试卷原题
核DNA受到损伤时,ATM蛋白与受损部位结合,被激活后参与DNA修复,同时可诱导抗氧化酶基因H的表达。下列分析错误的是
A. 细胞在修复受损的DNA时,抗氧化能力也会提高
B. ATM在细胞质合成和加工后,经核孔进入细胞核发挥作用
C. H蛋白可减缓氧化产生的自由基导致的细胞衰老
D. ATM基因表达增强的个体受辐射后更易患癌
参考答案D
考查目标
本题以ATM蛋白与DNA损伤修复、细胞抗氧化的关系为情境,考查学生对细胞衰老、细胞癌变、细胞结构与功能等相关知识的理解和运用,同时兼顾对信息获取处理能力、逻辑推理能力的考查,体现了基础性、综合性和应用性的考查要求。
试题分析
被激活的ATM蛋白在参与DNA修复的同时,也会诱导抗氧化酶基因H的表达,提高细胞的抗氧化能力。选项A叙述正确。核DNA 受到损伤时,ATM蛋白与受损部位结合,在细胞核发挥作用。ATM 蛋白在细胞质合成加工、经核孔进入细胞核。选项B叙述正确。细胞内氧化反应产生的自由基攻击和破坏生物分子,会导致细胞衰老。H 蛋白是抗氧化酶,具有抗氧化作用,可减少细胞内的自由基。选项C叙述正确。辐射可能会通过损伤 DNA 造成细胞癌变。ATM 基因表达增强的个体产生较多 ATM 蛋白,可更好地修复受损的 DNA,使机体更不易患癌。选项D叙述错误。
试题亮点
本题要求学生在了解细胞生命历程的基础上,理解新信息,认识到细胞在衰老、癌变等过程中存在修复调节机制,引导教学重视将不同模块的知识融会贯通,注重培养学生运用科学思维解决问题的能力。
试卷原题
下列关于DNA复制和转录的叙述,正确的是
A. DNA复制时,脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B. 复制时,解旋酶使 DNA 双链由 5'端向 3'端解旋
C. 复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D. DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端
参考答案D
考查目标
本题考查学生对复制和转录过程中 DNA 双链解旋、新链合成等必备知识的综合分析能力,体现了基础性和综合性的考查要求。
试题分析
DNA 复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链。选项 A叙述错误。DNA 复制时,解旋酶使 DNA 双链解旋的方向对于一条链是由5'端向3'端,另一条链是由3'端向5'端。选项B叙述错误。DNA复制时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开,但转录时DNA双链的解开并非通过解旋酶完成。选项C叙述错误。DNA 复制和转录过程中,游离的核苷酸都是添加到新合成核酸链的3'端,所以新合成链的延伸方向均为由5'端向3'端。选项D叙述正确。
试题亮点
本题以DNA复制、转录过程为依托。引导学生对DNA复制和转录进行综合比较,理解二者的物质基础和结构基础、同时引导教学回归课标,重视对学科基础知识进行结构化整合,形成学科知识网络,实现考教衔接。
试卷原题
地中海沿岸某陆地区域为控制蚊子数量,每年在距海岸线0~20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关,其基因频率如图所示。下列分析正确的是
A. 在区域A中,该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变
B. 随着远离海岸线,区域A中该种蚊子 Est 基因频率的下降主要由迁入和迁出导致
C. 距海岸线 0~60 km 区域内,蚊子受到杀虫剂的选择压力相同
D. 区域A中的蚊子可快速形成新物种
参考答案B
考查目标
本题以地中海沿岸某陆地区域喷洒杀虫剂对蚊子 Est 基因频率的影响为情境,考查学生对影响种群基因频率的因素、新物种形成条件等必备知识的掌握情况,以及学生获取图文信息和综合分析的能力,体现了基础性、综合性和应用性的考查要求。
试题分析
在杀虫剂的选择作用下,区域 A中该种蚊子的 Est 基因频率会发生定向改变。选项A叙述错误。区域A中蚊子受到杀虫剂的选择压力相同。但是,区域A中Est基因频率较高蚊子群体的迁出、其他区域中 Est 基因频率较低蚊子群体的迁入,会造成区域A中蚊子Est基因频率随着远离海岸线逐渐下降。选项B叙述正确。在距海岸线0~60 km 区域内,区域 A 中蚊子受到杀虫剂的选择压力,其余区域没有杀虫剂的选择压力。选项C叙述错误。区域 A 与其他区域没有地理隔离因素,蚊子种群的基因能自由交流,从而不会快速形成生殖隔离,产生新物种。选项D叙述错误。
试题亮点
本题主要信息由图示呈现,重在考查学生图文转换和运用所学知识综合分析实际问题的能力,拓宽对基因频率影响因素的认识,有助于学生形成科学的进化与适应观,同时引导教学注重培养学生基于科学实践数据分析、采用模型与建模方法解决实际问题的能力。
试卷原题
某同学足球比赛时汗流浃背,赛后适量饮水并充分休息。下列相关叙述错误的是
A. 足球比赛中支气管扩张,消化液分泌增加
B. 运动所致体温升高的恢复与皮肤血流量、汗液分泌量增多相关
C.大量出汗后适量饮用淡盐水,有助于维持血浆渗透压的相对稳定
D.适量运动有助于减少和更好地应对情绪波动
参考答案A
考查目标
本题主要考查学生对运动时和休息后机体水盐平衡、体温平衡及情绪调节等相关知识的掌握情况,体现了基础性、综合性和应用性的考查要求。
试题分析
运动时,交感神经活动占优势,支气管扩张,消化腺分泌活动减弱。选项A叙述错误。运动时,骨骼肌收缩引起产热增加,体温升高。在神经和体液调节下,皮肤血管舒张、血流量增多,同时汗液分泌增多,从而增加散热使体温恢复正常水平。选项B叙述正确。大量出汗时,机体在丢失水分的同时,也会造成无机盐的丢失。因此,大量出汗后适量饮用淡盐水,可维持血浆渗透压平衡。选项C叙述正确。情绪是大脑的高级功能之一,适量运动可以帮助我们减少和更好地应对情绪波动。选项D叙述正确。
试题亮点
本题素材贴近学生日常生活,考查学生利用机体稳态调节等基础知识分析解决生活中实际问题的能力,同时通过考查运动与情绪的关系。引导学生养成健康的生活习惯。
试卷原题
水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是
A. AUX1缺失突变体的分蘖可能增多
B. 分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多
C.在水稻的成熟组织中,生长素可进行非极性运输
D.同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长
参考答案B
考查目标
本题以水稻分蘖的生长发育调控为情境,考查学生对生长素的主要生理作用、作用特点、运输方式和植物不同器官对生长素的敏感度等必备知识的综合运用能力,体现了基础性和综合性的考查要求。
试题分析
AUX1 是参与生长素极性运输的载体蛋白,其缺失突变体可能导致水稻顶芽合成的生长素向分蘖芽处的运输减少,较低浓度的生长素有利于分蘖芽的萌动和生长,分蘖增多。选项A叙述正确。一般情况下,生长素浓度较低时促进生长,浓度过高时则会抑制生长。因此,在水稻分蘖发生部位过高浓度的生长素会抑制分蘖芽形成分蘖,导致分蘖减少。选项B叙述错误。生长素在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中进行极性运输;在成熟组织中,生长素可通过输导组织进行非极性运输。选项C叙述正确。不同器官对生长素的敏感程度不同,根对生长素最敏感,芽和茎次之。促进芽、茎生长的生长素浓度可能会抑制根的生长。选项 D叙述正确。
试题亮点
本题依托真实情境,合理设问,考查学生对生长素相关知识的理解及迁移应用能力,引导学生在学习中注重提高运用学科知识分析解决生产实践问题的能力。
试卷原题
我国拥有悠久的农业文明史。古籍中描述了很多体现劳动人民伟大智慧的农作行为。下列对相关描述所体现的生物与环境关系的分析,错误的是
A.“凡种谷,雨后为佳”描述了要在下雨后种谷,体现了非生物因素对生物的影响
B.“区中草生,茇之”描述了要及时清除田里的杂草,体现了种间竞争对生物的影响
C. “慎勿于大豆地中杂种麻子”描述了大豆和麻子因相互遮光而不能混杂种植、体现了两物种没有共同的生态位
D、“六月雨后种绿豆,八月中,犁䅖杀之……十月中种瓜”描述了可用犁将绿豆植株翻埋到土中肥田后种瓜,体现了对资源的循环利用
参考答案C
考查目标
本题以能够体现生物与环境关系的中国古代劳动人民农业生产活动为情境,考查学生对影响种群数量的因素、种间竞争、生态位以及生态工程基本原理等必备知识的理解能力,体现了基础性和应用性的考查要求。
试题分析
在自然界,种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。降雨对作物播种有影响,属于非生物因素。选项A叙述正确。作物旁生出的杂草要及时清除,以消除杂草通过种间竞争对作物造成的不利影响。选项B叙述正确。大豆和麻子均为喜光作物。在混杂种植条件下,两种作物相互遮光对彼此产生不利影响,体现了两物种之间有共同的生态位。选项C叙述错误。与豆科植物共生的根瘤菌具有固氮作用。绿豆植株被翻埋在土里分解后具有良好的肥田功能。瓜苗重新吸收绿豆植株分解释放出的营养,利于瓜苗生长发育。该农作方式体现了生态工程中的资源循环利用。选项D叙述正确。
试题亮点
顺应“天道(自然规律)”在中国发达而悠久的农耕文明中有深刻体现。本题以我国古籍中能够体现生物与环境关系的相关记载为切入点,考查学生生物学基本知识及核心素养的同时,传承中华优秀传统文化,利于学生树立文化自信,培养民族自豪感和爱国主义情怀。
试卷原题
下列相关实验操作正确的是
A.配制PCR反应体系时,加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料
B. 利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,在紫外灯下观察结果
C.将配制的酵母培养基煮沸并冷却后,在酒精灯火焰旁倒平板
D.将接种环烧红,迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养,获得单菌落
参考答案B
考查目标
本题主要考查学生对“DNA 片段的扩增及电泳鉴定”“酵母菌的纯培养”实验中关键操作步骤的掌握情况,体现了基础性和应用性的考查要求。
试题分析
配制 PCR 反应体系时,扩增的原料是4 种脱氧核苷酸的等量混合液。选项A叙述错误。PCR 产物为DNA片段,需要和核酸染料结合后才能在紫外灯下被观察到。核酸染料可添加到凝胶中,再对 PCR 产物进行电泳检测。选项B叙述正确。在酵母菌的纯培养实验中,配制的酵母菌培养基必须进行高压蒸汽灭菌。选项C叙述错误。在对酵母菌进行划线接种时,接种环灼烧灭菌后,要在酒精灯火焰旁进行冷却,再蘸取酵母菌液。选项D叙述错误。
试题亮点
实验教学是促使学生达成生物学学科核心素养的重要支撑,充分理解实验原理与规范实验操作的有机结合是提高生物学实验技能的关键。本题通过对实验中的具体操作进行设问,考查学生对具体实验操作流程的掌握情况,引导教学要重视实验教学,充分发挥高考的积极导向作用。
试卷原题
酵母细胞中的M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成。蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化,三者间的调控关系如图所示。现有一株细胞体积变小的酵母突变体,研究发现其M蛋白的编码基因表达量发生显著改变。下列分析正确的是
A. 该突变体变小可能是M增多且被激活后造成细胞分裂间期变短所致
B. P和K都可改变M的空间结构,从而改变其活性
C.K不足或P过量都可使酵母细胞积累更多物质而体积变大
D. M和P之间的活性调控属于负反馈调节
参考答案AB
考查目标
本题以细胞周期调控为情境,一方面考查学生对细胞分裂期细胞结构特征的认识及细胞周期基本概念的理解,另一方面考查学生利用所学知识进行分析推理和解决问题的能力,体现了基础性、综合性和应用性的考查要求。
试题分析
由题干信息可知,激活的M蛋白可促使细胞进入分裂期。当M增多且被激活时,细胞会提前进入分裂期,分裂间期缩短,积累物质较少,因此突变体细胞变小。选项A叙述正确。蛋白K和P可分别使 M 发生磷酸化和去磷酸化,磷酸基团的添加或去除均可导致M空间结构及活性发生改变。选项B叙述正确。K对M有抑制作用,K不足对M的抑制减弱,导致M活性增强。P对M有激活作用,P 过量对M 的激活作用增强,也会导致 M活性增强。因此,K不足或P 过量均会导致细胞间期缩短,细胞变小。选项 C叙述错误。P对M有激活作用,被激活的M又再激活P。因此,M和P之间的活性调节属于正反馈调节。选项D叙述错误。
试题亮点
本题以研究细胞周期调控的经典实验为背景,通过建模的方式,将蛋白质活性的调节机制与反馈调节相融合。考查学生获取和理解图文信息、灵活运用不同模块知识对实验现象进行分析的能力。
试卷原题
单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是
A. 未突变P基因的位点1碱基对为A-T
B.①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变
C.患者同源染色体的①和②位点间发生交换,可使其产生正常配子
D. 不考虑其他变异,患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上
参考答案BCD
考查目标
本题以单基因隐性遗传性多囊肾病的基因测序分析为情境,考查学生利用基因突变和同源染色体交换等必备知识进行推理的能力,体现了综合性、应用性和创新性的考查要求。
试题分析
由题干及图示信息可判断,母亲位点①没有突变,均为C,所以该位点未突变时的碱基对应为G-C。选项A叙述错误。患者的两个P基因分别有①和②突变位点,①和②位点的突变均导致各自所在的P基因功能异常才会使其患病。选项B叙述正确。患者 P基因的①和②两个突变位点分别位于两条染色体。在减数分裂时,同源染色体非姐妹染色单体的交换可能会发生在①和②位点间,使得一个P基因同时具有①和②突变位点,另一个P基因完全正常,从而使患者可形成含有正常P基因的配子。选项C叙述正确。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,患者弟弟P基因中的①和②两个突变位点只能是分别来自父亲和母亲各自的一条染色体。所以,不考虑其他变异,患者弟弟体细胞中P基因的①和②两个突变位点一定分别位于两条染色体。选项D叙述正确。
试题亮点
本题以单基因隐性遗传性多囊肾病为切入点,需要学生对相关基因测序结果进行正确解读,并对遗传病相关问题进行推断。试题充分考查学生对新信息的接受和处理能力,以及灵活运用遗传学知识分析和解决实际问题的能力,深刻体现了基础知识在生产生活与科学研究中的重要作用,凸显了生物学科的魅力。
试卷原题
假性醛固酮减少症(PP)患者合成和分泌的醛固酮未减少,但表现出醛固酮缺少所致的渗透压调节异常。下列叙述错误的是
A.人体内的Na+几乎全部由小肠吸收获取,主要经肾随尿排出
B. 抗利尿激素增多与患PP均可使细胞外液增多
C. 血钠含量降低可使肾上腺合成的醛固酮减少
D. PP患者的病因可能是肾小管和集合管对Na+的转运异常
参考答案BC
考查目标
本题以假性醛固酮减少症为素材,考查学生对水盐代谢及其调节等知识的综合运用能力,体现了基础性、综合性和应用性的考查要求。
试题分析
人体内Na+的主要来源是食盐,几乎全部由小肠吸收,主要经肾随尿排出。选项A叙述正确。抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管对水的重吸收,减少了尿的排出,细胞外液增多。醛固酮促进肾小管和集合管对Na+的重吸收。PP患者表现出醛固酮减少的症状,对Na+的重吸收减弱,血浆渗透压下降,水的重吸收减少,细胞外液减少。选项B叙述错误。血钠含量降低。使肾上腺皮质合成醛固酮增多。选项C叙述错误。醛固酮与其位于肾小管和集合管的受体特异性结合,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,所以 PP 的发病原因可能是受体失活或肾小管和集合管对Na+的转运异常等。选项D叙述正确。
试题亮点
本题利用水盐稳态与调节的相关知识分析假性醛固酮减少症的发病机制,有助于学生认识机体的生命活动规律,形成机体调节的稳态与平衡观。
试卷原题
通过系统性生态治理,如清淤补水、种植水生植物和投放有益微生物等措施,白洋淀湿地生态环境明显改善。下列叙述正确的是
A. 清除淀区淤泥减少了系统中氮和磷的含量,可使水华发生概率降低
B. 对白洋淀补水后,可大力引入外来物种以提高生物多样性
C.种植水生植物使淀区食物网复杂化后,生态系统抵抗力稳定性增强
D.水中投放能降解有机污染物的有益微生物可促进物质循环
参考答案ACD
考查目标
本题以白洋淀生态治理为情境,考查学生对水华、生物多样性、生态系统稳定性和物质循环等相关知识的掌握与综合运用,体现了基础性和应用性的考查要求。
试题分析
在淡水水域,水中氮和磷含量过高,会导致水中蓝细菌、绿藻等大量繁殖形成水华。去除淀区淤泥可减少系统中氮和磷的含量,使水华发生概率降低。选项A叙述正确。外来物种的引入可能导致生物入侵,使生物多样性降低。因此,生态系统修复中外来物种的引入必须慎重,更不能大力引入。选项B叙述错误。种植水生植物使淀区食物网复杂化后,自我调节能力增强,故生态系统抵抗力稳定性提高。选项C叙述正确。水中投放能降解有机污染物的有益微生物,可加快水和淤泥中有机污染物的分解速率,促进物质循环。选项D叙述正确。
试题亮点
本题依托白洋淀综合治理,引导学生了解湿地生态修复的措施,关注环境变化、理解生活与生物学的密切关系。同时培养学生参与生态建设的意识,树立可持续发展的理念,增强其社会责任感和家国情怀。
试卷原题
中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是
A. 传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B. 窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易污染杂菌
C.从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在CO2或N2环境中进行
D.从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物
参考答案ABD
考查目标
本题主要考查学生对传统发酵技术的特点、发酵原理、微生物培养技术及应用等相关知识的掌握情况,体现了基础性和应用性的考查要求。
试题分析
传统白酒的酿造属于混菌发酵,参与发酵的多种微生物中以将糖类转化为酒精的酿酒酵母为主,同时还包括与淀粉降解、酒体香气形成等相关的微生物。选项A叙述正确。多年循环发酵的窖池内形成了相对稳定的多种微生物群体。在这种相对稳定的环境下,杂菌不易繁殖。选项B叙述正确。酿酒酵母为兼性厌氧菌,扩大培养时需要有氧条件,发酵产生酒精时才需要厌氧条件。选项C叙述错误。利用谷物原料酿酒的过程中,淀粉降解为小分子糖类才能被酿酒酵母高效利用。因此,发酵形成的酒糟中通常存在产淀粉酶微生物。选项D叙述正确。
试题亮点
我国许多传统白酒的生产工艺属于非物质文化遗产。本题借助“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以糟养泥”的文化背景,将理论知识与生产实践相结合,考查学生综合分析问题和逻辑推理的能力,同时激发学生的民族自豪感,增强文化自信。
试卷原题
心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时,P细胞也受交感神经和副交感神经的双重
支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合,并分别阻断两类自主神经的作用。以受试者在安静状态下的心率为对照,检测了两种受体阻断剂对心率的影响,结果如图。
回答下列问题:
(1)调节心脏功能的基本中枢位于 。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的 调节。
(2)心肌P细胞能自动产生动作电位,不需要刺激,该过程涉及Ca2+的跨膜转运。神经细胞只有受刺激后,才引起 离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为 的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为 。
(3)据图分析,受体阻断剂A可阻断 神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为 。
(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析,受试者在安静状态下的心率 (填“大于”或“小于”或“等于”)固有心率。若受试者心率为每分钟90次,比较此时两类自主神经的作用强度: ,
参考答案
(1) 脑干分级
(2) 钠 内正外负 协助扩散(或“易化扩散”)
(3) 副交感 突触
(4)小于 副交感神经作用强度大于交感神经
考查目标
本题以心率为切入点,以阻断两类自主神经对心率的调节为情境,考查兴奋的产生、兴奋在细胞间的传递、物质进出细胞方式及机体神经调节等必备知识的综合运用能力,体现了基础性、综合性和应用性的考查要求。
试题分析
第(1)题,脑干中有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。大脑皮层是许多低级活动中枢的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用。大脑皮层通过脑干对心脏活动的调节作用,体现了神经系统对内脏活动的分级调节。
第(2)题,当神经纤维受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,形成膜电位为内正外负的兴奋状态。由题干可知,心肌P细胞 Ca2+内流和神经细胞Na+内流的转运方式相同。因此,二者均为通过通道蛋白顺浓度梯度转运,属于协助扩散(或“易化扩散”)。
第(3)题,心脏搏动受交感神经和副交感神经的双重支配,交感神经兴奋使心率加快,副交感神经兴奋使心率减慢。由图可知,受体阻断剂A使心率加快,推测其阻断了副交感神经的作用。副交感神经与心肌P细胞之间兴奋传递属于细胞间的兴奋传递,其传递结构为突触。
第(4)题,由题干信息可知,自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。由图可知,受体阻断剂A和B共同作用时,心率为100次/分,所以固有心率为100次/分。当受试者心率为90次/分时,心率小于固有心率,可以推出此时对心率的影响为副交感神经的作用强度大于交感神经。
试题亮点
本题以常见的生理现象为情境,围绕心率的产生及影响因素进行设问,引导学生在新的问题情境中,运用稳态与平衡观合理解释身边的生物学现象,有助于学生体会到生物学知识在生活中的应用价值,激发学生崇尚科学、探索未知的兴趣。
试卷原题
我国采取了多种措施对大熊猫实施保护,但在其栖息地一定范围内公依旧存在人类活动的干扰。第四次全国大熊猫调查结果如图所示,大熊猫主要分布于六个山系,各山系的种群间存在地理隔离。
回答下列问题:
(1)割竹挖笋和放牧使大熊猫食物资源减少,人和家畜属于影响大熊猫种群数量的 因素。采矿和旅游开发等使大熊猫栖息地的部分森林转化为裸岩或草地,生态系统中消费者获得的总能量 。
森林面积减少,土壤保持和水源涵养等功能下降,这些功能属于生物多样性的 价值。
(2)调查结果表明,大熊猫种群数量与 和 呈正相关。天然林保护、退耕还林及自然保护区建设使大熊猫栖息地面积扩大,且 资源增多,提高了栖息地对大熊猫的环境容纳量。而旅游开发和路网扩张等使大熊猫栖息地丧失和 ,导致大熊猫被分为33个局域种群,种群增长受限。
(3)调查结果表明,岷山山系大熊猫栖息地面积和竹林面积最大,秦岭山系的秦岭箭竹等大熊猫主食竹资源最丰富,这些环境特征有利于提高种群的繁殖能力。据此分析,环境资源如何通过改变出生率和死亡率影响大熊猫种群密度: 。
(4)综合分析,除了就地保护,另提出2条保护大熊猫的措施: 。
参考答案
(1)生物(或“密度制约”) 减少 间接
(2) 栖息地面积 竹林面积(答案“栖息地面积”和“竹林面积”不分顺序) 食物 碎片化
(3)资源丰富的条件下,种群繁殖能力高,出生率高。同时,种内竞争弱,死亡率低。因此,种群数量增加,种群密度升高
(4) 建立动物园;建立繁育中心(或“建立精子库”或“胚胎移植”或“退耕还林”)
考查目标
本题以大熊猫的生态保护为情境,考查学生对种群的基本特征、影响种群数量变化的因素以及生物多样性保护等知识的综合运用能力,体现了基础性、综合性和应用性的考查要求。
试题分析
第(1)题,人和家畜是影响大熊猫种群数量的生物因素,从种群数量调节的机制方面来说,一般可以归类为“密度制约”因素。当森林转化为草地或裸岩时,群落结构简化甚至物种消失,生产者固定的能量减少。根据生态系统中能量流动的特点,消费者固定的能量也减少。生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面,生物多样性在土壤保持和水源涵养等方面所具备的生态系统功能价值属于生物多样性的间接价值。
第(2)题,由题干信息可知,大熊猫种群数量与栖息地面积(活动范围)和竹林面积(食物资源)呈正相关。在一定的空间内,活动范围和食物资源是决定大熊猫K值的资源条件,除了栖息地面积扩大外,食物增多也是提高大熊猫环境容纳量的另一重要因素。旅游开发和路网扩张导致大熊猫被分为 33 个局域种群,因此可知,大熊猫栖息地出现了碎片化。
第(3)题,出生率和死亡率是决定种群密度的重要因素,环境资源可通过影响出生率和死亡率对种群密度产生作用。资源丰富的条件下,种群繁殖能力高,出生率高。同时,种内竞争弱,死亡率低。因此,种群数量增加,种群密度升高。
第(4)题,就地保护包括建立保护区和建立国家公园。除此以外,保护大熊猫的合理措施还包括:建立动物园、建立繁育中心、建立精子库、胚胎移植、退耕还林、培植竹林以及加强宣传教育等。
试题亮点
大熊猫是国际公认的“中国形象代言人”,更以其世界自然基金会的 Logo 形象而全球闻名。本题素材源于全国第四次大熊猫调查并与教材内容相呼应,引导教学过程中关注重大生态问题和生态事件的同时回归课标,注重理论联系实践,淡化机械记忆。引导学生关注生物多样性保护,提高参与生态建设的愿望,树立人与自然和谐发展的理念。
试卷原题
新城疫病毒可引起家禽急性败血性传染病,我国科学家将该病毒相关基因改造为r2HN,使其在水稻胚乳特异表达,制备获得r2HN疫苗,并对其免疫效果进行了检测。
回答下列问题:
(1)实验所用载体的部分结构及其限制酶识别位点如图1所示。其中GtP为启动子,若使r2HN仅在水稻胚乳表达,GtP应为 启动子。Nos为终止子,其作用为 。r2HN基因内部不含载体的限制酶识别位点。因此,可选择限制酶 和 对 r2HN 基因与载体进行酶切,用于表达载体的构建。
(2)利用 方法将r2HN基因导入水稻愈伤组织。为检测r2HN表达情况,可通过PCR技术检测 ,通过 技术检测是否翻译出r2HN蛋白。
(3)获得转基因植株后,通常选择单一位点插入目的基因的植株进行研究。此类植株自交一代后,r2HN纯合体植株的占比为 。选择纯合体进行后续研究的原因是 。
(4)制备r2HN疫苗后,为研究其免疫效果,对实验组鸡进行接种,对照组注射疫苗溶剂。检测两组鸡体内抗新城疫病毒抗体水平和特异应答的CD8+T细胞(细胞毒性T细胞)水平,结果如图2所示。据此分析, 获得的r2HN 疫苗能够成功激活鸡的 免疫和 免疫。
(5)利用水稻作为生物反应器生产r2HN疫苗的优点是 。(答出两点即可)
参考答案
(1)胚乳特异表达基因的 终止转录 Hind Ⅲ EcoR I (答案“Hind Ⅲ”和“EcoR I”不分顺序)
(2)农杆菌转化 r2HN是否转录 抗原-抗体杂交
(3) 1/4 子代不发生性状分离
(4)体液 细胞(答案“体液”和“细胞”不分顺序)
(5) 生产成本低;转基因水稻易获得(或“安全性高”或“种子蛋白易纯化”或“水稻自花传粉不易发生基因污染”)
考查目标
本题以利用转基因水稻制备动物疫苗的科学研究为情境,考查学生对基因工程的基本原理及应用等必备知识的理解及综合运用能力,体现了基础性、综合性及应用性的考查要求。
试题分析
第(1)题,基因表达载体的构建是基因工程实施的重要环节。植物基因组含有多种类型的启动子,如果使r2HN在水稻胚乳特异表达,基因表达载体需要使用水稻胚乳特异表达基因的启动子。表达载体中终止子的作用是使目的基因的转录完成后及时终止。在构建基因表达载体时,选用的限制酶不能破坏载体的启动子、终止子等关键元件。若选用KpnI会破坏启动子,选用 SacI会造成终止子的缺失,因此只能选用Hind Ⅲ和 EcoR I。
第(2)题,对于植物遗传转化而言,目前应用较广泛的是农杆菌转化法和花粉管通道法。本题对水稻愈伤组织的遗传转化只能采用上述两种方法中的农杆菌转化法。目的基因表达包含两个阶段,即 DNA转录和翻译。检测 r2HN 是否成功表达,可利用 PCR 技术检测 r2HN是否转录,通过抗原-抗体杂交技术检测是否翻译出目的蛋白。
第(3)题,利用转基因技术获得的单一位点插入r2HN 基因的水稻植株相当于杂合子,自交一代即可获得1/4 的r2HN纯合体植株。纯合体植株自交后代不发生性状分离,更有利于进行后续研究。
第(4)题,由图2的免疫实验结果可知,当接种r2HN疫苗后,实验组鸡体内抗新城疫病毒抗体水平和特异应答的CD8+ T 细胞水平均显著高于对照组,说明该疫苗既可激活体液免疫,也可激活细胞免疫,进而提高机体对新城疫病毒的免疫力。
第(5)题,利用水稻作为生物反应器生产 r2HN 疫苗具有多方面的优点,如水稻自花传粉不易发生基因污染、安全性高,水稻种子蛋白易纯化,水稻转基因技术更加成熟,生产成本低。
试题亮点
本题情境新颖,以我国科学家最新发表的研究成果为依托,以基因工程原理为主线,依次展示基因工程的实验设计、方案实施及结果探究,有助于学生实验探究能力的提高和科学思维的培养。
试卷原题
西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律,选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计,长形和椭圆形统一记作非圆,结果见表。
回答下列问题:
(1)由实验1结果推测,瓜皮颜色遗传遵循 定律,其中隐性性状为 。
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断,还需从实验1和②的亲本中选用 进行杂交。若F1瓜皮颜色为 ,则推测两基因为非等位基因。
(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查,发现均为椭圆形,则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为 。若实验①的F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为 。
(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同,SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位,电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物,结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于 染色体。检测结果表明,15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列,同时具有SSR1的根本原因是 。同时具有SSR2的根本原因是 。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系,对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为 的植株,不考虑交换,其自交后代即为目的株系。
参考答案
(1)分离(或“孟德尔第一”) 浅绿
(2) P2和P3(或“圆形浅绿亲本和圆形绿条纹亲本”或“浅绿亲本和绿条纹亲本”) 深绿
(3)3/8 15/64
(4)9号(或“SSR1所在的”)
F1 形成配子时,位于一对同源染色体上的 SSR1 和控制瓜皮颜色基因随非姐妹染色单体交换而重组
F 1形成配子时,位于非同源染色体上的SSR2和控制瓜皮颜色基因自由组合
(5)仅出现P1的SSR1条带(或“仅出现P的SSR条带”)
考查目标
本题围绕西瓜瓜形和瓜皮颜色两对性状的遗传特征设问,考查学生对分离定律、自由组合定律和染色体交换等知识的综合运用能力,同时考查学生利用假说-演绎法解决实际问题的能力,体现了基础性、综合性、应用性和创新性的考查要求。
试题分析
第(1)题,实验①结果表明,F1为深绿,F2中深绿:浅绿=3:1因此,推测瓜皮颜色深绿和浅绿的遗传遵循分离定律,其中浅绿为隐性性状。
第(2)题,由实验①结果深绿:浅绿=3:1可推测,深绿和浅绿为一对等位基因决定的一对相对性状。同理由实验②的结果可推测,深绿和绿条纹为一对等位基因决定的一对相对性状。但是不能判断这两对等位基因是不是在染色体同一位置,若要判断,还需要选用浅绿纯合体P2和绿条纹纯合体P3进行杂交。如果两对基因为非等位基因,假定控制浅绿性状的基因及其等位基因为a/A,控制绿条纹性状的基因及其等位基因为b/B,则P1的基因型为 AABB。根据实验①中深绿:浅绿=3:1推测,P2的基因型为 aaBB。同理,P3的基因型为 AAbb。因此,如果两对基因为非等位基因,P2和P3杂交的F1基因型为AaBb,应表现为深绿。
第(3)题,实验①和2的F2中非圆(长形和椭圆形):圆形=3:1,表明瓜形的遗传遵循分离规律。由题干可知,实验①和②的F1杂合子均为椭圆形,因此,F2中椭圆形瓜植株占比均为 1/2。同理,瓜皮颜色的遗传也遵循分离规律。实验①和②F2中的深绿瓜植株占比均为3/4。实验①和②的F1均为非圆深绿,F2均表现为9:3:3:1的分离比,表明瓜形和瓜皮颜色这两对性状的遗传遵循自由组合规律。因此,实验①和②的F2中椭圆深绿瓜的植株占比均为1/2×3/4=3/8。
假设等位基因 A/a控制瓜皮的深绿和浅绿,C/c 控制瓜形的非圆和圆形。实验①的F2植株自交后,圆形瓜(基因型为cc)个体的占比为
3/8,深绿瓜(基因型为AA和Aa)的占比为3/8+1/4=5/8。因为A/a和 C/c 的遗传遵循自由组合规律,所以实验①的 F2植株自交,子代中圆形深绿瓜植株的占比为3/8×5/8=15/64。
第(4)题,在20株浅绿瓜植株中,有19株的SSR1扩增产物与P2一致。推测 P2 的SSR1 与浅绿色基因a位于同一条染色体。因此,控制瓜皮颜色的基因位于SSR1 所在的染色体,即9号染色体。P1的SSR1和A基因位于同一条染色体,P1 和P2杂交F1中9号同源染色体上 SSR1 和控制瓜皮颜色基因的位置关系如图1所示。F1形成配子时,若位于同一对同源染色体上的 SSR1 和控制瓜皮颜色基因随着非姐妹染色单体之间的互换而发生重组,则会产生来自P1的SSR1 和a基因在同一条染色体上的重组配子,这种配子与含P2的SSR1 和a基因在同一条染色体上的未重组配子结合,就会产生表型为浅绿、同时具有P1和P2SSR1的个体(15号个体)。
在 20 株浅绿瓜植株的 SSR2 扩增产物中,检测出 P1 SSR2 条带、P1和P2 SSR2 两条带、P2 SSR2条带的植株分别有5株、10株、5株,符合1:2:1,推测 SSR2 和控制瓜皮颜色基因位于非同源染色体上。P1和P2杂交F1中SSR2和控制瓜皮颜色基因的位置关系如图2所示。F1减数分裂形成配子时,来自亲本的SSR2 和控制瓜皮颜色基因随着非同源染色体的自由组合而重组,当含a基因和P1SSR2的配子与含a基因和P2SSR2的配子结合,就会产生表型为浅绿,同时具有P1和P2 SSR2的个体(15号个体)。
本题将“分子标记”融入对西瓜瓜形和瓜皮颜色遗传规律的研究,情境真实新颖,设问科学恰当,难度层层递进,让不同层次的学生都有所收获。本题要求学生利用推演与计算、模型与建模等思维方法来组织调动相关的知识与能力,解决生产中的实际问题,凸显对科学思维、创新思维能力的考查要求,引导教学对学生高阶思维的培养。