2024届湖南省衡阳市雁峰区衡阳市第八中学高三下学期模拟预测生物试题
展开本试卷共100分,考试时间75分钟
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。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. 五彩缤纷的生命世界都有其物质基础,下列关于组成生物体的化合物的叙述,正确的是( )
A. 人体内的各种蛋白质均由21种氨基酸组成
B. 组成蛋白质和脂肪的单体的排列顺序均具有多样性
C. 真核细胞中DNA是遗传物质,RNA不携带遗传信息
D. 蛋白酶可导致淀粉酶中肽键断裂而改变其活性
【答案】D
【解析】
【分析】活细胞中含量最多的化合物是水;糖类的组成元素是C、H、O,脂肪的组成元素是C、H、O;组成细胞的元素有大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg,微量元素包括Fe、Mn、B、Zn、M、Cu;核酸和蛋白质的结构具有多样性,都与单体的排列顺序有关。
【详解】A、并不是所有的蛋白质都由21种氨基酸组成,A错误;
B、脂肪由脂肪酸和甘油组成,不是生物大分子,没有单体,B错误;
C、真核细胞中DNA是遗传物质,在DNA转录过程中RNA可以携带DNA的遗传信息,C错误;
D、淀粉酶是蛋白质,可被蛋白酶水解,D正确。
故选D。
2. 马达蛋白能结合并催化ATP水解,利用其中特殊化学键转移势能沿着细胞骨架定向行走,进而将其所携带的细胞器或大分子物质送到特定位置。下列叙述正确的是( )
A. 马达蛋白同时具有ATP合酶与水解酶的活性
B. 人体成熟的红细胞、蛙的红细胞中均能合成ATP
C. ATP依次水解三个磷酸基团均产生较高的转移势能
D. 代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率远大于合成速率
【答案】B
【解析】
【分析】ATP是生物体直接能源物质,其结构简式为A-P~P~P,其中A为腺苷,在ATP水解供能时,远离腺苷的特殊化学键在酶的催化作用下断裂,释放出大量能量。
【详解】A、马达蛋白能催化ATP水解,具有ATP水解酶的活性,A错误;
B、一般来说,活细胞均能合成ATP,B正确;
C、ATP末端的两个磷酸基团具有较高的转移势能,C错误;
D、细胞代谢旺盛时,ATP的水解速率和ATP的合成速率都升高,两者处于平衡状态,D错误。
故选B。
3. 角膜是覆盖眼睛的透明组织层,主要是由角膜干细胞维持的。角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代垂死的细胞,并修复较小的角膜损伤。相关研究显示,短期睡眠不足增加了角膜干细胞的增殖分化速度,长期睡眠不足会造成角膜严重受损,如角膜变薄。下列相关叙述正确的是( )
A. 角膜干细胞能形成角膜上皮细胞是因为具有全能性
B. 角膜干细胞增殖和分化过程中都会发生基因的选择性表达
C. 睡眠不足会加速角膜上皮细胞的分裂分化、衰老和凋亡的进程
D. 角膜干细胞分化成角膜上皮细胞时细胞中DNA和RNA均改变
【答案】B
【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。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞的全能性指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,角膜干细胞能形成角膜上皮细胞,未体现全能性,A错误;
B、角膜干细胞增殖时,与增殖相关的基因表达,角膜干细胞分化时,与分化相关的基因表达,B正确;
C、据题意,长期睡眠不足会造成角膜严重受损,推测长期睡眠不足不会加速角膜上皮细胞的分裂分化,故角膜受损,C错误;
D、角膜干细胞分化成角膜上皮细胞时,DNA不变,RNA种类、含量改变,D错误。
故选B。
4. 吖啶橙能镶嵌于两个相邻的碱基对之间使部分DNA双螺旋松开,这两个碱基对的距离被拉大一倍。这样的DNA在复制过程中,DNA链会增加或缺失一个碱基,造成移码突变。下列有关叙述正确的是( )
A. 使用吖啶橙诱变基因,会使染色体上增加或减少一个片段
B. 吖啶橙诱变造成的移码突变一定会导致基因表达的多肽链延长
C. 基因突变使DNA序列发生改变,一定会引起生物体的性状改变
D. 紫外线、X射线、亚硝酸盐也可能会使DNA发生移码突变
【答案】D
【解析】
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
【详解】A、基因突变是染色体某一个位点上基因的改变,不会使染色体增加或减少一个片段,A错误;
B、移码突变可能使mRNA上终止密码子提前出现而使多肽链缩短,B错误;
C、基因突变可能发生在非编码序列,不一定引起生物性状改变,C错误;
D、物理因素、化学因素、生物因素都能引起基因突变,D正确。
故选D。
5. 原产于北美洲的植物一年蓬目前已进化出多个物种,由于强悍的适应力和繁殖力,一年蓬快速蔓延全国并泛滥成灾,造成生物多样性的丧失和生态系统的破坏。下列有关叙述正确的是( )
A. 一年蓬发生的各种变异为其进化提供了丰富的原材料
B. 适应力和繁殖力减弱的变异也能为一年蓬的进化提供原材料
C. 一年蓬进化形成的多个物种之间的协同进化可以通过捕食、竞争实现
D. 全国一年蓬多个物种的形成与其生活环境没有关系
【答案】B
【解析】
【分析】1、突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;
2、生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;
3、生物多样性是协同进化的结果。
【详解】A、各种可遗传变异为生物进化提供原材料,A错误;
B、各种可遗传变异,比如突变和基因重组为生物的进化提供原材料,适应力和繁殖力减弱的变异也能为一年蓬的进化提供原材料,B正确;
C、一年蓬进化形成的多个物种之间不存在捕食关系,C错误;
D、自然选择决定生物进化的方向,生活环境决定一年蓬进化的方向,全国一年蓬多个物种的形成与其生活环境有关系,D错误。
故选B。
6. 2023年10月31日,神舟十六号航天员乘组已完成全部既定任务,乘坐神舟十六号载人飞船返回东风着陆场。宇航员必须穿上特制的航天服,乘坐专门的载人航天器,才能在太空中安全地生活和工作。下列有关叙述错误的是( )
A. 航天服、航天器能为宇航员提供呼吸用氧,并能控制压力和温度
B. 组织液为人体内大多数细胞的生活提供了适宜的环境和营养物质
C. 淋巴液可将从血浆中渗漏的蛋白质回收进入血浆
D. 宇航员血液中各种血细胞数量相对稳定是内环境的稳态的表现之一
【答案】D
【解析】
【分析】关于“内环境稳态的调节”应掌握以下几点:(1)实质:内环境的渗透压、温度、pH等理化特性及各种成分呈现动态平衡的过程。(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态。(3)调节机制:神经—体液—免疫调节网络。(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节。(5)意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、航天服、航天器能为宇航员提供呼吸用氧,并能控制压力和温度,维持内环境的稳态,A正确;
B、组织液是大多数细胞生活的环境,所以组织液为人体内大多数细胞的生活提供了适宜的环境和营养物质,B正确;
C、内环境中,血浆与组织液可以相互交换物质,组织液渗入淋巴管形成淋巴,淋巴回流进入血浆,C正确;
D、宇航员内环境的稳态是其化学成分和理化性质(即渗透压、温度、pH)的相对稳定,D错误。
故选D。
7. 科研人员对老鼠进行“记忆移植”实验,在黑暗环境中通过多次电刺激,使老鼠产生对黑暗的恐惧反射,老鼠的情绪记忆由原来的“喜暗怕亮”转变为“喜亮怕暗”。科研人员抽取前者脑体中的蛋白质分子注射到普通老鼠脑内,普通老鼠也变得“喜亮怕暗”。下列叙述正确的是( )
A. 反射是神经调节的基本方式,反射过程中兴奋在神经纤维上传导是双向的
B. 对黑暗的恐惧反射的神经中枢在大脑皮层,该反射一旦形成不会消退
C. 在建立“喜亮怕暗”的过程中,电刺激是非条件刺激,黑暗环境转化为条件刺激
D. 情绪是大脑的高级功能之一,当消极情绪达到一定程度时就会产生抑郁症
【答案】C
【解析】
【分析】情绪也是大脑的高级功能之一,情绪是人对环境所作出的反应,积极建立和维系良好的人际关系、适量运动可以减少和更好地应对情绪波动。消极情绪达到一定程度时会产生抑郁,抑郁通常是短期的,可以自我调适;当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症。
【详解】A、在生物体内,反射活动发生时,兴奋在神经纤维上的传导是单向的,A错误;
B、该惊恐反射属于条件反射,条件反射可能消退,B错误;
C、电刺激会使老鼠产生恐惧反射,属于非条件反射;在黑暗环境中通过多次电刺激,使老鼠产生对黑暗的恐惧反射,属于条件反射,故在建立“喜亮怕暗”的过程中,电刺激是非条件刺激,黑暗环境转化为条件刺激,C正确;
D、当消极情绪达到一定程度时,就会产生抑郁。当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症,D错误。
故选C。
8. 新疆野苹果是现代栽培苹果的原始祖先。近年来,由于受到病虫害、过度放牧等影响,新疆野苹果已处于灭绝的边缘。下图为额敏县和新源县新疆野苹果种群年龄结构分布图。下列叙述正确的是( )
A. 额敏县新疆野苹果种群的成龄个体多,年龄结构属于稳定型
B 新源县新疆野苹果由于种群数量比额敏县少而先衰退消亡
C. 由过度放牧和砍伐等人类活动引起的群落变化属于次生演替
D. 为防治苹果蠹蛾虫害,用雌蛾体内分离信息素诱杀雄蛾属于化学防治
【答案】C
【解析】
【分析】1、群落演替是指随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程,可分为初生演替与次生演替。
2、初生演替一般指原生演替,指在原生裸地或者原生荒原上进行的演替行为。
3、次生演替是指原来的植物群落由于火灾、洪水、崖崩、风灾、人类活动等原因大部分消失后所发生的演替。
4、人类活动可影响群落自然演替的速度和方向。决定群落演替的根本原因是群落的内部因素,外界环境条件的变化是群落演替的重要条件。
【详解】A、额敏县新疆野苹果幼年个体多于老年个体,年龄结构属于增长型,A错误;
B、新源县幼年个体更多,所以可能是额敏县新疆野苹果先衰退消亡,B错误;
C、人类的活动会影响群落的演替,由过度放牧和砍伐等人类活动引起的群落变化属于次生演替,C正确;
D、用生物信息素诱杀雄蛾属于生物防治,D错误。
故选C。
9. 酸笋是螺蛳粉的灵魂,腌酸笋季节在春季。当竹子出笋后,长出约30cm高时便可砍下,剥去笋壳,切成块或是切成笋丝、笋片,放于陶罐中,清水过面,撒上适量食盐,置于阴凉处一个月左右,酸味即出,便可随食随取。下列相关叙述错误的是( )
A. 泡菜腌制过程中通常加入抗生素来抑制杂菌生长
B. 保证发酵成功,不能将鲜笋和陶罐用沸水泡烫
C. “清水过面”是为了创造无氧环境,减少杂菌污染
D. 在制作酸笋时若加入“陈酸笋水”可加速发酵进程
【答案】A
【解析】
【分析】泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、泡菜的制作离不开乳酸菌,若加入抗生素会导致乳酸菌被杀死而发酵失败,A错误;
B、鲜笋和陶罐不能用沸水泡烫,因为制作酸笋的乳酸菌来自于鲜笋表面,将鲜笋用沸水泡烫会杀死乳酸菌,B正确;
C、泡菜制作过程中发酵是利用乳酸菌无氧呼吸,“清水过面”可以创造无氧环境,利于乳酸菌生存繁殖,同时减少杂菌污染,C正确;
D、“陈酸笋水”含有乳酸菌,在制作酸笋时若加入“陈酸笋水”可加速发酵进程,D正确。
故选A。
10. 研究人员观察并统计了不同浓度锶(Sr2+)溶液处理48h后根尖分生区细胞有丝分裂指数(有丝分裂细胞数/观察统计的细胞总数×100%)、出现微核细胞和染色体畸变的细胞占统计细胞总数的比例,结果如下图所示。相关叙述正确的是( )
A. 计算有丝分裂指数、染色体畸变率和微核率均需统计处于分裂期的细胞数
B. Sr2+可诱导根尖分生区细胞出现程度不同的染色体断裂,进而形成微核细胞
C. Sr2+能抑制细胞分裂,且Sr2+的浓度与其对细胞分裂的抑制作用呈正相关
D. 剪取根尖放入卡诺氏液浸泡后用75%酒精冲洗,以延长根尖保存时间
【答案】B
【解析】
【分析】由图1可知,随着铬离子浓度的提高,细胞的分裂指数越来越低,并且下降率越来越大;图2中,一定铬离子浓度范围内,随着铬离子相对浓度的提高,微核率不断升高,但是铬离子相对浓度过高后,微核率反而下降,这可能与分裂指数下降有关。
【详解】A、计算有丝分裂指数确实需要统计处于分裂期的细胞数,但染色体畸变率和微核率的统计并不一定需要,A错误;
B、根据图二,我们可以看到染色体畸变率和微核率随着锶离子浓度的增加而升高,这可能表明锶离子可以诱导根尖分生区细胞出现程度不同的染色体断裂,进而形成微核细胞,B正确;
C、虽然图一表明有丝分裂指数随着锶离子浓度的增加先上升后下降,因此锶离子的浓度与其对细胞分裂的抑制作用不是正相关,C错误;
D、剪取根尖放入卡诺氏液浸泡后是为了固定细胞形态,用95%酒精冲洗,是为了洗掉卡诺氏液,D错误。
故选B。
11. 生物技术是一门由多学科综合的新兴科学,人们可以对生物体进行不同层次的设计、控制、改造或模拟,产生巨大生产力的同时,也带来了生物物种伦理的问题,引起了人们的高度关注和深思。下列相关叙述,正确的是( )
A. 与经典的胚胎干细胞技术相比,诱导多能干细胞不使用胚胎,因此一般不涉及伦理问题,所以也不涉及安全问题
B. 治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的,需要在严格的监管下进行
C. 中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验,反对治疗性克隆
D. 某转基因大豆抗病性强,出油率高,可与当地大豆杂交,以提高当地大豆的抗病性
【答案】B
【解析】
【分析】生殖性克隆目的是产生一个完整的人,治疗性克隆只是为了取其中的胚胎干细胞,将其分化成人类各种各样的功能细胞,进而重建人体组织,乃至器官移植。中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验,不反对治疗性克隆。
【详解】A、与经典的胚胎干细胞技术相比,诱导多能干细胞不使用胚胎,因此一般不涉及伦理问题,但是涉及安全问题,A错误;
B、治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的,需要在严格的监管下进行,B正确;
C、中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验,不反对治疗性克隆,C错误;
D、转基因大豆与当地大豆杂交,会造成基因污染,可能降低当地生物的多样性,D错误。
选择B。
12. 我国的科研团队首次发现了高粱细胞中AT1基因编码的AT1蛋白可以调节作物的耐碱性表型,对于提高作物在盐碱地的存活率具有重要意义。在盐碱地种植的作物会受胁迫产生过量的有害物质H2O2.图中的PIP2s为某种水通道蛋白,其磷酸化水平影响H2O2的跨膜运输,其机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 盐碱环境可引起大多数作物胞内液渗透压上升,吸水能力增强
B. PIP2s失活的植物细胞在高渗溶液中仍可以发生质壁分离
C. 敲除AT1基因将导致PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H2O2外排
D. 可以将耐碱基因的成果应用到大豆、油菜等更多的作物提高其抗逆性
【答案】C
【解析】
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩,由于原生质层比细胞壁伸缩性大,表现出质壁分离;当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中水就透过原生质层进入细胞液中,整个原生质层就会慢慢恢复原来的状态,表现出质壁分离的复原。
【详解】A、盐碱环境可引起大多数作物细胞失水,细胞内渗透压上升,吸水能力增强,A正确;
B、PIP2s是水通道蛋白一种,PIP2s失活水分子依然可以通过其他水通道蛋白或者自由扩散进出细胞,因此在高渗溶液仍可以发生质壁分离,B正确;
C、AT1蛋白能够抑制PIP2s蛋白的磷酸化,敲除AT1基因将解除其对PIP2s蛋白磷酸化的抑制,促进H2O2外排,C错误;
D、可以通过基因工程将耐碱基因的成果应用到大豆、油菜等更多的作物提高其抗逆性,D正确。
故选C。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体,其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA。M13噬菌体增殖的部分过程如图所示,其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A. SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链,利于DNA复制
B. 过程④新合成DNA子链时不需要引物
C. 过程⑥得到的单链环状DNA是过程②-⑤中新合成的DNA
D. M13噬菌体DNA的碱基中嘌呤数和嘧啶数不一定相等
【答案】ABD
【解析】
【分析】据图可知,M13噬菌体 DNA 在宿主细胞内的合成过程为:M13噬菌体DNA是一种单链DNA ,进入大肠杆菌后先合成为复制型双链 DNA ,再进行滚环复制,即在M13噬菌体的双链 DNA 环状分子一条链(正链)上切一个切口,产生游离的3'端羟基作为延伸起点,最后在宿主细胞 DNA 聚合酶的催化下,以另一条单链即负链为模板不断地合成新的正链。
【详解】A、SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链,利于DNA复制,A正确;
B、过程④新合成DNA子链时可从切口产生的3’末端直接延伸,不需要引物,B正确;
C、从图中可知,过程⑥得到的单链环状DNA仍然是原模板DNA分子,C错误;
D、M13噬菌体DNA是单链DNA,嘌呤碱基不一定等于嘧啶碱基,D正确。
故选ABD。
14. 在稻田中引入河蟹是一种种植与养殖相结合的立体农业生产模式。下表为某稻田中主要生物的消化道中的食物残渣调查结果。下列说法正确的是( )
A. 水稻参与形成4条食物链,蜘蛛属于次级消费者,位于第三营养级
B. 流入稻田生态系统总能量为水稻、杂草等生产者固定的太阳能
C. 该生产模式可实现碳、氮等元素的循环而减少化学肥料的使用
D. 引入河蟹能使稻田结构复杂化,实现经济效益和生态效益的双赢
【答案】AD
【解析】
【分析】生态系统中的能量流动是指能量的输入、传递、转化散失的过程。流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。
【详解】A、据题意可知,表中水稻参与形成的食物链有水稻→稻螟→蜘蛛,水稻→稻螟→河蟹,水稻→稻飞虱→蜘蛛,水稻→稻飞虱→河蟹,共4条食物链,蜘蛛位于第三营养级,A正确;
B、该生态系统属于人工生态系统,加入了饵料,因此流入稻田生态系统的总能量为水稻、杂草等生产者固定的太阳能及饵料中的化学能,B错误;
C、物质循环发生在生物圈,该稻田不能完成碳、氮元素的循环,C错误;
D、引入河蟹,若河蟹能大量繁殖,可能会使稻田营养结构变的更复杂化,稻-蟹等立体农业生产模式,进行种植与养殖相结合,能实现经济效益和生态效益的双赢,D正确。
故选AD。
15. 2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔琳•考里科与德鲁•韦斯曼两位科学家,表彰其“在核苷碱基修饰方面的发现,使得开发有效的针对新冠病毒的mRNA疫苗成为可能”。mRNA疫苗的免疫应答过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 新冠病毒进入人体会引起免疫反应,这体现了免疫监视功能
B. mRNA疫苗进入人体后作为抗原既能激发体液免疫,也能激发细胞免疫
C. 注射mRNA疫苗后,人体会产生与该mRNA特异性识别的抗体和记忆细胞
D. mRNA疫苗不能在人体内稳定存在,使用时需多次注射
【答案】D
【解析】
【分析】疫苗属于抗原,常见的疫苗有减毒活疫苗、灭活病毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。
【详解】A、对外来病原体发生免疫反应属于免疫防御功能,A错误;
B、mRNA疫苗进入人体后合成蛋白质作为抗原,B错误;
C、注射mRNA疫苗后产生的抗体和记忆细胞可与mRNA指导合成的蛋白质抗原结合,C错误;
D、mRNA不稳定易降解,D正确。
故选D。
16. 三白草和鱼腥草二者因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到杂种细胞,并实现有效成分的工厂化生产,操作如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. ①过程可利用盐酸和酒精混合液(1:1)配制的解离液来完成
B. ②过程通常在高渗溶液中采用PEG融合法诱导原生质体融合
C. 杂种细胞形成愈伤组织的过程中,其特有功能丧失,但结构不变
D. ④过程愈伤组织细胞培养使用的是液体培养基,且需要湿热灭菌
【答案】BD
【解析】
【分析】图示为三白草和鱼腥草体细胞杂交过程,其中①为去除细胞壁,②为原生质体融合,③脱分化形成愈伤组织,④提取代谢产物。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此过程①三白草和鱼腥草体细胞杂交过程中要利用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁获得原生质体,盐酸和酒精混合液(1:1)配制的解离液会杀死细胞,A错误;
B、过程②通常在等渗或略高渗溶液中,不能用低渗溶液,不然原生质体会吸水涨破;可以采用化学法(PEG融合法)或物理法诱导原生质体融合,B正确;
C、植物细胞的脱分化就是让已分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能,而转变为未分化的细胞——愈伤组织的过程,因此杂种细胞形成愈伤组织的过程中,其特有功能丧失,结构也发生改变,C错误;
D、④过程愈伤组织细胞培养使用的是液体培养基,且需要湿热灭菌,如高压蒸汽灭菌,D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分
17. 突变体水稻叶绿素含量仅为野生型水稻的51%,但在饱和光照条件下,无论低氮(0N)、中氮(120N)、高氮(240N)处理,其光合速率均比野生型水稻高。为了探究其生理学机制,科研人员在大田实验中,对不同氮肥水平下,突变体水稻与野生型水稻的叶片Rubisc酶(暗反应中的关键酶,催化CO2的固定)含量进行了测定。图 1 为中氮水平条件下,不同光照强度对突变体和野生型水稻光合速率的影响。图 2 为不同氮处理下突变体和野生型水稻Rubisc酶含量测定结果。回答下列相关问题:
(1)植物吸收N、Mg等元素,促进了叶绿体类囊体薄膜上_________的合成,从而使光反应加快。合成叶绿素和Rubisc酶都需要消耗氮素,上述实验结果表明:与野生型水稻相比,突变体水稻更倾向于将氮素用于合成_________。
(2)与高光照强度条件下相比,低光照强度下(小于 600 单位)野生型水稻的光合速率略高于突变体,据题分析,其原因可能是_________。
(3)在现有大气CO2浓度下,饱和光照强度下的光合速率不再受光能限制,主要受Rubisc酶催化效率影响,推测突变体水稻在 240N条件下最大光合速率较120N时_________(高,不变,低)。据图2分析,原因是_________。
(4)饱和光照强度下水稻的光能利用效率只有 1.9%,根据上述信息,提出一种有利于氮素在光合系统内合理重新分配、以提高光合速率的措施(或思路):_________。
【答案】(1) ①. 光合色素和光反应的酶(光合作用的酶) ②. Rubisc酶
(2)高光照强度条件下的限制性因素是Rubisc酶的数量,而低光照强度条件下,限制性因素是光照强度,野生型因叶绿素含量较高,光合速率较高
(3) ①. 高 ②. 突变体240N条件下,Rubisc酶含量比120N条件下高,固定CO2能力更强,暗反应更快
(4)适当降低水稻叶片中叶绿素的含量
【解析】
【分析】据图分析:该实验的目的是探究中氮水平条件下,光照强度对野生型和突变型水稻光合速率的影响及施氮量不同对野生型和突变型水稻Rubisc酶含量的影响。图1中两种水稻的光合速率都随光照强度的增加而增加,但突变型在光照强度较高时增加更明显。图2中,随着氮肥量增加,两种水稻的Rubisc酶含量都提高,但突变体的Rubisc酶含量提高较多。据此分析作答。
【小问1详解】
叶绿素的合成需要N、Mg等元素,光反应的酶的合成需要N,故植物吸收N、Mg等元素可以促进了叶绿体类囊体薄膜上光合色素和光反应的酶(光合作用的酶)。据图2分析,突变体的Rubisc酶含量高,同时突变体叶绿素含量低但产量与野生型差别不大,说明突变体更倾向于将氮素用于Rubisc酶的合成,而不是叶绿素的合成。
【小问2详解】
高光照强度条件下的限制性因素是Rubisc酶的数量,而低光照强度条件下,限制性因素是光照强度,野生型因叶绿素含量较高,在低光强下高叶绿素含量有利于叶片对光的吸收,所以较低光强下野生型的光合速率略高于突变体。
【小问3详解】
突变体水稻在240N条件下的Rubisc酶含量大于最大120N时,因为突变体240N条件下,Rubisc酶含量比120N条件下高,固定CO2能力更强,暗反应更快,所以突变体水稻在240N条件下最大光合速率较120N时高。
【小问4详解】
氮素既可以用于合成叶绿素也可用于合成Rubisc酶,在饱和光照强度下,光合速率的限制因素主要是Rubisc酶的含量,所以在饱和光照强度下,适当降低水稻叶片中叶绿素的含量,可提高氮素合成Rubisc酶的含量,从而提高水稻的光能利用效率。
18. 家蚕的性别决定方式是ZW型。与雌蚕相比,雄蚕产丝多且质量高。家蚕卵(受精卵)的颜色受10号染色体上的两对等位基因A/a、B/b控制。a基因纯合时卵表现为杏黄色,b基因纯合时卵表现为黄褐色,a基因和b基因同时纯合则为黄色,其他基因型则表现为黑色,回答下列问题:
(1)纯合杏黄色卵家蚕与纯杏黄褐色卵家蚕杂交,F1表型为___________,F1相互杂交,不考虑变异的情况下F2的表型及比例为___________。
(2)育种工作者用辐射诱变的方法处理上述F1,通过特定方法选出缺失a基因或b基因的个体。有人提出可通过正常黄色卵个体(aabb)与经辐射后的F1个体杂交来选择a基因或b基因缺失的个体。你___________(填“同意”或“不同意”)他的观点,理由是(假设缺失a基因或b基因的配子存活力不受影响,且aa与a_表型相同,bb与b_表型相同)___________。
(3)若已获得a基因成b基因缺失的家蚕,再通过其他方法使有部分片段缺失的10号染色体转移到W染色体上,如图1所示。在产生配子时两条正常染色体移向一极,则仅考虑图中染色体和基因,该突变体能产生的两种配子分别为_______。进一步选育后共形成了甲、乙、丙、丁四个品系家蚕,染色体和基因组成如图2所示。通过在四个品系中选择特定的杂交组合,可实现根据卵色筛选雄蚕进行产丝,请写出杂交和选择方案________(答出1种方案即可)。
【答案】(1) ①. 黑色 ②. 杏黄色:黄褐色:黑色=1:1:2
(2) ①. 不同意 ②. 正常黄色卵个体与待测个体杂交后,无论是否存在a基因缺失或b基因缺失,后代均为杏黄色:黄褐色=1:1
(3) ①. aBZ、WA ②. 选择甲品系与丙品系杂交,选择杏黄色卵进行产丝;或选择甲品系和丁品系杂交,选择黑色卵进行产丝
【解析】
【分析】题意分析,家蚕卵(受精卵)的颜色受10号染色体上的两对等位基因A/a、B/b控制。a基因纯合时卵表现为杏黄色,b基因纯合时卵表现为黄褐色,a基因和b基因同时纯合则为黄色,其它基因型则表现为黑色,因此,aaB_为杏黄色,A_bb为黄褐色,aabb为黄色,A_B_为黑色。
【小问1详解】
据题可知,两亲本基因型为aaBB和AAbb,其中基因a和B连锁,基因A和b连锁,F1基因型为AaBb,表型为黑色;因为存在基因连锁,所以F1产生的配子为Ab:aB=1:1,F1相互杂交,F2的基因型和表现型及比例为1杏黄色(aaBB)∶1黄褐色(AAbb)∶2黑色(AaBb)。
【小问2详解】
分析题意,若未缺失基因a或b,则与基因型为aabb的个体杂交,后代基因梨为Aabb:aaBb=1:1, 表型为黄褐色:杏黄色=1:1;若缺失a基因,则与基因型为aabb的个体杂交,后代基因型及比例为Aabb:a_Bb=1:1,由于aa与a_表型相同,因此后代表型为黄褐色:杏黄色=1:1。若缺失b基因,则与基因型为aabb的个体杂交,后代基因型及比例为Aab_:aaBb=1:1,由于bb与b_表型相同,因此后代表型为黄褐色:杏黄色=1:1,因此不能通过与基因型为aabb的个体杂交选择基因缺失个体,所以不同意他的观点。
【小问3详解】
由题干在产生配子时两条正常染色体移向一极,可确定产生的两种配子为aBZ、WA;选择甲品系与丙品系杂交,后代中杏黄色卵全为雄性,因此选择杏黄色卵进行生产,同时子代中杏黄色卵和黑色卵继续杂交则可继续在子代中获得雄性的杏黄色卵,可选择杏黄色卵和黑色卵进行留种或选择乙品系和丁品系杂交,后代中黄褐色卵全为雄性,因此选择黄褐色卵进行生产,同时子代中黄褐色卵和黑色卵继续杂交则可继续在子代中获得雄性的黄褐色卵,可选择黄褐色卵和黑色卵进行留种。
19. 排尿是一种复杂的反射活动。下图1是排尿反射的反射弧示意图,其中,膀胱逼尿肌和尿道内括约肌由自主神经控制,不受意识支配。尿道外括约肌由躯体运动神经控制,受意识支配。图2是图1中膀胱及周围部位的放大示意图。回答下列问题:
(1)图1中,排尿反射反射弧的效应器包括传出神经末梢及其支配的________________________。
(2)膀胱逼尿肌和尿道内括约肌均由自主神经支配,但尿道外括约肌却由躯体运动神经支配,两类传出神经协调配合对机体排尿的积极意义是_______________。成年人突然受惊吓后可能会尿失禁,原因是______________________。
(3)图2中,腹下神经释放的NE(去甲肾上腺素)一方面促进膀胱逼尿肌舒张,另一方面也会促进尿道内括约肌收缩。同一神经递质在两部位的效果截然相反,原因是______________________。ACh(乙酰胆碱)的作用效果与NE刚好相反,若使用药物抑制图2中传出神经ACh的释放,可能带来的结果是__________________________。
(4)进入尿道的尿液会刺激尿道感受器,神经冲动传入脊髓,进一步加强排尿中枢活动,促进逼尿肌收缩。膀胱逼尿肌收缩又促进尿液进入尿道,再次传导兴奋到脊髓,如此反复。这一调节机制对机体排尿的意义是___________________________。
【答案】(1)膀胱逼尿肌、内括约肌和外括约肌
(2) ①. 既能保证尿液积累到一定量后自然、规律的进入尿道,又能确保其受到意识控制,确保排尿活动适时、适宜 ②. 脑对脊髓的反射活动暂时失去控制
(3) ①. 接受NE的受体不同 ②. 尿液在膀胱滞留,机体对排尿活动的主动控制效果减弱
(4)通过正反馈调节促进尿液尽快排空
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射弧的结构包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
【小问1详解】
反射的结构基础是反射弧,反射弧的结构包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,排尿反射反射弧的效应器包括传出神经末梢及其支配的膀胱逼尿肌、内括约肌和外括约肌。
【小问2详解】
膀胱逼尿肌和尿道内括约肌均由自主神经支配,但尿道外括约肌却由躯体运动神经支配,两类传出神经协调配合对机体排尿的积极意义是既能保证尿液积累到一定量后自然、规律的进入尿道,又能确保其受到意识控制,确保排尿活动适时、适宜。成年人突然受惊吓后可能会尿失禁,原因是脑对脊髓的反射活动暂时失去控制,就会出现无意识排尿。
【小问3详解】
神经递质需要和受体细胞表面的受体结合才能起作用,受体不同作用效果就不同,同一神经递质在两部位的效果截然相反,原因是接受NE的受体不同。ACh(乙酰胆碱)的作用效果与NE刚好相反,则ACh(乙酰胆碱)的作用效果是一方面抑制膀胱逼尿肌舒张,另一方面也会抑制尿道内括约肌收缩,若使用药物抑制图2中传出神经ACh的释放,可能带来的结果是尿液在膀胱滞留,机体对排尿活动的主动控制效果减弱。
【小问4详解】
进入尿道的尿液会刺激尿道感受器,经过一系列反应后,最终促进排尿,这一调节机制叫做正反馈调节,这一调节机制对机体排尿的意义是促进尿液尽快排空。
20. 开展“乡村振兴战略”,打造集现代农业、休闲旅游、田园社区为一体的生态农业“田园综合体”是乡村可持续性综合发展的新模式。
(1)打造以种植采摘、特色养殖和休闲度假为一体的多功能生态农业是振兴乡村经济的重要举措,区别生态农业群落和传统农业群落的重要特征是________________。生态农业更好地实现了生物多样性的_____________价值。
(2)在生态采摘园内设置一些鸟巢,招引更多的鸟类防治害虫,从能量流动的角度分析,这样做的目的是_________________________________。
(3)建设农村生态文明的重点工作之一是农村污染的防治。某地农民通过发展鳊鱼养殖已经逐渐致富,可是高密度水产养殖引起了水域生态系统水体富营养化,越来越影响鳊鱼的产量。下图所示为利用稻田生态系统净化鱼塘尾水的示意图,箭头所指为水流方向。请回答以下相关问题:
①出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后,B处水样中藻类数量大大减少。从生态学角度分析,藻类数量减少的原因是____________________。(答出两点)
②鳊鱼采食藻类摄入的能量除用于呼吸消耗和流入下一营养级外,部分以储存在__________中的形式被分解者利用。
③假设鱼塘中的鳊鱼只捕食蓝藻和小虾,小虾只捕食蓝藻,能量传递效率为20%,则当鳊鱼直接捕食蓝藻的比例由1/2变为1/4时,理论上来说鳊鱼的产量会下降________%。
【答案】(1) ①. 物种组成 ②. 直接和间接
(2)调整能量流动方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(3) ①. 水稻等作物与藻类竞争光照、竞争N、P等无机盐;动物摄食;微生物等产生杀藻物质 ②. 鳊鱼的粪便和遗体残骸 ③. 25
【解析】
【分析】物种组成是区分不同群落的重要特征,故区别生态农业群落和传统农业群落的重要特征是群落的物种组成。生态农业具有种植采摘、特色养殖、休闲度假的功能体现了生物多样性的直接价值,净化空气、消除污染的功能体现了生物多样性的间接价值。
【小问1详解】
物种组成是区分不同群落的重要特征,故区别生态农业群落和传统农业群落的重要特征是群落的物种组成。生态农业具有种植采摘、特色养殖、休闲度假的功能体现了生物多样性的直接价值,净化空气、消除污染的功能体现了生物多样性的间接价值。
【小问2详解】
在生态采摘园内设置一些鸟巢,可以招引更多的鸟类来防治害虫,减少了能量向害虫体内的流动,从能量流动的角度分析,这样做的目的是调整能量流动的方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【小问3详解】
①出现水华的鱼塘水流经稻田后,由于水稻等作物与藻类竞争光照和含N、P等的无机盐,以及动物摄食和微生物等产生的杀藻物质等一系列因素,都会导致B处水样中藻类数量大大减少。
②鳊鱼采食藻类摄入的能量除用于呼吸消耗和流入下一营养级外,部分以储存在鳊鱼的粪便和遗体残骸中的形式被分解者利用。
假设调整比例前某种鱼的产量为a,则需要蓝藻的能量为1/2a÷20%+1/2a÷20%÷20%=15a,调整比例后,假设某种鱼的产量为b,则需要蓝藻的能量为1/4b÷20%+(1−1/4)b÷20%÷20%=20b,由于调整前后,蓝藻固定的太阳能不变,所以15a=20b,a=4b/3,则某种鱼的产量下降了(4b/3−b)÷4b/3×100%=25%。
21. 稻米的直链淀粉是由蜡质基因(waxy)控制合成的淀粉合成酶(GBSS)催化形成,直链淀粉含量高的米饭质地和适口性不高。将 waxy反义基因片段导入水稻细胞抑制内源基因表达,可降低直链淀粉含量。为防止同时导入的标记基因影响,科研人员构建了2种载体,通过共转化以期获得含有目的基因、不含标记基因和报告基因(gus)的转基因水稻,相关流程如下图。请回答下列问题。
(1)为构建反义基因与gus的融合基因,在利用PCR技术获取反义基因与gus过程中,需要在设计的两对引物5’端分别添加限制酶_____________、____________的识别序列。过程③中将农杆菌1、2按照1:9比例充分混匀感染水稻愈伤组织,3天后转入含有____________的选择培养基筛选抗性愈伤组织,继续培养获得T0代。
(2)提取T₀代植株的基因组DNA,根据反义基因和gus基因部分序列设计引物进行PCR1检测,同时根据反义基因和终止子的部分序列设计引物进行 PCR2检测,结果如下图,其中M为标准参照,1为阳性对照,2为阴性对照,3~8号为抗性植株 DNA的 PCR产物。其中2 是根据_______________的DNA 为模板进行 PCR 的结果,据图可以确定___________号植株为共转化成功的水稻。
(3)过程⑤将共转化成功的 T₀代植株进行自交,收获种子,取半粒种子进行 GUS 检测(gus的表达产物能使白色X-Gluc 水解生成蓝色产物)。选择检测结果为_______色的种子种植得到T₁代植株。最终还需检测________________,才可判断是否改良成功。
【答案】(1) ①. Sal I和BamH Ⅱ ②. BamH II和Hind Ⅲ ③. 潮霉素
(2) ①. 非转基因水稻 ②. 3、4、7、8
(3) ①. 白 ②. 稻米中直链淀粉的含量
【解析】
【分析】1、基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测、检测目的基因是否转录出了mRNA、检测目的基因是否翻译成蛋白质、个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
为构建反义基因与gus的融合基因,从图中看出,在反义基因两端存在SalⅠ和BamHⅢ限制酶切位点,而在gus基因两端存在BamHⅢ和HindⅢ现在酶切位点,DNA聚合酶延伸时,将脱氧核苷酸加到引物的3'端,为了不破坏目的基因,该限制酶识别序列应添加在引物的5'端,所以利用PCR技术获取反义基因与 gus过程中,需要在设计的两对引物5'端分别添加SalⅠ和BamHⅢ、BamHⅢ和HindⅢ的酶切位点。从图中看出T-DNA的序列中含有潮霉素抗性基因,而四环素抗性基因没有在T-DNA序列,所以需要将愈伤组织转移至含有潮霉素的选择培养基中筛选抗性愈伤组织。
【小问2详解】
1为阳性对照,即含有目的基因的片段,2为阴性对照,即是根据非转基因水稻的DNA为模板扩增的结构。在左图是根据反义基因和 gus基因部分序列设计引物进行PCR1检测,右图是根据反义基因和终止子的部分序列设计引物进行 PCR2检测,3、4、7、8号在左图中存在序列,而在右图中有终止子,所以是共转化成功的水稻。
【小问3详解】
实验的目的是通过共转化以期获得含有目的基因、不含标记基因和报告基因(gus)的转基因水稻,而gus的表达产物能使白色X-Gluc 水解生成蓝色产物,所以进行GUS检测时,如果是白色,则不含GUS,选择检测结构为白色的种子种植,由于直链淀粉含量高的米饭质地和适口性不高,所以最终还要检测稻米中直链淀粉的含量。生物种类
稻螟
稻飞虱
蜘蛛
河蟹
胃中食物
水稻、杂草
水稻、杂草
稻螟、稻飞虱
杂草、稻螟、稻飞虱、饵料
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