内容正文:
高三三轮模拟考试(四)
生 物 2024.5
一、选择题:本题共 15 小题,每小题2 分,共30 分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1.支气管上皮细胞膜上的CFTR蛋白是一种转运氯离子的转运蛋白,支气管上皮细胞膜内侧具有ATP和氯离子的结合位点,一旦ATP与CFTR蛋白结合,将引起CFTR蛋白上的氯离子结合位点转向膜外侧,ATP水解后其结构恢复原状,从而实现氯离子的跨膜运输。囊性纤维化患者的CFTR蛋白缺少了第508位的氨基酸,转运氯离子的功能出现异常,导致患者支气管中黏液增多而管腔受阻,细菌在肺部大量繁殖而使肺功能严重受损。下列相关叙述,正确的是( )
A.CFTR蛋白是支气管上皮细胞膜上的一种氯离子通道蛋白
B.CFTR蛋白的氯离子结合位点由膜内转向膜外时需ATP供能
C.囊性纤维化患者的CFTR基因发生了碱基对的缺失或替换
D.CFTR基因突变导致囊性纤维化,说明基因突变都是有害的
2.Bcl-2家族蛋白是细胞凋亡过程中重要的调控因子。当细胞凋亡被激活时,促凋亡蛋白Bax等会直接或间接地与线粒体外膜的Bcl-2家族蛋白结合,导致线粒体外膜通透性转换孔(PTP)打开,线粒体中的细胞色素C和复合物IV溢出。细胞色素C会活化半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶,而复合物IV的溢出可释放活性氧导致氧化应激,从而引起细胞凋亡。与此同时,一些抑制细胞凋亡的Bcl-2家族蛋白Bcl-XL等能阻止PTP打开,从而抑制凋亡信号通路的激活。下列说法错误的是( )
A.Bcl-2家族蛋白调节细胞凋亡,是通过调节线粒体膜的通透性实现的
B.细胞色素C和复合物IV都能促进细胞的凋亡,两者的作用机理相同
C.在细胞凋亡中,Bcl-XL的作用和Bax的作用相反
D.探讨Bcl-2家族蛋白在细胞凋亡中的分子机制,可为药物研发提供新思路
3.下图是某绿藻适应水生环境、提高光合效率的机制图。光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成。下列叙述错误的是( )
A.可为图中生命活动提供ATP的生理过程有细胞呼吸和光合作用
B.图中HCO3-的浓度大小为细胞外>细胞质基质>叶绿体
C.物质X为氧气,通过提高有氧呼吸水平促进HCO3-进入细胞质基质
D.在水光解产生H+的作用下,可提高叶绿体内CO2水平,利于暗反应进行
4.胃肠道间质瘤是常见的人类肿瘤。中科院王跃翔团队观察到DEPDC5蛋白质失活会促进胃肠道间质瘤的恶性增殖,而DEPDC5基因位于人类第22号染色体上。取该恶性肿瘤细胞并转入DEPDC5基因恢复表达,统计细胞周期不同时期的细胞所占比例,得到下表数据。下列说法错误的是( )
注;G1:DNA复制前期 S:DNA复制期 G2:DNA复制后期 M:分裂期
A.DEPDC5基因属于原癌基因
B.胃肠道间质瘤细胞的细胞周期通常比正常细胞短
C.DEPDC5蛋白抑制肿瘤细胞进入S期
D.染色体片段缺失也可能导致肿瘤出现
5.下图分别表示某动物(2n)精巢中处于分裂期的甲细胞和乙细胞,用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒,在荧光显微镜下观察着丝粒随时间的变化,发现其依次出现在细胞①~③(或①~④)的不同位置处。下列说法正确的是( )
A.甲细胞和乙细胞中均标记的是一对同源染色体的着丝粒
B.甲细胞的着丝粒到达③位置时,细胞内的染色体数为4n
C.乙细胞的着丝粒从①到②位置的过程中DNA数目加倍
D.乙细胞的着丝粒到达④位置时,每条染色体上DNA含量为2
6.某二倍体植物的性别有3种,由基因T、TR、TD决定。只要含有TD基因就表现为雌性,TRTR表现为雄性,TT和TTR表现为雌雄同体。不考虑突变,下列说法正确的是( )
A.数量相等的TDTR、TTR的个体自由交配,F1中雌性∶雄性∶雌雄同体=2∶1∶1
B.雌雄同体的杂合子自体受精获得F1,F1自体受精得到的F2雌雄同体中纯合子占比为3/5
C.通过杂交的方法能获得纯合二倍体雌性植株
D.利用花药离体培养可直接获得纯合二倍体雌性植株
7.噬菌体的基因组比较小,但又必须要编码一些维持其生命和复制所必需的基因,在选择的压力下,形成了重叠基因。重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列的不同可读框,编码不同的蛋白质。重叠基因有多种重叠方式,例如,大基因内包含小基因(如图);前后两个基因首尾重叠;几个基因的重叠等。近年来,在果蝇和人中也存在重叠基因,例如人类神经纤维病I型基因内含子中含有3个小基因(由互补链编码)。下列叙述错误的是( )
A.这是一种充分利用碱基资源的机制
B.基因的重叠可能对基因表达具有调控作用
C.重叠基因的转录方向可能不是一致的
D.同一个基因的编码区中可能存在多个起始密码子
8.2型糖尿病患者会出现胰岛素抵抗(IR)。IR是指正常剂量的胰岛素在机体内产生的生物学效应低于正常水平,即机体对胰岛素敏感性降低。下图表示胰岛素与受体结合后,通过胰岛素受体介导细胞内发生一系列信号转导的过程。下列叙述错误的是( )
A.血糖浓度升高会使胰岛素的分泌量增加,同时会促进胰高血糖素的分泌
B.胰岛素可通过促进肝细胞膜上葡萄糖转运蛋白数量的增加,从而降低血糖
C.部分2型糖尿病患者发生IR的原因可能是体内产生了抗胰岛素受体的抗体
D.胰岛素可促进葡萄糖氧化分解、并能促进肝糖原和肌糖原的合成
9.伤寒沙门氏菌的抗原直接与B细胞结合就能激活B细胞,但不产生记忆细胞。脂多糖(LPS)是该类细菌的主要致病毒素。研发伤寒沙门氏菌LPS疫苗过程中,为初步鉴定多肽A、B模拟LPS 抗原特征的相似程度,研究人员利用抗LPS抗体进行检测,部分实验步骤及实验结果如图。下列说法合理的是( )
A.人体内各种免疫细胞都分布在免疫器官和淋巴液中,胸腺是人体重要的免疫器官,是两类淋巴细胞成熟与集中分布的部位
B.再次感染伤寒沙门氏菌后,人体产生的反应更快、抗体水平更高
C.图1步骤c中LPS与抗体结合后的复合物会被消洗掉
D.据图2可知,用多肽A模拟LPS的抗原特性的效果更好
10.独脚金内酯(SL)是具有调控植物分枝发生的一类植物激素,SL合成受阻或SL信息传递缺陷的突变体都会出现顶端优势缺失现象。现有拟南芥SL突变体1和SL突变体2,其生长素水平正常,但植株缺失顶端优势。为研究SL的调控机理,研究者在SL突变体1和SL突变体2幼苗期进行以下嫁接实验,培养后观察植株形态。下列说法错误的是( )
A.独脚金内酯作为信息分子,不直接参与靶细胞内的代谢活动
B.若施加SL,SL突变体1应能表现出顶端优势
C.SL突变体2顶端优势缺失的原因是SL信息传递缺陷
D.该实验说明野生型的上部和根部均能产生SL
11.研究者对某大型农场中不同种类生物种群数量的变化进行了相关研究,如下图中的甲、乙两条曲线分别表示燕鹆和蝗虫一年后的种群数量(Nt+1)和当年的种群数量(Nt)之间的关系,虚线表示Nt+1=Nt。下列叙述错误的是( )
A.当种群数量较少时,蝗虫种群会在短时间内快速增长
B.不考虑迁入和迁出,当燕鹆种群数量长期低于X点时,该种群数量仍然会增加
C.当燕鹆的种群数量高于或低于S点(高于X点)时,都会趋向S点
D.乙曲线中A点对应的种群数量小于S点对应的种群数量
12.相对多度是群落野外调查的一种估测指标,是指群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比。在某退耕农田自然演替过程中,植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势,它们的相对多度与演替时间的关系如图一所示。植物乙种群的种群增长速率如图二所示。下列说法错误的是( )
A.该群落演替类型是次生演替,特点是演替速度快、经历的阶段相对较少
B.调查甲、丙种群密度的常用方法都是样方法,但样方面积可能不同
C.植物物种甲、乙和丙中最可能为乔木的是丙
D.图二中的cd段对应图一第30年至第50年,因为乙增长速率在下降
13.我国力争在2060年前实现碳中和,使CO2排放量与吸收量相等,这是可持续发展的重要保障;人们采用生态足迹定量判断一个国家或地区可持续发展状况。下列说法错误的是( )
A.达到碳中和时,生物圈内所有生物呼吸释放的CO2等于CO2的吸收量
B.湿地保护可有效实现碳中和,体现了生物多样性的间接价值
C.低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹
D.一个地区的生态足迹越大,可持续发展能力越弱
14.传统的基于慢病毒感染、胚胎基因编辑构建非人灵长类脑疾病动物模型常出现操作困难、编辑基因脱靶等问题。若要对非人灵长类动物的体细胞进行基因编辑并获得阳性克隆的细胞,利用体细胞核移植技术构建动物疾病模型更具有优势。下列说法错误的是( )
A.将经基因编辑的单个体细胞注入去核的MII期卵母细胞中
B.用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚,促进其分裂、发育
C.进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防发生免疫排斥
D.重构胚必须移植到同种、生理状态相同的雌性子宫中才能发育成个体
15.目前精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一,该方法以精子作为外源基因的载体,使精子携带外源基因进入卵细胞受精。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列说法错误的是( )
A.①过程需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
B.将外源基因整合到精子的染色体上,可保证外源基因稳定遗传
C.②采用体外受精技术,受精完成的标志是雌雄原核融合
D.精子载体法与显微注射法相比,对受精卵中核的影响更小
二、选择题:本题共5小题,每小题3 分,共 15分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得 3 分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.图1、图2分别表示不同作物种子萌发的过程中CO2释放量和O2吸收量的变化趋势,下列说法错误的是( )
A.图1中12时,无氧呼吸消耗的葡萄糖为有氧呼吸消耗葡萄糖的2倍
B.图1种子萌发过程中的12~30h之间,细胞呼吸的产物只有CO2和H2O
C.图2中Q点时,该种子O2吸收量和CO2释放量相等,此时进行有氧呼吸和无氧呼吸
D.图2中P点对应的O2浓度最适合储存该种子,因为此时无氧呼吸强度最低
17.家蚕的性别决定为ZW型,其控制卵壳颜色基因B/b位于10号染色体上,基因B决定黑卵壳,基因b决定白卵壳。在强射线作用下,带有B/b基因的染色体片段可能随机转接到性染色体上。已知配子形成不受B/b基因位置和数量的影响,染色体能正常联会、分离,产生的配子均具有受精能力。现有一批杂合黑卵壳雌蚕,经强射线处理后分别与白卵壳雄蚕杂交一次,获得多组F1,分别统计其表型及比例。下列说法正确的是( )
A.在强射线作用下,B/b基因的染色体片段转接到性染色体上属于基因重组
B.若某组F1出现4种表型,则亲本b基因的染色体片段未转接到性染色体上
C.若某组F1出现2种表型,则亲本B基因的染色体片段转接到性染色体上
D.各组F1的实验结果中,黑卵壳雌性所占比例为1/2、1/4两种情况
18.研究发现大脑皮层不仅存在高密度的胰岛素受体,而且能分泌胰岛素。链脲佐菌素(STZ)可以使大鼠的空间学习记忆功能下降,并会降低海马神经元胆碱乙酰基转移酶活性;同时观察到大脑局部的葡萄糖利用下降、脑组织能量代谢障碍。研究发现STZ抑制了神经元的胰岛素受体,可以用于制作散发性老年痴呆(SAD)的动物模型。下列说法错误的是( )
A.STZ可促进大鼠脑内新突触的建立
B.SAD患者可能同时患有某种类型的糖尿病
C.通过注射葡萄糖可以有效地改善SAD动物模型的症状
D.大脑皮层接受兴奋并调节自身相关部位分泌胰岛素的过程属于神经—体液调节
营养级能量值能量类型化
自身呼吸消耗的能量
甲
未被利用的能量
流入下一营养级的能量
有机物输入的能量
第一营养级
605
128
1466
434
-
第二营养级
126
44
282
A
96
第三营养级
32
13
B
9
34
19.实施乡村振兴战略,发展生态农业是必然选择。生态农业园是指在生态上能够自我维持,低输入,经济上有生命力,在环境、伦理和审美方面可接受的新型农业。为实现生态效益、经济效益与社会效益的统一,科研人员对某个生态农业园各营养级能量流动情况进行了定量分析(单位:103KJ/(m2·a),如下表。下列说法正确的是( )
A.由于存在有机物输入的能量,该生态系统能量金字塔为倒置的金字塔
B.表中“甲”代表流向分解者的能量,“B”的数值为58
C.第二营养级流向第三营养级的能量传递效率约为14.7%
D.每个营养级呼吸作用产生的能量不会用于自身的生长发育和繁殖
20.融合PCR技术采用具有互补末端的引物,形成具有重叠链的PCR产物,通过PCR产物重叠链的延伸,从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。其原理如图所示,据图分析正确的是( )
A.上述过程中使用的引物P2和P3的碱基需要完全互补配对
B.设计引物的目的是为了能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸
C.融合PCR的第一步两条链重叠部位可互为另一条链的引物
D.若融合PCR的第二步获得128个融合基因,理论上该过程消耗了254个引物
三、非选择题:本题包括5 小题,共55分。
21.
下图甲表示某同学利用轮叶黑藻(一种沉水植物)探究“光照强度对光合速率的影响”的实验装置;图乙是轮叶黑藻细胞光合作用相关过程示意图(有研究表明,水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻光合途径由C3途径向光合效率更高的C4途径转变,而且两条途径在同一细胞中进行)。
(1)光照强度适宜时,图甲中有色液滴的移动方向是 (填:“向左”或“向右”)。若要测轮叶黑藻有氧呼吸速率的大小,则应将图甲装置进行 处理,此时有色液滴向左移动,其原因是 。
(2)图乙CO2转变为HCO3-过程中,生成的H+以 的方式运出细胞;催化过程①和过程④中CO2固定的两种酶(PEPC、Rubisco)中,与CO2亲和力较高的是 ,原因是
。过程②消耗的NADPH主要来源于 上进行的光反应过程;丙酮酸产生的场所除了图示③以外,还可能有 (填:“细胞质基质”或“线粒体基质”)。
(3)研究人员通过测定并比较不同CO2浓度下PEPC酶的活性,证明低浓度CO2能诱导轮叶黑藻光合途径转变。请写出实验思路并预期实验结果
。
22.某实验室在野生型纯合果蝇群体中发现多只裂翅突变体(裂翅基因用A或a表示)。为了研究其遗传特点,把它们作为亲本之一进行杂交实验,实验结果如下表。
杂交实验
亲代
子一代
①
♀裂翅×野生型♂
裂翅(184,♀93,♂91):正常翅(187,♀92,♂95)
②
♀野生型×裂翅♂
裂翅(162,♀82,♂80);正常翅(178,♀88,♂90)
(1)野生型基因突变为裂翅突变体,则裂翅突变属于 性突变。根据表中实验结果可知,裂翅基因位于 染色体上,判断依据是 。
(2)经研究发现裂翅基因纯合致死,该裂翅基因所在的一对同源染色体上,还存在一个隐性纯合致死基因(b),裂翅突变体在遗传学上被称为双平衡致死系。裂翅突变体果蝇间随机交配,F全为裂翅。
①在下图黑点旁标注该双平衡致死系果蝇的相应基因(两条竖线代表一对同源染色体,四个黑点表示四个基因位点) 。
②让裂翅红眼雌性突变体与正常翅白眼雄性野生型个体杂交(眼色基因位于X染色体上,用D/d表示),F1雌雄果蝇中均有红眼和白眼,亲本的基因型为 ,让F1果蝇自由交配,F2中正常翅白眼果蝇出现的概率为 。
③已知非紫眼和紫眼分别由2号染色体上基因E、e控制,欲探究裂翅基因是否位于2号染色体上,研究人员利用纯合正常翅紫眼果蝇与双平衡致死系的非紫眼果蝇杂交,F1有裂翅非紫眼和正常翅非紫眼两种果蝇,将F1裂翅非紫眼果蝇与亲本正常翅紫眼果蝇进行杂交,若子代的表型及比例为 ,则裂翅基因位于2号染色体上;若子代的表型及比例为 ,则裂翅基因不位于2号染色体上。
23.研究发现肠道活动与脑之间存在密切的联络,机制如图所示,其中血清素是与人的情绪相关的信号分子,能够给人带来愉悦感。某些肠道微生物的代谢产物会促进肠道上皮细胞分泌血清素,脑中的血清素90%以上来自于肠道。
(1)肠道上皮细胞产生的血清素到达并进入脑部神经元,依次经过的内环境是 。
(2)血清素与脑部神经元上的 结合,钠离子大量内流,引起 部位产生愉悦感。由题意可推测长期服用抗生素的危害是 。
(3)人长期处于精神紧张状态时,大脑通过 (填:“交感神经”或“副交感神经”)使肠道蠕动减慢,肠道不能 ,使人降低了愉悦感,进而加剧焦虑。
(4)通过抗生素灌胃肠获得的肠道无菌动物模型是研究肠道菌群影响宿主生理功能的重要工具。研究表明,齿双歧杆菌可使血液中神经递质5-羟色胺的含量上升,改善小鼠由于肠道菌群缺失引发的焦虑症状,且这种对焦虑症状的改善会随迷走神经的切断而消失。为验证齿双歧杆菌能改善焦虑症状且需通过迷走神经发挥作用,请完善以下内容。
材料及用具:健康小鼠若干只;抗生素;灌胃肠设备;齿双歧杆菌(可口服)等。
实验思路:取健康、发育状况相同的小鼠若干只,
:将上述各组小鼠置于相同且适宜的条件下饲喂一段时间,分别检测5-羟色胺含量。
预期实验结果: 。
24.我国南方地区推广的稻蟹共生系统是可持续性综合发展新模式,具体来说是在稻田中引入螃蟹种群后形成的以蟹、稻为主导的复合农田生态系统,实现了“一水两用、一地双收”,获得了良好的经济和生态效益。
(1)中华绒螯蟹是杂食性动物,喜食水生杂草、昆虫、鱼等,对腐臭的动物尸体也很爱食。中华绒螯蟹在生态系统中所属的成分为 。为确定中华绒螯蟹的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放池塘中华绒螯蟹 的生物积累量。
(2)实验塘于6月投放中华绒螯蟹蟹苗,10月份收获成蟹,调查各食物种类的生物量结果如下:
①加入中华绒螯蟹 (“能”、“不能”)使能量更多的流向对人类有益的方向,你的判断依据是 。
②请从种间关系和物质循环的角度分析稻田引入中华绒螯蟹后,水稻生物量占比发生变化,可能的原因是 (每个角度至少答出一点)。
(3)该生态系统的部分食物网如图所示,如果A的能量直接流到C的比例由1/3调整为1/2,能量传递效率按10%计算,则C获得的能量是原来的 倍。
(4)为提高中华绒螯蟹的产量,养殖人员往往会投放玉米碎屑等饵料,未被食用的饵料会随定期排放的废水进入周围水体,引发水体的富营养化。为实现生态效益和经济效应的双赢,请提出两条具体措施 。
25.与普通玉米相比,甜玉米细胞中可溶性糖向淀粉的转化较慢导致可溶性糖含量高,汁多质脆。为提高甜玉米的商品价值,科研人员培育出了超量表达G蛋白转基因甜玉米新品种。在超量表达G基因载体的构建中,所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1、2所示。
(1)强启动子能被 识别并结合,驱动基因持续转录。在培育转基因甜玉米中T-DNA的作用是 。为使DNA片段能定向插入T-DNA中,可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列,M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是 。扩增后的DNA片段与Ti质粒的重组过程共需要 种酶。
(2)外植体经脱分化形成的愈伤组织放入农杆菌液浸泡后,进行植物组织培养时培养基中需加入
进行筛选,获得玉米株系a1、a2、a3、a4。通过对四个株系的G蛋白表达量进行测定,发现a4株系的表达量与野生型相近,原因可能是 。
(3)下图为淀粉合成酶基因片段,其转录后形成的前体RNA需通过剪接(切去内含子对应序列)和加工后方能用于翻译。科研人员希望通过降低淀粉合成酶基因的表达,进一步提高甜玉米中可溶性糖的含量,将吗啉反义寡核苷酸(RNA剪接抑制剂)导入玉米受精卵中,发现其基因表达受阻。科研人员对其作用机制提出两种假说。
假说1:导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切;
假说2:导致RNA前体上内含子1和外显子2的对应序列同时被剪切。
①为验证上述假说,分别在受精卵发育后3天的胚细胞中从实验组和对照组提取 ,逆转录形成cDNA。若假说1成立,使用图示引物2和引物4进行PCR后电泳的结果为 (目的条带的有无)。
②若要证明假说2,需选择图示引物 进行PCR。
③若某次实验电泳结果发现:实验组和对照组都没有任何条带,从PCR操作过程角度解释可能的原因是 (至少写出两点)。
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参考答案:
1.B【详解】A、离子通道不与被转运的物质结合,而CFTR蛋白通过与氯离子结合进行转运,A错误;
B、据题意,ATP与CFTR蛋白结合,将引起CFTR蛋白上的物质结合位点转向膜外侧,ATP水解后其结构恢复原状,说明CFTR蛋白的结合位点由膜内转向膜外需要ATP水解供能,B正确;
C、囊性纤维化患者的CFTR蛋白缺少了第508位的氨基酸,因此CFTR基因发生了碱基对的缺失而不可能是替换,C错误; D、CFTR基因突变导致囊性纤维化,只能说明该基因突变是有害的,而不能说明基因突变都是有害的,D错误。
2..B【详解】A、当细胞凋亡被激活时,促凋亡蛋白Bax等会直接或间接地与线粒体外膜的Bcl-2家族蛋白结合,导致线粒体外膜通透性转换孔(PTP)打开,Bcl-2家族蛋白调节细胞凋亡,是通过调节线粒体膜的通透性实现的,A正确;
B、分析题意,细胞色素C会活化半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶,而复合物IV的溢出可释放活性氧导致氧化应激,所以两者促进细胞的凋亡的作用机理不同,B错误;
C、根据题干信息,当细胞凋亡被激活时,促凋亡蛋白Bax等会直接或间接地与线粒体外膜的Bcl-2家族蛋白结合,导致线粒体外膜通透性转换孔(PTP)打开,与此同时,一些抑制细胞凋亡的Bcl-2家族蛋白Bcl-XL等能阻止PTP打开,所以Bcl-XL的作用和Bax的作用相反,C正确;
D、通过研究Bcl-2家族蛋白在细胞凋亡中的分子机制,可为抗癌药物研发提供新思路,D正确。
3.B 【详解】A、细胞呼吸和光合作用能产生ATP,可为图中生命活动提供ATP,A正确;
B、HCO3-从细胞外进入细胞质基质为主动运输,从细胞质基质进入叶绿体为主动运输,主动运输的方向为逆浓度梯度,HCO3-的浓度大小为细胞外<细胞质基质<叶绿体,B错误;
C、线粒体为有氧呼吸的主要场所,光反应产生的物质X(氧气)可进入线粒体促进ATP合成,HCO3-从细胞外进入细胞质基质,从细胞质基质进入叶绿体均为主动运输,通过提高有氧呼吸水平可促进 HCO3- 进入细胞质基质,C正确;
D、在水光解产生H+与HCO3-结合会产生CO2,可提高叶绿体内CO2水平,CO2为暗反应原料利于暗反应进行,D正确。
4.A【详解】A、DEPDC5蛋白质失活会促进胃肠道间质瘤的恶性增殖,说明DEPDC5基因控制合成的DEPDC5蛋白质抑制细胞不正常分裂,故DEPDC5基因属于抑癌基因,A错误;
B、肿瘤细胞无限增殖,细胞周期通常比正常细胞短,B正确;
C、从表可看出转入DEPDC5基因后,G1期细胞含量增多,S期细胞含量减少,说明该基因表达的蛋白质抑制肿瘤细胞进入S期,C正确; D、抑癌基因表达的蛋白活性减弱或失去活性都可能引起细胞癌变,抑癌基因所在染色体片段缺失会引起其表达缺失,
5.D【详解】A、图乙①→②阶段发生了同源染色体的联会,因而推测乙中两条染色体是一对同源染色体,但图甲为有丝分裂或减数第二次分裂,甲细胞中的两条染色体不一定是一对同源染色体,A错误;
B、甲细胞①~③过程可能为有丝分裂或减数第二次分裂,若是有丝分裂则细胞内的染色体数为4n,若是减数第二次分裂,则细胞内的染色体数为2n,B错误;
C、乙细胞的着丝粒从①到②位置的过程是进行同源染色体联会配对,DNA数目不变,C错误;
D、乙细胞的着丝粒到达④位置时同源染色体分离了,此时仍存在姐妹染色单体因此每条染色体上DNA含量为2,D正。
6.B 【详解】A、数量相等的TDTR、TTR的个体自由交配,F1的基因型及比例为TTD:TDTR: TRTR: TTR:TT:TTR=1:1:2:2:1:1,F1中雌性∶雄性∶雌雄同体=1∶1∶2,A错误;
B、雌雄同体的杂合子自体受精获得F1的基因型及比例为TT:TTR:TRTR=1:2:1,F1中的TT、TTR为雌雄同体,可以进行自体受精。则得到的F2的基因型及比例为TT:TTR:TRTR=3:2:1,TRTR为雄性,因此F2雌雄同体中纯合子占比为3/5,B正确;
C、只有雌性个体中含有TD基因,要获得纯合的二倍体雌性植株,需要含有两个含有TD基因的亲本进行杂交,但含有TD基因的都是雌性,不能进行杂交,C错误;
D、只有雌性个体中含有TD基因,因此不能利用花药离体培养,花药是雄性个体产生的,D错误。
7.D【详解】A、根据题意,重叠基因里不同的基因共用了相同的序列,这样就增大了遗传信息储存的容量,因此这是一种充分利用碱基资源的机制,A正确;
B、重叠基因中的不同基因选择性表达,说明基因的重叠可能对基因表达具有调控作用,B正确;
C、人类神经纤维病I型基因内含子中含有3个小基因(由互补链编码),由此推测重叠基因的转录方向可能不是一致的,C正确; D、起始密码子存在于mRNA中,而不是基因的编码区,D错误。
8.A 【详解】A.血糖浓度升高会使胰岛素的分泌量增加,同时会抑制胰高血糖素的分泌,A错误;
B.由图可知,胰岛素可通过促进肝细胞膜上葡萄糖转运蛋白数量的增加,促进葡萄糖进入细胞,从而降低血糖B正确;
C.部分2型糖尿病患者发生IR的原因可能是体内产生了抗胰岛素受体的抗体,使胰岛素不能与胰岛素受体结合,使血糖升高,C正确;
D.胰岛素可促进组织细胞加速对血糖的摄取、利用和储存,促进葡萄糖氧化分解促进肝糖原和肌糖原的合成,D正确。
9.D 【详解】A、人体内各种免疫细胞树突状细胞、巨噬细胞和淋巴细胞分布在免疫器官和血液、淋巴液中吗,胸腺在免疫系统中属于免疫器官。在胸腺中发育的淋巴细胞是T淋巴细胞或T细胞,B淋巴细胞在骨髓中发育成熟,A错误; B、由题意“伤寒沙门氏菌的抗原直接与B细胞结合就能激活B细胞,但不产生记忆细胞”可知,首次感染伤寒沙门氏菌后,由于不产生记忆细胞,故再次感染伤寒沙门氏菌后,人体产生的反应不会更快、抗体水平不会更高,B错误;
C、图1步骤c中与多肽结合的抗体会被洗脱掉,而LPS固定在检测板上,LPS与抗体结合后的复合物不会被消洗掉,C错误; D、多肽模拟LPS抗原特征的相似程度越高,其与LPS竞争抗体结合位点的能力越强,与多肽结合的抗体会被洗脱掉,而未被洗脱的抗体因与LPS结合而残留在检测板上,未被洗脱的抗体越少的多肽效果越好,图2显示加入多肽A的清洗后检测板上检出的抗体数量比加入多肽B的少,因此模拟LPS效果更好的多肽是多肽A,D正确。
10.D【详解】A、独脚金内酯(SL)是具有调控植物分枝发生的一类植物激素,植物激素不能参与靶细胞内的代谢活动,而是给细胞传达一种信息,不直接参与靶细胞内的代谢活动,A正确; B、SL突变体1是SL合成受阻突变体,若施加外源SL,突变体1能表现顶端优势,B正确; C、SL突变体2是SL信息传递缺陷突变体,因此表现为顶端优势缺失,C正确; D、组别1恢复了顶端优势,组别2没有恢复顶端优势,1、2对照说明SL的合成部位最可能在根部,D错误。
11.B 【详解】A、当种群数量较少时,乙曲线高于甲曲线,说明图中曲线乙代表的蝗虫种群会在短时间内快速增长,A正确; B、不考虑迁入迁出的情况下,当燕鹆种群数量低于X点时,Nt+1与Nt比值小于1,说明该种群数量的变化趋势是逐年下降,甚至灭绝,B错误;
C、甲曲线中,S点对应的种群数量为其环境容纳量,由于资源和空间是有限的,当燕鹆的种群数量高于S点或低于S点(高于X点)时,燕鹆种群受到气候食物天敌传染病等因素的负反馈调节,其数量都会趋向该平衡点(S点),稳定在环境容纳量的水平,C正确; D、由图可知,乙曲线中A点~S点时,乙曲线仍在虚线以上,表示种群增长,即乙种群数量仍然在增加,故A点对应的种群数量小于S点对应的种群数量,D正确。
12.D【详解】A、在退耕农田上发生的演替为次生演替,是在原有的植被虽然已不存在,但是原有的土壤基本保留,甚至还保留了植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,演替速度快、经历的阶段相对较少,A正确;
B、次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段,甲可能是草本,丙可能是乔木,调查乔木种群密度的样方面积一般大于调查草本种群密度的样方面积,B正确;
C、次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段,丙是最晚出现的,最有可能是乔木,C正确;
D、图一中纵坐标为相对多度,是该种植物个体数所占百分比,而不是具体的数目,其变化无法直接反映种群密度的变化,30-50年,虽然乙植物占比(相对多度)在减小,但无法确定其具体的种群密度在减小,D错误。
13.A【详解】A、达到碳中和时,生物圈内所有生物呼吸释放的CO2和工厂等化石燃料的燃烧产生的二氧化碳总量等于所有生物固定的CO2总量,A错误;
B、湿地保护可有效实现碳中和,从而实现对生态环境的保护,体现了生物多样性的间接价值,B正确;
C、低碳生活和绿色农业减少了二氧化碳的排放,减少了吸纳废物的土地及水域的面积,从而减小生态足迹,C正确;
D、一个地区的生态足迹越大,说明维持某一人口单位生存所需要的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积越大,对于资源的利用越多,可持续发展能力越弱,D正确。
14.C【详解】A、需要将经基因编辑的单个体细胞注入MⅡ期的卵母细胞中,使核移植动物模型的核遗传物质全部来自经基因编辑的单个体细胞,A正确; B、使用电刺激、Ca2+载体等方法可以激活重构胚, 使其完成细胞分裂和发育过程,B正确; C、受体不会对移植的胚胎产生免疫排斥反应,故而进行胚胎移植前,不需要对供体和受体进行免疫检查,C错误; D、重构胚必须采用胚胎移植技术移植到同种、生理状态相同的雌性个体才能继续发育,D正确。
15.A【详解】A、①过程需将成熟的精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体溶液中,用化学药物诱导精子获能A错误;
B、受精卵中几乎不含精子的细胞质,将外源基因整合到精子的染色体上,是保证外源基因稳定遗传的关键,B正确;
C、②采用体外受精技术,受精完成的标志是雌雄原核融合,C正确;
D、与显微注射法相比,精子载体法对受精卵中核的影响会更小,理由是不需要穿过核膜,雌雄原核自动融合(通过受精作用完成整合),D正确。
16.ABD【详解】A、图1中12时,二氧化碳的释放量为75μL.h-1,氧气的吸收量为25μL.h-1,说明此时有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,有氧呼吸过程中氧气的吸收量=二氧化碳的释放量,故有氧呼吸二氧化碳的释放量为25μL.h-1且消耗葡萄糖与二氧化碳的释放量之比为1:6,无氧呼吸二氧化碳的释放量为50μL.h-1且消耗葡萄糖与二氧化碳的释放量之比为1:2,故无氧呼吸消耗的葡萄糖为有氧呼吸消耗葡萄糖的6倍,A错误;
B、1 种子萌发过程中的12-30h 之间,二氧化碳的释放量>氧气的吸收量,说明种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸的产物是水和二氧化碳,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,B错误;
C、图2 中Q 点后O2的吸收量大于CO2释放量,说明消耗的有机物不是糖类,因此Q 点时,该器官O2的吸收量和CO2的释放量虽然相等,但此时进行有氧呼吸和无氧呼吸,C正确;
D、图2 中P 点对应的O2浓度最适合储存该种子,因为此时二氧化碳的总释放量最低,总呼吸强度最弱,而非无氧呼吸强度最低,D错误。
17.C 【详解】A、B/b基因所在的染色体为10号染色体,在强射线作用下,染色体片段转接到性染色体上属于染色体畸变,A错误; BCD ①带有B/b基因的染色体片段没有转接到性染色体上,亲本基因型为BbZW和bbZZ,子代基因型为BbZZ、bbZW、bbZZ、BbZW,即黑卵壳雄性:白卵壳雌性:白卵壳雄性:黑卵壳雌性=1:1:1:1,黑卵壳雌性所占比例为1/4; ②带有B基因的染色体片段转接到Z染色体上,亲本基因型为bZBW和bbZZ,子代基因型为bbZBZ、bbZW、bZBZ、bZW,即黑卵壳雄性:白卵壳雌性=1:1,黑卵壳雌性所占比例为0;
③带有b基因的染色体片段转接到Z染色体上,亲本基因型为BZbW、bbZZ,子代基因型为BbZbZ、bZW、BbZW、bZbZ,即黑卵壳雄性:白卵壳雌性:黑卵壳雌性:白卵壳雄性=1:1:1:1,黑卵壳雌性所占比例为1/4;
④带有B基因的染色体片段转接到W染色体上,亲本基因型为bZWB和bbZZ,子代基因型为bbZZ、bbZWB、bZZ、bZWB,即白卵壳雄性:黑卵壳雌性=1:1,黑卵壳雌性所占比例为1/2;
⑤带有b基因的染色体片段转接到W染色体上,亲本基因型为BZWb,bbZZ,子代基因型为BbZZ、bZWb、BbZWb、bZZ,即黑卵壳雄性:白卵壳雌性:黑卵壳雌性:白卵壳雄性=1:1:1:1,黑卵壳雌性所占比例为1/4。
18.ACD【详解】A、长期记忆可能与新突触的建立有关,再结合题干“链脲佐菌素(STZ)可以使大鼠的空间学习记忆功能下降”可知,STZ可抑制大鼠脑内新突触的建立,A错误;
B、由题干可知,STZ抑制了神经元的胰岛素受体,因此SAD患者可能同时患有某种类型的糖尿病,B正确;
C、分析题干信息可知,SAD动物模型的血糖浓度升高,因此通过注射葡萄糖无法有效地改善SAD动物模型的症状,C错误; D、大脑皮层接受兴奋并调节自身相关部位分泌胰岛素的过程属于神经调节,没有体液调节参与,D错误。
19.BC 【详解】A、能量是单向流动、逐级递减的,所以能量金字塔不会倒置,A错误;
B、表中“甲”代表流向分解者的能量,A=434+96-126-44-282=78,B=78+34-32-13-9=58,B正确;
C、第二营养级流向第三营养级的能量传递效率约为=78÷(434+96)×100%=14.7%,C正确;
D、呼吸作用产生的能量一部分以热能的形式散失,一部分合成ATP,用于自身的生长发育和繁殖,D错误。
20.BCD 【详解】A、上述过程中使用的引物P2和P3的碱基不需要完全互补配对,只需要部分碱基互补配对即可, B、引物为一段核苷酸,引物与DNA模板链结合后,能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸,开始子链的合成,B正确; C、结合图示可知,融合PCR的第一步两条链重叠部位即互补配对,可互为另一条链的引物,C正确;
D、若融合PCR的第二步获得了128个融合基因,引物数目和新合成的子链数目相同,即该过程消耗了128×2-2=254个引物,D正确。
21.(1) 向右 黑暗/遮光 黑暗条件下只进行呼吸作用,广口瓶内氧气减少
(2) 主动运输 PEPC PEPC酶能固定更低浓度的CO2 类囊体薄膜 细胞质基质
(3)将若干生理状态一致的轮叶黑藻随机分为甲乙两组,甲组为对照组,用大气中的CO2处理,乙组用低浓度的CO2处理,相同光照条件和光照时间处理一段时间后,测定甲乙两组PEPC酶的活性。预期结果,乙组PEPC酶活性高于甲组 (1)图甲中CO2缓冲液的作用是维持瓶内二氧化碳浓度相对稳定,光照强度适宜时,光合作用速率大于呼吸作用速率,广口瓶有氧气的释放,则有色液滴右移。只要有光照,黑藻就会进行光合作用,对呼吸速率的测定产生影响,若要测轮叶黑藻有氧呼吸速率的大小,则应将图甲装置的广口瓶进行黑暗(遮光)处理,呼吸作用消耗氧气,则有色液滴左移。 (2)根据图示,H+转运需要相应转运蛋白参与并消耗ATP,属于主动运输;根据题干信息“水中CO2浓度降低,能诱导其光合途径由C3型向C4型转变”,说明C4循环中PEPC与CO2的亲和力高于C3循环中的Rubisco;图示结构A为叶绿体类囊体薄膜,是光反应场所,光反应过程需要光照、叶绿素等光合色素、酶等条件,光反应产生ATP、NADPH、O2;除了图示③以外,细胞中的丙酮酸还可以由葡萄糖在细胞质基质中分解产生。
(3)欲证明低浓度CO2能诱导轮叶黑藻光合途径转变,则实验的自变量是CO2的浓度,因变量可测量PEPC酶的活性,具体实验思路为,将生理状态一致的轮叶黑藻随机分为两组,甲组为对照组,即大气中的CO2浓度,乙组为低浓度CO2浓度处理,相同光照条件和光照时间下,检测甲乙两组的PEPC酶的活性,预期结果,乙组PEPC酶活性高于甲组。
22.(1) 显 常 表中实验①②为正反交实验,子一代表型比例与性别无关
(2) AaBbXDXd、aaBBXdY 9/28 裂翅非紫眼∶正常翅紫眼=1∶1 裂翅非紫眼∶裂翅紫眼∶正常翅非紫眼∶正常翅紫眼=1∶1∶1∶1
【详解】(1)据表格可知,裂翅和野生型杂交,后代雌雄中都是裂翅和正常翅是1:1,相当于测交,亲代应该是一个是杂合子,一个是隐形纯合子,据题干中信息可知,野生型是纯合子,那么裂翅是杂合子,因此裂翅是显性性状,属于显性突变。表中实验①②为正反交实验,子一代雌雄中表型是一致的,即表型比例与性别无关,说明裂翅基因位于常染色体上。 (2)①裂翅基因是显性基因,纯合(AA)致死,还存在一个隐性纯合致死基因(b),裂翅突变体在遗传学上被称为双平衡致死系,裂翅突变体果蝇间随机交配,子代全为裂翅,那么裂翅突变体中相应基因为: 。 ②裂翅为显性,纯合致死,裂翅和正常翅基因存在于常染色体上,裂翅突变体为AaBb,红眼和白眼基因位于X染色体上,让裂翅红眼雌性突变体与正常翅白眼雄性野生型个体杂交,F1雌雄果蝇中均有红眼和白眼,说明亲代雌性为红眼杂合子,雄性为隐性纯合子,因此亲代的基因型AaBbXDXd、aaBBXdY,F1中雌性个体基因型为1/2AaBB、1/2aaBb;1/2XDXd、1/2XdXd,雄性个体基因型为1/2AaBB、1/2aaBb;1/2XDY、1/2XdY,让F1果蝇自由交配,只考虑翅型,F1能产生配子及比例为1/4AB、2/4aB、1/4ab,后代中出现AA或者bb都是致死个体,因此成活个体中裂翅和正常翅比例为(1/4×2/4+1/4×1/4+2/4×1/4+1/4×1/4):(2/4×2/4+1/4×2/4+2/4×1/4)=6:8=3:4;只考虑眼色,F1能产生雌配子及比例为1/4XD、3/4Xd,雄配子及比例为1/4XD、1/4Xd、2/4Y,后代中出现白眼(XdXd、XdY)比例为3/4×1/4+3/4×2/4=9/16;因此F2中正常翅白眼果蝇出现的概率为4/7×9/16=9/28。 ③纯合正常翅紫眼果蝇aaBBee与非紫眼AaBbEE的双平衡致死系果蝇杂交,F1裂翅非紫眼的基因型为AaBBEe ,与亲本正常翅紫眼果蝇aaBBee杂交(此时后代不可能出现bb纯合致死,则不需要考虑B或b基因),即是AaEe与aaee杂交,若紫眼基因在2号染色体上,符合分离定律,A和E在一条染色体上,a和e在另一条染色体上,子代裂翅非紫眼∶正常翅紫眼=1∶1;若紫眼基因不在2号染色体上,符合自由组合定律,子代裂翅紫眼:裂翅非紫眼;正常翅紫眼:正常翅非紫眼=1:1:1:1。
23.(1)组织液、血浆、组织液 (2) 血清素受体 大脑皮层 肠内菌群数量减少,血清素产生量减少,影响人体情绪
(3) 交感神经 产生足够的血清素传递给大脑
(4) 实验思路:先采用抗生素灌胃肠获得肠道无菌小鼠模型,再随机均分为甲、乙、丙三组,甲组小鼠不作处理,乙组小鼠口服齿双歧杆菌,丙组小鼠用手术器材切断迷走神经后口服齿双歧杆菌。 预期实验结果:乙组的5-羟色胺含量多于甲、丙。(对甲丙含量多少比较不做要求)
24.(1) 消费者、分解者 上一营养级(食物) (2) 能 收获了中华绒螯蟹,水稻生物量增加 中华绒螯蟹食用水生植物,减少其与水稻的竞争;食用腐臭的动物尸体,促进物质循环
(3)1.375 (4)定期适度捕捞中华绒螯蟹;对废水中饵料进行处理后再排放;按需投放饵料;定期合理投放幼蟹
【详解】(2)由表格可知,加入中华绒螯蟹后,蟹-稻复合生态系统中总生物量升高了。由表格可知,加入中华绒螯蟹后水稻生物量占比为35.18%,比之前升高了,并且同时可以获得0.2%的中华绒螯蟹,使能量更多的流向对人类有益的方向。中华绒螯蟹是杂食性动物,喜食水生植物,减少与水稻竞争,食用腐臭的动物尸体,可以促进物质循环。
(3)A的能量直接流到C的比例由1/3调整为1/2,解题时从A出发,A的能量直接流到C的比例为1/3时,设A的能量为a,则C获得的能量为(1/3)a×10%+(2/3)x×10%×10%=6a/150,A的能量直接流到C的比例调整为1/2时,需要的A为(1/2)a×10%+(1/2)a×10%×10%=11a/200,由于两种情况下,生产者A的数量是一定的,(11a/200)/(6a/150)=11/8=1.375倍,即该生态系统能承载C的数量是原来的1.375倍。
(4)为了避免水体富营养化可以定期适度捕捞中华绒螯蟹;对废水中饵料进行处理后再排放;按需投放饵料;定期合理投放幼蟹。 25.(1)RNA聚合酶 将强启动子和G基因带入甜玉米细胞并整合到甜玉米细胞染色体的DNA上 NotⅠ和SacⅠ 3 (2) 潮霉素 a4株系玉米中可能没有导入目的基因或目的基因未表达
(3) RNA 实验组有目的条带、对照组无目的条带 3和4 退火温度太高、引物自连或互连
【详解】(1)强启动子驱动基因的持续转录,可知强启动子能被RNA聚合酶识别并结合。T-DNA在该实验中的作用是将强启动子和G基因带入甜玉米细胞并整合到甜玉米细胞染色体的DNA上。为使G基因在玉米植株中超量表达,应确保强启动子和G基因不被破坏,故应优先选用NotⅠ和SacⅠ酶切割质粒,为保证强启动子和G基因能连在质粒上,M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是NotⅠ和SacⅠ酶,然后再用DNA连接酶将强启动子和G基因与质粒连接,因此该过程共需3种酶。 (2)由图2可知潮霉素抗性基因位于T质粒的T-DNA,随T-DNA整合到玉米细胞的染色体上,所以将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养。由于限制酶破坏了潮霉素抗性基因,故在培养基中需加入卡那霉素进行筛选。筛选出的愈伤组织可(再)分化形成丛芽,最终获得多个转基因玉米株系。蛋白质的表达量与基因的表达有关,故a4株系P蛋白表达量的表达量与野生型相近,即表达量较低的原因可能是其没有导入目的基因或者目的基因没有表达。 (3) ①为验证上述假说,分别从受精卵发育后3天的实验组和对照组胚细胞中提取总RNA,逆转录形成cDNA。根据引物2和引物4在淀粉酶合成基因片段上的位置,通过PCR扩增能得到内含子2的序列,若假说1成立,即吗啉反义寡核苷酸导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切,故实验组中应含有内含子1的序列,而对照组的该片段被切除了,因此用引物2和引物4进行PCR反应,其结果为实验组中有杂交带,而对照组中无杂交带。 ②若要证明假说2成立,即RNA前体上外显子2的对应序列同时被剪切下去,则可以选择图示引物3和引物4进行PCR,观察是否有杂交带出现,如果RNA前体上外显子2的对应序列同时被剪切下去,PCR后电泳不会出现杂交带。 ③PCR是通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合的。在PCR操作过程中,如果退火温度太高、引物自连或互连,均会导致电泳后的实验组和对照组没有任何条带出现。
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