内容正文:
2025年高考第一学期期末模拟02(江苏卷)
生物
一.单项选择题:共14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1.细胞的功能与细胞中细胞器的数量和种类密切相关。下列有关细胞器的叙述正确的是( )
A.线粒体中可进行糖酵解和三羧酸循环,是细胞的动力车间
B.溶酶体中水解酶合成及运输途径是:核糖体→内质网→高尔基体→溶酶体
C.中心体具有两个垂直的中心粒,有丝分裂时在前期复制并移向两极
D.离体的叶绿体悬浮液中加入铁盐,黑暗条件下,可释放O2
【答案】B
【分析】1、溶酶体是单层膜形成的泡状结构 ,是细胞的“消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌。
2、线粒体有双层膜结构,是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。
【详解】A、线粒体是细胞中的动力工厂,但糖酵解过程发生在细胞质基质中,三羧酸循环发生在线粒体中,A错误;
B、溶酶体可分解衰老、损伤的细胞器,实质是溶酶体中的酶分解衰老、损伤的细胞器,溶酶体中水解酶合成及运输途径是:核糖体→内质网→高尔基体→溶酶体,B正确;
C、中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质构成,有丝分裂时在间期复制,而后在前期移向两极,C错误;
D、离体的叶绿体悬浮液中加入铁盐,光照条件下,可释放O2,D错误。
故选B。
2.下图为某动物细胞内某些物质跨膜运输方式模式图,相关叙述正确的是( )
A.方式1所示转运过程不具有特异性 B.方式2的转运蛋白构象保持不变
C.方式3转运溶质过程属于主动运输 D.三种运输方式所需能量来源均相同
【答案】C
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需转运蛋白协助,不消耗细胞产生的能量;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要转运蛋白协助,不需要消耗细胞产生的能量;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要转运蛋白协助,消耗细胞产生的能量。
【详解】A、方式1所示转运为需要载体蛋白的主动运输,具有特异性,A错误;
B、方式2也为主动运输,相应的转运蛋白是载体蛋白,在转运物质时,会发生构象的改变,B错误;
C、Na+进入细胞是高浓度到低浓度,浓度差势能为溶质进入细胞提供能量,因此溶质进入细胞的方式是间接消耗ATP的主动运输,C正确;
D、由图可知,方式1和方式2由ATP水解供能,方式3由Na+浓度差势提供动力,所以三种运输方式所需能量来源不同,D错误。
故选C。
3.下列有关细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.细胞生长使相对表面积变小,与外界物质的交换效率下降
B.癌细胞无限增殖的特性与其对凋亡信号的抵抗有关
C.衰老、凋亡的血细胞需经过细胞免疫将其清除
D.衰老细胞中多数酶的活性降低,细胞膜的通透性和细胞骨架均发生改变
【答案】C
【分析】衰老细胞的特征:(1)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;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢;2、真核细胞的分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂,而原核细胞的分裂方式是二分裂。
【详解】A、细胞生长,其表面积增大,而相对表面积减小,进而导致细胞与外界的物质交换效率降低,A正确;
B、细胞的凋亡与凋亡信号有关,癌细胞能够无限增殖,可能与其对凋亡信号的抵抗有关,B正确;
C、衰老、凋亡的血细胞也可通过吞噬细胞将其清除,C错误;
D、衰老细胞中多数酶的活性降低,细胞膜的通透性改变,细胞骨架也会发生改变,D正确。
故选C。
4.如图为某DNA半保留复制过程的部分示意图,非复制区与复制区的相接区域会形成Y字形结构,被称为“复制叉”。据图分析,下列说法错误的是( )
A.解旋酶可结合在复制叉的部位
B.DNA聚合酶能催化前导链和滞后链由3′端向5′端延伸
C.DNA连接酶在DNA复制过程中能催化磷酸二酯键的形成
D.整个DNA分子复制过程中两条子链的合成表现为一条子链连续,另一条子链不连续
【答案】B
【分析】分析题图:图示为DNA复制的简图,DNA分子复制过程中,2条新生链都只能从5‘端向3’端延伸,前导链连续合成,滞后链分段合成,这些分段合成的新生DNA片段称冈崎片段,DNA连接酶可以将脱氧核苷酸片段连接在一起。
【详解】A、解旋酶在DNA复制过程中起到催化双链DNA解旋的作用,据图可知,解旋酶可结合在复制叉的部位,A正确;
B、据图可知,DNA聚合酶能催化前导链和滞后链由5'端向3'端延伸,B错误;
C、DNA连接酶在DNA复制过程中将脱氧核苷酸片段连接在一起,即能催化磷酸二酯键形成,C正确;
D、由图可知,一条子链的延伸方向与解旋方向一致,为连续合成,另一条子链的延伸方向与解旋方向相反,为不连续合成,D正确。
故选B。
5.下图是人体个体发育不同时期红细胞中珠蛋白(血红蛋白组成蛋白)基因表达的情况。下列相关叙述正确的是( )
A.甲基化可能会阻止解旋酶和RNA聚合酶先后结合启动子
B.甲基化位点差异导致珠蛋白基因在时间上发生了选择性表达
C.12周时起γ-珠蛋白基因会持续在红细胞内表达
D.e-珠蛋白基因和 γ-珠蛋白基因这对等位基因之间可以发生重组
【答案】B
【分析】人类胚胎发育至第6周,γ-珠蛋白基因的启动子发生甲基化,使RNA聚合酶不能识别,从而不能表达,而ε-珠蛋白基因可正常表达。在胚胎发育第12周,ε-珠蛋白基因的启动子发生甲基化,使RNA聚合酶不能识别,从而不能表达,而γ-珠蛋白基因可正常表达。
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,可驱动基因转录出mRNA,启动子被甲基化后,甲基化可能会阻止RNA聚合酶结合启动子,A错误;
B、据图可知,胚胎发育至第6周,ε-珠蛋白基因表达,γ-珠蛋白基因由于启动子发生甲基化而使其不能表达,胚胎发育至第12周,ε-珠蛋白基因由于启动子被甲基化而导致其不能表达,γ-珠蛋白基因表达,说明甲基化位点差异导致珠蛋白基因在时间上发生了选择性表达,B正确;
C、题图显示:胚胎发育至第12周,γ-珠蛋白基因表达,据此不能说明12周时起γ-珠蛋白基因会持续在红细胞内表达,C错误;
D、ε -珠蛋白基因和 y-珠蛋白基因位于同一个DNA分子上,不属于等位基因,D错误。
故选B。
6.三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型,科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交,形成一个实验种群。之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后,他们将这条溪流中的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测。发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%,而湖泊型标志基因的基因频率则减少了,但基因库无明显差异。对上述材料分析,下列叙述错误的是( )
A.该过程说明该种群发生了进化
B.自然选择使三刺鱼产生了适应性变化
C.溪流型标志基因基因频率的增加体现了自然选择可以定向改变种群的基因频率
D.溪流型和湖泊型三刺鱼存在生殖隔离
【答案】D
【分析】新物种形成的三个环节:突变和基因重组、自然选择、隔离。生物进化的实质是种群的基因频率的改变,自然选择使种群的基因频率定向改变,突变和基因重组的不定向为生物进化提供原材料,生殖隔离的产生是新物种形成的标志,地理隔离使同种生物不同种群间不能进行基因交流。
【详解】A、溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%,说明种群发生了进化,A正确;
B、自然选择决定了生物进化的方向,因而使三刺鱼产生了适应性变化,B正确;
C、自然选择可以定向改变种群的基因频率,是控制适应环境性状的基因的基因频率逐渐上升,C正确;
D、实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交,形成一个实验种群,该事实说明溪流型和湖泊型三刺鱼是同一个物种,不存在生殖隔离,D错误。
故选D。
7.低氧应激会使神经元过度兴奋,长时间会导致神经元损伤甚至脑损伤。下图为低氧应激过程中突触部位示意图,相关叙述正确的是( )
A.谷氨酸等生物大分子以胞吐方式释放,能有效引发突触后膜电位变化
B.谷氨酸在突触间隙中的扩散以及Na+、 Ca2+的跨膜运输都需 ATP 供能
C.Ca2+与钙调蛋白激酶Ⅱ结合后能增加突触后膜上A受体的数量
D.低氧条件下,通过药物促进谷氨酸的释放可避免神经元受到损伤
【答案】C
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、谷氨酸是小分子,A错误;
B、谷氨酸在突触间隙中的扩散不需要消耗能量,由图可知,Na+、 Ca2+的内流是顺浓度,运输方式为协助扩散,不需要ATP供能,B错误;
C、Ca2+内流,Ca2+与钙调蛋白激酶Ⅱ结合后,一方面作用于 A 受体,使得Na+内流增多,另一方面,钙调蛋白激酶Ⅱ激活后,能作用于囊泡(其上含有A受体),使得囊泡向突触后膜移动,与突触后膜膜融合,使突触后膜上的A受体增多,C正确;
D、低氧应激导致突触间隙谷氨酸积累会使神经元过度兴奋,长时间会导致神经元损伤甚至脑损伤,药物通过抑制谷氨酸释放或促进谷氨酸回收减少神经元损伤,减少由谷氨酸积累造成的神经元损伤,D错误。
故选C。
8.醛固酮是由肾上腺分泌的一种固醇类激素。原发性醛固酮增多症患者的肾上腺皮质病变,导致醛固酮分泌过多。下列分析正确的是( )
A.原发性醛固酮增多症常常伴随高血钾症
B.醛固酮与靶细胞膜上的受体结合并发挥作用后会被灭活
C.原发性醛固酮增多症患者的抗利尿激素分泌量可能偏多
D.可通过补充促肾上腺皮质激素来缓解原发性醛固酮增多症
【答案】C
【分析】醛固酮是肾上腺皮质分泌的小分子激素,受体在细胞膜内,醛固酮与受体结合后影响细胞代谢活动,主要作用于肾小管和集合管,促进对钠离子的重吸收。
【详解】A、醛固酮能够促进吸钠排钾,若醛固酮增多,可能导致排出较多的钾离子,导致低血钾,A错误;
B、醛固酮是脂溶性激素,其可通过自由扩散方式进入到靶细胞内,其与靶细胞内的受体结合并发挥作用后可被灭活,B错误;
C、醛固酮能够促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,引起血浆渗透压增大,因此原发性醛固酮增多症患者的抗利尿激素分泌量可能偏多,C正确;
D、机体可通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴使肾上腺皮质分泌醛固酮,若补充肾上腺皮质激素会加重原发性醛固酮增多症,D错误。
故选C。
9.为探究培养基中的植物生长调节剂NAA与6-BA的含量对蝴蝶兰芽增殖系数(芽增殖系数=每瓶平均芽数/每瓶接种芽数)的影响,科研人员开展相关实验,结果如图所示。叙述正确的是( )
A.NAA是分子结构和生理效应与植物激素相似的植物生长调节剂
B.培养基中NAA与6-BA的含量分别为1.0mg/L、7mg/L时,芽增殖系数最高
C.当添加的NAA浓度相同时,芽增殖系数随着6-BA浓度的增加而增加
D.图中实验结果体现了NAA在低浓度时促进芽增殖,高浓度时抑制芽增殖
【答案】B
【分析】植物生长调节剂是由人工合成的具有对植物生长发育具有调节作用的化学物质,具有容易合成、原料广泛、效果稳定的特点。
【详解】A、α-萘乙酸(NAA)是人工合成的植物生长调节剂,具有与植物激素类似的生理效应,但与植物激素具有完全不同的分子结构,A错误;
B、分析柱形图可知,在NAA浓度为1.0mg/L、6-BA浓度为7mg/L条件下,芽的增殖系数最高,B正确;
C、由图示可知,当NAA浓度为0.5mg/L时,随着6 - BA浓度从5mg/L增加到7mg/L,芽增殖系数增加,但当6 - BA浓度从7mg/L增加到9mg/L时,芽增殖系数降低;当NAA浓度为1.0mg/L时,随着6 - BA浓度从5mg/L增加到7mg/L,芽增殖系数增加,当6 - BA浓度从7mg/L增加到9mg/L时,芽增殖系数降低;当NAA浓度为1.5mg/L时,随着6 - BA浓度从5mg/L增加到7mg/L,芽增殖系数增加,当6 - BA浓度从7mg/L增加到9mg/L时,芽增殖系数降低。所以当添加的NAA浓度相同时,芽增殖系数不是随着6 - BA浓度的增加而一直增加,C错误;
D、图中没有体现出NAA在高浓度时抑制芽增殖的情况,D错误。
故选B。
10.森林火灾导致成熟阶段优势树种死亡,林冠层出现空隙的现象称为林窗。下图是一个林窗在40年间某些物种种类的统计图,下列叙述正确的是( )
A.0~20年间草本植物的种群密度下降
B.30年后灌木消失的主要环境因素是水分
C.40年间乔木物种丰富度呈现“S”形增长
D.40年间该地群落演替类型为次生演替
【答案】D
【分析】1、演替类型:(1)初生演替:发生于以前没有植被覆盖过的原生裸地上的群落演替叫做初生演替,如光裸岩石上进行的演替;(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,如火灾过后的草原发生的演替。
2、据图分析:随着时间的推移,草本层逐渐消失,灌木层先增多后减少,逐渐消失。
【详解】A、据图可知,0~20年间该群落内草本植物的物种种类数量逐渐减少,但草本植物的种群密度不一定下降,A错误;
B、响植物数量的因素主要是光照,0~40年间由于乔木增多,在竞争中占优势,故草本和灌木逐渐消失的主要环境因素是阳光,B错误;
C、“S”形增长的数目应是先增加后趋于稳定,据图可知,40年间乔木物种先增加后减少,不符合“S”形增长,C错误;
D、群落演替的实质是优势取代,40年间该地群落演替具备一定的土壤和植被条件,类型为次生演替,D正确。
故选D。
11.某海洋生态系统中存在从浮游植物开始的食物网,其营养级间能量传递效率如下表。下列叙述正确的是( )
能量输入
至第二营养级
至第三营养级
至第四营养级
至第五营养级
传递效率
8.90%
10.34%
17.80%
19.57%
A.从某种浮游植物流向某种浮游动物的能量传递效率为8.90%
B.由表中数据可以看出在该生态系统中能量流动是逐级增加的
C.该生态系统的生物量金字塔在特殊情况下可能出现倒置情况
D.第五营养级生物个体的体积最大,且体内重金属的含量最高
【答案】C
【分析】能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值,能量传递效率=下一营养级的同化量÷上一营养级的同化量×100%。
【详解】A、能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值,不是两个具有捕食关系的个体的同化量比值,A错误;
B、从表中可以看出能量在流动过程中逐级递减,每一营养级只能获得上一营养级的一部分,B错误;
C、在海洋生态系统中,由于浮游植物个体小,寿命短,会不断被浮游动物吃掉,所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量,即该生态系统的生物量金字塔在特殊情况下可能出现倒置情况,C正确;
D、营养级越高的生物,其体型不一定越大,而是与其在食物链中的地位和功能有关,由于存在生物富集现象,故第五营养级生物体内重金属的含量最高,D错误。
故选C。
12.下列与高中生物学实验相关的叙述,错误的是( )
A.天竺葵叶片经光照和脱绿处理后,叶肉细胞中的叶绿体能够被碘液染成蓝色
B.色素提取和分离实验中,滤纸条未出现色素带,可能是因为层析液触及了滤液细线
C.用菠菜叶片提取光合色素,研磨时要加入适量的SiO2、CaCO3和层析液
D.用同样的方法提取等质量洋葱根尖分生区和成熟区组织的DNA,成熟区的提取量小于分生区
【答案】C
【分析】1、淀粉遇碘液变蓝。
2、色素分离原理:叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
【详解】A、叶绿体光合作用形成淀粉,淀粉遇碘显蓝色,因此天竺葵叶片经光照和脱绿处理后,叶肉细胞中的叶绿体能够被碘液染成蓝色,A正确;
B、色素的提取和分离实验中,若层析液触及了滤液细线,则滤液细线上的色素会溶解到层析液中,从而导致滤纸条未出现色素带,B正确;
C、用菠菜叶片提取光合色素,研磨时要加入适量的SiO2、CaCO3和无水乙醇,层析液是用于色素的分离,C错误;
D、洋葱根尖分生区的细胞在细胞分裂过程中会进行DNA复制,使得DNA含量加倍,因此用同样的方法提取等质量洋葱根尖分生区和成熟区组织的DNA,成熟区的提取量小于分生区,D正确。
故选C。
13.某酿酒厂以无核黄皮果为辅料研制出黄皮甜米酒,该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.对糯米进行蒸煮可利用高温杀死杂菌,并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵
B.甜酒曲中的根霉能产生糖化酶,将淀粉依次水解为蔗糖、葡萄糖
C.酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成,代谢物的生成在后发酵阶段完成
D.黄皮甜米酒口感好、酒精度低,适宜长期大量饮用
【答案】A
【分析】发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵。
【详解】A、对糯米进行蒸煮的主要目的是使淀粉颗粒吸水膨胀并糊化,便于淀粉酶的作用,同时也可利用高温能杀死原料中的杂菌,并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵,A正确;
B、甜酒曲中的根霉能产生糖化酶,将淀粉依次水解为麦芽糖、葡萄糖,B错误;
C、酵母菌的 繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成,C错误;
D、黄皮甜米酒虽然口感好、酒精度低,但不适宜长期大量饮用,D错误。
故选A。
14.为培育“高产耐盐碱”的水稻植株,某研究小组利用植物体细胞杂交技术设计了如下实验流程图。已知耐盐、高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制,相关叙述错误的是( )
A.去壁处理需用到纤维素酶和果胶酶混合酶液,酶液渗透压可略高于细胞液
B.失活处理目的是促使原生质体A2的细胞质和原生质体B2的细胞核失活
C.①过程可通过观察原生质体的结构与颜色来判断其融合情况
D.②过程体现了植物细胞全能性,它是植物体细胞杂交的理论基础
【答案】B
【分析】植物体细胞杂交技术:
(1)植物体细胞杂交技术:是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
(2)过程:①诱导融合的方法:物理法;化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂;②细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成;③植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束;④杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、用纤维素酶和果胶酶混合液酶解细胞壁获取原生质体时应置于较高渗透压溶液中(或等渗溶液)进行,可防止原生质体吸水胀破,A正确;
B、由于耐盐、高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制,在促使原生质体融合前,需对原生质体进行失活处理,分别使原生质体A2的细胞核失活和原生质体B2的细胞质失活,B错误;
C、由于叶绿体有颜色且有特定结构,①过程的细胞融合中可通过观察原生质体的结构与颜色来判断其融合情况,C正确;
D、②过程是将杂种细胞经组织培养得到再生植株的过程,植物的组织培养体现了植物细胞全能性,它是植物体细胞杂交的理论基础之一,D正确。
故选B。
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15.肿瘤周围的细胞毒性T细胞存在下图所示代谢过程。其中PC酶和PDH 酶催化丙酮酸产生不同的产物,进入三羧酸循环。PC酶活性的增加会促进琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力。若环境中存在乳酸,PC 酶的活性会被抑制。相关叙述正确的是( )
A.三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO₂
B.图中乙酰辅酶A和草酰乙酸分别产生于细胞质基质和线粒体基质
C.肿瘤细胞无氧呼吸加强会减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力
D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时一共有4步反应能产生 [H]
【答案】AC
【分析】1、由题意可知,若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制,而增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力,肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量,从而抑制PC酶活性,从而减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力。
2、识图分析可知,丙酮酸进入线粒体后可以经过途径②生成乙酰辅酶A(C2),乙酰辅酶A与草酰乙酸(C4)结合生成含有3个羧基的柠檬酸(C6),柠檬酸经脱氢,最终生成2分子CO2,并重新生成草酰乙酸。该过程后来被命名为三羧酸循环(又称柠檬酸循环),三羧酸循环属于有氧呼吸第二阶段。
3、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],释放少量能量;第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和[H],释放少量能量;第三阶段是O2和[H]反应生成水,释放大量能量。
【详解】A、根据有氧呼吸的过程和图可知,图中三羧酸循环属于有氧呼吸的第二阶段,是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO₂,A正确;
B、三羧酸循环属于有氧呼吸第二阶段,故草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体基质,B错误;
C、由题意可知,若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制,而增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力,肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量,从而抑制PC酶活性,减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力,C正确;
D、葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成[H],分别是有氧呼吸第一阶段及图中的4步,D错误。
故选AC。
16.遗传性耳聋有很强的遗传异质性,即不同位点的耳聋致病基因可导致相同表型的听觉功能障碍,而同一个基因的不同突变可以引起不同临床表现的耳聋。科研人员确定了一种与耳聋相关的基因,并对其进行测序,结果如图所示。有关分析错误的是( )
A.造成相同表型听觉功能障碍的致病基因不一定相同
B.图中的基因序列作为模板链,指导合成相应的mRNA
C.通常借助于“PCR+琼脂糖凝胶电泳”的方法对基因进行测序
D.同一个基因可突变出不同基因,体现了基因突变具有随机性
【答案】BCD
【分析】图示分析:突变的基因C是由正常基因C发生碱基对的替换(G—C碱基对替换为A—T碱基对)所致。由基因序列、氨基酸序列及氨基酸对应密码子可知,正常基因C转录形成的mRNA序列为…AUGGUCUCACUGCAACCG……,突变的基因C转录形成的mRNA序列为……AUGGUCUCACUGUAACCG……,因此,图示基因序列应为编码链(模板链的互补链),突变的基因C编码的mRNA中终止密码子提前出现。
【详解】A、由题意可知,遗传性耳聋具有很强的遗传异质性,即不同位点的耳聋致病基因可导致相同表现型的听觉功能障碍,而同一个基因的不同突变可以引起不同临床表现的耳聋,因此造成相同表现型听觉功能障碍的致病基因一般不同,A正确;
B、根据Met氨基酸对应的密码子是AUG,可知图中的基因序列作为编码链,与其互补的另一条链是模板链,B错误;
C、PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳的方法只能测定长度,测序需要其他的仪器才能检测,C错误;
D、同一个基因可突变出不同基因,体现了基因突变具有不定向性,D错误。
故选BCD。
17.乙型肝炎病毒(HBV)会引起以肝脏病变为主的传染病。下图是HBV入侵后,机体做出的部分免疫应答示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.细胞2为辅助性T细胞,不能直接识别HBV
B.物质a为细胞因子,是细胞3活化的第二信号
C.若某人感染HBV,机体会启动细胞免疫,由细胞毒性T细胞消灭HBV
D.若某人感染HBV治愈后,短期接种HBV疫苗,免疫效果会减弱
【答案】BCD
【分析】体液免疫过程为:大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理,暴露出这种病原体所特有的抗原,将抗原传递给辅助性T细胞,刺激辅助性T细胞产生细胞因子,少数抗原直接刺激B细胞,B细胞受到刺激后,在细胞因子的作用下,开始一系列的增殖分化,大部分分化为浆细胞产生抗体,小部分形成记忆细胞。抗体可以与病原体结合,从而抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附。
【详解】A、在特异性免疫中,细胞2为辅助性T细胞,它不能直接识别抗原(HBV),而是识别抗原-MHC复合体,A正确;
B、物质a为细胞因子,辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与细胞3(B细胞)结合是细胞3活化的第二信号,第一信号是与B细胞直接接触的抗原,B错误;
C、若某人感染HBV,机体会启动细胞免疫,但是细胞毒性T细胞只能裂解被HBV感染的靶细胞,而不能直接消灭HBV,HBV的彻底清除还需要体液免疫及吞噬细胞等的作用,C错误;
D、若某人感染HBV治愈后,体内已经存在记忆细胞,短期接种HBV疫苗,由于体内已有的记忆细胞会迅速增殖分化发挥作用,相比没有感染过HBV的人,免疫效果会增强,而不是减弱,D错误。
故选BCD。
18.下图是小鼠(2N=40)孤雌单倍体胚胎干细胞系的获得过程,相关叙述错误的是( )
A.过程①中精子需用获能液培养,卵母细胞应处于减数第二次分裂中期
B.过程②中的早期胚胎培养应置于含95%O2和5%CO2混合气体的培养箱中
C.图中“早期胚胎”是桑葚胚,细胞已经逐渐分化,出现内细胞团和滋养层
D.推测孤雌单倍体胚胎干细胞只含有一个染色体组,具有增殖和分化的能力
【答案】BC
【分析】分析图示可知:表示小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系获得过程,精子和卵母细胞经过①受精作用形成受精卵,然后移除雄原核,经过②早期胚胎发育形成早期胚胎,最终形成孤雌单倍体胚胎干细胞。
【详解】A、在受精过程中,精子需要获能才能完成受精作用,卵母细胞应处于减数第二次分裂中期,A正确;
B、早期胚胎培养应置于含95%空气和5% CO2的混合气体的培养箱中,而不是95\% O2,B错误;
C、图中的“早期胚胎”是桑葚胚,此时细胞未分化,C错误;
D、孤雌单倍体胚胎干细胞是由孤雌生殖得到的单倍体胚胎干细胞,只含有一个染色体组,具有增殖和分化的能力,D正确。
故选BC。
三、非选择题:共5题,共60分
19.光破坏是由于光照过强而引起还原能积累,导致自由基的产生,使光合机构受损的现象。研究发现,在植物细胞中存在着一条由交替氧化酶(AOX)主导的途径,该途径在光破坏防御和能量代谢方面具有重要作用,部分机理如图。请回答下列问题:
(1)光系统是由蛋白质和光合色素形成的复合物,分布在 (结构)上,功能是 。
(2)卡尔文循环主要包括 、 两个过程。
(3)三羧酸循环进行的场所是 ,细胞中产生NADH的生理过程还有 。
(4)据图分析,强光环境下,AOX 途径缓解光破坏的机理是 。
(5)为研究eATP对植物光合作用的影响,研究人员以拟南芥为材料进行相关实验,请完成下表。
实验步骤
简要操作方法
实验分组
取① 拟南芥植株,随机分为甲、乙、丙、丁4组,每组10株。
实验处理
将甲、丙用② 处理,乙、丁用适宜浓度的eATP 去离子水溶液处理;处理后,甲、乙置于正常光下培养,丙、丁置于强光下培养,其他条件相同且适宜。
结果测定与处理
一段时间后,分别测定各组胞间CO2浓度、气孔导度(气孔的张开程度)及净光合速率并绘制柱形图,如图。
实验结果分析
强光条件下, 适宜浓度的eATP 处理植株, 能显著提高净光合速率,主要原因是eATP能③ ,从而有利于光合作用的进行。
【答案】(1) 类囊体薄膜 吸收、传递和转化光能
(2) 二氧化碳的固定 三碳化合物的还原
(3) 线粒体基质 糖酵解
(4)通过交替氧化酶(AOX)途径将NADH中的还原能转化为IATP中的化学能以及热能,减少自由基的产生,从而有效缓解强光对植物细胞内光系统的损伤
(5) 生长状况相同 等量的去离子水 增大气孔导度,提高胞间二氧化碳浓度
【分析】光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。
【详解】(1)光系统是由蛋白质和光合色素形成的复合物,分布在类囊体薄膜上,其功能是吸收、传递和转化光能。
(2)卡尔文循环主要包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
(3)三羧酸循环进行的场所是线粒体基质,细胞中产生NADH的生理过程除了三羧酸循环,还有发生在细胞质基质中的糖酵解过程。
(4)光破坏是由于光照过强而引起还原能积累,导致自由基的产生,使光合机构受损的现象,结合图示可知,通过交替氧化酶(AOX)途径将NADH中的还原能转化为IATP中的化学能以及热能,减少自由基的产生,从而有效缓解强光对植物细胞内光系统的损伤。
(5)本实验的实验目的是探究eATP对植物光合作用的影响,结合实验过程及实验目的可知自变量是光照强度和eATP的有无,因此实验思路是:取生长状况相同的拟南芥植株,随机分为甲、乙、丙、丁4组,每组10株。将甲、丙用等量的去离子水处理,乙、丁用适宜浓度的eATP 去离子水溶液处理;处理后,甲、乙置于正常光下培养,丙、丁置于强光下培养,其他条件相同且适宜。一段时间后,分别测定各组胞间CO2浓度、气孔导度(气孔的张开程度)及净光合速率。甲、丙对比可知,强光条件下气孔导度下降,胞间二氧化碳浓度降低,从而导致净光合速率下降;丙、丁对比,适宜浓度的eATP 处理,可以提高气孔导度和胞间二氧化碳浓度,从而使净光合速率增大。实验结果分析,强光条件下, 适宜浓度的eATP 处理植株, 能显著提高净光合速率,主要原因是eATP能增大气孔导度,提高胞间二氧化碳浓度,从而有利于光合作用的进行。
20.近年来,在癌症的治疗中,传统的手术放化疗逐渐被免疫治疗替代。请回答下列问题:
(1)下图1为T细胞通过表面受体(TCR)识别抗原呈递细胞呈递的癌细胞抗原后被激活,进而攻击癌细胞的示意图。图2为癌细胞的一种免疫逃逸机制示意图,癌细胞大量表达 PD-L1,与T细胞表面的PD-1结合,抑制T细胞活化,逃避T细胞的攻击。
①图1可知,机体主要通过 免疫清除肿瘤细胞。图1中抗原呈递细胞通过 方式摄取肿瘤抗原,T细胞识别肿瘤抗原后被激活并 为细胞毒性T细胞群和记忆细胞群。
②为阻断图2中癌细胞的免疫逃逸通路,科研人员利用相关技术制备抗PD-L1抗体。该抗体注入体内后通过 传送与 结合,可解除T细胞的活化抑制。
(2)临床发现,抗PD-L1抗体对黑色素瘤等多种肿瘤疾病均表现出良好疗效,但对前列腺癌基本无效。为了探究其原因,科研人员进行了系列研究。
①科研人员检测了前列腺癌细胞和黑色素瘤细胞中PD-L1mRNA 和蛋白含量,如图3。结果显示, 前列腺癌细胞PD-L1基因的 水平显著高于黑色素瘤细胞,而二者细胞中 PD-L1 蛋白的含量 。
②研究人员将正常小鼠分成两组,分别接种野生型和突变型前列腺癌细胞,其中突变型癌细胞的生存和增殖能力均不受影响,接种后观察小鼠的成瘤情况及生存状态,实验流程及结果如图4。野生型小鼠的前列腺癌细胞通过外泌体(细胞分泌的具膜小泡) 将PD-Ll蛋白分泌到细胞外,而外泌体 PD-L1 能抑制T细胞的活化。
结合①和本实验结果,直接接种野生型前列腺癌细胞组小鼠死亡的原因是 。第二组小鼠接种野生型前列腺癌细胞后依然存活,请针对此现象提出的一个合理的解释 。
(3)请推测以PD-L1抗体为主要成分的抗肿瘤药物对前列腺癌治疗基本无效的原因 。
【答案】(1) 细胞 胞吞 增殖分化 体液 癌细胞表面的PD-L1
(2) 转录 无显著差异 外泌体PD-L1抑制T细胞活化,导致小鼠成瘤而死亡 突变型PD-L1正常表达,不能产生外泌体,不能抑制T细胞活化,T细胞识别癌细胞表面抗原后正常活化并产生相应的记忆细胞,当接种野生型前列腺癌细胞后,记忆细胞迅速增殖分化产生大量的细胞毒性T细胞杀伤癌细胞,小鼠存活
(3)抗PD-L1的抗体与外泌体PD-L1的结合能力较弱;外泌体PD-L1的含量很高,无法被抗体全部结合;外泌体可以被运输到抗体无法发挥作用的区域
【分析】癌细胞表面蛋白PD-L1与T细胞表面的受体PD-1结合后,会抑制T细胞的激活,若阻止PD-L1与T细胞表面的受体PD-1的结合,则可以解除对T细胞的抑制,有利于T细胞通过细胞免疫清除癌细胞。
【详解】(1)①机体对癌细胞的清除,主要通过细胞免疫完成的。图1中抗原呈递细胞通过胞吞摄取肿瘤抗原,T细胞识别肿瘤抗原后被激活并增殖分化为细胞毒性T细胞群和记忆细胞群。
②抗PD-L1抗体可以与癌细胞表面的PD-L1结合,阻断了PD-L1与T细胞表面的PD-1的结合,解除对T细胞的抑制。该抗体注入体内后通过体液传送与癌细胞表面的PD-L1结合。
(2)①由图可知,前列腺癌细胞中PD-L1基因转录出的PD-L1mRNA相对含量明显高于黑色素瘤细胞,但二者PD-L1蛋白的含量基本相同。
②前列腺癌细胞外泌体PD-L1抑制T细胞活化,导致小鼠成瘤而死亡,故直接接种野生型前列腺癌细胞组小鼠死亡。突变型PD-L1正常表达,不能产生外泌体,不能抑制T细胞活化,T细胞识别癌细胞表面抗原后正常活化并产生相应的记忆细胞,当接种野生型前列腺癌细胞后,记忆细胞迅速增殖分化产生大量的细胞毒性T细胞杀伤癌细胞,小鼠存活。
(3)可能是由于抗PD-L1的抗体与外泌体PD-L1的结合能力较弱;外泌体PD-L1的含量很高,无法被抗体全部结合;外泌体可以被运输到抗体无法发挥作用的区域等,故以抗PD-L1抗体为主要成分的抗肿瘤药物对前列腺癌的治疗基本无效。
21.由于过度砍伐,原本富庶的福建省长汀地区变得山光、水浊、天瘦、人穷,水土流失严重。遵循“绿水青山就是金山银山”的理念,当地政府组织大家先种草给土壤降温,再种树,使得水土流失得到根本治理,生态环境逐步恢复,种植业和养殖业也发展起来。
(1)“绿水青山就是金山银山”这一重要理念打破了简单地把 对立起来的思维束缚,生动地阐述了两者之间的内在统一。
(2)水土流失地区往往土壤贫瘠,原因是 。在长汀水土流失土壤贫瘠的地方,经常可见一种很不起眼的小草——鹧鸪草(多年生丛生单子叶植物)。调查鹧鸪草种群密度一般不用样方法,原因是 。
(3)有人对该地区某弃耕农田进行了研究,发现生态系统和食物链十分简单:生产者为一年生杂草,初级消费者为田鼠,次级消费者主要为黄鼠狼。能量流动情况如图,流经该生态系统的总能量为 ;初级消费者的同化效率(动物消化吸收能力)为 (保留1位小数)。
(4)随着生态环境的恢复,长汀的生物多样性增大,生物多样性的层次包括 。为进一步提高收入,当地农民积极发展林下经济,林下种兰成本低、品质好。林下适宜种兰的原因是 。
(5)长汀汀江国家湿地公园建于当年水土流失重灾区的“火焰山”上,加上周边1万多亩的优质杨梅基地和古村落等景点,成为当地新的经济增长点。这体现了生物多样性的 价值,也体现了生态工程的 原理。
【答案】(1)经济发展与环境保护
(2) 流水带走了大量矿质元素 鹧鸪草是单子叶植物,从地上部分难以辨别是一株还是多株
(3) 5.85×107cal/(ha·年) 69.6%
(4) 基因多样性、物种多样性、生态系统多样性 兰适宜生长在阴暗潮湿的环境
(5) 直接价值和间接价值 整体
【分析】潜在价值指目前人类尚不清楚的价值;间接价值也叫做生态功能,指对生态系统起到重要调节功能的价值;直接价值指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。生物多样性的保护是保护基因多样性、物种多样性、生态系统多样性;建立自然保护区是对生物进行就地保护,其与迁地保护都是保护生物多样性的有效方法。
【详解】(1)“绿水青山就是金山银山”理念,深入阐释了经济发展和生态环境保护的关系,揭示了保护生态环境就是保护生产力、改善生态环境就是发展生产力的道理,同时也指明了实现发展和保护协同共生的新路径。
(2)水土流失中流水带走了大量矿质元素,因此往往导致土壤贫瘠。样方法常用于调查双子叶植物和活动能力弱、活动范围小的动物,鹧鸪草是禾本科(单子叶)植物,从地上部分难以辨别是一株还是多株,因此调查鹧鸪草种群密度一般不用样方法。
(3)流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,从图中可以看出,该生态系统总初级生产量为5.85×107cal/(ha·年),因此流经该生态系统的总能量为5.85×107cal/(ha·年)。图中初级消费者取食量为2.5×105cal/(ha·年),其中7.6×104cal/(ha·年)未被吸收,因此它的同化效率(动物消化吸收的能力)为(2.5×105-7.6×104)÷2.5×105×100%69.6%。
(4)生物多样性的层次包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,保护生物多样性就是在生态系统、物种和基因三个水平上采取保护战略和保护措施。兰属于阴生植物,适宜生长在阴暗潮湿的环境,因此适合在林下种植。
(5)据题意可知,长汀汀江国家湿地公园能避免水土流失,属于它的生态功能,体现了生物多样性的间接价值,具有1万多亩的优质杨梅基地和古村落等景点,体现了旅游方面价值,是生物多样性的直接价值。该生态工程将自然、经济和社会统一起来,体现了整体原理。
22.金属硫蛋白(MT) 是一类广泛存在于动植物和微生物体内的蛋白质,具有吸附Cd2+等重金属污染物的作用。科研人员构建了表达人MT的食品级乳酸菌(可在人体胃肠道中存活且具不定植、不产生内毒素等优点)。下图为表达人MT重组质粒pM-MGMT 的构建过程,α-半乳糖苷酶能降解蜜二糖进而合成乳酸使MBCP 平板上呈现亮黄色。四种限制酶识别序列及切割位点(N为任意碱基对)见下表。请回答下列问题:
限制酶
SacI
SphI
HpaI
Ear I
识别序列(5'→3')及切割位点▼
GAGCT▼C
GCATG▼C
GTT▼AAC
5´…CTCTTCN▼…3ˊ
3´…GAGAAGNNNN▲…5ˊ
(1)图中利用PCR 技术扩增MT基因,质粒pGSMT在反应体系中的作用是 。该反应体系中加入 Mg2+的作用是 。
(2)限制酶SacⅠ和 HpaⅠ形成的末端分别是 末端。图中过程①②③进行单酶切的是 (填序号),其优点在于 。三个过程均用到的酶是 。
(3)结合以上分析,图1中引物1和引物2分别对应下表中的
引物
引物序列 (5’→3’)
引物a
ATCGCCTCTTCAGCCGTTAACAGATTAATAGTTTTAGC
引物b
ATCGCGTTAACCCCTCTTCAGAGATTAATAGTTTTAGC
引物c
GAGAGAGCTCGAAGAGTTAAGCACAACATGAACATT
引物d
GAGAGAGAGCTCGAAGTTAAGCACAACATGAACATT
(4)用电转化法将质粒pM-MGMT转入乳酸菌中,制备重组乳酸菌。α-半乳糖苷酶基因的作用是 ,切除红霉素抗性基因的原因是 。将乳酸菌接种到含 的MBCP培养基中筛选重组乳酸菌。
【答案】(1) 提供模板 激活TaqDNA聚合酶
(2) 黏性末端和平 ②③ 操作简单,便于质粒的环化 DNA连接酶
(3)引物c、引物a
(4) 作为标记基因,便于目的基因(或MT基因)的筛选与鉴定 制备的乳酸菌为食品级 蜜二糖
【分析】多聚酶链式反应扩增DNA片段:
1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5′端自3′端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程,DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸
【详解】(1)根据图示,利用PCR 技术扩增MT基因,质粒pGSMT含有MT基因,在反应体系中的作用是提供模板,PCR反应体系中加入 Mg2+的作用是激活TaqDNA聚合酶。
(2)根据表格,限制酶SacⅠ和 HpaⅠ形成的末端分别是黏性末端和平末端,根据图示,图中过程①用SacI 、SphI酶切,使α-半乳糖苷酶基因定向插入,②用Ear I酶切,③用HpaI进行单酶切,单酶切优点是操作简单,便于质粒的环化,三个过程均用到的酶是DNA连接酶。
(3)根据图示,引物1应含有Ear I识别序列,对应引物c,引物2应先后含有Ear I、HpaI识别序列,对应引物a。
(4)根据题意,α-半乳糖苷酶能降解蜜二糖进而合成乳酸使MBCP 平板上呈现亮黄色,因此α-半乳糖苷酶基因的作用是作为标记基因,便于目的基因(或MT基因)的筛选与鉴定,切除红霉素抗性基因的原因是制备的乳酸菌为食品级,防止肠道菌产生红霉素抗性;将乳酸菌接种到含蜜二糖的MBCP培养基中筛选重组乳酸菌。
23.下图是某品系小鼠(2n=40)常染色体上部分基因的分布情况。该品系成年鼠的体重受独立遗传的三对等位基因A/a、D/d、F/f控制,这三对基因的遗传效应相同,且具有累加效应(AADDFF的成鼠最重,aaddff的成鼠最轻)。请回答下列问题:
(1)若对品系小鼠进行基因组测序,应测定 条染色体上 DNA的碱基序列。假设图中父本在精子形成过程中因为减数分裂发生异常,与正常卵细胞受精后形成一只XXY的小鼠,则父本产生异常精子的原因是 。该小鼠成年后,如果能进行正常的减数分裂,三条性染色体随机分离,则可形成 种性染色体不同的配子。
(2)若该品系的一只雄性小鼠(基因型为DdEe,D与e连锁),在进行减数分裂时有10%的精原细胞在M I前期因染色体片段互换而使D/d和E/e发生基因重组,则生成的精细胞的基因型与比例是 。
(3)在该小鼠的种群中,控制体重的表型有 种。用图中亲本杂交获得F1,F1雌雄个体相互交配获得F2,则F2中体重与亲本不同的成鼠所占比例是 。
(4)小鼠的有毛与无毛是一对相对性状,分别由等位基因E/e控制,位于1、2号染色体上。经多次实验结果表明,上述亲本杂交得到F1后,让F1的雌雄小鼠自由交配,已知E基因显性纯合致死,则F2中无毛鼠所占比例是 。
(5)小鼠的体色由两对基因控制,Y代表黄色,y代表鼠色,B决定有色素,b决定无色素(白色)。已知Y与y位于图中的1和2号染色体上,图中母本为纯合黄色鼠,父本为纯合白色鼠。请设计实验探究另一对等位基因是否也位于图中的1、2号染色体上(仅就体色而言,不考虑其他性状和仅考虑基因在常染色体上)。
第一步:选择图中的父本和母本杂交得到F1;
第二步:让F1雌雄成鼠自由交配得到F2,观察统计F2中小鼠的毛色性状分离比。
结果及结论:
① 若子代小鼠毛色表现为 ,则另一对等位基因不位于1、2号染色体上;
② 若子代小鼠毛色表现为 ,则另一对等位基因也位于1、2号染色体上。
【答案】(1) 21 减数第一次分裂后期,同源染色体未分离 4
(2)De:dE:DE:de=19:19:1:1
(3) 7 31/32
(4)3/5
(5) 黄色:鼠色:白色=9:3:4 黄色:白色=3:1
【分析】根据题意和图示分析可知:由于该品系成年小鼠的体重受独立遗传的三对等位基因A-a、D-d、F-f控制,且分别位于三对同源染色体上,符合基因的自由组合规律,同时三对等位基因控制的显性基因遗传效应相同,具有叠加效应,即显性基因越多体重越大。
【详解】(1)小鼠属于XY型生物,基因组测序时需要测定每对常染色体中各一条及两条异型的性染色体,小鼠细胞内的染色体数为40条,因此基因组测序需要测定19条形态大小不同的常染色体+X+Y,即测定21条染色体。若卵细胞正常,则卵细胞含有一条X性染色体,形成的子代小鼠性染色体组成为XXY,说明父本减数分裂时形成的精子含有XY性染色体,即父本减数第一次分裂后期,X和Y同源染色体未分离,形成了含有XY的异常精子。该小鼠的性染色体组成为XXY,该小鼠成年后,如果能进行正常的减数分裂,三条性染色体随机分离,则形成的配子类型和比例为XX∶Y∶XY∶X=1∶1∶2∶2,即可以形成4种性染色体不同的配子。
(2)假设有100个精原细胞减数分裂,有10%的精原细胞在M I前期因染色体片段互换而使D/d和E/e发生基因重组,即有10个精原细胞减数分裂时发生互换,产生的40个精细胞中,种类和比例为De∶dE∶DE∶de=1∶1∶1∶1,即每种基因型的配子为10个,而90%的精原细胞减数分裂时表现为完全连锁,即有90个精原细胞减数分裂时不发生互换,形成的90×4=360个精细胞中,De∶dE=1∶1,即每种类型的精子为180个,因此生成的精细胞的基因型与比例是De∶dE∶DE∶de=(180+10)∶(180+10)∶10∶10=19∶19∶1∶1。
(3)根据题意分析可知,小鼠体重是受独立遗传的三对等位基因控制的,这三对基因的遗传效应相同,且具有累加效应(AADDFF的成鼠最重,aaddff的成鼠最轻),即群体中不同的表型分别对应含有6个显性基因,含有5个显性基因,含有4个显性基因,含有3个显性基因,含有2个显性基因,含有1个显性基因,含有0个显性基因,因此表型共7种。用图中亲本杂交获得F1,F1基因型为AaDdFf,F1雌雄个体相互交配获得F2,子二代中与亲本体重相同(AADDFF、aaddff)的概率为1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4=1/32,因此F2中体重与亲本不同的成鼠所占比例是1-1/32=31/32。
(4)已知小鼠的有毛与无毛是一对相对性状,分别由等位基因E/e控制,位于1、2号染色体上。根据亲本基因型可知,F1的基因型分别是Ee、ee(各占一半),又由于F1中雌雄个体自由交配,根据基因频率来计算F2代中各基因型频率。也就是E=1/4,e=3/4。根据哈代温伯格定律F2代中的EE基因型频率为1/4×1/4=1/16,Ee基因型频率为2×1/4×3/4=6/16,ee基因型频率为3/4×3/4=9/16,因E基因显性纯合致死,去掉该部分后Ee(有毛)占6/16÷(6/16+9/16)=6/15,即2/5,则F2中无毛鼠所占比例是3/5。
(5)根据题意分析:如果另一对等位基因也位于1、2号染色体上,则完全连锁,符合基因分离规律;如果另一对等位基因不位于1、2号染色体上,则符合基因自由组合规律。因此可让图中的父本和母本杂交得到F1,再让F1雌雄成鼠自由交配得到F2,观察统计F2中小鼠的毛色。
①若另一对等位基因不位于1、2号染色体上,则两对基因符合自由组合定律,母本为纯合黄色鼠(BBYY),父本为纯合白色鼠(bbyy),子一代基因型为BbYy,子二代B-Y-∶B-yy∶(bbY-+bbyy)=9∶3∶4,即子代小鼠毛色表现为黄色∶鼠色∶白色=9∶3∶4;
②若两对等位基因位于一对同源染色体上,即另一对等位基因也位于1、2号染色体上,母本为纯合黄色鼠(BBYY),父本为纯合白色鼠(bbyy),子一代基因型为BbYy,产生配子种类和比例为BY∶by=1∶1,子二代B-Y-∶bbyy=3∶1,即子代小鼠毛色表现为黄色∶白色=3∶1。
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2025年高考第一学期期末模拟02(江苏卷)
生物
一.单项选择题:共14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1.细胞的功能与细胞中细胞器的数量和种类密切相关。下列有关细胞器的叙述正确的是( )
A.线粒体中可进行糖酵解和三羧酸循环,是细胞的动力车间
B.溶酶体中水解酶合成及运输途径是:核糖体→内质网→高尔基体→溶酶体
C.中心体具有两个垂直的中心粒,有丝分裂时在前期复制并移向两极
D.离体的叶绿体悬浮液中加入铁盐,黑暗条件下,可释放O2
2.下图为某动物细胞内某些物质跨膜运输方式模式图,相关叙述正确的是( )
A.方式1所示转运过程不具有特异性 B.方式2的转运蛋白构象保持不变
C.方式3转运溶质过程属于主动运输 D.三种运输方式所需能量来源均相同
3.下列有关细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.细胞生长使相对表面积变小,与外界物质的交换效率下降
B.癌细胞无限增殖的特性与其对凋亡信号的抵抗有关
C.衰老、凋亡的血细胞需经过细胞免疫将其清除
D.衰老细胞中多数酶的活性降低,细胞膜的通透性和细胞骨架均发生改变
4.如图为某DNA半保留复制过程的部分示意图,非复制区与复制区的相接区域会形成Y字形结构,被称为“复制叉”。据图分析,下列说法错误的是( )
A.解旋酶可结合在复制叉的部位
B.DNA聚合酶能催化前导链和滞后链由3′端向5′端延伸
C.DNA连接酶在DNA复制过程中能催化磷酸二酯键的形成
D.整个DNA分子复制过程中两条子链的合成表现为一条子链连续,另一条子链不连续
5.下图是人体个体发育不同时期红细胞中珠蛋白(血红蛋白组成蛋白)基因表达的情况。下列相关叙述正确的是( )
A.甲基化可能会阻止解旋酶和RNA聚合酶先后结合启动子
B.甲基化位点差异导致珠蛋白基因在时间上发生了选择性表达
C.12周时起γ-珠蛋白基因会持续在红细胞内表达
D.e-珠蛋白基因和 γ-珠蛋白基因这对等位基因之间可以发生重组
6.三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型,科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交,形成一个实验种群。之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后,他们将这条溪流中的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测。发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%,而湖泊型标志基因的基因频率则减少了,但基因库无明显差异。对上述材料分析,下列叙述错误的是( )
A.该过程说明该种群发生了进化
B.自然选择使三刺鱼产生了适应性变化
C.溪流型标志基因基因频率的增加体现了自然选择可以定向改变种群的基因频率
D.溪流型和湖泊型三刺鱼存在生殖隔离
7.低氧应激会使神经元过度兴奋,长时间会导致神经元损伤甚至脑损伤。下图为低氧应激过程中突触部位示意图,相关叙述正确的是( )
A.谷氨酸等生物大分子以胞吐方式释放,能有效引发突触后膜电位变化
B.谷氨酸在突触间隙中的扩散以及Na+、 Ca2+的跨膜运输都需 ATP 供能
C.Ca2+与钙调蛋白激酶Ⅱ结合后能增加突触后膜上A受体的数量
D.低氧条件下,通过药物促进谷氨酸的释放可避免神经元受到损伤
8.醛固酮是由肾上腺分泌的一种固醇类激素。原发性醛固酮增多症患者的肾上腺皮质病变,导致醛固酮分泌过多。下列分析正确的是( )
A.原发性醛固酮增多症常常伴随高血钾症
B.醛固酮与靶细胞膜上的受体结合并发挥作用后会被灭活
C.原发性醛固酮增多症患者的抗利尿激素分泌量可能偏多
D.可通过补充促肾上腺皮质激素来缓解原发性醛固酮增多症
9.为探究培养基中的植物生长调节剂NAA与6-BA的含量对蝴蝶兰芽增殖系数(芽增殖系数=每瓶平均芽数/每瓶接种芽数)的影响,科研人员开展相关实验,结果如图所示。叙述正确的是( )
A.NAA是分子结构和生理效应与植物激素相似的植物生长调节剂
B.培养基中NAA与6-BA的含量分别为1.0mg/L、7mg/L时,芽增殖系数最高
C.当添加的NAA浓度相同时,芽增殖系数随着6-BA浓度的增加而增加
D.图中实验结果体现了NAA在低浓度时促进芽增殖,高浓度时抑制芽增殖
10.森林火灾导致成熟阶段优势树种死亡,林冠层出现空隙的现象称为林窗。下图是一个林窗在40年间某些物种种类的统计图,下列叙述正确的是( )
A.0~20年间草本植物的种群密度下降
B.30年后灌木消失的主要环境因素是水分
C.40年间乔木物种丰富度呈现“S”形增长
D.40年间该地群落演替类型为次生演替
11.某海洋生态系统中存在从浮游植物开始的食物网,其营养级间能量传递效率如下表。下列叙述正确的是( )
能量输入
至第二营养级
至第三营养级
至第四营养级
至第五营养级
传递效率
8.90%
10.34%
17.80%
19.57%
A.从某种浮游植物流向某种浮游动物的能量传递效率为8.90%
B.由表中数据可以看出在该生态系统中能量流动是逐级增加的
C.该生态系统的生物量金字塔在特殊情况下可能出现倒置情况
D.第五营养级生物个体的体积最大,且体内重金属的含量最高
12.下列与高中生物学实验相关的叙述,错误的是( )
A.天竺葵叶片经光照和脱绿处理后,叶肉细胞中的叶绿体能够被碘液染成蓝色
B.色素提取和分离实验中,滤纸条未出现色素带,可能是因为层析液触及了滤液细线
C.用菠菜叶片提取光合色素,研磨时要加入适量的SiO2、CaCO3和层析液
D.用同样的方法提取等质量洋葱根尖分生区和成熟区组织的DNA,成熟区的提取量小于分生区
13.某酿酒厂以无核黄皮果为辅料研制出黄皮甜米酒,该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.对糯米进行蒸煮可利用高温杀死杂菌,并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵
B.甜酒曲中的根霉能产生糖化酶,将淀粉依次水解为蔗糖、葡萄糖
C.酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成,代谢物的生成在后发酵阶段完成
D.黄皮甜米酒口感好、酒精度低,适宜长期大量饮用
14.为培育“高产耐盐碱”的水稻植株,某研究小组利用植物体细胞杂交技术设计了如下实验流程图。已知耐盐、高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制,相关叙述错误的是( )
A.去壁处理需用到纤维素酶和果胶酶混合酶液,酶液渗透压可略高于细胞液
B.失活处理目的是促使原生质体A2的细胞质和原生质体B2的细胞核失活
C.①过程可通过观察原生质体的结构与颜色来判断其融合情况
D.②过程体现了植物细胞全能性,它是植物体细胞杂交的理论基础
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15.肿瘤周围的细胞毒性T细胞存在下图所示代谢过程。其中PC酶和PDH 酶催化丙酮酸产生不同的产物,进入三羧酸循环。PC酶活性的增加会促进琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力。若环境中存在乳酸,PC 酶的活性会被抑制。相关叙述正确的是( )
A.三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO₂
B.图中乙酰辅酶A和草酰乙酸分别产生于细胞质基质和线粒体基质
C.肿瘤细胞无氧呼吸加强会减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力
D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时一共有4步反应能产生 [H]
16.遗传性耳聋有很强的遗传异质性,即不同位点的耳聋致病基因可导致相同表型的听觉功能障碍,而同一个基因的不同突变可以引起不同临床表现的耳聋。科研人员确定了一种与耳聋相关的基因,并对其进行测序,结果如图所示。有关分析错误的是( )
A.造成相同表型听觉功能障碍的致病基因不一定相同
B.图中的基因序列作为模板链,指导合成相应的mRNA
C.通常借助于“PCR+琼脂糖凝胶电泳”的方法对基因进行测序
D.同一个基因可突变出不同基因,体现了基因突变具有随机性
17.乙型肝炎病毒(HBV)会引起以肝脏病变为主的传染病。下图是HBV入侵后,机体做出的部分免疫应答示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.细胞2为辅助性T细胞,不能直接识别HBV
B.物质a为细胞因子,是细胞3活化的第二信号
C.若某人感染HBV,机体会启动细胞免疫,由细胞毒性T细胞消灭HBV
D.若某人感染HBV治愈后,短期接种HBV疫苗,免疫效果会减弱
18.下图是小鼠(2N=40)孤雌单倍体胚胎干细胞系的获得过程,相关叙述错误的是( )
A.过程①中精子需用获能液培养,卵母细胞应处于减数第二次分裂中期
B.过程②中的早期胚胎培养应置于含95%O2和5%CO2混合气体的培养箱中
C.图中“早期胚胎”是桑葚胚,细胞已经逐渐分化,出现内细胞团和滋养层
D.推测孤雌单倍体胚胎干细胞只含有一个染色体组,具有增殖和分化的能力
三、非选择题:共5题,共60分
19.光破坏是由于光照过强而引起还原能积累,导致自由基的产生,使光合机构受损的现象。研究发现,在植物细胞中存在着一条由交替氧化酶(AOX)主导的途径,该途径在光破坏防御和能量代谢方面具有重要作用,部分机理如图。请回答下列问题:
(1)光系统是由蛋白质和光合色素形成的复合物,分布在 (结构)上,功能是 。
(2)卡尔文循环主要包括 、 两个过程。
(3)三羧酸循环进行的场所是 ,细胞中产生NADH的生理过程还有 。
(4)据图分析,强光环境下,AOX 途径缓解光破坏的机理是 。
(5)为研究eATP对植物光合作用的影响,研究人员以拟南芥为材料进行相关实验,请完成下表。
实验步骤
简要操作方法
实验分组
取① 拟南芥植株,随机分为甲、乙、丙、丁4组,每组10株。
实验处理
将甲、丙用② 处理,乙、丁用适宜浓度的eATP 去离子水溶液处理;处理后,甲、乙置于正常光下培养,丙、丁置于强光下培养,其他条件相同且适宜。
结果测定与处理
一段时间后,分别测定各组胞间CO2浓度、气孔导度(气孔的张开程度)及净光合速率并绘制柱形图,如图。
实验结果分析
强光条件下, 适宜浓度的eATP 处理植株, 能显著提高净光合速率,主要原因是eATP能③ ,从而有利于光合作用的进行。
20.近年来,在癌症的治疗中,传统的手术放化疗逐渐被免疫治疗替代。请回答下列问题:
(1)下图1为T细胞通过表面受体(TCR)识别抗原呈递细胞呈递的癌细胞抗原后被激活,进而攻击癌细胞的示意图。图2为癌细胞的一种免疫逃逸机制示意图,癌细胞大量表达 PD-L1,与T细胞表面的PD-1结合,抑制T细胞活化,逃避T细胞的攻击。
①图1可知,机体主要通过 免疫清除肿瘤细胞。图1中抗原呈递细胞通过 方式摄取肿瘤抗原,T细胞识别肿瘤抗原后被激活并 为细胞毒性T细胞群和记忆细胞群。
②为阻断图2中癌细胞的免疫逃逸通路,科研人员利用相关技术制备抗PD-L1抗体。该抗体注入体内后通过 传送与 结合,可解除T细胞的活化抑制。
(2)临床发现,抗PD-L1抗体对黑色素瘤等多种肿瘤疾病均表现出良好疗效,但对前列腺癌基本无效。为了探究其原因,科研人员进行了系列研究。
①科研人员检测了前列腺癌细胞和黑色素瘤细胞中PD-L1mRNA 和蛋白含量,如图3。结果显示, 前列腺癌细胞PD-L1基因的 水平显著高于黑色素瘤细胞,而二者细胞中 PD-L1 蛋白的含量 。
②研究人员将正常小鼠分成两组,分别接种野生型和突变型前列腺癌细胞,其中突变型癌细胞的生存和增殖能力均不受影响,接种后观察小鼠的成瘤情况及生存状态,实验流程及结果如图4。野生型小鼠的前列腺癌细胞通过外泌体(细胞分泌的具膜小泡) 将PD-Ll蛋白分泌到细胞外,而外泌体 PD-L1 能抑制T细胞的活化。
结合①和本实验结果,直接接种野生型前列腺癌细胞组小鼠死亡的原因是 。第二组小鼠接种野生型前列腺癌细胞后依然存活,请针对此现象提出的一个合理的解释 。
(3)请推测以PD-L1抗体为主要成分的抗肿瘤药物对前列腺癌治疗基本无效的原因 。
21.由于过度砍伐,原本富庶的福建省长汀地区变得山光、水浊、天瘦、人穷,水土流失严重。遵循“绿水青山就是金山银山”的理念,当地政府组织大家先种草给土壤降温,再种树,使得水土流失得到根本治理,生态环境逐步恢复,种植业和养殖业也发展起来。
(1)“绿水青山就是金山银山”这一重要理念打破了简单地把 对立起来的思维束缚,生动地阐述了两者之间的内在统一。
(2)水土流失地区往往土壤贫瘠,原因是 。在长汀水土流失土壤贫瘠的地方,经常可见一种很不起眼的小草——鹧鸪草(多年生丛生单子叶植物)。调查鹧鸪草种群密度一般不用样方法,原因是 。
(3)有人对该地区某弃耕农田进行了研究,发现生态系统和食物链十分简单:生产者为一年生杂草,初级消费者为田鼠,次级消费者主要为黄鼠狼。能量流动情况如图,流经该生态系统的总能量为 ;初级消费者的同化效率(动物消化吸收能力)为 (保留1位小数)。
(4)随着生态环境的恢复,长汀的生物多样性增大,生物多样性的层次包括 。为进一步提高收入,当地农民积极发展林下经济,林下种兰成本低、品质好。林下适宜种兰的原因是 。
(5)长汀汀江国家湿地公园建于当年水土流失重灾区的“火焰山”上,加上周边1万多亩的优质杨梅基地和古村落等景点,成为当地新的经济增长点。这体现了生物多样性的 价值,也体现了生态工程的 原理。
22.金属硫蛋白(MT) 是一类广泛存在于动植物和微生物体内的蛋白质,具有吸附Cd2+等重金属污染物的作用。科研人员构建了表达人MT的食品级乳酸菌(可在人体胃肠道中存活且具不定植、不产生内毒素等优点)。下图为表达人MT重组质粒pM-MGMT 的构建过程,α-半乳糖苷酶能降解蜜二糖进而合成乳酸使MBCP 平板上呈现亮黄色。四种限制酶识别序列及切割位点(N为任意碱基对)见下表。请回答下列问题:
限制酶
SacI
SphI
HpaI
Ear I
识别序列(5'→3')及切割位点▼
GAGCT▼C
GCATG▼C
GTT▼AAC
5´…CTCTTCN▼…3ˊ
3´…GAGAAGNNNN▲…5ˊ
(1)图中利用PCR 技术扩增MT基因,质粒pGSMT在反应体系中的作用是 。该反应体系中加入 Mg2+的作用是 。
(2)限制酶SacⅠ和 HpaⅠ形成的末端分别是 末端。图中过程①②③进行单酶切的是 (填序号),其优点在于 。三个过程均用到的酶是 。
(3)结合以上分析,图1中引物1和引物2分别对应下表中的
引物
引物序列 (5’→3’)
引物a
ATCGCCTCTTCAGCCGTTAACAGATTAATAGTTTTAGC
引物b
ATCGCGTTAACCCCTCTTCAGAGATTAATAGTTTTAGC
引物c
GAGAGAGCTCGAAGAGTTAAGCACAACATGAACATT
引物d
GAGAGAGAGCTCGAAGTTAAGCACAACATGAACATT
(4)用电转化法将质粒pM-MGMT转入乳酸菌中,制备重组乳酸菌。α-半乳糖苷酶基因的作用是 ,切除红霉素抗性基因的原因是 。将乳酸菌接种到含 的MBCP培养基中筛选重组乳酸菌。
23.下图是某品系小鼠(2n=40)常染色体上部分基因的分布情况。该品系成年鼠的体重受独立遗传的三对等位基因A/a、D/d、F/f控制,这三对基因的遗传效应相同,且具有累加效应(AADDFF的成鼠最重,aaddff的成鼠最轻)。请回答下列问题:
(1)若对品系小鼠进行基因组测序,应测定 条染色体上 DNA的碱基序列。假设图中父本在精子形成过程中因为减数分裂发生异常,与正常卵细胞受精后形成一只XXY的小鼠,则父本产生异常精子的原因是 。该小鼠成年后,如果能进行正常的减数分裂,三条性染色体随机分离,则可形成 种性染色体不同的配子。
(2)若该品系的一只雄性小鼠(基因型为DdEe,D与e连锁),在进行减数分裂时有10%的精原细胞在M I前期因染色体片段互换而使D/d和E/e发生基因重组,则生成的精细胞的基因型与比例是 。
(3)在该小鼠的种群中,控制体重的表型有 种。用图中亲本杂交获得F1,F1雌雄个体相互交配获得F2,则F2中体重与亲本不同的成鼠所占比例是 。
(4)小鼠的有毛与无毛是一对相对性状,分别由等位基因E/e控制,位于1、2号染色体上。经多次实验结果表明,上述亲本杂交得到F1后,让F1的雌雄小鼠自由交配,已知E基因显性纯合致死,则F2中无毛鼠所占比例是 。
(5)小鼠的体色由两对基因控制,Y代表黄色,y代表鼠色,B决定有色素,b决定无色素(白色)。已知Y与y位于图中的1和2号染色体上,图中母本为纯合黄色鼠,父本为纯合白色鼠。请设计实验探究另一对等位基因是否也位于图中的1、2号染色体上(仅就体色而言,不考虑其他性状和仅考虑基因在常染色体上)。
第一步:选择图中的父本和母本杂交得到F1;
第二步:让F1雌雄成鼠自由交配得到F2,观察统计F2中小鼠的毛色性状分离比。
结果及结论:
① 若子代小鼠毛色表现为 ,则另一对等位基因不位于1、2号染色体上;
② 若子代小鼠毛色表现为 ,则另一对等位基因也位于1、2号染色体上。
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