内容正文:
2024年11月
2022级高三第一学期期中学习质量检测
生物试题
注意事项:
1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题,共45分;第Ⅱ卷为非选择题,共55分;满分100分,考试时间为90分钟。
2.客观题请将选出的答案标号(A、B、C、D)涂在答题卡上,主观题用0.5mm黑色签字笔答题。
第Ⅰ卷(共45分)
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 肽链最初是在游离的核糖体上合成,按照肽链的氨基端到羧基端的方向合成。细胞质中运往线粒体的肽链通过氨基端的基质靶向序列识别线粒体外膜上的 To㎡0/21受体蛋白,进而被其引导通过线粒体外膜上的 Tom40通道蛋白和线粒体内膜上的 Ti㎡3/17通道蛋白进入线粒体基质。被切除基质靶向序列的肽链折叠成有活性的蛋白质,进而在线粒体行使不同的功能。To㎡0/21受体蛋白的缺失或失活与帕金森综合征关系密切。下列叙述正确的是( )
A. 在脱水缩合过程中最后合成基质靶向序列
B. Tom40通道蛋白和Ti㎡3/17通道蛋白对多肽链的运输是一种协助扩散,不需要消耗呼吸作用释放的能量
C. 若基质靶向序列发生改变可能会严重影响有氧呼吸第二、三阶段
D. 给帕金森综合征患者使用调控 To㎡0/21受体蛋白活性的药物,可以治疗该疾病
【答案】C
【解析】
【分析】内质网对核糖体所合成的肽链进行加工,肽链经盘曲、折叠等形成一定的空间结构。通过一定的机制保证肽链正确折叠或对错误折叠的进行修正。
【详解】A、脱水缩合过程中由于是按照肽链的氨基端到羟基端方向合成,而靶向序列位于氨基端,因此是最先合成基质靶向序列,A错误;
B、多肽链属于较大分子,转运需要消耗能量,B正确;
C、有氧呼吸第二阶段正常进行是第三阶段正常进行的前提,则若基质靶向序列发生改变可能会严重影响有氧呼吸的第二、三阶段,C正确;
D、即便使用了调控To㎡0/21受体蛋白活性的药物,患者也会因为没有To㎡0/21受体蛋白而不能起到治疗的效果,D错误。
故选C。
2. 人工离子转运体(MC2)是一个可以在光驱动下发生快速旋转运动的转运蛋白分子,整个分子可以垂直插入并横跨脂质膜形成稳定的K+通道。紫外光激活的MC2可使K+流出显著增加,并产生活性氧,激发线粒体内膜上的电子传递蛋白Cyt-C释放到细胞质基质,引起线粒体呼吸链电子传递障碍,介导细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A. K+通过MC2转运体时不需要与MC2蛋白结合
B. 紫外光激活MC2促使K+流出的过程需要消耗ATP
C. Cyt-C与相关酶联合参与有氧呼吸的第三阶段
D. Cyt-C通过调节细胞能量代谢调控细胞的凋亡
【答案】B
【解析】
【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、分析题意,人工离子转运体(MC2)是一个可以垂直插入并横跨脂质膜形成稳定的K+通道,通道蛋白运输离子时不需要与物质结合,A正确;
B、K+流出是通过离子通道进行的,属于协助扩散,该方式不需要消耗ATP,B错误;
C、有氧呼吸第三阶段是在线粒体内膜进行的,Cyt-C位于线粒体内膜上,据此推测Cyt-C与相关酶联合参与有氧呼吸的第三阶段,C正确;
D、分析题意,线粒体内膜上的电子传递蛋白Cyt-C释放到细胞质基质,引起线粒体呼吸链电子传递障碍,介导细胞凋亡,推测Cyt-C通过调节细胞能量代谢调控细胞的凋亡,D正确。
故选B。
3. 内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时,LC3-I蛋白经修饰形成LC3-II蛋白,促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤线粒体降解。下列说法错误的是( )
A. 有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡
B. 自噬体与溶酶体的融合依赖于生物膜的结构特点
C. 溶酶体合成的酸性水解酶能分解衰老、损伤的线粒体
D. 可以通过比较LC3-II与LC3-I含量比值的大小估计细胞自噬水平的高低
【答案】C
【解析】
【分析】细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用。处于营养条件缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;有些激烈的自噬可能引导细胞凋亡。
【详解】A、细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用。处于营养条件缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;有些激烈的自噬可能引导细胞凋亡。A正确;
B、自噬体与溶酶体的融合依赖于生物膜的结构特点:流动性,B正确;
C、溶酶体不能合成的酸性水解酶,C错误;
D、内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时,LC3-I蛋白经修饰形成LC3-II蛋白,促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤线粒体降解,所以可以通过比较LC3-II与LC3-I含量比值的大小估计细胞自噬水平的高低,D正确。
故选C
4. 氮元素是植物生长发育必不可少的营养元素。NRT1.1(硝酸盐转运蛋白)会根据外界环境的硝酸盐浓度,通过位点的磷酸化和去磷酸化在高亲和力和低亲和力之间切换,来完成氮素的吸收,保证了植物细胞对氮素的需求,如图表示硝态氮的转运过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 图示中,细胞外的硝态氮进入细胞的方式为协助扩散
B. 改变细胞质的pH不会影响高亲和力下的硝态氮转运
C. NRT1.1只能特异性运输硝态氮
D. 在磷酸化和去磷酸化过程中转运蛋白的构象会发生变化
【答案】D
【解析】
【分析】物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散特点:高浓度到低浓度,不需要载体和能量;协助扩散特点:高浓度到低浓度,需要载体不需要能量;主动运输特点:低浓度到高浓度,需要载体需要能量。
【详解】A、由图可知,硝态氮进入细胞需要载体协助,消耗H+的电化学势能,方式为主动运输,A错误:
B、改变细胞质的pH会影响H+的转运,同时影响硝态氮的运输,B错误;
C、由图可知,NRT1.1可以运输硝态氮和H+,C错误;
D、转运蛋白在磷酸化和去磷酸化的过程中构象会发生变化,以便转运物质,D正确。
故选D。
5. 磷酸丙糖是卡尔文循环最先产生的糖。磷酸丙糖转运体(TPT)是叶绿体膜上的一种反向共转运蛋白,将磷酸丙糖从叶绿体运出的同时,将无机磷酸(Pi)运入叶绿体。当细胞质基质中Pi浓度高时,磷酸丙糖通过TPT运出叶绿体,合成蔗糖;当细胞质基质中Pi浓度低时,磷酸丙糖就滞留在叶绿体中,合成淀粉暂时储存。下列说法错误的是( )
A. 在叶肉细胞叶绿体中,蔗糖和淀粉的合成存在竞争性关系
B. 晚上磷酸丙糖合成受阻,TPT转运效率降低
C. 大田种植甘蔗时,可适当施加磷肥提高甘蔗蔗糖含量
D. 滞留在叶绿体中的磷酸丙糖合成淀粉储存,可以避免渗透压升高造成膜结构损伤
【答案】A
【解析】
【分析】据题意可知,磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉,也可以在TPT作用下转运至细胞质基质合成蔗糖,这个过程需要磷酸参与。
【详解】A、磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉,也可以在TPT作用下转运至细胞质基质合成蔗糖,A错误;
B、晚上不能进行光合作用产生磷酸丙糖,TPT转运效率降低,B正确;
C、甘蔗种植过程中增施磷肥后,有利于丙糖磷酸的输出,在细胞质基质中合成蔗糖,C正确;
D、滞留在叶绿体中的磷酸丙糖合成淀粉储存,可以降低渗透压,避免造成膜结构损伤,D正确。
故选A。
6. 各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株,分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3,24h后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素),测得未胁迫和胁迫8h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是( )
A. 本实验中,自变量有水稻种类、寡霉素和NaHSO3
B. 寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质
C. 转Z基因能增加寡霉素对光合速率的抑制作用
D. 喷施NaHSO3促进光合作用。且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析:该实验的自变量是:水稻种类、否有干旱胁迫和喷洒药液的种类,因变量是光合速率。W+寡霉素对光合速率具有抑制作用,其余各组实验均能够有效缓解干旱胁迫,使光合速率增强,其中T+硫酸氢钠组效果最好。
【详解】A、该实验的自变量是:水稻种类、否有干旱胁迫和喷洒药液的种类,A错误;
B、寡霉素会抑制光合作用中ATP合成酶的活性,水稻细胞光合作用中ATP合成的场所为叶绿体的类囊体薄膜,因此寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体的类囊体薄膜,B错误;
C、对比分析(W+H2O) 与(T+H2O) 的实验结果可知:转Z基因能够提高光合作用的效率,对比分析(W+寡霉素)与(T+寡霉素)的实验结果可知:转Z基因可以减缓寡霉素对光合速率的抑制作用,C错误;
D、对比分析(W+H2O) 、(W+寡霉素) 与(W+NaHSO3) 的实验结果可知:喷施NaHSO3能够促进光合作用,且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降,D正确。
故选D。
7. 细胞中GPX4酶含量下降直接导致有毒的脂质过氧化物大量积累,进而被细胞毒性T细胞裂解死亡。研究发现癌细胞相关染色体组蛋白乙酰化会导致GPX4基因高表达,衰老细胞GPX4基因上游甲基化会抑制该基因的表达。下列说法错误的是( )
A. 细胞中大量的脂质过氧化物积累可以激活免疫机制,进而使细胞凋亡
B. 癌细胞相关染色体组蛋白乙酰化导致GPX4基因高表达,进而大量生成脂质过氧化物
C. GPX4基因甲基化水平影响GPX4酶的含量,但甲基化不会导致基因序列发生改变
D. 通过药物促进癌细胞GPX4基因上游甲基化,可为治疗癌症提供一种思路
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、细胞中大量的脂质过氧物积累,进而被细胞毒性T细胞裂解死亡,这种细胞死亡方式属于细胞凋亡,A正确;
B、由题意可知,癌细胞相关染色体组蛋白乙酰化会导致GPX4基因高表达,无法生成脂质过氧化物,B错误;
C、GPX4基因甲基化水平直接影响基因表达过程,影响了酶的含量,甲基化属于表观遗传学修饰,表观遗传学是指基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生可遗传信息变化,并最终导致表型的变化,即甲基化不会导致基因序列发生改变,C正确;
D、由于细胞GPX4基因上游甲基化会抑制该基因表达,导致GPX4酶含量下降,有毒的脂质过氧化物大量积累,进而被细胞毒性T细胞裂解死亡,所以通过药物促进癌细胞的GPX4基因上游甲基化,可能会使癌细胞被细胞毒性T细胞裂解死亡,可能成为治疗癌症的一种手段,D正确。
故选B。
8. 精原细胞进行有丝分裂时,在特殊情况下一对同源染色体的非姐妹染色单体之间也可能发生交换。基因型为AaBb的雄果蝇(基因位置如图1)的一个精原细胞进行有丝分裂产生的两个子细胞均进入减数分裂。若此过程中只有一个细胞发生一次如图2所示的交换,仅考虑图中的染色体且未发生其他变异。下列说法错误的是( )
A. 无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,该精原细胞均可产生4种精细胞
B. 若精原细胞分裂产生基因组成为aaBB的细胞,则交换只能发生在有丝分裂过程中
C. 若精原细胞分裂产生基因组成为aaBb的细胞,则交换只能发生在减数分裂过程中
D. 无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,基因重组型精细胞所占比例均为1/2
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB、Aabb或AaBb、AaBb,所有子细胞均进行减数分裂,据此答题。
【详解】A、无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,该精原细胞均可产生4种精细胞,因为染色体重组可以发生在有丝分裂和减数分裂过程中,从而产生不同的遗传组合,A正确;
B.、若精原细胞分裂产生基因组成为aaBB的细胞,则交换只能发生在有丝分裂过程中,因为aaBB的细胞中没有等位基因,所以交换只能发生在有丝分裂过程中,B正确;
C.、若精原细胞分裂产生基因组成为aaBb的细胞,则交换只能发生在减数分裂过程中,因为aaBb的细胞中有等位基因,所以交换只能发生在减数分裂过程中,C正确;
D.、若该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB(其中A和B连锁,a和B连锁)、Aabb,两个子细胞进行减数分裂一共产生8个精细胞,其中基因型为aB、Ab的精细胞的个数均为2个,所占比例为4/8=1/2;若该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBb(其中A和B连锁,a和b连锁)、AaBb(其中A和b连锁,a和B连锁),只有基因型是AaBb(其中A和b连锁,a和B连锁)的子细胞可以产生基因型为aB的精细胞,两个子细胞进行减数分裂一共产生8个精细胞,其中基因型为aB、Ab的精细胞的个数个为2个,所占比例为4/8=1/2;交换发生在减数分裂中,则重组型精细胞有2个(Ab、aB),共产生了8个精细胞,故重组型精细胞占1/4,D错误。
故选D。
9. 图1是甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,其中一种为伴性遗传,甲病相关基因用A/a表示,乙病相关基因用B/b表示;图2是两家庭部分成员相关基因电泳检测结果,不考虑X、Y染色体的同源区段。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两种病均由正常基因发生碱基对的缺失导致
B. 利用Ⅱ-4个体相关基因进行电泳可能会出现条带1、3、4
C. Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-6的基因型分别是AaXBXb、aaXbY、AAXBXB
D. Ⅱ-2与Ⅱ-4婚配后代同时患两种病的概率为1/72
【答案】D
【解析】
【分析】分析图1:Ⅰ-1和Ⅰ-2个体正常,其女儿Ⅱ-1患有甲病,据此可判断甲病为常染色体隐性遗传病,其儿子Ⅱ-3号患有两病,可判断乙病为隐性遗传病,甲、乙两种遗传病其中一种为伴性遗传,可判断乙病为伴X隐性遗传病。
【详解】AB、Ⅰ-1和Ⅰ-2个体正常,其女儿Ⅱ-1患有甲病,据此可判断甲病为常染色体隐性遗传病,其儿子Ⅱ-3号患有两病,可判断乙病为隐性遗传病,甲、乙两种遗传病其中一种为伴性遗传,可判断乙病为伴X隐性遗传病;I-3的基因型为 AaXBX-,I-4的基因型为AaXBY,Ⅱ-1的基因型为aaXBX-,Ⅱ-6的基因型A-XBX-。再分析图2,这4个个体都有条带4,故条带4对应基因B,I-3、I-4、Ⅱ-1都有条带2,故条带2对应基因a,I-3、I-4、Ⅱ-6 都有条带1,故条带1对应基因A,剩余的条带3 对应基因 b,甲、乙两种病一是由正常基因发生碱基对的缺失而引起基因突变导致,一是由正常基因发生碱基对的增添而引起基因突变导致;Ⅱ-4的基因型为A-XBY,对其相关基因进行电泳可能会出现条带1、2、4或1、4,AB错误;
C、由于Ⅱ-3两病皆患,基因型为aaXbY,则Ⅰ-1得基因型为AaXBXb、Ⅰ-2的基因型为AaXBY,所以,Ⅱ-2基因型为A-XBX-,结合图1和2可知,Ⅱ-6的基因型AAXBY,C错误;
D、Ⅱ-2基因型为A-XBX-,Ⅱ-4的基因型A-XBY,先分析甲病,Ⅱ-2基因型为1/3AA、2/3Aa,Ⅱ-4基因型为1/3AA、2/3Aa,后代患甲病的概率为2/3×2/3×1/4=1/9,再分析乙病,Ⅱ-2基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,Ⅱ-4基因型为XBY,后代患乙病的概率为1/2×1/4=1/8,所以Ⅱ-2与Ⅱ-4婚配后代同时患两种病的概率为1/9×1/8=1/72,D正确。
故选D。
10. 与雌蚕相比,雄蚕在生命力、桑叶利用率和吐丝结茧等方面具有更大的优势。科学家利用诱变和杂交的方法构建了一种家蚕品系,实现了专养雄蚕的目的。该家蚕品系雌雄个体基因型组成如下图所示。A/a为控制卵色的基因,显性基因A决定黑色,隐性基因a决定白色,b、e是纯合时引起胚胎死亡的突变基因(注:ZbW、ZeW为纯合子),“+”代表野生型基因。研究发现,在该家蚕品系的性染色体上存在交换抑制因子,能避免四分体中染色体片段互换,从而保留该品系用于育种。下列有关叙述错误的是( )
A. 在构建该品系过程中发生了基因突变和染色体变异
B. 该品系产生的黑色受精卵为雌蚕,白色受精卵为雄蚕
C. 由上图可知该品系不可能产生的基因型配子是Za++、Zabe、Zab+、WAb、Wa+
D. 该品系能产生四种受精卵,其中胚胎致死的基因型为Zab+Zab+、Za+eWA+
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA中分子发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变叫做基因突变。 基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中一般不能遗传;
2、伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关联,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传,又称性连锁遗传。
【详解】A、由题意可知,b、e是纯合时引起胚胎死亡的突变基因,“+”代表野生型基因,雌性和雄性个体的染色体中出现了b、e基因,雌性个体的其中 一条染色体同时含有Z和W染色体的片段,即该条染色体发生了结构变异,因此判断该品系家蚕在诱变过程中出现的变异类型有染色体结构变异和基因突变,A正确;
B、因为由题意可知,b基因纯合时引起胚胎死亡,因此不存在ZabW(白色雌蚕)的个体,雌蚕只能是黑色的,白色受精卵只能是雄蚕,B正确;
C、由图可知,雄蚕的基因组成为Zab+Za+e,雌蚕的基因组成为Zab+WA+,该品系可以产生Zab+的配子,C错误;
D.Zab+Za+e的雄蚕与Zab+WA+的雌蚕杂交,子代基因型为Zab+Zab+、Zab+WA+、Zae+Zab+、Zae+WA+,由于b、e是纯合时引起胚胎死亡,因此胚胎致死的基因型为Zab+Zab+、Za+eWA+,D正确。
故选C。
11. 将高血糖鼠卵母细胞进行体外受精,经胚胎移植后获得的子代小鼠的胰岛素分泌不足。研究发现,亲代鼠卵母细胞中DNA去甲基化酶基因Tet3表达下降,子代小鼠胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低,这种甲基化状态最早出现在受精卵的雄原核,呈现父本的特异性。下列说法错误的是( )
A. Tet3基因表达降低导致GCK基因去甲基化障碍直接影响转录过程
B. 向高血糖鼠的卵母细胞中注射Tet3的mRNA可改善子代鼠胰岛素分泌情况
C. GCK高度甲基化没有改变碱基的种类和排列顺序但其控制的表型可遗传
D. 卵母细胞中Tet3基因表达下降导致雄原核中GCK基因高度甲基化
【答案】D
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、分析题意,亲代鼠卵母细胞中DNA去甲基化酶基因Tet3表达下降,子代小鼠胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低,说明Tet3基因表达降低导致GCK基因去甲基化障碍直接影响转录过程,A正确;
B、高血糖小鼠的胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低,导致胰岛素合成减少,向高血糖鼠的卵母细胞中注射Tet3的mRNA能够使胰岛素的合成提高,可改善子代鼠胰岛素分泌情况,B正确;
C、GCK高度甲基化是表观遗传的一种,表观遗传没有改变碱基的种类和排列顺序但其控制的表型可遗传,C正确;
D、分析题意,子代小鼠胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低,这种甲基化状态最早出现在受精卵的雄原核,呈现父本的特异性,故卵母细胞中Tet3基因表达下降不会导致雄原核中GCK基因高度甲基化,D错误。
故选D。
12. 水稻的育性由一对等位基因M、m控制,含M基因的水稻植株可产生雌、雄配子。普通水稻的基因型为MM,基因型为mm的水稻仅能产生雌配子,表现为雄性不育。科研人员构建了三个基因紧密连锁(不互换)的“F—M—R”DNA片段,并将一个“F—M—R”转入到基因型为mm水稻的非同源染色体上,构建了转FMR水稻。雄性不育水稻可与普通稻间行种植用于育种获得杂交种。在“F—M—R”中,F为花粉致死基因,M可使雄性不育个体恢复育性,R为红色荧光蛋白基因,可用光电筛选机筛选出带有红色荧光的种子。下列说法错误的是( )
A. 转FMR水稻的雄配子一半可育
B. 转FMR水稻自交,无红色荧光的种子雄性可育
C. 杂交育种时应将雄性不育稻与普通稻杂交,从雄性不育稻上收获杂交种
D. F、M、R基因不会逃逸到杂交种中造成基因污染
【答案】B
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、转FMR水稻的雄配子为m:FMR=1:1,有一半可育,A正确;
B、转FMR水稻自交,转基因个体产生的雄配子为m,雌配子为m、FMRm,自交后代基因型比例为mm:FMRmm=1:1,由题干信息可知,M是正常可育基因,因此向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植株的雄配子可育,由于转基因植株自交后,产生的雄性不育植株的基因型为mm,无红色荧光蛋白基因,不会表达出相应的荧光蛋白,进而不会出现荧光,因此,无红色荧光的种子雄性不育,B错误;
C、雄性不育稻只能作母本,所以杂交育种时应将雄性不育稻与普通稻杂交,从雄性不育稻上收获杂交种,C正确;
D、F、M、R基因中的F为花粉致死基因,所以不会随着花粉的扩散,逃逸到杂交种中造成基因污染,D正确。
故选B。
13. 如图是某同学在体检抽血时缩手反射弧中的局部结构示意图(A、B、C表示三个神经元,5-羟色胺是一种抑制性神经递质)。下列说法不正确的是( )
A. 神经元A释放乙酰胆碱的过程中需要消耗能量但不需要载体蛋白的协助
B. 若该同学在抽血时没有缩手,是因为缩手反射受到了高级神经中枢的控制
C. 若该同学咬紧牙关仍发生了缩手,说明C神经元的Na+内流可能大于Cl-内流
D. 乙酰胆碱与突触后膜上的受体结合,一定会引起C神经元产生动作电位
【答案】D
【解析】
【分析】当神经末梢有神经冲动传来时,突触前膜内的突触小体受到刺激,会释放一种化学物质﹣神经递质。神经递质经过扩散通过突触间隙,然后与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜电位变化,引发一次新的神经冲动。
【详解】A、神经元A释放乙酰胆碱是通过胞吐的方式,因此需要能量但是不需要载体蛋白协助,A正确;
B、根据图中信息可知,若该同学在抽血时没有缩手,说明缩手反射受到了更高级神经中枢大脑皮层的控制,B正确;
C、缩手反射仍发生说明来自传入神经的兴奋强度要大于来自大脑皮层,因此C神经元钠离子内流大于氯离子内流,C正确;
D、分析题图可知,来自大脑皮层的兴奋会释放抑制性神经递质,从而抑制动作电位的形成,故乙酰胆碱与突触后膜上受体结合后,不一定引起C神经元产生动作电位,D错误。
故选D。
14. 近年来青少年抑郁症的发病率在逐年提升。研究表明,氯胺酮能促进神经细胞对多巴胺的释放,并抑制其被重摄取回到神经细胞,同时也会抑制神经细胞对5—羟色胺的重摄取,从而达到治疗重度抑郁的效果;氯胺酮用量不当会干扰交感神经的作用,引起心脏功能异常等副作用。下列说法不正确的是( )
A. 交感神经属于自主神经系统,当其活动占优势时,会引起心跳加快、血管收缩
B. 神经细胞以胞吐的形式释放多巴胺,引起突触后膜Na+内流
C. 5—羟色胺是兴奋性神经递质,释放过程需要蛋白质及线粒体协助
D. 氯胺酮能使突触间隙中兴奋性递质数量减少,反复使用可能成瘾
【答案】D
【解析】
【分析】突触的结构包括突触前膜、突触间隙与突触后膜。在神经元的轴突末梢处,有许多突触小泡。 当轴突末梢有神经冲动传来时,突触小泡受到刺激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时释放一种化学物质——神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,形成递质-受体复合物,从而改变了突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。随后,神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
【详解】A、交感神经属于自主神经系统,当其活动占优势时,会引起心跳加快、血管收缩,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,A正确;
B、神经细胞以胞吐的形式释放多巴胺,多巴胺为兴奋性递质,作用于突触后膜使突触后膜上Na+内流,B正确;
C、5—羟色胺是兴奋性神经递质,释放过程为胞吐,需要蛋白质及线粒体协助,C正确;
D、氯胺酮能使突触间隙中兴奋性递质数量增加,与很多毒品效果相似,长期使用可能成瘾,因此氯胺酮为管制类药品,D错误。
故选D。
15. 神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,当刺激传至神经末梢时,下图甲中神经末梢释放的蛋白A与骨骼肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M结合后使AChR(乙酰胆碱受体)在突触后膜成簇组装,转变成图乙所示成熟的神经肌肉接头结构,AChR与突触前膜释放的ACh(乙酰胆碱)结合,引起骨骼肌收缩。下列说法正确的是( )
A. 神经肌肉接头中的神经末梢相当于反射弧中的效应器
B. 骨骼肌细胞膜作为突触后膜在兴奋传递中发挥作用
C. 神经末梢释放的蛋白A能直接引起突触后膜电位变化
D. 选择性抑制胆碱酯酶(分解—ACh的酶)的活性会导致肌无力
【答案】B
【解析】
【分析】神经递质是神经元之间或神经元与效应器细胞如肌肉细胞、腺体细胞等之间传递信息的化学物质。根据神经递质的化学组成特点,主要有胆碱类(乙酰胆碱)、单胺类(去甲肾上腺素、多巴胺和5-羟色胺)、氨基酸类(兴奋性递质如谷氨酸和天冬氨酸;抑制性递质如γ氨基丁酸、甘氨酸和牛磺酸)和神经肽类等。
【详解】A、神经肌肉接头中的神经末梢相当于反射弧中效应器的一部分,A错误;
B、神经肌肉接头可以看作突触结构,其中骨骼肌细胞膜可作为突触后膜在兴奋传递中发挥作用,B正确;
C、神经末梢释放的蛋白A与骨骼肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M结合后使AChR(乙酰胆碱受体)在突触后膜成簇组装,转变成图乙所示成熟的神经肌肉接头结构,AChR与突触前膜释放的ACh(乙酰胆碱)结合,引起突触后膜电位变化,可见蛋白A不能直接引起突触后膜电位变化,C错误;
D、选择性抑制胆碱酯酶(分解—ACh的酶)的活性会引起突触后神经元持续性兴奋,表现为欸肌肉僵直,D错误。
故选B。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,可能只有一个选项正确,可能有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
16. 冰叶日中花(简称冰菜)是一种耐盐性极强的盐生植物,其茎、叶表面有盐囊细胞,下图表示盐囊细胞中4种离子的转运方式。相关叙述正确的是( )
A. NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量,提高耐盐性
B. P型和V型ATP酶转运H+为NHX转运Na+提供动力
C. CLC开放后H+和Cl-顺浓度梯度转运属于主动运输
D. 一种转运蛋白可转运多种离子,一种离子可由多种转运蛋白转运
【答案】ABD
【解析】
【分析】图中NHX将H+运入细胞的同时将Na+排出细胞,也可以将Na+运入液泡的同时将H+运出液泡,P型ATP酶可以将H+运出细胞,KUP将H+和K+运入细胞,V型ATP酶可以将H+运入液泡,CLC将H+运出液泡的同时,将Cl-运出液泡。
【详解】A、NHX将Na+从细胞质基质中运出细胞,也可以将Na+运入液泡,降低了细胞质基质中Na+含量,提高了细胞液的浓度,提高耐盐性,A正确;
B、从图中看出P型和V型ATP酶将细胞质基质中的H+运出细胞或运入液泡,降低了细胞质基质中H+的浓度,液泡中H+可以通顺浓度梯度进入细胞质基质中,驱动载体蛋白NHX,将Na+进行转运,所以为Na+运输提供了动力,B正确;
C、CLC开放后H+和Cl-顺浓度梯度转运属于协助扩散,C错误;
D、从图中看出一种转运蛋白可转运多种离子,一种离子可由多种转运蛋白转运,D正确。
故选ABD。
【点睛】
17. New Phytologist杂志发表了我国科学家有关大豆对盐胁迫响应的分子调控机制,过程如图所示。研究发现,miR160a可通过切割GmARF16基因转录的mRNA使大豆具有耐盐性。下列叙述正确的是( )
A. 大豆的不耐盐与耐盐这对性状受多对基因共同决定
B. 若GmMYC2基因启动子甲基化程度增加可提高耐盐性
C. 脯氨酸含量增加可降低根部细胞渗透压引起耐盐性增强
D. miR160a通过碱基互补配对原则识别mRNA并断裂磷酸二酯键
【答案】ABD
【解析】
【分析】由图可知,GmARF16基因转录的mRNA可以激活GmMYC2基因的表达,GmMYC2基因的表达产物bHLH转录因子抑制脯氨酸的合成,从而使大豆表现出不耐盐的性状。
【详解】A、大豆的不耐盐与耐盐受GmARF16基因、GmMYC2基因等多对基因共同决定,A正确;
B、若GmMYC2基因启动子甲基化程度增加,会抑制bHLH转录因子的产生,故脯氨酸合成增加,大豆耐盐性增加,B正确;
C、脯氨酸含量增加可增大根部细胞渗透压,如果外部环境含盐量一定程度的增加,细胞依然可以吸收水分,故大豆耐盐性增强,C错误;
D、miR160a可通过切割GmARF16基因转录的mRNA,故miR160a通过碱基互补配对原则识别mRNA并断裂磷酸二酯键,D正确。
故选ABD。
18. 为了研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下相关实验:将长势相同的该植物幼苗分成若干组,分别置于不同温度下(其他条件相同且适宜),暗处理1h,再光照1h,测其干重变化,得到如图所示的结果。下列说法正确的是( )
A. 32℃时植物的光合速率大于呼吸速率
B. 24小时恒温26℃条件下,当光照时间超过4小时,该植物幼苗能正常生长
C. 该植物进行光合作用时,当光照强度突然增加,C3的量减少
D. 将该植物放在H218O的水中培养,光照一段时间后可以在体内发现(CH218O)
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析曲线图:暗处理1h后的干重变化代表了呼吸速率,光照1h后与暗处理后的干重变化代表了这1h的净光合速率。
【详解】A、32℃时,暗处理lh后的重量变化是—4mg,说明呼吸速率是4mg/h,光照1h后与暗处理前的变化是0mg,说明此条件下光合速率是8mg/h,光合速率与呼吸速率的数量关系为光合速率是呼吸速率的2倍,A正确;
B、据图中信息可知,26°C条件下呼吸速率是1mg/h,光合速率是3+1+1=5mg/h,设在光照强度适宜且恒定、一昼夜恒温26℃条件下,至少需要光照X小时以上,该番茄幼苗才能正常生长,则有5X—1×24=0,可求出X=4.8h,B错误;
C、当光照强度突然增加时,光反应增强,产生的ATP和[H]增多,从而促进三碳化合物的还原,但是二氧化碳固定形成的三碳化合物的过程不受影响,故当光照强度突然增加时,C3的量减少,C正确;
D、将该植物放在H218O的水中培养,H218O先通过有氧呼吸第二阶段进入C18O2,然后再通过光合作用暗反应进入到有机物(CH218O)中,D正确。
故选ACD。
19. 科研人员将两个玉米螟抗性基因Bt导入普通玉米一条或两条染色体上培育出多个品系的抗虫玉米,含有基因Bt的花粉有一半败育。下列有关获得的抗虫玉米品系,分析正确的是( )
A. 玉米人工传粉的步骤是:去雄→套袋→传粉→套袋
B. 若导入一条染色体上,则该品系自交获得的子代抗性玉米中能稳定遗传个体占1/4
C. 若导入两条染色体上,则该品系自交获得的子代中抗性玉米占比为100%
D. 某品系与普通玉米杂交,若正交子代3/4有抗性,则反交子代3/5有抗性
【答案】BD
【解析】
【分析】科研人员将两个玉米螟抗性基因Bt导入普通玉米一条或两条染色体上培育出多个品系的抗虫玉米,若两个玉米螟抗性基因Bt导入普通玉米一条染色体形成含BtBt和不含的配子,若两个玉米螟抗性基因Bt导入普通玉米两条同源染色体形成的配子都含有Bt,若两个玉米螟抗性基因Bt导入普通玉米两条非同源染色体形成四种配子,其中不含有Bt基因的占1/4。
【详解】A、玉米为雌雄异花,则人工传粉的步骤是无需去雄,A错误;
B、若导入一条染色体上,含有基因Bt的花粉有一半败育,则该品系(BTBT)自交,雌配子BTBT:0(不含基因Bt的配子)=1:1,而雄配子BTBT:0=1:2,则后代抗性玉米中BTBTBTBT:BTBT0=1:3,代抗性玉米中能稳定遗传个体(BTBTBTBT)占1/4,B正确;
C、若两个玉米螟抗性基因Bt导入普通玉米两条同源染色体形成的配子都含有Bt,则该品系自交获得的子代中抗性玉米占比为100%,若两个玉米螟抗性基因Bt导入普通玉米两条非同源染色体形成四种配子,其中不含有Bt基因的占1/4,则该品系自交获得的子代中抗性玉米占比肯定不是100%,C错误;
D、某品系与普通玉米杂交,若正交子代3/4有抗性,说明该品系为两个玉米螟抗性基因Bt导入普通玉米两条非同源染色体,该品系形成四种配子,其中不含有Bt基因的占1/4,正交子代3/4有抗性,反交时含有基因Bt的花粉有一半败育,此时比例转换不含有Bt基因的占2/5,可知子代3/5有抗性,D正确。
故选BD。
20. 低温冷疗技术有助于运动员缓解运动后肌肉酸痛和运动损伤恢复。冷疗时,先让运动员进行短时间的超低温刺激,运动员在超低温刺激下肌肉血管收缩,回到常温环境后,其外周血管扩张。此疗法可以通过影响血液的回流与再分布,提高副交感神经的兴奋性等原理,帮助运动员的机体恢复正常状态。下列叙述错误的是( )
A. 低温冷疗技术有利于运动员肌肉中乳酸的排出和运输到心脏和肝脏,使机体内环境由酸性恢复正常
B. 运动员刚进入超低温环境时,机体产热量增加,散热量增加
C. 进入超低温环境皮肤冷觉感受器接受信号产生冷觉,该反射的平均速度比普通低温条件下快
D. 副交感神经的兴奋不利于胃肠蠕动,因此运动员进食后不适合进行低温冷疗
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统;
2、皮肤是人体最主要的散热器官,主要通过辐射、传导、对流以及蒸发的方式进行散热。寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、甲状腺激素等分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定。
【详解】A、内环境的pH为7.35—7.45,且存在缓冲物质,因此内环境不会变成酸性,A错误;
B、在寒冷环境中,体温和外界环境温差更大,散热量增加的同时增加产热,维持体温相对恒定,即机体产热量增加,散热量增加,B正确;
C、进入超低温环境皮肤冷觉感受器接受信号产生兴奋,冷觉在大脑皮层产生,C错误;
D、副交感神经的兴奋有利于胃肠蠕动,D错误。
故选ACD。
第Ⅱ卷(共55分)
三、非选择题:(共5个小题,共55分。)
21. 目前全球土壤盐渍化问题严重,盐渍环境下,植物生长会受到抑制。为了解盐胁迫对水稻光合作用的影响,结果如表所示。
分组处理
叶绿素含量(mg/g)
净光合速率[μmol/(m2•s)]
气孔导度
[μmol/(m2•s)]
胞间CO2浓度(μL/L)
叶绿素a
叶绿素b
对照
2.52
0.24
36.11
1495.16
303.55
盐胁迫
轻度
2.38
0.21
26.49
1242.28
307.40
中度
1.80
0.15
24.00
1069.34
310.98
重度
1.48
0.12
18.94
1025.03
317.62
(1)水稻叶肉细胞中叶绿素主要吸收的光为 ___________。测定叶片叶绿素含量时,可用 _________提取光合色素;分离色素时,色素在滤纸条上的扩散速度与 ________有关。
(2)导致光合速率降低的因素包括气孔限制因素(CO2供应不足)和非气孔限制因素(CO2得不到充分利用)。盐胁迫处理,导致水稻光合速率降低的因素属于 ________(填“气孔”或“非气孔”)限制因素。盐碱胁迫条件下,叶片等部位合成的 ________含量上升,该激素可能诱导气孔关闭。
(3)研究表明,盐胁迫会使植物体内的可溶性小分子物质含量升高,从而减少盐胁迫对水分吸收的影响____________________。
(4)有关研究表明,叶片喷施含Ca2+的溶液可以缓解高盐对水稻的胁迫,为验证这一结论,在上述实验的基础上还应增加两组实验____________________、____________________。
【答案】(1) ①. 红光和蓝紫光 ②. 无水乙醇 ③. 溶解度
(2) ①. 非气孔 ②. 脱落酸
(3)使其细胞液浓度增大以进一步适应高盐环境,会增加对水分的吸收
(4) ①. 完全营养液培养+叶片喷施含Ca2+的溶液 ②. 高浓度NaCl的完全营养液培养+叶片喷施含Ca2+的溶液
【解析】
【分析】在光合色素分离和提取时,根据色素可以溶解在有机溶剂中,可用无水乙醇提取光合色素;分离色素时,色素的溶解度与在滤纸条上的扩散速度有关,溶解度越大扩散速度越快。分析表格,在高盐胁迫下,细胞叶绿素含量,光合速率降低。
【小问1详解】
水稻叶肉细胞中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。在光合色素分离和提取时,根据色素可以溶解在有机溶剂中,可用无水乙醇提取光合色素;分离色素时,色素的溶解度与在滤纸条上的扩散速度有关,溶解度越大扩散速度越快。
【小问2详解】
重度盐胁迫下,气孔导度虽然减小,但胞间二氧化碳浓度反而增大,说明净光合速率下降不是由于气孔因素导致的。盐碱胁迫条件下,叶片等部位合成的脱落酸含量上升,该激素可能诱导气孔关闭。
【小问3详解】
植物能适应高盐环境,大分子物质水解为可溶性小分子物质,进而使其细胞液浓度增大以进一步适应高盐环境,会增加对水分的吸收。
【小问4详解】
依据题意要求“叶片喷施含Ca2+的溶液可以缓解高盐对花生的胁迫,为验证这一结论”可知,要达到实验目的,还应增加 “全营养液培养+叶片喷施含Ca2+的溶液”组作为对照,另外增加实验组“含高浓度NaCl的全营养液培养+叶片喷施含Ca2+的溶液”。
22. 植物光合产物产生器官被称作“源”,光合产物卸出和储存部位被称作“库”。图1为光合产物合成及向库运输过程示意图;图2为线粒体内膜进行系列代谢过程;图3为叶绿体中某种生物膜的部分结构及代谢过程的简化示意图。请回答下列问题:
(1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素,常用_________方法分离。光合色素吸收的光能转化为________(图1中A)中的化学能。
(2)图2中的过程发生在有氧呼吸第________阶段,H+由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输方式为________。
(3)淀粉和蔗糖均是光合产物,分别在叶肉细胞的_______、_______部位合成。光合作用旺盛时,很多植物合成的大量可溶性糖通常会合成为不溶于水的淀粉临时储存在叶绿体中,所以淀粉储藏在叶绿体内的意义是________。蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物,与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是_________。
(4)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的蔗糖和淀粉含量以及CO2固定速率。结果如下图4、图5所示。
综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会_________光合作用,结合图1信息,给出作此判断的理由是___________。
【答案】(1) ①. 纸层析法 ②. NADPH(或[H])和ATP
(2) ①. 三 ②. 协助扩散
(3) ①. 叶绿体基质 ②. 细胞质基质 ③. 保持叶绿体正常形态,防止吸水涨破 ④. 非还原糖较稳定
(4) ①. 抑制 ②. 去棉铃相当于去掉了光合产物的“库”,导致蔗糖和淀粉因输出减少而积累,导致丙糖磷酸积累,抑制碳反应,导致光合速率下降
【解析】
【分析】光合作用分为光反应和暗反应。光反应为暗反应提供ATP和NADPH,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。经过光合作用,将无机物转变成糖类等有机物。通过图1可知,暗反应的产物丙糖磷酸有两条去路,在叶绿体中转化为淀粉,在细胞质基质中转化成蔗糖。这样可以减少丙糖磷酸在叶绿体中的积累,以调节渗透压;以及以非还原糖的形式将有机物运输至植物体其他部位。图4、5两幅图横坐标都是去除棉铃的百分率,纵坐标观察的指标不同。综合分析联系两幅图,随去除果实百分率增加,叶肉细胞干重增加;二氧化碳固定速率下降,二氧化碳固定速率代表光合作用的速率。
【小问1详解】
高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素,常用纸层析法分离色素。光反应阶段,光合色素吸收的光能转化为NADPH(或[H])和ATP中的化学能。
【小问2详解】
从图2中可知,H+的运输是顺浓度梯度运输且需要转运蛋白协助,故该过程属于协助扩散。运输方向是膜间隙向线粒体基质运输,并且在运输过程中合成了ATP,即有氧呼吸前两阶段所产生的H+,在线粒体内膜上与氧气结合形成水,并释放大量能量,属于有氧呼吸的第三阶段。
【小问3详解】
从图1中可知,暗反应中初产物丙糖磷酸,一部分丙糖磷酸继续在叶绿体基质中最终形成淀粉;另一部分丙糖磷酸从叶绿体运输至细胞质基质,在细胞质基质中合成蔗糖。光合作用旺盛时,很多植物合成的大量可溶性糖通常会合成为不溶于水的淀粉临时储存在叶绿体中,可以保持叶绿体正常形态,防止吸水涨破。蔗糖是二糖,以蔗糖形式运输,其溶液中溶质分子个数相对较小,渗透压稳定,且蔗糖是非还原糖,性质较稳定。
【小问4详解】
从图4可知,随着去除棉铃百分比的增加,叶肉细胞中的蔗糖和淀粉等有机物均增加;图5可知,随着去除棉铃百分比的增加,叶肉细胞中二氧化碳固定速率降低。去棉铃相当于去掉了光合产物的“库”,导致蔗糖和淀粉因输出减少而积累,导致丙糖磷酸积累,抑制碳反应,导致光合速率下降。
23. 控制果蝇性状的基因位于线粒体DNA、常染色体、X染色体、Y染色体和XY染色体等。现有野生型(灰身长翅刚毛)纯合雌雄果蝇若干,某科研小组培育出突变体:黑身长翅截毛雄蝇(甲)、灰身残翅刚毛雌蝇(乙)和雄蝇(丙)。甲乙杂交,子一代雌雄果蝇都为灰身长翅刚毛,再让子一代雌蝇与丙交配,子二代统计结果如右表所示。表中数据与理论上比例相同;杂交过程中不存在致死和突变现象;各种配子活力相同。黑身灰身、长翅残翅和刚毛截毛三对相对性状的基因分别用A/a、B/b和D/d表示。
表型
雌蝇
雄蝇
灰身长翅刚毛
16
8
灰身残翅刚毛
84
42
黑身长翅刚毛
84
42
黑身残翅刚毛
16
8
灰身长翅截毛
0
8
灰体残翅截毛
0
42
黑身长翅截毛
0
42
黑身残翅截毛
0
8
(1)雄蝇丙的表型是_____。截毛的遗传方式可能是_____。
(2)已知雌果蝇同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。画出子一代雌蝇A/a、B/b这两对基因在染色体上相对位置关系图:_____(注:用“”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。仅考虑体色和翅形遗传,子一代雌蝇与另一品系基因型相同雄蝇交配,子代中黑身残翅的概率为1/25,已知雄果蝇的同源染色体的非姐妹染色单体之间不发生互换,则子代中灰体长翅的概率为_____。
(3)子一代中某只雌蝇产生一个AABb的卵,推测该果蝇形成该卵最可能的原因是_____。
(4)截毛基因和刚毛基因cDNA中转录的非模板链部分测序如下(“一”表示缺少一个碱基):
由此可知,刚毛基因突变成截毛基因发生了碱基对的_____,造成蛋白质翻译在第_____位氨基酸后提前终止(终止密码子:UAA、UAG、UGA,起始密码子:AUG)。
【答案】(1) ①. 黑体残翅刚毛 ②. 伴X染色体隐性遗传或伴XY染色体隐性遗传
(2) ①. ②. 27/50###54%
(3)在四分体时期含有B和b基因的片段发生互换,在减数第二次分裂后期着丝粒分裂后形成的两条染色体进入同一个细胞
(4) ①. 缺失和替换 ②. 448
【解析】
【分析】甲乙杂交,子一代雌雄果蝇都为灰身长翅刚毛,说明灰身、长翅、刚毛为显性性状,再让子一代雌蝇与丙交配,子二代统计结果为:雌果蝇中灰身:黑身=1:1,长翅:残翅=1:1,全为刚毛;雄果蝇中灰身:黑身=1:1,长翅:残翅=1:1,刚毛:截毛=1:1,说明控制体色和翅形的基因位于常染色体上,而控制刚毛和截毛的基因位于性染色体上。
【小问1详解】
甲乙杂交,子一代雌雄果蝇都为灰身长翅刚毛,说明灰身、长翅、刚毛为显性性状,再让子一代雌蝇与丙交配,子二代统计结果为:雌果蝇中灰身:黑身=1:1,长翅:残翅=1:1,全为刚毛;雄果蝇中灰身:黑身=1:1,长翅:残翅=1:1,刚毛:截毛=1:1,说明控制体色和翅形的基因位于常染色体上,且是测交类型,而控制刚毛和截毛的基因位于性染色体上(伴X染色体隐性遗传或伴XY染色体隐性遗传),由于雌果蝇的刚毛基因来自亲本的雄果蝇,所以丙的表型是灰体残翅刚毛。
【小问2详解】
由于子二代灰身:黑身=1:1,长翅:残翅=1:1,但是两对性状组合之后的比例不是1:1:1:1,说明控制体色和翅形的基因位于同一对常染色体上,由于雌果蝇中灰身长翅刚毛:灰身残翅刚毛:黑身长翅刚毛:黑身残翅刚毛=16:84:84:16,说明子一代的基因型是AaBb,Ab在一条染色体上、aB在另一条染色体上。如图 。根据信息判断,子一代的基因型是AaBb(子一代的基因型是AaBb,Ab在一条染色体上、aB在另一条染色体上),另一品系基因型相同雄蝇交配,后代出现黑身残翅的概率为1/25,说明虽然它们的基因型相同,但是由于雄果蝇的同源染色体的非姐妹染色单体之间不发生互换,且后代出现黑身残翅,所以雄果蝇是AB在一条染色体上、ab在另一条染色体上,只产生AB、ab两种雄配子,配子概率是1/2,据此计算ab雌配子的概率:1/2×ab雌配子的概率=1/25,得出ab雌配子的概率是2/25,进而推出AB雌配子的概率是2/25,Ab雌配子=aB雌配子的概率=21/50,雌雄配子随机结合,后代灰体长翅的概率是21/50×1/2+21/50×1/2+2/25×1/2+2/25×1/2+2/25×1/2=27/50。
【小问3详解】
子一代中某只雌蝇产生一个AABb的卵,推测该果蝇形成该卵最可能的原因是在四分体时期含有B和b基因的片段发生互换,在减数第二次分裂后期着丝粒分裂后形成的两条染色体进入同一个细胞。
【小问4详解】
据图判断,刚毛基因突变成截毛基因发生了碱基对的缺失和替换,造成蛋白质翻译在第448位氨基酸后提前终止。图中的从第7位碱基开始编码氨基酸,1351—1353位碱基对应的是终止密码子。所以编码氨基酸的碱基一共是1350-6=1344,据此推断mRNA上的碱基一共是1344,三个碱基是一个密码子,编码一种氨基酸,1344÷3=448。
24. 启动子是基因中与基因表达相关的区域,转录因子可通过与启动子结合,调控基因的表达。表观遗传学主要研究基因碱基序列不变,表型改变的现象。这种表型改变可能通过多种机制,包括DNA甲基化染色质重塑和非编码RNA调控等,调控基因的表达。回答下列问题:
(1)基因表达分为转录和___________两个过程,___________与基因的启动子区域结合后开启转录过程。
(2)某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,其中胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,仍能在DNA复制过程中与鸟嘌呤互补配对。5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是:AZA与“富含双核苷酸CG的区域”中的___________竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是:AZA在___________过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。
(3)非编码RNA是指不能翻译为蛋白质的功能性RNA分子。该非编码RNA能特异性地与mRNA结合,抑制mRNA的功能。利用RNA干扰技术可用于研究某个基因的功能,分析其作用原理是____________。另一种干扰RNA通常与核酸酶等蛋白结合成诱导沉默复合体,复合体活化后与靶mRNA结合,沉默复合体产生RNA干扰的可能机制是___________。
【答案】(1) ①. 翻译 ②. RNA聚合酶
(2) ①. 胞嘧啶(C) ②. DNA复制
(3) ①. 非编码RNA与mRNA特异性结合抑制翻译过程,影响基因的表达 ②. 诱导沉默复合体中的核酸酶活化后,使mRNA降解,使相应基因的翻译受阻
【解析】
【分析】启动子是位于基因上游的DNA片段,是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动转录。
【小问1详解】
基因的表达是基因通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的过程,包括转录和翻译两个过程,启动子驱动转录,转录过程所需的酶是RNA聚合酶,故RNA聚合酶与基因的启动子区域结合后开启转录过程。
【小问2详解】
启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,其中胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,说明甲基化酶本来是与胞嘧啶结合,5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病,故推测AZA与“富含双核苷酸CG的区域”中的胞嘧啶竞争甲基化酶;如果要将AZA掺入DNA分子,则必须是DNA双链解开而且加入新碱基的过程,即复制过程。
【小问3详解】
利用RNA干扰技术可用于研究某个基因的功能,则说明利用了非编码RNA的作用,用非编码RNA特异性地与特定基因转录出的mRNA结合,抑制mRNA的功能,从而影响翻译过程;核酸酶可以水解核酸,故推测沉默复合体通过水解mRNA影响翻译过程。
【点睛】本题属于信息题,考察学生提炼主要信息的能力和知识迁移能力,对学生要求较高。
25. 尼古丁俗称烟碱,会使人产生严重的依赖性和成瘾性,还会对呼吸系统、心血管系统、消化系统等造成损伤,是一种高致癌物质。自觉养成不吸烟的卫生习惯,不仅有益于身体健康,也是一种高尚公共卫生道德的体现。
(1)下图1表示尼古丁影响人体某些生命活动的机制。
由图可知,尼古丁引起POMC神经元兴奋的机理是___________。戒烟后体重上升是一种常见的现象,请结合图1解释引起该现象的可能原因:___________。
(2)尼古丁与脑特定神经元膜受体结合会激活“尼古丁厌恶反应”。大量摄入尼古丁会引起血糖升高现象,血糖浓度过高又会抑制脑特定神经元的“尼古丁厌恶反应”活动,这种调节机制属于___________,由此判断,患糖尿病的吸烟者戒烟更___________(填“容易”或“困难”).
(3)研究大鼠发现,其大脑的mHb区中TCF7L2基因表达量与尼古丁摄入调控密切相关。向野生型大鼠和TCF7L2基因敲除的突变型大鼠注射不同剂量的尼古丁后,测定尼古丁的主动摄入量,实验结果如图2。
①尼古丁可与乙酰胆碱受体(nAChR)结合,引起多巴胺释放,产生愉悦感。长期大量吸烟的人,nAChR的敏感性降低。由图2分析可知,TCF7L2基因可以___________(填“提高”或“降低”)nAChR对尼古丁的敏感性,理由是___________。
②在尼古丁大量摄入的突变体大鼠体内,研究者并没有检测到血糖升高的现象,由此可得出的结论是___________。
【答案】(1) ①. 与POMC神经元膜上的受体结合后,Na+内流,从而引起POMC神经元兴奋 ②. 戒烟后不再摄入尼古丁,POMC神经元兴奋程度降低,引起“饱腹感”神经元兴奋性降低,从而食物的摄入量增加;同时因失去尼古丁的刺激,交感神经兴奋性减弱,肾上腺素分泌减少,脂肪的分解减少,戒烟后体重上升
(2) ①. 负反馈调节 ②. 困难
(3) ①. 提高 ②. TCF7L2基因的表达可降低野生型大鼠对尼古丁的主动摄入量,减小nAChR 对尼古丁的依赖 ③. 由尼古丁摄入引发的血糖升高依赖于TCF7L2 基因的正常表达
【解析】
【分析】分析题图可知,尼古丁会作用于下丘脑神经元,刺激交感神经促进肾上腺素分泌,使脂肪细胞产热增加,同时尼古丁作用于POMC神经元,与尼古丁受体相结合,使Na+通道打开,Na+内流,使POMC神经元产生兴奋,进而使饱腹感神经元兴奋,降低食欲。
【小问1详解】
分析题图可知,尼古丁作用于POMC神经元,与尼古丁受体相结合,使Na+通道打开,Na+内流,使POMC神经元产生兴奋;该兴奋还会传给位于大脑皮层的“饱腹感”神经元,产生饱觉,戒烟后,POMC 神经元的兴奋程度降低,通过饱腹神经元对“食欲下降”的调节作用降低, 增加了食物的摄入;同时又因为缺少尼古丁的刺激,交感神经兴奋减弱,肾上腺素释放减少, 脂肪细胞内脂肪的分解程度下降导致脂肪积累,因此戒烟后体重上升。
【小问2详解】
尼古丁会使人产生“尼古丁厌恶反应”,大量摄入尼古丁又会引起血糖升高,而血糖浓度过高又会抑制“尼古丁厌恶反应”的产生,这属于负反馈调节;患糖尿病的吸烟者的血糖居高不下,血糖过高,会抑制“尼古丁厌恶反应”,使其更加难以戒烟。
【小问3详解】
突变型大鼠对尼古丁的主动摄入量明显高于野生型,即TCF7L2基因敲除后,要引起足够的兴奋,需要更多的尼古丁,证明TCF7L2基因敲除后nAChR对尼古丁的敏感性降低,因此TCF7L2基因可以提高nAChR对尼古丁的敏感性;突变体大鼠体内与野生型大鼠相比不同的就是突变型大鼠缺乏TCF7L2基因,因此可以推测尼古丁摄入引发的血糖升高依赖于TCF7L2基因的正常表达。
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2024年11月
2022级高三第一学期期中学习质量检测
生物试题
注意事项:
1.本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题,共45分;第Ⅱ卷为非选择题,共55分;满分100分,考试时间为90分钟。
2.客观题请将选出的答案标号(A、B、C、D)涂在答题卡上,主观题用0.5mm黑色签字笔答题。
第Ⅰ卷(共45分)
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 肽链最初是在游离的核糖体上合成,按照肽链的氨基端到羧基端的方向合成。细胞质中运往线粒体的肽链通过氨基端的基质靶向序列识别线粒体外膜上的 To㎡0/21受体蛋白,进而被其引导通过线粒体外膜上的 Tom40通道蛋白和线粒体内膜上的 Ti㎡3/17通道蛋白进入线粒体基质。被切除基质靶向序列的肽链折叠成有活性的蛋白质,进而在线粒体行使不同的功能。To㎡0/21受体蛋白的缺失或失活与帕金森综合征关系密切。下列叙述正确的是( )
A. 在脱水缩合过程中最后合成基质靶向序列
B. Tom40通道蛋白和Ti㎡3/17通道蛋白对多肽链的运输是一种协助扩散,不需要消耗呼吸作用释放的能量
C. 若基质靶向序列发生改变可能会严重影响有氧呼吸第二、三阶段
D. 给帕金森综合征患者使用调控 To㎡0/21受体蛋白活性的药物,可以治疗该疾病
2. 人工离子转运体(MC2)是一个可以在光驱动下发生快速旋转运动的转运蛋白分子,整个分子可以垂直插入并横跨脂质膜形成稳定的K+通道。紫外光激活的MC2可使K+流出显著增加,并产生活性氧,激发线粒体内膜上的电子传递蛋白Cyt-C释放到细胞质基质,引起线粒体呼吸链电子传递障碍,介导细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A. K+通过MC2转运体时不需要与MC2蛋白结合
B. 紫外光激活MC2促使K+流出的过程需要消耗ATP
C. Cyt-C与相关酶联合参与有氧呼吸的第三阶段
D. Cyt-C通过调节细胞能量代谢调控细胞的凋亡
3. 内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时,LC3-I蛋白经修饰形成LC3-II蛋白,促使自噬体与溶酶体融合,完成损伤线粒体降解。下列说法错误的是( )
A. 有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡
B. 自噬体与溶酶体的融合依赖于生物膜的结构特点
C. 溶酶体合成的酸性水解酶能分解衰老、损伤的线粒体
D. 可以通过比较LC3-II与LC3-I含量比值的大小估计细胞自噬水平的高低
4. 氮元素是植物生长发育必不可少的营养元素。NRT1.1(硝酸盐转运蛋白)会根据外界环境的硝酸盐浓度,通过位点的磷酸化和去磷酸化在高亲和力和低亲和力之间切换,来完成氮素的吸收,保证了植物细胞对氮素的需求,如图表示硝态氮的转运过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 图示中,细胞外的硝态氮进入细胞的方式为协助扩散
B. 改变细胞质的pH不会影响高亲和力下的硝态氮转运
C. NRT1.1只能特异性运输硝态氮
D. 在磷酸化和去磷酸化过程中转运蛋白的构象会发生变化
5. 磷酸丙糖是卡尔文循环最先产生的糖。磷酸丙糖转运体(TPT)是叶绿体膜上的一种反向共转运蛋白,将磷酸丙糖从叶绿体运出的同时,将无机磷酸(Pi)运入叶绿体。当细胞质基质中Pi浓度高时,磷酸丙糖通过TPT运出叶绿体,合成蔗糖;当细胞质基质中Pi浓度低时,磷酸丙糖就滞留在叶绿体中,合成淀粉暂时储存。下列说法错误的是( )
A. 在叶肉细胞叶绿体中,蔗糖和淀粉的合成存在竞争性关系
B. 晚上磷酸丙糖合成受阻,TPT转运效率降低
C. 大田种植甘蔗时,可适当施加磷肥提高甘蔗蔗糖含量
D. 滞留在叶绿体中的磷酸丙糖合成淀粉储存,可以避免渗透压升高造成膜结构损伤
6. 各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株,分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3,24h后进行干旱胁迫处理(胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素),测得未胁迫和胁迫8h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是( )
A. 本实验中,自变量有水稻种类、寡霉素和NaHSO3
B. 寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质
C. 转Z基因能增加寡霉素对光合速率的抑制作用
D. 喷施NaHSO3促进光合作用。且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降
7. 细胞中GPX4酶含量下降直接导致有毒的脂质过氧化物大量积累,进而被细胞毒性T细胞裂解死亡。研究发现癌细胞相关染色体组蛋白乙酰化会导致GPX4基因高表达,衰老细胞GPX4基因上游甲基化会抑制该基因的表达。下列说法错误的是( )
A. 细胞中大量的脂质过氧化物积累可以激活免疫机制,进而使细胞凋亡
B. 癌细胞相关染色体组蛋白乙酰化导致GPX4基因高表达,进而大量生成脂质过氧化物
C. GPX4基因甲基化水平影响GPX4酶的含量,但甲基化不会导致基因序列发生改变
D. 通过药物促进癌细胞GPX4基因上游甲基化,可为治疗癌症提供一种思路
8. 精原细胞进行有丝分裂时,在特殊情况下一对同源染色体的非姐妹染色单体之间也可能发生交换。基因型为AaBb的雄果蝇(基因位置如图1)的一个精原细胞进行有丝分裂产生的两个子细胞均进入减数分裂。若此过程中只有一个细胞发生一次如图2所示的交换,仅考虑图中的染色体且未发生其他变异。下列说法错误的是( )
A. 无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,该精原细胞均可产生4种精细胞
B. 若精原细胞分裂产生基因组成为aaBB的细胞,则交换只能发生在有丝分裂过程中
C. 若精原细胞分裂产生基因组成为aaBb的细胞,则交换只能发生在减数分裂过程中
D. 无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,基因重组型精细胞所占比例均为1/2
9. 图1是甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,其中一种为伴性遗传,甲病相关基因用A/a表示,乙病相关基因用B/b表示;图2是两家庭部分成员相关基因电泳检测结果,不考虑X、Y染色体的同源区段。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两种病均由正常基因发生碱基对的缺失导致
B. 利用Ⅱ-4个体相关基因进行电泳可能会出现条带1、3、4
C. Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-6的基因型分别是AaXBXb、aaXbY、AAXBXB
D. Ⅱ-2与Ⅱ-4婚配后代同时患两种病的概率为1/72
10. 与雌蚕相比,雄蚕在生命力、桑叶利用率和吐丝结茧等方面具有更大的优势。科学家利用诱变和杂交的方法构建了一种家蚕品系,实现了专养雄蚕的目的。该家蚕品系雌雄个体基因型组成如下图所示。A/a为控制卵色的基因,显性基因A决定黑色,隐性基因a决定白色,b、e是纯合时引起胚胎死亡的突变基因(注:ZbW、ZeW为纯合子),“+”代表野生型基因。研究发现,在该家蚕品系的性染色体上存在交换抑制因子,能避免四分体中染色体片段互换,从而保留该品系用于育种。下列有关叙述错误的是( )
A. 在构建该品系过程中发生了基因突变和染色体变异
B. 该品系产生的黑色受精卵为雌蚕,白色受精卵为雄蚕
C. 由上图可知该品系不可能产生的基因型配子是Za++、Zabe、Zab+、WAb、Wa+
D. 该品系能产生四种受精卵,其中胚胎致死的基因型为Zab+Zab+、Za+eWA+
11. 将高血糖鼠卵母细胞进行体外受精,经胚胎移植后获得的子代小鼠的胰岛素分泌不足。研究发现,亲代鼠卵母细胞中DNA去甲基化酶基因Tet3表达下降,子代小鼠胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低,这种甲基化状态最早出现在受精卵的雄原核,呈现父本的特异性。下列说法错误的是( )
A. Tet3基因表达降低导致GCK基因去甲基化障碍直接影响转录过程
B. 向高血糖鼠的卵母细胞中注射Tet3的mRNA可改善子代鼠胰岛素分泌情况
C. GCK高度甲基化没有改变碱基的种类和排列顺序但其控制的表型可遗传
D. 卵母细胞中Tet3基因表达下降导致雄原核中GCK基因高度甲基化
12. 水稻的育性由一对等位基因M、m控制,含M基因的水稻植株可产生雌、雄配子。普通水稻的基因型为MM,基因型为mm的水稻仅能产生雌配子,表现为雄性不育。科研人员构建了三个基因紧密连锁(不互换)的“F—M—R”DNA片段,并将一个“F—M—R”转入到基因型为mm水稻的非同源染色体上,构建了转FMR水稻。雄性不育水稻可与普通稻间行种植用于育种获得杂交种。在“F—M—R”中,F为花粉致死基因,M可使雄性不育个体恢复育性,R为红色荧光蛋白基因,可用光电筛选机筛选出带有红色荧光的种子。下列说法错误的是( )
A. 转FMR水稻的雄配子一半可育
B. 转FMR水稻自交,无红色荧光的种子雄性可育
C. 杂交育种时应将雄性不育稻与普通稻杂交,从雄性不育稻上收获杂交种
D. F、M、R基因不会逃逸到杂交种中造成基因污染
13. 如图是某同学在体检抽血时缩手反射弧中的局部结构示意图(A、B、C表示三个神经元,5-羟色胺是一种抑制性神经递质)。下列说法不正确的是( )
A. 神经元A释放乙酰胆碱的过程中需要消耗能量但不需要载体蛋白的协助
B. 若该同学在抽血时没有缩手,是因为缩手反射受到了高级神经中枢的控制
C. 若该同学咬紧牙关仍发生了缩手,说明C神经元的Na+内流可能大于Cl-内流
D. 乙酰胆碱与突触后膜上的受体结合,一定会引起C神经元产生动作电位
14. 近年来青少年抑郁症的发病率在逐年提升。研究表明,氯胺酮能促进神经细胞对多巴胺的释放,并抑制其被重摄取回到神经细胞,同时也会抑制神经细胞对5—羟色胺的重摄取,从而达到治疗重度抑郁的效果;氯胺酮用量不当会干扰交感神经的作用,引起心脏功能异常等副作用。下列说法不正确的是( )
A. 交感神经属于自主神经系统,当其活动占优势时,会引起心跳加快、血管收缩
B. 神经细胞以胞吐的形式释放多巴胺,引起突触后膜Na+内流
C. 5—羟色胺是兴奋性神经递质,释放过程需要蛋白质及线粒体协助
D. 氯胺酮能使突触间隙中兴奋性递质数量减少,反复使用可能成瘾
15. 神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,当刺激传至神经末梢时,下图甲中神经末梢释放的蛋白A与骨骼肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M结合后使AChR(乙酰胆碱受体)在突触后膜成簇组装,转变成图乙所示成熟的神经肌肉接头结构,AChR与突触前膜释放的ACh(乙酰胆碱)结合,引起骨骼肌收缩。下列说法正确的是( )
A. 神经肌肉接头中的神经末梢相当于反射弧中的效应器
B. 骨骼肌细胞膜作为突触后膜在兴奋传递中发挥作用
C. 神经末梢释放的蛋白A能直接引起突触后膜电位变化
D. 选择性抑制胆碱酯酶(分解—ACh的酶)的活性会导致肌无力
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,可能只有一个选项正确,可能有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
16. 冰叶日中花(简称冰菜)是一种耐盐性极强的盐生植物,其茎、叶表面有盐囊细胞,下图表示盐囊细胞中4种离子的转运方式。相关叙述正确的是( )
A. NHX运输Na+有利于降低细胞质基质中Na+含量,提高耐盐性
B. P型和V型ATP酶转运H+为NHX转运Na+提供动力
C. CLC开放后H+和Cl-顺浓度梯度转运属于主动运输
D. 一种转运蛋白可转运多种离子,一种离子可由多种转运蛋白转运
17. New Phytologist杂志发表了我国科学家有关大豆对盐胁迫响应的分子调控机制,过程如图所示。研究发现,miR160a可通过切割GmARF16基因转录的mRNA使大豆具有耐盐性。下列叙述正确的是( )
A. 大豆的不耐盐与耐盐这对性状受多对基因共同决定
B. 若GmMYC2基因启动子甲基化程度增加可提高耐盐性
C. 脯氨酸含量增加可降低根部细胞渗透压引起耐盐性增强
D. miR160a通过碱基互补配对原则识别mRNA并断裂磷酸二酯键
18. 为了研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,研究者做了以下相关实验:将长势相同的该植物幼苗分成若干组,分别置于不同温度下(其他条件相同且适宜),暗处理1h,再光照1h,测其干重变化,得到如图所示的结果。下列说法正确的是( )
A. 32℃时植物的光合速率大于呼吸速率
B. 24小时恒温26℃条件下,当光照时间超过4小时,该植物幼苗能正常生长
C. 该植物进行光合作用时,当光照强度突然增加,C3的量减少
D. 将该植物放在H218O的水中培养,光照一段时间后可以在体内发现(CH218O)
19. 科研人员将两个玉米螟抗性基因Bt导入普通玉米一条或两条染色体上培育出多个品系的抗虫玉米,含有基因Bt的花粉有一半败育。下列有关获得的抗虫玉米品系,分析正确的是( )
A. 玉米人工传粉的步骤是:去雄→套袋→传粉→套袋
B. 若导入一条染色体上,则该品系自交获得的子代抗性玉米中能稳定遗传个体占1/4
C. 若导入两条染色体上,则该品系自交获得的子代中抗性玉米占比为100%
D. 某品系与普通玉米杂交,若正交子代3/4有抗性,则反交子代3/5有抗性
20. 低温冷疗技术有助于运动员缓解运动后肌肉酸痛和运动损伤恢复。冷疗时,先让运动员进行短时间的超低温刺激,运动员在超低温刺激下肌肉血管收缩,回到常温环境后,其外周血管扩张。此疗法可以通过影响血液的回流与再分布,提高副交感神经的兴奋性等原理,帮助运动员的机体恢复正常状态。下列叙述错误的是( )
A. 低温冷疗技术有利于运动员肌肉中乳酸的排出和运输到心脏和肝脏,使机体内环境由酸性恢复正常
B. 运动员刚进入超低温环境时,机体产热量增加,散热量增加
C. 进入超低温环境皮肤冷觉感受器接受信号产生冷觉,该反射的平均速度比普通低温条件下快
D. 副交感神经的兴奋不利于胃肠蠕动,因此运动员进食后不适合进行低温冷疗
第Ⅱ卷(共55分)
三、非选择题:(共5个小题,共55分。)
21. 目前全球土壤盐渍化问题严重,盐渍环境下,植物生长会受到抑制。为了解盐胁迫对水稻光合作用的影响,结果如表所示。
分组处理
叶绿素含量(mg/g)
净光合速率[μmol/(m2•s)]
气孔导度
[μmol/(m2•s)]
胞间CO2浓度(μL/L)
叶绿素a
叶绿素b
对照
2.52
0.24
36.11
1495.16
303.55
盐胁迫
轻度
2.38
0.21
26.49
1242.28
307.40
中度
1.80
0.15
24.00
1069.34
310.98
重度
1.48
0.12
18.94
1025.03
317.62
(1)水稻叶肉细胞中叶绿素主要吸收的光为 ___________。测定叶片叶绿素含量时,可用 _________提取光合色素;分离色素时,色素在滤纸条上的扩散速度与 ________有关。
(2)导致光合速率降低的因素包括气孔限制因素(CO2供应不足)和非气孔限制因素(CO2得不到充分利用)。盐胁迫处理,导致水稻光合速率降低的因素属于 ________(填“气孔”或“非气孔”)限制因素。盐碱胁迫条件下,叶片等部位合成的 ________含量上升,该激素可能诱导气孔关闭。
(3)研究表明,盐胁迫会使植物体内的可溶性小分子物质含量升高,从而减少盐胁迫对水分吸收的影响____________________。
(4)有关研究表明,叶片喷施含Ca2+的溶液可以缓解高盐对水稻的胁迫,为验证这一结论,在上述实验的基础上还应增加两组实验____________________、____________________。
22. 植物光合产物产生器官被称作“源”,光合产物卸出和储存部位被称作“库”。图1为光合产物合成及向库运输过程示意图;图2为线粒体内膜进行系列代谢过程;图3为叶绿体中某种生物膜的部分结构及代谢过程的简化示意图。请回答下列问题:
(1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素,常用_________方法分离。光合色素吸收的光能转化为________(图1中A)中的化学能。
(2)图2中的过程发生在有氧呼吸第________阶段,H+由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输方式为________。
(3)淀粉和蔗糖均是光合产物,分别在叶肉细胞的_______、_______部位合成。光合作用旺盛时,很多植物合成的大量可溶性糖通常会合成为不溶于水的淀粉临时储存在叶绿体中,所以淀粉储藏在叶绿体内的意义是________。蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物,与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是_________。
(4)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的蔗糖和淀粉含量以及CO2固定速率。结果如下图4、图5所示。
综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会_________光合作用,结合图1信息,给出作此判断的理由是___________。
23. 控制果蝇性状的基因位于线粒体DNA、常染色体、X染色体、Y染色体和XY染色体等。现有野生型(灰身长翅刚毛)纯合雌雄果蝇若干,某科研小组培育出突变体:黑身长翅截毛雄蝇(甲)、灰身残翅刚毛雌蝇(乙)和雄蝇(丙)。甲乙杂交,子一代雌雄果蝇都为灰身长翅刚毛,再让子一代雌蝇与丙交配,子二代统计结果如右表所示。表中数据与理论上比例相同;杂交过程中不存在致死和突变现象;各种配子活力相同。黑身灰身、长翅残翅和刚毛截毛三对相对性状的基因分别用A/a、B/b和D/d表示。
表型
雌蝇
雄蝇
灰身长翅刚毛
16
8
灰身残翅刚毛
84
42
黑身长翅刚毛
84
42
黑身残翅刚毛
16
8
灰身长翅截毛
0
8
灰体残翅截毛
0
42
黑身长翅截毛
0
42
黑身残翅截毛
0
8
(1)雄蝇丙的表型是_____。截毛的遗传方式可能是_____。
(2)已知雌果蝇同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。画出子一代雌蝇A/a、B/b这两对基因在染色体上相对位置关系图:_____(注:用“”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。仅考虑体色和翅形遗传,子一代雌蝇与另一品系基因型相同雄蝇交配,子代中黑身残翅的概率为1/25,已知雄果蝇的同源染色体的非姐妹染色单体之间不发生互换,则子代中灰体长翅的概率为_____。
(3)子一代中某只雌蝇产生一个AABb的卵,推测该果蝇形成该卵最可能的原因是_____。
(4)截毛基因和刚毛基因cDNA中转录的非模板链部分测序如下(“一”表示缺少一个碱基):
由此可知,刚毛基因突变成截毛基因发生了碱基对的_____,造成蛋白质翻译在第_____位氨基酸后提前终止(终止密码子:UAA、UAG、UGA,起始密码子:AUG)。
24. 启动子是基因中与基因表达相关的区域,转录因子可通过与启动子结合,调控基因的表达。表观遗传学主要研究基因碱基序列不变,表型改变的现象。这种表型改变可能通过多种机制,包括DNA甲基化染色质重塑和非编码RNA调控等,调控基因的表达。回答下列问题:
(1)基因表达分为转录和___________两个过程,___________与基因的启动子区域结合后开启转录过程。
(2)某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,其中胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,仍能在DNA复制过程中与鸟嘌呤互补配对。5-氮杂胞苷(AZA)常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是:AZA与“富含双核苷酸CG的区域”中的___________竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度。另一种可能的机制是:AZA在___________过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度。
(3)非编码RNA是指不能翻译为蛋白质的功能性RNA分子。该非编码RNA能特异性地与mRNA结合,抑制mRNA的功能。利用RNA干扰技术可用于研究某个基因的功能,分析其作用原理是____________。另一种干扰RNA通常与核酸酶等蛋白结合成诱导沉默复合体,复合体活化后与靶mRNA结合,沉默复合体产生RNA干扰的可能机制是___________。
25. 尼古丁俗称烟碱,会使人产生严重的依赖性和成瘾性,还会对呼吸系统、心血管系统、消化系统等造成损伤,是一种高致癌物质。自觉养成不吸烟的卫生习惯,不仅有益于身体健康,也是一种高尚公共卫生道德的体现。
(1)下图1表示尼古丁影响人体某些生命活动的机制。
由图可知,尼古丁引起POMC神经元兴奋的机理是___________。戒烟后体重上升是一种常见的现象,请结合图1解释引起该现象的可能原因:___________。
(2)尼古丁与脑特定神经元膜受体结合会激活“尼古丁厌恶反应”。大量摄入尼古丁会引起血糖升高现象,血糖浓度过高又会抑制脑特定神经元的“尼古丁厌恶反应”活动,这种调节机制属于___________,由此判断,患糖尿病的吸烟者戒烟更___________(填“容易”或“困难”).
(3)研究大鼠发现,其大脑的mHb区中TCF7L2基因表达量与尼古丁摄入调控密切相关。向野生型大鼠和TCF7L2基因敲除的突变型大鼠注射不同剂量的尼古丁后,测定尼古丁的主动摄入量,实验结果如图2。
①尼古丁可与乙酰胆碱受体(nAChR)结合,引起多巴胺释放,产生愉悦感。长期大量吸烟的人,nAChR的敏感性降低。由图2分析可知,TCF7L2基因可以___________(填“提高”或“降低”)nAChR对尼古丁的敏感性,理由是___________。
②在尼古丁大量摄入的突变体大鼠体内,研究者并没有检测到血糖升高的现象,由此可得出的结论是___________。
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