精品解析:江苏省西亭高级中学2023-2024学年高三上学期第一次阶段测试生物试题
2024-08-08
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内容正文:
2023~2024学年高三第一次阶段测试
生物
一、单项选择题:本题包括14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 多细胞生物的生长是细胞增殖的结果
B. 高度分化的细胞中不存在DNA复制
C. 衰老细胞的染色质固缩,细胞核缩小
D. 细胞凋亡时,基因发生了选择性表达
【答案】D
【解析】
【分析】细胞生命历程包括细胞增殖、分化、衰老、凋亡等过程。细胞增殖使细胞数量增加,是多细胞生物生长的基础;高度分化的细胞一般不再进行分裂,所以通常不存在 DNA 复制;衰老细胞的特征包括染色质固缩、细胞核体积增大等;细胞凋亡是由基因控制的细胞程序性死亡,存在基因的选择性表达。
【详解】A、多细胞生物的生长不仅依靠细胞增殖使细胞数量增加,还依赖细胞生长使细胞体积增大,A错误;
B、高度分化的细胞中仍然存在DNA复制,如线粒体或叶绿体中的DNA的复制,B错误;
C、衰老细胞的染色质固缩,细胞核体积增大,C错误;
D、细胞凋亡是由基因控制的细胞程序性死亡,存在基因的选择性表达,D正确。
故选D。
2. 高尔基体是有“极性”的,其顺面接受由内质网合成的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工,反面参与溶酶体酶等蛋白质的分类和包装。如图是发生在反面的3条分选途径。下列叙述错误的是( )
A. 在高尔基体中间膜囊中会形成具有一定功能的蛋白质
B. 胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于是调节型胞外分泌
C. 若反面上的M6P受体数量减少会影响衰老细胞器的水解
D. 膜的流动性使顺面和反面的蛋白质种类和数量相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、高尔基体在动植物细胞中功能不同:在动物细胞中与细胞分泌物形成有关,在植物细胞中与细胞壁形成有关。
2、分泌蛋白在核糖体合成之后,在内质网初步加工,然后转移到高尔基体做进一步加工、分类和包装经细胞膜排出,整个过程由线粒体提供能量。
【详解】A、来自内质网的多肽链在高尔基体中间膜囊中进一步修饰加工,会形成具有一定功能的蛋白质,A正确;
B、胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于是调节型胞外分泌,需要信号分子的调节,B正确;
C、调节性分泌:在信号分子的调节下,高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合,胞吐;部分蛋白质被包裹形成溶酶体内的酶类,若反面上的M6P受体数量减少会影响衰老细胞器的水解,C正确;
D、顺面区接受由内质网合成的物质转入中间膜囊进一步修饰加工,反面区参与蛋白质的分类和包装,依赖膜的流动性,两区膜的功能不同,蛋白质的种类和数量不相同,D错误。
故选D。
3. 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其上存在两条呼吸途径。主呼吸链途径发生时,电子传递链释放的能量使H+通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙,然后H+驱动ATP合酶合成ATP;交替呼吸途径发生时,不发生H+的跨膜运输。下列叙述错误的是( )
A. 合成ATP时H+顺浓度梯度由内外膜间隙进入基质
B. 主呼吸链途径中的蛋白复合体起载体蛋白的作用
C. 交替呼吸途径比主呼吸链途径产生更多的ATP
D. 乳酸菌细胞内不存在主呼吸链和交替呼吸途径
【答案】C
【解析】
【分析】1、H+与O2结合生成水,同时将H+通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙,形成H+浓度梯度。H+顺浓度梯度从内外膜间隙移至基质内驱动ATP合成,故合成ATP的直接能量来源为H+电化学势能。2、交替呼吸在交替氧化酶(AOX)的参与下,H+与O2结合生成水,释放大量能量。
【详解】A、电子传递链释放的能量将H+通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙的方式为主动运输,而合成ATP时H+ 顺浓度梯度从内外膜间隙移至基质内,A正确;
B、电子传递链释放的能量将H+ 通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙,所以主呼吸链途径中的蛋白复合体起载体蛋白的作用,B正确;
C、交替呼吸途径发生时,不发生H+的跨膜运输,其比主呼吸链途径产生的ATP少,C错误;
D、乳酸菌为原核生物,没有线粒体,不能进行主呼吸链和交替呼吸途径,D正确。
故选C。
4. 下列关于构成细胞的元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. Mg是叶绿素的重要组分,缺Mg叶脉周围通常呈现黄色
B. 缺乏P时细胞中磷脂、核酸和ATP等物质的合成会受影响
C. 果糖是光合作用植物特有的,而半乳糖是动物特有的
D. 真核生物遗传信息的载体是由蛋白质和DNA组成的
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物体内的元素分为大量元素和微量元素,大量元素有:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,微量元素有:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。
2、无机盐主要以离子的形式存在,少数以化合物的形式存在。
3、无机盐的作用:(1)复杂化合物的组成成分。(2)维持细胞和生物体的生命活动。(3)维持酸碱平衡和渗透压平衡。
【详解】A、Mg是叶绿素的重要组分,缺Mg导致叶绿素合成受阻,植物的叶片呈现黄色,A错误;
B、ATP、磷脂和核酸的元素组成均含有P,缺P会影响细胞内磷脂和核酸等物质的合成,B正确;
C、果糖不是光合作用植物特有,而半乳糖是动物特有的单糖,C错误;
D、真核生物遗传信息的载体有染色体、线粒体和叶绿体,故真核生物遗传信息的载体不一定都是由蛋白质和DNA组成的,D错误。
故选B。
5. 某家族患有甲、乙两种单基因遗传病,其中一种病的致病基因位于X染色体上。研究人员通过调查得到该家族的遗传系谱图(图1),然后对Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ3及Ⅲ2的两对基因进行电泳分离,得到了不同的条带(图2)。下列叙述正确的是( )
A. 甲病是伴X染色体显性遗传病,乙病是常染色体隐性遗传病
B. 条带①代表甲病的致病基因,条带③代表乙病的致病基因
C. 对Ⅲ1的两对基因进行电泳分离,所得的条带应该是①和③
D. 只考虑甲、乙两种遗传病,Ⅰ4和Ⅱ2基因型相同的概率是1/2
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:Ⅰ3号和Ⅰ4号个体不患甲病,而他们有一个患甲病的女儿,即“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明甲病是常染色体隐性遗传病。根据题干信息可知乙病是伴性遗传,图中Ⅲ1、Ⅰ1、 Ⅰ4、Ⅱ1是乙病患者,结合Ⅰ1的电泳条带可知,①③是两种病的致病基因, Ⅱ3患甲病,对比 Ⅰ1的电泳条带可知 ①为甲病致病基因,则 ③为乙病的致病基因,根据I4患乙病, Ⅱ2未患乙病,说明乙病是伴X显性遗传病。
【详解】AB、根据题意和图示分析可知:Ⅰ3号和Ⅰ4号个体不患甲病,而他们有一个患甲病的女儿,即“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明甲病是常染色体隐性遗传病。根据题干信息可知乙病是伴性遗传,图中Ⅲ1、Ⅰ1、 Ⅰ4、Ⅱ1是乙病患者,结合Ⅰ1的电泳条带可知,①③是两种病的致病基因, Ⅱ3患甲病,对比 Ⅰ1的电泳条带可知 ①为甲病致病基因,则 ③为乙病的致病基因,根据I4患乙病, Ⅱ2未患乙病,说明乙病是伴X显性遗传病,A错误,B正确;
C、条带①为甲病致病基因(假设用a表示),条带③为乙病致病基因(假设用XB表示),Ⅱ3患甲病为aa,则条带④为不患乙病的正常基因(用Xb表示),条带②为不患甲病的正常基因(用A表示),根据电泳图可知,Ⅱ2基因型为AAXbY,Ⅱ1基因型为AaXBXb,所以Ⅲ1基因型为AAXBY或AaXBY,故电泳条带为②③或 ①②③,C错误;
D、就甲病而言,I4、Ⅱ1均未患甲病,但都带有隐性致病基因,都为杂合子;就乙病而言,I4的儿子Ⅱ2未患病,则I4为杂合子,Ⅱ1的母亲I2正常,则Ⅱ1为杂合子,因此只考虑甲、乙两种遗传病,I4与Ⅱ1的基因型相同,D错误。
故选B。
6. 将某动物细胞的DNA分子双链经32P标记(染色体数为2N=8)后,置于不含32P的培养基中,经过连续两次分裂产生4个子细胞,检测子细胞中32P含量。下列推断错误的是( )
A. 若进行减数分裂,第一次分裂后期每条染色体都含32P
B. 若进行减数分裂,第二次分裂后期每条染色体都含32P
C. 若进行有丝分裂,第一次分裂产生的子细胞都含32P
D. 若进行有丝分裂,第二次分裂产生的子细胞含32P比例为50%
【答案】D
【解析】
【分析】1、有丝分裂过程: (1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体; (3)中期:染色体形态固定、数目清晰; (4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极; (5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。
【详解】A、若进行减数分裂,DNA在间期进行一次半保留复制,减数第一次分裂后期每条染色体上的每个染色单体中的DNA都有一条链被32P标记,因此减数第一次分裂后期每条染色体都含32P,A正确;
B、若进行减数分裂,DNA只复制一次,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,每条染色体上的DNA都有一条链被32P标记,B正确;
C、若进行有丝分裂,第一次有丝分裂后,子细胞中每条染色体上的DNA都有一条链被32P标记,C正确;
D、若进行有丝分裂,第二次分裂的后期时染色单体随机分开,具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞,所以经过连续两次有丝分裂后产生的4个子细胞中,含32P染色体的子细胞有2个或3个或4个,因此第二次分裂产生的子细胞含32P比例为50%、75%、 100%, D错误。
故选D。
7. 野生型水稻(2n=24)和H基因突变体水稻在减数分裂Ⅰ中期的染色体分布如图,下列说法正确的是( )
A. 图甲所示细胞中可能有XY两条性染色体
B. 图乙细胞中的染色体数目多于图甲细胞
C. H基因突变导致图乙产生的配子染色体数目异常
D. 应选择成熟的花药用卡诺氏液固定观察
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:图甲所示细胞中染色体排列在赤道板上;图乙所示细胞中的染色体仍散乱分布,没有两两配对形成四分体。
【详解】A、水稻没有性染色体,A错误;
B、基因突变不改变染色体数目,因此图乙细胞中的染色体数目等于图甲细胞,B错误;
C、减数分裂过程中,联会正常进行可保证染色体正常分离和子代染色体数目的平均分配,图乙所示H基因突变体水稻细胞中同源染色体不能正常配对,其产生的配子会出现染色体数目异常,C正确;
D、图示细胞处于减数第一次分裂中期,故不能选择成熟的花药用于观察,D错误。
故选C。
8. 下列关于右图模型的分析,错误的是( )
A. 若模型表示食物网,则D可能是次级消费者、第二营养级
B. 若模型表示物种形成,则A可以是可遗传变异,D可以是生殖隔离
C. 若模型表示试管婴儿技术,则C→D过程中包括早期胚胎培养
D. 若模型表示核移植技术,则B可能是具有优良性状的供体细胞
【答案】A
【解析】
【分析】试管婴儿是体外受精+胚胎移植技术的俗称,是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。
【详解】A、若图示为食物网,则D可能是次级消费者、第三营养级,A错误;
B、若图示为物种的形成,则A可以是可遗传变异,D是生殖隔离,产生生殖隔离代表物种的产生,B正确;
C、若图示为试管婴儿技术,C为早期胚胎培养,D为胚胎移植,C正确;
D、动物核移植,经常移植到去核卵母细胞中,若图示为核移植技术,则A可能为去核卵母细胞,此时B可能是细胞核供体细胞,D正确。
故选A。
9. 下列关于生物学实验的叙述,正确的是( )
A. “探究H2O2在不同条件下的分解”实验中,控制自变量用了减法原理
B. “低温诱导植物染色体数目的变化”实验中,需用清水洗去卡诺氏液
C. “探究土壤微生物的分解作用”实验中,对实验组土壤进行灭菌处理
D. “酵母菌的纯培养”实验中,每次划线过后接种环都要进行灼烧处理
【答案】D
【解析】
【分析】平板划线的操作流程:接种环灼烧灭菌,接种环蘸取菌种,平板划线,待菌液被培养基吸收,再倒置培养。
【详解】A、“探究H2O2在不同条件下的分解”实验中,添加了不同因素,控制自变量用了加法原理,A错误;
B、观察低温诱导染色体数目变化的实验中,卡诺氏液处理过的根尖需用酒精冲洗,B错误;
C、B.探究土壤微生物的分解作用实验中,实验组的土壤要进行处理,以尽可能排除土壤微生物的作用,而不是严格的灭菌,C错误;
D、划线前后都要灼烧接种环,划线后灼烧接种环的目的是避免接种环上的菌种污染环境和操作者, D正确。
故选D。
10. NO作为脑内的气体分子神经递质,参与神经系统的信息传递、发育及再生等过程。与一般的神经递质不同,NO可作为逆行信使参与突触间信号的传递,其调节过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 电信号直接刺激突触小泡,促进小泡释放Glu
B. Glu引起Na+与通道蛋白结合,快速内流引发电位变化
C. 突触后神经元内Ca2+增多,激活NO合酶促进NO释放
D. NO通过自由扩散进入突触前膜,使Glu长时程释放
【答案】D
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为: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】A、当突触小泡受到电信号的刺激后,突触小泡与突触前膜融合,从而使突触前膜释放Glu,A错误;
B、Na+通过通道蛋白的过程不与通道蛋白相结合,Na+的快速内流(协助扩散)引发电位变化,使膜电位由外正内负,变为外负内正,B错误;
C、据图分析,突触后膜内的L-精氨酸在相关酶NO合成酶的催化下生成NO,NO经自由扩散到细胞外,再进入突触前膜,从而促进突触前膜融合释放Glu,Glu释放引起突触后膜上Ca2+内流,而Ca2+可促进L-精氨酸生成NO,促使突触前膜释放更多Glu,即Glu通过正反馈调节持续释放,使突触后神经元持续兴奋, C错误,D正确。
故选D。
11. 在传统酿酒过程中,若发酵过头往往会形成醋。下列叙述正确的是( )
A. 酿制米酒时,将糯米蒸熟后立即拌入酒曲,有利于防止杂菌污染
B. 若发酵后期气温适当升高,发酵液表面菌膜形成速度可能更快
C. “酿酒不成反成醋”可能是发酵容器密封不严,醋酸菌进行有氧呼吸的结果
D. 发酵后期可能pH过低,抑制醋酸菌继续利用糖类物质进行发酵
【答案】C
【解析】
【分析】酵母菌能进行无氧呼吸产生酒精,因此可参与果酒的制作。当氧气和糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸的过程。
【详解】A、酿制米酒时,将糯米蒸熟后立即加入酒曲,容易杀死酵母菌种,A错误;
B、酒精发酵是无氧,醋酸菌需要氧气,只有温度升高醋酸菌不能形成菌膜,B错误;
C、“酿酒不成反成醋”可能是发酵容器密封不严,醋酸菌进行有氧呼吸生产醋酸的结果,因为醋酸菌是好氧菌,C正确;
D、发酵后期可能由于醋酸导致pH值过低,抑制醋酸菌发酵,不利于醋酸形成,与题意不符,D错误。
故选C。
12. 近年来,许多城市大力兴建人工湿地,以助力海绵城市的建设。下列叙述正确的是( )
A. 兴建湿地时需考虑对经济和社会等系统的影响,遵循协调原理
B. 生活污水中的有机物能为湿地植物提供生长所需的物质和能量
C. 种植富集重金属能力强的沉水植物可以净化水质,但收割后需无害化处理
D. 人工湿地的建立充分考虑了物种的多样性,可通过自我调节保持长期稳定
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物多样性的价值:包括直接价值、间接价值、潜在价值。
2、生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础,遵循着自生、循环、协调、整体等生态学基本原理。
【详解】A、协调原理是指在进行生态工程建设时,需要考虑生物与环境、生物与 生物的协调与适应等问题;遵循整体原理,首先要遵从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;兴建湿地时需考虑对经济和社会等系统的影响,遵循整体原理,A错误;
B、生活污水中的有机物需要经过微生物将其分解为无机物才能被植物利用,有机物中的能量不能被利用,B错误;
C、生活污水中的重金属可以利用富集能力强的沉水植物吸收并及时收割和无害化处理,若不及时处理,沉水植物死亡后被微生物分解,造成二次水体污染,C正确;
D、人工湿地的建立充分考虑了物种的多样性,但是人工湿地只能净化一定量的污水,因为生态系统的自我调节能力是有限的,还应该加强对污染源的控制才能保持生态系统的长期稳定,D错误。
故选C。
13. 研究人员利用基因编辑技术,通过改写小鼠卵母细胞的“基因组印记”控制区的甲基化情况,培育出“孤雌生殖”小鼠,部分实验过程如图。下列叙述正确的是( )
A. 卵母细胞培养液中应加入血清和干扰素,保证无菌、无毒环境
B. H19和Gtl2基因表达对卵母细胞发育为孤雌胚胎可能有促进作用
C. 代孕母鼠通常不会对外来胚胎发生免疫排斥,为胚胎存活创造条件
D. “孤雌小鼠”的形成没有精子参与,其属于只含母系基因的单倍体
【答案】C
【解析】
【分析】基因编辑技术是对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术。在细胞培养中,保证无菌、无毒环境是细胞生存的必要条件。 对于胚胎移植,代孕母鼠通常不会对外来胚胎发生免疫排斥,这是因为胚胎在一定程度上能与代孕母体建立免疫耐受。
【详解】A、卵母细胞培养液中应加入血清,提供营养物质,加入抗生素保证无菌、无毒环境,而不是干扰素,A错误;
B、图中H19和Gtl2基因甲基化利于卵母细胞发育为孤雌胚胎,甲基化抑制转录过程,从而抑制基因表达,B错误;
C、代孕母鼠通常不会对外来胚胎发生免疫排斥,为胚胎存活创造条件,C正确;
D、“孤雌小鼠”虽然没有精子参与,但它是通过基因编辑技术使卵母细胞发育成胚胎,仍然是二倍体,而不是单倍体,D错误。
故选C。
14. 下列关于琼脂糖凝胶电泳的叙述,错误的是( )
A. 加热熔化的琼脂糖完全冷却后加入适量的核酸染料
B. 电泳缓冲液加入电泳槽时,需没过凝胶1mm为宜
C. 可调容量的微量移液器应先做容量设定再安装枪头
D. 停止电泳后应将凝胶置于紫外灯下,观察和照相
【答案】A
【解析】
【分析】PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
【详解】A、加热熔化的琼脂糖稍冷却后加入适量的核酸染料混匀,A错误;
B、电泳缓冲液加入电泳槽时,需没过凝胶1mm为宜,电泳缓冲液太多则电流加大,B正确;
C、可调容量的微量移液器应先做容量设定再安装枪头,可以确保移液枪在吸取或释放液体时的体积与预设的容量一致,从而满足实验对液体量的精确控制需求,C正确;
D、停止电泳后应取出凝胶置于紫外灯下,观察和照相,因为凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,D正确。
故选A。
二、多项选择题:本题包括4小题,每小题3分,共12分。每小题有不止一个选项符合题意。每小题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 差速离心法是利用不同的离心速度,将各种亚细胞组分和各种颗粒分开的方法。密度梯度离心法是用一定的介质在离心管内形成一个密度梯度,通过重力或离心力场的作用使细胞组分或分子分层、分离的方法。如图表示运用两种方法分离细胞组分的过程,其中g为离心速率的单位。下列叙述错误的有( )
A. 图中匀浆可通过超声破碎等方法将生物膜破碎后得到
B. 图中①、②分别表示差速离心法和密度梯度离心法
C. 差速离心过程中,颗粒较小的细胞结构先被分离出来
D. 验证DNA半保留复制方式时需使用密度梯度离心技术
【答案】AC
【解析】
【分析】1、差速离心法是利用不同的离心速度,将各种亚细胞组分和各种颗粒分开的方法。
2、密度梯度离心法是用一定的介质在离心管内形成一个密度梯度,通过重力或离心力场的作用使细胞组分或分子分层、分离的方法。
【详解】A、由图示可知,通过上述方法可获得完整的线粒体、溶酶体、高尔基体等细胞器,因此在获得细胞匀浆时不能将细胞器膜破碎,A错误;
B、①是利用不同速度离心,属于差速离心法;②离心后会形成不同密度层,属于密度梯度离心法,B正确;
C、差速离心过程中,颗粒较大的细胞结构先被分离出来,C错误;
D、验证DNA半保留复制方式时,用同位素标记,同时用密度梯度离心技术形成不同层,D正确。
故选AC。
16. 当转录因子E2F与去磷酸化的Rb蛋白结合后,无法激活与细胞分裂相关基因的表达,从而抑制细胞增殖。乳腺细胞的增殖受雌激素和p16、p21蛋白等的共同调节,其作用机制如图1所示。该调节过程的平衡一旦被打破,细胞易发生癌变。图2为细胞周期中各检验点示意图。下列叙述错误的有( )
A. Rb基因可能是一种抑癌基因,该基因正常表达的细胞就不会发生癌变
B. 若雌激素与乳腺癌细胞内受体结合,形成的复合物会促进cyclinD基因表达上调
C. 若p16、p21基因突变,细胞因G合成减少无法通过图2中的检验点1而停止分裂
D. 用靶向药物选择性抑制CDK4/6的活性,就能抑制癌细胞分裂,治好癌症
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、细胞癌变的定义:细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化导致的不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
2、癌细胞的主要特征:无限分裂增殖;形态结构变化:扁平→成纤维细胞癌变→成纤维细胞癌变球形;细胞物质改变:如癌细胞膜糖蛋白减少,细胞粘着性降低,易转移扩散,癌细胞膜表面含肿瘤抗原,肝癌细胞含甲胎蛋白等。
【详解】A、细胞癌变的原因很多,除了原癌基因和抑癌基因基因突变,某些基因的乙酰化水平、甲基化水平都有可能引起癌变,Rb基因可能是一种抑癌基因,该基因正常表达的细胞也可能因为别的原因发生癌变,A错误;
B、依题意可知,雌激素的受体在细胞内部,且雌激素与乳腺癌细胞内受体结合后,形成的复合物会促进cyclinD基因表达,B正确;
C、p16、p21的表达产物抑制CDK4/6蛋白合成,P16、P21基因突变,则CDK4/6蛋白合成增加,G合成随之增加,不会出现无法通过检验点的情况,C错误;
D、用靶向药物选择性抑制CDK4/6的活性,是能抑制癌细胞分裂的一种思路,但不一定能治好癌症,D错误。
故选ACD。
17. 根据采用的主要技术路线不同,可以将新冠疫苗分为灭活疫苗、重组疫苗、核酸疫苗、腺病毒载体疫苗等类型。下列叙述正确的有( )
A. 将新冠病毒在琼脂培养基上进行培养后,将其灭菌、纯化制成灭活疫苗
B. 用基因工程方法,生产提纯病毒中作为抗原的S蛋白,制成重组蛋白疫苗
C. mRNA疫苗在人体细胞内作为模板合成病毒S蛋白可刺激人体产生抗体
D. 限制酶处理病毒核酸,与改造后的腺病毒基因重组,制成腺病毒载体疫苗
【答案】BC
【解析】
【分析】1、疫苗是指为了预防、控制传染病的发生、流行,用于人体预防接种类预防性生物制品。
2、预防接种用的生物制品包括疫苗、菌苗和类毒素,疫苗属于抗原。
3、病毒必需寄生在活细胞内,不能用培养基培养。
【详解】A、病毒必需寄生在活细胞内,不能用培养基培养,A错误;
B、通过基因工程方法,在体外大量生产并提纯新冠病毒的S蛋白,制成重组蛋白疫苗,刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞,B正确;
C、mRNA疫苗在人体细胞内可直接作为模板翻译出病毒S蛋白,病毒S蛋白可以作为抗原,可刺激人体产生相应的抗体,C正确;
D、限制酶作用对象是DNA,新冠病毒的核酸是RNA,不能用限制酶处理,D错误。
故选BC。
18. 生态学家高斯研究两种草履虫的种间竞争后提出竞争排斥原理——由于对限制性环境资源的竞争,生态位相似的物种不能稳定存在。该原理证实了生态位分化是维持物种共存的必要条件。下列关于生态位的叙述,正确的有( )
A. 生态位是指一个种群在群落中占用资源的情况
B. 生态位分化是经自然选择形成的生物适应性,提高了生物对环境资源的利用率
C. 限制性环境资源的竞争中,生态位的重叠程度越大,物种间的竞争程度越强
D. 资源丰富的生态系统,生态位重叠的生物可共同利用同一资源而不损害对方
【答案】BC
【解析】
【分析】生态位:
(1)概念:一个物种在群落中的地位和作用,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。
(2)研究内容:①植物:在研究领域内的出现频率,种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。②动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(3)特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
(4)原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
(5)意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
【详解】A、一个物种在群落中的地位和作用,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,不是种群,A错误;
B、生态位分化能使不同的物种之间形成平衡而共存,对于群落生物多样性的形成和维持有重要意义,同时提高了生物对环境资源的利用率,B正确;
C、在限制性的资源环境下,生态位的重叠程度越大,物种间的竞争程度越强,有可能使某一物种被淘汰,C正确;
D、资源丰富的生态系统,生态位重叠的生物可共同利用同一资源,但也存在竞争,会给对方物种带来一定程度的损害,如热带雨林,生态位有重叠的两种生物也会因共同利用同一资源而会给对方带来损害,D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
19. 气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,是植物控制气体交换和水分代谢的重要结构。图1、图2分别是气孔运动的2种调节机制。请回答下列问题:
(1)光照下,保卫细胞中蔗糖的积累,一是通过类囊体产生的______,将PGA还原为TP,部分TP运输到_____中,进一步合成蔗糖;二是由于光合作用使叶绿体内__________降低,导致pH增高,使淀粉转化为蔗糖等可溶性糖。
(2)研究发现,蓝光对气孔张开有一定的作用,位于_____的蓝光受体吸收蓝光后,激活质膜上的质子泵,消耗ATP形成电化学梯度,为______跨膜运输提供动力。
(3)研究发现,脱落酸(ABA)对气孔开闭也有一定作用,据图2分析,干旱时ABA快速合成并运输到叶片,与保卫细胞中的受体结合,使______以及_____的Ca2+进入细胞质基质,Ca2+浓度升高,通过______,使气孔维持关闭状态。
(4)为进一步研究ABA受体与气孔关闭的关系,研究者将野生型拟南芥与ABA受体基因过表达品系为材料进行对照实验,培养一段时间后,测量叶片的气孔导度。若______,则说明ABA受体增多能加速气孔关闭。
【答案】(1) ①. NADPH、ATP ②. 细胞质基质 ③. H+
(2) ①. 叶绿体、细胞膜(质膜) ②. H+
(3) ①. 细胞外 ②. 内质网中 ③. 同时促进K+外流,抑制K+内流
(4)过表达品系叶片气孔导度小于野生型
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H](NADPH)的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
据图可知,类囊体产生的NADPH和ATP将PGA还原为TP,部分TP运输到细胞质基质中,进一步合成蔗糖;光合作用中H+被消耗,导致pH增高,使淀粉转化为蔗糖等可溶性糖。
【小问2详解】
由图可知,位于叶绿体基质和细胞膜表面的蓝光受体吸收蓝光后,激活质膜上的质子泵,消耗ATP形成电化学梯度,为H+运出细胞膜提供动力。
【小问3详解】
干旱时ABA快速合成并运输到叶片,与保卫细胞中的受体结合,促进钾离子外流和钙离子内流,同时内质网中的钙离子也流向细胞质中,钙离子浓度升高,抑制钾离子进入保卫细胞,使气孔维持关闭状态。
【小问4详解】
研究者将野生型拟南芥与ABA受体基因过表达品系为材料进行对照实验,培养一段时间后,测量叶片的气孔导度。若野生型拟南芥比ABA受体基因过表达品系的气孔导度更大,则说明ABA受体增多能加速气孔关闭。
20. 类风湿性关节炎(RA)是一种以关节组织慢性、持久性炎症病变为主的自身免疫病。RA患者的关节炎症引起全身多处关节呈对称性、持续性疼痛,使患者十分痛苦。请回答下列问题:
(1)细胞因子属于组成免疫系统的______,根据其对炎症反应的作用分为促炎细胞因子和抗炎细胞因子。为了研究RA发生与这两类细胞因子的关系,研究人员对健康人及RA患者血清中的四种细胞因子平均含量进行测定(结果如图1),其中属于促炎细胞因子的有______。
(2)研究发现细胞因子网络失调与RA的发病密切相关。
据图2可知,IL6可由激活的______细胞产生,可与______等细胞因子共同诱导滑膜细胞释放组织降解基质金属蛋白酶,并刺激骨髓中的髓系祖细胞异常______形成巨噬细胞并融合形成破骨细胞,造成骨侵蚀。此外,促炎细胞因子还会活化______细胞,使其向软骨呈侵入性生长,并产生更多促炎细胞因子,通过______调节使炎症加剧。
(3)研究发现,关节炎症引起的疼痛的发生与TRPV1通道有关。据图3分析,IL6与IL6受体结合,通过GP130发挥作用,使JAK______,再通过P13K一方面促进______;另一方面促进______,使Ca2+内流增加,提高神经元的兴奋性,最终在______产生痛觉。
【答案】(1) ①. 免疫活性物质 ②. TNF-α和IL-6
(2) ①. 巨噬细胞和B ②. TNF、IL-1β ③. 增殖分化 ④. 滑膜 ⑤. 正反馈
(3) ①. 磷酸化 ②. TRPV1合成 ③. 含TRPV1的囊泡与细胞膜融合,使细胞膜上的TRPV1数量增加 ④. 大脑皮层
【解析】
【分析】题图分析:由图1可知,患者体内的INF-α和IL-6含量比正常人高,可见INF-α和IL-6是促进RA患者免疫炎症的细胞因子。
【小问1详解】
免疫系统包括免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质,细胞因子属于组成免疫系统的免疫活性物质;
分析题图1可知,与正常人相比,患者体内的TNF-α和IL-6含量比正常人高,可见TNF-α和IL-6是促进RA患者免疫炎症的细胞因子。
【小问2详解】
结合图2可知,图中巨噬细胞和B细胞可以产生IL-6,其可与TNF、IL-1β等细胞因子共同诱导滑膜细胞释放组织降解基质金属蛋白酶,并刺激骨髓中的髓系祖细胞异常增殖分化形成巨噬细胞,并融合形成破骨细胞,造成骨侵蚀;此外,促炎细胞因子还会活化滑膜使其向软骨呈侵入性生长,并使产生更多促炎细胞因子,该过程新结果跟老结果呈正相关,属于正反馈调节,结果是使炎症加剧。
【小问3详解】
结合图3可知,IL-6与IL-6受体结合,通过GP130发挥作用,使JAK磷酸化,再通过PI3K一方面促进TRPV1合成,另一方面促进含TRPV1的囊泡与细胞膜融合,使细胞膜上的TRPV1数量增加,使Ca2+内流增加,提高神经元的兴奋性;大脑皮层是所有感觉的形成部位,故最终在大脑皮层产生痛觉。
21. 紫茎泽兰是我国危害最严重的外来入侵物种之一, 不仅危害农、林牧业生产,还严重威胁生物多样性安全。请回答下列问题:
(1)从生态系统的成分分析,紫茎泽兰与当地的白三叶草及多年生黑麦草属于_______________。紫茎泽兰通过_____________排挤本地物种 ,使入侵地生态系统的抵抗力稳定性_______________。
(2)紫茎泽兰可通过释放某种化感物质,影响周围植物的正常生长,该物质向其他物种传递的信息属于________信息。为明确化感物质在紫茎泽兰入侵扩张中的作用,科研人员用紫茎泽兰叶片水提液分别培养白三叶和黑麦草进行实验,实验结果如图所示。据图分析,化感物质对白三叶和多年生生黑麦草幼苗生长的影响分别为_______________________________________。
(3)科研人员采用室内盆栽接种的方法,探索丛枝菌根真菌( AMF)对紫茎泽兰生长的影响。实验过程如下:
①无菌苗的制备:挑选颗粒饱满、大小一致的种子,用10%H2O2浸泡10min,再用______________冲洗、沥干后播种于无菌土。一段时间后,选用______________的无菌苗进行移栽。
②设置对照:将移栽后的无菌苗分为两组,每组5盆。
实验组:分别向每个花盆的无菌土中加入10gAMF菌剂和经微孔无菌滤膜滤除真菌后的土壤细菌群落滤液10mL。
对照组:分别向每个花盆的无菌土中加入____________________________。
③实验结果测定:生长12周后,测定紫茎泽兰相关数据并记录,结果如下表。
处理
净光合速率(umol.m-2.s-1)
蒸腾速率(mmol.m-2.s-1)
气孔导度(mmol.m-2.s-1)
胞间CO2浓度(umol.m-2.s-1)
实验组
3.87
0.47
59.59
286.08
对照组
2.92
0.35
39.46
273.48
实验结果表明,接种的AMF通过显著提高____________________________,从而对紫茎泽兰生物量的积累产生影响,进一步促进紫茎泽兰的生长。
【答案】(1) ①. 生产者 ②. (种间)竞争 ③. 下降
(2) ①. 化学 ②. 对白三叶幼苗的生长,低浓度促进生长,高浓度抑制生长;多年生黑麦草幼苗生长均为抑制生长
(3) ①. 无菌水 ②. 长势良好且一致 ③. 10g灭活的AMF菌剂和经微孔无菌滤膜滤除真菌后的土壤细菌群落滤液10mL ④. 净光合速率、 蒸腾速率和气孔导度
【解析】
【分析】生态系统的组成成分包括:生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
生态系统具有一定的自我调节能力,自我调节能力的基础是负反馈调节。
【小问1详解】
紫茎泽兰与本地植物都属于生产者,紫茎泽兰通过种间竞争排挤本地物种 ,导致本地的植物种类减少,使入侵地生态系统的抵抗力稳定性降低。
【小问2详解】
紫茎泽兰可通过释放某种化感物质,该物质向其他物种传递的信息属于化学信息。依据实验结果可知:紫茎泽兰释放的某种化感物质对白三叶幼苗的生长,低浓度促进生长,高浓度抑制生长;多年生黑麦草幼苗生长均为抑制生长。
【小问3详解】
①无菌苗的制备:挑选颗粒饱满、大小一致的种子,用10%H2O2浸泡10min,再用无菌水冲洗、沥干后播种于无菌土。一段时间后,选用长势良好且一致的无菌苗进行移栽。
②实验的自变量是有无AMF,在设置对照时,除了自变量之外,要保证无关变量大体一致或相等,所以,对照组要分别每个花盆的无菌土中加入10g(等量原则)灭活的AMF菌剂和经微孔无菌滤膜滤除真菌后的土壤细菌群落滤液10mL(等量原则)。
③依据表格数据可知,接种的AMF通过显著提高紫茎泽兰的净光合速率、 蒸腾速率和气孔导度,从而对紫茎泽兰生物量的积累产生影响,进一步促进紫茎泽兰的生长。
22. 摩尔根的学生Bridges在进行白眼雌果蝇(XrXr)与红眼雄果蝇(XRY)杂交实验时,发现子代2000~3000只红眼雌果蝇中会出现一只“白眼雌果蝇”,同时又在2000~3000只白眼雄果蝇中会出现一只“红眼雄果蝇”,该现象称为“初级例外”。同时他发现了二倍体果蝇的性别与性染色体组成的关系如下表。请回答下列问题:
性别
性染色体组成
雌性
XX(可育)、XXY(可育)
雄性
XY(可育)、XYY(可育)、XO(不育)
胚胎致死
XXX、YO、YY
(1)有人推测“初级例外”是基因突变导致,但Bridges认为几乎不可能,其原因是______。
(2)Bridges推测“初级例外”的出现可能是______(填“父本”或“母本”)的减数分裂异常所致,则“初级例外”的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别是______。
(3)为进一步验证推测,Bridges利用“初级例外”中表型为______果蝇和野生型红眼异性交配,若实验结果子代表型及比例为______,说明推测正确。
(4)研究发现,存活的果蝇性别分化和X染色体数目与常染色体组数的比例(X:A)相关联,据表分析,当二倍体果蝇的X:A=______时,果蝇发育为雄性,其Y染色体只与其______有关。
(5)随着科学探索的深入,科学家发现了果蝇的性别分化与关键基因Sxl及其下游的tra、dsx等基因的表达情况有关,其作用机制如图所示。据图分析,下列叙述正确的有______。
①Sxl基因在XX胚胎及XY胚胎中转录使用的模板链不同
②SXL蛋白参与自身mRNA的加工,实现细胞中SXL蛋白的大量产生
③tra基因外显子2中可能含终止密码,导致XY胚胎中出现无活性短肽
④果蝇的性别分化是通过对Sxl、tra及dsx三个基因转录后的选择性剪接实现的
【答案】(1)基因突变的频率极低,而初级例外”概率相对稳定
(2) ①. 母本 ②. XrXrY、XRO
(3) ①. 白眼雌果蝇 ②. 红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=4:1:1:4
(4) ①. 0.5##1/2 ②. 是否可育 (5)②③④
【解析】
【分析】根据题干信息可知,“初级例外”后代为红眼不育的雄蝇和白眼可育的雌蝇,对照果蝇受精卵中性染色体组成与发育情况推测红眼不育的雄蝇为XRO,白眼可育的雌蝇为XrXrY。
【小问1详解】
由于每2000~3000只果蝇中就会出现一只红眼不育的雄蝇和一只白眼可育的雌蝇,概率相对稳定,但基因突变有低频性等特点,因此里吉斯没有将“初级例外”判断为基因突变。
【小问2详解】
根据题意分析,进行白眼雌果蝇(XrXr)与红眼雄果蝇(XRY)杂交实验,正常情况下子代基因型是XRXr与XrY,“初级例外”形成的原因是亲本的白眼雌果蝇(XrXr)在减数分裂时X染色体未正常分离,移向细胞的同一极,形成含两条X染色体(XrXr)和不含性染色体(O)的两种卵细胞所致,又因为雄果蝇含有1条X染色体,雌果蝇含有2条X染色体,则“初级例外”的白眼雌果蝇基因型为XrXrY,红眼雄果蝇基因型外XRO。
【小问3详解】
由于XRO不育,故选择“初级例外”的“白眼雌果蝇”XrXrY与XRY交配,由于XrXrY产生配子时,随机出现一条染色体移向一极,另两条染色体移向另一极,产生的卵细胞为2Xr:2XrY:1XrXr:1Y,故若若实验结果子代表型及比例为红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=4:1:1:4,说明推测正确。
【小问4详解】
结合题意可知,雌性包括XX(可育)、XXY(可育),雄性包括XY(可育)、XYY(可育)、XO(不育),即果蝇的性别由受精卵中的X染色体的数目与常染色体组数的比例决定,当二倍体果蝇的X:A=1/2时,果蝇发育为雄性,其Y染色体只与其是否可育有关。
【小问5详解】
①Sxl基因在XX胚胎及XY胚胎中转录使用的模板链相同,只是剪接的选择性差异,①错误;
②mRNA是翻译的模板,结合图示可知,产生的SXL蛋白又参与了自身mRNA的加工,可使细胞中SXL蛋白大量产生,②正确;
③密码子是mRNA上编码氨基酸的三个相邻碱基,终止密码子决定翻译的终止,tra基因外显子2中如有终止密码,会导致XY胚胎中出现无活性短肽,③正确;
④基因的表达包括转录和翻译过程,据图可知,果蝇的性别分化是通过对Sxl、tra及dsx三个基因转录后的选择性剪接实现的,④正确。
故选②③④。
23. 我国科研团队为研究水稻某高产基因(OsDREB1C)的表达对其产量的影响进行了相关实验。图1为OsDREB1C基因过表达水稻(OE)构建的过程,图2为OsDREB1C基因敲除突变水稻(KO)构建的部分过程。请回答下列问题:
(1)图1中,为保证过程Ⅰ获得的OsDREB1C基因与载体正确连接形成重组质粒,需在目的基因上游添加限制酶______的识别序列:农杆菌转化愈伤组织时,用含______的选择培养基筛选,通过组织培养技术获得OsDREB1C基因过表达水稻(OE)。
(2)图2中,sgRNA是根据______序列设计的向导RNA,能准确引导Cas9蛋白切割靶基因的______,从而达到定向敲除靶基因的目的。
(3)科研人员将OE、KO以及野生型(WT)三组水稻进行一系列实验,定期测量相关数据,记录于下表:
组别
OsDREB1C基因表达情况
N吸收、运输和利用率
光合碳同化速率
抽穗、开花
产量
OE
+++
+++
+++
更早
++++++
KO
-
+
+
迟
+
WT
+
++
++
早
+++
注:“+”的数目代表程度或数量变化。
①采用荧光定量PCR法检测三组水稻中OsDREB1C基因的转录水平。采集样本,由总RNA通过______形成的cDNA作为模板进行PCR扩增,结果显示在总cDNA模板量相等的条件下,WT的Ct值是OE的16倍(Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数)。据此估算,在PCR扩增30个循环的产物中,OE样品的目的产物大约是WT的______倍。
②为研究OsDREB1C基因对N吸收、运输和利用率的影响,将三组幼苗进行低氮培养。实验前三组幼苗均需进行氮饥饿处理,其目的是______。据表中数据,OsDREB1C基因表达量与植株N的吸收、运输呈______(填“正”或“负”)相关,这些N为水稻的暗反应所需______(物质)的合成提供原料。
(4)进一步研究发现,OE水稻通过OsDREB1C基因的过表达,使其实现光合效率高效、氮肥高效及早熟的三重效果,由此看出基因和性状之间存在的数量关系是______。
【答案】(1) ①. BamH I ②. 潮霉素
(2) ①. OsDREB1C基因 ②. 磷酸二酯键
(3) ①. 逆转录 ②. 215 ③. 为了消耗水稻自身的氮元素,排除对实验结果的干扰 ④. 正 ⑤. NADPH、ATP、酶
(4)一个基因可以控制多个性状
【解析】
【分析】基因工程的大致过程包括:获取目的基因、构建基因表达载体(将目的基因与载体连接)、将重组 DNA 分子导入受体细胞、筛选含有目的基因的受体细胞、目的基因的表达和检测。
【小问1详解】
图1中,过程|获得OSDREB1C基因为逆转录。由于目的基因“必须添加在T-DNA区段,并且位于启动子和终止子“之间,不能用Ndel切,因为可把质粒切为两段;不能用Xhol切,因为下游添加相应限制酶“后,会把潮霉素抗性基因“切掉;若上游为Smal限制酶,则无法找到下游的限制酶。因此为保证获得的OSDREB1C基因与载体正确连接形成重组质粒,需在目的基因上游添加限制酶BamHl,下游添加Smal限制酶。农杆菌转化愈伤组织时,若目的基因导入受体细胞,则潮霉素抗性基因表达,故用含潮霉素的选择培养基选,通过组织培养技术获得OSDREB1C基因过表达水稻(OE)。
【小问2详解】
SgRNA能引导Cas9蛋白定点切割靶基因的磷酸二酯键,因此SgRNA是根据OSDREB1C基因序列设计的向导RNA。
【小问3详解】
①若采用荧光定量PCR法检测三组水稻中OSDREB1C基因的转录水平,可由总RNA通过逆转录形成的CDNA作为模板进行PCR扩增。在总cDNA模板量相等的条件下,由于WT的Ct值是OE的16倍,设WT的目标DNA片段数为a,OE的目标DNA片段数为b,则有a×216=b×2,b/a=215,在PCR扩增30个循环的产物中,则OE样品的目的产物大约是WT的215倍。
②为了消耗水稻自身的氮元素,排除对实验结果的干扰,实验前三组幼苗均需进行氮饥饿处理。由表格信息可知,OS-DREB1C基因表达量与植株N的吸收、运输呈正相关。吸收的N可用来合成NADPH、ATP、酶等物质,从而提高了产量。
【小问4详解】
(4)科研人员将所构建的OSDREBIC基因过度表达的水稻以及敲除该基因水稻,与野生型水稻进行对比,实验结果表明,OSDREBIC基因在水稻中的高表达,使其具有光合效率高效、氨肥高效、早熟的三重效果,由此可以看出基因与性状之间不是简单的一一对应的关系,是一个基因可以控制多个性状。
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2023~2024学年高三第一次阶段测试
生物
一、单项选择题:本题包括14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 多细胞生物的生长是细胞增殖的结果
B. 高度分化的细胞中不存在DNA复制
C. 衰老细胞的染色质固缩,细胞核缩小
D. 细胞凋亡时,基因发生了选择性表达
2. 高尔基体是有“极性”的,其顺面接受由内质网合成的物质并转入中间膜囊进一步修饰加工,反面参与溶酶体酶等蛋白质的分类和包装。如图是发生在反面的3条分选途径。下列叙述错误的是( )
A. 在高尔基体中间膜囊中会形成具有一定功能的蛋白质
B. 胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于是调节型胞外分泌
C. 若反面上的M6P受体数量减少会影响衰老细胞器的水解
D. 膜的流动性使顺面和反面的蛋白质种类和数量相同
3. 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其上存在两条呼吸途径。主呼吸链途径发生时,电子传递链释放的能量使H+通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙,然后H+驱动ATP合酶合成ATP;交替呼吸途径发生时,不发生H+的跨膜运输。下列叙述错误的是( )
A. 合成ATP时H+顺浓度梯度由内外膜间隙进入基质
B. 主呼吸链途径中的蛋白复合体起载体蛋白的作用
C. 交替呼吸途径比主呼吸链途径产生更多的ATP
D. 乳酸菌细胞内不存在主呼吸链和交替呼吸途径
4. 下列关于构成细胞的元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. Mg是叶绿素的重要组分,缺Mg叶脉周围通常呈现黄色
B. 缺乏P时细胞中磷脂、核酸和ATP等物质的合成会受影响
C. 果糖是光合作用植物特有的,而半乳糖是动物特有的
D. 真核生物遗传信息的载体是由蛋白质和DNA组成的
5. 某家族患有甲、乙两种单基因遗传病,其中一种病的致病基因位于X染色体上。研究人员通过调查得到该家族的遗传系谱图(图1),然后对Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ3及Ⅲ2的两对基因进行电泳分离,得到了不同的条带(图2)。下列叙述正确的是( )
A. 甲病是伴X染色体显性遗传病,乙病是常染色体隐性遗传病
B. 条带①代表甲病的致病基因,条带③代表乙病的致病基因
C. 对Ⅲ1的两对基因进行电泳分离,所得的条带应该是①和③
D. 只考虑甲、乙两种遗传病,Ⅰ4和Ⅱ2基因型相同的概率是1/2
6. 将某动物细胞的DNA分子双链经32P标记(染色体数为2N=8)后,置于不含32P的培养基中,经过连续两次分裂产生4个子细胞,检测子细胞中32P含量。下列推断错误的是( )
A. 若进行减数分裂,第一次分裂后期每条染色体都含32P
B. 若进行减数分裂,第二次分裂后期每条染色体都含32P
C. 若进行有丝分裂,第一次分裂产生的子细胞都含32P
D. 若进行有丝分裂,第二次分裂产生的子细胞含32P比例为50%
7. 野生型水稻(2n=24)和H基因突变体水稻在减数分裂Ⅰ中期的染色体分布如图,下列说法正确的是( )
A. 图甲所示细胞中可能有XY两条性染色体
B. 图乙细胞中的染色体数目多于图甲细胞
C. H基因突变导致图乙产生的配子染色体数目异常
D. 应选择成熟的花药用卡诺氏液固定观察
8. 下列关于右图模型的分析,错误的是( )
A. 若模型表示食物网,则D可能是次级消费者、第二营养级
B. 若模型表示物种形成,则A可以是可遗传变异,D可以是生殖隔离
C. 若模型表示试管婴儿技术,则C→D过程中包括早期胚胎培养
D. 若模型表示核移植技术,则B可能是具有优良性状的供体细胞
9. 下列关于生物学实验的叙述,正确的是( )
A. “探究H2O2在不同条件下的分解”实验中,控制自变量用了减法原理
B. “低温诱导植物染色体数目的变化”实验中,需用清水洗去卡诺氏液
C. “探究土壤微生物的分解作用”实验中,对实验组土壤进行灭菌处理
D. “酵母菌的纯培养”实验中,每次划线过后接种环都要进行灼烧处理
10. NO作为脑内的气体分子神经递质,参与神经系统的信息传递、发育及再生等过程。与一般的神经递质不同,NO可作为逆行信使参与突触间信号的传递,其调节过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 电信号直接刺激突触小泡,促进小泡释放Glu
B. Glu引起Na+与通道蛋白结合,快速内流引发电位变化
C. 突触后神经元内Ca2+增多,激活NO合酶促进NO释放
D. NO通过自由扩散进入突触前膜,使Glu长时程释放
11. 在传统酿酒过程中,若发酵过头往往会形成醋。下列叙述正确的是( )
A. 酿制米酒时,将糯米蒸熟后立即拌入酒曲,有利于防止杂菌污染
B. 若发酵后期气温适当升高,发酵液表面菌膜形成速度可能更快
C. “酿酒不成反成醋”可能是发酵容器密封不严,醋酸菌进行有氧呼吸的结果
D. 发酵后期可能pH过低,抑制醋酸菌继续利用糖类物质进行发酵
12. 近年来,许多城市大力兴建人工湿地,以助力海绵城市的建设。下列叙述正确的是( )
A. 兴建湿地时需考虑对经济和社会等系统的影响,遵循协调原理
B. 生活污水中的有机物能为湿地植物提供生长所需的物质和能量
C. 种植富集重金属能力强的沉水植物可以净化水质,但收割后需无害化处理
D. 人工湿地的建立充分考虑了物种的多样性,可通过自我调节保持长期稳定
13. 研究人员利用基因编辑技术,通过改写小鼠卵母细胞的“基因组印记”控制区的甲基化情况,培育出“孤雌生殖”小鼠,部分实验过程如图。下列叙述正确的是( )
A. 卵母细胞培养液中应加入血清和干扰素,保证无菌、无毒环境
B. H19和Gtl2基因表达对卵母细胞发育为孤雌胚胎可能有促进作用
C. 代孕母鼠通常不会对外来胚胎发生免疫排斥,为胚胎存活创造条件
D. “孤雌小鼠”的形成没有精子参与,其属于只含母系基因的单倍体
14. 下列关于琼脂糖凝胶电泳的叙述,错误的是( )
A. 加热熔化的琼脂糖完全冷却后加入适量的核酸染料
B. 电泳缓冲液加入电泳槽时,需没过凝胶1mm为宜
C. 可调容量的微量移液器应先做容量设定再安装枪头
D. 停止电泳后应将凝胶置于紫外灯下,观察和照相
二、多项选择题:本题包括4小题,每小题3分,共12分。每小题有不止一个选项符合题意。每小题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 差速离心法是利用不同的离心速度,将各种亚细胞组分和各种颗粒分开的方法。密度梯度离心法是用一定的介质在离心管内形成一个密度梯度,通过重力或离心力场的作用使细胞组分或分子分层、分离的方法。如图表示运用两种方法分离细胞组分的过程,其中g为离心速率的单位。下列叙述错误的有( )
A. 图中匀浆可通过超声破碎等方法将生物膜破碎后得到
B. 图中①、②分别表示差速离心法和密度梯度离心法
C. 差速离心过程中,颗粒较小的细胞结构先被分离出来
D. 验证DNA半保留复制方式时需使用密度梯度离心技术
16. 当转录因子E2F与去磷酸化的Rb蛋白结合后,无法激活与细胞分裂相关基因的表达,从而抑制细胞增殖。乳腺细胞的增殖受雌激素和p16、p21蛋白等的共同调节,其作用机制如图1所示。该调节过程的平衡一旦被打破,细胞易发生癌变。图2为细胞周期中各检验点示意图。下列叙述错误的有( )
A. Rb基因可能是一种抑癌基因,该基因正常表达的细胞就不会发生癌变
B. 若雌激素与乳腺癌细胞内受体结合,形成的复合物会促进cyclinD基因表达上调
C. 若p16、p21基因突变,细胞因G合成减少无法通过图2中的检验点1而停止分裂
D. 用靶向药物选择性抑制CDK4/6的活性,就能抑制癌细胞分裂,治好癌症
17. 根据采用的主要技术路线不同,可以将新冠疫苗分为灭活疫苗、重组疫苗、核酸疫苗、腺病毒载体疫苗等类型。下列叙述正确的有( )
A. 将新冠病毒在琼脂培养基上进行培养后,将其灭菌、纯化制成灭活疫苗
B. 用基因工程方法,生产提纯病毒中作为抗原的S蛋白,制成重组蛋白疫苗
C. mRNA疫苗在人体细胞内作为模板合成病毒S蛋白可刺激人体产生抗体
D. 限制酶处理病毒核酸,与改造后的腺病毒基因重组,制成腺病毒载体疫苗
18. 生态学家高斯研究两种草履虫的种间竞争后提出竞争排斥原理——由于对限制性环境资源的竞争,生态位相似的物种不能稳定存在。该原理证实了生态位分化是维持物种共存的必要条件。下列关于生态位的叙述,正确的有( )
A. 生态位是指一个种群在群落中占用资源的情况
B. 生态位分化是经自然选择形成的生物适应性,提高了生物对环境资源的利用率
C. 限制性环境资源的竞争中,生态位的重叠程度越大,物种间的竞争程度越强
D. 资源丰富的生态系统,生态位重叠的生物可共同利用同一资源而不损害对方
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
19. 气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,是植物控制气体交换和水分代谢的重要结构。图1、图2分别是气孔运动的2种调节机制。请回答下列问题:
(1)光照下,保卫细胞中蔗糖的积累,一是通过类囊体产生的______,将PGA还原为TP,部分TP运输到_____中,进一步合成蔗糖;二是由于光合作用使叶绿体内__________降低,导致pH增高,使淀粉转化为蔗糖等可溶性糖。
(2)研究发现,蓝光对气孔张开有一定的作用,位于_____的蓝光受体吸收蓝光后,激活质膜上的质子泵,消耗ATP形成电化学梯度,为______跨膜运输提供动力。
(3)研究发现,脱落酸(ABA)对气孔开闭也有一定作用,据图2分析,干旱时ABA快速合成并运输到叶片,与保卫细胞中的受体结合,使______以及_____的Ca2+进入细胞质基质,Ca2+浓度升高,通过______,使气孔维持关闭状态。
(4)为进一步研究ABA受体与气孔关闭的关系,研究者将野生型拟南芥与ABA受体基因过表达品系为材料进行对照实验,培养一段时间后,测量叶片的气孔导度。若______,则说明ABA受体增多能加速气孔关闭。
20. 类风湿性关节炎(RA)是一种以关节组织慢性、持久性炎症病变为主的自身免疫病。RA患者的关节炎症引起全身多处关节呈对称性、持续性疼痛,使患者十分痛苦。请回答下列问题:
(1)细胞因子属于组成免疫系统的______,根据其对炎症反应的作用分为促炎细胞因子和抗炎细胞因子。为了研究RA发生与这两类细胞因子的关系,研究人员对健康人及RA患者血清中的四种细胞因子平均含量进行测定(结果如图1),其中属于促炎细胞因子的有______。
(2)研究发现细胞因子网络失调与RA的发病密切相关。
据图2可知,IL6可由激活的______细胞产生,可与______等细胞因子共同诱导滑膜细胞释放组织降解基质金属蛋白酶,并刺激骨髓中的髓系祖细胞异常______形成巨噬细胞并融合形成破骨细胞,造成骨侵蚀。此外,促炎细胞因子还会活化______细胞,使其向软骨呈侵入性生长,并产生更多促炎细胞因子,通过______调节使炎症加剧。
(3)研究发现,关节炎症引起的疼痛的发生与TRPV1通道有关。据图3分析,IL6与IL6受体结合,通过GP130发挥作用,使JAK______,再通过P13K一方面促进______;另一方面促进______,使Ca2+内流增加,提高神经元的兴奋性,最终在______产生痛觉。
21. 紫茎泽兰是我国危害最严重的外来入侵物种之一, 不仅危害农、林牧业生产,还严重威胁生物多样性安全。请回答下列问题:
(1)从生态系统的成分分析,紫茎泽兰与当地的白三叶草及多年生黑麦草属于_______________。紫茎泽兰通过_____________排挤本地物种 ,使入侵地生态系统的抵抗力稳定性_______________。
(2)紫茎泽兰可通过释放某种化感物质,影响周围植物的正常生长,该物质向其他物种传递的信息属于________信息。为明确化感物质在紫茎泽兰入侵扩张中的作用,科研人员用紫茎泽兰叶片水提液分别培养白三叶和黑麦草进行实验,实验结果如图所示。据图分析,化感物质对白三叶和多年生生黑麦草幼苗生长的影响分别为_______________________________________。
(3)科研人员采用室内盆栽接种的方法,探索丛枝菌根真菌( AMF)对紫茎泽兰生长的影响。实验过程如下:
①无菌苗的制备:挑选颗粒饱满、大小一致的种子,用10%H2O2浸泡10min,再用______________冲洗、沥干后播种于无菌土。一段时间后,选用______________的无菌苗进行移栽。
②设置对照:将移栽后的无菌苗分为两组,每组5盆。
实验组:分别向每个花盆的无菌土中加入10gAMF菌剂和经微孔无菌滤膜滤除真菌后的土壤细菌群落滤液10mL。
对照组:分别向每个花盆的无菌土中加入____________________________。
③实验结果测定:生长12周后,测定紫茎泽兰相关数据并记录,结果如下表。
处理
净光合速率(umol.m-2.s-1)
蒸腾速率(mmol.m-2.s-1)
气孔导度(mmol.m-2.s-1)
胞间CO2浓度(umol.m-2.s-1)
实验组
3.87
0.47
59.59
286.08
对照组
2.92
0.35
39.46
273.48
实验结果表明,接种的AMF通过显著提高____________________________,从而对紫茎泽兰生物量的积累产生影响,进一步促进紫茎泽兰的生长。
22. 摩尔根的学生Bridges在进行白眼雌果蝇(XrXr)与红眼雄果蝇(XRY)杂交实验时,发现子代2000~3000只红眼雌果蝇中会出现一只“白眼雌果蝇”,同时又在2000~3000只白眼雄果蝇中会出现一只“红眼雄果蝇”,该现象称为“初级例外”。同时他发现了二倍体果蝇的性别与性染色体组成的关系如下表。请回答下列问题:
性别
性染色体组成
雌性
XX(可育)、XXY(可育)
雄性
XY(可育)、XYY(可育)、XO(不育)
胚胎致死
XXX、YO、YY
(1)有人推测“初级例外”是基因突变导致,但Bridges认为几乎不可能,其原因是______。
(2)Bridges推测“初级例外”的出现可能是______(填“父本”或“母本”)的减数分裂异常所致,则“初级例外”的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的基因型分别是______。
(3)为进一步验证推测,Bridges利用“初级例外”中表型为______果蝇和野生型红眼异性交配,若实验结果子代表型及比例为______,说明推测正确。
(4)研究发现,存活的果蝇性别分化和X染色体数目与常染色体组数的比例(X:A)相关联,据表分析,当二倍体果蝇的X:A=______时,果蝇发育为雄性,其Y染色体只与其______有关。
(5)随着科学探索的深入,科学家发现了果蝇的性别分化与关键基因Sxl及其下游的tra、dsx等基因的表达情况有关,其作用机制如图所示。据图分析,下列叙述正确的有______。
①Sxl基因在XX胚胎及XY胚胎中转录使用的模板链不同
②SXL蛋白参与自身mRNA的加工,实现细胞中SXL蛋白的大量产生
③tra基因外显子2中可能含终止密码,导致XY胚胎中出现无活性短肽
④果蝇的性别分化是通过对Sxl、tra及dsx三个基因转录后的选择性剪接实现的
23. 我国科研团队为研究水稻某高产基因(OsDREB1C)的表达对其产量的影响进行了相关实验。图1为OsDREB1C基因过表达水稻(OE)构建的过程,图2为OsDREB1C基因敲除突变水稻(KO)构建的部分过程。请回答下列问题:
(1)图1中,为保证过程Ⅰ获得的OsDREB1C基因与载体正确连接形成重组质粒,需在目的基因上游添加限制酶______的识别序列:农杆菌转化愈伤组织时,用含______的选择培养基筛选,通过组织培养技术获得OsDREB1C基因过表达水稻(OE)。
(2)图2中,sgRNA是根据______序列设计的向导RNA,能准确引导Cas9蛋白切割靶基因的______,从而达到定向敲除靶基因的目的。
(3)科研人员将OE、KO以及野生型(WT)三组水稻进行一系列实验,定期测量相关数据,记录于下表:
组别
OsDREB1C基因表达情况
N吸收、运输和利用率
光合碳同化速率
抽穗、开花
产量
OE
+++
+++
+++
更早
++++++
KO
-
+
+
迟
+
WT
+
++
++
早
+++
注:“+”的数目代表程度或数量变化。
①采用荧光定量PCR法检测三组水稻中OsDREB1C基因的转录水平。采集样本,由总RNA通过______形成的cDNA作为模板进行PCR扩增,结果显示在总cDNA模板量相等的条件下,WT的Ct值是OE的16倍(Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数)。据此估算,在PCR扩增30个循环的产物中,OE样品的目的产物大约是WT的______倍。
②为研究OsDREB1C基因对N吸收、运输和利用率的影响,将三组幼苗进行低氮培养。实验前三组幼苗均需进行氮饥饿处理,其目的是______。据表中数据,OsDREB1C基因表达量与植株N的吸收、运输呈______(填“正”或“负”)相关,这些N为水稻的暗反应所需______(物质)的合成提供原料。
(4)进一步研究发现,OE水稻通过OsDREB1C基因的过表达,使其实现光合效率高效、氮肥高效及早熟的三重效果,由此看出基因和性状之间存在的数量关系是______。
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