内容正文:
秘密★启用
2024年邵阳市高三第三次联考
生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2023年秋冬季节各地出现支原体引起的肺炎疾病,科研人员在分离培养寄生性支原体时,需要先培养动物细胞后再接种,而培养独立生存的支原体时则不需要。下列有关叙述正确的是( )
A. 支原体结构简单,容易培养,染色体数目少,可作为模式生物
B. 支原体属于原核生物,其细胞壁成分为肽聚糖
C. 支原体的遗传物质彻底水解后的产物有8种
D. 寄生性支原体和动物细胞之间形成的关系是寄生
【答案】D
【解析】
【分析】原核生物没有核膜包被的细胞核,也没有染色体,但有环状的DNA分子,位于细胞内的特定区域,这个区域叫做拟核。
【详解】A、支原体为原核生物,无染色体,A错误;
B、支原体无细胞壁,B错误;
C、支原体的遗传物质为DNA,彻底水解后的产物为磷酸、脱氧核糖、A、G、C、T四种碱基共六种,C错误;
D、寄生性支原体和动物细胞之间形成的关系是寄生,D正确。
故选D。
2. 细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法正确的是( )
A. α-酮戊二酸合成酶的降解产物以碳链为基本骨架
B. 溶酶体中的水解酶不需要内质网和高尔基体的加工
C. 复合体与溶酶体膜上的受体L结合,体现了细胞间的信息交流
D. 抑制L基因表达可促进胚胎干细胞的分化
【答案】A
【解析】
【分析】生物大分子的基本单位是单体,单体连接而成多聚体,每一个单体(例如氨基酸、葡萄糖、核苷酸)都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架;α—酮戊二酸合成酶是催化α—酮戊二酸合成的酶,其含量直接影响α—酮戊二酸在细胞内的含量,降解α—酮戊二酸合成酶,则细胞内α—酮戊二酸的含量减少,从而促进胚胎干细胞分化。
【详解】A、α—酮戊二酸合成酶(蛋白质)的降解产物是氨基酸,氨基酸是以碳链为基本骨架,A正确;
B、溶酶体中的水解酶需要内质网和高尔基的加工,B错误;
C、细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体,复合体与溶酶体膜上的受体L结合(发生在细胞内),没有体现细胞间的信息交流,C错误;
D、根据题干信息“该过程可通过降解α—酮戊二酸合成酶,调控细胞内α—酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化”,说明α—酮戊二酸的含量降低促进细胞分化,因而α—酮戊二酸含量升高会抑制胚胎干细胞的分化。抑制溶酶体膜上的受体L基因表达,溶酶体膜上的受体L减少,目标蛋白进入溶酶体中含量减少,α-酮戊二酸合成酶被降解减少,其α-酮戊二酸合成酶含量增多,从而会抑制胚胎干细胞的分化,D错误。
故选A。
3. 酒精是生物实验室中常见的试剂,许多生物学实验都需要用到。下列有关叙述正确的是( )
A. 在色素的提取和分离实验中,利用不同色素在无水乙醇中溶解度不同而实现色素分离
B. 在低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中,两次用到酒精的目的是一致的
C. 检测和观察细胞中的脂肪颗粒需要用到体积分数50%的酒精洗去浮色
D. 在DNA粗提取与鉴定实验中,利用体积分数为95%的酒精提取DNA
【答案】C
【解析】
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一,如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精和盐酸对材料进行解离;绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素;果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒;DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。
【详解】A、用层析液分离光合色素,A错误;
B、两次使用酒精的目的不一致,使用体积分数95%的酒精冲洗卡诺氏液和配制解离液,B错误;
C、苏丹II溶于有机溶剂,所以在检测脂肪的试验中需要用体积分数50%的酒精洗去浮色,C正确;
D、DNA不溶于酒精,不能用于DNA的提取,D错误。
故选C。
4. 肝脏是哺乳动物合成胆固醇的主要场所,餐后胆固醇的合成量会增加,其调节机制如图所示,图中mTORC1、AMPK、USP20、HMGCR均为调节代谢过程的酶,HMGCR是胆固醇合成的关键酶,mTORC1能促进USP20磷酸化,USP20磷酸化后使HMGCR稳定发挥催化作用。结合下图,以下说法正确的是( )
A. 控制AMPK合成的基因表达受阻,不利于胆固醇的合成
B. 胆固醇是构成动植物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
C. 胰岛素和葡萄糖与膜上受体结合后,分别会促进和抑制胆固醇的合成
D. USP20磷酸化的过程是一个细胞内的吸能反应
【答案】D
【解析】
【分析】从图中看出,在细胞内利用乙酰-CoA合成胆固醇,同时葡萄糖进入细胞内,抑制AMPK的作用,而AMPK可以抑制mTORC1。
【详解】A、控制AMPK合成的基因表达受阻,利于胆固醇的合成,A错误;
B、胆固醇不参与植物细胞膜的组成,B错误;
C、葡萄糖与胰岛素,都会促进胆固醇的合成,并且葡萄糖并未与膜上受体结合,C错误;
D、USP20磷酸化的过程消耗ATP,是一个细胞内的吸能反应,D正确。
故选D。
5. 海蜘蛛是一种在深海中生存了5亿年的节肢动物,其视觉器官高度退化,身体透明不易被发现,且几乎没有任何营养价值,在海洋中不存在天敌,偶尔会进入淡水水域。下列有关叙述正确的是( )
A. 由于没有天敌和生存斗争,海蜘蛛没有发生进化
B. 深海无光的环境导致海蜘蛛产生了视觉器官退化相关基因的变异
C. 海蜘蛛进入淡水水域时,可能会减少或停止饮水以防止细胞过度吸水
D. 对海蜘蛛和陆地上的蜘蛛进行基因测序,为它们起源于共同祖先提供细胞水平的证据
【答案】C
【解析】
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、虽然没有天敌和生存斗争,但是海蜘蛛种群本身存在不定向的可遗传变异,而且偶尔进入淡水水域,环境改变即存在自然选择,所以海蜘蛛有可能发生进化,A错误;
B、变异是不定向的,种群中本身就可能发生变异,环境只起自然选择的作用,不能使海蜘蛛发生变异,B措误;
C、海蜘蛛从海水进入淡水,外界环境的渗透压下降,所以海蜘蛛可能会减少或停止饮水以防止细胞过度吸水,C正确;
D、对海蜘蛛和陆地上的蜘蛛进行基因测序,为它们起源于共同祖先提供分子水平的证据,D错误。
故选C。
6. 减数分裂过程中,一条染色体上的两个基因间的距离越小,发生互换的概率就越小,产生的重组类型的配子就会越少。科研人员将基因型为AaBbDd(三对基因位于一对同源染色体上)的雌果蝇与基因型为aabbdd的雄果蝇测交,所得后代基因型和比例如下表所示。据此可推测上述基因在染色体的排列顺序正确的是( )(在图上标出基因)
基因型
AaBbDd
AaBbdd
AabbDd
Aabbdd
aaBbDd
aaBbdd
aabbDd
aabbdd
比例
163
1455
1
148
192
1
1158
130
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】基因的连锁和交换定律的实质是:在进行减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因,常常连在一起进入配子;在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,因而产生了基因的重组。应当说明的是,基因的连锁和交换定律与基因的自由组合定律并不矛盾,它们是在不同情况下发生的遗传规律:位于非同源染色体上的两对(或多对)基因,是按照自由组合定律向后代传递的,而位于同源染色体上的两对(或多对)基因,则是按照连锁和交换定律向后代传递的。
【详解】测交就是让AaBbdd的雌果蝇与基因型为aabbdd的雄果蝇杂交,所得子代的基因型及比例为: AaBbDd:AaBbdd: AabbDd: Aabbdd:aaBbDd:aaBbdd:aabbDd:aabbdd=163:1455:1:148:192:1:1158:130,运用减法(减去雄配子abd)可得到雌配子种类和比例为 ABD:ABd:AbD:Abd:aBD:aBd:abD:abd=163:1455:1:148:192:1:1158:130。ABd、abD 这两种配子最多,说明ABd/abD 连锁,D 错误; 只考虑A/a,B/b 两对等位基因时,AB:Ab:aB: ab=(163+1455):(1+148):(192+1):(1158+130) =1618:149:193:1288,则重组类型的配子是Ab和 aB,占(149+193)/(1618+149+193+1288)=10.53%;只考虑 B/b、D/d 两对等位基因时,BD:bD:Bd:bd=355:1456:1159:278,重组类型的配子是BD和bd, 占(355+278)/(355+1456+1159+278)=19.45%;只考虑A/a、D/d两对等位基因时,AD:aD:Ad:ad=164:1603:1350:131,重组类型的配子是AD和ad,占(164+131)/(164+1603+1350+131)=9.08%。又由题 意“减数分裂过程中,一条染色体上的两个基因位点间的距离越小,发生互换的概率就越小,产生的重组 类型的配子就会越少”可知,B/b、D/d两对等位基因重组类型的配子最多,距离最远,BC错误、A正确。
故选A。
7. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示,下列分析合理的是( )
A. 可选择酶3切割质粒和目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接
B. 可选择酶2和酶4切割质粒和目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接
C. 可选择酶2切割质粒、酶4切割目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接,连接后的片段仍能被酶2和酶4切割
D. 为了让重组表达载体的构建合理且高效,可用酶1和酶2切割质粒和目的基因,再用T4 DNA连接酶连接
【答案】D
【解析】
【分析】DNA连接酶:(1)根据酶的来源不同分为两类:E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低。(2)DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、使用酶3切割出的末端为平末端,需用T4DNA连接酶连接,A错误;
B、使用酶4切割质粒和目的基因时会破坏质粒上的抗性基因,B错误;
C、酶2和酶4切割后得到的DNA片段,连接后不能被酶2和酶4识别,C错误;
D、质粒用酶3切割后得到平末端,不利于连接,酶4切割质粒和目的基因,会破坏质粒上的抗生素抗性基因,不便于筛选,所以质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端,用T4DNA连接酶连接后,还能保证目的基因在质粒上的连接方向,此重组表达载体的构建方案最合理且高效,D正确。
故选D。
8. 最新研究发现,吞噬细胞接受刺激后功能改变,使得先天免疫也能产生免疫记忆,这一现象被称为“训练免疫”,机制如下图。下列相关说法正确的是( )
A. 浆细胞再次接触相同抗原时快速产生大量抗体引发二次免疫
B. 二次刺激后,吞噬细胞产生了更多的细胞因子,细胞因子直接与受体接触发挥作用
C. 吞噬细胞发生的表观遗传修饰属于可遗传的变异,可通过有性生殖传递给后代
D. 训练免疫可提升机体抗病毒能力,这体现了免疫系统的监视功能
【答案】B
【解析】
【分析】免疫系统的三大功能:①免疫防御:机体排除外来抗原性异物,这是免疫系统最基本的功能;②免疫自稳:机体清除衰老或损伤细胞,进行自身调节,维持内环境的稳态;③免疫监视:机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生。
【详解】A、记忆B细胞再次接触相同抗原时迅速增殖分化为浆细胞快速产生大量抗体引发二次免疫,A错误;
B、据图分析可知,二次刺激后,吞噬细胞产生了更多的细胞因子,细胞因子直接与受体接触发挥作用,B正确;
C、吞噬细胞是体细胞,发生的表观遗传修饰不能通过有性生殖传递给后代,C错误;
D、训练免疫可提高机体抗病毒免疫能力,体现了免疫防御功能,D错误。
故选B。
9. 沙门菌的两种鞭毛抗原分别由H1、H2基因编码。H2基因的上游有一段序列被称为倒位基因,该基因内有H2的启动子,两端各有一段反向重复序列(IRL、IRR)。据图分析错误的( )
A. 当H2基因表达时,阻遏物基因也表达
B. 倒位基因倒位后,H2基因不能表达
C. H1和H2基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律
D. 沙门菌的两种鞭毛抗原基因只能同时表达其中一个
【答案】C
【解析】
【分析】1、启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质;
2、原核生物基因的编码区是连续的,没有内含子。真核生物基因编码区是不连续的,由内含子和外显子组成。
【详解】A、由图可知,H2基因和阻遏物基因共用一个启动子,所以当H2基因表达时,阻遏物基因也表达,A正确;
B、倒位基因表达时,使H2启动子方向发生了改变,H2基因不能表达出H2蛋白,B正确;
C、沙门菌是原核生物,其基因不遵循孟德尔遗传定律,C错误;
D、由题意可知,阻遏物基因表达时会产生阻遏物蛋白,阻遏物蛋白与H1基因的启动子结合阻止了RNA聚合酶的功能;当倒位基因表达时,使H2的启动子方向发生了改变,H2基因和阻遏物基因不能表达出H2蛋白和阻遏物蛋白,此时H1基因能表达,即沙门菌的两种鞭毛抗原基因只能同时表达其中一个,D正确。
故选C。
10. 动物的心脏组织有多倍体和能够活跃分裂的二倍体两种细胞,其再生能力与二倍体细胞比例有关。不同动物心脏中二倍体细胞所占比例及机体甲状腺激素水平如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 恒温动物可通过神经-体液调节机制调节甲状腺激素分泌,维持机体甲状腺激素含量的相对稳定
B. 缺乏甲状腺激素受体的小鼠甲状腺激素水平偏低,会引起心脏组织中二倍体细胞所占比例大幅增加
C. 据图分析蜥蜴与小鼠相比,其心脏组织的再生能力较强
D. 甲状腺激素含量虽低,但广泛作用于靶器官,靶细胞
【答案】B
【解析】
【分析】分析曲线:由变温动物到恒温动物的进化过程中,高等动物的甲状腺激素水平较高,但心脏中二倍体细胞所占比例较低,说明高等动物心脏再生能力较差。
【详解】A、恒温动物受寒冷刺激后,甲状腺激素的分泌是通过激素的分级调节(下丘脑垂体甲状腺TH)实现的,即通过神经-体液调节方式使其分泌,进而使机体产生更多热量以维持体温,A正确;
B、缺乏甲状腺激素受体,甲状腺激素不能正常发挥作用,甲状腺激素水平会偏高,会引起心脏组织中二倍体细胞所占比例大幅减少。B错误;
C、依据题意可知,心脏中二倍体细胞的比例越大其再生能力越强,变温动物体内甲状腺激素水平较低,心脏中二倍体细胞的比例较高,心脏组织的再生能力较强,所以蜥蜴与小鼠相比,其心脏组织的再生能力较强,C正确;
D、甲状腺激素几乎可以作用于所有组织细胞,D正确。
故选B。
11. 端粒是有重复序列(5′-TTAGGG-3′)的DNA-蛋白质复合体,重复序列会随细胞分裂而缩短。端粒酶是一种由RNA和蛋白质形成的复合体,能够以自身RNA为模板,延长变短的DNA。研究发现,老年人进行高压氧治疗后,细胞的端粒长度和衰老细胞的比例会发生变化,部分实验结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
项目
高压氧治疗前
高压氧治疗1周后
相对变化量
B细胞端粒长度
8.36单位
11.17单位
+33.61%
T细胞端粒长度
8.04单位
10.20单位
+26.87%
衰老T细胞的比例
10.29%
6.22%
-39.55%
A. 用荧光标记端粒,处于有丝分裂中期的B细胞中有184个荧光点
B. 染色体上的遗传物质其结构会随细胞分裂而发生改变
C. 癌细胞中的端粒酶能够以自身的“5′-AATCCC-3′”序列为模板,延长染色体DNA
D. 高压氧可能通过影响端粒酶来降低衰老T细胞的比例
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干分析,端粒是染色体末端的DNA序列,在正常人体细胞中,端粒可随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短,从而导致细胞衰老和凋亡;端粒酶中RNA能逆转录形成DNA,进而能延长缩短的端粒。
【详解】A、人体体细胞有23对同源染色体,共46条染色体,每条染色体两端各有一个端粒,在有丝分裂中期的细胞共含有92条染色单体,共有184个荧光点,A正确;
B、依据题意“端粒的重复序列会随细胞分裂而缩短”,所以染色体上的遗传物质其结构会随细胞分裂而发生改变,B正确;
C、依据题意,端粒酶能够以自身RNA为模板,延长变短的DNA,模板应该是“5′-CCCUAA-3′”C错误;
D、分析表格数据可知,与高压氧治疗前相比,高压氧治疗1周后B细胞、T细胞的端粒长度均有所增加,而衰老T细胞的比例显著降低,说明高压氧治疗能影响端粒酶,来提高B细胞、T细胞的端粒长度,降低衰老T细胞的比例,D正确。
故选C。
12. 同域共存是指一些生物生存在同一个区域,由于竞争关系而导致对环境需求发生错位的现象。在我国雅鲁藏布大峡谷的多个点位均拍摄到云豹、金猫、豺等顶级食肉动物同域共存的情况。下列说法正确的是( )
A. 同域共存现象是协同进化的结果,有利于维持生态系统的稳定性
B. 对云豹、金猫、豺等动物进行种群密度的调查,应该采用标记重捕法
C. 环境容纳量是影响雅鲁藏布大峡谷云豹种群数量变化的直接因素
D. 鬣羚为了躲避天敌云豹而选择与其不同地域活动的现象,属于同域共存
【答案】A
【解析】
【分析】协同进化是指生物与生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和不断发展。
【详解】A、协同进化是指生物与生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和不断发展。生物由于竞争关系而导致对环境的需求发生错位,有利于维持生态系统的稳定性,A正确;
B、在调查生活在隐蔽复杂环境中的动物,特别是猛禽和猛兽时,不能用标记重捕法,B错误;
C、影响种群数量变化的直接因素是出生率、死亡率、迁入率、迁出率,C错误;
D、根据同域共存概念,生物生存在同一个区域才属于“同域共存”,鬣羚为了躲避天敌云豹而选择与其不同地域活动,不在此概念范畴,D错误。
故选A。
二、不定项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 下图展示了植物有氧呼吸的主呼吸链途径及分支途径的部分机理。主呼吸链途径可受氰化物抑制,分支途径不受氰化物抑制。相关叙述正确的是( )
A. A侧为细胞质基质,B侧为线粒体基质
B. 氢离子可以通过蛋白质复合体Ⅰ~Ⅳ主动运输至A侧
C. 加入氰化物后,不利于在膜两侧建立氢离子浓度差,从而影响ATP的产生
D. 低温条件下某些植物可通过提高AOX基因表达量来增加产热
【答案】CD
【解析】
【分析】有氧呼吸过程:(1)第一阶段:场所:细胞质基质。过程:1分子葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H]并释放少量能量。(2)第二阶段:场所:线粒体基质。过程:丙酮酸和水彻底反应生成CO2和[H],并释放少量能量。(3)第三阶段:场所:线粒体内膜。过程:第一、二阶段产生的[H]与O2结合反应生成H2O,同时释放大量能量。
【详解】A、A侧为线粒体外膜和内膜之间的间隙,A错误;
B、蛋白质复合体Ⅱ没有运输氢离子,B错误;
C、主呼吸链途径可受氰化物抑制,则加入氰化物后,不利于在膜两侧建立氢离子浓度差,从而影响ATP的产生,C正确;
D、低温条件下某些植物可通过提高AOX基因表达量,提高呼吸的分支途径,来增加产热,降低低温的影响,D正确。
故选CD。
14. 细胞分裂素介导的应激反应可能在植物的昼夜节律中发挥作用。现有野生型(WT)和细胞分裂素受体基因敲除的植株,实验人员将其放在8小时光照16小时黑暗的环境中培养12天后,再放置于4种不同的实验环境中培养(如图),一段时间后测定植物叶片中细胞的死亡率。下列叙述正确的是( )
A. 增加植物的光照时长是引起细胞死亡的主要因素
B. 细胞的死亡与正常昼夜节律的打破有关
C. 该实验的自变量是植株类型和光照时长
D. 细胞分裂素帮助“校准”了与节律相关基因的表达,维持植物细胞的存活
【答案】BD
【解析】
【分析】由图可知,实验组细胞分裂素受体敲除的植物叶片中细胞的死亡率在四种不同的实验环境中均高于对照组,特别是三四组显著改变了正常昼夜节律后,实验组细胞分裂素受体敲除的植物叶片中细胞的死亡率相较于对照组的明显增加。
【详解】A、由图可知,第二组和第三组均增加了光照时间,但第三组植物叶片中细胞的死亡率比第二组的高,因此增加植物的光照长度不是引起细胞分裂素受体敲除细胞死亡的主要因素,A错误;
B、第一组按照8小时光照16小时黑暗的环境进行,植物叶片中细胞的死亡率最低,二三四组实验环境光照和黑暗时间改变,致使昼夜节律改变,植物叶片中细胞的死亡率增加,因此植物细胞的死亡与正常昼夜节律的打破有关,B正确;
C、该实验的自变量有植株类型、光照时长、昼夜节律是否打破,C错误;
D、由图可知,对照组植物叶片中细胞的死亡率在四种不同的实验环境中均低于实验组,三四组显著改变了正常昼夜节律后,实验组细胞分裂素受体敲除的植物叶片中细胞的死亡率相较于对照组的明显增加,说明细胞分裂素帮助“校准”了与节律相关基因的表达,维持了植物细胞的存活,D正确。
故选BD。
15. 水稻等作物在即将成熟时,若经历持续干热之后又遇大雨天气,穗上的种子就容易解除休眠而萌发。脱落酸有促进种子休眠的作用,同等条件下,种子对脱落酸越敏感,越容易休眠。XM基因表达的蛋白发生变化会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位点的突变对种子的影响如下图所示,下列分析正确的是( )
A. 位点1、4突变属于染色体变异,位点2、3突变属于基因突变
B. 位点4突变的植株最可能发生雨后穗上发芽的现象
C. XM基因表达产物增加会加强种子对脱落酸的敏感性
D. 位点3突变使XM基因的转录过程提前终止
【答案】C
【解析】
【分析】赤霉素的主要作用是促进细胞伸长,从而引起植物的增高,促进种子的萌发和果实的发育;脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
【详解】A、位点1、2、3、4突变都属于基因突变,A错误;
B、4位点突变的种子最不易发芽,B错误;
C、由突变位点4可知,XM表达产物增加休眠增加,可推测表达产物增加可提高种子对脱落酸的敏感性,C正确;
D、位点3突变是翻译过程提前终止导致蛋白质变短,D错误。
故选C。
16. 零增长线是一种生物在利用某些必需资源时能生存和繁殖的边界线。边界线上每一个点所对应的资源组合仅允许种群维持自身大小不变,若资源组合低于这个范围,一段时间后,种群无法生存和繁殖。为探究同一地区梅尼小环藻和美丽星杆藻在不同的资源组合情况下能否共存,科学家分别研究了两个物种对两种必需资源的零增长线,如图实线所示,并将上述两种藻类放置在一起培养,其余条件充足且适宜。下列分析正确的是( )
A. 初始环境资源处于A点且没有资源补充时,短时间内梅尼小环藻年龄结构为增长型
B. 环境资源处于B点时,美丽星杆藻在种间竞争中处于劣势,限制因素是硅酸盐
C. 上图区域中最有可能实现两种藻类共存的区域是④
D. 当环境资源处于区域①⑥时,一段时间后,该地梅尼小环藻将被淘汰
【答案】BCD
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。因此,研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、处于A点时期,没有资源补充时,短时间内梅尼小环藻种群数量维持相对稳 定,不能推测年龄结构为增长型,A错误;
B、美丽星杆藻需要的磷酸盐较多,随着资源的消耗,硅酸盐浓度更早到达甚至低于美丽星杆藻的零增长线,环境资源处于B点时,美丽星杆藻在种间竞争中处于劣势,限制因素是硅酸盐,B正确;
C、区域④,处于两种藻类需求的磷酸盐和硅酸盐的中间区域,则上图区域中最有可能实现两种藻类共存的区域是④,C正确;
D、两物种同时出现在该地的情况下,一段时间内环境资源处于区域①(磷酸盐浓度低于梅尼小环藻的零增长线,高于美丽星杆藻的零增长线)、⑤(磷酸盐浓度更早低于梅尼小环藻的零增长线)、⑥(磷酸盐浓度低于梅尼小环藻的零增长线)时,该地梅尼小环藻将被淘汰,D正确。
故选BCD。
三、非选择题:共60分。
17. 我国北方蔗糖主要从甜菜的块根中提炼。研究发现,磷对甜菜光合作用产物的合成与转移分配具有一定的影响,其部分机理如下图,其中甲、乙和丙表示相关物质,TPT为磷酸转运体(转运出1分子磷酸丙糖的同时会转运进1分子Pi),活性会受光抑制。回答下列问题:
(1)图中甲物质为________。物质乙和丙的反应产物可转移至________(结构)重新合成物质乙和丙。
(2)白天光合作用强,ADPG焦磷酸化酶活性________(上升/下降/不变),有利于________(蔗糖/淀粉)积累。
(3)为研究田间施用磷和烯效唑对甜菜光合特性和产糖量的影响,科研人员采用叶面喷施的方法处理甜菜植株,16天后测定净光合速率及叶面积指数(叶片总面积/土地面积),收获时测定块根产量及产糖量,结果如下表。
组别
处理
净光合速率/μmol·m-2·s-1
叶面积指数
块根产量/t·hm2
产糖量/t·hm2
A
清水
25.25
3.14
97.4
15.44
B
2mg·L-1KH2PO4
27.07
3.35
107.21
17.66
C
27.06
4.21
99.2
15.93
D
2mg·L-1KH2PO4
30mg·L-1烯效唑
33.22
3.83
108.1
18.88
①C组的处理为________。
②与C组相比,B组块根产量和产糖量均较高,结合上图分析原因是________。
③科研人员建议甜菜种植过程中应采用磷和烯效唑联合喷施,其依据是________。
【答案】(1) ①. C3(3-磷酸甘油酸) ②. 类囊体薄膜
(2) ①. 上升 ②. 淀粉
(3) ①. 30mg·L-1烯效唑 ②. 磷酸增多,可抑制ADPG焦磷酸化酶活性,减少磷酸丙糖转变为淀粉,更多磷酸丙糖转变为蔗糖,蔗糖可经过韧皮部筛管转移至块根,使B组块根产量及产糖量均高于C组 ③. 采用磷和烯效唑联合喷施植物净光合速率更大,且块根产量和产糖量更多
【解析】
【分析】光合作用:①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
图中1,5-二磷酸核酮糖(C5)与CO₂反应过程为二氧化碳固定,产物甲为C3。C3再生成C5过程为C3的还原,需要光反应产生的ATP和NADPH,因此物质乙+丙指的是ATP和NADPH。反应产物是ADP和NADP+,可以重新回到类囊体膜作为光反应产物再生为ATP和NADPH。
【小问2详解】
白天光合作用强,一方面,C3含量增加,活化ADPG焦磷酸化酶,另一方面TPT活性会受光抑制,导致Pi含量低,Pi对ADPG焦磷酸化酶的抑制作用减弱,所以ADPG焦磷酸化酶活性上升,有利于淀粉的积累。
【小问3详解】
①依据题意,该实验目的为研究田间施用磷和烯效唑对甜菜光合特性和产糖量的影响,所以自变量是有无施用磷和烯效唑,所以C组的处理为施加30mg·L-1烯效唑;
②结合题文图示分析,与C组相比,B组块根产量和产糖量均较高,原因是施磷处理,磷酸增多,可抑制ADPG焦磷酸化酶活性,减少磷酸丙糖转变为淀粉,更多磷酸丙糖转变为蔗糖,蔗糖可经过韧皮部筛管转移至块根,使B组块根产量及产糖量均高于C组;
③结合表中数据分析,采用磷和烯效唑联合喷施,其依据是采用磷和烯效唑联合喷施植物净光合速率更大,且快根产量和产糖量更多。
18. β地中海贫血病患者由于H基因发生突变(如h1、h2等),导致β链的生成受到抑制,无法与α链结合产生足量的血红蛋白A。含两个突变基因的个体表现为重型贫血,而含1个突变基因的个体表现为病症轻微或无症状。很多重型地中海贫血病患者由于携带DNA甲基转移酶1(DNMT1)的突变基因,造成γ链基因甲基化程度改变,γ链基因被激活,高表达的γ链能替代缺失的β链并与α链形成血红蛋白F,从而明显减轻贫血症状。下图1表示对患者家系进行基因测序后获得的结果(不同区域涂黑代表携带相应的突变基因,不考虑交换),图2是正常人和图1中“某个体”体内相关蛋白的电泳图谱。请回答问题:
(1)H基因与其突变基因表达产物不同的根本原因是________。
(2)根据图1分析:H基因和DNMT1基因都位于________(常/X/Y)染色体上;可推测I-1个体基因型为________(DNMT1基因用D/d表示)。
(3)图2中的“某个体”可能对应于图1中的________个体,理由是________。
(4)α地中海贫血病与α血红蛋白基因A片段的缺失有关,可以通过PCR技术对患者进行诊断。图3是正常的α血红蛋白基因的片段,引物a、引物b和引物c分别与基因的不同区段特异性结合。引物a和引物b之间由于片段A过长而无法得到扩增产物。将待检测个体1、2、3的DNA、引物和________以及扩增缓冲液一起加入反应体系中进行PCR,将PCR产物进行凝胶电泳,结果如图4所示。三个待检测个体中α地中海贫血病纯合子是________,杂合子是________。
【答案】(1)脱氧核苷酸排列顺序不同(遗传信息不同/碱基对的排列顺序不同)
(2) ①. 常 ②. Hh1Dd
(3) ①. Ⅱ-4、Ⅱ-6 ②. 图2中的“某个体”含有的血红蛋白A明显少于正常个体,说明该个体含两个H突变基因,DNMT1酶的含量低于正常个体且含血红蛋白F,说明携带DNA甲基转移酶1(DNMTl)的突变基因,即可能对应于图1中的Ⅱ-4、Ⅱ-6
(4) ①. 4种脱氧核苷酸(dNTP)、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶) ②. 2 ③. 3
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与 反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。PCR 反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行,需提 供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使 DNA复制在体外反复进行。
【小问1详解】
H基因与其突变基因表达产物不同,根本原因是脱氧核苷酸排列顺序不同(遗传信息不同/碱基对的排列顺序不同)。
【小问2详解】
根据图1分析:Ⅰ-1的DNMT1突变基因可以传给女儿也可以传给儿子,说明该基因位于常染色体上;Ⅰ-2个体不含h1基因,但其儿子Ⅱ-6的基因型为h1h2,因此其基因也位于常染色体上。综上可推知,H基因和DNMT1基因都位于常染色体上。Ⅰ-1个体携带h1基因,且子代Ⅱ-2、Ⅱ-3个体中都不携带h1基因,所以Ⅰ-1个体既含H基因又含h1基因;Ⅰ-1个体携带DNMT1突变基因,且子代Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅱ-5都不携带DNMT1突变基因,所以Ⅰ-1个体既含DNMT1基因又含DNMT1突变基因,则Ⅰ-1的基因型为Hh1Dd。
【小问3详解】
由题干信息可知,H基因发生突变(如h1、h2等),导致β链的生成受到抑制,无法与α链结合产生足量的血红蛋白A。但当个体携带DNA甲基转移酶1(DNMTl)的突变基因可造成γ链基因(HBG基因)被激活,高表达的γ链能替代缺失的β链与α链形成血红蛋白F,从而明显减轻症状。图2中的“某个体”含有的血红蛋白A明显少于正常个体,说明该个体含两个H突变基因,DNMT1酶的含量低于正常个体且含血红蛋白F,说明携带DNA甲基转移酶1(DNMTl)的突变基因,即可能对应于图1中的Ⅱ-4、Ⅱ-6。
【小问4详解】
PCR反应体系包含DNA模板、引物、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)、四种脱氧核苷酸(dNTP),α地中海贫血病纯合子缺失A片段,只有加入引物a、b才能得到扩增产物,而杂合子中,既有引物a、b的扩增产物,也有引物a、c的扩增产物,由图可知,待检测个体2只有引物a、b的扩增产物,因此是纯合子,而待检测个体3既有引物a、b的扩增产物,也有引物a、c的扩增产物,因此是杂合子。
19. 人造光在促进社会发展的同时,也会对人类健康产生一些负面影响,如失眠、肥胖、激素分泌异常等。研究人员发现光线会通过一条特殊的神经环路作用于棕色脂肪组织,抑制棕色脂肪细胞产热,也会影响机体调节血糖代谢的能力。
(1)感光细胞在光刺激下可将光刺激转变为________信号,此时膜内电位变化为________,刺激M神经后,N神经不能检测到电位变化的原因是________。
(2)长期处于“光暴露”的环境中,容易患糖尿病的原因是________。
(3)请结合本题和生活实际,为预防糖尿病提出两点建议________。
(4)为进一步验证“光暴露”是通过N神经调节棕色脂肪组织的产热过程,某实验小组用若干生理状态相同的健康小鼠进行实验,请完成下列实验设计表格。
分组
处理方式
结果
甲
给予正常光照条件
乙组棕色脂肪细胞产热低于其他两组
乙
①________
丙
②________
实验结论:“光暴露”是通过N神经调节棕色脂肪组织的产热过程。
【答案】(1) ①. 电 ②. 由负电位变成正电位 ③. 神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜
(2)感光细胞接受光刺激后,产生兴奋,通过神经调节调控棕色脂肪细胞,使其分解葡萄糖的能力减弱,机体对血糖调节能力下降)
(3)睡前不玩手机、睡觉时不要开灯
(4) ①. 进行光暴露处理 ②. 切断支配棕色脂肪组织的N神经并进行光暴露处理
【解析】
【分析】兴奋在两个神经元之间的传递是通过突触这个结构完成的。突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,由于神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,因此兴奋在突触处的传递是单向的。
【小问1详解】
感光细胞为神经元,在光刺激下感光细胞兴奋,可将光刺激转变为电信号,此时膜内电位由负电位变为正电位。兴奋由N神经传至M神经,由于神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,刺激M神经,N神经不能检测到电位变化。
【小问2详解】
长期处于“光暴露”的环境中,感光细胞接受光刺激后,产生兴奋,通过神经调节调控棕色脂肪细胞,使其分解葡萄糖的能力减弱,机体对血糖调节能力下降,容易患糖尿病。
【小问3详解】
“光暴露”的环境中,容易患糖尿病,可通过减少光照如睡前不玩手机、睡觉时不要开灯来预防糖尿病。
【小问4详解】
为验证“光暴露”通过N神经调节棕色脂肪组织的产热过程,该实验的自变量为对小鼠是否进行“光暴露”处理、对小鼠是否进行切断交感神经的处理,自变量处理为:将生理状态相似的健康(空腹)小鼠均分为三组,甲组小鼠给予正常光照条件,乙组小鼠进行“光暴露”处理,丙组小鼠给予切断支配棕色脂肪组织的N神经并进行“光暴露”处理。
20. 党二十大报告中,习近平总书记指出:“必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。”2023年4月10日,习近平总书记在广东省湛江市,考察了当地加强红树林保护情况。红树林有着“海岸卫士、鸟类天堂、鱼虾粮仓”的美誉,在净化海水、防风消浪、维持生物多样性、固碳储碳等方面发挥着极为重要的作用,而我国是世界上少数几个红树林面积净增加的国家之一。下表为不同潮位时鹭科鸟类的分布情况:
物种名
低潮位/只次
高潮位/只次
潮滩
养殖塘
红树林
高潮裸地
栈道堤岸
养殖塘
红树林
白鹭
1320
9
6
187
113
8
576
大白鹭
192
0
19
5
18
3
318
其他鹭科鸟类
31
0
5
9
1
1
83
根据资料回答下列问题:
(1)涨潮时,大部分潮滩被海水淹没,仅有小部分高潮裸地。据表分析,低潮位时,鹭科鸟类分布的主要生境是________。
(2)红树林固碳功能强大,一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,并为旅游观光增添了资源,为当地居民带来经济收益,这体现了生物多样性的________价值,又充分体现了生态工程的________原理。
(3)红树林生态系统的结构包括________,受到污染后可通过自我调节能力来达到生态平衡,其中自我调节能力的基础是________。
(4)为了适应间歇性潮水浸淹的特殊生境,红树林演化出了支柱根、呼吸根与富含单宁酸的树皮等特殊结构。单宁酸被动物取食后产生涩味,从而抵御植食性动物的啮噬,分析支柱根与呼吸根对红树植物的作用:________。
【答案】(1)潮滩 (2) ①. 间接、直接 ②. 整体
(3) ①. 组成成分和营养结构(组成成分和“食物链和食物网”) ②. 负反馈调节
(4)支柱根有利于抗击风浪,呼吸根便于在潮水浸淹期间吸收氧气
【解析】
【分析】负反馈,是指在一个系统中,系统 工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且 使系统工作的效果减弱或受到限制,它可使系统保持稳定。负反馈,是指在一个系统中,系统 工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且 使系统工作的效果减弱或受到限制,它可使系统保持稳定。
【小问1详解】
涨潮时,大部分潮滩被海水淹没,仅有小部分高潮裸地。据表分析,低潮位时,白鹭有1320只次,大白鹭有192只次,其他鹭科鸟类有31只次,所以低潮位时,鹭科鸟类分布的主要生境是潮滩。
【小问2详解】
红树林固碳功能强大,一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,并为旅游观光增添了资源,这体现了生物多样性的间接、直接价值。人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态工 程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力为当地居民带来经济收益,体现了生态工程的整体原理。
小问3详解】
红树林生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分包括生物成分(生产者、消费者和分解者)和非生物成分。受到污染后可通过自我调节能力来达到生态平衡,其中自我调节能力的基础是负反馈调节。
【小问4详解】
为了适应间歇性潮水浸淹的特殊生境,红树林演化出了支柱根、呼吸根与富含单宁酸的树皮等特殊结构。单宁酸被动物取食后产生涩味,从而抵御植食性动物的啮噬,支柱根有利于抗击风浪,使植物抗倒伏,而呼吸根则便于植物在潮水浸淹期间吸收氧气,进行有氧呼吸,不会产生酒精导致植物根细胞死亡。
21. 辣椒素是辣椒中具有刺激性和辣味的活性成分之一,可对食草动物形成威慑。辣椒素具有强抗氧化活性,可帮助清除体内自由基,减少氧化损伤和DNA损伤,从而减少癌症发生的风险。获得辣椒素的一般途径如下:
(1)植物组织培养过程常用________(蔗糖/葡萄糖)做碳源,①过程被称为________,当培养基中细胞分裂素/生长素比例较高时,更有利于________。
(2)在脱毒苗的培养过程中,一般选择分生区组织细胞作为外植体,原因是________,若想获得抗毒苗,要将含有目的基因的重组质粒通过________(方法)导入植物细胞。
(3)通过基因工程可以制造转基因大肠杆菌,进行大规模发酵生产辣椒素,对扩大培养后的转基因大肠杆菌用显微镜直接计数,样品稀释104倍,观察到的计数室中细胞分布如下图,则培养液中细胞的密度是________个/mL。运用这种方法统计的结果往往比实际值________。
(4)某实验小组用提取到的辣椒素对小鼠进行相关实验,将若干生理状态相同的小鼠肺癌细胞随机均分成甲、乙两组,甲组培养基中加入适量辣椒素,乙组培养基中不做处理,分别接种细胞后,在相同且适宜的环境中培养,一段时间后统计甲乙两组小鼠肺癌细胞数目。
①小鼠肺癌细胞培养过程中,需要定期更换培养基的原因是________。
②若实验结果为甲组比乙组小鼠癌细胞数目明显减少,说明辣椒素具有抑癌效果。
【答案】(1) ①. 蔗糖 ②. 再分化 ③. 分化形成芽
(2) ①. 分生区附近的病毒极少,甚至无病毒 ②. 农杆菌转化法##花粉管通道法
(3) ①. 1×1010 ②. 偏大
(4)细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏
【解析】
【分析】植物组织培养的过程:外植体经脱分化形成愈伤组织,再分化诱导生芽、生根,最后形成完整的吧植物体。植物激素会影响脱分化与再分化的结果,生长素和细胞分裂素的比值”高根低芽中愈伤“
【小问1详解】
植物组织培养过程中蔗糖作为碳源也能提供能量,同时蔗糖形成的渗透压可较长时间的保持植物细胞相对稳定。①过程是愈伤组织再分化诱导生芽、生根,当培养基中细胞分裂素/生长素比例较高时,更有利于芽的分化。
【小问2详解】
分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,因此在脱毒苗的培养过程中,一般选择分生区组织细胞作为外植体。将目的基因导入植物细胞的方法有:农杆菌转化法、花粉管通道法。
【小问3详解】
对计数室四角及最中间中方格进行计数,分别为5、4、4、4、3,则平均每个中方个的细胞数为(5+4+4+4+3)5=4,计数室的体积为1mm1mm0.1mm=0.1mm3=mL,则每毫升培养液中的细胞个数为42510-4104=11010个/mL。运用这种方法统计的结果往往比实际值大,因为该计数方法不能区分死菌还是活菌。
【小问4详解】
小鼠肺癌细胞培养过程中,需要定期更换培养基的原因是细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏。
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2023年秋冬季节各地出现支原体引起的肺炎疾病,科研人员在分离培养寄生性支原体时,需要先培养动物细胞后再接种,而培养独立生存的支原体时则不需要。下列有关叙述正确的是( )
A. 支原体结构简单,容易培养,染色体数目少,可作模式生物
B. 支原体属于原核生物,其细胞壁成分为肽聚糖
C. 支原体的遗传物质彻底水解后的产物有8种
D. 寄生性支原体和动物细胞之间形成的关系是寄生
2. 细胞内分子伴侣可识别并结合含有短肽序列KFERQ目标蛋白形成复合体,该复合体与溶酶体膜上的受体L结合后,目标蛋白进入溶酶体被降解。该过程可通过降解α-酮戊二酸合成酶,调控细胞内α-酮戊二酸的含量,从而促进胚胎干细胞分化。下列说法正确的是( )
A. α-酮戊二酸合成酶的降解产物以碳链为基本骨架
B. 溶酶体中的水解酶不需要内质网和高尔基体的加工
C. 复合体与溶酶体膜上的受体L结合,体现了细胞间的信息交流
D. 抑制L基因表达可促进胚胎干细胞的分化
3. 酒精是生物实验室中常见的试剂,许多生物学实验都需要用到。下列有关叙述正确的是( )
A. 在色素的提取和分离实验中,利用不同色素在无水乙醇中溶解度不同而实现色素分离
B. 在低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中,两次用到酒精的目的是一致的
C. 检测和观察细胞中脂肪颗粒需要用到体积分数50%的酒精洗去浮色
D. 在DNA粗提取与鉴定实验中,利用体积分数为95%的酒精提取DNA
4. 肝脏是哺乳动物合成胆固醇的主要场所,餐后胆固醇的合成量会增加,其调节机制如图所示,图中mTORC1、AMPK、USP20、HMGCR均为调节代谢过程的酶,HMGCR是胆固醇合成的关键酶,mTORC1能促进USP20磷酸化,USP20磷酸化后使HMGCR稳定发挥催化作用。结合下图,以下说法正确的是( )
A. 控制AMPK合成的基因表达受阻,不利于胆固醇的合成
B. 胆固醇是构成动植物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
C. 胰岛素和葡萄糖与膜上受体结合后,分别会促进和抑制胆固醇的合成
D. USP20磷酸化的过程是一个细胞内的吸能反应
5. 海蜘蛛是一种在深海中生存了5亿年的节肢动物,其视觉器官高度退化,身体透明不易被发现,且几乎没有任何营养价值,在海洋中不存在天敌,偶尔会进入淡水水域。下列有关叙述正确的是( )
A. 由于没有天敌和生存斗争,海蜘蛛没有发生进化
B. 深海无光的环境导致海蜘蛛产生了视觉器官退化相关基因的变异
C. 海蜘蛛进入淡水水域时,可能会减少或停止饮水以防止细胞过度吸水
D. 对海蜘蛛和陆地上的蜘蛛进行基因测序,为它们起源于共同祖先提供细胞水平的证据
6. 减数分裂过程中,一条染色体上的两个基因间的距离越小,发生互换的概率就越小,产生的重组类型的配子就会越少。科研人员将基因型为AaBbDd(三对基因位于一对同源染色体上)的雌果蝇与基因型为aabbdd的雄果蝇测交,所得后代基因型和比例如下表所示。据此可推测上述基因在染色体的排列顺序正确的是( )(在图上标出基因)
基因型
AaBbDd
AaBbdd
AabbDd
Aabbdd
aaBbDd
aaBbdd
aabbDd
aabbdd
比例
163
1455
1
148
192
1
1158
130
A. B. C. D.
7. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示,下列分析合理的是( )
A. 可选择酶3切割质粒和目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接
B. 可选择酶2和酶4切割质粒和目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接
C. 可选择酶2切割质粒、酶4切割目的基因,再用E.coliDNA连接酶连接,连接后的片段仍能被酶2和酶4切割
D. 为了让重组表达载体的构建合理且高效,可用酶1和酶2切割质粒和目的基因,再用T4 DNA连接酶连接
8. 最新研究发现,吞噬细胞接受刺激后功能改变,使得先天免疫也能产生免疫记忆,这一现象被称为“训练免疫”,机制如下图。下列相关说法正确的是( )
A. 浆细胞再次接触相同抗原时快速产生大量抗体引发二次免疫
B. 二次刺激后,吞噬细胞产生了更多的细胞因子,细胞因子直接与受体接触发挥作用
C. 吞噬细胞发生的表观遗传修饰属于可遗传的变异,可通过有性生殖传递给后代
D. 训练免疫可提升机体抗病毒能力,这体现了免疫系统的监视功能
9. 沙门菌的两种鞭毛抗原分别由H1、H2基因编码。H2基因的上游有一段序列被称为倒位基因,该基因内有H2的启动子,两端各有一段反向重复序列(IRL、IRR)。据图分析错误的( )
A. 当H2基因表达时,阻遏物基因也表达
B. 倒位基因倒位后,H2基因不能表达
C. H1和H2基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律
D. 沙门菌的两种鞭毛抗原基因只能同时表达其中一个
10. 动物的心脏组织有多倍体和能够活跃分裂的二倍体两种细胞,其再生能力与二倍体细胞比例有关。不同动物心脏中二倍体细胞所占比例及机体甲状腺激素水平如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 恒温动物可通过神经-体液调节机制调节甲状腺激素分泌,维持机体甲状腺激素含量的相对稳定
B. 缺乏甲状腺激素受体的小鼠甲状腺激素水平偏低,会引起心脏组织中二倍体细胞所占比例大幅增加
C. 据图分析蜥蜴与小鼠相比,其心脏组织的再生能力较强
D. 甲状腺激素含量虽低,但广泛作用于靶器官,靶细胞
11. 端粒是有重复序列(5′-TTAGGG-3′)的DNA-蛋白质复合体,重复序列会随细胞分裂而缩短。端粒酶是一种由RNA和蛋白质形成的复合体,能够以自身RNA为模板,延长变短的DNA。研究发现,老年人进行高压氧治疗后,细胞的端粒长度和衰老细胞的比例会发生变化,部分实验结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
项目
高压氧治疗前
高压氧治疗1周后
相对变化量
B细胞端粒长度
8.36单位
11.17单位
+33.61%
T细胞端粒长度
8.04单位
10.20单位
+26.87%
衰老T细胞的比例
10.29%
6.22%
-39.55%
A. 用荧光标记端粒,处于有丝分裂中期的B细胞中有184个荧光点
B. 染色体上的遗传物质其结构会随细胞分裂而发生改变
C. 癌细胞中的端粒酶能够以自身的“5′-AATCCC-3′”序列为模板,延长染色体DNA
D. 高压氧可能通过影响端粒酶来降低衰老T细胞的比例
12. 同域共存是指一些生物生存在同一个区域,由于竞争关系而导致对环境的需求发生错位的现象。在我国雅鲁藏布大峡谷的多个点位均拍摄到云豹、金猫、豺等顶级食肉动物同域共存的情况。下列说法正确的是( )
A. 同域共存现象是协同进化的结果,有利于维持生态系统的稳定性
B. 对云豹、金猫、豺等动物进行种群密度的调查,应该采用标记重捕法
C. 环境容纳量是影响雅鲁藏布大峡谷云豹种群数量变化的直接因素
D. 鬣羚为了躲避天敌云豹而选择与其不同地域活动的现象,属于同域共存
二、不定项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 下图展示了植物有氧呼吸的主呼吸链途径及分支途径的部分机理。主呼吸链途径可受氰化物抑制,分支途径不受氰化物抑制。相关叙述正确的是( )
A. A侧为细胞质基质,B侧为线粒体基质
B. 氢离子可以通过蛋白质复合体Ⅰ~Ⅳ主动运输至A侧
C. 加入氰化物后,不利于在膜两侧建立氢离子浓度差,从而影响ATP的产生
D. 低温条件下某些植物可通过提高AOX基因表达量来增加产热
14. 细胞分裂素介导的应激反应可能在植物的昼夜节律中发挥作用。现有野生型(WT)和细胞分裂素受体基因敲除的植株,实验人员将其放在8小时光照16小时黑暗的环境中培养12天后,再放置于4种不同的实验环境中培养(如图),一段时间后测定植物叶片中细胞的死亡率。下列叙述正确的是( )
A. 增加植物的光照时长是引起细胞死亡的主要因素
B. 细胞的死亡与正常昼夜节律的打破有关
C. 该实验的自变量是植株类型和光照时长
D. 细胞分裂素帮助“校准”了与节律相关基因的表达,维持植物细胞的存活
15. 水稻等作物在即将成熟时,若经历持续的干热之后又遇大雨天气,穗上的种子就容易解除休眠而萌发。脱落酸有促进种子休眠的作用,同等条件下,种子对脱落酸越敏感,越容易休眠。XM基因表达的蛋白发生变化会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位点的突变对种子的影响如下图所示,下列分析正确的是( )
A. 位点1、4突变属于染色体变异,位点2、3突变属于基因突变
B. 位点4突变的植株最可能发生雨后穗上发芽的现象
C. XM基因表达产物增加会加强种子对脱落酸的敏感性
D. 位点3突变使XM基因的转录过程提前终止
16. 零增长线是一种生物在利用某些必需资源时能生存和繁殖的边界线。边界线上每一个点所对应的资源组合仅允许种群维持自身大小不变,若资源组合低于这个范围,一段时间后,种群无法生存和繁殖。为探究同一地区梅尼小环藻和美丽星杆藻在不同的资源组合情况下能否共存,科学家分别研究了两个物种对两种必需资源的零增长线,如图实线所示,并将上述两种藻类放置在一起培养,其余条件充足且适宜。下列分析正确的是( )
A. 初始环境资源处于A点且没有资源补充时,短时间内梅尼小环藻年龄结构为增长型
B. 环境资源处于B点时,美丽星杆藻在种间竞争中处于劣势,限制因素是硅酸盐
C. 上图区域中最有可能实现两种藻类共存的区域是④
D. 当环境资源处于区域①⑥时,一段时间后,该地梅尼小环藻将被淘汰
三、非选择题:共60分。
17. 我国北方蔗糖主要从甜菜的块根中提炼。研究发现,磷对甜菜光合作用产物的合成与转移分配具有一定的影响,其部分机理如下图,其中甲、乙和丙表示相关物质,TPT为磷酸转运体(转运出1分子磷酸丙糖的同时会转运进1分子Pi),活性会受光抑制。回答下列问题:
(1)图中甲物质为________。物质乙和丙的反应产物可转移至________(结构)重新合成物质乙和丙。
(2)白天光合作用强,ADPG焦磷酸化酶活性________(上升/下降/不变),有利于________(蔗糖/淀粉)积累。
(3)为研究田间施用磷和烯效唑对甜菜光合特性和产糖量的影响,科研人员采用叶面喷施的方法处理甜菜植株,16天后测定净光合速率及叶面积指数(叶片总面积/土地面积),收获时测定块根产量及产糖量,结果如下表。
组别
处理
净光合速率/μmol·m-2·s-1
叶面积指数
块根产量/t·hm2
产糖量/t·hm2
A
清水
25.25
3.14
97.4
15.44
B
2mg·L-1KH2PO4
27.07
3.35
107.21
1766
C
27.06
4.21
99.2
15.93
D
2mg·L-1KH2PO4
30mg·L-1烯效唑
33.22
3.83
108.1
18.88
①C组的处理为________。
②与C组相比,B组块根产量和产糖量均较高,结合上图分析原因是________。
③科研人员建议甜菜种植过程中应采用磷和烯效唑联合喷施,其依据是________。
18. β地中海贫血病患者由于H基因发生突变(如h1、h2等),导致β链的生成受到抑制,无法与α链结合产生足量的血红蛋白A。含两个突变基因的个体表现为重型贫血,而含1个突变基因的个体表现为病症轻微或无症状。很多重型地中海贫血病患者由于携带DNA甲基转移酶1(DNMT1)的突变基因,造成γ链基因甲基化程度改变,γ链基因被激活,高表达的γ链能替代缺失的β链并与α链形成血红蛋白F,从而明显减轻贫血症状。下图1表示对患者家系进行基因测序后获得的结果(不同区域涂黑代表携带相应的突变基因,不考虑交换),图2是正常人和图1中“某个体”体内相关蛋白的电泳图谱。请回答问题:
(1)H基因与其突变基因表达产物不同根本原因是________。
(2)根据图1分析:H基因和DNMT1基因都位于________(常/X/Y)染色体上;可推测I-1个体基因型为________(DNMT1基因用D/d表示)。
(3)图2中的“某个体”可能对应于图1中的________个体,理由是________。
(4)α地中海贫血病与α血红蛋白基因A片段的缺失有关,可以通过PCR技术对患者进行诊断。图3是正常的α血红蛋白基因的片段,引物a、引物b和引物c分别与基因的不同区段特异性结合。引物a和引物b之间由于片段A过长而无法得到扩增产物。将待检测个体1、2、3的DNA、引物和________以及扩增缓冲液一起加入反应体系中进行PCR,将PCR产物进行凝胶电泳,结果如图4所示。三个待检测个体中α地中海贫血病纯合子是________,杂合子是________。
19. 人造光在促进社会发展的同时,也会对人类健康产生一些负面影响,如失眠、肥胖、激素分泌异常等。研究人员发现光线会通过一条特殊的神经环路作用于棕色脂肪组织,抑制棕色脂肪细胞产热,也会影响机体调节血糖代谢的能力。
(1)感光细胞在光刺激下可将光刺激转变为________信号,此时膜内电位变化为________,刺激M神经后,N神经不能检测到电位变化的原因是________。
(2)长期处于“光暴露”的环境中,容易患糖尿病的原因是________。
(3)请结合本题和生活实际,为预防糖尿病提出两点建议________。
(4)为进一步验证“光暴露”是通过N神经调节棕色脂肪组织的产热过程,某实验小组用若干生理状态相同的健康小鼠进行实验,请完成下列实验设计表格。
分组
处理方式
结果
甲
给予正常光照条件
乙组棕色脂肪细胞产热低于其他两组
乙
①________
丙
②________
实验结论:“光暴露”是通过N神经调节棕色脂肪组织的产热过程。
20. 党的二十大报告中,习近平总书记指出:“必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。”2023年4月10日,习近平总书记在广东省湛江市,考察了当地加强红树林保护情况。红树林有着“海岸卫士、鸟类天堂、鱼虾粮仓”的美誉,在净化海水、防风消浪、维持生物多样性、固碳储碳等方面发挥着极为重要的作用,而我国是世界上少数几个红树林面积净增加的国家之一。下表为不同潮位时鹭科鸟类的分布情况:
物种名
低潮位/只次
高潮位/只次
潮滩
养殖塘
红树林
高潮裸地
栈道堤岸
养殖塘
红树林
白鹭
1320
9
6
187
113
8
576
大白鹭
192
0
19
5
18
3
318
其他鹭科鸟类
31
0
5
9
1
1
83
根据资料回答下列问题:
(1)涨潮时,大部分潮滩被海水淹没,仅有小部分高潮裸地。据表分析,低潮位时,鹭科鸟类分布的主要生境是________。
(2)红树林固碳功能强大,一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,并为旅游观光增添了资源,为当地居民带来经济收益,这体现了生物多样性的________价值,又充分体现了生态工程的________原理。
(3)红树林生态系统的结构包括________,受到污染后可通过自我调节能力来达到生态平衡,其中自我调节能力的基础是________。
(4)为了适应间歇性潮水浸淹的特殊生境,红树林演化出了支柱根、呼吸根与富含单宁酸的树皮等特殊结构。单宁酸被动物取食后产生涩味,从而抵御植食性动物的啮噬,分析支柱根与呼吸根对红树植物的作用:________。
21. 辣椒素是辣椒中具有刺激性和辣味的活性成分之一,可对食草动物形成威慑。辣椒素具有强抗氧化活性,可帮助清除体内自由基,减少氧化损伤和DNA损伤,从而减少癌症发生的风险。获得辣椒素的一般途径如下:
(1)植物组织培养过程常用________(蔗糖/葡萄糖)做碳源,①过程被称为________,当培养基中细胞分裂素/生长素比例较高时,更有利于________。
(2)在脱毒苗的培养过程中,一般选择分生区组织细胞作为外植体,原因是________,若想获得抗毒苗,要将含有目的基因的重组质粒通过________(方法)导入植物细胞。
(3)通过基因工程可以制造转基因大肠杆菌,进行大规模发酵生产辣椒素,对扩大培养后的转基因大肠杆菌用显微镜直接计数,样品稀释104倍,观察到的计数室中细胞分布如下图,则培养液中细胞的密度是________个/mL。运用这种方法统计的结果往往比实际值________。
(4)某实验小组用提取到的辣椒素对小鼠进行相关实验,将若干生理状态相同的小鼠肺癌细胞随机均分成甲、乙两组,甲组培养基中加入适量辣椒素,乙组培养基中不做处理,分别接种细胞后,在相同且适宜的环境中培养,一段时间后统计甲乙两组小鼠肺癌细胞数目。
①小鼠肺癌细胞培养过程中,需要定期更换培养基的原因是________。
②若实验结果为甲组比乙组小鼠癌细胞数目明显减少,说明辣椒素具有抑癌效果。
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