【精品解析】2025届广东省珠海市等3地高三联合模拟考试(一) 生物试题

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2025届广东省珠海市等3地高三联合模拟考试(一) 生物试题
1.(2025·珠海模拟)失重环境会导致人体出现脑脊液增多、T淋巴细胞减少、尿液增加等问题。神舟十九号载人飞船发射成功,其先进的生命保障系统可以保障航天员生命安全和身体健康。下列有关叙述错误的是(  )
A.脑脊液增多会影响神经系统的功能
B.T淋巴细胞减少会导致免疫力减弱
C.尿液增加会造成内环境渗透压下降
D.生命保障系统有利于维持内环境稳态
【答案】C
【知识点】稳态的生理意义;内环境的组成;体液免疫
【解析】【解答】A、内环境稳态的调节依赖于神经-体液-免疫网络的协同作用,脑脊液作为组织液的一部分,对神经系统功能至关重要。脑脊液增多会干扰神经系统的正常运作,需及时诊断和处理,A正确;
B、辅助性T细胞通过分泌细胞因子,在体液免疫和细胞免疫中发挥重要作用。如果T淋巴细胞数量减少,会导致机体免疫力下降,B正确;
C、尿液增多会带走大量水分,可能导致内环境渗透压升高,进而影响机体的稳态平衡,C错误;
D、内环境稳态是维持机体正常生命活动的根本条件,而生命保障系统则为其提供了重要支持,有助于保持这种稳态,D正确。
故选C。
【分析】血浆、组织液和淋巴液通过动态的有机联系,共同构成机体内细胞生活的直接环境。为了区别于个体生活的外界环境,人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
2.(2025·珠海模拟)下列实验材料中适合用于研究伴性遗传的是(  )
A.豌豆 B.鸡 C.蜜蜂 D.噬菌体
【答案】B
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、豌豆是两性花植物,没有性染色体,因此不适合用于伴性遗传的研究,A错误;
B、 鸡具有雌雄性别之分,因此可以作为研究伴性遗传的理想材料 ,B正确;
C、蜜蜂的雄蜂为单倍体,雌蜂为二倍体,这种独特的性别决定机制使其不适合用于伴性遗传的研究,C错误;
D、噬菌体属于病毒类,没有细胞结构,只含有核酸和蛋白质,不包含染色体,D错误。
故选B。
【分析】适合研究伴性遗传的生物材料通常具有明确的性染色体和性别决定机制,如果蝇、鸡、小鼠、人类、斑马鱼和蚕等。这些材料在遗传学研究中具有重要价值,能够帮助揭示伴性遗传的规律和机制。
3.(2025·珠海模拟)下列研究成果应用“减法原理”控制自变量的是(  )
A.根据大量化石等多种证据提出自然选择学说
B.根据大量动植物细胞的观察结果提出细胞学说
C.蝾螈受精卵横缢实验证明细胞核功能
D.人鼠细胞融合实验证明细胞膜流动性
【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞核的功能;生物具有共同的祖先;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、自然选择学说基于多种证据提出,未刻意去除特定因素,因此不符合减法原则中对自变量的控制要求,A错误;
B、细胞学说是基于对大量动植物细胞的观察结果,运用归纳法总结出的普遍规律,而非通过减法原理推导得出,B错误;
C、蝾螈受精卵横缢实验中,无核组别的设计运用了减法原理,通过去除细胞核来控制自变量,从而研究细胞核的功能,C正确;
D、人鼠细胞融合实验利用荧光标记法,通过观察荧光标记的分布变化,证明了细胞膜的流动性,D错误。
故选C。
【分析】在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如,在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴加FeCl3 溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就利用了“加法原理”。与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验
中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”。
4.(2025·珠海模拟)下列现象与细胞凋亡有关的是(  )
A.柳穿鱼花的形态差异
B.骨折造成的细胞死亡
C.植物胚发育过程中胚柄的退化
D.老人出现皱纹、白发、色素沉积
【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;细胞凋亡与细胞坏死的区别
【解析】【解答】A、柳穿鱼花的形态差异主要由表观遗传机制调控,与细胞凋亡无关。表观遗传通过影响基因表达,导致了形态上的多样性,A错误;
B、骨折引起的细胞死亡是由于不利因素导致细胞代谢活动受损,属于细胞坏死,而非细胞凋亡。细胞坏死是被动的损伤性死亡,与细胞凋亡的主动程序性死亡有本质区别,B错误;
C、植物胚发育过程中,胚柄的退化是由基因控制的细胞主动结束生命的过程,属于细胞凋亡。这一过程体现了细胞凋亡在发育中的重要作用,C正确;
D、老人出现皱纹、白发和色素沉积是细胞衰老的特征,与细胞凋亡无关。这些现象反映了细胞功能的自然衰退,而非程序性死亡,D错误。
故选C。
【分析】细胞死亡分为细胞坏死和细胞凋亡两种类型,前者是被动的损伤性死亡,后者是主动的程序性死亡。
1、细胞坏死通常是由外部不利因素(如物理损伤、缺氧或毒素)引起的被动过程,表现为细胞肿胀、膜破裂和内容物泄漏,常引发炎症反应。
2、细胞凋亡是细胞主动的程序性死亡过程,通常由内部信号触发,表现为细胞收缩、核碎裂和凋亡小体形成,不会引发炎症反应。
5.(2025·珠海模拟)某同学对二倍体生物的遗传稳定性和多样性原因进行综合概括(见表),其中表述有误的是(  )
过程 遗传稳定性 遗传多样性
配子形成 ①减数分裂使配子中染色体数目减半,且每个配子含一整套同源染色体 ③减Ⅰ前期非姐妹染色单体间的互换,减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合
受精作用 ②受精卵中的染色体数目恢复成体细胞中的数目 ④精子和卵细胞的结合具有随机性
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;受精作用
【解析】【解答】①减数分裂确实使配子中染色体数目减半,但每个配子并不含一整套同源染色体,而是含有一套非同源染色体(单倍体)。同源染色体在减数分裂过程中分离,分别进入不同的配子,①错误;
②受精作用中,精子和卵细胞(均为单倍体)结合,形成受精卵(二倍体),染色体数目恢复为体细胞中的数目,②正确;
③减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体间会发生交叉互换(重组),减数分裂Ⅰ后期,非同源染色体会自由组合,进入不同的配子,增加遗传多样性,③正确;
④精子和卵细胞的结合是随机的,这种随机性进一步增加了后代的遗传多样性, ④正确。
故选A。
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
6.(2025·珠海模拟)群落交错区是指两个或多个群落之间的过渡区域,该区域内生物的种类和数量较相邻群落有所增加,这种现象称为边缘效应。下列相关说法错误的是(  )
A.林缘草甸的物种丰富度略高于其内侧的森林和外侧的草原
B.交错区中生态位相似的种群可能通过生态位分化实现共存
C.边缘效应导致种间竞争加剧从而提高能量流动的传递效率
D.人类活动在一定程度上可能会导致群落交错区数量的增加
【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;当地自然群落中若干种生物的生态位;研究能量流动的实践意义
【解析】【解答】A、边缘效应使得群落交错区的生物多样性增加,因此林缘草甸的物种丰富度略高于其内侧的森林和外侧的草原,A正确;
B、在群落交错区中,生态位相似的种群可能因资源竞争而通过生态位分化实现共存,这是一种重要的生态适应机制,B正确;
C、能量传递效率是相邻营养级间同化量的比值,边缘效应虽能增加物种多样性,但不会提高能量流动的传递效率,C错误;
D、人类活动通过改变生物的分布和数量,可能会在一定程度上导致群落交错区数量的增加,D正确。
故选C。
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位(niche)。因此,研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
7.(2025·珠海模拟)检测空气微生物常采用沉降平板法,具体做法是将牛肉膏蛋白胨培养基的平板置于待测地点,打开皿盖暴露于空气中一段时间后,盖好皿盖置于培养箱中培养、观察并统计菌落数。下列叙述正确的是(  )
A.牛肉膏蛋白胨培养基在使用前应进行干热灭菌
B.采样平板和未采样的平板需在相同条件下培养
C.平板中每一个菌落数都是由一个活菌繁殖而来
D.该方法可以准确统计空气中微生物种类与数量
【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养;灭菌技术
【解析】【解答】A、培养基的灭菌方法通常选择高压蒸汽灭菌,而非干热灭菌,因为前者更适合含水物质且效率更高,A错误;
B、采样平板和未采样的平板需在相同条件下培养,以遵循实验设计中无关变量一致的原则,确保实验结果的可靠性,B正确;
C、当多个细胞连在一起时,平板上观察到的可能只是一个菌落,因此单菌落可能是由一个或多个细菌繁殖形成的,C错误;
D、沉降平板法只能对空气中微生物的种类和数量进行粗略估计,无法实现准确统计,D错误。
故选B。
【分析】无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。
1、消毒(disinfection)是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。
2、灭菌(sterilization)则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
8.(2025·珠海模拟)线粒体不仅能为细胞提供能量,也能参与制造细胞的结构部件。研究发现在资源有限时,细胞内会出现两种结构不同的线粒体(见图),分别独立完成以上两种功能。下列说法错误的是(  )
A.线粒体a参与制造细胞的结构部件
B.线粒体b含有较多的ATP合成酶
C.两种线粒体都可以彻底氧化分解有机物
D.两种线粒体的形成有利于细胞应对压力环境
【答案】C
【知识点】线粒体的结构和功能
9.(2025·珠海模拟)为探究金属离子对纤维素酶活性的影响,某研究小组将无机盐与酶以不同比例均匀混合,测定酶活力(见表)。下列分析正确的是(  )
组别 待测酶液的比例 蒸馏水 MnCl2 MgCl2 CuCl2
1∶10 1∶2 1∶10 1∶2 1∶10 1∶2
酶活力(U/g) 1000 1225 1435 1000 1048 957 902
注:U/g为酶活力单位,值越大代表活性越高
A.MnCl2能提高该实验化学反应的活化能
B.CuCl2浓度增加使其对酶活力的激活作用减弱
C.该实验表明Cl-对纤维素酶的活力无影响
D.金属离子与酶结合后可能改变了酶的空间结构
【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶的功能在于降低化学反应所需的活化能,而非提高。经过MnCl2处理的酶活性相较于蒸馏水组有所提升,这表明MnCl2能够促进酶的活性,从而更有效地降低反应的活化能,A错误;
B、根据表格中的数据,当CuCl2的比例为1:10时,酶的活力达到了957;而当比例调整为1:2时,酶的活力降至902;这一变化揭示了随着CuCl2浓度的上升,酶的活力呈现出下降趋势,表明CuCl2对酶的活力具有抑制作用,并且这种抑制作用随着浓度的增加而增强,而非激活作用的减弱,B错误;
C、观察表格数据,尽管各实验组均含有Cl-,然而酶活力却呈现出差异,这一现象表明,不能简单地断定Cl-对纤维素酶的活力没有影响,C错误;
D、当金属离子与酶结合之后,酶的活力发生了显著变化,这一现象很可能归因于酶的空间结构发生了改变,进而对酶的活性产生了影响,D正确。
故选D。
【分析】1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
2、与无机催化剂相比,酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。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。
10.(2025·珠海模拟)病毒是人类生存和发展的重大威胁,科学家对抗病毒的方法有类似“三十六计”中的策略,下列描述错误的是(  )
A.“借刀杀人”:设计特异性RNA序列,引导来自细菌的限制酶去破坏病毒的DNA
B.“偷梁换柱”:将缺少3'-OH的核苷类似物掺入病毒正在合成的DNA链,使延伸终止
C.“釜底抽薪”:用干扰RNA与病毒的mRNA结合,阻断转录过程抑制病毒蛋白的合成
D.“关门捉贼”:用药物抑制新病毒从宿主细胞中释放,同时增强对宿主细胞的杀伤
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的翻译;病毒
11.(2025·珠海模拟)在现代生物学工程中常使用“杂交”技术,下列叙述错误的是(  )
A.植物体细胞杂交培育新物种原理是基因重组
B.动物体细胞杂交技术可用于生产单克隆抗体
C.DNA分子杂交可检测目的基因是否发生突变
D.抗原-抗体杂交可检测是否感染病原微生物
【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、植物体细胞杂交培育新物种的原理并非基因重组,而是基于细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。植物体细胞杂交是将不同种植物的体细胞融合,再通过植物组织培养形成新个体,这一过程不涉及有性生殖,因此不属于基因重组,A错误;
B、动物体细胞杂交技术确实可以用于生产单克隆抗体。这种技术通常涉及将免疫动物的B细胞与骨髓瘤细胞融合,形成杂交瘤细胞,这些细胞能够无限增殖并产生单一类型的抗体,即单克隆抗体,B正确;
C、DNA分子杂交技术可以用来检测目的基因是否发生突变。通过将目标DNA与已知序列的探针杂交,可以检测到DNA序列的变异,从而判断是否存在突变,C正确;
D、抗原-抗体杂交技术可以用来检测是否感染病原微生物。这种技术利用抗原与特异性抗体结合的特性,通过检测样本中是否存在特定的抗原或抗体来判断感染情况,D正确。
故选A。
【分析】现代生物学工程中常用的“杂交”技术包括但不限于以下几种:
1、植物体细胞杂交:通过将不同植物的体细胞融合,利用细胞培养技术培育出具有双亲特性的新植物品种。
2、动物体细胞杂交:例如单克隆抗体制备技术,通过将免疫动物的B细胞与骨髓瘤细胞融合,产生能持续分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
3、DNA分子杂交:用于检测特定DNA序列的存在与否,以及基因突变和多态性分析。
4、RNA分子杂交:用于检测特定RNA分子的表达水平。
5、蛋白质杂交:用于检测特定蛋白质的存在和表达量。
6、抗原-抗体杂交:用于检测生物样本中的特定抗原或抗体。
12.(2025·珠海模拟)新型复合耕作体系——“鱼-菜共生系统”通过完整生态链的构建(见图),形成“养鱼不换水,种菜不施肥”的种养循环模式,实现了可持续、低碳高效的生态共生效益。下列叙述正确的是(  )
A.“鱼-菜共生”种养循环模式能够实现该系统中物质和能量的循环利用
B.“种菜不施肥”是因为鱼粪、饵料的有机肥可以直接被蔬菜吸收利用
C.硝化池中的硝化细菌属于分解者,把有机氮转化为无机氮供蔬菜利用
D.“鱼-菜共生系统”应考虑群落的种间关系、季节性等问题以保证产量
【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态工程的实例分析
【解析】【解答】A、生态系统的能量流动具有单向流动的特点,无法循环利用,但物质是可以循环利用的,A错误;
B、鱼粪和饵料中的有机物质需要经过微生物的分解作用,转化为无机营养物质,如硝酸盐和磷酸盐,才能被植物吸收利用,B错误;
C、硝化池中的硝化细菌可以通过化能合成作用将无机物转化为有机物,属于生产者,C错误;
D、在设计和运营鱼-菜共生系统时,需要考虑不同生物之间的相互作用以及环境因素,如温度、光照等季节性变化,以确保系统的稳定和高效产出,D正确。
故选D。
【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成,各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。
13.(2025·珠海模拟)二化螟是水稻的主要害虫之一,赤眼蜂是控制二化螟的卵寄生蜂,可大规模低成本饲养;球孢白僵菌是一种害虫防治菌,寄主广泛但易受环境影响。某研究团队利用赤眼蜂携带球孢白僵菌对水稻二化螟的防治潜能进行了相关研究(见图)。下列叙述错误的是(  )
A.球孢白僵菌在运输和使用过程中需要严格控制温度、湿度等条件
B.二化螟幼虫孵化的死亡率与赤眼蜂寄生时寄主卵的龄期呈正相关
C.整合两种或多种生物防治剂是一种无污染的、高效的害虫治理策略
D.赤眼蜂作为球孢白僵菌载体,利用其寄生特性可开发新型“生物导弹”
【答案】B
【知识点】种间关系
【解析】【解答】A、球孢白僵菌,作为一种广谱的害虫防治微生物,其对环境条件极为敏感。因此,在运输和应用该菌时,必须精确调控温度和湿度等关键因素,以保障其生物活性与存活效率,同时严格防范对其他生物群落造成不必要的污染,A正确;
B、根据图表信息分析,本实验的独立变量设定为寄生卵的发育阶段及赤眼蜂的品种,而依赖变量则为死亡率。图表数据显示,未受球孢白僵菌感染的赤眼蜂中,4天龄期的死亡率较2天龄期为低,这表明二化螟幼虫孵化时的死亡率与赤眼蜂寄生时寄主卵的龄期之间并不存在正比例关系,B错误;
C、结合使用两种或多种生物防治剂的方法,被归类为生物防治的范畴,这是一种既环保又高效的害虫管理策略,C正确;
D、借助赤眼蜂的寄生本能,将其作为球孢白僵菌的传播媒介,可以研制出一种创新的“生物导弹”,以此达到有效控制害虫的目的,D正确。
故选B。
【分析】群落中各生物间在长期自然选择中形成的种间关系有:①捕食:一种生物以另外一种为食的现象;②原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都彼此受益,但分开后,各自也能独立生活;③互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。④寄生:一种生物从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象;⑤种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象;
14.(2025·珠海模拟)内皮细胞对神经末梢传来的兴奋产生反应,释放NO引起血管壁平滑肌细胞松弛,使血管扩张引起血压下降(见图)。下列分析错误的是(  )
A.图示中的平滑肌细胞松弛是神经-体液调节的结果
B.NO通过自由扩散进入细胞与鸟苷酸环化酶结合
C.鸟苷酸环化酶催化GTP转化成cGMP使平滑肌松弛
D.使用乙酰胆碱抑制剂可以使血管扩张,引起血压下降
【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导;血压调节
【解析】【解答】A、神经末梢传来的兴奋导致内皮细胞释放NO,NO作为一种体液因子,引起平滑肌细胞松弛,这是一个典型的神经-体液调节过程,A正确;
B、NO是一种小分子气体,能够自由穿过细胞膜,进入平滑肌细胞后与鸟苷酸环化酶结合,激活该酶,B正确;
C、NO与鸟苷酸环化酶结合后,该酶催化GTP转化为cGMP,cGMP的增加导致平滑肌细胞松弛,C正确;
D、乙酰胆碱是一种神经递质,通常引起血管平滑肌收缩,而不是松弛。因此,乙酰胆碱抑制剂会阻止乙酰胆碱的作用,可能导致血管收缩而不是扩张,这与血压下降的效果相反,D错误。
故选D。
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触的结构包括突触前膜、突触间隙与突触
后膜。在神经元的轴突末梢处,有许多突触小泡。当轴突末梢有神经冲动传来时,突触小泡受到刺
激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时释放一种化学物质—神经递质(neurotransmitter)。神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,形成递质-受体复合物,从而改变了突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。随后,神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
15.(2025·珠海模拟)已知蝴蝶的性别决定方式为ZW型,眼色白眼对绿眼为显性。现用一只白眼紫翅雌蝶和一只绿眼黄翅雄蝶杂交,后代中白眼紫翅∶绿眼黄翅∶白眼黄翅∶绿眼紫翅约为1∶1∶1∶1.下列能解释实验现象的假说有(  )
假说一:紫翅对黄翅为显性,两对基因位于两对常染色体上
假说二:黄翅对紫翅为显性,两对基因位于两对常染色体上
假说三:黄翅对紫翅为显性,两对基因位于一对常染色体上
假说四:黄翅对紫翅为显性,两对基因只位于Z染色体上
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因连锁和互换定律
16.(2025·珠海模拟)部分肠道细菌能够分泌外膜囊泡(OMV),OMV能穿越肠道上皮屏障,活化肠黏膜内的免疫细胞。研究人员通过构建ClyA-Ag-mFc融合蛋白基因表达载体(见图),转化大肠杆菌来制备工程菌。下列相关叙述错误的是(  )
A.ClyA表达产物可以将融合蛋白定位到OMV表面
B.Ag表达产物可以激活机体的特异性免疫反应
C.mFc表达产物可以提高T细胞摄取OMV的能力。
D.利用该大肠杆菌可制备预防肿瘤的口服疫苗
【答案】C
【知识点】基因工程的应用;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】A、根据题目解析,ClyA作为一种在外膜囊泡(OMV)上高表达的特异性蛋白,其功能在于编码细菌溶素A(ClyA)。这种蛋白能够引导OVA和Fc定位到OMV的外表面,从而使得融合基因得以被免疫系统内的细胞所辨识,A正确;
B、Ag基因编码的是肿瘤细胞表面特有的抗原,其表达产物能够激发机体产生针对性的免疫应答,B正确;
C、mFc基因的表达产物具备与树突状细胞表面特定受体结合的能力,从而增强了树突状细胞在识别、摄取及传递抗原信息方面的功能,而非T细胞,C错误;
D、借助这种大肠杆菌,可以开发出用于肿瘤预防的口服疫苗,这是基因工程技术在免疫领域的一项重要应用,D正确。
故选C。
【分析】基因工程的基本操作程序主要需要四个步骤:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
17.(2025·珠海模拟)沃柑(2n=18)深受消费者欢迎,但果实多籽影响其商品性,培育无籽沃柑是品种改良的一个重要方向。某农科院在果园里栽培有可相互传粉的沃柑、砂糖桔、红江橙、白心橙等,它们属于同一物种下的不同品种,现欲从收集的沃柑种子中发掘天然三倍体并进行遗传鉴定。
回答下列问题:
(1)对足量的沃柑种子促萌发后,将初筛得到的疑似三倍体进行根尖染色体计数鉴定:剪取3mm根尖,按照   →   →染色→制片步骤制作装片,在显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞,若细胞中染色体数为   则鉴定为三倍体。
(2)为研究天然三倍体的染色体来源,用特定的引物对个体基因组进行PCR,扩增产物的电泳结果见图1。分析结果可知:三倍体1不是由候选父本授粉产生,而是由   形成;三倍体2是由   杂交形成,且2n配子来自于   (填“母本”或“父本”)。
(3)进一步评估沃柑二倍体、三倍体的抗逆性差异,测定相关植株抗旱、抗冻基因的表达量见图2,结果显示   ,表明基因的加倍增强了沃柑的抗逆能力;而且三倍体2中相关基因表达的增加量多于三倍体1,表明   。
(4)对所获得沃柑三倍体的应用潜力进行全面评价,还应在个体水平上比较   的差异。
【答案】(1)解离;漂洗;27
(2)母本未减数分裂产生的 2n 配子;母本和父本;母本
(3)三倍体沃柑的抗旱、抗冻基因表达置高于二倍体;不同来源的三倍体抗逆性存在差异
(4)果实品质、产量等
【知识点】观察细胞的有丝分裂;多倍体育种
【解析】【解答】(1)在染色体观察实验中,操作流程依次为解离、漂洗、染色和制片,以制备临时装片。沃柑(2n=18)的每个染色体组包含9条染色体,其有丝分裂中期的染色体数量与体细胞一致。因此,在显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞时,若发现细胞内染色体数目为27,则可判定该细胞为三倍体。
(2)根据分析结果,三倍体1的染色体构成与母本沃柑相同,这表明它是由母本未经减数分裂产生的2n配子所形成,而非源自候选父本的花粉授粉。相比之下,三倍体2的染色体则融合了父本和母本的遗传信息,说明它是通过母本与父本的杂交产生的。在这一过程中,有两个染色体条带与母本完全吻合,因此可以推断2n配子来源于母本。
(3)观察图2,实验中的自变量设定为植株的类别,而因变量则是基因的相对表达水平。从图中可以看出,三倍体沃柑在抗旱和抗冻基因的表达上均超过了二倍体。特别是三倍体2在这些基因的表达上比三倍体1有更显著的提升,这揭示了不同遗传背景的三倍体在抗逆性方面存在明显的差异。
(4)沃柑作为一种水果,在评估所获得的三倍体沃柑的应用潜力时,除了分子层面的分析外,还需在个体层面上对果实的品质、产量等特性进行比较研究。
【分析】观察细胞有丝分裂的实验流程包括以下几个步骤:
1、解离:使用由盐酸和酒精配制而成的解离液处理样本,目的是促使细胞分离,便于后续操作。
2、漂洗:将解离后的细胞进行清洗,以去除解离液,为染色步骤做好准备。
3、染色:采用醋酸洋红等碱性染料对细胞进行染色,以增强细胞结构的可见性。
4、制片:在载玻片上制备细胞样本,通过压片使根尖细胞形成单层,避免细胞重叠,确保观察时的清晰度。
5、观察:首先使用低倍显微镜进行初步观察,随后转换到高倍显微镜进行详细分析,以捕捉细胞有丝分裂的各个阶段。
(1)染色体观察实验中,步骤是解离→漂洗→染色→制片步骤制作装片;沃柑(2n=18),每个染色体组含有9条染色体,有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同,故在显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞,若细胞中染色体数为27则鉴定为三倍体。
(2)分析结果可知,三倍体1的染色体组成与母本沃柑一致,说明是由母本未减数分裂产生的 2n 配子,而非由候选父本授粉产生;三倍体2兼有父本和母本的染色体,故是由母本和父本杂交形成,其中有两个条带与母本完全一致,故2n配子来自于母本。
(3)分析图2,实验的自变量是植株类型,因变量是相对表达量,据图可知,三倍体沃柑的抗旱、抗冻基因表达置高于二倍体,且三倍体2中相关基因表达的增加量多于三倍体1,表明不同来源的三倍体抗逆性存在差异。
(4)沃柑属于水果,对所获得沃柑三倍体的应用潜力进行全面评价,还应在个体水平上比较果实品质、产量等。
18.(2025·珠海模拟)为探究全球气候变暖背景下,不同物种在资源捕获和环境适应能力上的差异,某研究团队选取两种危害严重的入侵植物白花鬼针草和假臭草作为实验材料,同时选取本地植物一点红作为对照,设置不同的昼夜增温处理,对三种植物单独种植时的生长状况、生物量分配等开展了相关研究,部分结果见下图。
回答下列问题:
(1)增温属于   (填“密度制约因素”或“非密度制约因素”),会影响不同植物的种群数量。
(2)植物生长状况取决于体内积累的总生物量。由图1可知,白天增温可以提高   的总生物量。
(3)生物量分配能够反映植物应对环境变化的资源分配策略。由图2可知,全天增温条件下白花鬼针草的   分配增加,从而有利于   ,使其竞争能力更强。
(4)有人认为增温条件下入侵植物根系产生的化学信息可能通过地下传递给邻近植物,从而抑制本地植物的生长,并设计了一个实验来探究这一假说,完成下列表格。
实验设计方案
设计图示
实验材料 选取5株盆栽植物等距排列,待幼苗3cm高时进行实验处理。入侵植物:   (填序号)本地植物:   (填序号)
实验处理 对照组:    实验组:增温处理(红外辐射器,2000W,增温幅度1.5-2℃)
控制条件 处理一周时间,每天定时给所有植物浇水,确保存活
测量指标 本地植物的生物量
预期结果 若对照组中本地植物的生物量基本相同,实验组中   ,则假说成立。
【答案】(1)非密度制约因素
(2)白花鬼针草和假臭草
(3)地下生物量(或根生物量);更好地吸收水分和无机盐
(4)3;1245;室温/常温处理;本地植物12生物量等于对照组,本地植物45生物量低于12(或低于对照组)
【知识点】种群的数量变动及其原因;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)通常而言,食物来源和天敌等生物因素对种群数量的影响程度与该种群的密度密切相关。以食物短缺为例,种群密度越大,食物短缺对该种群的影响便越显著,因此这类因素被称作密度制约因素。相反,气温变化、干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害对种群的影响强度并不依赖于种群的密度,因此它们被称为非密度制约因素。全球变暖作为一种非密度制约因素,会对各类植物的种群数量产生影响。
(2)根据图1所示,日间温度的升高有助于增加白花鬼针草和假臭草的整体生物量。
(3)生物量指的是在特定时间点,某一区域或体积内生物体及其储存的食物所含有机物质的总重量,可以是鲜重或干重,通常以干重计量。图2显示,在全天候温度升高的环境中,白花鬼针草的根部生物量分配有所增加,这有助于其更有效地吸收水分和矿物质,从而增强其竞争力。
(4)实验设计应严格遵循对照原则、单一变量原则及控制无关变量原则,其核心目的在于研究在温度升高的条件下,入侵植物根系所释放的化学信号是否能够通过地下途径传递给周边植物,进而抑制本地植物的生长发育。根据实验设计图,植物3被指定为入侵植物,而植物1、2、4、5则为本地植物。实验中,对照组接受室温或常温处理,而实验组则通过红外辐射器(2000W,温度提升1.5-2℃)进行增温处理。预期的实验结果是:若对照组中本地植物的生物量大致相同,而实验组中本地植物1和2的生物量与对照组持平,本地植物4和5的生物量则低于1和2(或低于对照组),则原假设成立。
【分析】1、一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如,同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,因此,这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。例如,在遭遇寒流时,有些昆虫种群不论其种群密度高低,所有个体都会死亡。
2、一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
(1)一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强 度与该种群的密度是相关的。例如,同样是缺少食物,种群 密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,因此,这些因 素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、 火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关, 因此被称为非密度制约因素。增温属于非密度制约因素,会影响不同植物的种群数量。
(2)由图1可知,白天增温可以提高白花鬼针草和假臭草的总生物量。
(3)生物量是指生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内实际存在的有机物质 (包括生物体内所存的食物) 的鲜重或干重总量,常以干重表示;由图2可知,全天增温条件下白花鬼针草的地下生物量(或根生物量)分配增加,从而有利于更好地吸收水分和无机盐,使其竞争能力更强。
(4)实验应该遵循对照原则、单一变量原则和控制无关变量原则等,实验目的是探究增温条件下入侵植物根系产生的化学信息是否通过地下传递给邻近植物,从而抑制本地植物的生长。由设计图可知,3为入侵植物,1245为本地植物;对照组室温/常温处理,实验组:增温处理(红外辐射器,2000W,增温幅度1.5-2℃);预期结果:若对照组中本地植物的生物量基本相同,实验组中本地植物12生物量等于对照组,本地植物45生物量低于12(或低于对照组,则假说成立。
19.(2025·珠海模拟)Rubisco酶既可以催化C5的羧化,也可以催化C5的氧化。如果C5被氧化,则会形成乙醇酸,乙醇酸能抑制暗反应多种酶的活性。为减少该类毒性代谢产物及碳素损失,植物进化出了光呼吸途径,相关路径如图所示。
回答下列问题:
(1)据图可知,C5的羧化是指暗反应中   过程。
(2)据图分析,光呼吸会消耗   ,从而影响暗反应导致植物光合速率下降。
(3)优化光呼吸代谢被认为是提高光合速率的关键突破口,目前科学家常用的优化方案有:
①加速光呼吸代谢:GDC是促进光呼吸中间产物代谢的关键酶,科学家利用基因工程构建了GDC基因过表达的拟南芥植株,发现相较于野生型,其光合速率明显上升,可能是因为图中   积累量下降从而提高了暗反应速率。
②构建新的光呼吸通路:将苹果酸合成酶基因和乙醇酸脱氢酶基因导入烟草的叶绿体中,从而设计出一条新的光呼吸通路AP3。与原光呼吸通路相比,AP3通路促进光合作用的优势是   ,构建AP3通路同时,科学家还下调了转运蛋白PLGGI基因的表达量,目的是   。将同时具备以上改变的转基因烟草(AP3)与野生型(WT)进行田间试验,WT光合速率变化如图所示,请在图中绘制出AP3的预期结果。
【答案】(1)CO2与 C5结合生成 C3
(2)ATP 和NADPH、C5
(3)乙醇酸;不消耗ATP,使叶绿体内CO2浓度升高;减少乙醇酸的输出,使更多乙醇酸参与AP3通路;
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
20.(2025·珠海模拟)糖尿病是危害全球人类健康的常见疾病,长期以来主要靠注射外源胰岛素进行治疗,严重影响患者的生活质量。我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞(CiPSCs)分化而来的胰岛细胞自体移植到一名1型糖尿病(T1DM)患者体内,具体流程如图1所示。在一年跟踪随访中,该病例成功摆脱胰岛素依赖,各项诊断指标恢复至正常水平。
回答下列问题:
(1)T1DM主要是由于免疫系统攻击并破坏胰岛B细胞导致胰岛素分泌不足,引发高血糖症,因此属于   ,CiPSCs能够被诱导形成胰岛细胞依据的原理是   。
(2)研究人员从患者体内抽取脂肪组织,经   分散成单个细胞制备成细胞悬液,然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。在诱导形成CiPSCs的过程中,需精确控制培养基的各种成分,与普通动物细胞培养基相比,不能添加   等天然成分,以免影响细胞分化进程。
(3)利用CiPSCs制备胰岛细胞后,研究人员将糖尿病模型小鼠分为A、B组,A组进行手术但不移植胰岛细胞,B组体内移植胰岛细胞,然后两组均进行腹腔注射葡萄糖实验,结果如图2所示,该实验的目的是   。经过长时间科学论证后,研究人员将胰岛细胞移植回患者体内,一年内定期进行口服耐糖检测(见图3),结果表明患者能摆脱胰岛素依赖,依据是   。(糖尿病的诊断阈值为血糖水平等于或高于200mg/dL)。
(4)传统诱导多能干细胞(iPSCs)常利用病毒等载体将4种转录因子的基因导入体细胞,其中的C-myc和Klf4是原癌基因。据此分析,化学分子诱导CiPSCs的优势是   。
【答案】(1)自身免疫病;基因的选择性表达
(2)胰蛋白酶或胶原蛋白酶;动物血清
(3)探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平;移植75天后患者血糖调节恢复正常水平
(4)不会导致细胞异常分裂(避免致癌风险)
【知识点】动物细胞培养技术;血糖平衡调节;干细胞工程
【解析】【解答】(1)自身免疫病是一种因免疫系统错误地攻击自身组织和器官,导致损伤并引发症状的疾病。TIMD便是免疫系统侵袭胰岛B细胞,造成其损害进而引起胰岛素分泌减少,因此被归类为自身免疫病。诱导多能干细胞能够被引导转化为胰岛细胞,这一过程体现了细胞分化的发生,其本质在于基因的选择性表达。
(2)在动物细胞之间,蛋白质起着关键的黏附作用,因此,为了将细胞分散,必须使用蛋白酶来分解这些蛋白质。由于胰蛋白酶和胶原蛋白酶的理想pH值与脂肪组织细胞的环境相似,研究人员从患者体内提取脂肪组织,并利用这些酶将其分解成单个细胞,制备成细胞悬液,随后进行细胞培养以分离出脂肪干细胞。在常规的动物细胞培养中,通常会添加动物血清等天然成分,以确保细胞获得全面的营养,并考虑到可能存在未知的生长因子的作用。然而,为了避免这些生长因子可能引发的细胞分化,实验中选择了不添加动物血清的培养方法。
(3)根据题干信息,实验的自变量设定为是否进行胰岛细胞移植。通过题图2的展示,可以观察到自变量通过血糖浓度的变化来体现,从而推断出实验旨在研究胰岛细胞移植是否能够有效降低糖尿病小鼠的血糖水平。进一步分析图3,结果显示,在移植手术后的第75天,患者的血糖调节功能恢复至正常范围,这一发现表明患者能够不再依赖胰岛素治疗。
(4)传统的制备方法依赖于逆转录病毒作为载体,将转录因子引入体细胞时,可能会导致基因的随机整合,从而带来基因突变的风险,甚至可能引发癌症。相比之下,使用化学分子诱导CiPSCs的方法具有一个显著优势,即它不会引起细胞的异常分裂,从而有效避免了潜在的致癌风险。
【分析】1、人体的免疫系统具有分辨“自己”和“非己”成分的能力,一般不会对自身成分发生免疫反应。但是,在某些特殊情况下,免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。
2、人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
(1)自身免疫病是指自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,TIMD就是免疫系统攻击了胰岛B细胞,引起其损伤导致胰岛素分泌不足,故属于自身免疫病。CiPSCs能够诱导形成胰岛细胞说明发生了细胞分化,实质是特定基因的表达(基因的选择性表达)。
(2)动物细胞间隙有蛋白质起黏着作用,故需要用蛋白酶将其水解以达到将细胞分散的目的,而胰蛋白酶和胶原蛋白酶的适宜pH与脂肪组织细胞相近,故研究人员从患者体内抽取脂肪组织,经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞制备成细胞悬液,然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。一般普通的动物细胞培养会加入动物血清这样的天然成分来确保各种营养成分全面,同时还考虑到一些我们所不清楚的生长因子的作用,而为了避免生长因子可能起到诱导分化的作用就不添加动物血清。
(3)分析题干可知,自变量是是否移植胰岛细胞,题图图2可知,自变量用血糖浓度变化表示,可知实验目的为探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平;分析图3可知,移植75天后患者血糖调节恢复正常水平,表明了患者能摆脱胰岛素依赖。
(4)传统制备法采用逆转录病毒为载体,将转录因子导入体细胞时,会发生随机整合,会有基因突变的风险,进而癌变;化学分子诱导CiPSCs的优势是不会导致细胞异常分裂(避免致癌风险)。
21.(2025·珠海模拟)砷是自然界中致癌性极强的重金属,会危害植物生长和人类健康。研究者以拟南芥为实验材料,设计并开展相关实验,探究As°(砷酸盐)对拟南芥主根生长发育影响的作用机理,部分结果见图。
回答下列问题:
(1)为探究Asv对拟南芥主根生长的影响进行了实验一(见图),结果表明:一定范围内,随着Asv浓度升高,主根生长受到的   作用愈加明显。
(2)为深入研究Asv对拟南芥主根生长影响的作用机理,选用浓度为250μM的Asv处理拟南芥,开展了实验二(见图)、实验三(见图)。
①实验二结果说明Asv对拟南芥主根的影响是通过   来实现。
②依据根对生长素有较强的敏感性,推测Asv可能是通过促进根尖生长素的合成发挥作用。为证实这一推测,实验三观察了生长素标记基因在Asv胁迫后的表达情况,并测定了生长素的含量。据此分析,Asv改变了根尖生长素的   。
(3)该研究团队有人提出需进一步研究生长素转运蛋白在Asv胁迫下的表达量,原因是生长素在根尖的运输属于   方式。
(4)基于以上实验,依据生长素的作用机理,尝试提出一个新的研究问题   。
【答案】(1)抑制
(2)抑制分生区细胞的分裂和伸长区细胞的伸长;分布(位置)及含量
(3)主动运输/极性运输
(4)Asv是否会影响生长素与受体的结合
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】(1)观察图15,随着Asv浓度的增加,主根的长度呈现下降趋势,这揭示了一个现象:在特定浓度范围内,Asv浓度的提升对主根生长的抑制效应逐渐增强。
(2)①根据实验二的图16-17所示结果,经过Asv处理的拟南芥主根,其分生区的细胞数目有所减少,同时伸长区的细胞长度也出现缩短。这一现象表明,Asv对拟南芥主根的作用机制主要是通过抑制分生区细胞的分裂和伸长区细胞的伸长来实现的。
②实验三对Asv胁迫下生长素标记基因的表达模式进行了观察,并测定了生长素的浓度。图18-19的数据揭示,Asv处理导致了生长素的分布和浓度发生了显著变化。基于这些发现,可以推断Asv影响了根尖生长素的分布(位置)及含量;鉴于先前假设Asv通过增强根尖生长素的合成来发挥其作用,而当前结果显示生长素浓度等参数有所变动,因此可以认为是改变了合成量。
(3)由于生长素的运输是逆浓度梯度进行的,需要载体蛋白和能量供应,因此生长素在根尖的运输过程采取的是主动运输机制;鉴于生长素的运输依赖于转运蛋白,而之前的研究表明Asv可能对生长素的相关状态产生影响,因此有必要深入研究在Asv胁迫条件下生长素转运蛋白的表达水平。
(4)基于上述实验结果,结合生长素的作用机制,我们可以提出一个新的研究课题:Asv是否通过干扰生长素与其受体的结合过程,从而影响拟南芥主根的生长与发育?
【分析】1、生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
2、在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,称为极性运输。极性运输是一种主动运输。
(1)从图15可以看出,随着Asv浓度升高,主根的长度在减小,这表明在一定范围内,随着Asv浓度升高,主根生长受到的抑制作用愈加明显。
(2)①从实验二的图16-17结果来看,Asv处理后拟南芥主根的分生区细胞数量减少,伸长区细胞长度减小,这说明Asv对拟南芥主根的影响是通过抑制细胞的分裂和细胞的伸长生长来实现的。
②实验三观察了生长素标记基因在Asv胁迫后的表达情况并且测定了生长素的含量,从图18-19可以看出,Asv处理后生长素分布和含量等发生了变化,据此分析,Asv改变了根尖生长素的分布和合成量(因为前面推测是通过促进根尖生长素的合成发挥作用,这里结果显示生长素含量等改变,所以是改变了合成量)。
(3)生长素在根尖的运输属于主动运输方式(生长素的运输是逆浓度梯度的,需要载体和能量,所以是主动运输)。因为生长素的运输需要转运蛋白,而前面研究发现Asv可能影响生长素相关情况,所以需要进一步研究生长素转运蛋白在Asv胁迫下的表达量。
(4)基于以上实验,依据生长素的作用机理,可以提出新的研究问题:Asv是否会影响生长素与受体的结合来影响拟南芥主根的生长发育
1 / 12025届广东省珠海市等3地高三联合模拟考试(一) 生物试题
1.(2025·珠海模拟)失重环境会导致人体出现脑脊液增多、T淋巴细胞减少、尿液增加等问题。神舟十九号载人飞船发射成功,其先进的生命保障系统可以保障航天员生命安全和身体健康。下列有关叙述错误的是(  )
A.脑脊液增多会影响神经系统的功能
B.T淋巴细胞减少会导致免疫力减弱
C.尿液增加会造成内环境渗透压下降
D.生命保障系统有利于维持内环境稳态
2.(2025·珠海模拟)下列实验材料中适合用于研究伴性遗传的是(  )
A.豌豆 B.鸡 C.蜜蜂 D.噬菌体
3.(2025·珠海模拟)下列研究成果应用“减法原理”控制自变量的是(  )
A.根据大量化石等多种证据提出自然选择学说
B.根据大量动植物细胞的观察结果提出细胞学说
C.蝾螈受精卵横缢实验证明细胞核功能
D.人鼠细胞融合实验证明细胞膜流动性
4.(2025·珠海模拟)下列现象与细胞凋亡有关的是(  )
A.柳穿鱼花的形态差异
B.骨折造成的细胞死亡
C.植物胚发育过程中胚柄的退化
D.老人出现皱纹、白发、色素沉积
5.(2025·珠海模拟)某同学对二倍体生物的遗传稳定性和多样性原因进行综合概括(见表),其中表述有误的是(  )
过程 遗传稳定性 遗传多样性
配子形成 ①减数分裂使配子中染色体数目减半,且每个配子含一整套同源染色体 ③减Ⅰ前期非姐妹染色单体间的互换,减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合
受精作用 ②受精卵中的染色体数目恢复成体细胞中的数目 ④精子和卵细胞的结合具有随机性
A.① B.② C.③ D.④
6.(2025·珠海模拟)群落交错区是指两个或多个群落之间的过渡区域,该区域内生物的种类和数量较相邻群落有所增加,这种现象称为边缘效应。下列相关说法错误的是(  )
A.林缘草甸的物种丰富度略高于其内侧的森林和外侧的草原
B.交错区中生态位相似的种群可能通过生态位分化实现共存
C.边缘效应导致种间竞争加剧从而提高能量流动的传递效率
D.人类活动在一定程度上可能会导致群落交错区数量的增加
7.(2025·珠海模拟)检测空气微生物常采用沉降平板法,具体做法是将牛肉膏蛋白胨培养基的平板置于待测地点,打开皿盖暴露于空气中一段时间后,盖好皿盖置于培养箱中培养、观察并统计菌落数。下列叙述正确的是(  )
A.牛肉膏蛋白胨培养基在使用前应进行干热灭菌
B.采样平板和未采样的平板需在相同条件下培养
C.平板中每一个菌落数都是由一个活菌繁殖而来
D.该方法可以准确统计空气中微生物种类与数量
8.(2025·珠海模拟)线粒体不仅能为细胞提供能量,也能参与制造细胞的结构部件。研究发现在资源有限时,细胞内会出现两种结构不同的线粒体(见图),分别独立完成以上两种功能。下列说法错误的是(  )
A.线粒体a参与制造细胞的结构部件
B.线粒体b含有较多的ATP合成酶
C.两种线粒体都可以彻底氧化分解有机物
D.两种线粒体的形成有利于细胞应对压力环境
9.(2025·珠海模拟)为探究金属离子对纤维素酶活性的影响,某研究小组将无机盐与酶以不同比例均匀混合,测定酶活力(见表)。下列分析正确的是(  )
组别 待测酶液的比例 蒸馏水 MnCl2 MgCl2 CuCl2
1∶10 1∶2 1∶10 1∶2 1∶10 1∶2
酶活力(U/g) 1000 1225 1435 1000 1048 957 902
注:U/g为酶活力单位,值越大代表活性越高
A.MnCl2能提高该实验化学反应的活化能
B.CuCl2浓度增加使其对酶活力的激活作用减弱
C.该实验表明Cl-对纤维素酶的活力无影响
D.金属离子与酶结合后可能改变了酶的空间结构
10.(2025·珠海模拟)病毒是人类生存和发展的重大威胁,科学家对抗病毒的方法有类似“三十六计”中的策略,下列描述错误的是(  )
A.“借刀杀人”:设计特异性RNA序列,引导来自细菌的限制酶去破坏病毒的DNA
B.“偷梁换柱”:将缺少3'-OH的核苷类似物掺入病毒正在合成的DNA链,使延伸终止
C.“釜底抽薪”:用干扰RNA与病毒的mRNA结合,阻断转录过程抑制病毒蛋白的合成
D.“关门捉贼”:用药物抑制新病毒从宿主细胞中释放,同时增强对宿主细胞的杀伤
11.(2025·珠海模拟)在现代生物学工程中常使用“杂交”技术,下列叙述错误的是(  )
A.植物体细胞杂交培育新物种原理是基因重组
B.动物体细胞杂交技术可用于生产单克隆抗体
C.DNA分子杂交可检测目的基因是否发生突变
D.抗原-抗体杂交可检测是否感染病原微生物
12.(2025·珠海模拟)新型复合耕作体系——“鱼-菜共生系统”通过完整生态链的构建(见图),形成“养鱼不换水,种菜不施肥”的种养循环模式,实现了可持续、低碳高效的生态共生效益。下列叙述正确的是(  )
A.“鱼-菜共生”种养循环模式能够实现该系统中物质和能量的循环利用
B.“种菜不施肥”是因为鱼粪、饵料的有机肥可以直接被蔬菜吸收利用
C.硝化池中的硝化细菌属于分解者,把有机氮转化为无机氮供蔬菜利用
D.“鱼-菜共生系统”应考虑群落的种间关系、季节性等问题以保证产量
13.(2025·珠海模拟)二化螟是水稻的主要害虫之一,赤眼蜂是控制二化螟的卵寄生蜂,可大规模低成本饲养;球孢白僵菌是一种害虫防治菌,寄主广泛但易受环境影响。某研究团队利用赤眼蜂携带球孢白僵菌对水稻二化螟的防治潜能进行了相关研究(见图)。下列叙述错误的是(  )
A.球孢白僵菌在运输和使用过程中需要严格控制温度、湿度等条件
B.二化螟幼虫孵化的死亡率与赤眼蜂寄生时寄主卵的龄期呈正相关
C.整合两种或多种生物防治剂是一种无污染的、高效的害虫治理策略
D.赤眼蜂作为球孢白僵菌载体,利用其寄生特性可开发新型“生物导弹”
14.(2025·珠海模拟)内皮细胞对神经末梢传来的兴奋产生反应,释放NO引起血管壁平滑肌细胞松弛,使血管扩张引起血压下降(见图)。下列分析错误的是(  )
A.图示中的平滑肌细胞松弛是神经-体液调节的结果
B.NO通过自由扩散进入细胞与鸟苷酸环化酶结合
C.鸟苷酸环化酶催化GTP转化成cGMP使平滑肌松弛
D.使用乙酰胆碱抑制剂可以使血管扩张,引起血压下降
15.(2025·珠海模拟)已知蝴蝶的性别决定方式为ZW型,眼色白眼对绿眼为显性。现用一只白眼紫翅雌蝶和一只绿眼黄翅雄蝶杂交,后代中白眼紫翅∶绿眼黄翅∶白眼黄翅∶绿眼紫翅约为1∶1∶1∶1.下列能解释实验现象的假说有(  )
假说一:紫翅对黄翅为显性,两对基因位于两对常染色体上
假说二:黄翅对紫翅为显性,两对基因位于两对常染色体上
假说三:黄翅对紫翅为显性,两对基因位于一对常染色体上
假说四:黄翅对紫翅为显性,两对基因只位于Z染色体上
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
16.(2025·珠海模拟)部分肠道细菌能够分泌外膜囊泡(OMV),OMV能穿越肠道上皮屏障,活化肠黏膜内的免疫细胞。研究人员通过构建ClyA-Ag-mFc融合蛋白基因表达载体(见图),转化大肠杆菌来制备工程菌。下列相关叙述错误的是(  )
A.ClyA表达产物可以将融合蛋白定位到OMV表面
B.Ag表达产物可以激活机体的特异性免疫反应
C.mFc表达产物可以提高T细胞摄取OMV的能力。
D.利用该大肠杆菌可制备预防肿瘤的口服疫苗
17.(2025·珠海模拟)沃柑(2n=18)深受消费者欢迎,但果实多籽影响其商品性,培育无籽沃柑是品种改良的一个重要方向。某农科院在果园里栽培有可相互传粉的沃柑、砂糖桔、红江橙、白心橙等,它们属于同一物种下的不同品种,现欲从收集的沃柑种子中发掘天然三倍体并进行遗传鉴定。
回答下列问题:
(1)对足量的沃柑种子促萌发后,将初筛得到的疑似三倍体进行根尖染色体计数鉴定:剪取3mm根尖,按照   →   →染色→制片步骤制作装片,在显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞,若细胞中染色体数为   则鉴定为三倍体。
(2)为研究天然三倍体的染色体来源,用特定的引物对个体基因组进行PCR,扩增产物的电泳结果见图1。分析结果可知:三倍体1不是由候选父本授粉产生,而是由   形成;三倍体2是由   杂交形成,且2n配子来自于   (填“母本”或“父本”)。
(3)进一步评估沃柑二倍体、三倍体的抗逆性差异,测定相关植株抗旱、抗冻基因的表达量见图2,结果显示   ,表明基因的加倍增强了沃柑的抗逆能力;而且三倍体2中相关基因表达的增加量多于三倍体1,表明   。
(4)对所获得沃柑三倍体的应用潜力进行全面评价,还应在个体水平上比较   的差异。
18.(2025·珠海模拟)为探究全球气候变暖背景下,不同物种在资源捕获和环境适应能力上的差异,某研究团队选取两种危害严重的入侵植物白花鬼针草和假臭草作为实验材料,同时选取本地植物一点红作为对照,设置不同的昼夜增温处理,对三种植物单独种植时的生长状况、生物量分配等开展了相关研究,部分结果见下图。
回答下列问题:
(1)增温属于   (填“密度制约因素”或“非密度制约因素”),会影响不同植物的种群数量。
(2)植物生长状况取决于体内积累的总生物量。由图1可知,白天增温可以提高   的总生物量。
(3)生物量分配能够反映植物应对环境变化的资源分配策略。由图2可知,全天增温条件下白花鬼针草的   分配增加,从而有利于   ,使其竞争能力更强。
(4)有人认为增温条件下入侵植物根系产生的化学信息可能通过地下传递给邻近植物,从而抑制本地植物的生长,并设计了一个实验来探究这一假说,完成下列表格。
实验设计方案
设计图示
实验材料 选取5株盆栽植物等距排列,待幼苗3cm高时进行实验处理。入侵植物:   (填序号)本地植物:   (填序号)
实验处理 对照组:    实验组:增温处理(红外辐射器,2000W,增温幅度1.5-2℃)
控制条件 处理一周时间,每天定时给所有植物浇水,确保存活
测量指标 本地植物的生物量
预期结果 若对照组中本地植物的生物量基本相同,实验组中   ,则假说成立。
19.(2025·珠海模拟)Rubisco酶既可以催化C5的羧化,也可以催化C5的氧化。如果C5被氧化,则会形成乙醇酸,乙醇酸能抑制暗反应多种酶的活性。为减少该类毒性代谢产物及碳素损失,植物进化出了光呼吸途径,相关路径如图所示。
回答下列问题:
(1)据图可知,C5的羧化是指暗反应中   过程。
(2)据图分析,光呼吸会消耗   ,从而影响暗反应导致植物光合速率下降。
(3)优化光呼吸代谢被认为是提高光合速率的关键突破口,目前科学家常用的优化方案有:
①加速光呼吸代谢:GDC是促进光呼吸中间产物代谢的关键酶,科学家利用基因工程构建了GDC基因过表达的拟南芥植株,发现相较于野生型,其光合速率明显上升,可能是因为图中   积累量下降从而提高了暗反应速率。
②构建新的光呼吸通路:将苹果酸合成酶基因和乙醇酸脱氢酶基因导入烟草的叶绿体中,从而设计出一条新的光呼吸通路AP3。与原光呼吸通路相比,AP3通路促进光合作用的优势是   ,构建AP3通路同时,科学家还下调了转运蛋白PLGGI基因的表达量,目的是   。将同时具备以上改变的转基因烟草(AP3)与野生型(WT)进行田间试验,WT光合速率变化如图所示,请在图中绘制出AP3的预期结果。
20.(2025·珠海模拟)糖尿病是危害全球人类健康的常见疾病,长期以来主要靠注射外源胰岛素进行治疗,严重影响患者的生活质量。我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞(CiPSCs)分化而来的胰岛细胞自体移植到一名1型糖尿病(T1DM)患者体内,具体流程如图1所示。在一年跟踪随访中,该病例成功摆脱胰岛素依赖,各项诊断指标恢复至正常水平。
回答下列问题:
(1)T1DM主要是由于免疫系统攻击并破坏胰岛B细胞导致胰岛素分泌不足,引发高血糖症,因此属于   ,CiPSCs能够被诱导形成胰岛细胞依据的原理是   。
(2)研究人员从患者体内抽取脂肪组织,经   分散成单个细胞制备成细胞悬液,然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。在诱导形成CiPSCs的过程中,需精确控制培养基的各种成分,与普通动物细胞培养基相比,不能添加   等天然成分,以免影响细胞分化进程。
(3)利用CiPSCs制备胰岛细胞后,研究人员将糖尿病模型小鼠分为A、B组,A组进行手术但不移植胰岛细胞,B组体内移植胰岛细胞,然后两组均进行腹腔注射葡萄糖实验,结果如图2所示,该实验的目的是   。经过长时间科学论证后,研究人员将胰岛细胞移植回患者体内,一年内定期进行口服耐糖检测(见图3),结果表明患者能摆脱胰岛素依赖,依据是   。(糖尿病的诊断阈值为血糖水平等于或高于200mg/dL)。
(4)传统诱导多能干细胞(iPSCs)常利用病毒等载体将4种转录因子的基因导入体细胞,其中的C-myc和Klf4是原癌基因。据此分析,化学分子诱导CiPSCs的优势是   。
21.(2025·珠海模拟)砷是自然界中致癌性极强的重金属,会危害植物生长和人类健康。研究者以拟南芥为实验材料,设计并开展相关实验,探究As°(砷酸盐)对拟南芥主根生长发育影响的作用机理,部分结果见图。
回答下列问题:
(1)为探究Asv对拟南芥主根生长的影响进行了实验一(见图),结果表明:一定范围内,随着Asv浓度升高,主根生长受到的   作用愈加明显。
(2)为深入研究Asv对拟南芥主根生长影响的作用机理,选用浓度为250μM的Asv处理拟南芥,开展了实验二(见图)、实验三(见图)。
①实验二结果说明Asv对拟南芥主根的影响是通过   来实现。
②依据根对生长素有较强的敏感性,推测Asv可能是通过促进根尖生长素的合成发挥作用。为证实这一推测,实验三观察了生长素标记基因在Asv胁迫后的表达情况,并测定了生长素的含量。据此分析,Asv改变了根尖生长素的   。
(3)该研究团队有人提出需进一步研究生长素转运蛋白在Asv胁迫下的表达量,原因是生长素在根尖的运输属于   方式。
(4)基于以上实验,依据生长素的作用机理,尝试提出一个新的研究问题   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】稳态的生理意义;内环境的组成;体液免疫
【解析】【解答】A、内环境稳态的调节依赖于神经-体液-免疫网络的协同作用,脑脊液作为组织液的一部分,对神经系统功能至关重要。脑脊液增多会干扰神经系统的正常运作,需及时诊断和处理,A正确;
B、辅助性T细胞通过分泌细胞因子,在体液免疫和细胞免疫中发挥重要作用。如果T淋巴细胞数量减少,会导致机体免疫力下降,B正确;
C、尿液增多会带走大量水分,可能导致内环境渗透压升高,进而影响机体的稳态平衡,C错误;
D、内环境稳态是维持机体正常生命活动的根本条件,而生命保障系统则为其提供了重要支持,有助于保持这种稳态,D正确。
故选C。
【分析】血浆、组织液和淋巴液通过动态的有机联系,共同构成机体内细胞生活的直接环境。为了区别于个体生活的外界环境,人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
2.【答案】B
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、豌豆是两性花植物,没有性染色体,因此不适合用于伴性遗传的研究,A错误;
B、 鸡具有雌雄性别之分,因此可以作为研究伴性遗传的理想材料 ,B正确;
C、蜜蜂的雄蜂为单倍体,雌蜂为二倍体,这种独特的性别决定机制使其不适合用于伴性遗传的研究,C错误;
D、噬菌体属于病毒类,没有细胞结构,只含有核酸和蛋白质,不包含染色体,D错误。
故选B。
【分析】适合研究伴性遗传的生物材料通常具有明确的性染色体和性别决定机制,如果蝇、鸡、小鼠、人类、斑马鱼和蚕等。这些材料在遗传学研究中具有重要价值,能够帮助揭示伴性遗传的规律和机制。
3.【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞核的功能;生物具有共同的祖先;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、自然选择学说基于多种证据提出,未刻意去除特定因素,因此不符合减法原则中对自变量的控制要求,A错误;
B、细胞学说是基于对大量动植物细胞的观察结果,运用归纳法总结出的普遍规律,而非通过减法原理推导得出,B错误;
C、蝾螈受精卵横缢实验中,无核组别的设计运用了减法原理,通过去除细胞核来控制自变量,从而研究细胞核的功能,C正确;
D、人鼠细胞融合实验利用荧光标记法,通过观察荧光标记的分布变化,证明了细胞膜的流动性,D错误。
故选C。
【分析】在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如,在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴加FeCl3 溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就利用了“加法原理”。与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验
中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”。
4.【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;细胞凋亡与细胞坏死的区别
【解析】【解答】A、柳穿鱼花的形态差异主要由表观遗传机制调控,与细胞凋亡无关。表观遗传通过影响基因表达,导致了形态上的多样性,A错误;
B、骨折引起的细胞死亡是由于不利因素导致细胞代谢活动受损,属于细胞坏死,而非细胞凋亡。细胞坏死是被动的损伤性死亡,与细胞凋亡的主动程序性死亡有本质区别,B错误;
C、植物胚发育过程中,胚柄的退化是由基因控制的细胞主动结束生命的过程,属于细胞凋亡。这一过程体现了细胞凋亡在发育中的重要作用,C正确;
D、老人出现皱纹、白发和色素沉积是细胞衰老的特征,与细胞凋亡无关。这些现象反映了细胞功能的自然衰退,而非程序性死亡,D错误。
故选C。
【分析】细胞死亡分为细胞坏死和细胞凋亡两种类型,前者是被动的损伤性死亡,后者是主动的程序性死亡。
1、细胞坏死通常是由外部不利因素(如物理损伤、缺氧或毒素)引起的被动过程,表现为细胞肿胀、膜破裂和内容物泄漏,常引发炎症反应。
2、细胞凋亡是细胞主动的程序性死亡过程,通常由内部信号触发,表现为细胞收缩、核碎裂和凋亡小体形成,不会引发炎症反应。
5.【答案】A
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;受精作用
【解析】【解答】①减数分裂确实使配子中染色体数目减半,但每个配子并不含一整套同源染色体,而是含有一套非同源染色体(单倍体)。同源染色体在减数分裂过程中分离,分别进入不同的配子,①错误;
②受精作用中,精子和卵细胞(均为单倍体)结合,形成受精卵(二倍体),染色体数目恢复为体细胞中的数目,②正确;
③减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体间会发生交叉互换(重组),减数分裂Ⅰ后期,非同源染色体会自由组合,进入不同的配子,增加遗传多样性,③正确;
④精子和卵细胞的结合是随机的,这种随机性进一步增加了后代的遗传多样性, ④正确。
故选A。
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
6.【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;当地自然群落中若干种生物的生态位;研究能量流动的实践意义
【解析】【解答】A、边缘效应使得群落交错区的生物多样性增加,因此林缘草甸的物种丰富度略高于其内侧的森林和外侧的草原,A正确;
B、在群落交错区中,生态位相似的种群可能因资源竞争而通过生态位分化实现共存,这是一种重要的生态适应机制,B正确;
C、能量传递效率是相邻营养级间同化量的比值,边缘效应虽能增加物种多样性,但不会提高能量流动的传递效率,C错误;
D、人类活动通过改变生物的分布和数量,可能会在一定程度上导致群落交错区数量的增加,D正确。
故选C。
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位(niche)。因此,研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
7.【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养;灭菌技术
【解析】【解答】A、培养基的灭菌方法通常选择高压蒸汽灭菌,而非干热灭菌,因为前者更适合含水物质且效率更高,A错误;
B、采样平板和未采样的平板需在相同条件下培养,以遵循实验设计中无关变量一致的原则,确保实验结果的可靠性,B正确;
C、当多个细胞连在一起时,平板上观察到的可能只是一个菌落,因此单菌落可能是由一个或多个细菌繁殖形成的,C错误;
D、沉降平板法只能对空气中微生物的种类和数量进行粗略估计,无法实现准确统计,D错误。
故选B。
【分析】无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。
1、消毒(disinfection)是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。
2、灭菌(sterilization)则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
8.【答案】C
【知识点】线粒体的结构和功能
9.【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶的功能在于降低化学反应所需的活化能,而非提高。经过MnCl2处理的酶活性相较于蒸馏水组有所提升,这表明MnCl2能够促进酶的活性,从而更有效地降低反应的活化能,A错误;
B、根据表格中的数据,当CuCl2的比例为1:10时,酶的活力达到了957;而当比例调整为1:2时,酶的活力降至902;这一变化揭示了随着CuCl2浓度的上升,酶的活力呈现出下降趋势,表明CuCl2对酶的活力具有抑制作用,并且这种抑制作用随着浓度的增加而增强,而非激活作用的减弱,B错误;
C、观察表格数据,尽管各实验组均含有Cl-,然而酶活力却呈现出差异,这一现象表明,不能简单地断定Cl-对纤维素酶的活力没有影响,C错误;
D、当金属离子与酶结合之后,酶的活力发生了显著变化,这一现象很可能归因于酶的空间结构发生了改变,进而对酶的活性产生了影响,D正确。
故选D。
【分析】1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
2、与无机催化剂相比,酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。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。
10.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的翻译;病毒
11.【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、植物体细胞杂交培育新物种的原理并非基因重组,而是基于细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。植物体细胞杂交是将不同种植物的体细胞融合,再通过植物组织培养形成新个体,这一过程不涉及有性生殖,因此不属于基因重组,A错误;
B、动物体细胞杂交技术确实可以用于生产单克隆抗体。这种技术通常涉及将免疫动物的B细胞与骨髓瘤细胞融合,形成杂交瘤细胞,这些细胞能够无限增殖并产生单一类型的抗体,即单克隆抗体,B正确;
C、DNA分子杂交技术可以用来检测目的基因是否发生突变。通过将目标DNA与已知序列的探针杂交,可以检测到DNA序列的变异,从而判断是否存在突变,C正确;
D、抗原-抗体杂交技术可以用来检测是否感染病原微生物。这种技术利用抗原与特异性抗体结合的特性,通过检测样本中是否存在特定的抗原或抗体来判断感染情况,D正确。
故选A。
【分析】现代生物学工程中常用的“杂交”技术包括但不限于以下几种:
1、植物体细胞杂交:通过将不同植物的体细胞融合,利用细胞培养技术培育出具有双亲特性的新植物品种。
2、动物体细胞杂交:例如单克隆抗体制备技术,通过将免疫动物的B细胞与骨髓瘤细胞融合,产生能持续分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
3、DNA分子杂交:用于检测特定DNA序列的存在与否,以及基因突变和多态性分析。
4、RNA分子杂交:用于检测特定RNA分子的表达水平。
5、蛋白质杂交:用于检测特定蛋白质的存在和表达量。
6、抗原-抗体杂交:用于检测生物样本中的特定抗原或抗体。
12.【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态工程的实例分析
【解析】【解答】A、生态系统的能量流动具有单向流动的特点,无法循环利用,但物质是可以循环利用的,A错误;
B、鱼粪和饵料中的有机物质需要经过微生物的分解作用,转化为无机营养物质,如硝酸盐和磷酸盐,才能被植物吸收利用,B错误;
C、硝化池中的硝化细菌可以通过化能合成作用将无机物转化为有机物,属于生产者,C错误;
D、在设计和运营鱼-菜共生系统时,需要考虑不同生物之间的相互作用以及环境因素,如温度、光照等季节性变化,以确保系统的稳定和高效产出,D正确。
故选D。
【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成,各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。
13.【答案】B
【知识点】种间关系
【解析】【解答】A、球孢白僵菌,作为一种广谱的害虫防治微生物,其对环境条件极为敏感。因此,在运输和应用该菌时,必须精确调控温度和湿度等关键因素,以保障其生物活性与存活效率,同时严格防范对其他生物群落造成不必要的污染,A正确;
B、根据图表信息分析,本实验的独立变量设定为寄生卵的发育阶段及赤眼蜂的品种,而依赖变量则为死亡率。图表数据显示,未受球孢白僵菌感染的赤眼蜂中,4天龄期的死亡率较2天龄期为低,这表明二化螟幼虫孵化时的死亡率与赤眼蜂寄生时寄主卵的龄期之间并不存在正比例关系,B错误;
C、结合使用两种或多种生物防治剂的方法,被归类为生物防治的范畴,这是一种既环保又高效的害虫管理策略,C正确;
D、借助赤眼蜂的寄生本能,将其作为球孢白僵菌的传播媒介,可以研制出一种创新的“生物导弹”,以此达到有效控制害虫的目的,D正确。
故选B。
【分析】群落中各生物间在长期自然选择中形成的种间关系有:①捕食:一种生物以另外一种为食的现象;②原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都彼此受益,但分开后,各自也能独立生活;③互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。④寄生:一种生物从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象;⑤种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象;
14.【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导;血压调节
【解析】【解答】A、神经末梢传来的兴奋导致内皮细胞释放NO,NO作为一种体液因子,引起平滑肌细胞松弛,这是一个典型的神经-体液调节过程,A正确;
B、NO是一种小分子气体,能够自由穿过细胞膜,进入平滑肌细胞后与鸟苷酸环化酶结合,激活该酶,B正确;
C、NO与鸟苷酸环化酶结合后,该酶催化GTP转化为cGMP,cGMP的增加导致平滑肌细胞松弛,C正确;
D、乙酰胆碱是一种神经递质,通常引起血管平滑肌收缩,而不是松弛。因此,乙酰胆碱抑制剂会阻止乙酰胆碱的作用,可能导致血管收缩而不是扩张,这与血压下降的效果相反,D错误。
故选D。
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触的结构包括突触前膜、突触间隙与突触
后膜。在神经元的轴突末梢处,有许多突触小泡。当轴突末梢有神经冲动传来时,突触小泡受到刺
激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时释放一种化学物质—神经递质(neurotransmitter)。神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,形成递质-受体复合物,从而改变了突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。随后,神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
15.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因连锁和互换定律
16.【答案】C
【知识点】基因工程的应用;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】A、根据题目解析,ClyA作为一种在外膜囊泡(OMV)上高表达的特异性蛋白,其功能在于编码细菌溶素A(ClyA)。这种蛋白能够引导OVA和Fc定位到OMV的外表面,从而使得融合基因得以被免疫系统内的细胞所辨识,A正确;
B、Ag基因编码的是肿瘤细胞表面特有的抗原,其表达产物能够激发机体产生针对性的免疫应答,B正确;
C、mFc基因的表达产物具备与树突状细胞表面特定受体结合的能力,从而增强了树突状细胞在识别、摄取及传递抗原信息方面的功能,而非T细胞,C错误;
D、借助这种大肠杆菌,可以开发出用于肿瘤预防的口服疫苗,这是基因工程技术在免疫领域的一项重要应用,D正确。
故选C。
【分析】基因工程的基本操作程序主要需要四个步骤:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
17.【答案】(1)解离;漂洗;27
(2)母本未减数分裂产生的 2n 配子;母本和父本;母本
(3)三倍体沃柑的抗旱、抗冻基因表达置高于二倍体;不同来源的三倍体抗逆性存在差异
(4)果实品质、产量等
【知识点】观察细胞的有丝分裂;多倍体育种
【解析】【解答】(1)在染色体观察实验中,操作流程依次为解离、漂洗、染色和制片,以制备临时装片。沃柑(2n=18)的每个染色体组包含9条染色体,其有丝分裂中期的染色体数量与体细胞一致。因此,在显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞时,若发现细胞内染色体数目为27,则可判定该细胞为三倍体。
(2)根据分析结果,三倍体1的染色体构成与母本沃柑相同,这表明它是由母本未经减数分裂产生的2n配子所形成,而非源自候选父本的花粉授粉。相比之下,三倍体2的染色体则融合了父本和母本的遗传信息,说明它是通过母本与父本的杂交产生的。在这一过程中,有两个染色体条带与母本完全吻合,因此可以推断2n配子来源于母本。
(3)观察图2,实验中的自变量设定为植株的类别,而因变量则是基因的相对表达水平。从图中可以看出,三倍体沃柑在抗旱和抗冻基因的表达上均超过了二倍体。特别是三倍体2在这些基因的表达上比三倍体1有更显著的提升,这揭示了不同遗传背景的三倍体在抗逆性方面存在明显的差异。
(4)沃柑作为一种水果,在评估所获得的三倍体沃柑的应用潜力时,除了分子层面的分析外,还需在个体层面上对果实的品质、产量等特性进行比较研究。
【分析】观察细胞有丝分裂的实验流程包括以下几个步骤:
1、解离:使用由盐酸和酒精配制而成的解离液处理样本,目的是促使细胞分离,便于后续操作。
2、漂洗:将解离后的细胞进行清洗,以去除解离液,为染色步骤做好准备。
3、染色:采用醋酸洋红等碱性染料对细胞进行染色,以增强细胞结构的可见性。
4、制片:在载玻片上制备细胞样本,通过压片使根尖细胞形成单层,避免细胞重叠,确保观察时的清晰度。
5、观察:首先使用低倍显微镜进行初步观察,随后转换到高倍显微镜进行详细分析,以捕捉细胞有丝分裂的各个阶段。
(1)染色体观察实验中,步骤是解离→漂洗→染色→制片步骤制作装片;沃柑(2n=18),每个染色体组含有9条染色体,有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同,故在显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞,若细胞中染色体数为27则鉴定为三倍体。
(2)分析结果可知,三倍体1的染色体组成与母本沃柑一致,说明是由母本未减数分裂产生的 2n 配子,而非由候选父本授粉产生;三倍体2兼有父本和母本的染色体,故是由母本和父本杂交形成,其中有两个条带与母本完全一致,故2n配子来自于母本。
(3)分析图2,实验的自变量是植株类型,因变量是相对表达量,据图可知,三倍体沃柑的抗旱、抗冻基因表达置高于二倍体,且三倍体2中相关基因表达的增加量多于三倍体1,表明不同来源的三倍体抗逆性存在差异。
(4)沃柑属于水果,对所获得沃柑三倍体的应用潜力进行全面评价,还应在个体水平上比较果实品质、产量等。
18.【答案】(1)非密度制约因素
(2)白花鬼针草和假臭草
(3)地下生物量(或根生物量);更好地吸收水分和无机盐
(4)3;1245;室温/常温处理;本地植物12生物量等于对照组,本地植物45生物量低于12(或低于对照组)
【知识点】种群的数量变动及其原因;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)通常而言,食物来源和天敌等生物因素对种群数量的影响程度与该种群的密度密切相关。以食物短缺为例,种群密度越大,食物短缺对该种群的影响便越显著,因此这类因素被称作密度制约因素。相反,气温变化、干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害对种群的影响强度并不依赖于种群的密度,因此它们被称为非密度制约因素。全球变暖作为一种非密度制约因素,会对各类植物的种群数量产生影响。
(2)根据图1所示,日间温度的升高有助于增加白花鬼针草和假臭草的整体生物量。
(3)生物量指的是在特定时间点,某一区域或体积内生物体及其储存的食物所含有机物质的总重量,可以是鲜重或干重,通常以干重计量。图2显示,在全天候温度升高的环境中,白花鬼针草的根部生物量分配有所增加,这有助于其更有效地吸收水分和矿物质,从而增强其竞争力。
(4)实验设计应严格遵循对照原则、单一变量原则及控制无关变量原则,其核心目的在于研究在温度升高的条件下,入侵植物根系所释放的化学信号是否能够通过地下途径传递给周边植物,进而抑制本地植物的生长发育。根据实验设计图,植物3被指定为入侵植物,而植物1、2、4、5则为本地植物。实验中,对照组接受室温或常温处理,而实验组则通过红外辐射器(2000W,温度提升1.5-2℃)进行增温处理。预期的实验结果是:若对照组中本地植物的生物量大致相同,而实验组中本地植物1和2的生物量与对照组持平,本地植物4和5的生物量则低于1和2(或低于对照组),则原假设成立。
【分析】1、一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如,同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,因此,这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。例如,在遭遇寒流时,有些昆虫种群不论其种群密度高低,所有个体都会死亡。
2、一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
(1)一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强 度与该种群的密度是相关的。例如,同样是缺少食物,种群 密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,因此,这些因 素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、 火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关, 因此被称为非密度制约因素。增温属于非密度制约因素,会影响不同植物的种群数量。
(2)由图1可知,白天增温可以提高白花鬼针草和假臭草的总生物量。
(3)生物量是指生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内实际存在的有机物质 (包括生物体内所存的食物) 的鲜重或干重总量,常以干重表示;由图2可知,全天增温条件下白花鬼针草的地下生物量(或根生物量)分配增加,从而有利于更好地吸收水分和无机盐,使其竞争能力更强。
(4)实验应该遵循对照原则、单一变量原则和控制无关变量原则等,实验目的是探究增温条件下入侵植物根系产生的化学信息是否通过地下传递给邻近植物,从而抑制本地植物的生长。由设计图可知,3为入侵植物,1245为本地植物;对照组室温/常温处理,实验组:增温处理(红外辐射器,2000W,增温幅度1.5-2℃);预期结果:若对照组中本地植物的生物量基本相同,实验组中本地植物12生物量等于对照组,本地植物45生物量低于12(或低于对照组,则假说成立。
19.【答案】(1)CO2与 C5结合生成 C3
(2)ATP 和NADPH、C5
(3)乙醇酸;不消耗ATP,使叶绿体内CO2浓度升高;减少乙醇酸的输出,使更多乙醇酸参与AP3通路;
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
20.【答案】(1)自身免疫病;基因的选择性表达
(2)胰蛋白酶或胶原蛋白酶;动物血清
(3)探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平;移植75天后患者血糖调节恢复正常水平
(4)不会导致细胞异常分裂(避免致癌风险)
【知识点】动物细胞培养技术;血糖平衡调节;干细胞工程
【解析】【解答】(1)自身免疫病是一种因免疫系统错误地攻击自身组织和器官,导致损伤并引发症状的疾病。TIMD便是免疫系统侵袭胰岛B细胞,造成其损害进而引起胰岛素分泌减少,因此被归类为自身免疫病。诱导多能干细胞能够被引导转化为胰岛细胞,这一过程体现了细胞分化的发生,其本质在于基因的选择性表达。
(2)在动物细胞之间,蛋白质起着关键的黏附作用,因此,为了将细胞分散,必须使用蛋白酶来分解这些蛋白质。由于胰蛋白酶和胶原蛋白酶的理想pH值与脂肪组织细胞的环境相似,研究人员从患者体内提取脂肪组织,并利用这些酶将其分解成单个细胞,制备成细胞悬液,随后进行细胞培养以分离出脂肪干细胞。在常规的动物细胞培养中,通常会添加动物血清等天然成分,以确保细胞获得全面的营养,并考虑到可能存在未知的生长因子的作用。然而,为了避免这些生长因子可能引发的细胞分化,实验中选择了不添加动物血清的培养方法。
(3)根据题干信息,实验的自变量设定为是否进行胰岛细胞移植。通过题图2的展示,可以观察到自变量通过血糖浓度的变化来体现,从而推断出实验旨在研究胰岛细胞移植是否能够有效降低糖尿病小鼠的血糖水平。进一步分析图3,结果显示,在移植手术后的第75天,患者的血糖调节功能恢复至正常范围,这一发现表明患者能够不再依赖胰岛素治疗。
(4)传统的制备方法依赖于逆转录病毒作为载体,将转录因子引入体细胞时,可能会导致基因的随机整合,从而带来基因突变的风险,甚至可能引发癌症。相比之下,使用化学分子诱导CiPSCs的方法具有一个显著优势,即它不会引起细胞的异常分裂,从而有效避免了潜在的致癌风险。
【分析】1、人体的免疫系统具有分辨“自己”和“非己”成分的能力,一般不会对自身成分发生免疫反应。但是,在某些特殊情况下,免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。
2、人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
(1)自身免疫病是指自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,TIMD就是免疫系统攻击了胰岛B细胞,引起其损伤导致胰岛素分泌不足,故属于自身免疫病。CiPSCs能够诱导形成胰岛细胞说明发生了细胞分化,实质是特定基因的表达(基因的选择性表达)。
(2)动物细胞间隙有蛋白质起黏着作用,故需要用蛋白酶将其水解以达到将细胞分散的目的,而胰蛋白酶和胶原蛋白酶的适宜pH与脂肪组织细胞相近,故研究人员从患者体内抽取脂肪组织,经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞制备成细胞悬液,然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。一般普通的动物细胞培养会加入动物血清这样的天然成分来确保各种营养成分全面,同时还考虑到一些我们所不清楚的生长因子的作用,而为了避免生长因子可能起到诱导分化的作用就不添加动物血清。
(3)分析题干可知,自变量是是否移植胰岛细胞,题图图2可知,自变量用血糖浓度变化表示,可知实验目的为探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平;分析图3可知,移植75天后患者血糖调节恢复正常水平,表明了患者能摆脱胰岛素依赖。
(4)传统制备法采用逆转录病毒为载体,将转录因子导入体细胞时,会发生随机整合,会有基因突变的风险,进而癌变;化学分子诱导CiPSCs的优势是不会导致细胞异常分裂(避免致癌风险)。
21.【答案】(1)抑制
(2)抑制分生区细胞的分裂和伸长区细胞的伸长;分布(位置)及含量
(3)主动运输/极性运输
(4)Asv是否会影响生长素与受体的结合
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】(1)观察图15,随着Asv浓度的增加,主根的长度呈现下降趋势,这揭示了一个现象:在特定浓度范围内,Asv浓度的提升对主根生长的抑制效应逐渐增强。
(2)①根据实验二的图16-17所示结果,经过Asv处理的拟南芥主根,其分生区的细胞数目有所减少,同时伸长区的细胞长度也出现缩短。这一现象表明,Asv对拟南芥主根的作用机制主要是通过抑制分生区细胞的分裂和伸长区细胞的伸长来实现的。
②实验三对Asv胁迫下生长素标记基因的表达模式进行了观察,并测定了生长素的浓度。图18-19的数据揭示,Asv处理导致了生长素的分布和浓度发生了显著变化。基于这些发现,可以推断Asv影响了根尖生长素的分布(位置)及含量;鉴于先前假设Asv通过增强根尖生长素的合成来发挥其作用,而当前结果显示生长素浓度等参数有所变动,因此可以认为是改变了合成量。
(3)由于生长素的运输是逆浓度梯度进行的,需要载体蛋白和能量供应,因此生长素在根尖的运输过程采取的是主动运输机制;鉴于生长素的运输依赖于转运蛋白,而之前的研究表明Asv可能对生长素的相关状态产生影响,因此有必要深入研究在Asv胁迫条件下生长素转运蛋白的表达水平。
(4)基于上述实验结果,结合生长素的作用机制,我们可以提出一个新的研究课题:Asv是否通过干扰生长素与其受体的结合过程,从而影响拟南芥主根的生长与发育?
【分析】1、生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
2、在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,称为极性运输。极性运输是一种主动运输。
(1)从图15可以看出,随着Asv浓度升高,主根的长度在减小,这表明在一定范围内,随着Asv浓度升高,主根生长受到的抑制作用愈加明显。
(2)①从实验二的图16-17结果来看,Asv处理后拟南芥主根的分生区细胞数量减少,伸长区细胞长度减小,这说明Asv对拟南芥主根的影响是通过抑制细胞的分裂和细胞的伸长生长来实现的。
②实验三观察了生长素标记基因在Asv胁迫后的表达情况并且测定了生长素的含量,从图18-19可以看出,Asv处理后生长素分布和含量等发生了变化,据此分析,Asv改变了根尖生长素的分布和合成量(因为前面推测是通过促进根尖生长素的合成发挥作用,这里结果显示生长素含量等改变,所以是改变了合成量)。
(3)生长素在根尖的运输属于主动运输方式(生长素的运输是逆浓度梯度的,需要载体和能量,所以是主动运输)。因为生长素的运输需要转运蛋白,而前面研究发现Asv可能影响生长素相关情况,所以需要进一步研究生长素转运蛋白在Asv胁迫下的表达量。
(4)基于以上实验,依据生长素的作用机理,可以提出新的研究问题:Asv是否会影响生长素与受体的结合来影响拟南芥主根的生长发育
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