精品解析：天津市杨村一中2023-2024高三第一次热身练生物试卷

杨村第一中学 YANGCUNNO．1HIGHSCHOOL 2023~2024学年度杨村一中高三年级第一次热身练 生物试卷 一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 生物学家发现了由代谢酶聚合而成的无膜细胞器——细胞蛇。以下与细胞蛇组成最为相似的细胞结构是（ ） A. 线粒体 B. 细胞骨架 C. 质粒 D. 染色体 【答案】B 【解析】 【分析】细胞器是细胞质中具有特定形态结构和功能的微器官，也称为拟器官或亚结构。细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。 【详解】A、线粒体具有膜结构，与细胞蛇结构存在较大差异，A错误； B、细胞骨架无膜结构，由蛋白质纤维组成，与细胞蛇结构最为相似，B正确； C、质粒的本质是DNA，与细胞蛇结构存在较大差异，C错误； D、染色体位于细胞核中，主要由蛋白质和DNA组成，与细胞蛇结构存在较大差异，D错误。 故选B。 2. 在生物实验中，“分离”与“重组”是常见的研究手段。下列叙述正确的是（ ） A. 探究绿叶中色素的种类时，常使用无水乙醇分离色素 B. 人鼠细胞融合实验中利用同位素标记法证明了细胞膜具有流动性 C. 用伞藻进行嫁接实验，可证明伞藻的帽形由假根中的细胞核控制 D. 噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 【答案】D 【解析】 【分析】叶绿素提取原理：叶绿体色素易溶于无水乙醇（酒精、汽油、苯、石油醚等）等有机溶剂中，可以用无水乙醇提取绿叶中的叶绿体色素。叶绿素的分离：纸层析法不同的叶绿体色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，不同的色素会在扩散过程中分离开来，形成条带。 【详解】A、绿叶中色素易溶于有机溶剂，故探究绿叶中色素的种类时，常使用无水乙醇提取色素，用层析液分离色素，A错误； B、科学家利用荧光标记法标记了人鼠细胞膜上的蛋白质，证明了细胞膜具有流动性，B错误； C、将伞形帽伞藻的伞柄嫁接到菊花形帽伞藻的假根上，长出菊花形帽伞藻；将菊花形帽伞藻的伞柄嫁接到伞形帽伞藻的假根上，长出伞形幅的伞藻，故伞藻的嫁接实验能得出的结论是伞帽的形态受假根控制，但假根基部细胞质中也含有少量DNA，不能证明伞藻的帽形是由假根中细胞核控制的，C错误； D、噬菌体侵染细菌的实验中，DNA进入细菌细胞中，蛋白质外壳留在外面，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，D正确。 故选D。 3. 某植食性林旅鼠是猫头鹰的食物之一。某森林中林旅鼠因患一种病毒性传染病导致种群数量减少，从而对猫头鹰种群产生一定的影响，使新出生的猫头鹰个体数减少，但成年猫头鹰的数量保持稳定。下列相关叙述正确的是（ ） A. 病毒性传染病导致森林物种丰富度下降 B. 林旅鼠种群数量减少后，猫头鹰种群的年龄结构向增长型发展 C. 导致林旅鼠数量减少的传染病属于制约种群数量增长的密度制约因素 D. 由于成年猫头鹰对能量需求量大，当林旅鼠大量减少时，能量传递效率会升高 【答案】C 【解析】 【分析】影响种群数量变化的因素分两类，一类是密度制约因素，即影响程度与种群密度有密切关系的因素；另一类是非密度制约因素，即影响程度与种群密度无关的因素。 （1）密度的制约因素，其影响程度与种群密度有密切关系的因素，如竞争、捕食、寄生、疾病等生物因素。 （2）非密度制约因素，其影响程度与种群密度无关的因素，如温度、降水、风等气候因素，污染、环境的pH等环境因素。 【详解】A、一个群落中的物种数目称为物种丰富度，由题干可知，病毒性传染病导致林旅鼠和猫头鹰种群数量减少，但不影响物种丰富度，A错误； B、林旅鼠种群数量减少后，对猫头鹰种群产生一定的影响，使新出生的猫头鹰个体数减少，但成年猫头鹰的数量保持稳定，由于幼年个体减少，其年龄结构不会向增长型发展，B错误； C、种群密度越大，病毒在种群中的传播越快，越容易影响种群数量，因此传染病属于制约种群数量增长的密度制约因素，C正确； D、能量传递效率是指相邻两个营养级的同化量比值，并非某两种生物的能量比值，D错误。 故选C。 4. FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，从而提高了鱼类的抗病能力。相关分析正确的是（ ） A. Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰 B. mRNA甲基化会影响其转录 C. mRNA甲基化会提高其稳定性 D. N基因表达会降低鱼类抗病能力 【答案】A 【解析】 【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，而基因表达与表型发生可遗传变化的现象，即不依赖于DNA序列的基因表达状态与表型的改变。 【详解】A、题意显示，FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，说明Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰，A正确； B、mRNA甲基化会影响其翻译过程，B错误； C、FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，说明mRNA甲基化会被Y蛋白识别而降解，其稳定性降低，C错误； D、FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，此时mRNA翻译的N蛋白质会提高鱼类的抗病能力，D错误。 故选A。 5. 血液中低密度脂蛋白（LDL）水平升高导致的高脂血症可诱发多种心血管疾病。PCSK9是一种在肝脏表达的分泌蛋白，在调节脂质代谢过程中有重要作用，具体机制如图所示。下列推测最合理的是（ ） A. PCSK9只在附着的核糖体上合成 B. LDL受体的去路是被溶酶体水解成小分子物质 C. 据图推测PCSK9与受体结合比LDL与受体结合更加紧密 D. 促进PCSK9的合成和分泌可以有效减轻高血脂症的症状 【答案】C 【解析】 【分析】人体血液中高水平的LDL会诱发高胆固醇血脂症。PCSK9蛋白是能与LDL受体结合的蛋白质，当PCSK9蛋白增多时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少。 【详解】A、所有的蛋白一开始都是在游离核糖体上开始合成，先合成一段信号肽，这个信号肽与内质网上的受体相互识别，然后这个带着mRNA和信号肽的核糖体就结合到内质网上，成为附着的核糖体，A错误； B、由图可知，LDL和受体结合后，被运进细胞内部，LDL与受体会分离，LDL被送到溶酶体中降解，但LDL受体会重新回到细胞膜上，B错误； C、PCSK9与受体结合后被送到溶酶体中一起降解，LDL与受体结合后，由于结合得没那么紧密，LDL与受体会分离，LDL被送到溶酶体中降解，但LDL受体会重新回到细胞膜上，C正确； D、促进PCSK9的合成和分泌，PCSK9与受体结合后被送到溶酶体中一起降解，导致细胞表面LDL受体减少，使血液中LDL的水平过高，加剧高血脂症的症状，D错误。 故选C。 6. 若棒状杆菌中缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长，则称之为精氨酸依赖型菌。野生型棒状杆菌经诱变、筛选获得精氨酸依赖型菌的过程如图所示，过程①将紫外线照射处理过的菌液接种在甲培养基上，待培养至菌落不再增加时，将甲培养基中的菌落转移到乙培养基中继续培养得到如图所示的结果。下列叙述正确的是（ ） A. 实验过程中用到的培养基和培养皿必须采用高压蒸汽灭菌法灭菌 B. 与甲培养基成分相比，乙培养基成分中可能缺少了鸟氨酸 C. 若乙培养基中未出现菌株，则说明紫外线照射未引起基因突变 D. 从甲培养基中选出的B菌株，可直接利用含精氨酸的培养液进行发酵 【答案】D 【解析】 【分析】题图分析，图中①表示将紫外线照射处理的菌液接种在含精氨酸的培养基上，②表示继续培养在缺乏精氨酸的培养基上，图甲中有A、B两种菌落，图乙中只有A菌落，因此甲中A表示野生型棒状杆菌，B为精氨酸依赖型菌株。 【详解】A、培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌，培养皿常用干热灭菌，A错误； B、棒状杆菌中缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长，甲中含有A和B两种菌落，乙中只含有A一种菌落，说明与甲培养基成分相比，乙培养基成分中可能缺少了精氨酸，B错误； C、若乙培养基中未出现菌株，则说明紫外线照射引起基因突变，导致依赖型突变菌株无法生长，C错误； D、B菌株能在甲培养基上生长，不能在乙培养基上生长，说明B菌株是精氨酸依赖型菌，可直接利用含精氨酸的培养液进行发酵，D正确。 故选D。 7. 斑马鱼幼鱼表面上皮细胞（SEC）能在DNA不复制的情况下进行分裂，这个过程与皮肤表面张力增大导致Piezol离子通道开放有关（如图），激活Piezo1能显著增加SEC的“无复制分裂”。这种“无复制分裂”得到的子SEC细胞的总体积与母SEC细胞的体积一致，保障生长中幼鱼的体表覆盖。下列说法错误的是（ ） A. SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体 B. SEC细胞进行的“无复制分裂”现象不会出现在减数分裂中 C. 基因选择性表达导致母SEC细胞和受精卵采用不同的分裂方式 D. “无复制分裂”产生的全部子SEC细胞均含斑马鱼的全套遗传物质 【答案】D 【解析】 【分析】有丝分裂过程： （1）分裂间期：DNA的复制和有关蛋白质的合成。 （2）分裂期（以高等植物细胞为例）： ①前期：染色质丝螺旋化形成染色体，核仁解体，核膜消失，细胞两极发出纺缍丝，形成纺缍体。 ②中期：染色体的着丝粒排列在赤道板（赤道板只是一个位置，不是真实的结构，因此赤道板在显微镜下看不到）上。染色体的形态稳定，数目清晰，便于观察。这个时期是观察染色体的最佳时期。 ③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，分别移向细胞两极，分向两极的两套染色体形态和数目完全相同。 ④末期：染色体变成染色质，纺缍体消失，出现新的核膜和核仁，出现细胞板，扩展形成细胞壁，将一个细胞分成两个子细胞。 【详解】A、SEC能在DNA不复制的情况下进行分裂，说明SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体，A正确； B、减数分裂染色体复制一次，细胞连续分裂两次，SEC细胞进行的“无复制分裂”现象不会出现在减数分裂中，B正确； C、受精卵以有丝分裂方式分裂，斑马鱼幼鱼表面上皮细胞（SEC）能在DNA不复制的情况下进行分裂，这是基因选择性表达的结果，C正确； D、图中“无复制分裂”DNA不复制，一个母SEC细胞产生2个子SEC细胞时将核DNA平均分配，全部子SEC细胞不含斑马鱼全套的遗传物质，D错误。 故选D。 8. 放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。下列相关描述正确的是（ ） A. 转录形成mRNA时游离的核糖核苷酸加在合成的RNA链的5’端 B. 前体mRNA是以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成多种RNA C. circRNA是闭合环状RNA，其嘌呤数和嘧啶数一般相等 D. 根据该项研究，可通过促进circRNA或miRNA的合成来治疗放射性心脏损伤 【答案】B 【解析】 【分析】结合题意分析题图可知，miRNA能与mRNA结合，使其降解，降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时，就不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。 【详解】A、转录形成mRNA时游离的核糖核苷酸加在合成的RNA链的3’端，A错误； B、前体mRNA是通过 RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA、mRNA等多种RNA，B正确； C、circRNA是闭合环状单链RNA，不存在嘌呤与嘧啶的配对，所以其嘌呤数和嘧啶数不一定相等，C错误； D、依据图示信息可知，P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡，所以不能治疗心脏损伤，D错误。 故选B。 9. 细胞器之间可以通过膜接触位点（MCS）直接接触实现信息交流。MCS作用机理是接受信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点。内质网与线粒体、细胞膜、高尔基体等细胞结构之间都存在MCS，能调控细胞内的代谢。内质网与线粒体MCS接触后，MCS构象改变导致线粒体内Ca2+浓度发生变化。线粒体内Ca2+浓度适度升高会促进呼吸作用，但是过度且持续性Ca2+浓度升高会改变线粒体膜通透性导致细胞衰老。下列有关说法错误的是（ ） A. 内质网和高尔基体之间进行信息交流不一定依赖于囊泡 B. 肺炎支原体通过MCS接触来促进自身呼吸作用进而促进增殖 C. 分泌蛋白加工、折叠旺盛的细胞其线粒体内Ca2+浓度可能适度升高 D. 线粒体内过度且持续性Ca2+浓度升高会降低线粒体膜的物质运输功能 【答案】B 【解析】 【分析】内质网是由一层单位膜所形成的囊状、泡状和管状结构，并形成一个连续的网膜系统。由于它靠近细胞质的内侧，故称为内质网。高尔基体是由单位膜构成的扁平囊叠加在一起所组成。扁平囊为圆形，边缘膨大且具穿孔。 【详解】A、结合题意可知，内质网和高尔基体之间还可以通过MCS的接触实现两者之间的信息交流，不一定依赖于囊泡，A正确； B、肺炎支原体是原核生物，原核生物没有具膜的细胞器，不能通过MCS接触来促进自身呼吸作用进而促进增殖，B错误； C、分泌蛋白加工、折叠旺盛的细胞其内质网代谢旺盛，需能量多，可能通过MCS传递信息给线粒体，使线粒体内的Ca2+浓度适度升高促进呼吸作用，为内质网代谢提供所需的ATP，C正确； D、线粒体内过度且持续性Ca2+浓度升高会改变线粒体膜通透性导致细胞衰老，细胞衰老的原因有细胞呼吸减弱，线粒体供能不足，膜物质运输功能下降等，说明线粒体内过度且持续性Ca2+浓度升高会使线粒体膜的物质运输功能下降，D正确。 故选B。 10. 单亲二体（UPD）是指正常二倍体的体细胞（2n）中某对同源染色体都来自父方或母方的现象。下图表示某种UPD的发生机制：减数分裂出现错误的二体卵子（n+1）和正常精子（n）结合形成三体合子（2n+1），三体合子在有丝分裂过程中会失去一条染色体，称为“三体自救”。在不考虑其他变异的情况下，下列叙述错误的是（ ） A. 图中甲、乙、丙可能发育为性别相同的个体，且丙为UPD B. “单亲二体”属于染色体数目变异，该变异在联会时可以观察到 C. 表型正常双亲生出UPD血友病女孩，可能是母方减数分裂II异常所致 D. 即使母方的卵子中无12号染色体，仍可能形成12号染色体的UPD 【答案】B 【解析】 【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 【详解】A、由图可知，精子中染色体形态与卵子中染色体形态相同，则其为常染色体或X染色体，若为常染色体，则甲、乙、丙中所含性染色体组成可能都为XX或都为XY，若为性染色体，则甲、乙、丙中性染色体组成均为XX，三者性别可能相同，丙中两条颜色不同的染色体均来源于卵子，则为UPD，A正确； B、据题意可知，单亲二体发生机制是：三体合子的三条染色体在发育过程中随机丢失1条，其染色体数目未发生改变，B错误； C、血友病为伴X隐性遗传，若用a代表其致病基因，UPD血友病女孩基因型为XaXa，其双亲正常，母亲基因型为XAXa，则可能是母方减数分裂Ⅱ后期形成的两条Xa染色体移向同一级产生XaXa的卵子所致，C正确； D、即使母方产生了没有12号染色体的卵子，但可能与父方产生的含两条12号染色体的精子结合形成受精卵，染色体组成正常，体细胞（2n）中某12号同源染色体都来自父方，符合UPD的定义，D正确。 故选B。 阅读以下材料，回答下列小题。 22年6月5号神舟十四号载人飞船成功发射，宇航员进入太空后，由于脱离了地心引力，血液上浮，头部血量增加。机体误认为身体中水量过多，从而引起身体排尿增加造成脱水。12月4日，神舟十四号载人飞船成功返回带回来了经历了120天从种子萌发、生长灌浆、结穗的全发育过程的水稻种子（国际首例）。水稻在生长期间表现出了地面上没有的现象：根向各个方向的生长，茎上长出很多根，另外在茎的结上面还发出了很多其他的侧枝。 11. 下列说法正确的是（ ） A. 脱水导致细胞外液渗透压升高，这个刺激会传至大脑皮层产生渴觉，该过程不属于反射 B. 头部血量增加时，内环境血浆中的血红蛋白会运来更多的氧气，保证脑细胞的有氧呼吸 C. 抗利尿激素由下丘脑分泌经垂体释放并作用于肾小管和集合管属于分级调节 D. 失重环境中航天员可通过位于脑干的神经中枢调节机体的平衡能力，减少体位翻转现象 12. 下列说法错误的是（ ） A. 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要因素 B. 空间站中，水稻某部位基因表达与地面上的不同 C. 空间站中的水稻能够完成有丝分裂、减数分裂和受精作用 D. 在空间站，水稻和地面上的长势有所区别是由于生长素失去其原有的作用 【答案】11. A 12. D 【解析】 【分析】1、神经调节的基本方式是反射，它是指在中枢神经系统参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。完成反射的结构基础是反射弧。反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成。反射活动需要经过完整的反射弧来实现，如果反射弧中任何环节在结构或功能上受损，反射就不能完成。 2、4类不属于内环境的物质： （1）与外界相通的液体成分：消化液、泪液、汗液、尿液等； （2）细胞内的物质：血红蛋白、胞内酶（呼吸酶、RNA聚合酶、解旋酶）等； （3）细胞膜上的成分：载体、受体等； （4）人体不能吸收的物质：纤维素、麦芽糖等。 【11题详解】 A、脱水即水分流失，会导致细胞外液的渗透压升高，但反射需要完整的反射弧，所以刺激传至大脑皮层产生渴觉不属于反射，A正确； B、血红蛋白细胞内，不属于内环境，B错误； C、抗利尿激素是由下丘脑合成、垂体释放，作用于肾小管和集合管，这个过程不属于分级调节，C错误； D、小脑能够协调运动，维持身体平衡，所以失重环境中航天员可通过位于小脑的神经中枢调节机体的平衡能力，减少体位翻转现象，D错误。 故选A。 【12题详解】 A、重力可影响生长素的分布，是调节植物生长发育和形态建成的重要因素，A正确； B、激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响，太空站没有重力等因素，所以空间站中，水稻某部位基因表达与地面上的不同，B正确； C、空间站获得了空间培育生长、完成发育全过程的水稻种子，说明空间站中的水稻能够完成有丝分裂、减数分裂和受精作用，C正确； D、水稻中的生长素作用不变，但由于没有重力等的作用，生长素的分布和地球不同，D错误。 故选D 二、填空题（本题共5小题，共52分） 13. 某湖泊由于大量污水排入，造成水体中N、P含量过高而出现水体富营养化，同时水体中也存在很多重金属有害物质，影响了当地人民的正常生产和生活。当地相关部门对该湖泊进行生态修复，修复效果如图1所示回答下列问题： （1）在进行生态修复时，植物的引种一般会选择本地物种，不选外来物种。原因有二：一方面，外来物种和本地物种在利用同一资源时二者之间就会发生_______重叠，导致种间竞争；另外一方面，外来物种易破坏生态系统的稳定性，从而打破生态平衡。据此可知，引种时遵循了生态工程的_______原理。 （2）水体富营养化后，当地相关部门最终引入了及范草、苦草和睡莲等植物，抑制藻类生长，改善水质，并有良好的观赏性，这些体现了生物多样性的_______价值。在该湖泊的修复过程中，其群落演替的类型属于_______。 （3）由于镉等重金属能够通过_______逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。富集镉的浮床植物必须及时收割并进行无害化处理。 （4）为筛选适合引入镉污染水体的沉水植物，研究者从镉污染水体中取底泥、水，用来培养本地沉水植物黑藻和范草。测定两种植物的生长率和镉迁移系数（镉迁移系数可反映植物由根系向地上部分迁移镉的能力），结果如图2、图3。 分析以上结果，更适合修复镉污染水体的物种是_______，判断依据是_______。 【答案】（1） ①. 生态位 ②. 协调 （2） ①. 直接和间接 ②. 次生演替 （3）食物链（和食物网） （4） ①. 黑藻 ②. 黑藻的生长率大于范草且镉迁移系数更高 【解析】 【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。 2、生物多样性的价值： （1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的； （2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）； （3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。 3、生态位：物种利用各种资源的幅度以及该物种与种群中其他物种关系的总和。决定生活在什么地方，而且决定于它与食物、天敌和其他生物的关系，当两个物种利用同一资源时会出现生态位重叠。 【小问1详解】 在进行生态修复时，植物的引种一般会选择本地物种，不选外来物种。原因有二：一方面，外来物种和本地物种在利用同一资源时二者之间就会发生生态位重叠，导致种间竞争；另外一方面，由于资源和空间充足、气候适宜、没有天敌，因此外来物种容易呈现“J”形增长，破坏生态系统的稳定性，从而打破生态平衡。据此可知，引种时遵循了协调的生态工程原理。 【小问2详解】 水体富营养化后，当地相关部门最终引入了及范草、苦草和睡莲等植物，这些植物通过与浮游藻类主要竞争阳光和无机盐等，可抑制藻类生长，改善水质，并有良好的观赏性，这些体现了生物多样性的直接和间接价值；在该湖泊的修复过程中，其群落演替的类型属于次生演替。 【小问3详解】 富集镉的浮床植物必须及时收割并进行无害化处理，一是因为镉等重金属能够通过食物链（和食物网）逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。 【小问4详解】 分析以上结果，更适合修复镉污染水体的物种是黑藻，判断依据是黑藻的生长率大于范草且镉迁移系数更高。 14. 强光照条件下，植物细胞可以通过“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”（如图1）实现叶绿体和线粒体中物质和能量的转移，并可以通过信号传递调节植物的生理活动以适应环境变化。回答下列问题： （1）研究表明，缺磷会抑制光合作用，一方面缺磷会影响_______（结构）的形成，导致光反应速率降低，另一方面缺磷会抑制_______运出叶绿体，从而导致暗反应速率降低。 （2）当光照过强时，“苹果酸/草酰乙酸穿梭”可有效地将光反应产生_______中含有的还原能输出叶绿体，再经过“苹果酸/天冬氨酸穿梭”转换成线粒体中的_______中含有的还原能，最终在_______（场所）转化为ATP中的化学能。 （3）当光照过强时，植物细胞释放到胞外的ATP（eATP）可通过受体介导的方式，调节植物生理活动。为探究eATP对光合速率的影响，科研人员用去离子水配制了适宜浓度eATP的溶液处理豌豆叶片，结果如图2所示。 ①AMP-PCP作为一种eATP抑制剂，能有效抑制eATP对细胞的调节作用，但却不改变细胞外的eATP浓度，推测其可能的作用是_______________。 ②该实验自变量为_________。 ③该实验对照组的处理方式为_______，并在相同的条件下培养。根据实验结果，推测eATP调节植物光合速率的机制：______________。 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 丙糖磷酸 （2） ①. NADPH ②. NADH ③. 线粒体内膜 （3） ①. AMP-PCP阻止eATP与受体结合，使eATP不能发挥信息调节作用 ②. eATP的有无、豌豆幼苗的种类 ③. 用等量的去离子水处理普通豌豆的叶片 ④. eATP通过调节NADPH氧化酶基因的表达，促进活性氧（ROS）的合成来促进气孔的开放，从而提高光合速率 【解析】 【分析】光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜中，主要包括水的光解和ATP的合成两个过程；暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。 【小问1详解】 磷可参与生物膜的形成，因此缺磷会影响类囊体薄膜的形成，导致光反应速率降低；图示一分子丙糖磷酸运输到叶绿体外的同时需要一分子磷运进叶绿体，因此缺磷会抑制丙糖磷酸运出叶绿体，从而导致暗反应速率降低。 【小问2详解】 由图可知，强光条件下，草酸乙酸/苹果酸穿梭能将NADPH中的H+运出叶绿体，与NAD+结合生成NADH，该过程将光反应产生的NADPH中含有的还原能输出叶绿体，再经过“苹果酸/天冬氨酸穿梭”转换成线粒体中的NADH中含有的还原能，最终在线粒体内膜用于ATP的合成。 【小问3详解】 ①AMP-PCP作为一种eATP抑制剂，能有效抑制eATP对细胞的调节作用，但却不改变细胞外的eATP浓度，说明AMP-PCP不影响eATP的产生和释放，但会抑制eATP对细胞的调节作用，故推测AMP-PCP可阻止eATP与受体结合，使eATP不能发挥信息调节作用。 ②根据图示可知，该实验自变量为eATP的有无和豌豆幼苗的种类，因变量为胞间CO2浓度、气孔导度和净光合速率。 ③该实验中实验组的处理方法是用去离子水配制了适宜浓度eATP的溶液，并用其处理豌豆的叶片，根据实验设计的单一变量原则和等量原则可知，对照组的处理方式为用等量的去离子水处理普通豌豆的叶片，并在相同的条件下培养。活性氧（ROS）能促进植物叶肉细胞气孔的开放，NADPH氧化酶是ROS产生的关键酶，据图可知，cATP可通过调节气孔导度来调节植物光合速率，而活性氧（ROS）也能促进植物叶肉细胞气孔的开放，活性氧（ROS）的合成需要NADPH氧化酶的催化，当NADPH氧化酶缺失，则活性氧（ROS）无法合成，植物叶肉细胞气孔的开放无法增加，科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体，发现净光合速率与对照组基本一致。综合分析可知： eATP通过调节NADPH氧化酶基因的表达，促进活性氧（ROS）的合成，进而促进植物叶肉细胞气孔的开放，提升了叶肉细胞的气孔导度，进而实现了对光合速率的提高。 15. 2023年“联合国糖尿病日”的主题是“了解风险，了解应对”，图1是胰岛素分泌及调节血糖的部分机理示意图，请据下图回答问题： （1）血糖升高引起胰岛素分泌增加的途径主要有2条：第一，血糖升高引起下丘脑特定区域兴奋，相关副交感神经兴奋，最终神经末梢分泌神经递质与图中_______（填结构或物质名称）结合进而促进胰岛素的分泌，该过程的调节方式是_______。第二，血糖浓度升高还可以通过GLUT2使进入胰岛B细胞的葡萄糖增加，经过细胞呼吸和信号转导，促进_______，进而导致胰岛素分泌增加。 （2）Ⅱ型糖尿病可能的发病原因是组织细胞膜上蛋白N对胰岛素不敏感。科研人员发现了一种Ⅱ型糖尿病治疗因子—FGF1，它调节血糖时必须依赖胰岛素。请根据提供的实验材料，验证上述观点。 实验材料：Ⅱ型糖尿病模型小鼠、胰岛素抑制剂、生理盐水、FGF1（由生理盐水配制）、注射器、血糖测定仪等。 ①有小组设计了实验的分组表格，请将表格补充完整。（用“+”表示添加，“-”表示不添加）实验分组表格： 乙组处理方法为：_______，丙组处理方法为：__________（用“+”“-”表示） ②若实验后测得的甲乙丙三组血糖浓度大小为__________，则上述观点成立。 ③请推测FGF1改善胰岛素抵抗的可能机制：___________。 （3）研究者研制了一种“智能”胰岛素（IA）。为评估其调节血糖水平的效果，研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别用适量普通胰岛素和IA处理，测量血糖浓度变化，结果如图2所示。 据图分析可知注射普通胰岛素的_______小鼠更容易出现低血糖晕厥，IA比普通胰岛素调节血糖更具有优势，体现在_______________。 【答案】（1） ①. 蛋白M ②. 神经调节 ③. 钙离子通道打开，钙离子内流 （2） ①. -、+、-（或-、+、+） ②. -、+、+（或-、+、-） ③. 丙>甲>乙（或乙>甲>丙） ④. FGF1可通过促进胰岛素与受体（组织细胞膜上蛋白N）结合从而提高胰岛素的功效，改善胰岛素抵抗 （3） ①. 正常 ②. IA降血糖的效果更持久且能避免低血糖的风险 【解析】 【分析】当血糖浓度上升时，葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，引起下丘脑特定区域兴奋，相关的副交感神经兴奋，最终由传出神经末梢释放神经递质，与胰岛B细胞膜上相应的受体结合，即图中的蛋白M，引起胰岛素分泌增多，胰岛B细胞分泌胰岛素还会受到血糖浓度、胰高血糖素浓度的影响，胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后，促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度，据此答题即可。 【小问1详解】 根据图示可知，神经末梢分泌神经递质与图中蛋白M（受体）结合进而促进胰岛素分泌，该过程的调节方式是神经调节。 另外血糖浓度升高还可以通过GLUT2使进入胰岛B细胞的葡萄糖增加，经过细胞呼吸和信号转导，促进钙离子通道打开，钙离子内流，进而导致胰岛素分泌增加。 【小问2详解】 ①由题意可知，实验目的是验证Ⅱ型糖尿病治疗因子FGF1，调节血糖时必须依赖胰岛素。而实验分组，即自变量的处理，甲组，向每只小鼠注射适量且等量的生理盐水，作为空白对照组，即不进行药物治疗，Ⅱ型糖尿病鼠的血糖是偏高的，则乙组和丙组应为实验组，乙组可向每只小鼠注射等量适宜浓度的FGFl溶液，作为治疗的阳性对照组，丙组向每只小鼠注射等量适宜浓度的FGF1溶液和胰岛素抑制剂，即通过胰岛素抑制剂来抑制自身产生的胰岛素的作用，观察仅FGF1能否降低血糖（乙组和丙组的处理方式也可对换）。所以乙组的处理依次是-、+、-或（或-、+、+），丙组处理依次是-、+、+（或-、+、-）。 ②根据实验步骤可知，甲组为空白对照，实验前后血糖不变，乙组为治疗的阳性对照，故实验后血糖比实验前低，丙组为实验组，胰岛素抑制剂使胰岛素失去作用，不仅FGF1不能发挥降糖作用，且胰岛素的相对量减少，还使血糖值升高，因此实验后测得的血糖浓度大小为丙>甲>乙（或乙组和丙组的处理方式对换，结果分析也对换，因此结果变为血糖浓度大小为乙>甲>丙）。 ③由题干信息可知，Ⅱ型糖尿病典型的特征是出现胰岛素抵抗，其原因可能是胰岛素受体对胰岛素不敏感，故可推测，FGF1可能通过促进胰岛素与受体结合从而提高胰岛素的功效，改善胰岛素抵抗。 【小问3详解】 注射普通外源胰岛素的正常小鼠血糖更低，更容易出现低血糖晕厥，研究结果显示，对于糖尿病小鼠来说，IA调节血糖能力比普通外源胰岛素好，更持久，对于正常小鼠，普通外源胰岛素调节血糖能力与IA差别不大，IA还能避免低血糖的风险，因此IA比普通胰岛素调节血糖更具有优势。 16. 水稻是世界上最重要的粮食作物。为提高水稻产量，科研人员通过突变育种的方式筛选出了单基因纯合突变体1～4四种品种。通过测序发现，突变体1为0s基因功能缺失突变体，该基因位于12号染色体上。 （1）科研人员观察发现突变体1和突变体2水稻穗子显著大于野生型。分别将其与野生型水稻杂交，获得的F1的穗子_________（填“大于”“等于”或“小于”）野生型，说明大穗为隐性性状。将突变体1与突变体2杂交，若____________，没有出现新的表现型，说明两种突变体突变基因为同一位点的基因。 （2）研究表明，位于水稻6号染色体上的APO1基因与水稻穗子大小有关，突变体3为AP01基因功能缺失型隐性纯合突变体、穗子显著小于野生型；突变体4为AP01基因功能增强型显性纯合突变体，穗子显著大于野生型。研究人员将等量的APO1基因分别导入野生型和突变体1的植株中，测定细胞中APO1mRNA的含量和APO1蛋白含量，结果见下图。上述实验结果说明0s基因对APO1基因的_________过程无影响，可能是通过促进____________，降低细胞中APO1含量。 注：Actin，即“肌动蛋白”，在不同种类细胞中的表达量相对稳定，在该实验中作为参照指标。 （3）为了进一步确定Os基因与APO1基因是否相互作用，共同调控水稻穗子的大小，研究人员将突变体1和突变体3杂交后F1自交，若子代性状及比例为野生型：大穗：小穗=________，说明（2）中结论成立，0s基因与APO1基因共同影响穗子的大小。 （4）用化学诱变剂EMS处理野生型水稻，获得了一株雄性不育植株mm，该植株生长势、花的形态均正常。为了批量生产雄性不育植株，育种工作者通过转基因技术，将正常育性基因M、a-淀粉酶基因S（S阻断淀粉储存使花粉失去活性）和珊瑚中的红色荧光蛋白基因R（不含R的种子呈现白色）串联，然后导入雄性不育突变株的一条染色体的雄性不育突变基因位置上，该转基因植株自交，产生的卵细胞种类有______（写出基因型），F1中非转基因的雄性不育种子与转基因的雄性可育种子的比例为_______。若要后代表型均为雄性不育，从而得到非转基因雄性不育系，可分别挑选F1中表现为_________的种子作父本与母本进行杂交。 【答案】（1） ①. 等于 ②. 子代穗子大于野生型 （2） ①. 转录 ②. APO1蛋白的降解 （3）9：3：4 （4） ①. MSR、m（oo） ②. 1：1 ③. 红色、白色 【解析】 【分析】突变体1和突变体2水稻穗子显著大于野生型，分别将其与野生型水稻杂交，若F1穗子与野生型相等，说明野生型是显性性状，大穗为隐性性状；要进一步确定Os基因与APO1基因是否相互影响、共同发挥作用调控水稻穗子大小，可利用双杂合的个体自交，看后代的性状分离比，因此题中将突变体1和突变体3杂交得到的F1自交，通过后代的分离比看两对基因是否相互作用，共同影响穗子的大小。 【小问1详解】 将穗子显著大于野生型的突变体与野生型杂交，若F1穗子与野生型相等，说明野生型是显性性状，大穗为隐性性状；突变体1和2都是纯合子，且都为隐性性状，若将突变体1与突变体2杂交，子代穗子大于野生型，没有出现新的表现型，说明两种突变体突变基因的位置关系为同一位点的基因（等位基因）。 【小问2详解】 对比图中结果，野生型与突变体1的 mRNA（和Actin）含量差不多，但是APO1蛋白只有突变体1的一半可知，Os基因对APO1基因的转录无影响，其可能是通过促进APO1蛋白的降解（或抑制翻译过程），从而降低细胞中APO1含量。 【小问3详解】 结合题干信息可知，纯合突变体1的基因型为APO1APO1--，该基因隐性纯合突变体3为APO1基因功能缺失，因此，突变体3的基因型可表示为--OsOs，将突变体1和突变体3杂交后F1为APO1-Os-，让F1自交，子代性状分离比为野生型（9APO1-Os-）：大穗（3APO1---）：小穗（4--OsOs）=9：3：4，则说明Os基因与APO1基因在同一通路发挥作用，共同影响穗子的大小。 【小问4详解】 串联基因导入后，该水稻基因型可记为MmSORO，产生配子MSR（只有雌配子），mOO（雌雄均有）；F1中MmSORO（转基因的雄性可育种子）：mmOOOO（非转基因的雄性不育种子）=1：1；用F1中MmSORO作为父本（红色），只能产生mOO配子，mmOOOO作母本（白色），可产生mOO配子，其子代全为mmOOOO（非转基因雄性不育）。 17. 黑水虻是重要的资源昆虫，体内H基因编码的抗菌肽HI-3具有抗菌、抗癌和免疫调节作用。科研人员利用酵母菌生产抗菌肽HI-3，并避免基因污染。请回答下列问题： （1）利用PCR技术扩增H基因，需根据H基因设计两种引物，引物的作用有______。 A. 为耐高温的DNA聚合酶提供结合位点 B. 决定扩增产物大小 C. 决定反应的特异性 D. 决定变性时间 （2）已知H基因编码链的编码区序列是：5’-CTCGAGATGCTGCAG………GGATCCTCTAGA-3’，扩增H基因的编码区段时，结合到编码链上的引物序列是_________（方向为5’→3’，写出5’端8个碱基序列）。获得H基因产物后需要进行_________来鉴定，将符合要求的条带切割和回收以便提取纯化并进行测序。 （3）由于抗菌肽HI-3会损伤酵母细胞，组成型表达（持续表达）H基因的酵母菌最大种群数量偏低，限制了最终产量。科研人员通过构建诱导型启动子来降低抗菌肽HI-3对酵母菌的伤害。在酵母菌基因组DNA中插入P和S基因，使质粒上H基因的表达受红光控制。红光调控H基因表达的原理如图1所示。 P和S基因表达应为______（从“组成型表达”“红光诱导型表达”选填）。红光调控H基因表达原理是S基因指导合成的S蛋白直接与启动子Jub结合，P基因表达的P蛋白在______，启动H基因的表达过程。 （4）发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合，进而沉淀在发酵罐底部。依据蓝光激活系统（如图2），科研人员在酵母菌基因组中插入了两个均能合成E蛋白的基因（E1、E2），使F基因的表达受到蓝光控制如图3。 图3中E2基因持续性表达少量的E蛋白时，酵母细胞具有接受蓝光刺激的能力，E1基因的作用是_________。 （5）制药过程中需避免工程菌泄露到环境中引发基因污染。科研人员利用两种阻遏蛋白基因（T和L）和调控元件，使酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达，进而诱导工程菌死亡，如图4。 若4图中①选用的启动子为Jub，②处选用的启动子为CYC，则在红光和蓝光同时照射时③与④处与相应的阻遏蛋白的结合状态分别为_________。（用字母表示） a．T蛋白结合b．T蛋白不结合 c．L蛋白结合d．L蛋白不结合 （6）请结合上述分析，利用该工程菌发酵生产抗菌肽HI-3各阶段需控制的光照条件是：Ⅰ：菌种培养阶段_________；Ⅱ：菌种发酵阶段_________；Ⅲ：产物分离阶段_________；Ⅳ：安全处理阶段红光、蓝光同时照射。（用字母表示） A．红光照射 B．蓝光照射C．黑暗D．红光、蓝光同时照射 【答案】（1）ABC （2） ①. 5’-TCTAGAGG-3’ ②. 琼脂糖凝胶电泳 （3） ①. 组成型表达 ②. 红光调控下，与结合在启动子上的S蛋白结合 （4）蓝光照射后，快速表达大量E蛋白，进而激活F基因的表达 （5）a、d （6） ①. C ②. A ③. B 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选； （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法； （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR扩增技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR扩增；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，引物之间或引物内部不能互补配对，用于PCR的引物长度通常为20-30个核苷酸，引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，提供了DNA聚合酶所需的3'端（末端），即为耐高温的DNA聚合酶提供结合位点，引物的长度和位置决定了PCR扩增产物的大小，引物的设计基于已知的目标DNA序列，决定反应的特异性，ABC正确，D错误。 故选ABC。 【小问2详解】 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，已知H基因编码链的编码区序列是：5'-CTCGAGATGCTGCAG………GGATCCTC-TAGA-3'，扩增H基因的编码区段时，结合到编码链上的引物序列是5'-TCTAGAGG-3'；获得H基因产物后需要进行琼脂糖凝胶电泳，将符合要求的条带切割和回收以便提取纯化并进行测序。 【小问3详解】 由图可知，P和S基因的表达不需要其他物诱导，因此属于组成型表达，H基因属于红光诱导型表达；由图可知，在没有红光诱导时，S基因指导合成的S蛋白直接与启动子Jub结合，红光调控下，P基因指导合成的P蛋白与结合在启动子上的S蛋白结合，启动H基因的表达（转录）过程。 【小问4详解】 依据题意可知，科研人员引入蓝光激活系统目的是激活F基因表达产生F蛋白，使酵母细胞彼此结合，进而沉淀在发酵罐底部，与CYC相连的E1基因的作用是接受蓝光照射后，快速表达大量E蛋白，进而激活F基因的表达。 【小问5详解】 依据题干可知，启动子Jub接受红光的诱导调控，启动子CYC接受蓝光的诱导调控，③和④为阻遏蛋白的结合位点，其与阻遏蛋白结合后会抑制相关基因的表达。致死基因N的表达会诱导工程菌死亡，若①选用的启动子为Jub，②处启动子为CYC，在红光和蓝光同时照射时，红光调控Jub启动子启动T基因表达出T蛋白，结合在③处，抑制了L基因的表达，④处无L阻遏蛋白与之结合，在蓝光调控下，CYC启动N基因的表达而使酵母菌死亡，故③④分别是T蛋白、L蛋白，ad正确，bc错误。 故选ad。 【小问6详解】 根据题目信息，红光照射使产物增多，蓝光照射使产物凝集，红蓝光同时照射使工程菌死亡，I：菌种培养阶段应在黑暗条件下培养至种群数量达到最适，Ⅱ：菌种发酵阶段红光照射至抗菌肽HI-3在培养液中达到适宜浓度，Ⅲ：产物分离阶段蓝光照射至工程菌凝集，回收发酵产物；Ⅳ：安全处理阶段红光蓝光同时照射，杀死工程菌，所以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别对应C、A、B。 故选ABC。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 杨村第一中学 YANGCUNNO．1HIGHSCHOOL 2023~2024学年度杨村一中高三年级第一次热身练 生物试卷 一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 生物学家发现了由代谢酶聚合而成的无膜细胞器——细胞蛇。以下与细胞蛇组成最为相似的细胞结构是（ ） A. 线粒体 B. 细胞骨架 C. 质粒 D. 染色体 2. 在生物实验中，“分离”与“重组”是常见的研究手段。下列叙述正确的是（ ） A. 探究绿叶中色素种类时，常使用无水乙醇分离色素 B. 人鼠细胞融合实验中利用同位素标记法证明了细胞膜具有流动性 C. 用伞藻进行嫁接实验，可证明伞藻的帽形由假根中的细胞核控制 D. 噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 3. 某植食性林旅鼠是猫头鹰的食物之一。某森林中林旅鼠因患一种病毒性传染病导致种群数量减少，从而对猫头鹰种群产生一定的影响，使新出生的猫头鹰个体数减少，但成年猫头鹰的数量保持稳定。下列相关叙述正确的是（ ） A. 病毒性传染病导致森林物种丰富度下降 B. 林旅鼠种群数量减少后，猫头鹰种群的年龄结构向增长型发展 C. 导致林旅鼠数量减少的传染病属于制约种群数量增长的密度制约因素 D. 由于成年猫头鹰对能量需求量大，当林旅鼠大量减少时，能量传递效率会升高 4. FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，从而提高了鱼类的抗病能力。相关分析正确的是（ ） A. Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰 B. mRNA甲基化会影响其转录 C. mRNA甲基化会提高其稳定性 D. N基因表达会降低鱼类抗病能力 5. 血液中低密度脂蛋白（LDL）水平升高导致的高脂血症可诱发多种心血管疾病。PCSK9是一种在肝脏表达的分泌蛋白，在调节脂质代谢过程中有重要作用，具体机制如图所示。下列推测最合理的是（ ） A. PCSK9只在附着核糖体上合成 B. LDL受体的去路是被溶酶体水解成小分子物质 C. 据图推测PCSK9与受体结合比LDL与受体结合更加紧密 D. 促进PCSK9的合成和分泌可以有效减轻高血脂症的症状 6. 若棒状杆菌中缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长，则称之为精氨酸依赖型菌。野生型棒状杆菌经诱变、筛选获得精氨酸依赖型菌的过程如图所示，过程①将紫外线照射处理过的菌液接种在甲培养基上，待培养至菌落不再增加时，将甲培养基中的菌落转移到乙培养基中继续培养得到如图所示的结果。下列叙述正确的是（ ） A. 实验过程中用到的培养基和培养皿必须采用高压蒸汽灭菌法灭菌 B. 与甲培养基成分相比，乙培养基成分中可能缺少了鸟氨酸 C. 若乙培养基中未出现菌株，则说明紫外线照射未引起基因突变 D. 从甲培养基中选出的B菌株，可直接利用含精氨酸的培养液进行发酵 7. 斑马鱼幼鱼表面上皮细胞（SEC）能在DNA不复制的情况下进行分裂，这个过程与皮肤表面张力增大导致Piezol离子通道开放有关（如图），激活Piezo1能显著增加SEC的“无复制分裂”。这种“无复制分裂”得到的子SEC细胞的总体积与母SEC细胞的体积一致，保障生长中幼鱼的体表覆盖。下列说法错误的是（ ） A. SEC细胞进行该分裂的过程中不会出现姐妹染色单体 B. SEC细胞进行的“无复制分裂”现象不会出现在减数分裂中 C. 基因选择性表达导致母SEC细胞和受精卵采用不同的分裂方式 D. “无复制分裂”产生的全部子SEC细胞均含斑马鱼的全套遗传物质 8. 放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。下列相关描述正确的是（ ） A. 转录形成mRNA时游离的核糖核苷酸加在合成的RNA链的5’端 B. 前体mRNA是以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成多种RNA C. circRNA是闭合环状RNA，其嘌呤数和嘧啶数一般相等 D. 根据该项研究，可通过促进circRNA或miRNA的合成来治疗放射性心脏损伤 9. 细胞器之间可以通过膜接触位点（MCS）直接接触实现信息交流。MCS作用机理是接受信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点。内质网与线粒体、细胞膜、高尔基体等细胞结构之间都存在MCS，能调控细胞内的代谢。内质网与线粒体MCS接触后，MCS构象改变导致线粒体内Ca2+浓度发生变化。线粒体内Ca2+浓度适度升高会促进呼吸作用，但是过度且持续性Ca2+浓度升高会改变线粒体膜通透性导致细胞衰老。下列有关说法错误的是（ ） A. 内质网和高尔基体之间进行信息交流不一定依赖于囊泡 B. 肺炎支原体通过MCS接触来促进自身呼吸作用进而促进增殖 C. 分泌蛋白加工、折叠旺盛的细胞其线粒体内Ca2+浓度可能适度升高 D. 线粒体内过度且持续性Ca2+浓度升高会降低线粒体膜的物质运输功能 10. 单亲二体（UPD）是指正常二倍体的体细胞（2n）中某对同源染色体都来自父方或母方的现象。下图表示某种UPD的发生机制：减数分裂出现错误的二体卵子（n+1）和正常精子（n）结合形成三体合子（2n+1），三体合子在有丝分裂过程中会失去一条染色体，称为“三体自救”。在不考虑其他变异的情况下，下列叙述错误的是（ ） A. 图中甲、乙、丙可能发育为性别相同的个体，且丙为UPD B. “单亲二体”属于染色体数目变异，该变异在联会时可以观察到 C. 表型正常双亲生出UPD血友病女孩，可能是母方减数分裂II异常所致 D. 即使母方的卵子中无12号染色体，仍可能形成12号染色体的UPD 阅读以下材料，回答下列小题。 22年6月5号神舟十四号载人飞船成功发射，宇航员进入太空后，由于脱离了地心引力，血液上浮，头部血量增加。机体误认为身体中水量过多，从而引起身体排尿增加造成脱水。12月4日，神舟十四号载人飞船成功返回带回来了经历了120天从种子萌发、生长灌浆、结穗的全发育过程的水稻种子（国际首例）。水稻在生长期间表现出了地面上没有的现象：根向各个方向的生长，茎上长出很多根，另外在茎的结上面还发出了很多其他的侧枝。 11. 下列说法正确的是（ ） A. 脱水导致细胞外液渗透压升高，这个刺激会传至大脑皮层产生渴觉，该过程不属于反射 B. 头部血量增加时，内环境血浆中的血红蛋白会运来更多的氧气，保证脑细胞的有氧呼吸 C. 抗利尿激素由下丘脑分泌经垂体释放并作用于肾小管和集合管属于分级调节 D. 失重环境中航天员可通过位于脑干的神经中枢调节机体的平衡能力，减少体位翻转现象 12. 下列说法错误的是（ ） A. 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要因素 B. 空间站中，水稻某部位基因表达与地面上的不同 C. 空间站中的水稻能够完成有丝分裂、减数分裂和受精作用 D. 在空间站，水稻和地面上的长势有所区别是由于生长素失去其原有的作用 二、填空题（本题共5小题，共52分） 13. 某湖泊由于大量污水排入，造成水体中N、P含量过高而出现水体富营养化，同时水体中也存在很多重金属有害物质，影响了当地人民的正常生产和生活。当地相关部门对该湖泊进行生态修复，修复效果如图1所示回答下列问题： （1）在进行生态修复时，植物的引种一般会选择本地物种，不选外来物种。原因有二：一方面，外来物种和本地物种在利用同一资源时二者之间就会发生_______重叠，导致种间竞争；另外一方面，外来物种易破坏生态系统的稳定性，从而打破生态平衡。据此可知，引种时遵循了生态工程的_______原理。 （2）水体富营养化后，当地相关部门最终引入了及范草、苦草和睡莲等植物，抑制藻类生长，改善水质，并有良好的观赏性，这些体现了生物多样性的_______价值。在该湖泊的修复过程中，其群落演替的类型属于_______。 （3）由于镉等重金属能够通过_______逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。富集镉的浮床植物必须及时收割并进行无害化处理。 （4）为筛选适合引入镉污染水体的沉水植物，研究者从镉污染水体中取底泥、水，用来培养本地沉水植物黑藻和范草。测定两种植物的生长率和镉迁移系数（镉迁移系数可反映植物由根系向地上部分迁移镉的能力），结果如图2、图3。 分析以上结果，更适合修复镉污染水体的物种是_______，判断依据是_______。 14. 强光照条件下，植物细胞可以通过“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”（如图1）实现叶绿体和线粒体中物质和能量的转移，并可以通过信号传递调节植物的生理活动以适应环境变化。回答下列问题： （1）研究表明，缺磷会抑制光合作用，一方面缺磷会影响_______（结构）的形成，导致光反应速率降低，另一方面缺磷会抑制_______运出叶绿体，从而导致暗反应速率降低。 （2）当光照过强时，“苹果酸/草酰乙酸穿梭”可有效地将光反应产生的_______中含有的还原能输出叶绿体，再经过“苹果酸/天冬氨酸穿梭”转换成线粒体中的_______中含有的还原能，最终在_______（场所）转化为ATP中的化学能。 （3）当光照过强时，植物细胞释放到胞外的ATP（eATP）可通过受体介导的方式，调节植物生理活动。为探究eATP对光合速率的影响，科研人员用去离子水配制了适宜浓度eATP的溶液处理豌豆叶片，结果如图2所示。 ①AMP-PCP作为一种eATP抑制剂，能有效抑制eATP对细胞的调节作用，但却不改变细胞外的eATP浓度，推测其可能的作用是_______________。 ②该实验自变量为_________。 ③该实验对照组的处理方式为_______，并在相同的条件下培养。根据实验结果，推测eATP调节植物光合速率的机制：______________。 15. 2023年“联合国糖尿病日”的主题是“了解风险，了解应对”，图1是胰岛素分泌及调节血糖的部分机理示意图，请据下图回答问题： （1）血糖升高引起胰岛素分泌增加的途径主要有2条：第一，血糖升高引起下丘脑特定区域兴奋，相关副交感神经兴奋，最终神经末梢分泌神经递质与图中_______（填结构或物质名称）结合进而促进胰岛素的分泌，该过程的调节方式是_______。第二，血糖浓度升高还可以通过GLUT2使进入胰岛B细胞的葡萄糖增加，经过细胞呼吸和信号转导，促进_______，进而导致胰岛素分泌增加。 （2）Ⅱ型糖尿病可能的发病原因是组织细胞膜上蛋白N对胰岛素不敏感。科研人员发现了一种Ⅱ型糖尿病治疗因子—FGF1，它调节血糖时必须依赖胰岛素。请根据提供的实验材料，验证上述观点。 实验材料：Ⅱ型糖尿病模型小鼠、胰岛素抑制剂、生理盐水、FGF1（由生理盐水配制）、注射器、血糖测定仪等。 ①有小组设计了实验分组表格，请将表格补充完整。（用“+”表示添加，“-”表示不添加）实验分组表格： 乙组处理方法为：_______，丙组处理方法为：__________（用“+”“-”表示） ②若实验后测得的甲乙丙三组血糖浓度大小为__________，则上述观点成立。 ③请推测FGF1改善胰岛素抵抗的可能机制：___________。 （3）研究者研制了一种“智能”胰岛素（IA）。为评估其调节血糖水平的效果，研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠均分别用适量普通胰岛素和IA处理，测量血糖浓度变化，结果如图2所示。 据图分析可知注射普通胰岛素的_______小鼠更容易出现低血糖晕厥，IA比普通胰岛素调节血糖更具有优势，体现在_______________。 16. 水稻是世界上最重要的粮食作物。为提高水稻产量，科研人员通过突变育种的方式筛选出了单基因纯合突变体1～4四种品种。通过测序发现，突变体1为0s基因功能缺失突变体，该基因位于12号染色体上。 （1）科研人员观察发现突变体1和突变体2水稻穗子显著大于野生型。分别将其与野生型水稻杂交，获得的F1的穗子_________（填“大于”“等于”或“小于”）野生型，说明大穗为隐性性状。将突变体1与突变体2杂交，若____________，没有出现新的表现型，说明两种突变体突变基因为同一位点的基因。 （2）研究表明，位于水稻6号染色体上APO1基因与水稻穗子大小有关，突变体3为AP01基因功能缺失型隐性纯合突变体、穗子显著小于野生型；突变体4为AP01基因功能增强型显性纯合突变体，穗子显著大于野生型。研究人员将等量的APO1基因分别导入野生型和突变体1的植株中，测定细胞中APO1mRNA的含量和APO1蛋白含量，结果见下图。上述实验结果说明0s基因对APO1基因的_________过程无影响，可能是通过促进____________，降低细胞中APO1含量。 注：Actin，即“肌动蛋白”，在不同种类细胞中的表达量相对稳定，在该实验中作为参照指标。 （3）为了进一步确定Os基因与APO1基因是否相互作用，共同调控水稻穗子的大小，研究人员将突变体1和突变体3杂交后F1自交，若子代性状及比例为野生型：大穗：小穗=________，说明（2）中结论成立，0s基因与APO1基因共同影响穗子的大小。 （4）用化学诱变剂EMS处理野生型水稻，获得了一株雄性不育植株mm，该植株生长势、花的形态均正常。为了批量生产雄性不育植株，育种工作者通过转基因技术，将正常育性基因M、a-淀粉酶基因S（S阻断淀粉储存使花粉失去活性）和珊瑚中的红色荧光蛋白基因R（不含R的种子呈现白色）串联，然后导入雄性不育突变株的一条染色体的雄性不育突变基因位置上，该转基因植株自交，产生的卵细胞种类有______（写出基因型），F1中非转基因的雄性不育种子与转基因的雄性可育种子的比例为_______。若要后代表型均为雄性不育，从而得到非转基因雄性不育系，可分别挑选F1中表现为_________的种子作父本与母本进行杂交。 17. 黑水虻是重要的资源昆虫，体内H基因编码的抗菌肽HI-3具有抗菌、抗癌和免疫调节作用。科研人员利用酵母菌生产抗菌肽HI-3，并避免基因污染。请回答下列问题： （1）利用PCR技术扩增H基因，需根据H基因设计两种引物，引物的作用有______。 A. 为耐高温的DNA聚合酶提供结合位点 B. 决定扩增产物大小 C. 决定反应的特异性 D. 决定变性时间 （2）已知H基因编码链的编码区序列是：5’-CTCGAGATGCTGCAG………GGATCCTCTAGA-3’，扩增H基因的编码区段时，结合到编码链上的引物序列是_________（方向为5’→3’，写出5’端8个碱基序列）。获得H基因产物后需要进行_________来鉴定，将符合要求的条带切割和回收以便提取纯化并进行测序。 （3）由于抗菌肽HI-3会损伤酵母细胞，组成型表达（持续表达）H基因的酵母菌最大种群数量偏低，限制了最终产量。科研人员通过构建诱导型启动子来降低抗菌肽HI-3对酵母菌的伤害。在酵母菌基因组DNA中插入P和S基因，使质粒上H基因的表达受红光控制。红光调控H基因表达的原理如图1所示。 P和S基因表达应为______（从“组成型表达”“红光诱导型表达”选填）。红光调控H基因表达原理是S基因指导合成的S蛋白直接与启动子Jub结合，P基因表达的P蛋白在______，启动H基因的表达过程。 （4）发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合，进而沉淀在发酵罐底部。依据蓝光激活系统（如图2），科研人员在酵母菌基因组中插入了两个均能合成E蛋白的基因（E1、E2），使F基因的表达受到蓝光控制如图3。 图3中E2基因持续性表达少量的E蛋白时，酵母细胞具有接受蓝光刺激的能力，E1基因的作用是_________。 （5）制药过程中需避免工程菌泄露到环境中引发基因污染。科研人员利用两种阻遏蛋白基因（T和L）和调控元件，使酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达，进而诱导工程菌死亡，如图4。 若4图中①选用的启动子为Jub，②处选用的启动子为CYC，则在红光和蓝光同时照射时③与④处与相应的阻遏蛋白的结合状态分别为_________。（用字母表示） a．T蛋白结合b．T蛋白不结合 c．L蛋白结合d．L蛋白不结合 （6）请结合上述分析，利用该工程菌发酵生产抗菌肽HI-3各阶段需控制的光照条件是：Ⅰ：菌种培养阶段_________；Ⅱ：菌种发酵阶段_________；Ⅲ：产物分离阶段_________；Ⅳ：安全处理阶段红光、蓝光同时照射。（用字母表示） A．红光照射 B．蓝光照射C．黑暗D．红光、蓝光同时照射 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$