【精品解析】广东省揭阳市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题

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【精品解析】广东省揭阳市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题

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广东省揭阳市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.流感病毒和肺炎支原体都会使人患肺炎。下列关于这两种微生物的叙述,正确的是(  )
A.流感病毒和宿主细胞的遗传物质所含有的核苷酸是相同的
B.流感病毒侵染宿主细胞的过程没有体现细胞间的信息交流
C.肺炎支原体与酵母菌在细胞结构上的根本区别是肺炎支原体没有细胞壁
D.流感病毒和肺炎支原体都没有生物膜,都必须寄生在活细胞中才能生存
2.如图为中心法则示意图。已知红霉素是一种常用的抗生素,其能与核糖体结合从而抑制细菌蛋白质的合成。下列相关叙述错误的是(  )
A.红霉素通过干扰细菌的③过程起到抑菌的效果
B.某些病毒可通过④→②→③过程来合成蛋白质
C.红霉素会使细菌发生基因突变而具有耐药性
D.有丝分裂前的间期会发生①②③过程
3.使用无针注射器注射胰岛素能在有效控制血糖的同时减少注射疼痛和恐惧,从而使糖尿病患者更积极主动地配合治疗。无针注射器利用高压射流原理使胰岛素穿透皮肤表层到达皮下,胰岛素首先到达的是(  )
A.组织液 B.淋巴液 C.血浆 D.细胞质
4.胆囊收缩素(CCK)是主要由下丘脑中某些神经元释放的肽类神经递质,可作用于食欲调节中枢,使机体产生饱腹感,抑制进食行为。下列叙述错误的是(  )
A.CCK释放到突触间隙的过程需要细胞提供能量
B.CCK分泌后使机体产生饱腹感的过程不属于反射
C.CCK的合成和分泌过程出现障碍可能会导致体重上升
D.CCK与相关受体结合后会进入突触后膜内发挥作用
5.下列关于植物生长调节剂的说法,正确的是(  )
A.生长素类植物生长调节剂可以用于除草,但可能会对生物多样性造成影响
B.植物生长调节剂是由人工合成的,促进植物生长、发育的化学物质
C.植物生长调节剂的分子结构和生理效应与植物激素相同
D.儿童食用乙烯利催熟的香蕉会导致性早熟
6.下列有关“培养液中酵母菌种群数量的变化”的探究的叙述,错误的是(  )
A.实验中不同培养时间形成前后自身对照
B.实验中可使用台盼蓝染液来统计活酵母菌数量
C.计数时应先在血细胞计数板上滴加培养液再盖上盖玻片
D.若血细胞计数板小方格内酵母菌数量过多,可将培养液稀释后再重新取样、计数
7.微生物广泛存在于生物界中。下列关于土壤微生物的叙述,正确的是(  )
A.土壤微生物只通过微生物的分解作用参与生态系统的物质循环
B.土壤中的某些原生动物会捕食细菌,在食物链中属于消费者
C.秸秆中的化学能经土壤微生物作用后能被农作物吸收利用
D.与豆科植物共生的根瘤菌能进行固氮作用,属于自养生物
8.下表为某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的主要原因及其比例。下列有关叙述正确的是(  )
原因 比例/%
哺乳动物 鸟类
偷猎 31 20
栖息地丧失 32 60
生物入侵 17 12
A.外来物种的引入会导致本地物种灭绝,使生物多样性丧失
B.若在该地大力发展旅游业,体现了生物多样性的间接价值
C.哺乳动物生存受到威胁的主要原因是栖息地丧失和偷猎
D.禁止一切开发和利用是保护该地生物多样性的最有效措施
9.下列关于传统发酵技术的叙述,正确的是(  )
A.“酿酒不成反成醋”可能是醋酸菌大量繁殖产生醋酸所致
B.发酵过程中为防止杂菌污染,器具、原料等均需严格灭菌
C.腐乳发酵以毛霉为单一菌种,以固体发酵及半固体发酵为主
D.制作泡菜时,加入陈泡菜水是为了接种醋酸菌
10.科研人员欲从黄粉虫肠道内分离出能降解塑料(聚乙烯)的细菌,提取其肠内容物后进行培养,再通过平板划线的方法接种于以聚乙烯为唯一碳源的培养基上,获得目的菌株。下列叙述正确的是(  )
A.该培养基从功能来看属于鉴别培养基
B.该细菌的遗传物质主要分布在细胞核内的染色体上
C.据图分析,接种环至少需要灼烧灭菌5次
D.培养时需在培养基表面喷洒抗生素防止污染
11.人工种子是将植物离体培养产生的体细胞胚(胚状体)等包埋在含有营养和保护功能的物质和结构中制成的,在农业生产中具有广泛的应用前景。下列关于人工种子的叙述,错误的是(  )
A.人工种子的规模化生产不受季节、气候和地域的限制,可提高繁殖效率
B.人工种子中的胚状体可由植物茎尖组织经脱分化、再分化获得
C.添加植物激素可调节人工种子的生长、发育过程
D.与天然种子相比,人工种子的变异概率高
12.以基因工程为代表的生物技术革命给人类带来了巨大收益和无限愿景,同时也带来了安全和伦理问题。下列说法错误的是(  )
A.转基因作物可能因花粉传播等造成“基因污染”
B.转入目的基因后形成新物种,缺乏对环境的适应能力
C.生物武器具有致病能力强、作用范围广等特点,应严格禁止
D.生殖性克隆可能会破坏人类的基因多样性,不利于人类的生存和进化
13.某伴性遗传病的系谱图如下。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列推断错误的是(  )
A.该病是伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅳ-5的致病基因最可能来源于I-2
C.Ⅲ-3、Ⅲ-4再生一个男孩,患病的概率为1/4
D.Ⅲ-7生育前应进行遗传咨询和产前诊断
14.病毒入侵肝时,肝巨噬细胞快速活化,进而引起一系列免疫反应,部分过程示意图如下。下列叙述错误的是(  )
A.肝巨噬细胞能够加工处理病毒抗原与细胞内的溶酶体有关
B.细胞2能促进细胞1和细胞4的分裂、分化
C.细胞3分泌的物质Y和细胞4均可直接清除内环境中的病毒
D.病毒被清除后,活化的细胞4的功能将受到抑制
15.化感作用指植物通过分泌化学物质对其他植物产生影响。制备入侵植物微甘菊及本地物种葛藤和鸡矢藤的叶片水提液(供体),分别处理三种植物幼苗(受体),然后计算化感作用效应指数R(R=处理组干重/空白对照组干重-1)。下列叙述错误的是(  )
A.入侵植物微甘菊在空间分布上更易聚集在一起
B.葛藤对鸡矢藤的化感作用可降低群落中植物的竞争压力
C.植物产生脱落酸抑制种子萌发属于化感作用
D.化感作用存在于植物种间和种内,是引起群落演替的因素之一
16.某夫妇因输卵管堵塞采用试管婴儿技术助孕,下图是试管婴儿技术的主要流程图。下列相关分析正确的是(  )
A.女方口服促性腺激素,促进多个卵泡同时发育,增加取卵数量
B.将受精卵置于CO2培养箱中培养,CO2可维持培养液的pH稳定
C.可取囊胚的内细胞团,通过基因检测或染色体检测进行遗传病筛查
D.胚胎移植到女方子宫内后需使用免疫抑制剂以减弱免疫排斥反应
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17.水稻是我国重要的粮食作物之一,为提高其产量和品质,科学家开展了多项研究,发现某地区缺镁是导致水稻叶片黄化、减产的主要原因。为进一步探究缺镁对水稻光合作用的影响,研究人员做了相关实验,结果如图1和图2。分析回答下列问题:
(1)为进一步研究高温条件下水稻叶片中的叶绿素是否被破坏,科研人员提取了上述缺镁水稻叶片中的光合色素,采用   法对其进行分离,并比较相应色素带的宽度。本实验中的净光合速率除用CO2的吸收速率表示外,还可用   (答一点)等表示。
(2)缺镁导致水稻产量下降的原因是一方面缺镁会导致叶绿体   上的叶绿素含量下降,影响光反应阶段   的产生,进而影响暗反应;另一方面,根据图1可知,水稻缺镁还会导致   ,从而影响净光合速率。
(3)根据图2数据判断,缺镁组净光合速率下降的主要原因并不是气孔相对开度降低,理由是   。
18.家兔的毛色由常染色体上的两对等位基因控制,其中基因C控制合成黑色素,另一对等位基因中的显性基因D决定黑色素在皮毛中的分布,没有基因D的家兔的毛色为黑色。多对基因型相同的亲本灰色雌兔与白色雄兔杂交,得到的F1全为灰色兔,这些灰色兔自由交配,F2中灰色兔:黑色兔:白色兔=9:3:4。回答下列问题:
(1)控制毛色的基因C/c和D/d的遗传遵循   定律,判断的依据是   。
(2)亲本灰色雌兔的基因型是   ,F2灰色兔中杂合子的比例为   。
(3)现有纯合的灰色雌兔、黑色雌兔,设计实验判断F2中一只白色雄兔的基因型,要求写出实验思路并预期实验结果及结论。
实验思路:   。
预期实验结果及结论:   。
19.重症肌无力(MG)是一种由神经—肌肉接头的传递功能障碍引起的自身免疫病。糖皮质激素(GC)具有免疫抑制作用,是临床治疗MG的常用药物之一,正常机体调节GC分泌的途径如下图所示。请回答下列问题:
注:“+”表示促进,“-”表示抑制。
(1)患者体内会产生针对神经—肌肉接头处突触后膜上乙酰胆碱受体(AChR)的抗体,这些抗体与AChR结合后,会阻碍乙酰胆碱与AChR的正常结合,导致神经信号传递受阻,肌肉无法正常收缩,这体现了免疫系统的   功能失调。
(2)据图分析可知,GC分泌的调节过程中存在   和   两大机制,前者可以放大激素的调节效应,有利于精细调控,后者对机体维持稳态有重要意义。MG患者   (填“能”或“不能”)长期使用GC,原因是   。
(3)从免疫学角度分析,糖皮质激素能够缓解MG症状的原因是   。
20.“稻萍鱼螺”生态农业是一种生态友好型的农业模式,该模式中水稻作为挺水植物扎根土壤,红萍(水生蕨类)与固氮蓝细菌共生能固定空气中的氮气,鱼以红萍、浮游生物为食,田螺以水体中的浮游生物和有机碎屑为食,鱼和田螺的粪便经微生物分解后可作为水稻的天然肥料。请回答下列问题:
(1)田螺在生态系统的组成成分中属于   ,其代谢活动对生态系统的   (填功能)具有促进作用。
(2)与传统稻田相比,“稻萍鱼螺”模式中水稻的虫害发生率显著降低。从生态系统的角度分析,主要原因是引入鱼和螺后,增加了物种数量,使   更加复杂,生态系统的   能力增强,能更好地抵抗害虫侵害。
(3)该模式下的土壤氮元素含量明显高于传统稻田,主要原因是   (答两点)。
(4)若因市场需求增加田螺养殖密度,导致水体中N、P等营养元素浓度过高引发藻类爆发,请从生态工程原理和生态系统功能角度,提出两条针对性调控措施:   。
21.苦荞含有的黄酮类化合物具有降血糖、降血脂等功效。CHS是合成黄酮类化合物的关键酶。把修饰后的CHS基因导入苦荞细胞中,培育高产黄酮苦荞品系。据图回答下列问题:
(1)重组Ti质粒中卡那霉素抗性基因的作用是   。
(2)图中的①过程常用Ca2+处理农杆菌,使细胞处于一种   的生理状态。②过程中,农杆菌侵染苦荞愈伤组织时,   (填结构名称)携带目的基因转移并整合到苦荞细胞的染色体DNA上。
(3)要判断高产黄酮苦荞品系是否培育成功,还需要在个体水平上进行鉴定,其操作方法是   。为了防止转基因作物中的目的基因通过花粉转移到自然界的其他植物中,可设法将目的基因转移到受体细胞的   (填结构)中。
(4)某种苦荞因受到病毒感染而减产,现需要以该苦荞为材料获得脱毒苗,宜选用其茎尖作为外植体,原因是   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞是生物体的结构和功能单位;病毒
【解析】【解答】A、流感病毒的遗传物质是RNA,由核糖核苷酸组成,宿主细胞的遗传物质是DNA,由脱氧核苷酸组成,二者的核苷酸种类不相同,A错误;
B、细胞间的信息交流发生在细胞与细胞之间,流感病毒不具有细胞结构,其侵染宿主细胞的过程不属于细胞间的信息交流,B正确;
C、肺炎支原体是原核生物,酵母菌是真核生物,二者在细胞结构上的根本区别是肺炎支原体没有以核膜为界限的细胞核,C错误;
D、流感病毒没有细胞结构因此无生物膜,肺炎支原体属于原核生物,具有细胞膜这一生物膜,且肺炎支原体可以在人工培养基上生长,并非必须寄生在活细胞中才能生存,D错误。
故答案为:B。
【分析】病毒没有细胞结构,其遗传物质为DNA或RNA,只能寄生在活细胞中完成生命活动。原核细胞和真核细胞的主要差异是原核细胞无核膜包被的细胞核,两者都含有细胞膜、细胞质和核糖体。细胞间信息交流是细胞与细胞之间的信息传递行为,病毒不具备细胞结构,不存在细胞间信息交流的过程。生物膜包含细胞膜、核膜和细胞器膜,原核生物具有细胞膜,病毒没有任何生物膜结构。
2.【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、红霉素可与核糖体结合,核糖体是翻译过程的场所,因此红霉素通过干扰细菌的③翻译过程,抑制细菌蛋白质的合成,起到抑菌的效果,A正确;
B、某些逆转录病毒可先通过④逆转录过程以RNA为模板合成DNA,再经②转录、③翻译过程合成蛋白质,B正确;
C、红霉素仅对细菌起选择作用,耐药性是细菌自身自发发生基因突变的结果,红霉素不会诱导细菌发生基因突变,C错误;
D、有丝分裂前的间期会完成DNA分子的复制以及有关蛋白质的合成,其中DNA复制对应①过程,蛋白质合成包括②转录和③翻译过程,因此有丝分裂间期会发生①②③过程,D正确。
故答案为:C。
【分析】中心法则概括了遗传信息的传递规律,包含DNA的复制、转录、翻译,以及逆转录、RNA的复制等过程。DNA复制是以DNA为模板合成DNA的过程,发生在细胞分裂间期;转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程;翻译是以mRNA为模板,在核糖体上合成蛋白质的过程;逆转录是逆转录病毒以RNA为模板合成DNA的过程;RNA复制是RNA病毒以RNA为模板合成RNA的过程。抗生素对细菌的耐药性起选择作用,不会诱导细菌发生基因突变,基因突变是生物自发产生的变异,变异发生在选择之前。有丝分裂前的间期是细胞周期中为分裂期做物质准备的阶段,主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
3.【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、皮下组织的细胞间隙中充满组织液,无针注射器将胰岛素注射至皮下,胰岛素会首先进入细胞间隙的组织液,A正确;
B、淋巴液存在于淋巴管内,组织液中的部分物质可通过毛细淋巴管进入淋巴液,胰岛素不会首先到达淋巴液,B错误;
C、血浆存在于血管内,组织液中的物质可通过毛细血管壁进入血浆,胰岛素需先进入组织液再进入血浆,并非首先到达血浆,C错误;
D、细胞质属于细胞内的液体成分,胰岛素作为激素需与靶细胞受体结合发挥作用,无法直接穿透皮肤细胞到达细胞质,D错误。
故答案为:A。
【分析】内环境由血浆、组织液和淋巴液构成,组织液是填充在组织细胞间隙的液体,是体内绝大多数细胞直接生活的液体环境。血浆、组织液和淋巴液之间能够进行物质交换,组织液可以透过毛细血管壁进入血浆,也可以透过毛细淋巴管壁进入淋巴液。皮下注入的物质会优先进入组织液,再通过内环境间的物质交换过程进入血浆或淋巴液,进而随体液运输至全身。
4.【答案】D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、CCK是神经元释放的肽类神经递质,神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙,胞吐过程依赖膜的流动性,需要消耗细胞呼吸提供的能量,A正确;
B、反射的完成必须依赖完整的反射弧结构,CCK由下丘脑神经元分泌后直接作用于食欲调节中枢产生饱腹感,该过程没有经过完整的反射弧,因此不属于反射活动,B正确;
C、CCK能够引发饱腹感并抑制进食,若其合成与分泌出现障碍,机体难以产生饱腹感,会出现进食量增加的情况,多余的能量转化为脂肪储存,进而可能导致体重上升,C正确;
D、CCK作为神经递质,只能与突触后膜上的特异性受体结合引发膜电位变化,完成信号传递后便会失活或被回收,不会进入突触后膜内部发挥作用,D错误。
故答案为:D。
【分析】神经递质是神经元之间传递信息的化学物质,由突触前神经元以胞吐形式释放,该过程需要消耗能量,神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后发挥调节作用,不会进入突触后神经元内部。反射是机体在中枢神经系统参与下对内外刺激作出的规律性应答,完整的反射弧是完成反射的必要条件。机体的摄食行为受神经递质等信号分子调控,摄食过量会使能量摄入大于消耗,多余能量以脂肪形式储存,造成体重增加。
5.【答案】A
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、生长素类植物生长调节剂具有两重性,高浓度下可抑制植物生长,能够用于清除田间双子叶杂草,该类调节剂的使用可能影响周边植物的正常生长,进而对生物多样性造成一定影响,A正确;
B、植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育具有调节作用的化学物质,调节作用包含促进和抑制两种类型,并非只具有促进生长、发育的作用,B错误;
C、植物生长调节剂的分子结构并非都与植物激素相同,部分调节剂结构不同但生理效应与植物激素相似,C错误;
D、乙烯利催熟香蕉会释放植物激素乙烯,人体细胞中没有乙烯的特异性受体,乙烯无法作用于人体,儿童食用不会出现性早熟,D错误。
故答案为:A。
【分析】植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育起调节作用的化学物质,其调节作用具有两重性,既可以促进植物生长发育,也可以抑制植物生长发育。生长素的作用表现为两重性,低浓度促进植物生长,高浓度抑制植物生长,可被制成除草剂应用于农业生产。植物激素是植物体内产生的微量高效有机物,植物生长调节剂分为结构类似型和生理效应类似型。人体细胞不具备植物激素的相应受体,植物激素无法对人体的生长发育产生调节作用。
6.【答案】C
【知识点】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、该实验探究不同培养时间下酵母菌种群数量的变化,以不同培养时间的取样结果形成前后自身对照,无需另外设置对照组,A正确;
B、活酵母菌的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝染液无法进入活细胞,死酵母菌会被台盼蓝染成蓝色,因此可利用台盼蓝染液统计活酵母菌的数量,B正确;
C、使用血细胞计数板计数时,应先盖上盖玻片,再将培养液滴在盖玻片边缘,让培养液自行渗入计数室,若先滴加培养液再盖盖玻片,会使计数室中培养液体积偏大,导致计数结果偏大,C错误;
D、若小方格内酵母菌数量过多,无法准确计数,可将培养液进行适当稀释后,再重新取样并完成计数操作,D正确。
故答案为:C。
【分析】探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验采用自身前后对照,不需要设置专门的对照组。血细胞计数板的规范操作是先盖盖玻片再滴加培养液,避免计数体积偏差造成实验误差。活细胞的细胞膜具有选择透过性,可借助台盼蓝染色法区分活细胞与死细胞。培养液中酵母菌密度过高时,需稀释后再计数,保证计数结果准确。封闭环境中酵母菌种群数量呈S型增长,后期因营养减少、代谢废物积累等原因种群数量会下降。
7.【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、土壤微生物的生态角色并非只有分解者,部分微生物如硝化细菌可作为生产者通过化能合成作用参与物质循环,寄生型微生物还可作为消费者,因此土壤微生物并非只通过分解作用参与生态系统的物质循环,A错误;
B、土壤中的原生动物捕食细菌,细菌可作为食物链的起始环节,原生动物以细菌为食,在食物链中属于消费者,B正确;
C、生态系统中能量流动具有单向流动、不可循环的特点,秸秆中的化学能经土壤微生物分解后会以热能形式散失,农作物无法直接吸收利用该部分化学能,C错误;
D、根瘤菌与豆科植物共生时可进行固氮作用,但根瘤菌不能独立合成有机物,需要依赖豆科植物提供的有机物生存,属于异养生物,D错误。
故答案为:B。
【分析】土壤中的微生物可以充当生产者、消费者和分解者,不同角色的微生物以不同方式参与生态系统的物质循环。生态系统的能量流动是单向且逐级递减的,有机物中的能量经分解者分解后以热能形式散失,无法被生产者再次利用。自养生物能够利用无机环境中的物质合成自身有机物,异养生物需要利用现成的有机物来维持生命活动。食物链反映生物之间的捕食关系,捕食其他生物的生物在食物链中属于消费者。
8.【答案】C
【知识点】生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、外来物种的引入不一定会导致本地物种灭绝,只有不当引入引发生物入侵时才可能威胁本地物种的生存,该说法表述过于绝对,A错误;
B、大力发展旅游业属于生物多样性的直接价值,间接价值是生物多样性在调节生态系统功能方面的价值,B错误;
C、表格数据显示哺乳动物受威胁的原因中,偷猎占31%、栖息地丧失占32%,二者占比远高于其他原因,是其生存受威胁的主要原因,C正确;
D、保护生物多样性并不意味着禁止一切开发和利用,而是要对生物资源进行合理开发,就地保护才是保护生物多样性的最有效措施,D错误。
故答案为:C。
【分析】生物多样性包含基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,其价值分为直接价值、间接价值与潜在价值,直接价值涵盖旅游观赏、食用、药用和科学研究等方面,间接价值体现为涵养水源、调节气候等生态调节功能。保护生物多样性的措施主要有就地保护、易地保护等,就地保护是最为有效的保护措施,保护的核心原则是合理开发和利用生物资源,而非完全禁止开发活动。外来物种入侵会对本地物种的生存造成威胁,但并非所有外来物种的引入都会引发生物入侵。
9.【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、酿酒依靠酵母菌无氧呼吸产生酒精,醋酸菌属于好氧微生物,在有氧、温度适宜的条件下可将酒精转化为醋酸,若酿酒过程中混入氧气或温度控制不当,醋酸菌大量繁殖就会出现酿酒不成反成醋的情况,A正确;
B、传统发酵利用的是原料或环境中的天然菌种,器具只需消毒处理,原料不能进行严格灭菌,否则会杀死发酵所需的有益菌种,导致发酵无法正常进行,B错误;
C、腐乳发酵是以毛霉为主要菌种,同时还有曲霉、酵母菌等多种微生物共同参与,并非单一菌种,腐乳的发酵形式以固体发酵为主,C错误;
D、制作泡菜利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,加入陈泡菜水是为了接种乳酸菌,缩短泡菜发酵的时间,醋酸菌是制作果醋的菌种,D错误。
故答案为:A。
【分析】果酒制作利用酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖产生酒精,果醋制作利用醋酸菌在有氧条件下将酒精转化为醋酸,两种发酵的菌种代谢类型不同。传统发酵技术一般使用自然存在的微生物,操作中采用消毒而非灭菌,防止发酵菌种被杀死。腐乳发酵是多种微生物共同作用的过程,毛霉在其中起主要作用。泡菜制作依赖乳酸菌的无氧发酵,乳酸菌是厌氧型细菌,陈泡菜水可提供大量乳酸菌作为发酵菌种。消毒仅杀死部分有害微生物,灭菌会杀灭所有微生物包括芽孢和孢子,二者适用场景不同。
10.【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类;灭菌技术
【解析】【解答】A、该培养基以聚乙烯为唯一碳源,仅允许能降解聚乙烯的细菌生长繁殖,从功能上属于选择培养基,而非鉴别培养基,A错误;
B、该细菌为原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,也不存在染色体,遗传物质主要分布在拟核区域,B错误;
C、平板划线法操作中,每次划线前后都需对接种环进行灼烧灭菌,图中完成4次划线,加上接种前的1次灼烧,接种环至少需要灼烧灭菌5次,C正确;
D、抗生素会抑制细菌的生长繁殖,目的菌株为细菌,因此不能在培养基表面喷洒抗生素防止污染,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)培养基按功能可分为选择培养基和鉴别培养基,选择培养基通过特定的营养条件或抑制条件,仅允许特定微生物生长,以筛选目的微生物;鉴别培养基通过特定的颜色反应等特征,鉴别不同种类的微生物。
(2)原核生物没有以核膜为界限的细胞核,也无染色体等复杂细胞器,遗传物质主要分布在拟核区域。
(3)平板划线法是微生物接种的常用方法,操作时每次划线前后均需对接种环进行灼烧灭菌,接种前灼烧可杀灭接种环上的杂菌,划线后灼烧可杀灭残留菌种,避免污染。
(4)抗生素可抑制细菌的生长繁殖,因此分离细菌的培养基中不可添加抗生素。
11.【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、人工种子依托植物组织培养技术实现规模化生产,该过程在实验室条件下完成,不受季节、气候和地域的限制,能够快速大量繁殖,有效提高繁殖效率,A正确;
B、植物茎尖组织为体细胞,经脱分化形成愈伤组织,再经再分化过程可发育为胚状体,B正确;
C、植物组织培养的脱分化和再分化过程受生长素、细胞分裂素等植物激素的调控,因此添加植物激素可调节人工种子的生长、发育过程,C正确;
D、人工种子通过体细胞无性繁殖获得,遗传物质与亲本保持一致,变异概率低;天然种子由有性生殖产生,会发生基因重组等变异,变异概率更高,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)人工种子的制备基于植物组织培养技术,胚状体由体细胞经脱分化和再分化形成,属于无性繁殖范畴,可保持亲本的优良遗传性状。
(2)植物组织培养过程中,植物激素的配比可调控细胞的脱分化与再分化进程。
(3)人工种子的生产不受自然环境条件的约束,繁殖效率更高。有性生殖过程中会发生基因重组等可遗传变异,无性生殖的变异概率显著低于有性生殖。
12.【答案】B
【知识点】转基因生物的安全性问题;生物武器;生物技术中的伦理问题
【解析】【解答】A、转基因作物的外源基因可通过花粉传播等方式扩散到野生近缘物种中,从而造成基因污染,A正确;
B、转入目的基因的转基因生物不一定形成新物种,新物种形成的标志是产生生殖隔离,且目的基因通常会增强生物对环境的适应能力,B错误;
C、生物武器具有致病能力强、传染性强、作用范围广等特点,对人类和生态环境危害极大,应严格禁止,C正确;
D、生殖性克隆属于无性繁殖,会降低人类的基因多样性,不利于人类的生存和进化,D正确。
故答案为:B。
【分析】(1)转基因生物可能通过基因漂移造成基因污染,影响生物多样性。
(2)新物种形成的标志是与原物种产生生殖隔离,转基因生物仅获得新性状,并非新物种。
(3)生物武器具有强致病性与高危害性,被国际公约严格禁止。
(4)生殖性克隆违背伦理,且无性繁殖会减少基因多样性,不利于种群应对环境变化的进化潜力。
13.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传;人类遗传病的监测和预防;遗传系谱图
【解析】【解答】A、系谱图中存在正常双亲生育患病子代的“无中生有”现象,说明该病为隐性遗传病,结合题干“伴性遗传病”且不考虑X、Y染色体同源区段,可推断该病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、Ⅳ-5为患病男性,基因型为XaY,其致病基因Xa来自母亲Ⅲ-3;Ⅲ-3的致病基因Xa来自其母亲Ⅱ-3;Ⅱ-3的致病基因Xa来自其母亲Ⅰ-2(Ⅰ-1为正常男性,基因型为XAY,无致病基因),因此Ⅳ-5的致病基因最可能来源于Ⅰ-2,B正确;
C、Ⅲ-3的儿子Ⅳ-5患病(XaY),说明Ⅲ-3的基因型为XAXa,Ⅲ-4为正常男性,基因型为XAY;二者再生一个男孩时,男孩的X染色体来自母亲,Y染色体来自父亲,母亲传递Xa的概率为1/2,因此男孩患病的概率为1/2,而非1/4,C错误;
D、Ⅲ-7为患病男性(XaY),其生育后代时子代存在患病风险,因此生育前应进行遗传咨询和产前诊断,以评估子代患病概率并采取相应措施,D正确。
故答案为:C。
【分析】伴性遗传是指基因位于性染色体上,遗传上总是和性别相关联的现象。伴X染色体隐性遗传病的特点是男性患者多于女性患者,具有隔代交叉遗传的特点,男性患者的致病基因来自母亲,只能传递给女儿;女性携带者可将致病基因传递给儿子,使儿子患病。判断遗传病的遗传方式时,可根据系谱图中亲子代的表现型,遵循“无中生有为隐性,隐性遗传看男病,男病母正非伴性;有中生无为显性,显性遗传看女病,女病父正非伴性”的规律。遗传概率的计算需先确定亲本的基因型,再根据减数分裂过程中染色体的传递规律,分析子代的基因型及表现型概率。遗传咨询和产前诊断是预防人类遗传病的重要措施,能够有效降低遗传病患儿的出生率。
14.【答案】C
【知识点】细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、肝巨噬细胞属于吞噬细胞,吞噬病毒后,可利用细胞内溶酶体中的水解酶对病毒抗原进行加工处理,该过程与溶酶体密切相关,A正确;
B、细胞2为辅助性T细胞,在体液免疫中,其分泌的细胞因子可促进细胞1(B细胞)的分裂与分化;在细胞免疫中,其分泌的细胞因子可促进细胞4(细胞毒性T细胞)的分裂与分化,B正确;
C、细胞3为浆细胞,其分泌的物质Y是抗体,抗体可与病毒(抗原)特异性结合,形成沉淀或细胞集团,抑制病毒的增殖或对人体细胞的黏附,但无法直接清除病毒;细胞4为细胞毒性T细胞,可识别并裂解被病毒入侵的靶细胞,使病毒释放到内环境中,但也不能直接清除内环境中的病毒,病毒的最终清除需要吞噬细胞等的吞噬消化作用,C错误;
D、病毒被机体清除后,为避免过度免疫对自身组织造成损伤,活化的细胞4(细胞毒性T细胞)的功能会受到抑制,使机体恢复到正常的稳态状态,D正确。
故答案为:C。
【分析】免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成,免疫细胞包括吞噬细胞、淋巴细胞等,T细胞可分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等。吞噬细胞能够吞噬、加工处理抗原,并将抗原呈递给T细胞。体液免疫过程中,B细胞的活化需要抗原刺激和辅助性T细胞提供的信号及细胞因子,活化后的B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞,浆细胞分泌抗体,抗体与抗原结合形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化。细胞免疫过程中,细胞毒性T细胞可识别被病原体感染的靶细胞,使其裂解死亡,释放出病原体,该过程需要辅助性T细胞分泌的细胞因子的促进作用。溶酶体是单层膜细胞器,内含多种水解酶,可参与细胞内物质的分解、抗原的加工处理等过程。免疫反应具有自限性,当病原体被清除后,活化的免疫细胞的功能会受到抑制,以维持机体的内环境稳态。
15.【答案】C
【知识点】群落的演替;种间关系
【解析】【解答】A、微甘菊作为受体时,其效应指数R值最大,说明微甘菊叶片水提液对自身生长有显著促进作用,体现了种间促进效应,这有利于微甘菊在空间分布上更易聚集在一起,增强种群优势,A正确;
B、效应指数R>0为促进,R<0为抑制。图中葛藤(PI)对鸡矢藤(Ps)的R值为负,说明葛藤对鸡矢藤的生长起抑制作用,能减弱鸡矢藤对养分、光照等资源的争夺,从而降低群落中植物之间的竞争压力,B正确;
C、化感作用是指植物通过分泌化学物质对其他植物产生的影响。脱落酸抑制种子萌发是植物自身的生理调节过程,发生在植物内部,并未作用于其他植物,不属于化感作用,C错误;
D、化感作用是植物通过分泌化学物质对邻近植物(种间)或自身(种内)产生的影响。从图中可以看出,微甘菊、葛藤、鸡矢藤之间存在相互影响,同时微甘菊对自身也有促进效应,因此化感作用存在于植物种间和种内,它可以改变群落中物种的生存优势,是引起群落演替的因素之一,D正确。
故答案为:C。
【分析】化感作用是植物通过释放化学物质到环境中,对其他植物(包括微生物)产生直接或间接的有利或有害的作用。效应指数R的计算公式为R=处理组干重/空白对照组干重-1,R>0表示促进生长,R<0表示抑制生长。植物激素(如脱落酸)是植物体内的信息分子,主要调节植物自身的生长发育、新陈代谢等生理过程,不涉及对其他植物的化学影响,不属于化感作用。群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,化感作用通过改变物种间的竞争关系,能够影响群落的结构和物种组成,进而成为群落演替的驱动力之一。
16.【答案】B
【知识点】胚胎移植;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、促性腺激素的化学本质为多肽或蛋白质,口服后会被消化道内的蛋白酶水解而失去活性,因此促排卵需通过注射方式给药,不能口服,A错误;
B、受精卵体外培养时置于CO2培养箱,CO2可溶于培养液形成碳酸,通过缓冲体系维持培养液pH的稳定,B正确;
C、对囊胚进行遗传病筛查时,应取样滋养层细胞,内细胞团将来发育为胎儿的各类组织,不可取样,C错误;
D、受体母体的子宫一般不会对移植的外来胚胎发生免疫排斥反应,因此胚胎移植后无需使用免疫抑制剂,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)蛋白质类激素口服易被消化道中的蛋白酶水解,失去生理功能,只能通过注射的方式发挥作用。
(2)动物细胞体外培养时,培养环境中一定浓度的CO2可调节培养液酸碱度,维持pH相对稳定。
(3)囊胚包含内细胞团和滋养层,进行植入前胚胎遗传学筛查时,只能取样滋养层细胞,避免损伤内细胞团影响胚胎正常发育。
(4)胚胎移植的生理学基础之一是受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,因此无需额外使用免疫抑制剂。
17.【答案】(1)(纸)层析;O2的释放速率;有机物的积累速率
(2)类囊体薄膜;ATP和NADPH;呼吸速率提高
(3)缺镁组胞间CO2浓度高于对照组
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;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;光合作用综合
【解析】【解答】(1) 分离光合色素常用纸层析法,不同光合色素在层析液中的溶解度存在差异,溶解度高的色素随层析液在滤纸条上的扩散速度更快,以此将不同色素分离开,通过比较对应色素带的宽度,可判断色素的相对含量。净光合速率是总光合速率与呼吸速率的差值,除用单位时间、单位叶面积CO2的吸收速率表示外,还可采用单位时间、单位叶面积O2的释放速率,或单位时间、单位叶面积有机物的积累速率来表示。
(2) 叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,镁是叶绿素的组成成分,缺镁会导致叶绿素合成不足,类囊体薄膜上的叶绿素含量下降,光反应阶段依赖叶绿素吸收、传递和转化光能,叶绿素含量不足会影响光反应中ATP和NADPH的生成,ATP和NADPH是暗反应阶段C3还原的原料,因此会进而影响暗反应的进行。净光合速率等于总光合速率减去呼吸速率,从图1中光照强度为0时的数值可知,缺镁组的呼吸速率高于对照组,说明水稻缺镁还会导致呼吸速率提高,在总光合速率下降的同时呼吸速率升高,最终使净光合速率下降。
(3) 若净光合速率下降的主要原因是气孔相对开度降低,气孔开度降低会减少CO2进入叶片的量,胞间CO2浓度会低于对照组。但从图2数据可知,缺镁组的胞间CO2浓度明显高于对照组,说明CO2供应充足,并非限制缺镁组光合速率的因素,因此缺镁组净光合速率下降的主要原因并不是气孔相对开度降低。
【分析】(1)光合色素的提取利用色素易溶于有机溶剂的特点,常用无水乙醇作为提取剂,分离光合色素采用纸层析法,原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸条上的扩散速度不同,从而实现不同色素的分离。
(2)净光合速率反映了植物单位时间内积累有机物的能力,是总光合速率与呼吸速率的差值,可通过单位时间内CO2的吸收量、O2的释放量、有机物的积累量等指标来表示。
(3)光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿素等光合色素分布在类囊体薄膜上,负责吸收、传递和转化光能,光反应的产物为ATP、NADPH和O2,其中ATP和NADpH为暗反应中C3的还原提供能量和还原剂。暗反应发生在叶绿体基质中,包括CO2的固定和C3的还原两个过程。
(4)镁是叶绿素的必需组成元素,缺镁会影响叶绿素的正常合成,导致叶绿素含量下降,进而影响光反应的进行,最终降低光合速率。
(1)分离色素可用纸层析法,原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,因此在滤纸上的扩散速度不同。净光合速率除用CO2的吸收速率表示外,还可用O2的释放速率或有机物的积累速率等表示。
(2)镁是叶绿素的组成成分,缺镁会导致叶绿体类囊体薄膜上的叶绿素含量下降,影响光反应阶段ATP和NADPH的产生,进而影响暗反应;净光合速率=总光合速率-呼吸速率,根据图1可知,水稻缺镁会导致呼吸速率提高,进而导致净光合速率下降。
(3)根据图2可知,缺镁组气孔相对开度降低,但胞间CO2浓度高于对照组,表明缺镁组净光合速率下降的主要原因并不是气孔相对开度降低。
18.【答案】(1)(基因的)自由组合;F1灰色兔自由交配,F2中灰色兔:黑色兔:白色兔=9:3:4,为“9:3:3:1”的变式
(2)CCDD;8/9
(3)将这只白色雄兔与多只纯合黑色雌兔杂交,观察后代的毛色;若后代只出现灰色兔,则该白色雄兔的基因型为ccDD;若后代出现灰色兔和黑色兔,则该白色雄兔的基因型为ccDd;若后代只出现黑色兔,则该白色雄兔的基因型为ccdd
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 控制家兔毛色的基因C/c和D/d遵循基因的自由组合定律。F1灰色兔自由交配后,F2的表型比例为灰色兔∶黑色兔∶白色兔=9∶3∶4,该比例是经典9∶3∶3∶1性状分离比的变式,说明两对等位基因分别位于两对同源染色体上,减数分裂时非等位基因自由组合,因此遵循自由组合定律。
(2) 根据题意与性状分离比可确定基因型与表型的对应关系:C_D_为灰色,C_dd为黑色,cc__为白色。F1全为灰色兔(CcDd),亲本为基因型相同的灰色雌兔与白色雄兔杂交,白色雄兔基因型为ccdd,因此亲本灰色雌兔基因型为CCDD。F2灰色兔基因型为C_D_,其中纯合子CCDD仅占1/9,故杂合子比例为1 1/9=8/9。
(3) F2中白色雄兔基因型可能为ccDD、ccDd、ccdd,选择纯合黑色雌兔(CCdd)与之杂交可区分其基因型。实验思路:将该白色雄兔与多只纯合黑色雌兔杂交,观察并统计后代的毛色表现。预期结果及结论:若后代全为灰色兔,则该白色雄兔基因型为ccDD;若后代同时出现灰色兔和黑色兔,则该白色雄兔基因型为ccDd;若后代全为黑色兔,则该白色雄兔基因型为ccdd。
【分析】(1)基因自由组合定律的核心是非同源染色体上的非等位基因在减数分裂形成配子时自由组合,双杂合子自交后代会呈现9∶3∶3∶1的性状分离比,其变式比例仍遵循该定律。
(2)生物的表型由基因型决定,可通过杂交后代的性状分离比推导基因型与表型的对应关系。
(3)测交是判断个体基因型的常用方法,将待测个体与隐性纯合子杂交,根据后代表现型及比例可直接推断待测个体产生的配子类型及比例,进而确定其基因型。纯合子杂交后代不发生性状分离,杂合子杂交后代会出现性状分离,以此可区分不同基因型的个体。
(1)F1灰色兔自由交配,F2的表型及比例是灰色兔:黑色兔:白色兔=9:3:4,为“9:3:3:1”的变式,因此控制毛色的两对等位基因的遗传遵循(基因的)自由组合定律。F1的基因型是CcDd,表现为灰色,由题意可知,基因C控制合成黑色素,且没有基因D的家兔的毛色为黑色,再结合F2的表型及比例,可知基因型为C_D_的家兔毛色为灰色,基因型为C_dd的家兔毛色为黑色,基因型为cc__的家兔毛色为白色。
(2)F1灰色兔的基因型是CcDd,亲本灰色兔的基因型为CCDD,F2灰色兔中纯合子CCDD的比例为1/9,所以F2灰色兔中杂合子的比例为8/9。
(3)纯合的灰色雌兔、黑色雌兔的基因型分别为CCDD、CCdd,F2中一只白色雄兔的基因型可能为ccDD、ccDd、ccdd。若用白色雄兔与灰色雌兔杂交,后代都为灰色兔,无法判断白色雄兔的基因型,因此可将这只白色雄兔与多只纯合黑色雌兔(基因型为CCdd)杂交,观察后代的毛色。若后代只出现灰色兔,则该白色雄兔的基因型为ccDD;若后代出现灰色兔和黑色兔,则该白色雄兔的基因型为ccDd;若后代只出现黑色兔,则该白色雄兔的基因型为ccdd。
19.【答案】(1)免疫自稳
(2)分级调节;(负)反馈调节;不能;MG患者长期使用GC,GC会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动,导致患者肾上腺皮质萎缩、分泌功能减退
(3)糖皮质激素可抑制免疫细胞活性,减少AChR抗体的产生(或糖皮质激素可以削弱AChR抗体的致病效应),减少自身免疫反应对神经—肌肉接头处AChR的破坏,使乙酰胆碱能正常与AChR结合,恢复神经—肌肉接头的信号传递功能
【知识点】免疫功能异常;免疫系统的结构与功能;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 重症肌无力是自身免疫病,患者免疫系统错误攻击自身神经—肌肉接头处突触后膜上的乙酰胆碱受体(AChR),产生针对自身AChR的抗体,抗体与AChR结合后阻碍乙酰胆碱与AChR的正常结合,导致神经信号传递受阻。免疫系统的免疫自稳功能可通过自身免疫耐受和免疫调节维持免疫系统内环境的稳态,正常情况下不对自身正常组织发起攻击,该患者免疫系统无法正确区分自身成分与外来抗原,攻击自身正常组织,体现了免疫系统的免疫自稳功能失调,因此该空填免疫自稳。
(2) 从GC的分泌调节过程可知,下丘脑分泌CRH作用于垂体,促进垂体分泌ACTH,ACTH再作用于肾上腺皮质促进GC分泌,该过程为分级调节,可放大激素的调节效应,实现精细调控;GC含量升高后会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,该过程为负反馈调节,是机体维持稳态的重要机制。MG患者不能长期使用GC,原因是长期使用GC会使GC持续通过负反馈调节,抑制下丘脑分泌CRH、垂体分泌ACTH,肾上腺皮质长期缺乏ACTH的促进作用,会逐渐萎缩,自身分泌GC的功能减退,因此不能长期使用。
(3) 重症肌无力是自身免疫病,患者体内的异常免疫反应产生大量针对自身AChR的抗体,破坏神经—肌肉接头处的信号传递。糖皮质激素具有免疫抑制作用,能够抑制免疫细胞的活性,减少AChR抗体的产生,削弱AChR抗体的致病效应,减少自身免疫反应对神经—肌肉接头处AChR的破坏,使乙酰胆碱能够正常与AChR结合,恢复神经—肌肉接头的信号传递功能,从而缓解MG的症状。
【分析】(1)免疫系统具有三大基本功能,分别是免疫防御、免疫自稳和免疫监视。免疫防御是机体排除外来抗原性异物的免疫防护作用,是免疫系统最基本的功能;免疫自稳是指机体通过自身免疫耐受和免疫调节,实现免疫系统内环境的稳态,可清除体内衰老、损伤的细胞,不对自身正常组织发起免疫攻击;免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
(2)自身免疫病是由于免疫系统异常敏感、反应过度,将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的疾病,属于免疫自稳功能失调导致的疾病。
(3)激素分泌的分级调节是指下丘脑、垂体和靶腺体之间的分层调控,下丘脑分泌促激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促激素,促激素再作用于靶腺体,促进靶腺体分泌相应激素,该过程可以放大激素的调节效应,实现精细调控。
(4)负反馈调节是指系统工作的效果反过来抑制该系统的工作,是激素分泌调节的重要方式,也是机体维持内环境稳态的重要机制,可使激素含量维持在相对稳定的水平。
(1)免疫自稳是通过自身免疫耐受和免疫调节,达到免疫系统内环境的稳态,使其功能不发生改变,MG是由机体的免疫系统不能正确识别和区分自身成分与外来抗原,无法维持自身组织和细胞的稳定引发的自身免疫病,体现了免疫系统的免疫自稳功能失调。
(2)由图可知,下丘脑可产生CRH促进垂体分泌ACTH,ACTH作用于肾上腺皮质促进GC分泌,该过程属于分级调节;GC含量增多会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,属于负反馈调节。MG患者不能长期使用GC,原因是GC会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动,导致患者肾上腺皮质萎缩、分泌功能减退。
(3)MG是自身免疫病,糖皮质激素可抑制免疫细胞活性,减少AChR抗体的产生,减少自身免疫反应对AChR的破坏,让乙酰胆碱能正常与AChR结合,恢复神经—肌肉接头的信号传递功能,从而缓解MG症状。
20.【答案】(1)消费者和分解者;物质循环
(2)食物链和食物网(或营养结构);自我调节
(3)红萍与固氮蓝细菌共生能够固定空气中的氮气,同时鱼、螺的粪便经微生物分解后也能为土壤补充氮元素
(4)依据生态工程的协调原理,控制田螺养殖密度;引入以藻类、有机碎屑为食的鱼类,提高能量的利用率;依据生态工程的循环原理,适当引入能高效吸收水体中的N、P等营养元素的水生植物,促进物质循环,降低水体富营养化程度;定期清除养殖水体中的残饵、粪便等有机废物,减少含氮物质在水体中的积累
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1) 田螺以水体中的浮游生物为食,依靠活体生物获取营养和能量,属于消费者;田螺还以水体中的有机碎屑为食,可将有机碎屑分解为无机物,属于分解者。消费者的摄食与代谢过程能加快有机物的传递和转化,分解者能将有机物彻底分解为无机物回归无机环境,二者的代谢活动共同推动生态系统的物质循环,因此对物质循环具有促进作用。
(2) 引入鱼和螺后,生态系统的物种数量增加,食物链和食物网即营养结构变得更加复杂。生态系统的自我调节能力与营养结构的复杂程度呈正相关,营养结构越复杂,自我调节能力越强,生态系统抵抗外界干扰、抵御病虫害的能力也就越强,因此水稻虫害发生率显著降低。
(3) 该模式下土壤氮元素含量更高的原因有两点,一是红萍与固氮蓝细菌共生,固氮蓝细菌可将空气中的氮气固定为含氮化合物,直接为土壤补充氮素;二是鱼、田螺的粪便中含有含氮有机物,这些有机物经土壤微生物的分解作用,转化为无机氮,进一步增加土壤中的氮元素含量。
(4) 依据协调原理控制田螺养殖密度,避免田螺过量排泄导致水体N、P含量超出环境承载力;依据循环原理引入可高效吸收水体N、P的水生植物,加快物质循环以降低水体富营养化程度;引入以藻类为食的鱼类,通过捕食控制藻类数量,同时提高生态系统的能量利用率;定期清理水体中的残饵、粪便等有机废物,减少水体营养物质积累,抑制藻类爆发。
【分析】生态系统的组成成分包含生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量,消费者和分解者均参与生态系统的物质循环过程。生态系统的营养结构为食物链和食物网,营养结构的复杂程度决定生态系统自我调节能力的大小,营养结构越复杂,自我调节能力越强,生态系统的抵抗力稳定性越高。生物固氮是陆地生态系统氮素输入的重要途径,动物的排泄物经分解者分解可实现矿质元素的循环再生。生态工程遵循协调、循环、整体等基本原理,协调原理强调生物与环境、生物与生物的协调平衡,循环原理强调物质的循环再生,生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递,合理调控可优化能量利用效率,缓解水体富营养化问题。
(1)田螺以水体中的浮游生物为食,属于消费者,以有机碎屑为食,属于分解者,其代谢活动促进了生态系统的物质循环。
(2)引入鱼和螺增加了物种数量,使食物链和食物网更加复杂,生态系统的自我调节能力与营养结构复杂程度相关,营养结构越复杂,自我调节能力越强,能更好地抵抗害虫侵害。
(3)红萍与固氮蓝细菌共生能够固定空气中的氮气,从而增加土壤中的氮元素,同时鱼、螺的粪便经微生物分解后也能为土壤补充氮元素。
(4)依据生态工程的协调原理,充分考虑水体的承载能力,精准测算并严格控制田螺的养殖密度,防止因田螺数量过多产生过量含氮排泄物,超出水体的自净能力;在养殖田螺的同时,适量搭配养殖一些滤食性或杂食性鱼类,它们可摄食藻类及有机碎屑,既调节了水体生物群落结构,从能量流动角度藻类的能量又能流入鱼类,提高能量的利用率;依据生态工程的循环原理,适当引入能高效吸收水体中的N、P等营养元素的水生植物,促进物质循环,降低水体富营养化程度;定期清除养殖水体中的残饵、粪便等有机废物,减少含氮物质在水体中的积累,降低藻类爆发的物质基础。
21.【答案】(1)便于重组DNA分子的筛选
(2)能吸收周围环境中DNA分子;Ti质粒上的T-DNA
(3)将转基因苦荞中的黄酮含量与天然苦荞中的黄酮含量进行比较;细胞质
(4)茎尖的病毒极少,甚至无病毒
【知识点】基因工程的操作程序(详细);植物细胞工程的应用
【解析】【解答】(1) 重组Ti质粒中的卡那霉素抗性基因属于标记基因,其作用是便于重组DNA分子的筛选,只有成功导入含该抗性基因的重组Ti质粒的受体细胞,才能在添加卡那霉素的选择培养基上存活,以此筛选出导入重组DNA的细胞。
(2) ①过程用Ca2+处理农杆菌,可使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,该状态下的细胞为感受态细胞,利于重组Ti质粒进入农杆菌。②过程中,农杆菌侵染苦荞细胞时,Ti质粒上的T-DNA可携带目的基因转移至苦荞细胞内,并整合到苦荞细胞的染色体DNA上,使目的基因在受体细胞中稳定遗传。
(3) 个体水平鉴定高产黄酮苦荞品系是否培育成功,可将转基因苦荞的黄酮含量与天然苦荞的黄酮含量进行比较,若转基因苦荞黄酮含量显著高于天然苦荞,说明培育成功。为防止目的基因通过花粉转移至自然界其他植物,可将目的基因转移到受体细胞的细胞质中,细胞质中的基因不会随花粉传递给后代,避免目的基因随花粉扩散。
(4) 植物茎尖分生区的细胞分裂旺盛,病毒极少,甚至无病毒,因此选用茎尖作为外植体进行植物组织培养,可获得脱毒苗,减少病毒对苦荞生长和产量的影响。
【分析】基因工程的基本操作程序包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。基因表达载体需包含目的基因、启动子、终止子、标记基因等结构,其中标记基因的作用是筛选成功导入重组DNA的受体细胞,常见的标记基因有抗生素抗性基因等。将目的基因导入微生物细胞时,常用Ca2+处理微生物,使其处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态,便于外源DNA进入细胞。农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法,农杆菌细胞内的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上,使目的基因稳定存在并遗传给子代。目的基因的检测与鉴定分为分子水平检测和个体水平鉴定,个体水平鉴定可通过检测个体的性状表现,判断目的基因是否成功表达。植物的细胞质基因不遵循孟德尔遗传定律,不会通过花粉传递给后代,可利用这一特点防止目的基因随花粉扩散。植物组织培养技术可用于培育脱毒苗,植物顶端分生区附近的细胞病毒极少,甚至无病毒,因此常选用茎尖作为外植体培育脱毒苗。
(1)重组Ti质粒中卡那霉素抗性基因属于标记基因,标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选。
(2)Ca2+处理可使农杆菌处于一种能收周围环境中DNA分子的生理状态。农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上,因此农杆菌通过Ti质粒上的T-DNA将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上。
(3)要判断转基因苦荞是否高产黄酮,需要将转基因苦荞中的黄酮含量与天然苦荞中的黄酮含量进行比较。如果将目的基因转移到细胞核中,则会随着花粉转移到自然界的其他植物中,若将目的基因转移到细胞质中,则目的基因不会在花粉中出现。
(4)为获得脱毒苗,宜选用茎尖作为外植体,原因是植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。
1 / 1广东省揭阳市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.流感病毒和肺炎支原体都会使人患肺炎。下列关于这两种微生物的叙述,正确的是(  )
A.流感病毒和宿主细胞的遗传物质所含有的核苷酸是相同的
B.流感病毒侵染宿主细胞的过程没有体现细胞间的信息交流
C.肺炎支原体与酵母菌在细胞结构上的根本区别是肺炎支原体没有细胞壁
D.流感病毒和肺炎支原体都没有生物膜,都必须寄生在活细胞中才能生存
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞是生物体的结构和功能单位;病毒
【解析】【解答】A、流感病毒的遗传物质是RNA,由核糖核苷酸组成,宿主细胞的遗传物质是DNA,由脱氧核苷酸组成,二者的核苷酸种类不相同,A错误;
B、细胞间的信息交流发生在细胞与细胞之间,流感病毒不具有细胞结构,其侵染宿主细胞的过程不属于细胞间的信息交流,B正确;
C、肺炎支原体是原核生物,酵母菌是真核生物,二者在细胞结构上的根本区别是肺炎支原体没有以核膜为界限的细胞核,C错误;
D、流感病毒没有细胞结构因此无生物膜,肺炎支原体属于原核生物,具有细胞膜这一生物膜,且肺炎支原体可以在人工培养基上生长,并非必须寄生在活细胞中才能生存,D错误。
故答案为:B。
【分析】病毒没有细胞结构,其遗传物质为DNA或RNA,只能寄生在活细胞中完成生命活动。原核细胞和真核细胞的主要差异是原核细胞无核膜包被的细胞核,两者都含有细胞膜、细胞质和核糖体。细胞间信息交流是细胞与细胞之间的信息传递行为,病毒不具备细胞结构,不存在细胞间信息交流的过程。生物膜包含细胞膜、核膜和细胞器膜,原核生物具有细胞膜,病毒没有任何生物膜结构。
2.如图为中心法则示意图。已知红霉素是一种常用的抗生素,其能与核糖体结合从而抑制细菌蛋白质的合成。下列相关叙述错误的是(  )
A.红霉素通过干扰细菌的③过程起到抑菌的效果
B.某些病毒可通过④→②→③过程来合成蛋白质
C.红霉素会使细菌发生基因突变而具有耐药性
D.有丝分裂前的间期会发生①②③过程
【答案】C
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、红霉素可与核糖体结合,核糖体是翻译过程的场所,因此红霉素通过干扰细菌的③翻译过程,抑制细菌蛋白质的合成,起到抑菌的效果,A正确;
B、某些逆转录病毒可先通过④逆转录过程以RNA为模板合成DNA,再经②转录、③翻译过程合成蛋白质,B正确;
C、红霉素仅对细菌起选择作用,耐药性是细菌自身自发发生基因突变的结果,红霉素不会诱导细菌发生基因突变,C错误;
D、有丝分裂前的间期会完成DNA分子的复制以及有关蛋白质的合成,其中DNA复制对应①过程,蛋白质合成包括②转录和③翻译过程,因此有丝分裂间期会发生①②③过程,D正确。
故答案为:C。
【分析】中心法则概括了遗传信息的传递规律,包含DNA的复制、转录、翻译,以及逆转录、RNA的复制等过程。DNA复制是以DNA为模板合成DNA的过程,发生在细胞分裂间期;转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程;翻译是以mRNA为模板,在核糖体上合成蛋白质的过程;逆转录是逆转录病毒以RNA为模板合成DNA的过程;RNA复制是RNA病毒以RNA为模板合成RNA的过程。抗生素对细菌的耐药性起选择作用,不会诱导细菌发生基因突变,基因突变是生物自发产生的变异,变异发生在选择之前。有丝分裂前的间期是细胞周期中为分裂期做物质准备的阶段,主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
3.使用无针注射器注射胰岛素能在有效控制血糖的同时减少注射疼痛和恐惧,从而使糖尿病患者更积极主动地配合治疗。无针注射器利用高压射流原理使胰岛素穿透皮肤表层到达皮下,胰岛素首先到达的是(  )
A.组织液 B.淋巴液 C.血浆 D.细胞质
【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、皮下组织的细胞间隙中充满组织液,无针注射器将胰岛素注射至皮下,胰岛素会首先进入细胞间隙的组织液,A正确;
B、淋巴液存在于淋巴管内,组织液中的部分物质可通过毛细淋巴管进入淋巴液,胰岛素不会首先到达淋巴液,B错误;
C、血浆存在于血管内,组织液中的物质可通过毛细血管壁进入血浆,胰岛素需先进入组织液再进入血浆,并非首先到达血浆,C错误;
D、细胞质属于细胞内的液体成分,胰岛素作为激素需与靶细胞受体结合发挥作用,无法直接穿透皮肤细胞到达细胞质,D错误。
故答案为:A。
【分析】内环境由血浆、组织液和淋巴液构成,组织液是填充在组织细胞间隙的液体,是体内绝大多数细胞直接生活的液体环境。血浆、组织液和淋巴液之间能够进行物质交换,组织液可以透过毛细血管壁进入血浆,也可以透过毛细淋巴管壁进入淋巴液。皮下注入的物质会优先进入组织液,再通过内环境间的物质交换过程进入血浆或淋巴液,进而随体液运输至全身。
4.胆囊收缩素(CCK)是主要由下丘脑中某些神经元释放的肽类神经递质,可作用于食欲调节中枢,使机体产生饱腹感,抑制进食行为。下列叙述错误的是(  )
A.CCK释放到突触间隙的过程需要细胞提供能量
B.CCK分泌后使机体产生饱腹感的过程不属于反射
C.CCK的合成和分泌过程出现障碍可能会导致体重上升
D.CCK与相关受体结合后会进入突触后膜内发挥作用
【答案】D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、CCK是神经元释放的肽类神经递质,神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙,胞吐过程依赖膜的流动性,需要消耗细胞呼吸提供的能量,A正确;
B、反射的完成必须依赖完整的反射弧结构,CCK由下丘脑神经元分泌后直接作用于食欲调节中枢产生饱腹感,该过程没有经过完整的反射弧,因此不属于反射活动,B正确;
C、CCK能够引发饱腹感并抑制进食,若其合成与分泌出现障碍,机体难以产生饱腹感,会出现进食量增加的情况,多余的能量转化为脂肪储存,进而可能导致体重上升,C正确;
D、CCK作为神经递质,只能与突触后膜上的特异性受体结合引发膜电位变化,完成信号传递后便会失活或被回收,不会进入突触后膜内部发挥作用,D错误。
故答案为:D。
【分析】神经递质是神经元之间传递信息的化学物质,由突触前神经元以胞吐形式释放,该过程需要消耗能量,神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后发挥调节作用,不会进入突触后神经元内部。反射是机体在中枢神经系统参与下对内外刺激作出的规律性应答,完整的反射弧是完成反射的必要条件。机体的摄食行为受神经递质等信号分子调控,摄食过量会使能量摄入大于消耗,多余能量以脂肪形式储存,造成体重增加。
5.下列关于植物生长调节剂的说法,正确的是(  )
A.生长素类植物生长调节剂可以用于除草,但可能会对生物多样性造成影响
B.植物生长调节剂是由人工合成的,促进植物生长、发育的化学物质
C.植物生长调节剂的分子结构和生理效应与植物激素相同
D.儿童食用乙烯利催熟的香蕉会导致性早熟
【答案】A
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、生长素类植物生长调节剂具有两重性,高浓度下可抑制植物生长,能够用于清除田间双子叶杂草,该类调节剂的使用可能影响周边植物的正常生长,进而对生物多样性造成一定影响,A正确;
B、植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育具有调节作用的化学物质,调节作用包含促进和抑制两种类型,并非只具有促进生长、发育的作用,B错误;
C、植物生长调节剂的分子结构并非都与植物激素相同,部分调节剂结构不同但生理效应与植物激素相似,C错误;
D、乙烯利催熟香蕉会释放植物激素乙烯,人体细胞中没有乙烯的特异性受体,乙烯无法作用于人体,儿童食用不会出现性早熟,D错误。
故答案为:A。
【分析】植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育起调节作用的化学物质,其调节作用具有两重性,既可以促进植物生长发育,也可以抑制植物生长发育。生长素的作用表现为两重性,低浓度促进植物生长,高浓度抑制植物生长,可被制成除草剂应用于农业生产。植物激素是植物体内产生的微量高效有机物,植物生长调节剂分为结构类似型和生理效应类似型。人体细胞不具备植物激素的相应受体,植物激素无法对人体的生长发育产生调节作用。
6.下列有关“培养液中酵母菌种群数量的变化”的探究的叙述,错误的是(  )
A.实验中不同培养时间形成前后自身对照
B.实验中可使用台盼蓝染液来统计活酵母菌数量
C.计数时应先在血细胞计数板上滴加培养液再盖上盖玻片
D.若血细胞计数板小方格内酵母菌数量过多,可将培养液稀释后再重新取样、计数
【答案】C
【知识点】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、该实验探究不同培养时间下酵母菌种群数量的变化,以不同培养时间的取样结果形成前后自身对照,无需另外设置对照组,A正确;
B、活酵母菌的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝染液无法进入活细胞,死酵母菌会被台盼蓝染成蓝色,因此可利用台盼蓝染液统计活酵母菌的数量,B正确;
C、使用血细胞计数板计数时,应先盖上盖玻片,再将培养液滴在盖玻片边缘,让培养液自行渗入计数室,若先滴加培养液再盖盖玻片,会使计数室中培养液体积偏大,导致计数结果偏大,C错误;
D、若小方格内酵母菌数量过多,无法准确计数,可将培养液进行适当稀释后,再重新取样并完成计数操作,D正确。
故答案为:C。
【分析】探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验采用自身前后对照,不需要设置专门的对照组。血细胞计数板的规范操作是先盖盖玻片再滴加培养液,避免计数体积偏差造成实验误差。活细胞的细胞膜具有选择透过性,可借助台盼蓝染色法区分活细胞与死细胞。培养液中酵母菌密度过高时,需稀释后再计数,保证计数结果准确。封闭环境中酵母菌种群数量呈S型增长,后期因营养减少、代谢废物积累等原因种群数量会下降。
7.微生物广泛存在于生物界中。下列关于土壤微生物的叙述,正确的是(  )
A.土壤微生物只通过微生物的分解作用参与生态系统的物质循环
B.土壤中的某些原生动物会捕食细菌,在食物链中属于消费者
C.秸秆中的化学能经土壤微生物作用后能被农作物吸收利用
D.与豆科植物共生的根瘤菌能进行固氮作用,属于自养生物
【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、土壤微生物的生态角色并非只有分解者,部分微生物如硝化细菌可作为生产者通过化能合成作用参与物质循环,寄生型微生物还可作为消费者,因此土壤微生物并非只通过分解作用参与生态系统的物质循环,A错误;
B、土壤中的原生动物捕食细菌,细菌可作为食物链的起始环节,原生动物以细菌为食,在食物链中属于消费者,B正确;
C、生态系统中能量流动具有单向流动、不可循环的特点,秸秆中的化学能经土壤微生物分解后会以热能形式散失,农作物无法直接吸收利用该部分化学能,C错误;
D、根瘤菌与豆科植物共生时可进行固氮作用,但根瘤菌不能独立合成有机物,需要依赖豆科植物提供的有机物生存,属于异养生物,D错误。
故答案为:B。
【分析】土壤中的微生物可以充当生产者、消费者和分解者,不同角色的微生物以不同方式参与生态系统的物质循环。生态系统的能量流动是单向且逐级递减的,有机物中的能量经分解者分解后以热能形式散失,无法被生产者再次利用。自养生物能够利用无机环境中的物质合成自身有机物,异养生物需要利用现成的有机物来维持生命活动。食物链反映生物之间的捕食关系,捕食其他生物的生物在食物链中属于消费者。
8.下表为某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的主要原因及其比例。下列有关叙述正确的是(  )
原因 比例/%
哺乳动物 鸟类
偷猎 31 20
栖息地丧失 32 60
生物入侵 17 12
A.外来物种的引入会导致本地物种灭绝,使生物多样性丧失
B.若在该地大力发展旅游业,体现了生物多样性的间接价值
C.哺乳动物生存受到威胁的主要原因是栖息地丧失和偷猎
D.禁止一切开发和利用是保护该地生物多样性的最有效措施
【答案】C
【知识点】生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、外来物种的引入不一定会导致本地物种灭绝,只有不当引入引发生物入侵时才可能威胁本地物种的生存,该说法表述过于绝对,A错误;
B、大力发展旅游业属于生物多样性的直接价值,间接价值是生物多样性在调节生态系统功能方面的价值,B错误;
C、表格数据显示哺乳动物受威胁的原因中,偷猎占31%、栖息地丧失占32%,二者占比远高于其他原因,是其生存受威胁的主要原因,C正确;
D、保护生物多样性并不意味着禁止一切开发和利用,而是要对生物资源进行合理开发,就地保护才是保护生物多样性的最有效措施,D错误。
故答案为:C。
【分析】生物多样性包含基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,其价值分为直接价值、间接价值与潜在价值,直接价值涵盖旅游观赏、食用、药用和科学研究等方面,间接价值体现为涵养水源、调节气候等生态调节功能。保护生物多样性的措施主要有就地保护、易地保护等,就地保护是最为有效的保护措施,保护的核心原则是合理开发和利用生物资源,而非完全禁止开发活动。外来物种入侵会对本地物种的生存造成威胁,但并非所有外来物种的引入都会引发生物入侵。
9.下列关于传统发酵技术的叙述,正确的是(  )
A.“酿酒不成反成醋”可能是醋酸菌大量繁殖产生醋酸所致
B.发酵过程中为防止杂菌污染,器具、原料等均需严格灭菌
C.腐乳发酵以毛霉为单一菌种,以固体发酵及半固体发酵为主
D.制作泡菜时,加入陈泡菜水是为了接种醋酸菌
【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作;腐乳的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、酿酒依靠酵母菌无氧呼吸产生酒精,醋酸菌属于好氧微生物,在有氧、温度适宜的条件下可将酒精转化为醋酸,若酿酒过程中混入氧气或温度控制不当,醋酸菌大量繁殖就会出现酿酒不成反成醋的情况,A正确;
B、传统发酵利用的是原料或环境中的天然菌种,器具只需消毒处理,原料不能进行严格灭菌,否则会杀死发酵所需的有益菌种,导致发酵无法正常进行,B错误;
C、腐乳发酵是以毛霉为主要菌种,同时还有曲霉、酵母菌等多种微生物共同参与,并非单一菌种,腐乳的发酵形式以固体发酵为主,C错误;
D、制作泡菜利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,加入陈泡菜水是为了接种乳酸菌,缩短泡菜发酵的时间,醋酸菌是制作果醋的菌种,D错误。
故答案为:A。
【分析】果酒制作利用酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖产生酒精,果醋制作利用醋酸菌在有氧条件下将酒精转化为醋酸,两种发酵的菌种代谢类型不同。传统发酵技术一般使用自然存在的微生物,操作中采用消毒而非灭菌,防止发酵菌种被杀死。腐乳发酵是多种微生物共同作用的过程,毛霉在其中起主要作用。泡菜制作依赖乳酸菌的无氧发酵,乳酸菌是厌氧型细菌,陈泡菜水可提供大量乳酸菌作为发酵菌种。消毒仅杀死部分有害微生物,灭菌会杀灭所有微生物包括芽孢和孢子,二者适用场景不同。
10.科研人员欲从黄粉虫肠道内分离出能降解塑料(聚乙烯)的细菌,提取其肠内容物后进行培养,再通过平板划线的方法接种于以聚乙烯为唯一碳源的培养基上,获得目的菌株。下列叙述正确的是(  )
A.该培养基从功能来看属于鉴别培养基
B.该细菌的遗传物质主要分布在细胞核内的染色体上
C.据图分析,接种环至少需要灼烧灭菌5次
D.培养时需在培养基表面喷洒抗生素防止污染
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养;培养基概述及其分类;灭菌技术
【解析】【解答】A、该培养基以聚乙烯为唯一碳源,仅允许能降解聚乙烯的细菌生长繁殖,从功能上属于选择培养基,而非鉴别培养基,A错误;
B、该细菌为原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,也不存在染色体,遗传物质主要分布在拟核区域,B错误;
C、平板划线法操作中,每次划线前后都需对接种环进行灼烧灭菌,图中完成4次划线,加上接种前的1次灼烧,接种环至少需要灼烧灭菌5次,C正确;
D、抗生素会抑制细菌的生长繁殖,目的菌株为细菌,因此不能在培养基表面喷洒抗生素防止污染,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)培养基按功能可分为选择培养基和鉴别培养基,选择培养基通过特定的营养条件或抑制条件,仅允许特定微生物生长,以筛选目的微生物;鉴别培养基通过特定的颜色反应等特征,鉴别不同种类的微生物。
(2)原核生物没有以核膜为界限的细胞核,也无染色体等复杂细胞器,遗传物质主要分布在拟核区域。
(3)平板划线法是微生物接种的常用方法,操作时每次划线前后均需对接种环进行灼烧灭菌,接种前灼烧可杀灭接种环上的杂菌,划线后灼烧可杀灭残留菌种,避免污染。
(4)抗生素可抑制细菌的生长繁殖,因此分离细菌的培养基中不可添加抗生素。
11.人工种子是将植物离体培养产生的体细胞胚(胚状体)等包埋在含有营养和保护功能的物质和结构中制成的,在农业生产中具有广泛的应用前景。下列关于人工种子的叙述,错误的是(  )
A.人工种子的规模化生产不受季节、气候和地域的限制,可提高繁殖效率
B.人工种子中的胚状体可由植物茎尖组织经脱分化、再分化获得
C.添加植物激素可调节人工种子的生长、发育过程
D.与天然种子相比,人工种子的变异概率高
【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、人工种子依托植物组织培养技术实现规模化生产,该过程在实验室条件下完成,不受季节、气候和地域的限制,能够快速大量繁殖,有效提高繁殖效率,A正确;
B、植物茎尖组织为体细胞,经脱分化形成愈伤组织,再经再分化过程可发育为胚状体,B正确;
C、植物组织培养的脱分化和再分化过程受生长素、细胞分裂素等植物激素的调控,因此添加植物激素可调节人工种子的生长、发育过程,C正确;
D、人工种子通过体细胞无性繁殖获得,遗传物质与亲本保持一致,变异概率低;天然种子由有性生殖产生,会发生基因重组等变异,变异概率更高,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)人工种子的制备基于植物组织培养技术,胚状体由体细胞经脱分化和再分化形成,属于无性繁殖范畴,可保持亲本的优良遗传性状。
(2)植物组织培养过程中,植物激素的配比可调控细胞的脱分化与再分化进程。
(3)人工种子的生产不受自然环境条件的约束,繁殖效率更高。有性生殖过程中会发生基因重组等可遗传变异,无性生殖的变异概率显著低于有性生殖。
12.以基因工程为代表的生物技术革命给人类带来了巨大收益和无限愿景,同时也带来了安全和伦理问题。下列说法错误的是(  )
A.转基因作物可能因花粉传播等造成“基因污染”
B.转入目的基因后形成新物种,缺乏对环境的适应能力
C.生物武器具有致病能力强、作用范围广等特点,应严格禁止
D.生殖性克隆可能会破坏人类的基因多样性,不利于人类的生存和进化
【答案】B
【知识点】转基因生物的安全性问题;生物武器;生物技术中的伦理问题
【解析】【解答】A、转基因作物的外源基因可通过花粉传播等方式扩散到野生近缘物种中,从而造成基因污染,A正确;
B、转入目的基因的转基因生物不一定形成新物种,新物种形成的标志是产生生殖隔离,且目的基因通常会增强生物对环境的适应能力,B错误;
C、生物武器具有致病能力强、传染性强、作用范围广等特点,对人类和生态环境危害极大,应严格禁止,C正确;
D、生殖性克隆属于无性繁殖,会降低人类的基因多样性,不利于人类的生存和进化,D正确。
故答案为:B。
【分析】(1)转基因生物可能通过基因漂移造成基因污染,影响生物多样性。
(2)新物种形成的标志是与原物种产生生殖隔离,转基因生物仅获得新性状,并非新物种。
(3)生物武器具有强致病性与高危害性,被国际公约严格禁止。
(4)生殖性克隆违背伦理,且无性繁殖会减少基因多样性,不利于种群应对环境变化的进化潜力。
13.某伴性遗传病的系谱图如下。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列推断错误的是(  )
A.该病是伴X染色体隐性遗传病
B.Ⅳ-5的致病基因最可能来源于I-2
C.Ⅲ-3、Ⅲ-4再生一个男孩,患病的概率为1/4
D.Ⅲ-7生育前应进行遗传咨询和产前诊断
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传;人类遗传病的监测和预防;遗传系谱图
【解析】【解答】A、系谱图中存在正常双亲生育患病子代的“无中生有”现象,说明该病为隐性遗传病,结合题干“伴性遗传病”且不考虑X、Y染色体同源区段,可推断该病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、Ⅳ-5为患病男性,基因型为XaY,其致病基因Xa来自母亲Ⅲ-3;Ⅲ-3的致病基因Xa来自其母亲Ⅱ-3;Ⅱ-3的致病基因Xa来自其母亲Ⅰ-2(Ⅰ-1为正常男性,基因型为XAY,无致病基因),因此Ⅳ-5的致病基因最可能来源于Ⅰ-2,B正确;
C、Ⅲ-3的儿子Ⅳ-5患病(XaY),说明Ⅲ-3的基因型为XAXa,Ⅲ-4为正常男性,基因型为XAY;二者再生一个男孩时,男孩的X染色体来自母亲,Y染色体来自父亲,母亲传递Xa的概率为1/2,因此男孩患病的概率为1/2,而非1/4,C错误;
D、Ⅲ-7为患病男性(XaY),其生育后代时子代存在患病风险,因此生育前应进行遗传咨询和产前诊断,以评估子代患病概率并采取相应措施,D正确。
故答案为:C。
【分析】伴性遗传是指基因位于性染色体上,遗传上总是和性别相关联的现象。伴X染色体隐性遗传病的特点是男性患者多于女性患者,具有隔代交叉遗传的特点,男性患者的致病基因来自母亲,只能传递给女儿;女性携带者可将致病基因传递给儿子,使儿子患病。判断遗传病的遗传方式时,可根据系谱图中亲子代的表现型,遵循“无中生有为隐性,隐性遗传看男病,男病母正非伴性;有中生无为显性,显性遗传看女病,女病父正非伴性”的规律。遗传概率的计算需先确定亲本的基因型,再根据减数分裂过程中染色体的传递规律,分析子代的基因型及表现型概率。遗传咨询和产前诊断是预防人类遗传病的重要措施,能够有效降低遗传病患儿的出生率。
14.病毒入侵肝时,肝巨噬细胞快速活化,进而引起一系列免疫反应,部分过程示意图如下。下列叙述错误的是(  )
A.肝巨噬细胞能够加工处理病毒抗原与细胞内的溶酶体有关
B.细胞2能促进细胞1和细胞4的分裂、分化
C.细胞3分泌的物质Y和细胞4均可直接清除内环境中的病毒
D.病毒被清除后,活化的细胞4的功能将受到抑制
【答案】C
【知识点】细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、肝巨噬细胞属于吞噬细胞,吞噬病毒后,可利用细胞内溶酶体中的水解酶对病毒抗原进行加工处理,该过程与溶酶体密切相关,A正确;
B、细胞2为辅助性T细胞,在体液免疫中,其分泌的细胞因子可促进细胞1(B细胞)的分裂与分化;在细胞免疫中,其分泌的细胞因子可促进细胞4(细胞毒性T细胞)的分裂与分化,B正确;
C、细胞3为浆细胞,其分泌的物质Y是抗体,抗体可与病毒(抗原)特异性结合,形成沉淀或细胞集团,抑制病毒的增殖或对人体细胞的黏附,但无法直接清除病毒;细胞4为细胞毒性T细胞,可识别并裂解被病毒入侵的靶细胞,使病毒释放到内环境中,但也不能直接清除内环境中的病毒,病毒的最终清除需要吞噬细胞等的吞噬消化作用,C错误;
D、病毒被机体清除后,为避免过度免疫对自身组织造成损伤,活化的细胞4(细胞毒性T细胞)的功能会受到抑制,使机体恢复到正常的稳态状态,D正确。
故答案为:C。
【分析】免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成,免疫细胞包括吞噬细胞、淋巴细胞等,T细胞可分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等。吞噬细胞能够吞噬、加工处理抗原,并将抗原呈递给T细胞。体液免疫过程中,B细胞的活化需要抗原刺激和辅助性T细胞提供的信号及细胞因子,活化后的B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞,浆细胞分泌抗体,抗体与抗原结合形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化。细胞免疫过程中,细胞毒性T细胞可识别被病原体感染的靶细胞,使其裂解死亡,释放出病原体,该过程需要辅助性T细胞分泌的细胞因子的促进作用。溶酶体是单层膜细胞器,内含多种水解酶,可参与细胞内物质的分解、抗原的加工处理等过程。免疫反应具有自限性,当病原体被清除后,活化的免疫细胞的功能会受到抑制,以维持机体的内环境稳态。
15.化感作用指植物通过分泌化学物质对其他植物产生影响。制备入侵植物微甘菊及本地物种葛藤和鸡矢藤的叶片水提液(供体),分别处理三种植物幼苗(受体),然后计算化感作用效应指数R(R=处理组干重/空白对照组干重-1)。下列叙述错误的是(  )
A.入侵植物微甘菊在空间分布上更易聚集在一起
B.葛藤对鸡矢藤的化感作用可降低群落中植物的竞争压力
C.植物产生脱落酸抑制种子萌发属于化感作用
D.化感作用存在于植物种间和种内,是引起群落演替的因素之一
【答案】C
【知识点】群落的演替;种间关系
【解析】【解答】A、微甘菊作为受体时,其效应指数R值最大,说明微甘菊叶片水提液对自身生长有显著促进作用,体现了种间促进效应,这有利于微甘菊在空间分布上更易聚集在一起,增强种群优势,A正确;
B、效应指数R>0为促进,R<0为抑制。图中葛藤(PI)对鸡矢藤(Ps)的R值为负,说明葛藤对鸡矢藤的生长起抑制作用,能减弱鸡矢藤对养分、光照等资源的争夺,从而降低群落中植物之间的竞争压力,B正确;
C、化感作用是指植物通过分泌化学物质对其他植物产生的影响。脱落酸抑制种子萌发是植物自身的生理调节过程,发生在植物内部,并未作用于其他植物,不属于化感作用,C错误;
D、化感作用是植物通过分泌化学物质对邻近植物(种间)或自身(种内)产生的影响。从图中可以看出,微甘菊、葛藤、鸡矢藤之间存在相互影响,同时微甘菊对自身也有促进效应,因此化感作用存在于植物种间和种内,它可以改变群落中物种的生存优势,是引起群落演替的因素之一,D正确。
故答案为:C。
【分析】化感作用是植物通过释放化学物质到环境中,对其他植物(包括微生物)产生直接或间接的有利或有害的作用。效应指数R的计算公式为R=处理组干重/空白对照组干重-1,R>0表示促进生长,R<0表示抑制生长。植物激素(如脱落酸)是植物体内的信息分子,主要调节植物自身的生长发育、新陈代谢等生理过程,不涉及对其他植物的化学影响,不属于化感作用。群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,化感作用通过改变物种间的竞争关系,能够影响群落的结构和物种组成,进而成为群落演替的驱动力之一。
16.某夫妇因输卵管堵塞采用试管婴儿技术助孕,下图是试管婴儿技术的主要流程图。下列相关分析正确的是(  )
A.女方口服促性腺激素,促进多个卵泡同时发育,增加取卵数量
B.将受精卵置于CO2培养箱中培养,CO2可维持培养液的pH稳定
C.可取囊胚的内细胞团,通过基因检测或染色体检测进行遗传病筛查
D.胚胎移植到女方子宫内后需使用免疫抑制剂以减弱免疫排斥反应
【答案】B
【知识点】胚胎移植;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、促性腺激素的化学本质为多肽或蛋白质,口服后会被消化道内的蛋白酶水解而失去活性,因此促排卵需通过注射方式给药,不能口服,A错误;
B、受精卵体外培养时置于CO2培养箱,CO2可溶于培养液形成碳酸,通过缓冲体系维持培养液pH的稳定,B正确;
C、对囊胚进行遗传病筛查时,应取样滋养层细胞,内细胞团将来发育为胎儿的各类组织,不可取样,C错误;
D、受体母体的子宫一般不会对移植的外来胚胎发生免疫排斥反应,因此胚胎移植后无需使用免疫抑制剂,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)蛋白质类激素口服易被消化道中的蛋白酶水解,失去生理功能,只能通过注射的方式发挥作用。
(2)动物细胞体外培养时,培养环境中一定浓度的CO2可调节培养液酸碱度,维持pH相对稳定。
(3)囊胚包含内细胞团和滋养层,进行植入前胚胎遗传学筛查时,只能取样滋养层细胞,避免损伤内细胞团影响胚胎正常发育。
(4)胚胎移植的生理学基础之一是受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,因此无需额外使用免疫抑制剂。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17.水稻是我国重要的粮食作物之一,为提高其产量和品质,科学家开展了多项研究,发现某地区缺镁是导致水稻叶片黄化、减产的主要原因。为进一步探究缺镁对水稻光合作用的影响,研究人员做了相关实验,结果如图1和图2。分析回答下列问题:
(1)为进一步研究高温条件下水稻叶片中的叶绿素是否被破坏,科研人员提取了上述缺镁水稻叶片中的光合色素,采用   法对其进行分离,并比较相应色素带的宽度。本实验中的净光合速率除用CO2的吸收速率表示外,还可用   (答一点)等表示。
(2)缺镁导致水稻产量下降的原因是一方面缺镁会导致叶绿体   上的叶绿素含量下降,影响光反应阶段   的产生,进而影响暗反应;另一方面,根据图1可知,水稻缺镁还会导致   ,从而影响净光合速率。
(3)根据图2数据判断,缺镁组净光合速率下降的主要原因并不是气孔相对开度降低,理由是   。
【答案】(1)(纸)层析;O2的释放速率;有机物的积累速率
(2)类囊体薄膜;ATP和NADPH;呼吸速率提高
(3)缺镁组胞间CO2浓度高于对照组
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;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;光合作用综合
【解析】【解答】(1) 分离光合色素常用纸层析法,不同光合色素在层析液中的溶解度存在差异,溶解度高的色素随层析液在滤纸条上的扩散速度更快,以此将不同色素分离开,通过比较对应色素带的宽度,可判断色素的相对含量。净光合速率是总光合速率与呼吸速率的差值,除用单位时间、单位叶面积CO2的吸收速率表示外,还可采用单位时间、单位叶面积O2的释放速率,或单位时间、单位叶面积有机物的积累速率来表示。
(2) 叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,镁是叶绿素的组成成分,缺镁会导致叶绿素合成不足,类囊体薄膜上的叶绿素含量下降,光反应阶段依赖叶绿素吸收、传递和转化光能,叶绿素含量不足会影响光反应中ATP和NADPH的生成,ATP和NADPH是暗反应阶段C3还原的原料,因此会进而影响暗反应的进行。净光合速率等于总光合速率减去呼吸速率,从图1中光照强度为0时的数值可知,缺镁组的呼吸速率高于对照组,说明水稻缺镁还会导致呼吸速率提高,在总光合速率下降的同时呼吸速率升高,最终使净光合速率下降。
(3) 若净光合速率下降的主要原因是气孔相对开度降低,气孔开度降低会减少CO2进入叶片的量,胞间CO2浓度会低于对照组。但从图2数据可知,缺镁组的胞间CO2浓度明显高于对照组,说明CO2供应充足,并非限制缺镁组光合速率的因素,因此缺镁组净光合速率下降的主要原因并不是气孔相对开度降低。
【分析】(1)光合色素的提取利用色素易溶于有机溶剂的特点,常用无水乙醇作为提取剂,分离光合色素采用纸层析法,原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸条上的扩散速度不同,从而实现不同色素的分离。
(2)净光合速率反映了植物单位时间内积累有机物的能力,是总光合速率与呼吸速率的差值,可通过单位时间内CO2的吸收量、O2的释放量、有机物的积累量等指标来表示。
(3)光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿素等光合色素分布在类囊体薄膜上,负责吸收、传递和转化光能,光反应的产物为ATP、NADPH和O2,其中ATP和NADpH为暗反应中C3的还原提供能量和还原剂。暗反应发生在叶绿体基质中,包括CO2的固定和C3的还原两个过程。
(4)镁是叶绿素的必需组成元素,缺镁会影响叶绿素的正常合成,导致叶绿素含量下降,进而影响光反应的进行,最终降低光合速率。
(1)分离色素可用纸层析法,原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,因此在滤纸上的扩散速度不同。净光合速率除用CO2的吸收速率表示外,还可用O2的释放速率或有机物的积累速率等表示。
(2)镁是叶绿素的组成成分,缺镁会导致叶绿体类囊体薄膜上的叶绿素含量下降,影响光反应阶段ATP和NADPH的产生,进而影响暗反应;净光合速率=总光合速率-呼吸速率,根据图1可知,水稻缺镁会导致呼吸速率提高,进而导致净光合速率下降。
(3)根据图2可知,缺镁组气孔相对开度降低,但胞间CO2浓度高于对照组,表明缺镁组净光合速率下降的主要原因并不是气孔相对开度降低。
18.家兔的毛色由常染色体上的两对等位基因控制,其中基因C控制合成黑色素,另一对等位基因中的显性基因D决定黑色素在皮毛中的分布,没有基因D的家兔的毛色为黑色。多对基因型相同的亲本灰色雌兔与白色雄兔杂交,得到的F1全为灰色兔,这些灰色兔自由交配,F2中灰色兔:黑色兔:白色兔=9:3:4。回答下列问题:
(1)控制毛色的基因C/c和D/d的遗传遵循   定律,判断的依据是   。
(2)亲本灰色雌兔的基因型是   ,F2灰色兔中杂合子的比例为   。
(3)现有纯合的灰色雌兔、黑色雌兔,设计实验判断F2中一只白色雄兔的基因型,要求写出实验思路并预期实验结果及结论。
实验思路:   。
预期实验结果及结论:   。
【答案】(1)(基因的)自由组合;F1灰色兔自由交配,F2中灰色兔:黑色兔:白色兔=9:3:4,为“9:3:3:1”的变式
(2)CCDD;8/9
(3)将这只白色雄兔与多只纯合黑色雌兔杂交,观察后代的毛色;若后代只出现灰色兔,则该白色雄兔的基因型为ccDD;若后代出现灰色兔和黑色兔,则该白色雄兔的基因型为ccDd;若后代只出现黑色兔,则该白色雄兔的基因型为ccdd
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 控制家兔毛色的基因C/c和D/d遵循基因的自由组合定律。F1灰色兔自由交配后,F2的表型比例为灰色兔∶黑色兔∶白色兔=9∶3∶4,该比例是经典9∶3∶3∶1性状分离比的变式,说明两对等位基因分别位于两对同源染色体上,减数分裂时非等位基因自由组合,因此遵循自由组合定律。
(2) 根据题意与性状分离比可确定基因型与表型的对应关系:C_D_为灰色,C_dd为黑色,cc__为白色。F1全为灰色兔(CcDd),亲本为基因型相同的灰色雌兔与白色雄兔杂交,白色雄兔基因型为ccdd,因此亲本灰色雌兔基因型为CCDD。F2灰色兔基因型为C_D_,其中纯合子CCDD仅占1/9,故杂合子比例为1 1/9=8/9。
(3) F2中白色雄兔基因型可能为ccDD、ccDd、ccdd,选择纯合黑色雌兔(CCdd)与之杂交可区分其基因型。实验思路:将该白色雄兔与多只纯合黑色雌兔杂交,观察并统计后代的毛色表现。预期结果及结论:若后代全为灰色兔,则该白色雄兔基因型为ccDD;若后代同时出现灰色兔和黑色兔,则该白色雄兔基因型为ccDd;若后代全为黑色兔,则该白色雄兔基因型为ccdd。
【分析】(1)基因自由组合定律的核心是非同源染色体上的非等位基因在减数分裂形成配子时自由组合,双杂合子自交后代会呈现9∶3∶3∶1的性状分离比,其变式比例仍遵循该定律。
(2)生物的表型由基因型决定,可通过杂交后代的性状分离比推导基因型与表型的对应关系。
(3)测交是判断个体基因型的常用方法,将待测个体与隐性纯合子杂交,根据后代表现型及比例可直接推断待测个体产生的配子类型及比例,进而确定其基因型。纯合子杂交后代不发生性状分离,杂合子杂交后代会出现性状分离,以此可区分不同基因型的个体。
(1)F1灰色兔自由交配,F2的表型及比例是灰色兔:黑色兔:白色兔=9:3:4,为“9:3:3:1”的变式,因此控制毛色的两对等位基因的遗传遵循(基因的)自由组合定律。F1的基因型是CcDd,表现为灰色,由题意可知,基因C控制合成黑色素,且没有基因D的家兔的毛色为黑色,再结合F2的表型及比例,可知基因型为C_D_的家兔毛色为灰色,基因型为C_dd的家兔毛色为黑色,基因型为cc__的家兔毛色为白色。
(2)F1灰色兔的基因型是CcDd,亲本灰色兔的基因型为CCDD,F2灰色兔中纯合子CCDD的比例为1/9,所以F2灰色兔中杂合子的比例为8/9。
(3)纯合的灰色雌兔、黑色雌兔的基因型分别为CCDD、CCdd,F2中一只白色雄兔的基因型可能为ccDD、ccDd、ccdd。若用白色雄兔与灰色雌兔杂交,后代都为灰色兔,无法判断白色雄兔的基因型,因此可将这只白色雄兔与多只纯合黑色雌兔(基因型为CCdd)杂交,观察后代的毛色。若后代只出现灰色兔,则该白色雄兔的基因型为ccDD;若后代出现灰色兔和黑色兔,则该白色雄兔的基因型为ccDd;若后代只出现黑色兔,则该白色雄兔的基因型为ccdd。
19.重症肌无力(MG)是一种由神经—肌肉接头的传递功能障碍引起的自身免疫病。糖皮质激素(GC)具有免疫抑制作用,是临床治疗MG的常用药物之一,正常机体调节GC分泌的途径如下图所示。请回答下列问题:
注:“+”表示促进,“-”表示抑制。
(1)患者体内会产生针对神经—肌肉接头处突触后膜上乙酰胆碱受体(AChR)的抗体,这些抗体与AChR结合后,会阻碍乙酰胆碱与AChR的正常结合,导致神经信号传递受阻,肌肉无法正常收缩,这体现了免疫系统的   功能失调。
(2)据图分析可知,GC分泌的调节过程中存在   和   两大机制,前者可以放大激素的调节效应,有利于精细调控,后者对机体维持稳态有重要意义。MG患者   (填“能”或“不能”)长期使用GC,原因是   。
(3)从免疫学角度分析,糖皮质激素能够缓解MG症状的原因是   。
【答案】(1)免疫自稳
(2)分级调节;(负)反馈调节;不能;MG患者长期使用GC,GC会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动,导致患者肾上腺皮质萎缩、分泌功能减退
(3)糖皮质激素可抑制免疫细胞活性,减少AChR抗体的产生(或糖皮质激素可以削弱AChR抗体的致病效应),减少自身免疫反应对神经—肌肉接头处AChR的破坏,使乙酰胆碱能正常与AChR结合,恢复神经—肌肉接头的信号传递功能
【知识点】免疫功能异常;免疫系统的结构与功能;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 重症肌无力是自身免疫病,患者免疫系统错误攻击自身神经—肌肉接头处突触后膜上的乙酰胆碱受体(AChR),产生针对自身AChR的抗体,抗体与AChR结合后阻碍乙酰胆碱与AChR的正常结合,导致神经信号传递受阻。免疫系统的免疫自稳功能可通过自身免疫耐受和免疫调节维持免疫系统内环境的稳态,正常情况下不对自身正常组织发起攻击,该患者免疫系统无法正确区分自身成分与外来抗原,攻击自身正常组织,体现了免疫系统的免疫自稳功能失调,因此该空填免疫自稳。
(2) 从GC的分泌调节过程可知,下丘脑分泌CRH作用于垂体,促进垂体分泌ACTH,ACTH再作用于肾上腺皮质促进GC分泌,该过程为分级调节,可放大激素的调节效应,实现精细调控;GC含量升高后会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,该过程为负反馈调节,是机体维持稳态的重要机制。MG患者不能长期使用GC,原因是长期使用GC会使GC持续通过负反馈调节,抑制下丘脑分泌CRH、垂体分泌ACTH,肾上腺皮质长期缺乏ACTH的促进作用,会逐渐萎缩,自身分泌GC的功能减退,因此不能长期使用。
(3) 重症肌无力是自身免疫病,患者体内的异常免疫反应产生大量针对自身AChR的抗体,破坏神经—肌肉接头处的信号传递。糖皮质激素具有免疫抑制作用,能够抑制免疫细胞的活性,减少AChR抗体的产生,削弱AChR抗体的致病效应,减少自身免疫反应对神经—肌肉接头处AChR的破坏,使乙酰胆碱能够正常与AChR结合,恢复神经—肌肉接头的信号传递功能,从而缓解MG的症状。
【分析】(1)免疫系统具有三大基本功能,分别是免疫防御、免疫自稳和免疫监视。免疫防御是机体排除外来抗原性异物的免疫防护作用,是免疫系统最基本的功能;免疫自稳是指机体通过自身免疫耐受和免疫调节,实现免疫系统内环境的稳态,可清除体内衰老、损伤的细胞,不对自身正常组织发起免疫攻击;免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
(2)自身免疫病是由于免疫系统异常敏感、反应过度,将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的疾病,属于免疫自稳功能失调导致的疾病。
(3)激素分泌的分级调节是指下丘脑、垂体和靶腺体之间的分层调控,下丘脑分泌促激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促激素,促激素再作用于靶腺体,促进靶腺体分泌相应激素,该过程可以放大激素的调节效应,实现精细调控。
(4)负反馈调节是指系统工作的效果反过来抑制该系统的工作,是激素分泌调节的重要方式,也是机体维持内环境稳态的重要机制,可使激素含量维持在相对稳定的水平。
(1)免疫自稳是通过自身免疫耐受和免疫调节,达到免疫系统内环境的稳态,使其功能不发生改变,MG是由机体的免疫系统不能正确识别和区分自身成分与外来抗原,无法维持自身组织和细胞的稳定引发的自身免疫病,体现了免疫系统的免疫自稳功能失调。
(2)由图可知,下丘脑可产生CRH促进垂体分泌ACTH,ACTH作用于肾上腺皮质促进GC分泌,该过程属于分级调节;GC含量增多会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,属于负反馈调节。MG患者不能长期使用GC,原因是GC会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体的分泌活动,导致患者肾上腺皮质萎缩、分泌功能减退。
(3)MG是自身免疫病,糖皮质激素可抑制免疫细胞活性,减少AChR抗体的产生,减少自身免疫反应对AChR的破坏,让乙酰胆碱能正常与AChR结合,恢复神经—肌肉接头的信号传递功能,从而缓解MG症状。
20.“稻萍鱼螺”生态农业是一种生态友好型的农业模式,该模式中水稻作为挺水植物扎根土壤,红萍(水生蕨类)与固氮蓝细菌共生能固定空气中的氮气,鱼以红萍、浮游生物为食,田螺以水体中的浮游生物和有机碎屑为食,鱼和田螺的粪便经微生物分解后可作为水稻的天然肥料。请回答下列问题:
(1)田螺在生态系统的组成成分中属于   ,其代谢活动对生态系统的   (填功能)具有促进作用。
(2)与传统稻田相比,“稻萍鱼螺”模式中水稻的虫害发生率显著降低。从生态系统的角度分析,主要原因是引入鱼和螺后,增加了物种数量,使   更加复杂,生态系统的   能力增强,能更好地抵抗害虫侵害。
(3)该模式下的土壤氮元素含量明显高于传统稻田,主要原因是   (答两点)。
(4)若因市场需求增加田螺养殖密度,导致水体中N、P等营养元素浓度过高引发藻类爆发,请从生态工程原理和生态系统功能角度,提出两条针对性调控措施:   。
【答案】(1)消费者和分解者;物质循环
(2)食物链和食物网(或营养结构);自我调节
(3)红萍与固氮蓝细菌共生能够固定空气中的氮气,同时鱼、螺的粪便经微生物分解后也能为土壤补充氮元素
(4)依据生态工程的协调原理,控制田螺养殖密度;引入以藻类、有机碎屑为食的鱼类,提高能量的利用率;依据生态工程的循环原理,适当引入能高效吸收水体中的N、P等营养元素的水生植物,促进物质循环,降低水体富营养化程度;定期清除养殖水体中的残饵、粪便等有机废物,减少含氮物质在水体中的积累
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1) 田螺以水体中的浮游生物为食,依靠活体生物获取营养和能量,属于消费者;田螺还以水体中的有机碎屑为食,可将有机碎屑分解为无机物,属于分解者。消费者的摄食与代谢过程能加快有机物的传递和转化,分解者能将有机物彻底分解为无机物回归无机环境,二者的代谢活动共同推动生态系统的物质循环,因此对物质循环具有促进作用。
(2) 引入鱼和螺后,生态系统的物种数量增加,食物链和食物网即营养结构变得更加复杂。生态系统的自我调节能力与营养结构的复杂程度呈正相关,营养结构越复杂,自我调节能力越强,生态系统抵抗外界干扰、抵御病虫害的能力也就越强,因此水稻虫害发生率显著降低。
(3) 该模式下土壤氮元素含量更高的原因有两点,一是红萍与固氮蓝细菌共生,固氮蓝细菌可将空气中的氮气固定为含氮化合物,直接为土壤补充氮素;二是鱼、田螺的粪便中含有含氮有机物,这些有机物经土壤微生物的分解作用,转化为无机氮,进一步增加土壤中的氮元素含量。
(4) 依据协调原理控制田螺养殖密度,避免田螺过量排泄导致水体N、P含量超出环境承载力;依据循环原理引入可高效吸收水体N、P的水生植物,加快物质循环以降低水体富营养化程度;引入以藻类为食的鱼类,通过捕食控制藻类数量,同时提高生态系统的能量利用率;定期清理水体中的残饵、粪便等有机废物,减少水体营养物质积累,抑制藻类爆发。
【分析】生态系统的组成成分包含生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量,消费者和分解者均参与生态系统的物质循环过程。生态系统的营养结构为食物链和食物网,营养结构的复杂程度决定生态系统自我调节能力的大小,营养结构越复杂,自我调节能力越强,生态系统的抵抗力稳定性越高。生物固氮是陆地生态系统氮素输入的重要途径,动物的排泄物经分解者分解可实现矿质元素的循环再生。生态工程遵循协调、循环、整体等基本原理,协调原理强调生物与环境、生物与生物的协调平衡,循环原理强调物质的循环再生,生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递,合理调控可优化能量利用效率,缓解水体富营养化问题。
(1)田螺以水体中的浮游生物为食,属于消费者,以有机碎屑为食,属于分解者,其代谢活动促进了生态系统的物质循环。
(2)引入鱼和螺增加了物种数量,使食物链和食物网更加复杂,生态系统的自我调节能力与营养结构复杂程度相关,营养结构越复杂,自我调节能力越强,能更好地抵抗害虫侵害。
(3)红萍与固氮蓝细菌共生能够固定空气中的氮气,从而增加土壤中的氮元素,同时鱼、螺的粪便经微生物分解后也能为土壤补充氮元素。
(4)依据生态工程的协调原理,充分考虑水体的承载能力,精准测算并严格控制田螺的养殖密度,防止因田螺数量过多产生过量含氮排泄物,超出水体的自净能力;在养殖田螺的同时,适量搭配养殖一些滤食性或杂食性鱼类,它们可摄食藻类及有机碎屑,既调节了水体生物群落结构,从能量流动角度藻类的能量又能流入鱼类,提高能量的利用率;依据生态工程的循环原理,适当引入能高效吸收水体中的N、P等营养元素的水生植物,促进物质循环,降低水体富营养化程度;定期清除养殖水体中的残饵、粪便等有机废物,减少含氮物质在水体中的积累,降低藻类爆发的物质基础。
21.苦荞含有的黄酮类化合物具有降血糖、降血脂等功效。CHS是合成黄酮类化合物的关键酶。把修饰后的CHS基因导入苦荞细胞中,培育高产黄酮苦荞品系。据图回答下列问题:
(1)重组Ti质粒中卡那霉素抗性基因的作用是   。
(2)图中的①过程常用Ca2+处理农杆菌,使细胞处于一种   的生理状态。②过程中,农杆菌侵染苦荞愈伤组织时,   (填结构名称)携带目的基因转移并整合到苦荞细胞的染色体DNA上。
(3)要判断高产黄酮苦荞品系是否培育成功,还需要在个体水平上进行鉴定,其操作方法是   。为了防止转基因作物中的目的基因通过花粉转移到自然界的其他植物中,可设法将目的基因转移到受体细胞的   (填结构)中。
(4)某种苦荞因受到病毒感染而减产,现需要以该苦荞为材料获得脱毒苗,宜选用其茎尖作为外植体,原因是   。
【答案】(1)便于重组DNA分子的筛选
(2)能吸收周围环境中DNA分子;Ti质粒上的T-DNA
(3)将转基因苦荞中的黄酮含量与天然苦荞中的黄酮含量进行比较;细胞质
(4)茎尖的病毒极少,甚至无病毒
【知识点】基因工程的操作程序(详细);植物细胞工程的应用
【解析】【解答】(1) 重组Ti质粒中的卡那霉素抗性基因属于标记基因,其作用是便于重组DNA分子的筛选,只有成功导入含该抗性基因的重组Ti质粒的受体细胞,才能在添加卡那霉素的选择培养基上存活,以此筛选出导入重组DNA的细胞。
(2) ①过程用Ca2+处理农杆菌,可使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,该状态下的细胞为感受态细胞,利于重组Ti质粒进入农杆菌。②过程中,农杆菌侵染苦荞细胞时,Ti质粒上的T-DNA可携带目的基因转移至苦荞细胞内,并整合到苦荞细胞的染色体DNA上,使目的基因在受体细胞中稳定遗传。
(3) 个体水平鉴定高产黄酮苦荞品系是否培育成功,可将转基因苦荞的黄酮含量与天然苦荞的黄酮含量进行比较,若转基因苦荞黄酮含量显著高于天然苦荞,说明培育成功。为防止目的基因通过花粉转移至自然界其他植物,可将目的基因转移到受体细胞的细胞质中,细胞质中的基因不会随花粉传递给后代,避免目的基因随花粉扩散。
(4) 植物茎尖分生区的细胞分裂旺盛,病毒极少,甚至无病毒,因此选用茎尖作为外植体进行植物组织培养,可获得脱毒苗,减少病毒对苦荞生长和产量的影响。
【分析】基因工程的基本操作程序包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。基因表达载体需包含目的基因、启动子、终止子、标记基因等结构,其中标记基因的作用是筛选成功导入重组DNA的受体细胞,常见的标记基因有抗生素抗性基因等。将目的基因导入微生物细胞时,常用Ca2+处理微生物,使其处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态,便于外源DNA进入细胞。农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法,农杆菌细胞内的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上,使目的基因稳定存在并遗传给子代。目的基因的检测与鉴定分为分子水平检测和个体水平鉴定,个体水平鉴定可通过检测个体的性状表现,判断目的基因是否成功表达。植物的细胞质基因不遵循孟德尔遗传定律,不会通过花粉传递给后代,可利用这一特点防止目的基因随花粉扩散。植物组织培养技术可用于培育脱毒苗,植物顶端分生区附近的细胞病毒极少,甚至无病毒,因此常选用茎尖作为外植体培育脱毒苗。
(1)重组Ti质粒中卡那霉素抗性基因属于标记基因,标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选。
(2)Ca2+处理可使农杆菌处于一种能收周围环境中DNA分子的生理状态。农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上,因此农杆菌通过Ti质粒上的T-DNA将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上。
(3)要判断转基因苦荞是否高产黄酮,需要将转基因苦荞中的黄酮含量与天然苦荞中的黄酮含量进行比较。如果将目的基因转移到细胞核中,则会随着花粉转移到自然界的其他植物中,若将目的基因转移到细胞质中,则目的基因不会在花粉中出现。
(4)为获得脱毒苗,宜选用茎尖作为外植体,原因是植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。
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