【高考真题】浙江省2024年1月普通高校招生选考科目考试生物学试题
一、选择题
1.(2024·浙江选考) 关于生物技术的安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是( )
A.试管动物的培育 B.转基因食品的生产
C.治疗性克隆的研究 D.生物武器的发展和生产
【答案】D
【知识点】转基因生物的安全性问题;生物武器;克隆的利与弊
【解析】【解答】A、试管动物的培育属于胚胎工程,没有禁止,A正确;
B、我过目前不反对转基因的食品的生产,B正确;
C、中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,但不反对治疗性克隆的研究,C正确;
D、我国在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散,主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、转基因生物存在安全性问题的原因: (1)目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。 (2)目的基因往往是异种生物的基因。 (3) 外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。
2、我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,但不反对治疗性克隆的研究。
3、生物武器种类:包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。中国政府的态度:在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散,主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。
2.(2024·浙江选考) 下列不属于水在植物生命活动中作用的是( )
A.物质运输的良好介质 B.保持植物枝叶挺立
C.降低酶促反应活化能 D.缓和植物温度变化
【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、自由水是细胞内良好的溶剂,可运送营养物质和代谢废物,A正确;
B、水可以保持植物枝叶挺立,B正确;
C、降低酶促反应活化能的是酶,C错误;
D、水的比热容较大,能缓和植物温度的变化,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞中水的存在形式:(1)自由水:细胞内良好的溶剂,维持体液环境,参与许多生化反应,运送营养物质和代谢废物。 (2)结合水:细胞结构的重要组成部分。 二者的关系:自由水与结合水的比值越大,新陈代谢旺盛,但抗逆性较差;自由水与结合水的比值越小,新陈代谢缓慢,但抗逆性较强。
3.(2024·浙江选考) 婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白,此过程不涉及( )
A.消耗ATP B.受体蛋白识别
C.载体蛋白协助 D.细胞膜流动性
【答案】C
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】AD、免疫球蛋白的化学本质是蛋白质,是大分子物质,通过胞吞的方式进入细胞,需要消耗ATP,胞吞体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点,A、D正确;
BC、免疫球蛋白通过胞吞的方式进入细胞时,需要受体蛋白的识别,不需要载体蛋白的协助,B正确,C错误。
故答案为:C。
【分析】胞吞:当细胞摄取大分子物质时,大分子会与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,该过程需要能量。
4.(2024·浙江选考) 观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时,某同学在显微镜下找到①~④不同时期的细胞,如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述,正确的是( )
A.细胞①处于间期,细胞核内主要进行DNA复制和蛋白质合成
B.细胞②处于中期,染色体数: 染色单体数: 核DNA分子数=1:2:2
C.细胞③处于后期,同源染色体分离并向细胞两极移动
D.细胞④处于末期,细胞膜向内凹陷将细胞一分为二
【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、①是间期,细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,DNA复制的场所是细胞核,蛋白质的合成在核糖体,A错误;
B、②是中期,DNA已完成复制,此时一个染色体上有两个DNA分子,染色体数:染色单体数:核DNA分子数=1:2:2,B正确;
C、③是有丝分裂后期,不会出现同源染色体分离,C错误;
D、④是植物细胞分裂末期,细胞板扩展形成细胞壁,动物细胞分裂末期是细胞膜向内凹陷将细胞一分为二,D错误。
故答案为:B。
【分析】 植物细胞分裂过程:分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。 分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。 分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。 分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由纺锤丝牵引移向细胞两极。 分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞板扩展形成细胞壁。
5.(2024·浙江选考) 白头叶猴是国家一级保护动物,通过多年努力,其数量明显增加。下列措施对于恢复白头叶猴数量最有效的是( )
A.分析种间关系,迁出白头叶猴竞争者
B.通过监控技术,加强白头叶猴数量监测
C.建立自然保护区,保护白头叶猴栖息地
D.对当地民众加强宣传教育,树立保护意识
【答案】C
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】生物多样性的保护我国生物多样性的保护可以概括为就地保护和易地保护两大类,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国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护(知识链接)。因此建立自然保护区,保护白头叶猴栖息地是恢复白头叶猴数量最有效的措施,分析得知:ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】保护生物多样性的措施主要包括以下几个方面:
1. 就地保护:通过建立自然保护区来直接保护生物多样性。这是最为有效的方式,因为它利用原生态的环境使被保护的生物能够更好地生存,并维持其原有的特性。
2. 迁地保护:将生物转移到动物园、植物园或其他地方进行保护,如将濒危物种的种子或幼苗带到适宜的地方进行种植和繁育。
3. 建立基因库:收集和保存珍稀、濒危物种的遗传资源,确保它们的遗传多样性得到保护。
4. 构建法律体系:通过制定和完善生物多样性保护的法律和政策,为生物多样性保护提供法制保障。
6.(2024·浙江选考) 痕迹器官是生物体上已经失去用处,但仍然存在的一些器官。鲸和海牛的后肢已经退化,但体内仍保留着后肢骨痕迹;食草动物的盲肠发达,人类的盲肠已经极度退化,完全失去了消化功能。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.后肢退化痕迹的保留说明鲸和海牛起源于陆地动物
B.人类的盲肠退化与进化过程中生活习性的改变有关
C.具有痕迹器官的生物是从具有这些器官的生物进化而来的
D.蚯蚓没有后肢的痕迹器官,所以和四足动物没有共同祖先
【答案】D
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、陆地动物具有灵活的后肢,鲸和海牛后肢退化痕迹的保留,说明了其可能起源于陆生动物,A正确;
B、人类的盲肠退化可能是由于生活习性的改变,不需要盲肠的消化而使其退化,B正确;
C、具有痕迹器官的生物说明这些器官在这些生物中存在过,也说明该生物是从具有这些器官的生物进化而来的,C正确;
D、蚯蚓没有后肢的痕迹器官,也可能有其他痕迹器官和四足动物类似,也可能和四足动物类似的痕迹器官在进化中消失,所以蚯蚓没有后肢的痕迹器官,不能说明和四足动物没有共同祖先,D错误。
故答案为:D。
【分析】生物有共同的祖先的证据: (1)化石:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的的证据。 (2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物都是有共同的原始祖先进化而来。 (3)胚胎学证据:鱼与人的胚胎在发育早期有相似的鳃裂和尾;脊椎动物在早期胚胎发育阶段都有彼此相似的阶段,支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。 (4)细胞水平证据:不同生物的细胞有共同的物质基础和结构基础等,是对生物有共同的祖先的有力支持。 (5)分子水平证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有共同点,提示人们当今生物有共同的祖先;其差异大小揭示了当今生物种类亲缘关系的远近以及它们在进化史上出现的顺序。
7.(2024·浙江选考) 某快递小哥跳入冰冷刺骨的河水勇救落水者时,体内会发生系列变化。下列叙述正确的是( )
A.冷觉感受器兴奋,大脑皮层产生冷觉
B.物质代谢减慢,产热量减少
C.皮肤血管舒张,散热量减少
D.交感神经兴奋,心跳减慢
【答案】A
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、快递小哥跳入冰冷刺骨的河水勇救落水者时,冷觉感受器兴奋,大脑皮层产生冷觉,A正确;
B、寒冷环境中,物质代谢加快,产热量增加,B错误;
C、寒冷环境中,皮肤血管收缩,散热量减少,C错误;
D、寒冷环境中,交感神经兴奋,心跳加快,D错误。
故答案为:A。
【分析】体温调节是指温度感受器接受体内、外环境温度的刺激,通过体温调节中枢的活动,相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变,从而调整机体的产热和散热过程,使体温保持在相对恒定的水平。体温调节是动物在长期进化过程中获得的较高级的调节功能。
体温调节中枢位于下丘脑,而机体在寒冷环境中,会通过分泌肾上腺素和甲状腺激素进行产热。同时,机体产热和散热过程会保持动态平衡,确保体温维持在相对稳定的范围内。此外,人体的体温调节是一个复杂的神经-体液调节过程,需要神经系统的神经调节和内分泌系统的体液(激素)调节相协调。
体温会受到多种因素的影响而产生生理性变化,包括昼夜、年龄、性别、肌肉活动以及药物等。然而,这些变化通常都在一个小范围内,一般不会超过0.5~1.0℃。
值得注意的是,人体的体温调节机制在维持正常体温方面起着关键作用,有助于保持体内各种生化反应的稳定进行,对于维持生命活动至关重要。因此,在日常生活中,应当注意保持适宜的环境温度,避免过度暴露于高温或低温环境,以维护体温的稳定。
8.(2024·浙江选考) 山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗,可恢复其原有的优质高产特性,流程如图。下列操作不可行的是( )
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A.选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B.培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C.将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D.提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、获取脱毒的幼苗一般选择茎尖为外植体,因为茎尖所含的病毒少或无病毒,获得的脱毒苗不会或极少感染病毒,A正确;
B、培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染,加入抗生素可降低杂菌的污染,B正确;
C、将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养,其又可分为第二代培养、第三代培养等。大多数植物每隔4-6周进行一次继代培养,每进行一次继代培养,培养物一般能增殖3~4倍。正因为培养物可以不断继代培养,所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍,可实现快速繁殖,C正确;
D、细胞分裂素与生长素的比值低时有利于根的分化,该比值高时,有利于芽的分化,提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是芽,D错误。
故答案为:D。
【分析】 植物组织培养的过程: 外植体脱分化形成愈伤组织,然后经过再分化形成胚状体或丛芽,细胞继续分裂和分化形成试管苗。植物组织培养过程中的关键步骤是脱分化与再分化,脱分化形成愈伤组织的过程中,要避光培养,否则容易形成维管组织,再分化形成胚状体或丛芽可以照光培养,利于叶绿体的形成。
9.(2024·浙江选考) 某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉,若喂食蜂王浆,也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后, 即使一直喂食花蜜花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是( )
A.花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C.蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D.DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件
【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、降低DNA甲基化酶的表达后, 即使一直喂食花蜜花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王,说明甲基化不利于其发育成蜂王,而工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉,不会发育成蜂王,因此花蜜花粉可增强幼虫发育过程中DNA的甲基化,A错误;
B、甲基化不利于其发育成蜂王,故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂,B错误;
C、蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度,使其发育成蜂王,C错误;
D、甲基化不利于发育成蜂王,因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件,D正确。
故答案为:D。
【分析】表观遗传:(1)概念:生物基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 (2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
10.(2024·浙江选考) 大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷培养液中培养,3H-脱氧核苷掺入到新合成的 DNA链中,经特殊方法显色,可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的 DNA区段显深色,仅单链掺入的显浅色,未掺入的不显色。掺入培养中,大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时,局部示意图如图。DNA 双链区段①、②、③对应的显色情况可能是( )
A.深色、浅色、浅色 B.浅色、深色、浅色
C.浅色、浅色、深色 D.深色、浅色、深色
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷培养液中培养,DNA的复制方式为半保留复制,大肠杆菌拟核 DNA第1次复制后产生的子代DNA的两条链一条被3H-标记,另一条未被标记,大肠杆菌拟核DNA第2次复制时,以两条链中一条被3H-标记,另一条未被标记的DNA分子为模板,结合题干显色情况,DNA双链区段①为浅色,②中两条链均含有为显深色,③中一条链含有3H-一条链不含3H-显浅色,ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。
11.(2024·浙江选考) 越野跑、马拉松等运动需要大量消耗糖、脂肪、水和无机盐等物质。运动员到达终点时,下列各种激素水平与正常的相比。正确的是( )
A.抗利尿激素水平高,胰高血糖素水平低
B.抗利尿激素水平低,甲状腺激素水平高
C.胰岛素水平高,甲状腺激素水平低
D.胰岛素水平低,胰高血糖素水平高
【答案】D
【知识点】动物激素的调节;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】越野跑、马拉松等运动后,体内血糖含量降低,胰岛素含量降低,胰高血糖素分泌增多,促进肝糖原分解,非糖物质转化为葡萄糖,此时,机体代谢旺盛,甲状腺激素水平高,同时机体大量排汗,水分减少,抗利尿激素分泌增加,ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、血糖平衡调节:
2、水盐平衡调节:
3、甲状腺激素的分级调节:
12.(2024·浙江选考) 浆细胞合成抗体分子时,先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后,核糖体附着到内质网膜上,将已合成的多肽链经由 SRP受体内的通道送入内质网腔,继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是( )
A.SRP 与信号肽的识别与结合具有特异性
B.SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链
C.核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链
D.生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌
【答案】A
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、SRP参与抗体等分泌蛋白的合成,呼吸酶等胞内蛋白无需SRP参与,所以SRP与信号肽的识别与结合具有特异性,A正确;
B、SRP受体缺陷的细胞可以合成部分多肽链,如呼吸酶等,B错误;
C、核糖体和内质网之间通过SRP受体内的通道转移多肽链,同时核糖体是无膜细胞器不能形成囊泡,C错误;
D、生长激素为蛋白类,通过此途径合成并分泌,性激素属于固醇,不需要通过该途径合成并分泌,D错误。
故答案为:A。
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
13.(2024·浙江选考) 某动物细胞培养过程中,细胞贴壁生长至接触抑制时,需分装培养,实验操作过程如图。
下列叙述错误的是( )
A.①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离
B.②加培养液的目的是促进细胞增殖
C.③分装时需调整到合适的细胞密度
D.整个过程需要在无菌、无毒条件下进行
【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离,A正确;
B、②多次加培养液的目的是洗去残留的消化酶,终止消化液的消化作用,并对细胞加以稀释,B错误;
C、细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制,因此③分装时需调整到合适的细胞密度,C正确;
D、动物细胞培养需要无菌、无毒的环境,D正确。
故答案为:B。
【分析】动物细胞培养条件: (1)营养:培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质,通常需要加入血清等天然成分。 (2)无菌、无毒的环境。 (3)温度、pH和渗透压。 (4)气体环境:氧气是细胞代谢所必需的,二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH。动物细胞培养需要将培养瓶置于含95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。
14.(2024·浙江选考) 某昆虫的性别决定方式为XY 型,张翅(A)对正常翅(a)是显性,位于常染色体;红眼(B)对白眼(b)是显性,位于 X 染色体。从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,若子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅的概率为( )
A.9/32 B.9/16 C.2/9 D.1/9
【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中张翅:正常翅且=1:1,推知雌性的白眼张翅突变体基因型为AaXbXb,红眼正常翅基因型为aaXBY,子一代群体基因型及比例为aaXBXb:AaXBXb:aaXbY:AaXbY=1:1:1:1,子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅,即aaXBY和aaXBXb的概率=3/4x3/4x1x1/2=9/32,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】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。
15.(2024·浙江选考)阅读下列材料,回答下列小题。
稻田中常会伴生许多昆虫,如在水稻的叶层会伴生稻苞虫、稻纵卷叶螟等食叶性害虫,在茎秆层常有稻飞虱、叶蝉等害虫,而地下层有稻叶甲虫等食根性害虫,水稻与这些害虫之间形成了复杂的种间关系。
(1)稻苞虫是完全变态发育昆虫。其幼虫主要啃食水稻等植物叶片,成虫主要舔食植物花粉。某稻田发现了稻苞虫的虫情,下列措施既能有效控制虫害,又不会造成环境污染的是( )
A.引入食虫鸟类捕杀 B.使用杀虫剂消杀
C.使用性引诱剂诱杀 D.使用防虫网隔离
(2)水稻、昆虫和杂草等共同构成稻田群落,也形成了其特有的群落结构。下列关于该群落空间结构的分析正确的是( )
A.昆虫在水稻地上部分不同位置分布与光照强度密切相关
B.昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置有关
C.因水稻较强的繁殖能力导致稻田群落水平结构的简单化
D.稻田群落水平结构的表现特征是物种之间不存在镶嵌性
【答案】(1)A
(2)B
【知识点】群落的结构;种间关系;植物病虫害的防治原理和技术
【解析】【解答】【小题1】A,以鸟治虫”(引入食虫鸟类捕杀稻苞虫)属于生物防治,既能有效控制虫害,又不会造成环境污染,A正确;
B,使用杀虫剂消杀稻苞虫属于化学防治,会污染环境,B错误;
C,使用性引诱剂诱杀稻苞虫属于生物防治,可改变害虫种群的性别比例,从而降低其出生率,但是与“以鸟治虫”相比效果较弱,C错误;
D,使用防虫网隔离不能有效控制虫害,D错误。
故答案为:A。
【小题2】A, 昆虫在水稻地上部分不同位置分布与栖息场所和食物密切相关,A错误;
B,昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置(栖息空间和食物等)有关,B正确;
C,由题意可知,水稻与多种生物之间存在种间关系,故水稻较强的繁殖能力导致稻田群落水平结构的复杂化,C错误;
D,稻田群落水平结构的表现特征是物种之间存在镶嵌性,D错误。
故答案为:B。
【分析】生物防治和化学防治是两种主要的病虫害防治方法,它们在农业、林业等领域都有广泛的应用。
生物防治是利用一种生物对付另外一种生物的方法,大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类。这种方法主要利用生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物,从而达到降低杂草和害虫等有害生物种群密度的目的。生物防治具有环境友好、无毒副作用、促进生态平衡等优点,它不会造成环境污染,能确保农产品安全,并有助于保护天敌和维护生态平衡。然而,生物防治的缺点在于其适用范围有限,受环境条件、天敌资源等因素影响,且见效相对较慢,可能错过最佳防治时机。
化学防治则是使用化学药剂(如杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀鼠剂等)来防治病虫、杂草和鼠类的危害。化学防治具有高效便捷、成本较低的优点,能够迅速控制病虫害。然而,长期使用化学农药会导致环境污染、破坏生态平衡,甚至增强某些病虫害的抗药性,降低防治效果。因此,在使用化学防治方法时,应合理选择农药种类和剂型,采用适宜的施药方法,并尽量减少对环境和生态系统的负面影响。
群落的结构是指在一定区域内不同物种的种群在空间中的配置和生态学关系。群落结构包括物种组成、物种多样性、物种丰富度、物种均匀度、物种优势度、物种相似度、物种相异性、物种共生度、物种群落生态位等。群落结构反映了生物群落的基本特征,是研究生物群落和生态系统的基础。
物种组成是指群落中物种的数量和种类,是群落结构的基础。物种多样性是指群落中物种的数量和种类,是衡量群落结构复杂程度的重要指标。物种丰富度是指群落中物种的数量,是衡量群落结构复杂程度的另一个重要指标。物种均匀度是指群落中物种的相对数量分布的均匀程度,是衡量群落结构稳定性的重要指标。物种优势度是指群落中物种的相对数量优势,是衡量群落结构稳定性的另一个重要指标。物种相似度是指群落中物种之间的相似程度,是衡量群落结构相似性的重要指标。物种相异性是指群落中物种之间的相异程度,是衡量群落结构差异性的重要指标。物种共生度是指群落中物种之间的相互作用关系,是衡量群落结构稳定性的重要指标。物种群落生态位是指群落中物种在生态系统中的角色和地位,是衡量群落结构功能的重要指标。
群落结构的形成和变化受到许多因素的影响,如环境因素、物种适应性、物种相互作用、人类活动等。了解和研究群落结构对于保护生物多样性、维护生态系统平衡、促进可持续发展具有重要意义。
16.(2024·浙江选考) 红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸,进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 PAL 酶液,测定 PAL 的活性,测定过程如下表。
步骤 处理 试管1 试管2
① 苯丙氨酸 1.0 mL 1.0 mL
② HCl 溶液(6 moL/L) 0 mL 0.2 mL
③ PAL酶液 1.0 mL 1.0 mL
④ 试管1加0.2 mL H2O。2支试管置30℃水浴1小时
⑤ HCl 溶液(6 moL/L) 0.2 mL
⑥ 试管2加0.2 mL H2O。2支试管置30℃水浴1小时
下列叙述错误的是( )
A.低温提取以避免PAL 失活
B.30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗
C.④加H2O补齐反应体系体积
D.⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应
【答案】B
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,故本实验采用低温提取,以避免PAL失活,A正确;
B、试管2在步骤②中加入了HCl,酶已失活,故不会消耗底物苯丙氨酸,B错误;
C、④加H2O补齐了步骤②试管1没有加入的HCl的体积,即补齐反应体系体积,保证无关变量相同,C正确;
D、pH过低或过高酶均会失活,⑤加入HCI溶液是为了终止酶促反应,D正确。
故答案为:B。
【分析】酶:(1)来源:活细胞产生。 (2)功能:具有催化作用。 (3)作用机理:降低化学反应的活化能。 (4)本质:大多数是蛋白质,少数是RNA。 (5)合成原料:氨基酸或核糖核苷酸。 (6)合成场所:核糖体、细胞核等。 (7)特点:①高效性:与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的用更显著,催化效率更高。 ②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③作用条件温和:酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。 在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。温度和 pH 偏高或偏低,酶活性都会明显降低。
17.(2024·浙江选考) 坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经腓肠肌标本,将电位表)的两个电极置于坐骨神经表面II、III两处,如图甲。在坐骨神经I处,给一个适当强度的电刺激,指针偏转情况如图乙,其中h1>h2,t1<t3。下列叙述错误的是( )
A.h1和h2反映II处和III处含有的神经纤维数量
B.Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2
C.神经纤维的传导速度不同可导致t1<t3
D.两个电极之间的距离越远t2的时间越长
【答案】A
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、神经纤维的数量和传导速度都会影响指针的偏向幅度,都有可能导致指针的转向幅度减小,A错误;
B、Ⅱ处的兴奋的神经纤维数量比Ⅲ处的多,可导致动作电位分值h1>h2,B正确;
C、t1、t3表示神经纤维的传导速度不同,即Ⅱ处和Ⅲ处神经纤维的传导速度不同导致t1<t3,C正确;
D、两个电极之间的距离越远,Ⅱ处和Ⅲ处兴奋间隔越长,即t3的时间越长,D正确。
故答案为:A。
【分析】神经冲动的产生与传导:
18.(2024·浙江选考) 某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的交叉互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是( )
A.图甲发生了①至③区段的倒位
B.图乙细胞中II和III发生交叉互换
C.该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D.该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
【答案】C
【知识点】基因重组及其意义;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、由图甲可知,bcd 发生了倒位,即①到④区段发生倒位,A错误;
B、图乙可知,细胞中的Ⅱ和IV发生交叉互换,B错误;
CD、若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活,经过倒位后交叉互换,可能会形成四个配子为ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e,不能存活)、ebCDE(缺失了A,不能存活),因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子,C正确,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、染色体结构变异类型: (1)缺失:缺失某一片段; (2)重复:增加某一片段; (3)易位:某一片段移接到另一条非同源染色体上; (4)倒位:某一片段位置颠倒。
2、基因重组:(1)发生过程:可发生在有性生殖过程中。 (2)发生生物:可发生在有性生殖的真核生物。 (3)实质:控制不同性状的基因重新组合。 (4)常见类型:①自由组合型:发生在减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合。②交叉互换型:发生在减数第一次分裂前期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换。
二、非选择题
19.(2024·浙江选考) 长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高,导致作物根系长期缺氧,对植株造成的胁迫及伤害。
回答下列问题:
(1)发生渍害时,油菜地上部分以有氧(需氧)呼吸为主,有氧呼吸释放能量最多的是第 阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是 ,此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化,促进氢接受体(NAD+)再生,从而使 得以顺利进行。因此,渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越 (耐渍害/不耐渍害)。
(2)以不同渍害能力的油菜品种为材料,经不同时长的渍害处理,测定相关生理指标并进行相关性分析,结果见下表。
光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量
光合速率 1
蒸腾速率 0.95 1
气孔导度 0.99 0.94 1
胞间CO2浓度 -0.99 -0.98 -0.99 1
叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 -093 1
注:表中数值为相关系数(r),代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时,相关越密切,越接近0时相关越不密切。
据表分析,与叶绿素含量呈负相关的指标是 。已知渍害条件下光合速率显著下降,则蒸腾速率呈 趋势。综合分析表内各指标的相关性,光合速率下降主要由 (气孔限制因素/非气孔限制因素)导致的,理由是 。
(3)植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时,植物体内 (激素)大量积累,诱导气孔关闭,调整相关反应,防止有毒物质积累,提高植物对渍害的耐受力;渍害发生后,有些植物根系细胞通过 ,将自身某些薄壁组织转化腔隙,形成通气组织,促进氧气运输到根部,缓解渍害。
【答案】(1)3;细胞质基质;葡萄糖分解(糖酵解);耐渍害
(2)胞间CO2浓度;下降;非气孔限制因素;胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关
(3)脱落酸;程序性死亡
【知识点】影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】(1)有氧呼吸的第三阶段是有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段。乙醇发酵为无氧呼吸过程,场所是细胞质基质。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH,该过程需要NAD+参与,所以氢接受体(NAD+)再生,有利于葡萄糖分解的正常进行,因此,渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越耐渍害。
(2)由表可知,叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值,说明二者呈负相关光合速率与蒸腾速率的相关系数为0.95,为正相关,所以光合速率显著下降,则蒸腾速率呈下降趋势。由于胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关,即虽然气孔导度下降,但胞间CO2上升,说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的.
(3)脱落酸具有诱导气孔关闭的功能,在受渍害时,其诱导气孔关闭,调整相关反应,防止有毒物质积累,提高植物对渍害的耐受力。渍書发生后,有些植物根系细胞通过通过凋亡(程序性死亡),从而形成腔隙,进一步形成通气组织,促进氧气运输到根部,缓解渍害。
【分析】1、细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。 (1)有氧呼吸: 第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。 第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。 第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。 (2)无氧呼吸:在细胞质基质中进行。 第一阶段:葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。 第二阶段:丙酮酸+[H]酒精+CO2。
2、影响光合作用的因素: (1)光照强度:主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生。 (2)CO2的浓度:影响暗反应阶段C3的生成。 (3)温度:通过影响酶的活性来影响光合作用。
20.(2024·浙江选考)科学研究揭示,神经、内分泌和免疫系统共享某些信息分子和受体,共同调节机体各器官系统的功能,维持内环境稳态,即神经-体液-免疫网络调节。以家兔为实验动物,进行了一系列相关研究。(注:迷走神经的中枢位于延髓,末梢释放乙酰胆碱;阿托品为乙酰胆碱阻断剂)回答以下问题:
(1)加入抗凝剂的家兔血液在试管里静置一段时间不出现分层现象,上层是淡黄色的 ,T细胞集中于中层。与红细胞观察和技术不同,T细胞需要先 后才能在显微镜下观察和计数。培养T细胞时提供恒定浓度的CO2,使培养pH维持在中性偏 。
(2)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱。刺激迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升;剪断迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著下降。基于上述结果,迷走神经具有 的作用。静脉注射阿托品后,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著下降,说明T细胞膜存在 受体。
(3)剪断一侧迷走神经后,立即分别刺激外周端(远离延髓一端)和中枢端(靠近延髓一端)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升,说明迷走神经含有 纤维。
(4)用结核菌素接种家兔,免疫细胞分泌的 作用于迷走神经末梢的受体,将 信号转换成相应的电信号,迷走神经传入冲动显著增加,而 传递免疫反应的信息,调节免疫反应。
(5)雌激素能调节体液免疫。雌激素主要由卵巢分泌,受垂体分泌的 调节,通过检测血液B细胞百分率和 (答出两点)等指标来反映外源雌激素对体液免疫的调节作用。
【答案】(1)血浆;染色;碱
(2)增强和维持免疫力;乙酰胆碱
(3)传入和传出/双向/混合
(4)免疫活性物质;化学;神经中枢/延髓等
(5)促性腺激素;抗体和B细胞的增殖能力
【知识点】神经冲动的产生和传导;体液免疫;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)因加入了抗凝剂,家兔血液在试管里静置一段时间,上层是淡黄色的血浆;红细胞有颜色,T细胞没有颜色,与红细胞观察和技术不同,T细胞需要先染色后才能在显微镜下观察和计数,培养动物细胞适宜的pH为7.2-7.4,所以培养T细胞时培养pH维持在中性偏碱性。
(2)刺激迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升;剪断迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著下降,而血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱,所以迷走神经具有增强和维持免疫力的作用。阿托品为乙酰胆碱阻断剂,静脉注射阿托品后,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著下降,说明T细胞膜存在乙酰胆碱受体。
(3)剪断一侧迷走神经后,刺激外周端(远离延髓一端)引起血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著上升,说明迷走神经含有传出纤维,刺激中枢端(靠近延髓一端)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著上升,说明迷走神经含有传入纤维。
(4)用结核菌素接种家兔,免疫细胞分泌免疫活性物质等作用于迷走神经末梢的受体,将化学信号转换成相应的电信号,迷走神经传入冲动显著增加,而神经中枢(延髓)传递免疫反应的信息,调节免疫反应。
(5)雌激素能调节体液免疫。雌激素主要由卵巢分泌,受垂体分泌的促性腺激素调节,前面提到血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱,所以通过检测血液B细胞百分率、抗体和B细胞的增殖能力等指标可以来反映外源雌激素对体液免疫的调节作用。
【分析】神经系统是机体内对生理功能活动的调节起主导作用的系统,主要由神经组织组成。神经系统可以分为中枢神经系统和周围神经系统两大部分。中枢神经系统包括大脑和脊髓,是神经系统的中心部分,主要负责信息的处理和传递。周围神经系统包括神经节、神经干、神经丛和神经末梢等,主要负责信息的传递和接收。
神经系统的功能包括控制和调节各器官、系统的活动,使人体成为一个统一的整体;通过神经系统的分析和综合,使机体对环境变化的刺激作出相应的反应,达到机体与环境的统一。神经系统的功能还表现在人类的思维、情感、行为等方面。
神经系统的活动方式是反射,反射的结构基础是反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。反射分为条件反射和非条件反射,条件反射是人和动物在生活过程中通过训练而建立起来的后天反射,非条件反射是人和动物在种系发展过程中建立起来的先天反射。
内分泌系统是人体的一个重要机能调节系统,与神经系统相辅相成,共同调节人体的各种生理功能。内分泌系统由内分泌腺和内分泌组织构成,通过分泌激素来调节人体的新陈代谢、生长发育、生殖等功能。
内分泌腺包括垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰腺、性腺(睾丸和卵巢)等。内分泌组织包括胃肠道、肾脏、心脏、血管、胎盘等组织中的内分泌细胞。
激素是内分泌系统调节生理功能的重要物质,按照化学结构可以分为肽和蛋白质类激素、胺类激素、脂质衍生物激素等。肽和蛋白质类激素包括胰岛素、胰高血糖素、生长激素等;胺类激素包括肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺素等;脂质衍生物激素包括性激素、肾上腺皮质激素等。
内分泌系统通过激素调节人体的各种生理功能,包括代谢、生长发育、生殖、心血管、免疫、神经等多个方面。例如,胰岛素可以降低血糖,促进糖原合成和脂肪合成;甲状腺素可以促进新陈代谢,增强心脏和消化系统的功能;肾上腺素可以增加心跳和呼吸频率,扩张气管,促进糖原分解等。
内分泌系统疾病包括功能亢进、功能减退、肿瘤、炎症等多种类型。常见的内分泌系统疾病有糖尿病、甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退、库欣病等。内分泌系统疾病的治疗包括药物治疗、手术治疗、放射治疗等多种方法。
免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的重要系统,由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。它具有识别和排除抗原性异物、与机体其他系统相互协调,共同维持机体内环境稳定和生理平衡的功能。
免疫器官包括中枢免疫器官和外周免疫器官。中枢免疫器官包括骨髓和胸腺,是免疫细胞产生、发育和分化的场所。外周免疫器官包括脾、淋巴结和黏膜相关淋巴组织,是免疫细胞聚集、识别抗原和发生免疫应答的场所。
免疫细胞包括淋巴细胞、单核吞噬细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞等。其中,淋巴细胞是免疫系统中最为重要的细胞,包括T细胞、B细胞和自然杀伤细胞等。
免疫分子包括抗体、细胞因子、补体等。抗体是B细胞分泌的一种特异性蛋白质,可以识别并结合抗原,促进抗原的清除。细胞因子是由免疫细胞分泌的一类低分子量的蛋白质,可以调节免疫细胞的生长、分化和功能。补体是存在于血清和组织液中的一组蛋白质,可以介导免疫细胞对病原体的攻击和清除。
免疫系统的主要功能是免疫监视、免疫防御和免疫调控。免疫监视是指免疫系统对体内变异细胞和肿瘤细胞的识别和清除;免疫防御是指免疫系统对病原体的入侵进行防御和清除;免疫调控是指免疫系统对自身的调节和控制,避免免疫应答过度或不足。
免疫系统的功能异常会导致多种疾病,如自身免疫性疾病、免疫缺陷病、过敏反应等。免疫系统的研究对于预防和治疗这些疾病具有重要意义。
21.(2024·浙江选考) 锌转运蛋白在某种植物根部细胞特异性表达并定位于细胞质膜,具有吸收和转运环境中Zn2+的功能。为研究该植物2种锌转运蛋白M和N与吸收Zn2+相关的生物学功能,在克隆M、N基因基础上,转化锌吸收缺陷型酵母,并进行细胞学鉴定。回答下列问题:
(1)锌转运蛋白基因M、N克隆。以该植物 为材料提取并纯化mRNA,反转录合成cDNA。根据序列信息设计引物进行PCR扩增,PCR每个循环第一步是进行热变性处理,该处理的效果类似于生物体内 的作用效果。PCR产物琼脂糖凝胶电泳时,DNA分子因为含 而带负电荷,凝胶点样孔端应靠近电泳槽负极接口;当2个PCR产物分子量接近时,若延长电泳时间,凝胶中这2个条带之间的距离会 。回收DNA片段,连接至克隆载体,转化大肠杆菌,测序验证。
(2)重组表达载体构建。分别将含M、N基因的重组质粒和酵母表达载体同时进行双酶切处理,然后利用 连接,将得到的重组表达载体转化大肠杆菌。用PCR快速验证重组转化是否成功。此反应可以用大肠杆菌悬液当模板的原因是 。
(3)酵母菌转化。取冻存的锌吸收缺陷型酵母菌株,直接在固体培养基进行 培养,活化后接种至液体培养基,采用 以扩大菌体数量,用重组表达载体转化酵母菌。检测M、N基因在受体细胞中的表达水平,无显著差异。
(4)转基因酵母功能鉴定。分别将转化了M、N基因的酵母菌株于液体培养基中培养至OD600为0.6。将菌液用 法逐级稀释至OD600为0.06、0.006和0.0006,然后各取10μL菌液用涂布器均匀涂布在固体培养基上,培养2天,菌落生长如图。该实验中阴性对照为 。由实验结果可初步推测:转运蛋白M和N中,转运Zn2+能力更强的是 ,依据是 。
注:OD600为波长600nm下的吸光值,该值越大,菌液浓度越高;空载体为未插入M或N基因的表达载体。
【答案】(1)根;解旋酶;磷酸基团;变长
(2)DNA连接酶;热变性使大肠杆菌内的DNA外溢
(3)划线分离;振荡培养
(4)梯度稀释;锌吸收缺陷型酵母+空载体;N;转入N基因的这组酵母菌数量数量多
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用;PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】(1)由题意可知,锌转运蛋白在某种植物根部细胞特异性表达并定位于细胞质膜,所以以该植物的根为材料提取并纯化mRNA,反转录合成DNA,热变性处理的目的是使DNA解螺旋,相当于生物体内解旋酶的效果。DNA分子因为含有磷酸基团而带负电荷,所以其点样端应靠近电泳槽负极接口,随着时间的推移,不同分子量的DNA分子速度不同时间越长,距离差越大。
(2)内切酶处理后的质粒和目的基因,用DNA连接酶进行连接,由于RCR过程中热变性使大肠杆菌内的DNA外溢,所以可用大肠杆菌悬液当模板,利用PCR快速验证重组转化是否成功。
(3)冻存酵母菌可直接在固体培养基上涂布或平板划线接种后进行培养,进行活化,然后转至液体培养基增殖,培养过程中进行振荡,有利于增加培养液的溶氧量和使酵母菌和培养液充分接触,从而快速增殖。
(4)由题意可知,菌液稀释后0D600为0.06、0.006和0.006,说明其进行10指数的梯度稀释。由图可知,锌吸收缺陷型酵母+空载体组不会吸收锌,为阴性对照。由图中光谱吸收值可知,转入N基因的这组酵母菌数量数量多,说明N转运Zn2+能力更强。
【分析】微生物常见的接种的方法: (1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种、划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。 (2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
22.(2024·浙江选考) 小鼠毛囊中表达F蛋白。为研究F蛋白在毛发生长中的作用,利用基因工程技术获得了F基因敲除的突变型纯合体小鼠,简称f小鼠,突变基因用f表示。f小鼠皮毛比野生型小鼠长50%,表现出毛绒绒的样子,其它表型正常。(注:野生型基因用++表示;f杂合子基因型用+f表示)
回答下列问题:
(1)F基因敲除方案如图甲。在F基因的编码区插入了一个DNA片段P,引起F基因产生 ,导致mRNA提前出现终止密码子,使得合成的蛋白质因为缺失了 而丧失活性。要达到此目的,还可以对该基因的特定碱基进行 和 。
(2)从野生型、f杂合子和f小鼠组织中分别提取DNA,用限制酶HindⅢ酶切,进行琼脂糖电泳,用DNA探针检测。探针的结合位置如图甲,检测结果如图乙,则f小鼠和f杂合子对应的DNA片段分别位于第 泳道和第 泳道。
(3)g小鼠是长毛隐性突变体(gg),表型与f小鼠相同。f基因和g基因位于同一条常染色体上。f杂合子小鼠与g小鼠杂交,若杂交结果是 ,则g和f是非等位基因;若杂交结果是 ,则g和f是等位基因。(注:不考虑交叉互换;野生型基因用++表示;g杂合子基因型用+g表示)
(4)确定g和f为等位基因后,为进一步鉴定g基因,分别提取野生型(++)、g杂合子(+g)和g小鼠(gg)的mRNA,反转录为cDNA后用(2)小题同样的DNA探针和方法检测,结果如图丙。g小鼠泳道没有条带的原因是 。组织学检查发现野生型和g杂合子表达F蛋白,g小鼠不表达F蛋白,因此推测F蛋白具有的作用 。
【答案】(1)编码序列错位;氨基酸序列;替换;缺失
(2)3;2
(3)子代全为野生型;野生型:突变型=1:1
(4)基因突变丢失了启动子,导致无法转录出 mRNA;反转录没有产物,检测不出结果;抑制毛发生长
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的类型;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)依据题意,在r基因的编码区插入了一个DNA片段P,引起r基因产生编码序列错位,从而导致mRNA提前出现终止密码子,使得合成的蛋白质中氨基酸序列变短,蛋白质结构发生改变,失去活性,该基因突变是插入一个DNA片段引起的,除此之外,还可以缺失或者替换基因中的碱基,从而导致基因突变。
(2)从图中看出,野生型基因和港因都含有2个限制酶HimdⅢ的识别序列,但f基因中含有P片段,因此限制酶HimdⅢ切割野生型基因和f基因后,野生型基因切出来能与探针结合的片段较短,f基因切出来能与探针结合的片段较长,DNA分子越长,分子质量越大,在电泳时迁移速度越慢,因此推测第1泳道中只有野生型基因,第2泳道中既有野生型基因,又有f基因,第3泳道中只有1基因,因此f小鼠和合子对应的DNA片段分别位于第3泳道和第2泳道。
(3)据题意可知,野生型基因用++表示,g小鼠是长毛隐性突变体,基因型用表示gg,杂合子小鼠基因型用+f表示,f基因和g基因位于同一条常染色体上,如果g和f是非等位基因,f杂合子小鼠(+f/++)与g小鼠(++/gg)杂交,后代为++/+g和+f/+g,全是野生型;如果g和f是等位基因,f杂合子小鼠(+f)与g小鼠(gg)杂交,后代为+g:fg=1:1,即野生型与突变型比例为1:1。
(4)据图可知,野生型基因突变成g基因以后,启动子随着一部分DNA片段丢失,无法转录出 mRNA,也无法形成cDNA,PCR时缺少模板,反转录没有产物,导致最终无结果,因此g小鼠泳道没有条带。g小鼠表型与f小鼠相同,表现出毛绒绒的样子,野生型和g杂合子表达F蛋白,"小鼠不表达F蛋白,即没有F蛋白,表现出长毛,说明F蛋白在毛发生长中起抑制作用。
【分析】1、基因突变: (1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。 (2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 (3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
2、分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,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。
23.(2024·浙江选考) 不经意间观察到一些自然现象,细究之下,其实有内在的逻辑。回答下列问题:
(1)随着春天的来临,内蒙古草原绿意渐浓,久违的动物们纷纷现身,这种场景的出现体现了生态系统的 功能;成群的牛、羊一起在草原上觅食,他们之间虽然食性相似但是竞争不明显,可以用 来解释;草原群落的演替结果在几年内并不容易观察到,其原因是:植物每年的生长季短,且常遭食草动物啃食,导致 不易。近年来,随着生物多样性保护理念的不断深入,人们不再主动猎狼,但狼也只是偶见于内蒙古草原地区。从狼在食物链中所处营养级的角度分析,他无法在牧区立足的原因有 。为了畜牧业的兴旺,牧民们对草原生态系统进行一定的干预,例如对牛羊取食之余牧草及时收割、打包,从生态系统功能的角度分析,这项干预措施的意义有 。
(2)学者在野外考察中发现了一些现象,生活在寒冷地带的木本植物,多数体表颜色较深,如叶为墨绿色,茎或枝条为黑褐色;而生活在炎热地带的木本植物,往往体表颜色较浅,如叶为浅绿色,茎或枝条为浅绿色。有些学者对此现象的解释是:在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,有利于维持细胞内酶的活性。
Ⅰ.某同学设计了实验方案以验证学者们的解释是否正确。在①②④各环节的选项中,分别选择1-2项,填入方案中的空格,完善一套实验方案,使之简单,可行。
①实验材料或器材的选择预处理: ;
A.两组等容量的烧杯,烧杯内盛满水
B.两种生长状态类似且体表颜色深浅有明显差异的灌木
C.一组烧杯的外壁均涂上油漆,另一组不涂
D.所有植物根植于相同条件的土壤中
②选定正确的监测指标: ;
A.植物生物量的增加值 B.温度
C.植物根长的增加值 D.植物高度的增加值
③实验处理和过程:仿照寒冷地带的自然光照条件,将两组材料置于低温条件下(4℃),每次光照5小时。记录处理前后指标的量值。实验重复3次。
④预测实验结果和得出实验结论。若 ,则学者们的说法成立;否则无法成立。
A.深色组水体的温度值高于浅色组
B.深色组植物体表的温度值高于浅色组
C.深色组植物高度的增加值大于浅色组
D.深色组与浅色组测得的指标差异显著
Ⅱ.上述实验环节中,选定此监测指标的理由是:ⅰ ,ⅱ监测便捷。
Ⅲ.结合本实验的研究结果,植物吸收的太阳能既能用于 ,又能用于 。
【答案】(1)信息传递;生态位分化;植物的生长发育;狼所处的营养级高,归属该营养级的能量少,该营养级的个体数量相对较少;使能量更多地流向对人类有意的方向
(2)AB;B;A;实验操作简便;光合作用;植物体温度的维持
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)春天的来临,内蒙古草原绿意渐浓,久违的动物们纷纷现身,这种场景的出现体现了生态系统的信息传递功能。当两个物种的生态位有重叠时,往往通过自然选择作用使各自的生态位发生变化,从而减少或排除竞争,使得它们共同生存下来,这种现象称为生态位分化,因此可以用生态位分化来解释成群的牛、羊一起在草原上觅食,他们之间虽然食性相似但是竞争不明显的现象。草原群落的演替结果在几年内并不容易观察到,其原因是植物每年的生长季短,且常遭食草动物哨食,导致植物的生长发育不易,能量传递的特点是逐级递减,由于狼所处的营养级高,则归属该营养级的能量少,该营养级的个体数量相对较少,因此即使人们不再主动猎狼,但狼也只是偶见于内蒙古草原地区。从生态系统能量流动的功能解释,对牛羊取食之余牧草及时收割、打包,可以使能量更多地流向对人类有意的方向。
(2)①题干分析,实验的实验目的主要是探究在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,因此实验自变量是两种生长状态类似且体表颜色深浅有明显差异的灌木,实验的检测指标是温度的变化,可通过测定培养两种植物的水的温度变化来判断,故选择AB。
②实验的实验目的主要是探究在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,最简便的检测指标就是烧杯内水的温度的变化。
③实验自变量是植物的种类,水温的改变就取决于植物的种类,因此若深色组水体的温度值高于浅色组,则说明在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,有利于维持细胞内酶的活性。
④上述实验环节中,选定此监测指标的理由是实验操作简便以及监测便捷。
⑤结合本实验的研究结果,植物吸收的太阳能可以用于光合作用。
⑥植物吸收的太阳能又能用于维持植物体的温度,保证酶的活性。
⑦基于本实验,为了让耐寒性较弱的行道树安全越冬,可采取的合理有效措施有覆盖较深颜色的薄膜,可以提高植物对太阳能的吸收。
【分析】1、生态系统信息传递: (1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。 (2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
2、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
1 / 1【高考真题】浙江省2024年1月普通高校招生选考科目考试生物学试题
一、选择题
1.(2024·浙江选考) 关于生物技术的安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是( )
A.试管动物的培育 B.转基因食品的生产
C.治疗性克隆的研究 D.生物武器的发展和生产
2.(2024·浙江选考) 下列不属于水在植物生命活动中作用的是( )
A.物质运输的良好介质 B.保持植物枝叶挺立
C.降低酶促反应活化能 D.缓和植物温度变化
3.(2024·浙江选考) 婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白,此过程不涉及( )
A.消耗ATP B.受体蛋白识别
C.载体蛋白协助 D.细胞膜流动性
4.(2024·浙江选考) 观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时,某同学在显微镜下找到①~④不同时期的细胞,如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述,正确的是( )
A.细胞①处于间期,细胞核内主要进行DNA复制和蛋白质合成
B.细胞②处于中期,染色体数: 染色单体数: 核DNA分子数=1:2:2
C.细胞③处于后期,同源染色体分离并向细胞两极移动
D.细胞④处于末期,细胞膜向内凹陷将细胞一分为二
5.(2024·浙江选考) 白头叶猴是国家一级保护动物,通过多年努力,其数量明显增加。下列措施对于恢复白头叶猴数量最有效的是( )
A.分析种间关系,迁出白头叶猴竞争者
B.通过监控技术,加强白头叶猴数量监测
C.建立自然保护区,保护白头叶猴栖息地
D.对当地民众加强宣传教育,树立保护意识
6.(2024·浙江选考) 痕迹器官是生物体上已经失去用处,但仍然存在的一些器官。鲸和海牛的后肢已经退化,但体内仍保留着后肢骨痕迹;食草动物的盲肠发达,人类的盲肠已经极度退化,完全失去了消化功能。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.后肢退化痕迹的保留说明鲸和海牛起源于陆地动物
B.人类的盲肠退化与进化过程中生活习性的改变有关
C.具有痕迹器官的生物是从具有这些器官的生物进化而来的
D.蚯蚓没有后肢的痕迹器官,所以和四足动物没有共同祖先
7.(2024·浙江选考) 某快递小哥跳入冰冷刺骨的河水勇救落水者时,体内会发生系列变化。下列叙述正确的是( )
A.冷觉感受器兴奋,大脑皮层产生冷觉
B.物质代谢减慢,产热量减少
C.皮肤血管舒张,散热量减少
D.交感神经兴奋,心跳减慢
8.(2024·浙江选考) 山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗,可恢复其原有的优质高产特性,流程如图。下列操作不可行的是( )
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗
A.选择芽尖作为外植体可减少病毒感染
B.培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染
C.将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
D.提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽
9.(2024·浙江选考) 某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉,若喂食蜂王浆,也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后, 即使一直喂食花蜜花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是( )
A.花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C.蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D.DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件
10.(2024·浙江选考) 大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷培养液中培养,3H-脱氧核苷掺入到新合成的 DNA链中,经特殊方法显色,可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的 DNA区段显深色,仅单链掺入的显浅色,未掺入的不显色。掺入培养中,大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时,局部示意图如图。DNA 双链区段①、②、③对应的显色情况可能是( )
A.深色、浅色、浅色 B.浅色、深色、浅色
C.浅色、浅色、深色 D.深色、浅色、深色
11.(2024·浙江选考) 越野跑、马拉松等运动需要大量消耗糖、脂肪、水和无机盐等物质。运动员到达终点时,下列各种激素水平与正常的相比。正确的是( )
A.抗利尿激素水平高,胰高血糖素水平低
B.抗利尿激素水平低,甲状腺激素水平高
C.胰岛素水平高,甲状腺激素水平低
D.胰岛素水平低,胰高血糖素水平高
12.(2024·浙江选考) 浆细胞合成抗体分子时,先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后,核糖体附着到内质网膜上,将已合成的多肽链经由 SRP受体内的通道送入内质网腔,继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是( )
A.SRP 与信号肽的识别与结合具有特异性
B.SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链
C.核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链
D.生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌
13.(2024·浙江选考) 某动物细胞培养过程中,细胞贴壁生长至接触抑制时,需分装培养,实验操作过程如图。
下列叙述错误的是( )
A.①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离
B.②加培养液的目的是促进细胞增殖
C.③分装时需调整到合适的细胞密度
D.整个过程需要在无菌、无毒条件下进行
14.(2024·浙江选考) 某昆虫的性别决定方式为XY 型,张翅(A)对正常翅(a)是显性,位于常染色体;红眼(B)对白眼(b)是显性,位于 X 染色体。从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中有张翅和正常翅且比例相等,若子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅的概率为( )
A.9/32 B.9/16 C.2/9 D.1/9
15.(2024·浙江选考)阅读下列材料,回答下列小题。
稻田中常会伴生许多昆虫,如在水稻的叶层会伴生稻苞虫、稻纵卷叶螟等食叶性害虫,在茎秆层常有稻飞虱、叶蝉等害虫,而地下层有稻叶甲虫等食根性害虫,水稻与这些害虫之间形成了复杂的种间关系。
(1)稻苞虫是完全变态发育昆虫。其幼虫主要啃食水稻等植物叶片,成虫主要舔食植物花粉。某稻田发现了稻苞虫的虫情,下列措施既能有效控制虫害,又不会造成环境污染的是( )
A.引入食虫鸟类捕杀 B.使用杀虫剂消杀
C.使用性引诱剂诱杀 D.使用防虫网隔离
(2)水稻、昆虫和杂草等共同构成稻田群落,也形成了其特有的群落结构。下列关于该群落空间结构的分析正确的是( )
A.昆虫在水稻地上部分不同位置分布与光照强度密切相关
B.昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置有关
C.因水稻较强的繁殖能力导致稻田群落水平结构的简单化
D.稻田群落水平结构的表现特征是物种之间不存在镶嵌性
16.(2024·浙江选考) 红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸,进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 PAL 酶液,测定 PAL 的活性,测定过程如下表。
步骤 处理 试管1 试管2
① 苯丙氨酸 1.0 mL 1.0 mL
② HCl 溶液(6 moL/L) 0 mL 0.2 mL
③ PAL酶液 1.0 mL 1.0 mL
④ 试管1加0.2 mL H2O。2支试管置30℃水浴1小时
⑤ HCl 溶液(6 moL/L) 0.2 mL
⑥ 试管2加0.2 mL H2O。2支试管置30℃水浴1小时
下列叙述错误的是( )
A.低温提取以避免PAL 失活
B.30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗
C.④加H2O补齐反应体系体积
D.⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应
17.(2024·浙江选考) 坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经腓肠肌标本,将电位表)的两个电极置于坐骨神经表面II、III两处,如图甲。在坐骨神经I处,给一个适当强度的电刺激,指针偏转情况如图乙,其中h1>h2,t1<t3。下列叙述错误的是( )
A.h1和h2反映II处和III处含有的神经纤维数量
B.Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2
C.神经纤维的传导速度不同可导致t1<t3
D.两个电极之间的距离越远t2的时间越长
18.(2024·浙江选考) 某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的交叉互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是( )
A.图甲发生了①至③区段的倒位
B.图乙细胞中II和III发生交叉互换
C.该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D.该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
二、非选择题
19.(2024·浙江选考) 长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高,导致作物根系长期缺氧,对植株造成的胁迫及伤害。
回答下列问题:
(1)发生渍害时,油菜地上部分以有氧(需氧)呼吸为主,有氧呼吸释放能量最多的是第 阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是 ,此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化,促进氢接受体(NAD+)再生,从而使 得以顺利进行。因此,渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越 (耐渍害/不耐渍害)。
(2)以不同渍害能力的油菜品种为材料,经不同时长的渍害处理,测定相关生理指标并进行相关性分析,结果见下表。
光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量
光合速率 1
蒸腾速率 0.95 1
气孔导度 0.99 0.94 1
胞间CO2浓度 -0.99 -0.98 -0.99 1
叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 -093 1
注:表中数值为相关系数(r),代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时,相关越密切,越接近0时相关越不密切。
据表分析,与叶绿素含量呈负相关的指标是 。已知渍害条件下光合速率显著下降,则蒸腾速率呈 趋势。综合分析表内各指标的相关性,光合速率下降主要由 (气孔限制因素/非气孔限制因素)导致的,理由是 。
(3)植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时,植物体内 (激素)大量积累,诱导气孔关闭,调整相关反应,防止有毒物质积累,提高植物对渍害的耐受力;渍害发生后,有些植物根系细胞通过 ,将自身某些薄壁组织转化腔隙,形成通气组织,促进氧气运输到根部,缓解渍害。
20.(2024·浙江选考)科学研究揭示,神经、内分泌和免疫系统共享某些信息分子和受体,共同调节机体各器官系统的功能,维持内环境稳态,即神经-体液-免疫网络调节。以家兔为实验动物,进行了一系列相关研究。(注:迷走神经的中枢位于延髓,末梢释放乙酰胆碱;阿托品为乙酰胆碱阻断剂)回答以下问题:
(1)加入抗凝剂的家兔血液在试管里静置一段时间不出现分层现象,上层是淡黄色的 ,T细胞集中于中层。与红细胞观察和技术不同,T细胞需要先 后才能在显微镜下观察和计数。培养T细胞时提供恒定浓度的CO2,使培养pH维持在中性偏 。
(2)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱。刺激迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升;剪断迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著下降。基于上述结果,迷走神经具有 的作用。静脉注射阿托品后,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著下降,说明T细胞膜存在 受体。
(3)剪断一侧迷走神经后,立即分别刺激外周端(远离延髓一端)和中枢端(靠近延髓一端)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升,说明迷走神经含有 纤维。
(4)用结核菌素接种家兔,免疫细胞分泌的 作用于迷走神经末梢的受体,将 信号转换成相应的电信号,迷走神经传入冲动显著增加,而 传递免疫反应的信息,调节免疫反应。
(5)雌激素能调节体液免疫。雌激素主要由卵巢分泌,受垂体分泌的 调节,通过检测血液B细胞百分率和 (答出两点)等指标来反映外源雌激素对体液免疫的调节作用。
21.(2024·浙江选考) 锌转运蛋白在某种植物根部细胞特异性表达并定位于细胞质膜,具有吸收和转运环境中Zn2+的功能。为研究该植物2种锌转运蛋白M和N与吸收Zn2+相关的生物学功能,在克隆M、N基因基础上,转化锌吸收缺陷型酵母,并进行细胞学鉴定。回答下列问题:
(1)锌转运蛋白基因M、N克隆。以该植物 为材料提取并纯化mRNA,反转录合成cDNA。根据序列信息设计引物进行PCR扩增,PCR每个循环第一步是进行热变性处理,该处理的效果类似于生物体内 的作用效果。PCR产物琼脂糖凝胶电泳时,DNA分子因为含 而带负电荷,凝胶点样孔端应靠近电泳槽负极接口;当2个PCR产物分子量接近时,若延长电泳时间,凝胶中这2个条带之间的距离会 。回收DNA片段,连接至克隆载体,转化大肠杆菌,测序验证。
(2)重组表达载体构建。分别将含M、N基因的重组质粒和酵母表达载体同时进行双酶切处理,然后利用 连接,将得到的重组表达载体转化大肠杆菌。用PCR快速验证重组转化是否成功。此反应可以用大肠杆菌悬液当模板的原因是 。
(3)酵母菌转化。取冻存的锌吸收缺陷型酵母菌株,直接在固体培养基进行 培养,活化后接种至液体培养基,采用 以扩大菌体数量,用重组表达载体转化酵母菌。检测M、N基因在受体细胞中的表达水平,无显著差异。
(4)转基因酵母功能鉴定。分别将转化了M、N基因的酵母菌株于液体培养基中培养至OD600为0.6。将菌液用 法逐级稀释至OD600为0.06、0.006和0.0006,然后各取10μL菌液用涂布器均匀涂布在固体培养基上,培养2天,菌落生长如图。该实验中阴性对照为 。由实验结果可初步推测:转运蛋白M和N中,转运Zn2+能力更强的是 ,依据是 。
注:OD600为波长600nm下的吸光值,该值越大,菌液浓度越高;空载体为未插入M或N基因的表达载体。
22.(2024·浙江选考) 小鼠毛囊中表达F蛋白。为研究F蛋白在毛发生长中的作用,利用基因工程技术获得了F基因敲除的突变型纯合体小鼠,简称f小鼠,突变基因用f表示。f小鼠皮毛比野生型小鼠长50%,表现出毛绒绒的样子,其它表型正常。(注:野生型基因用++表示;f杂合子基因型用+f表示)
回答下列问题:
(1)F基因敲除方案如图甲。在F基因的编码区插入了一个DNA片段P,引起F基因产生 ,导致mRNA提前出现终止密码子,使得合成的蛋白质因为缺失了 而丧失活性。要达到此目的,还可以对该基因的特定碱基进行 和 。
(2)从野生型、f杂合子和f小鼠组织中分别提取DNA,用限制酶HindⅢ酶切,进行琼脂糖电泳,用DNA探针检测。探针的结合位置如图甲,检测结果如图乙,则f小鼠和f杂合子对应的DNA片段分别位于第 泳道和第 泳道。
(3)g小鼠是长毛隐性突变体(gg),表型与f小鼠相同。f基因和g基因位于同一条常染色体上。f杂合子小鼠与g小鼠杂交,若杂交结果是 ,则g和f是非等位基因;若杂交结果是 ,则g和f是等位基因。(注:不考虑交叉互换;野生型基因用++表示;g杂合子基因型用+g表示)
(4)确定g和f为等位基因后,为进一步鉴定g基因,分别提取野生型(++)、g杂合子(+g)和g小鼠(gg)的mRNA,反转录为cDNA后用(2)小题同样的DNA探针和方法检测,结果如图丙。g小鼠泳道没有条带的原因是 。组织学检查发现野生型和g杂合子表达F蛋白,g小鼠不表达F蛋白,因此推测F蛋白具有的作用 。
23.(2024·浙江选考) 不经意间观察到一些自然现象,细究之下,其实有内在的逻辑。回答下列问题:
(1)随着春天的来临,内蒙古草原绿意渐浓,久违的动物们纷纷现身,这种场景的出现体现了生态系统的 功能;成群的牛、羊一起在草原上觅食,他们之间虽然食性相似但是竞争不明显,可以用 来解释;草原群落的演替结果在几年内并不容易观察到,其原因是:植物每年的生长季短,且常遭食草动物啃食,导致 不易。近年来,随着生物多样性保护理念的不断深入,人们不再主动猎狼,但狼也只是偶见于内蒙古草原地区。从狼在食物链中所处营养级的角度分析,他无法在牧区立足的原因有 。为了畜牧业的兴旺,牧民们对草原生态系统进行一定的干预,例如对牛羊取食之余牧草及时收割、打包,从生态系统功能的角度分析,这项干预措施的意义有 。
(2)学者在野外考察中发现了一些现象,生活在寒冷地带的木本植物,多数体表颜色较深,如叶为墨绿色,茎或枝条为黑褐色;而生活在炎热地带的木本植物,往往体表颜色较浅,如叶为浅绿色,茎或枝条为浅绿色。有些学者对此现象的解释是:在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,有利于维持细胞内酶的活性。
Ⅰ.某同学设计了实验方案以验证学者们的解释是否正确。在①②④各环节的选项中,分别选择1-2项,填入方案中的空格,完善一套实验方案,使之简单,可行。
①实验材料或器材的选择预处理: ;
A.两组等容量的烧杯,烧杯内盛满水
B.两种生长状态类似且体表颜色深浅有明显差异的灌木
C.一组烧杯的外壁均涂上油漆,另一组不涂
D.所有植物根植于相同条件的土壤中
②选定正确的监测指标: ;
A.植物生物量的增加值 B.温度
C.植物根长的增加值 D.植物高度的增加值
③实验处理和过程:仿照寒冷地带的自然光照条件,将两组材料置于低温条件下(4℃),每次光照5小时。记录处理前后指标的量值。实验重复3次。
④预测实验结果和得出实验结论。若 ,则学者们的说法成立;否则无法成立。
A.深色组水体的温度值高于浅色组
B.深色组植物体表的温度值高于浅色组
C.深色组植物高度的增加值大于浅色组
D.深色组与浅色组测得的指标差异显著
Ⅱ.上述实验环节中,选定此监测指标的理由是:ⅰ ,ⅱ监测便捷。
Ⅲ.结合本实验的研究结果,植物吸收的太阳能既能用于 ,又能用于 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】转基因生物的安全性问题;生物武器;克隆的利与弊
【解析】【解答】A、试管动物的培育属于胚胎工程,没有禁止,A正确;
B、我过目前不反对转基因的食品的生产,B正确;
C、中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,但不反对治疗性克隆的研究,C正确;
D、我国在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散,主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、转基因生物存在安全性问题的原因: (1)目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。 (2)目的基因往往是异种生物的基因。 (3) 外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。
2、我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,但不反对治疗性克隆的研究。
3、生物武器种类:包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。中国政府的态度:在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散,主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。
2.【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、自由水是细胞内良好的溶剂,可运送营养物质和代谢废物,A正确;
B、水可以保持植物枝叶挺立,B正确;
C、降低酶促反应活化能的是酶,C错误;
D、水的比热容较大,能缓和植物温度的变化,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞中水的存在形式:(1)自由水:细胞内良好的溶剂,维持体液环境,参与许多生化反应,运送营养物质和代谢废物。 (2)结合水:细胞结构的重要组成部分。 二者的关系:自由水与结合水的比值越大,新陈代谢旺盛,但抗逆性较差;自由水与结合水的比值越小,新陈代谢缓慢,但抗逆性较强。
3.【答案】C
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】AD、免疫球蛋白的化学本质是蛋白质,是大分子物质,通过胞吞的方式进入细胞,需要消耗ATP,胞吞体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点,A、D正确;
BC、免疫球蛋白通过胞吞的方式进入细胞时,需要受体蛋白的识别,不需要载体蛋白的协助,B正确,C错误。
故答案为:C。
【分析】胞吞:当细胞摄取大分子物质时,大分子会与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,该过程需要能量。
4.【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、①是间期,细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,DNA复制的场所是细胞核,蛋白质的合成在核糖体,A错误;
B、②是中期,DNA已完成复制,此时一个染色体上有两个DNA分子,染色体数:染色单体数:核DNA分子数=1:2:2,B正确;
C、③是有丝分裂后期,不会出现同源染色体分离,C错误;
D、④是植物细胞分裂末期,细胞板扩展形成细胞壁,动物细胞分裂末期是细胞膜向内凹陷将细胞一分为二,D错误。
故答案为:B。
【分析】 植物细胞分裂过程:分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。 分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。 分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。 分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由纺锤丝牵引移向细胞两极。 分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞板扩展形成细胞壁。
5.【答案】C
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】生物多样性的保护我国生物多样性的保护可以概括为就地保护和易地保护两大类,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国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护(知识链接)。因此建立自然保护区,保护白头叶猴栖息地是恢复白头叶猴数量最有效的措施,分析得知:ABD错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】保护生物多样性的措施主要包括以下几个方面:
1. 就地保护:通过建立自然保护区来直接保护生物多样性。这是最为有效的方式,因为它利用原生态的环境使被保护的生物能够更好地生存,并维持其原有的特性。
2. 迁地保护:将生物转移到动物园、植物园或其他地方进行保护,如将濒危物种的种子或幼苗带到适宜的地方进行种植和繁育。
3. 建立基因库:收集和保存珍稀、濒危物种的遗传资源,确保它们的遗传多样性得到保护。
4. 构建法律体系:通过制定和完善生物多样性保护的法律和政策,为生物多样性保护提供法制保障。
6.【答案】D
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、陆地动物具有灵活的后肢,鲸和海牛后肢退化痕迹的保留,说明了其可能起源于陆生动物,A正确;
B、人类的盲肠退化可能是由于生活习性的改变,不需要盲肠的消化而使其退化,B正确;
C、具有痕迹器官的生物说明这些器官在这些生物中存在过,也说明该生物是从具有这些器官的生物进化而来的,C正确;
D、蚯蚓没有后肢的痕迹器官,也可能有其他痕迹器官和四足动物类似,也可能和四足动物类似的痕迹器官在进化中消失,所以蚯蚓没有后肢的痕迹器官,不能说明和四足动物没有共同祖先,D错误。
故答案为:D。
【分析】生物有共同的祖先的证据: (1)化石:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此,化石是研究生物进化最直接、最重要的的证据。 (2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物都是有共同的原始祖先进化而来。 (3)胚胎学证据:鱼与人的胚胎在发育早期有相似的鳃裂和尾;脊椎动物在早期胚胎发育阶段都有彼此相似的阶段,支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。 (4)细胞水平证据:不同生物的细胞有共同的物质基础和结构基础等,是对生物有共同的祖先的有力支持。 (5)分子水平证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有共同点,提示人们当今生物有共同的祖先;其差异大小揭示了当今生物种类亲缘关系的远近以及它们在进化史上出现的顺序。
7.【答案】A
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、快递小哥跳入冰冷刺骨的河水勇救落水者时,冷觉感受器兴奋,大脑皮层产生冷觉,A正确;
B、寒冷环境中,物质代谢加快,产热量增加,B错误;
C、寒冷环境中,皮肤血管收缩,散热量减少,C错误;
D、寒冷环境中,交感神经兴奋,心跳加快,D错误。
故答案为:A。
【分析】体温调节是指温度感受器接受体内、外环境温度的刺激,通过体温调节中枢的活动,相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变,从而调整机体的产热和散热过程,使体温保持在相对恒定的水平。体温调节是动物在长期进化过程中获得的较高级的调节功能。
体温调节中枢位于下丘脑,而机体在寒冷环境中,会通过分泌肾上腺素和甲状腺激素进行产热。同时,机体产热和散热过程会保持动态平衡,确保体温维持在相对稳定的范围内。此外,人体的体温调节是一个复杂的神经-体液调节过程,需要神经系统的神经调节和内分泌系统的体液(激素)调节相协调。
体温会受到多种因素的影响而产生生理性变化,包括昼夜、年龄、性别、肌肉活动以及药物等。然而,这些变化通常都在一个小范围内,一般不会超过0.5~1.0℃。
值得注意的是,人体的体温调节机制在维持正常体温方面起着关键作用,有助于保持体内各种生化反应的稳定进行,对于维持生命活动至关重要。因此,在日常生活中,应当注意保持适宜的环境温度,避免过度暴露于高温或低温环境,以维护体温的稳定。
8.【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、获取脱毒的幼苗一般选择茎尖为外植体,因为茎尖所含的病毒少或无病毒,获得的脱毒苗不会或极少感染病毒,A正确;
B、培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染,加入抗生素可降低杂菌的污染,B正确;
C、将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养,其又可分为第二代培养、第三代培养等。大多数植物每隔4-6周进行一次继代培养,每进行一次继代培养,培养物一般能增殖3~4倍。正因为培养物可以不断继代培养,所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍,可实现快速繁殖,C正确;
D、细胞分裂素与生长素的比值低时有利于根的分化,该比值高时,有利于芽的分化,提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是芽,D错误。
故答案为:D。
【分析】 植物组织培养的过程: 外植体脱分化形成愈伤组织,然后经过再分化形成胚状体或丛芽,细胞继续分裂和分化形成试管苗。植物组织培养过程中的关键步骤是脱分化与再分化,脱分化形成愈伤组织的过程中,要避光培养,否则容易形成维管组织,再分化形成胚状体或丛芽可以照光培养,利于叶绿体的形成。
9.【答案】D
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、降低DNA甲基化酶的表达后, 即使一直喂食花蜜花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王,说明甲基化不利于其发育成蜂王,而工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉,不会发育成蜂王,因此花蜜花粉可增强幼虫发育过程中DNA的甲基化,A错误;
B、甲基化不利于其发育成蜂王,故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂,B错误;
C、蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度,使其发育成蜂王,C错误;
D、甲基化不利于发育成蜂王,因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件,D正确。
故答案为:D。
【分析】表观遗传:(1)概念:生物基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 (2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
10.【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷培养液中培养,DNA的复制方式为半保留复制,大肠杆菌拟核 DNA第1次复制后产生的子代DNA的两条链一条被3H-标记,另一条未被标记,大肠杆菌拟核DNA第2次复制时,以两条链中一条被3H-标记,另一条未被标记的DNA分子为模板,结合题干显色情况,DNA双链区段①为浅色,②中两条链均含有为显深色,③中一条链含有3H-一条链不含3H-显浅色,ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。
11.【答案】D
【知识点】动物激素的调节;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】越野跑、马拉松等运动后,体内血糖含量降低,胰岛素含量降低,胰高血糖素分泌增多,促进肝糖原分解,非糖物质转化为葡萄糖,此时,机体代谢旺盛,甲状腺激素水平高,同时机体大量排汗,水分减少,抗利尿激素分泌增加,ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、血糖平衡调节:
2、水盐平衡调节:
3、甲状腺激素的分级调节:
12.【答案】A
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、SRP参与抗体等分泌蛋白的合成,呼吸酶等胞内蛋白无需SRP参与,所以SRP与信号肽的识别与结合具有特异性,A正确;
B、SRP受体缺陷的细胞可以合成部分多肽链,如呼吸酶等,B错误;
C、核糖体和内质网之间通过SRP受体内的通道转移多肽链,同时核糖体是无膜细胞器不能形成囊泡,C错误;
D、生长激素为蛋白类,通过此途径合成并分泌,性激素属于固醇,不需要通过该途径合成并分泌,D错误。
故答案为:A。
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
13.【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离,A正确;
B、②多次加培养液的目的是洗去残留的消化酶,终止消化液的消化作用,并对细胞加以稀释,B错误;
C、细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制,因此③分装时需调整到合适的细胞密度,C正确;
D、动物细胞培养需要无菌、无毒的环境,D正确。
故答案为:B。
【分析】动物细胞培养条件: (1)营养:培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质,通常需要加入血清等天然成分。 (2)无菌、无毒的环境。 (3)温度、pH和渗透压。 (4)气体环境:氧气是细胞代谢所必需的,二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH。动物细胞培养需要将培养瓶置于含95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。
14.【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】从白眼正常翅群体中筛选到一只雌性的白眼张翅突变体,假设个体生殖力及存活率相同,将此突变体与红眼正常翅杂交,子一代群体中张翅:正常翅且=1:1,推知雌性的白眼张翅突变体基因型为AaXbXb,红眼正常翅基因型为aaXBY,子一代群体基因型及比例为aaXBXb:AaXBXb:aaXbY:AaXbY=1:1:1:1,子一代随机交配获得子二代,子二代中出现红眼正常翅,即aaXBY和aaXBXb的概率=3/4x3/4x1x1/2=9/32,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】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。
15.【答案】(1)A
(2)B
【知识点】群落的结构;种间关系;植物病虫害的防治原理和技术
【解析】【解答】【小题1】A,以鸟治虫”(引入食虫鸟类捕杀稻苞虫)属于生物防治,既能有效控制虫害,又不会造成环境污染,A正确;
B,使用杀虫剂消杀稻苞虫属于化学防治,会污染环境,B错误;
C,使用性引诱剂诱杀稻苞虫属于生物防治,可改变害虫种群的性别比例,从而降低其出生率,但是与“以鸟治虫”相比效果较弱,C错误;
D,使用防虫网隔离不能有效控制虫害,D错误。
故答案为:A。
【小题2】A, 昆虫在水稻地上部分不同位置分布与栖息场所和食物密切相关,A错误;
B,昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置(栖息空间和食物等)有关,B正确;
C,由题意可知,水稻与多种生物之间存在种间关系,故水稻较强的繁殖能力导致稻田群落水平结构的复杂化,C错误;
D,稻田群落水平结构的表现特征是物种之间存在镶嵌性,D错误。
故答案为:B。
【分析】生物防治和化学防治是两种主要的病虫害防治方法,它们在农业、林业等领域都有广泛的应用。
生物防治是利用一种生物对付另外一种生物的方法,大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类。这种方法主要利用生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物,从而达到降低杂草和害虫等有害生物种群密度的目的。生物防治具有环境友好、无毒副作用、促进生态平衡等优点,它不会造成环境污染,能确保农产品安全,并有助于保护天敌和维护生态平衡。然而,生物防治的缺点在于其适用范围有限,受环境条件、天敌资源等因素影响,且见效相对较慢,可能错过最佳防治时机。
化学防治则是使用化学药剂(如杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀鼠剂等)来防治病虫、杂草和鼠类的危害。化学防治具有高效便捷、成本较低的优点,能够迅速控制病虫害。然而,长期使用化学农药会导致环境污染、破坏生态平衡,甚至增强某些病虫害的抗药性,降低防治效果。因此,在使用化学防治方法时,应合理选择农药种类和剂型,采用适宜的施药方法,并尽量减少对环境和生态系统的负面影响。
群落的结构是指在一定区域内不同物种的种群在空间中的配置和生态学关系。群落结构包括物种组成、物种多样性、物种丰富度、物种均匀度、物种优势度、物种相似度、物种相异性、物种共生度、物种群落生态位等。群落结构反映了生物群落的基本特征,是研究生物群落和生态系统的基础。
物种组成是指群落中物种的数量和种类,是群落结构的基础。物种多样性是指群落中物种的数量和种类,是衡量群落结构复杂程度的重要指标。物种丰富度是指群落中物种的数量,是衡量群落结构复杂程度的另一个重要指标。物种均匀度是指群落中物种的相对数量分布的均匀程度,是衡量群落结构稳定性的重要指标。物种优势度是指群落中物种的相对数量优势,是衡量群落结构稳定性的另一个重要指标。物种相似度是指群落中物种之间的相似程度,是衡量群落结构相似性的重要指标。物种相异性是指群落中物种之间的相异程度,是衡量群落结构差异性的重要指标。物种共生度是指群落中物种之间的相互作用关系,是衡量群落结构稳定性的重要指标。物种群落生态位是指群落中物种在生态系统中的角色和地位,是衡量群落结构功能的重要指标。
群落结构的形成和变化受到许多因素的影响,如环境因素、物种适应性、物种相互作用、人类活动等。了解和研究群落结构对于保护生物多样性、维护生态系统平衡、促进可持续发展具有重要意义。
16.【答案】B
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,故本实验采用低温提取,以避免PAL失活,A正确;
B、试管2在步骤②中加入了HCl,酶已失活,故不会消耗底物苯丙氨酸,B错误;
C、④加H2O补齐了步骤②试管1没有加入的HCl的体积,即补齐反应体系体积,保证无关变量相同,C正确;
D、pH过低或过高酶均会失活,⑤加入HCI溶液是为了终止酶促反应,D正确。
故答案为:B。
【分析】酶:(1)来源:活细胞产生。 (2)功能:具有催化作用。 (3)作用机理:降低化学反应的活化能。 (4)本质:大多数是蛋白质,少数是RNA。 (5)合成原料:氨基酸或核糖核苷酸。 (6)合成场所:核糖体、细胞核等。 (7)特点:①高效性:与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的用更显著,催化效率更高。 ②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③作用条件温和:酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。 在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。温度和 pH 偏高或偏低,酶活性都会明显降低。
17.【答案】A
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、神经纤维的数量和传导速度都会影响指针的偏向幅度,都有可能导致指针的转向幅度减小,A错误;
B、Ⅱ处的兴奋的神经纤维数量比Ⅲ处的多,可导致动作电位分值h1>h2,B正确;
C、t1、t3表示神经纤维的传导速度不同,即Ⅱ处和Ⅲ处神经纤维的传导速度不同导致t1<t3,C正确;
D、两个电极之间的距离越远,Ⅱ处和Ⅲ处兴奋间隔越长,即t3的时间越长,D正确。
故答案为:A。
【分析】神经冲动的产生与传导:
18.【答案】C
【知识点】基因重组及其意义;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、由图甲可知,bcd 发生了倒位,即①到④区段发生倒位,A错误;
B、图乙可知,细胞中的Ⅱ和IV发生交叉互换,B错误;
CD、若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活,经过倒位后交叉互换,可能会形成四个配子为ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e,不能存活)、ebCDE(缺失了A,不能存活),因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子,C正确,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、染色体结构变异类型: (1)缺失:缺失某一片段; (2)重复:增加某一片段; (3)易位:某一片段移接到另一条非同源染色体上; (4)倒位:某一片段位置颠倒。
2、基因重组:(1)发生过程:可发生在有性生殖过程中。 (2)发生生物:可发生在有性生殖的真核生物。 (3)实质:控制不同性状的基因重新组合。 (4)常见类型:①自由组合型:发生在减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合。②交叉互换型:发生在减数第一次分裂前期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换。
19.【答案】(1)3;细胞质基质;葡萄糖分解(糖酵解);耐渍害
(2)胞间CO2浓度;下降;非气孔限制因素;胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关
(3)脱落酸;程序性死亡
【知识点】影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】(1)有氧呼吸的第三阶段是有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段。乙醇发酵为无氧呼吸过程,场所是细胞质基质。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH,该过程需要NAD+参与,所以氢接受体(NAD+)再生,有利于葡萄糖分解的正常进行,因此,渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越耐渍害。
(2)由表可知,叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值,说明二者呈负相关光合速率与蒸腾速率的相关系数为0.95,为正相关,所以光合速率显著下降,则蒸腾速率呈下降趋势。由于胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关,即虽然气孔导度下降,但胞间CO2上升,说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的.
(3)脱落酸具有诱导气孔关闭的功能,在受渍害时,其诱导气孔关闭,调整相关反应,防止有毒物质积累,提高植物对渍害的耐受力。渍書发生后,有些植物根系细胞通过通过凋亡(程序性死亡),从而形成腔隙,进一步形成通气组织,促进氧气运输到根部,缓解渍害。
【分析】1、细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。 (1)有氧呼吸: 第一阶段:在细胞质基质中进行,葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。 第二阶段:在线粒体基质中进行,丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。 第三阶段:在线粒体内膜上进行,[H]+O2H2O+大量ATP。 (2)无氧呼吸:在细胞质基质中进行。 第一阶段:葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。 第二阶段:丙酮酸+[H]酒精+CO2。
2、影响光合作用的因素: (1)光照强度:主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生。 (2)CO2的浓度:影响暗反应阶段C3的生成。 (3)温度:通过影响酶的活性来影响光合作用。
20.【答案】(1)血浆;染色;碱
(2)增强和维持免疫力;乙酰胆碱
(3)传入和传出/双向/混合
(4)免疫活性物质;化学;神经中枢/延髓等
(5)促性腺激素;抗体和B细胞的增殖能力
【知识点】神经冲动的产生和传导;体液免疫;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)因加入了抗凝剂,家兔血液在试管里静置一段时间,上层是淡黄色的血浆;红细胞有颜色,T细胞没有颜色,与红细胞观察和技术不同,T细胞需要先染色后才能在显微镜下观察和计数,培养动物细胞适宜的pH为7.2-7.4,所以培养T细胞时培养pH维持在中性偏碱性。
(2)刺激迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著上升;剪断迷走神经,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力都显著下降,而血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱,所以迷走神经具有增强和维持免疫力的作用。阿托品为乙酰胆碱阻断剂,静脉注射阿托品后,血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著下降,说明T细胞膜存在乙酰胆碱受体。
(3)剪断一侧迷走神经后,刺激外周端(远离延髓一端)引起血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著上升,说明迷走神经含有传出纤维,刺激中枢端(靠近延髓一端)血液T细胞百分率和T细胞增殖能力显著上升,说明迷走神经含有传入纤维。
(4)用结核菌素接种家兔,免疫细胞分泌免疫活性物质等作用于迷走神经末梢的受体,将化学信号转换成相应的电信号,迷走神经传入冲动显著增加,而神经中枢(延髓)传递免疫反应的信息,调节免疫反应。
(5)雌激素能调节体液免疫。雌激素主要由卵巢分泌,受垂体分泌的促性腺激素调节,前面提到血液T细胞百分率和T细胞增殖能力可以反映细胞免疫功能的强弱,所以通过检测血液B细胞百分率、抗体和B细胞的增殖能力等指标可以来反映外源雌激素对体液免疫的调节作用。
【分析】神经系统是机体内对生理功能活动的调节起主导作用的系统,主要由神经组织组成。神经系统可以分为中枢神经系统和周围神经系统两大部分。中枢神经系统包括大脑和脊髓,是神经系统的中心部分,主要负责信息的处理和传递。周围神经系统包括神经节、神经干、神经丛和神经末梢等,主要负责信息的传递和接收。
神经系统的功能包括控制和调节各器官、系统的活动,使人体成为一个统一的整体;通过神经系统的分析和综合,使机体对环境变化的刺激作出相应的反应,达到机体与环境的统一。神经系统的功能还表现在人类的思维、情感、行为等方面。
神经系统的活动方式是反射,反射的结构基础是反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。反射分为条件反射和非条件反射,条件反射是人和动物在生活过程中通过训练而建立起来的后天反射,非条件反射是人和动物在种系发展过程中建立起来的先天反射。
内分泌系统是人体的一个重要机能调节系统,与神经系统相辅相成,共同调节人体的各种生理功能。内分泌系统由内分泌腺和内分泌组织构成,通过分泌激素来调节人体的新陈代谢、生长发育、生殖等功能。
内分泌腺包括垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰腺、性腺(睾丸和卵巢)等。内分泌组织包括胃肠道、肾脏、心脏、血管、胎盘等组织中的内分泌细胞。
激素是内分泌系统调节生理功能的重要物质,按照化学结构可以分为肽和蛋白质类激素、胺类激素、脂质衍生物激素等。肽和蛋白质类激素包括胰岛素、胰高血糖素、生长激素等;胺类激素包括肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺素等;脂质衍生物激素包括性激素、肾上腺皮质激素等。
内分泌系统通过激素调节人体的各种生理功能,包括代谢、生长发育、生殖、心血管、免疫、神经等多个方面。例如,胰岛素可以降低血糖,促进糖原合成和脂肪合成;甲状腺素可以促进新陈代谢,增强心脏和消化系统的功能;肾上腺素可以增加心跳和呼吸频率,扩张气管,促进糖原分解等。
内分泌系统疾病包括功能亢进、功能减退、肿瘤、炎症等多种类型。常见的内分泌系统疾病有糖尿病、甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退、库欣病等。内分泌系统疾病的治疗包括药物治疗、手术治疗、放射治疗等多种方法。
免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的重要系统,由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成。它具有识别和排除抗原性异物、与机体其他系统相互协调,共同维持机体内环境稳定和生理平衡的功能。
免疫器官包括中枢免疫器官和外周免疫器官。中枢免疫器官包括骨髓和胸腺,是免疫细胞产生、发育和分化的场所。外周免疫器官包括脾、淋巴结和黏膜相关淋巴组织,是免疫细胞聚集、识别抗原和发生免疫应答的场所。
免疫细胞包括淋巴细胞、单核吞噬细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞等。其中,淋巴细胞是免疫系统中最为重要的细胞,包括T细胞、B细胞和自然杀伤细胞等。
免疫分子包括抗体、细胞因子、补体等。抗体是B细胞分泌的一种特异性蛋白质,可以识别并结合抗原,促进抗原的清除。细胞因子是由免疫细胞分泌的一类低分子量的蛋白质,可以调节免疫细胞的生长、分化和功能。补体是存在于血清和组织液中的一组蛋白质,可以介导免疫细胞对病原体的攻击和清除。
免疫系统的主要功能是免疫监视、免疫防御和免疫调控。免疫监视是指免疫系统对体内变异细胞和肿瘤细胞的识别和清除;免疫防御是指免疫系统对病原体的入侵进行防御和清除;免疫调控是指免疫系统对自身的调节和控制,避免免疫应答过度或不足。
免疫系统的功能异常会导致多种疾病,如自身免疫性疾病、免疫缺陷病、过敏反应等。免疫系统的研究对于预防和治疗这些疾病具有重要意义。
21.【答案】(1)根;解旋酶;磷酸基团;变长
(2)DNA连接酶;热变性使大肠杆菌内的DNA外溢
(3)划线分离;振荡培养
(4)梯度稀释;锌吸收缺陷型酵母+空载体;N;转入N基因的这组酵母菌数量数量多
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用;PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】(1)由题意可知,锌转运蛋白在某种植物根部细胞特异性表达并定位于细胞质膜,所以以该植物的根为材料提取并纯化mRNA,反转录合成DNA,热变性处理的目的是使DNA解螺旋,相当于生物体内解旋酶的效果。DNA分子因为含有磷酸基团而带负电荷,所以其点样端应靠近电泳槽负极接口,随着时间的推移,不同分子量的DNA分子速度不同时间越长,距离差越大。
(2)内切酶处理后的质粒和目的基因,用DNA连接酶进行连接,由于RCR过程中热变性使大肠杆菌内的DNA外溢,所以可用大肠杆菌悬液当模板,利用PCR快速验证重组转化是否成功。
(3)冻存酵母菌可直接在固体培养基上涂布或平板划线接种后进行培养,进行活化,然后转至液体培养基增殖,培养过程中进行振荡,有利于增加培养液的溶氧量和使酵母菌和培养液充分接触,从而快速增殖。
(4)由题意可知,菌液稀释后0D600为0.06、0.006和0.006,说明其进行10指数的梯度稀释。由图可知,锌吸收缺陷型酵母+空载体组不会吸收锌,为阴性对照。由图中光谱吸收值可知,转入N基因的这组酵母菌数量数量多,说明N转运Zn2+能力更强。
【分析】微生物常见的接种的方法: (1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种、划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。 (2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
22.【答案】(1)编码序列错位;氨基酸序列;替换;缺失
(2)3;2
(3)子代全为野生型;野生型:突变型=1:1
(4)基因突变丢失了启动子,导致无法转录出 mRNA;反转录没有产物,检测不出结果;抑制毛发生长
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因突变的类型;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)依据题意,在r基因的编码区插入了一个DNA片段P,引起r基因产生编码序列错位,从而导致mRNA提前出现终止密码子,使得合成的蛋白质中氨基酸序列变短,蛋白质结构发生改变,失去活性,该基因突变是插入一个DNA片段引起的,除此之外,还可以缺失或者替换基因中的碱基,从而导致基因突变。
(2)从图中看出,野生型基因和港因都含有2个限制酶HimdⅢ的识别序列,但f基因中含有P片段,因此限制酶HimdⅢ切割野生型基因和f基因后,野生型基因切出来能与探针结合的片段较短,f基因切出来能与探针结合的片段较长,DNA分子越长,分子质量越大,在电泳时迁移速度越慢,因此推测第1泳道中只有野生型基因,第2泳道中既有野生型基因,又有f基因,第3泳道中只有1基因,因此f小鼠和合子对应的DNA片段分别位于第3泳道和第2泳道。
(3)据题意可知,野生型基因用++表示,g小鼠是长毛隐性突变体,基因型用表示gg,杂合子小鼠基因型用+f表示,f基因和g基因位于同一条常染色体上,如果g和f是非等位基因,f杂合子小鼠(+f/++)与g小鼠(++/gg)杂交,后代为++/+g和+f/+g,全是野生型;如果g和f是等位基因,f杂合子小鼠(+f)与g小鼠(gg)杂交,后代为+g:fg=1:1,即野生型与突变型比例为1:1。
(4)据图可知,野生型基因突变成g基因以后,启动子随着一部分DNA片段丢失,无法转录出 mRNA,也无法形成cDNA,PCR时缺少模板,反转录没有产物,导致最终无结果,因此g小鼠泳道没有条带。g小鼠表型与f小鼠相同,表现出毛绒绒的样子,野生型和g杂合子表达F蛋白,"小鼠不表达F蛋白,即没有F蛋白,表现出长毛,说明F蛋白在毛发生长中起抑制作用。
【分析】1、基因突变: (1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。 (2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 (3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
2、分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一点的独立性;在减数分裂形成配子的过程,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。
23.【答案】(1)信息传递;生态位分化;植物的生长发育;狼所处的营养级高,归属该营养级的能量少,该营养级的个体数量相对较少;使能量更多地流向对人类有意的方向
(2)AB;B;A;实验操作简便;光合作用;植物体温度的维持
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)春天的来临,内蒙古草原绿意渐浓,久违的动物们纷纷现身,这种场景的出现体现了生态系统的信息传递功能。当两个物种的生态位有重叠时,往往通过自然选择作用使各自的生态位发生变化,从而减少或排除竞争,使得它们共同生存下来,这种现象称为生态位分化,因此可以用生态位分化来解释成群的牛、羊一起在草原上觅食,他们之间虽然食性相似但是竞争不明显的现象。草原群落的演替结果在几年内并不容易观察到,其原因是植物每年的生长季短,且常遭食草动物哨食,导致植物的生长发育不易,能量传递的特点是逐级递减,由于狼所处的营养级高,则归属该营养级的能量少,该营养级的个体数量相对较少,因此即使人们不再主动猎狼,但狼也只是偶见于内蒙古草原地区。从生态系统能量流动的功能解释,对牛羊取食之余牧草及时收割、打包,可以使能量更多地流向对人类有意的方向。
(2)①题干分析,实验的实验目的主要是探究在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,因此实验自变量是两种生长状态类似且体表颜色深浅有明显差异的灌木,实验的检测指标是温度的变化,可通过测定培养两种植物的水的温度变化来判断,故选择AB。
②实验的实验目的主要是探究在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,最简便的检测指标就是烧杯内水的温度的变化。
③实验自变量是植物的种类,水温的改变就取决于植物的种类,因此若深色组水体的温度值高于浅色组,则说明在寒冷环境下,深色体表的植物能吸收较多的太阳能,有利于维持细胞内酶的活性。
④上述实验环节中,选定此监测指标的理由是实验操作简便以及监测便捷。
⑤结合本实验的研究结果,植物吸收的太阳能可以用于光合作用。
⑥植物吸收的太阳能又能用于维持植物体的温度,保证酶的活性。
⑦基于本实验,为了让耐寒性较弱的行道树安全越冬,可采取的合理有效措施有覆盖较深颜色的薄膜,可以提高植物对太阳能的吸收。
【分析】1、生态系统信息传递: (1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。 (2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
2、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
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