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浙江省杭州第二中学2024-2025学年高三上学期第一次月考生物试卷(Word版附解析)
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考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
选择题部分
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 细胞连接是指在细胞膜的特化区域,通过膜蛋白、细胞骨架等形成的细胞之间的连接结构,如高等植物细胞中的胞间连丝,其结构如下图所示。下列相关说法正确的是( )
A. 内质网参与形成的胞间连丝可以介导物质运输,但不具有选择性
B. 细胞溶胶含有某些脂质合成以及蛋白质降解等细胞代谢所需的多种酶
C. 构成细胞骨架的蛋白质由核糖体合成,后续需经过内质网和高尔基体加工
D. 某些细胞连接处相关蛋白被固定无法运动,则此处的细胞膜丧失流动性
【答案】B
【解析】
【分析】相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通,通过携带信息的物质来交流信息,即细胞一通道一细胞,如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞间的信息交流。
【详解】A、高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,通过携带信息的物质来交流信息,但具有选择性,A错误;
B、细胞溶胶中有多种酶,是多种代谢活动的场所,如可参与某些脂质的合成以及蛋白质的加工和降解,B正确;
C,分泌蛋白由核糖体合成,经过内质网和高尔基体加工后胞吐至细胞外,构成细胞骨架的蛋白质不需要分泌到胞外,不需要经过内质网和高尔基体加工,C错误;
D、某些细胞连接处相关蛋白被固定无法运动,但此处的磷脂分子仍然可以运动,使细胞膜具有一定的流动性,D错误。
故选B。
2. 细胞分裂过程中,当某一阶段出现异常时,细胞会通过调控排除故障,或中断细胞周期处于静息状态。如缺少某种氨基酸时,细胞会终止间期蛋白质的合成,变成静息状态,补充营养后,则重新启动合成。下列有关细胞有丝分裂的说法错误的是( )
A. 细胞进入静息状态可以避免物质和能量的浪费
B. 进入分裂期,中心粒倍增,并在移向细胞两极过程中发出星射线,形成纺锤体
C. 蛋白质合成中断后,重新启动的过程受核酸调控
D. 观察细胞分裂时,应选择分裂期相对较长的细胞
【答案】B
【解析】
【分析】一个细胞周期=分裂间期(在前,时间长大约占90%~95%,细胞数目多)+分裂期(在后,时间短占5%~10%,细胞数目少),因此观察细胞有丝分裂时,不容易找到分裂期细胞,相对来说分裂期占整个细胞周期的比例越大,就越容易找到分裂期细胞(尤其是中期)。
【详解】A、细胞进入静息状态,停止分裂,减少利用物质和能量,A正确;
B、中心粒倍增发生在分裂间期,而不是分裂期,B错误;
C、蛋白质合成中断后,重新启动的过程为细胞分裂的相关过程,细胞分裂的进程受基因(核酸)调控,C正确;
D、选择分裂期相对较长的细胞,这样比较容易观察到处于不同分裂时期的细胞图像,D正确。
故选B。
3. 若利用紫色洋葱的鳞片叶、管状叶、根尖进行以下实验:①绿叶中色素的提取和分离、②探究植物细胞的吸水和失水、③观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂、④检测生物组织中还原糖。下列说法正确的是( )
A 用管状叶进行实验①时,滤纸条上未出现色素带,说明管状叶中不含色素
B. 用鳞片叶进行实验②时,发生质壁分离时,水分子通过原生质层是单向的
C. 用根尖进行实验③时,显微镜下可观察到纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动
D. 用鳞片叶进行实验④时,除去鳞片叶外表皮制备组织样液,便于现象观察
【答案】D
【解析】
【分析】1、观察植物细胞的失水和吸水实验,一般选择成熟的植物细胞,液泡本身有颜色的细胞进行观察。
2、色素提取的原理是:色素溶解于 有机溶剂。分离光合色素的原理是:不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的随层析液扩散速度快,反之则慢。
3、观察洋葱根尖有丝分裂实验流程为:解离→漂洗→染色→制片。
【详解】A、用管状叶进行实验①时,滤纸条上未出现色素带,可能是研磨不充分,色素未释放出来,也可能是滤液细线画得过粗,色素扩散后分离不开,A错误;
B、用鳞片叶进行实验②时,细胞发生质壁分离时,水分子通过原生质层是双向的,只是进细胞的水分子少于出细胞的水分子,B错误;
C、用根尖进行实验③时,细胞在染色时已经杀死,不能观察到染色体移动,C错误;
D、用鳞片叶进行实验④时,鳞片叶外表皮细胞含有紫色大液泡,对实验有干扰,制备样液时需去除鳞片叶外表皮,便于观察实验结果,D正确。
故选D。
4. 膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移。囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程如图所示,V-SNARE和T-SNARE分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。以下分析正确的是( )
A. 如果膜流的起点是细胞膜,与之对应的物质运输方式是胞吞和胞吐
B. 细胞器之间的膜流不需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与
C. 据图分析,囊泡与靶膜之间的识别这一过程不具有特异性
D. 用³H标记亮氨酸可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程
【答案】D
【解析】
【分析】由题意知,GTP具有与ATP相似的生理功能,ATP是细胞生命活动的直接能源物质,因此GTP能为囊泡识别、融合过程提供能量,GTP水解形成GDP;由题图可知,囊泡上的信息分子与靶膜上的受体特异性识别,将囊泡内的物质运输到特定的部位,体现了生物膜的信息传递功能,囊泡与靶膜融合依赖于生物膜的流动性结构特点。
【详解】A、如果膜流的起点是细胞膜,与之对应的物质运输方式是胞吞,A错误;
B、膜流是指由于囊泡运输,生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移,可知细胞器之间的膜流也需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与识别,B错误;
C、据图分析,囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别,囊泡与靶膜之间的识别这一过程具有特异性,C错误;
D、用同位素标记法,3H标记亮氨酸,可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程,D正确。
故选D。
5. 某遗传病受一对同源染色体上的两对等位基因A/a和B/b控制,且只要有1个显性基因就不患该病。某表型正常男性,其产生精子的基因型和比例为aB:Ab:AB:ab=4:4:1:1(若雌雄配子形成时发生互换,则重组型配子的比例小于非重组型配子的比例),该男性与某女性婚配,预期生一个患病孩子的概率为1/25,则该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系最可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】某表型正常男性,其产生精子的基因型和比例为aB:Ab:AB:ab=4:4:1:1,说明在减数分裂过程中发生了互换,且互换的比例为20%。
【详解】根据题干信息“某表型正常男性,其产生精子的基因型和比例为aB:Ab:AB:ab=4:4:1:1”,所以产生的ab的比例为1/10,当其和某女性结婚,预期生一个患病孩子的概率为1/25,说明该女性产生ab的配子概率为1/25÷1/10=2/5,说明亲本基因型是AaBb,产生了2/5的ab同时也就产生了2/5的AB配子,因此AB在一条染色体上,ab在另一条染色体上,对应B选项。
故选B。
6. 摩尔根在果蝇杂交实验中发现了控制白眼的基因位于X染色体上。在果蝇野生型个体与白眼突变体杂交实验中,最早能够判断白眼基因位于X染色体上的最关键实验结果是( )
A. 白眼突变体与野生型个体杂交,F1全部表现为野生型,雌、雄比例为1∶1
B. F1自交,后代出现性状分离,白眼全部是雄性
C. F1雌性与白眼雄性杂交,后代出现白眼,且雌雄中比例均为1∶1
D. 白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性,野生型全部为雌性
【答案】B
【解析】
【分析】1、伴性遗传是指基因位于性染色体上,所以遗传上总是和性别相关联;2、美国生物学家摩尔根通过果蝇眼色的杂交实验,证明了基因位于染色体上。
【详解】A、白眼突变体与野生型个体杂交,F1全部表现为野生型,则白眼基因为隐性,可能位于常染色体上,也可能位于X染色体上,则不能判断是否位于X染色体上,A错误;
B、摩尔根的果蝇杂交实验中,F1均表现为野生型,F1自由交配,后代白眼全部是雄性,则满足伴性遗传的特点,可以判断白眼基因位于X染色体上,B正确;
C、F1雌性果蝇的基因型为杂合子,与白眼雄性杂交,后代雌雄中的表现型及其比例相同,则不能判断是否位于X染色体上,C错误;
D、白眼雌性与野生型雄性杂交,后代白眼全部为雄性,野生型全部为雌性,属于摩尔根果蝇实验中的验证实验,并不是最早判断白眼基因位于X染色体上,D错误。
故选B
7. 脊髓灰质炎病毒是一种单股正链RNA(+RNA)病毒,如图表示该病毒在细胞内增殖过程。下列有关叙述错误的是( )
A. 过程①为翻译过程,是以+RNA为模板合成蛋白质
B. 过程②为RNA复制,形成的-RNA与+RNA碱基序列相同
C. 过程③与过程②使用的酶相同,酶X为RNA聚合酶
D. +RNA→+RNA的过程,消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图可知,过程①为翻译形成蛋白质过程,过程②③为RNA复制。
【详解】A、过程①为翻译过程,是以+RNA为模板合成特定氨基酸序列的蛋白质,A正确;
B、过程②③为RNA复制,形成的-RNA与+RNA碱基序列互补,B错误;
C、过程③与过程②使用的酶均为酶X,酶X为RNA聚合酶,C正确;
D、+RNA复制产生子代+RNA的过程,必须先复制为-RNA,然后复制为+RNA,所以消耗的原料为合成互补的两条RNA链的核糖核苷酸,因此消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数,D正确。
故选B。
8. 现代生物进化理论认为,自然选择决定生物进化的方向。自然选择对种群的作用常有三种类型(如图甲、乙、丙),下列表述正确的组合是( )
①图中不易产生新物种,最易被淘汰的是甲类型,最容易形成新物种的是丙类型
②根据上述三种作用类型可知选择压力决定生物变异和种群基因频率改变的方向
③每个种群中个体间存在表型差异,与种群基因多样性有关
④同一个种群,在不同的选择作用下,种群的基因频率和基因库发生改变的方向可能不同
⑤选择压力促使形成不同的表型,本质是种群内个体与个体之间、个体与环境之间协同进化的结果
A. ①③⑤B. ①②③C. ②④⑤D. ①③④
【答案】D
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】①甲进化的种群与原种群发展的方向最一致,不易产生新物种,最易被淘汰;丙的变异类型多,自然选择导致种群向两个或多个方向进化,最容易产生新物种,①正确;
②决定种群基因频率改变方向的是自然选择,但变异是不定向的,②错误;
③每个种群中个体间存在表型差异,主要是种群内交配导致的,也与突变有关,这些都属于种群基因多样性,③正确;
④自然选择决定进化的方向,同一个种群,在不同的选择作用下,种群的基因频率和基因库发生改变的方向可能不同,④正确;
⑤协同进化发生范围是物种与物种之间、生物与环境之间,⑤错误。
故选D。
9. 下图为脊髓神经纤维的局部示意图,被髓鞘细胞包裹的轴突区域(b、d)Na+、K+不能进出细胞,裸露的轴突区域(a、c、e)Na+、K+进出不受影响。下列叙述正确的是( )
A. c区域处于反极化状态,膜内离子均为正离子
B. a区域处于极化状态,细胞膜对Na+的通透性较大
C. b、d区域的电位为外正内负,不能产生动作电位
D. 髓鞘细胞使部分区域处于绝缘状态,不利于电位快速传导
【答案】C
【解析】
【分析】神经纤维未受到刺激时,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,其膜电位变为外负内正。静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负,形成动作电位。
【详解】A、题图中,c处于反极化状态,膜电位表现为外负内正,此时膜内外均有正负离子,只是膜内正离子多于负离子,A错误;
B、a区域处于极化状态,细胞膜对K+的通透性较大,B错误;
C、根据题意b、d区域被髓鞘细胞包裹,Na+、K+不能进出,因此不能产生动作电位,C正确;
D、髓鞘细胞使部分区域处于绝缘状态,可以缩短兴奋传递的距离,利于电位快速传导,D错误。
故选C。
10. 下图为人体血糖平衡调节示意图。下列分析错误的是( )
A. 血糖平衡的调节过程中既有神经调节也有体液调节
B. 可通过调节非糖物质的转化以及肝糖原的利用来控制血糖水平
C. 结构①通过交感神经释放的神经递质促进甲的分泌活动
D. 图中a与c表现为协同作用,b与c表现为拮抗作用
【答案】C
【解析】
【分析】由题中的图形信息可得甲表示胰岛B细胞,乙为胰岛A细胞,a为胰高血糖素,b为胰岛素;c为肾上腺素;下丘脑对血糖的调节属于神经调节,通过释放神经递质,直接影响甲分泌激素,所以血糖平衡的调节是由神经调节和体液调节共同完成的。当血糖含量升高时,胰岛素分泌增多,促进葡萄糖进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞,并且在这些细胞中合成糖原、氧化分解或者转化成脂肪;另一方面又能够抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化为葡萄糖,从而降低血糖.血糖含量降低时,胰高血糖素含量升高,促进肝糖原分解,促进非糖类物质转化为葡萄糖。
【详解】A、由图分析,血糖调节既有内分泌系统的参与也有神经系统的参与,血糖调节的方式是神经-体液调节,A正确;
B、当血糖含量升高时,胰岛素分泌增多,促进葡萄糖进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞,并且在这些细胞中合成糖原、氧化分解或者转化成脂肪;另一方面又能够抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化为葡萄糖,从而降低血糖.血糖含量降低时,胰高血糖素含量升高,促进肝糖原分解,促进非糖类物质转化为葡萄糖,可通过调节非糖物质的转化以及肝糖原的利用来控制血糖水平,B正确;
C、结构①为下丘脑,下丘脑通过副交感神经释放的神经递质促进甲(胰岛B细胞)的分泌活动,C错误;
D、结合前面的分析可知,a为胰高血糖素, c为肾上腺素,二者都能促进血糖含量升高,其作用关系为协同作用,b为胰岛素,能降血糖,b与c表现为拮抗作用,D正确。
故选C。
11. 如图是过敏反应发生机理的部分过程;下列叙述正确的是( )
A. ADC是抗原呈递细胞,如树突状细胞、巨噬细胞,T细胞
B. M为柳树花粉,细胞1和2分别在骨髓和胸腺中成熟
C. 细胞3能分泌抗体是因为细胞内有相应基因,而细胞2没有
D. 肥大细胞释放组胺引起毛细血管舒张不属于激素调节
【答案】D
【解析】
【分析】1、过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应。
2、过敏反应的原理:机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面;当机体再次接触过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质,导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
3、分析题图:图示为过敏反应的过程,ADC是抗原呈递细胞,细胞1为辅助性T细胞,细胞2为B细胞,细胞3为浆细胞,M为相同的过敏原。
【详解】A、ADC是抗原呈递细胞,细胞1为辅助性T细胞,细胞2为B细胞,细胞3为浆细胞,M为相同的过敏原。树突状细胞、巨噬细胞属于抗原呈递细胞,但是T细胞不属于抗原呈递细胞,A错误;
B、M为相同的过敏原,故M为柳树花粉,细胞1为辅助性T细胞,细胞2为B细胞,分别在胸腺和骨髓中成熟,B错误;
C、细胞3能分泌抗体而细胞2没有是因为基因选择性表达,C错误;
D、组胺产生后,通过血液传送到达全身的毛细血管,引起毛细血管舒张和通透性增强,促进血浆从毛细血管中滤出,使人体呈现出过敏反应,这种调节形式属于体液调节,组胺不是激素,故不属于激素调节,D正确。
故选D。
12. 雄蕊是被子植物花的雄性生殖器官,由花药和花丝组成。研究发现,温度会影响拟南芥雄蕊的长度,研究者探究了生长素(IAA)处理对不同温度下拟南芥雄蕊生长的影响,结果如下图所示。相关叙述错误的是( )
A. 实验中,对照组的处理是施加等量的不含溶解IAA的溶剂
B. 施加IAA后,对拟南芥雄蕊的生长发育具有促进作用
C. 与10-7M相比,10-6M的IAA更能缓解高温的抑制作用
D. 温度和IAA能共同对拟南芥雄蕊的生长起到调节作用
【答案】B
【解析】
【分析】分析图 2,与正常温度对比,高温条件可使雄蕊长度大于 2mm 的为0,而雄蕊长度在 0.5~1.0mm 的比例明显增加。正常温度下,用生长素处理可增加雄蕊长度在 1.5~2.0mm 的比例,减小雄蕊长度大于 2mm 的比例。与对照组相比,高温条件下,用生长素处理,可增加雄蕊长度大于 2mm 的比例、雄蕊长度在 1.5~2.0mm 的比例也增加,同时雄蕊长度在0.5~1.0mm 的比例减小。
【详解】A、探究了生长素(IAA)处理对不同温度下拟南芥雄蕊生长的影响,自变量是IAA浓度和温度,对照组的处理是施加等量的不含溶解IAA的溶剂,A正确;
B、正常温度下,施加IAA后,雄蕊长度大于 2mm 的比例减小,说明对拟南芥雄蕊的生长发育具有抑制作用,高温条件下,施加IAA后,可增加雄蕊长度大于 2mm 的比例、雄蕊长度在 1.5~2.0mm 的比例也增加,同时雄蕊长度在0.5~1.0mm 的比例减小,说明对拟南芥雄蕊的生长发育具有促进作用,B错误;
C、与10-7M相比,10-6M的IAA处理下,雄蕊长度大于 2mm 的比例、雄蕊长度在 1.5~2.0mm 的比例都增加,说明10-6M的IAA更能缓解高温的抑制作用,C正确;
D、结合图示可知,温度和IAA都会影响拟南芥雄蕊的长度,说明温度和IAA能共同对拟南芥雄蕊的生长起到调节作用,D正确。
故选B。
13. 阿利效应指出,某些生物群聚的种群密度处于某个适宜的范围时,其种群数量能够得以增长,种群密度过低或者过高都会导致种群数量呈现负增长。某种动物的种群具有阿利效应,该动物种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系如图所示(种群增长速率表示单位时间增加的个体数)。下列分析正确的是( )
A. 初始密度介于0~a时,性别比例可影响种群的死亡率
B. 初始密度介于a~c时,种群出生率大于死亡率,种群数量不断增加
C. 将种群保持在初始密度c所对应的种群数量,有利于持续获得较大的捕获量
D. 若自然状态下该动物种群雌雄数量相等,则人为降低雌性占比会使b点左移
【答案】C
【解析】
【分析】种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等,这些特征是决定种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率。
【详解】A、性别比例影响种群的出生率,不会影响种群的死亡率,A错误;
B、初始密度介于a~c时,应分两段来分析。在种群数量小于b时,其死亡率大于出生率,当种群数量大于b时,其出生率大于死亡率,表现为种群数量上升,B错误;
C、将种群保持在初始密度c所对应的种群数量,此时种群增长速率最大,同时在种群密度高于c时进行捕获并保留在c,有利于持续获得较大的捕获量,C正确;
D、自然状态下雌雄数量相等,从性别比例上看最有利于种群繁殖。此时人为降低雌性比例,会造成一定程度上的性别比例失调,不利于种群密度增长,使种群增长速率减小;即人为降低雌性比例时,需要更大的种群密度才能弥补,使种群增长速率维持到0而不为负,即此时b点右移,D错误。
故选C。
14. 据科学家对珠穆朗玛峰地区的考察研究发现,珠峰地区的生态环境已经发生了巨变,植被增加趋势越来越明显。下图表示珠峰不同海拔高度地段的植被分布情况。下列叙述错误的是( )
A. 可采用样方法调查生长在珠峰南坡的一种珍贵草本药材的种群数量
B. 受气候影响珠峰地区环境发生巨变,动植物明显增加的现象称为初生演替
C. 南坡的常绿阔叶林与高山灌木林是两个不同的群落,二者均具有水平结构
D. 随海拔升高,影响珠峰南坡植被类群发生变化的因素有温度、土壤湿度等
【答案】B
【解析】
【分析】群落的空间结构:(1)垂直结构:植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性,其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层。(2)水平结构:水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响,不同地段上分布着不同的生物种群。
【详解】A、调查植物的种群数量,常采用样方法。为了使调查结果更准确,应该随机取样、适当增加样方面积、增加样方数量,A正确;
B、受气候影响珠峰地区环境发生巨变,但原有的土壤条件保留,且有动植物的保留,故动植物明显增加的现象称为次生演替,B错误;
C、南坡的常绿阔叶林与高山灌木林的物种组成不同,属于两个不同的群落,群落都均有水平结构和垂直结构,C正确;
D、生物的分布受外界环境影响,珠峰南坡植被类群随着海拔上升逐渐发生变化,影响因素有温度、地形、土壤湿度等,D正确。
故选B。
15. 黄河三角洲是河海陆交互作用形成的湿地生态系统,包括河口、浅海、滩涂等天然湿地。据调查输入黄河三角洲河口水域生态系统的总能量与总呼吸量的比值远大于1,该生态系统的能量流动简图如图(图中数字为能量数值,单位为下列叙述正确的是( )
A. 第二营养级的同化量来源于浮游植物的摄入
B. 第二、三营养级之间的传递效率大约为21.4%
C. 各个营养级产生的碎屑最终被分解为无机物
D. 黄河三角洲河口水域生态系统已达到相对稳定状态
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统中的能量流动:
(1)概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程;
(2)过程:某一营养级的同化量=呼吸作用中以热能形式散失的能量+用于自身生长、发育、繁殖的能量=摄入量-粪便量;
(3)特点:单向流动、逐级递减。
【详解】A、由图可知,第二营养级的同化量来源于浮游植物的摄入和有机碎屑,A错误;
B、第三营养级的同化量=115.5+18.76+0.04+60.77=195.07t/(km2·a),第二营养级的同化量=911.6+411.5=1323.1 t/(km2·a),第二、三营养级之间的传递效率大约为=195.07/1323.1×100%≈14.7%,B错误;
C、各个营养级产生的碎屑最终被分解者分解为无机物,可被生产者再度利用,C正确;
D、生态系统达到相对稳定状态时,应处于收支平衡的状态,即物质或能量的输入等于输出,而该生态系统输入的总能量与总呼吸量(包括分解者的分解,分解者分解作用的实质为细胞呼吸)的比值远大于1,即输入的能量大于输出的能量,D错误。
故选C。
16. 北京2022年冬奥会通过低碳交通、垃圾回收等多项举措,兑现了“绿色办奥”的庄严承诺,成为历史上首个实现“碳中和”的冬奥会。下列说法正确的是( )
A. 大熊猫是“冰墩墩”的设计原型,体现了生物多样性的间接价值
B. CO2是温室气体,其形成的温室效应是有害的,不利于生物圈的稳态
C. 垃圾回收再利用实现了生态系统的物质循环,提高了能量利用率
D. “碳中和”是指生产者CO2的同化量等于所有生物CO2的释放量
【答案】C
【解析】
【分析】生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值,生物多样件的直接价值是指且有的食用,药用、工业原料等实用意义的,以及有旅游观常,科研和文艺创作等非实用意义的价值;间接价值是指对生态系统起到重要调节功能的价值,如森林和草地对水土的保护作用,湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用;潜在价值是目前人类尚不清楚的价值。
【详解】A、大熊猫是冬电会吉祥物“冰墩墩”的设计原型,是大熊猫美学价值的体现,体现的是生物多样性的直接价值,A错误;
B、CO2造成的温室效应是一种自然现象,并不完全是有害的,如使寒冷地区的温度上升,热量变得充足,有助于农作物的生长,B错误 ;
C、垃圾回收再利用利用了生态工程的循环原理,实现了生态系统的物质循环,提高了能量利用率,C正确;
D、碳中和是指生产者的固定量等于所有生物的呼吸量加上化石燃料燃烧产生的CO2之和,D错误。
故选C。
17. 某科研兴趣小组用下图所示的滤膜法测定饮用水中大肠杆菌的含量(所用滤膜孔径小于大肠杆菌),下列叙述正确的是( )
A. 实验检验前,滤杯、滤瓶、镊子、培养皿和培养基均可用干热灭菌法灭菌处理
B. 大肠杆菌在含有伊红美蓝的培养基上培养得到的菌落呈黑色,培养基属于选择培养基
C. 配制培养基时,应满足大肠杆菌所需营养物质及调节pH为中性或微碱性
D. 培养基上只有大肠杆菌能正常生长,可根据总菌落的数目估算出水样中大肠杆菌的数量,结果一般比真实值偏低
【答案】C
【解析】
【分析】1、滤膜法是检测水样中大肠杆菌的方法,将一定量水样注入已灭菌的微孔薄膜的滤器中,经过抽滤,细菌被截留在滤膜上,将滤膜贴于伊红美蓝培养基上,经培养后计数和鉴定滤膜上生长的大肠杆菌菌落即可推测计算出水样中的大肠杆菌数。
2、伊红为酸性染料,美蓝为碱性染料,大肠杆菌在伊红-美蓝培养基上形成的菌落呈深紫色(黑色),并有金属光泽。
【详解】A、培养基采用高压蒸汽灭菌,不可用干热灭菌法灭菌,A错误;
B、大肠杆菌在含有伊红美蓝的培养基上培养得到的菌落呈黑色,该培养基属于鉴别培养基,B错误;
C、培养大肠杆菌应该将培养基pH调节至中性会微碱性,并满足大肠杆菌所需营养物质,C正确;
D、该培养基不一定只有大肠杆菌能够生长,还可能有其他杂菌该培养基上生长,D错误。
故选C。
18. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果图2所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 图1过程①在低渗溶液中进行,过程②是在固体培养基中进行
B. 图1培育的杂种植株体细胞染色体数目最多可达到64条
C. 图2中属于杂种植株的是4和5,1可能是花椰菜
D. 特异性蛋白的检测并不能代表目标品种的成功培育,还需进行抗病性检测
【答案】A
【解析】
【分析】(1)图1为植物体细胞杂交实验过程图解,①表示酶解法去除细胞壁,②表示原生质体融合。(2)图2分析,4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质,说明是杂种植株;1、2、3号个体只有花椰菜中的蛋白质,说明不是杂种植株。
【详解】A、图1过程中的①是去除细胞壁获得原生质体,在等渗或略高渗溶液中进行,而不是在低渗溶液中进行,A错误;
B、图1培育的杂种植株体细胞染色体数目为32条,在有丝分裂后期,由于着丝粒的分裂,染色体数目可达64条,B正确;
C、根据图谱分析4号和5号个体含有两种类型的蛋白质,是杂种植株,而1号个体只有1种蛋白质可能是花椰菜,C正确;
D、若杂种植株中含有来自紫罗兰的蛋白质很少,则杂种植株可能不具有抗病性或抗病性微弱,因此特异性蛋白的检测并不能代表目标品种的成功培育,还需进行抗病性检测, D正确。
故选A。
19. 如图是小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞的获得过程,相关叙述错误的是( )
A. 卵母细胞通常在受精后才能完成减数分裂,因此不能直接用卵母细胞培养
B. 过程①中,精子需要在ATP培养液中获能,卵母细胞应处于MⅡ期
C. 过程②中,经历了有丝分裂和分化,不同阶段表达的基因存在差异
D. “早期胚胎”最可能是囊胚,其中的内细胞团细胞具有发育全能性
【答案】B
【解析】
【分析】分析图示可知,将精卵结合,然后移除雄原核,并分裂分化形成早期胚胎,最终形成孤雌单倍体胚胎干细胞。
【详解】A、卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂,所以需要用精子刺激卵母细胞,然后移除雄原核再进行培养,A正确;
B、过程①中,精子需要用获能液(使精子获得受精的能力)培养,不是用ATP培养液培养,卵母细胞应处于MⅡ期,B错误;
C、过程②是早期胚胎发育,此过程经历了有丝分裂和分化,分化的实质是基因的选择性表达,因此不同阶段表达的基因存在差异,C正确;
D、据题图可知,“早期胚胎”最可能是囊胚,囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性,D正确。
故选B。
20. 科学家利用蛋白质工程研制赖脯胰岛素,与天然胰岛素相比,赖脯胰岛素经皮下注射后易吸收、起效快。图示为利用大肠杆菌制备工程菌获取赖脯胰岛素的操作过程,以下叙述错误的是( )
A. 该技术属于第二代基因工程,需对基因进行改造或合成
B. 该技术能改造现有的蛋白质,也能制造一种新的蛋白质
C. 图中①②过程可同时发生
D. 基因表达过程中,物质a若发生变化,物质b一定改变
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质。
【详解】A、该技术是蛋白质工程,是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,操作对象也是DNA,需对基因进行改造或合成,A正确;
B、蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需,B正确;
C、图中①为转录,②为翻译,大肠杆菌是原核生物,没有核膜,转录和翻译可同时进行,C正确;
D、物质a为mRNA,mRNA序列改变,由于密码子的简并性,最终编码的氨基酸序列可能不变,D错误。
故选D。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 血压是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的侧压力,大小与血容量和外周血管阻力有关。当人体受紧张、惊吓和焦虑等因素刺激时往往会引起血压升高,部分调节过程如下图。回答下列问题。
(1)从反射弧的组成分析,交感神经属于_______,其与心肌、外周血管等通过_________(填结构)联系。心肌细胞兴奋时膜内的电位变化是_______。
(2)人体受到惊吓时,通过图中途径_______(填字母)的调节使血压迅速升高,以应对应激状态。交感神经释放肾上腺素作用于心肌细胞使心率加快,这种调节方式为_______。惊吓时人体内_________分泌的肾上腺素也会使心率加快。上述不同来源肾上腺素作用的不同点有___(写出2点即可)。
(3)在血压调节过程中,调节外周血管收缩的信号分子有______。醛固酮属于脂溶性激素,进入细胞后与_______结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,从而影响相关基因的_________。
(4)当诊断为高血压后,患者应注意低盐、清淡饮食,原因是______。
【答案】(1) ①. 传出神经 ②. 突触 ③. 负电位→正电位
(2) ①. A、C ②. 神经-体液调节 ③. 肾上腺髓质 ④. 作为激素需要通过体液运输至靶细胞和靶器官发挥作用;作为神经递质只需要释放到突触间隙,作用于相邻突触后膜上
(3) ①. 血管紧张素I和神经递质 ②. 特异性受体 ③. 表达
(4)盐摄入过多,导致血容量增大,血压升高
【解析】
【分析】神经调节作用途径是反射弧,反应速度迅速,作用范围准确、比较局限,作用时间短暂;体液调节作用途径是体液运输,反应速度较缓慢,作用范围较广泛,作用时间比较长。神经调节与体液调节之间的关系可以概括为以下两个方面:一方面,体内大多数内分泌腺活动都受中枢神经系统的控制;另一方面,内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
【小问1详解】
反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成,交感神经属于传出神经。交感神经与心肌、外周血管等通过突触联系。心肌细胞兴奋时,钠离子内流,形成外负内正的动作电位,即膜内的电位变化是负电位→正电位。
【小问2详解】
人体受到惊吓时,主要通过神经调节为主导迅速作出反应,即图中途径A、C使血压迅速升高,以应对应激状态。交感神经释放肾上腺素作用于心肌细胞,使心跳加快,该过程有神经系统的参与和激素的参与,故其调节过程为神经—体液调节。肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的,作为激素需要通过体液运输至靶细胞和靶器官发挥作用;作为神经递质只需要释放到突触间隙,作用于相邻突触后膜上。
【小问3详解】
题图可知,在血压调节过程中,调节外周血管收缩的信号分子有血管紧张素II和神经递质(交感神经兴奋释放的神经递质)。醛固酮属于脂溶性激素,进入细胞后与受体结合,产生的复合物与DNA特定位点结合,调控相关基因的表达。
【小问4详解】
盐摄入过多,导致血容量增大,血压升高,因此应注意低盐、清淡饮食。
22. 热带雨林是陆地生态系统中生物多样性最丰富的森林类型之一。
(1)用于区别不同群落的重要特征是_________。群落的丰富度可用样方法进行测定,取样面积要基本能够体现出群落中所有植物的种类(即最小取样面积)。热带雨林的最小取样面积应_________(填“大于”“等于”或“小于”)北方针叶林。调查群落的优势种,需要测量物种的生活力、_________。
(2)研究发现,热带雨林优势树种通过“同种负密度制约”促进物种共存,维持极高的生物多样性。
①题图所示为优势树种的“同种负密度制约”现象,对产生这种现象的合理解释是_________(填选项)。
a、母树附近光照不足,影响了幼苗存活
b、母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,导致幼苗死亡率上升
c、母树附近其幼苗密度过高时,释放化学信息影响幼苗的存活率
d、母树附近捕食者对种子的选择性取食强度加大,降低了种子成为幼苗的概率
e、母树附近凋落叶阻止了幼苗对土壤中水分和养分的吸收,降低了幼苗的存活率
A. abd B.ace C. bcd D.cde
②“同种负密度制约”维持热带雨林极高生物多样性的原因是_________。
(3)热带雨林极高生物多样性的原因还包括其资源充足,占据不同_________的生物都能生存和繁殖。热带雨林的其他特点有:①存在着多种小生境,如林床、河流、沟谷等,表明热带雨林_________结构的复杂性。②土壤有机物质积累量比苔原少,原因是_________。
(4)热带雨林是“水库、粮库、钱库、碳库”,这一观点体现了生物多样性的_________价值。
【答案】(1) ①. 物种组成 ②. 大于 ③. 个体数
(2) ①. C ②. 优势树种降低其周围幼苗种群密度,为其他物种提供了生存空间和资源
(3) ①. 生态位 ②. 水平 ③. 与热带雨林生态系统相比,虽然苔原生态系统落叶量很低,但是苔原生态系统的环境温度很低,微生物分解作用很弱,因此更有利于土壤有机物积累
(4)直接和间接
【解析】
【分析】生物多样性的价值:①直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。②间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。③潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【小问1详解】
物种组成是群落的最基本特征,所以用于区别不同群落的重要特征是群落的物种组成;相对于北方针叶林,热带雨林物种丰富度较高,所以为体现出群落中所有植物的种类,最小取样面积应该大于北方针叶林。优势种是指在群落中占据主导地位的物种调查群落的优势种,需要测量物种的生活力和个体数。
【小问2详解】
①从图中看出,后代与母树的距离越远,种子数量越少,后代存活的概率越高,这是“同种负密度制约”现象。
a、“同种负密度制约”现象,可以维持较高的生物多样性,说明母树周围也存在光照且能够满足其他物种的生存,说明该现象不是由于光照不足造成,a错误;
b、母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,可以使同种的生物不能存活,导致幼苗死亡率上升,引起“同种负密度制约”现象,b正确;
c、母树附近其幼苗密度过高时,可能会释放化学信息影响幼苗的存活率,使周围的本物种数目减少,符合题意,c正确;
d、母树附近可能存在捕食者对种子的选择性取食强度加大,使母树周围本物种种子数目减少,符合题意,d正确;
e、如果母树附近凋落叶阻止了幼苗对土壤中水分和养分的吸收,降低了幼苗的存活率,则其他物种也不能生存,不符合题意,e错误。bcd正确。
故选C。
②“同种负密度制约”使母树周围的同种生物减少,优势树种降低其周围幼苗种群密度,为其他物种提供了生存空间和资源。
【小问3详解】
热带雨林极高生物多样性的原因还包括其资源充足,占据不同生态位的生物都能生存和繁殖。热带雨林的其他特点有:①存在着多种小生境,如林床、河流、沟谷等,不同的地形、湿度会影响种群的分布,表明热带雨林水平结构的复杂性。
②与热带雨林生态系统相比,虽然苔原生态系统落叶量很低,但是苔原生态系统的环境温度很低,微生物分解作用很弱,因此更有利于土壤有机物积累,故土壤有机物质积累量比苔原少。
【小问4详解】
热带雨林是水库、粮库、钱库体现了生物多样性的直接价值,而碳库则体现了生物多样性的间接价值。
23. 半乳糖醇可作为新型甜味剂应用于糖果、面包等食品工业。酿酒酵母长期用于食品加工业,具有很强的食品安全性与大规模发酵能力。为构建酿酒酵母工程菌株生产半乳糖醇,回答下列问题:
(1)目的基因的获取与重组质粒的构建。从_________中检索获得来自不同生物的多种木糖还原酶基因序列。为将木糖还原酶基因(如图甲)定向连接至pRS313质粒(如图乙)内,需在引物1、2的_________端分别引入限制酶识别位点,由相应生物提供模板,经PCR扩增得到木糖还原酶基因。对目的基因和pRS313质粒进行双酶切处理,经DNA连接酶连接得到重组质粒。
注:氨苄青霉素作用于细菌的细胞壁,抑制细菌细胞壁的合成。
(2)重组质粒的扩增。将重组质粒导入_________(填“酿酒酵母”或“大肠杆菌”)中,采用_________法将菌液接种至含有氨苄青霉素的LB平板。挑取单菌落进行DNA测序,测序验证正确后,利用质粒提取试剂盒提取重组质粒。
(3)将重组质粒导入酿酒酵母。利用醋酸锂-Tris-EDTA缓冲液-PEG共同处理酿酒酵母,用醋酸锂处理的目的是_________;EDTA的作用是抑制DNA酶的活性,防止_________;PEG的作用是减少醋酸锂对细胞膜结构的过度损伤,同时使质粒与细胞膜接触更紧密,促进转化。
(4)转基因酵母功能的鉴定。取各重组菌株制成等浓度的菌液、等量接种到含等量D-半乳糖的培养基中,发酵12h后立即离心并分离沉淀和上清液,目的是_________。测定上清液中半乳糖醇的含量,比较各重组菌株单位时间内半乳糖醇的产量,结果表明导入黑曲霉木糖还原酶基因anxr的pRS313-anxr工程菌株是优势菌株。这属于对_________(填“基因”“基因表达产物”或“个体性状”)的检测,检测时需以_________菌株作为阴性对照。
(5)pRS313-anxr工程菌株中D-半乳糖的代谢途径如图丙,为进一步提高D-半乳糖转化为半乳糖醇的效率,研究者对工程菌中的半乳糖激酶基因进行_________,通过DNA测序筛选成功改造的菌株。据图分析,除木糖还原酶和半乳糖激酶外,限制半乳糖醇产量的因素还有_________(写出2点即可)。
【答案】(1) ①. 基因数据库 ②. 5′
(2) ①. 大肠杆菌 ②. 稀释涂布平板法##平板划线法
(3) ①. 使酿酒酵母处于感受态##提高细胞膜的通透性 ②. 导入细胞的重组质粒被破坏/降解/水解
(4) ①. 终止发酵/反应 ②. 个体性状 ③. 非转基因的酿酒酵母/转入pRS313空质粒的酿酒酵母
(5) ①. (基因)敲除 ②. NADPH的含量##D-半乳糖的转运速率
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序是:目的基因的的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
目的基因的获取可以从基因文库中检索获得。脱氧核苷酸会加到引物的3‘端,因此限制酶识别位点应在引物的5'端。模板链的右侧为3'端,作为转录的起点,因此引物1对应限制酶B的识别位点,引物2对应限制酶A的识别位点。
【小问2详解】
重组质粒导入大肠杆菌中进行扩增,采用稀释涂布平板法或平板划线法进行接种,筛选成功导入重组质粒的大肠杆菌。
【小问3详解】
醋酸钾处理酿酒酵母的目的是使酿酒酵母处于感受态,以便重组质粒的导入。DNA酶会水解DNA分子,EDTA可以抑制DNA酶的活性,防止导入细胞的重组质粒被破坏。
【小问4详解】
发酵12h后离心,是为了分离酿酒酵母和发酵底物,终止发酵。基因表达产物使木糖还原酶,因此检测半乳糖醇的产量属于对个体性状检测,需要以非转基因的酿酒酵母菌株作为阴性对照。
【小问5详解】
由图可知D-半乳糖在半乳糖激酶的催化下会转化为其他物质,降低半乳糖醇的产量,因此对工程菌的半乳糖激酶基因要进行敲除。由图可知,除了酶,限制半乳糖醇产量的因素有NADPH的含量,D-半乳糖的转运速率。
24. 某湖泊曾处于重度富营养化状态,水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段,成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物(①金鱼藻、②黑藻、③苦草,答题时植物名称可用对应序号表示)在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见图。回答下列问题:
(1)湖水富营养化时,浮游藻类大量繁殖,水体透明度低,湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于_________的有机物,最终衰退和消亡。
(2)生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是_________,其依据是_________。
(3)为了达到湖水净化的目的,选择引种上述3种草本沉水植物的理由是_________,三者配合能实现综合治理效果。
(4)水中CO2浓度降低能诱导黑藻光合途径由C3向C4途径转变,且两条途径在同一细胞中进行(图c)。C4途径使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用,在水生植物群落中竞争力较强。
①为图c中物质A的还原提供能量的是_________。图c中催化CO2固定的两种酶(PEP羧化酶、Rubisc)中,与CO2亲和力较高的是_________。黑藻细胞中丙酮酸产生的场所有_________。
②为验证黑藻的碳浓缩优势,请根据图a设计一个简单的实验方案,完成下列表格。
(5)目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,此外大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施。_________
【答案】(1)呼吸作用消耗
(2) ①. ③②①/苦草,黑藻,金鱼藻 ②. 最大光合速率对应光强度依次升高
(3)①(金鱼藻)除藻率高,②(黑藻)除氮率高,③(苦草)除磷高
(4) ①. ATP和NADPH ②. PEP羧化酶 ③. 基质和叶绿体基质 ④. 金鱼藻 ⑤. 500 ⑥. 二氧化碳浓度较低且相同 ⑦. 氧气释放量
(5)浅水区种挺水植物,恢复湖泊生态系统食物链
【解析】
【分析】图a分析,一定范围内光照强度增大,三种植物的光合速率加快,光照强度超过一定范围,三种植物的光合速率均减小。图b分析,金鱼藻、黑藻和苦草都能在一定程度上去除氮和磷、藻。
【小问1详解】
由于湖底光照不足,导致原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于细胞呼吸消耗的有机物,生物量在减少,不足以维持生长,最终衰退和消亡。
【小问2详解】
据图分析,最大光合速率对应光强度依次升高,因此生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是③②①。
【小问3详解】
据图b分析,金鱼藻除藻率高,黑藻除氮率高,苦草除磷率高,三者配合能高效的去除氮、磷和藻,能实现综合治理效果。
【小问4详解】
①图c中物质A为C3,C3的还原需要ATP和NADPH提供能量,PEP羧化酶能在低CO2浓度条件下固定CO2,与Rubisc相比,与CO2亲和力较高的是PEP羧化酶,由图可知,黑藻细胞的叶绿体基质中苹果酸的分解会产生丙酮酸,细胞呼吸的第一阶段也会产生丙酮酸,黑藻细胞中丙酮酸产生的场所有细胞质基质和叶绿体基质。
②根据图a,在相同光照强度下,①金鱼藻与②黑藻的光合作用强度高度接近,尤其在光照强度为500时,两者光合作用强度完全相同,有利于控制无关变量一致,而③苦草的光照强度与②黑藻相差较大。根据题干“上述3种草本沉水植物中只有黑藻具有C4光合作用途径”可知①、③均无C4途径,而除了上述3种草本沉水植物外的其他植物是否有C4途径不确定,所以不能从①、③外的其他植物为②选对照组。验证黑藻的碳浓缩优势,因此控制条件为低二氧化碳浓度。因变量是光合速率的快慢,因此检测指标是单位时间释放氧气的量。
【小问5详解】
目前的两个实际问题是湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本,因此可以浅水区种挺水植物,恢复湖泊生态系统食物链。
25. 果蝇的翅形有正常翅和网状翅、体色有灰体和黄体,分别由基因A、a和B、b控制。某研究小组做的杂交实验及结果如下(实验果蝇染色体组型均正常)。请回答下列问题:
(1)从基因与染色体的关系来看,A与B的区别是_________。若仅考虑翅形这一性状,根据上述实验结果无法判断A、a是否位于X、Y染色体的同源区段,但可通过F1果蝇与其亲本回交来确定,应选择实验_________的亲本雌果蝇作为回交材料,其回交组合的基因型为_________(按照基因位于同源区段书写)。若子代_________,则说明A、a位于XY染色体同源区段。
(2)若两对基因均不位于Y染色体上。仅根据实验①分析,F1灰体果蝇体色的基因型有_________种。若仅根据实验②分析,_________(填“能”或“不能”)判断灰体与黄体的显隐性关系。结合实验①、②,可判断果蝇这两对相对性状的遗传_________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律、判断依据是_________。
(3)若两对基因均不位于Y染色体上,且综合实验①、②判断,在实验①的F1群体中,基因B的频率为_________。将实验①中F1雌雄果蝇随机交配得到F2,F2中纯合正常翅雄果蝇比例为_________。
(4)果蝇性别取决于X染色体数与常染色体组数(A)的比值,当X/A≥1时为雌性;当X/A=0.5时为雌性;当受精卵含有2条Y染色体时,无法完成胚胎发育。现有一只染色体组型为6+XXY的果蝇,其性别为_________,且可生育后代;这只果蝇与另一染色体组型正常的果蝇杂交,则子代雌雄果蝇比例为_________。
【答案】(1) ①. 基因座位/基因在染色体上的位置不同 ②. ② ③. XaXa×XaYA ④. 子代雌果蝇全部为网状翅,雄果蝇全部为正常翅
(2) ①. 2或3 ②. 能 ③. 遵循 ④. 控制翅形和体色的基因分别位于常染色体和X染色体上
(3) ①. 2/3 ②. 1/8
(4) ①. 雌性 ②. 2:1
【解析】
【分析】1、基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合;
2、表格分析:实验①中,正常翅与网状翅杂交,后代全为正常翅,说明正常翅对网状翅为显性,灰体与灰体后代出现黄体,说明灰体对黄体为显性;实验②体色性状受性别控制,控制该性状的基因位于X染色体上,结合实验①②正反交结果可知,控制翅型基因位于常染色体上。
【小问1详解】
从基因与染色体的关系来看,A与B为控制不同性状的基因,属于非等位基因,基因在染色体上的位置不同;实验①中,正常翅与网状翅杂交,后代全为正常翅,说明正常翅对网状翅为显性,灰体与灰体后代出现黄体,说明灰体对黄体为显性;实验②体色性状受性别控制,控制该性状的基因位于X染色体上,结合实验①②正反交结果可知,控制翅型基因位于常染色体上。假设翅形基因位于X、Y染色体的同源区段上,通过F1果蝇与其亲本回交来确定,用实验②中的亲本雌果蝇(XaXa)与F1雄果蝇(XaYA)进行回交,其后代雌果蝇全为网状翅(XaXa)、雄果蝇全为正常翅(XaYA),则能证明上述基因的位置,否则应该表现为雌雄个体均表现为正常翅和网状翅,且比例为1∶1。
【小问2详解】
若两对基因均不位于Y染色体上。仅根据实验①分析,若相关基因位于X染色体上,F1灰体果蝇体色的基因型有XBXB、XBXb和XBY3种;若相关基因位于常染色体上,则有Bb和BB两种基因。由实验②可知,体色性状受性别控制,控制该性状的基因位于X染色体上,且黄体雌果蝇与灰体雄果蝇杂交后代中雄果蝇全为黄体,而雌果蝇全为灰体,说明灰体对黄体为显性,故可根据实验②判断灰体与黄体的显隐性关系;结合实验①、②可知,控制翅型的基因(A/a)位于常染色体上,控制体色的基因(B/b)位于X染色体上,即控制翅型和体色的两对等位基因位于两对同源染色体上,因此,果蝇正常翅和网状翅、灰体和黄体这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。
【小问3详解】
若只考虑体色的遗传,实验①的亲本为XBXb、XBY,子代基因型及比例为XBXB:XBXb:XBY:XbY=1:1:1:1,故基因B的频率=(1/4×2+1/4×1+1/4×1)/(1/4×2+1/4×2+1/4×1+1/4×1)=2/3;若考虑翅型和体色,亲本的基因型 为AAXBXb、aaXBY,F1代雌果蝇为AaXBXB、AaXBXb,雄果蝇为AaXBY、AaXbY,F1雌雄果蝇随机得到F2,F2中纯合正常翅雄果蝇(AAXY)的比例为1/4(AA)×1/2(雄)=1/8。
【小问4详解】
果蝇性别取决于X染色体数与常染色体组数(A)的比值,由题意可知,当X/A≥1时为雌性;当X/A=0.5时为雄性;染色体组型为6+XXY的果蝇的X/A=2/2=1,故该果蝇为雌性果蝇;这只果蝇(6+XXY)与另一染色体组型正常的果蝇(6+XY)杂交,子代染色体组型及比例为XXX:XXY:XX:XY=1:3:2:3,故子代中雌性果蝇:雄性果蝇=2:1。实验设计方案
实验材料
对照组:_________实验组:黑藻
实验条件
控制光照强度为_________μml·m-2·s-1
营养及环境条件相同且适宜,培养时间相同
控制条件
__________
测量指标
_____________
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这是一份浙江省杭州市学军中学2023-2024学年高三上学期12月适应性考试生物试题(Word版附解析),共25页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
浙江省杭州第二中学2023-2024学年高三上学期12月选考模拟考试生物试题(Word版附解析):
这是一份浙江省杭州第二中学2023-2024学年高三上学期12月选考模拟考试生物试题(Word版附解析),共25页。试卷主要包含了考试结束后,只需上交答题卷等内容,欢迎下载使用。