【精品解析】2025届浙江省强基联盟高三三模生物试题

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【精品解析】2025届浙江省强基联盟高三三模生物试题

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2025届浙江省强基联盟高三三模生物试题
1.(2025·浙江模拟)某细胞的核DNA被有规律地降解为大小不同的片段,核断裂,据此可推测该细胞最可能经历(  )
A.有丝分裂 B.细胞坏死 C.细胞凋亡 D.细胞癌变
2.(2025·浙江模拟)人体激素分泌异常会导致稳态失调,缺乏下列哪种激素会导致高血糖(  )
A.胰高血糖素 B.胰岛素 C.甲状腺激素 D.肾上腺素
3.(2025·浙江模拟)中华水韭是国家一级保护的濒危水生蕨类植物,研究人员用样方法调查其种群密度以了解保护效果。下列说法正确的是(  )
A.样方法能准确获得中华水韭的种群数量
B.可任意选择样方面积大小
C.选取样方时需要随机取样
D.样方边线上的中华水韭都要计数
4.(2025·浙江模拟)当你突然遇到一只高大凶猛的恶犬或一条大毒蛇时,会感到毛骨悚然,脸色苍白,此时心跳加快,呼吸加深、出冷汗。下列有关该过程的叙述正确的是(  )
A.心跳加快,呼吸加深是由副交感神经兴奋引起的
B.脸部皮肤毛细血管扩张,导致脸色苍白
C.通过下丘脑—垂体——肾上腺调控轴促进肾上腺素分泌
D.此过程人体基础代谢率增加
5.(2025·浙江模拟)刀耕火种是先以刀(石斧、铁斧)砍伐树木就地焚烧,然后以焚烧后的草木灰作为肥料进行播种。人类文明早期发展时期依赖刀耕火种技术来开垦出大片土地以满足粮食生产的需要。下列有关叙述错误的是(  )
A.刀耕火种不利于生态系统的物质循环
B.大面积的树木焚烧会引起大气污染
C.刀耕火种会导致当地生态系统的自我调节能力降低
D.焚烧后的草木灰可以为农作物提供矿质营养
6.(2025·浙江模拟)内环境是人体细胞生活的直接环境,下列有关人体细胞及其内环境的叙述正确的是(  )
A.人体内环境主要包括血浆、组织液、淋巴
B.细胞代谢主要发生在内环境中
C.淋巴细胞的内环境是淋巴
D.内环境中含有葡萄糖、激素等各种营养物质
7.(2025·浙江模拟)叶绿体的类囊体膜上存在F型质子泵。F型质子泵不仅可以利用H+浓度梯度将ADP转化成ATP(如图中虚线箭头所示),也可以利用水解ATP释放的能量转移质子(如图中实线箭头所示)。下列叙述错误的是(  )
A.F型质子泵具有催化ATP合成与水解及转运H+的功能
B.F型质子泵转运H+的方式为主动转运
C.F型质子泵既有亲水性部分也有亲脂性部分
D.Ⅱ侧H+浓度高于Ⅰ侧
8.(2025·浙江模拟)研究发现毛白杨同时拥有XY和ZW性别决定系统。其中X、Y和W染色体上存在雌性促进基因F,Z染色体上无此基因。而抑制F基因表达的FR基因仅位于Y上。具有FR基因或缺乏F基因的毛白杨为雄性,否则为雌性。若XY和ZW杂交,子一代的性别比例为(  )
A.雌:雄=3:1 B.雌:雄=1:2 C.雌:雄=1:3 D.雌:雄=1:1
9.(2025·浙江模拟)在前寒武纪的多数时间里,原核生物蓝细菌是地球上主要的生物类群。“收割理论”认为:捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的形成腾出空间。生态学家用“收割理论”解释寒武纪生物大爆发,下列叙述不合理的是(  )
A.捕食者的出现增加了物种多样性,也增加了营养级
B.“收割理论”可用于解释一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的现象
C.食用原核蓝细菌的动物的出现可能是寒武纪物种大爆发的原因
D.捕食者和被捕食者在相互选择中实现协同进化
10.(2025·浙江模拟)腐乳是一类受到人们喜爱的发酵食品,参与发酵的微生物有酵母、曲霉和毛霉等,其中红曲霉可用于生产红腐乳。下列叙述错误的是(  )
A.优良的红曲霉菌种可从自然中筛选或通过诱变育种获得
B.腐乳的制作过程是混合菌种的固体发酵过程
C.菌种类型、豆腐的含水量、环境条件等可影响腐乳的风味
D.发酵结束后可用萃取、离心等手段获得发酵产品
11.(2025·浙江模拟)FDG(氟代脱氧葡萄糖)含有放射性氟原子,能被细胞当作葡萄糖摄入,但不能进一步代谢而以FDG—6P形式滞留在细胞中(如图)。下列叙述正确的是(  )
A.图中细胞以易化扩散方式吸收葡萄糖
B.FDG不会影响细胞摄取利用葡萄糖的速率
C.肿瘤细胞代谢旺盛,因此FDG可应用于检测和定位肿瘤
D.FDG结构与葡萄糖类似,两者均参与糖酵解为细胞供能
12.(2025·浙江模拟)为探究酶的特性,设计如图所示实验:A1~A5各注入0.25%可溶性淀粉溶液1mL,B1~B5各注入0.005%淀粉酶溶液1mL。将1~5号的A、B试管分别放置在相应编号的烧杯水浴中保温。5min后,将B试管中的淀粉酶溶液倒入同一温度的A试管,摇匀后继续保温5min.随后加入1mL5%NaOH溶液。下列叙述正确的是(  )
A.本实验的目的是探究温度及pH值对酶活性的影响
B.加入1mL5%NaOH溶液的目的是终止反应
C.实验结果可用本尼迪特试剂来检测
D.在酶的最适温度条件下,酶一直保持着最高的活性
13.(2025·浙江模拟)动物的肌肉细胞具有横管系统,可介导质粒DNA内吞作用,且肌肉细胞中溶酶体少,DNA酶量很低,注射到动物肌肉细胞中的DNA疫苗可高效表达抗原蛋白。如图展示了DNA疫苗作用的机制(字母表示细胞),下列叙述正确的是(  )
A.疫苗中的DNA可作为抗原引起免疫反应,以实现免疫预防
B.与传统疫苗相比,DNA疫苗的优势是可持续引发机体的免疫反应
C.图中细胞B为辅助性T细胞,可分泌白细胞介素—2作用于细胞A、C、D
D.在目的蛋白的刺激下细胞D可分泌大量抗体为机体提供较长期的免疫保护
14.(2025·浙江模拟)取蝗虫精巢内部的精小管进行染色制片,在光学显微镜下观察到精母细胞如图所示的不同分裂相。根据细胞大小、染色体数目及细胞形态分析,下列叙述正确的是(  )
A.由图可知蝗虫精巢内部精母细胞分裂的顺序是a→b→c→d
B.图中a细胞处于前期Ⅰ,细胞中染色体将在纺锤丝牵引下移向赤道面
C.c时期处于后期Ⅰ,所发生的变异能为进化提供原材料
D.图中有同源染色体且有染色体单体的是a、b、c
15.(2025·浙江模拟)基因从亲代传递给子代或亲代细胞传递给子代细胞的现象,称为基因的垂直传递。基因从一种类型细胞传递给其他类型细胞的现象,称为基因的水平传递。下列关于基因传递的叙述正确的是(  )
A.基因的垂直传递只能发生在有性生殖过程中
B.R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌属于基因的垂直传递
C.基因水平传递可使受体生物获得新的性状,基因垂直传递不会使子代获得新性状
D.基因水平传递不遵循孟德尔定律,真核生物的基因垂直传递可遵循孟德尔定律
16.(2025·浙江模拟)为检测自来水中细菌数量,研究人员向3个试管中各加入9mL无菌水,取自来水水样1mL,加入到A试管中,摇匀后从A试管取1mL加入B试管中,重复此步骤,直到完成所有预定稀释。从每个试管中分别取0.1mL接种至两个平行平板中,培养后进行菌落计数。4个不同水样的检测结果如下表。下列叙述错误的是(  )
水样编号 A平行1 A平行2 B平行1 B平行2 C平行1 C平行2
1 0 0 0 0 0 0
2 数不清 数不清 150 160 15 20
3 数不清 数不清 236 248 35 33
4 数不清 数不清 数不清 数不清 320 330
A.本实验所用的培养基为LB固体培养基
B.从每个试管分别取0.1mL涂布接种两个平行平板是为了减少误差,使实验结果更准确
C.水样2的细菌数约为1.75×104个/mL,水样4的细菌数明显比其他水样多
D.水样3中B组平板上菌落数明显低于C组的10倍,原因可能是B组平板上出现多个细菌形成同一个菌落的现象
17.(2025·浙江模拟)人胰岛素分子容易聚合导致药效降低,可采用下图所示的PCR技术改造人胰岛素基因。下列说法错误的是(  )
A.改造前后人胰岛素基因热稳定性基本不变
B.PCR过程经过2轮循环即可得到目标基因
C.图中两条子链的方向不同由引物不同决定
D.通过电泳检测PCR产物不能确定基因是否改造成功
18.(2025·浙江模拟)下图为人—鼠细胞融合实验:先通过一定方法使人和鼠的细胞融合,再用绿色荧光蛋白一抗体结合物结合鼠细胞表面的蛋白质分子,用红色荧光蛋白—抗体结合物结合人细胞表面的蛋白质分子。在37℃下孵育40min后,两种颜色的荧光在整个细胞中都呈均匀分布。下列叙述错误的是(  )
A.图中的细胞融合可用灭活的仙台病毒诱导
B.融合细胞出现荧光依赖于③、④与膜蛋白特异性结合
C.①与③、②与④的结合物是由杂交瘤细胞分泌的
D.图中细胞核未融合的原因可能是孵育时间过短
19.(2025·浙江模拟)植物通过雨水淋溶、挥发、根系分泌等方式释放次生代谢物,对其他植物的生长发育产生有害或有益的影响,称为化感作用。某研究小组对“中华猕猴桃叶浸提液”的化感作用进行了多因变量研究,实验结果如下图所示(将实验组实验结果值减去对照组实验结果值,所得的差值为正,则综合评价值为正)。下列叙述正确的是(  )
A.中华猕猴桃叶浸提液的化感作用主要以抑制作用为主
B.中华猕猴桃叶浸提液对波斯菊的化感作用有两重性
C.中华猕猴桃叶浸提液的化感作用依靠植物激素起作用
D.中华猕猴桃叶浸提液中存在起化感作用的物质及其受体
20.(2025·浙江模拟)将大肠杆菌用含15N的培养基培养多代作为亲代(0世代),再将含15N的大肠杆菌转移到只含14N的培养基中培养,于不同的时间点收集样品进行密度梯度离心,接着把离心管放在紫外光下(DNA在260nm紫外光下有最大吸收峰),得到如图所示结果。下列叙述正确的是(  )
A.本实验运用密度梯度离心技术对大肠杆菌细胞进行离心
B.本实验通过离心管的DNA条带数目和位置来确定世代数
C.比较0.3、0.7、1.0世代的实验结果可确定DNA的复制方式
D.将1.9世代的DNA解旋成单链后离心结果不同
21.(2025·浙江模拟)红树林生长在热带、亚热带地区的潮间带河口、海湾、海岸,是以红树植物为主要常绿乔木或灌木的湿地群落。回答下列问题:
(1)从结构与功能相适应的角度分析,红树林中的植物具备以下哪些特点_____。
A.具有呼吸根以应对缺氧环境
B.具有盐腺以应对高盐胁迫
C.根系发达以适应潮汐海水冲刷
D.表面覆盖蜡质层以抵御退潮后烈日暴晒与盐雾侵蚀
(2)若要调查红树林中某植物的生态位,   (填“需要”或“不需要”)调查该植物在研究区域内出现的频率。红树林中生活着招潮蟹、弹涂鱼等多种特色动物,这些动物生态位的分化方式主要有改变食性、划分分布区域和活动范围、   等。
(3)繁殖季节成年的雄性招潮蟹站在洞穴的入口处挥舞着大螯来吸引雌招潮蟹,这是一种   信息,体现了生态系统的   功能。红树林中的某些水域生物量呈倒金字塔形,主要原因是   。
(4)红树林中的桐花树、秋茄、白骨壤等植物因具有高度的生态适应性而成为群落中的   。红树林群落中因潮水涨落引起群落的   和   的周期性变化属于时间结构。
(5)红树林在防风减灾、固碳释氧、全球碳平衡等方面具有重要作用,这体现了生物多样性的   价值。
22.(2025·浙江模拟)卡尔文和本森等科学家以小球藻为实验材料设计如图所示装置,最终探明了光合作用过程从CO2到糖的一系列反应。回答下列问题:
(1)本实验使用进行实验的原因有   ,每隔一定时间从取样控制阀门取样,并将样品立即加到煮沸的甲醇中。热甲醇的作用是   (写出1点即可)。样品浓缩后再   于层析纸上,进行双向纸层析(两次层析的方向相互垂直),使14C标记的化合物   。据图2结果分析,两次纸层析所用的层析液   (填“相同”或“不相同”)。
(2)利用图1装置及双向纸层析,为确定CO2参与光合作用形成的第一个产物,实验思路是   。科学家起先猜测三碳化合物是由CO2与一个二碳分子结合生成的,但当突然降低CO2浓度后,发现五碳糖的含量快速升高,由此推知固定CO2的物质最可能是   。
(3)小球藻光合作用的碳反应场所是   ,其中含有许多种酶,这些酶   (填“都是”或“不都是”)碳反应所必需的,原因是   。
23.(2025·浙江模拟)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因Ⅰ不影响上述2对基因的功能,但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变及其他变异。根据表中杂交结果,回答下列问题:
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
杂交组合一:甲×乙 紫红色 紫红色:靛蓝色:白色=9:3:4
杂交组合二:乙×丙 紫红色 紫红色:红色:白色=9:3:4
(1)影响植物花色的色素存在于   (细胞器)中,控制花色遗传的基因是通过   途径   (填“直接”或“间接”)实现对花色性状的控制。
(2)乙的基因型是   ,杂交组合一的F2靛蓝色个体中纯合子占   ,F2的白花个体有   种基因型。能否通过测交确定F2中白花个体的基因型?   。
(3)丙的基因型是   ,表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中所占比例为   。
(4)若甲与丙杂交所得F1自交,则F2表型比例为   。
24.(2025·浙江模拟)番茄细菌性斑疹病是番茄种植产业中较严重的病害,具有发病迅速、防治难等特点,主要由丁香假单胞杆菌感染引起。研究发现:植物体内芦丁等类黄酮类次生代谢产物含量增多时可增强植物对细菌或真菌病害的抗性。而经拟南芥AtMYB11或AtMYB12基因(简称A基因)转化的烟草、番茄等植株可提高芦丁等物质的合成量。现欲向番茄植株内转入A基因进而选育出高抗病番茄品系。
抗生素 功能作用
潮霉素、卡那霉素、庆大霉素、链霉素 通过抑制核糖体功能达到杀死细菌、动物、植物细胞的效果。
羧苄青霉素 通过抑制细菌细胞壁的形成达到杀死细菌的效果; 可分解生成生长素类物质,刺激植物愈伤组织的形成与增殖。
(1)目的基因的获取。一般情况下目的基因片段越小,重组效率和导入效率均越高。从拟南芥提取的A基因长度约为3000bp,若要提高目的基因与质粒重组效率,可以   获取A基因。
(2)目的基因的扩增与重组质粒的构建。若获取的A基因无上述限制性内切核酸酶识别序列,PCR扩增A基因时,需在两种引物的   端(填“5'”或“3'”)添加相应的识别序列。为成功选育出高抗病番茄品系,构建重组质粒应选择   酶对图示质粒进行切割。
(3)重组质粒的导入。将农杆菌放入低温、低浓度的   溶液中处理以改变细胞膜的通透性,使之成为感受态细胞。再在低温条件下与重组质粒混合,以低温条件处理的作用是   ,然后进行短暂的热刺激处理,使外源重组质粒转入农杆菌细胞。将转化后的农杆菌置于摇床慢速培养一段时间,其目的是使农杆菌从感受态恢复正常状态,从而   。因此,在培养基中加入   ,才能初步选出导入重组质粒的大量农杆菌。
(4)农杆菌与番茄细胞共培养与筛选。根据表格信息,将农杆菌与番茄细胞共培养一段时间后,番茄外植体培养基要加入   (抗生素)以杀灭农杆菌。之后培养过程中培养基中加入   以筛选出含有A基因的番茄细胞。
(5)转基因植株的扩增。为了获得更多的A基因番茄植株,对脱分化形成愈伤组织进行继代培养,影响继代培养物生成再生植株的因素除培养条件(温度、光照等)、培养基中营养物质和植物生长调节剂的浓度和配比外,还有   (写出2点)。
25.(2025·浙江模拟)用电刺激蛙心的迷走神经,蛙的心跳会减慢。迷走神经受到刺激后,是电信号直接传导造成心跳减慢,还是迷走神经受到刺激后分泌的化学物质导致蛙心跳减慢?为探究这一问题,请完善实验思路,预测实验结果并分析。(注:两栖动物蛙的心脏没有冠状循环,心肌细胞能直接与流经心腔的血液进行物质交换。)
实验材料和用具:两个收缩能力正常的离体蛙心1和2,蛙心1保留迷走神经,蛙心2去除迷走神经;任氏液,插管(用来灌注液体及连通两个离体蛙心)若干,电刺激装置,心搏记录仪(可记录心搏曲线,心搏记录仪具体使用不做要求)。
(1)实验思路:
①按图1所示装置用插管插在两个蛙心的相应位置,再用插管连接好离体的蛙心1和蛙心2,两个蛙心的其他管口都结扎密封;
②   ,观察并记录蛙心1和蛙心2心跳情况;
③   ,观察并记录蛙心1和蛙心2心跳的变化情况。
(2)预期结果:
①若   ,说明是迷走神经产生电信号直接传导造成心跳减慢;
②若   ,说明是迷走神经受到刺激后分泌的化学物质导致蛙心跳减慢。
③请在下图2中画出该结论下的蛙心2的实验结果(画出心搏曲线,横坐标表示时间)   。
(3)分析讨论
①向两个蛙心灌注任氏液,目的有i   ,ii   ;该实验的对照类型是   。
②本实验中控制蛙心的迷走神经属于   (填“交感神经”或“副交感神经”)。电刺激后,蛙心2出现与蛙心1类似的心跳变化时间滞后,原因是   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】细胞的凋亡
【解析】【解答】A、有丝分裂是细胞增殖的重要方式,在这个过程中,DNA会进行复制,然后平均分配到子细胞中,并不会出现核DNA有规律地降解以及核断裂的情况,A不符合题意;
B、细胞坏死通常是由于外界的不利因素,像物理、化学损伤等导致的细胞死亡。这种死亡过程往往是被动的,DNA的降解是随机且无规律的,和题目中描述的有规律降解不同,B不符合题意;
C、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,在这个过程中,会有一系列的生化反应发生。其中,核酸内切酶被激活,它会将核DNA有规律地降解成特定大小的片段,同时细胞核也会发生断裂等变化,这与题目中的现象高度吻合,C符合题意;
D、细胞癌变是细胞的遗传物质发生改变,导致细胞异常增殖,它主要的特点是细胞的无限增殖和形态结构的改变,并不会出现核DNA有规律降解和核断裂的情况,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,与细胞坏死不同。新细胞的产生和一些细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中。
2.【答案】B
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰高血糖素的作用是升高血糖,若缺乏胰高血糖素,血糖可能无法维持在正常高水平,但一般不会导致高血糖,A不符合题意;
B、胰岛素是唯一能降低血糖的激素,当缺乏胰岛素时,血糖不能被正常摄取、利用和储存,会导致血糖升高,出现高血糖症状,B符合题意;
C、甲状腺激素主要作用是促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性,与血糖升高关系不大,缺乏甲状腺激素一般不会导致高血糖,C不符合题意;
D、肾上腺素能促进肝糖原分解,升高血糖,但缺乏肾上腺素通常不会直接导致高血糖,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】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。
3.【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、样方法是通过样方内的个体数量来估算种群密度,不能准确获得中华水韭的种群数量,A不符合题意;
B、样方面积大小需要根据调查对象的特点合理确定,不能任意选择,B不符合题意;
C、选取样方时需要随机取样,这样可以避免主观因素的影响,使调查结果更具代表性,C符合题意;
D、样方边线上的中华水韭,只计数相邻两边及其夹角上的个体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】样方法是调查植物种群密度常用的方法。在使用样方法时,需要注意一些关键要点。对于植物种群密度的调查,样方法是通过在一定面积的样方内统计植物个体数量,来估算种群密度。
4.【答案】D
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、心跳加快、呼吸加深是由交感神经兴奋引起的,而非副交感神经,副交感神经兴奋一般会使心跳减慢、呼吸变浅,A不符合题意;
B、脸色苍白是因为脸部皮肤毛细血管收缩,血流量减少,而不是扩张,B不符合题意;
C、在遇到危险等应激情况下,是通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质调控轴促进糖皮质激素等分泌,而肾上腺素的分泌是通过下丘脑直接作用于肾上腺髓质,不经过垂体,C不符合题意;
D、在这种应激状态下,人体交感神经兴奋,肾上腺素等激素分泌增加,会使人体基础代谢率增加,以应对紧急情况,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
5.【答案】A
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、刀耕火种中焚烧树木,草木灰作为肥料回归土壤,从物质循环角度看,这其实是加速了物质从生物群落回到无机环境的过程,有利于生态系统的物质循环,A符合题意;
B、大面积树木焚烧会产生大量烟尘、有害气体等,如二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等,这些物质会引起大气污染,B不符合题意;
C、刀耕火种砍伐树木,破坏了当地的生态系统结构,生物种类减少,营养结构变得简单,生态系统的自我调节能力降低,C不符合题意;
D、草木灰中含有多种矿质元素,如钾、钙、磷等,焚烧后的草木灰可以为农作物提供矿质营养,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。
(2)生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰,因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定,并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。
6.【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、人体内环境主要包括血浆、组织液和淋巴,这是内环境的主要组成成分,A符合题意;
B、细胞代谢主要发生在细胞内,而不是内环境中,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,B不符合题意;
C、淋巴细胞存在于淋巴、血浆中,所以淋巴细胞的内环境是淋巴和血浆,C不符合题意;
D、内环境中含有葡萄糖等营养物质,激素不属于营养物质,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】内环境是由血浆、组织液、淋巴液等细胞外液共同构成的,它是机体细胞赖以生存的液体环境。内环境含有相对稳定的化学成分,渗透压、pH、温度等理化性质处于相对稳定的状态,能为机体细胞提供适宜的生活环境。
7.【答案】B
【知识点】ATP的作用与意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、根据题干“F型质子泵不仅可以利用H+浓度梯度将ADP转化成ATP,也可以利用水解ATP释放的能量转移质子”,这表明F型质子泵能够催化ATP的合成与水解,还能转运H+,所以F型质子泵具有催化ATP合成与水解及转运H+的功能,A不符合题意;
B、从图中看到,F型质子泵转运H+存在两种情况,一种是利用水解ATP释放的能量转移质子,这是主动转运;还有一种是利用H+浓度梯度转运质子(如生成ATP时H+的转运方向),这属于易化扩散(协助扩散),并非只有主动转运一种方式,B符合题意;
C、因为F型质子泵是存在于叶绿体类囊体膜上的蛋白质,而膜蛋白具有既有亲水性部分也有亲脂性部分的特点,这样才能在磷脂双分子层构成的膜中存在,C不符合题意;
D、依据图中虚线箭头所示,H+由Ⅱ侧运至Ⅰ侧的同时生成ATP,这是利用H+浓度梯度将ADP转化成ATP的过程,说明Ⅱ侧H+浓度高于Ⅰ侧,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)ATP是一种高能磷酸化合物,在细胞中,它与ADP的相互转化实现储能和放能,从而保证细胞各项生命活动的能量供应。
(2)物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
8.【答案】D
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】已知X、Y和W染色体上存在雌性促进基因F,Z染色体上无此基因,抑制F基因表达的FR基因仅位于Y上,具有FR基因或缺乏F基因的毛白杨为雄性,否则为雌性。XFYFR(雄性,含FR基因抑制F基因表达)和ZWF(雌性)杂交,子代基因型及比例为XFZ:XFWF:YFRZ:YFRWF=1:1:1:1。XFZ中有F基因,为雌性;XFW中有F基因,为雌性;YFRZ中无F基因且有FR基因,为雄性;YFRWF中有FR基因,为雄性。所以雌性(XW、XZ):雄性(YW、YZ)=2:2=1:1,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
9.【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、捕食者通常捕食个体数量多的物种,这为其他物种的形成创造了空间。例如,当出现食用原核蓝细菌的动物时,就产生了第二营养级,随后还可能逐渐出现第三营养级等。所以,捕食者的出现不仅增加了物种多样性,还增加了营养级,A不符合题意;
B、“收割理论”主要阐述的是捕食者对优势物种的影响,从而为其他物种创造生存空间,它解释的是优势物种占绝对优势的局面被打破的情况,而不是一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的现象本身,B符合题意;
C、因为“收割理论”用于解释寒武纪生物大爆发,所以食用原核蓝细菌的动物的出现,有可能打破原有的生态格局,成为寒武纪物种大爆发的原因,C不符合题意;
D、在生物进化过程中,捕食者和被捕食者之间相互选择、相互影响,在这种动态的过程中实现了协同进化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
10.【答案】D
【知识点】腐乳的制作
【解析】【解答】A、优良的菌种可以从自然界中筛选,也可以通过诱变育种、基因工程育种等方法获得,红曲霉菌种也不例外,所以优良的红曲霉菌种可从自然中筛选或通过诱变育种获得,A不符合题意;
B、腐乳制作过程中使用的菌种有酵母、曲霉和毛霉等多种,且是以豆腐为原料进行的固体发酵,B不符合题意;
C、不同的菌种产生的酶不同,豆腐含水量会影响微生物的生长和代谢,环境条件如温度、湿度等也会影响微生物的代谢活动,这些都会影响腐乳的风味,C不符合题意;
D、发酵结束后,腐乳产品是豆腐经过微生物发酵后的整体产物,不需要用萃取、离心等手段获得,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易于消化吸收,而腐乳本身又便于保存。多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。
11.【答案】C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;有氧呼吸的过程和意义;癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、观察可知,细胞吸收葡萄糖通常是主动转运方式,而非易化扩散,A不符合题意;
B、由图可见,葡萄糖转运蛋白既能转运葡萄糖也能转运FDG,所以FDG会对细胞摄取利用葡萄糖的速率产生影响,B不符合题意;
C、因为肿瘤细胞代谢旺盛,会摄取更多葡萄糖。给肿瘤患者使用FDG后,肿瘤细胞会大量吸收FDG,又因FDG不能进一步代谢以FDG-6P形式滞留细胞中,且FDG含放射性氟原子可被仪器检测,所以FDG能用于检测和定位肿瘤,C符合题意;
D、从题目信息可知,FDG转变为FDG-6P后不能继续参与代谢,并非像葡萄糖一样参与糖酵解为细胞供能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。
(2)有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
(3)癌细胞常常具有下面的特点:核形态不一,并可出现巨核、双核或多核现象;代谢旺盛,蛋白质合成及分解代谢都增强,但合成代谢超过分解代谢;线粒体功能障碍,即使在氧供应充分的条件下也主要依靠糖酵解途径获取能量;正常细胞在体外培养时表现为贴壁生长和会合成单层后停止生长的特点,即接触抑制现象,而癌细胞即使堆积成群,仍然可以生长。
12.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、观察实验装置可知,本实验中不同组设置了不同的温度条件,而pH并未作为变量进行改变,所以本实验的目的是探究温度对淀粉酶活性的影响,A不符合题意;
B、NaOH是强碱物质,酶在强碱环境下会变性失活。在本实验中,加入1mL 5%NaOH溶液后,酶失去活性,反应终止,B符合题意;
C、本实验在混合保温5min后向每支试管都加入了1mL 5%NaOH溶液,此时酶已经变性失活。并且加入的NaOH溶液会对本尼迪特试剂的检测产生干扰,所以本实验不可以用本尼迪特试剂来检测实验结果,C不符合题意;
D、在酶的最适温度条件下,酶的活性最强,但随着反应的进行,酶会逐渐与底物结合并发挥作用,其活性不会一直保持在最高水平,会逐渐降低,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】同无机催化剂相比,酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性,并对温度、pH等条件有严格的要求。酶是生物催化剂,其活性受到多种因素的影响,如温度、pH等。在探究酶的特性实验中,通常会控制变量来研究某一因素对酶活性的影响。温度对酶活性的影响表现为:在最适温度前,随着温度升高,酶活性增强,酶促反应速率加快;达到最适温度时,酶活性最强,酶促反应速率最快;超过最适温度后,随着温度升高,酶活性降低,酶促反应速率减慢。而且低温不会使酶变性失活,高温会使酶变性失活。
13.【答案】B
【知识点】细胞免疫;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】A、由题干可知,DNA疫苗是通过其表达出的抗原蛋白引发免疫反应,而不是DNA本身作为抗原,A不符合题意;
B、因为DNA疫苗可进入细胞核持续表达抗原蛋白,所以与传统疫苗相比,能够可持续引发机体的免疫反应,B符合题意;
C、观察可知,细胞B为辅助性T细胞,它分泌的白细胞介素-2可作用于细胞A(细胞毒性T细胞)和细胞D(B细胞),细胞C是抗原呈递细胞,辅助性T细胞分泌的白细胞介素-2不作用于它,C不符合题意;
D、由图可知,细胞D是B细胞,B细胞受到刺激后会增殖分化为浆细胞,由浆细胞分泌大量抗体,B细胞不能分泌抗体,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】针对特定的病原体发生的免疫反应,它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。体液免疫主要靠体液中的抗体来作战,细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合,共同完成对机体稳态的调节。
14.【答案】C
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、观察,精母细胞包括初级精母细胞和次级精母细胞。从细胞体积看,ac较大,bd较小。a细胞中同源染色体排列在赤道板两侧,处于减数第一次分裂中期;b细胞中无同源染色体,染色体排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;c细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期;d细胞中无同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期。所以分裂顺序应为a→c→b→d,A不符合题意;
B、图中a细胞处于减数第一次分裂中期,此时染色体在纺锤丝牵引下,成对的同源染色体双双移向细胞中央的赤道板,着丝点成对排列在赤道板两侧,而不是染色体移向赤道面,B不符合题意;
C、c时期处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,发生基因重组,基因重组能为生物进化提供原材料,C符合题意;
D、a细胞处于减数第一次分裂中期,有同源染色体且有染色体单体;b细胞处于减数第二次分裂中期,无同源染色体;c细胞处于减数第一次分裂后期,有同源染色体且有染色体单体。所以有同源染色体且有染色体单体的是a、c,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
(2)进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
15.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、基因的垂直传递可以发生在有性生殖过程中,也可以发生在无性生殖过程中,如亲代细胞通过有丝分裂将基因传递给子代细胞,A不符合题意;
B、R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌是S型菌的DNA进入R型菌细胞内,使R型菌获得了新的性状,这属于基因的水平传递,因为是不同类型细胞之间的基因传递,B不符合题意;
C、基因垂直传递过程中,子代可能会发生基因突变等变异,从而获得新性状,C不符合题意;
D、基因水平传递是不同类型细胞间的基因传递,不遵循孟德尔定律;真核生物的基因垂直传递(有性生殖过程中核基因的传递)可遵循孟德尔定律,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)格里菲思的实验表明,被注射S型活细菌的小鼠因患败血症而死亡,被注射R型活细菌的小鼠能正常生活。艾弗里的实验表明,RNA和蛋白质降解后与降解前,R型细菌转化为S型细菌的能力没有发生变化,而DNA降解后与降解前,R型细菌转化为S型细菌的能力发生了变化。这些说明在构成S型活细菌的DNA、RNA和蛋白质中,只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌。
(2)孟德尔定律包括基因分离定律和基因自由组合定律。
16.【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类;其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、 本实验目的是检测自来水中细菌数量,LB培养基是细菌通用培养基,且要进行菌落计数,所以需要固体培养基 ,A不符合题意;
B、在实验中,从每个试管分别取0.1mL涂布接种两个平行平板,这是通过平行重复实验来减少误差,从而使实验结果更准确,B不符合题意;
C、由题意可知,A、B、C试管的稀释倍数分别是101、102、103。对于水样2,计算其细菌数=稀释倍数×菌落数÷接种量,即103×(15+20)÷2÷0.1=1.75×105个/mL,并非1.75×104个/mL,C符合题意;
D、观察水样3的数据,B组稀释度比C组低10倍,但B组平板上菌落数明显低于C组的10倍,原因可能是B组平板上出现多个细菌形成同一个菌落的现象,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。获得微生物纯培养物的常用方法有平板划线法和稀释涂布平板法。有时,还需要借助选择培养基才能有目的地分离某种微生物。
17.【答案】C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、观察可知,人胰岛素改造后原基因的两个C—G碱基对替换成两个A—T碱基对,原基因的两个A—T碱基对替换成两个C—G碱基对。因为C—G碱基对之间有3个氢键,A—T碱基对之间有2个氢键,改造前后氢键数量基本不变,所以改造前后的基因热稳定性基本不变,A不符合题意;
B、通过自行画图模拟PCR过程,PCR过程包括变性、复性和延伸三步,每次循环都会使DNA数量加倍,可以发现经过2轮循环即可得到目标基因,B不符合题意;
C、在DNA复制过程中,子链的延伸方向是相同的,都是从5'到3',C符合题意;
D、由于改造前后基因的长度不变,而电泳是根据DNA分子的大小、形状等进行分离的技术,所以通过电泳检测PCR产物不能确定基因是否改造成功,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
18.【答案】C
【知识点】细胞融合的方法;单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、灭活的仙台病毒是一种常用的诱导动物细胞融合的方法,A不符合题意;
B、绿色荧光蛋白—抗体结合物结合鼠细胞表面的蛋白质分子,红色荧光蛋白—抗体结合物结合人细胞表面的蛋白质分子,只有当③、④与膜蛋白特异性结合后,融合细胞才会出现荧光,B不符合题意;
C、杂交瘤细胞分泌的是单克隆抗体,而①与③、②与④的复合物不是由杂交瘤细胞分泌的,C符合题意;
D、在细胞融合过程中,如果孵育时间过短,可能会导致细胞核还未融合,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)制备单克隆抗体的流程主要有:抗原准备及动物免疫、细胞融合、杂交瘤细胞的筛选、杂交瘤细胞的增殖及抗体提取等。
(2)组成细胞膜的磷脂和蛋白质大都是可以运动的,这使得细胞膜具有流动性,人鼠细胞的融合实验能够直接证明构成细胞膜的部分蛋白质是可以运动的。
19.【答案】B
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、观察可知,中华猕猴桃叶浸提液对白三叶的化感作用是抑制作用,但对黑麦草及紫花苜蓿表现为促进,对波斯菊表现为低浓度促进、高浓度抑制,并非主要以抑制作用为主,A不符合题意;
B、从中可以看到,中华猕猴桃叶浸提液对波斯菊的作用呈现低浓度促进,高浓度抑制的特点,这体现了对波斯菊的化感作用有两重性,B符合题意;
C、题干中并没有任何信息表明“化感作用是依靠植物激素起作用”,属于无中生有,C不符合题意;
D、化感作用是一种植物释放的次生代谢物对其他植物生长发育产生影响,中华猕猴桃叶浸提液中存在起化感作用的物质,但它是作用于其他植物,自身不存在相应受体,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】植物激素在植物内的含量虽然微少,但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
20.【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、本实验运用密度梯度离心技术是对大肠杆菌细胞中的DNA进行离心,而不是对大肠杆菌细胞进行离心,A不符合题意;
B、世代数是通过培养时间及大肠杆菌的繁殖情况来确定的,不是通过离心管的DNA条带数目和位置来确定,B不符合题意;
C、比较0、1.0、1.9世代的实验结果才可确定DNA的复制方式,仅比较0.3、0.7、1.0代的实验结果不可确定DNA的复制方式,C不符合题意;
D、1.9世代的DNA中既有含15N-14N的DNA,也有含14N-14N的DNA,解旋成单链后,会出现含15N的单链和含14N的单链,离心结果条带数相同,但条带的位置不同,所以结果不同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)15N和14N是氮元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同,含15N的DNA比含14N的DNA密度大,因此,利用离心技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的氮元素的DNA。
(2)DNA的复制是以半保留的方式进行的。
21.【答案】(1)A;B;C;D
(2)需要;错开活动时间
(3)行为;信息传递;水域中的生产者是单细胞藻类,个体小、繁殖快,含纤维素少,世代周期短,可以被浮游动物整个吞食和消化
(4)优势种;物种组成;群落外貌
(5)间接
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统中的信息传递;群落的概念及组成;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)A.红树林生长在潮间带,该区域常常处于缺氧状态,植物具有呼吸根能够从空气中获取氧气,从而应对缺氧环境,A正确。
B.潮间带河口、海湾、海岸的海水盐分高,植物具有盐腺可以将体内多余的盐分排出,以应对高盐胁迫,B正确。
C.由于潮汐海水的冲刷作用较强,根系发达能够使植物更好地固定在土壤中,适应这种环境,C正确。
D.退潮后植物会暴露在空气中,表面覆盖蜡质层能够抵御烈日暴晒,同时也能减轻盐雾侵蚀的影响,D正确。
(2)生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等。调查该植物在研究区域内出现的频率,有助于了解其在群落中的分布状况等信息,对于确定其生态位是必要的,所以需要调查。生物生态位的分化方式有多种,除了改变食性、划分分布区域和活动范围外,错开活动时间也是常见的一种方式,例如不同动物在白天和夜晚活动,从而减少竞争。
(3)成年雄性招潮蟹通过挥舞大螯这种特殊的行为动作来吸引雌招潮蟹,这种通过行为传递的信息属于行为信息。上述行为体现了生态系统中信息传递的功能,信息传递能够调节生物的种内关系,以维持生态系统的稳定。在水域生态系统中,生产者主要是单细胞藻类,它们个体小、繁殖速度快,含纤维素少,世代周期短,并且可以被浮游动物整个吞食和消化,这就导致在某一时刻,水域中的生产者数量可能少于消费者数量,从而使生物量呈倒金字塔形。
(4)桐花树、秋茄、白骨壤等植物在红树林群落中因具有高度的生态适应性,在群落中占据优势地位,是群落中的优势种。潮水涨落时,一些生物会随着潮水的到来而出现,潮水退去时又会离开,这会引起群落中物种组成的周期性变化;同时,潮水涨落时群落呈现出的外观状态(如被水淹没时和露出水面时)也不同,即群落外貌会发生周期性变化,这都属于群落的时间结构。
(5)生物多样性的间接价值是指对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。红树林在防风减灾、固碳释氧、全球碳平衡等方面对生态系统起到了重要的调节作用,体现了生物多样性的间接价值。
【分析】(1)一个物种在群落中的地位和作用,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。
(2)生态系统中的生物种群之间,以及它们内部都有信息的产生与交换,能够形成信息传递,即信息流。在生态系统中,信息传递是非常重要的。信息的种类包括物理信息(如光、声、温度等)、化学信息(生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质)和行为信息(动物的特殊行为)。
(3)生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
(4)在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,叫作生物群落,简称群落。不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。在群落中,有些物种不仅数量很多,它们对群落中其他物种的影响也很大,往往占据优势,如武夷山常绿阔叶林中的米槠、甜槠、木荷等;还有一些物种虽然在群落中比较常见,但对其他物种的影响不大,它们就不占优势,如武夷山常绿阔叶林中的狗脊、芒萁等。
(1)A、红树林生长在潮间带河口、海湾、海岸等特殊环境。 由于潮间带缺氧,植物需要呼吸根来适应缺氧环境,所以具有呼吸根以应对缺氧环境,A正确;
B、 该环境盐分高,植物具备排盐腺可以应对高盐胁迫,B正确;
C、 潮水的冲刷需要发达的根系来稳固植株,所以根系发达以适应潮汐海水冲刷,C正确;
D、 退潮后强烈的日晒等也对植物形成挑战,表面覆盖蜡质层可以抵御退潮后烈日暴晒与盐雾侵蚀,D正确。
故选ABCD。
(2)要明确红树林中某植物的生态位,调查其在研究区域内的出现频率等信息是必要的,所以需要调查该植物在研究区域内的频率。 生物生态位分化方式包括改变食性、划分分布区域、错开活动时间以及改变活动范围等。
(3)雄性招潮蟹舞动大螯吸引雌招潮蟹,这是一种通过特殊行为来传递信息的方式,属于行为信息。 这种行为体现了生态系统的信息传递功能。 水域呈倒金字塔形,是因为水域中生产者主要是单细胞藻类,它们个体小、繁殖快,含纤维素少,世代周期短,可以被浮游动物整个吞食和消化,生产者数量往往少于消费者数量。
(4)桐花树、秋茄、白骨壤等植物因高度适应性成为群落中的优势种。 潮水涨落会改变群落中物种的组成情况(哪些物种能在此时生存或活动等)。 同时也会改变群落外貌(例如被水淹没或露出时呈现的不同状态),这种变化具有周期性。
(5)红树林在防风减灾、固碳释氧、全球碳平衡等方面的作用,是对生态系统有积极影响的功能,属于生物多样性的间接价值。
22.【答案】(1)可为小球藻光合作用提供的原料CO2,14C可被仪器检测;杀死小球藻,使细胞中的酶失活以中止反应,辅助提取和分离化合物;点样;分离;不相同
(2)逐步缩短光合反应时间,提取相应产物进行双向纸层析,分析获得的光合产物;五碳糖
(3)叶绿体基质;不都是;叶绿体基质中还含有DNA复制、基因转录、蛋白质合成等所需的酶
【知识点】光合作用综合
【解析】【解答】(1)本实验使用14CO2进行实验,是因为H14CO3-可为小球藻光合作用提供原料CO2,同时14C具有放射性,可被仪器检测,从而便于追踪碳元素在光合作用过程中的转移路径。热甲醇的作用之一是杀死小球藻,使细胞中的酶失活以中止反应,防止后续反应继续进行从而改变产物的种类和含量;热甲醇还可以辅助提取和分离化合物,它能溶解细胞中的有机物等。样品浓缩后要点样于层析纸上,点样是进行纸层析的重要步骤。进行双向纸层析可使14C标记的化合物分离,从而能够对不同的化合物进行鉴定和分析。从图2结果来看,两次纸层析所用的层析液不相同。因为如果层析液相同,那么在两次方向不同的层析中,化合物的分离情况不会呈现出不同方向的效果,只有不同的层析液对不同化合物的溶解度和分离能力不同,才能在相互垂直的两次层析中实现更精细的分离。
(2)为确定CO2参与光合作用形成的第一个产物,实验思路是逐步缩短光合反应时间,提取相应产物进行双向纸层析,分析获得的光合产物。随着反应时间的逐步缩短,最早出现的含14C标记的化合物就最有可能是CO2参与光合作用形成的第一个产物。当突然降低CO2浓度后,发现五碳糖的含量快速升高,这是因为如果固定CO2的物质是五碳糖,当CO2浓度降低时,五碳糖与CO2结合的量减少,五碳糖的消耗减少,而其合成仍在进行,所以五碳糖的含量会快速升高,由此推知固定CO2的物质最可能是五碳糖。
(3)小球藻是真核生物,其光合作用的碳反应场所是叶绿体基质。叶绿体基质中的酶不都是碳反应所必需的。因为叶绿体基质中除了含有参与碳反应(卡尔文循环)的酶,如羧化酶等,还含有DNA复制、基因转录、蛋白质合成等所需的酶,这些酶与碳反应没有直接关系。
【分析】(1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。由于色素存在于细胞内,需要先破碎细胞才能释放出色素。绿叶中的色素不只有一种,它们都能溶解在层析液中,但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。这样,绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
(2)光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中,叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量,裂解水,生成高能化合物ATP和NADPH,同时释放氧气;NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应(卡尔文循环),最终将二氧化碳合成为糖分子,并将能量储存到糖分子中。
(1)可为小球藻光合作用提供原料CO2,且14C的放射性便于追踪碳的转移路径,明确碳原子在代谢产物中的分布。热甲醇立即杀死小球藻细胞,使酶失活以终止反应,同时辅助提取和分离化合物。 立即终止反应是利用高温使小球藻细胞死亡,酶(如卡尔文循环相关酶)变性失活,阻止代谢反应继续进行,固定代谢产物的瞬时状态。 辅助提取化合物 是利用甲醇作为有机溶剂可溶解细胞膜,释放胞内代谢产物,便于后续浓缩和分离。
样品浓缩后需点样于层析纸上,通过双向纸层析使14C标记的化合物分离。两次层析所用层析液不相同,因两次方向不同需不同溶剂系统以实现更精细的分离。两次层析液成分要求不同(如第一次用酚-水,第二次用乙酸乙酯-甲酸),否则无法实现垂直方向的有效分离。
(2)实验思路:逐步缩短光合反应时间,提取相应产物进行双向纸层析,分析最早出现的含14C标记的化合物。突然降低 CO2 浓度时,未被消耗的五碳糖(RuBP)因无法与 CO2 结合而积累,导致其含量快速上升。说明固定CO2的物质是五碳糖(RuBP)。
(3)叶绿体基质含有卡尔文循环所需的全套酶系(如 Rubisco)、ATP、NADPH 及五碳糖再生系统。因此碳反应场所在叶绿体基质。 叶绿体基质中的酶不都是碳反应所必需的。叶绿体基质含有多种酶,除参与卡尔文循环的酶外,还包括DNA复制、RNA转录、蛋白质合成等酶类(如RNA聚合酶、核糖体相关酶),这些酶与光合作用的碳反应无直接关系。
23.【答案】(1)液泡;控制酶的合成;间接
(2)AABBii;1/3;3;否
(3)aaBBⅡ;1/6
(4)紫红色:靛蓝色:红色:蓝色=9:3:3:1或紫红色:靛蓝色:红色=2:1:1
【知识点】其它细胞器及分离方法;基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】(1)液泡中含有花青素等影响植物花色的色素,所以影响植物花色的色素存在于液泡中。基因对性状的控制有两种途径,一种是通过控制蛋白质的结构直接控制性状,另一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制性状。控制花色遗传的基因是通过控制与色素合成相关酶的合成来控制代谢,从而间接实现对花色性状的控制。
(2)已知甲、乙、丙为不同纯种品系,甲为靛蓝色(A-bbII),乙为白色(----ii),丙为红色(aaB-II)。杂交组合一甲×乙得到的F1为紫红色(A-B-I-),F2表现型及比例为紫红色:靛蓝色:白色=9:3:4,是9:3:3:1的变式,说明F1为双杂合子。由于甲的基因型为AAbbII,可推出乙的基因型为AABBii。杂交组合一的F1基因型为AABbIi,F2靛蓝色个体基因型为AAbbIi:AAbbII=2:1,其中纯合子占1/3。F2的白花个体有AABBii、AABbii、AAbbii这3种基因型。这3种基因型的白花个体与aabbii测交,后代均为白花,所以不能通过测交确定F2中白花个体的基因型。
(3)由前面分析已知乙的基因型为AABBii,又因为乙×丙杂交F1为紫红色(A-B-I-),F2表现型及比例为紫红色:红色:白色=9:3:4,所以丙的基因型为aaBBII。杂交组合一甲×乙得到的F2紫红色植株基因型为AABbIi:AABBIi:AABbII:AABBII=4:2:2:1;杂交组合二乙×丙得到的F2紫红色植株基因型为AaBBIi:AABBIi:AaBBII:AABBII=4:2:2:1。综合来看,F2紫红色植株中II:Ii=1:2,只有Ii自交才能产生白花植株(ii),根据基因分离定律,Ii自交产生ii的概率为1/4,而Ii在紫红色植株中的比例为2/3,所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4=1/6。
(4)甲的基因型为AAbbII,丙的基因型为aaBBII,甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII。若三对等位基因分别位于三对同源染色体上,遵循基因自由组合定律,F1自交,根据自由组合定律,F2的表现型及比例为紫红色(A-B-II):靛蓝色花(A-bbII):红色(aaB-II):蓝色(aabbII)=9:3:3:1;若A/a和B/b两对等位基因位于一对染色体上,且不考虑交叉互换,F1产生的配子为Ab和aB,自交后代基因型为AAbbII、AaBbII、aaBBII,表型比为紫红色(AaBbII):靛蓝色花(AAbbII):红色(aaBBII)=2:1:1。
【分析】(1)基因对性状的控制方式有两种,一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制性状;另一种是直接控制蛋白质的结构来控制性状。
(2)基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)液泡内的液体称为细胞液,含有水、无机盐、糖类、蛋白质和色素(花青素)等物质,能调节和维持细胞的渗透压,使植物细胞维持一定的形态。液泡内的蛋白质包括多种水解酶,主要与物质的水解有关。
(1)液泡内有细胞液,化学成分包括有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等,影响植物花色的色素存在于液泡中;控制花色遗传的基因与酶有关,故控制花色遗传的基因是通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物性状,属于生物控制性状的间接途径。
(2)分析题意可知,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花,i纯合的个体为白色花,甲、乙、丙的花色分别为靛蓝色、白色和红色,杂交组合一甲乙、杂交组合二乙丙杂交,杂交,子一代都是紫红色,说明子一代都是双杂合个体,乙为白色纯合体,需满足ii纯合,基因型是AA--ii,结合实验结果可进一步推知,甲、乙、丙的基因型分别为AAbbⅡ、AABBii、aaBBII,甲×乙杂交组合中F2的靛蓝色植株基因型为AAbbIi:AAbbII=2:1,其中纯合子占1/3,F2的白花个体有AABBii、AABbii、AAbbii3种基因型。这三种基因无论哪种与aabbii测交后代表型都是白花,因此不能通过测交确定F2中白花个体的基因型。
(3)甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi:AABBIi:AABbII:AABBII=4:2:2:1,乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi:AABBIi:AaBBII:AABBII=4:2:2:1。其中Ⅱ:Ii=1:2,所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4=1/6。
(4)由于题中没有说明相关基因A/a和B/b是否在同一对同源染色体上,则可分为两种情况,第一种情况,当三对等位基因分别位于三对同源染色体上,甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbⅡ,其自交的子二代的表型比为紫红色(A_B_Ⅱ):靛蓝色花(A_bbII):红色(aaB_II):蓝色(aabblI)=9:3:3:1;第二种情况,当A/a和B/b两对等位基因位于一对染色体上,且不考虑交叉互换,子二代的表型比为紫红色(AaBbII):靛蓝色花(AAbbII):红色(aaBBII)=2:1:1。
24.【答案】(1)从cDNA文库中
(2)5';NcoI和BglⅡ
(3)CaCl2;使外源DNA黏附于农杆菌表面;表达抗性基因,并大量增殖;卡那霉素
(4)羧苄青霉素;潮霉素
(5)外植体的来源和生理状态、继代培养次数、愈伤组织细胞的基因型等
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;植物组织培养的过程;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)目的基因越小,重组和导入效率越高。cDNA文库中的基因是以成熟mRNA为模板逆转录合成的,没有内含子等序列,基因片段相对较小。所以从拟南芥提取的A基因若要提高重组效率,可从cDNA文库中获取A基因。
(2)在PCR扩增目的基因时,引物是与模板链的3'端结合进行延伸的,所以要在引物的5'端添加相应的限制性内切核酸酶识别序列。要将目的基因导入质粒的T-DNA上,为保证潮霉素抗性基因、绿色荧光蛋白基因的完整性,同时避免质粒自身环化和反向连接,双酶切可解决此问题。观察可知,应选择NcoI和BglⅡ酶对图示质粒进行切割。
(3)将重组质粒导入农杆菌时,先将农杆菌放入低浓度的CaCl2溶液中处理,可使其成为感受态细胞,这种状态下的细胞易于吸收周围环境中的DNA分子。再在低温条件下与重组质粒混合,低温处理的作用是使外源DNA黏附于农杆菌表面。之后进行短暂热刺激,使外源重组质粒转入农杆菌细胞。将转化后的农杆菌置于摇床慢速培养一段时间,目的是让农杆菌从感受态恢复正常状态,从而表达抗性基因,并大量增殖。观察重组质粒,卡那霉素抗性基因连接的是原核生物的启动子,在农杆菌中可表达,潮霉素抗性基因连接的是真核生物的启动子,在农杆菌中不表达,所以在培养基中加入卡那霉素,能初步选出导入重组质粒的大量农杆菌。
(4)根据表格信息,羧苄青霉素能抑制细菌细胞壁的形成从而杀死细菌。将农杆菌与番茄细胞共培养一段时间后,番茄外植体培养基要加入羧苄青霉素以杀灭农杆菌。因为重组质粒中潮霉素抗性基因与目的基因A在T-DNA上是连锁的,所以欲筛选出含有A基因的番茄细胞,可在培养基中添加潮霉素,不含有潮霉素抗性(也就不含有目的基因A)的番茄细胞在含有潮霉素的培养基中不能存活。
(5)对脱分化形成的愈伤组织进行继代培养以获得更多的A基因番茄植株,影响继代培养物生成再生植株的因素除培养条件(温度、光照等)、培养基中营养物质和植物生长调节剂的浓度和配比外,还有外植体的来源和生理状态(不同来源和生理状态的外植体其细胞的分化能力等不同)、继代培养次数(细胞不能无限分裂,继代次数过多可能影响其再分化能力)、愈伤组织细胞的基因型(不同基因型的愈伤组织细胞其遗传特性不同,对再分化有影响)等。
【分析】(1)基因工程是一种DNA操作技术,需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括: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和目的基因的检测与鉴定。
(2)PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
(3)植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(1)目的基因越小,重组效率和导入效率均越高,cDNA文库是以成熟mRNA为模板逆转录合成的,故cDNA文库中的基因没有内含子,其基因片段相对较小,故可从cDNA文库中获取A基因。
(2)在PCR扩增时,引物与模板链的3'端结合,则在引物的5'端添加限制性内切酶识别序列。将目的基因导入质粒的T-DNA上,既要考虑潮霉素抗性基因、绿色荧光蛋白基因的完整性,还要避免质粒的自身环化和反向连接[双酶切],所以选择NcoI和BglⅡ酶对图示质粒进行切割。
(3)将重组质粒导入农杆菌时,先将农杆菌放入低浓度的CaCl2溶液中可使其成为感受态细胞,使其处于一种易于吸收周围环境DNA分子的状态。再在低温条件下与重组质粒混合,低温条件处理使外源DNA黏附于农杆菌表面。农杆菌从感受态恢复正常状态,恢复其正常生理功能以表达抗性基因,并大量增殖。重组质粒的标记基因中,卡那霉素连接的是原核生物的启动子,而潮霉素抗性基因连接的真核生物的启动子,因此在培养基中加入卡那霉素,才能初步选出导入重组质粒的大量农杆菌。
(4)题干信息中,羧苄青霉素能抑制细菌细胞壁的形成达到杀死细菌的效果,因此将农杆菌与番茄细胞共培养一段时间后,番茄外植体培养基要加入羧苄青霉素以杀灭农杆菌。欲筛选导入了目的基因的番茄细胞,可在培养基中添加潮霉素,不含有潮霉素的番茄细胞不含有目的基因,且在含有潮霉素的培养基中不能存活。
(5)影响愈伤组织能否成功再生出植株的因素有:培养条件如光温、培养基配方如植物激素配比等,由于细胞不能无限分裂,所以影响因素还有愈伤组织的基因型、愈伤组织继代的次数以及外植体的来源和生理状态等。
25.【答案】(1)从A处向蛙心1注入任氏液,使其流经蛙心1和蛙心2并从B处流出;用适宜电信号刺激蛙心1的迷走神经
(2)电刺激蛙心1迷走神经后蛙心1心跳减慢而蛙心2心跳不减慢;电刺激蛙心1迷走神经后蛙心1心跳减慢,蛙心2心跳也随之减慢;
(3)维持心肌细胞的渗透压、维持蛙心正常心跳;替换蛙心内的血液,减少血液成分对实验的干扰等;前后自身对照;副交感神经;任氏液从蛙心1流到蛙心2需要一定的时间
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)本实验旨在探究迷走神经使蛙心跳减慢的机制。首先连接好两个蛙心装置,接下来先向蛙心1注入任氏液,让其流经两个蛙心并从B处流出 ,这样做一方面可以维持心肌细胞的渗透压、维持蛙心正常心跳,另一方面能替换蛙心内的血液,减少血液成分对实验的干扰等。观察并记录此时蛙心1和蛙心2的心跳情况,这是作为后续实验的对照基础。然后用适宜电信号刺激蛙心1的迷走神经,观察并记录蛙心1和蛙心2心跳的变化情况。
(2)①若迷走神经产生电信号直接传导造成心跳减慢,由于电信号是在迷走神经上直接传导,蛙心2没有连接迷走神经,所以电刺激蛙心1迷走神经后蛙心1心跳减慢而蛙心2心跳不减慢。
②若迷走神经受到刺激后分泌的化学物质导致蛙心跳减慢,那么迷走神经受刺激分泌的化学物质会通过任氏液从蛙心1传递到蛙心2,从而使得电刺激蛙心1迷走神经后蛙心1心跳减慢,蛙心2心跳也随之减慢。
③根据②的结论,蛙心2心跳减慢,表现为心跳曲线的频率降低,振幅变化不明显,如下图:
(3)①向两个蛙心灌注任氏液,如前面所述,目的有维持心肌细胞的渗透压、维持蛙心正常心跳,替换蛙心内的血液,减少血液成分对实验的干扰等。该实验中对每个蛙心在刺激前和刺激后的心跳情况进行观察记录,对照类型是前后自身对照。
②本实验中控制蛙心的迷走神经属于副交感神经。电刺激后,蛙心2出现与蛙心1类似的心跳变化时间滞后,是因为化学物质需通过任氏液由蛙心1传递到蛙心2,任氏液从蛙心1流到蛙心2需要一定的时间。
【分析】在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态。此时,神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低,而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同:静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,这称为静息电位。当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为内正外负的兴奋状态。此时的膜电位称为动作电位。而邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。
(1)本实验为探究迷走神经受到刺激后,是电信号直接传导造成心跳减慢,还是迷走神经受到刺激后分泌的化学物质导致蛙心跳减慢。①按图1所示装置用插管插在两个蛙心的相应位置,再用插管连接好离体的蛙心1和蛙心2,两个蛙心的其他管口都结扎密封;②从A处向蛙心1注入任氏液,使其流经蛙心1和蛙心2并从B处流出,观察并记录蛙心1和蛙心2心跳情况;③用适宜电信号刺激蛙心1的迷走神经,观察并记录蛙心1和蛙心2心跳的变化情况。
(2)预期结果:
①迷走神经产生电信号直接传导造成心跳减慢,说明迷走神经通过释放电信号直接作用于蛙心1,使其跳动减慢。蛙心2没有变化,说明电信号没有传递到蛙心2。
②迷走神经受到刺激后分泌的化学物质导致蛙心跳减慢,说明迷走神经通过释放化学物质作用于蛙心1,使其跳动减慢。同时,化学物质通过插管传递到蛙心2,使其也跳动减慢。
③根据题意,蛙心2的跳动减慢,因此心跳曲线的频率应该降低,振幅变化不明显,蛙心2的实验结果为:。
(3)①向两个蛙心灌注任氏液,目的有维持心肌细胞的渗透压、维持蛙心正常心跳,替换蛙心内的血液,减少血液成分对实验的干扰等;该实验的对照类型是前后自身对照。
②实验中被刺激的迷走神经属于“副交感神经”。蛙心2出现与蛙心1相似的减慢但有时间滞后,主要原因是化学物质需通过任氏液由蛙心1传递到蛙心2,传递过程需要一定时间。
1 / 12025届浙江省强基联盟高三三模生物试题
1.(2025·浙江模拟)某细胞的核DNA被有规律地降解为大小不同的片段,核断裂,据此可推测该细胞最可能经历(  )
A.有丝分裂 B.细胞坏死 C.细胞凋亡 D.细胞癌变
【答案】C
【知识点】细胞的凋亡
【解析】【解答】A、有丝分裂是细胞增殖的重要方式,在这个过程中,DNA会进行复制,然后平均分配到子细胞中,并不会出现核DNA有规律地降解以及核断裂的情况,A不符合题意;
B、细胞坏死通常是由于外界的不利因素,像物理、化学损伤等导致的细胞死亡。这种死亡过程往往是被动的,DNA的降解是随机且无规律的,和题目中描述的有规律降解不同,B不符合题意;
C、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,在这个过程中,会有一系列的生化反应发生。其中,核酸内切酶被激活,它会将核DNA有规律地降解成特定大小的片段,同时细胞核也会发生断裂等变化,这与题目中的现象高度吻合,C符合题意;
D、细胞癌变是细胞的遗传物质发生改变,导致细胞异常增殖,它主要的特点是细胞的无限增殖和形态结构的改变,并不会出现核DNA有规律降解和核断裂的情况,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,与细胞坏死不同。新细胞的产生和一些细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中。
2.(2025·浙江模拟)人体激素分泌异常会导致稳态失调,缺乏下列哪种激素会导致高血糖(  )
A.胰高血糖素 B.胰岛素 C.甲状腺激素 D.肾上腺素
【答案】B
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰高血糖素的作用是升高血糖,若缺乏胰高血糖素,血糖可能无法维持在正常高水平,但一般不会导致高血糖,A不符合题意;
B、胰岛素是唯一能降低血糖的激素,当缺乏胰岛素时,血糖不能被正常摄取、利用和储存,会导致血糖升高,出现高血糖症状,B符合题意;
C、甲状腺激素主要作用是促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性,与血糖升高关系不大,缺乏甲状腺激素一般不会导致高血糖,C不符合题意;
D、肾上腺素能促进肝糖原分解,升高血糖,但缺乏肾上腺素通常不会直接导致高血糖,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】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。
3.(2025·浙江模拟)中华水韭是国家一级保护的濒危水生蕨类植物,研究人员用样方法调查其种群密度以了解保护效果。下列说法正确的是(  )
A.样方法能准确获得中华水韭的种群数量
B.可任意选择样方面积大小
C.选取样方时需要随机取样
D.样方边线上的中华水韭都要计数
【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、样方法是通过样方内的个体数量来估算种群密度,不能准确获得中华水韭的种群数量,A不符合题意;
B、样方面积大小需要根据调查对象的特点合理确定,不能任意选择,B不符合题意;
C、选取样方时需要随机取样,这样可以避免主观因素的影响,使调查结果更具代表性,C符合题意;
D、样方边线上的中华水韭,只计数相邻两边及其夹角上的个体,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】样方法是调查植物种群密度常用的方法。在使用样方法时,需要注意一些关键要点。对于植物种群密度的调查,样方法是通过在一定面积的样方内统计植物个体数量,来估算种群密度。
4.(2025·浙江模拟)当你突然遇到一只高大凶猛的恶犬或一条大毒蛇时,会感到毛骨悚然,脸色苍白,此时心跳加快,呼吸加深、出冷汗。下列有关该过程的叙述正确的是(  )
A.心跳加快,呼吸加深是由副交感神经兴奋引起的
B.脸部皮肤毛细血管扩张,导致脸色苍白
C.通过下丘脑—垂体——肾上腺调控轴促进肾上腺素分泌
D.此过程人体基础代谢率增加
【答案】D
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、心跳加快、呼吸加深是由交感神经兴奋引起的,而非副交感神经,副交感神经兴奋一般会使心跳减慢、呼吸变浅,A不符合题意;
B、脸色苍白是因为脸部皮肤毛细血管收缩,血流量减少,而不是扩张,B不符合题意;
C、在遇到危险等应激情况下,是通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质调控轴促进糖皮质激素等分泌,而肾上腺素的分泌是通过下丘脑直接作用于肾上腺髓质,不经过垂体,C不符合题意;
D、在这种应激状态下,人体交感神经兴奋,肾上腺素等激素分泌增加,会使人体基础代谢率增加,以应对紧急情况,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
5.(2025·浙江模拟)刀耕火种是先以刀(石斧、铁斧)砍伐树木就地焚烧,然后以焚烧后的草木灰作为肥料进行播种。人类文明早期发展时期依赖刀耕火种技术来开垦出大片土地以满足粮食生产的需要。下列有关叙述错误的是(  )
A.刀耕火种不利于生态系统的物质循环
B.大面积的树木焚烧会引起大气污染
C.刀耕火种会导致当地生态系统的自我调节能力降低
D.焚烧后的草木灰可以为农作物提供矿质营养
【答案】A
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、刀耕火种中焚烧树木,草木灰作为肥料回归土壤,从物质循环角度看,这其实是加速了物质从生物群落回到无机环境的过程,有利于生态系统的物质循环,A符合题意;
B、大面积树木焚烧会产生大量烟尘、有害气体等,如二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等,这些物质会引起大气污染,B不符合题意;
C、刀耕火种砍伐树木,破坏了当地的生态系统结构,生物种类减少,营养结构变得简单,生态系统的自我调节能力降低,C不符合题意;
D、草木灰中含有多种矿质元素,如钾、钙、磷等,焚烧后的草木灰可以为农作物提供矿质营养,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。
(2)生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰,因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定,并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。
6.(2025·浙江模拟)内环境是人体细胞生活的直接环境,下列有关人体细胞及其内环境的叙述正确的是(  )
A.人体内环境主要包括血浆、组织液、淋巴
B.细胞代谢主要发生在内环境中
C.淋巴细胞的内环境是淋巴
D.内环境中含有葡萄糖、激素等各种营养物质
【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、人体内环境主要包括血浆、组织液和淋巴,这是内环境的主要组成成分,A符合题意;
B、细胞代谢主要发生在细胞内,而不是内环境中,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,B不符合题意;
C、淋巴细胞存在于淋巴、血浆中,所以淋巴细胞的内环境是淋巴和血浆,C不符合题意;
D、内环境中含有葡萄糖等营养物质,激素不属于营养物质,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】内环境是由血浆、组织液、淋巴液等细胞外液共同构成的,它是机体细胞赖以生存的液体环境。内环境含有相对稳定的化学成分,渗透压、pH、温度等理化性质处于相对稳定的状态,能为机体细胞提供适宜的生活环境。
7.(2025·浙江模拟)叶绿体的类囊体膜上存在F型质子泵。F型质子泵不仅可以利用H+浓度梯度将ADP转化成ATP(如图中虚线箭头所示),也可以利用水解ATP释放的能量转移质子(如图中实线箭头所示)。下列叙述错误的是(  )
A.F型质子泵具有催化ATP合成与水解及转运H+的功能
B.F型质子泵转运H+的方式为主动转运
C.F型质子泵既有亲水性部分也有亲脂性部分
D.Ⅱ侧H+浓度高于Ⅰ侧
【答案】B
【知识点】ATP的作用与意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、根据题干“F型质子泵不仅可以利用H+浓度梯度将ADP转化成ATP,也可以利用水解ATP释放的能量转移质子”,这表明F型质子泵能够催化ATP的合成与水解,还能转运H+,所以F型质子泵具有催化ATP合成与水解及转运H+的功能,A不符合题意;
B、从图中看到,F型质子泵转运H+存在两种情况,一种是利用水解ATP释放的能量转移质子,这是主动转运;还有一种是利用H+浓度梯度转运质子(如生成ATP时H+的转运方向),这属于易化扩散(协助扩散),并非只有主动转运一种方式,B符合题意;
C、因为F型质子泵是存在于叶绿体类囊体膜上的蛋白质,而膜蛋白具有既有亲水性部分也有亲脂性部分的特点,这样才能在磷脂双分子层构成的膜中存在,C不符合题意;
D、依据图中虚线箭头所示,H+由Ⅱ侧运至Ⅰ侧的同时生成ATP,这是利用H+浓度梯度将ADP转化成ATP的过程,说明Ⅱ侧H+浓度高于Ⅰ侧,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)ATP是一种高能磷酸化合物,在细胞中,它与ADP的相互转化实现储能和放能,从而保证细胞各项生命活动的能量供应。
(2)物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
8.(2025·浙江模拟)研究发现毛白杨同时拥有XY和ZW性别决定系统。其中X、Y和W染色体上存在雌性促进基因F,Z染色体上无此基因。而抑制F基因表达的FR基因仅位于Y上。具有FR基因或缺乏F基因的毛白杨为雄性,否则为雌性。若XY和ZW杂交,子一代的性别比例为(  )
A.雌:雄=3:1 B.雌:雄=1:2 C.雌:雄=1:3 D.雌:雄=1:1
【答案】D
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】已知X、Y和W染色体上存在雌性促进基因F,Z染色体上无此基因,抑制F基因表达的FR基因仅位于Y上,具有FR基因或缺乏F基因的毛白杨为雄性,否则为雌性。XFYFR(雄性,含FR基因抑制F基因表达)和ZWF(雌性)杂交,子代基因型及比例为XFZ:XFWF:YFRZ:YFRWF=1:1:1:1。XFZ中有F基因,为雌性;XFW中有F基因,为雌性;YFRZ中无F基因且有FR基因,为雄性;YFRWF中有FR基因,为雄性。所以雌性(XW、XZ):雄性(YW、YZ)=2:2=1:1,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
9.(2025·浙江模拟)在前寒武纪的多数时间里,原核生物蓝细菌是地球上主要的生物类群。“收割理论”认为:捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的形成腾出空间。生态学家用“收割理论”解释寒武纪生物大爆发,下列叙述不合理的是(  )
A.捕食者的出现增加了物种多样性,也增加了营养级
B.“收割理论”可用于解释一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的现象
C.食用原核蓝细菌的动物的出现可能是寒武纪物种大爆发的原因
D.捕食者和被捕食者在相互选择中实现协同进化
【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、捕食者通常捕食个体数量多的物种,这为其他物种的形成创造了空间。例如,当出现食用原核蓝细菌的动物时,就产生了第二营养级,随后还可能逐渐出现第三营养级等。所以,捕食者的出现不仅增加了物种多样性,还增加了营养级,A不符合题意;
B、“收割理论”主要阐述的是捕食者对优势物种的影响,从而为其他物种创造生存空间,它解释的是优势物种占绝对优势的局面被打破的情况,而不是一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的现象本身,B符合题意;
C、因为“收割理论”用于解释寒武纪生物大爆发,所以食用原核蓝细菌的动物的出现,有可能打破原有的生态格局,成为寒武纪物种大爆发的原因,C不符合题意;
D、在生物进化过程中,捕食者和被捕食者之间相互选择、相互影响,在这种动态的过程中实现了协同进化,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
10.(2025·浙江模拟)腐乳是一类受到人们喜爱的发酵食品,参与发酵的微生物有酵母、曲霉和毛霉等,其中红曲霉可用于生产红腐乳。下列叙述错误的是(  )
A.优良的红曲霉菌种可从自然中筛选或通过诱变育种获得
B.腐乳的制作过程是混合菌种的固体发酵过程
C.菌种类型、豆腐的含水量、环境条件等可影响腐乳的风味
D.发酵结束后可用萃取、离心等手段获得发酵产品
【答案】D
【知识点】腐乳的制作
【解析】【解答】A、优良的菌种可以从自然界中筛选,也可以通过诱变育种、基因工程育种等方法获得,红曲霉菌种也不例外,所以优良的红曲霉菌种可从自然中筛选或通过诱变育种获得,A不符合题意;
B、腐乳制作过程中使用的菌种有酵母、曲霉和毛霉等多种,且是以豆腐为原料进行的固体发酵,B不符合题意;
C、不同的菌种产生的酶不同,豆腐含水量会影响微生物的生长和代谢,环境条件如温度、湿度等也会影响微生物的代谢活动,这些都会影响腐乳的风味,C不符合题意;
D、发酵结束后,腐乳产品是豆腐经过微生物发酵后的整体产物,不需要用萃取、离心等手段获得,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易于消化吸收,而腐乳本身又便于保存。多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。
11.(2025·浙江模拟)FDG(氟代脱氧葡萄糖)含有放射性氟原子,能被细胞当作葡萄糖摄入,但不能进一步代谢而以FDG—6P形式滞留在细胞中(如图)。下列叙述正确的是(  )
A.图中细胞以易化扩散方式吸收葡萄糖
B.FDG不会影响细胞摄取利用葡萄糖的速率
C.肿瘤细胞代谢旺盛,因此FDG可应用于检测和定位肿瘤
D.FDG结构与葡萄糖类似,两者均参与糖酵解为细胞供能
【答案】C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;有氧呼吸的过程和意义;癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、观察可知,细胞吸收葡萄糖通常是主动转运方式,而非易化扩散,A不符合题意;
B、由图可见,葡萄糖转运蛋白既能转运葡萄糖也能转运FDG,所以FDG会对细胞摄取利用葡萄糖的速率产生影响,B不符合题意;
C、因为肿瘤细胞代谢旺盛,会摄取更多葡萄糖。给肿瘤患者使用FDG后,肿瘤细胞会大量吸收FDG,又因FDG不能进一步代谢以FDG-6P形式滞留细胞中,且FDG含放射性氟原子可被仪器检测,所以FDG能用于检测和定位肿瘤,C符合题意;
D、从题目信息可知,FDG转变为FDG-6P后不能继续参与代谢,并非像葡萄糖一样参与糖酵解为细胞供能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。
(2)有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
(3)癌细胞常常具有下面的特点:核形态不一,并可出现巨核、双核或多核现象;代谢旺盛,蛋白质合成及分解代谢都增强,但合成代谢超过分解代谢;线粒体功能障碍,即使在氧供应充分的条件下也主要依靠糖酵解途径获取能量;正常细胞在体外培养时表现为贴壁生长和会合成单层后停止生长的特点,即接触抑制现象,而癌细胞即使堆积成群,仍然可以生长。
12.(2025·浙江模拟)为探究酶的特性,设计如图所示实验:A1~A5各注入0.25%可溶性淀粉溶液1mL,B1~B5各注入0.005%淀粉酶溶液1mL。将1~5号的A、B试管分别放置在相应编号的烧杯水浴中保温。5min后,将B试管中的淀粉酶溶液倒入同一温度的A试管,摇匀后继续保温5min.随后加入1mL5%NaOH溶液。下列叙述正确的是(  )
A.本实验的目的是探究温度及pH值对酶活性的影响
B.加入1mL5%NaOH溶液的目的是终止反应
C.实验结果可用本尼迪特试剂来检测
D.在酶的最适温度条件下,酶一直保持着最高的活性
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、观察实验装置可知,本实验中不同组设置了不同的温度条件,而pH并未作为变量进行改变,所以本实验的目的是探究温度对淀粉酶活性的影响,A不符合题意;
B、NaOH是强碱物质,酶在强碱环境下会变性失活。在本实验中,加入1mL 5%NaOH溶液后,酶失去活性,反应终止,B符合题意;
C、本实验在混合保温5min后向每支试管都加入了1mL 5%NaOH溶液,此时酶已经变性失活。并且加入的NaOH溶液会对本尼迪特试剂的检测产生干扰,所以本实验不可以用本尼迪特试剂来检测实验结果,C不符合题意;
D、在酶的最适温度条件下,酶的活性最强,但随着反应的进行,酶会逐渐与底物结合并发挥作用,其活性不会一直保持在最高水平,会逐渐降低,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】同无机催化剂相比,酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性,并对温度、pH等条件有严格的要求。酶是生物催化剂,其活性受到多种因素的影响,如温度、pH等。在探究酶的特性实验中,通常会控制变量来研究某一因素对酶活性的影响。温度对酶活性的影响表现为:在最适温度前,随着温度升高,酶活性增强,酶促反应速率加快;达到最适温度时,酶活性最强,酶促反应速率最快;超过最适温度后,随着温度升高,酶活性降低,酶促反应速率减慢。而且低温不会使酶变性失活,高温会使酶变性失活。
13.(2025·浙江模拟)动物的肌肉细胞具有横管系统,可介导质粒DNA内吞作用,且肌肉细胞中溶酶体少,DNA酶量很低,注射到动物肌肉细胞中的DNA疫苗可高效表达抗原蛋白。如图展示了DNA疫苗作用的机制(字母表示细胞),下列叙述正确的是(  )
A.疫苗中的DNA可作为抗原引起免疫反应,以实现免疫预防
B.与传统疫苗相比,DNA疫苗的优势是可持续引发机体的免疫反应
C.图中细胞B为辅助性T细胞,可分泌白细胞介素—2作用于细胞A、C、D
D.在目的蛋白的刺激下细胞D可分泌大量抗体为机体提供较长期的免疫保护
【答案】B
【知识点】细胞免疫;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】A、由题干可知,DNA疫苗是通过其表达出的抗原蛋白引发免疫反应,而不是DNA本身作为抗原,A不符合题意;
B、因为DNA疫苗可进入细胞核持续表达抗原蛋白,所以与传统疫苗相比,能够可持续引发机体的免疫反应,B符合题意;
C、观察可知,细胞B为辅助性T细胞,它分泌的白细胞介素-2可作用于细胞A(细胞毒性T细胞)和细胞D(B细胞),细胞C是抗原呈递细胞,辅助性T细胞分泌的白细胞介素-2不作用于它,C不符合题意;
D、由图可知,细胞D是B细胞,B细胞受到刺激后会增殖分化为浆细胞,由浆细胞分泌大量抗体,B细胞不能分泌抗体,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】针对特定的病原体发生的免疫反应,它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。体液免疫主要靠体液中的抗体来作战,细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合,共同完成对机体稳态的调节。
14.(2025·浙江模拟)取蝗虫精巢内部的精小管进行染色制片,在光学显微镜下观察到精母细胞如图所示的不同分裂相。根据细胞大小、染色体数目及细胞形态分析,下列叙述正确的是(  )
A.由图可知蝗虫精巢内部精母细胞分裂的顺序是a→b→c→d
B.图中a细胞处于前期Ⅰ,细胞中染色体将在纺锤丝牵引下移向赤道面
C.c时期处于后期Ⅰ,所发生的变异能为进化提供原材料
D.图中有同源染色体且有染色体单体的是a、b、c
【答案】C
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、观察,精母细胞包括初级精母细胞和次级精母细胞。从细胞体积看,ac较大,bd较小。a细胞中同源染色体排列在赤道板两侧,处于减数第一次分裂中期;b细胞中无同源染色体,染色体排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;c细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期;d细胞中无同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期。所以分裂顺序应为a→c→b→d,A不符合题意;
B、图中a细胞处于减数第一次分裂中期,此时染色体在纺锤丝牵引下,成对的同源染色体双双移向细胞中央的赤道板,着丝点成对排列在赤道板两侧,而不是染色体移向赤道面,B不符合题意;
C、c时期处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,发生基因重组,基因重组能为生物进化提供原材料,C符合题意;
D、a细胞处于减数第一次分裂中期,有同源染色体且有染色体单体;b细胞处于减数第二次分裂中期,无同源染色体;c细胞处于减数第一次分裂后期,有同源染色体且有染色体单体。所以有同源染色体且有染色体单体的是a、c,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
(2)进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使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。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
15.(2025·浙江模拟)基因从亲代传递给子代或亲代细胞传递给子代细胞的现象,称为基因的垂直传递。基因从一种类型细胞传递给其他类型细胞的现象,称为基因的水平传递。下列关于基因传递的叙述正确的是(  )
A.基因的垂直传递只能发生在有性生殖过程中
B.R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌属于基因的垂直传递
C.基因水平传递可使受体生物获得新的性状,基因垂直传递不会使子代获得新性状
D.基因水平传递不遵循孟德尔定律,真核生物的基因垂直传递可遵循孟德尔定律
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、基因的垂直传递可以发生在有性生殖过程中,也可以发生在无性生殖过程中,如亲代细胞通过有丝分裂将基因传递给子代细胞,A不符合题意;
B、R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌是S型菌的DNA进入R型菌细胞内,使R型菌获得了新的性状,这属于基因的水平传递,因为是不同类型细胞之间的基因传递,B不符合题意;
C、基因垂直传递过程中,子代可能会发生基因突变等变异,从而获得新性状,C不符合题意;
D、基因水平传递是不同类型细胞间的基因传递,不遵循孟德尔定律;真核生物的基因垂直传递(有性生殖过程中核基因的传递)可遵循孟德尔定律,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)格里菲思的实验表明,被注射S型活细菌的小鼠因患败血症而死亡,被注射R型活细菌的小鼠能正常生活。艾弗里的实验表明,RNA和蛋白质降解后与降解前,R型细菌转化为S型细菌的能力没有发生变化,而DNA降解后与降解前,R型细菌转化为S型细菌的能力发生了变化。这些说明在构成S型活细菌的DNA、RNA和蛋白质中,只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌。
(2)孟德尔定律包括基因分离定律和基因自由组合定律。
16.(2025·浙江模拟)为检测自来水中细菌数量,研究人员向3个试管中各加入9mL无菌水,取自来水水样1mL,加入到A试管中,摇匀后从A试管取1mL加入B试管中,重复此步骤,直到完成所有预定稀释。从每个试管中分别取0.1mL接种至两个平行平板中,培养后进行菌落计数。4个不同水样的检测结果如下表。下列叙述错误的是(  )
水样编号 A平行1 A平行2 B平行1 B平行2 C平行1 C平行2
1 0 0 0 0 0 0
2 数不清 数不清 150 160 15 20
3 数不清 数不清 236 248 35 33
4 数不清 数不清 数不清 数不清 320 330
A.本实验所用的培养基为LB固体培养基
B.从每个试管分别取0.1mL涂布接种两个平行平板是为了减少误差,使实验结果更准确
C.水样2的细菌数约为1.75×104个/mL,水样4的细菌数明显比其他水样多
D.水样3中B组平板上菌落数明显低于C组的10倍,原因可能是B组平板上出现多个细菌形成同一个菌落的现象
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类;其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、 本实验目的是检测自来水中细菌数量,LB培养基是细菌通用培养基,且要进行菌落计数,所以需要固体培养基 ,A不符合题意;
B、在实验中,从每个试管分别取0.1mL涂布接种两个平行平板,这是通过平行重复实验来减少误差,从而使实验结果更准确,B不符合题意;
C、由题意可知,A、B、C试管的稀释倍数分别是101、102、103。对于水样2,计算其细菌数=稀释倍数×菌落数÷接种量,即103×(15+20)÷2÷0.1=1.75×105个/mL,并非1.75×104个/mL,C符合题意;
D、观察水样3的数据,B组稀释度比C组低10倍,但B组平板上菌落数明显低于C组的10倍,原因可能是B组平板上出现多个细菌形成同一个菌落的现象,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。获得微生物纯培养物的常用方法有平板划线法和稀释涂布平板法。有时,还需要借助选择培养基才能有目的地分离某种微生物。
17.(2025·浙江模拟)人胰岛素分子容易聚合导致药效降低,可采用下图所示的PCR技术改造人胰岛素基因。下列说法错误的是(  )
A.改造前后人胰岛素基因热稳定性基本不变
B.PCR过程经过2轮循环即可得到目标基因
C.图中两条子链的方向不同由引物不同决定
D.通过电泳检测PCR产物不能确定基因是否改造成功
【答案】C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、观察可知,人胰岛素改造后原基因的两个C—G碱基对替换成两个A—T碱基对,原基因的两个A—T碱基对替换成两个C—G碱基对。因为C—G碱基对之间有3个氢键,A—T碱基对之间有2个氢键,改造前后氢键数量基本不变,所以改造前后的基因热稳定性基本不变,A不符合题意;
B、通过自行画图模拟PCR过程,PCR过程包括变性、复性和延伸三步,每次循环都会使DNA数量加倍,可以发现经过2轮循环即可得到目标基因,B不符合题意;
C、在DNA复制过程中,子链的延伸方向是相同的,都是从5'到3',C符合题意;
D、由于改造前后基因的长度不变,而电泳是根据DNA分子的大小、形状等进行分离的技术,所以通过电泳检测PCR产物不能确定基因是否改造成功,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
18.(2025·浙江模拟)下图为人—鼠细胞融合实验:先通过一定方法使人和鼠的细胞融合,再用绿色荧光蛋白一抗体结合物结合鼠细胞表面的蛋白质分子,用红色荧光蛋白—抗体结合物结合人细胞表面的蛋白质分子。在37℃下孵育40min后,两种颜色的荧光在整个细胞中都呈均匀分布。下列叙述错误的是(  )
A.图中的细胞融合可用灭活的仙台病毒诱导
B.融合细胞出现荧光依赖于③、④与膜蛋白特异性结合
C.①与③、②与④的结合物是由杂交瘤细胞分泌的
D.图中细胞核未融合的原因可能是孵育时间过短
【答案】C
【知识点】细胞融合的方法;单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、灭活的仙台病毒是一种常用的诱导动物细胞融合的方法,A不符合题意;
B、绿色荧光蛋白—抗体结合物结合鼠细胞表面的蛋白质分子,红色荧光蛋白—抗体结合物结合人细胞表面的蛋白质分子,只有当③、④与膜蛋白特异性结合后,融合细胞才会出现荧光,B不符合题意;
C、杂交瘤细胞分泌的是单克隆抗体,而①与③、②与④的复合物不是由杂交瘤细胞分泌的,C符合题意;
D、在细胞融合过程中,如果孵育时间过短,可能会导致细胞核还未融合,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)制备单克隆抗体的流程主要有:抗原准备及动物免疫、细胞融合、杂交瘤细胞的筛选、杂交瘤细胞的增殖及抗体提取等。
(2)组成细胞膜的磷脂和蛋白质大都是可以运动的,这使得细胞膜具有流动性,人鼠细胞的融合实验能够直接证明构成细胞膜的部分蛋白质是可以运动的。
19.(2025·浙江模拟)植物通过雨水淋溶、挥发、根系分泌等方式释放次生代谢物,对其他植物的生长发育产生有害或有益的影响,称为化感作用。某研究小组对“中华猕猴桃叶浸提液”的化感作用进行了多因变量研究,实验结果如下图所示(将实验组实验结果值减去对照组实验结果值,所得的差值为正,则综合评价值为正)。下列叙述正确的是(  )
A.中华猕猴桃叶浸提液的化感作用主要以抑制作用为主
B.中华猕猴桃叶浸提液对波斯菊的化感作用有两重性
C.中华猕猴桃叶浸提液的化感作用依靠植物激素起作用
D.中华猕猴桃叶浸提液中存在起化感作用的物质及其受体
【答案】B
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、观察可知,中华猕猴桃叶浸提液对白三叶的化感作用是抑制作用,但对黑麦草及紫花苜蓿表现为促进,对波斯菊表现为低浓度促进、高浓度抑制,并非主要以抑制作用为主,A不符合题意;
B、从中可以看到,中华猕猴桃叶浸提液对波斯菊的作用呈现低浓度促进,高浓度抑制的特点,这体现了对波斯菊的化感作用有两重性,B符合题意;
C、题干中并没有任何信息表明“化感作用是依靠植物激素起作用”,属于无中生有,C不符合题意;
D、化感作用是一种植物释放的次生代谢物对其他植物生长发育产生影响,中华猕猴桃叶浸提液中存在起化感作用的物质,但它是作用于其他植物,自身不存在相应受体,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】植物激素在植物内的含量虽然微少,但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
20.(2025·浙江模拟)将大肠杆菌用含15N的培养基培养多代作为亲代(0世代),再将含15N的大肠杆菌转移到只含14N的培养基中培养,于不同的时间点收集样品进行密度梯度离心,接着把离心管放在紫外光下(DNA在260nm紫外光下有最大吸收峰),得到如图所示结果。下列叙述正确的是(  )
A.本实验运用密度梯度离心技术对大肠杆菌细胞进行离心
B.本实验通过离心管的DNA条带数目和位置来确定世代数
C.比较0.3、0.7、1.0世代的实验结果可确定DNA的复制方式
D.将1.9世代的DNA解旋成单链后离心结果不同
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、本实验运用密度梯度离心技术是对大肠杆菌细胞中的DNA进行离心,而不是对大肠杆菌细胞进行离心,A不符合题意;
B、世代数是通过培养时间及大肠杆菌的繁殖情况来确定的,不是通过离心管的DNA条带数目和位置来确定,B不符合题意;
C、比较0、1.0、1.9世代的实验结果才可确定DNA的复制方式,仅比较0.3、0.7、1.0代的实验结果不可确定DNA的复制方式,C不符合题意;
D、1.9世代的DNA中既有含15N-14N的DNA,也有含14N-14N的DNA,解旋成单链后,会出现含15N的单链和含14N的单链,离心结果条带数相同,但条带的位置不同,所以结果不同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)15N和14N是氮元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同,含15N的DNA比含14N的DNA密度大,因此,利用离心技术可以在试管中分离开含有相对原子质量不同的氮元素的DNA。
(2)DNA的复制是以半保留的方式进行的。
21.(2025·浙江模拟)红树林生长在热带、亚热带地区的潮间带河口、海湾、海岸,是以红树植物为主要常绿乔木或灌木的湿地群落。回答下列问题:
(1)从结构与功能相适应的角度分析,红树林中的植物具备以下哪些特点_____。
A.具有呼吸根以应对缺氧环境
B.具有盐腺以应对高盐胁迫
C.根系发达以适应潮汐海水冲刷
D.表面覆盖蜡质层以抵御退潮后烈日暴晒与盐雾侵蚀
(2)若要调查红树林中某植物的生态位,   (填“需要”或“不需要”)调查该植物在研究区域内出现的频率。红树林中生活着招潮蟹、弹涂鱼等多种特色动物,这些动物生态位的分化方式主要有改变食性、划分分布区域和活动范围、   等。
(3)繁殖季节成年的雄性招潮蟹站在洞穴的入口处挥舞着大螯来吸引雌招潮蟹,这是一种   信息,体现了生态系统的   功能。红树林中的某些水域生物量呈倒金字塔形,主要原因是   。
(4)红树林中的桐花树、秋茄、白骨壤等植物因具有高度的生态适应性而成为群落中的   。红树林群落中因潮水涨落引起群落的   和   的周期性变化属于时间结构。
(5)红树林在防风减灾、固碳释氧、全球碳平衡等方面具有重要作用,这体现了生物多样性的   价值。
【答案】(1)A;B;C;D
(2)需要;错开活动时间
(3)行为;信息传递;水域中的生产者是单细胞藻类,个体小、繁殖快,含纤维素少,世代周期短,可以被浮游动物整个吞食和消化
(4)优势种;物种组成;群落外貌
(5)间接
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统中的信息传递;群落的概念及组成;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)A.红树林生长在潮间带,该区域常常处于缺氧状态,植物具有呼吸根能够从空气中获取氧气,从而应对缺氧环境,A正确。
B.潮间带河口、海湾、海岸的海水盐分高,植物具有盐腺可以将体内多余的盐分排出,以应对高盐胁迫,B正确。
C.由于潮汐海水的冲刷作用较强,根系发达能够使植物更好地固定在土壤中,适应这种环境,C正确。
D.退潮后植物会暴露在空气中,表面覆盖蜡质层能够抵御烈日暴晒,同时也能减轻盐雾侵蚀的影响,D正确。
(2)生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等。调查该植物在研究区域内出现的频率,有助于了解其在群落中的分布状况等信息,对于确定其生态位是必要的,所以需要调查。生物生态位的分化方式有多种,除了改变食性、划分分布区域和活动范围外,错开活动时间也是常见的一种方式,例如不同动物在白天和夜晚活动,从而减少竞争。
(3)成年雄性招潮蟹通过挥舞大螯这种特殊的行为动作来吸引雌招潮蟹,这种通过行为传递的信息属于行为信息。上述行为体现了生态系统中信息传递的功能,信息传递能够调节生物的种内关系,以维持生态系统的稳定。在水域生态系统中,生产者主要是单细胞藻类,它们个体小、繁殖速度快,含纤维素少,世代周期短,并且可以被浮游动物整个吞食和消化,这就导致在某一时刻,水域中的生产者数量可能少于消费者数量,从而使生物量呈倒金字塔形。
(4)桐花树、秋茄、白骨壤等植物在红树林群落中因具有高度的生态适应性,在群落中占据优势地位,是群落中的优势种。潮水涨落时,一些生物会随着潮水的到来而出现,潮水退去时又会离开,这会引起群落中物种组成的周期性变化;同时,潮水涨落时群落呈现出的外观状态(如被水淹没时和露出水面时)也不同,即群落外貌会发生周期性变化,这都属于群落的时间结构。
(5)生物多样性的间接价值是指对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。红树林在防风减灾、固碳释氧、全球碳平衡等方面对生态系统起到了重要的调节作用,体现了生物多样性的间接价值。
【分析】(1)一个物种在群落中的地位和作用,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。
(2)生态系统中的生物种群之间,以及它们内部都有信息的产生与交换,能够形成信息传递,即信息流。在生态系统中,信息传递是非常重要的。信息的种类包括物理信息(如光、声、温度等)、化学信息(生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质)和行为信息(动物的特殊行为)。
(3)生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
(4)在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,叫作生物群落,简称群落。不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。在群落中,有些物种不仅数量很多,它们对群落中其他物种的影响也很大,往往占据优势,如武夷山常绿阔叶林中的米槠、甜槠、木荷等;还有一些物种虽然在群落中比较常见,但对其他物种的影响不大,它们就不占优势,如武夷山常绿阔叶林中的狗脊、芒萁等。
(1)A、红树林生长在潮间带河口、海湾、海岸等特殊环境。 由于潮间带缺氧,植物需要呼吸根来适应缺氧环境,所以具有呼吸根以应对缺氧环境,A正确;
B、 该环境盐分高,植物具备排盐腺可以应对高盐胁迫,B正确;
C、 潮水的冲刷需要发达的根系来稳固植株,所以根系发达以适应潮汐海水冲刷,C正确;
D、 退潮后强烈的日晒等也对植物形成挑战,表面覆盖蜡质层可以抵御退潮后烈日暴晒与盐雾侵蚀,D正确。
故选ABCD。
(2)要明确红树林中某植物的生态位,调查其在研究区域内的出现频率等信息是必要的,所以需要调查该植物在研究区域内的频率。 生物生态位分化方式包括改变食性、划分分布区域、错开活动时间以及改变活动范围等。
(3)雄性招潮蟹舞动大螯吸引雌招潮蟹,这是一种通过特殊行为来传递信息的方式,属于行为信息。 这种行为体现了生态系统的信息传递功能。 水域呈倒金字塔形,是因为水域中生产者主要是单细胞藻类,它们个体小、繁殖快,含纤维素少,世代周期短,可以被浮游动物整个吞食和消化,生产者数量往往少于消费者数量。
(4)桐花树、秋茄、白骨壤等植物因高度适应性成为群落中的优势种。 潮水涨落会改变群落中物种的组成情况(哪些物种能在此时生存或活动等)。 同时也会改变群落外貌(例如被水淹没或露出时呈现的不同状态),这种变化具有周期性。
(5)红树林在防风减灾、固碳释氧、全球碳平衡等方面的作用,是对生态系统有积极影响的功能,属于生物多样性的间接价值。
22.(2025·浙江模拟)卡尔文和本森等科学家以小球藻为实验材料设计如图所示装置,最终探明了光合作用过程从CO2到糖的一系列反应。回答下列问题:
(1)本实验使用进行实验的原因有   ,每隔一定时间从取样控制阀门取样,并将样品立即加到煮沸的甲醇中。热甲醇的作用是   (写出1点即可)。样品浓缩后再   于层析纸上,进行双向纸层析(两次层析的方向相互垂直),使14C标记的化合物   。据图2结果分析,两次纸层析所用的层析液   (填“相同”或“不相同”)。
(2)利用图1装置及双向纸层析,为确定CO2参与光合作用形成的第一个产物,实验思路是   。科学家起先猜测三碳化合物是由CO2与一个二碳分子结合生成的,但当突然降低CO2浓度后,发现五碳糖的含量快速升高,由此推知固定CO2的物质最可能是   。
(3)小球藻光合作用的碳反应场所是   ,其中含有许多种酶,这些酶   (填“都是”或“不都是”)碳反应所必需的,原因是   。
【答案】(1)可为小球藻光合作用提供的原料CO2,14C可被仪器检测;杀死小球藻,使细胞中的酶失活以中止反应,辅助提取和分离化合物;点样;分离;不相同
(2)逐步缩短光合反应时间,提取相应产物进行双向纸层析,分析获得的光合产物;五碳糖
(3)叶绿体基质;不都是;叶绿体基质中还含有DNA复制、基因转录、蛋白质合成等所需的酶
【知识点】光合作用综合
【解析】【解答】(1)本实验使用14CO2进行实验,是因为H14CO3-可为小球藻光合作用提供原料CO2,同时14C具有放射性,可被仪器检测,从而便于追踪碳元素在光合作用过程中的转移路径。热甲醇的作用之一是杀死小球藻,使细胞中的酶失活以中止反应,防止后续反应继续进行从而改变产物的种类和含量;热甲醇还可以辅助提取和分离化合物,它能溶解细胞中的有机物等。样品浓缩后要点样于层析纸上,点样是进行纸层析的重要步骤。进行双向纸层析可使14C标记的化合物分离,从而能够对不同的化合物进行鉴定和分析。从图2结果来看,两次纸层析所用的层析液不相同。因为如果层析液相同,那么在两次方向不同的层析中,化合物的分离情况不会呈现出不同方向的效果,只有不同的层析液对不同化合物的溶解度和分离能力不同,才能在相互垂直的两次层析中实现更精细的分离。
(2)为确定CO2参与光合作用形成的第一个产物,实验思路是逐步缩短光合反应时间,提取相应产物进行双向纸层析,分析获得的光合产物。随着反应时间的逐步缩短,最早出现的含14C标记的化合物就最有可能是CO2参与光合作用形成的第一个产物。当突然降低CO2浓度后,发现五碳糖的含量快速升高,这是因为如果固定CO2的物质是五碳糖,当CO2浓度降低时,五碳糖与CO2结合的量减少,五碳糖的消耗减少,而其合成仍在进行,所以五碳糖的含量会快速升高,由此推知固定CO2的物质最可能是五碳糖。
(3)小球藻是真核生物,其光合作用的碳反应场所是叶绿体基质。叶绿体基质中的酶不都是碳反应所必需的。因为叶绿体基质中除了含有参与碳反应(卡尔文循环)的酶,如羧化酶等,还含有DNA复制、基因转录、蛋白质合成等所需的酶,这些酶与碳反应没有直接关系。
【分析】(1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。由于色素存在于细胞内,需要先破碎细胞才能释放出色素。绿叶中的色素不只有一种,它们都能溶解在层析液中,但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。这样,绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
(2)光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中,叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量,裂解水,生成高能化合物ATP和NADPH,同时释放氧气;NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应(卡尔文循环),最终将二氧化碳合成为糖分子,并将能量储存到糖分子中。
(1)可为小球藻光合作用提供原料CO2,且14C的放射性便于追踪碳的转移路径,明确碳原子在代谢产物中的分布。热甲醇立即杀死小球藻细胞,使酶失活以终止反应,同时辅助提取和分离化合物。 立即终止反应是利用高温使小球藻细胞死亡,酶(如卡尔文循环相关酶)变性失活,阻止代谢反应继续进行,固定代谢产物的瞬时状态。 辅助提取化合物 是利用甲醇作为有机溶剂可溶解细胞膜,释放胞内代谢产物,便于后续浓缩和分离。
样品浓缩后需点样于层析纸上,通过双向纸层析使14C标记的化合物分离。两次层析所用层析液不相同,因两次方向不同需不同溶剂系统以实现更精细的分离。两次层析液成分要求不同(如第一次用酚-水,第二次用乙酸乙酯-甲酸),否则无法实现垂直方向的有效分离。
(2)实验思路:逐步缩短光合反应时间,提取相应产物进行双向纸层析,分析最早出现的含14C标记的化合物。突然降低 CO2 浓度时,未被消耗的五碳糖(RuBP)因无法与 CO2 结合而积累,导致其含量快速上升。说明固定CO2的物质是五碳糖(RuBP)。
(3)叶绿体基质含有卡尔文循环所需的全套酶系(如 Rubisco)、ATP、NADPH 及五碳糖再生系统。因此碳反应场所在叶绿体基质。 叶绿体基质中的酶不都是碳反应所必需的。叶绿体基质含有多种酶,除参与卡尔文循环的酶外,还包括DNA复制、RNA转录、蛋白质合成等酶类(如RNA聚合酶、核糖体相关酶),这些酶与光合作用的碳反应无直接关系。
23.(2025·浙江模拟)某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因Ⅰ不影响上述2对基因的功能,但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变及其他变异。根据表中杂交结果,回答下列问题:
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
杂交组合一:甲×乙 紫红色 紫红色:靛蓝色:白色=9:3:4
杂交组合二:乙×丙 紫红色 紫红色:红色:白色=9:3:4
(1)影响植物花色的色素存在于   (细胞器)中,控制花色遗传的基因是通过   途径   (填“直接”或“间接”)实现对花色性状的控制。
(2)乙的基因型是   ,杂交组合一的F2靛蓝色个体中纯合子占   ,F2的白花个体有   种基因型。能否通过测交确定F2中白花个体的基因型?   。
(3)丙的基因型是   ,表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中所占比例为   。
(4)若甲与丙杂交所得F1自交,则F2表型比例为   。
【答案】(1)液泡;控制酶的合成;间接
(2)AABBii;1/3;3;否
(3)aaBBⅡ;1/6
(4)紫红色:靛蓝色:红色:蓝色=9:3:3:1或紫红色:靛蓝色:红色=2:1:1
【知识点】其它细胞器及分离方法;基因的自由组合规律的实质及应用;基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】(1)液泡中含有花青素等影响植物花色的色素,所以影响植物花色的色素存在于液泡中。基因对性状的控制有两种途径,一种是通过控制蛋白质的结构直接控制性状,另一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制性状。控制花色遗传的基因是通过控制与色素合成相关酶的合成来控制代谢,从而间接实现对花色性状的控制。
(2)已知甲、乙、丙为不同纯种品系,甲为靛蓝色(A-bbII),乙为白色(----ii),丙为红色(aaB-II)。杂交组合一甲×乙得到的F1为紫红色(A-B-I-),F2表现型及比例为紫红色:靛蓝色:白色=9:3:4,是9:3:3:1的变式,说明F1为双杂合子。由于甲的基因型为AAbbII,可推出乙的基因型为AABBii。杂交组合一的F1基因型为AABbIi,F2靛蓝色个体基因型为AAbbIi:AAbbII=2:1,其中纯合子占1/3。F2的白花个体有AABBii、AABbii、AAbbii这3种基因型。这3种基因型的白花个体与aabbii测交,后代均为白花,所以不能通过测交确定F2中白花个体的基因型。
(3)由前面分析已知乙的基因型为AABBii,又因为乙×丙杂交F1为紫红色(A-B-I-),F2表现型及比例为紫红色:红色:白色=9:3:4,所以丙的基因型为aaBBII。杂交组合一甲×乙得到的F2紫红色植株基因型为AABbIi:AABBIi:AABbII:AABBII=4:2:2:1;杂交组合二乙×丙得到的F2紫红色植株基因型为AaBBIi:AABBIi:AaBBII:AABBII=4:2:2:1。综合来看,F2紫红色植株中II:Ii=1:2,只有Ii自交才能产生白花植株(ii),根据基因分离定律,Ii自交产生ii的概率为1/4,而Ii在紫红色植株中的比例为2/3,所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4=1/6。
(4)甲的基因型为AAbbII,丙的基因型为aaBBII,甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII。若三对等位基因分别位于三对同源染色体上,遵循基因自由组合定律,F1自交,根据自由组合定律,F2的表现型及比例为紫红色(A-B-II):靛蓝色花(A-bbII):红色(aaB-II):蓝色(aabbII)=9:3:3:1;若A/a和B/b两对等位基因位于一对染色体上,且不考虑交叉互换,F1产生的配子为Ab和aB,自交后代基因型为AAbbII、AaBbII、aaBBII,表型比为紫红色(AaBbII):靛蓝色花(AAbbII):红色(aaBBII)=2:1:1。
【分析】(1)基因对性状的控制方式有两种,一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制性状;另一种是直接控制蛋白质的结构来控制性状。
(2)基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)液泡内的液体称为细胞液,含有水、无机盐、糖类、蛋白质和色素(花青素)等物质,能调节和维持细胞的渗透压,使植物细胞维持一定的形态。液泡内的蛋白质包括多种水解酶,主要与物质的水解有关。
(1)液泡内有细胞液,化学成分包括有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等,影响植物花色的色素存在于液泡中;控制花色遗传的基因与酶有关,故控制花色遗传的基因是通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物性状,属于生物控制性状的间接途径。
(2)分析题意可知,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花,i纯合的个体为白色花,甲、乙、丙的花色分别为靛蓝色、白色和红色,杂交组合一甲乙、杂交组合二乙丙杂交,杂交,子一代都是紫红色,说明子一代都是双杂合个体,乙为白色纯合体,需满足ii纯合,基因型是AA--ii,结合实验结果可进一步推知,甲、乙、丙的基因型分别为AAbbⅡ、AABBii、aaBBII,甲×乙杂交组合中F2的靛蓝色植株基因型为AAbbIi:AAbbII=2:1,其中纯合子占1/3,F2的白花个体有AABBii、AABbii、AAbbii3种基因型。这三种基因无论哪种与aabbii测交后代表型都是白花,因此不能通过测交确定F2中白花个体的基因型。
(3)甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi:AABBIi:AABbII:AABBII=4:2:2:1,乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi:AABBIi:AaBBII:AABBII=4:2:2:1。其中Ⅱ:Ii=1:2,所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4=1/6。
(4)由于题中没有说明相关基因A/a和B/b是否在同一对同源染色体上,则可分为两种情况,第一种情况,当三对等位基因分别位于三对同源染色体上,甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbⅡ,其自交的子二代的表型比为紫红色(A_B_Ⅱ):靛蓝色花(A_bbII):红色(aaB_II):蓝色(aabblI)=9:3:3:1;第二种情况,当A/a和B/b两对等位基因位于一对染色体上,且不考虑交叉互换,子二代的表型比为紫红色(AaBbII):靛蓝色花(AAbbII):红色(aaBBII)=2:1:1。
24.(2025·浙江模拟)番茄细菌性斑疹病是番茄种植产业中较严重的病害,具有发病迅速、防治难等特点,主要由丁香假单胞杆菌感染引起。研究发现:植物体内芦丁等类黄酮类次生代谢产物含量增多时可增强植物对细菌或真菌病害的抗性。而经拟南芥AtMYB11或AtMYB12基因(简称A基因)转化的烟草、番茄等植株可提高芦丁等物质的合成量。现欲向番茄植株内转入A基因进而选育出高抗病番茄品系。
抗生素 功能作用
潮霉素、卡那霉素、庆大霉素、链霉素 通过抑制核糖体功能达到杀死细菌、动物、植物细胞的效果。
羧苄青霉素 通过抑制细菌细胞壁的形成达到杀死细菌的效果; 可分解生成生长素类物质,刺激植物愈伤组织的形成与增殖。
(1)目的基因的获取。一般情况下目的基因片段越小,重组效率和导入效率均越高。从拟南芥提取的A基因长度约为3000bp,若要提高目的基因与质粒重组效率,可以   获取A基因。
(2)目的基因的扩增与重组质粒的构建。若获取的A基因无上述限制性内切核酸酶识别序列,PCR扩增A基因时,需在两种引物的   端(填“5'”或“3'”)添加相应的识别序列。为成功选育出高抗病番茄品系,构建重组质粒应选择   酶对图示质粒进行切割。
(3)重组质粒的导入。将农杆菌放入低温、低浓度的   溶液中处理以改变细胞膜的通透性,使之成为感受态细胞。再在低温条件下与重组质粒混合,以低温条件处理的作用是   ,然后进行短暂的热刺激处理,使外源重组质粒转入农杆菌细胞。将转化后的农杆菌置于摇床慢速培养一段时间,其目的是使农杆菌从感受态恢复正常状态,从而   。因此,在培养基中加入   ,才能初步选出导入重组质粒的大量农杆菌。
(4)农杆菌与番茄细胞共培养与筛选。根据表格信息,将农杆菌与番茄细胞共培养一段时间后,番茄外植体培养基要加入   (抗生素)以杀灭农杆菌。之后培养过程中培养基中加入   以筛选出含有A基因的番茄细胞。
(5)转基因植株的扩增。为了获得更多的A基因番茄植株,对脱分化形成愈伤组织进行继代培养,影响继代培养物生成再生植株的因素除培养条件(温度、光照等)、培养基中营养物质和植物生长调节剂的浓度和配比外,还有   (写出2点)。
【答案】(1)从cDNA文库中
(2)5';NcoI和BglⅡ
(3)CaCl2;使外源DNA黏附于农杆菌表面;表达抗性基因,并大量增殖;卡那霉素
(4)羧苄青霉素;潮霉素
(5)外植体的来源和生理状态、继代培养次数、愈伤组织细胞的基因型等
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;植物组织培养的过程;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)目的基因越小,重组和导入效率越高。cDNA文库中的基因是以成熟mRNA为模板逆转录合成的,没有内含子等序列,基因片段相对较小。所以从拟南芥提取的A基因若要提高重组效率,可从cDNA文库中获取A基因。
(2)在PCR扩增目的基因时,引物是与模板链的3'端结合进行延伸的,所以要在引物的5'端添加相应的限制性内切核酸酶识别序列。要将目的基因导入质粒的T-DNA上,为保证潮霉素抗性基因、绿色荧光蛋白基因的完整性,同时避免质粒自身环化和反向连接,双酶切可解决此问题。观察可知,应选择NcoI和BglⅡ酶对图示质粒进行切割。
(3)将重组质粒导入农杆菌时,先将农杆菌放入低浓度的CaCl2溶液中处理,可使其成为感受态细胞,这种状态下的细胞易于吸收周围环境中的DNA分子。再在低温条件下与重组质粒混合,低温处理的作用是使外源DNA黏附于农杆菌表面。之后进行短暂热刺激,使外源重组质粒转入农杆菌细胞。将转化后的农杆菌置于摇床慢速培养一段时间,目的是让农杆菌从感受态恢复正常状态,从而表达抗性基因,并大量增殖。观察重组质粒,卡那霉素抗性基因连接的是原核生物的启动子,在农杆菌中可表达,潮霉素抗性基因连接的是真核生物的启动子,在农杆菌中不表达,所以在培养基中加入卡那霉素,能初步选出导入重组质粒的大量农杆菌。
(4)根据表格信息,羧苄青霉素能抑制细菌细胞壁的形成从而杀死细菌。将农杆菌与番茄细胞共培养一段时间后,番茄外植体培养基要加入羧苄青霉素以杀灭农杆菌。因为重组质粒中潮霉素抗性基因与目的基因A在T-DNA上是连锁的,所以欲筛选出含有A基因的番茄细胞,可在培养基中添加潮霉素,不含有潮霉素抗性(也就不含有目的基因A)的番茄细胞在含有潮霉素的培养基中不能存活。
(5)对脱分化形成的愈伤组织进行继代培养以获得更多的A基因番茄植株,影响继代培养物生成再生植株的因素除培养条件(温度、光照等)、培养基中营养物质和植物生长调节剂的浓度和配比外,还有外植体的来源和生理状态(不同来源和生理状态的外植体其细胞的分化能力等不同)、继代培养次数(细胞不能无限分裂,继代次数过多可能影响其再分化能力)、愈伤组织细胞的基因型(不同基因型的愈伤组织细胞其遗传特性不同,对再分化有影响)等。
【分析】(1)基因工程是一种DNA操作技术,需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括: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和目的基因的检测与鉴定。
(2)PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
(3)植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(1)目的基因越小,重组效率和导入效率均越高,cDNA文库是以成熟mRNA为模板逆转录合成的,故cDNA文库中的基因没有内含子,其基因片段相对较小,故可从cDNA文库中获取A基因。
(2)在PCR扩增时,引物与模板链的3'端结合,则在引物的5'端添加限制性内切酶识别序列。将目的基因导入质粒的T-DNA上,既要考虑潮霉素抗性基因、绿色荧光蛋白基因的完整性,还要避免质粒的自身环化和反向连接[双酶切],所以选择NcoI和BglⅡ酶对图示质粒进行切割。
(3)将重组质粒导入农杆菌时,先将农杆菌放入低浓度的CaCl2溶液中可使其成为感受态细胞,使其处于一种易于吸收周围环境DNA分子的状态。再在低温条件下与重组质粒混合,低温条件处理使外源DNA黏附于农杆菌表面。农杆菌从感受态恢复正常状态,恢复其正常生理功能以表达抗性基因,并大量增殖。重组质粒的标记基因中,卡那霉素连接的是原核生物的启动子,而潮霉素抗性基因连接的真核生物的启动子,因此在培养基中加入卡那霉素,才能初步选出导入重组质粒的大量农杆菌。
(4)题干信息中,羧苄青霉素能抑制细菌细胞壁的形成达到杀死细菌的效果,因此将农杆菌与番茄细胞共培养一段时间后,番茄外植体培养基要加入羧苄青霉素以杀灭农杆菌。欲筛选导入了目的基因的番茄细胞,可在培养基中添加潮霉素,不含有潮霉素的番茄细胞不含有目的基因,且在含有潮霉素的培养基中不能存活。
(5)影响愈伤组织能否成功再生出植株的因素有:培养条件如光温、培养基配方如植物激素配比等,由于细胞不能无限分裂,所以影响因素还有愈伤组织的基因型、愈伤组织继代的次数以及外植体的来源和生理状态等。
25.(2025·浙江模拟)用电刺激蛙心的迷走神经,蛙的心跳会减慢。迷走神经受到刺激后,是电信号直接传导造成心跳减慢,还是迷走神经受到刺激后分泌的化学物质导致蛙心跳减慢?为探究这一问题,请完善实验思路,预测实验结果并分析。(注:两栖动物蛙的心脏没有冠状循环,心肌细胞能直接与流经心腔的血液进行物质交换。)
实验材料和用具:两个收缩能力正常的离体蛙心1和2,蛙心1保留迷走神经,蛙心2去除迷走神经;任氏液,插管(用来灌注液体及连通两个离体蛙心)若干,电刺激装置,心搏记录仪(可记录心搏曲线,心搏记录仪具体使用不做要求)。
(1)实验思路:
①按图1所示装置用插管插在两个蛙心的相应位置,再用插管连接好离体的蛙心1和蛙心2,两个蛙心的其他管口都结扎密封;
②   ,观察并记录蛙心1和蛙心2心跳情况;
③   ,观察并记录蛙心1和蛙心2心跳的变化情况。
(2)预期结果:
①若   ,说明是迷走神经产生电信号直接传导造成心跳减慢;
②若   ,说明是迷走神经受到刺激后分泌的化学物质导致蛙心跳减慢。
③请在下图2中画出该结论下的蛙心2的实验结果(画出心搏曲线,横坐标表示时间)   。
(3)分析讨论
①向两个蛙心灌注任氏液,目的有i   ,ii   ;该实验的对照类型是   。
②本实验中控制蛙心的迷走神经属于   (填“交感神经”或“副交感神经”)。电刺激后,蛙心2出现与蛙心1类似的心跳变化时间滞后,原因是   。
【答案】(1)从A处向蛙心1注入任氏液,使其流经蛙心1和蛙心2并从B处流出;用适宜电信号刺激蛙心1的迷走神经
(2)电刺激蛙心1迷走神经后蛙心1心跳减慢而蛙心2心跳不减慢;电刺激蛙心1迷走神经后蛙心1心跳减慢,蛙心2心跳也随之减慢;
(3)维持心肌细胞的渗透压、维持蛙心正常心跳;替换蛙心内的血液,减少血液成分对实验的干扰等;前后自身对照;副交感神经;任氏液从蛙心1流到蛙心2需要一定的时间
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)本实验旨在探究迷走神经使蛙心跳减慢的机制。首先连接好两个蛙心装置,接下来先向蛙心1注入任氏液,让其流经两个蛙心并从B处流出 ,这样做一方面可以维持心肌细胞的渗透压、维持蛙心正常心跳,另一方面能替换蛙心内的血液,减少血液成分对实验的干扰等。观察并记录此时蛙心1和蛙心2的心跳情况,这是作为后续实验的对照基础。然后用适宜电信号刺激蛙心1的迷走神经,观察并记录蛙心1和蛙心2心跳的变化情况。
(2)①若迷走神经产生电信号直接传导造成心跳减慢,由于电信号是在迷走神经上直接传导,蛙心2没有连接迷走神经,所以电刺激蛙心1迷走神经后蛙心1心跳减慢而蛙心2心跳不减慢。
②若迷走神经受到刺激后分泌的化学物质导致蛙心跳减慢,那么迷走神经受刺激分泌的化学物质会通过任氏液从蛙心1传递到蛙心2,从而使得电刺激蛙心1迷走神经后蛙心1心跳减慢,蛙心2心跳也随之减慢。
③根据②的结论,蛙心2心跳减慢,表现为心跳曲线的频率降低,振幅变化不明显,如下图:
(3)①向两个蛙心灌注任氏液,如前面所述,目的有维持心肌细胞的渗透压、维持蛙心正常心跳,替换蛙心内的血液,减少血液成分对实验的干扰等。该实验中对每个蛙心在刺激前和刺激后的心跳情况进行观察记录,对照类型是前后自身对照。
②本实验中控制蛙心的迷走神经属于副交感神经。电刺激后,蛙心2出现与蛙心1类似的心跳变化时间滞后,是因为化学物质需通过任氏液由蛙心1传递到蛙心2,任氏液从蛙心1流到蛙心2需要一定的时间。
【分析】在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态。此时,神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低,而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同:静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,这称为静息电位。当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为内正外负的兴奋状态。此时的膜电位称为动作电位。而邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。
(1)本实验为探究迷走神经受到刺激后,是电信号直接传导造成心跳减慢,还是迷走神经受到刺激后分泌的化学物质导致蛙心跳减慢。①按图1所示装置用插管插在两个蛙心的相应位置,再用插管连接好离体的蛙心1和蛙心2,两个蛙心的其他管口都结扎密封;②从A处向蛙心1注入任氏液,使其流经蛙心1和蛙心2并从B处流出,观察并记录蛙心1和蛙心2心跳情况;③用适宜电信号刺激蛙心1的迷走神经,观察并记录蛙心1和蛙心2心跳的变化情况。
(2)预期结果:
①迷走神经产生电信号直接传导造成心跳减慢,说明迷走神经通过释放电信号直接作用于蛙心1,使其跳动减慢。蛙心2没有变化,说明电信号没有传递到蛙心2。
②迷走神经受到刺激后分泌的化学物质导致蛙心跳减慢,说明迷走神经通过释放化学物质作用于蛙心1,使其跳动减慢。同时,化学物质通过插管传递到蛙心2,使其也跳动减慢。
③根据题意,蛙心2的跳动减慢,因此心跳曲线的频率应该降低,振幅变化不明显,蛙心2的实验结果为:。
(3)①向两个蛙心灌注任氏液,目的有维持心肌细胞的渗透压、维持蛙心正常心跳,替换蛙心内的血液,减少血液成分对实验的干扰等;该实验的对照类型是前后自身对照。
②实验中被刺激的迷走神经属于“副交感神经”。蛙心2出现与蛙心1相似的减慢但有时间滞后,主要原因是化学物质需通过任氏液由蛙心1传递到蛙心2,传递过程需要一定时间。
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