[生物]卷02-备战2024年高考生物临考压轴卷(福建卷)(解析版)
展开一、选择题:本题共15小题,其中,1-10小题,每题2分;11-15小题,每题4分,共40分。在每个小题给出的4个选项中,只有一项是最符合题目要求。
1、葡萄糖是人体重要的能量来源。下列叙述正确的是( )
A.淀粉在口腔被分解成葡萄糖B.葡萄糖是呼吸作用的原料
C.葡萄糖在体内由红细胞运输D.葡萄糖在肾小球被重吸收
【答案】B
【分析】葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,常被形容为“生命的燃料”。 葡萄糖不能水解,可直接被细胞吸收。像这样不能水解的糖类就是单糖。
【详解】A、淀粉在口腔内唾液淀粉酶的作用下分解为麦芽糖,A错误;
B、呼吸作用最常利用的物质是葡萄糖,B正确;
C、血浆的主要成分是水,其功能是运载血细胞、运输养料和代谢废物,所以葡萄糖可通过血浆运输,C错误;
D、葡萄糖在肾小管处重吸收,D错误。
故选B。
2、图为拟南芥细胞在盐胁迫环境下的自我调节机制,SOS1和NHXI均为Na+/H+转运蛋白,H+顺浓度运输可以为Na+的运输提供能量,分别使Na+外排或进入液泡,从而防止Na+破坏细胞结构和影响细胞代谢。下列叙述错误的是( )
A.H+通过H+泵的转运建立H+浓度差的过程,与放能反应相联系
B.SOS1蛋白和NHX1蛋白分子的磷酸化,有利于Na+的主动运输
C.该过程细胞质基质中的Na+进入细胞液,有利于细胞渗透吸水
D.盐胁迫环境下,细胞中ATP与ADP的相互转化处于动态平衡
【答案】B
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、H+通过H+泵的转运建立H+浓度差的过程,需要ATP提供能量,ATP的水解与放能反应相联系,A正确;
B、SOS1和NHXI均为Na+/H+转运蛋白,H+顺浓度运输可以为Na+的运输提供能量,SOS1蛋白和NHX1蛋白分子的磷酸化会导致其功能降低,不利于Na+的主动运输,B错误;
C、该过程细胞质基质中的Na+进入细胞液,提高了液泡的渗透压,有利于细胞渗透吸水,C正确;
D、ATP是细胞的直接能源物质,盐胁迫环境下,细胞中ATP与ADP的相互转化处于动态平衡,D正确。
故选B。
3、工业生产中为让一定量的某种淀粉酶持续地发挥较大的活性,科研工作者对该酶的相对酶活性及残余酶活性进行测定,结果如图。相对酶活性,指在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比;残余酶活性,指酶在不同温下保温足够长的时间,在酶活性最高的温度下测其残余酶活性。下列分析错误的是( )
A.曲线①下降是因为温度过高破坏了酶的空间结构
B.曲线②说明低温适宜保存该酶
C.该酶的残余酶活性是在80℃条件下测得的
D.工业生产中使用该淀粉酶的适宜温度范围是70℃—80℃
【答案】D
【分析】酶的催化能力受温度的影响,温度过高或过低,都会影响酶的活性。每种酶都有一个最适温度,在一定的温度范围内(在到达最适温度前),酶活性随温度的升高而增强,超过最适温度,若温度继续升高,酶的活性反而下降,甚至会引起酶蛋白的变性而失活。
【详解】A、在温度过高时,曲线①下降,温度过高破坏了酶的空间结构,A正确;
B、低温下酶分子空间结构稳定,曲线②低温范围残余酶活性高,说明低温适宜保存该酶,B正确;
C、残余酶活性指酶在不同温下保温足够长的时间,在酶活性最高的温度下测得的酶活性,该酶的最适温度为80℃,说明残余酶活性是在80℃条件下测得的,C正确;
D、工业生产中使用该淀粉酶的适宜温度范围是60℃~70℃,保证相对酶活性和残余酶活性都比较高,而70℃—80℃时残余酶活性较低,D错误。
故选D。
4、2020年诺贝尔生理学或医学奖授予了丙型肝炎病毒(HCV)的发现者。HCV是一种具有包膜的单链(+)RNA病毒,该(+)RNA能直接作为翻译的模板合成多种病毒蛋白。HCV经血液循环与脂蛋白结合后感染肝细胞。下列叙述正确的是( )
A.HCV通过其细胞膜与宿主细胞膜融合,入侵宿主细胞
B.该病毒的(+)RNA上含有与tRNA上的反密码子互补配对的碱基序列
C.HCV需要将其遗传物质整合到宿主细胞的染色体上以完成复制
D.人体肝脏细胞被HCV感染后,抗体进入肝脏细胞将HCV清除
【答案】B
【分析】中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,即完成遗传信息的转录和翻译的过程,也可以从DNA传递给DNA,即完成DNA的复制过程,这是所有细胞结构的生物所遵循的法则。在某些病毒中的RNA自我复制(如烟草花叶病毒等)和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程(某些致癌病毒)是对中心法则的补充和发展。
HCV的遗传物质是RNA,能直接作为翻译的模板合成多种病毒蛋白。
【详解】A、HCV是病毒没有细胞膜,A错误;
B、根据题干信息“该(+)RNA能直接作为翻译的模板合成多种病毒蛋白”,所以(+)RNA相当于mRNA,其上含有与tRNA上的反密码子互补配对的碱基序列,B正确;
C、HCV的遗传物质是RNA,不能和宿主细胞染色体整合,C错误;
D、抗体不能进入细胞,D错误。
故选B。
5、甜瓜的性别分化由分别位于三对同源染色体上的3对等位基因控制,具体机制如下图(图中“+”表示箭头左侧事件发生后,右侧事件方能发生;“-”表示箭头左侧事件发生后,右侧事件无法发生)。一朵花既有雄蕊又有雌蕊时为两性花,仅有雄蕊时为雄花,仅有雌蕊时为雌花。野生型甜瓜基因型为AABBEE。不同部位花发育过程中乙烯含量有差异,且此差异不受上述3对基因的影响。
下列叙述正确的是( )
A.A/a、B/b、E/e所在的三对同源染色体为甜瓜的性染色体
B.一株野生型甜瓜的某些部位开雌花,另一些部位开两性花
C.野生型与AAbbee杂交,F2为野生型:全雌花:全雄花=9:3:4
D.野生型与AAbbEE杂交,F2为野生型:全雄花=3:1
【答案】C
【分析】分析题图:乙烯会抑制B基因的表达;B基因表达后会抑制E基因的表达;E基因表达后则雌蕊发育;雌蕊发育后则A 基因得以表达;A基因表达会抑制雄蕊的发育,由上述条件推理:野生型甜瓜基因型 AABBEE 某些部位乙烯含量较低时,B 基因会表达、进而抑制E基因表达、雌蕊不发育、A 基因不表达、雄蕊发育;某些部位乙烯含量较高时,B基因不会表达、E基因表达则雌蕊发育、A 基因表达、雄蕊不发育。因此雌蕊和雄蕊不会在同一部位同时存在--即不能开两性花。
【详解】A、题干仅指出甜瓜的性别分化是由分别位于三对同源染色体上的3对等位基因控制,并未涉及后代性别及比例与其遗传的相关性,因此不能判断这三对同源染色体为性染色体,A错误;
B、分析题图:乙烯会抑制B基因的表达;B基因表达后会抑制E基因的表达;E基因表达后则雌蕊发育;雌蕊发育后则A 基因得以表达;A基因表达会抑制雄蕊的发育,由上述条件推理:野生型甜瓜基因型 AABBEE 某些部位乙烯含量较低时,B 基因会表达、进而抑制E基因表达、雌蕊不发育、A 基因不表达、雄蕊发育;某些部位乙烯含量较高时,B基因不会表达、E基因表达、雌蕊发育、A 基因表达、雄蕊不发育。因此雌蕊和雄蕊不会在同一部位同时存在--即不能开两性花;B错误;
C、AABBEE和AAbbee 杂交,F1基因型为 AABbEe,F2 基因型为AAB_E_(野生型):AAB_ ee:AAbbE_:AAbbee=9:3:3:1,根据B项分析可知,AAbbee+AAB_ee 无E基因、雌蕊不发育(A基因不表达)表型为全雄花,AAbbE_全为雌花,即F2为野生型:全雌花:全雄花=9:3:4,C正确;
D、AABBEE和AAbbEE杂交,F1基因型为AABbEE,F2基因型为AAB_EE:AAbbEE=3:1,根据B项分析可知,F2野生型:全雌花=3:1,D错误。
故选C。
6、下列关于进化的叙述正确的是( )
A.生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变,其方向由自然选择决定
B.斑马和驴杂交能产生后代斑驴兽或驴斑兽,斑马和驴之间不存在生殖隔离
C.所有生物的生命活动都是靠能量驱动的,这可以作为生物都有共同祖先的证据
D.生物多样性是协同进化的结果,生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程
【答案】A
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变,A正确;
B、能交配并产生可育后代的两种生物才属于同一物种,斑驴兽或驴斑兽不可育,故斑马和驴属于两个物种,存在生殖隔离,B错误;
C、有些生命活动不需要能量,如水的吸收,因此并非所有生物的生命活动都是靠能量驱动的,C错误;
D、生物多样性是协同进化的结果,生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,因此生物多样性的形成不仅仅是新的物种不断形成的过程,D错误。
故选A。
7、草鱼是杂食性鱼类,将芜萍、孑孓(蚊子幼虫)与草鱼一起放入稻田中,草鱼先吃孑孓后吃芜萍,草鱼体长10厘米以后,以食其他较高杂草和水稻落叶为主。根据以上原理,有人尝试稻田养草鱼。下列叙述正确的是( )
A.稻田中所有的孑孓构成了一个种群
B.草鱼的排泄物可为水稻生长提供物质和能量
C.稻田养草鱼可以增加稻田生态系统的物种丰富度,提高其抵抗力稳定性
D.设计稻田养草鱼模式时控制草鱼的密度主要遵循了生态工程的自生原理
【答案】C
【分析】生态工程依据的生态学原理:(1)循环原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用;(2)自生原理:物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性;(3)协调原理:生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度;(4)整体原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。
【详解】A、孑孓是蚊子的幼虫,稻田中所有的孑孓不能构成一个种群,A错误;
B、草鱼的排泄物不能为水稻提供能量,其中的有机物被分解后可以为水稻提供无机盐,B错误;
C、稻田养草鱼增加了稻田生态系统的物种种类,所以提高了物种丰富度,其抵抗力稳定性提高,C正确;
D、设计稻田养草鱼模式时控制草鱼的密度,数量不宜超过该鱼在生态系统中的环境容纳量,主要遵循了生态工程的协调原理,D错误。
故选C。
8、研究发现,人体长时间不休息会产生过多腺苷,一定量的腺苷与觉醒神经元上的腺苷受体结合会使神经元细胞膜上的K+通道开放,使人感觉疲惫并昏昏欲睡。咖啡具有提神功能,其中的咖啡因作用机制如图所示,下列说法正确的是( )
A.1分子ATP脱去2个磷酸基团后产生腺苷,经胞吐释放至突触间隙
B.腺苷是一种兴奋性神经递质,与腺苷受体结合后可引起觉醒神经元K+外流
C.咖啡因成瘾后不摄入咖啡因会持续困倦,原因可能是机体减少了腺苷的分泌
D.咖啡因能提神的原因是它竞争性地与腺苷受体结合,解除腺苷对觉醒神经元的抑制作用
【答案】D
【分析】(1)ATP的结构式可简写成A-P~P~P,式中A代表腺苷,T代表3个,P代表磷酸基团,~代表特殊化学键。
(2)兴奋的传导过程: 静息状态时,细胞膜电位外正内负(原因:K+外流)→受到刺激,兴奋状态时,细胞膜电位为外负内正(原因:Na+内流)→兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在形成局部电流(膜外:未兴奋部位→兴奋部位;膜内:兴奋部位→未兴奋部位)→兴奋向未兴奋部位传导。
【详解】A、1分子ATP 脱去3个磷酸基团后产生腺苷,经腺苷转运蛋白运输释放至突触间隙,A错误;
B、由题干信息可知,人体长时间不休息会产生过多腺苷,一定量的腺苷与觉醒神经元上的腺苷受体结合会使神经元细胞膜上的K+通道开放,使人感觉疲惫并昏昏欲睡,说明腺苷是一种抑制型神经递质,B错误;
C、咖啡因是通过竞争性地与腺苷受体结合,从而阻止腺苷与受体结合,发挥提神作用,长期使用咖啡因后,机体对咖啡因的敏感性降低,需要更高剂量的咖啡因才能产生同样的提神效果,而不是机体减少了腺苷的分泌,C错误;
D、由图可知,咖啡因竞争性地与腺苷受体结合,阻止了腺苷的作用,解除腺苷对觉醒神经元的抑制作用,从而达到提神的效果,D正确。
故选D。
9、赤霉素(GA)是调节植物生命活动的重要激素。下图表示GA处理后,大麦细胞中GAMYB基因和α-淀粉酶(a-amylase)基因mRNA的含量变化。
下列叙述错误的是( )
A.α-amylase基因通过调控GAMYB基因的表达来发挥作用
B.GA可直接或间接地影响RNA聚合酶与上述基因启动子的结合
C.与休眠的种子相比,大麦种子发芽过程中单糖和二糖含量会上升
D.用大麦发酵生产啤酒时添加适量GA可提高产量
【答案】A
【分析】赤霉素:①合成部位:主要是未成熟的种子、幼根和幼芽;②作用:促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进种子萌发和果实发育;③应用:促进矮生性植株茎秆伸长;解除种子休眠,提高种子萌发率。
【详解】A、据图可知,GA处理后,GAMYB基因先转录形成mRNA,随后α-淀粉酶(a-amylase)基因转录形成mRNA增加,因此可推测是GAMYB基因表达的蛋白通过调控α-淀粉酶(a-amylase)基因的表达而发挥作用,A错误;
B、据图可知,用GA处理后,GAMYB基因和α-淀粉酶(a-amylase)基因mRNA的含量均先表现为增加后减弱,因此GA可直接或间接地影响RNA聚合酶与上述基因启动子的结合,从而影响转录过程,B正确;
C、与休眠的种子相比,大麦种子发芽过程中α-淀粉酶(a-amylase)基因mRNA的含量增加,形成的淀粉酶可分解淀粉形成单糖和二糖,因此大麦种子发芽过程中单糖和二糖含量会上升,C正确;
D、赤霉素处理未萌发的大麦种子有利于种子产生淀粉酶,减少种子萌发中的呼吸消耗,有利于提高产量,因此用大麦发酵生产啤酒时添加适量GA可提高产量,D正确。
故选A。
10、治疗最凶险乳腺癌“HER2+”的抗体-药物偶联物(T-DM1)被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联形成。T-DM1作用机制如下图,下列有关叙述错误的是( )
A.曲妥珠单抗的作用是将DM1准确带至乳腺癌细胞
B.T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合进而导致细胞凋亡
C.曲妥珠单抗制备中可选择DM1作为抗原刺激小鼠产生免疫应答
D.利用同位素或荧光标记的曲妥珠单抗可定位诊断HER2+
【答案】C
【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、T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联前成,分析题图曲妥珠单抗可以与细胞膜表面的HER2+特异性结合,将DM1准确带至乳腺癌细胞,A正确;
B、根据题图:T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合,且溶酶体破裂导致细胞凋亡,B正确;
C、DM1是细胞毒性药物,不能与HER2+特异性结合,其免疫小鼠后产生的抗体也不能与HER2+特异性结合,所以不选择它作为制备单抗的抗原,C错误;
D、曲妥珠单抗可以与HER2+特异性结合,因此可以利用同位素或荧光标记的曲妥珠单抗定位诊断HER2+,D正确。
故选C。
11、我国政府明确提出实行“碳中和”的路径和时间表,以实现大气二氧化碳的稳定。以下说法不正确的是( )
A.实现碳中和将有效降低碳元素在生物群落中的含量
B.要实现碳中和应减少对煤炭石油等化石燃料的使用
C.积极植树造林可增加生产者对碳的固定,有利于实现碳中和
D.利用太阳能、风能等新能源,有利于实现碳中和
【答案】A
【分析】碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。
【详解】A、碳中和是指中和二氧化碳,而碳元素在生物群落中以含碳有机物的形式存在,因此实现碳中和不会影响碳元素在生物群落中的含量,A错误;
B、煤炭石油等化石燃料的使用会产生大量的二氧化碳,因此要实现碳中和应减少对煤炭石油等化石燃料的使用,B正确;
C、植物通过光合作用能够固定大气中的二氧化碳,因此积极植树造林可增加生产者对碳的固定,有利于实现碳中和,C正确;
D、太阳能、风能等新能源的使用,可减少化石能源使用,从而减少二氧化碳的排放,有利于实现碳中和,D正确。
故选A。
12、圆褐固氮菌可独立固定空气中的氮气,且能够分泌生长素。巨大芽孢杆菌可将有机磷降解为可溶性磷。二者组合可将有机厨余垃圾迅速分解为水和二氧化碳。为制备分解有机厨余垃圾的微生物菌剂,某科研小组对两种菌种进行了最佳接种比例的探究实验,得出如图实验结果。下列说法错误的是( )
A.圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌在生长过程中都需要氮源
B.统计活菌数量可采用稀释涂布平板法
C.处理该厨余垃圾,两种菌种的最佳接种比例为1:2
D.两种菌种的组合菌剂还可制成微生物肥料施用到土壤中,提高农作物的产量
【答案】C
【分析】解决曲线类题目,要准确抓住曲线中的自变量、因变量、无关变量;对照组、实验组是什么,才能分析出正确的结论。该题目中自变量是圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌的最佳接种比例;因变量是有机垃圾的分解量(以二者的有效菌落数为指标),对照组是只接种一种菌,实验组是两种菌的接种比例。
【详解】A、虽然培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。圆褐固氮菌的氮源来自于空气中的氮气,巨大芽孢杆菌的氮源来自于培养基。A正确;
B、稀释涂布平板法和平板划线法都能获得单细胞菌落,达到分离的目的,稀释涂布平板法还能对微生物计数,B正确;
C、实验的因变量是有机垃圾的分解量(以二者的有效菌落数为指标),接种量比例为1:2的有效菌落数小于接种量为1:1的有效菌落数,故接种量比例1:1时分解有机厨余垃圾的能力强。C错误;
D、植物在生长的过程中要吸收一定量的含N、P的无机盐和二氧化碳等营养物质,圆褐同氮菌可独立固定空气中的氮气,且能够分泌生长素。巨大芽孢杆菌可将有机磷降解为可溶性磷,二者能为植物提供含N、P的无机盐和二氧化碳等营养物质,故两菌种的组合菌剂还可制成微生物肥料施用到土壤中,提高农作物的产量。D正确。
故选C。
13、人类乳头状瘤病毒(HPV)是一类病毒的总称,属双链闭环的小DNA病毒,是宫颈癌的致癌因素之一。接种九价HPV疫苗(含有九种HPV亚型的抗原)对大多数HPV引起的宫颈癌有预防作用,完成3针接种可增强预防效果。下列相关叙述错误的是( )
A.HPV比HIV更不易发生变异
B.HPV可能通过影响宿主细胞的DNA而致癌
C.已感染过一次HPV并痊愈的人不需接种九价疫苗
D.疫苗接种者感染HPV时机体内的记忆细胞会迅速增殖分化
【答案】C
【分析】病毒是一类没有细胞结构的生物,根据它们所含有的核酸种类不同,分为DNA病毒和RNA病毒,其遗传信息就储存在核酸中。病毒只能寄生在特定的细胞,依靠注入的核酸中遗传信息,借助宿主细胞内的原料、场所、能量和酶等各种条件完成自身核酸的复制和蛋白质的合成。不同病毒的外壳常常含有特定的抗原,可以引起人体免疫系统发生特异性免疫反应。
【详解】A、HPV是一类DNA病毒,HIV是RNA病毒,RNA更易变异,A正确;
B、HPV是宫颈癌的致癌因素之一,可能通过影响宿主细胞的DNA而致癌,B正确;
C、根据题干信息“人乳头瘤病毒(HPV)是引发宫颈癌的主要病原体之一”可知,HPV有很多亚型,即使曾经感染过某种HPV并痊愈的人,也可能会感染其他亚型的HPV,因此仍需酌情接种HPV疫苗,以预防其他亚型的HPV感染发生,C错误;
D、接种HPV疫苗后体内产生的记忆细胞能在机体被HPV感染后迅速增殖分化出浆细胞和记忆细胞,浆细胞分泌抗体,D正确。
故选C。
14、某夫妇二人表型均正常,但所生的第一个孩子患有唐氏综合征(21三体综合征),染色体分析如图所示。且母亲是13/21号染色体的罗伯逊型易位携带者(罗伯逊型易位是一种染色体易位,涉及两个长臂的融合和两个短臂的丢失。罗伯逊型易位携带者的染色体遗传时遵循正常行为规律,不考虑互换和基因突变)。下列叙述正确的是( )
A.罗伯逊型易位可能改变了染色体上基因的数目,但不会改变基因排序
B.该母亲的卵子最多含24种形态不同的染色体
C.该夫妇再次生育,子代表型正常的概率为1/6
D.该母亲怀孕期间可通过羊水检测诊断胎儿是否为罗伯逊型易位携带者
【答案】D
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、罗伯逊型易位涉及两个染色体长臂的融合和两个短臂的丢失,短臂的丢失可能会导致某些基因的缺失,因此,罗伯逊型易位既可以改变基因的数目,也可以改变基因的排序,A错误;
B、女性携带者的卵子最多含23条染色体,因此最多有23种形态不同的染色体,B错误;
C、根据图中的信息,母亲的卵子有6种可能的类型,其中只有一种类型是正常染色体组成,由题可知,母亲是罗伯逊型易位携带者,其表型正常,因此即使母亲的卵子中的染色体出现了罗伯逊型易位,子代的表型仍可能正常,因此这对夫妇再次生育,子代表型正常的概率大于1/6,C错误;
D、羊水检查是一种产前诊断方法,通过抽取羊水中胎儿脱落的细胞进行染色体分析,可以检测出胎儿是否为罗伯逊型易位携A者,D正确。
故选D。
15、多个高中生物学实验中都用到了酒精,下表是对几个相关实验的部分总结,正确的有( )
A.①②B.①③C.①②④D.③④
【答案】A
【分析】(1)苏丹Ⅲ可以将脂肪染成橘黄色,实验过程中可用体积分数50%的酒精洗去浮色。
(2)在证明光合作用产生淀粉的实验中,用碘液给淀粉染色前,先用75%的酒精进行脱色处理。
(3)在“土壤中小动物类群丰富度的研究”中,用70%酒精能杀死小动物和微生物,防止腐烂。
(4)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”中,用体积分数95%的酒精和15%的 盐酸制成解离液,可以使细胞分散开。
【详解】①光合色素能溶解于有机溶剂,可以将叶片放在75%的酒精中水浴加热,可使叶片脱色,以避免干扰在接下来的颜色观察,①正确;
②70%酒精能使小动物和微生物因为脱水死亡,及时固定收集的小动物,便于统计,②正确;
③解离的目的是使细胞相互分离开,解离液的成分是体积分数95%的酒精和15%的 盐酸比例1:1配制而成,③错误;
④“证明光合作用产生淀粉”和“土壤中小动物类群丰富度的研究”这两个实验都不需要显微镜观察,④错误。
综上所述,①②正确。
故选A。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
16、杉木人工纯林近自然化改造是当前南方人工林区森林质量提升的重要方向之一。研究人员对华南地区近20年生杉木人工林进行研究,调查数据如下表格,分析其自然更新的群落组成和结构。
注:表格中“—”表示调查中没有相应数据记录,重要值表示物种的优势程度,值越大,越有优势,不同物种之间重要值可以累加。
回答下列问题:
(1)研究人员对自然更新的杉木人工林进行研究,为纯林改造提供解决思路,这体现了生物多样性的 价值。
(2)通过对杉木在乔木层中的占比和重要值进行调查,明确杉木在该群落中的地位和作用,这是从 角度对杉木进行研究。从调查数据分析杉木在竞争中处于劣势,根据表格数据,得出该观点的依据是 。根据以上分析,该群落最终很可能会演变成 群落。
(3)根据本研究的结果,从群落物种组成和空间结构上提出对现有人工纯杉木林的改造建议是 。
【答案】(1)直接
(2)生态位 林冠上层和更新层都没有杉木,分布有地带性常绿阔叶树种 常绿阔叶林
(3)人工纯杉木林可以结合种植一些锥等地带性常绿阔叶树种,形成更复杂的垂直结构,增加物种数目,提高自我调节能力,从而提高生态系统的稳定性
【分析】(1)初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。
(2)次生演替原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】(1)生物多样性的价值直接价值是指对人类有食用、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,故研究人员对自然更新的杉木人工林进行研究,为纯林改造提供解决思路,这体现了生物多样性的直接价值。
(2)通过对杉木在乔木层中的占比和重要值进行调查,明确杉木在该群落中的地位和作用,这是从生态位角度对杉木进行研究。分析表格数据可知,林冠上层和更新层都没有杉木,分布有地带性常绿阔叶树种,由此推测杉木在竞争中处于劣势,则该群落最终很可能会演变成常绿阔叶林群落。
(3)人工纯杉木林可以结合种植一些锥等地带性常绿阔叶树种,形成更复杂的垂直结构,增加物种数目,提高自我调节能力,从而提高生态系统的稳定性。
17、我国新疆是世界上重要的优质棉花产地。作为重要的经济作物,棉花叶片光合产物的形成及输出是影响棉花品质的重要因素。棉花叶片光合作过程如图1所示。图1中酶a为暗反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A-G代表物质。
(1)图1中酶a催化暗反应中的 过程。F形成三碳糖时需要的能源物质D有 。
(2)研究表明,高温胁迫(40℃以上)会降低酶a的活性。据此推测,在高温胁迫下,短时间内物质 (填字母)含量会上升。
(3)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖占叶片干重的百分比,结果如图2。
①光合产物的积累会影响光合作用的速率,图2两条曲线中代表叶片C02固定速率的曲线是 ,本实验中对照组植株CO2固定速率相对值是 。
②已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,输出量 (填“增加”、“不变”或“减少”),进而在叶片中积累。
③综合上述结果可推测,棉花去棉铃后会对光合作用有 作用。
(4)有些棉花在特定环境中气孔会出现周期性的开合现象,被称为“气孔振荡”。研究发现,气孔振荡周期中的开合与炎热夏季正午气孔开合机理一致,推测气孔振荡是棉花植株在 (填“干旱”、“寒冷”或“潮湿”)环境中经过长期进化而产生的适应性机制,“气孔振荡”的具体意义是 。
【答案】(1)二氧化碳的固定 ATP和NADPH
(2)D、E
(3)Ⅰ 28 减少 抑制
(4)干旱 “开”能保证CO2的供应,维持较强的光合作用,“闭”能降低蒸腾作用,提高作物抗旱性
【分析】(1)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:①光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解以及ATP的形成;②光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2固定形成C3,C3还原生成糖类等有机物。(2)分析图形:C为ADP和Pi、D为ATP、E为C5、F为C3、G为CO2。
【详解】(1)分析图形:C为ADP和Pi、D为ATP、E为C5、F为C3、G为CO2,图1中酶a催化暗反应中的二氧化碳的固定过程。F形成三碳糖时需要的能源物质D有ATP和NADPH。
(2)高温胁迫使气孔开放程度降低,胞间 CO2浓度降低,酶 a相对活性降低,E(C5)的消耗减少,故E短时间含量会上升;同时F(C3)的合成减少,C3的还原减少,因此D(ATP)的消耗减少,D短时间会上升。
(3)①Ⅱ曲线应为蔗糖占叶片干重的百分比,叶片中蔗糖的含量增加是由于去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,输出量降低,进而在叶片中积累。Ⅰ曲线是叶片CO2固定速率,光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低,推测叶片中蔗糖和淀粉等光合产物的积累会抑制光合作用。由Ⅰ曲线可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率不断下降.本实验中不去除棉铃的即为对照组,因此对照组植株的CO2固定速率相对值是28。
②已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,输出量减少,进而在叶片中积累。
③根据上两题,光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低,而叶片中有机物会堆积,所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
(4)气孔振荡周期中的开合与炎热夏季正午气孔开合机理一致,推测气孔振荡是棉花植株在干旱环境中经过长期进化而产生的适应性机制,“气孔振荡”的具体意义是“开”能保证CO2的供应,维持较强的光合作用,“闭”能降低蒸腾作用,提高作物抗旱性。
18、胰岛素的分泌受血糖水平的调控,胰岛素受体被胰岛素激活后会通过相关信号通路促进转运葡萄糖的蛋白向膜转移,过程如图所示,其中+代表促进。回答下列问题:
(1)胰岛素 (填“属于”或“不属于”)内环境的成分,其需要源源不断合成的原因是 。
(2)抗体1和抗体2是由自身免疫细胞分泌的抗体。抗体1作用于甲细胞后会导致甲细胞功能受损,抗体2只影响b的功能,不影响乙细胞的其他功能。根据发病机理,糖尿病可分为Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病等不同类型。Ⅰ型糖尿病患者血液中的胰岛素含量较低,结合信息,此类患者体内抗体 (选填“1”或“2”)的水平较高。Ⅱ型糖尿病患者体内的胰岛素含量正常,据图分析Ⅱ型糖尿病的发病机理是 。从免疫角度分析,Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病均属于 病。
(3)现欲验证甘精胰岛素U300(胰岛素类似物)能有效控制血糖,请根据以下提供的实验材料与用具,写出简单的实验思路。材料与用具:Ⅰ型糖尿病模型小鼠若干只,甘精胰岛素U300溶液,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。(要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜。)实验思路: 。
【答案】(1)属于 激素的含量少,一经靶细胞接受起作用后就失活了
(2)1 抗体2与乙细胞上的胰岛素受体结合,使胰岛素不能作用于乙细胞,使葡萄糖不能进入乙细胞合成糖原,从而使血糖升高。 自身免疫病
(3)将Ⅰ型糖尿病模型小鼠随机均分为3组并编号(A、B、C),测定每组小鼠的血糖浓度并取平均值;给各组小鼠注射等量且适量的葡萄糖溶液,每隔一段时间,测定各组小鼠的血糖浓度并取平均值;分别给A、B、C组小鼠注射等量且适量的甘精胰岛素 U300 溶液、基础胰岛素溶液和生理盐水,每隔一段时间,分别测定三组小鼠的血糖浓度并取平均值。
【分析】(1)人体中血糖的来源和去路:血糖的来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;去向:血糖氧化分解为CO2、H2O同时产生能量、合成肝糖原、肌糖原、血糖转化为脂肪、某些氨基酸等。
(2)题图分析:甲细胞是胰岛B细胞,a表示葡萄糖转运蛋白,乙细胞是肝脏细胞或肌肉细胞,b表示胰岛素受体。
【详解】(1)胰岛素是激素,通过体液运输,属于内环境的成分,激素含量少,一经靶细胞接受并起作用后就失活,故需要源源不断的合成。
(2)抗体1和抗体2是由自身免疫细胞分泌的抗体,但抗体1和抗体2均作用于自身正常的细胞,进而导致血糖异常,属于自身免疫病。其中,抗体1作用于甲细胞后会导致胰岛B细胞功能受损,减少胰岛素的分泌,Ⅰ型糖尿病患者血液中的胰岛素含量较低,结合信息,此类患者体内抗体1的水平较高。b表示胰岛素受体,抗体2与乙细胞上的胰岛素受体结合,使胰岛素不能作用于乙细胞,使葡萄糖不能进入乙细胞合成糖原,从而使血糖升高。
(3)本实验目的是验证甘精胰岛素U300(胰岛素类似物)能有效控制血糖,自变量是是否注射甘精胰岛素U300,因变量是小鼠血糖浓度的变化,生理盐水组和胰岛素溶液组都是对照组。故实验思路是:将Ⅰ型糖尿病模型小鼠随机均分为3组并编号(A、B、C),测定每组小鼠的血糖浓度并取平均值;给各组小鼠注射等量且适量的葡萄糖溶液,每隔一段时间,测定各组小鼠的血糖浓度并取平均值;分别给A、B、C组小鼠注射等量且适量的甘精胰岛素 U300 溶液、基础胰岛素溶液和生理盐水,每隔一段时间,分别测定三组小鼠的血糖浓度并取平均值。
19、广东是地中海贫血(简称“地贫”)的高发地之一。地贫是血红蛋白合成障碍导致的遗传病,β地贫是常见类型。血红蛋白由2条a肽链和2条β或Y肽链组成,a肽链基因(用A表示)位于16号染色体,β和Y肽链基因(分别用B、D表示)都位于11号染色体。正常人出生后D基因关闭表达而B基因开始表达,DNA甲基转移酶(DNMT)在此过程发挥关键作用(图1)。以此开展研究,结果如图2和图3。
(1)A和B基因的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。β地贫是由于B基因突变致使a/β肽链比例失衡引起的,这体现了基因对性状的控制方式是 。
(2)由图1可知,正常人出生后D基因关闭表达的原因是 。
(3)由图3可知,甲的DNMT基因发生了碱基对的 。据题意分析,甲的症状明显较轻的具体原因是 。
【答案】(1)遵循 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状
(2)DNMT基因表达出DNMT,DNMT催化D基因的启动子甲基化导致D基因无法转录而关闭表达
(3)替换 甲的DNMT基因突变,导致DNMT结构异常无法催化D基因的启动子甲基化,D基因表达出γ肽链,γ肽链和α肽链结合形成正常的血红蛋白
【分析】(1)DNA分子中由于碱基对的增添、缺失和替换而导致基因结构的改变叫做基因突变。
(2)表观遗传学的主要特点:可遗传的,即这类改变通过有丝分裂或减数分裂,能在细胞或个体世代间遗传;可逆性的基因表达调节,也有较少的学者描述为基因活性或功能;没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
【详解】(1)题干信息:A基因位于16号染色体上,B基因位于11号染色体上,故二者遵循基因自由组合定律。基因控制性状的方式有:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状等;B基因突变致使 α/β肽链比例失衡引起,体现了基因控制蛋白质的结构直接控制生物性状。
(2)从图1看出,DNMT基因表达出DNMT,催化胎儿D基因的启动子发生甲基化过程,导致启动子甲基化,从而阻止D基因表达,所以出生后D基因关闭表达。
(3)从图3看出,普通患者和甲的区别是在878位氨基酸由丝氨酸变为苯丙氨酸,所以甲的DNMT基因发生了碱基对的替换。从图2看出,甲个体DNMT基因发生突变后,导致 DNMT结构异常无法催化D基因的启动子甲基化,D基因表达量增加,可以表达出γ肽链,而α肽链可以和γ肽链结合形成正常的血红蛋白,因此甲的症状明显较轻。
20、研究人员对大肠杆菌的营养代谢途径进行改造,使改造后的大肠杆菌工程菌能表达甲酰胺酶与亚磷酸脱氢酶融合蛋白,该融合蛋白能分解甲酰胺产生氨作为氮源,分解亚磷酸盐成为磷酸盐作为磷源。下图为构建表达甲酰胺酶与亚磷酸脱氢酶融合蛋白的大肠杆菌的过程。回答下列问题:
(1)PCR体系①和PCR体系②必须分开进行,其原因是 。将PCR体系①的产物与体系②的产物混合后,继续进行下一次PCR反应。在该PCR反应体系中经过高温变性后,当温度下降到 ℃左右时,能够互补配对的DNA链相互结合,理论上有 种结合的可能,其中能进行进一步延伸的有 种。
(2)用限制酶 酶切PGEX-2T表达质粒,再将酶切得到的融合基因.fr-Linker-ptx放到切口处,在DNA连接酶的作用下构建pGEX-2T-fr-Linker-ptx重组质粒。转化大肠杆菌DH5α后,可在添加 的培养基中,挑选DH5α转化阳性的表达重组菌株。
(3)从重组大肠杆菌DH5α中提取重组质粒pGEX-fr-Linker-ptx,并将重组质粒导入大肠杆菌表达菌株BL21中,得到重组表达菌株BL21,收集菌体并加入到含有 的培养基中,继续培养得到重组大肠杆菌。此种方法培养大肠杆菌可以有效抑制杂菌的生长,其原理是 。
【答案】(1)引物b和引物c存在碱基互补配对片段,置于同一反应体系会导致引物失效 50 4 1
(2)BamHⅠ和EcRⅠ 氨苄青霉素
(3)甲酰胺和亚磷酸盐 添加甲酰胺和亚磷酸盐,重组大肠杆菌对其具有分解功能,获得充足的营养成分而成为优势菌;而杂菌不具备分解功能,会因缺乏氮源和磷源而受到抑制
【分析】PCR原理:在高温条件作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
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、花粉管通道法等;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钙离子处理法(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:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因PCR技术;②检测目的基因是否转录出PCR技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】(1)PCR体系①和PCR体系②必须分开进行的原因是引物b和引物c存在碱基互补配对片段,置于同一反应体系会导致引物失效。将PCR体系①的产物与体系②的产物混合后,继续进行下一次PCR反应。因为PCR体系①得到ab片段(引物a、引物b延伸后得到等长的片段)、PCR体系②得到cd片段,继续进行下一次PCR反应时,该PCR反应体系经过高温变性后,会形成四种单链(a、b、c、d),当温度下降到50℃左右时,能够互补配对的DNA链相互结合,即a与b、a与d、c与d、c与b结合,即理论上有4种结合的可能,但由于子链延伸的方向只能是5'→3',因此只有a和d互补后可继续延伸子链形成最终改造后的基因,即能进行进一步延伸的有1种。
(2)用限制酶BamHⅠ和EcRⅠ酶切pGEX-2T表达质粒,再将酶切得到的融合基因fr-Linker-ptx放到切口处,在DNA连接酶的作用下构建pGEX-2T-fr-Linker-ptx重组质粒。可在添加氨苄青霉素的培养基中转化大肠杆菌DH5α,挑选DH5α转化阳性表达重组菌株。
(3)从重组大肠杆菌DH5α中提取重组质粒pGEX-fr-Linker-ptx,并将重组质粒转化入大肠杆菌表达菌株BL21中,得到重组表达菌株BL21,收集菌体并加入到含有甲酰胺和亚磷酸盐的培养基中,继续培养得到重组大肠杆菌。此种方法培养大肠杆菌可以有效抑制杂菌的生长,其原理是添加甲酰胺和亚磷酸盐,重组大肠杆菌对其具有分解功能,获得充足的营养成分而成为优势菌,而杂菌不具备分解功能,会因缺乏氮源和磷源而受到抑制。
实验名称
试剂
原理
观察
名称
作用
检测生物组织中的脂肪(颗粒)
50%的酒精
洗去浮色
酒精能溶解苏丹Ⅲ染液、绿叶中的色素等
④都需要借助显微镜观察
证明光合作用产生淀粉
75%的酒精
①脱去叶片的绿色
土壤中小动物类群丰富度的研究
70%的酒精
②及时固定收集的小动物,防止腐烂
酒精能杀死小动物和微生物
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
③100%的酒精
解离
杀死细胞,分解胞间层物质
指标
树种
杉木
地带性常绿阔叶树种
锥
浙江润楠
罗浮柿
山乌桕
乔木层重要值
0.213
0.135
0.124
0.121
0.110
乔木层树
种占比
林冠上层(≥25 m)
无
有
—
有
有
主林冠层(15~20 m)
31%
13%
—
28%
—
亚林冠层(10~15 m)
29%
13%
—
24%
—
林冠下层(5~10 m)
27%
7%
14%
27%
—
更新层(≤5 m)
无
<5%
39%
9%
<5%
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