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2022-2023学年河南省顶级名校高三上学期第一次月考生物试题含解析
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河南省顶级名校2022-2023学年高三上学期第一次月考生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.通过显微镜可以观察到多种多样的细胞,下列关于图中的几种细胞说法正确的是( )
A.图中细胞都有相似的细胞膜、细胞质和细胞核等结构,这反映了细胞的统一性
B.草履虫和酵母菌的遗传物质是DNA,大肠杆菌的遗传物质是RNA
C.大肠杆菌既属于生命系统的细胞层次,也属于个体层次
D.发菜与草履虫属于同一类生物,与大肠杆菌不同
【答案】C
【分析】1、原核细胞和真核细胞的区别:有无以核膜为界限的细胞核;
2、原核细胞和真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质,它们都以DNA作为遗传物质。
【详解】A、图中大肠杆菌属于原核生物,草履虫和酵母菌属于真核生物,原核生物没有细胞核,A错误;
B、大肠杆菌,草履虫和酵母菌等生物的遗传物质都是DNA,B错误;
C、大肠杆菌是单绀胞生物,既属于生命系统的细胞层次,也属于个体层次,C正确;
D、发菜属于蓝藻,和大肠杆菌一样都属于原核生物,D错误。
故选C。
2.动物细胞的存活依赖于外界信号,如果丧失存活信号,就会启动内部的凋亡程序。存活因子是一种常见的存活信号,它们与细胞表面的受体结合后,启动细胞内部信号途径,抑制凋亡的发生,过程如图所示。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.凋亡程序启动后细胞中的BCl-2 mRNA量增加
B.Bc1-2蛋白要在蛋白激酶的促进下发挥作用
C.Bcl-2基因不仅仅存在于将要凋亡的动物细胞中
D.存活因子通过控制Bc1-2蛋白的合成来抑制细胞凋亡
【答案】A
【分析】由图可知,存活因子与细胞膜上的受体结合,一方面会激活转录因子题意Bcl-2基因结合,促进Bcl-2基因的表达;另一方面会激活蛋白激酶,抑制细胞凋亡。
【详解】A、存活因子会促进Bcl-2基因的表达,会引起细胞内BCl-2 mRNA量增多,凋亡程序启动后细胞中的BCl-2 mRNA量会减少,A错误;
B、由图可知,Bc1-2蛋白要在蛋白激酶的促进下发挥作用,抑制细胞凋亡,B正确;
C、Bcl-2基因不仅仅存在于将要凋亡的动物细胞中,它存在于几乎所有的活细胞中,C正确;
D、由图可知,存活因子通过调控Bcl-2基因的表达,抑制细胞凋亡,D正确。
故选A。
3.核膜上有核孔,也称核孔复合体,核纤层是其必要组成部分。心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病,最新研究表明,其致病机制是核孔复合体的运输障碍。下列说法正确的是( )
A.人成熟红细胞核孔复合体的数量较少,因此红细胞代谢较弱
B.物质进出细胞核都与核孔复合体有关
C.心房颤动可能是部分mRNA输出细胞核障碍引起
D.如果某个细胞表达了核纤层蛋白基因,说明这个细胞发生了分化
【答案】C
【分析】细胞核包括核膜、染色质、核仁、核孔,其功能是细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、人成熟红细胞没有细胞核,没有核孔复合体,A错误;
B、物质进出细胞核并非都与核孔复合体有关,如小分子物质可通过核膜进出核孔,B错误;
C、心房颤动(房颤)的致病机制是核孔复合体的运输障碍,可能导致部分mRNA不能运出细胞核,从而影响相关蛋白质的合成而导致相应症状,C正确;
D、核纤层蛋白用于构成核孔复合体,而核孔复合体几乎存在于所有真核细胞中,可见细胞表达了核纤层蛋白基因不能说明该细胞发生了分化,D错误。
故选C。
4.近期,曲“红伞伞,白杄杄,吃完一起躺板板”将致幻毒菇毒蝇伞推向网络热搜,鹅膏蕈碱是毒蝇伞中所含有的主要致幻毒物之一,它是一种环状八肽。研究发现,鹅膏蕈碱能抑制真核生物的细胞核内RNA聚合酶活性,使RNA合成受阻,蛋白质合成减少,但对线粒体和叶绿体内发挥作用的RNA聚合酶没有作用。关于鹅膏蕈碱下列分析正确的是( )
A.鹅膏蕈碱的化学结构中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
B.高温加热后的鹅膏蕈碱无法与双缩脲试剂发生紫色反应
C.用鹅膏蕈碱处理正常细胞后,线粒体功能会受到影响
D.鹅膏蕈碱可能影响脱氧核糖核苷酸间磷酸二酯键的形成
【答案】C
【分析】线粒体是半自主型细胞器,其内的蛋白质既受线粒体基因控制,部分也受核基因控制。
【详解】A、鹅膏蕈碱是一种环状八肽,化学结构中至少含有0个游离的氨基和0个游离的羧基,A错误;
B、高温加热后的鹅膏蕈碱肽键没有被破坏,仍可以与双缩脲试剂发生紫色反应,B错误;
C、鹅膏蕈碱能抑制真核生物的细胞核内RNA聚合酶活性,使RNA合成受阻,蛋白质合成减少,而线粒体有些蛋白质是由细胞核基因控制合成,故其功能也会受到影响,C正确;
D、鹅膏蕈碱能使RNA合成受阻,可能影响核糖核苷酸间磷酸二酯键的形成,D错误。
故选C。
5.如是人胰岛素基因与其mRNA杂交的示意图,其中①~⑦表示基因不同的功能区,②④⑥为DNA与mRNA形成的杂交区。下列说法正确的是( )
A.③和⑤区域为染色体变异所导致的结果
B.杂交区的碱基中嘌呤数可能多于嘧啶数
C.杂交的两条核酸单链之间通过磷酸二酯键相连
D.基因和mRNA的杂交区可能存在8种核苷酸
【答案】D
【分析】据图分析,该基因中①⑦部分在mRNA中没有对应片段,为非编码区的上游和下游,②④⑥部分mRNA中有对应片段,应该是编码区中的外显子,夹在其中的③⑤为编码区中的内含子,不是增加的染色体片段。
【详解】A、③⑤为编码区中的内含子,不是染色体变异所导致的,A错误;
B、杂交区双链结构中的碱基配对为A=U,T=A,G=C,C=G,嘌呤数等于嘧啶数,B错误;
C、杂交的两条核酸单链之间通过碱基互补配对形成的氢键相连,C错误;
D、基因和mRNA的杂交区存在核糖核酸和脱氧核糖核酸两种链,可能存在④种核糖核苷酸和4种脱氧核糖核苷酸,D正确。
故选D。
6.淀粉酶是人体消化液中重要的消化酶,在代谢中起到重要作用。为了探究不同物质对胰淀粉酶活性的影响,研究人员进行了如下实验。下列选项正确的是( )
A.甲是实验组,与其他组进行对照,目的是测定胰淀粉酶在适宜条件下的活性
B.乙和丙进行对照,说明芦丁可能强化了茶花粉提取液对胰淀粉酶的活性的抑制作用
C.丙和丁进行对照,说明维生素C可以缓解芦丁对胰淀粉酶的活性的抑制作用
D.甲和丁进行对照,推测维生素C对胰淀粉酶活性有抑制作用
【答案】B
【分析】本实验是探究不同物质对胰淀粉酶活性的影响实验,自变量是茶花粉提取液、芦丁溶液、维生素C溶液是否加入胰淀粉酶液。甲乙对照表明茶花粉提取液能抑制胰淀粉酶活性,乙丙对照表明,芦丁可能会强化茶花粉提取液对胰淀粉酶活性的抑制作用。
【详解】A、甲是对照组,与其他组进行对照,目的是测定胰淀粉酶在加入茶花粉提取液、芦丁溶液、维生素C溶液等后的活性,A错误;
B、甲乙对照说明茶花粉提取液对胰淀粉酶的活性有抑制作用,乙丙结果显示,加入芦丁后胰淀粉酶的活性更低,说明芦丁可能强化了茶花粉提取液对胰淀粉酶的活性的抑制作用;也可能芦丁本身能抑制胰淀粉酶活性,丙组同时加入茶花粉提取液和芦丁后,二者在抑制胰淀粉酶活性上实现了效果叠加,体现出胰淀粉酶活性更低,B正确;
C、丙丁之间不满足单一变量原则,无法对照作推论,故不能说明维生素C、可以缓解芦丁对胰淀粉酶的活性的抑制作用,C错误;
D、甲丁之间不满足单一变量原则,无法对照作推论,故不能推测维生素C对胰淀粉酶活性有抑制作用;乙丁酶活性相当,乙丁对照推测维生素C对酶活性没有显著影响,D错误。
故选B。
7.科学家研究发现,细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关,机理如下图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.Ca2+进入内质网腔的方式属于主动运输
B.Ca2+在线粒体内膜上调控有氧呼吸的第三阶段,进而影响脂肪的合成
C.细胞内包裹脂肪的脂滴膜最可能是由单层磷脂分子构成的
D.若控制蛋白A的基因突变,细胞中脂肪的合成会减少
【答案】B
【分析】由题图可知,脂肪的合成过程:钙离子进入内质网,由内质网进入线粒体,在线粒体内,丙酮酸形成柠檬酸,柠檬酸从线粒体进入细胞质基质,在细胞质基质中形成脂肪。
【详解】A、由图可知,Ca2+进入内质网腔的方式需要转运蛋白的协助,还需要ATP提供能量,是主动运输,A正确;
B、Ca2+在线粒体基质发挥作用,调控的是有氧呼吸的第二阶段,B错误;
C、根据磷脂分子的特点,头部亲水,尾部疏水,包裹脂肪的应该是尾部朝向内侧的单层磷脂分子围成的膜结构,C正确;
D、由图可知,Ca2+进入内质网,需要蛋白A的协助,若控制蛋白A的基因突变,蛋白A不能合成或合成减少,Ca2+吸收减少,则丙酮酸生成柠檬酸减少,细胞中脂肪合成减少,D正确。
故选B。
8.细胞自噬是在一定条件下“吃掉”自身的结构和物质的过程,内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时,LC3-I蛋白被修饰形成LC3-II蛋白,LC3-II蛋白促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤线粒体的降解。将大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和高强度运动组,测量细胞中LC3-I蛋白和LC3-II蛋白的相对含量,结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.溶酶体能合成多种水解酶,还能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
B.由图可知,运动可增强细胞清除损伤线粒体的能力
C.损伤的线粒体被溶酶体降解后,产生的部分产物可以被细胞重新利用
D.LC3-II蛋白促使自噬体与溶酶体融合的过程体现了细胞内的信息交流
【答案】A
【分析】根据柱形图分析,自变量是运动强度,因变量是LC3-Ⅰ蛋白和LC3-Ⅱ蛋白的相对含量,大强度运动LC3-Ⅰ蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白,LC3-Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤的线粒体降解。
【详解】A、溶酶体中的水解酶是在核糖体上合成的,A错误;
B、据图可知,大鼠的运动强度越大,LC3-Ⅰ蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白的量越多,LC3-Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合,故大鼠清除损伤线粒体的能力越强,B正确;
C、损伤的线粒体被溶酶体降解后,产生的部分产物可以被细胞重新利用,C正确;
D、LC3-Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合的过程体现了细胞内的信息交流,D正确。
故选A。
9.光合作用是自然界最重要的化学反应之一,光合作用的限制因素有内因和外因两个方面,外因主要包括温度、CO2浓度和光照强度,如图是实验人员测得的光吸收对单个叶片光合速率的影响。下列相关叙述错误的是( )
注:光极限:是指光合作用吸收CO2量随着光吸收的增加而上升的光吸收范围。CO2极限:是指光合作用吸收CO2量不再随着光吸收的增加而上升的光吸收范围。
A.大田作物群体对光能的利用与单个叶片不同,对应的光极限范围应该更大
B.达到CO2极限时,限制光合速率的因素可能是CO2浓度或温度
C.在光合最适温度下适当升温,若细胞呼吸速率增大,光补偿点可能左移
D.实际生产中施肥过多会影响植物吸水,施肥不足可能影响叶绿素和相关酶的合成
【答案】C
【分析】影响光合作用的主要环境因素是光照强度、温度和二氧化碳浓度等。据图分析:图示实验是探究光吸收对光合作用速率的影响,据此分析作答。
【详解】A、群体对光能的利用更充分,光饱和点较单个叶片更大,所以光极限范围会增大,A正确;
B、达到CO2极限时,曲线趋于水平说明限制因素不再是光吸收(光照强度),可能是其他外界因素,如温度和CO2浓度,B正确;
C、在光合最适温度的基础上升高温度,若细胞呼吸速率增大,而光合速率下降,光补偿点应该右移,C错误;
D、合成叶绿素和相关的酶需要根吸收的矿质元素,但施肥过度会造成土壤溶液浓度过大,植物吸水困难,甚至失水,D正确。
故选C。
10.水稻的多粒和少粒是一对相对性状,由一对等位基因控制。现有多粒植株甲和少粒植株乙,为了判断多粒和少粒的显隐性关系,有两种方案可供选择,方案一:让甲与乙杂交;方案二:让甲和乙分别自交。下列说法错误的是( )
A.若方案一的子代只出现一种性状,则出现的性状即为显性性状
B.若方案一的子代出现两种性状,则让子代两种个体继续杂交可判断性状显隐性
C.若方案二的子代有一方发生性状分离,则发生性状分离的亲本性状为显性性状
D.若方案二的子代均未发生性状分离,则让二者子代进行杂交可判断性状显隐性
【答案】B
【分析】由于多粒和少粒这对相对性状由一对染色体上的一对等位基因控制,欲通过一代杂交实验就能确定多粒和少粒这对相对性状的显隐性关系,可选择具有该对相对性状的两个纯合亲本(多粒×少粒)进行正交和反交,子一代所表现出来的性状即为显性性状,也可以通过进行多组多粒与多粒或者是多组少粒与少粒进行杂交实验,若后代出现性状分离新出现的性状即为隐性性状。设为A、a,据此作答。
【详解】A、让具有相对性状的甲与乙杂交,若子代只出现一种性状,则出现的性状即为显性性状,A正确;
B、若方案一的子代出现两种性状,则可能是Aa×aa→Aa、aa,此时应让子代两种个体自交,B错误;
C、方案二是让甲和乙分别自交,若方案二的子代有一方发生性状分离,则发生性状分离的亲本性状为显性性状(Aa),C正确;
D、若方案二的子代均未发生性状分离,则可能是AA×AA→AA、aa×aa→aa,此时让二者子代进行杂交AA×aa即可判断性状显隐性,D正确。
故选B。
11.控制某种雌雄异株植物的阔叶(B)和细叶(b)的基因仅位于X染色体上,自然界中有阔叶、细叶雄株和阔叶雌株,但未发现细叶雌株。下列分析错误的是( )
A.在自然界中没有细叶雌株的原因是含Xb的花粉或卵细胞致死
B.若某种群中雌株的基因型及比例为XBXB:XBXb=1:2,阔叶植株自由交配,后代雄株中会出现1/3的细叶
C.用细叶雄株与阔叶雌株杂交后代均为雄株,则证明含Xb的花粉致死
D.杂合阔叶雌株与细叶雄株杂交,子代中Xb的基因频率为1/2
【答案】A
【分析】控制某种雌雄异株植物的阔叶(B)和细叶(b)的基因仅位于X染色体上,属于伴性遗传。由于自然界中有阔叶、细叶雄株和阔叶雌株(XBY、XbY、XBX— ),未发现细叶雌株(XbXb),说明Xb的花粉致死。
【详解】A、如果出现Xb的卵细胞致死现象,则不会出现细叶雄株(XbY),A错误;
B、阔叶雌株的基因型及比例为XBXB:XBXb=1:2,阔叶雄株的基因型为XBY,雌株产生的配子为2/3 XB、1/3 Xb,雄株产生的配子为 1/2 XB、1/2 Y,后代雄株中会出现1/3的细叶,B正确;
C、细叶雄株(XbY)与阔叶雌株(XBX—)杂交后代均为雄株,说明含Xb的花粉致死 ,C正确;
D、杂合阔叶雌株(XBXb)与细叶雄株(XbY),由于含Xb的花粉致死,所以后代基因型为1 /2 XBY、1/2 XbY,因此Xb的基因频率为1/2 ,D正确。
故选A。
【点睛】本题考查伴性遗传的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
12.线粒体呼吸链主要由线粒体呼吸链酶组成,由于线粒体中需要经呼吸链氧化和电子传递的主要是NADH和FADH2,所以可将呼吸链分为NADH氧化呼吸链和FADH2氧化呼吸链,下图是这两条呼吸链相关路径。据图分析以下说法不正确的是( )
A.线粒体内膜向内折叠形成嵴,为细胞色素还原酶、细胞色素氧化酶等酶的附着提供了场所
B.NADH在有氧呼吸的前两个阶段产生,在第三阶段消耗
C.细胞呼吸产生的NADH和光合作用产生的NADPH都可用于还原O2
D.辅酶Q参与细胞的有氧呼吸过程,可能与H+的运输有关
【答案】C
【分析】细胞有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,第二阶段和第三阶段发生在线粒体中,第三阶段发生在线粒体内膜,发生还原氢和氧气结合生成水的过程。
【详解】A、线粒体内膜向内折叠成嵴,增大了膜的表面积,为细胞色素还原酶、细胞色素氧化酶等酶的附着提供了场所,A正确;
B、NADH是还原性辅酶I,即在细胞呼吸中产生的[H],细胞有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生[H],第三阶段[H]在线粒体内膜上与氧气反应生成水,B正确;
C、呼吸作用产生的[H]是NADH,即还原性辅酶I,光合作用产生的[H]是NADPH,即还原性辅酶Ⅱ,光合作用产生的只能用于光合作用的暗反应,而不能用于还原氧气,C错误;
D、由图可知,辅酶Q参与NADH氧化呼吸链和FADH氧化呼吸链的关键环节,可能与H+的运输有关,D正确。
故选C。
13.群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。下列有关种群和群落的叙述,错误的是( )
A.区别常绿阔叶林与常绿针叶林的重要特征是群落的物种组成
B.群落中新种群的引入可能会改变目前群落演替的速度和方向
C.某池塘中各个种群的关系和池塘的边界范围等都属干群落水平上研究的问题
D.在开发动植物资源时,种群数量达到 K 值时才能猎取一定数量的该生物资源
【答案】D
【解析】1、人类的活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
2、群落中的物种组成、种间关系、边界和范围、群落的结构、群落演替等都属于群落水平上研究的问题。
【详解】A、区别常绿阔叶林与常绿针叶林的重要特征是群落的物种组成,A正确;
B、群落中新种群的引入改变种间关系,可能会改变目前群落演替的速度和方向,B正确;
C、池塘中各个种群的种间关系和池塘的边界范围等都属于群落水平上研究的问题,C正确;
D、在开发动植物资源时,种群数量大于K/2值时就可以猎取一定数量的该生物资源,达到K值时种群的增长速率较低,D错误。
故选D。
【点睛】
14.新冠病毒是一种传染性极强的单链RNA病毒,病毒表面有囊膜和蛋白质,其中突刺蛋白可被肺细胞表面的ACE2受体识别,然后囊膜和细胞膜融合,随后整个病毒进入肺细胞。下列说法不正确的是( )
A.单链RNA结构不稳定,容易发生变异,因此针对新冠病毒的疫苗研制困难
B.新冠病毒利用宿主细胞的能量和原料合成自己的成分
C.效应T细胞裂解被新冠病毒感染的肺细胞,需要ACE2受体识别
D.新冠病毒进入肺细胞的过程体现了细胞膜具有流动性特点和信息交流功能
【答案】C
【分析】新冠病毒含有RNA、蛋白质等组分,具有囊膜结构,故可以与宿主细胞发生膜融合。
【详解】A、新冠病毒的遗传物质是单链RNA,而单链RNA结构不稳定,容易发生变异,针对原来疫苗产生的抗体无法识别变异后的病毒,因此针对新冠病毒的疫苗研制困难,A正确;
B、新冠病毒没有细胞结构,不能独立生存,故入侵宿主细胞后,利用宿主细胞的ATP、氨基酸、核苷酸等合成自己的成分,B正确;
C、效应T细胞裂解被新冠病毒感染的肺细胞,需要有关受体识别,但不是ACE2受体识别,C错误;
D、突刺蛋白可被肺细胞表面的ACE2受体识别,体现了细胞膜的信息交流功能,然后囊膜和细胞膜融合,随后整个病毒进入肺细胞,体现了细胞膜具有一定的流动性,D正确。
故选C。
15.如图表示人体在寒冷环境中的体温调节过程。下列相关叙述中,不正确的是( )
A.甲可表示为传出神经末梢以及支配的汗腺或皮肤毛细血管
B.人体内热量来源主要是细胞中有机物的氧化放能
C.增加产热的调节过程存在神经调节和体液调节
D.下丘脑既是体温调节中枢,又是感受外界环境温度变化的感受器
【答案】D
【分析】寒冷环境下,机体增加产热的途径包括骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加等,减少散热的途径包括汗腺分泌减少、皮肤血管收缩等。
【详解】A、由图可知甲为效应器,即传出神经末梢以及支配的汗腺或皮肤毛细血管,A正确;
B、人体内热量来源主要是骨骼肌或肝脏细胞中有机物通过细胞呼吸的氧化放能,B正确;
C、由图可知增加产热的调节过程涉及反射弧结构,故存在神经调节,又涉及相关激素作用于靶细胞加快细胞代谢增加产热,故也存在体液调节,C正确;
D、下丘脑是体温调节中枢、血糖平衡调节中枢,水盐平衡调节中枢等,温度感受器主要分布在皮肤、消化道和呼吸道黏膜,D错误。
故选D。
16.生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。下列有关生物膜化学成分和结构的叙述,正确的是( )
A.生物膜系统指生物体内所有膜结构
B.高尔基体分泌的囊泡可导致细胞膜成分的自我更新
C.生物膜的特定功能主要由磷脂分子决定
D.效应T细胞使靶细胞裂解的过程体现了细胞膜的选择透过性
【答案】B
【分析】生物膜系统是指生物体细胞内所有膜的统称,包括细胞膜、细胞器膜和核膜等。
【详解】A、生物膜系统指细胞内的细胞器膜、细胞膜和核膜等结构,体内有些膜结构如肠膜等不属于生物膜系统,A错误;
B、高尔基体膜形成的囊泡转运到细胞膜可导致细胞膜成分的自我更新,B正确;
C、生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,C错误;
D、效应T细胞与靶细胞结合,使靶细胞裂解,这体现了细胞膜的信息交流功能,D错误。
故选B。
17.每个人的健康都与内环境的稳态有关。以下关于人体内环境和稳态的叙述,正确的是( )
A.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当保持稳态时,机体就不会患病
B.血浆渗透压的大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关,且无机盐含量的影响更大
C.人体剧烈运动时产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质
D.稳态是机体进行生命活动的基础,因此内环境是细胞代谢的主要场所
【答案】B
【分析】内环境稳态是指机体通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态,其意义是机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当超过一定限度后, 稳态会遭到破坏,人体可能患病,A错误;
B、血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,蛋白质相对分子量比无机盐相对分子量大,故无机盐含量对血浆渗透压的影响更大,B正确;
C、人体剧烈运动时细胞进行有氧呼吸产生CO2和水,同时进行无氧呼吸产生乳酸,产生CO2的场所是线粒体基质,C错误;
D、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,细胞代谢的主要场所是细胞质,D错误。
故选B。
18.下图为人类某种单基因遗传病的家系图,在不考虑存在于X、Y染色体的同源区段上和变异的条件下,下列说法不正确的是( )
A.若该病是伴X染色体显性遗传病,则Ⅰ—2、Ⅱ—1、Ⅲ—4必定为杂合子
B.若该病是常染色体隐性遗传病,则该家系图中的正常个体必定为杂合子
C.若该病是常染色体显性遗传病,则该家系图中的患者必定为杂合子
D.若该病是伴X染色体隐性遗传病,则只需要将Ⅱ—5、Ⅲ—3改为患者即可
【答案】D
【分析】分析遗传系谱图:该病在家系中代代有患者,且患者男女都有,女患者的后代既有正常儿子,也有患病儿子,故该病不可能是伴X染色体隐性遗传病;男正常后代的既有患病的女儿,也有正常的女儿,故该病可能为常染色体显性/隐性遗传病,伴X显性遗传病。
【详解】A、若该病是伴X染色体显性遗传病,则Ⅰ—2、Ⅱ—1均有表现正常的后代(隐性纯合),因此Ⅰ—2、Ⅱ—1均为杂合子,Ⅲ—4的父亲表现正常,因此Ⅲ—4必定为杂合子,A正确;
B、若该病是常染色体隐性遗传病,由于系谱图中每代都有患者,故该家系图中的正常个体必定为杂合子,B正确;
C、若该遗传病是常染色体显性遗传病,由于系谱图中每代都有正常个体,故该家系图中的患者必定为杂合子,C正确;
D、由分析可知,Ⅰ—1患病,但她的儿子Ⅱ—5正常可知,该病不可能是伴X染色体隐性遗传病,若该病是伴X染色体隐性遗传病,仅将Ⅱ—5、Ⅲ—3改为患者,仍不能符合要求,因为Ⅱ—1、Ⅲ—4是女患者,其父亲Ⅰ—1、Ⅱ—2理论上应该也是患者,但家系图中的Ⅰ—1、Ⅱ—2正常,D错误。
故选D。
19.减数分裂和受精作用使生物体前后代染色体数目维持恒定。下列有关减数分裂和受精作用的叙述,不正确的是( )
A.减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂
B.受精卵的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞
C.同一雄性生物体在不同时刻产生的精子的染色体组成一般不同
D.同一双亲的后代具有多样性的原因之一是精子和卵细胞的随机结合
【答案】B
【分析】1、减数分裂的实质:染色体复制一次,细胞连续分裂两次,结果新细胞染色体数减半.
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失;
3、受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程.精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子有一半来自卵细胞。
【详解】A、减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂,其特点是染色体复制一次,细胞连续分裂两次,A正确;
B、受精卵中的核遗传物质一半来自卵细胞,一半来自精子,而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞,B错误;
C、同一雄性生物体在不同时刻产生的精子,由于基因的自由组合,染色体组成一般是不同的,C正确;
D、同一双亲后代遗传的多样性不仅与减数分裂过程中发生的基因重组有关,也与卵细胞和精子的随机结合有关,D正确。
故选B。
20.如表是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况,下列叙述错误的是( )
摄取量
粪便量
呼吸散失量
能量[J/(hm2·a)]
1.05×1010
3.50×109
4.55×109
A.田鼠粪便量包含在其摄食量之中,属于生产者的同化量
B.田鼠同化的能量中约有35%用于其生长发育和繁殖
C.田鼠摄食量减去粪便量和呼吸散失量即为同化量
D.以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为1.40×109J/(hm2·a)
【答案】C
【分析】动物的摄入能=其同化能+其粪便能;同化的能量=呼吸作用消耗+用于生长、发育与繁殖的能量;用于生长、发育与繁殖的能量=流入下一营养级的能量+流向分解者的能量+未被利用的能量。
【详解】A、动物的摄入能=其同化能+其粪便能,田鼠粪便量包含在其摄食量之中,属于生产者的同化量,A正确;
B、同化的能量=呼吸作用消耗+用于生长、发育与繁殖的能量,田鼠用于其生长发育和繁殖的比例为(1.05×1010-3.5×109-4.55×109)/(1.05×1010-3.5×109)×100%=35%,B正确;
C、同化的能量=呼吸作用消耗+用于生长、发育与繁殖的能量,田鼠摄食量减去粪便量即为同化量,C错误;
D、以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为(1.05×1010-3.5×109)×20%=1.4×109J/(hm2•a),D正确。
故选C。
21.如图为常见的两套渗透装置,图中S1为0.3 mol·L-1的蔗糖溶液、S2为蒸馏水、S3为0.3 mol·L-1的葡萄糖溶液;已知葡萄糖能通过半透膜,但蔗糖不能通过半透膜;两装置半透膜面积相同,初始时液面高度一致,A装置一段时间后再加入蔗糖酶。下列有关叙述错误的是( )
A.实验刚刚开始时,装置A和装置B中水分子从S2侧进入另一侧的速度一样
B.装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降,最终S3和S2溶液液面持平
C.漏斗中液面先上升,加酶后继续上升,然后开始下降
D.若不加入酶,装置A、B达到渗透平衡时,S1溶液浓度小于S3溶液浓度
【答案】D
【分析】渗透作用的原理是水分子等溶剂分子由单位体积中分子数多的一侧透过半透膜向单位体积内分子数少的一侧扩散,如图装置A中烧杯中S2为蒸馏水,而漏斗中S1为0.3mol/L的蔗糖溶液,所以烧杯中单位体积内水分子数多于漏斗中单位体积内的水分子数,所以水分子会透过半透膜由烧杯向漏斗内渗透,使漏斗内液面上升;同理,B装置中起始半透膜两侧溶液浓度不等,水分子仍然会发生渗透作用。
【详解】A、根据渗透作用的原理,实验刚刚开始时,由于装置A和装置B中半透膜两侧的溶液浓度差分别相同,所以水分子从S2侧进入另一侧的速度一样,A正确;
B、由于葡萄糖能通过半透膜,所以装置B的现象是S3溶液液面先上升后下降,最终S3和S2溶液液面持平,B正确;
C、装置A因渗透作用,水分子进入漏斗使液面上升,加酶后,漏斗中溶液浓度继续增大,液面会继续上升,但是由于蔗糖被水解酶催化为葡萄糖和果糖,其中由于葡萄糖能透过半透膜,所以漏斗内溶液浓度减小,而烧杯中溶液浓度增大,故漏斗中液面开始下降,C正确;
D、装置A达到渗透平衡后,由于漏斗中溶液存在重力势能,所以S1溶液浓度仍大于S2溶液浓度,装置B中由于葡萄糖能透过半透膜,最后两侧的葡萄糖溶液浓度相等,由于装置A中烧杯内的蒸馏水不可能进入到漏斗中,所以最后漏斗中蔗糖溶液浓度大于“U”型管两侧的葡萄糖溶液浓度,即S1溶液浓度大于S3溶液浓度,D错误。
故选D。
【点睛】
22.以蒜(二倍体,2n=16)的部分组织和细胞为材料观察细胞分裂情况,发现一个细胞中含有16条染色体(均具有染色单体),如果不考虑该染色体变异,则以下有关推测正确的是( )
A.该细胞一定处于有丝分裂前期或者中期
B.该细胞中一定存在8对同源染色体
C.该细胞一定存在32条脱氧核糖核酸
D.该细胞产生的子细胞是精细胞或卵细胞
【答案】B
【分析】有丝分裂中染色体数目变化规律:2n(分裂间期)→2n(前期、中期)→(2n→4n)(后期)→2n(末期有丝分裂结束)。减数分裂中染色体数目的变化规律是:2n(减数第一次分裂)→n(减数第二次分裂前期、中期)→2n(减数第二次分裂后期)→n(减数第二次分裂结束)。题中一个细胞有16条染色体(均具有染色单体),则该细胞可能是有丝分裂的前期、中期,也可能是减数第一次分裂的细胞。
【详解】A、由于细胞中含有16条具有姐妹染色单体的染色体,故该细胞既可能处于有丝分裂前期和中期,也可能处于减数分裂第一次分裂时期,A错误;
B、由于细胞中含有16条具有姐妹染色单体的染色体,故该细胞既可能处于有丝分裂前期和中期,也可能处于减数分裂第一次分裂时期,故存在8对同源染色体,B正确;
C、该细胞的细胞核中含有32条脱氧核糖核酸(DNA),但细胞质中也存在脱氧核糖核酸(DNA),细胞中的DNA多于32条,C错误;
D、该细胞产生的子细胞可能是两个次级精母细胞、一个次级卵母细胞和一个第一极体或两个体细胞,D错误。
故选B。
23.蛋白激酶A(PKA)由两个调节亚基和两个催化亚基组成,其活性受cAMP(腺苷酸环化酶催化ATP环化形成)调节(如下图)。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白的活性。下列有关说法正确的是( )
A.只有催化亚基和调节亚基同时存在时,PKA才能保持较高的活性
B.蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的合成
C.ATP不仅是生物的直接供能物质,还是合成cAMP、DNA等物质的原料
D.cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,释放出高活性的催化亚基
【答案】D
【分析】1、据题干的信息:活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白的活性,说明蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解。
2、据图分析:活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP的作用下产生无活性的调节亚基和游离态、活化的催化亚基。
【详解】A、据图分析:调节亚基和催化亚基同时存在时,PKA是低活性而非高活性,A错误;
B、据题干的信息:活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变这些蛋白的活性,ATP上的磷酸基团转移的过程即是ATP的水解过程,B错误;
C、腺苷酸环化酶催化ATP环化形成cAMP,故ATP不仅是生物的直接供能物质,还是合成cAMP的原料,但ATP水解后形成的AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)是合成RNA的原料,C错误;
D、据图可知,cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催化亚基分离,释放出高活性的催化亚基,D正确。
故选D。
24.下图为肺炎链球菌不同品系间的转化,在R 型菌转化为 S 型菌的过程中,下列相关叙述正确的是( )
A.加热杀死的S 型菌细胞核中 DNA 降解为多个较短的 DNA 片段
B.转化产生的S 型菌的 capS 是由R 型菌中的 capR 发生基因突变产生
C.加入S 型菌的 DNA 和R 型活菌的培养基中只培养出表面光滑的菌落
D.S 型菌表面多糖类荚膜的形成是受 DNA(基因)控制
【答案】D
【分析】基因突变是指基因的碱基对发生增添、缺失、替换导致基因结构的改变。广义的基因重组包括转基因技术,狭义的基因重组指自由组合和交叉互换。
【详解】A、S型菌为原核生物,没有细胞核,A错误;
B、转化产生的S型菌中的capS是由R型菌中的capR发生基因重组产生的,B错误;
C、加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中,一段时间后会看到表面光滑的菌落(S型菌)和表面粗糙的菌落(R型菌),C错误;
D、基因控制生物的性状,S型菌表面具有多糖类荚膜,荚膜的形成受DNA(基因)控制,D正确。
故选D。
25.为研究5μmol/L的生长素(IAA)和2μmol/L的独脚金内酯类似物(GR24)对黄芪主根伸长生长的相互作用,某研究小组进行了有关实验,结果如图所示(CK为对照组)。下列说法不正确的是( )
A.若用5μmol/L的IAA和2μmol/L的GR24对黄芪的茎进行实验,则实验结果和本实验基本一致
B.2μmol/L的GR24不能解除5μmol/L的IAA对黄芪根伸长的不利影响
C.若降低IAA的浓度,则CK组曲线可能会在最下方
D.5μmol/L的IAA和2μmol/L的GR24对黄芪主根生长发育分别具有抑制作用、促进作用
【答案】A
【分析】据图可知,茎对生长素不敏感,2μmol/L的GR24起促进作用,5μmol/L的IAA对茎起抑制作用。
【详解】A、若用5μmol/L的IAA和2μmol/L的GR24对黄芪的茎进行实验,则实验结果和本实验结果可能不一致,A错误;
B、2μmol/L的GR24和5μmol/L的IAA共同处理组的实验结果和5μmol/L的IAA单独处理组的实验结果为前5天接近、6天以后相同,因此2μmol/L的GR24不能解除5μmol/L的IAA对黄芪根伸长的不利影响(抑制作用),B正确;
C、若降低IAA的浓度,则IAA对黄芪主根生长发育可能是促进作用,因此,CK组曲线可能会在最下方,C正确;
D、5μmol/L的IAA和2μmol/L的GR24对黄芪主根生长发育的影响分别在对照组的下方和上方,因此对黄芪主根生长发育分别具有抑制作用、促进作用,D正确。
故选A。
二、综合题
26.科研人员对温室栽种的番茄进行了相关研究,在不同条件下测定了其光合速率(用CO2的吸收速率表示),变化曲线如下图所示。请回答下列问题:
(1)叶肉细胞中叶绿体中的色素能够捕获光能,这些能量经过转换,最终转化为__________________________。CO2浓度小于a时,图示的两种光强下番茄植株呼吸作用产生的CO2量____________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用固定的CO2量。CO2浓度为b时限制番茄光合速率的环境因素主要是____________________。
(2)据图分析,番茄在高光强条件下,CO2浓度为c和b时光合速率差值较大,而弱光强条件下这种差值明显缩小,试分析原因:______________________________。
(3)某研究小组发现适当遮光有利于番茄幼苗的生长,对此现象他们给出了一个解释,适当遮光可以使番茄幼苗的叶绿素含量增加。请参照色素的提取和分离原理设计一个简单的实验,来探究他们的解释是否正确,简要写出实验思路和预期实验结果。
实验思路:_____________________________。
预期实验结果:___________________________。
【答案】(1) 糖类等有机物中稳定的化学能 大于 CO2浓度和光强
(2)光照较弱时光照强度不足,光反应产生的NADPH和ATP较少,多余的CO2不能被暗反应利用
(3) 实验思路:取长势相同的若干番茄幼苗均分为两组,分别在适当遮光和未遮光情况下培养相同时间,提取色素并用纸层析法分离遗光和未遮光情况下的番茄幼苗叶片中的色素,观察并比较叶绿素色素带的宽度 预期实验结果;若适当遮光组叶绿素色素带宽度比未遮光组的宽,则他们的解释正确。若适当遮光组叶绿素色素带宽度和未遮光组相差不大,则他们的解释不正确
【分析】据图可知,高光强条件下的光合速率大于低光强条件下的光合速率。真光合速率=净光合速率+呼吸速率。
(1)
光合色素吸收的光能在光反应阶段转化形成ATP和NADPH中活跃的化学能,最终在暗反应阶段转化为有机物中的稳定的化学能;CO2浓度小于a时,CO2吸收速率小于为0,说明植物的净光合速率小于0,由于净光合速率=真光合速率―呼吸速率,说明图示的两种光强下番茄植株呼吸作用产生的CO2量大于光合作用固定的CO2量;CO2浓度为b时,随着CO2浓度增加,光合速率增加,且不同光照强度下的光合速率不同,因此限制番茄光合速率的环境因素主要是CO2浓度和光强。
(2)
由于光照较弱时光照强度不足,光反应产生的NADPH和ATP较少,多余的CO2不能被暗反应利用,导致CO2浓度增加时,暗反应速率增加不明显;而光照强度较高时,光反应产生的NADPH和ATP较多,能促进暗反应C3的还原,进而促进暗反应有机物的形成,因此番茄在高光强条件下,CO2浓度为c和b时光合速率差值较大,而弱光强条件下这种差值明显缩小。
(3)
光合色素易溶于有机溶剂,可用无水乙醇提取光合色素,不同光合色素在层析液中溶解度不同,在滤纸条上的扩散速度不同,因此可用纸层析法分离色素。若要证明适当遮光可以使叶绿素含量增加,有利于番茄幼苗的生长,可取长势相同的若干番茄幼苗均分为两组,分别在遮光和未遮光情况下培养相同时间,提取色素并用纸层析法分离遮光和未遮光情况下的番茄幼苗叶片中的色素,观察并比较叶绿素色素带的宽度。
预期实验结果:若适当遮光组叶绿素色素带宽度比未遮光组的宽,则他们的解释正确。若适当遮光组叶绿素色素带宽度和未遮光组相差不大,则他们的解释不正确。
27.神经细胞间兴奋的传递依赖突触。无脊椎动物枪乌贼的星状神经节具有巨大的化学突触结构(巨突触),可用微电极来记录突触前动作电位和突触后电位变化(如图1)。以下是关于递质释放机制的相关研究。
(1)在图1中的突触结构中,突触前神经元兴奋后,由突触前膜释放的________作用于突触后膜的________,导致突触后神经元兴奋。
(2)河豚毒素(TTX)是一种钠离子通道阻断剂。用TTX处理突触前神经纤维,然后每隔5min施加一次刺激,分别测量突触前和突触后神经元的电位变化,结果如图2。推测TTX导致突触前和突触后神经元电位发生变化的原因是___________________。
(3)在上述实验过程中,研究者检测到,在使用TTX后突触前膜处的Ca2+内流逐渐减弱,由此推测“突触前动作电位通过提高突触小体内Ca2+浓度来促进神经递质的释放”。研究者利用图1所示标本进行如下实验,获得了支持上述推测的实验结果。
实验材料:BAPTA ——是一种Ca2+螯合剂,能够快速与钙离子发生结合,从而阻断钙离子与相应分子的结合“笼锁钙”——是一种缓冲液,暴露在强紫外线下会释放钙离子;强紫外线不影响正常神经纤维兴奋。
实验过程及结果:
第一组:对突触前神经纤维施加适宜电刺激。
实验结果:先检测到突触前动作电位的发生,之后检测到突触后电位的变化。
第二组:先向突触小体注射适量BAPTA,接着在突触前神经纤维施加适宜电刺激。
实验结果:_________________________。
第三组:_________________________(写出实验过程)。
实验结果:______________________。
【答案】 神经递质 受体 由于TTX作用于钠离子通道,阻断了Na+内流,导致突触前动作电位变化明显减弱,进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放,使得突触后膜难以兴奋 能检测到突触前动作电位的发生,但不能检测到突触后电位的变化 向突触小体注射适量“笼锁钙”,然后用强紫外线照射标本 检测不到突触前动作电位的发生,但能检测到突触后电位的变化
【分析】1、突触的结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。
2、当神经末梢有神经冲动传来时,突触前膜内的突触小泡受到刺激,释放神经递质到突触间隙,与突触后膜上特异性受体结合,引发突触后膜电位变化,神经冲动从一个神经元传递到下一个神经元。
【详解】(1)突触前神经元兴奋后,突触前膜释放神经递质,与突触后膜的特异性受体结合,导致突触后神经元兴奋。
(2)由于TTX作用于钠离子通道,阻断了Na+内流,导致突触前动作电位变化明显减弱,进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放,使得突触后膜难以兴奋。
(3)第二组中,BAPTA能够快速与钙离子发生结合,从而抑制神经递质的释放,因此注射BAPTA,接着在突触前神经纤维施加适宜电刺激,能检测到突触前动作电位的发生,但是由于神经递质无法释放,不能检测到突触后电位的变化。
第三组中,向突触小体注射适量“笼锁钙”,然后用强紫外线照射标本,由于没有在突触前神经纤维施加适宜电刺激,因此检测不到突触前动作电位的发生,“笼锁钙”暴露在强紫外线下会释放钙离子,促进神经递质释放,故能检测到突触后电位的变化。
【点睛】本题考查神经调节中兴奋在两个神经元之间传递的机理,该内容是高考中常考知识点,考查通过对题干和图片信息的分析,建立与教材知识的联系,来解决生物学问题的能力。
28.科研工作者将苏云金杆菌的Bt抗虫基因导入普通品系棉花,获得了三个纯合抗虫品系甲、乙和丙。将三个抗虫品系与普通品系棉花杂交,F1均表现为抗虫,且F1自交所得F2的表现型及比例为抗虫:不抗虫=3:1。回答下列问题:
(1)以上实验结果表明,甲、乙、丙三个品系中Bt抗虫基因的遗传都遵循__________定律。
(2)将上述过程获得的甲、乙、丙三个纯合品系相互杂交,得到的结果如下:
甲×乙→F1抗虫→F2抗虫:不抗虫=15:1
乙×丙→F1抗虫→F2抗虫:不抗虫=15:1
丙×甲→F1抗虫→F2全表现为抗虫
①若依次用A/a、B/b、C/c……表示甲、乙、丙三个品系染色体上的Bt抗虫基因,由杂交实验结果判断,甲、乙、丙三个品系中Bt抗虫基因所在染色体的位置关系是什么?请在下图细胞中画出相关基因在染色体上的位置___________。
②将甲、乙杂交的F1与乙、丙杂交的F1杂交,所得F2的表现型及比例为抗虫:不抗虫=__________。
(3)通过基因工程另获得一对纯合抗虫基因的品系丁,若要通过杂交实验来确定丁品系中的Bt抗虫基因插入新的染色体上,还是和乙的Bt抗虫基因位于同源染色体上,请写出该实验的设计思路:____________________。预期实验结果和结论:_____________________。
【答案】(1)分离
(2) 15∶1
(3) 该实验的设计思路:将丁与甲(或丙)、乙分别杂交,F1自交,统计F2中抗虫与不抗虫的比例 预期实验结果和结论:若两组的F2中抗虫:不抗虫均为15∶1,则丁品系的Bt抗虫基因插入了新的染色体上;若丁与甲(或丙)杂交所得的F2中抗虫:不抗虫为15∶1,而丁与乙杂交所得的F2全表现为抗虫,则丁品系的Bt抗虫基因和乙的位于同源染色体上
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(1)
由题意,将三个抗虫品系与普通品系棉花杂交,F1均表现为抗虫,且F1自交所得F2的表现型及比例为抗虫∶不抗虫=3∶1,说明三个品系中的Bt抗虫基因的遗传都遵循分离定律
(2)
①甲×乙,乙×丙的F1均为抗虫,F2均为抗虫∶不抗虫=15∶l,即(9+3+3)∶1说明甲和乙,乙和丙Bt抗虫基因位于非同源染色体上;再结合丙×甲的Fl抗虫,F2全表现为抗虫,说明甲和丙的Bt抗虫基因位于同一对同源染色体上(即连锁)。若依次用A/a、B/b、C/c……表示染色体上的Bt抗虫基因,则根据杂交结果可看出,甲、乙杂交后为双杂合;乙、丙杂交后另外与甲、乙杂交结果不同的双杂合;甲、丙杂交结果也为双杂合,但抗虫基因出现连锁。所以甲、乙、丙三个品系的基因型分别可用AAbbcc,aaBBcc、aabbCC表示,且甲、丙中A、c连锁。如图:
②甲、乙杂交的F1(AaBbcc)与乙、丙杂交的F1(aaBbCc)杂交,由于A(a),(C)c连锁,三对杂合基因在两对非同源染色体上,故出现F2的表现型及比例为抗虫∶不抗虫等于15∶1。
(3)
若丁品系中的Bt抗虫基因插入不同于乙的新的染色体上,则将丁与甲(或丙)、乙分别杂交,F1自交,统计F2中抗虫与不抗虫的比例。若若两组的F2中抗虫:不抗虫均为15∶1,则丁品系的Bt抗虫基因插入了新的染色体上;若丁与甲(或丙)杂交所得的F2中抗虫:不抗虫为15∶1,而丁与乙杂交所得的F2全表现为抗虫,则丁品系的Bt抗虫基因和乙的位于同源染色体上。
29.高原鼠兔是广泛分布于青藏高原的小型啮齿动物,由于其挖洞造丘、啃食牧草等活动可引起土壤侵蚀、草地退化,因而被认为是有害生物。某研究小组选择垂穗披碱草作为补播和建立人工草地的草种,探讨不同草地类型对高原鼠兔种群密度的影响,实验结果如下:
植被类型
鼠兔洞口
垂穗披碱草
总洞口数
有效洞口数
比例
高度
密度(株/m2)
相对生物量
鼠害草地
224
119
3
10.43
62
2.56
补播草地
109
48
55
44.36
285
75.37
人工草地
42
9
90
80.27
753
281.96
回答下列问题:
(1)高原鼠兔体型小、往往藏于洞穴中,一般难以用标志重捕法调查其种群密度。请你提出一种合理的方法调查鼠兔种群密度:____________________。
(2)上述三种草地中,群落结构最简单的是__________,理由是__________。
(3)通过实验结果可知,人工草地不利于高原鼠兔的生存,推测原因可能是______________________________(答出2点)。
【答案】(1)用样方法测定鼠兔洞口数,并用有效洞口数代替鼠兔种群密度
(2) 人工草地 该草地中,垂穗披碱草所占比例、密度等均最高,说明物种比较单一,因此群落结构最简单
(3)a.食物资源减少;b.浓密的垂穗披碱草不利于鼠兔觅食、逃避天敌和警戒(答案合理即可)
【分析】1、种群密度的调查可采取样方法(活动能力较弱的动物和植物)、标志重捕法(活动能力较强的动物)和黑光灯诱捕法(趋光性昆虫)。
2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。
垂直结构:①概念:指群落在垂直方向上的分层现象。
水平结构:①概念:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。
(1)
由于高原鼠兔体型小、往往藏于洞穴中,一般难以用标志重捕法调查其种群密度,因此可以用样方法测定鼠兔洞口数,并用有效洞口数代替鼠兔种群密度。
(2)
垂穗披碱草作为补播和建立人工草地的草种,种植之后,人工草地中垂穗披碱草所占比例、密度等均最高,说明该草地物种比较单一,因此人工草地的群落结构比较简单。
(3)
补播草地和人工草地鼠兔有效洞口均减少,说明鼠兔种群密度下降,推测鼠兔种群密度大幅度降低的原因可能是食物资源减少,也可能是浓密的、较高的垂穗披碱草不利于鼠兔觅食、逃避天敌和警戒,从而降低了环境容纳量。
30.甲烷氧化菌生产的单细胞蛋白具有较高的经济效益。如图所示,某研究小组从污泥中分离出甲烷氧化菌。回答下列问题。
(1)在培养过程中,获得纯净甲烷氧化细菌的关键是____________________;因此,在配制培养基后,需对A和B培养基进行____________________灭菌。
(2)利用A培养基多次振荡培养的目的是______________________________(答出2点)。
(3)若要验证B培养基具有选择作用,则需要设计一组对照组,对对照组的处理是_________________________。实验结果是:接种48h后,实验组B培养基上的微生物在________________________________________(答出3点)等方面表现出稳定的菌落特征。
(4)测定甲烷氧化菌的数量时,通常选用104、105、106倍的稀释液进行平板培养,目的是___________________(答出2点)。
【答案】(1) 防止外来杂菌的入侵 高压蒸汽
(2)选择培养甲烷分解菌、增加甲烷分解菌的浓度
(3) 用牛肉膏蛋白胨培养基代替B培养基,其余与实验组相同 形状、大小、颜色、隆起程度
(4)a.保证获得菌落数在30~300之间;b.保证获得适用于计数的平板
【分析】筛选目的菌的思路为配制相应的选择培养基,使目的菌能正常生长,而杂菌生长受到抑制,最终分离纯化获得目的菌。
(1)
在培养过程中,要严格消毒和灭菌,目的是防止外来杂菌的入侵(杂菌污染),从而获得纯净甲烷氧化细菌。配制培养基后,需对培养基进行高压蒸汽灭菌,保证培养基没有杂菌污染。
(2)
结合题图可知,A培养基是液体选择培养基,B培养基是固体培养基,A和B的区别在于B培养基中添加了琼脂。利用A培养基多次振荡培养的目的是选择培养甲烷分解菌、增加甲烷分解菌的浓度,以便于从中分离得到甲烷分解菌。
(3)
若要验证B培养基具有选择作用,则需要设计一组对照组,对对照组的处理是用牛肉膏蛋白胨培养基代替B培养基,其余与实验组相同,若B培养基上的菌落数比牛肉膏蛋白胨培养基上菌落数少,则说明B培养基具有选择作用。实验结果是:不同微生物形成的菌落一般不同,接种48h后,B培养基上的微生物在形状、大小、隆起程度、颜色等方面表现出稳定的菌落特征。
(4)
甲烷氧化菌数量较多,一般选用104、105、106倍的稀释液进行平板培养,目的是保证获得菌落数在30~300之间、保证获得适用于计数的平板。
31.某研究小组利用品种1(2N=28)和品种2(2N=40)的两个鸢尾属远缘种为亲本,通过植物体细胞杂交技术,培育出了结实率高、观赏性和适应性更强的品种3(62条染色体)。请据图回答下列问题:
(1)植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,______________________________的技术。该技术在育种上的优点是________________________________________。
(2)过程①需用到的酶是________________________。过程③成功的标志是__________________。
(3)过程④表示脱分化,其目的是______________________________。
(4)据图分析,品种1(2N=28)和品种2(2N=40)通过体细胞杂交技术培养出的品种3的染色体只有62条的原因是_________________________。
【答案】(1) 在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体 克服远缘杂交不亲和的障碍(克服生殖隔离)
(2) 纤维素酶和果胶酶 杂种细胞再生出细胞壁
(3)使其失去特有的结构和功能,转变为未分化的细胞
(4)γ射线对品种1的原生质体进行处理,引起其部分染色体丢失,从而融合的原生质体中只有62条染色体
【分析】图示为植物体细胞杂交过程示意图,其中①表示去壁获取原生质体的过程;②表示人工诱导原生质体融合;③表示再生出新细胞壁的过程;④表示脱分化过程;⑤表示再分化过程。
(1)
植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。该技术包括植物体细胞杂交和植物组织培养两个部分,依据的生物学原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性,在育种上的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍。
(2)
过程①是酶解法去除细胞壁,用的酶是纤维素酶和果胶酶。过程②是诱导原生质体融合,过程③成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁。
(3)
过程④和过程⑤依次为脱分化、再分化。脱分化的目的是对杂种细胞进行诱导,使其失去特有的结构和功能,转变为未分化的细胞。
(4)
品种1(2N=28)和品种2(2N=40)通过体细胞杂交技术培养出的品种3的染色体只有62条,据图分析,原因是γ射线对品种1的原生质体进行处理,引起其部分染色体损伤甚至丢失,从而融合时只允许供体部分遗传物质进入受体原生质体,最终得到的品种3只有62条染色体。
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