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文檔簡介
第第頁(解析版)北京市順義區(qū)2022-2023學年高二下學期期末考試生物學試題(含解析)北京市順義區(qū)2022-2023學年高二下學期期末考試
生物試卷
考生須知
1.本試卷共10頁,分兩部分。第一部分,共15小題,共30分;第二部分,共6題,共70分,滿分100分??荚嚂r間90分鐘。
2.在答題卡上準確填寫學校、姓名、班級和教育ID號。
3.試題答案一律填涂或書寫在答題卡上,在試卷上作答無效。
4.在答題卡上,選擇題用2B鉛筆作答,其他試題用黑色字跡簽字筆作答。
第一部分(選擇題共30分)
本部分共15題,每題2分,共30分。在每題列出的四個選項中,選出最符合題目要求的一項。
1.下列關于生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的作用,敘述不正確的是()
A.非生物環(huán)境為生物提供物質(zhì)和能量
B.消費者在生態(tài)系統(tǒng)中基本沒有作用
C.生產(chǎn)者將太陽能轉化為可被生物利用的化學能
D.分解者在生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)中必不可少
2.下圖為能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的部分模型,模型中甲、乙兩處的內(nèi)容分別是()
A.初級消費者攝人、初級消費者糞便
B.次級消費者同化、分解者利用
C.次級消費者生長發(fā)育和繁殖、未被利用
D.初級消費者生長發(fā)育和繁殖、分解者利用
3.人工馬尾松林經(jīng)常發(fā)生松毛蟲蟲害,而天然森林很少發(fā)生。下列解釋合理的是()
A.人工馬尾松林營養(yǎng)結構簡單,故松毛蟲食物短缺
B.人工馬尾松林營養(yǎng)結構簡單,故抵抗力穩(wěn)定性強
C天然森林食物鏈和食物網(wǎng)復雜,故自我調(diào)節(jié)能力強
D.天然森林食物鏈和食物網(wǎng)復雜,故恢復力穩(wěn)定性強
4.馬纓丹作為觀賞植物由墨西哥引人夏威夷,由于馬纓丹的競爭能力優(yōu)于當?shù)刂参铮瑢δ翀鲈斐闪宋:?。為防治馬纓丹,引人了23種昆蟲,有8種得到良好的發(fā)展,使馬纓丹得以控制。依據(jù)上述現(xiàn)象不能得出的結論是()
A.馬纓丹能夠很好地適應夏威夷的環(huán)境
B.夏威夷地區(qū)采用生物防治的方法控制馬纓丹
C.夏威夷地區(qū)缺少馬纓丹的天敵
D.引人的23種昆蟲不會導致生態(tài)入侵
5.在清末時期,河北塞罕壩地區(qū)的“木蘭圍場”開圍放墾,使得美麗的高嶺變成了荒漠。1962年開始對塞罕壩進行生態(tài)修復,經(jīng)過一代代人的艱苦努力,創(chuàng)造出了適合當?shù)厣L的華北落葉松、樟子松、云杉等組成的混交林。今天的塞罕壩被贊譽為“花的世界、林的海洋、珍禽異獸的天堂”。在此生態(tài)修復中遵循的生態(tài)原理不包括()
A.自生B.協(xié)調(diào)C.循環(huán)D.整體
6.生產(chǎn)中培育香蕉脫毒苗常用的方法是()
A.人工誘發(fā)基因突變
B選擇優(yōu)良品種進行雜交
C.進行遠緣植物體細胞雜交
D.取莖尖進行組織培養(yǎng)
7.皮下注射胰島素,胰島素需要由多聚體解聚成單體才能發(fā)揮作用,因此延緩了療效。研究人員解析人胰島素的結構發(fā)現(xiàn):構成胰島素β鏈的第20~29位氨基酸是胰島素分子形成多聚體的關鍵,改變該區(qū)域的氨基酸組成,有可能降低胰島素分子間的作用力??茖W家欲生產(chǎn)速效胰島素,解決延緩療效的問題,目前可行的直接操作對象是()
A.基因B.氨基酸C.多肽鏈D.蛋白質(zhì)
8.在高中生物學實驗中,下列操作與達成目標相符的是()
選項實驗操作達成目標
A性狀分離比模擬重復30次降低雌、雄配子比例不等的概率
B設計制作生態(tài)缸陽光不能直射生態(tài)缸避免生物缸中溫度過高
C制作果酒發(fā)酵瓶留1/3空間有利于酵母菌產(chǎn)生酒精
DDNA的粗提與鑒定將研磨液進行離心防止DNA斷裂
A.AB.BC.CD.D
9.下列高中生物學實驗操作中,敘述不正確的是()
A.蛋白質(zhì)鑒定實驗不需要水浴加熱
B.適當提高環(huán)境溫度可以加快細胞質(zhì)流動速度
C.在60~100℃間設置梯度探究唾液淀粉酶的最適溫度
D.觀察質(zhì)壁分離復原需在蓋玻片一側滴加清水另一側引流
10.下列物質(zhì)中均含有N元素的是()
A.抗體和核酸
B.血紅蛋白和甘油三酯
C.胰島素和糖原
D.葉綠素和纖維素
11.甜味蛋白是植物體內(nèi)的小分子蛋白質(zhì),其甜度大、熱量低、安全無毒,但產(chǎn)量低??茖W家利用轉基因大腸桿菌生產(chǎn)出的甜味蛋白沒有甜味,利用轉基因番茄生產(chǎn)出的甜味蛋白與天然甜味蛋白在口感上沒有區(qū)別。甜味蛋白在甜度上出現(xiàn)差異的原因最可能是()
A.大腸桿菌沒有細胞核,甜味蛋白基因不能完成轉錄形成mRNA
B.大腸桿菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,不能完成甜味蛋白的折疊和加工
C.番茄細胞中含有核糖體,甜味蛋白的mRNA可以順利完成翻譯過程
D.番茄細胞中含有線粒體,可為甜味蛋白的合成、加工提供能量
12.科研人員推測真核細胞中的葉綠體起源于光合細菌,下圖是葉綠體形成過程模型。下列不能為推測提供證據(jù)的是()
A.葉綠體和光合細菌都能進行光合作用
B.葉綠體和光合細菌都含有核糖體
C.葉綠體和光合細菌都能進行有氧呼吸
D.葉綠體和光合細菌都含有DNA分子
13.下圖是溫度對小麥幼苗吸收K+的影響。結合所學知識和圖中的實驗結果推測不正確的是()
A.溫度可通過影響呼吸作用影響K+的吸收
B.10℃時,低溫可通過影響酶活性限制K+吸收
C.40℃時,高溫可使酶的空間結構改變限制K+吸收
D.影響小麥幼苗對K+吸收的因素只有呼吸作用
14.植物木質(zhì)部的導管是死細胞,是運輸水和無機鹽的結構。管狀細胞成熟過程中出現(xiàn)程序性死亡形成了導管,示意圖如下。據(jù)圖分析,下列推測不合理的是()
A.管狀細胞的凋亡對植物個體的生存沒有意義
B.液泡膜破裂會導致細胞中的代謝紊亂
C.管狀細胞成熟過程中合成了與DNA斷裂相關的酶
D.導管的形成是管狀細胞基因選擇性表達的結果
15.家蠶中有黃繭和白繭兩個品種(相關基因分別用E、F………表示)。將白繭品種與黃繭品種雜交,F(xiàn)1全是白繭;F1家蠶相互交配,F(xiàn)2中白繭與黃繭的表型比為13:3。下列相關選項不正確的是()
A.家蠶的黃繭和白繭受兩對等位基因控制
B.控制繭色基因只能位于一對同源染色體上
C.親本中白繭個體的基因型為EEff或eeFF
D.F2中黃繭個體的基因型為eeF_或E_ff
第二部分(非選擇題共70分)
本部分共6題,共70分。
16.光合作用是農(nóng)作物產(chǎn)量的基礎,農(nóng)作物所處的光環(huán)境瞬息萬變。提高光合作用的啟動速率能夠使農(nóng)作物更好地適應周圍光環(huán)境的變化??茖W家以番茄為材料,對光合作用的啟動進行了相關研究。
(1)番茄葉肉細胞葉綠體中的__________吸收光能,光能最終轉化為有機物中的___________儲存。
(2)研究人員將圖1所示番茄幼苗置于黑暗環(huán)境中,分別給予頂部葉、上部葉、下部葉白光照射30分鐘,然后用光合儀測定處于黑暗中目標葉的光合速率,結果如圖2。
結果表明:光作為____________通過調(diào)節(jié)頂部葉代謝____________目標葉光合作用的啟動速率。
(3)為驗證紅光促進目標葉光合作用的啟動,遠紅光抑制啟動。請基于(2)的研究和材料用具,寫出實驗組的設計思路
(4)光敏色素包括光敏色素A(phyA)和光敏色素B(phyB),它們在分生組織中含量豐富,主要吸收紅光和遠紅光。研究人員推測目標葉光合作用啟動速率的提高依賴phyB。為驗證推測,科研人員以嫁接番茄光敏色素缺失突變體為實驗材料,對各組實驗給予紅光照射,實驗記錄表格如下。請在表中填寫上述推測成立時的預期實驗結果(用“短于T”、“長于T”或“與T接近”表示)。
接穗野生型phyA突變體phyB突變體
砧木野生型野生型野生型
目標葉光合速率達到最大光合速率90%時所用時間(min)T________________________
17.胚胎發(fā)育率低是非人靈長類動物體細胞核移植技術的瓶頸,我國科學家經(jīng)過多年努力,攻克了這個障礙,獲得了體細胞克隆食蟹猴中中和華華。
(1)利用食蟹猴培育中中和華華的技術流程如圖1。制備過程中,將B猴胚胎期的成纖維細胞經(jīng)_________注入到去核卵母細胞,采用一定方法誘導其融合,培養(yǎng)獲得重構胚。
(2)獲取圖1中食蟹猴的核DNA,對其特定序列(同一物種不同個體間存在差異的DNA片段)進行測序,結果如下表,表中數(shù)據(jù)代表等位基因的長度(單位bp)。
食蟹猴位點1位點2位點3
中中250/277135/148200/217
華華250/277135/148200/217
____250/277135/148200/217
____274/278255/255202/223
C猴268/268254/256202/208
依據(jù)圖1和表中信息,在表中橫線上填寫相應的食蟹猴名稱;基于研究判斷中中和華華的核DNA序列相同,作出此判斷的依據(jù)是_______。
(3)正常胚胎發(fā)育初期會發(fā)生染色質(zhì)的重塑:DNA去甲基化和染色體上組蛋白的乙?;?。重構胚中來自體細胞的染色質(zhì)會抵抗這種重塑。有研究表明用去甲基化酶(K)處理核移植得到的胚胎,可提高胚胎發(fā)育率??蒲腥藛T用K和T(去乙?;敢种苿┨幚碇貥嬇吆?,再進行胚胎移植,檢測并計算出發(fā)育成囊胚的比例(囊胚率=囊胚數(shù)/重構胚),結果如圖2,T+K處理的結果明顯高于K單獨處理。下列相關推測合理的是。
A.對照組與實驗組重構胚的核DNA序列不同
BK、T分別降低了DNA甲基化與組蛋白乙?;潭?/p>
C.K、T可能通過同一途徑提高重構胚的囊胚率
D.K、T通過改變重構胚中DNA的堿基排序提高囊胚率
18.乙醇作為可再生清潔能源,具有良好的應用前景。酵母菌可利用纖維素生產(chǎn)乙醇,此過程中產(chǎn)生的乙酸等物質(zhì)會抑制酵母菌的生長和發(fā)酵,進而影響乙醇的產(chǎn)量。為選擇合適的菌株,提高乙醇產(chǎn)量,科研人員進行下列實驗。
(1)酵母菌細胞通過____________(填生理過程)產(chǎn)生乙醇,此生理過程的場所是____________。
(2)科研人員基于前期實驗,獲得兩株高表達MRP8的酵母菌菌種P1和P2。將菌種________后,分別涂布于不同的培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時間后,記錄菌落生長情況,結果如圖1。實驗結果表明__________。
(3)將野生型酵母菌和P2菌分別接種于含4.8g/L乙酸的兩個發(fā)酵罐中。一段時間后,檢測發(fā)酵罐中葡萄糖消耗量和乙醇的生成量,結果如圖2。
科研人員認為:在實際生產(chǎn)中,使用P2菌株比使用野生型菌株更有利用提高乙醇產(chǎn)量,判斷的依據(jù)是______。
(4)高濃度乙酸會導致野生型酵母菌細胞內(nèi)活性氧自由基(ROS)積累,引起細胞器損傷,加速細胞衰老,乙醇產(chǎn)量下降。為抵御ROS的傷害,野生型酵母菌細胞內(nèi)SOD1增加,清除部分ROS。研究發(fā)現(xiàn),與無乙酸條件相比,在5g/L乙酸條件下P2中MRP8表達量提高了約11倍、SOD1的表達量明顯降低。依據(jù)上述信息,完善P2菌株乙酸耐受的機理:
乙酸→誘導____________→____________→細胞器損傷程度降低→提高乙醇生產(chǎn)強度
19.學習以下材料,回答(1)~(5)題。
AIDS治療的新思路
艾滋?。ˋIDS)是一種由HIV病毒感染,危害人類健康,致死率極高的傳染病。在過去10年間,艾滋病防治取得了較為顯著的成就。
HIV能夠侵襲人體的T細胞、樹突狀細胞和巨噬細胞,降低人體細胞免疫功能。HIV感染人的T細胞需要經(jīng)過3個階段。階段一:HIV識別T細胞表面的CD4受體,并在輔助共受體CCR5或CXCR4的幫助下入侵T細胞。階段二:HIV的RNA在酶的催化下逆轉錄成DNA,DNA被整合到T細胞基因組中,轉錄出病毒的基因組RNA和mRNA,翻譯出衣殼蛋白。階段三:衣殼蛋白和基因組RNA組裝形成新病毒,T細胞裂解,HIV釋放到血液,感染新細胞。
CRISPR/Cas9是一種基因組編輯技術,包含一個sgRNA和Cas9核酸酶。研究人員可依據(jù)需要設計sgRNA的堿基序列,使其能夠特異性識別DNA中的堿基序列。Cas9能對sgRNA識別的DNA位點進行有效準確地切割,從而達到敲除基因中部分堿基序列的目的。
研究人員從人流產(chǎn)的胚胎中獲得了胎肝肝臟組織,經(jīng)膠原蛋白酶處理、洗滌、篩選獲得CD34+細胞。利用CRISPR/Cas9技術和轉基因技術,將含有sgRNA和Cas9基因的質(zhì)粒轉染CD34+細胞,經(jīng)篩選、鑒定獲得2個CCR5基因均缺失了32bp堿基的純合細胞(HSPC)。
研究人員同時構建模型小鼠(對人體細胞不會產(chǎn)生免疫反應)。將HSPC注入24小時內(nèi)新生模型小鼠的肝臟中,在移植后不同時間檢測模型小鼠外周血中人淋巴細胞(CD45+)占小鼠外周血淋巴細胞的比例,結果如圖。此外在模型小鼠的外周血、脾臟和肝臟中還檢測到了人的B細胞、髓系血細胞(可發(fā)育為T細胞、巨噬細胞等)。
研究人員用HIV去感染模型小鼠,發(fā)現(xiàn)在感染病毒后第8周,移植了HSPC的小鼠外周血中HIV含量明顯下降,而對照組中病毒含量依然保持較高水平。此項研究為有效防治艾滋病提供了新的思路。
(1)從實驗小鼠體內(nèi)分離篩選得到人CD45+細胞和人髓系血細胞,對這兩種細胞的DNA和蛋白質(zhì)分別比對,發(fā)現(xiàn)___________相同、___________不同。
(2)上述研究成果若用于治療AIDS,可將HIV阻斷在感染的階段___________。
(3)研究表明,實驗中從胎肝肝臟組織中篩選得到的人CD34+細胞屬于多能干細胞(ips細胞),下列選項中能為其提供證據(jù)的是。
A.小鼠體內(nèi)檢測到了HSPC
B.小鼠體內(nèi)檢測到了多種人細胞
C.CD34+細胞取自胎肝肝臟組織
D.CD34+細胞的CCR5基因發(fā)生了突變
(4)用CRISPR/Cas9對CD34+細胞中的CCR5基因進行切割,通過PCR電泳檢測切割效率僅為27%,即CRISPR/Cas9技術在實際操作中存在著脫靶問題。依據(jù)所學知識推測脫靶的主要原因是__________。
(5)研究人員用HIV去感染注入HSPC的小鼠,測得其外周血中HIV含量明顯低于對照組,原因是______
20.亞熱帶森林擁有豐富的植物多樣性,是昆蟲重要的棲息環(huán)境之一。為研究昆蟲多樣性對亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)功能的影響,我國科學家在某亞熱帶森林中選擇若干大小相同的樣地,分別種植1、2、4、8、16和24種當?shù)刂参?,形成不同植物多樣性梯度的生態(tài)系統(tǒng),并對樣地中的生物進行觀察統(tǒng)計,研究其變化規(guī)律。
(1)研究人員種植的植物,在生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中屬于___________。
(2)亞熱帶森林的植物通過光合作用固定無機環(huán)境中的碳,再通過動植物的呼吸作用和微生物的分解作用將碳排放到無機環(huán)境中,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的___________功能。
(3)為研究植物多樣性對不同營養(yǎng)級昆蟲多樣性的影響。研究者將昆蟲分為植食性昆蟲和植食性昆蟲的天敵昆蟲(捕食性天敵昆蟲和擬寄生天敵昆蟲),并對各實驗樣地中昆蟲的種類進行統(tǒng)計,結果如圖1。
①在該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構中植食性昆蟲位于第___________營養(yǎng)級。
②圖1結果表明:植物多樣性對所有昆蟲類群物種多樣性均表現(xiàn)出促進作用。請從群落結構的角度分析天敵昆蟲多樣性增加的原因___________。
(4)在物種多樣性的研究中,科學家提出“上行控制”和“下行控制”兩種模型:上行控制指較低營養(yǎng)級的種群密度、生物量等決定較高營養(yǎng)級的種群結構。下行控制指較低營養(yǎng)級生物的種群密度、生物量等受較高營養(yǎng)級生物的控制。
科學家對統(tǒng)計的數(shù)據(jù)分析、處理,排除其他因素的影響,單獨評估不同昆蟲類群對植物初級生產(chǎn)力(單位時間、單位面積上產(chǎn)生有機物的總量)的作用,結果如圖2。結合圖2分析,亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)中不同昆蟲類群與植物初級生產(chǎn)力的調(diào)控關系支持哪一種模型說明理由______。
21.植物可通過免疫系統(tǒng)來保護自身免受病原體的攻擊,在免疫過程中有多種蛋白質(zhì)參與。為尋找N蛋白介導的植物免疫信號通路中與N蛋白相互作用的蛋白質(zhì),科研人員利用煙草開展以下研究。
(1)生物素和ATP在生物素連接酶的____________作用下,轉化為有活性的AMP-生物素。AMP-生物素可與蛋白質(zhì)形成化學鍵進而使蛋白質(zhì)帶有生物素標記(如圖1所示)。AMP-生物素形成后很快被降解,因此AMP-生物素具有較高的空間特異性,只能標記圖1中的_____________蛋白質(zhì)。
(2)為尋找與N蛋白相互作用的蛋白質(zhì),科研人員利用上述原理,按圖2步驟進行相關實驗。
①從下列選項中選擇正確選項,完善實驗方案。
Ⅰ:_______________Ⅱ:______________
A.生物素B.生物素連接酶C.生物素連接酶基因D.N蛋白E.N蛋白基因F.N蛋白-生物素連接酶的融合基因
②體外可利用PCR技術獲取上述目的基因,并將目的基因插入到___________和終止子之間構建表達載體,再利用農(nóng)桿菌轉化法侵染煙草,目的基因在煙草細胞中表達相關蛋白質(zhì)。
③實驗中分離到的被生物素標記的蛋白質(zhì)是與N蛋白相互作用的蛋白質(zhì),請說明理由___________。
北京市順義區(qū)2022-2023學年高二下學期期末考試
生物試卷答案解析
考生須知
1.本試卷共10頁,分兩部分。第一部分,共15小題,共30分;第二部分,共6題,共70分,滿分100分。考試時間90分鐘。
2.在答題卡上準確填寫學校、姓名、班級和教育ID號。
3.試題答案一律填涂或書寫在答題卡上,在試卷上作答無效。
4.在答題卡上,選擇題用2B鉛筆作答,其他試題用黑色字跡簽字筆作答。
第一部分(選擇題共30分)
本部分共15題,每題2分,共30分。在每題列出的四個選項中,選出最符合題目要求的一項。
1.下列關于生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的作用,敘述不正確的是()
A.非生物環(huán)境為生物提供物質(zhì)和能量
B.消費者在生態(tài)系統(tǒng)中基本沒有作用
C.生產(chǎn)者將太陽能轉化為可被生物利用的化學能
D.分解者在生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)中必不可少
【答案】B
【解析】
【分析】生態(tài)系統(tǒng)的結構包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結構,組成成分又包括非生物的物質(zhì)和能量,生產(chǎn)者、消費者和分解者,營養(yǎng)結構就是指食物鏈和食物網(wǎng)。生產(chǎn)者主要指綠色植物和化能合成作用的生物,消費者主要指動物,分解者指營腐生生活的微生物和動物。
【詳解】A、非生物的物質(zhì)和環(huán)境有陽光、土壤、水分,故非生物環(huán)境為生物提供物質(zhì)和能量,A正確;
B、消費者的存在,能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。此外,消費者對于植物的傳粉和種子的傳播等具有重要作用,B錯誤;
C、生產(chǎn)者通過光合作用,將太陽能固定在所制造的有機物中。太陽能轉化成化學能,從而可以被生物所利用,C正確;
D、分解者能將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物。如果沒有分解者,動植物的遺體和動物的排遺物會堆積如山,生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰,故分解者在生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)中必不可少,D正確。
故選B。
2.下圖為能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的部分模型,模型中甲、乙兩處的內(nèi)容分別是()
A.初級消費者攝人、初級消費者糞便
B.次級消費者同化、分解者利用
C.次級消費者生長發(fā)育和繁殖、未被利用
D.初級消費者生長發(fā)育和繁殖、分解者利用
【答案】D
【解析】
【分析】某一個營養(yǎng)級能量的去向包括:自身呼吸消耗、流向下一個營養(yǎng)級(最高級營養(yǎng)級除外)、被分解者分解利用和未被利用。
【詳解】圖中第一個方框為初級消費者同化的能量,即第二營養(yǎng)級含有的能量;甲為初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量,即第二營養(yǎng)級所含能量減去因呼吸以熱能散失之后而剩余的能量,該部分的能量最終將有兩個去向,一是遺體、殘骸中的能量被分解者利用(乙),二是被次級消費者攝入而流向第三營養(yǎng)級,因此模型中甲、乙兩處的內(nèi)容分別是初級消費者生長發(fā)育和繁殖、分解者利用,D符合題意。
故選D。
3.人工馬尾松林經(jīng)常發(fā)生松毛蟲蟲害,而天然森林很少發(fā)生。下列解釋合理的是()
A.人工馬尾松林營養(yǎng)結構簡單,故松毛蟲食物短缺
B.人工馬尾松林營養(yǎng)結構簡單,故抵抗力穩(wěn)定性強
C.天然森林食物鏈和食物網(wǎng)復雜,故自我調(diào)節(jié)能力強
D.天然森林食物鏈和食物網(wǎng)復雜,故恢復力穩(wěn)定性強
【答案】C
【解析】
【分析】生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,生物種類越多,營養(yǎng)結構越復雜,自我調(diào)節(jié)能力就越強,而人工馬尾松林由于生物種類少,營養(yǎng)結構簡單,穩(wěn)定性較差,故常會發(fā)生嚴重的松毛蟲危害。
【詳解】天然林的營養(yǎng)結構復雜,食物鏈中各營養(yǎng)級的生物種類繁多,自我調(diào)節(jié)能力大;當發(fā)生蟲害時,以松毛蟲為食的動物的數(shù)量也增加,限制了松毛蟲的數(shù)量,故很少發(fā)生蟲害。而人造馬尾松林營養(yǎng)結構簡單,成分單一,自我調(diào)節(jié)能力小,故常發(fā)生蟲害,ABD錯誤,C正確。
故選C。
4.馬纓丹作為觀賞植物由墨西哥引人夏威夷,由于馬纓丹的競爭能力優(yōu)于當?shù)刂参?,對牧場造成了危害。為防治馬纓丹,引人了23種昆蟲,有8種得到良好的發(fā)展,使馬纓丹得以控制。依據(jù)上述現(xiàn)象不能得出的結論是()
A.馬纓丹能夠很好地適應夏威夷的環(huán)境
B.夏威夷地區(qū)采用生物防治的方法控制馬纓丹
C.夏威夷地區(qū)缺少馬纓丹的天敵
D.引人的23種昆蟲不會導致生態(tài)入侵
【答案】D
【解析】
【分析】生物多樣性面臨的威脅及原因:①生態(tài)環(huán)境的改變和破壞;②掠奪式的開發(fā)利用;③環(huán)境污染;④外來物種的影響。
【詳解】A、馬纓丹的競爭能力優(yōu)于當?shù)刂参?,對牧場造成了危害,說明馬纓丹能夠很好地適應夏威夷的環(huán)境,A不符合題意;
B、為防治馬纓丹,引入了23種昆蟲,有8種得到良好的發(fā)展,使馬纓丹得以控制,因此,夏威夷地區(qū)采用生物防治的方法控制馬纓丹,B不符合題意;
C、馬纓丹作為觀賞植物由墨西哥引入夏威夷,馬纓丹的競爭能力優(yōu)于當?shù)刂参铮瑢δ翀鲈斐闪宋:?,而且為防治馬纓丹,引入了23種昆蟲,有8種得到良好的發(fā)展,使馬纓丹得以控制,說明夏威夷地區(qū)缺少馬纓丹的天敵,C不符合題意;
D、引入的23種昆蟲,屬于外來物種,且有8種得到良好的發(fā)展,可能會導致生態(tài)入侵,D符合題意。
故選D。
5.在清末時期,河北塞罕壩地區(qū)的“木蘭圍場”開圍放墾,使得美麗的高嶺變成了荒漠。1962年開始對塞罕壩進行生態(tài)修復,經(jīng)過一代代人的艱苦努力,創(chuàng)造出了適合當?shù)厣L的華北落葉松、樟子松、云杉等組成的混交林。今天的塞罕壩被贊譽為“花的世界、林的海洋、珍禽異獸的天堂”。在此生態(tài)修復中遵循的生態(tài)原理不包括()
A.自生B.協(xié)調(diào)C.循環(huán)D.整體
【答案】C
【解析】
【分析】生態(tài)工程是人類學習自然生態(tài)系統(tǒng)“智慧”的結晶是生態(tài)學、工程學、系統(tǒng)學、經(jīng)濟學等學科交叉而產(chǎn)生的應用學科。生態(tài)工程以生態(tài)系統(tǒng)的自組織自我調(diào)節(jié)功能為基礎,遵循著整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、自生等生態(tài)學基本原理。
【詳解】A、遵循自生原理,需要在生態(tài)工程中有效選擇生物組分并合理布設。例如,在對塞罕壩進行生態(tài)修復過程中,應該選擇污抗干旱能力較強的多種植物,還需要考慮這些植物各自的生態(tài)位差異,以及它們之間的種間關系,通過合理的人工設計,使這些物種形成互利共存的關系,A不符合題意;
B、在對塞罕壩進行生態(tài)修復過程中,生物與環(huán)境、生物與生物的協(xié)調(diào)與適應也是需要考慮的問題,B不符合題意;
C、通過系統(tǒng)設計實現(xiàn)不斷循環(huán),使前一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢物盡可能地被后一環(huán)節(jié)利用,減少整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)“廢物”的產(chǎn)生,在對塞罕壩進行生態(tài)修復過程中,產(chǎn)生的廢物較少,可先不考慮,C符合題意;
D、遵循整體原理,首先要遵從自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,各組分之間要有適當?shù)谋壤?,不同組分之間應構成有序的結構,通過改變和優(yōu)化結構,達到改善系統(tǒng)功能的目的,還要考慮經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力等,D不符合題意。
故選C。
6.生產(chǎn)中培育香蕉脫毒苗常用的方法是()
A.人工誘發(fā)基因突變
B.選擇優(yōu)良品種進行雜交
C.進行遠緣植物體細胞雜交
D.取莖尖進行組織培養(yǎng)
【答案】D
【解析】
【分析】植物細胞工程技術的應用:植物繁殖的新途徑(包括微型繁殖,作物脫毒、人工種子等)、作物新品種的培育(單倍體育種、突變體的利用)、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。
【詳解】A、植物長期無性繁殖,病毒在體內(nèi)積累,基因突變不會消除病毒,A錯誤;
B、選擇優(yōu)良品種進行雜交會使子代獲得優(yōu)良性狀,不會消除病毒,B錯誤;
C、進行遠緣植物體細胞雜交可克服雜交不親和障礙,但細胞內(nèi)的病毒不會消失,C錯誤;
D、植物長期無性繁殖,病毒在體內(nèi)積累,植物的莖尖無毒或病毒極少,可以組織培養(yǎng)獲得無病毒植株,D正確。
故選D。
7.皮下注射胰島素,胰島素需要由多聚體解聚成單體才能發(fā)揮作用,因此延緩了療效。研究人員解析人胰島素的結構發(fā)現(xiàn):構成胰島素β鏈的第20~29位氨基酸是胰島素分子形成多聚體的關鍵,改變該區(qū)域的氨基酸組成,有可能降低胰島素分子間的作用力??茖W家欲生產(chǎn)速效胰島素,解決延緩療效的問題,目前可行的直接操作對象是()
A.基因B.氨基酸C.多肽鏈D.蛋白質(zhì)
【答案】A
【解析】
【分析】構成胰島素β鏈的第20~29位氨基酸是胰島素分子形成多聚體的關鍵,改變該區(qū)域的氨基酸組成,有可能降低胰島素分子間的作用力,通過蛋白質(zhì)工程改造后的胰島素可以保持單體形態(tài)。
【詳解】由題干信息可知:構成胰島素β鏈的第20~29位氨基酸是胰島素分子形成多聚體的關鍵,改變該區(qū)域的氨基酸組成,有可能降低胰島素分子間的作用力,讓胰島素保持單體形態(tài),解決延緩療效的問題,目前可行的直接操作對象是基因,理由是改造了基因就改造了蛋白質(zhì),而且操作基因更簡單且可以遺傳給下一代,A正確、BCD錯誤。
故選A。
8.在高中生物學實驗中,下列操作與達成目標相符的是()
選項實驗操作達成目標
A性狀分離比模擬重復30次降低雌、雄配子比例不等的概率
B設計制作生態(tài)缸陽光不能直射生態(tài)缸避免生物缸中溫度過高
C制作果酒發(fā)酵瓶留1/3空間有利于酵母菌產(chǎn)生酒精
DDNA的粗提與鑒定將研磨液進行離心防止DNA斷裂
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【解析】
【分析】設計制作生態(tài)缸,將生態(tài)缸放置于室內(nèi)通風、光線良好的地方,陽光不能直射生態(tài)缸避免生物缸中溫度過高;
制作果酒時,發(fā)酵瓶留1/3空間,有利于酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖以及防止發(fā)酵過程中發(fā)酵液溢出;
DNA、RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學性質(zhì)方面存在差異,可以利用這些差異,選用適當?shù)奈锢砘蚧瘜W方法對它們進行提取。
【詳解】A、性狀分離比模擬,重復30次,目的是減小實驗誤差,A錯誤;
B、設計制作生態(tài)缸,將生態(tài)缸放置于室內(nèi)通風、光線良好的地方,陽光不能直射生態(tài)缸避免生物缸中溫度過高,B正確;
C、制作果酒時,發(fā)酵瓶留1/3空間,有利于酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖以及防止發(fā)酵過程中發(fā)酵液溢出,C錯誤;
D、DNA的粗提與鑒定,將研磨液進行離心的目的是將混合物中的細胞碎片、蛋白質(zhì)和其他大分子物質(zhì)與DNA分離開,D錯誤。
故選B。
9.下列高中生物學實驗操作中,敘述不正確的是()
A.蛋白質(zhì)鑒定實驗不需要水浴加熱
B.適當提高環(huán)境溫度可以加快細胞質(zhì)流動速度
C.在60~100℃間設置梯度探究唾液淀粉酶的最適溫度
D.觀察質(zhì)壁分離復原需在蓋玻片一側滴加清水另一側引流
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應;
2、觀察洋蔥鱗片葉表皮細胞質(zhì)壁分離與復原的實驗中,外界溶液的滴加方法為引流法
【詳解】A、用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)的實驗,先加A液再加B液,不需要水浴加熱,A正確;
B、適當提高溫度能加快代謝,也能加快分子運動速率,因此可使細胞質(zhì)的流動速度加快,B正確;
C、唾液淀粉酶的最適溫度在37℃左右,因此在60~100℃間設置梯度數(shù)值較大,不易確定唾液淀粉酶的最適溫度,C錯誤;
D、觀察質(zhì)壁分離復原需在蓋玻片一側滴加清水另一側用吸水紙吸引,使質(zhì)壁分離的細胞處于清水環(huán)境中,D正確。
故選C。
10.下列物質(zhì)中均含有N元素的是()
A.抗體和核酸
B.血紅蛋白和甘油三酯
C.胰島素和糖原
D.葉綠素和纖維素
【答案】A
【解析】
【分析】細胞內(nèi)主要有機物的元素構成:糖類的元素組成主要是C、H、O,幾丁質(zhì)還含有N;脂質(zhì)的元素組成主要是C、H、O;蛋白質(zhì)的元素組成主要是C、H、O、N;核酸的元素組成是C、H、O、N、P。
【詳解】A、抗體屬于分泌蛋白,元素構成是C、H、O、N。核酸的元素組成是C、H、O、N、P,抗體和核酸均含有N元素,A正確;
B、血紅蛋白屬于蛋白質(zhì),其元素組成主要是C、H、O、N。甘油三酯的元素組成是C、H、O,不含N元素,B錯誤;
C、胰島素的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),其元素組成主要是C、H、O、N。糖原屬于多糖,其元素組成是C、H、O,不含N元素,C錯誤;
D、葉綠素的元素組成是C、H、O、N、Mg,纖維素屬于多糖,其元素組成是C、H、O,不含N元素,D錯誤。
故選A。
11.甜味蛋白是植物體內(nèi)的小分子蛋白質(zhì),其甜度大、熱量低、安全無毒,但產(chǎn)量低。科學家利用轉基因大腸桿菌生產(chǎn)出的甜味蛋白沒有甜味,利用轉基因番茄生產(chǎn)出的甜味蛋白與天然甜味蛋白在口感上沒有區(qū)別。甜味蛋白在甜度上出現(xiàn)差異的原因最可能是()
A.大腸桿菌沒有細胞核,甜味蛋白基因不能完成轉錄形成mRNA
B.大腸桿菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,不能完成甜味蛋白的折疊和加工
C.番茄細胞中含有核糖體,甜味蛋白mRNA可以順利完成翻譯過程
D.番茄細胞中含有線粒體,可為甜味蛋白的合成、加工提供能量
【答案】B
【解析】
【分析】真核和原核細胞結構的區(qū)別是原核細胞沒有成形的細胞核和眾多得到細胞器,只有核糖體一種細胞器。
【詳解】A、大腸桿菌是原核生物,大腸桿菌沒有細胞核,但轉基因番茄生產(chǎn)出的甜味蛋白,所以甜味蛋白基因能轉錄形成mRNA,A錯誤;
B、大腸桿菌轉基因的甜味蛋白沒有甜味,而轉基因番茄生產(chǎn)出的甜味蛋白與天然甜味蛋白在口感上沒有區(qū)別,因此考慮番茄與大腸桿菌的不同導致的甜味差異,因此大腸桿菌不具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,不能完成甜味蛋白的折疊和加工,所以轉基因大腸桿菌生產(chǎn)出的甜味蛋白沒有甜味,B正確;
C、番茄細胞和大腸桿菌細胞都含有核糖體,甜味蛋白的mRNA都可以順利完成翻譯過程,C錯誤;
D、線粒體是真核細胞的“動力車間”,大腸桿菌雖然沒有線粒體,但是也可以通過細胞呼吸為甜味蛋白的合成、加工提供能量,D錯誤。
故選B。
12.科研人員推測真核細胞中的葉綠體起源于光合細菌,下圖是葉綠體形成過程模型。下列不能為推測提供證據(jù)的是()
A.葉綠體和光合細菌都能進行光合作用
B.葉綠體和光合細菌都含有核糖體
C.葉綠體和光合細菌都能進行有氧呼吸
D.葉綠體和光合細菌都含有DNA分子
【答案】C
【解析】
【分析】據(jù)題意可知,能進行光合作用的真核生物,是經(jīng)過原始真核生物吞噬光合細菌后進化而來。光合細菌是能進行光合作用的原核生物,含有光合色素和核糖體,能進行光合作用,最終演化為真核生物的葉綠體。
【詳解】A、光合細菌是能進行光合作用的原核生物,葉綠體和光合細菌都能進行光合作用,可為上述結論提供證據(jù),A不符合題意;
B、光合細菌屬于原核生物,含有核糖體,葉綠體和光合細菌中都含有核糖體,可為上述結論提供證據(jù),B不符合題意;
C、葉綠體不能進行有氧呼吸,光合細菌都能進行有氧呼吸,C符合題意;
D、光合細菌屬于細胞生物,含有DNA,葉綠體和光合細菌都含有DNA分子,可為上述結論提供證據(jù),D不符合題意。
故選C。
13.下圖是溫度對小麥幼苗吸收K+的影響。結合所學知識和圖中的實驗結果推測不正確的是()
A.溫度可通過影響呼吸作用影響K+的吸收
B.10℃時,低溫可通過影響酶活性限制K+吸收
C.40℃時,高溫可使酶的空間結構改變限制K+吸收
D.影響小麥幼苗對K+吸收的因素只有呼吸作用
【答案】D
【解析】
【分析】圖是溫度對小麥幼苗吸收K+的影響,隨著溫度升高植物對K+的吸收量先升高后降低。
【詳解】A、小麥幼苗吸收K+的方式為主動運輸,消耗能量,溫度可通過影響酶的活性而影響呼吸作用產(chǎn)生的能量,進而影響K+的吸收,A正確;
B、10℃時溫度較低,呼吸酶活性較低,影響細胞呼吸,從而限制植物對K+吸收,B正確;
C、40℃時溫度較高,可使酶的空間結構發(fā)生改變,影響酶活性,進而限制K+吸收,C正確;
D、小麥幼苗吸收K+的方式為主動運輸,需要消耗能量和載體蛋白的協(xié)助,因此影響小麥幼苗對K+吸收的因素除了呼吸作用(提供能量),還有載體蛋白的數(shù)量等,D錯誤。
故選D。
14.植物木質(zhì)部的導管是死細胞,是運輸水和無機鹽的結構。管狀細胞成熟過程中出現(xiàn)程序性死亡形成了導管,示意圖如下。據(jù)圖分析,下列推測不合理的是()
A.管狀細胞的凋亡對植物個體的生存沒有意義
B.液泡膜破裂會導致細胞中代謝紊亂
C.管狀細胞成熟過程中合成了與DNA斷裂相關的酶
D.導管的形成是管狀細胞基因選擇性表達的結果
【答案】A
【解析】
【分析】由基因所決定的細胞自動結束生命的過程,就叫細胞凋亡。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控,所以它是一種程序性死亡。在成熟的生物體中,細胞的自然更新,某些被病原體感染的細胞的清除,也是通過細胞凋亡完成的。細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常發(fā)育,維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關鍵的作用。
【詳解】A、管狀細胞的凋亡后有利于水和無機鹽的運輸,對植物個體的生存有重要意義,A錯誤;
B、完整的細胞結構有利于細胞正常的形態(tài)和功能,液泡膜破裂會使液泡內(nèi)的物質(zhì)進入細胞質(zhì)基質(zhì),導致細胞中的代謝紊亂,B正確;
C、管狀細胞成熟過程中細胞核和眾多細胞器慢慢退化消失,其中的DNA被分解,故在其成熟過程中合成了與DNA斷裂相關的酶,C正確;
D、管狀細胞成熟過程中出現(xiàn)程序性死亡形成了導管,在此過程中存在基因的選擇性表達,D正確。
故選A。
15.家蠶中有黃繭和白繭兩個品種(相關基因分別用E、F………表示)。將白繭品種與黃繭品種雜交,F(xiàn)1全是白繭;F1家蠶相互交配,F(xiàn)2中白繭與黃繭的表型比為13:3。下列相關選項不正確的是()
A.家蠶的黃繭和白繭受兩對等位基因控制
B.控制繭色的基因只能位于一對同源染色體上
C.親本中白繭個體的基因型為EEff或eeFF
D.F2中黃繭個體的基因型為eeF_或E_ff
【答案】B
【解析】
【分析】分析題文:F2中白繭:黃繭=13:3,是9:3:31的變式,說明這對相對性狀至少受兩對等位基因控制(相關基因用E、e和F、f表示),且這兩對等位基因的遺傳遵循基因自由組合定律,白繭的基因型為E_F_、E_ff、eeff,黃繭的基因型為eeF_(或白繭的基因型為E_F_、eeF_、eeff,黃繭的基因型為E_ff),子一代的基因型是EeFf。
【詳解】A、F2中白繭:黃繭=13:3,是9:3:3:1的變式,說明這對相對性狀至少受兩對等位基因控制,A正確;
B、控制繭色基因的遺傳遵循基因自由組合定律,故控制繭色的基因應位于兩對同源染色體上,B錯誤;
C、相關基因用E、e和F、f表示,白繭的基因型為E_F_、E_ff、eeff,黃繭的基因型為eeF_(或白繭的基因型為E_F_、eeF_、eeff,黃繭的基因型為E_ff),F(xiàn)1的基因型是EeFf,則親本的基因型為EEff、eeFF(FFFF和eeff不滿足親本表現(xiàn)型要求),因此白繭的基因型為EEff或eeFF,C正確;
D、白繭的基因型為E_F_、E_ff、eeff,黃繭的基因型為eeF_(或白繭的基因型為E_F_、eeF_、eeff,黃繭的基因型為E_ff),F(xiàn)1的基因型是EeFf,故F2中黃繭個體的基因型為eeF_或E_ff,D正確。
故選B。
第二部分(非選擇題共70分)
本部分共6題,共70分。
16.光合作用是農(nóng)作物產(chǎn)量的基礎,農(nóng)作物所處的光環(huán)境瞬息萬變。提高光合作用的啟動速率能夠使農(nóng)作物更好地適應周圍光環(huán)境的變化??茖W家以番茄為材料,對光合作用的啟動進行了相關研究。
(1)番茄葉肉細胞葉綠體中的__________吸收光能,光能最終轉化為有機物中的___________儲存。
(2)研究人員將圖1所示番茄幼苗置于黑暗環(huán)境中,分別給予頂部葉、上部葉、下部葉白光照射30分鐘,然后用光合儀測定處于黑暗中目標葉的光合速率,結果如圖2。
結果表明:光作為____________通過調(diào)節(jié)頂部葉代謝____________目標葉光合作用的啟動速率。
(3)為驗證紅光促進目標葉光合作用的啟動,遠紅光抑制啟動。請基于(2)的研究和材料用具,寫出實驗組的設計思路
(4)光敏色素包括光敏色素A(phyA)和光敏色素B(phyB),它們在分生組織中含量豐富,主要吸收紅光和遠紅光。研究人員推測目標葉光合作用啟動速率的提高依賴phyB。為驗證推測,科研人員以嫁接番茄光敏色素缺失突變體為實驗材料,對各組實驗給予紅光照射,實驗記錄表格如下。請在表中填寫上述推測成立時的預期實驗結果(用“短于T”、“長于T”或“與T接近”表示)。
接穗野生型phyA突變體phyB突變體
砧木野生型野生型野生型
目標葉光合速率達到最大光合速率90%時所用時間(min)T________________________
【答案】(1)①.(光合)色素②.化學能
(2)①.信號分子②.縮短
(3)選擇番茄幼苗若干,設置ABC三組,A組整株黑暗處理、B組給予頂部葉紅光照射30分鐘、C組給予同等強度的遠紅光照射30分鐘,然后用光合儀測定處于黑暗中目標葉的光合速率
(4)①.與T接近②.長與T
【解析】
【分析】(1)光作為一種信號,影響,調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。環(huán)境中的紅光、藍光對于植物的生長感受不同波長的光的分子不同,其中光敏色素主要吸收紅光和遠紅光。
(2)光敏色素是一類蛋白質(zhì)(色素-蛋白復合體)分布在植物的各個部位,其中在分生組織的細胞內(nèi)比較豐富。
(3)受到光照射后→光敏色素結構會發(fā)生變化→這一變化的信息傳導到細胞核內(nèi)→基因選擇性表達→表現(xiàn)出生物學效應。
【小問1詳解】
番茄葉肉細胞葉綠體中有葉綠素和類胡蘿卜素等光合色素,葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,光合色素吸收的光能最終轉化為穩(wěn)定化學能儲存在(CH2O)糖類等有機物中。
【小問2詳解】
相對于整株植物處于黑暗環(huán)境,頂部葉照光后目標葉達到最大光合速率50%或90%的時間更短,說明光作為信號分子,可以通過調(diào)節(jié)頂部葉代謝從而縮短目標葉光合作用的啟動速率。
【小問3詳解】
為驗證紅光促進目標葉光合作用的啟動,遠紅光抑制啟動,該實驗的自變量為光的種類,因變量為達到最大光合速率50%或90%的時間,實驗步驟如下:可選擇番茄幼苗若干,設置ABC三組,A組整株黑暗處理、B組給予頂部葉紅光照射30分鐘、C組給予同等強度的遠紅光照射30分鐘,然后用光合儀測定處于黑暗中目標葉的光合速率,若B組目標葉達到最大光合速率50%或90%的時間少于A組、C組目標葉達到最大光合速率50%或90%的時間多于A組,則說明紅光促進目標葉光合作用的啟動,遠紅光抑制啟動。
【小問4詳解】
研究人員推測目標葉光合作用啟動速率的提高依賴phyB,科研人員以嫁接番茄光敏色素缺失突變體為實驗材料,對各組實驗給予紅光照射,phyA突變體中phyB含量正常,所以目標葉光合速率達到最大光合速率90%時所用時間與T接近,phyB突變體中缺少phyB,無法快速啟動目標葉光合作用,所以目標葉光合速率達到最大光合速率90%時所用時間長于T。
17.胚胎發(fā)育率低是非人靈長類動物體細胞核移植技術的瓶頸,我國科學家經(jīng)過多年努力,攻克了這個障礙,獲得了體細胞克隆食蟹猴中中和華華。
(1)利用食蟹猴培育中中和華華的技術流程如圖1。制備過程中,將B猴胚胎期的成纖維細胞經(jīng)_________注入到去核卵母細胞,采用一定方法誘導其融合,培養(yǎng)獲得重構胚。
(2)獲取圖1中食蟹猴的核DNA,對其特定序列(同一物種不同個體間存在差異的DNA片段)進行測序,結果如下表,表中數(shù)據(jù)代表等位基因的長度(單位bp)。
食蟹猴位點1位點2位點3
中中250/277135/148200/217
華華250/277135/148200/217
____250/277135/148200/217
____274/278255/255202/223
C猴268/268254/256202/208
依據(jù)圖1和表中信息,在表中橫線上填寫相應的食蟹猴名稱;基于研究判斷中中和華華的核DNA序列相同,作出此判斷的依據(jù)是_______。
(3)正常胚胎發(fā)育初期會發(fā)生染色質(zhì)的重塑:DNA去甲基化和染色體上組蛋白的乙酰化。重構胚中來自體細胞的染色質(zhì)會抵抗這種重塑。有研究表明用去甲基化酶(K)處理核移植得到的胚胎,可提高胚胎發(fā)育率??蒲腥藛T用K和T(去乙?;敢种苿┨幚碇貥嬇吆?,再進行胚胎移植,檢測并計算出發(fā)育成囊胚的比例(囊胚率=囊胚數(shù)/重構胚),結果如圖2,T+K處理的結果明顯高于K單獨處理。下列相關推測合理的是。
A.對照組與實驗組重構胚的核DNA序列不同
B.K、T分別降低了DNA甲基化與組蛋白乙?;潭?/p>
C.K、T可能通過同一途徑提高重構胚的囊胚率
D.K、T通過改變重構胚中DNA的堿基排序提高囊胚率
【答案】(1)顯微注射法
(2)①.B猴②.A猴③.中中、華華特定序列均相同,說明二者相應的DNA片段無差異,可證明二者核DNA序列相同(3)C
【解析】
【分析】1、對比表中各位點可知,①處三個位點的基因序列與中中華華三個位點基因序列完全相同,為提供細胞核的B猴,則②處為提供細胞質(zhì)的A猴,據(jù)中中、華華特定序列可知,二者的核DNA序列相同。
2、由圖2可知,用去甲基化酶和去乙?;敢种苿┨幚?,均可提高囊胚率。
【小問1詳解】
將B猴胚胎期的成纖維細胞經(jīng)顯微注射法注入到去核卵母細胞,獲得重組細胞,采用一定方法誘導其融合,培養(yǎng)獲得重構胚。
【小問2詳解】
對比表中各位點可知,①處為提供細胞核的B猴,②處為提供細胞質(zhì)的A猴,由表可看出,中中、華華特定序列均相同,說明二者相應的DNA片段無差異,可證明二者核DNA序列相同。
【小問3詳解】
A、DNA去甲基化和染色體上組蛋白的乙?;挥绊慏NA序列,所以對照組與實驗組重構胚的核DNA序列相同,A錯誤;
B、K降低了DNA甲基化,T加重了組蛋白乙?;潭?,B錯誤;
C、由圖可知,K+T處理組,囊胚率明顯提升,說明K、T可能通過同一途徑提高重構胚的囊胚率,C正確;
D、DNA去甲基化和染色體上組蛋白的乙?;挥绊憠A基排序,所以K、T不改變重構胚中DNA的堿基排序,D錯誤。
故選C。
18.乙醇作為可再生清潔能源,具有良好的應用前景。酵母菌可利用纖維素生產(chǎn)乙醇,此過程中產(chǎn)生的乙酸等物質(zhì)會抑制酵母菌的生長和發(fā)酵,進而影響乙醇的產(chǎn)量。為選擇合適的菌株,提高乙醇產(chǎn)量,科研人員進行下列實驗。
(1)酵母菌細胞通過____________(填生理過程)產(chǎn)生乙醇,此生理過程的場所是____________。
(2)科研人員基于前期實驗,獲得兩株高表達MRP8的酵母菌菌種P1和P2。將菌種________后,分別涂布于不同的培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時間后,記錄菌落生長情況,結果如圖1。實驗結果表明__________。
(3)將野生型酵母菌和P2菌分別接種于含4.8g/L乙酸的兩個發(fā)酵罐中。一段時間后,檢測發(fā)酵罐中葡萄糖消耗量和乙醇的生成量,結果如圖2。
科研人員認為:在實際生產(chǎn)中,使用P2菌株比使用野生型菌株更有利用提高乙醇產(chǎn)量,判斷的依據(jù)是______。
(4)高濃度乙酸會導致野生型酵母菌細胞內(nèi)活性氧自由基(ROS)積累,引起細胞器損傷,加速細胞衰老,乙醇產(chǎn)量下降。為抵御ROS的傷害,野生型酵母菌細胞內(nèi)SOD1增加,清除部分ROS。研究發(fā)現(xiàn),與無乙酸條件相比,在5g/L乙酸條件下P2中MRP8表達量提高了約11倍、SOD1的表達量明顯降低。依據(jù)上述信息,完善P2菌株乙酸耐受的機理:
乙酸→誘導____________→____________→細胞器損傷程度降低→提高乙醇生產(chǎn)強度
【答案】(1)①.無氧呼吸②.細胞質(zhì)基質(zhì)
(2)①.(梯度)稀釋
②.乙酸會抑制野生型酵母菌的生長和發(fā)酵,與菌株P1相比,而菌株P2的耐乙酸能力更強
(3)在一定的時間內(nèi),菌株P2與野生型酵母菌相比,菌株P2消耗的葡萄量少,產(chǎn)生的乙醇多
(4)①MRP8表達②.細胞內(nèi)活性氧自由基減少
【解析】
【分析】無氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段相同,都是葡萄糖氧化分解形成丙酮酸和[H],發(fā)生在細胞中基質(zhì)中;第二階段是丙酮酸反應產(chǎn)生二氧化碳和酒精或者是乳酸,發(fā)生在細胞中基質(zhì)中。
【小問1詳解】
酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生乙醇和二氧化碳,無氧呼吸的場所在細胞質(zhì)基質(zhì)。
【小問2詳解】
獲得兩株高表達MRP8的酵母菌菌種P1和P2。將菌種進行適當(梯度)稀釋后,分別涂布于不同的培養(yǎng)基上。由圖分析可知,無乙酸的情況下,相同的稀釋倍數(shù),野生型酵母菌、酵母菌菌種P1和P2的生長情況基本一致,在5g/L乙酸的情況下,野生型酵母菌菌落隨著稀釋倍數(shù)增加,酵母菌落消失,而菌種P1和P2在稀釋倍數(shù)低的情況下,菌落多,隨著稀釋倍數(shù)增加,菌落數(shù)越來越少,菌種P2的耐乙酸能力更強。
【小問3詳解】
據(jù)圖2分析可知,開始時,野生型酵母菌和菌種P2消耗的葡萄糖量相同,生成乙醇量也相同,在20-40h,菌種P2消耗的葡萄糖量少于野生型酵母菌,但產(chǎn)生的乙醇比野生型酵母菌多。
【小問4詳解】
由題分析可知,高濃度乙酸會導致野生型酵母菌細胞內(nèi)活性氧自由基(ROS)積累,引起細胞器損傷,加速細胞衰老,乙醇產(chǎn)量下降。而菌種P2對乙酸具有耐受性,在5g/L乙酸條件下P2中MRP8表達量提高了,抑制細胞內(nèi)活性氧自由基,降低細胞器損傷程度,提高乙醇生產(chǎn)強度。
19.學習以下材料,回答(1)~(5)題。
AIDS治療的新思路
艾滋?。ˋIDS)是一種由HIV病毒感染,危害人類健康,致死率極高的傳染病。在過去10年間,艾滋病防治取得了較為顯著的成就。
HIV能夠侵襲人體的T細胞、樹突狀細胞和巨噬細胞,降低人體細胞免疫功能。HIV感染人的T細胞需要經(jīng)過3個階段。階段一:HIV識別T細胞表面的CD4受體,并在輔助共受體CCR5或CXCR4的幫助下入侵T細胞。階段二:HIV的RNA在酶的催化下逆轉錄成DNA,DNA被整合到T細胞基因組中,轉錄出病毒的基因組RNA和mRNA,翻譯出衣殼蛋白。階段三:衣殼蛋白和基因組RNA組裝形成新病毒,T細胞裂解,HIV釋放到血液,感染新細胞。
CRISPR/Cas9是一種基因組編輯技術,包含一個sgRNA和Cas9核酸酶。研究人員可依據(jù)需要設計sgRNA的堿基序列,使其能夠特異性識別DNA中的堿基序列。Cas9能對sgRNA識別的DNA位點進行有效準確地切割,從而達到敲除基因中部分堿基序列的目的。
研究人員從人流產(chǎn)的胚胎中獲得了胎肝肝臟組織,經(jīng)膠原蛋白酶處理、洗滌、篩選獲得CD34+細胞。利用CRISPR/Cas9技術和轉基因技術,將含有sgRNA和Cas9基因的質(zhì)粒轉染CD34+細胞,經(jīng)篩選、鑒定獲得2個CCR5基因均缺失了32bp堿基的純合細胞(HSPC)。
研究人員同時構建模型小鼠(對人體細胞不會產(chǎn)生免疫反應)。將HSPC注入24小時內(nèi)新生模型小鼠的肝臟中,在移植后不同時間檢測模型小鼠外周血中人淋巴細胞(CD45+)占小鼠外周血淋巴細胞的比例,結果如圖。此外在模型小鼠的外周血、脾臟和肝臟中還檢測到了人的B細胞、髓系血細胞(可發(fā)育為T細胞、巨噬細胞等)。
研究人員用HIV去感染模型小鼠,發(fā)現(xiàn)在感染病毒后第8周,移植了HSPC的小鼠外周血中HIV含量明顯下降,而對照組中病毒含量依然保持較高水平。此項研究為有效防治艾滋病提供了新的思路。
(1)從實驗小鼠體內(nèi)分離篩選得到人CD45+細胞和人髓系血細胞,對這兩種細胞的DNA和蛋白質(zhì)分別比對,發(fā)現(xiàn)___________相同、___________不同。
(2)上述研究成果若用于治療AIDS,可將HIV阻斷在感染的階段___________。
(3)研究表明,實驗中從胎肝肝臟組織中篩選得到的人CD34+細胞屬于多能干細胞(ips細胞),下列選項中能為其提供證據(jù)的是。
A.小鼠體內(nèi)檢測到了HSPC
B.小鼠體內(nèi)檢測到了多種人細胞
C.CD34+細胞取自胎肝肝臟組織
D.CD34+細胞的CCR5基因發(fā)生了突變
(4)用CRISPR/Cas9對CD34+細胞中的CCR5基因進行切割,通過PCR電泳檢測切割效率僅為27%,即CRISPR/Cas9技術在實際操作中存在著脫靶問題。依據(jù)所學知識推測脫靶的主要原因是__________。
(5)研究人員用HIV去感染注入HSPC的小鼠,測得其外周血中HIV含量明顯低于對照組,原因是______
【答案】(1)①.DNA②.蛋白質(zhì)(2)一(3)B
(4)非基因編輯對象也可能含有與sgRNA配對的堿基序列,造成sgRNA選錯對象與之錯誤結合而脫靶
(5)注入HSPC的小鼠不能合成輔助共受體CCR5,而HIV識別T細胞表面的CD4受體,并在輔助共受體CCR5或CXCR4的幫助下入侵T細胞,導致HIV被阻斷在階段一
【解析】
【分析】細胞分化過程中DNA不變,其實質(zhì)是基因的選擇性表達,所以同一個體不同類型的細胞核DNA相同,而mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同。
【小問1詳解】
同一個體的核遺傳物質(zhì)相同,不同細胞是分化產(chǎn)生的,所以人CD45+細胞和人髓系血細胞的DNA相同,蛋白質(zhì)不同。
【小問2詳解】
由題意可知,移植了HSPC的小鼠其CCR5基因均缺失了32bp堿基,導致其不能合成輔助共受體CCR5,所以可將HIV阻斷在感染的階段一。
【小問3詳解】
多能干細胞能分化成多種細胞,ACD錯誤,B正確。
故選B。
【小問4詳解】
Cas9能對sgRNA識別的DNA位點進行有效準確地切割,由于非基因編輯對象也可能含有與sgRNA配對的堿基序列,造成sgRNA選錯對象與之錯誤結合而脫靶。
【小問5詳解】
由于注入HSPC的小鼠不能合成輔助共受體CCR5,而HIV識別T細胞表面的CD4受體,并在輔助共受體CCR5或CXCR4的幫助下入侵T細胞,所以導致其外周血中HIV含量明顯低于對照組。
20.亞熱帶森林擁有豐富的植物多樣性,是昆蟲重要的棲息環(huán)境之一。為研究昆蟲多樣性對亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)功能的影響,我國科學家在某亞熱帶森林中選擇若干大小相同的樣地,分別種植1、2、4、8、16和24種當?shù)刂参铮纬刹煌参锒鄻有蕴荻鹊纳鷳B(tài)系統(tǒng),并對樣地中的生物進行觀察統(tǒng)計,研究其變化規(guī)律。
(1)研究人員種植的植物,在生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中屬于___________。
(2)亞熱帶森林的植物通過光合作用固定無機環(huán)境中的碳,再通過動植物的呼吸作用和微生物的分解作用將碳排放到無機環(huán)境中,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的___________功能。
(3)為研究植物多樣性對不同營養(yǎng)級昆蟲多樣性的影響。研究者將昆蟲分為植食性昆蟲和植食性昆蟲的天敵昆蟲(捕食性天敵昆蟲和擬寄生天敵昆蟲),并對各實驗樣地中昆蟲的種類進行統(tǒng)計,結果如圖1。
①在該生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構中植食性昆蟲位于第___________營養(yǎng)級。
②圖1結果表明:植物多樣性對所有昆蟲類群的物種多樣性均表現(xiàn)出促進作用。請從群落結構的角度分析天敵昆蟲多樣性增加的原因___________。
(4)在物種多樣性的研究中,科學家提出“上行控制”和“下行控
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