【临考满分】2024年高考生物临考满分卷(北京卷)02
2024-05-30
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内容正文:
2024年高考生物临考满分卷02(北京卷)
生物
1、 选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列关于细胞结构与功能叙述错误的是( )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
C.溶酶体内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的加工场所和运输通道
【答案】B
【分析】1、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。细胞骨架具有锚定支撑细胞器及维持细胞形态的功能,细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
2、有氧呼吸的全过程十分复杂,可以概括地分为三个阶段,每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。第一个阶段是,1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与,是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是,丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与,是在线粒体基质中进行的。第三个阶段是,上述两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。
【详解】A、细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关,故细胞骨架破坏会影响到这些生命活动的正常进行,A正确;
B、有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质,B错误;
C、溶酶体内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,C正确;
D、内质网是由膜连接而成的网状结构,是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道,D正确。
2.植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成,而后进入细胞质基质,再通过液泡膜上的转运蛋白进入到液泡;当液泡中有机酸浓度达到一定水平,会被运出液泡进入降解途径(如图)。下列叙述错误的是( )
A.H+进入液泡的方式属于主动运输 B.有机酸的产生部位是线粒体内膜
C.柠檬酸进出液泡的运输方式不同 D.液泡可以调节植物细胞内的环境
【答案】B
【分析】液泡主要存在于植物的细胞中,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等,可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。
【详解】A、H+进入液泡需要ATP水解提供能量,属于主动运输,A正确;
B、植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成,有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质,B错误;
C、转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同,出液泡利用H+的浓度梯度提供能量属于主动运输,进入液泡属于协助扩散,C正确;
D、液泡中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等,可以调节植物细胞内的环境,D正确。
故选B。
3.Arf家族蛋白参与蛋白质的囊泡运输,它们有两种状态,结合GDP的不活跃状态和结合GTP的活跃状态。GTP和ATP的结构和性质相似,仅是碱基A被G替代。活跃状态的Arf蛋白参与货物蛋白的招募和分选,保证货物蛋白进入特定囊泡等待运输。下列相关叙述和推测错误的是( )
A.GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成
B.Arf由不活跃状态转化为活跃状态可以释放能量
C.两种状态Arf蛋白的相互转化需要相应酶的催化
D.运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体
【答案】B
【分析】1、ATP的结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷(1分子核糖和1分子腺嘌呤组成),P代表磷酸基团。
2、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量
【详解】A、根据题干“GTP和ATP的结构和性质相似,仅是碱基A被G替代”,结合ATP的结构简式,可知GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成,A正确;
B、由题意可知,Arf结合GDP时为不活跃状态,Arf结合GTP时为活跃状态,GDP转化为GTP消耗能量,因此Arf由不活跃状态转化为活跃状态消耗能量,B错误;
C、Arf结合GDP时为不活跃状态,Arf结合GTP时为活跃状态,GDP和GTP的相互转化需要相应酶的催化,故两种状态Arf蛋白的相互转化需要相应酶的催化,C正确;
D、根据分析中分泌蛋白的合成与分泌过程可知,运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体,D正确。
故选B。
4.下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述,错误的是
A.细胞分裂能力随分化程度的提高而增强
B.衰老细胞中大多数酶的活性普遍降低
C.细胞凋亡有助于机体维持自身的相对稳定
D.离体培养的癌细胞无接触抑制现象
【答案】A
【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
2、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
3、癌细胞的主要特征:
(1)无限增殖;
(2)形态结构发生显著改变;
(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移。
【详解】A、细胞分裂能力随细胞分化程度的提高而减弱,A错误;
B、衰老细胞中多数酶的活性降低,B正确;
C、细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制,细胞凋亡有助于机体维持自身的稳定,C正确;
D、癌细胞无接触抑制特征,因此其可无限增殖,D正确。
故选A。
【点睛】本题考查细胞分裂、细胞凋亡、细胞衰老、细胞癌变等知识,要求考生识记衰老细胞的主要特征;识记细胞凋亡的概念及意义;识记癌细胞的主要特征,能结合所学的知识准确判断各选项。
5.研究发现,AGPAT2基因表达的下调会延缓脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小,而广灵大尾羊尾部蓄脂量大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料,检测AGPAT2基因启动子区7个位点的甲基化程度及基因表达水平,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2基因的碱基序列不同
B.DNA甲基化直接阻碍翻译过程实现了对AGPAT2基因表达的调控
C.第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素
D.两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈正相关
【答案】C
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。DNA分子的碱基甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。
【详解】A、基因的甲基化不会改变基因的碱基排列顺序,A错误;
B、由柱形图可知,DNA甲基化后,基因转录产物mRNA减少,因此甲基化影响转录过程,间接影响翻译过程,B错误;
C、由第一幅图可知,相对于广灵大尾羊,湖羊组第33和63位点上的甲基化程度较高,导致AGPAT2基因mRNA较少,因此第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素,C正确;
D、相对于广灵大尾羊,湖羊AGPAT2基因甲基化程度较高,转录受阻,该基因表达量较小,由此可知,两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈负相关,D错误。
故选C。
6.野生型马铃薯大多自交不亲和。研究者培育DMP基因突变的马铃薯,开展如下杂交实验。下列叙述错误的是( )
A.分析种子中双亲的特异性序列可确定其染色体来源
B.基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失
C.杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由种子发育而来
D.经秋水仙素处理即可获得具有母本优良性状的植株
【答案】D
【分析】结合题图“筛选并鉴定仅有母本来源染色体的种子”可知DMP基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失;秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使得细胞内染色体数目加倍。
【详解】A、染色体的主要成分是DNA和蛋白质,且DNA具有多样性和特异性,分析种子中双亲的特异性DNA序列可确定其染色体来源,A正确;
B、结合题图“筛选并鉴定仅有母本来源染色体的种子”可知,DMP基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失,B正确;
C、结合题图可知,杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由种子(仅有母本来源染色体的种子)发育而来,C正确;
D、经秋水仙素处理,染色体成功加倍后,通过筛选可获得具有母本优良性状的植株,D错误。
故选D。
7.用药物“华法林”在某地区灭鼠,停药后的一段时间内,抗药鼠的比例大大增加,但由于抗药个体的维生素K合成能力较弱,其比例又逐渐下降。下列叙述不正确的是( )
A.鼠群中存在多种可遗传的变异类型
B.灭鼠时,“华法林”起到了选择作用
C.抗药鼠比例的变化表明抗药突变是有害的
D.“华法林”通过作用于个体而影响种群的抗药基因频率
【答案】C
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、基因突变具有不定向性,故鼠群中存在多种可遗传的变异类型,A正确;
B、鼠发生基因突变后,在华法林的选择下,抗药性逐渐增强,B正确;
C、抗药性的突变,在施用华法林条件下,对鼠的生存有利,但抗药个体的维生素K合成能力较弱,抗药性个体比例下降,说明突变是否有利是相对的,取决于环境条件,C错误;
D、药物直接作用个体的表现型进而影响种群抗性基因的频率,D正确。
故选C。
8.尿酸是人体嘌呤代谢的终产物,高尿酸血症是由嘌呤代谢紊乱导致的疾病,严重时可发展为痛风。下列说法正确的是( )
A.人体代谢产生的嘌呤主要来源于食物中富含的氨基酸
B.血液中尿酸的积累会导致内环境pH值发生严重失衡
C.痛风症状的出现体现了人体维持稳态的调节能力是有限的
D.多补充水分可以促进抗利尿激素的分泌,有助于尿酸的排出
【答案】C
【分析】1、体液包括细胞外液和细胞内液,细胞内液指细胞内的液体,细胞外液包括血浆、组织液和淋巴液。由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。
2、内环境稳态是机体生命活动的必要条件,内环境稳态一旦失调机体生命活动受影响,细胞代谢紊乱,从而表现出相应的内环境稳态失调症。
【详解】A、人体代谢产生的嘌呤主要来源于食物中富含的DNA和RNA,A错误;
B、由题干可知,由于缓冲物质的存在,血液中尿酸的积累不会导致内环境pH值发生严重失衡,B错误;
C、血液中尿酸含量过高易引发痛风,属于稳态失调现象,体现了人体维持稳态的调节能力是有限的,C正确;
D、多补充水分可以抑制抗利尿激素的分泌,有助于尿酸的排出,D错误。
故选C。
9.研究发现,肿瘤内有一种免疫抑制细胞——CD45+EPCs细胞,其可通过产生活性氧(ROS)来抑制T细胞介导的免疫应答,导致肿瘤患者抗病毒、抗细菌以及抗肿瘤的免疫应答功能下降。研究者用健康小鼠和荷瘤小鼠(被移植了肿瘤的小鼠)进行了相关实验,下列叙述正确的是( )
A.推测荷瘤小鼠的CD45+EPCs细胞分泌的ROS水平显著低于健康小鼠的
B.抑制ROS的分泌,能增强CD45+EPCs细胞抑制机体T细胞免疫应答的能力
C.若清除CD45+EPCs细胞,荷瘤小鼠可能恢复清除肿瘤细胞及外来病原体的能力
D.与荷瘤小鼠相比,健康小鼠可通过免疫系统的防卫功能清除已经衰老及癌变的细胞
【答案】C
【分析】免疫系统具有防卫、监控和清除功能:
1、免疫系统的防卫功能:人体的三道防线:第一道防线是由皮肤和黏膜构成的,他们不仅能够阻挡病原体侵入人体,而且它们的分泌物(如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等)还有杀菌的作用。第二道防线是体液中的杀菌物质(溶菌酶)和吞噬细胞。第三道防线主要由免疫器官(扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、和脾脏等)和免疫细胞(淋巴细胞、吞噬细胞等)借助血液循环和淋巴循环而组成的。
2、监控和清除功能:监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞,以及癌细胞。
【详解】A、已知肿瘤内的CD45+EPCs细胞(一种免疫抑制细胞)可通过产生ROS抑制T细胞介导的免疫应答,可推测荷瘤小鼠(被移植了肿瘤的小鼠)体内的CD45+EPCs细胞分泌ROS的水平显著高于健康小鼠的,A错误;
B、CD45+EPCs细胞是通过产生ROS发挥作用的,如果抑制ROS的分泌,就会减弱CD45+EPCs细胞抑制T细胞免疫应答的能力,B错误;
C、若清除CD45+EPCs细胞,也就解除了ROS对T细胞免疫应答的抑制作用,则荷瘤小鼠可能恢复清除肿瘤细胞及外来病原体的能力,C正确;
D、清除已经衰老及癌变的细胞是免疫系统的监控和清除功能,而不是防卫功能,D错误。
故选C。
10.为探究不同浓度植物激素对青稞种子生根过程的影响,科研人员用脱落酸(ABA)、生长素(IAA)和赤霉素()处理种子,一段时间后测得结果如图。下列相关叙述不合理的是( )
A.IAA在浓度范围内能促进根的生长
B.调节根生长过程中表现为两重性
C.ABA与对根的生长表现为拮抗作用
D.根的生长是多种激素共同调控的结果
【答案】B
【分析】分析题意可知,本实验目的是探究不同浓度植物激素对青稞种子生根过程的影响,实验的自变量是植物激素的种类及药物浓度,因变量是青稞种子的生根状况,可通过平均根长进行测定,据此分析作答。
【详解】A、据图可知,IAA在 2~8μmol/L 浓度范围内平均根长均大于对照组(0),故能促进根的生长,A正确;
B、图示实验浓度内,GA3 均表现为促进作用,故不能表现两重性,B错误;
C、据图可知,实验浓度范围内,GA3对于根的生长表现为促进作用,而ABA表现为抑制作用,故两者对根的生长表现为拮抗作用,C正确;
D、图示三种激素均可对根的生长起作用,故根的生长是多种激素共同调控的结果,D正确。
故选B。
11.调查显示,2021年末佛山市常住人口为961.26万人,比上年增长9.9‰;出生率为11.53%‰,死亡率为5.25‰;0~14岁人口占15.11%,15~59岁人口占74.37%,60岁及以上人口占10.52%。下列叙述正确的是( )
A.统计人口数量常用样方法
B.佛山人口的年龄组成为衰退型
C.性别比例是影响人口数量变化的重要因素
D.佛山人口数量增长情况由出生率和死亡率决定
【答案】C
【分析】种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁出率和迁入率、年龄组成(年龄结构)和性别比例,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定了种群密度的大小。
【详解】A、样方法是对于种群密度的估算统计方法,而人口数量需要精确计数,故不能用样方法进行调查,A错误;
B、分析题意可知,2021年末佛山市常住人口中0~14岁人口占15.11%,15~59岁人口占74.37%,60岁及以上人口占10.52%,该年龄组成是稳定型,B错误;
C、性别比例是影响人口数量变化的重要因素,可通过影响出生率影响人口数量,C正确;
D、佛山人口数量增长情况由出生率、死亡率、迁入率、迁出率等因素决定,D错误。
故选C。
12.含铅汽油的燃烧、对铅的开采及提取等人类活动都可以增加大气和土壤中的铅含量。植物能吸收含铅物质,动物通过取食植物而在体内累积铅。铅在人体内聚集和浓缩可引发智力障碍、神经麻痹甚至死亡。下列说法错误的是( )
A.营养级越高的生物,其体内铅含量越少
B.铅可以在生物群落和无机环境之间循环
C.加大清洁能源利用可减少大气中铅的来源
D.可采用生物吸收等方法对铅进行集中处理
【答案】A
【分析】生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动的,在食物链中,营养级别越高的生物,体内积累的有毒物质就越多,因为环境中有些污染物(如重金属、化学农药等)具有化学性质稳定、不易分解的特点,会在生物体内积累而不易排出。
【详解】A、由分析可知,营养级越高的生物,其体内铅含量越多,A错误;
B、铅作为一种元素,可以在生物群落和无机环境之间循环,B正确;
C、加大清洁能源利用可减少含铅汽油的利用,进而减少大气中铅的来源,C正确;
D、可采用生物吸收等方法对铅进行集中处理,D正确。
故选A。
【点睛】本题考查生态系统的结构和功能,意在考查考生的理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查。
13.饮用被细菌污染的水后,细菌在消化道内会繁殖并产生毒素,引起急性肠胃炎。某同学利用图1所示方法,检测饮用水的细菌含量,图2为不同稀释度下得到的若干个平板。下列相关叙述正确的是( )
A.配制图1所示固体培养基时,需要先灭菌、分装,再调整到适宜的pH
B.图1中①~③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数
C.图2所示的平板中,a和 c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数
D.若图2所示为牛肉膏蛋白胨培养基,则生长的细菌一定是大肠杆菌
【答案】C
【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落,即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法,即一个菌落代表一个单细胞。 计数时,首先将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表 一个细胞),再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
【详解】A、配制图1所示固体培养基时,需要先调整到适宜的pH、分装再灭菌,A错误;
B、图1中①~③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数再乘10(取0.1mL)即为样品中细菌数,B错误;
C、图2所示的平板中,a中菌落太多,c中菌落太少,a和 c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数,一般为30-300个之间较适宜,C正确;
D、牛肉膏蛋白胨培养基适合细菌生长,但不一定是大肠杆菌,D错误。
故选C。
14.科学家利用雌性小鼠的体细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞),随后添加生物活性物质诱导生成原始生殖细胞样细胞,使其完成减数分裂形成卵细胞,进行体外受精,最后生育健康小鼠。下列说法错误的是( )
A.该过程需要动物细胞培养、体外受精、胚胎移植等技术
B.iPS细胞的培养基中通常需要加入血清等一些天然成分
C.iPS细胞、原始生殖细胞样细胞、卵细胞染色体组成相同
D.该技术有望解决某些女性不能产生卵细胞的不育问题
【答案】C
【分析】1、动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。
2、胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
【详解】A、将体细胞诱导成多能干细胞进而诱导成原始生殖细胞样细胞,需要细胞培养技术,使其完成减数分裂形成卵细胞,进行体外受精,需要体外受精技术,最后生育健康小鼠,需要胚胎移植技术,A正确;
B、人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分,B正确;
C、iPS细胞、原始生殖细胞样细胞染色体数与体细胞相同,卵细胞染色体数目是体细胞的一半,C错误;
D、该技术通过体细胞最后可诱导形成卵细胞,因此该技术有望解决某些女性不能产生卵细胞的不育问题,D正确。
故选C。
15.不能以洋葱鳞片叶为材料完成的实验是( )
A.DNA的粗提取与鉴定
B.观察细胞质壁分离和复原
C.检测生物组织中的糖类
D.观察叶绿体和细胞质流动
【答案】D
【分析】洋葱是比较好的实验材料,洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂;洋葱鳞片叶外表皮细胞,色素含量较多,用于观察质壁分离和复原;洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验,叶肉细胞做细胞质流动实验,观察叶绿体的形态和分布;洋葱的内表皮细胞颜色浅、由单层细胞构成,适合观察DNA、RNA在细胞中的分布状况。
【详解】A、洋葱鳞片叶中含有DNA,可以用于进行DNA的粗提取与鉴定实验,A正确;
B、洋葱鳞片叶具有成熟的中心大液泡,可以用于观察质壁分离和质壁分离复原实验,B正确;
C、洋葱中含有糖,可以用于检测生物组织中的糖类,C正确;
D、洋葱鳞片叶无叶绿体,故不可以用以观察叶绿体和细胞质流动,D错误。
故选D。
二、非选择题(共6题,共70分)。
16.水生植物修复技术是湖泊生态恢复的关键技术,科研人员对沉水植物修复富营养化的湖泊生态系统进行了研究,请回答下列问题。
(1)沉水植物属于生态系统组成成分中的 ,与藻类之间形成了 关系。
(2)富营养化的湖泊中藻类大量繁殖,容易出现“水华”现象。研究表明,沉水植物如苦草可以通过释放化学物质影响藻类生长。
①科研人员利用不同浓度的苦草浸提液处理铜绿微囊藻,测定其细胞密度,结果如图1所示。
实验结果显示苦草浸提液对铜绿微囊藻的繁殖产生了明显的 作用。
②为研究苦草浸提液对铜绿微囊藻数量影响的原因,科学家测定了在不同浓度的苦草浸提液处理下铜绿微囊藻细胞内叶绿素a的含量以及超氧化物歧化酶(SOD)的活性。
据图2可知,高浓度的苦草浸提液对铜绿微囊藻数量影响的分子机制是 。(以文字和箭头的形式作答)
(3)科研人员对苦草处理前后富营养化的湖泊生态系统中各种藻类的密度进行测量,如下表所示。
苦草实验前后藻类密度的变化
培养天数
藻的数量(个/L)
藻的门类
0天
28天
对照组
苦草组
蓝藻门
64195065
70276704
2397778
绿藻门
15149599
5572162
292374
硅藻门
8283234
871922
108990
隐藻门
1307879
1198889
944579
裸藻门
1743838
435936
26177
据表中数据判断,苦草是否能作为修复富营养化的湖泊生态系统的植物,说明你的理由 。
(4)为进一步确定苦草是否能作为修复富营养化的湖泊生态系统的植物,还可以测量的指标是 。
【答案】(1) 生产者 种间竞争
(2) 抑制
(3)可以。苦草组对不同门类的藻类的繁殖均起抑制作用,防止水华爆发
(4)水体中氮磷的含量/水体中有机物的含量
【分析】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。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】(1)沉水植物可以进行光合作用,属于生态系统组成成分中的生产者;沉水植物和藻类会在光照和溶解氧等资源环境方面进行竞争,故属于种间竞争关系。
(2)①据图可知,与对照相比,不同浓度的苦草浸提液处理后,藻类细胞密度均有所降低,说明苦草浸提液对铜绿微囊藻的繁殖产生了明显的抑制作用。
②分析题意,实验目的是研究苦草浸提液对铜绿微囊藻数量影响的原因,结合题图可知,实验的自变量是培养时间和苦草浸提液浓度,因变量是叶绿素含量和SOD活性,而SOD可以催化超氧化物阴离子自由基反应,故推测高浓度的苦草浸提液对铜绿微囊藻数量影响的分子机制是:
(3)水体富营养化主要是是由于N、P等排放过多,导致藻类大量繁殖引起的,分析表格数据可知,苦草组对不同门类的藻类的繁殖均起抑制作用,防止水华爆发,故苦草能作为修复富营养化的湖泊生态系统的植物。
(4)水体富营养化与水体中有机物的含量增多有关,故为进一步确定苦草是否能作为修复富营养化的湖泊生态系统的植物,还可测定水体中氮磷的含量(或水体中有机物的含量)。
17.光合能力是作物产量的重要决定因素。为研究水稻控制光合能力的基因,科研人员获得了一种植株高度和籽粒重量都明显下降的水稻突变体,并对其进行了相关实验。
(1)叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上,能够 和利用光能,光反应阶段生成的APP和[H]参与在 (所)中进行的C3 过程,该过程的产物可以在一系列酶的作用下转化为蔗糖和淀粉.
(2)科研人员用电镱观察野生型和突变体水稻的叶绿体,结果如图所示,与野生型相比,突变体的叶绿体出现了两方面的明显变化:① ;② 。此实验从细胞水平分析了突变体光合产量变化的原因。
(3)半乳糖脂是类囊体膜的主要脂质成分,对于维持类囊体结构具有重要作用,酶G参与其合成过程。测序发现,该突变体的酶G基因出现异常。科研人员测定了野生型、突变体和转入酶G基因的突变体中的半乳糖脂及叶绿素含量,结果如下表所示。
野生型
突变体
转入酶G基因的突变体
半乳糖脂相对值
34
26
33
叶绿素含量相对值
3.42
2.53
3.41
对比三种拟南芥的测定结果表明, 。
(4)综合上述研究,请解释在相同光照条件下,突变体产量下降的原因 。
(5)若要利用酶G基因培育高产水稻,一种可能的思路是:将酶G基因转入 (选填“野生型”或“突变体”)水稻,检测 是否提高。
【答案】 吸收 叶绿体基质 还原 类囊体结构散乱 淀粉粒数量减少 突变体的半乳糖脂和叶绿素含量均低于野生型,转入酶G基因后两者含量恢复 酶G基因异常,半乳糖脂和叶绿素含量降低,影响类囊体结构,进而影响光反应,导致暗(碳)反应合成的蔗糖和淀粉减少 野生型 产量
【分析】影响光合作用的环境因素。
1.温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
2.二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
3.光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
题意分析,该题以突变体水稻为材料研究控制光合能力的基因,比较电镜下观察到的野生型和突变体水稻的叶绿体结构可知,与野生型水稻的叶绿体相比,突变体水稻的叶绿体中类囊体结构分布散乱,且叶绿体中合成的淀粉粒数量明显减少;根据测序发现,突变体的酶G基因出现异常,科研人员测定了野生型、突变体和转入酶G基因的突变体中的半乳糖脂及叶绿素含量,根据结果可知酶G基因影响了叶绿体的结构和色素含量。
【详解】(1)叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上,色素的作用能够吸收、传递和转化光能。光反应产生的[H]和ATP参与叶绿体基质中的三碳酸还原过程,形成淀粉和蔗糖。
(2)比较二者的叶绿体结构可知:①突变体的叶绿体与野生型的叶绿体相比,类囊体结构分布散乱;②图中可以明显看到,突变体的叶绿体比野生型的叶绿体中的淀粉粒减少。此实验通过对比叶绿体的结构组成分析了光合作用的变化原因,因此属于细胞水平上的研究。
(3)分析表中的结果,对比三种拟南芥的测定结果可知:突变体的半乳糖脂和叶绿素含量均低于野生型,而转入酶G基因后表中数据显示,两者含量均恢复到野生型水平上,所以推测突变体产量下降的原因是突变体酶G基因异常。
(4)根据实验结果可知,在相同光照条件下,突变体半乳糖脂和叶绿素含量降低,影响类囊体结构,进而影响光反应,导致碳反应合成的蔗糖和淀粉减少,进而表现为光合速率下降。
(5)根据以上研究可知,酶G基因可以有助于提高叶绿素的含量和增加类囊体的数量,从而提高产量。若要利用酶G基因培育高产水稻,根据基因工程的方法,可以将酶G基因转入野生型水稻中,检测野生型水稻的产量是否提高,进而可检验思路的准确性。
【点睛】熟知光合作用过程中物质变化和能量变化是解答本题的关键,能正确辨析图中的相关信息是解答本题的前提,掌握转基因技术的应用和相关思路是解答本题的另一关键。
18.吗啡是常用的镇痛剂,但长期使用会导致成瘾,科研人员对此进行研究。
(1)如图1所示,吗啡与脑组织V区细胞膜上的受体蛋白M结合,V区细胞产生 ,沿轴突传导到突触小体,多巴胺以 方式释放到 ,引起N区神经元兴奋,经一系列传递过程,最终弓起强烈刺激和陶醉感。长期使用吗啡,会使V区细胞对吗啡刺激的依赖性增大,导致成瘾。
(2)科研人员构建转基因秀丽隐杆线虫作为该研究的模式生物,为使蛋白M在秀丽隐杆线虫神经细胞中特异性表达,科研人员需将蛋白M基因与 等调控序列进行重组,再将重组基因通过 法导入受精卵,获得转基因线虫(tgM)。
(3)为了在tgM线虫中找到抑制吗啡作用的基因,科研人员进行图2所示筛选。
①用EMS诱变剂处理tgM,诱导其发生 ,然后连续自交两代以获得 的tgM。
②据图分析,最终在 区得到的tgM,可用于筛选具有抑制吗啡作用的基因,原因是 。
(4)研究发现,某些新型毒品的成瘾危害要远大于吗啡,让个体表现出难以中断、行为自制障碍、对药物的渴求、人际关系淡化、情绪失常等反应。有人说:“吸毒一口,掉入虎口”,为避免毒品成瘾,从行动上我们应当 。
【答案】 兴奋(或“动作电位”、“神经冲动”) 胞吐 突触间隙 线虫神经细胞特异表达基因的启动子(与终止子) 显微注射 基因突变 突变基因纯合 A、C 具有抑制吗啡作用基因的tgM能较快从大量吗啡处理中恢复(苏醒)并运动到其他区 珍爱生命、远离毒品;坚决不碰第一次;不结交有吸毒、贩毒行为的人;识别并防范诱骗
【分析】兴奋的传导与传递:
(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位;
(2)兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】(1)题中显示,吗啡是一种镇痛剂,因此,吗啡与脑组织V区细胞膜上的受体蛋白M结合后,引起V区细胞产生兴奋(神经冲动),沿轴突传导到突触小体,突触小泡中的神经递质(多巴胺)以胞吐方式释放到突触间隙,扩散到达突触后膜并与突触后膜上相应受体结合,引起N区神经元兴奋,经一系列传递过程,最终引起强烈刺激和陶醉感。
(2)为使蛋白M在秀丽隐杆线虫神经细胞中特异性表达,为了保证蛋白M基因在受体细胞中成功表达,需将蛋白M基因与线虫神经细胞特异表达基因的启动子(与终止子)等调控序列进行重组,而后将重组基因通过显微注射法导入受精卵,获得转基因线虫(tgM)。
(3)①用EMS诱变剂处理tgM,诱导其发生基因突变,然后经过连续自交以便获得突变基因纯合的tgM。
②经过大剂量吗啡处理的tgM,使其处于麻醉状态,如果是具有抑制吗啡作用基因的tgM能较快从大量吗啡处理中恢复(苏醒)并运动到其他区(A、C区),因此为了筛选具有抑制吗啡作用的基因,应在A、C区得到的tgM体内获得。
(4)研究发现,某些新型毒品的成瘾危害要远大于吗啡,有人说:“吸毒一口,掉入虎口”,为避免毒品成瘾,为了避免染上毒品,从行动上我们应当珍爱生命、远离毒品;坚决不碰第一次;不结交有吸毒、贩毒行为的人;识别并防范诱骗,更重要的是我们要树立远大的理想,具有坚定的信念,争取使自己具有报效我们伟大祖国的能力。
【点睛】熟知兴奋的传导和传递过程是解答本题的关键!能够从题目中获取关键信息并能正确运用是解答本题的另一关键!
19.学习以下材料,回答(1)~(4)题
哺乳动物卵母细胞的不对称分裂
哺乳动物卵母细胞的不对称分裂可分为两方面:一是形态学意义的细胞质不对称分裂;二是细胞核的不对称分裂。
以小鼠卵母细胞为例(如图),减数第一次分裂(MI)中细胞质不对称分裂包括纺锤体在卵母细胞中心或近中心形成,然后向离它最近的细胞一极迁移,形成一个富含肌动蛋白的区域(肌动蛋白帽)肌动蛋白帽区的皮质颗粒密度降低。形成的无皮质颗粒区域是极体的排出位点。MI后期,肌动蛋白帽区向外突出,排第一极体,之后卵母细胞便阻滞在MII中期,新形成的纺锤体定位在肌动蛋白帽区并与细胞表面平行,受精后,纺锤体旋转并排出第二极体,减数分裂结束,这个过程中,卵母细胞中的亚细胞结构如线粒体、高尔基体、内质网以及皮质颗粒等也表现为不对称地向子细胞分配,例如线粒体会向耗能较高的区域运动,最终留在卵细胞内。
细胞核的不对称分裂,即卵母细胞在选择遗传物质的过程中表现出独特的偏好性。纺锤体微管存在不对称的酪氨酸修饰,重复序列数目多的着丝粒利用这种纺锤体不对称性使自己更大概率地附着到卵细胞一侧的微管上,从而使相应染色体所携带的遗传信息得到优先遗传。基于芯片技术的大数据分析表明,重组交换率较高的染色体倾向于留在卵细胞中除了染色体非随机分离外,极体和卵细胞中的DNA突变和损伤的发生率是否相同?表观修饰是否相同?这些问题仍不清楚。
不对称分裂现象是哺乳动物卵母细胞减数分裂的典型特征,不对称分裂后的卵母细胞是高度极化的细胞。精卵结合后,细胞重新恢复了对称分裂,但是极性特征却得以保留并影响早期胚胎的极性。
(1)与有丝分裂相比,减数分裂中染色体特有的行为有 (写出两条)。
(2)根据基因分离定律,任何染色体都有 的概率被分配到卵细胞或极体。细胞核的不对称分裂 (是/否)影响上述概率。根据文中信息,倾向于留在卵细胞中的染色体具有的 特点。
(3)对文中信息理解正确的包括 (多选)。
a、肌动蛋白和皮质极性的建立对细胞质不对称分裂有重要意义
b、线粒体、高尔基体、内质网等细胞器表现为不对称分配
c、线粒体的不对称分布体现了结构与功能相适应的观点
d、精卵结合会激活卵细胞,以完成第二次不对称分裂
e、受精卵有丝分裂是对称分裂,早期胚胎细胞完全一样
(4)线粒体疾病是卵细胞线粒体DNA(mtDNA)异常导致的母系遗传病,目前的治疗手段是将患者卵细胞的细胞核移植到去核健康卵细胞中。为避免显微操作对细胞核造成损伤,核移植时需多吸取细胞质,导致突变mtDNA被带入重组卵中,子代仍有患病风险。有人提出“利用极体核移植技术治疗线粒体遗传病的设想,根据文中信息,你是否认同这一设想,并说明理由。
【答案】(1)同源染色体联会、形成四分体、同源染色体分离
(2) 相同(50% ) 是 含有重复序列数目多的着丝粒、重组交换率较高
(3)abcd
(4)不认同。根据文中信息,卵母细胞减数分裂过程中对于遗传物质是有选择性的,留在卵细胞中的染色体和极体中的染色体是不同的,这就提示我们不能轻易地用极体中的遗传物质代替卵细胞中的遗传物质进行后续的胚胎发育。
【分析】有丝分裂和减数分裂在间期都要进行染色体复制;前期都要形成纺锤体;在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期都会发生着丝点的分裂和染色体移向细胞两极;但是减数第一次分裂过程中会出现同源染色体联会、形成四分体、互换,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞中染色体减少一半等有丝分裂过程中没有。
(1)
与有丝分裂相比,减数分裂中染色体特有的行为有同源染色体联会、形成四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合。
(2)
基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,据此可知,任何染色体都有相同(50% )的概率被分配到卵细胞或极体。染色体位于细胞核中,细胞核的不对称分裂会影响染色体被分配到卵细胞或极体的概率。由“基于芯片技术的大数据分析表明,重组交换率较高的染色体倾向于留在卵细胞中除了染色体非随机分离外”“重复序列数目多的着丝粒利用这种纺锤体不对称性使自己更大概率地附着到卵细胞一侧的微管上”可知,倾向于留在卵细胞中的染色体具有的含有重复序列数目多的着丝粒、重组交换率较高特点。
(3)
a、由“形成一个富含肌动蛋白的区域(肌动蛋白帽)肌动蛋白帽区的皮质颗粒密度降低。形成的无皮质颗粒区域是极体的排出位点”等信息可知,肌动蛋白和皮质极性的建立对细胞质不对称分裂有重要意义,a正确;
b、由“卵母细胞中的亚细胞结构如线粒体、高尔基体、内质网以及皮质颗粒等也表现为不对称地向子细胞分配”可知,线粒体、高尔基体、内质网等细胞器表现为不对称分配,b正确;
c、线粒体会向耗能较高的区域运动,最终留在卵细胞内,线粒体的这种不对称分布体现了结构与功能相适应的观点,c正确;
d、受精后,纺锤体旋转并排出第二极体,故精卵结合会激活卵细胞,以完成第二次不对称分裂,d正确;
e、精卵结合后,细胞重新恢复了对称分裂,但是极性特征却得以保留并影响早期胚胎的极性,故早期胚胎细胞并不完全一样,e错误。
故选abcd。
(4)
不认同。根据文中信息,卵母细胞减数分裂过程中对于遗传物质是有选择性的,留在卵细胞中的染色体和极体中的染色体是不同的,这就提示我们不能轻易地用极体中的遗传物质代替卵细胞中的遗传物质进行后续的胚胎发育。
【点睛】本题考查有丝分裂和减数分裂的相关知识,意在考查考生获取信息、分析分析问题和解决问题的能力。
20.透明质酸是一种应用广泛的粘性多糖,研究者欲改造枯草芽孢杆菌,通过添加诱导型启动子来协调菌体生长与产物生产之间的关系。
(1)为通过外源添加诱导剂来控制基因的表达,研究者选择了含木糖诱导型启动子的p质粒。透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5′→3′。为了使图1中酶切后的H基因按照正确的方向与p质粒连接,p质粒位点1和2所对应的酶分别是 。酶切后加入 酶使它们形成重组质粒。
(2)为协调菌体生长与产物生产之间的关系,将构建好的重组质粒转入经 处理后的枯草芽孢杆菌(D菌),在含 的培养基上筛选,得到枯草芽孢杆菌E(E菌)。进行工业培养时,培养基应选择 。
A.以木糖为唯一碳源的培养基
B.以蔗糖和木糖混合为碳源的培养基
C.以蔗糖为唯一碳源的培养基,接种2小时后添加木糖
D.以蔗糖为唯一碳源的培养基,培养结束后提取培养液,添加木糖
(3)质粒在细菌细胞中遗传不稳定、易丢失,研究者尝试将重组质粒进行改造,利用同源区段交叉互换的方法将H基因插入枯草芽孢杆菌的基因组mpr位点,得到整合型枯草芽孢杆菌F(F菌)。请在图2方框中画出F菌的基因组 。
(4)对三种枯草芽孢杆菌进行培养,结果如图3,请选择适宜工业发酵生产的菌种并阐明理由 。
【答案】(1) Xho酶和Bsal酶 DNA连接酶
(2) Ca2+/ CaCl2 四环素/抗生素 C
(3)
(4)F菌;F菌比E菌生长迅速,透明质酸产量高,培养基中不需要添加四环素,H基因整合到细菌DNA上,不易丢失
【分析】DNA连接酶和DNA聚合酶是两种不同的酶,主要的区别就在于它们的底物是不一样的,DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键,但是DNA连接酶连接的是DNA片段,DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上。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、花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术;将目的基因导人微生物细胞常用Ca2+处理法。
【详解】(1)透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5′→3′,即转录是从DNA链的3′断开始,再结合质粒中启动子的方向可知,图1中p质粒位点1和2所对应的酶分别是Xho酶和Bsal酶。DNA连接酶连接的是DNA片段,DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上。
(2)将目的基因导人微生物细胞常用Ca2+处理法,Ca2+处理受体细胞,可使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子生理状态,这种细胞叫感受态细胞。由图1可知P质粒含有四环素抗性基因,因此可在含四环素培养基上筛选,得到枯草芽孢杆菌E。
枯草芽孢杆菌(D菌)生长需要蔗糖作为碳源和能源物质,2h后由于枯草芽孢杆菌E(E菌)存在木糖诱导型启动子,因此此时可添加木糖。
(3)如下图。
(4)由图3可知,F菌比E菌生长迅速,透明质酸产量高,培养基中不需要添加四环素,H基因整合到细菌DNA上,不易丢失,适宜工业发酵生产。
21.掘洞筑巢是啮齿类动物野外生存的重要行为。沙滩鼠生活在裸露的海岸沙丘地,有复杂的“双通道”洞穴,即洞穴一端有长入巢通道(约12cm)、另一端还有逃生通道。北美鹿鼠生活在植被茂盛的森林,只有一个短入巢通道(约3cm),没有逃生通道。科研人员对此现象进行了多年研究:
(1)上述两种鼠生活环境存在差异,掘洞行为不同是长期的
结果。科学家对两种鼠进行了杂交,产生了可育的F1代(如实验一),说明沙滩鼠和北美鹿鼠
(填“是”或“不是”)同一物种。实验一中沙滩鼠和北美鹿鼠杂交获得的F1代洞穴形态全部类似于亲本沙滩鼠,由此可知掘洞筑巢行为的显性性状表现为
。
(2)针对沙滩鼠复杂的掘洞行为,科学家进一步进行了杂交实验(如实验二):F2代洞穴中有逃生信道和无逃生信道的类型各占1/2;入巢通道长度中,3cm∶6cm∶9cm∶12cm=1∶3∶3∶1。
①若不考虑互换及其他变异,由上述信息判断,通道长度的性状最可能由 对基因控制。
②在回交F₂代中入巢通道长度在9cm左右且无逃生通道的小鼠的基因型有 种。
(3)为证实上述推理,科学家希望定位控制鼠掘洞行为的基因所在的染色体。真核细胞染色体上有特定的遗传序列,它们在不同个体间存在较大差异。图二是其中两条染色体上特定遗传序列(M、P)的筛查结果,由此判断
号染色体上存在控制入巢通道长度的基因(遗传序列),其判断依据是
;图二中与入巢通道长度相关的染色体上,遗传序列组成相同的个体入巢通道长度不同,结合前面的分析,可能的原因是
(至少写出两点)。
【答案】(1) 适应环境 是 长入巢通道,有逃生通道
(2) 3/三 3/三
(3) 1 F2代个体的遗传序列来源组成与入巢通道长度存在相关性(或含有沙滩鼠源遗传序列的个体入巢通道长度更长) 环境因素影响以及样本还存在其他增加入巢通道长度的基因
【分析】生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功也不能产生可育后代的现象。
【详解】(1)上述两种鼠生活环境存在差异,掘洞行为不同是长期适应环境的结果。由题可知沙滩鼠和北美鹿鼠杂交后产生可育的F1,则证明沙滩鼠和北美鹿鼠没有产生生殖隔离,是同一物种。实验一中沙滩鼠和北美鹿鼠杂交(具有相对性状的亲本杂交)获得的F1代洞穴形态全部类似于亲本沙滩鼠,由此可知掘洞筑巢行为的显性性状表现为长入巢通道,有逃生通道。
(2)①由题可知子代洞穴有逃生通道和无逃生通道的类型各占1/2,则假设控制有无逃生通道的基因为A/a,F1的基因型为Aa,亲本北美鹿鼠的基因型为aa,F1回交后的基因型即表现型和比例为Aa (有逃生通道)︰aa (无逃生通道)=1:1,而F2中有1/8个体入巢通道长度与亲本沙鼠(12cm)类似,由结果可知,每对控制入巢通道长度的基因会使入巢通道的平均长度增加3cm,推测控制通道入巢长度的基因不止一对,则F1最有可能的基因型为Aa(控制逃生通道的有无)BbCcDd(控制入巢通道长度,随着显性基因个数增加,长度增加),北美鹿鼠的基因型为aabbccdd,且它们的遗传满足基因的自由组合定律,故若不考虑互换及其他变异,由上述信息判断,通道长度的性状最可能由3对基因控制。
②在回交(AaBbCcDd×aabbccdd)后F₂代中入巢通道长度在9cm(含有2个与控制入巢通道长度有关的显性基因)左右且无逃生通道(aa)的小鼠的基因型有aaBbCcdd、aaBbccDd、aabbCcDd共3种。
(3)据图可知,图1中入巢通道与遗传序列组成有一定的相关性,且含有沙滩鼠源遗传序列的个体入巢通道长度更长,故1号染色体上存在控制入巢通道长度的基因;生物的性状由基因和环境因素共同决定,图二中与入巢通道长度相关的染色体上,遗传序列组成相同的个体入巢通道长度不同,结合前面的分析,可能的原因环境因素影响以及样本还存在其他增加入巢通道长度的基因。
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2024年高考生物临考满分卷02(北京卷)
生物
1、 选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列关于细胞结构与功能叙述错误的是( )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
C.溶酶体内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的加工场所和运输通道
2.植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成,而后进入细胞质基质,再通过液泡膜上的转运蛋白进入到液泡;当液泡中有机酸浓度达到一定水平,会被运出液泡进入降解途径(如图)。下列叙述错误的是( )
A.H+进入液泡的方式属于主动运输 B.有机酸的产生部位是线粒体内膜
C.柠檬酸进出液泡的运输方式不同 D.液泡可以调节植物细胞内的环境
3.Arf家族蛋白参与蛋白质的囊泡运输,它们有两种状态,结合GDP的不活跃状态和结合GTP的活跃状态。GTP和ATP的结构和性质相似,仅是碱基A被G替代。活跃状态的Arf蛋白参与货物蛋白的招募和分选,保证货物蛋白进入特定囊泡等待运输。下列相关叙述和推测错误的是( )
A.GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成
B.Arf由不活跃状态转化为活跃状态可以释放能量
C.两种状态Arf蛋白的相互转化需要相应酶的催化
D.运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体
4.下列关于人体细胞分化、衰老、凋亡与癌变的叙述,错误的是
A.细胞分裂能力随分化程度的提高而增强
B.衰老细胞中大多数酶的活性普遍降低
C.细胞凋亡有助于机体维持自身的相对稳定
D.离体培养的癌细胞无接触抑制现象
5.研究发现,AGPAT2基因表达的下调会延缓脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小,而广灵大尾羊尾部蓄脂量大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料,检测AGPAT2基因启动子区7个位点的甲基化程度及基因表达水平,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2基因的碱基序列不同
B.DNA甲基化直接阻碍翻译过程实现了对AGPAT2基因表达的调控
C.第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素
D.两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈正相关
6.野生型马铃薯大多自交不亲和。研究者培育DMP基因突变的马铃薯,开展如下杂交实验。下列叙述错误的是( )
A.分析种子中双亲的特异性序列可确定其染色体来源
B.基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失
C.杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由种子发育而来
D.经秋水仙素处理即可获得具有母本优良性状的植株
7.用药物“华法林”在某地区灭鼠,停药后的一段时间内,抗药鼠的比例大大增加,但由于抗药个体的维生素K合成能力较弱,其比例又逐渐下降。下列叙述不正确的是( )
A.鼠群中存在多种可遗传的变异类型
B.灭鼠时,“华法林”起到了选择作用
C.抗药鼠比例的变化表明抗药突变是有害的
D.“华法林”通过作用于个体而影响种群的抗药基因频率
8.尿酸是人体嘌呤代谢的终产物,高尿酸血症是由嘌呤代谢紊乱导致的疾病,严重时可发展为痛风。下列说法正确的是( )
A.人体代谢产生的嘌呤主要来源于食物中富含的氨基酸
B.血液中尿酸的积累会导致内环境pH值发生严重失衡
C.痛风症状的出现体现了人体维持稳态的调节能力是有限的
D.多补充水分可以促进抗利尿激素的分泌,有助于尿酸的排出
9.研究发现,肿瘤内有一种免疫抑制细胞——CD45+EPCs细胞,其可通过产生活性氧(ROS)来抑制T细胞介导的免疫应答,导致肿瘤患者抗病毒、抗细菌以及抗肿瘤的免疫应答功能下降。研究者用健康小鼠和荷瘤小鼠(被移植了肿瘤的小鼠)进行了相关实验,下列叙述正确的是( )
A.推测荷瘤小鼠的CD45+EPCs细胞分泌的ROS水平显著低于健康小鼠的
B.抑制ROS的分泌,能增强CD45+EPCs细胞抑制机体T细胞免疫应答的能力
C.若清除CD45+EPCs细胞,荷瘤小鼠可能恢复清除肿瘤细胞及外来病原体的能力
D.与荷瘤小鼠相比,健康小鼠可通过免疫系统的防卫功能清除已经衰老及癌变的细胞
10.为探究不同浓度植物激素对青稞种子生根过程的影响,科研人员用脱落酸(ABA)、生长素(IAA)和赤霉素()处理种子,一段时间后测得结果如图。下列相关叙述不合理的是( )
A.IAA在浓度范围内能促进根的生长
B.调节根生长过程中表现为两重性
C.ABA与对根的生长表现为拮抗作用
D.根的生长是多种激素共同调控的结果
11.调查显示,2021年末佛山市常住人口为961.26万人,比上年增长9.9‰;出生率为11.53%‰,死亡率为5.25‰;0~14岁人口占15.11%,15~59岁人口占74.37%,60岁及以上人口占10.52%。下列叙述正确的是( )
A.统计人口数量常用样方法
B.佛山人口的年龄组成为衰退型
C.性别比例是影响人口数量变化的重要因素
D.佛山人口数量增长情况由出生率和死亡率决定
12.含铅汽油的燃烧、对铅的开采及提取等人类活动都可以增加大气和土壤中的铅含量。植物能吸收含铅物质,动物通过取食植物而在体内累积铅。铅在人体内聚集和浓缩可引发智力障碍、神经麻痹甚至死亡。下列说法错误的是( )
A.营养级越高的生物,其体内铅含量越少
B.铅可以在生物群落和无机环境之间循环
C.加大清洁能源利用可减少大气中铅的来源
D.可采用生物吸收等方法对铅进行集中处理
13.饮用被细菌污染的水后,细菌在消化道内会繁殖并产生毒素,引起急性肠胃炎。某同学利用图1所示方法,检测饮用水的细菌含量,图2为不同稀释度下得到的若干个平板。下列相关叙述正确的是( )
A.配制图1所示固体培养基时,需要先灭菌、分装,再调整到适宜的pH
B.图1中①~③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数
C.图2所示的平板中,a和 c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数
D.若图2所示为牛肉膏蛋白胨培养基,则生长的细菌一定是大肠杆菌
14.科学家利用雌性小鼠的体细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞),随后添加生物活性物质诱导生成原始生殖细胞样细胞,使其完成减数分裂形成卵细胞,进行体外受精,最后生育健康小鼠。下列说法错误的是( )
A.该过程需要动物细胞培养、体外受精、胚胎移植等技术
B.iPS细胞的培养基中通常需要加入血清等一些天然成分
C.iPS细胞、原始生殖细胞样细胞、卵细胞染色体组成相同
D.该技术有望解决某些女性不能产生卵细胞的不育问题
15.不能以洋葱鳞片叶为材料完成的实验是( )
A.DNA的粗提取与鉴定
B.观察细胞质壁分离和复原
C.检测生物组织中的糖类
D.观察叶绿体和细胞质流动
二、非选择题(共6题,共70分)。
16.水生植物修复技术是湖泊生态恢复的关键技术,科研人员对沉水植物修复富营养化的湖泊生态系统进行了研究,请回答下列问题。
(1)沉水植物属于生态系统组成成分中的 ,与藻类之间形成了 关系。
(2)富营养化的湖泊中藻类大量繁殖,容易出现“水华”现象。研究表明,沉水植物如苦草可以通过释放化学物质影响藻类生长。
①科研人员利用不同浓度的苦草浸提液处理铜绿微囊藻,测定其细胞密度,结果如图1所示。
实验结果显示苦草浸提液对铜绿微囊藻的繁殖产生了明显的 作用。
②为研究苦草浸提液对铜绿微囊藻数量影响的原因,科学家测定了在不同浓度的苦草浸提液处理下铜绿微囊藻细胞内叶绿素a的含量以及超氧化物歧化酶(SOD)的活性。
据图2可知,高浓度的苦草浸提液对铜绿微囊藻数量影响的分子机制是 。(以文字和箭头的形式作答)
(3)科研人员对苦草处理前后富营养化的湖泊生态系统中各种藻类的密度进行测量,如下表所示。
苦草实验前后藻类密度的变化
培养天数
藻的数量(个/L)
藻的门类
0天
28天
对照组
苦草组
蓝藻门
64195065
70276704
2397778
绿藻门
15149599
5572162
292374
硅藻门
8283234
871922
108990
隐藻门
1307879
1198889
944579
裸藻门
1743838
435936
26177
据表中数据判断,苦草是否能作为修复富营养化的湖泊生态系统的植物,说明你的理由 。
(4)为进一步确定苦草是否能作为修复富营养化的湖泊生态系统的植物,还可以测量的指标是 。
17.光合能力是作物产量的重要决定因素。为研究水稻控制光合能力的基因,科研人员获得了一种植株高度和籽粒重量都明显下降的水稻突变体,并对其进行了相关实验。
(1)叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上,能够 和利用光能,光反应阶段生成的APP和[H]参与在 (所)中进行的C3 过程,该过程的产物可以在一系列酶的作用下转化为蔗糖和淀粉.
(2)科研人员用电镱观察野生型和突变体水稻的叶绿体,结果如图所示,与野生型相比,突变体的叶绿体出现了两方面的明显变化:① ;② 。此实验从细胞水平分析了突变体光合产量变化的原因。
(3)半乳糖脂是类囊体膜的主要脂质成分,对于维持类囊体结构具有重要作用,酶G参与其合成过程。测序发现,该突变体的酶G基因出现异常。科研人员测定了野生型、突变体和转入酶G基因的突变体中的半乳糖脂及叶绿素含量,结果如下表所示。
野生型
突变体
转入酶G基因的突变体
半乳糖脂相对值
34
26
33
叶绿素含量相对值
3.42
2.53
3.41
对比三种拟南芥的测定结果表明, 。
(4)综合上述研究,请解释在相同光照条件下,突变体产量下降的原因 。
(5)若要利用酶G基因培育高产水稻,一种可能的思路是:将酶G基因转入 (选填“野生型”或“突变体”)水稻,检测 是否提高。
18.吗啡是常用的镇痛剂,但长期使用会导致成瘾,科研人员对此进行研究。
(1)如图1所示,吗啡与脑组织V区细胞膜上的受体蛋白M结合,V区细胞产生 ,沿轴突传导到突触小体,多巴胺以 方式释放到 ,引起N区神经元兴奋,经一系列传递过程,最终弓起强烈刺激和陶醉感。长期使用吗啡,会使V区细胞对吗啡刺激的依赖性增大,导致成瘾。
(2)科研人员构建转基因秀丽隐杆线虫作为该研究的模式生物,为使蛋白M在秀丽隐杆线虫神经细胞中特异性表达,科研人员需将蛋白M基因与 等调控序列进行重组,再将重组基因通过 法导入受精卵,获得转基因线虫(tgM)。
(3)为了在tgM线虫中找到抑制吗啡作用的基因,科研人员进行图2所示筛选。
①用EMS诱变剂处理tgM,诱导其发生 ,然后连续自交两代以获得 的tgM。
②据图分析,最终在 区得到的tgM,可用于筛选具有抑制吗啡作用的基因,原因是 。
(4)研究发现,某些新型毒品的成瘾危害要远大于吗啡,让个体表现出难以中断、行为自制障碍、对药物的渴求、人际关系淡化、情绪失常等反应。有人说:“吸毒一口,掉入虎口”,为避免毒品成瘾,从行动上我们应当 。
19.学习以下材料,回答(1)~(4)题
哺乳动物卵母细胞的不对称分裂
哺乳动物卵母细胞的不对称分裂可分为两方面:一是形态学意义的细胞质不对称分裂;二是细胞核的不对称分裂。
以小鼠卵母细胞为例(如图),减数第一次分裂(MI)中细胞质不对称分裂包括纺锤体在卵母细胞中心或近中心形成,然后向离它最近的细胞一极迁移,形成一个富含肌动蛋白的区域(肌动蛋白帽)肌动蛋白帽区的皮质颗粒密度降低。形成的无皮质颗粒区域是极体的排出位点。MI后期,肌动蛋白帽区向外突出,排第一极体,之后卵母细胞便阻滞在MII中期,新形成的纺锤体定位在肌动蛋白帽区并与细胞表面平行,受精后,纺锤体旋转并排出第二极体,减数分裂结束,这个过程中,卵母细胞中的亚细胞结构如线粒体、高尔基体、内质网以及皮质颗粒等也表现为不对称地向子细胞分配,例如线粒体会向耗能较高的区域运动,最终留在卵细胞内。
细胞核的不对称分裂,即卵母细胞在选择遗传物质的过程中表现出独特的偏好性。纺锤体微管存在不对称的酪氨酸修饰,重复序列数目多的着丝粒利用这种纺锤体不对称性使自己更大概率地附着到卵细胞一侧的微管上,从而使相应染色体所携带的遗传信息得到优先遗传。基于芯片技术的大数据分析表明,重组交换率较高的染色体倾向于留在卵细胞中除了染色体非随机分离外,极体和卵细胞中的DNA突变和损伤的发生率是否相同?表观修饰是否相同?这些问题仍不清楚。
不对称分裂现象是哺乳动物卵母细胞减数分裂的典型特征,不对称分裂后的卵母细胞是高度极化的细胞。精卵结合后,细胞重新恢复了对称分裂,但是极性特征却得以保留并影响早期胚胎的极性。
(1)与有丝分裂相比,减数分裂中染色体特有的行为有 (写出两条)。
(2)根据基因分离定律,任何染色体都有 的概率被分配到卵细胞或极体。细胞核的不对称分裂 (是/否)影响上述概率。根据文中信息,倾向于留在卵细胞中的染色体具有的 特点。
(3)对文中信息理解正确的包括 (多选)。
a、肌动蛋白和皮质极性的建立对细胞质不对称分裂有重要意义
b、线粒体、高尔基体、内质网等细胞器表现为不对称分配
c、线粒体的不对称分布体现了结构与功能相适应的观点
d、精卵结合会激活卵细胞,以完成第二次不对称分裂
e、受精卵有丝分裂是对称分裂,早期胚胎细胞完全一样
(4)线粒体疾病是卵细胞线粒体DNA(mtDNA)异常导致的母系遗传病,目前的治疗手段是将患者卵细胞的细胞核移植到去核健康卵细胞中。为避免显微操作对细胞核造成损伤,核移植时需多吸取细胞质,导致突变mtDNA被带入重组卵中,子代仍有患病风险。有人提出“利用极体核移植技术治疗线粒体遗传病的设想,根据文中信息,你是否认同这一设想,并说明理由。
20.透明质酸是一种应用广泛的粘性多糖,研究者欲改造枯草芽孢杆菌,通过添加诱导型启动子来协调菌体生长与产物生产之间的关系。
(1)为通过外源添加诱导剂来控制基因的表达,研究者选择了含木糖诱导型启动子的p质粒。透明质酸合成酶基因H以a链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5′→3′。为了使图1中酶切后的H基因按照正确的方向与p质粒连接,p质粒位点1和2所对应的酶分别是 。酶切后加入 酶使它们形成重组质粒。
(2)为协调菌体生长与产物生产之间的关系,将构建好的重组质粒转入经 处理后的枯草芽孢杆菌(D菌),在含 的培养基上筛选,得到枯草芽孢杆菌E(E菌)。进行工业培养时,培养基应选择 。
A.以木糖为唯一碳源的培养基
B.以蔗糖和木糖混合为碳源的培养基
C.以蔗糖为唯一碳源的培养基,接种2小时后添加木糖
D.以蔗糖为唯一碳源的培养基,培养结束后提取培养液,添加木糖
(3)质粒在细菌细胞中遗传不稳定、易丢失,研究者尝试将重组质粒进行改造,利用同源区段交叉互换的方法将H基因插入枯草芽孢杆菌的基因组mpr位点,得到整合型枯草芽孢杆菌F(F菌)。请在图2方框中画出F菌的基因组 。
(4)对三种枯草芽孢杆菌进行培养,结果如图3,请选择适宜工业发酵生产的菌种并阐明理由 。
21.掘洞筑巢是啮齿类动物野外生存的重要行为。沙滩鼠生活在裸露的海岸沙丘地,有复杂的“双通道”洞穴,即洞穴一端有长入巢通道(约12cm)、另一端还有逃生通道。北美鹿鼠生活在植被茂盛的森林,只有一个短入巢通道(约3cm),没有逃生通道。科研人员对此现象进行了多年研究:
(1)上述两种鼠生活环境存在差异,掘洞行为不同是长期的
结果。科学家对两种鼠进行了杂交,产生了可育的F1代(如实验一),说明沙滩鼠和北美鹿鼠
(填“是”或“不是”)同一物种。实验一中沙滩鼠和北美鹿鼠杂交获得的F1代洞穴形态全部类似于亲本沙滩鼠,由此可知掘洞筑巢行为的显性性状表现为
。
(2)针对沙滩鼠复杂的掘洞行为,科学家进一步进行了杂交实验(如实验二):F2代洞穴中有逃生信道和无逃生信道的类型各占1/2;入巢通道长度中,3cm∶6cm∶9cm∶12cm=1∶3∶3∶1。
①若不考虑互换及其他变异,由上述信息判断,通道长度的性状最可能由 对基因控制。
②在回交F₂代中入巢通道长度在9cm左右且无逃生通道的小鼠的基因型有 种。
(3)为证实上述推理,科学家希望定位控制鼠掘洞行为的基因所在的染色体。真核细胞染色体上有特定的遗传序列,它们在不同个体间存在较大差异。图二是其中两条染色体上特定遗传序列(M、P)的筛查结果,由此判断
号染色体上存在控制入巢通道长度的基因(遗传序列),其判断依据是
;图二中与入巢通道长度相关的染色体上,遗传序列组成相同的个体入巢通道长度不同,结合前面的分析,可能的原因是
(至少写出两点)。
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