2021-2022学年江苏省苏州市高二下学期学业质量阳光指标调研(延期)生物试题含解析
展开 苏州市2021-2022学年第二学期学业质量阳光指标调研卷(延期)
高二生物
一、单项选择题:
1. 下列关于生物大分子的叙述,错误的是( )
A. 不同细胞中多糖、核酸与蛋白质的含量一般不同
B. 多糖、核酸与蛋白质中都含有元素C、H、O
C. 所有多糖、核酸与蛋白质的单体都不止一种
D. 多糖、核酸与蛋白质的合成不都需要模板
【答案】C
【解析】
【分析】组成细胞的化合物中核酸是由核苷酸聚合形成的多聚体,蛋白质是由氨基酸聚合形成的多聚体,多糖是由葡萄糖聚合形成的多聚体。
【详解】A、不同细胞的功能不同,细胞所含的多糖、核酸与蛋白质的含量一般也不同,A正确;
B、多糖的组成元素为C、H、O,核酸的组成元素为C、H、O、N、P,蛋白质的组成元素为C、H、O、N,有的含有S,因此多糖、核酸与蛋白质中都含有元素C、H、O,B正确;
C、淀粉、糖原和纤维素的单体是葡萄糖,只有一种单体,C错误;
D、蛋白质的合成需要mRNA为模板,DNA的合成需要DNA的两条链为模板,RNA的合成需要以DNA的一条链为模板,多糖的合成不需要模板,D正确。
故选C。
2. 下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是( )
A. 细胞都由质膜包裏,质膜将细胞与其生活环境分开
B. 光合作用产生ATP的过程一定都在叶绿体中进行
C. 汗腺细胞高尔基体较多,与其汗液分泌功能相适应
D. DNA聚合酶通过胞吞进入细胞核,参与DNA复制
【答案】A
【解析】
【分析】分泌蛋白的加工和运输相关的细胞器是内质网、高尔基体,高尔基体对蛋白质进行进一步加工,高尔基体膜形成囊泡进行运输,以胞吐的形式进行。原核细胞只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、细胞都由质膜包裏,质膜是细胞的边界,可将细胞与其生活环境分开,A正确;
B、蓝细菌为原核细胞,没有叶绿体,也能通过光合作用产生ATP,B错误;
C、汗腺细胞分泌汗液,但汗液中不含蛋白质,而高尔基体与分泌蛋白的加工和分泌有关,C错误;
D、DNA聚合酶通过核孔进入细胞核,参与DNA复制,D错误。
故选A。
3. 下图为3种跨膜运输方式的示意图,下列叙述错误的是( )
A. 运输方式①是一种利用光能驱动溶质转运的主动运输
B. 运输方式②中,载体蛋白也是一种ATP酶,能水解ATP
C. 运输方式③中,转运蛋白能转运多种物质,不具特异性
D. 脂双层具疏水性,对大多数极性分子和离子的通透性极低
【答案】C
【解析】
【分析】自由扩散的物质跨膜运输由高浓度向低浓度一侧运输,不需要载体,不要消耗能量;协助扩散运输的物质由高浓度向低浓度一侧运输,需要载体协助,不要消耗能量;主动运输的物质跨膜运输由低浓度到高浓度一侧运输,需要载体,要消耗能量。
【详解】A、运输方式①是由低浓度向高浓度运输,是一种利用光能驱动溶质转运的主动运输,A正确;
B、运输方式②中,载体蛋白能催化ATP水解,使其发生磷酸化,从而进行物质运输,因此其也是一种ATP酶,能水解ATP,B正确;
C、运输方式③中,转运蛋白也具有特异性,只能转运图示物质,不能转运其它物质,C错误;
D、磷脂分子的头部亲水,尾部疏水,因此脂双层具疏水性,对大多数极性分子和离子的通透性极低,D正确。
故选C。
4. 研究人员为探究红葱作为“植物细胞有丝分裂实验”材料的可行性,比较不同取样时刻红葱与大蒜根尖分生组织的细胞分裂指数,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 该实验的自变量为植物种类和取样时刻
B. 取材后依次进行解离、染色、漂洗、制片
C. 解离、弄碎根尖、压片等都有利于细胞分散
D. 红葱与大蒜的最佳取样时间均为10时和14时
【答案】B
【解析】
【分析】分析柱形图可知上午10:00左右,红葱细胞分裂指数最大;下午14:00左右,大蒜细胞分裂指数最大。
【详解】A、实验是比较不同取样时刻红葱与大蒜根尖分生组织的细胞分裂指数,因此自变量为植物种类和取样时刻,A正确;
B、装片制作的顺序为解离→漂洗-染色→制片,B错误;
C、解离、弄碎根尖、压片等目的都是使细胞分散,便于观察到单层细胞,C正确;
D、细胞分裂指数越高,越容易观察到各个时期的分裂图像,据图可知,红葱与大蒜的最佳取样时间均为10时和14时,D正确。
故选B。
5. 下列关于生命科学研究的叙述,正确的是( )
A. 鲁宾和卡门运用放射性同位素示踪法,证明了光合作用产生的O2来自H2O
B. 艾弗里利用“加法原理”控制自变量,证明了DNA是肺炎链球菌的转化因子
C. 摩尔根利用荧光标记法研究果蝇眼色的遗传,证明了基因在染色体上
D. 沃森和克里克利用DNA分子衍射图谱,提出了DNA双螺旋结构模型
【答案】D
【解析】
【分析】光合作用的发现历程:
(1)普利斯特利通过实验证明植物能净化空气;
(2)梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能;
(3)萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉;
(4)恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验,发现光合作用的场所是叶绿体;
(5)鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水;
(6)卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
【详解】A、鲁宾和卡门利用同位素示踪的方法,用18O(但没有放射性)分别标记两组实验中的H2O和CO2,证明光合作用产生的O2全部来自H2O,A错误;
B、艾弗里利用“减法原理”控制自变量,证明了DNA是肺炎链球菌的转化因子,B错误;
C、摩尔根利用假说-演绎法研究果蝇眼色的遗传,证明了基因在染色体上,C错误;
D、威尔金斯和富兰克林为DNA双螺旋结构模型的构建提供了DNA衍射图谱,沃森和克里克依据他们提供的DNA衍射图谱及有关数据,提出了DNA双螺旋结构模型,D正确。
故选D。
6. 下图为真核细胞遗传信息表达中某过程示意图,①~③表示相关结构,a~c表示相关氨基酸,下表为部分氨基酸的密码子。下列叙述正确的是( )
苏氨酸
酪氨酸
精氨酸
缬氨酸
ACC、ACG
UAC
CGU
GUA
半胱氨酸
甘氨酸
组氨酸
脯氨酸
UGC
GGU
CAU
CCA
A. ①正在携带氨基酸进入③内
B. ②只与③的同一结合位点结合
C. ③中的rRNA可催化肽键的形成
D. c为脯氨酸,将与a发生脱水缩合
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析,该过程表示翻译,场所是核糖体,模板是信使RNA,原料是氨基酸,①②是tRNA,③是核糖体。
【详解】A、根据图示中c氨基酸还没有连接在肽链上,可知①是转运氨基酸a的tRNA,是转移走的tRNA,A错误;
B、②是tRNA,③核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点,故②不一定在同一结合位点结合,B错误;
C、③是核糖体,③中的rRNA可催化肽键的形成,从而使游离氨基酸连接形成肽链,C正确;
D、c对应的密码子为CCA,为脯氨酸,将与b发生脱水缩合,D错误。
故选C。
7. 上方山森林动物园的白虎不同于白化虎,其毛色是由于Slc45a2基因突变,导致转运蛋白SLC45A2异常,阻断了体表细胞褐黑色素的合成,而细胞仍能合成真黑色素,因此体表遍布黑条纹。下列叙述正确的是( )
A. 白虎、白化虎体现了遗传多样性
B. 白虎与白化虎之间存着生殖隔离
C. 该基因突变是长期自然选择的结果
D. 该基因通过控制酶合成来控制褐黑色素的合成
【答案】A
【解析】
【分析】生物多样性指的是地球上生物圈中所有的生物,即动物、植物、微生物,以及它们拥有的基因和生存环境。它包含三个层次:物种多样性、遗传(基因)多样性、生态系统多样性。生殖隔离是新物种形成的标志。
【详解】A、白虎的出现丰富了基因多样性,因此白虎、白化虎体现了遗传多样性,A正确;
B、题意不能体现白虎是一个新物种,因此不能说明白虎与白化虎之间存在着生殖隔离,B错误;
C、基因突变是不定向的,自然选择对突变的性状进行定向的选择,因此该基因突变不是长期自然选择的结果,C错误;
D、根据题意“其毛色是由于Slc45a2基因突变,导致转运蛋白SLC45A2异常,阻断了体表细胞褐黑色素的合成”,可知该基因通过控制转运蛋白SLC45A2的结构来控制生物的性状,D错误。
故选A。
8. 下图为兴奋在细胞间传递的示意图,①-⑤表示相关结构或物质,下列叙述错误的是( )
A. ①释放②的过程,需要细胞提供能量
B. ②发挥作用后,会被快速降解或回收
C. 神经递质与③结合后,会使④处产生动作电位
D. ⑤处Na+和Cl-浓度的变化可影响兴奋的传递
【答案】C
【解析】
【分析】突触是由突触前膜,突触间隙和突触后膜构成的,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合,递质以胞吐的方式排放到突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜的兴奋或抑制。
【详解】A、①突触前膜释放②神经递质的过程为胞吐,需要细胞提供能量,A正确;
B、②神经递质与突触后膜结合并发挥作用后,会被快速降解或回收,B正确;
C、神经递质有兴奋性和抑制性两种,若为抑制性神经递质与③特异性受体结合后,则不会使④突触后膜产生动作电位,C错误;
D、钠离子内流,会形成内正外负的动作电位,Cl-内流会使突触后膜不易形成动作电位,因此,⑤处Na+和Cl-浓度的变化可影响兴奋的传递,D正确。
故选C。
9. 植物激素对植物的生长发育有重要的调节作用,下列叙述错误的是( )
A. 植物激素是由植物内分泌腺产生的微量有机物
B. 植株侧芽的生长受多种植物激素相互作用共同调控
C. 受秋冬气候变化的影响,枫香树合成的脱落酸增多
D. 吲哚丁酸既是植物激素,也可作为植物生长调节剂使用
【答案】A
【解析】
【分析】植物激素是由植物体内产生,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。已知的植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
【详解】A、植物激素是由植物体内产生,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,植物不具有内分泌腺,A错误;
B、各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育,植株侧芽的生长受多种植物激素相互作用共同调控,B正确;
C、脱落酸主要作用是抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰老和脱落,所以受秋冬气候变化的影响,枫香树合成的脱落酸增多,C正确;
D、生长素的化学本质是吲哚乙酸(IAA),除IAA外还有苯乙酸(PAA)、还有吲哚丁酸(IBA)等,同时吲哚丁酸也可作为植物生长调节剂使用,D正确。
故选A。
10. 下列关于种群和群落的叙述正确的是( )
A. 种群是繁殖和进化的基本单位,种群内普遍存在着个体的变异
B. 调查某草地蒲公英种群密度时要避开其中小路,否则结果会偏低
C. 物种的生态位越接近,种间竞争越激烈,对环境资源的利用越充分
D. 群落的演替总是向着自然资源的利用更有效、群落结构更完善的方向进行
【答案】A
【解析】
【分析】随着演替的发展,物种数量增多。在群落中,每个物种都有自己的地位和作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等,这就是该物种的生态位。据研究发现,两个种群的生态位越接近,说明其对资源和空间的需求相同点更多,其种间竞争更激烈。
【详解】A、种群是生物进化与繁殖的基本单位,自然状态下由于存在突变与基因重组,因此种群内出现个体变异是普遍现象,A正确;
B、调查某草地蒲公英种群密度时要随机调查,B错误;
C、两个物种的生态位越相似,它们之间的竞争越激烈;而生态位差异较大时,分别利用不同的资源空间,能提高资源空间的利用率,C错误;
D、在环境条件适宜的情况下,演替才向着自然资源的利用更有效、群落结构更完善的方向进行,D错误。
故选A。
11. 下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述,正确的是( )
A. 将酵母菌接种到培养液中,培养24小时后进行第一次取样计数
B. 用台盼蓝染色代谢旺盛的活酵母,以检测细胞的存活状态并计数
C. 血细胞计数板有2个计数室,高倍镜下可观察到完整的计数室
D. 酵母菌的芽体达到或超过母细胞大小一半时,可计作1个菌体
【答案】D
【解析】
【分析】在探究酵母菌种群数量变化的实验中应注意:(1)由于酵母就是单细胞微生物,因此计数必须在显微镜下进行;显微镜计数时,对于压线的酵母菌,应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡数次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。(3)每天计算酵母菌数量的时间要固定。(4)溶液要进行定量稀释。(5)本实验不需要设置对照和重复,因为该实验在时间上形成前后对照,只要分组重复实验,获得平均值即可。
详解】A、将酵母菌接种到培养液中,并进行第一次计数,获得初始密度值,并每天定时取样,A错误;
B、台盼蓝可将死细胞染色,代谢旺盛的活细胞一般不会被台盼蓝染色,B错误;
C、用血细胞计数板进行微生物显微计数时,高倍镜下观察不到完整的计数室,C错误;
D、用血球计数板进行酵母细胞计数,镜检计数时出芽酵母的芽体体积若超过细胞体积的1/2,则算独立个体,D正确。
故选D。
12. 下列关于生态学原理应用的叙述正确的是( )
A. 对有害生物防治要做到“应灭尽灭”,以实现永久根治
B. 将破碎化的栖息地连接起来,有利于生物多样性的保护
C. 生态工程秉承“人类能征服自然”的观念,改造和利用自然
D. 设计生态工程时往往依据某一生态学原理,就可实现生态恢复
【答案】B
【解析】
【分析】栖息地破碎化造成小种群,会减小个体间交配繁殖的机会,导致物种有灭绝可能,生物多样性减小。
【详解】A、对有害生物防治若做到“应灭尽灭”,将导致生物多样性减少,生态系统的稳定性降低,A错误;
B、将破碎化的栖息地连接起来,有利于不同种群间生物的基因交流,有利于生物多样性的保护 ,B正确;
C、生态工程的设计和建设中都要遵循系统学和工程学原理,要改变“人类能征服自然”的错误观念,C错误;
D、生态恢复需要生态系统内部组分的调节并同时受环境因素的影响,因此设计生态工程时依据某一生态学原理,不一定能实现生态恢复,D错误。
故选B。
13. 下列实验中关于NaCl的叙述正确的是( )
A. 制作泡菜时,发酵液中加入适量的NaCl,可杀死细菌
B. 刚果红染色后,用1mol/L的NaCl溶液处理,可洗去浮色
C. DNA粗提取时,提取液中加2mol/L的NaCl溶液,可析出DNA
D. 目的基因导入大肠杆菌时,用NaCl溶液处理细胞,可提高转化效率
【答案】B
【解析】
【分析】DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低),利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。
【详解】A、制作泡菜时,加入适量的NaCl的目的是调味和抑制其他杂菌的生长,不能杀死发酵所需的乳酸菌,A错误;
B、先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,需用1mol/L的NaCl溶液洗去浮色,B正确;
C、在DNA粗提取时,用2mol/L的NaCl溶液可以溶解DNA,用0.14mol/L的NaCl溶液析出溶液中的DNA,C错误;
D、目的基因导入大肠杆菌时,用氯化钙溶液处理细胞,可提高转化效率,D错误。
故选B。
14. 胚胎移植、胚胎分割过程中很多操作环节都需进行检查,下列叙述错误的是( )
A. 体外受精后需检查受精状况和受精卵的发育能力
B. 进行胚胎移植前需要对供体和受体进行免疫检查
C. 胚胎移入受体母畜后需对其进行是否妊娠的检查
D. 胚胎分割时可取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体;用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、哺乳动物的精子和卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力,A正确;
B、代孕母体对移植的胚胎基本上不会发生排斥反应,不需要进行免疫检查,B错误;
C、胚胎移植入子宫不代表妊娠成功,故需对其进行是否妊娠检查,C正确;
D、滋养层细胞将来发育成胎膜胎盘,胚胎移植前,可取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定,不会影响胚胎的发育,D正确。
故选B。
二、多项选择题:
15. 下列关于人体水盐平衡调节的叙述正确的是( )
A. 摄盐过多时,抗利尿激素分泌量降低,对水的重吸收减少
B. 细胞外液渗透压的改变可引起渗透压感受器细胞的皱缩或膨胀
C. 大量丢失水分,细胞外液量减少,肾上腺皮质增加分泌醛固酮
D. 醛固酮通过促进肾小管对K'的重吸收,参与水盐平衡的调节
【答案】BC
【解析】
【分析】人体的水平衡调节过程:当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
【详解】A、摄盐过多后,细胞外液渗透压升高,促使抗利尿激素分泌量升高,对水的重吸收增加,以保证机体的渗透压相对稳定,A错误;
B、细胞外液渗透压的改变可引起渗透压感受器细胞的皱缩(渗透压过高,细胞失水)或膨胀(渗透压过低,细胞吸水),B正确;
C、当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,调节肾小管和集合管对Na+的重吸收,以保证机体的渗透压相对稳定,C正确;
D、醛固酮通过促进肾小管对Na+的重吸收,参与水盐平衡的调节,D错误。
故选BC。
16. 因动物肝脏气味大且易变质,某研究小组尝试用马铃薯作为替代材料来探究“pH对过氧化氢酶活性”的影响,实验结果如下表所示。有关叙述正确的是( )
pH
3min内的OD变化值
马铃薯组
鸡肝组(×10-2)
猪肝组(×10-2)
4.0
0.23
2.44
5.52
5.0
0.47
2.56
11.53
6.0
0.55
0.74
0.56
7.0
0.52
0.42
0.37
8.0
0.37
0.04
0.02
注:OD值越大,说明酶活性越高
A. 过氧化氢酶由活细胞产生,在细胞外不能发挥作用
B. 选取生长状况相似的马铃薯进行实验可控制自变量
C. 马铃薯中过氧化氢酶的活性在pH6.0附近达到最大
D. 与动物肝脏相比,马铃薯的过氧化氢酶活性最高
【答案】CD
【解析】
【分析】酶的化学本质是蛋白质,其实质是催化剂,只要其空间结构不被破坏,在适宜条件下均能发挥催化作用。
【详解】A、过氧化氢酶可在细胞外发挥作用,其作用机理与底物特异性结合降低化学反应的活化能,只要其空间结构不改变,在适宜条件下均能发挥催化作用,A错误;
B、选取生长状况相似的马铃薯进行实验可控制无关变量,B错误;
C、由表中数据可知,马铃薯中过氧化氢酶的活性在pH6.0附近达到最大(OD值最大),C正确;
D、与动物肝脏相比,马铃薯的过氧化氢酶活性最高,其中最大值猪肝的达到11.53×10-2,鸡肝的达到2.56×10-2,均低于马铃薯的0.55,D正确。
故选C。
17. 研究发现,当FGFR3基因第1138位核苷酸的碱基由G变为A或C时,相应蛋白质位点上甘氨酸变为精氨酸,个体即患先天性软骨发育不全。下图为某患病家族的遗传系谱图,其中I2不携带致病基因。下列叙述正确的是( )
A. 该病是一种常染色体显性遗传病
B. 该系谱图中患者的基因型都相同
C. 若Ⅲ2和Ⅲ5近亲婚配,则生出正常女儿的概率为1/8
D. 编码甘氨酸的密码子中碱基发生了替换,导致基因突变
【答案】AC
【解析】
【分析】由题意可知,该病是由一个碱基对突变导致的,说明该病为显性遗传病,又由于I2不携带致病基因,Ⅱ6不患病,说明该病为常染色体上的显性遗传病。
【详解】A、由题意可知,该病是由一个碱基对突变导致的,说明该病为显性遗传病,又由于I2不携带致病基因,Ⅱ6不患病,说明该病为常染色体上的显性遗传病,A正确;
B、该系谱图中,Ⅱ7号基因型为AA或Aa,其余患者均为Aa,B错误;
C、Ⅲ2和Ⅲ5基因型均为Aa,若Ⅲ2和Ⅲ5近亲婚配,则生出正常女儿aa的概率为1/4×1/2=1/8,C正确;
D、密码子在mRNA上,其碱基发生替换不属于基因突变,D错误。
故选AC。
18. 下图为某昆虫种群的年龄组成示意图,下列分析合理的是( )
A. 该种群的年龄组成属于增长型
B. 该种群由于性别比例失衡而处于衰退状态
C. 该种群新出生个体的性别比例接近于1:1
D. 该种群雄性个体较少是由于性引诱剂的大量诱杀
【答案】AC
【解析】
【分析】年龄组成的类型:(1)A增长型:出生率>死亡率,种群密度越来越大。(2)B稳定型:出生率=死亡率,种群密度保持隐定。(3)C衰退型:出生率<死亡率,种群密度越来越小。
【详解】A、据图可知,生殖后期的数量少,而生殖前期的数量和生殖期的数量多,因此该种群的年龄组成属于增长型,A正确;
B、一个雄性昆虫个体可与多个雌性个体交配,且雌性昆虫个体产生子代数量多,因此该种群不一定处于衰退状态,B错误;
C、据图可知,生殖前期的雌雄比例接近1∶1,说明该种群新出生个体的性别比例接近于1∶1,C正确;
D、性引诱剂会诱杀生殖期的雄性个体,而题图中处于生殖期的雄性个体与其它各期的比例与雌性接近,不可能是受到性引诱剂诱杀后的种群,D错误。
故选AC。
19. 下图表示利用烟草叶片分离原生质体的相关过程。下列叙述正确的是( )
A. 植物组织培养获得的愈伤组织,也可作为制备原生质体的材料
B. 在0.9%的NaCl溶液中进行酶解处理,可维持原生质体的形态
C. 用血细胞计数板计数原生质体,如初始密度较高,可稀释培养液
D. 分离出的原生质体可作为研究细胞壁生物合成、质膜结构功能的材料
【答案】ACD
【解析】
【分析】0.9%的生理盐水是人体细胞的等渗溶液,并不一定是植物细胞的等渗溶液,植物原生质体的观察应该在植物细胞的等渗溶液中进行。
【详解】A、植物组织培养获得的愈伤组织,经纤维素酶和果胶酶处理后可获得原生质体,A正确;
B、0.9%的生理盐水是人体细胞的等渗溶液,并不一定是植物细胞的等渗溶液,B错误;
C、用血细胞计数板计数原生质体,如初始密度较高不利于计数,可稀释培养液再进行观察,C正确;
D、分离出的原生质体在适宜条件下课合成新的细胞壁,故可作为研究细胞壁生物合成、质膜结构功能的材料,D正确。
故选ACD。
三、非选择题
20. 当光能超过植物光合系统所能利用的量时,光合作用速率下降的现象,称为光抑制。研究表明,光抑制主要发生于光系统Ⅱ复合体(PSⅡ)中。下图为正常光照强度下PSⅡ的工作示意图,其反应中心由两条对称的多肽D1和D2组成。当光照过强时,叶绿体中产生超氧阴离子(O2-1)和单线态氧(1O2),会攻击D1蛋白,产生光抑制现象。请回答下列问题。
(1)PSⅡ位于类囊体膜上,参与光合作用的__________________阶段,它能利用光能推动一系列电子传递反应,使水裂解产生__________________,并将电子最终传递给__________________。
(2)强光下,光反应产生的NADPH量多于暗反应的消耗量,使叶绿体内NADP+含量__________________,从而导致过剩电子传递给O2形成超氧阴离子(O2-1)。
(3)研究发现,类胡萝卜素可及时清除O2-1和1O2,起到保护叶绿体的作用。强光条件下,与正常植株相比,缺乏类胡萝卜素的突变体光合速率会__________________(填“上升”、“下降”或“不变”)。
(4)已知Deg蛋白酶可降解受损的D1蛋白,促进其实现更替。强光下,若抑制Deg蛋白酶的活性,则光合速率会受到抑制,其原因可能是__________________,进而影响电子的传递,使光合速率下降。
(5)研究发现,H2S能调控植物生长发育以及参与抗性的调节。为研究外源低浓度的H2S对水稻强光抑制下的保护作用,科研人员进行了如下实验。
实验目的
简要操作过程
配制溶液
将硫化氢(H2S)的供体硫氢化钠(NaHS)溶解于一定量的去离子水中,配制成含0.01mmol·L-1NaHS的溶液。
①____
选取生理状态相同的水稻植株,随机均分为4组并编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。
实验处理
组Ⅰ为正常光照+X;组Ⅱ为正常光照+15mlNaHS;组Ⅲ为强光+X;组Ⅳ为②_________,其中X为③_____________,在其它条件相同且适宜的情况下处理4h。
测定相关数据
用光合测定系统测定水稻的净光合速率、气孔导度和叶绿素含量。
【答案】(1) ①. 光反应 ②. O2、H+、e- ③. NADP+(氧化型辅酶Ⅱ)
(2)减少 (3)下降
(4)Deg蛋白酶的活性被抑制后,不能把失活的D1蛋白降解,新合成的D1蛋白无法替换受损的D1蛋白
(5) ①. 材料选择并分组 ②. 强光+15mlNaHS ③. 15mL去离子水
【解析】
【分析】图示为光反应阶段光系统Ⅱ复合体(PSⅡ)吸收光能,并将水光解形成氧气和产生电子,经过电子传递链的作用形成NADPH的过程。
【小问1详解】
光反应的场所是类囊体薄膜,PSⅡ位于类囊体膜上,吸收光能参与光反应阶段。光反应阶段水光解产生O2、H+、e-,并将电子最终传递给NADP+,最终形成NADPH。
【小问2详解】
NADP+是暗反应NADPH供氢和供能后的产物,是光反应的原料,因此强光下,光反应产生的NADPH量多于暗反应的消耗量,使叶绿体内NADP+含量减少,从而导致过剩电子传递给O2形成超氧阴离子(O2-1)。
【小问3详解】
类胡萝卜素可及时清除O2-1和1O2,起到保护叶绿体的作用。强光条件下,与正常植株相比,缺乏类胡萝卜素的突变体由于叶绿体遭到破坏,会使光合速率下降。
【小问4详解】
已知Deg蛋白酶可降解受损的D1蛋白,促进其实现更替,有利于PSⅡ正常发挥作用,强光下,若抑制Deg蛋白酶的活性,不能把失活的D1蛋白降解,会使受损的D1蛋白积累,新合成的D1蛋白无法替换受损的D1蛋白,产生光抑制现象。
【小问5详解】
本实验为研究外源低浓度的H2S对水稻强光抑制下的保护作用,因此实验自变量为是否用低浓度的H2S处理以及光照强度的不同,实验材料的生长状态属于无关变量,实验过程中将生理状态相同的水稻植株,平均分组,属于材料选择并分组的过程。组Ⅰ和组Ⅱ都是正常光照,则自变量应为是否用低浓度H2S处理,组Ⅰ应为组Ⅱ的对照组,X应为15mL去离子水,组Ⅲ和组Ⅳ应均为强光,自变量为是否用低浓度H2S处理,因此组Ⅳ的处理方式为强光+15mlNaHS。
21. 二倍体中缺失1条染色体的个体称为单体(2n-1),多1条染色体的个体称为三体(2n+1)。在果蝇(2n=8)中,Ⅳ号染色体缺失1条或多1条都可以存活,且能繁殖后代。请回答下列问题。
(1)果蝇作为遗传学研究的经典实验材料,具有个体小,繁殖快,染色体数目___________________,且有多对易于区分的___________________等优点。
(2)Ⅳ-单体含有___________________对同源染色体,其形成是由于亲代果蝇在__________________时期,Ⅳ号染色体未发生正常分离,产生了异常配子。
(3)一般情况下,缺失单条染色体会破坏遗传物质的平衡,据此推测单体存活率比单倍体__________________(填“更低”或“更高”)。
(4)已知果蝇的无眼性状由常染色体上的基因控制。为判断该无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上,某科研小组从无眼二倍体、野生型二倍体、野生型Ⅳ-单体和野生型Ⅳ-三体4种纯种果蝇中选取实验材料,并进行相关实验。
①选择无眼二倍体与野生型二倍体果蝇进行杂交,若F1全为野生型二倍体,可判断无眼为__________________性状。
②选择无眼二倍体与野生型Ⅳ-单体果蝇进行杂交,若F1表现为__________________,则该无眼基因位于Ⅳ号染色体上;若F1表现为___________________,则该无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。
③选择无眼二倍体与野生型Ⅳ-三体果蝇进行杂交,F1全为野生型,将F1中__________________与无眼二倍体果蝇杂交,若子代表现型及比例为__________________,同样可证明该无眼基因位于Ⅳ号染色体上。
【答案】(1) ①. 少 ②. 相对性状
(2) ①. 3##三 ②. 减数分裂I后期和减数分裂Ⅱ后期
(3)更低 (4) ①. 隐性 ②. 野生型:无眼=1:1 ③. 全部野生型 ④. 野生型##三体果蝇 ⑤. 野生型:无眼=5:1
【解析】
【分析】生物中缺失一条染色体的个体叫单体,因此从变异类型看,单体属于染色体(数目)变异。
【小问1详解】
果蝇作为遗传学研究的经典实验材料的优点有:个体小,繁殖快,染色体数目少,有多对易于区分的相对性状等。
【小问2详解】
二倍体中缺失1条染色体的个体称为单体,Ⅳ-单体缺失一条Ⅳ染色体,故含有三对同源染色体,其形成原因有两种可能:减数分裂I后期同源染色体未分,减数分裂Ⅱ正常进行,产生的子细胞出现不含Ⅳ染色体的异常配子;也可能是减数分裂Ⅱ后期,Ⅳ染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体移向同一极,导致产生的子细胞出现不含Ⅳ染色体的异常配子。
【小问3详解】
单倍体是指含本物种配子染色体数的个体,由于单倍体具有控制个体生长、发育、遗传和变异的一整套非同源染色体,而缺失单条染色体(单体)会破坏遗传物质的平衡,所以单体比单倍体存活率更低。
【小问4详解】
由题意可知,果蝇的无眼和野生型是一对相对性状,由常染色体上的一对等位基因控制,用A/a表示相关基因。
①选择无眼二倍体与野生型二倍体果蝇进行杂交,若F1全为野生型二倍体,可判断无眼为隐性性状。
②无眼二倍体果蝇产生配子染色体有4条,而野生型Ⅳ-单体果蝇产生的配子的染色体数目为4条或3条,所以二者交配时,若无眼基因位于Ⅳ号染色体上,后代野生型(Aa)和无眼果蝇(a0)的比例为1:1;若不在Ⅳ号染色体,野生型为AA,无眼为aa,进行交配,后代基因型为Aa,全是野生型。
③选择无眼二倍体(aa)与野生型Ⅳ-三体果蝇(AAA)进行杂交,若无眼基因位于Ⅳ号染色体上,F1基因型是AAa和Aa,全为野生型,正常:三体=1:1。将F1中野生型(或三体果蝇)与无眼二倍体果蝇杂交,F1野生型(或三体果蝇)产生的配子种类及比例为Aa:A:AA:a=2:2:1:1,无眼二倍体果蝇产生的配子为a,子代基因型及比例为Aaa:Aa:AAa:aa=2:2:1:1,对应的表现型及比例为野生型:无眼=5:1。
22. 不少糖尿病患者有清晨空腹血糖明显升高的现象。研究发现,出现这一现象主要有两种情况:一种为夜间短暂低血糖后引起的血糖反跳性增高,称为“苏木杰反应”;另一种为夜间血糖平稳,清晨出现一段时间高血糖,称为“黎明现象”。请回答下列问题。
(1)正常人体的血糖浓度为__________________。当血糖含量较低时,机体通过神经—体液调节的作用,使___________________(至少写2个)等激素的分泌增多,血糖浓度升高,避免因血糖过低而发生危险。
(2)糖尿病患者由于__________________细胞功能减退,血糖调节能力降低。当饥饿过度或降糖药物使用过量时,容易矫枉过正,使__________________过多分解为葡萄糖进入血液,出现“苏木杰反应”。因此,为避免出现该反应,可采取的措施有__________________。
(3)为探究“黎明现象”的发生机制,研究人员将2型糖尿病患者分为有黎明现象组(DP+)和无黎明现象组(DP-),测定体内相关激素的含量如下图1。
①由图1结果显示,_________________节律性分泌异常可能与黎明现象有关。
②研究人员进一步检测外周淋巴细胞中多个与生物钟相关基因的动态表达,部分结果如下图2,DP+组中REV-erbβ基因表达发生了__________________,表明“黎明现象”与生物节律紊乱有关。
③研究发现,生长激素会影响胰岛素作用的敏感性。除此之外,影响胰岛素作用敏感性的因素可能还有___________________(填序号)。
I.存在胰岛细胞自身抗体Ⅱ.胰岛素受体表达下降Ⅲ.胰岛素受体基因突变Ⅳ.组织细胞信号转导异常Ⅴ.胰岛素分泌障碍
(4)为区分糖尿病患者的清晨空腹高血糖为上述哪种情况,临床上可将尿液中酮体(脂肪分解代谢的产物)的含量作为诊断依据之一,其原因是__________________。
【答案】(1) ①. 3.9-6.1mol/L(0.8~1.2g/L) ②. 胰高血糖素和肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素(写出两个,其中一定要有胰高血糖素)
(2) ①. 胰岛B细胞 ②. 肝糖原 ③. 睡前适量加餐(避免过度饥饿);合理控制降糖药物的使用量。
(3) ①. 生长激素 ②. 节律性异常 ③. Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
(4)若发生苏木杰现象,则在出现低血糖时,会由脂肪参与代谢供能,造成尿中酮体增加。
【解析】
【分析】在血糖平衡的调节过程中,胰岛素具有促进细胞摄取、利用、储存和转化葡萄糖的作用,是人体内唯一降低血糖的激素;胰高血糖素主要是促进血糖的来路,即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,提高血糖浓度,而具有拮抗作用;肾上腺素在血糖平衡的调节过程中,与胰高血糖素具有协同作用,而共同作用使血糖升高。
【小问1详解】
正常人体的血糖浓度为3.9-6.1mol/L(0.8~1.2g/L)。当血糖含量较低时,机体通过神经—体液调节的作用,使胰高血糖素和肾上腺素分泌增加,促进肝糖原分解,使血糖浓度升高。
【小问2详解】
胰岛B细胞分泌的胰岛素具有降低血糖的作用,糖尿病患者由于胰岛B细胞功能减退,血糖调节能力降低,从而使血糖升高。当饥饿过度或降糖药物使用过量时,容易矫枉过正,使肝糖原过多分解为葡萄糖进入血液,出现“苏木杰反应”。因此,为避免出现该反应,可在睡前适量加餐(避免过度饥饿)或合理控制降糖药物的使用量,防止肝糖原过快的分解使血糖升高。
【小问3详解】
①分析图1可知,有黎明现象组(DP+)和无黎明现象组(DP-)在不同时间段内胰岛素和褪黑素含量几乎没有差异,而生长激素的含量存在很大差异,因此说明生长激素节律性分泌异常可能与黎明现象有关。
②据图2可知,与DP-组相比,DP+组中REV-erbβ基因表达发生了节律性异常,表明“黎明现象”与生物节律紊乱有关。
③影响胰岛素作用敏感性的因素会使胰岛素不能很好的发挥降低血糖的作用,如胰岛素受体表达下降;胰岛素受体基因突变,不能形成胰岛素受体;以及组织细胞信号转导异常,都会使胰岛素不能与受体很好的识别并发挥降血糖的作用,因此Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ符合题意。
小问4详解】
若发生苏木杰现象,则在出现低血糖时,会由脂肪参与代谢供能,造成尿中酮体增加,因此可将尿液中酮体(脂肪分解代谢的产物)的含量作为诊断依据之一,以区分糖尿病患者的清晨空腹高血糖为上述哪种情况。
23. 近年来,我省部分农村应用稻田蟹综合种养技术,创新发展了“一水两用、一地双收”的稻蟹共生模式,获得了良好效益。如图表示某稻蟹共生系统内的部分结构,请回答下列问题。
(1)该稻蟹共生系统的主要成分是__________________,稻田内所有河蟹__________________(填“是”或“不是”)一个种群,稻田微生物的作用是__________________。
(2)流经该稻蟹共生系统的总能量为____________________。各生物种群占据不同的位置,体现了群落具有一定的__________________结构。
(3)河蟹与稻田昆虫的种间关系是__________________,从能量流动的角度分析,养殖河蟹的意义在于___________________。
(4)在“藻类→浮游动物→河蟹”的食物链中,浮游动物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和__________________流向分解者。
(5)稻田昆虫稻螟被蜘蛛网粘住后,会不断扇动翅膀企图逃生,被蜘蛛感知振动后捕食。这说明信息传递在生态系统中的作用是__________________。
(6)实践对比发现,稻田引入河蟹后,水稻产量明显提高。请从种间关系和物质循环的角度分析,可能的原因有__________________
【答案】(1) ①. 水稻、杂草、藻类等生产者 ②. 不是 ③. 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
(2) ①. 生产者固定的太阳能和饵料中的化学能 ②. 垂直和水平(空间)
(3) ①. 捕食、竞争 ②. 调整能量流动的关系,使能量更多地流向对人类最有益的部分
(4)河蟹的粪便 (5)调节生物的种间关系,以维持生态系统的平衡与稳定
(6)①杂草密度降低,减少与水稻的竞争,水稻得到更多的光、CO2和无机盐用于生长;
②河蟹捕食昆虫,减少了昆虫对水稻的取食,增加了水稻产量;
③残饵和粪便经过微生物的分解作用,提高了土壤肥力。
【解析】
【分析】生态系统是指在一定地域内,生物与环境所形成的统一整体。一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分,非生物部分包括阳光、空气、水、温度等,生物部分由生产者(植物)、消费者(动物)和分解者(细菌、真菌)组成。
【小问1详解】
生产者是生态系统的主要成分,因此该稻蟹共生系统的主要成分是水稻、杂草、藻类等生产者;稻田内所有河蟹是多个物种,因此不属于一个种群。图中稻田微生物是分解者,能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。
【小问2详解】
流经该稻蟹共生系统的总能量为生产者固定的太阳能和饵料中的化学能。各生物种群占据不同的位置,在水平方向上存在差异,在垂直方向上也存在差异,这体现了群落具有一定垂直和水平(空间)的结构。
【小问3详解】
河蟹捕食稻田昆虫,二者属于捕食关系,稻田昆虫和河蟹都捕食水稻,因此二者之间还存在竞争关系。稻蟹共生稻田生态系统中,能量流动增加了河蟹这一营养级,使杂草的能量更多的流向了河蟹,最终流向了人,故养殖河蟹的意义在于调整能量流动关系,使能量更多地流向对人类最有益的部分。
【小问4详解】
粪便中的能量属于上一营养级的同化量,因此在“藻类→浮游动物→河蟹”的食物链中,浮游动物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和河蟹的粪便流向分解者。
【小问5详解】
稻田昆虫稻螟被蜘蛛网粘住后,会不断扇动翅膀企图逃生,被蜘蛛感知振动后捕食,这说明信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
【小问6详解】
稻田引入河蟹后,杂草密度降低,减少了与水稻的竞争,水稻因而得到更多的光、CO2和无机盐用于生长。河蟹捕食稻田昆虫,减少了昆虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量。残饵、粪便经过微生物的分解作用,提高了土壤肥力。因此稻田引入河蟹后,水稻产量得到提高。
24. stn为鼠伤寒沙门菌的肠毒素基因,为研究其在菌株致病机理中的功能,某课题组构建了含有突变stn基因的重组质粒,过程如图1所示,并通过重组质粒与野生型菌株的同源序列发生交换,以突变stn基因置换野生型stn基因,获得stn基因突变菌株。请回答下列问题。
(1)为增加stn基因两侧同源DNA序列长度,提高突变stn基因与野生型基因同源交换的概率。应选用限制酶___________________同时处理质粒pEEI和pCPI,催化__________________键断开,产生两种___________________末端,将切割后的pCPI与stn基因上游片段混合,在加入__________________酶的作用下获得pKP7。
(2)在质粒pKP7中插入Kmr基因,既可使__________________失活,形成突变stn基因,又可作为_________________用于筛选含突变stn基因的宿主细胞。
(3)重组质粒pMWKS不能在伤寒沙门菌中复制,导入伤寒沙门菌中的质粒pMWKS一段时间后会丢失,却仍可在菌体中检测到stn突变基因,其原因是___________________。
(4)筛选突变菌株时,先将重组质粒pMWKS与野生型伤寒沙门菌株共培养,然后进行筛选扩增,筛选出在卡那霉素培养基上__________________生长、在氯霉素培养基上__________________生长的菌株即为突变菌株。
(5)利用stn基因探针对野生型菌株和突变型菌株进行DNA鉴定,结果如图2,其中__________________(填“样本1”或“样本2”)表示突变菌株。
【答案】(1) ①. KpnI和ClaI ②. 磷酸二酯键 ③. (碱基序列不同的)黏性 ④. DNA连接酶
(2) ①. stn基因 ②. 标记基因
(3)stn突变基因已经整合到鼠伤寒沙门菌的DNA中随其DNA同步复制
(4) ①. 能 ②. 不能
(5)样本1
【解析】
【分析】构建基因表达载体时需要使用限制酶和DNA连接酶,为了保证质粒和目的基因的准确连接,常选用不同的限制酶同时切割质粒和目的基因。
【小问1详解】
由图可知,若将质粒pEEI的2.4kb片段剪切下来并连接在质粒pCPI上,需要使用KpnI和ClaI酶同时切割,使磷酸二酯键断裂,产生两种黏性末端,并用DNA连接酶将切割后的pCPI与stn基因上游片段连接在一起获得pKP7。
【小问2详解】
Kmr为卡那霉素抗性基因,常用作标记基因,由图可知,在质粒pKP7中插入Kmr基因,既可使stn基因失活,形成突变stn基因,又可作为标记基因用于筛选含突变stn基因的宿主细胞。
【小问3详解】
重组质粒pMWKS不能在伤寒沙门菌中复制,导入伤寒沙门菌中的质粒pMWKS一段时间后会丢失,却仍可在菌体中检测到stn突变基因,可能是stn突变基因已经整合到鼠伤寒沙门菌的DNA中,随其DNA同步复制,从而使菌体中能检测到stn突变基因。
【小问4详解】
由于重组质粒与野生型菌株的同源序列发生交换,以突变stn基因置换野生型stn基因,获得stn基因突变菌株,而突变株中含有Kmr基因,不含Cmr基因,因此能在卡那霉素培养基上生长、在氯霉素培养基上不能生长。
【小问5详解】
由于突变stn基因中含有2.4kb和1.2kb的片段,同时还含有stn基因的部分片段,因此电泳后的条带接近样本1的条带,故样本1表示突变菌株。
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