结果进行处理、分析,最终得出结论。
(4)由图可知,当葡萄糖质量浓度为40g/L时,生物量和酶活性都达到最大值,所以葡萄糖较适宜的质量浓度是40g/L,当质量浓度为50g/L时,酶活性急剧下降,生物量也几乎没有增加,碳源的多少会影响发酵液渗透压和pH的改变,所以原因可能是过多的碳源可能会导致培养基的渗透压或pH发生改变,不利于菌株生长和产酶。
【分析】1、培养基按照物理状态分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。按照功能分为选择培养基和鉴别培养基。按照配制原料的来源可分为天然培养基、合成培养基和半合成培养基。
2、培养基中一般都含有碳源、氮源、水和无机盐,除此之外,培养基还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。
3、灭菌的方法一般有三种:灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌。接种针等一般使用灼烧灭菌,培养皿等使用干热灭菌,培养基等使用湿热灭菌。消毒的方法一般有四种:煮沸消毒,适用于日常用品等;巴氏消毒,适用于牛奶等不耐高温的液体等;紫外线消毒,适用于接种室、接种箱、超净工作台等;化学药物消毒,如用酒精擦拭人的双手。
1 / 1黑龙江省双鸭山市友谊县中2023-2024学年高三上册生物开学摸底考试试卷
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.朊病毒是一类仅由蛋白质构成的具感染性的因子,该病毒也能感染人体从而引起神经系统疾病。朊病毒与维持机体正常神经活动所需要的某种蛋白质(蛋白A)的氨基酸序列完全相同,但朊病毒会通过蛋白质分子间的作用,使得蛋白A转变为致病的折叠状态的朊病毒。下列相关叙述正确的是( )
A.朊病毒与SARS病毒的遗传物质均为RNA
B.连接朊病毒单体的化学键主要是氢键
C.致病的朊病毒与蛋白A氨基酸序列和空间结构相同
D.朊病毒和蛋白A均可用双缩脲试剂进行检测
2.将少量磷脂分子分散到水溶液中,会自发形成充满液体的脂双层,叫作脂质体。脂质体既可以用于研究特定膜蛋白的功能,又可以作为运载体进行药物运送。下图为抗体介导的靶向脂质体,该脂质体中抗体能够选择性结合存在于靶细胞表面的抗原,实现药物的靶向治疗。下列相关叙述错误的是( )
A.抗体介导的靶向脂质体A类药物最可能是水溶性药物
B.脂质体与细胞膜在结构上均具有选择透过性
C.图示脂质体最可能是直接或间接干预免疫系统
D.与传统脂质体载药系统相比,图示脂质体运送药物可减少对正常细胞的伤害
3.细胞膜控制着物质输入和输出,下图中a、b、c表示三种物质跨膜运输的方式。相关叙述错误的是( )
A.氧气和二氧化碳最可能以图中a所示方式进出细胞
B.神经细胞受到刺激时Na+通过图中c方式内流,此时Na+不需要与通道蛋白结合
C.血浆中葡萄糖以图中b方式进入红细胞时,需要细胞内化学反应释放的能量推动
D.蛋白质等生物大分子无法通过图中a、b、c三种方式进出细胞,但需要膜上蛋白质参与
4.勤劳的中国人在漫长的历史进程中,积累了丰富的生产、生活经验,并在实践中应用和发展。下列是生产和生活中常采取的一些措施:
①低温低氧储存,即果实、蔬菜等收获后在零上低温、低氧条件下储藏
②中耕松土,即作物生育期中在株行间进行的表土耕作
③有氧运动,即锻炼身体时提倡慢跑
④合理密植,即栽种作物时做到密度适当,行距、株距合理
⑤搭配种植,即同一生长期内,高秆和矮秆、喜阳和喜阴作物搭配种植
⑥施用农家肥,即作物吸收营养高峰期前7天左右施入牛粪等农家肥
关于上述措施,下列说法合理的是( )
A.措施④⑥的主要目的是提高作物的光合作用速率
B.措施①②③的主要目的是促进有氧呼吸
C.措施⑤⑥的主要目的是提高对光能的利用率
D.措施①④主要反映了温度与呼吸作用强弱的关系
5.果蝇常常在腐烂的水果中生长和繁殖,果蝇的受精卵经过完全变态发育为成虫,过程如下图所示。相关叙述正确的是( )
A.图中受精卵是发生了分化但具有全能性的细胞
B.受精卵发育成成虫过程存在细胞分裂和分化,不存在细胞衰老
C.蛹和成虫体内细胞中核酸种类相同,蛋白质种类不相同
D.成虫细胞发生剧烈的细胞自噬,可能诱导细胞发生凋亡
6.白花毛剪秋萝(性别决定为XY型)是一种多年生植物,其叶形有宽叶和窄叶两种,受一对等位基因A/a控制,研究者以宽叶雌株和窄叶雄株为亲本进行杂交,F 雌雄植株均为宽叶,F1代相互交配所得F 中,雌株全为宽叶,雄株中宽叶:窄叶=1:1(不考虑X与Y染色体同源区段)。下列相关叙述错误的是( )
A.白花毛剪秋萝叶形中宽叶为显性性状
B.控制白花毛剪秋萝宽叶和窄叶的基因最可能位于X染色体上
C.F1雌株与亲代窄叶雄株杂交,子代中宽叶:窄叶=1:1
D.F2代中A基因的基因频率为1/2
7.在DNA分子双螺旋结构中,碱基对A和T之间形成两个氢键,碱基对G和C之间形成三个氢键,以下推理错误的是( )
A.碱基A和T含量较高的DNA分子更加稳定
B.遗传信息多样性与DNA分子中碱基数量和排列顺序有关
C.在数量上,双链DNA分子中(A+C)与(T+G)的比值总是1
D.一般情况下,一个双链DNA分子复制结束后形成两个完全相同的DNA分子
8.生物体基因的碱基序列保持不变,而表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。引起表观遗传现象的原因有DNA甲基化、构成染色体的组蛋白乙酰化等。下列相关叙述错误的是( )
A.基因组成相同的同卵双胞胎具有微小差异可能与表观遗传有关
B.DNA甲基化引起表观遗传现象主要是通过影响遗传信息翻译过程实现
C.构成染色体的组蛋白乙酰化可能改变染色质状态及其开放程度,进而调控基因的表达
D.表观遗传与基因突变均为可遗传变异,但基因突变会引起基因碱基序列的改变
9.人被猫、狗等咬伤后,为防止狂犬病发生,需要注射由灭活狂犬病毒制成的疫苗——狂犬病疫苗。该疫苗在人体内可引起的免疫反应是( )
A.促进细胞毒性T细胞分裂、分化,并分泌细胞因子
B.刺激浆细胞增殖、分化为记忆B细胞
C.促进树突状细胞等抗原呈递细胞特异性识别狂犬病毒
D.产生与狂犬病毒特异性结合的抗体
10.光敏色素是一种易溶于水的具有独特吸光特性的蛋白质。光敏色素有两种类型:红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr),二者相互转化示意图如下。研究者用红光和红外光按照不同照射方式处理一批莴苣种子,一段时间后这批莴苣种子发芽情况如下表。
组别 光照处理方式 发芽情况
对照组 黑暗 不发芽
1组 红光 发芽
2组 红光→黑暗 发芽
3组 红光→远红光→黑暗 不发芽
4组 红光→远红光→红光→黑暗 发芽
5组 红光→远红光→红光→远红光→黑暗 不发芽
下列有关叙述正确的是( )
A.在黑暗条件下,植物体内的光敏色素主要以Pfr形式存在
B.Pfr是生理激活型,能够抑制种子萌发
C.莴苣种子萌发率高低取决于最后一次曝光波长
D.光敏色素和光合色素均可吸收红光进行光合作用
11.逻辑斯谛增长是指在空间有限、资源有限和受到其他生物制约条件下的种群增长方式,其增长曲线很像英文字母S,因而又称“S”形增长,如图所示。相关叙述正确的是( )
A.K值代表种群数量的一个平均值,称为环境容纳量
B.K/2时单位时间内种群增长量最大,K值时出生率为零
C.与“S"形增长相比,“J”形增长无K值且增长速率保持不变
D.对于害虫,应在K/2与K值之间选择合适时间进行防治
12.生态足迹又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。下列叙述错误的是( )
A.生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大
B.人类食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要小
C.生活方式不同,生态足迹的大小可能不同
D.生态足迹中的草地表示生产肉、奶、毛、皮等畜牧产品所需的草地面积
13.细胞工程操作中有如图模型。相关叙述错误的是( )
A.若甲、乙分别表示白菜和甘蓝的原生质体,丁为植株,则丙能成功发育为丁的标志是再生出新的细胞壁
B.若该模型表示通过胚胎工程繁殖优质羊种,则为避免代孕羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
C.若该模型表示动物体细胞核移植过程部分环节,甲为供体细胞,则乙属于去核的卵母细胞,丙属于重构胚
D.若该模型表示单克隆抗体制备中的一环节,乙是小鼠骨髓瘤细胞,则甲是B淋巴细胞,丙是既能迅速大量增殖、又能产生抗体的杂交瘤细胞
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14.某研究小组将未萌发的小麦种子分别置于20℃和30℃恒温箱中培养4天,之后取等量的萌发种子分别制成提取液甲和提取液乙,进而继续进行有关实验,探究酶的特性,过程如下。相关叙述正确的是( )
实验操作内容 试管1 试管2 试管3
底物控制 2mL3%的可溶性淀粉溶液
自变量控制 提取液甲 提取液乙 蒸馏水
温度控制 45℃水浴中保温5min
试剂控制 2mL斐林试剂
温度及时间控制 65℃水浴中加热2min
观察指标 3支试管中液体的颜色.
结果 浅砖红色 砖红色 ?
A.据表内容可推测,提取液甲和提取液乙中含有麦芽糖酶
B.试管3的颜色最可能是蓝色
C.该实验可说明适宜温度下萌发的小麦种子合成的酶较多
D.淀粉水解过程中,酶提供能量的同时降低该反应的活化能
15.罗伯逊易位是一种特殊的染色体重排类型,是指两个近端着丝粒染色体在着丝粒或其附近断裂后,短臂丢失,染色体长臂融合成为一条染色体的现象(如下图所示)。某女性的一条13号和一条14号染色体发生罗伯逊易位,成为罗伯逊易位携带者。下列相关叙述正确的是( )
A.染色体发生罗伯逊易位会造成细胞中染色体数目减少
B.通过显微镜观察可区分罗伯逊易位携带者
C.罗伯逊易位携带者女性细胞中含有3个染色体组
D.染色体结构变异会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变
16.水稻雄配子的可育与不育是一对相对性状,该性状由细胞核基因(R/r)和细胞质基因(N/S)共同控制,其中R和N为可育基因,只要存在可育基因,雄配子就可育,受精卵的细胞质基因由卵细胞提供。现有甲、乙、丙、丁四个水稻品系,相关信息如下表:(注:水稻雌配子育性与上述基因无关,均是可育的)
品系 基因型 育性
甲 (S)rr 产生的雄配子不育
乙 (N)rr 产生的雄配子可育
丙 (S)RR 产生的雄配子可育
丁 (N)RR 产生的雄配子可育
相关叙述正确的是( )
A.产生的雄配子可育的基因型还有(S)Rr和(N)Rr
B.以品系甲和丁为材料制备杂交种时所得子代的基因型为(N)Rr,表现为雄性可育
C.欲获得大量品系甲种子,则可选择亲本组合为:♀(S)rr×♂(N)rr
D.基因R/r和N/S遗传时不遵循基因的自由组合定律
17.夏季田径运动会上,运动员大量出汗,体内失水过多,但在神经调节和体液调节的共同作用下,细胞外液渗透压总是维持在一个相对稳定的水平上,具体调节过程如下图所示。相关叙述错误的是( )
A.图中A是抗利尿激素,B是大脑皮层
B.机体大量出汗使得血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌的醛固酮减少
C.由体内失水过多引起的细胞外液渗透压平衡的调节是反馈调节
D.垂体除具有释放激素A作用外,还具有分泌生长素、促甲状腺激素等激素的作用
18.某研究小组拟用限制酶和DNA连接酶为基本工具,对目的基因和质粒进行切割、连接,以构建含目的基因的重组表达载体。该小组前期研究获得如下2个信息:①4种限制酶的识别序列及切割位点、目的基因所在的外源DNA片段中各种酶识别位置以及质粒上4种酶的识别位置(如下图);②有些不同种类的酶能识别DNA分子中不同核苷酸序列,但切割产生相同黏性末端,这样的限制酶称为同尾酶。下列有关叙述错误的是( )
A.构建重组表达载体时,目的基因和质粒均用酶3切割,用E.coliDNA连接酶连接成功率最高
B.构建重组表达载体时,目的基因用酶2切割,质粒用酶4切割,用T4DNA连接酶连接成
功率最高
C.目的基因和质粒均用酶1切割,用T4DNA连接酶连接构建重组表达载体既方便操作又容易成功
D.酶1和酶3属于同尾酶,切割产生相同的黏性末端,但不适宜使用二者来构建重组表达载体
三、非选择题:共5小题,共59分。
19.研究者以具有不同抗性的5个薄壳山核桃品种“新选1号”“坎扎”“马汉”“威奇塔”和“波尼”为材料,采用田间调查和仪器测量的方法,研究了黑斑病对5个品种染病叶片和对照健康无病症叶片的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO 浓度、气孔导度的影响,结果如下图所示。(注:“新选1号”和“波尼”为高抗黑斑病、“坎扎”为中度抗黑斑病、“马汉”为中度感黑斑病、“威奇塔”为高度感黑斑病。一定范围内气孔导度与气孔张开程度成正比)
回答下列问题:
(1)黑斑病人侵使薄壳山核桃叶片出现黑褐色斑点,叶片出现损伤,叶绿体结构破坏, 含量降低,进而使光合作用下降。由图可知,黑斑病胁迫严重影响薄壳山核桃的光合作用,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均 ,气孔导度大小会影响植物叶片的蒸腾作用、
(答出2点即可)等生理过程。
(2)黑斑病胁迫后,除“坎扎”品种外,其他品种的胞间CO 浓度均显著上升,说明 (填“气孔因素”或“非气孔因素”)可能是引起感病薄壳山核桃光合作用降低的主要原因之一。
(3)品种“波尼”和“新选1号”的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度下降幅度小于品种“马汉”和“威奇塔”,这说明 。
(4)根据该题研究结果分析,生产中在推广薄壳山核桃品种时,尽量做到 (答出1点即可)。
20.人在突然受到惊吓时会出现心跳加快、呼吸频率提高、物质代谢加快等现象。机体可通过神经调节和体液调节维持内环境稳态。回答下列问题:
(1)人体心跳加快时,某种自主神经的活动占据优势,该自主神经是 ,它与另一自主神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,二者相互作用可以使机体 .
(2)人体呼吸中枢位于 ,受到惊吓时呼吸频率提高与血液中CO 含量增加有关,试解释血液中CO 含量增加的原因: .
(3)若受到惊吓的人平静后,饮用一定量葡萄糖溶液,此时血糖浓度升高, (填激素名称)分泌量增加,以恢复血糖浓度,该激素在调节血糖浓度方面所起作用是 .
21.湿地公园是集生态保护、观光休闲、科普教育、湿地研究等功能于一体的典型生态型公园,其中生长着黄嘴白鹭、琵嘴鸭、朱鹦等动物,湿地公园在维持物种多样性以及为人类提供经济效益上具有很大的作用。回答下列问题:
(1)湿地生态公园属于人工生态系统,该公园可供游客观光休闲,体现了生物多样性的 价值。建设湿地公园时,一方面要号召附近居民和游客保护植物、保护水生生物,另一方面要考虑附近居民的生活问题。只有把生态与社会、经济结合起来,才能实现绿水青山就是金山银山的愿景,这说明建设生态工程时,应遵循 的生态工程基本原理。
(2)能量流经食物链上黄嘴白鹭的示意图如下,其中黄嘴白鹭同化的能量,一部分在自身的
② (填生理过程)中以热能形式散失,另一部分① 等生命活动。
(3)研究发现,该湿地公园中N、P等元素含量较高,于是引种芦苇、香蒲等,一段时间后发现,湿地中藻类的生长繁殖受到抑制,请完善相关调节机制(在方框内以文字和箭头形式作答)。
22.鸡(2N=78,ZW型)的卷羽与片羽、体型正常和矮小分别受等位基因A/a和D/d控制,其中D/d位于Z染色体上。卷羽鸡能够较好适应高温环境,矮小鸡对饲料的利用率较高,某养殖场内现有卷羽正常和片羽矮小雌雄个体若干,研究人员进行相关杂交实验以培育出耐热且节粮型鸡种,从而实现规模化养殖,主要步骤如下:
步骤一:卷羽正常(♀)×片羽矮小(♂)→F 中半卷羽正常(♂):半卷羽矮小(♀)=1:1;
步骤二:卷羽正常(♂)×片羽矮小(♀)→F 中雌雄个体均表现为半卷羽正常;
步骤三:选取步骤一和步骤二的子一代“相关个体”进行杂交,培育获得目的品种鸡。
回答下列问题:
(1)若对鸡的基因组进行测定,应测定 条染色体上DNA的碱基序列。
(2)结合步骤一、二可知,基因A/a位于 (填“常”或“Z”或“W”)染色体上,步骤一的F,均表现为半卷羽,合理的解释是 .
(3)为尽快获得耐热且节粮型鸡种,步骤三"相关个体"中母本应来自 (填“步骤一”或“步骤二”)的子一代,理由是 。
(4)研究发现基因H具有较强抗病性,现将抗病基因H导入由(3)获得的耐热节粮型雌性个体染色体上。请写出探究基因H导入到了Z染色体上还是常染色体上的实验思路; ;若子代出现 的结果,说明基因H导入到Z染色体上。
23.谷氨酰胺转氨酶(TG酶)被誉为“21世纪超级黏合剂”,TG酶可来源于动植物组织以及通过微生物发酵获得,其中茂原链霉菌(放线菌)是食品行业中常见的TG酶生产菌株。某科研团队通过一系列实验,优化了茂原链霉菌的发酵培养基,所用培养基种类及营养成分配比如下表(酵母膏作用复合,既有氮源也有碳源)。
培养基成分/种类 斜面保存培养基 液体种子培养基 基础发酵培养基
可溶性淀粉 20g/L 20g/L 30g/L
蛋白胨 —— 20g/L 30g/L
酵母膏 —— 2g/L 2g/L
(NH4)2SO4 —— —— 2g/L
KNO3 1g/L —— ——
MgSO4·H2O 0.5g/L 2g/L 2g/L
K2HPO4·H2O 0.5g/L 2g/L 2g/L
NaCl 0.5g/L —— ——
FeSO4·H2O 0.01g/L —— ——
琼脂 20g/L —— ——
pH 7.2~7.4 7.0 7.0
回答下列问题:
(1)完成培养基的配制后,常利用 (实验器具名称)进行15~30min的湿热灭菌。
(2)基础发酵培养基中,能够作为氮源的物质有 ,实验所用菌种需先在斜面保存培养基上活化,转入液体种子培养基中振荡培养48h后,才能完成菌种的扩大培养。请选择合适的接种工具 (“接种环”“涂布器”或“接种环+涂布器”),振荡培养的目的是 .
(3)将菌种从液体种子培养基中转移到发酵培养基上进行发酵培养,才能产生TG酶,发酵培养基的碳源、氮源种类及其质量浓度均可对茂原链霉菌发酵产生TG酶有影响,现欲探究麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、甘油、可溶性淀粉这几种碳源中最适宜的碳源,请简要叙述实验思路 .
(4)通过实验,研究团队将葡萄糖确定为最适宜的碳源,并进一步探究较适宜的葡萄糖浓度,如图所示,发酵培养基中,葡萄糖较适宜的质量浓度是 g/L,当质量浓度为50g/L时,酶活性急剧下降,生物量也没有增加,原因可能是 .
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;检测蛋白质的实验;病毒
【解析】【解答】A、,所以其遗传物质是蛋白质,SARS病毒是RNA病毒,遗传物质是RNA,A不符合题意;
B、朊病毒是一类仅蛋白质构成的具感染性的因子,据此推测,朊病毒单体是氨基酸,所以连接朊病毒单体的化学键是肽键,B不符合题意;
C、由题意可知,朊病毒与维持机体正常神经活动所需要的某种蛋白质(蛋白A)的氨基酸序列完全相同,但结构不一定相同,C不符合题意;
D、含有两个肽键及以上的多肽或蛋白质可与双缩脲产生紫色反应,所以朊病毒和蛋白A均可用双缩脲试剂进行检测,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、DNA病毒:噬菌体、天花病毒、乙肝病毒等。
2、RNA病毒:HIV、新冠病毒、埃博拉病毒、SARS病毒等。
3、细胞生物的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;非细胞生物中DNA病毒的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;而RNA病毒遗传物质是RNA,遗传信息为RNA中特定的核糖核苷酸序列。
2.【答案】B
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、由图可知,A类药物在磷脂分子的亲水端,据此可以推测,A类药物可能是水溶性药物,A不符合题意;
B、脂质体和细胞膜在结构上均具有一定的流动性,B符合题意;
C、由题意可知,该脂质体中抗体能够选择性结合存在于靶细胞表面的抗原,实现药物的靶向治疗,据此推测,图示脂质体最可能是直接或间接干预免疫系统
D、图示脂质体利用了抗原与抗体特异性结合的原理,使药物定向作用于靶细胞,可以减少对正常细胞的伤害,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】若直接注射药物,则可能会对正常细胞也造成损伤,图示所示脂质体上结合了抗体,而抗体可与靶细胞表面抗原特异性结合,使药物定向作用于靶细胞,减少对正常细胞的伤害。
3.【答案】C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、a表示自由扩散,氧气和二氧化碳等气体都是以自由扩散的方式进出细胞膜的,A不符合题意;
B、c表示协助扩散,Na+在通道蛋白的协助下,通过协助扩散的方式进入神经细胞使其兴奋,Na+在运输的过程中不需要与通道蛋白结合,B不符合题意;
C、由图可知,物质通过b方式运输时是从高浓度向低浓度梯度转运,并且不消耗能量,属于协助扩散,葡萄糖进入红细胞是以该方式进入的,不需要消耗能量,C符合题意;
D、根据上述分析可知,a属于自由扩散,b、c属于协助扩散,蛋白质等生物大分子是通过胞吐和胞吞进出细胞的,并且需要膜上蛋白的参与,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
4.【答案】A
【知识点】细胞呼吸原理的应用;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、合理密植,即栽种作物时做到密度适当,行距、株距合理,可以增加光的吸收面积,同时也保证了空气的流通,有利于作物对二氧化碳的吸收利用,从而提高作物的光合作用速率;施用农家肥,即作物吸收营养高峰期前7天左右施入牛粪等农家肥,农家肥在微生物的分解作用下产生无机盐和二氧化碳,能使作物尽可能的多吸收无机盐和二氧化碳,从而提高光合作用速率,促进其生长,A符合题意;
B、零上低温、低氧条件能抑制有氧呼吸有关的酶,抑制了有氧呼吸,降低有机物的消耗;中耕松土,即作物生育期中在株行间进行的表土耕作,有利于增加土壤中氧气的含量,促进根细胞的有氧呼吸,有利于其对矿质元素的吸收,锻炼时提倡慢跑是避免由于快跑过程中由于供氧不足,而使肌细胞进行无氧呼吸而产生乳酸,B不符合题意;
C、搭配种植,即同一生长期内,高秆和矮秆、喜阳和喜阴作物搭配种植,能提高作物对光能的利用率,从而增加产量,再结合B项分析可知,⑥不能提高对光能的利用率,C不符合题意;
D、零上低温、低氧条件能抑制有氧呼吸有关的酶,抑制了有氧呼吸,降低有机物的消耗,这反映了温度与呼吸作用强弱的关系,而合理密植,即栽种作物时做到密度适当,行距、株距合理,可以增加光的吸收面积,同时也保证了空气的流通,有利于作物对二氧化碳的吸收利用,从而提高作物的光合作用速率,并没有反映温度与呼吸作用强弱的关系,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。 所以影响光合作用速率的因素有:温度、光照强度、二氧化碳浓度等,其中温度主要体现在影响光合反应相关酶的活性进而影响光合作用速率。
5.【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义;个体衰老与细胞衰老的关系;细胞自噬
【解析】【解答】A、受精卵是未发生分化,且具有全能性的细胞,A不符合题意;
B、受精卵发育成成虫过程存在细胞分裂和分化,同时也存在细胞衰老,B不符合题意;
C、与呼吸有关的基因在整个生长发育过程都有表达,而在不同的发育阶段,也存在基因的选择性表达,所以蛹和成虫体内细胞中核酸种类不完全相同,蛋白质种类也不完全相同,C不符合题意;
D、在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬,有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,在整个过程中,染色体数目没有变化,其本质是基因的选择性表达。
2、在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤,微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定,有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。
6.【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、根据题意,以宽叶雌株和窄叶雄株为亲本进行杂交,F 雌雄植株均为宽叶,所以宽叶为显性性状,A不符合题意;
B、由题意可知,子二代中雌株全为宽叶,雄株中宽叶:窄叶=1:1,说明该性状在遗传上与性别相关联,且在雌株上也有表现,所以控制白花毛剪秋萝宽叶和窄叶的基因最可能位于X染色体上,B不符合题意;
C、结合A、B项分析可知,子一代雌株的基因型为XAXa,亲代窄叶雄株基因型为XaY,根据棋盘法,后代基因型及其比例为XAXa:XAY:XaXa:XaY=1:1:1:1,即宽叶:窄叶=1:1,C不符合题意;
D、结合A、B项分析可知,子一代雌株基因型为XAXa,雄株基因型为XAY,则子二代中雌株的基因型及其比例为XAXA:XAXa=1:1,雄株的基因型及其比例为XAY:XaY=1:1,所以A基因的基因频率为2/3,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】 1、性染色体上的基因在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
2、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。
7.【答案】A
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的多样性和特异性;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、在DNA分子中,A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键,所以碱基G与C含量较高的DNA分子更加稳定,A符合题意;
B、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,其多样性与DNA分子中碱基数量和排列顺序有关,B不符合题意;
C、在DNA分子中,严格遵循碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,所以A=T,G=C,那么(A+C)与(T+G)的比值总是1,C不符合题意;
D、DNA是通过半保留方式复制的,复制后形成的两个DNA分子完全相同,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,碱基排列顺序的千变万化构成了DNA的多样性,而碱基特定的排列顺序又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA的多样性和特异性,是生物多样性和特异性的物质基础,DNA上分布着许多个基因,基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2、“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律
(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。
(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m,在互补链及整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=m。
(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中(A+G)/(T+C)=a,则在其互补链中(A+G)/(T+C)=1/a,而在整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=1。
8.【答案】B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、根据题意,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,所以基因组成相同的同卵双胞胎具有微小差异可能与表观遗传有关,A不符合题意;
B、DNA甲基化会影响DNA的转录,从而影响基因的表达,影响生物的性状,B符合题意;
C、组蛋白乙酰化会染色体结构更加松散,更有利于DNA的复制,促进基因的表达,C不符合题意;
D、若基因突变发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。生物体基因的碱基序列保持不变,而表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传,据此推测,表观遗传与基因突变均为可遗传变异,DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的碱基序列的改变叫作基因突变,即基因突变会引起基因碱基序列的改变,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的碱基序列的改变叫作基因突变,若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代,若发生在体细胞中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过无性生殖遗传;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。
9.【答案】D
【知识点】体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】A、B、D、狂犬疫苗进入人体后可激发体液免疫,同时,T细胞产生分泌因子,进一步刺激B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞,然后B细胞产生能与狂犬病毒特异性结合的抗体,T细胞分裂、分化属于细胞免疫,A、B不符合题意,D符合题意;
C、抗原呈递细胞识别抗原不具有特异性,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】体液免疫中,B细胞活化后,就开始增殖、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞,随后浆细胞产生并分泌抗体,抗体与抗原形成沉淀,进而被被其他免疫细胞吞噬消化。当再次接触相同抗原时,记忆B细胞能够迅速增殖分化形成浆细胞,进而产生大量抗体。 B细胞活化的两个信号:病原体和B细胞直接接触,作为激活B细胞的第一个信号;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,同时辅助性T细胞分泌的细胞因子也会进一步促进B细胞的活化。
10.【答案】C
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、黑暗条件下,环境中以远红光为主,根据题图可知,光敏色素吸收远红光后以Pr形式存在,A不符合题意;
B、根据第一组可知,当莴苣种子被红光照射后,种子发芽,而光敏色素吸收红光后以Pfr形式存在,据此推测,Pfr是生理激活型,能够促进种子萌发,B不符合题意;
C、由表可知,1、2、4组最后一次照射红光,种子发芽,而3、5组最后一次照射远红光,种子不发芽,红光和远红光的波长不同,据此推测,莴苣种子萌发率高低取决于最后一次曝光波长,C符合题意;
D、光敏色素吸收红光不能进行光合作用,而光合色素吸收红光后可进行光合作用,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光敏色素是一类蛋白质,分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
11.【答案】A
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、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。在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在K值附近上下波动,所以K值代表种群数量的一个平均值,A符合题意;
B、图中曲线斜率表示种群增长速率,由图可知,当种群达到K/2时,种群增长速率达到最大值,即此时单位时间内种群增长量最大,K值时,种群的出生率等于死亡率,都不为零,B不符合题意;
C、当没有空间、资源等限制,也没有天敌等的情况下,种群呈“J”形增长,此时种群是没有所谓的K值,但增长速率持续增大,C不符合题意;
D、在K/2时,种群增长速率达到最大值,所以应在K/2之前对害虫进行防治,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】种群增长有两种类型,一种是S形增长,一种是J形增长。在资源、空间等不受限制的理想环境下,种群呈J形增长,其增长速率随着时间的增加而增加,增长率保持不变;在资源、空间等有限的环境下,种群呈S形增长,其增长速率随着时间的延长,先增大后减小,最终等于0,增长率随着时间的延长逐渐降低,最终等于0。
12.【答案】B
【知识点】人口增长对生态环境的影响
【解析】【解答】A、结合题意可推测,生态足迹的值越大,即维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大,A不符合题意;
B、食用牛肉需要占用更多的养殖面积,同时还占用吸纳废物的面积,因此人类食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大,B符合题意;
C、生活方式不同,生态足迹的大小可能不同,例如,与步行相比,开车出行会增大生态足迹,C不符合题意;
D、养殖奶牛等都需要占用一定的草地面积,生态足迹中的草地表示生产肉、奶、毛、皮等畜牧产品所需的草地面积,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。如一个人的粮食消费量可以转换为生产这些粮食所需要的耕地面积,而他所排放的二氧化碳总量可以转换成吸收这些二氧化碳所需要的森林、草地或农田的面积等。
2、影响因素:生态足迹的大小取决于人口规模、生活消费水平、技术条件和生产力水平等。
13.【答案】B
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;动物细胞核移植技术;单克隆抗体的制备过程;胚胎移植
【解析】【解答】A、植物原生质体融合后,再生出新的细胞壁标志着杂种细胞的形成,之后根据植物细胞具有全能性的原理成功发育形成完整植株,A不符合题意;
B、代孕羊对植入的胚胎没有排斥反应,无需注射免疫抑制剂,B符合题意;
C、供体细胞的细胞核植入去核的卵母细胞后,形成重构胚,将其激活后移植到到代孕动物体内,最终能得到与供体遗传物质基本相同的幼体,C不符合题意;
D、骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞融合后能形成杂交瘤细胞,该细胞的特点是既能迅速大量增殖、又能产生抗体,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、植物体细胞杂交
①概念:是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。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。诱导原生质体融合的方法包括电融合法、离心法、PEG融合法以及高Ca2+—高pH融合法等。 ②原理:细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 ③意义:可克服远缘杂交不亲和的障碍,培育远缘杂交植株。
2、动物细胞核移植技术
①概念: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。选取的卵母细胞应培养至减数分裂II中期,去的“核”其实是纺锤体-染色体复合物。
②原理:动物细胞核具有全能性。
③选取卵母细胞作为受体细胞的原因
I 卵母细胞大,易于操作;
II 卵黄多,营养物质丰富,能为胚胎发育提供充足的营养物质;
III 其细胞质中有激发细胞核全能性的物质。
3、已免疫的B淋巴细胞能够产生抗体,但分裂次数有限,而骨髓瘤细胞具有无限增殖的能力,但不能产生抗体,所以通过诱导这两种细胞融合,形成既能无限繁殖,又能产生抗体的杂交瘤细胞,得到的抗体即单克隆抗体。
14.【答案】B,C
【知识点】检测还原糖的实验;酶促反应的原理
【解析】【解答】A、淀粉酶可催化将淀粉水解形成葡萄糖,葡萄糖是还原糖,可与斐林试剂在水浴条件下反应形成砖红色沉淀,由表可知,试管1和试管2中液体都变为砖红色,可以推测,提取液甲和提取液乙中都含有淀粉酶,A不符合题意;
B、由于蒸馏水中不含淀粉酶,所以淀粉不会水解形成葡萄糖,不会与斐林试剂在水浴条件下有显色反应,那么试管就会呈现出斐林试剂本身的颜色,即蓝色,B符合题意;
C、根据题意,在20℃和30℃条件下培养小麦种子后,制成的提取液中都含有淀粉酶,使淀粉分解,最终与斐林试剂在水浴条件下发生显色反应,由表可知,30℃条件下,砖红色比20℃条件下深,则说明30℃为更适宜的温度,即可说明适宜温度下萌发的小麦种子合成的酶较多,C符合题意;
D、酶催化反应的原理是降低反应的活化能,不能为酶促反应提供能量,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】1、还原糖可与斐林试剂在50~65℃温水条件下反应产生砖红色沉淀。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖和半乳糖等。
2、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
3、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
15.【答案】A,B,D
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】A、由题意可知,罗伯逊易位是指两个近端着丝粒染色体在着丝粒或其附近断裂后,短臂丢失,染色体长臂融合成为一条染色体的现象,据此推测,染色体发生罗伯逊易位会造成细胞中染色体数目减少,A符合题意;
B、罗伯逊易位会导致某些染色体边长,且染色体数目也会发生改变,可通过显微镜观察到,用于区分罗伯逊易位携带者,B符合题意;
C、某女性的一条13号和一条14号染色体发生罗伯逊易位,会使染色体数目发生改变,但不含有3个染色体组,C不符合题意;
D、基因在染色体上,染色体结构变异包括缺失、易位、倒位和重复,据此推测,染色体结构变异会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】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。
16.【答案】A,C,D
【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、根据题意,R和N为可育基因,只要存在可育基因,雄配子就可育,所以(S)Rr和(N)Rr也是可育雄配子,A符合题意;
B、后代个体细胞的细胞核由父本和母本融合形成,细胞质基本来自于母本,所以如果以品系甲为父本,品系丁为母本,则杂交得到的子代基因型为(N)Rr,表现为雄性可育,若以品系甲为母本,品系丁为父本,则杂交得到的子代基因型为(S)Rr,表现为雄性可育,B不符合题意;
C、后代个体细胞的细胞核由父本和母本融合形成,细胞质基本来自于母本,所以母本(S)rr×父本(N)rr,杂交后代基因型为(S)rr,为甲品系,C符合题意;
D、基因R/r是细胞核基因,遵循基因的分离定律,但不遵循基因的自由组合定律,基因N/S是细胞质基因,不遵循基因的自由组合定律,也不遵循基因的分离定律,D符合题意。
故答案为:ACD。
【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
17.【答案】B,D
【知识点】动物激素的调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、抗利尿激素能够促进肾小管和集合管对水的重吸收,所以结合题图,可知A是抗利尿激素,口渴感等感觉是在大脑皮层中形成的,所以B是大脑皮层,A不符合题意;
B、醛固酮能够促进钠离子的吸收,所以机体大量出汗使得血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌的醛固酮增多,B符合题意;
C、体内失水过多,会使细胞外液渗透压升高,而机体通过反馈调节最终使渗透压恢复,C不符合题意;
D、生长素是植物激素,垂体不能分泌,垂体分泌是生长激素,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】抗利尿激素是在下丘脑中合成,储存在垂体中的,当机体细胞外液渗透压上升后,会导致抗利尿激素的合成和分泌增多,促进肾小管和集合管对水的重吸收作用,从而达到恢复机体细胞外液渗透压的目的。
18.【答案】A,B,C
【知识点】基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】A、若只用一种酶切割目的基因和质粒,则会导致二者自身环化,或者目的基因和质粒反向连接,连接成功率不高,A符合题意;
B、酶2切割后产生的是黏性末端,酶4切割后产生的是平末端,不能用于构建表达载体,B符合题意;
C、在目的基因上有酶1的识别序列,所以若使用酶1进行切割,则会导致目的基因被破坏,C符合题意;
D、根据题意,有些不同种类的酶能识别DNA分子中不同核苷酸序列,但切割产生相同黏性末端,这样的限制酶称为同尾酶,由图可知,酶1和酶3切割后会形成相同的黏性末端,二者互为同尾酶,但由于酶1会破坏目的基因,所以不能用于构建重组表达载体,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】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;
②DNA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。
19.【答案】(1)光合色素;显著下降;光合作用和呼吸作用
(2)非气孔因素
(3)抗病性强的品种一定程度上能抵御黑斑病对光合作用的破坏
(4)选择抗病性较强的品种进行种植
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)光合色素在叶绿体内部,其作用是吸收、传递和转化光能,以促进光合作用,因此叶绿体结构被破坏,光合色素含量降低,进而使光合作用下降;由图可知,染病叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均低于对照组,即染病后叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均显著下降,气孔是二氧化碳、水、氧气进出叶片的通道,所以气孔导度大小会影响植物叶片的蒸腾作用、光合作用和呼吸作用等生理过程。
(2)二氧化碳是光合作用的原料,且气孔是二氧化碳进出叶片的通道,黑斑病胁迫后,除“坎扎”品种外,其他品种的胞间CO 浓度均显著上升,说明二氧化碳不再是限制因素,即这些实验组光合作用降低是由于非气孔因素导致的。
(3)由题意可知,“新选1号”和“波尼”为高抗黑斑病,“马汉”为中度感黑斑病,“威奇塔”为高度感黑斑病,即它们的抗病性不同,所以品种“波尼”和“新选1号”的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度下降幅度小于品种“马汉”和“威奇塔”,这说明抗病性强的品种一定程度上能抵御黑斑病对光合作用的破坏。
(4)结合上述分析可知,抗病性强的品种一定程度上能抵御黑斑病对光合作用的破坏,其净光合速率较高,有利于有机物的积累,所以生产中在推广薄壳山核桃品种时,尽量做到选择抗病性较强的品种进行种植。
【分析】 环境因素会影响植物的光合作用,如光照会影响光反应,进而影响净光合速率;二氧化碳浓度会影响暗反应,进而影响净光合速率;温度会影响光合作用有关酶活性,进而影响净光合速率等。
20.【答案】(1)交感神经;对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化
(2)脑干;受到惊吓时,葡萄糖氧化分解速率加快,产生大量CO2,进入血液中,使得血液中CO2含量增加
(3)胰岛素;一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
【知识点】神经系统的基本结构;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,所以人体心跳加快时,表明此时人体处于兴奋状态,交感神经活动会占据优势,它与另一自主神经,即副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,二者相互作用可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
(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,由此可知,人体呼吸中枢位于脑干;由题意可知,人在突然受到惊吓时会出现物质代谢加快的现象,据此推测,血液中CO2含量增加的原因是受到惊吓时,葡萄糖氧化分解速率加快,产生大量CO2,进入血液中,使得血液中CO2含量增加。
(3)胰岛素具有降低血糖浓度的作用,所以血糖浓度升高,胰岛素分泌量会增加,以恢复血糖浓度,胰岛素降低血糖浓度的机理是一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。
【分析】1、支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统,又称为植物神经系统。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。
2、参与血糖平衡调节的主要激素:
①胰岛素:由胰岛B细胞分泌,能够促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,最终使血糖含量降低,趋于正常。
②胰高血糖素:由胰岛A细胞分泌,能够促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,最终使血糖含量升高,趋于正常。
③肾上腺素:由肾上腺分泌,能够促进肝糖原的分解,最终使血糖含量升高,趋于正常。
21.【答案】(1)直接;整体
(2)呼吸作用;用于生长、发育和繁殖
(3)
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)该公园可供游客观光休闲,即观赏价值,与人有关,体现了生物多样性的直接价值;由题意可知,建设湿地公园时,既考虑了自然环境、也考虑了社会、经济等,这遵循了整体的生态工程基本原理。
(2)对于消费者而言,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,所以黄嘴白鹭同化的能量,一部分在自身的呼吸作用中以热能形式散失,另一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动。
(3)芦苇、香蒲等会与藻类竞争吸收水中的无机盐,同时,由于芦苇和香蒲等植株的高度高于藻类,会起到遮光作用,使藻类不能吸收到足够的光能,影响藻类的光合作用,使得藻类的生长繁殖受到抑制。
【分析】一、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。
二、各营养级能量流向及数量关系: 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。 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。
22.【答案】(1)40
(2)常;基因A对a不完全显性,基因型为Aa的个体表现为半卷羽
(3)步骤一;需要获取的是体型矮小的卷羽鸡,欲尽快获取目的鸡种,则应选择基因型为ZdW与ZDZd(雄性)的个体杂交,故应从步骤一的F1中选择雌性个体进行杂交
(4)选择导入了抗病基因H的耐热节粮型雌性个体与体型矮小雄性个体进行杂交,观察并统计子代表型及比例;雄性个体表现为抗性,雌性个体未表现抗性
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传
【解析】【解答】(1)由题意可知,鸡有78条染色体,其中76条常染色体,2条性染色体,若对鸡的基因组进行测定,76条常染色体只需测定每一对同源染色体中的一条,即需测定38条常染色体,而2条性染色体应全部测定,所以共测定40条染色体上DNA的碱基序列。
(2)由题意可知,卷羽与片羽受等位基因A/a控制,结合步骤一和步骤二可知,正反交结果都是子一代中雌雄个体都表现为半卷羽,即该性状在遗传上与性别无关,所以基因A/a位于常染色体;根据上述分析,步骤一和步骤二中半卷羽基因型应为Aa,说明基因A对a不完全显性,基因型为Aa的个体表现为半卷羽。
(3)由题意可知,正常和矮小受等位基因D/d控制,且该对等位基因位于Z染色体上,卷羽鸡能够较好适应高温环境,矮小鸡对饲料的利用率较高,所以目的鸡种是体型矮小的卷羽鸡,若只考虑D/d这一对等位基因,则其基因型为ZdZd或ZdW,根据步骤二实验结果可知,正常为显性性状,所以步骤二中父本基因型为ZDZD,母本基因型为ZdW,后代雄性个体基因型为ZDZd,雌性个体基因型为ZDW,根据步骤一实验结果可以推知,母本基因型为ZDW,父本基因型为ZdZd,后代雄性个体基因型为ZDZd,雌性个体基因型为ZdW,欲尽快获取目的鸡种,则应选择基因型为ZdW与ZDZd(雄性)的个体杂交,故应从步骤一的F1中选择雌性个体进行杂交。
(4)为探究基因H导入到了Z染色体上还是常染色体上,应选择导入了抗病基因H的耐热节粮型雌性个体与体型矮小雄性个体进行杂交,观察并统计子代表型及比例,若基因H导入到Z染色体上,则亲本中雌性个体基因型为ZHW,雄性个体基因型为ZZ,那么后代中雄性个体基因型为ZHZ,雌性个体基因型为ZW,由此可知,雄性个体表现为抗性,雌性个体未表现抗性。
【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、性染色体上的基因在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
23.【答案】(1)高压蒸汽灭菌锅
(2)蛋白胨、酵母膏、(NH4)2SO4;接种环;增加培养液中的氧容量以满足细胞呼吸的需求,使菌种与培养液中的营养成分接触更充分
(3)在基础发酵培养基成分配比的基础上,将“可溶性淀粉”替换为其他种类的碳源,在适宜且相同的条件下培养一段时间后,测定TG酶活性以及茂原链霉菌的生物量,每种碳源对应的培养基设3组重复,取平均值,再对数据结果进行处理、分析,最终得出结论
(4)40;过多的碳源可能会导致培养基的渗透压或pH发生改变,不利于菌株生长和产酶
【知识点】微生物发酵及其应用;培养基概述及其分类;灭菌技术
【解析】【解答】(1)培养基一般使用湿热灭菌法进行灭菌,所使用的实验器具是高压蒸汽灭菌锅。
(2)只要含有氮元素的物质就可作为氮源,同时,根据题意,酵母膏作用复合,既有氮源也有碳源,再结合表格,可以推知,基础发酵培养基中,能够作为氮源的物质有蛋白胨、酵母膏、(NH4)2SO4;根据题意,实验所用菌种需先在斜面保存培养基上活化,由表可知,斜面培养基中含有琼脂,说明该培养基是一种固体培养基,因此应选择的接种工具是接种环,振荡培养的目的是增加培养液中的氧容量以满足细胞呼吸的需求,使菌种与培养液中的营养成分接触更充分,以促进菌种的生长繁殖,实现菌种的扩大培养。
(3)根据题意,实验的自变量是碳源的种类,因变量是TG酶活性和茂原链霉菌的生物量,所以实验思路是在基础发酵培养基成分配比的基础上,将“可溶性淀粉”替换为其他种类的碳源,在适宜且相同的条件下培养一段时间后,测定TG酶活性以及茂原链霉菌的生物量,每种碳源对应的培养基设3组重复,取平均值,再对数据结果进行处理、分析,最终得出结论。
(4)由图可知,当葡萄糖质量浓度为40g/L时,生物量和酶活性都达到最大值,所以葡萄糖较适宜的质量浓度是40g/L,当质量浓度为50g/L时,酶活性急剧下降,生物量也几乎没有增加,碳源的多少会影响发酵液渗透压和pH的改变,所以原因可能是过多的碳源可能会导致培养基的渗透压或pH发生改变,不利于菌株生长和产酶。
【分析】1、培养基按照物理状态分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。按照功能分为选择培养基和鉴别培养基。按照配制原料的来源可分为天然培养基、合成培养基和半合成培养基。
2、培养基中一般都含有碳源、氮源、水和无机盐,除此之外,培养基还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。
3、灭菌的方法一般有三种:灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌。接种针等一般使用灼烧灭菌,培养皿等使用干热灭菌,培养基等使用湿热灭菌。消毒的方法一般有四种:煮沸消毒,适用于日常用品等;巴氏消毒,适用于牛奶等不耐高温的液体等;紫外线消毒,适用于接种室、接种箱、超净工作台等;化学药物消毒,如用酒精擦拭人的双手。
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