【精品解析】广东省清远市清新区第一中学2025-2026学年高三上学期9月月考生物试题

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广东省清远市清新区第一中学2025-2026学年高三上学期9月月考生物试题
1.(2025高三上·清新月考)寨卡病毒通过伊蚊叮咬传播,可导致婴儿患“小头症”,其模式图如图。下列相关叙述正确的是(  )
A.可以使用富含葡萄糖的培养液培养寨卡病毒
B.寨卡病毒的遗传物质彻底氧化分解可得到尿嘧啶、腺嘌呤
C.可用苏丹Ⅲ染液检测该病毒的囊膜
D.病毒的蛋白质一定在细胞内合成
2.(2025高三上·清新月考)下列关于原核细胞与真核细胞生理过程的比较,正确的是(  )
A.都通过RNA的复制来传递遗传信息
B.都通过有丝分裂实现细胞增殖和分化
C.都通过生物膜系统完成胞内物质运输
D.都通过ATP与ADP的转化利用能量
3.(2025高三上·清新月考) 糖类、脂质、蛋白质是组成细胞的重要有机物。下列相关叙述正确的是(  )
A.纤维素与糖原在结构上的差异与两者单体的种类、排列顺序密切相关
B.脂肪中氧含量更高,所以相同质量的脂肪分解时,放出的能量比糖类多
C.性激素是一种脂质,与其合成有关的细胞器是内质网
D.蛋白质是含N的有机物,其中N元素主要分布在氨基中
4.(2025高三上·清新月考)研究者发现胰腺癌细胞在葡萄糖不足时,能利用胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸。以下推理不正确的是(  )
A.尿苷的元素组成是C、H、O、N、P
B.尿苷可用于合成尿嘧啶核糖核苷酸
C.尿苷可能来自胞内RNA的分解代谢
D.尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质
5.(2025高三上·清新月考)下列有关高中生物相关实验的叙述合理的是(  )
A.检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中,所用到的酒精都有冲洗作用
B.观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中,对临时装片进行了两次观察形成前后自身对照
C.将黑藻置于NaHCO3溶液中,通过不断改变光照强度并测量溶液中溶解氧含量来探究光照强度对光合作用的影响
D.用光学显微镜观察黑藻叶肉细胞的叶绿体,可观察到大量的绿色基粒结构
6.(2025高三上·清新月考)质子泵是生物膜上特异性转运H+的蛋白质,对维持细胞局部环境以及能量代谢的正常进行起着重要作用。下图是常见的两种质子泵,相关叙述正确的是(  )
A.叶肉细胞中的类囊体膜和线粒体内膜可能分布有F型质子泵
B.生物膜上有质子泵体现了生物膜在结构上具有一定的流动性
C.核糖体膜上可能分布有V型质子泵
D.V型质子泵转运H+的方式为协助扩散
7.(2025高三上·清新月考)下图为生物膜系统和细胞器的相关图示,关于图中的说法不正确的是(  )
A.图1中C代表的细胞器是叶绿体,产生氧气的场所是其类囊体薄膜
B.图2中丙代表的细胞器是真核细胞和原核细胞共有的
C.图1中的①②两个过程体现了生物膜系统的统一性和流动性
D.图2中的甲就是图1中的E和F,图2中的乙就是图1中的C和D
8.(2025高三上·清新月考)线粒体功能失调时,其内部的细胞色素C被释放到细胞质基质中,不仅直接影响水和大量能量的产生,还会导致细胞凋亡。线粒体自噬性降解可消除功能失调的线粒体对细胞的不良影响,同时缓解因O2堆积后产生的氧自由基对细胞的损伤。下列说法错误的是(  )
A.细胞色素C分布在线粒体内膜上
B.细胞色素C引发的细胞凋亡受到严格的基因调控
C.线粒体的自噬性降解与线粒体内部产生的水解酶有关
D.氧自由基可能通过诱发线粒体DNA突变对细胞造成损伤
9.(2025高三上·清新月考) 植物受到低温胁迫,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,导致活性氧积累,膜透性增加。有学者对盆栽龙眼分别喷施赤霉素(GA3)和油菜素内酯(BR),低温条件培养一段时间,测定酶活性,结果如下表。叙述错误的是(  )
实验操作 过氧化物酶活性(U·mg-1·min-1FW) 超氧化物歧化酶活性(U·g-1·FW)
蒸馏水 8 348
GA3 208μM 3 285
BR 0.5μM 20 486
BR 1.0μM 26 441
A.低温处理时间、温度及龙眼树龄均属于该实验的无关变量
B.一定量的GA3可影响细胞代谢,增加细胞内的活性氧含量
C.一定量BR可通过提高相关酶活性降低低温对膜透性的影响
D.通过本实验可确定提高SOD活性和POD活性的BR最适剂量
10.(2025高三上·清新月考)龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”,有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线(单位: mmol cm-2 h-1)。下列叙述正确的是(  )
A.据图甲分析,温度为 30℃和40℃时,叶绿体消耗 CO2 的速率相等
B.40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树能正常生长
C.补充适量的矿质元素可能导致图乙中 D点右移
D.图乙中影响 C、D、E三点光合速率的主要环境因素不同
11.(2025高三上·清新月考)下列关于细胞生命历程中的细胞分裂、分化、衰老和凋亡的叙述,正确的是(  )
A.所有的动物细胞都一直在进行有丝分裂
B.细胞分裂、分化、衰老和凋亡过程中,都发生了基因的选择性表达
C.细胞的衰老和凋亡使体内碎渣增多,不利于个体生长发育
D.在有丝分裂末期,细胞在赤道面上都会向内凹陷
12.(2025高三上·清新月考)某生物兴趣小组在做观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验时,制作了如下曲线,A到F为一个完整的细胞周期,下列说法错误的是(  )
A.DE段形成的原因是着丝点分裂
B.在EF时间段中染色体的数量不变
C.CD段中,某条染色体的一对姐妹染色单体上的基因组成为Y和y,出现这种现象的原因是基因突变
D.AB段和CD段的核DNA数量比为1:2
13.(2025高三上·清新月考)光呼吸是植物利用光能,吸收O2并释放CO2的过程。研究者将四种酶基因(GLO、CAT、GCL、TSR)导入水稻叶绿体,创造了一条新的光呼吸代谢支路(GCGT支路),如图虚线所示。
据图分析,下列推测错误的是(  )
A.光呼吸时C5与O2的结合发生在线粒体内膜上
B.光呼吸可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环
C.GCGT支路有利于减少H2O2对叶绿体的损害
D.GCGT支路可以降低光呼吸从而提高光合效率
14.(2025高三上·清新月考)信号肽假说认为,翻译时,编码分泌蛋白的mRNA首先合成信号肽,信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP再通过与内质网上的SRP受体结合,将新生肽引导至内质网,肽链在内质网腔中继续合成并被初步加工,同时核糖体发生解聚,如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.图中分泌蛋白的合成及在内质网中的初步加工只有ATP供能
B.过程③在信号肽酶的作用下肽链的信号肽被切除后即为成熟的分泌蛋白
C.若基因中编码信号肽的序列发生改变,可能导致内质网无法对多肽进行加工
D.信号肽借助信号识别颗粒将信息传至内质网膜上,体现了生物膜具有流动性
15.(2025高三上·清新月考)下图为水稻糊粉层细胞中G蛋白合成和运输模式图,字母表示细胞结构,数字表示运输途径。研究发现,正常水稻糊粉层细胞的储藏型液泡合成并储存淀粉,其胚乳正常;gpa3基因突变的水稻糊粉层细胞因 G 蛋白结构异常而错误运输,通过与细胞膜融合定位至细胞壁,最终导致其储藏型液泡缺陷,不能正常合成并储存淀粉,其胚乳萎缩,粒重下降30%。下列说法不正确的是(  )
A.胚乳萎缩水稻的糊粉层细胞壁上可积累结构异常的G蛋白
B.可以用 8O代替3H标记研究②途径中淀粉的运输过程
C.G蛋白的合成起始于游离的核糖体,B结构起运输枢纽作用
D.含有G蛋白的囊泡与细胞膜、液泡前体融合,体现了细胞间的信息交流
16.(2025高三上·清新月考)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C.TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
17.(2025高三上·清新月考)缺镁是导致龙眼叶片黄化的主要原因。为探究缺镁对龙眼光合作用的影响,研究人员做了相关研究,结果如图1和图2。
回答下列问题:
(1)缺镁导致净光合速率下降的原因是缺镁会导致叶绿体   上的叶绿素含量下降,影响光反应   的产生,进而影响暗反应;另一方面,根据图1可知,龙眼缺镁会导致   ,从而影响净光合速率。
(2)CO2从气孔进入细胞间,主要通过   方式进入叶肉细胞叶绿体基质中与C5结合产生C3,这一反应过程称为   。根据图2数据,缺镁组净光合速率下降的主要原因并不是气孔相对开度,阐述你的依据是   。
(3)为了进一步研究龙眼缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响,研究人员进行了相关实验,简要写出研究思路   。
18.(2025高三上·清新月考)视网膜色素变性(RP)是一类视网膜功能退化的遗传病。目前已经发现有多达20个基因的100多个突变位点与RP有关。下图是两个单基因突变引起的RP患者的部分家系图。
请回答下列问题:
(1)有多达20个基因的100多个突变位点与RP有关,这体现了基因突变具有   的特点。
(2)甲家族中RP的遗传方式为   ;乙家族中RP的遗传方式最可能是伴X染色体隐性遗传,得出此结论的依据是   。
(3)已知位于X染色体上的RP2基因是导致RP的主要致病基因之一,为研究家系乙的患病原因是否与RP2基因有关,研究人员做了如下检测:在获得家系成员知情同意后,采集该家系成员的外周血,分别提取不同家族成员的基因组 DNA,以其作为模板,根据   设计引物进行 PCR扩增,对不同成员的PCR产物测序。测序结果如下。由此可初步判断,家系乙的RP发生   (是/否)与RP2基因突变有关。
(4)传统的治疗不能阻止和逆转视网膜的损害。结合上述信息,请为乙家族提出一个基因治疗RP的新思路:   。
19.(2025高三上·清新月考)细胞分裂素(CK)参与调节植物对食草昆虫的防御反应。为研究其机理,科研人员以番茄为研究对象、斜纹夜蛾为危害昆虫,研究外施CK或CK信号缺陷对番茄防御斜纹夜蛾的影响;虫害对番茄CK代谢的改变及CK 葡萄糖基化修饰对番茄抗虫性的影响。部分结果见图。
请回答下列问题:
(1)细胞分裂素的合成部位主要是   ,在促进细胞分裂方面,与   表现为协同作用。
(2)用含BAP(细胞分裂素类似物)的水溶液喷施野生型番茄幼苗24h后,接种斜纹夜蛾幼虫,48h后记录斜纹夜蛾幼虫的体重增量,实验结果见图1.对照组的处理为   ,由此可得出的结论是   。
(3)已知SlHK2、SlHK3、SlHK4均为番茄内的细胞分裂素受体基因。研究人员以野生型和SIHK4基因缺失突变体番茄为材料,设计并开展实验,结果如图2.此实验的目的是探究SlHK4是否参与了内源细胞分裂素调节番茄抗斜纹夜蛾过程中的   。
(4)糖基化失活是植物维持CK稳态的重要调节方式。葡萄糖基转移酶(UGT)可催化有活性的细胞分裂素(tZ)转变为非活性形式(tZOG),请设计实验验证虫害对番茄CK活性的改变与糖基化修饰有关。写出你的实验思路:   。
20.(2025高三上·清新月考)林窗是指森林群落中老龄树死亡或偶然因素导致成熟阶段的优势物种死亡,从而在林冠层形成空隙的现象。科研人员对多年生马尾松人工林进行团状采伐,形成小型林窗(100 225m2)、中型林窗((625 900m2)和大型林窗((1225 1600m2),每个类型林窗9个,以未采伐的马尾松人工纯林作为对照,测定了不同林窗中不同土层的土壤动物类群数目,结果如下图。请回答:
(1)在进行这类研究时,常采用   法对土壤小动物进行采集、调查,原因是   。
(2)对马尾松人工林进行采伐后,不同土层土壤动物的种类有显著的差异,体现了群落的   结构。群落内各种生物占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境之间   的结果。
(3)长期过度的纯林化经营,致使马尾松人工林病虫害频发。结合上图数据进行分析,推测其原因可能是   。由此可见,进行生态工程建设时,要遵循自然生态系统的规律,各组分之间要有合适的比例,通过改变和优化结构,从而达到改善系统功能的目的,这体现了生态工程所遵循的   原理。
(4)为促进马尾松人工林稳定持续发展,根据本实验结果可采取的措施是   。
21.(2025高三上·清新月考)柑橘树生长过程中易受某种革兰氏阴性菌感染,严重危害柑橘产量。科研人员将M基因转入柑橘中,该基因控制合成的酶可抑制该种革兰氏阴性菌的生长与繁殖。如图是培育转基因柑橘的过程示意图,已知限制酶HindⅢ、BamHⅠ、SalⅠ的识别序列及切割位点分别为5'-A↓AGCTT-3' 、5'-G↓GATCC-3'、5-G↓TCGAC-3'。请回答下列问题:
(1)构建的基因表达载体,除了含有目的基因外,还必须含有   (回答2点)等。据图分析,在基因表达载体构建过程中,应使用   对M基因和质粒进行切割,原因是   。
(2)利用 PCR 技术克隆M基因时,应选择下图中的引物   (填序号),引物的作用是   。
(3)将图中农杆菌先后置于含   的培养基中培养,从而筛选出含重组质粒的农杆菌。为检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染,在个体生物学水平上,操作方法是   。
(4)图中由柑橘细胞培育成转基因柑橘幼苗采用了   技术,该技术的原理是   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】核酸的基本组成单位;细胞是生物体的结构和功能单位;病毒
【解析】【解答】A、寨卡病毒是病毒,无细胞结构,必须寄生在活细胞内才能生存繁殖。富含葡萄糖的培养液缺乏活细胞,无法满足其寄生需求,不能用于培养,A不符合题意;
B、寨卡病毒的遗传物质是RNA,RNA彻底氧化分解的产物是二氧化碳、水、含氮废物等无机物,尿嘧啶、腺嘌呤是RNA的基本组成单位(核糖核苷酸)的成分,并非氧化分解产物,B不符合题意;
C、苏丹Ⅲ染液的作用是检测脂肪,而病毒囊膜的主要成分是磷脂和蛋白质,不含脂肪,无法用苏丹Ⅲ染液检测,C不符合题意;
D、病毒没有自身的核糖体,无法独立合成蛋白质,必须利用宿主细胞的核糖体、原料(氨基酸)等,在细胞内完成蛋白质的合成,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】病毒的核心特点是无细胞结构,依赖宿主细胞完成代谢和繁殖:遗传物质为RNA或DNA,不能独立进行呼吸作用,彻底氧化分解产物为无机物;结构上可能含囊膜(成分多为磷脂和蛋白质),无核糖体等细胞器,蛋白质合成、核酸复制均需在宿主细胞内进行。培养病毒必须使用活细胞培养基,不能用普通营养培养液。
2.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞的生物膜系统;ATP的作用与意义;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、RNA复制仅发生在部分RNA病毒中,原核和真核细胞的遗传物质均为DNA,遗传信息传递通过DNA复制、转录和翻译完成,不进行RNA复制,A不符合题意;
B、有丝分裂是真核细胞增殖的主要方式,原核细胞通过二分裂增殖;且细胞分化是真核细胞特有的过程,原核细胞无分化现象,B不符合题意;
C、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成,原核细胞只有细胞膜,无细胞器膜和核膜,不存在生物膜系统,C不符合题意;
D、ATP是细胞的直接能源物质,原核细胞和真核细胞均通过ATP与ADP的相互转化(ATP水解供能、ADP合成ATP储能)实现能量的利用与储存,这是细胞能量代谢的共同机制,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】原核细胞与真核细胞的核心生理差异:遗传信息传递依赖DNA(无RNA复制);增殖方式分别为二分裂(原核)和有丝分裂/无丝分裂(真核);生物膜系统是真核细胞特有的结构;而ATP与ADP的转化是二者共有的能量利用机制,是细胞生命活动的基础。
3.【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、 纤维素与糖原的单体都是葡萄糖,A错误;
B、 脂肪中氢含量更高,所以相同质量的脂肪分解时,放出的能量比糖类多,B错误;
C、性激素属于脂质中的固醇,与其合成有关的细胞器是内质网,C正确;
D、 蛋白质中的N元素主要分布在连接两个氨基酸之间的-CO-NH-上,D错误。
故答案为:C。
【分析】组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N,细胞中常见的脂质有:
(1)脂肪:是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的,作用:①细胞内良好的储能物质;②保温、缓冲和减压作用。
(2)磷脂:构成膜(细胞膜、核膜、细胞器膜)结构的重要成分。
(3)固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D等。
①胆固醇:构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。
②性激素:促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。
③维生素D:促进肠道对钙和磷的吸收。
4.【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位;有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、尿苷被分解为尿嘧啶和核糖,核糖的元素组成是C、H、O,尿嘧啶的元素组成是C、H、O、N,因此尿苷不含P元素,元素组成是C、H、O、N,A符合题意;
B、尿嘧啶核糖核苷酸由尿嘧啶、核糖和磷酸组成,尿苷包含尿嘧啶和核糖,可作为原料合成尿嘧啶核糖核苷酸,B不符合题意;
C、RNA的基本单位是核糖核苷酸,其中包含尿嘧啶核糖核苷酸,RNA分解代谢可能产生尿苷,C不符合题意;
D、尿苷分解后的尿嘧啶可转化为丙酮酸,丙酮酸能参与细胞呼吸过程释放能量,因此尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】尿苷的组成成分是尿嘧啶和核糖,结合二者的元素组成可推断尿苷的元素组成。尿嘧啶核糖核苷酸的合成需要尿嘧啶、核糖和磷酸,尿苷提供前两种成分。RNA中含有尿嘧啶核糖核苷酸,其分解可能产生尿苷。细胞呼吸的中间产物丙酮酸可由尿苷代谢产生,说明尿苷能为细胞供能,可作为能源物质。
5.【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素;质壁分离和复原;低温诱导染色体加倍实验;检测脂肪的实验;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、检测生物组织中脂肪时,酒精的作用是洗去浮色(冲洗作用);但低温诱导染色体变化实验中,酒精既用于配制解离液(解离细胞),也用于冲洗卡诺氏液(冲洗作用),并非所有用到的酒精都只有冲洗作用,A不符合题意;
B、观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验,需进行三次观察——初始状态(正常细胞)、质壁分离后(失水状态)、质壁分离复原后(吸水恢复状态),通过三次观察形成自身对照,而非两次,B不符合题意;
C、NaHCO3溶液可作为CO2缓冲液,维持实验中CO2浓度稳定,排除CO2浓度对实验的干扰。通过改变光照强度,测量溶液中溶解氧含量变化(反映净光合速率),能准确探究光照强度对光合作用的影响,实验设计合理,C符合题意;
D、光学显微镜的放大倍数有限,仅能观察到黑藻叶肉细胞中叶绿体的形态(绿色椭球形);基粒是叶绿体内部的类囊体堆叠结构,属于亚显微结构,需用电子显微镜才能观察到,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】高中生物实验中,酒精的作用因实验而异(洗浮色、解离、冲洗等);质壁分离实验需三次观察形成对照;探究光照强度对光合作用的影响时,需控制CO2等无关变量(如用NaHCO3缓冲液);亚显微结构(如基粒、核糖体等)需电子显微镜观察,光学显微镜仅能观察到显微结构(如叶绿体、染色体等)。
6.【答案】A
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、F型质子泵的特点是转运H+时伴随ATP合成。类囊体膜上的光反应能合成ATP(依赖H+顺浓度梯度运输的势能),线粒体内膜上的有氧呼吸第三阶段也能合成ATP(同样与H+跨膜运输相关),因此这两种膜上可能分布有F型质子泵,A符合题意;
B、质子泵是生物膜上转运H+的特异性蛋白质,其存在体现的是生物膜对物质的选择性透过(功能特性),而非结构上的流动性,B不符合题意;
C、核糖体是无膜结构的细胞器,不存在生物膜,因此不可能分布有V型质子泵,C不符合题意;
D、V型质子泵转运H+时需要水解ATP供能(图中显示伴随ATP水解),属于主动运输,而协助扩散不消耗能量,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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。
7.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、图1中C为双层膜细胞器且参与生物膜系统,结合功能推测为叶绿体。光合作用产生氧气的场所是类囊体薄膜,A不符合题意;
B、图2中丙无膜结构但含核酸,应为核糖体。核糖体是真核细胞和原核细胞共有的唯一细胞器,B不符合题意;
C、图1中①②过程为内质网、高尔基体、细胞膜之间的膜成分转化(如囊泡运输),体现了生物膜系统结构上的统一性(成分和结构相似)和流动性(膜成分可融合),C不符合题意;
D、图2中甲是含核酸的具膜细胞器,对应图1中的C(叶绿体)和D(线粒体);图2中乙是不含核酸的具膜细胞器,对应图1中的E(内质网)和F(高尔基体)。该选项颠倒了甲、乙与图1中细胞器的对应关系,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜(叶绿体、线粒体、内质网、高尔基体等膜结构)。
具膜且含核酸的细胞器:叶绿体(C)、线粒体(D),对应图2中的甲。
具膜且不含核酸的细胞器:内质网(E)、高尔基体(F),对应图2中的乙。
无膜含核酸的细胞器:核糖体(丙),为原核与真核细胞共有。
膜成分的相互转化(如囊泡运输)是生物膜统一性和流动性的直接体现。
8.【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;细胞自噬
【解析】【解答】A、细胞色素C释放会影响水和大量能量的产生,而这一过程是有氧呼吸第三阶段(场所为线粒体内膜),因此细胞色素C分布在线粒体内膜上,A不符合题意;
B、细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡,细胞色素C引发的细胞凋亡同样受到严格的基因调控,B不符合题意;
C、线粒体的自噬性降解依赖溶酶体,溶酶体内含有多种水解酶,而非线粒体内部产生的水解酶,C符合题意;
D、氧自由基具有强氧化性,可能攻击线粒体DNA,诱发基因突变,进而对细胞造成损伤,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞色素C的功能与有氧呼吸第三阶段相关,可推断其分布位置。细胞凋亡的本质是基因调控的程序性死亡,不受具体诱发物质的影响。细胞自噬依赖溶酶体中的水解酶,线粒体自身不产生降解自身的水解酶。氧自由基的损伤机制包括攻击核酸、蛋白质等生物分子,可能导致DNA突变。
9.【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、实验的自变量为是否用赤霉素(GA3)或油菜素内酯处理盆栽龙眼,低温处理时间、温度及龙眼树龄属于该实验的无关变量,A正确;
B、由表可知,一定量的GA3处理会导致过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,进而影响细胞代谢,进一步增加细胞内的活性氧含量,B正确;
C、由表可知,一定量BR可通过提高相关酶活性,降低活性氧积累,进而降低膜通透性,因而可以降低低温对膜透性的影响,C正确;
D、通过本实验不能确定提高SOD活性和POD活性的BR最适剂量,需多设置实验组数,缩小浓度梯度,D错误。
故答案为:D。
【分析】赤霉素:在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成,能促进细胞的伸长,促进细胞的分裂和分化,促进种子的萌发、开花和果实的发育。
10.【答案】A
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、叶绿体消耗CO2的速率是总光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率。图甲中30℃时,净光合速率约为10、呼吸速率约为5,总光合速率为15;40℃时,净光合速率约为5、呼吸速率约为10,总光合速率也为15,二者相等,A不符合题意;
B、40℃时龙血树净光合速率与呼吸速率相等,若黑夜和白天时间相等,有机物积累量=(净光合速率×白天时间)-(呼吸速率×黑夜时间)=0,植物无法积累有机物,不能正常生长,B不符合题意;
C、补充适量矿质元素可能增强光合作用(如N、Mg是叶绿素组成成分),光补偿点(D点,净光合速率=0时的光照强度)会降低,即D点左移,而非右移,C不符合题意;
D、图乙中C、D、E三点处于光照强度逐渐增强的过程,光合速率随光照强度升高而上升,说明影响三者光合速率的主要环境因素均为光照强度,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】总光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系是解题关键,总光合速率需通过净光合速率(CO2吸收量)和呼吸速率(CO2产生量)相加得出。植物正常生长的前提是有机物积累量大于0,即净光合速率在白天的积累需超过黑夜的消耗。光补偿点是净光合速率为0的光照强度,矿质元素等营养条件改善可能降低光补偿点。分析光合速率的限制因素时,需看曲线变化趋势,若光合速率随某环境因素升高而上升,则该因素为主要限制因素。
11.【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;动、植物细胞有丝分裂的异同点;细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、高度分化的动物细胞(如神经细胞、肌肉细胞)不再进行有丝分裂,且动物细胞还可能进行无丝分裂(如蛙的红细胞)或减数分裂(生殖细胞),并非所有动物细胞都一直进行有丝分裂,A符合题意;
B、细胞分裂过程中会有特定基因表达以保障分裂顺利进行,细胞分化的本质是基因选择性表达,细胞衰老和凋亡也受特定基因调控,均存在基因的选择性表达,B不符合题意;
C、细胞衰老和凋亡是正常的生命历程,细胞凋亡能清除衰老、受损或异常细胞,细胞衰老可实现细胞的自然更新,均有利于个体生长发育,C符合题意;
D、动物细胞有丝分裂末期,细胞膜在赤道面位置向内凹陷;植物细胞末期不会凹陷,而是在赤道面形成细胞板,最终发育为细胞壁,D符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞的生命历程包括分裂、分化、衰老和凋亡,均受基因调控。细胞分裂有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种方式,高度分化的细胞通常不再分裂。基因选择性表达是细胞分化的核心,同时也贯穿于分裂、衰老和凋亡过程,确保细胞功能的特异性和生命活动的有序性。细胞衰老和凋亡对生物体具有积极意义,并非不利过程。动植物细胞有丝分裂末期的细胞质分裂方式不同,这与细胞结构(如细胞壁的有无)相关。
12.【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、DE段染色体数量突然加倍,原因是有丝分裂后期着丝点分裂,姐妹染色单体分离,A不符合题意;
B、EF段对应有丝分裂末期,细胞缢裂或形成细胞板,最终一个细胞分裂为两个子细胞。E点染色体数量为4N(体细胞为2N),到F点时染色体数量恢复为2N,因此EF时间段中染色体数量会发生变化,B符合题意;
C、CD段包含G2期、前期和中期,此时染色体含姐妹染色单体,正常情况下姐妹染色单体基因相同。若出现Y和y,因有丝分裂无基因重组,且染色体结构变异不改变单个基因,故原因是基因突变,C不符合题意;
D、AB段为G1期,核DNA数量为2n;CD段DNA已完成复制(BC段为S期),核DNA数量为4n,因此AB段和CD段的核DNA数量比为1∶2,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】有丝分裂细胞周期各阶段的核心特征:
AB段(G1期):DNA未复制,核DNA=2n,染色体=2N。
BC段(S期):DNA复制,核DNA从2n→4n,染色体数量不变(2N)。
CD段(G2期+前、中期):核DNA=4n,染色体=2N(含姐妹染色单体)。
DE段(后期):着丝点分裂,染色体=4N,核DNA=4n。
EF段(末期):细胞分裂,染色体和核DNA均恢复为2N、2n。
13.【答案】A
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】A、由图可知,光呼吸的GCGT支路全程发生在叶绿体中,C5与O2的结合是光呼吸的起始反应,应发生在叶绿体中,而非线粒体内膜,A符合题意;
B、GCGT支路中,光呼吸产生的甘油酸可转化为PGA(三碳化合物),PGA能直接进入卡尔文循环,实现部分碳的重新回收利用,B不符合题意;
C、原有光呼吸过程可能产生H2O2,而GCGT支路中存在CAT酶(过氧化氢酶),可将H2O2分解为H2O和O2,减少H2O2对叶绿体结构和功能的损害,C不符合题意;
D、光呼吸会消耗光合产物和能量,GCGT支路通过回收碳元素、减少能量浪费,降低了光呼吸的损耗,从而提高光合效率,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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。
14.【答案】C
【知识点】细胞膜的功能;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、图中显示GTP参与了多肽进入内质网的加工过程,说明分泌蛋白的合成及内质网初步加工不仅有ATP供能,还需GTP供能,A不符合题意;
B、信号肽被切除后,肽链还需高尔基体进一步加工才能成为成熟的分泌蛋白,内质网的加工只是初步加工,B不符合题意;
C、信号肽是引导新生肽进入内质网的关键,若基因中编码信号肽的序列改变,可能导致信号肽无法正常合成,新生肽不能被引导至内质网,进而使内质网无法对多肽进行加工,C符合题意;
D、信号肽通过SRP与内质网上的受体结合传递信息,体现的是生物膜的信息交流功能,而非流动性,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分泌蛋白的合成与加工需多种能量物质参与,除ATP外,GTP也会参与内质网阶段的加工。信号肽的作用是介导新生肽进入内质网,其序列异常会影响多肽的转运和加工。分泌蛋白的成熟需经过内质网初步加工和高尔基体进一步加工,信号肽切除仅为其中一步。生物膜的信息交流功能体现在受体与信号分子的识别结合,而流动性多体现在膜的融合等过程中。
15.【答案】D
【知识点】细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、gpa3基因突变导致G蛋白结构异常,错误运输后与细胞膜融合定位至细胞壁,因此胚乳萎缩水稻的糊粉层细胞壁上会积累该异常G蛋白,A不符合题意;
B、淀粉的组成元素是C、H、O,其单体为葡萄糖,可用18O标记葡萄糖,追踪②途径中淀粉的运输过程,替代3H标记(同样能追踪物质去向),B不符合题意;
C、G蛋白是分泌型或膜相关蛋白,合成起始于游离核糖体,随后核糖体附着到内质网(A)继续合成;B为高尔基体,是细胞内物质运输的枢纽,负责对蛋白质进行加工、分类和转运,C不符合题意;
D、含有G蛋白的囊泡与细胞膜、液泡前体融合,体现的是生物膜的流动性,且该过程发生在细胞内,属于细胞内的物质转运,并非“细胞间的信息交流”,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】G蛋白的合成运输路径遵循分泌蛋白合成规律:游离核糖体起始合成→粗面内质网(A)加工→囊泡运输→高尔基体(B)分类转运→囊泡与目标膜(液泡前体膜或细胞膜)融合。
16.【答案】D
【知识点】衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;基因的表达综合
【解析】【解答】A、细胞衰老和细胞凋亡均由基因调控,受遗传信息的控制,是细胞正常的生命历程,A不符合题意;
B、siRNA干扰TRPM7基因后,TRPM7表达量下降,Bax基因表达量上升,细胞凋亡率增加,推测TRPM7基因可能通过抑制Bax基因表达来抑制细胞凋亡,B不符合题意;
C、siRNA干扰TRPM7基因后,Bcl-2基因表达量下降,细胞凋亡率增加,而Bcl-2基因抑制细胞凋亡,推测TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因表达来抑制细胞凋亡,C不符合题意;
D、由实验结果可知,抑制TRPM7基因表达能提高细胞凋亡率,若要治疗癌症,应抑制癌细胞中TRPM7基因的表达,而非促进,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】细胞凋亡受基因调控,Bax基因促进凋亡,Bcl-2基因抑制凋亡。通过siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达后,Bax基因表达量上升、Bcl-2基因表达量下降,细胞凋亡率增加,说明TRPM7基因可能通过调控这两个基因的表达来抑制细胞凋亡。癌症治疗的关键是促进癌细胞凋亡,因此需抑制癌细胞中TRPM7基因的表达,而非促进。
17.【答案】(1)类囊体;ATP和NADPH;呼吸速率增强
(2)自由扩散;CO2的固定;缺酶组气孔相对开度降低,细胞间CO2浓度增加并且高于对照组,表明缺镁导致净光合速率下降并不是气孔相对开度。
(3)利用无水乙醇提取对照组和缺镁组的叶绿素,然后利用纸层析法进行分离,通过比较叶绿素a和叶绿素b的条带宽窄来确定缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;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)缺镁会导致叶绿体类囊体上的叶绿素含量下降,影响光反应阶段NADPH和ATP的合成,进而影响暗反应;根据图1所示,龙眼缺镁会导致呼吸速率增强,进而导致净光合速率下降。
(2)CO2从气孔进入细胞间,然后主要通过自由扩散的方式进入叶绿体基质,与C5结合产生C3,即CO2的固定。另外根据图2所示,缺酶组气孔相对开度降低,并且细胞间CO2浓度增加并且高于对照组,表明缺镁导致净光合速率下降并不是气孔相对开度。
(3)为了进一步研究龙眼缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响,我们可以利用叶绿素的提取和分离实验的原理进行:利用无水乙醇提取对照组和缺镁组的叶绿素,然后利用纸层析法进行分离,通过比较叶绿素a和叶绿素b的条带宽窄来确定缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响。
【分析】色素提取与分离
①提取:叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂,因此一般用无水乙醇进行提取,如果没有无水乙醇,也可以用95%的乙醇代替,但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分;
②分离:一般采用纸层析法对色素进行分离,原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,扩散速度越快,说明其溶解度越大,就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中,通常需要加入二氧化硅,使其充分研磨;加入碳酸钙,防止色素被破坏。
(1)缺镁会导致叶绿体类囊体上的叶绿素含量下降,影响光反应阶段NADPH和ATP的合成,进而影响暗反应;根据图1所示,龙眼缺镁会导致呼吸速率增强,进而导致净光合速率下降。
(2)CO2从气孔进入细胞间,然后主要通过自由扩散的方式进入叶绿体基质,与C5结合产生C3,即CO2的固定。另外根据图2所示,缺酶组气孔相对开度降低,并且细胞间CO2浓度增加并且高于对照组,表明缺镁导致净光合速率下降并不是气孔相对开度。
(3)为了进一步研究龙眼缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响,我们可以利用叶绿素的提取和分离实验的原理进行:利用无水乙醇提取对照组和缺镁组的叶绿素,然后利用纸层析法进行分离,通过比较叶绿素a和叶绿素b的条带宽窄来确定缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响。
18.【答案】(1)不定向性和随机性
(2)常染色体显性遗传病;乙家系中Ⅲ-9的父母正常,可知该病为隐性遗传病,又因为Ⅰ-1和Ⅰ-2的后代中儿子都患病,女儿都没病,男女患病比例严重失衡
(3)RP2基因的碱基序列;是
(4)通过基因沉默/ 敲除手段抑制突变基因有害表达,或者利用病毒载体导入健康的基因片段(意思合理即可)
【知识点】伴性遗传;基因突变的特点及意义;PCR技术的基本操作和应用;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)基因突变的随机性体现在突变可发生在不同基因上,不定向性体现在同一基因可出现多个突变位点。RP与20个基因的100多个突变位点相关,既体现了突变发生基因的随机性,也体现了单个基因突变方向的不定向性。
(2)甲家族中患病父母生育了正常儿子,符合“有中生无”的显性遗传特征,且男性患者的母亲正常,排除伴X显性遗传,故为常染色体显性遗传病。乙家族中正常父母生育患病子女,符合“无中生有”的隐性遗传特征,且后代中儿子均患病、女儿均正常,男女患病比例差异显著,符合伴X染色体隐性遗传的性别关联特点。
(3)PCR技术中,引物需根据目的基因的碱基序列设计,才能特异性扩增目标基因(此处为RP2基因)。结合测序结果,乙家族患病成员的RP2基因存在特定碱基对替换,而正常成员无该突变,说明家族乙的RP与RP2基因突变有关。
(4)基因治疗的核心思路是修复或纠正异常基因的功能。针对乙家族伴X隐性遗传的特点,可通过基因沉默或敲除技术抑制突变RP2基因的有害表达,也可利用病毒载体等工具,将健康的RP2基因片段导入视网膜细胞,替代突变基因发挥功能,从而阻止或逆转视网膜损害。
【分析】(1)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
(2)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。
(3)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。
(1)根据题意分析,RP的遗传与多达20个基因的100多个突变位点有关,说明基因突变具有不定向性和随机性两个特点有关;
(2)甲家系中父母患病,有一个儿子正常,说明该病为显性遗传病,又因为甲Ⅲ-1为男性且为患者,而其母亲正常,说明该病为常染色体显性遗传病;乙家系中Ⅲ-9的父母正常,可知该病为隐性遗传病,又因为Ⅰ-1和Ⅰ-2的后代中儿子都患病,女儿都没病,故乙家族中RP的遗传方式最可能是伴X染色体隐性遗传;
(3)PCR扩增设计引物需要根据目的基因来设计,结合题干也就是RP2基因的序列,已知位于X染色体上的RP2基因是导致RP的主要致病基因之一,对不同成员的PCR产物测序,测序结果如图,Ⅰ-1作为母亲存在两条X染色体,一条X染色体为正常情况,另一条X染色体携带致病基因,Ⅰ-2作为父亲不患病,X染色体为正常情况,Ⅱ-5,8,9都患病,都是男性,其X染色体都携带致病基因,结合测序结果的图,RP2基因在358位置上发生了碱基对的替换,家系乙的RP发生与RP2基因突变有关;
(4)传统的治疗不能阻止和逆转视网膜的损害,基因治疗RP的新思路可以抑制突变基因有害表达,或者导入健康的基因片段,大体做法是通过基因沉默/ 敲除手段抑制突变基因有害表达,或者利用病毒载体向视网膜细胞导入健康的基因片段,从而争取达到治疗效果。
19.【答案】(1)根尖;生长素
(2)用等量的清水喷洒野生型番茄幼苗24h后,接种斜纹夜蛾幼虫,48h后记录斜纹夜蛾幼虫的体重增量;细胞分裂素可降低番茄对斜纹夜蛾幼虫的防御反应
(3)信号传导(信息传递)
(4)取生长状况相同的野生型番茄,随机均分为两组,一组进行抗虫接种实验,一组不做处理,一段时间后,检测两组番茄中葡萄糖基转移酶的含量以及tZ和tZOG的含量
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】(1)细胞分裂素的合成部位主要集中在根尖。生长素与细胞分裂素在促进细胞分裂方面功能互补,生长素侧重促进细胞核分裂,细胞分裂素侧重促进细胞质分裂,二者表现为协同作用。
(2)实验的自变量是是否喷施BAP(细胞分裂素类似物),对照组需遵循单一变量原则,处理为用等量清水喷洒野生型番茄幼苗,其余条件与实验组一致。由图1结果可知,喷施BAP的实验组中斜纹夜蛾幼虫体重增量更大,说明番茄对幼虫的防御能力下降,因此可得出细胞分裂素能降低番茄对斜纹夜蛾幼虫的防御反应的结论。
(3)SlHK4是细胞分裂素受体基因,受体的功能是接收信号并参与信号传导。实验对比野生型和SlHK4基因缺失突变体的抗虫性,目的是探究SlHK4是否参与内源细胞分裂素调节番茄抗斜纹夜蛾过程中的信号传导(信息传递)。
(4)实验的核心是验证虫害对CK活性的影响与糖基化修饰相关,自变量为是否遭受虫害,因变量为葡萄糖基转移酶(UGT)含量、活性CK(tZ)含量和非活性CK(tZOG)含量。需选取生长状况一致的野生型番茄分组,一组进行虫害接种,另一组作为对照,一段时间后检测三组指标,通过对比分析糖基化修饰与CK活性的关联。
【分析】(1)细胞分裂素的合成部位主要是根尖。主要作用使促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
(2)这些由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,称为植物生长调节剂。植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,在农林园艺生产上得到广泛的应用。
(1)细胞分裂素的合成部位主要是根尖,在促进细胞分裂方面,生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,因此,二者在促进细胞分裂方面,具有协同作用。
(2)实验组用含BAP(细胞分裂素类似物)的水溶液喷施野生型番茄幼苗,则对照组应喷施等量清水,即对照组的处理为:用等量的清水喷洒野生型番茄幼苗24h后,接种斜纹夜蛾幼虫;由图1可知,施加BAP后,幼虫体重增量大于对照组,因此说明了细胞分裂素可降低番茄对斜纹夜蛾幼虫的防御反应。
(3)由图2可知,突变体番茄对斜纹夜蛾幼虫的防御功能低于野生型,此实验的目的是SlHK4是否参与了内源细胞分裂素调节番茄抗斜纹夜蛾的信号传导(或信息传递)过程。
(4)依据题干信息可知,实验的目的是验证虫害对番茄CK活性的改变与糖基化修饰有关,所以自变量为是否进行抗虫接种实验,因变量为UGT的含量及tZ和tZOG的含量,因此实验设计思路为:取生长状况相同的野生型番茄(无关变量),随机均分为两组,一组进行抗虫接种实验,一组不做处理,一段时间后,检测两组番茄中葡萄糖基转移酶的含量以及tZ和tZOG的含量。
20.【答案】(1)取样器取样;许多土壤小动物活动能力强、身体微小,不适于用样方法或标志重捕法进行调查
(2)垂直;协同进化
(3)纯林土壤动物类群数目较少,生态系统营养结构简单,自我调节能力弱;系统学和工程学
(4)适当进行林窗采伐,形成中型(625~900m2)林窗
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;群落的结构;土壤中动物类群丰富度的研究;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)调查土壤小动物常用取样器取样法。因为大多数土壤小动物身体微小,且活动能力强,无法用样方法(适用于植物或活动能力弱的动物)或标志重捕法(适用于活动能力强、活动范围大的动物)进行有效调查,取样器取样法能更全面地采集土壤小动物,反映其类群情况。
(2)不同土层土壤动物种类存在差异,是群落在垂直方向上的分层体现,属于群落的垂直结构。群落中各生物占据相对稳定的生态位,是物种之间(如种间竞争、捕食)以及生物与环境之间长期相互影响、相互作用,即协同进化的结果。
(3)结合图示数据,未采伐的纯林土壤动物类群数目最少,导致生态系统营养结构简单,自我调节能力弱,抵抗病虫害的能力差,因此长期纯林化经营易引发病虫害。生态工程中通过优化系统组分比例、改善结构来提升功能,体现了系统学和工程学原理,该原理强调系统内部结构的合理性对功能的影响。
(4)实验结果显示,中型林窗(625~900m2)中土壤动物类群数目较多,生态系统稳定性更高。因此,为促进马尾松人工林持续发展,可采取适当进行林窗采伐,形成中型林窗的措施,以增加土壤动物多样性,优化生态系统结构。
【分析】(1)许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法进行调查。在进行这类研究时,常用取样器取样的方法进行采集、调查,即用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,通过调查样本中小动物的种类来推测某一区域内土壤动物的物种数目。
(2)在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
(3)生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
(4)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。
(1)在进行这类研究时,常采用取样器取样法对土壤小动物进行采集、调查,因为许多土壤小动物活动能力强、身体微小,不适于用样方法或标志重捕法进行调查,而取样器取样法可以采集到种类丰富的土壤小动物,能较好地反映土壤小动物的种类和数量情况;
(2)对马尾松人工林进行采伐后,不同土层土壤动物的种类有显著的差异,体现了群落的垂直结构。垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象,不同土层就属于垂直方向的分层;群落内各种生物占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境之间协同进化的结果;
(3)图中可以看出,纯林与林窗相比,土壤动物类群数目较少。长期过度的纯林化经营,致使马尾松人工林病虫害频发,原因可能是纯林土壤动物类群数目较少,生态系统的营养结构简单,自我调节能力弱,抵抗外界干扰的能力较差,一旦有病虫害发生容易大面积爆发。由此可见,进行生态工程建设时,要遵循自然生态系统的规律,各组分之间要有合适的比例,通过改变和优化结构,从而达到改善系统功能的目的,这体现了生态工程所遵循的系统学和工程学原理。该原理强调系统内部不同组分之间要有合理的结构和比例关系,才能保证系统的稳定和功能发挥;
(4)为促进马尾松人工林稳定持续发展,根据本实验结果可采取的措施是适当进行林窗采伐(合理即可)。因为从实验结果来看,林窗内土壤动物类群数目相对较多,适当采伐形成中型(625~900m2)林窗,可以提高生态系统的生物多样性等,从而促进马尾松人工林的稳定发展。
21.【答案】(1)标记基因、启动子、终止子、复制原点;SalⅠ和HindⅢ;切割后的目的基因完整,且可以防止目的基因和质粒自身环化及反向连接
(2)2和3;使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
(3)氨苄青霉素、四环素;对柑橘幼苗接种该种革兰氏阴性菌,观察幼苗生长情况
(4)植物组织培养;植物细胞全能性
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);植物细胞工程的应用
【解析】【解答】(1)除目的基因外,还必须含有标记基因、启动子、终止子、复制原点(任答2点即可)。应使用SalⅠ和HindⅢ对M基因和质粒进行切割。用BamHⅠ切割会破坏目的基因(M基因),而SalⅠ和HindⅢ切割可保证目的基因完整;同时二者切割产生不同黏性末端,能防止目的基因和质粒自身环化,以及目的基因反向连接到质粒上。
(2)应选择2和3。DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链,引物需与模板链的3'端互补结合,结合子链延伸方向(5'→3'),引物2和3可特异性扩增M基因。使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,启动DNA子链的合成。
(3)需将农杆菌先后置于含氨苄青霉素、四环素的培养基中培养。原理:SalⅠ和HindⅢ切割会破坏质粒的四环素抗性基因,重组质粒仅保留氨苄青霉素抗性基因;含重组质粒的农杆菌可在氨苄青霉素培养基存活,但在四环素培养基中死亡,据此筛选。对转基因柑橘幼苗接种该种革兰氏阴性菌,观察幼苗的生长情况。若幼苗能正常生长,说明其可抵抗该细菌感染;若生长受抑制或发病,则说明抗性未形成。
(4)由柑橘细胞培育成幼苗采用了植物组织培养技术。基于植物细胞全能性,即已分化的柑橘细胞仍具有发育成完整植株的全部遗传信息。
【分析】转基因柑橘培育的核心流程:基因表达载体构建(需选择合适限制酶避免破坏目的基因)→农杆菌转化法导入目的基因(通过双抗生素筛选含重组质粒的农杆菌)→植物组织培养获得完整植株(依赖细胞全能性)→个体水平检测抗性。PCR技术中,引物的选择需匹配子链延伸方向和模板链序列,是目的基因扩增的关键。
(1)基因表达载体必须包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等;据图分析,用限制酶BamHⅠ会破坏M基因,且为了防止目的基因和载体自身环化以及反向连接,应使用SalⅠ和HindⅢ对M基因和质粒进行切割。
(2)根据子链延伸方向为5'→3',引物需要与模板的3'端结合,可判断出扩增M基因应选择引物2和引物3;引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
(3)用限制酶SalⅠ和HindⅢ对质粒进行切割时,破坏了抗四环素基因,在重组质粒上只有抗氨苄青霉素基因,因此应先将农杆菌置于含氨苄青霉素的培养基中培养,此时导入空质粒和重组质粒的农杆菌均可存活,再将存活的农杆菌接种于含四环素的培养基中,此时导入重组质粒的农杆菌由于没有四环素抗性而死亡,从原来含氨苄青霉素的培养基中原位置可筛选出含重组质粒的农杆菌;在个体生物学水平上,通过对柑橘幼苗接种该种革兰氏阴性菌,观察幼苗生长情况,可以检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染。
(4)由柑橘细胞培育成转基因柑橘幼苗采用了植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞的全能性。
1 / 1广东省清远市清新区第一中学2025-2026学年高三上学期9月月考生物试题
1.(2025高三上·清新月考)寨卡病毒通过伊蚊叮咬传播,可导致婴儿患“小头症”,其模式图如图。下列相关叙述正确的是(  )
A.可以使用富含葡萄糖的培养液培养寨卡病毒
B.寨卡病毒的遗传物质彻底氧化分解可得到尿嘧啶、腺嘌呤
C.可用苏丹Ⅲ染液检测该病毒的囊膜
D.病毒的蛋白质一定在细胞内合成
【答案】D
【知识点】核酸的基本组成单位;细胞是生物体的结构和功能单位;病毒
【解析】【解答】A、寨卡病毒是病毒,无细胞结构,必须寄生在活细胞内才能生存繁殖。富含葡萄糖的培养液缺乏活细胞,无法满足其寄生需求,不能用于培养,A不符合题意;
B、寨卡病毒的遗传物质是RNA,RNA彻底氧化分解的产物是二氧化碳、水、含氮废物等无机物,尿嘧啶、腺嘌呤是RNA的基本组成单位(核糖核苷酸)的成分,并非氧化分解产物,B不符合题意;
C、苏丹Ⅲ染液的作用是检测脂肪,而病毒囊膜的主要成分是磷脂和蛋白质,不含脂肪,无法用苏丹Ⅲ染液检测,C不符合题意;
D、病毒没有自身的核糖体,无法独立合成蛋白质,必须利用宿主细胞的核糖体、原料(氨基酸)等,在细胞内完成蛋白质的合成,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】病毒的核心特点是无细胞结构,依赖宿主细胞完成代谢和繁殖:遗传物质为RNA或DNA,不能独立进行呼吸作用,彻底氧化分解产物为无机物;结构上可能含囊膜(成分多为磷脂和蛋白质),无核糖体等细胞器,蛋白质合成、核酸复制均需在宿主细胞内进行。培养病毒必须使用活细胞培养基,不能用普通营养培养液。
2.(2025高三上·清新月考)下列关于原核细胞与真核细胞生理过程的比较,正确的是(  )
A.都通过RNA的复制来传递遗传信息
B.都通过有丝分裂实现细胞增殖和分化
C.都通过生物膜系统完成胞内物质运输
D.都通过ATP与ADP的转化利用能量
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞的生物膜系统;ATP的作用与意义;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、RNA复制仅发生在部分RNA病毒中,原核和真核细胞的遗传物质均为DNA,遗传信息传递通过DNA复制、转录和翻译完成,不进行RNA复制,A不符合题意;
B、有丝分裂是真核细胞增殖的主要方式,原核细胞通过二分裂增殖;且细胞分化是真核细胞特有的过程,原核细胞无分化现象,B不符合题意;
C、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成,原核细胞只有细胞膜,无细胞器膜和核膜,不存在生物膜系统,C不符合题意;
D、ATP是细胞的直接能源物质,原核细胞和真核细胞均通过ATP与ADP的相互转化(ATP水解供能、ADP合成ATP储能)实现能量的利用与储存,这是细胞能量代谢的共同机制,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】原核细胞与真核细胞的核心生理差异:遗传信息传递依赖DNA(无RNA复制);增殖方式分别为二分裂(原核)和有丝分裂/无丝分裂(真核);生物膜系统是真核细胞特有的结构;而ATP与ADP的转化是二者共有的能量利用机制,是细胞生命活动的基础。
3.(2025高三上·清新月考) 糖类、脂质、蛋白质是组成细胞的重要有机物。下列相关叙述正确的是(  )
A.纤维素与糖原在结构上的差异与两者单体的种类、排列顺序密切相关
B.脂肪中氧含量更高,所以相同质量的脂肪分解时,放出的能量比糖类多
C.性激素是一种脂质,与其合成有关的细胞器是内质网
D.蛋白质是含N的有机物,其中N元素主要分布在氨基中
【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、 纤维素与糖原的单体都是葡萄糖,A错误;
B、 脂肪中氢含量更高,所以相同质量的脂肪分解时,放出的能量比糖类多,B错误;
C、性激素属于脂质中的固醇,与其合成有关的细胞器是内质网,C正确;
D、 蛋白质中的N元素主要分布在连接两个氨基酸之间的-CO-NH-上,D错误。
故答案为:C。
【分析】组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N,细胞中常见的脂质有:
(1)脂肪:是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的,作用:①细胞内良好的储能物质;②保温、缓冲和减压作用。
(2)磷脂:构成膜(细胞膜、核膜、细胞器膜)结构的重要成分。
(3)固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D等。
①胆固醇:构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。
②性激素:促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。
③维生素D:促进肠道对钙和磷的吸收。
4.(2025高三上·清新月考)研究者发现胰腺癌细胞在葡萄糖不足时,能利用胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸。以下推理不正确的是(  )
A.尿苷的元素组成是C、H、O、N、P
B.尿苷可用于合成尿嘧啶核糖核苷酸
C.尿苷可能来自胞内RNA的分解代谢
D.尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质
【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位;有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、尿苷被分解为尿嘧啶和核糖,核糖的元素组成是C、H、O,尿嘧啶的元素组成是C、H、O、N,因此尿苷不含P元素,元素组成是C、H、O、N,A符合题意;
B、尿嘧啶核糖核苷酸由尿嘧啶、核糖和磷酸组成,尿苷包含尿嘧啶和核糖,可作为原料合成尿嘧啶核糖核苷酸,B不符合题意;
C、RNA的基本单位是核糖核苷酸,其中包含尿嘧啶核糖核苷酸,RNA分解代谢可能产生尿苷,C不符合题意;
D、尿苷分解后的尿嘧啶可转化为丙酮酸,丙酮酸能参与细胞呼吸过程释放能量,因此尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】尿苷的组成成分是尿嘧啶和核糖,结合二者的元素组成可推断尿苷的元素组成。尿嘧啶核糖核苷酸的合成需要尿嘧啶、核糖和磷酸,尿苷提供前两种成分。RNA中含有尿嘧啶核糖核苷酸,其分解可能产生尿苷。细胞呼吸的中间产物丙酮酸可由尿苷代谢产生,说明尿苷能为细胞供能,可作为能源物质。
5.(2025高三上·清新月考)下列有关高中生物相关实验的叙述合理的是(  )
A.检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中,所用到的酒精都有冲洗作用
B.观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中,对临时装片进行了两次观察形成前后自身对照
C.将黑藻置于NaHCO3溶液中,通过不断改变光照强度并测量溶液中溶解氧含量来探究光照强度对光合作用的影响
D.用光学显微镜观察黑藻叶肉细胞的叶绿体,可观察到大量的绿色基粒结构
【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素;质壁分离和复原;低温诱导染色体加倍实验;检测脂肪的实验;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、检测生物组织中脂肪时,酒精的作用是洗去浮色(冲洗作用);但低温诱导染色体变化实验中,酒精既用于配制解离液(解离细胞),也用于冲洗卡诺氏液(冲洗作用),并非所有用到的酒精都只有冲洗作用,A不符合题意;
B、观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验,需进行三次观察——初始状态(正常细胞)、质壁分离后(失水状态)、质壁分离复原后(吸水恢复状态),通过三次观察形成自身对照,而非两次,B不符合题意;
C、NaHCO3溶液可作为CO2缓冲液,维持实验中CO2浓度稳定,排除CO2浓度对实验的干扰。通过改变光照强度,测量溶液中溶解氧含量变化(反映净光合速率),能准确探究光照强度对光合作用的影响,实验设计合理,C符合题意;
D、光学显微镜的放大倍数有限,仅能观察到黑藻叶肉细胞中叶绿体的形态(绿色椭球形);基粒是叶绿体内部的类囊体堆叠结构,属于亚显微结构,需用电子显微镜才能观察到,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】高中生物实验中,酒精的作用因实验而异(洗浮色、解离、冲洗等);质壁分离实验需三次观察形成对照;探究光照强度对光合作用的影响时,需控制CO2等无关变量(如用NaHCO3缓冲液);亚显微结构(如基粒、核糖体等)需电子显微镜观察,光学显微镜仅能观察到显微结构(如叶绿体、染色体等)。
6.(2025高三上·清新月考)质子泵是生物膜上特异性转运H+的蛋白质,对维持细胞局部环境以及能量代谢的正常进行起着重要作用。下图是常见的两种质子泵,相关叙述正确的是(  )
A.叶肉细胞中的类囊体膜和线粒体内膜可能分布有F型质子泵
B.生物膜上有质子泵体现了生物膜在结构上具有一定的流动性
C.核糖体膜上可能分布有V型质子泵
D.V型质子泵转运H+的方式为协助扩散
【答案】A
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、F型质子泵的特点是转运H+时伴随ATP合成。类囊体膜上的光反应能合成ATP(依赖H+顺浓度梯度运输的势能),线粒体内膜上的有氧呼吸第三阶段也能合成ATP(同样与H+跨膜运输相关),因此这两种膜上可能分布有F型质子泵,A符合题意;
B、质子泵是生物膜上转运H+的特异性蛋白质,其存在体现的是生物膜对物质的选择性透过(功能特性),而非结构上的流动性,B不符合题意;
C、核糖体是无膜结构的细胞器,不存在生物膜,因此不可能分布有V型质子泵,C不符合题意;
D、V型质子泵转运H+时需要水解ATP供能(图中显示伴随ATP水解),属于主动运输,而协助扩散不消耗能量,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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。
7.(2025高三上·清新月考)下图为生物膜系统和细胞器的相关图示,关于图中的说法不正确的是(  )
A.图1中C代表的细胞器是叶绿体,产生氧气的场所是其类囊体薄膜
B.图2中丙代表的细胞器是真核细胞和原核细胞共有的
C.图1中的①②两个过程体现了生物膜系统的统一性和流动性
D.图2中的甲就是图1中的E和F,图2中的乙就是图1中的C和D
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、图1中C为双层膜细胞器且参与生物膜系统,结合功能推测为叶绿体。光合作用产生氧气的场所是类囊体薄膜,A不符合题意;
B、图2中丙无膜结构但含核酸,应为核糖体。核糖体是真核细胞和原核细胞共有的唯一细胞器,B不符合题意;
C、图1中①②过程为内质网、高尔基体、细胞膜之间的膜成分转化(如囊泡运输),体现了生物膜系统结构上的统一性(成分和结构相似)和流动性(膜成分可融合),C不符合题意;
D、图2中甲是含核酸的具膜细胞器,对应图1中的C(叶绿体)和D(线粒体);图2中乙是不含核酸的具膜细胞器,对应图1中的E(内质网)和F(高尔基体)。该选项颠倒了甲、乙与图1中细胞器的对应关系,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜(叶绿体、线粒体、内质网、高尔基体等膜结构)。
具膜且含核酸的细胞器:叶绿体(C)、线粒体(D),对应图2中的甲。
具膜且不含核酸的细胞器:内质网(E)、高尔基体(F),对应图2中的乙。
无膜含核酸的细胞器:核糖体(丙),为原核与真核细胞共有。
膜成分的相互转化(如囊泡运输)是生物膜统一性和流动性的直接体现。
8.(2025高三上·清新月考)线粒体功能失调时,其内部的细胞色素C被释放到细胞质基质中,不仅直接影响水和大量能量的产生,还会导致细胞凋亡。线粒体自噬性降解可消除功能失调的线粒体对细胞的不良影响,同时缓解因O2堆积后产生的氧自由基对细胞的损伤。下列说法错误的是(  )
A.细胞色素C分布在线粒体内膜上
B.细胞色素C引发的细胞凋亡受到严格的基因调控
C.线粒体的自噬性降解与线粒体内部产生的水解酶有关
D.氧自由基可能通过诱发线粒体DNA突变对细胞造成损伤
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;细胞自噬
【解析】【解答】A、细胞色素C释放会影响水和大量能量的产生,而这一过程是有氧呼吸第三阶段(场所为线粒体内膜),因此细胞色素C分布在线粒体内膜上,A不符合题意;
B、细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡,细胞色素C引发的细胞凋亡同样受到严格的基因调控,B不符合题意;
C、线粒体的自噬性降解依赖溶酶体,溶酶体内含有多种水解酶,而非线粒体内部产生的水解酶,C符合题意;
D、氧自由基具有强氧化性,可能攻击线粒体DNA,诱发基因突变,进而对细胞造成损伤,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞色素C的功能与有氧呼吸第三阶段相关,可推断其分布位置。细胞凋亡的本质是基因调控的程序性死亡,不受具体诱发物质的影响。细胞自噬依赖溶酶体中的水解酶,线粒体自身不产生降解自身的水解酶。氧自由基的损伤机制包括攻击核酸、蛋白质等生物分子,可能导致DNA突变。
9.(2025高三上·清新月考) 植物受到低温胁迫,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,导致活性氧积累,膜透性增加。有学者对盆栽龙眼分别喷施赤霉素(GA3)和油菜素内酯(BR),低温条件培养一段时间,测定酶活性,结果如下表。叙述错误的是(  )
实验操作 过氧化物酶活性(U·mg-1·min-1FW) 超氧化物歧化酶活性(U·g-1·FW)
蒸馏水 8 348
GA3 208μM 3 285
BR 0.5μM 20 486
BR 1.0μM 26 441
A.低温处理时间、温度及龙眼树龄均属于该实验的无关变量
B.一定量的GA3可影响细胞代谢,增加细胞内的活性氧含量
C.一定量BR可通过提高相关酶活性降低低温对膜透性的影响
D.通过本实验可确定提高SOD活性和POD活性的BR最适剂量
【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、实验的自变量为是否用赤霉素(GA3)或油菜素内酯处理盆栽龙眼,低温处理时间、温度及龙眼树龄属于该实验的无关变量,A正确;
B、由表可知,一定量的GA3处理会导致过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,进而影响细胞代谢,进一步增加细胞内的活性氧含量,B正确;
C、由表可知,一定量BR可通过提高相关酶活性,降低活性氧积累,进而降低膜通透性,因而可以降低低温对膜透性的影响,C正确;
D、通过本实验不能确定提高SOD活性和POD活性的BR最适剂量,需多设置实验组数,缩小浓度梯度,D错误。
故答案为:D。
【分析】赤霉素:在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成,能促进细胞的伸长,促进细胞的分裂和分化,促进种子的萌发、开花和果实的发育。
10.(2025高三上·清新月考)龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”,有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线(单位: mmol cm-2 h-1)。下列叙述正确的是(  )
A.据图甲分析,温度为 30℃和40℃时,叶绿体消耗 CO2 的速率相等
B.40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树能正常生长
C.补充适量的矿质元素可能导致图乙中 D点右移
D.图乙中影响 C、D、E三点光合速率的主要环境因素不同
【答案】A
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、叶绿体消耗CO2的速率是总光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率。图甲中30℃时,净光合速率约为10、呼吸速率约为5,总光合速率为15;40℃时,净光合速率约为5、呼吸速率约为10,总光合速率也为15,二者相等,A不符合题意;
B、40℃时龙血树净光合速率与呼吸速率相等,若黑夜和白天时间相等,有机物积累量=(净光合速率×白天时间)-(呼吸速率×黑夜时间)=0,植物无法积累有机物,不能正常生长,B不符合题意;
C、补充适量矿质元素可能增强光合作用(如N、Mg是叶绿素组成成分),光补偿点(D点,净光合速率=0时的光照强度)会降低,即D点左移,而非右移,C不符合题意;
D、图乙中C、D、E三点处于光照强度逐渐增强的过程,光合速率随光照强度升高而上升,说明影响三者光合速率的主要环境因素均为光照强度,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】总光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系是解题关键,总光合速率需通过净光合速率(CO2吸收量)和呼吸速率(CO2产生量)相加得出。植物正常生长的前提是有机物积累量大于0,即净光合速率在白天的积累需超过黑夜的消耗。光补偿点是净光合速率为0的光照强度,矿质元素等营养条件改善可能降低光补偿点。分析光合速率的限制因素时,需看曲线变化趋势,若光合速率随某环境因素升高而上升,则该因素为主要限制因素。
11.(2025高三上·清新月考)下列关于细胞生命历程中的细胞分裂、分化、衰老和凋亡的叙述,正确的是(  )
A.所有的动物细胞都一直在进行有丝分裂
B.细胞分裂、分化、衰老和凋亡过程中,都发生了基因的选择性表达
C.细胞的衰老和凋亡使体内碎渣增多,不利于个体生长发育
D.在有丝分裂末期,细胞在赤道面上都会向内凹陷
【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;动、植物细胞有丝分裂的异同点;细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、高度分化的动物细胞(如神经细胞、肌肉细胞)不再进行有丝分裂,且动物细胞还可能进行无丝分裂(如蛙的红细胞)或减数分裂(生殖细胞),并非所有动物细胞都一直进行有丝分裂,A符合题意;
B、细胞分裂过程中会有特定基因表达以保障分裂顺利进行,细胞分化的本质是基因选择性表达,细胞衰老和凋亡也受特定基因调控,均存在基因的选择性表达,B不符合题意;
C、细胞衰老和凋亡是正常的生命历程,细胞凋亡能清除衰老、受损或异常细胞,细胞衰老可实现细胞的自然更新,均有利于个体生长发育,C符合题意;
D、动物细胞有丝分裂末期,细胞膜在赤道面位置向内凹陷;植物细胞末期不会凹陷,而是在赤道面形成细胞板,最终发育为细胞壁,D符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞的生命历程包括分裂、分化、衰老和凋亡,均受基因调控。细胞分裂有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种方式,高度分化的细胞通常不再分裂。基因选择性表达是细胞分化的核心,同时也贯穿于分裂、衰老和凋亡过程,确保细胞功能的特异性和生命活动的有序性。细胞衰老和凋亡对生物体具有积极意义,并非不利过程。动植物细胞有丝分裂末期的细胞质分裂方式不同,这与细胞结构(如细胞壁的有无)相关。
12.(2025高三上·清新月考)某生物兴趣小组在做观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验时,制作了如下曲线,A到F为一个完整的细胞周期,下列说法错误的是(  )
A.DE段形成的原因是着丝点分裂
B.在EF时间段中染色体的数量不变
C.CD段中,某条染色体的一对姐妹染色单体上的基因组成为Y和y,出现这种现象的原因是基因突变
D.AB段和CD段的核DNA数量比为1:2
【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、DE段染色体数量突然加倍,原因是有丝分裂后期着丝点分裂,姐妹染色单体分离,A不符合题意;
B、EF段对应有丝分裂末期,细胞缢裂或形成细胞板,最终一个细胞分裂为两个子细胞。E点染色体数量为4N(体细胞为2N),到F点时染色体数量恢复为2N,因此EF时间段中染色体数量会发生变化,B符合题意;
C、CD段包含G2期、前期和中期,此时染色体含姐妹染色单体,正常情况下姐妹染色单体基因相同。若出现Y和y,因有丝分裂无基因重组,且染色体结构变异不改变单个基因,故原因是基因突变,C不符合题意;
D、AB段为G1期,核DNA数量为2n;CD段DNA已完成复制(BC段为S期),核DNA数量为4n,因此AB段和CD段的核DNA数量比为1∶2,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】有丝分裂细胞周期各阶段的核心特征:
AB段(G1期):DNA未复制,核DNA=2n,染色体=2N。
BC段(S期):DNA复制,核DNA从2n→4n,染色体数量不变(2N)。
CD段(G2期+前、中期):核DNA=4n,染色体=2N(含姐妹染色单体)。
DE段(后期):着丝点分裂,染色体=4N,核DNA=4n。
EF段(末期):细胞分裂,染色体和核DNA均恢复为2N、2n。
13.(2025高三上·清新月考)光呼吸是植物利用光能,吸收O2并释放CO2的过程。研究者将四种酶基因(GLO、CAT、GCL、TSR)导入水稻叶绿体,创造了一条新的光呼吸代谢支路(GCGT支路),如图虚线所示。
据图分析,下列推测错误的是(  )
A.光呼吸时C5与O2的结合发生在线粒体内膜上
B.光呼吸可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环
C.GCGT支路有利于减少H2O2对叶绿体的损害
D.GCGT支路可以降低光呼吸从而提高光合效率
【答案】A
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】A、由图可知,光呼吸的GCGT支路全程发生在叶绿体中,C5与O2的结合是光呼吸的起始反应,应发生在叶绿体中,而非线粒体内膜,A符合题意;
B、GCGT支路中,光呼吸产生的甘油酸可转化为PGA(三碳化合物),PGA能直接进入卡尔文循环,实现部分碳的重新回收利用,B不符合题意;
C、原有光呼吸过程可能产生H2O2,而GCGT支路中存在CAT酶(过氧化氢酶),可将H2O2分解为H2O和O2,减少H2O2对叶绿体结构和功能的损害,C不符合题意;
D、光呼吸会消耗光合产物和能量,GCGT支路通过回收碳元素、减少能量浪费,降低了光呼吸的损耗,从而提高光合效率,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】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。
14.(2025高三上·清新月考)信号肽假说认为,翻译时,编码分泌蛋白的mRNA首先合成信号肽,信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP再通过与内质网上的SRP受体结合,将新生肽引导至内质网,肽链在内质网腔中继续合成并被初步加工,同时核糖体发生解聚,如图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.图中分泌蛋白的合成及在内质网中的初步加工只有ATP供能
B.过程③在信号肽酶的作用下肽链的信号肽被切除后即为成熟的分泌蛋白
C.若基因中编码信号肽的序列发生改变,可能导致内质网无法对多肽进行加工
D.信号肽借助信号识别颗粒将信息传至内质网膜上,体现了生物膜具有流动性
【答案】C
【知识点】细胞膜的功能;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、图中显示GTP参与了多肽进入内质网的加工过程,说明分泌蛋白的合成及内质网初步加工不仅有ATP供能,还需GTP供能,A不符合题意;
B、信号肽被切除后,肽链还需高尔基体进一步加工才能成为成熟的分泌蛋白,内质网的加工只是初步加工,B不符合题意;
C、信号肽是引导新生肽进入内质网的关键,若基因中编码信号肽的序列改变,可能导致信号肽无法正常合成,新生肽不能被引导至内质网,进而使内质网无法对多肽进行加工,C符合题意;
D、信号肽通过SRP与内质网上的受体结合传递信息,体现的是生物膜的信息交流功能,而非流动性,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分泌蛋白的合成与加工需多种能量物质参与,除ATP外,GTP也会参与内质网阶段的加工。信号肽的作用是介导新生肽进入内质网,其序列异常会影响多肽的转运和加工。分泌蛋白的成熟需经过内质网初步加工和高尔基体进一步加工,信号肽切除仅为其中一步。生物膜的信息交流功能体现在受体与信号分子的识别结合,而流动性多体现在膜的融合等过程中。
15.(2025高三上·清新月考)下图为水稻糊粉层细胞中G蛋白合成和运输模式图,字母表示细胞结构,数字表示运输途径。研究发现,正常水稻糊粉层细胞的储藏型液泡合成并储存淀粉,其胚乳正常;gpa3基因突变的水稻糊粉层细胞因 G 蛋白结构异常而错误运输,通过与细胞膜融合定位至细胞壁,最终导致其储藏型液泡缺陷,不能正常合成并储存淀粉,其胚乳萎缩,粒重下降30%。下列说法不正确的是(  )
A.胚乳萎缩水稻的糊粉层细胞壁上可积累结构异常的G蛋白
B.可以用 8O代替3H标记研究②途径中淀粉的运输过程
C.G蛋白的合成起始于游离的核糖体,B结构起运输枢纽作用
D.含有G蛋白的囊泡与细胞膜、液泡前体融合,体现了细胞间的信息交流
【答案】D
【知识点】细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、gpa3基因突变导致G蛋白结构异常,错误运输后与细胞膜融合定位至细胞壁,因此胚乳萎缩水稻的糊粉层细胞壁上会积累该异常G蛋白,A不符合题意;
B、淀粉的组成元素是C、H、O,其单体为葡萄糖,可用18O标记葡萄糖,追踪②途径中淀粉的运输过程,替代3H标记(同样能追踪物质去向),B不符合题意;
C、G蛋白是分泌型或膜相关蛋白,合成起始于游离核糖体,随后核糖体附着到内质网(A)继续合成;B为高尔基体,是细胞内物质运输的枢纽,负责对蛋白质进行加工、分类和转运,C不符合题意;
D、含有G蛋白的囊泡与细胞膜、液泡前体融合,体现的是生物膜的流动性,且该过程发生在细胞内,属于细胞内的物质转运,并非“细胞间的信息交流”,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】G蛋白的合成运输路径遵循分泌蛋白合成规律:游离核糖体起始合成→粗面内质网(A)加工→囊泡运输→高尔基体(B)分类转运→囊泡与目标膜(液泡前体膜或细胞膜)融合。
16.(2025高三上·清新月考)基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C.TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
【答案】D
【知识点】衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;基因的表达综合
【解析】【解答】A、细胞衰老和细胞凋亡均由基因调控,受遗传信息的控制,是细胞正常的生命历程,A不符合题意;
B、siRNA干扰TRPM7基因后,TRPM7表达量下降,Bax基因表达量上升,细胞凋亡率增加,推测TRPM7基因可能通过抑制Bax基因表达来抑制细胞凋亡,B不符合题意;
C、siRNA干扰TRPM7基因后,Bcl-2基因表达量下降,细胞凋亡率增加,而Bcl-2基因抑制细胞凋亡,推测TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因表达来抑制细胞凋亡,C不符合题意;
D、由实验结果可知,抑制TRPM7基因表达能提高细胞凋亡率,若要治疗癌症,应抑制癌细胞中TRPM7基因的表达,而非促进,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】细胞凋亡受基因调控,Bax基因促进凋亡,Bcl-2基因抑制凋亡。通过siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达后,Bax基因表达量上升、Bcl-2基因表达量下降,细胞凋亡率增加,说明TRPM7基因可能通过调控这两个基因的表达来抑制细胞凋亡。癌症治疗的关键是促进癌细胞凋亡,因此需抑制癌细胞中TRPM7基因的表达,而非促进。
17.(2025高三上·清新月考)缺镁是导致龙眼叶片黄化的主要原因。为探究缺镁对龙眼光合作用的影响,研究人员做了相关研究,结果如图1和图2。
回答下列问题:
(1)缺镁导致净光合速率下降的原因是缺镁会导致叶绿体   上的叶绿素含量下降,影响光反应   的产生,进而影响暗反应;另一方面,根据图1可知,龙眼缺镁会导致   ,从而影响净光合速率。
(2)CO2从气孔进入细胞间,主要通过   方式进入叶肉细胞叶绿体基质中与C5结合产生C3,这一反应过程称为   。根据图2数据,缺镁组净光合速率下降的主要原因并不是气孔相对开度,阐述你的依据是   。
(3)为了进一步研究龙眼缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响,研究人员进行了相关实验,简要写出研究思路   。
【答案】(1)类囊体;ATP和NADPH;呼吸速率增强
(2)自由扩散;CO2的固定;缺酶组气孔相对开度降低,细胞间CO2浓度增加并且高于对照组,表明缺镁导致净光合速率下降并不是气孔相对开度。
(3)利用无水乙醇提取对照组和缺镁组的叶绿素,然后利用纸层析法进行分离,通过比较叶绿素a和叶绿素b的条带宽窄来确定缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;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)缺镁会导致叶绿体类囊体上的叶绿素含量下降,影响光反应阶段NADPH和ATP的合成,进而影响暗反应;根据图1所示,龙眼缺镁会导致呼吸速率增强,进而导致净光合速率下降。
(2)CO2从气孔进入细胞间,然后主要通过自由扩散的方式进入叶绿体基质,与C5结合产生C3,即CO2的固定。另外根据图2所示,缺酶组气孔相对开度降低,并且细胞间CO2浓度增加并且高于对照组,表明缺镁导致净光合速率下降并不是气孔相对开度。
(3)为了进一步研究龙眼缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响,我们可以利用叶绿素的提取和分离实验的原理进行:利用无水乙醇提取对照组和缺镁组的叶绿素,然后利用纸层析法进行分离,通过比较叶绿素a和叶绿素b的条带宽窄来确定缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响。
【分析】色素提取与分离
①提取:叶绿体中的色素不溶于水,溶于有机溶剂,因此一般用无水乙醇进行提取,如果没有无水乙醇,也可以用95%的乙醇代替,但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分;
②分离:一般采用纸层析法对色素进行分离,原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,扩散速度越快,说明其溶解度越大,就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中,通常需要加入二氧化硅,使其充分研磨;加入碳酸钙,防止色素被破坏。
(1)缺镁会导致叶绿体类囊体上的叶绿素含量下降,影响光反应阶段NADPH和ATP的合成,进而影响暗反应;根据图1所示,龙眼缺镁会导致呼吸速率增强,进而导致净光合速率下降。
(2)CO2从气孔进入细胞间,然后主要通过自由扩散的方式进入叶绿体基质,与C5结合产生C3,即CO2的固定。另外根据图2所示,缺酶组气孔相对开度降低,并且细胞间CO2浓度增加并且高于对照组,表明缺镁导致净光合速率下降并不是气孔相对开度。
(3)为了进一步研究龙眼缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响,我们可以利用叶绿素的提取和分离实验的原理进行:利用无水乙醇提取对照组和缺镁组的叶绿素,然后利用纸层析法进行分离,通过比较叶绿素a和叶绿素b的条带宽窄来确定缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响。
18.(2025高三上·清新月考)视网膜色素变性(RP)是一类视网膜功能退化的遗传病。目前已经发现有多达20个基因的100多个突变位点与RP有关。下图是两个单基因突变引起的RP患者的部分家系图。
请回答下列问题:
(1)有多达20个基因的100多个突变位点与RP有关,这体现了基因突变具有   的特点。
(2)甲家族中RP的遗传方式为   ;乙家族中RP的遗传方式最可能是伴X染色体隐性遗传,得出此结论的依据是   。
(3)已知位于X染色体上的RP2基因是导致RP的主要致病基因之一,为研究家系乙的患病原因是否与RP2基因有关,研究人员做了如下检测:在获得家系成员知情同意后,采集该家系成员的外周血,分别提取不同家族成员的基因组 DNA,以其作为模板,根据   设计引物进行 PCR扩增,对不同成员的PCR产物测序。测序结果如下。由此可初步判断,家系乙的RP发生   (是/否)与RP2基因突变有关。
(4)传统的治疗不能阻止和逆转视网膜的损害。结合上述信息,请为乙家族提出一个基因治疗RP的新思路:   。
【答案】(1)不定向性和随机性
(2)常染色体显性遗传病;乙家系中Ⅲ-9的父母正常,可知该病为隐性遗传病,又因为Ⅰ-1和Ⅰ-2的后代中儿子都患病,女儿都没病,男女患病比例严重失衡
(3)RP2基因的碱基序列;是
(4)通过基因沉默/ 敲除手段抑制突变基因有害表达,或者利用病毒载体导入健康的基因片段(意思合理即可)
【知识点】伴性遗传;基因突变的特点及意义;PCR技术的基本操作和应用;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)基因突变的随机性体现在突变可发生在不同基因上,不定向性体现在同一基因可出现多个突变位点。RP与20个基因的100多个突变位点相关,既体现了突变发生基因的随机性,也体现了单个基因突变方向的不定向性。
(2)甲家族中患病父母生育了正常儿子,符合“有中生无”的显性遗传特征,且男性患者的母亲正常,排除伴X显性遗传,故为常染色体显性遗传病。乙家族中正常父母生育患病子女,符合“无中生有”的隐性遗传特征,且后代中儿子均患病、女儿均正常,男女患病比例差异显著,符合伴X染色体隐性遗传的性别关联特点。
(3)PCR技术中,引物需根据目的基因的碱基序列设计,才能特异性扩增目标基因(此处为RP2基因)。结合测序结果,乙家族患病成员的RP2基因存在特定碱基对替换,而正常成员无该突变,说明家族乙的RP与RP2基因突变有关。
(4)基因治疗的核心思路是修复或纠正异常基因的功能。针对乙家族伴X隐性遗传的特点,可通过基因沉默或敲除技术抑制突变RP2基因的有害表达,也可利用病毒载体等工具,将健康的RP2基因片段导入视网膜细胞,替代突变基因发挥功能,从而阻止或逆转视网膜损害。
【分析】(1)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
(2)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。
(3)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。
(1)根据题意分析,RP的遗传与多达20个基因的100多个突变位点有关,说明基因突变具有不定向性和随机性两个特点有关;
(2)甲家系中父母患病,有一个儿子正常,说明该病为显性遗传病,又因为甲Ⅲ-1为男性且为患者,而其母亲正常,说明该病为常染色体显性遗传病;乙家系中Ⅲ-9的父母正常,可知该病为隐性遗传病,又因为Ⅰ-1和Ⅰ-2的后代中儿子都患病,女儿都没病,故乙家族中RP的遗传方式最可能是伴X染色体隐性遗传;
(3)PCR扩增设计引物需要根据目的基因来设计,结合题干也就是RP2基因的序列,已知位于X染色体上的RP2基因是导致RP的主要致病基因之一,对不同成员的PCR产物测序,测序结果如图,Ⅰ-1作为母亲存在两条X染色体,一条X染色体为正常情况,另一条X染色体携带致病基因,Ⅰ-2作为父亲不患病,X染色体为正常情况,Ⅱ-5,8,9都患病,都是男性,其X染色体都携带致病基因,结合测序结果的图,RP2基因在358位置上发生了碱基对的替换,家系乙的RP发生与RP2基因突变有关;
(4)传统的治疗不能阻止和逆转视网膜的损害,基因治疗RP的新思路可以抑制突变基因有害表达,或者导入健康的基因片段,大体做法是通过基因沉默/ 敲除手段抑制突变基因有害表达,或者利用病毒载体向视网膜细胞导入健康的基因片段,从而争取达到治疗效果。
19.(2025高三上·清新月考)细胞分裂素(CK)参与调节植物对食草昆虫的防御反应。为研究其机理,科研人员以番茄为研究对象、斜纹夜蛾为危害昆虫,研究外施CK或CK信号缺陷对番茄防御斜纹夜蛾的影响;虫害对番茄CK代谢的改变及CK 葡萄糖基化修饰对番茄抗虫性的影响。部分结果见图。
请回答下列问题:
(1)细胞分裂素的合成部位主要是   ,在促进细胞分裂方面,与   表现为协同作用。
(2)用含BAP(细胞分裂素类似物)的水溶液喷施野生型番茄幼苗24h后,接种斜纹夜蛾幼虫,48h后记录斜纹夜蛾幼虫的体重增量,实验结果见图1.对照组的处理为   ,由此可得出的结论是   。
(3)已知SlHK2、SlHK3、SlHK4均为番茄内的细胞分裂素受体基因。研究人员以野生型和SIHK4基因缺失突变体番茄为材料,设计并开展实验,结果如图2.此实验的目的是探究SlHK4是否参与了内源细胞分裂素调节番茄抗斜纹夜蛾过程中的   。
(4)糖基化失活是植物维持CK稳态的重要调节方式。葡萄糖基转移酶(UGT)可催化有活性的细胞分裂素(tZ)转变为非活性形式(tZOG),请设计实验验证虫害对番茄CK活性的改变与糖基化修饰有关。写出你的实验思路:   。
【答案】(1)根尖;生长素
(2)用等量的清水喷洒野生型番茄幼苗24h后,接种斜纹夜蛾幼虫,48h后记录斜纹夜蛾幼虫的体重增量;细胞分裂素可降低番茄对斜纹夜蛾幼虫的防御反应
(3)信号传导(信息传递)
(4)取生长状况相同的野生型番茄,随机均分为两组,一组进行抗虫接种实验,一组不做处理,一段时间后,检测两组番茄中葡萄糖基转移酶的含量以及tZ和tZOG的含量
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】(1)细胞分裂素的合成部位主要集中在根尖。生长素与细胞分裂素在促进细胞分裂方面功能互补,生长素侧重促进细胞核分裂,细胞分裂素侧重促进细胞质分裂,二者表现为协同作用。
(2)实验的自变量是是否喷施BAP(细胞分裂素类似物),对照组需遵循单一变量原则,处理为用等量清水喷洒野生型番茄幼苗,其余条件与实验组一致。由图1结果可知,喷施BAP的实验组中斜纹夜蛾幼虫体重增量更大,说明番茄对幼虫的防御能力下降,因此可得出细胞分裂素能降低番茄对斜纹夜蛾幼虫的防御反应的结论。
(3)SlHK4是细胞分裂素受体基因,受体的功能是接收信号并参与信号传导。实验对比野生型和SlHK4基因缺失突变体的抗虫性,目的是探究SlHK4是否参与内源细胞分裂素调节番茄抗斜纹夜蛾过程中的信号传导(信息传递)。
(4)实验的核心是验证虫害对CK活性的影响与糖基化修饰相关,自变量为是否遭受虫害,因变量为葡萄糖基转移酶(UGT)含量、活性CK(tZ)含量和非活性CK(tZOG)含量。需选取生长状况一致的野生型番茄分组,一组进行虫害接种,另一组作为对照,一段时间后检测三组指标,通过对比分析糖基化修饰与CK活性的关联。
【分析】(1)细胞分裂素的合成部位主要是根尖。主要作用使促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
(2)这些由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,称为植物生长调节剂。植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,在农林园艺生产上得到广泛的应用。
(1)细胞分裂素的合成部位主要是根尖,在促进细胞分裂方面,生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,因此,二者在促进细胞分裂方面,具有协同作用。
(2)实验组用含BAP(细胞分裂素类似物)的水溶液喷施野生型番茄幼苗,则对照组应喷施等量清水,即对照组的处理为:用等量的清水喷洒野生型番茄幼苗24h后,接种斜纹夜蛾幼虫;由图1可知,施加BAP后,幼虫体重增量大于对照组,因此说明了细胞分裂素可降低番茄对斜纹夜蛾幼虫的防御反应。
(3)由图2可知,突变体番茄对斜纹夜蛾幼虫的防御功能低于野生型,此实验的目的是SlHK4是否参与了内源细胞分裂素调节番茄抗斜纹夜蛾的信号传导(或信息传递)过程。
(4)依据题干信息可知,实验的目的是验证虫害对番茄CK活性的改变与糖基化修饰有关,所以自变量为是否进行抗虫接种实验,因变量为UGT的含量及tZ和tZOG的含量,因此实验设计思路为:取生长状况相同的野生型番茄(无关变量),随机均分为两组,一组进行抗虫接种实验,一组不做处理,一段时间后,检测两组番茄中葡萄糖基转移酶的含量以及tZ和tZOG的含量。
20.(2025高三上·清新月考)林窗是指森林群落中老龄树死亡或偶然因素导致成熟阶段的优势物种死亡,从而在林冠层形成空隙的现象。科研人员对多年生马尾松人工林进行团状采伐,形成小型林窗(100 225m2)、中型林窗((625 900m2)和大型林窗((1225 1600m2),每个类型林窗9个,以未采伐的马尾松人工纯林作为对照,测定了不同林窗中不同土层的土壤动物类群数目,结果如下图。请回答:
(1)在进行这类研究时,常采用   法对土壤小动物进行采集、调查,原因是   。
(2)对马尾松人工林进行采伐后,不同土层土壤动物的种类有显著的差异,体现了群落的   结构。群落内各种生物占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境之间   的结果。
(3)长期过度的纯林化经营,致使马尾松人工林病虫害频发。结合上图数据进行分析,推测其原因可能是   。由此可见,进行生态工程建设时,要遵循自然生态系统的规律,各组分之间要有合适的比例,通过改变和优化结构,从而达到改善系统功能的目的,这体现了生态工程所遵循的   原理。
(4)为促进马尾松人工林稳定持续发展,根据本实验结果可采取的措施是   。
【答案】(1)取样器取样;许多土壤小动物活动能力强、身体微小,不适于用样方法或标志重捕法进行调查
(2)垂直;协同进化
(3)纯林土壤动物类群数目较少,生态系统营养结构简单,自我调节能力弱;系统学和工程学
(4)适当进行林窗采伐,形成中型(625~900m2)林窗
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;群落的结构;土壤中动物类群丰富度的研究;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)调查土壤小动物常用取样器取样法。因为大多数土壤小动物身体微小,且活动能力强,无法用样方法(适用于植物或活动能力弱的动物)或标志重捕法(适用于活动能力强、活动范围大的动物)进行有效调查,取样器取样法能更全面地采集土壤小动物,反映其类群情况。
(2)不同土层土壤动物种类存在差异,是群落在垂直方向上的分层体现,属于群落的垂直结构。群落中各生物占据相对稳定的生态位,是物种之间(如种间竞争、捕食)以及生物与环境之间长期相互影响、相互作用,即协同进化的结果。
(3)结合图示数据,未采伐的纯林土壤动物类群数目最少,导致生态系统营养结构简单,自我调节能力弱,抵抗病虫害的能力差,因此长期纯林化经营易引发病虫害。生态工程中通过优化系统组分比例、改善结构来提升功能,体现了系统学和工程学原理,该原理强调系统内部结构的合理性对功能的影响。
(4)实验结果显示,中型林窗(625~900m2)中土壤动物类群数目较多,生态系统稳定性更高。因此,为促进马尾松人工林持续发展,可采取适当进行林窗采伐,形成中型林窗的措施,以增加土壤动物多样性,优化生态系统结构。
【分析】(1)许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法进行调查。在进行这类研究时,常用取样器取样的方法进行采集、调查,即用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,通过调查样本中小动物的种类来推测某一区域内土壤动物的物种数目。
(2)在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
(3)生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
(4)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。
(1)在进行这类研究时,常采用取样器取样法对土壤小动物进行采集、调查,因为许多土壤小动物活动能力强、身体微小,不适于用样方法或标志重捕法进行调查,而取样器取样法可以采集到种类丰富的土壤小动物,能较好地反映土壤小动物的种类和数量情况;
(2)对马尾松人工林进行采伐后,不同土层土壤动物的种类有显著的差异,体现了群落的垂直结构。垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象,不同土层就属于垂直方向的分层;群落内各种生物占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境之间协同进化的结果;
(3)图中可以看出,纯林与林窗相比,土壤动物类群数目较少。长期过度的纯林化经营,致使马尾松人工林病虫害频发,原因可能是纯林土壤动物类群数目较少,生态系统的营养结构简单,自我调节能力弱,抵抗外界干扰的能力较差,一旦有病虫害发生容易大面积爆发。由此可见,进行生态工程建设时,要遵循自然生态系统的规律,各组分之间要有合适的比例,通过改变和优化结构,从而达到改善系统功能的目的,这体现了生态工程所遵循的系统学和工程学原理。该原理强调系统内部不同组分之间要有合理的结构和比例关系,才能保证系统的稳定和功能发挥;
(4)为促进马尾松人工林稳定持续发展,根据本实验结果可采取的措施是适当进行林窗采伐(合理即可)。因为从实验结果来看,林窗内土壤动物类群数目相对较多,适当采伐形成中型(625~900m2)林窗,可以提高生态系统的生物多样性等,从而促进马尾松人工林的稳定发展。
21.(2025高三上·清新月考)柑橘树生长过程中易受某种革兰氏阴性菌感染,严重危害柑橘产量。科研人员将M基因转入柑橘中,该基因控制合成的酶可抑制该种革兰氏阴性菌的生长与繁殖。如图是培育转基因柑橘的过程示意图,已知限制酶HindⅢ、BamHⅠ、SalⅠ的识别序列及切割位点分别为5'-A↓AGCTT-3' 、5'-G↓GATCC-3'、5-G↓TCGAC-3'。请回答下列问题:
(1)构建的基因表达载体,除了含有目的基因外,还必须含有   (回答2点)等。据图分析,在基因表达载体构建过程中,应使用   对M基因和质粒进行切割,原因是   。
(2)利用 PCR 技术克隆M基因时,应选择下图中的引物   (填序号),引物的作用是   。
(3)将图中农杆菌先后置于含   的培养基中培养,从而筛选出含重组质粒的农杆菌。为检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染,在个体生物学水平上,操作方法是   。
(4)图中由柑橘细胞培育成转基因柑橘幼苗采用了   技术,该技术的原理是   。
【答案】(1)标记基因、启动子、终止子、复制原点;SalⅠ和HindⅢ;切割后的目的基因完整,且可以防止目的基因和质粒自身环化及反向连接
(2)2和3;使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
(3)氨苄青霉素、四环素;对柑橘幼苗接种该种革兰氏阴性菌,观察幼苗生长情况
(4)植物组织培养;植物细胞全能性
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);植物细胞工程的应用
【解析】【解答】(1)除目的基因外,还必须含有标记基因、启动子、终止子、复制原点(任答2点即可)。应使用SalⅠ和HindⅢ对M基因和质粒进行切割。用BamHⅠ切割会破坏目的基因(M基因),而SalⅠ和HindⅢ切割可保证目的基因完整;同时二者切割产生不同黏性末端,能防止目的基因和质粒自身环化,以及目的基因反向连接到质粒上。
(2)应选择2和3。DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链,引物需与模板链的3'端互补结合,结合子链延伸方向(5'→3'),引物2和3可特异性扩增M基因。使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,启动DNA子链的合成。
(3)需将农杆菌先后置于含氨苄青霉素、四环素的培养基中培养。原理:SalⅠ和HindⅢ切割会破坏质粒的四环素抗性基因,重组质粒仅保留氨苄青霉素抗性基因;含重组质粒的农杆菌可在氨苄青霉素培养基存活,但在四环素培养基中死亡,据此筛选。对转基因柑橘幼苗接种该种革兰氏阴性菌,观察幼苗的生长情况。若幼苗能正常生长,说明其可抵抗该细菌感染;若生长受抑制或发病,则说明抗性未形成。
(4)由柑橘细胞培育成幼苗采用了植物组织培养技术。基于植物细胞全能性,即已分化的柑橘细胞仍具有发育成完整植株的全部遗传信息。
【分析】转基因柑橘培育的核心流程:基因表达载体构建(需选择合适限制酶避免破坏目的基因)→农杆菌转化法导入目的基因(通过双抗生素筛选含重组质粒的农杆菌)→植物组织培养获得完整植株(依赖细胞全能性)→个体水平检测抗性。PCR技术中,引物的选择需匹配子链延伸方向和模板链序列,是目的基因扩增的关键。
(1)基因表达载体必须包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等;据图分析,用限制酶BamHⅠ会破坏M基因,且为了防止目的基因和载体自身环化以及反向连接,应使用SalⅠ和HindⅢ对M基因和质粒进行切割。
(2)根据子链延伸方向为5'→3',引物需要与模板的3'端结合,可判断出扩增M基因应选择引物2和引物3;引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
(3)用限制酶SalⅠ和HindⅢ对质粒进行切割时,破坏了抗四环素基因,在重组质粒上只有抗氨苄青霉素基因,因此应先将农杆菌置于含氨苄青霉素的培养基中培养,此时导入空质粒和重组质粒的农杆菌均可存活,再将存活的农杆菌接种于含四环素的培养基中,此时导入重组质粒的农杆菌由于没有四环素抗性而死亡,从原来含氨苄青霉素的培养基中原位置可筛选出含重组质粒的农杆菌;在个体生物学水平上,通过对柑橘幼苗接种该种革兰氏阴性菌,观察幼苗生长情况,可以检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染。
(4)由柑橘细胞培育成转基因柑橘幼苗采用了植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞的全能性。
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