高考真题 2021·辽宁卷生物

2021·辽宁卷生物1.A2[2021·辽宁卷]蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是 ()A.叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质B.胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质C.唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质D.线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质1.D[解析]光反应场所在叶绿体类囊体薄膜上,光反应阶段会产生ATP,叶绿体中存在催化ATP合成的酶,该类酶是蛋白质,A正确;胰岛B细胞分泌的胰岛素具有降低血糖的功能,胰岛素的化学本质是蛋白质,B正确;唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶,该酶能水解淀粉,唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,C正确;葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,线粒体膜上存在运输丙酮酸的蛋白质,但不存在运输葡萄糖的蛋白质,D错误。2.C6、C11[2021·辽宁卷]植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统,常采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是 ()A.可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度B.应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同C.合理控制昼夜温差有利于提高作物产量D.适时通风可提高生产系统内的CO2浓度2.B[解析]不同植物生长特点不同,可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度,增加产量,A正确;为保证植物根部细胞能从培养液中吸收水分,应保持培养液浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度,B错误;合理控制昼夜温差,提高光合作用强度,降低呼吸作用强度,有利于提高作物产量,C正确;适时通风可提高生产系统内的CO2浓度,增加光合作用原料,进而提高农作物的产量,D正确。3.H5、L6、L8[2021·辽宁卷]下列有关病毒在生物学和医学领域应用的叙述,错误的是 ()A.灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合B.用特定的病毒免疫小鼠可制备单克隆抗体C.基因工程中常用噬菌体转化植物细胞D.经灭活或减毒处理的病毒可用于免疫预防3.C[解析]常用的诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等,A正确;用特定的病毒免疫小鼠获得特定的B淋巴细胞,该种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,获得杂交瘤细胞,该杂交瘤细胞可用于单克隆抗体制备,B正确;基因工程中常用农杆菌转化植物细胞,噬菌体只能侵染细菌,C错误;经灭活或减毒处理的病毒可作为抗原,用于免疫预防,D正确。4.F2[2021·辽宁卷]下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述,正确的是 ()A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端B.子链的合成过程不需要引物参与C.DNA每条链的5'端是羟基末端D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链4.A[解析]DNA分子子链合成方向是5'→3',子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端,A正确;子链的合成过程需要引物参与,B错误;DNA每条链的3'端是羟基末端,C错误;解旋酶的作用是打开DNA双链,D错误。5.C3、C4、C5、D1[2021·辽宁卷]下列有关中学生物学实验中观察指标的描述,正确的是 ()选项实验名称观察指标A探究植物细胞的吸水和失水细胞壁的位置变化B绿叶中色素的提取和分离滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄C探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌培养液的混浊程度D观察根尖分生组织细胞有丝分裂纺锤丝牵引染色体的运动5.B[解析]探究植物细胞的吸水和失水实验,观察指标是液泡的大小、颜色及原生质层的位置,A错误;绿叶中含有多种色素,绿叶中色素的提取和分离实验中,观察指标为滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄,以确定绿叶中色素的种类及含量,B正确;探究酵母菌细胞呼吸的方式,观察指标是澄清石灰水出现混浊所需时间、酸性重铬酸钾溶液颜色变化,C错误;观察根尖分生组织细胞有丝分裂实验中观察指标是染色体的数目、形态和分布,根尖分生区细胞已经死亡,不能观察到纺锤丝牵引染色体的运动,D错误。6.A3、B3[2021·辽宁卷]科研人员发现,运动能促进骨骼肌细胞合成FNDC5蛋白,该蛋白经蛋白酶切割,产生的有活性的片段被称为鸢尾素。鸢尾素作用于白色脂肪细胞,使细胞中线粒体增多,能量代谢加快。下列有关叙述错误的是 ()A.脂肪细胞中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染色B.鸢尾素在体内的运输离不开内环境C.蛋白酶催化了鸢尾素中肽键的形成D.更多的线粒体利于脂肪等有机物的消耗6.C[解析]脂肪细胞中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A正确;FNDC5蛋白经蛋白酶切割后产生有活性的片段,被称为鸢尾素,鸢尾素在体内的运输离不开内环境,B正确;蛋白酶催化了鸢尾素中肽键的断裂,C错误;线粒体是有氧呼吸的主要场所,更多的线粒体利于脂肪等有机物的消耗,D正确。7.I3[2021·辽宁卷]下表为几种常用的植物生长调节剂,下列有关其应用的叙述错误的是 ()名称属性萘乙酸生长素类6-BA细胞分裂素类乙烯利乙烯类PP333赤霉素合成抑制剂A.用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条,可促进生根B.用一定浓度的6-BA抑制马铃薯发芽,以延长贮藏期C.用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘D.用PP333处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力7.B[解析]萘乙酸是生长素类似物,用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条,可以促进生根,A正确;6-BA是细胞分裂素类似物,具有促进细胞分裂的作用,用一定浓度的6-BA处理会促进马铃薯发芽,缩短马铃薯的贮藏期,B错误;乙烯具有促进果实成熟的功能,用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘,C正确;赤霉素可以促进细胞伸长,从而引起植株增高,PP333是赤霉素合成抑制剂,故用PP333处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力,D正确。8.L1[2021·辽宁卷]利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌,发酵6天后,再接入活化的醋酸杆菌,发酵5天。下列有关叙述错误的是 ()A.乙醇既是醋酸发酵的底物,又可以抑制杂菌繁殖B.酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖C.酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情况不同D.接入醋酸杆菌后,应适当升高发酵温度8.B[解析]利用菠萝蜜制作果醋时,先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌,酵母菌经无氧呼吸可产生乙醇和二氧化碳,乙醇既是醋酸发酵的底物,又可以抑制杂菌繁殖,A正确;有丝分裂是真核细胞增殖的方式,醋酸杆菌是原核生物,B错误;酵母菌发酵的条件是无氧,醋酸杆菌发酵的条件是有氧,故酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情况不同,C正确;酵母菌发酵的适宜温度是18~30℃,醋酸杆菌发酵的适宜温度是30~35℃,接入醋酸杆菌后,应适当升高发酵温度,D正确。9.E4、E5[2021·辽宁卷]被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心细胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同,珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物无融合生殖的叙述,错误的是 ()A.由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的B.由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性C.由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性D.由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组9.C[解析]由题意可知,由被子植物卵细胞、助细胞直接发育成的植株是单倍体,它们是高度不育的,A正确;由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性,B正确;由题干信息“助细胞与卵细胞染色体组成相同”可知,助细胞含有亲本一半的核遗传物质,不能保持亲本全部遗传特性,C错误;二倍体被子植物的珠心细胞含有两个染色体组,其经无融合生殖产生的植株是经有丝分裂产生的,其体细胞共有两个染色体组,D正确。10.H5[2021·辽宁卷]下图表示人体过敏反应发生的基本过程。下列有关叙述正确的是 ()A.图中包含细胞免疫过程和体液免疫过程B.细胞①和细胞②分别在骨髓和胸腺中成熟C.细胞③和细胞④分别指浆细胞和记忆细胞D.用药物抑制致敏细胞释放生物活性介质可缓解过敏症状10.D[解析]由图中抗体可知,该图包含体液免疫过程,无细胞免疫,A错误;图中过敏原可直接刺激细胞②,细胞②可增殖分化为细胞③和细胞④,细胞④可以分泌抗体,则细胞④是浆细胞,细胞③是记忆B细胞,细胞②是B细胞,细胞①是辅助性T细胞,细胞①辅助性T细胞和细胞②B细胞分别在胸腺和骨髓中成熟,B、C错误;由图可知,用药物抑制致敏细胞释放生物活性介质可缓解过敏症状,D正确。11.J3、K5[2021·辽宁卷]辽河流域是辽宁省重要的生态屏障和经济地带。为恢复辽河某段“水体——河岸带”的生物群落,研究人员选择辽河流域常见的植物进行栽种。植物种类、分布及叶片或茎的横切面见下图。下列有关叙述错误的是 ()注:右侧为对应植物叶片或茎的横切面示意图,空白处示气腔A.丙与丁的分布体现了群落的垂直结构B.四种植物都有发达的气腔,利于根系的呼吸,体现出生物对环境的适应C.不同位置上植物种类的选择,遵循了协调与平衡原理D.生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂,抵抗力稳定性增强11.A[解析]丙与丁的分布体现了群落的水平结构,A错误;四种植物都有发达的气腔,利于根系的呼吸,体现出生物对环境的适应,B正确;不同位置上环境不同,选择植物种类不同,遵循了协调与平衡原理,C正确;生态恢复工程使该生态系统的生物种类增多,营养结构更复杂,抵抗力稳定性增强,D正确。12.E2、E4[2021·辽宁卷]基因型为AaBb的雄性果蝇,体内一个精原细胞进行有丝分裂时,一对同源染色体在染色体复制后彼此配对,非姐妹染色单体进行了交换,结果如图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞,均进入减数分裂,若此过程中未发生任何变异,则减数第一次分裂产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例是 ()A.1/2 B.1/4C.1/8 D.1/1612.B[解析]该精原细胞经有丝分裂产生2个子细胞,该过程大致如下:若产生的子细胞是第一种情况,它们进入减数第一次分裂产生子细胞情况如下:若产生的子细胞是第二种情况,它们进入减数第一次分裂产生的子细胞情况如下:无论哪种情况基因组成为AAbb的细胞所占比例均为1/4。13.L8、L9[2021·辽宁卷]图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图。有关叙述正确的是 ()A.后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定B.过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体C.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理D.过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植13.B[解析]分析图示可知,后代丁细胞核遗传物质来源于甲牛,细胞质遗传物质来源于乙牛和甲牛,故后代丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定,A错误;过程①是供体动物细胞培养的过程,需要提供95%空气和5%CO2的混合气体,其中CO2的作用主要是维持培养液的pH,B正确;过程②常使用显微操作去核法对乙牛提供的卵母细胞进行处理,C错误;过程③将激活后的重组细胞培养至桑葚胚或囊胚后进行移植,D错误。14.L6[2021·辽宁卷]腈水合酶(N0)泛应用于环境保护和医药原料生产等领域,但不耐高温,利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽,可获得热稳定的融合型腈水合酶(N1)。下列有关叙述错误的是 ()A.N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一B.加入连接肽需要通过改造基因实现C.获得N1的过程需要进行转录和翻译D.检测N1的活性时先将N1与底物充分混合,再置于高温环境14.D[解析]由题干信息可知,N1是利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽形成的,N1耐高温而N0不耐高温,则N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一,A正确;N1是利用蛋白质工程形成的,蛋白质工程需要通过改造基因实现,B正确;通过蛋白质工程获得N1,是通过基因修饰或基因合成,对蛋白质进行改造,由基因合成蛋白质的过程需要进行转录和翻译,C正确;酶具有高效性,检测N1的活性时,先将N1与底物分别置于高温环境,再将N1与底物充分混合,D错误。15.J3、K1、K4[2021·辽宁卷]辽宁省盘锦市的蛤蜊岗是由河流入海冲积而成的具有潮间带特征的水下浅滩,也是我国北方地区滩涂贝类的重要产地之一,其中的底栖动物在物质循环和能量流动中具有重要作用。科研人员利用样方法对底栖动物的物种丰富度进行了调查,结果表明该地底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等。下列有关叙述正确的是 ()A.本次调查的采样地点应选择底栖动物集中分布的区域B.底栖动物中既有消费者,又有分解者C.蛤蜊岗所有的底栖动物构成了一个生物群落D.蛤蜊岗生物多样性的直接价值大于间接价值15.B[解析]本次调查的采样地点应随机取样,A错误;该地底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等,故底栖动物中既有消费者,又有分解者,B正确;蛤蜊岗所有的生物构成了一个生物群落,C错误;蛤蜊岗生物多样性的直接价值小于间接价值,D错误。16.H3[不定选][2021·辽宁卷]短期记忆与脑内海马区神经元的环状联系有关,图表示相关结构。信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长。下列有关此过程的叙述错误的是 ()A.兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→①B.M处的膜电位为外负内正时,膜外的Na+浓度高于膜内C.N处突触前膜释放抑制性神经递质D.神经递质与相应受体结合后,进入突触后膜内发挥作用16.ACD[解析]由图可知,兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→②→③,A错误;M处的膜电位为外负内正时,M点处于动作电位,但此时膜外的Na+浓度仍高于膜内,B正确;N处突触前膜释放兴奋性神经递质,使下一个神经元兴奋,C错误;神经递质与突触后膜上相应受体结合,使突触后膜发生电位变化,D错误。17.F2、L6[不定选][2021·辽宁卷]脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子,图为10-23型脱氧核酶与靶RNA结合并进行定点切割的示意图,切割位点在一个未配对的嘌呤核苷酸(图中R所示)和一个配对的嘧啶核苷酸(图中Y所示)之间,图中字母均代表由相应碱基构成的核苷酸。下列有关叙述错误的是 ()A.脱氧核酶的作用过程受温度的影响B.图中Y与两个R之间通过氢键相连C.脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有两种D.利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的转录过程17.BCD[解析]脱氧核酶的作用过程受温度、pH等的影响,A正确;脱氧核酶的R与靶RNA的Y通过氢键连接,靶RNA的Y与靶RNA的R通过磷酸二酯键连接,B错误;脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有A—U、T—A、C—G、G—C四种,C错误;利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的翻译过程,D错误。18.B3、D2、H6[不定选][2021·辽宁卷]肝癌细胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌,如图所示。微囊泡被单核细胞摄取后,PKM2进入单核细胞内既可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,又可诱导单核细胞分化成为巨噬细胞。巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成。下列有关叙述正确的是 ()A.微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性B.单核细胞分化过程中进行了基因的选择性表达C.PKM2主要在单核细胞的线粒体基质中起催化作用D.细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡属于正反馈调节18.ABD[解析]肝癌细胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通过微囊泡的形式分泌,由图可知微囊泡的形成依赖于细胞膜的流动性,A正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,B正确;微囊泡被单核细胞摄取后,PKM2进入单核细胞内可催化细胞呼吸过程中丙酮酸的生成,丙酮酸在细胞质基质生成,则PKM2主要在单核细胞的细胞质基质中起催化作用,C错误;细胞因子促进肝癌细胞产生微囊泡,微囊泡被单核细胞摄取后,PKM2进入单核细胞内可诱导单核细胞分化成巨噬细胞,巨噬细胞分泌的各种细胞因子进一步促进肝癌细胞的生长增殖和微囊泡的形成,这属于正反馈调节,D正确。19.J2、K2、K4[不定选][2021·辽宁卷]灰鹤是大型迁徙鸟类,为国家Ⅱ级重点保护野生动物。研究者对某自然保护区内越冬灰鹤进行了调查分析,发现灰鹤种群通常在同一地点集群夜宿,经调查,该灰鹤种群数量为245只,初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只。通过粪便分析,发现越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物。下列有关叙述正确的是 ()A.统计保护区内灰鹤种群数量可以采用逐个计数法B.可由上述调查数据计算出灰鹤种群当年的出生率C.为保护灰鹤,保护区内应当禁止人类的生产活动D.越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分19.AD[解析]在调查分布范围小、个体较大且个体数量较少的种群时,可以逐个计数,故统计保护区内灰鹤种群数量可以采用逐个计数法,A正确;出生率是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率,题干中没有相关信息,无法计算出灰鹤种群当年的出生率,B错误;保护灰鹤,只是反对盲目地、掠夺式地开发利用,而不意味着禁止人类的生产活动,C错误;越冬灰鹤粪便中的能量属于上一营养级同化的能量,不属于灰鹤同化量的一部分,D正确。20.E1、G6[不定选][2021·辽宁卷]雌性小鼠在胚胎发育至4~6天时,细胞中两条X染色体会有一条随机失活,经细胞分裂形成子细胞,子细胞中此条染色体仍是失活的。雄性小鼠不存在X染色体失活现象。现有两只转荧光蛋白基因的小鼠,甲为发红色荧光的雄鼠(基因型为XRY),乙为发绿色荧光的雌鼠(基因型为XGX)。甲、乙杂交产生F1,F1雌雄个体随机交配,产生F2。若不发生突变,下列有关叙述正确的是 ()A.F1中发红色荧光的个体均为雌性B.F1中同时发出红绿荧光的个体所占的比例为1/4C.F1中只发红色荧光的个体,发光细胞在身体中分布情况相同D.F2中只发一种荧光的个体出现的概率是11/1620.ABD[解析]亲本中甲为发红色荧光的雄鼠(基因型为XRY),乙为发绿色荧光的雌鼠(基因型为XGX)。甲、乙杂交产生F1,则F1的基因型为XRXG(同时发出红绿荧光雌性)、XRX(发红色荧光雌性)、XGY(发绿色荧光雄性)、XY(不发荧光雄性),由此可知,F1中发红色荧光的个体均为雌性,同时发出红绿荧光的个体所占的比例为1/4,A、B正确;由题干信息“雌性小鼠在胚胎发育至4~6天时,细胞中两条X染色体会有一条随机失活,经细胞分裂形成子细胞,子细胞中此条染色体仍是失活的”可知,F1中只发红色荧光的个体,发光细胞在身体中分布情况可能不相同,C错误;根据配子法,F1雌性个体产生配子种类及比例是2/4XR、1/4XG、1/4X,F1雄性个体产生配子种类及比例是2/4Y、1/4XG、1/4X,后代中只发一种荧光的个体出现的概率为1/4+1/8+1/16+1/8+1/16+1/16=11/16,D正确。21.H3、H4[2021·辽宁卷]甲状腺激素(TH)作用于体内几乎所有的细胞,能使靶细胞代谢速率加快,氧气消耗量增加,产热量增加。图为TH分泌的调节途径示意图。回答下列问题:(1)寒冷环境中,机体冷觉感受器兴奋,兴奋在神经纤维上以的形式传导,进而引起下丘脑的兴奋,再经下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节作用,TH分泌增加。TH作用于某些靶细胞后,激活了线粒体膜上的相关蛋白质,导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能。此时线粒体中发生的能量转化是。

(2)当血液中的TH浓度增高时,会下丘脑和垂体的活动,使TH含量维持正常生理水平。该过程中,垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节,其结构基础是垂体细胞有。

(3)TH对垂体的反馈调节主要有两种方式,一种是TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,从而;另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而TRH对垂体细胞的作用。

21.(1)电信号体温调节中枢有机物中的化学能转化为热能(2)抑制TRH和TH的特异性受体(3)减少垂体细胞分泌TSH减弱[解析](1)寒冷环境中,机体冷觉感受器兴奋,兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,进而引起下丘脑的体温调节中枢兴奋,再经下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节作用,TH分泌增加。有机物在细胞内经彻底氧化分解,其能量的去向是一部分转化为ATP中的化学能、一部分以热能形式散失。TH作用于某些靶细胞后,激活了线粒体膜上的相关蛋白质,导致有机物氧化分解释放的能量无法转化成ATP中的化学能。故此时线粒体中发生的能量转化是有机物中的化学能转化为热能。(2)当血液中的TH浓度增高时,会抑制下丘脑和垂体的活动,使TH含量维持正常生理水平。该过程中,因垂体细胞有TRH和TH的特异性受体,所以垂体分泌TSH可受到TRH和TH的调节。(3)TH对垂体的反馈调节主要有两种方式,一种是TH进入垂体细胞内,抑制TSH基因的表达,减少垂体细胞分泌TSH;另一种方式是通过降低垂体细胞对TRH的敏感性,从而减弱TRH对垂体细胞的作用。22.C6、C7、L6[2021·辽宁卷]早期地球大气中的O2浓度很低,到了大约3.5亿年前,大气中O2浓度显著增加,CO2浓度明显下降。现在大气中的CO2浓度约为390μmol·mol-1,是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是一种催化CO2固定的酶,在低浓度CO2条件下,催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO2浓缩机制,极大地提高了Rubisco所在局部空间位置的CO2浓度,促进了CO2的固定。回答下列问题:(1)真核细胞叶绿体中,在Rubisco的催化下,CO2被固定形成,进而还原生成糖类,此过程发生在中。

(2)海水中的无机碳主要以CO2和HCO3-两种形式存在,水体中CO2浓度低、扩散速度慢,有些藻类具有图1所示的无机碳浓缩过程。图中HCO3-浓度最高的场所是(填“细胞外”“细胞质基质”或“叶绿体”),可为图示过程提供图1(3)某些植物还有另一种CO2浓缩机制,部分过程见图2。在叶肉细胞中,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可将HCO3-转化为有机物,该有机物经过一系列的变化,最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2,提高了Rubisco附近的COPEP:磷酸烯醇式丙酮酸;OAA:草酰乙酸;Mal:苹果酸;Pyr:丙酮酸图2①由这种CO2浓缩机制可以推测,PEPC与无机碳的亲和力(填“高于”“低于”或“等于”)Rubisco。

②图2所示的物质中,可由光合作用光反应提供的是。图中由Pyr转变为PEP的过程属于(填“吸能反应”或“放能反应”)。

③若要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所,可以使用技术。

(4)通过转基因技术或蛋白质工程技术,可能进一步提高植物光合作用的效率,以下研究思路合理的有(多选)。

A.改造植物的HCO3-转运蛋白基因,增强HCB.改造植物的PEPC基因,抑制OAA的合成C.改造植物的Rubisco基因,增强CO2固定能力D.将CO2浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物22.(1)C3叶绿体基质(2)叶绿体细胞呼吸和光合作用(3)①高于②ATP、NADPH吸能反应③同位素标记(4)AC[解析](1)真核细胞的光合作用发生在叶绿体中,其中暗反应阶段发生在叶绿体基质,主要过程是CO2与C5结合形成C3,C3被还原为糖类物质。(2)由图示可知将HCO3-从细胞外吸收到细胞质基质消耗ATP,则该过程为主动运输,则细胞质基质中HCO3-的浓度高于细胞外,同理可知,HCO3-经主动运输从细胞质基质进入叶绿体,则叶绿体中HCO3-的浓度高于细胞质基质,即图中HCO3-浓度最高的场所是叶绿体。能为主动运输提供能量的生理过程为细胞呼吸,卡尔文循环中C3的还原消耗的能量来自光反应。(3)①由题述CO2浓缩机制可以推测,PEPC与无机碳的亲和力高于Rubisco。②光反应的产物有ATP、NADPH、O2,则题图所示的物质中,可由光合作用光反应提供的是ATP、NADPH。图中由Pyr转变为PEP的过程需要消耗ATP,即ATP为该反应提供能量,故该反应属于吸能反应。③若要通过实验验证某植物在题述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所,可以使用同位素标记技术。(4)改造植物的HCO3-转运蛋白基因,增强HCO3-的运输能力,能进一步提高光合作用效率,A合理;改造植物的PEPC基因,抑制OAA的合成,降低了CO2固定能力,会降低光合作用效率,B不合理;改造植物的Rubisco基因,增强CO2固定能力,23.J2、J3、K5[2021·辽宁卷]生物入侵是当今世界面临的主要环境问题之一,入侵种一般具有较强的适应能力、繁殖能力和扩散能力,而且在入侵地缺乏天敌,因而生长迅速,导致本地物种衰退甚至消失。回答下列问题:(1)入侵种爆发时,种群增长曲线往往呈“J”型,从环境因素考虑,其原因有(至少答出两点)。入侵种的爆发通常会使入侵地的物种多样性,群落发生演替。

(2)三裂叶豚草是辽宁省危害较大的外来入侵植物之一。某锈菌对三裂叶豚草表现为专一性寄生,可使叶片出现锈斑,对其生长有抑制作用。为了验证该锈菌对三裂叶豚草的专一性寄生,科研人员进行了侵染实验。方法:在三裂叶豚草和多种植物的离体叶片上分别喷洒一定浓度的锈菌菌液,将叶片静置于适宜条件下,观察和记录发病情况。实验结果是

。

(3)为了有效控制三裂叶豚草,科研人员开展了生物控制试验,样地中三裂叶豚草初始播种量一致,部分试验结果见下表。组别三裂叶豚草生物量(kg·m-2)第1年第2年第3年A:三裂叶豚草8.0712.2412.24B:三裂叶豚草+锈菌7.656.434.77C:三裂叶豚草+聚萤叶甲8.1012.4312.78D:三裂叶豚草+野艾蒿4.894.023.12注:野艾蒿—植物,锈菌—真菌,聚萤叶甲—昆虫分析表中数据可知,除锈菌外,可用于控制三裂叶豚草的生物是,判断依据是。

(4)根据研究结果分析,在尚未被三裂叶豚草入侵但入侵风险较高的区域,可以采取的预防措施是;在已经被三裂叶豚草入侵的区域,为取得更好的治理效果,可以采取的治理措施是。

23.(1)空间条件充裕、食物充足、气候适宜降低次生(2)三裂叶豚草叶片出现锈斑,其他多种植物的叶片均未出现锈斑,叶片正常(3)野艾蒿三裂叶豚草与野艾蒿共同种植的组别D与A组对照,三裂叶豚草生物量明显下降(4)播种适当数量的野艾蒿播种适当数量的野艾蒿并喷洒一定浓度的锈菌菌液[解析](1)入侵种爆发时,种群增长曲线往往呈“J”型,从环境因素考虑,其原因有空间条件充裕、食物充足、气候适宜等。入侵种的爆发通常会与入侵地的生物争夺生存空间、阳光等资源,使入侵地的物种多样性降低,此时群落发生次生演替。(2)为了验证该锈菌对三裂叶豚草的专一性寄生,科研人员进行的实验是在三裂叶豚草和多种植物的离体叶片上分别喷洒一定浓度的锈菌菌液,将叶片静置于适宜条件下,观察和记录发病情况,实验结果是三裂叶豚草叶片出现锈斑,其他多种植物的叶片均未出现锈斑,叶片正常。(3)比较A、B、C、D四个组别3年中三裂叶豚草生物量的值可知,除锈菌外,可用于控制三裂叶豚草的生物是野艾蒿。判断依据是三裂叶豚草与野艾蒿共同种植的组别D与A组对照,三裂叶豚草生物量明显下降。(4)根据研究结果分析,在尚未被三裂叶豚草入侵但入侵风险较高的区域,可以采取的预防措施是播种适当数量的野艾蒿。在已经被三裂叶豚草入侵的区域,为取得更好的治理效果可以采取的治理措施是播种适当数量的野艾蒿并喷洒一定浓度的锈菌菌液,以降低三裂叶豚草的数量。24.L6[2021·辽宁卷]PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因,研究者从基因数据库中获取了该蛋白的基因编码序列(简称phb2基因),大小为0.9kb(1kb=1000碱基对),利用大肠杆菌表达该蛋白。回答下列问题:(1)为获取phb2基因,提取该动物肝脏组织的总RNA,再经过程得到cDNA,将其作为PCR反应的模板,并设计一对特异性引物来扩增目的基因。

(2)图1为所用载体图谱示意图,图中限制酶的识别序列及切割位点见下表。为使phb2基因(该基因序列不含图中限制酶的识别序列)与载体正确连接,在扩增的phb2基因两端分别引入和两种不同限制酶的识别序列。经过这两种酶酶切的phb2基因和载体进行连接时,可选用(填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)。

图1相关限制酶的识别序列及切割位点名称识别序列及切割位点名称识别序列及切割位点HindⅢA↓AGCTTTTCGA↑AEcoRⅠG↓AATTCCTTAA↑GPvuⅡCAG↓CTGGTC↑GACPstⅠCTGC↓AGGA↑CGTCKpnⅠG↓GTACCCCATG↑GBamHⅠG↓GATCCCCTAG↑G注:箭头表示切割位点(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞,使其处于的生理状态,以提高转化效率。

(4)将转化后的大肠杆菌接种在含氨苄青霉素的培养基上进行培养,随机挑取单菌落(分别编号为1、2、3、4)培养并提取质粒,用(2)中选用的两种限制酶进行酶切,酶切产物经电泳分离,结果如图2,号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。

注:M为指示分子大小的标准参照物;小于0.2kb的DNA分子条带未出现在图中图2(5)将纯化得到的PHB2蛋白以一定浓度添加到人宫颈癌细胞培养液中,培养24小时后,检测处于细胞周期(示意图见图甲)不同时期的细胞数量,统计结果如图乙。分析该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖可能的原因是将细胞阻滞在细胞周期的(填“G1”“S”或“G2/M”)期。

甲乙图324.(1)逆转录(2)PvuⅡEcoRⅠT4DNA连接酶(3)能吸收周围环境中DNA分子(4)3(5)G2/M[解析](1)为获取phb2基因,提取该动物肝脏组织的总RNA,再经逆转录过程得到cDNA,将其作为PCR反应的模板,并设计一对特异性引物来扩增目的基因。(2)为使phb2基因(该基因序列不含图中限制酶的识别序列)与载体正确连接,并在受体细胞中稳定表达,应将phb2基因插到启动子和终止子之间,且不能破坏启动子、终止子和标记基因的完整性。符合该条件的限制酶是PvuⅡ和EcoRⅠ。经这两种酶酶切的切口既有黏性末端,又有平末端。经过这两种酶酶切的phb2基因和载体进行连接时,可选用T4DNA连接酶。(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,以提高转化效率。(4)将转化后的大肠杆菌接种在含氨苄青霉素的培养基上进行培养,随机挑取单菌落(分别编号为1、2、3、4)培养并提取质粒,用(2)中选用的两种限制酶进行酶切,酶切产物经电泳分离,结果如图,根据电泳结果推测,3号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒,原因是phb2基因的大小为0.9kb。(5)分析图乙,与对照组相比G1期和S期细胞所占比例变小,G2/M期细胞所占比例明显增大,则分析该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖可能的原因是将细胞阻滞在细胞周期的G2/M期。25.E8、G1[2021·辽宁卷]水稻为二倍体雌雄同株植物,花为两性花