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2025屆湖北省騰云聯盟高三12月聯考(一模)生物試題(原卷版+解析版)

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2025屆湖北省騰云聯盟高三12月聯考(一模)生物試題(原卷版+解析版)

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2025屆湖北省騰云聯盟高三12月聯考(一模)生物試題
1.(2024高三上·湖北模擬)水和無機鹽是農作物生長發育的必需物質,下列相關說法錯誤的是(  )
A.自由水和結合水都是細胞結構的重要組成成分
B.當農作物越冬時,細胞內的部分自由水會轉化成結合水
C.農作物根系吸收無機鹽時需要轉運蛋白參與
D.農作物中的無機鹽以離子和化合物的形式存在
【答案】A
【知識點】水在細胞中的存在形式和作用;無機鹽的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、自由水是細胞內的良好溶劑,結合水是細胞結構的重要組成部分,A錯誤;
B、寒冷條件下, 農作物體內的部分自由水轉化為結合水,使自由水與結合水的比值降低,抗逆性增強,抵御寒冷,B正確;
C、農作物根系吸收無機鹽的方式是主動運輸,需要轉運蛋白的參與,C正確;
D、生物體內的無機鹽主要以離子形式存在,有的無機鹽是某些大分子化合物的組成成分,D正確。
故選A。
【分析】1、細胞中水的存在形式及其主要功能:
(1)自由水:細胞中絕大部分以自由水形式存在的,可以自由流動的水。其主要功能:細胞內良好的溶劑,維持體液環境,參與許多生化反應,運送營養物質和代謝廢物。
(2)結合水:細胞內的一部分與其他物質相結合的水,它是細胞結構的重要組成部分。
二者的關系:自由水與結合水的比值越大,新陳代謝旺盛,但抗逆性較差;自由水與結合水的比值越小,新陳代謝緩慢,但抗逆性較強。
2、無機鹽的存在形式及作用:
(1)存在:主要是離子形式。
(2)吸收方式:主要是主動運輸。
(3)作用:①組成復雜化合物, Fe是構成血紅素的元素,Mg是構成葉綠素的元素,I是構成甲狀腺激素的元素。②可維持細胞和生物體的生命活動。③對維持細胞和生物體正常的滲透壓、酸堿平衡非常重要。
2.(2024高三上·湖北模擬)《齊民要術》中系統記載了古人在農牧、食品加工與貯藏等方面的經驗,其中許多做法都與生物代謝息息相關。下列相關敘述正確的是(  )
A.“酒冷沸止,米有不消者,便是曲勢盡”中“沸”是由于微生物有氧呼吸產生大量CO2
B.“極熟時,全房折取。于屋下作蔭坑,鑿壁為孔。”說明應在低溫無氧條件下儲存果蔬
C.“作鹽水,令極咸,于鹽水中洗菜,即內甕中。”該泡菜制作過程中乳酸菌產生CO2的場所是細胞質基質
D.“鋤不厭數,勿以無草而中綴”中“鋤”可以促進植物吸收更多的無機鹽
【答案】D
【知識點】細胞呼吸原理的應用
【解析】【解答】A、“酒冷沸止,米有不消者,便是曲勢盡”中的“沸”是起泡,是制酒過程中酵母菌進行無氧呼吸產生酒精的同時釋放CO2形成的,A錯誤;
B、 無氧條件會加快無氧呼吸,因此,果蔬一般儲存在在保持低溫、低氧、適宜的濕度的環境中,B錯誤;
C、 泡菜制作過程利用的主要微生物是乳酸菌,乳酸菌進行無氧呼吸產生乳酸,不產生CO2,C錯誤;
D、“鋤不厭數,勿以無草而中綴”中“鋤”,可以疏松土壤,增加土壤中的空氣,促進根細胞有氧呼吸,產生大量的能量,從而促進根細胞對無機鹽的主動吸收,D正確。
故選D。
【分析】1、有氧呼吸過程:第一階段(糖酵解)反應式:C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP),場所為細胞質基質;第二階段(檸檬酸循環)反應式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量(2ATP),場所為線粒體基質;第三階段(電子傳遞鏈)反應式:24[H]+6O2→12H2O+大量能量(34ATP),場所為線粒體內膜。
有氧呼吸產物中CO2的C來自C6H12O6、O來自C6H12O6與H2O;H2O的H來自C6H12O6與H2O、O來自O2。
2、無氧呼吸過程:第一階段與有氧呼吸相同:C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP),場所為細胞質基質;
第二階段丙酮酸轉化為酒精或者乳酸的過程中并不產生能量:(1)2丙酮酸(2C3H4O3)+4[H]→2C3H6O3(乳酸),場所為細胞質基質;(2)2丙酮酸(2C3H4O3)+4[H]→2C2H5OH(酒精)+2CO2,場所為細胞質基質。
3、細胞呼吸原理的應用
(1)種植農作物時,疏松土壤能促進根細胞有氧呼吸,有利于根細胞對礦質離子的主動吸收。
(2)利用酵母菌發酵產生酒精的原理釀酒,利用其發酵產生二氧化碳的原理制作面包、饅頭。
(3)利用乳酸菌發酵產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變黑、腐爛。
(5)皮膚破損較深或被銹釘扎傷后,破傷風芽孢桿菌容易大量繁殖,引起破傷風。
(6)提倡慢跑等有氧運動,是不致因劇烈運動導致氧的不足,使肌細胞因無氧呼吸產生乳酸,引起肌肉酸脹乏力。
(7)糧食要在低溫、低氧、干燥的環境中保存。
(8)果蔬、鮮花的保鮮要在低溫、低氧、適宜濕度的條件下保存。
3.(2024高三上·湖北模擬)在淀粉一瓊脂塊上分別用蘸有不同液體的棉簽涂抹五個圓點:①無菌水,②新鮮唾液,③與pH1.5的鹽酸混合的新鮮唾液,④煮沸的新鮮唾液,⑤3%的蔗糖酶溶液,然后將其放入37℃恒溫箱中保溫,2h后取出該淀粉一瓊脂塊,加入碘液(紅棕色)處理1min,洗掉碘液后,觀察圓點的顏色變化。下列敘述錯誤的是(  )
A.圓點①和②顏色不同,說明唾液中淀粉酶具有高效性
B.圓點②和④顏色不同,說明酶在高溫下容易失去活性
C.圓點②和⑤顏色不同,說明酶具有專一性
D.圓點③和④顏色都為藍色,但引起酶失活的原因不相同
【答案】A
【知識點】酶促反應的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、唾液中含唾液淀粉酶,圓點①和②的區別在于有沒有加淀粉酶,即實驗的自變量是有無淀粉酶,若圓點①和②顏色不同,說明唾液中淀粉酶具有催化作用,而酶的高效性是與無機催化劑相比較的,A錯誤;
B、高溫條件會導致淀粉酶變性失活,②是新鮮唾液,④是煮沸的新鮮唾液, 圓點②和④顏色不同,說明酶在高溫下容易失去活性 ,B正確;
C、酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類反應進行, 圓點②和⑤的區別在于酶的種類不同,二者顏色不同,說明酶具有專一性,C正確;
D、圓點③和④顏色都為藍黑色說明其中酶失活,淀粉水解少,剩余淀粉濃度大。高溫過酸、過堿都會使酶的空間結構遭到破壞發生不可逆改變,使酶永久失活。引起圓點③④顯藍黑色的原因是不同的,③是酸性條件導致淀粉酶變性失活,④是高溫條件導致淀粉酶變性失活,D正確。
故選A。
【分析】1、酶是活細胞產生的具有生物催化能力的有機物,絕大多數是蛋白質,少數是RNA。
2、酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大約是無機催化劑的107~1013倍。
(2)專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學反應。
(3)作用條件較溫和:需要適宜的溫度和pH值,在最適宜的溫度和pH條件下,酶的活性最高;高溫、過酸、過堿都會使酶的空間結構遭到破壞,使酶永久失活;在低溫下,酶的活性降低,但不會失活。
3、酶促反應的原理:酶能降低化學反應的活化能。
4.(2024高三上·湖北模擬)研究發現,乳酸在酰基轉移酶的催化下使某激酶(Vps34)進行乳酸化修飾。Vps34經乳酸化修飾,活性升高,進而促進細胞自噬發生。另外研究發現,肝癌腫瘤形成早期,自噬是一種抑制因素,但在肝癌腫瘤晚期階段,自噬為癌細胞提供營養物質促進其生長。下列有關說法正確的是(  )
A.劇烈運動過程中肌肉組織細胞自噬水平會降低
B.細胞自噬在腫瘤發生不同時期的作用都不相同
C.細胞自噬既會有利于維持細胞內部環境相對穩定,又可能引發細胞凋亡
D.直接參與細胞自噬的細胞器能合成自身含有的水解酶
【答案】C
【知識點】細胞癌變的原因;細胞自噬
【解析】【解答】A、 劇烈運動過程中肌肉組織細胞的無氧呼吸產生乳酸增多,乳酸在酰基轉移酶的催化下使某激酶(Vps34)進行乳酸化修飾。Vps34經乳酸化修飾,活性升高,進而促進細胞自噬發生,因此,劇烈運動過程中肌肉組織細胞自噬水平上升,A錯誤;
B、細胞自噬可為其他細胞提供營養物質,在腫瘤發生不同時期的作用有相同之處,B錯誤;
C、通過細胞自噬,可以清除受損或衰老的細胞器,以及感染的微生物和毒素,從而維持細胞內部環境的穩定,自噬過強可能引發細胞凋亡,C正確;
D、水解酶的化學本質是的蛋白質,在核糖體上合成,而直接參與細胞自噬的細胞器是溶酶體,D錯誤。
故選C。
【分析】1、細胞自噬: 在一定條件下,細胞會將受損或功能退化的細胞結構等,通過溶酶體降解后再利用,這就是細胞自噬。處于營養缺乏條件下的細胞,通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質和能量;在細胞受到損傷、微生物入侵或細胞衰老時,通過細胞自噬,可以清除受損或衰老的細胞器,以及感染的微生物和毒素,從而維持細胞內部環境的穩定。有些激烈的細胞自噬,可能誘導細胞凋亡。
2、由題意可知,乳酸在酰基轉移酶的催化下使某激酶(Vps34)進行乳酸化修飾。Vps34經乳酸化修飾,活性升高,進而促進細胞自噬發生,劇烈運動過程中,無氧呼吸增強,乳酸增加,自噬水平上升。自噬可為其他細胞提供營養物質。
5.(2024高三上·湖北模擬)蛋白質的分選包括兩條途徑。途徑一是共翻譯轉運:在游離核糖體上合成一段肽鏈(信號肽)后,信號肽會引導核糖體一起轉移到粗面內質網上繼續合成,再經一系列加工后轉運至溶酶體、細胞膜或分泌到細胞外。途徑二是翻譯后轉運:在游離核糖體上完成肽鏈合成,然后轉運至線粒體、葉綠體、細胞核或細胞質基質等處。下列分析正確的是(  )
A.細胞內蛋白質的合成都起始于細胞質中的游離核糖體
B.構成細胞骨架的蛋白質的合成和運輸途徑是共翻譯轉運途徑
C.生長激素、胰島素、性激素等激素的分泌需經過共翻譯轉運途徑
D.蛋白質分選需要直接由細胞核提供一些信息分子
【答案】A
【知識點】其它細胞器及分離方法;細胞器之間的協調配合;脂質的種類及其功能;細胞骨架
【解析】【解答】A、依據題意可知, 蛋白質分選的兩條途徑中,蛋白質的合成都起始于細胞質中的游離核糖體,然后不同的蛋白質去向不同,A正確;
B、共翻譯轉運途徑會將合成加工好的蛋白質轉運至溶酶體、細胞膜或分泌到細胞外, 而翻譯后轉運合成的蛋白質會轉運至線粒體、葉綠體、細胞核或細胞質基質等處,骨架蛋白位于細胞質基質中,因此, 構成細胞骨架的蛋白質的合成和運輸途徑是翻譯后轉運途徑,B錯誤;
C、 生長激素、胰島素是分泌蛋白,其分泌需經過共翻譯轉運途徑,性激素的本質是本質是固醇類物質,不是蛋白質,C錯誤;
D、由題意可知,蛋白質分選是由蛋白質前端的信號肽決定的,不需要由細胞核提供信息分子,D錯誤。
故選A。
【分析】1、分泌蛋白是在細胞內合成后分泌到細胞外起作用的蛋白質。
2、分泌蛋白的合成過程大致是:首先,在游離的核糖體中以氨基酸為原料開始多肽鏈的合成。當合成了一段肽鏈后,這段肽鏈會與核糖體一起轉移到粗面內質網上繼續其合成過程并且邊合成邊轉移到內質網腔內,再經過加工折疊,形成具有一定空間結構的蛋白質。內質網膜鼓出形成囊泡,包裹著蛋白質離開內質網,到達高爾基體,與高爾基體膜融合,囊泡膜成為高爾基體膜的一部分。高爾基體還能對蛋白質做進一步的修飾加工,然后由高爾基體膜形成包裹著蛋白質的囊泡。囊泡轉運到細胞膜與細胞膜融合,將蛋白質分泌到細胞外。在分泌蛋白的合成、加工、運輸的過程中,需要消耗能量。這些能量主要來自線粒體。
6.(2024高三上·湖北模擬)氣孔是水分和氣體進出植物葉片的通道,保衛細胞體積變大時會導致氣孔開啟,體積變小會導致氣孔關閉,下圖為保衛細胞在不同溶液中的氣孔開放程度變化,已知藍光可促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+。據圖分析錯誤的是(  )
A.用清水處理保衛細胞可能會出現甲曲線
B.用蔗糖溶液處理保衛細胞后可能會出現丁曲線
C.用KNO3溶液處理保衛細胞可能會出現乙曲線
D.用藍光處理保衛細胞可能會出現丙曲線
【答案】D
【知識點】物質進出細胞的方式的綜合;滲透作用
【解析】【解答】A、圖中甲曲線的保衛細胞的氣孔開放程度逐漸增大,而保衛細胞處于清水時,保衛細胞吸水,體積變大,會導致氣孔開啟,隨著吸水較多,氣孔開放程度變大,符合甲曲線,A正確;
B、當蔗糖溶液與保衛細胞的滲透壓等滲時,細胞既不吸水也不失水,氣孔開放程度不變,可能會出現丁曲線,B正確;
C、用KNO3溶液的滲透壓大于保衛細胞時,保衛細胞會先失水氣孔開放程度下降,由于細胞會主動吸收K+、NO3-或者細胞失水,保衛細胞內溶液濃度增大,導致保衛細胞又吸水氣孔開放程度增加,因此, 用KNO3溶液處理保衛細胞可能會出現乙曲線,C正確;
D、由題意“ 藍光可促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+ ”可知,用藍光處理保衛細胞,保衛細胞主動吸收K+使細胞液濃度逐漸升高,氣孔開放程度不會下降,不可能會出現丙曲線,D錯誤。
故選D。
【分析】植物細胞通過滲透作用吸水和失水。
植物細胞質壁分離的原理:當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時,細胞就會通過滲透作用而失水,細胞液中的水分就透過原生質層進入到溶液中,使細胞壁和原生質層都出現一定程度的收縮。由于原生質層比細胞壁的收縮性大,當細胞不斷失水時,原生質層就會與細胞壁分離。
質壁分離復原的原理:當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時,細胞就會通過滲透作用而吸水,外界溶液中的水分就通過原生質層進入到細胞液中,整個原生質層就會慢慢地恢復成原來的狀態,緊貼細胞壁,使植物細胞逐漸發生質壁分離復原。
7.(2024高三上·湖北模擬)圖甲為一個基因型為AaXBY的精原細胞(2N=4),將該細胞的核DNA雙鏈均用15N標記后,置于只含14N的培養基中培養,經一次有絲分裂后,又將其子細胞置于只含有15N的培養基中完成減數分裂,產生了一個基因型為AaXB的異常精細胞,如圖乙所示。整個過程中不考慮基因突變且染色體變異只發生1次,下列錯誤的是(  )
A.圖乙所示細胞不是每條染色體上都有14N
B.基因型為AaXB的異常精子中含有14N的染色體數目為0或1或2或3
C.異常精細胞可能由減數分裂Ⅰ時同源染色體未分離導致
D.次級精母細胞中含14N的染色體數目可能為1~6中的任意整數
【答案】D
【知識點】減數分裂過程中染色體和DNA的規律性變化;DNA分子的復制;減數分裂異常情況分析
【解析】【解答】A、DNA的復制時半保留復制,細胞一次有絲分裂,DNA復制一次,DNA分子均為15N/14N;減數分裂DNA復制一次、細胞分裂兩次,有的DNA是15N/15N,有的是15N/14N,因此圖乙所示細胞不是每條染色體上都有14N,A正確;
BC、 個基因型為AaXBY的精原細胞產生基因型為AaXB的異常精細胞是由減數分裂Ⅰ時同源染色體未分離導致 。產生基因型為AaXB的異常精子的次級精母細胞的基因型可表示為AAaaXBXB,該細胞中含有的6個核DNA分子一半的DNA是15N/15N,一半的是15N/14N,且DNA分子會隨著染色體隨機進入到子細胞中,因此該次級精母細胞分裂產生的基因型為AaXB的異常精子中含有14N的染色體數目為0或1或2或3帶,BC正確;
D、由于產生了圖示異常的精細胞,而且次級精母細胞核DNA有的是15N/15N,有的是15N/14N,因此,次級精母細胞中含14N的染色體數目可能為1、2、3,D錯誤。
故選D。
【分析】1、有絲分裂不同時期的特點:(1)間期:進行DNA的復制和有關蛋白質的合成;(2)前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現紡錘體和染色體;(3)中期:染色體形態固定、數目清晰;(4)后期:著絲點分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;(5)末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
2、減數分裂過程:
(1)減數分裂Ⅰ前的間期:染色體的復制。
(2)減數分裂Ⅰ過程:①前期:同源染色體聯會形成四分體,同源染色體上的非姐妹染色單體可能交叉互換;②中期:同源染色體成對的排列在赤道板上;③后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;④末期:細胞質分裂。
(3)減數分裂Ⅱ過程:①前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現紡錘體和染色體;②中期:染色體形態固定、數目清晰;③后期:著絲點分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;④末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
3、由于DNA的半保留復制,經過1次有絲分裂后,產生的精原細胞,每個核DNA均由一條15N標記的鏈和一條14N的鏈。之后進行減數分裂,產生一個含有AaXB染色體的異常精細胞,該精細胞的出現是由于減數分裂Ⅰ時A和a所在的同源染色體未正常分離導致的,因此同時產生的三個精細胞1個AaXB,2個只含Y染色體。
8.(2024高三上·湖北模擬)SRY基因為雄性的性別決定基因,只位于Y染色體上。近期我國科學家發現X染色體上的SDX基因突變后25%的雄鼠會發生性逆轉,轉變為可育雌鼠,其余為精子生成缺陷雄鼠。無X染色體的胚胎無法發育。下列相關說法錯誤的是(  )
A.可育雌性小鼠的性染色體組成可能為XX或XY
B.SRY基因與SDX基因不是同源染色體上的等位基因
C.SDX蛋白促進SRY基因表達可以解釋SDX基因突變雄鼠的異常表型
D.若發生性逆轉的雄鼠與野生型雄鼠雜交,子代小鼠的雌雄比為1:2
【答案】D
【知識點】基因的分離規律的實質及應用;伴性遺傳
【解析】【解答】A、鼠的性別決定方式為XY型,正常情況下性染色體組成XY的個體發育為雄性,XX的個體發育為雌性,由于X染色體上的SDX基因突變后,25%的雄鼠會發生性逆轉,轉變為可育雌鼠,其余為精子生成缺陷雄鼠,所以可育雌性小鼠的性染色體組成可能為XX或XY,A正確;
B、X與Y雖然是同源染色體,X與Y染色體既有同源區段,也有非同源區段,由于SRY基因只位于Y染色體上,即X染色體上沒有SRY基因的等位基因或相同基因,因此,SRY基因與X染色體上的SDX基因是同源染色體上的非等位基因,B正確;
C正常雄鼠的性染色體組成為XY,SRY基因為雄性的性別決定基因,只位于Y染色體上,SDX基因位于X染色體上,而當SDX基因突變后25%的雄鼠性會發生性逆轉,轉變為可育雌鼠,其余為精子生成缺陷雄鼠,性逆轉雌鼠的性染色體上有正常的SRY基因和發生突變的SDX基因,所以SDX蛋白促進SRY基因表達可以解釋SDX基因突變雄鼠的異常表型,C正確;
D、游A選項可知發生性逆轉的雌鼠染色體為XY與野生型雄鼠(XY)雜交,后代染色體組成為XX∶XY∶YY=1∶2∶1。又因為無X染色體的胚胎無法發育,所以正常發育個體中XX∶XY=1∶2。但由于性逆轉雌鼠X染色體存在SDX基因突變的情況,所以當子代染色體組成為XY的個體的X染色體來自性逆轉雌鼠時,會 25%的小鼠發生性逆轉轉變為可育雌鼠,因此,子代小鼠的雌雄比例不為1∶2,D錯誤。
故選D。
【分析】1、性別決定是指雌雄異體的生物決定性別的方式,性別是由染色體決定的。性別決定有XY型和ZW型,XY型性別決定的特點是雌性動物體內有兩條同型的性染色體XX,雄性個體內有兩條異型的性染色體XY,如哺乳動物、果蠅等;ZW性別決定的生物的雄性個體的性染色體組成是ZZ,雌性個體是ZW,如禽類等。
2、決定性別的基因位于性染色體上,但是性染色上的基因不都與性別決定有關。只有那些能影響到生殖器官的發育和性激素合成的基因才與性別決定有關。
3、等位基因是位于同源染色體的同一位置上控制相對性狀的基因。
9.(2024高三上·湖北模擬)密碼子具有通用性,但研究發現,某些密碼子在線粒體和細胞核中編碼的氨基酸不同,具體情況如下表所示,若此時同一DNA分子的相同序列分別在細胞核和線粒體中表達,不可能出現的情況有(  )
密碼子 細胞核 線粒體
AUA 異亮氨酸 甲硫氨酸
UGA 終止密碼子 色氨酸
A.二者轉錄產生mRNA存在差異 B.二者形成的肽鏈長度有差異
C.二者消耗的氨基酸數量有差異 D.二者最終形成的蛋白質有差異
【答案】A
【知識點】遺傳信息的轉錄;遺傳信息的翻譯
【解析】【解答】A、mRNA是以DNA一條鏈為模板,按照堿基互補配對原則合成, 同一DNA分子的相同序列分別在細胞核和線粒體中轉錄產生的mRNA堿基序列相同,A錯誤;
BC、由于密碼子UGA在線粒體中編碼色氨酸,在細胞核中為終止密碼子,而因此同一DNA分子的相同序列分別在細胞核和線粒體中表達,二者形成的肽鏈長度有差異,消耗的氨基酸數量不同,BC正確;
D、密碼子AUA在線粒體中編碼甲硫氨酸,在細胞核中編碼異亮氨酸,因此,同一DNA分子的相同序列分別在不同的部位編碼的氨基酸不同,可能會使翻譯出的蛋白質有差異,D正確。
故選A。
【分析】基因表達包括轉錄和翻譯兩個過程,其中轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,需要RNA聚合酶參與;翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程,該過程發生在核糖體上,需要以氨基酸為原料,還需要酶、能量和tRNA。
10.(2024高三上·湖北模擬)腫瘤浸潤性中性粒細胞(TIN)能促進乳腺癌轉移,原因是其能抵抗鐵死亡(鐵離子依賴性的新型程序性死亡)。研究發現,烏頭酸脫羧酶1(Acod1)是TIN中上調程度最高的代謝酶,基因Acod1在乳腺癌轉移中的TIN中高表達,TIN通過高表達基因Acod1來抵抗鐵死亡并促進乳腺癌轉移,故削弱TIN的功能有望增強乳腺癌治療效果。下列錯誤的是(  )
A.敲除基因Acod1可能降低TIN的存活率并限制乳腺癌轉移
B.推測基因Acod1可能屬于人體細胞中的抑癌基因
C.使用藥物抑制Acod1的活性可能有利于乳腺癌的治療
D.在體外培養乳腺癌細胞時,其分裂和增殖不會因接觸抑制而停止
【答案】B
【知識點】癌細胞的主要特征;細胞癌變的原因
【解析】【解答】A、由于基因Acod1在乳腺癌轉移中的TIN中高表達,TIN通過高表達基因Acod1來抵抗鐵死亡并促進乳腺癌轉移, 因此,敲除基因Acod1,可能降低TIN的存活率,促進鐵死亡,從而限制限制乳腺癌轉移,A正確;
B、高表達基因Acod1促進乳腺癌轉移,而抑癌基因表達的蛋白質能抑制細胞的生長和增殖,或者促進細胞凋亡,由此推測基因Acod1不屬于人體細胞中的抑癌基因,B錯誤;
C、TIN通過高表達基因Acod1來抵抗鐵死亡并促進乳腺癌轉移,因此使用藥物抑制Acod1的活性可能有利于乳腺癌的治療,C正確;
D、癌細胞發生了變化,細胞膜上的糖蛋白等物質減少,因此,在體外培養乳腺癌細胞時,其分裂和增殖不會因接觸抑制而停止,D正確。
故選B。
【分析】1、癌細胞形成的根本原因是原癌基因和抑癌基因發生基因突變,其中原癌基因負責調節細胞周期,控制細胞生長和分裂的過程,抑癌基因表達的蛋白質能抑制細胞的生長和增殖,或者促進細胞凋亡。
2、癌細胞的特征為:(1)能無限增殖;(2)癌細胞的形態結構發生顯著改變;(3)癌細胞表面發生變化,細胞膜上的糖蛋白等物質減少,使細胞間黏著性降低,易于在體內分散和轉移。
11.(2024高三上·湖北模擬)在對照實驗中,常使用加法原理和減法原理設計實驗,某同學根據加法原理和減法原理設計了如下實驗,下列實驗設計與實驗原理不相符的是(  )
選項 實驗 原理
A 探究酶的高效性時,向H2O2溶液中滴加FeCl3溶液 加法原理
B 艾弗里在S型菌的DNA中加入DNA酶 減法原理
C 切除大鼠垂體探究垂體的生理作用 減法原理
D 在有氧和無氧條件下探究酵母菌細胞的呼吸方式 加法原理
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知識點】探究影響酶活性的因素;探究酵母菌的呼吸方式;肺炎鏈球菌轉化實驗;動物激素的調節
【解析】【解答】A、加法原理是紿研究對象施加自變量進行干預,探究酶的高效性時,向H2O2溶液中滴加FeCl3溶液屬于加法原理,A不符合題意;
BC、減法原理是排除自變量對研究對象的干擾,同時盡量保持被研究對象的穩定,艾弗里在S型菌的DNA中加入DNA酶是去除DNA,切除大鼠垂體探究垂體的生理作用去除了垂體,屬于減法原理,BC不符合題意;
D、酵母菌既可以在有氧條件下進行有氧呼吸,在無氧條件下進行無氧呼吸,在有氧和無氧條件下探究酵母菌細胞的呼吸方式是對比實驗,不屬于加法原理,D符合題意。
故選D。
【分析】自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”
1、加法原理:與常態比較人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。例如,在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中,實驗組分別加熱、滴加FeCl,溶液、滴加肝臟研磨液;又如探究不同酸堿度對酶活性的影響實驗等。
2、減法原理:與常態比較人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。例如,在艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中,每個實驗組特異性地去除了一種物質;又如驗證光合作用產生淀粉的實驗等。
12.(2024高三上·湖北模擬)立冬前后咳嗽高發,臨床上常利用霧化糖皮質激素(GC)治療,GC隨呼吸氣流進入體內,與氣道表面黏膜上皮細胞接觸而發揮療效,但長時間高劑量的使用會引起兒童發育不良等,如圖是正常機體內GC的分泌調節過程。下列相關說法錯誤的是(  )
A.GC的合成和分泌存在分級調節和負反饋調節
B.霧化吸入GC后不會影響機體本身的GC分泌量
C.長期使用霧化GC導致的兒童發育不良等可能與腎上腺皮質功能減退有關
D.機體調節GC的分泌過程屬于神經—體液調節
【答案】B
【知識點】神經、體液調節在維持穩態中的作用;激素分泌的分級調節
13.(2024高三上·湖北模擬)2024年12月1日是第37個“世界艾滋病日”,艾滋病防治是一項長期而艱巨的任務。常采用雞尾酒療法,即將三種或三種以上的抗病毒藥物聯合使用來治療艾滋病的方法。下列敘述錯誤的是(  )
A.艾滋病是機體免疫功能不足引起的獲得性免疫缺陷病
B.HIV侵入機體后,體內的輔助性T細胞數量將持續下降
C.相比于單一用藥,混合用藥可減少病毒的抗藥性
D.雞尾酒療法中的抗病毒藥物可能為某些逆轉錄酶抑制劑
【答案】B
【知識點】中心法則及其發展;免疫功能異常
【解析】【解答】A、艾滋病全稱為獲得性免疫缺陷病毒綜合征,是由人類缺陷病毒(HIV)引起的一種嚴重威脅人類健康的傳染病,A正確;
B、HIV最初侵入人體后,可作為引起免疫反應的抗原,引發機體發生特異性免疫,輔助性T細胞增殖分化分泌細胞因子參與體液免疫與細胞免疫過程,機體可以產生抗體消滅大部分病毒,但后期隨著HIV濃度增加,會破壞輔助性T細胞,輔助性T細胞數量不斷減少,細胞免疫和體液免疫能力均下降,各種感染機會增加,因此,HIV侵入機體后,體內的輔助性T細胞數量先增多后將下降,B錯誤;
C、由于藥物對病毒的抗藥性具有選擇作用,長期使用一種抗病毒藥,會導致病毒的抗藥性增強,與單一用藥比較,混合用藥可減少病毒的抗藥性,C正確;
D、 雞尾酒療法即將三種或三種以上的抗病毒藥物聯合使用來治療艾滋病的方法,而HIV是一種逆轉錄病毒,逆轉錄過程需要逆轉錄酶參與,雞尾酒療法中的抗病毒藥物可能為某些逆轉錄酶抑制劑,D正確。
故選B。
【分析】1、免疫失調引起的疾病
  過敏反應 自身免疫病 免疫缺陷病
概念 已免疫的機體再次接受相同抗原刺激時所發生的組織損傷或功能紊亂 自身免疫反應對自身的組織和器官造成損傷 由于機體免疫功能不足或缺乏而引起的疾病,可分為兩類:先天性免疫缺陷病、獲得性免疫缺陷病
發病機理 相同過敏原再次進入機體時與吸附在細胞表面的相應抗體結合使細胞釋放組織胺而引起 抗原結構與正常細胞物質表面結構相似,抗體消滅抗原時,也消滅正常細胞 人體免疫系統功能先天不足(遺傳缺陷)或遭病毒等攻擊破壞而致
舉例 消化道、呼吸道過敏反應、皮膚過敏反應等 類風濕性關節炎、風濕性心臟病、系統性紅斑狼瘡 先天性胸腺發育不良、艾滋病
2、HIV病毒的結構:HIV是RNA病毒,由RNA和蛋白質外殼組成,HIV沒有細胞結構,必需寄生在輔助性T細胞中才能生存。
14.(2024高三上·湖北模擬)穗發芽指種子收獲前在母體植株上發芽的現象,通常發生在禾谷類作物如水稻、小麥和玉米植株遭受高溫暴雨后。研究發現穗發芽的小麥籽粒內維持較高濃度的可溶性糖、赤霉素和較低濃度的脫落酸。下列關于小麥穗發芽的敘述,錯誤的是(  )
A.穗發芽的籽粒中淀粉酶的含量和活性較低
B.外施赤霉素的抑制劑可以抑制小麥穗發芽
C.高溫高濕可能導致脫落酸分解進而使小麥穗發芽
D.穗發芽與多種植物激素及環境條件有關
【答案】A
【知識點】其他植物激素的種類和作用;環境因素參與調節植物的生命活動
【解析】【解答】A、正常小麥籽粒內含有大量的淀粉,淀粉水解可得到可溶性的麥芽糖或葡萄糖,由于穗發芽的小麥籽粒內維持較高濃度的可溶性糖,可能是由淀粉分解得到的,說明其淀粉酶的含量和活性較高,A錯誤;
B、 穗發芽的小麥籽粒內維持較高濃度的可溶性糖、赤霉素和較低濃度的脫落酸,而赤霉素可促進種子的萌發,因此,外施赤霉素的抑制劑可以抑制小麥穗發芽,B正確;
C、 穗發芽通常發生在禾谷類作物如水稻、小麥和玉米植株遭受高溫暴雨后 ,且 穗發芽的小麥籽粒內維持較低濃度的脫落酸,而脫落酸可抑制種子萌發,高溫高濕可能導致脫落酸分解進而使小麥穗發芽,C正確;
D、由于穗發芽通常發生在禾谷類作物如水稻、小麥和玉米植株遭受高溫暴雨后,且穗發芽的小麥籽粒內維持較高濃度的可溶性糖、赤霉素和較低濃度的脫落酸, 因此,穗發芽與多種植物激素(如赤霉素、脫落酸等)及環境條件(如溫度、濕度等)有關,D正確。
故選A。
【分析】1、赤霉素的主要作用是促進細胞伸長,從而引起植物的增高,促進種子的萌發和果實的發育;脫落酸的主要作用是抑制細胞分裂,抑制種子萌發,促進葉和果實的衰老和脫落。
2、植物生長發育的整體調控:
(1)基因表達調控:植物的生長、發育、繁殖、休眠等都處在基因適時選擇性表達的調控之下。
(2)激素調節:激素作為信息分子會影響細胞的基因表達,從而起到調節作用。同時,激素的產生和分布基因表達調控的結果,也受到環境因素的影響。
(3)環境因素調節:調節植物生長的環境因素主要是光、溫度、重力。光作為一種信號,影響、調控植物生長、發育的全過程,溫度影響植物的各項生命活動,以及植物的地域性分布等,重力是調節植物生長發育和形態建成的重要環境因素。在個體層次,植物生長、發育、繁殖、休眠,實際上是植物響應環境變化,調控基因表達以及激素產生、分布,最終表現在器官和個體水平上的變化。
15.(2024高三上·湖北模擬)我國古書有“早極而蝗”的記載,由于干旱裸露的荒地是蝗蟲最佳的產卵和孵化場所,而陰濕多雨的環境易使蝗蟲患流行性疾病,另外青蛙會捕食蝗蟲。下列敘述錯誤的是(  )
A.干旱環境主要影響蝗蟲種群的出生率
B.青蛙通過捕食影響蝗蟲的種群數量屬于生物因素
C.發生蝗災時蝗蟲的環境容納量會不斷增大
D.蝗蟲患流行性疾病會導致種群密度下降
【答案】C
【知識點】種群的特征;種群的數量變動及其原因;種群數量的變化曲線
【解析】【解答】A、由于蝗蟲最佳的產卵和孵化場所是干旱裸露的荒地,因此干旱環境主要影響蝗蟲種群的出生率,A正確;
B、食物、天敵等是影響生物種群數量的生物因素,青蛙通過捕食影響蝗蟲的種群數量屬于生物因素,B正確;
C、當發生蝗災時,由于蝗蟲的大爆發使其食物來源緊缺,環境容納量下降,C錯誤;
D、蝗蟲患流行性疾病會導致蝗蟲死亡率增大,種群密度下降,D正確。
故選C。
【分析】1、種群的數量特征有種群密度,出生率和死亡率,遷入率和遷出率,年齡結構,性別比例。種群密度是種群最基本的數量特征,遷入率和遷出率、出生率和死亡率決定種群數量的變化,但年齡結構是通過影響出生率和死亡率影響數量變化的,性別比例通過影響出生率影響數量變化的。
2、影響種群數量變化的因素包括生物因素和非生物因素,動物種群數量受生物因素影響的同時,也受氣溫、日照和降水等非生物因素的影響,氣候、季節、降水等的變化,影響程度與種群密度沒有關系,屬于非密度制約因素,食物和天敵等生物因素對種群數量的作用強度與該種群的密度是相關的。
3、環境容納量:在環境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數量稱為環境容納量,又稱為K值。同一種生物的K值不是固定不變的,會受到環境的影響,環境遭受破壞,K值會下降;當生物生存的環境改善,K值會上升。
16.(2024高三上·湖北模擬)果醋中含有多種有機酸和人體所需的氨基酸,下列相關敘述正確的是(  )
A.在醋酸發酵液表面出現的白色菌膜是酵母菌繁殖的結果
B.利用酒精進行醋酸發酵,發酵液面會出現氣泡
C.制果醋不需要嚴格滅菌,發酵產物醋酸可以抑制雜菌繁殖
D.制作果醋的程序一定是先進行酒精發酵再進行醋酸發酵
【答案】C
【知識點】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、醋酸發酵利用的微生物醋酸菌是好氧型細菌,發酵液表面的白色菌膜主要是醋酸桿菌在有氧條件下大量繁殖生長而成的代謝產物,A錯誤;
B、當缺少糖源時和有氧條件下,醋酸桿菌可將乙醇(酒精)氧化成醋酸、水和能量,不產生二氧化碳,不會出現氣泡,B錯誤;
C、制果醋不需要嚴格滅菌,因為發酵產物醋酸呈酸性,可以抑制雜菌繁殖,C正確;
D、在糖源和氧氣充足的情況下,醋酸菌可以利用葡萄糖直接進行醋酸發酵,D錯誤。
故選C。
【分析】1、參與果酒制作的微生物是酵母菌,其新陳代謝類型為異養兼性厭氧型,屬于真核細胞,條件是18~30℃、前期需氧,后期不需氧。
2、參與果醋制作的微生物是醋酸菌,代謝類型是需氧型細菌,屬于原核細胞,條件是30~35℃、一直需氧。當氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸。當缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變為乙醛,再將乙醛變為醋酸。
17.(2024高三上·湖北模擬)我國研究團隊用龍眼與荔枝體細胞雜交得到新品種“脆蜜”,該新品種既有龍眼的清甜風味,也有荔枝的嫩脆口感。下列敘述錯誤的是(  )
A.使用等滲溶液和酶解法可獲得龍眼和荔枝細胞的原生質體
B.調整培養基中激素的比值,不影響“脆蜜”細胞的形態變化
C.用PEG誘導龍眼與荔枝原生質體融合利用了細胞膜的流動性
D.龍眼與荔枝體細胞雜交克服了二者遠緣雜交不親和的障礙
【答案】B
【知識點】植物體細胞雜交的過程及應用;植物組織培養的影響因素
【解析】【解答】A、細胞壁的主要成分是纖維素和果膠,因此,可以用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞的到原生質體,維持細胞的正常形態需要等滲溶液,因此使用等滲溶液和酶解法可獲得龍眼和荔枝細胞的原生質體,A正確;
B、植物組織培養中,生長素用量與細胞分裂素用量的比值不同,細胞分化的方向不同,因此調整培養基中激素的比值,會影響“脆蜜”細胞的形態變化,B錯誤;
C、原生質體融合的原理是細胞膜具有一定的流動性,C正確;
D、龍眼與荔枝屬于不同的物種,存在生殖隔離,自然條件下不能雜交產生可育后代,通過植物體細胞雜交技術培育得到的新品種“脆蜜”克服了遠緣雜交不親和的障礙,D正確。
故選B。
【分析】1、植物組織培養技術包括脫分化和再分化兩個階段,脫分化也稱去分化,是指離體培養條件下生長的細胞,組織或器官經過細胞分裂或不分裂逐漸失去原來的結構和功能而恢復分生狀態,形成無組織結構的細胞團或愈傷組織或成為未分化細胞特性的細胞的過程。再分化指離體培養的植物細胞和組織可以由脫分化狀態重新分化,形成另一種或幾種類型的細胞、組織、器官,甚至形成完整植株的過程。
2、植物體細胞雜交技術:就是將不同種的植物體細胞原生質體在一定條件下融合成雜種細胞,并把雜種細胞培育成完整植物體的技術。物體細胞雜交的終點是培育成雜種植株,而不是形成雜種細胞就結束;雜種植株的特征:具備兩種植物的遺傳特征,原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質;植物體細胞雜交克服了遠緣雜交不親和的障礙。
3、誘導原生質體融合的化學法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法等。
18.(2024高三上·湖北模擬)細胞培養人造肉是指在特定的培養條件下,在培養基中利用動物干細胞培養出來的動物肉。這種肉和真正的肉類有很多相似之處,目前尚處于研究階段。科研人員使用豬肌肉干細胞,成功研發出了我國第一塊細胞培養人造肉。有關敘述錯誤的是(  )
A.培養豬肌肉干細胞時使用液體培養基,通常需加入血清等天然成分
B.在培養豬肌肉干細胞時需要在95%空氣和5%CO2的混合氣體培養箱中培養
C.用于傳代培養的細胞都需要用胰蛋白酶等處理后再用離心法收集
D.幼齡動物的肌肉干細胞增殖能力強,可用于培養人造肉
【答案】C
【知識點】動物細胞培養技術;胚胎干細胞及其應用
【解析】【解答】A、由于動物細胞生活的內環境還有些成分尚未研究清楚,所以需要加入動物血清以提供一個類似生物體內的環境,動物細胞培養用液體培養基有利于動物細胞的增殖,A正確;
B、動物細胞培養所需的氣體主要有O2、CO2,O2是細胞代謝所必需的,CO2的主要作用是維持培養液的pH,因此, 在培養豬肌肉干細胞時需要在95%空氣和5%CO2的混合氣體培養箱中培養,B正確;
C、在進行傳代培養時,貼滿瓶壁的細胞需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等處理,使之分散成單個細胞,然后再用離心法收集,然后將收集的細胞制成細胞懸液,分瓶培養,C錯誤;
D、幼齡動物的肌肉干細胞分化程度較低,增殖能力強,有絲分裂旺盛,容易培養,可用于培養人造肉,D正確。
故選C。
【分析】1、動物細胞培養就是從動物機體中取出相關的組織,將它分散成單個細胞,然后放在適宜的培養基中,讓這些細胞生長和增殖。過程:取動物組織塊→剪碎組織→用胰蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉入培養液中(原代培養)→放入二氧化碳培養箱培養→貼滿瓶壁的細胞用酶分散為單個細胞,制成細胞懸液→轉入培養液(傳代培養)→放入二氧化碳培養箱培養。
2、動物細胞培養的條件:(1)無菌、無毒的環境:①消毒、滅菌;②添加一定量的抗生素;③定期更換培養液,以清除代謝廢物.
(2)營養物質:糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然物質.
(3)溫度和PH:36.5℃±0.5℃;適宜的pH:7.2~7.4.
(4)氣體環境:95%空氣(細胞代謝必需的)和5%的CO2(維持培養液的pH)。
3、應用:生產有重要價值的生物制品,如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。基因工程中受體細胞的培養。用于檢測有毒物質,判斷某種物質的毒性。科學家培養正常或各種病變的細胞,用于生理、病理、藥理等方面的研究,如用于篩選抗癌藥物等,為治療和預防癌癥及其他疾病提供理論依據。
19.(2024高三上·湖北模擬)合理施氮和間作種植可以提高植物的光合產量。某科研小組設置了玉米單作(M)、玉米—馬鈴薯間作(Ⅰ)兩種種植模式下的4個氮水平,對玉米凈光合速率(Pn)和胞間CO2濃度(Ci)等指標進行測定,部分結果見下圖,回答下列問題:
注:N0:0 kg·hm-2;N1:125kg·hm-2;N2:250kg·hm-2;N3:375kg·hm-2
(1)植物吸收的氮元素可用于合成多種與光合作用有關的有機物,其中能參與光反應和暗反應的是   (至少答出三種)。
(2)不同氮水平對玉米單作凈光合速率的影響趨勢是   。N0時玉米間作凈光合速率高于單作,從影響光合作用的環境因素分析,原因是   。氮水平由N1調整為N2時,玉米Ci下降,原因是   。
(3)合理施氮和間作種植的模式在一定程度上能夠整體提高植物的總光合產量,請從光合作用和群落空間結構的角度加以解釋:   。
【答案】(1)葉綠素、ATP、酶、NADPH等
(2)在一定濃度范圍內,玉米單作的凈光合速率隨外施氮濃度的增加而增大,超過該濃度范圍,玉米單作凈光合速率下降;間作改變了玉米間的通風透氣性,提高了胞間二氧化碳濃度,增強了玉米葉片的光合作用,故間作光合速率高于單作。;氮濃度增加,使光合色素、光合作用相關酶等的合成量增加,加快了光合作用光反應和暗反應的速率,從而使Ci下降。
(3)合理施氮會促進光合色素及相關酶的合成等,進而促進植物的光合作用,提高凈光合速率;間作形成的高矮相錯的群落垂直結構,可提高植物對光能的利用率
【知識點】影響光合作用的環境因素;群落的結構;光合作用原理的應用
【解析】【解答】(1) 參與光反應和暗反應的葉綠素、ATP、酶、NADPH等物質都含有氮元素, N元素來自植物的根系吸收。
(2)①由圖2可知,氮水平在N0~N2范圍內,玉米單作的凈光合速率隨外施氮濃度的增加而增大,但是N3時的凈光合速率小于N2時凈光合速率,故不同氮水平對玉米單作凈光合速率的影響趨勢是:在一定濃度范圍內,玉米單作的凈光合速率隨外施氮濃度的增加而增大,超過該濃度范圍,玉米單作凈光合速率下降。
② 影響光合作用的環境因素包括溫度、CO2濃度、光照強度等,據圖2可知,不同氮水平單作與間作玉米的CO2濃度不同,凈光合速率不同。N0時, 玉米—馬鈴薯間作改變了玉米間的通風透氣性,提高了胞間二氧化碳濃度,增強了玉米葉片的光合作用,故間作玉米的光合速率高于單作。
③氮構成的能參與光合作用的有機物有葉綠素、ATP、酶、NADPH等,所以氮水平由N1調整為N2時,氮水平提高,使光合色素、光合作用相關酶等的合成量增加,加快了光合作用光反應和暗反應的速率,從而使玉米胞間CO2濃度下降。
(3)合理施氮會促進光合色素及相關酶的合成等,進而促進植物的光合作用,提高凈光合速率;間作形成的高矮相錯的群落垂直結構,可提高植物對光能的利用率,因此,合理施氮和間作種植的模式在一定程度上能夠整體提高植物的總光合產量。
【分析】1、光合作用的過程:
(1)光反應階段:
①場所:葉綠體的類囊體上。
②條件:光照、色素、酶等。
③物質變化:葉綠體利用吸收的光能,將水分解成NADPH和O2,同時促成ADP和Pi發生化學反應,形成ATP。
④能量變化:光能轉變為ATP、NADPH中的活躍的化學能。
(2)暗反應階段:
①場所:葉綠體內的基質中。
②條件:多種酶參加催化。
③物質變化:①CO2的固定:CO2與植物體內的C5結合,形成C3。②C3的還原:在有關酶的催化作用下,C3接受ATP、NADPH釋放的能量并且被NADPH還原,經過一系列的變化,形成葡萄糖和C5。
④能量變化:ATP、NADPH 中活躍的化學能轉變為有機物中的穩定的化學能。
2、影響光合作用的環境因素主要包括:
(1)光照強度:在一定范圍內,光照強度逐漸增強光合作用中光反應強度也隨著加強,但光照增強到一定程度時,光合作用強度就不再增加。
(2)CO2:CO2是植物進行光合作用的原料,只有當環境中的CO2達到一定濃度時,植物才能進行光合作用。
(3)溫度 :溫度可以通過影響暗反應的酶促反應來影響光合作用,在一定范圍內隨溫度的提高,光合作用加強,溫度過高時也會影響酶的活性,使光合作用強度減弱。
(4)水分: 既是光合作用的原料,又是體內各種化學反應的介質.水分還能影響氣孔的開閉,間接影響CO2進入植物體內,如夏季的“午休”現象。
(5)礦質元素 :如Mg是葉綠素的組成成分,N是光合酶的組成成分,P是ATP分子的組成成分等等。
(1)N元素是植物體內的重要元素之一,可參與合成多種物質,其中能參與光合作用的有葉綠素、ATP、酶、NADPH等。
(2)①由圖2可知,氮水平在N2之前玉米單作的凈光合速率隨外施氮濃度的增加而增大,N3時凈光合速率小于N2時凈光合速率,故不同氮水平對玉米單作凈光合速率的影響趨勢是:在一定濃度范圍內,玉米單作的凈光合速率隨外施氮濃度的增加而增大,超過該濃度范圍,玉米單作凈光合速率下降。
②N0時單作降低了玉米的光合速率,原因是間作改變了玉米間的通風透氣性,提高了胞間二氧化碳濃度,二氧化碳濃度的提高增強了玉米葉片的光合作用,故間作光合速率高于單作。
③氮構成的能參與光合作用的有機物有葉綠素、ATP、酶、NADPH等,所以氮水平提高,使光合色素、光合作用相關酶等的合成量增加,加快了光合作用光反應和暗反應的速率,從而使玉米胞間CO2濃度下降。
(3)合理施氮和間作種植的模式在一定程度上能夠整體提高植物的總光合產量,因為合理施氮會促進光合色素及相關酶的合成等,進而促進植物的光合作用,提高凈光合速率;間作形成的高矮相錯的群落垂直結構,可提高植物對光能的利用率。
20.(2024高三上·湖北模擬)抑郁癥是一種常見的慢性心理疾病,表現為心情長期低落、思維遲緩、意志力減弱、認知功能障礙等,對其發病機理的解釋有眾多理論。回答下列問題:
(1)人腦的高級功能有情緒、   等(至少答出2點)。
(2)人的情緒是由位于腦干的“獎勵中心”和位于大腦的“反獎勵中樞”—外側韁核(LHB)共同調控的。神經元的放電頻率與其興奮程度成正相關。研究人員發現抑郁癥小鼠的LHB神經元的放電頻率比正常小鼠   (填“強”或“弱”),向“獎勵中心”發送的   (填“促進”或“抑制”)信號增強,使小鼠無法感受到快樂,從而產生抑郁。
(3)解釋抑郁癥發病機理的眾多理論中,單胺類假說認為抑郁癥的發生是由5-羥色胺(5-HT)等單胺類神經遞質水平低下引起的,5-HT能使人產生愉悅情緒,SERT是突觸前膜上的5-HT轉運載體,其作用機理如圖所示。
①釋放至突觸間隙的5-HT運輸到突觸后膜的方式為   。
②有臨床試驗顯示,抑郁癥患者體內的SERT數量較健康人群顯著增多,導致   ,從而引起抑郁癥的發生。據此,請提供一種研發抗抑郁藥物的思路:   。
(4)帕羅西汀和度洛西汀是臨床常用的兩種抗抑郁藥物,現欲探究單獨用藥與聯合用藥對首發抑郁癥患者的抗抑郁效果,研究人員設計臨床試驗:
①選擇符合標準的   (填“正常個體”或“首發抑郁癥患者”)若干名,隨機均分并標記為甲、乙、丙三組;
②甲組服用適宜劑量的帕羅西汀,乙組和丙組服用相同劑量的藥物依次為   ,連續用藥八周;
③每隔兩周測定各組實驗對象的臨床效果并比較。
【答案】(1)語言、學習、記憶
(2)強;抑制
(3)擴散;突觸前膜對5-HT的回收率升高,降低突觸間隙中5-HT的含量,興奮傳遞受限;設計能夠特異性抑制SERT作用的藥物,有效降低突觸前膜對5-HT的回收
(4)首發抑郁癥患者;度洛西汀、度洛西汀和帕羅西汀
【知識點】神經沖動的產生和傳導;腦的高級功能
【解析】【解答】(1)人腦的高級功能是指對外部世界的感知以及控制機體的反射活動外,還具有語言、學習、記憶和思維等高級功能,其中語言功能是人腦特有的高級功能。
(2)由于神經元的放電頻率與其興奮程度成正相關 ,LHB是位于大腦的“反獎勵中樞”,產生抑郁的小鼠無法感受到快樂。因此,抑郁癥小鼠的LHB神經元的放電頻率比正常小鼠強,向“獎勵中心”發送的抑制信號增強,使小鼠無法感受到快樂,從而產生抑郁。
(3)①在突觸間隙的5-HT,由突觸前膜釋放后通過擴散的方式運輸到突觸后膜的受體附近,與突觸后膜上的受體結合。
② 單胺類假說認為抑郁癥的發生是由5-羥色胺(5-HT)等單胺類神經遞質水平低下引起的,5-HT能使人產生愉悅情緒,SERT是突觸前膜上的5-HT轉運載體,SERT可以將突觸間隙的5-HT轉運到突觸前膜,SERT數量增多可以導致突觸前膜對5-HT的回收率升高,降低突觸間隙中5-HT的含量,興奮傳遞受限,從而引起抑郁癥的發生。所以,研發抗抑郁藥物的思路為:設計能夠特異性抑制SERT作用的藥物,有效降低突觸前膜對5-HT的回收。
(4)實驗要遵循對照原則、單一變量的原則等,本實驗的目的是探究單獨用藥與聯合用藥對首發抑郁癥患者的抗抑郁效果,所以應該選擇首發抑郁癥患者為實驗對象,隨機均分并標記為甲、乙、丙三組。甲組服用適宜劑量的帕羅西汀,乙組和丙組服用相同劑量的藥物依次為度洛西汀、帕羅西汀和度洛西汀,連續服藥八周,每隔兩周測定各組實驗對象的臨床效果并比較。
【分析】1、中樞神經系統包括腦和脊髓,腦包括大腦、小腦、腦干和下丘腦,人腦的高級功能是指對外部世界的感知以及控制機體的反射活動外,還具有語言、學習、記憶和思維功能;下丘腦有體溫調節中樞、水鹽平衡調節中樞,血糖調節的中樞,還與生物節律等功能有關;腦干中有維持生命活動的基本中樞,如呼吸中樞等;小腦有維持軀體平衡的中樞;脊髓中有調節軀體運動的低級中樞。
2、突觸是由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜構成的,突觸小體含有突觸小泡,內含神經遞質,神經遞質有興奮性和抑制性兩種,受到刺激以后神經遞質由突觸小泡運輸到突觸前膜與其融合,遞質以胞吐的方式排放到突觸間隙,作用于突觸后膜,引起突觸后膜的興奮或抑制。
(1) 人腦的高級功能有情緒、語言、學習和記憶等方面的高級功能,其中語言功能是人腦特有的高級功能。
(2)神經元的放電頻率與其興奮程度成正相關。抑郁癥小鼠的LHB神經元的放電頻率比正常小鼠強向“獎勵中心”發送的抑制信號增強,使小鼠無法感受到快樂,從而產生抑郁。
(3)①在神經元的軸突末梢處,有許多突觸小泡。 當軸突末梢有神經沖動傳來時,突觸小泡受到刺激,就會向突觸前膜移動并與它融合,同時釋放一種化學物質—5-HT,釋放至突觸間隙的5-HT通過突觸間隙擴散到突觸后膜的受體附近,與突觸后膜上的受體結合。
②SERT是突觸前膜上的5-HT轉運載體,其功能是將突觸間隙的5-HT轉運到突觸前膜。抑郁癥患者體內的SERT數量較健康人群顯著增多,導致突觸前膜對5-HT的回收率升高,降低突觸間隙中5-HT的含量,興奮傳遞受限,從而引起抑郁癥的發生。單胺類假說認為抑郁癥的發生是由5-羥色胺(5-HT)等單胺類神經遞質水平低下引起的,所以設計能夠特異性抑制SERT作用的藥物,有效降低突觸前膜對5-HT的回收是研發抗抑郁藥物的思路。
(4) 實驗目的是探究單獨用藥與聯合用藥對首發抑郁癥患者的抗抑郁效果,所以應該選擇首發抑郁癥患者為實驗對象,隨機均分并標記為甲、乙、丙三組。甲組服用適宜劑量的帕羅西汀,乙組和丙組服用相同劑量的藥物依次為度洛西汀、帕羅西汀和度洛西汀,連續服藥八周,每隔兩周測定各組實驗對象的臨床效果并比較。
21.(2024高三上·湖北模擬)某湖泊因排入富含N、P等元素的生活污水導致湖面漂浮著一層“綠膜”,研究人員對該湖泊中有機碳生產率(不考慮其他生態系統輸入到該系統的有機碳)進行研究,結果如圖1所示。
(1)圖1中5、7月份-0.2m處有機碳的生產率很高。而-0.6m以下水深有機碳生產率較低,主要原因是   。研究人員在污染嚴重的水域周圍建立人工濕地,對該濕地的碳循環和能量流動調查結果如圖2,圖中甲~戊表示生態系統中不同組成成分,I~III表示過程,虛線箭頭表示流經丙的能量流動情況,A、B、C代表能量流經丙所處營養級的去向,其中數字代表能量值,單位為J/(cm2·a)。
(2)圖2中,該濕地的主要成分是   (填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”),C表示   ,第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為   %。
(3)污水治理時,在岸邊大量種植挺水植物,其中香蒲、蘆葦等能向水中分泌萜類化合物抑制藻類生長,這一現象體現了生態系統的信息傳遞能夠   。養殖魚類對減輕水體富營養化及淡水湖的污染也有明顯效果,養殖時需根據水體面積的大小,環境承載力等確定魚的種類和放養量,體現了生態工程的   原理。若將該區域規劃為自然保護區,從保護生物多樣性的角度來看,該措施屬   。
【答案】(1)藻類大量生長,堆積在表層,使下層水體中光照強度明顯減弱
(2)乙;第二營養級(丙)生長、發育、繁殖的能量;20
(3)調節生物的種間關系,維持生態系統的平衡與穩定;協調;就地保護
【知識點】生態系統的結構;生態系統中的信息傳遞;生態工程依據的生態學原理;生態系統的能量流動;生物多樣性的保護措施
【解析】【解答】(1)湖泊中的群落在垂直方向上具有明顯的分層現象,影響因素主要是光照強度與光質。
由于湖泊中富含N、P等元素,5、7月份藻類大量生長,堆積在表層,使-0.6m以下水體中光照強度明顯比-0.2m處減弱,從而導致較淺的位置有機碳的生產量很高,較深的位置有機碳生產率較低。
(2)生態系統的主要成分是生產者,依據圖示的碳循環部分示意圖中的箭頭指向可推知:甲為大氣中的CO2庫,乙為生產者,丙、丁為消費者,其中 丙為初級消費者,丁為次級消費者, 戊為分解者,因此該濕地的主要成分是乙。圖中 A、B、C代表能量流經丙所處營養級的去向,A為丙從乙攝入的能量100J/(cm2·a),經糞便流向分解者戊的能量為25J/(cm2·a),同化的能量B為(100-25)=75J/(cm2·a),45J/(cm2·a)表示通過呼吸作用以熱能形式散失,C表示丙用于自身的生長、發育、繁殖的能量,為30J/(cm2·a)。第三營養級丁同化的能量為15J/(cm2 a),因此第二營養級(丙)到第三營養級(丁)的能量傳遞效率為(15÷75)×100%=20%。
(3)香蒲、蘆葦與藻類之間是種間競爭關系,香蒲、蘆葦等能向水中分泌萜類化合物,抑制藻類的生長,是生態系統的信息傳遞能夠調節種間關系,維持生態系統的平衡與穩定的體現。生態系統的生物數量不超過環境承載力(環境容納)的限度是,水產養殖基地需根據水體面積的大小,環境承載力等確定魚的種類和放養量,體現了生態工程的協調原理。建立自然保護區屬于保護生物多樣性的就地保護。
【分析】1、某一營養級能量的攝入量=同化量+糞便量。同化量=呼吸消耗的能量+用于生長發育和繁殖等生命活動的能量=呼吸消耗的能量+流向下一營養級+未被利用的能量+流向分解者的能量。
2、生物多樣性的保護的保護措施:
(1)就地保護(自然保護區):就地保護是保護物種多樣性最為有效的措施。
(2)易地保護:如建立動物園、植物園,易地保護是就地保護的補充,它為行將滅絕的物種提供了最后的生存機會。
(3)利用生物技術對生物進行瀕危物種的基因進行保護,如建立精子庫、種子庫等。
(4)利用生物技術對生物進行瀕危物種進行保護,如人工授精、組織培養和胚胎移植等。
3、分析圖示1:5、7月份-0.2m處有機碳的生產率很高,但-0.6m以下水深有機碳生產率較低,主要原因是藻類大量生長,堆積在表層,使下層水體中光照強度明顯減弱。
分析示意圖2,甲表示大氣中的二氧化碳庫、乙表示生產者、丙表示初級消費者(其中A、B、C代表能量被丙攝入后的具體流向)、丁表示次級消費者、戊表示分解者。
(1)在垂直方向上,該群落具有明顯的分層現象。5、7月份-0.2m處有機碳的生產率很高,而-0.6m以下水深有機碳生產率較低,主要原因是藻類大量生長,堆積在表層,使下層水體中光照強度明顯減弱,從而導致較淺的位置有機碳的生產量很高,較深的位置有機碳生產率較低。
(2)依據圖示的碳循環部分示意圖中的箭頭指向可推知:甲為大氣中的CO2庫,乙為生產者,丙為初級消費者,丁為次級消費者,戊為分解者,因此該濕地的主要成分是乙(生產者)。丙從乙攝入的能量A為100J/(cm2·a),一部分能量未被同化流向分解者戊為25J/(cm2·a),同化的能量B為(100-25)J/(cm2·a),其中有45J/(cm2·a)經呼吸作用以熱能形式散失,還有30J/(cm2·a)的能量用于丙自身的生長、發育、繁殖,即圖示中C的能量。第三營養級丁同化的能量為15J/(cm2 a),因此第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為(15÷75)×100%=20%。
(3)香蒲、蘆葦等能向水中分泌萜類化合物,抑制藻類的生長,體現了生態系統的信息傳遞能夠調節種間關系,維持生態系統的平衡與穩定。協調原理是生態系統的生物數量不超過環境承載力(環境容納)的限度,水產養殖基地需根據水體面積的大小,環境承載力等確定魚的種類和放養量,體現了生態工程的協調原理。若將該區域規劃為自然保護區,從保護生物多樣性的方法來看屬于就地保護。
22.(2024高三上·湖北模擬)普通二倍體矮牽牛因缺乏藍色色素合成所需的轉座酶而不能開藍色花,研究人員嘗試把從薔薇花瓣細胞中分離提取的轉座酶基因F35H轉入普通的矮牽牛,培育藍色矮牽牛新品種。回答下列問題:
(1)提取薔薇花瓣細胞中的DNA,能利用PCR技術擴增出目的基因F35H的前提是   。擴增目的基因3次需要消耗   對引物。PCR中需要引物的原因是   。
(2)農桿菌Ti質粒上的T-DNA序列,可以從農桿菌中轉移并隨機插入到矮牽牛的   中。
(3)經篩選培養后獲得了一株含2個基因F35H的藍色矮牽牛花植株A.經驗證確定基因F35H已成功整合,為探究2個基因F35H在染色體上的位置,研究人員利用植株A自交:
①若2個基因F35H位于非同源染色體上,則子代的表型及比例為   ;
②若2個基因F35H位于同源染色體上,則子代的表型及比例為   ;
③若2個基因F35H位于   ,則子代的表型及比例為藍花:紅花=3:1.
(4)經驗證A中的2個基因F35H位于非同源染色體上,為獲得能穩定遺傳的藍花矮牽牛,科研人員利用單倍體育種的方法,獲得了純合的藍花矮牽牛,單倍體育種的優點是   。育種過程中A產生   種類型的花粉(不考慮其他基因),所得的純合二倍體藍花矮牽牛細胞中含有   個基因F35H(填基因數量)。
【答案】(1)已知基因F35H的一段核苷酸(堿基)序列;7;使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸
(2)染色體DNA
(3)藍花:紅花=15:1;全為藍花;1條染色體上
(4)縮短育種年限;4;4個或2個
【知識點】基因的自由組合規律的實質及應用;PCR技術的基本操作和應用;單倍體育種;基因工程的操作程序(詳細)
【解析】【解答】(1)已知擴增目的基因F35H的一段核苷酸(堿基)序列是運用PCR技術擴增出目的基因F35H的前提。每合成1個新DNA需要消耗1對引物,擴增目的基因3次可得到23=8個DNA分子,有1個DNA為模板,7個DNA是新合成的,因此需要消耗7對引物。PCR中需要引物的原因是引物可以使DNA聚合酶能夠從引物的3ˊ端開始連接脫氧核苷酸。
(2)將目的基因導入植物細胞采用最多的方法是農桿菌轉化法。農桿菌轉化法的原理是農桿菌中的Ti質粒上的T-DNA可轉移至受體細胞,并且整合到受體細胞染色體的DNA上,而且農桿菌是能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物。因此本研究中農桿菌Ti質粒上的T-DNA序列,可以從農桿菌中轉移并隨機插入到矮牽牛的染色體DNA中。
(3)設2個基因F35H分別用A、B表示,不含基因F35H的則用a、b表示,含A或B的個體開藍花,aabb的植物開紅花,植株A的基因型為AaBb。
①若2個基因F35H位于非同源染色體上,則A/a、B/b遵循自由組合定律,植株A(AaBb)自交,子代基因型及比例為A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,則表型及比例為藍花:紅花=15:1。
②若2個基因F35H位于一對同源染色體上,則產生的配子中都含有基因F35H,因此植株A自交,后代全為藍花。
③若2個基因F35H位于1條染色體上,兩基因連鎖在一起遺傳,遵循分離定律,子代的表型及比例為藍花:紅花=3:1。
(4)由于植株A中的2個基因F35H位于非同源染色體上,則由(3)可知,植株A的基因型可用AaBb表示,用連續自交或單倍體育種都可以獲得能穩定遺傳的藍花矮牽牛。單倍體育種的優點是能明顯縮短育種年限。由于2個基因F35H位于非同源染色體上,遵循基因的自由組合定律,植株A可以產生4種比例相等的配子AB、Ab、aB、ab,含A或B的個體開藍花,所得的純合二倍體藍花矮牽牛基因型可為AABB、AAbb、aaBB,因此細胞中含有4個或2個個基因F35H。
【分析】1、將目的基因導入受體細胞的方法:
(1)將目的基因導入植物細胞
①農桿菌轉化法(約80%的轉基因植物都是用這種方法獲得的)
②基因槍法:是單子葉植物中常用的一種基因轉化方法,但是成本較高.
③花粉管通道法:這是我國科學家獨創的一種方法,是一種十分簡便經濟的方法。
(我國的轉基因抗蟲棉就是用此種方法獲得的)
(2)將目的基因導入動物細胞
方法:顯微注射技術。(最有效一種方法)
(3)將目的基因導人微生物細胞
①原核生物特點:繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少等.(也是常用原核生物作為受體的原因)
②方法:Ca2+處理法:一般先用Ca2+處理大腸桿菌細胞,使細胞處于一種能吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態,然后再將重組的基因表達載體導入其中。
2、PCR技術:
(1)概念:PCR全稱為聚合酶鏈式反應,是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術。
(2)原理:DNA復制。
(3)前提條件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物。
(4)條件:模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、耐高溫的DNA聚合酶(Taq酶)。
(4)過程:①高溫變性:DNA解旋過程;②低溫復性:引物結合到互補鏈DNA上;③中溫延伸:合成子鏈。PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶,高溫條件下氫鍵可自動解開。
3、基因的分離定律的實質:在雜合體的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨立性;在減數分裂形成配子的過程中,等位基因會隨同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代。
4、基因的自由組合定律的實質:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。
(1)運用PCR技術擴增出目的基因F35H的前提是已知基因F35H的一段核苷酸(堿基)序列。擴增目的基因3次可得到23=8個DNA分子,每合成1個新DNA需要消耗1對引物,有1個DNA為模板,7個DNA是新合成的,因此需要消耗7對引物。引物使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸,因此PCR中需要引物。
(2)將目的基因導入植物細胞采用最多的方法是農桿菌轉化法,農桿菌是一種在土壤中生活的微生物,能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物,并將其中的Ti質上的T-DNA轉移至受體細胞并整合到受體細胞的染色體的DNA上。因此本研究中農桿菌Ti質粒上的T-DNA序列,可以從農桿菌中轉移并隨機插入到矮牽牛的染色體DNA中。
(3)①將2個基因F35H分別用A、B表示,不含基因F35H的則用a、b表示,則植株A的基因型為AaBb。若2個基因F35H位于非同源染色體上,A/a、B/b遵循自由組合定律,含A或B的個體呈藍色,植株A自交,子代基因型及比例為A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,則表型及比例為藍花:紅花=15:1。
②若2個基因F35H位于一對同源染色體上,則產生的配子中都含有基因F35H,因此植株A自交,后代全為藍花。
③若子代的表型及比例為藍花:紅花=3:1.,說明其遵循分離定律,則2個基因F35H位于1條染色體上。
(4)經驗證A中的2個基因F35H位于非同源染色體上,則植株A的基因型可用AaBb表示,為獲得能穩定遺傳的藍花矮牽牛,科研人員利用單倍體育種的方法,單倍體育種的優點是能明顯縮短育種年限。由于遵循基因的自由組合定律,植株A可以產生4種類型配子,所得的純合二倍體藍花矮牽牛基因型可為AABB、AAbb、aaBB,因此細胞中含有4個或2個個基因F35H。
1 / 12025屆湖北省騰云聯盟高三12月聯考(一模)生物試題
1.(2024高三上·湖北模擬)水和無機鹽是農作物生長發育的必需物質,下列相關說法錯誤的是(  )
A.自由水和結合水都是細胞結構的重要組成成分
B.當農作物越冬時,細胞內的部分自由水會轉化成結合水
C.農作物根系吸收無機鹽時需要轉運蛋白參與
D.農作物中的無機鹽以離子和化合物的形式存在
2.(2024高三上·湖北模擬)《齊民要術》中系統記載了古人在農牧、食品加工與貯藏等方面的經驗,其中許多做法都與生物代謝息息相關。下列相關敘述正確的是(  )
A.“酒冷沸止,米有不消者,便是曲勢盡”中“沸”是由于微生物有氧呼吸產生大量CO2
B.“極熟時,全房折取。于屋下作蔭坑,鑿壁為孔。”說明應在低溫無氧條件下儲存果蔬
C.“作鹽水,令極咸,于鹽水中洗菜,即內甕中。”該泡菜制作過程中乳酸菌產生CO2的場所是細胞質基質
D.“鋤不厭數,勿以無草而中綴”中“鋤”可以促進植物吸收更多的無機鹽
3.(2024高三上·湖北模擬)在淀粉一瓊脂塊上分別用蘸有不同液體的棉簽涂抹五個圓點:①無菌水,②新鮮唾液,③與pH1.5的鹽酸混合的新鮮唾液,④煮沸的新鮮唾液,⑤3%的蔗糖酶溶液,然后將其放入37℃恒溫箱中保溫,2h后取出該淀粉一瓊脂塊,加入碘液(紅棕色)處理1min,洗掉碘液后,觀察圓點的顏色變化。下列敘述錯誤的是(  )
A.圓點①和②顏色不同,說明唾液中淀粉酶具有高效性
B.圓點②和④顏色不同,說明酶在高溫下容易失去活性
C.圓點②和⑤顏色不同,說明酶具有專一性
D.圓點③和④顏色都為藍色,但引起酶失活的原因不相同
4.(2024高三上·湖北模擬)研究發現,乳酸在酰基轉移酶的催化下使某激酶(Vps34)進行乳酸化修飾。Vps34經乳酸化修飾,活性升高,進而促進細胞自噬發生。另外研究發現,肝癌腫瘤形成早期,自噬是一種抑制因素,但在肝癌腫瘤晚期階段,自噬為癌細胞提供營養物質促進其生長。下列有關說法正確的是(  )
A.劇烈運動過程中肌肉組織細胞自噬水平會降低
B.細胞自噬在腫瘤發生不同時期的作用都不相同
C.細胞自噬既會有利于維持細胞內部環境相對穩定,又可能引發細胞凋亡
D.直接參與細胞自噬的細胞器能合成自身含有的水解酶
5.(2024高三上·湖北模擬)蛋白質的分選包括兩條途徑。途徑一是共翻譯轉運:在游離核糖體上合成一段肽鏈(信號肽)后,信號肽會引導核糖體一起轉移到粗面內質網上繼續合成,再經一系列加工后轉運至溶酶體、細胞膜或分泌到細胞外。途徑二是翻譯后轉運:在游離核糖體上完成肽鏈合成,然后轉運至線粒體、葉綠體、細胞核或細胞質基質等處。下列分析正確的是(  )
A.細胞內蛋白質的合成都起始于細胞質中的游離核糖體
B.構成細胞骨架的蛋白質的合成和運輸途徑是共翻譯轉運途徑
C.生長激素、胰島素、性激素等激素的分泌需經過共翻譯轉運途徑
D.蛋白質分選需要直接由細胞核提供一些信息分子
6.(2024高三上·湖北模擬)氣孔是水分和氣體進出植物葉片的通道,保衛細胞體積變大時會導致氣孔開啟,體積變小會導致氣孔關閉,下圖為保衛細胞在不同溶液中的氣孔開放程度變化,已知藍光可促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+。據圖分析錯誤的是(  )
A.用清水處理保衛細胞可能會出現甲曲線
B.用蔗糖溶液處理保衛細胞后可能會出現丁曲線
C.用KNO3溶液處理保衛細胞可能會出現乙曲線
D.用藍光處理保衛細胞可能會出現丙曲線
7.(2024高三上·湖北模擬)圖甲為一個基因型為AaXBY的精原細胞(2N=4),將該細胞的核DNA雙鏈均用15N標記后,置于只含14N的培養基中培養,經一次有絲分裂后,又將其子細胞置于只含有15N的培養基中完成減數分裂,產生了一個基因型為AaXB的異常精細胞,如圖乙所示。整個過程中不考慮基因突變且染色體變異只發生1次,下列錯誤的是(  )
A.圖乙所示細胞不是每條染色體上都有14N
B.基因型為AaXB的異常精子中含有14N的染色體數目為0或1或2或3
C.異常精細胞可能由減數分裂Ⅰ時同源染色體未分離導致
D.次級精母細胞中含14N的染色體數目可能為1~6中的任意整數
8.(2024高三上·湖北模擬)SRY基因為雄性的性別決定基因,只位于Y染色體上。近期我國科學家發現X染色體上的SDX基因突變后25%的雄鼠會發生性逆轉,轉變為可育雌鼠,其余為精子生成缺陷雄鼠。無X染色體的胚胎無法發育。下列相關說法錯誤的是(  )
A.可育雌性小鼠的性染色體組成可能為XX或XY
B.SRY基因與SDX基因不是同源染色體上的等位基因
C.SDX蛋白促進SRY基因表達可以解釋SDX基因突變雄鼠的異常表型
D.若發生性逆轉的雄鼠與野生型雄鼠雜交,子代小鼠的雌雄比為1:2
9.(2024高三上·湖北模擬)密碼子具有通用性,但研究發現,某些密碼子在線粒體和細胞核中編碼的氨基酸不同,具體情況如下表所示,若此時同一DNA分子的相同序列分別在細胞核和線粒體中表達,不可能出現的情況有(  )
密碼子 細胞核 線粒體
AUA 異亮氨酸 甲硫氨酸
UGA 終止密碼子 色氨酸
A.二者轉錄產生mRNA存在差異 B.二者形成的肽鏈長度有差異
C.二者消耗的氨基酸數量有差異 D.二者最終形成的蛋白質有差異
10.(2024高三上·湖北模擬)腫瘤浸潤性中性粒細胞(TIN)能促進乳腺癌轉移,原因是其能抵抗鐵死亡(鐵離子依賴性的新型程序性死亡)。研究發現,烏頭酸脫羧酶1(Acod1)是TIN中上調程度最高的代謝酶,基因Acod1在乳腺癌轉移中的TIN中高表達,TIN通過高表達基因Acod1來抵抗鐵死亡并促進乳腺癌轉移,故削弱TIN的功能有望增強乳腺癌治療效果。下列錯誤的是(  )
A.敲除基因Acod1可能降低TIN的存活率并限制乳腺癌轉移
B.推測基因Acod1可能屬于人體細胞中的抑癌基因
C.使用藥物抑制Acod1的活性可能有利于乳腺癌的治療
D.在體外培養乳腺癌細胞時,其分裂和增殖不會因接觸抑制而停止
11.(2024高三上·湖北模擬)在對照實驗中,常使用加法原理和減法原理設計實驗,某同學根據加法原理和減法原理設計了如下實驗,下列實驗設計與實驗原理不相符的是(  )
選項 實驗 原理
A 探究酶的高效性時,向H2O2溶液中滴加FeCl3溶液 加法原理
B 艾弗里在S型菌的DNA中加入DNA酶 減法原理
C 切除大鼠垂體探究垂體的生理作用 減法原理
D 在有氧和無氧條件下探究酵母菌細胞的呼吸方式 加法原理
A.A B.B C.C D.D
12.(2024高三上·湖北模擬)立冬前后咳嗽高發,臨床上常利用霧化糖皮質激素(GC)治療,GC隨呼吸氣流進入體內,與氣道表面黏膜上皮細胞接觸而發揮療效,但長時間高劑量的使用會引起兒童發育不良等,如圖是正常機體內GC的分泌調節過程。下列相關說法錯誤的是(  )
A.GC的合成和分泌存在分級調節和負反饋調節
B.霧化吸入GC后不會影響機體本身的GC分泌量
C.長期使用霧化GC導致的兒童發育不良等可能與腎上腺皮質功能減退有關
D.機體調節GC的分泌過程屬于神經—體液調節
13.(2024高三上·湖北模擬)2024年12月1日是第37個“世界艾滋病日”,艾滋病防治是一項長期而艱巨的任務。常采用雞尾酒療法,即將三種或三種以上的抗病毒藥物聯合使用來治療艾滋病的方法。下列敘述錯誤的是(  )
A.艾滋病是機體免疫功能不足引起的獲得性免疫缺陷病
B.HIV侵入機體后,體內的輔助性T細胞數量將持續下降
C.相比于單一用藥,混合用藥可減少病毒的抗藥性
D.雞尾酒療法中的抗病毒藥物可能為某些逆轉錄酶抑制劑
14.(2024高三上·湖北模擬)穗發芽指種子收獲前在母體植株上發芽的現象,通常發生在禾谷類作物如水稻、小麥和玉米植株遭受高溫暴雨后。研究發現穗發芽的小麥籽粒內維持較高濃度的可溶性糖、赤霉素和較低濃度的脫落酸。下列關于小麥穗發芽的敘述,錯誤的是(  )
A.穗發芽的籽粒中淀粉酶的含量和活性較低
B.外施赤霉素的抑制劑可以抑制小麥穗發芽
C.高溫高濕可能導致脫落酸分解進而使小麥穗發芽
D.穗發芽與多種植物激素及環境條件有關
15.(2024高三上·湖北模擬)我國古書有“早極而蝗”的記載,由于干旱裸露的荒地是蝗蟲最佳的產卵和孵化場所,而陰濕多雨的環境易使蝗蟲患流行性疾病,另外青蛙會捕食蝗蟲。下列敘述錯誤的是(  )
A.干旱環境主要影響蝗蟲種群的出生率
B.青蛙通過捕食影響蝗蟲的種群數量屬于生物因素
C.發生蝗災時蝗蟲的環境容納量會不斷增大
D.蝗蟲患流行性疾病會導致種群密度下降
16.(2024高三上·湖北模擬)果醋中含有多種有機酸和人體所需的氨基酸,下列相關敘述正確的是(  )
A.在醋酸發酵液表面出現的白色菌膜是酵母菌繁殖的結果
B.利用酒精進行醋酸發酵,發酵液面會出現氣泡
C.制果醋不需要嚴格滅菌,發酵產物醋酸可以抑制雜菌繁殖
D.制作果醋的程序一定是先進行酒精發酵再進行醋酸發酵
17.(2024高三上·湖北模擬)我國研究團隊用龍眼與荔枝體細胞雜交得到新品種“脆蜜”,該新品種既有龍眼的清甜風味,也有荔枝的嫩脆口感。下列敘述錯誤的是(  )
A.使用等滲溶液和酶解法可獲得龍眼和荔枝細胞的原生質體
B.調整培養基中激素的比值,不影響“脆蜜”細胞的形態變化
C.用PEG誘導龍眼與荔枝原生質體融合利用了細胞膜的流動性
D.龍眼與荔枝體細胞雜交克服了二者遠緣雜交不親和的障礙
18.(2024高三上·湖北模擬)細胞培養人造肉是指在特定的培養條件下,在培養基中利用動物干細胞培養出來的動物肉。這種肉和真正的肉類有很多相似之處,目前尚處于研究階段。科研人員使用豬肌肉干細胞,成功研發出了我國第一塊細胞培養人造肉。有關敘述錯誤的是(  )
A.培養豬肌肉干細胞時使用液體培養基,通常需加入血清等天然成分
B.在培養豬肌肉干細胞時需要在95%空氣和5%CO2的混合氣體培養箱中培養
C.用于傳代培養的細胞都需要用胰蛋白酶等處理后再用離心法收集
D.幼齡動物的肌肉干細胞增殖能力強,可用于培養人造肉
19.(2024高三上·湖北模擬)合理施氮和間作種植可以提高植物的光合產量。某科研小組設置了玉米單作(M)、玉米—馬鈴薯間作(Ⅰ)兩種種植模式下的4個氮水平,對玉米凈光合速率(Pn)和胞間CO2濃度(Ci)等指標進行測定,部分結果見下圖,回答下列問題:
注:N0:0 kg·hm-2;N1:125kg·hm-2;N2:250kg·hm-2;N3:375kg·hm-2
(1)植物吸收的氮元素可用于合成多種與光合作用有關的有機物,其中能參與光反應和暗反應的是   (至少答出三種)。
(2)不同氮水平對玉米單作凈光合速率的影響趨勢是   。N0時玉米間作凈光合速率高于單作,從影響光合作用的環境因素分析,原因是   。氮水平由N1調整為N2時,玉米Ci下降,原因是   。
(3)合理施氮和間作種植的模式在一定程度上能夠整體提高植物的總光合產量,請從光合作用和群落空間結構的角度加以解釋:   。
20.(2024高三上·湖北模擬)抑郁癥是一種常見的慢性心理疾病,表現為心情長期低落、思維遲緩、意志力減弱、認知功能障礙等,對其發病機理的解釋有眾多理論。回答下列問題:
(1)人腦的高級功能有情緒、   等(至少答出2點)。
(2)人的情緒是由位于腦干的“獎勵中心”和位于大腦的“反獎勵中樞”—外側韁核(LHB)共同調控的。神經元的放電頻率與其興奮程度成正相關。研究人員發現抑郁癥小鼠的LHB神經元的放電頻率比正常小鼠   (填“強”或“弱”),向“獎勵中心”發送的   (填“促進”或“抑制”)信號增強,使小鼠無法感受到快樂,從而產生抑郁。
(3)解釋抑郁癥發病機理的眾多理論中,單胺類假說認為抑郁癥的發生是由5-羥色胺(5-HT)等單胺類神經遞質水平低下引起的,5-HT能使人產生愉悅情緒,SERT是突觸前膜上的5-HT轉運載體,其作用機理如圖所示。
①釋放至突觸間隙的5-HT運輸到突觸后膜的方式為   。
②有臨床試驗顯示,抑郁癥患者體內的SERT數量較健康人群顯著增多,導致   ,從而引起抑郁癥的發生。據此,請提供一種研發抗抑郁藥物的思路:   。
(4)帕羅西汀和度洛西汀是臨床常用的兩種抗抑郁藥物,現欲探究單獨用藥與聯合用藥對首發抑郁癥患者的抗抑郁效果,研究人員設計臨床試驗:
①選擇符合標準的   (填“正常個體”或“首發抑郁癥患者”)若干名,隨機均分并標記為甲、乙、丙三組;
②甲組服用適宜劑量的帕羅西汀,乙組和丙組服用相同劑量的藥物依次為   ,連續用藥八周;
③每隔兩周測定各組實驗對象的臨床效果并比較。
21.(2024高三上·湖北模擬)某湖泊因排入富含N、P等元素的生活污水導致湖面漂浮著一層“綠膜”,研究人員對該湖泊中有機碳生產率(不考慮其他生態系統輸入到該系統的有機碳)進行研究,結果如圖1所示。
(1)圖1中5、7月份-0.2m處有機碳的生產率很高。而-0.6m以下水深有機碳生產率較低,主要原因是   。研究人員在污染嚴重的水域周圍建立人工濕地,對該濕地的碳循環和能量流動調查結果如圖2,圖中甲~戊表示生態系統中不同組成成分,I~III表示過程,虛線箭頭表示流經丙的能量流動情況,A、B、C代表能量流經丙所處營養級的去向,其中數字代表能量值,單位為J/(cm2·a)。
(2)圖2中,該濕地的主要成分是   (填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”),C表示   ,第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為   %。
(3)污水治理時,在岸邊大量種植挺水植物,其中香蒲、蘆葦等能向水中分泌萜類化合物抑制藻類生長,這一現象體現了生態系統的信息傳遞能夠   。養殖魚類對減輕水體富營養化及淡水湖的污染也有明顯效果,養殖時需根據水體面積的大小,環境承載力等確定魚的種類和放養量,體現了生態工程的   原理。若將該區域規劃為自然保護區,從保護生物多樣性的角度來看,該措施屬   。
22.(2024高三上·湖北模擬)普通二倍體矮牽牛因缺乏藍色色素合成所需的轉座酶而不能開藍色花,研究人員嘗試把從薔薇花瓣細胞中分離提取的轉座酶基因F35H轉入普通的矮牽牛,培育藍色矮牽牛新品種。回答下列問題:
(1)提取薔薇花瓣細胞中的DNA,能利用PCR技術擴增出目的基因F35H的前提是   。擴增目的基因3次需要消耗   對引物。PCR中需要引物的原因是   。
(2)農桿菌Ti質粒上的T-DNA序列,可以從農桿菌中轉移并隨機插入到矮牽牛的   中。
(3)經篩選培養后獲得了一株含2個基因F35H的藍色矮牽牛花植株A.經驗證確定基因F35H已成功整合,為探究2個基因F35H在染色體上的位置,研究人員利用植株A自交:
①若2個基因F35H位于非同源染色體上,則子代的表型及比例為   ;
②若2個基因F35H位于同源染色體上,則子代的表型及比例為   ;
③若2個基因F35H位于   ,則子代的表型及比例為藍花:紅花=3:1.
(4)經驗證A中的2個基因F35H位于非同源染色體上,為獲得能穩定遺傳的藍花矮牽牛,科研人員利用單倍體育種的方法,獲得了純合的藍花矮牽牛,單倍體育種的優點是   。育種過程中A產生   種類型的花粉(不考慮其他基因),所得的純合二倍體藍花矮牽牛細胞中含有   個基因F35H(填基因數量)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知識點】水在細胞中的存在形式和作用;無機鹽的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、自由水是細胞內的良好溶劑,結合水是細胞結構的重要組成部分,A錯誤;
B、寒冷條件下, 農作物體內的部分自由水轉化為結合水,使自由水與結合水的比值降低,抗逆性增強,抵御寒冷,B正確;
C、農作物根系吸收無機鹽的方式是主動運輸,需要轉運蛋白的參與,C正確;
D、生物體內的無機鹽主要以離子形式存在,有的無機鹽是某些大分子化合物的組成成分,D正確。
故選A。
【分析】1、細胞中水的存在形式及其主要功能:
(1)自由水:細胞中絕大部分以自由水形式存在的,可以自由流動的水。其主要功能:細胞內良好的溶劑,維持體液環境,參與許多生化反應,運送營養物質和代謝廢物。
(2)結合水:細胞內的一部分與其他物質相結合的水,它是細胞結構的重要組成部分。
二者的關系:自由水與結合水的比值越大,新陳代謝旺盛,但抗逆性較差;自由水與結合水的比值越小,新陳代謝緩慢,但抗逆性較強。
2、無機鹽的存在形式及作用:
(1)存在:主要是離子形式。
(2)吸收方式:主要是主動運輸。
(3)作用:①組成復雜化合物, Fe是構成血紅素的元素,Mg是構成葉綠素的元素,I是構成甲狀腺激素的元素。②可維持細胞和生物體的生命活動。③對維持細胞和生物體正常的滲透壓、酸堿平衡非常重要。
2.【答案】D
【知識點】細胞呼吸原理的應用
【解析】【解答】A、“酒冷沸止,米有不消者,便是曲勢盡”中的“沸”是起泡,是制酒過程中酵母菌進行無氧呼吸產生酒精的同時釋放CO2形成的,A錯誤;
B、 無氧條件會加快無氧呼吸,因此,果蔬一般儲存在在保持低溫、低氧、適宜的濕度的環境中,B錯誤;
C、 泡菜制作過程利用的主要微生物是乳酸菌,乳酸菌進行無氧呼吸產生乳酸,不產生CO2,C錯誤;
D、“鋤不厭數,勿以無草而中綴”中“鋤”,可以疏松土壤,增加土壤中的空氣,促進根細胞有氧呼吸,產生大量的能量,從而促進根細胞對無機鹽的主動吸收,D正確。
故選D。
【分析】1、有氧呼吸過程:第一階段(糖酵解)反應式:C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP),場所為細胞質基質;第二階段(檸檬酸循環)反應式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量(2ATP),場所為線粒體基質;第三階段(電子傳遞鏈)反應式:24[H]+6O2→12H2O+大量能量(34ATP),場所為線粒體內膜。
有氧呼吸產物中CO2的C來自C6H12O6、O來自C6H12O6與H2O;H2O的H來自C6H12O6與H2O、O來自O2。
2、無氧呼吸過程:第一階段與有氧呼吸相同:C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP),場所為細胞質基質;
第二階段丙酮酸轉化為酒精或者乳酸的過程中并不產生能量:(1)2丙酮酸(2C3H4O3)+4[H]→2C3H6O3(乳酸),場所為細胞質基質;(2)2丙酮酸(2C3H4O3)+4[H]→2C2H5OH(酒精)+2CO2,場所為細胞質基質。
3、細胞呼吸原理的應用
(1)種植農作物時,疏松土壤能促進根細胞有氧呼吸,有利于根細胞對礦質離子的主動吸收。
(2)利用酵母菌發酵產生酒精的原理釀酒,利用其發酵產生二氧化碳的原理制作面包、饅頭。
(3)利用乳酸菌發酵產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變黑、腐爛。
(5)皮膚破損較深或被銹釘扎傷后,破傷風芽孢桿菌容易大量繁殖,引起破傷風。
(6)提倡慢跑等有氧運動,是不致因劇烈運動導致氧的不足,使肌細胞因無氧呼吸產生乳酸,引起肌肉酸脹乏力。
(7)糧食要在低溫、低氧、干燥的環境中保存。
(8)果蔬、鮮花的保鮮要在低溫、低氧、適宜濕度的條件下保存。
3.【答案】A
【知識點】酶促反應的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、唾液中含唾液淀粉酶,圓點①和②的區別在于有沒有加淀粉酶,即實驗的自變量是有無淀粉酶,若圓點①和②顏色不同,說明唾液中淀粉酶具有催化作用,而酶的高效性是與無機催化劑相比較的,A錯誤;
B、高溫條件會導致淀粉酶變性失活,②是新鮮唾液,④是煮沸的新鮮唾液, 圓點②和④顏色不同,說明酶在高溫下容易失去活性 ,B正確;
C、酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類反應進行, 圓點②和⑤的區別在于酶的種類不同,二者顏色不同,說明酶具有專一性,C正確;
D、圓點③和④顏色都為藍黑色說明其中酶失活,淀粉水解少,剩余淀粉濃度大。高溫過酸、過堿都會使酶的空間結構遭到破壞發生不可逆改變,使酶永久失活。引起圓點③④顯藍黑色的原因是不同的,③是酸性條件導致淀粉酶變性失活,④是高溫條件導致淀粉酶變性失活,D正確。
故選A。
【分析】1、酶是活細胞產生的具有生物催化能力的有機物,絕大多數是蛋白質,少數是RNA。
2、酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大約是無機催化劑的107~1013倍。
(2)專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學反應。
(3)作用條件較溫和:需要適宜的溫度和pH值,在最適宜的溫度和pH條件下,酶的活性最高;高溫、過酸、過堿都會使酶的空間結構遭到破壞,使酶永久失活;在低溫下,酶的活性降低,但不會失活。
3、酶促反應的原理:酶能降低化學反應的活化能。
4.【答案】C
【知識點】細胞癌變的原因;細胞自噬
【解析】【解答】A、 劇烈運動過程中肌肉組織細胞的無氧呼吸產生乳酸增多,乳酸在酰基轉移酶的催化下使某激酶(Vps34)進行乳酸化修飾。Vps34經乳酸化修飾,活性升高,進而促進細胞自噬發生,因此,劇烈運動過程中肌肉組織細胞自噬水平上升,A錯誤;
B、細胞自噬可為其他細胞提供營養物質,在腫瘤發生不同時期的作用有相同之處,B錯誤;
C、通過細胞自噬,可以清除受損或衰老的細胞器,以及感染的微生物和毒素,從而維持細胞內部環境的穩定,自噬過強可能引發細胞凋亡,C正確;
D、水解酶的化學本質是的蛋白質,在核糖體上合成,而直接參與細胞自噬的細胞器是溶酶體,D錯誤。
故選C。
【分析】1、細胞自噬: 在一定條件下,細胞會將受損或功能退化的細胞結構等,通過溶酶體降解后再利用,這就是細胞自噬。處于營養缺乏條件下的細胞,通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質和能量;在細胞受到損傷、微生物入侵或細胞衰老時,通過細胞自噬,可以清除受損或衰老的細胞器,以及感染的微生物和毒素,從而維持細胞內部環境的穩定。有些激烈的細胞自噬,可能誘導細胞凋亡。
2、由題意可知,乳酸在酰基轉移酶的催化下使某激酶(Vps34)進行乳酸化修飾。Vps34經乳酸化修飾,活性升高,進而促進細胞自噬發生,劇烈運動過程中,無氧呼吸增強,乳酸增加,自噬水平上升。自噬可為其他細胞提供營養物質。
5.【答案】A
【知識點】其它細胞器及分離方法;細胞器之間的協調配合;脂質的種類及其功能;細胞骨架
【解析】【解答】A、依據題意可知, 蛋白質分選的兩條途徑中,蛋白質的合成都起始于細胞質中的游離核糖體,然后不同的蛋白質去向不同,A正確;
B、共翻譯轉運途徑會將合成加工好的蛋白質轉運至溶酶體、細胞膜或分泌到細胞外, 而翻譯后轉運合成的蛋白質會轉運至線粒體、葉綠體、細胞核或細胞質基質等處,骨架蛋白位于細胞質基質中,因此, 構成細胞骨架的蛋白質的合成和運輸途徑是翻譯后轉運途徑,B錯誤;
C、 生長激素、胰島素是分泌蛋白,其分泌需經過共翻譯轉運途徑,性激素的本質是本質是固醇類物質,不是蛋白質,C錯誤;
D、由題意可知,蛋白質分選是由蛋白質前端的信號肽決定的,不需要由細胞核提供信息分子,D錯誤。
故選A。
【分析】1、分泌蛋白是在細胞內合成后分泌到細胞外起作用的蛋白質。
2、分泌蛋白的合成過程大致是:首先,在游離的核糖體中以氨基酸為原料開始多肽鏈的合成。當合成了一段肽鏈后,這段肽鏈會與核糖體一起轉移到粗面內質網上繼續其合成過程并且邊合成邊轉移到內質網腔內,再經過加工折疊,形成具有一定空間結構的蛋白質。內質網膜鼓出形成囊泡,包裹著蛋白質離開內質網,到達高爾基體,與高爾基體膜融合,囊泡膜成為高爾基體膜的一部分。高爾基體還能對蛋白質做進一步的修飾加工,然后由高爾基體膜形成包裹著蛋白質的囊泡。囊泡轉運到細胞膜與細胞膜融合,將蛋白質分泌到細胞外。在分泌蛋白的合成、加工、運輸的過程中,需要消耗能量。這些能量主要來自線粒體。
6.【答案】D
【知識點】物質進出細胞的方式的綜合;滲透作用
【解析】【解答】A、圖中甲曲線的保衛細胞的氣孔開放程度逐漸增大,而保衛細胞處于清水時,保衛細胞吸水,體積變大,會導致氣孔開啟,隨著吸水較多,氣孔開放程度變大,符合甲曲線,A正確;
B、當蔗糖溶液與保衛細胞的滲透壓等滲時,細胞既不吸水也不失水,氣孔開放程度不變,可能會出現丁曲線,B正確;
C、用KNO3溶液的滲透壓大于保衛細胞時,保衛細胞會先失水氣孔開放程度下降,由于細胞會主動吸收K+、NO3-或者細胞失水,保衛細胞內溶液濃度增大,導致保衛細胞又吸水氣孔開放程度增加,因此, 用KNO3溶液處理保衛細胞可能會出現乙曲線,C正確;
D、由題意“ 藍光可促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+ ”可知,用藍光處理保衛細胞,保衛細胞主動吸收K+使細胞液濃度逐漸升高,氣孔開放程度不會下降,不可能會出現丙曲線,D錯誤。
故選D。
【分析】植物細胞通過滲透作用吸水和失水。
植物細胞質壁分離的原理:當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時,細胞就會通過滲透作用而失水,細胞液中的水分就透過原生質層進入到溶液中,使細胞壁和原生質層都出現一定程度的收縮。由于原生質層比細胞壁的收縮性大,當細胞不斷失水時,原生質層就會與細胞壁分離。
質壁分離復原的原理:當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時,細胞就會通過滲透作用而吸水,外界溶液中的水分就通過原生質層進入到細胞液中,整個原生質層就會慢慢地恢復成原來的狀態,緊貼細胞壁,使植物細胞逐漸發生質壁分離復原。
7.【答案】D
【知識點】減數分裂過程中染色體和DNA的規律性變化;DNA分子的復制;減數分裂異常情況分析
【解析】【解答】A、DNA的復制時半保留復制,細胞一次有絲分裂,DNA復制一次,DNA分子均為15N/14N;減數分裂DNA復制一次、細胞分裂兩次,有的DNA是15N/15N,有的是15N/14N,因此圖乙所示細胞不是每條染色體上都有14N,A正確;
BC、 個基因型為AaXBY的精原細胞產生基因型為AaXB的異常精細胞是由減數分裂Ⅰ時同源染色體未分離導致 。產生基因型為AaXB的異常精子的次級精母細胞的基因型可表示為AAaaXBXB,該細胞中含有的6個核DNA分子一半的DNA是15N/15N,一半的是15N/14N,且DNA分子會隨著染色體隨機進入到子細胞中,因此該次級精母細胞分裂產生的基因型為AaXB的異常精子中含有14N的染色體數目為0或1或2或3帶,BC正確;
D、由于產生了圖示異常的精細胞,而且次級精母細胞核DNA有的是15N/15N,有的是15N/14N,因此,次級精母細胞中含14N的染色體數目可能為1、2、3,D錯誤。
故選D。
【分析】1、有絲分裂不同時期的特點:(1)間期:進行DNA的復制和有關蛋白質的合成;(2)前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現紡錘體和染色體;(3)中期:染色體形態固定、數目清晰;(4)后期:著絲點分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;(5)末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
2、減數分裂過程:
(1)減數分裂Ⅰ前的間期:染色體的復制。
(2)減數分裂Ⅰ過程:①前期:同源染色體聯會形成四分體,同源染色體上的非姐妹染色單體可能交叉互換;②中期:同源染色體成對的排列在赤道板上;③后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;④末期:細胞質分裂。
(3)減數分裂Ⅱ過程:①前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現紡錘體和染色體;②中期:染色體形態固定、數目清晰;③后期:著絲點分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;④末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
3、由于DNA的半保留復制,經過1次有絲分裂后,產生的精原細胞,每個核DNA均由一條15N標記的鏈和一條14N的鏈。之后進行減數分裂,產生一個含有AaXB染色體的異常精細胞,該精細胞的出現是由于減數分裂Ⅰ時A和a所在的同源染色體未正常分離導致的,因此同時產生的三個精細胞1個AaXB,2個只含Y染色體。
8.【答案】D
【知識點】基因的分離規律的實質及應用;伴性遺傳
【解析】【解答】A、鼠的性別決定方式為XY型,正常情況下性染色體組成XY的個體發育為雄性,XX的個體發育為雌性,由于X染色體上的SDX基因突變后,25%的雄鼠會發生性逆轉,轉變為可育雌鼠,其余為精子生成缺陷雄鼠,所以可育雌性小鼠的性染色體組成可能為XX或XY,A正確;
B、X與Y雖然是同源染色體,X與Y染色體既有同源區段,也有非同源區段,由于SRY基因只位于Y染色體上,即X染色體上沒有SRY基因的等位基因或相同基因,因此,SRY基因與X染色體上的SDX基因是同源染色體上的非等位基因,B正確;
C正常雄鼠的性染色體組成為XY,SRY基因為雄性的性別決定基因,只位于Y染色體上,SDX基因位于X染色體上,而當SDX基因突變后25%的雄鼠性會發生性逆轉,轉變為可育雌鼠,其余為精子生成缺陷雄鼠,性逆轉雌鼠的性染色體上有正常的SRY基因和發生突變的SDX基因,所以SDX蛋白促進SRY基因表達可以解釋SDX基因突變雄鼠的異常表型,C正確;
D、游A選項可知發生性逆轉的雌鼠染色體為XY與野生型雄鼠(XY)雜交,后代染色體組成為XX∶XY∶YY=1∶2∶1。又因為無X染色體的胚胎無法發育,所以正常發育個體中XX∶XY=1∶2。但由于性逆轉雌鼠X染色體存在SDX基因突變的情況,所以當子代染色體組成為XY的個體的X染色體來自性逆轉雌鼠時,會 25%的小鼠發生性逆轉轉變為可育雌鼠,因此,子代小鼠的雌雄比例不為1∶2,D錯誤。
故選D。
【分析】1、性別決定是指雌雄異體的生物決定性別的方式,性別是由染色體決定的。性別決定有XY型和ZW型,XY型性別決定的特點是雌性動物體內有兩條同型的性染色體XX,雄性個體內有兩條異型的性染色體XY,如哺乳動物、果蠅等;ZW性別決定的生物的雄性個體的性染色體組成是ZZ,雌性個體是ZW,如禽類等。
2、決定性別的基因位于性染色體上,但是性染色上的基因不都與性別決定有關。只有那些能影響到生殖器官的發育和性激素合成的基因才與性別決定有關。
3、等位基因是位于同源染色體的同一位置上控制相對性狀的基因。
9.【答案】A
【知識點】遺傳信息的轉錄;遺傳信息的翻譯
【解析】【解答】A、mRNA是以DNA一條鏈為模板,按照堿基互補配對原則合成, 同一DNA分子的相同序列分別在細胞核和線粒體中轉錄產生的mRNA堿基序列相同,A錯誤;
BC、由于密碼子UGA在線粒體中編碼色氨酸,在細胞核中為終止密碼子,而因此同一DNA分子的相同序列分別在細胞核和線粒體中表達,二者形成的肽鏈長度有差異,消耗的氨基酸數量不同,BC正確;
D、密碼子AUA在線粒體中編碼甲硫氨酸,在細胞核中編碼異亮氨酸,因此,同一DNA分子的相同序列分別在不同的部位編碼的氨基酸不同,可能會使翻譯出的蛋白質有差異,D正確。
故選A。
【分析】基因表達包括轉錄和翻譯兩個過程,其中轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,需要RNA聚合酶參與;翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程,該過程發生在核糖體上,需要以氨基酸為原料,還需要酶、能量和tRNA。
10.【答案】B
【知識點】癌細胞的主要特征;細胞癌變的原因
【解析】【解答】A、由于基因Acod1在乳腺癌轉移中的TIN中高表達,TIN通過高表達基因Acod1來抵抗鐵死亡并促進乳腺癌轉移, 因此,敲除基因Acod1,可能降低TIN的存活率,促進鐵死亡,從而限制限制乳腺癌轉移,A正確;
B、高表達基因Acod1促進乳腺癌轉移,而抑癌基因表達的蛋白質能抑制細胞的生長和增殖,或者促進細胞凋亡,由此推測基因Acod1不屬于人體細胞中的抑癌基因,B錯誤;
C、TIN通過高表達基因Acod1來抵抗鐵死亡并促進乳腺癌轉移,因此使用藥物抑制Acod1的活性可能有利于乳腺癌的治療,C正確;
D、癌細胞發生了變化,細胞膜上的糖蛋白等物質減少,因此,在體外培養乳腺癌細胞時,其分裂和增殖不會因接觸抑制而停止,D正確。
故選B。
【分析】1、癌細胞形成的根本原因是原癌基因和抑癌基因發生基因突變,其中原癌基因負責調節細胞周期,控制細胞生長和分裂的過程,抑癌基因表達的蛋白質能抑制細胞的生長和增殖,或者促進細胞凋亡。
2、癌細胞的特征為:(1)能無限增殖;(2)癌細胞的形態結構發生顯著改變;(3)癌細胞表面發生變化,細胞膜上的糖蛋白等物質減少,使細胞間黏著性降低,易于在體內分散和轉移。
11.【答案】D
【知識點】探究影響酶活性的因素;探究酵母菌的呼吸方式;肺炎鏈球菌轉化實驗;動物激素的調節
【解析】【解答】A、加法原理是紿研究對象施加自變量進行干預,探究酶的高效性時,向H2O2溶液中滴加FeCl3溶液屬于加法原理,A不符合題意;
BC、減法原理是排除自變量對研究對象的干擾,同時盡量保持被研究對象的穩定,艾弗里在S型菌的DNA中加入DNA酶是去除DNA,切除大鼠垂體探究垂體的生理作用去除了垂體,屬于減法原理,BC不符合題意;
D、酵母菌既可以在有氧條件下進行有氧呼吸,在無氧條件下進行無氧呼吸,在有氧和無氧條件下探究酵母菌細胞的呼吸方式是對比實驗,不屬于加法原理,D符合題意。
故選D。
【分析】自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”
1、加法原理:與常態比較人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。例如,在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中,實驗組分別加熱、滴加FeCl,溶液、滴加肝臟研磨液;又如探究不同酸堿度對酶活性的影響實驗等。
2、減法原理:與常態比較人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。例如,在艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中,每個實驗組特異性地去除了一種物質;又如驗證光合作用產生淀粉的實驗等。
12.【答案】B
【知識點】神經、體液調節在維持穩態中的作用;激素分泌的分級調節
13.【答案】B
【知識點】中心法則及其發展;免疫功能異常
【解析】【解答】A、艾滋病全稱為獲得性免疫缺陷病毒綜合征,是由人類缺陷病毒(HIV)引起的一種嚴重威脅人類健康的傳染病,A正確;
B、HIV最初侵入人體后,可作為引起免疫反應的抗原,引發機體發生特異性免疫,輔助性T細胞增殖分化分泌細胞因子參與體液免疫與細胞免疫過程,機體可以產生抗體消滅大部分病毒,但后期隨著HIV濃度增加,會破壞輔助性T細胞,輔助性T細胞數量不斷減少,細胞免疫和體液免疫能力均下降,各種感染機會增加,因此,HIV侵入機體后,體內的輔助性T細胞數量先增多后將下降,B錯誤;
C、由于藥物對病毒的抗藥性具有選擇作用,長期使用一種抗病毒藥,會導致病毒的抗藥性增強,與單一用藥比較,混合用藥可減少病毒的抗藥性,C正確;
D、 雞尾酒療法即將三種或三種以上的抗病毒藥物聯合使用來治療艾滋病的方法,而HIV是一種逆轉錄病毒,逆轉錄過程需要逆轉錄酶參與,雞尾酒療法中的抗病毒藥物可能為某些逆轉錄酶抑制劑,D正確。
故選B。
【分析】1、免疫失調引起的疾病
  過敏反應 自身免疫病 免疫缺陷病
概念 已免疫的機體再次接受相同抗原刺激時所發生的組織損傷或功能紊亂 自身免疫反應對自身的組織和器官造成損傷 由于機體免疫功能不足或缺乏而引起的疾病,可分為兩類:先天性免疫缺陷病、獲得性免疫缺陷病
發病機理 相同過敏原再次進入機體時與吸附在細胞表面的相應抗體結合使細胞釋放組織胺而引起 抗原結構與正常細胞物質表面結構相似,抗體消滅抗原時,也消滅正常細胞 人體免疫系統功能先天不足(遺傳缺陷)或遭病毒等攻擊破壞而致
舉例 消化道、呼吸道過敏反應、皮膚過敏反應等 類風濕性關節炎、風濕性心臟病、系統性紅斑狼瘡 先天性胸腺發育不良、艾滋病
2、HIV病毒的結構:HIV是RNA病毒,由RNA和蛋白質外殼組成,HIV沒有細胞結構,必需寄生在輔助性T細胞中才能生存。
14.【答案】A
【知識點】其他植物激素的種類和作用;環境因素參與調節植物的生命活動
【解析】【解答】A、正常小麥籽粒內含有大量的淀粉,淀粉水解可得到可溶性的麥芽糖或葡萄糖,由于穗發芽的小麥籽粒內維持較高濃度的可溶性糖,可能是由淀粉分解得到的,說明其淀粉酶的含量和活性較高,A錯誤;
B、 穗發芽的小麥籽粒內維持較高濃度的可溶性糖、赤霉素和較低濃度的脫落酸,而赤霉素可促進種子的萌發,因此,外施赤霉素的抑制劑可以抑制小麥穗發芽,B正確;
C、 穗發芽通常發生在禾谷類作物如水稻、小麥和玉米植株遭受高溫暴雨后 ,且 穗發芽的小麥籽粒內維持較低濃度的脫落酸,而脫落酸可抑制種子萌發,高溫高濕可能導致脫落酸分解進而使小麥穗發芽,C正確;
D、由于穗發芽通常發生在禾谷類作物如水稻、小麥和玉米植株遭受高溫暴雨后,且穗發芽的小麥籽粒內維持較高濃度的可溶性糖、赤霉素和較低濃度的脫落酸, 因此,穗發芽與多種植物激素(如赤霉素、脫落酸等)及環境條件(如溫度、濕度等)有關,D正確。
故選A。
【分析】1、赤霉素的主要作用是促進細胞伸長,從而引起植物的增高,促進種子的萌發和果實的發育;脫落酸的主要作用是抑制細胞分裂,抑制種子萌發,促進葉和果實的衰老和脫落。
2、植物生長發育的整體調控:
(1)基因表達調控:植物的生長、發育、繁殖、休眠等都處在基因適時選擇性表達的調控之下。
(2)激素調節:激素作為信息分子會影響細胞的基因表達,從而起到調節作用。同時,激素的產生和分布基因表達調控的結果,也受到環境因素的影響。
(3)環境因素調節:調節植物生長的環境因素主要是光、溫度、重力。光作為一種信號,影響、調控植物生長、發育的全過程,溫度影響植物的各項生命活動,以及植物的地域性分布等,重力是調節植物生長發育和形態建成的重要環境因素。在個體層次,植物生長、發育、繁殖、休眠,實際上是植物響應環境變化,調控基因表達以及激素產生、分布,最終表現在器官和個體水平上的變化。
15.【答案】C
【知識點】種群的特征;種群的數量變動及其原因;種群數量的變化曲線
【解析】【解答】A、由于蝗蟲最佳的產卵和孵化場所是干旱裸露的荒地,因此干旱環境主要影響蝗蟲種群的出生率,A正確;
B、食物、天敵等是影響生物種群數量的生物因素,青蛙通過捕食影響蝗蟲的種群數量屬于生物因素,B正確;
C、當發生蝗災時,由于蝗蟲的大爆發使其食物來源緊缺,環境容納量下降,C錯誤;
D、蝗蟲患流行性疾病會導致蝗蟲死亡率增大,種群密度下降,D正確。
故選C。
【分析】1、種群的數量特征有種群密度,出生率和死亡率,遷入率和遷出率,年齡結構,性別比例。種群密度是種群最基本的數量特征,遷入率和遷出率、出生率和死亡率決定種群數量的變化,但年齡結構是通過影響出生率和死亡率影響數量變化的,性別比例通過影響出生率影響數量變化的。
2、影響種群數量變化的因素包括生物因素和非生物因素,動物種群數量受生物因素影響的同時,也受氣溫、日照和降水等非生物因素的影響,氣候、季節、降水等的變化,影響程度與種群密度沒有關系,屬于非密度制約因素,食物和天敵等生物因素對種群數量的作用強度與該種群的密度是相關的。
3、環境容納量:在環境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數量稱為環境容納量,又稱為K值。同一種生物的K值不是固定不變的,會受到環境的影響,環境遭受破壞,K值會下降;當生物生存的環境改善,K值會上升。
16.【答案】C
【知識點】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、醋酸發酵利用的微生物醋酸菌是好氧型細菌,發酵液表面的白色菌膜主要是醋酸桿菌在有氧條件下大量繁殖生長而成的代謝產物,A錯誤;
B、當缺少糖源時和有氧條件下,醋酸桿菌可將乙醇(酒精)氧化成醋酸、水和能量,不產生二氧化碳,不會出現氣泡,B錯誤;
C、制果醋不需要嚴格滅菌,因為發酵產物醋酸呈酸性,可以抑制雜菌繁殖,C正確;
D、在糖源和氧氣充足的情況下,醋酸菌可以利用葡萄糖直接進行醋酸發酵,D錯誤。
故選C。
【分析】1、參與果酒制作的微生物是酵母菌,其新陳代謝類型為異養兼性厭氧型,屬于真核細胞,條件是18~30℃、前期需氧,后期不需氧。
2、參與果醋制作的微生物是醋酸菌,代謝類型是需氧型細菌,屬于原核細胞,條件是30~35℃、一直需氧。當氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸。當缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變為乙醛,再將乙醛變為醋酸。
17.【答案】B
【知識點】植物體細胞雜交的過程及應用;植物組織培養的影響因素
【解析】【解答】A、細胞壁的主要成分是纖維素和果膠,因此,可以用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞的到原生質體,維持細胞的正常形態需要等滲溶液,因此使用等滲溶液和酶解法可獲得龍眼和荔枝細胞的原生質體,A正確;
B、植物組織培養中,生長素用量與細胞分裂素用量的比值不同,細胞分化的方向不同,因此調整培養基中激素的比值,會影響“脆蜜”細胞的形態變化,B錯誤;
C、原生質體融合的原理是細胞膜具有一定的流動性,C正確;
D、龍眼與荔枝屬于不同的物種,存在生殖隔離,自然條件下不能雜交產生可育后代,通過植物體細胞雜交技術培育得到的新品種“脆蜜”克服了遠緣雜交不親和的障礙,D正確。
故選B。
【分析】1、植物組織培養技術包括脫分化和再分化兩個階段,脫分化也稱去分化,是指離體培養條件下生長的細胞,組織或器官經過細胞分裂或不分裂逐漸失去原來的結構和功能而恢復分生狀態,形成無組織結構的細胞團或愈傷組織或成為未分化細胞特性的細胞的過程。再分化指離體培養的植物細胞和組織可以由脫分化狀態重新分化,形成另一種或幾種類型的細胞、組織、器官,甚至形成完整植株的過程。
2、植物體細胞雜交技術:就是將不同種的植物體細胞原生質體在一定條件下融合成雜種細胞,并把雜種細胞培育成完整植物體的技術。物體細胞雜交的終點是培育成雜種植株,而不是形成雜種細胞就結束;雜種植株的特征:具備兩種植物的遺傳特征,原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質;植物體細胞雜交克服了遠緣雜交不親和的障礙。
3、誘導原生質體融合的化學法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法等。
18.【答案】C
【知識點】動物細胞培養技術;胚胎干細胞及其應用
【解析】【解答】A、由于動物細胞生活的內環境還有些成分尚未研究清楚,所以需要加入動物血清以提供一個類似生物體內的環境,動物細胞培養用液體培養基有利于動物細胞的增殖,A正確;
B、動物細胞培養所需的氣體主要有O2、CO2,O2是細胞代謝所必需的,CO2的主要作用是維持培養液的pH,因此, 在培養豬肌肉干細胞時需要在95%空氣和5%CO2的混合氣體培養箱中培養,B正確;
C、在進行傳代培養時,貼滿瓶壁的細胞需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等處理,使之分散成單個細胞,然后再用離心法收集,然后將收集的細胞制成細胞懸液,分瓶培養,C錯誤;
D、幼齡動物的肌肉干細胞分化程度較低,增殖能力強,有絲分裂旺盛,容易培養,可用于培養人造肉,D正確。
故選C。
【分析】1、動物細胞培養就是從動物機體中取出相關的組織,將它分散成單個細胞,然后放在適宜的培養基中,讓這些細胞生長和增殖。過程:取動物組織塊→剪碎組織→用胰蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉入培養液中(原代培養)→放入二氧化碳培養箱培養→貼滿瓶壁的細胞用酶分散為單個細胞,制成細胞懸液→轉入培養液(傳代培養)→放入二氧化碳培養箱培養。
2、動物細胞培養的條件:(1)無菌、無毒的環境:①消毒、滅菌;②添加一定量的抗生素;③定期更換培養液,以清除代謝廢物.
(2)營養物質:糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然物質.
(3)溫度和PH:36.5℃±0.5℃;適宜的pH:7.2~7.4.
(4)氣體環境:95%空氣(細胞代謝必需的)和5%的CO2(維持培養液的pH)。
3、應用:生產有重要價值的生物制品,如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。基因工程中受體細胞的培養。用于檢測有毒物質,判斷某種物質的毒性。科學家培養正常或各種病變的細胞,用于生理、病理、藥理等方面的研究,如用于篩選抗癌藥物等,為治療和預防癌癥及其他疾病提供理論依據。
19.【答案】(1)葉綠素、ATP、酶、NADPH等
(2)在一定濃度范圍內,玉米單作的凈光合速率隨外施氮濃度的增加而增大,超過該濃度范圍,玉米單作凈光合速率下降;間作改變了玉米間的通風透氣性,提高了胞間二氧化碳濃度,增強了玉米葉片的光合作用,故間作光合速率高于單作。;氮濃度增加,使光合色素、光合作用相關酶等的合成量增加,加快了光合作用光反應和暗反應的速率,從而使Ci下降。
(3)合理施氮會促進光合色素及相關酶的合成等,進而促進植物的光合作用,提高凈光合速率;間作形成的高矮相錯的群落垂直結構,可提高植物對光能的利用率
【知識點】影響光合作用的環境因素;群落的結構;光合作用原理的應用
【解析】【解答】(1) 參與光反應和暗反應的葉綠素、ATP、酶、NADPH等物質都含有氮元素, N元素來自植物的根系吸收。
(2)①由圖2可知,氮水平在N0~N2范圍內,玉米單作的凈光合速率隨外施氮濃度的增加而增大,但是N3時的凈光合速率小于N2時凈光合速率,故不同氮水平對玉米單作凈光合速率的影響趨勢是:在一定濃度范圍內,玉米單作的凈光合速率隨外施氮濃度的增加而增大,超過該濃度范圍,玉米單作凈光合速率下降。
② 影響光合作用的環境因素包括溫度、CO2濃度、光照強度等,據圖2可知,不同氮水平單作與間作玉米的CO2濃度不同,凈光合速率不同。N0時, 玉米—馬鈴薯間作改變了玉米間的通風透氣性,提高了胞間二氧化碳濃度,增強了玉米葉片的光合作用,故間作玉米的光合速率高于單作。
③氮構成的能參與光合作用的有機物有葉綠素、ATP、酶、NADPH等,所以氮水平由N1調整為N2時,氮水平提高,使光合色素、光合作用相關酶等的合成量增加,加快了光合作用光反應和暗反應的速率,從而使玉米胞間CO2濃度下降。
(3)合理施氮會促進光合色素及相關酶的合成等,進而促進植物的光合作用,提高凈光合速率;間作形成的高矮相錯的群落垂直結構,可提高植物對光能的利用率,因此,合理施氮和間作種植的模式在一定程度上能夠整體提高植物的總光合產量。
【分析】1、光合作用的過程:
(1)光反應階段:
①場所:葉綠體的類囊體上。
②條件:光照、色素、酶等。
③物質變化:葉綠體利用吸收的光能,將水分解成NADPH和O2,同時促成ADP和Pi發生化學反應,形成ATP。
④能量變化:光能轉變為ATP、NADPH中的活躍的化學能。
(2)暗反應階段:
①場所:葉綠體內的基質中。
②條件:多種酶參加催化。
③物質變化:①CO2的固定:CO2與植物體內的C5結合,形成C3。②C3的還原:在有關酶的催化作用下,C3接受ATP、NADPH釋放的能量并且被NADPH還原,經過一系列的變化,形成葡萄糖和C5。
④能量變化:ATP、NADPH 中活躍的化學能轉變為有機物中的穩定的化學能。
2、影響光合作用的環境因素主要包括:
(1)光照強度:在一定范圍內,光照強度逐漸增強光合作用中光反應強度也隨著加強,但光照增強到一定程度時,光合作用強度就不再增加。
(2)CO2:CO2是植物進行光合作用的原料,只有當環境中的CO2達到一定濃度時,植物才能進行光合作用。
(3)溫度 :溫度可以通過影響暗反應的酶促反應來影響光合作用,在一定范圍內隨溫度的提高,光合作用加強,溫度過高時也會影響酶的活性,使光合作用強度減弱。
(4)水分: 既是光合作用的原料,又是體內各種化學反應的介質.水分還能影響氣孔的開閉,間接影響CO2進入植物體內,如夏季的“午休”現象。
(5)礦質元素 :如Mg是葉綠素的組成成分,N是光合酶的組成成分,P是ATP分子的組成成分等等。
(1)N元素是植物體內的重要元素之一,可參與合成多種物質,其中能參與光合作用的有葉綠素、ATP、酶、NADPH等。
(2)①由圖2可知,氮水平在N2之前玉米單作的凈光合速率隨外施氮濃度的增加而增大,N3時凈光合速率小于N2時凈光合速率,故不同氮水平對玉米單作凈光合速率的影響趨勢是:在一定濃度范圍內,玉米單作的凈光合速率隨外施氮濃度的增加而增大,超過該濃度范圍,玉米單作凈光合速率下降。
②N0時單作降低了玉米的光合速率,原因是間作改變了玉米間的通風透氣性,提高了胞間二氧化碳濃度,二氧化碳濃度的提高增強了玉米葉片的光合作用,故間作光合速率高于單作。
③氮構成的能參與光合作用的有機物有葉綠素、ATP、酶、NADPH等,所以氮水平提高,使光合色素、光合作用相關酶等的合成量增加,加快了光合作用光反應和暗反應的速率,從而使玉米胞間CO2濃度下降。
(3)合理施氮和間作種植的模式在一定程度上能夠整體提高植物的總光合產量,因為合理施氮會促進光合色素及相關酶的合成等,進而促進植物的光合作用,提高凈光合速率;間作形成的高矮相錯的群落垂直結構,可提高植物對光能的利用率。
20.【答案】(1)語言、學習、記憶
(2)強;抑制
(3)擴散;突觸前膜對5-HT的回收率升高,降低突觸間隙中5-HT的含量,興奮傳遞受限;設計能夠特異性抑制SERT作用的藥物,有效降低突觸前膜對5-HT的回收
(4)首發抑郁癥患者;度洛西汀、度洛西汀和帕羅西汀
【知識點】神經沖動的產生和傳導;腦的高級功能
【解析】【解答】(1)人腦的高級功能是指對外部世界的感知以及控制機體的反射活動外,還具有語言、學習、記憶和思維等高級功能,其中語言功能是人腦特有的高級功能。
(2)由于神經元的放電頻率與其興奮程度成正相關 ,LHB是位于大腦的“反獎勵中樞”,產生抑郁的小鼠無法感受到快樂。因此,抑郁癥小鼠的LHB神經元的放電頻率比正常小鼠強,向“獎勵中心”發送的抑制信號增強,使小鼠無法感受到快樂,從而產生抑郁。
(3)①在突觸間隙的5-HT,由突觸前膜釋放后通過擴散的方式運輸到突觸后膜的受體附近,與突觸后膜上的受體結合。
② 單胺類假說認為抑郁癥的發生是由5-羥色胺(5-HT)等單胺類神經遞質水平低下引起的,5-HT能使人產生愉悅情緒,SERT是突觸前膜上的5-HT轉運載體,SERT可以將突觸間隙的5-HT轉運到突觸前膜,SERT數量增多可以導致突觸前膜對5-HT的回收率升高,降低突觸間隙中5-HT的含量,興奮傳遞受限,從而引起抑郁癥的發生。所以,研發抗抑郁藥物的思路為:設計能夠特異性抑制SERT作用的藥物,有效降低突觸前膜對5-HT的回收。
(4)實驗要遵循對照原則、單一變量的原則等,本實驗的目的是探究單獨用藥與聯合用藥對首發抑郁癥患者的抗抑郁效果,所以應該選擇首發抑郁癥患者為實驗對象,隨機均分并標記為甲、乙、丙三組。甲組服用適宜劑量的帕羅西汀,乙組和丙組服用相同劑量的藥物依次為度洛西汀、帕羅西汀和度洛西汀,連續服藥八周,每隔兩周測定各組實驗對象的臨床效果并比較。
【分析】1、中樞神經系統包括腦和脊髓,腦包括大腦、小腦、腦干和下丘腦,人腦的高級功能是指對外部世界的感知以及控制機體的反射活動外,還具有語言、學習、記憶和思維功能;下丘腦有體溫調節中樞、水鹽平衡調節中樞,血糖調節的中樞,還與生物節律等功能有關;腦干中有維持生命活動的基本中樞,如呼吸中樞等;小腦有維持軀體平衡的中樞;脊髓中有調節軀體運動的低級中樞。
2、突觸是由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜構成的,突觸小體含有突觸小泡,內含神經遞質,神經遞質有興奮性和抑制性兩種,受到刺激以后神經遞質由突觸小泡運輸到突觸前膜與其融合,遞質以胞吐的方式排放到突觸間隙,作用于突觸后膜,引起突觸后膜的興奮或抑制。
(1) 人腦的高級功能有情緒、語言、學習和記憶等方面的高級功能,其中語言功能是人腦特有的高級功能。
(2)神經元的放電頻率與其興奮程度成正相關。抑郁癥小鼠的LHB神經元的放電頻率比正常小鼠強向“獎勵中心”發送的抑制信號增強,使小鼠無法感受到快樂,從而產生抑郁。
(3)①在神經元的軸突末梢處,有許多突觸小泡。 當軸突末梢有神經沖動傳來時,突觸小泡受到刺激,就會向突觸前膜移動并與它融合,同時釋放一種化學物質—5-HT,釋放至突觸間隙的5-HT通過突觸間隙擴散到突觸后膜的受體附近,與突觸后膜上的受體結合。
②SERT是突觸前膜上的5-HT轉運載體,其功能是將突觸間隙的5-HT轉運到突觸前膜。抑郁癥患者體內的SERT數量較健康人群顯著增多,導致突觸前膜對5-HT的回收率升高,降低突觸間隙中5-HT的含量,興奮傳遞受限,從而引起抑郁癥的發生。單胺類假說認為抑郁癥的發生是由5-羥色胺(5-HT)等單胺類神經遞質水平低下引起的,所以設計能夠特異性抑制SERT作用的藥物,有效降低突觸前膜對5-HT的回收是研發抗抑郁藥物的思路。
(4) 實驗目的是探究單獨用藥與聯合用藥對首發抑郁癥患者的抗抑郁效果,所以應該選擇首發抑郁癥患者為實驗對象,隨機均分并標記為甲、乙、丙三組。甲組服用適宜劑量的帕羅西汀,乙組和丙組服用相同劑量的藥物依次為度洛西汀、帕羅西汀和度洛西汀,連續服藥八周,每隔兩周測定各組實驗對象的臨床效果并比較。
21.【答案】(1)藻類大量生長,堆積在表層,使下層水體中光照強度明顯減弱
(2)乙;第二營養級(丙)生長、發育、繁殖的能量;20
(3)調節生物的種間關系,維持生態系統的平衡與穩定;協調;就地保護
【知識點】生態系統的結構;生態系統中的信息傳遞;生態工程依據的生態學原理;生態系統的能量流動;生物多樣性的保護措施
【解析】【解答】(1)湖泊中的群落在垂直方向上具有明顯的分層現象,影響因素主要是光照強度與光質。
由于湖泊中富含N、P等元素,5、7月份藻類大量生長,堆積在表層,使-0.6m以下水體中光照強度明顯比-0.2m處減弱,從而導致較淺的位置有機碳的生產量很高,較深的位置有機碳生產率較低。
(2)生態系統的主要成分是生產者,依據圖示的碳循環部分示意圖中的箭頭指向可推知:甲為大氣中的CO2庫,乙為生產者,丙、丁為消費者,其中 丙為初級消費者,丁為次級消費者, 戊為分解者,因此該濕地的主要成分是乙。圖中 A、B、C代表能量流經丙所處營養級的去向,A為丙從乙攝入的能量100J/(cm2·a),經糞便流向分解者戊的能量為25J/(cm2·a),同化的能量B為(100-25)=75J/(cm2·a),45J/(cm2·a)表示通過呼吸作用以熱能形式散失,C表示丙用于自身的生長、發育、繁殖的能量,為30J/(cm2·a)。第三營養級丁同化的能量為15J/(cm2 a),因此第二營養級(丙)到第三營養級(丁)的能量傳遞效率為(15÷75)×100%=20%。
(3)香蒲、蘆葦與藻類之間是種間競爭關系,香蒲、蘆葦等能向水中分泌萜類化合物,抑制藻類的生長,是生態系統的信息傳遞能夠調節種間關系,維持生態系統的平衡與穩定的體現。生態系統的生物數量不超過環境承載力(環境容納)的限度是,水產養殖基地需根據水體面積的大小,環境承載力等確定魚的種類和放養量,體現了生態工程的協調原理。建立自然保護區屬于保護生物多樣性的就地保護。
【分析】1、某一營養級能量的攝入量=同化量+糞便量。同化量=呼吸消耗的能量+用于生長發育和繁殖等生命活動的能量=呼吸消耗的能量+流向下一營養級+未被利用的能量+流向分解者的能量。
2、生物多樣性的保護的保護措施:
(1)就地保護(自然保護區):就地保護是保護物種多樣性最為有效的措施。
(2)易地保護:如建立動物園、植物園,易地保護是就地保護的補充,它為行將滅絕的物種提供了最后的生存機會。
(3)利用生物技術對生物進行瀕危物種的基因進行保護,如建立精子庫、種子庫等。
(4)利用生物技術對生物進行瀕危物種進行保護,如人工授精、組織培養和胚胎移植等。
3、分析圖示1:5、7月份-0.2m處有機碳的生產率很高,但-0.6m以下水深有機碳生產率較低,主要原因是藻類大量生長,堆積在表層,使下層水體中光照強度明顯減弱。
分析示意圖2,甲表示大氣中的二氧化碳庫、乙表示生產者、丙表示初級消費者(其中A、B、C代表能量被丙攝入后的具體流向)、丁表示次級消費者、戊表示分解者。
(1)在垂直方向上,該群落具有明顯的分層現象。5、7月份-0.2m處有機碳的生產率很高,而-0.6m以下水深有機碳生產率較低,主要原因是藻類大量生長,堆積在表層,使下層水體中光照強度明顯減弱,從而導致較淺的位置有機碳的生產量很高,較深的位置有機碳生產率較低。
(2)依據圖示的碳循環部分示意圖中的箭頭指向可推知:甲為大氣中的CO2庫,乙為生產者,丙為初級消費者,丁為次級消費者,戊為分解者,因此該濕地的主要成分是乙(生產者)。丙從乙攝入的能量A為100J/(cm2·a),一部分能量未被同化流向分解者戊為25J/(cm2·a),同化的能量B為(100-25)J/(cm2·a),其中有45J/(cm2·a)經呼吸作用以熱能形式散失,還有30J/(cm2·a)的能量用于丙自身的生長、發育、繁殖,即圖示中C的能量。第三營養級丁同化的能量為15J/(cm2 a),因此第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為(15÷75)×100%=20%。
(3)香蒲、蘆葦等能向水中分泌萜類化合物,抑制藻類的生長,體現了生態系統的信息傳遞能夠調節種間關系,維持生態系統的平衡與穩定。協調原理是生態系統的生物數量不超過環境承載力(環境容納)的限度,水產養殖基地需根據水體面積的大小,環境承載力等確定魚的種類和放養量,體現了生態工程的協調原理。若將該區域規劃為自然保護區,從保護生物多樣性的方法來看屬于就地保護。
22.【答案】(1)已知基因F35H的一段核苷酸(堿基)序列;7;使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸
(2)染色體DNA
(3)藍花:紅花=15:1;全為藍花;1條染色體上
(4)縮短育種年限;4;4個或2個
【知識點】基因的自由組合規律的實質及應用;PCR技術的基本操作和應用;單倍體育種;基因工程的操作程序(詳細)
【解析】【解答】(1)已知擴增目的基因F35H的一段核苷酸(堿基)序列是運用PCR技術擴增出目的基因F35H的前提。每合成1個新DNA需要消耗1對引物,擴增目的基因3次可得到23=8個DNA分子,有1個DNA為模板,7個DNA是新合成的,因此需要消耗7對引物。PCR中需要引物的原因是引物可以使DNA聚合酶能夠從引物的3ˊ端開始連接脫氧核苷酸。
(2)將目的基因導入植物細胞采用最多的方法是農桿菌轉化法。農桿菌轉化法的原理是農桿菌中的Ti質粒上的T-DNA可轉移至受體細胞,并且整合到受體細胞染色體的DNA上,而且農桿菌是能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物。因此本研究中農桿菌Ti質粒上的T-DNA序列,可以從農桿菌中轉移并隨機插入到矮牽牛的染色體DNA中。
(3)設2個基因F35H分別用A、B表示,不含基因F35H的則用a、b表示,含A或B的個體開藍花,aabb的植物開紅花,植株A的基因型為AaBb。
①若2個基因F35H位于非同源染色體上,則A/a、B/b遵循自由組合定律,植株A(AaBb)自交,子代基因型及比例為A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,則表型及比例為藍花:紅花=15:1。
②若2個基因F35H位于一對同源染色體上,則產生的配子中都含有基因F35H,因此植株A自交,后代全為藍花。
③若2個基因F35H位于1條染色體上,兩基因連鎖在一起遺傳,遵循分離定律,子代的表型及比例為藍花:紅花=3:1。
(4)由于植株A中的2個基因F35H位于非同源染色體上,則由(3)可知,植株A的基因型可用AaBb表示,用連續自交或單倍體育種都可以獲得能穩定遺傳的藍花矮牽牛。單倍體育種的優點是能明顯縮短育種年限。由于2個基因F35H位于非同源染色體上,遵循基因的自由組合定律,植株A可以產生4種比例相等的配子AB、Ab、aB、ab,含A或B的個體開藍花,所得的純合二倍體藍花矮牽牛基因型可為AABB、AAbb、aaBB,因此細胞中含有4個或2個個基因F35H。
【分析】1、將目的基因導入受體細胞的方法:
(1)將目的基因導入植物細胞
①農桿菌轉化法(約80%的轉基因植物都是用這種方法獲得的)
②基因槍法:是單子葉植物中常用的一種基因轉化方法,但是成本較高.
③花粉管通道法:這是我國科學家獨創的一種方法,是一種十分簡便經濟的方法。
(我國的轉基因抗蟲棉就是用此種方法獲得的)
(2)將目的基因導入動物細胞
方法:顯微注射技術。(最有效一種方法)
(3)將目的基因導人微生物細胞
①原核生物特點:繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少等.(也是常用原核生物作為受體的原因)
②方法:Ca2+處理法:一般先用Ca2+處理大腸桿菌細胞,使細胞處于一種能吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態,然后再將重組的基因表達載體導入其中。
2、PCR技術:
(1)概念:PCR全稱為聚合酶鏈式反應,是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術。
(2)原理:DNA復制。
(3)前提條件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物。
(4)條件:模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、耐高溫的DNA聚合酶(Taq酶)。
(4)過程:①高溫變性:DNA解旋過程;②低溫復性:引物結合到互補鏈DNA上;③中溫延伸:合成子鏈。PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶,高溫條件下氫鍵可自動解開。
3、基因的分離定律的實質:在雜合體的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨立性;在減數分裂形成配子的過程中,等位基因會隨同源染色體的分開而分離,分別進入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代。
4、基因的自由組合定律的實質:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。
(1)運用PCR技術擴增出目的基因F35H的前提是已知基因F35H的一段核苷酸(堿基)序列。擴增目的基因3次可得到23=8個DNA分子,每合成1個新DNA需要消耗1對引物,有1個DNA為模板,7個DNA是新合成的,因此需要消耗7對引物。引物使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸,因此PCR中需要引物。
(2)將目的基因導入植物細胞采用最多的方法是農桿菌轉化法,農桿菌是一種在土壤中生活的微生物,能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物,并將其中的Ti質上的T-DNA轉移至受體細胞并整合到受體細胞的染色體的DNA上。因此本研究中農桿菌Ti質粒上的T-DNA序列,可以從農桿菌中轉移并隨機插入到矮牽牛的染色體DNA中。
(3)①將2個基因F35H分別用A、B表示,不含基因F35H的則用a、b表示,則植株A的基因型為AaBb。若2個基因F35H位于非同源染色體上,A/a、B/b遵循自由組合定律,含A或B的個體呈藍色,植株A自交,子代基因型及比例為A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,則表型及比例為藍花:紅花=15:1。
②若2個基因F35H位于一對同源染色體上,則產生的配子中都含有基因F35H,因此植株A自交,后代全為藍花。
③若子代的表型及比例為藍花:紅花=3:1.,說明其遵循分離定律,則2個基因F35H位于1條染色體上。
(4)經驗證A中的2個基因F35H位于非同源染色體上,則植株A的基因型可用AaBb表示,為獲得能穩定遺傳的藍花矮牽牛,科研人員利用單倍體育種的方法,單倍體育種的優點是能明顯縮短育種年限。由于遵循基因的自由組合定律,植株A可以產生4種類型配子,所得的純合二倍體藍花矮牽牛基因型可為AABB、AAbb、aaBB,因此細胞中含有4個或2個個基因F35H。
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