生物:广西壮族自治区河池市部分学校2025届高三4月月考试卷(解析版)
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这是一份生物:广西壮族自治区河池市部分学校2025届高三4月月考试卷(解析版),共20页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1. 农谚“冬天麦盖三层被,来年枕着馒头睡”,生动形象地说明了水对冬小麦生长发育的重要性。下列相关叙述正确的是( )
A. 土壤含水量适宜有助于冬小麦吸收Mg2+等矿质离子
B. 冬小麦细胞内的自由水相对含量会随气温降低而增大
C. 冬小麦根细胞的液泡充分吸水膨胀会导致细胞破裂
D. 不同发育时期的同一株冬小麦对水的需求无明显差异
【答案】A
【分析】“今冬麦盖三层被,来年枕着馒头睡”,冬雪覆盖可以减少地面辐射,减少土壤热量的散失,阻挡雪面上寒气的侵入,起到保温和提供水分的作用,且低温能冻死害虫,故而能增加作物产量。
【详解】A、矿质离子需要溶于水才能被吸收并运输,土壤含水量适宜有助于冬小麦吸收Mg2+等矿质离子,A正确;
B、细胞内的自由水相对含量与细胞代谢成正相关,冬季代谢减弱,自由水相对含量降低,B错误;
C、冬小麦根细胞的液泡充分吸水膨胀会导致细胞体积略有增大,但受细胞壁的限制,不会涨破,C错误;
D、不同发育时期的同一株冬小麦由于生长速率和细胞代谢的改变而对水、肥、光照强度等需求会有较显著的差异,生长旺盛阶段对水、肥、光照需求更高,D错误。
故选A。
2. 人体皮肤组织发生损伤后经修复可愈合伤口,该过程经历炎症期、组织塑型期等阶段,需要皮肤干细胞等多种细胞的参与。下列有关叙述正确的是( )
A. 伤口愈合过程说明人皮肤细胞具有全能性
B. 炎症期细胞坏死是基因控制的程序性死亡
C. 组织塑型期的相关细胞中存在基因选择性表达
D. 皮肤组织中的干细胞都处于细胞周期的分裂期
【答案】C
【分析】细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,即细胞具有全能性。在多细胞生物中,每个体细胞的细胞核都含有个体发育的全部基因,只要条件许可,都可发育成完整的个体。全能性的表达需要离体和适宜的营养物质等。
【详解】A、伤口愈合过程主要是皮肤干细胞增殖、分化为皮肤组织细胞,不能说明人皮肤细胞具有全能性,A错误;
B、细胞坏死是细胞受胁迫时的非正常死亡,而基因控制的程序性死亡属于细胞凋亡,B错误;
C、组织塑型期的相关细胞需进行细胞分化,细胞分化的实质是基因选择性表达,C正确;
D、皮肤组织中的干细胞绝大部分处于细胞周期的分裂间期,D错误。
故选C。
3. 发酵茶是指在茶叶制作过程中有“发酵”这一工序的茶的统称,发酵茶刚制成时,有明显的酒香味。下列叙述错误的是( )
A. 茶叶的发酵过程依赖于多种微生物的呼吸作用
B. 发酵过程中,部分大分子物质会被分解为小分子物质
C. 茶叶细胞中的细胞骨架是由纤维素构成的网状结构
D. 茶叶中的多糖、蛋白质等均以碳链为基本骨架
【答案】C
【分析】碳元素具有4个共价键,易形成碳链,是构成细胞中所有有机化合物的基本骨架;糖类、蛋白质、核酸等以碳链为骨架的有机化合物,构成细胞生命大厦的基本框架。
细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
生物膜的基本骨架是磷脂双分子层。
【详解】A、发酵茶刚制成时,有明显的酒香味,表明发酵过程中有微生物的参与,依赖于微生物的呼吸作用,A正确;
B、发酵过程会将细胞内的部分大分子物质分解为小分子物质,B正确;
C、细胞骨架的化学本质为蛋白质纤维,与细胞分裂、物质运输和信息传递等有关,C错误;
D、茶叶中的多糖、蛋白质属于生物大分子,生物大分子均以碳链为基本骨架,D正确。
故选C。
4. DNA甲基化能够影响生物体的代谢过程。研究发现,瘦素基因的表达也受到表观遗传的调控。下列相关叙述正确的是( )
A. 被甲基化的瘦素基因的遗传信息发生了改变
B. DNA甲基化可能影响瘦素基因的转录,从而影响瘦素的合成量
C. DNA甲基化属于表观遗传的一种方式,不可遗传给后代
D. 瘦素基因的甲基化修饰属于基因表达的调控,与环境因素无关
【答案】B
【分析】生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。
【详解】A、被甲基化的瘦素基因的遗传信息不发生改变,A错误;
B、DNA甲基化作为表观遗传的一种方式,可能会影响瘦素基因的转录过程,比如通过影响RNA聚合酶与启动子的结合等,从而影响瘦素的合成量,B正确;
C、DNA甲基化属于表观遗传,可遗传给后代,C错误;
D、环境因素可能通过影响DNA甲基化水平进而影响基因表达,D错误。
故选B。
5. 某二倍体生物个体(2n=16)的细胞中存在染色体异常:①该个体细胞中的一条5号染色体某一片段发生了重复;②8号染色体多出了一条(分离时多的一条随机分配)。该染色体异常个体产生的配子中,染色体结构异常的配子所占比例、染色体结构和数目均异常的配子所占比例分别为( )
A. 1/4;1/4B. 1/2;1/2C. 1/2;1/4D. 1/4;1/2
【答案】C
【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,分别进入两个配子中,独立随配子遗传给后代。
基因自由组合定律的实质: 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】一条5号染色体某一片段发生了重复,其同源染色体的该片段不发生重复,因此产生的配子中有1/2含有染色体结构异常的5号染色体;8号染色体多出了一条,且分离时多的一条随机分配,则该个体产生的配子中染色体数目异常的配子所占比例为1/2,因此染色体结构和数目均异常的配子所占比例为1/4,ABD错误,C正确。
故选C。
6. 在一个家族中,部分成员患有“蜘蛛人症”(一种单基因遗传病),患者出现四肢细长、手指脚趾细长、关节松弛等症状。该家族的第I、Ⅱ、Ⅲ代中均有该病患者出现,但不都是男性。下列相关叙述正确的是( )
A. 该遗传病可能是伴X染色体显性遗传病
B. 该遗传病可能是伴Y染色体遗传病
C. 该遗传病一定是常染色体显性遗传病
D. 若该遗传病是常染色体隐性遗传病,则男性患者较女性患者少
【答案】A
【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。
【详解】A、伴X染色体显性遗传病的特点是女性患者多于男性患者,且往往表现出代代相传的特点。题目中提到该家族的I、II、III代中均有该病患者出现,且不都是男性,这与伴X染色体显性遗传病的特点相符,“蜘蛛人症”可能是伴X染色体显性遗传病,A正确;
B、“蜘蛛人症”不都是男性,因此该病不是伴Y染色体遗传病,B错误;
C、仅根据家族中有多人患病不能确定一定是常染色体显性遗传病,C错误;
D、若该遗传病是常染色体隐性遗传病,则男、女性患者数量大致相当,D错误。
故选A。
7. 过敏反应和艾滋病都是免疫失调引起的疾病。下列关于过敏反应和艾滋病的叙述,正确的是( )
A. 抗原不一定是过敏原
B. 过敏体质者在初次接触过敏原时,机体不发生体液免疫
C. 过敏原可与肥大细胞直接发生结合,然后肥大细胞会释放组胺
D. 艾滋病患者的细胞免疫功能严重减退,而体液免疫功能不受影响
【答案】A
【分析】已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应,这样的免疫反应称为过敏反应。
由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病,称为免疫缺陷病;艾滋病(AIDS)属于此病。过敏反应和自身免疫病都是免疫能力过强引起的疾病,而免疫缺陷病都是免疫能力不足或缺乏引起的疾病。
【详解】A、过敏原一定是抗原,但抗原不一定是过敏原,A正确;
B、过敏体质者在初次接触过敏原时,机体发生体液免疫产生抗体,只是机体不会表现出过敏的症状,B错误;
C、过敏原与吸附在肥大细胞表面的抗体结合后,使肥大细胞释放组胺等物质,C错误;
D、艾滋病病毒主要侵染人体的辅助性T细胞,该细胞既参与体液免疫,又参与细胞免疫,D错误。
故选A。
8. 在果树种植过程中,合理施用植物生长调节剂可以提高果树的结果率和单果质量。下列叙述正确的是( )
A. 植物生长调节剂可以通过人工合成获得或从植物体内提取获得
B. 大量施用植物生长调节剂一定能提高果树的结果率和单果质量
C. 用一定浓度生长素类调节剂处理二倍体番茄可形成四倍体番茄
D. 植物生长调节剂的分子结构不都与植物激素的分子结构类似
【答案】D
【分析】植物生长调节剂和相应的植物激素具有相同的生理作用。脱落酸促进种子休眠,促进叶片和果实的脱落;生长素可促进果实发育;细胞分裂素可促进细胞分裂,促进芽的形成。
【详解】A、植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育起调节作用的化学物质,不能从植物体内提取获得,A错误;
B、植物生长调节剂使用不当,可能影响果树的结果率和单果质量,B错误;
C、生长素类调节剂可以促进果实发育,但不会导致染色体数目加倍,不会形成四倍体番茄,C错误;
D、生长调节剂可分为两类,一类是分子结构和生理效应与植物激素的类似,另一类是生理效应与植物激素类似,因此植物生长调节剂的分子结构不都与植物激素类似,D正确。
故选D。
9. 在群落结构形成过程中,生物因素起着重要作用。群落中物种之间的成境关系是指一个物种的生命活动使另一个物种的居住条件发生改变;助布关系指一个物种参与另一个物种的分布。下列相关叙述错误的是( )
A. 植物可以通过成境关系影响动物的分布
B. 群落的空间结构包括水平结构和垂直结构等
C. 助布关系可以体现在动物对植物分布的影响
D. 种间竞争使同营养级生物的生态位高度重叠
【答案】D
【分析】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。种间竞争是不同物种相互争夺资源和空间时产生的竞争作用,群落中的种间竞争出现在生态位比较近的种群之间,这是因为生态位越近的种群对资源和空间的需求越相似,竞争越剧烈。
【详解】A、林冠下的灌木、草类等为动物提供栖息场所,通过成境关系影响动物的分布,A正确;
B、群落的空间结构包括水平结构和垂直结构等,B正确;
C、动物可以携带植物的种子、孢子、花粉,扩大植物的分布范围,C正确;
D、同一群落中种间竞争不会使生态位高度重叠,这样更适应自身的生存和发展,以及对食物等条件的最大利用,D错误。
故选D。
10. 生命活动的正常进行,离不开信息传递;生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。下列关于生态系统信息传递的叙述,正确的是( )
A. 蝙蝠通过发出声波对目标进行“回声定位”,利用的是化学信息“
B. 生态系统中的信息传递都是沿食物链、食物网进行的
C. 信息传递对维持生态系统的稳定具有重要作用
D. 生态系统中各种类型的信息传递一定是单向进行的
【答案】C
【分析】生态系统中信息的类型:
物理信息:生态系统中的光、声颜色、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息;
化学信息:生物在生命活动过程中,产生的一些可以传递信息的化学物质;
行为信息:是指某些动物通过某些特殊行为,在同种或异种生物间传递的某种信息。
【详解】A、蝙蝠通过发出声波对目标进行“回声定位”,这是利用声波进行的定位,属于物理信息,而非化学信息,A错误;
B、生态系统中的信息传递不仅沿食物链、食物网进行,还存在于生物与无机环境之间,以及不同种群或同一种群不同个体之间,B错误;
C、信息传递在生态系统中具有重要的作用,它可以维持生命活动的正常进行和生物种群的繁衍,调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,C正确;
D、生态系统中的信息传递往往是双向的,如捕食者和被捕食者之间通过信息传递来感知对方的存在和位置,D错误。
故选C。
11. 发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。在发酵工程中,有关微生物培养和应用十分重要。下列相关叙述错误的是( )
A. 发酵罐中溶解氧的含量不会影响酵母菌的无氧呼吸
B. 培养基中加入的琼脂不会为微生物提供碳源和能源
C. 用纤维素酶处理秸秆可以提高秸秆中能量的利用率
D. 利用发酵工程生产的根瘤菌肥可以促进植物生长
【答案】A
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产物。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。
【详解】A、发酵罐中溶解氧的含量会影响酵母菌的无氧呼吸。酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸(发酵),但如果发酵罐中溶解氧含量较高,酵母菌会进行有氧呼吸,从而影响无氧呼吸的进行,A错误;
B、琼脂主要作为培养基的凝固剂,不提供碳源和能源,B正确;
C、纤维素酶可以将秸秆中的纤维素分解为可利用的糖类,提高能量利用率,C正确;
D、根瘤菌肥可以固氮,促进植物生长,D正确。
故选A。
12. 细胞核移植技术的研究和发展对优良物种的产生和培育具有重要的意义。下列有关核移植的叙述,错误的是( )
A. 动物细胞核移植技术能够成功的基础是动物细胞核具有全能性
B. 操作中受体细胞一般选择减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞
C. 操作时去核是为了保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞
D. 重构胚在形成后,应立即转移至代孕个体体内进行下一步的发育
【答案】D
【分析】生物体通过无性繁殖所生成的群体或个体称为克隆,由动物体内一个细胞经过无性生殖过程进而发育形成的动物个体为克隆动物。体细胞克隆即取出一个双倍体细胞核移入一个去核的卵细胞,并在一定条件下进行核卵重组,再植入代孕母体中发育成新个体的过程。
【详解】A、将动物细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中获得重组细胞,重组细胞可以发育成完整个体,该项技术成功的基础是动物细胞核具有全能性,A正确;
B、选择减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞,不仅仅因为其体积大便于操作,还因为卵母细胞的细胞质中存在激发细胞核全能性表达的物质,B正确;
C、去核是为了保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞,常用去核方法有显微操作、紫外线短时照射等,C正确;
D、重构胚在形成后,还需进行激活操作并完成一定的细胞分裂或发育,D错误。
故选D。
13. 白芸豆提取物可影响α-淀粉酶活性,进而影响人体对糖类的吸收。在酶量一定且环境适宜的条件下,科研人员检测了白芸豆提取物对α-淀粉酶酶促反应速率的影响,结果如图甲。科研人员进一步对提取物进行不同温度的保温处理,处理后恢复至适宜温度再分别与α-淀粉酶、淀粉混合,一段时间后检测淀粉剩余量,结果如图乙。下列叙述错误的是( )
A. 图甲曲线中的酶促反应速率可通过测量单位时间产物的生成量来体现
B. 据图甲分析,与对照组比较,白芸豆提取物对α-淀粉酶活性具有促进作用
C. 白芸豆提取物保温后恢复至适宜温度再进行实验可排除温度对α-淀粉酶活性的影响
D. 由图乙可知,食用开水煮熟后的白芸豆对人体吸收糖类影响较小
【答案】B
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
酶的特性。①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
【详解】A、酶促反应的速率可由单位时间产物的生成量或底物的消耗量来体现,A正确;
B、加入白芸豆提取物后,酶促反应速率下降,说明白芸豆提取物对α-淀粉酶酶促反应有抑制作用,B错误;
C、白芸豆提取物保温后恢复至适宜温度再进行实验可排除温度对α-淀粉酶活性的影响,C正确;
D、由图乙可知,90℃处理后的白芸豆提取物对α-淀粉酶酶促反应速率无影响,因此食用开水煮熟后的白芸豆对人体吸收糖类影响较小,D正确。
故选B。
14. 原核生物的操纵子结构如图所示,阻遏蛋白可结合到操纵基因上,使RNA聚合酶向结构基因的滑动受阻,导致结构基因不能转录。下列相关叙述正确的是( )
A. 阻遏蛋白在核糖体上合成后通过核孔进入细胞核发挥作用
B. 启动子和操纵基因中嘌呤碱基的数目不等于嘧啶碱基的数目
C. 若操纵基因突变无法结合阻遏蛋白,则基因Z、Y、A表达量下降
D. 推测该段DNA分子上的基因表达时P、O片段不会被表达
【答案】D
【分析】基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。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来运转氨基酸。
【详解】A、原核生物没有核膜包被的细胞核,A错误;
B、按照碱基互补配对原则,双链DNA分子的任何一个区段嘌呤碱基的数目都等于嘧啶碱基的数目,B错误;
C、若操纵基因突变无法结合阻遏蛋白,则RNA聚合酶向结构基因的滑动不受影响,基因Z、Y、A表达量会上升,C错误;
D、由题干信息可知,P、O起调控基因表达的作用,通过与相应的酶或调控蛋白结合而发挥作用,因此基因表达时不会被表达,D正确。
故选D。
15. 糖尿病是一种表现为高血糖的疾病。胰岛素可降低血糖浓度,如图为胰岛素的作用机理。下列叙述错误的是( )
A. 正常人体血糖浓度为3.9~6.1mml/L,刺激X可代表血糖浓度升高
B. 血糖浓度降低会使副交感神经兴奋,促进胰高血糖素的分泌
C. 图中②下丘脑,过程③依赖于神经递质作用于胰岛B细胞
D. 靶细胞的细胞膜上胰岛素受体缺乏可能导致人患糖尿病
【答案】B
【分析】血糖平衡的调节存在神经调节和体液调节。血糖偏高时,能直接刺激胰岛B细胞分泌更多胰岛素,胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,使血糖降低;同时,高血糖也能刺激下丘脑的某区域,通过神经控制促进胰岛B细胞的分泌。血糖偏低时,能直接刺激胰岛A细胞分泌更多胰高血糖素,胰高血糖素能促进肝糖原分解,促进一些非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高;同时,低血糖也能刺激下丘脑的另外的区域,通过神经控制促进胰岛A细胞的分泌。
【详解】A、正常人体血糖浓度为3.9~6.1mml/L,刺激X可代表血糖浓度升高,促进胰岛B细胞分泌胰岛素,从而降低血糖,A正确;
B、血糖浓度降低会使交感神经兴奋,从而促进胰高血糖素的分泌,B错误;
C、血糖浓度升高,会刺激下丘脑的某区域,该区域兴奋,通过神经递质作用于胰岛B细胞,C正确;
D、靶细胞的细胞膜上胰岛素受体缺乏,导致胰岛素不能降低血糖,可能导致人患糖尿病,D正确。
故选B。
16. 如图是生产抗β干扰素单克隆抗体的过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①是将β干扰素注入小鼠,再从小鼠脾脏中分离B淋巴细胞
B. 过程②中加入聚乙二醇溶液是为了促进B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合
C. 过程④是对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测并多次筛选
D. 将杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,从细胞培养液中能获取β干扰素
【答案】D
【分析】分析题图可知:过程①是向小鼠体内注射β干扰素,使其发生免疫,然后从小鼠脾内获得能产生抗β干扰素抗体的B淋巴细胞。过程②是诱导小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合。过程③是用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。过程④是克隆化培养和抗体检测,从而筛选出能产生抗β干扰素单克隆抗体的杂交瘤细胞。将最终筛选出的杂交瘤细胞在体外培养,从细胞培养液中提取单克隆抗体。
【详解】A、过程①是将β干扰素注入小鼠,再从小鼠脾脏中分离B淋巴细胞,A正确;
B、过程②中B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,加入聚乙二醇(或灭活的病毒)溶液促进细胞融合,B正确;
C、过程④中需要对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得能分泌抗β干扰素单克隆抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、若将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,杂交瘤细胞将抗β干扰素单克隆抗体分泌在培养液中,因此可从培养液中提取所需抗体,该抗体可以与β干扰素特异性结合,不能获得β干扰素,D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 为探究光照强度对白玉枇杷幼苗生理特性的影响,研究人员选取生长状态良好且长势一致的白玉枇杷幼苗,分别用一层、二层、三层遮荫网对白玉枇杷幼苗进行遮荫处理(记为Ti、T2、T3组,网层数越多,遮荫效果越好),对照组不进行遮荫处理,其他条件一致。一段时间后,测定相关数据见表1(表中叶绿素SPAD值与叶绿素含量成正相关)。回答下列有关问题:
表1
(1)提取白玉枇杷叶片中的色素时,选择无水乙醇作为提取液的依据是____。提取液中的类胡萝卜素主要吸收______光。
(2)与对照组相比,遮荫后T3组单株总干重较低,造成这个结果的内因是______,外因是__。与对照组植株相比,T1、T2组叶片中可溶性糖含量低、单株总干重却高,原因可能是______。
(3)研究人员对盐胁迫状态下的白玉枇杷幼苗的生理变化进行了研究(丙二醛是生物膜中的脂质过氧化的产物),结果如表2.
①盐胁迫会造成植物生物膜损伤,判断依据是________。
②盐胁迫会导致白玉枇杷叶片气孔的开放程度下降,从而降低其光合速率,原因是________。
【答案】(1)①. 叶绿体中的色素易溶于无水乙醇等有机溶剂 ②. 蓝紫
(2)①. T3组叶绿素含量太低 ②. T3组光照强度太低 ③. T1、T2组叶片合成的有机物更多的运输到茎秆并积累,促进叶片的光合作用,更有利于适应弱光环境
(3)①. 与空白对照组相比,盐胁迫状态下白玉枇杷幼苗的丙二醛含量急剧增加 ②. 盐胁迫条件下,叶片气孔的开放程度下降,导致进入叶肉细胞的CO2量减少,叶肉细胞光合作用的暗反应减弱,进而导致光合速率下降
【分析】光合作用的过程,根据是否需要光能,这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应(碳反应)两个阶段。光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。
【解析】(1)提取光合色素时选择无水乙醇作为提取液,依据是叶绿体中的色素易溶于无水乙醇等有机溶剂。光合色素(叶绿素和类胡萝卜素)属于脂溶性物质,不溶于水,因此常用有机溶剂(如无水乙醇、丙酮)进行提取。提取液中的类胡萝卜素(包括胡萝卜素和叶黄素)主要吸收蓝紫光。叶绿素(叶绿素 a 和叶绿素 b)主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素对蓝紫光的吸收效率更高,对绿光吸收极少(因此叶片呈绿色)。
(2)依据题干和表格信息可知,T3组单株总干重较低的内因是T3组叶绿素含量太低,T1、T2、T3组是用一、二、三层遮荫网分别对白玉枇杷幼苗进行遮荫处理,说明外因是光照强度太低。而与对照组植株相比,T1、T2组叶片中可溶性糖含量低、单株总干重却高,其原因可能是T1、T2组叶片合成的有机物更多的运输到茎秆,使植物茎秆粗壮,更有利于适应弱光环境。
(3)①与空白对照组相比,盐胁迫状态下丙二醛含量急剧增加,丙二醛是生物膜中的脂质过氧化的产物,由此可知,盐胁迫会造成植株生物膜损伤。
②盐胁迫下,叶片气孔开放程度下降,导致进入叶肉细胞的 CO₂量减少。CO₂是光合作用暗反应(卡尔文循环)的原料,其浓度降低会抑制暗反应中 CO₂的固定(C₅与 CO₂结合生成 C₃),进而导致 ATP 和 NADPH 的积累,反馈抑制光反应,最终使光合速率下降。此外,气孔关闭还可能影响水分和气体交换,加剧植物的渗透胁迫,但直接影响光合速率的主要原因是 CO₂供应不足。
18. 兴奋在神经—肌肉接点处的传递过程如图所示,其过程依次是①轴突的动作电位(AP)传至末梢;②轴突末梢Ca2+内流;③突触前膜释放神经递质乙酰胆碱ACh;④ACh与突触后膜上N型受体结合,引起突触后膜上钠通道开放,Na+内流:⑤突触后膜产生小电位(EPP),与周围的肌膜形成了电位差,产生局部电流:⑥当突触后膜局部电流达到一定大小时,将刺激周围肌膜发生动作电位(AP)。回答下列问题:
(1)突触小泡与突触前膜融合体现了生物膜具有______的结构特点,兴奋在突触间隙以______(填“电信号”或“化学信号”)的形式传递。
(2)当ACh与N型乙酰胆碱受体结合后,Na+内流,会引起肌肉收缩。完成一次兴奋传递后,ACh会被乙酰胆碱酯酶降解,其生理意义是______。若某种药物能抑制该处乙酰胆碱酯酶的活性,则会导致_______。
(3)某患者的神经—肌肉接头处兴奋传递异常是由于患者自身产生的抗体与突触前膜上的Ca2+通道特异性结合,阻滞Ca2+内流,导致肌肉不能收缩,据此判断,该疾病在免疫学上属于_______病。
(4)研究发现乙酰胆碱在神经—肌肉接头处属于兴奋性神经递质,而在心脏的迷走神经末端属于抑制性神经递质,可使心脏活动减弱、减慢。实验小组提取骨骼肌处的乙酰胆碱受体作为抗原,制备抗骨骼肌处乙酰胆碱受体的抗体,用该抗体分别处理骨骼肌细胞和心肌细胞后再用乙酰胆碱刺激,发现骨骼肌细胞不收缩,而心肌细胞收缩频率减慢。该实验的实验目的是_______,实验结果表明______。
【答案】(1)①. (一定的)流动性 ②. 化学信号
(2)①. 确保神经调节的精准性 ②. 肌肉持续兴奋
(3)自身免疫 (4)①. 探究乙酰胆碱作用差异是否与受体类型有关 ②. 骨骼肌细胞和心肌细胞上识别乙酰胆碱的受体不同
【分析】兴奋在神经元之间的传递:(1)神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的。突触:包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。(2)兴奋的传递方向:由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内,所以兴奋在神经元之间(即在突触处)的传递是单向的,只能是:突触前膜→突触间隙→突触后膜(上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突)。(3)传递形式:电信号→化学信号→电信号。
【解析】(1)由于膜结构中的脂质和蛋白质可以相对自由地移动,使得小泡能够与膜融合并释放神经递质,故突触小泡与突触前膜的融合是生物膜流动性的体现;在突触间隙,兴奋通过神经递质的释放和结合来传递,这是一种化学信号传递方式。
(2)乙酰胆碱酯酶的作用是迅速降解ACh,防止其在突触间隙中持续存在,从而避免肌肉持续收缩,使肌肉能够及时放松,确保神经调节的精准性;如果乙酰胆碱酯酶被抑制,ACh无法被及时降解,会导致突触后膜持续兴奋,引起肌肉持续收缩,甚至可能导致肌肉痉挛。
(3)患者自身产生的抗体与突触前膜上的Ca²⁺通道结合,阻滞Ca²⁺内流,导致肌肉不能收缩,这种由于自身免疫系统错误攻击自身组织而引起的疾病,称为自身免疫病。
(4)分析题意,本实验过制备抗骨骼肌处乙酰胆碱受体的抗体,并分别处理骨骼肌细胞和心肌细胞,实验目的是探究乙酰胆碱作用差异是否与受体类型有关;实验结果是,骨骼肌细胞不收缩,而心肌细胞收缩频率减慢,表明骨骼肌细胞和心肌细胞上识别乙酰胆碱的受体不同:在骨骼肌中,乙酰胆碱是兴奋性递质,而在心肌中,乙酰胆碱是抑制性递质。
19. 群落中某种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比称为相对多度。科学家统计了某退耕地中五种草本植物相对多度的变化(如图所示)。已知裂科草和须芒草能将土壤中硝酸盐和氨态氮的浓度降到更低水平。回答下列问题:
(1)调查植物种群密度最常用的方法是样方法,取样的关键是______;计数时,需要统计样方内以及______的个体数。
(2)根据图中各种植物相对多度的起点可知群落发生了______(填“初生演替”或“次生演替”)。
(3)在演替时间10年到40年间,______因其相对多度最高而成为优势种。剪股颖被淘汰的原因可能是______。
(4)草原上出现“一岁一枯荣”的季节性变化______(填“属于”或“不属于”)群落的演替。“野火烧不尽,春风吹又生”体现了草原生态系统具有______(填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性。
【答案】(1)①. 随机取样 ②. 相邻两边及其夹角
(2)次生演替 (3)①. 草地早熟禾 ②. 对土壤中低水平氮元素利用率更低
(4)①. 不属于 ②. 恢复力
【分析】随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作群落演替,包括初生演替和次生演替两种类型。演替分为初生演替和次生演替,二者的本质区别在于演替的起点不同。
【解析】(1)①调查植物种群密度最常用的方法是样方法,取样的关键是随机取样;
②计数时,需要计数样方内以及相邻两边及其夹角的个体数。
(2)根据图中各种植物相对多度的起点可知该演替过程初始具有土壤和一定的植被条件,故发生的是次生演替。
(3)①由图可知,在演替时间10年到40年间,草地早熟禾因其相对多度最高而成优势种;
②裂科草和须芒草能将土壤中硝酸盐和氨态氮的浓度降到更低水平,图中可知,剪股颖被淘汰时,裂科草和须芒草数量增加的较快,可推知剪股颖被淘汰的原因可能是对土壤中低水平氮元素的利用率更低。
(4)①草原上出现“一岁一枯荣”的季节性变化是生物本身的生长特点,群落中没有发生物种的改变,不属于群落的演替;
②“野火烧不尽,春风吹又生”是草原在被破坏之后重新恢复,体现了草原生态系统具有恢复力稳定性。
20. 人乳铁蛋白(hLF)在人初乳中含量较高,对细菌、真菌和病毒等都有一定的抑制作用,具有广阔的应用前景。研究人员设计了两种方案来获取hLF。方案1:培育乳汁中含hLF的转基因山羊,其关键步骤的主要流程如图所示;方案2:利用转基因枯草芽孢杆菌或丝状真菌(如曲霉)等微生物来生产hLF,并从发酵液中提取和分离产物。回答下列问题:
注:1.RT-PCR过程需先利用RNA进行逆转录,然后再利用所得产物进行PCR。
2.图中SalI、BamHI代表相关限制酶切点,BLG基因为β-乳球蛋白基因(山羊泌乳时在乳腺上皮细胞中表达)。
(1)过程①中用到的酶有________;扩增hLF基因时需要向反应体系中加入两种短单链核酸作为引物,它们的特性是______。
(2)过程③中的山羊细胞X多选用________细胞。
(3)方案2中如果利用枯草芽孢杆菌作为发酵菌株,得到的hLF功能异常,从细胞结构角度分析这是因为________。
(4)相比方案1,使用微生物表达系统具有生长快、操作简单的特点,但是这些微生物无法达到高细胞浓度,难以实现乳铁蛋白的高密度发酵,这是因为_______。
【答案】(1)①. 逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶 ②. 能分别与两条DNA母链(3'端)的一段碱基序列互补配对
(2)受精卵 (3)枯草芽孢杆菌是原核生物,不具有真核细胞的生物膜系统,无法对蛋白质进行加工
(4)hLF具有抗菌作用,微生物的表达产物会抑制自身的正常生长和繁殖
【分析】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、基因枪法和花粉管通道法;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--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;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。
【解析】(1)过程①是从人乳腺细胞总RNA获取hLF基因,先进行逆转录,所以用到逆转录酶;后续进行PCR,PCR需要耐高温的DNA聚合酶。引物能分别与两条DNA母链(3’端)的一段碱基序列互补配对,这样才能引导DNA子链的合成。
(2)培育转基因动物时,常用的受体细胞是受精卵,因为受精卵具有全能性,能发育成完整个体。
(3)枯草芽孢杆菌是原核生物,原核生物没有像真核细胞那样的生物膜系统,而蛋白质的加工需要生物膜系统参与,所以无法对蛋白质进行加工,导致得到的hLF功能异常。
(4)由于hLF具有抗菌作用,微生物表达hLF产物时,这些产物会抑制微生物自身的正常生长和繁殖,使得微生物难以达到高细胞浓度,难以实现乳铁蛋白的高密度发酵。
21. 某闭花传粉植物的花色有红色和白色两种,由基因M、m控制;花的位置有顶生和腋生两种,由基因N、n控制。研究人员进行了以下两个实验:
实验一:用红花腋生植株人工传粉给白花顶生植株,F1表型及其比例为红花腋生:红花顶生=1:1,F1中红花腋生植株自花传粉,F2表型及其比例为红花腋生:红花顶生:白花腋生:白花顶生=6:3:2:1.
实验二:从F1两种表型中各选取一株,对它们和两个亲本的两对基因(M、m和N、n)进行PCR扩增,然后进行电泳分离,结果如图。已知:①条带1和条带2是一对等位基因的条带,条带3和条带4是另一对等位基因的条带;②图谱二为实验一中亲代红花腋生植株的电泳图谱。
(1)两对相对性状中,显性性状分别是________。
(2)F2表型比例出现的原因可能是_______。
(3)基因m、N分别用条带________表示,F1中红花腋生植株自花传粉,F2中表型与图谱四代表的植株表型相同的概率为________。
(4)有一株红花腋生植株,设计最简便的实验判断此植株的基因型,写出实验思路及预期结果及结论。实验思路:________;预期结果及结论:_________。
【答案】(1)红花、腋生
(2)基因型为NN的(腋生)个体致死
(3)①. 1、4 ②. 1/4
(4)①. 实验思路:将红花腋生植株自交,统计子代表型及比例 ②. 预期结果及结论:若子代有4种表型且比例为红花腋生:红花顶生:白花腋生:白花顶生=6:3:2:1,则该植株基因型为MmNn;若子代有2种表型且比例为红花腋生:红花顶生=2:1,则该植株基因型为MMNn
【分析】基因自由组合定律特殊分离比的解题思路:首先看后代可能的配子组合种类,若组合方式是16种,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律,其亲代基因型为双杂合。写出正常的分离比9:3:3:1。对照题中所给信息进行归类,若分离比为9:7,则为9:(3:3:1),即7是后三种合并的结果;若分离比为9:6:1,则为9:(3:3):1;若分离比为15:1,则为(9:3:3):1。
【解析】(1)实验一中用红花腋生植株人工传粉给白花顶生植株,F₁表现型及其比例为红花腋生:红花顶生 = 1:1,说明红花对白花为显性(因为亲代有红花和白花,子代只出现红花,符合显性性状的特点),腋生对顶生为显性(同理,亲代有腋生和顶生,子代只出现腋生)。
(2)F₁中红花腋生植株自花传粉,F₂表现型及其比例为红花腋生:红花顶生:白花腋生:白花顶生 = 6:3:2:1,正常情况下双杂合子自交后代比例应为9:3:3:1,现在腋生:顶生 = 2:1,说明存在致死现象,结合基因控制性状情况,可推测是基因型为NN的腋生个体致死。
(3)从实验二的电泳图及已知条件分析,图谱二为亲代红花腋生植株的电泳图,其表现型为红花腋生,结合前面显隐性判断,可知红花(M)、腋生(N)为显性性状,所以基因m、N分别用条带1、4表示。 F₁红花腋生植株基因型为MmNn,F1红花腋生植株基因型为 MmNn,自交时 NN 致死。Mm 自交产生 1/4MM、1/2Mm、1/4mm,Nn自交产生 2/3Nn、1/3nn。图谱四若代表红花顶生 M_nn,其概率为 3/4×1/3=1/4。
(4)对于植物来说,自交是最简便的方法。将红花腋生(M-Nn)植株自交,统计子代表型及比例。 如果子代有4种表型且比例为红花腋生(3/4×2/3=1/2):红花顶生(3/4×1/3=1/4):白花腋生(1/4×2/3=1/6):白花顶生(1/4×1/3=1/12) = 6:3:2:1,说明该植株基因型为MmNn;若子代有2种表型且比例为红花腋生:红花顶生 = 2:1,则该植株基因型为MMNn。实验组测量指标
对照
T1
T2
T3
单株总干重(g)
7.02
9.01
775
6.15
叶绿素(SPAD)
41.52
46.49
43.84
35.03
叶片可溶性糖(mg/g)
25.09
20.41
15.41
11.14
NaCl(g·kg-1)
叶绿素(mg·kg-1)
光合速率(μml·m-2·s-1)
脯氨酸含量(μg·g-1)
丙二醛含量(μml·g-1)
0
6.2
17
20
5
0.25
3
14
440
36
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