2024届吉林省东北师范大学附属中学高三下学期第5次模拟考试生物试题(原卷版+解析版)
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注意事项:
1.答题前考生需将姓名、班级填写在答题卡指定位置上,并粘贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.回答非选择题时,请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试卷上书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 木耳原产我国,是重要的药食兼用真菌。但如果长时间泡发可能会滋生椰毒假单胞杆菌,后者能分泌耐高温的米酵菌酸和毒黄素,造成食物中毒。相关叙述正确的是( )
A. 木耳和椰毒假单胞杆菌的遗传物质都是DNA
B. 与米酵菌酸和毒黄素合成相关基因位于染色体上
C. 米酵菌酸和毒黄素的加工、分泌需要高尔基体参与
D. 米酵菌酸的毒性可通过高温烹饪完全消除
【答案】A
【解析】
【分析】椰毒假单胞杆菌属于原核生物,遗传物质是DNA,只有核糖体一种细胞器,没有以核膜为界限的细胞核。
【详解】A、木耳和椰毒假单胞杆菌都是细胞生物,其遗传物质都是DNA,A正确;
BC、椰毒假单胞杆菌属于原核生物,不含染色体,只有核糖体一种细胞器,不含高尔基体,BC错误;
D、根据题意可知,该细菌产生的米酵菌酸毒性强、耐高温,故炒熟后食用,不能降低米酵菌酸中毒的可能性,D错误。
故选A。
2. 下图表示某种生物大分子的局部结构示意图,相关判断正确的是( )
A. 若该图表示蛋白质局部结构示意图,则1表示“—CO—NH—”
B. 若该图表示蛋白质局部结构示意图,则3中可能存在“—COOH”
C. 若该图表示DNA局部结构示意图,则1为磷酸,2为脱氧核糖
D. 若该图表示RNA局部结构示意图,则3可能表示尿嘧啶核糖核苷
【答案】B
【解析】
【分析】1、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱出一分子水的过程,连接两个氨基酸的化学键是肽键。
2、核酸包括DNA和RNA,构成DNA的基本单位有4种腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸,构成RNA的基本单位有4种腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸。
【详解】A、若该图表示蛋白质局部结构示意图,则1表示C,2可表示“—CO—NH—”,A错误;
B、若该图表示蛋白质局部结构示意图,则3表示R基团,则其中可能存在“-COOH”,B正确;
C、若该图表示DNA局部结构示意图,则1为脱氧核糖,2为磷酸,C错误;
D、若该图表示RNA局部结构示意图,则3可能表示含氮碱基,D错误。
故选B。
3. 钙泵是存在于细胞膜及细胞器膜上的跨膜蛋白,是一种Ca2+激活的ATP酶,能驱动细胞质基质中的Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔中储存起来,以维持细胞质基质中低浓度的Ca2+。当细胞受到刺激时,Ca2+又会从细胞外或内质网腔中借助通道蛋白进入细胞质基质。下列相关说法正确的是( )
A. 钙泵运输Ca2+的过程中会伴随ATP的水解,属于放能反应
B. Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔中时,钙泵会发生自身构象变化
C. Ca2+从细胞外或内质网中进入细胞质基质的过程属于主动运输
D. 蛋白质变性剂和呼吸抑制剂均会降低钙泵运输Ca2+的速率
【答案】BD
【解析】
【分析】根据题干信息,“钙泵是一种存在于细胞膜及细胞器膜上的跨膜蛋白,是一种Ca2+激活的ATP酶,其能驱动细胞质基质中的Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔中储存起来,则细胞质基质中的Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔中是主动运输;而“Ca2+又会从细胞外或内质网腔中借助通道蛋白进入细胞质基质”,说明运输方式是协助扩散。
【详解】A、钙泵运输Ca2+的过程中会伴随ATP的水解属于吸能反应,A错误;
B、Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔内,属于主动运输,需要钙泵,钙泵能运输Ca2+,钙泵会发生自身构象变化,B正确;
C、Ca2+从细胞外或内质网中进入细胞质基质,是从高浓度运输到低浓度,属于协助扩散,C错误;
D、根据题意,Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔内,需要钙泵,而且能将ATP水解提供能量,属于主动运输,需要能量,所以蛋白质变性剂和呼吸抑制剂均会降低钙泵运输Ca2+的速率,D正确。
故选BD。
4. 如图为肺炎链球菌不同品系间的转化,在R型菌转化为S型菌的过程中,下列相关叙述正确的是( )
A. 加热致死的S型菌DNA氢键被破坏,因而断裂为多个较短的DNA片段
B. 由R型菌转化得到的S型菌与原S型菌的遗传物质完全相同
C. S型菌中的caps进入R型菌,使R型转化为S型菌,属于基因重组
D. caps基因控制多糖类荚膜的形成体现了基因可以直接控制生物性状
【答案】C
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、氢键被破坏不会导致DNA链断裂,磷酸二酯键被破坏导致DNA链断裂,A错误;
B、由R型菌转化得到的S型菌与原S型菌的遗传物质发生了改变,B错误;
C、转化产生的S型菌中的capS是S型菌中的capS进入R型细菌并与R型细菌的DNA重组导致的,C正确;
D、capS基因控制多糖类荚膜的形成体现了基因可以通过控制酶的合成控制代谢过程间接控制生物性状,D错误。
故选C。
5. 我国利用返回式卫星、神舟飞船、天宫空间实验室和其他返回式航天器搭载植物种子,借助宇宙空间的特殊环境诱发变异,已在千余种植物中培育出众多新品系、新品种。下列关于航天育种的说法,错误的是( )
A. 航天育种所依据的主要遗传学原理是基因突变
B. 搭载的植物种子一般是萌发的种子而非干种子
C. 航天育种技术能快速培育出植物的优良新品种
D. 对于萌发后未出现优良性状的种子应马上淘汰
【答案】D
【解析】
【分析】诱变育种具有的优点是可以提高突变率,缩短育种周期,以及能大幅度改良某些性状.缺点是成功率低,有利变异的个体往往不多;此外需要大量处理诱变材料才能获得所需性状。
【详解】A、宇宙空间的特殊环境能提高基因突变率,诱发植物种子发生基因突变 ,A正确;
B、干燥的种子不进行细胞增殖,没有DNA复制无法发生基因突变,B正确;
C、太空环境作用下,大大提高变异的频率,生物可成为一种新的品种,故航天育种技术能快速培育农作物优良新品种,C正确;
D、对于萌发后未出现优良性状的种子,可能出现了隐性突变,应保留做进一步的观察,D错误。
故选D。
6. 2022 年诺贝尔奖获得者斯万特·佩博揭晓了现存人类与灭绝的古人类之间的基因差异。下列有关说法错误的是( )
A. 人的血液、唾液、毛发都可以用来进行基因检测从而确定基因差异
B. 基因检测可以精准诊断病因,对症下药可完全避免遗传病的发生
C. 生物体基因的碱基序列不变,基因表达和表型也可出现可遗传变化
D. 检测体内是否存在某些病毒,可利用病毒的互补片段进行操作
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,
【详解】A、基因检测是指通过检测人体细胞中的DNA序列,以了解人的基因状况,人的血液、唾液、毛发等都可以用来进行基因检测,A正确;
B、遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗产病,基因检测作为精准医学的重要一环,在产前诊断、用药指导、疾病预测等方面有着广泛而深入的应用,但不可能完全避免遗传病的发生,B错误;
C、生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传,C正确;
D、检测体内是否存在某些病毒,可采用分子杂交技术,根据碱基互补配对原则可知,可利用病毒的互补片段进行操作,D正确。
故选B。
7. 淋巴循环是血液循环的侧支,是血液循环的辅助系统,其最重要的意义在于回收组织液中的蛋白质。下列有关淋巴液的说法,正确的是( )
A. 淋巴管堵塞会增大血浆渗透压,引起组织水肿
B. 组织液少部分流入血浆,大部分流入淋巴液
C. 淋巴液可以直接来自于组织液或细胞内液
D. 与血浆相比,淋巴液中含有更多的蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】组织液、血浆和淋巴液之间的关系:a、血浆和组织液之间的物质交换是双向的,毛细血管壁有一定的通透性,正常情况下除血细胞和大部分血浆蛋白外,其他物质都可以通过毛细血管壁;b、淋巴液与组织液之间的物质交换是单向的,毛细淋巴管的功能是回收组织液,组织液中的一些物质一旦进入毛细淋巴管就成为淋巴液,经过淋巴循环汇入血浆;c、淋巴液和血浆之间的物质交换也是单向的,淋巴液在左右锁骨下静脉处流入血浆。
【详解】A、淋巴管堵塞,组织液中的蛋白质不能通过淋巴循环进入血浆,导致组织液渗透压升高,血浆渗透压降低,A错误;
B、组织液大部分回流到血浆中,少部分流入淋巴中,B错误;
C、淋巴液可以直接来自于组织液或细胞内液(如淋巴管壁细胞细胞内液),C正确;
D、与血浆相比,淋巴液中含有的蛋白质较少,D错误。
故选C。
8. 阿尔茨海默病是发生于老年和老年前期,以进行性认知功能障碍和行为损害为特征的神经系统疾病,主要表现为逐渐丧失记忆和语言功能、抽象思维和计算能力受损、人格和行为改变等。下列叙述正确的是( )
A. 阿尔茨海默病丧失的记忆、语言功能是人脑特有的高级功能
B. 如果大脑皮层言语区的W区受损,患者会出现阅读文字障碍
C. 如果大脑某一区域受损,则患者可能会出现大小便失禁现象
D. 某人丧失短时记忆与大脑皮层下一个形状像海马的脑区无关
【答案】C
【解析】
【分析】人脑可以感知外部世界以及控制机体的反射活动,还具有语言、学习和记忆等方面的高级功能。脑的高级功能使人类能够主动适应环境,创造出灿烂的人类文明。
【详解】A、语言功能是人脑特有的高级功能,但记忆功能不是人脑特有的高级功能,A错误;
B、如果言语区的W区受损,则患者会出现书写障碍,B错误;
C、排便反射和排尿反射受大脑皮层中相应高级中枢的调控,因此,如果大脑某一区域受损,则患者可能会出现大小便失禁,C正确;
D、短时记忆可能与神经元之间的即时的信息交流有关,尤其是大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,D错误。
故选C。
9. 辣椒素受体(TRPV1)是一种阳离子通道受体,广泛分布于人类口腔和皮肤细胞中,TRPV1被辣椒素或较高温度激活后,细胞产生电信号沿传入神经上传至大脑,大脑将之解读为“疼痛”的刺激感。辣椒素所带来的疼痛,会促使身体分泌大量的内啡肽,内啡肽是一种蛋白质类激素,能与吗啡受体结合,产生跟吗啡类似的止痛效果和快感,从而让人越吃越上瘾。下列有关叙述正确的是( )
A. 吃辣椒让人上瘾的过程属于神经—体液一免疫调节
B. 吃辣椒后喝冷饮可以减轻因TRPV1被激活而产生的疼痛感
C. 长期口服富含内啡肽的药物会导致相应的药物依赖
D. 兴奋沿传入神经传至大脑皮层形成痛觉的过程属于非条件反射
【答案】B
【解析】
【分析】反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成,一个反射弧至少由2个神经元参与组成;反射活动需要完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构或功能上受损,反射就不能完成。
【详解】A、由题干信息可知:吃辣椒让人上瘾的过程中,先是产生疼痛感,说明有神经系统的参与;之后身体分泌内啡肽,内啡肽与吗啡受体结合起止痛止痛效果和快感,让人越吃越上瘾,该过程存在体液调节,因此吃辣椒让人上瘾的过程属于神经—体液调节,该过程并未涉及到免疫调节,A错误;
B、由题干信息可知“TRPV1会被辣椒素或较高温度激活”,推测低温时TRPV1可能被抑制,因此吃辣椒后喝冷饮可以减轻因TRPV1被激活而产生的疼痛感,B正确;
C、内啡肽是一种蛋白质类激素,容易被消化道内的蛋白酶水解,因此不能口服,C错误;
D、兴奋沿传入神经传至大脑皮层形成痛觉的过程中没有经过完整的反射弧,因此不属于反射,D错误。
故选B。
10. 通过分析某食物网中不同生物粪便中的食物残渣可以推测它们之间的营养关系,结果见下表,据表分析相关叙述正确的是( )
A. 表中所有生物共同组成了一个生物群落
B. 表中共有4条食物链,D处于第四营养级
C. D和E的种间关系为捕食和竞争,E增加可能会造成D减少
D. 大量捕杀E有利于保护A和C,并提高生态系统的稳定性
【答案】C
【解析】
【分析】生物富集作用:一些污染物如重金属、化学农药(如DDT)等,通过食物链在生物体内大量积累的过程。营养级越高,富集物浓度越高。
【详解】A、分析题表可知,A以B为食,C以B为食,而D以A、C、E为食,E以A和C为食,该食物网缺少分解者,可见表中所有生物不能组成一个生物群落,A错误;
B、由A分析可知,表中共有4条食物链,即B→C→E→D、B→A→E→D、B→C→D、B→A→D,D处于第三、四营养级, B错误;
C、由B项分析可知,D和E的种间关系为捕食和竞争,E增加可能会造成D减少,C正确;
D、大量捕杀E,则与捕杀之前相比较,该生态系统营养结构变得简单化,生态系统的稳定性降低,D错误。
故选C。
11. 阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征,不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中逐渐形成动态的群落。下列说法错误的是( )
A. 草原上的植物叶片往往狭窄,表面有茸毛或蜡质层
B. 草原主要分布在半干旱区,草原上物种少,群落结构相对简单
C. 常绿乔木比落叶乔木更能适应我国华北等地森林的自然环境
D. 生物因素对种群数量的作用强度一般是与该种群的密度相关
【答案】C
【解析】
【分析】根据群落的外貌和物种组成等方面的差异,可以将陆地的群落大致分为荒漠、草原和森林等类型。(1)荒漠生物群落分布在极度干旱区,这里年降水量稀少且分布不均匀,荒漠里物种少,群落结构非常简单,荒漠中的生物具有耐旱的特性。(2)草原生物群落草原主要分布在半干旱地区,不同年份或季节雨量不均匀的地区。草原上动植物的种类较少,群落结构相对简单。(3)森林生物群落森林分布在湿润或较湿润的地区,群落结构非常复杂且相对稳定。
【详解】A、草原上的植物叶片往往狭窄,表面有茸毛或蜡质层,能抵抗干旱,与环境相适应,A正确;
B、草原主要分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区,草原上动植物的种类较少,群落结构相对简单,B正确;
C、我国华北等地处我国高纬度地区,气候较寒冷,落叶乔木更能适应我国华北等地森林的自然环境,C错误;
D、一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,D正确。
故选C。
12. 稻-蟹共生农田是一种高效的立体生态农业,河蟹能除去稻田中的害虫、杂草,还能松动田泥,稻田能为河蟹提供饵料和良好的生活环境。下列有关叙述正确的是( )
A. 河蟹的粪便可以为水稻生长提供所需的物质和能量
B. 稻田高矮不一的水稻提高光能的利用,体现垂直结构
C. 影响稻田中植物垂直分层的环境因素包括光照、水分和栖息地
D. 河蟹利用害虫、杂草提高了该生态系统的能量利用效率
【答案】D
【解析】
【分析】在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构,群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。垂直结构是在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。
【详解】A、蟹的粪便被土壤里的微生物分解为无机物,可为水稻提供矿质元素,但不能提供能量,A错误;
B、群落的垂直结构指不同种群个体在垂直方向上明显的分层现象,高矮不齐的水稻属于同一种群,不能体现群落的垂直结构,B错误;
C、影响稻田中植物垂直分层的环境因素包括光照、温度、水分和无机盐,动物的垂直分层与其栖息地有关,C错误;
D、河蟹利用害虫、杂草,实现了生态系统内能量和物质的多级利用,提高能量的利用效率,D正确。
故选D。
13. 高压蒸汽条件下持续20分钟会杀死芽孢,因此无菌操作中可利用非致病性的嗜热脂肪杆菌的芽孢作为指示菌来测定灭菌的效果。灭菌结束后在塑料瓶外挤破含有培养液的安瓿瓶,使嗜热脂肪杆菌菌片浸没在紫色培养液内并进行培养,如下图所示。若芽孢可以生长会使培养液变为黄色。下列叙述正确的是( )
A. 嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性强,高压蒸汽灭菌不能杀死它
B. 灭菌后挤破安瓿瓶,一段时间后培养液呈紫色说明灭菌彻底
C. 含有嗜热脂肪杆菌菌片的培养液从功能上属于选择培养基
D. 设置不灭菌的对照组,挤破安瓿瓶颜色不变说明结果可信
【答案】B
【解析】
【分析】消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
【详解】A、芽孢是细菌的休眠体,芽孢壁厚,含水量极低,代谢缓慢,抗逆性强,嗜热脂肪杆菌的芽孢耐热性较普通杂菌强,高压蒸汽灭菌能杀死它,A错误;
B、题干信息:灭菌结束后在塑料瓶外挤破含有培养液的安瓿瓶,使嗜热脂肪杆菌菌片浸没在紫色培养液内并进行培养,若芽孢可以生长会使培养液变为黄色;可见灭菌后挤破安瓿瓶,一段时间后培养液呈紫色说明灭菌彻底,B正确;
C、灭菌后含有嗜热脂肪杆菌菌片的紫色培养液用于鉴别嗜热脂肪杆菌是否存活,因此属于鉴别培养基,C错误;
D、设置不灭菌的对照组,挤破安瓿瓶颜色变说明结果可信,D错误。
故选B。
14. 植物组织培养技术常用于商业化生产,其过程一般为;建立无菌培养物→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是( )
A. 建立无菌培养物时需分别用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒处理
B. 外植体需置于脱分化培养基中,诱导形成愈伤组织,此组织细胞全能性较高
C. 生根培养基中细胞分裂素与生长素的含量比值应大于1,并给予适当时间的光照
D 若培育耐盐植株,可将试管苗移栽于含高盐土壤中进行筛选后,再推广栽培
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、为了防止杂菌污染,建立无菌培养物时需分别用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒处理,A正确;
B、外植体需置于脱分化培养基中,诱导形成愈伤组织,愈伤组织细胞为脱分化细胞,全能性较高,B正确;
C、生根培养基中细胞分裂素与生长素的含量之比应小于1,由愈伤组织到植株的再分化过程中,先诱导生芽再诱导生根,并且此过程每日需要给予适当时间和强度的光照,C错误;
D、若培育是耐盐植株,则需将获得的试管苗移栽于含高盐土壤(培养液)中进行筛选,筛选出所需的幼苗后再推广栽培,D正确。
故选C。
15. 脱氧核苷三磷酸(dNTP)和双脱氧核苷三磷酸(ddNTP、ddN—Pα~Pβ~Pγ)结构类似,两者的区别是ddNTP脱氧核糖第3位碳原子上的羟基被氢原子取代。DNA复制时,ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点,并终止DNA片段的延伸。现有一些序列为5’—GCCTAAGATCGTA—3’的DNA分子单链片段,拟通过PCR获得被32P标记且3’端为碱基A的不同长度的子链DNA。在反应管中加入单链模板、引物、底物、TaqDNA聚合酶、Mg2+及缓冲溶液。下列叙述正确的是( )
A. 反应底物是dCTP、dGTP、dTTP和γ位32P标记的ddATP
B. TaqDNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成,并需要Mg2+激活
C. ddNTP与dNTP竞争脱氧核苷酸链的3’末端和5’末端
D. 实验中可得到4种不同长度被32P标记且3’端为碱基A的子链DNA
【答案】B
【解析】
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,其结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得这种化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能。
2、分析题意可知,dNTP和ddNTP具有与ATP(NTP)相似的结构,ATP中的糖是核糖,dNTP中的糖是脱氧核糖,而ddNTP中的糖是双脱氧核糖。进行DNA复制时,dNTP作为原料参与DNA的复制,同时能提供能量,而ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点,导致DNA片段延伸终止,即阻断DNA的复制。题干中要对模板DNA分子单链片段通过PCR进行扩增,且要获得3’为碱基A的不同长度的DNA分子,说明需要ddATP作为竞争底物参与PCR过程。
【详解】A、合成DNA的原料为脱氧核苷酸,故反应底物是dCTP、dGTP、dTTP、dATP和α位32P标记的ddATP,A错误;
B、TaqDNA聚合酶能够催化脱氧核苷酸在DNA的3’端延伸,故其在PCR中的作用是形成磷酸二酯键,且其需要Mg2+的激活,B正确;
C、DNA复制时,合成的子链由5’端向3’端延伸,因此ddNTP与dNTP竞争的延长位点是脱氧核苷酸链的3’末端,C错误;
D、分析题意可知,5’—GCCTAAGATCGTA—3’的DNA分子单链片段共有四个碱基“A”,内部有三个碱基“A”,因此利用PCR反应体系,最多可得到3种被32P标记的子链DNA,D错误。
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 关于生物学原理在生产实践中的应用,下列叙述正确的有( )
A. “一次施肥不能太多”是为了避免土壤溶液浓度过高,引起烧苗现象
B. 农家肥在土壤中微生物的分解下产生CO2和无机盐,提高光合作用速率
C. “露田、晒田”能为根系提供更多O2,有利于根吸收各种有机物和无机盐
D. “肥田之法,种绿豆最佳”,利用根瘤菌和绿豆互利共生肥田
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、光照、CO2、无机盐都会影响植物的光合作用。合理密植可充分利用光能。施加农家肥可增加CO2浓度和提高土壤肥力。
2、细胞呼吸原理的应用:(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。(2)利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒,利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。(3)利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。(4)稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。(5)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖,引起破伤风。(6)提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。(7)粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。(8)果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】A、“一次施肥不能太多”,避免土壤溶液浓度过高,植物细胞失水,引起烧苗现象,A正确;
B、农家肥在土壤中微生物的分解下产生CO2和无机盐,CO2可以参与光合作用的暗反应阶段,无机盐可以参与化合物的构成,有利于提高光合作用速率,利于增产,B正确;
C、“露田,晒田”增加土壤的含氧量,为根系提供更多的氧气,促进细胞有氧呼吸, 有利植物的根部通过主动运输吸收无机盐离子,植物不能直接吸收有机物,C错误;
D、根瘤菌可以固氮增加土壤中氮元素的含量,绿豆属于豆科植物;“肥田之法,种绿豆最佳”,利用根瘤菌在豆科植物互利共生的关系进行肥田,对彼此都有利,D正确。
故选ABD。
17. 如图分别表示对几种生物体(体细胞染色体数为2n)内正在进行分裂的细胞进行观察的结果,下列有关假设和推论正确的是( )
A. 若图甲表示有丝分裂过程中的某阶段,则下一时期细胞中央将出现细胞板
B. 若图乙表示减数分裂过程中的某阶段,则下一时期将发生着丝点的分裂
C. 若图乙表示减数分裂过程中的某阶段,则可能发生同源染色体的分离
D. 若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞,则d组细胞中可能含有染色单体
【答案】ACD
【解析】
【分析】甲图细胞处于有丝分裂后期;乙图中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,可表示有丝分裂前期、中期,也可以表示减数第一次分裂过程;丙图中染色体数目有三种数值,应该表示有丝分裂和减数分裂过程,其中a组可表示减数第二次前期、中期,b组可表示减数第一次分裂、减数第二次分裂后期、有丝分裂前期、中期,c组可表示有丝分裂后期;
【详解】A、图甲表示植物细胞有丝分裂后期,其下一时期细胞中央将出现细胞板,A正确;
BC、图乙中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,可表示减数第一次分裂过程(前期、中期等),其下一时期不会发生着丝点的分裂,但(减数第一次分裂后期)可能发生同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合,B错误,C正确;
D、若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞,d组细胞可表示减数第二次分裂前期和中期(含有染色单体)、减数第二次分裂末期,可见d组细胞中可能含有染色单体,D正确。
故选ACD。
18. 光动力疗法(PDT)对肿瘤的免疫疗效受到肿瘤浸润的T细胞(CTLs)功能和状态的影响。我国科研团队开发了一种基于金属蛋白酶(MMP-2)响应的促渗透纳米粒,其包载MMP-2酶敏促渗肽iRGD和胆固醇酯化酶抑制剂阿伐麦布。在肿瘤高表达的MMP-2作用下,促渗肽iRGD从纳米粒中响应释放,促进阿伐麦布在瘤内的深部渗透;阿伐麦布被释放后可以同时抑制肿瘤浸润性CD8+T细胞和肿瘤细胞的胆固醇代谢,恢复T细胞的功能,抑制肿瘤细胞迁移,使肿瘤细胞处于有效的免疫监视,协同PDT激活的免疫应答杀伤肿瘤,下列相关分析正确的是( )
A. 机体内T细胞是由造血干细胞在骨髓中发育成熟的
B. 促渗透纳米粒可以进入肿瘤内利用携带的药物直接杀死肿瘤细胞
C. 肿瘤细胞的胆固醇代谢旺盛会使CD8+T细胞降低免疫杀伤功能
D. PDT激活的免疫应答提高了机体的细胞免疫功能
【答案】CD
【解析】
【分析】由题意可知,在肿瘤高表达的MMP-2作用下,促渗透纳米粒携带的iRGD释放,促进阿伐麦布发挥作用,恢复T 细胞的功能,抑制肿瘤细胞迁移,进而达到杀伤肿瘤细胞的功能。
【详解】A、机体内的淋巴细胞都是由造血干细胞分化产生的,B淋巴细胞是在骨髓分化、发育成熟,T淋巴细胞是在胸腺分化、发育成熟,A错误;
B、促渗透纳米粒利用携带的药物抑制细胞的胆固醇代谢来提高T细胞的杀伤力,进而杀伤肿瘤细胞,B错误;
C、阿伐麦布抑制细胞的胆固醇代谢会提高CD8+T细胞的功能,说明旺盛的胆固醇代谢会抑制其功能,C正确;
D、由题意“协同PDT激活的免疫应答杀伤肿瘤”可知,PDT激活的免疫应答主要是提高机体的细胞免疫功能,即提高T细胞的功能,D正确。
故选CD
19. 农田生态系统是人类为了满足生存需求,积极干预自然生态系统,依靠土地资源而形成的半自然人工生态系统。下列有关农田生态系统的叙述,正确的是( )
A. 农田生态系统是由农作物及其周围环境构成的物质转化和能量流动系统
B. 与草原生态系统相比,农田生态系统的抵抗力稳定性低,恢复力稳定性高
C. 农田生态系统通过技术手段能提高能量传递效率,实现产量的大幅增长
D. 农田生态系统的产品大部分需要输出,因此应及时补充物质和能量
【答案】BD
【解析】
【分析】1、生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高;反之,生物种类越少,营养结构越简单,生态系统的自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低。
2、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态;信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
【详解】A、农田生态系统是指人类在以作物为中心的农田中,利用生物和非生物环境之间以及生物种群之间的相互关系,通过合理的生态结构和高效生态机能,进行能量转化和物质循环,并按人类社会需要进行物质生产的综合体,A错误;
B、与草原生态系统相比,农田生态系统营养结构较为单一,物种丰富度较低,其自我调节能力较弱、抵抗力稳定性低、恢复力稳定性高,B正确;
C、利用技术手段可实现能量的多级利用,提高能量利用率,使能量朝着人类有益的方向流动,但不能提高能量传递效率,C错误;
D、为了保证农田生态系统的正常运行,农田生态系统生产出来的产品大部分输出系统,因此需要及时补充物质,D正确。
故选BD。
20. 恶性高热是一种潜在致命性单基因遗传病,患者一般无症状,但当接触麻醉剂后,会诱发患者出现高热等症状,死亡率极高。某家庭的母亲和女儿皆患有恶性高热,母亲因该病去世,女儿经及时抢救而康复。科研人员对该家庭成员进行了基因检测。控制该性状的某一基因可在限制酶的作用下切割成两条不同长度的 DNA 片段,用凝胶电泳法分离后可显示出不同的带谱如图所示(控制该性状的基因为完全显性,且不位于XY染色体的同源区段)。下列说法错误的是( )
A. 该遗传病属于常染色体上显性遗传病
B. 结合3、4可推断 2号不患病的概率是100%
C. 该致病基因是由正常基因碱基的替换形成
D. 4号与无麻醉剂接触史的女子结婚,后代的基因型最多有3种
【答案】B
【解析】
【分析】由一对等位基因控制的遗传病叫单基因遗传病。分析题图可知,500bp和800bp片段是控制该性状的某一基因(可能是治病基因也可能是正常基因)被限制酶切割成的两条不同长度的 DNA 片段,该家庭儿子相关致病基因检测结果与女儿相同,因此儿子也患恶性高热;父亲只有500bp和800bp的片段,说明父亲是纯合子;女儿和儿子既含1300bp片段,也含500bp和800bp的片段,说明女儿和儿子都是既含致病基因,又含正常基因,是杂合子。
【详解】A、父亲只有500bp和800bp的片段,女儿和儿子既含1300bp片段,也含500bp和800bp的片段,说明儿子和女儿都是既含致病基因,又含正常基因,因此该病是显性遗传病。若是该致病基因在X染色体上,且不位于XY染色体的同源区段,儿子就不会同时含有致病基因和正常基因,因此判断该病为常染色体显性基因控制的遗传病,A正确;
B、父亲只有500bp和800bp片段,说明父亲是纯合子,根据题意,“控制该性状的某一基因可在限制酶的作用下切割成两条不同长度的 DNA 片段”,若是致病基因被切割成两条不同长度的DNA片段,父亲有可能是患者,B错误;
C、据题图可知,某限制酶作用于相应基因后,正常基因和致病基因的碱基对的总长度不变(都是1300bp) ,因此推测该致病基因是由正常基因碱基的替换形成,C正确;
D、该病为常染色体显性遗传病,用A/a表示相关基因。无麻醉剂接触史的女子的基因型有三种可能:AA或Aa或aa,4号是杂合子,4号与无麻醉剂接触史的女子结婚,后代的基因型为AA和Aa,或AA、Aa、aa,或Aa和aa,子代能出现的基因型种类可能有2种、3种、2种,后代的基因型最多,D正确。
故选B。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 水稻为我国重要的粮食作物,为研究外源Ca2+对盐胁迫下水稻光合作用的影响。研究人员以2个水稻品种(WYJ和IR36)为材料做了相关实验,每个品种设置4个处理组:CK(0mml/LNaCl+0mml/LCaCl2)、T1、T2(100mml/LNaCl+5mml/LCaCl2)、T3(100mml/LNaCl+10mml/LCaCl2)。处理7天后采样测定各项指标,结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在酶的作用下,与____结合,形成的产物可以接受____释放的能量并且被还原。根据上图可知,Ca2+可以____(填“增大”或“减小”)气孔导度。
(2)根据题干信息可知,T1组的处理为____。分析实验结果,可知Ca2+对WYJ水稻净光合速率的影响是____。
(3)有同学推测,盐胁迫能够降低IR36水稻叶肉细胞中叶绿素的含量,而Ca2+能够提高盐胁迫条件下叶片叶绿素含量,请你利用题中材料,设计实验确认此同学的推测是否正确,请写出你的实验思路____。
【答案】(1) ①. C5 ②. NADPH、ATP ③. 增大
(2) ①. 100mml/LNaCl+0mml/LCaCl2 ②. Ca2+能减缓盐胁迫,引起水稻净光合速率的下降(或10mml/LCaCl2处理比5mml/LCaCl2处理对减缓水稻净光合速率下降的效果更为明显)
(3)分别取等量、相同部位的CK、T1、T2、T3组IR36水稻叶片,用无水乙醇提取色素,并用纸层析法分离色素,比较各组滤纸条最下方两条色素带的宽度
【解析】
【分析】1、实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量,因自变量改变而变化的变量叫作因变量,上述实验中过氧化氢分解速率就是因变量,除自变量外,实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素,叫作无关变量。
2、题图分析:图乙为4个实验组净光合速率变化关系图,由图可知,外源Ca2+对盐胁迫下水稻净光合作用有缓解作用,且在实验浓度范围内,外源Ca2+浓度大,缓解效果更好;比较WYJ和IR36两个品种的实验数据,外源Ca2+对WYJ的缓解效果好。图甲为4个实验组气孔导度变化关系图,由图可知,外源Ca2+可促进盐胁迫下水稻气孔导度开放,且在实验浓度范围内,外源Ca2+浓度大,促进作用大;比较WYJ和IR36两个品种的实验数据,外源Ca2+对WYJ的促进作用大。
【小问1详解】
碳反应过程中,CO2与C5结合形成C3,C3被还原需要光反应的产物ATP和NADPH参与;可见绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在特定酶的作用下,与C5结合,形成的产物可以接受NADPH和ATP释放的能量并且被还原。根据图乙可知,与T1组比较,T2和T3的气孔导度均有所增加,因此Ca2+可以增大气孔导度。
【小问2详解】
由题干信息:“CK(0mml/L NaCl+0mml/L CaCl2)、T1、T2(100mml/L NaCl+5mml/L CaCl2)、T3(100mml/LNaC1+10mml/L CaCl2)”可知,其中CK为不做处理的空白对照,T1应该为盐胁迫处理的水稻,根据T3和T4的处理,可知T1的处理为不加CaCl2,仅用100mml/L NaCl处理。从图乙可知,与盐胁迫处理的T1相比,T2和T3组WYJ的净光合速率均有所增加,即Ca2+能减缓盐胁迫引起的水稻净光合速率的下降;且10mml/L CaCl2处理比5mml/LCaCl2处理对减缓水稻净光合速率下降的效果更为明显。
【小问3详解】
根据题干“盐胁迫能够降低IR36水稻叶肉细胞中叶绿素的含量,而Ca2+能够提高盐胁迫条件下叶片叶绿素含量”可知,需要设置至少3组实验,即空白对照组、盐胁迫处理组、盐胁迫和Ca2+处理组,所以应选择CK、T1、T2作为实验材料,分别取等量、相同部位的CK、T1、T2(和T3)组IR36水稻叶片,用无水乙醇提取色素,并用纸层析法分离色素,比较各组滤纸条最下方两条色素带的宽度。
22. 为适应全球气候逐渐变暖的大趋势,研究水稻耐高温的调控机制,对水稻遗传改良具有重要意义。请回答相关问题。
(1)研究者获得了一株耐高温突变水稻甲,高温下该突变水稻表皮蜡质含量较高。让甲与野生型(WT)杂交,F1自交后代中耐高温植林约占1/4,说明耐高温为____性状,且最可能由____对等位基因控制。
(2)另外一株耐高温突变水稻乙为隐性突变,共基因位于水稻的3号染色体上,为探究甲、乙两种突变体是否为同一基因突变所致。科学家让突变体甲与突变体乙进行杂交后,F1自交得F2,统计分析F1和F2的表型及比例。不考虑再次发生突变或染色体互换,预期实验结果和结论。
①若____,说明两个突变基因为同一基因:
②若____,说明两个突变基因是同源染色体上的非等位基因;
③若____,说明两个突变基因是非同源染色体上的非等位基因。
(3)为进一步确定突变位点,研究者进行了系列实验,如下图所示。
①图1中F1处于____期,此时3号染色体发生互换,产生F2中相应的植株,然后用F2植株进行____,可获得纯合重组植株R1~R5。
②对R1~R5进行分子标记及耐高温性检测,结果如图2、图3所示。分析可知,耐高温突变基因位于分子标记____之间。
(4)基因OsWR2的表达能促进水稻表皮蜡质的合成。为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”,研究小组以突变体甲为对照组,____为实验组,将两种水稻置于____一段时间后,检测水稻衣皮蜡质含量及耐高温性。实验结果显示____。
【答案】(1) ①. 隐性 ②. 1
(2) ①. F1和F2都耐高温 ②. F1不耐高温,F2不耐高温:耐高温=1:1 ③. F1不耐高温,F2不耐高温:耐高温=9:7
(3) ①. 减数分裂I前(四分体时期) ②. 自交 ③. caps3~caps4
(4) ①. 敲除基因OsWR2的突变体甲 ②. 高温环境 ③. 实验组水稻植株蜡质含量低于对照组,且不耐高温
【解析】
【分析】因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;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。
【小问1详解】
分析题意可知,让甲与野生型(WT)杂交、F1自交后代中耐高温植株约占1/4,即出现3∶1的性状分离比,符合基因分离定律,说明这对相对性状是由一对基因控制的,并且耐高温为隐性性状。
【小问2详解】
本实验目的是探究甲、乙两种突变体是否为同一基因突变导致,则可使纯合突变体甲与纯合突变体乙进行杂交后,F1再自交,观察其F1和F2的表现型及比例(不考虑互换)。预期实验结果:
①若两突变基因为同一基因突变所致,纯合突变体甲与纯合突变体乙进行杂交,子代全是突变体,即F1和F2都耐高温;
②若两突变基因是同源染色体上的非等位基因(两对基因均位于3号染色体上),假设突变体甲基因型为aaBB,突变体乙基因型为AAbb,则甲乙杂交F1为AaBb,由于两对基因在一对同源染色体上,所以F1产生的配子为Ab和aB,则F1自交产生的F2为AaBb:AAbb:aaBB=2:1:1,表现型为不耐高温:耐高温=1:1;
③若两突变基因是非同源染色体上的非等位基因,即符合基因的自由组合定律,假设突变体甲基因型为aaBB,突变体乙基因型为AAbb,则甲乙杂交F1为AaBb,表现型为耐高温,F1自交,F2表现为A_B_:(A_bb+aaB_+aabb)=9:7,即F2不耐高温:耐高温=9:7。
【小问3详解】
①由图1可知,F1在减数分裂I前期(或四分体时期),3号染色体的同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换(交叉互换),产生F2中相应的植株;自交可提高纯合子比例,故用F2植株进行自交,可获得纯合重组植株R1—R5。
②对R1—R5进行分子标记及耐高温性检测,据图可知植株R3和R4之间的差别是caps3-caps4,但是R3耐高温,R4不耐高温,所以在分子标记caps3-caps4之间发生了基因突变。
【小问4详解】
实验设计应该遵循对照原则,为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”,则对照组为突变体甲,实验组为基因OsWR2敲除的突变体甲,以检测两组植株是否耐高温。设计思路:对照组为突变体甲,实验组为基因OsWR2敲除的突变体甲;将两种水稻置于高温环境中,一段时间后,检测水稻表皮蜡质含量及高温耐性。实验结果显示:实验组水稻植株蜡质含量低于对照组,且不耐高温。
23. HPA轴(下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴)对GC(肾上腺皮质激素)的分泌调节机制与甲状腺的分级—反馈调节机制相似。持续性的抑郁刺激会激活HPA轴,使下丘脑过度分泌CRH(促肾上腺皮质激素释放激素),通过GC影响海马区神经递质Glu和GABA的浓度以及下丘脑相应受体的表达,进一步激活HPA轴,使患者出现各种抑郁表现。现利用正常大鼠和抑郁大鼠为材料,进行8周有氧运动干预,实验结果如下:
注:表中信息为不同组别大鼠海马区Glu的浓度(mg·L-1)、GABA的浓度(μml·L-1),下丘脑区内Glu受体(NRL和NR2B亚基)、OABA受体(GABAAa2亚基)、CRH阳性表达检测结果(OD·μm-2)。
(1)下丘脑过度分泌CRH影响GC含量的过程是____;HPA轴分泌的分级—反馈调节机制的生物学意义是____。
(2)分析表中数据可知与抑郁对照组相比,运动干预通过抑制____;促进____,从而降低CRH的分泌,改善HPA轴的过度激活状态。据此推测Glu____(“抑制”或“促进”)CRH的分泌。
【答案】(1) ①. 下丘脑分泌CRH(促肾上腺皮质激素释放激素)促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,促肾上腺皮质激素促进肾上腺皮质分泌CG肾上腺皮质激素 ②. 放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态
(2) ①. Glu的合成和分泌,下丘脑区内Glu受体的表达 ②. GABA的合成和分泌,下丘脑GABA受体的表达 ③. 促进
【解析】
【分析】下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素能促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,垂体分泌促肾上腺皮质激素能促进肾上腺分泌糖皮质激素。而糖皮质激素对下丘脑和垂体有负反馈作用,当糖皮质激素分泌过多时,会抑制促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素的分泌,进而减少糖皮质激素的分泌。
【小问1详解】
HPA轴(下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴)对GC(肾上腺皮质激素)的分泌调节机制为下丘脑分泌CRH(促肾上腺皮质激素释放激素)促进垂体分泌促肾上腺皮质激素,促肾上腺皮质激素促进肾上腺皮质分泌CG肾上腺皮质激素。HPA轴分泌的分级—反馈调节机制可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
【小问2详解】
根据题意“GC(糖皮质激素)影响海马区神经递质Glu和GABA的浓度以及下丘脑相应受体的表达,进一步激活 HPA轴,使患者出现各种抑郁表现”,比较表格中抑郁对照组和抑郁运动组可知,抑郁运动组Glu的合成和分泌,下丘脑区内Glu受体的表达减少,同时提高GABA的浓度、促进下丘脑GABA受体的表达,从而降低CRH的分泌。下丘脑区内Glu受体的表达减少会抑制HPA轴过度激活,因此可推测Glu可以促进CRH的分泌。
24. 2023年8月24日,日本政府罔顾国际社会的强烈反对,悍然将带有放射性物质的核污水排入太平洋,这一不负责的做法将对海洋生态系统造成极大的破坏。回答下列问题。
(1)14C、129I可以在生物体内聚集,这些放射性元素被浮游植物吸收后,可以沿着____聚集,随着营养级的增加,这些放射性元素浓度逐级升高并超过环境浓度的现象被称为____。这些有害物质通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地,因此,这种现象具有____性。
(2)当人体摄入含有129I的海产品,129I将主要聚集在____(器官)中,其释放的射线一方面会使该器官的大部分组织细胞受损,导致成年个体体内相关激素含量下降,从而降低____,出现反应迟钝、记忆力衰退等现象;另一方面会使人体细胞出现____(答出两点)等变异,导致多种遗传病发生。
(3)核污水中的放射性物质会引起海洋生物大量死亡,最终导致海域生态系统平衡被打破。当藻类、浮游生物大量死亡后,海鱼种群因____缺乏,导致其种间竞争____。海域的食物网越复杂,其抵抗核污水保持稳态的能力____;但当排放核污水的且达到一定程度时,生态系统的稳态将彻底失调,无法恢复至初始状态,该现象可说明____。
【答案】(1) ①. 食物链和食物网 ②. 生物富集 ③. 全球
(2) ①. 甲状腺 ②. 神经系统兴奋性 ③. 基因突变,染色体结构变异(或染色体缺失)
(3) ①. 食物 ②. 增加 ③. 越强 ④. 生态系统自我调节能力是有限的
【解析】
【分析】生态系统稳定性的原因是具有一定的自我调节能力,自我调节能力的基础是负反馈调节,生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,生物种类越多,营养结构越复杂,其抵抗力稳定性就越高,相反,生物种类越少,营养结构越简单,其抵抗力稳定性就越低,而恢复力稳定性就越高。
【小问1详解】
放射性元素被浮游植物吸收转化为有机物后,可以沿着食物链和食物网聚集,随着营养级的增加,这些放射性元素浓度逐级升高,该现象被称为生物富集,这些有害物质通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地,因此,这种现象具有全球性。
【小问2详解】
碘是甲状腺激素的重要组成物质,甲状腺激素可以促进新陈代谢和生长发育,尤其是中枢神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性。当人体摄入含有129I的海产品,129I将主要聚集在甲状腺激素的合成器官甲状腺,其释放的射线会导致该器官的大部分组织细胞受损,导致成年个体体内相关激素含量下降,从而使神经系统兴奋性降低,出现反应迟钝、记忆力衰退等现象,另一方面会使人体细胞出现基因突变和染色体变异,导致多种遗传病发生。
【小问3详解】
当藻类、浮游生物大量死亡后,海鱼种群的食物将减小,导致其种间竞争增加,海域的食物网越复杂,其抵抗核污水保持稳态的能力越强;但当排放核污水的量达到一定程度时,生态系统的稳态将彻底失调,无法恢复至初始状态,该现象可说明生态系统的自我调节能力是有限的。
25. 3月16日,美国马萨诸塞综合医院将经过基因编辑的猪肾脏移植入一位终末期肾病患者体内,移植手术使用的猪肾脏经过了69处基因组编辑,包括“敲除”会引起排异反应的基因,添加一些人类基因以改善动物器官与人体的兼容性。此外,研究团队让猪体内的逆转录病毒基因失活,以防相关病毒影响接受移植者。该方案为肾衰竭者带来新的希望。请据此回答相关问题。
(1)医学上把用正常器官置换丧失功能的器官,以重建其生理功能的技术叫做器官移植。在进行器官移植时要先进行配型,配型的原因是____。
(2)选择猪作为移植器官供体的原因是____(答出一点);科学家利用基因工程技术对猪的器官进行改造,然后再结合克隆技术,培育出不引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官,请简述一种基因改造的思路____。
(3)CRISPR/Cas9是目前应用最广泛的基因组编排技术,能对DNA分子中的基因进行编辑。该技术需要向要进行编辑的细胞中加入人工合成的向导RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9蛋白。其原理如下图所示。
据图推测,CRISPR/Cas9基因编辑技术可实现靶向编辑的原因是____;Cas9蛋白的作用是____。
(4)经过改造的转基因猪。可以利用无性繁殖的方法,如____(答出两点)得到更多的可移植器官供体。
【答案】(1)器官供体和受体组织相容性抗原越一致,免疫排斥越低
(2) ①. 猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似(或猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒比灵长动物少得多) ②. 在器官供体的基因组中导入调节因子,抑制抗原决定基因表达(或除去抗原决定基因)
(3) ①. 与特定的DNA分子通过碱基互补配对结合,引导Cas9蛋白定点切割DNA ②. 特异性识别并定点切割DNA,使DNA双链断
(4)核移植,胚胎分割
【解析】
【分析】1、基因工程的基本操作程序有四步:(1)目的基因的获取,(2)基因表达载体的构建,(3)将目的基因导入受体细胞,(4)目的基因的检测与鉴定。
2、基因工程的三种工具:限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、运载体。
【小问1详解】
医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官,以重建 其生理功能的技术叫作器官移植;进行器官移植手术后,免疫系统会把来自其他人的器 官当作“非己”成分进行攻击,这就是器官移植容易失败的原因,可见在进行器官移植时要先进行配型,配型的原因是器官供体和受体组织相容性抗原越一致,免疫排斥越低。
【小问2详解】
由于猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似,而且与灵长类动物相比,猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要少得多,故科学家选择用猪的器官来解决人类器官移植的来源问题。科学家正 尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造,采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子,以抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗原决定基因,然后再结合克隆技 术,培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
【小问3详解】
CRISPR/Cas9是目前应用最广泛的基因组编排技术,能对DNA分子中的基因进行编辑,题图可知,CRISPR/Cas9基因编辑技术可实现靶向编辑的原因是导向RNA与特定的DNA分子通过碱基互补配对结合,引导Cas9蛋白定点切割DNA;Cas9蛋白的作用是特异性识别并定点切割DNA,使DNA双链断。
【小问4详解】
经过改造的转基因猪,可采用核移植、胚胎分割等无性繁殖的方法,得到更多的可移植器官供体。生物种类
A
B
C
D
E
粪便中食物残渣来源
B
B
A、C、E
A、C
组别
Glu
GABA
NRI
NR2B
GABAAa2
CRH
正常对照组
12.53
7.29
3.57
17.71
44.06
5.13
抑郁对照组
26.73
3.96
12.13
42.09
27.46
14.70
抑郁运动组
22.41
5.87
6.85
27.52
35.31
7.43
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这是一份吉林省长春市东北师范大学附属中学2024届高三下学期第五次模拟考试生物试题,共10页。
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