资源简介 广东省清远市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题1.清远大鲵省级自然保护区是广东省唯一确认的大鲵野生分布点。保护区开展大鲵种群重建工作,结合大鲵生态资源,开发旅游资源、维护生态平衡、推动生态文明建设。下列叙述错误的是( )A.建立自然保护区重建大鲵种群属于就地保护B.调查大鲵种群年龄结构可预测数量变化趋势C.繁育大鲵并放归自然不利于提高生物多样性D.开发旅游资源可提升生物多样性的直接价值2.科学家用抑瘤素M处理肝细胞,培养出具有类似肝脏代谢功能的器官。该器官可持续生长且保持分化能力。该技术依据的原理是( )A.细胞增殖和细胞分化 B.细胞生长和细胞融合C.细胞衰老和细胞凋亡 D.动物细胞恢复全能性3.糖尿病患者夜间血糖相对稳定,但黎明时血糖明显升高,这种现象称为“黎明现象”。主要与机体的代谢变化有关。下列最不可能造成“黎明现象”的是( )A.胰岛素分泌量减少 B.胰岛素受体数量减少C.肾上腺素分泌量增加 D.胰高血糖素分泌量增加4.囊泡是细胞内运输物质的重要结构,可与其它结构融合实现物质运输、交换。下列细胞结构中,不能产生囊泡的是( )A.细胞膜 B.内质网 C.高尔基体 D.核糖体5.某同学将洋葱研磨液离心后取出上清液,为了从上清液析出DNA,应加入的是( )A.二苯胺试剂 B.2mol/L的NaCl溶液C.冷却的酒精溶液 D.酸性重铬酸钾溶液6.某地山雀的喙长而弯曲,具有掘洞筑巢的习性,主要在地面觅食昆虫和无脊椎动物。下列叙述错误的是( )A.长而弯曲的喙能适应掘洞和觅食B.喙的特征是长期自然选择的结果C.遗传变异决定喙形状的进化方向D.地山雀的有利变异可遗传给后代7.某兴趣小组拟测定校园土壤尿素分解菌的数量。下列叙述错误的是( )A.需要配制以尿素作为唯一氮源的培养基B.土壤样品进行梯度稀释后需要充分灭菌C.同一稀释度的菌液至少要涂布3个平板D.取菌落数目稳定时的记录作为实验结果8.酸奶中可能含有乳酸菌、酵母菌。过了保质期的酸奶可出现胀袋现象,直接饮用可能引起腹泻。出现胀袋现象的原因可能是( )A.酵母菌呼吸产生O2 B.酵母菌呼吸产生CO2C.乳酸菌呼吸产生O2 D.乳酸菌呼吸产生CO29.EGFR基因激活突变或过度表达与肺癌、结直肠癌等多种癌症的发生和发展密切相关。下列叙述错误的是( )A.EGFR 基因属于原癌基因B.正常细胞含有 EGFR 基因C.EGFR 基因激活突变使细胞增殖加快D.促进 EGFR 基因表达可作为治癌策略10.瑞德西韦是一种单磷酸腺苷类似物,可在 RNA 复制酶活性中心取代正常核苷酸,与 RNA 模板结合并阻碍新生 RNA 链延伸,用于治疗某些病毒感染。瑞德西韦阻断的遗传信息传递过程是( )A.DNA→RNA B.RNA→DNA C.RNA→RNA D.DNA→DNA11.病毒感染早期,抗原呈递细胞表面的 B7 分子与细胞毒性 T 细胞表面的 CD28 分子结合并作为活化刺激信号。随着免疫反应的进行,B7 又可与细胞毒性 T 细胞表面的 CTLA-4 分子结合使其不能继续活化。下列叙述错误的是( )A.两种细胞通过细胞膜上分子的识别进行信息交流B.活化的细胞毒性 T 细胞可增殖分化产生记忆 T 细胞C.活化的细胞毒性 T 细胞与宿主细胞结合并裂解病毒D.B7 与 CTLA-4 结合有利于抑制过度的细胞免疫反应12.菜蛾盘绒茧蜂将卵和自身携带的病毒(CvBV)注入小菜蛾幼虫(一种作物害虫)体内,幼蜂孵化后以小菜蛾幼虫为食。CvBV编码的A蛋白可激活小菜蛾幼虫的肾上腺素类似物OA,使小菜蛾幼虫对同类幼虫产生攻击性,见图。下列分析正确的是( )A.菜蛾盘绒茧蜂与小菜蛾幼虫形成寄生关系B.OA为小菜蛾幼虫同类相食行为提供能量C.CvBV不利于菜蛾盘绒茧蜂种群的繁衍D.A蛋白与激活OA可为开发生物农药提供新方向13.如图是高尔基体膜上V—H+—ATPase、CCC1、ClCd和NHX5/6四种转运蛋白转运离子的示意图。转运蛋白同向或反向转运离子时,顺浓度梯度运输的离子为另一种离子的运输提供能量。下列叙述正确的是( )A.V—H+—ATPase运输H+的方式是被动运输B.高尔基体腔内的K+浓度较细胞质基质的低C.CCC1功能缺失会影响高尔基体的K+平衡D.ClCd和NHX5/6运输离子不具有特异性14.研究人员对野生型植物甲幼苗进行干旱胁迫和脱落酸处理,检测S基因的表达量变化,结果见图a。突变体的S基因过量表达,其表达量与野生型植株差异显著。在不同条件下观察野生型和突变体根系的生长情况,结果见图b。下列分析错误的是( )A.S基因表达量增多响应干旱胁迫,促进干旱胁迫下根系生长B.脱落酸处理可促进S基因的表达,同时也可促进根系生长C.正常种植条件下,S基因过量表达对根系生长的促进效果不显著D.S基因促进植物甲逆境胁迫下根系的生长,有利于根系吸收水分15.酪氨酸激酶基因(BTK)突变可导致机体丙种球蛋白含量减少,产生低γ球蛋白血症。图a、图b是该病患者的家系图和基因检测结果。已知Ⅱ3由基因突变而致病。据此推测该病的遗传方式是( )A.伴X染色体隐性遗传 B.伴X染色体显性遗传C.常染色体隐性遗传 D.常染色体显性遗传16.同化效率指植物吸收的光能中被光合作用所固定能量的比例。消费效率是指n+1营养级消费者摄食的能量占n营养级净生产能量(同化能量与呼吸消耗能量的差值)的比例。下表是两个生态系统同化效率和消费效率的情况。下列叙述错误的是( ) 太阳辐射量 同化效率 (%) 初级消费者的 消费效率(%) 次级消费者的 消费效率(%)草原生态系统 12.5 4.8 3.1湖泊生态系统 1.43 5.3 4.3注:两种生态系统调查的单位面积相同。A.草原生态系统的同化效率较高,单位面积生产者合成的有机物更多B.湖泊生态系统的同化效率较低与阳光穿过水层发生损耗密切相关C.初级消费者的消费效率越低,单位面积生产者未被利用的能量越多D.湖泊生态系统第二、三营养级的能量传递效率比草原生态系统的高17.盐碱土中大量的、等离子可使油菜遭受不同程度的胁迫,影响油菜的生长乃至产量。研究人员用不同浓度的处理油菜品种甲的幼苗,检测相关代谢指标,探究胁迫对油菜幼苗光合特性的影响以及油菜对盐胁迫的响应机制,结果见下表。组别 浓度 净光合速率 叶面积 地上部含量的比值 脯氨酸含量甲 0 16.22 62.32 1.19 14.23乙 25 13.75 63.25 1.24 14.86丙 50 11.06 48.65 1.35 16.26丁 75 9.35 37.24 1.43 16.45戊 100 4.73 22.43 1.22 15.05回答下列问题:(1)油菜幼苗进行光合作用时,光反应为暗反应提供的物质是 。根据检测结果,胁迫使油菜幼苗 ,不利于植株生长。(2)为了解胁迫对光合作用影响机制,检测的指标还可包括 (多选)。①叶绿素和类胡萝卜素含量②叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱③叶片的气孔导度和蒸腾速率④固定酶的活力(3)植物可通过转运、响应盐胁迫。与对照组相比,处理后,油菜幼苗通过增大吸收量和排出量,使地上部比值 。同时脯氨酸含量增大,有利于 ,维持根系的吸水能力。(4)为探究外源施加植物生长调节剂PA对盐胁迫下油菜幼苗生长的缓解效应,其中一组对照组与上述甲组相同,另一组对照组的处理方法是 。18.铁死亡是一种以脂质过氧化为特征的细胞死亡形式,阿尔茨海默病(AD)与大脑海马区神经元发生铁死亡密切相关。研究表明,抗疟药物青蒿素(ART)可减轻AD的病理特征。研究人员围绕ART对神经元铁死亡的影响以及潜在机制开展研究。回答下列问题:(1)脂质过氧化过程中会产生大量自由基,损伤 等生物大分子,导致神经元发生铁死亡。AD患者的突触 (填具体结构名称)释放乙酰胆碱减少,兴奋传递受阻导致患者学习能力、记忆力衰退。(2)已知信号通路“Nrf2→SLC7A11→GPX4”的激活有利于抑制细胞铁死亡。研究人员对小鼠海马区神经元用铁死亡诱导剂(Era)和ART进行处理,检测脂质过氧化物(MDA和ROS)的相对水平,以及蛋白Nrf2、SLC7A11和GPX4的表达量,结果见图a、b。①根据图a结果,ART可降低Era引起的 现象,表明ART可以 神经元铁死亡。检测第②组和第③组神经元细胞的死亡率,预期结果可能是 。②结合图a和b的结果,ART抗AD的潜在机制可能是 。19.CRISPR/Cas9系统可表达sgRNA和Cas9蛋白,sgRNA引导Cas9蛋白靶向结合到特定基因上并对基因进行切割,可应用于基因的敲除。单纯性少毛症的发生与角蛋白基因(Krt71)的突变有关。研究人员利用CRISPR/Cas9技术对小鼠的Krt71基因进行编辑。Krt71基因的部分序列和基因编辑技术流程见图。回答下列问题:(1)Cas9蛋白通过识别NGG(N代表任意碱基、G代表鸟嘌呤)的序列并切割靶基因。Cas9蛋白的功能与基因工程常用的 酶功能类似。对Krt71基因进行编辑时,质粒pUC57中序列4的部分碱基序列应当与Krt71基因 (填“序列1”“序列2”或“序列3”)的部分碱基序列相同。(2)质粒pUC57中驱动过程①进行的DNA序列称为 。过程③通常将受精卵培养至 阶段。(3)与直接导入质粒pUC57相比,将Krt71-sgRNA和Cas9-mRNA直接注入小鼠受精卵,可减少转录的时间从而快速启动基因编辑过程;同时可降低外源基因整合到 的风险。(4)敲除Krt71基因后对小鼠的毛发生长情况和毛发量等方面进行表型分析。该实验构建了单纯性少毛症小鼠模型,其研究价值是 (答出一点即可)。20.某高原湖泊出现水体氮、磷含量升高,浮游藻类爆发现象。研究团队提出了基于土著物种为主的“花—鱼—鸟”生态修复路径,使氮、磷离水上岸(指氮、磷从水体向地上转移),促使湖泊生态系统良性发展。回答下列问题:(1)引入鲢鱼和鳙鱼不能适应高原低温环境,对该湖泊的控藻效果不理想;引种水葫芦容易在水面密集覆盖,形成缺乏 的条件,导致水生生物大量消失。这说明生态修复需要遵循生态学的 原理。(2)海菜花和金线鲃是高原湖泊的土著生物。金线鲃是传统名贵食材,海菜花是一种挺水植物,具有丰富的食用价值和药用价值。如图是“花—鱼—鸟”生态修复模式氮、磷离水上岸途径的示意图。该修复模式可提高湖泊生态系统的 稳定性。金线鲃、水鸟均属于生态系统的 消费者。根据图示的生物,请用文字和箭头补充完善氮、磷离水上岸的其他途径 (写出一条途径)。(3)随着生态修复的进行,浮游藻类得到良好控制且水鸟的数量增加,其主要原因是 。21.香稻的稻米香气馥郁、米饭芬芳,具有较高的经济价值。香稻与香味物质2-AP的积累有关。2-AP的积累受到甜菜碱醛脱氢酶(Badh,由frg基因编码)的调控,相关代谢过程见图1。已知水稻4号和8号染色体上的frg基因均可编码Badh。为研究香丝苗品种甲(具有浓香味)香味的遗传机制,研究人员将香丝苗甲与不具香味的普通水稻进行杂交,结果见图2。回答下列问题:(1)香稻性状与frg基因突变有关。frg基因突变后使Badh活力 (填“增加”或“降低”),积累2-AP出现香味。(2)根据杂交结果,推测香丝苗甲与 号染色体上的frg基因突变有关,frg基因发生 (填“显性”或“隐性”)突变。(3)两个杂交组合F2出现部分淡香味植株,其香味较淡的原因是 。这些植株中,能稳定遗传的植株所占的比例为 。(4)大部分香稻的产量和抗性低于普通水稻。某同学认为获取香丝苗甲的香味基因转入普通水稻中可获得高产、抗性强的香稻。这一做法是否可行,若可行,请阐明理由。若不可行,请阐明理由并完善育种思路 。答案解析部分1.【答案】C【知识点】种群的特征;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施【解析】【解答】A、就地保护是在生物原生栖息地建立自然保护区、风景名胜区等进行保护,建立自然保护区重建大鲵种群符合就地保护的定义,A不符合题意;B、种群年龄结构分为增长型、稳定型和衰退型,不同年龄组成能够反映种群未来出生率与死亡率的变化,据此可以预测种群数量变化趋势,B不符合题意;C、人工繁育大鲵后放归自然,能够提升野外大鲵的种群数量,保护该物种,有利于增加物种多样性,进而提高生物多样性,C符合题意;D、生物多样性的直接价值包含观赏、旅游观光、科学研究等用途,依托大鲵生态资源开发旅游属于直接价值的体现,D不符合题意。故答案为:C。【分析】(1)生物多样性保护分为就地保护和易地保护,就地保护主要形式为建立自然保护区,易地保护多为动物园、繁育中心等人工饲养场所。(2)种群的年龄组成是预测种群数量变化的重要依据,不同年龄组成对应不同的种群数量发展趋势。(3)人工繁育濒危物种并野外放归,可以扩充野外种群规模,利于物种存续,提升物种多样性水平。(4)生物多样性直接价值包含食用、药用、观赏旅游、科学研究等,间接价值侧重生态涵养、调节生态系统功能等生态作用。2.【答案】A【知识点】细胞分化及其意义【解析】【解答】A、细胞增殖可以增加细胞的数量,实现器官持续生长;细胞分化能够使细胞形成形态、结构和功能不同的细胞类型,进而形成具有特定代谢功能的肝脏样器官,该过程依赖细胞增殖和细胞分化,A不符合题意;B、题干没有出现不同细胞相互融合的过程,细胞生长侧重细胞体积变大,不是培育器官的核心原理,B不符合题意;C、细胞衰老、细胞凋亡会造成细胞退化死亡,不利于器官持续生长发育,C不符合题意;D、动物体细胞全能性需要发育成完整的个体,本实验只培育出器官,没有形成完整个体,没有体现细胞全能性恢复,D不符合题意。故答案为:A。【分析】(1)细胞增殖通过细胞分裂实现,能够增加细胞数目,是组织、器官生长的基础。(2)细胞分化使细胞在形态、结构、生理功能上产生稳定性差异,形成各类特定功能的细胞,构成不同组织和器官。(3)细胞融合是两个或多个细胞融合形成杂种细胞的过程,器官培育一般不涉及该过程。(4)细胞衰老与细胞凋亡是细胞程序性死亡的相关生命历程,不利于器官的生长构建。(5)动物体细胞的全能性指体细胞具有发育成完整个体的潜能,仅形成器官不能证明全能性实现。3.【答案】B【知识点】血糖平衡调节【解析】【解答】A、胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素,黎明时胰岛素分泌量减少,机体对葡萄糖的摄取、利用和储存过程减弱,血糖容易升高,能够造成黎明现象,A不符合题意;B、胰岛素受体数量减少属于长期存在的器质性病变,会持续性降低胰岛素的作用效果,造成全天血糖整体偏高,但题干中患者夜间血糖可以维持稳定,说明胰岛素在夜间能够正常发挥生理作用,因此该因素不可能只在黎明时段造成血糖骤升,B符合题意;C、肾上腺素可以促进肝糖原分解以及非糖物质转化为葡萄糖,该激素分泌量增加会使血糖含量上升,能够诱发黎明现象,C不符合题意;D、胰高血糖素可促进肝糖原水解和糖异生过程,进而升高血糖,黎明时该激素分泌增多会直接造成血糖明显上升,D不符合题意。故答案为:B。【分析】(1)胰岛素是机体唯一的降血糖激素,通过加速组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖实现降糖效果。(2)胰高血糖素与肾上腺素均为升血糖激素,二者可通过促进肝糖原分解、加快非糖物质转化生成葡萄糖来提升血糖浓度。4.【答案】D【知识点】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、细胞通过胞吞摄取大分子物质时,细胞膜向内凹陷可以出芽形成囊泡,因此细胞膜能够产生囊泡,A不符合题意;B、内质网对合成的多肽初步加工后,可以出芽形成囊泡,将加工后的蛋白质转运至高尔基体,内质网可产生囊泡,B不符合题意;C、高尔基体对来自内质网的蛋白质进一步修饰加工后,边缘部位能够形成囊泡,转运蛋白质去往细胞膜或其他部位,高尔基体可产生囊泡,C不符合题意;D、核糖体无生物膜结构,由rRNA和蛋白质组成,无法通过膜的凹陷、出芽形成囊泡,不能产生囊泡,D符合题意。故答案为:D。【分析】(1)囊泡由生物膜通过出芽或内陷形成,无膜的细胞器不能产生囊泡。(2)内质网、高尔基体、细胞膜均具有生物膜,在分泌蛋白合成运输、胞吞过程中均可生成囊泡。(3)核糖体不具备膜结构,是合成多肽链的场所,不参与囊泡的形成过程。5.【答案】C【知识点】DNA的粗提取和鉴定【解析】【解答】A、二苯胺试剂在沸水浴条件下可以和DNA发生显色反应,用于DNA的鉴定,无法使DNA析出,A不符合题意;B、2mol/L NaCl溶液中DNA溶解度较高,有利于DNA溶解在溶液中,不能析出DNA,B不符合题意;C、DNA难溶于冷却的酒精,而部分蛋白质等杂质易溶于酒精,加入冷却酒精后,DNA会从溶液中析出,C符合题意;D、酸性重铬酸钾是检测酒精的试剂,遇酒精由橙色变为灰绿色,和DNA析出没有关联,D不符合题意。故答案为:C。【分析】(1)DNA在不同浓度氯化钠溶液中溶解度存在差异,2mol/L氯化钠溶液利于DNA溶解,0.14mol/L氯化钠溶液中DNA溶解度最低。(2)DNA不溶于体积分数95%的冷酒精,蛋白质等杂质可溶于酒精,冷酒精常用于粗提取时析出DNA。(3)二苯胺试剂作为DNA鉴定试剂,需要水浴加热才可显色。(4)酸性重铬酸钾专一检测酒精,常用于细胞呼吸产物酒精的检验。6.【答案】C【知识点】现代生物进化理论的主要内容;自然选择与适应;变异是自然选择的原材料【解析】【解答】A、长而弯曲的喙结构有利于山雀掘洞筑巢、在地面搜寻捕食小动物,体现形态结构和生活习性相适应,A不符合题意;B、山雀喙的形态是长期自然选择保留有利变异、淘汰不利变异逐步形成的,B不符合题意;C、变异是不定向的,只能为生物进化提供原材料,自然选择才能够决定生物进化的方向,遗传变异无法决定进化方向,C符合题意;D、由遗传物质改变引起的有利变异能够通过生殖过程遗传给后代,D不符合题意。故答案为:C。【分析】(1)生物的形态结构与其生存环境、生活方式相适应是自然选择的结果。(2)可遗传变异是生物进化的原材料,变异具有不定向性。(3)自然选择是定向的,能够筛选有利变异,决定生物进化的方向。(4)遗传物质发生改变产生的变异属于可遗传变异,可以经由配子传递给子代。7.【答案】B【知识点】尿素分解菌的分离与计数【解析】【解答】A、配制以尿素为唯一氮源的选择培养基,不能利用尿素的微生物缺少氮源不能生长,从而筛选出尿素分解菌,A不符合题意;B、土壤样品梯度稀释后若灭菌,样品中全部微生物都会被杀死,无法接种培养获得菌落,不能完成菌体计数,B符合题意;C、同一稀释度涂布至少3个平板,通过取平均值减小实验偶然误差,提升计数结果准确度,C不符合题意;D、待菌落数目稳定后再统计,能够防止部分菌落尚未长出或菌落粘连造成计数失误,D不符合题意。故答案为:B。【分析】(1)筛选尿素分解菌需使用尿素为唯一氮源的选择培养基,只有可合成脲酶分解尿素的细菌能够在该培养基上增殖。(2)梯度稀释操作是为分散菌体、降低菌液浓度,便于涂布后获得单菌落,待测菌液不能灭菌处理。(3)微生物计数实验中设置重复平板,利用平行重复实验降低实验误差。(4)培养至菌落数目稳定再计数,是微生物平板计数的常规操作规范。8.【答案】B【知识点】无氧呼吸的过程和意义【解析】【解答】A、酵母菌有氧呼吸生成二氧化碳和水,无氧呼吸生成酒精和二氧化碳,两种呼吸方式都不会产生氧气,A不符合题意;B、酵母菌为兼性厌氧菌,过期酸奶环境密闭缺氧,酵母菌进行无氧呼吸产生二氧化碳,气体积累造成胀袋,B符合题意;C、乳酸菌只能进行无氧呼吸,产物是乳酸,不产生氧气,C不符合题意;D、乳酸菌无氧呼吸只产生乳酸,没有二氧化碳生成,无法引起胀袋,D不符合题意。故答案为:B。【分析】(1)乳酸菌属于严格厌氧菌,无氧呼吸的代谢产物只有乳酸,过程中无气体产生。(2)酵母菌属于兼性厌氧菌,有氧呼吸和无氧呼吸均能生成二氧化碳,无氧呼吸还会生成酒精。(3)密闭包装的酸奶内部缺氧,酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳不断积聚,使包装袋膨胀。9.【答案】D【知识点】细胞癌变的原因;癌症的预防与治疗【解析】【解答】A、EGFR基因突变或过量表达会诱发细胞癌变,原癌基因异常活化可引发细胞恶性增殖,因此EGFR基因属于原癌基因,A不符合题意;B、原癌基因普遍存在于正常体细胞中,正常情况下发挥调控细胞增殖分化的作用,所以正常细胞含有EGFR基因,B不符合题意;C、EGFR基因发生激活突变后功能异常,会造成细胞分裂增殖速率加快,进而诱发肿瘤,C不符合题意;D、EGFR基因过度表达会促进癌细胞增殖,癌症治疗需要抑制该基因的表达,不能促进其表达,D符合题意。故答案为:D。【分析】原癌基因广泛存在于人和动物正常细胞内,正常生理状态下负责调控细胞的生长与增殖。原癌基因发生基因突变或者过量表达后,会被异常激活,促使细胞不受机体调控地无限增殖,引发细胞癌变。10.【答案】C【知识点】中心法则及其发展【解析】【解答】A、DNA→RNA为转录过程,该过程由RNA聚合酶催化,不需要RNA复制酶,药物不阻断该过程,A不符合题意;B、RNA→DNA是逆转录,由逆转录酶催化,与RNA复制酶无关,B不符合题意;C、RNA→RNA是RNA的复制,依靠RNA复制酶催化,瑞德西韦替代正常核苷酸阻碍RNA链延伸,抑制RNA复制,C符合题意;D、DNA→DNA为DNA复制,由DNA聚合酶催化,不需要RNA复制酶,D不符合题意。故答案为:C。【分析】(1)DNA复制是以DNA为模板、在DNA聚合酶作用下合成子代DNA,遗传信息流向为DNA→DNA。(2)转录是以DNA一条链为模板、RNA聚合酶催化合成RNA,遗传信息流向为DNA→RNA。(3)RNA复制是以RNA为模板,在RNA复制酶催化下合成新的RNA,遗传信息流向为RNA→RNA。(4)逆转录是以RNA为模板、逆转录酶催化合成DNA,遗传信息流向为RNA→DNA。11.【答案】C【知识点】细胞膜的功能;细胞免疫【解析】【解答】A、抗原呈递细胞膜上的B7分子和细胞毒性T细胞膜上CD28、CTLA-4特异性结合,依靠膜蛋白识别完成细胞间信息交流,A不符合题意;B、活化后的细胞毒性T细胞能够增殖分化,形成效应细胞毒性T细胞和记忆T细胞,B不符合题意;C、活化的细胞毒性T细胞可裂解被病毒侵染的靶细胞,使病毒释放出来,无法直接裂解病毒本身,C符合题意;D、B7与CTLA-4结合会阻止细胞毒性T细胞继续活化,能够避免细胞免疫反应过度,起到负反馈调控作用,D不符合题意。故答案为:C。【分析】(1)细胞膜上的糖蛋白等分子可以参与细胞间的信息识别与信息交流。(2)细胞毒性T细胞活化后发生增殖分化,产生效应细胞毒性T细胞和记忆T细胞。(3)效应细胞毒性T细胞的作用是裂解被病原体感染的靶细胞,释放出细胞内的病原体,不能直接消灭病原体。(4)负反馈调节可以限制免疫反应强度,防止免疫应答过度造成机体损伤。12.【答案】D【知识点】种间关系【解析】【解答】A、寄生一般是寄生物长期依附宿主、缓慢摄取营养但不直接杀死宿主;菜蛾盘绒茧蜂幼蜂孵化后直接取食、杀死小菜蛾幼虫,二者为捕食关系,并非寄生,A错误。B、OA是肾上腺素类似物,属于信息分子(激素类物质),只起调节生命活动的信号作用,不能为生命活动提供能量,生命活动能量来自细胞呼吸分解有机物,B错误。C、CvBV指导合成A蛋白、激活OA,促使小菜蛾同类相食,减少无茧蜂寄生的小菜蛾个体,提升茧蜂幼虫的生存概率,有利于菜蛾盘绒茧蜂种群繁衍,C错误。D、借助A蛋白激活OA可诱导小菜蛾同类相食,降低田间小菜蛾(农业害虫)种群数量,该机理可作为新型生物农药的研发思路,D正确。故答案为:D。【分析】寄生不快速致死宿主,捕食会捕食杀死被捕食个体;激素/激素类似物只传递调节信息,不作为能源物质。13.【答案】C【知识点】主动运输【解析】【解答】A、细胞质基质pH=7.2,氢离子浓度低,高尔基体腔内pH=5.5,氢离子浓度高,V—H+—ATPase将H+从细胞质基质运入高尔基体腔是逆浓度梯度运输,该蛋白可水解ATP消耗能量,运输方式为主动运输,A错误;B、NHX5/6转运时H+顺浓度梯度从高尔基体腔运至细胞质基质,借助H+顺浓度运输释放的势能驱动K+逆浓度梯度进入高尔基体腔,逆浓度积累说明高尔基体腔内的K+浓度高于细胞质基质,B错误;C、CCC1介导高尔基体腔内的K+、Cl-转运至细胞质基质,该转运蛋白功能缺失后,高尔基体中的K+无法正常向外运输,会造成K+在高尔基体腔内异常积累,进而影响高尔基体的K+平衡,C正确;D、ClCd和NHX5/6均属于转运蛋白,转运蛋白只能特异性识别并结合对应离子,因此二者运输离子具有特异性,D错误。故答案为:C。【分析】(1)pH与氢离子浓度呈负相关,pH数值越小,溶液中H+浓度越高。(2)主动运输是逆浓度梯度进行的跨膜运输,需要转运蛋白协助,能量来源包括ATP水解供能、离子顺浓度梯度跨膜形成的电化学势能供能。(3)协同转运是主动运输的特殊形式,依靠一种离子顺浓度跨膜释放的势能,驱动另一种离子逆浓度跨膜,分为同向转运和反向转运。(4)转运蛋白具有专一性,只能结合特定的离子或分子,实现特异性的物质跨膜运输。14.【答案】B【知识点】其他植物激素的种类和作用【解析】【解答】A、图a中干旱胁迫处理使S基因相对表达量明显升高,图b干旱胁迫条件下S基因过量表达的突变体根系长于野生型,说明S基因表达量增多可响应干旱胁迫,同时促进干旱胁迫下根系生长,A正确;B、图a脱落酸处理组S基因表达量高于初始水平,说明脱落酸可促进S基因表达;对比正常种植条件,脱落酸处理后野生型与突变体的根系长度均变短,说明脱落酸抑制根系生长,不能促进根系生长,B错误;C、图b正常种植条件下,S基因过量表达的突变体和野生型植株根系长度差异很小,说明正常条件下S基因过量表达对根系生长的促进效果不显著,C正确;D、干旱、外源脱落酸处理属于逆境胁迫,该条件下S基因过量表达的突变体根系更长,发达的根系能增大吸水面积,有利于根系吸收水分,D正确。故答案为:B。【分析】(1)脱落酸作为植物激素,可以调控植物体内相关基因的转录与表达,参与植物应对逆境的生理调节。(2)植物根系的形态与长度影响水分和无机盐的吸收效率,根系越长,在土壤中的吸水范围越大。15.【答案】A【知识点】遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法【解析】【解答】A、若为伴X染色体隐性遗传,设该病致病基因为Xa、正常基因为XA,Ⅰ1基因型XAY(1条条带),Ⅰ2基因型XAXa(2条条带);Ⅱ3经基因突变成为XaXa(患病,1条条带),Ⅱ4基因型XAY(1条条带);二者后代Ⅲ1为XaY(患病,1条条带)、Ⅲ2为XAXa(正常,2条条带),与电泳条带、家系患病情况全部匹配,A正确;B、若为伴X染色体显性遗传,Ⅱ3携带显性致病基因,与正常Ⅱ4婚配,子代女儿会继承致病基因而患病,但Ⅲ2表现正常,与遗传规律矛盾,B错误;C、若为常染色体隐性遗传,患病Ⅱ3基因型为aa,患病子代Ⅲ1(aa)的一个a基因必须来自父本Ⅱ4,则Ⅱ4应为杂合子(Aa,2条条带),但电泳显示Ⅱ4仅1条条带,只能为显性纯合AA,矛盾,C错误;D、若为常染色体显性遗传,患病Ⅱ3含显性致病基因,与隐性纯合正常Ⅱ4婚配,子代个体大概率携带显性致病基因表现患病,而Ⅲ2正常,不符合遗传规律,D错误。故答案为:A。【分析】(1)电泳条带数量可以反映个体等位基因组成,单一条带代表个体只含有一种等位基因(纯合子),两条条带代表个体含有两种等位基因(杂合子)。(2)伴X染色体隐性遗传中,女性患者基因型为隐性纯合,其儿子一定会从母亲处获得致病基因而患病;男性正常个体的X染色体携带正常基因,只能将正常X染色体传给女儿。(3)常染色体隐性遗传中,隐性患病个体的两个隐性致病基因分别来自双亲,子代隐性纯合患病则双亲至少一方携带隐性致病基因。(4)常染色体显性遗传中,显性患病个体和隐性纯合正常个体婚配,子代多数个体可获得显性致病基因,表现出患病性状。16.【答案】D【知识点】生态系统的能量流动【解析】【解答】A、同化效率是植物吸收光能中被光合作用固定能量的比例,草原生态系统同化效率数值高于湖泊,单位面积太阳辐射量一致时,生产者固定的能量更多,合成的有机物更多,A正确;B、湖泊环境中,太阳光穿透水体时部分光能被水体吸收、散射、反射,生产者可利用的光能变少,进而造成同化效率偏低,B正确;C、初级消费者消费效率代表初级消费者摄食能量占生产者净生产能量的比值,该数值越低,生产者被初级消费者取食的能量越少,剩余未被利用的能量就越多,C正确;D、能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值,消费效率是下一营养级摄食量和上一营养级净生产量的比值,摄食量不等于同化量,净生产量不等于同化量,仅凭借表格中的消费效率数据不能比较两个生态系统二、三营养级的能量传递效率大小,D错误。故答案为:D。【分析】(1)同化效率用来衡量生产者固定太阳能的能力,同等光照条件下,同化效率越高,生产者固定的总能量越多。(2)水体能够吸收、折射太阳光,使水下浮游植物获得的有效光照减少,影响光合作用固定能量。(3)消费效率的计算公式为下一营养级摄食能量除以上一营养级净生产能量,净生产能量等于同化量减去呼吸消耗量。(4)生态系统相邻营养级间能量传递效率等于下一营养级同化量除以上一营养级同化量,摄食量除去粪便能量才等于同化量。(5)某营养级同化量的去向包含呼吸散失、流向分解者、流向下一营养级、暂时未被利用四个部分。17.【答案】(1)ATP和NADPH;净光合速率降低,叶面积减小(2)①③④(3)增大;增大根系/细胞液的渗透压(4)油菜幼苗进行盐胁迫处理,但不施加PA【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用综合【解析】【解答】(1) 光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应在类囊体薄膜上进行,利用光能分解水,生成氧气,同时合成ATP与NADPH,这两种物质可以为暗反应阶段C3的还原过程提供能量和还原剂。对比表格数据,随着NaHCO3胁迫浓度不断升高,油菜幼苗的净光合速率整体呈现下降趋势,叶面积整体不断减小,有机物合成量变少,不利于植株正常的生长发育。(2) 叶绿素和类胡萝卜素能够捕获光能,色素含量下降会直接制约光反应,因此①可以作为检测指标;叶绿素与类胡萝卜素的吸收光谱由色素本身的化学性质决定,不会随NaHCO3胁迫发生改变,无需检测②;气孔导度影响二氧化碳的进入量,进而影响暗反应,蒸腾速率可以反映叶片气孔开闭状态,因此③可检测;暗反应相关固定酶的活力直接影响二氧化碳固定效率,酶活性受NaHCO3胁迫影响,④可检测,综上选①③④。(3) 从表格数据能够看出,NaHCO3处理后地上部K+/Na+含量的比值相比对照组甲组有所增大;脯氨酸是细胞内的可溶性溶质,脯氨酸含量升高能够提高细胞液渗透压,缩小细胞液与外界盐碱土壤溶液之间的浓度差,减少细胞失水,维持根系正常的吸水能力。(4) 该实验目的是探究外源PA能否缓解盐胁迫带来的伤害,实验自变量为是否施加PA,一组空白对照是无盐胁迫、不加PA的甲组,另外需要设置盐胁迫但不施加PA的对照组,用来和盐胁迫加PA的实验组做对比,以此判断PA的缓解作用。【分析】(1)光反应产生的ATP提供化学能,NADPH作为还原剂参与暗反应,净光合速率和叶面积下降会减少有机物积累,阻碍植物生长。(2)光合色素含量、气孔开闭情况、光合相关酶活性都是影响光合作用强弱的重要因素,色素的吸收光谱固定不变,不受外界盐环境影响。(3)提高细胞内脯氨酸含量可以提升细胞液渗透压,增强植物在盐碱环境下的吸水能力,是植物应对盐胁迫的一种生理调节方式。(4)设置对照实验时,探究调节剂缓解盐胁迫的实验需要设置空白对照组、盐胁迫不加调节剂对照组,遵循单一变量原则,确定实验变量为调节剂的有无。(1)进行光合作用时,光反应为暗反应提供的物质是ATP和NADPH,根据检测结果,胁迫使油菜幼苗净光合速率降低,叶面积减小,不利于植株生长。(2)为了解胁迫对光合作用影响机制,检测的指标还可包括①叶绿素和类胡萝卜素含量、③叶片的气孔导度和蒸腾速率、④固定酶的活力,由于②叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱是确定的,不需要研究,故选①③④。(3)甲为对照组,处理后,油菜幼苗通过增大吸收量和排出量,使地上部比值增大,同时脯氨酸含量增大,有利于增大根系/细胞液的渗透压,维持根系的吸水能力。(4)为探究外源施加植物生长调节剂PA对盐胁迫下油菜幼苗生长的缓解效应,自变量为有无施加外源施加植物生长调节剂PA,一组对照组与上述甲组相同,另一组对照组的处理方法是油菜幼苗进行盐胁迫处理,但不施加PA。18.【答案】(1)DNA、蛋白质;前膜(小体)(2)脂质过氧化物(MDA和ROS)升高;减缓;第③组的神经元细胞的死亡率降低(低于第②组);增加Nrf2、SLC7A11和GPX4蛋白的表达量(或者:激活信号通路Nrf2→SLC7A11→GPX4)【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导【解析】【解答】(1) 自由基具有强氧化性,能够破坏DNA、蛋白质等生物大分子的空间结构与化学结构,大分子受损后细胞代谢紊乱,最终造成神经元发生铁死亡。乙酰胆碱属于神经递质,储存在突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放到突触间隙,AD患者突触前膜释放乙酰胆碱的量减少,突触后膜无法正常接收信号,兴奋在神经元之间的传递受阻,进而出现学习、记忆能力下降的症状。(2) ①对比图a,②组仅加Era诱导剂,MDA、ROS(脂质过氧化物)含量显著高于①组;③、④组在Era基础上加入不同浓度ART后,MDA和ROS的相对水平比②组明显下降,说明ART能够缓解Era诱导的脂质过氧化物升高的现象。铁死亡以脂质过氧化为主要特征,因此ART可以减缓神经元铁死亡。②组只添加铁死亡诱导剂Era,③组同时添加Era和ART,ART可抑制铁死亡,因此预期③组神经元细胞死亡率低于②组。②图b中,添加ART处理后,Nrf2、SLC7A11、GPX4对应的电泳条带更宽,代表三种蛋白的表达量增多;已知Nrf2→SLC7A11→GPX4信号通路激活能抑制铁死亡,由此可知ART通过提高Nrf2、SLC7A11和GPX4蛋白的表达量,激活该信号通路,抑制神经元铁死亡,从而发挥抗阿尔茨海默病的作用。【分析】(1)自由基可损伤DNA和蛋白质等生物大分子;神经递质由突触前膜释放,影响突触间兴奋传递。(2)脂质过氧化物累积会诱发铁死亡,ART可降低MDA、ROS含量,提升Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达,激活对应信号通路,减轻铁死亡、降低细胞死亡率。(1)细胞内的大分子物质包括DNA、蛋白质等,脂质过氧化过程中会产生大量自由基,损伤DNA、蛋白质等生物大分子,导致神经元发生铁死亡。乙酰胆碱存在突触前膜内的突触小泡内,因此乙酰胆碱由突触前膜释放,即AD患者的突触前膜释放乙酰胆碱减少,兴奋传递受阻导致患者学习能力、记忆力衰退。(2)①根据图a可知,①②组相比,说明铁死亡诱导剂(Era)能提高脂质过氧化物(MDA和ROS)的水平,而②③组相比,可知抗疟药物青蒿素(ART)可降低Era引起的脂质过氧化物(MDA和ROS)升高现象,已知铁死亡是一种以脂质过氧化为特征的细胞死亡形式,因此可知ART可以抑制神经元铁死亡,由于第③组中加入了抗疟药物青蒿素(ART),神经元铁死亡降低,故预期第③组的神经元细胞的死亡率应低于第②组。②图b中加入ART的组的蛋白Nrf2、SLC7A11和GPX4的表达量均明显升高,因此可推测ART可能是通过增加Nrf2、SLC7A11和GPX4蛋白的表达量来抗AD的发生。19.【答案】(1)限制(或限制性内切核酸);序列3(2)启动子;桑葚胚(或囊胚)(3)基因组/细胞核/DNA/染色体(4)用于了解Krt71基因对毛发生长发育的影响、用于疾病的治疗【知识点】基因工程的应用;胚胎移植;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细);基因工程综合【解析】【解答】(1)限制性内切核酸酶(限制酶)能够特异性识别双链DNA的特定脱氧核苷酸序列,并在对应的特定位点切开DNA的磷酸二酯键,实现DNA定点切割,Cas9蛋白可以特异性识别含有NGG的DNA序列并定点切割靶基因,二者的作用机制和功能高度相似,因此Cas9蛋白功能与限制酶相近。sgRNA依靠碱基互补配对原则和靶基因的DNA序列结合,才能引导Cas9蛋白完成靶向切割;Cas9的识别位点为NGG,题干里Krt71基因的序列1、序列2不存在符合NGG规律的碱基序列,只有序列3含有对应的识别序列,所以质粒pUC57中序列4的部分碱基序列需要和Krt71基因序列3的部分碱基保持一致,确保转录得到的Krt71-sgRNA能够精准与靶序列配对。(2)过程①是以质粒中的序列4为模板进行转录,启动子是一段位于基因上游的DNA序列,能够被RNA聚合酶特异性识别并结合,结合后可以启动下游DNA片段的转录过程,因此驱动过程①转录的DNA序列是启动子。在动物胚胎移植的实际操作中,受精卵需要在体外培养液中培养,一般培育到桑葚胚或者囊胚阶段再移植到代孕母体的子宫中,该发育阶段的胚胎着床概率更高,是胚胎移植的适宜时期。(3)质粒pUC57是环状DNA载体,将完整质粒导入受精卵时,质粒携带的外源DNA片段有可能随机插入、整合到小鼠受精卵的染色体DNA(基因组)中,引发宿主基因组的基因突变;而Krt71-sgRNA和Cas9-mRNA均为RNA分子,动物细胞内没有对应的逆转录体系,RNA无法转化为DNA,也就不能整合到宿主细胞的染色体基因组上,因此直接注射RNA可以降低外源基因整合进受体细胞基因组的风险。(4)该敲除Krt71基因得到的少毛症小鼠模型,一方面可以通过对比野生型小鼠与模型小鼠的毛发性状,探究Krt71基因在动物毛发生长、发育过程中承担的生理功能;另一方面可以作为人类单纯性少毛症的病理动物模型,用于研究人类少毛症的致病机理,还能够用来筛选、评价治疗少毛症的相关药物,助力相关疾病的临床药物研发。【分析】(1)限制性核酸内切酶是基因工程的常用工具酶,能够识别双链DNA特定的核苷酸序列,在特定位点水解磷酸二酯键,实现DNA分子的定点切割。(2)转录是基因表达的第一步,启动子作为DNA调控序列,是RNA聚合酶识别和结合的位点,直接控制转录的起始;动物胚胎移植操作中,体外培养的早期胚胎通常选择桑葚胚或囊胚阶段进行移植。(3)外源DNA进入动物受体细胞后存在整合到宿主染色体DNA上的可能性,动物体细胞缺少逆转录酶相关体系,外源RNA无法逆转录生成DNA,不能整合至染色体基因组。(4)基因敲除技术可构建基因缺失的动物模型,这类动物模型既可用于探究目标基因的生理功能,也能作为人类遗传病模型,用于遗传病机理研究和相关治疗药物的筛选实验。(1)Cas9蛋白通过识别NGG(N代表任意碱基、G代表鸟嘌呤)的序列并切割靶基因。故Cas9蛋白的功能与基因工程常用的限制酶功能类似。由于Cas9蛋白通过识别NGG(N代表任意碱基、G代表鸟嘌呤)的序列并切割靶基因,而Krt71基因在序列3中含有TGG序列(序列1和2不含NGG),因此需要sgRNA能识别序列3的部分碱基序列,进而通过Cas9蛋白切割序列3的相应位点,故质粒pUC57中序列4的部分碱基序列应当与Krt71基因序列3的部分碱基序列相同,保证转录形成的Krt71-sgRNA能通过碱基互补配对识别序列3。(2)过程①为转录,启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,可驱动基因转录形成RNA,即质粒pUC57中驱动过程①进行的DNA序列称为启动子,胚胎移植时应选发育良好的桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行移植。(3)由于质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上,因此将目的基因与质粒构建形成表达载体后,可能会将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上,而将Krt71-sgRNA和Cas9-mRNA直接注入小鼠受精卵,则可降低外源基因整合到受体细胞的染色体DNA上的风险。(4)敲除Krt71基因的生物体不在有Krt71基因的表达产物,会表现出相应的性状,相当于利用减法原理去除相应基因,来观察该基因的功能,因此该实验构建的单纯性少毛症小鼠模型,可用于了解Krt71基因对毛发生长发育的影响、用于疾病的治疗。20.【答案】(1)光照、氧气;协调(2)抵抗力;初级和次级;氮、磷→海菜花→人;氮、磷→浮游藻类→金线鲃、虾等→水鸟(或:氮、磷→浮游藻类→浮游动物→金线鲃、虾等→水鸟)(3)氮、磷营养离水上岸和海菜花的遮光作用,抑制了浮游藻类生长;草食性鱼类和海菜花增多为水鸟提供了食物和栖息场所【知识点】生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生态恢复工程【解析】【解答】(1)水葫芦大面积密集覆盖水面时,会阻挡自然光射入水体下层,水下原有沉水植物等生产者因光照不足难以开展光合作用,水体溶解氧得不到有效补充,同时大量水葫芦的呼吸作用持续消耗水中氧气,最终造成水体缺少光照、氧气,水下各类水生生物难以生存。协调原理要求在生态工程建设中兼顾生物与环境、生物与生物之间的协调平衡,引种的鲢鱼、鳙鱼不能适应高原低温环境,水葫芦引种后泛滥破坏原有水生群落结构,说明生态修复过程必须遵循协调原理。(2)该修复模式增加了湖泊内生物的物种数目,完善了食物链与食物网结构,生态系统自我调节能力随之增强,因此能够提高生态系统的抵抗力稳定性。金线鲃既可以捕食浮游藻类(直接取食生产者,属于初级消费者),又能捕食浮游动物(取食初级消费者,属于次级消费者);水鸟可取食草食性鱼类、虾类等生物,同样可占据多个营养级,因此二者同时属于初级和次级消费者。水体中的氮、磷先被生产者吸收固定,再沿食物链传递到人或水鸟体内,完成氮磷从水体向陆地的转移,例如氮、磷→海菜花→人,氮、磷→浮游藻类→浮游动物→金线鲃、虾等→水鸟。(3)海菜花能够吸收水体中的氮、磷元素,降低水体富营养化程度,同时海菜花植株遮挡水面光照,从养分、光照两个条件限制浮游藻类的生长繁殖;生态修复后草食性鱼类、鱼虾等生物数量增多,为水鸟提供充足的食物,海菜花等水生植被还可以为水鸟提供栖息场所,食物和栖息环境条件改善,促使水鸟种群数量上升。【分析】(1)协调原理属于生态工程五大基本原理之一,核心是协调生物与无机环境、不同生物之间的平衡关系,引种外来物种需要匹配当地环境条件,防止物种不适宜存活或无限制泛滥。(2)生态系统的抵抗力稳定性与营养结构复杂程度呈正相关,生物种类越多,食物链、食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰、维持自身稳态的能力越强。(3)直接以绿色植物等生产者为食物来源的生物为初级消费者,以初级消费者为食物来源的生物为次级消费者,杂食性动物因取食对象多样,可同时隶属于多个消费者类型。(4)水体中的氮、磷等矿质元素可以被水生生产者同化固定,之后顺着食物链逐级传递,当终端消费者被陆生动物或人类捕食时,矿质元素从水体转移至陆地,实现氮磷离水上岸。(5)矿质营养、光照是影响浮游藻类增殖的关键环境因子,挺水植物可通过吸收无机盐、遮光两种途径抑制藻类爆发;食物资源、栖息空间是调控野生动物种群数量变化的重要环境条件。(1)引种水葫芦容易在水面密集覆盖,形成缺乏光照、氧气,导致水下的植物无法进行光合作用,水下的动物、微生物等也无法生存;协调:处理好生物与环境、 生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。引入鲢鱼和鳙鱼不能适应高原低温环境,对该湖泊的控藻效果不理想,这说明生态修复需要遵循生态学的协调原理。(2)该修复模式可提高湖泊生态系统的营养结构,提高生态系统的抵抗力稳定性;金线鲃、水鸟均既捕食动物又捕食植物,均属于生态系统的初级和次级消费者;根据图示的生物,氮、磷可被植物利用,且进入食物链,如氮、磷→海菜花→人;氮、磷→浮游藻类→金线鲃、虾等→水鸟。(3)随着生态修复的进行,氮、磷营养离水上岸和海菜花的遮光作用,抑制了浮游藻类生长;草食性鱼类和海菜花增多为水鸟提供了食物和栖息场所,浮游藻类得到良好控制且水鸟的数量增加。21.【答案】(1)降低(2)4号和8;隐性(3)植株含有正常的frg基因,其编码的Badh使γ-氨基丁醛转化为γ-氨基丁酸,2-AP积累量减少;1/3(4)不可行,香丝苗甲的香味基因属于隐性基因,转入普通水稻不能获得香味表型。可敲除普通水稻的frg基因/抑制frg基因的表达(或者普通水稻转入香味基因后进行杂交育种并筛选)补充答案:可行,转入香味基因可能插入原有frg基因的内部使其失活(或者:转入香味基因与原有的frg基因发生重组而替换原有的基因)【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因工程的应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析【解析】【解答】(1)正常frg基因表达产生有活性的Badh,Badh可以催化γ-氨基丁醛转化为γ-氨基丁酸,该反应会消耗生成2-AP的前体物质γ-氨基丁醛,减少2-AP的生成。frg基因突变后,Badh的合成或结构发生改变,酶活力降低,γ-氨基丁醛向γ-氨基丁酸的转化过程受阻,更多的γ-氨基丁醛沿着另一途径生成1-吡咯啉并进一步转化为2-AP,2-AP大量积累后水稻表现出香味,因此frg基因突变后Badh活力降低。(2)F2性状分离比为9∶6∶1,该比例是两对等位基因自由组合9∶3∶3∶1的变式,说明香味性状由位于两对同源染色体上的基因控制,结合题干信息,frg基因分别在4号和8号染色体上;正反交实验的F1全部表现为无香味,F2才分离出淡香味和浓香味个体,说明突变型香味基因为隐性基因,frg基因发生隐性突变。(3)两对基因设为A/a、B/b,基因型A_B_的个体含有两种正常frg基因,能合成足量Badh,几乎无2-AP积累,表现无香味;A_bb、aaB_的个体仅含有一种正常frg基因,仍可合成部分Badh,部分γ-氨基丁醛被催化生成γ-氨基丁酸,2-AP合成量偏少,因此表现淡香味;aabb个体无正常frg基因,不能合成Badh,2-AP大量积累表现浓香味。淡香味植株基因型共有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb四类,合计6份,其中能稳定遗传的纯合子为AAbb、aaBB,共2份,因此可稳定遗传个体所占比例为2/6=1/3。(4)常规直接转入香味基因的做法大多不可行,普通水稻本身携带显性野生型frg基因,转入隐性香味基因后植株为杂合基因型,野生型显性frg基因仍可正常表达合成Badh,无法大量积累2-AP,不能表现香味;改良育种思路为借助基因编辑敲除普通水稻自身的frg基因,或是利用相关技术抑制普通水稻内源frg基因的表达,阻断Badh的合成,从而积累2-AP获得香稻;少数情况下该操作也可实现,若转入的香味基因插入普通水稻原有frg基因内部,破坏野生型frg基因结构使其失活,原有基因无法表达Badh,植株也可产生香味。【分析】(1)基因可以通过控制酶的合成来调控细胞代谢过程,进而间接控制生物的性状。(2)两对等位基因位于非同源染色体上时,遵循基因的自由组合定律,9∶6∶1是9∶3∶3∶1的性状叠加变式,双显性为一种表现型,单显性为一种表现型,双隐性为一种表现型。(3)隐性突变的遗传特点:隐性突变基因纯合时才会表现突变性状,杂合子中显性野生基因占优势,性状偏向野生型或中间型。(4)纯合子自交后代不会发生性状分离,能够稳定遗传,杂合子自交后代会出现性状分离,不能稳定遗传。(5)正反交实验后代性状表现一致,说明控制该性状的基因位于细胞核内的常染色体上,不属于细胞质遗传。(6)基因工程育种中,隐性基因导入含显性等位基因的野生受体细胞时,显性基因优先表达,受体一般不表现隐性性状;基因敲除、基因沉默可以使原有显性基因失去功能,实现性状改造。(1)根据图1可知,由frg基因编码的Badh能催化γ-氨基丁醛转化为γ-氨基丁酸,由于γ-氨基丁醛转化为1-吡咯啉,进而转化为2-AP,而香稻与香味物质2-AP的积累有关,因此若要使2-AP积累形成香稻,则需要γ-氨基丁醛更多的转化为1-吡咯啉,故Badh的活力应降低,减少γ-氨基丁醛转化为γ-氨基丁酸,即frg基因突变后使Badh活力降低,积累2-AP出现香味。(2)图2中正反交结果子二代都出现了9∶6∶1的比例,由于9∶6∶1是9∶3∶3∶1的变式,因此可知控制该性状的是两对独立遗传的基因,故推测香丝苗甲与4号和8号染色体上的frg基因突变有关,由于子一代均为无香味的个体或子二代无香味的占9/16,可知突变后控制香味的基因为隐性基因,即frg基因发生了隐性突变。(3)两个杂交组合的子二代均出现了部分淡香味植株,这是由于杂合子中含有正常的frg基因,其编码的Badh使γ-氨基丁醛转化为γ-氨基丁酸,2-AP积累量减少。假设两对基因分别为A/a、B/b,则子二代中淡香味个体的基因型为1aaBB、2aaBb、1AAbb、2Aabb,由于aaBb和Aabb自交后代会出现aabb,表现为浓香味,因此能稳定遗传的植株(aaBB、AAbb)所占的比例为2/6=1/3。(4)由于香丝苗甲的香味基因属于隐性基因,转入普通水稻后不能表现出隐性基因对应的性状,即不能获得香味表型,因此题中做法不可行,可通过基因编辑技术敲除普通水稻的frg基因,使其不能表现为无香味的性状,此时将香丝苗甲的香味基因转入编辑过的普通水稻中可获得高产、抗性强的香稻。1 / 1广东省清远市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题1.清远大鲵省级自然保护区是广东省唯一确认的大鲵野生分布点。保护区开展大鲵种群重建工作,结合大鲵生态资源,开发旅游资源、维护生态平衡、推动生态文明建设。下列叙述错误的是( )A.建立自然保护区重建大鲵种群属于就地保护B.调查大鲵种群年龄结构可预测数量变化趋势C.繁育大鲵并放归自然不利于提高生物多样性D.开发旅游资源可提升生物多样性的直接价值【答案】C【知识点】种群的特征;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施【解析】【解答】A、就地保护是在生物原生栖息地建立自然保护区、风景名胜区等进行保护,建立自然保护区重建大鲵种群符合就地保护的定义,A不符合题意;B、种群年龄结构分为增长型、稳定型和衰退型,不同年龄组成能够反映种群未来出生率与死亡率的变化,据此可以预测种群数量变化趋势,B不符合题意;C、人工繁育大鲵后放归自然,能够提升野外大鲵的种群数量,保护该物种,有利于增加物种多样性,进而提高生物多样性,C符合题意;D、生物多样性的直接价值包含观赏、旅游观光、科学研究等用途,依托大鲵生态资源开发旅游属于直接价值的体现,D不符合题意。故答案为:C。【分析】(1)生物多样性保护分为就地保护和易地保护,就地保护主要形式为建立自然保护区,易地保护多为动物园、繁育中心等人工饲养场所。(2)种群的年龄组成是预测种群数量变化的重要依据,不同年龄组成对应不同的种群数量发展趋势。(3)人工繁育濒危物种并野外放归,可以扩充野外种群规模,利于物种存续,提升物种多样性水平。(4)生物多样性直接价值包含食用、药用、观赏旅游、科学研究等,间接价值侧重生态涵养、调节生态系统功能等生态作用。2.科学家用抑瘤素M处理肝细胞,培养出具有类似肝脏代谢功能的器官。该器官可持续生长且保持分化能力。该技术依据的原理是( )A.细胞增殖和细胞分化 B.细胞生长和细胞融合C.细胞衰老和细胞凋亡 D.动物细胞恢复全能性【答案】A【知识点】细胞分化及其意义【解析】【解答】A、细胞增殖可以增加细胞的数量,实现器官持续生长;细胞分化能够使细胞形成形态、结构和功能不同的细胞类型,进而形成具有特定代谢功能的肝脏样器官,该过程依赖细胞增殖和细胞分化,A不符合题意;B、题干没有出现不同细胞相互融合的过程,细胞生长侧重细胞体积变大,不是培育器官的核心原理,B不符合题意;C、细胞衰老、细胞凋亡会造成细胞退化死亡,不利于器官持续生长发育,C不符合题意;D、动物体细胞全能性需要发育成完整的个体,本实验只培育出器官,没有形成完整个体,没有体现细胞全能性恢复,D不符合题意。故答案为:A。【分析】(1)细胞增殖通过细胞分裂实现,能够增加细胞数目,是组织、器官生长的基础。(2)细胞分化使细胞在形态、结构、生理功能上产生稳定性差异,形成各类特定功能的细胞,构成不同组织和器官。(3)细胞融合是两个或多个细胞融合形成杂种细胞的过程,器官培育一般不涉及该过程。(4)细胞衰老与细胞凋亡是细胞程序性死亡的相关生命历程,不利于器官的生长构建。(5)动物体细胞的全能性指体细胞具有发育成完整个体的潜能,仅形成器官不能证明全能性实现。3.糖尿病患者夜间血糖相对稳定,但黎明时血糖明显升高,这种现象称为“黎明现象”。主要与机体的代谢变化有关。下列最不可能造成“黎明现象”的是( )A.胰岛素分泌量减少 B.胰岛素受体数量减少C.肾上腺素分泌量增加 D.胰高血糖素分泌量增加【答案】B【知识点】血糖平衡调节【解析】【解答】A、胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素,黎明时胰岛素分泌量减少,机体对葡萄糖的摄取、利用和储存过程减弱,血糖容易升高,能够造成黎明现象,A不符合题意;B、胰岛素受体数量减少属于长期存在的器质性病变,会持续性降低胰岛素的作用效果,造成全天血糖整体偏高,但题干中患者夜间血糖可以维持稳定,说明胰岛素在夜间能够正常发挥生理作用,因此该因素不可能只在黎明时段造成血糖骤升,B符合题意;C、肾上腺素可以促进肝糖原分解以及非糖物质转化为葡萄糖,该激素分泌量增加会使血糖含量上升,能够诱发黎明现象,C不符合题意;D、胰高血糖素可促进肝糖原水解和糖异生过程,进而升高血糖,黎明时该激素分泌增多会直接造成血糖明显上升,D不符合题意。故答案为:B。【分析】(1)胰岛素是机体唯一的降血糖激素,通过加速组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖实现降糖效果。(2)胰高血糖素与肾上腺素均为升血糖激素,二者可通过促进肝糖原分解、加快非糖物质转化生成葡萄糖来提升血糖浓度。4.囊泡是细胞内运输物质的重要结构,可与其它结构融合实现物质运输、交换。下列细胞结构中,不能产生囊泡的是( )A.细胞膜 B.内质网 C.高尔基体 D.核糖体【答案】D【知识点】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、细胞通过胞吞摄取大分子物质时,细胞膜向内凹陷可以出芽形成囊泡,因此细胞膜能够产生囊泡,A不符合题意;B、内质网对合成的多肽初步加工后,可以出芽形成囊泡,将加工后的蛋白质转运至高尔基体,内质网可产生囊泡,B不符合题意;C、高尔基体对来自内质网的蛋白质进一步修饰加工后,边缘部位能够形成囊泡,转运蛋白质去往细胞膜或其他部位,高尔基体可产生囊泡,C不符合题意;D、核糖体无生物膜结构,由rRNA和蛋白质组成,无法通过膜的凹陷、出芽形成囊泡,不能产生囊泡,D符合题意。故答案为:D。【分析】(1)囊泡由生物膜通过出芽或内陷形成,无膜的细胞器不能产生囊泡。(2)内质网、高尔基体、细胞膜均具有生物膜,在分泌蛋白合成运输、胞吞过程中均可生成囊泡。(3)核糖体不具备膜结构,是合成多肽链的场所,不参与囊泡的形成过程。5.某同学将洋葱研磨液离心后取出上清液,为了从上清液析出DNA,应加入的是( )A.二苯胺试剂 B.2mol/L的NaCl溶液C.冷却的酒精溶液 D.酸性重铬酸钾溶液【答案】C【知识点】DNA的粗提取和鉴定【解析】【解答】A、二苯胺试剂在沸水浴条件下可以和DNA发生显色反应,用于DNA的鉴定,无法使DNA析出,A不符合题意;B、2mol/L NaCl溶液中DNA溶解度较高,有利于DNA溶解在溶液中,不能析出DNA,B不符合题意;C、DNA难溶于冷却的酒精,而部分蛋白质等杂质易溶于酒精,加入冷却酒精后,DNA会从溶液中析出,C符合题意;D、酸性重铬酸钾是检测酒精的试剂,遇酒精由橙色变为灰绿色,和DNA析出没有关联,D不符合题意。故答案为:C。【分析】(1)DNA在不同浓度氯化钠溶液中溶解度存在差异,2mol/L氯化钠溶液利于DNA溶解,0.14mol/L氯化钠溶液中DNA溶解度最低。(2)DNA不溶于体积分数95%的冷酒精,蛋白质等杂质可溶于酒精,冷酒精常用于粗提取时析出DNA。(3)二苯胺试剂作为DNA鉴定试剂,需要水浴加热才可显色。(4)酸性重铬酸钾专一检测酒精,常用于细胞呼吸产物酒精的检验。6.某地山雀的喙长而弯曲,具有掘洞筑巢的习性,主要在地面觅食昆虫和无脊椎动物。下列叙述错误的是( )A.长而弯曲的喙能适应掘洞和觅食B.喙的特征是长期自然选择的结果C.遗传变异决定喙形状的进化方向D.地山雀的有利变异可遗传给后代【答案】C【知识点】现代生物进化理论的主要内容;自然选择与适应;变异是自然选择的原材料【解析】【解答】A、长而弯曲的喙结构有利于山雀掘洞筑巢、在地面搜寻捕食小动物,体现形态结构和生活习性相适应,A不符合题意;B、山雀喙的形态是长期自然选择保留有利变异、淘汰不利变异逐步形成的,B不符合题意;C、变异是不定向的,只能为生物进化提供原材料,自然选择才能够决定生物进化的方向,遗传变异无法决定进化方向,C符合题意;D、由遗传物质改变引起的有利变异能够通过生殖过程遗传给后代,D不符合题意。故答案为:C。【分析】(1)生物的形态结构与其生存环境、生活方式相适应是自然选择的结果。(2)可遗传变异是生物进化的原材料,变异具有不定向性。(3)自然选择是定向的,能够筛选有利变异,决定生物进化的方向。(4)遗传物质发生改变产生的变异属于可遗传变异,可以经由配子传递给子代。7.某兴趣小组拟测定校园土壤尿素分解菌的数量。下列叙述错误的是( )A.需要配制以尿素作为唯一氮源的培养基B.土壤样品进行梯度稀释后需要充分灭菌C.同一稀释度的菌液至少要涂布3个平板D.取菌落数目稳定时的记录作为实验结果【答案】B【知识点】尿素分解菌的分离与计数【解析】【解答】A、配制以尿素为唯一氮源的选择培养基,不能利用尿素的微生物缺少氮源不能生长,从而筛选出尿素分解菌,A不符合题意;B、土壤样品梯度稀释后若灭菌,样品中全部微生物都会被杀死,无法接种培养获得菌落,不能完成菌体计数,B符合题意;C、同一稀释度涂布至少3个平板,通过取平均值减小实验偶然误差,提升计数结果准确度,C不符合题意;D、待菌落数目稳定后再统计,能够防止部分菌落尚未长出或菌落粘连造成计数失误,D不符合题意。故答案为:B。【分析】(1)筛选尿素分解菌需使用尿素为唯一氮源的选择培养基,只有可合成脲酶分解尿素的细菌能够在该培养基上增殖。(2)梯度稀释操作是为分散菌体、降低菌液浓度,便于涂布后获得单菌落,待测菌液不能灭菌处理。(3)微生物计数实验中设置重复平板,利用平行重复实验降低实验误差。(4)培养至菌落数目稳定再计数,是微生物平板计数的常规操作规范。8.酸奶中可能含有乳酸菌、酵母菌。过了保质期的酸奶可出现胀袋现象,直接饮用可能引起腹泻。出现胀袋现象的原因可能是( )A.酵母菌呼吸产生O2 B.酵母菌呼吸产生CO2C.乳酸菌呼吸产生O2 D.乳酸菌呼吸产生CO2【答案】B【知识点】无氧呼吸的过程和意义【解析】【解答】A、酵母菌有氧呼吸生成二氧化碳和水,无氧呼吸生成酒精和二氧化碳,两种呼吸方式都不会产生氧气,A不符合题意;B、酵母菌为兼性厌氧菌,过期酸奶环境密闭缺氧,酵母菌进行无氧呼吸产生二氧化碳,气体积累造成胀袋,B符合题意;C、乳酸菌只能进行无氧呼吸,产物是乳酸,不产生氧气,C不符合题意;D、乳酸菌无氧呼吸只产生乳酸,没有二氧化碳生成,无法引起胀袋,D不符合题意。故答案为:B。【分析】(1)乳酸菌属于严格厌氧菌,无氧呼吸的代谢产物只有乳酸,过程中无气体产生。(2)酵母菌属于兼性厌氧菌,有氧呼吸和无氧呼吸均能生成二氧化碳,无氧呼吸还会生成酒精。(3)密闭包装的酸奶内部缺氧,酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳不断积聚,使包装袋膨胀。9.EGFR基因激活突变或过度表达与肺癌、结直肠癌等多种癌症的发生和发展密切相关。下列叙述错误的是( )A.EGFR 基因属于原癌基因B.正常细胞含有 EGFR 基因C.EGFR 基因激活突变使细胞增殖加快D.促进 EGFR 基因表达可作为治癌策略【答案】D【知识点】细胞癌变的原因;癌症的预防与治疗【解析】【解答】A、EGFR基因突变或过量表达会诱发细胞癌变,原癌基因异常活化可引发细胞恶性增殖,因此EGFR基因属于原癌基因,A不符合题意;B、原癌基因普遍存在于正常体细胞中,正常情况下发挥调控细胞增殖分化的作用,所以正常细胞含有EGFR基因,B不符合题意;C、EGFR基因发生激活突变后功能异常,会造成细胞分裂增殖速率加快,进而诱发肿瘤,C不符合题意;D、EGFR基因过度表达会促进癌细胞增殖,癌症治疗需要抑制该基因的表达,不能促进其表达,D符合题意。故答案为:D。【分析】原癌基因广泛存在于人和动物正常细胞内,正常生理状态下负责调控细胞的生长与增殖。原癌基因发生基因突变或者过量表达后,会被异常激活,促使细胞不受机体调控地无限增殖,引发细胞癌变。10.瑞德西韦是一种单磷酸腺苷类似物,可在 RNA 复制酶活性中心取代正常核苷酸,与 RNA 模板结合并阻碍新生 RNA 链延伸,用于治疗某些病毒感染。瑞德西韦阻断的遗传信息传递过程是( )A.DNA→RNA B.RNA→DNA C.RNA→RNA D.DNA→DNA【答案】C【知识点】中心法则及其发展【解析】【解答】A、DNA→RNA为转录过程,该过程由RNA聚合酶催化,不需要RNA复制酶,药物不阻断该过程,A不符合题意;B、RNA→DNA是逆转录,由逆转录酶催化,与RNA复制酶无关,B不符合题意;C、RNA→RNA是RNA的复制,依靠RNA复制酶催化,瑞德西韦替代正常核苷酸阻碍RNA链延伸,抑制RNA复制,C符合题意;D、DNA→DNA为DNA复制,由DNA聚合酶催化,不需要RNA复制酶,D不符合题意。故答案为:C。【分析】(1)DNA复制是以DNA为模板、在DNA聚合酶作用下合成子代DNA,遗传信息流向为DNA→DNA。(2)转录是以DNA一条链为模板、RNA聚合酶催化合成RNA,遗传信息流向为DNA→RNA。(3)RNA复制是以RNA为模板,在RNA复制酶催化下合成新的RNA,遗传信息流向为RNA→RNA。(4)逆转录是以RNA为模板、逆转录酶催化合成DNA,遗传信息流向为RNA→DNA。11.病毒感染早期,抗原呈递细胞表面的 B7 分子与细胞毒性 T 细胞表面的 CD28 分子结合并作为活化刺激信号。随着免疫反应的进行,B7 又可与细胞毒性 T 细胞表面的 CTLA-4 分子结合使其不能继续活化。下列叙述错误的是( )A.两种细胞通过细胞膜上分子的识别进行信息交流B.活化的细胞毒性 T 细胞可增殖分化产生记忆 T 细胞C.活化的细胞毒性 T 细胞与宿主细胞结合并裂解病毒D.B7 与 CTLA-4 结合有利于抑制过度的细胞免疫反应【答案】C【知识点】细胞膜的功能;细胞免疫【解析】【解答】A、抗原呈递细胞膜上的B7分子和细胞毒性T细胞膜上CD28、CTLA-4特异性结合,依靠膜蛋白识别完成细胞间信息交流,A不符合题意;B、活化后的细胞毒性T细胞能够增殖分化,形成效应细胞毒性T细胞和记忆T细胞,B不符合题意;C、活化的细胞毒性T细胞可裂解被病毒侵染的靶细胞,使病毒释放出来,无法直接裂解病毒本身,C符合题意;D、B7与CTLA-4结合会阻止细胞毒性T细胞继续活化,能够避免细胞免疫反应过度,起到负反馈调控作用,D不符合题意。故答案为:C。【分析】(1)细胞膜上的糖蛋白等分子可以参与细胞间的信息识别与信息交流。(2)细胞毒性T细胞活化后发生增殖分化,产生效应细胞毒性T细胞和记忆T细胞。(3)效应细胞毒性T细胞的作用是裂解被病原体感染的靶细胞,释放出细胞内的病原体,不能直接消灭病原体。(4)负反馈调节可以限制免疫反应强度,防止免疫应答过度造成机体损伤。12.菜蛾盘绒茧蜂将卵和自身携带的病毒(CvBV)注入小菜蛾幼虫(一种作物害虫)体内,幼蜂孵化后以小菜蛾幼虫为食。CvBV编码的A蛋白可激活小菜蛾幼虫的肾上腺素类似物OA,使小菜蛾幼虫对同类幼虫产生攻击性,见图。下列分析正确的是( )A.菜蛾盘绒茧蜂与小菜蛾幼虫形成寄生关系B.OA为小菜蛾幼虫同类相食行为提供能量C.CvBV不利于菜蛾盘绒茧蜂种群的繁衍D.A蛋白与激活OA可为开发生物农药提供新方向【答案】D【知识点】种间关系【解析】【解答】A、寄生一般是寄生物长期依附宿主、缓慢摄取营养但不直接杀死宿主;菜蛾盘绒茧蜂幼蜂孵化后直接取食、杀死小菜蛾幼虫,二者为捕食关系,并非寄生,A错误。B、OA是肾上腺素类似物,属于信息分子(激素类物质),只起调节生命活动的信号作用,不能为生命活动提供能量,生命活动能量来自细胞呼吸分解有机物,B错误。C、CvBV指导合成A蛋白、激活OA,促使小菜蛾同类相食,减少无茧蜂寄生的小菜蛾个体,提升茧蜂幼虫的生存概率,有利于菜蛾盘绒茧蜂种群繁衍,C错误。D、借助A蛋白激活OA可诱导小菜蛾同类相食,降低田间小菜蛾(农业害虫)种群数量,该机理可作为新型生物农药的研发思路,D正确。故答案为:D。【分析】寄生不快速致死宿主,捕食会捕食杀死被捕食个体;激素/激素类似物只传递调节信息,不作为能源物质。13.如图是高尔基体膜上V—H+—ATPase、CCC1、ClCd和NHX5/6四种转运蛋白转运离子的示意图。转运蛋白同向或反向转运离子时,顺浓度梯度运输的离子为另一种离子的运输提供能量。下列叙述正确的是( )A.V—H+—ATPase运输H+的方式是被动运输B.高尔基体腔内的K+浓度较细胞质基质的低C.CCC1功能缺失会影响高尔基体的K+平衡D.ClCd和NHX5/6运输离子不具有特异性【答案】C【知识点】主动运输【解析】【解答】A、细胞质基质pH=7.2,氢离子浓度低,高尔基体腔内pH=5.5,氢离子浓度高,V—H+—ATPase将H+从细胞质基质运入高尔基体腔是逆浓度梯度运输,该蛋白可水解ATP消耗能量,运输方式为主动运输,A错误;B、NHX5/6转运时H+顺浓度梯度从高尔基体腔运至细胞质基质,借助H+顺浓度运输释放的势能驱动K+逆浓度梯度进入高尔基体腔,逆浓度积累说明高尔基体腔内的K+浓度高于细胞质基质,B错误;C、CCC1介导高尔基体腔内的K+、Cl-转运至细胞质基质,该转运蛋白功能缺失后,高尔基体中的K+无法正常向外运输,会造成K+在高尔基体腔内异常积累,进而影响高尔基体的K+平衡,C正确;D、ClCd和NHX5/6均属于转运蛋白,转运蛋白只能特异性识别并结合对应离子,因此二者运输离子具有特异性,D错误。故答案为:C。【分析】(1)pH与氢离子浓度呈负相关,pH数值越小,溶液中H+浓度越高。(2)主动运输是逆浓度梯度进行的跨膜运输,需要转运蛋白协助,能量来源包括ATP水解供能、离子顺浓度梯度跨膜形成的电化学势能供能。(3)协同转运是主动运输的特殊形式,依靠一种离子顺浓度跨膜释放的势能,驱动另一种离子逆浓度跨膜,分为同向转运和反向转运。(4)转运蛋白具有专一性,只能结合特定的离子或分子,实现特异性的物质跨膜运输。14.研究人员对野生型植物甲幼苗进行干旱胁迫和脱落酸处理,检测S基因的表达量变化,结果见图a。突变体的S基因过量表达,其表达量与野生型植株差异显著。在不同条件下观察野生型和突变体根系的生长情况,结果见图b。下列分析错误的是( )A.S基因表达量增多响应干旱胁迫,促进干旱胁迫下根系生长B.脱落酸处理可促进S基因的表达,同时也可促进根系生长C.正常种植条件下,S基因过量表达对根系生长的促进效果不显著D.S基因促进植物甲逆境胁迫下根系的生长,有利于根系吸收水分【答案】B【知识点】其他植物激素的种类和作用【解析】【解答】A、图a中干旱胁迫处理使S基因相对表达量明显升高,图b干旱胁迫条件下S基因过量表达的突变体根系长于野生型,说明S基因表达量增多可响应干旱胁迫,同时促进干旱胁迫下根系生长,A正确;B、图a脱落酸处理组S基因表达量高于初始水平,说明脱落酸可促进S基因表达;对比正常种植条件,脱落酸处理后野生型与突变体的根系长度均变短,说明脱落酸抑制根系生长,不能促进根系生长,B错误;C、图b正常种植条件下,S基因过量表达的突变体和野生型植株根系长度差异很小,说明正常条件下S基因过量表达对根系生长的促进效果不显著,C正确;D、干旱、外源脱落酸处理属于逆境胁迫,该条件下S基因过量表达的突变体根系更长,发达的根系能增大吸水面积,有利于根系吸收水分,D正确。故答案为:B。【分析】(1)脱落酸作为植物激素,可以调控植物体内相关基因的转录与表达,参与植物应对逆境的生理调节。(2)植物根系的形态与长度影响水分和无机盐的吸收效率,根系越长,在土壤中的吸水范围越大。15.酪氨酸激酶基因(BTK)突变可导致机体丙种球蛋白含量减少,产生低γ球蛋白血症。图a、图b是该病患者的家系图和基因检测结果。已知Ⅱ3由基因突变而致病。据此推测该病的遗传方式是( )A.伴X染色体隐性遗传 B.伴X染色体显性遗传C.常染色体隐性遗传 D.常染色体显性遗传【答案】A【知识点】遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法【解析】【解答】A、若为伴X染色体隐性遗传,设该病致病基因为Xa、正常基因为XA,Ⅰ1基因型XAY(1条条带),Ⅰ2基因型XAXa(2条条带);Ⅱ3经基因突变成为XaXa(患病,1条条带),Ⅱ4基因型XAY(1条条带);二者后代Ⅲ1为XaY(患病,1条条带)、Ⅲ2为XAXa(正常,2条条带),与电泳条带、家系患病情况全部匹配,A正确;B、若为伴X染色体显性遗传,Ⅱ3携带显性致病基因,与正常Ⅱ4婚配,子代女儿会继承致病基因而患病,但Ⅲ2表现正常,与遗传规律矛盾,B错误;C、若为常染色体隐性遗传,患病Ⅱ3基因型为aa,患病子代Ⅲ1(aa)的一个a基因必须来自父本Ⅱ4,则Ⅱ4应为杂合子(Aa,2条条带),但电泳显示Ⅱ4仅1条条带,只能为显性纯合AA,矛盾,C错误;D、若为常染色体显性遗传,患病Ⅱ3含显性致病基因,与隐性纯合正常Ⅱ4婚配,子代个体大概率携带显性致病基因表现患病,而Ⅲ2正常,不符合遗传规律,D错误。故答案为:A。【分析】(1)电泳条带数量可以反映个体等位基因组成,单一条带代表个体只含有一种等位基因(纯合子),两条条带代表个体含有两种等位基因(杂合子)。(2)伴X染色体隐性遗传中,女性患者基因型为隐性纯合,其儿子一定会从母亲处获得致病基因而患病;男性正常个体的X染色体携带正常基因,只能将正常X染色体传给女儿。(3)常染色体隐性遗传中,隐性患病个体的两个隐性致病基因分别来自双亲,子代隐性纯合患病则双亲至少一方携带隐性致病基因。(4)常染色体显性遗传中,显性患病个体和隐性纯合正常个体婚配,子代多数个体可获得显性致病基因,表现出患病性状。16.同化效率指植物吸收的光能中被光合作用所固定能量的比例。消费效率是指n+1营养级消费者摄食的能量占n营养级净生产能量(同化能量与呼吸消耗能量的差值)的比例。下表是两个生态系统同化效率和消费效率的情况。下列叙述错误的是( ) 太阳辐射量 同化效率 (%) 初级消费者的 消费效率(%) 次级消费者的 消费效率(%)草原生态系统 12.5 4.8 3.1湖泊生态系统 1.43 5.3 4.3注:两种生态系统调查的单位面积相同。A.草原生态系统的同化效率较高,单位面积生产者合成的有机物更多B.湖泊生态系统的同化效率较低与阳光穿过水层发生损耗密切相关C.初级消费者的消费效率越低,单位面积生产者未被利用的能量越多D.湖泊生态系统第二、三营养级的能量传递效率比草原生态系统的高【答案】D【知识点】生态系统的能量流动【解析】【解答】A、同化效率是植物吸收光能中被光合作用固定能量的比例,草原生态系统同化效率数值高于湖泊,单位面积太阳辐射量一致时,生产者固定的能量更多,合成的有机物更多,A正确;B、湖泊环境中,太阳光穿透水体时部分光能被水体吸收、散射、反射,生产者可利用的光能变少,进而造成同化效率偏低,B正确;C、初级消费者消费效率代表初级消费者摄食能量占生产者净生产能量的比值,该数值越低,生产者被初级消费者取食的能量越少,剩余未被利用的能量就越多,C正确;D、能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值,消费效率是下一营养级摄食量和上一营养级净生产量的比值,摄食量不等于同化量,净生产量不等于同化量,仅凭借表格中的消费效率数据不能比较两个生态系统二、三营养级的能量传递效率大小,D错误。故答案为:D。【分析】(1)同化效率用来衡量生产者固定太阳能的能力,同等光照条件下,同化效率越高,生产者固定的总能量越多。(2)水体能够吸收、折射太阳光,使水下浮游植物获得的有效光照减少,影响光合作用固定能量。(3)消费效率的计算公式为下一营养级摄食能量除以上一营养级净生产能量,净生产能量等于同化量减去呼吸消耗量。(4)生态系统相邻营养级间能量传递效率等于下一营养级同化量除以上一营养级同化量,摄食量除去粪便能量才等于同化量。(5)某营养级同化量的去向包含呼吸散失、流向分解者、流向下一营养级、暂时未被利用四个部分。17.盐碱土中大量的、等离子可使油菜遭受不同程度的胁迫,影响油菜的生长乃至产量。研究人员用不同浓度的处理油菜品种甲的幼苗,检测相关代谢指标,探究胁迫对油菜幼苗光合特性的影响以及油菜对盐胁迫的响应机制,结果见下表。组别 浓度 净光合速率 叶面积 地上部含量的比值 脯氨酸含量甲 0 16.22 62.32 1.19 14.23乙 25 13.75 63.25 1.24 14.86丙 50 11.06 48.65 1.35 16.26丁 75 9.35 37.24 1.43 16.45戊 100 4.73 22.43 1.22 15.05回答下列问题:(1)油菜幼苗进行光合作用时,光反应为暗反应提供的物质是 。根据检测结果,胁迫使油菜幼苗 ,不利于植株生长。(2)为了解胁迫对光合作用影响机制,检测的指标还可包括 (多选)。①叶绿素和类胡萝卜素含量②叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱③叶片的气孔导度和蒸腾速率④固定酶的活力(3)植物可通过转运、响应盐胁迫。与对照组相比,处理后,油菜幼苗通过增大吸收量和排出量,使地上部比值 。同时脯氨酸含量增大,有利于 ,维持根系的吸水能力。(4)为探究外源施加植物生长调节剂PA对盐胁迫下油菜幼苗生长的缓解效应,其中一组对照组与上述甲组相同,另一组对照组的处理方法是 。【答案】(1)ATP和NADPH;净光合速率降低,叶面积减小(2)①③④(3)增大;增大根系/细胞液的渗透压(4)油菜幼苗进行盐胁迫处理,但不施加PA【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用综合【解析】【解答】(1) 光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应在类囊体薄膜上进行,利用光能分解水,生成氧气,同时合成ATP与NADPH,这两种物质可以为暗反应阶段C3的还原过程提供能量和还原剂。对比表格数据,随着NaHCO3胁迫浓度不断升高,油菜幼苗的净光合速率整体呈现下降趋势,叶面积整体不断减小,有机物合成量变少,不利于植株正常的生长发育。(2) 叶绿素和类胡萝卜素能够捕获光能,色素含量下降会直接制约光反应,因此①可以作为检测指标;叶绿素与类胡萝卜素的吸收光谱由色素本身的化学性质决定,不会随NaHCO3胁迫发生改变,无需检测②;气孔导度影响二氧化碳的进入量,进而影响暗反应,蒸腾速率可以反映叶片气孔开闭状态,因此③可检测;暗反应相关固定酶的活力直接影响二氧化碳固定效率,酶活性受NaHCO3胁迫影响,④可检测,综上选①③④。(3) 从表格数据能够看出,NaHCO3处理后地上部K+/Na+含量的比值相比对照组甲组有所增大;脯氨酸是细胞内的可溶性溶质,脯氨酸含量升高能够提高细胞液渗透压,缩小细胞液与外界盐碱土壤溶液之间的浓度差,减少细胞失水,维持根系正常的吸水能力。(4) 该实验目的是探究外源PA能否缓解盐胁迫带来的伤害,实验自变量为是否施加PA,一组空白对照是无盐胁迫、不加PA的甲组,另外需要设置盐胁迫但不施加PA的对照组,用来和盐胁迫加PA的实验组做对比,以此判断PA的缓解作用。【分析】(1)光反应产生的ATP提供化学能,NADPH作为还原剂参与暗反应,净光合速率和叶面积下降会减少有机物积累,阻碍植物生长。(2)光合色素含量、气孔开闭情况、光合相关酶活性都是影响光合作用强弱的重要因素,色素的吸收光谱固定不变,不受外界盐环境影响。(3)提高细胞内脯氨酸含量可以提升细胞液渗透压,增强植物在盐碱环境下的吸水能力,是植物应对盐胁迫的一种生理调节方式。(4)设置对照实验时,探究调节剂缓解盐胁迫的实验需要设置空白对照组、盐胁迫不加调节剂对照组,遵循单一变量原则,确定实验变量为调节剂的有无。(1)进行光合作用时,光反应为暗反应提供的物质是ATP和NADPH,根据检测结果,胁迫使油菜幼苗净光合速率降低,叶面积减小,不利于植株生长。(2)为了解胁迫对光合作用影响机制,检测的指标还可包括①叶绿素和类胡萝卜素含量、③叶片的气孔导度和蒸腾速率、④固定酶的活力,由于②叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱是确定的,不需要研究,故选①③④。(3)甲为对照组,处理后,油菜幼苗通过增大吸收量和排出量,使地上部比值增大,同时脯氨酸含量增大,有利于增大根系/细胞液的渗透压,维持根系的吸水能力。(4)为探究外源施加植物生长调节剂PA对盐胁迫下油菜幼苗生长的缓解效应,自变量为有无施加外源施加植物生长调节剂PA,一组对照组与上述甲组相同,另一组对照组的处理方法是油菜幼苗进行盐胁迫处理,但不施加PA。18.铁死亡是一种以脂质过氧化为特征的细胞死亡形式,阿尔茨海默病(AD)与大脑海马区神经元发生铁死亡密切相关。研究表明,抗疟药物青蒿素(ART)可减轻AD的病理特征。研究人员围绕ART对神经元铁死亡的影响以及潜在机制开展研究。回答下列问题:(1)脂质过氧化过程中会产生大量自由基,损伤 等生物大分子,导致神经元发生铁死亡。AD患者的突触 (填具体结构名称)释放乙酰胆碱减少,兴奋传递受阻导致患者学习能力、记忆力衰退。(2)已知信号通路“Nrf2→SLC7A11→GPX4”的激活有利于抑制细胞铁死亡。研究人员对小鼠海马区神经元用铁死亡诱导剂(Era)和ART进行处理,检测脂质过氧化物(MDA和ROS)的相对水平,以及蛋白Nrf2、SLC7A11和GPX4的表达量,结果见图a、b。①根据图a结果,ART可降低Era引起的 现象,表明ART可以 神经元铁死亡。检测第②组和第③组神经元细胞的死亡率,预期结果可能是 。②结合图a和b的结果,ART抗AD的潜在机制可能是 。【答案】(1)DNA、蛋白质;前膜(小体)(2)脂质过氧化物(MDA和ROS)升高;减缓;第③组的神经元细胞的死亡率降低(低于第②组);增加Nrf2、SLC7A11和GPX4蛋白的表达量(或者:激活信号通路Nrf2→SLC7A11→GPX4)【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导【解析】【解答】(1) 自由基具有强氧化性,能够破坏DNA、蛋白质等生物大分子的空间结构与化学结构,大分子受损后细胞代谢紊乱,最终造成神经元发生铁死亡。乙酰胆碱属于神经递质,储存在突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放到突触间隙,AD患者突触前膜释放乙酰胆碱的量减少,突触后膜无法正常接收信号,兴奋在神经元之间的传递受阻,进而出现学习、记忆能力下降的症状。(2) ①对比图a,②组仅加Era诱导剂,MDA、ROS(脂质过氧化物)含量显著高于①组;③、④组在Era基础上加入不同浓度ART后,MDA和ROS的相对水平比②组明显下降,说明ART能够缓解Era诱导的脂质过氧化物升高的现象。铁死亡以脂质过氧化为主要特征,因此ART可以减缓神经元铁死亡。②组只添加铁死亡诱导剂Era,③组同时添加Era和ART,ART可抑制铁死亡,因此预期③组神经元细胞死亡率低于②组。②图b中,添加ART处理后,Nrf2、SLC7A11、GPX4对应的电泳条带更宽,代表三种蛋白的表达量增多;已知Nrf2→SLC7A11→GPX4信号通路激活能抑制铁死亡,由此可知ART通过提高Nrf2、SLC7A11和GPX4蛋白的表达量,激活该信号通路,抑制神经元铁死亡,从而发挥抗阿尔茨海默病的作用。【分析】(1)自由基可损伤DNA和蛋白质等生物大分子;神经递质由突触前膜释放,影响突触间兴奋传递。(2)脂质过氧化物累积会诱发铁死亡,ART可降低MDA、ROS含量,提升Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达,激活对应信号通路,减轻铁死亡、降低细胞死亡率。(1)细胞内的大分子物质包括DNA、蛋白质等,脂质过氧化过程中会产生大量自由基,损伤DNA、蛋白质等生物大分子,导致神经元发生铁死亡。乙酰胆碱存在突触前膜内的突触小泡内,因此乙酰胆碱由突触前膜释放,即AD患者的突触前膜释放乙酰胆碱减少,兴奋传递受阻导致患者学习能力、记忆力衰退。(2)①根据图a可知,①②组相比,说明铁死亡诱导剂(Era)能提高脂质过氧化物(MDA和ROS)的水平,而②③组相比,可知抗疟药物青蒿素(ART)可降低Era引起的脂质过氧化物(MDA和ROS)升高现象,已知铁死亡是一种以脂质过氧化为特征的细胞死亡形式,因此可知ART可以抑制神经元铁死亡,由于第③组中加入了抗疟药物青蒿素(ART),神经元铁死亡降低,故预期第③组的神经元细胞的死亡率应低于第②组。②图b中加入ART的组的蛋白Nrf2、SLC7A11和GPX4的表达量均明显升高,因此可推测ART可能是通过增加Nrf2、SLC7A11和GPX4蛋白的表达量来抗AD的发生。19.CRISPR/Cas9系统可表达sgRNA和Cas9蛋白,sgRNA引导Cas9蛋白靶向结合到特定基因上并对基因进行切割,可应用于基因的敲除。单纯性少毛症的发生与角蛋白基因(Krt71)的突变有关。研究人员利用CRISPR/Cas9技术对小鼠的Krt71基因进行编辑。Krt71基因的部分序列和基因编辑技术流程见图。回答下列问题:(1)Cas9蛋白通过识别NGG(N代表任意碱基、G代表鸟嘌呤)的序列并切割靶基因。Cas9蛋白的功能与基因工程常用的 酶功能类似。对Krt71基因进行编辑时,质粒pUC57中序列4的部分碱基序列应当与Krt71基因 (填“序列1”“序列2”或“序列3”)的部分碱基序列相同。(2)质粒pUC57中驱动过程①进行的DNA序列称为 。过程③通常将受精卵培养至 阶段。(3)与直接导入质粒pUC57相比,将Krt71-sgRNA和Cas9-mRNA直接注入小鼠受精卵,可减少转录的时间从而快速启动基因编辑过程;同时可降低外源基因整合到 的风险。(4)敲除Krt71基因后对小鼠的毛发生长情况和毛发量等方面进行表型分析。该实验构建了单纯性少毛症小鼠模型,其研究价值是 (答出一点即可)。【答案】(1)限制(或限制性内切核酸);序列3(2)启动子;桑葚胚(或囊胚)(3)基因组/细胞核/DNA/染色体(4)用于了解Krt71基因对毛发生长发育的影响、用于疾病的治疗【知识点】基因工程的应用;胚胎移植;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细);基因工程综合【解析】【解答】(1)限制性内切核酸酶(限制酶)能够特异性识别双链DNA的特定脱氧核苷酸序列,并在对应的特定位点切开DNA的磷酸二酯键,实现DNA定点切割,Cas9蛋白可以特异性识别含有NGG的DNA序列并定点切割靶基因,二者的作用机制和功能高度相似,因此Cas9蛋白功能与限制酶相近。sgRNA依靠碱基互补配对原则和靶基因的DNA序列结合,才能引导Cas9蛋白完成靶向切割;Cas9的识别位点为NGG,题干里Krt71基因的序列1、序列2不存在符合NGG规律的碱基序列,只有序列3含有对应的识别序列,所以质粒pUC57中序列4的部分碱基序列需要和Krt71基因序列3的部分碱基保持一致,确保转录得到的Krt71-sgRNA能够精准与靶序列配对。(2)过程①是以质粒中的序列4为模板进行转录,启动子是一段位于基因上游的DNA序列,能够被RNA聚合酶特异性识别并结合,结合后可以启动下游DNA片段的转录过程,因此驱动过程①转录的DNA序列是启动子。在动物胚胎移植的实际操作中,受精卵需要在体外培养液中培养,一般培育到桑葚胚或者囊胚阶段再移植到代孕母体的子宫中,该发育阶段的胚胎着床概率更高,是胚胎移植的适宜时期。(3)质粒pUC57是环状DNA载体,将完整质粒导入受精卵时,质粒携带的外源DNA片段有可能随机插入、整合到小鼠受精卵的染色体DNA(基因组)中,引发宿主基因组的基因突变;而Krt71-sgRNA和Cas9-mRNA均为RNA分子,动物细胞内没有对应的逆转录体系,RNA无法转化为DNA,也就不能整合到宿主细胞的染色体基因组上,因此直接注射RNA可以降低外源基因整合进受体细胞基因组的风险。(4)该敲除Krt71基因得到的少毛症小鼠模型,一方面可以通过对比野生型小鼠与模型小鼠的毛发性状,探究Krt71基因在动物毛发生长、发育过程中承担的生理功能;另一方面可以作为人类单纯性少毛症的病理动物模型,用于研究人类少毛症的致病机理,还能够用来筛选、评价治疗少毛症的相关药物,助力相关疾病的临床药物研发。【分析】(1)限制性核酸内切酶是基因工程的常用工具酶,能够识别双链DNA特定的核苷酸序列,在特定位点水解磷酸二酯键,实现DNA分子的定点切割。(2)转录是基因表达的第一步,启动子作为DNA调控序列,是RNA聚合酶识别和结合的位点,直接控制转录的起始;动物胚胎移植操作中,体外培养的早期胚胎通常选择桑葚胚或囊胚阶段进行移植。(3)外源DNA进入动物受体细胞后存在整合到宿主染色体DNA上的可能性,动物体细胞缺少逆转录酶相关体系,外源RNA无法逆转录生成DNA,不能整合至染色体基因组。(4)基因敲除技术可构建基因缺失的动物模型,这类动物模型既可用于探究目标基因的生理功能,也能作为人类遗传病模型,用于遗传病机理研究和相关治疗药物的筛选实验。(1)Cas9蛋白通过识别NGG(N代表任意碱基、G代表鸟嘌呤)的序列并切割靶基因。故Cas9蛋白的功能与基因工程常用的限制酶功能类似。由于Cas9蛋白通过识别NGG(N代表任意碱基、G代表鸟嘌呤)的序列并切割靶基因,而Krt71基因在序列3中含有TGG序列(序列1和2不含NGG),因此需要sgRNA能识别序列3的部分碱基序列,进而通过Cas9蛋白切割序列3的相应位点,故质粒pUC57中序列4的部分碱基序列应当与Krt71基因序列3的部分碱基序列相同,保证转录形成的Krt71-sgRNA能通过碱基互补配对识别序列3。(2)过程①为转录,启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,可驱动基因转录形成RNA,即质粒pUC57中驱动过程①进行的DNA序列称为启动子,胚胎移植时应选发育良好的桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行移植。(3)由于质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上,因此将目的基因与质粒构建形成表达载体后,可能会将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上,而将Krt71-sgRNA和Cas9-mRNA直接注入小鼠受精卵,则可降低外源基因整合到受体细胞的染色体DNA上的风险。(4)敲除Krt71基因的生物体不在有Krt71基因的表达产物,会表现出相应的性状,相当于利用减法原理去除相应基因,来观察该基因的功能,因此该实验构建的单纯性少毛症小鼠模型,可用于了解Krt71基因对毛发生长发育的影响、用于疾病的治疗。20.某高原湖泊出现水体氮、磷含量升高,浮游藻类爆发现象。研究团队提出了基于土著物种为主的“花—鱼—鸟”生态修复路径,使氮、磷离水上岸(指氮、磷从水体向地上转移),促使湖泊生态系统良性发展。回答下列问题:(1)引入鲢鱼和鳙鱼不能适应高原低温环境,对该湖泊的控藻效果不理想;引种水葫芦容易在水面密集覆盖,形成缺乏 的条件,导致水生生物大量消失。这说明生态修复需要遵循生态学的 原理。(2)海菜花和金线鲃是高原湖泊的土著生物。金线鲃是传统名贵食材,海菜花是一种挺水植物,具有丰富的食用价值和药用价值。如图是“花—鱼—鸟”生态修复模式氮、磷离水上岸途径的示意图。该修复模式可提高湖泊生态系统的 稳定性。金线鲃、水鸟均属于生态系统的 消费者。根据图示的生物,请用文字和箭头补充完善氮、磷离水上岸的其他途径 (写出一条途径)。(3)随着生态修复的进行,浮游藻类得到良好控制且水鸟的数量增加,其主要原因是 。【答案】(1)光照、氧气;协调(2)抵抗力;初级和次级;氮、磷→海菜花→人;氮、磷→浮游藻类→金线鲃、虾等→水鸟(或:氮、磷→浮游藻类→浮游动物→金线鲃、虾等→水鸟)(3)氮、磷营养离水上岸和海菜花的遮光作用,抑制了浮游藻类生长;草食性鱼类和海菜花增多为水鸟提供了食物和栖息场所【知识点】生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生态恢复工程【解析】【解答】(1)水葫芦大面积密集覆盖水面时,会阻挡自然光射入水体下层,水下原有沉水植物等生产者因光照不足难以开展光合作用,水体溶解氧得不到有效补充,同时大量水葫芦的呼吸作用持续消耗水中氧气,最终造成水体缺少光照、氧气,水下各类水生生物难以生存。协调原理要求在生态工程建设中兼顾生物与环境、生物与生物之间的协调平衡,引种的鲢鱼、鳙鱼不能适应高原低温环境,水葫芦引种后泛滥破坏原有水生群落结构,说明生态修复过程必须遵循协调原理。(2)该修复模式增加了湖泊内生物的物种数目,完善了食物链与食物网结构,生态系统自我调节能力随之增强,因此能够提高生态系统的抵抗力稳定性。金线鲃既可以捕食浮游藻类(直接取食生产者,属于初级消费者),又能捕食浮游动物(取食初级消费者,属于次级消费者);水鸟可取食草食性鱼类、虾类等生物,同样可占据多个营养级,因此二者同时属于初级和次级消费者。水体中的氮、磷先被生产者吸收固定,再沿食物链传递到人或水鸟体内,完成氮磷从水体向陆地的转移,例如氮、磷→海菜花→人,氮、磷→浮游藻类→浮游动物→金线鲃、虾等→水鸟。(3)海菜花能够吸收水体中的氮、磷元素,降低水体富营养化程度,同时海菜花植株遮挡水面光照,从养分、光照两个条件限制浮游藻类的生长繁殖;生态修复后草食性鱼类、鱼虾等生物数量增多,为水鸟提供充足的食物,海菜花等水生植被还可以为水鸟提供栖息场所,食物和栖息环境条件改善,促使水鸟种群数量上升。【分析】(1)协调原理属于生态工程五大基本原理之一,核心是协调生物与无机环境、不同生物之间的平衡关系,引种外来物种需要匹配当地环境条件,防止物种不适宜存活或无限制泛滥。(2)生态系统的抵抗力稳定性与营养结构复杂程度呈正相关,生物种类越多,食物链、食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰、维持自身稳态的能力越强。(3)直接以绿色植物等生产者为食物来源的生物为初级消费者,以初级消费者为食物来源的生物为次级消费者,杂食性动物因取食对象多样,可同时隶属于多个消费者类型。(4)水体中的氮、磷等矿质元素可以被水生生产者同化固定,之后顺着食物链逐级传递,当终端消费者被陆生动物或人类捕食时,矿质元素从水体转移至陆地,实现氮磷离水上岸。(5)矿质营养、光照是影响浮游藻类增殖的关键环境因子,挺水植物可通过吸收无机盐、遮光两种途径抑制藻类爆发;食物资源、栖息空间是调控野生动物种群数量变化的重要环境条件。(1)引种水葫芦容易在水面密集覆盖,形成缺乏光照、氧气,导致水下的植物无法进行光合作用,水下的动物、微生物等也无法生存;协调:处理好生物与环境、 生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。引入鲢鱼和鳙鱼不能适应高原低温环境,对该湖泊的控藻效果不理想,这说明生态修复需要遵循生态学的协调原理。(2)该修复模式可提高湖泊生态系统的营养结构,提高生态系统的抵抗力稳定性;金线鲃、水鸟均既捕食动物又捕食植物,均属于生态系统的初级和次级消费者;根据图示的生物,氮、磷可被植物利用,且进入食物链,如氮、磷→海菜花→人;氮、磷→浮游藻类→金线鲃、虾等→水鸟。(3)随着生态修复的进行,氮、磷营养离水上岸和海菜花的遮光作用,抑制了浮游藻类生长;草食性鱼类和海菜花增多为水鸟提供了食物和栖息场所,浮游藻类得到良好控制且水鸟的数量增加。21.香稻的稻米香气馥郁、米饭芬芳,具有较高的经济价值。香稻与香味物质2-AP的积累有关。2-AP的积累受到甜菜碱醛脱氢酶(Badh,由frg基因编码)的调控,相关代谢过程见图1。已知水稻4号和8号染色体上的frg基因均可编码Badh。为研究香丝苗品种甲(具有浓香味)香味的遗传机制,研究人员将香丝苗甲与不具香味的普通水稻进行杂交,结果见图2。回答下列问题:(1)香稻性状与frg基因突变有关。frg基因突变后使Badh活力 (填“增加”或“降低”),积累2-AP出现香味。(2)根据杂交结果,推测香丝苗甲与 号染色体上的frg基因突变有关,frg基因发生 (填“显性”或“隐性”)突变。(3)两个杂交组合F2出现部分淡香味植株,其香味较淡的原因是 。这些植株中,能稳定遗传的植株所占的比例为 。(4)大部分香稻的产量和抗性低于普通水稻。某同学认为获取香丝苗甲的香味基因转入普通水稻中可获得高产、抗性强的香稻。这一做法是否可行,若可行,请阐明理由。若不可行,请阐明理由并完善育种思路 。【答案】(1)降低(2)4号和8;隐性(3)植株含有正常的frg基因,其编码的Badh使γ-氨基丁醛转化为γ-氨基丁酸,2-AP积累量减少;1/3(4)不可行,香丝苗甲的香味基因属于隐性基因,转入普通水稻不能获得香味表型。可敲除普通水稻的frg基因/抑制frg基因的表达(或者普通水稻转入香味基因后进行杂交育种并筛选)补充答案:可行,转入香味基因可能插入原有frg基因的内部使其失活(或者:转入香味基因与原有的frg基因发生重组而替换原有的基因)【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因工程的应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析【解析】【解答】(1)正常frg基因表达产生有活性的Badh,Badh可以催化γ-氨基丁醛转化为γ-氨基丁酸,该反应会消耗生成2-AP的前体物质γ-氨基丁醛,减少2-AP的生成。frg基因突变后,Badh的合成或结构发生改变,酶活力降低,γ-氨基丁醛向γ-氨基丁酸的转化过程受阻,更多的γ-氨基丁醛沿着另一途径生成1-吡咯啉并进一步转化为2-AP,2-AP大量积累后水稻表现出香味,因此frg基因突变后Badh活力降低。(2)F2性状分离比为9∶6∶1,该比例是两对等位基因自由组合9∶3∶3∶1的变式,说明香味性状由位于两对同源染色体上的基因控制,结合题干信息,frg基因分别在4号和8号染色体上;正反交实验的F1全部表现为无香味,F2才分离出淡香味和浓香味个体,说明突变型香味基因为隐性基因,frg基因发生隐性突变。(3)两对基因设为A/a、B/b,基因型A_B_的个体含有两种正常frg基因,能合成足量Badh,几乎无2-AP积累,表现无香味;A_bb、aaB_的个体仅含有一种正常frg基因,仍可合成部分Badh,部分γ-氨基丁醛被催化生成γ-氨基丁酸,2-AP合成量偏少,因此表现淡香味;aabb个体无正常frg基因,不能合成Badh,2-AP大量积累表现浓香味。淡香味植株基因型共有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb四类,合计6份,其中能稳定遗传的纯合子为AAbb、aaBB,共2份,因此可稳定遗传个体所占比例为2/6=1/3。(4)常规直接转入香味基因的做法大多不可行,普通水稻本身携带显性野生型frg基因,转入隐性香味基因后植株为杂合基因型,野生型显性frg基因仍可正常表达合成Badh,无法大量积累2-AP,不能表现香味;改良育种思路为借助基因编辑敲除普通水稻自身的frg基因,或是利用相关技术抑制普通水稻内源frg基因的表达,阻断Badh的合成,从而积累2-AP获得香稻;少数情况下该操作也可实现,若转入的香味基因插入普通水稻原有frg基因内部,破坏野生型frg基因结构使其失活,原有基因无法表达Badh,植株也可产生香味。【分析】(1)基因可以通过控制酶的合成来调控细胞代谢过程,进而间接控制生物的性状。(2)两对等位基因位于非同源染色体上时,遵循基因的自由组合定律,9∶6∶1是9∶3∶3∶1的性状叠加变式,双显性为一种表现型,单显性为一种表现型,双隐性为一种表现型。(3)隐性突变的遗传特点:隐性突变基因纯合时才会表现突变性状,杂合子中显性野生基因占优势,性状偏向野生型或中间型。(4)纯合子自交后代不会发生性状分离,能够稳定遗传,杂合子自交后代会出现性状分离,不能稳定遗传。(5)正反交实验后代性状表现一致,说明控制该性状的基因位于细胞核内的常染色体上,不属于细胞质遗传。(6)基因工程育种中,隐性基因导入含显性等位基因的野生受体细胞时,显性基因优先表达,受体一般不表现隐性性状;基因敲除、基因沉默可以使原有显性基因失去功能,实现性状改造。(1)根据图1可知,由frg基因编码的Badh能催化γ-氨基丁醛转化为γ-氨基丁酸,由于γ-氨基丁醛转化为1-吡咯啉,进而转化为2-AP,而香稻与香味物质2-AP的积累有关,因此若要使2-AP积累形成香稻,则需要γ-氨基丁醛更多的转化为1-吡咯啉,故Badh的活力应降低,减少γ-氨基丁醛转化为γ-氨基丁酸,即frg基因突变后使Badh活力降低,积累2-AP出现香味。(2)图2中正反交结果子二代都出现了9∶6∶1的比例,由于9∶6∶1是9∶3∶3∶1的变式,因此可知控制该性状的是两对独立遗传的基因,故推测香丝苗甲与4号和8号染色体上的frg基因突变有关,由于子一代均为无香味的个体或子二代无香味的占9/16,可知突变后控制香味的基因为隐性基因,即frg基因发生了隐性突变。(3)两个杂交组合的子二代均出现了部分淡香味植株,这是由于杂合子中含有正常的frg基因,其编码的Badh使γ-氨基丁醛转化为γ-氨基丁酸,2-AP积累量减少。假设两对基因分别为A/a、B/b,则子二代中淡香味个体的基因型为1aaBB、2aaBb、1AAbb、2Aabb,由于aaBb和Aabb自交后代会出现aabb,表现为浓香味,因此能稳定遗传的植株(aaBB、AAbb)所占的比例为2/6=1/3。(4)由于香丝苗甲的香味基因属于隐性基因,转入普通水稻后不能表现出隐性基因对应的性状,即不能获得香味表型,因此题中做法不可行,可通过基因编辑技术敲除普通水稻的frg基因,使其不能表现为无香味的性状,此时将香丝苗甲的香味基因转入编辑过的普通水稻中可获得高产、抗性强的香稻。1 / 1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 广东省清远市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题(学生版).docx 广东省清远市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题(教师版).docx