广东省湛江市部分学校2023-2024学年高三上册生物摸底联考试卷
一、选择题:本题共16题,共40分。第1~12题,每题2分;第13~16小题,每题4分。在每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023高三上·湛江开学考)几丁质是一种多糖,其组成单位是N-乙酰葡糖胺(NAG),广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。NAGase是一种酶,能将几丁质催化分解为葡萄糖、半乳糖、蔗糖等产物。精氨酸与NAG结构类似,能降低NAGase的催化效率。下列叙述正确的是( )
A.组成几丁质的化学元素是C、H、O、N、P
B.NAGase催化几丁质水解需要适宜的温度、pH
C.高温处理会使NAGase肽键断裂,失去活性
D.与NAG结构类似的物质不会抑制NAGase的活性
【答案】B
【知识点】蛋白质变性的主要因素;糖类的种类及其分布和功能;酶的特性
【解析】【解答】A、几丁质的组成单位是N-乙酰葡糖胺(NAG),化学元素组成是C、H、O、N,不含P元素,A错误;
B、NAGase是一种酶,酶起催化时需要适宜的温度、pH,B正确;
C、高温处理会使NAGase变性失活,空间结构被破坏,但肽键不会断裂,C错误;
D、由题干可知:精氨酸与NAG结构类似,能降低NAGase的催化效率,因此与NAG结构类似的物质会抑制NAGase的活性,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多是蛋白质少数是RNA。酶的作用原理是降低化学反应的活化能,从而提高化学反应速率。酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特性。温度过高或过酸,过碱条件下,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;而在低温下,酶的活性明显降低,但酶的空间结构稳定,温度升高酶的活性可以升高。
(2)酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温抑制酶的活性,但不会失活,升高温度酶活性会恢复。
2.(2023高三上·湛江开学考)细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。研究发现,AKT和mTor是抑制细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。当葡萄糖充足时,胰岛素与细胞表面受体结合,激活AKT来抑制凋亡;当ATP充足时激活的mTor抑制自噬。下列叙述错误的是( )
A.细胞自噬需要溶酶体的水解酶参与
B.细胞凋亡受遗传机制决定,与环境相关
C.细胞饥饿时mTor被激活促进细胞自噬
D.饥饿癌细胞可为治疗癌症提供新思路
【答案】C
【知识点】细胞的凋亡;细胞自噬
【解析】【解答】A、细胞自噬过程中细胞降解自身结构或物质的过程需要溶酶体参与,A正确;
B、细胞凋亡属于编程性死亡,受遗传机制决定;由题意可知:当葡萄糖充足时,胰岛素与细胞表面受体结合,激活AKT来抑制凋亡,当ATP充足时激活的mTor抑制自噬。因此细胞凋亡与环境相关,B正确;
C、由题意可知:当ATP充足时激活的mTor抑制自噬细胞,因此饥饿时,细胞中ATP含量低,mTor处于不被激活状态,能促进细胞自噬,C错误;
D、因饥饿条件下,细胞凋亡和细胞自噬的相关基因均处于无活性状态,可以诱导癌细胞的凋亡和自噬,因此饥饿癌细胞可以为治疗癌症提供新思路,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。在成熟的生物体中,细胞的自然更新,某些被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
(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。研究表明,人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,因此,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
3.(2023高三上·湛江开学考)人的血清白蛋白(HSA)有许多作用,临床上需求量很大。科学家将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,培育转基因奶牛(乳腺生物反应器),利用牛的乳汁生产血清白蛋白。此过程不涉及的操作是( )
A.细胞核移植 B.动物细胞培养
C.胚胎移植 D.早期胚胎培养
【答案】A
【知识点】动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术;动物体细胞克隆;胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】科学家将人的血清白蛋白基因转入奶牛受精卵中涉及基因工程,由受精卵培育出奶牛个体程涉及到动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植等技术,不涉及核移植技术,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】乳腺生物反应器:
乳腺生物反应器
含义 指将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达,利用动物的乳腺组织生产药物蛋白
基因表达 合成的药物蛋白与天然蛋白质相同
受体细胞 动物受精卵
目的基因导入方式 显微注射法
生产条件 不需严格灭菌;温度等外界条件对其影响不大
药物提取 从动物乳汁中提取
4.(2023高三上·湛江开学考) 1970年美国生物学家马古利斯提出真核细胞叶绿体内共生起源假说。学说认为,被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化,反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为叶绿体。下列叙述中不能支持该学说的是( )
A.叶绿体内膜的蛋白质与脂质的比值远大于外膜,接近于细菌质膜的成分
B.叶绿体内的DNA呈环状,不与蛋白质结合形成染色质或染色体
C.叶绿体tRNA可与细菌相应的酶交叉识别,而不与细胞质中相应的酶形成交叉识别
D.叶绿体DNA是以半保留方式复制,遵循碱基互补配对原则
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;DNA分子的复制;叶绿体的结构和功能;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、叶绿体内膜的蛋白质与脂质的比值远大于外膜,接近于细菌质膜的成分,说明叶绿体内膜可能来自蓝细菌,该事实支持内共生起源学说,A不符合题意;
B、蓝细菌拟核内的DNA不与蛋白质结合形成染色质或染色体,是裸露的环状DNA,叶绿体中的DNA与之相同,这一共性支持内共生起源学说,B不符合题意;
C、叶绿体tRNA可与细菌相应的酶交叉识别,而不与细胞质中相应的酶形成交叉识别,说明叶绿体与细菌有相似之处,该事实支持内共生起源学说,C不符合题意;
D、叶绿体DNA是以半保留方式复制,遵循碱基互补配对原则,这在真核生物和原核生物体内都是如此,这并能体现内共生学说,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、真核生物和原核生物的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。
2、DNA复制方式为半保留复制,即合成的子代双链DNA中都保留了亲代双链DNA中的的一条链。 在DNA复制过程中,按照碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,需要解旋酶、DNA聚合酶4种游离的脱氧核糖核苷酸,同时,还需要线粒体提供能量。这在真核生物和原核生物体内都是如此。
5.(2023高三上·湛江开学考)下列遗传现象,与其他三项不同的是( )
A.基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异
B.一个蜂群中均由受精卵发育而来的蜂王和工蜂的差异
C.秃顶男性(BB)与正常女性(bb)结婚,儿子均为秃顶,女儿均为正常
D.纯种黄色体毛与纯种黑色体毛的小鼠杂交,F1表现出不同的毛色
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;表观遗传
【解析】【解答】A、基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异,一个蜂群中均由受精卵发育而来的蜂王和工蜂的差异、纯种黄色体毛与纯种黑色体毛的小鼠杂交,F1的基因型都相同,但表现出不同的毛色,这些都是表观遗传学现象,而秃顶男性(BB)与正常女性(bb)结婚,儿子均为秃顶,女儿均为正常,这是由于同一基因型在不同性别中所体现的性状不同所致,所以C项与其他三项不同,C符合题意,A、B、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
6.(2023高三上·湛江开学考)科学家将两种不同的海绵动物细胞分散成单个细胞,然后混合在一起培养,结果发现,只有同种海绵动物的细胞才结合在一起。科学家提取两种海绵细胞膜成分并进行分析,下列预测最有可能的是( )
A.磷脂的组成成分不同
B.胆固醇的种类不同
C.糖蛋白中蛋白质的氨基酸组成不同
D.糖蛋白中糖类的组成元素不同
【答案】C
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能
【解析】【解答】细胞膜上的糖蛋白参与细胞间的信息交流,只有同种海绵动物细胞才结合在一起,说明糖蛋白中蛋白质的氨基酸组成不同,所以使得不同种的海绵细胞不能相互识别并融合,C符合题意,A、B、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成的糖蛋白,或与脂质结合形成的糖脂,这些糖类分子叫作糖被。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能。例如,糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
7.(2023高三上·湛江开学考)农业上利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,降低害虫种群密度,从而达到害虫防治的目的。下列对害虫种群密度下降的合理解释是( )
A.改变种群的年龄结构,增加死亡率
B.改变种群的性别比例,降低出生率
C.性引诱剂引起死亡率升高,直接导致种群密度降低
D.性引诱剂导致害虫的迁入率降低,迁出率上升
【答案】B
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】使用性引诱剂杀害雄虫,改变种群的性别比例,降低雄虫与雌虫的交配概率,从而降低出生率,最终达到防治害虫的目的,B符合题意,A、C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】种群数量特征
1、种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数,是种群最基本的数量特征,反映的是该区域某种群的数量大小。
2、种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,大致可以分为增长型、稳定型和衰退型,可以通过观察某种群的年龄结构来预测种群数量的变化趋势。
3、出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值,死亡率是指单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。
4、单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值,分别称为迁入率或迁出率。
8.(2023高三上·湛江开学考)如图表示人在寒冷环境下,皮质醇(糖皮质激素的一种)分泌的调节过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①②③表示皮质醇分泌的分级调节
B.过程④促进作用减弱,皮质醇分泌减少
C.皮质醇调节有机物代谢,能够提高血糖水平
D.若阻断下丘脑和垂体之间血液联系,则激素B分泌会减少
【答案】B
【知识点】动物激素的调节;激素与内分泌系统;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。由图可知,过程①②③表示皮质醇分泌的分级调节,A不符合题意;
B、过程④是负反馈调节,即皮质醇会反过来作用于下丘脑和垂体,最终使得皮质醇的分泌量下降,所以过程④促进作用减弱,皮质醇分泌增多,B符合题意;
C、皮质醇是糖皮质激素的一种,它能调节有机物代谢,能够提高血糖水平,C不符合题意;
D、下丘脑分泌的激素A经血液循环系统能够作用于垂体并促进其分泌激素B,若阻断下丘脑和垂体之间血液联系,则激素B分泌会减少,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、下丘脑调节垂体,垂体调节靶腺体(如甲状腺等)的这种分层调控,叫作分级调节。
2、在一个系统中,系统本身工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式称为反馈调节。反馈调节分为正反馈调节和负反馈调节。
9.(2023高三上·湛江开学考)层积处理是指将休眠状态的种子与湿砂混合后放在0~5℃的低温下1~2个月,促使种子萌发。如图是采用层积处理糖枫种子过程中各种激素含量的变化曲线图。下列叙述正确的是( )
A.经层积处理约22天时,种子中的细胞分裂素与赤霉素含量大致相等
B.随层积处理时间延长,脱落酸和细胞分裂素含量逐渐减小
C.种子萌发过程中,细胞分裂素和赤霉素含量发生同步性变化
D.细胞分裂素、赤霉素与脱落酸对糖枫种子萌发的作用相反
【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、由图可知,左边纵坐标数值可表示赤霉素含量,右边纵坐标数值可表示细胞分裂素含量,在22天时,种子中的细胞分裂素和赤霉素含量不相等,A不符合题意;
B、由图可知,随层积处理时间延长,脱落酸含量逐渐减小,但细胞分裂素含量先增加后减少,B不符合题意;
C、由图可知,种子萌发过程中,细胞分裂素先增加,赤霉素后增加,随着时间的延长,细胞分裂素先减少,赤霉素后减少,所以二者发生不同步性变化,C不符合题意;
D、细胞分裂素和赤霉素能够促进种子萌发,而脱落酸会促进种子休眠,即抑制种子萌发,据此推测,细胞分裂素、赤霉素与脱落酸对糖枫种子萌发的作用相反,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、赤霉素
合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子。
主要作用:促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育。
2、脱落酸
合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。
主要作用:抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
3、细胞分裂素
合成部位:主要是根尖。
主要作用:促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素的合成。
10.(2023高三上·湛江开学考)下列关于传统发酵食品制作的叙述,错误的是( )
A.多种微生物参与了豆腐的发酵,主要是毛霉
B.用水密封泡菜坛是为了营造乳酸菌无氧呼吸条件
C.当O2不足、糖源充足时,醋酸菌将糖分解成醋酸
D.利用酵母菌发酵制作葡萄酒过程中要适时排气
【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,A不符合题意;
B、乳酸菌是厌氧型细菌,用水密封泡菜坛是为了营造乳酸菌无氧呼吸条件,B不符合题意;
C、醋酸菌是好氧型细菌,当氧气充足,而糖原不足时,醋酸菌将乙醇分解成醋酸,C符合题意;
D、酵母菌发酵过程会释放出二氧化碳,因此在此过程中要适时排气,防止发酵液溢出,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、泡菜的制作主要是依赖于乳酸菌的发酵,而乳酸菌是厌氧型生物,所以在制作泡菜时要给乳酸菌提供无氧环境。 在泡菜的制作过程中,由于硝酸盐还原菌的作用,会将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐,而亚硝酸盐摄入过多就会发生中毒,甚至死亡,因此在腌制过程中,要检测亚硝酸盐含量,尽可能保证亚硝酸盐含量达到最低,方可食用。
2、醋酸菌是异氧吸氧型的原核生物,因此在制作果醋时应当为其提供充足的氧气。
3、酵母菌是兼性厌氧型菌,在制作果酒时,在发酵前期应当为其提供充足的氧气,有利于酵母菌的有氧呼吸,进而大量繁殖,而在发酵后期要为其创造无氧环境,使酵母菌通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,并且要注意定时的拧松瓶盖排出二氧化碳气体。
11.(2023高三上·湛江开学考)基因工程中,获取目的基因的方法有很多种,可以直接利用PCR选择性地扩增目的基因。下列关于目的基因的扩增及电泳鉴定的叙述正确的是( )
A.变性:利用高温破坏氢键将目的基因的两条链解开
B.复性:降低温度使目的基因的DNA恢复双螺旋结构
C.延伸:在DNA聚合酶的作用下将4种核苷酸加到引物的5'端
D.鉴定:DNA呈指数扩增,PCR产物不经染色可用紫外光检测
【答案】A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、变性就是高温破坏氢键将目的基因的两条链解开,以便DNA的复制,A符合题意;
B、复性是指当促使变性的因素解除后,两条DNA链又可以通过碱基互补配对结合形成DNA双螺旋结构,B不符合题意;
C、延伸是指在耐高温的DNA聚合酶的作用下将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端,C不符合题意;
D、DNA呈指数扩增,PCR产物需经染色后用紫外光检测,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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。
12.(2023高三上·湛江开学考)抗原通常是由多个抗原决定簇组成的,一种抗原决定簇刺激机体,由一个B淋巴细胞接受该抗原刺激产生单克隆抗体。由多种抗原决定簇刺激机体,机体产生多克隆抗体。如图表示某单克隆抗体制备过程,下列为单克隆抗体的是( )
A.①②③④ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①③④⑤
【答案】C
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】根据题意可推知,①是由多种B淋巴细胞产生的抗体,而②③④⑤都是由一种B淋巴细胞产生的单克隆抗体,C符合题意,A、B、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
13.(2023高三上·湛江开学考)环保人员为探究治理水体污染的方法,构建了标号为1、2、3三个水池,有机物浓度3>2>1,其他条件相同且适宜。一段时间后,统计了三个样池中生产者同化的总能量(GPP)及呼吸作用散失量(R)与水层深度(Z)的关系,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.流入水池生态系统总能量是生产者同化量和有机物中的化学能
B.水池长期处于Zeu点状态时生态系统的结构与功能的稳定不能维持
C.随着有机物浓度增加,浅水层的GPP变大,深水层的GPP变小, Zeu 变小
D.定期搅动池水会降低生产者同化的总能量(GPP)及呼吸作用散失量(R)
【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、食物链的起点是生产者,生产者所同化的能量属于流入水池生态系统的能量,此外,水池中本身所存在的有机物中的化学能也是流入该生态系统的能量,所以流入水池生态系统总能量是生产者同化量和有机物中的化学能,A不符合题意;
B、由图可知,Zeu点表示生产者同化的总能量(GPP)及呼吸作用散失量(R)相等时所对应的水深,若水池长期处于该点状态,生产者就没有用于生长、繁殖和发育的能量,也就没有流向下一营养级和分解者的能量,者就使得生态系统的结构与功能的稳定不能维持,B不符合题意;
C、由题意可知,有机物浓度3>2>1,据图分析可知,随着有机物浓度增加,浅水层的GPP变大,深水层的GPP变小,Zeu变小,C不符合题意;
D、定期搅动池水会增加溶解氧,促进生产者的呼吸作用,使其呼吸作用散失量(R)增加,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、生产者通过光合作用,将太阳能固定在它们制造的有机物中,太阳能转化成化学能,从而被生物利用,因此生产者是生态系统的基石。
2、消费者通过自身的新陈代谢,能将有机物转化为无机物排出体外后又被生产者重新利用,因此消费者能够加快生态系统的物质循环,此外,消费者对于植物传粉和种子的传播等具有重要作用。
3、分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,如果没有分解者,动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山,生态系统就会崩溃。因此,生产者、消费者和分解者是紧密联系,缺一不可的。
4、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。
14.(2023高三上·湛江开学考)木棉花是广东省省花、广州市市花,每年元宵节刚过,木棉树就开始开花,花冠红艳、树干壮硕,犹如壮士风骨,广州满街都种有木棉花作为行道树,象征着广东人的精神风貌。常常截干或修枝整形,促使树冠丰满美观。下列分析错误的是( )
A.光、温度等环境因素参与木棉开花的调控
B.木棉中光敏色素能够感受光信号传递信息
C.树干截顶解除顶端优势,促进侧枝生长发育
D.春夏季细胞分裂快慢不同引起树干中年轮形成
【答案】D
【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、光、温度等环境因素可通过影响植物体内激素的合成等,进而调节基因的表达,最终影响木棉开花的调控,A不符合题意;
B、木棉中光敏色素能够感受光信号,其结构就会发生相应的改变,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,B不符合题意;
C、树干截顶解除顶端优势,使得侧枝的生长素浓度降低,从而有利于侧枝的生长发育,C不符合题意;
D、春夏和秋冬季细胞分裂快慢不同会引起树干中年轮的形成,D符合题意。
故答案为:D。
【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。
15.(2023高三上·湛江开学考)研究人员将若干只同龄健康状况相同的实验鼠(从未接触过抗原X和抗原Y)随机分成四组进行如下实验。
实验鼠组别 甲 乙 丙 丁
初次注射抗原 抗原X 抗原Y
一段时间后
再次注射抗原 抗原X 抗原Y 抗原X 抗原Y
下列叙述错误的是( )
A.初次免疫时抗原为激活B细胞提供第一个信号
B.初次免疫后从甲组提取的抗体与抗原Y发生沉淀反应
C.二次免疫后丁组产生抗Y抗体的速率比乙组的快
D.有可能发生过敏反应的是甲组和丁组
【答案】B
【知识点】免疫功能异常;体液免疫
【解析】【解答】A、抗原与B细胞接触,这是激活B细胞的第一个信号,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,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,A不符合题意;
B、甲组小鼠初次注射的是抗原X,则初次免疫后从甲组提取的抗体是能与抗原X发生沉淀反应的抗体,B符合题意;
C、对于乙组来说,其注射抗原Y是初次免疫,而对于丁组来说,其注射了两次抗原Y,二次免疫后,记忆B细胞会迅速分裂分化形成浆细胞,后者分泌大量的抗Y抗体,所以二次免疫后丁组产生抗Y抗体的速率比乙组的快,C不符合题意;
D、过敏反应是指已免疫的机体在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应,这样的反应称为过敏反应。据此推测,甲组和丁组有可能发生过敏反应,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】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。
16.(2023高三上·湛江开学考)某二倍体动物种群数量为200只,位于常染色体上某复等位基因有a1、a2、a3。对该种群个体的基因a1、a2、a3进行PCR扩增,凝胶电泳及统计结果如图所示。该动物种群中a3的基因频率是( )
A.41% B.37% C.8% D.32%
【答案】A
【知识点】基因频率的概念与变化
【解析】【解答】根据电泳结果可知,基因型为a1a1的个体有4个,基因型为a3a3的个体有16个,基因型为a2a2的个体有18个,基因型为a1a2的个体有30个,基因型为a1a3的个体有60个,基因型为a2a3的个体有72个,a3的基因频率=(a3a3的个体数×2+a1a3的个体数+a2a3的个体数)/种群总数×2=(16×2+60+72)/200×2=41%,A符合题意,B、C、D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在一个种群中,假设A基因和a基因位于常染色体上,则A的基因频率=AA的基因型频率+1/2×Aa的基因型频率=AA的个体数×2+Aa的个体数/种群数量×2,a的基因频率=aa的基因型频率+1/2×Aa的基因型频率=aa的个体数×2+Aa的个体数/种群数量×2。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17.(2023高三上·湛江开学考)研究发现,蓝光影响蚕豆植株物质和能量代谢,而且蚕豆细胞内还存在一条交替氧化酶(AOX)的途径影响细胞呼吸和光合作用。科研人员进行了如下实验:
实验一:在自然光基础上补充不同强度的蓝光,一段时间后,测定单位时间内蚕豆植株光照条件下CO2吸收量和黑暗条件下CO2释放量,实验结果如图1所示。
实验二:
A组:叶片+正常光照+AOX途径抑制剂;
B组:叶片+正常光照;
C组:叶片+高光照+AOX途径抑制剂;
D组:叶片+高光照。
并测定各组光合色素的光能捕获效率,实验结果如图2所示。
回答下列问题:
(1)正常光照下,蚕豆根尖细胞产生ATP的场所是 。
(2)根据图1分析,适宜强度的蓝光提高了蚕豆植株的 (填“细胞呼吸速率”、“光合速率”或“细胞呼吸速率和光合速率”)。
(3)根据图2分析,AOX的途径 (填“提高”或“降低”)光合色素的光能捕获效率。比较数据:d-c的值大于b-a的值,说明了 。
(4)根据图2推测,AOX分布于 。研究发现,AOX也参与细胞呼吸的第三阶段相关反应。在早春季节气温较低,开花的蚕豆AOX基因表达增加,细胞呼吸加强,提高花瓣的温度,促进有香气物质挥发,吸引昆虫前来酿蜜,帮助蚕豆传粉,体现该信息传递在生态系统中的作用是 。
【答案】(1)细胞质基质、线粒体
(2)细胞呼吸速率和光合速率
(3)提高;与正常光照条件下相比,高光照条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大
(4)类囊体薄膜;生物种群的繁衍离不开信息传递
【知识点】影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义;生态系统中的信息传递;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)根尖细胞不含有叶绿体,不能进行光合作用,但含有线粒体,可进行有氧呼吸,所以正常光照下,蚕豆根尖细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。
(2)光照条件下单位时间内CO2吸收量表示净光合速率,黑暗条件下单位时间内CO2释放量表示呼吸速率,由图可知,在一定的范围内,随着蓝光强度的增加,蚕豆植株的净光合速率基本保持不变,而呼吸速率会逐渐增加,达到一定值时保持相对稳定,真光合速率=净光合速率+呼吸速率,综上所述,适宜强度的蓝光提高了蚕豆植株的细胞呼吸速率和光合速率。
(3)比较A、B组可知,加了AOX途径抑制剂后,光合色素光能捕获效率下降,所以AOX途径提高了光合色素的光能捕获效率;d-c的值和b-a的值可以体现AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响程度,则d-c的值大于b-a的值,说明了与正常光照条件下相比,高光照条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大。
(4)光合色素位于类囊体薄膜,AOX可影响光合色素光能捕获效率,因此AOX分布于类囊体薄膜;香气可作为一种化学信息,帮助蚕豆传粉,实现该物种的繁衍,这体现了信息传递在生态系统中的作用是生物种群的繁衍离不开信息传递。
【分析】1、细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段在细胞质基质中进行,第二阶段在线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内膜上进行,这三个阶段都会产生ATP;无氧呼吸分为两种类型,即乳酸发酵和酒精发酵,无论哪种类型的无氧呼吸,都分为两个阶段,第一阶段和第二阶段都在细胞质基质中进行,只有第一阶段会产生ATP。高等植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,发生水的光解和ATP、NADPH的合成,而暗反应在叶绿体基质中进行,发生二氧化碳的固定和有机物的合成。
2、信息的种类及实例
I、①物理信息是指自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息,如光照、狼的呼叫声等
②化学信息是指在生命活动中,生物产生的一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸等代谢产物。
③行为信息是指动物的特殊行为,主要是各种动作,这些动作向同种或异种生物传递的某种信息,如蜜蜂“跳舞”,孔雀开屏等。
II、信息传递的意义
①个体生命活动的正常进行离不开信息的作用;
②种群的繁衍离不开信息的传递;
③调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
18.(2023高三上·湛江开学考)已知Bcl-2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用,MIR-15a基因的转录产物miRNA,是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,可调节Bcl-2基因表达,如图1所示。图2表示Bcl-2基因的突变,图中为非模板链,非模板链下面的字母代表模板链对应的氨基酸,*处无对应氨基酸。回答下列问题:
(1)据图1分析,基因表达的产物是 。图中A过程需要的酶主要是 。
(2)据图1分析,miRNA调控Bcl-2基因表达的机理是 。
(3)Bcl-2基因突变后,细胞发生癌变的可能性会 (填“增加”或“减小”),图2中,突变后的终止密码子是 。
(4)从细胞癌变机理分析,MIR-15a基因属于 基因。
【答案】(1)蛋白质、RNA;RNA聚合酶
(2)miRNA与Bcl-2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对形成双链,阻断翻译过程
(3)减小;UAG
(4)抑癌
【知识点】细胞癌变的原因;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)由图可知Bcl-2基因表达产物是蛋白质,而MIR-15a基因表达产物是RNA,图中A过程表示转录,需要RNA聚合酶。
(2)翻译过程需要以mRNA为模板,根据碱基互补配对原则,mRNA上的密码子和tRNA反密码子互补配对,实现氨基酸的脱水缩合形成多肽链,据图分析可知,成熟的miRNA可与Bcl-2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对形成双链,阻断翻译过程,使Bcl-2蛋白无法合成。
(3)由题意可知,Bcl-2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用,据此推测,如果该基因表达,则有利于细胞发生癌变,若Bcl-2基因突变后,细胞发生癌变的可能性会减小;由图可知,DNA非模板链上的TAG不编码任何氨基酸,则在mRNA对应位置上的应为终止密码子,具体为UAG。
(4)结合(2)(3)分析可知,Bcl-2基因表达,有利于细胞癌变,而MIR-15a基因会抑制Bcl-2基因的表达,从而减低细胞癌变的可能性,据此推测,MIR-15a基因属于抑癌基因。
【分析】1、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。
2、癌症的发生不是单一基因突变的结果,而是一个多次突变积累的复杂过程。原癌基因和抑癌基因是人体细胞中正常存在的基因,一般情况下,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变,相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
19.(2023高三上·湛江开学考)突触有多种类型,图1表示依赖神经递质传递信号的化学突触(Ach为乙酰胆碱),图2表示以电流为信息载体的电突触,其突触前膜和突触后膜紧密接触,缝隙接头是相通的离子通道。回答下列问题:
(1)图1中,当兴奋传导到突触前膜,引发Ca2+通过通道蛋白转入到细胞内,激发突触小泡释放Ach,Ach与突触后膜特异性受体结合使突触后膜产生兴奋,该过程中突触后膜的电位变化是 ,Ca2+通过通道蛋白转入突触前膜细胞的方式为 。
(2)分析图1、图2的化学突触和电突触结构,与化学突触相比,电突触传递兴奋时具有的特点是 (写出两点)。
(3)图2中电突触的突触前膜和突触后膜紧密接触传递信息,与高等植物细胞间传递信息的 结构类似。
(4)临床上通常用盐酸维拉帕米片(异博定)治疗心律异常疾病,异博定为钙通道阻滞剂,能够减弱心肌收缩力,结合图1分析,推测异博定起作用的机理是 。
【答案】(1)外正内负变为外负内正;协助扩散
(2)传递速度快、双向传递
(3)胞间连丝
(4)异博定阻滞Ca2+内流,使突触前膜释放Ach减少,减弱心肌的收缩力
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导;被动运输
【解析】【解答】(1)乙酰胆碱为兴奋性神经递质,与突触后膜特异性受体结合使突触后膜产生兴奋,此时突触后膜会从静息电位变为动作电位,即外正内负变为外负内正;据图分析可知,钙离子通过通道蛋白进入突触前膜细胞,且没有消耗能量,可推测,其转运方式为协助扩散。
(2)对比图1和图2可知,化学突触的传递兴奋要经过电信号-化学信号-电信号的转变,且兴奋只能单向传递,而电突触传递兴奋只存在电信号,且兴奋可以双向传递,综上所述,与化学突触相比,电突触传递兴奋时具有的特点是传递速度快、双向传递。
(3)相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。据此推测,图2中电突触的突触前膜和突触后膜紧密接触传递信息,与高等植物细胞间传递信息的胞间连丝结构类似。
(4)由(1)题干信息可知,钙离子内流会促进突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质,从而使下一神经元产生兴奋,所以异博定为钙通道阻滞剂,能够减弱心肌收缩力的机理是异博定阻滞Ca2+内流,使突触前膜释放Ach减少,减弱心肌的收缩力。
【分析】1、突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三个结构。
2、兴奋是通过电信号的形式在神经元上进行传递,到达轴突末梢,电信号转变成以神经递质作为载体的化学信号,包裹着神经递质的突触小泡与突触前膜融合,通过胞吐将神经递质释放进入组织液,神经递质再通过扩散与突触后膜上的受体结合,使化学信号转变为电信号,使下一个神经元产生兴奋或抑制,后神经递质被分解或被突触前膜重新吸收。
3、细胞间信息交流的方式
①通过化学物质间接交流,如内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞;
②相邻两个细胞的细胞膜直接接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞,例如,精子和卵细胞之间的识别和结合;
③相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。
20.(2023高三上·湛江开学考)某种雌雄同株异花植物(2N=24),该植物的花色由一对等位基因A/a控制,茎高由一对等位基因B/b控制,两对等位基因独立遗传。研究发现,该种植物存在2号染色体三体现象,三体植株在减数分裂时,未配对的2号染色体随机移向细胞任一极,异常雄配子不能参与受精,异常雌配子受精作用不受影响。现将两株红花高茎2-三体植株甲和乙分别进行自交实验,植株甲自交后代红花高茎:红花矮茎:白花高茎:白花矮茎=51:17:3:1,植株乙自交后代红花高茎:红花矮茎:白花高茎:白花矮茎=6:2:3:1。根据实验结果,回答下列问题:
(1)若对该种植物进行基因组测序,需要测定 条染色体。
(2) 2-三体植株的变异类型是 ,2-三体植株在减数分裂Ⅱ后期时细胞含 条染色体。
(3)根据上述实验结果,植株甲的基因型为 ,植株甲产生可育的花粉中,基因型为AB的比例是 .
(4)根据植株乙自交的实验结果,采用“假说—演绎”的方法,设计测交实验检验植株乙控制花色的基因型。
实验思路: ;
预期结果: 。
【答案】(1)12
(2)染色体变异;24或26
(3)AAaBb;1/3
(4)选取植株乙作父本,正常白花植株作母本进行杂交,统计后代花色的表型及比例;若后代红花:白花=1:2,证明植株乙控制花色的基因型为Aaa;若后代红花:白花=2:1,证明植株乙控制花色的基因型为AAa
【知识点】减数分裂概述与基本过程;基因的自由组合规律的实质及应用;染色体数目的变异;人类基因组计划及其意义
【解析】【解答】(1)由题意可知,该植物是雌雄同株异花植物,所以其没有性染色体,只有常染色体,共有24条,若对该种植物进行基因组测序,需要测定12条染色体。
(2)由题意可知,2-三体植株即该植株细胞中多一条2号染色体,属于染色体数目变异;由于三体植株在减数分裂时,未配对的2号染色体随机移向细胞任一极,所以在减数分裂II前期时,细胞中有12或13条染色体,则在减数分裂Ⅱ后期时细胞含24或26条染色体。
(3)由题意可知,甲植株自交后代中红花:白花=17:1,即白花所占比例为1/18,若只考虑A/a这一对等位基因,若甲的基因型为AAa,由于染色体数目异常的雄配子不能正常受精,则雄配子种类及其比例为A:a=2:1,雌配子种类及其比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2,据此推测,后代白花所占比例为1/3×1/6=1/18,符合实际情况,此外,植株甲自交后代中高茎:矮茎=3:1,若只考虑B/b这一对等位基因,则甲的基因型为Bb,综上所述,植株甲的基因型为AAaBb,产生可育的花粉基因型种类及其比例为AB:Ab:aB:ab=2:2:1:1,由此可知,基因型为AB的比例是1/3。
(4)检测植株的基因型一般选择测交,由于植株乙表现为红花,所以其基因型为AAa或Aaa,实验思路为选取植株乙作父本,正常白花植株(aa)作母本进行杂交,统计后代花色的表型及比例,若基因型为AAa,则雄配子种类及其比例为A:a=2:1,此时后代表型及比例为红花:白花=2:1,若基因型为Aaa,则雄配子种类及其比例为A:a=1:2,此时后代表型及比例为红花:白花=1:2。
【分析】1、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
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。
21.(2023高三上·湛江开学考)某一草原的优势种群为羊草、克氏针茅。近年来由于过度放牧,导致草场退化,冷蒿种群兴起,逐渐形成冷蒿草原。科研人员对该草原能量流动进行定量分析,为研究方便,将所有肉食性动物合并为一个营养级,研究结果如表所示(能量单位:J·cm-2·a-1)。回答下列问题:
生物类型 呼吸作用 散失的能量 流向分解者 未利用的能量 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 a 0
植食性动物 9.5 1.5 11.0 b 5.0
肉食性动物 6.8 0.5 7.2 0 11.0
(1)由羊草、克氏针茅草原退化为冷蒿草原属于 演替。草原是当地牧民收入的主要来源,草原出产的畜产品丰富了人们的物质生活,体现了生物多样性的 价值。
(2)过度放牧导致草原退化、水土流失严重、土地沙漠化、畜产品产量锐减。该实例给我们的启示是 。过度放牧导致草原退化违背了 的原理。
(3)根据生态系统能量流动规律,表中a的值为 J·cm-2·a-1,第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率约是 (小数点后保留一位)。
【答案】(1)次生;直接
(2)只有根据草场的能量流动特点,合理确定草场的载畜量,才能保持畜产品的持续高产,才能维持草原生态系统的稳定协调;生态工程
(3)20.5;12.5%
【知识点】群落的演替;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)次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替,所以由羊草、克氏针茅草原退化为冷蒿草原属于次生演替;草原出产的畜产品丰富了人们的物质生活,与人直接相关,体现生物多样性的直接价值。
(2)生态系统的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。过度放牧导致草原退化、水土流失严重、土地沙漠化、畜产品产量锐减。该实例给我们的启示是只有根据草场的能量流动特点,合理确定草场的载畜量,才能保持畜产品的持续高产,才能维持草原生态系统的稳定;以上实例没有协调好生物与环境之间的关系,没有考虑到环境容纳量,所以违背了生态工程的协调原理。
(3)由表可知,肉食性动物的能量来源为植食性动物和外来有机物的输入,所以植食性动物流向下一营养级的能量(b)为6.8+0.5+7.2-11=3.5(J·cm-2·a-1),植食性动物的能量来源为生产者和外来有机物的输入,所以生产者流向下一营养级的能量(a)为9.5+1.5+11.0+3.5-5=20.5(J·cm-2·a-1),第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率=除去有机物输入的第二营养级的同化量/第一营养级的同化量×100%=(9.5+1.5+11.0+3.5-5)/(44.0+5.0+95.0+20.5)×100%≈12.5%。
【分析】1、初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替。如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替,如在火灾过后的草原,过量砍伐的森林等的演替。 人类的许多活动正在影响着群落的演替,往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
2、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。
3、生态工程所遵循的基本原理:
I 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。
II 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。
III 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。
IV 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。
1 / 1广东省湛江市部分学校2023-2024学年高三上册生物摸底联考试卷
一、选择题:本题共16题,共40分。第1~12题,每题2分;第13~16小题,每题4分。在每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023高三上·湛江开学考)几丁质是一种多糖,其组成单位是N-乙酰葡糖胺(NAG),广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。NAGase是一种酶,能将几丁质催化分解为葡萄糖、半乳糖、蔗糖等产物。精氨酸与NAG结构类似,能降低NAGase的催化效率。下列叙述正确的是( )
A.组成几丁质的化学元素是C、H、O、N、P
B.NAGase催化几丁质水解需要适宜的温度、pH
C.高温处理会使NAGase肽键断裂,失去活性
D.与NAG结构类似的物质不会抑制NAGase的活性
2.(2023高三上·湛江开学考)细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。研究发现,AKT和mTor是抑制细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。当葡萄糖充足时,胰岛素与细胞表面受体结合,激活AKT来抑制凋亡;当ATP充足时激活的mTor抑制自噬。下列叙述错误的是( )
A.细胞自噬需要溶酶体的水解酶参与
B.细胞凋亡受遗传机制决定,与环境相关
C.细胞饥饿时mTor被激活促进细胞自噬
D.饥饿癌细胞可为治疗癌症提供新思路
3.(2023高三上·湛江开学考)人的血清白蛋白(HSA)有许多作用,临床上需求量很大。科学家将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,培育转基因奶牛(乳腺生物反应器),利用牛的乳汁生产血清白蛋白。此过程不涉及的操作是( )
A.细胞核移植 B.动物细胞培养
C.胚胎移植 D.早期胚胎培养
4.(2023高三上·湛江开学考) 1970年美国生物学家马古利斯提出真核细胞叶绿体内共生起源假说。学说认为,被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化,反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为叶绿体。下列叙述中不能支持该学说的是( )
A.叶绿体内膜的蛋白质与脂质的比值远大于外膜,接近于细菌质膜的成分
B.叶绿体内的DNA呈环状,不与蛋白质结合形成染色质或染色体
C.叶绿体tRNA可与细菌相应的酶交叉识别,而不与细胞质中相应的酶形成交叉识别
D.叶绿体DNA是以半保留方式复制,遵循碱基互补配对原则
5.(2023高三上·湛江开学考)下列遗传现象,与其他三项不同的是( )
A.基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异
B.一个蜂群中均由受精卵发育而来的蜂王和工蜂的差异
C.秃顶男性(BB)与正常女性(bb)结婚,儿子均为秃顶,女儿均为正常
D.纯种黄色体毛与纯种黑色体毛的小鼠杂交,F1表现出不同的毛色
6.(2023高三上·湛江开学考)科学家将两种不同的海绵动物细胞分散成单个细胞,然后混合在一起培养,结果发现,只有同种海绵动物的细胞才结合在一起。科学家提取两种海绵细胞膜成分并进行分析,下列预测最有可能的是( )
A.磷脂的组成成分不同
B.胆固醇的种类不同
C.糖蛋白中蛋白质的氨基酸组成不同
D.糖蛋白中糖类的组成元素不同
7.(2023高三上·湛江开学考)农业上利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,降低害虫种群密度,从而达到害虫防治的目的。下列对害虫种群密度下降的合理解释是( )
A.改变种群的年龄结构,增加死亡率
B.改变种群的性别比例,降低出生率
C.性引诱剂引起死亡率升高,直接导致种群密度降低
D.性引诱剂导致害虫的迁入率降低,迁出率上升
8.(2023高三上·湛江开学考)如图表示人在寒冷环境下,皮质醇(糖皮质激素的一种)分泌的调节过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①②③表示皮质醇分泌的分级调节
B.过程④促进作用减弱,皮质醇分泌减少
C.皮质醇调节有机物代谢,能够提高血糖水平
D.若阻断下丘脑和垂体之间血液联系,则激素B分泌会减少
9.(2023高三上·湛江开学考)层积处理是指将休眠状态的种子与湿砂混合后放在0~5℃的低温下1~2个月,促使种子萌发。如图是采用层积处理糖枫种子过程中各种激素含量的变化曲线图。下列叙述正确的是( )
A.经层积处理约22天时,种子中的细胞分裂素与赤霉素含量大致相等
B.随层积处理时间延长,脱落酸和细胞分裂素含量逐渐减小
C.种子萌发过程中,细胞分裂素和赤霉素含量发生同步性变化
D.细胞分裂素、赤霉素与脱落酸对糖枫种子萌发的作用相反
10.(2023高三上·湛江开学考)下列关于传统发酵食品制作的叙述,错误的是( )
A.多种微生物参与了豆腐的发酵,主要是毛霉
B.用水密封泡菜坛是为了营造乳酸菌无氧呼吸条件
C.当O2不足、糖源充足时,醋酸菌将糖分解成醋酸
D.利用酵母菌发酵制作葡萄酒过程中要适时排气
11.(2023高三上·湛江开学考)基因工程中,获取目的基因的方法有很多种,可以直接利用PCR选择性地扩增目的基因。下列关于目的基因的扩增及电泳鉴定的叙述正确的是( )
A.变性:利用高温破坏氢键将目的基因的两条链解开
B.复性:降低温度使目的基因的DNA恢复双螺旋结构
C.延伸:在DNA聚合酶的作用下将4种核苷酸加到引物的5'端
D.鉴定:DNA呈指数扩增,PCR产物不经染色可用紫外光检测
12.(2023高三上·湛江开学考)抗原通常是由多个抗原决定簇组成的,一种抗原决定簇刺激机体,由一个B淋巴细胞接受该抗原刺激产生单克隆抗体。由多种抗原决定簇刺激机体,机体产生多克隆抗体。如图表示某单克隆抗体制备过程,下列为单克隆抗体的是( )
A.①②③④ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①③④⑤
13.(2023高三上·湛江开学考)环保人员为探究治理水体污染的方法,构建了标号为1、2、3三个水池,有机物浓度3>2>1,其他条件相同且适宜。一段时间后,统计了三个样池中生产者同化的总能量(GPP)及呼吸作用散失量(R)与水层深度(Z)的关系,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.流入水池生态系统总能量是生产者同化量和有机物中的化学能
B.水池长期处于Zeu点状态时生态系统的结构与功能的稳定不能维持
C.随着有机物浓度增加,浅水层的GPP变大,深水层的GPP变小, Zeu 变小
D.定期搅动池水会降低生产者同化的总能量(GPP)及呼吸作用散失量(R)
14.(2023高三上·湛江开学考)木棉花是广东省省花、广州市市花,每年元宵节刚过,木棉树就开始开花,花冠红艳、树干壮硕,犹如壮士风骨,广州满街都种有木棉花作为行道树,象征着广东人的精神风貌。常常截干或修枝整形,促使树冠丰满美观。下列分析错误的是( )
A.光、温度等环境因素参与木棉开花的调控
B.木棉中光敏色素能够感受光信号传递信息
C.树干截顶解除顶端优势,促进侧枝生长发育
D.春夏季细胞分裂快慢不同引起树干中年轮形成
15.(2023高三上·湛江开学考)研究人员将若干只同龄健康状况相同的实验鼠(从未接触过抗原X和抗原Y)随机分成四组进行如下实验。
实验鼠组别 甲 乙 丙 丁
初次注射抗原 抗原X 抗原Y
一段时间后
再次注射抗原 抗原X 抗原Y 抗原X 抗原Y
下列叙述错误的是( )
A.初次免疫时抗原为激活B细胞提供第一个信号
B.初次免疫后从甲组提取的抗体与抗原Y发生沉淀反应
C.二次免疫后丁组产生抗Y抗体的速率比乙组的快
D.有可能发生过敏反应的是甲组和丁组
16.(2023高三上·湛江开学考)某二倍体动物种群数量为200只,位于常染色体上某复等位基因有a1、a2、a3。对该种群个体的基因a1、a2、a3进行PCR扩增,凝胶电泳及统计结果如图所示。该动物种群中a3的基因频率是( )
A.41% B.37% C.8% D.32%
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17.(2023高三上·湛江开学考)研究发现,蓝光影响蚕豆植株物质和能量代谢,而且蚕豆细胞内还存在一条交替氧化酶(AOX)的途径影响细胞呼吸和光合作用。科研人员进行了如下实验:
实验一:在自然光基础上补充不同强度的蓝光,一段时间后,测定单位时间内蚕豆植株光照条件下CO2吸收量和黑暗条件下CO2释放量,实验结果如图1所示。
实验二:
A组:叶片+正常光照+AOX途径抑制剂;
B组:叶片+正常光照;
C组:叶片+高光照+AOX途径抑制剂;
D组:叶片+高光照。
并测定各组光合色素的光能捕获效率,实验结果如图2所示。
回答下列问题:
(1)正常光照下,蚕豆根尖细胞产生ATP的场所是 。
(2)根据图1分析,适宜强度的蓝光提高了蚕豆植株的 (填“细胞呼吸速率”、“光合速率”或“细胞呼吸速率和光合速率”)。
(3)根据图2分析,AOX的途径 (填“提高”或“降低”)光合色素的光能捕获效率。比较数据:d-c的值大于b-a的值,说明了 。
(4)根据图2推测,AOX分布于 。研究发现,AOX也参与细胞呼吸的第三阶段相关反应。在早春季节气温较低,开花的蚕豆AOX基因表达增加,细胞呼吸加强,提高花瓣的温度,促进有香气物质挥发,吸引昆虫前来酿蜜,帮助蚕豆传粉,体现该信息传递在生态系统中的作用是 。
18.(2023高三上·湛江开学考)已知Bcl-2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用,MIR-15a基因的转录产物miRNA,是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA,可调节Bcl-2基因表达,如图1所示。图2表示Bcl-2基因的突变,图中为非模板链,非模板链下面的字母代表模板链对应的氨基酸,*处无对应氨基酸。回答下列问题:
(1)据图1分析,基因表达的产物是 。图中A过程需要的酶主要是 。
(2)据图1分析,miRNA调控Bcl-2基因表达的机理是 。
(3)Bcl-2基因突变后,细胞发生癌变的可能性会 (填“增加”或“减小”),图2中,突变后的终止密码子是 。
(4)从细胞癌变机理分析,MIR-15a基因属于 基因。
19.(2023高三上·湛江开学考)突触有多种类型,图1表示依赖神经递质传递信号的化学突触(Ach为乙酰胆碱),图2表示以电流为信息载体的电突触,其突触前膜和突触后膜紧密接触,缝隙接头是相通的离子通道。回答下列问题:
(1)图1中,当兴奋传导到突触前膜,引发Ca2+通过通道蛋白转入到细胞内,激发突触小泡释放Ach,Ach与突触后膜特异性受体结合使突触后膜产生兴奋,该过程中突触后膜的电位变化是 ,Ca2+通过通道蛋白转入突触前膜细胞的方式为 。
(2)分析图1、图2的化学突触和电突触结构,与化学突触相比,电突触传递兴奋时具有的特点是 (写出两点)。
(3)图2中电突触的突触前膜和突触后膜紧密接触传递信息,与高等植物细胞间传递信息的 结构类似。
(4)临床上通常用盐酸维拉帕米片(异博定)治疗心律异常疾病,异博定为钙通道阻滞剂,能够减弱心肌收缩力,结合图1分析,推测异博定起作用的机理是 。
20.(2023高三上·湛江开学考)某种雌雄同株异花植物(2N=24),该植物的花色由一对等位基因A/a控制,茎高由一对等位基因B/b控制,两对等位基因独立遗传。研究发现,该种植物存在2号染色体三体现象,三体植株在减数分裂时,未配对的2号染色体随机移向细胞任一极,异常雄配子不能参与受精,异常雌配子受精作用不受影响。现将两株红花高茎2-三体植株甲和乙分别进行自交实验,植株甲自交后代红花高茎:红花矮茎:白花高茎:白花矮茎=51:17:3:1,植株乙自交后代红花高茎:红花矮茎:白花高茎:白花矮茎=6:2:3:1。根据实验结果,回答下列问题:
(1)若对该种植物进行基因组测序,需要测定 条染色体。
(2) 2-三体植株的变异类型是 ,2-三体植株在减数分裂Ⅱ后期时细胞含 条染色体。
(3)根据上述实验结果,植株甲的基因型为 ,植株甲产生可育的花粉中,基因型为AB的比例是 .
(4)根据植株乙自交的实验结果,采用“假说—演绎”的方法,设计测交实验检验植株乙控制花色的基因型。
实验思路: ;
预期结果: 。
21.(2023高三上·湛江开学考)某一草原的优势种群为羊草、克氏针茅。近年来由于过度放牧,导致草场退化,冷蒿种群兴起,逐渐形成冷蒿草原。科研人员对该草原能量流动进行定量分析,为研究方便,将所有肉食性动物合并为一个营养级,研究结果如表所示(能量单位:J·cm-2·a-1)。回答下列问题:
生物类型 呼吸作用 散失的能量 流向分解者 未利用的能量 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 a 0
植食性动物 9.5 1.5 11.0 b 5.0
肉食性动物 6.8 0.5 7.2 0 11.0
(1)由羊草、克氏针茅草原退化为冷蒿草原属于 演替。草原是当地牧民收入的主要来源,草原出产的畜产品丰富了人们的物质生活,体现了生物多样性的 价值。
(2)过度放牧导致草原退化、水土流失严重、土地沙漠化、畜产品产量锐减。该实例给我们的启示是 。过度放牧导致草原退化违背了 的原理。
(3)根据生态系统能量流动规律,表中a的值为 J·cm-2·a-1,第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率约是 (小数点后保留一位)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】蛋白质变性的主要因素;糖类的种类及其分布和功能;酶的特性
【解析】【解答】A、几丁质的组成单位是N-乙酰葡糖胺(NAG),化学元素组成是C、H、O、N,不含P元素,A错误;
B、NAGase是一种酶,酶起催化时需要适宜的温度、pH,B正确;
C、高温处理会使NAGase变性失活,空间结构被破坏,但肽键不会断裂,C错误;
D、由题干可知:精氨酸与NAG结构类似,能降低NAGase的催化效率,因此与NAG结构类似的物质会抑制NAGase的活性,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多是蛋白质少数是RNA。酶的作用原理是降低化学反应的活化能,从而提高化学反应速率。酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特性。温度过高或过酸,过碱条件下,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;而在低温下,酶的活性明显降低,但酶的空间结构稳定,温度升高酶的活性可以升高。
(2)酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温抑制酶的活性,但不会失活,升高温度酶活性会恢复。
2.【答案】C
【知识点】细胞的凋亡;细胞自噬
【解析】【解答】A、细胞自噬过程中细胞降解自身结构或物质的过程需要溶酶体参与,A正确;
B、细胞凋亡属于编程性死亡,受遗传机制决定;由题意可知:当葡萄糖充足时,胰岛素与细胞表面受体结合,激活AKT来抑制凋亡,当ATP充足时激活的mTor抑制自噬。因此细胞凋亡与环境相关,B正确;
C、由题意可知:当ATP充足时激活的mTor抑制自噬细胞,因此饥饿时,细胞中ATP含量低,mTor处于不被激活状态,能促进细胞自噬,C错误;
D、因饥饿条件下,细胞凋亡和细胞自噬的相关基因均处于无活性状态,可以诱导癌细胞的凋亡和自噬,因此饥饿癌细胞可以为治疗癌症提供新思路,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡。在成熟的生物体中,细胞的自然更新,某些被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
(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。研究表明,人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,因此,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
3.【答案】A
【知识点】动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术;动物体细胞克隆;胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】科学家将人的血清白蛋白基因转入奶牛受精卵中涉及基因工程,由受精卵培育出奶牛个体程涉及到动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植等技术,不涉及核移植技术,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】乳腺生物反应器:
乳腺生物反应器
含义 指将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达,利用动物的乳腺组织生产药物蛋白
基因表达 合成的药物蛋白与天然蛋白质相同
受体细胞 动物受精卵
目的基因导入方式 显微注射法
生产条件 不需严格灭菌;温度等外界条件对其影响不大
药物提取 从动物乳汁中提取
4.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;DNA分子的复制;叶绿体的结构和功能;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、叶绿体内膜的蛋白质与脂质的比值远大于外膜,接近于细菌质膜的成分,说明叶绿体内膜可能来自蓝细菌,该事实支持内共生起源学说,A不符合题意;
B、蓝细菌拟核内的DNA不与蛋白质结合形成染色质或染色体,是裸露的环状DNA,叶绿体中的DNA与之相同,这一共性支持内共生起源学说,B不符合题意;
C、叶绿体tRNA可与细菌相应的酶交叉识别,而不与细胞质中相应的酶形成交叉识别,说明叶绿体与细菌有相似之处,该事实支持内共生起源学说,C不符合题意;
D、叶绿体DNA是以半保留方式复制,遵循碱基互补配对原则,这在真核生物和原核生物体内都是如此,这并能体现内共生学说,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、真核生物和原核生物的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。
2、DNA复制方式为半保留复制,即合成的子代双链DNA中都保留了亲代双链DNA中的的一条链。 在DNA复制过程中,按照碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,需要解旋酶、DNA聚合酶4种游离的脱氧核糖核苷酸,同时,还需要线粒体提供能量。这在真核生物和原核生物体内都是如此。
5.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;表观遗传
【解析】【解答】A、基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异,一个蜂群中均由受精卵发育而来的蜂王和工蜂的差异、纯种黄色体毛与纯种黑色体毛的小鼠杂交,F1的基因型都相同,但表现出不同的毛色,这些都是表观遗传学现象,而秃顶男性(BB)与正常女性(bb)结婚,儿子均为秃顶,女儿均为正常,这是由于同一基因型在不同性别中所体现的性状不同所致,所以C项与其他三项不同,C符合题意,A、B、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。如DNA的甲基化不会使基因的碱基序列发生改变,但是会不同程度的影响基因的表达水平,进而影响生物的性状。
6.【答案】C
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能
【解析】【解答】细胞膜上的糖蛋白参与细胞间的信息交流,只有同种海绵动物细胞才结合在一起,说明糖蛋白中蛋白质的氨基酸组成不同,所以使得不同种的海绵细胞不能相互识别并融合,C符合题意,A、B、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成的糖蛋白,或与脂质结合形成的糖脂,这些糖类分子叫作糖被。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能。例如,糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
7.【答案】B
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】使用性引诱剂杀害雄虫,改变种群的性别比例,降低雄虫与雌虫的交配概率,从而降低出生率,最终达到防治害虫的目的,B符合题意,A、C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】种群数量特征
1、种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数,是种群最基本的数量特征,反映的是该区域某种群的数量大小。
2、种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,大致可以分为增长型、稳定型和衰退型,可以通过观察某种群的年龄结构来预测种群数量的变化趋势。
3、出生率是指单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值,死亡率是指单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。
4、单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值,分别称为迁入率或迁出率。
8.【答案】B
【知识点】动物激素的调节;激素与内分泌系统;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。由图可知,过程①②③表示皮质醇分泌的分级调节,A不符合题意;
B、过程④是负反馈调节,即皮质醇会反过来作用于下丘脑和垂体,最终使得皮质醇的分泌量下降,所以过程④促进作用减弱,皮质醇分泌增多,B符合题意;
C、皮质醇是糖皮质激素的一种,它能调节有机物代谢,能够提高血糖水平,C不符合题意;
D、下丘脑分泌的激素A经血液循环系统能够作用于垂体并促进其分泌激素B,若阻断下丘脑和垂体之间血液联系,则激素B分泌会减少,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、下丘脑调节垂体,垂体调节靶腺体(如甲状腺等)的这种分层调控,叫作分级调节。
2、在一个系统中,系统本身工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式称为反馈调节。反馈调节分为正反馈调节和负反馈调节。
9.【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、由图可知,左边纵坐标数值可表示赤霉素含量,右边纵坐标数值可表示细胞分裂素含量,在22天时,种子中的细胞分裂素和赤霉素含量不相等,A不符合题意;
B、由图可知,随层积处理时间延长,脱落酸含量逐渐减小,但细胞分裂素含量先增加后减少,B不符合题意;
C、由图可知,种子萌发过程中,细胞分裂素先增加,赤霉素后增加,随着时间的延长,细胞分裂素先减少,赤霉素后减少,所以二者发生不同步性变化,C不符合题意;
D、细胞分裂素和赤霉素能够促进种子萌发,而脱落酸会促进种子休眠,即抑制种子萌发,据此推测,细胞分裂素、赤霉素与脱落酸对糖枫种子萌发的作用相反,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、赤霉素
合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子。
主要作用:促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育。
2、脱落酸
合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。
主要作用:抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
3、细胞分裂素
合成部位:主要是根尖。
主要作用:促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素的合成。
10.【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉,A不符合题意;
B、乳酸菌是厌氧型细菌,用水密封泡菜坛是为了营造乳酸菌无氧呼吸条件,B不符合题意;
C、醋酸菌是好氧型细菌,当氧气充足,而糖原不足时,醋酸菌将乙醇分解成醋酸,C符合题意;
D、酵母菌发酵过程会释放出二氧化碳,因此在此过程中要适时排气,防止发酵液溢出,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、泡菜的制作主要是依赖于乳酸菌的发酵,而乳酸菌是厌氧型生物,所以在制作泡菜时要给乳酸菌提供无氧环境。 在泡菜的制作过程中,由于硝酸盐还原菌的作用,会将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐,而亚硝酸盐摄入过多就会发生中毒,甚至死亡,因此在腌制过程中,要检测亚硝酸盐含量,尽可能保证亚硝酸盐含量达到最低,方可食用。
2、醋酸菌是异氧吸氧型的原核生物,因此在制作果醋时应当为其提供充足的氧气。
3、酵母菌是兼性厌氧型菌,在制作果酒时,在发酵前期应当为其提供充足的氧气,有利于酵母菌的有氧呼吸,进而大量繁殖,而在发酵后期要为其创造无氧环境,使酵母菌通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,并且要注意定时的拧松瓶盖排出二氧化碳气体。
11.【答案】A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、变性就是高温破坏氢键将目的基因的两条链解开,以便DNA的复制,A符合题意;
B、复性是指当促使变性的因素解除后,两条DNA链又可以通过碱基互补配对结合形成DNA双螺旋结构,B不符合题意;
C、延伸是指在耐高温的DNA聚合酶的作用下将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端,C不符合题意;
D、DNA呈指数扩增,PCR产物需经染色后用紫外光检测,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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。
12.【答案】C
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】根据题意可推知,①是由多种B淋巴细胞产生的抗体,而②③④⑤都是由一种B淋巴细胞产生的单克隆抗体,C符合题意,A、B、D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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。
13.【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、食物链的起点是生产者,生产者所同化的能量属于流入水池生态系统的能量,此外,水池中本身所存在的有机物中的化学能也是流入该生态系统的能量,所以流入水池生态系统总能量是生产者同化量和有机物中的化学能,A不符合题意;
B、由图可知,Zeu点表示生产者同化的总能量(GPP)及呼吸作用散失量(R)相等时所对应的水深,若水池长期处于该点状态,生产者就没有用于生长、繁殖和发育的能量,也就没有流向下一营养级和分解者的能量,者就使得生态系统的结构与功能的稳定不能维持,B不符合题意;
C、由题意可知,有机物浓度3>2>1,据图分析可知,随着有机物浓度增加,浅水层的GPP变大,深水层的GPP变小,Zeu变小,C不符合题意;
D、定期搅动池水会增加溶解氧,促进生产者的呼吸作用,使其呼吸作用散失量(R)增加,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、生产者通过光合作用,将太阳能固定在它们制造的有机物中,太阳能转化成化学能,从而被生物利用,因此生产者是生态系统的基石。
2、消费者通过自身的新陈代谢,能将有机物转化为无机物排出体外后又被生产者重新利用,因此消费者能够加快生态系统的物质循环,此外,消费者对于植物传粉和种子的传播等具有重要作用。
3、分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,如果没有分解者,动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山,生态系统就会崩溃。因此,生产者、消费者和分解者是紧密联系,缺一不可的。
4、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。
14.【答案】D
【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、光、温度等环境因素可通过影响植物体内激素的合成等,进而调节基因的表达,最终影响木棉开花的调控,A不符合题意;
B、木棉中光敏色素能够感受光信号,其结构就会发生相应的改变,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,B不符合题意;
C、树干截顶解除顶端优势,使得侧枝的生长素浓度降低,从而有利于侧枝的生长发育,C不符合题意;
D、春夏和秋冬季细胞分裂快慢不同会引起树干中年轮的形成,D符合题意。
故答案为:D。
【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。
15.【答案】B
【知识点】免疫功能异常;体液免疫
【解析】【解答】A、抗原与B细胞接触,这是激活B细胞的第一个信号,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,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,A不符合题意;
B、甲组小鼠初次注射的是抗原X,则初次免疫后从甲组提取的抗体是能与抗原X发生沉淀反应的抗体,B符合题意;
C、对于乙组来说,其注射抗原Y是初次免疫,而对于丁组来说,其注射了两次抗原Y,二次免疫后,记忆B细胞会迅速分裂分化形成浆细胞,后者分泌大量的抗Y抗体,所以二次免疫后丁组产生抗Y抗体的速率比乙组的快,C不符合题意;
D、过敏反应是指已免疫的机体在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应,这样的反应称为过敏反应。据此推测,甲组和丁组有可能发生过敏反应,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】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。
16.【答案】A
【知识点】基因频率的概念与变化
【解析】【解答】根据电泳结果可知,基因型为a1a1的个体有4个,基因型为a3a3的个体有16个,基因型为a2a2的个体有18个,基因型为a1a2的个体有30个,基因型为a1a3的个体有60个,基因型为a2a3的个体有72个,a3的基因频率=(a3a3的个体数×2+a1a3的个体数+a2a3的个体数)/种群总数×2=(16×2+60+72)/200×2=41%,A符合题意,B、C、D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在一个种群中,假设A基因和a基因位于常染色体上,则A的基因频率=AA的基因型频率+1/2×Aa的基因型频率=AA的个体数×2+Aa的个体数/种群数量×2,a的基因频率=aa的基因型频率+1/2×Aa的基因型频率=aa的个体数×2+Aa的个体数/种群数量×2。
17.【答案】(1)细胞质基质、线粒体
(2)细胞呼吸速率和光合速率
(3)提高;与正常光照条件下相比,高光照条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大
(4)类囊体薄膜;生物种群的繁衍离不开信息传递
【知识点】影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义;生态系统中的信息传递;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)根尖细胞不含有叶绿体,不能进行光合作用,但含有线粒体,可进行有氧呼吸,所以正常光照下,蚕豆根尖细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。
(2)光照条件下单位时间内CO2吸收量表示净光合速率,黑暗条件下单位时间内CO2释放量表示呼吸速率,由图可知,在一定的范围内,随着蓝光强度的增加,蚕豆植株的净光合速率基本保持不变,而呼吸速率会逐渐增加,达到一定值时保持相对稳定,真光合速率=净光合速率+呼吸速率,综上所述,适宜强度的蓝光提高了蚕豆植株的细胞呼吸速率和光合速率。
(3)比较A、B组可知,加了AOX途径抑制剂后,光合色素光能捕获效率下降,所以AOX途径提高了光合色素的光能捕获效率;d-c的值和b-a的值可以体现AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响程度,则d-c的值大于b-a的值,说明了与正常光照条件下相比,高光照条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大。
(4)光合色素位于类囊体薄膜,AOX可影响光合色素光能捕获效率,因此AOX分布于类囊体薄膜;香气可作为一种化学信息,帮助蚕豆传粉,实现该物种的繁衍,这体现了信息传递在生态系统中的作用是生物种群的繁衍离不开信息传递。
【分析】1、细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段在细胞质基质中进行,第二阶段在线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内膜上进行,这三个阶段都会产生ATP;无氧呼吸分为两种类型,即乳酸发酵和酒精发酵,无论哪种类型的无氧呼吸,都分为两个阶段,第一阶段和第二阶段都在细胞质基质中进行,只有第一阶段会产生ATP。高等植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,发生水的光解和ATP、NADPH的合成,而暗反应在叶绿体基质中进行,发生二氧化碳的固定和有机物的合成。
2、信息的种类及实例
I、①物理信息是指自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息,如光照、狼的呼叫声等
②化学信息是指在生命活动中,生物产生的一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸等代谢产物。
③行为信息是指动物的特殊行为,主要是各种动作,这些动作向同种或异种生物传递的某种信息,如蜜蜂“跳舞”,孔雀开屏等。
II、信息传递的意义
①个体生命活动的正常进行离不开信息的作用;
②种群的繁衍离不开信息的传递;
③调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
18.【答案】(1)蛋白质、RNA;RNA聚合酶
(2)miRNA与Bcl-2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对形成双链,阻断翻译过程
(3)减小;UAG
(4)抑癌
【知识点】细胞癌变的原因;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】(1)由图可知Bcl-2基因表达产物是蛋白质,而MIR-15a基因表达产物是RNA,图中A过程表示转录,需要RNA聚合酶。
(2)翻译过程需要以mRNA为模板,根据碱基互补配对原则,mRNA上的密码子和tRNA反密码子互补配对,实现氨基酸的脱水缩合形成多肽链,据图分析可知,成熟的miRNA可与Bcl-2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对形成双链,阻断翻译过程,使Bcl-2蛋白无法合成。
(3)由题意可知,Bcl-2是一个抗凋亡基因,其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用,据此推测,如果该基因表达,则有利于细胞发生癌变,若Bcl-2基因突变后,细胞发生癌变的可能性会减小;由图可知,DNA非模板链上的TAG不编码任何氨基酸,则在mRNA对应位置上的应为终止密码子,具体为UAG。
(4)结合(2)(3)分析可知,Bcl-2基因表达,有利于细胞癌变,而MIR-15a基因会抑制Bcl-2基因的表达,从而减低细胞癌变的可能性,据此推测,MIR-15a基因属于抑癌基因。
【分析】1、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。
2、癌症的发生不是单一基因突变的结果,而是一个多次突变积累的复杂过程。原癌基因和抑癌基因是人体细胞中正常存在的基因,一般情况下,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变,相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
19.【答案】(1)外正内负变为外负内正;协助扩散
(2)传递速度快、双向传递
(3)胞间连丝
(4)异博定阻滞Ca2+内流,使突触前膜释放Ach减少,减弱心肌的收缩力
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导;被动运输
【解析】【解答】(1)乙酰胆碱为兴奋性神经递质,与突触后膜特异性受体结合使突触后膜产生兴奋,此时突触后膜会从静息电位变为动作电位,即外正内负变为外负内正;据图分析可知,钙离子通过通道蛋白进入突触前膜细胞,且没有消耗能量,可推测,其转运方式为协助扩散。
(2)对比图1和图2可知,化学突触的传递兴奋要经过电信号-化学信号-电信号的转变,且兴奋只能单向传递,而电突触传递兴奋只存在电信号,且兴奋可以双向传递,综上所述,与化学突触相比,电突触传递兴奋时具有的特点是传递速度快、双向传递。
(3)相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。据此推测,图2中电突触的突触前膜和突触后膜紧密接触传递信息,与高等植物细胞间传递信息的胞间连丝结构类似。
(4)由(1)题干信息可知,钙离子内流会促进突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质,从而使下一神经元产生兴奋,所以异博定为钙通道阻滞剂,能够减弱心肌收缩力的机理是异博定阻滞Ca2+内流,使突触前膜释放Ach减少,减弱心肌的收缩力。
【分析】1、突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三个结构。
2、兴奋是通过电信号的形式在神经元上进行传递,到达轴突末梢,电信号转变成以神经递质作为载体的化学信号,包裹着神经递质的突触小泡与突触前膜融合,通过胞吐将神经递质释放进入组织液,神经递质再通过扩散与突触后膜上的受体结合,使化学信号转变为电信号,使下一个神经元产生兴奋或抑制,后神经递质被分解或被突触前膜重新吸收。
3、细胞间信息交流的方式
①通过化学物质间接交流,如内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞;
②相邻两个细胞的细胞膜直接接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞,例如,精子和卵细胞之间的识别和结合;
③相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。
20.【答案】(1)12
(2)染色体变异;24或26
(3)AAaBb;1/3
(4)选取植株乙作父本,正常白花植株作母本进行杂交,统计后代花色的表型及比例;若后代红花:白花=1:2,证明植株乙控制花色的基因型为Aaa;若后代红花:白花=2:1,证明植株乙控制花色的基因型为AAa
【知识点】减数分裂概述与基本过程;基因的自由组合规律的实质及应用;染色体数目的变异;人类基因组计划及其意义
【解析】【解答】(1)由题意可知,该植物是雌雄同株异花植物,所以其没有性染色体,只有常染色体,共有24条,若对该种植物进行基因组测序,需要测定12条染色体。
(2)由题意可知,2-三体植株即该植株细胞中多一条2号染色体,属于染色体数目变异;由于三体植株在减数分裂时,未配对的2号染色体随机移向细胞任一极,所以在减数分裂II前期时,细胞中有12或13条染色体,则在减数分裂Ⅱ后期时细胞含24或26条染色体。
(3)由题意可知,甲植株自交后代中红花:白花=17:1,即白花所占比例为1/18,若只考虑A/a这一对等位基因,若甲的基因型为AAa,由于染色体数目异常的雄配子不能正常受精,则雄配子种类及其比例为A:a=2:1,雌配子种类及其比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2,据此推测,后代白花所占比例为1/3×1/6=1/18,符合实际情况,此外,植株甲自交后代中高茎:矮茎=3:1,若只考虑B/b这一对等位基因,则甲的基因型为Bb,综上所述,植株甲的基因型为AAaBb,产生可育的花粉基因型种类及其比例为AB:Ab:aB:ab=2:2:1:1,由此可知,基因型为AB的比例是1/3。
(4)检测植株的基因型一般选择测交,由于植株乙表现为红花,所以其基因型为AAa或Aaa,实验思路为选取植株乙作父本,正常白花植株(aa)作母本进行杂交,统计后代花色的表型及比例,若基因型为AAa,则雄配子种类及其比例为A:a=2:1,此时后代表型及比例为红花:白花=2:1,若基因型为Aaa,则雄配子种类及其比例为A:a=1:2,此时后代表型及比例为红花:白花=1:2。
【分析】1、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
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。
21.【答案】(1)次生;直接
(2)只有根据草场的能量流动特点,合理确定草场的载畜量,才能保持畜产品的持续高产,才能维持草原生态系统的稳定协调;生态工程
(3)20.5;12.5%
【知识点】群落的演替;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)次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替,所以由羊草、克氏针茅草原退化为冷蒿草原属于次生演替;草原出产的畜产品丰富了人们的物质生活,与人直接相关,体现生物多样性的直接价值。
(2)生态系统的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。过度放牧导致草原退化、水土流失严重、土地沙漠化、畜产品产量锐减。该实例给我们的启示是只有根据草场的能量流动特点,合理确定草场的载畜量,才能保持畜产品的持续高产,才能维持草原生态系统的稳定;以上实例没有协调好生物与环境之间的关系,没有考虑到环境容纳量,所以违背了生态工程的协调原理。
(3)由表可知,肉食性动物的能量来源为植食性动物和外来有机物的输入,所以植食性动物流向下一营养级的能量(b)为6.8+0.5+7.2-11=3.5(J·cm-2·a-1),植食性动物的能量来源为生产者和外来有机物的输入,所以生产者流向下一营养级的能量(a)为9.5+1.5+11.0+3.5-5=20.5(J·cm-2·a-1),第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率=除去有机物输入的第二营养级的同化量/第一营养级的同化量×100%=(9.5+1.5+11.0+3.5-5)/(44.0+5.0+95.0+20.5)×100%≈12.5%。
【分析】1、初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替。如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替,如在火灾过后的草原,过量砍伐的森林等的演替。 人类的许多活动正在影响着群落的演替,往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
2、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。
3、生态工程所遵循的基本原理:
I 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。
II 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。
III 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。
IV 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。
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