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2924浙江省普通高校招生选考科目生物模拟考试二浙科版
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这是一份2924浙江省普通高校招生选考科目生物模拟考试二浙科版，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
选择题部分
一、选择题(本大题共19小题,每小题2分,共38分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.6月17日是世界防治荒漠化和干旱日,根据联合国的最新数据,全球旱地面积已占全球陆地面积的46.2%,全世界有30亿人口居住在这一区域。下列措施中会加剧荒漠化的是( )
A.实施精准农业
B.滥牧滥樵滥垦
C.推进治沙工程
D.流域综合治理
2.下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
B.衰老细胞中细胞核体积增大,细胞中所有酶活性都降低
C.已分化的细胞执行特定的功能,均不能再分裂增殖
D.被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死
3.下列关于果酒和果醋制作的叙述,正确的是( )
A.果酒和果醋制作分别需要醋酸菌和酵母菌
B.制作果酒和果醋都需要不断充入氧气
C.乙醇发酵和醋酸发酵过程中都一定有气体产生
D.酵母菌和醋酸菌都可以利用糖源进行发酵
4.下列有关生物技术安全性等问题的观点,正确的是( )
A.生殖性克隆人理论上增加了人类基因的多样性
B.生殖性克隆需要核移植技术,而治疗性克隆不需要
C.生物武器的特点有具有传染性、携带和投放相对简单、研发门槛较高等
D.“设计试管婴儿”可以有目的地改造特定基因,特定情况下可用于疾病治疗
5.细胞只有不断地通过与外界进行物质交换,才能维持其生命活动。下列叙述正确的是( )
A.细胞与外界的物质交换主要依赖于扩散来实现
B.载体蛋白介导的物质转运过程中需要ATP为其提供能量
C.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞通过主动转运吸收糖分的结果
D.大分子物质进出细胞需要依赖于细胞膜的结构特性
6.在细胞需氧呼吸过程中,2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制ATP合成过程,但对水的生成没有影响。据此推测,DNP起作用时( )
A.葡萄糖氧化分解时散失的热能增加
B.主要在线粒体基质中发挥作用
C.不会影响K+进入植物的叶肉细胞
D.会影响人体成熟红细胞的需氧呼吸
7.下图为人体内环境进行物质交换的部分过程示意图,其中a、b、c表示构成内环境的几种主要体液。下列叙述错误的是( )
A.a是血浆
B.b是淋巴
C.c是组织液
D.a、b、c的总量大于细胞内液
8.溶酶体内含有许多酸性水解酶,可消化自身衰老、损伤的细胞器,也可分解从外界进入细胞的蛋白质核酸、多糖等,经酶类作用后的代谢物会排至溶酶体外;蛋白质糖基化后会对水解酶产生一定的抵抗作用。细胞溶胶中pH约为7.2,其中的H+可通过膜上的载体蛋白进入溶酶体。下列对溶酶体所作的推测,不合理的是( )
A.溶酶体膜内表面的蛋白质可能存在高度糖基化的现象
B.溶酶体膜上运输H+的载体蛋白可能具有ATP酶活性
C.溶酶体膜上可能具有多种转运蛋白用于水解产物的转运
D.溶酶体中的酶最可能在细胞溶胶中水解衰老损伤的细胞器
9.果树-草菇立体农业是利用树下微弱的光照、较高的湿度和较小的风速等环境条件,在果树下人工栽培草菇(大型食用真菌)的生产方式。下列叙述正确的是( )
A.流入该生态系统的能量包括果树和草菇固定的太阳能
B.利用栽培草菇剩下的有机质作肥料可为果树提供能量
C.该立体农业运用了种群的垂直分层原理,充分利用了空间资源
D.栽培草菇可促进该生态系统的物质循环并实现能量的充分利用
10.酶是一类能催化生化反应的有机物,其活性会受到多种环境因素的影响。下列叙述正确的是( )
A.具有生物催化作用的RNA统称为核酶,具有生物催化作用的蛋白质统称为蛋白酶
B.随着温度升高酶变性的速率加快,因此随着温度的升高酶促反应速率也会逐渐降低
C.抑制剂甲会与底物竞争性结合酶的催化活性部位,从而阻碍酶与底物的结合,则通过增加底物浓度也不会减弱该抑制作用
D.抑制剂乙通过与酶的非催化活性部位结合从而改变了酶的构型,则反应体系中增加酶量有助于提高酶促反应速率
11.某地区生活的一种丽鱼包含两类群体:一类具有磨盘状齿形,专食蜗牛和贝壳类软体动物;另一类具有乳突状齿形,专食昆虫和其他软体动物。下列叙述错误的是( )
A.丽鱼两类齿形性状由相应基因控制,该基因的出现是自然选择的结果
B.两类齿形性状所对应的新基因的出现,丰富了该地区丽鱼种群的基因库
C.磨盘状齿形和乳突状齿形这两种齿形差异有利于丽鱼对该地区环境的适应
D.磨盘状齿形和乳突状齿形丽鱼之间未产生生殖隔离,仍能交配产生可育后代
12.潮间带指海水涨潮到最高位和退潮到最低位之间,会暴露在空气中的海岸部分。在某海岸潮间带岩石上生活着两种藤壶,如下图所示。甲藤壶的壳较重,生长速度快,随着甲藤壶大量生长会缓缓挤到乙藤壶的下面并将乙从岩石上撬离。在潮间带上部,即使没有乙藤壶定居,甲藤壶也无法侵入。下列叙述错误的是( )
A.可采用样方法调查藤壶的种群密度
B.甲藤壶的生态位与乙藤壶有部分重叠
C.潮间带下部甲藤壶种群密度低是被捕食的结果
D.与甲藤壶相比,乙藤壶更能适应较为干燥的环境
阅读下列材料,回答第13、14题。
蜜蜂中的雌蜂(2N=32)由受精卵发育而来,雄蜂(N=16)由未受精的卵发育而来。蜜蜂中有一种DNMT3蛋白作用如图所示,雌蜂幼虫持续取食蜂王浆,使得部分被甲基化的dynactinp62基因去甲基化而能发育为蜂王。若敲除DNMT3基因后,雌蜂幼虫将发育成蜂王,与取食蜂王浆有相同效果,雄蜂在产生精子的过程中,精母细胞经过连续的两次分裂,第一次分裂时,细胞核不分裂,细胞质不均等分裂;第二次分裂时,细胞核进行正常均等分裂,细胞质则发生不均等分裂,含细胞质多的子细胞进一步发育成精子,含细胞质少的子细胞则逐渐退化。
13.下列关于雄蜂产生精子过程的叙述,正确的是( )
A.精母细胞在减数分裂过程中产生4个大小不等的有核细胞
B.一个精母细胞只能产生1个含16条染色体的精子
C.减数第一次分裂前期能形成8个四分体
D.雄蜂是一种高度不育的单倍体
14.下列关于蜂王和工蜂的发育机制的叙述,正确的是( )
A.蜂王浆可能会提高雌蜂幼虫细胞中DNMT3基因的表达水平
B.DNMT3基因表达的产物是一种DNA甲基化酶
C.部分被甲基化的dynactinp62基因的遗传信息发生改变
D.DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶与复制起点的结合
15.不同处理对某植物性别分化的影响如表所示,下列叙述正确的是( )
A.根产生的赤霉素能促进雌株形成
B.叶产生了促进雌株形成的细胞分裂素
C.若对完整植株使用赤霉素合成抑制剂,则雌株数量增多
D.赤霉素和细胞分裂素对性别分化的作用不是相互对抗的
16.如图是RT-PCR过程示意图,①和②表示逆转录酶催化的逆转录过程,③表示PCR过程。据图分析下列说法错误的是( )
A.逆转录酶具有DNA聚合酶的能力
B.③过程只需要引物b
C.RT-PCR不可直接检测基因表达水平
D.RT-PCR可检测某些RNA病毒
17.将枪乌贼一条巨大神经纤维置于一定浓度的溶液中,图甲为在神经纤维上给予适当强度刺激后的某时刻①②③④处膜电位的情况,电表测量方式均按图乙所示(测得静息电位值为-70 mV)。下列叙述错误的是( )
A.①点可能刚恢复为静息电位
B.此时③点的膜电位差大小是由Na+内流引起的
C.动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变
D.提高溶液中K+浓度,可引起神经细胞静息状态下膜电位差减小
18.若某二倍体高等动物(2n=4),一个基因型为AaBbCc的精原细胞(DNA被32P全部标记)在不含32P的培养液中经一次有丝分裂后,再减数分裂形成如图所示的1个细胞,图中仅标明部分基因。不考虑图示以外的其他变异,下列叙述正确的是( )
A.该细胞的核DNA分子数为6个,含2套核遗传信息
B.该细胞的核DNA分子含32P的有4个或5个
C.形成该细胞的过程发生了基因突变和染色体结构变异
D.该细胞分裂形成的精子基因型为BbC、Aac两种
19.油菜(雌雄同花)株高适当降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关试验。下列有关叙述正确的是( )
A.油菜杂交实验中需在花蕾期进行去雄和授粉
B.组合①的F1自交时雌雄配子有9种组合方式
C.若组合②的F2自交,其后代全为高秆的植株占7/16
D.若组合③的F2高秆油菜随机交配,F3中半矮秆油菜占9/48
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共62分)
20.(9分)毛竹是我国南方重要的森林资源,研究毛竹林生态系统碳储量(碳的储备量)及经济效益有着重要意义。研究小组对某林场内三片不同毛竹林中不同深度土壤层的有机碳含量进行调查,结果如下图所示。回答下列问题。
(1)若要调查毛竹的种群密度,可采用 法。废弃的荒山 7~8 年后毛竹逐渐成为优势种,这种演替的方式为 。毛竹林中,碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以 形式进行。
(2)竹鼠是毛竹的天敌之一,若只考虑毛竹被竹鼠取食,则毛竹同化的能量流向分解者的部分包括 和 。
(3)图中结果表明,毛竹林Ⅲ各土层土壤有机碳含量均 其他毛竹林相同土层。三片毛竹林的土壤有机碳含量随着土层深度增加均表现出 的趋势,其趋势变化的原因是 。
(4)毛竹林为高度集约经营型经济林,每年均对 5 年以上的竹材进行砍伐利用。本研究的三片毛竹林中碳储量均低于全国森林的平均水平,可能的原因是 。
21.(10分)某兴趣小组在适宜温度条件下,对密闭透明玻璃容器中的番茄进行了如下实验(除光照条件外,其他参数一致)。实验前各玻璃容器内CO2的含量均为4.0 g,实验4 h后测定各容器内CO2的含量,结果如下表。(Lux表示光强度,nm表示波长)
回答下列问题。
(1)番茄叶肉细胞中光合色素分布于 上,光合色素的作用是 。光反应阶段产生的 两种物质为碳反应阶段提供 。
(2)本实验的自变量是 ;实验前保持各组容器内CO2的含量相同的原因是 。实验结果表明,补充
的光具有促进光合作用的效果。
(3)第③组番茄的总光合作用强度为 (以单位时间内CO2的消耗量表示)。
(4)8 h后测得第⑥组玻璃容器内的CO2的含量为2.8 g,说明后4 h比前4 h光合速率 ,最可能的原因是 。
22.(15分)樱桃冠病是根癌农杆菌引起的樱桃树疾病。科研人员利用根癌农杆菌作为一种天然高效的转基因运载体,将人工合成的某病毒基因组序列导入本氏烟草细胞,经植物组织培养后从叶片中提取、纯化病毒样颗粒,用于疫苗的生产,其过程主要包括以下五个步骤。
(1)步骤一:取樱桃树病变枝条的幼嫩瘤体1 g经 处理捣碎,加入 稀释后,用 法获得单菌落,经筛选鉴定获得根癌农杆菌。
(2)步骤二:通过人工合成某病毒基因组序列应包含 (A.全部遗传信息 B.遗传物质复制相关蛋白的基因
C.衣壳的部分结构蛋白基因)。通过PCR获取该基因时需设计两种引物,引物间不能碱基互补的原因是 。目的基因应插入根癌农杆菌的Ti质粒的 (A.复制起点 B.Ti质粒上的任意区域 C.T-DNA区域)。
(3)步骤三:将重组质粒与经 处理的根癌农杆菌混合,完成转化后还需控制温度进行 培养,使 ,再将菌液涂布在含特定抗生素的培养基上培养,挑取菌落进行 鉴定后扩大培养待用。
(4)步骤四:取本氏烟草细胞经消毒后与待用菌液共同培养,目的是使 ,为提高效率,可采用哪几项措施?
(A.不时摇动培养液 B.缩短培养时间 C.控制菌液中农杆菌浓度 D.降低培养温度)。
(5)步骤五:将处理后的本氏烟草细胞放在含 的培养基中除菌处理后,诱导生成根、芽,通过 途径获得转基因本氏烟草,并通过 的方法检测本氏烟草叶肉细胞中病毒样颗粒。
23.(14分)某植物为雌雄同株异花的二倍体植物,利用转基因技术将抗虫基因和抗草甘膦(一种除草剂)基因导入该植物,选育出甲、乙、丙三株抗虫抗草甘膦植物。取甲、乙、丙自交,F1结果如下表。已知外源基因能1次或多次插入并整合到受体细胞染色体上。
回答下列问题。
(1)根据显性现象的表现形式,抗草甘膦对不抗草甘膦为 。取该植物自交, (填“需要”或“不需要”)进行套袋操作。
(2)甲的F1中抗虫不抗草甘膦及不抗虫抗草甘膦植株混合种植,随机传粉所得子代中,不抗虫不抗草甘膦植株所占比例为 。从甲的F1中筛选稳定遗传的抗虫抗草甘膦植株,最简便的方法是 。
(3)若给乙的F1植株喷施适量的草甘膦,让存活植株自交,得到的F2表型及比例为 。
(4)丙自交得F1过程中,形成抗草甘膦与不抗草甘膦表型比例的原因是 。
(5)草甘膦能与植物体内5-烯醇式丙酮莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)结合并抑制该酶活性,从而影响植物代谢途径。CP4基因可以编码一种特殊的EPSPS,推测该基因能作为抗草甘膦基因的原理是 。中国科学家发现一种新型抗草甘膦基因——GAT基因,该基因能编码草甘膦降解酶,与CP4基因相比,利用GAT基因培育抗草甘膦植物的优点是 。
24.(14分)1981年,科学家发现部分糖尿病患者会出现“黎明现象”,即糖尿病患者在夜间血糖平稳,但在黎明时分由于各种激素间不平衡分泌所引起的一种清晨高血糖状态。“黎明现象”会加大各种糖尿病并发症的风险,对患者的治疗效果和身心健康都造成影响。胰岛细胞参与血糖调节的部分机制如图所示。
回答下列问题。
(1)觉醒状态下,人摄食使血糖升高,葡萄糖经GLUT2进入胰岛B细胞后,通过 (生理过程),使ATP/ADP比例 ,进而导致 通道关闭,细胞内K+浓度增加、膜电位的改变,引起钙通道打开,促进胰岛素以 方式释放。
(2)胰岛素通过促进组织细胞 葡萄糖及抑制肝糖原及 转化成葡萄糖,从而发挥降血糖作用。 (写出两种即可)等激素能升高血糖,与胰岛素共同参与维持血糖动态平衡。
(3)某Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,即能分泌正常剂量甚至更高剂量的胰岛素,但不能达到相应的效果,原因可能是 。
A.存在胰岛细胞自身抗体
B.胰岛素分泌障碍
C.胰岛素受体表达下降
D.胰岛素β细胞损伤
(4)我国科学家发现,正常人昼夜节律紊乱也可能会出现“黎明现象”,昼夜节律可以通过调控下丘脑REV-ERB基因表达来维持组织细胞对胰岛素的敏感性,从而抑制“黎明现象”。某研究小组以普通小鼠及敲除REV-ERB基因的小鼠为实验材料设计实验,对此进行了验证,请完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。(说明:普通小鼠在12 h光照+12 h黑暗的正常昼夜节律条件下血糖指标正常,长时间光照或长时间黑暗均会导致血糖指标异常升高)
①完善实验思路:将普通小鼠随机均分为甲、乙两组,敲除REV-ERB基因的小鼠随机均分为丙、丁两组。分别进行如下处理。甲组:48 h光照;乙组:12 h光照+12 h黑暗;丙组: ;丁组:12 h光照+12 h黑暗+注射胰岛素,在其他相同且适宜的条件下,动态测定 。
②预测实验结果:预测甲、乙、丙三组的实验结果(丁组小鼠血糖正常),设计一个表格,将实验处理及预测结果填入该表中。
③分析与讨论:REV-ERB基因具有促进肝糖原及非糖物质转化为血糖的作用,人体经长时间睡眠,觉醒前后该基因表达量显著增加,推测此现象有什么生理意义?
答案：
1.B 实施精准农业有利于缓解沙漠化进程,A项不符合题意;滥牧滥樵滥垦会破坏土地植被,进而可加快土地沙漠化进程,B项符合题意;推进治沙工程有利于缓解沙漠化,C项不符合题意;流域综合治理可以缓解荒漠化,D项不符合题意。
2.A 已分化的细胞由于细胞核中含有本物种全套的遗传物质,因此,仍然具有分化成其他各种细胞的潜能,这是细胞核具有全能性的表现,A项正确;衰老细胞中细胞核体积增大,细胞中多种酶活性降低,B项错误;已分化的细胞执行特定的功能,可能会再次分裂增殖,如干细胞,C项错误;被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的,D项错误。
3.D 果酒制作需要的菌种是酵母菌,果醋制作需要的菌种是醋酸菌,A项错误;酵母菌在无氧条件下才能够产生酒精,所以在乙醇发酵阶段不能充入氧气,B项错误;乙醇发酵过程中有CO2产生,而醋酸菌在缺少糖源的发酵过程中无气体产生,C项错误;酵母菌可以通过厌氧呼吸将葡萄糖转化成酒精,醋酸菌可以在氧气和糖源都充足的条件下将葡萄糖转化成醋酸,D项正确。
4.D “生殖性克隆”是用生殖技术制造完整的克隆人,不能丰富人类基因的多样性,A项错误;生殖性克隆和治疗性克隆都需要核移植技术,B项错误;生物武器造价低,技术难度不大,隐秘性强,可以在任何地方研制和生产,具有传染性、危害持久,容易携带,C项错误;“设计试管婴儿”可以有目的地改造特定基因,特定情况下可用于疾病治疗,因此我国政府的态度是不反对治疗性克隆,D项正确。
5.D 细胞与外界的物质交换主要依赖于主动转运来实现,通过主动转运来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要,A项错误;载体蛋白能参与易化扩散,易化扩散不需要ATP为其提供能量,B项错误;果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞在高浓度蔗糖溶液脱水死亡,失去选择透过性,蔗糖进入细胞的结果,C项错误;大分子物质通过胞吞和胞吐进出细胞,依赖于细胞膜结构特点,即具有一定的流动性,D项正确。
6.A 水的生成是在需氧呼吸的第三阶段,且该阶段产生的能量可转化为ATP和热能,分析题意可知,在细胞需氧呼吸过程中,2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制ATP合成过程,但对水的生成没有影响,说明第三阶段ATP生成受阻,则产生的能量更多的转化为热能散失,A项正确;2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制ATP合成过程,ATP合成主要发生在线粒体内膜,B项错误;K+进入植物的叶肉细胞的方式是主动转运,该方式需要ATP,上述过程ATP合成被抑制,故会影响K+进入植物的叶肉细胞,C项错误;人体成熟红细胞无线粒体,不能进行需氧呼吸,不受上述过程影响,D项错误。
7.D 题图所示为人体局部内环境示意图,其中a是血浆,是血细胞直接生活的环境,b是淋巴,c是组织液。三者组成细胞外液,占体液的1/3,细胞内液占体液的2/3。
8.D 溶酶体中含有水解蛋白质的酶,溶酶体膜的内表面蛋白质糖基化能使蛋白质抵抗水解酶的作用,A项合理;溶酶体中的酶为酸性水解酶,说明溶酶体中为酸性环境,而细胞溶胶中的pH约为7.2,故细胞质基质中的H+进入溶酶体的方式为主动转运,主动转运需要载体蛋白并消耗ATP,有些载体蛋白具有ATP酶活性,B项合理;溶酶体中的代谢物会排至细胞溶胶,故溶酶体膜上可能具有多种转运蛋白用于水解产物向外转运,C项合理;细胞溶胶中pH约为7.2,溶酶体中的酶在细胞溶胶中会失活,故水解过程在溶酶体中进行,D项不合理。
9.D 该生态系统属于人工生态系统,流入该生态系统的能量除了果树和其他生产者固定的太阳能外,还有人工输入的能量,草菇是分解者,不能固定太阳能,A项错误;果树不能直接利用有机物中的能量,只能吸收利用经微生物分解后的无机物,B项错误;垂直结构是指群落中不同生物在垂直方向的分布,而非种群的特征,C项错误;草菇属于分解者,其呼吸作用产生的CO2等可为果树的光合作用提供原料,促进该生态系统的物质循环,并实现能量的充分利用,D项正确。
10.D 核酶指的是具有催化功能的小分子RNA,蛋白酶是水解蛋白质肽链的一类酶的总称,具有生物催化作用的蛋白质不能称为蛋白酶,A项错误;一定范围内酶的活性随温度的升高而升高,超过一定温度,酶本身会随温度升高而发生热变性,温度越高酶变性速率越快,直到失去活性,因此,一定范围内随着温度的升高酶促反应速率增大,超过一定温度,酶促反应速率降低,B项错误;抑制剂甲会与底物竞争性结合酶的催化活性部位,从而阻碍酶与底物的结合,则通过增加底物浓度会减弱该酶的抑制作用,C项错误;抑制剂乙通过与酶的非催化活性部位结合从而改变了酶的构型,则反应体系中增加酶量有助于提高酶促反应速率,D项正确。
11.A 性状由基因控制,基因的出现是变异的结果,自然选择对基因起到了选择的作用,A项错误;某个种群的全部基因称为该种群的基因库,两类齿形性状所对应的新基因的出现,丰富了该地区丽鱼种群的基因库,B项正确;群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件,C项正确;丽鱼是同一物种,两类群体之间没有产生生殖隔离,D项正确。
12.C 藤壶活动能力弱、活动范围小,可采用样方法调查藤壶的种群密度,A项正确;甲藤壶大量生长会缓缓挤到乙藤壶的下面并将乙从岩石上撬离,说明二者有部分重叠,B项正确;潮间带下部甲藤壶种群密度低是被捕食和自身生长特点及环境影响的结果,C项错误;乙藤壶生活在潮间带上部,与甲藤壶相比,乙藤壶更能适应较为干燥的环境,D项正确。
13.B 由题干“雄蜂在产生精子的过程中,精母细胞经过连续的两次分裂,第一次分裂时,细胞核不分裂,细胞质不均等分裂;第二次分裂时,细胞核进行正常均等分裂,细胞质则发生不均等分裂,含细胞质多的子细胞进一步发育成精子,含细胞质少的子细胞则逐渐退化”可知,精母细胞在减数分裂过程中产生1个含16条染色体的有核细胞,A项错误;由A项可知,一个精母细胞只能产生1个含16条染色体的精子,B项正确;雄蜂不含同源染色体,不会联会形成四分体,C项错误;雄蜂虽然是单倍体,但是能产生精子,是可育的,D项错误。
14.B 由题干信息“敲除DNMT3基因后,雌蜂幼虫将发育成蜂王,与取食蜂王浆有相同效果”,说明蜂王浆可能会抑制雌蜂幼虫细胞中DNMT3基因的表达,A项错误;抑制DNMT3基因表达后可以显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平,说明其表达产物可能是一种DNA甲基化酶,B项正确;被甲基化的dynactinp62基因的遗传信息没有发生改变,C项错误;DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶与启动子的结合,D项错误。
15.C 分析图表:由图中“去部分根”与“去部分根+施用细胞分裂素”两组对比可知,细胞分裂素的使用促进雌株的形成;又由图中“去部分叶”与“去部分叶+施用赤霉素”两组对比可知,使用赤霉素促进雄株形成;由“去部分根”和“去部分叶”分别与“完整植株”对比可知,去部分根抑制雌株产生或促进雄株产生,去部分叶抑制雄株产生或促进雌株产生。由此知,赤霉素促进雄株生成,而去部分根增大雄株比例,去部分叶减小雄株比例,所以叶应该能产生赤霉素促进雄株生成,而根产生细胞分裂素促进雌株形成,A、B两项错误;由于赤霉素促进雄株形成,所以使用赤霉素合成抑制剂,赤霉素减少,将导致雌株增大,C项正确;由上述分析可知,赤霉素和细胞分裂素对性别分化的作用是互相对抗的,D项错误。
16.B 逆转录酶能催化合成DNA,即具有DNA聚合酶的能力,A项正确;③表示PCR过程,需要引物a、b,B项错误;RT-PCR可检测基因的转录情况,从而推知基因的表达水平,不可直接检测基因表达水平,C项正确;RT-PCR过程是先由RNA逆转录得到cDNA,再通过PCR扩增,故可用于检测RNA病毒,D项正确。
17.B 据题图和题意可知,静息电位值为-70mV,①点电位是-70mV,为静息电位,可能刚恢复为静息电位,A项正确;③处可能是处于恢复静息电位的某一点,此时③点的膜电位差大小主要是由K+外流引起的,B项错误;动作电位沿着神经纤维传导时,其电位变化总是一样的,不会随传导距离的增加而衰减,所以动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变,C项正确;静息电位是由于K+外流引起的,提高溶液中K+浓度,K+不容易外流,神经细胞静息状态下膜电位差减小,D项正确。
18.B 该细胞中有4条染色体,处于减数第一次分裂后期,有8个核DNA分子,A项错误。细胞中的DNA被32P全部标记,在不含32P的培养液中经一次有丝分裂后,细胞中的DNA都是一条链被标记,经减数第一次分裂间期复制后,该细胞的每条染色体中有一个染色单体的核DNA分子中含有32P标记,共4个;图中细胞发生了易位,若易位的两条非同源染色体的染色单体中,一条为32P标记的,一条未被标记,则易位后,两条染色单体都被32P标记,故该细胞的核DNA分子中含32P的有4个或5个,B项正确。该细胞中同源染色体分离,说明处于减数第一次分裂后期,根据同源染色体的形态和基因位置可判断,细胞中的两条非同源染色体之间发生了交换,属于染色体变异中的易位,C项错误。减数第一次分裂结束后,产生了两个次级精母细胞,基因型为AAccab和abCCBB,再经过减数第二次分裂,产生的精子基因型为Aca、Acb、aCB、bCB,D项错误。
19.C 油菜杂交实验中,去雄时间宜选择在花蕾拔尖到开放初期进行,开花后进行授粉,A项错误;据图可知,杂交组合①和组合②正反交的F2中均为高秆∶半矮秆=15∶1,是9∶3∶3∶1的变式,说明该性状是由两对等位基因控制,且两对基因位于两对同源染色体上,假定用A/a、B/b表示,Z和S的基因型分别为AABB和aabb,半矮秆突变体S是双隐性纯合子,只要含有显性基因即表现为高秆,杂交组合①的F1为双杂合子,减数分裂产生配子时,能产生4种比例相等的配子,自交时雌雄配子有16种结合方式,B项错误;组合②的F2基因型有1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,其中1AABB、2AaBB、2AABb、1AAbb、1aaBB自交后代全是高秆,因此其后代全为高秆的植株占7/16,C项正确;组合③中F1基因型为AaBb,与S(aabb)杂交,后代F2高秆油菜基因型为1Aabb、1aaBb、1AaBb,产生ab配子的概率为5/12,因此F2高秆油菜随机交配,F3中半矮秆油菜占5/12×5/12=25/144,D项错误。
20.答案 (每空1分)(1)样方 次生演替 CO2
(2)毛竹枯枝落叶中的能量 竹鼠(取食毛竹后排出)粪便中的能量
(3)大于 逐渐降低 枯枝落叶积累在土壤表层(或表层有较多的有机物输入)
(4)毛竹林的有机碳因定期砍伐而持续输出
解析 (1)样方法适用于植物和活动能力弱、活动范围小的动物,故调查毛竹的种群密度时,常采用的方法为样方法;废弃的荒山保留了原来的土壤,属于次生演替;碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行。
(2)毛竹是生产者,属于第一营养级,输入第一营养级的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了;一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量,一部分随着枯枝落叶等被分解者分解而释放出来;另一部分则被初级消费者(竹鼠)摄入体内,竹鼠的粪便中的能量不属于自身同化量,属于上一营养级同化量,即毛竹的同化量,所以毛竹同化的能量流向分解者的部分包括毛竹枯枝落叶中的能量和竹鼠(取食毛竹后排出)粪便中的能量。
(3)由题图可知,毛竹林Ⅲ各土层土壤有机碳含量均大于其他毛竹林相同土层。三片毛竹林的土壤有机碳含量随着土层深度增加均表现出逐渐降低的趋势,其趋势变化的原因是表层落叶较多,有较多的有机物输入,离地表越远有机物输入越少。
(4)由题可知,毛竹林是高度集约经营型经济林,每年均对 5 年以上的竹材进行砍伐利用。本研究的三片毛竹林中碳储量均低于全国森林的平均水平的可能原因,是毛竹林定期被砍伐造成有机碳的定期持续输出。
21.答案 (每空1分)(1)类囊体薄膜(基粒) 吸收、传递及转化光能 ATP和NADPH 氢、磷酸基团和能量(或还原剂和能量,或氢和能量)
(2)光强度及补充光的种类(波长) 控制变量(或避免无关变量对实验的影响) 450 nm或680 nm
(3)0.35 g/h
(4)低 容器内CO2的浓度下降,导致光合速率降低
解析 (1)光合色素分布于叶绿体类囊体薄膜上。光合色素的作用是吸收、传递及转化光能。光反应阶段产生的ATP为暗反应提供能量,NADPH为暗反应提供能量和还原剂。
(2)本实验人为改变的为光照条件,根据表格可知本实验的自变量是光强度及补充光的种类。CO2是光合作用的原料,对光合作用强度有影响,CO2的初始含量属于无关变量,实验前保持各组容器内CO2的含量相同的原因是控制变量。与4000Lux白光组相比,4000Lux白光+450nm补充光组和4000Lux白光+680nm补充光组4h后CO2的含量变少,说明这两组光合作用强度更高,补充450nm或680nm的光具有促进光合作用的效果。
(3)实验前各玻璃容器内CO2的含量均为4.0g,黑暗条件下,4h后CO2的含量为5.0g,说明呼吸作用产生的CO2的含量为1.0g。4000Lux白光条件下,4h后CO2的含量为3.6g,说明植物光合作用从外界吸收了0.4gCO2,则第③组番茄的总光合作用强度为(1.0+0.4)÷4=0.35(g·h-1)。
(4)8h后测得第⑥组玻璃容器内的CO2的含量为2.8g,则前4小时总光合作用强度为(1.0+4.0-3.2)÷4=0.45(g·h-1)。后4个小时总光合作用强度为(1.0+3.2-2.8)÷4=0.35(g·h-1)。后4h比前4h光合速率低,最可能的原因是容器内CO2的浓度下降,导致光合速率降低。
22.答案 (每空1分)(1)消毒 无菌水 涂布分离
(2)C 防止引物间互补配对形成双链,导致引物与DNA模板结合效率降低 C
(3)氯化钙(钙离子) 液体悬浮(振荡) 细胞复苏 PCR鉴定(核酸分子杂交鉴定)
(4)T-DNA序列整合到受体染色体上 AC
(5)抗生素 器官发生 抗原-抗体杂交
解析 (1)樱桃冠病是根癌农杆菌引起的樱桃树疾病,为了防止杂菌污染,将樱桃树病变枝条的幼嫩瘤体1g经消毒处理捣碎,加入无菌水进行稀释,稀释后用涂布分离法获得单菌落。
(2)人工合成的某病毒基因组序列应包含衣壳的部分结构蛋白基因(保证能合成抗原),为了确保安全性,不需包含全部遗传信息、该病毒遗传物质复制相关蛋白的基因(能连续复制)。PCR过程的引物间和引物内的碱基都不能互补,其原因是防止引物间互补配对形成双链,导致引物与DNA模板结合效率降低。农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,因此目的基因应插入根癌农杆菌的Ti质粒的T-DNA区域。
(3)根癌农杆菌需要经过氯化钙溶液的处理成感受态(一种能吸收外源DNA的状态),并且与重组质粒一起放进液体培养基进行液体悬浮培养,完成转化和细胞复苏;经过筛选,挑取菌落进行PCR鉴定后再扩大培养待用。
(4)如果将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上,取本氏烟草细胞经消毒后与待用菌液共同培养,可以使T-DNA序列整合到受体染色体上。为提高转化率,可不时摇动培养液,使受体细胞与农杆菌充分接触,还可以通过控制菌液中农杆菌浓度。
(5)抗生素能都破坏细菌结构,杀死细菌,将处理后的本氏烟草细胞放在含抗生素的培养基中除菌处理后,诱导生成根、芽,通过器官发生途径获得转基因本氏烟草。若要检测本氏烟草叶肉细胞是否翻译出了病毒样颗粒(本质是蛋白质),可以采用抗原-抗体杂交的方法进行检测。
23.答案 (除标注外,每空1分)(1)完全显性 需要
(2)1/9 自交
(3)抗虫不抗草甘膦∶抗虫抗草甘膦∶不抗虫抗草甘膦=1∶2∶3(2分)
(4)丙中2个抗草甘膦基因整合到非同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律(3分)
(5)CP4基因编码的EPSPS不与草甘膦结合(草甘膦与CP4基因编码的EPSPS结合不影响其活性)(3分) 植物体内不会积累草甘膦(植物体内草甘膦浓度低)(2分)
解析 分析题表:亲本甲自交,F1抗虫抗草甘膦∶抗虫不抗草甘膦∶不抗虫抗草甘膦∶不抗虫不抗草甘膦=9∶3∶3∶1,表明抗虫基因和抗草甘膦基因为显性,且分别位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律;亲本乙自交,F1抗虫抗草甘膦∶抗虫不抗草甘膦∶不抗虫抗草甘膦=4∶2∶2,表明抗虫基因和抗草甘膦基因分别位于一对同源染色体的不同染色体上;亲本丙自交,F1抗虫抗草甘膦∶抗虫不抗草甘膦∶不抗虫抗草甘膦=14∶1∶1,表明抗虫抗草甘膦基因同时位于一条染色体上,且抗虫抗草甘膦基因又分别位于另一对同源染色体的不同染色体上。假设抗虫基因用A表示,抗草甘膦基因用B表示,甲、乙、丙基因的位置关系如下图所示:
(1)分析甲自交得到F1的结果9∶3∶3∶1,可知抗草甘膦对不抗草甘膦为完全显性;题干信息该植物为雌雄同株异花的二倍体植物,故该植物自交需要进行套袋操作,以防止外来花粉干扰。
(2)由上述分析可知,甲的F1抗虫不抗草甘膦基因型及比例为AAbb∶Aabb=1∶2,不抗虫抗草甘膦基因型及比例为aaBB∶aaBb=1∶2,群体中AAbb∶Aabb∶aaBB∶aaBb=1∶2∶1∶2,配子基因型及比例为Ab∶aB∶ab=1∶1∶1,随机传粉后,不抗虫不抗草甘膦aabb=1/3×1/3=1/9;从甲的F1中筛选稳定遗传的抗虫抗草甘膦植株,最简便的方法是自交。
(3)假设等位基因C/c位于乙植株另一对同源染色体上(即不在基因A、B所在的染色体上),由上述分析可知,乙的基因型可表示为ABCc,自交得到F1的基因型及比例为AB__∶AA__∶BB__=2∶1∶1,即抗虫抗草甘膦∶抗虫不抗草甘膦∶不抗虫抗草甘膦=2∶1∶1;给F1植株喷施适量的草甘膦后,存活的植株为抗虫抗草甘膦(AB__)∶不抗虫抗草甘膦(BB__)=2∶1,2/3抗虫抗草甘膦(AB__)自交得到的2/12的抗虫不抗草甘膦植株(AA__)、2/12的不抗虫抗草甘膦植株(BB__)、4/12的抗虫抗草甘膦植株(AB__),1/3不抗虫抗草甘膦(BB__)自交得到1/3不抗虫抗草甘膦植株(BB__),由此可知F2表型及比例为2/12的抗虫不抗草甘膦植株(AA__)∶4/12的抗虫抗草甘膦植株(AB__)∶[2/12的不抗虫抗草甘膦植株(BB__)+1/3不抗虫抗草甘膦植株(BB__)]=1∶2∶3。
(4)由上述分析可知丙自交得F1过程中,形成抗草甘膦与不抗草甘膦表型比例的原因是丙中2个抗草甘膦基因整合到了非同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律。
(5)由题干信息可知CP4基因编码的EPSPS比较特殊其不能与草甘膦结合,不会影响植物代谢,故该基因能作为抗草甘膦基因;GAT基因能编码草甘膦降解酶,该酶可以降解草甘膦,导致植物体内不会积累草甘膦。
24.答案 (除标注外,每空1分)(1)细胞呼吸 升高 ATP敏感钾
胞吐
(2)摄取、储存和利用 非糖物质 胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素
(3)C
(4)①12 h光照+12 h黑暗 各组小鼠的血糖变化情况 ②如下表(3分)
③防止长时间睡眠导致低血糖,为觉醒后的生命活动提供能量
解析 (1)据图分析,觉醒状态,人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2进入胰岛B细胞,经细胞呼吸氧化分解;消耗ADP,生成ATP,使得ATP/ADP比率上升;进而导致ATP敏感钾通道关闭,细胞内K+浓度增加,膜电位的改变,引起钙通道打开;促进胰岛素以胞吐方式释放,因为胰岛素是分泌蛋白。
(2)胰岛素作为降血糖的唯一激素,可通过促进组织细胞摄取、储存和利用葡萄糖,使血糖水平下降;同时抑制肝糖原和非糖物质转变成葡萄糖,从而发挥降血糖作用;另外胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等激素能通过促进肝糖原分解和非糖物质转化升高血糖,这些激素共同参与维持血糖动态平衡,保证人体的能量供应。
(3)若患者存在胰岛细胞自身抗体,则患者因胰岛细胞不足而不能产生足够胰岛素,但Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常或更高,A项不符合题意;Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常或更高,不存在胰岛素分泌障碍,B项不符合题意;胰岛素受体表达下降,靶细胞上胰岛素受体减少,会导致靶细胞对胰岛素作用不敏感,C项符合题意;胰岛素β细胞损伤会导致胰岛素缺乏,而Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常或更高,D项不符合题意。
(4)本实验的目的是验证昼夜节律可以通过调控下丘脑REV-ERB基因表达来维持胰岛素敏感性,从而抑制“黎明现象”,因此实验设计中的自变量为是否有昼夜节律的调控和是否有REV-ERB基因表达,因变量是血糖含量的变化;敲除REV-ERB基因的小鼠则不能维持胰岛素的敏感性,进而表现为黎明现象,故本实验中甲、乙组可说明昼夜节律紊乱可能会导致血糖异常升高,乙、丙组可说明,敲除REV-ERB基因小鼠由于无法接受昼夜节律的信息因而表现为血糖异常升高,因此丙组的处理应该为12h光照+12h黑暗;由于因变量是血糖含量的变化,故在其他相同且适宜的条件下,需动态测定各组小鼠的血糖变化情况进行统计分析;根据实验结果可说明,昼夜节律可以通过调控下丘脑REV-ERB基因表达来维持胰岛素敏感性,故丙组敲除REV-ERB基因、12h光照+12h黑暗(正常节律)、不注射胰岛素处理后与甲组(异常节律)结果一致,即血糖异常升高,则丁组在注射胰岛素的情况下,血糖应该为正常,据题干信息“普通小鼠在12h光照+12h黑暗的正常昼夜节律条件下血糖指标正常”可知,乙组血糖正常,实验结果可设计表格见答案。REV-ERB基因具有促进肝糖原及非糖物质转化为血糖的作用,人体经长时间睡眠,觉醒前后该基因表达量显著增加,推测此现象可防止长时间睡眠导致低血糖,为觉醒后的生命活动提供能量。处理
结果
完整植株
雌、雄株各占一半
去部分根
雄株占多数
去部分根+施用细胞分裂素
雌株占多数
去部分叶
雌株占多数
去部分叶+施用赤霉素
雄株占多数
组别
①
②
③
④
⑤
⑥
光照条件
黑暗
2 000 Lux
白光
4 000 Lux
白光
4 000 Lux白光+450 nm补充光
4 000 Lux白光+580 nm补充光
4 000 Lux白光+680 nm补充光
4h后CO2的含量/g
5.0
4.0
3.6
3.4
3.7
3.2
亲本
F1的表型及数量/株
抗虫抗草甘膦
抗虫不抗草甘膦
不抗虫抗草甘膦
不抗虫不抗草甘膦
甲
182
58
61
22
乙
179
89
92
0
丙
282
21
19
0
组别
实验处理
预测结果
甲组:正常小鼠
48 h光照
血糖异常升高
乙组:正常小鼠
12 h光照+12 h黑暗
血糖正常
丙组:敲除REV-ERB基因小鼠
12 h光照+12 h黑暗
血糖异常升高
丁组:敲除REV-ERB基因小鼠
12 h光照+12 h黑暗+注射胰岛素
血糖正常
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
选择题部分
一、选择题(本大题共19小题,每小题2分,共38分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.6月17日是世界防治荒漠化和干旱日,根据联合国的最新数据,全球旱地面积已占全球陆地面积的46.2%,全世界有30亿人口居住在这一区域。下列措施中会加剧荒漠化的是( )
A.实施精准农业
B.滥牧滥樵滥垦
C.推进治沙工程
D.流域综合治理
2.下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
B.衰老细胞中细胞核体积增大,细胞中所有酶活性都降低
C.已分化的细胞执行特定的功能,均不能再分裂增殖
D.被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死
3.下列关于果酒和果醋制作的叙述,正确的是( )
A.果酒和果醋制作分别需要醋酸菌和酵母菌
B.制作果酒和果醋都需要不断充入氧气
C.乙醇发酵和醋酸发酵过程中都一定有气体产生
D.酵母菌和醋酸菌都可以利用糖源进行发酵
4.下列有关生物技术安全性等问题的观点,正确的是( )
A.生殖性克隆人理论上增加了人类基因的多样性
B.生殖性克隆需要核移植技术,而治疗性克隆不需要
C.生物武器的特点有具有传染性、携带和投放相对简单、研发门槛较高等
D.“设计试管婴儿”可以有目的地改造特定基因,特定情况下可用于疾病治疗
5.细胞只有不断地通过与外界进行物质交换,才能维持其生命活动。下列叙述正确的是( )
A.细胞与外界的物质交换主要依赖于扩散来实现
B.载体蛋白介导的物质转运过程中需要ATP为其提供能量
C.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞通过主动转运吸收糖分的结果
D.大分子物质进出细胞需要依赖于细胞膜的结构特性
6.在细胞需氧呼吸过程中,2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制ATP合成过程,但对水的生成没有影响。据此推测,DNP起作用时( )
A.葡萄糖氧化分解时散失的热能增加
B.主要在线粒体基质中发挥作用
C.不会影响K+进入植物的叶肉细胞
D.会影响人体成熟红细胞的需氧呼吸
7.下图为人体内环境进行物质交换的部分过程示意图,其中a、b、c表示构成内环境的几种主要体液。下列叙述错误的是( )
A.a是血浆
B.b是淋巴
C.c是组织液
D.a、b、c的总量大于细胞内液
8.溶酶体内含有许多酸性水解酶,可消化自身衰老、损伤的细胞器,也可分解从外界进入细胞的蛋白质核酸、多糖等,经酶类作用后的代谢物会排至溶酶体外;蛋白质糖基化后会对水解酶产生一定的抵抗作用。细胞溶胶中pH约为7.2,其中的H+可通过膜上的载体蛋白进入溶酶体。下列对溶酶体所作的推测,不合理的是( )
A.溶酶体膜内表面的蛋白质可能存在高度糖基化的现象
B.溶酶体膜上运输H+的载体蛋白可能具有ATP酶活性
C.溶酶体膜上可能具有多种转运蛋白用于水解产物的转运
D.溶酶体中的酶最可能在细胞溶胶中水解衰老损伤的细胞器
9.果树-草菇立体农业是利用树下微弱的光照、较高的湿度和较小的风速等环境条件,在果树下人工栽培草菇(大型食用真菌)的生产方式。下列叙述正确的是( )
A.流入该生态系统的能量包括果树和草菇固定的太阳能
B.利用栽培草菇剩下的有机质作肥料可为果树提供能量
C.该立体农业运用了种群的垂直分层原理,充分利用了空间资源
D.栽培草菇可促进该生态系统的物质循环并实现能量的充分利用
10.酶是一类能催化生化反应的有机物,其活性会受到多种环境因素的影响。下列叙述正确的是( )
A.具有生物催化作用的RNA统称为核酶,具有生物催化作用的蛋白质统称为蛋白酶
B.随着温度升高酶变性的速率加快,因此随着温度的升高酶促反应速率也会逐渐降低
C.抑制剂甲会与底物竞争性结合酶的催化活性部位,从而阻碍酶与底物的结合,则通过增加底物浓度也不会减弱该抑制作用
D.抑制剂乙通过与酶的非催化活性部位结合从而改变了酶的构型,则反应体系中增加酶量有助于提高酶促反应速率
11.某地区生活的一种丽鱼包含两类群体:一类具有磨盘状齿形,专食蜗牛和贝壳类软体动物;另一类具有乳突状齿形,专食昆虫和其他软体动物。下列叙述错误的是( )
A.丽鱼两类齿形性状由相应基因控制,该基因的出现是自然选择的结果
B.两类齿形性状所对应的新基因的出现,丰富了该地区丽鱼种群的基因库
C.磨盘状齿形和乳突状齿形这两种齿形差异有利于丽鱼对该地区环境的适应
D.磨盘状齿形和乳突状齿形丽鱼之间未产生生殖隔离,仍能交配产生可育后代
12.潮间带指海水涨潮到最高位和退潮到最低位之间,会暴露在空气中的海岸部分。在某海岸潮间带岩石上生活着两种藤壶,如下图所示。甲藤壶的壳较重,生长速度快,随着甲藤壶大量生长会缓缓挤到乙藤壶的下面并将乙从岩石上撬离。在潮间带上部,即使没有乙藤壶定居,甲藤壶也无法侵入。下列叙述错误的是( )
A.可采用样方法调查藤壶的种群密度
B.甲藤壶的生态位与乙藤壶有部分重叠
C.潮间带下部甲藤壶种群密度低是被捕食的结果
D.与甲藤壶相比,乙藤壶更能适应较为干燥的环境
阅读下列材料,回答第13、14题。
蜜蜂中的雌蜂(2N=32)由受精卵发育而来,雄蜂(N=16)由未受精的卵发育而来。蜜蜂中有一种DNMT3蛋白作用如图所示,雌蜂幼虫持续取食蜂王浆,使得部分被甲基化的dynactinp62基因去甲基化而能发育为蜂王。若敲除DNMT3基因后,雌蜂幼虫将发育成蜂王,与取食蜂王浆有相同效果,雄蜂在产生精子的过程中,精母细胞经过连续的两次分裂,第一次分裂时,细胞核不分裂,细胞质不均等分裂;第二次分裂时,细胞核进行正常均等分裂,细胞质则发生不均等分裂,含细胞质多的子细胞进一步发育成精子,含细胞质少的子细胞则逐渐退化。
13.下列关于雄蜂产生精子过程的叙述,正确的是( )
A.精母细胞在减数分裂过程中产生4个大小不等的有核细胞
B.一个精母细胞只能产生1个含16条染色体的精子
C.减数第一次分裂前期能形成8个四分体
D.雄蜂是一种高度不育的单倍体
14.下列关于蜂王和工蜂的发育机制的叙述,正确的是( )
A.蜂王浆可能会提高雌蜂幼虫细胞中DNMT3基因的表达水平
B.DNMT3基因表达的产物是一种DNA甲基化酶
C.部分被甲基化的dynactinp62基因的遗传信息发生改变
D.DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶与复制起点的结合
15.不同处理对某植物性别分化的影响如表所示,下列叙述正确的是( )
A.根产生的赤霉素能促进雌株形成
B.叶产生了促进雌株形成的细胞分裂素
C.若对完整植株使用赤霉素合成抑制剂,则雌株数量增多
D.赤霉素和细胞分裂素对性别分化的作用不是相互对抗的
16.如图是RT-PCR过程示意图,①和②表示逆转录酶催化的逆转录过程,③表示PCR过程。据图分析下列说法错误的是( )
A.逆转录酶具有DNA聚合酶的能力
B.③过程只需要引物b
C.RT-PCR不可直接检测基因表达水平
D.RT-PCR可检测某些RNA病毒
17.将枪乌贼一条巨大神经纤维置于一定浓度的溶液中,图甲为在神经纤维上给予适当强度刺激后的某时刻①②③④处膜电位的情况,电表测量方式均按图乙所示(测得静息电位值为-70 mV)。下列叙述错误的是( )
A.①点可能刚恢复为静息电位
B.此时③点的膜电位差大小是由Na+内流引起的
C.动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变
D.提高溶液中K+浓度,可引起神经细胞静息状态下膜电位差减小
18.若某二倍体高等动物(2n=4),一个基因型为AaBbCc的精原细胞(DNA被32P全部标记)在不含32P的培养液中经一次有丝分裂后,再减数分裂形成如图所示的1个细胞,图中仅标明部分基因。不考虑图示以外的其他变异,下列叙述正确的是( )
A.该细胞的核DNA分子数为6个,含2套核遗传信息
B.该细胞的核DNA分子含32P的有4个或5个
C.形成该细胞的过程发生了基因突变和染色体结构变异
D.该细胞分裂形成的精子基因型为BbC、Aac两种
19.油菜(雌雄同花)株高适当降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关试验。下列有关叙述正确的是( )
A.油菜杂交实验中需在花蕾期进行去雄和授粉
B.组合①的F1自交时雌雄配子有9种组合方式
C.若组合②的F2自交,其后代全为高秆的植株占7/16
D.若组合③的F2高秆油菜随机交配,F3中半矮秆油菜占9/48
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共62分)
20.(9分)毛竹是我国南方重要的森林资源,研究毛竹林生态系统碳储量(碳的储备量)及经济效益有着重要意义。研究小组对某林场内三片不同毛竹林中不同深度土壤层的有机碳含量进行调查,结果如下图所示。回答下列问题。
(1)若要调查毛竹的种群密度,可采用 法。废弃的荒山 7~8 年后毛竹逐渐成为优势种,这种演替的方式为 。毛竹林中,碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以 形式进行。
(2)竹鼠是毛竹的天敌之一,若只考虑毛竹被竹鼠取食,则毛竹同化的能量流向分解者的部分包括 和 。
(3)图中结果表明,毛竹林Ⅲ各土层土壤有机碳含量均 其他毛竹林相同土层。三片毛竹林的土壤有机碳含量随着土层深度增加均表现出 的趋势,其趋势变化的原因是 。
(4)毛竹林为高度集约经营型经济林,每年均对 5 年以上的竹材进行砍伐利用。本研究的三片毛竹林中碳储量均低于全国森林的平均水平,可能的原因是 。
21.(10分)某兴趣小组在适宜温度条件下,对密闭透明玻璃容器中的番茄进行了如下实验(除光照条件外,其他参数一致)。实验前各玻璃容器内CO2的含量均为4.0 g,实验4 h后测定各容器内CO2的含量,结果如下表。(Lux表示光强度,nm表示波长)
回答下列问题。
(1)番茄叶肉细胞中光合色素分布于 上,光合色素的作用是 。光反应阶段产生的 两种物质为碳反应阶段提供 。
(2)本实验的自变量是 ;实验前保持各组容器内CO2的含量相同的原因是 。实验结果表明,补充
的光具有促进光合作用的效果。
(3)第③组番茄的总光合作用强度为 (以单位时间内CO2的消耗量表示)。
(4)8 h后测得第⑥组玻璃容器内的CO2的含量为2.8 g,说明后4 h比前4 h光合速率 ,最可能的原因是 。
22.(15分)樱桃冠病是根癌农杆菌引起的樱桃树疾病。科研人员利用根癌农杆菌作为一种天然高效的转基因运载体,将人工合成的某病毒基因组序列导入本氏烟草细胞,经植物组织培养后从叶片中提取、纯化病毒样颗粒,用于疫苗的生产,其过程主要包括以下五个步骤。
(1)步骤一:取樱桃树病变枝条的幼嫩瘤体1 g经 处理捣碎,加入 稀释后,用 法获得单菌落,经筛选鉴定获得根癌农杆菌。
(2)步骤二:通过人工合成某病毒基因组序列应包含 (A.全部遗传信息 B.遗传物质复制相关蛋白的基因
C.衣壳的部分结构蛋白基因)。通过PCR获取该基因时需设计两种引物,引物间不能碱基互补的原因是 。目的基因应插入根癌农杆菌的Ti质粒的 (A.复制起点 B.Ti质粒上的任意区域 C.T-DNA区域)。
(3)步骤三:将重组质粒与经 处理的根癌农杆菌混合,完成转化后还需控制温度进行 培养,使 ,再将菌液涂布在含特定抗生素的培养基上培养,挑取菌落进行 鉴定后扩大培养待用。
(4)步骤四:取本氏烟草细胞经消毒后与待用菌液共同培养,目的是使 ,为提高效率,可采用哪几项措施?
(A.不时摇动培养液 B.缩短培养时间 C.控制菌液中农杆菌浓度 D.降低培养温度)。
(5)步骤五:将处理后的本氏烟草细胞放在含 的培养基中除菌处理后,诱导生成根、芽,通过 途径获得转基因本氏烟草,并通过 的方法检测本氏烟草叶肉细胞中病毒样颗粒。
23.(14分)某植物为雌雄同株异花的二倍体植物,利用转基因技术将抗虫基因和抗草甘膦(一种除草剂)基因导入该植物,选育出甲、乙、丙三株抗虫抗草甘膦植物。取甲、乙、丙自交,F1结果如下表。已知外源基因能1次或多次插入并整合到受体细胞染色体上。
回答下列问题。
(1)根据显性现象的表现形式,抗草甘膦对不抗草甘膦为 。取该植物自交, (填“需要”或“不需要”)进行套袋操作。
(2)甲的F1中抗虫不抗草甘膦及不抗虫抗草甘膦植株混合种植,随机传粉所得子代中,不抗虫不抗草甘膦植株所占比例为 。从甲的F1中筛选稳定遗传的抗虫抗草甘膦植株,最简便的方法是 。
(3)若给乙的F1植株喷施适量的草甘膦,让存活植株自交,得到的F2表型及比例为 。
(4)丙自交得F1过程中,形成抗草甘膦与不抗草甘膦表型比例的原因是 。
(5)草甘膦能与植物体内5-烯醇式丙酮莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)结合并抑制该酶活性,从而影响植物代谢途径。CP4基因可以编码一种特殊的EPSPS,推测该基因能作为抗草甘膦基因的原理是 。中国科学家发现一种新型抗草甘膦基因——GAT基因,该基因能编码草甘膦降解酶,与CP4基因相比,利用GAT基因培育抗草甘膦植物的优点是 。
24.(14分)1981年,科学家发现部分糖尿病患者会出现“黎明现象”,即糖尿病患者在夜间血糖平稳,但在黎明时分由于各种激素间不平衡分泌所引起的一种清晨高血糖状态。“黎明现象”会加大各种糖尿病并发症的风险,对患者的治疗效果和身心健康都造成影响。胰岛细胞参与血糖调节的部分机制如图所示。
回答下列问题。
(1)觉醒状态下,人摄食使血糖升高,葡萄糖经GLUT2进入胰岛B细胞后,通过 (生理过程),使ATP/ADP比例 ,进而导致 通道关闭,细胞内K+浓度增加、膜电位的改变,引起钙通道打开,促进胰岛素以 方式释放。
(2)胰岛素通过促进组织细胞 葡萄糖及抑制肝糖原及 转化成葡萄糖,从而发挥降血糖作用。 (写出两种即可)等激素能升高血糖,与胰岛素共同参与维持血糖动态平衡。
(3)某Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感,即能分泌正常剂量甚至更高剂量的胰岛素,但不能达到相应的效果,原因可能是 。
A.存在胰岛细胞自身抗体
B.胰岛素分泌障碍
C.胰岛素受体表达下降
D.胰岛素β细胞损伤
(4)我国科学家发现,正常人昼夜节律紊乱也可能会出现“黎明现象”,昼夜节律可以通过调控下丘脑REV-ERB基因表达来维持组织细胞对胰岛素的敏感性,从而抑制“黎明现象”。某研究小组以普通小鼠及敲除REV-ERB基因的小鼠为实验材料设计实验,对此进行了验证,请完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。(说明:普通小鼠在12 h光照+12 h黑暗的正常昼夜节律条件下血糖指标正常,长时间光照或长时间黑暗均会导致血糖指标异常升高)
①完善实验思路:将普通小鼠随机均分为甲、乙两组,敲除REV-ERB基因的小鼠随机均分为丙、丁两组。分别进行如下处理。甲组:48 h光照;乙组:12 h光照+12 h黑暗;丙组: ;丁组:12 h光照+12 h黑暗+注射胰岛素,在其他相同且适宜的条件下,动态测定 。
②预测实验结果:预测甲、乙、丙三组的实验结果(丁组小鼠血糖正常),设计一个表格,将实验处理及预测结果填入该表中。
③分析与讨论:REV-ERB基因具有促进肝糖原及非糖物质转化为血糖的作用,人体经长时间睡眠,觉醒前后该基因表达量显著增加,推测此现象有什么生理意义?
答案：
1.B 实施精准农业有利于缓解沙漠化进程,A项不符合题意;滥牧滥樵滥垦会破坏土地植被,进而可加快土地沙漠化进程,B项符合题意;推进治沙工程有利于缓解沙漠化,C项不符合题意;流域综合治理可以缓解荒漠化,D项不符合题意。
2.A 已分化的细胞由于细胞核中含有本物种全套的遗传物质,因此,仍然具有分化成其他各种细胞的潜能,这是细胞核具有全能性的表现,A项正确;衰老细胞中细胞核体积增大,细胞中多种酶活性降低,B项错误;已分化的细胞执行特定的功能,可能会再次分裂增殖,如干细胞,C项错误;被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的,D项错误。
3.D 果酒制作需要的菌种是酵母菌,果醋制作需要的菌种是醋酸菌,A项错误;酵母菌在无氧条件下才能够产生酒精,所以在乙醇发酵阶段不能充入氧气,B项错误;乙醇发酵过程中有CO2产生,而醋酸菌在缺少糖源的发酵过程中无气体产生,C项错误;酵母菌可以通过厌氧呼吸将葡萄糖转化成酒精,醋酸菌可以在氧气和糖源都充足的条件下将葡萄糖转化成醋酸,D项正确。
4.D “生殖性克隆”是用生殖技术制造完整的克隆人,不能丰富人类基因的多样性,A项错误;生殖性克隆和治疗性克隆都需要核移植技术,B项错误;生物武器造价低,技术难度不大,隐秘性强,可以在任何地方研制和生产,具有传染性、危害持久,容易携带,C项错误;“设计试管婴儿”可以有目的地改造特定基因,特定情况下可用于疾病治疗,因此我国政府的态度是不反对治疗性克隆,D项正确。
5.D 细胞与外界的物质交换主要依赖于主动转运来实现,通过主动转运来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要,A项错误;载体蛋白能参与易化扩散,易化扩散不需要ATP为其提供能量,B项错误;果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞在高浓度蔗糖溶液脱水死亡,失去选择透过性,蔗糖进入细胞的结果,C项错误;大分子物质通过胞吞和胞吐进出细胞,依赖于细胞膜结构特点,即具有一定的流动性,D项正确。
6.A 水的生成是在需氧呼吸的第三阶段,且该阶段产生的能量可转化为ATP和热能,分析题意可知,在细胞需氧呼吸过程中,2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制ATP合成过程,但对水的生成没有影响,说明第三阶段ATP生成受阻,则产生的能量更多的转化为热能散失,A项正确;2,4-二硝基苯酚(DNP)能抑制ATP合成过程,ATP合成主要发生在线粒体内膜,B项错误;K+进入植物的叶肉细胞的方式是主动转运,该方式需要ATP,上述过程ATP合成被抑制,故会影响K+进入植物的叶肉细胞,C项错误;人体成熟红细胞无线粒体,不能进行需氧呼吸,不受上述过程影响,D项错误。
7.D 题图所示为人体局部内环境示意图,其中a是血浆,是血细胞直接生活的环境,b是淋巴,c是组织液。三者组成细胞外液,占体液的1/3,细胞内液占体液的2/3。
8.D 溶酶体中含有水解蛋白质的酶,溶酶体膜的内表面蛋白质糖基化能使蛋白质抵抗水解酶的作用,A项合理;溶酶体中的酶为酸性水解酶,说明溶酶体中为酸性环境,而细胞溶胶中的pH约为7.2,故细胞质基质中的H+进入溶酶体的方式为主动转运,主动转运需要载体蛋白并消耗ATP,有些载体蛋白具有ATP酶活性,B项合理;溶酶体中的代谢物会排至细胞溶胶,故溶酶体膜上可能具有多种转运蛋白用于水解产物向外转运,C项合理;细胞溶胶中pH约为7.2,溶酶体中的酶在细胞溶胶中会失活,故水解过程在溶酶体中进行,D项不合理。
9.D 该生态系统属于人工生态系统,流入该生态系统的能量除了果树和其他生产者固定的太阳能外,还有人工输入的能量,草菇是分解者,不能固定太阳能,A项错误;果树不能直接利用有机物中的能量,只能吸收利用经微生物分解后的无机物,B项错误;垂直结构是指群落中不同生物在垂直方向的分布,而非种群的特征,C项错误;草菇属于分解者,其呼吸作用产生的CO2等可为果树的光合作用提供原料,促进该生态系统的物质循环,并实现能量的充分利用,D项正确。
10.D 核酶指的是具有催化功能的小分子RNA,蛋白酶是水解蛋白质肽链的一类酶的总称,具有生物催化作用的蛋白质不能称为蛋白酶,A项错误;一定范围内酶的活性随温度的升高而升高,超过一定温度,酶本身会随温度升高而发生热变性,温度越高酶变性速率越快,直到失去活性,因此,一定范围内随着温度的升高酶促反应速率增大,超过一定温度,酶促反应速率降低,B项错误;抑制剂甲会与底物竞争性结合酶的催化活性部位,从而阻碍酶与底物的结合,则通过增加底物浓度会减弱该酶的抑制作用,C项错误;抑制剂乙通过与酶的非催化活性部位结合从而改变了酶的构型,则反应体系中增加酶量有助于提高酶促反应速率,D项正确。
11.A 性状由基因控制,基因的出现是变异的结果,自然选择对基因起到了选择的作用,A项错误;某个种群的全部基因称为该种群的基因库,两类齿形性状所对应的新基因的出现,丰富了该地区丽鱼种群的基因库,B项正确;群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件,C项正确;丽鱼是同一物种,两类群体之间没有产生生殖隔离,D项正确。
12.C 藤壶活动能力弱、活动范围小,可采用样方法调查藤壶的种群密度,A项正确;甲藤壶大量生长会缓缓挤到乙藤壶的下面并将乙从岩石上撬离,说明二者有部分重叠,B项正确;潮间带下部甲藤壶种群密度低是被捕食和自身生长特点及环境影响的结果,C项错误;乙藤壶生活在潮间带上部,与甲藤壶相比,乙藤壶更能适应较为干燥的环境,D项正确。
13.B 由题干“雄蜂在产生精子的过程中,精母细胞经过连续的两次分裂,第一次分裂时,细胞核不分裂,细胞质不均等分裂;第二次分裂时,细胞核进行正常均等分裂,细胞质则发生不均等分裂,含细胞质多的子细胞进一步发育成精子,含细胞质少的子细胞则逐渐退化”可知,精母细胞在减数分裂过程中产生1个含16条染色体的有核细胞,A项错误;由A项可知,一个精母细胞只能产生1个含16条染色体的精子,B项正确;雄蜂不含同源染色体,不会联会形成四分体,C项错误;雄蜂虽然是单倍体,但是能产生精子,是可育的,D项错误。
14.B 由题干信息“敲除DNMT3基因后,雌蜂幼虫将发育成蜂王,与取食蜂王浆有相同效果”,说明蜂王浆可能会抑制雌蜂幼虫细胞中DNMT3基因的表达,A项错误;抑制DNMT3基因表达后可以显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平,说明其表达产物可能是一种DNA甲基化酶,B项正确;被甲基化的dynactinp62基因的遗传信息没有发生改变,C项错误;DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶与启动子的结合,D项错误。
15.C 分析图表:由图中“去部分根”与“去部分根+施用细胞分裂素”两组对比可知,细胞分裂素的使用促进雌株的形成;又由图中“去部分叶”与“去部分叶+施用赤霉素”两组对比可知,使用赤霉素促进雄株形成;由“去部分根”和“去部分叶”分别与“完整植株”对比可知,去部分根抑制雌株产生或促进雄株产生,去部分叶抑制雄株产生或促进雌株产生。由此知,赤霉素促进雄株生成,而去部分根增大雄株比例,去部分叶减小雄株比例,所以叶应该能产生赤霉素促进雄株生成,而根产生细胞分裂素促进雌株形成,A、B两项错误;由于赤霉素促进雄株形成,所以使用赤霉素合成抑制剂,赤霉素减少,将导致雌株增大,C项正确;由上述分析可知,赤霉素和细胞分裂素对性别分化的作用是互相对抗的,D项错误。
16.B 逆转录酶能催化合成DNA,即具有DNA聚合酶的能力,A项正确;③表示PCR过程,需要引物a、b,B项错误;RT-PCR可检测基因的转录情况,从而推知基因的表达水平,不可直接检测基因表达水平,C项正确;RT-PCR过程是先由RNA逆转录得到cDNA,再通过PCR扩增,故可用于检测RNA病毒,D项正确。
17.B 据题图和题意可知,静息电位值为-70mV,①点电位是-70mV,为静息电位,可能刚恢复为静息电位,A项正确;③处可能是处于恢复静息电位的某一点,此时③点的膜电位差大小主要是由K+外流引起的,B项错误;动作电位沿着神经纤维传导时,其电位变化总是一样的,不会随传导距离的增加而衰减,所以动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变,C项正确;静息电位是由于K+外流引起的,提高溶液中K+浓度,K+不容易外流,神经细胞静息状态下膜电位差减小,D项正确。
18.B 该细胞中有4条染色体,处于减数第一次分裂后期,有8个核DNA分子,A项错误。细胞中的DNA被32P全部标记,在不含32P的培养液中经一次有丝分裂后,细胞中的DNA都是一条链被标记,经减数第一次分裂间期复制后,该细胞的每条染色体中有一个染色单体的核DNA分子中含有32P标记,共4个;图中细胞发生了易位,若易位的两条非同源染色体的染色单体中,一条为32P标记的,一条未被标记,则易位后,两条染色单体都被32P标记,故该细胞的核DNA分子中含32P的有4个或5个,B项正确。该细胞中同源染色体分离,说明处于减数第一次分裂后期,根据同源染色体的形态和基因位置可判断,细胞中的两条非同源染色体之间发生了交换,属于染色体变异中的易位,C项错误。减数第一次分裂结束后,产生了两个次级精母细胞,基因型为AAccab和abCCBB,再经过减数第二次分裂,产生的精子基因型为Aca、Acb、aCB、bCB,D项错误。
19.C 油菜杂交实验中,去雄时间宜选择在花蕾拔尖到开放初期进行,开花后进行授粉,A项错误;据图可知,杂交组合①和组合②正反交的F2中均为高秆∶半矮秆=15∶1,是9∶3∶3∶1的变式,说明该性状是由两对等位基因控制,且两对基因位于两对同源染色体上,假定用A/a、B/b表示,Z和S的基因型分别为AABB和aabb,半矮秆突变体S是双隐性纯合子,只要含有显性基因即表现为高秆,杂交组合①的F1为双杂合子,减数分裂产生配子时,能产生4种比例相等的配子,自交时雌雄配子有16种结合方式,B项错误;组合②的F2基因型有1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb、1aabb,其中1AABB、2AaBB、2AABb、1AAbb、1aaBB自交后代全是高秆,因此其后代全为高秆的植株占7/16,C项正确;组合③中F1基因型为AaBb,与S(aabb)杂交,后代F2高秆油菜基因型为1Aabb、1aaBb、1AaBb,产生ab配子的概率为5/12,因此F2高秆油菜随机交配,F3中半矮秆油菜占5/12×5/12=25/144,D项错误。
20.答案 (每空1分)(1)样方 次生演替 CO2
(2)毛竹枯枝落叶中的能量 竹鼠(取食毛竹后排出)粪便中的能量
(3)大于 逐渐降低 枯枝落叶积累在土壤表层(或表层有较多的有机物输入)
(4)毛竹林的有机碳因定期砍伐而持续输出
解析 (1)样方法适用于植物和活动能力弱、活动范围小的动物,故调查毛竹的种群密度时,常采用的方法为样方法;废弃的荒山保留了原来的土壤,属于次生演替;碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行。
(2)毛竹是生产者,属于第一营养级,输入第一营养级的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了;一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量,一部分随着枯枝落叶等被分解者分解而释放出来;另一部分则被初级消费者(竹鼠)摄入体内,竹鼠的粪便中的能量不属于自身同化量,属于上一营养级同化量,即毛竹的同化量,所以毛竹同化的能量流向分解者的部分包括毛竹枯枝落叶中的能量和竹鼠(取食毛竹后排出)粪便中的能量。
(3)由题图可知,毛竹林Ⅲ各土层土壤有机碳含量均大于其他毛竹林相同土层。三片毛竹林的土壤有机碳含量随着土层深度增加均表现出逐渐降低的趋势,其趋势变化的原因是表层落叶较多,有较多的有机物输入,离地表越远有机物输入越少。
(4)由题可知,毛竹林是高度集约经营型经济林,每年均对 5 年以上的竹材进行砍伐利用。本研究的三片毛竹林中碳储量均低于全国森林的平均水平的可能原因,是毛竹林定期被砍伐造成有机碳的定期持续输出。
21.答案 (每空1分)(1)类囊体薄膜(基粒) 吸收、传递及转化光能 ATP和NADPH 氢、磷酸基团和能量(或还原剂和能量,或氢和能量)
(2)光强度及补充光的种类(波长) 控制变量(或避免无关变量对实验的影响) 450 nm或680 nm
(3)0.35 g/h
(4)低 容器内CO2的浓度下降,导致光合速率降低
解析 (1)光合色素分布于叶绿体类囊体薄膜上。光合色素的作用是吸收、传递及转化光能。光反应阶段产生的ATP为暗反应提供能量,NADPH为暗反应提供能量和还原剂。
(2)本实验人为改变的为光照条件,根据表格可知本实验的自变量是光强度及补充光的种类。CO2是光合作用的原料,对光合作用强度有影响,CO2的初始含量属于无关变量,实验前保持各组容器内CO2的含量相同的原因是控制变量。与4000Lux白光组相比,4000Lux白光+450nm补充光组和4000Lux白光+680nm补充光组4h后CO2的含量变少,说明这两组光合作用强度更高,补充450nm或680nm的光具有促进光合作用的效果。
(3)实验前各玻璃容器内CO2的含量均为4.0g,黑暗条件下,4h后CO2的含量为5.0g,说明呼吸作用产生的CO2的含量为1.0g。4000Lux白光条件下,4h后CO2的含量为3.6g,说明植物光合作用从外界吸收了0.4gCO2,则第③组番茄的总光合作用强度为(1.0+0.4)÷4=0.35(g·h-1)。
(4)8h后测得第⑥组玻璃容器内的CO2的含量为2.8g,则前4小时总光合作用强度为(1.0+4.0-3.2)÷4=0.45(g·h-1)。后4个小时总光合作用强度为(1.0+3.2-2.8)÷4=0.35(g·h-1)。后4h比前4h光合速率低,最可能的原因是容器内CO2的浓度下降,导致光合速率降低。
22.答案 (每空1分)(1)消毒 无菌水 涂布分离
(2)C 防止引物间互补配对形成双链,导致引物与DNA模板结合效率降低 C
(3)氯化钙(钙离子) 液体悬浮(振荡) 细胞复苏 PCR鉴定(核酸分子杂交鉴定)
(4)T-DNA序列整合到受体染色体上 AC
(5)抗生素 器官发生 抗原-抗体杂交
解析 (1)樱桃冠病是根癌农杆菌引起的樱桃树疾病,为了防止杂菌污染,将樱桃树病变枝条的幼嫩瘤体1g经消毒处理捣碎,加入无菌水进行稀释,稀释后用涂布分离法获得单菌落。
(2)人工合成的某病毒基因组序列应包含衣壳的部分结构蛋白基因(保证能合成抗原),为了确保安全性,不需包含全部遗传信息、该病毒遗传物质复制相关蛋白的基因(能连续复制)。PCR过程的引物间和引物内的碱基都不能互补,其原因是防止引物间互补配对形成双链,导致引物与DNA模板结合效率降低。农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,因此目的基因应插入根癌农杆菌的Ti质粒的T-DNA区域。
(3)根癌农杆菌需要经过氯化钙溶液的处理成感受态(一种能吸收外源DNA的状态),并且与重组质粒一起放进液体培养基进行液体悬浮培养,完成转化和细胞复苏;经过筛选,挑取菌落进行PCR鉴定后再扩大培养待用。
(4)如果将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上,取本氏烟草细胞经消毒后与待用菌液共同培养,可以使T-DNA序列整合到受体染色体上。为提高转化率,可不时摇动培养液,使受体细胞与农杆菌充分接触,还可以通过控制菌液中农杆菌浓度。
(5)抗生素能都破坏细菌结构,杀死细菌,将处理后的本氏烟草细胞放在含抗生素的培养基中除菌处理后,诱导生成根、芽,通过器官发生途径获得转基因本氏烟草。若要检测本氏烟草叶肉细胞是否翻译出了病毒样颗粒(本质是蛋白质),可以采用抗原-抗体杂交的方法进行检测。
23.答案 (除标注外,每空1分)(1)完全显性 需要
(2)1/9 自交
(3)抗虫不抗草甘膦∶抗虫抗草甘膦∶不抗虫抗草甘膦=1∶2∶3(2分)
(4)丙中2个抗草甘膦基因整合到非同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律(3分)
(5)CP4基因编码的EPSPS不与草甘膦结合(草甘膦与CP4基因编码的EPSPS结合不影响其活性)(3分) 植物体内不会积累草甘膦(植物体内草甘膦浓度低)(2分)
解析 分析题表:亲本甲自交,F1抗虫抗草甘膦∶抗虫不抗草甘膦∶不抗虫抗草甘膦∶不抗虫不抗草甘膦=9∶3∶3∶1,表明抗虫基因和抗草甘膦基因为显性,且分别位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律;亲本乙自交,F1抗虫抗草甘膦∶抗虫不抗草甘膦∶不抗虫抗草甘膦=4∶2∶2,表明抗虫基因和抗草甘膦基因分别位于一对同源染色体的不同染色体上;亲本丙自交,F1抗虫抗草甘膦∶抗虫不抗草甘膦∶不抗虫抗草甘膦=14∶1∶1,表明抗虫抗草甘膦基因同时位于一条染色体上,且抗虫抗草甘膦基因又分别位于另一对同源染色体的不同染色体上。假设抗虫基因用A表示,抗草甘膦基因用B表示,甲、乙、丙基因的位置关系如下图所示:
(1)分析甲自交得到F1的结果9∶3∶3∶1,可知抗草甘膦对不抗草甘膦为完全显性;题干信息该植物为雌雄同株异花的二倍体植物,故该植物自交需要进行套袋操作,以防止外来花粉干扰。
(2)由上述分析可知,甲的F1抗虫不抗草甘膦基因型及比例为AAbb∶Aabb=1∶2,不抗虫抗草甘膦基因型及比例为aaBB∶aaBb=1∶2,群体中AAbb∶Aabb∶aaBB∶aaBb=1∶2∶1∶2,配子基因型及比例为Ab∶aB∶ab=1∶1∶1,随机传粉后,不抗虫不抗草甘膦aabb=1/3×1/3=1/9;从甲的F1中筛选稳定遗传的抗虫抗草甘膦植株,最简便的方法是自交。
(3)假设等位基因C/c位于乙植株另一对同源染色体上(即不在基因A、B所在的染色体上),由上述分析可知,乙的基因型可表示为ABCc,自交得到F1的基因型及比例为AB__∶AA__∶BB__=2∶1∶1,即抗虫抗草甘膦∶抗虫不抗草甘膦∶不抗虫抗草甘膦=2∶1∶1;给F1植株喷施适量的草甘膦后,存活的植株为抗虫抗草甘膦(AB__)∶不抗虫抗草甘膦(BB__)=2∶1,2/3抗虫抗草甘膦(AB__)自交得到的2/12的抗虫不抗草甘膦植株(AA__)、2/12的不抗虫抗草甘膦植株(BB__)、4/12的抗虫抗草甘膦植株(AB__),1/3不抗虫抗草甘膦(BB__)自交得到1/3不抗虫抗草甘膦植株(BB__),由此可知F2表型及比例为2/12的抗虫不抗草甘膦植株(AA__)∶4/12的抗虫抗草甘膦植株(AB__)∶[2/12的不抗虫抗草甘膦植株(BB__)+1/3不抗虫抗草甘膦植株(BB__)]=1∶2∶3。
(4)由上述分析可知丙自交得F1过程中,形成抗草甘膦与不抗草甘膦表型比例的原因是丙中2个抗草甘膦基因整合到了非同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律。
(5)由题干信息可知CP4基因编码的EPSPS比较特殊其不能与草甘膦结合,不会影响植物代谢,故该基因能作为抗草甘膦基因;GAT基因能编码草甘膦降解酶,该酶可以降解草甘膦,导致植物体内不会积累草甘膦。
24.答案 (除标注外,每空1分)(1)细胞呼吸 升高 ATP敏感钾
胞吐
(2)摄取、储存和利用 非糖物质 胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素
(3)C
(4)①12 h光照+12 h黑暗 各组小鼠的血糖变化情况 ②如下表(3分)
③防止长时间睡眠导致低血糖,为觉醒后的生命活动提供能量
解析 (1)据图分析,觉醒状态,人体摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经GLUT2进入胰岛B细胞,经细胞呼吸氧化分解;消耗ADP,生成ATP,使得ATP/ADP比率上升;进而导致ATP敏感钾通道关闭,细胞内K+浓度增加,膜电位的改变,引起钙通道打开;促进胰岛素以胞吐方式释放,因为胰岛素是分泌蛋白。
(2)胰岛素作为降血糖的唯一激素,可通过促进组织细胞摄取、储存和利用葡萄糖,使血糖水平下降;同时抑制肝糖原和非糖物质转变成葡萄糖,从而发挥降血糖作用;另外胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等激素能通过促进肝糖原分解和非糖物质转化升高血糖,这些激素共同参与维持血糖动态平衡,保证人体的能量供应。
(3)若患者存在胰岛细胞自身抗体,则患者因胰岛细胞不足而不能产生足够胰岛素,但Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常或更高,A项不符合题意;Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常或更高,不存在胰岛素分泌障碍,B项不符合题意;胰岛素受体表达下降,靶细胞上胰岛素受体减少,会导致靶细胞对胰岛素作用不敏感,C项符合题意;胰岛素β细胞损伤会导致胰岛素缺乏,而Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常或更高,D项不符合题意。
(4)本实验的目的是验证昼夜节律可以通过调控下丘脑REV-ERB基因表达来维持胰岛素敏感性,从而抑制“黎明现象”,因此实验设计中的自变量为是否有昼夜节律的调控和是否有REV-ERB基因表达,因变量是血糖含量的变化;敲除REV-ERB基因的小鼠则不能维持胰岛素的敏感性,进而表现为黎明现象,故本实验中甲、乙组可说明昼夜节律紊乱可能会导致血糖异常升高,乙、丙组可说明,敲除REV-ERB基因小鼠由于无法接受昼夜节律的信息因而表现为血糖异常升高,因此丙组的处理应该为12h光照+12h黑暗;由于因变量是血糖含量的变化,故在其他相同且适宜的条件下,需动态测定各组小鼠的血糖变化情况进行统计分析;根据实验结果可说明,昼夜节律可以通过调控下丘脑REV-ERB基因表达来维持胰岛素敏感性,故丙组敲除REV-ERB基因、12h光照+12h黑暗(正常节律)、不注射胰岛素处理后与甲组(异常节律)结果一致,即血糖异常升高,则丁组在注射胰岛素的情况下,血糖应该为正常,据题干信息“普通小鼠在12h光照+12h黑暗的正常昼夜节律条件下血糖指标正常”可知,乙组血糖正常,实验结果可设计表格见答案。REV-ERB基因具有促进肝糖原及非糖物质转化为血糖的作用,人体经长时间睡眠,觉醒前后该基因表达量显著增加,推测此现象可防止长时间睡眠导致低血糖,为觉醒后的生命活动提供能量。处理
结果
完整植株
雌、雄株各占一半
去部分根
雄株占多数
去部分根+施用细胞分裂素
雌株占多数
去部分叶
雌株占多数
去部分叶+施用赤霉素
雄株占多数
组别
①
②
③
④
⑤
⑥
光照条件
黑暗
2 000 Lux
白光
4 000 Lux
白光
4 000 Lux白光+450 nm补充光
4 000 Lux白光+580 nm补充光
4 000 Lux白光+680 nm补充光
4h后CO2的含量/g
5.0
4.0
3.6
3.4
3.7
3.2
亲本
F1的表型及数量/株
抗虫抗草甘膦
抗虫不抗草甘膦
不抗虫抗草甘膦
不抗虫不抗草甘膦
甲
182
58
61
22
乙
179
89
92
0
丙
282
21
19
0
组别
实验处理
预测结果
甲组:正常小鼠
48 h光照
血糖异常升高
乙组:正常小鼠
12 h光照+12 h黑暗
血糖正常
丙组:敲除REV-ERB基因小鼠
12 h光照+12 h黑暗
血糖异常升高
丁组:敲除REV-ERB基因小鼠
12 h光照+12 h黑暗+注射胰岛素
血糖正常
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