一、選擇題(每題有一個正確答案)
1. 有機物分子參與生物體的結構組成,也參與生命活動的調節(jié)。下列敘述正確的是( )
A. 糖類物質不參與細胞間的信息傳遞B. 固醇類物質不參與細胞結構的組成
C. 基因的表達會受環(huán)境因素的影響D. 改變二硫鍵不影響蛋白質的空間結構
【答案】C
【解析】
【分析】1、脂質的種類及其功能:(1)脂肪:儲藏能量,緩沖壓力,減少摩擦,保溫作用;(2)磷脂:是細胞膜、細胞器膜和細胞核膜的重要成分;(3)固醇:膽固醇,細胞膜的重要成分,與細胞膜的流動性有關;性激素,促進生殖器官的生長發(fā)育,激發(fā)和維持第二性征及雌性動物的性周期;維生素D:促進動物腸道對鈣磷的吸收,調節(jié)鈣磷的平衡。
2、糖蛋白:細胞膜的外表,由細胞膜上的蛋白質與多糖結合形成的糖蛋白,具有細胞識別、保護和潤滑等功能。
【詳解】A、細胞膜上由糖類和蛋白質構成的糖蛋白,具有識別作用,能參與細胞間的信息傳遞,A錯誤;
B、固醇包括膽固醇、性激素和維生素D,其中膽固醇是構成動物細胞膜的重要成分,B錯誤;
C、基因的表達會受環(huán)境因素的影響,如植物由于光敏色素的存在,使得其能夠感受到光照的變化,光照又能調節(jié)植物體內有關基因的表達,進而調節(jié)植物的生命活動,C正確;
D、蛋白質中二硫鍵的斷裂會導致其空間結構改變,進而使其功能改變,D錯誤。
故選C。
2. 華麗硫珠菌是在紅樹林淺灘中新發(fā)現的一種細菌,單個細胞最長可達2cm,其生長的環(huán)境富含硫化物。該細菌形態(tài)、結構和部分生理過程如下圖。下列敘述錯誤的是( )
A. 該菌基因的轉錄和翻譯都發(fā)生在膜囊P內
B. 大膜囊結構類似植物細胞的液泡可保持菌體形態(tài)
C. 細胞內外硫元素狀態(tài)表明該菌參與生態(tài)系統(tǒng)的硫循環(huán)
D. 大腸桿菌的遺傳物質也存在于類似膜囊P的結構中
【答案】D
【解析】
【分析】真核細胞和原核細胞的比較
【詳解】A、膜囊P包含該菌全部遺傳物質以及核糖體,因此該菌基因的轉錄和翻譯都發(fā)生在膜囊P內,A正確;
B、從形態(tài)結構看,大膜囊結構類似于中央液泡,它的存在使細胞質緊貼細胞壁,有利于保持菌體形態(tài),B正確;
C、華麗硫珠菌生長的環(huán)境富含硫化物,該菌內含有硫顆粒,表明該菌參與生態(tài)系統(tǒng)的硫循環(huán),C正確;
D、大腸桿菌的遺傳物質存在于擬核中,不存在于類似膜囊P的結構中,D錯誤。
故選D。
3. 某植物只有在光照長度≤14h/日才能開花,決定該植物開花的不是光照時長而是連續(xù)的黑暗時長。為探究光對該植物開花的影響,進行了如下實驗,能夠開花的實驗組有( )
A. ①④B. ①②③C. ②③D. ①②③④
【答案】A
【解析】
【分析】1、“長日照植物”:在日照時間長于臨界日長時才能開花的植物,而且光照時間越長,開花越早。
2、短日照植物:只有當日照長度短于其臨界日長時才能開花的植物。在一定范圍內,暗期越長,開花越早。
【詳解】①決定該植物開花的不是光照時長而是連續(xù)的黑暗時長,某植物只有在光照長度≤14h/日才能開花,即黑暗時長需大于10h,光照7小時,黑暗5分鐘,然后再黑暗10小時,不影響黑暗總時長,所以該植物能開花。②在黑暗5h時,照光5分鐘,連續(xù)黑暗時長達不到10h,所以該植物不能開花。③黑暗6小時,照光5分鐘,然后再黑暗6小時,連續(xù)黑暗時長達不到10h,,所以該植物不能開花。④光照6小時,黑暗5分鐘,然后再黑暗12小時,總的黑暗時間為12小時5分鐘,所以該植物能開花。故只有實驗組①④的處理方式能夠使該植物開花。A正確,BCD錯誤。
故選A。
4. 植物中一個胚囊母細胞通過分裂分化,得到4種不同生理功能細胞,協(xié)同完成受精作用。完成受精后,助細胞隨即解體。下列敘述錯誤的是( )
A. 精子和卵細胞結合時體現了細胞間的信息交流
B. 來源于胚囊母細胞的4種細胞mRNA種類相同
C. 助細胞解體是基因所決定的細胞自動結束生命的過程
D. 胚囊母細胞在一定條件下具有發(fā)育成完整植株的能力
【答案】B
【解析】
【分析】由題意可知,植物中一個胚囊母細胞通過分裂分化,得到4種不同生理功能的細胞,說明發(fā)生了細胞分化。
【詳解】A、精子和卵細胞結合時需要細胞膜上的特異性受體進行識別,體現了細胞間的信息交流,A正確;
B、由題意可知,植物中一個胚囊母細胞通過分裂分化,得到4種不同生理功能的細胞,說明發(fā)生了細胞分化,則mRNA不都相同,B錯誤;
C、助細胞解體屬于細胞凋亡,是基因所決定的細胞自動結束生命的過程,C正確;
D、植物細胞在一定條件下經過脫分化、再分化可獲得完整植株,D正確。
故選B。
5. 科研人員在對擬南芥雄蕊發(fā)育的研究中,得到了如下實驗結果,下列對實驗結果的分析中,合理的是( )
A. 不施加IAA條件下,高溫會促進擬南芥雄蕊發(fā)育
B. 施加IAA條件下,高溫會促進擬南芥雄蕊發(fā)育
C. 正常溫度條件下,IAA會抑制擬南芥雄蕊發(fā)育,且濃度高效果強
D. 高溫條件下,IAA會促進擬南芥雄蕊發(fā)育,且濃度高效果強
【答案】D
【解析】
【分析】分析題圖,實驗的自變量為溫度和IAA濃度,因變量是雄蕊長度??梢钥闯龈邷夭焕谛廴锇l(fā)育,正常溫度下IAA不利于雄蕊發(fā)育。
【詳解】AB、分析不施加IAA和施加IAA情況下溫度對雄蕊長度的影響,高溫明顯降低長度大于2mm的雄蕊比例,短長度雄蕊的比例上升,所以無論是否施加IAA,高溫均不利于擬南芥雄蕊發(fā)育,AB錯誤;
C、由圖可知,正常溫度條件下,IAA會抑制擬南芥雄蕊發(fā)育,但濃度高效果弱,C錯誤;
D、由圖可知,高溫條件下,施加IAA會增加長度大于2mm的雄蕊所占的比例,且高濃度IAA組,長度大于2mm的雄蕊所占的比例上升更明顯,所以高溫條件下,IAA會促進擬南芥雄蕊發(fā)育,且濃度高效果強,D正確。
故選D。
6. 為了使番茄成為鄉(xiāng)村振興的致富果,科技工作者研究了番茄遺傳方式。已知番茄果肉的顏色由基因A/a與B/b控制。甲、乙兩種番茄雜交,結果如圖所示;用A、a、B、b四種基因的特異性引物對甲、乙番茄果肉細胞的DNA進行PCR擴增,并用A基因特異性引物對紅色番茄丙、用B基因特異性引物對紅色番茄丁的DNA進PCR擴增作為標準參照,PCR產物電泳結果如下圖所示。在不考慮變異的情況下,下列敘述正確的是( )
A. 甲番茄的基因型為aaBB
B. F1番茄與乙番茄雜交,子代可出現橙色番茄
C. F2中橙色番茄自交后代不會發(fā)生性狀分離
D. 理論上,F2紅色番茄中自交能產生橙色番茄的占2/9
【答案】C
【解析】
【分析】基因自由組合定律的實質是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。
由圖可知,F1基因型為AaBb,根據F2的比例,結合電泳圖可知,紅色為A_B_,橙色為A_bb和aabb,黃色為aaB_。
【詳解】A、用A基因特異性引物對紅色番茄丙、用B基因特異性引物對紅色番茄丁的DNA進PCR擴增,PCR產物電泳結果如圖所示,再結合雜交圖,判斷電泳圖的第一條帶代表a,第二條帶代表B,第三條帶代表b,第四條帶代表A,所以甲番茄的基因型為AAbb,乙番茄的基因型為aaBB,A錯誤;
B、F1的基因型為AaBb番茄與乙基因型為aaBB番茄雜交,子代不會出現橙色番茄(A-bb、aabb),B錯誤;
C、由圖可知,F2中橙色番茄的基因型為A-bb和aabb,所以其自交的后代都表現為橙色,沒有發(fā)生性狀分離,C正確;
D、由圖可知,F2紅色番茄的基因型為A-B-,其中A-Bb自交后代能產生橙色番茄,其所占的比例為2/3,D錯誤。
故選C。
7. 油菜花色是油菜最令人賞心悅目的表型特征。研究人員培育了桔色、紫色、白色等花色的油菜品種。用不同花色油菜品種構建景觀,可增加觀賞價值,助力“鄉(xiāng)村振興”。下列敘述錯誤的是( )
A. 各種花色的油菜品種間沒有生殖隔離
B. 油菜中控制花色的基因具有遺傳多樣性
C. 油菜花色由基因決定,不受其他因素的影響
D. 誘變處理油菜種子有望獲得更多其他花色的油菜品種
【答案】C
【解析】
【分析】現代生物進化理論的基本觀點:種群是生物進化的基本單位;生物進化的實質在于種群基因頻率的改變;突變和基因重組產生生物進化的原材料;自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變并決定生物進化的方向;隔離是新物種形成的必要條件。
【詳解】A、同一種生物的不同個體之間存在著差異,因此各種化色的油菜品種間存在生殖隔離, A 正確;
B、油菜中控制花色的基因具有遺傳多樣性, B 正確;
C、油菜化色由基因決定,也受環(huán)境因素的影響, C 錯誤;
D、誘變處理油菜種子可能獲得更多新奇的油菜品種, D 正確。
故選C。
8. 啟動子中CpG島上的胞嘧啶發(fā)生甲基化修飾,會使啟動子區(qū)高度螺旋化,還會導致( )
A. 相關基因的表達受到影響
B. CpG島的甲基化引發(fā)基因突變
C. 相關基因編碼區(qū)的堿基序列改變
D. 單鏈中相鄰的CG堿基之間氫鍵斷裂
【答案】A
【解析】
【分析】1、基因表達包括轉錄和翻譯兩個過程,其中轉錄是指以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,翻譯是指以mRNA為模板合成蛋白質的過程。
2、DNA的甲基化并不改變基因的堿基序列,但影響基因的轉錄,進而影響生物的性狀。
【詳解】ABC、啟動子發(fā)生了甲基化修飾,會使染色質高度螺旋化,凝縮成團,不利于RNA聚合酶與被甲基化修飾的啟動子結合,影響相關基因的轉錄,最終影響基因的表達,但并不改變基因編碼區(qū)的堿基序列,A正確,BC錯誤;
D、被甲基化的DNA單鏈上相鄰的C和G之間不是通過氫鍵連接,而是通過“-脫氧核糖-磷酸-脫氧核糖-”連接,D錯誤。
故選A。
9. 研究發(fā)現,給患有社交障礙的實驗小鼠飼喂某種益生菌(L),可以促進下丘腦中催產素的合成從而緩解癥狀。催產素可作為神經遞質,在社交活動時釋放,增強突觸后神經元的興奮性并促進多巴胺釋放。若阻斷腸道到腦干的傳入神經,飼喂L不再促進催產素合成。下列敘述正確的是( )
A. L促進催產素合成屬于條件反射
B. L通過多巴胺調節(jié)小鼠社交時的愉悅情緒
C. 神經元興奮性增強是細胞外Na?濃度升高結果
D. 特異性催產素受體抑制劑可緩解小鼠的社交障礙
【答案】B
【解析】
【分析】分析題干信息:益生菌(L)的刺激促進下丘腦中催產素的合成,催產素增強突觸后神經元的興奮性并促進多巴胺釋放,從而緩解社交障礙的癥狀。
【詳解】A、L促進催產素合成不是需要通過學習和訓練而形成的反射,A錯誤;
B、益生菌(L)促進催產素合成,催產素增強神經元的興奮性并促進多巴胺釋放,從而緩解社交障礙的癥狀,B正確;
C、催產素的釋放增強了突觸后神經元的興奮性,而不是細胞外Na?濃度升高的結果,C錯誤;
D、特異性催產素受體抑制劑可抑制催產素發(fā)揮作用,不能緩解小鼠的社交障礙,D錯誤。
故選B。
10. 流感病毒感染人體后,可引起流涕等癥狀,也可引起肺炎等疾病。下列有關病毒感染后免疫反應的敘述,錯誤的是( )
A. 抗原呈遞細胞表面特異性分子識別T細胞,激活細胞毒性T細胞,啟動細胞免疫
B. B細胞經輔助性T細胞激活后,分化為漿細胞和記憶B細胞,啟動體液免疫
C. 樹突狀細胞既可以吞噬消化流感病毒,又可以通過抗原呈遞啟動特異性免疫
D. 流感病毒感染后的流涕等癥狀是人體免疫過程中非特異性免疫的正常反應
【答案】C
【解析】
【分析】體液免疫:病原體侵入機體后,一些病原體被樹突狀細胞、B細胞等抗原呈遞細胞攝取,這為激活B細胞提供了第一個信號,抗原呈遞細胞將抗原處理后呈遞在細胞表面,然后傳遞給輔助性T細胞,輔助性T細胞表面的特定分子發(fā)生變化并與B細胞結合,這為激活B細胞提供了第二個信號,輔助性T細胞開始分裂、分化,并分泌細胞因子,B細胞受到兩個信號的刺激后開始分裂、分化,大部分分化為漿細胞,小部分分化為記憶B細胞,細胞因子促進B細胞的分裂、分化過程,漿細胞產生和分泌大量抗體,抗體可以隨體液在全身循環(huán)并與這種病原體結合,抗體與病原體結合可以抑制病原體增殖或對人體細胞的黏附。
【詳解】A、抗原呈遞細胞表面特異性分子識別T細胞,激活細胞毒性T細胞,細胞毒性T細胞可增殖分化為新的細胞毒性T細胞和記憶細胞,啟動細胞免疫,A正確;
B、B細胞經輔助性T細胞激活后,分化為漿細胞和記憶B細胞,該過程中也需要病原體的刺激和細胞因子的作用,B正確;
C、樹突狀細胞屬于抗原呈遞細胞,在免疫反應中有強大的攝取、處理和傳遞抗原的功能,可以通過抗原呈遞啟動特異性免疫,但不能吞噬消化病毒,C錯誤;
D、機體的第一道防線和第二道防線屬于非特異性免疫,能夠抵擋大多數病原體,流感病毒感染后的流涕等癥狀是人體免疫過程中非特異性免疫的正常反應,D正確。
故選C
11. 碳中和是可持續(xù)發(fā)展的重要保障,近年來,人們采用生態(tài)足跡定量判斷一個國家或地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展狀況。下列敘述錯誤的是( )
A. 初級消費者的生態(tài)足跡比次級消費者生態(tài)足跡大
B. 我國實現碳中和目標一定程度上受限于人口基數
C. 一個地區(qū)的生態(tài)足跡越大,可持續(xù)發(fā)展能力越弱
D. 清潔能源的使用減少了碳排放,降低了生態(tài)足跡
【答案】A
【解析】
【分析】生態(tài)足跡是指在現有技術條件下,維持某一人口單位生存所需要的生產資源和吸納廢物的土地及水域的面積,具有全球性。生態(tài)承載力與生態(tài)足跡之間的差值可以反映生態(tài)環(huán)境壓力。
【詳解】A、由于能量在食物鏈傳遞過程中逐級遞減,故初級消費者的生態(tài)足跡比次級消費者生態(tài)足跡小,A錯誤;
B、“碳中和”是指某區(qū)域一定時間內二氧化碳排放總量與消耗總量相平衡,我國實現碳中和目標一定程度上受限于人口基數,B正確;
C、一個地區(qū)的生態(tài)足跡越大,說明維持某一人口單位生存所需要的生產資源和吸納廢物的土地及水域的面積越大,對于資源的利用越多,可持續(xù)發(fā)展能力越弱,C正確;
D、清潔能源的使用減少了碳排放,減少了吸納廢物的土地及水域的面積,降低了生態(tài)足跡,D正確。
故選A。
12. 環(huán)境DNA(eDNA——環(huán)境中的總DNA)技術在魚類生態(tài)學中應用的基本方法是:從目標水體環(huán)境(如池塘)中獲得eDNA,對魚類科、屬、種等的特定核酸序列擴增、定量和測序。應用該技術理論上不易實現的是( )
A. 外來物種入侵的監(jiān)測B. 種群年齡結構的建立
C. 兩個種群密度的比較D. 兩個物種生物量的比較
【答案】B
【解析】
【分析】據題干信息可知:eDNA技術是指從環(huán)境樣品(土壤、沉積物和水體等)中直接提取DNA片段后利用測序技術進行定性或定量分析的方法,eDNA技術具有高靈敏、低成本、無損傷、快捷方便等優(yōu)點,應用前景廣泛,能用于物種多樣性的研究、某種魚類的食性分析、瀕危物種的調查等。
【詳解】A、如果某環(huán)境中出現了外來物種,從目標水體環(huán)境(如池塘)中獲得eDNA并擴增后,會發(fā)現有新類型的DNA出現,所以可以實現外來物種入侵的監(jiān)測,A正確;
B、一個種群幼年個體、成年個體和老年個體的DNA是相似的,親緣關系很近,無法通過該技術區(qū)分不同年齡段的個體,B錯誤;
C、該技術可以通過DNA來區(qū)分兩個種群,并且通過擴增。定量測序后分析特點序列DNA的含量,進而分析兩個種群的數量,C正確;
D、據題干知:提取eDNA后,對魚類科、屬、種等的特定核酸序列擴增、定量和測序,說明可以直接從環(huán)境樣品中提取DNA并通過測序技術進行定性或定量的分析,因此可以用來檢測某環(huán)境中兩個物種的生物量,D正確。
故選B。
13. 為探究H基因對腫瘤細胞M增殖能力的影響,分別將H基因和突變h基因過量表達的細胞M在含瓊脂的半固體培養(yǎng)基中培養(yǎng),檢測細胞克?。ㄓ蓡蝹€細胞分裂形成的肉眼可見的細胞群)數量如下表,作為判斷腫瘤細胞惡性程度的指標之一。下列敘述錯誤的是( )
注:“+”表示加入或過量表達;“-”表示未加入或無表達
A. 血清為細胞M的生長增殖提供了營養(yǎng)物質等天然成分
B. 克隆間相互離散,能有效避免克隆內細胞的接觸抑制
C. H基因的過量表達導致克隆數增加,說明其不是抑癌基因
D. 突變h基因過量表達,容易引起細胞M在體內分散和轉移
【答案】B
【解析】
【分析】癌細胞的特征:
(1)具有無限增殖的能力;
(2)細胞形態(tài)結構發(fā)生顯著變化;
(3)細胞表面發(fā)生改變,細胞膜上的糖蛋白等物質降低,導致細胞彼此間的黏著性減小,易于擴散轉移;
(4)失去接觸抑制。
【詳解】A、在進行動物細胞培養(yǎng)時,培養(yǎng)液中通常需加入血清、血漿等一些天然成分,主要目的是為細胞提供促生長因子,以補充細胞生長和增殖過程中所需的營養(yǎng)物質,A正確;
B、形成的肉眼可見的細胞群過程中發(fā)生了基因突變,則可能不會出現接觸抑制現象,B錯誤;
C、原癌基因負責調節(jié)細胞周期,控制細胞生長和分裂的過程,抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖,原癌基因突變使相應的基因產物過量表達可引起細胞癌變,因此H基因的過量表達導致克隆數增加,說明其不是抑癌基因,C正確;
D、突變h基因過量表達,導致細胞克隆數量增多,容易引起細胞M在體內分散和轉移,D正確。
故選B。
14. 合適的實驗材料、科學的實驗方法、正確的實驗操作是達成實驗目的的前提。下列敘述正確的是( )
A. 檢測還原糖可選用新配制的斐林試劑且需要進行水浴加熱
B. 制作有絲分裂臨時裝片的步驟依次是解離、染色、漂洗、制片
C. 進行噬菌體侵染實驗時,需用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體
D. 洋蔥鱗片葉外表皮可作為低溫誘導染色體加倍的實驗材料
【答案】A
【解析】
【分析】1、制作洋蔥根尖細胞有絲分裂臨時裝片的步驟依次是解離、漂洗、染色、制片。
2、低溫可以抑制紡錘體的形成,誘導分生區(qū)細胞染色體數目加倍。
【詳解】A、還原糖檢測需要用新配制的斐林試劑,且該實驗需要進行水浴加熱,A正確;
B、制作有絲分裂臨時裝片的步驟依次是解離、漂洗、染色、制片,B錯誤;
C、噬菌體是病毒,必須寄生在活細胞中才能生存繁殖,因此無法用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體,C錯誤;
D、洋蔥鱗片葉外表皮是高度分化的細胞,不能進行分裂,因此低溫無法誘導染色體加倍,D錯誤。
故選A。
15. 成熟的柿果實營養(yǎng)豐富,形色美觀且有“事事(柿柿)如意”的美好寓意,深受人們喜愛。柿果成熟過程中乙烯起著關鍵的作用,乙烯在細胞內的合成途徑如圖所示。下列有關敘述錯誤的是( )

A. 柿果實膨大過程中乙烯的相對含量顯著增加
B. 乙烯作為信號分子誘導一系列的生化反應使果實成熟
C. 用14C標記甲硫氨酸可追蹤研究乙烯的合成過程
D. 抑制ACC合酶的表達能延長柿果實貯藏時間
【答案】A
【解析】
【分析】激素調節(jié)與植物生命活動的關系:激素調節(jié)在植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應過程中發(fā)揮著重要作用,但是,激素調節(jié)只是植物生命活動調節(jié)的一部分。植物的生長發(fā)育過程,在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結果。光照、溫度等環(huán)境因子的變化,會引起植物體內產生包括植物激素合成在內的多種變化,進而對基因組的表達進行調節(jié)。
【詳解】A、生長素能促進果實的發(fā)育,柿果實膨大過程中生長素的相對含量顯著增加,A錯誤;
B、乙烯具有催熟的作用,乙烯作為信號分子誘導一系列的生化反應使果實成熟,B正確;
C、由圖可知,甲硫氨酸通過一系列的反應能轉化乙烯,因此用14C標記甲硫氨酸可追蹤研究乙烯的合成過程,C正確;
D、抑制ACC合酶的表達,能抑制乙烯的合成,乙烯具有促進果實成熟的作用,因此抑制ACC合酶的表達能延長柿果實貯藏時間,D正確。
故選A。
二、非選擇題
16. 我國西北地區(qū)干旱少雨,生長于此的植物形成了適應干旱環(huán)境的對策,為探究植物適應干旱的機理,某科研小組分別對植物甲、乙進行干旱處理,對照組正常澆水,測定兩種植物葉片的光合生理指標,結果如下表所示?;卮鹣铝袉栴}。
注:氣孔導度是度量植物氣孔開度的指標,氣孔導度越大,氣孔開度越大
(1)植物光合作用中光反應階段的終產物有氧氣、_____________、_____________。
(2)根據表中數據判斷,隨干旱天數的增加,植物乙凈光合速率的下降主要與_____________有關,植物甲凈光合速率下降的主要原因是_____________。
(3)若給對照組植物提供H218O和CO2,合成的(CH2O)中_____________(填“能”或“不能”)檢測到18O,原因是_____________。
(4)干旱環(huán)境下,一些植物葉片葉面積減小、氣孔下陷,其適應環(huán)境的意義是_____________。
【答案】(1) ①. ATP ②. NADPH
(2) ①. 氣孔導度下降 ②. 葉綠素含量下降
(3) ①. 能 ②. H218O能參與有氧呼吸第二階段產生C18O2,C18O2可參與光合作用暗反應形成(CH218O) (4)減少水分散失
【解析】
【分析】影響光合作用的環(huán)境因素:(1)溫度對光合作用的影響:在最適溫度下酶的活性最強,光合作用強度最大,當溫度低于最適溫度,光合作用強度隨溫度的增加而加強,當溫度高于最適溫度,光合作用強度隨溫度的增加而減弱。(2)二氧化碳濃度對光合作用的影響:在一定范圍內,光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強。當二氧化碳濃度增加到一定的值,光合作用強度不再增強。(3)光照強度對光合作用的影響:在一定范圍內,光合作用強度隨光照強度的增加而增強。當光照強度增加到一定的值,光合作用強度不再增強。
【小問1詳解】
光反應階段可進行水的光解和NADPH、ATP的合成,因此植物光合作用中光反應階段的終產物有氧氣、ATP和NADPH。
【小問2詳解】
根據表格可知,隨著干旱天數的增加,乙植物葉綠素的含量降低不明顯,氣孔導度明顯下降,使外界環(huán)境進入細胞的CO2減少,暗反應減弱,因此植物乙凈光合速率下降。隨著干旱天數的增加,甲植物葉綠素的含量明顯降低,吸收光能減少,光反應減弱,但氣孔導度下降不明顯,因此植物甲凈光合速率下降的主要原因是葉綠素含量降低。
【小問3詳解】
由于H218O可參與有氧呼吸產生C18O2,C18O2通過光合作用暗反應可形成(CH2O),因此若給對照組植物提供H218O和CO2,合成的(CH2O)中能檢測到18O。
【小問4詳解】
干旱環(huán)境下,一些植物葉片葉面積減小、氣孔下陷,可減少了葉片上氣孔的數量和氣孔的開度,進而減少水分的散失,從而使其適應干旱環(huán)境。
17. 對水稻品種“淮稻7號”誘變,獲得白葉枯病“類病變”突變體lmp2(基因型aa),它在沒有病原菌侵染的情況下能自發(fā)形成類似白葉枯病表型。從突變體中克隆出位于9號染色體上的關鍵基因a(本題中如涉及更多的基因,名稱依次按照B/b、C/c、D/d……命名)。回答下列問題:
(1)將突變體與野生型(簡稱WT,表型正常,基因型AA)水稻1雜交,F1表型均為野生型,其基因型為___;F1自交,F2中野生型與突變體比例為___。
(2)分析突變體的a基因全序列及其編碼產物發(fā)現,突變體的a基因是野生型水稻1的A基因內插入654bp(堿基對)片段形成的,其編碼的肽鏈長度比野生型A基因編碼的肽鏈短,其原因是654bp片段的插入產生了新的___。
(3)比對水稻基因組發(fā)現,野生型水稻的3號染色體上也存在上述654bp序列。為探究突變體產生的原因,在野生型水稻的3號染色體和突變體水稻的9號染色體上654bp序列外側各設計一對引物,對野生型、突變體基因組DNA進行PCR,產物的凝膠電泳結果如圖(M為核酸分子量大小的標準參照物)。據圖分析突變體lmp2產生的原因是___。
(4)若用該突變體與野生型水稻2雜交,F1全為野生型,F1自交,F2野生型和突變體比例為15:1。依據上述研究結果,推測該突變體與野生型水稻2雜交結果不同于(1)中雜交結果的原因可能是___,突變體、野生型水稻1和野生型水稻2的基因型依次為___、___和___。
(5)為了解A蛋白(由基因A編碼)在自然界的起源和進化,研究人員比較了生物甲、乙、丙……的A蛋白序列與水稻A蛋白序列的差異氨基酸個數,并成功解析了各物種間的親緣關系,結果如下表。如果水稻與上述各種生物的親緣關系由近而遠依次為甲、乙、丙,在下表中填寫最合理的數字。
【答案】(1) ①. Aa ②. 3:1
(2)終止密碼子 (3)3號染色體上的654bp序列移接到了9號染色體上,形成了突變體
(4) ①. 野生型水稻1的3號染色體上的654bp序列從3號染色體移除,但沒有插入9號染色體上 ②. aabb ③. AAbb ④. AABB
(5)3
【解析】
【分析】1、基因分離定律的實質:在雜合的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨立性;減數分裂形成配子的過程中,等位基因會隨同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給子代。2、基因自由組合定律的實質是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。3、電泳是指帶電顆粒在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。電泳技術就是利用在電場的作用下,由于待分離樣品中各種分子帶電性質以及分子本身大小、形狀等性質的差異,使帶電分子產生不同的遷移速度,從而對樣品進行分離、鑒定或提純的技術。
【小問1詳解】
突變體的基因型為aa,野生型水稻1的基因型為AA,F1表型均為野生型,基因型為Aa,F1自交,F2中野生型(AA和Aa)與突變體(aa)比例為3:1。
【小問2詳解】
突變體的a基因是野生型水稻1的A基因內插入654bp(堿基對)片段形成的,其編碼的肽鏈長度比野生型A基因編碼的肽鏈短,說明翻譯提前終止了,可能是654bp片段的插入產生了新的終止密碼子。
【小問3詳解】
根據電泳圖譜可知,野生型3號染色體上的片段為754bp,突變體3號染色體上的片段為100bp,減少了654bp,野生型9號染色體上的片段為200bp,突變體9號染色體上的片段為854bp,增加了654bp,由此推測3號染色體上的654bp序列移接到了9號染色體上,形成了突變體。
【小問4詳解】
若用該突變體與野生型水稻2雜交,F1全為野生型,F1自交,F2野生型和突變體比例為15:1,為9:3:3:1的變式,說明野生型與突變型至少受兩對等位基因控制且遵循自由組合定律,假設位于3號染色體上的相關基因為B/b,只有當這兩對基因為隱性時表現為突變型,則突變體的基因型為aabb,野生型水稻2的基因型應為AABB,由于突變體與野生型水稻1雜交,F1自交,F2中野生型水稻1與突變體比例為3:1,說明野生型水稻1的基因型為AAbb,可推測該突變體與野生型水稻1、2雜交結果存在差異的原因是野生型水稻1的3號染色體上的654bp序列從3號染色體移除,但沒有插入9號染色體上。
【小問5詳解】
如果水稻與上述各種生物的親緣關系由近而遠依次為甲、乙、丙,說明氨基酸差異個數越小親緣關系越近,則水稻與乙的氨基酸相差個數應介于甲和丙之間,所以水稻與乙氨基酸差異個數為3。
18. 體溫相對穩(wěn)定是內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要方面。機體在各系統(tǒng)和器官的協(xié)調下維持體溫穩(wěn)定?;卮鹣铝袉栴}:
(1)人體維持體溫穩(wěn)定的調節(jié)方式有生理性調節(jié)(如排汗、血管的舒縮)和_____(如使用空調、添減衣物)兩種。
(2)高溫環(huán)境下工作,人體大量排汗,有利于維持體溫穩(wěn)定。排汗也會導致細胞外液滲透壓_____,人體產生渴覺,引起主動飲水等行為。大量排汗后,建議適量補充淡鹽水,原因是_____。
(3)下丘腦存在熱敏神經元和冷敏神經元。依據體溫調定點學說,調定點取決于熱敏神經元和冷敏神經元的溫度敏感特性。當體溫升高時,熱敏神經元放電頻率增加,冷敏神經元放電頻率降低,兩者放電頻率相同時的溫度為體溫調定點(如圖)。當熱敏神經元放電頻率高于冷敏神經元時,產生熱覺;反之,則產生冷覺。人體以調定點為中心,通過神經、體液調節(jié),維持體溫穩(wěn)定。
①下圖中熱敏神經元的放電頻率曲線為_____(填“a”或“b”)。
②高溫環(huán)境條件下,圖_____(填“A”“B”或“C”)反映了正常人體的體溫調定點。
③發(fā)熱病人體溫高于正常,有時仍感覺冷,原因是_____。
【答案】(1)行為性調節(jié)
(2) ①. 升高 ②. 排汗會丟失大量的水和無機鹽(主要是鈉鹽),如果不及時補充水和鈉鹽,機體細胞外液滲透壓就會下降,會出現血壓下降、心率加快、四肢發(fā)冷等癥狀,嚴重的甚至昏迷
(3) ①. a ②. B ③. 體溫低于體溫調定點,冷覺感受器會產生興奮,并通過傳入神經將興奮傳至大腦皮層,產生冷覺
【解析】
【分析】人的體溫總能保持相對恒定,體溫恒定是人體產熱和散熱過程保持動態(tài)平衡的結果。代謝產熱是機體熱量的主要來源。在安靜狀態(tài)下,人體主要通過肝、腦等器官的活動提供熱量;運動時,骨骼肌成為主要的產熱器官。而皮膚是人體最主要的散熱器官,皮膚散熱主要通過輻射(如以紅外線等形式將熱量傳到外界)、傳導(機體熱量直接傳給同它接觸的物體)、對流(通過氣體來交換熱量)以及蒸發(fā)(如汗液的蒸發(fā))的方式進行。
【小問1詳解】
人通過生理性調節(jié)(如排汗、血管的舒縮)和行為性調節(jié)(如使用空調、增減衣物)來維持體溫相對穩(wěn)定。其中,生理性調節(jié)是基本的調節(jié)方式,而行為性調節(jié)是重要的補充。
【小問2詳解】
在高溫環(huán)境下工作,人體大量排汗,會導致細胞外液滲透壓升高,人體產生渴覺引起主動飲水等行為。大量排汗會丟失大量的水和無機鹽(主要是鈉鹽),這時如果不及時補充水和鈉鹽,機體細胞外液滲透壓就會下降,而且還會出現血壓下降、心率加快、四肢發(fā)冷等癥狀,嚴重的甚至昏迷。這時如果及時補充生理鹽水,就可以緩解上述癥狀。
【小問3詳解】
①當體溫升高時,熱敏神經元放電頻率增加,冷敏神經元放電頻率降低,兩者放電頻率相同時的溫度為體溫調定點,據圖分析可知,體溫上升時,曲線b上移,曲線a下移,由此可判斷曲線a為熱敏神經元的放電頻率,曲線b為冷敏神經元放電頻率。
②高溫環(huán)境條件下,人體通過排汗等方式維持正常體溫,人體正常溫度為 37℃左右,因此圖B反映了正常人體的體溫調定點。
③發(fā)熱病人體溫高于正常,但仍低于體溫調定點時,冷覺感受器會產生興奮,并通過傳入神經將興奮傳至大腦皮層,產生冷覺。
19. 河流不僅是生物多樣性豐富的區(qū)域,還是生態(tài)系統(tǒng)中連通山、水、林、田、湖的重要紐帶,對維持流域生態(tài)安全具有重要意義?;卮鹣铝袉栴}:
(1)當過多的N、P等元素從陸地生態(tài)系統(tǒng)進入河流水體后會導致水體___________,出現水華現象。
(2)河流生態(tài)系統(tǒng)中的植物、動物組成了復雜的食物網,能量在營養(yǎng)級之間流動過程中逐級___________;在物質循環(huán)和能量流動的過程中,物質與能量的關系表現為___________。
(3)河岸帶是陸地生態(tài)系統(tǒng)和水域生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)過渡區(qū)。
①隨著降雨量的季節(jié)性變化,河岸帶植被體現出明顯的季節(jié)性特征,群落的___________會發(fā)生相應變化。
②河岸帶生物多樣性的間接價值主要體現在調節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能方面,還體現在能促進生態(tài)系統(tǒng)中___________、___________等方面。
③生態(tài)修復工程是重新恢復生態(tài)功能的技術。下圖是河岸修復常見的兩種模式,根據河岸生態(tài)特點和其生態(tài)功能,應選擇模式___________,其理由是___________。
【答案】(1)富營養(yǎng)化
(2) ①. 遞減 ②. 物質是能量的載體,能量是物質循環(huán)的動力
(3) ①. 外貌和結構 ②. 基因流動 ③. 協(xié)同進化 ④. A ⑤. 與模式B相比較,能夠更好地體現群落的垂直結構和水平結構,生物的種類較多,營養(yǎng)結構較復雜,其自我調節(jié)能力較強,抵抗力穩(wěn)定性較高。
【解析】
【分析】群落的季節(jié)性是指由于陽光、溫度和水分等隨季節(jié)而變化,群落的外貌和結構也會隨之發(fā)生有規(guī)律的變化。
生物多樣性的間接價值主要體現在調節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能方面,還體現在能促進生態(tài)系統(tǒng)中基因流動、協(xié)同進化等方面。
【小問1詳解】
當過多的N、P等元素從陸地生態(tài)系統(tǒng)進入河流水體后,會導致水體出現富營養(yǎng)化,出現水華現象。
【小問2詳解】
能量在營養(yǎng)級之間是逐級遞減的;物質循環(huán)和能量流動的關系是:物質是能量的載體,能量是物質循環(huán)的動力。
【小問3詳解】
①由于陽光、溫度和水分等隨季節(jié)而變化,群落的外貌和結構也會隨之發(fā)生有規(guī)律的變化,成為群落的季節(jié)性。隨著降雨量的季節(jié)性變化,河岸帶植被體現出明顯的季節(jié)性特征,群落的外貌和結構也會發(fā)生相應的變化。
②河岸帶生物多樣性的間接價值主要體現在調節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能方面,還體現在能促進生態(tài)系統(tǒng)中基因流動、協(xié)同進化等方面。
③根據河岸生態(tài)特點和其生態(tài)功能,應選擇模式A,原因是與模式B相比較,能夠更好地體現群落的垂直結構和水平結構,生物的種類也較多(物種豐富度高),營養(yǎng)結構較復雜,其自我調節(jié)能力較強,抵抗力穩(wěn)定性較高。
20. 植物在高于胞內Na?濃度的環(huán)境下,SOS3和SOS2激活位于質膜上的轉運蛋白SOS1,SOS1通過SOS信號通路與胞質內Na?結合并將其排出細胞外,維持其正常生命活動?;卮鹣铝袉栴}:
(1)植物利用SOS信號通路將Na?排出細胞外,這種運輸方式的特點是___________。
(2)通過基因工程在水稻中過量表達SOS1蛋白,以期增強水稻抗鹽能力。
①為獲得編碼SOS1蛋白的基因,可提取野生型水稻總RNA,通過___________獲得模板DNA,再經PCR獲得SOS1基因片段。
②測序表明,SOSI基因編碼序列含有3444個核苷酸,其中A+T含量占53%,模板鏈中C含量為26%,那么SOSl基因雙鏈序列中G+C的含量為___________%。
③構建表達載體時,在下圖所示載體含有的限制酶識別位點插入SOSI基因。序列分析發(fā)現SOSI基因內部有XbaI的識別序列,為使載體中SOSI基因和綠色熒光蛋白基因正確表達,應在SOSl基因兩端分別添加___________兩種限制酶的識別序列,將SOSI基因插入載體前,應選用___________兩種限制酶對載體酶切。
(3)重組質粒轉化水稻后,選取可發(fā)綠色熒光的植株,鑒定其抗鹽能力是否增強,采取的操作是___________。
(4)若發(fā)現水稻中過量表達SOSI基因并不能明顯提高其抗鹽能力,從信號通路角度分析,可能的原因是___________。
【答案】(1)需要能量、需要載體
(2) ①. 逆轉錄 ②. 47 ③. Spe Ⅰ、EcR Ⅰ ④. Xba Ⅰ、EcR Ⅰ
(3)將轉基因水稻和普通水稻種植于高于胞內Na?濃度的環(huán)境下,觀察兩種水稻的生長狀況。
(4)過量表達SOSⅠ基因使轉運蛋白SOS1含量增多,SOS1通過SOS信號通路將胞質內的Na?過多地排出細胞外,影響細胞本身對Na+的利用
【解析】
【分析】轉運蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型:
(1)載體蛋白只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過而且每次轉運時都會發(fā)生自身構象的改變;
(2)通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過。分子或離子通過通道蛋白時,不需要與通道蛋白結合。
【小問1詳解】
由題干信息“在高于胞內Na?濃度的環(huán)境下,SOS1通過SOS信號通路與胞質內Na?結合并將其排出細胞外”可知,植物利用SOS信號通路將Na?排出細胞外是逆濃度梯度的運輸,因此運輸方式為主動運輸,特點是需要轉運蛋白,需要能量。
【小問2詳解】
①為獲得編碼SOS1蛋白的基因,可提取野生型水稻總RNA,通過逆轉錄獲得模板DNA,再經PCR獲得SOSI基因片段。
②SOSI基因編碼序列中A+T含量占53%,則G+C含量為47%。
③由圖可知,熒光蛋白基因內部存在Spe Ⅰ和BamH Ⅰ兩種限制酶切序列,因此對載體酶切時不能選擇這兩種酶,并且不能選擇限制酶SmaⅠ,否者會導致載體中SOS1基因和綠色熒光蛋白基因不能正確表達,故選擇Xba Ⅰ和EcR Ⅰ兩種限制酶對載體酶切,由于SOS1基因內部有Xba I的識別序列,故不能選擇限制酶Xba I對目的基因酶切,但需要目的基因有與載體相同的黏性末端,故可在SOSⅠ基因兩端分別添加Spe Ⅰ和EcR Ⅰ兩種限制酶兩種限制酶的識別序列。
【小問3詳解】
鑒定水稻抗鹽能力是否增強,采取的操作是將轉基因水稻和普通水稻種植于高于胞內Na?濃度的環(huán)境下,觀察兩種水稻的生長狀況。
【小問4詳解】
過量表達SOSⅠ基因使轉運蛋白SOS1含量增多,SOS1通過SOS信號通路與胞質內的Na?過多地排出細胞外,影響細胞本身對Na+的利用。比較項目
原核細胞
真核細胞
大小
較小
較大
主要區(qū)別
無以核膜為界限的細胞核,有擬核
有以核膜為界限的細胞核
細胞壁
除支原體外都有,主要成分是糖類和蛋白質
植物細胞有,主要成分纖維素和果膠;動物細胞無;真菌細胞有,主要成分為多糖
生物膜系統(tǒng)
無生物膜系統(tǒng)
有生物膜系統(tǒng)
細胞質
有核糖體,無其他細胞器
有核糖體和其他細胞器
DNA存
在形式
擬核中:大型環(huán)狀、裸露
質粒中:小型環(huán)狀、裸露
細胞核中:DNA和蛋白質形成染色體
細胞質中:在線粒體、葉綠體中裸露存在
增殖方式
二分裂
無絲分裂、有絲分裂、減數分裂
可遺傳變異方式
基因突變
基因突變、基因重組、染色體變異
實驗組別
光照時長(h)
黑暗時長(h)
處理

14
10
在光照7h時,黑暗5min處理

14
10
在黑暗5h時,照光5min處理

12
12
在黑暗6h時,照光5min處理

12
12
在光照6h時,黑暗5min處理




10%血清
-
+
+
+
H基因
-
-
+
-
突變h基因
-
-
-
+
細胞克隆數量(個)
5
9
15
27
凈光合速率(μmlCO2·m-2·s-1)
氣孔導度(mlH2O·m-2·s-1)
葉綠素含量(mg·g-1)
處理
植物甲
植物乙
植物甲
植物乙
植物甲
植物乙
正常澆水
19.34
9.36
0.45
0.42
5.56
3.25
干旱5天
10.26
7.38
0.42
0.29
2.36
3.08
干旱10天
3.23
6.25
0.38
0.11
1.22
2.91
生物名稱





……
差異氨基酸個數
2
___
4
6
8
……

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