【精品解析】【高考真题】2024年6月浙江卷生物高考真题

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名称 【精品解析】【高考真题】2024年6月浙江卷生物高考真题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2025-10-21 16:26:03

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【高考真题】2024年6月浙江卷生物高考真题
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.(2024·浙江)生物多样性是人类赖以生存和发展的基础。下列叙述错误的是(  )
A.在城市动物园饲养濒危动物属于生物多样性的就地保护
B.在培育转基因生物时需考虑对生物多样性的影响
C.酸雨、全球变暖等生态环境问题会威胁生物多样性
D.通过立法、宣传教育,让人们树立起保护生物多样性的意识
【答案】A
【知识点】全球性生态环境问题;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、生物多样性的就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等,这是对生物多样性最有效的保护。而在城市动物园饲养濒危动物,是将濒危动物从原地迁出,在异地进行专门的保护,属于易地保护,并非就地保护,A符合题意;
B、培育转基因生物时,转基因生物可能会对生态环境中的其他生物产生影响,如可能成为入侵物种,或者影响非目标生物的生存、繁殖等,进而影响生物多样性。所以在培育转基因生物时需考虑对生物多样性的影响,B不符合题意;
C、酸雨会使土壤和水体酸化,影响生物的生存环境,导致一些生物无法适应而死亡;全球变暖会改变生物的生存环境,如导致冰川融化、海平面上升、气候异常等,使生物的分布范围改变、繁殖受到影响等,这些生态环境问题都会威胁生物多样性,C不符合题意;
D、通过立法可以从法律层面规范人们保护生物多样性的行为,宣传教育能够让人们树立起保护生物多样性的意识,从而自觉参与到生物多样性的保护行动中,这是保护生物多样性的有效措施,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
2.(2024·浙江)野生型果蝇的复眼为椭圆形,当果蝇X染色体上的16A片段发生重复时,形成棒状的复眼(棒眼),如图所示。
棒眼果蝇X染色体的这种变化属于(  )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
【答案】C
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】野生型果蝇X染色体上的16A片段发生重复,形成棒眼果蝇。这里是染色体上的片段(16A片段)出现了重复,属于染色体结构变异中的重复类型,并非基因突变(未涉及基因内部碱基对变化)、基因重组(不是基因的重新组合)、染色体数目变异(不是染色体数目的改变)。所以,棒眼果蝇X染色体的这种变化属于染色体结构变异,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【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)染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序,从而导致性状的变异。
3.(2024·浙江)在酵母菌、植物、昆虫等不同生物类群中,rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的。这一事实为“这些不同生物类群具有共同祖先”的观点提供了(  )
A.化石证据 B.比较解剖学证据
C.胚胎学证据 D.分子水平证据
【答案】D
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】题干中提到在酵母菌、植物、昆虫等不同生物类群中,rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的,这是从分子水平(基因的碱基序列)来研究不同生物类群的亲缘关系,为“这些不同生物类群具有共同祖先”的观点提供了分子水平证据,并非化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)化石证据:是指通过研究地层中的古生物化石,了解生物进化的历程,化石是古生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
(2)比较解剖学证据:是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究,如同源器官、痕迹器官等,以此说明生物进化的关系。
(3)胚胎学证据:是通过研究动植物胚胎的形成和发育过程,如脊椎动物胚胎早期的鳃裂、尾等特征,来揭示生物进化的线索。
(4)分子水平证据:是从分子水平(如DNA、蛋白质等)研究生物之间的亲缘关系,通过比较不同生物的核酸序列、蛋白质序列等,判断生物之间的进化关系,核酸序列的相似性越高,说明亲缘关系越近。
4.(2024·浙江)同一个体的肝细胞和上皮细胞都会表达一些组织特异性的蛋白质。下列叙述错误的是(  )
A.肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质
B.肝细胞和上皮细胞所含遗传信息相同
C.肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果
D.上皮细胞的形成与基因选择性表达有关
【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞分化过程中,虽然不同细胞会表达一些组织特异性蛋白质,但也会有一些蛋白质是所有细胞都需要的,比如呼吸作用相关的呼吸酶,它参与细胞的呼吸过程,是维持细胞正常生命活动所必需的。所以肝细胞和上皮细胞是有相同蛋白质的,A符合题意;
B、肝细胞和上皮细胞都是由同一个受精卵经过有丝分裂和细胞分化形成的。有丝分裂过程中,遗传物质精确复制并平均分配到子细胞中,所以它们所含的遗传信息是相同的,B不符合题意;
C、受精卵通过细胞分裂增加细胞数量,在此基础上,细胞逐渐发生分化,形成具有不同形态、结构和功能的细胞,如肝细胞。所以肝细胞的形成是细胞分裂和分化共同作用的结果,C不符合题意;
D、细胞分化的本质就是基因的选择性表达。上皮细胞在分化过程中,特定的基因表达形成了上皮细胞特有的结构和功能,所以上皮细胞的形成与基因选择性表达有关,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。
5.(2024·浙江)在自然界中,群落演替是普遍现象。下列现象不属于群落演替的是(  )
A.裸岩上出现了地衣 B.草本群落中出现成片灌木
C.灌木群落中长出大量乔木 D.常绿阔叶林中樟树明显长高
【答案】D
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、裸岩上出现地衣,这是初生演替的起始阶段,地衣能在裸岩上生长,之后会逐渐被其他群落代替,属于群落演替,A不符合题意;
B、草本群落中出现成片灌木,说明群落的优势种在发生变化,灌木逐渐替代草本植物成为优势种,这是群落演替的表现,B不符合题意;
C、灌木群落中长出大量乔木,乔木逐渐取代灌木成为优势种,群落的组成和结构发生改变,属于群落演替,C不符合题意;
D、常绿阔叶林中樟树明显长高,这只是樟树个体的生长发育现象,群落的优势种等并没有发生变化,不属于群落演替,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】一个群落替代另一个群落的过程叫作群落演替。群落演替可以分为初生演替和次生演替。人类活动会影响演替的进程和方向。
6.(2024·浙江)细胞是生物体结构和生命活动的基本单位,也是一个开放的系统。下列叙述正确的是(  )
A.细胞可与周围环境交换物质,但不交换能量
B.细胞可与周围环境交换能量,但不交换物质
C.细胞可与周围环境交换物质,也可交换能量
D.细胞不与周围环境交换能量,也不交换物质
【答案】C
【知识点】细胞是生物体的结构和功能单位
【解析】【解答】A、细胞作为一个开放系统,不仅与周围环境交换物质,还交换能量,例如细胞通过呼吸作用从外界获取氧气并释放二氧化碳,同时分解有机物释放能量供生命活动利用,A不符合题意;
B、细胞在与周围环境的相互作用中,物质交换和能量交换是同时进行的,如植物细胞通过光合作用从外界吸收二氧化碳和光能,合成有机物,B不符合题意;
C、细胞是一个开放的系统,每时每刻都与环境进行着物质和能量的交换,像细胞吸收营养物质(物质交换),利用营养物质进行呼吸作用产生能量(能量交换),C符合题意;
D、细胞的生命活动需要物质和能量的供应,必然要与周围环境交换物质和能量,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞是生物体结构和功能的基本单位,是最基本的生命系统。在多细胞生物中,由形态相似、结构和功能相同的细胞联合在一起形成组织;不同的组织按照一定的次序结合在一起构成器官;能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起形成系统;由系统进一步构成个体。在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群;所有的种群组成一个群落;生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体是生态系统;地球上最大的生态系统是生物圈。
7.(2024·浙江)溶酶体内含有多种水解酶,是细胞内大分子物质水解的场所。机体休克时,相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降,通透性增高,引发水解酶渗漏到胞质溶胶,造成细胞自溶与机体损伤。下列叙述错误的是(  )
A.溶酶体内的水解酶由核糖体合成
B.溶酶体水解产生的物质可被再利用
C.水解酶释放到胞质溶胶会全部失活
D.休克时可用药物稳定溶酶体膜
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、因为溶酶体内的水解酶本质是蛋白质,而核糖体是合成蛋白质的场所,所以溶酶体内的水解酶由核糖体合成,A不符合题意;
B、溶酶体作为细胞内的“消化车间”,其水解产生的如氨基酸、核苷酸等物质是可以被细胞再利用的,B不符合题意;
C、溶酶体内的pH比胞质溶胶低。当水解酶释放到胞质溶胶后,由于pH环境改变,活性会下降,但不会全部失活。正是因为还有活性,才会引发细胞自溶与机体损伤,C符合题意;
D、鉴于机体休克时,相关细胞内溶酶体膜稳定性下降等情况会造成细胞自溶与机体损伤,那么使用药物稳定溶酶体膜,就能避免水解酶渗漏,从而起到保护作用,所以休克时可用药物稳定溶酶体膜,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】溶酶体是由单层膜围绕成的囊泡状细胞器,内含多种酸性水解酶(pH为5左右),几乎存在于所有动物细胞中。溶酶体可以将蛋白质、核酸、多糖等大分子水解,及时清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及死亡的细胞。此外,免疫细胞吞噬入侵的病毒或细菌后,溶酶体会与吞噬物融合并利用水解酶将病原体杀死进而降解,起到免疫防御作用。
8.(2024·浙江)黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性。研究人员对洞庭湖周边某水域捕获的1178尾野生黄鳝进行年龄及性别的鉴定,结果如下表。
生长期 体长(cm) 尾数 雌性 雄性
尾数 比例(%) 尾数 比例(%)
Ⅰ龄 ≤30.0 656 633 96.5 8 1.2
Ⅱ龄 30.1~50.0 512 327 63.9 116 22.7
Ⅲ龄 50.1~55.0 6 2 33.3 4 66.7
Ⅳ龄 ≥55.1 4 0 0.0 4 100.0
下列叙述正确的是(  )
A.该黄鳝种群的年龄结构为衰退型
B.种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性
C.随年龄增长雄黄鳝数量逐渐增加
D.该黄鳝种群的雌雄比例约为1∶1
【答案】B
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、种群的年龄结构是指种群中各年龄期个体数目的比例。从表中数据能看到,该黄鳝种群Ⅰ龄期(幼年)个体数量较多,Ⅳ龄期(老年)个体数量较少,符合增长型年龄结构特点,即幼年个体多,老年个体少,种群数量趋于增长,并非衰退型,A不符合题意;
B、已知黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性,这意味着雄性黄鳝是由产卵后的雌性转变而来,所以种群中雄黄鳝的发育阶段晚于雌性,进而可以推断出种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性,B符合题意;
C、Ⅱ龄期雄黄鳝数量最多,而Ⅰ龄期、Ⅲ龄期和Ⅳ龄期雄黄鳝数量都非常少,并非随年龄增长雄黄鳝数量逐渐增加,C不符合题意;
D、将表中各年龄期雌性个体数量相加,会明显大于雄性个体数量相加的总数,所以该黄鳝种群的雌雄比例不是1:1,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等,这些特征是决定种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率。
9.(2024·浙江)下列关于双链DNA分子结构的叙述,正确的是(  )
A.磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
B.双链DNA中T占比越高,DNA热变性温度越高
C.两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D.若一条链的G+C占47%,则另一条链的A+T也占47%
【答案】A
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子的基本骨架是由磷酸与脱氧核糖交替连接构成的,它们排列在外侧,碱基对排列在内侧,这是DNA分子结构的重要特征之一,A符合题意;
B、DNA热变性温度与DNA分子中GC碱基对的含量有关,因为GC之间有3个氢键,AT之间有2个氢键,GC含量越高,DNA分子越稳定,热变性温度越高;而T占比越高,意味着AT含量越高,GC含量相对越低,DNA热变性温度越低,B不符合题意;
C、DNA两条链之间的氢键是自动形成的,不需要DNA聚合酶催化。DNA聚合酶的作用是催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,从而合成DNA子链,C不符合题意;
D、在双链DNA分子中,互补碱基之和在两条链中是相等的,即一条链中G+C的含量等于另一条链中G+C的含量,一条链中A+T的含量等于另一条链中A+T的含量。若一条链的G+C占47%,则另一条链的G+C也占47%,另一条链的A+T占1-47%=53%,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)DNA分子是由两条长链组成的,这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。其中,每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合,即脱氧核糖和磷酸基团交替连接形成主链的基本骨架,排列在主链的外侧,碱基则位于主链内侧。A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。
(2)DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上,以打开的母链为模板,以4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从5'到3'方向合成新生链。
(2024·浙江)阅读下列材料,完成下面小题。
柿子具有较高的营养价值和药用价值。采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的柿子醋,提高了柿子的经济价值。柿子醋的酿造工艺流程如图所示。
10.下列关于酒精发酵和醋酸发酵的叙述,错误的是(  )
A.酒精发酵是吸能反应 B.酒精发酵在无氧条件下进行
C.醋酸发酵是放能反应 D.醋酸发酵在有氧条件下进行
11.下列关于柿子醋酿造过程的叙述,错误的是(  )
A.加酶榨汁环节加入果胶酶,有利于提高柿子汁产量
B.酒精发酵前可对柿子汁进行杀菌,以利于酒精发酵
C.若柿子酒的酒精度过高,应稀释后再用于醋酸发酵
D.用不同品种和成熟度的柿子酿造的柿子醋风味相同
【答案】10.A
11.D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【分析】以水果为原料酿制果醋,需要经过酒精发酵和醋酸发酵两个阶段;若以果酒为原料,只需要进行醋酸发酵。醋酸菌是好氧细菌,生长繁殖的最适温度是30~35℃,醋酸菌在酶的作用下,先将乙醇氧化成乙醛,再将乙醛氧化为乙酸(CH3COOH)。
10.A、酒精发酵是酵母菌在无氧条件下进行的细胞呼吸过程,细胞呼吸会释放能量,属于放能反应,而不是吸能反应,A符合题意;
B、酒精发酵是酵母菌的无氧呼吸过程,需要在无氧条件下进行,通过分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳,B不符合题意;
C、醋酸发酵是醋酸菌将酒精氧化为醋酸的过程,该过程会释放能量,属于放能反应,C不符合题意;
D、醋酸菌是好氧细菌,醋酸发酵需要在有氧条件下进行,这样才能将酒精逐步氧化为醋酸,D不符合题意。
故答案为:A。
11.A、果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使柿子细胞更易破碎,有利于提高柿子汁的产量,A不符合题意;
B、酒精发酵前对柿子汁进行杀菌,可以杀死其中的杂菌,避免杂菌污染,利于酵母菌进行酒精发酵,B不符合题意;
C、醋酸菌在酒精浓度过高时会受到抑制,若柿子酒的酒精度过高,稀释后再用于醋酸发酵,能为醋酸菌创造适宜的环境,C不符合题意;
D、不同品种和成熟度的柿子,其所含的营养成分、风味物质等不同,酿造出的柿子醋风味也会不同,D符合题意。
故答案为:D。
12.(2024·浙江)血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成人体细胞赖以生存的内环境。下列关于淋巴细胞分布的叙述,正确的是(  )
A.只存在于淋巴 B.只存在于血浆和淋巴
C.只存在于血浆和组织液 D.存在于血浆、组织液和淋巴
【答案】D
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】毛细淋巴管内的淋巴液会汇集到淋巴管,再经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆,所以血浆中也有淋巴细胞,并非只存在于淋巴。血浆和淋巴液中有淋巴细胞,且细胞免疫时细胞毒性T细胞会进入组织液,所以淋巴细胞存在于血浆、组织液和淋巴,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】内环境由血浆、组织液和淋巴等细胞外液构成,是人体细胞赖以生存的环境。淋巴细胞在免疫过程中发挥重要作用。
13.(2024·浙江)干旱胁迫下,植物体内脱落酸含量显著增加,赤霉素含量下降。下列叙述正确的是(  )
A.干旱胁迫下脱落酸含量上升,促进气孔开放
B.干旱胁迫下植物含水量上升,增强抗旱能力
C.干旱胁迫下,脱落酸受体缺失突变体较耐干旱
D.干旱胁迫下,叶面喷施赤霉素不利于植物抗旱
【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、在干旱胁迫时,植物体内脱落酸含量会显著增多,它起到的作用是促使气孔关闭,这样就能避免因蒸腾作用而过多失水,而不是促进气孔开放,A不符合题意;
B、处于干旱胁迫的环境中,植物为了增强自身的抗旱能力,会减少自身的含水量,以此避免失水过多,并非含水量上升,B不符合题意;
C、对于脱落酸受体缺失突变体而言,由于脱落酸无法正常发挥其应有的作用,使得气孔不能正常关闭,这样水分散失就难以有效控制,所以这种突变体一般不耐干旱,C不符合题意;
D、在干旱胁迫情况下,若叶面喷施赤霉素,因为赤霉素会促进植株生长,这会在一定程度上不利于植物抗旱,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】脱落酸抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
14.(2024·浙江)脲酶催化尿素水解,产生的氨可作为细菌的氮源。脲酶被去除镍后失去活性。下列叙述错误的是(  )
A.镍是组成脲酶的重要元素
B.镍能提高尿素水解反应的活化能
C.产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖
D.以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌
【答案】B
【知识点】酶促反应的原理;尿素分解菌的分离与计数
【解析】【解答】A、题目中提到脲酶被去除镍后失去活性,这就表明镍对于脲酶维持其活性起着关键作用,所以可以推断出镍是组成脲酶的重要元素,A不符合题意;
B、酶催化化学反应的机理是降低化学反应所需的活化能,脲酶能催化尿素水解,同样是基于此原理。而镍作为脲酶的重要组成元素,应该是有助于脲酶发挥降低尿素水解反应活化能的作用,并非提高尿素水解反应的活化能,B符合题意;
C、因为产脲酶细菌能够利用脲酶催化尿素水解产生氨作为氮源,而NH4Cl中含有氮元素,所以产脲酶细菌可以利用NH4Cl里的氮源进行代谢活动,也就能够在以NH4Cl为唯一氮源的培养基上生长繁殖,C不符合题意;
D、产脲酶细菌能产生脲酶,该酶可催化尿素分解产生NH3,NH3能作为细菌生长的氮源,然而不能产脲酶的细菌则无法分解尿素来获取氮源。基于此特性,以尿素为唯一氮源的培养基就可以筛选出能够分解尿素获取氮源的产脲酶细菌,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】绝大多数微生物都能利用葡萄糖,但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基,可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。
15.(2024·浙江)植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡,Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度
B.、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能
C.Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D.白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义;被动运输;主动运输;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、细胞液的pH为3-6,胞质溶胶的pH为7.5,这表明细胞液的H+浓度高于细胞溶胶。要长期维持这种膜内外的H+浓度梯度,就需要通过主动运输将细胞溶胶中的H+运输到细胞液中,A不符合题意;
B、通过离子通道运输属于协助扩散,Cl-、NO3-通过离子通道进入液泡,这种协助扩散方式不需要ATP直接供能,B不符合题意;
C、液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内。这说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,该过程中Na+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输,虽然不是直接消耗ATP供能,但消耗了H+电化学梯度提供的能量,C符合题意;
D、白天蔗糖进入液泡,使得光合作用产物及时转移,避免了光合作用产物蔗糖在细胞质基质中过度积累,从而有利于光合作用的持续进行,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在植物细胞中,物质的运输方式有多种。主动运输是逆浓度梯度运输,需要载体蛋白和能量;协助扩散是顺浓度梯度运输,需要载体蛋白但不需要能量;自由扩散是顺浓度梯度运输,不需要载体蛋白和能量。离子通道运输属于协助扩散。细胞液和胞质溶胶存在不同的pH,这反映了H+浓度的差异。
16.(2024·浙江)以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。
下列叙述正确的是(  )
A.兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量
B.兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量
C.静息状态时,K+外向流量小于内向流量
D.静息状态时,Na+外向流量大于内向流量
【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、在兴奋过程中,看到K+的外向流量所对应的数值明显高于内向流量对应的数值,所以K+外向流量大于内向流量,A符合题意;
B、兴奋过程中,Na+内向流量对应的数值高于外向流量对应的数值,也就是Na+内向流量大于外向流量,而不是小于,B不符合题意;
C、在静息状态下,由图可知K+外向流量对应的数值大于内向流量对应的数值,即K+外向流量大于内向流量,并非小于,C不符合题意;
D、静息状态时,依据图中数据,Na+外向流量对应的数值小于内向流量对应的数值,即Na+外向流量小于内向流量,不是大于,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将信号传递到下一个神经元。
17.(2024·浙江)某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的(  )
A.1/12 B.1/10 C.1/8 D.1/6
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】P:裂翅黄体♀×裂翅灰体♂→F1:裂翅灰体♀:裂翅黄体♂∶正常翅灰体♀∶正常翅黄体♂=2∶2∶1∶1,可见裂翅对正常翅为显性,而裂翅:正常翅=2:1,故存在显性纯合致死现象。F1中雌性都为灰体,雄性都为黄体,且灰体♀∶黄体♂=1:1,可见体色与性别有关,由于两对等位基因均不位于Y染色体上,故控制体色的基因位于X染色体上,且灰体对黄体为显性。由于控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,故控制翅型的基因位于常染色体上。设控制翅型的等位基因为A/a,控制体色的等位基因为B/b,则P中的裂翅黄体♀基因型为AaXbXb,裂翅灰体♂基因型为AaXBY;F1中的裂翅灰体♀基因型为AaXBXb,裂翅黄体♂基因型为AaXbY,正常翅灰体♀基因型为aaXBXb,正常翅黄体♂基因型为aaXbY。让全部F1相同翅型的个体自由交配,即F1中的2/3裂翅灰体♀(AaXBXb)×裂翅黄体♂(AaXbY)与1/3正常翅灰体♀(aaXBXb)×正常翅黄体♂(aaXbY)。单独分析翅型A/a,2/3Aa×Aa→1/6AA(死亡)、1/3Aa、1/6aa;1/3aa×aa→1/3aa,故Aa占2/5。单独分析体色XBXb×XbY→1/4XbY。因此让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的2/5×1/4=1/10,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)自由组合定律是指控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。伴性遗传是指位于性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别相联系的遗传方式。
(2)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
18.(2024·浙江)某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是(  )
A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B.4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D.4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;精子的形成过程;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】A、该精原细胞进行了一次有丝分裂和一次减数第一次分裂。有丝分裂和减数第一次分裂前都会进行DNA复制,所以经历了2次DNA复制。而着丝粒分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,图中细胞含有染色单体,说明着丝粒没有分裂,即只在有丝分裂后期发生了1次着丝粒分裂,并非2次着丝粒分裂,A不符合题意;
B、已知该精原细胞已经完成了减数第一次分裂,此时细胞处于减数第二次分裂过程。由于细胞中含有染色单体,所以细胞处于减数第二次分裂前期或中期。该动物是二倍体动物,其减数第二次分裂前期或中期的细胞中染色体数目减半,均含有一个染色体组,但说“只可能处于减数第二次分裂前期”不准确,B不符合题意;
C、精原细胞进行一次有丝分裂时,DNA进行半保留复制,产生的子细胞中每个DNA都是一条链含有32P,一条链不含32P。减数分裂前DNA完成复制后,每条染色体上有2条姐妹染色单体,其中1条单体含有32P,另1条单体不含32P。正常情况下,减数第一次分裂结束,每个细胞中应该含有2条染色体,4条染色单体,其中有2条染色单体含有放射性。但乙细胞含有3条染色单体含有放射性,这是因为在减数第一次分裂前期,形成乙的过程中发生了同源染色体的配对(联会)和交叉互换,使得原本不含32P的染色单体获得了含32P的片段,C符合题意;
D、甲、丙、丁细胞中正常情况下各有2条染色单体含有32P,完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞。乙细胞有3条染色单体含有32P,完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P。因此4个细胞完成分裂形成8个细胞,至多有3个细胞不含32P,而不是可能有4个细胞不含32P,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是,在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中,从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
(2)进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
(2024·浙江)阅读下列材料,完成下面小题。
疟疾是一种严重危害人类健康的红细胞寄生虫病,可用氯喹治疗。疟原虫pfcrt基因编码的蛋白,在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变,从而获得了对氯喹的抗性。对患者进行抗性筛查,区分氯喹敏感患者和氯喹抗性患者,以利于分类治疗。
研究人员根据pfcrt基因的序列,设计了F1、F2、R1和R2等4种备选引物,用于扩增目的片段,如图甲所示。为选出正确和有效的引物,以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR,产物的电泳结果如图乙所示。
19.下列关于引物F1、F2、R1和R2的叙述,错误的是(  )
A.F1-R1引物可用于特异性地扩增目的片段
B.F1-R2引物不能用于特异性地扩增目的片段
C.F2为无效引物,没有扩增功能,无法使用
D.R2引物可用于特异性地扩增目的片段
20.为了筛查疟原虫感染者,以及区分对氯喹的敏感性。现有6份血样,处理后进行PCR。产物用限制酶ApoⅠ消化,酶解产物的电泳结果如图所示。
1~6号血样中,来自于氯喹抗性患者的是(  )
A.1号和6号 B.2号和4号
C.3号和5号 D.1号、2号、4号和6号
【答案】19.D
20.B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据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的技术。PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
19.A、从图乙中F1-R1对应的泳道(1)有清晰条带,说明F1-R1引物能特异性结合模板DNA并扩增出目的片段,A不符合题意;
B、图乙中F1-R2对应的泳道(2)有扩增产物,但结合图甲,F1-R2扩增的片段不是目的片段(与疟原虫pfcrt基因第76位改变相关的特定片段),所以不能用于特异性扩增目的片段,B不符合题意;
C、图乙中F2-R1对应的泳道(3)没有扩增产物,而F1-R1对应的泳道(1)有扩增产物,则说明F2为无效引物,无法进行有效扩增,不能使用,C不符合题意;
D、仅R2引物不能完成特异性扩增,PCR扩增需要一对引物(正向和反向)结合模板DNA的两条链,且从图乙看,单独R2无法实现特异性扩增目的片段,D符合题意。
故答案为:D。
20.疟原虫pfcrt基因编码的蛋白在第76位发生赖氨酸到苏氨酸的改变会获得氯喹抗性,且限制酶ApoⅠ的识别位点已知。氯喹抗性患者的疟原虫pfcrt基因有特定突变,其PCR产物经ApoⅠ消化后,电泳条带与敏感患者不同。从酶解产物电泳图看,2号和4号泳道的条带模式符合氯喹抗性疟原虫PCR产物经酶解后的特征,与因pfcrt基因突变导致酶切位点变化相关,所以16号血样中,来自氯喹抗性患者的是2号和4号,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21.(2024·浙江)人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。
回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量   等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于   。交感神经纤维末梢与   形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)危险引起的神经冲动还能传到   ,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有   调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素和糖皮质激素均为小分子有机物。儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,其受体位于   。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的   。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,在血糖浓度调节方面与胰岛素具有   (填“协同”或“拮抗”)作用。
(4)去甲肾上腺素属于肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素,也是某些神经元分泌的神经递质。下列关于激素和神经递质的叙述,错误的是哪一项?_____
A.均可作为信号分子 B.靶细胞都具有相应受体
C.都需要随血流传送到靶细胞 D.分泌受机体内、外因素的影响
(5)长期较大剂量使用糖皮质激素,停药前应逐渐减量。下列分析合理的有哪几项?_____
A.长期较大剂量用药可引起肾上腺皮质萎缩
B.立即停药可致体内糖皮质激素不足
C.停药前可适量使用促肾上腺皮质激素
D.逐渐减量用药有利于肾上腺皮质功能恢复
【答案】(1)增加;传出神经;肾上腺髓质
(2)下丘脑;分级
(3)细胞膜上;转录(表达);拮抗
(4)C
(5)A;B;C;D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导;动物激素的调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应。从反射弧的组成来看,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。交感神经负责将神经中枢的指令传向效应器(肾上腺髓质),所以交感神经属于传出神经。交感神经纤维末梢与肾上腺髓质形成突触,通过释放神经递质来支配肾上腺髓质的分泌。
(2)促肾上腺皮质激素释放激素是由下丘脑分泌的。危险引起的神经冲动传到下丘脑,下丘脑的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,腺垂体分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素,最终使糖皮质激素水平上升。这一过程中存在下丘脑 - 垂体 - 肾上腺皮质这样的分级调节关系,体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不能穿过细胞膜进入细胞,所以其受体位于细胞膜上。糖皮质激素属于脂溶性物质,能自由扩散进入细胞,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的转录(表达)过程。胰岛素的作用是降低血糖浓度,能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。而糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,是升高血糖浓度的,所以在血糖浓度调节方面与胰岛素具有拮抗作用。
(4)A、激素和神经递质都可以作为信号分子,激素用于细胞间的体液调节,神经递质用于神经元之间或神经元与效应器细胞之间的信息传递,A不符合题意;
B、激素和神经递质都需要与靶细胞上相应的受体结合才能发挥作用,靶细胞都具有相应受体,B不符合题意;
C、激素需要随血流传送到全身各处,然后作用于靶细胞;而神经递质是在突触间隙中通过组织液扩散到突触后膜(靶细胞),不需要随血流传送,C符合题意;
D、激素和神经递质的分泌都受机体内、外因素的影响,比如激素分泌会受神经调节和体液调节的影响,神经递质的分泌会受神经元的兴奋状态等影响,D不符合题意。
故答案为:C。
(5)A、长期较大剂量使用糖皮质激素,体内糖皮质激素的浓度很高,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,如促肾上腺皮质激素减少,导致肾上腺皮质缺乏促肾上腺皮质激素的刺激,可引起肾上腺皮质萎缩,A符合题意;
B、由于长期较大剂量使用糖皮质激素,自身促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素分泌减少,肾上腺皮质功能较弱,自身分泌糖皮质激素不足,立即停药会导致体内糖皮质激素缺乏,B符合题意;
C、停药前适量使用促肾上腺皮质激素,可以刺激肾上腺皮质,使其恢复一定的分泌功能,C符合题意;
D、逐渐减量用药可以给肾上腺皮质足够的时间恢复自身的分泌功能,避免血中糖皮质激素水平的突然降低,有利于肾上腺皮质功能恢复,D符合题意。
故答案为:ABCD。
【分析】(1)反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。神经元受到刺激会产生兴奋。兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导,在神经元之间通过突触传递。反射活动需要经过完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射就不能完成。反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成的。
(2)激素并不为组织细胞提供能量或物质,也不起催化作用,只提供调节组织细胞活动所需的信息。不同动物产生的同种激素具有相似的生理效应。
(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、呼吸加深、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于传出神经。交感神经纤维末梢与肾上腺髓质形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌,因此危险引起的神经冲动还能传到下丘脑,使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,使肾上腺皮质分泌糖皮质激素,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程中存在下丘脑-垂体-靶腺体轴,体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,故其受体位于细胞膜上。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的表达。胰岛素具有降血糖的作用,糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,因此在血糖浓度调节方面与胰岛素具有拮抗作用。
(4)A、激素和神经递质都可作为信号分子,A正确;
B、激素和神经递质都与相关受体结合,引起靶细胞相关的生理活动,B正确;
C、激素随血流传送到靶细胞,神经递质通过组织液到达靶细胞,C错误;
D、激素和神经递质的分泌都受机体内、外因素的影响,D正确。
故选C。
(5)A、长期较大剂量用药,体内糖皮质激素的浓度很高,可通过负反馈调节导致自身激素合成减少,如促肾上腺皮质激素减少,可引起肾上腺皮质萎缩,A正确;
B、由于长期较大剂量使用糖皮质激素,自身促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素减少,肾上腺皮质功能较弱,自身分泌糖皮质激素不足,立即停药会导致体内糖皮质激素不足,B正确;
C、由于体内促肾上腺皮质激素水平较低,停药前可适量使用促肾上腺皮质激素,C正确;
D、为了避免血中糖皮质激素水平的突然降低,逐渐减量用药以促使自身肾上腺皮质功能的恢复,D正确。
故选ABCD。
22.(2024·浙江)内蒙古草原是我国重要的天然牧场,在畜牧业生产中占有重要的地位。回答下列问题:
(1)调查发现某草原群落中贝加尔针茅生活力强、个体数量多和生物量   ,据此判定贝加尔针茅是该群落中占优势的物种,影响其他物种的生存和繁殖,对群落的   和功能起决定性的作用。
(2)为探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,进行了相应实验。
①思路:设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置   处理,一段时间后对群落的物种丰富度、功能特征等指标进行检测。其中植物物种丰富度的调查常采用   法。
②结果:植物的物种丰富度结果如图所示。
③分析:结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度   。过度放牧会导致植物的物种丰富度   ,引起这种变化的原因是过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性   的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)秉承可持续发展理念,既要保护草场资源,又要肉、奶高产,保证牧民经济效益,根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,牧民应将家畜种群数量维持在   水平。
【答案】(1)大;结构
(2)不同程度的放牧强度;样方;基本相同;减小;差
(3)K/2
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线;群落的结构;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)优势种在群落中具有重要地位。优势种通常生活力强、个体数量多和生物量大。贝加尔针茅作为优势种,其生物量大,并且对群落的结构和功能起决定性作用。
(2)①本实验探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,自变量有放牧强度和氮素施加量。设置不同水平的氮素添加组时,每个氮素水平都要设置不同程度的放牧强度处理,这样才能全面探究两个自变量对群落的影响。植物物种丰富度的调查常采用样方法,因为植物相对固定,样方法便于操作和统计。所以第一空填“不同程度的放牧强度”,第二空填“样方”。
③观察所示结果,从图中可以看出不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度基本相同。而高放牧强度下物种丰富度相对量远小于不放牧对照,这表明过度放牧会导致植物的物种丰富度减小。原因是过度放牧时,适口性好的植物先被家畜采食,其数量减少,在与适口性差的植物竞争资源时就容易处于劣势。
(3)根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,当种群数量为K/2时,种群的增长速率最大。牧民既要保护草场资源,又要实现肉、奶高产以保证经济效益,将家畜种群数量维持在K/2水平,既能保证种群有较高的增长速率,又能避免过度放牧对草场的破坏。
【分析】(1)不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
(2)样方法:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过统计每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
(3)一定空间中的环境容纳量一般是有限的。种群数量达到环境容纳量时,往往会稳定在一定的水平,不再增长。一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
(1)优势种是指对群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用的物种。贝加尔针茅作为优势种,应该具有生活力强、个体数量多和生物量大,对群落的结构和功能起决定性的作用。
(2)本实验的实验目的是探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,自变量是放牧强度和氮素施加量,检测指标是丰富度相对量。据图所示,设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置不同程度的放牧强度处理。
植物物种丰富度的调查常采用样方法。
图示结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度基本相同。据图所示,高放牧强度下物种丰富度相对量远小于不放牧对照,说明过度放牧会导致植物的物种丰富度减小。由于过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性差的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)K/2时种群增长速率最大,因此根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,牧民应将家畜种群数量维持在K/2水平。
23.(2024·浙江)植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质,这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用,也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下:
筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X
回答下列问题:
(1)获得高产细胞时,以X含量高的植物品种的器官和组织作为   ,经脱分化形成愈伤组织,然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行   获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行   培养,并通过添加   或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量,将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中,该过程模拟了   的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种,如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图   (填“甲”“乙”“丙”),根据该图所示的关系,从培养阶段及其目标角度,提出获得大量X的方法。   
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累,如人参、三叶青等药用植物,可通过   培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展,在全面了解生物体合成某次生代谢产物的   和   的基础上,可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物,利用   工程生产植物的次生代谢产物。
【答案】(1)外植体;过滤
(2)克隆;DNA合成抑制剂;微生物侵害
(3)丙;先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,大量产生X
(4)器官;代谢途径;关键酶;发酵
【知识点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】(1)植物组织培养中,用于培养的植物器官和组织称为外植体。要获得高产细胞,以X含量高的植物品种的器官和组织作为外植体,经脱分化可形成愈伤组织。形成的愈伤组织通过液体振荡培养后,用一定孔径的筛网进行过滤,可将分散的单细胞分离出来,因为筛网可截留较大的组织块,让单细胞通过,从而获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行克隆培养,即单细胞培养,可使细胞增殖形成细胞群。添加DNA合成抑制剂可抑制细胞DNA复制,使细胞停滞在间期,从而获取细胞周期同步的细胞群;营养缺陷培养是通过控制营养成分使细胞同步生长,二者结合可得到遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入培养基,模拟了微生物侵害植物时的胁迫环境,促使植物细胞产生次生代谢产物X,如同植物在自然环境中受微生物侵害时产生防御物质(次生代谢产物)。
(3)分析图中曲线,甲图中细胞生长和产物合成有部分重叠且产物在细胞生长过程中就开始合成;乙图中产物合成在细胞生长后期开始,且与细胞生长有重叠;丙图中细胞生长停止后,产物才开始合成,所以若X只在细胞生长停止后才能合成,符合丙图。根据丙图关系,要获得大量X,需先创造条件让细胞大量生长繁殖,积累足够多的细胞,然后改变培养条件(如调整营养成分、环境因素等)使细胞停止生长,此时细胞会大量合成X,从而获得大量次生代谢产物X。
(4)对于多种在根部合成与积累次生代谢产物的药用植物,可通过器官培养(如根培养)替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物,因为器官培养能更好地模拟植物体内的生理环境,有利于次生代谢产物的合成与积累。利用合成生物学改造微生物生产植物次生代谢产物,需要全面了解生物体合成该次生代谢产物的代谢途径,即次生代谢产物是通过哪些化学反应步骤合成的。同时要清楚参与代谢途径的关键酶,因为关键酶对代谢途径的调控和产物合成至关重要,了解它们才能针对性地进行基因改造等操作。改造后的酵母菌等微生物可通过发酵工程进行大规模培养,从而生产植物的次生代谢产物,发酵工程能为微生物提供适宜的生长和代谢环境,实现产物的大量生产。
【分析】(1)植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(2)人们可以通过传统发酵技术或发酵工程来进行发酵生产。传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主。发酵工程一般包括菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等环节。
(1)植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体,经脱分化形成愈伤组织,将愈伤组织进行振荡培养,使其分散成小的细胞团或单细胞,然后用适当孔径的不锈钢筛网过滤,除去大的细胞团和残渣,离心除去小的残渣,得到单细胞悬浮液。
(2)分离获得的单细胞进行克隆培养,并通过添加DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制,洗去TdR后可恢复正常分裂,而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响)或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中,模拟了微生物侵害的迫害条件。
(3)由题可知X只在细胞生长停止后才能合成,所以丙图符合。所以要获得大量X的方法,是先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,大量产生X。
(4)由题知,多种次生代谢产物在根部合成与积累,所以要对根进行培养,为了方便进行次生代谢物的收集,可以通过器官培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。要大量获得次生代谢物可以通过基因工程,将相关基因转入酵母菌体内,然后通过发酵工程获得,基因工程的前提是要了解生物体合成某次生代谢产物的代谢途径和关键酶。
24.(2024·浙江)原产热带的观赏植物一品红,花小,顶部有像花瓣一样的红色叶片,下部叶片绿色。回答下列问题:
(1)科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。
①某同学观察一品红的叶片颜色,提出了问题:红叶是否具有光合作用能力。
②该同学检索文献获得相关资料:植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法,先将叶片浸入沸水处理;再转入热甲醇处理;然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开,滴加碘-碘化钾溶液(或碘液),观察颜色变化。
③结合上述资料,作出可通过实验验证的假设:   。
④为验证假设进行实验。请完善分组处理,并将支持假设的预期结果填入表格。
分组处理 预期结果
绿叶+光照 变蓝
绿叶+黑暗 不变蓝
ⅰ    ⅱ   
ⅲ    ⅳ   
⑤分析:检测叶片淀粉的方法中,叶片浸入沸水处理的目的是   。热甲醇处理的目的是   .
(2)对一品红研究发现,红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0.02g(Chl)·m-2和0.20g(Chl)·m-2,红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率(ETR)值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力;ETR值反映光合膜上电子传递的速率,与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。
①分析图甲可知,在光强500~2000μmol·m-2·s-1范围内,相对于绿叶,红叶的   能力较弱。分析图乙可知,在光强800~2000μmol·m-2·s-1,范围内,红叶并未出现类似绿叶的光合作用被   现象。结合图丙可知,强光下,贮藏于红叶细胞   内的花青素可通过   方式达到保护叶绿体的作用。
②现有实验证实,生长在高光强环境下的一品红,红叶叶面积大,颜色更红。综合上述研究结果可知,在强光环境下,红叶具有较高花青素含量和较大叶面积,其作用除了能进行光合作用外,还有保护   的功能。一品红的花小,不受关注,但能依赖花瓣状的红叶吸引   ,完成传粉。
【答案】(1)假设一:若一品红的红色叶片具有光合作用的能力,则红色叶片内可检测到淀 粉;假设二:若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力,则红色叶片内无法检 测到淀粉;红叶+光照;变蓝(对应假设一)或不变蓝(对应假设二);红叶+黑暗;不变蓝;增加细胞透性,使水溶性色素渗出;充分去除脂溶性色素
(2)叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能;抑制;液泡;吸收过剩光能的;自身和下部绿叶;媒介昆虫(蜜蜂、蝴蝶等)
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)基于“红叶是否具有光合作用能力”的问题,以及“植物能通过光合作用合成淀粉,可通过碘-碘化钾溶液检测淀粉”的资料,从正反两个角度作出假设,涵盖红叶有或无光合作用能力时淀粉检测的不同结果。实验要遵循对照原则,设置红叶在光照条件下的实验组,与绿叶光照组、绿叶黑暗组、红叶黑暗组对比,探究红叶光合作用(淀粉合成)情况。若红叶有光合作用能力(假设一成立),光照下合成淀粉,遇碘变蓝;若红叶无光合作用能力(假设二成立),光照下也无法合成淀粉,遇碘不变蓝。设置红叶黑暗组,作为对照,排除其他因素干扰,探究光照对红叶淀粉合成的影响。黑暗条件下,植物不能进行光合作用合成淀粉,所以无论红叶是否有光合作用能力,黑暗处理后都无法检测到淀粉,遇碘不变蓝。沸水处理叶片,高温会破坏细胞膜等结构,增加细胞透性,让叶片中的水溶性色素渗出,避免其颜色对后续淀粉检测(碘液显色)产生干扰。热甲醇能溶解脂溶性色素,对叶片进行热甲醇处理可充分去除脂溶性色素,使叶片颜色变浅,便于后续观察淀粉遇碘后的颜色变化。
(2)图甲中,在光强500~2000mu mol·m2·s1范围内,红叶的qNP值低于绿叶,qNP值反映叶绿体通过热耗散去除过剩光能的能力,所以红叶该能力较弱。图乙中,在光强800~2000mu mol·m2·s1范围内,红叶的ETR值(反映光合膜上电子传递速率,与光反应速率正相关)未出现像绿叶那样下降的情况,说明红叶光合作用未被抑制。植物细胞中,水溶性花青素主要贮藏在液泡内。结合图丙,花青素的吸收光谱与叶绿素有重叠,强光下,液泡内的花青素可吸收过剩光能,减少叶绿体接收的光能,避免光能过剩对叶绿体造成损伤,达到保护叶绿体的作用。红叶含较多花青素,叶面积大,一方面自身可通过花青素保护叶绿体,另一方面能遮挡下部绿叶,避免下部绿叶接收过多强光,起到保护自身和下部绿叶的功能。一品红花小,花瓣状的红叶颜色鲜艳,可吸引媒介昆虫(如蜜蜂、蝴蝶等)前来,完成传粉过程,利于繁殖。
【分析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。由于色素存在于细胞内,需要先破碎细胞才能释放出色素。绿叶中的色素不只有一种,它们都能溶解在层析液中,但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。这样,绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。滤纸条上有4条不同颜色的色素带,从上到下依次为:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)。
(1)根据实验的问题,提出假设一:若一品红的红色叶片具有光合作用的能力,则红色叶片内可检测到淀 粉;
假设二:若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力,则红色叶片内无法检 测到淀粉。
为探究红叶是否像绿叶一样具有光合作用的能力,需分别设置绿叶+光照、绿叶+黑暗、红叶+光照、红叶+黑暗四个小组。若假设红叶具有光合作用能力成立,则红叶+光照组中,溶液变蓝;红叶+黑暗组中,溶液不变蓝。若假设红叶不具有光合作用能力成立,则红叶+光照组中,溶液不变蓝;红叶+黑暗组中,溶液不变蓝。整个实验步骤中,先用沸水处理叶片,增加细胞透性,使水溶性色素渗出;再将叶片转移到甲醇溶液中充分去除脂溶性色素,以免影响后续实验结果的观察。
(2)分析图甲可知,自变量为光照强度和叶片颜色,因变量为qNP值,当光照强度为500~2000μmol·m-2·s-1范围内时,红叶的qNP值较小,即红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较弱。
分析图乙可知,随着光照强度的增加,绿叶的ETR值显增大,当光照强度超过800μmol·m-2·s-1时,ETR值减小,即随着光照强度增加,绿叶光合速率先增大后减小,推出光照强度超过一定范围时,绿叶的光合作用反而被抑制。而根据图示可知,在光照强度为500~2000μmol·m-2·s-1范围内时,红叶并未出现光合作用被抑制的情况。
红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较低,结合图丙可知,储藏在细胞的液泡中花青素,可通过吸收吸收多余光能(蓝光、绿光)的方式,从而保护叶绿体不受强光损伤。
大量研究表明,花青素具有缓解叶片中光氧化损伤的潜力,主要通过屏蔽叶绿体过多的高能量量子和清除活性氧物质。综合上述研究结果可知,在强光环境下,大面积的红叶细胞中富含花青素,能有效保护自身和下部绿叶不受强光损伤。一品红的花小,不受关注,但能依赖花瓣状的红叶吸引昆虫(蜜蜂、蝴蝶等),为其完成传粉工作。
25.(2024·浙江)瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现,鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点(H基因位点)的多个等位基因(h、HC、HS、HSP等)控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成,分别使鞘翅上形成独特的斑点图案;基因型为hh的个体不生成黑色素,鞘翅表现为全红。通过杂交试验研究,并不能确定H基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题:
(1)两个体杂交,所得F1的表型与两个亲本均不同,如图所示。
F1的黑色凸形是基因型为   亲本的表型在F1中的表现,表明该亲本的黑色斑是   性状。若F1雌雄个体相互交配,F2表型的比例为   。
(2)近期通过基因序列研究发现了P和G两个基因位点,推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测,研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达,实验结果如表所示。结果表明,P位点就是控制黑色素生成的H基因位点,那么阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪两组?   ,判断的依据是   。此外,还可以在   水平上阻止基因表达,以分析基因对表型的影响。
组1 组2 组3 组4
未阻止表达
阻止表达
(3)为进一步研究P位点基因的功能,进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量,如图甲所示,说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成,判断的理由是   ;黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量,如图乙所示,图中a、b、c部位mRNA总量的差异,说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定   。
(4)进一步研究发现,鞘翅上有产生黑色素的上层细胞,也有产生红色素的下层细胞,P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达,促进黑色素的生成,并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果,下列对第(1)题中F1(HCHS)表型形成原因的分析,正确的有哪几项_____
A.F1鞘翅上,HC、HS选择性表达
B.F1鞘翅红色区域,HC、HS都不表达
C.F1鞘翅黑色凸形区域,HC、HS都表达
D.F1鞘翅上,HC、HS只在黑色区域表达
【答案】(1)HCHC;显性;1:2:1
(2)组3、组4;组3和组4表现为全红,组1和组2表型不变;转录
(3)黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点;黑色斑点面积大小
(4)A;B;D
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;基因的表达综合
【解析】【解答】(1)亲本为HCHC×HSHS,F1为HCHS。因为F1的黑色凸形是基因型为HCHC亲本的表型在F1中的表现,所以该亲本的黑色斑是显性性状。已知F1的基因型为HCHS,根据基因的分离定律,F1雌雄个体相互交配,F2的基因型及比例为HCHC:HCHS:HSHS=1:2:1,由于三种基因型对应的表型各不相同,所以F2表型的比例为1:2:1。
(2)因为P位点是控制黑色素生成的H基因位点,那么阻止P位点基因表达后,黑色素无法形成,就会表现为全红,从表格中看,组3和组4表现为全红,所以阻止P位点基因表达的实验结果对应组3、组4。判断的依据是组3和组4相应位点基因表达被阻止后,黑色素无法形成,表现为全红;组1和组2相应基因位点表达被阻止后不影响黑色素生成,表型不变。基因表达包括转录和翻译过程,除了在翻译水平上阻止基因表达,还可以在转录水平上阻止基因表达,以分析基因对表型的影响。
(3)观察中的图甲,黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点,所以说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成。观察图乙,黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量不同,图中a、b、c部位mRNA总量的差异,说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定黑色斑点面积大小。
(4)已知P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达,促进黑色素的生成,并抑制下层细胞生成红色素。
A、根据图(1)可知HC控制黑色凸形生成,HS控制大片黑色区域生成,所以F1鞘翅上,HC、HS选择性表达,A符合题意;
B、因为红色区域没有黑色素生成,所以在F1鞘翅红色区域,HC、HS都不表达,B符合题意;
C、在F1鞘翅黑色凸形区域,只有HC表达,C不符合题意;
D、由于P位点基因只在产生黑色素的细胞表达,所以F1鞘翅上,HC、HS只在黑色区域表达,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】(1)基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(1)由图分析,HCHC个体有黑色凸形,所以F1的黑色凸形是基因型为HCHC亲本的表型在F1中的表现,表明该亲本的黑色斑是显性性状。F1的基因型为HCHS,若F1雌雄个体相互交配,F2基因型及比例为HCHC:HCHS:HSHS=1:2:1,三种基因型对应的表型各不相同,所以表型比例为1:2:1。
(2)为验证该推测,研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达,实验结果如表所示。结果表明,P位点就是控制黑色素生成的H基因位点,那么阻止P位点基因表达后实验结果应该是没有黑色素生成,对应3、4组。判断的依据是组3和组4相应位点基因表达被阻止后,黑色素无法形成,表现为全红;组1和组2相应基因位点表达被阻止后不影响黑色素生成,表型不变。此外,还可以在转录水平上阻止基因表达,以分析基因对表型的影响。
(3)两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量,如图甲所示,说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成,判断的理由是黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点;黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量,如图乙所示,图中a、b、c部位mRNA总量的差异,说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定黑色斑点面积大小。
(4)P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达,促进黑色素的生成,并抑制下层细胞生成红色素,所以红色区域,HC、HS都不表达,HC、HS只在黑色区域表达,根据图(1)可知HC控制黑色凸形生成,HS控制大片黑色区域生成,所以F1鞘翅上,HC、HS选择性表达,黑色凸形区域,HC表达,ABD正确。
1 / 1【高考真题】2024年6月浙江卷生物高考真题
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.(2024·浙江)生物多样性是人类赖以生存和发展的基础。下列叙述错误的是(  )
A.在城市动物园饲养濒危动物属于生物多样性的就地保护
B.在培育转基因生物时需考虑对生物多样性的影响
C.酸雨、全球变暖等生态环境问题会威胁生物多样性
D.通过立法、宣传教育,让人们树立起保护生物多样性的意识
2.(2024·浙江)野生型果蝇的复眼为椭圆形,当果蝇X染色体上的16A片段发生重复时,形成棒状的复眼(棒眼),如图所示。
棒眼果蝇X染色体的这种变化属于(  )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
3.(2024·浙江)在酵母菌、植物、昆虫等不同生物类群中,rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的。这一事实为“这些不同生物类群具有共同祖先”的观点提供了(  )
A.化石证据 B.比较解剖学证据
C.胚胎学证据 D.分子水平证据
4.(2024·浙江)同一个体的肝细胞和上皮细胞都会表达一些组织特异性的蛋白质。下列叙述错误的是(  )
A.肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质
B.肝细胞和上皮细胞所含遗传信息相同
C.肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果
D.上皮细胞的形成与基因选择性表达有关
5.(2024·浙江)在自然界中,群落演替是普遍现象。下列现象不属于群落演替的是(  )
A.裸岩上出现了地衣 B.草本群落中出现成片灌木
C.灌木群落中长出大量乔木 D.常绿阔叶林中樟树明显长高
6.(2024·浙江)细胞是生物体结构和生命活动的基本单位,也是一个开放的系统。下列叙述正确的是(  )
A.细胞可与周围环境交换物质,但不交换能量
B.细胞可与周围环境交换能量,但不交换物质
C.细胞可与周围环境交换物质,也可交换能量
D.细胞不与周围环境交换能量,也不交换物质
7.(2024·浙江)溶酶体内含有多种水解酶,是细胞内大分子物质水解的场所。机体休克时,相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降,通透性增高,引发水解酶渗漏到胞质溶胶,造成细胞自溶与机体损伤。下列叙述错误的是(  )
A.溶酶体内的水解酶由核糖体合成
B.溶酶体水解产生的物质可被再利用
C.水解酶释放到胞质溶胶会全部失活
D.休克时可用药物稳定溶酶体膜
8.(2024·浙江)黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性。研究人员对洞庭湖周边某水域捕获的1178尾野生黄鳝进行年龄及性别的鉴定,结果如下表。
生长期 体长(cm) 尾数 雌性 雄性
尾数 比例(%) 尾数 比例(%)
Ⅰ龄 ≤30.0 656 633 96.5 8 1.2
Ⅱ龄 30.1~50.0 512 327 63.9 116 22.7
Ⅲ龄 50.1~55.0 6 2 33.3 4 66.7
Ⅳ龄 ≥55.1 4 0 0.0 4 100.0
下列叙述正确的是(  )
A.该黄鳝种群的年龄结构为衰退型
B.种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性
C.随年龄增长雄黄鳝数量逐渐增加
D.该黄鳝种群的雌雄比例约为1∶1
9.(2024·浙江)下列关于双链DNA分子结构的叙述,正确的是(  )
A.磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
B.双链DNA中T占比越高,DNA热变性温度越高
C.两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D.若一条链的G+C占47%,则另一条链的A+T也占47%
(2024·浙江)阅读下列材料,完成下面小题。
柿子具有较高的营养价值和药用价值。采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的柿子醋,提高了柿子的经济价值。柿子醋的酿造工艺流程如图所示。
10.下列关于酒精发酵和醋酸发酵的叙述,错误的是(  )
A.酒精发酵是吸能反应 B.酒精发酵在无氧条件下进行
C.醋酸发酵是放能反应 D.醋酸发酵在有氧条件下进行
11.下列关于柿子醋酿造过程的叙述,错误的是(  )
A.加酶榨汁环节加入果胶酶,有利于提高柿子汁产量
B.酒精发酵前可对柿子汁进行杀菌,以利于酒精发酵
C.若柿子酒的酒精度过高,应稀释后再用于醋酸发酵
D.用不同品种和成熟度的柿子酿造的柿子醋风味相同
12.(2024·浙江)血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成人体细胞赖以生存的内环境。下列关于淋巴细胞分布的叙述,正确的是(  )
A.只存在于淋巴 B.只存在于血浆和淋巴
C.只存在于血浆和组织液 D.存在于血浆、组织液和淋巴
13.(2024·浙江)干旱胁迫下,植物体内脱落酸含量显著增加,赤霉素含量下降。下列叙述正确的是(  )
A.干旱胁迫下脱落酸含量上升,促进气孔开放
B.干旱胁迫下植物含水量上升,增强抗旱能力
C.干旱胁迫下,脱落酸受体缺失突变体较耐干旱
D.干旱胁迫下,叶面喷施赤霉素不利于植物抗旱
14.(2024·浙江)脲酶催化尿素水解,产生的氨可作为细菌的氮源。脲酶被去除镍后失去活性。下列叙述错误的是(  )
A.镍是组成脲酶的重要元素
B.镍能提高尿素水解反应的活化能
C.产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖
D.以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌
15.(2024·浙江)植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡,Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡,以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中,夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度
B.、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能
C.Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D.白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
16.(2024·浙江)以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。
下列叙述正确的是(  )
A.兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量
B.兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量
C.静息状态时,K+外向流量小于内向流量
D.静息状态时,Na+外向流量大于内向流量
17.(2024·浙江)某昆虫的翅型有正常翅和裂翅,体色有灰体和黄体,控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交,F1表型及比例为裂翅灰体雌虫:裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的(  )
A.1/12 B.1/10 C.1/8 D.1/6
18.(2024·浙江)某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是(  )
A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B.4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D.4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
(2024·浙江)阅读下列材料,完成下面小题。
疟疾是一种严重危害人类健康的红细胞寄生虫病,可用氯喹治疗。疟原虫pfcrt基因编码的蛋白,在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变,从而获得了对氯喹的抗性。对患者进行抗性筛查,区分氯喹敏感患者和氯喹抗性患者,以利于分类治疗。
研究人员根据pfcrt基因的序列,设计了F1、F2、R1和R2等4种备选引物,用于扩增目的片段,如图甲所示。为选出正确和有效的引物,以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR,产物的电泳结果如图乙所示。
19.下列关于引物F1、F2、R1和R2的叙述,错误的是(  )
A.F1-R1引物可用于特异性地扩增目的片段
B.F1-R2引物不能用于特异性地扩增目的片段
C.F2为无效引物,没有扩增功能,无法使用
D.R2引物可用于特异性地扩增目的片段
20.为了筛查疟原虫感染者,以及区分对氯喹的敏感性。现有6份血样,处理后进行PCR。产物用限制酶ApoⅠ消化,酶解产物的电泳结果如图所示。
1~6号血样中,来自于氯喹抗性患者的是(  )
A.1号和6号 B.2号和4号
C.3号和5号 D.1号、2号、4号和6号
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21.(2024·浙江)人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。
回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量   等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于   。交感神经纤维末梢与   形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)危险引起的神经冲动还能传到   ,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有   调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素和糖皮质激素均为小分子有机物。儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,其受体位于   。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的   。糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,在血糖浓度调节方面与胰岛素具有   (填“协同”或“拮抗”)作用。
(4)去甲肾上腺素属于肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素,也是某些神经元分泌的神经递质。下列关于激素和神经递质的叙述,错误的是哪一项?_____
A.均可作为信号分子 B.靶细胞都具有相应受体
C.都需要随血流传送到靶细胞 D.分泌受机体内、外因素的影响
(5)长期较大剂量使用糖皮质激素,停药前应逐渐减量。下列分析合理的有哪几项?_____
A.长期较大剂量用药可引起肾上腺皮质萎缩
B.立即停药可致体内糖皮质激素不足
C.停药前可适量使用促肾上腺皮质激素
D.逐渐减量用药有利于肾上腺皮质功能恢复
22.(2024·浙江)内蒙古草原是我国重要的天然牧场,在畜牧业生产中占有重要的地位。回答下列问题:
(1)调查发现某草原群落中贝加尔针茅生活力强、个体数量多和生物量   ,据此判定贝加尔针茅是该群落中占优势的物种,影响其他物种的生存和繁殖,对群落的   和功能起决定性的作用。
(2)为探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,进行了相应实验。
①思路:设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置   处理,一段时间后对群落的物种丰富度、功能特征等指标进行检测。其中植物物种丰富度的调查常采用   法。
②结果:植物的物种丰富度结果如图所示。
③分析:结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度   。过度放牧会导致植物的物种丰富度   ,引起这种变化的原因是过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性   的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)秉承可持续发展理念,既要保护草场资源,又要肉、奶高产,保证牧民经济效益,根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,牧民应将家畜种群数量维持在   水平。
23.(2024·浙江)植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质,这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用,也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下:
筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X
回答下列问题:
(1)获得高产细胞时,以X含量高的植物品种的器官和组织作为   ,经脱分化形成愈伤组织,然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行   获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行   培养,并通过添加   或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量,将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中,该过程模拟了   的胁迫。
(3)在大规模培养高产细胞前,需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种,如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成,则X的合成符合图   (填“甲”“乙”“丙”),根据该图所示的关系,从培养阶段及其目标角度,提出获得大量X的方法。   
(4)多种次生代谢产物在根部合成与积累,如人参、三叶青等药用植物,可通过   培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展,在全面了解生物体合成某次生代谢产物的   和   的基础上,可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物,利用   工程生产植物的次生代谢产物。
24.(2024·浙江)原产热带的观赏植物一品红,花小,顶部有像花瓣一样的红色叶片,下部叶片绿色。回答下列问题:
(1)科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。
①某同学观察一品红的叶片颜色,提出了问题:红叶是否具有光合作用能力。
②该同学检索文献获得相关资料:植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法,先将叶片浸入沸水处理;再转入热甲醇处理;然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开,滴加碘-碘化钾溶液(或碘液),观察颜色变化。
③结合上述资料,作出可通过实验验证的假设:   。
④为验证假设进行实验。请完善分组处理,并将支持假设的预期结果填入表格。
分组处理 预期结果
绿叶+光照 变蓝
绿叶+黑暗 不变蓝
ⅰ    ⅱ   
ⅲ    ⅳ   
⑤分析:检测叶片淀粉的方法中,叶片浸入沸水处理的目的是   。热甲醇处理的目的是   .
(2)对一品红研究发现,红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0.02g(Chl)·m-2和0.20g(Chl)·m-2,红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率(ETR)值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力;ETR值反映光合膜上电子传递的速率,与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。
①分析图甲可知,在光强500~2000μmol·m-2·s-1范围内,相对于绿叶,红叶的   能力较弱。分析图乙可知,在光强800~2000μmol·m-2·s-1,范围内,红叶并未出现类似绿叶的光合作用被   现象。结合图丙可知,强光下,贮藏于红叶细胞   内的花青素可通过   方式达到保护叶绿体的作用。
②现有实验证实,生长在高光强环境下的一品红,红叶叶面积大,颜色更红。综合上述研究结果可知,在强光环境下,红叶具有较高花青素含量和较大叶面积,其作用除了能进行光合作用外,还有保护   的功能。一品红的花小,不受关注,但能依赖花瓣状的红叶吸引   ,完成传粉。
25.(2024·浙江)瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现,鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点(H基因位点)的多个等位基因(h、HC、HS、HSP等)控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成,分别使鞘翅上形成独特的斑点图案;基因型为hh的个体不生成黑色素,鞘翅表现为全红。通过杂交试验研究,并不能确定H基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题:
(1)两个体杂交,所得F1的表型与两个亲本均不同,如图所示。
F1的黑色凸形是基因型为   亲本的表型在F1中的表现,表明该亲本的黑色斑是   性状。若F1雌雄个体相互交配,F2表型的比例为   。
(2)近期通过基因序列研究发现了P和G两个基因位点,推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测,研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达,实验结果如表所示。结果表明,P位点就是控制黑色素生成的H基因位点,那么阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪两组?   ,判断的依据是   。此外,还可以在   水平上阻止基因表达,以分析基因对表型的影响。
组1 组2 组3 组4
未阻止表达
阻止表达
(3)为进一步研究P位点基因的功能,进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量,如图甲所示,说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成,判断的理由是   ;黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量,如图乙所示,图中a、b、c部位mRNA总量的差异,说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定   。
(4)进一步研究发现,鞘翅上有产生黑色素的上层细胞,也有产生红色素的下层细胞,P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达,促进黑色素的生成,并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果,下列对第(1)题中F1(HCHS)表型形成原因的分析,正确的有哪几项_____
A.F1鞘翅上,HC、HS选择性表达
B.F1鞘翅红色区域,HC、HS都不表达
C.F1鞘翅黑色凸形区域,HC、HS都表达
D.F1鞘翅上,HC、HS只在黑色区域表达
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】全球性生态环境问题;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、生物多样性的就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等,这是对生物多样性最有效的保护。而在城市动物园饲养濒危动物,是将濒危动物从原地迁出,在异地进行专门的保护,属于易地保护,并非就地保护,A符合题意;
B、培育转基因生物时,转基因生物可能会对生态环境中的其他生物产生影响,如可能成为入侵物种,或者影响非目标生物的生存、繁殖等,进而影响生物多样性。所以在培育转基因生物时需考虑对生物多样性的影响,B不符合题意;
C、酸雨会使土壤和水体酸化,影响生物的生存环境,导致一些生物无法适应而死亡;全球变暖会改变生物的生存环境,如导致冰川融化、海平面上升、气候异常等,使生物的分布范围改变、繁殖受到影响等,这些生态环境问题都会威胁生物多样性,C不符合题意;
D、通过立法可以从法律层面规范人们保护生物多样性的行为,宣传教育能够让人们树立起保护生物多样性的意识,从而自觉参与到生物多样性的保护行动中,这是保护生物多样性的有效措施,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
2.【答案】C
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】野生型果蝇X染色体上的16A片段发生重复,形成棒眼果蝇。这里是染色体上的片段(16A片段)出现了重复,属于染色体结构变异中的重复类型,并非基因突变(未涉及基因内部碱基对变化)、基因重组(不是基因的重新组合)、染色体数目变异(不是染色体数目的改变)。所以,棒眼果蝇X染色体的这种变化属于染色体结构变异,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【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)染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序,从而导致性状的变异。
3.【答案】D
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】题干中提到在酵母菌、植物、昆虫等不同生物类群中,rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的,这是从分子水平(基因的碱基序列)来研究不同生物类群的亲缘关系,为“这些不同生物类群具有共同祖先”的观点提供了分子水平证据,并非化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)化石证据:是指通过研究地层中的古生物化石,了解生物进化的历程,化石是古生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
(2)比较解剖学证据:是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究,如同源器官、痕迹器官等,以此说明生物进化的关系。
(3)胚胎学证据:是通过研究动植物胚胎的形成和发育过程,如脊椎动物胚胎早期的鳃裂、尾等特征,来揭示生物进化的线索。
(4)分子水平证据:是从分子水平(如DNA、蛋白质等)研究生物之间的亲缘关系,通过比较不同生物的核酸序列、蛋白质序列等,判断生物之间的进化关系,核酸序列的相似性越高,说明亲缘关系越近。
4.【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞分化过程中,虽然不同细胞会表达一些组织特异性蛋白质,但也会有一些蛋白质是所有细胞都需要的,比如呼吸作用相关的呼吸酶,它参与细胞的呼吸过程,是维持细胞正常生命活动所必需的。所以肝细胞和上皮细胞是有相同蛋白质的,A符合题意;
B、肝细胞和上皮细胞都是由同一个受精卵经过有丝分裂和细胞分化形成的。有丝分裂过程中,遗传物质精确复制并平均分配到子细胞中,所以它们所含的遗传信息是相同的,B不符合题意;
C、受精卵通过细胞分裂增加细胞数量,在此基础上,细胞逐渐发生分化,形成具有不同形态、结构和功能的细胞,如肝细胞。所以肝细胞的形成是细胞分裂和分化共同作用的结果,C不符合题意;
D、细胞分化的本质就是基因的选择性表达。上皮细胞在分化过程中,特定的基因表达形成了上皮细胞特有的结构和功能,所以上皮细胞的形成与基因选择性表达有关,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。
5.【答案】D
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、裸岩上出现地衣,这是初生演替的起始阶段,地衣能在裸岩上生长,之后会逐渐被其他群落代替,属于群落演替,A不符合题意;
B、草本群落中出现成片灌木,说明群落的优势种在发生变化,灌木逐渐替代草本植物成为优势种,这是群落演替的表现,B不符合题意;
C、灌木群落中长出大量乔木,乔木逐渐取代灌木成为优势种,群落的组成和结构发生改变,属于群落演替,C不符合题意;
D、常绿阔叶林中樟树明显长高,这只是樟树个体的生长发育现象,群落的优势种等并没有发生变化,不属于群落演替,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】一个群落替代另一个群落的过程叫作群落演替。群落演替可以分为初生演替和次生演替。人类活动会影响演替的进程和方向。
6.【答案】C
【知识点】细胞是生物体的结构和功能单位
【解析】【解答】A、细胞作为一个开放系统,不仅与周围环境交换物质,还交换能量,例如细胞通过呼吸作用从外界获取氧气并释放二氧化碳,同时分解有机物释放能量供生命活动利用,A不符合题意;
B、细胞在与周围环境的相互作用中,物质交换和能量交换是同时进行的,如植物细胞通过光合作用从外界吸收二氧化碳和光能,合成有机物,B不符合题意;
C、细胞是一个开放的系统,每时每刻都与环境进行着物质和能量的交换,像细胞吸收营养物质(物质交换),利用营养物质进行呼吸作用产生能量(能量交换),C符合题意;
D、细胞的生命活动需要物质和能量的供应,必然要与周围环境交换物质和能量,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞是生物体结构和功能的基本单位,是最基本的生命系统。在多细胞生物中,由形态相似、结构和功能相同的细胞联合在一起形成组织;不同的组织按照一定的次序结合在一起构成器官;能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起形成系统;由系统进一步构成个体。在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群;所有的种群组成一个群落;生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体是生态系统;地球上最大的生态系统是生物圈。
7.【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、因为溶酶体内的水解酶本质是蛋白质,而核糖体是合成蛋白质的场所,所以溶酶体内的水解酶由核糖体合成,A不符合题意;
B、溶酶体作为细胞内的“消化车间”,其水解产生的如氨基酸、核苷酸等物质是可以被细胞再利用的,B不符合题意;
C、溶酶体内的pH比胞质溶胶低。当水解酶释放到胞质溶胶后,由于pH环境改变,活性会下降,但不会全部失活。正是因为还有活性,才会引发细胞自溶与机体损伤,C符合题意;
D、鉴于机体休克时,相关细胞内溶酶体膜稳定性下降等情况会造成细胞自溶与机体损伤,那么使用药物稳定溶酶体膜,就能避免水解酶渗漏,从而起到保护作用,所以休克时可用药物稳定溶酶体膜,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】溶酶体是由单层膜围绕成的囊泡状细胞器,内含多种酸性水解酶(pH为5左右),几乎存在于所有动物细胞中。溶酶体可以将蛋白质、核酸、多糖等大分子水解,及时清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及死亡的细胞。此外,免疫细胞吞噬入侵的病毒或细菌后,溶酶体会与吞噬物融合并利用水解酶将病原体杀死进而降解,起到免疫防御作用。
8.【答案】B
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、种群的年龄结构是指种群中各年龄期个体数目的比例。从表中数据能看到,该黄鳝种群Ⅰ龄期(幼年)个体数量较多,Ⅳ龄期(老年)个体数量较少,符合增长型年龄结构特点,即幼年个体多,老年个体少,种群数量趋于增长,并非衰退型,A不符合题意;
B、已知黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性,这意味着雄性黄鳝是由产卵后的雌性转变而来,所以种群中雄黄鳝的发育阶段晚于雌性,进而可以推断出种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性,B符合题意;
C、Ⅱ龄期雄黄鳝数量最多,而Ⅰ龄期、Ⅲ龄期和Ⅳ龄期雄黄鳝数量都非常少,并非随年龄增长雄黄鳝数量逐渐增加,C不符合题意;
D、将表中各年龄期雌性个体数量相加,会明显大于雄性个体数量相加的总数,所以该黄鳝种群的雌雄比例不是1:1,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等,这些特征是决定种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率。
9.【答案】A
【知识点】碱基互补配对原则;DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子的基本骨架是由磷酸与脱氧核糖交替连接构成的,它们排列在外侧,碱基对排列在内侧,这是DNA分子结构的重要特征之一,A符合题意;
B、DNA热变性温度与DNA分子中GC碱基对的含量有关,因为GC之间有3个氢键,AT之间有2个氢键,GC含量越高,DNA分子越稳定,热变性温度越高;而T占比越高,意味着AT含量越高,GC含量相对越低,DNA热变性温度越低,B不符合题意;
C、DNA两条链之间的氢键是自动形成的,不需要DNA聚合酶催化。DNA聚合酶的作用是催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,从而合成DNA子链,C不符合题意;
D、在双链DNA分子中,互补碱基之和在两条链中是相等的,即一条链中G+C的含量等于另一条链中G+C的含量,一条链中A+T的含量等于另一条链中A+T的含量。若一条链的G+C占47%,则另一条链的G+C也占47%,另一条链的A+T占1-47%=53%,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)DNA分子是由两条长链组成的,这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。其中,每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合,即脱氧核糖和磷酸基团交替连接形成主链的基本骨架,排列在主链的外侧,碱基则位于主链内侧。A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。
(2)DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上,以打开的母链为模板,以4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从5'到3'方向合成新生链。
【答案】10.A
11.D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【分析】以水果为原料酿制果醋,需要经过酒精发酵和醋酸发酵两个阶段;若以果酒为原料,只需要进行醋酸发酵。醋酸菌是好氧细菌,生长繁殖的最适温度是30~35℃,醋酸菌在酶的作用下,先将乙醇氧化成乙醛,再将乙醛氧化为乙酸(CH3COOH)。
10.A、酒精发酵是酵母菌在无氧条件下进行的细胞呼吸过程,细胞呼吸会释放能量,属于放能反应,而不是吸能反应,A符合题意;
B、酒精发酵是酵母菌的无氧呼吸过程,需要在无氧条件下进行,通过分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳,B不符合题意;
C、醋酸发酵是醋酸菌将酒精氧化为醋酸的过程,该过程会释放能量,属于放能反应,C不符合题意;
D、醋酸菌是好氧细菌,醋酸发酵需要在有氧条件下进行,这样才能将酒精逐步氧化为醋酸,D不符合题意。
故答案为:A。
11.A、果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使柿子细胞更易破碎,有利于提高柿子汁的产量,A不符合题意;
B、酒精发酵前对柿子汁进行杀菌,可以杀死其中的杂菌,避免杂菌污染,利于酵母菌进行酒精发酵,B不符合题意;
C、醋酸菌在酒精浓度过高时会受到抑制,若柿子酒的酒精度过高,稀释后再用于醋酸发酵,能为醋酸菌创造适宜的环境,C不符合题意;
D、不同品种和成熟度的柿子,其所含的营养成分、风味物质等不同,酿造出的柿子醋风味也会不同,D符合题意。
故答案为:D。
12.【答案】D
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】毛细淋巴管内的淋巴液会汇集到淋巴管,再经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆,所以血浆中也有淋巴细胞,并非只存在于淋巴。血浆和淋巴液中有淋巴细胞,且细胞免疫时细胞毒性T细胞会进入组织液,所以淋巴细胞存在于血浆、组织液和淋巴,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】内环境由血浆、组织液和淋巴等细胞外液构成,是人体细胞赖以生存的环境。淋巴细胞在免疫过程中发挥重要作用。
13.【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、在干旱胁迫时,植物体内脱落酸含量会显著增多,它起到的作用是促使气孔关闭,这样就能避免因蒸腾作用而过多失水,而不是促进气孔开放,A不符合题意;
B、处于干旱胁迫的环境中,植物为了增强自身的抗旱能力,会减少自身的含水量,以此避免失水过多,并非含水量上升,B不符合题意;
C、对于脱落酸受体缺失突变体而言,由于脱落酸无法正常发挥其应有的作用,使得气孔不能正常关闭,这样水分散失就难以有效控制,所以这种突变体一般不耐干旱,C不符合题意;
D、在干旱胁迫情况下,若叶面喷施赤霉素,因为赤霉素会促进植株生长,这会在一定程度上不利于植物抗旱,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】脱落酸抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
14.【答案】B
【知识点】酶促反应的原理;尿素分解菌的分离与计数
【解析】【解答】A、题目中提到脲酶被去除镍后失去活性,这就表明镍对于脲酶维持其活性起着关键作用,所以可以推断出镍是组成脲酶的重要元素,A不符合题意;
B、酶催化化学反应的机理是降低化学反应所需的活化能,脲酶能催化尿素水解,同样是基于此原理。而镍作为脲酶的重要组成元素,应该是有助于脲酶发挥降低尿素水解反应活化能的作用,并非提高尿素水解反应的活化能,B符合题意;
C、因为产脲酶细菌能够利用脲酶催化尿素水解产生氨作为氮源,而NH4Cl中含有氮元素,所以产脲酶细菌可以利用NH4Cl里的氮源进行代谢活动,也就能够在以NH4Cl为唯一氮源的培养基上生长繁殖,C不符合题意;
D、产脲酶细菌能产生脲酶,该酶可催化尿素分解产生NH3,NH3能作为细菌生长的氮源,然而不能产脲酶的细菌则无法分解尿素来获取氮源。基于此特性,以尿素为唯一氮源的培养基就可以筛选出能够分解尿素获取氮源的产脲酶细菌,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】绝大多数微生物都能利用葡萄糖,但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基,可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。
15.【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义;被动运输;主动运输;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、细胞液的pH为3-6,胞质溶胶的pH为7.5,这表明细胞液的H+浓度高于细胞溶胶。要长期维持这种膜内外的H+浓度梯度,就需要通过主动运输将细胞溶胶中的H+运输到细胞液中,A不符合题意;
B、通过离子通道运输属于协助扩散,Cl-、NO3-通过离子通道进入液泡,这种协助扩散方式不需要ATP直接供能,B不符合题意;
C、液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内。这说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度,该过程中Na+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输,虽然不是直接消耗ATP供能,但消耗了H+电化学梯度提供的能量,C符合题意;
D、白天蔗糖进入液泡,使得光合作用产物及时转移,避免了光合作用产物蔗糖在细胞质基质中过度积累,从而有利于光合作用的持续进行,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在植物细胞中,物质的运输方式有多种。主动运输是逆浓度梯度运输,需要载体蛋白和能量;协助扩散是顺浓度梯度运输,需要载体蛋白但不需要能量;自由扩散是顺浓度梯度运输,不需要载体蛋白和能量。离子通道运输属于协助扩散。细胞液和胞质溶胶存在不同的pH,这反映了H+浓度的差异。
16.【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、在兴奋过程中,看到K+的外向流量所对应的数值明显高于内向流量对应的数值,所以K+外向流量大于内向流量,A符合题意;
B、兴奋过程中,Na+内向流量对应的数值高于外向流量对应的数值,也就是Na+内向流量大于外向流量,而不是小于,B不符合题意;
C、在静息状态下,由图可知K+外向流量对应的数值大于内向流量对应的数值,即K+外向流量大于内向流量,并非小于,C不符合题意;
D、静息状态时,依据图中数据,Na+外向流量对应的数值小于内向流量对应的数值,即Na+外向流量小于内向流量,不是大于,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将信号传递到下一个神经元。
17.【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】P:裂翅黄体♀×裂翅灰体♂→F1:裂翅灰体♀:裂翅黄体♂∶正常翅灰体♀∶正常翅黄体♂=2∶2∶1∶1,可见裂翅对正常翅为显性,而裂翅:正常翅=2:1,故存在显性纯合致死现象。F1中雌性都为灰体,雄性都为黄体,且灰体♀∶黄体♂=1:1,可见体色与性别有关,由于两对等位基因均不位于Y染色体上,故控制体色的基因位于X染色体上,且灰体对黄体为显性。由于控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传,故控制翅型的基因位于常染色体上。设控制翅型的等位基因为A/a,控制体色的等位基因为B/b,则P中的裂翅黄体♀基因型为AaXbXb,裂翅灰体♂基因型为AaXBY;F1中的裂翅灰体♀基因型为AaXBXb,裂翅黄体♂基因型为AaXbY,正常翅灰体♀基因型为aaXBXb,正常翅黄体♂基因型为aaXbY。让全部F1相同翅型的个体自由交配,即F1中的2/3裂翅灰体♀(AaXBXb)×裂翅黄体♂(AaXbY)与1/3正常翅灰体♀(aaXBXb)×正常翅黄体♂(aaXbY)。单独分析翅型A/a,2/3Aa×Aa→1/6AA(死亡)、1/3Aa、1/6aa;1/3aa×aa→1/3aa,故Aa占2/5。单独分析体色XBXb×XbY→1/4XbY。因此让全部F1相同翅型的个体自由交配,F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的2/5×1/4=1/10,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)自由组合定律是指控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。伴性遗传是指位于性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别相联系的遗传方式。
(2)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
18.【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;精子的形成过程;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】A、该精原细胞进行了一次有丝分裂和一次减数第一次分裂。有丝分裂和减数第一次分裂前都会进行DNA复制,所以经历了2次DNA复制。而着丝粒分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,图中细胞含有染色单体,说明着丝粒没有分裂,即只在有丝分裂后期发生了1次着丝粒分裂,并非2次着丝粒分裂,A不符合题意;
B、已知该精原细胞已经完成了减数第一次分裂,此时细胞处于减数第二次分裂过程。由于细胞中含有染色单体,所以细胞处于减数第二次分裂前期或中期。该动物是二倍体动物,其减数第二次分裂前期或中期的细胞中染色体数目减半,均含有一个染色体组,但说“只可能处于减数第二次分裂前期”不准确,B不符合题意;
C、精原细胞进行一次有丝分裂时,DNA进行半保留复制,产生的子细胞中每个DNA都是一条链含有32P,一条链不含32P。减数分裂前DNA完成复制后,每条染色体上有2条姐妹染色单体,其中1条单体含有32P,另1条单体不含32P。正常情况下,减数第一次分裂结束,每个细胞中应该含有2条染色体,4条染色单体,其中有2条染色单体含有放射性。但乙细胞含有3条染色单体含有放射性,这是因为在减数第一次分裂前期,形成乙的过程中发生了同源染色体的配对(联会)和交叉互换,使得原本不含32P的染色单体获得了含32P的片段,C符合题意;
D、甲、丙、丁细胞中正常情况下各有2条染色单体含有32P,完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞。乙细胞有3条染色单体含有32P,完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P。因此4个细胞完成分裂形成8个细胞,至多有3个细胞不含32P,而不是可能有4个细胞不含32P,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是,在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中,从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
(2)进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
【答案】19.D
20.B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据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的技术。PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
19.A、从图乙中F1-R1对应的泳道(1)有清晰条带,说明F1-R1引物能特异性结合模板DNA并扩增出目的片段,A不符合题意;
B、图乙中F1-R2对应的泳道(2)有扩增产物,但结合图甲,F1-R2扩增的片段不是目的片段(与疟原虫pfcrt基因第76位改变相关的特定片段),所以不能用于特异性扩增目的片段,B不符合题意;
C、图乙中F2-R1对应的泳道(3)没有扩增产物,而F1-R1对应的泳道(1)有扩增产物,则说明F2为无效引物,无法进行有效扩增,不能使用,C不符合题意;
D、仅R2引物不能完成特异性扩增,PCR扩增需要一对引物(正向和反向)结合模板DNA的两条链,且从图乙看,单独R2无法实现特异性扩增目的片段,D符合题意。
故答案为:D。
20.疟原虫pfcrt基因编码的蛋白在第76位发生赖氨酸到苏氨酸的改变会获得氯喹抗性,且限制酶ApoⅠ的识别位点已知。氯喹抗性患者的疟原虫pfcrt基因有特定突变,其PCR产物经ApoⅠ消化后,电泳条带与敏感患者不同。从酶解产物电泳图看,2号和4号泳道的条带模式符合氯喹抗性疟原虫PCR产物经酶解后的特征,与因pfcrt基因突变导致酶切位点变化相关,所以16号血样中,来自氯喹抗性患者的是2号和4号,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
21.【答案】(1)增加;传出神经;肾上腺髓质
(2)下丘脑;分级
(3)细胞膜上;转录(表达);拮抗
(4)C
(5)A;B;C;D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导;动物激素的调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应。从反射弧的组成来看,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。交感神经负责将神经中枢的指令传向效应器(肾上腺髓质),所以交感神经属于传出神经。交感神经纤维末梢与肾上腺髓质形成突触,通过释放神经递质来支配肾上腺髓质的分泌。
(2)促肾上腺皮质激素释放激素是由下丘脑分泌的。危险引起的神经冲动传到下丘脑,下丘脑的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,腺垂体分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素,最终使糖皮质激素水平上升。这一过程中存在下丘脑 - 垂体 - 肾上腺皮质这样的分级调节关系,体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不能穿过细胞膜进入细胞,所以其受体位于细胞膜上。糖皮质激素属于脂溶性物质,能自由扩散进入细胞,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的转录(表达)过程。胰岛素的作用是降低血糖浓度,能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。而糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,是升高血糖浓度的,所以在血糖浓度调节方面与胰岛素具有拮抗作用。
(4)A、激素和神经递质都可以作为信号分子,激素用于细胞间的体液调节,神经递质用于神经元之间或神经元与效应器细胞之间的信息传递,A不符合题意;
B、激素和神经递质都需要与靶细胞上相应的受体结合才能发挥作用,靶细胞都具有相应受体,B不符合题意;
C、激素需要随血流传送到全身各处,然后作用于靶细胞;而神经递质是在突触间隙中通过组织液扩散到突触后膜(靶细胞),不需要随血流传送,C符合题意;
D、激素和神经递质的分泌都受机体内、外因素的影响,比如激素分泌会受神经调节和体液调节的影响,神经递质的分泌会受神经元的兴奋状态等影响,D不符合题意。
故答案为:C。
(5)A、长期较大剂量使用糖皮质激素,体内糖皮质激素的浓度很高,会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,如促肾上腺皮质激素减少,导致肾上腺皮质缺乏促肾上腺皮质激素的刺激,可引起肾上腺皮质萎缩,A符合题意;
B、由于长期较大剂量使用糖皮质激素,自身促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素分泌减少,肾上腺皮质功能较弱,自身分泌糖皮质激素不足,立即停药会导致体内糖皮质激素缺乏,B符合题意;
C、停药前适量使用促肾上腺皮质激素,可以刺激肾上腺皮质,使其恢复一定的分泌功能,C符合题意;
D、逐渐减量用药可以给肾上腺皮质足够的时间恢复自身的分泌功能,避免血中糖皮质激素水平的突然降低,有利于肾上腺皮质功能恢复,D符合题意。
故答案为:ABCD。
【分析】(1)反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。神经元受到刺激会产生兴奋。兴奋在神经纤维上以神经冲动的形式传导,在神经元之间通过突触传递。反射活动需要经过完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损,反射就不能完成。反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成的。
(2)激素并不为组织细胞提供能量或物质,也不起催化作用,只提供调节组织细胞活动所需的信息。不同动物产生的同种激素具有相似的生理效应。
(1)遭遇危险时,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,引起心跳加快、呼吸加深、血压升高、肌肉血流量增加等生理效应,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组成分析,交感神经属于传出神经。交感神经纤维末梢与肾上腺髓质形成突触,支配肾上腺髓质的分泌。
(2)促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌,因此危险引起的神经冲动还能传到下丘脑,使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,使肾上腺皮质分泌糖皮质激素,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程中存在下丘脑-垂体-靶腺体轴,体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点。
(3)儿茶酚胺类激素具有较强的亲水性,不进入细胞,故其受体位于细胞膜上。糖皮质激素属于脂溶性物质,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的表达。胰岛素具有降血糖的作用,糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,因此在血糖浓度调节方面与胰岛素具有拮抗作用。
(4)A、激素和神经递质都可作为信号分子,A正确;
B、激素和神经递质都与相关受体结合,引起靶细胞相关的生理活动,B正确;
C、激素随血流传送到靶细胞,神经递质通过组织液到达靶细胞,C错误;
D、激素和神经递质的分泌都受机体内、外因素的影响,D正确。
故选C。
(5)A、长期较大剂量用药,体内糖皮质激素的浓度很高,可通过负反馈调节导致自身激素合成减少,如促肾上腺皮质激素减少,可引起肾上腺皮质萎缩,A正确;
B、由于长期较大剂量使用糖皮质激素,自身促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素减少,肾上腺皮质功能较弱,自身分泌糖皮质激素不足,立即停药会导致体内糖皮质激素不足,B正确;
C、由于体内促肾上腺皮质激素水平较低,停药前可适量使用促肾上腺皮质激素,C正确;
D、为了避免血中糖皮质激素水平的突然降低,逐渐减量用药以促使自身肾上腺皮质功能的恢复,D正确。
故选ABCD。
22.【答案】(1)大;结构
(2)不同程度的放牧强度;样方;基本相同;减小;差
(3)K/2
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线;群落的结构;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)优势种在群落中具有重要地位。优势种通常生活力强、个体数量多和生物量大。贝加尔针茅作为优势种,其生物量大,并且对群落的结构和功能起决定性作用。
(2)①本实验探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,自变量有放牧强度和氮素施加量。设置不同水平的氮素添加组时,每个氮素水平都要设置不同程度的放牧强度处理,这样才能全面探究两个自变量对群落的影响。植物物种丰富度的调查常采用样方法,因为植物相对固定,样方法便于操作和统计。所以第一空填“不同程度的放牧强度”,第二空填“样方”。
③观察所示结果,从图中可以看出不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度基本相同。而高放牧强度下物种丰富度相对量远小于不放牧对照,这表明过度放牧会导致植物的物种丰富度减小。原因是过度放牧时,适口性好的植物先被家畜采食,其数量减少,在与适口性差的植物竞争资源时就容易处于劣势。
(3)根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,当种群数量为K/2时,种群的增长速率最大。牧民既要保护草场资源,又要实现肉、奶高产以保证经济效益,将家畜种群数量维持在K/2水平,既能保证种群有较高的增长速率,又能避免过度放牧对草场的破坏。
【分析】(1)不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
(2)样方法:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过统计每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
(3)一定空间中的环境容纳量一般是有限的。种群数量达到环境容纳量时,往往会稳定在一定的水平,不再增长。一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
(1)优势种是指对群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用的物种。贝加尔针茅作为优势种,应该具有生活力强、个体数量多和生物量大,对群落的结构和功能起决定性的作用。
(2)本实验的实验目的是探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响,自变量是放牧强度和氮素施加量,检测指标是丰富度相对量。据图所示,设置不同水平的氮素添加组,每个氮素水平都设置不同程度的放牧强度处理。
植物物种丰富度的调查常采用样方法。
图示结果表明,不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度基本相同。据图所示,高放牧强度下物种丰富度相对量远小于不放牧对照,说明过度放牧会导致植物的物种丰富度减小。由于过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食,使其与适口性差的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)K/2时种群增长速率最大,因此根据逻辑斯谛增长(“S”形增长)原理,牧民应将家畜种群数量维持在K/2水平。
23.【答案】(1)外植体;过滤
(2)克隆;DNA合成抑制剂;微生物侵害
(3)丙;先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,大量产生X
(4)器官;代谢途径;关键酶;发酵
【知识点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】(1)植物组织培养中,用于培养的植物器官和组织称为外植体。要获得高产细胞,以X含量高的植物品种的器官和组织作为外植体,经脱分化可形成愈伤组织。形成的愈伤组织通过液体振荡培养后,用一定孔径的筛网进行过滤,可将分散的单细胞分离出来,因为筛网可截留较大的组织块,让单细胞通过,从而获得分散的单细胞。
(2)对分离获得的单细胞进行克隆培养,即单细胞培养,可使细胞增殖形成细胞群。添加DNA合成抑制剂可抑制细胞DNA复制,使细胞停滞在间期,从而获取细胞周期同步的细胞群;营养缺陷培养是通过控制营养成分使细胞同步生长,二者结合可得到遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入培养基,模拟了微生物侵害植物时的胁迫环境,促使植物细胞产生次生代谢产物X,如同植物在自然环境中受微生物侵害时产生防御物质(次生代谢产物)。
(3)分析图中曲线,甲图中细胞生长和产物合成有部分重叠且产物在细胞生长过程中就开始合成;乙图中产物合成在细胞生长后期开始,且与细胞生长有重叠;丙图中细胞生长停止后,产物才开始合成,所以若X只在细胞生长停止后才能合成,符合丙图。根据丙图关系,要获得大量X,需先创造条件让细胞大量生长繁殖,积累足够多的细胞,然后改变培养条件(如调整营养成分、环境因素等)使细胞停止生长,此时细胞会大量合成X,从而获得大量次生代谢产物X。
(4)对于多种在根部合成与积累次生代谢产物的药用植物,可通过器官培养(如根培养)替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物,因为器官培养能更好地模拟植物体内的生理环境,有利于次生代谢产物的合成与积累。利用合成生物学改造微生物生产植物次生代谢产物,需要全面了解生物体合成该次生代谢产物的代谢途径,即次生代谢产物是通过哪些化学反应步骤合成的。同时要清楚参与代谢途径的关键酶,因为关键酶对代谢途径的调控和产物合成至关重要,了解它们才能针对性地进行基因改造等操作。改造后的酵母菌等微生物可通过发酵工程进行大规模培养,从而生产植物的次生代谢产物,发酵工程能为微生物提供适宜的生长和代谢环境,实现产物的大量生产。
【分析】(1)植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(2)人们可以通过传统发酵技术或发酵工程来进行发酵生产。传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主。发酵工程一般包括菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等环节。
(1)植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体,经脱分化形成愈伤组织,将愈伤组织进行振荡培养,使其分散成小的细胞团或单细胞,然后用适当孔径的不锈钢筛网过滤,除去大的细胞团和残渣,离心除去小的残渣,得到单细胞悬浮液。
(2)分离获得的单细胞进行克隆培养,并通过添加DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制,洗去TdR后可恢复正常分裂,而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响)或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中,模拟了微生物侵害的迫害条件。
(3)由题可知X只在细胞生长停止后才能合成,所以丙图符合。所以要获得大量X的方法,是先培养大量细胞,改变条件使细胞停止生长,大量产生X。
(4)由题知,多种次生代谢产物在根部合成与积累,所以要对根进行培养,为了方便进行次生代谢物的收集,可以通过器官培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。要大量获得次生代谢物可以通过基因工程,将相关基因转入酵母菌体内,然后通过发酵工程获得,基因工程的前提是要了解生物体合成某次生代谢产物的代谢途径和关键酶。
24.【答案】(1)假设一:若一品红的红色叶片具有光合作用的能力,则红色叶片内可检测到淀 粉;假设二:若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力,则红色叶片内无法检 测到淀粉;红叶+光照;变蓝(对应假设一)或不变蓝(对应假设二);红叶+黑暗;不变蓝;增加细胞透性,使水溶性色素渗出;充分去除脂溶性色素
(2)叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能;抑制;液泡;吸收过剩光能的;自身和下部绿叶;媒介昆虫(蜜蜂、蝴蝶等)
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)基于“红叶是否具有光合作用能力”的问题,以及“植物能通过光合作用合成淀粉,可通过碘-碘化钾溶液检测淀粉”的资料,从正反两个角度作出假设,涵盖红叶有或无光合作用能力时淀粉检测的不同结果。实验要遵循对照原则,设置红叶在光照条件下的实验组,与绿叶光照组、绿叶黑暗组、红叶黑暗组对比,探究红叶光合作用(淀粉合成)情况。若红叶有光合作用能力(假设一成立),光照下合成淀粉,遇碘变蓝;若红叶无光合作用能力(假设二成立),光照下也无法合成淀粉,遇碘不变蓝。设置红叶黑暗组,作为对照,排除其他因素干扰,探究光照对红叶淀粉合成的影响。黑暗条件下,植物不能进行光合作用合成淀粉,所以无论红叶是否有光合作用能力,黑暗处理后都无法检测到淀粉,遇碘不变蓝。沸水处理叶片,高温会破坏细胞膜等结构,增加细胞透性,让叶片中的水溶性色素渗出,避免其颜色对后续淀粉检测(碘液显色)产生干扰。热甲醇能溶解脂溶性色素,对叶片进行热甲醇处理可充分去除脂溶性色素,使叶片颜色变浅,便于后续观察淀粉遇碘后的颜色变化。
(2)图甲中,在光强500~2000mu mol·m2·s1范围内,红叶的qNP值低于绿叶,qNP值反映叶绿体通过热耗散去除过剩光能的能力,所以红叶该能力较弱。图乙中,在光强800~2000mu mol·m2·s1范围内,红叶的ETR值(反映光合膜上电子传递速率,与光反应速率正相关)未出现像绿叶那样下降的情况,说明红叶光合作用未被抑制。植物细胞中,水溶性花青素主要贮藏在液泡内。结合图丙,花青素的吸收光谱与叶绿素有重叠,强光下,液泡内的花青素可吸收过剩光能,减少叶绿体接收的光能,避免光能过剩对叶绿体造成损伤,达到保护叶绿体的作用。红叶含较多花青素,叶面积大,一方面自身可通过花青素保护叶绿体,另一方面能遮挡下部绿叶,避免下部绿叶接收过多强光,起到保护自身和下部绿叶的功能。一品红花小,花瓣状的红叶颜色鲜艳,可吸引媒介昆虫(如蜜蜂、蝴蝶等)前来,完成传粉过程,利于繁殖。
【分析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。由于色素存在于细胞内,需要先破碎细胞才能释放出色素。绿叶中的色素不只有一种,它们都能溶解在层析液中,但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。这样,绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。滤纸条上有4条不同颜色的色素带,从上到下依次为:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)。
(1)根据实验的问题,提出假设一:若一品红的红色叶片具有光合作用的能力,则红色叶片内可检测到淀 粉;
假设二:若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力,则红色叶片内无法检 测到淀粉。
为探究红叶是否像绿叶一样具有光合作用的能力,需分别设置绿叶+光照、绿叶+黑暗、红叶+光照、红叶+黑暗四个小组。若假设红叶具有光合作用能力成立,则红叶+光照组中,溶液变蓝;红叶+黑暗组中,溶液不变蓝。若假设红叶不具有光合作用能力成立,则红叶+光照组中,溶液不变蓝;红叶+黑暗组中,溶液不变蓝。整个实验步骤中,先用沸水处理叶片,增加细胞透性,使水溶性色素渗出;再将叶片转移到甲醇溶液中充分去除脂溶性色素,以免影响后续实验结果的观察。
(2)分析图甲可知,自变量为光照强度和叶片颜色,因变量为qNP值,当光照强度为500~2000μmol·m-2·s-1范围内时,红叶的qNP值较小,即红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较弱。
分析图乙可知,随着光照强度的增加,绿叶的ETR值显增大,当光照强度超过800μmol·m-2·s-1时,ETR值减小,即随着光照强度增加,绿叶光合速率先增大后减小,推出光照强度超过一定范围时,绿叶的光合作用反而被抑制。而根据图示可知,在光照强度为500~2000μmol·m-2·s-1范围内时,红叶并未出现光合作用被抑制的情况。
红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较低,结合图丙可知,储藏在细胞的液泡中花青素,可通过吸收吸收多余光能(蓝光、绿光)的方式,从而保护叶绿体不受强光损伤。
大量研究表明,花青素具有缓解叶片中光氧化损伤的潜力,主要通过屏蔽叶绿体过多的高能量量子和清除活性氧物质。综合上述研究结果可知,在强光环境下,大面积的红叶细胞中富含花青素,能有效保护自身和下部绿叶不受强光损伤。一品红的花小,不受关注,但能依赖花瓣状的红叶吸引昆虫(蜜蜂、蝴蝶等),为其完成传粉工作。
25.【答案】(1)HCHC;显性;1:2:1
(2)组3、组4;组3和组4表现为全红,组1和组2表型不变;转录
(3)黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点;黑色斑点面积大小
(4)A;B;D
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;基因的分离规律的实质及应用;基因的表达综合
【解析】【解答】(1)亲本为HCHC×HSHS,F1为HCHS。因为F1的黑色凸形是基因型为HCHC亲本的表型在F1中的表现,所以该亲本的黑色斑是显性性状。已知F1的基因型为HCHS,根据基因的分离定律,F1雌雄个体相互交配,F2的基因型及比例为HCHC:HCHS:HSHS=1:2:1,由于三种基因型对应的表型各不相同,所以F2表型的比例为1:2:1。
(2)因为P位点是控制黑色素生成的H基因位点,那么阻止P位点基因表达后,黑色素无法形成,就会表现为全红,从表格中看,组3和组4表现为全红,所以阻止P位点基因表达的实验结果对应组3、组4。判断的依据是组3和组4相应位点基因表达被阻止后,黑色素无法形成,表现为全红;组1和组2相应基因位点表达被阻止后不影响黑色素生成,表型不变。基因表达包括转录和翻译过程,除了在翻译水平上阻止基因表达,还可以在转录水平上阻止基因表达,以分析基因对表型的影响。
(3)观察中的图甲,黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点,所以说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成。观察图乙,黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量不同,图中a、b、c部位mRNA总量的差异,说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定黑色斑点面积大小。
(4)已知P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达,促进黑色素的生成,并抑制下层细胞生成红色素。
A、根据图(1)可知HC控制黑色凸形生成,HS控制大片黑色区域生成,所以F1鞘翅上,HC、HS选择性表达,A符合题意;
B、因为红色区域没有黑色素生成,所以在F1鞘翅红色区域,HC、HS都不表达,B符合题意;
C、在F1鞘翅黑色凸形区域,只有HC表达,C不符合题意;
D、由于P位点基因只在产生黑色素的细胞表达,所以F1鞘翅上,HC、HS只在黑色区域表达,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】(1)基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(1)由图分析,HCHC个体有黑色凸形,所以F1的黑色凸形是基因型为HCHC亲本的表型在F1中的表现,表明该亲本的黑色斑是显性性状。F1的基因型为HCHS,若F1雌雄个体相互交配,F2基因型及比例为HCHC:HCHS:HSHS=1:2:1,三种基因型对应的表型各不相同,所以表型比例为1:2:1。
(2)为验证该推测,研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达,实验结果如表所示。结果表明,P位点就是控制黑色素生成的H基因位点,那么阻止P位点基因表达后实验结果应该是没有黑色素生成,对应3、4组。判断的依据是组3和组4相应位点基因表达被阻止后,黑色素无法形成,表现为全红;组1和组2相应基因位点表达被阻止后不影响黑色素生成,表型不变。此外,还可以在转录水平上阻止基因表达,以分析基因对表型的影响。
(3)两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量,如图甲所示,说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成,判断的理由是黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点;黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量,如图乙所示,图中a、b、c部位mRNA总量的差异,说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定黑色斑点面积大小。
(4)P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达,促进黑色素的生成,并抑制下层细胞生成红色素,所以红色区域,HC、HS都不表达,HC、HS只在黑色区域表达,根据图(1)可知HC控制黑色凸形生成,HS控制大片黑色区域生成,所以F1鞘翅上,HC、HS选择性表达,黑色凸形区域,HC表达,ABD正确。
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