2024年1月葫芦岛市普通高中学业质量监测考试
高三生物
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,务必在答题纸上按要求填写信息,并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。选择题作答必须涂在答题纸上相应的区域,非选择题作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
3.考试结束,只将答题卡交回。
一、选择题:本题共15小题,满分30分,每小题2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. 酵母菌和蓝细菌中都能发生的生命活动是( )
A. 细胞质基质中进行CO2固定
B. 线粒体内O2和[H]结合生成水
C. 核糖体上tRNA与mRNA结合
D. mRNA通过核孔进入细胞质
2. 关于细胞结构与功能,下列叙述错误的是( )
A. 细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B. 核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体形成有关
C. 线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D. 内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质合成、加工场所和运输通道
3. 关于高中生物学实验中实验材料的处理及目的,叙述正确的是( )
A. 新鲜肝脏研磨后释放过氧化氢酶可提高反应活化能
B. 选择紫色洋葱为材料观察细胞有丝分裂时不需要染色
C. 菠菜叶片研磨时加入无水乙醇用于叶绿体色素的分离
D. 将土壤浸出液与落叶混合可探究土壤微生物的分解作用
4. 表观遗传是指基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生变化的现象。下列有关叙述不正确的是( )
A. 表观遗传现象虽然基因的碱基序列没有改变,但属于可遗传的变异
B. DNA甲基化可能导致DNA聚合酶不能结合到DNA双链上,抑制基因表达
C. 吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高,从而影响基因表达
D. 除DNA的甲基化外,组蛋白的甲基化和乙酰化也可能导致表观遗传现象
5. 球状蛋白分子空间结构为外圆中空,氨基酸侧链极性基团分布在分子外侧,而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后,会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是( )
A. 蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B. 球状蛋白多数可溶于水,不溶于乙醇
C. 加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D. 变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
6. 某同学在蟾蜍的坐骨神经细胞外侧接上灵敏电流计,如图所示,在a处给予适宜强度的刺激,观察电流计指针的偏转情况。下列分析错误的是( )
A. 若图中的“?”处有1个突触,则电流计的指针偏转2次
B. 若图中的“?”处没有突触,则电流计的指针偏转2次
C. 若图中的“?”处神经纤维被切断,则电流计的指针偏转1次
D. 若图中的“?”处没有突触,则兴奋传导至b处时电流计指针向右偏转
7. 下图为某植物根尖细胞一对同源染色体上两个DNA分子中部分基因的分布状况,字母代表基因,数字序号代表无遗传效应的碱基序列。下列有关叙述错误的是( )
A. 图中的各基因均可能发生基因突变
B. 该细胞有丝分裂时,基因A与a的片段交换属于基因重组
C. 基因突变与染色体结构变异都会导致DNA碱基序列的改变
D. 数字序号代表的序列可能发生碱基的插入、缺失和替换,但不属于基因突变
8. 三裂叶豚草是某地危害较大的外来入侵植物之一。研究发现,某锈菌专一性感染三裂叶豚草,使叶片出现锈斑,抑制其生长;在入侵地种植野艾蒿后也可有效降低三裂叶豚草的生物量。下列叙述正确的是( )
A. 该地全部的动植物共同构成生物群落
B. 三裂叶豚草与锈菌和野艾蒿的关系分别是种间竞争和寄生
C. 在尚未被三裂叶豚草入侵但入侵风险较高的区域,可喷洒锈菌预防
D. 三裂叶豚草入侵后会使原有的生物群落改变,但可能并未发生演替
9. 大量悬浮培养产流感病毒的单克隆细胞,可用于流感疫苗的生产。下列叙述错误的是( )
A. 悬浮培养单克隆细胞可有效避免接触抑制
B. 用于培养单克隆细胞的培养基通常需加血清
C. 当病毒达到一定数量时会影响细胞的增殖
D. 培养基pH不会影响单克隆细胞的病毒产量
10. 一对夫妇,母方为高龄且为血友病基因携带者(XAXa),通过辅助生殖技术生育健康孩子,不考虑基因突变的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 若第一极体的染色体数目是23,则所生孩子染色体数目一定是46
B. 若第二极体的染色体数目是22,则所生孩子染色体数目一定是47
C. 若第二极体有一个A基因,则所生儿子一定为正常
D. 若第一极体有两个A基因,则所生的儿子一定为患者
11. 下图表示人体通过体液免疫消灭破伤风杆菌外毒素的过程,下列叙述错误的是( )
A. 细胞1—细胞5都能够特异性识别破伤风杆菌外毒素
B. 过程③中细胞2与细胞3结合并分泌细胞因子
C. 细胞4分泌的物质a是一种免疫活性物质
D. 细胞5再次接触破伤风杆菌外毒素会迅速增殖分化
12. 姐妹种是指在外部形态上极为相似,但相互间又有完善的生殖隔离机制的生物。我国西北部的欧洲玉米螟与东部的亚洲玉米螟在外貌上几乎无法辨认,但它们吸引异性交配的信息素不同。下列叙述正确的是( )
A. 欧洲玉米螟和亚洲玉米螟是姐妹种,属于同一个物种
B. 两种玉米螟之间存在地理隔离,但不一定存在生殖隔离
C. 生活在同一区域的姐妹种个体所含全部基因构成一个基因库
D. 仅凭外部形态无法辨认两种生物是否为姐妹种
13. 下列关于植物生命活动的调节,叙述错误的是( )
A. 光不仅可以为植物提供能量,还能作为信号影响种子的萌发及植株生长、开花等
B. 温度决定植物分布的地域性,还可以通过影响酶的活性进而影响植物的各项生命活动
C. 除环境因素外,NAA、赤霉素、乙烯等植物激素也对植物的生命活动起重要调节作用
D. 植物器官中存在着将重力信号转换成运输生长素信号的物质,从而调节器官的生长方向
14. 为了控制一种害虫对农作物的危害,人们引入了专门捕食这种害虫的蜘蛛。下图是根据引入蜘蛛后,害虫和蜘蛛种群数量的变化绘出的曲线图,下列解释正确的是( )
A. 在Ⅰ期间,若针对害虫施以杀虫剂,蜘蛛的数量将会增加得更快
B. 在Ⅲ期间,两个种群的数量长时间保持不变
C. 在Ⅱ期间,蜘蛛的数量下降导致害虫的数量下降
D. 在Ⅱ期间,蜘蛛数量减少的主要原因是食物不足
15. 铁皮石斛是非常好的药材,但因为铁皮石斛自然繁殖力极弱,生长缓慢,再加上人们掠夺式采挖,资源已接近枯竭,植物组织培养技术为铁皮石斛的繁殖提供了新思路。下列相关叙述正确的是( )
A. 利用铁皮石斛的体细胞进行组织培养的过程中发生了染色体数目的变异
B. 诱导愈伤组织形成和后续培养过程中,每日需要给予适当时间和适当强度的光照
C. 为获得无菌培养物,除了要无菌操作外,还需要对铁皮石斛的外植体进行严格灭菌
D. 植物组织培养过程中用适当诱变因素处理,可能筛选到高产的突变体进而培养成新品种
二、选择题:本题共5小题,满分15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 嗜盐菌能将光能转化成ATP中活跃的化学能,原理是嗜盐菌细胞膜上有光驱动的视紫红质(由菌视蛋白和类胡萝卜素按1∶1结合组成),该物质能将H+逆浓度梯度运输到膜外,然后H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶时,该酶能促使ADP与Pi形成ATP。下列相关叙述正确的是( )
A. 视紫红质具有吸收和转化光能的作用
B. 在黑暗条件下,嗜盐菌细胞内不能合成ATP
C. 嗜盐菌对H+跨膜运输既有主动运输也有协助扩散
D. 嗜盐菌细胞膜上的ATP合成酶具有催化和运输功能
17. 除进行物质循环、能量流动这两项主要功能外,生态系统还具有信息传递功能。下列有关生态系统功能的叙述,正确的是( )
A. 生态系统中的信息传递,只能在生物种群之间以及种群内部形成
B. 一个生态系统中的营养级越多,能量流动过程中消耗的能量就越多
C. 碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落与非生物环境之间的循环过程
D. 食物链、食物网是生态系统进行物质循环、能量流动、信息传递的渠道
18. 为研究赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)在植物正常生长和盐碱、干旱等逆境条件下生长所起的调控作用,研究者向野生型拟南芥中转入基因E可使其细胞中GA含量降低(突变体),再对两种类型拟南芥进行不同实验,结果如下图。以下叙述错误的是( )
A. 植物激素为植物体内产生的微量物质,其化学本质全是有机物
B. GA含量低有利于拟南芥在逆境中生长
C. 突变体拟南芥中GA和ABA的含量均比野生型低
D. 植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立起作用
19. 精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞,下图表示用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述不正确的是( )
A. ①过程需要将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
B. ②采用体外受精技术,通过基因重组获得双亲遗传物质
C. ④过程操作前需对代孕母鼠注射促性腺激素进行超数排卵
D. 精子载体法与显微注射法相比,对受精卵中核的影响更小
20. 果蝇的正常眼与无眼是一对相对性状,受一对等位基因控制,以正常眼雌果蝇和无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变以及X与Y染色体同源区段的情况,欲根据后代果蝇确定该性状的遗传方式,下列叙述正确的是( )
A. 无眼性状的遗传方式不可能是伴X染色体显性遗传
B. 若无眼性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-2与Ⅱ-1基因型相同
C. 若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率可能是3/8
D. 若Ⅱ-2与Ⅱ-3果蝇杂交获得足够多的后代,根据杂交结果能确定无眼性状的遗传方式
三、非选择题:本题共5小题,共55分.
21. 研究人员将生长状况正常番茄植株置于适宜条件下,培养一段时间后,改为含14CO2的空气(CO2浓度不变)培养番茄植株,测定叶肉细胞中放射性三碳化合物浓度的变化情况如下图,回答下列问题。
(1)若对番茄植株叶片进行色素的提取和分离实验,分离结果中,滤纸条上扩散最慢的色素带呈______色。
(2)叶肉细胞固定14CO2的场所是______。图中A时细胞产生NADH的场所是______。
(3)图中OA段C5化合物的含量______(填“上升”“下降”或“不变”)。AB段放射性三碳化合物浓度不变的原因__________。
(4)B时关闭光源,曲线上升的原因______。
(5)研究小组利用该番茄植物叶片进行相关实验,对叶片依次进行暗处理和光照处理,并适时用打孔器分别取叶圆片于干燥后称重,结果如下表:
实验前 暗处理2h 适宜强度光照处理2h
叶圆片质量/(g·cm-2) x y z
假设实验过程中叶圆片呼吸作用速率保持不变,则叶圆片实际光合作用速率可以表示为:______g cm-2 h-1。
22. 下图是人体内环境稳态的部分调控示意图,图中甲、乙、丙、丁表示器官,a~f表示相应激素。回答下列问题:
(1)上图中在升高血糖浓度上有协同作用的激素有______(填图中字母)。
(2)当血糖含量降低时,下丘脑某个区域兴奋,通过______(填“交感”或“副交感”)神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖上升,此调节方式为______调节。
(3)人们常将图中甲、丙、丁之间存在的这种分层调控称为____________,其意义是__________________,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
(4)在寒冷环境中,当局部体温低于正常体温时,机体除了增加产热外,还通过神经调节引起____________,减少散热,从而维持体温稳定。
(5)图示中TSH在体液调节过程中发挥作用,NO是一种神经递质。两者在发挥作用时的共同点有____________等。(答出两点即可)
23. 辽宁辽河口国家级自然保护区位于辽宁省盘锦市大洼区和辽河口生态经济区内,总面积达80000hm2。该保护区是以丹顶鹤、黑嘴鸥等多种珍稀水禽为主要保护对象的野生动物类型自然保护区。其湿地类型以芦苇沼泽,河流水域和滩涂为主。该保护区生物资源极其丰富,是多种水禽的繁殖地、越冬地和众多迁徙鸟类的驿站。回答下列问题:
(1)湿地中阳光、清风、雨露等无机环境以及芦苇、游鱼,黑嘴鸥等所有生物共同构成了一个______;其中植物种类多样,如水中有沉水植物,浮游植物、挺水植物等,堤岸边有杨、柳、榆树及柽柳灌木丛等,这反映了群落的______结构。
(2)研究发现湿地群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是__________________。要进一步研究黑嘴鸥的生态位,需要研究其______。
(3)当地政府利用该保护区独特的物种组成和优美的自然环境,适度开发了某条生态休闲旅游路线,增加了当地群众的收入,提高了经济效益,这体现了生物多样性的______价值。
(4)在食物链“植物→食草鱼→黑嘴鸥”中,调查发现该黑嘴鸥种群摄入能量为6.0×108J hm-2 a-1,同化量为5.0×108J hm-2 a-1,若该黑嘴鸥种群同化的能量中约30%用于自身生长发育和繁殖,则其呼吸作用消耗的能量约为______J hm-2 a-1。
(5)排入湿地生态系统污染物不多时,不会导致生态系统被破坏,生态学上有“中度干扰”假说,即一个生态系统受到中等程度干扰时,由于它具备______能力,能够维持结构和功能的相对稳定,人类无需参与,______调节是该能力的基础。
24. 在乙肝病毒(HBV)的结构蛋白中,用来制备疫苗的主要是HBsAg蛋白。目前HBsAg基因已在生物体系中成功表达。如图表示用农杆菌转化法培育转基因番茄,生产乙肝疫苗的技术路线,请回答:
(1)利用PCR技术获取HBsAg基因片段时,需要用到______酶,还需要根据HBsAg基因的序列合成下列四种引物中的_____(填字母)。
(2)基因工程的核心步骤是______。图中过程①需要用到的限制酶是______ ,这样可以保证______。
(3)利用植物组织培养技术将转基因番茄细胞培育成试管苗的过程中,培养基中需要加入______以诱导番茄细胞脱分化和再分化,还需要加入______以筛选出导入了HBsAg基因的受体细用该植株结出的番茄果实饲喂小鼠,若在小鼠的血清中检测到______,则说明该转基乙肝疫苗口服时有效。
25. 某二倍体植物雌雄同株,其花色由两对独立遗传的等位基因A、a和B、b共同控制(如图1所示),存在某种配子致死现象。研究人员将蓝花植株甲(♀)与纯合红花植株乙(♂)杂交,取F1的紫花植株自交获得足够多的F2,F2的表现型及比例为紫花∶蓝花∶红花∶白花=7∶1∶3∶1。回答下列问题:
(1)图示情况反应了基因表达与性状的关系是______间接控制生物体的性状。
(2)蓝花植株甲的基因型为______,F2紫花植株的基因型有______种。
(3)F2四种表现型的比例不为9∶3∶3∶1的原因是______。
(4)研究人员发现,当b基因数多于B基因时,B基因不能表达。现有一基因型为aaBbb的突变体,其花色表现型为______。为确定该植株属于图2中的哪一种突变体,对其进行了测交实验,观察并统计子代的表现型及比例。
①若子代中_________,则其为图2中的突变体甲;
②若子代中____________,则其为图2中的突变体乙。
12024年1月葫芦岛市普通高中学业质量监测考试
高三生物答案
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,务必在答题纸上按要求填写信息,并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。选择题作答必须涂在答题纸上相应的区域,非选择题作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
3.考试结束,只将答题卡交回。
一、选择题:本题共15小题,满分30分,每小题2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. 酵母菌和蓝细菌中都能发生的生命活动是()
A. 细胞质基质中进行CO2固定
B. 线粒体内O2和[H]结合生成水
C. 核糖体上tRNA与mRNA结合
D. mRNA通过核孔进入细胞质
【答案】C
【解析】
【分析】1、原核细胞:没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;没有复杂的细胞器(只有核糖体一种细胞器);含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。
2、真核生物:有被核膜包被的成形的细胞核,有核膜、核仁和染色质;有复杂的细胞器(包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等),遗传物质是DNA。
【详解】A、酵母菌不能进行光合作用,故其不能在细胞质基质中进行CO2固定,A错误;
B、蓝细菌属于原核生物,细胞中不含线粒体,B错误;
C、蓝细菌和酵母菌都能以mRNA为模板进行翻译过程,该过程中核糖体上的tRNA可与mRNA结合,C正确;
D、蓝细菌属于原核生物,其细胞中没有被核膜包被的成形的细胞核,故不含核孔这一结构,D错误。
故选C。
2. 关于细胞结构与功能,下列叙述错误的是()
A. 细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B. 核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关
C. 线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D. 内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
【答案】C
【解析】
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架具有锚定支撑细胞器及维持细胞形态的功能,细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关,故细胞骨架破坏会影响到这些生命活动的正常进行,A正确;
B、核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,B正确;
C、有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质,C错误;
D、内质网是由膜连接而成的网状结构,是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道,D正确。
故选C。
3. 关于高中生物学实验中实验材料的处理及目的,叙述正确的是()
A. 新鲜肝脏研磨后释放过氧化氢酶可提高反应活化能
B. 选择紫色洋葱为材料观察细胞有丝分裂时不需要染色
C. 菠菜叶片研磨时加入无水乙醇用于叶绿体色素的分离
D. 将土壤浸出液与落叶混合可探究土壤微生物的分解作用
【答案】D
【解析】
【分析】酶是由生物活细胞产生的、对作用底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或者核糖核酸(RNA)。观察植物有丝分裂常用植物根尖分生区进行观察。
【详解】A、过氧化氢酶可降低反应活化能,使反应更容易发生,A错误;
B、紫色洋葱细胞高度分化,不进行有丝分裂,看不到染色体,B错误;
C、研磨时加入无水乙醇用于叶绿体色素的溶解(提取),分离用层析液,C错误;
D、土壤浸出液中含有分解落叶的微生物,将土壤浸出液与落叶混合可探究土壤微生物的分解作用,D正确。
故选D。
4. 表观遗传是指基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生变化的现象。下列有关叙述不正确的是()
A. 表观遗传现象虽然基因的碱基序列没有改变,但属于可遗传的变异
B. DNA甲基化可能导致DNA聚合酶不能结合到DNA双链上,抑制基因表达
C. 吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高,从而影响基因表达
D. 除DNA的甲基化外,组蛋白的甲基化和乙酰化也可能导致表观遗传现象
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化。
【详解】A、表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化,属于可遗传变异,A正确;
B、在基因的转录过程中,RNA聚合酶需结合到DNA单链上,DNA甲基化可能导致RNA聚合酶的结合受到影响,引起转录异常,B错误;
C、吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,从而影响基因的表达,C正确;
D、表观遗传的调节机制有DNA修饰、组蛋白修饰、非编码RNA调控、染色质重塑、核小体定位等,表观遗传的主要原因是基因中部分碱基发生了甲基化修饰,除此之外,还有组蛋白的甲基化和乙酰化都会导致表观遗传现象,D正确。
故选B。
5. 球状蛋白分子空间结构为外圆中空,氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后,会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是()
A. 蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B. 球状蛋白多数可溶于水,不溶于乙醇
C. 加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D. 变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
【详解】A、蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏,天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的,而变性后次级键被破坏,A错误;
B、球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧,说明外侧主要是极性基团,可溶于水,不易溶于乙醇,B正确;
C、加热变性的蛋白质空间结构发生改变,该空间结构改变不可逆,不能恢复原有的结构和性质,C正确;
D、变性后空间结构改变,导致一系列理化性质变化,生物活性丧失,D正确。
故选A。
6. 某同学在蟾蜍的坐骨神经细胞外侧接上灵敏电流计,如图所示,在a处给予适宜强度的刺激,观察电流计指针的偏转情况。下列分析错误的是()
A. 若图中的“?”处有1个突触,则电流计的指针偏转2次
B. 若图中的“?”处没有突触,则电流计的指针偏转2次
C. 若图中的“?”处神经纤维被切断,则电流计的指针偏转1次
D. 若图中的“?”处没有突触,则兴奋传导至b处时电流计指针向右偏转
【答案】A
【解析】
【分析】神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。
【详解】A、信息在突触间的传递是单向的,由于无法判断“?”处突触生理结构的位置及传导方向,因此刺激a点,电流计可能偏转1次或2次,A错误;
B、若图中的“?”处没有突触,则电流计连接在同一个神经元上,兴奋在神经纤维上双向传导,则刺激a点,电流计的指针偏转2次,B正确;
C、若图中的“?”处神经纤维被切断,则刺激a点,兴奋只能到达电流计的左侧,电流计的指针偏转1次,C正确;
D、若图中的“?”处没有突触,则兴奋传导至b处时该点的膜电位变为外负内正,a点是外正内负,故电流计指针向右偏转,D正确。
故选A。
7. 下图为某植物根尖细胞一对同源染色体上两个DNA分子中部分基因的分布状况,字母代表基因,数字序号代表无遗传效应的碱基序列。下列有关叙述错误的是()
A. 图中的各基因均可能发生基因突变
B. 该细胞有丝分裂时,基因A与a的片段交换属于基因重组
C. 基因突变与染色体结构变异都会导致DNA碱基序列的改变
D. 数字序号代表的序列可能发生碱基的插入、缺失和替换,但不属于基因突变
【答案】B
【解析】
【分析】1、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。
2、基因重组就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。
3、体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。
【详解】A、基因突变具有随机性,故图中的各基因均可能发生基因突变,A正确;
B、基因A与a的片段互换发生在减数第一次分裂前期(四分体时期),不会发生在有丝分裂过程中,B错误;
C、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换而导致基因结构的改变,染色体结构变异是指以染色体片段为单位发生的染色体片段缺失、片段增加、片段移接或片段位置颠倒,因此二者都会导致DNA分子中碱基序列的改变,C正确;
D、数字代表的序列①②③④为非基因片段,由于基因突变具有随机性,故①②③④也能发生的碱基对增添、缺失和替换,但不会导致基因结构改变,故不属于基因突变,D正确。
故选B。
8. 三裂叶豚草是某地危害较大的外来入侵植物之一。研究发现,某锈菌专一性感染三裂叶豚草,使叶片出现锈斑,抑制其生长;在入侵地种植野艾蒿后也可有效降低三裂叶豚草的生物量。下列叙述正确的是()
A. 该地全部的动植物共同构成生物群落
B. 三裂叶豚草与锈菌和野艾蒿的关系分别是种间竞争和寄生
C. 在尚未被三裂叶豚草入侵但入侵风险较高的区域,可喷洒锈菌预防
D. 三裂叶豚草入侵后会使原有的生物群落改变,但可能并未发生演替
【答案】D
【解析】
【分析】。随着时间的推移,群落组成和环境向一定方向产生有顺序的发展变化,称为演替。
【详解】A、该地全部的生物共同构成生物群落,并不只有动植物,A错误;
B、根据题意可知,锈菌与三裂叶豚草间是寄生关系,野艾蒿与三裂叶豚草间是种间竞争关系,B错误;
C、在尚未被三裂叶豚草入侵但入侵风险较高的区域,可以采取种植野艾蒿的预防措施,提前喷施锈菌会因为没有宿主而造成锈菌死亡,C错误;
D、三裂叶豚草入侵后会改变群落的物种组成,使原有的生物群落改变,但可能并没有发生优势种的替代,因此可能并未发生演替,D正确。
故选D。
9. 大量悬浮培养产流感病毒的单克隆细胞,可用于流感疫苗的生产。下列叙述错误的是()
A. 悬浮培养单克隆细胞可有效避免接触抑制
B. 用于培养单克隆细胞的培养基通常需加血清
C. 当病毒达到一定数量时会影响细胞的增殖
D. 培养基pH不会影响单克隆细胞的病毒产量
【答案】D
【解析】
【分析】培养动物细胞使用合成培养基时需要加入血清等一些天然成分,必须保证环境是无菌、无毒的,培养液还需要定期更换。O2是细胞代谢所必需的,CO2主要作用是维持培养液的pH。细胞贴附在培养瓶的瓶壁上称为细胞贴壁,贴壁细胞在生长增殖时会发生接触抑制的现象。
【详解】A、悬浮培养单克隆细胞,可以保证足够的气体交换,通过振荡或转动装置使细胞始终处于分散悬浮于培养液内,可有效避免接触抑制,A正确;
B、由于细胞的生长是比较复杂的过程,血清中含有一些必须的因子,用于培养单克隆细胞的培养基通常需加血清,B正确;
C、病毒借助于细胞进行繁殖,利用了活细胞的物质、能量、酶等,当病毒达到一定数量时细胞的生命活动受到影响,会影响细胞的增殖,C正确;
D、细胞的正常生命活动需要适宜的pH,培养基pH会影响细胞代谢,进而影响单克隆细胞的病毒产量,D错误。
故选D。
10. 一对夫妇,母方为高龄且为血友病基因携带者(XAXa),通过辅助生殖技术生育健康孩子,不考虑基因突变的情况下,下列叙述正确的是()
A. 若第一极体的染色体数目是23,则所生孩子染色体数目一定是46
B. 若第二极体的染色体数目是22,则所生孩子染色体数目一定是47
C. 若第二极体有一个A基因,则所生儿子一定为正常
D. 若第一极体有两个A基因,则所生儿子一定为患者
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
【详解】A、若第一极体的染色体数目是23,则次级卵母细胞的染色体数目也是23,但是在减数分裂Ⅱ过程中可能出现异常导致最终形成的卵细胞并不一定有23条染色体,则所生孩子染色体数目不一定是46,A错误;
B、若第二极体的染色体数目是22,则有可能在减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ发生变异,若在减数分裂Ⅰ出问题,则卵细胞和第二极体(若第二极体是次级卵母细胞形成的)的染色体数目相同,所生孩子染色体数目则为45条,若在减数分裂Ⅱ出问题,且第二极体是次级卵母细胞形成的,则卵细胞的染色体数目为24条,所生孩子染色体数目为47条,B错误;
C、若第二极体有一个A基因(若第二极体是次级卵母细胞形成的),可能是在减数分裂Ⅰ前期发生了同源染色体中非姐妹染色单体的交换,则卵细胞中仍然含有一个a基因,则所生儿子患病,若第二极体有一个A基因(若第二极体是第一极体形成的),则卵细胞中仍然含有一个a基因,则所生儿子患病,C错误;
D、已知母亲基因型为XAXa,而第一极体有两个A基因则说明次级卵母细胞中有两个a基因,而父亲只能传给儿子Y染色体,则所生儿子一定为XaY,为患者,D正确。
故选D。
11. 下图表示人体通过体液免疫消灭破伤风杆菌外毒素的过程,下列叙述错误的是()
A. 细胞1—细胞5都能够特异性识别破伤风杆菌外毒素
B. 过程③中细胞2与细胞3结合并分泌细胞因子
C. 细胞4分泌的物质a是一种免疫活性物质
D. 细胞5再次接触破伤风杆菌外毒素会迅速增殖分化
【答案】A
【解析】
【分析】体液免疫:①一些病原体可以和B细胞接触,这为激活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。⑤B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。
【详解】A、题图分析,细胞1是吞噬细胞,细胞2是辅助性T细胞,细胞3是B细胞,细胞4是浆细胞,细胞5是记忆细胞,①是吞噬细胞摄取、加工和处理抗原的过程,②是吞噬细胞将抗原呈递给辅助性T细胞的过程,③过程是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化将抗原信息传递给B淋巴细胞的过程,④浆细胞合成和分泌抗体的过程,物质a是抗体。细胞 1—细胞 5 中,细胞1不能够特异性识别破伤风毒素,细胞4不能识别抗原,A错误;
B、过程③中细胞 2 ,即辅助性T细胞传递抗原信息给细胞 3,即B淋巴细胞的过程中,同时分泌细胞因子,B正确;
C、细胞4,即为浆细胞,分泌的抗体,即物质 a 是一种免疫活性物质,能与抗原发生特异性结合,进而抑制病原体的增殖和对皮肤细胞的黏附,C正确;
D、细胞 5为记忆细胞,当再次接触破伤风毒素时会迅速增殖分化为大量的浆细胞,浆细胞可分泌产生抗体,因而二次免疫过程表现为短时间内产生大量的抗体,D正确。
故选A。
12. 姐妹种是指在外部形态上极为相似,但相互间又有完善的生殖隔离机制的生物。我国西北部的欧洲玉米螟与东部的亚洲玉米螟在外貌上几乎无法辨认,但它们吸引异性交配的信息素不同。下列叙述正确的是()
A. 欧洲玉米螟和亚洲玉米螟是姐妹种,属于同一个物种
B. 两种玉米螟之间存在地理隔离,但不一定存在生殖隔离
C. 生活在同一区域的姐妹种个体所含全部基因构成一个基因库
D. 仅凭外部形态无法辨认两种生物是否为姐妹种
【答案】D
【解析】
【分析】能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种,不同物种间存在生殖隔离。
【详解】A、欧洲玉米螟和亚洲玉米螟是姐妹种,存在生殖隔离,属于两个物种,A错误;
B、两种玉米螟吸引异性交配的信息素不同,说明两者之间存在生殖隔离,B错误;
C、生活在同一区域的同一物种全部个体所含全部基因构成一个基因库,姐妹种属于两个物种,所含基因不属于同一基因库,C错误;
D、由题意可知,欧洲玉米螟与东部的亚洲玉米螟在外貌上几乎无法辨认,说明仅凭外部形态、生活习性等无法辨认两种生物是否为姐妹种,还需要判断两者是否存在生殖隔离,D正确。
故选D。
13. 下列关于植物生命活动的调节,叙述错误的是()
A. 光不仅可以为植物提供能量,还能作为信号影响种子的萌发及植株生长、开花等
B. 温度决定植物分布的地域性,还可以通过影响酶的活性进而影响植物的各项生命活动
C. 除环境因素外,NAA、赤霉素、乙烯等植物激素也对植物的生命活动起重要调节作用
D. 植物器官中存在着将重力信号转换成运输生长素信号的物质,从而调节器官的生长方向
【答案】C
【解析】
【分析】植物的生长发育过程始终在环境因素的影响、调节下完成。光在植物生长、发育的全过程中都起调节作用。温度、重力等其他环境因素也参与调节植物的生长发育。植物生命活动的调节有基因控制、激素调节和环境因素影响三个方面,它们是相互作用、协调配合的。
【详解】A、光可以为植物的光合作用提供光能,还能作为信号影响种子的萌发及植株生长、开花等,A 正确;
B、酶可催化生化反应的进行,温度除了可以决定植物分布的地域性,还可以通过影响酶的活性来影响植物的各项生命活动,B正确;
C、NAA属于植物生长调节剂,不是植物激素,但可调节植物的生命活动,C错误;
D、植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向,D正确。
故选C。
14. 为了控制一种害虫对农作物的危害,人们引入了专门捕食这种害虫的蜘蛛。下图是根据引入蜘蛛后,害虫和蜘蛛种群数量的变化绘出的曲线图,下列解释正确的是()
A. 在Ⅰ期间,若针对害虫施以杀虫剂,蜘蛛的数量将会增加得更快
B. 在Ⅲ期间,两个种群的数量长时间保持不变
C. 在Ⅱ期间,蜘蛛的数量下降导致害虫的数量下降
D. 在Ⅱ期间,蜘蛛数量减少的主要原因是食物不足
【答案】D
【解析】
【分析】分析曲线图:蜘蛛和害虫之间为捕食关系,所以Ⅰ期间由于食物充足蜘蛛数量增加较快;而在Ⅱ期间主要是由于食物不足,蜘蛛数量下降;在Ⅲ期间,两种群之间达到一种动态的平衡。
【详解】A、在Ⅰ期间,若针对害虫施以杀虫剂,会使害虫的数量降低,蜘蛛的食物减少,因而蜘蛛的数量增加会减慢,A错误;
B、在Ⅲ期间,两个种群之间仍然存在相互作用,它们的数量仍有变动,但两者之间达到一种动态的平衡,B错误;
C、在Ⅱ期间,害虫数量减少的主要原因是蜘蛛的捕食,C错误;
D、在Ⅱ期间,蜘蛛数量减少的主要原因是食物不足,D正确。
故选D。
15. 铁皮石斛是非常好的药材,但因为铁皮石斛自然繁殖力极弱,生长缓慢,再加上人们掠夺式采挖,资源已接近枯竭,植物组织培养技术为铁皮石斛的繁殖提供了新思路。下列相关叙述正确的是()
A. 利用铁皮石斛的体细胞进行组织培养的过程中发生了染色体数目的变异
B. 诱导愈伤组织形成和后续培养过程中,每日需要给予适当时间和适当强度的光照
C. 为获得无菌培养物,除了要无菌操作外,还需要对铁皮石斛的外植体进行严格灭菌
D. 植物组织培养过程中用适当诱变因素处理,可能筛选到高产的突变体进而培养成新品种
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用比例对植物细胞发育的影响:生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的形成。
【详解】A、利用铁皮石斛的体细胞进行组织培养的过程中可能会发生染色体数目的变异,A 错误;
B、诱导愈伤组织期间不需要光,后续培养过程中,为了诱导叶绿素的形成,每日需要给予适当时间和适当强度的光照,B错误;
C、需要对外植体进行消毒,不能进行灭菌处理,以保持外植体的活性,C错误;
D、植物组织培养过程中,由于培养的细胞一直处于不断的分生状态,容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变,因此植物组织培养过程中用适当诱变因素处理,可能筛选到高产的突变体进而培养成新品种,D正确。
故选D。
二、选择题:本题共5小题,满分15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 嗜盐菌能将光能转化成ATP中活跃的化学能,原理是嗜盐菌细胞膜上有光驱动的视紫红质(由菌视蛋白和类胡萝卜素按1∶1结合组成),该物质能将H+逆浓度梯度运输到膜外,然后H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶时,该酶能促使ADP与Pi形成ATP。下列相关叙述正确的是()
A. 视紫红质具有吸收和转化光能的作用
B. 在黑暗条件下,嗜盐菌细胞内不能合成ATP
C. 嗜盐菌对H+跨膜运输既有主动运输也有协助扩散
D. 嗜盐菌细胞膜上的ATP合成酶具有催化和运输功能
【答案】ACD
【解析】
【分析】物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:物质从高浓度到低浓度,不需要载体,不耗能,例如气体、小分子脂质;(2)协助扩散:物质高浓度到低浓度,需要膜转运蛋白的协助,不耗能,如葡萄糖进入红细胞;(3)主动运输:物质从低浓度到高浓度,需要载体蛋白的协助,耗能,如离子、氨基酸等。
【详解】A、嗜盐菌的视紫红质能被光驱动以逆浓度梯度运输H+,该过程消耗能量,属于主动运输,由此说明视紫红质具有吸收和转化光能的作用,A正确;
B、在黑暗条件下,嗜盐菌细胞可通过细胞呼吸合成ATP,B错误;
C、嗜盐菌的视紫红质能被光驱动以逆浓度梯度运输H+,该过程消耗能量,属于主动运输,然后H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶时,该酶能促使ADP与Pi形成ATP,该过程为协助扩散,因此嗜盐菌对H+跨膜运输既有主动运输也有协助扩散,C正确;
D、H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶时,该酶能促使ADP与Pi形成ATP,说明嗜盐菌细胞膜上的ATP合成酶具有催化和运输功能,D正确。
故选ACD。
17. 除进行物质循环、能量流动这两项主要功能外,生态系统还具有信息传递功能。下列有关生态系统功能的叙述,正确的是()
A. 生态系统中的信息传递,只能在生物种群之间以及种群内部形成
B. 一个生态系统中的营养级越多,能量流动过程中消耗的能量就越多
C. 碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落与非生物环境之间的循环过程
D. 食物链、食物网是生态系统进行物质循环、能量流动、信息传递的渠道
【答案】BC
【解析】
【分析】能量流动:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程;物质循环是指在生态系统中,组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程。
【详解】A、生态系统中的信息传递,既能在生物种群之间以及种群内部形成,还能在生物种群与其生活的无机环境之间形成,A错误;
B、一个生态系统中的营养级越多,能量流动过程中消耗的能量就越多,因此生态系统中能量流动一般不超过5个营养级,B正确;
C、碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落与非生物环境之间的循环过程,C正确;
D、食物链、食物网是生态系统进行物质循环、能量流动的渠道,不是信息传递的渠道,D错误。
故选BC。
18. 为研究赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)在植物正常生长和盐碱、干旱等逆境条件下生长所起的调控作用,研究者向野生型拟南芥中转入基因E可使其细胞中GA含量降低(突变体),再对两种类型拟南芥进行不同实验,结果如下图。以下叙述错误的是()
A. 植物激素为植物体内产生的微量物质,其化学本质全是有机物
B. GA含量低有利于拟南芥在逆境中生长
C. 突变体拟南芥中GA和ABA的含量均比野生型低
D. 植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立起作用
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1:一定浓度的盐溶液处理和干旱处理后,突变体拟南芥的存活率更高。分析图2:随着ABA浓度的增加,突变体的种子萌发率迅速降低,野生型拟南芥对ABA的敏感性低于突变体拟南芥。
【详解】A、植物激素是由植物产生对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,A正确;
B、突变体中GA的含量低,且在干旱处理和盐处理后存活率均高于野生型,故GA含量低有利于拟南芥在逆境中生长,B正确;
C、随着ABA浓度的增加,突变体的种子萌发率迅速降低,说明野生型拟南芥对ABA的敏感性低于突变体拟南芥,其原因是与野生型相比,突变体拟南芥中GA含量低,ABA含量高,C错误,
D、GA含量与拟南芥抵抗逆境生存能力有关,GA还可通过影响细胞中的ABA信号途径调控植株生长状态,所以在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立起作用,而是多种激素相互作用共同调节,D正确。
故选C。
19. 精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞,下图表示用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述不正确的是()
A. ①过程需要将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
B. ②采用体外受精技术,通过基因重组获得双亲遗传物质
C. ④过程操作前需对代孕母鼠注射促性腺激素进行超数排卵
D. 精子载体法与显微注射法相比,对受精卵中核影响更小
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析题图:图示表示培育转基因鼠的基本流程,其中①是筛选获得导入外源基因的精子的过程,②是体外受精过程,③是早期胚胎培养过程,④是胚胎移植过程。
【详解】A、①过程需将成熟的精子放在一定浓度的肝素或钙离子溶液中,用化学药物诱导精子获能,A错误;
B、②采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质来自于父母双方和外源基因,B错误;
C、④胚胎移植时,需对供体和受体使用激素(通常是孕激素)进行同期发情处理,以保证胚胎移植时生理环境相同,促性腺激素作用是促使供体超数排卵,C错误;
D、与显微注射法相比,精子载体法对受精卵中核的影响会更小,理由是不需要穿过核膜,雌雄原核自动融合(通过受精作用完成整合),D正确;
故选ABC。
20. 果蝇的正常眼与无眼是一对相对性状,受一对等位基因控制,以正常眼雌果蝇和无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变以及X与Y染色体同源区段的情况,欲根据后代果蝇确定该性状的遗传方式,下列叙述正确的是()
A. 无眼性状的遗传方式不可能是伴X染色体显性遗传
B. 若无眼性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-2与Ⅱ-1基因型相同
C. 若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率可能是3/8
D. 若Ⅱ-2与Ⅱ-3果蝇杂交获得足够多的后代,根据杂交结果能确定无眼性状的遗传方式
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意,不考虑致死、突变和X、Y同源区段遗传,那么果蝇的有眼与无眼的遗传方式有以下可能:常染色体显性、常染色体隐性、伴X染色体显性或伴X染色体隐性遗传,根据遗传系谱判断,不可能是伴X染色体显性遗传和伴Y遗传。假设控制正常眼和无眼性状的基因由A、a控制,再结合系谱图及其他信息进行分析作答。
【详解】A、据图分析,由于Ⅰ-2、Ⅰ-3都为雄性无眼,而子代Ⅱ-2和Ⅱ-4都为雌性正常眼,所以果蝇无眼性状的遗传方式不可能是伴X染色体显性遗传,A正确;
B、若控制果蝇无眼性状的基因位于X染色体上,则为伴X染色体隐性遗传,Ⅰ-2基因型为XaY,Ⅱ-1基因型为XAXa,Ⅱ-2基因型为XAXa,由于Ⅱ-3基因型为XAY,则Ⅲ-2号正常眼雌果蝇基因型为XAX-,故Ⅲ-2与Ⅱ-1基因型不一定相同,B错误;
C、若A、a位于X染色体上,无眼为隐性,正常眼为显性,Ⅲ-1的基因型为XAY,Ⅲ-2的基因型为1/2XAXA,1/2XAXa,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的下一代中正常眼雄果蝇的概率是1/2×1/2+1/2×1/4=3/8,C正确;
D、根据遗传系谱已排除伴Y遗传和伴X显性遗传,因此遗传方式可能是伴X隐性遗传或常染色体显性遗传或常染色体隐性遗传。若为伴X隐性遗传,Ⅰ-2的基因型为XaY,Ⅱ-2的基因型为XAXa,Ⅱ-3基因型为XAY,杂交后代基因型及比例为XAXA:XAXa:XAY:XaY=1:1:1:1,表型及比例为正常眼雌性:正常眼雄性:无眼雄性=2:1:1;若为常染色体隐性遗传,Ⅰ-2和Ⅰ-3的基因型为aa,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型为Aa,杂交后代基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,表现型及比例为正常眼:无眼=3:1;若为常染色体显性遗传,Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型为aa,杂交后代都为无眼;由于杂交后代的表现型情况不同,故若Ⅱ-2与Ⅱ-3果蝇杂交获得足够多的后代,根据杂交结果能确定无眼性状的遗传方式,D正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共5小题,共55分.
21. 研究人员将生长状况正常的番茄植株置于适宜条件下,培养一段时间后,改为含14CO2的空气(CO2浓度不变)培养番茄植株,测定叶肉细胞中放射性三碳化合物浓度的变化情况如下图,回答下列问题。
(1)若对番茄植株叶片进行色素的提取和分离实验,分离结果中,滤纸条上扩散最慢的色素带呈______色。
(2)叶肉细胞固定14CO2的场所是______。图中A时细胞产生NADH的场所是______。
(3)图中OA段C5化合物的含量______(填“上升”“下降”或“不变”)。AB段放射性三碳化合物浓度不变的原因__________。
(4)B时关闭光源,曲线上升的原因______。
(5)研究小组利用该番茄植物叶片进行相关实验,对叶片依次进行暗处理和光照处理,并适时用打孔器分别取叶圆片于干燥后称重,结果如下表:
实验前 暗处理2h 适宜强度光照处理2h
叶圆片质量/(g·cm-2) x y z
假设实验过程中叶圆片呼吸作用速率保持不变,则叶圆片实际光合作用速率可以表示为:______g cm-2 h-1。
【答案】(1)黄绿 (2) ①. 叶绿体基质 ②. 细胞质基质、线粒体基质/线粒体
(3) ①. 下降 ②. 放射性C3的生成速率与消耗速率相等
(4)光反应停止,NADPH和ATP减少,C3还原减慢,但CO2固定仍在进行
(5)(z+x-2y)/2
【解析】
【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变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
若要提取和分离叶片中的色素,可使用无水乙醇进行提取,再通过纸层析法分离色素,可以在滤纸条上观察到4个条带。分离结果中,叶绿素b在层析波中溶解度最低,在滤纸条上扩散最慢,呈黄绿色。
【小问2详解】
在光合作用的暗反应,叶肉细胞固定14CO2,其场所是叶绿体基质,在有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸的第二阶段,细胞能产生NADH,其场所是细胞质基质、线粒体基质。
小问3详解】
图中OA段,生成叶肉细胞中三碳化合物浓度上升,说明消耗的五碳化合物增加,故五碳化合物浓度有所下降,AB段三碳化合物浓度不变的原因是由于CO2被C5固定形成C3,以及C3的还原过程保持相对稳定。
【小问4详解】
B点后曲线上升是因为黑暗条件下,光反应停止,NADPH和ATP减少,C3还原减慢,但CO2固定仍在进行,故三碳化合物的浓度增加。
【小问5详解】
叶圆片细胞呼吸速率=(x-y)/2,(z-x)的值表示2h光合作用合成的有机物与4h细胞呼吸消耗的有机物之差,因此叶圆片实际光合作用速率=[(z-x)+4×(x-y)/2]/2=(z+x-2y)/2g·cm-2·h-1。
22. 下图是人体内环境稳态的部分调控示意图,图中甲、乙、丙、丁表示器官,a~f表示相应激素。回答下列问题:
(1)上图中在升高血糖浓度上有协同作用的激素有______(填图中字母)。
(2)当血糖含量降低时,下丘脑某个区域兴奋,通过______(填“交感”或“副交感”)神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖上升,此调节方式为______调节。
(3)人们常将图中甲、丙、丁之间存在的这种分层调控称为____________,其意义是__________________,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
(4)在寒冷环境中,当局部体温低于正常体温时,机体除了增加产热外,还通过神经调节引起____________,减少散热,从而维持体温稳定。
(5)图示中TSH在体液调节过程中发挥作用,NO是一种神经递质。两者在发挥作用时的共同点有____________等。(答出两点即可)
【答案】(1)b、c、e
(2) ①. 交感 ②. 神经-体液
(3) ①. 分级调节 ②. 可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节
(4)皮肤血管收缩,血流量减少,汗腺分泌减少
(5)①都是作为信号分子发挥作用;②需要与特定的受体结合之后发挥功能;③均通过体液运输。
【解析】
【分析】图中甲是下丘脑,乙是胰岛,丙是垂体,丁是甲状腺;a是胰岛素,b是胰高血糖素,c是肾上腺素,d是TRH,e是甲状腺激素,f是抗利尿激素。
【小问1详解】
人体中降血糖的激素只有胰岛素,但升血糖的激素有多种,图中b胰高血糖素主要通过促进肝糖原的分解提高血糖浓度,c肾上腺素和e甲状腺激素也可以提高血糖浓度,具有协同作用。
【小问2详解】
当血糖含量降低时,下丘脑可通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升,此调节过程属于神经-体液调节。
【小问3详解】
甲下丘脑可通过乙垂体对相应激素分泌进行调节,这种分层调控称为分级调节,如甲状腺激素、性激素的调节过程都存在分级调节;分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
【小问4详解】
体温调节是机体通过神经和体液调节达到产热和散热平衡状态,当局部体温低于正常体温时,机体除了增加产热外,还通过神经调节减少散热,如皮肤血管收缩,血流量减少,汗腺分泌减少等过程。
【小问5详解】
图示中TSH在体液调节过程中发挥作用,NO是一种神经递质。两者都是作为信号分子发挥作用,需要与特定的受体结合之后发挥功能,同时两者均通过体液运输。
23. 辽宁辽河口国家级自然保护区位于辽宁省盘锦市大洼区和辽河口生态经济区内,总面积达80000hm2。该保护区是以丹顶鹤、黑嘴鸥等多种珍稀水禽为主要保护对象的野生动物类型自然保护区。其湿地类型以芦苇沼泽,河流水域和滩涂为主。该保护区生物资源极其丰富,是多种水禽的繁殖地、越冬地和众多迁徙鸟类的驿站。回答下列问题:
(1)湿地中阳光、清风、雨露等无机环境以及芦苇、游鱼,黑嘴鸥等所有生物共同构成了一个______;其中植物种类多样,如水中有沉水植物,浮游植物、挺水植物等,堤岸边有杨、柳、榆树及柽柳灌木丛等,这反映了群落的______结构。
(2)研究发现湿地群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是__________________。要进一步研究黑嘴鸥的生态位,需要研究其______。
(3)当地政府利用该保护区独特的物种组成和优美的自然环境,适度开发了某条生态休闲旅游路线,增加了当地群众的收入,提高了经济效益,这体现了生物多样性的______价值。
(4)在食物链“植物→食草鱼→黑嘴鸥”中,调查发现该黑嘴鸥种群摄入的能量为6.0×108J hm-2 a-1,同化量为5.0×108J hm-2 a-1,若该黑嘴鸥种群同化的能量中约30%用于自身生长发育和繁殖,则其呼吸作用消耗的能量约为______J hm-2 a-1。
(5)排入湿地生态系统污染物不多时,不会导致生态系统被破坏,生态学上有“中度干扰”假说,即一个生态系统受到中等程度干扰时,由于它具备______能力,能够维持结构和功能的相对稳定,人类无需参与,______调节是该能力的基础。
【答案】(1) ①. 生态系统 ②. 垂直和水平
(2) ①. 有利于不同生物充分利用环境资源 ②. 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等
(3) 直接 (4) 3.5×108
(5) ①. 自我调节 ②. 负反馈
【解析】
【分析】能量流动的过程: 流入第二营养级的能量,一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动,其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用,如果被次级消费者捕食,能量就流入了第三营养级。
【小问1详解】
生态系统是指生物群落及无机环境,湿地中阳光、清风、雨露、芦苇、游鱼、黑嘴鸥等共同构成了一个生态系统;其中植物种类多样,如水中有沉水植物、浮游植物、接水植物等,堤岸边有杨柳、榆树及柽柳灌木丛等,这反映了群落的垂直结构和水平(或空间)结构,这种分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
【小问2详解】
生态位是一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等。每种生物占据相对稳定的生态位,有利于充分利用环境资源。研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
【小问3详解】
生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值,旅游所体现的是直接价值。
【小问4详解】
若该黑嘴鸥种群同化的能量中约30%用于自身生长发育和繁殖,则黑嘴鸥呼吸作用消耗的能量占同化量的70%,即约为3.5×108J·hm-2·a-1。
【小问5详解】
生态系统具有一定的自我调节能力,在一定干扰范围内能维持结构和功能的相对稳定,这种能力的基础是负反馈调节。
24. 在乙肝病毒(HBV)的结构蛋白中,用来制备疫苗的主要是HBsAg蛋白。目前HBsAg基因已在生物体系中成功表达。如图表示用农杆菌转化法培育转基因番茄,生产乙肝疫苗的技术路线,请回答:
(1)利用PCR技术获取HBsAg基因片段时,需要用到______酶,还需要根据HBsAg基因的序列合成下列四种引物中的_____(填字母)。
(2)基因工程的核心步骤是______。图中过程①需要用到的限制酶是______ ,这样可以保证______。
(3)利用植物组织培养技术将转基因番茄细胞培育成试管苗的过程中,培养基中需要加入______以诱导番茄细胞脱分化和再分化,还需要加入______以筛选出导入了HBsAg基因的受体细用该植株结出的番茄果实饲喂小鼠,若在小鼠的血清中检测到______,则说明该转基乙肝疫苗口服时有效。
【答案】(1) ①. 耐高温的DNA聚合 ②. BC
(2) ①. 构建基因表达载体 ②. HindⅢ和XhoⅠ ③. HBsAg基因和质粒的正确连接
(3) ①. 植物激素(生长素和细胞分裂素) ②. 卡那霉素 ③. 抗乙肝病毒的抗体
【解析】
【分析】分析图1:图中①表示基因表达载体的构建,②表示将目的基因导入农杆菌细胞,③表示采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞以及脱分化过程,④表示再分化过程。
【小问1详解】
利用PCR技术扩增目的基因片段时,需要耐高温的DNA聚合酶,即Taq酶。DNA聚合酶从引物的3’端的开始延伸DNA链,因此要扩增目的基因,应选用如图中的B和C作为引物。
【小问2详解】
基因工程的核心步骤是构建基因表达载体;由图1可知,含有目的基因的外源DNA分子中含有限制酶HindⅢ、SamI和XhoI的切割位点,但其中限制酶SamI的切割位点位于目的基因上,因此过程①用到的限制酶是HindIII和XhoI;用这两种限制酶切割后会破坏抗四环素的抗性基因,但不会破坏抗卡那霉素的抗性基因,因此在培养农杆菌的培养基中添加卡那霉素可筛选得到含有重组质粒的农杆菌。
【小问3详解】
转基因番茄的细胞具有全能性,在一定的营养和激素条件以及无菌、适宜的pH和温度等条件下,可以形成愈伤组织,该过程为脱分化,再进一步发育形成试管苗,该过程为再分化,其实质是基因的选择性表达。用限制酶HindIII和XhoI切割后破坏了抗四环素基因,但不会破坏抗卡那霉素基因,导入重组质粒的受体细胞,能在含卡那霉素的培养基上生存下来。用该植株结出的番茄果实饲喂小鼠,若在小鼠的血清中检测到抗乙肝病毒的抗体,则说明HBSAg颗粒(抗原)可以进入小鼠体内,即转基因疫苗口服有效。
25. 某二倍体植物雌雄同株,其花色由两对独立遗传的等位基因A、a和B、b共同控制(如图1所示),存在某种配子致死现象。研究人员将蓝花植株甲(♀)与纯合红花植株乙(♂)杂交,取F1的紫花植株自交获得足够多的F2,F2的表现型及比例为紫花∶蓝花∶红花∶白花=7∶1∶3∶1。回答下列问题:
(1)图示情况反应了基因表达与性状的关系是______间接控制生物体的性状。
(2)蓝花植株甲的基因型为______,F2紫花植株的基因型有______种。
(3)F2四种表现型的比例不为9∶3∶3∶1的原因是______。
(4)研究人员发现,当b基因数多于B基因时,B基因不能表达。现有一基因型为aaBbb的突变体,其花色表现型为______。为确定该植株属于图2中的哪一种突变体,对其进行了测交实验,观察并统计子代的表现型及比例。
①若子代中_________,则其为图2中的突变体甲;
②若子代中____________,则其为图2中的突变体乙。
【答案】(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程
(2) ①. Aabb ②. 4##四
(3)基因型为Ab的雄配子致死
(4) ①. 白花 ②. 红花:白花=1:3 ③. 红花:白花=1:1
【解析】
【分析】由题意知,该观赏植物的花色受2对同源染色体上的2对等位基因控制,因此遵循自由组合定律。
由基因控制物质合成的途径可知,A、B同时存在时,表现为紫花;A存在,B不存在时,表现为蓝花;A不存在时,B存在时,表现为红花;A、B都不存在时,表现为白花。
【小问1详解】
图示情况反应了基因表达与性状的关系是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程间接控制生物体的性状。
【小问2详解】
由题干可知:紫花基因型为A_B_,蓝花基因型为A_bb,红花基因型为aaB_,白花基因型为aabb。将蓝花植株甲(基因型为A_bb)与纯合红花植株乙(基因型为aaBB)杂交得到F1,取F1的紫花植株自交获得F2,F2为紫花:蓝花:红花:白花=7:1:3:1,正常时4种表现型比例为9:3:3:1,而配子致死使得紫花少了2份,蓝花A_bb少了2份,结合棋盘图分析可知Ab的配子致死,因此甲的基因型为Aabb,乙的基因型为aaBB,得到的F1代紫花为AaBb,自交得到F2代紫花的基因型有:AABB、AABb、AaBB、AaBb,一共4种。
【小问3详解】
F2的表现型及比例为紫花:蓝花:红花:白花=7:1:3:1,常时4种表现型比例为9:3:3:1,而配子致死使得紫花少了2份,蓝花A_bb少了2份,结合棋盘图分析可知Ab的配子致死,而亲本中母本蓝花A_bb可产生AaBb的F1代紫花,说明A_bb的蓝花甲产生的Ab的雌配子不会致死,故Ab的雄配子致死,导致F2代的表现型不为9:3:3:1。
【小问4详解】
由题当b基因数多于B基因时,B基因不能表达,基因型为aaBbb中的B基因数小于b基因数,因此该突变体表现为白花;若突变体为甲,子代的基因型为aaBb、aabbb、aaBbb、aabb,颜色分别为红色、白色、白色、白色,即红花:白花=1:3;若突变体为乙,子代的基因型为aaBb、aabbb,颜色分别为红色、白色,即红花:白花=1:1。
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