2025届浙江省嘉兴市三模生物试题
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2025·嘉兴模拟)生物技术在造福人类社会的同时也可能会带来伦理问题。下列生物技术中国家法律法规允许的是( )
A.试管婴儿技术辅助生育 B.生殖性克隆人
C.基因编辑人类胚胎 D.对健康胎儿进行性别选择
2.(2025·嘉兴模拟)细胞由多种物质组成的,下列叙述正确的是( )
A.细胞中结合水比例增加时,细胞抗逆性增强
B.细胞中各种无机盐离子浓度都大于细胞外
C.细胞中的油脂能直接进入线粒体氧化分解
D.细胞中的核酸都是在细胞核中合成的
(2025·嘉兴模拟)浙江某地的农业循环系统——“桑叶喂蚕,蚕粪饲羊,羊粪沃土,土育桑林、蔬菜”,续写生态循环新篇章。养蚕后多余的桑叶用作羊饲料。阅读材料完成下列小题:
3.下列关于该地农业循环系统的叙述,正确的是( )
A.桑、蔬菜、蚕、羊组成了该地的生物群落
B.蚕粪饲羊不影响该地生态系统的物质循环
C.碳元素在桑、羊、蔬菜间实现了封闭循环
D.桑与蔬菜生态位不同,间种可提高资源利用率
4.下列关于蚕粪用作羊饲料的叙述,错误的是( )
A.蚕粪的能量一部分被羊同化,其余经羊呼吸散失
B.蚕粪中能被羊同化的能量属于生产者固定的能量
C.实现了能量的多级利用,提高了能量利用率
D.有更多的能量流向对人类有益的方向
5.(2025·嘉兴模拟)规范的实验操作是获得准确实验结果的前提,下列叙述错误的是( )
A.观察黑藻的胞质环流前,将黑藻在光照下培养一段时间能使现象更明显
B.提取与分离光合色素实验中,使用无水乙醇的目的是溶解和提取光合色素
C.制作和观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中,漂洗的目的是使染色效果更好
D.在模拟细胞大小与扩散关系实验中,使用酚酞的目的是促进琼脂块吸收NaOH
6.(2025·嘉兴模拟)STR是DNA分子上以2~6个核苷酸为单元的重复序列,几乎存在于每条染色体上。可用分析STR的方法进行亲子鉴定,原因不合理的是( )
A.STR不易发生变异 B.STR具有多样性
C.STR具有种间特异性 D.STR能从亲代传递到子代
(2025·嘉兴模拟)胃黏膜上皮细胞膜上存在NHE蛋白,其合成、转运过程和功能如图所示,其中的Na+–K+泵逆浓度梯度转运Na+和K+。阅读材料完成下列小题:
7.下列关于NHE蛋白合成和转运过程的叙述,错误的是( )
A.过程①进行的场所是细胞核,产生的RNA通过核孔进入细胞质
B.多肽的加工场所在细胞溶胶,加工完成后进入囊泡储存
C.囊泡在细胞内的移动与细胞骨架有关
D.囊泡与细胞膜的融合体现了生物膜的流动性
8.下列关于NHE蛋白和Na+-K+泵的叙述,错误的是( )
A.H+通过NHE蛋白转运的过程属于易化扩散
B.当胞内pH下降时,NHE蛋白会被激活
C.Na+-K+泵具有物质转运功能和催化功能
D.Na+-K+泵失活将导致细胞内pH下降
9.(2025·嘉兴模拟)一对色觉正常的夫妻,因染色体畸变生下一个性染色体组成为XXY且患红绿色盲的男孩。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.该变异属于染色体畸变的非整倍体变异
B.该变异未导致基因的结构、数目发生变化
C.母方减数第二次分裂姐妹染色单体未分离
D.父方减数第一次分裂同源染色体正常分离
10.(2025·嘉兴模拟)pH对酶活性的影响实验装置如图。三支试管中加入不同pH的缓冲液、土豆片和H2O2溶液,观察气泡产生的快慢。下列叙述正确的是( )
A.若试管1和试管3产生气泡的速率相同,则最适pH为7
B.试管2中氧气产生速率逐渐下降的主要原因是酶活性下降
C.放入的土豆片数量越多,三支试管间实验现象差异越明显
D.将土豆片切成土豆丝进行实验,三支试管反应时间的缩短量不同
11.(2025·嘉兴模拟)犬肾上皮连续细胞系(MDCK细胞)可用于制备流感疫苗。传统的培养过程采用添加胎牛血清贴壁培养,研究人员尝试使用无血清悬浮培养技术培养MDCK单克隆细胞株,并获得成功。下列叙述正确的是( )
A.无血清培养液中只需添加碳源和氮源
B.卡氏瓶在培养过程中需严格密封
C.悬浮培养技术可提高培养空间的利用率
D.单克隆细胞株培养过程中需诱导细胞发生分化
12.(2025·嘉兴模拟)人体内血浆中的铁主要来源于衰老的红细胞。巨噬细胞能吞噬、降解衰老的红细胞,并将铁通过质膜上的铁输出蛋白(FPN)转运到细胞外。肝脏分泌的铁调素(Hepc)是一种小分子多肽激素,与FPN结合后促进FPN内吞并降解。下列叙述错误的是( )
A.血浆铁浓度过低易出现缺铁性贫血
B.血浆铁浓度过低时肝脏分泌Hepc量增加
C.血浆Hepc浓度较高时巨噬细胞储铁量增加
D.成年女性较男性需要通过食物补充更多铁
(2025·嘉兴模拟)药用植物当归常用根入药,体内活性赤霉素(GA4)含量明显升高时,抽薹开花,根开始木质化,药用价值下降。研究人员利用植物快速繁殖技术培育了D1、D2两个品种,培育流程如图。D1在种植第二年春季高表达M酶基因,并抽薹开花;D2在种植第二年春季高表达N酶基因,继续营养生长。阅读材料完成下列小题:
13.下列关于当归快速繁殖过程的叙述,错误的是( )
A.过程1一般需要对幼芽消毒
B.过程2一般需要给予光照
C.与过程2相比,过程3的培养基浓度较高
D.与过程3相比,过程4的环境湿度较低
14.当归体内有多种赤霉素,其中GA4具有生物活性。促进GA4合成的酶、药用价值较高的品种分别是( )
A.N酶、D1 B.N酶、D2 C.M酶、D1 D.M酶、D2
15.(2025·嘉兴模拟)下表是果蝇翅型与基因型、幼虫培养温度的关系。该现象是温度通过影响果蝇体内关键酶活性实现的,而不是温度影响了基因表达。下列叙述正确的是( )
基因型 幼虫培养温度 成虫翅型
AA、Aa 25℃ 长翅
35℃ 残翅
aa 25℃或35℃ 残翅
A.基因A相对于基因a完全显性
B.等位基因A/a的遗传不遵循分离定律
C.温度影响果蝇翅型的上述现象不属于表观遗传
D.基因型为Aa的幼虫35℃下培养,A基因突变成a
16.(2025·嘉兴模拟)研究人员培育了能生产戊二胺的转基因大肠杆菌,发现戊二胺难于排出细胞,且胞内积累对细胞有毒害作用。后通过提高戊二胺转运蛋白基因表达量改良了菌种,成功用于发酵生产。下列叙述错误的是( )
A.发酵过程中应实时监控温度、pH和溶解氧浓度
B.通过及时更换培养液可降低戊二胺对细胞的毒害作用
C.可用获得单菌落的方法分离和纯化菌种
D.发酵结束后残留的废液灭菌后倒入自然水体中
17.(2025·嘉兴模拟)某男子46岁时患上了慢性髓细胞性白血病(CML),原因是造血干细胞的9号和22号染色体间发生了片段移接(如图),且有A-B基因融合,该基因编码的一种酶导致白细胞增殖失控。CML的环境诱因包括化学污染、病毒感染等。下列叙述正确的是( )
A.患者造血干细胞的基因型发生了改变
B.与正常细胞相比,患者造血干细胞中染色体减少1条
C.电离辐射不可能是CML的环境诱因
D.促进A-B融合基因表达是治疗CML的思路之一
18.(2025·嘉兴模拟)为研究磁场刺激对神经系统钝化的改善机制,用小鼠进行实验,其中HU为神经系统钝化模型组,CFS为磁场刺激组。各组小鼠的认知功能评分和海马区神经元的兴奋性如图。下列叙述正确的是( )
A.CFS组处理是在对照组的基础上进行适当的磁场刺激
B.CFS可改善神经系统钝化时出现的海马区神经元兴奋性下降
C.若各组的动作电位峰值无差异,则去极化时CFS组的Na+内流量最大
D.若静息电位恢复正常,小鼠的认知功能就能恢复正常
19.(2025·嘉兴模拟)人类某单基因遗传病症状轻,几乎不影响健康和婚育。某地男性该遗传病的概率为1/100.下图为该遗传病的一个家系图,Ⅱ-1为该遗传病患者且患有特纳氏综合征(XO),II-2与当地女子II-3结婚。下列叙述正确的是( )
A.若Ⅰ-1携带致病基因,则Ⅲ-1为患病男孩的概率是1/202
B.若Ⅰ-1携带致病基因,则Ⅲ-1为患病女孩的概率是1/202
C.若Ⅰ-1不携带致病基因,则Ⅲ-1为患病男孩的概率是1/202
D.若Ⅰ-1不携带致病基因,则Ⅲ-1为患病女孩的概率是1/202
20.(2025·嘉兴模拟)若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为AABb,1个原始生殖细胞(DNA被32P全部标记)在不含32P的培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示,图示细胞有2个核DNA含有32P。该原始生殖细胞形成图示细胞的过程中经历的胞质分裂次数至少是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21.(2025·嘉兴模拟)放牧是人类利用天然草地的主要方式,也是对草地的强烈干扰。放牧强度对草地的影响的研究结果如图,G0表示不放牧,G1-G3的放牧强度逐渐增大。
(1)5-6月份应采用的放牧强度是 (填“G1”“G2”“G3”)。与7月份相比,8月份不放牧草地生物量较 。为应对10月以后草地净初级生产量的不足,牧民可采用 (写出1点即可)措施。
(2)中等干扰学说认为:在中等程度的干扰条件下,群落的物种多样性最高。据此推测,适度放牧会导致优势种的生态位 ,增加了群落的物种丰富度。过度放牧会导致群落优势种 而发生次生演替,甚至荒漠化。
(3)研究人员进行了放牧强度对草原土壤酶含量影响的实验。
①放牧试验。实验区120公顷,分为3个大区,每个大区设置3个实验组和1个对照组。设置3个大区目的是 ,以减少实验误差。
②土样采集。用取样器采集深度为 (填“0-25cm”“5-25cm”“10-25cm”)的柱形土壤样品,过筛去除植物根系等杂质,贴上标签,置于 (填“常温”“低温”“酶活性最适温度”)条件下保存,以备用于测定土壤酶含量。
③结果表明,过度放牧会导致土壤酶含量降低。过度放牧会使土壤有机物含量 ,从而抑制微生物繁殖。已有研究表明土壤酶含量与土壤有机碳、氮、磷含量呈 (填“正相关”“负相关”),这也支持上述结论。
22.(2025·嘉兴模拟)在水稻品种改良中,CRISPR-Cas9基因编辑技术具有重要价值。技术路线主要步骤是:选择目标基因→设计sgRNA→构建sgRNA-Cas9复合体→转移到水稻细胞内。在sgRNA的引导下,对目标基因进行编辑。已知:野生型水稻易感病(基因型为aaBB);基因A使水稻抗稻瘟病;基因B介导感病反应信号途径;A/a、B/b两对基因独立遗传。回答下列问题:
(1)获得抗稻瘟病水稻的方法之一是导入A基因,以期获得基因型为 的纯合水稻。也可以通过 基因B介导的感病反应途径来获得抗稻瘟病水稻。
(2)科研人员首先设计一段与 互补的sgRNA,构建sgRNA-Cas9复合体,对野生型水稻进行基因敲除,将获得的水稻(P)种植,表现为易感稻瘟病。让其自交,F1中大部分易感稻瘟病,少部分抗稻瘟病。亲本(P)的基因型是 (注:原有基因被敲除后,在原有基因字母右上方写上“-”表示,如a-、B-)。
(3)利用基因编辑技术敲除水稻相关基因,该过程会导致水稻的遗传多样性 。从进化的角度讲,这种变异为生物进化提供了 。在基因编辑过程中,可能会出现对非目标基因进行了编辑,最可能的原因是 。
(4)基因编辑产物可能会通过杂交转移到其他植物,这种现象属于 (填“遗传漂变”或“基因漂移”),这种基因污染可能导致生物多样性降低,因此我们必须在创新与 之间寻求平衡。
23.(2025·嘉兴模拟)光照强度变化、叶片气孔导度变化能著影响光合作用强度,研究人员以某植物为材料进行了研究。
(1)研究人员将该植物幼苗分为恒定光照组(CL,300μmμmol·m-2·s-1)和波动光照组(FL,由1200μmμmol·m-2·s-11min和100μmμmol·m-2·s-14min组成循环),在适宜条件下培养4天,检测幼苗净光合速率和光合色素含量,结果如图1、2所示。
光照强度变化直接影响光合作用的 阶段,该阶段吸收光能的结构是叶绿体内的 。FL组光合作用强度低于CL组,据图推测其原因是FL组的 低于CL组。
(2)研究人员将Slac1基因敲除株(S)和野生型(WT)种植在适宜环境下,用图3所示的波动光照处理,测得气孔导度和净光合速率分别如图4、图5所示。
①卡尔循环产生的第一个糖含有 个碳原子。该糖离开叶绿体后,大部分转化为 ,然后运到其他细胞。据图推测,Slac1基因表达产物的作用是 气孔打开。
②实验结果显示,气孔导度变化受到 和 影响,两种植物中 更适合波动光照。根据上述实验结果,能否推测出哪种植物更适合在干旱且波动光照的条件下生长,理由是什么? 。
24.(2025·嘉兴模拟)油菜素内酯(BR)对水稻具有多重效应。施加BR可导致籽粒数减少,千粒重增大,全局性BR缺失能导致籽粒数增加,千粒重下降。研究人员借助神舟飞船,将某非簇生稻培育成簇生稻(如图1),其籽粒数量增加,但千粒重不变。
回答下列问题:
(1)研究人员推测簇生稻能提高产量,其依据是 。
(2)为探明簇生稻簇生机制,研究人员提取簇生稻DNA,测序后与 中的非簇生稻DNA序列比对,发现BRD3基因存在差异。提取簇生稻的核酸,DNA酶处理后与RNA探针杂交,检测结果如表所示。
样本来源 幼嫩稻穗 幼嫩叶片 成熟稻穗 成熟叶片
杂交结果 + - - -
注:“+”表示存在双链RNA,“-”表示不存在双链RNA
探针杂交结果表明簇生稻中,BRD3基因的表达具有 特异性。检测发现仅幼嫩稻穗BR含量下降,其余部位与非簇生稻含量无显著差异。推测簇生稻的BRD3基因的表达产物具有 作用。
(3)PCR扩增时需设计引物,引物的特点有哪些? (A.序列的特异性 B.引物内部不会形成双链结构 C.引物间不会形成双链结构)。利用PCR技术对簇生稻和非簇生稻植株BRD3基因上游DNA片段进行扩增,图3为所用引物位置,检测结果如图4所示。
由图示结果推测,相对于非簇生稻植株,簇生稻植株的BRD3基因上游A区域可能发生了碱基序列的 ,B区域可能发生了碱基序列的 。
25.(2025·嘉兴模拟)机体感染病原体后,通常会发热。为研究发热的机制和退烧药F对机体免疫功能的影响,进行了以下实验。回答下列问题:
(1)给一组实验兔静脉注射细菌毒素LPS,约1小时后测得肛温升高,血清IL-1(白细胞介素-1)明显升高;给另一组实验兔静脉注射IL-1,约0.6小时可测得肛温升高。
①由上述实验结果推测,IL-1是发热反应的信息分子。信号传递机制有两种可能:一是信息分子作用于迷走神经末梢的受体,通过迷走神经以 方式传递信息;二是信息分子通过 途径传递信息。发热信号传递至位于 的体温调节中枢引起体温上升。
②注射IL-1发热的持续时间很短,原因是 。
(2)为验证退烧药F在体温正常和发热状态下对免疫功能都有抑制作用,根据以下材料和用具,完善实验方案,并进行预测和分析。
材料和用具:若干只实验兔、LPS(用生理盐水配制)、F(用生理盐水配制)、生理盐水、注射器、采血针、毛细吸管、血细胞计数板、显微镜等。(说明与要求:白细胞数量可反映机体的免疫功能,试剂所用剂量和频率不作具体要求。)
①实验分组: (设计表格表示实验分组处理)。
②完善实验思路:
ⅰ.按上述分组,用注射器给每只实验兔静脉注射相应的试剂。
ⅱ.一段时间后,用采血针和 在耳缘采少量血液,用血细胞计数板和 计数白细胞并记录。
ⅲ.每隔一段时间重复步骤ⅰ和ⅱ。
ⅳ.对实验数据进行分析与处理。
③预测与分析:
ⅰ.若实验结果支持假设,白细胞数量最多的组的处理是 。
ⅱ.与红细胞不同,计数白细胞时需用血细胞计数板的白细胞计数区。其原因是什么? 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】人工授精、试管婴儿等生殖技术;生殖技术的伦理问题;生物技术中的伦理问题
【解析】【解答】A、试管婴儿技术辅助生育是在符合相关规定和医学指征的情况下,帮助那些因各种原因导致不孕不育的夫妇实现生育愿望的一种技术手段,在国家法律法规允许的范围内,它为许多家庭带来了希望,解决了生育难题,A正确;
B、生殖性克隆人严重违反人类伦理道德,可能引发一系列社会、伦理和法律问题,会冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念,还可能被滥用,所以国家法律法规明确禁止生殖性克隆人,B错误;
C、基因编辑人类胚胎存在巨大的风险和伦理争议,基因编辑可能会导致不可预测的基因改变,这些改变不仅会影响个体本身,还可能遗传给后代,对人类基因库产生难以预估的影响,目前国家法律法规是严格限制基因编辑人类胚胎的,C错误;
D、对健康胎儿进行性别选择会破坏人口性别结构平衡,引发一系列社会问题,违背了公平原则和伦理道德,国家法律法规严禁非医学需要对胎儿进行性别鉴定和性别选择,D 错误。
故答案为:A。
【分析】1、基因编辑技术是一种能够精确的对生物体基因组中特定的目标基因进行修饰的基因工程技术。其本质是基因突变。
2、试管婴儿是体外受精-胚胎移植技术的俗称,是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。
3、我国政府一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,原因如下:
①克隆人只是某些人出于某种目的制造出的“产品”,没有“父母”,这可能导致他们在心理上受到伤害;
②由于技术问题,可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人;
③克隆人的家庭地位难以认定,这可能使以血缘关系为纽带的父子、兄弟和姐妹等人伦关系消亡;
④生殖性克隆人冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念;
⑤生殖性克隆人是对人类尊严的侵犯;
⑥生殖性克隆人破坏了人类基因多样性的天然属性,不利于人类的生存和进化。
2.【答案】A
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;水在细胞中的存在形式和作用;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、结合水比例增加时,细胞抗逆性增强。例如种子晒干后自由水减少,结合水相对比例上升,抵抗干旱等不良环境的能力提升,A正确;
B、细胞中无机盐离子浓度并非都大于细胞外。如钠离子( Na+)在细胞外浓度高于细胞内,钾离子( K+)则相反,B错误;
C、油脂不能直接进入线粒体氧化分解。油脂需先分解为甘油和脂肪酸,进一步转化后才能参与氧化分解,线粒体无法直接利用油脂,C错误;
D、核酸并非都在细胞核合成。原核细胞无细胞核,核酸在细胞质合成;真核细胞的线粒体、叶绿体中也含DNA,可合成核酸,D错误。
故答案为·:A。
【分析】1、水的功能
水分为自由水和结合水,自由水是细胞内良好的溶剂,许多物质能够在水中溶解;细胞内的许多生物化学反应也都需要自由水的参与;多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以自由水为基础的液体环境中;自由水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官,或者直接排出体外。结合水是细胞结构的重要组成部分。
2、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,在生物体内是必不可少的,如镁是构成叶绿素的元素,铁是构成血红素的元素,磷是组成细胞膜,细胞核的重要成分;生物体的某些无机盐离子必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
【答案】3.D
4.A
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)A、生物群落包括该地的所有生物种群,包括生产者、消费者和分解者,A错误;
B、蚕粪饲羊会影响该生态系统的物质循环。本来蚕粪被分解者分解后可被植物利用,B错误;
C、这是人工生态系统,蔬菜和羊会被人拿走,因此无法实现封闭循环,C错误;
D、不同物种的生态位不同,桑树下种蔬菜属于间种,可提高资源利用率,D正确。
故答案为:D。
(2)A、羊的同化量包括羊的呼吸消耗量,A错误;
B、蚕粪中能被羊同化的能量不属于蚕,属于上一营养级生产者固定的能量,B正确;
C、蚕粪用作羊饲料,可以使蚕粪中的有机物流入羊体内,实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,C正确;
D、蚕粪用作羊饲料,养活了更多的羊,有更多的能量流向对人类有益的方向,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、生态系统中能量流动具有两个明显特点:1、单向性,即在生态系统中,能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,不可逆转也不能循环流动;2、能量在流动过程中逐级递减。输入到一个营养级的能量,不可能100%地流入下一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的,能量在相邻的两个营养级间传递效率是10%~20%。
2、一个物种在群落中的地位和作用,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,称为这个物种的生态位。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率,种群密度,植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。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。
3.A、生物群落包括该地的所有生物种群,包括生产者、消费者和分解者,A错误;
B、蚕粪饲羊会影响该生态系统的物质循环。本来蚕粪被分解者分解后可被植物利用,B错误;
C、这是人工生态系统,蔬菜和羊会被人拿走,因此无法实现封闭循环,C错误;
D、不同物种的生态位不同,桑树下种蔬菜属于间种,可提高资源利用率,D正确。
故选D。
4.A、羊的同化量包括羊的呼吸消耗量,A错误;
B、蚕粪中能被羊同化的能量不属于蚕,属于上一营养级生产者固定的能量,B正确;
C、蚕粪用作羊饲料,可以使蚕粪中的有机物流入羊体内,实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,C正确;
D、蚕粪用作羊饲料,养活了更多的羊,有更多的能量流向对人类有益的方向,D正确。
故选A。
5.【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;探究细胞大小与物质运输的关系;观察细胞的有丝分裂;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、光照可以增强黑藻的光合作用,使细胞代谢更旺盛,胞质环流速度加快,所以观察黑藻的胞质环流前,将黑藻在光照下培养一段时间能使现象更明显,A正确;
B、光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,在提取与分离光合色素实验中,使用无水乙醇的目的就是溶解和提取光合色素,B正确;
C、制作和观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中,漂洗的目的是洗去解离液,防止解离过度,同时便于染色,使染色效果更好,C正确;
D、在模拟细胞大小与扩散关系实验中,使用酚酞的目的是便于观察NaOH在琼脂块中的扩散情况,而不是促进琼脂块吸收NaOH,D 错误。
故答案为:D。
【分析】色素提取与分离
①提取:叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂,因此一般用无水乙醇进行提取,如果没有无水乙醇,也可以用95%的乙醇代替,但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分;
②分离:一般采用纸层析法对色素进行分离,原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,扩散速度越快,说明其溶解度越大,就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中,通常需要加入二氧化硅,使其充分研磨;加入碳酸钙,防止色素被破坏。
6.【答案】C
【知识点】核酸的基本组成单位
【解析】【解答】A、用于亲子鉴定的STR要具有特异性和稳定性的特点,即不易发生变异,A正确;
B、不同个体的STR重复次数不同,便于区分,因此STR具有多样性,B正确;
C、用分析STR的方法进行亲子鉴定利用了STR具有个体间特异性的特点,C错误;
D、STR几乎存在于每条染色体上,遵循遗传规律,STR能从亲代传递到子代,D正确。
故答案为:C。
【分析】对于真核生物来说,有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式。一个细胞在有丝分裂之前都要进行物质准备,即分裂间期,物质准备结束后进入分裂期,分裂期包括前期、中期、后期和末期。分裂结束后形成的子细胞又可以进入分裂间期。
【答案】7.B
8.A
【知识点】细胞膜的功能;细胞器之间的协调配合;细胞骨架;被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)A、过程①指的是转录过程,转录的场所是细胞核,产生的RNA(如mRNA)通过核孔进入细胞质进行翻译,A正确;
B、多肽的加工通常发生在内质网和高尔基体中,而不是细胞溶胶,细胞溶胶是细胞质中的液体部分,主要参与代谢反应,B错误;
C、囊泡在细胞内的移动依赖于细胞骨架(如微管和微丝),细胞骨架为囊泡的运输提供了轨道和动力,C正确;
D、囊泡与细胞膜的融合过程依赖于生物膜的流动性,D正确。
故答案为:B。
(2)A、H+通过NHE蛋白转运的过程是主动运输,而不是易化扩散,A错误;
B、当胞内pH下降时,NHE蛋白会被激活,以排出H+,恢复正常的pH值,B正确;
C、Na+-K+泵不仅具有物质转运功能,还具有ATP酶活性,能够催化ATP的水解,C正确;
D、Na+-K+泵失活会导致细胞内Na+浓度升高,进而影响H+的排出,可能导致细胞内pH下降,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、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。
2、微丝微管是细胞骨架的重要结构,主要由蛋白质纤维构成,细胞骨架维持着细胞的形态、锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
3、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
4、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
7.A、过程①指的是转录过程,转录的场所是细胞核,产生的RNA(如mRNA)通过核孔进入细胞质进行翻译,A正确;
B、多肽的加工通常发生在内质网和高尔基体中,而不是细胞溶胶,细胞溶胶是细胞质中的液体部分,主要参与代谢反应,B错误;
C、囊泡在细胞内的移动依赖于细胞骨架(如微管和微丝),细胞骨架为囊泡的运输提供了轨道和动力,C正确;
D、囊泡与细胞膜的融合过程依赖于生物膜的流动性,D正确。
故选B。
8.A、H+通过NHE蛋白转运的过程是主动运输,而不是易化扩散,A错误;
B、当胞内pH下降时,NHE蛋白会被激活,以排出H+,恢复正常的pH值,B正确;
C、Na+-K+泵不仅具有物质转运功能,还具有ATP酶活性,能够催化ATP的水解,C正确;
D、Na+-K+泵失活会导致细胞内Na+浓度升高,进而影响H+的排出,可能导致细胞内pH下降,D正确。
故选A。
9.【答案】B
【知识点】染色体数目的变异;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、XXY属于染色体数目变异中的非整倍体变异(多了一条X染色体),A正确;
B、染色体数目变异导致染色体数目改变,同时会使基因数目发生变化,XXY个体多了一条X染色体,其上的所有基因数目也增加,B错误;
C、设相关基因是B/b,男孩患红绿色盲,需两个X染色体均携带隐性致病基因(Xb),父亲色觉正常(XBY),只能提供Y染色体;母亲为携带者(XBXb),在减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离,导致卵子为XbXb,与父亲的Y结合后形成XbXbY的色盲男孩,C正确;
D、父亲减数第一次分裂时,同源染色体X和Y正常分离,最终提供Y染色体,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、伴X隐性遗传病
特点:女性患病,则其父亲和儿子必然患病,男性发病率多于女性。
2、伴X显性遗传病
特点:男性患病,则其母亲和女儿必然患病,女性发病率多于男性。
3、伴Y染色体遗传病
特点:只有男性患病,父传子,子传孙,代代相传。
4、常染色体显性或隐性遗传病,后代中男女患病概率相等。
10.【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、仅根据试管1(pH = 5)和试管3(pH = 9)产生气泡的速率相同,并不能确定最适pH为7。因为最适pH是使酶活性最高的pH值,在pH值从5到9的范围内,可能最适pH不是7,而是在5~7之间或者7~9之间的某一值,A错误;
B、试管2中氧气产生速率逐渐下降的主要原因是底物H2O2的量逐渐减少,而不是酶活性下降。在该实验设定的条件下,在反应过程中pH不变,酶活性在一定时间内基本保持稳定,底物量的减少才是导致反应速率下降的主要因素,B错误;
C、土豆片数量代表酶的量,在一定范围内,酶量的增加会使反应速率加快,但不会改变不同pH下酶活性的差异情况。也就是说,不同pH对酶活性的影响是由pH本身决定的,增加土豆片数量只是使反应更快达到平衡,但不会使三支试管间实验现象差异更明显,C错误;
D、将土豆片切成土豆丝,增大了酶与底物H2O2的接触面积,会使反应速率加快,反应时间缩短。由于不同pH条件下酶活性不同,所以三支试管中酶活性改变的程度不同,那么反应时间的缩短量也就不同,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、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。
2、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
4、酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
温度对酶活性的影响:低温会抑制酶活性,但不会使酶结构破坏,在适宜的温度下,酶的活性会升高,因此酶制剂适宜在低温下保存;高温会破坏酶结构,进而使酶永久失活。
pH对酶活性的影响:过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构,使酶永久性失活。
11.【答案】C
【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用;动物细胞培养技术;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、无血清培养液还需要水和无机盐,A错误;
B、卡氏瓶的瓶盖上是有孔的透气的,因此是开放式培养,B错误;
C、悬浮细胞培养技术是一种在液体培养基中培养非贴壁依赖性细胞的方法,可提高培养空间的利用率,C正确;
D、单克隆细胞株培养过程中无需诱导细胞发生分化,D错误。
故答案为:C。
【分析】植物细胞培养是指在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。它不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制,因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
12.【答案】B
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能
【解析】【解答】A、铁是血红蛋白的组成元素之一,血浆铁浓度过低易出现缺铁性贫血,A正确;
B、巨噬细胞表面的铁输出蛋白(FPN)使血浆中的铁增多,铁调素(Hepc)使巨细胞表面的铁输出蛋白(FPN)变少,从而使血浆中的铁减少,巨细胞储铁量增加,因此血浆铁浓度过低时铁调素(Hepc)量减少,B错误;
C、铁通过质膜上的铁输出蛋白(FPN)转运到细胞外,血浆Hepc与FPN结合后促进FPN内吞并降解,Hepc浓度较高时巨噬细胞储铁量增加,C正确;
D、成年女性较男性都需要红细胞运输氧气,都需要通过食物补充更多铁,D正确。
故答案为:B。
【分析】蛋白质的功能
①许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白,例如肌肉、头发、羽毛,蛛丝的成分主要是蛋白质;
②细胞中的化学反应离不开酶的催化,绝大多数酶都是蛋白质;
③有些蛋白质能够调节机体的生命活动,如胰岛素;
④有些蛋白质具有运输功能,如血红蛋白,能运输氧气;
⑤有些蛋白质有免疫功能,人体内的抗体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
【答案】13.C
14.D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物组织培养的过程
【解析】【解答】(1)A、过程1是脱分化,一般需要对幼芽消毒,A正确;
B、过程2是再分化,一般需要给予光照,B正确;
C、组织培养中,从愈伤组织诱导丛芽(过程2)到长成试管苗(过程3)往往要降低培养基中植物激素等成分的浓度,C错误;
D、试管苗移栽(过程4)时外界环境湿度通常低于试管内,D正确。
故选C。
(2)D1是第二年春季高表达 M 酶基因,导 GA4不断合成、抽薹开花,根早期木质化,药用价值降低, D2是第二年春季高表达 N 酶基因,继续营养生长,根不易木质化,药用价值较高。可见,促进GA4 合成的酶是 M 酶,药用价值较高的品种是D2,D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素,植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
1、生长素
合成部位:芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
主要作用:促进细胞伸长、子房壁发育及不定根和侧根的形成、促进形成顶端优势、抑制花和果实的脱落等。
作用特点:一般情况下,生长素浓度在较低时促进生长,在较高浓度时抑制生长,即生长素的作用具有两重性。
运输方式:极性运输,即只能从形态学上端运输到形态学下端;非极性运输:通过输导组织进行(成熟组织中)
2、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。
13.A、过程1是脱分化,一般需要对幼芽消毒,A正确;
B、过程2是再分化,一般需要给予光照,B正确;
C、组织培养中,从愈伤组织诱导丛芽(过程2)到长成试管苗(过程3)往往要降低培养基中植物激素等成分的浓度,C错误;
D、试管苗移栽(过程4)时外界环境湿度通常低于试管内,D正确。
故选C。
14.D1是第二年春季高表达 M 酶基因,导 GA4不断合成、抽薹开花,根早期木质化,药用价值降低, D2是第二年春季高表达 N 酶基因,继续营养生长,根不易木质化,药用价值较高。可见,促进GA4 合成的酶是 M 酶,药用价值较高的品种是D2,D正确,ABC错误。
故选 D。
15.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、在25℃时,AA和Aa表现为长翅,但在35℃时,AA和Aa表现为残翅,由此可知基因A相对于基因a不是完全显性,A错误;
B、等位基因A/a的遗传仍遵循分离定律(减数分裂时分离),只是表型受温度影响,B错误;
C、温度通过影响基因表达(非DNA序列改变)导致表型变化,不属于表观遗传现象,C正确;
D、35℃下Aa表现为残翅是环境调控表达的结果,而非基因突变(突变是随机且不可逆的),D错误。
故答案为:C。
【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。
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。
16.【答案】D
【知识点】发酵工程的基本环节;发酵工程的应用
【解析】【解答】A、要严格控制温度、pH溶解氧、通气量与转速等条件等环境因素,因为环境条件不仅会影响微生物的繁殖,还会影响发酵产物的形成,A正确;
B、根据题意,戊二胺对大肠杆菌有毒害作用,通过及时更换培养液可降低戊二胺对细胞的毒害作用,B正确;
C、可用获得单菌落的方法分离和纯化菌种,接种方法由稀释涂布平板法和平板划线法,C正确;
D、灭菌仅能灭活菌体,但废液中残留的有机物直接排入自然水体会导致富营养化,污染环境因此灭菌后需要进行污水处理,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。其中发酵过程是发酵工程的中心环节。
2、微生物的分离纯化一般可用平板划线法或稀释涂布平板法,其中平板划线法使用接种环等进行接种,不能用于微生物的计数,而稀释涂布平板法使用涂布器等进行接种,可用于微生物的计数,在样品稀释时,要保证计数用的平板中的菌落数落在30-300之间。
17.【答案】A
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】A、由图可知,慢性髓细胞性白血病是9号染色体与22号染色体的片段互换,且有A-B基因融合,所以患者造血干细胞的基因型发生了改变,A正确;
B、从图中可以看出,只是9号染色体和22号染色体之间发生了片段移接,并没有导致染色体的数目减少。 即与正常细胞相比,患者造血干细胞中染色体数目不变,B错误;
C、已知CML的环境诱因包括化学污染、病毒感染等,而电离辐射属于化学污染的一种(物理性化学污染),所以电离辐射可能是CML的环境诱因,C错误;
D、因为A - B基因编码的一种酶导致白细胞增殖失控,从而引发慢性髓细胞性白血病(CML)。 那么抑制A - B融合基因表达,使其不能编码导致白细胞增殖失控的酶,才可能是治疗CML的思路之一,而不是促进其表达,D错误。
故答案为:A。
【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。
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。
18.【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、根据实验目的,CFS组处理是在HU组的基础上进行适当的磁场刺激,A错误;
B、CFS组的认知功能高于HU和静息电位的绝对值低于HU,可改善神经系统钝化时出现的海马区神经元兴奋性下降,B正确;
C、若各组的动作电位峰值无差异,HU组的静息电位绝对值最大,则去极化时HU组的Na+内流量最大,C错误;
D、CFS的静息电位值与对照组相同,但认知功能分值低于对照组,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、静息电位是指神经元等可兴奋细胞在未受到刺激时,细胞膜两侧存在的电位差,静息电位主要是由钾离子外流引起的;动作电位是指神经元等可兴奋细胞在受到适宜强度的刺激后产生的电位变化,动作电位是由于钠离子内流引起的。
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。
19.【答案】C
【知识点】伴性遗传;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】AB、若Ⅰ-1携带致病基因,则遗传方式为常染色体隐性遗传,aa=1/100,a=1/10,A=9/10,II-2为Aa的概率为2/3,II-3为A_的概率为1/10×9/10×2/ ( 1-1/100)=2/11,则III-1为患病男孩和患病女孩的概率相同,均为2/3×2/11×1/4=1/66,AB错误;
CD、若Ⅰ-1不携带致病基因,则遗传方式为伴X染色体隐性遗传,Xa=1/100,XA=99/100,II-3为XAXa概率为1/100×99/100×2/ ( 1-1/10000) =2/101,II-2为XAY,因此III-1为患病男孩的概率为2/101×1/2×1/2=1/202,III-1为患病女孩的概率为0,C正确,D错误。
故答案为:C。
【分析】在判断基因位于X染色体还是常染色体时,以性染色体组成为XY型的为例,应选用表现型为隐性性状的雌性纯合子与表现型为显性性状的雄性纯合子杂交,若后代中不管雌雄都表现为显性性状,则说明该基因位于常染色体上,若后代中雌性个体全部表现为显性性状,而雄性个体全部表现为隐性性状,则说明该基因位于X染色体上。
20.【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;DNA分子的复制
【解析】【解答】已知该二倍体高等动物2n=4,基因型为AABb,图示细胞中无同源染色体,且染色体散乱分布,可判断该细胞处于减数第二次分裂前期。原始生殖细胞(DNA被32P全部标记)在不含32P的培养液中培养。第一次有丝分裂过程中,DNA复制一次,由于DNA半保留复制,每个DNA分子都由一条含32P的母链和一条不含32P的子链组成,此时细胞中所有DNA都含有32P。有丝分裂结束后,形成的子细胞中每个DNA 分子依然是一条链含32P,一条链不含32P;若进行减数分裂,在减数第一次分裂前的间期,DNA又复制一次,此时每条染色体含有两条染色单体,一条染色单体上的DNA分子是一条链含32P,一条链不含32P;另一条染色单体上的DNA分子两条链都不含32P。减数第一次分裂结束后,同源染色体分离,形成的两个子细胞中,每个细胞中的染色体上的DNA情况依然是一条染色单体上的DNA分子是一条链含32P,一条链不含32P;另一条染色单体上的 DNA 分子两条链都不含32P,当减数第二次分裂前期出现图示细胞有2个核DNA含有32P时,从原始生殖细胞开始,先进行一次有丝分裂(胞质分裂1次),再进行减数第一次分裂(胞质分裂1次),至少经历了2次胞质分裂,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组份与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术叫做PCR技术。所需反应原料有:模板DNA链、耐高温的DNA聚合酶、引物以及4种脱氧核糖核苷酸。
21.【答案】(1)G2;大;补饲/减少牲畜头数
(2)变窄;被取代
(3)设置重复实验;0-25cm;低温;降低;正相关
【知识点】群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】(1)5 - 6月份:从图中观察,5 - 6月份时,G2放牧强度下草地净初级生产量最高,所以应采用的放牧强度是G2。 8月份与7月份比较:8月份不放牧草地(G0)生物量较7月份大,从图中曲线可直接看出。 应对10月以后草地净初级生产量不足的措施:补饲可直接为牲畜提供额外食物;减少牲畜头数可降低对草地的压力,这两种措施都能应对草地净初级生产量不足的问题。
(2)适度放牧:根据中等干扰学说,适度放牧会导致优势种的生态位变窄,这样可以为更多其他物种提供生存空间,从而增加群落的物种丰富度。 过度放牧:过度放牧压力过大,优势种会被取代,群落发生次生演替,甚至可能导致荒漠化。
(3)放牧试验设置3个大区:设置3个大区并在每个大区设置3个实验组和1个对照组,目的是设置重复实验,通过多次实验减少偶然因素造成的实验误差,使实验结果更可靠。
土样采集深度:一般采集深度为0 - 25cm的土样用于研究土壤相关指标。 土样保存条件:低温条件下保存土样,因为低温可以抑制微生物的活性,减少微生物对土壤成分的影响,便于后续测定土壤酶含量等指标。
过度放牧与土壤有机物含量关系:过度放牧导致土壤酶含量降低,而已有研究表明土壤酶含量与土壤有机碳、氮、磷含量呈正相关,所以过度放牧会使土壤有机物含量降低,进而抑制微生物繁殖。
【分析】1、随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,称为群落演替,本质上是一种优势取代。
2、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。
3、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,如过度放牧可能很快导致土地荒漠化,使草原生物群落演替为荒漠生物群落。
4、初级生产量是指绿色植物通过光合作用所固定的能量或所合成的有机物质。在初级生产量中,有一部分被植物的呼吸所消耗,剩下的才用于植物的生长和繁殖,这就是净初级生产量,而把包括呼吸消耗在内的全部初级生产量称为总初级生产量,即总初级生产量=净初级生产量+呼吸消耗量。
(1)5 - 6月份:从图中观察,5 - 6月份时,G2放牧强度下草地净初级生产量最高,所以应采用的放牧强度是G2。 8月份与7月份比较:8月份不放牧草地(G0)生物量较7月份大,从图中曲线可直接看出。 应对10月以后草地净初级生产量不足的措施:补饲可直接为牲畜提供额外食物;减少牲畜头数可降低对草地的压力,这两种措施都能应对草地净初级生产量不足的问题。
(2)适度放牧:根据中等干扰学说,适度放牧会导致优势种的生态位变窄,这样可以为更多其他物种提供生存空间,从而增加群落的物种丰富度。 过度放牧:过度放牧压力过大,优势种会被取代,群落发生次生演替,甚至可能导致荒漠化。
(3)放牧试验设置3个大区:设置3个大区并在每个大区设置3个实验组和1个对照组,目的是设置重复实验,通过多次实验减少偶然因素造成的实验误差,使实验结果更可靠。
土样采集深度:一般采集深度为0 - 25cm的土样用于研究土壤相关指标。 土样保存条件:低温条件下保存土样,因为低温可以抑制微生物的活性,减少微生物对土壤成分的影响,便于后续测定土壤酶含量等指标。
过度放牧与土壤有机物含量关系:过度放牧导致土壤酶含量降低,而已有研究表明土壤酶含量与土壤有机碳、氮、磷含量呈正相关,所以过度放牧会使土壤有机物含量降低,进而抑制微生物繁殖。
22.【答案】(1)AABB;阻断
(2)B基因;aaBB、aaBB-
(3)增加;原材料;非目标基因中也存在与sgRNA碱基互补的序列
(4)基因漂移;生态安全
【知识点】基因工程的应用;基因工程的操作程序(详细);变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】(1)获得抗稻瘟病水稻的方法之一是导入A基因,以期获得基因型为AABB的纯合水稻。因为基因A使水稻抗稻瘟病,要获得纯合抗稻瘟病水稻,基因型需为AABB。也可以通过阻断(抑制、敲除、破坏等)基因B介导的感病反应途径来获得抗稻瘟病水稻,由于基因B介导感病反应信号途径,阻断B基因后,即使没有A基因,水稻也可能因无法介导感病反应而表现出抗病性。
(2)科研人员首先设计一段与基因B互补的sgRNA,构建sgRNA Cas9复合体,对野生型水稻进行基因敲除。因为要敲除的是B基因,所以sgRNA应与基因B互补。野生型水稻基因型为aaBB,将其进行基因敲除后获得的水稻(P)表现为易感稻瘟病,说明P中至少有一个B基因未被完全敲除,其基因型可能为aaBB或aaBB 。让其自交,F1 会产生aaB B (抗稻瘟病)和aaBB 、aaBB(易感稻瘟病)等基因型,符合F1 中大部分易感稻瘟病,少部分抗稻瘟病的情况。
(3)利用基因编辑技术敲除水稻相关基因,该过程会导致水稻的遗传多样性增加。因为基因编辑是对特定基因进行定向改变,会使种群中基因的种类和频率发生变化,增加了基因的多样性。从进化的角度讲,这种变异为生物进化提供了原材料。基因编辑导致的变异属于可遗传变异,可遗传变异是生物进化的原材料,为自然选择提供了基础。在基因编辑过程中,可能会出现对非目标基因进行了编辑,最可能的原因是sgRNA与非目标基因序列存在部分互补,从而导致sgRNA Cas9复合体错误结合并切割非目标基因,即发生了脱靶效应。
(4)基因漂移是指基因通过花粉传播、种子扩散等方式从一个种群转移到另一个种群的现象,基因编辑产物通过杂交转移到其他植物符合基因漂移的概念;而遗传漂变是指由于种群大小有限导致基因频率随机波动的现象,与基因编辑产物通过杂交转移到其他植物的现象不符。基因编辑技术在作物改良等方面有创新应用,但基因污染可能带来风险,所以需要在创新与安全之间寻求平衡,既要利用技术的优势,又要保障生态环境和生物安全等。
【分析】1、基因编辑技术是一种能够精确的对生物体基因组中特定的目标基因进行修饰的基因工程技术。其本质是基因突变。
2、基因工程中会涉及三种基本工具:①限制酶,其功能是能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。②DNA连接酶,其功能是能够修复被限制酶切开的磷酸二酯键。③基因进入受体细胞的载体,其功能是能够运载目的基因进入受体细胞,常见的运载体是质粒、动植物病毒等。
3、基因工程的步骤:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
目的基因的获取方法:
从基因文库中获取,包括基因组文库和cDNA文库;人工合成,包括利用mRNA合成cDNA和通过DNA合成仪用化学方法人工合成;利用PCR技术获取和扩增。
(1)获得抗稻瘟病水稻的方法之一是导入A基因,以期获得基因型为AABB的纯合水稻。因为基因A使水稻抗稻瘟病,要获得纯合抗稻瘟病水稻,基因型需为AABB。也可以通过阻断(抑制、敲除、破坏等)基因B介导的感病反应途径来获得抗稻瘟病水稻,由于基因B介导感病反应信号途径,阻断B基因后,即使没有A基因,水稻也可能因无法介导感病反应而表现出抗病性。
(2)科研人员首先设计一段与基因B互补的sgRNA,构建sgRNA Cas9复合体,对野生型水稻进行基因敲除。因为要敲除的是B基因,所以sgRNA应与基因B互补。野生型水稻基因型为aaBB,将其进行基因敲除后获得的水稻(P)表现为易感稻瘟病,说明P中至少有一个B基因未被完全敲除,其基因型可能为aaBB或aaBB 。让其自交,F1 会产生aaB B (抗稻瘟病)和aaBB 、aaBB(易感稻瘟病)等基因型,符合F1 中大部分易感稻瘟病,少部分抗稻瘟病的情况。
(3)利用基因编辑技术敲除水稻相关基因,该过程会导致水稻的遗传多样性增加。因为基因编辑是对特定基因进行定向改变,会使种群中基因的种类和频率发生变化,增加了基因的多样性。从进化的角度讲,这种变异为生物进化提供了原材料。基因编辑导致的变异属于可遗传变异,可遗传变异是生物进化的原材料,为自然选择提供了基础。在基因编辑过程中,可能会出现对非目标基因进行了编辑,最可能的原因是sgRNA与非目标基因序列存在部分互补,从而导致sgRNA Cas9复合体错误结合并切割非目标基因,即发生了脱靶效应。
(4)基因漂移是指基因通过花粉传播、种子扩散等方式从一个种群转移到另一个种群的现象,基因编辑产物通过杂交转移到其他植物符合基因漂移的概念;而遗传漂变是指由于种群大小有限导致基因频率随机波动的现象,与基因编辑产物通过杂交转移到其他植物的现象不符。基因编辑技术在作物改良等方面有创新应用,但基因污染可能带来风险,所以需要在创新与安全之间寻求平衡,既要利用技术的优势,又要保障生态环境和生物安全等。
23.【答案】(1)光反应;类囊体;光合色素含量
(2)3;蔗糖;抑制;光照;Slac1基因(表达产物);S;无法推测,因为干旱条件下无实验数据支持或:能推测,(WT植物更适合生长,)因为S植物气孔导度大,蒸腾作用过强或:能推测,(S植物更适合生长,)因为S植物气孔导度大,有利于光合作用进行
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】(1)光反应阶段直接需要光,因此光照强度变化直接影响光合作用的光反应阶段;叶绿体内的类囊体膜是光反应的场所,其上的光合色素能吸收光能;结合图2可知,FL组的光合色素含量低于CL组,因此其净光合速率小于CL组。
(2)①卡尔循环产生的第一个糖为三碳糖,含有3个碳原子;该糖离开叶绿体后,大部分在叶绿体外(细胞溶胶)中转化为蔗糖;Slac1基因敲除株(S)气孔大于WT,说明Slac1基因表达产物抑制气孔开放。②用图3所示的波动光照处理,测得气孔导度和净光合速率分别如图4、图5所示,说明气孔导度受到光照和Slac1基因的影响;S的净光合速率更大,更适合波动光照;无法推测,因为干旱条件下无实验数据支持或:能推测,(WT植物更适合生长,)因为S植物气孔导度大,蒸腾作用过强或:能推测,(S植物更适合生长,)因为S植物气孔导度大,有利于光合作用进行。
【分析】1、植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。
影响植物光合速率的因素有:光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
2、叶绿体通过类囊体堆叠成基粒而增大膜面积,有利于光合作用(光反应)有关酶的附着以及光合色素的分布,从而促进光合反应速率。
3、植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响;植物的呼吸速率可以用单位时间内二氧化碳的生成量或氧气的吸收量或有机物的消耗量来表示,净光合速率可以用单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或有机物的积累量来表示,真光合速率可以用单位时间内二氧化碳的固定量或氧气的产生量或有机物的合成量来表示。三者的关系是真光合速率=呼吸速率+净光合速率。
(1)光反应阶段直接需要光,因此光照强度变化直接影响光合作用的光反应阶段;叶绿体内的类囊体膜是光反应的场所,其上的光合色素能吸收光能;结合图2可知,FL组的光合色素含量低于CL组,因此其净光合速率小于CL组。
(2)①卡尔循环产生的第一个糖为三碳糖,含有3个碳原子;该糖离开叶绿体后,大部分在叶绿体外(细胞溶胶)中转化为蔗糖;Slac1基因敲除株(S)气孔大于WT,说明Slac1基因表达产物抑制气孔开放。②用图3所示的波动光照处理,测得气孔导度和净光合速率分别如图4、图5所示,说明气孔导度受到光照和Slac1基因的影响;S的净光合速率更大,更适合波动光照;无法推测,因为干旱条件下无实验数据支持或:能推测,(WT植物更适合生长,)因为S植物气孔导度大,蒸腾作用过强或:能推测,(S植物更适合生长,)因为S植物气孔导度大,有利于光合作用进行。
24.【答案】(1)簇生稻籽粒数量增加,但千粒重不变
(2)基因数据库;时空;促进BR降解/抑制BR合成
(3)ABC;倒位;缺失
【知识点】基因突变的类型;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)题目中明确提到产量与籽粒数量和千粒重有关,需要从题干中找到簇生稻与产量相关的特征。已知簇生稻籽粒数量增加,千粒重不变,在千粒重不变的情况下,籽粒数量增多意味着总体产量会提高。
(2)在研究基因差异时,通常是将测序得到的目标生物(甦生稻)的基因序列与已有的基因数据库中同种生物(非簇生稻)的基因序列进行对比,从而发现差异。 从表格中可以看到,BRD3基因在不同的样本(幼嫩稻穗、幼嫩叶片、成熟稻穗、成熟叶片)中的表达情况不同,即该基因在不同的时间(幼嫩和成熟阶段)和不同的空间(稻穗和叶片部位)表达有差异,这体现了基因表达的时空特异性。
(3)PCR扩增时设计的引物需要具有序列的特异性,这样才能准确地结合到目标DNA序列上进行扩增;引物内部不能形成双链结构,否则引物自身会发生折叠等情况,无法正常与模板DNA结合;引物间也不能形成双链结构,不然引物之间会相互结合,影响与模板DNA的结合和扩增反应,ABC符合题意。
故答案为:ABC。
从图4中可以看到,簇生稻组4利用引物4和6存在扩增产物,而组1引物1和4没有扩增产物,且组2和组3都没有扩增产物,说明A区域发生了倒位,B区域发生了缺失。
【分析】基因突变的特点
普遍性:所有生物均可发生;
随机性:从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变;
不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
低频性:DNA分子具有稳定的双螺旋结构,自然状态下基因突变的频率是很低的。
(1)题目中明确提到产量与籽粒数量和千粒重有关,需要从题干中找到簇生稻与产量相关的特征。已知簇生稻籽粒数量增加,千粒重不变,在千粒重不变的情况下,籽粒数量增多意味着总体产量会提高。
(2)在研究基因差异时,通常是将测序得到的目标生物(甦生稻)的基因序列与已有的基因数据库中同种生物(非簇生稻)的基因序列进行对比,从而发现差异。 从表格中可以看到,BRD3基因在不同的样本(幼嫩稻穗、幼嫩叶片、成熟稻穗、成熟叶片)中的表达情况不同,即该基因在不同的时间(幼嫩和成熟阶段)和不同的空间(稻穗和叶片部位)表达有差异,这体现了基因表达的时空特异性。
(3)PCR扩增时设计的引物需要具有序列的特异性,这样才能准确地结合到目标DNA序列上进行扩增;引物内部不能形成双链结构,否则引物自身会发生折叠等情况,无法正常与模板DNA结合;引物间也不能形成双链结构,不然引物之间会相互结合,影响与模板DNA的结合和扩增反应,ABC符合题意。
故选ABC。
从图4中可以看到,簇生稻组4利用引物4和6存在扩增产物,而组1引物1和4没有扩增产物,且组2和组3都没有扩增产物,说明A区域发生了倒位,B区域发生了缺失。
25.【答案】(1)电信号;体液运输;下丘脑;IL-1发挥作用后会被灭活
(2)退烧药F对兔白细胞数量影响的分组表
组别 处理
甲 注射生理盐水
乙 注射LPS
丙 注射F
丁 先注射LPS、发热后注射F
;毛细吸管;显微镜;注射LPS;白细胞数量少、体积大
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】(1)①迷走神经属于神经系统,信息分子作用于迷走神经末梢的受体后,会通过迷走神经以电信号(或神经冲动、局部电流)的方式在神经纤维上进行传导,从而传递信息。信息分子还可以通过体液运输的途径传递信息,如随血液运输到全身各处,作用于靶细胞或靶器官。体温调节中枢位于下丘脑,发热信号传递至下丘脑,下丘脑会通过一系列的调节机制使体温上升。
②IL - 1 作为信息分子发挥作用后会被及时灭活或清除,所以注射 IL - 1 发热的持续时间很短。这样可以保证机体对信息分子的反应能够及时终止,避免发热持续过长对机体造成不良影响。
(2)①要验证退烧药 F 在体温正常和发热状态下对免疫功能都有抑制作用,自变量为是否发热以及是否使用退烧药 F。可将实验兔分为 4 组,见答案部分。
②ⅱ. 一段时间后,用采血针和毛细吸管在耳缘采少量血液,用血细胞计数板和显微镜计数白细胞并记录。
③ⅰ. 因为退烧药 F 在体温正常和发热状态下对免疫功能都有抑制作用,而白细胞数量可反映机体免疫功能,抑制作用越强白细胞数量越少,所以白细胞数量最多的组应该是没有抑制作用的组,即注射LPS。
ⅱ. 与红细胞不同,计数白细胞时需用血细胞计数板的白细胞计数区,原因是白细胞个体较大,在血细胞计数板的白细胞计数区能更准确地对白细胞进行计数,且白细胞数量相对红细胞少,在白细胞计数区便于计数。
【分析】体温调节中枢位于下丘脑,感觉中枢位于大脑皮层,当外界环境温度变化时,下丘脑通过调节相关激素的分泌,促进细胞代谢、使血管扩张或收缩、骨骼肌战栗、增加血输出量等方式来使体温维持相对稳定,使有机体适应外界环境温度变化。
(1)①迷走神经属于神经系统,信息分子作用于迷走神经末梢的受体后,会通过迷走神经以电信号(或神经冲动、局部电流)的方式在神经纤维上进行传导,从而传递信息。信息分子还可以通过体液运输的途径传递信息,如随血液运输到全身各处,作用于靶细胞或靶器官。体温调节中枢位于下丘脑,发热信号传递至下丘脑,下丘脑会通过一系列的调节机制使体温上升。
②IL - 1 作为信息分子发挥作用后会被及时灭活或清除,所以注射 IL - 1 发热的持续时间很短。这样可以保证机体对信息分子的反应能够及时终止,避免发热持续过长对机体造成不良影响。
(2)①要验证退烧药 F 在体温正常和发热状态下对免疫功能都有抑制作用,自变量为是否发热以及是否使用退烧药 F。可将实验兔分为 4 组,见答案部分。
②ⅱ. 一段时间后,用采血针和毛细吸管在耳缘采少量血液,用血细胞计数板和显微镜计数白细胞并记录。
③ⅰ. 因为退烧药 F 在体温正常和发热状态下对免疫功能都有抑制作用,而白细胞数量可反映机体免疫功能,抑制作用越强白细胞数量越少,所以白细胞数量最多的组应该是没有抑制作用的组,即注射LPS。
ⅱ. 与红细胞不同,计数白细胞时需用血细胞计数板的白细胞计数区,原因是白细胞个体较大,在血细胞计数板的白细胞计数区能更准确地对白细胞进行计数,且白细胞数量相对红细胞少,在白细胞计数区便于计数。
1 / 12025届浙江省嘉兴市三模生物试题
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2025·嘉兴模拟)生物技术在造福人类社会的同时也可能会带来伦理问题。下列生物技术中国家法律法规允许的是( )
A.试管婴儿技术辅助生育 B.生殖性克隆人
C.基因编辑人类胚胎 D.对健康胎儿进行性别选择
【答案】A
【知识点】人工授精、试管婴儿等生殖技术;生殖技术的伦理问题;生物技术中的伦理问题
【解析】【解答】A、试管婴儿技术辅助生育是在符合相关规定和医学指征的情况下,帮助那些因各种原因导致不孕不育的夫妇实现生育愿望的一种技术手段,在国家法律法规允许的范围内,它为许多家庭带来了希望,解决了生育难题,A正确;
B、生殖性克隆人严重违反人类伦理道德,可能引发一系列社会、伦理和法律问题,会冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念,还可能被滥用,所以国家法律法规明确禁止生殖性克隆人,B错误;
C、基因编辑人类胚胎存在巨大的风险和伦理争议,基因编辑可能会导致不可预测的基因改变,这些改变不仅会影响个体本身,还可能遗传给后代,对人类基因库产生难以预估的影响,目前国家法律法规是严格限制基因编辑人类胚胎的,C错误;
D、对健康胎儿进行性别选择会破坏人口性别结构平衡,引发一系列社会问题,违背了公平原则和伦理道德,国家法律法规严禁非医学需要对胎儿进行性别鉴定和性别选择,D 错误。
故答案为:A。
【分析】1、基因编辑技术是一种能够精确的对生物体基因组中特定的目标基因进行修饰的基因工程技术。其本质是基因突变。
2、试管婴儿是体外受精-胚胎移植技术的俗称,是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。
3、我国政府一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,原因如下:
①克隆人只是某些人出于某种目的制造出的“产品”,没有“父母”,这可能导致他们在心理上受到伤害;
②由于技术问题,可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人;
③克隆人的家庭地位难以认定,这可能使以血缘关系为纽带的父子、兄弟和姐妹等人伦关系消亡;
④生殖性克隆人冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念;
⑤生殖性克隆人是对人类尊严的侵犯;
⑥生殖性克隆人破坏了人类基因多样性的天然属性,不利于人类的生存和进化。
2.(2025·嘉兴模拟)细胞由多种物质组成的,下列叙述正确的是( )
A.细胞中结合水比例增加时,细胞抗逆性增强
B.细胞中各种无机盐离子浓度都大于细胞外
C.细胞中的油脂能直接进入线粒体氧化分解
D.细胞中的核酸都是在细胞核中合成的
【答案】A
【知识点】核酸的种类及主要存在的部位;水在细胞中的存在形式和作用;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、结合水比例增加时,细胞抗逆性增强。例如种子晒干后自由水减少,结合水相对比例上升,抵抗干旱等不良环境的能力提升,A正确;
B、细胞中无机盐离子浓度并非都大于细胞外。如钠离子( Na+)在细胞外浓度高于细胞内,钾离子( K+)则相反,B错误;
C、油脂不能直接进入线粒体氧化分解。油脂需先分解为甘油和脂肪酸,进一步转化后才能参与氧化分解,线粒体无法直接利用油脂,C错误;
D、核酸并非都在细胞核合成。原核细胞无细胞核,核酸在细胞质合成;真核细胞的线粒体、叶绿体中也含DNA,可合成核酸,D错误。
故答案为·:A。
【分析】1、水的功能
水分为自由水和结合水,自由水是细胞内良好的溶剂,许多物质能够在水中溶解;细胞内的许多生物化学反应也都需要自由水的参与;多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以自由水为基础的液体环境中;自由水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官,或者直接排出体外。结合水是细胞结构的重要组成部分。
2、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,在生物体内是必不可少的,如镁是构成叶绿素的元素,铁是构成血红素的元素,磷是组成细胞膜,细胞核的重要成分;生物体的某些无机盐离子必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
(2025·嘉兴模拟)浙江某地的农业循环系统——“桑叶喂蚕,蚕粪饲羊,羊粪沃土,土育桑林、蔬菜”,续写生态循环新篇章。养蚕后多余的桑叶用作羊饲料。阅读材料完成下列小题:
3.下列关于该地农业循环系统的叙述,正确的是( )
A.桑、蔬菜、蚕、羊组成了该地的生物群落
B.蚕粪饲羊不影响该地生态系统的物质循环
C.碳元素在桑、羊、蔬菜间实现了封闭循环
D.桑与蔬菜生态位不同,间种可提高资源利用率
4.下列关于蚕粪用作羊饲料的叙述,错误的是( )
A.蚕粪的能量一部分被羊同化,其余经羊呼吸散失
B.蚕粪中能被羊同化的能量属于生产者固定的能量
C.实现了能量的多级利用,提高了能量利用率
D.有更多的能量流向对人类有益的方向
【答案】3.D
4.A
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)A、生物群落包括该地的所有生物种群,包括生产者、消费者和分解者,A错误;
B、蚕粪饲羊会影响该生态系统的物质循环。本来蚕粪被分解者分解后可被植物利用,B错误;
C、这是人工生态系统,蔬菜和羊会被人拿走,因此无法实现封闭循环,C错误;
D、不同物种的生态位不同,桑树下种蔬菜属于间种,可提高资源利用率,D正确。
故答案为:D。
(2)A、羊的同化量包括羊的呼吸消耗量,A错误;
B、蚕粪中能被羊同化的能量不属于蚕,属于上一营养级生产者固定的能量,B正确;
C、蚕粪用作羊饲料,可以使蚕粪中的有机物流入羊体内,实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,C正确;
D、蚕粪用作羊饲料,养活了更多的羊,有更多的能量流向对人类有益的方向,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、生态系统中能量流动具有两个明显特点:1、单向性,即在生态系统中,能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,不可逆转也不能循环流动;2、能量在流动过程中逐级递减。输入到一个营养级的能量,不可能100%地流入下一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的,能量在相邻的两个营养级间传递效率是10%~20%。
2、一个物种在群落中的地位和作用,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,称为这个物种的生态位。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率,种群密度,植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。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。
3.A、生物群落包括该地的所有生物种群,包括生产者、消费者和分解者,A错误;
B、蚕粪饲羊会影响该生态系统的物质循环。本来蚕粪被分解者分解后可被植物利用,B错误;
C、这是人工生态系统,蔬菜和羊会被人拿走,因此无法实现封闭循环,C错误;
D、不同物种的生态位不同,桑树下种蔬菜属于间种,可提高资源利用率,D正确。
故选D。
4.A、羊的同化量包括羊的呼吸消耗量,A错误;
B、蚕粪中能被羊同化的能量不属于蚕,属于上一营养级生产者固定的能量,B正确;
C、蚕粪用作羊饲料,可以使蚕粪中的有机物流入羊体内,实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,C正确;
D、蚕粪用作羊饲料,养活了更多的羊,有更多的能量流向对人类有益的方向,D正确。
故选A。
5.(2025·嘉兴模拟)规范的实验操作是获得准确实验结果的前提,下列叙述错误的是( )
A.观察黑藻的胞质环流前,将黑藻在光照下培养一段时间能使现象更明显
B.提取与分离光合色素实验中,使用无水乙醇的目的是溶解和提取光合色素
C.制作和观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中,漂洗的目的是使染色效果更好
D.在模拟细胞大小与扩散关系实验中,使用酚酞的目的是促进琼脂块吸收NaOH
【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;探究细胞大小与物质运输的关系;观察细胞的有丝分裂;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、光照可以增强黑藻的光合作用,使细胞代谢更旺盛,胞质环流速度加快,所以观察黑藻的胞质环流前,将黑藻在光照下培养一段时间能使现象更明显,A正确;
B、光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,在提取与分离光合色素实验中,使用无水乙醇的目的就是溶解和提取光合色素,B正确;
C、制作和观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中,漂洗的目的是洗去解离液,防止解离过度,同时便于染色,使染色效果更好,C正确;
D、在模拟细胞大小与扩散关系实验中,使用酚酞的目的是便于观察NaOH在琼脂块中的扩散情况,而不是促进琼脂块吸收NaOH,D 错误。
故答案为:D。
【分析】色素提取与分离
①提取:叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂,因此一般用无水乙醇进行提取,如果没有无水乙醇,也可以用95%的乙醇代替,但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分;
②分离:一般采用纸层析法对色素进行分离,原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,扩散速度越快,说明其溶解度越大,就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中,通常需要加入二氧化硅,使其充分研磨;加入碳酸钙,防止色素被破坏。
6.(2025·嘉兴模拟)STR是DNA分子上以2~6个核苷酸为单元的重复序列,几乎存在于每条染色体上。可用分析STR的方法进行亲子鉴定,原因不合理的是( )
A.STR不易发生变异 B.STR具有多样性
C.STR具有种间特异性 D.STR能从亲代传递到子代
【答案】C
【知识点】核酸的基本组成单位
【解析】【解答】A、用于亲子鉴定的STR要具有特异性和稳定性的特点,即不易发生变异,A正确;
B、不同个体的STR重复次数不同,便于区分,因此STR具有多样性,B正确;
C、用分析STR的方法进行亲子鉴定利用了STR具有个体间特异性的特点,C错误;
D、STR几乎存在于每条染色体上,遵循遗传规律,STR能从亲代传递到子代,D正确。
故答案为:C。
【分析】对于真核生物来说,有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式。一个细胞在有丝分裂之前都要进行物质准备,即分裂间期,物质准备结束后进入分裂期,分裂期包括前期、中期、后期和末期。分裂结束后形成的子细胞又可以进入分裂间期。
(2025·嘉兴模拟)胃黏膜上皮细胞膜上存在NHE蛋白,其合成、转运过程和功能如图所示,其中的Na+–K+泵逆浓度梯度转运Na+和K+。阅读材料完成下列小题:
7.下列关于NHE蛋白合成和转运过程的叙述,错误的是( )
A.过程①进行的场所是细胞核,产生的RNA通过核孔进入细胞质
B.多肽的加工场所在细胞溶胶,加工完成后进入囊泡储存
C.囊泡在细胞内的移动与细胞骨架有关
D.囊泡与细胞膜的融合体现了生物膜的流动性
8.下列关于NHE蛋白和Na+-K+泵的叙述,错误的是( )
A.H+通过NHE蛋白转运的过程属于易化扩散
B.当胞内pH下降时,NHE蛋白会被激活
C.Na+-K+泵具有物质转运功能和催化功能
D.Na+-K+泵失活将导致细胞内pH下降
【答案】7.B
8.A
【知识点】细胞膜的功能;细胞器之间的协调配合;细胞骨架;被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)A、过程①指的是转录过程,转录的场所是细胞核,产生的RNA(如mRNA)通过核孔进入细胞质进行翻译,A正确;
B、多肽的加工通常发生在内质网和高尔基体中,而不是细胞溶胶,细胞溶胶是细胞质中的液体部分,主要参与代谢反应,B错误;
C、囊泡在细胞内的移动依赖于细胞骨架(如微管和微丝),细胞骨架为囊泡的运输提供了轨道和动力,C正确;
D、囊泡与细胞膜的融合过程依赖于生物膜的流动性,D正确。
故答案为:B。
(2)A、H+通过NHE蛋白转运的过程是主动运输,而不是易化扩散,A错误;
B、当胞内pH下降时,NHE蛋白会被激活,以排出H+,恢复正常的pH值,B正确;
C、Na+-K+泵不仅具有物质转运功能,还具有ATP酶活性,能够催化ATP的水解,C正确;
D、Na+-K+泵失活会导致细胞内Na+浓度升高,进而影响H+的排出,可能导致细胞内pH下降,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、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。
2、微丝微管是细胞骨架的重要结构,主要由蛋白质纤维构成,细胞骨架维持着细胞的形态、锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
3、转录是指以DNA为模板,四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。该过程需要DNA、4种核糖核苷酸、 RNA聚合酶、线粒体等。
4、翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。该过程需要mRNA、各种氨基酸、核糖体、转运RNA(tRNA)、酶以及线粒体等。
7.A、过程①指的是转录过程,转录的场所是细胞核,产生的RNA(如mRNA)通过核孔进入细胞质进行翻译,A正确;
B、多肽的加工通常发生在内质网和高尔基体中,而不是细胞溶胶,细胞溶胶是细胞质中的液体部分,主要参与代谢反应,B错误;
C、囊泡在细胞内的移动依赖于细胞骨架(如微管和微丝),细胞骨架为囊泡的运输提供了轨道和动力,C正确;
D、囊泡与细胞膜的融合过程依赖于生物膜的流动性,D正确。
故选B。
8.A、H+通过NHE蛋白转运的过程是主动运输,而不是易化扩散,A错误;
B、当胞内pH下降时,NHE蛋白会被激活,以排出H+,恢复正常的pH值,B正确;
C、Na+-K+泵不仅具有物质转运功能,还具有ATP酶活性,能够催化ATP的水解,C正确;
D、Na+-K+泵失活会导致细胞内Na+浓度升高,进而影响H+的排出,可能导致细胞内pH下降,D正确。
故选A。
9.(2025·嘉兴模拟)一对色觉正常的夫妻,因染色体畸变生下一个性染色体组成为XXY且患红绿色盲的男孩。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.该变异属于染色体畸变的非整倍体变异
B.该变异未导致基因的结构、数目发生变化
C.母方减数第二次分裂姐妹染色单体未分离
D.父方减数第一次分裂同源染色体正常分离
【答案】B
【知识点】染色体数目的变异;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、XXY属于染色体数目变异中的非整倍体变异(多了一条X染色体),A正确;
B、染色体数目变异导致染色体数目改变,同时会使基因数目发生变化,XXY个体多了一条X染色体,其上的所有基因数目也增加,B错误;
C、设相关基因是B/b,男孩患红绿色盲,需两个X染色体均携带隐性致病基因(Xb),父亲色觉正常(XBY),只能提供Y染色体;母亲为携带者(XBXb),在减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离,导致卵子为XbXb,与父亲的Y结合后形成XbXbY的色盲男孩,C正确;
D、父亲减数第一次分裂时,同源染色体X和Y正常分离,最终提供Y染色体,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、伴X隐性遗传病
特点:女性患病,则其父亲和儿子必然患病,男性发病率多于女性。
2、伴X显性遗传病
特点:男性患病,则其母亲和女儿必然患病,女性发病率多于男性。
3、伴Y染色体遗传病
特点:只有男性患病,父传子,子传孙,代代相传。
4、常染色体显性或隐性遗传病,后代中男女患病概率相等。
10.(2025·嘉兴模拟)pH对酶活性的影响实验装置如图。三支试管中加入不同pH的缓冲液、土豆片和H2O2溶液,观察气泡产生的快慢。下列叙述正确的是( )
A.若试管1和试管3产生气泡的速率相同,则最适pH为7
B.试管2中氧气产生速率逐渐下降的主要原因是酶活性下降
C.放入的土豆片数量越多,三支试管间实验现象差异越明显
D.将土豆片切成土豆丝进行实验,三支试管反应时间的缩短量不同
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、仅根据试管1(pH = 5)和试管3(pH = 9)产生气泡的速率相同,并不能确定最适pH为7。因为最适pH是使酶活性最高的pH值,在pH值从5到9的范围内,可能最适pH不是7,而是在5~7之间或者7~9之间的某一值,A错误;
B、试管2中氧气产生速率逐渐下降的主要原因是底物H2O2的量逐渐减少,而不是酶活性下降。在该实验设定的条件下,在反应过程中pH不变,酶活性在一定时间内基本保持稳定,底物量的减少才是导致反应速率下降的主要因素,B错误;
C、土豆片数量代表酶的量,在一定范围内,酶量的增加会使反应速率加快,但不会改变不同pH下酶活性的差异情况。也就是说,不同pH对酶活性的影响是由pH本身决定的,增加土豆片数量只是使反应更快达到平衡,但不会使三支试管间实验现象差异更明显,C错误;
D、将土豆片切成土豆丝,增大了酶与底物H2O2的接触面积,会使反应速率加快,反应时间缩短。由于不同pH条件下酶活性不同,所以三支试管中酶活性改变的程度不同,那么反应时间的缩短量也就不同,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、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。
2、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
4、酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
温度对酶活性的影响:低温会抑制酶活性,但不会使酶结构破坏,在适宜的温度下,酶的活性会升高,因此酶制剂适宜在低温下保存;高温会破坏酶结构,进而使酶永久失活。
pH对酶活性的影响:过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构,使酶永久性失活。
11.(2025·嘉兴模拟)犬肾上皮连续细胞系(MDCK细胞)可用于制备流感疫苗。传统的培养过程采用添加胎牛血清贴壁培养,研究人员尝试使用无血清悬浮培养技术培养MDCK单克隆细胞株,并获得成功。下列叙述正确的是( )
A.无血清培养液中只需添加碳源和氮源
B.卡氏瓶在培养过程中需严格密封
C.悬浮培养技术可提高培养空间的利用率
D.单克隆细胞株培养过程中需诱导细胞发生分化
【答案】C
【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用;动物细胞培养技术;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、无血清培养液还需要水和无机盐,A错误;
B、卡氏瓶的瓶盖上是有孔的透气的,因此是开放式培养,B错误;
C、悬浮细胞培养技术是一种在液体培养基中培养非贴壁依赖性细胞的方法,可提高培养空间的利用率,C正确;
D、单克隆细胞株培养过程中无需诱导细胞发生分化,D错误。
故答案为:C。
【分析】植物细胞培养是指在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。它不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制,因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
12.(2025·嘉兴模拟)人体内血浆中的铁主要来源于衰老的红细胞。巨噬细胞能吞噬、降解衰老的红细胞,并将铁通过质膜上的铁输出蛋白(FPN)转运到细胞外。肝脏分泌的铁调素(Hepc)是一种小分子多肽激素,与FPN结合后促进FPN内吞并降解。下列叙述错误的是( )
A.血浆铁浓度过低易出现缺铁性贫血
B.血浆铁浓度过低时肝脏分泌Hepc量增加
C.血浆Hepc浓度较高时巨噬细胞储铁量增加
D.成年女性较男性需要通过食物补充更多铁
【答案】B
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能
【解析】【解答】A、铁是血红蛋白的组成元素之一,血浆铁浓度过低易出现缺铁性贫血,A正确;
B、巨噬细胞表面的铁输出蛋白(FPN)使血浆中的铁增多,铁调素(Hepc)使巨细胞表面的铁输出蛋白(FPN)变少,从而使血浆中的铁减少,巨细胞储铁量增加,因此血浆铁浓度过低时铁调素(Hepc)量减少,B错误;
C、铁通过质膜上的铁输出蛋白(FPN)转运到细胞外,血浆Hepc与FPN结合后促进FPN内吞并降解,Hepc浓度较高时巨噬细胞储铁量增加,C正确;
D、成年女性较男性都需要红细胞运输氧气,都需要通过食物补充更多铁,D正确。
故答案为:B。
【分析】蛋白质的功能
①许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白,例如肌肉、头发、羽毛,蛛丝的成分主要是蛋白质;
②细胞中的化学反应离不开酶的催化,绝大多数酶都是蛋白质;
③有些蛋白质能够调节机体的生命活动,如胰岛素;
④有些蛋白质具有运输功能,如血红蛋白,能运输氧气;
⑤有些蛋白质有免疫功能,人体内的抗体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
(2025·嘉兴模拟)药用植物当归常用根入药,体内活性赤霉素(GA4)含量明显升高时,抽薹开花,根开始木质化,药用价值下降。研究人员利用植物快速繁殖技术培育了D1、D2两个品种,培育流程如图。D1在种植第二年春季高表达M酶基因,并抽薹开花;D2在种植第二年春季高表达N酶基因,继续营养生长。阅读材料完成下列小题:
13.下列关于当归快速繁殖过程的叙述,错误的是( )
A.过程1一般需要对幼芽消毒
B.过程2一般需要给予光照
C.与过程2相比,过程3的培养基浓度较高
D.与过程3相比,过程4的环境湿度较低
14.当归体内有多种赤霉素,其中GA4具有生物活性。促进GA4合成的酶、药用价值较高的品种分别是( )
A.N酶、D1 B.N酶、D2 C.M酶、D1 D.M酶、D2
【答案】13.C
14.D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物组织培养的过程
【解析】【解答】(1)A、过程1是脱分化,一般需要对幼芽消毒,A正确;
B、过程2是再分化,一般需要给予光照,B正确;
C、组织培养中,从愈伤组织诱导丛芽(过程2)到长成试管苗(过程3)往往要降低培养基中植物激素等成分的浓度,C错误;
D、试管苗移栽(过程4)时外界环境湿度通常低于试管内,D正确。
故选C。
(2)D1是第二年春季高表达 M 酶基因,导 GA4不断合成、抽薹开花,根早期木质化,药用价值降低, D2是第二年春季高表达 N 酶基因,继续营养生长,根不易木质化,药用价值较高。可见,促进GA4 合成的酶是 M 酶,药用价值较高的品种是D2,D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素,植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
1、生长素
合成部位:芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
主要作用:促进细胞伸长、子房壁发育及不定根和侧根的形成、促进形成顶端优势、抑制花和果实的脱落等。
作用特点:一般情况下,生长素浓度在较低时促进生长,在较高浓度时抑制生长,即生长素的作用具有两重性。
运输方式:极性运输,即只能从形态学上端运输到形态学下端;非极性运输:通过输导组织进行(成熟组织中)
2、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。
13.A、过程1是脱分化,一般需要对幼芽消毒,A正确;
B、过程2是再分化,一般需要给予光照,B正确;
C、组织培养中,从愈伤组织诱导丛芽(过程2)到长成试管苗(过程3)往往要降低培养基中植物激素等成分的浓度,C错误;
D、试管苗移栽(过程4)时外界环境湿度通常低于试管内,D正确。
故选C。
14.D1是第二年春季高表达 M 酶基因,导 GA4不断合成、抽薹开花,根早期木质化,药用价值降低, D2是第二年春季高表达 N 酶基因,继续营养生长,根不易木质化,药用价值较高。可见,促进GA4 合成的酶是 M 酶,药用价值较高的品种是D2,D正确,ABC错误。
故选 D。
15.(2025·嘉兴模拟)下表是果蝇翅型与基因型、幼虫培养温度的关系。该现象是温度通过影响果蝇体内关键酶活性实现的,而不是温度影响了基因表达。下列叙述正确的是( )
基因型 幼虫培养温度 成虫翅型
AA、Aa 25℃ 长翅
35℃ 残翅
aa 25℃或35℃ 残翅
A.基因A相对于基因a完全显性
B.等位基因A/a的遗传不遵循分离定律
C.温度影响果蝇翅型的上述现象不属于表观遗传
D.基因型为Aa的幼虫35℃下培养,A基因突变成a
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、在25℃时,AA和Aa表现为长翅,但在35℃时,AA和Aa表现为残翅,由此可知基因A相对于基因a不是完全显性,A错误;
B、等位基因A/a的遗传仍遵循分离定律(减数分裂时分离),只是表型受温度影响,B错误;
C、温度通过影响基因表达(非DNA序列改变)导致表型变化,不属于表观遗传现象,C正确;
D、35℃下Aa表现为残翅是环境调控表达的结果,而非基因突变(突变是随机且不可逆的),D错误。
故答案为:C。
【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。
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。
16.(2025·嘉兴模拟)研究人员培育了能生产戊二胺的转基因大肠杆菌,发现戊二胺难于排出细胞,且胞内积累对细胞有毒害作用。后通过提高戊二胺转运蛋白基因表达量改良了菌种,成功用于发酵生产。下列叙述错误的是( )
A.发酵过程中应实时监控温度、pH和溶解氧浓度
B.通过及时更换培养液可降低戊二胺对细胞的毒害作用
C.可用获得单菌落的方法分离和纯化菌种
D.发酵结束后残留的废液灭菌后倒入自然水体中
【答案】D
【知识点】发酵工程的基本环节;发酵工程的应用
【解析】【解答】A、要严格控制温度、pH溶解氧、通气量与转速等条件等环境因素,因为环境条件不仅会影响微生物的繁殖,还会影响发酵产物的形成,A正确;
B、根据题意,戊二胺对大肠杆菌有毒害作用,通过及时更换培养液可降低戊二胺对细胞的毒害作用,B正确;
C、可用获得单菌落的方法分离和纯化菌种,接种方法由稀释涂布平板法和平板划线法,C正确;
D、灭菌仅能灭活菌体,但废液中残留的有机物直接排入自然水体会导致富营养化,污染环境因此灭菌后需要进行污水处理,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。其中发酵过程是发酵工程的中心环节。
2、微生物的分离纯化一般可用平板划线法或稀释涂布平板法,其中平板划线法使用接种环等进行接种,不能用于微生物的计数,而稀释涂布平板法使用涂布器等进行接种,可用于微生物的计数,在样品稀释时,要保证计数用的平板中的菌落数落在30-300之间。
17.(2025·嘉兴模拟)某男子46岁时患上了慢性髓细胞性白血病(CML),原因是造血干细胞的9号和22号染色体间发生了片段移接(如图),且有A-B基因融合,该基因编码的一种酶导致白细胞增殖失控。CML的环境诱因包括化学污染、病毒感染等。下列叙述正确的是( )
A.患者造血干细胞的基因型发生了改变
B.与正常细胞相比,患者造血干细胞中染色体减少1条
C.电离辐射不可能是CML的环境诱因
D.促进A-B融合基因表达是治疗CML的思路之一
【答案】A
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】A、由图可知,慢性髓细胞性白血病是9号染色体与22号染色体的片段互换,且有A-B基因融合,所以患者造血干细胞的基因型发生了改变,A正确;
B、从图中可以看出,只是9号染色体和22号染色体之间发生了片段移接,并没有导致染色体的数目减少。 即与正常细胞相比,患者造血干细胞中染色体数目不变,B错误;
C、已知CML的环境诱因包括化学污染、病毒感染等,而电离辐射属于化学污染的一种(物理性化学污染),所以电离辐射可能是CML的环境诱因,C错误;
D、因为A - B基因编码的一种酶导致白细胞增殖失控,从而引发慢性髓细胞性白血病(CML)。 那么抑制A - B融合基因表达,使其不能编码导致白细胞增殖失控的酶,才可能是治疗CML的思路之一,而不是促进其表达,D错误。
故答案为:A。
【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。
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。
18.(2025·嘉兴模拟)为研究磁场刺激对神经系统钝化的改善机制,用小鼠进行实验,其中HU为神经系统钝化模型组,CFS为磁场刺激组。各组小鼠的认知功能评分和海马区神经元的兴奋性如图。下列叙述正确的是( )
A.CFS组处理是在对照组的基础上进行适当的磁场刺激
B.CFS可改善神经系统钝化时出现的海马区神经元兴奋性下降
C.若各组的动作电位峰值无差异,则去极化时CFS组的Na+内流量最大
D.若静息电位恢复正常,小鼠的认知功能就能恢复正常
【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、根据实验目的,CFS组处理是在HU组的基础上进行适当的磁场刺激,A错误;
B、CFS组的认知功能高于HU和静息电位的绝对值低于HU,可改善神经系统钝化时出现的海马区神经元兴奋性下降,B正确;
C、若各组的动作电位峰值无差异,HU组的静息电位绝对值最大,则去极化时HU组的Na+内流量最大,C错误;
D、CFS的静息电位值与对照组相同,但认知功能分值低于对照组,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、静息电位是指神经元等可兴奋细胞在未受到刺激时,细胞膜两侧存在的电位差,静息电位主要是由钾离子外流引起的;动作电位是指神经元等可兴奋细胞在受到适宜强度的刺激后产生的电位变化,动作电位是由于钠离子内流引起的。
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。
19.(2025·嘉兴模拟)人类某单基因遗传病症状轻,几乎不影响健康和婚育。某地男性该遗传病的概率为1/100.下图为该遗传病的一个家系图,Ⅱ-1为该遗传病患者且患有特纳氏综合征(XO),II-2与当地女子II-3结婚。下列叙述正确的是( )
A.若Ⅰ-1携带致病基因,则Ⅲ-1为患病男孩的概率是1/202
B.若Ⅰ-1携带致病基因,则Ⅲ-1为患病女孩的概率是1/202
C.若Ⅰ-1不携带致病基因,则Ⅲ-1为患病男孩的概率是1/202
D.若Ⅰ-1不携带致病基因,则Ⅲ-1为患病女孩的概率是1/202
【答案】C
【知识点】伴性遗传;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】AB、若Ⅰ-1携带致病基因,则遗传方式为常染色体隐性遗传,aa=1/100,a=1/10,A=9/10,II-2为Aa的概率为2/3,II-3为A_的概率为1/10×9/10×2/ ( 1-1/100)=2/11,则III-1为患病男孩和患病女孩的概率相同,均为2/3×2/11×1/4=1/66,AB错误;
CD、若Ⅰ-1不携带致病基因,则遗传方式为伴X染色体隐性遗传,Xa=1/100,XA=99/100,II-3为XAXa概率为1/100×99/100×2/ ( 1-1/10000) =2/101,II-2为XAY,因此III-1为患病男孩的概率为2/101×1/2×1/2=1/202,III-1为患病女孩的概率为0,C正确,D错误。
故答案为:C。
【分析】在判断基因位于X染色体还是常染色体时,以性染色体组成为XY型的为例,应选用表现型为隐性性状的雌性纯合子与表现型为显性性状的雄性纯合子杂交,若后代中不管雌雄都表现为显性性状,则说明该基因位于常染色体上,若后代中雌性个体全部表现为显性性状,而雄性个体全部表现为隐性性状,则说明该基因位于X染色体上。
20.(2025·嘉兴模拟)若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为AABb,1个原始生殖细胞(DNA被32P全部标记)在不含32P的培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示,图示细胞有2个核DNA含有32P。该原始生殖细胞形成图示细胞的过程中经历的胞质分裂次数至少是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;DNA分子的复制
【解析】【解答】已知该二倍体高等动物2n=4,基因型为AABb,图示细胞中无同源染色体,且染色体散乱分布,可判断该细胞处于减数第二次分裂前期。原始生殖细胞(DNA被32P全部标记)在不含32P的培养液中培养。第一次有丝分裂过程中,DNA复制一次,由于DNA半保留复制,每个DNA分子都由一条含32P的母链和一条不含32P的子链组成,此时细胞中所有DNA都含有32P。有丝分裂结束后,形成的子细胞中每个DNA 分子依然是一条链含32P,一条链不含32P;若进行减数分裂,在减数第一次分裂前的间期,DNA又复制一次,此时每条染色体含有两条染色单体,一条染色单体上的DNA分子是一条链含32P,一条链不含32P;另一条染色单体上的DNA分子两条链都不含32P。减数第一次分裂结束后,同源染色体分离,形成的两个子细胞中,每个细胞中的染色体上的DNA情况依然是一条染色单体上的DNA分子是一条链含32P,一条链不含32P;另一条染色单体上的 DNA 分子两条链都不含32P,当减数第二次分裂前期出现图示细胞有2个核DNA含有32P时,从原始生殖细胞开始,先进行一次有丝分裂(胞质分裂1次),再进行减数第一次分裂(胞质分裂1次),至少经历了2次胞质分裂,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组份与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术叫做PCR技术。所需反应原料有:模板DNA链、耐高温的DNA聚合酶、引物以及4种脱氧核糖核苷酸。
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21.(2025·嘉兴模拟)放牧是人类利用天然草地的主要方式,也是对草地的强烈干扰。放牧强度对草地的影响的研究结果如图,G0表示不放牧,G1-G3的放牧强度逐渐增大。
(1)5-6月份应采用的放牧强度是 (填“G1”“G2”“G3”)。与7月份相比,8月份不放牧草地生物量较 。为应对10月以后草地净初级生产量的不足,牧民可采用 (写出1点即可)措施。
(2)中等干扰学说认为:在中等程度的干扰条件下,群落的物种多样性最高。据此推测,适度放牧会导致优势种的生态位 ,增加了群落的物种丰富度。过度放牧会导致群落优势种 而发生次生演替,甚至荒漠化。
(3)研究人员进行了放牧强度对草原土壤酶含量影响的实验。
①放牧试验。实验区120公顷,分为3个大区,每个大区设置3个实验组和1个对照组。设置3个大区目的是 ,以减少实验误差。
②土样采集。用取样器采集深度为 (填“0-25cm”“5-25cm”“10-25cm”)的柱形土壤样品,过筛去除植物根系等杂质,贴上标签,置于 (填“常温”“低温”“酶活性最适温度”)条件下保存,以备用于测定土壤酶含量。
③结果表明,过度放牧会导致土壤酶含量降低。过度放牧会使土壤有机物含量 ,从而抑制微生物繁殖。已有研究表明土壤酶含量与土壤有机碳、氮、磷含量呈 (填“正相关”“负相关”),这也支持上述结论。
【答案】(1)G2;大;补饲/减少牲畜头数
(2)变窄;被取代
(3)设置重复实验;0-25cm;低温;降低;正相关
【知识点】群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】(1)5 - 6月份:从图中观察,5 - 6月份时,G2放牧强度下草地净初级生产量最高,所以应采用的放牧强度是G2。 8月份与7月份比较:8月份不放牧草地(G0)生物量较7月份大,从图中曲线可直接看出。 应对10月以后草地净初级生产量不足的措施:补饲可直接为牲畜提供额外食物;减少牲畜头数可降低对草地的压力,这两种措施都能应对草地净初级生产量不足的问题。
(2)适度放牧:根据中等干扰学说,适度放牧会导致优势种的生态位变窄,这样可以为更多其他物种提供生存空间,从而增加群落的物种丰富度。 过度放牧:过度放牧压力过大,优势种会被取代,群落发生次生演替,甚至可能导致荒漠化。
(3)放牧试验设置3个大区:设置3个大区并在每个大区设置3个实验组和1个对照组,目的是设置重复实验,通过多次实验减少偶然因素造成的实验误差,使实验结果更可靠。
土样采集深度:一般采集深度为0 - 25cm的土样用于研究土壤相关指标。 土样保存条件:低温条件下保存土样,因为低温可以抑制微生物的活性,减少微生物对土壤成分的影响,便于后续测定土壤酶含量等指标。
过度放牧与土壤有机物含量关系:过度放牧导致土壤酶含量降低,而已有研究表明土壤酶含量与土壤有机碳、氮、磷含量呈正相关,所以过度放牧会使土壤有机物含量降低,进而抑制微生物繁殖。
【分析】1、随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,称为群落演替,本质上是一种优势取代。
2、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。
3、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,如过度放牧可能很快导致土地荒漠化,使草原生物群落演替为荒漠生物群落。
4、初级生产量是指绿色植物通过光合作用所固定的能量或所合成的有机物质。在初级生产量中,有一部分被植物的呼吸所消耗,剩下的才用于植物的生长和繁殖,这就是净初级生产量,而把包括呼吸消耗在内的全部初级生产量称为总初级生产量,即总初级生产量=净初级生产量+呼吸消耗量。
(1)5 - 6月份:从图中观察,5 - 6月份时,G2放牧强度下草地净初级生产量最高,所以应采用的放牧强度是G2。 8月份与7月份比较:8月份不放牧草地(G0)生物量较7月份大,从图中曲线可直接看出。 应对10月以后草地净初级生产量不足的措施:补饲可直接为牲畜提供额外食物;减少牲畜头数可降低对草地的压力,这两种措施都能应对草地净初级生产量不足的问题。
(2)适度放牧:根据中等干扰学说,适度放牧会导致优势种的生态位变窄,这样可以为更多其他物种提供生存空间,从而增加群落的物种丰富度。 过度放牧:过度放牧压力过大,优势种会被取代,群落发生次生演替,甚至可能导致荒漠化。
(3)放牧试验设置3个大区:设置3个大区并在每个大区设置3个实验组和1个对照组,目的是设置重复实验,通过多次实验减少偶然因素造成的实验误差,使实验结果更可靠。
土样采集深度:一般采集深度为0 - 25cm的土样用于研究土壤相关指标。 土样保存条件:低温条件下保存土样,因为低温可以抑制微生物的活性,减少微生物对土壤成分的影响,便于后续测定土壤酶含量等指标。
过度放牧与土壤有机物含量关系:过度放牧导致土壤酶含量降低,而已有研究表明土壤酶含量与土壤有机碳、氮、磷含量呈正相关,所以过度放牧会使土壤有机物含量降低,进而抑制微生物繁殖。
22.(2025·嘉兴模拟)在水稻品种改良中,CRISPR-Cas9基因编辑技术具有重要价值。技术路线主要步骤是:选择目标基因→设计sgRNA→构建sgRNA-Cas9复合体→转移到水稻细胞内。在sgRNA的引导下,对目标基因进行编辑。已知:野生型水稻易感病(基因型为aaBB);基因A使水稻抗稻瘟病;基因B介导感病反应信号途径;A/a、B/b两对基因独立遗传。回答下列问题:
(1)获得抗稻瘟病水稻的方法之一是导入A基因,以期获得基因型为 的纯合水稻。也可以通过 基因B介导的感病反应途径来获得抗稻瘟病水稻。
(2)科研人员首先设计一段与 互补的sgRNA,构建sgRNA-Cas9复合体,对野生型水稻进行基因敲除,将获得的水稻(P)种植,表现为易感稻瘟病。让其自交,F1中大部分易感稻瘟病,少部分抗稻瘟病。亲本(P)的基因型是 (注:原有基因被敲除后,在原有基因字母右上方写上“-”表示,如a-、B-)。
(3)利用基因编辑技术敲除水稻相关基因,该过程会导致水稻的遗传多样性 。从进化的角度讲,这种变异为生物进化提供了 。在基因编辑过程中,可能会出现对非目标基因进行了编辑,最可能的原因是 。
(4)基因编辑产物可能会通过杂交转移到其他植物,这种现象属于 (填“遗传漂变”或“基因漂移”),这种基因污染可能导致生物多样性降低,因此我们必须在创新与 之间寻求平衡。
【答案】(1)AABB;阻断
(2)B基因;aaBB、aaBB-
(3)增加;原材料;非目标基因中也存在与sgRNA碱基互补的序列
(4)基因漂移;生态安全
【知识点】基因工程的应用;基因工程的操作程序(详细);变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】(1)获得抗稻瘟病水稻的方法之一是导入A基因,以期获得基因型为AABB的纯合水稻。因为基因A使水稻抗稻瘟病,要获得纯合抗稻瘟病水稻,基因型需为AABB。也可以通过阻断(抑制、敲除、破坏等)基因B介导的感病反应途径来获得抗稻瘟病水稻,由于基因B介导感病反应信号途径,阻断B基因后,即使没有A基因,水稻也可能因无法介导感病反应而表现出抗病性。
(2)科研人员首先设计一段与基因B互补的sgRNA,构建sgRNA Cas9复合体,对野生型水稻进行基因敲除。因为要敲除的是B基因,所以sgRNA应与基因B互补。野生型水稻基因型为aaBB,将其进行基因敲除后获得的水稻(P)表现为易感稻瘟病,说明P中至少有一个B基因未被完全敲除,其基因型可能为aaBB或aaBB 。让其自交,F1 会产生aaB B (抗稻瘟病)和aaBB 、aaBB(易感稻瘟病)等基因型,符合F1 中大部分易感稻瘟病,少部分抗稻瘟病的情况。
(3)利用基因编辑技术敲除水稻相关基因,该过程会导致水稻的遗传多样性增加。因为基因编辑是对特定基因进行定向改变,会使种群中基因的种类和频率发生变化,增加了基因的多样性。从进化的角度讲,这种变异为生物进化提供了原材料。基因编辑导致的变异属于可遗传变异,可遗传变异是生物进化的原材料,为自然选择提供了基础。在基因编辑过程中,可能会出现对非目标基因进行了编辑,最可能的原因是sgRNA与非目标基因序列存在部分互补,从而导致sgRNA Cas9复合体错误结合并切割非目标基因,即发生了脱靶效应。
(4)基因漂移是指基因通过花粉传播、种子扩散等方式从一个种群转移到另一个种群的现象,基因编辑产物通过杂交转移到其他植物符合基因漂移的概念;而遗传漂变是指由于种群大小有限导致基因频率随机波动的现象,与基因编辑产物通过杂交转移到其他植物的现象不符。基因编辑技术在作物改良等方面有创新应用,但基因污染可能带来风险,所以需要在创新与安全之间寻求平衡,既要利用技术的优势,又要保障生态环境和生物安全等。
【分析】1、基因编辑技术是一种能够精确的对生物体基因组中特定的目标基因进行修饰的基因工程技术。其本质是基因突变。
2、基因工程中会涉及三种基本工具:①限制酶,其功能是能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。②DNA连接酶,其功能是能够修复被限制酶切开的磷酸二酯键。③基因进入受体细胞的载体,其功能是能够运载目的基因进入受体细胞,常见的运载体是质粒、动植物病毒等。
3、基因工程的步骤:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
目的基因的获取方法:
从基因文库中获取,包括基因组文库和cDNA文库;人工合成,包括利用mRNA合成cDNA和通过DNA合成仪用化学方法人工合成;利用PCR技术获取和扩增。
(1)获得抗稻瘟病水稻的方法之一是导入A基因,以期获得基因型为AABB的纯合水稻。因为基因A使水稻抗稻瘟病,要获得纯合抗稻瘟病水稻,基因型需为AABB。也可以通过阻断(抑制、敲除、破坏等)基因B介导的感病反应途径来获得抗稻瘟病水稻,由于基因B介导感病反应信号途径,阻断B基因后,即使没有A基因,水稻也可能因无法介导感病反应而表现出抗病性。
(2)科研人员首先设计一段与基因B互补的sgRNA,构建sgRNA Cas9复合体,对野生型水稻进行基因敲除。因为要敲除的是B基因,所以sgRNA应与基因B互补。野生型水稻基因型为aaBB,将其进行基因敲除后获得的水稻(P)表现为易感稻瘟病,说明P中至少有一个B基因未被完全敲除,其基因型可能为aaBB或aaBB 。让其自交,F1 会产生aaB B (抗稻瘟病)和aaBB 、aaBB(易感稻瘟病)等基因型,符合F1 中大部分易感稻瘟病,少部分抗稻瘟病的情况。
(3)利用基因编辑技术敲除水稻相关基因,该过程会导致水稻的遗传多样性增加。因为基因编辑是对特定基因进行定向改变,会使种群中基因的种类和频率发生变化,增加了基因的多样性。从进化的角度讲,这种变异为生物进化提供了原材料。基因编辑导致的变异属于可遗传变异,可遗传变异是生物进化的原材料,为自然选择提供了基础。在基因编辑过程中,可能会出现对非目标基因进行了编辑,最可能的原因是sgRNA与非目标基因序列存在部分互补,从而导致sgRNA Cas9复合体错误结合并切割非目标基因,即发生了脱靶效应。
(4)基因漂移是指基因通过花粉传播、种子扩散等方式从一个种群转移到另一个种群的现象,基因编辑产物通过杂交转移到其他植物符合基因漂移的概念;而遗传漂变是指由于种群大小有限导致基因频率随机波动的现象,与基因编辑产物通过杂交转移到其他植物的现象不符。基因编辑技术在作物改良等方面有创新应用,但基因污染可能带来风险,所以需要在创新与安全之间寻求平衡,既要利用技术的优势,又要保障生态环境和生物安全等。
23.(2025·嘉兴模拟)光照强度变化、叶片气孔导度变化能著影响光合作用强度,研究人员以某植物为材料进行了研究。
(1)研究人员将该植物幼苗分为恒定光照组(CL,300μmμmol·m-2·s-1)和波动光照组(FL,由1200μmμmol·m-2·s-11min和100μmμmol·m-2·s-14min组成循环),在适宜条件下培养4天,检测幼苗净光合速率和光合色素含量,结果如图1、2所示。
光照强度变化直接影响光合作用的 阶段,该阶段吸收光能的结构是叶绿体内的 。FL组光合作用强度低于CL组,据图推测其原因是FL组的 低于CL组。
(2)研究人员将Slac1基因敲除株(S)和野生型(WT)种植在适宜环境下,用图3所示的波动光照处理,测得气孔导度和净光合速率分别如图4、图5所示。
①卡尔循环产生的第一个糖含有 个碳原子。该糖离开叶绿体后,大部分转化为 ,然后运到其他细胞。据图推测,Slac1基因表达产物的作用是 气孔打开。
②实验结果显示,气孔导度变化受到 和 影响,两种植物中 更适合波动光照。根据上述实验结果,能否推测出哪种植物更适合在干旱且波动光照的条件下生长,理由是什么? 。
【答案】(1)光反应;类囊体;光合色素含量
(2)3;蔗糖;抑制;光照;Slac1基因(表达产物);S;无法推测,因为干旱条件下无实验数据支持或:能推测,(WT植物更适合生长,)因为S植物气孔导度大,蒸腾作用过强或:能推测,(S植物更适合生长,)因为S植物气孔导度大,有利于光合作用进行
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】(1)光反应阶段直接需要光,因此光照强度变化直接影响光合作用的光反应阶段;叶绿体内的类囊体膜是光反应的场所,其上的光合色素能吸收光能;结合图2可知,FL组的光合色素含量低于CL组,因此其净光合速率小于CL组。
(2)①卡尔循环产生的第一个糖为三碳糖,含有3个碳原子;该糖离开叶绿体后,大部分在叶绿体外(细胞溶胶)中转化为蔗糖;Slac1基因敲除株(S)气孔大于WT,说明Slac1基因表达产物抑制气孔开放。②用图3所示的波动光照处理,测得气孔导度和净光合速率分别如图4、图5所示,说明气孔导度受到光照和Slac1基因的影响;S的净光合速率更大,更适合波动光照;无法推测,因为干旱条件下无实验数据支持或:能推测,(WT植物更适合生长,)因为S植物气孔导度大,蒸腾作用过强或:能推测,(S植物更适合生长,)因为S植物气孔导度大,有利于光合作用进行。
【分析】1、植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。
影响植物光合速率的因素有:光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
2、叶绿体通过类囊体堆叠成基粒而增大膜面积,有利于光合作用(光反应)有关酶的附着以及光合色素的分布,从而促进光合反应速率。
3、植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响;植物的呼吸速率可以用单位时间内二氧化碳的生成量或氧气的吸收量或有机物的消耗量来表示,净光合速率可以用单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或有机物的积累量来表示,真光合速率可以用单位时间内二氧化碳的固定量或氧气的产生量或有机物的合成量来表示。三者的关系是真光合速率=呼吸速率+净光合速率。
(1)光反应阶段直接需要光,因此光照强度变化直接影响光合作用的光反应阶段;叶绿体内的类囊体膜是光反应的场所,其上的光合色素能吸收光能;结合图2可知,FL组的光合色素含量低于CL组,因此其净光合速率小于CL组。
(2)①卡尔循环产生的第一个糖为三碳糖,含有3个碳原子;该糖离开叶绿体后,大部分在叶绿体外(细胞溶胶)中转化为蔗糖;Slac1基因敲除株(S)气孔大于WT,说明Slac1基因表达产物抑制气孔开放。②用图3所示的波动光照处理,测得气孔导度和净光合速率分别如图4、图5所示,说明气孔导度受到光照和Slac1基因的影响;S的净光合速率更大,更适合波动光照;无法推测,因为干旱条件下无实验数据支持或:能推测,(WT植物更适合生长,)因为S植物气孔导度大,蒸腾作用过强或:能推测,(S植物更适合生长,)因为S植物气孔导度大,有利于光合作用进行。
24.(2025·嘉兴模拟)油菜素内酯(BR)对水稻具有多重效应。施加BR可导致籽粒数减少,千粒重增大,全局性BR缺失能导致籽粒数增加,千粒重下降。研究人员借助神舟飞船,将某非簇生稻培育成簇生稻(如图1),其籽粒数量增加,但千粒重不变。
回答下列问题:
(1)研究人员推测簇生稻能提高产量,其依据是 。
(2)为探明簇生稻簇生机制,研究人员提取簇生稻DNA,测序后与 中的非簇生稻DNA序列比对,发现BRD3基因存在差异。提取簇生稻的核酸,DNA酶处理后与RNA探针杂交,检测结果如表所示。
样本来源 幼嫩稻穗 幼嫩叶片 成熟稻穗 成熟叶片
杂交结果 + - - -
注:“+”表示存在双链RNA,“-”表示不存在双链RNA
探针杂交结果表明簇生稻中,BRD3基因的表达具有 特异性。检测发现仅幼嫩稻穗BR含量下降,其余部位与非簇生稻含量无显著差异。推测簇生稻的BRD3基因的表达产物具有 作用。
(3)PCR扩增时需设计引物,引物的特点有哪些? (A.序列的特异性 B.引物内部不会形成双链结构 C.引物间不会形成双链结构)。利用PCR技术对簇生稻和非簇生稻植株BRD3基因上游DNA片段进行扩增,图3为所用引物位置,检测结果如图4所示。
由图示结果推测,相对于非簇生稻植株,簇生稻植株的BRD3基因上游A区域可能发生了碱基序列的 ,B区域可能发生了碱基序列的 。
【答案】(1)簇生稻籽粒数量增加,但千粒重不变
(2)基因数据库;时空;促进BR降解/抑制BR合成
(3)ABC;倒位;缺失
【知识点】基因突变的类型;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)题目中明确提到产量与籽粒数量和千粒重有关,需要从题干中找到簇生稻与产量相关的特征。已知簇生稻籽粒数量增加,千粒重不变,在千粒重不变的情况下,籽粒数量增多意味着总体产量会提高。
(2)在研究基因差异时,通常是将测序得到的目标生物(甦生稻)的基因序列与已有的基因数据库中同种生物(非簇生稻)的基因序列进行对比,从而发现差异。 从表格中可以看到,BRD3基因在不同的样本(幼嫩稻穗、幼嫩叶片、成熟稻穗、成熟叶片)中的表达情况不同,即该基因在不同的时间(幼嫩和成熟阶段)和不同的空间(稻穗和叶片部位)表达有差异,这体现了基因表达的时空特异性。
(3)PCR扩增时设计的引物需要具有序列的特异性,这样才能准确地结合到目标DNA序列上进行扩增;引物内部不能形成双链结构,否则引物自身会发生折叠等情况,无法正常与模板DNA结合;引物间也不能形成双链结构,不然引物之间会相互结合,影响与模板DNA的结合和扩增反应,ABC符合题意。
故答案为:ABC。
从图4中可以看到,簇生稻组4利用引物4和6存在扩增产物,而组1引物1和4没有扩增产物,且组2和组3都没有扩增产物,说明A区域发生了倒位,B区域发生了缺失。
【分析】基因突变的特点
普遍性:所有生物均可发生;
随机性:从发生时间上看,生物个体发育的任何时期均可发生基因突变;从发生部位上看,任何细胞的任何DNA分子的任何部位都可以发生基因突变;
不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
低频性:DNA分子具有稳定的双螺旋结构,自然状态下基因突变的频率是很低的。
(1)题目中明确提到产量与籽粒数量和千粒重有关,需要从题干中找到簇生稻与产量相关的特征。已知簇生稻籽粒数量增加,千粒重不变,在千粒重不变的情况下,籽粒数量增多意味着总体产量会提高。
(2)在研究基因差异时,通常是将测序得到的目标生物(甦生稻)的基因序列与已有的基因数据库中同种生物(非簇生稻)的基因序列进行对比,从而发现差异。 从表格中可以看到,BRD3基因在不同的样本(幼嫩稻穗、幼嫩叶片、成熟稻穗、成熟叶片)中的表达情况不同,即该基因在不同的时间(幼嫩和成熟阶段)和不同的空间(稻穗和叶片部位)表达有差异,这体现了基因表达的时空特异性。
(3)PCR扩增时设计的引物需要具有序列的特异性,这样才能准确地结合到目标DNA序列上进行扩增;引物内部不能形成双链结构,否则引物自身会发生折叠等情况,无法正常与模板DNA结合;引物间也不能形成双链结构,不然引物之间会相互结合,影响与模板DNA的结合和扩增反应,ABC符合题意。
故选ABC。
从图4中可以看到,簇生稻组4利用引物4和6存在扩增产物,而组1引物1和4没有扩增产物,且组2和组3都没有扩增产物,说明A区域发生了倒位,B区域发生了缺失。
25.(2025·嘉兴模拟)机体感染病原体后,通常会发热。为研究发热的机制和退烧药F对机体免疫功能的影响,进行了以下实验。回答下列问题:
(1)给一组实验兔静脉注射细菌毒素LPS,约1小时后测得肛温升高,血清IL-1(白细胞介素-1)明显升高;给另一组实验兔静脉注射IL-1,约0.6小时可测得肛温升高。
①由上述实验结果推测,IL-1是发热反应的信息分子。信号传递机制有两种可能:一是信息分子作用于迷走神经末梢的受体,通过迷走神经以 方式传递信息;二是信息分子通过 途径传递信息。发热信号传递至位于 的体温调节中枢引起体温上升。
②注射IL-1发热的持续时间很短,原因是 。
(2)为验证退烧药F在体温正常和发热状态下对免疫功能都有抑制作用,根据以下材料和用具,完善实验方案,并进行预测和分析。
材料和用具:若干只实验兔、LPS(用生理盐水配制)、F(用生理盐水配制)、生理盐水、注射器、采血针、毛细吸管、血细胞计数板、显微镜等。(说明与要求:白细胞数量可反映机体的免疫功能,试剂所用剂量和频率不作具体要求。)
①实验分组: (设计表格表示实验分组处理)。
②完善实验思路:
ⅰ.按上述分组,用注射器给每只实验兔静脉注射相应的试剂。
ⅱ.一段时间后,用采血针和 在耳缘采少量血液,用血细胞计数板和 计数白细胞并记录。
ⅲ.每隔一段时间重复步骤ⅰ和ⅱ。
ⅳ.对实验数据进行分析与处理。
③预测与分析:
ⅰ.若实验结果支持假设,白细胞数量最多的组的处理是 。
ⅱ.与红细胞不同,计数白细胞时需用血细胞计数板的白细胞计数区。其原因是什么? 。
【答案】(1)电信号;体液运输;下丘脑;IL-1发挥作用后会被灭活
(2)退烧药F对兔白细胞数量影响的分组表
组别 处理
甲 注射生理盐水
乙 注射LPS
丙 注射F
丁 先注射LPS、发热后注射F
;毛细吸管;显微镜;注射LPS;白细胞数量少、体积大
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】(1)①迷走神经属于神经系统,信息分子作用于迷走神经末梢的受体后,会通过迷走神经以电信号(或神经冲动、局部电流)的方式在神经纤维上进行传导,从而传递信息。信息分子还可以通过体液运输的途径传递信息,如随血液运输到全身各处,作用于靶细胞或靶器官。体温调节中枢位于下丘脑,发热信号传递至下丘脑,下丘脑会通过一系列的调节机制使体温上升。
②IL - 1 作为信息分子发挥作用后会被及时灭活或清除,所以注射 IL - 1 发热的持续时间很短。这样可以保证机体对信息分子的反应能够及时终止,避免发热持续过长对机体造成不良影响。
(2)①要验证退烧药 F 在体温正常和发热状态下对免疫功能都有抑制作用,自变量为是否发热以及是否使用退烧药 F。可将实验兔分为 4 组,见答案部分。
②ⅱ. 一段时间后,用采血针和毛细吸管在耳缘采少量血液,用血细胞计数板和显微镜计数白细胞并记录。
③ⅰ. 因为退烧药 F 在体温正常和发热状态下对免疫功能都有抑制作用,而白细胞数量可反映机体免疫功能,抑制作用越强白细胞数量越少,所以白细胞数量最多的组应该是没有抑制作用的组,即注射LPS。
ⅱ. 与红细胞不同,计数白细胞时需用血细胞计数板的白细胞计数区,原因是白细胞个体较大,在血细胞计数板的白细胞计数区能更准确地对白细胞进行计数,且白细胞数量相对红细胞少,在白细胞计数区便于计数。
【分析】体温调节中枢位于下丘脑,感觉中枢位于大脑皮层,当外界环境温度变化时,下丘脑通过调节相关激素的分泌,促进细胞代谢、使血管扩张或收缩、骨骼肌战栗、增加血输出量等方式来使体温维持相对稳定,使有机体适应外界环境温度变化。
(1)①迷走神经属于神经系统,信息分子作用于迷走神经末梢的受体后,会通过迷走神经以电信号(或神经冲动、局部电流)的方式在神经纤维上进行传导,从而传递信息。信息分子还可以通过体液运输的途径传递信息,如随血液运输到全身各处,作用于靶细胞或靶器官。体温调节中枢位于下丘脑,发热信号传递至下丘脑,下丘脑会通过一系列的调节机制使体温上升。
②IL - 1 作为信息分子发挥作用后会被及时灭活或清除,所以注射 IL - 1 发热的持续时间很短。这样可以保证机体对信息分子的反应能够及时终止,避免发热持续过长对机体造成不良影响。
(2)①要验证退烧药 F 在体温正常和发热状态下对免疫功能都有抑制作用,自变量为是否发热以及是否使用退烧药 F。可将实验兔分为 4 组,见答案部分。
②ⅱ. 一段时间后,用采血针和毛细吸管在耳缘采少量血液,用血细胞计数板和显微镜计数白细胞并记录。
③ⅰ. 因为退烧药 F 在体温正常和发热状态下对免疫功能都有抑制作用,而白细胞数量可反映机体免疫功能,抑制作用越强白细胞数量越少,所以白细胞数量最多的组应该是没有抑制作用的组,即注射LPS。
ⅱ. 与红细胞不同,计数白细胞时需用血细胞计数板的白细胞计数区,原因是白细胞个体较大,在血细胞计数板的白细胞计数区能更准确地对白细胞进行计数,且白细胞数量相对红细胞少,在白细胞计数区便于计数。
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