内容正文:
哈三中2024—2025学年度上学期高三学年期末考试
生物试卷
一、单选题(每题只有一个选项符合题意,每题2分,共30分)
1. 小鼠的软骨细胞中富含“miR140”分子,这是一种微型单链核糖核酸。与正常小鼠比较,不含“miR140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多。下列叙述错误的是( )
A. “miR140”分子中可能含有腺苷
B. “miR140”分子中一定有糖类物质参与构成
C. “miR140”分子中腺嘌呤的数量和尿嘧啶的数量相等
D. “miR140”分子有一个游离的磷酸基团
2. 下列有关细胞生命活动的说法错误的是( )
A. 细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程
B. 细胞癌变的根本原因是正常基因突变成了原癌基因和抑癌基因
C. 细胞分化是指细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
D. 成熟生物体中某些被病原体感染的细胞的清除通过细胞凋亡完成
3. 一个群落中的物种不论多少,都不是随机的简单集合,而是通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体。下列描述不属于种间关系的是( )
A. 雄性孔雀之间争夺配偶
B. 消化道内的蛔虫与人体争夺养分
C. 潮间带的海星以贻贝为食
D. 双小核草履虫和大草履虫竞争资源
4. 科学探究是生物学科核心素养之一。下列有关教材实验探究的说法错误的是( )
A. 设计预实验可以确定实验的大致范围,为进一步实验摸索条件
B. “探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需设置有氧和无氧两种条件,属于对比实验
C. “探究pH对酶活性的影响”实验,温度属于无关变量,实验中需控制相同且适宜
D. “探究土壤微生物的分解作用”实验,实验组的落叶分解情况大于对照组
5. 常氧时,人体细胞内的低氧诱导因子(HIF-la)会被蛋白酶降解;低氧下HIF-1a能促进EPO(促红细胞生成素)基因等基因的表达,从而使细胞适应低氧环境。下列有关叙述错误的是( )
A. 蛋白酶可以破坏HIF-la的肽键
B. 低氧时,HIF-1a进入细胞核需要ATP水解提供能量
C. 代谢旺盛的肿瘤细胞内EPO基因的表达量较正常细胞高
D. 细胞适应低氧环境的原因是控制 HIF-la合成的基因表达量提高
6. 盐碱地是荒漠化沙化土地的重要类型之一,开展盐碱地的综合利用十分重要。科研人员培育出一种耐盐小麦,在培养液中加入不同浓度的NaCl培养该种小麦的根尖成熟区细胞,测定细胞液中两种物质浓度变化如图1。耐盐小麦提高耐盐能力机制如图2。下列叙述错误的是( )
A. 若使用呼吸抑制剂处理根尖细胞,则Na+的排出量不会减少
B. 若促进Na+/H+交换蛋白基因高表达,则有利于提高小麦的耐盐能力
C. 耐盐小麦可通过提高细胞内可溶性糖的浓度来适应高盐胁迫环境
D. 运输H+载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化,将H+运输到膜外
7. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
8. 下图为人体内某些生理过程示意图,A、B代表物质,数字代表生理过程。以下叙述正确的是( )
A. 图中A表示葡萄糖和果糖,B表示肝糖原
B. 胰岛B细胞分泌的胰岛素可以促进图中4过程
C. 图中的组织液、血液再加上淋巴液就组成人体内环境
D. 糖尿病患者原尿中葡萄糖不能被完全吸收,从而导致尿液量增加
9. 下图为人体膝跳反射示意图,其中a、b、c三处为神经元间的连接部位,下列相关叙述正确的是( )
A. 1处所在的神经元为运动神经元
B. 在1处进行电刺激,2、3处均能检测到动作电位
C. 该反射弧中决定兴奋只能单向传递的结构有2个
D. 膝跳反射的神经中枢位于脊髓中,也受大脑皮层调控
10. 一种能耐高温的小鱼生活在澳大利亚中部的沙漠中。该种小鱼能够在水流缓慢或静止的区域生存,它们形成了不同的亚种。已知在某个孤立水体中,该种小鱼的基因型频率初始状态时为CC38%、Cc42%、cc20%,最终稳定状态时为CC52%、Cc36%、cc12%。下列相关叙述合理的是( )
A. 最终稳定状态时,c的基因频率为0.41
B. 自然条件下,不同孤立水体中的该种小鱼之间不能自由交配,存在隔离现象
C. 随着世代的增多,该种群的基因库中基因种类保持不变,则该种群未发生进化
D. 种群中个体的迁入和迁出会影响种群基因频率,而突变不会影响种群基因频率
11. 下图是植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系,正确的是( )
A. 若曲线I表示生长素对植物根的作用,则曲线Ⅱ可以表示对茎的作用
B. 若曲线I表示生长素对单子叶植物的作用,则曲线Ⅱ可以表示对双子叶植物的作用
C. 若某出现顶端优势的植株顶芽的生长素浓度为c点对应的浓度,则同一枝条侧芽
的生长素浓度可能为d点对应的浓度
D. 将植物体水平放置,若根部近地侧生长素浓度为a点对应的浓度,则远地侧可能为b点对应的浓度
12. 端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶,可延长端粒DNA,作用原理如图。延伸完一段,端粒酶就会移动到延伸好的端粒DNA末端,并与端粒DNA末端进行碱基互补配对而实现精准定位。多次重复图示过程,直至端粒延伸至正常长度。下列有关端粒DNA和端粒酶的说法,正确的是( )
A. 构成端粒酶的单体有氨基酸和脱氧核苷酸
B. 端粒酶RNA具有序列3'-AAUCCC-5'
C. 端粒DNA的延伸过程实质是基因的转录
D. 图中延伸方向是端粒DNA单链的5'端
13. 植物光敏色素有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。无活性的Pr在细胞质中合成,接受红光刺激后可转化为有活性的Pfr并转移到细胞核内,经一系列信号放大和转变,引起种子萌发、幼苗生长发育等生物学效应。下列说法正确的是( )
A. 光敏色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上
B. 红光刺激下种子萌发的原因是红光直接为其提供能量
C. 植物细胞中,Pr主要位于细胞膜上,接受光刺激并传递信号
D. Pfr和Pr的活性不同是由于光刺激引起光敏色素空间结构改变导致的
14. 研究者对不同种植模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及其天敌进行调查,结果见下表。下列叙述错误的是( )
种植模式
番茄植株不同部位烟粉虱成虫数量(头/叶)
烟粉虱若虫(头/叶)
天敌昆虫多样性指数
上部叶
中部叶
下部叶
番茄单作
23.7
4.2
1.8
17.5
1.2
番茄玫瑰邻作
1.9
0.7
0.6
2.3
3.2
A. 番茄单作时,烟粉虱种群种群密度多于番茄玫瑰邻作时
B. 番茄玫瑰邻作时群落的水平结构与番茄单作时明显不同
C. 与单作时相比,邻作时烟粉虱的生态位没有发生变化
D. 为全面了解番茄田群落的结构,可用记名计算法和目测估计法统计物种在群落中的相对数量
15. “海洋牧场”是指在一定海域内,利用自然海洋生态环境,将人工放养的经济海洋生物聚集起来,像在陆地放牧牛羊一样,对其进行有计划和有目的的海上放养。下图为科学家在河北省祥云湾海洋牧场示范区调查得到部分食物网和部分营养级的能量流动图示(注:碎屑在生态系统中处于第一营养级)。下列说法正确的是( )
A. 图2中,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为7.54%
B. 图1中,只属于第二营养级的生物是浮游动物,蟹类只属于第二、三、四营养级
C. 由于浮游植物个体小、寿命短,祥云湾生态系统的生物量金字塔可能为上宽下窄
D. 分解者、非生物物质和能量与图1中生物共同组成祥云湾海洋生态系统的结构
二、不定项选择题(每题至少有一个选项符合题意。每题3分,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有错选的不得分,共15分)
16. 我国首次实现从CO到蛋白质的合成,是以钢厂尾气中的CO为碳源、以氨水为氮源,经优化的乙醇梭菌(芽孢杆菌科)厌氧发酵工艺,22秒就可转化出乙醇和乙醇梭菌蛋白,该蛋白的类别划分与饲料行业常用的酵母蛋白一致。下列叙述错误的是( )
A. 从上述培养基的成分推测乙醇梭菌是异养型细菌
B. 煮熟饲料中的蛋白质因空间结构被破坏,更易被动物消化吸收
C. 在检测饲料中蛋白质与检测生物组织还原糖的实验中NaOH的作用不同
D. 可以用同位素标记技术检测到乙醇梭菌产生的蛋白质需要内质网与高尔基体加工
17. 研究人员发现不同发育阶段的人红细胞所含的血红蛋白不同。在出生后,γ珠蛋白基因表达关闭而β珠蛋白基因表达开启,此过程中DNA甲基转移酶(DNMT)发挥了关键作用,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. DNMT的化学本质是RNA
B. γ珠蛋白基因关闭表达属于表观遗传现象
C. 图中甲基化现象发生在转录之后,属于转录后水平调控
D. 若DNMT基因发生了基因突变可能会导致出生后仍不合成β珠蛋白
18. 正常情况下,人的体温调定点为37°℃左右,如果体温偏离这个数值,机体会在体温调节中枢的作用下,调节产热和散热,维持体温相对稳定。某些病原体产生的致热原会使调定点上移,下图为人体受到病毒感染时体温变化过程。下列说法错误的是( )
A. 阶段Ⅱ的散热量大于阶段I的散热量
B. 人体的温度感受器和体温调节中枢只位于下丘脑
C. 未感染病毒时,人体体温与调定点数值相同,保持稳定不变
D. 阶段I调定点上移时,交感神经兴奋促进肾上腺素的分泌体现了分级调节
19. 如图a~d表示不同的生物或生态系统。下列有关说法错误的是( )
A. 若Y表示DDT含量,则生态系统 a~d四个种群间存在食物链 d→c→b→a
B. 若Y表示种群密度,则a~d四种生物的所处的营养级最低的一定是d种群
C. 若Y表示物种丰富度,a~d表示不同演替阶段,则自然演替的顺序一般为a→b→c→d
D. 若Y表示物种多样性,a~d表示四个不同类型的生态系统,a抵抗力稳定性最强
20. 图1为甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,两种致病基因位于非同源染色体上。用某种限制酶对图1中部分个体的甲病相关基因切割后电泳,甲病相关基因的酶切位点及电泳结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 8号个体只携带一种致病基因的概率为1/2
B. 控制甲病性状的致病基因能被限制酶充分切割成3种长度的片段
C. 甲病致病基因的产生,是由于正常基因发生了碱基对的增添或缺失
D. 乙病为常染色体隐性遗传病,7号个体的乙病基因来自于3号和4号
三、非选择题(共55分)
21. 废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。
(1)该生产过程中,酿酒酵母主要进行_____呼吸,该细胞呼吸方式的部分产物可用溴麝香草酚蓝溶液检测,颜色变化是_____。选育后的酿酒酵母还需经过_____才能接种到工业发酵罐中。
(2)该技术路线中可作为碳源的是____。除碳源外,微生物生长增殖通常还需要______等营养物质。
(3)在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量,以了解发酵进程。酿酒酵母可利用显微镜直接计数,也可采用_______法进行计数,但这两种方法的统计结果与真实数据可能存在一定的偏差,分别是_____,请说明原因___________。
22. 癌细胞表面的PD-L1可与PD-1(位于T细胞表面,是一种程序性死亡受体)结合从而逃避免疫监视。药物B为TRH类似物,药物B和PD-1抗体均能显著增强抗肿瘤效果。药物B的作用机制如图所示。回答下列问题:
(1)图中DC的作用是______________。CD8+活化后可识别并杀死癌细胞,实现免疫系统的______________功能,其分泌的肿瘤坏死因子属于免疫活性物质中的______________。
(2)为阻断图中癌细胞的免疫逃逸通路,可将PD-1抗体注入体内,该抗体通过______________,从而增强CD8+对癌细胞的杀伤能力。药物B能显著增强抗肿瘤效果的作用机制是______________(答出两点)。
(3)过量服用药物B会引起人体神经异常兴奋,据图分析,原因是______________。
23. 苹果是重要的经济植物,光抑制现象(光照强度超过植物光合作用所能利用的限度,使光合效率下降的现象)严重影响了其光合作用效率,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题。
(1)光合电子传递链主要由光系统I(PSH)、质体醌(PQ)、细胞色素b。f和光系统I(PSI)等复合体组成。植物体内存在线性电子传递和环式电子传递,过程如图。环式电子传递是植物进化出的光保护机制之一,此过程仅产生ATP不产生NADPH。
①光系统I(PSI)和光系统I(PSH)位于叶绿体的___结构上,作用是______________。
②线性电子传递链中,PSH和PSI共同受光激发,PSH从______________中夺取e,最终将e传递给_______________。在e的传递过程中,通过PQ与PQH2的循环转化,将H+转运至类囊体腔中,H+再顺浓度梯度流经______________,推动ATP的合成。在类囊体薄膜上,光能最终被转化为_______________。
③过强的光照导致叶绿体中过剩的e以O2作为最终受体,产生O2和H2O2损伤类囊体薄膜。强光会激活由______________(填“PSI”或“PSH”)推动的环式电子传递途径,一方面消耗过剩光能,减少O2和H2O2的产生;另一方面,因PQH2转化成PQ产生H+,H+仍能形成跨膜质子梯度,从而使光反应产生的ATP/NADPH的比值______________(选填:上升/下降/不变),最终起到光保护作用。
(2)科研人员推测油菜素内酯(BR)可能通过促进光反应关键蛋白的合成,进而减弱光抑制。已知试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成,请完善下表。
实验步骤的目的
简要操作过程
选择实验材料并分组
将生长状况一致的苹果幼苗栽于多个塑料盆,随机均分成甲、乙、丙三组
设置对照组
对甲组叶片每天定时喷洒适量①____:
设置探究BR功能的实验组
对乙组叶片每天定时喷洒等量BR溶液,对丙组叶片②_____
测定相关指标,减少叶片差异产生的实验误差
取若干健康成熟叶片置于相应溶液中在自然光下蒸腾过夜,24h后每组随机取6片叶片置于强光下处理3h,期间测定光合作用强度。实验组和对照组均要随机测定③______
处理实验数据预期实验结果
若科研人员的推测是正确的,请根据图甲、丙两组曲线,预期乙组结果,并在答题纸相应位置绘制曲线④_______
24. 油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关实验,如图所示。回答下列问题:
(1)根据F2表型及数据分析,油菜半矮秆突变体S是由______________对基因发生______________(填“显性”或“隐性”)突变产生的,杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等的细胞遗传学基础是F1减数分裂产生配子时,________________。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表型及比例,分为三种类型,全为高秆的记为F3-I,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-II,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-I、F3-I、F3-II的高秆植株数量比为_______________。产生F3-II的高秆植株基因型为_______________(用A、a;B、b;C、c.表示基因)。用产生F3-II的高秆植株进行相互杂交实验,能否验证自由组合定律?______________,理由是______________。
25. 湿地被誉为“地球之肾”,对红树林资源进行合理开发利用具有重要意义。“地埋管道原位生态养殖技术”(如下图)实现了地上部生长红树林,滩涂表面养殖贝类,地下部养殖底栖鱼类,纳潮生态混养塘开展生态混养。请回答下列问题:
(1)红树林生态系统的结构和功能能较长时间保持相对稳定,其稳定性高的原因是该生态系统具有较强的______________。从生态系统的结构分析,决定其大小的因素是______________。
(2)单位面积的红树林固定并储存CO2的能力是热带雨林的3~4倍,主要原因是红树林生态系统中的生产者通过光合作用等固定的碳量大于______________作用消耗的碳量。这体现了生物多样性的______________价值。
(3)纳潮生态混养塘中的生态浮床对藻类有很好的抑制效果,能使水体透明度大幅度提高,主要是由于生态浮床中的植物通过______________、______________等,从而抑制水体中藻类过度生长。
(4)该技术利用潮汐能,涨潮时往海堤内的“纳潮生态混养塘”蓄海水,退潮时以混养塘中的海水驱动红树林地埋管道内养殖水体的流动,能______________(答出两方面),从而有利于鱼类的生长。鱼类养殖流出的水用于滩涂表面的贝类的增殖,推动了当地渔业经济发展。这主要遵循了生态工程的______________原理。
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哈三中2024—2025学年度上学期高三学年期末考试
生物试卷
一、单选题(每题只有一个选项符合题意,每题2分,共30分)
1. 小鼠的软骨细胞中富含“miR140”分子,这是一种微型单链核糖核酸。与正常小鼠比较,不含“miR140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多。下列叙述错误的是( )
A. “miR140”分子中可能含有腺苷
B. “miR140”分子中一定有糖类物质参与构成
C. “miR140”分子中腺嘌呤的数量和尿嘧啶的数量相等
D. “miR140”分子有一个游离的磷酸基团
【答案】C
【解析】
【分析】分析题干:miR140分子是一种单链核糖核酸,一定含有C、H、O、N、P五种元素;每条核苷酸链两端各有一个游离的磷酸基团和羟基;不含miR140分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多,说明miR140分子对生命活动有重要作用。
【详解】A、“miR140”是一种微型单链核糖核酸(RNA),RNA的基本单位是核糖核苷酸,一分子核糖核苷酸由一分子核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成,含氮碱基包括腺嘌呤(A)、尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G),其中腺嘌呤与核糖结合形成腺苷,所以“miR140”分子中可能含有腺苷,A正确;
B、RNA中含有核糖这种糖类,所以“miR140”分子中一定有糖类物质参与构成,B正确;
C、“miR140”是单链RNA,虽然其遵循碱基互补配对原则,但单链中腺嘌呤(A)和尿嘧啶(U)不一定互补配对,所以腺嘌呤的数量和尿嘧啶的数量不一定相等,C错误;
D、单链RNA一端有一个游离的磷酸基团,所以“miR140”分子有一个游离的磷酸基团,D正确。
故选C。
2. 下列有关细胞生命活动的说法错误的是( )
A. 细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程
B. 细胞癌变的根本原因是正常基因突变成了原癌基因和抑癌基因
C. 细胞分化是指细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
D. 成熟生物体中某些被病原体感染的细胞的清除通过细胞凋亡完成
【答案】B
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程.细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程.细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞增殖包括物质准备(主要完成DNA复制和有关蛋白质的合成)和细胞分裂两个相连续的过程,A正确;
B、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生了基因突变造成的,B错误;
C、细胞分化是指细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,其实质是基因选择性表达,C正确;
D、成熟生物体中某些被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的,细胞凋亡一般对机体有利,D正确。
故选B。
3. 一个群落中的物种不论多少,都不是随机的简单集合,而是通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体。下列描述不属于种间关系的是( )
A. 雄性孔雀之间争夺配偶
B. 消化道内的蛔虫与人体争夺养分
C. 潮间带的海星以贻贝为食
D. 双小核草履虫和大草履虫竞争资源
【答案】A
【解析】
【分析】种间关系是指不同物种种群之间的相互作用所形成的关系,两个种群的相互关系可以是间接的,也可以是直接的相互影响,这种影响可能是有害的,也可能是有利的。
【详解】A、雄性孔雀之间争夺配偶属于种内关系(种内竞争),不是种间关系,A错误;
B、消化道内的蛔虫与人体争夺养分,两者之间属于种间关系的寄生关系,B正确;
C、潮间带的海星以贻贝为食,两者之间属于种间关系的捕食关系,C正确;
D、双小核草履虫和大草履虫竞争资源,两者之间属于种间关系中的种间竞争,D正确。
故选A。
4. 科学探究是生物学科核心素养之一。下列有关教材实验探究的说法错误的是( )
A. 设计预实验可以确定实验的大致范围,为进一步实验摸索条件
B. “探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需设置有氧和无氧两种条件,属于对比实验
C. “探究pH对酶活性的影响”实验,温度属于无关变量,实验中需控制相同且适宜
D. “探究土壤微生物的分解作用”实验,实验组的落叶分解情况大于对照组
【答案】D
【解析】
【分析】设计实验方案时,要求只能有一个变量,这样才能保证实验结果是由你所确定的实验变量引起的,其他因素均处于相同理想状态,这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能。
【详解】A、预实验是在正式实验之前,用标准物质或只用少量样品进行实验,以便摸索出最佳的实验条件,为正式实验打下基础,其可以确定实验的大致范围,为进一步实验摸索条件,A正确;
B、“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验中设置有氧和无氧两种条件,通过对有氧和无氧条件下酵母菌呼吸产物的比较,来探究酵母菌的呼吸方式,属于对比实验,B正确;
C、“探究 pH 对酶活性的影响”实验中,自变量是 pH,温度属于无关变量,为保证实验结果是由自变量(pH)引起的,实验中需将温度控制相同且适宜,C正确;
D、“探究土壤微生物的分解作用”实验中,实验组的土壤要进行处理,尽可能排除土壤微生物的作用,而对照组的土壤不做处理,保持自然状态,所以对照组的落叶分解情况应大于实验组,D错误。
故选D。
5. 常氧时,人体细胞内的低氧诱导因子(HIF-la)会被蛋白酶降解;低氧下HIF-1a能促进EPO(促红细胞生成素)基因等基因的表达,从而使细胞适应低氧环境。下列有关叙述错误的是( )
A. 蛋白酶可以破坏HIF-la的肽键
B. 低氧时,HIF-1a进入细胞核需要ATP水解提供能量
C. 代谢旺盛的肿瘤细胞内EPO基因的表达量较正常细胞高
D. 细胞适应低氧环境的原因是控制 HIF-la合成的基因表达量提高
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质、RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核,该过程需要ATP水解提供能量。
【详解】A、低氧诱导因子(HIF-la)是蛋白质,可以被蛋白酶水解,该过程中HIF-la的肽键断裂,A正确;
B、低氧下HIF-1a能促进EPO(促红细胞生成素)基因等基因的表达,说明低氧时HIF-1a进入细胞核发挥作用,HIF-1a通过核孔进入细胞核需要ATP水解提供能量,B正确;
C、代谢旺盛的肿瘤细胞需要更多的氧气,因此需要表达更多的EPO(促红细胞生成素),C正确;
D、细胞适应低氧环境的原因是控制EPO(促红细胞生成素)合成的基因表达量提高,D错误。
故选D。
6. 盐碱地是荒漠化沙化土地的重要类型之一,开展盐碱地的综合利用十分重要。科研人员培育出一种耐盐小麦,在培养液中加入不同浓度的NaCl培养该种小麦的根尖成熟区细胞,测定细胞液中两种物质浓度变化如图1。耐盐小麦提高耐盐能力机制如图2。下列叙述错误的是( )
A. 若使用呼吸抑制剂处理根尖细胞,则Na+的排出量不会减少
B. 若促进Na+/H+交换蛋白基因高表达,则有利于提高小麦的耐盐能力
C. 耐盐小麦可通过提高细胞内可溶性糖的浓度来适应高盐胁迫环境
D. 运输H+的载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化,将H+运输到膜外
【答案】A
【解析】
【分析】物质跨膜运输的方式有被动运输和主动运输,被动运输包括自由扩散和协助扩散,自由扩散的特点是顺浓度梯度运输,不需要载体蛋白和能量;协助扩散的特点是顺浓度梯度,需要载体蛋白的协助,不需要消耗能量;主动运输的特点是逆浓度梯度,需要载体蛋白的协助,也需要消耗能量。
【详解】A、H+泵在维持细胞内外H+浓度差的过程中发挥重要作用,H+泵将H+以主动运输的方式排出细胞时所需能量直接来自ATP,Na+以主动运输的方式排出细胞所需能量来自H+顺浓度梯度进入细胞产生的电化学势能,若使用呼吸抑制剂处理根尖细胞,则会直接影响H+的排出量,进而间接影响Na+的排出量,所以使用呼吸抑制剂处理根尖细胞,则Na+的排出量会减少,A错误;
B、若促进Na+/H+交换蛋白基因高表达,运出的Na+增加,则有利于提高小表的耐盐能力,B正确;
C、据图1可知,随着氯化钠浓度的上升,耐盐小麦细胞内可溶性糖的浓度上升,则说明耐盐小麦通过提高细胞内可溶性糖的浓度来适应高盐胁迫环境,C正确;
D、运输H+的载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化,进而将H+运输到膜外,D正确。
故选A。
7. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析题图:图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2,但染色体数为4,所以图甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞;图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,可表示间期或次级精母细胞的后期。
2、同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,为初级精母细胞;着丝点分裂,染色体移向细胞两极,处于减数第二次分裂后期,为次级精母细胞。
【详解】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞,则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象,A错误;
B、若图表示减数分裂Ⅱ后期,则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体,B错误;
C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,无染色单体数,C错误;
D、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换,产生了AXD 、 aXD、AY、aY4种基因型的精细胞,D正确。
故选D。
8. 下图为人体内某些生理过程示意图,A、B代表物质,数字代表生理过程。以下叙述正确的是( )
A. 图中A表示葡萄糖和果糖,B表示肝糖原
B. 胰岛B细胞分泌的胰岛素可以促进图中4过程
C. 图中的组织液、血液再加上淋巴液就组成人体内环境
D. 糖尿病患者原尿中葡萄糖不能被完全吸收,从而导致尿液量增加
【答案】D
【解析】
【分析】 题图分析,1过程表示淀粉经消化道消化为葡萄糖,2过程表示小肠中葡萄糖主动吸收进入血液形成血糖,3表示血糖进入肝细胞合成肝糖原,4表示肝糖原分解进入血液。
【详解】A、淀粉在消化道内可被分解成葡萄糖,因此,图中A表示葡萄糖,B表示肝糖原,葡萄糖进入到肝脏中会合成肝糖原,肝糖原可分解成葡萄糖,A错误;
B、胰岛A细胞分泌的胰高血糖素可以促进图中4肝糖原的分解过程,胰岛B细胞分泌的胰岛素可以促进图中3过程,B错误;
C、图中的组织液、血浆再加上淋巴液就组成人体内环境,血液包括血浆和血细胞,C错误;
D、糖尿病患者原尿中葡萄糖不能被完全吸收,从而导致尿液的渗透压较高,因而表现为尿液量增加,D正确。
故选D。
9. 下图为人体膝跳反射示意图,其中a、b、c三处为神经元间的连接部位,下列相关叙述正确的是( )
A. 1处所在的神经元为运动神经元
B. 在1处进行电刺激,2、3处均能检测到动作电位
C. 该反射弧中决定兴奋只能单向传递的结构有2个
D. 膝跳反射的神经中枢位于脊髓中,也受大脑皮层调控
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:1表示传入神经,2、3表示传出神经,a、b、c位于神经中枢中;反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成,反射需要完整的反射弧和适宜的刺激;膝跳动作需要伸肌和屈肌的协调作用共同完成。
【详解】A、1处有神经节,为传入神经,与感受器相连,为感觉神经元,A错误;
B、依据图示信息可知,c处表示抑制,a、b处表示兴奋,故在1处进行电刺激,2处可以检测到动作电位,3处检测不到动作电位,B错误;
C、该反射弧中决定兴奋只能单向传递的结构是突触,有a、b、c3个突触,C错误;
D、膝跳反射的神经中枢位于脊髓中,低级中枢脊髓受高级中枢大脑皮层的调控,D正确。
故选D。
10. 一种能耐高温的小鱼生活在澳大利亚中部的沙漠中。该种小鱼能够在水流缓慢或静止的区域生存,它们形成了不同的亚种。已知在某个孤立水体中,该种小鱼的基因型频率初始状态时为CC38%、Cc42%、cc20%,最终稳定状态时为CC52%、Cc36%、cc12%。下列相关叙述合理的是( )
A. 最终稳定状态时,c的基因频率为0.41
B. 自然条件下,不同孤立水体中的该种小鱼之间不能自由交配,存在隔离现象
C. 随着世代的增多,该种群的基因库中基因种类保持不变,则该种群未发生进化
D. 种群中个体的迁入和迁出会影响种群基因频率,而突变不会影响种群基因频率
【答案】B
【解析】
【分析】基因频率的改变是生物进化的实质。在自然选择等因素作用下,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝着一定方向进化。
【详解】A、最终稳定状态时,基因型频率为CC52%、Cc36%、cc12%。则c的基因频率为(12%+1/2×36%)=0.30,A错误;
B、自然条件下,不同孤立水体中的该种小鱼之间不能自由交配,存在隔离(有地理隔离,不一定有生殖隔离),B正确;
C、生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变,随着世代的增多,该种群基因库中C基因的频率由59%变为70%,该种群发生了进化,C错误;
D、种群中个体的迁入、迁出和突变都会影响种群基因频率,D错误。
故选B。
11. 下图是植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系,正确的是( )
A. 若曲线I表示生长素对植物根的作用,则曲线Ⅱ可以表示对茎的作用
B. 若曲线I表示生长素对单子叶植物的作用,则曲线Ⅱ可以表示对双子叶植物的作用
C. 若某出现顶端优势的植株顶芽的生长素浓度为c点对应的浓度,则同一枝条侧芽
的生长素浓度可能为d点对应的浓度
D. 将植物体水平放置,若根部近地侧生长素浓度为a点对应的浓度,则远地侧可能为b点对应的浓度
【答案】A
【解析】
【分析】植物产生向光性的原因是:单侧光使背光的一侧生长素分布多。植物的向光性也就是指植物会随着光的方向,从而变弯曲的能力,当植物的一侧受到阳光的时候,它就会弯曲生长。
【详解】A、从图中可以看出,曲线I在较低浓度时生长单位长度所需时间较短,即促进生长,随着浓度升高,生长单位长度所需时间变长,即抑制生长,符合根对生长素的反应特点,而茎对生长素的敏感性低于根,在较高浓度时仍表现为促进生长,曲线Ⅱ在较高浓度时生长单位长度所需时间仍较短,即仍促进生长,所以若曲线I表示生长素对植物根的作用,则曲线Ⅱ可以表示对茎的作用,A正确;
B、双子叶植物对生长素更敏感,单子叶植物相对不敏感,曲线I应表示生长素对双子叶植物的作用,曲线Ⅱ表示对单子叶植物的作用,B错误;
C、顶端优势是顶芽产生的生长素向下运输,积累在侧芽,使侧芽生长素浓度过高,抑制侧芽生长,若顶芽的生长素浓度为c点对应的浓度,那么侧芽生长素浓度应高于c点对应的浓度且抑制生长,而d点对应的浓度高于c点对应的浓度,但表示的是促进生长,所以同一枝条侧芽的生长素浓度不可能为d点对应的浓度,C错误;
D、将植物体水平放置,由于重力作用,根部近地侧生长素浓度高于远地侧,近地侧生长素浓度高抑制生长,生长单位长度所需时间长,远地侧生长素浓度低促进生长,生长单位长度所需时间短,若根部近地侧生长素浓度为a点对应的浓度,那么远地侧生长素浓度应低于a点对应的浓度,而b点对应的浓度高于a点对应的浓度,所以远地侧不可能为b点对应的浓度,D错误。
故选A。
12. 端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶,可延长端粒DNA,作用原理如图。延伸完一段,端粒酶就会移动到延伸好的端粒DNA末端,并与端粒DNA末端进行碱基互补配对而实现精准定位。多次重复图示过程,直至端粒延伸至正常长度。下列有关端粒DNA和端粒酶的说法,正确的是( )
A. 构成端粒酶的单体有氨基酸和脱氧核苷酸
B. 端粒酶RNA具有序列3'-AAUCCC-5'
C. 端粒DNA的延伸过程实质是基因的转录
D. 图中延伸方向是端粒DNA单链的5'端
【答案】B
【解析】
【详解】A、端粒酶由催化蛋白(本质是蛋白质)和 RNA 模板(本质是 RNA)组成,因此其单体是氨基酸(蛋白质单体)和核糖核苷酸(RNA 的单体),A错误;
B、由图可知,端粒 DNA 一条链序列为 5'-TTAGGG-3'(图中上方链),根据碱基互补配对原则(A-U、T-A、G-C),端粒酶的 RNA 模板需与该链互补,因此 RNA 模板的序列为 3'-AAUCCC-5',B正确;
C、端粒 DNA 的延伸是以 RNA 为模板合成 DNA 链,属于逆转录过程,C错误;
D、DNA 链的延伸方向是从 5' 端到 3' 端(新核苷酸添加到 3' 端)。图中 “延伸方向” 指向的是端粒 DNA 链的3' 端,D错误。
故选B。
13. 植物光敏色素有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。无活性的Pr在细胞质中合成,接受红光刺激后可转化为有活性的Pfr并转移到细胞核内,经一系列信号放大和转变,引起种子萌发、幼苗生长发育等生物学效应。下列说法正确的是( )
A. 光敏色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上
B. 红光刺激下种子萌发的原因是红光直接为其提供能量
C. 植物细胞中,Pr主要位于细胞膜上,接受光刺激并传递信号
D. Pfr和Pr的活性不同是由于光刺激引起光敏色素空间结构改变导致的
【答案】D
【解析】
【分析】光敏色素是一类蛋白质,分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。光敏色素主要吸收红光和远红光。
【详解】A、光敏色素分在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,A错误;
B、结合题干“无活性的Pr在细胞质中合成,接受红光刺激后可转化为有活性的Pfr并转移到细胞核内,经一系列信号放大和转变,引起种子萌发幼苗生长发育等生物学效应”可知红光刺激下种子萌发的原因是光敏色素接受光刺激并传递信号,进而启动相关基因表达并引起相关的生理反应,红光不能为其提供能量,B错误;
C、Pr不在细胞膜上,而是在细胞质内合成,转移到细胞核内发挥作用,C错误;
D、植物光敏色素有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr),两者的活性不同是由于光刺激引起光敏色素空间结构改变导致的,D正确。
故选D。
14. 研究者对不同种植模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及其天敌进行调查,结果见下表。下列叙述错误的是( )
种植模式
番茄植株不同部位烟粉虱成虫数量(头/叶)
烟粉虱若虫(头/叶)
天敌昆虫多样性指数
上部叶
中部叶
下部叶
番茄单作
23.7
4.2
1.8
17.5
1.2
番茄玫瑰邻作
1.9
0.7
0.6
2.3
3.2
A. 番茄单作时,烟粉虱种群的种群密度多于番茄玫瑰邻作时
B. 番茄玫瑰邻作时群落的水平结构与番茄单作时明显不同
C. 与单作时相比,邻作时烟粉虱的生态位没有发生变化
D. 为全面了解番茄田群落的结构,可用记名计算法和目测估计法统计物种在群落中的相对数量
【答案】C
【解析】
【分析】生物群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是分层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象;群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌性。
【详解】A、番茄单作时,烟粉虱种群的种群密度是(23.7+4.2+1.8+17.5)/4=11.8头/叶,番茄玫瑰邻作时,烟粉虱种群的种群密度是(1.9+0.7+0.6+2.3)÷4≈1.35头/叶,因此番茄单作时,烟粉虱种群的种群密度多于番茄玫瑰邻作时,A正确;
B、由单作转为邻作,不同地段分布着不同的种群,群落的水平结构发生改变,B正确;
C、研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,与单作时相比,邻作时烟粉虱的天敌昆虫多样性指数增加,因此生态位发生改变,C错误;
D、统计物种数目时,数量少的个体可用记名计算法,数量多的个体可用目测估计法,所以为全面了解番茄田群落的结构,可用记名计算法和目测估计法统计物种在群落中的相对数量,D正确。
故选C。
15. “海洋牧场”是指在一定海域内,利用自然的海洋生态环境,将人工放养的经济海洋生物聚集起来,像在陆地放牧牛羊一样,对其进行有计划和有目的的海上放养。下图为科学家在河北省祥云湾海洋牧场示范区调查得到部分食物网和部分营养级的能量流动图示(注:碎屑在生态系统中处于第一营养级)。下列说法正确的是( )
A. 图2中,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为7.54%
B. 图1中,只属于第二营养级的生物是浮游动物,蟹类只属于第二、三、四营养级
C. 由于浮游植物个体小、寿命短,祥云湾生态系统的生物量金字塔可能为上宽下窄
D. 分解者、非生物的物质和能量与图1中生物共同组成祥云湾海洋生态系统的结构
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链和食物网)。
【详解】A、依据图2可知,第二营养级的的同化量为3858+142.9=4000.9,第二营养传递到第三营养级的能量为290.9,故第二营养级到第三营养级的能量传递效率为290.9÷4000.9×100%≈7.27%,A错误;
B、生产者是第一营养级,图1中,只属于第二营养级的生物是浮游动物和底栖动物,蟹类只属于第二、三、四、五营养级,B错误;
C、由于浮游植物个体较小、寿命较短,故以祥云湾为代表的海洋生态系统的生物量金字塔为上宽下窄,C正确;
D、生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链和食物网),故分解者、非生物的物质和能量与图1中的生物(生产者和消费者)不能组成祥云湾海洋生态系统的结构,还应包括营养结构,D错误。
故选C。
二、不定项选择题(每题至少有一个选项符合题意。每题3分,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有错选的不得分,共15分)
16. 我国首次实现从CO到蛋白质的合成,是以钢厂尾气中的CO为碳源、以氨水为氮源,经优化的乙醇梭菌(芽孢杆菌科)厌氧发酵工艺,22秒就可转化出乙醇和乙醇梭菌蛋白,该蛋白的类别划分与饲料行业常用的酵母蛋白一致。下列叙述错误的是( )
A. 从上述培养基的成分推测乙醇梭菌是异养型细菌
B. 煮熟饲料中的蛋白质因空间结构被破坏,更易被动物消化吸收
C. 在检测饲料中蛋白质与检测生物组织还原糖的实验中NaOH的作用不同
D. 可以用同位素标记技术检测到乙醇梭菌产生的蛋白质需要内质网与高尔基体加工
【答案】AD
【解析】
【分析】斐林试剂是由甲液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定还原糖,使用时要将甲液和乙液混合均、匀后再加入含样品的试管中,且需水浴加热;双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液。
【详解】A、由题干信息可知,培养基的成分都是无机物,但能转化为有机物,推测乙醇梭菌是自养型细菌,A错误;
B、煮熟饲料中的蛋白质空间结构会改变,变得更伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因此,更易被动物消化吸收,B正确;
C、斐林试剂中NaOH与CuSO4反应生成氢氧化铜,双缩脲试剂中NaOH是为了提供碱性环境,因此NaOH在检测饲料中蛋白质与检测生物组织还原糖的实验中作用不同,C正确;
D、乙醇梭菌为原核生物,没有内质网与高尔基体,D错误。
故选AD。
17. 研究人员发现不同发育阶段的人红细胞所含的血红蛋白不同。在出生后,γ珠蛋白基因表达关闭而β珠蛋白基因表达开启,此过程中DNA甲基转移酶(DNMT)发挥了关键作用,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. DNMT的化学本质是RNA
B. γ珠蛋白基因关闭表达属于表观遗传现象
C. 图中甲基化现象发生在转录之后,属于转录后水平调控
D. 若DNMT基因发生了基因突变可能会导致出生后仍不合成β珠蛋白
【答案】BD
【解析】
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因碱基序列的改变,基因突变后转录形成的密码子发生改变进而可能会引起翻译形成的蛋白质的氨基酸序列改变,从而导致生物性状发生改变。
表观遗传:生物体基因的碱基序列不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
【详解】A、DNA甲基转移酶的本质是蛋白质,A错误;
B、由图示可知,γ珠蛋白基因表达关闭是因为γ珠蛋白基因的启动子被甲基化造成的,此现象属于表观遗传,B正确;
C、由图示可知,该现象发生在转录过程中,属于转录水平调控,C错误;
D、DNMT基因发生了突变,无法合成DNA甲基转移酶(DNMT),导致出生后仍不合成β珠蛋白,D正确。
故选BD。
18. 正常情况下,人的体温调定点为37°℃左右,如果体温偏离这个数值,机体会在体温调节中枢的作用下,调节产热和散热,维持体温相对稳定。某些病原体产生的致热原会使调定点上移,下图为人体受到病毒感染时体温变化过程。下列说法错误的是( )
A. 阶段Ⅱ的散热量大于阶段I的散热量
B. 人体的温度感受器和体温调节中枢只位于下丘脑
C. 未感染病毒时,人体体温与调定点数值相同,保持稳定不变
D. 阶段I调定点上移时,交感神经兴奋促进肾上腺素的分泌体现了分级调节
【答案】BCD
【解析】
【分析】体温调节:体温偏低时,冷觉感受器受刺激,将兴奋传到下丘脑体温调节中枢,通过神经调节,使汗腺分泌减少(减少散热),毛细血管收缩(减少散热),骨骼肌不自主战栗(促进产热);同时,甲状腺激素分泌增多,肾上腺素分泌增多,促进细胞代谢,促进机体产热。
【详解】A、阶段Ⅰ到阶段Ⅱ体温调定点增大,因此阶段Ⅱ的产热量大于阶段Ⅰ的产热量,阶段Ⅱ为高温持续期,其散热量等于产热量,因此阶段Ⅱ的散热量大于阶段I的散热量,A正确;
B、人体的温度感受器主要分布在皮肤,体温调节中枢在下丘脑,B错误;
C、未感染病毒时,人体体温与调定点数值相同,保持动态平衡,不是稳定不变,C错误;
D、阶段I调定点上移时,交感神经兴奋促进肾上腺素的分泌,是通过反射弧实现的,体现了神经调节,没有体现分级调节,D错误。
故选BCD。
19. 如图a~d表示不同的生物或生态系统。下列有关说法错误的是( )
A. 若Y表示DDT含量,则生态系统 a~d四个种群间存在食物链 d→c→b→a
B. 若Y表示种群密度,则a~d四种生物的所处的营养级最低的一定是d种群
C. 若Y表示物种丰富度,a~d表示不同演替阶段,则自然演替的顺序一般为a→b→c→d
D. 若Y表示物种多样性,a~d表示四个不同类型的生态系统,a抵抗力稳定性最强
【答案】ABD
【解析】
【分析】抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。
【详解】A、若Y表示DDT含量,会发生生物富集,则生态系统 a~d四个种群间存在食物链a→b→c→d,A错误;
B、若Y表示种群密度,则a~d四种野生生物的所处的种群密度最大的是d,但不一定营养级最低,如食物链:树→虫→鸟,虫的种群密度远远大于树,B错误;
C、若Y表示物种丰富度,自然演替过程中物种丰富度增加,营养结构复杂,则a~d表示不同演替阶段,顺序为a→b→c→d,C正确;
D、生态系统成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力越小,抵抗力稳定性越低,若Y表示物种多样性,抵抗力稳定性最强的是d,a抵抗力稳定性最弱,D错误。
故选ABD。
20. 图1为甲、乙两种单基因遗传病的系谱图,两种致病基因位于非同源染色体上。用某种限制酶对图1中部分个体的甲病相关基因切割后电泳,甲病相关基因的酶切位点及电泳结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 8号个体只携带一种致病基因的概率为1/2
B. 控制甲病性状的致病基因能被限制酶充分切割成3种长度的片段
C. 甲病致病基因的产生,是由于正常基因发生了碱基对的增添或缺失
D. 乙病为常染色体隐性遗传病,7号个体的乙病基因来自于3号和4号
【答案】ABD
【解析】
【分析】由图可知,正常基因被酶切后,会得到1.2kb和0.6kb两个片段,致病基因被酶切后,会得到0.4kb、0.6kb、0.8kb这三个片段,由图一可知:5号个体为患者,其双亲正常,故甲病为隐性遗传病,若为常染色体遗传,1号个体为杂合子,即携带致病基因,由电泳条带可知,1号个体只含有1.2和0.6两条带,故不含致病基因,与题意矛盾,故甲病为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、甲病为伴X染色体隐性遗传病,两种致病基因位于非同源染色体上,则乙病相关基因位于常染色体上,设甲病用A/a表示,乙病相关基因用B/b表示,3号个体的基因型为BbXAY,4号个体的基因型为BbXAXa,子代中8号个体甲病基因型为1/2XAXa,1/2XAXA,乙病的基因型为1/3BB、2/3Bb,只携带一种致病基因的基因型有1/6BBXAXa和1/3BbXAXA,故8号个体只携带一种致病基因的概率为1/2,A正确;
B、由图可知,致病基因被酶切后,会得到0.4kb、0.6kb、0.8kb这三个片段,B正确;
C、甲病致病基因可能是基因突变产生的,可能是正常基因发生了碱基对的替换、缺失或增添,C错误;
D、7号男性个体患乙病,母亲不患病,且两种致病基因位于非同源染色体上,甲病为伴X染色体隐性遗传病,故乙为是常染色体遗传病,故7号个体的乙病基因来自于3号和4号,D正确。
故选ABD。
三、非选择题(共55分)
21. 废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。
(1)该生产过程中,酿酒酵母主要进行_____呼吸,该细胞呼吸方式的部分产物可用溴麝香草酚蓝溶液检测,颜色变化是_____。选育后的酿酒酵母还需经过_____才能接种到工业发酵罐中。
(2)该技术路线中可作为碳源的是____。除碳源外,微生物生长增殖通常还需要______等营养物质。
(3)在发酵过程中,要随时检测培养液中的微生物数量,以了解发酵进程。酿酒酵母可利用显微镜直接计数,也可采用_______法进行计数,但这两种方法的统计结果与真实数据可能存在一定的偏差,分别是_____,请说明原因___________。
【答案】(1) ①. 有氧 ②. 由蓝变绿再变黄 ③. 扩大培养
(2) ①. 沼气池废料和果糖生产废水 ②. 氮源、水和无机盐
(3) ①. 稀释涂布平板 ②. 偏大、偏小 ③. 显微镜直接计数统计的是活菌数和死菌数的总和,所以统计数据可能比真实数据偏大,稀释涂布平板法培养微生物时,当两个或多个细胞连在一起,平板上观察到的只是一个菌落,因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,所以统计数据可能比真实数据偏小
【解析】
【分析】1、培养基主要成分有水、无机盐、碳源与氮源。
2、发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
【小问1详解】
酿酒酵母在生产蛋白质的过程中,由于是在连续搅拌反应器中进行,通常是在有氧条件下,所以主要进行有氧呼吸,有氧呼吸产生的二氧化碳可用溴麝香草酚蓝溶液检测,二氧化碳会使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。选育后的酿酒酵母还需经过扩大培养才能接种到工业发酵罐中,以获得足够数量的菌种用于发酵生产。
【小问2详解】
该技术路线中,果糖生产废水含有果糖,沼气池废料可能含有一些有机物,它们都可作为碳源,所以可作为碳源的是果糖生产废水、沼气池废料。除碳源外,微生物生长增殖通常还需要氮源、无机盐、水等营养物质,氮源用于合成蛋白质等含氮物质,无机盐提供各种矿质元素,水是细胞的重要组成成分和各种生化反应的介质。
【小问3详解】
酿酒酵母可利用显微镜直接计数,也可采用稀释涂布平板法进行计数,显微镜直接计数法统计的结果比真实值偏大,原因是显微镜下无法区分死菌与活菌,会将死菌也计数在内,稀释涂布平板法统计的结果比真实值偏小,原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,导致计数的菌落数偏少,从而使统计结果偏小。
22. 癌细胞表面PD-L1可与PD-1(位于T细胞表面,是一种程序性死亡受体)结合从而逃避免疫监视。药物B为TRH类似物,药物B和PD-1抗体均能显著增强抗肿瘤效果。药物B的作用机制如图所示。回答下列问题:
(1)图中DC的作用是______________。CD8+活化后可识别并杀死癌细胞,实现免疫系统的______________功能,其分泌的肿瘤坏死因子属于免疫活性物质中的______________。
(2)为阻断图中癌细胞的免疫逃逸通路,可将PD-1抗体注入体内,该抗体通过______________,从而增强CD8+对癌细胞的杀伤能力。药物B能显著增强抗肿瘤效果的作用机制是______________(答出两点)。
(3)过量服用药物B会引起人体神经异常兴奋,据图分析,原因是______________。
【答案】(1) ①. 摄取和加工处理抗原,并将抗原信息暴露在细胞表面以便呈递给CD8+ ②. 免疫监视 ③. 细胞因子
(2) ①. 与PD-1结合,抑制PD-1与PD-L1的结合 ②. 直接作用于TRH-R来促进CD8+的增殖;通过垂体调节相关激素水平来增强DC的功能
(3)过量服用药物B可使TSH分泌增多,从而使甲状腺激素分泌过多,甲状腺激素可使人体神经异常兴奋
【解析】
【分析】免疫系统的功能:防卫功能、监控和清除功能。免疫系统的三道防线组成防卫功能;监控和清除功能是指监控并清除体内已经衰老或因其他因素被破坏的细胞,以及癌变的细胞。
【小问1详解】
DC是一种APC细胞,其作用是摄取和加工处理抗原,并将抗原信息暴露在细胞表面以便呈递给CD8+,CD8+活化后可识别并杀死癌细胞,实现免疫系统的免疫监视功能,其分泌的肿瘤坏死因子属于免疫活性物质中的细胞因子。
【小问2详解】
图示可知,为阻断图中癌细胞的免疫逃逸通路,可将PD-1抗体注入体内,PD-1抗体通过与PD-1结合,抑制PD-1与PD-L1的结合,从而增强CD8+对癌细胞的杀伤能力。题干信息可知,药物B为TRH类似物,药物B和PD-1抗体均能显著增强抗肿瘤效果,故药物B能显著增强抗肿瘤效果的作用,其机制是直接作用于TRH-R来促进CD8+的增殖;通过垂体调节相关激素水平来增强DC的功能。
【小问3详解】
药物B为TRH类似物,过量服用药物B会引起人体神经异常兴奋,据图分析,可能是因为过量服用药物B可使TSH分泌增多,从而使甲状腺激素分泌过多,甲状腺激素可使人体神经异常兴奋。
23. 苹果是重要的经济植物,光抑制现象(光照强度超过植物光合作用所能利用的限度,使光合效率下降的现象)严重影响了其光合作用效率,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题。
(1)光合电子传递链主要由光系统I(PSH)、质体醌(PQ)、细胞色素b。f和光系统I(PSI)等复合体组成。植物体内存在线性电子传递和环式电子传递,过程如图。环式电子传递是植物进化出的光保护机制之一,此过程仅产生ATP不产生NADPH。
①光系统I(PSI)和光系统I(PSH)位于叶绿体的___结构上,作用是______________。
②线性电子传递链中,PSH和PSI共同受光的激发,PSH从______________中夺取e,最终将e传递给_______________。在e的传递过程中,通过PQ与PQH2的循环转化,将H+转运至类囊体腔中,H+再顺浓度梯度流经______________,推动ATP的合成。在类囊体薄膜上,光能最终被转化为_______________。
③过强的光照导致叶绿体中过剩的e以O2作为最终受体,产生O2和H2O2损伤类囊体薄膜。强光会激活由______________(填“PSI”或“PSH”)推动的环式电子传递途径,一方面消耗过剩光能,减少O2和H2O2的产生;另一方面,因PQH2转化成PQ产生H+,H+仍能形成跨膜质子梯度,从而使光反应产生的ATP/NADPH的比值______________(选填:上升/下降/不变),最终起到光保护作用。
(2)科研人员推测油菜素内酯(BR)可能通过促进光反应关键蛋白的合成,进而减弱光抑制。已知试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成,请完善下表。
实验步骤的目的
简要操作过程
选择实验材料并分组
将生长状况一致的苹果幼苗栽于多个塑料盆,随机均分成甲、乙、丙三组
设置对照组
对甲组叶片每天定时喷洒适量①____:
设置探究BR功能的实验组
对乙组叶片每天定时喷洒等量BR溶液,对丙组叶片②_____
测定相关指标,减少叶片差异产生的实验误差
取若干健康成熟叶片置于相应溶液中在自然光下蒸腾过夜,24h后每组随机取6片叶片置于强光下处理3h,期间测定光合作用强度。实验组和对照组均要随机测定③______
处理实验数据预期实验结果
若科研人员的推测是正确的,请根据图甲、丙两组曲线,预期乙组结果,并在答题纸相应位置绘制曲线④_______
【答案】(1) ①. 类囊体 ②. 吸收利用光能,并进行电子传递 ③. H2O ④. NADP+ ⑤. ATP合酶 ⑥. (ATP和NADPH中)活跃的化学能 ⑦. PSI ⑧. 上升
(2) ①. 蒸馏水(或清水) ②. 每天定时喷洒等量BR+L溶液 ③. (多株苹果植株)多片叶片 ④.
【解析】
【分析】光系统涉及两个反应中心:光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)。PSⅡ光解水,PSI还原NADP+。光系统Ⅱ的色素吸收光能以后,能产生高能电子,并将高能电子传送到电子传递体PQ,传递到PQ上的高能电子依次传递给细胞色素b6f和PC。
【小问1详解】
①光系统I(PSI)和光系统I(PSH)位于叶绿体的类囊体薄膜上,作用是吸收利用光能,并进行电子传递。
②在线性电子传递链中,PSII从水(H2O)中获取e-,因为水在光下会发生光解,产生氧气、H+和电子(e-),最终将e-传递给NADP+,e-与H+结合形成NADPH,在e-的传递过程中,H+再顺浓度梯度流经ATP合酶,推动ATP的合成。在类囊体薄膜上,光能最终被转化为ATP和NADPH中活跃的化学能;
③强光会激活由PSI推动的环式电子传递途径。因为PSI在光抑制现象中有重要作用。环式电子传递过程中,因电子传递过程产生H+,由于环式电子传递增加了H+的产生,更多的H+形成跨膜质子梯度,推动ATP合成,而NADPH的合成不变,所以光反应产生的\ATP与\NADPH的比值上升,最终起到光保护作用;
【小问2详解】
因为甲组为对照组,且乙组是喷洒BR溶液探究其功能,丙组是用试剂L抑制光反应关键蛋白合成,所以甲组应该喷洒等量的蒸馏水,这样可以排除其他因素对实验结果的干扰;
丙组是用试剂L抑制光反应关键蛋白合成,所以对丙组叶片每天定时喷洒等量试剂BR+L溶液;
为了减少实验误差,实验组和对照组均要进行多次测定,这里每组随机取6片叶片进行测定((多株苹果植株)多片叶片),是为了通过多次测量取平均值的方法来减少误差;
若科研人员的推测正确,即油菜素内酯(BR)可能通过促进光反应关键蛋白的合成,进而减弱光抑制。那么乙组喷洒了BR溶液,其叶绿素荧光参数和气体交换参数应该比甲组(喷洒蒸馏水)要好,比丙组(用试剂L抑制光反应关键蛋白合成)也要好。因此绘制的曲线如图所示:。
24. 油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关实验,如图所示。回答下列问题:
(1)根据F2表型及数据分析,油菜半矮秆突变体S是由______________对基因发生______________(填“显性”或“隐性”)突变产生的,杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等的细胞遗传学基础是F1减数分裂产生配子时,________________。
(2)将杂交组合①的F2所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表型及比例,分为三种类型,全为高秆的记为F3-I,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3-II,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3-Ⅲ。产生F3-I、F3-I、F3-II的高秆植株数量比为_______________。产生F3-II的高秆植株基因型为_______________(用A、a;B、b;C、c.表示基因)。用产生F3-II的高秆植株进行相互杂交实验,能否验证自由组合定律?______________,理由是______________。
【答案】(1) ①. 两 ②. 隐性 ③. 位于同源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合
(2) ①. 7:4:4 ②. Aabb、aaBb ③. 不能 ④. 由于A/a和B/b无论在一对同源染色体上还是两对同源染色体上,产生F3-Ⅲ的植株均产生两种数量相等的雌雄配子,产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交实验的结果都相同,因此无法用这个实验验证自由组合定律。
【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。
【小问1详解】
实验①②中,纯种高秆Z和纯种半矮秆突变体S杂交产生的F1自交后,F2高秆:半矮秆≈15:1,说明控制油菜株高的基因为两对等位基因,且这两对等位基因基因位于非同源染色体上,即油菜半矮秆突变体S的遗传机制符合基因自由组合定律,由于半矮杆的比例为1/16,所以半矮杆是双隐性个体,因此半矮秆突变体S是由两对基因发生了隐性突变造成的;
两对基因遵循自由组合定律,因此杂交组合①的F1是双杂合子,产生各种类型的配子比例相等的细胞遗传学基础是F1减数分裂产生配子时位于同源染色体上的等位基因分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问2详解】
用Aa、Bb表示控制该性状的基因,杂交组合①的F2所有高秆植株基因型包括1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,所有高秆植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,含有一对纯合显性基因的高秆植株1AABB、2AABb、2AaBB、1AAbb、1aaBB,占高秆植株的比例为7/15,其后代全为高秆,记为F3-I;
AaBb占高秆植株的比例为4/15,自交后代高秆与半矮秆比例=15:1,和杂交组合①、②的F2基本一致,记为F3-II;
2Aabb、2aaBb占高秆植株的比例为4/15,自交后代高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致,为3:1,记为F3-Ⅲ,产生F3-I、F3-II、F3-Ⅲ的高秆植株数量比为7:4:4。
产生F3-II的高秆植株基因型为Aabb和aaBb,二者相互杂交,由于A/a和B/b无论在一对同源染色体上还是两对同源染色体上,产生F3-Ⅲ的植株均产生两种数量相等的雌雄配子,产生F3-Ⅲ的高秆植株进行相互杂交实验的结果都相同,因此无法用这个实验验证自由组合定律。
25. 湿地被誉为“地球之肾”,对红树林资源进行合理开发利用具有重要意义。“地埋管道原位生态养殖技术”(如下图)实现了地上部生长红树林,滩涂表面养殖贝类,地下部养殖底栖鱼类,纳潮生态混养塘开展生态混养。请回答下列问题:
(1)红树林生态系统的结构和功能能较长时间保持相对稳定,其稳定性高的原因是该生态系统具有较强的______________。从生态系统的结构分析,决定其大小的因素是______________。
(2)单位面积红树林固定并储存CO2的能力是热带雨林的3~4倍,主要原因是红树林生态系统中的生产者通过光合作用等固定的碳量大于______________作用消耗的碳量。这体现了生物多样性的______________价值。
(3)纳潮生态混养塘中的生态浮床对藻类有很好的抑制效果,能使水体透明度大幅度提高,主要是由于生态浮床中的植物通过______________、______________等,从而抑制水体中藻类过度生长。
(4)该技术利用潮汐能,涨潮时往海堤内的“纳潮生态混养塘”蓄海水,退潮时以混养塘中的海水驱动红树林地埋管道内养殖水体的流动,能______________(答出两方面),从而有利于鱼类的生长。鱼类养殖流出的水用于滩涂表面的贝类的增殖,推动了当地渔业经济发展。这主要遵循了生态工程的______________原理。
【答案】(1) ①. 自我调节能力 ②. 生态系统的组分多少,营养结构的复杂程度
(2) ①. 生产者、消费者的呼吸作用和分解者的分解(呼吸)作用 ②. 间接
(3) ①. 与藻类竞争吸收较多的N和P等无机盐 ②. 遮蔽阳光抑制藻类光合作用
(4) ①. 增加水中的溶氧量;提高饵料的利用率或防止饵料沉底 ②. 整体
【解析】
【分析】赤潮和水华主要是由于水体富营养化(N、P含量偏高)引起的,导致水面生长大量的藻类等其他生物,从而隔绝了空气和水体,使得水中氧气含量和光照强度降低,不利于水生动植物生存,导致大量动植物死亡,微生物分解并消耗氧气,加剧水体富营养化的程度。
【小问1详解】
红树林生态系统的结构和功能能较长时间保持相对稳定,原因是该生态系统具有较强的自我调节能力,这种自我调节能力有大有小,从生态系统的结构分析,决定这种能力大小的因素是生态系统的组分多少,营养结构的复杂程度。
【小问2详解】
单位面积的红树林固定并储存CO2的能力是热带雨林的3~4倍,红树林生态系统中的生产者通过光合作用等固定的碳量大于生产者、消费者的呼吸作用和分解者的分解(呼吸)作用消耗的碳量,能缓解温室效应,对于维持生态系统稳定性具有重要作用,这体现了生物多样性的间接价值。
【小问3详解】
纳潮生态混养塘中的生态浮床对藻类有很好的抑制效果,能使水体透明度大幅度提高,主要是由于生态浮床中的植物与藻类竞争,有效地吸收了池塘中的N、P等营养物质,减少了流入海域的N、P含量,抑制水体富营养化,从而减少了赤潮的发生,此外,这些植物生长在水面上层,遮蔽阳光抑制藻类光合作用。
【小问4详解】
退潮时以混养塘中的海水驱动红树林地埋管道内养殖水体的流动,能增加水中的溶氧量;提高饵料的利用率或防止饵料沉底,从而有利于鱼类的生长。鱼类养殖流出的水用于滩涂表面的贝类的增殖,两种生物相互促进,生态环境友好的同时,也带动了经济的发展,推动了当地渔业经济发展。这主要遵循了生态工程的整体原理。
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