武汉大学《生物信息学2》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《生物信息学2》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、DNA是遗传信息的携带者。以下关于DNA的描述，哪一项是不准确的？（）A.DNA由两条脱氧核苷酸链组成，两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构B.脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成，含氮碱基包括A、T、G、C四种C.DNA分子中碱基的排列顺序代表了遗传信息，不同生物的DNA分子中碱基的排列顺序不同D.DNA分子在复制时，以一条链为模板，遵循碱基互补配对原则，合成两条新的子链，这种复制方式称为半保留复制，不会出现任何错误2、关于生物多样性的保护策略，假设要制定一个区域的生物多样性保护计划，以下哪个方面是首要考虑的？（）A.确定关键物种，重点保护那些对生态系统功能和稳定性具有重要作用的物种B.保护栖息地的完整性和连通性，为物种提供生存和繁衍的空间C.控制外来物种的入侵，防止其对本地生态系统造成破坏D.加强公众教育，提高人们对生物多样性保护的意识和参与度3、在生物的减数分裂过程中，对于同源染色体的行为和遗传物质的分配，以下哪一种描述是最符合实际的？（）A.减数分裂过程中，同源染色体在前期I会发生联会和交叉互换，这增加了遗传物质的多样性。在后期I，同源染色体分离，分别进入不同的子细胞，导致染色体数目减半B.同源染色体在减数分裂中的行为是随机的，没有特定的规律可循，遗传物质的分配也是完全均等的C.减数分裂的主要目的是产生与亲本细胞相同染色体数目的子细胞，以维持物种的遗传稳定性D.同源染色体在减数分裂中的联会和交换只发生在某些特定的生物中，不是普遍存在的现象4、在细胞免疫学的知识体系中，当研究细胞免疫应答的过程时，以下哪种细胞能够直接杀伤被病原体感染的靶细胞？（）A.自然杀伤细胞B.细胞毒性T淋巴细胞C.辅助性T淋巴细胞D.调节性T淋巴细胞5、在动物的内分泌系统中，关于激素的分泌调节和作用机制，以下哪项描述是恰当的？（）A.激素的分泌受到神经调节、体液调节和自身反馈调节等多种机制的调控。激素通过与靶细胞上的受体结合，引发细胞内的一系列信号转导过程，从而调节细胞的代谢、生长、发育和生殖等生理功能。不同激素之间还存在协同或拮抗作用，共同维持机体内环境的稳定B.激素的分泌是恒定不变的，不受任何调节机制的影响C.激素与受体的结合是不可逆的，一旦结合就会持续发挥作用D.激素只对特定的器官和组织起作用，对全身的生理功能影响不大6、基因的突变和基因重组为生物的进化提供了原材料。以下关于基因突变和基因重组的描述，哪一项是不正确的？（）A.基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，可能导致基因结构和功能的改变B.基因突变具有普遍性、随机性、低频性、不定向性和多害少利性等特点C.基因重组发生在减数分裂过程中，包括同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合D.基因突变和基因重组都能够产生新的基因和新的性状，是生物变异的根本来源7、在生物遗传变异的研究中，对于基因突变对生物进化的贡献，以下哪种观点是恰当的？（）A.基因突变是罕见的事件，对生物进化的作用可以忽略不计B.基因突变是随机发生的，大多数是有害的，只有极少数有利的突变能够被自然选择保留下来，从而为生物进化提供了原材料C.基因突变总是导致生物性状的显著改变，直接推动生物的进化D.基因突变主要发生在非编码区域，对生物的表型和进化没有实质性影响8、在细胞生物学中，关于细胞膜的结构与功能，以下哪种说法是较为全面和准确的？（）A.细胞膜只是简单的脂质双层结构，其功能仅为分隔细胞内外环境B.细胞膜由磷脂双分子层构成基本骨架，镶嵌有多种蛋白质，具有物质运输、信息传递、细胞识别等多种重要功能，其流动性和选择透过性对于维持细胞的正常生理活动至关重要C.细胞膜的成分固定不变，不随细胞内外环境的变化而改变D.细胞膜对所有物质都具有同等程度的通透性，不存在选择性9、生态系统的稳定性是生态系统能够保持相对平衡状态的能力。以下关于生态系统稳定性的描述，哪一项是不正确的？（）A.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，抵抗力稳定性越强，恢复力稳定性往往越弱B.生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础，自我调节能力的大小取决于生态系统的成分和营养结构的复杂程度C.当外界干扰因素超过一定限度时，生态系统的稳定性会遭到破坏，甚至无法恢复到原来的状态D.人类活动对生态系统的稳定性没有影响，生态系统可以依靠自身的调节能力保持长期的稳定10、生物膜系统在细胞的生命活动中起着重要的作用。以下关于生物膜系统的描述，哪一项是不准确的？（）A.生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等构成，它们在结构和功能上紧密联系B.生物膜的基本支架是磷脂双分子层，蛋白质分子镶嵌、贯穿或覆盖在磷脂双分子层中C.生物膜具有选择透过性，能够控制物质进出细胞，同时还能够进行细胞间的信息交流D.生物膜的组成成分和结构都是固定不变的，不会随着细胞的生命活动而发生变化11、细胞呼吸是细胞获取能量的重要过程。以下关于细胞呼吸的描述，哪一项是不准确的？（）A.细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式，大多数生物在有氧条件下进行有氧呼吸B.有氧呼吸分为三个阶段，分别发生在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上C.无氧呼吸在细胞质基质中进行，产生的能量较少，且产物可能是酒精和二氧化碳或乳酸D.细胞呼吸过程中，有机物中的化学能全部转化为ATP中的化学能，为细胞活动提供能量12、细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。例如，通过植物组织培养技术可以快速繁殖花卉和蔬菜。以下关于细胞工程的叙述，错误的是：（）A.植物细胞工程的基本技术包括植物组织培养和植物体细胞杂交B.动物细胞工程的常用技术包括动物细胞培养、动物细胞融合、核移植和胚胎移植等C.细胞工程可以生产出有用的生物产品，如单克隆抗体、疫苗等D.细胞工程在农业、医药、食品等领域有着广泛的应用前景，但也存在一些伦理和法律问题13、在遗传学的研究中，当探讨遗传疾病的发生机制时，以下哪种遗传方式通常导致疾病在家族中的连续传递？（）A.常染色体显性遗传B.常染色体隐性遗传C.性染色体显性遗传D.性染色体隐性遗传14、基因工程是现代生物技术的核心，它为人类解决许多实际问题提供了可能。例如，通过基因工程技术可以生产胰岛素等药物，改良农作物的性状等。以下关于基因工程的操作步骤和应用的叙述，不准确的是：（）A.基因工程的基本操作步骤包括获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定B.常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等，它们必须具有多个限制酶切点、标记基因等C.基因工程可以用于生产药物、改良农作物品种、环境保护等多个领域D.基因工程操作过程中不会产生任何风险和伦理问题，应该大力推广和应用15、在生物化学的代谢途径研究中，关于糖酵解和三羧酸循环的相互关系，以下哪种描述是准确的？（）A.糖酵解和三羧酸循环是两个独立的代谢过程，没有直接的联系B.糖酵解产生的丙酮酸进入线粒体，进一步参与三羧酸循环，两个过程相互衔接，共同完成有机物的分解和能量的产生C.三羧酸循环可以为糖酵解提供原料和能量D.糖酵解是在有氧条件下进行，而三羧酸循环只在无氧条件下发生16、DNA的结构和复制是遗传学的重要内容。DNA双螺旋结构的发现为现代生物学的发展奠定了基础。在细胞中，DNA准确地进行复制，保证了遗传信息的传递。以下关于DNA结构和复制的描述，不正确的是：（）A.DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构，外侧由磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架，内侧碱基通过氢键形成碱基对B.碱基互补配对原则为A与T配对，G与C配对，保证了DNA复制的准确性C.DNA复制时，以解开的两条母链为模板，按照碱基互补配对原则合成子链，子链与母链螺旋形成新的DNA分子D.DNA复制是全保留复制，即新形成的DNA分子中，一条链是新合成的，另一条链是原来的母链17、在生物化学的范畴，蛋白质的结构和功能关系紧密。当一个蛋白质的三维结构发生改变时，以下关于其功能的变化哪种推测是合理的？（）A.结构的改变可能导致其功能的丧失、改变或增强，取决于具体的结构变化B.蛋白质的功能不受结构变化的影响，始终保持不变C.结构的任何微小改变都会导致蛋白质完全失去功能D.结构变化一定会使蛋白质获得新的、完全不同的功能18、对于细胞呼吸这一生物过程，以下关于其场所和阶段的描述，哪一项是正确的？（）A.细胞呼吸只在线粒体中进行，包括糖酵解、三羧酸循环和电子传递链三个阶段B.细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行，依次经历糖酵解、三羧酸循环和电子传递链阶段；无氧呼吸只在细胞质基质中进行，且产物只有乳酸或酒精和二氧化碳C.细胞呼吸的场所只有细胞质基质，其过程简单，不涉及多个阶段D.细胞呼吸的各个阶段是相互独立的，没有关联和协调19、生态系统是由生物群落及其生存环境共同组成的动态平衡系统。在一个森林生态系统中，生产者、消费者和分解者相互依存，能量流动和物质循环有序进行。以下关于生态系统的结构和功能的叙述，不正确的是：（）A.生产者通过光合作用将太阳能转化为化学能，是生态系统的基石B.消费者能够加快生态系统的物质循环，对于植物的传粉和种子传播等具有重要作用C.分解者将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，供生产者重新利用D.生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的，物质循环是全球性、往复循环的，二者相互独立，没有关联20、对于生物的种群生态学，以下关于种群特征和增长模型的描述，哪一种是准确的？（）A.种群具有数量、年龄结构、性别比例、出生率和死亡率等特征。种群的增长模型包括指数增长和逻辑斯蒂增长。指数增长在理想条件下发生，种群数量迅速增加；逻辑斯蒂增长考虑了环境容纳量，种群增长最终达到平衡。这些特征和模型有助于研究种群的动态变化和与环境的相互关系B.种群的特征对种群的发展没有影响，不需要关注C.种群的增长只遵循指数增长模型，逻辑斯蒂增长模型不具有实际意义D.种群的数量总是保持稳定，不会发生变化二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）阐述植物的呼吸作用的调控机制，包括酶活性的调节、环境因素的影响和呼吸作用与其他代谢过程的联系。2、（本题5分）阐述生态系统的物质循环过程，如碳循环、氮循环、水循环等，分析人类活动对物质循环的干扰和可能产生的生态后果。3、（本题5分）分析生物的种群的年龄结构对种群增长和动态的影响，探讨如何通过年龄结构预测种群的发展趋势。4、（本题5分）论述生物进化中的协同进化概念，举例说明植物与动物、微生物之间的协同进化关系。5、（本题5分）分析植物的抗逆性，包括抗旱、抗寒、抗盐等特性的生理和分子机制，以及在农业生产中的应用。三、实验分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在研究动物的社会行为实验中，实验者观察动物在群体中的互动和合作行为。请分析该实验的目的、实验设计的科学性、实验结果对动物社会行为理解的贡献以及实验中的伦理问题和动物福利。2、（本题5分）进行微生物的鉴定实验时，采用了不同的鉴定方法。但部分同学的鉴定结果不准确。请分析可能的原因，并推荐一种较为准确的鉴定方法及操作要点。3、（本题5分）进行基因编辑实验，使用CRISPR/Cas9技术对特定基因进行编辑。分析CRISPR/Cas9技术的原理和实验步骤，以及如何提高基因编辑的效率和准确性。同时，探讨基因编辑技术在生物医学和农业领域的应用前景和伦理问题。4、（本题5分）进行土壤中小动物类群丰富度的研究实验，通过取样、采集、观察和分类等步骤来调查土壤中小动物的种类和数量。请分析实验中采样方法的选择和优缺点，以