
一、選擇題:共16 小題,共40分。第1~12 小題,每小題2分;第 13~16小題,每小題4分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1. 2023年9月全球首個國際紅樹林中心正式落戶深圳,體現(xiàn)了中國在推進(jìn)濕地保護(hù)全球行動中的大國擔(dān)當(dāng)。從生態(tài)學(xué)的角度看,紅樹林的直接價值體現(xiàn)在其( )
A. 是防風(fēng)固堤的“海岸衛(wèi)士”
B. 是全球候鳥遷飛通道的重要驛站和越冬地
C. 具有凈化水質(zhì)和調(diào)節(jié)氣候功能
D. 是進(jìn)行自然科普教育的重要資源
【答案】D
【解析】
【分析】生物多樣性的價值包括直接價值、間接價值和潛在價值,直接價值是指對人類有食用、藥用等實用意義的、旅游觀賞及科學(xué)研究等非實用意義的價值,間接價值是指調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能等方面,潛在價值是指目前不太清楚的價值。
【詳解】紅樹林是防風(fēng)固堤的“海岸衛(wèi)士”,是全球候鳥遷飛通道的重要驛站和越冬地,具有凈化水質(zhì)和調(diào)節(jié)氣候功能,均體現(xiàn)了該生態(tài)系統(tǒng)在生態(tài)方面的價值,屬于生物多樣性的間接價值;紅樹林是進(jìn)行自然科普教育的重要資源為科學(xué)教育方面的非實用意義價值,屬于生物多樣性的直接價值,ABC錯誤,D正確。
故選D。
2. 研究發(fā)現(xiàn)P53基因能促進(jìn)DNA損傷的修復(fù),也能促進(jìn)過度DNA損傷時的細(xì)胞發(fā)生凋亡。當(dāng)P53基因發(fā)生甲基化修飾使RNA聚合酶識別啟動子的能力下降,造成細(xì)胞癌變。下列敘述正確的是( )
A. P53基因可能是一種原癌基因
B. 過度DNA損傷會誘發(fā)細(xì)胞癌變
C. 發(fā)生凋亡的細(xì)胞內(nèi)無基因表達(dá)
D. P53基因甲基化造成該基因突變
【答案】B
【解析】
【分析】1、一般來說,原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常的生長和增殖所必需的,這類基因一旦突變或過量表達(dá)而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過強(qiáng),就可能引起細(xì)胞癌變。相反,抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖,或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡,這類基因一旦突變而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性,也可能引起細(xì)胞癌變。
2、DNA分子中部分堿基發(fā)生甲基化修飾后,會抑制基因的表達(dá),進(jìn)而對表型產(chǎn)生影響,這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代,使后代出現(xiàn)同樣的表型。像這樣,生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象,叫作表觀遺傳。
【詳解】A、根據(jù)題意,P53基因能促進(jìn)過度DNA損傷時的細(xì)胞發(fā)生凋亡;當(dāng)P53基因發(fā)生甲基化修飾使RNA聚合酶識別啟動子的能力下降,那么使得P53基因的表達(dá)受到抑制,造成細(xì)胞癌變,可推測P53基因?qū)儆谝职┗?,A錯誤;
B、根據(jù)題意,當(dāng)DNA過度損傷時,P53基因誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡,從而阻止細(xì)胞癌變,這說明如果沒有P53基因的作用,過度DNA損傷后的細(xì)胞不易發(fā)生凋亡,誘發(fā)細(xì)胞癌變,B正確;
C、細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞編程序死亡的過程,因此發(fā)生凋亡的細(xì)胞內(nèi)與凋亡有關(guān)的基因發(fā)生表達(dá),C錯誤;
D、P53基因甲基化只是部分堿基發(fā)生了甲基化修飾,并沒有改變基因中堿基的排列順序,因此不會造成該基因突變,D錯誤。
故選B。
3. 目前學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為:葉綠體是由被早期細(xì)胞吞噬的光合細(xì)菌演化而來,如圖所示。據(jù)此推測合理的是( )
A. 吞噬光合細(xì)菌的早期細(xì)胞是一種原核細(xì)胞
B. 葉綠體內(nèi)應(yīng)該也會含有DNA、RNA和核糖體
C. 光合作用暗反應(yīng)場所主要由早期細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)構(gòu)成
D. 真核細(xì)胞的進(jìn)化歷程中葉綠體出現(xiàn)的時間要早于線粒體
【答案】B
【解析】
【分析】內(nèi)共生起源學(xué)說:線粒體、葉綠體分別起源于一種原始的好氧細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌,它們最早被先祖厭氧真核生物吞噬后未被消化,而是與宿主進(jìn)行長期共生,逐漸演化為重要的細(xì)胞器。
【詳解】A、由圖可知,早期細(xì)胞有核膜包被的細(xì)胞核,為真核生物,所以吞噬光合細(xì)菌的早期細(xì)胞是一種真核細(xì)胞,A錯誤;
B、葉綠體起源于光合細(xì)菌,作為原核生物體內(nèi)應(yīng)該也會含有DNA、RNA和核糖體,B正確;
C、光合作用暗反應(yīng)場所主要由光合細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)構(gòu)成,C錯誤;
D、因為幾乎所有真核生物都有線粒體,但只有植物有葉綠體,說明植物的某些祖先(原始真核生物)可能只有線粒體而沒有葉綠體,推測真核細(xì)胞的進(jìn)化歷程中線粒體出現(xiàn)的時間應(yīng)該要早于葉綠體,D錯誤。
故選B。
4. 真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)游離的Ca2+濃度約為10-7ml/L,細(xì)胞外的Ca2+濃度約為10-3ml/L,該濃度差由質(zhì)膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白甲維持。受胞外信號刺激,胞外的Ca2+通過轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白乙快速運(yùn)輸?shù)桨麅?nèi)使Ca2+濃度升高至5×10-6ml/L,Ca2+激活某些蛋白的活性調(diào)節(jié)生命活動。下列敘述錯誤的是( )
A. 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白甲運(yùn)輸Ca2+的過程需要消耗能量
B. 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白甲運(yùn)輸Ca2+時空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變
C. 胞外信號刺激促使轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白乙主動運(yùn)輸Ca2+
D. 無機(jī)鹽離子可作為信使向細(xì)胞傳遞信號
【答案】C
【解析】
【分析】由題干信息可知,真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)游離的Ca2+濃度約為107ml/L,細(xì)胞外的Ca2+濃度約為103ml/L,該濃度差由質(zhì)膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白甲維持,所以轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白甲運(yùn)輸Ca2+的過程為主動運(yùn)輸,轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白乙運(yùn)輸Ca2+是順濃度梯度的,所以胞外信號刺激促使轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白乙協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸Ca2+。
【詳解】A、由題干信息可知,真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)游離的Ca2+濃度約為107ml/L,細(xì)胞外的Ca2+濃度約為103ml/L,該濃度差由質(zhì)膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白甲維持,所以轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白甲運(yùn)輸Ca2+的過程為主動運(yùn)輸,需要消耗能量,A正確;
B、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白甲運(yùn)輸Ca2+的方式是主動運(yùn)輸,運(yùn)輸時空間結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變,B正確;
C、由題干信息可知,受胞外信號刺激,胞外的Ca2+通過轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白乙快速運(yùn)輸?shù)桨麅?nèi)使Ca2+濃度升高至5×10-6ml/L,說明轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白乙運(yùn)輸Ca2+是順濃度梯度的,所以胞外信號刺激促使轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白乙協(xié)助擴(kuò)散運(yùn)輸Ca2+,C錯誤;
D、Ca2+激活某些蛋白的活性調(diào)節(jié)生命活動,可知無機(jī)鹽離子可作為信使向細(xì)胞傳遞信號,D正確。
故選C。
5. 基因工程的發(fā)展離不開理論的突破和技術(shù)的創(chuàng)新。下列科學(xué)研究體現(xiàn)了基因工程正式問世的是( )
A. 艾弗里等人通過肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗證明DNA可以轉(zhuǎn)移
B. 沃森和克里克建立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型并提出自我復(fù)制假說
C. 科學(xué)家利用質(zhì)粒構(gòu)建重組DNA載體并導(dǎo)入受體細(xì)胞中成功表達(dá)
D. 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了多種限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和逆轉(zhuǎn)錄酶
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程又叫DNA重組技術(shù),是在生物化學(xué)、分子生物學(xué)和微生物學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。是指按照人們的意愿,進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計,并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物以新的遺傳特性,從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。
【詳解】A、艾弗里等人通過肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗證明DNA可以轉(zhuǎn)移,但沒有體現(xiàn)基因工程正式問世,A錯誤;
B、沃森和克里克建立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型并提出自我復(fù)制假說,但沒有體現(xiàn)基因工程正式問世,B錯誤;
C、科學(xué)家利用質(zhì)粒構(gòu)建重組DNA載體并導(dǎo)入受體細(xì)胞中成功表達(dá),體現(xiàn)了基因工程正式問世,C正確;
D、科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了多種限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和逆轉(zhuǎn)錄酶,但沒有體現(xiàn)基因工程正式問世,D錯誤。
故選C。
6. 我國古詩詞蘊(yùn)含著豐富的生物學(xué)道理。下列詩句體現(xiàn)了利用行為信息和物理信息進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的是( )
A. “燕燕于飛,差池其羽;燕燕于飛,上下其音。”(《詩經(jīng)·國風(fēng)》)
B. “螟蛉有子,蜾蠃負(fù)之?!保ā对娊?jīng)?小雅?小宛》)
C. “離離原上草,一歲一枯榮?!保ò拙右住顿x得古原草送別》)
D. “天地與我并生,而萬物與我為一?!保ㄇf子《內(nèi)篇?齊物論》)
【答案】A
【解析】
【分析】生態(tài)系統(tǒng)的信息種類包括物理信息、化學(xué)信息和行為信息。生態(tài)系統(tǒng)的光、聲、溫度、濕度、磁力等,通過物理過程傳遞的信息,稱為物理信息。生物在生命活動過程中,產(chǎn)生一些可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì),諸如植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物,以及動物的性外激素等,這就是化學(xué)信息。動物的特殊行為,對于同種和異種也能夠傳遞某種信息,即生物的行為特征可以體現(xiàn)為行為信息。
【詳解】A、“燕燕于飛,差池其羽”意思是燕子飛在天上,參差舒展翅膀,體現(xiàn)的是行為信息;“燕燕于飛,上下其音”意思為燕子飛在天上,鳴音呢喃低昂,是聲音,體現(xiàn)的是物理信息,A正確;
B、“螟蛉有子,蜾蠃負(fù)之?!泵仁且环N綠色小蟲,蜾蠃是一種寄生蜂,蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窩里,產(chǎn)卵在它們身體里,卵孵化后蜾蠃幼蟲就拿螟蛉作食物。蜾蠃是一種寄生蜂,但以螟蛉為食,體現(xiàn)了螟蛉與蜾蠃之間存在捕食關(guān)系,B錯誤;
C、“離離原上草,一歲一枯榮?!彼f,生物的種群數(shù)量總是處于不斷變動中,該過程中溫度是影響該生態(tài)系統(tǒng)中草生長的因素之一,C錯誤;
D、“天地與我并生,而萬物與我為一?!闭f明人與自然和諧共生,走可持續(xù)發(fā)展之路,D錯誤。
故選A。
7. 下表是治療支原體肺炎常用藥物及藥物抗菌機(jī)制。阿奇霉素和紅霉素直接影響的生理過程分別是( )
A. 轉(zhuǎn)錄、翻譯B. 翻譯、轉(zhuǎn)錄C. 翻譯、翻譯D. 轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄
【答案】C
【解析】
【分析】轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程;翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程。
【詳解】核糖體是由rRNA和蛋白質(zhì)組成的,是合成蛋白質(zhì)的場所,能夠進(jìn)行翻譯過程。由表格信息可知:阿奇霉素的抗菌機(jī)制是與rRNA結(jié)合,抑制翻譯過程。紅霉素與細(xì)菌細(xì)胞中的核糖體結(jié)合,進(jìn)而抑制翻譯的過程,C正確,ABD錯誤。
故選C。
8. 圖是兩種酶(酶甲和酶乙)在其最適溫度下的催化反應(yīng)曲線。下列敘述正確的是( )
A. 酶甲和酶乙的化學(xué)本質(zhì)一定不相同
B. 酶甲對底物濃度變化的響應(yīng)更敏感
C. P點(diǎn)時提高溫度不會提高酶的活性
D. P點(diǎn)增加酶濃度不會提高反應(yīng)速率
【答案】C
【解析】
【分析】酶的特性是高效性、專一性、作用條件溫和,化學(xué)本質(zhì)大多是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。
【詳解】A、由圖可知,兩種酶能催化同一種底物,二者的化學(xué)本質(zhì)可能相同,A錯誤;
B、由圖可知,當(dāng)?shù)孜餄舛鹊妮^低時,酶乙催化的反應(yīng)速率增加更快,所以酶乙對底物濃度變化的響應(yīng)更敏感,B錯誤;
C、由題干信息可知,圖中是在兩種酶(酶甲和酶乙)在其最適溫度下催化的反應(yīng)曲線,所有在P點(diǎn)時提高溫度不會提高酶的活性,C正確;
D、由圖可知,P點(diǎn)后隨著底物濃度增加,反應(yīng)速率不變,此時的限制因素可能是酶的濃度,所以在P點(diǎn)增加酶濃度可能會提高反應(yīng)速率,D錯誤。
故選C。
9. 研究小組用作物秸稈、小型發(fā)酵瓶、纖維素分解菌和酵母菌生產(chǎn)燃料乙醇(葡萄糖的酒精發(fā)酵)。下列敘述正確的是( )
A. 對秸稈進(jìn)行滅菌后直接用酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵
B. 接種后采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)液進(jìn)行滅菌
C. 發(fā)酵過程中需要適時松開瓶口目的是提供氧氣
D. 酸性重鉻酸鉀檢測酒精時需排除葡萄糖的影響
【答案】D
【解析】
【分析】酵母菌生產(chǎn)燃料乙醇過程中先利用纖維素分解菌等微生物將農(nóng)作物秸稈中的纖維素分解為葡萄糖,再利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精。
【詳解】A、秸稈中含有纖維素,纖維素分解菌將纖維素分解為葡萄糖后酵母菌再利用葡萄糖進(jìn)行酒精發(fā)酵,酵母菌不能分解纖維素,A錯誤;
B、酒精發(fā)酵前需對培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌,接種后滅菌會將培養(yǎng)液菌體全部殺死,影響發(fā)酵,B錯誤;
C、酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精,發(fā)酵過程中需要適時松開瓶蓋,目的是排出二氧化碳,C錯誤;
D、由于葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應(yīng)發(fā)生顏色變化,因此酸性重鉻酸鉀檢測酒精時,應(yīng)將酵母菌的培養(yǎng)時間適當(dāng)延長以耗盡溶液中的葡萄糖,以排除葡萄糖的影響,D正確。
故選D。
10. 莖腐病會嚴(yán)重影響玉米的產(chǎn)量。研究發(fā)現(xiàn)玉米中莖腐病抗性基因的啟動子區(qū)域甲基化和去甲基化受多種因素影響,甲基化程度增加會使該基因的表達(dá)程度降低,導(dǎo)致玉米容易感病。下列敘述正確的是( )
A. 啟動子區(qū)域一旦甲基化莖腐病抗性基因就無法進(jìn)行表達(dá)
B. 啟動子區(qū)域的甲基化會導(dǎo)致該基因的堿基序列發(fā)生改變
C. 含莖腐病抗性基因的感病玉米易感病性狀是可以遺傳的
D. 含莖腐病抗性基因的純合感病玉米自交后代一定是感病
【答案】C
【解析】
【分析】甲基化是指從活性甲基化合物上將甲基催化轉(zhuǎn)移到其他化合物的過程??尚纬筛鞣N甲基化合物,或是對某些蛋白質(zhì)或核酸等進(jìn)行化學(xué)修飾形成甲基化產(chǎn)物。在生物系統(tǒng)內(nèi),甲基化是經(jīng)酶催化的,這種甲基化涉及重金屬修飾、基因表達(dá)的調(diào)控、蛋白質(zhì)功能的調(diào)節(jié)以及核糖核酸(RNA)加工。
【詳解】A、啟動子區(qū)域一旦甲基化,莖腐病抗性基因的表達(dá)程度降低,但不是無法進(jìn)行表達(dá),A錯誤;
B、啟動子區(qū)域的甲基化不會導(dǎo)致該基因的堿基序列發(fā)生改變,B錯誤;
C、含莖腐病抗性基因的感病玉米易感病性狀是由于基因甲基化導(dǎo)致的,可以遺傳給后代,C正確;
D、含莖腐病抗性基因的純合感病玉米自交后代不一定是感病,因為該基因的表達(dá)受到甲基化程度的影響,D錯誤。
故選C。
11. 有毒昆蟲往往具有鮮艷醒目的顏色,對捕食者具有“警告”的作用,能使捕食者見后避而遠(yuǎn)之,這種現(xiàn)象叫做警戒色。捕食者在學(xué)會回避警戒色以前,至少得捕食一只具有警戒色的有毒昆蟲,嘗到苦頭后才能學(xué)會回避。一些無毒的昆蟲在形態(tài)和體色上會模仿有毒昆蟲,這種現(xiàn)象叫做貝茨擬態(tài)。下列敘述錯誤的是( )
A. 無毒昆蟲的數(shù)量增多會造成警戒色的作用增強(qiáng)
B. 警戒色和貝茨擬態(tài)都是昆蟲對環(huán)境的適應(yīng)現(xiàn)象
C. 昆蟲的進(jìn)化過程中可能警戒色比貝茨擬態(tài)先出現(xiàn)
D. 有毒昆蟲、無毒昆蟲與其天敵之間不斷協(xié)同進(jìn)化
【答案】A
【解析】
【分析】動物的防御行為:
(1)防御行為的含義:自然界中每種動物都有一系列的行為來防御捕食者的捕食,這些保護(hù)自己、防避敵害的行為就屬于防御行為。
(2)常見的防御行為:①隱蔽:很多動物的體色與環(huán)境背景色很相似,因此不易被捕食者發(fā)現(xiàn),如避役的體色隨著環(huán)境顏色的變化而改變,避役(變色龍)的體色隨著環(huán)境的變化而改變;②警戒色:有毒的或不可食的動物往往具有極為鮮艷醒目的色彩,這種色彩對捕食者具有信號和警告作用,能使捕食動物見后避而遠(yuǎn)之,如雄性的招潮蟹具有一對大小懸殊的螯肢,它能舞動顏色鮮艷的大螯,起到威嚇敵人的作用;③擬態(tài):一種動物如果因在形態(tài)和體色上模仿另一種有毒或不可食的動物而獲得好處,這種防御方式就叫擬態(tài),如尺蠖靜止不動時,它的形狀像樹枝,有些無毒的昆蟲具有像有毒昆蟲一樣的鮮艷色彩等;④假死:很多動物都以假死習(xí)性來逃避捕食者的攻擊,如金龜子遇到敵害時會假死;⑤轉(zhuǎn)移攻擊部位:有些動物是通過誘導(dǎo)捕食者攻擊自己身體的非要害部位而逃生的。如蜥蜴在被捕食者捕捉到時往往自斷尾巴以逃脫。
【詳解】A、警戒色是一種進(jìn)化出的防御機(jī)制,目的是讓捕食者避免捕食有毒的昆蟲,從而保護(hù)這些昆蟲不被捕食。無毒昆蟲的數(shù)量增多并不會增強(qiáng)警戒色的作用,因為警戒色是有毒昆蟲的特征。無毒昆蟲模仿有毒昆蟲的警戒色(貝茨擬態(tài))是為了獲得保護(hù),但這種保護(hù)是有條件的,只有當(dāng)捕食者認(rèn)識到這種顏色組合代表危險時才有效。如果無毒昆蟲的數(shù)量大量增加,捕食者可能不會對這種顏色產(chǎn)生警覺,從而導(dǎo)致警戒色保護(hù)作用減弱,A錯誤;
B、警戒色和貝茨擬態(tài)都是昆蟲為了適應(yīng)環(huán)境中的捕食壓力而進(jìn)化出的適應(yīng)性特征。警戒色通過醒目的顏色向捕食者傳達(dá)信息,而貝茨擬態(tài)則是無毒昆蟲模仿有毒昆蟲的色澤和形態(tài)來欺騙捕食者,B正確;
C、從進(jìn)化角度來看,警戒色可能首先出現(xiàn),因為有毒昆蟲通過其顏色直接威懾捕食者,這是一種直接的防御策略。而貝茨擬態(tài)是模仿這種已存在的警戒色,所以從邏輯上講警戒色可能先于貝茨擬態(tài)出現(xiàn),C正確;
D、有毒昆蟲、無毒昆蟲和它們的天敵如捕食者)之間存在一種動態(tài)的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系。有毒昆蟲通過進(jìn)化出警戒色或?qū)嶋H的毒性來保護(hù)自己,而捕食者則可能通過進(jìn)化更好的辨別能力或?qū)W習(xí)能力來克服這些防御機(jī)制。無毒昆蟲通過模仿有毒昆蟲來獲得保護(hù),這又可能驅(qū)使捕食者進(jìn)一步進(jìn)化以區(qū)分這兩種昆蟲,這種相互作用推動了它們之間的不斷進(jìn)化,D正確。
故選A。
12. HLA是每個人細(xì)胞表面都帶有的一組與別人不同的蛋白質(zhì)。研究表明,受HPV(人乳頭瘤病毒)侵染的細(xì)胞表面的HLA分子表達(dá)水平往往下降,最終可能導(dǎo)致子宮頸癌。下列敘述錯誤的是( )
A. 正常情況下人體的免疫細(xì)胞能夠識別自身的細(xì)胞
B. 供者與受者的HLA相似性是器官移植成敗的關(guān)鍵
C. HLA下降會促進(jìn)免疫細(xì)胞對HPV侵染細(xì)胞的攻擊
D. HPV侵染的細(xì)胞無法被機(jī)體的免疫細(xì)胞有效識別
【答案】C
【解析】
【分析】HLA,組織相容性抗原,是每個人的細(xì)胞表面都帶有的一組與別人不同的蛋白質(zhì)。它們是表明細(xì)胞身份的標(biāo)簽物質(zhì),每個人的白細(xì)胞都認(rèn)識這些物質(zhì),正常情況下不會攻擊自身細(xì)胞。
【詳解】A、HLA代表細(xì)胞身份的標(biāo)簽物質(zhì),正常情況下,人體的免疫細(xì)胞都認(rèn)識這些物質(zhì),即識別自身的細(xì)胞,A正確;
B、器官移植的成敗,主要取決于供體與受體的HLA是否相近或相似,B正確;
C、依據(jù)題干信息,受HPV侵染的細(xì)胞表面的HLA分子表達(dá)水平往往下降,最終可能導(dǎo)致子宮頸癌,可推知HLA下降會降低免疫細(xì)胞對HPV侵染細(xì)胞的攻擊,致使免疫系統(tǒng)的免疫監(jiān)視功能下降,引發(fā)癌癥,C錯誤;
D、HPV侵染的細(xì)胞(靶細(xì)胞)表面HLA分子表達(dá)水平下降,所以無法被機(jī)體的免疫細(xì)胞有效識別,D正確。
故選C。
13. 南瓜下胚軸長度受到內(nèi)部因素和外部環(huán)境的雙重影響。研究人員為了探究暗前遠(yuǎn)紅光處理下外源油菜素內(nèi)酯(BR)對南瓜苗下胚軸伸長生長的影響,進(jìn)行了圖的實驗處理,其中BRZ表示油菜素內(nèi)酯抑制劑。下列敘述錯誤的是( )
A. 南瓜苗的光敏色素感受暗前遠(yuǎn)紅光后其空間結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變
B. 暗前遠(yuǎn)紅光和外源BR都可以促進(jìn)正常南瓜苗下胚軸的伸長生長
C. 暗前遠(yuǎn)紅光處理對南瓜苗下胚軸伸長生長的影響與BR有關(guān)
D. BR缺失突變體用暗前遠(yuǎn)紅光處理可基本恢復(fù)下胚軸伸長生長
【答案】D
【解析】
【分析】光作為一種信號,影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。研究發(fā)現(xiàn),植物具有能接受光信號的分子,光敏色素是其中的一種,除了光敏色素外,植物體還存在感受藍(lán)光的受體。
【詳解】A、南瓜苗內(nèi)感受暗前遠(yuǎn)紅光信號的光敏色素,在受到光照射時,光敏色素的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化,這一變化的信息會經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導(dǎo)到細(xì)胞核內(nèi),影響特定基因的表達(dá),從而表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng),A正確;
B、同樣只添加水,添加暗前遠(yuǎn)紅光組下胚軸長度長于不添加暗前遠(yuǎn)紅光組;同樣不添加暗前遠(yuǎn)紅光,外源增施BR組下胚軸長度長于只添加水組,說明暗前遠(yuǎn)紅光和BR單獨(dú)處理都可以促進(jìn)正常南瓜苗下胚軸的伸長生長, B正確;
C、由圖可知,均施加油菜素內(nèi)酯抑制劑BRZ,添加暗前遠(yuǎn)紅光和不添加暗前遠(yuǎn)紅光下胚軸長度一致,說明暗前遠(yuǎn)紅光處理對南瓜苗下胚軸伸長生長的影響與BR有關(guān),C正確 ;
D、由C分析可知,暗前遠(yuǎn)紅光處理對南瓜苗下胚軸伸長生長的影響與BR有關(guān),BR缺失突變體體內(nèi)缺乏BR,即使用暗前遠(yuǎn)紅光處理也不會恢復(fù)下胚軸伸長生長,D錯誤。
故選D。
14. 白蠟蟲是一種具有經(jīng)濟(jì)價值的資源昆蟲。在蟲體培育和白蠟生產(chǎn)中,天敵昆蟲是影響其產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素。時間、空間生態(tài)位重疊指數(shù)用于反映物種活動時間與活動空間的一致性。研究人員調(diào)查了白蠟蟲與三種天敵昆蟲的時間、空間生態(tài)位重疊指數(shù),結(jié)果如表所示。下列分析錯誤的是( )
注:表中以“1”為對角線,對角線右上側(cè)數(shù)值為物種空間生態(tài)位重疊指數(shù),對角線左下側(cè)數(shù)值為物種時間生態(tài)位重疊指數(shù)。
A. 食物、棲息地以及與其他物種的關(guān)系屬于生態(tài)位研究的范疇
B. 白蠟蟲花翅跳小蜂與中華花翅跳小蜂活動時間的相似度最高
C. 白蠟蟲花翅跳小蜂對白蠟蟲的捕食強(qiáng)度較其他兩種寄生蜂弱
D. 白蠟蟲闊柄跳小蜂與白蠟蟲花翅跳小蜂對食物和空間競爭最強(qiáng)
【答案】C
【解析】
【分析】生態(tài)位是生態(tài)學(xué)中的一個重要概念,指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色。對于某一生物種群來說,其只能生活在一定環(huán)境條件范圍內(nèi),并利用特定的資源,甚至只能在特殊時間里在該環(huán)境出現(xiàn),這些因子的交叉情況描述了生態(tài)位。生態(tài)位主要是指在自然生態(tài)系統(tǒng)中的一個種群在時間、空間的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系。時間生態(tài)位指不同物種對資源的利用在時間上的分化,寬度值越大,說明該物種對資源的利用時間越長。
【詳解】A、研究動物生態(tài)位時,通常要研究它的棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關(guān)系等,A正確;
B、根據(jù)表格可知,白蠟蟲花翅跳小蜂與中華花翅跳小蜂時間生態(tài)位重疊指數(shù)為0.9884,數(shù)值最大,因此看出二者活動時間的相似度最高,B正確;
C、白蠟蟲花翅跳小蜂是白蠟蟲的天敵之一,根據(jù)表格可知,二者空間生態(tài)位重疊指數(shù)為0.9960,比白蠟蟲與另外兩個天敵的空間生態(tài)位重疊指數(shù)都大,同時白蠟蟲花翅跳小蜂與白蠟蟲的時間生態(tài)位重疊指數(shù)為0.9240,比白蠟蟲與另外兩個天敵的時間生態(tài)位重疊指數(shù)都大,因此綜合分析得出白蠟蟲花翅跳小蜂對白蠟蟲的捕食強(qiáng)度較其他兩種寄生蜂強(qiáng),C錯誤;
D、根據(jù)表格可知,白蠟蟲闊柄跳小蜂與白蠟蟲花翅跳小蜂空間生態(tài)位重疊指數(shù)為0.9516,比0.9238,0.6812都大,因此白蠟蟲闊柄跳小蜂與白蠟蟲花翅跳小蜂對食物和空間競爭最強(qiáng),D正確。
故選C。
15. 研究人員對某地薇甘菊入侵狀況的調(diào)查發(fā)現(xiàn),在入侵地,薇甘菊成片、成團(tuán)或成簇生長,覆蓋其他植物,使其他植物死亡,形成薇甘菊為單一優(yōu)勢種的群落。薇甘菊可通過類似圖示的兩種途徑影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)。下列敘述正確的是( )
A. 薇甘菊的入侵豐富了物種的多樣性,利于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定
B. 途徑Ⅱ薇甘菊群落取代入侵地的生物群落屬于初生演替
C. 薇甘菊最可能是通過途徑Ⅰ入侵了調(diào)查區(qū)域所在的生態(tài)系統(tǒng)
D. 薇甘菊的入侵途徑會受到入侵地薇甘菊的初級消費(fèi)者的影響
【答案】D
【解析】
【分析】群落演替是指隨著時間的推移,一個群落被另一個群落代替的過程。其主要類型有初生演替和次生演替。主要類型有初生演替和次生演替;初生演替是指一個從來沒有被植物覆蓋的地面,或者是原來存在過植被,但是被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替;次生演替原來有的植被雖然已經(jīng)不存在,但是原來有的土壤基本保留,甚至還保留有植物的種子和其他繁殖體的地方發(fā)生的演替。
【詳解】A、薇甘菊的入侵降低了當(dāng)?shù)匚锓N的生存空間,降低了物種多樣性,不利于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,A錯誤;
B、途徑II薇甘菊群落取代入侵地的生物群落,原有的土壤條件基本保留,屬于次生演替,B錯誤;
C、由薇甘菊成片、成團(tuán)或成簇生長,覆蓋其他植物,使其他植物死亡可知,其最可能通過途徑II取代當(dāng)?shù)刂参?,入侵調(diào)查區(qū)域所在的生態(tài)系統(tǒng),C錯誤;
D、由圖可知不同入侵途徑中消費(fèi)者不同,所以薇甘菊的入侵途徑會受到入侵地薇甘菊的初級消費(fèi)者的影響,D正確。
故選D。
16. 苯丙酮尿癥是單基因遺傳病。某種限制酶對致病基因和正?;蛩贒NA片段以圖a和圖b方式進(jìn)行切割,形成23kb或19kb的片段,某一個基因只能形成一種片段。某夫妻育有患病女兒,為確定再次懷孕的胎兒是否患病,進(jìn)行家系分析和DNA檢查,結(jié)果如圖c和圖d。不考慮XY同源區(qū)段及其他變異。下列對該家系的分析錯誤的是( )
A. 該病的遺傳方式為常染色體隱性遺傳
B. ①號和④號的基因型可能是不相同的
C. 經(jīng)過診斷分析④號個體應(yīng)該表現(xiàn)為正常
D ④號19kb片段中不一定含有正常基因
【答案】D
【解析】
【分析】由圖c可知,③為患病女孩,而其父母正常,說明苯丙酮尿癥為常染色體隱性遺傳病。
【詳解】A、①和②表現(xiàn)都正常,生出患病的女兒,說明該病為常染色體隱性遺傳病,A正確;
BC、苯丙酮尿癥為常染色體隱性遺傳病,③號為患病女孩,①和②表現(xiàn)都正常,應(yīng)該都為雜合子,③號個體有兩條23Kb的DNA條帶,都是異常隱性基因,一條來自①號個體,一條來自②號個體,④號個體體內(nèi)含有的23Kb的DNA條帶應(yīng)該來自②號個體,所以可能含有異常隱性基因,也可能含有正?;?,故④號個體表現(xiàn)正常,可能是純合子,也可能是雜合子,①號和④號的基因型可能是不相同的,BC正確;
D、④號個體體內(nèi)含有的23Kb的DNA條帶應(yīng)該來自②號個體,19Kb的DNA條帶來自①號個體,①號個體19Kb的DNA條帶含有正?;?,故④號19kb片段中一定含有正常基因,D錯誤。
故選D。
二、非選擇題:共5小題,共60分。
17. 缺鎂是導(dǎo)致龍眼葉片黃化的主要原因。為探究缺鎂對龍眼光合作用的影響,研究人員做了相關(guān)研究,結(jié)果如圖1和圖2。
回答下列問題:
(1)缺鎂導(dǎo)致凈光合速率下降的原因是缺鎂會導(dǎo)致葉綠體____________上的葉綠素含量下降,影響光反應(yīng)_____________的產(chǎn)生,進(jìn)而影響暗反應(yīng);另一方面,根據(jù)圖1可知,龍眼缺鎂會導(dǎo)致_______,從而影響凈光合速率。
(2)CO2從氣孔進(jìn)入細(xì)胞間,主要通過__________方式進(jìn)入葉肉細(xì)胞葉綠體基質(zhì)中與C5結(jié)合產(chǎn)生C3,這一反應(yīng)過程稱為____________。根據(jù)圖2數(shù)據(jù),缺鎂組凈光合速率下降的主要原因并不是氣孔相對開度,闡述你的依據(jù)是________。
(3)為了進(jìn)一步研究龍眼缺鎂對葉綠素a和葉綠素b含量的影響,研究人員進(jìn)行了相關(guān)實驗,簡要寫出研究思路________________。
【答案】17. ①. 類囊體 ②. ATP和NADPH ③. 呼吸速率增強(qiáng)
18. ①. 自由擴(kuò)散 ②. CO2的固定 ③. 缺酶組氣孔相對開度降低,細(xì)胞間CO2濃度增加并且高于對照組,表明缺鎂導(dǎo)致凈光合速率下降并不是氣孔相對開度。
19. 利用無水乙醇提取對照組和缺鎂組的葉綠素,然后利用紙層析法進(jìn)行分離,通過比較葉綠素a和葉綠素b的條帶寬窄來確定缺鎂對葉綠素a和葉綠素b含量的影響
【解析】
【分析】葉綠素的提取利用無水乙醇,葉綠素的分離采用紙層析法。鎂影響葉綠素的合成,進(jìn)而影響對光能的吸收,降低光合作用。
【小問1詳解】
缺鎂會導(dǎo)致葉綠體類囊體上的葉綠素含量下降,影響光反應(yīng)階段NADPH和ATP的合成,進(jìn)而影響暗反應(yīng);根據(jù)圖1所示,龍眼缺鎂會導(dǎo)致呼吸速率增強(qiáng),進(jìn)而導(dǎo)致凈光合速率下降。
【小問2詳解】
CO2從氣孔進(jìn)入細(xì)胞間,然后主要通過自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入葉綠體基質(zhì),與C5結(jié)合產(chǎn)生C3,即CO2的固定。另外根據(jù)圖2所示,缺酶組氣孔相對開度降低,并且細(xì)胞間CO2濃度增加并且高于對照組,表明缺鎂導(dǎo)致凈光合速率下降并不是氣孔相對開度。
【小問3詳解】
為了進(jìn)一步研究龍眼缺鎂對葉綠素a和葉綠素b含量的影響,我們可以利用葉綠素的提取和分離實驗的原理進(jìn)行:利用無水乙醇提取對照組和缺鎂組的葉綠素,然后利用紙層析法進(jìn)行分離,通過比較葉綠素a和葉綠素b的條帶寬窄來確定缺鎂對葉綠素a和葉綠素b含量的影響。
18. 中國科學(xué)家以小鼠為模型動物,揭示了光直接通過激活視網(wǎng)膜上特殊的感光細(xì)胞(ipRGC)抑制血糖代謝的生物學(xué)機(jī)理,如圖。棕色脂肪細(xì)胞的作用之一是代謝葡萄糖或脂肪產(chǎn)生熱量以維持體溫穩(wěn)態(tài),當(dāng)其活動被抑制,血糖耐受性下降,血糖濃度上升。光也能以同樣機(jī)理降低人體內(nèi)血糖耐受性。
回答下列問題:
(1)光刺激小鼠眼球后,ipRGC產(chǎn)生的________沿反射弧傳遞到下丘腦,最終通過交感神經(jīng)抑制了棕色脂肪細(xì)胞產(chǎn)熱,細(xì)胞攝取葡萄糖的量________。
(2)紅光屬于暖光,藍(lán)光屬于冷光,科學(xué)家推測冷暖光也許并非單純心理作用,可能存在生理基礎(chǔ)。從ipRGC對紅光和藍(lán)光敏感性的角度分析,闡述該推測的生理基礎(chǔ)是________________________。
(3)研究人員在白天和夜晚分別設(shè)置光照和黑暗兩種條件,對人體血糖含量進(jìn)行比較,結(jié)果如下圖。據(jù)圖推測,白天時人的血糖代謝較夜晚______;在夜晚有光時,人的血糖耐受性________。
(4)現(xiàn)代人健康生活應(yīng)關(guān)注光線環(huán)境的健康,根據(jù)以上研究,生活中應(yīng)注意________________(答出1點(diǎn)即可)。
【答案】18. ①. 興奮 ②. 減少
19. 視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞ipRGC對藍(lán)光敏感,但對紅光不敏感,在藍(lán)光照射下,棕色脂肪組織產(chǎn)熱被壓抑而使人體產(chǎn)生“冷”的感覺,同時人體的血糖耐量會顯著下降;而在紅光照射下,棕色脂肪組織處于活躍狀態(tài),產(chǎn)熱不再被壓抑
20. ①. 更強(qiáng) ②. 下降
21. 夜晚睡覺時關(guān)燈和拉好窗簾、避免晚上使用手機(jī)等電子設(shè)備
【解析】
【分析】1、興奮以電信號的形式沿著神經(jīng)纖維進(jìn)行傳導(dǎo),神經(jīng)纖維未受到刺激時,K+外流,細(xì)胞膜內(nèi)外的電位表現(xiàn)是外正內(nèi)負(fù),當(dāng)某一部位受刺激時,Na+內(nèi)流,其膜電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。由于神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸小體的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜,使下一個神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或抑制,因此興奮在神經(jīng)元之間的傳遞只能是單向的;
2、興奮在神經(jīng)元之間需要通過突觸結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞,突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜。神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,因此神經(jīng)元之間興奮的傳遞只能是單方向的。
【小問1詳解】
光刺激小鼠眼球后,ipRGC產(chǎn)生的興奮沿反射弧傳遞到下丘腦,最終通過交感神經(jīng)抑制了棕色脂肪細(xì)胞產(chǎn)熱,結(jié)合題干“棕色脂肪細(xì)胞的作用之一是代謝葡萄糖或脂肪產(chǎn)生熱量以維持體溫穩(wěn)態(tài),當(dāng)其活動被抑制,血糖耐受性下降,血糖濃度上升”可知,細(xì)胞攝取葡萄糖的量減少。
【小問2詳解】
紅光屬于暖光,藍(lán)光屬于冷光,科學(xué)家推測冷暖光也許并非單純心理作用,可能存在生理基礎(chǔ)。從ipRGC對紅光和藍(lán)光敏感性的角度分析,該推測的生理基礎(chǔ)是:視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞ipRGC對藍(lán)光敏感,但對紅光不敏感,在藍(lán)光照射下,棕色脂肪組織產(chǎn)熱被壓抑而使人體產(chǎn)生“冷”的感覺,同時人體的血糖耐量會顯著下降;而在紅光照射下,棕色脂肪組織處于活躍狀態(tài),產(chǎn)熱不再被壓抑。
【小問3詳解】
分析曲線圖可知,夜晚組的血糖濃度普遍高于白天組,推測白天時人的血糖代謝較夜晚更強(qiáng);在夜晚有光時,光照組血糖濃度高于黑暗組,人的血糖耐受性下降。
【小問4詳解】
夜間過多光源暴露顯著增加肥胖和糖尿病等代謝疾病的患病風(fēng)險,因此現(xiàn)代人可以采取的健康生活措施是:夜晚睡覺時關(guān)燈和拉好窗簾、避免晚上使用手機(jī)等電子設(shè)備。
19. 番茄在種植過程中容易發(fā)生蟲害。研究人員將雙價抗蟲載體轉(zhuǎn)入番茄中,獲得具有抗蟲特性的轉(zhuǎn)基因番茄。圖為所用載體的部分結(jié)構(gòu)示意圖,其中Bar為除草劑抗性基因,Cry1Ac為蘇云金桿菌毒蛋白基因,Pta為半夏凝集素基因。
回答下列問題:
(1)雙價抗蟲載體中的P1、P2和P3是屬于基因表達(dá)載體中的_______,其作用是________。
(2)構(gòu)建的載體通常用________法轉(zhuǎn)入到番茄子葉中并進(jìn)行植物組織培養(yǎng),并在培養(yǎng)基中添加__________用于篩選轉(zhuǎn)基因番茄。
(3)為驗證Pta基因是否轉(zhuǎn)入番茄基因組中,研究人員使用_______技術(shù)篩選轉(zhuǎn)基因番茄中的Pta基因,再進(jìn)行凝膠電泳鑒定,結(jié)果如圖所示。
圖中①為陽性對照,②為陰性對照,③為待測植株,試分析③中出現(xiàn)2條條帶的可能原因是________。
(4)對于成功轉(zhuǎn)化的番茄植株還需進(jìn)一步進(jìn)行抗蟲鑒定,研究人員選取3株陽性轉(zhuǎn)基因番茄進(jìn)行小菜蛾幼蟲抗性實驗,結(jié)果如下表。
注:CK表示對照
由表中可知,株系2的幼蟲致死率較低,推測其可能原因是_________。
【答案】(1) ①. 啟動子 ②. RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點(diǎn)
(2) ①. 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 ②. 除草劑
(3) ①. PCR ②. 所使用的的Pta引物特異性不高
(4)抗蟲基因在轉(zhuǎn)基因番茄株系2的表達(dá)水平比較低
【解析】
【分析】1、基因工程至少需要三種工具:限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)、DNA連接酶、運(yùn)載體。
2、基因工程基本操作步驟主要包括四步:①目的基因的獲??;②基因表達(dá)載體的構(gòu)建;③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞;④目的基因的檢測與表達(dá)。
【小問1詳解】
雙價抗蟲載體中的P1、P2和P3位于基因的首端,是屬于基因表達(dá)載體中的啟動子,啟動子是轉(zhuǎn)錄的起點(diǎn),是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點(diǎn)。
【小問2詳解】
番茄為雙子葉植物,常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)入到番茄子葉中并進(jìn)行植物組織培養(yǎng),基因表達(dá)載體中有Bar為除草劑抗性基因,可作為標(biāo)記基因,可在培養(yǎng)基中添加除草劑用于篩選轉(zhuǎn)基因番茄。
【小問3詳解】
為驗證Pta基因是否轉(zhuǎn)入番茄基因組中,可使用PCR技術(shù),篩選轉(zhuǎn)基因番茄中的Pta基因,再進(jìn)行凝膠電泳鑒定,若PCR過程中引物特異性不高,可能會出現(xiàn)多條條帶,③中出現(xiàn)2條條帶的可能原因是所使用的的Pta引物特異性不高
【小問4詳解】
由表中數(shù)據(jù)可知,株系2的幼蟲致死率較低,可能是因為抗蟲基因在轉(zhuǎn)基因番茄株系2的表達(dá)水平比較低。
20. 若能利用粳稻和秈稻之間的雜種優(yōu)勢,可比現(xiàn)有雜交水稻增產(chǎn)15%以上,但雜交種育性下降,影響正常結(jié)籽。研究發(fā)現(xiàn),在粳稻和秈稻12號染色體的特殊區(qū)段RSH12-j(簡寫“j”)或RSH12-i(簡寫“i”)存在控制育性的基因,如圖所示。為研究其機(jī)制,我國科學(xué)家進(jìn)行了系列實驗。
回答下列問題:
(1)科學(xué)家使用粳稻和秈稻的雜交種(ji)分別做母本和父本與粳稻(jj)進(jìn)行雜交,結(jié)果如下表。據(jù)此可知雜交種產(chǎn)生含有______(填“j”或“i”)的大部分______(填“雌”或“雄”)配子致死。
(2)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),雜交種的j或i中存在5個基因(分別表示為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ),可能與配子致死有關(guān)。將分別敲除這5個基因的雜交種自交,結(jié)果如下表:
敲除Ⅲ,配子育性恢復(fù),自交后代及比例為___________。科學(xué)家進(jìn)一步證實:Ⅲ編碼的毒素會使細(xì)胞致死,并將Ⅲ命名為“DUYAO”;科學(xué)家敲除Ⅳ后所得出的結(jié)論,其依據(jù)是_____________。
(3)最終,科學(xué)家確定在水稻中存在“DUYAO-JIEYAO”系統(tǒng),雜交種(ji)在產(chǎn)生配子時,不含該系統(tǒng)的某種生殖細(xì)胞會致死,因此該系統(tǒng)存在于來自________(填“粳稻”或“秈稻”)的12號染色體上。若將基因Ⅳ導(dǎo)入圖12所示雜交種8號染色體中的一條上,則雜交種雄配子中j∶i的比例是________。
(4)研究“DUYAO-JIEYAO”系統(tǒng),對雜交水稻育種的意義是________________。
【答案】20. ①. j ②. 雄
21. ①. jj∶ji∶ii=1∶2∶1 ②. Ⅲ編碼的毒素會殺死細(xì)胞,同時含有Ⅲ、IV的細(xì)胞能存活,而敲除IV的細(xì)胞無法存活
22. ①. 秈稻 ②. 1∶2
23. 解決粳稻和秈稻雜交后代雄性不育的問題,充分利用他們的雜種優(yōu)勢,實現(xiàn)增產(chǎn)
【解析】
【分析】雜交育種是將父母本雜交,形成不同的遺傳多樣性。再通過對雜交后代的篩選,獲得具有父母本優(yōu)良性狀,且不帶有父母本中不良性狀的新品種的育種方法。
【小問1詳解】
使用粳稻和秈稻的雜交種(ji)分別做母本和父本與粳稻(jj)進(jìn)行雜交,均為測交實驗類型,后代基因型及比例取決于雜交種產(chǎn)生的配子及比例,由ji(♀)×jj(♂)產(chǎn)生的后代為1∶1可知,雜交種作母本時產(chǎn)生的雌配子均正常,而由ji(♂)×jj(♀)產(chǎn)生的后代ji較多、jj較少可知,雜交種作父本時,產(chǎn)生的雄配子j大部分是致死的,導(dǎo)致后代jj較少。
【小問2詳解】
Ⅲ與配子致死有關(guān),敲除Ⅲ,配子育性恢復(fù),雜交種(ji)產(chǎn)生的雌雄配子為1/2j、1/2i,育性均正常,因此自交后代及比例為1/4jj、1/2ji、1/4ii,即jj∶ji∶ii=1∶2∶1;Ⅲ編碼的毒素會殺死細(xì)胞,同時含有Ⅲ、IV的細(xì)胞能存活,而敲除IV的細(xì)胞無法存活,說明Ⅲ編碼的毒素會殺死細(xì)胞。
【小問3詳解】
雜交種產(chǎn)生的雄配子j大部分是致死的,而j來自于粳稻,不含“DUYAO-JIEYAO”系統(tǒng)的某種生殖細(xì)胞會致死,因此粳稻不含該系統(tǒng),秈稻含該系統(tǒng),故該系統(tǒng)存在于來自粳稻的12染色體上;雜交種產(chǎn)生的雄配子j∶i=1∶1,而8號染色體產(chǎn)生的含Ⅳ號解毒基因的染色體的配子的比例為1/2,因此存活的雄配子j為1/2×1/2=1/4,死去的雄配子j為1/2×1/2=1/4,雄配子i占1/2,均存活,故雜交種雄配子中j∶i的比例是1∶2。
【小問4詳解】
解決粳稻和秈稻雜交后代雄性不育的問題,充分利用他們的雜種優(yōu)勢(如有更優(yōu)良的性狀等),可以實現(xiàn)增產(chǎn)。
21. 稻漁綜合種養(yǎng)是典型的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。某地的傳統(tǒng)稻漁綜合種養(yǎng)模式是在稻田中投放鯉魚,為了探究增加養(yǎng)殖品種和密度對產(chǎn)量和生態(tài)效益的影響,某研究團(tuán)隊進(jìn)行相關(guān)實驗,部分結(jié)果如下表。
注:增重率是與實驗開始時的魚的平均體重進(jìn)行比較,即可表示產(chǎn)量。
回答下列問題:
(1)稻田中的魚等消費(fèi)者排出的糞便中的氮、磷等可供水稻吸收利用,說明魚在生態(tài)系統(tǒng)中具有________________的作用,從而實現(xiàn)自我調(diào)節(jié)和更新,這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的__________(答出2點(diǎn))原理。
(2)C組第62天鯉魚增重率最低,從種間關(guān)系分析主要原因是________________。在第145天鯉魚增重率最高,可能原因是隨著魚類逐漸適應(yīng)生境,鯉魚的覓食生態(tài)位逐漸__________,占用更多資源。
(3)研究人員預(yù)測:增加養(yǎng)殖品種可以提升魚的總產(chǎn)量。研究人員得出這個結(jié)論還需要獲得____________的實驗數(shù)據(jù)。
(4)在C組養(yǎng)殖模式基礎(chǔ)上,如果再增加羅非魚的養(yǎng)殖密度,有人預(yù)測第145天鯉魚增重率會遠(yuǎn)低于C組,從非密度制約因素的角度分析,可能的原因是________________。
【答案】21. ①. 促進(jìn)物質(zhì)循環(huán) ②. 自生和循環(huán)
22. ①. 魚的密度較大,對食物、空間等資源的競爭加劇 ②. 變大(變寬)
23. B組羅非魚產(chǎn)量(或增重率)
24. 水質(zhì)條件惡化對養(yǎng)殖魚類產(chǎn)生脅迫
【解析】
【分析】生態(tài)工程以生態(tài)系系統(tǒng)的自我組織、自我調(diào)節(jié)為基礎(chǔ),遵循著自生(通過有效選擇生物組分并合理布設(shè),有助于生態(tài)系統(tǒng)維持自生能力)、循環(huán)(在生態(tài)工程中促進(jìn)系統(tǒng)的物質(zhì)遷移與轉(zhuǎn)化,既保證各個環(huán)節(jié)的物質(zhì)遷移順暢,也保證主要物質(zhì)或元素的轉(zhuǎn)化率較高)、協(xié)調(diào)(處理好生物與環(huán)境、生物與生物的協(xié)調(diào)與平衡,需要考慮環(huán)境容納量)、整體(進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時,不僅要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,更要考慮經(jīng)濟(jì)和社會等系統(tǒng)的影響力)等生態(tài)學(xué)基本原理。
【小問1詳解】
稻田中的魚等消費(fèi)者排出的糞便中的氮、磷等可供水稻吸收利用,說明魚在生態(tài)系統(tǒng)中具有促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)的作用,從而實現(xiàn)自我調(diào)節(jié)和更新;該過程中通過有效選擇生物組分并合理布設(shè),有助于生態(tài)系統(tǒng)維持自生能力,體現(xiàn)了自生原理,同時在生態(tài)工程中促進(jìn)系統(tǒng)的物質(zhì)遷移與轉(zhuǎn)化,既保證各個環(huán)節(jié)的物質(zhì)遷移順暢,也保證主要物質(zhì)或元素的轉(zhuǎn)化率較高,遵循了循環(huán)原理。
【小問2詳解】
C組第62天時,魚的密度較大,對食物、空間等資源的競爭加劇,故鯉魚增重率最低;生態(tài)位是指一個物種在生物群落中的地位和作用,在第145天鯉魚增重率最高,可能原因是隨著魚類逐漸適應(yīng)生境,鯉魚的覓食生態(tài)位逐漸變大,占用更多資源。
【小問3詳解】
該系統(tǒng)中有鯉魚和羅非魚,若要得出增加養(yǎng)殖品種可以提升魚的總產(chǎn)量這一結(jié)論,還要獲得羅非魚的實驗數(shù)據(jù)。
【小問4詳解】
在C組養(yǎng)殖模式基礎(chǔ)上,如果再增加羅非魚的養(yǎng)殖密度,魚類數(shù)量增加,對于資源的利用增多,同時排出代謝廢物,水質(zhì)條件惡化對養(yǎng)殖魚類產(chǎn)生脅迫,故預(yù)測第145天鯉魚增重率會遠(yuǎn)低于C組??咕幬?br>抗菌機(jī)制
阿奇霉素
與rRNA結(jié)合
紅霉素
能與核糖體結(jié)合
種名
白蠟蟲
中華花翅跳小蜂
白蠟蟲花翅跳小蜂
白蠟蟲闊柄跳小蜂
白蠟蟲
1
0.8132
0.9960
0.8817
中華花翅跳小蜂
0.6228
1
0.9238
0.6812
白蠟蟲花翅跳小蜂
0.9240
0.9884
1
0.9516
白蠟蟲闊柄跳小蜂
0.8354
0.6154
0.9776
1
株系編號
CK
1
2
3
幼蟲致死率(%)
0
39.8
6.5
48.9
雜交類型
子代及比例
ji(♀)×jj(♂)
ji(49.1%)
jj(50.9%)
ji(♂)×jj(♀)
ji(91.2%)
jj(8.8%)
敲除的基因
自交后代及比例
結(jié)論
Ⅰ
ji∶ii=1∶1
Ⅰ與配子致死無關(guān)
Ⅱ
ji∶ii=1∶1
Ⅱ與配子致死無關(guān)
Ⅲ
?
與配子致死有關(guān)
Ⅳ
無存活植株
Ⅳ可能編碼解毒劑
Ⅴ
ji∶ii=1∶1
Ⅴ與配子致死無關(guān)
組別
綜合種養(yǎng)方式
第62天鯉魚增重率
第145天鯉魚增重率
A
稻+鯉魚(0.3尾/m2)
140.2%
310.3%
B
稻+鯉魚(0.3尾/m2)+羅非魚(0.1尾/m2)
148.2%
260.2%
C
稻+鯉魚(03尾/m2)+羅非魚(0.2尾/m2)
85.6%
415.3%
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