内容正文:
【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考生物模拟卷(福建专用)
黄金卷03
生物·参考答案
一、选择题:本题共15小题,1~10小题,每小题2分,11~15小题,每小题4分。共计40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
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B
B
C
B
D
B
D
B
B
C
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15
A
C
D
B
B
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。
16.(9分,除标明外,每空1分)
(1) 垂体 胃饥饿素随血液运输 胃饥饿素与受体结合并起作用后就被灭活了
(2)摄食引起血液中葡萄糖的含量升高,导致胃饥饿素的含量下降
(3) 组织液 (分泌两种激素的细胞)直接接触 生长抑素对GOAT的表达具有一定的抑制作用,从而抑制胃饥饿素的分泌(或生长抑素通过抑制GOAT基因的转录,抑制胃饥饿素的分泌)(2分)
(4)使动物产生饱腹感,减少食物的摄入
17.(13分,除标明外,每空1分)
(1) 动物细胞融合 动物细胞培养 灭活病毒
(2) 克隆化培养 抗体
(3) AFB单抗与黄绿青霉素(或“CIT”)、伏马菌素(或“FB”)进行抗原-抗体杂交
结果为不能杂交(或“阴性”“无杂交带”)
(4) 0.8mg/mL 在物质P浓度为0.8mg/mL时,探针发光性能与更高浓度时差异很小,因此科研时可选择该浓度(0.8mg/mL)作为生产检测探针的条件,可节省成本(2分)
(5) T线 不发荧光
(6)治疗疾病、运载药物
18.(13分,除标明外,每空1分)
(1) 倒伏 h1
(2) 碱基的替换 碱基的增添 终止密码子 短 ①
(3) a1a1A2A2(2分) A1A1a2a2 (2分) 1/2
19.(13分,除标明外,每空1分)
(1) 差速离心法 低渗
(2) 巨噬细胞 溶酶体 不需要 结构
(3) 在光照下,NTUs合成了ATP和NADPH,补充损伤细胞内的ATP和NADPH含量,改善细胞合成代谢(2分)
(4) 年龄、生理状态基本一致 注射等量CM-NTU 无创光照 当注射CM-NTU且无创光照时,有效缓解小鼠关节炎症状(2分)
20.(12分,除标明外,每空1分)
(1) 数学 竞争
(2) 水平 竞争 抗生境严峻
(3) 协调 ①提供清洁无污染新能源 ②减少蒸发,改善土壤条件(2分)
(4) 6×1011
(5) 分解者 呼吸作用以热能形式散失的能量 5.53%
试卷第2页,共22页
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考生物模拟卷(福建专用)
黄金卷03
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷(选择题)
一、选择题:本题共15小题,1~10小题,每小题2分,11~15小题,每小题4分。共计40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.最新发现北冰洋海水下的微藻在近乎黑暗环境中仍能进行光合作用。下列叙述不合理的是( )
A.微藻具有耐低温的呼吸酶及光合作用相关酶
B.以微藻为食的动物只在近乎黑暗环境中生存
C.说明能进行光合作用的海洋生物分布深广
D.该发现对深海生物生态位研究具有指导意义
2.以下是生物体中重要的物质,相关说法正确的是( )
A.抗体和激素都是由氨基酸脱水缩合连接而成的
B.水分子是一个极性分子,带电荷的分子都容易与水分子结合
C.脂肪和淀粉都是生物大分子,以碳链为基本骨架
D.DNA聚合酶与DNA连接酶都能催化形成磷酸二酯键,作用完全相同
3.动物的某些基因中有一段特殊的碱基序列,该序列上有多个位点可以与—CH3结合(称为甲基化修饰)。研究发现,小鼠体内一对等位基因A和a,在卵子中均发生甲基化,传给子代后都不能表达;但在精子中都是非甲基化的,传给子代后都能正常表达。下列叙述正确的是( )
A.DNA的甲基化可在改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控
B.发生在基因启动子区的甲基化,最可能影响DNA的复制过程
C.将基因型分别为Aa的雌雄小鼠杂交,后代的表型比例不是3:1
D.表观遗传未改变DNA的碱基排列顺序,属于不可遗传变异
4.如图为机体特异性免疫的部分图解,其中①~⑧代表某种免疫细胞。下列叙述错误的是( )
A.①为抗原呈递细胞,具有相似作用的还有靶细胞等
B.②是辅助性T细胞,能识别靶细胞膜上的分子变化
C.②⑥产生的细胞因子促进③和⑦细胞的增殖分化
D.接种疫苗后机体产生⑤和⑧,其寿命一般比④⑨长
5.细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时,ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时,两者与PFK1竞争性结合,从而改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡。下列相关叙述正确的是( )
A.在细胞质基质中PFK1催化下,葡萄糖直接分解为丙酮酸和[H]
B.PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变导致其变性失活
C.ATP/AMP浓度比发生变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节
D.运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多,细胞呼吸速率加快
6.如图为某精原细胞(2n)不同细胞分裂时期的图像,a为精原细胞所处时期,下列叙述正确的是( )
A.图中甲表示染色体,若进行减数分裂,其顺序为a→b→c→d→e
B.仅通过a、c、d三个时期的变化无法判断该精原细胞的分裂方式
C.b时期的细胞中会发生基因重组
D.e时期的细胞中都含有 Y染色体
7.下图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是( )
A.一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多
B.能量沿食物链单向流动,传递效率随营养级的升高而逐级递减
C.若A和B中玉米的数量相同,A能养活10000人,则B至少能养活1000人
D.与食用玉米相比,食用牛肉产生的生态足迹更大,消耗资源更多
8.华丽硫珠菌是在红树林浅滩中新发现的一种细菌, 该细菌能将周围硫化物氧化成硫颗粒,贮存于细胞内,从而获得能量同化二氧化碳。该细菌形态、结构和部分生理过程如下图。下列叙述错误的是( )
A.该菌基因在膜囊内边转录边翻译
B.低温可以导致该菌染色体数目加倍
C.该菌在生态系统成分中属于生产者
D.该菌可以发生渗透作用失水或吸水
9.心房钠尿肽是一种肽类激素,主要作用是使血管平滑肌舒张和促进肾脏排钠、排水。当心房壁受到牵拉(如血量过多等)时均可刺激心房肌细胞释放钠尿肽。下列相关叙述正确的是( )
A.血量过多将引起细胞外液渗透压明显升高
B.钠尿肽随血液到达肾脏,使肾脏的生理功能发生变化
C.钠尿肽与醛固酮作用于靶细胞产生相同的生物学效应
D.钠尿肽释放增多时,垂体分泌进入血液的抗利尿激素减少
10.端粒是染色体两端特殊的DNA-蛋白质复合物。端粒长度与端粒酶的活性密切相关,端粒酶是一种RNA-蛋白质复合物,可以逆转录修复端粒,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.在正常的人体细胞中,端粒酶的活性被明显激活
B.在癌症患者癌细胞中,端粒酶的活性被明显抑制
C.端粒酶具有逆转录酶的活性,原料X是脱氧核苷酸
D.端粒缩短到一定程度会引发细胞衰老,表现为细胞代谢和增殖速率减慢
11.下列相关实验的说法正确的有几项( )
①利用黑藻细胞观察细胞质流动方向时为顺时针流动,则显微镜下观察到的流动方向为逆时针
②黑藻细胞叶绿体较大,用高倍光学显微镜可观察到叶绿体的双层膜结构
③还原糖、DNA的检测通常分别使用斐林试剂试剂、二苯胺试剂,鉴定时均需要水浴加热
④脂肪检测实验中滴加50%的酒精是为了溶解组织中的脂肪
⑤双缩脲试剂使用时需现配现用、等量混匀后再使用
⑥“原生质层比细胞壁的伸缩性大”是质壁分离实验依据的原理之一
⑦植物细胞发生质壁分离过程中细胞液的浓度增大、液泡体积变小、颜色加深、吸水能力减弱
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
12.沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构,开启了分子生物学时代,DNA条形码(DNA Barcode)技术就是一种利用一个或者多个特定的小段DNA进行物种鉴定的分子生物学技术。下图中展示的中药材DNA条形码就是中药材的基因身份证。下列叙述错误的是( )
A.DNA中G—C对的比例会影响DNA双螺旋结构稳定性
B.中药材遗传信息的“条形码”源于DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序
C.不同种类中药材细胞的DNA分子不同,不同DNA分子水解产物种类不同
D.利用DNA条形码可以鉴定物种及物种间亲缘关系
13.植物在生长发育过程中受多种激素共同调节。研究人员以野生型拟南芥和乙烯受体缺失突变型拟南芥等作为材料,探究乙烯对拟南芥根系生长的影响,结果如图所示(NAA,一种生长素类似物)。下列叙述错误的是( )
A.乙烯受体缺陷可能影响植物体内生长素的合成
B.由①②③组的根系相对长度对比可知,无乙烯作用NAA也能促进根系生长
C.NAA与生长素的生理效应类似,但分子结构完全不同
D.该实验的自变量是拟南芥的种类和是否使用NAA处理,因变量是根系相对长度
14.如图表示人在提起重物时所发生的反射通路,首先大脑皮层发出冲动,引起α神经元、γ神经元兴奋,进而引起骨骼肌中的梭外肌纤维(肌纤维即肌细胞)收缩,从而提起重物。下列叙述错误的是( )
A.反射是神经调节的基本方式,完成反射的结构基础是反射弧
B.如果刺激图中的α神经元,则产生的兴奋可以传至γ神经元
C.肌梭可接受来自γ神经元的兴奋刺激,并将产生的兴奋传递到A神经元
D.α神经元发出的传出神经纤维末梢及其支配的梭外肌纤维构成效应器
15.细胞膜内陷形成的小窝,小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段1(82~101位氨基酸)和肽段2(101~126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图所示,下列说法正确的是( )
A.磷脂分子和小窝蛋白共同构成了细胞膜的基本支架
B.小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点主要在肽段1
C.采用荧光标记法可证明细胞膜的功能特点是有一定的流动性
D.胆固醇能与氨基酸结合,说明胆固醇具有运输氨基酸的功能
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。
16.(9分)胃饥饿素是一种由28个氨基酸组成的多肽,具有促进生长激素释放、调控动物进食和能量代谢等作用。回答下列问题:
(1)胃饥饿素由胃底黏膜泌酸腺X/A样细胞产生,可促进生长激素的释放,说明在 细胞上存在该激素的受体;可通过抽血检测胃饥饿素含量的依据是 ,胃底点膜泌酸腺X/A样细胞需要源源不断地产生胃饥饿素,其原因是 。
(2)动物在正常生理状态下,胃饥饿素水平在摄食之前会有所升高,进食后迅速下降,而葡萄糖是调节体内胃饥饿素水平的重要因素之一,推测摄食与胃饥饿素分泌的关系是 。
(3)生长抑素是胃黏膜产生的一种多肽,以旁分泌(内分泌细胞分泌的激素通过细胞外液扩散作用于临近靶细胞)的方式抑制胃饥饿素的分泌,参与该过程的内环境是 ,由此说明分泌胃饥饿素和生长抑素的细胞的位置关系是 ,胃饥饿素起作用需要经过一种独特的翻译后的酰化修饰过程,该修饰由GOAT酶催化,科研人员发现生长抑素基因敲除的小鼠细胞中,GOAT的mRNA的含量明显升高,由此说明 。
(4)在空腹状态下血浆中胃饥饿素的水平与瘦素水平呈负相关,据此可推断瘦素的作用是 。
17.(13分)黄曲霉毒素(AFB)是黄曲霉(一种真菌)产生的具有极强致癌力的小分子代谢产物。为准确检测食品中残留的AFB,科研人员开展下列研究。
(1)科研人员利用小鼠制备抗AFB的单克隆抗体(即AFB单抗),运用了 和 的动物细工程技术,前者常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用 。
(2)AFB单抗的制备过程如图1,杂交瘤细胞需进行步骤Ⅱ 和Ⅲ 检测,经过多次筛选获得。
(3)食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素(CIT)、伏马菌素(FB)。若想确认上述流程获得的AFB单抗具有极强的特异性,应补充的检测是 ,预测相应的实验结果是 。
(4)科研人员拟将AFB单抗固定在一种新材料上,制备为“检测探针”。已知材料M稳定性、发光性能等方面有明显优势,但它很难与抗体结合;物质P可以提高材料M对抗体的亲和力。制备检测探针的流程如图2,探针发光性能与物质P的浓度关系如图3。
依据图3结果,科研人员选择物质P的浓度为 作为生产检测探针的条件,原因是 。
(5)科研人员制备定量检测AFB的免疫试纸,如图4。试纸的T线处固定的物质是AFB,C线处固定的物质是抗AFB单抗的抗体。在加样处滴加的样液会向有扩散经过T线和C线。
若加样处,滴加只含“MP-AFB单抗探针”的样液,能检测到荧光的线为 (填“T线”、“C线”或“T线和C线”);若滴加样液中含有MP-AFB单抗探针和高浓度的AFB,T线的发光性为 (填“发荧光”或“不发荧光”)。
(6)单克隆抗体除了上述功能,还有什么作用? 。
18.(13分)“倒伏”是指直立生长的作物成片发生歪斜,甚至全株匍倒在地的现象。“倒伏”可使作物的产量和质量降低,收获困难。植物本身具有的特性如植株矮化、粗壮、基部节间短,根系发达等都是抗倒伏作物具有的性状。某水稻野生型植株高度正常,其单基因突变纯合子h1植株矮化,从而具有抗倒伏的性状。回答下列问题:
(1)将h1与野生型杂交得到F1,表型为 (填“倒伏”或“抗倒伏”),则此突变为隐性突变(A1基因突变为a1基因)。推测A1基因控制水稻植株株高正常,即为倒伏性状,将A1基因转入 个体中表达,观察获得的植株表型可验证此推测。
(2)突变体h2与h1表型相同,是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子,A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知,与野生型基因相比,a1基因发生了 ,a2基因发生了 ,使合成的mRNA都提前出现了 ,翻译出的多肽链长度变 ,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,图2为检测野生型和两个突变体细胞中A酶的酶活性结果,其中 号株系为野生型的数据。
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上,h1的基因型为 ,h2的基因型为 。若将hl与h2杂交得到F1,F1自交得到F2,F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为 。
19.(13分)在老年人群体中,骨关节炎是一种常见的退行性疾病。病理性的软骨细胞表现出ATP和NADPH(NADPH的还原形式是一个关键的电子供体,能促进细胞代谢)衰竭,最终使得细胞的合成代谢受损。如下图所示,研究人员将菠菜类囊体送入退行性骨关节炎软骨细胞内,增强细胞内物质合成和能量的转化,改善了软骨细胞代谢。据此回答下列问题:
(1)制备菠菜类囊体时,可利用 (填技术名称)分离出叶肉细胞中的叶绿体,再利用 (填“低渗”“等渗”或“高渗”)溶液使叶绿体破裂,释放类囊体。
(2)进一步制备NTUs时,如果直接将NTUs送入体内或细胞内,人体内的 (填细胞名称)会将其视为异物清理,细胞内的 (填细胞器名称)也会将其降解,所以要用软骨细胞膜将其包裹。NTUs被膜包裹后以胞吞的方式进入细胞,该过程 (选填“需要”“不需要”)消耗ATP。体现了细胞膜的 (填“结构”或“功能”)特点。
(3)研究发现,NTU进入退化软骨细胞后,线粒体中与代谢相关的基因表达量显著增加,从而改善了软骨细胞的合成代谢。NTUs改善软骨细胞代谢的作用机理是 。
(4)为研究CM-NTU对软骨退化关节炎小鼠的治疗效果,研究人员开展以下实验:
①构建软骨退化关节炎模型鼠。
②选取 模型鼠若干,随机均分为4组,标记为b、c、d、e。
③对健康鼠(a组)和4组模型鼠(b~e组)进行如下主要操作:
a组不做处理,b、c组注射空囊泡,d、e组 ,其中c、e两组 小鼠骨关节部位,各组小鼠均正常饲喂。
④治疗后第12周,测定5组小鼠右后肢最大爬地力量相对值,结果如下图,可得出的结论有 。
20.(12分)生态学家Grime用三角形模型来解释植物的适应性(如图所示),该模型认为植物往往只有竞争能力强、抗生境严峻能力强、抗生境干扰能力强三种对策中的一种。Grime将生境的严峻定义为限制植物干重增长的外部强制因素,如光照、水分不足等,将生境干扰定义为破坏植物生物量的外力因素,如火烧、霜冻等。
(1)Grime的三角形模型属于 模型,据坐标图推测原点附近的植物的适应性对策为 能力强。
(2)离乡间小路远近不同的地方,杂草的分布和种类不同,这体现了群落的 结构。经常被踩踏的地方生长着茎秆低矮的车前草等植物;几乎不被踩踏的地方,生长着茎秆较高的狗尾草等植物。依据Grime的三角形模型分析,狗尾草的 能力强,车前草的 能力强。
(3)我国库布齐沙漠日照强烈,地表温度高且降水蒸发快,结合Grime的三角形模型,在对该沙漠进行生态修复时,应选择种植抗生境严峻能力强的胡杨、沙柳等,这遵循了生态工程的 原理;在修复过程中,我国还利用太阳能电池板首创了“板上发电、板下种植、板间养殖”的立体化新型产业模式,请从生态修复的角度评价这种新型产业模式的优势 。
(4)研究者用血球计数板(1mm×1mm×0.1mm)对某单细胞藻进行计数了解治理效果。治理前后分别在相同样点取多个湖水样品混合后,稀释100倍进行计数,结果如图所示,左、下图分别为治理前、后某单细胞藻计数情况(一个计数室共25个中格)。治理后该藻种群密度减少了 个/L。
(5)表为太湖某区域生态系统的能量分析数据(单位:KJ·m-2·a-1),其中Ⅰ—Ⅳ表示食物链中不同的营养级,能量X为用于生长发育的能量。则表中生物类群V和能量Y分别表示的是 和 ,最高营养级及其上一营养级之间的能量传递效率为 。(保留两位小数)
生物类群
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
同化能量
871.27×105
141.1×105
15.91×105
0.88×105
211.85×105
能量X
369.69×105
61.77×105
2.81×105
0.34×105
19.26×105
能量Y
501.58×105
79.33×105
13.1×105
0.54×105
192.59×105
试卷第2页,共22页
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考生物模拟卷(福建专用)
黄金卷03
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第I卷(选择题)
一、选择题:本题共15小题,1~10小题,每小题2分,11~15小题,每小题4分。共计40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.最新发现北冰洋海水下的微藻在近乎黑暗环境中仍能进行光合作用。下列叙述不合理的是( )
A.微藻具有耐低温的呼吸酶及光合作用相关酶
B.以微藻为食的动物只在近乎黑暗环境中生存
C.说明能进行光合作用的海洋生物分布深广
D.该发现对深海生物生态位研究具有指导意义
【答案】B
【分析】生态位指的是群落中某个物种在时间和空间上的位置及其与其他相关物种之间的功能关系。
【详解】A、微藻存在于北冰洋海水下,环境温度低但仍能进行细胞呼吸和光合作用,说明微藻具有耐低温的呼吸酶及光合作用相关酶,A正确;
B、以微藻为食的动物也可能取食其它环境中的生物,不一定只在近乎黑暗环境中生存,B错误;
C、北冰洋海水表面、海水下等不同环境中都存在能进行光合作用的海洋生物,说明能进行光合作用的海洋生物分布深广,C正确;
D、北冰洋海水下的微藻在近乎黑暗环境中仍能进行光合作用,不同的生物所处的环境不同,体现了生态位的分化,对深海生物生态位研究具有指导意义,D正确。
故选B。
2.以下是生物体中重要的物质,相关说法正确的是( )
A.抗体和激素都是由氨基酸脱水缩合连接而成的
B.水分子是一个极性分子,带电荷的分子都容易与水分子结合
C.脂肪和淀粉都是生物大分子,以碳链为基本骨架
D.DNA聚合酶与DNA连接酶都能催化形成磷酸二酯键,作用完全相同
【答案】B
【分析】蛋白质是由氨基酸聚合形成的生物大分子;核酸是由核苷酸聚合形成的生物大分子;淀粉、纤维素、糖原是由葡萄糖聚合形成的生物大分子,氨基酸、核苷酸、葡萄糖都以碳链为骨架,因此生物大分子以碳链为骨架。
【详解】A、抗体化学本质是蛋白质,是由氨基酸脱水缩合连接而成的;激素不一定是蛋白质,不一定由氨基酸脱水缩合连接而成,A错误;
B、水分子是极性分子,带正电荷或负电荷的分子都容易与水结合,因此水是良好的溶剂,B正确;
C、脂肪是由脂肪酸和甘油组成,不是生物大分子,C错误;
D、DNA聚合酶与DNA连接酶都能催化形成磷酸二酯键,但DNA聚合酶是将单个的脱氧核苷酸加到已有的DNA片段的末端,DNA连接酶是将两个不相连的DNA单链连接起来,形成一个连续的双链DNA分子,D错误。
故选B。
3.动物的某些基因中有一段特殊的碱基序列,该序列上有多个位点可以与—CH3结合(称为甲基化修饰)。研究发现,小鼠体内一对等位基因A和a,在卵子中均发生甲基化,传给子代后都不能表达;但在精子中都是非甲基化的,传给子代后都能正常表达。下列叙述正确的是( )
A.DNA的甲基化可在改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控
B.发生在基因启动子区的甲基化,最可能影响DNA的复制过程
C.将基因型分别为Aa的雌雄小鼠杂交,后代的表型比例不是3:1
D.表观遗传未改变DNA的碱基排列顺序,属于不可遗传变异
【答案】C
【分析】甲基化只是在DNA的碱基上做甲基化修饰,既没有改变DNA的碱基序列,也没有改变(被甲基化)碱基的碱基配对规则,甲基化可能阻止了RNA聚合酶与基因的结合,从而影响了该基因的转录过程。
【详解】A、DNA的甲基化是在不改变基因碱基序列的情况下对基因表达进行调控的,A错误;
B、发生在基因启动子区的甲基化,最可能影响基因的转录过程,而非DNA的复制过程,B错误;
C、由于在卵子中A和a均发生甲基化,传给子代后都不能表达,在精子中都是非甲基化的,传给子代后都能正常表达,所以将基因型分别为Aa的雌雄小鼠杂交,后代的表型比例为1:1,C正确;
D、表观遗传未改变DNA的碱基排列顺序,但属于可遗传变异,D错误。
故选C。
4.如图为机体特异性免疫的部分图解,其中①~⑧代表某种免疫细胞。下列叙述错误的是( )
A.①为抗原呈递细胞,具有相似作用的还有靶细胞等
B.②是辅助性T细胞,能识别靶细胞膜上的分子变化
C.②⑥产生的细胞因子促进③和⑦细胞的增殖分化
D.接种疫苗后机体产生⑤和⑧,其寿命一般比④⑨长
【答案】B
【分析】如图为机体特异性免疫的部分图解,其中①~⑧代表的免疫细胞分别为抗原呈递细胞、辅助性T细胞、B细胞、浆细胞、记忆B细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞、细胞毒性T细胞。
【详解】A、由图可知,①为抗原呈递细胞,能呈递抗原,具有相似作用的还有巨噬细胞等,A正确;
B、②是辅助性T细胞,不能识别靶细胞膜上的分子变化,活化的细胞毒性T细胞能识别靶细胞膜上的分子变化,B错误;
C、②⑥都是辅助性T细胞,产生的细胞因子促进③B细胞和⑦细胞毒性T细胞的增殖分化,C正确;
D、接种疫苗后机体产生⑤记忆B细胞和⑧记忆T细胞,记忆细胞可以在抗原消失后,存活几年甚至几十年,其寿命一般比④(浆细胞)、⑨(细胞毒性T细胞)长,能参与二次免疫,D正确。
故选B。
5.细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时,ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时,两者与PFK1竞争性结合,从而改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡。下列相关叙述正确的是( )
A.在细胞质基质中PFK1催化下,葡萄糖直接分解为丙酮酸和[H]
B.PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变导致其变性失活
C.ATP/AMP浓度比发生变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节
D.运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多,细胞呼吸速率加快
【答案】D
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸,需要一系列酶促反应即需要多种酶参与,而磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶,因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸,A错误;
B、由题意可知,当ATP/AMP浓度比变化时,两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性,进而调节细胞呼吸速率,以保证细胞中能量的供求平衡,说明PFK1与ATP结合后,酶的空间结构发生改变但还具有其活性,B错误;
C、由题意可知,ATP/AMP浓度比变化,最终保证细胞中能量的供求平衡,说明其调节属于负反馈调节,C错误;
D、运动时肌细胞消耗ATP增多,细胞中 ATP减少,ADP和AMP会增多,从而 AMP与PFK1结合增多,细胞呼吸速率加快,细胞中 ATP含量增多,从而维持能量供应,D正确。
故选D。
6.如图为某精原细胞(2n)不同细胞分裂时期的图像,a为精原细胞所处时期,下列叙述正确的是( )
A.图中甲表示染色体,若进行减数分裂,其顺序为a→b→c→d→e
B.仅通过a、c、d三个时期的变化无法判断该精原细胞的分裂方式
C.b时期的细胞中会发生基因重组
D.e时期的细胞中都含有 Y染色体
【答案】B
【分析】由图可知,b、c时期丙的数量为甲的二倍,可判断甲表示染色体,丙表示核DNA分子,根据a、d、e时期存在数量为0的情况,可判断乙为染色单体。
【详解】A、图中b、c时期丙的数量为甲的二倍,可判断甲表示染色体,丙表示核DNA分子,乙的数目可以消失为零,故乙为染色单体。若a→e表示减数分裂的过程,a为精原细胞所处时期,c为初级精母细胞所处时期,包括减数分裂Ⅰ的前、中、后、末期未结束之前;b为次级精母细胞所处时期,包括减数分裂Ⅱ的前、中期;d为减数分裂Ⅱ的后、 末期未结束之前;e为精细胞所处时期,因此该细胞进行减数分裂的顺序为a→c→b→d→e,A错误;
B、仅通过a、c、d三个时期的变化无法判断精原细胞的分裂方式,因为在有丝分裂和减数分裂过程中都会出现 这三个时期的变化,B正确;
C、b为次级精母细胞所处时期,染色体数目已经减半,所以b时期的细胞中不会发生基因重组,C错误;
D、e为精细胞所处时期,可能含有0条或1条Y染色体,D错误。
故选B。
7.下图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是( )
A.一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多
B.能量沿食物链单向流动,传递效率随营养级的升高而逐级递减
C.若A和B中玉米的数量相同,A能养活10000人,则B至少能养活1000人
D.与食用玉米相比,食用牛肉产生的生态足迹更大,消耗资源更多
【答案】D
【分析】1、如果将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形,叫作能量金字塔。
2、生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
【详解】A、能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,如果生态系统A和B中玉米的能量相同,则理论上吃玉米的人(处于第二营养级)所获得的能量比吃牛肉的人(处于第三营养级)所获得的能量多。但是根据题并不能确定A、B两个生态系统中玉米的能量大小,两种情况下人各自摄取的食物中所含有的能量的多少不可知,所以也无法判断他们获得的能量的大小,A错误;
B、一般来说,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%,能量的传递效率不会随营养级的升高而逐级递减,B错误;
C、能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%,A和B中玉米数量相同,若A能养活10000人,则A中最少需要玉米10000÷20%=50000;则B中玉米也为50000,则B中玉米至少能养活人数=50000×10%×10%=500人,C错误;
D、与食用玉米相比,食用牛肉时人所处的营养级较高,需要消耗的能量较多,所以产生的生态足迹更大,消耗的资源更多,D正确。
故选D。
8.华丽硫珠菌是在红树林浅滩中新发现的一种细菌, 该细菌能将周围硫化物氧化成硫颗粒,贮存于细胞内,从而获得能量同化二氧化碳。该细菌形态、结构和部分生理过程如下图。下列叙述错误的是( )
A.该菌基因在膜囊内边转录边翻译
B.低温可以导致该菌染色体数目加倍
C.该菌在生态系统成分中属于生产者
D.该菌可以发生渗透作用失水或吸水
【答案】B
【分析】基因的表达:①转录:以DNA为模板,通过碱基互补配对原则,在RNA聚合酶的作用下合成mRNA;②翻译:以mRNA为模板,在核糖体的参与和酶的催化作用下,合成多肽链。
【详解】A、膜囊P包含该菌全部遗传物质以及核糖体,因此该菌基因的转录和翻译都发生在膜囊P内,且边转录边翻译,A正确;
B、华丽硫珠菌是一种细菌,没有染色体,B错误;
C、该细菌能够利用CO2合成有机物,为自养生物,自养生物都是生产者,C正确;
D、从形态结构看,大膜囊结构类似于中央液泡,可以发生渗透作用失水或吸水,D正确。
故选B。
9.心房钠尿肽是一种肽类激素,主要作用是使血管平滑肌舒张和促进肾脏排钠、排水。当心房壁受到牵拉(如血量过多等)时均可刺激心房肌细胞释放钠尿肽。下列相关叙述正确的是( )
A.血量过多将引起细胞外液渗透压明显升高
B.钠尿肽随血液到达肾脏,使肾脏的生理功能发生变化
C.钠尿肽与醛固酮作用于靶细胞产生相同的生物学效应
D.钠尿肽释放增多时,垂体分泌进入血液的抗利尿激素减少
【答案】B
【分析】1、题意显示,钠尿肽是心房壁细胞在一定刺激下合成并分泌的肽类激素,根据其作用可知该激素作用的部位是肾小管和集合管,作用效果是减弱肾小管和集合管对水分的重吸收作用。
2、抗利尿激素是下丘脑分泌细胞合成,通过垂体释放的激素,其作用效果是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,进而使尿量减少。
【详解】A、血量过多可刺激心房肌细胞释放钠尿肽,钠尿肽通过促进肾脏排钠、排水,导致细胞外液量减少,渗透压无明显变化,A错误;
B、钠尿肽是一种肽类激素,主要通过血液运输至全身,可作用于肾脏,促进肾脏排钠、排水,使肾脏的生理功能发生变化,B正确;
C、醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+ 的重吸收,钠尿肽促进肾脏排钠,二者产生的生物学效应不同,C错误;
D、抗利尿激素由下丘脑合成分泌,垂体释放,D错误。
故选B。
10.端粒是染色体两端特殊的DNA-蛋白质复合物。端粒长度与端粒酶的活性密切相关,端粒酶是一种RNA-蛋白质复合物,可以逆转录修复端粒,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.在正常的人体细胞中,端粒酶的活性被明显激活
B.在癌症患者癌细胞中,端粒酶的活性被明显抑制
C.端粒酶具有逆转录酶的活性,原料X是脱氧核苷酸
D.端粒缩短到一定程度会引发细胞衰老,表现为细胞代谢和增殖速率减慢
【答案】C
【分析】“端粒是染色体两端特殊的DNA序列,其长度随细胞分裂次数增加而缩短,当短到一定程度时,端粒内侧的正常基因会受到损伤,导致细胞衰老。而端粒长度的维持与端粒酶的活性有关”,说明细胞能够保持分裂的原因是端粒酶保持活性。
【详解】A、正常细胞分裂次数是有限的,所以端粒不会修复,端粒酶的活性是被严格抑制的,A错误;
B、癌细胞无限增殖,细胞中端粒酶的活性会被明显激活的,B错误;
C、图中的端粒酶具有逆转录酶的活性,逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程原料X是四种脱氧核苷酸,C正确;
D、端粒缩短引发细胞衰老,导致细胞代谢减慢,细胞不会增殖,D错误。
故选C。
11.下列相关实验的说法正确的有几项( )
①利用黑藻细胞观察细胞质流动方向时为顺时针流动,则显微镜下观察到的流动方向为逆时针
②黑藻细胞叶绿体较大,用高倍光学显微镜可观察到叶绿体的双层膜结构
③还原糖、DNA的检测通常分别使用斐林试剂试剂、二苯胺试剂,鉴定时均需要水浴加热
④脂肪检测实验中滴加50%的酒精是为了溶解组织中的脂肪
⑤双缩脲试剂使用时需现配现用、等量混匀后再使用
⑥“原生质层比细胞壁的伸缩性大”是质壁分离实验依据的原理之一
⑦植物细胞发生质壁分离过程中细胞液的浓度增大、液泡体积变小、颜色加深、吸水能力减弱
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
【答案】A
【分析】植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
【详解】①利用黑藻细胞观察细胞质流动方向时为顺时针流动,显微镜下观察到的流动方向也为顺时针,①错误;
②光学显微镜只能观察部分细胞器的形态特征,不能观察其具体结构,叶绿体的双层膜结构只能在电子显微镜下观察,②错误;
③还原糖使用斐林试剂鉴定,反应呈砖红色沉淀,需要水浴加热,DNA可使用二苯胺试剂鉴定,反应呈蓝色,过程中需要水浴加热,③正确;
④脂肪检测实验中滴加50%的酒精是为了洗去浮色,④错误;
⑤双缩脲试剂使用是先加双缩脲试剂A液振荡摇匀后再添加双缩脲试剂B液,且使用剂量不同,⑤错误;
⑥因为原生质层比细胞壁伸缩性大,所以当细胞渗透失水后,原生质层收缩程度远大于细胞壁,导致原生质层与细胞壁分离,因此“原生质层比细胞壁的伸缩性大”是质壁分离实验依据的原理之一,⑥正确;
⑦植物细胞因渗透失水发生质壁分离,过程中细胞液中水分减少,渗透压增大,吸水能力增强,⑦错误。
故选A。
12.沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构,开启了分子生物学时代,DNA条形码(DNA Barcode)技术就是一种利用一个或者多个特定的小段DNA进行物种鉴定的分子生物学技术。下图中展示的中药材DNA条形码就是中药材的基因身份证。下列叙述错误的是( )
A.DNA中G—C对的比例会影响DNA双螺旋结构稳定性
B.中药材遗传信息的“条形码”源于DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序
C.不同种类中药材细胞的DNA分子不同,不同DNA分子水解产物种类不同
D.利用DNA条形码可以鉴定物种及物种间亲缘关系
【答案】C
【分析】核酸包括DNA和RNA,DNA基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、T、C、G。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、U、C、G。
【详解】A、DNA中G—C对通过3个氢键相连的,A—T通过2个氢键相连,因此G—C对的比例越大DNA双螺旋结构稳定性越高,A正确;
B、中药材的遗传物质是 DNA,遗传信息就储存在脱氧核苷酸的排列顺序中,B正确;
C、不同种类的中药材细胞中的 DNA 分子不同,但不同的 DNA分子彻底水解的产物是相同的,都是磷酸基团、脱氧核糖和4种含氮碱基,C错误;
D、由于DNA分子具有特异性,因此可以利用DNA条形码可以鉴定物种及物种间亲缘关系,D正确。
故选C。
13.植物在生长发育过程中受多种激素共同调节。研究人员以野生型拟南芥和乙烯受体缺失突变型拟南芥等作为材料,探究乙烯对拟南芥根系生长的影响,结果如图所示(NAA,一种生长素类似物)。下列叙述错误的是( )
A.乙烯受体缺陷可能影响植物体内生长素的合成
B.由①②③组的根系相对长度对比可知,无乙烯作用NAA也能促进根系生长
C.NAA与生长素的生理效应类似,但分子结构完全不同
D.该实验的自变量是拟南芥的种类和是否使用NAA处理,因变量是根系相对长度
【答案】D
【分析】(1)生长素的作用可以促进植物生长、促进侧根和不定根的发生等。
(2)植物生长调节剂从分子结构来看,主要有两大类:一类分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸;另一类分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如α—萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
(3)根据题图分析,该实验的自变量是拟南芥的种类和是否使用NAA处理,因变量有两个:植物体内生长素相对含量和根系相对长度。
【详解】A、①②两组生长素的相对含量对比,可以说明乙烯受体缺陷影响植物体内生长素的合成,A正确;
B、由于第③组突变型拟南芥的乙烯不再发挥作用,加入NAA后其根系相对长度与①②组对照可以说明无乙烯作用NAA也能促进根系生长,B正确;
C、植物生长调节剂种类很多,从分子结构来看,主要有两大类:一类分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸;另一类分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如α—萘乙酸(NAA)、矮壮素等,C正确;
D、本实验的因变量有两个:植物体内生长素相对含量和根系相对长度,D错误。
故选D。
14.如图表示人在提起重物时所发生的反射通路,首先大脑皮层发出冲动,引起α神经元、γ神经元兴奋,进而引起骨骼肌中的梭外肌纤维(肌纤维即肌细胞)收缩,从而提起重物。下列叙述错误的是( )
A.反射是神经调节的基本方式,完成反射的结构基础是反射弧
B.如果刺激图中的α神经元,则产生的兴奋可以传至γ神经元
C.肌梭可接受来自γ神经元的兴奋刺激,并将产生的兴奋传递到A神经元
D.α神经元发出的传出神经纤维末梢及其支配的梭外肌纤维构成效应器
【答案】B
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射活动的结构基础称为反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。反射必须通过反射弧来完成,缺少任何一个环节反射活动都不能完成,因此,该反射的神经结构是反射弧。神经冲动产生和传导的顺序是:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器。
【详解】A、神经调节的基本方式是反射,反射活动的结构基础称为反射弧,A正确;
B、兴奋在神经元之间的传递是单向的,只能由突触前膜传递到突触后膜。刺激图中的α神经元,产生的兴奋不能传至γ神经元,B错误;
C、γ神经细胞兴奋,肌梭能感受梭内肌纤维收缩,产生兴奋并传导给A神经细胞,最终会使骨骼肌收缩的力量增强,C正确;
D、从反射弧结构组成的角度分析,α神经元发出的传出神经纤维末梢及其支配的梭外肌纤维构成效应器,D正确。
故选B。
15.细胞膜内陷形成的小窝,小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段1(82~101位氨基酸)和肽段2(101~126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图所示,下列说法正确的是( )
A.磷脂分子和小窝蛋白共同构成了细胞膜的基本支架
B.小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点主要在肽段1
C.采用荧光标记法可证明细胞膜的功能特点是有一定的流动性
D.胆固醇能与氨基酸结合,说明胆固醇具有运输氨基酸的功能
【答案】B
【分析】1、流动镶嵌模型认为,细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂双分子层是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或 离子不能自由通过,因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶在磷脂双分子层表 面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用;
2、分泌蛋白的合成过程大致是:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内, 再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一 部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需 要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
【详解】A、由题知小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构,细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架,A错误;
B、由题知胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低,观察图发现只有肽段1出现了降低,所以对比肽段1、肽段2,可以得出小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在肽段1中,B正确;
C、采用荧光标记法可证明细胞膜的结构特点是有一定的流动性,而不是功能特点,C错误;
D、由题意可知,胆固醇能与氨基酸结合,会使荧光强度降低,但不能说明胆固醇具有运输氨基酸的功能,D错误。
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。
16.(9分)胃饥饿素是一种由28个氨基酸组成的多肽,具有促进生长激素释放、调控动物进食和能量代谢等作用。回答下列问题:
(1)胃饥饿素由胃底黏膜泌酸腺X/A样细胞产生,可促进生长激素的释放,说明在 细胞上存在该激素的受体;可通过抽血检测胃饥饿素含量的依据是 ,胃底点膜泌酸腺X/A样细胞需要源源不断地产生胃饥饿素,其原因是 。
(2)动物在正常生理状态下,胃饥饿素水平在摄食之前会有所升高,进食后迅速下降,而葡萄糖是调节体内胃饥饿素水平的重要因素之一,推测摄食与胃饥饿素分泌的关系是 。
(3)生长抑素是胃黏膜产生的一种多肽,以旁分泌(内分泌细胞分泌的激素通过细胞外液扩散作用于临近靶细胞)的方式抑制胃饥饿素的分泌,参与该过程的内环境是 ,由此说明分泌胃饥饿素和生长抑素的细胞的位置关系是 ,胃饥饿素起作用需要经过一种独特的翻译后的酰化修饰过程,该修饰由GOAT酶催化,科研人员发现生长抑素基因敲除的小鼠细胞中,GOAT的mRNA的含量明显升高,由此说明 。
(4)在空腹状态下血浆中胃饥饿素的水平与瘦素水平呈负相关,据此可推断瘦素的作用是 。
【答案】(1) 垂体 胃饥饿素随血液运输 胃饥饿素与受体结合并起作用后就被灭活了
(2)摄食引起血液中葡萄糖的含量升高,导致胃饥饿素的含量下降
(3) 组织液 (分泌两种激素的细胞)直接接触 生长抑素对GOAT的表达具有一定的抑制作用,从而抑制胃饥饿素的分泌(或生长抑素通过抑制GOAT基因的转录,抑制胃饥饿素的分泌)
(4)使动物产生饱腹感,减少食物的摄入
【分析】激素调节的特点:通过体液进行运输;作用于靶器官、靶细胞;作为信使传递信息;微量和高效。
【详解】(1)胃饥饿素由胃底黏膜泌酸腺X/A样细胞产生,可促进生长激素的释放,产生生长激素的是垂体,因此在垂体细胞上一定存在胃饥饿素的受体。因为激素随血液运输,所以可通过抽血检测胃饥饿素含量。胃底黏膜泌酸腺X/A样细胞需要源源不断地产生胃饥饿素,是因为胃饥饿素与受体结合并起作用后就被灭活了。
(2)动物在正常生理状态下,胃饥饿素水平在摄食之前会有所升高,进食后迅速下降,葡萄糖是调节体内胃饥饿素水平的重要因素之一,可以分析得出,摄食和胃饥饿素分泌的关系是:摄食引起血液中葡萄糖的含量升高,导致胃饥饿素的含量下降。
(3)生长抑素是胃黏膜产生的一种多肽,以旁分泌(内分泌细胞分泌的激素通过细胞外液扩散作用于临近靶细胞)的方式抑制胃饥饿素的分泌,因为是旁分泌的方式,说明这两种内分泌细胞在位置上是直接接触,细胞间的细胞外液为组织液。胃饥饿素起作用需要经过一种独特的翻译后修饰过程,即酰化,该过程由GOAT酶催化,科研人员在培养的小鼠细胞中将生长抑素基因敲除,发现GOAT的mRNA的含量明显升高,根据信息可知,胃饥饿素的酰化和GOAT酶有关,当生长抑素基因敲除后,GOAT的mRNA含量增加,说明生长抑素对GOAT的表达具有一定的抑制作用,从而抑制胃饥饿素的分泌(或生长抑素通过抑制GOAT基因的转录,抑制胃饥饿素的分泌)。
(4)根据题干信息可知,在空腹状态下血浆中胃饥饿素的水平增加,与瘦素水平呈负相关,则瘦素的含量下降,说明瘦素的作用是使动物产生饱腹感,减少食物的摄入。
17.(13分)黄曲霉毒素(AFB)是黄曲霉(一种真菌)产生的具有极强致癌力的小分子代谢产物。为准确检测食品中残留的AFB,科研人员开展下列研究。
(1)科研人员利用小鼠制备抗AFB的单克隆抗体(即AFB单抗),运用了 和 的动物细工程技术,前者常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用 。
(2)AFB单抗的制备过程如图1,杂交瘤细胞需进行步骤Ⅱ 和Ⅲ 检测,经过多次筛选获得。
(3)食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素(CIT)、伏马菌素(FB)。若想确认上述流程获得的AFB单抗具有极强的特异性,应补充的检测是 ,预测相应的实验结果是 。
(4)科研人员拟将AFB单抗固定在一种新材料上,制备为“检测探针”。已知材料M稳定性、发光性能等方面有明显优势,但它很难与抗体结合;物质P可以提高材料M对抗体的亲和力。制备检测探针的流程如图2,探针发光性能与物质P的浓度关系如图3。
依据图3结果,科研人员选择物质P的浓度为 作为生产检测探针的条件,原因是 。
(5)科研人员制备定量检测AFB的免疫试纸,如图4。试纸的T线处固定的物质是AFB,C线处固定的物质是抗AFB单抗的抗体。在加样处滴加的样液会向有扩散经过T线和C线。
若加样处,滴加只含“MP-AFB单抗探针”的样液,能检测到荧光的线为 (填“T线”、“C线”或“T线和C线”);若滴加样液中含有MP-AFB单抗探针和高浓度的AFB,T线的发光性为 (填“发荧光”或“不发荧光”)。
(6)单克隆抗体除了上述功能,还有什么作用? 。
【答案】(1) 动物细胞融合 动物细胞培养 灭活病毒
(2) 克隆化培养 抗体
(3) AFB单抗与黄绿青霉素(或“CIT”)、伏马菌素(或“FB”)进行抗原-抗体杂交 结果为不能杂交(或“阴性”“无杂交带”)
(4) 0.8mg/mL 在物质P浓度为0.8mg/mL时,探针发光性能与更高浓度时差异很小,因此科研时可选择该浓度(0.8mg/mL)作为生产检测探针的条件,可节省成本
(5) T线 不发荧光
(6)治疗疾病、运载药物
【分析】单克隆抗体的制备:注射特定抗原、从小鼠的脾脏中获得产生特定抗体的B淋巴细胞、将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合、用特定选择培养基筛选出杂交瘤细胞、再利用克隆化培养和抗体检测获得足够多数量的能分泌所需抗体的细胞、将该细胞在体外培养或者注射到小鼠腹腔内增殖、从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量单克隆抗体。
【详解】(1)单克隆抗体制备过程中需要进行细胞培养和细胞融合,运用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术,动物细胞融合常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用灭活的病毒。
(2)图中过程 Ⅰ是动物细胞融合过程,通过过程Ⅰ获得的杂交瘤细胞需进行步骤Ⅱ克隆化培养抗体(阳性) 和Ⅲ抗体(阳性)检 测,经过多次筛选获得能产生目标抗体的杂交瘤细胞,而后对该细胞进行体外或体内培养。
(3)食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素(CIT)、伏马菌素(FB)。若想确认上述流程获得的 AFB 单抗具有极强的特异性,则可用AFB单抗与黄绿青霉素(或“CIT”)、伏马菌素(或“FB”)进行抗原-抗体杂交,由于抗原和抗体杂交的特异性,因此该实验的结果是不能杂交(或“阴性”“无杂交带”)。
(4)图3结果表明,在物质P浓度为0.8mg/mL时,探针发光性能与更高浓度时差异很小,因此科研时可选择该浓度(0.8mg/mL)作为生产检测探针的条件,可节省成本。
(5)若加样处,滴加只含“MP-AFB单抗探针”的样液,MP-AFB单抗探针与T线处的AFB结合,T线发荧光;若滴加样液中含有MP-AFB单抗探针和高浓度的AFB,探针已经与样液中的AFB结合,T线不发荧光。
(6)单克隆抗体特异性强、灵敏度高,据此可用单克隆抗体和相应的药物结合通过单克隆抗体的作用将药物定点到病灶部位进行定向治疗,可以减轻药物的副作用,另外单克隆抗体还可疾病的诊断和治疗。
18.(13分)“倒伏”是指直立生长的作物成片发生歪斜,甚至全株匍倒在地的现象。“倒伏”可使作物的产量和质量降低,收获困难。植物本身具有的特性如植株矮化、粗壮、基部节间短,根系发达等都是抗倒伏作物具有的性状。某水稻野生型植株高度正常,其单基因突变纯合子h1植株矮化,从而具有抗倒伏的性状。回答下列问题:
(1)将h1与野生型杂交得到F1,表型为 (填“倒伏”或“抗倒伏”),则此突变为隐性突变(A1基因突变为a1基因)。推测A1基因控制水稻植株株高正常,即为倒伏性状,将A1基因转入 个体中表达,观察获得的植株表型可验证此推测。
(2)突变体h2与h1表型相同,是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子,A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知,与野生型基因相比,a1基因发生了 ,a2基因发生了 ,使合成的mRNA都提前出现了 ,翻译出的多肽链长度变 ,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,图2为检测野生型和两个突变体细胞中A酶的酶活性结果,其中 号株系为野生型的数据。
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上,h1的基因型为 ,h2的基因型为 。若将hl与h2杂交得到F1,F1自交得到F2,F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为 。
【答案】(1) 倒伏 h1
(2) 碱基的替换 碱基的增添 终止密码子 短 ①
(3) a1a1A2A2 A1A1a2a2 1/2
【分析】基因突变:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。
【详解】(1)依据题干信息,h1植株表型为矮化,是单基因突变纯合子,若此突变为隐性突变,则h1(a1a1)与野生型(A1A1)杂交得到F1,表型为野生型性状(A1a1,即倒伏。若A1基因控制水稻植株株高正常,且性状为倒伏性状,则将A1基因转入h1个体中表达,观察所得植株的表型即可。
(2)依据图1,a1基因与A1基因相比较,发生了由ACCACT的变化,其他序列相同,说明a1基因发生了碱基的替换,a2基因与A2基因相比较,a2基因发生了碱基 的增添,即在碱基序列ACT之前增添了一个碱基,a1和a2的变化都使合成的mRNA提前出现了终止密码子,从而使翻译出的多肽链长度变短,进而导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,依据图2可知,①株系的A酶酶活性高于②和③,可知①号株系为野生型数据。
(3)依据题干信息,A1和A2基因位于非同源染色体上,则h1和h2的基因型分别为a1a1A2A2、A1A1a2a2,两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,故若hl与h2杂交得到F1,F1的基因型为A1a1A2a2,F1自交得到F2,F2中自交后代不发生性状分离个体分别是:A1A1A2A2、a1a1A2 -、A1 - a2a2、a1a1a2a2,所占比例为1/16+3/16+3/16+1/16=1/2。
19.(13分)在老年人群体中,骨关节炎是一种常见的退行性疾病。病理性的软骨细胞表现出ATP和NADPH(NADPH的还原形式是一个关键的电子供体,能促进细胞代谢)衰竭,最终使得细胞的合成代谢受损。如下图所示,研究人员将菠菜类囊体送入退行性骨关节炎软骨细胞内,增强细胞内物质合成和能量的转化,改善了软骨细胞代谢。据此回答下列问题:
(1)制备菠菜类囊体时,可利用 (填技术名称)分离出叶肉细胞中的叶绿体,再利用 (填“低渗”“等渗”或“高渗”)溶液使叶绿体破裂,释放类囊体。
(2)进一步制备NTUs时,如果直接将NTUs送入体内或细胞内,人体内的 (填细胞名称)会将其视为异物清理,细胞内的 (填细胞器名称)也会将其降解,所以要用软骨细胞膜将其包裹。NTUs被膜包裹后以胞吞的方式进入细胞,该过程 (选填“需要”“不需要”)消耗ATP。体现了细胞膜的 (填“结构”或“功能”)特点。
(3)研究发现,NTU进入退化软骨细胞后,线粒体中与代谢相关的基因表达量显著增加,从而改善了软骨细胞的合成代谢。NTUs改善软骨细胞代谢的作用机理是 。
(4)为研究CM-NTU对软骨退化关节炎小鼠的治疗效果,研究人员开展以下实验:
①构建软骨退化关节炎模型鼠。
②选取 模型鼠若干,随机均分为4组,标记为b、c、d、e。
③对健康鼠(a组)和4组模型鼠(b~e组)进行如下主要操作:
a组不做处理,b、c组注射空囊泡,d、e组 ,其中c、e两组 小鼠骨关节部位,各组小鼠均正常饲喂。
④治疗后第12周,测定5组小鼠右后肢最大爬地力量相对值,结果如下图,可得出的结论有 。
【答案】(1) 差速离心法 低渗
(2) 巨噬细胞 溶酶体 不需要 结构
(3)在光照下,NTUs合成了ATP和NADPH,补充损伤细胞内的ATP和NADPH含量,改善细胞合成代谢
(4) 年龄、生理状态基本一致 注射等量CM-NTU 无创光照 当注射CM-NTU且无创光照时,有效缓解小鼠关节炎症状
【分析】光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的;叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与 NADP+)结合,形成NADPH),作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。
【详解】(1)可利用差速离心技术分离出叶肉细胞中的叶绿体,再利用低渗溶液使叶绿体吸水破裂,释放出类囊体。
(2)NTUs对人体而言属于抗原,因此如果直接将NTUs送入体内或细胞内,人体内的巨噬细胞会将其视为异物清理;细胞内的溶酶体含有多种水解酶,会将其降解;NTUs被膜包裹后以胞吞的方式进入细胞,该过程不是细胞主动的过程,故不需要消耗ATP,体现了细胞膜的具有一定的流动性的结构特点。
(3)NTUs含有类囊体薄膜上光反应所需的光合色素和酶,故NTUs改善软骨细胞代谢的作用机理为:在光照下,NTUs合成了ATP和NADPH,补充损伤细胞内的ATP和NADPH含量,改善细胞合成代谢。
(4)本实验的实验目的是评估CM-NTU的疗效,检测指标是小鼠右后肢最大爬地力量,因此实验的设计是将年龄、生理状态基本一致的若干关节炎模型鼠随机均分为4组;a组不做处理,b、c组注射空囊泡,d、e组注射等量的CM-NTU;其中c、e(或b、e)两组用无创光照(不引起小鼠损伤)照射小鼠的骨关节部位,各组小鼠均正常饲喂;治疗12周后,测定5组小鼠右后肢最大爬地力量相对值,结果显示与其他实验组相比,e组最大爬地力量相对值最高,说明植入CM-NTU并辅以无创光照能够有效缓解小鼠的关节炎症状。
20.(12分)生态学家Grime用三角形模型来解释植物的适应性(如图所示),该模型认为植物往往只有竞争能力强、抗生境严峻能力强、抗生境干扰能力强三种对策中的一种。Grime将生境的严峻定义为限制植物干重增长的外部强制因素,如光照、水分不足等,将生境干扰定义为破坏植物生物量的外力因素,如火烧、霜冻等。
(1)Grime的三角形模型属于 模型,据坐标图推测原点附近的植物的适应性对策为 能力强。
(2)离乡间小路远近不同的地方,杂草的分布和种类不同,这体现了群落的 结构。经常被踩踏的地方生长着茎秆低矮的车前草等植物;几乎不被踩踏的地方,生长着茎秆较高的狗尾草等植物。依据Grime的三角形模型分析,狗尾草的 能力强,车前草的 能力强。
(3)我国库布齐沙漠日照强烈,地表温度高且降水蒸发快,结合Grime的三角形模型,在对该沙漠进行生态修复时,应选择种植抗生境严峻能力强的胡杨、沙柳等,这遵循了生态工程的 原理;在修复过程中,我国还利用太阳能电池板首创了“板上发电、板下种植、板间养殖”的立体化新型产业模式,请从生态修复的角度评价这种新型产业模式的优势 。
(4)研究者用血球计数板(1mm×1mm×0.1mm)对某单细胞藻进行计数了解治理效果。治理前后分别在相同样点取多个湖水样品混合后,稀释100倍进行计数,结果如图所示,左、下图分别为治理前、后某单细胞藻计数情况(一个计数室共25个中格)。治理后该藻种群密度减少了 个/L。
(5)表为太湖某区域生态系统的能量分析数据(单位:KJ·m-2·a-1),其中Ⅰ—Ⅳ表示食物链中不同的营养级,能量X为用于生长发育的能量。则表中生物类群V和能量Y分别表示的是 和 ,最高营养级及其上一营养级之间的能量传递效率为 。(保留两位小数)
生物类群
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
同化能量
871.27×105
141.1×105
15.91×105
0.88×105
211.85×105
能量X
369.69×105
61.77×105
2.81×105
0.34×105
19.26×105
能量Y
501.58×105
79.33×105
13.1×105
0.54×105
192.59×105
【答案】(1) 数学 竞争
(2) 水平 竞争 抗生境严峻
(3) 协调 ①提供清洁无污染新能源 ②减少蒸发,改善土壤条件
(4) 6×1011
(5) 分解者 呼吸作用以热能形式散失的能量 5.53%
【分析】群落的结构:
1、垂直结构:群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是成层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。群落的成层性保证了植物在单位空间中更充分利用自然环境条件。如在发育成熟的森林中,上层乔木可以充分利用阳光,而林冠下为那些能有效利用弱光的下木所占居,林下灌木层和草本层能够利用更微弱的光线、草本层往下还有更耐荫的苔藓层。生物群落中动物的分层现象也很普遍。动物分层主要与食物有关,其次还与不同层次的微气候条件有关。水域中某些水生动物也有分层现象,这主要决定于阳光、温度、食物和含氧量等;
2、水平结构 群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌性。 镶嵌性即植物种类在水平方向不均匀配置,使群落在外形上表现为斑块相间的现象。群落镶嵌性形成的原因,主要是群落内部环境因子的不均匀性,例如小地形和微地形的变化,土壤温度和盐渍化程度的差异,光照的强弱以及人与动物的影响。
【详解】(1)Grime的三角形模型为坐标图,属于数学模型;据坐标图推测原点附近表示生境干扰水平和严峻度都很低,因此植物的适应性对策为需要有较强的竞争能力;
(2)离乡间小路远近不同的地方,杂草的分布和种类不一样,这体现了群落的水平结构,通常是镶嵌分布;车前草生活在经常被践踏的地方,推测车前草抵抗生境严峻的能力强,几乎不被踩踏的地方,生长着茎秆较高的狗尾草等植物,离原点近,因此竞争能力强;
(3)在对该沙漠进行生态修复时,应选择种植抗生境严峻能力强的胡杨、沙柳等,这遵循了生态工程的协调原理;“板上发电、板下种植、板间养殖”的立体化新型产业模式,从生态修复的角度评价这种新型产业模式的优势有①提供清洁无污染新能源、②减少蒸发,改善土壤条件;
(4)据题意可知,该血球计数板的规格为l mm×1 mm×0.1 mm,25×16,即一个大方格含有25个中方格,据图可知,左边中方格有48个酵母菌,右边有24个,减少酵母菌数量为24个,因此一个大方格减少酵母菌数量为24×25=600个,一个大方格内的细胞悬液体积是0.1微升,1微升=0.001毫升,培养液稀释倍数为100倍,因此培养液中酵母菌的密度较少了600×104×102×103=6×1011个/L;
(5)表中I—Ⅳ表示食物链中不同的营养级,所以Ⅴ不属于生产者和消费者,故为分解者;能量X+能量Y=同化的能量,而同化的能量中大部分是通过呼吸作用消耗,所以Y表示呼吸作用以热能形式散失的能量;根据同化的能量的数据,最高营养级是Ⅳ,上一营养级Ⅲ,二者之间的能量传递效率为(0.88×10⁵)÷(15.91×10⁵)=5.53%。
试卷第2页,共22页
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