精品解析:山东省威海市文登区2024-2025学年高三上学期第一次模拟生物试题
2024-12-14
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2份
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36页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 威海市 |
| 地区(区县) | 文登区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.96 MB |
| 发布时间 | 2024-12-14 |
| 更新时间 | 2025-11-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49333286.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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,将答题卡交回。
一、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. 关于细胞结构与功能的说法错误的是( )
A. 细胞骨架被破坏将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B. 细胞膜的信息交流都需要细胞膜上的受体参与
C. 核仁含有RNA、蛋白质等,与核糖体的形成有关
D. 叶绿体的类囊体膜上分布着色素等,是叶绿体吸收光能的部位
【答案】B
【解析】
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系,在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用,故细胞骨架被破坏将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动,A正确;
B、细胞膜的信息交流不一定都需要细胞膜上的受体参与,如高等植物之间通过胞间连丝进行信息交流,B错误;
C、核仁含有RNA、蛋白质等,与核糖体的形成有关(核仁中的rRNA参与核糖体的形成),C正确;
D、叶绿体的类囊体膜上分布着色素(叶绿素和类胡萝卜素等光合色素)等,是叶绿体吸收光能的部位,D正确。
故选B。
2. 科学家用离心技术分离得到了有核糖体结合的微粒体,即膜结合核糖体,其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。研究发现,SRP与SP结合是引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工的前提,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP,此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测正确的是( )
A. 微粒体中的膜是高尔基体膜结构的一部分
B. 细胞中每个基因都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
C. SP合成缺陷的胰腺腺泡细胞中,分泌蛋白会在内质网腔中聚集
D. 内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白先在游离的核糖体合成,形成一段多肽链后,信号识别颗粒(SRP)识别信号,再与内质网上信号识别受体DP结合,将核糖体-新生肽引导至内质网,SRP脱离,信号引导肽链进入内质网,形成折叠的蛋白质,随后,核糖体脱落。
【详解】A、分析题意,微粒体上有核糖体结合,其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP),且两者结合能引导多肽链进入内质网,据此推测微粒体中的膜是内质网膜结构的一部分,A错误;
B、基因是有遗传效应的核酸片段,信号肽(SP)是由控制“信号肽”(SP)合成的脱氧核苷酸序列合成的,所以分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列,细胞中每个基因不一定都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列,如配子或减数第二次分裂的细胞等,B错误;
C、SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工,SP合成缺陷的细胞中,不会合成SP,因此不会进入内质网中,C错误;
D、经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含“信号肽”,说明在内质网腔内“信号肽”被切除,进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物(酶),D正确。
故选D。
3. 钙泵是一种存在于各种生物膜上的运输Ca2+的ATP水解酶,能驱动细胞质基质中的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的钙库(内质网等储存Ca2+的细胞器),以维持细胞质基质内低浓度的Ca2+。当细胞受到刺激时,Ca2+又会从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质基质。下列相关说法错误的是( )
A. 一氧化碳中毒时钙泵的运输速率会降低
B. Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔内的过程属于主动运输
C. Ca2+从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质基质属于吸能反应
D. ATP水解酶催化ATP水解时,末端磷酸基团挟能量脱离下来
【答案】C
【解析】
【分析】钙泵是一种存在于各种生物膜上的运输Ca2+的ATP水解酶,能驱动细胞质基质中的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的钙库(内质网等储存Ca2+的细胞器),以维持细胞质基质内低浓度的Ca2+。因此细胞质基质中钙离子进入钙库或泵出细胞均为主动运输。
【详解】A、一氧化碳中毒,则氧气运输速率下降,通过影响细胞呼吸进而影响能量供应,则钙泵的运输效率会降低,A正确;
B、Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔内都需要钙泵,钙泵运输Ca2+,同时也催化ATP水解以提供能量,属于主动运输,B正确;
C、Ca2+从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质基质,是从高浓度运输到低浓度,属于协助扩散,不消耗能量,即不属于吸能反应,C错误;
D、ATP水解酶催化ATP水解时,末端磷酸基团挟能量脱离下来,使载体蛋白发生磷酸化从而完成物质转运,D正确。
故选C。
4. Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶,但其也能催化O2与C5结合,形成C3和C2导致光合效率下降。CO2与O₂竞争性结合Rubisco的同一活性位点,因此提高CO2浓度可以提高光合效率。蓝细菌具有CO2浓缩机制,如下图所示。为提高烟草的光合速率,向烟草内转入蓝细菌羧化体外壳蛋白的编码基因和HCO-3转运蛋白基因。下列说法正确的是( )
注:羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散。
A. 据图分析,CO2通过协助扩散的方式通过光合片层膜
B. 蓝细菌的CO2浓缩机制既能促进CO2固定,又能抑制O2与C5结合,从而提高光合效率
C. 若羧化体可在转基因烟草中发挥作用,则利用高倍显微镜在其叶绿体中可观察到羧化体
D. 若HCO—3转运蛋白在转基因烟草中发挥作用,则其光补偿点高于正常烟草
【答案】B
【解析】
【分析】由题干信息可知,植物在光下会进行一种区别于光合作用和呼吸作用的生理作用,即光呼吸作用,该作用在光下吸收O2与C5结合形成C3和C2,该现象与植物的Rubisco酶有关,它催化五碳化合物反应取决于CO2和O2的浓度,当CO2的浓度较高时,会进行光合作用的暗反应阶段,当O2的浓度较高时,会进行光呼吸。
【详解】A、据图分析,CO2进入光合片层膜时需要膜上的CO2转运蛋白协助并消耗能量,为主动运输过程,A错误;
B、蓝细菌通过CO2浓缩机制使羧化体中Rubisco周围的CO2浓度升高,从而通过促进CO2固定进行光合作用,同时抑制O2与C5结合,进而抑制光呼吸,最终提高光合效率,B正确;
C、若蓝细菌羧化体可在烟草中发挥作用并参与暗反应,而暗反应的场所为叶绿体基质,则应该利用电子显微镜在转基因烟草细胞的叶绿体中观察羧化体,C错误;
D、若HCO3-转运蛋白在转基因烟草中发挥作用,理论上可以增大羧化体中CO2的浓度,使转基因植株暗反应水平提高,进而消耗更多的和ATP,使光反应水平也随之提高,所以只需要更少的光就能达到光合速率等于呼吸速率,光补偿点低于正常烟草,D错误。
故选B。
5. 人体皮肤组织有较强的修复能力。研究发现,当皮肤受到损伤后,巨噬细胞会分泌TGF-β(蛋白质类因子)激活角质形成细胞增殖、分化成新的表皮细胞,使伤口愈合。下列叙述错误的是( )
A. 角质形成细胞的分化程度比巨噬细胞的低
B. 巨噬细胞合成TGF-β是基因选择性表达的结果
C. 皮肤中受损伤细胞的死亡是通过细胞凋亡程序进行的
D. 皮肤中衰老细胞含水量降低,体积变小,细胞核变大
【答案】C
【解析】
【分析】衰老细胞的特征:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;有些酶的活性降低;呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、角质形成细胞能够增殖,分化程度比巨噬细胞的低,A正确;
B、巨噬细胞是已经分化的细胞,巨噬细胞能合成TGF-β是基因选择性表达的结果,B正确;
C、皮肤中受损伤细胞的死亡属于细胞坏死,C错误;
D、皮肤中衰老的细胞含水量降低,体积变小,细胞核变大,染色质固缩,染色加深,D正确。
故选C。
6. 二倍体生物体细胞中某对同源染色体少一条的个体被称为单体(2n—1)。玉米(2n=20)的各种单体的配子育性及结实率与二倍体的相同,现发现一株野生型玉米的隐性突变体,为确定其突变基因在染色体上的位置,研究人员构建了一系列缺少不同染色体的野生型玉米单体,分别与该隐性突变体杂交,留种并单独种植。下列相关分析错误的是( )
A. 单体产生的原因可能是减数分裂Ⅱ后期着丝粒未分裂
B. 可构建10种野生型玉米单体并测交来确定突变基因的位置
C. 玉米单体在减数分裂Ⅰ的过程中,可观察到10对四分体
D. 若突变基因位于缺失的染色体上,则杂交子代有2种表型
【答案】C
【解析】
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变,染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型;染色体数自的变异有染色体组成倍增加或减少和染色体个别数目的增加或减少,二倍体生物体细胞中某对同源染色体多了一条的个体,称为三体,同源染色体多了一条的个体称为单体。
【详解】A、减数分裂过程中某对同源染色体未分离移向一极或减数第二次分裂后期着丝点分裂后形成的子染色体未分离并移向一极都可能会导致配子中少一条染色体,从而使子代中出现单体,A正确;
B、玉米(2n=20)有10对同源染色体,要确定突变基因的位置,需要人工构建10种野生型玉米单体分别与该隐性突变体杂交,来确定突变基因的位置,B正确;
C、单体减数分裂的过程中,会出现9对四分体,C错误;
D、若该突变基因及其等位基因位于缺少的染色体上,则常染色体隐性突变体的基因型为aa,野生型单体的基因型为AO,产生的配子及其比例为A:O=1:1,二者杂交,子代的表型及其比例是野生型(Aa):突变型(aO)=1:1,杂交子代有2种表型(表现型),D正确。
故选C。
7. 某植物的性别决定方式为XY型,茎高、花色和叶宽性状分别由一对等位基因控制。将高茎红花宽叶雌株与矮茎白花窄叶雄株杂交,F1全部为高茎红花宽叶,F1自交产生的F2中雌株表型及比例为高茎红花宽叶:高茎白花窄叶=3:1,雄株表型及比例为高茎红花宽叶:矮茎红花宽叶:高茎白花窄叶:矮茎白花窄叶=3:3:1:1。F2中高茎红花宽叶雌雄植株随机授粉获得F3。下列说法错误的是( )
A. 矮茎性状是由位于性染色体上的隐性基因控制的
B. 控制花色和叶宽的基因位于同一对染色体上
C. F2高茎红花宽叶雌株中的杂合子所占比例为3/4
D. F3中高茎红花宽叶个体所占比例为7/9
【答案】C
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、分析同意将高茎红花宽叶雌株与矮茎白花窄叶雄株杂交,F1全部为高茎红花宽叶,说明高茎、红花、宽叶为显性,F1自交产生的F2中雌株表型及比例为高茎红花宽叶:高茎白花窄叶=3:1,雄株表型及比例为高茎红花宽叶:矮茎红花宽叶:高茎白花窄叶:矮茎白花窄叶=3:3:1:1,雌性中都是高茎,雄性中高茎∶矮茎=1∶1,说明高茎与矮茎的基因位于X染色体上;雌性中红花∶白花=3∶1,雄性中红花∶白花=3∶1,说明红花与白花位于常染色体上;雌性中宽叶∶窄叶=3∶1,雄性中宽叶∶窄叶=3∶1,说明宽叶和窄叶基因位于常染色体上,A正确;
B、由于F2中只出现了红花宽叶和白花窄叶两种表现型,因此位于两对常染色体上的基因连锁,即红花基因和宽叶基因连锁,白花基因和窄叶基因连锁,B正确;
CD、设高茎基因用B表示,F2中高茎雌性为1/2XBXB、1/2XBXb,高茎雄性为XBY,随机授粉到F3产生高茎的概率为1-1/4×1/2矮茎(XbY)=7/8,亲本中红花、宽叶的基因用A、D表示,则亲本为红花宽叶AADD、白花窄叶aadd,F1为AaDd,F2红花宽叶为1/3AADD、2/3AaDd,F2高茎雌株中1/2杂合,1/2纯合,红花宽叶中的杂合子所占比例为2/3,纯合子为1/3,因此F2高茎红花宽叶雌株中的纯合子所占比例为1/2×1/3=1/6,则杂合子为5/6;红花宽叶产生的配子为2/3AD、1/3ad,红花宽叶随机授粉产生的F3中红花宽叶的比例为1-1/3×1/3=8/9,故F3中高茎红花宽叶个体所占比例为7/8×8/9=7/9,C错误,D正确。
故选C。
8. 家蚕的性别决定为ZW型,有实验显示,家蚕的蚕茧颜色由两对等位基因A/a(A控制蓝茧)、B/b控制黄茧。黄茧雄蚕与蓝茧雌蚕杂交,F1全结黄茧,F1雌雄蚕相互杂交,F2表型及比例如下表(不考虑突变和ZW同源区段),下列相关叙述错误的是( )
表型/性别
黄茧
蓝茧
白茧
雄蚕
798
0
0
雌蚕
405
296
99
A. A和B基因同时存在才表现为黄茧
B. F1雄蚕基因型为AaZBZb
C. F1雄蚕产生的配子种类有4种,比例为1:1:1:1
D. F2雌蚕黄茧中纯合子占1/2
【答案】A
【解析】
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【详解】A、根据黄茧雄蚕与蓝茧雌蚕杂交,F1全结黄茧,可判断黄茧为显性,F2表现为黄茧雄蚕:黄茧雌蚕:蓝茧雌蚕:白茧雌蚕=8:4:3:1,可知雄蚕均为黄茧,雌蚕有1/2黄茧,可以推测基因B/b位于Z染色体上,F1基因型分别为ZBW、ZBZb,F2非黄茧雌蚕中蓝茧:白茧=3:1,推测基因A/a位于常染色体上,则F1均为Aa,因此蚕茧颜色与显性基因A、B的关系是:有B时表现为黄茧,无B有A时表现为蓝茧,A、B均无时表现为白茧,A错误;
B、综上所述,F1中雌蚕的基因型为AaZBW,雄蚕基因型为AaZBZb,B正确;
C、F1雄蚕基因型为AaZBZb,产生的配子种类及比例为AZb:aZB:AZB:aZb=1:1:1:1,C正确;
D、F1中雌蚕的基因型为AaZBW,雄蚕基因型为AaZBZb,F2雌蚕黄茧(__ZBW)中纯合子(AAZBW、aaZBW)占1/2,D正确。
故选A。
9. 用放射性32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质并分别侵染大肠杆菌,经保温、搅拌和离心后检测离心管中物质的放射性,甲管的上清液(a1)放射性远高于沉淀物(b1);乙管中上清液(a2)放射性远低于沉淀物(b2)。下列分析错误的是( )
A. 甲管中a1的放射性来自32P,乙管中b2的放射性来自35S
B. 根据甲、乙两管的实验结果可推测DNA是遗传物质
C. 若搅拌不充分,甲管的b1中可能出现较大的放射性
D. 若保温时间过长,乙管的a2中可能出现较大的放射性
【答案】A
【解析】
【分析】噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】甲管中a1的放射性来自35S,乙管中b2的放射性来自32P,A错误;根据甲、乙两管的实验结果可推测DNA是遗传物质,B正确;在噬菌体侵染细菌实验中,如果35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养后,在搅拌器中搅拌不充分,会使吸附在大肠杆菌外的35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开,所以离心后甲管的b1下层沉淀物中会出现放射性,而上清液中的放射性强度比理论值略低,C正确;如果32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长,噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中,会使乙管的a2中上清液中出现放射性,而下层的放射性强度比理论值略低,D正确。故选A。
【点睛】噬菌体侵染大肠杆菌时,外壳吸附在大肠杆菌表面,DNA注入到大肠杆菌内,通过搅拌、离心,上清液中仅含噬菌体的外壳,下层是被噬菌体侵染的大肠杆菌。如果搅拌、离心后,仍有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上,则会导致沉淀物中有少量的放射性,所以沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。
10. 摩尔根和学生利用大量辐射照射野生型果蝇,获得了X染色体上发生未知突变的果蝇,并与M-5系列果蝇进行了有关杂交实验,如图所示,棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性,下列说法正确的是( )
A. 突变果蝇使该果蝇种群出现了隔离现象
B. 若F2中雄果蝇出现了新性状,一定是由F1雌果蝇携带的突变基因控制的
C. 若F2出现一只染色体组成XXY的棒眼红眼果蝇,一定是减数第一次分裂异常导致的
D. M-5雌果蝇与突变雄果蝇的杂交可以判定突变基因是否在X、Y染色体的同源区段
【答案】C
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
【详解】A、基因突变为进化提供原始材料,突变果蝇使种群出现了新基因,基因频率发生了改变,但不一定会出现生殖隔离,有基因交流不存在地理隔离,A错误;
B、若F2中雄果蝇出现新性状,可能是因为突变基因决定隐性性状,雄果蝇只有一条X染色体,可以表现出突变性状,但是新性状也可能其他基因变异引起的,B错误;
C、若F2出现一只染色体组成XXY的棒眼红眼果蝇,不考虑互换的情况下,该果蝇的基因型是XbRXBrY,可能是F1雌果蝇减数第一次分裂异常产生了XbRXBr的配子,也可能是雄果蝇减数第一次分裂异常产生了XBrY的配子,C正确;
D、未知突变的显隐性未知,且亲本雌性关于突变基因的基因组成也未知,因此,该杂交过程无法区分突变基因仅在X染色体上,还是在X、Y染色体的同源区段上,D错误。
故选C。
11. 阿司匹林是常见的解热镇痛药,可用于缓解疼痛,感冒等发热疾病的退热,治疗风湿痛等,但长期大剂量服用阿司匹林容易导致胃液酸性增强,并引起肝损伤使血浆中转氨酶增多。下列说法正确的是( )
A. 阿司匹林通过作用于下丘脑的痛觉中枢而达到镇痛效用
B. 阿司匹林可能通过促进出汗、皮肤血流增加等起到退热作用
C. 胃液属于细胞外液的成分,而转氨酶只分布于细胞内液
D. 转氨酶进入血浆会使血浆的渗透压降低导致组织液增多
【答案】B
【解析】
【分析】内环境的各种成分和理化性质,会随外界因素和体内细胞代谢活动的变化而变化,这种变化会引发机体的自动调节,使其维持在相对稳定的范围内,这就是内环境稳态。内环境稳态对机体健康至关重要。
【详解】A、痛觉中枢位于大脑皮层,A错误;
B、出汗后汗液蒸发时可散热、皮肤血流增加也可以增加散热,阿司匹林可能通过促进出汗、皮肤血流增加等起到退热作用,B正确;
C、胃液属于消化道内的成分,不属于细胞外液。转氨酶主要由肝脏细胞合成,存在于肝细胞中,若肝脏受损,转氨酶会释放到血液中,使血浆转氨酶含量升高,因此转氨酶可存在于内环境中,C错误;
D、渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,转氨酶进入血浆会使血浆的渗透压升高,导致组织液减少,D错误。
故选B。
12. 任氏液是一种比较接近两栖动物内环境的液体,其主要成分为氯化钠,另外还含钾离子、钙离子等其它离子。在任氏液中培养蛙的坐骨神经腓肠肌标本,将微电极插入神经细胞,可记录该细胞的动作电位,如图所示,a、b、c、d为曲线上的点。研究小组进行下述两个实验,实验一:在任氏液中加入四乙胺(一种阻遏钾离子通道的麻醉药物);实验二:降低任氏液中钠离子浓度,其它条件不变。两实验均测定动作电位的发生情况。下列叙述不正确的是( )
A. 实验一获得的动作电位,从c到d速度减慢
B. 实验一中,膜内外两侧均不会产生局部电流
C. 实验二获得的动作电位,c点膜电位会降低
D. 实验二中,有可能检测不到动作电位产生
【答案】B
【解析】
【分析】1、神经冲动的产生过程:静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去,且兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
2、分析题图可知,ab段为静息状态;b点给予适宜的刺激,钠离子大量内流,形成动作电位;c点为动作电位的峰值;cd段钾离子大量外流,逐渐恢复内负外正的静息电位;d点已恢复静息状态。
【详解】A、实验一获得的动作电位,从c到d恢复静息电位过程中,钾离子外流,由于加入了阻遏钾离子通道的麻醉药物,因此速度减慢,A正确;
B、实验一加入四乙胺阻遏钾离子通道,钠离子通道不受影响,当神经细胞受到适宜刺激时,钠离子大量内流,会产生局部电流,B错误;
C、实验二适当降低任氏液中钠离子浓度,钠离子内流减少,神经纤维的动作电位峰值(c点电位)降低,C正确;
D、实验二中,若任氏液中钠离子浓度过低,则有可能检测不到动作电位产生,D正确。
故选B。
13. 视杆细胞是视网膜中的一种感觉神经细胞。黑暗中,细胞膜上Na+通道开放,Na+内流,此时K+通道同时开放,使视杆细胞的膜电位为-40mV,可持续释放神经递质。光照时,Na+通道关闭,K+通道无明显变化,神经递质释放减少。下列说法错误的是( )
A. 视杆细胞膜上Na+内流过程不消耗ATP
B. 光照时视杆细胞膜电位表现为内负外正
C. 视杆细胞可将外界光信号转化为化学信号
D. 视杆细胞须产生动作电位才可将信号传递给其他细胞
【答案】D
【解析】
【分析】黑暗环境中,视杆细胞膜上Na+通道开放,Na+内流,产生外负内正的动作电位;受到光照后,Na+通道关闭,膜外电位升高,形成外正内负静息电位。
【详解】A、视杆细胞膜上Na+内流的方式是协助扩散,不消耗ATP,A正确;
B、光照时,Na+通道关闭,膜外电位升高,视杆细胞膜电位表现为内负外正,B正确;
C、由图可知,光照会引起视杆细胞释放神经递质,说明视杆细胞可将外界光信号转化为化学信号,C正确;
D、由图可知,视杆细胞在光照条件(会产生静息电位)和黑暗条件下(会产生动作电位)都会释放神经递质,说明视杆细胞不用产生动作电位也能将信号传递给其他细胞,D错误。
故选D。
14. 人体体温调节的“调定点”学说指出:调定点相当于恒温箱的调定器。正常人此点温度定为37℃。人体感染细菌导致发热,长时间处于高烧不退的状态,使温敏和冷敏两类神经元活动改变,调定点上移(如38℃),调定点上移后,产热与散热过程将在较高的水平(如38℃) 达到平衡。据此判断下列说法错误的是
A. 当人高烧不退时,调定点上移,会使体内适应于正常体温的酶活性减弱
B. 当体温上升时,机体散热的途径可能有汗腺分泌,皮肤血管舒张
C. 正常情况下流经下丘脑血液的温度超过37℃时,产热过程持续加强
D. 如果利用此原理制备药物使调定点下降,可以使高烧患者体温恢复到正常水平
【答案】C
【解析】
【分析】调定点相当于恒温箱的调定器,是调节温度的基准,正常人此点温度定为37℃。下丘脑中的温敏神经元与冷敏神经元起着调定点的作用,这两类神经元活动的强度依下丘脑温度的高低而改变。正常情况下,若流经下丘脑血液的温度超过37℃时,温敏神经元放电频率增加,引起散热过程加强,产热过程减弱,若流经此处的血液的温度不足37℃时,则引起相反的变化,以维持体温的相对稳定。发热时,致热原可使温敏和冷敏两类神经元活动改变,调定点上移(如38℃),之后,产热与散热过程将在较高的水平(38℃)上达到平衡。解热镇痛药的作用机制,就是使调定点下降,从而使体温恢复到正常水平。
【详解】依题意可知:正常人体温的“调定点”为37℃,是酶发挥作用的最适温度,当人高烧不退时,调定点上移,体温高于37℃,会使体内适应于正常体温的酶活性减弱,A正确;当体温上升时,机体的散热增强,主要的散热途径有汗腺分泌汗液,皮肤血管舒张,B正确;正常情况下流经下丘脑血液的温度超过37℃时,温敏神经元活动增强,引起散热过程加强,产热过程减弱,C错误;如果利用此原理制备药物使调定点下降,可以使高烧患者体温恢复到正常水平,D正确。
15. 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
【解析】
【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。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 下列有关生命科学发展过程中重要实验的说法,正确的是( )
A. 罗伯特森用电镜拍摄的细胞膜暗一亮一暗的三层结构亚显微照片是物理模型
B. 恩格尔曼用水绵、需氧细菌等材料通过对比实验证明叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
C. 希尔的实验说明水的光解、氧气的产生并非必须与糖类的合成相关联
D. 摩尔根利用F1红眼雌蝇与白眼雄蝇验证控制眼色的基因位于X染色体上的假说
【答案】BC
【解析】
【分析】1、模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,包括概念模型、物理模型及数学模型。
2、光合作用释放的氧气中的氧元素来自水,氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应,而是分阶段进行的。根据是否需要光能,这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应。
【详解】A、模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,罗伯特森用电镜拍摄的细胞膜暗一亮一暗的三层结构亚显微照片不属于模型,A错误;
B、需氧细菌具有趋氧性,恩格尔曼的实验通过观察需氧细菌在水绵表面的分布,证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧,B正确;
C、希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成,悬浮液中有水,没有合成糖类的另一种必需原料CO2,因此实验说明水的光解并非与糖的合成相关联,C正确;
D、利用F1红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交,不管眼色基因位于常染色体上还是X染色体上,所得杂交结果相同,D错误。
故选BC。
17. 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。
18. 人类血型由两对独立遗传的等位基因I、i和H、h相互作用产生。如图所示大多数人的ABO血型是由IA、IB和i基因决定的,而当无法产生H抗原时,则出现极为罕见的孟买型血,由于细胞膜上没有A、B抗原,孟买型血的表型也记为O型。现有一位O型血男士与A型血女士生育了一个AB型血的孩子。异体输血时,若输入抗原与自身抗原不相同时会发生排斥反应。下列说法正确的是( )
A. 这对亲本的基因型组合可能有12种方式
B. 子代AB型血的孩子基因型一定是HhIAIB
C. 2个O型血的人可能生出A型或B型血的后代
D. O型血个体之间输血不会发生排斥反应
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据题干信息“当无法产生H抗原时,则出现极为罕见的孟买型血,由于细胞膜上没有A、B抗原,孟买型血的表型也记为O型”,所以A型血基因型是H_IAIA和H_IAi,B型血基因型H_IBIB和H_IBi,AB血型基因型是H_IAIB,O型血基因型是hh__和H_ii。
【详解】A、一位O型血男士与A型血女士(H_IAIA或H_IAi)生育了一个AB型血(H_IAIB)的孩子,说明该男士一定含有IB基因,表现为O型血,则该男士基因型为hh_IB,所以该男士基因型有hhIAIB、hhIBIB和hhIBi三种,女士基因型有HHIAIA、HhIAIA、HhIAIi、HHIAi四种情况,所以亲本组合方式有3×4=12,A正确;
B、AB血型孩子的基因型为H_IAIB,由于该男士基因型为hh__,所以这对夫妇子代AB型血的孩子基因型一定是HhIAIB,B正确;
C、2个O型血的人如果基因型是hhIAIA和HHii,则后代基因型是HhIAi,表现为A型血,如果亲代基因型是hhIBIB和HHii,则后代基因型是HhIBi,表现为O型血,C正确;
D、O型血个体基因型不同,含有的抗原不同,如果两个O型血基因型不同,则细胞表面抗原不同,异体输血时,会发生排斥反应,D错误。
故选ABC。
19. 同一mRNA链上存在RNA聚合酶及多个核糖体,与RNA聚合酶最接近的核糖体为前导核糖体,RNA聚合酶合成产物的速度与前导核糖体的翻译速度始终保持一致,以保障转录和翻译的完整进行。这种同步完成转录和翻译的现象称为转录翻译偶联。下列说法错误的是( )
A. 在转录时,RNA聚合酶在模板DNA上的移动方向是3′→5′
B. 核糖体会首先结合在mRNA链的5′端,随后启动翻译过程
C. 最接近RNA聚合酶的前导核糖体最终合成的肽链最长
D. 转录翻译偶联现象普遍发生在人体细胞核基因的表达过程中
【答案】CD
【解析】
【分析】转录是指RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成RNA的过程,翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、转录时,RNA聚合酶在模板DNA上的移动方向是3'→5',RNA形成的方向是5'→3',A正确;
B、核糖体会首先结合在mRNA的5'端,随后核糖体沿mRNA移动,启动翻译过程,B正确;
C、由于转录的模板链是相同的,先后结合到mRNA上的核糖体最终合成的肽链一样长,C错误;
D、转录翻译偶联现象出现,说明转录和翻译的场所相同,这种现象普遍发生在原核生物、叶绿体、线粒体中基因表达过程中,D错误。
故选CD。
20. 小鼠胃的内分泌细胞分泌的Ghrelin可与下丘脑的GHSR-la受体结合,形成Ghrelin—下丘脑GHSR信号通路,促进生长激素分泌,进而通过调节摄食行为和糖脂代谢引起血糖升高。当小鼠血糖升高时,Ghrelin合成减少,会限制血糖进一步上升。下列说法错误的是( )
A. GHSR-1a受体所在的细胞为Ghrelin—下丘脑GHSR信号通路的感受器的一部分
B. 进食后,通过Ghrelin-下丘脑GHSR信号通路的调节,血清中Ghrelin含量开始增加
C. 食物刺激下,兴奋传导至下丘脑经垂体促进胰岛素的产生,限制血糖进一步上升
D. 通过Ghrelin—下丘脑GHSR信号通路的调节,使生长激素和血糖含量维持相对稳定
【答案】ABC
【解析】
【分析】下丘脑、垂体和甲状腺功能的分级调节系统,也称为下丘脑—垂体—甲状腺轴;人和高等动物体内还有“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”“下丘脑—垂体—性腺轴”等,人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
【详解】A、Ghrelin属于内分泌细胞分泌的激素,GHSR-1α所在的细胞有Ghrelin的受体,则GHSR-1α受体所在的细胞为Ghrelin的靶细胞,A错误;
B、进食后,通过Ghrelin-下丘脑 GHSR 信号通路的调节,血清中 Ghrelin 含量开始下降,会限制血糖的上升,B错误;
C、胰岛是直接受下丘脑控制的,不用经过垂体,C错误;
D、血糖浓度低时,机体通过增大Ghrelin含量,形成Ghrelin-下丘脑GHSR信号通路,促进生长激素分泌,进而通过调节摄食行为和糖脂代谢引起血糖升高;血糖浓度高时,机体通过降低Ghrelin含量,降低饥饿感、减少摄食量,从而限制血糖进一步升高,使生长激素和血糖含量维持相对稳定,D正确。
故选ABC。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性,同时降解错误折叠蛋白质,从而实现蛋白质稳态。维持蛋白质稳态对于人体的正常生理功能至关重要。错误折叠的异常蛋白会导致疾病的发生。我国科学家发明一种小分子绑定化合物ATTEC,这种“小分子胶水”(ATTEC)能将自噬标记物LC3和错误折叠的异常蛋白黏在一起,形成黏附物,进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解,从而达到治疗疾病的目的。其过程如图1所示。
(1)分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成,后依次经过_________________折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
(2)ATTEC 与异常蛋白的结合具有一定的______________,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是___________________。
(3)研究发现,在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中,突变后的mHTT 蛋白会使得纹状体神经退行,造成神经元的大量死亡,最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明,ATTEC 可有效治疗HD,试分析其作用机制:___________________________。
(4)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段,细胞内存在大量血红蛋白,若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构,则它们会被一种特殊的途径所降解。科研人员检测了该细胞在不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2。据图2结果分析:ATP 能够________(填“促进”或“抑制”)蛋白质的降解;你认为参与蛋白质降解的酶是不是溶酶体中的酸性水解酶,并说明理由。________(是/不是)。理由是__________________。
【答案】(1)内质网、高尔基体
(2) ①. 专一性 ②. 两种膜的组成成分和结构相似
(3)ATTEC将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解
(4) ①. 促进 ②. 不是 ③. 降解反应的最适pH为8.0 ,呈碱性
【解析】
【分析】由图可知,ATTEC可以和LC3结合到异常蛋白,而不能和正常蛋白结合,结合异常蛋白后会被内质网包围形成自噬体,自噬体与溶酶体结合,通过溶酶体中的酶将异常蛋白降解。
【小问1详解】
分泌蛋白等蛋白质最初核糖体内合成,后依次经过内质网和高尔基体折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
【小问2详解】
ATTEC能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起,形成黏附物,由此可知,ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的专一性。溶酶体膜和自噬体膜的组成成分和结构相似,故这两种膜能够相互转化。
【小问3详解】
突变后的mHTT蛋白为异常蛋白,ATTEC能将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起,形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解,因此ATTEC可有效治疗HD。
【小问4详解】
图2中加入ATP后蛋白质降解速率提高,说明ATP能够促进蛋白质的降解。据图可知,pH为8.0时,蛋白质降解速率最高,呈碱性。反应中的酶如果是溶酶体中的酸性水解酶,则会失活,所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶。
22. 科研人员对西北地区濒危植物四合木进行了光抑制研究。西北干旱时间较长且光照强度大,强光照会使四合木出现光抑制现象:强光下三线态叶绿素(3ch1)与O2发生反应,生成单线氧(1O2),1O2会攻击叶绿素,破坏光合结构等。叶黄素可以快速淬灭3ch1并直接清除1O2。请回答下列问题:
(1)为研究光合作用释放的O2来源于什么物质,鲁宾等以小球藻为实验材料,用18O标记的KHCO3、H2O进行了三组实验。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于______________,判断依据是______________。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于______________(填场所)。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光,则小球藻产生O2的速率将______________。
实验
18O的比例
H2O
KHCO3
O2
1
0.85
0.61
0.86
2
0.20
0.40
0.20
3
0.20
0.57
0.20
(2)现有甲、乙两组四合木幼苗,请设计实验验证“干旱会导致四合木气孔开放程度降低,外源NO可减轻干旱对气孔开放程度的限制”。写出简要实验思路和预期结果:
实验思路:________________________________________;
预期结果:________________________________________。
(3)资料显示,NO还可与单线氧发生反应进而生成NO2。综上所述,NO可以缓解四合木干旱胁迫,原因:①___________,缓解光反应减弱;②___________,缓解暗反应减弱。
【答案】(1) ①. H2O ②. O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致 ③. 细胞外、线粒体 ④. 降低
(2) ①. 实验思路:将甲、乙两组幼苗放置在非干旱条件下培养一段时间测量气孔开放程度;将甲组置于干旱条件、乙组置于干旱条件并施加外源NO,在其他条件相同且适宜的条件下培养一段时间,测量两组幼苗的气孔开放程度。 ②. 预期结果:甲组干旱条件下气孔开放程度比非干旱条件低,乙组施加NO后气孔开放程度较甲组干旱条件有所提高。
(3) ①. NO与单线氧结合成NO2,保护叶绿素和光合结构 ②. NO缓解干旱对气孔开放程度的限制,提高胞间CO2的浓度
【解析】
【小问1详解】
根据表格的数据,由于O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致,所以可以判定光合产物O2中的氢来源于H2O;光合作用需要的CO2可以由细胞外(外部环境)和线粒体(通过呼吸作用产生CO2),植物光合作用主要吸收红光,但还需要其他的颜色的光,如果只用红光照射,则光合作用速率降低。
【小问2详解】
验证“干旱会导致四合木气孔开放程度降低,外源NO可减轻干旱对气孔开放程度的限制”,由此可知,实验设计中的自变量是是否经过干旱处理以及是否干旱后同时用NO处理,实验的因变量是气孔开放程度的变化,据此实验思路如下:将甲、乙两组幼苗放置在非干旱条件下培养段时间测量气孔开放程度(利用甲、乙,植物前后自身对照):将甲组置于干旱条件、乙组置于干旱条件并施加外源NO,在其他条件相同且适宜的条件下培养一段时间,测量两组幼苗的气孔开放程度。
预期结果:因为该实验为验证性实验,要想证明上述的结论则相应的实验结果应该是甲组干旱条件下气孔开放程度比非干旱条件低,乙组施加NO后气孔开放程度较甲组干旱条件有所提高,即因为干旱处理甲组幼苗的气孔开放程度下降,而经过干旱和同时使用NO的乙组植株其气孔开放程度有所增加。
【小问3详解】
资料显示,强光下三线态叶绿素(3ch1)与O2发生反应,生成单线氧(O2),1O2会攻击叶绿素,破坏光合结构等。①NO还可与单线氧发生反应进而生成NO2。据此可知NO通过与单线氧结合进而保护了叶绿素和光合结构,进而缓解光反应减弱的现象;②同时,NO缓解干旱对气孔开放程度的限制,提高细胞间CO2的浓度,促进暗反应过程,进而促进了光合作用的进行。
23. 番茄是一种开两性花的二倍体农作物,科学家获得了两个核基因雄性不育品系甲和乙,将其与可育株丙和丁品系进行了五组杂交实验,其结果如下表所示,经检测组别1的子代中未出现非亲本基因型。针对雄性不育的遗传机制,科学家提出了两种假说。假说一:雄性不育由独立遗传的两对基因控制,不育基因D对可育基因d为显性;而显性抑制基因E能抑制不育基因D的表达,因此当E存在时表现为可育。假说二:雄性不育由同一位置的3个复等位基因控制,DT、d为可育基因,Dt为不育基因;三者的显隐性关系表现为DT>Dt>d。请回答以下问题:
组别
亲本
子一代
1
不育株甲×可育株丙
不育株∶可育株=1∶1
2
可育株丙×可育株丙
全为可育株
3
不育株乙×可育株丁
不育株∶可育株=1∶1
4
可育株丁×可育株丁
不育株∶可育株=1∶3
5
可育株丙×可育株丁
?
(1)在组别1的杂交实验中,不育株甲作为______(填“父本”或“母本”)。与常规的杂交育种相比,利用不育株进行杂交育种的优点是______。
(2)若假说一成立,只分析组别2的实验结果,可育株丙的基因型可能有______种,再结合组别1的实验结果可知,不育株甲与可育株丙的基因型分别为______。若假说二成立,则可育株丙的基因型为______,不育株乙的基因型为______。
(3)组别5的实验结果为______。请在组别5的亲本及子代中选择材料,设计最简便的实验对以上两种假说进行验证,实验思路是______,预期结果是______。
【答案】(1) ①. 母本 ②. 无需去雄
(2) ①. 5 ②. Ddee、ddee ③. dd ④. DtDt或Dtd
(3) ①. 可育株:不育株=1:1 ②. 将组别5子一代中的可育株自交,统计后代的表型及比例。 ③. 若子二代中的可育株:不育株=13:3,则假说一正确;若子二代全为可育株,则假说二正确。
【解析】
【分析】在杂交育种中可以雄性不育系做母本的优势是不用去雄,可以减少工作量。在判断植物的基因型时,最简便的方式是自交。
【小问1详解】
在杂交实验中,雄性不育品系甲不能做父本,只能做母本,利用不育株进行杂交育种的优势是不需去雄。
【小问2详解】
若假说一成立,则基因型为D-E-、ddE-、ddee为可育植株,D-ee为不育株,根据表格中的组别2的信息判断可育株丙的后代全为可育株,所以它的基因型为DDEE、DdEE、ddEe、ddEE、ddee。结合组别1后代的比例为1:1,说明为测交类型,所以加的基因型是Ddee,丙的基因型是ddee。如果假说二成立,则可育株的基因型有DTDT、DTDt、DTd、dd,不育植株的基因型是DtDt、Dtd,因组别1的后代比例是1:1,所以植株丙的基因型是dd;不育株乙的基因型为DtDt或Dtd。
【小问3详解】
若假说一成立,丙的基因型是ddee,根据组别4丁的后代不育株:可育株=1:3,则说明丁的基因型是DDEe,丙和丁杂交后代的基因型是DdEe(可育):Ddee(不育)=1:1;若假说二成立,丙的基因型是dd,根据组别4丁的后代不育株:可育株=1:3,则说明丁的基因型是DTDt。所以丙和丁的后代为DTd(可育):Dtd(不育)=1:1。若要验证以上两个假说,最简便的实验是让子一代的可育植株自交,统计后代的表型及比例。DdEe(可育)自交后代的比例是可育(9D-E-、3ddE-、1ddee):不育(3D-ee)=13:3;DTd(可育)自交后代为DTDT(可育)、DTd(可育)和dd(可育),全部可育。所以若子二代中的可育株:不育株=13:3,则假说一正确;若子二代全为可育株,则假说二正确。
24. 通过工业和农业生产活动排入环境的多种农药、阻燃剂、塑料包装成分、防腐剂、工业副产物和重金属等化学物质,已对人类健康构成威胁,这是目前全球环境健康领域最令人关切的问题之一。这些干扰生物体内分泌系统正常功能与作用的外源性化合物被称为内分泌干扰物(EDCs),存在内分泌干扰效应。EDCs通过各种途径干扰内分泌系统,其中控制生殖功能的下丘脑-垂体-性腺(HPG轴)神经内分泌轴是EDCs作用的重要靶标,如下图所示。其中GnRH表示促性腺激素释放激素,LH表示黄体生成素,FSH表示卵泡生成素。
(1)垂体是HPG轴上重要的内分泌器官,垂体释放的LH和FSH通过______方式作用于性腺细胞,刺激睾丸产生睾酮,睾酮还可以通过______机制调节下丘脑分泌GnRH,以维持HPG轴激素的稳态。
(2)近些年研究发现,EDCs与啮齿动物和人类与生殖相关的细胞中表观遗传失调有关。推测其原因是EDCs使生物体内DNA发生______修饰,导致生物体在______不变的情况下,发生可遗传的性状改变。
(3)妊娠大鼠口服TCDD(工业副产物)后胎儿垂体促性腺激素基因表达水平下降。PCR结果表明暴露TCDD母鼠的胎儿垂体中组蛋白去乙酰化酶基因的mRNA水平升高,这表明TCDD是通过______(填“增强“或“抑制”)组蛋白去乙酰化酶的活性,进而______(填“增强”或“抑制”)促性腺激素基因的表达。
(4)通过研究EDCs对下丘脑-垂体-性腺(HPG轴)的作用推测,EDCs干扰促性腺激素合成的机制有两种:①EDCs可以______;②EDCs还可以通过______间接调控LH和FSH的合成。
【答案】(1) ①. 体液调节##体液运输 ②. 负反馈调节##反馈调节
(2) ①. 甲基化 ②. 基因的碱基序列
(3) ①. 增强 ②. 抑制
(4) ①. 直接作用于垂体促性腺细胞,干扰LH和FSH的合成 ②. 干扰GnRH的合成或干扰GnRH与垂体细胞膜上的GnRH受体结合##促进性腺分泌性激素抑制垂体的作用等
【解析】
【分析】下丘脑-垂体-性腺:下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,促进垂体分泌促性腺激素,促性腺激素作用于性腺,促进相应性腺分泌性激素;当性激素的含量过高,对下丘脑和垂体的抑制作用加强,使得下丘脑和垂体分泌的相关激素减少,有利于维持激素水平维持在正常的范围内。
【小问1详解】
内分泌腺分泌激素可进入体液,随体液运输至全身作用于特定的靶器官和靶细胞,故垂体是HPG轴上重要的内分泌器官,垂体释放的LH和FSH通过体液调节(体液运输)方式作用于性腺细胞,刺激睾丸产生睾酮,睾酮还可以通过负反馈调节(反馈调节)机制调节(当睾酮含量过高,对下丘脑和垂体的抑制作用增强;睾酮含量减少,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱)下丘脑分泌GnRH,以维持HPG轴激素的稳态。
【小问2详解】
表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传主要包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化、RNA干扰等。DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,将甲基基团转移到DNA某些区域的碱基上,从而使生物的性状发生改变。故近些年研究发现,EDCs与啮齿动物和人类与生殖相关的细胞中表观遗传失调有关。推测其原因是EDCs使生物体内DNA发生甲基化修饰,导致生物体在基因的碱基序列不变的情况下,发生可遗传的性状改变。
【小问3详解】
PCR结果表明暴露TCDD母鼠的胎儿垂体中组蛋白去乙酰化酶基因的mRNA水平升高,这表明TCDD是通过增强组蛋白去乙酰化酶的活性,组蛋白去乙酰化酶的活性升高,属于表观遗传的一种类型,进而抑制促性腺激素基因的表达。
【小问4详解】
结合题意“EDCs干扰促性腺激素合成”,以及促性腺激素的合成与下丘脑分泌的GnRH、性腺分泌的性激素有关可推测,EDCs干扰促性腺激素合成的机制有两种:①EDCs可以直接作用于垂体促性腺细胞,干扰LH和FSH的合成;②EDCs还可以通过干扰GnRH的合成或干扰GnRH与垂体细胞膜上的GnRH受体结合(促进性腺分泌性激素抑制垂体的作用等)间接调控LH和FSH的合成。
25. “B小鼠”指的是体内缺乏T细胞的小鼠。将断奶后小鼠的某种器官M摘除后,用致死剂量的X射线全身照射,同时用正常小鼠的骨髓重建其造血系统可以获得重建型“B小鼠”,重建型“B小鼠”具有广泛的科研应用。回答下列问题:
(1)构建重建型“B小鼠”过程中摘除的器官M为_____。辅助性T细胞的数量减少会导致正常剂量抗原刺激下小鼠体内抗体的产生量显著减少,原因是_____。
(2)实验小组为了判断某“B小鼠”是否构建成功,向该小鼠移植外来小鼠的皮肤,若获得的小鼠为“B小鼠”,则相应的实验现象应为_____。
(3)科学研究上常以“B小鼠”为材料构建肿瘤模型小鼠,用于肿瘤药物的筛选和治疗。相对于正常小鼠,“B小鼠”更容易构建肿瘤模型小鼠,试从免疫系统的具体功能的角度阐述其原因:_____。
(4)现获得了两种重建型“B小鼠”甲和乙,为了检测重建型“B小鼠”是否构建成功,实验小组分别提取小鼠甲和乙的脾脏细胞置于含放射性同位素标记的胸腺嘧啶的完全培养基中培养,并检测了 ConA(一种能专一性刺激T细胞增殖的化学物质)刺激下培养基中的放射性同位素标记的渗入量,实验结果如下表所示:
未接受 ConA 刺激组
接受 ConA 刺激组
小鼠甲
998
1001
小鼠乙
1355
12074
根据实验结果可知,小鼠_____为构建成功的重建型“B小鼠”,依据是_____。
【答案】(1) ①. 胸腺 ②. 辅助性T细胞减少,不能有效地刺激B细胞增殖分化产生浆细胞,从而导致抗体的产生量显著减少
(2)该小鼠对植入的外来皮肤不会发生免疫排斥反应
(3)“B小鼠”体内无T细胞,免疫监视能力下降,导致其患肿瘤的概率大大提高
(4) ①. 乙 ②. 构建成功的重建型“B小鼠”体内存在由骨髓重建的造血系统产生的T细胞,小鼠乙的脾脏细胞在 ConA 的刺激下胸腺嘧啶渗入量显著增加,说明该刺激下T细胞大量增殖,从外界摄取了大量的胸腺嘧啶用于 DNA 的复制;而小鼠甲的脾脏细胞在ConA 的刺激下胸腺嘧啶渗入量几乎没有变化,说明小鼠甲体内几乎无T细胞
【解析】
【分析】免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质。
【小问1详解】
依据题干信息,“B小鼠”指的是体内缺乏T细胞的小鼠,故构建重建型“B小鼠”过程中摘除的器官M为胸腺,因为胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所。在体液免疫过程中,辅助性T细胞数量减少,就不能有效地刺激B 细胞增殖分化产生浆细胞,从而导致抗体的产生量显著减少,故辅助性T细胞的数量减少会导致正常剂量抗原刺激下小鼠体内抗体的产生量显著减少。
【小问2详解】
外来小鼠的皮肤属于异体器官,对于“B小鼠”而言,其缺乏T细胞,故不能发挥细胞免疫的作用,所以向该小鼠移植外来小鼠的皮肤时,就不会发生免疫排斥反应。
【小问3详解】
由于“B小鼠”体内无T细胞,故小鼠的免疫监视能力就会下降,进而导致其患肿瘤的概率大大提高。
【小问4详解】
依据题干信息可知,ConA是一种能专一性刺激T细胞增殖的化学物质,由于构建成功的重建型“B小鼠”体内存在由骨髓重建的造血系统产生的T细胞,而小鼠乙的脾脏细胞在 ConA 的刺激下胸腺嘧啶渗入量显著增加,说明该刺激下T细胞大量增殖,从外界摄取了大量的胸腺嘧啶用于 DNA 的复制;而小鼠甲的脾脏细胞在ConA 的刺激下胸腺嘧啶渗入量几乎没有变化,说明小鼠甲体内几乎无T细胞,故小鼠乙为构建成功的重建型“B小鼠”。
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高三生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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,将答题卡交回。
一、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. 关于细胞结构与功能的说法错误的是( )
A. 细胞骨架被破坏将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B. 细胞膜信息交流都需要细胞膜上的受体参与
C. 核仁含有RNA、蛋白质等,与核糖体的形成有关
D. 叶绿体的类囊体膜上分布着色素等,是叶绿体吸收光能的部位
2. 科学家用离心技术分离得到了有核糖体结合的微粒体,即膜结合核糖体,其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽(SP)以及信号识别颗粒(SRP)。研究发现,SRP与SP结合是引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工的前提,经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP,此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测正确的是( )
A. 微粒体中的膜是高尔基体膜结构的一部分
B. 细胞中每个基因都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
C. SP合成缺陷的胰腺腺泡细胞中,分泌蛋白会在内质网腔中聚集
D. 内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶
3. 钙泵是一种存在于各种生物膜上的运输Ca2+的ATP水解酶,能驱动细胞质基质中的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的钙库(内质网等储存Ca2+的细胞器),以维持细胞质基质内低浓度的Ca2+。当细胞受到刺激时,Ca2+又会从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质基质。下列相关说法错误的是( )
A. 一氧化碳中毒时钙泵的运输速率会降低
B. Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔内的过程属于主动运输
C. Ca2+从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质基质属于吸能反应
D. ATP水解酶催化ATP水解时,末端磷酸基团挟能量脱离下来
4. Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶,但其也能催化O2与C5结合,形成C3和C2导致光合效率下降。CO2与O₂竞争性结合Rubisco的同一活性位点,因此提高CO2浓度可以提高光合效率。蓝细菌具有CO2浓缩机制,如下图所示。为提高烟草的光合速率,向烟草内转入蓝细菌羧化体外壳蛋白的编码基因和HCO-3转运蛋白基因。下列说法正确的是( )
注:羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散。
A. 据图分析,CO2通过协助扩散的方式通过光合片层膜
B. 蓝细菌的CO2浓缩机制既能促进CO2固定,又能抑制O2与C5结合,从而提高光合效率
C. 若羧化体可在转基因烟草中发挥作用,则利用高倍显微镜在其叶绿体中可观察到羧化体
D. 若HCO—3转运蛋白在转基因烟草中发挥作用,则其光补偿点高于正常烟草
5. 人体皮肤组织有较强的修复能力。研究发现,当皮肤受到损伤后,巨噬细胞会分泌TGF-β(蛋白质类因子)激活角质形成细胞增殖、分化成新的表皮细胞,使伤口愈合。下列叙述错误的是( )
A. 角质形成细胞的分化程度比巨噬细胞的低
B. 巨噬细胞合成TGF-β是基因选择性表达的结果
C. 皮肤中受损伤细胞的死亡是通过细胞凋亡程序进行的
D. 皮肤中衰老的细胞含水量降低,体积变小,细胞核变大
6. 二倍体生物体细胞中某对同源染色体少一条的个体被称为单体(2n—1)。玉米(2n=20)的各种单体的配子育性及结实率与二倍体的相同,现发现一株野生型玉米的隐性突变体,为确定其突变基因在染色体上的位置,研究人员构建了一系列缺少不同染色体的野生型玉米单体,分别与该隐性突变体杂交,留种并单独种植。下列相关分析错误的是( )
A. 单体产生的原因可能是减数分裂Ⅱ后期着丝粒未分裂
B. 可构建10种野生型玉米单体并测交来确定突变基因的位置
C. 玉米单体在减数分裂Ⅰ的过程中,可观察到10对四分体
D. 若突变基因位于缺失的染色体上,则杂交子代有2种表型
7. 某植物的性别决定方式为XY型,茎高、花色和叶宽性状分别由一对等位基因控制。将高茎红花宽叶雌株与矮茎白花窄叶雄株杂交,F1全部为高茎红花宽叶,F1自交产生的F2中雌株表型及比例为高茎红花宽叶:高茎白花窄叶=3:1,雄株表型及比例为高茎红花宽叶:矮茎红花宽叶:高茎白花窄叶:矮茎白花窄叶=3:3:1:1。F2中高茎红花宽叶雌雄植株随机授粉获得F3。下列说法错误的是( )
A. 矮茎性状是由位于性染色体上的隐性基因控制的
B. 控制花色和叶宽的基因位于同一对染色体上
C. F2高茎红花宽叶雌株中的杂合子所占比例为3/4
D. F3中高茎红花宽叶个体所占比例为7/9
8. 家蚕的性别决定为ZW型,有实验显示,家蚕的蚕茧颜色由两对等位基因A/a(A控制蓝茧)、B/b控制黄茧。黄茧雄蚕与蓝茧雌蚕杂交,F1全结黄茧,F1雌雄蚕相互杂交,F2表型及比例如下表(不考虑突变和ZW同源区段),下列相关叙述错误的是( )
表型/性别
黄茧
蓝茧
白茧
雄蚕
798
0
0
雌蚕
405
296
99
A. A和B基因同时存在才表现为黄茧
B. F1雄蚕基因型为AaZBZb
C. F1雄蚕产生的配子种类有4种,比例为1:1:1:1
D. F2雌蚕黄茧中纯合子占1/2
9. 用放射性32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质并分别侵染大肠杆菌,经保温、搅拌和离心后检测离心管中物质的放射性,甲管的上清液(a1)放射性远高于沉淀物(b1);乙管中上清液(a2)放射性远低于沉淀物(b2)。下列分析错误的是( )
A. 甲管中a1的放射性来自32P,乙管中b2的放射性来自35S
B. 根据甲、乙两管的实验结果可推测DNA是遗传物质
C. 若搅拌不充分,甲管的b1中可能出现较大的放射性
D. 若保温时间过长,乙管的a2中可能出现较大的放射性
10. 摩尔根和学生利用大量辐射照射野生型果蝇,获得了X染色体上发生未知突变的果蝇,并与M-5系列果蝇进行了有关杂交实验,如图所示,棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性,下列说法正确的是( )
A 突变果蝇使该果蝇种群出现了隔离现象
B. 若F2中雄果蝇出现了新性状,一定是由F1雌果蝇携带的突变基因控制的
C. 若F2出现一只染色体组成XXY的棒眼红眼果蝇,一定是减数第一次分裂异常导致的
D. M-5雌果蝇与突变雄果蝇的杂交可以判定突变基因是否在X、Y染色体的同源区段
11. 阿司匹林是常见的解热镇痛药,可用于缓解疼痛,感冒等发热疾病的退热,治疗风湿痛等,但长期大剂量服用阿司匹林容易导致胃液酸性增强,并引起肝损伤使血浆中转氨酶增多。下列说法正确的是( )
A. 阿司匹林通过作用于下丘脑的痛觉中枢而达到镇痛效用
B. 阿司匹林可能通过促进出汗、皮肤血流增加等起到退热作用
C. 胃液属于细胞外液的成分,而转氨酶只分布于细胞内液
D. 转氨酶进入血浆会使血浆的渗透压降低导致组织液增多
12. 任氏液是一种比较接近两栖动物内环境的液体,其主要成分为氯化钠,另外还含钾离子、钙离子等其它离子。在任氏液中培养蛙的坐骨神经腓肠肌标本,将微电极插入神经细胞,可记录该细胞的动作电位,如图所示,a、b、c、d为曲线上的点。研究小组进行下述两个实验,实验一:在任氏液中加入四乙胺(一种阻遏钾离子通道的麻醉药物);实验二:降低任氏液中钠离子浓度,其它条件不变。两实验均测定动作电位的发生情况。下列叙述不正确的是( )
A. 实验一获得的动作电位,从c到d速度减慢
B. 实验一中,膜内外两侧均不会产生局部电流
C. 实验二获得的动作电位,c点膜电位会降低
D. 实验二中,有可能检测不到动作电位产生
13. 视杆细胞是视网膜中的一种感觉神经细胞。黑暗中,细胞膜上Na+通道开放,Na+内流,此时K+通道同时开放,使视杆细胞的膜电位为-40mV,可持续释放神经递质。光照时,Na+通道关闭,K+通道无明显变化,神经递质释放减少。下列说法错误的是( )
A. 视杆细胞膜上Na+内流过程不消耗ATP
B. 光照时视杆细胞膜电位表现为内负外正
C. 视杆细胞可将外界光信号转化为化学信号
D. 视杆细胞须产生动作电位才可将信号传递给其他细胞
14. 人体体温调节的“调定点”学说指出:调定点相当于恒温箱的调定器。正常人此点温度定为37℃。人体感染细菌导致发热,长时间处于高烧不退的状态,使温敏和冷敏两类神经元活动改变,调定点上移(如38℃),调定点上移后,产热与散热过程将在较高的水平(如38℃) 达到平衡。据此判断下列说法错误的是
A. 当人高烧不退时,调定点上移,会使体内适应于正常体温的酶活性减弱
B. 当体温上升时,机体散热的途径可能有汗腺分泌,皮肤血管舒张
C. 正常情况下流经下丘脑血液的温度超过37℃时,产热过程持续加强
D. 如果利用此原理制备药物使调定点下降,可以使高烧患者体温恢复到正常水平
15. 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
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 下列有关生命科学发展过程中重要实验说法,正确的是( )
A. 罗伯特森用电镜拍摄的细胞膜暗一亮一暗的三层结构亚显微照片是物理模型
B. 恩格尔曼用水绵、需氧细菌等材料通过对比实验证明叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
C. 希尔的实验说明水的光解、氧气的产生并非必须与糖类的合成相关联
D. 摩尔根利用F1红眼雌蝇与白眼雄蝇验证控制眼色的基因位于X染色体上的假说
17. 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
18. 人类血型由两对独立遗传的等位基因I、i和H、h相互作用产生。如图所示大多数人的ABO血型是由IA、IB和i基因决定的,而当无法产生H抗原时,则出现极为罕见的孟买型血,由于细胞膜上没有A、B抗原,孟买型血的表型也记为O型。现有一位O型血男士与A型血女士生育了一个AB型血的孩子。异体输血时,若输入抗原与自身抗原不相同时会发生排斥反应。下列说法正确的是( )
A. 这对亲本的基因型组合可能有12种方式
B. 子代AB型血的孩子基因型一定是HhIAIB
C. 2个O型血的人可能生出A型或B型血的后代
D. O型血个体之间输血不会发生排斥反应
19. 同一mRNA链上存在RNA聚合酶及多个核糖体,与RNA聚合酶最接近的核糖体为前导核糖体,RNA聚合酶合成产物的速度与前导核糖体的翻译速度始终保持一致,以保障转录和翻译的完整进行。这种同步完成转录和翻译的现象称为转录翻译偶联。下列说法错误的是( )
A. 在转录时,RNA聚合酶在模板DNA上的移动方向是3′→5′
B. 核糖体会首先结合在mRNA链的5′端,随后启动翻译过程
C. 最接近RNA聚合酶的前导核糖体最终合成的肽链最长
D. 转录翻译偶联现象普遍发生在人体细胞核基因的表达过程中
20. 小鼠胃的内分泌细胞分泌的Ghrelin可与下丘脑的GHSR-la受体结合,形成Ghrelin—下丘脑GHSR信号通路,促进生长激素分泌,进而通过调节摄食行为和糖脂代谢引起血糖升高。当小鼠血糖升高时,Ghrelin合成减少,会限制血糖进一步上升。下列说法错误的是( )
A. GHSR-1a受体所在的细胞为Ghrelin—下丘脑GHSR信号通路的感受器的一部分
B. 进食后,通过Ghrelin-下丘脑GHSR信号通路的调节,血清中Ghrelin含量开始增加
C. 食物刺激下,兴奋传导至下丘脑经垂体促进胰岛素的产生,限制血糖进一步上升
D. 通过Ghrelin—下丘脑GHSR信号通路的调节,使生长激素和血糖含量维持相对稳定
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性,同时降解错误折叠蛋白质,从而实现蛋白质稳态。维持蛋白质稳态对于人体的正常生理功能至关重要。错误折叠的异常蛋白会导致疾病的发生。我国科学家发明一种小分子绑定化合物ATTEC,这种“小分子胶水”(ATTEC)能将自噬标记物LC3和错误折叠的异常蛋白黏在一起,形成黏附物,进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解,从而达到治疗疾病的目的。其过程如图1所示。
(1)分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成,后依次经过_________________折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
(2)ATTEC 与异常蛋白的结合具有一定的______________,溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是___________________。
(3)研究发现,在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中,突变后的mHTT 蛋白会使得纹状体神经退行,造成神经元的大量死亡,最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明,ATTEC 可有效治疗HD,试分析其作用机制:___________________________。
(4)网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段,细胞内存在大量血红蛋白,若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构,则它们会被一种特殊的途径所降解。科研人员检测了该细胞在不同条件下错误折叠蛋白质的降解率,结果如图2。据图2结果分析:ATP 能够________(填“促进”或“抑制”)蛋白质的降解;你认为参与蛋白质降解的酶是不是溶酶体中的酸性水解酶,并说明理由。________(是/不是)。理由是__________________。
22. 科研人员对西北地区濒危植物四合木进行了光抑制研究。西北干旱时间较长且光照强度大,强光照会使四合木出现光抑制现象:强光下三线态叶绿素(3ch1)与O2发生反应,生成单线氧(1O2),1O2会攻击叶绿素,破坏光合结构等。叶黄素可以快速淬灭3ch1并直接清除1O2。请回答下列问题:
(1)为研究光合作用释放的O2来源于什么物质,鲁宾等以小球藻为实验材料,用18O标记的KHCO3、H2O进行了三组实验。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于______________,判断依据是______________。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于______________(填场所)。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光,则小球藻产生O2的速率将______________。
实验
18O的比例
H2O
KHCO3
O2
1
0.85
0.61
0.86
2
0.20
0.40
0.20
3
020
0.57
0.20
(2)现有甲、乙两组四合木幼苗,请设计实验验证“干旱会导致四合木气孔开放程度降低,外源NO可减轻干旱对气孔开放程度的限制”。写出简要实验思路和预期结果:
实验思路:________________________________________;
预期结果:________________________________________。
(3)资料显示,NO还可与单线氧发生反应进而生成NO2。综上所述,NO可以缓解四合木干旱胁迫,原因是:①___________,缓解光反应减弱;②___________,缓解暗反应减弱。
23. 番茄是一种开两性花的二倍体农作物,科学家获得了两个核基因雄性不育品系甲和乙,将其与可育株丙和丁品系进行了五组杂交实验,其结果如下表所示,经检测组别1的子代中未出现非亲本基因型。针对雄性不育的遗传机制,科学家提出了两种假说。假说一:雄性不育由独立遗传的两对基因控制,不育基因D对可育基因d为显性;而显性抑制基因E能抑制不育基因D的表达,因此当E存在时表现为可育。假说二:雄性不育由同一位置的3个复等位基因控制,DT、d为可育基因,Dt为不育基因;三者的显隐性关系表现为DT>Dt>d。请回答以下问题:
组别
亲本
子一代
1
不育株甲×可育株丙
不育株∶可育株=1∶1
2
可育株丙×可育株丙
全为可育株
3
不育株乙×可育株丁
不育株∶可育株=1∶1
4
可育株丁×可育株丁
不育株∶可育株=1∶3
5
可育株丙×可育株丁
?
(1)在组别1杂交实验中,不育株甲作为______(填“父本”或“母本”)。与常规的杂交育种相比,利用不育株进行杂交育种的优点是______。
(2)若假说一成立,只分析组别2的实验结果,可育株丙的基因型可能有______种,再结合组别1的实验结果可知,不育株甲与可育株丙的基因型分别为______。若假说二成立,则可育株丙的基因型为______,不育株乙的基因型为______。
(3)组别5的实验结果为______。请在组别5的亲本及子代中选择材料,设计最简便的实验对以上两种假说进行验证,实验思路是______,预期结果是______。
24. 通过工业和农业生产活动排入环境的多种农药、阻燃剂、塑料包装成分、防腐剂、工业副产物和重金属等化学物质,已对人类健康构成威胁,这是目前全球环境健康领域最令人关切的问题之一。这些干扰生物体内分泌系统正常功能与作用的外源性化合物被称为内分泌干扰物(EDCs),存在内分泌干扰效应。EDCs通过各种途径干扰内分泌系统,其中控制生殖功能的下丘脑-垂体-性腺(HPG轴)神经内分泌轴是EDCs作用的重要靶标,如下图所示。其中GnRH表示促性腺激素释放激素,LH表示黄体生成素,FSH表示卵泡生成素。
(1)垂体是HPG轴上重要的内分泌器官,垂体释放的LH和FSH通过______方式作用于性腺细胞,刺激睾丸产生睾酮,睾酮还可以通过______机制调节下丘脑分泌GnRH,以维持HPG轴激素的稳态。
(2)近些年研究发现,EDCs与啮齿动物和人类与生殖相关的细胞中表观遗传失调有关。推测其原因是EDCs使生物体内DNA发生______修饰,导致生物体在______不变的情况下,发生可遗传的性状改变。
(3)妊娠大鼠口服TCDD(工业副产物)后胎儿垂体促性腺激素基因表达水平下降。PCR结果表明暴露TCDD母鼠的胎儿垂体中组蛋白去乙酰化酶基因的mRNA水平升高,这表明TCDD是通过______(填“增强“或“抑制”)组蛋白去乙酰化酶的活性,进而______(填“增强”或“抑制”)促性腺激素基因的表达。
(4)通过研究EDCs对下丘脑-垂体-性腺(HPG轴)的作用推测,EDCs干扰促性腺激素合成的机制有两种:①EDCs可以______;②EDCs还可以通过______间接调控LH和FSH的合成。
25. “B小鼠”指的是体内缺乏T细胞的小鼠。将断奶后小鼠的某种器官M摘除后,用致死剂量的X射线全身照射,同时用正常小鼠的骨髓重建其造血系统可以获得重建型“B小鼠”,重建型“B小鼠”具有广泛的科研应用。回答下列问题:
(1)构建重建型“B小鼠”过程中摘除的器官M为_____。辅助性T细胞的数量减少会导致正常剂量抗原刺激下小鼠体内抗体的产生量显著减少,原因是_____。
(2)实验小组为了判断某“B小鼠”是否构建成功,向该小鼠移植外来小鼠的皮肤,若获得的小鼠为“B小鼠”,则相应的实验现象应为_____。
(3)科学研究上常以“B小鼠”为材料构建肿瘤模型小鼠,用于肿瘤药物的筛选和治疗。相对于正常小鼠,“B小鼠”更容易构建肿瘤模型小鼠,试从免疫系统的具体功能的角度阐述其原因:_____。
(4)现获得了两种重建型“B小鼠”甲和乙,为了检测重建型“B小鼠”是否构建成功,实验小组分别提取小鼠甲和乙的脾脏细胞置于含放射性同位素标记的胸腺嘧啶的完全培养基中培养,并检测了 ConA(一种能专一性刺激T细胞增殖的化学物质)刺激下培养基中的放射性同位素标记的渗入量,实验结果如下表所示:
未接受 ConA 刺激组
接受 ConA 刺激组
小鼠甲
998
1001
小鼠乙
1355
12074
根据实验结果可知,小鼠_____为构建成功的重建型“B小鼠”,依据是_____。
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