
注意事項:
1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回
一、單項選擇題:本卷共15題,每題2分,共30分。在每題列出的四個選項中,只有一項最符合題意。
1.溶酶體所含的水解酶是由附著型核糖體合成的。當細胞處于“饑餓”狀態(tài)時, 溶酶體吞噬消化分解一部分細胞器來獲取能量,該現(xiàn)象為細胞自噬;休克時,機體細胞溶酶體內(nèi)的酶向組織內(nèi)外釋放,多在肝和腸系膜等處,引起細胞和組織自溶。下列說法正確的是( )
A.休克時,測定血液中溶酶體水解酶的含量高低,可作為細胞損傷輕重程度的定量指標
B.溶酶體是高爾基體出芽形成的,其膜蛋白的含量和種類與高爾基體膜的相同
C.細胞自噬后的產(chǎn)物均以代謝廢物的形式排出細胞外
D.自噬體和溶酶體的融合說明了生物膜在功能上具有一定的流動性
【答案】A
【分析】溶酶體內(nèi)含有多種水解酶,是細胞內(nèi)的“消化車間”。細胞膜的功能與膜蛋白的種類和數(shù)量有關(guān)。生物膜功能特性是選擇透過性,結(jié)構(gòu)特性是流動性。
【詳解】A、休克時,機體細胞溶酶體內(nèi)的酶向組織內(nèi)外釋放,所以測定血液中溶酶體水解酶的含量高低,可作為細胞損傷輕重程度的定量指標,A正確;
B、溶酶體是高爾基體出芽形成的,膜功能主要與膜蛋白的含量和種類有關(guān),溶酶體膜與高爾基體膜功能不一樣,膜蛋白的種類和含量就有差異,B錯誤;
C、細胞自噬后的產(chǎn)物,一部分以代謝廢物的形式排出細胞外,另一部分被細胞再利用,C錯誤;
D、自噬體和溶酶體的融合說明了生物膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的流動性,D錯誤。
故選A。
2.神經(jīng)細胞突觸小泡中的乙酰膽堿濃度高于細胞質(zhì)中的乙酰膽堿濃度,其轉(zhuǎn)運機制如下圖所示。若將突觸小泡離體培養(yǎng)在與神經(jīng)元細胞質(zhì)成分相似的培養(yǎng)液中,下列敘述不正確的是( )
A.H+運出突觸小泡的方式為協(xié)助擴散
B.突觸小泡攝取乙酰膽堿的能量來自H+的勢能
C.若適當升高培養(yǎng)液 pH,突觸小泡對乙酰膽堿的攝取速率將降低
D.乙酰膽堿與突觸后膜上的受體結(jié)合后,突觸后膜對Na+的通透性增大
【答案】C
【分析】物質(zhì)運輸方式:
①自由擴散:順濃度梯度、無需能量和轉(zhuǎn)運蛋白;
②協(xié)助擴散:順濃度梯度、需要載體蛋白或通道蛋白、無需能量;
③主動運輸:逆濃度梯度、需要載體蛋白和能量;
④胞吞、胞吐:需要能量。
【詳解】AB、依題意,突觸小泡中的乙酰膽堿濃度高于培養(yǎng)液中的乙酰膽堿濃度,結(jié)合圖示推測乙酰膽堿借助H+的勢能,以主動運輸?shù)姆绞竭M入突觸小泡。由此可知,H+運出突觸小泡是順濃度梯度方向,運輸方式為協(xié)助擴散,AB正確;
C、據(jù)圖可知,若培養(yǎng)液pH升高,則培養(yǎng)液中H+濃度降低,兩側(cè)H+濃度差增大,H+的勢能增大,突觸小泡對乙酰膽堿的攝取速率將升高,C錯誤;
D、乙酰膽堿為興奮性神經(jīng)遞質(zhì),它與突觸后膜上的受體結(jié)合后,突觸后膜對Na+的通透性增大,D正確。
故選C。
3.科研人員利用榿葉唐棣和藍莓混合制作果醋,其主要流程為:榿葉唐棣、藍莓→清洗破碎→酶解→過濾→混合→成分調(diào)整→滅菌→酒精發(fā)酵→酒液→醋酸發(fā)酵→過濾→陳釀→澄清→消毒→成品。下圖分別表示初始糖度對酒精發(fā)酵的影響和醋酸菌接種量對總酸的影響,有關(guān)敘述正確的是( )
A.酶解過程加入纖維素酶和果膠酶有利于提高出汁率
B.酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵過程的溫度設置不同,其他發(fā)酵條件均相同
C.初始糖度越高,為酵母菌提供的營養(yǎng)越多,越有利于酒精發(fā)酵
D.隨著醋酸菌接種量的增大,醋酸菌的產(chǎn)酸量增加
【答案】A
【分析】果酒制作菌種是酵母菌,代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型真菌,屬于真核細胞,條件是18~30℃、前期需氧,后期不需氧;果醋制作菌種是醋酸菌,屬于原核細胞,適宜溫度為30~35℃,需要持續(xù)通入氧氣。
【詳解】A、酶解過程主要加入的是纖維素酶和果膠酶,水解植物細胞細胞壁,有利于細胞膜破裂提高出汁率,A正確;
B、酒精發(fā)酵為無氧環(huán)境,溫度通常為18~30℃;而醋酸發(fā)酵過程中需要通入氧氣,溫度控制為30~35℃,B錯誤;
C、結(jié)合圖示可知,在一定范圍內(nèi),初始糖度越高,為酵母菌提供的營養(yǎng)越多,越有利于酒精發(fā)酵,但高于圖中的18%,則酒精度反而有所下降,C錯誤;
D、結(jié)合圖示可知,在醋酸接種量在12%~15%之間時,隨著醋酸菌接種量的增大,醋酸菌的產(chǎn)酸量減少,D錯誤。
故選A。
4.正常細胞的DNA損傷后,可由BRCA基因和PARP基因獨立進行修復,細胞能存活;給BRCA基因突變細胞施加PARP蛋白抑制劑,細胞會發(fā)生凋亡。另外,BRCA基因還可以防止細胞過度增殖。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.細胞的增殖、分化、衰老和凋亡都是細胞正常的生命歷程
B.BRCA基因可能是抑癌基因,癌變可能與突變后表達產(chǎn)物的增多有關(guān)
C.給PARP基因突變細胞施加BRCA蛋白抑制劑,細胞也可能凋亡
D.BRCA基因和PARP基因的表達產(chǎn)物可能與磷酸二酯鍵的斷裂和形成有關(guān)
【答案】B
【分析】1、原癌基因負責調(diào)節(jié)細胞周期、控制細胞生長和分裂的過程。原癌基因存在于正常細胞,不僅無害,而且對維持正常身體功能調(diào)控細胞生長和分化起重要作用;
2、抑癌基因在控制細胞生長、增殖及分化過程中起著十分重要的負調(diào)節(jié)作用,它與原癌基因相互制約,維持正負調(diào)節(jié)信號的相對穩(wěn)定。當這類基因在發(fā)生突變、缺失或失活時可引起細胞惡性轉(zhuǎn)化而導致腫瘤的發(fā)生。
【詳解】A、細胞的增殖、分化、衰老和凋亡都是細胞正常的生命歷程,對生物體有利,A正確;
B、BRCA基因還可以防止細胞過度增殖,所以BRCA基因可能是抑癌基因,癌變可能與突變后表達產(chǎn)物的減少有關(guān),B錯誤;
C、DNA損傷后,給BRCA基因突變細胞施加PARP蛋白抑制劑,細胞會發(fā)生凋亡,所以給PARP基因突變細胞施加BRCA蛋白抑制劑也可導致細胞發(fā)生凋亡,C正確;
D、由于BRCA基因和PARP基因能獨立進行修復,所以涉及磷酸二酯鍵的斷裂和形成,D正確。
故選B。
5.蝗蟲的性別決定方式為XO型,雌性蝗蟲的體細胞中含有2條X染色體,雄性蝗蟲的體細胞中僅含有1條X染色體。研究人員以雄性東亞飛蝗(2n=22+X)的精巢為實驗材料,觀察其細胞中染色體行為和數(shù)量的變化,其中部分染色體的構(gòu)象如圖所示。已知東亞飛蝗的染色體都是端著絲點染色體(著絲點位于染色體的頂端),聯(lián)會復合體是真核生物在細胞分裂過程中組裝于配對的同源染色體之間的蛋白質(zhì)。不考慮變異,下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.在該蝗蟲精巢的所有顯微鏡視野中,可能觀察到6種染色體數(shù)目的細胞
B.聯(lián)會復合體在細胞分裂的間期合成,一般在有絲分裂過程中發(fā)揮作用
C.該蝗蟲精巢中,含有兩條X染色體的細胞均處于減數(shù)第一次分裂后期
D.圖中所示4種染色體構(gòu)象中,甲和丙染色體可存在于細胞的同一分裂時期
【答案】A
【分析】題意可知,蝗蟲的雌性個體的體細胞中含有2條X染色體,雄性個體中僅含有1條X染色體。雌性蝗蟲有24條染色體(22+XX),則減數(shù)分裂時,雌蟲可產(chǎn)生1種卵細胞,卵細胞的染色體組成為11+X;雄性蝗蟲有23條染色體(22+X),則雄蟲可產(chǎn)生2種精子,分別為11+X(有11條常染色體和一條X染色體)和11(有11條常染色,無X染色體)。
【詳解】A、在該蝗蟲精巢的所有顯微鏡視野中,可能觀察到23、46、11、22、12、24,共6種染色體數(shù)目的細胞,A正確;
B、聯(lián)會復合體是真核生物在細胞分裂過程中組裝于配對的同源染色體之間的蛋白質(zhì),一般在減數(shù)分裂發(fā)生作用,B錯誤;
C、該蝗蟲精巢中,含有兩條X染色體的細胞處于減數(shù)第一次分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期,C錯誤;
D、圖中所示4種染色體構(gòu)象中,丙染色體是甲著絲粒分裂的結(jié)果,不可存在于細胞的同一分裂時期,D錯誤。
故選A。
6.下圖是勞氏肉瘤病毒(逆轉(zhuǎn)錄病毒,攜帶病毒癌基因)的增殖和致癌過程,其中原病毒是病毒的遺傳信息轉(zhuǎn)移到DNA后插入宿主的核DNA中形成的“病毒”。相關(guān)敘述正確的是( )
A.勞氏肉瘤病毒與煙草花葉病毒(TMV)的遺傳物質(zhì)種類和增殖方式相同
B.①③過程需要的原料種類均相同
C.整合形成原病毒的機理和其誘導宿主細胞癌變的機理相同
D.②過程需要RNA酶的參與,④過程需要多種RNA參與
【答案】D
【分析】中心法則是指細胞中遺傳信息的傳遞規(guī)律,包括:DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、RNA逆轉(zhuǎn)錄、RNA復制。HIV的遺傳物質(zhì)是RNA,是逆轉(zhuǎn)錄病毒,當其侵入淋巴細胞后,其RNA進行逆轉(zhuǎn)錄形成DNA,病毒DNA整合到淋巴細胞的染色體上,再由DNA轉(zhuǎn)錄形成信使RNA,繼而翻譯合成蛋白質(zhì)。
【詳解】A、勞氏肉瘤病毒與煙草花葉病毒(TMV)的遺傳物質(zhì)都是RNA,但增殖方式不同,勞氏肉瘤病毒為逆轉(zhuǎn)錄病毒,煙草花葉病毒(TMV)為自我復制型病毒,A錯誤;
B、①的原料為脫氧核糖核苷酸;③的原料為核糖核苷酸,B錯誤;
C、原病毒是病毒的遺傳信息轉(zhuǎn)移到DNA后插入宿主的核DNA中形成的“病毒”,屬于基因重組,而宿主細胞癌變是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變所致,機理不同,C錯誤;
D、②過程為RNA水解,需要RNA酶的參與,④過程含有翻譯過程,需要mRNA、tRNA和rRNA參與,D正確。
故選D。
7.2022年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予瑞典科學家斯萬特·帕博以表彰他對已滅絕人種的基因組和人類進化的發(fā)現(xiàn)?,F(xiàn)代進化生物學將物種以上分類群漫長的進化稱為宏進化。下列有關(guān)進化的敘述錯誤的是( )
A.通過測定已滅絕古人類基因組及比較其與當代人類的遺傳差異,推動了對人類祖先的分支、演化以及人類起源的探索和研究
B.化石是研究宏進化最直接也是最重要的證據(jù)
C.可以通過個體水平的雜交實驗來探究宏進化的機制和規(guī)律
D.利用形態(tài)解剖學的辦法可以通過對兩個物種形態(tài)結(jié)構(gòu)特征的比較來分析親緣關(guān)系的遠近
【答案】C
【分析】漫長的宏進化的研究,人們主要是依靠化石紀錄、經(jīng)典的形態(tài)解剖學方面的比較和DNA等生物大分子的比較來進行的。
【詳解】A、通過基因組測序可以推斷人類進化過程,A正確;
B、化石是研究進化的最直接也是最有力的證據(jù),B正確;
C、種群是進化的基本單位,C錯誤;
D、形態(tài)解剖學的辦法可以對形態(tài)結(jié)構(gòu)特征的比較來分析親緣關(guān)系的遠近,D正確。
故選C。
8.心肌細胞與神經(jīng)細胞類似,均具有生物電現(xiàn)象。兩者靜息電位的形成機制相似,但動作電位明顯不同,心肌細胞的動作電位分為0~4五個時期,其膜電位變化及形成機制如下圖所示。下列說法正確的是( )
A.若適當增大細胞外溶液的K+濃度,則靜息電位的絕對值將變大
B.神經(jīng)遞質(zhì)作用于心肌后,一定引起Na+通道介導的Na+內(nèi)流,出現(xiàn)0期
C.在2期中,Ca2+內(nèi)流量和K+外流量相等,所以膜電位變化非常平緩
D.在4期中,Ca2+運出細胞的方式為主動運輸,需要消耗能量
【答案】D
【分析】在神經(jīng)纖維未受到刺激時,神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài) 。此時,神經(jīng)細胞外的Na+濃度比膜內(nèi)要高,K+濃度比膜內(nèi)低,而神經(jīng)細胞膜對不同離子的通透性各不相同。靜息時,膜主要對K+有通透性,造成K+外流,使膜外陽離子濃度高于膜內(nèi)。由于細胞膜內(nèi)外這種特異的離子分布特點, 細胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負外正,這稱為靜息電位。
【詳解】A、靜息狀態(tài)時,細胞外液K+濃度比膜內(nèi)低,膜主要對K+有通透性,K+通過協(xié)助擴散外流。若適當增大細胞外溶液的K+濃度,則膜兩側(cè)K+的濃度差減小,K+外液減少,靜息電位的絕對值減小,A錯誤;
B、神經(jīng)纖維受足夠強度刺激產(chǎn)生興奮時,Na+通道開放,Na+內(nèi)流,形成興奮電位。神經(jīng)遞質(zhì)有興奮性神經(jīng)遞質(zhì)和抑制性神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)作用于受體引發(fā)電位變化的前提之一是要有足夠量的神經(jīng)遞質(zhì)。若作用于心肌的神經(jīng)遞質(zhì)量不足,或該神經(jīng)遞質(zhì)是抑制性神經(jīng)遞質(zhì),則Na+通道不會開放,B錯誤;
C、根據(jù)圖中信息,在2期中,Ca2+內(nèi)流和K+外流,且Ca2+內(nèi)流和K+外流交換的電荷量相當,所以膜電位變化非常平緩,C錯誤;
D、在4期中,Ca2+通過Na+—Ca2+交換逆濃度排出細胞的動力直接來自細胞內(nèi)外的Na+濃度差,而形成細胞內(nèi)外的Na+濃度差的動力來自ATP。因此,Ca2+運出細胞的方式為主動運輸,需要消耗能量,D正確。
故選D。
9.急性高鉀血癥會引起肌肉軟弱無力,嚴重的還可以引起心臟驟停。下列說法正確的是( )
A.人體血鉀正常時,腎上腺皮質(zhì)不再分泌醛固酮
B.肌肉軟弱無力可能與鉀離子影響肌細胞的興奮性有關(guān)
C.人體缺鈉時應通過補充鉀離子來提高細胞外液滲透壓
D.血鉀高是由腎臟功能受損不能及時排出鉀離子所致
【答案】B
【分析】醛固酮是一種鹽皮質(zhì)激素,作用是保鈉排鉀,調(diào)節(jié)水鹽平衡,醛固酮的分泌過程既存在分級調(diào)節(jié),也存在反饋調(diào)節(jié)。
【詳解】A、人體血鉀保持相對穩(wěn)定,需要醛固酮發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,所以腎上腺皮質(zhì)會分泌醛固酮,A錯誤;
B、急性高鉀血癥會引起肌無力,鉀離子維持細胞內(nèi)液的滲透壓,當血漿中鉀離子濃度升高時,膜內(nèi)外濃度差減小,靜息電位會減弱,所以肌肉軟弱無力可能與鉀離子影響肌細胞的興奮性有關(guān),B正確;
C、鈉離子主要維持細胞外液滲透壓,故人體缺鈉時應通過補充鈉離子來提高細胞外液滲透壓,C錯誤;
D、血鉀高可能是攝入過高或腎臟功能受損所致,D錯誤。
故選B。
10.植物葉片中的激素主要由葉尖部位合成,植物葉片的脫落受激素的調(diào)節(jié)。圖甲是葉柄離層部位的示意圖,圖乙是葉柄離層兩側(cè)遠基端(遠離莖的一側(cè))和近基端(靠近莖的一側(cè))的生長素濃度與葉片脫落關(guān)系的示意圖。下列相關(guān)說法錯誤的是( )
A.生長素由色氨酸轉(zhuǎn)變而成的,主要合成部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子
B.據(jù)圖分析,葉片脫落的原因是近基端的生長素濃度大于或等于遠基端的生長素濃度
C.幼葉生長素濃度高,高濃度的生長素會促進乙烯的合成,導致幼葉脫落
D.決定葉片脫落的往往不是激素的絕對含量,而是激素的相對含量
【答案】C
【分析】據(jù)圖可知,植物葉片的脫落與激素調(diào)節(jié)有關(guān),在離層遠基端生長素含量高可抑制葉片脫落,在離層近基端生長素含量高可促進葉片脫落。
【詳解】A、生長素由色氨酸轉(zhuǎn)變而成的,主要合成部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子,A正確;
B、據(jù)圖分析,葉片脫落的原因是近基端的生長素濃度大于或等于遠基端的生長素濃度,B正確;
C、幼葉一般不會脫落,導致葉片脫落的原因是近基端的生長素濃度大于或等于遠基端的生長素濃度,C錯誤;
D、決定葉片脫落的往往不是激素的絕對含量,而是激素的相對含量,D正確。
故選C。
11.M和N為某生態(tài)系統(tǒng)中的兩個動物種群,科研人員對這兩個種群的出生率和死亡率進行分析,得到如圖所示曲線,縱坐標ω表示出生率與死亡率的比值,不考慮遷入、遷出。下列說法正確的是( )
A.t1-t2階段,M、N種群數(shù)量都在增長B.t3時M、N種群的增長率相同
C.t5時M、N種群的增長率相同D.t4時N種群的種群數(shù)量大于M種群的種群數(shù)量
【答案】C
【分析】在環(huán)境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量,又稱K值。
【詳解】A、縱坐標ω表示出生率與死亡率的比值,t1-t2階段,N種群的ω<1,說明出生率<死亡率,種群數(shù)量在下降,A錯誤;
B、由圖可知,t3時M、N種群的ω相同,即出生率與死亡率的比值相同,增長率不一定相同,B錯誤;
C、由圖可知,t5時M、N種群的ω相同,且為1,說明此時M、N種群都達到了K值,此時的增長率都為0,C正確;
D、由圖可知,t4時N種群的種群數(shù)量大于M種群的ω>1,種群數(shù)量在增加,M種群的ω<1,種群數(shù)量在下降,但由于兩個種群起始數(shù)量未知,故無法判斷此時N、M種群數(shù)量的關(guān)系,D錯誤。
故選C。
12.某地區(qū)設計實施了一種新型庭院生態(tài)工程模式,該模式的物質(zhì)流向如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.庭院生態(tài)系統(tǒng)的組成成分只包括生產(chǎn)者、消費者和分解者
B.糞便經(jīng)堆肥處理后為蔬菜生長提供了物質(zhì)和能量
C.該模式雖然實現(xiàn)了能量的多級利用,但仍需要來自系統(tǒng)外的能量補充
D.該模式增大了生態(tài)足跡,減少了環(huán)境壓力
【答案】C
【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,遵循著自生(通過有效選擇生物組分并合理布設,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(進行生態(tài)工程建設時,不僅要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,更要考慮經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力)等生態(tài)學基本原理。
【詳解】A、庭院生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生產(chǎn)者、消費者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量,A錯誤;
B、糞便經(jīng)堆肥處理后為蔬菜生長提供了物質(zhì),蔬菜所需的能量來自光合作用固定的太陽能,B錯誤;
C、該模式雖然實現(xiàn)了能量的多級利用,但仍需要來自系統(tǒng)外的能量補充,如太陽光能,C正確;
D、該模式通過圖示回用措施,減小了生態(tài)足跡,減少了環(huán)境壓力,D錯誤。
故選C。
13.生物學是一門以實驗為基礎的學科,實驗材料的選擇、實驗處理方法等都會直接影響實驗結(jié)果。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.“探究植物細胞的吸水和失水”實驗中,用低倍鏡觀察洋蔥鱗片葉外表皮細胞中紫色液泡的大小以及原生質(zhì)層的位置
B.“檢測生物組織中的脂肪”和“低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化”實驗中,均用到了酒精,其濃度和作用均不同
C.“探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度”實驗中,可先設計一組梯度較大的預實驗,為進一步實驗摸索條件
D.“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗中,為了避免酵母菌增殖影響實驗結(jié)果,滴加培養(yǎng)液后需立即進行計數(shù)
【答案】D
【分析】酒精是生物實驗常用試劑之一,如檢測脂肪實驗中需用體積分數(shù)為50%的酒精溶液洗去浮色;觀察植物細胞有絲分裂實驗和低溫誘導染色體數(shù)目加倍實驗中都需用體積分數(shù)為95%的酒精對材料進行解離;綠葉中色素的提取和分離實驗中需用無水酒精來提取色素;果酒和果醋制作實驗中可用體積分數(shù)為70%的酒精進行消毒;DNA的粗提取和鑒定中可以體積分數(shù)為95%的冷酒精進一步純化DNA等。
【詳解】A、“探究植物細胞的吸水和失水”實驗中,用低倍鏡觀察洋蔥鱗片葉外表皮細胞中紫色液泡的大小以及原生質(zhì)層的位置,A正確;
B、“檢測生物組織中的脂肪”實驗中用到了體積分數(shù)為50%的酒精,作用是洗去浮色,“低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化”實驗中用到了體積分數(shù)為95%酒精,作用是與鹽酸配置解離液,兩個實驗中酒精的濃度和作用均不同,B正確;
C、“探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度”實驗中,可先設計一組梯度較大的預實驗,為進一步實驗摸索條件,同時也可探究實驗的科學性和可行性,C正確;
D、“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗中,滴加培養(yǎng)液后,需要等酵母菌全部沉降到計數(shù)室底部,才可在載物臺的中央進行計數(shù),不可立即進行計數(shù),D錯誤。
故選D。
14.鎮(zhèn)江香醋是一種通過固態(tài)發(fā)酵工藝制作的小曲醋,釀造的工業(yè)流程如下圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.冷卻目的是保證酒精發(fā)酵所需的最適溫度
B.碳源不足且氧氣充足時,醋酸菌可利用酒精進行發(fā)酵
C.在酒精發(fā)酵階段需要多次補充氧氣利于酵母菌的繁殖
D.醋酸發(fā)酵中經(jīng)常翻動發(fā)酵物,目的是釋放發(fā)酵產(chǎn)生的大量氣體
【答案】B
【分析】1、參與果酒制作的微生物是酵母菌,其新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型。果酒制作的原理:有氧條件下,酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖,無氧條件下,酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。
2、參與果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型。果醋制作的原理:當氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸;當缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿帷?br>【詳解】A、根據(jù)圖示,將糯米蒸熟后冷卻是為了降低溫度,防止殺死酒曲中的酵母菌,A錯誤;
B、當缺少糖源(碳源)且氧氣供應充足時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?,再將乙醛變?yōu)榇姿?,B正確;
C、在酒精發(fā)酵初期,補充氧氣,有利于酵母菌的繁殖,C錯誤;
D、醋酸菌為好氧菌,經(jīng)常翻動發(fā)酵物,利于控制發(fā)酵溫度和通氣狀況,D錯誤。
故選B。
15.三白草和魚腥草因療效相近且具有疊加效應常被用作“藥對”。研究人員利用原生質(zhì)體融合技術(shù)將兩者的配伍(兩種或兩種以上藥物配合使用)提前并實現(xiàn)有效成分的工廠化生產(chǎn),具體操作流程如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.①需要用纖維素酶和果膠酶處理
B.②需要在無菌水中進行,用物理法或化學法誘導
C.③需要在特定的誘導培養(yǎng)基上進行
D.該技術(shù)流程不能體現(xiàn)植物細胞的全能性
【答案】D
【分析】圖中三白草和魚腥草體細胞雜交過程,其中①為去除細胞壁,②為原生質(zhì)體融合,③脫分化形成愈傷組織,④提取代謝產(chǎn)物。
【詳解】A、植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠,因此過程①即獲得三白草和魚腥草原生質(zhì)體過程中要利用纖維素酶和果膠酶水解細胞壁,A正確;
B、②為原生質(zhì)體融合,②需要在無菌水中進行,用物理法或化學法誘導,B正確;
C、③為脫分化形成愈傷組織,需要在特定的誘導培養(yǎng)基(生長素與細胞分裂素比例適中)上進行,C正確;
D、該技術(shù)即植物組織培養(yǎng)技術(shù)能將一個雜種細胞發(fā)育成一個完整植株,該技術(shù)體現(xiàn)了細胞的全能性,D錯誤;
故選D。
二、多項選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分。在每小題給出的四個選項中,有一項或多項是符合題目要求的。全部選對得3分,選對但選不全得1分,有選錯得0分。
16.有氧條件下,細胞質(zhì)基質(zhì)中的NADH不能直接進入線粒體。一部分NADH可通過甘油-α-磷酸穿梭途徑進入線粒體,被FAD接受形成FADH?,進入電子傳遞鏈。具體過程如圖所示,下列說法錯誤的是( )
A.NADH無法直接通過線粒體內(nèi)膜與膜蛋白有關(guān)、與膜脂無關(guān)
B.FADH?所攜帶的電子通過電子傳遞鏈最終交予氧氣生成水
C.α-磷酸甘油脫氫酶可催化不同的化學反應說明酶不具有專一性
D.被氧化的NAD+能夠在細胞質(zhì)基質(zhì)中重新進入糖酵解
【答案】AC
【分析】有氧呼吸過程:有氧呼吸第一階段,在細胞質(zhì)基質(zhì),1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,產(chǎn)生少量的NADH,釋放少量的能量;第二階段,在線粒體基質(zhì),丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和NADH,釋放少量的能量;第三階段,在線粒體內(nèi)膜,前兩個階段產(chǎn)生的NADH,經(jīng)過一系列反應,與氧氣結(jié)合生成水,釋放出大量的能量。
【詳解】A、NADH攜帶的氫借助α-磷酸甘油進入線粒體基質(zhì),說明NADH的轉(zhuǎn)運與脂膜有關(guān),A錯誤;
B、電子傳遞鏈下游最終的電子受體是氧,F(xiàn)ADH?所攜帶的電子通過電子傳遞鏈最終交予氧氣生成水,B正確;
C、酶的專一性是指酶只能催化一種或一類化學反應,α-磷酸甘油脫氫酶可催化不同的化學反應,不能說明酶不具有專一性,C錯誤;
D、被氧化的NAD+能夠在細胞質(zhì)基質(zhì)中重新進入糖酵解,D正確。
故選AC。
17.科研人員用具有下圖所示性染色體組成的雌雄果蠅作親本進行了雜交實驗。圖示基因均不在Y染色體上,且異常染色體不影響雌雄配子活性,下列敘述正確的是( )
A.親本雌果蠅發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異,含Db的染色體來自父方
B.正常情況下F1雄果蠅產(chǎn)生的配子中有一半性染色體構(gòu)型正常
C.若F1出現(xiàn)了淡紅眼、眼型野生型的果蠅,一定是基因重組所致
D.親本雌果蠅性染色體上可能含有三個完全相同的基因
【答案】BD
【分析】分析題圖可知,雌果蠅右側(cè)的X染色體移接了來自Y染色體的附加臂,發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位;左側(cè)的X染色體有部分片段缺失,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失。
【詳解】A、分析題圖可知,雌果蠅右側(cè)的X染色體移接了來自Y染色體的附加臂,發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,含Db的染色體來自母方,A錯誤;
B、據(jù)圖可知,由于雌果蠅兩條性染色體都發(fā)生了結(jié)構(gòu)變異,產(chǎn)生的配子都異常,故正常情況下F1雄果蠅中X染色體異常,Y染色體正常,故正常情況下F1雄果蠅產(chǎn)生的配子中有一半性染色體構(gòu)型正常,B正確;
C、F1出現(xiàn)了淡紅眼、眼型野生型的雌果蠅,可能是親代雌性果蠅發(fā)生了基因突變或同源染色體的非姐妹染色單體之間交換了部分片段的結(jié)果,C錯誤;
D、親本雌性果蠅D基因所在的染色體增加了一段來自Y染色體的附加臂,該片段可能是XY染色體的同源區(qū)段,可含有與X染色體上相同的基因,故親本雌果蠅性染色體上可能含有3個完全相同的基因,D正確。
故選BD。
18.細胞因子是由免疫細胞分泌的、具有介導和調(diào)節(jié)免疫過程等作用的一類小分子蛋白質(zhì)?!凹毎蜃语L暴”是指由于機體感染病原微生物后,引起免疫系統(tǒng)過度激活,細胞因子迅速大量產(chǎn)生的現(xiàn)象。細胞因子調(diào)控失常引起的“細胞因子風暴”可能導致器官功能衰竭,最終威脅生命。下列說法錯誤的是( )
A.由于感染引起的細胞因子大量產(chǎn)生體現(xiàn)了免疫系統(tǒng)具有免疫監(jiān)視功能
B.過量細胞因子導致正常細胞的死亡屬于細胞凋亡,是一種細胞程序性死亡
C.輔助性T細胞分泌的細胞因子可作用于B細胞、細胞毒性T細胞等多種免疫細胞
D.當細胞因子含量較多時發(fā)生“細胞因子風暴”,導致肺部等器官的嚴重損傷,該過程存在正反饋調(diào)節(jié)
【答案】AB
【分析】體液免疫過程會產(chǎn)生相應的漿細胞和記憶細胞,再由漿細胞產(chǎn)生相應的抗體;病毒侵入細胞后會引起機體發(fā)生特異性免疫中的細胞免疫,產(chǎn)生相應的記憶細胞和細胞毒性T細胞,細胞毒性T細胞與被病毒侵入的靶細胞結(jié)合,使得靶細胞裂解釋放病毒。
【詳解】A、免疫防御是針對外來抗原性異物,如各種病原體的功能,“細胞因子風暴”能體現(xiàn)免疫系統(tǒng)具有免疫防御功能,A錯誤;
B、過量細胞因子導致正常細胞的死亡對于機體是不利的,屬于細胞壞死,B錯誤;
C、輔助性T細胞分泌的細胞因子是以這個免疫活性物質(zhì),可作用于B細胞、細胞毒性T細胞等多種免疫細胞,促進兩者的增殖分化,C正確;
D、當細胞因子含量較多時發(fā)生“細胞因子風暴”,導致肺部等器官的嚴重損傷,肺損傷又會導致免疫系統(tǒng)過度激活,引發(fā)更多的細胞因子產(chǎn)生,故該過程存在正反饋調(diào)節(jié),D正確。
故選AB。
19.黃河是中華兒女的母親河。黃河重大國家戰(zhàn)略實施以來,具有生態(tài)指標意義的“三位見證者”——上游白鷺、中游白枕鶴、下游江豚的出現(xiàn),讓人們感受到黃河生態(tài)環(huán)境的好轉(zhuǎn)。“上鷺中鶴下江豚”,黃河生態(tài)保護“見一斑而窺全豹”。下圖為白鷺生活的這個生態(tài)系統(tǒng)中,能量流經(jīng)白鷺所處營養(yǎng)級的示意圖,①③表示能量,②表示過程。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.圖中①表示白鷺同化的能量,③中的能量不完全來自白鷺同化的能量
B.白枕鶴在繁殖期主要通過“炫耀”的方式求偶.屬于信息傳遞中的行為信息
C.該水域各種生物占據(jù)著相對穩(wěn)定的生態(tài)位有利于充分利用環(huán)境資源
D.研究該流域區(qū)段內(nèi)江豚的生態(tài)位,通常要研究種群密度、出現(xiàn)頻率等特征
【答案】ABC
【分析】生態(tài)系統(tǒng)能量的知識點:
生態(tài)系統(tǒng)的總能量:生產(chǎn)者固定的全部太陽能。
流入一個營養(yǎng)級的能量是指被這個營養(yǎng)級的生物所同化的全部能量。
能量的來路:①生產(chǎn)者的能量主要來自太陽能;②其余各營養(yǎng)級的能量來自上一營養(yǎng)級所同化的能量。
能量的去路:①自身呼吸消耗、轉(zhuǎn)化為其他形式的能量和熱能;②流向下一營養(yǎng)級;③殘體、糞便等被分解者分解;④未被利用。即一個營養(yǎng)級所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一營養(yǎng)級同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
【詳解】A、圖中①表示白鷺同化的能量,圖中③表示白鷺糞便中的能量和遺體殘骸中的能量,白鷺糞便中的能量來自上一個營養(yǎng)級中的能量,A正確;
B、行為信息是指動物的特殊行為,對于同種或異種生物也能夠傳遞某種信息,白鷺在繁殖期主要通過“炫耀”的方式尋求配偶,這屬于信息傳遞中的行為信息,B正確;
C、該水域各種生物占據(jù)著相對穩(wěn)定的生態(tài)位有利于充分利用環(huán)境資源,這有利于群落穩(wěn)定性與多樣性的維持,C正確;
D、研究植物的生態(tài)位,要在研究領域內(nèi)它的出現(xiàn)頻率、種群密度、植株高度以及與其他物種的關(guān)系等。研究動物的生態(tài)位,要在研究它的棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關(guān)系等,D錯誤。
故選ABC。
20.圖是制備抗新冠病毒的單克隆抗體的過程。下列敘述正確的是( )
A.經(jīng)①和②過程可獲得多種雜交瘤細胞
B.若②過程采用電融合技術(shù),能擊穿B淋巴細胞核膜促使核的融合
C.③過程中CO2的作用是刺激細胞進行呼吸作用
D.若④過程抗體檢測得結(jié)果為陰性,則應重新制備雜交瘤細胞
【答案】AD
【分析】題圖分析:圖示是生產(chǎn)抗新冠病毒的單克隆抗體過程,其中①表示給小鼠注射特定抗原,②表示細胞融合,③表示篩選出雜交瘤細胞,④表示專一抗體檢測和克隆化培養(yǎng)。
【詳解】A、過程①是通過注射抗原或抗原蛋白使小鼠發(fā)生免疫反應,獲得產(chǎn)生相應抗體的B淋巴細胞再經(jīng)過②過程融合形成的雜交瘤細胞有多種,A正確;
B、若過程②是促進細胞融合的過程,其中電融合技術(shù)是用低壓電流擊穿細胞膜促使細胞融合,B錯誤;
C、③過程中CO2的作用是維持培養(yǎng)液的PH,C錯誤;
D、④過程若進行克隆化培養(yǎng)和專一抗體檢測結(jié)果為陰性,說明細胞融合失敗,需要重新實驗,D正確。
故選AD。
三、非選擇題:共 5 題, 共 55 分。
21.鹽漬化是影響吉林省生態(tài)環(huán)境的主要因素之一。甜菜是吉林省主要糖料作物之一具有良好的耐鹽性。某研究組利用一定濃度NaCl溶液和Na2SO4溶液探究鹽脅迫對甜菜幼苗光合作用的影響,部分實驗結(jié)果如圖1、圖2所示。低溫弱光是影響甜菜幼苗正常生長發(fā)育、限制穩(wěn)產(chǎn)與高產(chǎn)的主要障礙因子。下表為該研究組在實驗組溫度為10℃、光照強度為4klx,對照組溫度為25℃、光照強度為20klx,對不同品種甜菜的光合速率和葉綠素含量的測量結(jié)果?;卮鹣铝袉栴}:
注:表中數(shù)據(jù)為實驗進行到第7天時的測量結(jié)果與對照組的±%;
光合速率單位為μml·m-2·s-1,葉綠素單位為mg·g-1。
(1)在實驗期間,不管哪種鹽脅迫,甜菜的光合作用強度均 (填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用強度。
(2)據(jù)圖分析,當Na+濃度為140mml·L-1時, (填“NaCl”“Na2SO4”或“混合鹽”)脅迫對甜菜凈光合速率影響最小。有同學據(jù)圖1得出結(jié)論,“用NaCl和Na2SO4溶液對甜菜幼苗進行處理一定會減弱光合速率”,這種說法 (填“正確”或“不正確”)。
(3)據(jù)表分析,與常溫相比,低溫條件下甜菜的光飽和點 (填“增大”“不變”或“減小”)。根據(jù)5個甜菜品種的光合速率大小 (填“能”或“不能”)判斷它們的產(chǎn)量高低,原因是 。
(4)據(jù)表推測,對低溫弱光適應性較好的是品種1和品種2,判斷依據(jù)是 。
【答案】(1)大于
(2) NaCl 不正確
(3) 減小 不能 甜菜產(chǎn)量取決于光合速率、呼吸速率、有機物在不同器官中的分配
(4)品種1光合速率下降比例最低,品種2葉綠素含量比例最高
【分析】影響光合作用強度的限制因素有:溫度、光照強度、二氧化碳濃度、水、土壤中礦質(zhì)元素含量,由于在大田中,一般水分和礦質(zhì)元素的供應往往是充足的,所以平時影響光合作用的因素主要是溫度、光照強度和二氧化碳濃度。
【詳解】(1)植物的凈光合速率=總光合速率-呼吸速率,據(jù)圖可知,在實驗期間,不管哪種鹽脅迫,甜菜的凈光合速率均>0,說明光合作用強度大于呼吸作用強度。
(2)據(jù)圖分析,與對照相比,當Na+濃度為140mml·L-1時,NaCl脅迫凈光合速率下降最少,說明其對甜菜凈光合速率影響最?。粓D1中只有兩種NaCl和Na2SO4溶液的混合處理,沒有其它濃度的實驗,故不能得出用NaCl和Na2SO4溶液對甜菜幼苗進行處理一定會減弱光合速率的結(jié)論。
(3)表中為該研究組在實驗組溫度為10℃、光照強度為4klx,對照組溫度為25℃、光照強度為20klx,對不同品種甜菜的光合速率和葉綠素含量的測量結(jié)果,表中不種品種的光合速率均降低,說明低溫條件下甜菜的光飽和點降低;由于甜菜產(chǎn)量取決于光合速率、呼吸速率、有機物在不同器官中的分配等,故根據(jù)5個甜菜品種的光合速率大小不能判斷它們的產(chǎn)量高低。
(4)葉綠素可參與光合作用的光反應過程,而光合速率能反映植物的適應能力,據(jù)表可知,品種1光合速率下降比例最低,品種2葉綠素含量比例最高,故對低溫弱光適應性較好的是品種1和品種2。
22.人體能適應不斷變化的外部環(huán)境和維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定,這得益于人體神經(jīng)-體液-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡的調(diào)節(jié)作用,使不同的器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一完成各項生命活動?;卮鹣铝袉栴}:
(1)在寒冷環(huán)境中,人體不自主顫栗、腎上腺素分泌增加屬于 反射,參與上述反射弧構(gòu)成的細胞有神經(jīng)元、 (寫出兩種)等。產(chǎn)生冷覺的大腦皮層是由 構(gòu)成的薄層結(jié)構(gòu)。
(2)圖1為甲狀腺激素分泌調(diào)節(jié)示意圖,T3、T4表示甲狀腺激素,(I-)代表血碘水平。寒冷刺激導致TRH分泌量增加的調(diào)節(jié)方式是 ,(I-)降低時TSH的分泌量 ,此時TH對TSH的分泌的 作用減弱。
(3)惡性腫瘤的產(chǎn)生和發(fā)展會破壞人體的穩(wěn)態(tài)。原位瘤細胞往往先向淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移形成淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移瘤,再向遠端轉(zhuǎn)移。正常情況下,原位瘤細胞轉(zhuǎn)移至淋巴結(jié)會激活NK細胞和細胞毒性T細胞,前者非特異性殺傷瘤細胞,后者則在輔助性T細胞分泌的 的作用下,經(jīng) 過程產(chǎn)生新的細胞毒性T細胞殺傷腫瘤細胞。將原位瘤細胞F0和轉(zhuǎn)移至淋巴結(jié)的瘤細胞LN6等量接種于同一健康小鼠體內(nèi),過程和結(jié)果如圖2:
已知F0和LN6的增殖能力無顯著差異,圖2中結(jié)果說明 向淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的能力更強。為排除紅綠熒光蛋白可能存在的檢測差異對實驗結(jié)果的干擾,需增設一組對比實驗,大致思路為 。
【答案】(1) 非條件 神經(jīng)膠質(zhì)細胞、骨骼肌/肌肉細胞、腎上腺(髓質(zhì))/腺體細胞 神經(jīng)元胞體及其樹突
(2) 神經(jīng)調(diào)節(jié) 增加 抑制
(3) 細胞因子 分裂/增殖、分化 LN6 對F0轉(zhuǎn)入紅色熒光蛋白基因,對LN6轉(zhuǎn)入綠色熒光蛋白基因,重復上述實驗
【分析】1、當機體感受到寒冷等刺激時,相應的神經(jīng)沖動傳到下丘腦,下丘腦分泌TRH。TRH運輸并作用于垂體,促使垂體分泌TSH。TSH隨血液循環(huán)運輸?shù)郊谞钕?,促使甲狀腺增加甲狀腺激素的合成和分泌。當血波中的甲狀腺激素含量增加到一定程度時,又會抑制下丘腦和垂體分泌相關(guān)激素,進而使甲狀腺激素的分泌減少而不至于濃度過高,也就是說,在甲狀腺激素分泌的過程中,既存在分級調(diào)節(jié),也存在反饋調(diào)節(jié)。
2、細胞免疫過程:被病原體(如病毒)感染的宿主細胞(靶細胞)膜表面的某些分子發(fā)生變化,細胞毒性T細胞識別變化的信號。細胞毒性T細胞分裂并分化,形成新的細胞毒性T細胞和記憶T細胞。同時輔助性T細胞分泌細胞因子加速細胞毒性T細胞的分裂、分化。新形成的細胞毒性T細胞在體液中循環(huán),識別并接觸、裂解被同樣病原體感染的靶細胞,靶細胞裂解、死亡后,病原體暴露出來,抗體可以與之結(jié)合,或被其他細胞吞噬掉。
【詳解】(1)寒冷引起人體不自主顫栗、腎上腺素分泌增加,這種反射是人體生來就有的先天性反應且人人都具備的反射,所以,屬于非條件反射。人體不自主顫栗這個反射的效應器是傳出神經(jīng)元及其支配的骨骼肌。腎上腺素分泌增加這個反射的效應器是傳出神經(jīng)元及其支配的腎上腺。傳出神經(jīng)纖維外有構(gòu)成髓鞘的神經(jīng)膠質(zhì)細胞。綜合以上分析,參與上述反射弧構(gòu)成的細胞有神經(jīng)元神經(jīng)膠質(zhì)細胞、骨骼肌/肌肉細胞、腎上腺(髓質(zhì))/腺體細胞等。大腦皮層主要由神經(jīng)元胞體及其樹突構(gòu)成的薄層結(jié)構(gòu),大腦皮層代表區(qū)范圍的大小與軀體運動的精細復雜程度有關(guān)。
(2)據(jù)圖可知,寒冷刺激導致的TRH分泌量增加受反射弧的支配,調(diào)節(jié)方式為神經(jīng)調(diào)節(jié)。(I-)是合成甲狀腺激素的原料,(I-)降低時甲狀腺激素合成和分泌不足,甲狀腺激素對垂體和下丘腦的抑制作用減弱,導致TSH的分泌量增加。
(3)輔助性T細胞能分泌細胞因子,加強免疫效應,細胞毒性T細胞在輔助性T細胞分泌的細胞因子的作用下,經(jīng)分裂(增殖)分化過程產(chǎn)生新的細胞毒性T細胞裂解腫瘤細胞。由圖可知,每組小鼠的紅色熒光細胞的百分比都比綠色熒光蛋白細胞的百分比高,F(xiàn)0和LN6的增殖能力無顯著差異,圖1結(jié)果說明LN6向淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的能力更強。為排除紅綠熒光蛋白可能存在的檢測差異干擾實驗結(jié)果,需增設一組實驗,大致思路為對F0轉(zhuǎn)入紅色熒光蛋白基因,對LN6轉(zhuǎn)入綠色熒光蛋白基因,重復上述實驗。
23.淺水湖泊養(yǎng)殖過程中,含N、P的無機鹽含量增多,湖泊出現(xiàn)富營養(yǎng)化,驅(qū)動淺水湖泊從清水態(tài)向渾水態(tài)轉(zhuǎn)換,如圖1所示。科研人員進一步調(diào)查淺水湖泊從清水態(tài)向渾水態(tài)變化過程中營養(yǎng)化程度以及部分藻類生長狀況(魚鱗藻、脆桿藻為魚的食物,微囊藻是一種藍細菌,會產(chǎn)生有毒物質(zhì)污染水體),形成曲線如圖2所示。
(1)湖泊從清水態(tài)變成渾水態(tài)說明生態(tài)系統(tǒng)的 是有限的。根據(jù)圖1和圖2分析,富營養(yǎng)化渾水態(tài)湖泊水體中氧氣含量減少的原因可能有 。
(2)從生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)角度來看,湖泊中的魚鱗藻和脆桿藻屬于 營養(yǎng)級。根據(jù)圖2推測魚鱗藻數(shù)量不斷下降的原因?qū)儆? (填“生物因素”或“非生物因素”)。
(3)據(jù)圖2可知,微囊藻的數(shù)量隨著營養(yǎng)化程度的提高而升高,其數(shù)量變化可通過 法進行調(diào)查。微囊藻大量繁殖,造成魚蝦大量死亡,該生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡被破壞,即 平衡等被破壞。選擇茭白、蓮藕等挺水植物種植,除了能通過 (種間關(guān)系)抑制微囊藻的繁殖,治理富營養(yǎng)化,還可以獲得經(jīng)濟收益,這遵循了生態(tài)工程的 原理。(至少寫出兩個)
(4)該生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)殖的各種魚類都占據(jù)著各自相對穩(wěn)定的生態(tài)位,其意義是 。養(yǎng)殖的草魚除飼料外還以魚鱗藻、脆桿藻為食,科研人員對草魚的能量流動情況進行分析,結(jié)果如表所示。(數(shù)字為能量值,單位是KJ/(cm2·a)
據(jù)表分析,草魚用于生長發(fā)育和繁殖的能量是 KJ/(cm2·a),從藻類到草魚的能量傳遞效率為 (保留一位小數(shù))。
【答案】(1) 自我調(diào)節(jié)能力(或抵抗力穩(wěn)定性) 沉水植物減少,光合作用釋放氧氣減少(或魚鱗藻類和脆桿藻減少,光合作用釋放氧氣減少或好氧菌分解遺體殘骸消耗大量氧氣)
(2) 第一 生物因素
(3) 抽樣檢測 結(jié)構(gòu)平衡、功能平衡、收支 種間競爭 協(xié)調(diào)、自生、整體
(4) 有利于魚類充分利用環(huán)境資源 19.6 15.5%
【分析】根據(jù)題干信息和圖2分析,淺水湖泊從清水態(tài)向渾水態(tài)變化過程,隨著N、P的增加,水體富營養(yǎng)化逐漸增加,貧營養(yǎng)化時魚鱗藻最多,中營養(yǎng)化時脆桿藻最多,營養(yǎng)化時微囊藻最多。隨著營養(yǎng)化程度的增加,魚鱗藻數(shù)量逐漸減少并消失于富營養(yǎng)化時;脆桿藻先升高后降低直至消失,其最多出現(xiàn)于中營養(yǎng)化時,消失于富營養(yǎng)化時;微囊藻一直在增加最后略微減少。
【詳解】(1)湖泊從清水態(tài)變成渾水態(tài)說明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力(或抵抗力穩(wěn)定性)是有限的。根據(jù)圖1和圖2分析,富營養(yǎng)化渾水態(tài)湖泊水體中氧氣含量減少的原因可能有沉水植物減少,光合作用釋放氧氣減少(或魚鱗藻類和脆桿藻減少,光合作用釋放氧氣減少或好氧菌分解遺體殘骸消耗大量氧氣)。
(2)從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度來看,湖泊中的魚鱗藻和脆桿藻為生產(chǎn)者,屬于第一營養(yǎng)級。魚鱗藻、脆桿藻和微囊藻都屬于生產(chǎn)者,在富營養(yǎng)化的湖泊中微囊藻大量繁殖,導致魚鱗藻、脆桿藻不斷下降,該原因?qū)儆谏镆蛩亍?br>(3)據(jù)圖2可知,微囊藻的數(shù)量隨著營養(yǎng)化程度的提高而升高,其數(shù)量變化可通過抽樣檢測法進行調(diào)查。微囊藻大量繁殖,造成魚蝦大量死亡,生物多樣性降低,導致該生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡被破壞,即結(jié)構(gòu)平衡、功能平衡、收支平衡等被破壞。種植茭白、蓮藕等挺水植物除了獲得經(jīng)濟收益,這些挺水植物還可以通過遮擋陽光(影響光合作用)、吸收無機鹽(競爭養(yǎng)分),種間競爭抑制微囊藻的繁殖,進而治理富營養(yǎng)化,這遵循生態(tài)工程的自生(通過有效選擇生物組分并合理布設,有助于生態(tài)系統(tǒng)維持自生能力)、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(進行生態(tài)工程建設時,不僅要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,更要考慮經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力)等生態(tài)學基本原理。
(4)生態(tài)位是指一個物種在生物群落中的地位和作用,要研究湖泊中草魚的生態(tài)位,需要研究的方面有棲息地、食物、天敵以及與其它物種的關(guān)系等,該生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)殖的各種魚類都占據(jù)著各自相對穩(wěn)定的生態(tài)位,其意義是有利于不同魚類之間充分利用環(huán)境資源。據(jù)表分析,草魚用于生長發(fā)育和繁殖的能量=攝入量-糞便中的能量-呼吸作用散失的能量=117.6-55.6-42.4=19.6KJ/(cm2·a),草魚同化藻類中的能量=草魚同化的能量-草魚同化飼料中的能量=117.6-55.6-15.2=46.8KJ/(cm2·a),則藻類到草魚的能量傳遞效率=草魚同化藻類中的能量/魚鱗藻、脆桿藻同化的能量×100%=46.8/301.2×100%≈15.5%。
24.防御素是一類富含二硫鍵的陽離子型多肽,廣泛分布于真菌、植物與動物中,是生物免疫系統(tǒng)中的重要調(diào)節(jié)分子。β-防御素是一種由H基因編碼的抗菌肽,抑菌譜廣。長春生物科技研究所通過構(gòu)建重組酵母菌進行發(fā)酵,獲得了β-防御素。回答下列問題:
(1)為獲得β-防御素基因,研究者利用致病細菌的脂多糖(LPS)刺激結(jié)腸癌細胞株提高β-防御素的表達量,提取總RNA,經(jīng)過 后,作為模板進行PCR擴增。PCR產(chǎn)物常采用 來鑒定,鑒定后進行測序。測序結(jié)果與 數(shù)據(jù)庫中的公開數(shù)據(jù)進行比較,進而得到正確的β-防御素基因。
(2)本實驗選用畢赤酵母表達載體pPIC9K(如圖),擴增目的基因時設計的1對引物為P1(5'ATCGAATTCATGGGAAGTCATAAACACATTAGA3')和P2(5'TATAGCGGCCGCCTATTTCTTTCTTCGGCAGCAT3')。
①本實驗中引物的作用是 (答出2點即可);
②部分限制酶識別序列及切點如下表,結(jié)合圖中限制酶切點與引物,推測本實驗酶切時,選用的兩種限制酶是 ,采用雙酶切法的優(yōu)勢是 (答出2點即可)。
(3)畢赤酵母表達系統(tǒng)最大的優(yōu)點是可對β-防御素 (答出2點即可),直接表達出具有生物活性的產(chǎn)品。
(4)畢赤酵母表達系統(tǒng)發(fā)酵結(jié)束后,采取適當?shù)? 措施來獲得產(chǎn)品。
【答案】(1) 逆轉(zhuǎn)錄/反轉(zhuǎn)錄 瓊脂糖凝膠電泳 GenBank(或BLAST)
(2) 使 Taq DNA 聚合酶從引物的 3'端開始連接脫氧核苷酸,5'端引入限制酶切位點 EcRI和 NtI 防止載體或目的基因自身環(huán)化,防止目的基因與載體反向鏈接
(3)加工、修飾、包裝
(4)提取、分離、純化
【分析】PCR原理:在高溫作用下,打開DNA雙鏈,每條DNA單鏈作為母鏈,以4種游離脫氧核苷酸為原料,合成子鏈,在引物作用下,DNA聚合酶從引物3'端開始延伸DNA鏈,即DNA的合成方向是從子鏈的5'端自3'端延伸的。實際上就是在體外模擬細胞內(nèi)DNA的復制過程。DNA的復制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能從3′端延伸DNA鏈。
【詳解】(1)經(jīng)RNA到DNA的過程是逆轉(zhuǎn)錄,故研究者利用致病細菌的脂多糖(LPS)刺激結(jié)腸癌細胞株提高β-防御素的表達量,提取總RNA,經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄后,作為模板進行PCR擴增;PCR產(chǎn)物常采用瓊脂糖凝膠電泳來鑒定,鑒定后進行測序;測序結(jié)果與GenBank(或BLAST)數(shù)據(jù)庫中的公開數(shù)據(jù)進行比較,進而得到正確的β-防御素基因。
(2)①擴增目的基因時,需要一對引物,引物的作用是使 Taq DNA 聚合酶從引物的 3'端開始連接脫氧核苷酸,并在5'端引入限制酶切位點。
②分析題意,擴增目的基因時設計的1對引物為P1(5'ATCGAATTCATGGGAAGTCATAAACACATTAGA3')和P2(5'TATAGCGGCCGCCTATTTCTTTCTTCGGCAGCAT3'),引物需要與模板的3'端結(jié)合,用于延伸子鏈,據(jù)圖可知,引物P1中5'→3'有-GAATTC-序列,P2中5'→3'有-GCGGCCGC-序列,據(jù)此推測本實驗中采用的一對限制酶是EcR Ⅰ、Nt Ⅰ;采用雙酶切法的優(yōu)勢是避免目的基因和載體自身環(huán)化,目的基因和載體基因反向連接(確保目的基因和載體正確連接)。
(3)畢赤酵母真核表達系統(tǒng)最大的優(yōu)點在于,該體系可對目的蛋白加工、折疊、修飾,直接表達出具有生物活性的蛋白。
(4)畢赤酵母表達系統(tǒng)發(fā)酵結(jié)束后,采取適當?shù)奶崛?、分離、純化措施來獲得產(chǎn)品。
25.玉米屬于雌雄同株異花植物。玉米的雄性育性受兩對等位基因M/m和R/r的控制,基因R控制合成的蛋白R能夠影響花粉母細胞同源染色體的聯(lián)會,如果花粉母細胞蛋白R缺失或減少時,就不能產(chǎn)生正常的精子,從而導致雄性不育?;颍偷谋磉_產(chǎn)物會影響蛋白R的合成。實驗人員選擇一株純合的雄性可育的玉米和一株純合的雄性不育的玉米進行雜交,F(xiàn)1全表現(xiàn)為雄性可育,F(xiàn)1自交,F(xiàn)2中雄性可育:雄性不育=10:6。回答以下問題:
(1)兩對等位基因M/m和R/r遺傳時遵循的遺傳定律是 ,F(xiàn)1的基因型是 。
(2)進一步研究發(fā)現(xiàn),基因型為mmRR的玉米表現(xiàn)為雄性可育,而基因型為mmRr的玉米表現(xiàn)為雄性不育,推測其原因可能是 ;但基因型為MMRr和MmRr的玉米都表現(xiàn)為雄性可育,請推測基因M和基因R的關(guān)系: 。
(3)為探究基因R/r的作用機制,研究者用不同引物分別對P1(mmRR)、P2(mmRr)和P3(mmrr)玉米的基因R/r進行PCR擴增后電泳檢測,并對細胞中基因R/r的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的量進行測定,結(jié)果如圖1和圖2所示,M為標準參照物。
①研究者利用PCR技術(shù)擴增基因R和基因r時選擇了不同的引物,這是因為 。
②結(jié)合圖1和圖2分析,R基因突變?yōu)閞基因時發(fā)生了堿基對的 。研究者發(fā)現(xiàn)P3玉米細胞中沒有相應的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物與RNA聚合酶不能發(fā)揮作用有關(guān)。根據(jù)以上信息推測,P3玉米細胞中沒有相應的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的原因是 。
【答案】(1) 自由組合 MmRr
(2) 基因型為mmRr的玉米表現(xiàn)為花粉母細胞蛋白R含量少 M基因的表達產(chǎn)物能促進R基因的表達
(3) R和r為等位基因,二者中含有的堿基序列是有差別的 缺失 缺失部分為RNA聚合酶的結(jié)合位點,因而無法轉(zhuǎn)錄
【分析】基因自由組合定律的實質(zhì)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(shù)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。
【詳解】(1)題意顯示,玉米的雄性育性受兩對等位基因M/m和R/r的控制,一株純合的雄性可育的玉米和一株純合的雄性不育的玉米進行雜交,F(xiàn)1全表現(xiàn)為雄性可育,F(xiàn)1自交,F(xiàn)2中雄性可育∶雄性不育=10∶6,為9∶3∶3∶1的變式,因而說明等位基因M/m和R/r遺傳時遵循的基因自由組合定律,則F1的基因型為MmRr。
(2)進一步研究發(fā)現(xiàn),基因型為mmRR的玉米表現(xiàn)為雄性可育,而基因型為mmRr的玉米表現(xiàn)為雄性不育,而題中顯示,花粉母細胞蛋白R缺失或減少時,就不能產(chǎn)生正常的精子,則基因型為mmRr的玉米表現(xiàn)為花粉母細胞蛋白R含量少;題中顯示,基因M的表達產(chǎn)物會影響蛋白R的合成,據(jù)此可推測,基因型為MMRr和MmRr的玉米都表現(xiàn)為雄性可育的原因是M基因的表達產(chǎn)物能促進R基因的表達。
(3)①研究者利用PCR技術(shù)擴增基因R和基因r時選擇了不同的引物,這是因為R和r為等位基因,二者中含有的堿基序列是有差別的,因而為了擴增兩種基因需要選擇不同的引物。
②結(jié)合圖1和圖2實驗結(jié)果可以看出,R基因中的堿基數(shù)量多于r基因,因而可知R基因突變?yōu)閞基因時發(fā)生了堿基對的缺失。研究者發(fā)現(xiàn)P3玉米細胞中沒有相應的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物與RNA聚合酶不能發(fā)揮作用有關(guān)。根據(jù)以上信息推測,P3玉米細胞中沒有相應的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,且r基因是R基因發(fā)生堿基對缺失造成的,因而可能的原因是缺失部分為RNA聚合酶的結(jié)合位點,因而無法轉(zhuǎn)錄,進而導致沒有相應的表達成產(chǎn)物。
品種
光合速率
葉綠素a
葉綠素b
葉綠素a+b
品種1
-13.79
-23.94
-28.76
-25.34
品種2
-40.55
+24.77
+12.37
+21.28
品種3
-48.50
-61.20
-80.27
-69.09
品種4
-63.89
-24.73
+7.100
-16.79
品種5
-54.37
-62.42
-64.64
-63.08
魚鱗藻、脆桿藻同化的能量
草魚攝入食物中的能量
草魚同化飼料中的能量
草魚糞便中的能量
草魚用于生長發(fā)育和繁殖的能量
草魚呼吸作用散失的能量
301.2
117.6
15.2
55.6
?
42.4
限制酶
識別序列及酶切位點
Bg! Il
5..A↓'
EcR I .
↓MTTC...3'
SnaB 1
S.'.TAC↓GTA..3'
Sac
↓C--.3'
Avr lI
5..C↓CTC...3'
SulI
G↓TCCGAC...
Nt I
5.. CC↓GGGCCGC...3
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