2024年高考真题 生物 (安徽卷)
精品
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单选题 本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的4个选项中,有且只有一项是符合题目要求。
1
题型: 单选题
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分值: 3分

真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是(  )

A液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子

B水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞

C根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体,在分裂末期重建

D[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上

正确答案

B

解析

本题考察了生物膜系统的概念、细胞分裂及有氧呼吸等

A、载体蛋白具有特异性,但液泡膜上的载体蛋白参与的是被动运输而非主动运输,错误

B、肾小管上皮细胞富含水通道蛋白,能帮助水分子以协助扩散方式快速进出,B正确

C、有丝分裂时,核膜在分裂前期发生“核膜核仁消失”的现象,C错误

D、[H]与氧结合发生在有氧呼吸第三阶段,有关蛋白存在于线粒体内膜上,在线粒体内膜发生,D错误

故选B

1
题型: 单选题
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分值: 3分

变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是(  )

A被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关

B溶酶体中的水解酶进入细胞质基质,将摄入的食物分解为小分子

C变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要质膜上的蛋白质参与

D变形虫移动过程中,纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致

正确答案

A

解析

本题通过提供实验现象,考察了细胞结构及物质运输方式

A、由题,在移动部分的细胞质中有被标记的纤维网架结构,伴随纤维消长。该网架结构即细胞骨架,是由蛋白质纤维组成,与细胞的运动有关,除此之外它还与维持细胞形态、细胞分裂有关,正确

B、溶酶体中的水解酶需要在酸性环境发挥作用,胞质中pH值无法满足,食物分解发生在溶酶体内,错误

C、胞吞需要膜蛋白参与识别及食物泡的形成,如网格蛋白协助内吞发生,故需要蛋白质参与,错误

D、“消长”说明既有分解,又有组装,错误

故选A

1
题型: 单选题
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分值: 3分

细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时,ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时,两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是(  )

A在细胞质基质中,PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等

BPFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变而变性失活

CATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节

D运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多,细胞呼吸速率加快

正确答案

D

解析

本题考察了细胞呼吸、酶及反馈调节有关知识

A、由题干,“包含一系列酶促反应”,故需要一系列酶,PFK1不直接催化终产物丙酮酸生成。PFK1催化的是6-磷酸果糖的磷酸化,生成1,6-2二磷酸果糖,错误

B、ATP调节酶的活性,但不会使其变形失活,错误

C、细胞呼吸的产物是ATP,故ATP/AMP浓度比升高即ATP增多会抑制细胞呼吸,抑制PFK1活性,属于产物抑制反应,是负反馈调节,错误

D、运动时需要快速产生ATP以供能量消耗,AMP结合PFK1促进细胞呼吸,细胞呼吸速率加快,正确

故选D

1
题型: 单选题
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分值: 3分

在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是(  )

A细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞内的相应受体

B酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用

CATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性

D活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化

正确答案

D

解析

本题通过背景信息提供,考察了细胞分化、蛋白质功能等知识,考察识图能力

A、由图,信号分子结合的是膜表面的受体,不在细胞内,错误

B、酶联受体可以识别信号分子,激酶区域催化ATP分解,故有识别、催化作用,但无法看出有运输作用,错误

C、由图可知,ATP的水解会产生ADP和磷酸基团,产生的物质然后与靶蛋白结合,使磷酸变得有活性,错误;

D、细胞分化就是基因的选择性表达,所以信号分子在调控相关蛋白质之后,活化的应答蛋白会引起细胞定向分化,D正确。

故选D

1
题型: 单选题
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分值: 3分

物种的生态位研究对生物多样性保护具有重要意义。研究人员对我国某自然保护区白马鸡与血雉在三种植被类型中的分布和日活动节律进行了调查,结果见下表。下列叙述错误的是(  )

A生境的复杂程度会明显影响白马鸡和血雉对栖息地的选择

B两物种在三种植被类型中的分布差异体现了群落的垂直结构

C季节交替影响两物种对植被类型的选择,降雨对血雉的影响更大

D两物种在白天均出现活动高峰,但在日活动节律上存在生态位分化

正确答案

B

解析

本题考察了群落的空间结构

A、表格纵向对比,同一物种同一季在三种植被类型的分布差异大,故生境的复杂程度会明显影响白马鸡和血雉对栖息地的选择,正确

B、群落的垂直结构是指在同一植被类型中,群落生物种群的分布的差异,错误

C、降雨引起两种物种在三种植被类型的分布,且血雉在针叶林和灌丛的分布比大小颠倒,受影响更大,正确

D、由节律曲线,两物种在白天均出现活动高峰,但两物种的曲线图存在差异,推测它们在日活动节律上存在生态位分化

故选B

1
题型: 单选题
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分值: 3分

磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解,进入环境后少量返回生物群落,大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列叙述错误的是(  )

A生物地球化学循环中,磷元素年周转量比碳元素少

B人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率

C磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程

D磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环

正确答案

B

解析

本题考察了生态系统的物质循环及环境保护

A、生物地球化学循环的元素含量与生物体元素含量分布有关,生物体C元素多余P元素,推测生物地球化学循环中,磷元素年周转量比碳元素少,正确

B、人类使用磷肥,人为增加了循环中的P元素含量,促进生产者对土壤P元素的利用,加快磷循环,错误

C、P元素是ATP的组成元素,ATP是能量通货,与能量输入、传递、转化、散失有关,正确

D、P以磷酸盐离子形式被生产者吸收,进入生物群落,最终被分解者分解成磷酸酸盐形式回归无机环境,正确

故选B

1
题型: 单选题
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分值: 3分

人在睡梦中偶尔会出现心跳明显加快、呼吸急促,甚至惊叫。如果此时检测这些人的血液,会发现肾上腺素含量明显升高。下列叙述错误的是(  )

A睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动不受大脑皮层控制

B睡梦中惊叫等应激行为与肾上腺髓质分泌的肾上腺素有关

C睡梦中心跳加快与交感神经活动增强、副交感神经活动减弱有关

D交感神经兴奋促进肾上腺素释放进而引起心跳加快,属于神经-体液调节

正确答案

A

解析

本题考察了自主神经系统和人脑的高级功能

A、睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动是受到大脑皮层控制的,错误

B、应激激素是指在机体受到压力或威胁时,由肾上腺皮质分泌的皮质醇和由肾上腺髓质分泌的去甲肾上腺素和肾上腺素等激素,以应对环境变化并维持生命稳定。这些激素能够调节血糖、血压和免疫反应,帮助身体快速应对紧急情况,正确

C、当人处于兴奋状态时,交感神经活动占优势,心跳加快;当人处于安静状态时,副交感神经活动占优势,心跳减慢,正确

D、肾上腺素是激素,由交感神经促进释放进入体液,故属于神经-体液循环,正确

故选A

1
题型: 单选题
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分值: 3分

羊口疮是由羊口疮病毒(ORFV)感染引起的急性接触性人畜共患传染病,宿主易被ORFV反复感染,影响畜牧业发展,危害人体健康。下列叙述正确的是(  )

AORFV感染宿主引起的特异性免疫反应属于细胞免疫

BORFV感染宿主后被APC和T细胞摄取、处理和呈递

CORFV反复感染可能与感染后宿主产生的抗体少有关

D辅助性T细胞在ORFV和细胞因子的刺激下增殖分化

正确答案

C

解析

本题考察了细胞免疫有关知识

A、病毒感染引起的包括细胞免疫和体液免疫,错误

B、APC包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞等,T细胞不参与抗原的摄取、处理和呈递,错误

C、抗体的产生有利于抵抗感染,故反复感染与抗体产生少有关,正确

D、辅助性T细胞接受APC传来的信号后,表面特定分子形态改变,与B细胞结合,之后辅助性T细胞开始分裂分化,并分泌细胞因子,错误

故选C

1
题型: 单选题
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分值: 3分

植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是(  )

A菊花是自然条件下秋季开花的植物,遮光处理可使其延迟开花

B玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关

C组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化

D土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭

正确答案

D

解析

本题考察了激素与植物生命活动的调节

A、菊花是短日照花卉,遮光处理能够使其提前开花,错误

B、茎的背地生长是由于重力使近地侧生长素含量比远地侧高,且茎对生长素不敏感,高浓度生长素能促进其生长,使近地侧生长更快,呈现背地生长,错误

C、细胞分裂素与生长素比值低的时候有利于根的分化,错误

D、干旱时,脱落酸向上运输使气孔关闭,减少蒸腾作用,适应干旱环境,正确

故选D

1
题型: 单选题
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分值: 3分

甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,但不抗稻瘟病(rr),乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种,设计了下列育种方案,合理的是(  )

①将甲与乙杂交,再自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株

②将甲与乙杂交,F1与甲回交,选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交,依次重复多代;再将选取的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株

③将甲与乙杂交,取F1的花药离体培养获得单倍体,再诱导染色体数目加倍为二倍体,从中选取抗稻瘟病植株

④向甲转入抗稻瘟病基因,筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株

A①②

B①③

C②④

D③④

正确答案

C

解析

本题考察了杂交育种、单倍体育种和基因工程育种

方案①③中,后代会产生多种形状组合,无法保留甲的优良性状。②中甲乙杂交均抗稻瘟病,与甲回交,所得F2再与甲回交,不断重复能提高子代所含甲优良性状的基因频率;再选取抗病植株自交多代,并选取抗病植株,能够获得纯合抗病植株,②可以。④直接将抗稻瘟病基因转入甲,自交多代获得纯合抗病植株,且甲原有优良性状也会保留。

故选C、②④

1
题型: 单选题
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分值: 3分

真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶,它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外,在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是(  )

注:各类RNA均为核糖体的组成成分

A线粒体和叶绿体中都有DNA,两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶

B基因的DNA发生甲基化修饰,抑制RNA聚合酶的结合,可影响基因表达

CRNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA,两种酶识别的启动子序列相同

D编码RNA聚合酶I的基因在核内转录、细胞质中翻译,产物最终定位在核仁

正确答案

C

解析

本题考察了RNA参与的基因转录、表达

A、叶绿体和线粒体都是半自主细胞器,其DNA转录时使用各自的RNA聚合酶,正确

B、DNA被甲基化,则RNA聚合酶不能正常结合启动子,影响转录的正常进行,影响基因表达,正确

C、酶具有特异性,RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ识别不同的启动子序列,错误

D、读表,RNA聚合酶Ⅰ的定位在核仁,可知编码它的基因转录翻译在核内和胞质进行,最终表达产物在核仁起作用,正确

故选C

1
题型: 单选题
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分值: 3分

某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让自由交配,理论上雌性中白色个体的比例不可能是(  )

A1/2

B3/4

C15/16

D1

正确答案

A

解析

本题考察了遗传定律的应用

由题,昆虫颜色由一对常染色体等位基因控制,假设由A、a控制。雄虫中白色基因不表达。

(一)如果白色为显性性状,由于雌性全是白色,没有隐性纯合子,即无基因型为aa的个体,所以亲本杂交组合有以下可能性:①AA×AA、②AA×Aa(或者Aa×AA)、③AA×aa。

若亲本杂交组合为①,基因型为AA,中雌性全部为白色(AA),比例为1,所以D可以

若亲本杂交组合为②,基因型为1/2AA,1/2Aa,采用配子法计算产生的配子为3/4A和1/4a则雌性中白色A_:黄色aa=15:1,比例为15/16,C可以

若亲本杂交组合为③,基因型为Aa,雌性中白色A_:黄色aa=3:1,比例为3/4,B可以

(二)如果黄色为显性性状,亲本的杂交组合为aa×aa,雌性均为白色,中白色个体的比例为1

综上,不可能出现1/2的比例,故选A

1
题型: 单选题
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分值: 3分

下图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前40个氨基酸的序列比对结果,字母代表氨基酸,“.”表示该位点上的氨基酸与甲的相同,相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是(  )

A不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大

B位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要

C分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系

D五种生物相互比较,甲与乙的氨基酸序列差异最大,亲缘关系最远

正确答案

D

解析

本题考察了基因表达与生物进化有关知识

A、由于密码子的简并性,一种氨基酸可以对应多种密码子,故氨基酸相同但基因序列可能不同,正确

B、这五种β-珠蛋白的氨基酸序列各不相同,但都有活性,说明发生了突变的位点对其火星影响不大,未发生突变的对维持其稳定更重要,正确

C、化石为研究物种进化提供直接证据,分子生物学证据为进化论提供有力支持,二者结合能更准确判断物种间的进化关系

D、甲乙存在11个氨基酸位点差异,乙丙存在13个,甲乙差异不是最大的,错误

故选D

1
题型: 单选题
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分值: 3分

下列关于“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是(  )

A实验中如果将研磨液更换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低

B利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异,可初步分离DNA

CDNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同,该原理可用于纯化DNA粗提物

D将溶解DNA粗提物与二苯胺试剂反应,可检测溶液中是否含有蛋白质杂质

正确答案

D

解析

本题考察了DNA提取鉴定实验有关操作

A、研磨液换成蒸馏水,降低提取量,因此提取效率降低,正确

B、DNA不溶于酒精,蛋白质可溶,利用溶解度差异可以分离DNA和蛋白质,正确

C、DNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同,能溶解于2mol/L的NaCl溶液,利用该原理可以纯化DNA提取物,正确

D、二苯胺试剂是用来鉴定DNA的,无法检测是否有蛋白质,错误、

故选D

1
题型: 单选题
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分值: 3分

植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素,设计了以下实验流程和培养装置(如图),请同学们进行评议。下列评议不合理的是(  )

A实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织,制备悬浮细胞

B装置中的充气管应置于液面上方,该管可同时作为排气管

C装置充气口需要增设无菌滤器,用于防止杂菌污染培养液

D细胞培养需要适宜的温度,装置需增设温度监测和控制设备

正确答案

B

解析

本题考察了细胞悬浮培养

A、悬浮细胞的制备需要溶解植物细胞壁,细胞壁由纤维素和果胶组成,故常用果胶酶和纤维素酶处理愈伤组织,正确

B、由图,充气管置于液面以下,能够使细胞充分接触氧气,但排气管只能置于液面以上,该管不能作为排气管,错误

C、培养细胞需要创造无菌环境,故需要防止充入的气体含有杂菌,污染培养液,需要在充气口增设无菌滤器,正确

D、适宜的温度有利于细胞培养,温度过高过低均不合适,需要增设温度监测和控制装置,正确

故选B

简答题(综合题) 本大题共55分。简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
1
题型:简答题
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分值: 11分

为探究基因OsNAC对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突变体(KO)及OsNAC过量表达株(OE),测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量,结果见下表。回答下列问题。

(1)旗叶从外界吸收1分子与核酮糖-1,5-二磷酸结合,在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸;在有关酶的作用下,3-磷酸甘油酸接受_______释放的能量并被还原,随后在叶绿体基质中转化为_______。

(2)与WT相比,实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的_______、_______(填科学方法)。

(3)据表可知,OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率_______。为进一步探究该基因的功能,研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量,结果如图。

结合图表,分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因:①______________;②__________________。

正确答案

(1)ATP和NADPH;糖类和

(2)减法原理;加法原理

(3)提高。①与WT组相比,OsNAC过量表达的OE组叶绿素含量高,促进光合作用进行,使旗叶净光合速率改变。②与WT组相比,OE组编码蔗糖转运蛋白基因的表达量更高,及时运出产物,促进光合作用不断进行

解析

(1)3-磷酸甘油酸接受能量被还原,该过程需要ATP提供能量,需要NADPH充当还原当量。且暗反应的最终产物是糖类,如淀粉,还有一些被还原的三碳化合物会经过一系列反应生成五碳化合物

(2)对照实验中,控制变量可以采用减法原理和加法原理,与WT相比,KO组是OsNAC敲除突变体,是人为减少了基因的减法原理;OE组则是基因的过量表达,相当于认为增加了影响因素,属于加法原理

(3)结合表格和图,OsNAC分别从基因表达和蔗糖转运蛋白表达量两个角度分析即可

1
题型:简答题
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分值: 10分

大气中二氧化碳浓度升高会导致全球气候变化。研究人员探究了390μL·L(当前空气中浓度)和1000μL·L两个浓度下,盐生杜氏藻(甲)和米氏凯伦藻(乙)在单独培养及混合培养下的细胞密度变化,实验中确保养分充足,结果如图1。

回答下列问题。

(1)实验中发现,培养液的pH值会随着藻细胞密度的增加而升高,原因可能是____________。(答出1点即可)。

(2)与单独培养相比,两种藻混合培养的结果说明__________________________。推行绿色低碳生活更有利于减缓______填“甲”或“乙”)的种群增长。

(3)为进一步探究混合培养下两种藻生长出现差异的原因,研究人员利用培养过一种藻的过滤液去培养另一种藻,其他培养条件相同且适宜,结果如图2。综合图1和图2,分析混合培养引起甲、乙种群数量变化的原因分别是①______________;②___________________。

(4)一定条件下,藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖,引发赤潮,主要原因是__________。

正确答案

(1)略

(2)混合培养时,甲乙两种不同的藻细胞会发生竞争,甲在竞争中处于劣势,但最终两个种群的K值都会下降。乙

(3)①乙代谢产生的物质能够抑制甲的生长②混合培养时,由于空间、资源有限,导致乙的种群数量下降

(4)由于人类活动影响,海水发生富营养化,富含N、P等元素,使藻类大量增殖

解析

(1)藻细胞密度越大,光合作用消耗二氧化碳越多,使培养液二氧化碳减少,pH值升高

(2)据图分析可知,与单独培养相比,相同条件下,混合培养的两种藻类的细胞密度都下降,但甲的细胞密度下降的幅度更大,说明混合培养时两种藻类之间存在种间竞争,并且甲在竞争中处于劣势,最终导致两种藻类的K值都下降。

据图分析可知,与条件下相比,乙在条件下细胞密度明显下降,而甲的细胞密度变化不大,推测推行绿色低碳生活更有利于减缓乙的种群增长。

(3)根据图2结果分析可知,其他条件相同情况下,用添加乙的过滤液培养甲,一段时间后,甲的细胞密度比不添加乙的过滤液的小,说明乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长;而用添加甲的过滤液培养乙,一段时间后,乙的细胞密度与不添加甲的过滤液的基本相同,说明乙的细胞密度变化与甲代谢产生的物质无关,结合图1结果分析知,可能是混合培养时资源、空间有限,导致乙的种群数量下降。

(4)由于人类活动影响,海水发生富营养化,富含N、P等元素,使藻类大量增殖

结合人类活动产生的影响进行分析即可

1
题型:简答题
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分值: 11分

短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。

回答下列问题。

(1)运动员听到发令枪响后起跑属于__________反射。短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑视为抢跑,该行为兴奋传导路径是_________________填结构名称并用箭头相连)。

(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是______。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩,可以推断a结构是反射弧中的______;若在箭头处切断神经纤维,b结构收缩强度会______。

(3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取_____(填图中数字)发出的信号,运用计算机解码患者的运动意图,再将解码信息输送给患肢,实现对患肢活动的控制。

正确答案

(1)条件;耳→传入神经→神经中枢→传出神经→肌肉

(2)分级调节;效应器和感受器;减弱

(3)⑥

解析

(1)听到发令枪后起跑,并非生来就有的反射,而是后天习得的,属于条件反射。兴奋传导的通路为:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器,结合题目,感受器为听觉感受器耳,效应器为肌肉

(2)大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,其发出的指令通过皮层下神经元④和⑤,控制位于低级中枢脊髓的神经元②和③,进而精准调控肌肉收缩,说明高级中枢可以控制低级中枢的活动,体现了神经系统对躯体运动的分级调节。图中④兴奋后可以经②将兴奋传给a(位于肌肉中),说明a可以作为反射弧中的效应器:同时a可以经①将兴奋传给③,再传给b,说明a也可以作为反射弧中的感受器根据题中信息,中枢神经元④和⑤都可以使b收缩,兴奋传导途经分别是…④→②→a→①→③→b和…⑤→③→b,因此,切断图中箭头处神经纤维,b结构收缩强度会减弱。

(3)根据(2)题的分级调节过程分析可知,低级中枢脊髓会接收最高级中枢大脑皮层发出的指令因此因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗中,脑机接口获取了图中⑥(大脑皮层)发出的信号。

1
题型:简答题
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分值: 12分

一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤,由等位基因A/a控制;乙病是苯丙酮尿症,因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致,由等位基因B/b控制,两对基因独立遗传。

回答下列问题。

(1)据图可知,两种遗传病的遗传方式为:甲病_________;乙病_________。推测Ⅱ-2的基因型是____________。

(2)我国科学家研究发现,怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA,提取母亲血液中的DNA,采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况,进行遗传病诊断。该技术的优点是_____________(答出2点即可)。

(3)科研人员对该家系成员的两个基因进行了PCR扩增,部分成员扩增产物凝胶电泳图如下。据图分析,乙病是由于正常基因发生了碱基_____________所致。假设在正常人群中乙病携带者的概率为1/75,若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配,生育患病孩子的概率为________;若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配,生育患病孩子的概率是前一种婚配的_____倍。因此,避免近亲结婚可以有效降低遗传病的发病风险。

(4)近年来,反义RNA药物已被用于疾病治疗。该类药物是一种短片段RNA,递送到细胞中,能与目标基因的mRNA互补结合形成部分双链,影响蛋白质翻译,最终达到治疗目的。上述家系中,选择______________基因作为目标,有望达到治疗目的。

正确答案

(1)常染色体显性遗传病;常染色体隐性遗传病;Aabb

(2)检测迅速,操作简单方便,检测效果好

(3)缺失;1/900;25

(4)A、b

解析

(1)据图分析,Ⅰ-1和Ⅰ-2不患乙病,Ⅱ-2(女性)患乙病,可推断乙病(苯丙酮尿症)为常染色体隐性遗传病。Ⅰ-1和Ⅰ-2患甲病,Ⅱ-3(女性)、Ⅱ-5正常,可推断甲病为常染色体显性遗传病。进一步分析知Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型都为  删除AaBb,所以Ⅱ-2的基因型为A_bb,又因为Ⅲ-2只患乙病,则其基因型为aabb,所以Ⅱ-1、Ⅱ-2的基因型分别为aaBb、Aabb

(2)采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况,进行遗传病诊断。

(3)分析该家系成员的基因型与两个基因的PCR扩增产物凝胶电泳图,由Ⅲ-2的基因型为aabb可确定基因a、b所对应的条带,进而推出基因A、B所对应的条带。如图

从而确定Ⅱ-4、Ⅱ-6的基因型为aaBB。由于b基因的长度小于B基因,说明乙病是由于正常基因B发生了碱基的缺失。只考虑乙病,由Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型为Bb可确定Ⅱ-3、Ⅱ-5的基因型为Bb的概率为2/3,所以Ⅲ-3、Ⅲ-5的基因型为Bb的概率为2/3×1/2=1/3。因为在正常人群中乙病携带者的概率为1/75,所以若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配,生育患病孩子的概率为1/3×

删除1/75×1/4=1/900。若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配,生育患病孩子的概率为1/3×1/3×1/4=1/36,故Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配所生育患病孩子的概率是前一种婚配的25倍。

(4)乙病患者相关基因型为bb,甲病患者相关基因型为A_。由题,反义RNA药物的治疗原理是阻碍蛋白质翻译的进行,所以上述家系中,选择A、b基因作为目标才有望达到治疗目的。

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题型:简答题
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分值: 11分

丁二醇广泛应用于化妆品和食品等领域。兴趣小组在已改造的大肠杆菌中引入合成丁二醇的关键基因X,以提高丁二醇的产量。回答下列问题。

(1)扩增X基因时,PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶,原因是_________________。

(2)使用BamH I和 SalI限制酶处理质粒和X基因,连接后转化大肠杆菌,并涂布在无抗生素平板上(如图)。在此基础上,进一步筛选含目的基因菌株的实验思路是___________________________。

(3)研究表明,碳源和氮源的种类、浓度及其比例会影响微生物生长和发酵产物积累。如果培养基中碳源相对过多,容易使其氧化不彻底,形成较多的____________________,引起发酵液pH值下降。兴趣小组通过单因子实验确定了木薯淀粉和酵母粉的最适浓度分别为100g.L-1和15g.L-1。在此基础上,设置不同浓度的木薯淀粉(90g.L-1、100g.L-1、110g.L-1)和酵母粉(12g.L-1、删除15g.L-1、18g.L-1)筛选碳源和氮源浓度的最佳组合,以获得较高发酵产量,理论上应设置______(填数字)组实验(重复组不计算在内)。

(4)大肠杆菌在发酵罐内进行高密度发酵时,温度会升高,其原因是__________________。

(5)发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后,再经_____________________,最终获得发酵产品。

正确答案

(1)略

(2)略

(3)乳酸或有机酸;9

(4)大肠杆菌进行细胞呼吸时会释放大量热量

(5)提取、分离和纯化

解析

(1)PCR需要利用高温使DNA双链解旋,发生变性,而普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活,无法催化后续反应,所以需要耐高温的TaqDNA聚合酶

(2)在平板中添加氯霉素,再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中,在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由导入目的基因的菌株形成

质粒中含有四环素抗性基因和氯霉素抗性基因,而四环素抗性基因中含有限制酶删除BamHI和 SalI的酶切位点,用限制酶BamHI和SalI处理质粒会破坏四环素抗性基因,而氯霉素抗性基因完整。使用限制酶BamHI和SalI处理质粒和X基因,连接后转化大肠杆菌,并涂布在无抗生素的平板上。在此基础上,若要进一步筛选含目的基因的菌株,则需要在平板中添加氯霉素,能够生长的菌落可能含有重组质粒或空质粒,再用无菌绒布轻盖在已长好菌落的原培养基上,然后不转动任何角度,“复印”至新的培养基上,即用影印法将其添加到含四环素的培养基中,在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由含目的基因的菌株。

(3)pH下降是由于酸性物质累积产生,培养基碳源过多则会氧化不彻底,产生较多乳酸或有机酸。

由于木薯淀粉和酵母粉的浓度各有三个,所以如果需要筛选碳源和氮源浓度的最佳组合,需要3×3,也就是9组

(4)发酵时温度升高是由于细胞呼吸不仅产能还产热

(5)由于产品是代谢物,需要根据其性质进行分离提纯来获得,具体步骤就是:菌种选育、扩大培养和发酵、提取、分离、纯化,得到产物

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