浙江省杭州市2023-2024高二下学期6月期末生物试题
浙江省杭州市2023-2024学年高二下学期6月期末生物试题
1.(2024高二下·杭州期末)生物多样性对人类的价值包括直接使用价值和间接使用价值。下列属于间接使用价值的是( )
A.提供食物 B.提供药物 C.提供建材 D.净化环境
【答案】D
【知识点】生物多样性的价值
【解析】【解答】ABC、对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的属于直接价值,ABC错误;
D、间接价值指对生态系统起重要调节作用的价值,如生态功能等等,D正确。
故答案为:D。
【分析】生物多样性的价值:①直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的;②间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);③潜在价值:目前人类不清楚的价值。
2.(2024高二下·杭州期末)小鼠肝细胞中合成磷脂分子所需的3种酶均位于内质网膜上。下列叙述正确的是( )
A.磷脂的尾部具有亲水性 B.内质网膜由单层磷脂分子构成
C.磷脂在核糖体中合成 D.内质网膜可为酶提供附着位点
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、磷脂的头部具有亲水性,尾部具有疏水性,多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层,A错误;
B、内质网膜由双层磷脂分子构成,内质网膜是具有单层膜结构的细胞器,B错误;
C、磷脂属于脂质类物质,脂质类物质的合成场所为内质网,C错误;
D、内质网膜可为酶提供附着位点,小鼠肝细胞中合成磷脂分子所需的3种酶均位于内质网膜上,D正确。
故答案为:D。
【分析】
3.(2024高二下·杭州期末)甲和乙是某地两种食性相似的鸟类,经过长期竞争,甲、乙向着吃不同食物的方向发展,甲主要以植物为食,也吃部分昆虫;乙主要以昆虫为食。甲和乙出现食性差异的现象称为( )
A.生态位分化 B.生态位重叠 C.初生演替 D.次生演替
【答案】A
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、经过长期竞争,甲、乙向着吃不同食物的方向发展,甲主要以植物为食,也吃部分昆虫;乙主要以昆虫为食,说明发生了生态位分化,A正确;
B、甲和乙是某地两种食性相似的鸟类,说明两者存在生态位重叠,但不是体现在食性差异上,而是体现在食性相似上,B错误;
CD、初生演替是指在一个从来没有植被覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有的土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替,CD错误。
故答案为:A。
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。生态位又称生态龛。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。两个拥有相似功能生态位、但分布于不同地理区域的生物,在一定程度上可称为生态等值生物。
甲和乙是某地两种食性相似的鸟类,说明此时两者存在生态位重叠;经过长期竞争,甲、乙向着吃不同食物的方向发展,甲主要以植物为食,也吃部分昆虫;乙主要以昆虫为食,说明发生了生态位分化。
初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。如沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
4.(2024高二下·杭州期末)幼鼠肠上皮细胞肠腔侧的X受体识别并结合母乳中的抗体后,抗体被胞吞进入细胞,随后从另一侧胞吐至内环境。下列叙述正确的是( )
A.该过程不需要消耗ATP
B.该过程与细胞膜的流动性无关
C.X受体在该过程中作为运输抗体的载体
D.该过程涉及囊泡的形成、运输、与质膜融合
【答案】D
【知识点】细胞膜的结构特点
【解析】【解答】A、根据题意,此过程属于胞吞和胞吐(抗体被胞吞进入细胞、随后从另一侧胞吐至内环境),该过程需要消耗ATP,A错误;
B、此过程属于胞吞和胞吐,主要是靠膜的流动性来完成的,B错误;
C、在此过程中,幼鼠肠上皮细胞肠腔侧的X受体识别并结合母乳中的抗体后,抗体被胞吞进入细胞,随后从另一侧胞吐至内环境,分析得知X受体的作用是识别并结合抗体,C错误;
D、该过程与分泌蛋白的分泌过程类似,都涉及囊泡的形成、运输与质膜融合。幼鼠肠上皮细胞肠腔侧的X受体识别并结合母乳中的抗体后,形成囊泡,与质膜融合,抗体被胞吞进入细胞,随后再形成囊泡,与质膜融合,从另一侧胞吐至内环境,D正确。
故答案为:D。
【分析】 大分子物质进出细胞的方式:胞吞、胞吐
运输形式 胞吞和胞吐
运输方向 与浓度无关
有无载体 不需要,细胞膜和囊膜
能量 需要消耗能量
胞吞:附在细胞膜表面——内陷形成小囊——形成囊泡——进入细胞
胞吐:形成囊泡——靠近细胞膜——融合——排出细胞外
5.(2024高二下·杭州期末)研究人员用标志重捕法调查高原鼠兔种群密度,若高原鼠兔被捕捉后变得警觉而更难被再捕,估算值会( )
A.偏高 B.偏低 C.基本不变 D.无法预测
【答案】A
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】标记重捕法的计算方法是N=(n/m)×M,其中N表示种群数量,n表示重捕个体数,m表示重捕中标记数,M表示初次捕获标记数,若高原鼠兔天性警觉,会导致第二次重捕的概率小,即m值偏小,那么将会造成用标志重捕法调查得到的结果往往比实际值大。分析得知A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】标记重捕法:许多动物的活动能力强,活动范围大,不宜用样方法来调查它们的种群密度。常用的方法之一是标记重捕法。也就是在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体, 做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估计种群密度。计算方法:N表示种群数量,n表示重捕个体数,m表示重捕中标记数,M表示初次捕获标记数,N=(n/m)×M。
6.(2024高二下·杭州期末)向心性肥胖是由糖皮质激素过多导致的一种肥胖类型,患者体内脂肪沉积是以心脏、腹部为中心发展的,常并发心血管疾病、糖尿病等。下列叙述正确的是( )
A.糖皮质激素的化学本质是蛋白质
B.肾上腺皮质癌患者可能出现向心性肥胖
C.可对患者注射胰高血糖素以降低血糖浓度
D.心血管疾病与血液中的胆固醇含量无关
【答案】B
【知识点】激素与内分泌系统;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、糖皮质激素是由肾上腺皮质分泌的一种激素,化学本质是皮质醇,可参与血糖调节,A错误;
B、肾上腺皮质癌患者体内的肾上腺皮质相关细胞会出现恶性增殖,导致糖皮质激素分泌增多,导致体内血糖水平异常升高,可能导致向心性肥胖,B正确;
C、可对患者注射胰岛素以降低血糖浓度,C错误;
D、心血管疾病与血液中的胆固醇含量有关,因为胆固醇与血液中脂质的运输有关,D错误。
故答案为:B。
【分析】血糖平衡调节:
7.(2024高二下·杭州期末)科研人员为制备小鼠抗N蛋白的单克隆抗体(mAb),采用真核表达系统制备了高纯度的N蛋白,成功筛选出了能分泌mAb的杂交瘤细胞株。下列叙述正确的是( )
A.N蛋白是由效应B细胞分泌的抗体
B.制备mAb过程中不采用体外受精技术
C.制备mAb需将小鼠T细胞与骨髓瘤细胞融合
D.杂交瘤细胞株传代培养时常用胃蛋白酶处理
【答案】B
【知识点】单克隆抗体的制备过程;体液免疫
【解析】【解答】A、N蛋白是由效应B细胞分泌的抗体,而是抗原,A错误;
B、制备单克隆抗体过程中不涉及体外受精技术,只需要用到动物细胞培养技术和动物细胞融合技术,B正确;
C、制备单克隆抗体过程中需要将小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合,C错误;
D、杂交瘤细胞株传代培养时常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,胃蛋白酶最适pH为1.5~2,不适合用于动物细胞传代培养,D错误。
故答案为:B。
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞,利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,在经过两次筛选①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞)②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群;两次抗体检测:专一抗体检验阳性,获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞,最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
8.(2024高二下·杭州期末)石蝴蝶属主要分布于青藏高原以东的横断山区及其周边地区,大约60种。根据花瓣形状的显著差异分成五个类型。下列叙述正确的是( )
A.花瓣形状能为进化提供分子水平证据
B.五个类型的全部基因构成一个基因库
C.花瓣形状的显著差异是自然选择的结果
D.生活环境导致花瓣形状发生定向变异
【答案】C
【知识点】生物具有共同的祖先;自然选择与适应
【解析】【解答】A、花瓣形状不能为进化提供分子水平的证据,分子水平的证据为“不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性”,花瓣形状属于生物的表型,与题意不符,A错误;
B、一个种群中全部个体含有的全部基因构成一个基因库,五个类型的全部基因并不属于同一个种群,B错误;
C、花瓣形状的显著差异是自然选择的结果,自然选择导致物种朝不同的方向进化,C正确;
D、变异具有不定向性,生活环境只能导致花瓣形状发生不定向变异,D错误。
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③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,最终导致新物种的形成。③其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发生定向的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。
9.(2024高二下·杭州期末)科学家利用红鲫和鲤鱼进行种间远缘杂交,其中F1偶然产生含两个染色体组的异常配子,最终获得生长快、抗逆性强的湘云鲫2号,培育过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该过程属于多倍体育种
B.F1有丝分裂时会发生同源染色体联会
C.培育湘云鲫的原理主要是染色体畸变
D.湘云鲫2号属于三倍体生物
【答案】B
【知识点】染色体数目的变异;多倍体育种
【解析】【解答】A、利用二倍体红鲫和鲤鱼进行种间远缘杂交,最终获得三倍体湘云鲫2号,属于多倍体育种,A正确;
B、有丝分裂时不会发生同源染色体联会现象,B错误;
C、多倍体育种的原理是属于染色体变异,C正确;
D、由图示可知,湘云鲫2号含有三个染色体组,是三倍体生物,D正确。
故答案为:B。
【分析】
染色体组:细胞中的一组完整非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但又互相协助,携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息;二倍体是指由受精卵发育而来,且体细胞中含有两个染色体组的生物个体;四倍体是指由受精卵发育而来,且体细胞中含有四个染色体组的生物个体。
10.(2024高二下·杭州期末)神经胶质细胞突变后会表达出具有更高活性的异柠檬酸脱氢酶,催化产生高浓度的物质X,能抑制DNA去甲基化酶的活性,导致出现神经胶质瘤。下列叙述错误的是( )
A.高浓度物质X使DNA甲基化程度提高
B.DNA甲基化会影响肿瘤相关基因的表达
C.DNA去甲基化酶能改变DNA碱基序列
D.改变表观遗传的修饰可影响神经胶质瘤生长
【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、高浓度的物质X能够通过抑制DNA去甲基化酶的活性提高DNA的甲基化程度,A正确;
B、DNA甲基化会影响肿瘤相关基因的表达,原因是高浓度的物质X能抑制DNA去甲基化酶的活性,从而使DNA甲基化程度提高,导致出现神经胶质瘤,B正确;
C、DNA去甲基化酶不能改变DNA碱基序列,只能去掉DNA碱基上的甲基,C错误;
D、改变表观遗传的修饰会导致DNA去甲基化酶活性降低,DNA甲基化程度提高,最终出现神经胶质瘤,D正确。
故答案为:C。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变,且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。
11.(2024高二下·杭州期末)用X射线处理甲原生质体,导致其部分染色体丢失而丧失细胞分裂能力。用碘乙酰胺处理乙原生质体,导致其细胞质酶失活而生长受抑制。将上述两种原生质体混合,经诱导融合后获得再生植株。下列叙述正确的是( )
A.灭活的仙台病毒可促使甲、乙原生质体融合
B.融合过程中加入低渗溶液可维持原生质体正常形态
C.获得再生植株的理论基础是基因突变和细胞全能性
D.再生植株是由甲、乙原生质体融合后发育而成
【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;细胞融合的方法
【解析】【解答】A、灭活的仙台病毒无法促进甲、乙原生质体融合,病毒灭活法只适用于促进动物细胞融合,A错误;
B、融合过程中加入低渗溶液维持原生质体的正常形态,低渗溶液容易导致原生质体发生吸水涨破,B错误;
C、获得再生植株的理论基础与基因突变无关,是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,C错误;
D、再生植株是由甲、乙原生质体融合后再生细胞壁,再通过植物组织培养(脱分化、再分化)产生的,D正确。
故答案为:D。
【分析】植物体细胞杂交:
12.(2024高二下·杭州期末)普洱茶经过杀青→揉捻→发酵→干燥等工序制成。杀青一般通过高温破坏茶叶中部分酶活性,揉捻会破坏细胞结构,发酵中翻堆是将料堆拆开并重新建堆,发酵后酒香浓郁,口感丰富。下列叙述正确的是( )
A.杀青使酶因肽键断裂而失活
B.杀青过程中不需要进行灭菌处理
C.发酵过程中翻堆的目的是为了升高温度
D.干燥处理有利于发酵而使茶发生香变
【答案】B
【知识点】蛋白质的结构和功能的综合;酶的特性
【解析】【解答】A、杀青一般通过高温破坏茶叶中部分酶活性,主要是破坏了酶的空间结构,其肽键不会断裂,A错误;
B、杀青一般通过高温手段进行,该过程也起到了高温灭菌的作用,不需要再进行灭菌处理,B正确;
C、发酵翻堆是将料堆拆开并重新建堆,其目的是降低温度,增大通气量,C错误;
D、微生物的生存需要水分,在制茶过程中进行干燥处理可使细胞中含水量低,防止发霉,D错误。
故答案为:B。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一 类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
13.(2024高二下·杭州期末)人体剧烈运动时,氧气供应不足,机体会进行厌氧呼吸。下列叙述正确的是( )
A.人体在高原地区时才会进行厌氧呼吸
B.人体厌氧呼吸在细胞溶胶中产生CO2
C.人体厌氧呼吸第二阶段不产生ATP
D.人体能利用厌氧呼吸克服长期缺氧
【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、人体剧烈运动时,氧气供应不足,也会进行厌氧呼吸,A错误;
B、人体厌氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,B错误;
C、人体厌氧呼吸的第二阶段是把第一阶段生成的丙酮酸和NADH转化为乳酸,不产生ATP,C正确;
D、人体在短暂缺氧(如剧烈运动)的情况下会进行厌氧呼吸,以满足能量供应,进行厌氧呼吸是一种克服暂时缺氧的应急措施,D错误。
故答案为:C。
【分析】呼吸作用:
14.(2024高二下·杭州期末)核纤层蛋白形成骨架支撑于核膜内侧。研究表明,核纤层蛋白磷酸化、去磷酸化分别导致核膜解体与重建,从而维持有丝分裂的正常进行。下列叙述正确的是( )
A.前期,细胞内最明显的变化是核膜解体
B.末期,核纤层蛋白磷酸化导致核膜重新形成
C.核膜周期性变化有利于染色体均分到子细胞中
D.维持核纤层蛋白高磷酸化水平可促进细胞分裂
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞核的结构和功能综合
【解析】【解答】A、在前期,核仁解体,核膜消失,同时形成纺锤体,细胞内的染色体散乱地分布在纺锤体的中央,分裂前期最明显的变化是细胞中出现染色体,A错误;
B、末期,核纤层蛋白去磷酸化导致核膜重新形成,B错误;
C、染色体经过复制后需要在纺锤丝的牵引下均匀的分向细胞两极,核膜在分裂前期消失,在末期重建,有利于染色体的平均分配和保证子细胞结构稳定,C错误;
D、核纤层蛋白磷酸化导致核膜解体,维持核纤层蛋白的高磷酸化水平可以促进细胞分裂,D正确。
故答案为:D。
【分析】有丝分裂的过程(以植物细胞为例):
①分裂间期
特点:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态。
②前期
特点:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失
染色体特点:①染色体散乱地分布在细胞中心附近。 ②每个染色体都有两条姐妹染色单体。
③中期
特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰。
染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
④后期
特点:着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极。 染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。
④末期
特点:①染色体变成染色质,纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁。
15.(2024高二下·杭州期末)桥本氏甲状腺炎是一种进程缓慢的自身免疫病,患者表现为甲状腺功能减退,血液中可检测出攻击甲状腺细胞的抗体。下列叙述正确的是( )
A.患者表现为血浆中甲状腺激素水平持续升高
B.患者的效应B细胞识别甲状腺抗原后分泌抗体
C.患者通过口服甲状腺激素不能减轻其症状
D.晚期患者的甲状腺可能在促甲状腺激素的作用下增生
【答案】D
【知识点】免疫功能异常;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、患者表现为甲状腺功能减退,其合成、分泌的甲状腺激素减少,血浆中甲状腺激素水平持续偏低,A错误;
B、效应B细胞(浆细胞)能分泌抗体,但不能识别抗原,B错误;
C、桥本氏甲减患者缺乏甲状腺激素,可通过口服甲状腺激素减轻症状,C错误;
D、促甲状腺激素能促进甲状腺的生长和发育,晚期患者的甲状腺可能在促甲状腺激素的作用下增生,D正确。
故答案为:D。
【分析】自身免疫病:只要是攻击自身正常组织的类型,都属于自身免疫病,例如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。由题意可知,桥本氏甲状腺炎患者的血液中存在抗甲状腺细胞的抗体,会攻击甲状腺细胞,导致甲状腺激素分泌不足。
16.(2024高二下·杭州期末)突触前抑制机理的结构基础如图1所示,其中轴突1释放兴奋性递质。用相同强度的电流刺激不同部位后,胞体3产生的膜电位变化曲线如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.刺激轴突1后导致胞体3突触后膜处钠离子外流
B.若刺激轴突2强度足够大,胞体3有可能会兴奋
C.轴突2兴奋可能会导致轴突1释放的神经递质减少
D.轴突2兴奋可能会导致轴突1释放抑制性神经递质
【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、刺激轴突1后导致胞体3突触后膜处钠离子内流,A错误;
B、刺激轴突2将持续保持静息电位,无法导致胞体3兴奋,B错误;
C、若先刺激轴突2后再刺激轴突1,产生的动作电位相对于只刺激轴突1有所降低,说明轴突2兴奋可能会导致轴突1释放的神经递质减少,C正确;
D、根据题目,轴突2兴奋可能会导致轴突1释放的神经递质减少,轴突1释放的递质仍属于兴奋性递质,不会释放抑制型神经递质,D错误。
故答案为:C。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。
兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号), 递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将信号传递到下一个神经元。
17.(2024高二下·杭州期末)某科研小组对某湖泊生态系统的能量流动进行定量分析,得出甲、乙、丙三个营养级能量相关数据(单位为J·cm-2·a-1)如下表所示,其中乙是生态系统中最主要的成分,R表示能量流动的去向之一,M、N为能量值。下列叙述正确的是( )
营养级 R的能量 流向分解者的能量 未利用 流向下一营养级的能量 外来有机物输入的能量
甲 6.8 0.5 7.2 0 11.0
乙 44.0 5.0 95.0 M 0
丙 9.5 1.5 11.0 N 5.0
A.流入该生态系统的总能量值为164.5J·cm-2·a-1
B.第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为13.7%
C.甲呼吸作用释放的能量都不会用于自身的生长发育和繁殖
D.丙流入分解者的能量包括其遗体残骸和乙粪便中的化学能
【答案】B
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生产者固定的能量为44+5+95+M,植食性动物从生产者获得的能量为9.5+1.5+11+N-5,肉食性动物从植食性动物获得的能量为6.8+0.5+7.2-11,由此可知,N=6.8+0.5+7.2-11=3.5(J·cm-2·a-1),M=9.5+1.5+11+3.5-5=20.5(J·cm-2·a-1),流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能+外界有机物输入的能量=44+5+95+20.5+11+5=180.5(J·cm-2·a-1),A错误;
B、第三营养级从第二营养级获得的能量是3.5,第二营养级同化的能量是20.5+5=25.5,传递效率是3.5÷25.5×100%约等于13.7%,B正确;
C、甲呼吸作用释放的能量将用于自身的生长发育和繁殖,C错误;
D、乙是生产者,生产者通常属于植物,不产生粪便,D错误。
故答案为:B。
【分析】
18.(2024高二下·杭州期末)家蚕(2n=56)有一对性染色体,雌性为ZW型,雄性为ZZ型。家蚕通常由受精卵发育而成,也可按照如图所示的3种方式产生后代。已知染色体为WW的个体不能存活(不考虑环境因素引起的性别反转)。下列叙述正确的是( )
A.家蚕卵原细胞中染色体的形态有28种
B.①的结果源于MⅡ性染色体未分离
C.②的子代雄性性染色体组成具有2种类型
D.③的子代性别比例为雌∶雄=4∶1
【答案】D
【知识点】卵细胞的形成过程;减数分裂异常情况分析
19.(2024高二下·杭州期末)神经母细胞瘤属于神经内分泌性肿瘤,可起源于交感神经系统的任意脊神经部位,如肾上腺、胸部、腹部等部位的神经组织。回答下列问题:
(1)交感神经属于 (填“传入”“传出”)神经。若患者肾上腺神经组织功能受损,则会导致肾上腺素的分泌量 ;若患者胸部的神经组织发生病变,导致血管被压迫,造成淋巴回流障碍,即淋巴液进入 的过程受阻,导致淋巴液中蛋白质含量过 ,引起淋巴水肿疾病的发生。
(2)蛋白质GD2在神经母细胞瘤的癌细胞中表达量远高于正常细胞,注射针对GD2的抗体是治疗高危患者的一种方法。下列叙述正确的是___(多选)。
A.给患者注射GD2抗体的免疫方式属于被动免疫
B.癌细胞与正常细胞的GD2表达量差异可能与表观遗传修饰有关
C.患者注射大量GD2抗体进行治疗不会产生副作用
D.制备GD2单抗时,首次筛选培养即可获得产生GD2抗体的纯系
(3)CAR-T细胞疗法是通过基因修饰技术改造T细胞,使其能够特异性识别癌细胞表面的抗原并被激活,直接杀伤癌细胞。ALK受体是一种癌基因表达的膜蛋白,但癌细胞常因该受体的表达量不足导致难以吸引CAR-T细胞的攻击。研究者对该疗法进行改进,额外添加了一种药物,作用结果如图所示。
①进行CAR-T细胞疗法时,用于基因修饰的T细胞常选自患者自身,原因是 。
②CAR-T细胞结合到ALK受体后释放出穿孔素,促进癌细胞 ,这个过程 (填“会”“不会”)引起炎症反应。
③根据图中所示的结果,你认为改进前的CAR-T细胞疗法更好还是改进后的? ,原因是 。
【答案】(1)传出;减少;血浆;高
(2)A;B
(3)一般不会引起机体的免疫排斥反应;裂解;不会;改进后的CAR-T细胞疗法;加入药物后,促进癌细胞表达相关膜蛋白,更容易受到CAR-T细胞的攻击,改进后的CAR-T细胞的杀伤癌细胞的效果更好
【知识点】内环境的组成;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)交感神经属于支配内脏、血管和腺体的传出神经。若患者肾上腺神经组织功能受损,则会导致肾上腺素的分泌量减少。淋巴液在淋巴管中流动,最终回流进入血浆,因此若患者胸部的神经组织发生病变,导致血管被压迫,造成淋巴回流障碍,即淋巴液进入血浆的过程受阻,导致淋巴液中的蛋白质无法进入血浆,含量过高,从而引起疾病。
(2)A、给患者注射GD2抗体的免疫方式属于被动免疫,被动免疫是机体被动接受抗体致敏淋巴细胞或其他产物所获得的特异性免疫能力,A正确;
B、癌细胞与正常细胞的GD2表达量差异可能与表观遗传修饰有关,二者的GD2基因相同,其表达量差异可能是由表观遗传修饰造成的,B正确;
C、患者注射大量GD2抗体可能会造成正常细胞受损,孤儿可能会产生副作用,C错误;
D、制备GD2单抗时,需要先后进行选择培养、克隆化培养获得产生GD2抗体的纯系,D错误。
故答案为:AB。
(3)①进行CAR-T细胞疗法时,用于基因修饰的T细胞常选自患者自身,原因是该细胞在体外进行扩增后,回输到体内,可以精准高效的杀伤肿瘤细胞,一般不会引起机体的免疫排斥反应;
②CAR-T细胞结合到ALK受体后释放出穿孔素,促进癌细胞裂解死亡,该过程属于细胞凋亡,不会引起炎症反应;
③根据图中所示的结果,认为 改进后的CAR-T细胞疗法 更好,原因是加入药物后,促进癌细胞表达相关膜蛋白,更容易受到CAR-T细胞的攻击。
【分析】支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意志支配,称为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用相反。
(1)支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意志支配,称为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用相反。交感神经属于传出神经。若患者肾上腺神经组织功能受损,则会导致肾上腺素的分泌量减少。淋巴液在淋巴管中流动,经过淋巴结等淋巴器官,最终汇入血浆。所以若患者胸部的神经组织发生病变,导致血管被压迫,造成淋巴回流障碍,即淋巴液进入血浆的过程受阻,导致淋巴液中的蛋白质无法进入血浆,含量过高,从而引起疾病。
(2)A、被动免疫是机体被动接受抗体致敏淋巴细胞或其他产物所获得的特异性免疫能力,因此给患者注射剂第二抗体的免疫方式属于被动免疫,A正确;
B、癌细胞与正常细胞的GD2基因相同,其表达量差异可能与表观遗传修饰有关,B正确;
C、患者注射大量GD2抗体进行治疗可能会产生副作用,C错误;
D、制备GD2单抗时,需要进行两次筛选培养获得产生GD2抗体的纯系,D错误。
故选AB。
(3)进行CAR-T细胞疗法时,用于基因修饰的T细胞常选自患者自身,该细胞在体外进行扩增后,回输到体内,可以精准高效的杀伤肿瘤细胞,一般不会引起机体的免疫排斥反应。根据图示和题意信息可知,CAR-T细胞结合到ALK受体后释放出穿孔素,促进癌细胞裂解死亡,该过程属于细胞凋亡,不会引起炎症反应。根据图示结果可知,加入药物后,促进癌细胞表达相关膜蛋白,更容易受到CAR-T细胞的攻击,改进后的CAR-T细胞的杀伤癌细胞的效果更好。
20.(2024高二下·杭州期末)围封是修复退化草原生态系统的主要措施,围封和未围封对内蒙古荒漠草原群落特征的影响以及围封后恢复期间的优势种变化如表所示。回答下列问题:
表1
群落特征 围封 未围封
生物量(g/m2) 56.8934 33.2344
密度(相对值) 69.3333 51.2500
平均高度(cm) 12.1078 7.6736
盖度(%) 26.6667 10.5833
注:盖度指植物地上部分垂直投影的面积占地面的比率。
表2
恢复阶段 恢复早期 恢复 中期 恢复后期
优势植物 沙米(一年生草本) 糙隐草子(多年生草本) 沙地榆(多年生乔木)
中亚虫实(一年生草本) 黄柳(多年生灌木) 赖草(多年生草本)
(1)荒漠草原上 组成了群落,恢复早期 数量较多,对维持群落的结构与功能具有重要作用,是群落中的优势植物。围封后恢复后期群落的垂直结构复杂,具体表现为 而复杂,主要与植物对 的利用有关。
(2)若实验所选取的样地在围封前处于裸露沙丘状态,其自然恢复所发生的植被演替类型属于 ,人类活动往往可以改变群落演替的 和 。
(3)围封过程中群落中物种丰富度的变化趋势可能为先 后趋于 。据表中信息可知,群落优势种随恢复演替的变化方向为:一年生草本→多年生草本→ →多年生乔木。
(4)放牧主要通过家畜的采食、践踏和排泄物影响草原生态系统,围封后消除了家畜对草地群落的影响。结合表1分析,下列叙述正确的是___(多选)。
A.植物在未围封时因受到家畜采食与践踏,其高度、生物量显著低于围封后
B.放牧和围封可以改变草原植物群落类型,导致原物种完全消失
C.自由放牧往往导致生态系统的营养结构变得简单,稳定性减弱
D.草原群落水平结构的表现特征是物种之间不存在镶嵌性
【答案】(1)所有生物;一年生草本植物;垂直结构明显;光照
(2)初生演替;速度;方向
(3)增加;稳定;多年生灌木
(4)A;C
【知识点】群落的结构;群落的演替;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)荒漠草原上所有生物组成了群落,群落是一定区域内所有生物的集合,荒漠草原上所有生物符合群落的定义,恢复早期一年生草本植物数量较多,对维持群落的结构与功能具有重要作用,是群落中的优势植物;
围封后恢复后期群落的垂直结构复杂,具体表现为垂直结构明显而复杂,主要与植物对光照的利用有关。
(2)初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替,若实验所选取的样地在围封前处于裸露沙丘状态,其自然恢复所发生的植被演替类型属于初生演替;
人类活动往往可以改变群落演替的速度和方向。
(3)围封过程中群落中物种丰富度的变化趋势可能为先增加后趋于稳定。据表中信息可知,群落优势种随恢复演替的变化方向为:一年生草本→多年生草本→多年生灌木→多年生乔木。
(4)A、植物在未围封时因受到家畜采食与践踏,围封后家畜对草地群落的影响减少,因此未围封时植物的高度和生物量要显著高于围封前,A正确;
B、放牧和围封可以改变草原植物群落类型,但不会导致原物种完全消失,B错误;
C、自由放牧往往导致生态系统物种多样性减少,营养结构变得简单,稳定性减弱,C正确;
D、草原群落水平结构的表现特征是物种之间存在镶嵌性,D错误。
故答案为:AC。
【分析】初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。如沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
(1)群落是一定区域内所有生物的集合,故荒漠草原上所有生物组成了群落;围封后恢复后期群落的垂直结构复杂,因为这是的垂直结构更明显而复杂,群落的垂直结构主要与植物对光照的利用有关。
(2)沙丘上的演替属于初生演替,因为没有植被覆盖,也没有土壤条件;人类活动往往可以改变群落演替的速度和方向。
(3)围封过程中减少了对群落的影响,所以群落中物种丰富度的变化趋势可能为先增加后趋于稳定。群落优势种随恢复演替的变化方向为:一年生草本→多年生草本→多年生灌木→多年生乔木。
(4)A、围封后对草地群落的影响减少,所以其高度和生物量高于围封前,A正确;
B、放牧和围封可以改变草原植物群落类型,但不会导致原物种完全消失,B错误;
C、自由放牧往往导致生态系统物种多样性减少,营养结构变得简单,稳定性减弱,C正确;
D、草原群落水平结构的表现特征是物种之间存在镶嵌性,D错误。
故选AC。
21.(2024高二下·杭州期末)科研人员利用免疫缺陷兔,利用某种含氯霉素抗性基因的载体(BAC)构建转入SIRPα(hSIRPα)基因人源化动物模型。回答下列问题:
(1)BAC-hSIRPα质粒的提取。用接种环将保存的BAC-hSIRPα质粒的菌液和普通菌液通过 法分别接种于含 的LB固体培养基,37℃过夜培养后检查平板中菌落的生长情况,其中 为阳性菌板。
(2) 的构建。BAC质粒能装载较大的人源基因组序列,因此常被用于构建基因人源化动物模型。将成功转化的成纤维细胞的核取出,移入去核的卵母细胞中,电刺激融合后进行 ,将早期胚胎移植到经 处理的代孕母兔子宫内。经妊娠、分娩获得转基因克隆兔。
(3)转基因兔外源基因拷贝数的检测。将从转基因兔体内提取的DNA和等量标准样品,用特异性引物进行实时荧光定量PCR(qPCR),qPCR中加入了荧光染料,荧光强度与双链DNA数量成正比,每个循环检测荧光强度,其达到标准值所需的循环数称为Ct值。若标准样品Ct值为22,提取DNA的Ct值为24,说明标准样品是提取DNA中含外源基因量的 倍。当PCR循环到一定次数时,会出现“平台期”,即荧光强度不再增加,此时限制因素可能是 (答出2点)。
(4)转基因兔外源基因表达水平检测。通过qPCR相对定量法检测hSIRPα基因的mRNA表达水平,各种组织中表达水平如图所示。据图可知,转基因兔中hSIRPα基因的mRNA表达水平在 组织中最低;在 组织中显著高于野生型兔。
【答案】(1)平板划线;氯霉素;长出含 BAC-hSIRPα质粒的菌落的平板
(2)转基因兔;胚胎体外培养;同期发情
(3)4;荧光探针的数量、引物的数量、dNTP 的数量、酶活性降低
(4)肝;回肠、胃和脾脏
【知识点】培养基对微生物的选择作用;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)利用含氯霉素抗性基因的载体构建转入SIRPa (hSIRPa) 基因人源化动物模型,又根据题意,接种工具为接种环,故可以用接种环将保存的BAC-hSIRPa质粒的菌液和普通菌液通过平板划线法分别接种于含氯霉素的LB固体培养基。37℃过夜培养后检查平板中菌落的生长情况,不含氯霉素抗性基因的菌体不能生长,含氯霉素抗性基因的菌体可以生长,故长出含BAC-hSIRPa质粒的菌落的平板为阳性菌板,说明含有相应的抗性基因。
(2)构建模型动物转基因兔:将成功转化的成纤维细胞的核取出,移入去核的卵母细胞中,电刺激融合后进行胚胎体外培养;获取早期胚胎后需要进行胚胎移植,具体地做法是将早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期,移植到经同期发情处理的代孕母兔子宫内,经妊娠、分娩获得转基因克隆兔。
(3)PCR扩增结果显示,在总DNA模板量相等的条件下,标准样品Ct值为22,提取DNA的Ct值为24。设标准样品相应的DNA (模板DNA)数目为X,提取到的DNA数目为Y,则有222X=224Y,可求得X=4Y,即标准样品是提取DNA中含外源基因量的4倍。当PCR循环到一定次数时荧光强度不再增加,此时限制因素可能是荧光探针的数量、引物的数量、dNTP的数量、酶活性降等。
(4)据图可知,与野生型兔相比,转基因兔中hSIRPa基因的mRNA表达水平在肝组织中最低;在回肠、胃和脾脏组织中显著高于野生型兔。
【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。
(1)利用某种含氯霉素抗性基因的载体(BAC)构建转入SIRPα(hSIRPα所以可以BAC-hSIRPα用接种环将保存的BAC-hSIRPα质粒的菌液和普通菌液通过平板划线法分别接种于含氯霉素的LB固体培养基,37℃过夜培养后检查平板中菌落的生长情况,其中长出含BAC-hSIRPα质粒的菌落的平板为阳性菌板,说明含有相应的抗性基因。
(2)BAC质粒能装载较大的人源基因组序列,因此常被用于构建基因人源化动物模型的转基因兔。将成功转化的成纤维细胞的核取出,移入去核的卵母细胞中,电刺激融合后进行胚胎体外培养,将早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期时,移植到经同期发情处理的代孕母兔子宫内。经妊娠、分娩获得转基因克隆兔。
(3)PCR扩增结果显示,在总DNA模板量相等的条件下,标准样品Ct值为22,提取DNA的Ct值为24,设标准样品相应的DNA数为X,提取DNA数为Y,则有X×222=Y×224,X=22Y,即从理论上估算,标准样品是提取DNA中含外源基因量的22=4倍。当PCR循环到一定次数时,会出现“平台期”,即荧光强度不再增加,此时限制因素可能是荧光探针的数量、引物的数量、dNTP的数量、酶活性降等。
(4)据图可知,与野生型兔相比,转基因兔中hSIRPα基因的mRNA表达水平在肝组织中最低;在回肠、胃和脾脏组织中显著高于野生型兔。
22.(2024高二下·杭州期末)水稻是两性花,科学家偶然发现了稀穗突变体lax3并进行相关研究。回答下列问题:
(1)将稀穗与正常穗(野生型)植株进行正反交,杂交步骤为: →套袋→人工授粉→套袋→挂标签。F1自交获得F2,结果如下表。据表判断正常穗与稀穗至少由 对等位基因控制,其中显性性状为 。
亲本 F1 F2
正交:稀穗(♀)×正常穗(♂) 正常穗 正常穗 稀穗 380 128
反交:稀穗(♂)×正常穗(♀) 正常穗 正常穗 稀穗 2103 697
(2)为确定lax3基因的位置,利用DNA中的简单重复序列(SSR)进行定位。SSR广泛分布在基因内外,如图1所示。对其进行PCR扩增和电泳,可以获得DNA分子的图谱。通常基因组DNA图谱的SSR条带数比cDNA图谱的多,原因是SSR可以位于 ,成熟mRNA中没有上述区段的对应序列,因此通过 产生的cDNA缺少这些区段内的SSR。选择(1)中亲本、F1、F2样本分成5组,提取各组DNA并对4号染色体的SSR进行扩增和电泳,结果如图2所示。初步认为lax3基因位于4号染色体,据图写出判断的依据是 样本均有SSR3。
(3)4号染色体上存在另一个稀穗隐性突变基因lax2,欲判断其与lax3是否为等位基因,请写出简要的实验思路:选择 和 突变体进行杂交获得F1,观察记录表型及个数并做统计分析。结果显示lax2与lax3不是等位基因,这两个基因在4号染色体上的位置关系可能是位于同一条4号染色体上或 。某正常穗植株携带1个lax2和1个lax3基因,其自交后代中正常穗所占比例是(不考虑交叉互换) 或 。
(4)对lax3基因测序,其碱基数多于野生型基因,这是碱基对发生 的结果。突变导致mRNA中 延迟出现,产生比野生型更长的多肽链而失去正常功能,说明该基因突变具有 的特点。
【答案】(1)去雄;1;正常穗
(2)内含子、启动子(非编码区);逆转录;稀穗、F1、F2
(3)lax2;lax3;两条4号染色体上;3/4;1/2
(4)增添;终止密码子;有害性
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)将稀穗与正常穗(野生型)植株进行正反交,杂交步骤为:去雄→套袋→人工授粉→套袋→挂标签。F1自交获得F2,结果如下表。据表判断,无论正交还是反交,稀穗与正常穗杂交,F2中正常穗:稀穗=3:1,可判断正常穗与稀穗至少由1对等位基因控制;F1全为正常穗,可以判断正常穗是显性性状。
(2)为确定lax3基因的位置,利用DNA中的简单重复序列(SSR)进行定位,对广泛分布在基因内外的SSR进行PCR扩增和电泳,可以获得DNA分子的图谱。通常基因组DNA图谱的SSR条带数比cDNA图谱的多,原因是SSR可以位于内含子、启动子(非编码区),成熟mRNA中没有上述区段的对应序列,因此通过逆转录产生的cDNA缺少这些区段内的SSR。
初步认为lax3基因位于4号染色体,依据为稀穗、F1、F2样本均含有SSR3。
(3)4号染色体上存在另一个稀穗隐性突变基因lax2,欲判断其与lax3是否为等位基因,可选择lax2和lax3突变体进行杂交获得F1,观察记录表型及个数并做统计分析;
结果显示lax2与lax3不是等位基因,这两个基因在4号染色体上的位置关系可能是位于同一条4号染色体上或两条4号染色体上。
某正常穗植株携带1个lax2和1个lax3基因,若lax2和lax3基因位于同一条4号染色体上,假设用A/a表示lax2及其等位基因,用B/b表示lax3及其等位基因,则该个体可表示为AaBb,其自交后代基因型及比例为AABB:AaBb:aabb=1:2:1,其中正常穗(A-B-)所占比例是(不考虑交叉互换)3/4;同理若lax2和lax3基因位于两条4号染色体上,该个体的基因型为AaBb,其自交后代基因型及比例为AAbb:AaBb:aaBB=1:2:1,其中正常穗(A-B-)所占比例是(不考虑交叉互换)1/2;
(4)对lax3基因测序,其碱基数多于野生型基因,这是碱基对发生插入(或增添)的结果。突变导致mRNA中终止密码子延迟出现,产生比野生型更长的多肽链而失去正常功能,说明该基因突变具有有害性的特点
【分析】PCR技术:(1)PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;(2)原理是DNA复制;(3)前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物;(4)条件是模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
(1)将稀穗与正常穗(野生型)植株进行正反交,杂交步骤为:去雄→套袋→人工授粉→套袋→挂标签;由表数据可知,无论正交还是反交,稀穗与正常穗杂交,F1全为正常穗,说明正常穗是显性性状,且F2中正常穗:稀穗=3:1,由此可判断正常穗与稀穗至少由1对等位基因控制;
(2)通常基因组DNA图谱的SSR条带数比cDNA图谱的多,由图1可推拓其原因是SSR可以位于启动子、终止子(或基因的非编码区),成熟mRNA中没有上述区段的对应序列,因此通过逆转录产生的cDNA缺少这些区段内的SSR;由图2可知,稀穗、F1、F2样本均含有SSR3,因此可初步认为lax3基因位于4号染色体;
(3)4号染色体上存在另一个稀穗隐性突变基因lax2,欲判断其与lax3是否为等位基因,可选择lax2和lax3突变体进行杂交获得F1,观察记录表型及个数并做统计分析;结果显示lax2与lax3不是等位基因,这两个基因在4号染色体上的位置关系可能是位于同一条4号染色体上或两条4号染色体上;某正常穗植株携带1个lax2和1个lax3基因,若lax2和lax3基因位于同一条4号染色体上,假设用A/a表示lax2及其等位基因,用B/b表示lax3及其等位基因,则该个体可表示为AaBb,其自交后代基因型及比例为AABB:AaBb:aabb=1:2:1,其中正常穗(A-B-)所占比例是(不考虑交叉互换)3/4;同理若lax2和lax3基因位于两条4号染色体上,该个体的基因型为AaBb,其自交后代基因型及比例为AAbb:AaBb:aaBB=1:2:1,其中正常穗(A-B-)所占比例是(不考虑交叉互换)1/2;
(4)对lax3基因测序,其碱基数多于野生型基因,这是碱基对发生插入(或增添)的结果。突变导致mRNA中终止密码子延迟出现,产生比野生型更长的多肽链而失去正常功能,说明该基因突变具有有害性的特点。
23.(2024高二下·杭州期末)番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)感染会引起番茄大量减产;不耐贮藏是制约番茄生产的主要因素。回答下列问题:
(1)为研究TYLCV对番茄生长的影响,某科研团队用TYLCV侵染番茄并测定相关指标,结果见表。
处理 净光合速率 (μmolCO2·m-2·s-1) 叶绿素含量 (mg·g-1) 气孔导度 (μmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度 (μmolCO2·mol-1) SOD酶活性 (U·g-1·h-1)
未感染 17.52 2.23 0.45 320.5 833.5
感染 10.51 1.36 0.24 305.6 366.8
注:气孔导度表示气孔开放程度;SOD酶可清除超氧阴离子自由基,自由基会破坏膜结构。
由表可知,TYLCV感染抑制番茄净光合速率的原因是一方面SOD酶活性 ,导致 ,进而使光合膜受损,此外, 降低,吸收光能减少,抑制光反应;另一方面 ,抑制碳反应。
(2)番茄等果实成熟过程中,呼吸速率会突发性升高,后又下降,称之为呼吸跃变。研究表明,呼吸跃变与激素 含量增加有关,其可促进果实呼吸,加速果实成熟。ACC基因是控制该激素合成的关键基因,为延长番茄储存期,科学家将启动子与ACC基因 连接并导入番茄细胞,形成的RNA与内源ACC基因mRNA互补,使翻译受阻,相应激素含量降低。此外,下列能延迟呼吸跃变,延长番茄存储期的措施有 (多选)。
A.采摘高成熟度果实 B.零上低温储存
C.干燥储存 D.低氧储存
(3)电子传递链类型多样,如途径甲和途径乙,其分别可被氰化物和间氯苯氧肟酸(CLAM)阻断。研究发现,番茄果实在发育早期,以途径甲占主导,呼吸跃变期间,途径乙占比增加。为验证该观点,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
材料与用具:发育早期和呼吸跃变期的番茄果实、氰化钾、CLAM等。
(要求与说明:呼吸速率测量方法不作具体要求,实验条件适宜)
①实验思路:分别将 切成相同的圆片,各均分成3组(A1、A2、A3;B1、B2、B3)。A1和B1不做处理,A2和B2加入 ,A3和B3加入CLAM。一段时间后,测定各组呼吸速率,计算相对呼吸速率,即相对于空白对照呼吸速率的百分比,A1和B1相对呼吸速率均为100%。
②预测实验结果(以柱形图表示实验结果): 。
③分析与讨论:途径乙短而简单,可快速完成电子传递,促使氢受体再生,进而使得需氧呼吸 阶段维持高速运转,消耗大量呼吸底物。
【答案】(1)降低;超氧阴离子自由基含量增加;叶绿素含量;气孔导度降低,胞间 CO2浓度减小
(2)乙烯;反向;BD
(3)发育早期和呼吸跃变期的番茄果实;氰化钾; 番茄果实在发育早期和呼吸跃变期相对呼吸速率的柱形图;糖酵解、需氧呼吸第二阶段
【知识点】影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)根据表中数据可知,感染番茄黄化曲叶病毒的植株的SOD酶的活性大幅下降,故该病毒感染抑制番茄净光合速率的原因包括使SOD酶活性降低,导致超氧阴离子自由基含量增加,进而使光合膜受损,使叶绿素含量降低,吸收的光能减少,抑制光反应;气孔导度降低,CO2吸收减少,胞间CO2浓度减小,从而抑制暗反应。
(2)乙烯能促进果实的成熟,呼吸跃变与激素乙烯的含量增加有关,其可促进果实呼吸,加速果实成熟。将启动子与ACC基因反向连接,转录形成的RNA与内源ACC基因mRNA互补,使翻译受阻,相应激素含量降低。
A、采摘高成熟度果实,其乙烯水平较高,不利于番茄的储存,A错误;
B、零上低温储存可使细胞呼吸减弱,利于番茄的储存,B正确;
C、干燥条件不利于番茄储存,一定的湿润环境更利于番茄的储存,C错误;
D、低氧储存可降低细胞呼吸,利于番茄的储存,D正确。
故答案为:BD。
(3)①实验思路:根据题意,应使用氰化物和间氯苯氧肟酸(CLAM)阻断途径甲和途径乙,故相关实验思路为:分别将发育早期和呼吸跃变期的番茄果实切成相同的圆片,各均分成3组(A1、A2、A3; B1、B2、 B3)。A1和B1不做处理,Az和B2加入氰化钾,A3和B3加入CL AM。一段时间后,测定各组呼吸速率,计算相对呼吸速率。以空白对照A1和B1呼吸速率作为对照,设其相对呼吸速率为100%。已知途径甲和途径乙分别可被氰化物和间氯苯氧肟酸(CLAM)阻断,而在发育早期以途径甲占主导,呼吸跃变期间途径乙占比增加,故A2和B2加入氰化钾对发育早期的影响更大,A3和B3加入CL AM对呼吸跃变期的影响更大。
②预测实验结果(以柱形图表示实验结果):
③分析与讨论:糖酵解、需氧呼吸第二阶段会产生还原氢,途径乙短而简单,可快速完成电子传递,促使氢受体再生,进而使得需氧呼吸糖酵解、需氧呼吸第二阶段阶段维持高速运转,消耗大量呼吸底物。
【分析】光合作用:
(1)由表可知,感染番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)的植株的SOD酶的活性大幅下降,故TYLCV感染抑制番茄净光合速率的原因是一方面SOD酶活性降低,导致超氧阴离子自由基含量增加,进而使光合膜受损,此外,叶绿素含量降低,吸收光能减少,抑制光反应;CO2是光合作用的碳反应的原料,另一方面气孔导度降低,胞间 CO2浓度减小,从而抑制碳反应。
(2)乙烯能促进果实的成熟,呼吸跃变与激素乙烯的含量增加有关,其可促进果实呼吸,加速果实成熟。将启动子与ACC基因反向连接,转录形成的RNA与内源ACC基因mRNA互补,使翻译受阻,相应激素含量降低。
A、采摘高成熟度果实,不利于番茄的储存,A错误;
B、零上低温储存,可抑制细胞呼吸,利于番茄的储存,B正确;
C、干燥,不利于番茄储存,潮湿的环境更利于番茄的储存,C错误;
D、低氧储存可降低有氧呼吸,利于番茄的储存,D正确。
故选BD。
(3)①为验证番茄果实在发育早期,以途径甲占主导,呼吸跃变期间,途径乙占比增加的观点,根据途径甲和途径乙可被氰化物和间氯苯氧肟酸(CLAM)阻断可设计实验思路为:分别将发育早期和呼吸跃变期的番茄果实切成相同的圆片,各均分成3组(A1、A2、A3;B1、B2、B3)。A1和B1不做处理,A2和B2加入氰化钾,A3和B3加入CLAM。一段时间后,测定各组呼吸速率,计算相对呼吸速率,即相对于空白对照呼吸速率的百分比,A1和B1相对呼吸速率均为100%。
②实验结果如图所示:
③糖酵解、需氧呼吸第二阶段会产生还原氢,途径乙短而简单,可快速完成电子传递,促使氢受体再生,进而使得需氧呼吸糖酵解、需氧呼吸第二阶段阶段维持高速运转,消耗大量呼吸底物。
浙江省杭州市2023-2024学年高二下学期6月期末生物试题
1.(2024高二下·杭州期末)生物多样性对人类的价值包括直接使用价值和间接使用价值。下列属于间接使用价值的是( )
A.提供食物 B.提供药物 C.提供建材 D.净化环境
2.(2024高二下·杭州期末)小鼠肝细胞中合成磷脂分子所需的3种酶均位于内质网膜上。下列叙述正确的是( )
A.磷脂的尾部具有亲水性 B.内质网膜由单层磷脂分子构成
C.磷脂在核糖体中合成 D.内质网膜可为酶提供附着位点
3.(2024高二下·杭州期末)甲和乙是某地两种食性相似的鸟类,经过长期竞争,甲、乙向着吃不同食物的方向发展,甲主要以植物为食,也吃部分昆虫;乙主要以昆虫为食。甲和乙出现食性差异的现象称为( )
A.生态位分化 B.生态位重叠 C.初生演替 D.次生演替
4.(2024高二下·杭州期末)幼鼠肠上皮细胞肠腔侧的X受体识别并结合母乳中的抗体后,抗体被胞吞进入细胞,随后从另一侧胞吐至内环境。下列叙述正确的是( )
A.该过程不需要消耗ATP
B.该过程与细胞膜的流动性无关
C.X受体在该过程中作为运输抗体的载体
D.该过程涉及囊泡的形成、运输、与质膜融合
5.(2024高二下·杭州期末)研究人员用标志重捕法调查高原鼠兔种群密度,若高原鼠兔被捕捉后变得警觉而更难被再捕,估算值会( )
A.偏高 B.偏低 C.基本不变 D.无法预测
6.(2024高二下·杭州期末)向心性肥胖是由糖皮质激素过多导致的一种肥胖类型,患者体内脂肪沉积是以心脏、腹部为中心发展的,常并发心血管疾病、糖尿病等。下列叙述正确的是( )
A.糖皮质激素的化学本质是蛋白质
B.肾上腺皮质癌患者可能出现向心性肥胖
C.可对患者注射胰高血糖素以降低血糖浓度
D.心血管疾病与血液中的胆固醇含量无关
7.(2024高二下·杭州期末)科研人员为制备小鼠抗N蛋白的单克隆抗体(mAb),采用真核表达系统制备了高纯度的N蛋白,成功筛选出了能分泌mAb的杂交瘤细胞株。下列叙述正确的是( )
A.N蛋白是由效应B细胞分泌的抗体
B.制备mAb过程中不采用体外受精技术
C.制备mAb需将小鼠T细胞与骨髓瘤细胞融合
D.杂交瘤细胞株传代培养时常用胃蛋白酶处理
8.(2024高二下·杭州期末)石蝴蝶属主要分布于青藏高原以东的横断山区及其周边地区,大约60种。根据花瓣形状的显著差异分成五个类型。下列叙述正确的是( )
A.花瓣形状能为进化提供分子水平证据
B.五个类型的全部基因构成一个基因库
C.花瓣形状的显著差异是自然选择的结果
D.生活环境导致花瓣形状发生定向变异
9.(2024高二下·杭州期末)科学家利用红鲫和鲤鱼进行种间远缘杂交,其中F1偶然产生含两个染色体组的异常配子,最终获得生长快、抗逆性强的湘云鲫2号,培育过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该过程属于多倍体育种
B.F1有丝分裂时会发生同源染色体联会
C.培育湘云鲫的原理主要是染色体畸变
D.湘云鲫2号属于三倍体生物
10.(2024高二下·杭州期末)神经胶质细胞突变后会表达出具有更高活性的异柠檬酸脱氢酶,催化产生高浓度的物质X,能抑制DNA去甲基化酶的活性,导致出现神经胶质瘤。下列叙述错误的是( )
A.高浓度物质X使DNA甲基化程度提高
B.DNA甲基化会影响肿瘤相关基因的表达
C.DNA去甲基化酶能改变DNA碱基序列
D.改变表观遗传的修饰可影响神经胶质瘤生长
11.(2024高二下·杭州期末)用X射线处理甲原生质体,导致其部分染色体丢失而丧失细胞分裂能力。用碘乙酰胺处理乙原生质体,导致其细胞质酶失活而生长受抑制。将上述两种原生质体混合,经诱导融合后获得再生植株。下列叙述正确的是( )
A.灭活的仙台病毒可促使甲、乙原生质体融合
B.融合过程中加入低渗溶液可维持原生质体正常形态
C.获得再生植株的理论基础是基因突变和细胞全能性
D.再生植株是由甲、乙原生质体融合后发育而成
12.(2024高二下·杭州期末)普洱茶经过杀青→揉捻→发酵→干燥等工序制成。杀青一般通过高温破坏茶叶中部分酶活性,揉捻会破坏细胞结构,发酵中翻堆是将料堆拆开并重新建堆,发酵后酒香浓郁,口感丰富。下列叙述正确的是( )
A.杀青使酶因肽键断裂而失活
B.杀青过程中不需要进行灭菌处理
C.发酵过程中翻堆的目的是为了升高温度
D.干燥处理有利于发酵而使茶发生香变
13.(2024高二下·杭州期末)人体剧烈运动时,氧气供应不足,机体会进行厌氧呼吸。下列叙述正确的是( )
A.人体在高原地区时才会进行厌氧呼吸
B.人体厌氧呼吸在细胞溶胶中产生CO2
C.人体厌氧呼吸第二阶段不产生ATP
D.人体能利用厌氧呼吸克服长期缺氧
14.(2024高二下·杭州期末)核纤层蛋白形成骨架支撑于核膜内侧。研究表明,核纤层蛋白磷酸化、去磷酸化分别导致核膜解体与重建,从而维持有丝分裂的正常进行。下列叙述正确的是( )
A.前期,细胞内最明显的变化是核膜解体
B.末期,核纤层蛋白磷酸化导致核膜重新形成
C.核膜周期性变化有利于染色体均分到子细胞中
D.维持核纤层蛋白高磷酸化水平可促进细胞分裂
15.(2024高二下·杭州期末)桥本氏甲状腺炎是一种进程缓慢的自身免疫病,患者表现为甲状腺功能减退,血液中可检测出攻击甲状腺细胞的抗体。下列叙述正确的是( )
A.患者表现为血浆中甲状腺激素水平持续升高
B.患者的效应B细胞识别甲状腺抗原后分泌抗体
C.患者通过口服甲状腺激素不能减轻其症状
D.晚期患者的甲状腺可能在促甲状腺激素的作用下增生
16.(2024高二下·杭州期末)突触前抑制机理的结构基础如图1所示,其中轴突1释放兴奋性递质。用相同强度的电流刺激不同部位后,胞体3产生的膜电位变化曲线如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.刺激轴突1后导致胞体3突触后膜处钠离子外流
B.若刺激轴突2强度足够大,胞体3有可能会兴奋
C.轴突2兴奋可能会导致轴突1释放的神经递质减少
D.轴突2兴奋可能会导致轴突1释放抑制性神经递质
17.(2024高二下·杭州期末)某科研小组对某湖泊生态系统的能量流动进行定量分析,得出甲、乙、丙三个营养级能量相关数据(单位为J·cm-2·a-1)如下表所示,其中乙是生态系统中最主要的成分,R表示能量流动的去向之一,M、N为能量值。下列叙述正确的是( )
营养级 R的能量 流向分解者的能量 未利用 流向下一营养级的能量 外来有机物输入的能量
甲 6.8 0.5 7.2 0 11.0
乙 44.0 5.0 95.0 M 0
丙 9.5 1.5 11.0 N 5.0
A.流入该生态系统的总能量值为164.5J·cm-2·a-1
B.第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为13.7%
C.甲呼吸作用释放的能量都不会用于自身的生长发育和繁殖
D.丙流入分解者的能量包括其遗体残骸和乙粪便中的化学能
18.(2024高二下·杭州期末)家蚕(2n=56)有一对性染色体,雌性为ZW型,雄性为ZZ型。家蚕通常由受精卵发育而成,也可按照如图所示的3种方式产生后代。已知染色体为WW的个体不能存活(不考虑环境因素引起的性别反转)。下列叙述正确的是( )
A.家蚕卵原细胞中染色体的形态有28种
B.①的结果源于MⅡ性染色体未分离
C.②的子代雄性性染色体组成具有2种类型
D.③的子代性别比例为雌∶雄=4∶1
19.(2024高二下·杭州期末)神经母细胞瘤属于神经内分泌性肿瘤,可起源于交感神经系统的任意脊神经部位,如肾上腺、胸部、腹部等部位的神经组织。回答下列问题:
(1)交感神经属于 (填“传入”“传出”)神经。若患者肾上腺神经组织功能受损,则会导致肾上腺素的分泌量 ;若患者胸部的神经组织发生病变,导致血管被压迫,造成淋巴回流障碍,即淋巴液进入 的过程受阻,导致淋巴液中蛋白质含量过 ,引起淋巴水肿疾病的发生。
(2)蛋白质GD2在神经母细胞瘤的癌细胞中表达量远高于正常细胞,注射针对GD2的抗体是治疗高危患者的一种方法。下列叙述正确的是___(多选)。
A.给患者注射GD2抗体的免疫方式属于被动免疫
B.癌细胞与正常细胞的GD2表达量差异可能与表观遗传修饰有关
C.患者注射大量GD2抗体进行治疗不会产生副作用
D.制备GD2单抗时,首次筛选培养即可获得产生GD2抗体的纯系
(3)CAR-T细胞疗法是通过基因修饰技术改造T细胞,使其能够特异性识别癌细胞表面的抗原并被激活,直接杀伤癌细胞。ALK受体是一种癌基因表达的膜蛋白,但癌细胞常因该受体的表达量不足导致难以吸引CAR-T细胞的攻击。研究者对该疗法进行改进,额外添加了一种药物,作用结果如图所示。
①进行CAR-T细胞疗法时,用于基因修饰的T细胞常选自患者自身,原因是 。
②CAR-T细胞结合到ALK受体后释放出穿孔素,促进癌细胞 ,这个过程 (填“会”“不会”)引起炎症反应。
③根据图中所示的结果,你认为改进前的CAR-T细胞疗法更好还是改进后的? ,原因是 。
20.(2024高二下·杭州期末)围封是修复退化草原生态系统的主要措施,围封和未围封对内蒙古荒漠草原群落特征的影响以及围封后恢复期间的优势种变化如表所示。回答下列问题:
表1
群落特征 围封 未围封
生物量(g/m2) 56.8934 33.2344
密度(相对值) 69.3333 51.2500
平均高度(cm) 12.1078 7.6736
盖度(%) 26.6667 10.5833
注:盖度指植物地上部分垂直投影的面积占地面的比率。
表2
恢复阶段 恢复早期 恢复 中期 恢复后期
优势植物 沙米(一年生草本) 糙隐草子(多年生草本) 沙地榆(多年生乔木)
中亚虫实(一年生草本) 黄柳(多年生灌木) 赖草(多年生草本)
(1)荒漠草原上 组成了群落,恢复早期 数量较多,对维持群落的结构与功能具有重要作用,是群落中的优势植物。围封后恢复后期群落的垂直结构复杂,具体表现为 而复杂,主要与植物对 的利用有关。
(2)若实验所选取的样地在围封前处于裸露沙丘状态,其自然恢复所发生的植被演替类型属于 ,人类活动往往可以改变群落演替的 和 。
(3)围封过程中群落中物种丰富度的变化趋势可能为先 后趋于 。据表中信息可知,群落优势种随恢复演替的变化方向为:一年生草本→多年生草本→ →多年生乔木。
(4)放牧主要通过家畜的采食、践踏和排泄物影响草原生态系统,围封后消除了家畜对草地群落的影响。结合表1分析,下列叙述正确的是___(多选)。
A.植物在未围封时因受到家畜采食与践踏,其高度、生物量显著低于围封后
B.放牧和围封可以改变草原植物群落类型,导致原物种完全消失
C.自由放牧往往导致生态系统的营养结构变得简单,稳定性减弱
D.草原群落水平结构的表现特征是物种之间不存在镶嵌性
21.(2024高二下·杭州期末)科研人员利用免疫缺陷兔,利用某种含氯霉素抗性基因的载体(BAC)构建转入SIRPα(hSIRPα)基因人源化动物模型。回答下列问题:
(1)BAC-hSIRPα质粒的提取。用接种环将保存的BAC-hSIRPα质粒的菌液和普通菌液通过 法分别接种于含 的LB固体培养基,37℃过夜培养后检查平板中菌落的生长情况,其中 为阳性菌板。
(2) 的构建。BAC质粒能装载较大的人源基因组序列,因此常被用于构建基因人源化动物模型。将成功转化的成纤维细胞的核取出,移入去核的卵母细胞中,电刺激融合后进行 ,将早期胚胎移植到经 处理的代孕母兔子宫内。经妊娠、分娩获得转基因克隆兔。
(3)转基因兔外源基因拷贝数的检测。将从转基因兔体内提取的DNA和等量标准样品,用特异性引物进行实时荧光定量PCR(qPCR),qPCR中加入了荧光染料,荧光强度与双链DNA数量成正比,每个循环检测荧光强度,其达到标准值所需的循环数称为Ct值。若标准样品Ct值为22,提取DNA的Ct值为24,说明标准样品是提取DNA中含外源基因量的 倍。当PCR循环到一定次数时,会出现“平台期”,即荧光强度不再增加,此时限制因素可能是 (答出2点)。
(4)转基因兔外源基因表达水平检测。通过qPCR相对定量法检测hSIRPα基因的mRNA表达水平,各种组织中表达水平如图所示。据图可知,转基因兔中hSIRPα基因的mRNA表达水平在 组织中最低;在 组织中显著高于野生型兔。
22.(2024高二下·杭州期末)水稻是两性花,科学家偶然发现了稀穗突变体lax3并进行相关研究。回答下列问题:
(1)将稀穗与正常穗(野生型)植株进行正反交,杂交步骤为: →套袋→人工授粉→套袋→挂标签。F1自交获得F2,结果如下表。据表判断正常穗与稀穗至少由 对等位基因控制,其中显性性状为 。
亲本 F1 F2
正交:稀穗(♀)×正常穗(♂) 正常穗 正常穗 稀穗 380 128
反交:稀穗(♂)×正常穗(♀) 正常穗 正常穗 稀穗 2103 697
(2)为确定lax3基因的位置,利用DNA中的简单重复序列(SSR)进行定位。SSR广泛分布在基因内外,如图1所示。对其进行PCR扩增和电泳,可以获得DNA分子的图谱。通常基因组DNA图谱的SSR条带数比cDNA图谱的多,原因是SSR可以位于 ,成熟mRNA中没有上述区段的对应序列,因此通过 产生的cDNA缺少这些区段内的SSR。选择(1)中亲本、F1、F2样本分成5组,提取各组DNA并对4号染色体的SSR进行扩增和电泳,结果如图2所示。初步认为lax3基因位于4号染色体,据图写出判断的依据是 样本均有SSR3。
(3)4号染色体上存在另一个稀穗隐性突变基因lax2,欲判断其与lax3是否为等位基因,请写出简要的实验思路:选择 和 突变体进行杂交获得F1,观察记录表型及个数并做统计分析。结果显示lax2与lax3不是等位基因,这两个基因在4号染色体上的位置关系可能是位于同一条4号染色体上或 。某正常穗植株携带1个lax2和1个lax3基因,其自交后代中正常穗所占比例是(不考虑交叉互换) 或 。
(4)对lax3基因测序,其碱基数多于野生型基因,这是碱基对发生 的结果。突变导致mRNA中 延迟出现,产生比野生型更长的多肽链而失去正常功能,说明该基因突变具有 的特点。
23.(2024高二下·杭州期末)番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)感染会引起番茄大量减产;不耐贮藏是制约番茄生产的主要因素。回答下列问题:
(1)为研究TYLCV对番茄生长的影响,某科研团队用TYLCV侵染番茄并测定相关指标,结果见表。
处理 净光合速率 (μmolCO2·m-2·s-1) 叶绿素含量 (mg·g-1) 气孔导度 (μmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度 (μmolCO2·mol-1) SOD酶活性 (U·g-1·h-1)
未感染 17.52 2.23 0.45 320.5 833.5
感染 10.51 1.36 0.24 305.6 366.8
注:气孔导度表示气孔开放程度;SOD酶可清除超氧阴离子自由基,自由基会破坏膜结构。
由表可知,TYLCV感染抑制番茄净光合速率的原因是一方面SOD酶活性 ,导致 ,进而使光合膜受损,此外, 降低,吸收光能减少,抑制光反应;另一方面 ,抑制碳反应。
(2)番茄等果实成熟过程中,呼吸速率会突发性升高,后又下降,称之为呼吸跃变。研究表明,呼吸跃变与激素 含量增加有关,其可促进果实呼吸,加速果实成熟。ACC基因是控制该激素合成的关键基因,为延长番茄储存期,科学家将启动子与ACC基因 连接并导入番茄细胞,形成的RNA与内源ACC基因mRNA互补,使翻译受阻,相应激素含量降低。此外,下列能延迟呼吸跃变,延长番茄存储期的措施有 (多选)。
A.采摘高成熟度果实 B.零上低温储存
C.干燥储存 D.低氧储存
(3)电子传递链类型多样,如途径甲和途径乙,其分别可被氰化物和间氯苯氧肟酸(CLAM)阻断。研究发现,番茄果实在发育早期,以途径甲占主导,呼吸跃变期间,途径乙占比增加。为验证该观点,根据提供的实验材料,完善实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
材料与用具:发育早期和呼吸跃变期的番茄果实、氰化钾、CLAM等。
(要求与说明:呼吸速率测量方法不作具体要求,实验条件适宜)
①实验思路:分别将 切成相同的圆片,各均分成3组(A1、A2、A3;B1、B2、B3)。A1和B1不做处理,A2和B2加入 ,A3和B3加入CLAM。一段时间后,测定各组呼吸速率,计算相对呼吸速率,即相对于空白对照呼吸速率的百分比,A1和B1相对呼吸速率均为100%。
②预测实验结果(以柱形图表示实验结果): 。
③分析与讨论:途径乙短而简单,可快速完成电子传递,促使氢受体再生,进而使得需氧呼吸 阶段维持高速运转,消耗大量呼吸底物。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】生物多样性的价值
【解析】【解答】ABC、对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的属于直接价值,ABC错误;
D、间接价值指对生态系统起重要调节作用的价值,如生态功能等等,D正确。
故答案为:D。
【分析】生物多样性的价值:①直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的;②间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);③潜在价值:目前人类不清楚的价值。
2.【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、磷脂的头部具有亲水性,尾部具有疏水性,多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层,A错误;
B、内质网膜由双层磷脂分子构成,内质网膜是具有单层膜结构的细胞器,B错误;
C、磷脂属于脂质类物质,脂质类物质的合成场所为内质网,C错误;
D、内质网膜可为酶提供附着位点,小鼠肝细胞中合成磷脂分子所需的3种酶均位于内质网膜上,D正确。
故答案为:D。
【分析】
3.【答案】A
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、经过长期竞争,甲、乙向着吃不同食物的方向发展,甲主要以植物为食,也吃部分昆虫;乙主要以昆虫为食,说明发生了生态位分化,A正确;
B、甲和乙是某地两种食性相似的鸟类,说明两者存在生态位重叠,但不是体现在食性差异上,而是体现在食性相似上,B错误;
CD、初生演替是指在一个从来没有植被覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有的土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替,CD错误。
故答案为:A。
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。生态位又称生态龛。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。两个拥有相似功能生态位、但分布于不同地理区域的生物,在一定程度上可称为生态等值生物。
甲和乙是某地两种食性相似的鸟类,说明此时两者存在生态位重叠;经过长期竞争,甲、乙向着吃不同食物的方向发展,甲主要以植物为食,也吃部分昆虫;乙主要以昆虫为食,说明发生了生态位分化。
初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。如沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
4.【答案】D
【知识点】细胞膜的结构特点
【解析】【解答】A、根据题意,此过程属于胞吞和胞吐(抗体被胞吞进入细胞、随后从另一侧胞吐至内环境),该过程需要消耗ATP,A错误;
B、此过程属于胞吞和胞吐,主要是靠膜的流动性来完成的,B错误;
C、在此过程中,幼鼠肠上皮细胞肠腔侧的X受体识别并结合母乳中的抗体后,抗体被胞吞进入细胞,随后从另一侧胞吐至内环境,分析得知X受体的作用是识别并结合抗体,C错误;
D、该过程与分泌蛋白的分泌过程类似,都涉及囊泡的形成、运输与质膜融合。幼鼠肠上皮细胞肠腔侧的X受体识别并结合母乳中的抗体后,形成囊泡,与质膜融合,抗体被胞吞进入细胞,随后再形成囊泡,与质膜融合,从另一侧胞吐至内环境,D正确。
故答案为:D。
【分析】 大分子物质进出细胞的方式:胞吞、胞吐
运输形式 胞吞和胞吐
运输方向 与浓度无关
有无载体 不需要,细胞膜和囊膜
能量 需要消耗能量
胞吞:附在细胞膜表面——内陷形成小囊——形成囊泡——进入细胞
胞吐:形成囊泡——靠近细胞膜——融合——排出细胞外
5.【答案】A
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】标记重捕法的计算方法是N=(n/m)×M,其中N表示种群数量,n表示重捕个体数,m表示重捕中标记数,M表示初次捕获标记数,若高原鼠兔天性警觉,会导致第二次重捕的概率小,即m值偏小,那么将会造成用标志重捕法调查得到的结果往往比实际值大。分析得知A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】标记重捕法:许多动物的活动能力强,活动范围大,不宜用样方法来调查它们的种群密度。常用的方法之一是标记重捕法。也就是在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体, 做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估计种群密度。计算方法:N表示种群数量,n表示重捕个体数,m表示重捕中标记数,M表示初次捕获标记数,N=(n/m)×M。
6.【答案】B
【知识点】激素与内分泌系统;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、糖皮质激素是由肾上腺皮质分泌的一种激素,化学本质是皮质醇,可参与血糖调节,A错误;
B、肾上腺皮质癌患者体内的肾上腺皮质相关细胞会出现恶性增殖,导致糖皮质激素分泌增多,导致体内血糖水平异常升高,可能导致向心性肥胖,B正确;
C、可对患者注射胰岛素以降低血糖浓度,C错误;
D、心血管疾病与血液中的胆固醇含量有关,因为胆固醇与血液中脂质的运输有关,D错误。
故答案为:B。
【分析】血糖平衡调节:
7.【答案】B
【知识点】单克隆抗体的制备过程;体液免疫
【解析】【解答】A、N蛋白是由效应B细胞分泌的抗体,而是抗原,A错误;
B、制备单克隆抗体过程中不涉及体外受精技术,只需要用到动物细胞培养技术和动物细胞融合技术,B正确;
C、制备单克隆抗体过程中需要将小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合,C错误;
D、杂交瘤细胞株传代培养时常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,胃蛋白酶最适pH为1.5~2,不适合用于动物细胞传代培养,D错误。
故答案为:B。
【分析】单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞,利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,在经过两次筛选①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞)②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群;两次抗体检测:专一抗体检验阳性,获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞,最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
8.【答案】C
【知识点】生物具有共同的祖先;自然选择与适应
【解析】【解答】A、花瓣形状不能为进化提供分子水平的证据,分子水平的证据为“不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性”,花瓣形状属于生物的表型,与题意不符,A错误;
B、一个种群中全部个体含有的全部基因构成一个基因库,五个类型的全部基因并不属于同一个种群,B错误;
C、花瓣形状的显著差异是自然选择的结果,自然选择导致物种朝不同的方向进化,C正确;
D、变异具有不定向性,生活环境只能导致花瓣形状发生不定向变异,D错误。
故答案为:C。
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③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,最终导致新物种的形成。③其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发生定向的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。
9.【答案】B
【知识点】染色体数目的变异;多倍体育种
【解析】【解答】A、利用二倍体红鲫和鲤鱼进行种间远缘杂交,最终获得三倍体湘云鲫2号,属于多倍体育种,A正确;
B、有丝分裂时不会发生同源染色体联会现象,B错误;
C、多倍体育种的原理是属于染色体变异,C正确;
D、由图示可知,湘云鲫2号含有三个染色体组,是三倍体生物,D正确。
故答案为:B。
【分析】
染色体组:细胞中的一组完整非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但又互相协助,携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息;二倍体是指由受精卵发育而来,且体细胞中含有两个染色体组的生物个体;四倍体是指由受精卵发育而来,且体细胞中含有四个染色体组的生物个体。
10.【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、高浓度的物质X能够通过抑制DNA去甲基化酶的活性提高DNA的甲基化程度,A正确;
B、DNA甲基化会影响肿瘤相关基因的表达,原因是高浓度的物质X能抑制DNA去甲基化酶的活性,从而使DNA甲基化程度提高,导致出现神经胶质瘤,B正确;
C、DNA去甲基化酶不能改变DNA碱基序列,只能去掉DNA碱基上的甲基,C错误;
D、改变表观遗传的修饰会导致DNA去甲基化酶活性降低,DNA甲基化程度提高,最终出现神经胶质瘤,D正确。
故答案为:C。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变,且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。
11.【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;细胞融合的方法
【解析】【解答】A、灭活的仙台病毒无法促进甲、乙原生质体融合,病毒灭活法只适用于促进动物细胞融合,A错误;
B、融合过程中加入低渗溶液维持原生质体的正常形态,低渗溶液容易导致原生质体发生吸水涨破,B错误;
C、获得再生植株的理论基础与基因突变无关,是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性,C错误;
D、再生植株是由甲、乙原生质体融合后再生细胞壁,再通过植物组织培养(脱分化、再分化)产生的,D正确。
故答案为:D。
【分析】植物体细胞杂交:
12.【答案】B
【知识点】蛋白质的结构和功能的综合;酶的特性
【解析】【解答】A、杀青一般通过高温破坏茶叶中部分酶活性,主要是破坏了酶的空间结构,其肽键不会断裂,A错误;
B、杀青一般通过高温手段进行,该过程也起到了高温灭菌的作用,不需要再进行灭菌处理,B正确;
C、发酵翻堆是将料堆拆开并重新建堆,其目的是降低温度,增大通气量,C错误;
D、微生物的生存需要水分,在制茶过程中进行干燥处理可使细胞中含水量低,防止发霉,D错误。
故答案为:B。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一 类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
13.【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、人体剧烈运动时,氧气供应不足,也会进行厌氧呼吸,A错误;
B、人体厌氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,B错误;
C、人体厌氧呼吸的第二阶段是把第一阶段生成的丙酮酸和NADH转化为乳酸,不产生ATP,C正确;
D、人体在短暂缺氧(如剧烈运动)的情况下会进行厌氧呼吸,以满足能量供应,进行厌氧呼吸是一种克服暂时缺氧的应急措施,D错误。
故答案为:C。
【分析】呼吸作用:
14.【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞核的结构和功能综合
【解析】【解答】A、在前期,核仁解体,核膜消失,同时形成纺锤体,细胞内的染色体散乱地分布在纺锤体的中央,分裂前期最明显的变化是细胞中出现染色体,A错误;
B、末期,核纤层蛋白去磷酸化导致核膜重新形成,B错误;
C、染色体经过复制后需要在纺锤丝的牵引下均匀的分向细胞两极,核膜在分裂前期消失,在末期重建,有利于染色体的平均分配和保证子细胞结构稳定,C错误;
D、核纤层蛋白磷酸化导致核膜解体,维持核纤层蛋白的高磷酸化水平可以促进细胞分裂,D正确。
故答案为:D。
【分析】有丝分裂的过程(以植物细胞为例):
①分裂间期
特点:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态。
②前期
特点:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失
染色体特点:①染色体散乱地分布在细胞中心附近。 ②每个染色体都有两条姐妹染色单体。
③中期
特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰。
染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
④后期
特点:着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极。 染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。
④末期
特点:①染色体变成染色质,纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁。
15.【答案】D
【知识点】免疫功能异常;激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、患者表现为甲状腺功能减退,其合成、分泌的甲状腺激素减少,血浆中甲状腺激素水平持续偏低,A错误;
B、效应B细胞(浆细胞)能分泌抗体,但不能识别抗原,B错误;
C、桥本氏甲减患者缺乏甲状腺激素,可通过口服甲状腺激素减轻症状,C错误;
D、促甲状腺激素能促进甲状腺的生长和发育,晚期患者的甲状腺可能在促甲状腺激素的作用下增生,D正确。
故答案为:D。
【分析】自身免疫病:只要是攻击自身正常组织的类型,都属于自身免疫病,例如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。由题意可知,桥本氏甲状腺炎患者的血液中存在抗甲状腺细胞的抗体,会攻击甲状腺细胞,导致甲状腺激素分泌不足。
16.【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、刺激轴突1后导致胞体3突触后膜处钠离子内流,A错误;
B、刺激轴突2将持续保持静息电位,无法导致胞体3兴奋,B错误;
C、若先刺激轴突2后再刺激轴突1,产生的动作电位相对于只刺激轴突1有所降低,说明轴突2兴奋可能会导致轴突1释放的神经递质减少,C正确;
D、根据题目,轴突2兴奋可能会导致轴突1释放的神经递质减少,轴突1释放的递质仍属于兴奋性递质,不会释放抑制型神经递质,D错误。
故答案为:C。
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。
兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号), 递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将信号传递到下一个神经元。
17.【答案】B
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生产者固定的能量为44+5+95+M,植食性动物从生产者获得的能量为9.5+1.5+11+N-5,肉食性动物从植食性动物获得的能量为6.8+0.5+7.2-11,由此可知,N=6.8+0.5+7.2-11=3.5(J·cm-2·a-1),M=9.5+1.5+11+3.5-5=20.5(J·cm-2·a-1),流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能+外界有机物输入的能量=44+5+95+20.5+11+5=180.5(J·cm-2·a-1),A错误;
B、第三营养级从第二营养级获得的能量是3.5,第二营养级同化的能量是20.5+5=25.5,传递效率是3.5÷25.5×100%约等于13.7%,B正确;
C、甲呼吸作用释放的能量将用于自身的生长发育和繁殖,C错误;
D、乙是生产者,生产者通常属于植物,不产生粪便,D错误。
故答案为:B。
【分析】
18.【答案】D
【知识点】卵细胞的形成过程;减数分裂异常情况分析
19.【答案】(1)传出;减少;血浆;高
(2)A;B
(3)一般不会引起机体的免疫排斥反应;裂解;不会;改进后的CAR-T细胞疗法;加入药物后,促进癌细胞表达相关膜蛋白,更容易受到CAR-T细胞的攻击,改进后的CAR-T细胞的杀伤癌细胞的效果更好
【知识点】内环境的组成;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)交感神经属于支配内脏、血管和腺体的传出神经。若患者肾上腺神经组织功能受损,则会导致肾上腺素的分泌量减少。淋巴液在淋巴管中流动,最终回流进入血浆,因此若患者胸部的神经组织发生病变,导致血管被压迫,造成淋巴回流障碍,即淋巴液进入血浆的过程受阻,导致淋巴液中的蛋白质无法进入血浆,含量过高,从而引起疾病。
(2)A、给患者注射GD2抗体的免疫方式属于被动免疫,被动免疫是机体被动接受抗体致敏淋巴细胞或其他产物所获得的特异性免疫能力,A正确;
B、癌细胞与正常细胞的GD2表达量差异可能与表观遗传修饰有关,二者的GD2基因相同,其表达量差异可能是由表观遗传修饰造成的,B正确;
C、患者注射大量GD2抗体可能会造成正常细胞受损,孤儿可能会产生副作用,C错误;
D、制备GD2单抗时,需要先后进行选择培养、克隆化培养获得产生GD2抗体的纯系,D错误。
故答案为:AB。
(3)①进行CAR-T细胞疗法时,用于基因修饰的T细胞常选自患者自身,原因是该细胞在体外进行扩增后,回输到体内,可以精准高效的杀伤肿瘤细胞,一般不会引起机体的免疫排斥反应;
②CAR-T细胞结合到ALK受体后释放出穿孔素,促进癌细胞裂解死亡,该过程属于细胞凋亡,不会引起炎症反应;
③根据图中所示的结果,认为 改进后的CAR-T细胞疗法 更好,原因是加入药物后,促进癌细胞表达相关膜蛋白,更容易受到CAR-T细胞的攻击。
【分析】支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意志支配,称为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用相反。
(1)支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意志支配,称为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用相反。交感神经属于传出神经。若患者肾上腺神经组织功能受损,则会导致肾上腺素的分泌量减少。淋巴液在淋巴管中流动,经过淋巴结等淋巴器官,最终汇入血浆。所以若患者胸部的神经组织发生病变,导致血管被压迫,造成淋巴回流障碍,即淋巴液进入血浆的过程受阻,导致淋巴液中的蛋白质无法进入血浆,含量过高,从而引起疾病。
(2)A、被动免疫是机体被动接受抗体致敏淋巴细胞或其他产物所获得的特异性免疫能力,因此给患者注射剂第二抗体的免疫方式属于被动免疫,A正确;
B、癌细胞与正常细胞的GD2基因相同,其表达量差异可能与表观遗传修饰有关,B正确;
C、患者注射大量GD2抗体进行治疗可能会产生副作用,C错误;
D、制备GD2单抗时,需要进行两次筛选培养获得产生GD2抗体的纯系,D错误。
故选AB。
(3)进行CAR-T细胞疗法时,用于基因修饰的T细胞常选自患者自身,该细胞在体外进行扩增后,回输到体内,可以精准高效的杀伤肿瘤细胞,一般不会引起机体的免疫排斥反应。根据图示和题意信息可知,CAR-T细胞结合到ALK受体后释放出穿孔素,促进癌细胞裂解死亡,该过程属于细胞凋亡,不会引起炎症反应。根据图示结果可知,加入药物后,促进癌细胞表达相关膜蛋白,更容易受到CAR-T细胞的攻击,改进后的CAR-T细胞的杀伤癌细胞的效果更好。
20.【答案】(1)所有生物;一年生草本植物;垂直结构明显;光照
(2)初生演替;速度;方向
(3)增加;稳定;多年生灌木
(4)A;C
【知识点】群落的结构;群落的演替;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)荒漠草原上所有生物组成了群落,群落是一定区域内所有生物的集合,荒漠草原上所有生物符合群落的定义,恢复早期一年生草本植物数量较多,对维持群落的结构与功能具有重要作用,是群落中的优势植物;
围封后恢复后期群落的垂直结构复杂,具体表现为垂直结构明显而复杂,主要与植物对光照的利用有关。
(2)初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替,若实验所选取的样地在围封前处于裸露沙丘状态,其自然恢复所发生的植被演替类型属于初生演替;
人类活动往往可以改变群落演替的速度和方向。
(3)围封过程中群落中物种丰富度的变化趋势可能为先增加后趋于稳定。据表中信息可知,群落优势种随恢复演替的变化方向为:一年生草本→多年生草本→多年生灌木→多年生乔木。
(4)A、植物在未围封时因受到家畜采食与践踏,围封后家畜对草地群落的影响减少,因此未围封时植物的高度和生物量要显著高于围封前,A正确;
B、放牧和围封可以改变草原植物群落类型,但不会导致原物种完全消失,B错误;
C、自由放牧往往导致生态系统物种多样性减少,营养结构变得简单,稳定性减弱,C正确;
D、草原群落水平结构的表现特征是物种之间存在镶嵌性,D错误。
故答案为:AC。
【分析】初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。如沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
(1)群落是一定区域内所有生物的集合,故荒漠草原上所有生物组成了群落;围封后恢复后期群落的垂直结构复杂,因为这是的垂直结构更明显而复杂,群落的垂直结构主要与植物对光照的利用有关。
(2)沙丘上的演替属于初生演替,因为没有植被覆盖,也没有土壤条件;人类活动往往可以改变群落演替的速度和方向。
(3)围封过程中减少了对群落的影响,所以群落中物种丰富度的变化趋势可能为先增加后趋于稳定。群落优势种随恢复演替的变化方向为:一年生草本→多年生草本→多年生灌木→多年生乔木。
(4)A、围封后对草地群落的影响减少,所以其高度和生物量高于围封前,A正确;
B、放牧和围封可以改变草原植物群落类型,但不会导致原物种完全消失,B错误;
C、自由放牧往往导致生态系统物种多样性减少,营养结构变得简单,稳定性减弱,C正确;
D、草原群落水平结构的表现特征是物种之间存在镶嵌性,D错误。
故选AC。
21.【答案】(1)平板划线;氯霉素;长出含 BAC-hSIRPα质粒的菌落的平板
(2)转基因兔;胚胎体外培养;同期发情
(3)4;荧光探针的数量、引物的数量、dNTP 的数量、酶活性降低
(4)肝;回肠、胃和脾脏
【知识点】培养基对微生物的选择作用;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)利用含氯霉素抗性基因的载体构建转入SIRPa (hSIRPa) 基因人源化动物模型,又根据题意,接种工具为接种环,故可以用接种环将保存的BAC-hSIRPa质粒的菌液和普通菌液通过平板划线法分别接种于含氯霉素的LB固体培养基。37℃过夜培养后检查平板中菌落的生长情况,不含氯霉素抗性基因的菌体不能生长,含氯霉素抗性基因的菌体可以生长,故长出含BAC-hSIRPa质粒的菌落的平板为阳性菌板,说明含有相应的抗性基因。
(2)构建模型动物转基因兔:将成功转化的成纤维细胞的核取出,移入去核的卵母细胞中,电刺激融合后进行胚胎体外培养;获取早期胚胎后需要进行胚胎移植,具体地做法是将早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期,移植到经同期发情处理的代孕母兔子宫内,经妊娠、分娩获得转基因克隆兔。
(3)PCR扩增结果显示,在总DNA模板量相等的条件下,标准样品Ct值为22,提取DNA的Ct值为24。设标准样品相应的DNA (模板DNA)数目为X,提取到的DNA数目为Y,则有222X=224Y,可求得X=4Y,即标准样品是提取DNA中含外源基因量的4倍。当PCR循环到一定次数时荧光强度不再增加,此时限制因素可能是荧光探针的数量、引物的数量、dNTP的数量、酶活性降等。
(4)据图可知,与野生型兔相比,转基因兔中hSIRPa基因的mRNA表达水平在肝组织中最低;在回肠、胃和脾脏组织中显著高于野生型兔。
【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。
(1)利用某种含氯霉素抗性基因的载体(BAC)构建转入SIRPα(hSIRPα所以可以BAC-hSIRPα用接种环将保存的BAC-hSIRPα质粒的菌液和普通菌液通过平板划线法分别接种于含氯霉素的LB固体培养基,37℃过夜培养后检查平板中菌落的生长情况,其中长出含BAC-hSIRPα质粒的菌落的平板为阳性菌板,说明含有相应的抗性基因。
(2)BAC质粒能装载较大的人源基因组序列,因此常被用于构建基因人源化动物模型的转基因兔。将成功转化的成纤维细胞的核取出,移入去核的卵母细胞中,电刺激融合后进行胚胎体外培养,将早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期时,移植到经同期发情处理的代孕母兔子宫内。经妊娠、分娩获得转基因克隆兔。
(3)PCR扩增结果显示,在总DNA模板量相等的条件下,标准样品Ct值为22,提取DNA的Ct值为24,设标准样品相应的DNA数为X,提取DNA数为Y,则有X×222=Y×224,X=22Y,即从理论上估算,标准样品是提取DNA中含外源基因量的22=4倍。当PCR循环到一定次数时,会出现“平台期”,即荧光强度不再增加,此时限制因素可能是荧光探针的数量、引物的数量、dNTP的数量、酶活性降等。
(4)据图可知,与野生型兔相比,转基因兔中hSIRPα基因的mRNA表达水平在肝组织中最低;在回肠、胃和脾脏组织中显著高于野生型兔。
22.【答案】(1)去雄;1;正常穗
(2)内含子、启动子(非编码区);逆转录;稀穗、F1、F2
(3)lax2;lax3;两条4号染色体上;3/4;1/2
(4)增添;终止密码子;有害性
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)将稀穗与正常穗(野生型)植株进行正反交,杂交步骤为:去雄→套袋→人工授粉→套袋→挂标签。F1自交获得F2,结果如下表。据表判断,无论正交还是反交,稀穗与正常穗杂交,F2中正常穗:稀穗=3:1,可判断正常穗与稀穗至少由1对等位基因控制;F1全为正常穗,可以判断正常穗是显性性状。
(2)为确定lax3基因的位置,利用DNA中的简单重复序列(SSR)进行定位,对广泛分布在基因内外的SSR进行PCR扩增和电泳,可以获得DNA分子的图谱。通常基因组DNA图谱的SSR条带数比cDNA图谱的多,原因是SSR可以位于内含子、启动子(非编码区),成熟mRNA中没有上述区段的对应序列,因此通过逆转录产生的cDNA缺少这些区段内的SSR。
初步认为lax3基因位于4号染色体,依据为稀穗、F1、F2样本均含有SSR3。
(3)4号染色体上存在另一个稀穗隐性突变基因lax2,欲判断其与lax3是否为等位基因,可选择lax2和lax3突变体进行杂交获得F1,观察记录表型及个数并做统计分析;
结果显示lax2与lax3不是等位基因,这两个基因在4号染色体上的位置关系可能是位于同一条4号染色体上或两条4号染色体上。
某正常穗植株携带1个lax2和1个lax3基因,若lax2和lax3基因位于同一条4号染色体上,假设用A/a表示lax2及其等位基因,用B/b表示lax3及其等位基因,则该个体可表示为AaBb,其自交后代基因型及比例为AABB:AaBb:aabb=1:2:1,其中正常穗(A-B-)所占比例是(不考虑交叉互换)3/4;同理若lax2和lax3基因位于两条4号染色体上,该个体的基因型为AaBb,其自交后代基因型及比例为AAbb:AaBb:aaBB=1:2:1,其中正常穗(A-B-)所占比例是(不考虑交叉互换)1/2;
(4)对lax3基因测序,其碱基数多于野生型基因,这是碱基对发生插入(或增添)的结果。突变导致mRNA中终止密码子延迟出现,产生比野生型更长的多肽链而失去正常功能,说明该基因突变具有有害性的特点
【分析】PCR技术:(1)PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术;(2)原理是DNA复制;(3)前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物;(4)条件是模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
(1)将稀穗与正常穗(野生型)植株进行正反交,杂交步骤为:去雄→套袋→人工授粉→套袋→挂标签;由表数据可知,无论正交还是反交,稀穗与正常穗杂交,F1全为正常穗,说明正常穗是显性性状,且F2中正常穗:稀穗=3:1,由此可判断正常穗与稀穗至少由1对等位基因控制;
(2)通常基因组DNA图谱的SSR条带数比cDNA图谱的多,由图1可推拓其原因是SSR可以位于启动子、终止子(或基因的非编码区),成熟mRNA中没有上述区段的对应序列,因此通过逆转录产生的cDNA缺少这些区段内的SSR;由图2可知,稀穗、F1、F2样本均含有SSR3,因此可初步认为lax3基因位于4号染色体;
(3)4号染色体上存在另一个稀穗隐性突变基因lax2,欲判断其与lax3是否为等位基因,可选择lax2和lax3突变体进行杂交获得F1,观察记录表型及个数并做统计分析;结果显示lax2与lax3不是等位基因,这两个基因在4号染色体上的位置关系可能是位于同一条4号染色体上或两条4号染色体上;某正常穗植株携带1个lax2和1个lax3基因,若lax2和lax3基因位于同一条4号染色体上,假设用A/a表示lax2及其等位基因,用B/b表示lax3及其等位基因,则该个体可表示为AaBb,其自交后代基因型及比例为AABB:AaBb:aabb=1:2:1,其中正常穗(A-B-)所占比例是(不考虑交叉互换)3/4;同理若lax2和lax3基因位于两条4号染色体上,该个体的基因型为AaBb,其自交后代基因型及比例为AAbb:AaBb:aaBB=1:2:1,其中正常穗(A-B-)所占比例是(不考虑交叉互换)1/2;
(4)对lax3基因测序,其碱基数多于野生型基因,这是碱基对发生插入(或增添)的结果。突变导致mRNA中终止密码子延迟出现,产生比野生型更长的多肽链而失去正常功能,说明该基因突变具有有害性的特点。
23.【答案】(1)降低;超氧阴离子自由基含量增加;叶绿素含量;气孔导度降低,胞间 CO2浓度减小
(2)乙烯;反向;BD
(3)发育早期和呼吸跃变期的番茄果实;氰化钾; 番茄果实在发育早期和呼吸跃变期相对呼吸速率的柱形图;糖酵解、需氧呼吸第二阶段
【知识点】影响光合作用的环境因素;有氧呼吸的过程和意义;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)根据表中数据可知,感染番茄黄化曲叶病毒的植株的SOD酶的活性大幅下降,故该病毒感染抑制番茄净光合速率的原因包括使SOD酶活性降低,导致超氧阴离子自由基含量增加,进而使光合膜受损,使叶绿素含量降低,吸收的光能减少,抑制光反应;气孔导度降低,CO2吸收减少,胞间CO2浓度减小,从而抑制暗反应。
(2)乙烯能促进果实的成熟,呼吸跃变与激素乙烯的含量增加有关,其可促进果实呼吸,加速果实成熟。将启动子与ACC基因反向连接,转录形成的RNA与内源ACC基因mRNA互补,使翻译受阻,相应激素含量降低。
A、采摘高成熟度果实,其乙烯水平较高,不利于番茄的储存,A错误;
B、零上低温储存可使细胞呼吸减弱,利于番茄的储存,B正确;
C、干燥条件不利于番茄储存,一定的湿润环境更利于番茄的储存,C错误;
D、低氧储存可降低细胞呼吸,利于番茄的储存,D正确。
故答案为:BD。
(3)①实验思路:根据题意,应使用氰化物和间氯苯氧肟酸(CLAM)阻断途径甲和途径乙,故相关实验思路为:分别将发育早期和呼吸跃变期的番茄果实切成相同的圆片,各均分成3组(A1、A2、A3; B1、B2、 B3)。A1和B1不做处理,Az和B2加入氰化钾,A3和B3加入CL AM。一段时间后,测定各组呼吸速率,计算相对呼吸速率。以空白对照A1和B1呼吸速率作为对照,设其相对呼吸速率为100%。已知途径甲和途径乙分别可被氰化物和间氯苯氧肟酸(CLAM)阻断,而在发育早期以途径甲占主导,呼吸跃变期间途径乙占比增加,故A2和B2加入氰化钾对发育早期的影响更大,A3和B3加入CL AM对呼吸跃变期的影响更大。
②预测实验结果(以柱形图表示实验结果):
③分析与讨论:糖酵解、需氧呼吸第二阶段会产生还原氢,途径乙短而简单,可快速完成电子传递,促使氢受体再生,进而使得需氧呼吸糖酵解、需氧呼吸第二阶段阶段维持高速运转,消耗大量呼吸底物。
【分析】光合作用:
(1)由表可知,感染番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)的植株的SOD酶的活性大幅下降,故TYLCV感染抑制番茄净光合速率的原因是一方面SOD酶活性降低,导致超氧阴离子自由基含量增加,进而使光合膜受损,此外,叶绿素含量降低,吸收光能减少,抑制光反应;CO2是光合作用的碳反应的原料,另一方面气孔导度降低,胞间 CO2浓度减小,从而抑制碳反应。
(2)乙烯能促进果实的成熟,呼吸跃变与激素乙烯的含量增加有关,其可促进果实呼吸,加速果实成熟。将启动子与ACC基因反向连接,转录形成的RNA与内源ACC基因mRNA互补,使翻译受阻,相应激素含量降低。
A、采摘高成熟度果实,不利于番茄的储存,A错误;
B、零上低温储存,可抑制细胞呼吸,利于番茄的储存,B正确;
C、干燥,不利于番茄储存,潮湿的环境更利于番茄的储存,C错误;
D、低氧储存可降低有氧呼吸,利于番茄的储存,D正确。
故选BD。
(3)①为验证番茄果实在发育早期,以途径甲占主导,呼吸跃变期间,途径乙占比增加的观点,根据途径甲和途径乙可被氰化物和间氯苯氧肟酸(CLAM)阻断可设计实验思路为:分别将发育早期和呼吸跃变期的番茄果实切成相同的圆片,各均分成3组(A1、A2、A3;B1、B2、B3)。A1和B1不做处理,A2和B2加入氰化钾,A3和B3加入CLAM。一段时间后,测定各组呼吸速率,计算相对呼吸速率,即相对于空白对照呼吸速率的百分比,A1和B1相对呼吸速率均为100%。
②实验结果如图所示:
③糖酵解、需氧呼吸第二阶段会产生还原氢,途径乙短而简单,可快速完成电子传递,促使氢受体再生,进而使得需氧呼吸糖酵解、需氧呼吸第二阶段阶段维持高速运转,消耗大量呼吸底物。
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