内容正文:
2025年1月“八省联考”考后提升卷
高三生物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.清代书画家钱沣记录了民间月饼的制作方法:“三材取具油糖面,磊落芳洁堆瓦缸。水溲成模入火炙,铁炉扬炭时铮从。和酥馅果更奇绝,列肆错杂鱼豆桩”。每一道工序都很考究,形成了鲜明的地方特色美食。下列相关叙述正确的是( )
A.等质量的糖类和脂肪相比,糖类储存的能量更多
B.月饼中加的蔗糖可以被人体细胞直接吸收,而面中的“糖”不能
C.酥(油)主要成分是脂肪,其与葡萄糖的元素组成相同
D.“无糖”月饼属于无糖食品,不会影响血糖,糖尿病患者可以放心食用
2.溶酶体内pH明显低于细胞质基质,内含多种酸性水解酶。溶酶体的消化作用可概括成三种途径,如图所示。下列说法正确的是( )
A.内吞作用会导致细胞膜上的受体蛋白数量持续减少
B.细胞质基质中的H+通过协助扩散的方式运至溶酶体内
C.细胞饥饿时自噬作用会吞噬线粒体,不利于细胞代谢的稳定
D.次级溶酶体破裂释放出水解酶,可能会导致细胞损伤进而引起细胞凋亡
3.磷脂酶(PL)有PLA1、PLA2、PLC、PLD等类型。PL可水解磷脂,得到不同产物,如图所示。PLD能催化甘油磷脂末端的化学键水解,存在合适的醇类受体时,PLD还可催化转磷脂酰基反应生成相应的磷脂衍生物。下列相关叙述错误的是( )
A.不同类型的PL作用于磷脂的位点有所不同
B.不同类型的PL结构相同,催化效率也相同
C.醇类受体不同,生成相应的磷脂衍生物类型不同
D.磷脂酶催化不同的反应,可能涉及不同的反应条件
4.下图是小肠上皮细胞吸收单糖的示意图,其中Na+-K+泵、SGLT1、GLUT2、GLUT5代表载体。相关叙述正确的是( )
A.Na+-K+泵运输K+属于被动运输
B.由图可知载体蛋白的运输无特异性
C.葡萄糖无需与载体蛋白结合即可进入细胞
D.GLUTS运输果糖的动力来自果糖内外的浓度差
5.“77-2”和“77-4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子(n)和异常形成的雌配子(2n)结合产生。为研究雌配子(2n)产生的原因,对三倍体及其亲本的基因型进行分析,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
实验材料
基因型
GT1(母本)
Ee
PR107(父本)
Ee
77-2
EEe
77-4
EEE
A.两个新品种的育成均利用了染色体数目变异的原理
B.父本与母本杂交不会产生基因型为eee的橡胶树品种
C.形成“77-2”时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
D.形成“77-4”时的雌配子EE(2n)可源自减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未均分
6.雌猫在胚胎发育早期,胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活,只有1条X染色体保留活性,相关的分子机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A.Tsix序列转录的模板链是甲链,其启动子位于Xist右侧
B.Xist序列与RNA聚合酶结合受阻会抑制DNA的复制过程
C.XistRNA与TsixRNA碱基互补能促进X染色体失活
D.XistRNA和Xist序列都含有2个游离的磷酸基团
7.短串联重复序列(STR)通常是基因组中由1~6个碱基组成的一段DNA重复序列,不同人同一染色体上同一STR位点存在碱基序列单元重复次数的差异。人的X、Y染色体上均存在以“GATA”为单元的STR1,某对常染色体上存在以“CT”为单元的STR2。下列叙述正确的是( )
A.某人该对常染色体上STR2位点“CT”重复次数相同
B.进行细胞分裂时,细胞两极不会同时出现STR1和STR2
C.减数分裂Ⅰ中期X染色体的姐妹染色单体上可能存在不同的STR1
D.减数分裂Ⅱ后期,染色体上的4个STR2位点中的“CT”重复序列长度一般相同
8.绿头鸭、琵嘴鸭、绿翅鸭和斑嘴鸭都是野生鸭类,它们常常在同一栖息地生活。绿头鸭的ND2基因长度为1041bp,另外几种鸭与绿头鸭ND2基因的同源性比较如下表:
物种
ND2基因长度(bp)
同源性(%)
琵嘴鸭
1041
90.97
绿翅鸭
1041
94.62
斑嘴鸭
1041
100
据表分析,不正确的是( )
A.表中数据属于进化证据中分子水平的证据
B.表中数据体现了基因多样性
C.绿头鸭和斑嘴鸭能产生具有相同氨基酸序列的蛋白质
D.分析生物间的亲缘关系时,也可用线粒体中的细胞色素c为研究材料
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.脑干区域(RMTg)中的γ-氨基丁酸(GABA)能神经元,通过作用于多巴胺能神经元,多巴胺能神经元兴奋引发觉醒,多巴胺能神经元抑制引发睡眠,调控机制如下图。下列分析错误的是( )
A.GABA能神经元兴奋引发突触前膜释放GABA而诱发睡眠
B.RMTg释放的GABA是相应区域中多巴胺系统的重要“刹车”
C.RMTg活性降低促进GABA能神经元和多巴胺能神经元兴奋
D.RMTg为治疗多巴胺能神经功能异常的失眠症提供了潜在靶点
11.某实验室为研究K562细胞(一种肿瘤细胞)的外泌体对NK细胞(一种免疫细胞)功能的影响,进行了相关实验,结果见下图。下列相关分析错误的是( )
A.NK细胞杀伤K562细胞体现了免疫系统的免疫监视功能
B.图示说明白细胞介素-2促进NK细胞杀伤K562细胞
C.K562细胞的外泌体能抑制NK细胞杀伤K562细胞
D.K562细胞降解率会随NK细胞数量的下降而下降
12.光敏色素有两种形式:红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr),当植物受到红光的照射时,Pr会转化为Pfr:而当植物接受远红光的照射时,Pfr则会还原为Pr。如图是阳生植物和阴生植物在不同遮阴程度下的茎伸长生长速率,相关叙述正确的是( )
注:Pfr/(Pfr+Pr)表示遮阴程度,比值越大,遮阴程度越小
A.遮阴程度越高,远红光相对红光占比越少
B.阳生植物随着遮阴程度的增加,光合作用减弱,Pr占比增加,茎伸长生长速率增加
C.该过程中光只作为信号影响阴生与阳生植物的生长
D.阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性,光敏色素不起作用
13.夏季高山峡谷常在暴雨后发生山体滑坡形成滑坡体,滑坡体的恢复治理主要有自然修复和人工修复两种方式。经过一段时间演替,滑坡体的动植物多样性会逐渐恢复到原有水平。下列叙述错误的是( )
A.群落演替速度受多种因素的影响,人工播种可加快群落演替速度
B.人工播种干预应该优先选用固氮能力强和生长速度快的本地植物
C.滑坡体群落演替过程中食物网逐渐趋于复杂,不同物种生态位重叠程度增加
D.滑坡体周边的动物取食植物减缓了群落演替速度,不能促进滑坡体自然修复
14.2024年世界湿地日的主题为“湿地与人类福祉”,主旨是倡导人们保护环境,保护共同的家园。武汉市对后官湖一片遭到破坏的湿地公园进行修复,根据地形地貌,分段规划,建成经济林带、观赏林带、荷花带等湿地长廊。下列叙述不正确的是( )
A.保护该湿地公园最有效的方法是建立湿地公园自然保护区
B.湿地生态恢复后,可以通过自我调节维持生态系统的平衡,不再需要进行人工投入
C.分段建成经济林带、观赏林带、荷花带,体现了群落的水平结构
D.用净化能力强且互利共存的当地水生生物修复湿地,体现了自生、协调原理
15.人参皂苷具有重要的药用价值,可通过植物细胞培养生产。下列说法错误的是( )
A.外植体消毒需用酒精和次氯酸钠溶液
B.外植体脱分化形成愈伤组织需要光照和氧气
C.可通过液体培养获得大量愈伤组织细胞
D.人参皂苷属于植物细胞的次生代谢物
16.基于我国传统酸醋工艺,一种以果汁为原料进行液态发酵生产果醋的流程如图。下列叙述错误的是( )
A.制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量,处理①加糖可增加碳源
B.醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸
C.酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式相同,最适生长温度不同
D.发酵生产结束后,处理②需根据果醋保存时间选择消毒或灭菌方法
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.(11分)为了研究干旱胁迫对植物的影响,研究人员以具有较高经济价值和生态价值的优良灌木细叶小蘗为实验材料。选取多株生长状况相近的幼苗,随机均分为两组;Ⅰ组正常浇水管理,Ⅱ组干旱处理,在其他相同且适宜的条件下培养;一段时间后,测定每株相关指标,数据如下。
指标
组别
叶片相对含水量/%
叶片净光合速率
/(μmolCO₂·m-2·s-1)
气孔导度
/(mol·m-2·s-1)
蒸腾速率
/(μmol·m-2·s-1)
Ⅰ组
61.32
5.45
0.12
1.39
Ⅱ组
56.15
4.12
0.08
0.72
注:气孔导度越大,气孔开放程度越大。
回答下列问题:
(1)该实验的无关变量中,影响光合作用的主要环境因素有 (答出2点即可)。实验中Ⅰ组、Ⅱ组均测定多株植株相关数据的目的是 。
(2)气孔导度减小直接影响光合作用的 阶段,导致为另一阶段提供的 和 减少。
(3)绿色植物光合作用过程中,水光解产生的电子若有剩余,则和氧气结合形成超氧阴离子自由基,攻击生物膜系统,导致生物膜损伤。生物膜在植物光合作用中的功能主要体现在两个方面。①是 ;②是 。
(4)干旱胁迫时,植物叶片萎蔫卷曲下垂是一种自我保护行为,综上分析其原理是 。
18.(10分)七氟醚是临床中常用的麻醉剂。已有研究表明七氟醚对大鼠的认知功能具有负面影响。神经调节蛋白1(NRG1)与ErbB4亲和度较高,通过促进ErbB4受体磷酸化发挥作用,二者在神经系统调节中形成NRG1/ErbB4通路。为研究NRG1/ErbB4通路在七氟醚诱导的大鼠认知功能障碍中的作用,某科研小组做了相关实验,请回答下列问题。
(1)神经调节的基本方式是 。七氟醚麻醉药的原理是通过阻断神经信号传递,抑制在 产生痛觉和其他感觉的传导,从而达到麻醉的效果。用针破坏大鼠的大脑,保留脊髓,刺激左后肢的传出神经,左后肢发生屈腿收缩,该过程 (填“发生”或“未发生”)屈腿反射。
(2)科研小组将生长状况相似的大鼠分为4组,从侧脑室注射等量相关试剂如表所示,用水迷宫实验检测各组大鼠认知功能,将透明圆形平台置于低于水面1cm进行定位巡航实验,每天按随机顺序将大鼠随机放入水中,将大鼠在水中搜寻和爬上平台的持续时间记录为潜伏期。连续训练,记录每天检测结果的平均值,结果如表。
表各组大鼠潜伏期不同时间比较(s)
组别
注入试剂
第1天
第2天
第3天
第4天
第5天
1
对照
40.11
35.26
31.09
29.22
25.43
2
七氟醚
85.29
74.33
61.04
50.06
41.28
3
七氟醚+NRG1-β1
66.62
59.28
48.90
37.33
30.65
4
七氟醚+NRG1-β1+AG1478(ErbB4受体阻断剂)
76.17
67.39
54.81
43.84
35.72
控制大鼠在水迷宫中运动的低级神经中枢是 ,大鼠能凭借认知记忆在运动基础上寻找平台目的地,这体现了神经调节的 。从表中可以看出,NRG1/ErbB4通路对七氟醚诱导的大鼠认知功能障碍有 (填“促进”或“抑制”)作用。推测第4组中潜伏期比第3组长的原因是 。
(3)进一步研究表明七氟醚有破坏大鼠血脑屏障完整性、引起神经炎症、诱导海马神经元凋亡等作用,以下推断正确的有( )
A.七氟醚可能会影响大鼠内环境成分改变
B.实验大鼠产生的炎症因子第2组比第1组多,第3组比第4组多
C.七氟醚可能引起海马神经细胞内细胞凋亡相关酶活性升高
D.七氟醚可能使大鼠海马组织NRG1/ErbB4通路相关蛋白表达增多
19.(10分)在崇明东滩鸟类国家自然保护区中,某研究团队以4种在此越冬数量占优势的候鸟为研究对象,调查了它们在不同觅食生境中的数量和主要的食物种类,结果如下表所示。回答下列问题:
物种
观察数量/只
觅食生境出现率/%
鸟胃中主要的食物种类/%
生境1
生境2
生境3
小坚果
茎类
草屑
螺类
贝壳沙砾
甲壳类
其他
绿翅鸭
2120
67
0
33
52.8
16.7
0
12.0
13.0
0
5.5
绿头鸭
1513
98
1
1
78.3
0.8
0
7.1
5.6
1.1
7.1
鹤鹬
1678
64
0
36
0
0
50.0
25.0
25.0
0
0
青脚鹬
1500
29
28
43
0
0
33.3
33.3
0
33.3
0.1
注:生境1为低潮盐沼—光滩带,宽度为2000m左右;生境2为海三棱藤草带,宽度为400m左右;生境3为海堤内鱼塘—芦苇区,芦苇在植物群落中占优势。
(1)区别以上三个生境的生物群落的重要特征是 ;从生境Ⅰ到生境2再到生境3依次分布着光滩带、海三棱藨草带和芦苇区,这体现了群落在水平结构上呈 分布;同一生境在垂直方向上也具有分层现象,如生境3中有挺水的芦苇、浮水的凤莲、沉水的黑藻等植物,这种分层现象的意义是 。
(2)研究团队调查鸟类数量和分布时采用“样线法”,在各生境中选取长2km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各50m内所观察到的鸟类。采取最大值保留法,即从数次调查的统计数值中保留最大值的一次。这里所用的统计物种相对数量的方法是 。据表推算,青脚鹬出现在生境3的最大种群密度可达 只/km2。
(3)据表分析,鹤鹬和青脚鹬之间存在较为明显的 关系,理由是 。
(4)生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,据表描述绿翅鸭的生态位: (至少写出两方面)。
(5)崇明东滩鸟类国家自然保护区是上海首个“世界自然遗产”,在人类的保护下使生态环境得到了巨大的改善,体现了人类活动对群落演替影响是 。
20.(10分)通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度,对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株,对其进行研究。回答下列问题:
(1)水稻虽然具有杂种优势,但只能杂交一代的原因是 。
B基因是编码水稻花药正常发育必要的一种转录因子,纯合的B基因突变体(bb)在长日照条件下雄性半不育(花粉只有50%可育),短日照条件下育性正常,BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图1,据图分析,B基因突变体(bb)长日照条件下雄性半不育的原因是 。
(2)为探索A、B基因在花粉育性中的作用,科研人员构建了双隐性突变体(aabb),检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性,结果如图2结果显示,双隐性突变体的表型是 。
(3)育种工作中以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交,F1自交,得到F2,据图2推测,短日照条件下F2表型及比例为 .该实验设计 (填“能”“不能”)证明这两对等位基因独立遗传。
21.(11分)β-苯乙醇具有令人愉悦的玫瑰香味,广泛应用于食品、化妆品和日化用品中,同时其还具有抑菌作用。β-苯乙醇属于高级芳香醇,易挥发且溶于醇、酯、苯等有机溶剂中。天然的β-苯乙醇主要从玫瑰、茉莉等植物中提取,但浓度低,提取困难。近来研究发现,酵母菌可利用苯丙氨酸为底物合成β-苯乙醇。回答下列问题:
(1)自然界中存在能够合成β-苯乙醇的多种微生物,但微生物体内高浓度的β-苯乙醇会抑制其合成,也会抑制微生物生长,这种调节方式为
(2)筛选高产酵母菌株。为筛选出耐受高浓度β-苯乙醇的酵母菌,可通过培养基中添加 进行筛选,该物质加入到培养基中应在灭菌之 (填“前”或“后”)。在恒温培养箱中培养20h后,根据 挑选出对β-苯乙醇耐受度高的酵母菌。耐受度越高,产β-苯乙醇的能力越强。
(3)酵母菌菌种鉴定。核糖体DNA(rDNA)用于指导合成rRNA,由于其具有进化速率慢、碱基替代速率均匀,常用于物种鉴定,rDNA序列包含可变区序列和保守区序列(酵母菌不同种属间几乎无差别)。为鉴定所筛选出的酵母菌具体的种属,依据酵母菌rDNA的保守区序列设计引物,对可变区序列进行PCR扩增。PCR产物回收纯化后进行测序,并与 进行比对后鉴定具体的种属。依据可变区序列进行种属鉴定的原因是 。
(4)现研究发现酵母菌中基因ARO10所表达的脱羧酶为β-苯乙醇合成的关键酶,研究人员把基因ARO10导入到野生酵母菌进行过量表达,并检测β-苯乙醇的产量。
①重组表达载体的构建。质粒和ARO10基因如图甲所示。使用BamHI和SalⅠ限制酶处理质粒和ARO10基因,通过DNA连接酶连接,连接产物进行电泳检测。环状DNA由于其具有超螺旋结构,空间结构更加紧密,电泳时其迁移速率比相同长度的链状DNA (填“大”或“小”)。根据图示,基因ARO10在转录过程中是以 链为编码链。
②质粒导入酵母菌。将空载质粒和重组质粒分别导入PEG/LiAc处理过的酵母菌中。PEG可以保护细胞膜,减少LiAc对细胞膜结构的过度损伤。LiAc的作用类似于制作感受态细胞时所用的试剂 。将转化后的酵母菌在含 的培养基上进行筛选。
③发酵并检测β-苯乙醇含量。将步骤②所得的菌种接种到发酵瓶中培养,每隔一定时间进行β-苯乙醇含量检测,结果如图乙所示。若要进一步提高β-苯乙醇产量,则可采用 工程,将β-苯乙醇代谢过程中的关键酶进行改造。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
2025年1月“八省联考”考后提升卷
高三生物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.清代书画家钱沣记录了民间月饼的制作方法:“三材取具油糖面,磊落芳洁堆瓦缸。水溲成模入火炙,铁炉扬炭时铮从。和酥馅果更奇绝,列肆错杂鱼豆桩”。每一道工序都很考究,形成了鲜明的地方特色美食。下列相关叙述正确的是( )
A.等质量的糖类和脂肪相比,糖类储存的能量更多
B.月饼中加的蔗糖可以被人体细胞直接吸收,而面中的“糖”不能
C.酥(油)主要成分是脂肪,其与葡萄糖的元素组成相同
D.“无糖”月饼属于无糖食品,不会影响血糖,糖尿病患者可以放心食用
【答案】C
【分析】1、糖类:是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等;单糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖。二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖,包括蔗糖、麦芽糖和乳糖。多糖:是水解后能生成许多单糖的糖。多糖如淀粉、纤维素和糖原,其基本组成单位都是葡萄糖。
2、与糖类相似,组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。与糖类不同的是,脂质分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。脂质包括脂肪、磷脂和固醇。1g糖原氧化分解释放出约17kJ的能量,而1g脂肪可以放出约39 k的能量。脂肪是细胞内良好的储能物质,当生命活动需要时可以分解利用。除外脂肪还有保温、缓冲和减压、减少摩擦的作用。
【详解】A、与糖类相似,组成脂肪的化学元素是C、H、O,与糖类不同的是,脂肪分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高,因此等质量的糖类和脂肪相比,脂肪储存的能量更多, 脂肪是良好的储能物质,A错误;
B、月饼中加的蔗糖属于二糖,需要水解成单糖,被人体细胞直接吸收,B错误;
C、酥(油)主要成分是脂肪,其与葡萄糖的元素组成相同,都是C、H、O,C正确;
D、月饼含有淀粉等多糖,食用后会水解成葡萄糖,会影响血糖浓度,糖尿病患者不可多食用,D错误。
故选C。
2.溶酶体内pH明显低于细胞质基质,内含多种酸性水解酶。溶酶体的消化作用可概括成三种途径,如图所示。下列说法正确的是( )
A.内吞作用会导致细胞膜上的受体蛋白数量持续减少
B.细胞质基质中的H+通过协助扩散的方式运至溶酶体内
C.细胞饥饿时自噬作用会吞噬线粒体,不利于细胞代谢的稳定
D.次级溶酶体破裂释放出水解酶,可能会导致细胞损伤进而引起细胞凋亡
【答案】D
【分析】溶酶体:(1)形态:内含有多种水解酶;膜上有许多糖,防止本身的膜被水解;(2)作用:能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】A、如图可知,内吞作用会导致细胞膜上的受体蛋白数量减少,但是早期内体可形成囊泡将受体蛋白返回细胞膜,A错误;
B、溶酶体内pH明显低于细胞质基质,故细胞质基质中的H+浓度显著低于溶酶体,细胞质基质中的H+进入溶酶体的方式为主动运输,B错误;
C、细胞饥饿时自噬作用会吞噬线粒体,有利于细胞代谢的稳定,C错误;
D、次级溶酶体破裂释放出水解酶,可能会导致细胞损伤,引起细胞凋亡相关基因的表达,进而引起细胞凋亡,D正确。
故选D。
3.磷脂酶(PL)有PLA1、PLA2、PLC、PLD等类型。PL可水解磷脂,得到不同产物,如图所示。PLD能催化甘油磷脂末端的化学键水解,存在合适的醇类受体时,PLD还可催化转磷脂酰基反应生成相应的磷脂衍生物。下列相关叙述错误的是( )
A.不同类型的PL作用于磷脂的位点有所不同
B.不同类型的PL结构相同,催化效率也相同
C.醇类受体不同,生成相应的磷脂衍生物类型不同
D.磷脂酶催化不同的反应,可能涉及不同的反应条件
【答案】B
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和。酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、据图可知,不同类型的PL作用于磷脂的不同的位点,A正确;
B、由于酶具有特异性,则不同类型的PL结构不相同,催化效率也不相同,B错误;
C、PLD能催化甘油磷脂末端的化学键水解,存在合适的醇类受体时,PLD还可催化转磷脂酰基反应生成相应的磷脂衍生物,所以醇类受体不同,生成相应的磷脂衍生物类型不同,C正确;
D、磷脂酶(PL)有PLA1、PLA2、PLC、PLD等类型,PL可水解磷脂,得到不同产物,酶具有特异性,所以磷脂酶催化不同的反应,可能涉及不同的反应条件,D正确。
故选B。
4.下图是小肠上皮细胞吸收单糖的示意图,其中Na+-K+泵、SGLT1、GLUT2、GLUT5代表载体。相关叙述正确的是( )
A.Na+-K+泵运输K+属于被动运输
B.由图可知载体蛋白的运输无特异性
C.葡萄糖无需与载体蛋白结合即可进入细胞
D.GLUTS运输果糖的动力来自果糖内外的浓度差
【答案】D
【分析】物质跨膜运输主要包括两种方式:被动运输和主动运输,被动运输又包括自由扩散和协助扩散。被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散,而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要转运蛋白的协助,但不需要消耗能量;而主动运输既需要消耗能量,也需要载体蛋白的协助。
【详解】A、由图可知,钠-钾泵运输Na+、K+同时需要载体和能量,属于主动运输,A错误;
B、载体蛋白的运输具有特异性,B错误;
C、膜内外Na+的浓度差为SGLT1运输葡萄糖提供能量,为主动运输,葡萄糖需与载体蛋白结合,C错误;
D、结合图示可知,GLUT5运输果糖是顺浓度梯度进行的,不需要消耗能量,属于协助扩散,其转运动力来自其内外的浓度差,D正确。
故选D。
5.“77-2”和“77-4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子(n)和异常形成的雌配子(2n)结合产生。为研究雌配子(2n)产生的原因,对三倍体及其亲本的基因型进行分析,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
实验材料
基因型
GT1(母本)
Ee
PR107(父本)
Ee
77-2
EEe
77-4
EEE
A.两个新品种的育成均利用了染色体数目变异的原理
B.父本与母本杂交不会产生基因型为eee的橡胶树品种
C.形成“77-2”时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
D.形成“77-4”时的雌配子EE(2n)可源自减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未均分
【答案】B
【分析】1、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前的间期: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(类似于有丝分裂)。
2、生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
【详解】A、根据题意,“77-2”和“77-4”是三倍体橡胶树新品种,三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子(n)和异常形成的雌配子(2n)结合产生,说明该新品种三倍体与正常亲本二倍体相比以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加,属于染色体数目变异,A正确;
B、结合题干和表中信息可知,父本Ee产生雄配子为E和e,母本基因型为Ee,产生雌配子(2n),根据表中信息77-2基因型为EEe,说明母本产生雌配子为EE或Ee,由77-4基因型为EEE,说明母本产生雌配子为EE,那么母本在形成雌配子时可能在减数分裂Ⅰ后期时异常,也可能在减数分裂Ⅱ后期时异常,因此母本也可能产生ee的雌配子,故父本与母本杂交会产生基因型为eee的橡胶树品种,B错误;
C、形成“77-2” EEe时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ后期时,同源染色体未分离,都移向了一极,而减数分裂Ⅱ正常进行,C正确;
D、形成“77-4”时的雌配子EE(2n),母本减数分裂Ⅰ正常,而减数分裂Ⅱ后期,姐妹染色单体分离形成独立的染色体后,都移向了一极,D正确。
故选B。
6.雌猫在胚胎发育早期,胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活,只有1条X染色体保留活性,相关的分子机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A.Tsix序列转录的模板链是甲链,其启动子位于Xist右侧
B.Xist序列与RNA聚合酶结合受阻会抑制DNA的复制过程
C.XistRNA与TsixRNA碱基互补能促进X染色体失活
D.XistRNA和Xist序列都含有2个游离的磷酸基团
【答案】A
【分析】分析题图:X染色体失活中心的Xist基因转录出XistRNA后,XistRNA包裹X染色体并吸引失活因子的集聚,从而导致X染色体失活。
【详解】A 、转录沿模板链的3'到5',根据图示,Tsix序列转录的模板链是甲链,从右向左转录的,因此其启动子位于Tsix右侧,A正确;
B、Xist序列与RNA聚合酶结合受阻会抑制DNA的转录过程,B错误;
C、Tsix形成的RNA与XistRNA 的碱基互补形成双链RNA,使得XistRNA无法包裹X染色体,使X 染色体保留活性,因此XistRNA与TsixRNA碱基互补能抑制X染色体失活,C错误;
D、由于XistRNA是单链,因此,只含一个游离的磷酸基团,D错误。
故选A。
7.短串联重复序列(STR)通常是基因组中由1~6个碱基组成的一段DNA重复序列,不同人同一染色体上同一STR位点存在碱基序列单元重复次数的差异。人的X、Y染色体上均存在以“GATA”为单元的STR1,某对常染色体上存在以“CT”为单元的STR2。下列叙述正确的是( )
A.某人该对常染色体上STR2位点“CT”重复次数相同
B.进行细胞分裂时,细胞两极不会同时出现STR1和STR2
C.减数分裂Ⅰ中期X染色体的姐妹染色单体上可能存在不同的STR1
D.减数分裂Ⅱ后期,染色体上的4个STR2位点中的“CT”重复序列长度一般相同
【答案】C
【分析】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:着丝点分裂,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。
【详解】A、某人该对常染色体上同一STR2位点的“CT”重复次数不一定相同,A错误;
B、一般情况下,有丝分裂后期、减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期,细胞两极均会同时出现STR1和STR2,B错误;
C、由于同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换,减数分裂Ⅰ中期X染色体的姐妹染色单体上可能存在不同的STR1,C正确;
D、减数分裂Ⅱ后期,染色体上2个STR2位点的“CT”重复序列长度一般相同,D错误。
故选C。
8.绿头鸭、琵嘴鸭、绿翅鸭和斑嘴鸭都是野生鸭类,它们常常在同一栖息地生活。绿头鸭的ND2基因长度为1041bp,另外几种鸭与绿头鸭ND2基因的同源性比较如下表:
物种
ND2基因长度(bp)
同源性(%)
琵嘴鸭
1041
90.97
绿翅鸭
1041
94.62
斑嘴鸭
1041
100
据表分析,不正确的是( )
A.表中数据属于进化证据中分子水平的证据
B.表中数据体现了基因多样性
C.绿头鸭和斑嘴鸭能产生具有相同氨基酸序列的蛋白质
D.分析生物间的亲缘关系时,也可用线粒体中的细胞色素c为研究材料
【答案】B
【分析】在分子水平,可通过比较ND2基因长度及核苷酸序列相似度来判断这些物种是否具有共同祖先。
【详解】A、表中是DNA中基因长度和同源性的相关数据,DNA属于生物进化过程中的分子学证据,A正确;
B、表中研究的是同一基因,不能体现基因多样性,B错误;
C、绿头鸭和斑嘴鸭ND2基因的同源性为100%,即二者的ND2基因序列相同,相同基因可编码形成相同氨基酸序列的蛋白质,C正确;
D、线粒体中的细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质,它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变,说明该基因突变率低,故可根据物种细胞色素c的氨基酸序列差异大小,判断不同物种亲缘关系的远近,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.脑干区域(RMTg)中的γ-氨基丁酸(GABA)能神经元,通过作用于多巴胺能神经元,多巴胺能神经元兴奋引发觉醒,多巴胺能神经元抑制引发睡眠,调控机制如下图。下列分析错误的是( )
A.GABA能神经元兴奋引发突触前膜释放GABA而诱发睡眠
B.RMTg释放的GABA是相应区域中多巴胺系统的重要“刹车”
C.RMTg活性降低促进GABA能神经元和多巴胺能神经元兴奋
D.RMTg为治疗多巴胺能神经功能异常的失眠症提供了潜在靶点
【答案】C
【分析】1、神经冲动在神经元之间传递是通过突触结构传递的,突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
2、神经递质有两种类型,即兴奋型和抑制型,受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合,递质以胞吐的方式排放到突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜的兴奋或抑制。
【详解】A、GABA能神经元兴奋引发突触前膜释放GABA,GABA会抑制多巴胺能神经元释放多巴胺,从而诱发睡眠,A正确;
B、GABA能神经元兴奋引发突触前膜释放GABA,GABA会抑制多巴胺的释放,为多巴胺的释放踩“刹车”,B正确;
C、RMTg活性升高促进GABA能神经元兴奋,释放GABA从而抑制多巴胺能神经元兴奋,促进睡眠,C错误;
D、根据题干信息,RMTg为睡眠控制的一个区域,可以为治疗多巴胺能神经功能异常的失眠症提供潜在靶点,D正确。
故选C。
11.某实验室为研究K562细胞(一种肿瘤细胞)的外泌体对NK细胞(一种免疫细胞)功能的影响,进行了相关实验,结果见下图。下列相关分析错误的是( )
A.NK细胞杀伤K562细胞体现了免疫系统的免疫监视功能
B.图示说明白细胞介素-2促进NK细胞杀伤K562细胞
C.K562细胞的外泌体能抑制NK细胞杀伤K562细胞
D.K562细胞降解率会随NK细胞数量的下降而下降
【答案】C
【分析】据题图表分析可知,本实验的自变量为肺癌细胞外泌体浓度以及NK细胞和K562细胞的数量比例,因变量为K562细胞降解率,据图可知,随着NK细胞和K 562细胞的数量比例降低,K562细胞降解率降低,白细胞介素-2处理过后,随着癌细胞外泌体浓度升高,K562细胞降解率降低。
【详解】A、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。机体内的细胞因物理、化学或病毒等致癌因素的作用而发生癌变,这是体内最危险的“敌人”。机体免疫功能正常时,可识别这些突变的肿瘤细胞,然后调动切免疫因素将其消除,A正确;
B、添加生理盐水为空白对照,K562细胞几乎不被NK细胞降解,而单独添加白细胞介素-2的降解率为60%左右,说明白细胞介素-2能促进NK细胞杀伤肿瘤细胞,B正确;
C、添加肿瘤细胞外泌体的各实验组中,降解率均降低,说明外泌体能抑制NK细胞杀伤肿瘤细胞,C错误;
D、NK细胞和K562细胞数量比从60:1降低为30:1,只添加白细胞介素-2的对照组中K562细胞降解率大致不变,说明在60:1条件下,NK细胞的杀伤作用是饱和的。添加白细胞介素-2和外泌体的实验组中K562细胞降解率明显下降,原因是外泌体抑制了NK细胞的杀伤作用,K562细胞降解率会随NK细胞数量下降而下降,D正确。
故选C。
12.光敏色素有两种形式:红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr),当植物受到红光的照射时,Pr会转化为Pfr:而当植物接受远红光的照射时,Pfr则会还原为Pr。如图是阳生植物和阴生植物在不同遮阴程度下的茎伸长生长速率,相关叙述正确的是( )
注:Pfr/(Pfr+Pr)表示遮阴程度,比值越大,遮阴程度越小
A.遮阴程度越高,远红光相对红光占比越少
B.阳生植物随着遮阴程度的增加,光合作用减弱,Pr占比增加,茎伸长生长速率增加
C.该过程中光只作为信号影响阴生与阳生植物的生长
D.阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性,光敏色素不起作用
【答案】B
【分析】分析题图可知,随着Pfr/(Pfr+Pr)比例升高,即随着遮阴程度变小,阳生植物的茎伸长速率逐渐降低,而阴生植物的茎伸长速率没有明显变化。
【详解】A、 在红光照射时Pr转化为Pfr,Pfr占比增大,而Pfr占比越小遮阴程度越高,此时远红光越多,Pfr在远红光照射下,大量还原为Pr,Pfr占比减少,A错误;
B、据图分析,Pfr/(Pfr+Pr)表示遮阴程度,该比值越大,表示遮阴程度越小,因此阳生植物随着遮阴程度的增加,光合作用减弱,茎的伸长生长速率增大,B正确;
C、根据图示和题意可知,该过程中光既作为信号影响阴生与阳生植物的生长,也可以为植物提供光能影响光合作用,C错误;
D、阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性,但不能判断光敏色素不起作用,D错误。
故选B。
13.夏季高山峡谷常在暴雨后发生山体滑坡形成滑坡体,滑坡体的恢复治理主要有自然修复和人工修复两种方式。经过一段时间演替,滑坡体的动植物多样性会逐渐恢复到原有水平。下列叙述错误的是( )
A.群落演替速度受多种因素的影响,人工播种可加快群落演替速度
B.人工播种干预应该优先选用固氮能力强和生长速度快的本地植物
C.滑坡体群落演替过程中食物网逐渐趋于复杂,不同物种生态位重叠程度增加
D.滑坡体周边的动物取食植物减缓了群落演替速度,不能促进滑坡体自然修复
【答案】D
【分析】1、演替类型:
(1)初生演替:一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。
(2)次生演替:在次生裸地(原群落被破坏、有植物繁殖体)上发生的演替。
2、人类活动对群落演替的影响:使群落演替按照不同自然的演替速度和方向进行。
【详解】A、人类活动会使群落演替按照不同自然的演替速度和方向进行,人工播种在一定程度上可加快群落演替速,A正确;
B、人工播种干预选用植物应该满足的条件是①能够适应当地的环境条件生长速度快的本地植物;②也不会对本地物种造成破坏,同时优先选用固氮能力的植物会更好,有利于土壤营养的恢复,B正确;
C、生态位是指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。滑坡体群落演替过程中食物网逐渐趋于复杂,营养结构趋于复杂,不同物种生态位重叠程度增加,C正确;
D、生态系统营养结构的复杂化会加速群落的演替,滑坡体周边的动物取食植物使该区域营养结构复杂化,会加速群落演替速度,促进滑坡体自然修复,D错误。
故选D。
14.2024年世界湿地日的主题为“湿地与人类福祉”,主旨是倡导人们保护环境,保护共同的家园。武汉市对后官湖一片遭到破坏的湿地公园进行修复,根据地形地貌,分段规划,建成经济林带、观赏林带、荷花带等湿地长廊。下列叙述不正确的是( )
A.保护该湿地公园最有效的方法是建立湿地公园自然保护区
B.湿地生态恢复后,可以通过自我调节维持生态系统的平衡,不再需要进行人工投入
C.分段建成经济林带、观赏林带、荷花带,体现了群落的水平结构
D.用净化能力强且互利共存的当地水生生物修复湿地,体现了自生、协调原理
【答案】B
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、建立自然保护区属于就地保护,是保护该湿地公园最有效的方法,A正确;
B、湿地生态系统的调节能力有一定的限度,即使湿地生态恢复后,维持生态系统的平衡,也可以需要进行人工投入,B错误;
C、不同的区域分段建成经济林带、观赏林带、荷花带,属于水平方向上的分布差异,故体现了群落的水平结构,C正确;
D、用净化能力强且互利共存的当地水生生物修复湿地,处理了生物与环境,生物与生物的协调与平衡,运用了生态工程的协调和自生原理,D正确。
故选B。
15.人参皂苷具有重要的药用价值,可通过植物细胞培养生产。下列说法错误的是( )
A.外植体消毒需用酒精和次氯酸钠溶液
B.外植体脱分化形成愈伤组织需要光照和氧气
C.可通过液体培养获得大量愈伤组织细胞
D.人参皂苷属于植物细胞的次生代谢物
【答案】B
【分析】1、植物组织培养是一种无性繁殖技术,通过从植物体分离出所需的组织、器官或细胞,在无菌条件下接种在含有营养物质及植物激素的培养基上进行培养,获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品。该技术主要包括脱分化产生愈伤组织,再分化形成再生植物。
2、植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物—次生代谢物。
【详解】A、外植体在接种于培养基培养时,需先后用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒,消毒流程为:先用流水充分冲洗后的外植体用酒精消毒30s,然后立即用无菌水清洗2〜3次,再用次氯酸钠溶液处理30min后, 立即用无菌水清洗2〜3次,A正确;
B、脱分化形成愈伤组织过程中,需要遮光处理,不需要光照,B错误;
C、植物细胞的培养一般使用液体培养基,因此可通过液体培养获得大量愈伤组织细胞,C正确;
D、次生代谢物是指植物代谢产生的一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物,因此,人参皂苷属于植物细胞的次生代谢物,D正确。
故选B。
16.基于我国传统酸醋工艺,一种以果汁为原料进行液态发酵生产果醋的流程如图。下列叙述错误的是( )
A.制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量,处理①加糖可增加碳源
B.醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸
C.酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式相同,最适生长温度不同
D.发酵生产结束后,处理②需根据果醋保存时间选择消毒或灭菌方法
【答案】D
【分析】1、酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活:在有氧时,酵母菌大量繁殖,但是不起到发酵效果;在无氧时,繁殖速度减慢,但是此时可以进行发酵。
2、醋酸菌好氧性细菌,当缺少糖源时和有氧条件下,可将乙醇(酒精)氧化成醋酸;当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。
【详解】A、制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量,因为果胶酶能分解果胶,使不溶性的果胶变成可溶性的半乳糖醛酸,因而可以提高果汁产量,处理①中加糖可增加碳源,为酒精发酵提供充足的底物,A正确;
B、醋酸菌是好氧菌,醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸,B正确;
C、酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式相同,前者涉及的微生物是酵母菌,利用的是酵母菌的无氧呼吸,后者涉及的微生物主要是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,二者最适生长温度不同,醋酸菌适宜的温度为30~35℃,酵母菌适宜的温度范围是18~30℃,C正确;
D、发酵生产结束后,处理②需根据果醋保存时间选择适当的消毒方法即可,不需要经过灭菌,避免影响产品的品质,D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.(11分)为了研究干旱胁迫对植物的影响,研究人员以具有较高经济价值和生态价值的优良灌木细叶小蘗为实验材料。选取多株生长状况相近的幼苗,随机均分为两组;Ⅰ组正常浇水管理,Ⅱ组干旱处理,在其他相同且适宜的条件下培养;一段时间后,测定每株相关指标,数据如下。
指标
组别
叶片相对含水量/%
叶片净光合速率
/(μmolCO₂·m-2·s-1)
气孔导度
/(mol·m-2·s-1)
蒸腾速率
/(μmol·m-2·s-1)
Ⅰ组
61.32
5.45
0.12
1.39
Ⅱ组
56.15
4.12
0.08
0.72
注:气孔导度越大,气孔开放程度越大。
回答下列问题:
(1)该实验的无关变量中,影响光合作用的主要环境因素有 (答出2点即可)。实验中Ⅰ组、Ⅱ组均测定多株植株相关数据的目的是 。
(2)气孔导度减小直接影响光合作用的 阶段,导致为另一阶段提供的 和 减少。
(3)绿色植物光合作用过程中,水光解产生的电子若有剩余,则和氧气结合形成超氧阴离子自由基,攻击生物膜系统,导致生物膜损伤。生物膜在植物光合作用中的功能主要体现在两个方面。①是 ;②是 。
(4)干旱胁迫时,植物叶片萎蔫卷曲下垂是一种自我保护行为,综上分析其原理是 。
【答案】(除标明外,每空1分)(1) CO2浓度、光照条件(2分) 排除偶然情况,减小实验误差(2分)
(2)暗反应 ADP+Pi NADP+
(3)吸收、传递和转化光能 控制气孔的开闭
(4)植物叶片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多热量,导致水分过度蒸发,从而保证气孔的相对开度,进而保证光合作用在一定强度下进行(2分)
【分析】影响光合作用的环境因素:(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【详解】(1)该实验的自变量是浇水量,无关变量包括CO2浓度、光照条件、温度等,都是影响光合作用的主要环境因素。实验中Ⅰ组、Ⅱ组均测定多株植株相关数据的目的是排除偶然情况,减小实验误差。
(2)气孔导度减小,CO2不能进入叶肉细胞,直接影响光合作用的暗反应阶段,导致为另一阶段(光反应)提供的ADP+Pi和NADP+减少。
(3)生物膜在植物光合作用中的功能主要体现在两个方面,①是在类囊体薄膜上进行的光反应,即吸收、传递和转化光能,②是生物膜可控制气孔的开闭。
(4)干旱胁迫时,植物叶片萎蔫卷曲下垂可避免吸收更多热量,导致水分过度蒸发,从而保证气孔的相对开度,进而保证光合作用在一定强度下进行。
18.(10分)七氟醚是临床中常用的麻醉剂。已有研究表明七氟醚对大鼠的认知功能具有负面影响。神经调节蛋白1(NRG1)与ErbB4亲和度较高,通过促进ErbB4受体磷酸化发挥作用,二者在神经系统调节中形成NRG1/ErbB4通路。为研究NRG1/ErbB4通路在七氟醚诱导的大鼠认知功能障碍中的作用,某科研小组做了相关实验,请回答下列问题。
(1)神经调节的基本方式是 。七氟醚麻醉药的原理是通过阻断神经信号传递,抑制在 产生痛觉和其他感觉的传导,从而达到麻醉的效果。用针破坏大鼠的大脑,保留脊髓,刺激左后肢的传出神经,左后肢发生屈腿收缩,该过程 (填“发生”或“未发生”)屈腿反射。
(2)科研小组将生长状况相似的大鼠分为4组,从侧脑室注射等量相关试剂如表所示,用水迷宫实验检测各组大鼠认知功能,将透明圆形平台置于低于水面1cm进行定位巡航实验,每天按随机顺序将大鼠随机放入水中,将大鼠在水中搜寻和爬上平台的持续时间记录为潜伏期。连续训练,记录每天检测结果的平均值,结果如表。
表各组大鼠潜伏期不同时间比较(s)
组别
注入试剂
第1天
第2天
第3天
第4天
第5天
1
对照
40.11
35.26
31.09
29.22
25.43
2
七氟醚
85.29
74.33
61.04
50.06
41.28
3
七氟醚+NRG1-β1
66.62
59.28
48.90
37.33
30.65
4
七氟醚+NRG1-β1+AG1478(ErbB4受体阻断剂)
76.17
67.39
54.81
43.84
35.72
控制大鼠在水迷宫中运动的低级神经中枢是 ,大鼠能凭借认知记忆在运动基础上寻找平台目的地,这体现了神经调节的 。从表中可以看出,NRG1/ErbB4通路对七氟醚诱导的大鼠认知功能障碍有 (填“促进”或“抑制”)作用。推测第4组中潜伏期比第3组长的原因是 。
(3)进一步研究表明七氟醚有破坏大鼠血脑屏障完整性、引起神经炎症、诱导海马神经元凋亡等作用,以下推断正确的有( )
A.七氟醚可能会影响大鼠内环境成分改变
B.实验大鼠产生的炎症因子第2组比第1组多,第3组比第4组多
C.七氟醚可能引起海马神经细胞内细胞凋亡相关酶活性升高
D.七氟醚可能使大鼠海马组织NRG1/ErbB4通路相关蛋白表达增多
【答案】(除标明外,每空1分)(1)反射 大脑皮层 发生
(2)脊髓 迅速、准确 抑制 ErbBD受体阻断剂,导致ADAHGA/ErbBD通路不能正常形成,所以不能抑制七氟醚作用的发挥(2分)
(3)AC(2分)
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经,自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置,所以也叫内脏神经系统,因为其功能不完全受人类的意识支配,所以又叫自主神经系统,也可称为植物性神经系统。
【详解】(1)反射是神经调节的基本方式。七氟醚麻醉药的原理是通过阻断神经信号在反射弧中的传递,抑制在大脑皮层产生痛觉和其他感觉的传导,进而达到麻醉的效果。用针破坏大鼠的大脑,保留脊髓,刺激左后趾,可观察到左后肢发生屈腿反射。
(2)控制大鼠在水迷宫中运动的低级神经中枢脊髓,大鼠能凭借认知记忆在运动基础上寻找平台目的地,这体现了神经调节具有迅速、准确的特点。根据题意已知七氟醚对大鼠的认知功能具有负面影响,通过分析表格中的数据第3组比第2组实验数据变小,说明NRG1-β1对七氟醚诱导的大鼠认知功能障碍有抑制作用,会减弱七氟醚对大鼠的认知功能造成的负面影响。第4组处理条件是七氟醚+NRG1-β1+AG1478(ErbB4受体阻断剂),与第3组比较是因为多添加了AG1478,即ErbB4受体阻断剂,导致NRG1/ErbB4通路不能正常形成,所以不能抑制七氟醚作用的发挥,因此潜伏期比第3组长。
(3)A、根据题意可知七氟醚可以破坏大鼠血脑屏障完整性、引起神经炎症,所以可推测七氟醚可能会影响大鼠内环境成分改变,A正确;
B、实验大鼠产生的炎症因子第2组比第1组多,但是第4组比第3组多,B错误;
C、根据题干可知七氟醚可以诱导海马神经元凋亡,所以可推测七氟醚可能是通过引起海马神经细胞内细胞凋亡相关酶活性升高来诱导海马神经元凋亡的,C正确;
D、若大鼠海马组织NRG1/ErbB4通路相关蛋白表达增多,则会抑制七氟醚对大鼠的认知功能产生的负面影响,所以七氟醚不可能使大鼠海马组织NRG1/ErbB4通路相关蛋白表达增多,D错误。
故选AC。
19.(10分)在崇明东滩鸟类国家自然保护区中,某研究团队以4种在此越冬数量占优势的候鸟为研究对象,调查了它们在不同觅食生境中的数量和主要的食物种类,结果如下表所示。回答下列问题:
物种
观察数量/只
觅食生境出现率/%
鸟胃中主要的食物种类/%
生境1
生境2
生境3
小坚果
茎类
草屑
螺类
贝壳沙砾
甲壳类
其他
绿翅鸭
2120
67
0
33
52.8
16.7
0
12.0
13.0
0
5.5
绿头鸭
1513
98
1
1
78.3
0.8
0
7.1
5.6
1.1
7.1
鹤鹬
1678
64
0
36
0
0
50.0
25.0
25.0
0
0
青脚鹬
1500
29
28
43
0
0
33.3
33.3
0
33.3
0.1
注:生境1为低潮盐沼—光滩带,宽度为2000m左右;生境2为海三棱藤草带,宽度为400m左右;生境3为海堤内鱼塘—芦苇区,芦苇在植物群落中占优势。
(1)区别以上三个生境的生物群落的重要特征是 ;从生境Ⅰ到生境2再到生境3依次分布着光滩带、海三棱藨草带和芦苇区,这体现了群落在水平结构上呈 分布;同一生境在垂直方向上也具有分层现象,如生境3中有挺水的芦苇、浮水的凤莲、沉水的黑藻等植物,这种分层现象的意义是 。
(2)研究团队调查鸟类数量和分布时采用“样线法”,在各生境中选取长2km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各50m内所观察到的鸟类。采取最大值保留法,即从数次调查的统计数值中保留最大值的一次。这里所用的统计物种相对数量的方法是 。据表推算,青脚鹬出现在生境3的最大种群密度可达 只/km2。
(3)据表分析,鹤鹬和青脚鹬之间存在较为明显的 关系,理由是 。
(4)生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,据表描述绿翅鸭的生态位: (至少写出两方面)。
(5)崇明东滩鸟类国家自然保护区是上海首个“世界自然遗产”,在人类的保护下使生态环境得到了巨大的改善,体现了人类活动对群落演替影响是 。
【答案】(除标明外,每空1分)(1)物种组成 镶嵌 垂直分布显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力
(2)记名计算法 215
(3)竞争 鹤鹬和青脚鹬的胃中都含有草屑、螺类
(4)绿翅鸭的觅食生境主要是生境1光滩带,主要的食物是小坚果(2分)
(5)改变群落演替的方向和速度
【分析】水平结构是指生物群落在水平方向上,由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响,在不同地段有不同的分布。垂直分布是种群间相互作用过程后,不同物种其生态功能分化后的结果,体现了种群间的互相适应。
【详解】(1)区分不同生物群落的重要特征是物种的组成。从生境Ⅰ到生境2再到生境3依次分布着光滩带、海三棱藨草带和芦苇区,这体现了群落在水平结构上呈镶嵌分布。同一生境在垂直方向上也具有分层现象,分层的意义是显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
(2)常用的统计物种相对数量的方法有记名计算法和目测估计法,该实验统计各种鸟的种类和数量,采用的是记名计算法。由题意“各生境中选取长2km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各50m内所观察到的鸟类”可知,本实验的取样长度为2km,宽度为100米=0.1km,每个生境中的取样面积为2×0.1=0.2km2,青脚鹬出现在生境3的最大密度可达43÷0.2=215只/km2。
(3)据表分析,鹤鹬和青脚鹬的胃中都含有草屑、螺类,说明它们之间存在较为明显的竞争关系。
(4)生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,根据表格数据可知,绿翅鸭的觅食生境主要是生境1光滩带,主要的食物是小坚果。
(5)崇明东滩鸟类国家自然保护区是上海首个“世界自然遗产”,在人类的保护下使生态环境得到了巨大的改善,体现了人类活动对群落演替影响是改变群落演替的方向和速度。
20.(10分)通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度,对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株,对其进行研究。回答下列问题:
(1)水稻虽然具有杂种优势,但只能杂交一代的原因是 。
B基因是编码水稻花药正常发育必要的一种转录因子,纯合的B基因突变体(bb)在长日照条件下雄性半不育(花粉只有50%可育),短日照条件下育性正常,BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图1,据图分析,B基因突变体(bb)长日照条件下雄性半不育的原因是 。
(2)为探索A、B基因在花粉育性中的作用,科研人员构建了双隐性突变体(aabb),检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性,结果如图2结果显示,双隐性突变体的表型是 。
(3)育种工作中以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交,F1自交,得到F2,据图2推测,短日照条件下F2表型及比例为 .该实验设计 (填“能”“不能”)证明这两对等位基因独立遗传。
【答案】(每空2分)(1) F1自交后代会出现性状分离 b基因编码区碱基缺失,翻译提前终止,肽链变短,B蛋白功能异常所致
(2)长日照条件下,花粉半不育,短日照条件下花粉全不育
(3)完全雄性不育∶育性正常=1∶3 不能
【分析】分析图1可知,b基因的碱基序列中从编码S氨基酸以后缺失了若干,使终止信号提前出现;从图2可知,野生型在长日照和短日照条件下花粉全育,双隐性突变体在长日照条件下花粉育性为50%,而在短日照条件下,花粉育性为0。
【详解】(1)因为F1自交后代会出现性状分离,故水稻虽然具有杂种优势,但只能杂交一代。由图1可知,B基因突变体(bb)长日照条件下雄性半不育是由b基因编码区碱基缺失,翻译提前终止,肽链变短,B蛋白功能异常所致。
(2)由图2结果可知,野生型在长日照和短日照条件下花粉全育,双隐性突变体在长日照条件下花粉育性为50%,而在短日照条件下,花粉育性为0,因此双隐性突变体的表型是在长日照条件下,花粉半不育,短日照条件下花粉全不育。
(3)以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交,根据题意可知,A基因突变体(aa)表现为短日照条件下完全雄性不育,F1基因型是AaBb,其自交得到F2,在短日照条件下A-B-和A-bb表现为育性正常,而aaB-和aabb表现为完全雄性不育;若这两对基因不是独立遗传,即aB连锁,Ab连锁,子代中aaBB∶AaBb∶AAbb=1∶2∶1,短日照条件下,F2表现为完全雄性不育∶育性正常=1∶3。若两对基因独立遗传,则子二代9A-B-+3A-bb在短日照条件下表现为育性正常,而3aaB-和1aabb表现为完全雄性不育;子二代分离比也是完全雄性不育∶育性正常=1∶3,因此该实验设计不能证明这两对等位基因独立遗传。
21.(11分)β-苯乙醇具有令人愉悦的玫瑰香味,广泛应用于食品、化妆品和日化用品中,同时其还具有抑菌作用。β-苯乙醇属于高级芳香醇,易挥发且溶于醇、酯、苯等有机溶剂中。天然的β-苯乙醇主要从玫瑰、茉莉等植物中提取,但浓度低,提取困难。近来研究发现,酵母菌可利用苯丙氨酸为底物合成β-苯乙醇。回答下列问题:
(1)自然界中存在能够合成β-苯乙醇的多种微生物,但微生物体内高浓度的β-苯乙醇会抑制其合成,也会抑制微生物生长,这种调节方式为
(2)筛选高产酵母菌株。为筛选出耐受高浓度β-苯乙醇的酵母菌,可通过培养基中添加 进行筛选,该物质加入到培养基中应在灭菌之 (填“前”或“后”)。在恒温培养箱中培养20h后,根据 挑选出对β-苯乙醇耐受度高的酵母菌。耐受度越高,产β-苯乙醇的能力越强。
(3)酵母菌菌种鉴定。核糖体DNA(rDNA)用于指导合成rRNA,由于其具有进化速率慢、碱基替代速率均匀,常用于物种鉴定,rDNA序列包含可变区序列和保守区序列(酵母菌不同种属间几乎无差别)。为鉴定所筛选出的酵母菌具体的种属,依据酵母菌rDNA的保守区序列设计引物,对可变区序列进行PCR扩增。PCR产物回收纯化后进行测序,并与 进行比对后鉴定具体的种属。依据可变区序列进行种属鉴定的原因是 。
(4)现研究发现酵母菌中基因ARO10所表达的脱羧酶为β-苯乙醇合成的关键酶,研究人员把基因ARO10导入到野生酵母菌进行过量表达,并检测β-苯乙醇的产量。
①重组表达载体的构建。质粒和ARO10基因如图甲所示。使用BamHI和SalⅠ限制酶处理质粒和ARO10基因,通过DNA连接酶连接,连接产物进行电泳检测。环状DNA由于其具有超螺旋结构,空间结构更加紧密,电泳时其迁移速率比相同长度的链状DNA (填“大”或“小”)。根据图示,基因ARO10在转录过程中是以 链为编码链。
②质粒导入酵母菌。将空载质粒和重组质粒分别导入PEG/LiAc处理过的酵母菌中。PEG可以保护细胞膜,减少LiAc对细胞膜结构的过度损伤。LiAc的作用类似于制作感受态细胞时所用的试剂 。将转化后的酵母菌在含 的培养基上进行筛选。
③发酵并检测β-苯乙醇含量。将步骤②所得的菌种接种到发酵瓶中培养,每隔一定时间进行β-苯乙醇含量检测,结果如图乙所示。若要进一步提高β-苯乙醇产量,则可采用 工程,将β-苯乙醇代谢过程中的关键酶进行改造。
【答案】(每空1分)(1)负反馈调节
(2)一定浓度梯度的β-苯乙醇 后 菌落大小
(3)基因数据库 可根据可变区序列的相似度来分类鉴定酵母菌的具体种属
(4)大 α CaCl2 氯霉素 蛋白质
【分析】常用的微生物接种方法:
1、平板划线分离法:先倒制无菌琼脂培养基平板,待充分冷却凝固后,在无菌条件下,用接种环沾取少量待分离的含菌样品,在无菌琼脂平板表面进行有规则的划线。划线的方式有连续划线、平行划线、扇形划线或其它形式的划线。通过这样在平板上进行划线稀释,微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少,并逐步分散开来。经培养后,可在平板表面形成分散的单个菌落。但单个菌落并不一定是由单个细胞形成的,需再重复划线1-2次,并结合显微镜检测个体形态特征,才可获得真正的纯培养物。
2、稀释涂布平板法:该法是将已熔化并冷却至约50℃(减少冷凝水)的琼脂培养基,先倒入无菌培养皿中,制成无菌平板。待充分冷却凝固后,将一定量(约0.1 ml)的某一稀释度的样品悬液滴加在平板表面,再用三角形无菌涂布器涂布,使菌液均匀分散在整个平板表面,倒置温箱培养后挑取单个菌落。
【详解】(1)自然界中存在能够合成β-苯乙醇的多种微生物,但微生物体内高浓度的β-苯乙醇会抑制其合成,也会抑制微生物生长,即产物含量增加会抑制反应过程,这种调节方式为负反馈调节。
(2)由于高浓度的β-苯乙醇会抑制微生物的生长,所以可通过培养基中添加一定浓度梯度的β-苯乙醇筛选出耐受高浓度β-苯乙醇的酵母菌。由于β-苯乙醇易挥发,所以在灭菌之后才能加入到培养基中。根据菌落大小挑选出对β-苯乙醇耐受度高的酵母菌。
(3)PCR产物回收纯化后进行测序并与基因数据库进行比对后鉴定酵母菌具体的种属。因为保守区序列种属间几乎无差别,不能用于鉴定。不同种属间可变区序列有差异,因此可以根据可变区序列的相似度来分类鉴定酵母菌的具体种属。
(4)①环状DNA由于其具有超螺旋结构,空间结构更加紧密,电泳时其迁移速率比相同长度的链状DNA大。基因转录时RNA聚合酶是沿着编码链从5’端向3’端移动,根据质粒图,启动子在ARO10基因的左边,而且ARO10基因的α链左边为5’端,所以转录是以α链为编码链。
②制作感受态细胞所用的试剂CaCl2其作用与LiAc的作用类似。质粒上有氯霉素抗性基因,所以转化后的酵母菌在含氯霉素的培养基上进行筛选。
③可采用蛋白质工程,将β-苯乙醇代谢过程中的关键酶进行改造以进一步提高β-苯乙醇产量。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$