卷04【押题演练】备战2023年高考生物全真模拟押题卷(江苏卷)(解析版)
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高三生物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题: 共 14题,每题 2 分, 共 28分。每题只有一个选项最符合题意。
1、下列有关细胞中有机物的叙述,错误的是( )
A. 蛋白质和核酸都是生物大分子
B. 糖类是主要的能源物质
C. ATP只有在有氧条件下才能合成
D. DNA是主要的遗传物质
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N,部分蛋白质还含有S、P等元素;蛋白质的基本组成单位是氨基酸;核酸的组成元素是C、H、O、N、P。
2、ATP是细胞内的直接能源物质,可通过呼吸作用和光合作用产生。
【详解】A、蛋白质和核酸都是生物大分子,分别由氨基酸和核苷酸脱水缩合而成,A正确;
B、糖类是主要的能源物质,B正确;
C、无氧条件下细胞也可通过无氧呼吸产生ATP,C错误;
D、大多数生物(细胞生物和DNA病毒)的遗传物质是DNA,少数生物的遗传物质是RNA,故DNA是主要的遗传物质,D正确。
故选C。
2、高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱。下列说法错误的是( )
A. 消化酶和抗体不属于该类蛋白
B. 该类蛋白运回内质网的过程消耗 ATP
C. 高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高
D. RS 功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息“高尔基体膜上的 RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放”,说明RS 受体和含有短肽序列 RS 的蛋白质结合,将其从高尔基体运回内质网。且 pH 升高结合的能力减弱。
【详解】A、根据题干信息可以得出结论,高尔基体产生的囊泡将错误转运至高尔基体的蛋白质运回内质网,即这些蛋白质不应该运输至高尔基体,而消化酶和抗体属于分泌蛋白,需要运输至高尔基体并发送至细胞外,所以消化酶和抗体不属于该类蛋白,A正确;
B、细胞通过囊泡运输需要消耗能量ATP,B正确;
C、根据题干信息“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,RS 受体与 RS 的结合能力随 pH 升高而减弱”,如果高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 高,则结合能力减弱,所以可以推测高尔基体内 RS 受体所在区域的 pH 比内质网的 pH 低,C错误;
D、通过题干可以得出结论“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放”,因此可以得出结论,如果RS 功能的缺失,则受体不能和错误的蛋白质结合,并运回内质网,因此能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加,D正确。
故选C。
3、图甲表示一个渗透作用的装置,将半透膜袋(只有水分子可以透过)缚于玻璃管的下端,半透膜袋内装有60mL质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液;图乙表示放置在某溶液中的植物细胞失水量的变化情况;图丙表示植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化的过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 图甲中,若将质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液换为0.3g/mL的葡萄糖溶液,玻璃管内液面高度会升高
B. 图乙中植物细胞所处外界溶液可能是0.3g/mL的蔗糖溶液
C. 图乙表示植物细胞在某溶液中处理10min内发生质壁分离,10min后发生质壁分离复原
D. ATP合成抑制剂会直接抑制图丙中蔗糖的运输
【答案】A
【解析】
【分析】1、渗透装作用是指水分通过半透膜,从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象;据图甲分析,漏斗内为0.3g/mL的蔗糖溶液,而烧杯内为清水,由于两侧存在浓度差,装置发生渗透作用,导致漏斗内液面上升。
2、图乙表示放置在溶液中的植物细胞失水量的变化情况,植物细胞在溶液中先失水,一定时间后又吸水。
3、蔗糖通过胞间连丝从伴胞细胞进入筛管细胞,在筛管中被蔗糖水解酶水解成单糖,再通过单糖转运载体运入薄壁细胞。
【详解】A、葡萄糖的分子量小于蔗糖,与0.3g/mL的蔗糖溶液,0.3g/mL的葡萄糖溶液中溶质颗粒数目更多,浓度更大,所以,若将质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液换为0.3g/mL的葡萄糖溶液,玻璃管内液面高度会升高,A正确;
B、图乙植物细胞在溶液中先失水,一定时间后又吸水,说明该物质能够进入细胞,因此该溶液不是蔗糖溶液,B错误;
C、图乙表示的植物细胞在某溶液中处理的10min内处于质壁分离状态,但从A点细胞的失水量开始减少,说明此时细胞已经开始吸水,到10min时,细胞已经处于复原的状态,C错误;
D、蔗糖运输的方式是通过胞间连丝,不需要消耗ATP,所以ATP合成抑制剂不会直接抑制图丙中蔗糖的运输,D错误。
故选A。
4、在太空育种过程中,由于受到太空环境因素的作用,某作物的A基因突变导致该基因缺少了5个脱氧核苷酸,A基因突变后表达的相应的酶中氨基酸数目减少了8个,使得作物产量增加。下列叙述错误的是( )
A. A基因突变后参与复制所需要嘌呤脱氧核苷酸的比例不变
B. A基因缺少5个脱氧核苷酸导致翻译过程可能提前终止
C. 突变基因表达过程中,最多需要64种tRNA参与
D. 该实例体现了基因对性状的间接控制
【答案】C
【解析】
【分析】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。基因突变的外因:①物理因素。②化学因素。③生物因素;内因:DNA复制时偶尔发生错误,DNA的碱基组成发生改变等。
2、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来转运氨基酸。
【详解】A、A基因突变后,由于嘌呤和嘧啶配对,均为50%,突变前后此比例不会发生变化,故参与复制所需要的嘌呤脱氧核苷酸的比例不变,A正确;
B、根据A基因突变后表达的相应的酶中氨基酸数目减少了8个,推测A基因缺少5个脱氧核苷酸导致翻译过程可能提前终止,B正确;
C、在突变基因的表达过程中,最多需要61种tRNA参与,C错误;
D、该实例中,基因突变后酶的结构改变,体现了基因对性状的间接控制,D正确。
故选C。
5、某同学在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲所处时期最明显的变化是在细胞质中出现纺锤体
B. 乙所处时期染色体的着丝粒与一极发出的纺锤丝相连
C. 甲、乙,丙中染色体的行为均有利于核遗传物质均分
D. 丁所处时期细胞中核膜核仁解体,染色体变回染色质
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:甲细胞处于前期,乙细胞处于中期,丙细胞处于后期,丁细胞处于末期。
【详解】A、甲所处时期最明显的变化是染色质变成染色体的状态,A错误;
B、乙所处时期染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,着丝点与植物细胞两极发出的纺锤丝相连,B错误;
C、甲、乙中染色体含有姐妹染色单体,丙中染色体着丝粒一份为二,均有利于核遗传物质均分,C正确;
D、丁所处时期细胞中核膜核仁重建,染色质变回染色体,D错误。
故选C。
6、细胞存活与细胞凋亡受到严格的信号控制,如图为小鼠(哺乳动物)细胞的存活因子抑制细胞凋亡的过程图。下列叙述正确的是( )
A. 存活因子是抑制细胞凋亡过程中的信号分子
B. 存活因子结合受体后会抑制Bc1-2蛋白的合成
C. 细胞凋亡是不受环境影响的编程性死亡
D. 在小鼠成熟的红细胞中也存在Bc1-2基因的表达过程
【答案】A
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程;在成熟的生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的;细胞凋对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
【详解】AB、据图可知,存活因子可以与细胞膜上的相应受体结合,进而引发Bcl-2基因的表达,其产物Bcl-2蛋白可以抑制细胞的凋亡,B错误,A正确;
C、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,受环境影响,C错误;
D、小鼠成熟的红细胞不具有细胞核和众多细胞器,故不存在Bc1-2基因的表达过程,D错误。
故选A。
7、珍稀植物鹅掌楸是一种多年生的高大落叶乔木,高度可达40米,胸径1米以上。为探究鹅掌楸种群的数量特征,对某地区鹅掌楸种群进行调查,结果如下图所示。下列分析错误的是( )
A. 该地区鹅掌楸种群的年龄组成为增长型,未来种群数量可能会增加
B. 第Ⅷ龄级鹅掌楸死亡率急剧上升可能是人类活动干扰造成的,应加强保护
C. 大龄级鹅掌楸的个体数少是因为其对资源的竞争能力下降造成的
D. 提高鹅掌楸种子萌发率与幼苗存活率是促进种群数量增长的有效措施
【答案】C
【解析】
【分析】种群的数量特征包括种群密度、生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例,其中种群密度是最基本的数量特征,出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小,性别比例直接影响种群的出生率,年龄组成预测种群密度变化。
【详解】A、该地区鹅掌楸种群中小龄级数明显多于大龄级数,说明该种群年龄组成为增长型,未来种群数量可能会增加,A正确;
B、第Ⅷ龄级的鹅掌楸死亡率急剧上升,与其他龄级鹅掌楸死亡率差异过大,说明该龄级鹅掌楸的死亡可能不是自然发生的,而是人类活动干扰造成的,应加强保护,B正确;
C、大龄级鹅掌楸的个体数少是因为人类活动干扰尤其是人类砍伐造成的,C错误;
D、提高鹅掌楸种子萌发率与幼苗存活率,增加种群出生率,这是促进种群数量增长的有效措施,D正确。
故选C。
8、内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介,下图为人体体液中的物质相互交换的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 图中a、b、c、d4种液体中,蛋白质含量最高的可能是d
B. a1中代谢旺盛,若产物积累在b处会导致b处液体增多
C. 液体c中的物质进入d中,至少要穿过4层生物膜
D. 毛细血管壁细胞生活的内环境是d
【答案】B
【解析】
【分析】内环境包括血浆、组织液和淋巴等,内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态。目前普遍认为,神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
【详解】A、图中a、b、c、d分别表示细胞内液、组织液、淋巴、血浆,4种液体中,蛋白质含量最高的是a,A错误;
B、组织细胞即a1中代谢旺盛,产物积累在b处会导致b处液体增多而出现组织水肿,B正确;
C、液体c中的物质从左右锁骨下静脉处直接汇入d中,不需要穿过生物膜,C错误;
D、毛细血管管壁细胞生活的内环境是b和d,D错误。
故选B。
9、植物甲和植物乙为二倍体。甲生活在阳光充足的悬崖顶,乙生活在悬崖底的林荫中。在某些山地坡度缓和的地方,甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展,在斜坡上相遇并杂交产生丙。若丙不能产生子代,则下列叙述错误的是( )
A. 甲和乙存在生殖隔离
B. 甲种群基因频率若改变则说明甲发生了进化
C. 甲、乙、丙含有基因共同构成一个种群的基因库
D. 甲、乙向斜坡的扩展可能与种内竞争有关
【答案】C
【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】A、甲和乙杂交产生丙,丙不能产生子代,说明甲和乙存在生殖隔离,A正确;
B、生物进化的实质在于种群基因频率的改变,故甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化,B正确;
C、甲、乙、丙不是一个物种,含有的基因不能构成一个种群的基因库,C错误;
D、甲、乙向斜坡的扩展可能与种内竞争有关,如生长在悬崖顶的甲,因个体密度较大,为了生存和繁殖会向下扩展,D正确。
故选C。
10、下图是科研人员将药物与单克隆抗体连接形成的抗体—药物偶联物(ADC)的示意图,它由抗体、接头和药物三部分组成,能实现对下图肿瘤细胞的选择性杀伤。相关叙述不正确的是( )
A. ADC可通过胞吞作用进入肿瘤细胞
B. 利用同位素标记的单克隆抗体在特定组织中的成像技术,可定位诊断肿瘤
C. 肿瘤细胞被ADC选择性杀伤而导致的死亡属于细胞坏死
D. 单克隆抗体制备过程中至少需要经过两次细胞筛选
【答案】C
【解析】
【分析】由于单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,在原位杀死癌细胞.疗效高,副作用小,位置准确。
【详解】A、结合图示可知,ADC进入肿瘤细胞的方式为胞吞,A正确;
B、根据抗原和抗体发生特异性结合的原理可知,利用同位素标记的单克隆抗体在特定组织中的成像技术,然后通过检测同位素的走向可实现对肿瘤的定位,B正确;
C、肿瘤细胞被ADC选择性杀伤而导致的死对机体有利,属于细胞凋亡,C错误;
D、单克隆抗体制备过程中至少需要经过两次细胞筛选,一次为杂交瘤细胞的筛选,另一次为筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞的筛选,D正确。
故选C。
11、2018年10月诺贝尔生理学或医学奖授予美国免疫学家詹姆斯·P·艾利森和日本免疫学家本庶佑,以表彰其在癌症疗法领域所作出的杰出贡献。肿瘤细胞为了逃避人体免疫系统的追杀,在自身表面产生了一种被称为“PD-L1”的蛋白,这个蛋白与免疫细胞表面的PD-1蛋白相结合,就会让人体免疫系统产生“这是好人”的错觉,从而放过肿瘤细胞,任其疯狂繁殖。下列叙述正确的是( )
A. 能清除体内癌变的细胞,说明免疫系统具有防卫功能
B. 图中所示过程人人生来就有,属于非特异性免疫
C. PD-1和PD-L1结合体现了细胞膜具有控制物质进出的功能
D. PD-1抑制剂类药物,如PD-1抗体,可以减弱PD-1蛋白的功能
【答案】D
【解析】
【分析】特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫,其具体过程如下:
【详解】A、免疫系统清除体内的癌细胞说明免疫系统具有监控和清除功能,A错误;
B、图中显示的细胞免疫,属于特异性免疫,B错误;
C、PD-1和PD-L1结合体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能,C错误;
D、据图显示,注射对抗PD-1分子的抗体,可以减弱PD-1蛋白的功能,激活被抑制的T细胞,从而效治疗恶性肿瘤,D正确。
故选D。
12、筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。
菌种
菌落直径:C(mm)
透明圈直径:H(mm)
H/C
细菌Ⅰ
5.1
11.2
2.2
细菌Ⅱ
8.1
13.0
1.6
有关本实验的叙述,错误的是
A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B. 筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布
C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D. H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
【答案】C
【解析】
【分析】该选择培养基上的唯一碳源是淀粉,只有能利用淀粉的微生物才能存活,微生物分解淀粉后,会产生透明圈。
【详解】培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分,A正确;筛选淀粉分解菌时,需要对菌液进行一系列的梯度稀释,再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养,B正确;由题意可知,以上两种菌均会产生透明圈,说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉,C错误;淀粉分解菌的H/C越大,说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多,可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强,D正确。因此,本题答案选C。
13、青枯病是一种严重危害马铃薯的病害,茄子对青枯病具有一定抗病性。尝试通过植物体细胞杂交技术培育抗青枯病的马铃薯新品种,在获得的90个杂种植株中,有6个具有明显的青枯病抗性。下列相关叙述错误的是( )
A. 通过灭活病毒诱导马铃薯细胞与茄子细胞融合,进一步筛选出杂种细胞
B. 杂种细胞中来自茄子的染色体随机丢失可以解释并非所有杂种植株均抗病
C. 利用PCR技术可以检测杂种植株中是否具有来自茄子的青枯病抗性基因
D. 茄子和马铃薯之间存在生殖隔离,不宜采用杂交育种培育抗病马铃薯
【答案】A
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:
1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、过程:(1)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束。(4)杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、常用物理法或化学法处理诱导植物原生质体融合,灭活的病毒只能诱导动物细胞融合,A错误;
B、茄子对青枯病具有一定抗病性,说明其细胞内含有抗该病基因,而且在获得的90个杂种植株中,有6个具有明显的青枯病抗性,说明杂种细胞中来自茄子的染色体随机丢失,而导致并非所有杂种植株均抗病,B正确;
C、利用PCR技术可以对茄子的青枯病抗性基因大量扩增,从而可以检测杂种植株中是否具有来自茄子的青枯病抗性基因,C正确;
D、茄子和马铃薯属于不同的物种,两者之间存在生殖隔离,不宜采用杂交育种培育抗病马铃薯,D正确。
故选A。
14、玉米、小麦在即将成熟时,若经历持续一段时间的干热后又遇大雨天气,则会出现种子胎萌现象(种子收获前在田间母本植株上发芽)。下图是植物激素对种子的萌发与休眠的调控模型。据图推测的结论不合理的是( )
注:“+”表示激素存在生理活性浓度;“-”表示激素不存在生理活性浓度;其中GA为赤霉素;CK为细胞分裂素;ABA为脱落酸;数字表示实验组别。
A. GA是种子萌发过程中必须具备的激素
B. ABA和CK对种子作用的效果是相反的
C. 胎萌现象可能经历了模型中3到4的过程
D. 多种激素和一种激素作用的效果可以相同
【答案】B
【解析】
【分析】1、生长素作用具有两重性,即低浓度溶液促进根和芽的生长,高浓度溶液抑制根和芽的生长;植物不同器官对生长素的敏感程度不同,根对生长素最敏感,其次是芽,最不敏感的是茎。
2、在植物的生长发育过程和适应环境变化的过程中,各种激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节的。
3、赤霉素的主要作用是促进细胞伸长,从而引起植物的增高,促进种子的萌发和果实的发育。
4、脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
5、乙烯的主要作用是促进果实成熟。
6、细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂。
7、某些作物收获时如遇雨水和高温,种子就会在农田中植株上萌发,这种现象称为胎萌。
【详解】A、根据第4组实验结果可知,只要GA有活性,则种子就能萌发,所以GA是种子萌发过程中必须具备的激素,A正确;
B、第8组,当GA没有活性时,CK和ABA有活性的情况下,种子均休眠,第1组,当GA、CK和ABA有活性时,种子均萌发,所以ABA和CK对种子作用的效果不是相反的,B错误;
C、胎萌现象主要是ABA被分解或被冲刷掉,导致ABA的抑制作用减弱,GA促进了种子的萌发,所以胎萌现象可能经历了模型中3到4的过程,C正确;
D、比较第1组合第4组可知一种激素和三种激素都可以促进种子的萌发,所以多种激素和一种激素作用的效果可以相同,D正确。
故选B。
二、多项选择题: 共 5 题,每题 3 分,共 15 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得 3 分,选对但不全的得 1 分,错选或不答的得 0 分。
15、图为线粒体结构及功能示意图,下列叙述正确的是 ( )
A. 在线粒体基质葡萄糖分解产生丙酮酸
B. 线粒体中生成的ATP向细胞质基质运送,需要与细胞质基质中的ADP进行交换
C. 三羧酸循环只能以丙酮酸为分解底物,产生的CO2以自由扩散的方式释放
D. NADH和FADH2分解产生的e-在线粒体内膜上经电子传递链最终传递给O2
【答案】BD
【解析】
【分析】有氧呼吸可以分为三个阶段:第一阶段:在细胞质的基质中反应式:C6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 。第二阶段:在线粒体基质中进行。反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O20[H]+6CO2+少量能量 。第三阶段:在线粒体的内膜上,这一阶段需要氧的参与。反应式:24[H]+6O212H2O+大量能量。
【详解】A、葡萄糖在细胞质基质中分解产生丙酮酸,A错误;
B、据图可知,线粒体中生成的ATP向细胞质基质运送,同时细胞质基质中的ADP进入线粒体,B正确;
C、三羧酸循环的底物有丙酮酸、脂肪酸等,产生的CO2以自由扩散的方式释放,C错误;
D、有氧呼吸的前两阶段产生的NADH和FADH2分解产生的e-在线粒体内膜上经电子传递链最终传递给O2,该过程释放的能量将H+泵到内外膜间隙。随后H+顺浓度梯度回到线粒体基质,驱动ATP合成,D正确。
故选BD。
16、钙果又名欧李,果实中含有多种对人体有益的矿物质元素,利用其加工成果汁、果酒、果醋等产品。下列有关叙述正确的是( )
A. 利用醋酸菌进行钙果果醋发酵时,温度应控制在30~35℃
B. 在钙果果酒发酵期间,为保持无氧环境,不能拧松发酵瓶盖
C. 传统制作钙果果酒、果醋时,应将原料钙果果汁进行高压蒸汽灭菌
D. 钙果果酒的颜色是钙果果皮和果肉中的色素进入发酵液形成的
【答案】AD
【解析】
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌,代谢类型是兼性厌氧型真茵,属于真核细胞,条件是18~25°C、前期需氧,后期不需氧。
2、果醋制作的菌种是醋酸菌,代谢类型是需氧型细菌,属于原核细胞,条件是30~35°C、一直需氧。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸:当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、制作果醋的温度条件是30~35°C,A正确;
B、酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,在发酵过程中密闭,但需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放气,B错误;
C、制作果酒时,原料钙果果汁不需要进行灭菌,否则会杀死附着在果皮上的野生型酵母菌,C错误;
D、钙果果酒的颜色是钙果果皮和果肉中的色素进入发酵液形成的,D正确。
故选AD。
17、miRNA是一类由基因编码的,长约22个核苷酸的单链RNA分子。在线虫细胞中,Lin−4基因的转录产物经加工后形成miRNA−miRNA*双链,其中miRNA与Lin−14mRNA部分配对,使其翻译受阻(这是RNA干扰的一种机制),进而调控幼虫的正常发育模式。Lin−4miRNA的形成过程及其对Lin−14基因的表达调控如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 转录miRNA的模板链碱基序列与miRNA*的碱基序列相同
B. Lin−4基因转录产物加工为miRNA的场所是细胞核和细胞质
C. Lin−4基因和mRNA在基本组成单位上的不同表现在五碳糖和碱基
D. Lin−4基因调控Lin−14基因选择性表达结果是Lin−14基因转录水平降低
【答案】AD
【解析】
【分析】根据图解,Lin4基因经过①转录可形成miRNA前体1,miRNA前体1可以部分碱基配对经过②修饰加工成为miRNA前体2,miRNA前体2从核孔穿出后,进一步加工为miRNA*,可与Lin-14mRNA结合,使Lin-14mRNA的翻译被抑制。
【详解】A、由图可知miRNA与miRNA*的碱基序列互补,而mRNA又与其DNA模板链互补,所以miRNA转录模板区段的碱基序列与miRNA*的碱基序列不同,A错误;
B、Lin−4基因转录产物加工为miRNA的场所首先在细胞核中进行,再进入细胞质进行加工,B正确;
C、Lin−4基因的基本单位是脱氧核糖核苷酸,mRNA的基本组成单位是核糖核苷酸,所以基本单位上的不同表现在五碳糖和碱基两个方面。C正确;
D、根据分析可知,Lin−4基因调控Lin−14基因选择性表达的结果是Lin−14基因翻译水平降低,D错误。
故选AD。
18、生态学家将生物大体上分为两种不同的生活史对策,即R对策和K对策。R对策生物通常是个体小、寿命短、生殖力强但存活率低,亲代对后代缺乏保护;K对策生物通常是个体大、寿命长、生殖力弱但存活率高,亲代对后代有很好的保护。制约种群数量的因素分为两类:密度制约因素和非密度制约因素。下列说法错误的是( )
A. 东北虎的生活史对策为K对策,K对策的生物易受非密度制约因素影响
B. 东亚飞蝗的生活史对策为R对策,R对策的生物易受密度制约因素影响
C. R对策生物能在短时间内产生较多后代,以便在特定的环境中占据优势
D. 有效保护K对策生物的措施是改善它们的栖息环境以提高其环境容纳量
【答案】AB
【解析】
【分析】分析题意可知,R对策生物通常是个体小、寿命短、生殖力强但存活力低,亲代对后代缺乏保护,对应的生物如东亚飞蝗,个体小生殖能力强,但是成活率低;K对策生物通常是个体大、寿命长、生殖力弱但存活率高,亲代对后代有很好的保护,对应的生物如哺乳动物东北虎,后代个体大、寿命长、生殖力弱但存活率高。
R对策的生物的例子,如蝗虫大发生的规律时往往是,第一年洪灾,第二年干旱,容易造成蝗虫大发生,说明R对策不受密度制约,而受非密度因素制约;K对策的生物的例子,如哺乳动物种群当种群密度过大时,资源匮乏,往往容易爆发传染病,说明K对策易受密度因素的制约。
【详解】A、东北虎是哺乳动物,后代个体大、寿命长、生殖力弱但存活率高,其生活史为K对策,易受密度因素的制约,A错误;
B、东亚飞蝗的生活史对策为R对策,个体小生殖能力强,但是成活率低,易受非密度因素的制约,B错误;
C、R对策的生物易受非密度制约因素影响,如蝗虫受环境条件影响,能在短时间内产生较多后代,使种群在相应的环境中占优势,C正确;
D、K对策的生物易受密度制约因素影响,当其栖息环境受到破坏时,种群数量会大量减少,因此改善K对策生物的栖息环境能提高其环境容纳量,D正确。
故选AB。
19、生物学是以实验为基础的科学。下列高中生物学实验有关实验操作或现象的描述合理的是( )
选项
实验名称
实验材料
实验操作或现象
A.
使用高倍显微镜观察叶绿体
新鲜黑藻、显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子等
在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
B.
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
蝗虫精母细胞减数分裂固定装片、显微镜
视野中多数细胞的细胞核消失,染色体清晰可见
C.
诱导染色体数目变化
洋葱、显微镜、卡诺氏液、体积分数为 95%的酒精溶液、质量分数为 15% 的盐酸溶液、清水、改良苯酚品红溶
液等
洋葱根尖放入卡诺氏固定液中固定 30 分钟后,需用体积分数为95%的酒精溶液进行冲
洗
D.
叶绿体中色素的
提取和分离
菠菜叶、无水乙醇、碳酸钙、二氧化
硅、层析液等
纸层析法分离色素时需要用
培养皿盖盖住小烧杯
A. A B. B C. C D. D
【答案】CD
【解析】
【分析】1、叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
2、低温诱导染色体数目变化实验中:卡诺氏液:固定细胞形态;酒精:洗去卡诺氏液;解离液:使细胞彼此分离开。
3、细胞减数分裂过程包括减数分裂前间期、减数第一次分裂和减数第二次分裂,减数第一次分裂和减数第二次分裂又分为前期、中期、后期和末期,分裂间期所用的时间远远长于分裂期的时间。
4、分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。
【详解】A、在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察,但是叶绿体不是固定的,在时刻游动,因此不能进行计数,A错误;
B、视野中的大多数细胞处于减数分裂前的间期,减数分裂前的间期是以染色质的形态存在,染色体是减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期形成染色体,细胞核的核膜、核仁消失在减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期,因此视野中多数细胞的细胞核没有消失,染色体不能看见,B错误;
C、低温诱导染色体数目变化的实验中,洋葱根尖放入卡诺氏固定液中固定 30 分钟后,需用体积分数为95%的酒精溶液进行冲洗,因为卡诺氏固定液可以溶解在酒精溶液中,C正确;
D、叶绿体中色素的提取和分离实验中,各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,层析液的主要成分是石油醚,具有挥发性,因此要用培养皿盖盖住小烧杯,D正确。
故选CD。
三、非选择题:共 5 题, 共 57 分。
20、 甲醛(HCHO)是室内空气污染的主要成分之一,严重情况下会引发人体免疫功能异常甚至导致鼻咽癌和白血病,室内栽培观赏植物常春藤能够清除甲醛污染。研究发现外源甲醛可以作为碳源参与常春藤的光合作用,具体过程如下图所示(其中RU5P和HU6P是中间产物)。
(1)追踪并探明循环②甲醛的碳同化路径,可采用的方法是_____________。推测细胞同化甲醛(HCHO)的场所应是_____________。
(2)甲醛在被常春藤吸收利用的同时,也会对常春藤的生长产生一定的影响,为此研究人员设计了甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验。下表是常春藤在不同浓度甲醛胁迫下测得的可溶性糖的含量。甲醛脱氢酶(FALDH)是甲醛代谢过程中的关键酶,图2表示不同甲醛浓度下,该酶的活性相对值。图3是不同甲醛浓度下气孔导度(气孔的开放程度)的相对值。
下表是不同甲醛浓度下常春藤可溶性糖含量
组别
样品
0天
第1天
第2天
第3天
第4天
①
1个单位甲醛浓度的培养液
2271
2658
2811
3271
3425
②
2个单位甲醛浓度的培养液
2271
2415
2936
2789
1840
③
不含甲醛的培养液
2271
2311
2399
2462
2529
①表中的对照组是___________(①②③)。
②常春藤在甲醛胁迫下气孔开放程度下降的生理意义是__________________。
(3)1个单位甲醛浓度下,常春藤气孔开放程度下降,可溶性糖的含量增加,综合上述信息,下列分析正确的是( )?________________。
A. 可溶性糖增加引起气孔开放度下降
B. 1个单位甲醛浓度使FALDH的活性增强
C. 气孔开放度下降,导致光反应产物积累
D. 甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用
(4)综合分析表、图2和图3的信息,写出在甲醛胁迫下,常春藤的抗逆途径是________________。
【答案】(1) ①. 同位素示踪 ②. 叶绿体基质
(2) ①. ③ ②. 可以减少空气中甲醛进入植物体内 (3)ABD
(4)植物通过降低气孔的开放程度,减少甲醛的吸收:同时FALDH酶的活性提高,增强对甲醛的代谢能力,起到抗逆作用
【解析】
【分析】据图分析:图1表示叶绿体模式图,①是光合作用的暗反应阶段,②是常春藤利用甲醛同化二氧化碳的过程。据表分析:该实验的自变量是甲醛的浓度单位和处理时间,因变量是甲醛脱氢酶(FALDH)的活性和气孔开度,图2表明1个甲醛浓度单位的甲醛脱氢酶活性最高,图3表明随着甲醛浓度增加,气孔开度逐渐降低。
【小问1详解】
同位素示踪法是利用放射性核素或稀有稳定核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法,追踪并探明循环②甲醛的碳同化路径,可采用的方法是同位素示踪法;据图可知,常春藤利用甲醛(HCHO)同化二氧化碳是在叶绿体基质进行的。
【小问2详解】
①据表分析可知,该实验的自变量是甲醛的浓度单位和处理时间,因变量是甲醛脱氢酶(FALDH)的活性和气孔开度,故③组(不含甲醛的培养液)为对照组。
②据图3分析可知,随着甲醛浓度增加,气孔开度逐渐降低,气孔导度下降,可以减少空气中甲醛进入植物体内。
【小问3详解】
A、可溶性糖增加使保卫细胞失水,引起气孔导度下降,A正确;
B、根据图2可知,1个单位甲醛浓度使FALDH的活性增强,B正确;
C、气孔导度下降,二氧化碳可能供应不足,暗反应降低,进而会导致光合产物下降,C错误;
D、1个单位甲醛浓度下,甲醛经过图1过程可以产生二氧化碳供给光合作用,D正确。
故选ABD。
【小问4详解】
据图表分析可知,低浓度的甲醛胁迫,植物一方面通过降低气孔的开放程度,减少甲醛的吸收;另一方面,在减少气孔的同时,提高FALDH酶的活性,增强对甲醛的代谢能力,起到抗逆作用。
【点睛】本题结合图表主要考查光合作用的过程和影响光合作用的环境因素,意在强化学生对相关知识的理解及对图表的分析处理能力。
21、Ⅰ.胰岛B细胞是可兴奋细胞,与神经细胞一样,都存在外正内负的静息电位。当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞引起系列反应,最终导致胰岛素分泌。另外胰岛素分泌还受到有关神经的控制。请回答下列问题:
(1)据图分析,葡萄糖进入胰岛B细胞后,细胞内ATP浓度升高,进而__________________,最终引起胰岛素分泌。
(2)与血糖浓度增加引起的胰岛B细胞兴奋相比,通过图中神经末梢引起胰岛B细胞兴奋的过程有哪些不同之处________、________。(请答出两点)
(3)胰岛素水平可通过抽取血样来检测,这是因为激素调节具有____________________的特点。 胰岛素可通过促进组织细胞_________________________使血糖降低。
(4)某些糖尿病患者临床表现为空腹血糖浓度高,并伴有高胰岛素血症。这类患者胰岛素靶细胞上可能缺乏________________________________。在部分糖尿病患者的血液中检测出的抗胰岛B细胞的效应T细胞和多种抗体会使胰岛B细胞受损,造成体内胰岛素含量不足。从免疫学的角度分析,此类糖尿病患者应采用________________________药物进行治疗。
Ⅱ.冠心病是指给心脏供血的冠状动脉发生粥样硬化,使血管腔狭窄或闭塞,导致心肌缺血缺氧或坏死而引起的心脏病,心肌缺血缺氧引发心前区疼痛,导致心淞加快,可通过受体阻断药来治疗。预防冠心病,要注意低脂饮食。
(5)研究发现,高血脂沉积在损伤内皮下形成斑块,斑块长大甚至破裂,使血管完全堵塞导致心梗,产生胸痛感甚至心搏骤停,产生胸痛感的中枢位于____________,舌下含服硝酸甘油可松弛血管平滑肌,使血管扩张,改善心脏供血进行临时急救。
(6)心率活动的调节如图示,属于___________调节方式。NE是____________ (兴奋性/抑制性)神经递质。
(7)为证实神经一心肌突触传递的是化学信号进行如下实验:取蛙保持活性的心脏A和B,并切除心脏B的副交感神经,将二者置于相同的营养液中:刺激心脏A的副交感神经后,其心率变化是________________;取适量心脏A的营养液注入心脏B的营养液中,推测心脏B心率变化是_______________。
【答案】(1)导致 K+通道关闭,K+外流受阻,触发 Ca2+大量内流
(2) ①. 神经递质与受体结合传递信号 ②. Na +内流导致兴奋
(3) ①. 通过体液运输 ②. 加速摄取、利用、存储葡萄糖
(4) ①. 胰岛素受体 ②. 免疫抑制
(5)大脑皮层 (6) ①. 神经一体液 ②. 兴奋性
(7) ①. 减慢 ②. 减慢
【解析】
【分析】I、分析题图,神经末梢释放的神经递质作用于胰岛B细胞后,胰岛B细胞兴奋,会促进葡萄糖进入组织细胞氧化分解,引起细胞内ATP升高,进而导致钾离子通道关闭,触发钙离子通道打开,最终引起胰岛素的分泌。
Ⅱ、分析题图:
1、副交感神经释放Ach,激活N1受体进一步释放Ach,进而激活心肌细胞上的M3受体,使心肌收缩减弱,心率减慢。
2、交感神经的调节有两个路径:
(1)交感神经释放Ach,激活N1受体进一步释放NE,进而激活心肌细胞上的α和β型受体,使心肌收缩加强,心率加快。
(2)交感神经释放Ach,激活N2受体,使肾上腺髓质释放Adr、NE,经体液循环进而激活心肌细胞上的α和β型受体,使心肌收缩加强,心率加快。
【小问1详解】
由图可知,葡萄糖进入胰岛B细胞后,葡萄糖氧化分解使细胞内ATP升高,导致K+通道关闭,K+外流受阻,触发Ca2+大量内流,最终引起胰岛素的分泌。
【小问2详解】
血糖浓度升高时,血糖通过与胰岛B细胞膜上的受体结合来促进胰岛素的分泌,而通过图中神经末梢引起胰岛B细胞兴奋的过程的不同点为:通过神经递质与受体结合传递信号,促进胰岛B细胞膜上的钠离子内流,导致兴奋。
【小问3详解】
激素会通过体液运输,故可以通过抽取血样检测胰岛素水平。胰岛素可以促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖含量降低。
【小问4详解】
若患者胰岛素靶细胞上缺乏胰岛素受体,会导致血糖含量过高,而该患者的胰岛素水平往往偏高。若患者血液中存在抗胰岛B细胞的效应T细胞和多种抗体,说明该患者可能是自身免疫病导致的糖尿病,需要采用免疫抑制药物进行治疗。
【小问5详解】
人体的感觉中枢都位于大脑皮层。
【小问6详解】
如图所示:交感神经、副交感神经通过Ach、NE这些神经递质的调节方式为神经调节,而肾上腺素(Adr)的调节需要通过体液运输属于体液调节,所以心率活动的调节属于神经—体液调节。由题图可知,NE和特异性受体结合后,会引起心率加快,心肌收缩加强,可推测NE为兴奋性神经递质。
【小问7详解】
据图可知,刺激心脏A的副交感神经会产生Ach,经N1、N3受体依次识别,使心肌收缩减弱,心率减慢。Ach属于神经递质,要从突触前膜通过胞吐作用释放到细胞外,所以心脏A的培养液中含有Ach,因此将其注入心脏B后也会导致心脏B心率变减慢。
【点睛】本题考查神经调节、体液调节及免疫调节,明确血糖调节的过程、神经调节的过程、体液调节的特点、熟练掌握神经调节和体液调节的异同,从题图中获取有效信息是解答本题的关键。
22、某种昆虫(XY型)的翻翅与正常翅是一对相对性状,受一对等位基因(A、a)控制;昆虫眼睛的颜色伊红、淡色和乳白色分别由复等位基因e、t和i控制。为探究上述两对性状的遗传规律,用两组昆虫进行了杂交实验,其结果如下表。回答下列问题:
杂交组合
亲本
子代(F1)
♀
♂
♀
♂
甲
翻翅乳白眼
翻翅淡色眼
翻翅淡色眼:正常翅淡色眼=2:1
翻翅乳白眼:正常翅乳白眼=2:1
乙
翻翅伊红眼
正常翅淡色眼
翻翅伊红眼:翻翅淡色眼:正常翅伊红眼:正常翅淡色眼=1:1:1:1
翻翅伊红眼:翻翅淡色眼:正常翅伊红眼:正常翅淡色眼=1:1:1:1
(1)昆虫眼色基因的遗传遵循______定律。若只考虑眼色的遗传,昆虫的基因型有______种。
(2)甲杂交组合中亲本雌昆虫的基因型为_____乙杂交组合中亲本雄昆虫产生配子的基因型为______。
(3)已知翻翅伊红眼雌昆虫与翻翅乳白眼雄昆虫杂交,F1中出现了正常翅乳白眼雄昆虫。若再将F1中的翻翅伊红眼雌昆虫与翻翅乳白眼雄昆虫杂交,则F2中正常翅伊红眼雌昆虫的概率为_______。
(4)若将乙杂交组合子代(F1)中翻翅淡色眼雌昆虫与甲杂交组合子代(F1)中正常翅乳白眼雄昆虫杂交,产生子代的表型及比例为________。
(5)测序结果表明,昆虫翻翅基因的产生是由于正常翅基因转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3',导致第______位氨基酸突变为______。(部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺)
(6)正常翅基因突变为翻翅基因产生了一个限制酶酶切位点。从翻翅昆虫细胞中获取控制翅形的基因片段,用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段),其结果为图中_______(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
【答案】(1) ①. 分离 ②. 9
(2) ①. AaXiXi ②. aXt、aY
(3)1/12 (4)翻翅淡色眼雌:正常翅淡色眼雌:翻翅淡色眼雄:正常翅淡色眼雄=1:1:1:1
(5) ①. 243 ②. 谷氨酰胺
(6)Ⅲ
【解析】
【分析】根据题干信息可知,控制颜色的基因e、t和i均由野生型突变而来,这说明基因突变具有不定向性的特点。
【小问1详解】
分析题意,昆虫眼睛的颜色伊红、淡色和乳白色分别由复等位基因e、t和i控制,故性状遵循基因的分离定律;后代中果蝇的眼色与性别相关联,表明控制眼色的基因位于X染色体上,若只考虑眼色的遗传,由于e、t 和 i基因位于X染色体上,因此雌果蝇的基因型有6种(XeXe、XtXt、XiXi、XeXt、XeXi、XtXi),雄果蝇的基因型有3种(XeY、XtY、XiY),即共有9 种基因型。
【小问2详解】
分析杂交组合甲,果蝇的翻翅与正常翅与性别无关,表明A基因位于常染色体上,并且翻翅为显性性状,由于“A 是纯合致死基因”,并且后代表现出2:1的比例,说明亲本的基因型为Aa×Aa,后代中果蝇的眼色与性别相关联,表明控制眼色的基因位于X染色体上;又由于后代雄果蝇全为乳白眼,则母本基因型为XiXi,故甲杂交组合中亲本雌昆虫的基因型为AaXiXi;分析杂交组合乙,亲本中的母本为伊红眼,而后代雄果蝇出现两种表现型,说明母本雌果蝇为杂合子,并且伊红眼(e)对淡色眼(t)为显性性状,杂交组合中亲本雄果蝇(正常淡色眼)的基因型可以表示为aaXtY,因此产生配子的基因型为aXt和aY。
【小问3详解】
已知翻翅伊红眼雌果蝇(AaXeX- )与翻翅乳白眼雄果蝇(AaXiY)杂交,F1中出现了正常翅乳白眼雄果蝇,说明亲本翻翅伊红眼雌果蝇基因型为AaXeXi,若再将F1中的翻翅伊红眼雌果蝇(AaXeXi)与翻翅乳白眼雄果蝇(AaXiY)杂交,由于AA纯合致死,则 F2中正常翅伊红眼雌果蝇的概率为1/3×1/4=1/12。
【小问4详解】
若将乙杂交组合子代(F1)中翻翅淡色眼雌昆虫(基因型为:AaXiXi)与甲杂交组合子代(F1)中正常翅乳白眼雄昆虫(基因型为:aaXiY)杂交,得到的子代基因型、表现型及比例为:AaXiXi(翻翅淡色眼雌)、aaXiXi(正常翅淡色眼雌)、AaXiY(翻翅淡色眼雄)、aaXiY(正常翅淡色眼雄)=1:1:1:1。
【小问5详解】
测序结果表明,突变基因h转录产物编码序列第727位碱基改变,由G变为C,前面726个碱基对应242个氨基酸,故从727位开始的三个碱基对应第243位氨基酸,由GAG谷氨酸变为CAG谷氨酰胺。
【小问6详解】
正常翅基因突变为翻翅基因产生了一个限制酶酶切位点,则Ⅰ为正常翅酶切、电泳结果,Ⅱ为翻翅基因酶切、电泳结果,从正常翅基因突变为翻翅基因产生了一个限制酶酶切位点,翻翅应为杂合子,同时含有I和II的片段,其结果应为图中Ⅲ。
23、同一湖泊中通常会生长大量的微囊藻和绿藻,绿藻具有丰富的营养价值,是浮游动物的重要饵料。湖泊水体富营养化时,微囊藻等蓝细菌大量增殖并产生难被降解的藻毒素,严重威胁水体安全和人类健康。请回答下列问题:
(1)生态系统的组成成分有___________。湖泊的湖岸边到湖心处分布的生物种类和数量有差异,这体现了群落___________的结构。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是不同物种之间以及生物与无机环境之间___________的结果。
(2)微囊藻产生的藻毒素抑制水生植物的生长,造成水生动物中毒和死亡,生态系统的结构和功能受到影响,从而降低___________其稳定性。
(3)科研小组对某湖泊生态系统的能量流动进行定量分析,得出相关数据,如下表所示(X表示能量流动的去向之一,Y、Z为能量值,能量单位为J•cm-2•a-1,肉食性动物作为只占据一个营养级研究)。据表分析,X是指___________的能量,流入该生态系统的总能量值为___________。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是___________(请保留一位小数)。
生物类型
呼吸作用
散失的能量
X
未利用
流向下一营养
级的能量
外来有机物
输入的能量
生产者
44.0
5.0
95.0
Y
0
植食性动物
9.5
1.5
11.0
Z
5.0
肉食性动物
6.8
0.5
7.2
0
11.0
(4)研究者获得一株棕鞭毛虫(以浮游藻类为食的浮游动物)。为研究棕鞭毛虫对微囊藻的清除能力和降解藻毒素的效果,采集表层下40cm的富营养化湖水注入透光透析袋中,添加棕鞭毛虫后放置于原位,进行实验,结果如下图。
图注:
①棕鞭毛虫能清除微囊藻和降解藻毒素,这体现了生物多样性的___________价值。为保护某湖泊的生物多样性而建立自然保护区,这属于___________保护。
②本实验中,对照组的处理是___________。
③实验结果表明,棕鞭毛虫对湖泊群落的影响是___________。
【答案】(1) ①. 非生物的物质和能量(或非生物因素)、生产者、消费者和分解者 ②. 水平 ③. 协同进化
(2)抵抗力 (3) ①. 流向分解者的能量 ②. ③. 13.7%
(4) ①. 间接 ②. 就地 ③. 不添加综鞭毛虫,其他处理与实验组相同 ④. 促使了以蓝细菌为优势类群向以绿藻和其他藻类为主的群落的演替,改善了群落结构
【解析】
【分析】1、生态系统的组成成分有生产者、消费者和分解者;
2、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展协同进化。
3、某一营养级同化的能量=呼吸作用消耗的能量+生长、发育和繁殖的能量。
【小问1详解】
生态系统的组成成分有生产者、消费者和分解者。在群落中,不同地点分布着不同生物,体现了群落的水平结构。协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展协同进化。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是不同物种之间以及生物与无机环境之间协同进化的结果。
【小问2详解】
微囊藻产生的藻毒素抑制水生植物的生长,造成水生动物中毒和死亡,造成该生态系统结构变简单,从而降低抵抗力稳定性。
【小问3详解】
用于生长发育和繁殖的能量可分为流入下一营养级、未被利用的能量,和流入分解者的能量,所以X表示流向分解者的能量。流入该生态系统的总能量值为生产者所固定的能量和输入的能量。肉食性动物同化的能量为6.8+0.5+7.2=14.5J⋅cm−2⋅a−1,其中有11来自外来有机物的输入,所以上一营养级输入的能量为3.5J⋅cm−2⋅a−1,所以Z为3.5,植食性动物同化的能量为9.5+1.5+11+3.5=25.5J⋅cm−2⋅a−1,其中有5来自外来有机物的输入,所以上一营养级输入的能量Y为20.5J⋅cm−2⋅a−1,生产者固定的能量为44+5.0+95+20.5=164.5J⋅cm−2⋅a−1,所以流入该生态系统的总能量值为164.5+5.0+11.0=180.5J⋅cm−2⋅a−1。植食性动物到肉食性动物的传递效率是3.5÷25.5×100%≈13.7%。
【小问4详解】
①棕鞭毛虫能清除微囊藻和降解藻毒素,这体现了生物多样性的间接价值,为保护某湖泊的生物多样性而建立自然保护区,这属于就地保护。本实验中,为研究棕鞭毛虫对微囊藻的清除能力和降解藻毒素的效果,实验的自变量是有无棕鞭毛虫,所以对照组的处理是不添加综鞭毛虫,其他处理与实验组相同,据图可知,实验组蓝细菌数量降低,而绿藻和其它藻类的比例逐渐升高,棕鞭毛虫对湖泊群落的影响是促使了以蓝细菌为优势类群向以绿藻和其他藻类为主的群落的演替,改善了群落结构。
24、人类猴痘由Yaba猴病毒(双链DNA病毒)引起,实时荧光定量PCR(qPCR)可用于Yaba 猴病毒的快速检测。进行qPCR 时,在反应体系加入 Taqman探针,Taqman探针两端连有荧光基团(R)和抑制荧光发出的淬灭基团(Q),完整的Taqman探针不发出荧光,当探针被水解后R基团会发出荧光(如下图所示),随循环次数的增加,荧光信号强度增加。
(1)采用 qPCR 检测Yaba 猴病毒需在一定的____溶液中才能进行,反应体系中还需提供DNA模板、原料、____、Taqman探针、Taq DNA聚合酶、Mg2+等。qPCR过程中,Taq DNA 聚合酶的两个作用是______.
(2)qPCR 检测病毒核酸一般具有特异性强和灵敏度高的特点,这与反应体系中加入的_____和____有关。但有时也可能会出现“假阴性”的结果。可能的原因有_____(答出两点)。
(3)在PCR反应体系中一般都要加入Mg2+,原因是___。为了探究业Mg2+对PCR扩增效果的影响,科研人员在PCR反应体系中加入不同浓度的Mg2+进行了实验。结果如右图所示,据此可得出的结论有_____。
【答案】(1) ①. 缓冲 ②. 引物 ③. 催化合成 DNA 子链;催化探针水解
(2) ①. 引物##探针 ②. 探针##引物 ③. 取样不规范;取样所获样本量不足;病毒发生了基因突变
(3) ①. TaqDNA 聚合酶需要Mg2+激活 ②. 在不含 Mg2+的缓冲液中靶基因几乎无法扩增;在不同浓度的Mg2+缓冲液中靶基因的扩增效果不同;在实验浓度下,4mM 为最佳浓度
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写,原理为DNA半保留复制,在体外提供参加DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需要DNA提供模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温使DNA复制在体外反复进行。
【小问1详解】
PCR是聚合酶链式反应的缩写,原理为DNA半保留复制,在体外提供参加DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。反应需要在一定的缓冲液中才能进行,要DNA提供模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温使DNA复制在体外反复进行;Taq DNA 聚合酶的作用是催化合成 DNA 子链;结合题干“当探针被水解后R基团会发出荧光”,推测其还有催化探针水解的作用。
【小问2详解】
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,能特异性扩增产物;探针,是一段带有检测标记,且顺序已知的,与目的基因互补的核酸序列,具有特异性,故qPCR 检测病毒的核酸一般具有特异性强和灵敏度高的特点,这与反应体系中加入的引物和探针有关。样品采集是否规范是否具有科学性,是否能采集足够载量的病原,对检测结果的准确性至关重要,再考虑到病毒不稳定、易变异,针对其变异频率及突变热点等问题暂时难以进行大规模临床样本的验证,故存在个别病例扩增区突变而导致“假阴性”的可能。
【小问3详解】
真核细胞和细菌的DNA聚合酶(TaqDNA 聚合酶)都需要Mg2+激活;分析题图:⑥为阴性对照组,其荧光强敌非常弱,结合题干“当探针被水解后R基团会发出荧光,随循环次数的增加,荧光信号强度增加”,意味着不加 Mg2+的缓冲液中靶基因几乎无法扩增;而加了不同浓度的Mg2+的缓冲液对应的曲线①②③④⑤荧光强度均高于⑥,且曲线①②③④⑤的趋势也不相同,且③曲线(Mg2+浓度为4mM)的峰值对应的荧光强度最高说明在不同浓度的Mg2+缓冲液中靶基因的扩增效果不同;在实验浓度下,4mM为最佳浓度。
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