福建省2024届泉州市鲤城区高三预测模拟预测生物试卷(Word版附解析)
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一、选择题(每题4分,共40分)
1. 下列关于生物体内水分和无机盐的叙述,错误的是( )
A. 水参与有机物氧化分解,但不能为生命活动提供能量
B. 无机盐是有些化合物的组成成分,但主要以离子形式存在
C. 无机盐含量远少于水,但无机盐是生命活动必不可少的成分
D 水和无机盐平衡均受神经体液调节,但调节过程没有相关性
【答案】D
【解析】
【分析】1、水在细胞中有两种存在形式:结合水和自由水。结合水是构成细胞结构的重要成分;自由水是细胞内良好的溶剂,参与细胞内的生化反应,为细胞提供液体环境,同时运输营养物质和代谢废物。
2、无机盐主要以离子的形式存在细胞中,少数参与细胞中某些复杂化合物的形成。无机盐能维持细胞和生物体生命活动的正常进行,维持细胞的酸碱平衡和渗透压。
【详解】A、水为无机物,能参与有机物氧化分解,但不能为生命活动提供能量,A正确;
B、无机盐主要以离子形式存在,是有些化合物组成成分,B正确;
C、无机盐含量远少于水,但无机盐是生命活动必不可少的成分,C正确;
D、水和无机盐平衡均受神经体液调节,调节过程具有相关性,D错误。
故选D。
2. 研究发现,内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以感知内质网中过高的钙浓度并形成具有钙离子通道活性的四聚体,可将内质网中过多的钙离子排出,从而消除内质网钙过载给细胞带来的多种威胁,这种内质网钙过载激活的钙通道称为CLAC通道。当内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平后四聚体解聚,钙通道活性消失。下列叙述错误的是( )
A. Ca2+浓度通过CLAC通道的调节机制属于反馈调节
B. 内质网通过TMCO1释放过多Ca2+的过程需要消耗ATP
C. Ca2+作为信号分子调节内质网中跨膜蛋白TMCO1的活性
D. TMCO1结构异常可能会影响蛋白质等大分子的加工和运输
【答案】B
【解析】
【分析】1、在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节。
2、蛋白质等大分子物质的加工和运输的场所。
【详解】A、由题干信息“内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以感知内质网中过高的钙浓度并形成具有钙离子通道活性的四聚体,可将内质网中过多的钙离子排出,当内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平后四聚体解聚,钙通道活性消失”可知:CLAC通道的作用是使Ca2+浓度维持在正常水平,该机制属于负反馈调节,A正确;
B、由题干信息“内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以感知内质网中过高的钙浓度并形成具有钙离子通道活性的四聚体,可将内质网中过多的钙离子排出”可知:内质网通过TMCO1释放过多Ca2+的过程是顺着浓度梯度的,属于被动运输,因此不需要消耗ATP,B错误;
C、由题干信息“内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以感知内质网中过高的钙浓度并形成具有钙离子通道活性的四聚体,可将内质网中过多的钙离子排出,当内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平后四聚体解聚,钙通道活性消失”可知:Ca2+作为信号分子调节内质网中跨膜蛋白TMCO1的活性,C正确;
D、TMCO1结构异常时,细胞将无法消除内质网钙超载引起的内质网功能紊乱,内质网是蛋白质等大分子加工和运输的场所,因此TMCO1结构异常可能会影响蛋白质等大分子的加工和运输,D正确。
故选B。
3. 豌豆种子中含有的SBEI酶能够催化淀粉的合成,SBEI酶受SBEI基因控制合成。皱粒豌豆种子中SBEI基因中插入了800个碱基对,导致SBEI酶不能合成,从而不能合成淀粉。下列有关叙述正确的是( )
A. 皱粒豌豆形成的原因是基因重组
B. SBEI酶催化淀粉合成时遵循中心法则
C. SBEI基因直接控制豌豆种子的性状表现
D. 圆粒和皱粒豌豆中相同密码子编码的氨基酸相同
【答案】D
【解析】
【分析】基因对性状的控制方式:
①基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,如白化病、豌豆的粒形;
②基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状,如镰刀形细胞贫血症、囊性纤维病。
【详解】A、皱粒豌豆是由于其种子中SBEI基因插入了800个碱基对,故其形成的原因是基因突变,A错误;
B、中心法则指明了基因指导蛋白质合成的过程,淀粉不是蛋白质,SBEI酶催化淀粉合成时不遵循中心法则,B错误;
C、该事例说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,体现了基因对性状的间接控制,C错误;
D、密码子具有通用性,不同生物体内相同密码子编码的氨基酸相同,D正确。
故选D。
4. miRNA是真核细胞中的一类单链RNA分子,能抑制W蛋白质的合成,其形成与作用的机理如图所示。下列相关叙述中,正确的是( )
A. miRNA基因通过转录和翻译过程控制生物体的遗传性状
B. miRNA形成过程中两次加工的底物相同因此所需的酶也相同
C. miRNA结合蛋白质形成miRNA-蛋白质复合物与其碱基序列有关
D. miRNA识别并结合到W基因mRNA上是因为两者有相同碱基序列
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:miRNA基因在细胞核中转录形成后进行加工,然后通过核孔进入细胞质,再加工后与W基因的mRNA结合形成复合物,进而阻碍W基因转录的mRNA翻译。
【详解】A、miRNA基因转录并加工后形成的miRNA可与其它基因转录形成的mRNA结合,从而阻止相关mRNA的翻译,miRNA不翻译形成蛋白质,A错误;
B、由图可知,最初miRNA基因转录形成的RNA存在部分碱基互补配对,在细胞核内先将分叉处的两段RNA剪切掉,在细胞质内再将黑点部分的RNA片段剪切掉,并形成单链的miRNA,由于酶的作用具有专一性,根据细胞核内的加工和细胞质内的加工结果不同,可知两次加工过程中所需要的酶不同,B错误;
C、miRNA的特异性是由其碱基序列决定的,因此miRNA结合蛋白质形成miRNA-蛋白质复合物与其碱基序列有关,C正确;
D、miRNA与mRNA的结合是通过碱基互补配对结合的,因此它们的碱基序列应该互补而不是相同,D错误。
故选C。
5. 下图为赤霉素(GA)通过GAI调节拟南芥生命活动的实验研究,还应补充的实验组④最合理的是( )
A. ①补充GAIB. ②降解GAI
C. ③补充GAD. ③补充GA合成抑制剂
【答案】B
【解析】
【分析】1、赤霉素合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分;
2、赤霉素主要生理功能:促进细胞的伸长,解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
【详解】A、分析题图:①组是GA合成缺陷突变体,自身不能合成GA,结果植株是矮化的,②组是GA合成抑制剂处理,也不能合成GA,结果植株也是矮化的,这说明没有GA植株是矮化的,也说明GA能促进茎的伸长,若①补充GAI,并不能得出,赤霉素(GA)通过GAI调节拟南芥生命活动的实验研究,不符合题意,A错误;
B、根据A项分析可知,GA能促进茎的伸长;在②组基础上补充GA或降解GAI,若结果植株又重新长高了,可以说明GA可以促进植株茎伸长,且GA可能是通过调节GAI降解来促进植株茎伸长,符合题意,B正确;
CD、分析题图:③组是GAI降解异常突变体,植株内GAI不能降解,结果植株是矮化的,这说明GAI能够抑制茎的伸长,③补充GA或者补充GA合成抑制剂,并不能得出,赤霉素(GA)通过GAI调节拟南芥生命活动的实验研究,不符合题意,C错误,D错误。
故选B。
6. 恐惧,失血、休克、急性感染,创伤、手术等应激刺激均会导致抗利尿激素(ADH)分泌异常增多,进而引起细胞外液渗透压降低,水分过多,超过机体特别是肾的调节能力,并产生一系列症状,该现象称为水中毒。下列叙述错误的是( )
A. 恐惧、失血等应激刺激可能刺激垂体分泌更多的ADH
B. 恐惧、失血等应激刺激可能会同时抑制肾上腺皮质分泌醛固酮
C. ADH异常增多,可能使患者肾小管细胞膜上水通道蛋白数量增多
D. 利用药物抑制ADH与其受体的结合,有利于缓解患者水中毒症状
【答案】A
【解析】
【分析】1、反馈分为正反馈和负反馈,负反馈调节的主要意义在于维持机体内环境的稳态,正反馈的意义在于使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能。
2、水平衡调节的过程为:当机体缺水或进食过咸食物时,血浆渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器兴奋,兴奋传至大脑皮层产生渴觉,引起主动饮水,同时下丘脑合成并分泌抗利尿激素增加,促进垂体后叶释放更多的抗利尿激素进入血浆,抗利尿激素作用于肾小管和肾集合管使水分重吸收加强,最终使血浆渗透压降低,水分平衡。
【详解】A、抗利尿激素(ADH)是由下丘脑合成并分泌,垂体释放的,A错误;
B、据题意可知,恐惧,失血、休克、急性感染,创伤、手术等应激刺激均会导致抗利尿激素(ADH)分泌异常增多,进而引起细胞外液渗透压降低,而醛固酮分泌增多时,可促使血钠升高,血钠升高又促使细胞外液渗透压升高,因此推测恐惧、失血等应激刺激可能会同时抑制肾上腺皮质分泌醛固酮,B正确;
C、ADH与肾小管细胞的特异性受体结合,可能激活细胞内一系列反应,从而增加肾小管细胞膜上水通道蛋白的数量,从而使水分的重吸收增加,C正确;
D、利用药物抑制ADH与其受体的结合,减少肾小管细胞对水的重吸收,有利于缓解患者水中毒症状,D正确。
故选A。
7. 农业生产中农民们积累了丰富的农业种植措施。下列措施与对应原理的描述错误的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【分析】1、影响光合作用强度的外界因素:空气中二氧化碳的浓度,土壤中水分的多少,光照的长短与强弱、光的成分以及温度的高低等,都是影响光合作用强度的外界因素。
2、影响细胞有氧呼吸的因素包括温度、氧气含量等。
【详解】A、玉米植株较高,需要较强的光照强度,大豆植株较矮,需要较弱的光照强度,玉米和大豆高矮间作,充分利用光照,A正确;
B、能量多级利用是原本直接流向分解者的,可以再度被利用,如肥料原本直接回田,但通过沼气池微生物发酵将一部分能量转换为沼气让人们再次利用,而;麦秆填埋的过程未实现能量的多级利用,B错误;
C、松土可以增加土壤中的空气含量,有助于植物根系细胞的有氧呼吸,从而促进根细胞对无机盐的吸收,C正确;
D、种植过密,植物叶片相互遮盖,被遮盖的叶片得到的光照不足,加之气体流通不顺,叶片光合作用减弱但仍然要呼吸作用消耗有机物,这样有机物积累减少;种植过稀,部分光能得不到利用,光能利用率低,故合理密植能保证通风透光,提高光合作用效率,D正确。
故选B。
8. 狗进食时会分泌唾液,听铃声而不进食时不分泌唾液。通过训练,狗听到铃声后也会分泌唾液,此后若再反复给狗听铃声而不喂食,则最终狗听到铃声也不分泌唾液。下列说法不合理的是( )
A. 狗进食时分泌唾液的反射一般是永久的
B. 狗听到铃声分泌唾液是以进食分泌唾液为基础形成的
C. 经训练的狗听到铃声又不分泌唾液,铃声对唾液的分泌起抑制作用
D. 狗进食时分泌唾液与听到铃声分泌唾液的形成都需要大脑皮层参与
【答案】D
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。条件反射和非条件反射的本质区别是否有大脑皮层的参与。没有大脑皮层参与的,神经中枢在大脑皮层以下的反射是非条件反射;反射的神经中枢在大脑皮层上的反射是条件反射。
【详解】A、狗进食时分泌唾液的反射属于非条件反射,是先天就有的、与生俱来的,因此,一般是永久的,A正确;
B、条件反射是在非条件反射的基础上通过学习和训练而建立的,狗听到铃声分泌唾液是在铃声作为一个条件下,以进食刺激分泌唾液为基础形成的条件反射,B正确;
C、经训练的狗听到铃声又不分泌唾液,是因为条件反射建立之后要维持下去,还需要外界(食物)刺激的强化,否则条件反射会消失,此时铃声对唾液的分泌起抑制作用,C正确;
D、狗进食时分泌唾液属于非条件反射,不需要大脑皮层的参与,而听到铃声分泌唾液属于条件反射,其形成过程需要大脑皮层参与,D错误。
故选D。
9. 设置对照是生物实验中常用的方法。下列实验对照组的设置方法错误的是( )
A. 研究培养液中酵母菌种群数量的变化时,以未接种酵母菌的培养液作为对照
B. 探索扦插枝条生根的2,4-D最适浓度的预实验中,利用蒸馏水处理作对照组
C. 研究胃液的分泌是否有神经调节以外的调节方式,利用有神经支配组作为对照
D. 公鸡睾丸分泌雄激素的研究中,睾丸摘除后与重新移植的处理进行对照
【答案】A
【解析】
【分析】除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组,没有处理的就是对照组。
【详解】A、“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中不需要设置未接种酵母菌的培养液作为对照,因为培养时间上可形成前后对照,A错误;
B、探索扦插枝条生根的2,4-D最适浓度的预实验中,利用蒸馏水处理作对照组,这样才能大致确定促进生根和抑制生根的浓度范围,B正确;
C、细胞之间的信息传递通常有激素、神经递质等,研究胃液的分泌是否有神经调节以外的调节方式,需设置神经支配和无神经支配的两组,其中有神经支配组作为对照,C正确;
D、对睾丸分泌的雄激素的研究利用了前后对照的实验设计思路,睾丸摘除后与重新移植的处理体现自身前后对照,D正确。
故选A。
10. 帽贝主要分布于布满岩石的狭长海岸,涨潮时会脱离岩石在海水中游走并以海藻为食,退潮后再回到原来的岩石上。科学家统计了某帽贝种群的相关数据并绘制了如下图像,请据图分析下列说法正确的是( )
A. 退潮时调查帽贝的种群密度应采用五点取样法
B. 帽贝的种群数量呈“S”型增长,在A点达到该种群的环境容纳量
C. 帽贝个体大小与种内竞争激烈程度呈负相关,以此实现对种群生物量稳定的调控
D. 在B点进行渔业捕捞可获得品质较好的最大捕捞量
【答案】C
【解析】
【分析】环境容纳量指在自然条件下(环境资源总是有限的),在有限的环境资源条件下,能够维持的最大种群数量,其用K来表示。
【详解】A、帽贝生活在狭长海岸,其生长环境决定调查帽贝的种群密度时应采用等距取样法,而不是五点取样法,A错误;
B、环境容纳量指在自然条件下能够维持的最大种群数量,A点之后种群的生物量不再变化,并不能说明达到环境容纳量,B错误;
C、帽贝以海藻为食,种内竞争激烈,这也导致了不同个体之间大小不同,从而制约了种群的生物量,起到了调控作用,C正确;
D、在种群K/2值附近进行捕获,可以获得种群的持续最大捕获量,D错误。
故选C。
11. 潮间带指海水涨潮到最高位和退潮到最低位之间,会曝露在空气中的海岸部分。在某海岸潮间带岩石上生活着两种藤壶,如下图所示。甲藤壶的壳较重,生长速度快,随着甲藤壶大量生长会缓缓挤到乙藤壶的下面并将乙从岩石上撬离。在潮间带上部,即使没有乙藤壶定居,甲藤壶也无法侵入。下列叙述错误的是( )
A. 可采用样方法调查藤壶的种群密度
B. 甲藤壶的生态位与乙藤壶有部分重叠
C. 潮间带下部甲藤壶种群密度低是被捕食的结果
D. 与甲藤壶相比,乙藤壶更能适应较为干燥的环境
【答案】C
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。因此,研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、藤壶活动能力弱、活动范围小,可采用样方法调查藤壶的种群密度,A正确;
B、甲藤壶大量生长会缓缓挤到乙藤壶的下面并将乙从岩石上撬离,说明二者有部分重叠,B正确;
C、潮间带下部甲藤壶种群密度低是被捕食和自身生长特点及环境影响的结果,C错误;
D、乙藤壶生活再潮间带上部,与甲藤壶相比,乙藤壶更能适应较为干燥的环境,D正确。
故选C。
12. 下表为抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的操作步骤及其目的或结果。下列叙述不正确的是( )
A. ①得到能产生特定抗体的B细胞
B. ②是小鼠的骨髓瘤细胞
C. ③是在特定的选择培养基上培养
D. ④检测培养细胞是否感染丙肝病毒
【答案】D
【解析】
【分析】制备单克隆抗体的具体过程:用特定抗原免疫小鼠,使小鼠产生经过免疫的B淋巴细胞,诱导各种淋巴细胞可与骨髓瘤细胞发生融合,形成杂交瘤细胞,在选择性培养基中,未融合的骨髓瘤细胞、未融合的淋巴细胞死亡,以及同种相同细胞的融合体不能增殖,只有融合的杂交瘤细胞存活和增殖→筛选和克隆化→单克隆抗体的大量制备。
【详解】A、丙肝病毒特定抗原能引起机体发生免疫反应,处死注射了丙肝病毒特定抗原小鼠,取出脾脏,目的①为获得已免疫的B淋巴细胞,A正确;
B、②将已免疫的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞进行融合,目的是获得融合细胞,B正确;
C、③是在特定的选择培养基上培养进行筛选杂交瘤细胞,能淘汰未融合的细胞及同种融合细胞,C正确;
D、进行专一抗体阳性检测,是利用了抗原-抗体杂交技术筛选出④能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 ,D错误。
故选D。
13. F—statistics(Fixatin indices)是衡量种群中基因型实际频率偏离遗传平衡理论频率的差值,Hp是指杂合子的基因型频率。野兔的体毛深色(D)对浅色(d)为完全显性,毛色与环境差异大则易被天敌捕食,现将一较大的处于遗传平衡的家兔种群(D和d的初始基因频率均为0.5)随机平均分成2份,分别放在深色熔岩床区和浅色岩区,70年后调查不同区域中野兔的深色表型频率并计算基因频率,结果如图所示,下列说法错误的是( )
A. 深色熔岩床区中浅色野兔的F-statistics比浅色岩区的小
B. 理论上家兔种群Hp值最初时最大,70年后深色熔岩床区Hp值比浅色岩区高
C. 天敌的捕食可以使浅色岩区野兔的Hp值下降,但理论上不会降至0
D. 两个调查区域野兔的F-statistics和Hp值不同,表明两个种群产生了生殖隔离
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因频率:在一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比值。
2、隔离是物种形成的必要条件。
3、判断两个种群是否属于同一物种的标准,就是看它们之间是否存在生殖隔离,若存在生殖隔离,则一定是两个物种。物种形成的三个环节是突变和基因重组、自然选择及隔离。
【详解】A、根据题图信息可知:深色熔岩床区浅色野兔的实际基因型频率(1-0.95)=0.05,d的基因频率为(1-0.7)=0.3,浅色野兔理论基因型频率是(0.3)2=0.09,根据“F—statistics(Fixatin indices)是衡量种群中基因型实际频率偏离遗传平衡理论频率的差值”可得出深色熔岩床区的F—statistics是-0.04;同理浅色岩区浅色野兔的实际基因型频率(1-0.18)=0.82,d的基因频率为(1-0.1)=0.9,理论基因型频率是(0.9)2=0.81,F—statistics是0.01,所以深色熔岩床区中浅色野兔的F-statistics比浅色岩区的小,A正确;
B、Hp是指杂合子的基因型频率,最初时Hp值2 x 0.5 x 0.5 =0.5;70年后深色熔岩床区Hp=0.95-(0.7)2=0.46;浅色岩区Hp=0.18-(0.1)2=0.01,即理论上家兔种群Hp值最初时最大(0.5),70年后深色熔岩床区Hp为(0.46)值比浅色岩区(0.01)高,B正确;
C、Hp是指杂合子的基因型频率,由于在浅色岩区中,深色野兔被捕食的概率高,所以天敌的捕食可以使浅色岩区野兔的Hp值下降,但由于存在深色杂合子,Hp理论上不会降至0,C正确;
D、生殖隔离是指不同物种之间不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代,与F-statistics和Hp值无关,D错误。
故选D。
14. 科研人员分离出某植物的叶绿体,让叶绿体交替接受5秒光照、5秒黑暗处理,持续进行20分钟,并用灵敏传感器记录环境中O2和CO2的变化,部分实验记录如下图所示。
下列说法正确的是( )
A. 实验结果支持光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段
B. 实验结果说明相比连续光照,间歇光照能够提高植物光合作用的效率
C. S1+S2、S2+S3可分别表示光反应释放的O2总量与暗反应吸收的CO2总量
D. 光照与黑暗处理时O2释放速率和CO2吸收速率变化说明暗反应速率限制光反应速率
【答案】D
【解析】
【分析】从图中来看,“间歇光”下,在一个光周期内,叶绿体光反应产生的物质,恰好被暗反应利用,也就是从总体上来看,叶绿体释放的O2总量与吸收的CO2总量是相等的。
【详解】A、光反应阶段需要光照,暗反应阶段有光无光都可以进行,a-c段既有光反应也有暗反应,c-e段在黑暗开始之前也有光反应,黑暗开始之后,只有暗反应,没有光反应,因此实验结果不支持光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段,A错误;
B、如果是持续光照,那么光反应可为暗反应持续提供NADPH和ATP,使暗反应不间断进行且反应速率保持不变,则与“间歇光”20分钟相比,持续光照20分钟时叶绿体有机物合成总量更多,B错误;
C、虚线表示O2的释放速率的变化,实线表示CO2吸收速率的变化,在一个光周期内,二者从开始的0经过一段时间的反应以后又变为0,结合光合作用的总反应式来看,在一个光周期内释放的O2总量与暗反应吸收的CO2总量是相等的,S1+S2=S2+S3,但是S1+S2不能代表光反应释放O2的总量,C错误;
D、从图中光照开始来看,一段时间内O2的释放速率明显大于CO2的吸收速率(即光反应速率大于暗反应速率),而暗反应速率限制了光反应的速率,所以才会导致O2的释放速率下降,D正确。
15. RDX是一种弹药使用后残留的危险污染物。研究人员将两个源于细菌的RDX 降解酶基因 XplA 和 XplB 插入柳枝稷草染色体中,如图所示,使柳枝稷草获得降解实弹射击场土壤中RDX的能力。若要通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA 和 XplB 基因,应选择的引物组合是( )
A. 引物 1+引物3
B. 引物 1+引物4
C. 引物2 +引物3
D. 引物2+引物4
【答案】A
【解析】
【分析】引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸,检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA 和 XplB 基因,应该是扩增包括XplA 和 XplB 基因和两侧T-DNA基因片段。
【详解】ABCD、根据启动子的位置,若正确插入,模板链应为甲图中下链,则引物1应与下链的3'端结合,引物3可以结合甲图上链的3'端,引物 1+引物3可通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA 和 XplB 基因,A正确,BCD错误。
故选A。
16. 心脏是人体的重要器官,心肌细胞是构成心脏的最基本单位,延缓心肌细胞衰老对改善老年人生活质量具有重要意义。
(1)线粒体是有氧呼吸的主要场所,其产生大量ATP的过程发生在______。为探究线粒体损伤与心肌细胞衰老的相关性,研究人员选取青年鼠和老年鼠各20只,检测两组小鼠心肌细胞ATP的合成能力,检测ATP合成能力的目的是______。实验过程中,检测介质加入各组小鼠离体心肌线粒体,置于适宜的温度和气体环境后,加入______、ADP和Pi等反应物启动线粒体内的反应,结果发现老年组ATP合成活力明显下降,研究人员据此推测心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤。
(2)在青年健康心肌细胞中,损伤线粒体可以通过自噬机制被清除(如下图),a形成囊泡包裹损伤的线粒体并与b进行融合,b中的酸性水解酶可以将线粒体水解。图中a来源于______(填细胞器名称),b代表的细胞器是______。有研究表明衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低,导致受损线粒体堆积,进而产生炎症反应进一步减弱自噬。
(3)适量运动是公认的延缓心肌衰老的方式,研究人员取40只青年小鼠分为两组,其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动训练。将两组小鼠心肌组织进行切片,用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况。结果见下图(图中白色箭头指示自噬小泡,黑色箭头指示线粒体),据此推测______。
(4)很多研究表明大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应,请基于上述研究提出一个导致该现象发生的可能原因:______。
【答案】(1) ①. 线粒体内膜 ②. 检测线粒体损伤情况 ③. [H]
(2) ①. 内质网 ②. 溶酶体
(3)适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老
(4)大强度的急性运动可能使线粒体超负荷,导致损伤更多的线粒体,进而产生炎症反应在内的一系列不良反应
【解析】
【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],发生在线粒体基质中,有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上,有氧呼吸的三个阶段中有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多,合成的ATP数量最多。
【小问1详解】
线粒体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行,有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行,有氧呼吸第三阶段可产生大量ATP,因此产生大量ATP的过程发生在线粒体内膜上。线粒体是产生ATP的主要场所,因此检测心肌细胞ATP合成能力的目的是检测线粒体损伤情况。有氧呼吸第三阶段是还原氢和氧气结合生成水,所以离体合成ATP,需要线粒体、适宜温度和气体(O2)环境、[H](或还原氢或NADH)、ADP和Pi条件。
【小问2详解】
损伤的线粒体可通过自噬机制被清除,由图可知,来源于a内质网的囊泡将损伤的线粒体包裹,然后与b溶酶体结合将包裹的线粒体降解,即图中a来源于内质网,b代表溶酶体。
【小问3详解】
由图可知,运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多,因此可推测适量运动可以提高线粒体自噬水平从而延缓心肌细胞衰老。
【小问4详解】
已知大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应,而适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老,故推测大强度的急性运动可能会使线粒体超负荷,导致损伤更多的线粒体,进而产生炎症反应在内的一系列不良反应。
17. 染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现,活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料废水具有高效脱色能力的菌株,它们通过降解具生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害。图1表示目标菌株GN-1的筛选和脱色试验流程,图2表示GN-1菌株接种量对脱色效果影响的实验结果。
(1)目标菌株GN-1的筛选需要利用不同的培养基,其中含分散蓝2BLN的液体培养基甲的作用是______;向含分散蓝2BLN的LB固体培养基中进行接种时,应采用______法,对涂布器(接种针)和培养基的灭菌方法分别是______。
(2)培养结果如图1所示,在菌落①至④中,目标菌株GN-1应从菌落______中挑取。
(3)无菌技术是防止纯种微生物被其他微生物污染,且自身也不污染操作环境的技术。以下过程需要使用无菌技术的是______。
A. 接种B. 富集培养C. 分离、纯化D. 脱色试验
(4)根据图2所示结果,综合考虑脱色效果(6d脱色率达90%以上为合格)和经济效益,GN-1菌株的最佳接种量为______%。随着染料初始浓度的持续增加,GN-1菌株的脱色能力可能会产生的变化是?______,原因是______。
【答案】(1) ①. 选择和扩增GN-1菌种 ②. 稀释涂布平板 ③. 灼烧灭菌、高压蒸汽灭菌##灼烧灭菌、湿热灭菌
(2)③ (3)ABC
(4) ①. 15% ②. 增强 ③. 高浓度染料使脱色能力强的GN-1菌株被选择出来(或下降,渗透压升高造成GN-1细胞代谢异常)
【解析】
【分析】获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。消毒和灭菌工作主要包括两个方面:对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒;将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒等;灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。
【小问1详解】
用含分散蓝2BLN的液体培养基甲可以筛选和扩增GN-1菌种。由图2可知,向含分散蓝2BLN的LB固体培养基中进行接种时,所采用的接种方法为稀释涂布法。对涂布器(接种针)和培养基的灭菌方法分别是灼烧灭菌、湿热灭菌。
【小问2详解】
透明圈越大说明该菌落中的菌株分散2BLN的能力越强,故应该选取菌落③。
【小问3详解】
获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染,接种、微生物的培养、分离纯化的过程都涉及无菌技术。ABC正确,D错误。
故选ABC。
【小问4详解】
根据图2,6d脱色率达90%以上为合格,15%和20%效果几乎相同且最佳,以节约原则考虑,最佳接种量为15%。GN-1菌株具有脱色能力,该菌株自然条件下可发生变异,变异是不定向的,可能出现脱色能力更强的菌株,随着染料初始浓度的持续增加,高浓度的染料对菌株起到了选择作用,脱色能力强的菌株被选择出来,有利变异积累,基因频率发生变化,故GN-1菌株的脱色能力可能会增强。
18. 小龙虾,学名克氏原螯虾,因肉味鲜美广受人们欢迎。小龙虾以昆虫、杂草和某些小鱼等为食,农业技术人员建立稻虾共作的田间工程(如图),通过挖掘环形沟环绕稻田,为小龙虾提供繁殖和栖息环境。请回答:
(1)小龙虾属于生态系统成分中的______。捕捉的小龙虾成为餐桌上的美味佳肴,体现了生物多样性的______价值。
(2)稻虾共作模式中,小龙虾的主要食物是稻田中的杂草,但也食用水稻幼苗,因此在投放小龙虾时应尤其注意_____。
(3)为了研究稻虾共作对稻田杂草的影响,农业技术人员在稻田中分别单种水稻(CK)和稻虾共作(RC)1、2、4、9年。随机选取样方,调查样地内的杂草种类、个体数,结果如下表。
注:物种丰富度指数越高,物种越多
①结果显示,RC组杂草物种丰富度和密度随着RC年限增加均呈现______的趋势。从种间关系的角度推测,杂草总密度在共作前4年出现上述变化的原因是:______。
②从能量流动的角度分析,小龙虾的引入对于水稻生态系统的意义是______。
③据本研究,请从长期生产的角度,提出一项稻虾共作中的注意事项:_______。
(4)综上分析,虾共作模式使农民增收的原因有______(答出三点即可)
【答案】(1) ①. 消费者 ②. 直接
(2)小龙虾投放的时机
(3) ①. 先减少后增加 ②. 引进的小龙虾取食杂草 ③. 调整生态系统重能量流动关系,使能量高效流向对人类最有益的部分 ④. 同一农田不宜长期稻虾工作
(4)化肥使用量减少、水稻产量增加、利用小龙虾创收
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,营养结构包括食物链和食物网。
2、生态农业是一个农业生态经济复合系统,将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来,以取得最大的生态经济整体效益。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
【小问1详解】
根据题干信息可知,小龙虾以昆虫、杂草和某些小鱼等为食,属于消费者。小龙虾可作为餐桌上的美味佳肴,体现了生物多样性的直接价值。(3)小问详解: (4)小问详解: ①小龙虾的引入增加了生态系统的组成成分,使生态系统的营养结构更加复杂,提高了生态系统的抵抗力稳定性,从而使该生态系统的物质循环和能量流动功能增强。②由表可知,小龙虾的引入,减少了杂草的存量,这样调整了生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。③由表可知,虾在稻田中的觅食活动,起到了吃草、捕虫、踩草等作用,减少了虫吃水稻以及水稻和杂草的种间竞争,使水稻产量增加:同时虾的排泄物又可以肥田,减少化肥的投入量,降低成本;除此之外,虾也能增加农民收入,因此,与水稻单作模式相比,稻虾共作模式使农民增收。
【小问2详解】
小龙虾的主要食物是稻田中的杂草,但小龙虾有挖洞筑巢的习性,且在稻田中会将土壤里的种子翻出、破坏幼芽生长。故在投放小龙虾时应尤其注意小龙虾的投放时机,应在水稻过了幼苗期后再行投放。
【小问3详解】
①分析题表数据可知,与CK相比,RC4组的杂草物种丰富度指数和杂草总密度均为最低,可见随着稻虾共作年份增加,RC组杂草物种丰富度指数和杂草总密度均呈现先减少后增加的趋势。RC组为稻虾共作,与单种水稻(CK)相比,引进的小龙虾取食杂草,杂草数量一定程度减少,在前4年中随年限增加而减少,在RC4年限时减到最低。
②由表可知,小龙虾的引入,减少了杂草的存量,这样调整了生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
③从RC4到RC9,杂草物种丰富度指数和杂草总密度均呈上升趋势,说明超过4年后,防治效果随年限增加而下降,故同一农田不宜长期稻虾共作,应探索更多其他种养方案,轮换种养方式。
【小问4详解】
由表可知,虾在稻田中的觅食活动,起到了吃草、捕虫、踩草等作用,减少了虫吃水稻以及水稻和杂草的种间竞争,使水稻产量增加:同时虾的排泄物又可以肥田,减少化肥的投入量,降低成本;除此之外,虾也能增加农民收入,因此,与水稻单作模式相比,稻虾共作模式使农民增收。
19. 谷氨酸(Glu)是中枢神经系统中重要的兴奋性神经递质、阿尔兹海默病(AD)模型小鼠脑中谷氨酸能系统发生异常、表现为海马组织液中 Glu 含量增加及相关蛋白含量的异常变化,突触后神经元过度兴奋、其生理机制如图所示。
(1)正常情况下Glu 主要存在于神经末梢的_____内,末梢产生兴奋时将其释放到突触间隙,作用于_____ ,完成兴奋传递。
(2)星形胶质细胞具有许多突起,伸展填充在神经细胞的胞体及突起之间。围绕突触的星形胶质细胞可以构成一道屏障,可避免_____。
(3)AD模型小鼠海马组织液中 Glu 的含量升高,据图分析其主要原因是_____导致星形胶质细胞摄取的Glu 减少。而突触前神经元囊泡膜上 VGLUT 减少,分析其可能的原因是_____。
(4)研究发现,很多肿瘤细胞将自己“伪装”成神经细胞,在脑肿瘤患者的谷氨酸能系统中,肿瘤细胞可占据星形胶质细胞的位置,替代星形胶质细胞摄取突触间隙中多余的谷氨酸,用来促进自身增殖、生长。请以脑肿瘤小鼠为实验动物设计两组实验,探究肿瘤细胞是否通过 EAAT 转运体摄取谷氨酸,简要写出实验思路:_____。
【答案】(1) ①. 突触小泡 ②. 突触后膜的特异性受体
(2)递质从突触间隙扩散出去
(3) ①. EAAT蛋白表达降低 ②. Cs增加和Glu再合成减少
(4)将脑肿瘤小鼠分为2组,对照组不做处理;实验组抑制肿瘤细胞EAAT基因的表达。正常饲养一段时间后,观察比较两组小鼠脑肿瘤的增殖情况。
【解析】
【分析】神经元之间以突触相连,突触结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜;神经递质主要存在于突触小体的突触小泡内,神经末梢产生兴奋时,突触前膜将神经递质释放到突触间隙,作用于突触后膜的特异性受体,完成兴奋传递。
【小问1详解】
正常情况下,神经递质主要存在于突触小体的突触小泡,末梢产生兴奋时,突触前膜将神经递质释放到突触间隙,作用于突触后膜的特异性受体,以完成兴奋传递。
【小问2详解】
围绕突触的星形胶质细胞可以构成一道屏障,可避免神经递质从突触间隙扩散出去。
【小问3详解】
分析图示,AD模型小鼠中星形胶质细胞上EAAT蛋白表达下降,导致Glu不能正常转运回突触前神经元,所以导致星形胶质细胞摄取的Glu 减少。 VGLUT 是囊泡Glu转运体,在AD模型小鼠中Glu再合成减少和Cs增加,都会导致突触前神经元囊泡膜上 VGLUT 减少。
【小问4详解】
要探究肿瘤细胞是否通过 EAAT 转运体摄取谷氨酸,其自变量是EAAT转运体的有无,因变量是脑肿瘤增殖的状况。所以实验组应抑制EAAT基因表达。实验思路是:将脑肿瘤小鼠分为2组,对照组不做处理;实验组抑制肿瘤细胞EAAT基因的表达。正常饲养一段时间后,观察比较两组小鼠脑肿瘤的增殖情况。
20. 部分西红柿因J基因功能缺失而导致的“无果茎接缝”性状,其表现为茎与果实的连接处光滑牢固,不易落果,从而提高了番茄的产量。
(1)纯合突变体甲为“无果茎接缝”性状,但由于花序产生大量分枝,导致产量不高。将甲与野生型番茄杂交,F1为野生型,F1与突变体甲回交,获得的F2的性状数据见下表:
(此过程中无突变和致死现象)
说明“无果茎接缝”和“花序分枝增加”为_________性性状;甲中控制花序分枝数量的基因与控制“有无果茎接缝”的基因间的位置关系是_______________。
(2)在甲的基础上获得了花序分枝未增加的纯合突变体乙。将甲与乙杂交获得F1,F1自交,F2表现为不同程度的分枝。对F2中个体基因组进行测序和比对,发现抑制花序增加的基因位于番茄1和3号染色体上,将相关DNA序列分别命名为sb1和sb3。下图是F2部分个体测序结果和相应的花序分枝数统计结果。
由结果可知,对花序增加的抑制作用取决于___________,且______的影响较小;图中G组表型个体占F2的比例为______。
【答案】(1) ①. 隐 ②. 位于同一对染色体上
(2) ①. sb1和sb3基因的数量 ②. sb1 ③. 1/16
【解析】
【分析】突变体甲为无果茎接缝且分枝增加,野生型为有果茎接缝且分枝不增加。由表格数据可知,F2的性状比接近9:1:1:9,不符合自由组合定律的结果。
【小问1详解】
将甲与野生型番茄杂交,F1为野生型,可知“无果茎接缝”和“花序分枝增加”隐性性状。F1与突变体甲回交,相当于测交,结果接近9:1:1:9,不符合自由组合定律,推测是由于减数分裂是同源染色体上的非姐妹染色单体互换导致的,因此控制花序分枝数量的基因与控制“有无果茎接缝”的基因位于同一对染色体上。
【小问2详解】
由结果可知,sb1或sb3的基因数量越多,对花序增加的抑制作用越强,且sb3的抑制作用较强,sb1的抑制作用较弱。G组表型个体为两对基因均有的纯合子,占比为1/4×1/4=1/16。
【点睛】本题考查自由组合定律的实质与应用,考查学生根据数据分析基因位置以及计算概率的能力。选项
种植措施
原理
A
玉米和大豆高矮间作
植物的分层现象提高群落利用光能的能力
B
麦秆填埋
生态系统能量的多级利用
C
中耕松土
增加透气量,促进根部细胞呼吸
D
合理密植
保证通风透光,提高光合作用效率
操作步骤
目的或结果
处死注射了丙肝病毒特定抗原的小鼠,取出脾脏
①
诱导上述细胞与②融合
产生多种融合细胞
③
淘汰未融合的细胞及同种融合细胞
进行抗原-抗体检测
④
注射到健康小鼠体内
获得抗丙肝病毒的单克隆抗体
种植方式
CK
RC1
RC2
RC4
RC9
杂草物种丰富度指数
35
30
24
22
31
杂草总密度(株/m2)
58
47
39
25
49
性状
野生型
无果茎接缝且分枝不增加
有果茎接缝且分枝增加
突变体甲
数量
903
97
101
899
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