2024届广东省梅州市兴宁市第一中学高三模拟预测生物试题(原卷版+解析版)
展开这是一份2024届广东省梅州市兴宁市第一中学高三模拟预测生物试题(原卷版+解析版),共30页。试卷主要包含了 一位细胞生物学家曾指出等内容,欢迎下载使用。
一. 单项选择题(1-12题每题2分,13-16题每题4分,共40分)
1. 一位细胞生物学家曾指出:“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找”。以下叙述不支持这一结论的是( )
A. 细胞是生命活动的基本单位,是基本的生命系统
B. 生物膜系统保证了细胞生命活动高效有序地进行
C. 细胞器既分工又合作;细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
D. 一切生物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物所构成
2. 农谚是劳动人民积累的关于农耕方面的经验和感悟。下列相关叙述错误的是( )
A. “菜花黄,蜂闹房”体现消费者对作物传粉的作用
B. “向阳瓜果格外甜”体现光照对作物制造有机物的影响
C. “氮长枝条磷长籽”体现不同植物对无机盐的吸收具有选择性
D. “春耕多一遍,秋收多一担”揭示细胞呼吸原理在生产中的运用
3. 下列生理活动一定在生物膜上进行的是( )
A. 以DNA的一条链为模板合成新链
B. 细胞消耗氧气释放能量过程
C. 细胞呼吸释放二氧化碳过程
D. 棉花植株进行光合作用生成ATP
4. 纳洛酮是一种有效的麻醉剂拮抗剂,通过竞争受体而起作用。科学家从小鼠大脑中提取蛋白质混合物,同时逐滴加入一定量放射性标记的纳洛酮和等量不同类型的麻醉剂溶液。再将混合液置于特殊介质上用缓冲液冲洗,如果纳洛酮能和蛋白质混合物中的成分结合,则会从介质上检测出稳定的放射性。实验结果如下表,推测下列叙述错误的是( )
A. 与纳洛酮竞争作用最明显的麻醉剂是美沙酮
B. 随着麻醉剂浓度的升高,纳洛酮与受体结合的几率逐渐降低
C. 蛋白质混合物中存在着麻醉剂的受体
D. 实验还需设置对照组,向其中加入一定量放射性标记的纳洛酮和等量配制麻醉剂的溶剂
5. 对植物根尖细胞中某细胞器的组成成分进行分析,发现A、T、C、G、U五种碱基的相对含量分别约为25%、10%、30%、20%、15%,则下列叙述正确的是
A. 该细胞器无膜B. 该细胞器能固定CO2
C. 该细胞器能产生水D. 该细胞器不能进行能量转换
6. 血管紧张素是由肝脏分泌的前体物质血管紧张素原(一种血清球蛋白)水解形成的一种多肽类激素。血管紧张素能引起血管收缩,升高血压,用于各种原因的虚脱、休克所引起的低血压症。下列关于血管紧张素的叙述,正确的是( )
A. 只有肝脏细胞中含有血管紧张素基因
B. 血管紧张素原合成时有水分子的生成
C. 血管紧张素原的形成不需要内质网的参与
D. 血管紧张素通过参与细胞代谢来调节血压
7. 1966年,科学家提出了DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链连续形成,另一条子链不连续,即先形成短片段后再进行连接(如图1)。为验证假说,进行如下实验:用标记T4噬菌体,在培养噬菌体的不同时刻,分离出噬菌体DNA并加热使其变性,再进行密度和梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小,并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。下列相关叙述错误的是( )
A. 与60秒相比,120秒结果中短链片段减少的原因是短链片段连接形成长片段
B. DNA的半不连续复制保证了DNA的两条链能够同时作为模板进行复制
C. 该实验可用标记的脱氧核苷酸代替3H标记的脱氧核苷酸标记DNA
D. 若以DNA连接缺陷的噬菌体为材料,则图2中的曲线峰值将右移
8. 自交不亲和是指两性花植物在雌、雄配子正常时,自交不能产生后代的特性。在烟草中至少有15个自交不亲和基因S1,S2…S15构成一个复等位基因系列(位于一对常染色体上相同位置)。当花粉的Sx(x=1,2……15)基因与母本有相同的Sx基因时,该花粉的活性受到抑制而不能完成受精作用。根据以上信息判断下列说法错误的是( )
A. 基因型为S1S2和S1S4的亲本,正交和反交的子代基因型相同
B. 若某小岛烟草的S基因只有S1、S2、S3、S4四种,则该群体最多有6种基因型
C. 基因S1,S2…S15互为等位基因,其遗传遵循分离定律
D. 具有自交不亲和特性的植物进行杂交实验时,母本无需去雄
9. 链霉素对结核杆菌具有强大的抗菌作用。研究表明,链霉素在结核杆菌细胞中会与核糖体发生不可逆结合,进而合成很多功能异常或无功能的蛋白质,据此推测链霉素的作用可能是( )
A. 诱发结核杆菌在DNA复制时产生差错
B. 使某个基因转录形成多个不同的mRNA
C. 使部分tRNA反密码子的碱基序列发生改变
D. 诱导tRNA与mRNA间的碱基配对出现错误
10. 埃及斑蚊是传播某种传染病的媒介。某地区在喷洒杀虫剂后,斑蚊种群数量减少了99%。但一年后,该种群又恢复到原来的数量,此时再度喷洒相同的杀虫剂后,仅杀死了40%的斑蚊。对此现象的正确解释是( )
A. 杀虫剂导致斑蚊基因突变,产生抗药性基因
B. 斑蚊体内累积的杀虫剂增加了自身的抗药性
C. 杀虫剂的选择作用提高了种群抗药基因的频率
D. 使用杀虫剂的第一年斑蚊种群没有基因突变
11. 新冠疫苗生产的途径及原理如下图所示,相关叙述不正确的是( )
A. 传统疫苗生产通常采用动物细胞体外培养病毒使其增殖
B. 注射核糖核酸疫苗后,该疫苗能直接刺激机体产生特异性免疫
C. 感染过腺病毒的人可能由于存在腺病毒抗体,使疫苗作用效果较差
D. 重组蛋白疫苗具有抗原性但不能侵染进入宿主细胞
12. 科学家研究了某种群数量与种群瞬时增长量的变化规律,结果如图所示。有关分析不正确的是( )
A. 该种群瞬时增长量大于0时,种群数量将上升
B. 该种群数量为40万时,种群瞬时增长量最大
C. 该种群数量大于80万后呈现下降趋势
D. 该种群数量达到K值时,种内斗争最剧烈
13. 玉米(2N=20)的大孢子母细胞和小孢子母细胞通过减数分裂分别形成大孢子和小孢子。小孢子再经一次有丝分裂,形成 1 个营养核、1 个精子,大孢子经过三次有丝分裂形 成胚囊,内含 1 个卵细胞、2 个极核、3 个反足细胞和 2 个助细胞。下列说法中错误的是( )
A. 小孢子母细胞和大孢子母细胞减数分裂过程中,1 个细胞能形成 10 个四分体
B. 由大孢子母细胞和小孢子母细胞形成卵细胞和精子的过程,细胞中最多含有 40 条染色体
C. 不考虑突变,来自同一个大孢子的卵细胞、极核、反足细胞和助细胞的基因型相同
D. 2 个极核与 1 个精子结合的受精极核中含有 30 条染色体
14. 成年人的血红蛋白由两条α肽链和两条β肽链构成。每条16号染色体上有两个能独立控制α肽链合成的基因,每条11号染色体上有一个控制β肽链合成的基因。地中海贫血症是由于患者α基因突变导致α肽链多31个氨基酸残基。当患者细胞内异常α肽链和正常α肽链同时存在时,可随机与β肽链结合形成血红蛋白,有异常α肽链参与构成的血红蛋白功能异常。相关基因型和表现型的关系如下表(每个正常的α基因记作“+”,突变后的α基因记作“-”)。不考虑基因突变,下列说法错误的是 ( )
A. Ⅱ型地中海贫血症患者正常血红蛋白含量高于Ⅲ型患者
B. 上述实例体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状
C. 一对轻度贫血夫妇婚后所生的子女中,表现为轻度贫血的概率为2/3
D. 上述控制异常α肽链合成的mRNA中,终止密码子会延后出现
15. 某精原细胞中m、n为一对同源染色体,其中m为正常染色体。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示,其中A~E表示染色体片段,染色体桥在减数第一次分裂时会在两着丝粒之间随机断裂,后续的分裂过程正常进行。 下列说法正确的是( )
A. m、n联会时发生交换的位点在基因B/B和C/C之间
B. 该精原细胞减数分裂形成的精子中染色体数目会减少
C. 仅考虑B基因,该精原细胞减数分裂后可形成基因型为BB的精子
D. 该精原细胞经减数分裂形成的含异常染色体的精子占1/2
16. 某二倍体植物的花色由三对独立遗传的等位基因(A/a、 B/b、 D/d)控制,体细胞中d基因数多于D基因时,D基因不能表达,其花色遗传如图1所示。为了确定aaBbDdd植株属于图2中的哪一种突变体,让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交,观察并统计子代的表现型与比例(各种配子正常存活)。下列叙述错误的是( )
A. 在没有突变的情况下,橙花性状的基因型有4种
B. 突变体①可以产生8种不同基因型的配子
C. 若子代中黄色∶橙色=1∶4, 则其为突变体②
D. 等位基因A和a的本质区别是碱基排列顺序不同
二、非选择题 :共60分
17. 科研人员对西北地区濒危植物四合木进行了光抑制研究。西北干旱时间较长且光照强度大,强光照会使四合木出现光抑制现象:强光下三线态叶绿素(3ch1)与O2发生反应,生成单线氧(1O2),1O2会攻击叶绿素,破坏光合结构等。叶黄素可以快速淬灭3ch1并直接清除1O2。请回答下列问题:
(1)为研究光合作用释放的O2来源于什么物质,鲁宾等以小球藻为实验材料,用18O标记的KHCO3、H2O进行了三组实验。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于______________,判断依据是______________。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于______________(填场所)。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光,则小球藻产生O2的速率将______________。
(2)现有甲、乙两组四合木幼苗,请设计实验验证“干旱会导致四合木气孔开放程度降低,外源NO可减轻干旱对气孔开放程度的限制”。写出简要实验思路和预期结果:
实验思路:________________________________________;
预期结果:________________________________________。
(3)资料显示,NO还可与单线氧发生反应进而生成NO2。综上所述,NO可以缓解四合木干旱胁迫,原因是:①___________,缓解光反应减弱;②___________,缓解暗反应减弱。
18. 人类对资源的利用应采取节约使用综合利用,避免浪费和破坏的原则。不仅现代人注重资源的可持续性发展,古代的贤者也提出过有助于资源可持续发展的建议。《孟子·梁惠王上》提到“数罟不入洿池,鱼鳖不可胜食也;斧斤以时入山林,材木不可胜用也”,意思是密网不下到池塘里,鱼鳖之类的水产就会吃不完;按一定的时节入山伐木,木材就会用不完。回答下列问题:
(1)防治木材害虫最好采用______方法(填“生物防治”或“化学防治”)。
(2)若想调查池塘中鲤鱼的种群密度,可采用 _________ 法,采用密网捕捞池塘中的鱼不利于鱼类的可持续性发展,原因是_____________________________________
(3)与人工林相比,当地的天然林物种丰富度要 ________ (填“高”或“低”);从群落结构的角度分析,树林中的植物可为动物提供 ______________________ 。森林生态系统中瓢虫与短翅蚜小蜂、蚜虫三者之间存在集团内捕食现象(集团内捕食是指不同天敌共享同一猎物)。其中短翅蚜小蜂既是猎物也是捕食者。从瓢虫和短翅蚜小蜂的种间关系考虑,瓢虫与短翅蚜小蜂的数量总体保持稳定,原因是________________________________。
(4)研究人员多次实地调查后,发现某群落正在发生次生演替,他们的判断依据是______。
19. “吸烟有害健康”。烟叶行业的科研人员为提升烟叶品质,对烟草植株进行了深入研究。请回答下列问题:
(1)图1中,IPT(腺苷磷酸——异戊烯基转移酶)是催化细胞分裂素(CTK)合成的酶,烟草去顶之前检测不到IPT基因表达,而去顶后可检测到该基因表达,并伴随CTK在茎节处积累。说明高浓度IAA通过__________最终表现为顶端优势。
(2)烟草体内有WE12基因和WE17基因,它们分别编码邻氨基苯甲酸合成酶α亚基和β亚基,该酶催化的反应如图2所示。当色氨酸含量较高时,会抑制邻氨基苯甲酸合成酶的活性,该过程的生理意义是__________。乙烯激活WE12基因和WE17基因表达后,可引起植物体内__________(填激素名称)含量上升,理由是__________。
(3)烟草感染尖镰孢菌后,会出现叶片褪色变黄的症状。研究人员对此进行实验:将生理状态相同的烟草幼苗随机分为甲、乙、丙、丁4组,处理如下:
注:“+”代表叶片褪色变黄,累加表示程度
补全表格中相关内容:①__________;②__________。
20. 水稻是一种两性花(雌雄同花)的禾本科植物,是世界三大农作物之一,杂交水稻具有重要的经济价值。我国科研人员对杂交水稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的融合而产生种子的一种繁殖过程)进行了研究。请回答下列问题:
(1)杂交水稻在抗逆性、产量等方面优于双亲,但杂种自交后代会发生__________现象,这是由于减数分裂过程中__________分离所致。
(2)研究表明有两个基因控制水稻无融合生殖过程:含基因A的植株形成雌配子时,减数第一次分裂异常,导致雌配子染色体数目加倍;含基因B的植株产生的雌配子都不能参与受精作用,而直接发育成胚。雄配子的发育不受基因A、B的影响。用图1所示杂交方案,可获得无融合生殖的杂种个体。
①某品系的基因型为__________,子代中Ⅱ号个体自交所结种子胚基因型是__________。
②子代_________号具有稳定遗传的杂种优势,其产生的雌配子基因型为_________。
(3)不育系的产生是基因突变的结果,在细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因(如上2图)。
①利用不育系进行育种操作的最明显的优点是 ____________________;
②其中细胞核中的可育基因/不育基因分别用R/r表示,且R对r显性;细胞质中的可育基因/不育基因分别用 N/S表示,已知R能够抑制S的表达,即基因型为S(RR)的水稻表现为___________(填“可育”或“不育”);当细胞质基因为 N 时,无论细胞核中含有可育基因还是不育基因,植株都表现为雄性可育,所以雄性不育系的基因型为 ___________________ 。
③现有甲、乙两个水稻品系,甲为雄性不育品系。甲品系与乙品系杂交后甲品系所结的籽粒全部为雄性不育品系,则乙品系的基因型为_________________ 。
(4)我国科研人员尝试利用基因编辑技术敲除杂交水稻的4个相关基因,实现了杂种的“无融合生殖”,如图3所示。
图3中所敲除的4个基因在正常减数分裂过程中的作用是_________。
21. B基因存在于水稻基因组中,仅在体细胞(2n)和精子中正常表达,在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响,设计了如下实验。请据图回答:
(1)可从水稻体细胞或___________中分离B基因。B基因在水稻卵细胞中不转录,从基因结构角度推测其可能的原因是卵细胞中__________________________。
(2)Luc基因是荧光素酶基因,能催化荧光素产生荧光。B-Luc融合基因形成过程中需要的酶是___________。
(3)过程①转化筛选时,需要先将农杆菌接种到含有___________的培养基上培养一段时间,之后再采用影印法(即采用无菌纱布盖在已形成菌落的培养基表面影印)将已形成菌落的菌种接种到含有___________的培养基上培养,之后对比两个培养基上的菌落,挑选合适的菌落接种,进行扩大培养备用。
(4)最终获得转基因植物的卵细胞出现_________,则证明B基因在水稻卵细胞中成功表达。
(5)从转基因水稻植株未成熟种子中分离出胚,观察到细胞内仅含一个染色体组,判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的,而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育,由此表明___________________________。
兴宁一中2024届高三考前模拟生物测试题
一. 单项选择题(1-12题每题2分,13-16题每题4分,共40分)
1. 一位细胞生物学家曾指出:“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找”。以下叙述不支持这一结论的是( )
A. 细胞是生命活动的基本单位,是基本的生命系统
B. 生物膜系统保证了细胞生命活动高效有序地进行
C. 细胞器既分工又合作;细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
D. 一切生物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物所构成
【答案】D
【解析】
【分析】细胞学说的内容:
(1)认为细胞是有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;
(2)每个细胞作为一个相对独立的单位,既有它“自己的”生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益;
(3)新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生。
【详解】A、细胞是生物体结构和功能的基本单位,是生命活动的基本单位,是基本的生命系统,因此,每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找,A正确;
B、生物膜系统将细胞分成许多小区室,使各部位发生的代谢过程能在相对稳定的环境中进行,保证了细胞生命活动高效有序地进行,即强调了细胞作为代谢基本单位的功能,与题意相符,B正确;
C、细胞器既分工又合作,完成各项生命活动;细胞核作为细胞代谢和遗传的控制中心,调控了细胞中代谢的有序进行,与题意相符,C正确;
D、除病毒外,一切生物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物所构成,一切生命活动都离不开细胞,所以每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找,D错误。
故选D。
2. 农谚是劳动人民积累的关于农耕方面的经验和感悟。下列相关叙述错误的是( )
A. “菜花黄,蜂闹房”体现消费者对作物传粉的作用
B. “向阳瓜果格外甜”体现光照对作物制造有机物的影响
C. “氮长枝条磷长籽”体现不同植物对无机盐的吸收具有选择性
D. “春耕多一遍,秋收多一担”揭示细胞呼吸原理在生产中的运用
【答案】C
【解析】
【分析】1、不同的植物细胞,细胞膜上吸收不同矿质元素离子的载体数量不同,吸收不同矿质元素离子的速率也不同。
2、光合作用的实质上是绿色植物通过叶绿体利用光能把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。
【详解】A、消费者是生态系统中的最活跃的成分,可以加快生态系统的物质循环和能量流动,对植物的传粉和种子的传播具有重要作用,所以“菜花黄,蜂闹房”体现消费者对作物传粉的作用,A正确;
B、“向阳瓜果格外甜”说明向阳的瓜果含糖量高,体现光照对作物制造有机物的影响,B正确;
C、“氮长枝条磷长籽”体现同一植物的不同部位对无机盐的吸收具有选择性,C错误;
D、“春耕多一遍,秋收多一担”是指只有地翻得好,才能让土质更加松软透气,有利于种子的呼吸,揭示细胞呼吸原理在生产中的运用,D正确。
故选C。
3. 下列生理活动一定在生物膜上进行的是( )
A. 以DNA一条链为模板合成新链
B. 细胞消耗氧气释放能量的过程
C. 细胞呼吸释放二氧化碳的过程
D. 棉花植株进行光合作用生成ATP
【答案】D
【解析】
【分析】在真核细胞中,细胞膜、核膜以及细胞器膜,在结构和功能上是紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系,称为生物膜系统。
【详解】A、以DNA的一条链为模板合成新链是指转录,主要发生在细胞核中,线粒体和叶绿体中也可发生,该过程不发生在生物膜上,A错误;
B、真核细胞消耗氧气释放能量的过程主要是指有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜,而原核生物无线粒体,原核细胞消耗氧气释放能量的过程不发生在生物膜上,B错误;
C、细胞呼吸释放二氧化碳的过程是指有氧呼吸第二阶段,发生在线粒体基质,不在生物膜上,C错误;
D、棉花为真核生物,其进行光合作用生成ATP的场所为叶绿体类囊体薄膜,属于生物膜。
故选D。
本题考查转录、有氧呼吸和光合作用的相关内容,识记转录、光合作用和呼吸作用发生的场所是解答本题的关键。
4. 纳洛酮是一种有效的麻醉剂拮抗剂,通过竞争受体而起作用。科学家从小鼠大脑中提取蛋白质混合物,同时逐滴加入一定量放射性标记的纳洛酮和等量不同类型的麻醉剂溶液。再将混合液置于特殊介质上用缓冲液冲洗,如果纳洛酮能和蛋白质混合物中的成分结合,则会从介质上检测出稳定的放射性。实验结果如下表,推测下列叙述错误的是( )
A. 与纳洛酮竞争作用最明显的麻醉剂是美沙酮
B. 随着麻醉剂浓度的升高,纳洛酮与受体结合的几率逐渐降低
C. 蛋白质混合物中存在着麻醉剂的受体
D. 实验还需设置对照组,向其中加入一定量放射性标记的纳洛酮和等量配制麻醉剂的溶剂
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意分析可知,纳洛酮是一种有效的类吗啡拮抗剂,通过竞争受体而起作用,因此推导纳洛酮可能作用于突触后膜上的特异性受体发挥作用。根据表中数据可知,该实验研究不同麻醉剂对纳洛酮作用的影响,实验的自变量是麻醉剂的种类,比较表中数据可知,加入左啡诺的一组试剂浓度最低,说明该组中麻醉剂与纳洛酮竞争受体的作用最明显,纳洛酮和蛋白质混合物中的成分结合的最少。
【详解】A、根据表中数据分析可知,加入左啡诺的一组试剂浓度最低,说明与纳洛酮竞争作用最明显的试剂是左啡诺,A错误;
B、由于麻醉剂与纳洛酮竞争相同位点,麻醉剂浓度升高,与受体结合的几率逐渐升高,而纳洛酮与受体结合的几率逐渐降低,B正确;
C、根据以上分析可知,纳洛酮可能作用于突触后膜上的特异性受体发挥作用,结合纳洛酮是一种有效的麻醉剂拮抗剂,故蛋白质混合物中存在着麻醉剂受体,C正确;
D、根据以上分析可知,该实验的目的是研究不同麻醉剂对纳洛酮作用的影响,检测指标为介质上的放射性,为了使实验结果更准确,实验还需要设置对照组,向其中加入一定量放射性标记的纳洛酮和等量配制麻醉剂的溶剂,排除自变量以外的因素对实验结果的干扰,D正确。
故选A。
5. 对植物根尖细胞中某细胞器的组成成分进行分析,发现A、T、C、G、U五种碱基的相对含量分别约为25%、10%、30%、20%、15%,则下列叙述正确的是
A. 该细胞器无膜B. 该细胞器能固定CO2
C. 该细胞器能产生水D. 该细胞器不能进行能量转换
【答案】C
【解析】
【详解】细胞器中同时含有T和U,说明既有DNA也有RNA,该细胞在根尖细胞中为线粒体,在有氧呼吸第三阶段能产生水,选C。
【定位】细胞器
①细胞中含有核酸的细胞器有叶绿体、线粒体和核糖体,核糖体中是RNA,叶绿体和线粒体同时含有DNA和RNA;
②根据“根尖细胞”得出细胞器是线粒体。
6. 血管紧张素是由肝脏分泌的前体物质血管紧张素原(一种血清球蛋白)水解形成的一种多肽类激素。血管紧张素能引起血管收缩,升高血压,用于各种原因的虚脱、休克所引起的低血压症。下列关于血管紧张素的叙述,正确的是( )
A. 只有肝脏细胞中含有血管紧张素基因
B. 血管紧张素原合成时有水分子的生成
C. 血管紧张素原的形成不需要内质网的参与
D. 血管紧张素通过参与细胞代谢来调节血压
【答案】B
【解析】
【分析】1、由题干信息分析可知,血管紧张素原是一种血清球蛋白,属于分泌蛋白,其化学本质是蛋白质;血管紧张素原水解形成血管紧张素,在水解形成血管紧张素时,伴随着肽键的断裂。
2、细胞内分泌蛋白合成的过程最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质。然后由内质网产生的囊泡包裹运输蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合。高尔基体对蛋白质进一步的修饰加工,然后又由囊泡包裹蛋白质将其移动到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
【详解】A、人体内不同细胞都是受精卵细胞增殖和分化的结果,细胞增殖和分化过程中遗传物质不变,因此几乎所有细胞都含有血管紧张素基因,但该基因只在肝细胞中表达,A错误;
B、血管紧张素原是一种血清球蛋白,蛋白质合成过程中每个肽键的形成会脱去一分子水,因此有水生成,B正确;
C、血管紧张素原属于分泌蛋白,其形成需要内质网的参与,C错误;
D、激素不参与细胞代谢,激素只起调节作用,D错误。
故选B。
7. 1966年,科学家提出了DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链连续形成,另一条子链不连续,即先形成短片段后再进行连接(如图1)。为验证假说,进行如下实验:用标记T4噬菌体,在培养噬菌体的不同时刻,分离出噬菌体DNA并加热使其变性,再进行密度和梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小,并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。下列相关叙述错误的是( )
A. 与60秒相比,120秒结果中短链片段减少的原因是短链片段连接形成长片段
B. DNA的半不连续复制保证了DNA的两条链能够同时作为模板进行复制
C. 该实验可用标记的脱氧核苷酸代替3H标记的脱氧核苷酸标记DNA
D. 若以DNA连接缺陷的噬菌体为材料,则图2中的曲线峰值将右移
【答案】D
【解析】
【分析】图1为DNA的半保留复制过程,显示复制方向、起点缺口等;图2自变量有时间、离试管口的距离,因变量是放射性的强度。
【详解】A、图2中,与60秒结果相比,120秒时有些短链判断连接成长链片段,所以短链片段减少了,A正确;
B、DNA的半不连续复制,使得一条子链连续形成,另一条子链不连续,即先形成短片段后再进行连接,保证了DNA的两条链能够同时作为模板进行复制,B正确
C、32P和3H都具有放射性,脱氧核苷酸中含有H和P,故该实验可用 32P 标记的脱氧核苷酸代替3H标记的脱氧核苷酸标记DNA,C正确;
D、DNA连接缺陷的 T4 噬菌体内缺少DNA连接酶,复制形成的短链片段无法连接,故图2中的曲线峰值将向左移,D错误。
故选D。
8. 自交不亲和是指两性花植物在雌、雄配子正常时,自交不能产生后代的特性。在烟草中至少有15个自交不亲和基因S1,S2…S15构成一个复等位基因系列(位于一对常染色体上相同位置)。当花粉的Sx(x=1,2……15)基因与母本有相同的Sx基因时,该花粉的活性受到抑制而不能完成受精作用。根据以上信息判断下列说法错误的是( )
A. 基因型为S1S2和S1S4的亲本,正交和反交的子代基因型相同
B. 若某小岛烟草的S基因只有S1、S2、S3、S4四种,则该群体最多有6种基因型
C. 基因S1,S2…S15互为等位基因,其遗传遵循分离定律
D. 具有自交不亲和特性的植物进行杂交实验时,母本无需去雄
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意可知,同源染色体上的等位基因Sx(S1、S2……S15)不亲和,当花粉的Sx基因与母本有相同的Sx基因时,该花粉的精子就不能完成受精作用,说明烟草后代没有该基因的纯合个体。
【详解】A、基因型为S1S2和S1S4的亲本,由于都含S1基因,而当花粉含有与母本有相同的S1基因时,该花粉的精子就不能完成受精作用,所以正交和反交的子代基因型不完全相同,A错误;
B、由分析可知,烟草无该等位基因的纯合子,故该群体可能具有的基因型为S1S2、S1S3、S1S4、S2S3、S2S4、S3S4,共6种基因型,B正确;
C、基因S1、S2…S15互为等位基因,位于一对常染色体上,因此其遗传遵循分离定律,C正确;
D、具有自交不亲和特性的品系进行杂交育种时,由于当花粉的Sx基因与母本有相同的Sx基因时,该花粉的精子就不能完成受精作用,所以母本无需去雄,D正确。
故选A。
9. 链霉素对结核杆菌具有强大的抗菌作用。研究表明,链霉素在结核杆菌细胞中会与核糖体发生不可逆结合,进而合成很多功能异常或无功能的蛋白质,据此推测链霉素的作用可能是( )
A. 诱发结核杆菌在DNA复制时产生差错
B. 使某个基因转录形成多个不同的mRNA
C. 使部分tRNA反密码子的碱基序列发生改变
D. 诱导tRNA与mRNA间的碱基配对出现错误
【答案】D
【解析】
【分析】核糖体是合成蛋白质的场所,链霉素在结核杆菌细胞中会与核糖体发生不可逆结合,进而影响翻译过程,从而形成很多功能异常或无功能的蛋白质。
【详解】A、DNA复制的场所不是核糖体,因此链霉素在结核杆菌细胞中与核糖体发生不可逆结合后不会直接影响DNA复制过程,A错误;
B、基因转录的场所也不是核糖体,因此链霉素在结核杆菌细胞中与核糖体发生不可逆结合后不会直接影响DNA转录过程,B错误;
C、核糖体与链霉素结合不影响tRNA上的反密码子的碱基序列,C错误;
D、tRNA与mRNA间的碱基配对发生在核糖体上,若核糖体与链霉素结合会诱导tRNA与mRNA间的碱基配对出现错误,从而使翻译过程受阻,D正确。
故选D。
10. 埃及斑蚊是传播某种传染病的媒介。某地区在喷洒杀虫剂后,斑蚊种群数量减少了99%。但一年后,该种群又恢复到原来的数量,此时再度喷洒相同的杀虫剂后,仅杀死了40%的斑蚊。对此现象的正确解释是( )
A. 杀虫剂导致斑蚊基因突变,产生抗药性基因
B. 斑蚊体内累积的杀虫剂增加了自身的抗药性
C. 杀虫剂的选择作用提高了种群抗药基因的频率
D. 使用杀虫剂的第一年斑蚊种群没有基因突变
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论的内容:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、抗药性基因在使用杀虫剂之前就存在,A错误;
B、斑蚊抗药性的增强是由于杀虫剂对其抗药性进行了定向选择,B错误;
C、在使用杀虫剂之前,原来的斑蚊种群中就有少数个体有抗药性基因,杀虫剂只是对斑蚊的抗药性进行了选择,使斑蚊的抗药性基因频率上升,C正确;
D、第一年的斑蚊种群中已经有少数个体有抗药性基因,说明第一年的斑蚊种群已有基因突变,D错误。
故选C。
11. 新冠疫苗生产的途径及原理如下图所示,相关叙述不正确的是( )
A. 传统疫苗生产通常采用动物细胞体外培养病毒使其增殖
B. 注射核糖核酸疫苗后,该疫苗能直接刺激机体产生特异性免疫
C. 感染过腺病毒的人可能由于存在腺病毒抗体,使疫苗作用效果较差
D. 重组蛋白疫苗具有抗原性但不能侵染进入宿主细胞
【答案】B
【解析】
【分析】疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后,免疫系统便会产生一定的保护物质,如免疫活性生理物质、特殊抗体等;当动物再次接触到这种病原菌时,动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。
【详解】A、据图可知,传统疫苗是体外培养病毒并灭活,可知传统疫苗生产通常采用动物细胞体外培养病毒使其增殖,A正确;
B、由图可知,注射核糖核酸疫苗有脂质颗粒包裹,所以需要进入细胞后才会激发特异性免疫,B错误;
C、腺病毒载体疫苗是利用腺病毒的感染过程将重组基因带入细胞生产抗原,但感染过腺病毒则体内有腺病毒抗体,会导致疫苗作用的量下降,作用效果差,C正确;
D、重组蛋白疫苗仅有S蛋白,不能侵入宿主细胞,D正确。
故选B。
12. 科学家研究了某种群数量与种群瞬时增长量的变化规律,结果如图所示。有关分析不正确的是( )
A. 该种群瞬时增长量大于0时,种群数量将上升
B. 该种群数量为40万时,种群瞬时增长量最大
C. 该种群数量大于80万后呈现下降趋势
D. 该种群数量达到K值时,种内斗争最剧烈
【答案】D
【解析】
【分析】分析图像可知:曲线表示种群瞬时增长量随种群数量的变化,当种群数量大于80万个时,种群数量下降,所以80万个为种群数量的最大值;当种群数量20万个时,种群的瞬时增长量等于0,所以20万个是种群数量的最小值。
【详解】A、据以上分析可知,种群瞬时增长量大于0时,种群数量上升,A正确;
B、由图可知种群数量为40万时,种群瞬时增长量最大,为2000个,B正确;
C、依题分析80万个为种群数量最大值,即大于80万后会出现下降趋势,C正确;
D、种群种内斗争最剧烈的是K值以上,种内竞争会淘汰部分个体,又恢复到K值,D错误。
故选D。
13. 玉米(2N=20)的大孢子母细胞和小孢子母细胞通过减数分裂分别形成大孢子和小孢子。小孢子再经一次有丝分裂,形成 1 个营养核、1 个精子,大孢子经过三次有丝分裂形 成胚囊,内含 1 个卵细胞、2 个极核、3 个反足细胞和 2 个助细胞。下列说法中错误的是( )
A. 小孢子母细胞和大孢子母细胞减数分裂过程中,1 个细胞能形成 10 个四分体
B. 由大孢子母细胞和小孢子母细胞形成卵细胞和精子的过程,细胞中最多含有 40 条染色体
C. 不考虑突变,来自同一个大孢子的卵细胞、极核、反足细胞和助细胞的基因型相同
D. 2 个极核与 1 个精子结合的受精极核中含有 30 条染色体
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意,1个小孢子母细胞通过减数分裂形成4个小孢子,不含同源染色体,且染色体数目只有体细胞的一半;4个小孢子经过有丝分裂形成4 个细胞(体积较大)和4个细胞(体积较小),其细胞中染色体数目只有体细胞的一半;4个体积小的细胞经过有丝分裂形成8个精子。
【详解】A、小孢子母细胞和大孢子母细胞减数分裂过程中,减数第一次分裂前期细胞内同源染色体联会,形成10个四分体,A正确;
B、玉米的大孢子母细胞和小孢子母细胞均只有20条染色体,在减数分裂形成卵细胞和精子的过程中,细胞内最多含20条染色体,B错误;
C、不考虑突变,来自同一个大孢子的卵细胞、极核、反足细胞和助细胞由有丝分裂产生,基因型相同,C正确;
D、根据题意,1个极核含有10条染色体,1个卵细胞含有10条染色体,故2个极核与1个精子结合的受精极核中含有30条染色体,D正确。
故选B。
14. 成年人的血红蛋白由两条α肽链和两条β肽链构成。每条16号染色体上有两个能独立控制α肽链合成的基因,每条11号染色体上有一个控制β肽链合成的基因。地中海贫血症是由于患者α基因突变导致α肽链多31个氨基酸残基。当患者细胞内异常α肽链和正常α肽链同时存在时,可随机与β肽链结合形成血红蛋白,有异常α肽链参与构成的血红蛋白功能异常。相关基因型和表现型的关系如下表(每个正常的α基因记作“+”,突变后的α基因记作“-”)。不考虑基因突变,下列说法错误的是 ( )
A. Ⅱ型地中海贫血症患者正常血红蛋白含量高于Ⅲ型患者
B. 上述实例体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状
C. 一对轻度贫血夫妇婚后所生的子女中,表现为轻度贫血的概率为2/3
D. 上述控制异常α肽链合成的mRNA中,终止密码子会延后出现
【答案】C
【解析】
【分析】分析表格相关基因型和表现型的关系可知,表现型与突交后的a基因的数量有关,突变后的a基因的数量越多,患病程度越重。
【详解】A、Ⅱ型的基因型为++--,Ⅲ型为+---,所以Ⅱ型正常血红蛋白含量高于Ⅲ型患者,A正确;
B、上述实例体现了基因通过控制血红蛋白的结构来控制生物性状,B正确;
C、轻度贫血夫妇的染色体都为++--,异常基因都在同一条染色体上,子代患中度贫血概率为1/2,C错误;
D、根据题干信息分析,患者(a基因突变导致肽链多了31个氨基酸残基,可能是控制异常a肽链合成的mRNA发生了终止密码延后,导致肽链延长,D正确。
故选C。
本题结合表格,考查基因控制蛋白质合成、基因型与表型之间关系相关知识,意在考查学生分析表格提取有效信息的能力;能理解所学知识的要点,综合运用所学知识分析问题的能力。
15. 某精原细胞中m、n为一对同源染色体,其中m为正常染色体。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示,其中A~E表示染色体片段,染色体桥在减数第一次分裂时会在两着丝粒之间随机断裂,后续的分裂过程正常进行。 下列说法正确的是( )
A. m、n联会时发生交换的位点在基因B/B和C/C之间
B. 该精原细胞减数分裂形成的精子中染色体数目会减少
C. 仅考虑B基因,该精原细胞减数分裂后可形成基因型为BB的精子
D. 该精原细胞经减数分裂形成的含异常染色体的精子占1/2
【答案】A
【解析】
【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。
题图分析:左图中m为正常染色体,则n发生了倒位。右图中发生了交叉互换且染色体片段缺失。
【详解】A、据图可知,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,且染色体片段缺失,根据染色体桥的特点,可判断发生交换的位点在基因B/B和C/C之间,A正确;
B、依据题干信息,染色体桥在减数第一次分裂时会在两着丝粒之间随机断裂,后续的分裂过程正常进行,可知,该精原细胞减数分裂形成的精子中染色体数目不会减少,B错误;
C、依据减数分裂的过程和特点,可判断,仅考虑B基因,该精原细胞减数分裂后不会形成基因型为BB的精子,C错误;
D、由于图中同源染色体发生变异后,相连的片段随机断裂,所以该精原细胞产生含有正常染色体的精子比例为1/4,含异常染色体的精子占3/4,D错误。
故选A。
16. 某二倍体植物的花色由三对独立遗传的等位基因(A/a、 B/b、 D/d)控制,体细胞中d基因数多于D基因时,D基因不能表达,其花色遗传如图1所示。为了确定aaBbDdd植株属于图2中的哪一种突变体,让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交,观察并统计子代的表现型与比例(各种配子正常存活)。下列叙述错误的是( )
A. 在没有突变的情况下,橙花性状的基因型有4种
B. 突变体①可以产生8种不同基因型的配子
C. 若子代中黄色∶橙色=1∶4, 则其为突变体②
D. 等位基因A和a本质区别是碱基排列顺序不同
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1可知,A基因抑制B基因的表达,故黄色基因型中无A基因,黄色的基因型为aaB_dd;橙色的基因型为aaB_D_,其余基因型对应的表现型为白色。图2有三种突变体,①能产生的配子为D:dd:Dd:d=1:1:1:1,②能产生的配子为D:dd:Dd:d=1:1:2:2,③能产生的配子为D:dd=1:1。
【详解】A、由分析可知,正常情况下,橙花性状的基因型为aaBBDD、aaBbDD、aaBBDd、aaBbDd共4种,A正确;
B、结合分析可知,突变体①aaBbDdd减数分裂可产生aBD、aBdd、aBDd、aBd、abD、abdd、abDd、abd共8种配子,B正确;
C、由分析可知,突变体②产生的配子为D:dd:Dd:d=1:1:2:2,因此突变体②aaBbDdd与aaBBDD的植株杂交,子代的基因型以及比例为aaB_Ddd:aaB_DD:aaB_DDd:aaB_Dd=1:1:2:2,由于体细胞中d基因数多于D基因时,D基因不能表达,因此aaB_Ddd表现为黄色,而aaB_DD、aaB_DDd:aaB_Dd都表现为橙色,因此子代中黄色∶橙色=1∶5,C错误;
D、基因中的碱基排列顺序代表遗传信息,因此等位基因A和a的本质区别是碱基排列顺序不同,D正确。
故选C。
二、非选择题 :共60分
17. 科研人员对西北地区濒危植物四合木进行了光抑制研究。西北干旱时间较长且光照强度大,强光照会使四合木出现光抑制现象:强光下三线态叶绿素(3ch1)与O2发生反应,生成单线氧(1O2),1O2会攻击叶绿素,破坏光合结构等。叶黄素可以快速淬灭3ch1并直接清除1O2。请回答下列问题:
(1)为研究光合作用释放的O2来源于什么物质,鲁宾等以小球藻为实验材料,用18O标记的KHCO3、H2O进行了三组实验。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于______________,判断依据是______________。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于______________(填场所)。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光,则小球藻产生O2的速率将______________。
(2)现有甲、乙两组四合木幼苗,请设计实验验证“干旱会导致四合木气孔开放程度降低,外源NO可减轻干旱对气孔开放程度的限制”。写出简要实验思路和预期结果:
实验思路:________________________________________;
预期结果:________________________________________。
(3)资料显示,NO还可与单线氧发生反应进而生成NO2。综上所述,NO可以缓解四合木干旱胁迫,原因是:①___________,缓解光反应减弱;②___________,缓解暗反应减弱。
【答案】(1) ①. H2O ②. O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致 ③. 细胞外、线粒体 ④. 降低
(2) ①. 实验思路:将甲、乙两组幼苗放置在非干旱条件下培养一段时间测量气孔开放程度;将甲组置于干旱条件、乙组置于干旱条件并施加外源NO,在其他条件相同且适宜的条件下培养一段时间,测量两组幼苗的气孔开放程度。 ②. 预期结果:甲组干旱条件下气孔开放程度比非干旱条件低,乙组施加NO后气孔开放程度较甲组干旱条件有所提高。
(3) ①. NO与单线氧结合成NO2,保护叶绿素和光合结构 ②. NO缓解干旱对气孔开放程度的限制,提高胞间CO2的浓度
【解析】
【小问1详解】
根据表格的数据,由于O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致,所以可以判定光合产物O2中的氢来源于H2O;光合作用需要的CO2可以由细胞外(外部环境)和线粒体(通过呼吸作用产生CO2),植物光合作用主要吸收红光,但还需要其他的颜色的光,如果只用红光照射,则光合作用速率降低。
【小问2详解】
验证“干旱会导致四合木气孔开放程度降低,外源NO可减轻干旱对气孔开放程度的限制”,由此可知,实验设计中的自变量是是否经过干旱处理以及是否干旱后同时用NO处理,实验的因变量是气孔开放程度的变化,据此实验思路如下:将甲、乙两组幼苗放置在非干旱条件下培养段时间测量气孔开放程度(利用甲、乙,植物前后自身对照):将甲组置于干旱条件、乙组置于干旱条件并施加外源NO,在其他条件相同且适宜的条件下培养一段时间,测量两组幼苗的气孔开放程度。
预期结果:因为该实验为验证性实验,要想证明上述的结论则相应的实验结果应该是甲组干旱条件下气孔开放程度比非干旱条件低,乙组施加NO后气孔开放程度较甲组干旱条件有所提高,即因为干旱处理甲组幼苗的气孔开放程度下降,而经过干旱和同时使用NO的乙组植株其气孔开放程度有所增加。
【小问3详解】
资料显示,强光下三线态叶绿素(3ch1)与O2发生反应,生成单线氧(O2),1O2会攻击叶绿素,破坏光合结构等。①NO还可与单线氧发生反应进而生成NO2。据此可知NO通过与单线氧结合进而保护了叶绿素和光合结构,进而缓解光反应减弱的现象;②同时,NO缓解干旱对气孔开放程度的限制,提高细胞间CO2的浓度,促进暗反应过程,进而促进了光合作用的进行。
18. 人类对资源的利用应采取节约使用综合利用,避免浪费和破坏的原则。不仅现代人注重资源的可持续性发展,古代的贤者也提出过有助于资源可持续发展的建议。《孟子·梁惠王上》提到“数罟不入洿池,鱼鳖不可胜食也;斧斤以时入山林,材木不可胜用也”,意思是密网不下到池塘里,鱼鳖之类的水产就会吃不完;按一定的时节入山伐木,木材就会用不完。回答下列问题:
(1)防治木材害虫最好采用______方法(填“生物防治”或“化学防治”)。
(2)若想调查池塘中鲤鱼的种群密度,可采用 _________ 法,采用密网捕捞池塘中的鱼不利于鱼类的可持续性发展,原因是_____________________________________
(3)与人工林相比,当地的天然林物种丰富度要 ________ (填“高”或“低”);从群落结构的角度分析,树林中的植物可为动物提供 ______________________ 。森林生态系统中瓢虫与短翅蚜小蜂、蚜虫三者之间存在集团内捕食现象(集团内捕食是指不同天敌共享同一猎物)。其中短翅蚜小蜂既是猎物也是捕食者。从瓢虫和短翅蚜小蜂的种间关系考虑,瓢虫与短翅蚜小蜂的数量总体保持稳定,原因是________________________________。
(4)研究人员多次实地调查后,发现某群落正在发生次生演替,他们的判断依据是______。
【答案】(1)生物防治
(2) ①. 标记重捕 ②. 密网在捕获大鱼的同时也会捕获更多体型较小的鱼类,引起幼年鱼的数量减少,从而降低鱼类的出生率升高鱼类的死亡率
(3) ①. 高 ②. 食物和栖息空间 ③. 相互之间具有调节和抑制作用,使两种生物互为消长,以维持两个种群数量的相对稳定
(4)群落的物种组成不断发生变化
【解析】
【分析】1、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法,其中样方法适用于调查植物或活动能力弱,活动范围小的动物,而标记重捕法适用于调查活动能力强,活动范围大的动物。
2、群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。群落演替包括初生演替和次生演替。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。
【小问1详解】
与化学防治相比,生物防治不会污染环境、不会破坏生态系统稳定性,因此控制害虫最好采用生物防治。
【小问2详解】
鲤鱼的活动能力强,活动范围大,故调查鲤鱼的种群密度可采用标记重捕法。若采用密网捕鱼,在捕获大鱼的同时也会捕获更多体型较小的鱼类,引起幼年鱼的数量减少,从而降低鱼类的出生率,升高鱼类的死亡率,从而不利于鱼类资源的可持续再生。
【小问3详解】
人工林中的物种较少,结构比较简单,与人工林相比,当地的天然林物种丰富度要高。
从群落结构的角度分析,树林中的植物可为动物提供食物和栖息空间,因此植物的分层决定了动物的分层。
依题意,瓢虫与短翅蚜小蜂、蚜虫三者之间存在集团内捕食现象,其中短翅蚜小蜂既是猎物也是捕食者。据此可知,瓢虫和短翅蚜小蜂之间既存在竞争关系又存在捕食关系,二者相互之间具有调节和抑制作用,在竞争中此消彼长,在捕食中抑制数量,由此来维持两个种群数量的相对稳定。
【小问4详解】
群落的物种组成是区分不同群落的重要特征,依据群落的物种组成是否发生变化,可判断群落是否在发生演替。研究人员在实地调查时,群落已存在许多生物,且物种组成在不断发生变化,因此,此时群落正在进行演替且为次生演替。
19. “吸烟有害健康”。烟叶行业的科研人员为提升烟叶品质,对烟草植株进行了深入研究。请回答下列问题:
(1)图1中,IPT(腺苷磷酸——异戊烯基转移酶)是催化细胞分裂素(CTK)合成的酶,烟草去顶之前检测不到IPT基因表达,而去顶后可检测到该基因表达,并伴随CTK在茎节处积累。说明高浓度IAA通过__________最终表现为顶端优势。
(2)烟草体内有WE12基因和WE17基因,它们分别编码邻氨基苯甲酸合成酶的α亚基和β亚基,该酶催化的反应如图2所示。当色氨酸含量较高时,会抑制邻氨基苯甲酸合成酶的活性,该过程的生理意义是__________。乙烯激活WE12基因和WE17基因表达后,可引起植物体内__________(填激素名称)含量上升,理由是__________。
(3)烟草感染尖镰孢菌后,会出现叶片褪色变黄的症状。研究人员对此进行实验:将生理状态相同的烟草幼苗随机分为甲、乙、丙、丁4组,处理如下:
注:“+”代表叶片褪色变黄,累加表示程度
补全表格中相关内容:①__________;②__________。
【答案】(1)抑制IPT基因的表达来抑制烟草茎节处CTK的合成
(2) ①. 维持细胞内色氨酸含量的相对稳定 ②. 生长素 ③. 乙烯激活WE12基因和WE17基因,合成邻氨基苯甲酸合成酶,促进色氨酸的合成,而色氨酸经一系列的反应转变为生长素
(3) ①. 接种等量的尖镰孢菌 ②. 幼苗喷施等量适宜浓度的茉莉酸溶液
【解析】
【分析】顶端优势:植物的顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象。通常植物主茎的顶端生长很快,侧芽生长很慢或潜伏不生长,这种主茎顶端生长占优势,阻止侧芽萌发或抑制侧枝生长的现象称为顶端优势。
【小问1详解】
顶端优势是由于顶芽将生长素向下运输,导致侧芽生长素积累,进而顶芽生长,侧芽被抑制生长的现象。IPT(腺苷磷酸——异戊烯基转移酶)是催化细胞分裂素(CTK)合成的酶,烟草去顶之前检测不到IPT基因表达的产物IPT,而去顶后可检测到该基因表达,说明侧芽积累的生长素抑制了IPT基因表达,进而使细胞分裂素的合成受抑制,故而侧芽生长受抑制。
【小问2详解】
邻氨基苯甲酸合成酶是催化合成邻氨基苯甲酸的酶,邻氨基苯甲酸可以转化为色氨酸,当色氨酸含量较高时,会抑制邻氨基苯甲酸合成酶的活性,可以维持细胞内色氨酸含量的相对稳定,为负反馈调节;色氨酸可以合成生长素,WE12基因和WE17基因表达后,生长素含量增多,因此乙烯激活WE12基因和WE17基因表达后,可引起植物体内生长素的含量。
【小问3详解】
烟草感染尖镰孢菌后,会出现叶片褪色变黄的症状,结合甲组对照的结果为++++++(褪色变黄的程度最大)可知,①中为接种等量的尖镰孢菌;对比丙和丁组可知,②中加入的是幼苗喷施等量适宜浓度的茉莉酸溶液。
本题主要考查植物激素的作用,以及几种植物激素之间的相互关系。关键是看清楚图1和图2表达的含义。
20. 水稻是一种两性花(雌雄同花)的禾本科植物,是世界三大农作物之一,杂交水稻具有重要的经济价值。我国科研人员对杂交水稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的融合而产生种子的一种繁殖过程)进行了研究。请回答下列问题:
(1)杂交水稻在抗逆性、产量等方面优于双亲,但杂种自交后代会发生__________现象,这是由于减数分裂过程中__________分离所致。
(2)研究表明有两个基因控制水稻无融合生殖过程:含基因A的植株形成雌配子时,减数第一次分裂异常,导致雌配子染色体数目加倍;含基因B的植株产生的雌配子都不能参与受精作用,而直接发育成胚。雄配子的发育不受基因A、B的影响。用图1所示杂交方案,可获得无融合生殖的杂种个体。
①某品系的基因型为__________,子代中Ⅱ号个体自交所结种子胚基因型是__________。
②子代_________号具有稳定遗传的杂种优势,其产生的雌配子基因型为_________。
(3)不育系的产生是基因突变的结果,在细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因(如上2图)。
①利用不育系进行育种操作的最明显的优点是 ____________________;
②其中细胞核中的可育基因/不育基因分别用R/r表示,且R对r显性;细胞质中的可育基因/不育基因分别用 N/S表示,已知R能够抑制S的表达,即基因型为S(RR)的水稻表现为___________(填“可育”或“不育”);当细胞质基因为 N 时,无论细胞核中含有可育基因还是不育基因,植株都表现为雄性可育,所以雄性不育系的基因型为 ___________________ 。
③现有甲、乙两个水稻品系,甲为雄性不育品系。甲品系与乙品系杂交后甲品系所结的籽粒全部为雄性不育品系,则乙品系的基因型为_________________ 。
(4)我国科研人员尝试利用基因编辑技术敲除杂交水稻的4个相关基因,实现了杂种的“无融合生殖”,如图3所示。
图3中所敲除的4个基因在正常减数分裂过程中的作用是_________。
【答案】(1) ①. 性状分离 ②. 等位基因
(2) ①. aabb ②. ab、aB ③. Ⅳ ④. AaBb
(3) ①. 不需要人工去雄 ②. 可育 ③. S(rr) ④. N(rr)
(4)使同源染色体分离
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
小问1详解】
杂交水稻在抗逆性、产量等方面优于双亲,但杂种自交后代会发生性状分离现象,这是由于减数分裂过程中等位基因分离所致。
【小问2详解】
①分析题意,某品系与无融合生殖品系杂交,子代产生aabb、aaBb、Aabb、AaBb 四种基因型,由于AaBb产生AB、Ab、aB、ab四种配子,故推测某品系母本只能产生ab一种配子,故某品系的基因型为 aabb;品系Ⅱ基因型为aaBb,由于“含基因B的植株产生的雌配子都不能参与受精作用,而直接发育成胚”,故子代中Ⅱ号个体自交所结种子胚的基因型是aB、ab。
②子代 IV个体基因型为AaBb,具有稳定遗传的杂种优势;由于“含基因A的植株形成雌配子时,减数分裂I异常,导致雌配子染色体数目加倍”,其基因型中含有A和B基因,其产生的雌配子的基因型为AaBb,该雌配子不经过受精即可产生后代,且后代的基因型均为AaBb(无融合结籽)。
【小问3详解】
①利用不育系进行育种操作的最明显的优点是不需要人工去雄。
②结合题意可知,在细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因,其中细胞核中的不育基因用r表示,可育基因用R表示,且R对r显性;细胞质中的不育基因用S表示,可育基因用N表示,上述细胞质与细胞核可组成6种基因型的细胞,即N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)、S(rr),四种基因的关系中,R能够抑制S的表达,即基因型为S(RR)的水稻表现为雄性可育;当细胞质基因为N时,无论细胞核中含有可育基因还是不育基因,植株都表现为雄性可育,所以雄性不育系的基因型为S(rr)。
③甲品系S(rr)与乙品系杂交后甲品系所结的籽粒全部为雄性不育品系S(rr),且乙应为可育品系,说明乙的核基因也为rr,故只能为N(rr)。
【小问4详解】
正常情况下进行的减数分裂过程中,同源染色体应该分离,分别进入不同的配子,而由题图可知,利用基因编辑技术敲除4个基因后,进行减数分裂时同源染色体没有分离,故可推测敲除的4个基因在正常减数分裂过程中所起的作用是使同源染色体分离。
21. B基因存在于水稻基因组中,仅在体细胞(2n)和精子中正常表达,在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响,设计了如下实验。请据图回答:
(1)可从水稻体细胞或___________中分离B基因。B基因在水稻卵细胞中不转录,从基因结构角度推测其可能的原因是卵细胞中__________________________。
(2)Luc基因是荧光素酶基因,能催化荧光素产生荧光。B-Luc融合基因形成过程中需要的酶是___________。
(3)过程①转化筛选时,需要先将农杆菌接种到含有___________的培养基上培养一段时间,之后再采用影印法(即采用无菌纱布盖在已形成菌落的培养基表面影印)将已形成菌落的菌种接种到含有___________的培养基上培养,之后对比两个培养基上的菌落,挑选合适的菌落接种,进行扩大培养备用。
(4)最终获得转基因植物的卵细胞出现_________,则证明B基因在水稻卵细胞中成功表达。
(5)从转基因水稻植株未成熟种子中分离出胚,观察到细胞内仅含一个染色体组,判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的,而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育,由此表明___________________________。
【答案】(1) ①. 精子 ②. B基因的启动子无法启动转录
(2)限制酶和DNA连接酶
(3) ①. 卡那霉素 ②. 潮霉素
(4)荧光 (5)B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚
【解析】
【分析】图示中过程①表示筛选含有目的基因的重组质粒的农杆菌,图示中质粒有抗卡那霉素标记基因和抗潮霉素标记基因,如果选择培养基中加入的是卡那霉素,起作用的是抗卡那霉素标记基因。过程②表示将筛选出含有重组质粒的农杆菌,将其T-DNA整合到水稻细胞染色体DNA上。所以过程①转化筛选时,需要先将农杆菌接种到含有卡那霉素的培养基上培养一段时间,之后再采用影印法(即采用无菌纱布盖在已形成菌落的培养基表面影印)将已形成菌落的菌种接种到含有潮霉素的培养基上培养,之后对比两个培养基上的菌落,挑选合适的菌落接种,进行扩大培养备用。
【小问1详解】
由题“B基因存在于水稻基因组中,仅在体细胞(2n)和精子中正常表达”,因此可从可从水稻体细胞或精子中分离B基因。B基因的启动子无法启动转录,会导致B基因在水稻卵细胞中不转录。
【小问2详解】
在基因工程的具体操作中,将目的基因与运载体结合从而构建基因表达载体,需要限制酶来切割以获取目的基因,同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端,再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体,因此B-Luc融合基因形成过程中需要的酶是限制酶和DNA连接酶。
【小问3详解】
过程①转化筛选时,需要先将农杆菌接种到含有卡那霉素的培养基上培养一段时间,之后再采用影印法将已形成菌落的菌种接种到含有潮霉素的培养基上培养,之后对比两个培养基上的菌落,挑选合适的菌落接种,进行扩大培养备用。
【小问4详解】
因为Luc基因是能催化荧光素产生荧光,因此最终获得转基因植物的卵细胞出现荧光,则证明B基因在水稻卵细胞中成功表达。
【小问5详解】
一般情况下,水稻卵细胞在未受精时不能发育成胚,而转基因植株未受精的卵细胞能发育成胚,说明B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚。
本题借助基因工程相关知识,考查运用所学知识对某些生物学问题进行推理、解释,并作出合理判断或得出正确结论的能力;试题通过B基因表达对卵细胞的影响体现了对科学思维素养中的演绎与推理要素的考查。
加入的麻醉剂种类
无法再检测出放射性时的试剂浓度
吗啡
8×10-9M
美沙酮
3×10-8M
左啡诺
3×10-9M
类型
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
基因型
++++
++--
+---
----
表现型
正常
轻度贫血
中度贫血
重度贫血(患儿早亡)
实验
18O的比例
H2O
KHCO3
O2
1
0.85
0.61
0.86
2
0.20
0.40
0.20
3
0.20
057
0.20
甲
乙
丙
丁
接种情况
①
变量处理
幼苗喷施适量蒸馏水作为对照
②
幼苗喷施等量适宜浓度乙烯利溶液
幼苗喷施等量适宜浓度的茉莉酸溶液+乙烯利溶液
在相同且适宜条件下培养一段时间,观察4组幼苗的叶片变化情况
叶片褪色程度
++++++
+++
+++
+
加入的麻醉剂种类
无法再检测出放射性时的试剂浓度
吗啡
8×10-9M
美沙酮
3×10-8M
左啡诺
3×10-9M
类型
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
基因型
++++
++--
+---
----
表现型
正常
轻度贫血
中度贫血
重度贫血(患儿早亡)
实验
18O的比例
H2O
KHCO3
O2
1
0.85
061
0.86
2
0.20
0.40
0.20
3
0.20
0.57
0.20
甲
乙
丙
丁
接种情况
①
变量处理
幼苗喷施适量蒸馏水作为对照
②
幼苗喷施等量适宜浓度的乙烯利溶液
幼苗喷施等量适宜浓度的茉莉酸溶液+乙烯利溶液
在相同且适宜条件下培养一段时间,观察4组幼苗的叶片变化情况
叶片褪色程度
++++++
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