资源简介 【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(湖北卷)(参考版)一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。1.(2022·湖北)水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任,下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是( )A.水是酶促反应的环境B.参与血液中缓冲体系的形成C.可作为维生素D等物质的溶剂D.可作为反应物参与生物氧化过程【答案】C【知识点】水在细胞中的存在形式和作用【解析】【解答】A、自由水是细胞内的良好溶剂,是化学反应的介质,是酶促反应的环境,A正确;B、自由水是细胞内的良好溶剂,血液中的缓冲对是由离子组成的,离子溶解在水中才能形成缓冲体系,B正确;C、维生素D是脂质,水是无机溶剂,脂质通常都不溶于水,而溶于有机溶剂,C错误;D、自由水是细胞内的良好溶剂,细胞内的生化反应需要水的参与,D正确。故答案为:C。【分析】水的存在形式是自由水和结合水,主要是自由水。(1)自由水:细胞中绝大部分以自由水形式存在的,可以自由流动的水。其主要功能:①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。(2)结合水:细胞内的一部分与其他物质相结合的水,它是组成细胞结构的重要成分。(3)代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。2.(2022·湖北)生态环境破坏、过度捕捞等导致长江中下游生态退化,渔业资源锐减,长江江豚、中华鲟等长江特有珍稀动物濒临灭绝。为了挽救长江生态环境,国家制定了“长江10年禁渔”等保护政策,对长江生态环境及生物多样性进行保护和修复。下列有关叙述正确的是( )A.长江鱼类资源稳定恢复的关键在于长期禁渔B.定期投放本土鱼类鱼苗是促进长江鱼类资源快速恢复的手段之一C.长江保护应在优先保护地方经济发展的基础上,进行生态修复和生物多样性保护D.挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是建立人工养殖场,进行易地保护和保种【答案】B【知识点】生物多样性的保护措施【解析】【解答】A、长江鱼类资源稳定恢复的关键在于恢复和保护长江生态环境和生物多样性,对鱼类资源进行合理利用,并不意味着禁止开发和利用,A错误;B、定期投放本土鱼类鱼苗是促进长江鱼类资源快速恢复的手段之一,B正确;C、生态工程的修复需要综合考虑生态、经济和社会的整体效益,长江保护应在进行生态修复和生物多样性保护的基础上,进行地方经济发展,C错误;D、就地保护昰保护物种多样性最为有效的措施,挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是建立自然保护区,实行就地保护,D错误。故答案为:B。【分析】生物多样性的保护措施:(1)就地保护(自然保护区):就地保护昰保护物种多样性最为有效的措施;(2)易地保护:动物园、植物园;(3)利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护,如建立精子库、种子库等;(4)利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护,如人工授精、组织培养和胚胎移植等;(5)加强宣传和执法力度。3.(2022·湖北)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小【答案】B【知识点】三种跨膜运输方式的比较;渗透作用【解析】【解答】A、水分子的跨膜运输方式有主动运输和协助扩散两种,AgNO3处理使水通道蛋白失去活性,水分子仍可以通过自由扩散进出细胞,经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀,A正确;B、水分子的跨膜运输方式有主动运输和协助扩散两种,AgNO3处理使水通道蛋白失去活性,水分子仍可以通过自由扩散进出细胞,经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会失水皱缩,B错误;C、水分子的跨膜运输方式有主动运输和协助扩散两种,未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速通过两种方式吸水膨胀,C正确;D、水分子的跨膜运输方式有主动运输和协助扩散两种,未经AgNO3处理的红细胞在在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小,D正确。故答案为:B。【分析】1、水分子运输方式是自由扩散,其动力是浓度差,且总是由从低浓度溶液向高浓度溶液运输,渗透作用发生的原理是:(1)具有半透膜;(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质,如甘油)协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞,大部分水分子主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等4.(2022·湖北)灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是( )A.动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行B.微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染C.为防止蛋白质变性,不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌D.可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌【答案】D【知识点】DNA的粗提取和鉴定;动物细胞培养技术;灭菌技术【解析】【解答】A、动、植物细胞DNA的提取过程不需要在无菌环境,A错误;B、动物细胞培养基中需要无菌无毒的环境,添加一定量的抗生素,微生物的培养不能加入抗生素,抗生素抑制细菌生长,B错误;C、培养基一般用湿热灭菌法进行灭菌,以防止杂菌污染,C错误;D、湿热灭菌法和干热灭菌法都可用来对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌,D正确。故答案为:D。【分析】1、消毒和灭菌 消毒 灭菌概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子) 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子)常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等2、DNA粗提取和鉴定过程:(1)DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;②DNA不容易酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。(2)实验材料的选取:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大;(3)破碎细胞,获取含DNA的滤液:动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可.如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液;(4)DNA的析出与鉴定:(1)将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分;(2)取两支20mL的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5mL,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解.然后,向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。3、动物细胞培养:(1)定义:就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖,原理细胞增殖。(2)动物细胞培养过程:取动物组织块→用机械方法或胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。(3)动物培养条件:①无菌、无毒的环境:a、消毒、灭菌;b、添加一定量的抗生素;c、定期更换培养液,以清除代谢废物。②营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。③温度和pH。④气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。(4)注意事项:①动物细胞连续培养50代左右,会出现大量细胞死亡而只有少量细胞生存的现象,这少数细胞的遗传物质发生变化,往往具有癌变的特点。②动物细胞培养基液体,植物细胞培养基固体,培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官。③动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养, 一般传至10代左右便会出现生长停滞。5.(2022·湖北)RMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明,随着红系祖细胞分化为成熟红细胞,BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果,下列叙述错误的是( )A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞B.BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关【答案】A【知识点】细胞分化及其意义【解析】【解答】A、由题意可知,红系祖细胞具有分化为成熟红细胞的能力,但不具有无限增殖的能力,A错误;B、由题意可知,BMI1基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍,推测BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖和分化,B正确;C、由题意可知,BMI1基因过量表达,可获得大量成熟红细胞,由此可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路,C正确;D、由题意可知,随着红系祖细胞分化为成熟红细胞,BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍,可见红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关,D正确。故答案为:A。【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。6.(2022·湖北)某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究,结果发现其培养的原代神经元生长缓慢,其原因不可能的是( )A.实验材料取自小鼠胚胎的脑组织B.为了防止污染将培养瓶瓶口密封C.血清经过高温处理后加入培养基D.所使用的培养基呈弱酸性【答案】A【知识点】动物细胞培养技术【解析】【解答】A、对小鼠原代神经元进行培养研究,神经元存在于小鼠脑组织中,实验材料取自小鼠胚胎的脑组织,不会造成生长缓慢,A符合题意;B、为了防止污染将培养瓶瓶口密封,培养瓶中的培养液氧含量低,影响细胞有氧呼吸,造成供能不足,可能使细胞生长缓慢,B不符合题意;C、血清经过高温处理后,其中的某些蛋白质活性成分变性,失去原有功能,可能使细胞生长缓慢,C不符合题意;D、动物细胞培养环境为弱碱性,若所使用的培养基呈弱酸性,使细胞生存环境恶劣,可能造成细胞生长缓慢,D不符合题意。故答案为:A。【分析】动物细胞培养:(1)定义:就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖,原理细胞增殖。(2)动物细胞培养过程:取动物组织块→用机械方法或胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。(3)动物培养条件:①无菌、无毒的环境:a、消毒、灭菌;b、添加一定量的抗生素;c、定期更换培养液,以清除代谢废物。②营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。③温度和pH。④气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。(4)注意事项:①动物细胞连续培养50代左右,会出现大量细胞死亡而只有少量细胞生存的现象,这少数细胞的遗传物质发生变化,往往具有癌变的特点。②动物细胞培养基液体,植物细胞培养基固体,培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官。③动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养, 一般传至10代左右便会出现生长停滞 。7.(2022·湖北)奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节,叙述正确的是( )A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收B.医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水一盐平衡C.医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少D.医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加【答案】C【知识点】水盐平衡调节【解析】【解答】A、抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,A错误;B、医护工作者因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,丢失了大量的水分和无机盐,大量饮用清水只能补充水分不能补充无机盐,应适量饮用淡盐水有利于快速恢复水一盐平衡,B错误;C、排尿反射中枢位于脊髓,排尿反射中枢属于低级中枢,低级中枢受高级中枢控制,排尿反射受控于大脑皮层的高级中枢,当医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,使排尿减少,C正确;D、医护人员工作时汗流浃背,丢失大量水分,使细胞外液的渗透压增高,抗利尿激素的分泌增多,促进了水的重吸收,减少尿量,D错误。故答案为:C。【分析】人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小:(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。8.(2022·湖北)水稻种植过程中,植株在中后期易倒伏是常见问题。在适宜时期喷施适量的调环酸钙溶液,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力。下列叙述错误的是( )A.调环酸钙是一种植物生长调节剂B.喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度C.若调环酸钙喷施不足,可尽快喷施赤霉素进行补救D.在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长【答案】C【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值【解析】【解答】A、由题意可知,调环酸钙能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力,是一种植物生长调节剂,A正确;B、喷施调环酸钙需要在适宜时期适量喷施,所以喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度,B正确;C、调环酸钙能缩短水稻基部节间长度,赤霉素促进茎秆生长,若调环酸钙喷施不足,不能喷施赤霉素进行补救,C错误;D、调环酸钙能缩短水稻基部节间长度,所以在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长,D正确。故答案为:C。【分析】植物生长调节剂是人工合成的对植物的设置发育有调节作用的化学物质。植物生长调节剂名称 作用吲哚丁酸、α-萘乙酸、2,4-D a.促进扦插枝条生根b.促进果实生长,防止落花落果c.可用作农业除草剂赤霉素类 a.促进植物茎秆伸长;b.解除种子和其他部位休眠,用来提早播种青鲜素 蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长储存时间膨大剂、乙烯利 用于果实催熟矮壮素 抑制作物细胞伸长,但不抑制细胞分裂,能使植株变矮,茎秆变粗9.(2022·湖北)北京冬奥会期间,越野滑雪运动员身着薄比赛服在零下10℃左右的环境中展开激烈角逐,关于比赛中运动员的生理现象,下列叙述正确的是( )A.血糖分解加快,储存的ATP增加,产热大于散热B.血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量下降,血糖分解加快C.心跳加快,呼吸频率增加,温度感受器对低温不敏感而不觉得寒冷D.在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后主要通过肝糖原分解供能【答案】C【知识点】体温平衡调节;血糖平衡调节【解析】【解答】A、机体内的ATP与ADP的转换处在动态平衡中,运动期间需要大量能量,血糖分解加快,ATP和ADP的转化速率加快,但储存的ATP基本不变,且产热等于散热,A错误;B、甲状腺激素促进新陈代谢,加速体内物质分解,血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量上升,血糖分解加快,细胞代谢速率加快,B错误;C、越野滑雪运动员身着薄比赛服在零下10℃左右的环境中展开激烈角逐,心跳加快,呼吸频率增加,细胞代谢速率加快,运动员基本不觉得寒冷,说明温度感受器对低温不敏感,C正确;D、在运动的初期骨骼肌细胞主要通过分解肌糖原供能,一定时间后需要摄取血糖作为能源补充,一般情况下不会分解肝糖原功能,D错误。故答案为:C。【分析】1、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升,属于神经-体液调节。2、胰岛素的作用:①促进各组织、细胞对血糖的吸收;②促进葡萄糖的氧化分解;③促进肝脏、肌肉组织合成糖原;④促进葡萄糖转化为非糖物质;⑤抑制肝糖原的分解;④抑制非糖物质转化为葡萄糖;胰高血糖素的作用:①促进肝糖原分解;②促进非糖物质转化为葡萄糖。3、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。10.(2022·湖北)关于白酒、啤酒和果酒的生产,下列叙述错误的是( )A.在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气B.白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程C.葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质,也存在于线粒体D.生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同,但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌【答案】C【知识点】无氧呼吸的过程和意义;果酒果醋的制作【解析】【解答】A、酒精发酵利用的是酵母菌,发酵初期在有氧条件下该菌大量增殖,发酵后期无氧条件下进行酒精发酵,A正确;B、白酒、啤酒和果酒酿制的过程中酒精发酵利用的都是酵母菌,发酵初期在有氧条件下该菌大量增殖,B正确;C、酒精发酵是无氧呼吸过程,无氧呼吸的场所在细胞质基质,C错误;D、白酒、啤酒和果酒酿制的过程中酒精发酵利用的都是酵母菌,但是不同的品种利用的发酵的原料不同,D正确。故答案为:C。【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。11.(2022·湖北)某植物的2种黄叶突变体表现型相似,测定各类植株叶片的光合色素含量(单位:μg·g-1),结果如表。下列有关叙述正确的是( )植林类型 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素/胡萝卜素野生型 1235 519 419 4.19突变体1 512 75 370 1.59突变体2 115 20 379 0.35A.两种突变体的出现增加了物种多样性B.突变体2比突变体1吸收红光的能力更强C.两种突变体的光合色素含量差异,是由不同基因的突变所致D.叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色【答案】D【知识点】基因突变的特点及意义;诱发基因突变的因素【解析】【解答】A、突变体的出现增加了基因的重量,没有增加物种的数量两种突变体之间并无生殖隔离,仍属同一物种,故体现了遗传多样性而不是物种多样性,A错误;B、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,突变体2的叶绿素a和叶绿素b的含量比突变体1少,则突变体2比突变体1吸收红光的能力弱,B错误;C、基因突变具有不定向行,两种突变体的光合色素含量差异,可能是同一个基因突变方向不同导致的,C错误;D、叶绿素含量较高,叶片呈绿色,叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降,叶绿素含量少,叶片呈黄色,由表可知,突变体植株叶片中叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降,可能导致突变体的叶片呈黄色,D正确。故答案为:D。【分析】基因突变:(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。(2)时间:基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变或者显性突变和隐性突变。(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低(10-5-10-8);③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。12.(2022·湖北)氨基酸在人体内分解代谢时,可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物(有机胺),有些有机胺能引起较强的生理效应。组氨酸脱去羧基后的产物组胺,可舒张血管;酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺,可收缩血管;天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一。下列叙述正确的是( )A.人体内氨基酸的主要分解代谢途径是脱去羧基生成有机胺B.有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料C.组胺分泌过多可导致血压上升D.酪胺分泌过多可导致血压下降【答案】B【知识点】氨基酸的分子结构特点和通式;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合【解析】【解答】A、人体内氨基酸的主要分解代谢途径是经过脱氨基作用,含氮部分转化成尿素,不含氮部分氧化分解产生二氧化碳和水,A错误;B、由题意可知,如天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一,即有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料,B正确;C、由题意可知,组氨酸脱去羧基后的产物组胺,可舒张血管,血压下降,C错误;D、由题意可知,酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺,可收缩血管,血压上升,D错误。故答案为:B。【分析】由题意可知,氨基酸在人体内分解代谢时,可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物(有机胺),组氨酸脱去羧基后的产物组胺,可舒张血管;酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺,可收缩血管,酪胺分泌过多可导致血压上升;天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一。13.(2022·湖北)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是( )A.该生产过程中,一定有气体生成B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理【答案】A【知识点】微生物发酵及其应用【解析】【解答】A、由图可知,该生产过程中利用酿酒酵母进行发酵,酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳,故该生产过程中,一定有气体生成,A正确;B、由图可知,微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水,糖类是主要的能源物质,B错误;C、由图可知,该生产过程中需要连续搅拌反应器,该操作的作用除了可以增加微生物与营养物质的接触面积,也可增大溶解氧含量,故该生产工艺利用微生物有氧发酵技术生产蛋白质,C错误;D、酿酒酵母发酵过程中产生的酒精,pH和氧气条件,会抑制厌氧微生物的生存,因此沼气池废料无需灭菌,D错误。故答案为:A。【分析】发酵工程的基本环节:(1)选育菌种:性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。优良的菌种不仅具有健壮,不易退化,其发酵产品的产量高、质量稳定等优点,它往往还会赋予发酵产品独特的风味,因此菌种选育环节在很大程度上决定了生物发酵产物的成败。(2)扩大培养:在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。扩大培养的原因是:工业发酵罐的体积一般很大,需要接种大量菌种。(3)配制培养基:在菌种确定之后,要选择原料制备培养基。在生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能确定。(4)灭菌:培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。灭菌的原因:发酵工程种所用的菌种大多是单一菌种,一旦有杂菌污染,可能导致产量大大降低。灭菌目的:避免因杂菌污染而影响产品的品质和产量。(5)发酵:①场所:发酵罐。②条件控制:a.随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。b.及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。(6)分离、提纯产物:①如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。14.(2022·湖北)某肾病患者需进行肾脏移植手术。针对该患者可能出现的免疫排斥反应,下列叙述错误的是( )A.免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用B.患者在术后需使用免疫抑制剂以抑制免疫细胞的活性C.器官移植前可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应D.进行肾脏移植前,无需考虑捐献者与患者的ABO血型是否相同【答案】D【知识点】器官移植;免疫学的应用【解析】【解答】A、器官移植后免疫排斥反应主要是细胞免疫的结果,细胞免疫主要是T细胞参与的,所以免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用,A正确;B、器官移植之后可以通过使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率,B正确;C、血浆中存在多种抗体,在器官移植前,通过血浆置换术去除受者体内天然抗体,避免激发免疫反应,可以减轻免疫排斥反应,C正确;D、进行肾脏移植前,应考虑捐献者与患者的ABO血型是否相同,供、受者间ABO血型物质不符可能导致强的移植排斥反应,所以在肾脏移植前,D错误;故答案为:D。【分析】器官移植:外源器官相当于抗原、自身T细胞会对其进行攻击,人体器官移植面临的主要问题有免疫排斥和供体器官不足等,器官移植发生的免疫反应属于细胞免疫,可以通过使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。15.(2022·湖北)新冠病毒是一种RNA病毒,其基因组含有约3万个核苷酸。该病毒可通过表面S蛋白与人细胞表面的ACE2蛋白结合而进入细胞。在细胞中该病毒的RNA可作为mRNA,指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶,该聚合酶催化RNA合成时碱基出错频率为10-5.下列叙述正确的是( )A.新冠病毒只有在选择压力的作用下才发生基因突变B.ACE2蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果C.注射新冠病毒疫苗后,人体可产生识别ACE2蛋白的抗体D.新冠病毒RNA聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标【答案】D【知识点】基因突变的特点及意义;体液免疫;免疫学的应用【解析】【解答】A、基因突变具有不定向性、随机性,A错误;B、人细胞表面的本身存在ACE2蛋白,而不是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果,B错误;C、注射新冠病毒疫苗后,人体可产生识别新冠病毒的抗体,C错误;D、新冠病毒在宿主细胞中繁殖,该病毒的RNA可作为mRNA,指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶,新冠病毒RNA聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标,D正确。故答案为:D。【分析】1、病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。2、疫苗有三种类型:a、灭活的微生物;b、分离的微生物成分或其他产物;c、减毒微生物。使机体产生相应的抗体和记忆细胞(主要是得到记忆细胞),使人在不发病的情况下产生抗体,获得免疫力。16.(2022·湖北)如图为某单基因遗传病的家系图。据图分析,下列叙述错误的是( )A.该遗传病可能存在多种遗传方式B.若Ⅰ-2为纯合子,则Ⅲ-3是杂合子C.若Ⅲ-2为纯合子,可推测Ⅱ-5为杂合子D.若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子,其患病的概率为1/2【答案】C【知识点】人类遗传病的类型及危害【解析】【解答】A、由图分析可知,由Ⅰ-1和Ⅰ-2的表型及子代表型可知该遗传病不可能为Y染色体遗传、X染色体显性遗传和X染色体隐性遗传,可能为常染色体隐性遗传病或常染色体显性遗传病,A正确;B、若Ⅰ-2为纯合子,则为常染色体显性遗传病,则Ⅲ-3是杂合子,B正确;C、若Ⅲ-2为纯合子,则该遗传病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-5可以是纯合子也可以是杂合子,故无法推测Ⅱ-5为杂合子,C错误;D、假设该病由Aa基因控制,若为常染色体显性遗传病,Ⅱ-2(aa)和Ⅱ-3(Aa),再生一个孩子,其患病(A_)的概率为1/2;若为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-2(Aa)和Ⅱ-3(aa),一个孩子,其患病(aa)的概率为1/2,D正确。故答案为:C。【分析】常见的单基因遗传病及其特点:(1)伴x染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。(2)伴x染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。17.(2022·湖北)人体中血红蛋白构型主要有T型和R型,其中R型与氧的亲和力约是T型的500倍,内、外因素的改变会导致血红蛋白一氧亲和力发生变化,如:血液pH升高,温度下降等因素可促使血红蛋白从T型向R型转变。正常情况下,不同氧分压时血红蛋白氧饱和度变化曲线如下图实线所示(血红蛋白氧饱和度与血红蛋白-氧亲和力呈正相关)。下列叙述正确的是( )A.体温升高时,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线2方向偏移B.在肾脏毛细血管处,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线1方向偏移C.在肺部毛细血管处,血红蛋白由T型向R型转变,实线向虚线2方向偏移D.剧烈运动时,骨酪肌毛细血管处血红蛋白由T型向R型转变,有利于肌肉细胞代谢【答案】A【知识点】内环境的理化特性【解析】【解答】A、由题意可知,R型与氧的亲和力约是T型的500倍,血红蛋白氧饱和度与血红蛋白-氧亲和力呈正相关,体温升高时,血红蛋白由R型向T型转变时,故实线向虚线2方向偏移,A正确;B、在肾脏毛细血管处,血红蛋白由R型向T型转变,T型与氧的亲和力差,实线向虚线2方向偏移,B错误;C、在肺部毛细血管处需要增加血红蛋白与氧气的亲和力,血红蛋白由T型向R型转变,R型与氧的亲和力强,实线向虚线1方向偏移,C错误;D、剧烈运动时,骨骼肌细胞氧分压偏低,血红蛋白氧饱和度与血红蛋白-氧亲和力呈正相关,血红蛋白由R型向T型转变,释放氧气用于肌肉呼吸,D错误。故答案为:A。【分析】由题意可知,R型血红蛋白与氧亲和力更高,血红蛋白氧饱和度与血红蛋白-氧亲和力呈正相关,当血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线2方向偏移;当血红蛋白由T型向R型转变,实线向虚线1方向偏移。18.(2022·湖北)为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )A.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常B.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常C.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常D.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常【答案】D【知识点】卵细胞的形成过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;人类遗传病的类型及危害【解析】【解答】由图可知,父亲的基因型为A1A4,母亲为A2A3,患儿的基因型为A2A3A4,即致病原因来自母亲,即卵母细胞在减数分裂时发生异常等位基因未分离,等位基因位于同源染色体上,若不考虑同源染色体的交叉互换则是减数第一次分裂时同源染色体未分离造成的,若考虑到交叉互换的情况,则可能是减数第一次分裂时同源染色体未分离造成的,也可能是减数第二次分裂中21号染色体着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级造成的,D错误,A、B、C正确。故答案为:D。【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。2、减数分裂异常:(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。二、非选择题:本题共4小题,共60分。19.(2022·湖北)不同条件下植物的光合速率和光饱和点(在一定范围内,随光照强度的增加,光合速率增大,达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点)不同,研究证实高浓度臭氧(O3)对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天,在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率,结果如图1、图2和图3所示。【注】曲线1:甲对照组,曲线2:乙对照组,曲线3:甲实验组,曲线4:乙实验组。回答下列问题:(1)图1中,在高浓度O3处理期间,若适当增加环境中的CO2浓度,甲、乙植物的光饱和点会 (填“减小”、“不变”或“增大”)。(2)与图3相比,图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小,表明 。(3)从图3分析可得到两个结论:①O3处理75天后,甲、乙两种植物的 ,表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制;②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物,表明 。(4)实验发现,处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降,为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系,使乙植物中A基因过量表达,并用高浓度O3处理75天。若实验现象为 ,则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。【答案】(1)增大(2)高浓度臭氧处理甲的时间越短,对甲植物光合作用的影响越小(3)实验组的净光合速率均明显小于对照组;长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异(4)A基因过量表达与表达量下降时,乙植物的净光合速率相同【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素【解析】【解答】(1)在其他条件不变的情况下,增加环境中的CO2浓度会增加植物的光饱和点。图1中,在高浓度O3处理期间,当光照强度增大到一定程度时,净光合速率不再增大,若适当增加环境中的CO2浓度,甲、乙植物的光饱和点会增大。故答案为:增大。(2)由图比较可知,图2和图3分别是高浓度臭氧处理65天和75天的结果,与图3相比,图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小,表明表明高浓度臭氧处理甲的时间越短,对甲植物光合作用的影响越小。故答案为:高浓度臭氧处理甲的时间越短,对甲植物光合作用的影响越小。(3)由题意可知,图中曲线1:甲对照组,曲线2:乙对照组,曲线3:甲实验组,曲线4:乙实验组。由图3可知,高浓度臭氧处理75天后,甲乙两实验组植物的净光合速率均下降,且乙组植物光合速率受影响较大,表明表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制,且长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。故答案为:实验组的净光合速率均明显小于对照组;长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。(4)实验发现,处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降,为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系,使乙植物中A基因过量表达,并用高浓度O3处理75天。若A基因过量表达与表达量下降时,乙植物的净光合速率相应的升高或下降,则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力有关;若A基因过量表达与表达量下降时,乙植物的净光合速率相同,则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。 故答案为:A基因过量表达与表达量下降时,乙植物的净光合速率相同。【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。2、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(6)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+,光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。20.(2022·湖北)如图为生态系统结构的一般模型,据图回答下列问题:(1)图中A代表 ;肉食动物1的数量 (填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。(2)如果②、③、④代表能量流动过程,④代表的能量大约是②的 。(3)如果图中生产者是农作物棉花,为了提高棉花产量,从物质或能量的角度分析,针对②的调控措施及理由分别是 ;针对⑦的调控措施及理由分别是 。【答案】(1)分解者;不一定(2)1%~4%(3)控制(减少)植食性动物的数量, 使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株;合理密值 改善通风条件,满足光合作用对CO2需求,减少无氧呼吸消耗;增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2满足棉花生长需要;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求【知识点】光合作用的过程和意义;生态系统的结构;生态系统的能量流动【解析】【解答】(1)由图可知,A将遗体、粪便、碎屑等中的物质处理后返还回无机环境,故A代表分解者。生态系统的能量金字塔呈正金字塔形,而生物量金字塔和数量金字塔则可能倒置或部分倒置,数量金字塔有时会出现高营养级的生物数量多于低营养级的生物数量,因此肉食动物1的数量不一定少于植食性动物的数量。故答案为:分解者;不一定。(2)相邻两个营养级间的能量传递效率是10%-20%,②表示植食性动物的同化量,③表示肉食动物1的同化量,④表示肉食动物2的同化量,即③是②的10%-20%,④是③的10%-20%,则④代表的能量大约是②的1%~4%。故答案为:1%~4%。(3)如果图中生产者是农作物棉花,为了提高棉花产量,可以通过减少植食性动物的数量来减少棉花中能量的散失,从而使能量尽可能多的留在棉花中提高棉花产量;通过合理密值改善通风条件,提高二氧化碳浓度,提高土壤湿度等方法提高棉花产量。同时增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2满足棉花生长需要;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求,从而可以增强光合作用,提高棉花产量。故答案为:控制(减少)植食性动物的数量, 使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株;合理密值 改善通风条件,满足光合作用对CO2需求,减少无氧呼吸消耗;增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2满足棉花生长需要;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求。【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。(2)营养结构是指食物链和食物网。2、食物链和食物网:①生产者数量相对稳定原则,即消费者某一种群数量发生变化时,一般不考虑生产者数量的增加或减少。②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则,即当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时,若其中一条食物链中某种生物减少,该种群的数量不会发生较大变化。③在食物网中,当某种生物因某种原因而数量减少时,对另一种生物数量的影响,沿不同的食物链分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。3、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。摄入量=同化量+粪便量;同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。4、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。21.(2022·湖北)胃酸由胃壁细胞分泌。已知胃液中H+的浓度大约为150mmol/L,远高于胃壁细胞中H+浓度,胃液中Cl-的浓度是胃壁细胞中的10倍。回答下列问题:(1)胃壁细胞分泌Cl-的方式是 。食用较多的陈醋后,胃壁细胞分泌的H+量将 。(2)图1是胃蛋白酶的活力随pH变化的曲线。在弥漫性胃黏膜萎缩时,胃壁细胞数量明显减少。此时,胃蛋白的活力将 。(3)假饲是指让动物进食后,食物从食管接口流出而不能进入胃。常用假饲实验来观察胃液的分泌。假饲动物进食后,用胃痿口相连的引流瓶来收集胃液,如图2所示。科学家观察到假饲动物进食后,引流瓶收集到了较多胃液,且在愉悦环境下给予假饲动物喂食时,动物分泌的胃液量明显增加。根据该实验结果,能够推测出胃液分泌的调节方式是 。为证实这一推测,下一步实验操作应为 ,预期实验现象是 。【答案】(1)主动运输;减少(2)降低(3)神经调节;切除通向胃壁细胞的神经;无胃液分泌(收集不到胃液等)【知识点】酶的特性;动物激素的调节;神经、体液调节在维持稳态中的作用;主动运输【解析】【解答】(1)由题意可知,胃液中Cl-的浓度是胃壁细胞中的10倍,则胃壁细胞分泌是由低浓度向高浓度运输Cl-,逆浓度梯度运输的方式是主动运输。食用较多的陈醋后,胃液中H+浓度升高,为维持胃液中H+浓度的相对稳定,胃壁细服分泌的H+量将减少。故答案为:主动运输;减少。(2)由图可知,胃蛋白酶的活力在最适pH两侧随pH变化而下降。在弥漫性胃黏膜萎缩时,胃壁细胞数量明显减少,胃液中H+数量减少,pH升高,胃蛋白的活力降低。故答案为:降低。(3)由题意可知,在愉悦环境下给予假饲动物喂食时,动物分泌的胃液量明显增加,说明胃液分泌的调节方式是神经调节。为证实这一推测,下一步实验操作应为切除通向胃壁细胞的神经,使神经系统不能传递信息从而无法支配胃液的分泌,收集不到胃液等。故答案为:神经调节;切除通向胃壁细胞的神经;无胃液分泌(收集不到胃液等)。【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质,如甘油)协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞,大部分水分子主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等2、酶(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。3、激素功能的研究方法:(1)根据激素的化学本质,选择不同的实验方法。多肽类和蛋白质类激素易被消化酶水解,因此一般采用注射法,不宜采用饲喂法;固醇类、氨基酸衍生物类激素可以饲喂,也可以注射。(2)实际操作过程中,可能要综合运用多种方法。如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺。(3)对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。22.(2022·湖北)“端稳中国碗,装满中国粮”,为了育好中国种,科研人员在杂交育种与基因工程育种等领域开展了大量的研究。二倍体作物M的品系甲有抗虫、高产等多种优良性状,但甜度不高。为了改良品系甲,增加其甜度,育种工作者做了如下实验;【实验一】遗传特性及杂交育种的研究在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系,用三个纯合品系进行杂交实验,结果如下表。杂交组合 F1表现型 F2表现型甲×乙 不甜 1/4甜、3/4不甜甲×丙 甜 3/4甜,1/4不甜乙×丙 甜 13/16甜、3/16不甜【实验二】甜度相关基因的筛选通过对甲、乙、丙三个品系转录的mRNA分析,发现基因S与作物M的甜度相关。【实验三】转S基因新品系的培育提取品系乙的mRNA,通过基因重组技术,以Ti质粒为表达载体,以品系甲的叶片外植体为受体,培有出转S基因的新品系。根据研究组的实验研究,回答下列问题:(1)假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb,则乙、丙杂交的F2中表现为甜的植株基因型有 种。品系乙基因型为 。若用乙×丙中F2不甜的植株进行自交,F3中甜∶不甜比例为 。(2)下图中,能解释(1)中杂交实验结果的代谢途径有 。(3)如图是S基因的cDNA和载体的限制性内切核酸酶(限制性核酸内切酶)酶谱。为了成功构建重组表达载体,确保目的基因插入载体中方向正确,最好选用 酶切割S基因的cDNA和载体。(4)用农杆菌侵染品系甲叶片外植体,其目的是 。(5)除了题中所示的杂交育种和基因工程育种外,能获得高甜度品系,同时保持甲的其他优良性状的育种方法还有 (答出2点即可)。【答案】(1)7;aabb;1∶5(2)①③(3)XbaⅠ、HindⅡ(4)通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞(5)单倍体育种、诱变育种【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;育种方法综合;基因工程的操作程序(详细)【解析】【解答】(1)由题意可知,假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb,甲为纯合不甜品系,基因型为AAbb,乙、丙为纯合高甜度品系,由实验一结果分析可得乙基因型为aabb,丙基因型为AABB,乙、丙杂交的F1基因型为AaBb,F2基因型有3×3=9种,由于不甜植株的基因型为AAbb和Aabb两种,则F2中表型为甜的植株基因型有7种(AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb、aabb)。若用乙和丙杂交的F2中不甜的植株(1/3AAbb、2/3Aabb)进行自交,F3中不甜比例=1/3+2/3×3/4=5/6,F3中甜∶不甜比例为1∶5。故答案为:7;aabb;1:5。(2)由题意可知,不甜植株的基因型为AAbb和Aabb,即只含有A基因时表现为不甜,当A不存在或者A与B同时存在时,表现为甜,则代谢途径为图中的①③。故答案为:①③。(3)选择合适的限制性内切酶对质粒和目的基因同时进行切割,切割时要保证不能破坏目的基因,并且不能破坏质粒上的标记基因,同时酶切位点还要位于质粒的启动子和终止子之间,并且保证目的基因连接的方向,由图分析最好选用XbaⅠ、HindⅡ酶切割S基因的cDNA和载体。故答案为:XbaⅠ、HindⅡ。(4)农杆菌转化法,是用于植物基因工程中,为了将目的基因导入到受体细胞中。故答案为:通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞。(5)常见的育种方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种和基因工程育种,不同的育种方法各有优缺点,都可以实现育种目标,在获得高甜度品系,同时保持甲的其他优良性状。故答案为:单倍体育种、诱变育种。【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。每对等位基因分离产生两种配子,n对等位基因产生配子数为2n,该个体自交后代的表现型种类数为2n,对该个体测交后代的表现型种类数为2n,对该个体测交后代的基因型种类数为2n,该个体自交后代的基因型种类数为3n。2、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(基因组文库包含某种生物所有的基因,部分基因文库包含某种生物的部分基因,如:CDNA文库)、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;b、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。( 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。①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;②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法(Ca2+处理法)。(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。3、常见的育种方法: 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种方法 杂交→自交→选优 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理 花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗原理 基因重组 基因突变 染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种) 染色体变异(染色体组成倍增加)举例 高杆抗病与矮杆抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种 高产量青霉素菌株的育成 三倍体西瓜、八倍体小黑麦 抗病植株的育成1 / 1【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(湖北卷)(参考版)一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。1.(2022·湖北)水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任,下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是( )A.水是酶促反应的环境B.参与血液中缓冲体系的形成C.可作为维生素D等物质的溶剂D.可作为反应物参与生物氧化过程2.(2022·湖北)生态环境破坏、过度捕捞等导致长江中下游生态退化,渔业资源锐减,长江江豚、中华鲟等长江特有珍稀动物濒临灭绝。为了挽救长江生态环境,国家制定了“长江10年禁渔”等保护政策,对长江生态环境及生物多样性进行保护和修复。下列有关叙述正确的是( )A.长江鱼类资源稳定恢复的关键在于长期禁渔B.定期投放本土鱼类鱼苗是促进长江鱼类资源快速恢复的手段之一C.长江保护应在优先保护地方经济发展的基础上,进行生态修复和生物多样性保护D.挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是建立人工养殖场,进行易地保护和保种3.(2022·湖北)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小4.(2022·湖北)灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是( )A.动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行B.微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染C.为防止蛋白质变性,不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌D.可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌5.(2022·湖北)RMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明,随着红系祖细胞分化为成熟红细胞,BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果,下列叙述错误的是( )A.红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞B.BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖C.该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路D.红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关6.(2022·湖北)某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究,结果发现其培养的原代神经元生长缓慢,其原因不可能的是( )A.实验材料取自小鼠胚胎的脑组织B.为了防止污染将培养瓶瓶口密封C.血清经过高温处理后加入培养基D.所使用的培养基呈弱酸性7.(2022·湖北)奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节,叙述正确的是( )A.抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收B.医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水一盐平衡C.医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少D.医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加8.(2022·湖北)水稻种植过程中,植株在中后期易倒伏是常见问题。在适宜时期喷施适量的调环酸钙溶液,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力。下列叙述错误的是( )A.调环酸钙是一种植物生长调节剂B.喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度C.若调环酸钙喷施不足,可尽快喷施赤霉素进行补救D.在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长9.(2022·湖北)北京冬奥会期间,越野滑雪运动员身着薄比赛服在零下10℃左右的环境中展开激烈角逐,关于比赛中运动员的生理现象,下列叙述正确的是( )A.血糖分解加快,储存的ATP增加,产热大于散热B.血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量下降,血糖分解加快C.心跳加快,呼吸频率增加,温度感受器对低温不敏感而不觉得寒冷D.在运动初期骨骼肌细胞主要通过肌糖原分解供能,一定时间后主要通过肝糖原分解供能10.(2022·湖北)关于白酒、啤酒和果酒的生产,下列叙述错误的是( )A.在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气B.白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程C.葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质,也存在于线粒体D.生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同,但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌11.(2022·湖北)某植物的2种黄叶突变体表现型相似,测定各类植株叶片的光合色素含量(单位:μg·g-1),结果如表。下列有关叙述正确的是( )植林类型 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素/胡萝卜素野生型 1235 519 419 4.19突变体1 512 75 370 1.59突变体2 115 20 379 0.35A.两种突变体的出现增加了物种多样性B.突变体2比突变体1吸收红光的能力更强C.两种突变体的光合色素含量差异,是由不同基因的突变所致D.叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色12.(2022·湖北)氨基酸在人体内分解代谢时,可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物(有机胺),有些有机胺能引起较强的生理效应。组氨酸脱去羧基后的产物组胺,可舒张血管;酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺,可收缩血管;天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一。下列叙述正确的是( )A.人体内氨基酸的主要分解代谢途径是脱去羧基生成有机胺B.有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料C.组胺分泌过多可导致血压上升D.酪胺分泌过多可导致血压下降13.(2022·湖北)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是( )A.该生产过程中,一定有气体生成B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理14.(2022·湖北)某肾病患者需进行肾脏移植手术。针对该患者可能出现的免疫排斥反应,下列叙述错误的是( )A.免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用B.患者在术后需使用免疫抑制剂以抑制免疫细胞的活性C.器官移植前可以对患者进行血浆置换,以减轻免疫排斥反应D.进行肾脏移植前,无需考虑捐献者与患者的ABO血型是否相同15.(2022·湖北)新冠病毒是一种RNA病毒,其基因组含有约3万个核苷酸。该病毒可通过表面S蛋白与人细胞表面的ACE2蛋白结合而进入细胞。在细胞中该病毒的RNA可作为mRNA,指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶,该聚合酶催化RNA合成时碱基出错频率为10-5.下列叙述正确的是( )A.新冠病毒只有在选择压力的作用下才发生基因突变B.ACE2蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果C.注射新冠病毒疫苗后,人体可产生识别ACE2蛋白的抗体D.新冠病毒RNA聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标16.(2022·湖北)如图为某单基因遗传病的家系图。据图分析,下列叙述错误的是( )A.该遗传病可能存在多种遗传方式B.若Ⅰ-2为纯合子,则Ⅲ-3是杂合子C.若Ⅲ-2为纯合子,可推测Ⅱ-5为杂合子D.若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子,其患病的概率为1/217.(2022·湖北)人体中血红蛋白构型主要有T型和R型,其中R型与氧的亲和力约是T型的500倍,内、外因素的改变会导致血红蛋白一氧亲和力发生变化,如:血液pH升高,温度下降等因素可促使血红蛋白从T型向R型转变。正常情况下,不同氧分压时血红蛋白氧饱和度变化曲线如下图实线所示(血红蛋白氧饱和度与血红蛋白-氧亲和力呈正相关)。下列叙述正确的是( )A.体温升高时,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线2方向偏移B.在肾脏毛细血管处,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线1方向偏移C.在肺部毛细血管处,血红蛋白由T型向R型转变,实线向虚线2方向偏移D.剧烈运动时,骨酪肌毛细血管处血红蛋白由T型向R型转变,有利于肌肉细胞代谢18.(2022·湖北)为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )A.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常B.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常C.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常D.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常二、非选择题:本题共4小题,共60分。19.(2022·湖北)不同条件下植物的光合速率和光饱和点(在一定范围内,随光照强度的增加,光合速率增大,达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点)不同,研究证实高浓度臭氧(O3)对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天,在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率,结果如图1、图2和图3所示。【注】曲线1:甲对照组,曲线2:乙对照组,曲线3:甲实验组,曲线4:乙实验组。回答下列问题:(1)图1中,在高浓度O3处理期间,若适当增加环境中的CO2浓度,甲、乙植物的光饱和点会 (填“减小”、“不变”或“增大”)。(2)与图3相比,图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小,表明 。(3)从图3分析可得到两个结论:①O3处理75天后,甲、乙两种植物的 ,表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制;②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物,表明 。(4)实验发现,处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降,为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系,使乙植物中A基因过量表达,并用高浓度O3处理75天。若实验现象为 ,则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。20.(2022·湖北)如图为生态系统结构的一般模型,据图回答下列问题:(1)图中A代表 ;肉食动物1的数量 (填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。(2)如果②、③、④代表能量流动过程,④代表的能量大约是②的 。(3)如果图中生产者是农作物棉花,为了提高棉花产量,从物质或能量的角度分析,针对②的调控措施及理由分别是 ;针对⑦的调控措施及理由分别是 。21.(2022·湖北)胃酸由胃壁细胞分泌。已知胃液中H+的浓度大约为150mmol/L,远高于胃壁细胞中H+浓度,胃液中Cl-的浓度是胃壁细胞中的10倍。回答下列问题:(1)胃壁细胞分泌Cl-的方式是 。食用较多的陈醋后,胃壁细胞分泌的H+量将 。(2)图1是胃蛋白酶的活力随pH变化的曲线。在弥漫性胃黏膜萎缩时,胃壁细胞数量明显减少。此时,胃蛋白的活力将 。(3)假饲是指让动物进食后,食物从食管接口流出而不能进入胃。常用假饲实验来观察胃液的分泌。假饲动物进食后,用胃痿口相连的引流瓶来收集胃液,如图2所示。科学家观察到假饲动物进食后,引流瓶收集到了较多胃液,且在愉悦环境下给予假饲动物喂食时,动物分泌的胃液量明显增加。根据该实验结果,能够推测出胃液分泌的调节方式是 。为证实这一推测,下一步实验操作应为 ,预期实验现象是 。22.(2022·湖北)“端稳中国碗,装满中国粮”,为了育好中国种,科研人员在杂交育种与基因工程育种等领域开展了大量的研究。二倍体作物M的品系甲有抗虫、高产等多种优良性状,但甜度不高。为了改良品系甲,增加其甜度,育种工作者做了如下实验;【实验一】遗传特性及杂交育种的研究在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系,用三个纯合品系进行杂交实验,结果如下表。杂交组合 F1表现型 F2表现型甲×乙 不甜 1/4甜、3/4不甜甲×丙 甜 3/4甜,1/4不甜乙×丙 甜 13/16甜、3/16不甜【实验二】甜度相关基因的筛选通过对甲、乙、丙三个品系转录的mRNA分析,发现基因S与作物M的甜度相关。【实验三】转S基因新品系的培育提取品系乙的mRNA,通过基因重组技术,以Ti质粒为表达载体,以品系甲的叶片外植体为受体,培有出转S基因的新品系。根据研究组的实验研究,回答下列问题:(1)假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb,则乙、丙杂交的F2中表现为甜的植株基因型有 种。品系乙基因型为 。若用乙×丙中F2不甜的植株进行自交,F3中甜∶不甜比例为 。(2)下图中,能解释(1)中杂交实验结果的代谢途径有 。(3)如图是S基因的cDNA和载体的限制性内切核酸酶(限制性核酸内切酶)酶谱。为了成功构建重组表达载体,确保目的基因插入载体中方向正确,最好选用 酶切割S基因的cDNA和载体。(4)用农杆菌侵染品系甲叶片外植体,其目的是 。(5)除了题中所示的杂交育种和基因工程育种外,能获得高甜度品系,同时保持甲的其他优良性状的育种方法还有 (答出2点即可)。答案解析部分1.【答案】C【知识点】水在细胞中的存在形式和作用【解析】【解答】A、自由水是细胞内的良好溶剂,是化学反应的介质,是酶促反应的环境,A正确;B、自由水是细胞内的良好溶剂,血液中的缓冲对是由离子组成的,离子溶解在水中才能形成缓冲体系,B正确;C、维生素D是脂质,水是无机溶剂,脂质通常都不溶于水,而溶于有机溶剂,C错误;D、自由水是细胞内的良好溶剂,细胞内的生化反应需要水的参与,D正确。故答案为:C。【分析】水的存在形式是自由水和结合水,主要是自由水。(1)自由水:细胞中绝大部分以自由水形式存在的,可以自由流动的水。其主要功能:①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。(2)结合水:细胞内的一部分与其他物质相结合的水,它是组成细胞结构的重要成分。(3)代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。2.【答案】B【知识点】生物多样性的保护措施【解析】【解答】A、长江鱼类资源稳定恢复的关键在于恢复和保护长江生态环境和生物多样性,对鱼类资源进行合理利用,并不意味着禁止开发和利用,A错误;B、定期投放本土鱼类鱼苗是促进长江鱼类资源快速恢复的手段之一,B正确;C、生态工程的修复需要综合考虑生态、经济和社会的整体效益,长江保护应在进行生态修复和生物多样性保护的基础上,进行地方经济发展,C错误;D、就地保护昰保护物种多样性最为有效的措施,挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是建立自然保护区,实行就地保护,D错误。故答案为:B。【分析】生物多样性的保护措施:(1)就地保护(自然保护区):就地保护昰保护物种多样性最为有效的措施;(2)易地保护:动物园、植物园;(3)利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护,如建立精子库、种子库等;(4)利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护,如人工授精、组织培养和胚胎移植等;(5)加强宣传和执法力度。3.【答案】B【知识点】三种跨膜运输方式的比较;渗透作用【解析】【解答】A、水分子的跨膜运输方式有主动运输和协助扩散两种,AgNO3处理使水通道蛋白失去活性,水分子仍可以通过自由扩散进出细胞,经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀,A正确;B、水分子的跨膜运输方式有主动运输和协助扩散两种,AgNO3处理使水通道蛋白失去活性,水分子仍可以通过自由扩散进出细胞,经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会失水皱缩,B错误;C、水分子的跨膜运输方式有主动运输和协助扩散两种,未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速通过两种方式吸水膨胀,C正确;D、水分子的跨膜运输方式有主动运输和协助扩散两种,未经AgNO3处理的红细胞在在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小,D正确。故答案为:B。【分析】1、水分子运输方式是自由扩散,其动力是浓度差,且总是由从低浓度溶液向高浓度溶液运输,渗透作用发生的原理是:(1)具有半透膜;(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质,如甘油)协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞,大部分水分子主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等4.【答案】D【知识点】DNA的粗提取和鉴定;动物细胞培养技术;灭菌技术【解析】【解答】A、动、植物细胞DNA的提取过程不需要在无菌环境,A错误;B、动物细胞培养基中需要无菌无毒的环境,添加一定量的抗生素,微生物的培养不能加入抗生素,抗生素抑制细菌生长,B错误;C、培养基一般用湿热灭菌法进行灭菌,以防止杂菌污染,C错误;D、湿热灭菌法和干热灭菌法都可用来对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌,D正确。故答案为:D。【分析】1、消毒和灭菌 消毒 灭菌概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子) 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子)常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等2、DNA粗提取和鉴定过程:(1)DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;②DNA不容易酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。(2)实验材料的选取:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大;(3)破碎细胞,获取含DNA的滤液:动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可.如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液;(4)DNA的析出与鉴定:(1)将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分;(2)取两支20mL的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5mL,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解.然后,向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。3、动物细胞培养:(1)定义:就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖,原理细胞增殖。(2)动物细胞培养过程:取动物组织块→用机械方法或胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。(3)动物培养条件:①无菌、无毒的环境:a、消毒、灭菌;b、添加一定量的抗生素;c、定期更换培养液,以清除代谢废物。②营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。③温度和pH。④气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。(4)注意事项:①动物细胞连续培养50代左右,会出现大量细胞死亡而只有少量细胞生存的现象,这少数细胞的遗传物质发生变化,往往具有癌变的特点。②动物细胞培养基液体,植物细胞培养基固体,培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官。③动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养, 一般传至10代左右便会出现生长停滞。5.【答案】A【知识点】细胞分化及其意义【解析】【解答】A、由题意可知,红系祖细胞具有分化为成熟红细胞的能力,但不具有无限增殖的能力,A错误;B、由题意可知,BMI1基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍,推测BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖和分化,B正确;C、由题意可知,BMI1基因过量表达,可获得大量成熟红细胞,由此可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路,C正确;D、由题意可知,随着红系祖细胞分化为成熟红细胞,BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下,一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍,可见红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关,D正确。故答案为:A。【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。6.【答案】A【知识点】动物细胞培养技术【解析】【解答】A、对小鼠原代神经元进行培养研究,神经元存在于小鼠脑组织中,实验材料取自小鼠胚胎的脑组织,不会造成生长缓慢,A符合题意;B、为了防止污染将培养瓶瓶口密封,培养瓶中的培养液氧含量低,影响细胞有氧呼吸,造成供能不足,可能使细胞生长缓慢,B不符合题意;C、血清经过高温处理后,其中的某些蛋白质活性成分变性,失去原有功能,可能使细胞生长缓慢,C不符合题意;D、动物细胞培养环境为弱碱性,若所使用的培养基呈弱酸性,使细胞生存环境恶劣,可能造成细胞生长缓慢,D不符合题意。故答案为:A。【分析】动物细胞培养:(1)定义:就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖,原理细胞增殖。(2)动物细胞培养过程:取动物组织块→用机械方法或胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。(3)动物培养条件:①无菌、无毒的环境:a、消毒、灭菌;b、添加一定量的抗生素;c、定期更换培养液,以清除代谢废物。②营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。③温度和pH。④气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。(4)注意事项:①动物细胞连续培养50代左右,会出现大量细胞死亡而只有少量细胞生存的现象,这少数细胞的遗传物质发生变化,往往具有癌变的特点。②动物细胞培养基液体,植物细胞培养基固体,培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官。③动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养, 一般传至10代左右便会出现生长停滞 。7.【答案】C【知识点】水盐平衡调节【解析】【解答】A、抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,A错误;B、医护工作者因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,丢失了大量的水分和无机盐,大量饮用清水只能补充水分不能补充无机盐,应适量饮用淡盐水有利于快速恢复水一盐平衡,B错误;C、排尿反射中枢位于脊髓,排尿反射中枢属于低级中枢,低级中枢受高级中枢控制,排尿反射受控于大脑皮层的高级中枢,当医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,使排尿减少,C正确;D、医护人员工作时汗流浃背,丢失大量水分,使细胞外液的渗透压增高,抗利尿激素的分泌增多,促进了水的重吸收,减少尿量,D错误。故答案为:C。【分析】人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小:(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。8.【答案】C【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值【解析】【解答】A、由题意可知,调环酸钙能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力,是一种植物生长调节剂,A正确;B、喷施调环酸钙需要在适宜时期适量喷施,所以喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度,B正确;C、调环酸钙能缩短水稻基部节间长度,赤霉素促进茎秆生长,若调环酸钙喷施不足,不能喷施赤霉素进行补救,C错误;D、调环酸钙能缩短水稻基部节间长度,所以在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长,D正确。故答案为:C。【分析】植物生长调节剂是人工合成的对植物的设置发育有调节作用的化学物质。植物生长调节剂名称 作用吲哚丁酸、α-萘乙酸、2,4-D a.促进扦插枝条生根b.促进果实生长,防止落花落果c.可用作农业除草剂赤霉素类 a.促进植物茎秆伸长;b.解除种子和其他部位休眠,用来提早播种青鲜素 蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长储存时间膨大剂、乙烯利 用于果实催熟矮壮素 抑制作物细胞伸长,但不抑制细胞分裂,能使植株变矮,茎秆变粗9.【答案】C【知识点】体温平衡调节;血糖平衡调节【解析】【解答】A、机体内的ATP与ADP的转换处在动态平衡中,运动期间需要大量能量,血糖分解加快,ATP和ADP的转化速率加快,但储存的ATP基本不变,且产热等于散热,A错误;B、甲状腺激素促进新陈代谢,加速体内物质分解,血液中肾上腺素含量升高,甲状腺激素含量上升,血糖分解加快,细胞代谢速率加快,B错误;C、越野滑雪运动员身着薄比赛服在零下10℃左右的环境中展开激烈角逐,心跳加快,呼吸频率增加,细胞代谢速率加快,运动员基本不觉得寒冷,说明温度感受器对低温不敏感,C正确;D、在运动的初期骨骼肌细胞主要通过分解肌糖原供能,一定时间后需要摄取血糖作为能源补充,一般情况下不会分解肝糖原功能,D错误。故答案为:C。【分析】1、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升,属于神经-体液调节。2、胰岛素的作用:①促进各组织、细胞对血糖的吸收;②促进葡萄糖的氧化分解;③促进肝脏、肌肉组织合成糖原;④促进葡萄糖转化为非糖物质;⑤抑制肝糖原的分解;④抑制非糖物质转化为葡萄糖;胰高血糖素的作用:①促进肝糖原分解;②促进非糖物质转化为葡萄糖。3、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。10.【答案】C【知识点】无氧呼吸的过程和意义;果酒果醋的制作【解析】【解答】A、酒精发酵利用的是酵母菌,发酵初期在有氧条件下该菌大量增殖,发酵后期无氧条件下进行酒精发酵,A正确;B、白酒、啤酒和果酒酿制的过程中酒精发酵利用的都是酵母菌,发酵初期在有氧条件下该菌大量增殖,B正确;C、酒精发酵是无氧呼吸过程,无氧呼吸的场所在细胞质基质,C错误;D、白酒、啤酒和果酒酿制的过程中酒精发酵利用的都是酵母菌,但是不同的品种利用的发酵的原料不同,D正确。故答案为:C。【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。11.【答案】D【知识点】基因突变的特点及意义;诱发基因突变的因素【解析】【解答】A、突变体的出现增加了基因的重量,没有增加物种的数量两种突变体之间并无生殖隔离,仍属同一物种,故体现了遗传多样性而不是物种多样性,A错误;B、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,突变体2的叶绿素a和叶绿素b的含量比突变体1少,则突变体2比突变体1吸收红光的能力弱,B错误;C、基因突变具有不定向行,两种突变体的光合色素含量差异,可能是同一个基因突变方向不同导致的,C错误;D、叶绿素含量较高,叶片呈绿色,叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降,叶绿素含量少,叶片呈黄色,由表可知,突变体植株叶片中叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降,可能导致突变体的叶片呈黄色,D正确。故答案为:D。【分析】基因突变:(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。(2)时间:基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变或者显性突变和隐性突变。(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低(10-5-10-8);③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。12.【答案】B【知识点】氨基酸的分子结构特点和通式;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合【解析】【解答】A、人体内氨基酸的主要分解代谢途径是经过脱氨基作用,含氮部分转化成尿素,不含氮部分氧化分解产生二氧化碳和水,A错误;B、由题意可知,如天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一,即有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料,B正确;C、由题意可知,组氨酸脱去羧基后的产物组胺,可舒张血管,血压下降,C错误;D、由题意可知,酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺,可收缩血管,血压上升,D错误。故答案为:B。【分析】由题意可知,氨基酸在人体内分解代谢时,可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物(有机胺),组氨酸脱去羧基后的产物组胺,可舒张血管;酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺,可收缩血管,酪胺分泌过多可导致血压上升;天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一。13.【答案】A【知识点】微生物发酵及其应用【解析】【解答】A、由图可知,该生产过程中利用酿酒酵母进行发酵,酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳,故该生产过程中,一定有气体生成,A正确;B、由图可知,微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水,糖类是主要的能源物质,B错误;C、由图可知,该生产过程中需要连续搅拌反应器,该操作的作用除了可以增加微生物与营养物质的接触面积,也可增大溶解氧含量,故该生产工艺利用微生物有氧发酵技术生产蛋白质,C错误;D、酿酒酵母发酵过程中产生的酒精,pH和氧气条件,会抑制厌氧微生物的生存,因此沼气池废料无需灭菌,D错误。故答案为:A。【分析】发酵工程的基本环节:(1)选育菌种:性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。优良的菌种不仅具有健壮,不易退化,其发酵产品的产量高、质量稳定等优点,它往往还会赋予发酵产品独特的风味,因此菌种选育环节在很大程度上决定了生物发酵产物的成败。(2)扩大培养:在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。扩大培养的原因是:工业发酵罐的体积一般很大,需要接种大量菌种。(3)配制培养基:在菌种确定之后,要选择原料制备培养基。在生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能确定。(4)灭菌:培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。灭菌的原因:发酵工程种所用的菌种大多是单一菌种,一旦有杂菌污染,可能导致产量大大降低。灭菌目的:避免因杂菌污染而影响产品的品质和产量。(5)发酵:①场所:发酵罐。②条件控制:a.随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。b.及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。(6)分离、提纯产物:①如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。14.【答案】D【知识点】器官移植;免疫学的应用【解析】【解答】A、器官移植后免疫排斥反应主要是细胞免疫的结果,细胞免疫主要是T细胞参与的,所以免疫排斥反应主要依赖于T细胞的作用,A正确;B、器官移植之后可以通过使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率,B正确;C、血浆中存在多种抗体,在器官移植前,通过血浆置换术去除受者体内天然抗体,避免激发免疫反应,可以减轻免疫排斥反应,C正确;D、进行肾脏移植前,应考虑捐献者与患者的ABO血型是否相同,供、受者间ABO血型物质不符可能导致强的移植排斥反应,所以在肾脏移植前,D错误;故答案为:D。【分析】器官移植:外源器官相当于抗原、自身T细胞会对其进行攻击,人体器官移植面临的主要问题有免疫排斥和供体器官不足等,器官移植发生的免疫反应属于细胞免疫,可以通过使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。15.【答案】D【知识点】基因突变的特点及意义;体液免疫;免疫学的应用【解析】【解答】A、基因突变具有不定向性、随机性,A错误;B、人细胞表面的本身存在ACE2蛋白,而不是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果,B错误;C、注射新冠病毒疫苗后,人体可产生识别新冠病毒的抗体,C错误;D、新冠病毒在宿主细胞中繁殖,该病毒的RNA可作为mRNA,指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶,新冠病毒RNA聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标,D正确。故答案为:D。【分析】1、病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。2、疫苗有三种类型:a、灭活的微生物;b、分离的微生物成分或其他产物;c、减毒微生物。使机体产生相应的抗体和记忆细胞(主要是得到记忆细胞),使人在不发病的情况下产生抗体,获得免疫力。16.【答案】C【知识点】人类遗传病的类型及危害【解析】【解答】A、由图分析可知,由Ⅰ-1和Ⅰ-2的表型及子代表型可知该遗传病不可能为Y染色体遗传、X染色体显性遗传和X染色体隐性遗传,可能为常染色体隐性遗传病或常染色体显性遗传病,A正确;B、若Ⅰ-2为纯合子,则为常染色体显性遗传病,则Ⅲ-3是杂合子,B正确;C、若Ⅲ-2为纯合子,则该遗传病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-5可以是纯合子也可以是杂合子,故无法推测Ⅱ-5为杂合子,C错误;D、假设该病由Aa基因控制,若为常染色体显性遗传病,Ⅱ-2(aa)和Ⅱ-3(Aa),再生一个孩子,其患病(A_)的概率为1/2;若为常染色体隐性遗传病,Ⅱ-2(Aa)和Ⅱ-3(aa),一个孩子,其患病(aa)的概率为1/2,D正确。故答案为:C。【分析】常见的单基因遗传病及其特点:(1)伴x染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。(2)伴x染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。17.【答案】A【知识点】内环境的理化特性【解析】【解答】A、由题意可知,R型与氧的亲和力约是T型的500倍,血红蛋白氧饱和度与血红蛋白-氧亲和力呈正相关,体温升高时,血红蛋白由R型向T型转变时,故实线向虚线2方向偏移,A正确;B、在肾脏毛细血管处,血红蛋白由R型向T型转变,T型与氧的亲和力差,实线向虚线2方向偏移,B错误;C、在肺部毛细血管处需要增加血红蛋白与氧气的亲和力,血红蛋白由T型向R型转变,R型与氧的亲和力强,实线向虚线1方向偏移,C错误;D、剧烈运动时,骨骼肌细胞氧分压偏低,血红蛋白氧饱和度与血红蛋白-氧亲和力呈正相关,血红蛋白由R型向T型转变,释放氧气用于肌肉呼吸,D错误。故答案为:A。【分析】由题意可知,R型血红蛋白与氧亲和力更高,血红蛋白氧饱和度与血红蛋白-氧亲和力呈正相关,当血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线2方向偏移;当血红蛋白由T型向R型转变,实线向虚线1方向偏移。18.【答案】D【知识点】卵细胞的形成过程;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;人类遗传病的类型及危害【解析】【解答】由图可知,父亲的基因型为A1A4,母亲为A2A3,患儿的基因型为A2A3A4,即致病原因来自母亲,即卵母细胞在减数分裂时发生异常等位基因未分离,等位基因位于同源染色体上,若不考虑同源染色体的交叉互换则是减数第一次分裂时同源染色体未分离造成的,若考虑到交叉互换的情况,则可能是减数第一次分裂时同源染色体未分离造成的,也可能是减数第二次分裂中21号染色体着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级造成的,D错误,A、B、C正确。故答案为:D。【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。2、减数分裂异常:(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。19.【答案】(1)增大(2)高浓度臭氧处理甲的时间越短,对甲植物光合作用的影响越小(3)实验组的净光合速率均明显小于对照组;长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异(4)A基因过量表达与表达量下降时,乙植物的净光合速率相同【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素【解析】【解答】(1)在其他条件不变的情况下,增加环境中的CO2浓度会增加植物的光饱和点。图1中,在高浓度O3处理期间,当光照强度增大到一定程度时,净光合速率不再增大,若适当增加环境中的CO2浓度,甲、乙植物的光饱和点会增大。故答案为:增大。(2)由图比较可知,图2和图3分别是高浓度臭氧处理65天和75天的结果,与图3相比,图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小,表明表明高浓度臭氧处理甲的时间越短,对甲植物光合作用的影响越小。故答案为:高浓度臭氧处理甲的时间越短,对甲植物光合作用的影响越小。(3)由题意可知,图中曲线1:甲对照组,曲线2:乙对照组,曲线3:甲实验组,曲线4:乙实验组。由图3可知,高浓度臭氧处理75天后,甲乙两实验组植物的净光合速率均下降,且乙组植物光合速率受影响较大,表明表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制,且长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。故答案为:实验组的净光合速率均明显小于对照组;长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。(4)实验发现,处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降,为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系,使乙植物中A基因过量表达,并用高浓度O3处理75天。若A基因过量表达与表达量下降时,乙植物的净光合速率相应的升高或下降,则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力有关;若A基因过量表达与表达量下降时,乙植物的净光合速率相同,则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。 故答案为:A基因过量表达与表达量下降时,乙植物的净光合速率相同。【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。2、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(6)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+,光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。20.【答案】(1)分解者;不一定(2)1%~4%(3)控制(减少)植食性动物的数量, 使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株;合理密值 改善通风条件,满足光合作用对CO2需求,减少无氧呼吸消耗;增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2满足棉花生长需要;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求【知识点】光合作用的过程和意义;生态系统的结构;生态系统的能量流动【解析】【解答】(1)由图可知,A将遗体、粪便、碎屑等中的物质处理后返还回无机环境,故A代表分解者。生态系统的能量金字塔呈正金字塔形,而生物量金字塔和数量金字塔则可能倒置或部分倒置,数量金字塔有时会出现高营养级的生物数量多于低营养级的生物数量,因此肉食动物1的数量不一定少于植食性动物的数量。故答案为:分解者;不一定。(2)相邻两个营养级间的能量传递效率是10%-20%,②表示植食性动物的同化量,③表示肉食动物1的同化量,④表示肉食动物2的同化量,即③是②的10%-20%,④是③的10%-20%,则④代表的能量大约是②的1%~4%。故答案为:1%~4%。(3)如果图中生产者是农作物棉花,为了提高棉花产量,可以通过减少植食性动物的数量来减少棉花中能量的散失,从而使能量尽可能多的留在棉花中提高棉花产量;通过合理密值改善通风条件,提高二氧化碳浓度,提高土壤湿度等方法提高棉花产量。同时增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2满足棉花生长需要;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求,从而可以增强光合作用,提高棉花产量。故答案为:控制(减少)植食性动物的数量, 使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株;合理密值 改善通风条件,满足光合作用对CO2需求,减少无氧呼吸消耗;增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2满足棉花生长需要;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求。【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。(2)营养结构是指食物链和食物网。2、食物链和食物网:①生产者数量相对稳定原则,即消费者某一种群数量发生变化时,一般不考虑生产者数量的增加或减少。②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则,即当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时,若其中一条食物链中某种生物减少,该种群的数量不会发生较大变化。③在食物网中,当某种生物因某种原因而数量减少时,对另一种生物数量的影响,沿不同的食物链分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。3、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。摄入量=同化量+粪便量;同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。4、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。21.【答案】(1)主动运输;减少(2)降低(3)神经调节;切除通向胃壁细胞的神经;无胃液分泌(收集不到胃液等)【知识点】酶的特性;动物激素的调节;神经、体液调节在维持稳态中的作用;主动运输【解析】【解答】(1)由题意可知,胃液中Cl-的浓度是胃壁细胞中的10倍,则胃壁细胞分泌是由低浓度向高浓度运输Cl-,逆浓度梯度运输的方式是主动运输。食用较多的陈醋后,胃液中H+浓度升高,为维持胃液中H+浓度的相对稳定,胃壁细服分泌的H+量将减少。故答案为:主动运输;减少。(2)由图可知,胃蛋白酶的活力在最适pH两侧随pH变化而下降。在弥漫性胃黏膜萎缩时,胃壁细胞数量明显减少,胃液中H+数量减少,pH升高,胃蛋白的活力降低。故答案为:降低。(3)由题意可知,在愉悦环境下给予假饲动物喂食时,动物分泌的胃液量明显增加,说明胃液分泌的调节方式是神经调节。为证实这一推测,下一步实验操作应为切除通向胃壁细胞的神经,使神经系统不能传递信息从而无法支配胃液的分泌,收集不到胃液等。故答案为:神经调节;切除通向胃壁细胞的神经;无胃液分泌(收集不到胃液等)。【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质,如甘油)协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞,大部分水分子主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等2、酶(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。3、激素功能的研究方法:(1)根据激素的化学本质,选择不同的实验方法。多肽类和蛋白质类激素易被消化酶水解,因此一般采用注射法,不宜采用饲喂法;固醇类、氨基酸衍生物类激素可以饲喂,也可以注射。(2)实际操作过程中,可能要综合运用多种方法。如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺。(3)对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。22.【答案】(1)7;aabb;1∶5(2)①③(3)XbaⅠ、HindⅡ(4)通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞(5)单倍体育种、诱变育种【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;育种方法综合;基因工程的操作程序(详细)【解析】【解答】(1)由题意可知,假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb,甲为纯合不甜品系,基因型为AAbb,乙、丙为纯合高甜度品系,由实验一结果分析可得乙基因型为aabb,丙基因型为AABB,乙、丙杂交的F1基因型为AaBb,F2基因型有3×3=9种,由于不甜植株的基因型为AAbb和Aabb两种,则F2中表型为甜的植株基因型有7种(AABB、AABb、AaBB、AaBb、aaBB、aaBb、aabb)。若用乙和丙杂交的F2中不甜的植株(1/3AAbb、2/3Aabb)进行自交,F3中不甜比例=1/3+2/3×3/4=5/6,F3中甜∶不甜比例为1∶5。故答案为:7;aabb;1:5。(2)由题意可知,不甜植株的基因型为AAbb和Aabb,即只含有A基因时表现为不甜,当A不存在或者A与B同时存在时,表现为甜,则代谢途径为图中的①③。故答案为:①③。(3)选择合适的限制性内切酶对质粒和目的基因同时进行切割,切割时要保证不能破坏目的基因,并且不能破坏质粒上的标记基因,同时酶切位点还要位于质粒的启动子和终止子之间,并且保证目的基因连接的方向,由图分析最好选用XbaⅠ、HindⅡ酶切割S基因的cDNA和载体。故答案为:XbaⅠ、HindⅡ。(4)农杆菌转化法,是用于植物基因工程中,为了将目的基因导入到受体细胞中。故答案为:通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞。(5)常见的育种方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种和基因工程育种,不同的育种方法各有优缺点,都可以实现育种目标,在获得高甜度品系,同时保持甲的其他优良性状。故答案为:单倍体育种、诱变育种。【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。每对等位基因分离产生两种配子,n对等位基因产生配子数为2n,该个体自交后代的表现型种类数为2n,对该个体测交后代的表现型种类数为2n,对该个体测交后代的基因型种类数为2n,该个体自交后代的基因型种类数为3n。2、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(基因组文库包含某种生物所有的基因,部分基因文库包含某种生物的部分基因,如:CDNA文库)、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;b、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。( 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。①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;②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法(Ca2+处理法)。(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。3、常见的育种方法: 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种方法 杂交→自交→选优 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理 花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗原理 基因重组 基因突变 染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种) 染色体变异(染色体组成倍增加)举例 高杆抗病与矮杆抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种 高产量青霉素菌株的育成 三倍体西瓜、八倍体小黑麦 抗病植株的育成1 / 1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(湖北卷)(参考版)(学生版).docx 【高考真题】2022年新高考生物真题试卷(湖北卷)(参考版)(教师版).docx