备战2025年高考模拟卷黄金卷05(江苏专用)生物试卷(解析版)
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这是一份备战2025年高考模拟卷黄金卷05(江苏专用)生物试卷(解析版),共30页。试卷主要包含了单项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
一、单项选择题:本部分共15题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.生命离不开水,水是构成细胞的重要成分。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞中自由水与结合水的比值会影响细胞的代谢强度
B.水是细胞内良好的溶剂,与其空间结构及电子的对称分布有关
C.水的温度能保持相对稳定,与氢键使水具有较高的比热容有关
D.多细胞生物体的绝大多数细胞,必须浸润在以水为基础的液体环境中
【答案】B
【分析】(1)细胞内水的存在形式是自由水和结合水。
(2)自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化。
(3)自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,自由水与结合水的比值越小,细胞代谢越弱,抗逆性越强。
【详解】A、细胞中自由水与结合水的比值会影响细胞的代谢强度,自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,A正确;
B、水分子的空间结构和电子的不对称分布,使水成为极性分子,带有正电荷或负电荷的离子或分子都易与水结合,因此,水是细胞内良好的溶剂,B错误;
C、水分子之间的氢键的数量较多,具有较高的比热容,决定了水环境的温度容易维持相对的稳定,有利于维持生命系统的稳定性,C正确;
D、多细胞生物体的绝大多数细胞,必须浸润在以水为基础的液体环境中,自由水为细胞提供液体环境,D正确。
故选B。
2.孟德尔说“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性”。下列说法错误的是( )
A.将黑藻的幼嫩小叶制成装片,以叶绿体为参照物观察细胞质的流动
B.用洋葱鳞片叶外表皮做材料,可在低倍镜下观察到细胞的质壁分离与复原现象
C.适合选择过氧化氢酶为材料,探究pH对酶活性的影响
D.用菠菜绿叶做色素提取实验时,需用单层滤纸过滤叶片研磨液
【答案】D
【分析】色素可以溶解在无水乙醇中,故可以用无水乙醇提取色素;四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液扩散速度快,反之较慢,进而可以把四种色素分离开来,故可以用层析液分离色素。
【详解】A、黑藻的幼嫩小叶中有叶绿体,且叶绿体较大、呈绿色,便于观察,可以以叶绿体为参照物观察细胞质的流动,A正确;
B、洋葱鳞片叶外表皮细胞具有大液泡,且为紫色,在低倍镜下可观察到细胞的质壁分离与复原现象,B正确;
C、可以选择过氧化氢酶为材料,探究pH对酶活性的影响,C正确;
D、用菠菜绿叶做色素提取实验时,应该用单层尼龙布过滤叶片研磨液,而不是滤纸,因为滤纸会吸附色素,D错误。
故选D。
3.从密闭发酵罐中采集酵母菌时,酵母菌接触O2的最初阶段,细胞产生的H2O2浓度会持续上升,使酵母菌受损。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌,分别接种至0mml/L、3.75mml/L和5mml/LH2O2的培养基上,无氧培养后菌落数分别为96个、25个、0个。下列说法错误的是( )
A.与乳酸菌细胞呼吸方式不同,酵母菌细胞无氧呼吸产物为酒精和CO2
B.酵母菌无氧呼吸第二阶段消耗第一阶段产生的丙酮酸和NADH,无ATP生成
C.该实验说明随H2O2浓度的持续上升,酵母菌受到的损害程度逐渐加深
D.该实验能证明酵母菌接触O2的最初阶段,细胞产生的H2O2浓度会持续上升
【答案】D
【分析】无氧呼吸的全过程,可以概括地分为两个阶段,这两个阶段需要不同酶的催化,但都是在细胞质基质中进行的。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段是,丙酮酸在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。无论是分解成酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸,无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。
【详解】A、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,A正确;
B、酵母菌无氧呼吸第二阶段消耗第一阶段产生的丙酮酸和NADH,生成酒精和二氧化碳,不产生ATP,B正确;
C、依题意,H2O2浓度分别为0mml/L、3.75mml/L和5mml/L时,培养所得的菌落数依次是96个、25个、0个,说明随H2O2浓度的持续上升,酵母菌受到的损害程度逐渐加深,C正确;
D、依题意,该实验接种的酵母菌取自无氧条件下培养的,接种后也是无氧条件培养,故无法证明酵母菌接触O2的最初阶段,细胞产生的H2O2浓度会持续上升,D错误。
故选D。
4.下列有关分离定律和自由组合定律的说法,正确的是( )
A.大肠杆菌是研究分离定律和自由组合定律的良好材料
B.非等位基因的自由组合发生在受精作用过程中
C.非等位基因的遗传都遵循自由组合定律
D.等位基因的分离发生在减数分裂Ⅰ后期
【答案】D
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物,无细胞核,不能进行有性生殖,不遵循分离定律和自由组合定律,A错误;
B、非等位基因的自由组合发生在减数分裂的过程中,B错误;
C、非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律,同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律,C错误;
D、基因分离定律是指位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,发生在减数分裂Ⅰ的后期,D正确。
故选D。
5.遗传印记是指同一基因由于亲代的性别不同传递给子女时其表达可能不相同,从而产生不同表型的现象。研究发现,遗传印记的分子机理与对应基因启动子区域中胞嘧啶甲基化密切相关。下列叙述正确的是( )
A.DNA甲基化是引起基因突变的常见方式
B.在DNA的一条链上相邻的碱基之间通过氢键连接
C.启动子区域中胞嘧啶甲基化会影响DNA聚合酶与启动子的结合
D.推测在遗传印记中,卵子和精子对同一基因的甲基化程度可能不同
【答案】D
【分析】表观遗传是指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。如甲基化会抑制基因的表达。
【详解】A、基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,引起基因碱基序列的改变,A错误;
B、在DNA的一条链上相邻的碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连,B错误;
C、启动子区域中胞嘧啶甲基化会影响RNA聚合酶与启动子的结合,C错误;
D、遗传印记是指同一基因由于亲代的性别不同传递给子女时其表达可能不相同,因此甲基化程度可能不同,D正确。
故选D。
6.下列有关共同由来学说的叙述,正确的是( )
A.所有地质年代的生物都能在地球沉积岩的地层中形成相应的化石
B.蝙蝠的翼和猫的前肢骨骼结构相似可以佐证二者有共同的原始祖先
C.人的胚胎在发育早期出现的鳃裂和尾,不能支持人和鱼有亲缘关系
D.蛋白质、DNA分子等生物大分子对研究生物的进化没有意义
【答案】B
【分析】生物有共同祖先的证据:
(1)化石证据:在研究生物进化的过程中,化石是最重要的、比较全面的证据,化石在地层中出现的先后顺序,说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。
(2)比较解剖学证据:具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中,向着不同的方向进化发展,其结构适应于不同的生活环境,因而产生形态上的差异。
(3)胚胎学证据:①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾;②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
(4)细胞水平的证据:①细胞有许多共同特征,如有能进行代谢、生长和增殖的细胞;②细胞有共同的物质基础和结构基础。
(5)分子水平的证据:不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性。
【详解】A、化石为研究生物进化提供了直接的证据,但化石的形成需要特定的条件和环境,并不是所有地质年代的生物都能形成化石,A错误;
B、蝙蝠的翼和猫的前肢骨骼结构相似说明它们可能有共同的原始祖先,这是对共同由来学说的佐证,B正确;
C、人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾,这个证据支持了人和鱼有共同祖先的观点,C错误;
D、不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序,对研究生物的进化具有重要的意义,D错误。
故选B。
7.下列关于人体和动物体生命活动的调节叙述正确的是( )
①机体摄入过咸食物后,下丘脑分泌抗利尿激素会增多
②组胺、CO、NO等化学物质对机体也有调节作用
③血钠含量降低时,肾上腺髓质增加分泌醛固酮
④寒冷环境下机体通过各种途径减少散热,使散热量低于炎热环境
⑤K+对维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等起重要作用
A.①②④B.①②⑤C.②③④D.①③⑤
【答案】B
【分析】机体血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌醛固酮增加以促进钠离子的重吸收,从而维持血钠的平衡;K+是维持细胞内液渗透压的主要离子,血钾含量过低会导致心律异常。
【详解】①机体摄入过咸食物后,血浆渗透压升高,下丘脑分泌抗利尿激素会增多,促进肾小管和集合管对水分重吸收,以降低渗透压,①正确;
②组胺、CO、NO等化学物质通过体液运输,对机体也有调节作用,②正确;
③醛固酮是由肾上腺皮质分泌的,③错误;
④寒冷环境下机体通过各种途径减少散热,增加产热,产热量和散热量相等维持体温恒定,故其散热量将高于炎热环境,④错误;
⑤K+可维持心肌舒张,保持心肌正常兴奋性等,若含量过低,可导致心律异常,⑤正确。
综上分析,①②⑤正确,B正确,ACD错误。
故选B。
8.如图是过敏反应发生机理的部分过程,下列叙述正确的是( )
A.APC是抗原呈递细胞,如树突状细胞、巨噬细胞,T细胞
B.M为柳树花粉,细胞1和2分别在骨髓和胸腺中成熟
C.肥大细胞释放组胺引起毛细血管舒张不属于激素调节
D.细胞3能分泌抗体是因为细胞内有相应基因,而细胞2没有
【答案】C
【分析】(1)过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应。
(2)过敏反应的原理:机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面;当机体再次接触过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组胺等物质,导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
(3)分析题图:图示为过敏反应的过程,APC是抗原呈递细胞,细胞1为辅助性T细胞,细胞2为B细胞,细胞3为浆细胞,M为相同的过敏原。
【详解】A、B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞,因此,这些细胞统称为抗原呈递细胞。据图可知,APC是抗原呈递细胞,T细胞不属于APC细胞,A错误;
B、据图可知 ,引起过敏反应的M应是相同的过敏原,故M为柳树花粉,细胞1为辅助性T细胞,细胞2为B细胞,分别在胸腺和骨髓中成熟,B错误;
C、组胺产生后,通过血液传送到达全身的毛细血管,引起毛细血管舒张及毛细血管通透性增强,促进血浆从毛细血管中滤出,使人体呈现出过敏反应,这种调节形式属于体液调节,组胺不是激素,故不属于激素调节,C正确;
D、据图可知,细胞3为浆细胞,细胞2为B细胞。同一个体的浆细胞能分泌抗体而B细胞不能分泌抗体,是因为两细胞选择不同基因表达,D错误。
故选C。
9.如图为对胚芽鞘做不同处理的实验,d为一胚芽鞘被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照射。下列对实验结果的描述,错误的是( )
A.a中胚芽鞘直立生长,b中生长素发生了横向运输
B.b中胚芽鞘向光弯曲生长,c中胚芽鞘背光弯曲生长
C.d中如果固定胚芽鞘,旋转纸盒,一段时间后,胚芽鞘向光弯曲生长
D.d中如果将纸盒和胚芽鞘一起旋转,胚芽鞘受光均匀,会直立生长
【答案】D
【分析】题图分析:a生长素不能通过玻璃片,因此单侧光照不会引起生长素分布不均匀,胚芽鞘不会向光弯曲生长;b生长素可以穿过琼脂片,单侧光照会引起生长素分布不均匀使胚芽鞘向光弯曲生长;c胚芽鞘无尖端,单侧光照不会影响生长素的分布,由于含生长素的琼脂块放在向光侧,因此去尖端的胚芽鞘背光弯曲生长;d若只转动盒子,胚芽鞘会向右弯曲生长,如果将纸盒和植株一起旋转,则只有小孔部位受到单侧光照射,胚芽鞘会弯向小孔生长。
【详解】A、a生长素不能通过玻璃片,生长素在胚芽鞘两侧分别均匀,a直立生长,b中的琼脂片能够透过生长素,单侧光照射下,生长素能在胚芽鞘尖端发生横向运输,导致背光侧生长素浓度更高,生长更快,b向光弯曲生长,A正确;
B、b中胚芽鞘向光弯曲生长,c中胚芽鞘没有尖端,生长素不能发生横向运输,但由于含生长素的琼脂块放在向光侧,向光侧生长更快,故胚芽鞘背光弯曲生长,B正确;
C、d中如果固定胚芽鞘,只转动盒子,只有右侧接受光照,因此胚芽鞘向右弯曲生长,即向光生长,C正确;
D、d中如果将纸盒和植株一起旋转,则只有小孔部位受到单侧光照射,胚芽鞘会弯向小孔生长,D错误。
故选D。
10.某兴趣小组设置了4种不同的培养条件来探究酵母菌种群增长规律,培养条件及结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.a组只要继续按时更换培养液,酵母菌种群就会一直呈指数增长
B.b组条件下,更换培养液的时间缩短,可以提高酵母菌种群的K值
C.c组摇床可以让酵母菌与营养物质充分接触,达到K值时间较d组短
D.探究酵母菌种群数量的变化,计数时需要使用血细胞计数板
【答案】A
【分析】估算培养液中酵母菌的总数可以采用抽样检测法;吸出培养液计数之前,将盛培养液的试管轻轻振荡几次,目的是使酵母菌分布均匀,便于估算。
【详解】A、曲线a组每3小时换一次培养液,但培养液中空间也是有限的,故酵母菌种群数量不是一直以指数形式增长,A错误;
B、K值是一定的环境条件下种群所能维持的最大数量, 更换培养液的时间缩短,酵母菌的食物更充足些,可以提高酵母菌种群的K值,B正确;
C、c组摇床可以让营养物质与酵母菌的接触更充分,因此达到k值时间较d组短,C正确;
D、对培养液中的酵母菌计数,常用抽样检测的方法,需要使用血细胞计数板,D正确。
故选A。
11.为在2060年前实现“碳中和”(是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消CO2排放总量,实现相对“零排放”)目标,我国采取了“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。如图为某森林生态系统碳元素流动模型,图中A、B、C组成生物群落,数字表示相关生理过程或化学反应过程。下列叙述错误的是( )
A.图中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦⑧⑨
B.该碳元素流动模型图中,过程④为化石燃料的燃烧途径
C.若要达到“碳中和”目标,要满足⑩=①+②+③+④+⑤的关系
D.当一个群落处于稳定阶段时,该群落中植物吸收CO2速率与所有生物释放CO2速率大致相等
【答案】C
【分析】分析题图:A是生产者,B是消费者,C是分解者,D是大气中的CO2库。
【详解】A、碳元素在生物群落内部以含碳有机物形式流动,A是生产者,B是消费者,C是分解者,所以图中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦⑧⑨,A正确;
B、碳循环模型图中,过程④为化石燃料的燃烧途径,B正确;
C、“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消CO2排放总量,实现相对“零排放”。用图中的数字序号间的数量关系,构建“碳中和”数学模型,即⑩(生产者光合作用固定的碳)=①+②+③+④,C错误;
D、群落稳定阶段,碳循环达到平衡,故该阶段植物吸收CO2速率与所有生物释放CO2速率大致相等,D正确。
故选C。
12.下列有关高中生物学实验的叙述,合理的是( )
A.大蒜根尖依次经过解离、染色、漂洗和制片,可观察细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化
B.鉴定DNA时,丝状物溶于2ml/L的NaCl溶液,加入二苯胺试剂并充分摇匀后即呈蓝色
C.设计制作生态缸并观察其稳定性时,生态缸需要密封并保证适宜光照,不需要补充食物
D.调查趋光性农林害虫的种群密度时,可通过黑光灯诱捕法准确计算害虫的种群密度
【答案】C
【分析】(1)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂装片的制作流程为:解离-→漂洗→染色→制片。
(2)在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、制作细胞的有丝分裂装片时,大蒜根尖解离后需要漂洗才能用甲紫溶液染色,否则会造成解离过度,无法看到染色体,A错误;
B、在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此鉴定DNA时,加入二苯胺试剂后需要水浴加热,B错误;
C、设计制作生态缸并观察其稳定性时,生态缸需要密封防止外界生物或非生物因素的干扰,保证适宜光照,保证生态缸中有能量输入,不需要补充食物,C正确;
D、对于有趋光性的昆虫,可以用黑光灯进行灯光诱捕来估算它们的种群密度,D错误。
故选C。
13.下列关于动物细胞培养的叙述正确的是( )
A.动物细胞培养与植物组织培养依据的原理都是细胞的全能性
B.动物细胞培养时,定期更换培养液的目的是防止杂菌污染
C.在将组织分散成单个细胞时,可采用机械法,或利用胃蛋白酶进行的酶解法
D.在进行传代培养时,悬浮培养的细胞一般采用离心法收集
【答案】D
【分析】动物细胞培养的过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性,而动物细胞培养的原理是细胞的增殖,A错误;
B、动物细胞培养时定期更换培养液的主要目的是清除代谢产物,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害,而不是防止杂菌污染,B错误;
C、用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎的动物组织,可使其分散成单个细胞,也可采用机械方法获得单个细胞,胃蛋白酶作用的适宜pH约为2,当pH大于6时,胃蛋白酶就会失去活性。而多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,因此胃蛋白酶并不适用于此过程,C错误;
D、进行传代培养时,悬浮培养的细胞处于游离状态,因而可直接用离心法收集,D正确。
故选D。
14.用小鼠经免疫的 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞生产的鼠源性单克隆抗体可用于分子检测,但用于人类疾病治疗时往往有一定的副作用。如果对小鼠进行基因改造,使其表达人类抗体,从而将鼠源性单克隆抗体改造成人源性单克隆抗体,则更适用于疾病治疗。下列相关叙述正确的是( )
A.制备单克隆抗体时,首先要从小鼠体内分离出能分泌所需抗体的浆细胞
B.将等量浆细胞和骨髓瘤细胞混合,经灭活病毒诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
C.将产生相应抗体的杂交瘤细胞注入小鼠体内,然后从其血浆中分离抗体
D.将鼠源性单克隆抗体改造成人源性,可能降低人体发生免疫排斥的风险
【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、制备单克隆抗体时,首先用特定的抗原对小鼠进行免疫,并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的 B 淋巴细胞,A错误;
B、将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经灭活病毒诱导后融合的细胞,需要经过选择培养基筛选后才能获得杂交瘤细胞,B错误;
C、将产生相应抗体的杂交瘤细胞注入小鼠体内,从小鼠的腹水中分离抗体,C错误;
D、不同生物体的组织相容性抗原不同,若将鼠源性单克隆抗体直接用于人,会产生免疫排斥反应,对小鼠进行基因改造,使其表达人类抗体,从而将鼠源性单克隆抗体改造成人源性单克隆抗体,可减少人对鼠源性单克隆抗体的免疫排斥反应,D正确。
故选D。
15.为探究雌二醇(简称 E₂,一种雌激素)对小鼠卵母细胞体外成熟的影响,取未成熟卵丘—卵母细胞复合体(COCs)置入含不同浓度的 E₂培养液中培养24h,并进行体外受精及胚胎培养,比较各组之间卵母细胞成熟率、受精率和卵裂率。下列叙述正确的是( )
A.雌激素是在卵巢细胞的核糖体上合成
B.对照组的 COCs应在等量的生理盐水中培养
C.随着 E₂浓度的升高,卵母细胞成熟率不断提高
D.选用1.0或1.5mg/L的E₂处理对小鼠卵母细胞的成熟及胚胎发育较好
【答案】D
【分析】雌二醇是雌激素中活性最强的成分,主要作用是促进女性生殖器官发育、维持第二性征和生殖功能。
【详解】A、雌激素属于脂质中的固醇类物质,不是在核糖体上合成的,因为核糖体是合成蛋白质的场所,A错误;
B、对照组的COCs应在不含E₂的培养液中培养,而不是生理盐水,B错误;
C、从表格数据看,在E₂浓度为1.5mg/L时卵母细胞成熟率最高,之后2.0mg/L时卵母细胞成熟率下降,不是随着E₂浓度升高不断提高,C错误;
D、从表格中受精率和卵裂率数据来看,1.0mg/L或1.5mg/L的E₂处理时,受精率和卵裂率相对较高,所以选用1.0或1.5mg/L的E₂处理对小鼠卵母细胞的成熟及胚胎发育较好,D正确。
故选D。
多项选择题:本部分共4题,每题3分,共12分。在每题列出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,漏选得1分,多选、错选不得分。
16.纳米脂质颗粒(LNP)递送mRNA疫苗,在树突状细胞中合成、呈递抗原的过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.MHC-Ⅰ类肽和MHC-Ⅱ类肽分别负责呈递内源性抗原和外源性抗原
B.用LNP递送mRNA疫苗,可防止mRNA在内环境中被RNA酶降解
C.MHC-Ⅰ类肽和MHC-Ⅱ类肽是细胞质膜上的糖被,与细胞间信息交流有关
D.MHC-Ⅰ类肽加工和转运需要蛋白酶体、内质网和高尔基体等细胞器参与
【答案】ABD
【分析】图示分析,纳米脂质颗粒(LNP)递送mRNA疫苗进入树突状细胞,在细胞内翻译形成抗原肽,抗原肽可以分别和MHC-Ⅰ类肽和MHC-Ⅱ类肽结合,然后分别呈递给细胞毒性T细胞和辅助性T细胞。
【详解】A、据图所示,mRNA疫苗进入树突状细胞后,在细胞内翻译出抗原蛋白,其中一部分在细胞内与MHC-Ⅰ类肽结合,将抗原呈递给细胞毒性T细胞;另一部分离开树突状细胞,再与MHC-Ⅱ类肽结合,将抗原呈递给辅助性T细胞,即MHC-Ⅰ类肽和MHC-Ⅱ类肽分别负责呈递内源性抗原和外源性抗原,A正确;
B、mRNA疫苗需要进入树突状细胞内才能翻译出抗原成分,用LNP递送mRNA疫苗,可防止mRNA在内环境中被RNA酶降解,B正确;
C、糖被是分布在细胞膜外侧的多糖分子,而MHC-Ⅰ类肽和MHC-Ⅱ类肽化学本质是多肽,C错误;
D、据图所示,MHC-Ⅰ类肽加工和转运需要蛋白酶体,此外抗原(蛋白质)的加工运输需要内质网和高尔基体的器参与,因此MHC-Ⅰ类肽加工和转运需要蛋白酶体、内质网和高尔基体等细胞器参与,D正确。
故选ABD。
17.妊娠水肿一般发生在怀孕6个月之后,是妊娠中晚期的一种常见症状,以脚踝周围最为明显,医学上称为“生理性水肿”或“体位性水肿”。它的形成与多种因素有关,严重的妊娠水肿可波及孕妇的上肢和脸面,但一般情况下可自行恢复。下列说法正确的是( )
A.随着胎儿生长使增大的子宫压迫下腔静脉导致血液回流受阻可引起妊娠水肿,且淋巴液增多
B.若孕妇蛋白质的摄入不足,可直接导致细胞外液渗透压降低引起妊娠水肿
C.水肿自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管
D.理论上来说具有排钠和利尿作用的药物可用于妊娠水肿的辅助治疗
【答案】ACD
【分析】胎儿从母体获得大量的蛋白质等营养物质,导致母体血浆蛋白减少,进而导致组织液增多,产生组织水肿。
【详解】A、随着胎儿生长使增大的子宫压迫下腔静脉导致血液回流受阻可引起妊娠水肿,淋巴液回流血浆受阻,淋巴液增多,A正确;
B、若孕妇蛋白质的摄入不足,血浆中蛋白质减少,组织液渗透压大于血浆,组织液吸水而出现妊娠水肿,不是直接导致细胞外液渗透压降低引起妊娠水肿,B错误;
C、水肿是组织液增多,组织液可转化为血浆和淋巴液,水肿自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管,C正确;
D、排钠可减小细胞外液的渗透压,利尿的药物可排出机体的水,理论上来说具有排钠和利尿作用的药物可用于妊娠水肿的辅助治疗,D正确。
故选ACD。
18.青海湖裸鲤是青海湖水体生态系统的核心、濒危保护物种。近年来通过建立自然保护区和禁捕封湖等措施,尤其从2002年开始实施大规模持续人工增殖放流(共计投放鱼苗1.97亿尾),使裸鲤资源得到了有效恢复。有关分析错误的是( )
A.人工增殖放流增加了青海湖裸鲤与其他物种的种间竞争力
B.近年来裸鲤种群数量增长由“S”形转变为“J”形再转变为“S”形
C.通过调查裸鲤的性别比例可以预测种群数量变化趋势
D.人工增殖放流增加了裸鲤遗传多样性,其直接价值小于间接价值
【答案】BC
【分析】种群的数量特征有出生率、死亡率、年龄组成、性别比例、迁入率和迁出率。其中年龄组成能预测种群未来的变化趋势。
【详解】A、人工增殖放流增加了裸鲤的数量,可能会在资源等方面增加与其他物种的竞争力,A正确;
B、 在自然环境下,种群数量增长一般不会由“S”形转变为“J”形再转变为“S”形,因为“J”形增长是在理想条件下,而自然环境存在诸多限制因素,B错误;
C、选项 年龄组成可以预测种群数量变化趋势,而性别比例主要影响种群的出生率,C错误;
D、 人工增殖放流增加了裸鲤的数量,可能会增加其遗传多样性,生物多样性的间接价值大于直接价值,D正确。
故选BC。
19.某同学将某环状质粒用限制酶EcRI进行酶切,然后将未酶切的环状质粒(泳道1)和酶切后的产物(泳道2)进行琼脂糖凝胶(含核酸染料EB)电泳,结果如图所示。DNA在电泳缓冲液的pH下带负电。下列叙述错误的是( )
A.进行该次琼脂糖凝胶电泳时,点样端连接的是电源的负极
B.电泳完成后取出凝胶,自然光照下拍照即可得到图示照片
C.该环状质粒可能存在特殊构象,使酶切前DNA的迁移速率较快
D.该质粒可能有2个以上EcRI酶切位点,使酶切后迁移速率变慢
【答案】BD
【分析】DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。
【详解】A、电泳时DNA会向与其携带电荷相反的电极迁移,由于DNA在电泳缓冲液的pH下带负电,会向电源正极移动,因此点样端连接的是电源的负极,A正确;
B、电泳完成后取出凝胶,需要在紫外灯下拍照方可得到图示照片,B错误;
C、核酸分子越大迁移速度越慢,环状质粒酶切后一般相对分子量小于或等于酶切前,移动速度大于或等于酶切之前,但电泳结果是酶切前的迁移速度大于酶切后,因此推测该环状质粒可能存在特殊构象,使酶切前DNA的迁移速率较快,C正确;
D、若该质粒有2个以上EcRI酶切位点,则酶切后产生的DNA片段相对分子量小,迁移速度会变快,D错误。
故选BD。
三、非选择题:共5题,共58分,除注明外每空1分。
20.(12分)小球藻是单细胞真核生物,图1为小球藻叶绿体类囊体膜结构示意图。请回答下列问题:
(1)H2O光解产生电子、 ,电子的最终受体是 。叶绿体中ATP合成的直接驱动力是 。
(2)Rubisc催化CO2和C5反应生成 。Rubisc也能催化O2和C5反应,植物细胞依赖光照,吸收O2并释放CO2的过程称为光呼吸。因此,某一光照强度下,小球藻达到光补偿点时的光合作用速率等于 。
(3)小球藻线粒体中O2被利用的场所是 ,其从产生到被有氧呼吸利用至少穿过 层磷脂双分子层。
(4)纸层析实验中,扩散速度最快的色素是 (填写名称)。图2所示的色素 为叶绿素(用图中字母表示)。
(5)在一定条件下,测定样液中小球藻密度和叶绿素含量,建立叶绿素含量与小球藻密度的相关曲线,用于估算水体中小球藻密度。请完成下表:
【答案】(1)O2和H+ NADP+ H+的电化学势梯度
(2)C3 细胞呼吸速率+光呼吸速率
(3)(线粒体)内膜 5
(4)胡萝卜素 B、C
(5)沉降到计数室底部 无水乙醇 665和649
【分析】分析图1:运输到类囊体膜外侧的H+可与水光解产生的电子、NADP+结合形成NADPH;H+还能通过转运蛋白通过主动运输方式运输回到类囊体腔内。水光解发生在类囊体腔内,该过程产生大量的H+,H+顺浓度梯度被ATP合成酶由类囊体膜内侧运输到类囊体膜外侧,该过程进行的同时驱动ATP合成酶催化ATP的合成。
【详解】(1)H2O光解产生电子、O2和H+,电子经过一系列的传递,最后传递给NADP+,得到两个电子和一个氢离子形成NADPH。因此电子的最终受体是NADP+。H+通过ATP合成酶从类囊体膜内侧运至膜外侧,这一过程发生的能量转化是H+的(电化学)势能转化为ATP中活跃的化学能。所以叶绿体中ATP合成的直接驱动力是H+的电化学势梯度。
(2)Rubisc是催化C5与CO2反应形成C3的酶,而C5与CO2反应在叶绿体基质中进行。光补偿点时的光合作用速率等于呼吸速率。在光补偿点,植物的光合作用速率等于呼吸作用速率,这意味着植物在此时既不积累也不消耗有机物,净光合作用强度为零。Rubisc也能催化O2和C5反应,植物细胞依赖光照,吸收O2并释放CO2的过程称为光呼吸。因此,某一光照强度下,小球藻达到光补偿点时的光合作用速率等于细胞呼吸速率+光呼吸速率。
(3)小球藻线粒体中O2被利用的场所是线粒体内膜,发生在有氧呼吸的第三阶段。叶绿体产生的O2是在类囊体薄膜,所以它的路径是:穿过类囊体膜一层,穿过叶绿体膜两层、再进入线粒体被利用穿过两层膜,一共是5层磷脂双分子层。
(4)在滤纸上扩散速度最快的色素是胡萝卜素。这是因为不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的色素扩散速度快,反之则慢。胡萝卜素在层析液中的溶解度最高,因此扩散速度最快。分析图2波长短的是蓝紫光,波长长的是红光,A只在蓝紫光区域有吸收峰值,因而A是类胡梦卜素,B和C在红光和蓝紫光区域都有吸收峰值,且B在蓝紫光区域的吸收峰值更高,因而B是叶绿素b,C是叶绿素a。
(5)①用血细胞计数板制片时,应该先将盖玻片盖在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,待小球藻沉降到计数室底部后,再在显微镜下观察、计数。
②提取叶绿素时加入无水乙醇的主要目的是为了溶解叶绿体中的色素,从而将其提取出来。叶绿素不溶于水,但能溶于有机溶剂,如无水乙醇或丙酮。通过加入无水乙醇,叶绿体中的色素能够被溶解,形成色素液,进而进行进一步的分离和处理。
③分光光度计法测定叶绿素含量的基本原理是利用叶绿素在特定波长下的吸光特性。叶绿素a和叶绿素b在可见光区域有不同的最大吸收峰,分别位于665nm和649nm。通过测量这些波长下的吸光度,可以计算出叶绿素的含量。
21.(12分)2024年诺贝尔生理学或医学奖授予两位美国科学家,因其“发现micrRNA及转录后基因调控功能”。micrRNA简称miRNA,一般为长约22核苷酸的真核生物内源非编码RNA,在癌症的发生发展中发挥着至关重要的作用。miRNA在细胞中产生及发挥调控功能的过程如图1所示。
(1)miRNA基因的基本组成单位是 ,①过程需要 酶。与DNA复制相比较,①过程特有的碱基互补配对形式是 。
(2)据图1分析,Exprtin5的功能是将前导miRNA通过 (填结构名称)转运到细胞质,miRNA对靶基因的表达调控发生在下图中的 。(编号选填)
(3)以下相关叙述正确的是 。
A.miRNA基因与miRNA在化学构成上的差异仅限于五碳糖的种类,其他方面则无显著不同
B.据图1推测,Drsha和Dicer的功能都是催化氢键的断裂
C.图1中③过程会导致翻译终止,原因是RISC复合体干扰了核糖体在mRNA上的移动
D.图1中④过程RISC复合体会导致结合的mRNA降解,这一过程的特异性依赖于碱基互补配对
卵巢癌是女性生殖器官常见肿瘤之一,发病率仅次于宫颈癌和子宫体癌。由于卵巢癌缺乏早期临床表现,大多数患者在确诊时已经是晚期,根治性手术难以进行,导致卵巢癌死亡率较高。因此,迫切需要新的方法和工具来改善卵巢癌的诊断,治疗和预后。随着对miRNA功能的深入理解,一系列研究已经揭示了特定miRNA在细胞质成熟后可以释放到体液中,并在其中保持稳定,这使其成为早期癌症检测的理想无创诊断工具。为了探究miRNA有没有作为卵巢癌标志物的潜力,研究者评估了卵巢癌患者与健康女性血浆中两种miRNA的水平,部分实验结果如下。(注:*表示与健康组相比有显著性差异)
(4)一般情况下,下列属于人体内环境组成成分的是 。
①RNA聚合酶②miRNA③神经递质受体④血红蛋白⑤胃蛋白酶⑥性激素
A.①②③④B.②③⑤C.②③D.②⑥
(5)请根据图2判断,这两种miRNA是否有作为卵巢癌标志物的潜力,并说明理由 。
以往研究显示,miRNA-183在肝癌、胰腺癌等多种癌症中的发生和发展中都起着重要作用。为具体研究miRNA-183对卵巢癌细胞的影响,研究人员选取了卵巢癌患者的癌组织细胞进行了相关实验。(注:b中条带深浅和粗细表示蛋白质表达量水平,其中P21、P27是阻断细胞周期进程的蛋白质;CyclinD1过表达将导致细胞增殖调节机制失控,细胞周期进程加速;GAPDH在所有细胞中都表达,可作为蛋白质表达量的对照)
(6)已知miRNA-183过表达可以显著促进卵巢癌细胞的增殖,请正确选择图3(a)中对卵巢癌细胞的处理:
组1: ;组2: ;组3: 。
①未经转染的卵巢癌细胞;
②用miRNA-183过表达的卵巢癌细胞;
③用miRNA-183抑制剂转染卵巢癌细胞。
(7)请根据图中数据判断,抑制miRNA-183的表达是否可以成为治疗卵巢癌的一种新方向,并说明理由 。
【答案】(1)脱氧核糖核苷酸 RNA聚合酶 A-U
(2)核孔 ③
(3)CD
(4)D
(5)miRNA200c和miRNA141均有作为卵巢癌标志物的潜力。理由:卵巢癌病例中两种miRNA的含量均显著高于健康组
(6)② ① ③
(7)抑制miRNA-183的表达可以成为治疗卵巢癌的一种新方向。与对照组相比,抑制miRNA-183显著抑制了卵巢癌细胞的增殖能力;具体原因包括:①与对照组相比,抑制miRNA-183可以增加p21和p27蛋白的含量,降低CyclinD1的含量,抑制了细胞周期的进程,且各组GAPDH对照蛋白含量接近,说明实验具有统计学意义;②抑制miRNA-183,使细胞凋亡百分比显著增加
【分析】DNA复制在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开,以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链,延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
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】(1)基因是DNA分子上有遗传效应的片段,miRNA基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,①过程是转录,需要RNA聚合酶,DNA复制过程中碱基互补配对的方式是A-T、G-C,转录中的碱基互补配对方式是A-U、G-C、T-A,特有的是A-U配对。
(2)由图1可知,Exprtin5的功能是将前导miRNA通过核孔转运到细胞质,miRNA和靶mRNA碱基互补配对若发生配对,则核糖体不能结合进行翻译,故miRNA对靶基因的表达调控发生在下图中的③翻译过程。
(3)A、miRNA基因的本质是DNA,mRNA的本质是RNA,二则不同表现在五碳糖和碱基两个方面,A错误;
B、核苷酸之间的连接通过磷酸二酯键实现,据图推测,Drsha和Dicer在加工前体miRNA的过程中水解了磷酸二酯键,B错误;
C、过程③会导致RISC复合体与mRNA配对形成双链RNA,阻断核糖体在mRNA上的移动,导致翻译终止,C正确;
D、过程④siRNA中的一条单链与目标mRNA之间发生碱基互补配对,最终导致mRNA被水解无法翻译,D正确。
故选CD。
(4)①RNA聚合酶位于细胞内部,不属于内环境的组成成分,①错误;
②miRNA属于内环境的组成成分,②正确;
③神经递质受体存在于细胞膜上,不属于内环境的组成成分,③错误;
④血红蛋白存在于红细胞中,不属于内环境的组成成分,④错误;
⑤胃蛋白酶在消化道中,不属于内环境的组成成分,④错误;
⑥性激素属于内环境的组成成分,⑥正确。
故选D。
(5)由图2可知,卵巢癌病例中两种miRNA的含量均显著高于健康组,因此miRNA200c和miRNA141均有作为卵巢癌标志物的潜力。
(6)根据已知 miRNA - 183 过表达可以显著促进卵巢癌细胞的增殖。
在组1中,癌细胞增殖能力强,因为 miRNA - 183 过表达会促进增殖,应该是处理②。
在组2中,癌细胞增殖能力中等,应该是未经转染的卵巢癌细胞,即①。
在组3中,癌细胞增殖能力弱,应该是用miRNA - 183 抑制剂转染卵巢癌细胞,即③。
(7)与对照组相比,抑制miRNA-183显著抑制了卵巢癌细胞的增殖能力;具体原因包括:①与对照组相比,抑制miRNA-183可以增加p21和p27蛋白的含量,降低CyclinD1的含量,抑制了细胞周期的进程,且各组GAPDH对照蛋白含量接近,说明实验具有统计学意义;②抑制miRNA-183,使细胞凋亡百分比显著增加,因此抑制miRNA-183的表达可以成为治疗卵巢癌的一种新方向。
22.(11分)司美格鲁肽被誉为高血糖肥胖症的“减肥神药”,其有效成分为胰高血糖素样肽-1(GLP-1))类似物,人体内GLP-1部分作用机制如图1所示。请回答下列问题:
(1)胰岛素降血糖机理为:促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和转化;抑制 和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度恢复正常水平。司美格魯肽 (填“能”或“不能”)用于治疗胰岛B细胞受损引起的糖尿病。
(2)PPG神经元释放的GLP—1作为 ,进而使 (填“交感”或“副交感”)神经兴奋,抑制胃肠蠕动,引发进食减少,同时还能使 产生饱腹感。
(3)司美格鲁肽具有GLP—1的生物活性,且作用时间较长,每周只需给药一次。其原因为 。(2分)
(4)为进一步探究司美格鲁肽的降血糖机制,现将生理状态相似的小鼠随机分成4组,在A、B时间点,注射4种实验试剂:STZ(能特异性诱导胰岛B细胞凋亡)、exendin-4(一种降血糖药物)、司美格鲁肽、生理盐水,具体见表格。在相同条件下培养小鼠,期间持续检测小鼠空腹血糖浓度,结果如图2所示。
表格中试剂甲为 ,乙为 。实验结束后,检测小鼠胰岛B细胞数量和胰岛素表达量,结果如图3所示。这说明: 。(2分)
【答案】(1)肝糖原分解 不能
(2)神经递质 交感 下丘脑摄食调节中枢兴奋受到抑制
(3)体内缺乏分解司美格鲁肽的酶(2分)
(4)司美格鲁肽 生理盐水 司美格鲁肽通过抑制胰岛B细胞凋亡(或者促进胰岛B细胞的增殖)和促进胰岛素基因的表达,进而缓解高血糖症状,并且司美格鲁肽降低血糖效果比exendin-4更好(2分)
【分析】血糖平衡的调节,也就是调节血糖的来源和去向,使其处于平衡状态。研究发现,机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的,其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。
当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。
结合图示分析,肠道L细胞分泌的GLP-1的作用机制为:①GLP-1作用于消化道,进而引起迷走神经支配PPG神经元发挥作用,PPG神经元释放的GLP—1作为神经递质作用于下丘脑摄食调节中枢,抑制下丘脑摄食调节中枢的兴奋,产生饱腹感,引起进食减少;另一方面,下丘脑摄食调节中枢通过交感神经兴奋,抑制胃肠蠕动,引发进食减少。②肠道L细胞分泌的GLP-1与胰岛B细胞膜上的(特异性)受体结合,促进胰岛B细胞分泌胰岛素,改善血糖状况。
【详解】(1)胰岛素降血糖机理为:促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和转化;抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖,这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复正常水平。司美格鲁肽被誉为高血糖肥胖症的“减肥神药”,其有效成分为胰高血糖素样肽-1(GLP-1))类似物,根据图中信息可知,肠道L细胞分泌的GLP-1与胰岛B细胞膜上的(特异性)受体结合,促进胰岛B细胞分泌胰岛素,改善血糖状况,因此胰岛B细胞受损引起的糖尿病不能用司美格魯肽治疗。
(2)根据图中信息可知,PPG神经元释放的GLP—1作为神经递质作用于下丘脑摄食调节中枢,下丘脑摄食调节中枢通过交感神经兴奋,抑制胃肠蠕动,引发进食减少。同时还能使下丘脑摄食调节中枢兴奋受到抑制,产生饱腹感。
(3)与体内产生的GLP—1相比,司美格鲁肽具有GLP—1的生物活性,且作用时间较长,每周只需给药一次,这是因为体内产生的GLP—1无论作为激素还是神经递质,发挥作用后会被降解而失活,而司美格鲁肽不是生物体产生的,体内缺乏分解司美格鲁肽的酶,因此其作用时间较长,效果稳定。
(4)根据题意,实验目的是进一步探究司美格鲁肽的降血糖机制。结合表中处理可知一组是健康的对照组,其他组是模型鼠组,故二组、三组、四组都租要注射STZ,以构建模型鼠。三组已经给出治疗,注射了exendin-4(一种降血糖药物),因此二组、四组是给与司美格鲁肽和生理盐水处理组。从结果可知三组血糖下降,四组持续高血糖,故四组是糖尿病对照组,三组是阳性对照组,因此二组甲为司美格鲁肽,四组乙为生理盐水。从各组胰岛细胞数量可知,二组、三组胰岛细胞数量明显多于四组,说明司美格鲁肽、exendin-4能够促进胰岛B细胞的增殖(或者抑制胰岛B细胞凋亡);二组、三组胰岛素表达量多于四组,说明司美格鲁肽、exendin-4能够促进胰岛素基因的表达;三组的胰岛素表达量高于二组,说明司美格鲁肽降低血糖效果比exendin-4更好。
23.(11分)某滩涂浅海区是青脚鹬等候鸟的迁徙驿站,拟在该地区建设具有如下食物关系的人工湿地以保护候鸟。请回答:
(1)随机选取地面上三条样线,长度为1km,以一定的速度步行观察,借助望远镜记录样线两侧各25m内看到的青脚鹬数量,分别为5、6、10只,则该地青脚鹬的种群密度约为 只/km2,直接影响该种群密度的因素包括出生率、死亡率及 。
(2)对于该食物关系示意图的叙述,错误的有 (填序号)。
①该图没有显示的生态系统成分是分解者;
②肉食性鱼类属于三级或四级消费者;
③在上图中,碳元素和氮元素均主要以有机物的形式传递;
④物质循环、能量流动和信息传递都沿着食物链、食物网进行
(3)候鸟的迁徙行为会使该浅海区生物群落表现出明显的 。调查某种候鸟的生态位,除需调查其栖息地、食物、天敌外,还需调查 。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境间 的结果。
(4)依据迁徙的性质,可以把鸟类分为留鸟、旅鸟和候鸟几种类型。科研人员研究了某区域内不同生境中鸟类的居留型特征,如下图所示。其中,公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中 占比最高,请分析可能的原因是 。(2分)
(5)湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候,这体现了生物多样性的 价值。判断该滩涂浅海生态系统是否处于生态平衡状态,应看其是否符合结构平衡、功能平衡、 三个方面的特征。
【答案】(1)140 迁入率和迁出率
(2)④
(3)季节性 与其他物种的关系等 协同进化
(4)留鸟 公园、乡村农田和人工灌木丛受人类活动影响较大,环境相对稳定,食物资源相对稳定且充足,适合留鸟生存,不需要进行长距离迁徙寻找食物和栖息地等(2分)
(5)间接 收支平衡
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。也被称为生态龛,表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。生态位不仅包括生物在非生物环境中的位置,如栖息地的温度、湿度等,还包括其在生物环境中的位置,如食物和能量来源、以及与天敌的关系等。
【详解】(1)三条样线长度均为1km,样线总长度为3×1km=3km,观察宽度为两侧各25m,那么观察总宽度为2×25m = 50m=0.05km,样线所覆盖的面积S = 3km×0.05km = 0.15km2。 总共观察到的青脚鹬数量为5 + 6+10 = 21只。 根据种群密度公式种群密度=种群数量/种群生存面积,则种群密度=21/0.15=140只/km2;直接影响种群密度的因素除了出生率、死亡率外还有迁入率和迁出率。
(2)①、在食物关系图中,一般只显示生产者和消费者关系,分解者未显示,①正确;
②、肉食性鱼类可以捕食杂食性生物(为三级消费者),也可以捕食肉食性鱼类(为四级消费者),②正确;
③、在生物群落内部,碳元素和氮元素主要以有机物的形式传递,③正确;
④、物质循环是在生物群落和无机环境之间循环的,并不只是沿着食物链、食物网进行的,能量流动和信息传递是沿着食物链、食物网进行的,④错误。
故选④。
(3)候鸟的迁徙行为会使生物的种类和数量发生周期性变化,这会使该浅海区生物群落表现出明显的季节性;生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等;调查某种候鸟的生态位,除需调查其栖息地、食物、天敌外,还需调查与其他物种的关系等;群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
(4)由图可知,公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中留鸟占比最高,可能的原因是公园、乡村农田和人工灌木丛受人类活动影响较大,环境相对稳定,食物资源相对稳定且充足,适合留鸟生存,不需要进行长距离迁徙寻找食物和栖息地等。
(5)湿地的蓄洪防旱、净化水质、调节气候等功能体现的是对生态系统起到重要调节功能的价值,属于生物多样性的间接价值;判断一个生态系统是否处于平衡状态要看其是否符合结构平衡、功能平衡、收支平衡三个方面的特征。
24.(12分)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物和微生物体内的蛋白质,具有吸附Cd2+等重金属污染物的作用。科研人员构建了表达人MT的食品级乳酸菌(可在人体胃肠道中存活且具不定植、不产生内毒素等优点)。下图为表达人MT重组质粒pM-MGMT 的构建过程,α-半乳糖苷酶能降解蜜二糖进而合成乳酸使MBCP 平板上呈现亮黄色。四种限制酶识别序列及切割位点(N为任意碱基对)见下表。请回答下列问题:
(1)图中利用PCR 技术扩增MT基因,质粒pGSMT在反应体系中的作用是 。该反应体系中加入 Mg2+的作用是 。
(2)限制酶SacⅠ和 HpaⅠ形成的末端分别是 末端。(2分)图中过程①②③进行单酶切的是 (填序号),其优点在于 。三个过程均用到的酶是 。
(3)结合以上分析,图1中引物1和引物2分别对应下表中的
(4)用电转化法将质粒pM-MGMT转入乳酸菌中,制备重组乳酸菌。α-半乳糖苷酶基因的作用是 ,(2分)切除红霉素抗性基因的原因是 。将乳酸菌接种到含 的MBCP培养基中筛选重组乳酸菌。
【答案】(1)提供模板 激活TaqDNA聚合酶
(2)黏性末端和平(2分)②③ 操作简单,便于质粒的环化 DNA连接酶
(3)引物c、引物a
(4)作为标记基因,便于目的基因(或MT基因)的筛选与鉴定(2分) 制备的乳酸菌为食品级 蜜二糖
【分析】多聚酶链式反应扩增DNA片段:
PCR原理:在解旋酶作用下,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′端自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。
PCR反应过程是:变性→复性→延伸
【详解】(1)根据图示,利用PCR 技术扩增MT基因,质粒pGSMT含有MT基因,在反应体系中的作用是提供模板,PCR反应体系中加入 Mg2+的作用是激活TaqDNA聚合酶。
(2)根据表格,限制酶SacⅠ和 HpaⅠ形成的末端分别是黏性末端和平末端,根据图示,图中过程①用SacI 、SphI酶切,使α-半乳糖苷酶基因定向插入,②用Ear I酶切,③用HpaI进行单酶切,单酶切优点是操作简单,便于质粒的环化,三个过程均用到的酶是DNA连接酶。
(3)根据图示,引物1应含有Ear I识别序列,对应引物c,引物2应先后含有Ear I、HpaI识别序列,对应引物a。
(4)根据题意,α-半乳糖苷酶能降解蜜二糖进而合成乳酸使MBCP 平板上呈现亮黄色,因此α-半乳糖苷酶基因的作用是作为标记基因,便于目的基因(或MT基因)的筛选与鉴定,切除红霉素抗性基因的原因是制备的乳酸菌为食品级,防止肠道菌产生红霉素抗性;将乳酸菌接种到含蜜二糖的的MBCP培养基中筛选重组乳酸菌。
组别
COCs(个)
卵母细胞成熟率(%)
受精率(%)
卵裂率(%)
对照组
144
65.97
41.05
30.77
0.5mg/L E₂
136
70.59
41.67
30.00
1.0mg/L E₂
152
72.37
55.45
52.46
1.5mg/L E₂
173
74.57
57.36
51.35
2.0mg/L E₂
147
66.67
41.84
31.71
实验目的
简要操作步骤
测定样液小球藻数量
用血细胞计数板计数,培养液自行渗入计数室后,待小球藻全部① ,开始计数
浓缩小球藻
取3mL藻液于无菌离心管中离心,去掉上清液
提取叶绿素
加入5mL② 重新悬浮藻饼,用锡箔纸包裹,4℃避光存放过夜
建立相关曲线
用分光光度计分别在波长③ (从“665和649”“446和470”中选填)nm下测定叶绿素吸光度值,计算叶绿素含量,绘制曲线
组别
①组
②组
③组
④组
A时间点
生理盐水
STZ
STZ
STZ
B时间点
生理盐水
甲
exendin—4
乙
限制酶
SacI
SphI
HpaI
Ear I
识别序列(5'→3')及切割位点▼
GAGCT▼C
GCATG▼C
GTT▼AAC
5´…CTCTTCN▼…3ˊ
3´…GAGAAGNNNN▲…5ˊ
引物
引物序列 (5’→3’)
引物a
ATCGCCTCTTCAGCCGTTAACAGATTAATAGTTTTAGC
引物b
ATCGCGTTAACCCCTCTTCAGAGATTAATAGTTTTAGC
引物c
GAGAGAGCTCGAAGAGTTAAGCACAACATGAACATT
引物d
GAGAGAGAGCTCGAAGTTAAGCACAACATGAACATT
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