[生物]卷04-备战2024年高考生物临考压轴卷(天津卷)(解析版)
展开一、本卷共12题,每题4分,共48分,每小题给出的4个选项中,只有一项是最符合题目要求的
1、下列关于科学研究与科学方法相对应的叙述,错误的是( )
A.探究酵母菌细胞呼吸的方式——对比实验
B.辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型——提出假说
C.用³H标记亮氨酸研究分泌蛋白的形成过程——同位素标记法
D.用电子显微镜拍摄植物细胞亚显微结构照片——建构物理模型
【答案】D
【分析】(1)同位素标记法:借助同位素原子追踪物质运行和变化过程。
(2)对比实验也叫相互对照实验,全是实验组,没有空白对照组。
(3)模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述,模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。常见的有物理模型、概念模型和数学模型等。
【详解】A、通过对比实验,即设置有氧条件和无氧条件来探究酵母菌细胞呼吸的方式,该实验中,两组实验均为实验组,A正确;
B、科学家在探究细胞膜成分和结构,提出流动镶嵌模型时运用了提出假说和科学验证的方法,B正确;
C、通过同位素标记氨基酸来研究分泌蛋白的合成与运输过程,C正确;
D、模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述,照片不是模型,D错误。
故选D。
2、某大学宣布研制出了一种能影响核膜通透性的纳米试剂,用该纳米试剂处理蛙细胞,没有影响的是( )
A.红细胞B.皮肤细胞
C.神经细胞D.初级精母细胞
【答案】D
【分析】核膜是双层膜结构,核膜上有核孔,是核质之间物质和信息交换的通道。
【详解】根据题意,纳米试剂能够影响核膜的通透性,故用该纳米试剂处理蛙细胞,存在细胞核的细胞均会受到影响,无细胞核的不会受到影响,初级精母细胞核膜核仁消失,不受纳米试剂的影响,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3、制茶是中国的传统文化,制红茶时,在适宜的温度下将茶叶细胞揉破,通过多酚氧化酶(化学本质为蛋白质)的作用,将茶叶中的儿茶酚和单宁氧化成红褐色;制绿茶时,则把采下的茶叶立即高温焙火杀青,以保持茶叶的绿色。下列相关叙述错误的是( )
A.制茶过程中多酚氧化酶在分解底物时具有专一性
B.绿茶的制作过程中高温可使多酚氧化酶失去活性
C.泡茶时茶叶变得舒展是茶叶细胞渗透作用吸水的结果
D.多酚氧化酶与儿茶酚、单宁在茶叶细胞中的分布场所不同
【答案】C
【分析】大部分酶是蛋白质,少部分酶的本质是RNA,蛋白质的基本单位是氨基酸,RNA的基本单位是核糖核苷酸,酶受到高温、强酸、强碱后会失去活性,细胞中不同的酶分布的位置不同,功能也不同。
【详解】A、酶具有专一性,在制茶过程中涉及到多酚氧化酶,该酶在分解底物时具有专一性,A正确;
B、高温会破坏蛋白质的空间结构,使化学本质为蛋白质的酶失活,因此可以通过高温来使茶多酚氧化酶变性失活而来制作绿茶,可见,绿茶的制作过程中多酚氧化酶的活性在高温条件下失活,B正确;
C、茶叶经过制作过程中其细胞已经死亡,不能通过渗透作用吸水,泡茶时茶叶变得舒展是吸胀吸水的结果,C错误;
D、多酚氧化酶、儿茶酚、单宁在茶叶细胞中的功能不同,分布位置可能不同,D正确。
故选C。
4、甲、乙、丙图表示某二倍体动物不同细胞分裂时期的图像,丁图表示细胞分裂不同时期每条染色体中DNA含量的变化曲线,下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙图细胞中染色体组的数量分别为2、2、1
B.该哺乳动物的性别为雄性
C.乙图对应丁图中BC段,丙图对应丁图中DE段
D.BC段可发生同源染色体的非姐妹染色单体间的互换
【答案】D
【分析】据图分析,甲图中发生着丝粒分裂,且具有同源染色体,因此处于有丝分裂后期;乙图发生同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期;丙图没有同源染色体,且着丝粒还没有分裂,因此处于减数第二次分裂中期。
【详解】A、甲图处于有丝分裂后期,具有4个染色体组;乙图处于减数第一次分裂后期,具有2个染色体组;丙图处于减数第二次分裂中期,具有1个染色体组,A错误;
B、由图可知,乙图处于减数第一次分裂后期,胞质分裂不均等,故该哺乳动物的性别为雌性,B错误;
C、乙图和丙图中每条染色体上都有两个DNA,因此均对应丁图中BC段,C错误;
D、BC段可表示有丝分裂前期、中期和减数第一次分裂、减数第二次分裂前期、中期,故BC段可发生同源染色体的非姐妹染色单体间的互换,D正确。
故选D。
5、蛋白D是小鼠正常发育必需的蛋白,缺乏时表现为侏儒鼠。A基因能控制蛋白D合成,a基因则不能。A基因的表达受上游P序列调控,如图所示。P序列在精子中正常(可发生去甲基化),只在卵细胞中甲基化。下列叙述正确的是( )
A.甲基化会改变基因的碱基序列
B.基因型为Aa的个体都是正常鼠
C.基因型为AA的个体一般是正常鼠
D.雌雄侏儒鼠交配,子代都是侏儒鼠
【答案】C
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。表观遗传的调控机制为发生了DNA甲基化修饰或组蛋白甲基化和乙酰化等。
【详解】A、甲基化是表观遗传的一种,表观遗传不会改变基因的碱基序列,A错误;
B、结合题意可知,基因型为Aa的个体,若其A基因甲基化,则表现为侏儒鼠,B错误;
C、由于A基因在精子中正常,基因型为AA的个体,其1个A基因来自父本,能合成蛋白D,因此基因型为 AA 的个体一般是正常鼠,C正确;
D、雌雄侏儒鼠(Aa×Aa)交配,子代会出现正常小鼠(AA或Aa),D错误。
故选C。
6、关于性染色体的起源,有假说认为“性染色体(③为X、④为Y)是由常染色体(①、②)转化而来的”(如图)。若此假说成立,下列分析不正确的是( )
A.减数分裂时,性染色体的互换可发生在Ⅱ区段
B.抗维生素D佝偻病的致病基因位于③的Ⅲ区段,其遗传特点之一为女性患者多于男性患者
C.常染色体转化为性染色体的过程发生了染色体结构变异
D.图示的X染色体上不存在重复基因
【答案】D
【分析】染色体结构变异:①缺失:染色体的某一片段缺失引起变异;②重复:染色体增加某一片段引起变异;③易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异;④倒位:染色体上的某一片段位置颠倒引起的变异。
【详解】A、Ⅱ区段是X、Y染色体的同源区段,性染色体的互换可发生在Ⅱ区段,A正确;
B、抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,其致病基因位于③的Ⅲ区段,其遗传特点之一为女性患者多于男性患者,B正确;
C、据图可知,常染色体转化为性染色体发生了结构变异,属于染色体结构变异,C正确;
D、图示的X染色体上含有染色单体,故存在重复基因,D错误。
故选D。
7、瑞典科学家斯万特•帕博的团队从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图,发现除非洲人之外的欧亚大陆现代人均有1%~4%的尼安德特人基因成分。下列叙述错误的是( )
A.欧亚大陆现代人的性状与尼安德特人的相同的概率是1%~4%
B.不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近
C.现代人类与灭绝的尼安德特人的种群基因频率存在一定的差异
D.欧亚大陆现代人的直系祖先曾经和尼安德特人发生过基因交流
【答案】A
【分析】进化的实质是种群基因频率的改变。由于DNA分子和蛋白质分子都具有物种特异性,因此可以利用不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异来揭示物种亲缘关系的远近。
【详解】A、基因和性状并不都是一一对应的关系,因此基因相同概率为1%~4%,性状不一定1%~4%相同,A错误;
B、DNA分子和蛋白质分子都具有物种特异性,故不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近,B正确;
C、现代人类与灭绝的尼安德特人的种群基因频率存在一定的差异,C正确;
D、“发现除非洲人之外的欧亚大陆现代人均有1%~4%的尼安德特人基因成分”,说明欧亚大陆现代人的直系祖先曾经和尼安德特人交配并产生后代,D正确。
故选A。
8、某森林生态系统的相关指标随群落演替时间的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.Pg与R的差值表示生产者的有机物积累量
B.Pg达到最大值时,该森林生态系统的自我调节能力未达到最强
C.Pg与Q的交点对应的年份,该生态系统净初级生产量是Pg的一半
D.各种群的数量在演替过程中都在增加,达到平衡时在环境容纳量上下波动
【答案】B
【分析】一、群落演替的影响因素(1)群落内部因素(根本原因):群落内部环境的变化-动力;种内和种间关系动态变化-催化剂(2)外界环境因素(重要条件):自然因素:火灾、洪水、严寒等;人类活动:人类的活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
二、群落演替的结果演替方向演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程,因而它往往是能预见的或可测的,一般都可以演替到顶极群落这一最高阶段。
【详解】A、生产者有机物的积累量=生产者光合作用固定的有机物-生产者呼吸消耗的有机物,但Pg代表生产者固定的太阳能总量,R代表生物的呼吸作用消耗的重量,因此Pg与R的差值不能表示生产者的有机物积累量,A 错误;
B、Pg达最大值时,该生态系统的自我调节能力不一定最高,自我调节能力与营养结构的复杂程度有关,B正确;
C、绿色植物通过光合作用所制造成的有机物所固定的能量为生态系统的初级生产量。初级生产量中,有一部分被植物自身的呼吸所消耗,剩下的用于植物的生长和繁殖,这部分物质所含能量叫净初级生产量,两者相加等于总初级生产量(Pg),植物固定能量大部分通过呼吸作用散失,所以该生态系统净初级生产量不能是Pg的一半,C错误;
D、演替过程中不是所有种群的数量都在增加,D错误。
故选B。
9、CD47在多种肿瘤细胞高表达,通过与巨噬细胞表面SIRPα互作使肿瘤细胞逃避吞噬清除。研究者将CD47鼠源单克隆抗体与表达CD47的肿瘤细胞共孵育后,加入荧光标记的SIRPα,检测细胞表面的荧光强度,结果如图。相关说法错误的是( )
A.CD47通过与SIRPα互作降低了机体免疫监视能力
B.多次向肿瘤患者体内注射鼠源单克隆抗体,可能效果会逐步降低
C.CD47鼠源单克隆抗体发挥阻断作用存在剂量依赖效应
D.CD47鼠源单克隆抗体可通过与SIRPα特异性结合来避免肿瘤细胞逃避
【答案】D
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、机体的免疫监控能力能够清除癌变的细胞,分析题意可知,CD47通过与巨噬细胞表面SIRPα互作使肿瘤细胞逃避吞噬清除,故CD47通过与SIRPα互作降低了机体免疫监控能力,A正确;
B、鼠源单克隆抗体可能会被人体的免疫系统识别和清除,使得单抗药物疗效减弱,因此多次向肿瘤患者体内注射鼠源单克隆抗体,可能效果会逐步降低,B正确;
C、据图可知,CD47单克隆抗体在较低浓度范围内,与无关抗体的荧光强度一致,抗体浓度达到一定值后细胞表面的荧光强度显著下降,说明CD47鼠源单克隆抗体发挥阻断作用存在剂量依赖效应,C正确;
D、CD47鼠源单克隆抗体可通过与肿瘤细胞表面的CD47结合,从而抑制了肿瘤细胞表面的CD47与SIRPα特异性结合,进而使肿瘤细胞被免疫细胞识别和清除,D错误。
故选D。
阅读下列材料,完成以下小题。
食物不足和向往美食都推动人们不断探索哪些生物可食用,如马铃薯块茎因淀粉含量高可作主粮,但发芽的块茎含高浓度龙葵素,它是一种乙酰胆碱酯酶的抑制剂;大型真菌营养丰富,但毒蕈中的毒蕈碱是乙酰胆碱的类似物,鹅膏毒肽是一种RNA聚合酶抑制剂;河鲀味道鲜美但极易中毒,河鲀毒素是一种钠离子通道抑制剂。
龙葵素和毒蕈碱中毒者腺体分泌增强,常见呕吐、腹泻等症状。河鲀毒素中毒者会出现感觉麻痹,四肢无力等症状。鹅膏毒肽能够被消化道吸收,进入肝细胞后与RNA聚合酶相结合,造成肝损伤,肝损伤患者会出现血清转氨酶升高和胆红素升高等症状。
10、下列关于动作电位的产生、传导和传递的叙述,错误的是( )
A.河鲀毒素可以抑制动作电位的产生
B.动作电位以局部电流的方式沿神经纤维传导
C.当神经纤维受刺激而兴奋时,细胞膜对Na+通透性增加,Na+内流
D.钠离子通道是一种转运蛋白,每次转运必须与离子结合
11、乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,但不能催化分解毒蕈碱。支配唾液腺的传出神经元通过分泌乙酰胆碱传递兴奋。下列叙述错误的是( )
A.传出神经元的轴突末梢与唾液腺细胞之间有突触
B.乙酰胆碱与突触后膜上受体结合后能引起唾液分泌
C.龙葵素中毒者和毒蕈碱中毒者的唾液分泌量都会减少
D.龙葵素增多会导致突触间隙的乙酰胆碱含量增加
12、鹅膏毒肽与RNA聚合酶分离后被排进胆汁中,随胆汁流入小肠,在小肠处可被再次吸收,反复对肝脏造成损害。下列叙述错误的是( )
A.血液成分的指标可反映肝功能是否正常
B.鹅膏毒肽中毒的治疗中要提防患者病情出现反复
C.鹅膏毒肽与RNA聚合酶结合首先影响翻译过程
D.鹅膏毒肽会使某些蛋白质合成受阻进而损害肝细胞
【答案】10、D 11、C 12、C
【分析】静息电位产生的原因是K+外流,动作电位产生产生的原因是Na+内流。兴奋在神经元之间是通过突触进行传递的。
10.A、河鲀毒素是一种钠离子通道抑制剂,能抑制动作电位的产生,A正确;
B、形成动作电位的兴奋区域与未兴奋区域由于电位差会产生局部电流,动作电位以局部电流的方式沿神经纤维传导,B正确;
C、当细胞受刺激而兴奋时,膜对Na+通透性增大,对K+通透性减小,所以动作电位包括Na+内流、K+外流两个过程,C正确;
D、钠离子通道是一种转运蛋白,通道蛋白每次转运不与离子结合,D错误。
故选D。
11.A、支配唾液腺的传出神经元通过分泌乙酰胆碱传递兴奋,乙酰胆碱为神经递质,可推测传出神经元的轴突末梢与唾液腺细胞之间有突触,A正确;
B、乙酰胆碱能传递兴奋,与突触后膜上受体结合后能引起唾液腺分泌唾液,B正确;
C、由题干“龙葵素是一种乙酰胆碱酯酶的抑制剂,能抑制乙酰胆碱的分解;毒蕈碱是乙酰胆碱的类似物;龙葵素和毒蕈碱中毒者腺体分泌增强,”可知,所以龙葵素中毒者和毒曹碱中毒者的唾液分泌量都会增加,C错误;
D、龙葵素是一种乙酰胆碱酯酶的抑制剂,能抑制乙酰胆碱的分解,会使突触间隙的乙酰胆碱含量增加,D正确。
故选C。
12.A、由题干“肝损伤者会出现血清转氨酶升高和胆红素升高等症状”,所以血液成分的指标可反映肝功能是否正常,A正确;
B、由题干“鹅膏毒肽与RNA聚合酶解离后被排进胆汁中,随胆汁流入小肠,在小肠处可被再次吸收,反复对肝脏造成损害。”可知,鹅膏毒肽中毒的治疗中要提防患者病情出现反复,B正确;
C、鹅膏毒肽与RNA聚合酶结合首先影响转录过程,C错误;
D、肝损伤者会出现血清转氨酶升高,血清转氨酶升高说明鹅膏毒肽能伤害肝脏,D正确。
故选C。
第II卷
二、本卷共5题,共52分
13、研究人员对蓝藻的CO2浓缩机制(CCM)进行研究。CCM包括三个部分:无机碳跨膜转运,羧体内CO2固定,逃逸CO2部分回收。碳酸酐酶(CA)是一种含锌的金属酶,可以催化OH-+CO2+HCO3-互相转化,存在着α-CA、β-CA、γ-CA类型,在不同位置,CA催化方向有所差异。水体中无机碳形式主要有CO2(或H2CO3)、HCO3-等,A~D为载体,①~⑤为生理过程,Rubisc是催化RUBP(五碳化合物)和CO2或O2反应的酶。PGA是三碳化合物,PSI和PSII是光合系统,请结合下图回答问题。
(1)蓝藻吸收光能的色素分布在 ,过程①~⑤中需要提供能量的是 。
(2)蓝藻中存在无机碳跨膜转运机制,从而能够在细胞质内积累高出细胞外500-1000倍无机碳,蓝藻细胞周层区域由于pH和外泌α/β-CA催化等原因,水体无机碳之要以 (CO2/HCO3-)形式进入细胞质,从而达到浓缩碳的目的。根据上图中载体B、C、D上物质的运输判断,HCO3-和Na+通过载体A进入细胞的运输方式 (相同/不同)。
(3)羧体在蓝藻CCM机制中起关键作用,细胞中绝大部分Rubisc位于羧体内,羧体的第一个功能是充当微室,羧体对HCO3-透性强,在羧体内存在许多β/γ-CA,可将进入羧体内的HCO3-催化成CO2形式,使羧体内CO2浓度升高,从而抑制过程 (填数字序号)进行。羧体的第二个功能可以防止CO2逃逸,有部分学者认为可能是羧体中Rubisc和β/γ-CA排布引起:在羧体内两者紧密排列在一起, 排列在中间,另一方则排列在周围,CO2生成后立即参加 (填数字序号)过程反应,以防CO2逃逸。
【答案】(1)类囊体膜 ②③④
(2)HCO3- 不同
(3)⑤ β/γ-CA ①
【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应:(1)光反应:场所在叶绿体类囊体薄膜,完成水的光解产生NADPH和氧气以及ATP的合成;(2)暗反应:场所在叶绿体基质中,包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个阶段。光反应为暗反应C3的还原阶段提供NADPH和ATP。
【详解】(1)由图可知,蓝藻属于原核细胞,不含叶绿体,光合作用光反应场所在类囊体膜,过程①代表二氧化碳的固定,②代表三碳化合物的还原,③代表水的光解,④代表NADPH的形成,⑤代表五碳化合物(RUBP)和O2反应生成PGA三碳化合物的过程,所以需要提供能量的过程是②③④。
(2)蓝藻中存在无机碳跨膜转运机制,从而能够在细胞质内积累高出细胞外500~1000倍无机碳,蓝藻细胞周层区域由于pH和外泌α/β-CA催化等原因,由图可知,水体无机碳与OH-在α/β-CA催化下形成HCO3-形式进入细胞质,从而达到浓缩碳的目的。上图中HCO3-通过运载体B进入细胞需要消耗能量,说明细胞内的HCO3-高于细胞外,所以HCO3-通过运载体A进入细胞的运输方式为主动运输,H+通过运载体D出细胞需要消耗NAD(P)H提供的能量,为主动运输,所以H+通过运载体C进入细胞为协助扩散,是顺浓度进行,会产生电化学势能,运输Na+出细胞,所以Na+通过运载体A进入细胞是顺浓度梯度的,运输方式为协助扩散,所以HCO3-和Na+通过运载体A进入细胞的运输方式不同。
(3)由题图信息可知,五碳化合物(RUBP)和CO2或O2都能反应,生成PGA,所以在羧体内存在许多β/γ-CA可以将进入羧体内HCO3-催化成CO2形式,使羧体内CO2浓度升高,从而抑制过程⑤进行。羧体第二个功能可以防止CO2逃逸,目前有部分学者认为羧体鞘由蛋白质组成,对气体透性低,有的学者持不同意见,认为可能是羧体中Rubisc和β/γ-CA排布引起。在羧体内两者紧密排列在一起,β/γ-CA排列在中间,Rubisc排列在周围,CO2生成后立即参加①过程反应,以防CO2逃逸。
14、为研究乙烯影响植物根生长的机理,研究者以拟南芥幼苗为材料进行实验。
(1)乙烯和生长素都要通过与受体结合,将 传递给靶细胞从而调节植物的生命活动。
(2)实验一:研究者将拟南开幼苗放在含不同浓度的ACC(乙烯前体,分解后产生乙烯)、IAA(生长素)的培养液中培养,测量并记录幼苗根伸长区细胞长度,结果如下表。实验结果说明 、 。
(3)实验二:将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养,12小时后测定幼苗根中生长素的含量,实验结果如图所示。
实验三:将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养(同实验二),同时往培养液中加入NPA(生长素极性运输阻断剂),进行与实验二等时长的培养后,比较实验组和对照组幼苗根伸长区细胞长度,结果与实验二无差异。
由此分析,实验三的目的是探究 。
(4)综合上述各实验的结果可推测,乙烯影响根生长的作用最可能是通过 实现的。
【答案】(1)信息
(2)0.20μM的乙烯和0.051μM的生长素都能够抑制根生长 两者共同作用时抑制作用增强
(3)乙烯是否通过影响生长素的极性运输来影响根生长
(4)促进生长素的合成/促进生长素的分泌
【分析】分析表格:由第1组分别与2、3组实验对比可得乙烯和生长素都能够抑制根的生长;第4组与2、3组实验对比可得:与单独处理相比较,两者共同作用时抑制作用增强。
分析坐标图可知:ACC的浓度越高,幼苗根中生长素的含量越高。
【详解】(1)乙烯和生长素都是植物激素,发挥作用时要与细胞上受体结合,将信息传递给靶细胞,从而调节植物的生命活动。
(2)研究乙烯影响植物根生长的机理,要将拟南芥幼苗放在含不同浓度的ACC(乙烯前体,分解后产生乙烯)、IAA(生长素)的培养液中培养,以幼苗根伸长区细胞长度为测量指标。实验结果中,与对照组相比,单独处理的伸长区细胞长度较小,两者共同处理的最小,说明0.20μM的乙烯和0.051μM的生长素都能够抑制根生长,两者共同作用时抑制作用增强。
(3)将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养后,和对照相比,ACC浓度越高,生长素的含量越高,说明乙烯通过促进生长素含量增加来影响根生长。将拟南芥幼苗放在含NPA(生长素极性运输阻断剂)的培养液中培养,观察实验组和对照组幼苗根伸长区细胞长度,实验中生长素极性运输阻断剂是自变量,结果说明幼苗根伸长区的细胞生长需要的生长素不是通过运输而来的,也说明研究者的目的是探究乙烯是否通过影响生长素的极性运输来影响根生长。
(4)根据各实验的结果可推测,乙烯对根生长的作用最可能是通过促进生长素的合成,而不是通过生长素的运输实现的。
15、碳达峰和碳中和目标的提出是构建人类命运共同体的时代要求,增加碳存储是实现碳中和的重要举措。被海洋捕获的碳称为蓝碳,滨海湿地是海岸带蓝碳生态系统的主体。
回答下列问题:
(1)碳存储离不开碳循环。生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在 和 之间循环往复的过程。
(2)滨海湿地单位面积的蓝碳埋藏速率是陆地生态系统的15倍,主要原因是湿地中饱和水环境使土壤微生物处于 条件,导致土壤有机质分解速率 。
(3)为促进受损湿地的次生演替,提高湿地蓝碳储量,实施“退养还湿”生态修复工程如图1,测定盐沼湿地不同植物群落的碳储量,发现翅碱蓬阶段为180.5kg·hm-2、芦苇阶段为3367.2kg·hm-2,说明在 的不同阶段,盐沼湿地植被的碳储量差异很大。
(4)图2是盐沼湿地中两种主要植物翅碱蓬、芦苇的示意图。据图分析可知,对促进海岸滩涂淤积,增加盐沼湿地面积贡献度高的植物是 ,原因是 。
(5)当全球达到碳中和(净零排放)的目标时,地球上所有生产者固定的CO2应 (大于/小于/等于)全部生物呼吸释放CO2的量。
【答案】(1)生物群落 非生物环境
(2)缺氧 较低
(3)群落(次生)演替
(4)芦苇 根系发达,覆盖度更大(或芦苇的根系比翅碱蓬发达,且地上部分与地下部分的比值较小),有利于保水
(5)大于
【分析】生态系统的碳循环过程为:碳元素在生物群落与无机环境之间是以二氧化碳的形式循环的,在生物群落内是以含碳有机物的形式流动的。物质循环是能量流动的载体,能量流动是物质循环的动力。
【详解】(1)生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落和无机环境之间循环往复的过程;
(2)由于湿地大部分时间处于静水水淹状态,即湿地中饱和水环境使土壤微生物处于缺氧条件,导致土壤有机质分解速率较低,所以滨海湿地单位面积的碳埋藏速率是陆地生态系统的15倍;
(3)湿地发生的演替是次生演替,测定盐沼湿地不同植物群落的碳储量,发现翅碱蓬阶段为180.5kg·hm-2、芦苇阶段为3367.2kg·hm-2,说明在次生演替(群落演替)的不同阶段,盐沼湿地植被的碳储量差异很大;
(4)分析图2可知,与翅碱蓬相比,芦苇的根系发达,利于在滩涂环境下立地扎根,且地上部分与地下部分的比值较小,有利于保水,所以是增加盐沼湿地面积贡献度高的植物;
(5)当全球达到碳中和(净零排放)的目标时,地球上所有生产者固定的CO2应大于全部生物呼吸释放CO2的量。
16、已知玉米顶生的垂花是雄花序,侧生的穗是雌花序。研究发现Ba、Ba和Ts、Ts两对等位基因可以改变玉米植株的性别,也就是能使雌雄同株转变为雌株或雄株。雌雄同株的玉米基因型一般是BaBaTsTs,基因ba纯合时,使得植株没有雌花序,而成为雄株;基因ts纯合时,使顶生垂花成为雌花序,不产生花粉,成为雌株。回答下列问题:
(1)雄性植株往往表现为不能长出雌花序,其基因型为 。
(2)基因型为babatsts的植株性别为雌性,它 (填“有”或“无”)果穗,能在垂花上产生的生殖细胞是 。
(3)现有大量基因型为BaBaTsTs、babatsts、babaTsts、babaTsTs的植株,请根据所需选择上述材料设计实验构建一个新的性别决定体系,使得该体系中不出现雌雄同株个体,且雌雄之比始终保持一定的比例。
①写出实验设计思路及预期结果: 。
②在新的性别决定体系中植株的性别由 基因的分离决定,一般来讲Ts、ts基因所在的染色体相当于 。
【答案】(1)babaTsTs或babaTsts
(2)无 卵细胞
(3)实验思路:选择基因型为babatsts和babaTsts的植株进行杂交,然后逐代随机交配,统计各代的性别比例;预期结果:该体系中各代雌雄之比始终保持1:1 Ts、ts 性染色体
【分析】根据题意分析,基因ba纯合时,使得植株没有雌花序,而成为雄株,因此雄株的基因型是babaTs__;基因ts纯合时,使顶生垂花成为雌花序,不产生花粉,成为雌株,所以雌株的基因型是__tsts。
【详解】(1) 根据题干“基因ba纯合时,使得植株没有雌花序,而成为雄株”可知,雄株的基因型为babaTsts或babaTsTs。
(2)根据题意,ba纯合时,植物没有雌花序,但ts纯合时,使垂花成为雌花序,成为雌株,所以基因型为babatsts的植株没有果穗,但能在垂花上产生卵细胞。
(3) ①依据题意,雌雄同株的玉米基因型一般是BaBaTsTs,可推知雌雄同株的个体基因型为Ba__Ts__。基因ba纯合时,使得植株没有雌花序,而成为雄株,因此雄株的基因型是babaTs__;基因ts纯合时,使顶生垂花成为雌花序,不产生花粉,成为雌株,所以雌株的基因型是__tsts。由以上分析可知,基因型为BaBatsts、babatsts的个体表现为雌株、基因型为babaTsts、babaTsTs的个体表现为雄株。新的性别决定体系中不能出现雌雄同株个体,因此雌株不能选择基因型为BaBatsts的个体,应选择基因型为babatsts的个体。基因型为babaTsTs的雄株若与基因型为babatsts的雌株杂交,子代基因型全为babaTsts,无法再产生后代,不符合题意,因此雌性个体要选择基因型为babaTsts的个体。综上分析,选择基因型为babatsts和babaTsts的植株进行杂交,然后逐代随机交配,统计各代的性别比例;预期结果:该体系中各代雌雄之比始终保持1∶1。②在新的性别决定体系中,每代植株的基因型及比例都是1babatsts:1babaTsts,所以植株的性别由Ts、ts基因的分离决定,则此时Ts,ts基因所在的染色体就相当于由性染色体决定性别的生物的性染色体。
17、筛选出能与SARS病毒的S蛋白特异性结合的受体蛋白,研究人员在S蛋白末端添加TAP标签(能特异性地与人和哺乳动物体内IgG类抗体结合),再利用该标签在病毒敏感细胞(如非洲绿猴肾细胞)中快速纯化出S蛋白及其相互作用的蛋白质,具体过程如下图。其中XhI、SmaI、EcRI、BamHI表示限制酶,PCMV、T7表示启动子,Kzak序列是翻译起始因子结合位点的编码序列,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,ri表示复制原点。请回答问题:
(1)为成功构建重组质粒pcDNA3.1-S-TAP,在利用PCR扩增S基因时,应在S基因的5'端引入 序列,3'端删除 的编码序列。
(2)将S基因和TAP序列的扩增产物进行 鉴定,结果显示两个片段均得到扩增且与预期值大小相一致。再经测序证实正确后,将这两个片段经限制酶切割并通过 酶连接定向克隆入质粒pcDNA3.1.
(3)重组质粒pcDNA3.1-S-TAP转染细胞前,需将ver细胞置于37℃、 (填气体条件)下培养18~24h进行传代。将传代的细胞与重组质粒pcDNA3.1-S-TAP以适宜比例混合,在转染试剂的作用下转染细胞(实验组),为保证实验的科学性,还需设置对照实验,具体做法为 。将转染24h的细胞置于载玻片,洗涤、固定后滴加正常人血清稀释液和荧光素标记的羊抗人IgG抗体稀释液,荧光显微镜下观察,若 ,则说明S-TAP融合蛋白在ver细胞中得以表达。
(4)通过上述检测发现,S-TAP融合蛋白表达量较低,其原因可能有 (填序号)。
①重组质粒pcDNA3.1-S-TAP在ver细胞中大量复制
②S-TAP融合基因在ver细胞中转录出的mRNA量较少
③S基因与病毒宿主细胞的基因有不同的密码子偏爱性,翻译相应mRNA的tRNA数量不足
【答案】(1)Kzak序列和SmaⅠ识别序列 终止密码子编码序列
(2)琼脂糖凝胶电泳 DNA连接
(3)95%空气+5% CO2 使用PCDNA3.1空载体转染细胞,其余操作相同 出现荧光标记
(4)②③
【详解】(1)Kzak序列是翻译起始因子结合位点的编码序列,根据构建的重组质粒图示可分析,在S基因的上游加入了Kzak序列;为了使目的基因和质粒连接,根据启动子的方向、质粒上的酶切位点可知,上游不能用XhI,故应在S基因的上游加入Smal识别序列;因为S基因和TAP序列需要同步表达才能利用TAP作为S蛋白的标签,二者共用一个启动子,故应去除S基因下游的终止密码子编码序列。
(2)将S基因和TAP序列的扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳鉴定,结果显示两个片段均得到扩增且与预期值大小相一致。DNA连接酶可将限制酶切割后形成的末端连接。
(3)细胞培养的气体条件是95%的空气和5%的CO2。对照组是为了排除空质粒的影响,故应使用PCDNA3.1空载体转染细胞,其余操作相同。将转染24h的细胞置于载玻片,洗涤、固定后滴加正常人血清稀释液和荧光素标记的羊抗人IgG抗体稀释液,荧光显微镜下观察,若出现荧光标记,则说明S-TAP融合蛋白在ver细胞中得以表达,荧光素标记的羊抗人IgG抗体才能够与TAP标签结合发出荧光。
(4)蛋白质表达要经过转录和翻译两个过程,①重组质粒pcDNA3.1-S-TAP在ver细胞中大量复制,与蛋白表达量较低无关,①错误;②S-TAP融合基因在ver细胞中转录出的mRNA量较少,模板少,影响翻译出的蛋白质含量,②正确;③tRNA在翻译过程中起到转运氨基酸的作用,tRNA数量不足影响翻译的进行,③正确,故选②③。
组别
植物激素及处理溶度(μM)
根伸长区细胞长度(μm)
1
对照
175.1
2
0.20ACC
108.1
3
0.05 IAA
91.1
4
0.20ACC+0.05 IAA
44.2
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