精品解析:2023届湖南省部分名校联盟高三5月冲刺压轴大联考生物试题(解析版)
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一、选择题:本题共12小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 核酸是由核苷酸连接而成长链,如图是某核酸片段的结构示意图。下列有关核酸的说法错误的是( )
A. 图中片段代表的核酸一般具有双螺旋结构,其磷酸和五碳糖交替排列在外侧构成基本骨架
B. 图中片段相邻碱基通过氢键连接
C. 图中片段初步水解得到4种产物,彻底水解可以得到6种产物
D. 核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异中都具有极其重要的作用
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示显示含有T,则代表DNA分子的一条链。
【详解】A、图中片段含有碱基T,则代表的核酸是DNA,DNA一般具有双螺旋结构,其磷酸和五碳糖交替排列在外侧构成基本骨架,A正确;
B、图中片段相邻碱基通过五碳糖-磷酸-五碳糖连接,B错误;
C、图中片段初步水解得到4种脱氧核苷酸,彻底水解可以得到6种产物,分别为四种含氮碱基,磷酸和脱氧核糖,共6种产物,C正确;
D、核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA,核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中都具有极其重要的作用,D正确。
故选B。
2. 水溶性染色剂PI是一种荧光染料,与DNA结合后可发出红色荧光,常用于细胞凋亡检测。将待检测的细胞浸于一定浓度的PI中,观察发现仅有死细胞出现红色荧光,而活细胞未出现红色荧光。下列有关说法错误的是( )
A. 死细胞出现红色荧光的区域主要集中在细胞核位置
B. 活细胞中观察不到红色荧光,是因为活细胞能分解染色剂PI
C. PI检测细胞是否死亡的原理与台盼蓝的检测有相似之处
D. 在人鼠细胞融合实验中,也使用了荧光染料进行相应处理的方法
【答案】B
【解析】
【分析】活细胞的细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性,PI无法通过活细胞膜,活细胞核不被染色,而死亡细胞膜失去选择透过性,PI可以通过细胞膜,细胞核被染色,说明活细胞的细胞膜能控制物质进出。
【详解】A、PI可与DNA结合后可发出红色荧光,DNA主要位于细胞核,死细胞细胞膜失去选择透过性,PI可以通过细胞膜,所以死细胞中红色荧光主要集中在细胞核中,A正确;
B、活细胞中观察不到红色荧光,是因为活细胞细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性,PI无法通过活细胞膜,B错误;
C、台盼蓝可以鉴定细胞死活原理与PI一样,活细胞不可以被染色,死细胞可以,C正确;
D、在人鼠细胞融合实验中采用不同荧光分别标记人细胞和鼠细胞,融合后的细胞膜上两种荧光的流动也证明了细胞膜的流动性,D正确。
故选B。
3. 在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。下列有关细胞分化说法错误的是( )
A. 细胞分化有利于多细胞生物体提高各种生理功能的效率
B. 细胞分化导致细胞内的DNA、mRNA和蛋白质种类都有不同
C. 一般来说,细胞分化是一种持久性的变化,分化了的细胞一直保持分化后的状态
D. 细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象
【答案】B
【解析】
【分析】细胞分化是细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异的过程,细胞分化的实质是基因选择表达的结果,细胞分化一般是不可逆的。细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。细胞分化的实质:基因的选择性表达。细胞分化的意义:使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
【详解】A、细胞分化的意义是使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率,A正确;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,不会导致细胞内的DNA不同,B错误;
C、细胞分化的特点是普遍性、稳定性、不可逆性。一般来说,分化了的细胞一直保持分化后的状态,C正确;
D、细胞分化的特点是普遍性、稳定性、不可逆性,D正确。
故选B。
4. 1928年格里菲思和1944年艾弗里分别进行了肺炎链球菌的体内和体外转化实验,1952年赫尔希和蔡斯开展了噬菌体侵染细菌的实验,并进一步观察了子代噬菌体的放射性标记情况。经过了近30年多位科学家的努力,证明了DNA就是遗传物质,下列有关说法正确的是( )
A. 肺炎链球菌体内和体外转化实验都用到了自变量控制中的“减法原理”
B. 噬菌体侵染细菌实验中用到的细菌也是肺炎链球菌
C. 格里菲思体内转化实验证明了R型菌转化成S型菌是因为S型菌的DNA
D. 赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质
【答案】D
【解析】
【分析】1、格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验证明加热杀死的S型细菌体内含有“转化因子”,促使R型细菌转化为S型细菌;艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明S型细菌的DNA是“转化因子”,即DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌转化实验,将加热杀死的S型菌加入R型活菌,用到了“加法原理”,艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,用蛋白酶、RNA酶、DNA酶等处理细胞提取物,是人为的去除某种因素的影响,体现了“减法原理”,A错误;
B、噬菌体侵染细菌实验中用到的细菌是大肠杆菌,B错误;
C、格里菲思体内转化实验证明了R型菌转化成S型菌是因为S型菌有转化因子,没有证明转化因子是DNA,C错误;
D、赫尔希和蔡斯对噬菌体进行不同元素的同位素标记实验,通过对比证明了DNA是噬菌体的遗传物质,D正确。
故选D。
5. “国以农为本,农以种为先”,育种技术正处于传统育种向生物育种的快速转变。下列有关育种说法正确的是( )
A. 杂交育种与基因工程育种都利用了基因重组的原理
B. 诱变育种通过大量处理实验材料,就能得到所需新品种
C. 单倍体育种通过花药离体培养后,可得到稳定遗传的植株
D. 多倍体育种所得植株其生长周期短,且所结果实含有的糖类等物质会更多
【答案】A
【解析】
【分析】杂交育种的原理是基因重组,需要经过多代连续自交才能获得稳定遗传的个体;诱变育种的原理是基因突变,由于基因突变的不定向性,需要处理大量的材料;单倍体育种的原理是染色体数目变异,需要经过花药离体培养和秋水仙素处理;多倍体育种的原理是染色体数目变异。
【详解】A、杂交育种一般只能在同种生物中进行,通过基因重组把优良的性状集中到一个个体上,基因工程是将一种生物的某基因提取出来,加以改造,放到另一种生物的细胞里,故原理也是基因重组,A正确;
B、诱变育种利用了基因突变具有不定向性的特点,即使处理了大量实验材料,也不一定能得到所需的新品种,B错误;
C、花药离体培养后得到的是单倍体植株,植株弱小,一般高度不育,不一定能稳定遗传,C错误;
D、多倍体育种所得植株因其茎秤粗壮,叶片、果实和种子都比较大,从而生长周期长,但所结果实含有的糖类等物质会更多,D错误。
故选A。
6. 下图曲线表示某人从早餐开始到12时血糖浓度变化情况,下列相关说法正确的是( )
A. 图中该人的血糖浓度一直处于正常范围内
B. 早餐后血糖浓度升高是由于胰高血糖素等升高血糖的激素发挥作用造成的
C. 10时以后,血糖基本维持稳定与下丘脑的活动有关
D. 12时以后,该人一定会出现低血糖症状
【答案】C
【解析】
【分析】血糖平衡调节:由胰岛A细胞分泌胰高血糖素(分布在胰岛外围)提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素(分布在胰岛内)降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源,两者激素间是拮抗关系。
【详解】A、血糖浓度的正常范围是3.9-6.1mmol/L,所以图中9时左右时超过了正常范围,A错误;
B、早餐后随着食物中糖类物质消化吸收进入血液,血糖浓度升高,B错误;
C、10时以后,血糖下降,刺激下丘脑的血糖调节中枢,下丘脑控制胰岛A细胞分泌胰高血糖素,所以血糖基本维持稳定与下丘脑的活动有关,C正确;
D、12时以后,由于人体能够调节血糖,则该人不一定会出现低血糖症状,D错误。
故选C。
7. 生物多样性是数十亿年生物进化的结果,在生物进化的过程中,既有新物种的形成,也有一些物种的灭绝。近几个世纪以来,由于人类活动的范围和影响强度不断增大,物种灭绝的速度大大加快,许多生态系统遭到了干扰和破坏。下列关于生物多样性的保护,说法正确的是( )
A. 森林的旅游观赏间接价值大于其可作为木材原料的直接价值
B. 合理放牧要比禁止放牧更有利于生物多样性的保护
C. 通过引人有害动物的天敌来防治有害动物一定可以增加生物多样性
D. 保护生物多样性就是保护各种珍稀动植物
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物(动物、植物、微生物)物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称它包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次;
2、生物多样性减少的原因既有自然原因,也有人为原因,自然原因包括地震、水灾、火灾、暴风雪、干旱等自然灾害.人为原因包括生存环境的改变和破坏、掠夺式的开发利用、环境污染以及外来物种入侵等;
【详解】 A、旅游观赏和木材原料都是直接价值,A错误;
B、对生物多样性的保护不是禁止开发利用,而是反对盲目的。掠夺式的利用,合理的利用就是最好的保护,B正确;
C、引入外来物种不一定能增加生物多样性,C错误;
D、保护生物多样性是保护遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,不仅仅是保护各种珍稀动植物,D错误。
故选B。
8. 科学探究是生物学科核心素养之一。下列有关教材实验探究的说法正确的是( )
A. “探究pH对酶活性的影响”实验,实验温度属于无关变量,实验过程中无需控制
B. “探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件,其中有氧的为实验组,无氧的为对照组
C. 设计预实验是为了避免实验偶然性,排除其他干扰因素对实验结果的影响
D. “探究土壤微生物的分解作用”实验,实验后观察落叶分解情况,对照组现象比实验组要明显
【答案】D
【解析】
【分析】设计实验方案时,要求只能有一个变量,这样才能保证实验结果是由你所确定的实验变量引起的,其他因素均处于相同理想状态,这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能。
【详解】A、探究pH对酶活性影响的实验,实验的自变量是pH,温度属于无关变量,应保持等量且适宜,并不是无需控制的,A错误;
B、“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验,通过设置有氧和无氧两种条件探究酵母菌细胞的呼吸方式,运用对比实验法,有氧条件和无氧条件都是实验组,B错误;
C、进行预实验的目的是为正式实验摸索实验条件,检验实验设计的科学性与可行性,减少浪费,C错误;
D、在“探究自然状态下土壤微生物对落叶的分解作用”的实验中,对照组的土壤不做处理(自然状态),实验组的土壤要进行处理,以尽可能排除土壤微生物的作用,实验组中落叶的分解速度明显低于对照组的分解速度,D正确。
故选D。
9. 生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方法。下列有关说法错误的是( )
A. 消毒和灭菌的主要目的是防止杂菌污染以获取纯净微生物培养物
B. 有的微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解,因此可以使用这些微生物进行生物消毒
C. 和煮沸消毒等其他消毒方法不同,生物消毒只能杀死物体表面或内部的一部分微生物
D. 做好消毒工作后,后续的操作也要注意避免周围环境中的微生物造成再次污染
【答案】C
【解析】
【分析】无菌技术:(1 )关键:防止外来杂菌的入侵。(2 )具体操作:①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。
【详解】A、消毒和灭菌是防止杂菌污染,获得纯净培养物的无菌技术,A正确;
B、有的微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解,因此可以使用这些微生物进行生物消毒,如净化污水、污泥,B正确;
C、煮沸消毒等其他消毒方法与生物消毒一样,只能杀死物体表面或内部的一部分微生物,C错误;
D、做好消毒工作后,后续的操作也要注意避免周围环境中的微生物造成再次污染,D正确。
故选C。
10. 夏天饱受蚊虫叮咬是很多人的困扰。驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的柠檬型香气,从而达到驱蚊的效果。驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合,再经过组织培养培育而成的。下列有关说法正确的是( )
A. I、Ⅱ过程分别要用到纤维素酶处理、灭活的病毒诱导等
B. Ⅳ过程光照强度太强会影响脱分化的效率
C. 植物体细胞杂交属于有性生殖,其结果是获得杂种植株
D. 上述育种过程的遗传学原理是染色体数目变异
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,I是去除细胞壁,II是原生质体融合,III是再生出细胞壁,IV是脱分化,V是再分化。
【详解】A、灭活的病毒是用于诱导动物细胞融合的方法,一般不会用于诱导植物原生质体融合,A错误;
B、Ⅳ过程是脱分化,一般不需要光照,B错误;
C、植物体细胞杂交属于无性生殖,最终结果是获得杂种植株,C错误;
D、上述育种过程采用了植物体细胞杂交技术,属于细胞工程育种,该育种技术的遗传学原理是染色体数目变异,D正确。
故选D。
11. 萤火虫是鞘翅目萤科昆虫的通称,其腹部末端下方有发光器,能发黄绿色光。其原理是萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶,荧光素接受ATP提供的能量后就被激活,在荧光素酶的作用下与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。下列有关说法正确的是( )
A. 可以利用萤火虫发光的原理检测密闭容器内O2的含量
B. ATP是通过脱离末端的磷酸基团释放能量来供能的
C. ATP是细胞中的能量货币,细胞中储存大量ATP为生命活动供能
D. 荧光素酶催化荧光素和氧发生化学反应体现了酶的专一性
【答案】B
【解析】
【分析】ATP的结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团;水解时远离A的磷酸键易断裂,释放能量,供给各项生命活动,ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】A、萤火虫发光的过程进行有氧呼吸会消耗O2,可利用萤火虫发光的原理检测密闭容器内O2的有无,但不能检测O2的含量,A错误;
B、ATP是通过脱离末端的磷酸基团释放能量来供能的,B正确;
C、ATP是细胞中能量货币,但细胞中储存的ATP较少,细胞内ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡的,因此ATP在细胞内不会大量存在,C错误;
D、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,荧光素酶可以催化荧光素和氧发生化学反应,但只此一点不能证明其专一性,D错误。
故选B。
12. 科研人员对水稻细胞核中一个DNA片段进行研究,发现其上有三个片段:基因A、基因b和基因间的片段M,现将某外来DNA片段(m)插入该DNA片段。下列有关叙述错误的是( )
A. 若m为有效片段(有遗传效应)且插入M片段中,则发生基因重组
B. 若碱基对替换发生在基因b中,则属于基因突变
C. 基因A和基因b所携带的遗传信息不可能同时得到执行
D. 若m为无效片段(无遗传效应)且插入基因A中,则发生基因突变
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变、基因重组和染色体变异(1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、随机性、不定向性。(2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。(3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组,若m为有效片段且插入M片段(非基因片段)中,则发生基因重组,A正确;
B、基因突变包括碱基对的增添、缺失或替换,若碱基对替换发生在基因b中,则属于基因突变,B正确;
C、基因的选择性表达有可能使基因A和基因b所携带的遗传信息同时得到执行,C错误;
D、若m为无效片段且插入基因A中,也属于基因中碱基对的增添,则发生基因突变,D正确。
故选C。
二、选择题:本题共4小题,在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求。
13. 竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中,两个或两个以上受资源限制的,但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。已知双小核草履虫和大草履虫具有相同的资源利用方式,把它们单独培养在一定容器中培养得到如下曲线。下列说法正确的是( )
A. 单独培养双小核草履虫和大草履虫时,它们各自形成一个种群
B. 根据竞争排斥原理,混合培养双小核草履虫和大草履虫,会出现其中一种消失的可能
C. 单独培养双小核草履虫和大草履虫,它们在种群数量为100个左右时增长速率最大
D. 单独培养双小核草履虫和大草履虫,增加初始数量将增加它们的K值
【答案】ABC
【解析】
【分析】单独培养双小核草履虫和大草履虫,它们的K值都在200个左右,它们各自形成一个种群。
【详解】A、单独培养双小核草履虫和大草履虫时,它们各自形成一个种群,A正确;
B、因为双小核草履虫和大草履虫具有相同的资源利用方式,所以根据竞争排斥原理,混合培养双小核草履虫和大草履虫,会出现其中一种消失的可能,B正确;
C、单独培养双小核草履虫和大草履虫,它们的K值都在200个左右,所以K/2(100个)左右时增长速率最大,C正确;
D、单独培养双小核草履虫和大草履虫,增加初始数量只能缩短到达K值的时间,因环境条件不变,不能增加K值,D错误。
故选ABC。
14. 水体富营养化(水体中磷含量大于0.1mg/L)是世界性的环境问题,治理困难且代价高昂。在富营养化水体治理中,人工生物浮岛技术作为一种新兴的生态修复方法被广泛应用。该技术是人工把植物移栽到水面浮岛上,通过植物根系吸收水体中的氮、磷等营养物质,氮、磷能在植物体内积累且能持续吸收,然后通过植物的收割而移去,从而达到净化水质的目的。现有科研人员为了比较大蒜和香菜吸收磷的速率,在其他条件都适宜的情况下,通过实验得到下表数据:
水中磷酸盐浓度(mg/L) | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1 | 1.2 | |
吸收速率(×10-3mg/L·h) | 大蒜 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.35 | 1.35 | 1.35 |
香菜 | 0.8 | 1.2 | 1.5 | 1.7 | 1.8 | 1.8 |
下列有关说法错误的是( )
A. 大蒜和香菜吸收磷的方式是主动运输
B. 当水中磷酸盐浓度大于1.0mmol/L,限制香菜吸收磷的速率因素主要是载体蛋白的数量
C. 据表中数据可知,香菜在水体富营养化中对磷的净化效果比大蒜好
D. 大蒜和香菜吸收的磷可用于其细胞内ATP、核酸等物质的合成
【答案】AC
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体蛋白和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【详解】A、分析题图,大蒜和香菜对磷的吸收速率,在一定浓度范围内随外界浓度的增加而增大,说明大蒜和香菜对磷的吸收是由浓度差提供动力的,属于协助扩散,A错误;
B、当水中磷酸盐浓度大于1.0mmol/L,大蒜和香菜对磷的吸收速率不变,说明载体蛋白达到饱和,此时限制香菜吸收磷的速率因素主要是载体蛋白的数量,B正确;
C、据表中数据可知,香菜和大蒜在水体富营养化中对磷的净化效果与富营养化程即水中磷酸盐浓度度有关,只有水中磷酸盐浓度大于0.4mmol/L时,香菜在水体富营养化中对磷的净化效果比大蒜好,C错误;
D、ATP和核酸的组成元素有C、H、O、N、P,根系吸收的磷可用于细胞合成ATP、核酸等物质,D正确。
故选AC。
15. 在植物生长发育过程中,不同激素的调节往往表现出一定的顺序性,如图表示某植物果实发育和成熟过程中的各种激素含量的动态变化情况。下列说法错误的是( )
A. 图中某种激素含量随时间的动态变化,是由基因控制而与其他激素无关
B. 随着果实的发育和成熟,脱落酸含量越来越高有利于果实中的种子顺利进入休眠期
C. 生长素含量在14~21天达到峰值,约为140ng/g鲜重
D. 果实发育和成熟除了受图中激素调节之外,还会受到环境因素的调节
【答案】AC
【解析】
【分析】植物激素:由植物体内产生、能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
【详解】A、某种激素含量随时间发生变化,与基因控制有关,也会受其他激素的影响,A错误;
B、脱落酸有助于种子休眠的维持,随着果实成熟,种子发育成熟一般会进入休眠期,脱落酸含量越来越高有利于果实中的种子顺利进入休眠期,B正确;
C、据图可知,生长素含量在14~21天达到峰值,约为20~25ng/g鲜重,C错误;
D、激素调节只是植物生长发育情况的一部分,果实发育和成熟除了受图中激素调节之外,还会受到环境因素的调节,D正确。
故选AC。
16. 研究人员用γ-射线辐射水稻干种子,选育出黄绿叶突变体ygl10,进一步研究发现,造成该突变体出现的原因是由于催化叶绿素b合成的关键酶基因OsCAO1第83~87位有5个碱基对缺失,且缺失序列中包含有一个限制性内切核酸酶NdeI的酶切位点。下列叙述正确的是( )
A. 该突变可能会造成蛋白质翻译提前终止
B. 用NdeI酶切突变基因仍会得到相应的黏性末端
C. 控制该黄绿叶突变性状的基因是OsCAO1的一个新等位基因
D. OsCAO1基因突变可能造成叶绿素b合成受阻,植物生长迟缓
【答案】ACD
【解析】
【分析】“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料,翻译是指在核糖体上,以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
【详解】A、该突变可能提前遇到终止密码子造成蛋白质翻译提前终止,A正确;
B、因缺失序列中包含有一个限制性内切核酸酶NdeI的酶切位点,基因突变失去了酶切位点,用NdeI酶不能在碱基对缺失部位切开突变基因,不能得到黏性末端,B错误;
C、由于基因突变,控制该黄绿叶突变性状的基因是OsCAO1的一个新等位基因,C正确;
D、OsCAO1第83~87位有5个碱基对缺失,可能造成叶绿素b合成受阻,植物生长迟缓,D正确。
故选ACD。
三、非选择题
17. 小麦属于阳生植物,光饱和点(指光合速率开始达到最大值时的光照强度)高,在强光下,叶绿体中的NADPH/NADP+比值高,导致NADP+不足,消耗电子减少,O2获得了高能的电子形成了自由基,对光反应系统会造成伤害;小麦在有光照条件下,会出现光呼吸现象,即叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5,O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程,如下图所示,图中Rubisco既是固定CO2的酶,也是催化C5与O2反应的酶,光呼吸每释放1分子CO2需要损耗6.8个ATP和3个NADPH;玉米光呼吸的强度远低于小麦,其CO2补偿点(指光合速率和呼吸速率相等时,外界环境中的CO2浓度)也比小麦低。回答下列问题:
(1)小麦叶肉细胞进行暗反应的场所是________,小麦在光饱和阶段限制其光合作用的主要外部因素是_____(答出1点),主要内部因素有_______(答出两点)。
(2)光呼吸会造成能量的浪费,但强光下,对小麦光合作用______(填“有”或“无”)积极意义,主要表现在_____。
(3)兴趣小组欲利用一个较大透明可密闭的容器设计一次简单实验证明小麦的CO2补偿点比玉米的CO2补偿点高,请你写出实验思路,并预测实验结果:________。
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. CO2浓度 ③. 固定CO2的Rubisco的活性和C5的浓度(再生速率)、酶的数量
(2) ①. 有 ②. 光呼吸消耗强光下光反应积累的NADPH,提供NADP+,减少O2获得高能的电子形成自由基,避免对光反应系统造成伤害;光呼吸产生的CO2又可以作为暗反应的原料
(3)实验思路:将长势良好且数量相同的小麦和玉米放在此透明容器中,将容器密闭,保持水分、矿质元素等条件适宜,在适宜光照培养一段时间,观察并记录植物生长状况
实验结果:小麦生长状况先于玉米出现异常
【解析】
【分析】 光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
小麦叶肉细胞进行暗反应的场所是叶绿体基质;小麦光饱和阶段,随着光照强度增加,光合作用不再变化,但随CO2浓度增加,光合作用仍能增加,故限制的外界因素主要是CO2浓度;往往限制光合作用进行的内部因素优先考虑酶的数量、活性及底物浓度,故限制光合作用的内部因素可能是固定CO2的Rubisco的活性和C5的浓度(C5再生速率)。
【小问2详解】
由题干可知,光呼吸对于植物适应环境是有积极意义的,主要表现在3个方面:光呼吸消耗强光下光反应积累的NADPH,提供NADP+;减少O2获得高能电子形成自由基,避免对光反应系统造成伤害;光呼吸产生的CO2又可以作为暗反应的原料。
【小问3详解】
分析题意,本实验目的是设计实验证明小麦的CO2补偿点比玉米的CO2补偿点高,实验的自变量是不同植物(小麦和玉米),因变量是光补偿点,可通过植物生长状况进行比较,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:将长势良好且数量相同的小麦和玉米放在此透明容器中,将容器密闭,保持水分、矿质元素等条件适宜,在适宜光照培养一段时间,观察并记录植物生长状况。若小麦的CO2补偿点比玉米的CO2补偿点高,则容器中二氧化碳不足,出现的实验结果是小麦生长状况先于玉米出现异常。
18. 果蝇为昆虫纲双翅目的一种小型蝇类,体长3~4mm,是常用的遗传学研究材料。果蝇的长刚毛和短刚毛是由一对等位基因(B、b)控制的,等位基因(D、d)会影响长刚毛的分叉。研究人员用长刚毛雌果蝇与短刚毛雄果蝇作为亲本进行杂交,F1全为短刚毛,F1雌雄随机交配,所得F2表型及数量见下表。回答下列有关问题:
F2 | 长刚毛 | 短刚毛 | 分叉刚毛 |
雄性个体(只) | 99 | 602 | 101 |
雌性个体(只) | 202 | 599 | 0 |
(1)果蝇能作为常用的遗传学研究材料,是因为其主要具有________(答出2点)等特点。
(2)根据相关数据分析可知,B/b和D/d这两对等位基因位于_______(填“一对”或“两对”)同源染色体上,理由是______。
(3)亲本中雌性个体的基因型为______,F2中表型为短刚毛的雄性个体的基因型有________种。
(4)研究人员现从F2中选出了一只长刚毛雌性果蝇,欲确定其基因型,请从F2中选择材料,设计实验来判断该长刚毛雌性果蝇的基因型:_______。(请写出实验思路并预期实验结果)
【答案】(1)易饲养、繁殖快、子代数量多、有易于区分的相对性状等
(2) ①. 两对 ②. 分析F2中表型数据可知,无论雌雄,短刚毛和长刚毛的比例均为3:1,说明控制长刚毛和短刚毛的等位基因(B、b)位于常染色体上,而分叉刚毛仅出现在雄性中,与性别有关,说明影响长刚毛的分叉的等位基因(D、d)位于性染色体上,所以这两对等位基因位于两对同源染色体上(或F2中长刚毛:短刚毛:分叉刚毛=3:12:1是9:3:3:1的变形)
(3) ①. bbXDXD ②. 4
(4)实验思路:从F2中选择分叉刚毛雄性果蝇与该长刚毛雌性果蝇杂交,观察子代表现型
预期结果:若子代中出现长刚毛和分叉刚毛,则该长刚毛雌性果蝇的基因型为bbXDXd,若子代全为长刚毛,则该长刚毛雌性果蝇的基因型为bbXDXD
【解析】
【分析】分析F2中表型数据可知,无论雌雄,短刚毛和长刚毛的比例均为3:1,说明控制长刚毛和短刚毛的等位基因(B、b)位于常染色体上而分叉刚毛仅出现在雄性中,与性别有关,说明影响长刚毛的分叉的等位基因(D、d)位于性染色体上。
【小问1详解】
因为果蝇易饲养、繁殖快、子代数量多、有易于区分的相对性状等,在室温下10多天就繁殖一代,一只雌果蝇一生能产生几百个后代,所以生物学家常用它作为遗传学研究材料。
【小问2详解】
分析F2中表型数据可知,无论雌雄,短刚毛和长刚毛的比例均为3:1,说明控制长刚毛和短刚毛的等位基因(B、b)位于常染色体上,而分叉刚毛仅出现在雄性中,与性别有关,说明影响长刚毛的分叉的等位基因(D、d)位于性染色体上(或F2中长刚毛:短刚毛:分叉刚毛=3:12:1是9:3:3:1的变形),所以这两对等位基因位于两对同源染色体上。
【小问3详解】
根据相关数据可推知,F1全为短刚毛,基因型为BbXDXd,BbXDY,则亲本的雌性个体基因型为bbXDXD,F2中表型为短刚毛的雄性个体的基因型B-X-Y,共有4种。
【小问4详解】
欲确定F2中的该长刚毛雌性果蝇的基因型,可以从F2中选择分叉刚毛雄性果蝇与该长刚毛雌性果蝇杂交,观察子代表型,若子代中出现长刚毛和分叉刚毛,则该长刚毛雌性果蝇的基因型为bbXDXd;若子代全为长刚毛,则该长刚毛雌性果蝇的基因型为bbXDXD。
19. 人体内有一个巨大的神经网络,其中大脑皮层中的神经元就有140多亿个,机体可以通过这些神经元对各项生命活动进行调节作用。麻醉药是指能使整个机体或机体局部暂时、可逆性失去知觉及痛觉的药物。越来越多的研究证实全身麻醉药对发育期的大脑存在毒性作用,会引发发育期神经元死亡并出现学习和记忆功能障碍。请回答下列有关问题:
(1)神经系统调节的基本方式是反射,反射是指_________。
(2)结合兴奋在神经纤维上传导和神经元之间传递的特点分析,在存在足够强度刺激的条件下,麻醉剂最可能是阻断了神经冲动在________(填“神经纤维上传导”或“神经元之间传递”),理由是_______。
(3)使用全身麻醉药的患者在手术期间可能会出现无意识排尿的现象,其原因是______,这体现了神经系统的_______调节。
(4)全身麻醉药引发发育期神经元死亡属于________(填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)。学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成,二者相互联系,不可分割,其中长时记忆可能与_______有关。
【答案】(1)在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应
(2) ①. 神经元之间传递 ②. 神经纤维外有髓鞘,能起到一定的隔绝药物的作用,而神经元之间具有突触结构,突触间隙中充满组织液,麻醉药可进人组织液内阻断神经冲动的进一步产生和传导(合理即可)
(3) ①. 麻醉药阻断了神经冲动的产生和传导,使大脑皮层对脊髓失去控制 ②. 分级
(4) ①. 细胞坏死 ②. 突触形态及功能的改变以及新突触的建立
【解析】
【分析】 神经调节的基本方式是反射,反射活动的结构基础是反射弧,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,人体在完成一项反射活动时,必须保持反射弧结构的完整,任何一个环节出现障碍,反射活动就不能正常进行。
【小问1详解】
反射是指在中枢神经系统的参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答,完成反射的结构基础是反射弧。
【小问2详解】
神经纤维外有髓鞘,能起到一定的隔绝药物的作用,而神经元之间具有突触结构,突触间隙中充满组织液,麻醉药可进入组织液内阻断神经冲动的进一步产生和传导,所以最可能阻断的是神经元之间的传递。
【小问3详解】
脊髓低级中枢受大脑皮层高级中枢的调控,麻醉药阻断了神经冲动的产生和传导,使大脑皮层对脊髓失去的控制,从而出现无意识排尿的现象,这属于神经系统的分级调节。
【小问4详解】
全身麻醉药引发发育期神经元死亡对机体有害,属于细胞坏死;长时记忆可能与新突触的建立有关。
20. 生物种群面临致死环境胁迫时能够通过适应性进化摆脱灭绝的命运,这一过程称为进化拯救。下图为某一种群由温和环境到胁迫环境下种群大小的数量变化曲线,其中方框内点的不同形状表示不同的表型(点越多代表该种群数量越多)。请回答下列问题:
(1)在温和环境中,种群具有较多的个体数量和较高的______(填“遗传”“物种”或“生态系统”)多样性,这是该种群生物与________协同进化的结果。
(2)种群由A到B,种群数量急剧减少的原因是_____。在胁迫环境下,B种群含有能适应胁迫环境的个体,但种群仍有可能灭绝,原因是_______。
(3)相比C种群,D种群又出现了新的变异,产生新变异的过程是定向的吗?为什么?______。
【答案】(1) ①. 遗传 ②. 其他种生物、无机环境
(2) ①. 由温和环境到胁迫环境,环境发生变化,自然选择发挥作用,使多数不能适应胁迫环境的个体死亡 ②. 能适应胁迫环境的个体数量少于维持种群延续的最小数量
(3)不是,因为产生新变异的过程属于突变(基因突变和染色体变异),突变具有不定向性
【解析】
【分析】同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,丰富多彩的基因库,而且形成了多种多样的生态。生物多样性主要包括三个层次的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性的形成经历了漫长的进化历程。
【小问1详解】
生物多样性主要包括三个层次的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性;种群内部具有较高的个体数量和遗传多样性,这是该种群生物与其他生物、环境协同进化的结果。
【小问2详解】
种群由A到B,种群数量急剧减少是因为环境由温和环境到胁迫环境,环境发生变化,自然选择发挥作用,使多数不能适应胁迫环境的个体死亡。在胁迫环境下,B种群含有能适应胁迫环境的个体,但种群仍有可能灭绝,原因是能适应胁迫环境的个体数量少于维持种群延续的最小数量。
【小问3详解】
变异包括突变和基因重组,变异是不定向的,自然选择才是定向的。故相比C种群,D种群又出现了新的变异,产生新变异的过程是不定向。
21. 血管紧张素转化酶Ⅱ(ACE2)与高血压发生密切相关,该基因的开放阅读框cDNA序列大小为2418bp(图1)。甲、乙两位同学通过分子生物学方法克隆该基因到pMD18-T质粒载体中(图2),各自的部分测序结果如图4,通过双酶切获得ACE2基因编码序列与pEGFP-N1(图2)表达载体重组(MCS多酶切位点序列如图3所示),然后将重组质粒转染到受体细胞中,进行目的基因ACE2与绿色荧光蛋白(EGFP)的融合表达,最后实验结果显示甲、乙两同学培养的细胞均没有检测到绿色荧光蛋白。试分析并回答下列问题:
(1)若用PCR技术获取目的基因,则与之对应的引物结合部位应该是基因的_______端,该技术过程中会将温度调整到72℃左右的目的是________;该DNA分子在PCR仪中经过5次循环,需消耗的引物数量共_____个。
(2)根据图2可知,两种载体都具有的基本结构有_______、________和限制酶切位点。
(3)载体中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,其在基因工程中的主要作用有_______。
(4)乙同学利用目的基因ACE2与绿色荧光蛋白(EGFP)融合表达的培养细胞没有检测到绿色荧光的原因是________。
【答案】(1) ①. 3’ ②. 让耐高温的DNA聚合酶延伸DNA链 ③. 62
(2) ①. 复制原点(ori) ②. 标记基因/抗性基因(Ampr等)
(3)筛选含目的基因的受体细胞
(4)乙同学构建的重组质粒有缺陷,ACE2基因开放阅读框方向反了,而且在目的基因BglⅡ处酶切后,多出一个脱氧腺苷酸A,造成移码(或氨基酸密码子改变),绿色荧光蛋白基因不表达
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序:
1、目的基因的获取:原核基因采取直接分离获得、真核基因是人工合成,人工合成目的基因的常用方法有反转录法、化学合成法、PCR技术扩增目的基因。
2、基因表达载体的构建。
3、将目的基因导入受体细胞。
4、目的基因的检测和表达。
【小问1详解】
用PCR技术获取目的基因,与之对应的引物结合部位应该是基因的3’端,该技术过程中会将温度调整到72℃左右的目的是让耐高温的DNA聚合酶延伸DNA链;该DNA分子在PCR仪中经过5次循环,需消耗的引物数量共62个。
【小问2详解】
根据图2可知,pMD18-T载体和pEGFP- N1载体重组都具有的基本结构有复制原点(ori)和标记基因/抗性基因(Kanr或Ampr等)限制酶切割位点。
【小问3详解】
载体中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,其在基因工程中的主要作用为筛选含目的基因的受体细胞。
【小问4详解】
乙同学利用目的基因ACE2与绿色荧光蛋白(EGFP)融合表达的培养细胞没有检测到绿色荧光的原因是乙同学构建的重组质粒有缺陷,ACE2基因开放阅读框方向反了,而且在目的基因BglⅡ处酶切后,多出一个脱氧腺苷酸A,造成移码(或氨基酸密码子改变),绿色荧光蛋白基因不表达。
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