内容正文:
2025年山东高考生物模拟预测卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
3.本试卷分为第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时90分钟
第I卷(选择题)
一、单选题(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意。)
1.细胞膜磷脂分子的运动主要包括侧向移动和内外翻动两种形式。胆固醇分子与磷脂分子的结合程度、磷脂分子中脂肪酸链的不饱和度都是影响磷脂分子侧向移动的因素;而位于磷脂双分子层间的磷脂转运酶可通过水解ATP,将具有特定头部基团的磷脂分子从胞外侧转移到胞质侧,完成内外翻动,实现膜弯曲或分子重排。下列叙述正确的是( )
A.温度变化主要通过影响磷脂分子的内外翻动影响膜的流动性
B.细胞膜的不对称性仅与膜两侧蛋白质的不均匀分布有关
C.磷脂转运酶发挥作用可使磷脂分子头部在膜内,尾部在膜外
D.抑制磷脂转运酶基因的表达,可能会降低浆细胞分泌抗体的功能
【答案】D
【分析】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,此外还有少量的糖类。组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,磷脂构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,因此,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
【详解】A、温度变化主要影响磷脂分子的侧向移动,A错误;
B、由题意可知,细胞膜的不对称性不仅与蛋白质的不均匀分布有关,还与磷脂分子的分布有关,B错误;
C、磷脂转运酶的作用是将磷脂分子从胞外侧转移到胞质侧,而不是使磷脂分子头部在膜内,尾部在膜外,C错误;
D、磷脂转运酶在膜弯曲和分子重排中起重要作用,抑制其基因表达可能会影响膜的功能,从而降低浆细胞分泌抗体的功能。D正确。
故选D。
2.具有核定位序列(NLS)的蛋白质能被核膜上的蛋白F识别并输入到细胞核中,而蛋白H能识别核输出序列(NES)并将蛋白质从核中运出。下列说法错误的是( )
A.由蛋白H和F转运的蛋白质进出细胞核时需要通过核孔
B.人体细胞中的组蛋白、DNA聚合酶和纺锤体蛋白都包含NLS序列
C.若核糖体在细胞核中完成组装,核糖体蛋白可能同时具有NLS序列和NES序列
D.若抑制H蛋白活性后某RNA在核内异常聚集,推测其出核需有NES序列的蛋白协助
【答案】B
【分析】1、细胞核的结构:(1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开;(2)染色质:主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;(3)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;(4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。2、核糖体由rRNA和蛋白质组成,是合成蛋白质的场所,是“生产蛋白质的机器”。
【详解】A、核孔一般是大分子进出细胞核的通道,具有选择性,由蛋白H和F转运的蛋白质进出细胞核时需要通过核孔,A正确;
B、具有核定位序列 (NLS) 的蛋白质能被核膜上的蛋白F识别并输入到细胞核中,所以人体细胞中的组蛋白和DNA 聚合酶都包含 NLS 序列,但纺锤体蛋白不包含 NLS 序列,B错误;
C、核糖体由RNA和蛋白质组成,其中蛋白质在细胞质中的核糖体中合成,所以若核糖体在细胞核中完成组装,核糖体蛋白可能同时具有 NLS 序列和NES序列,C正确;
D、由题意可知,H蛋白能识别核输出序列 (NES) 并将蛋白质从核中运出,所以若抑制H蛋白活性后某RNA 在核内异常聚集,推测其出核需要有 NES 序列的蛋白的协助,D正确。
故选B。
3.低浓度CO2会促进蛋白激酶HTl磷酸化,并激活蛋白激酶CBCl,使气孔两侧的保卫细胞吸水膨胀,导致气孔开放。CO2浓度升高时,蛋白质复合物MPK4/MPK12与HTl结合,抑制HTl的活性导致气孔关闭。下列说法错误的是( )
A.HT1发生磷酸化不会改变氨基酸序列,但HT1的空间结构会发生变化
B.被激活的CBCl可促进保卫细胞吸水膨胀,满足植物对CO2的需求
C.MPK4/MPK12与HT1结合,会导致植物的蒸腾作用强度降低
D.降低MPK4/MPK12基因的表达水平就会提高CO2的固定速率
【答案】D
【分析】题干分析:MPK4/MPK12对低浓度CO2不敏感,HT1激活下游的蛋白激酶CBC1的磷酸化,抑制了导致气孔关闭的机制,使保卫细胞吸水,气孔打开。
【详解】A、蛋白质发生磷酸化不会改变氨基酸序列,但会改变蛋白质的空间结构,A正确;
B、低浓度CO2会促进蛋白激酶HT1磷酸化,并激活下游的蛋白激酶 CBC1,CBC1 激活后可促进保卫细胞吸水膨胀,使气孔开放,满足植物对CO2的需求,B正确;
C、CO2浓度升高时,蛋白质复合物MPK4/MPKI2与HTI结合,抑制HT1的活性导致气孔关闭,而气孔是植物蒸腾失水的主要通道,气孔关闭会使蒸腾作用降低,C正确;
D、降低MPK4/MPK12基因表达水平,MPK4/MPK12含量减少,对HTl抑制作用减弱,气孔开放程度可能增加,但CO2固定速率不仅取决于气孔开放程度,还受光合作用相关酶等多种因素影响,所以不能得出一定会提高CO2固定速率的结论,D错误。
故选D。
4.磷酸戊糖途径的主要功能之一是产生NADPH,NADPH的部分功能如图所示。超氧阴离子可杀死入侵的微生物,GSH 为红细胞内重要的抗氧化剂,可保护蛋白质和脂质免受氧化损伤。下列说法错误的是( )
A.生物合成旺盛的细胞中磷酸戊糖途径较为活跃
B.磷酸戊糖途径障碍可导致机体易感染病原体
C.红细胞内NADPH 含量下降可导致血红蛋白携氧能力下降
D.NADPH含量的变化直接影响细胞呼吸过程中ATP的产生
【答案】D
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],释放少量能量,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],释放少量能量,合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,释放大量能量,合成大量ATP。
【详解】A、由图可知,NADPH和多种反应有关,生物合成旺盛的细胞中磷酸戊糖途径较为活跃,A正确;
B、磷酸戊糖途径可产生NADPH,NADPH和O2在NADPH氧化酶的作用下形成超氧阴离子,超氧阴离子可杀死入侵的微生物,因此磷酸戊糖途径障碍可导致机体易感染病原体,B正确;
C、NADPH促进GSH再生,GSH为红细胞内重要的抗氧化剂,可保护蛋白质和脂质免受氧化损伤,因此红细胞内NADPH含量下降使血红蛋白受损导致血红蛋白携氧能力下降,C正确;
D、由图可知,NADPH和NAD+反应可形成NADH,NADH在有氧呼吸第三阶段和氧气反应释放大量能量,合成ATP,因此可推知,NADPH含量的变化间接影响细胞呼吸过程中ATP的产生,D错误。
故选D。
5.某种PLK 激酶是调控细胞分裂的关键蛋白,参与姐妹染色单体的分离。用该PLK 激酶的抑制剂(V 蛋白)处理果蝇(2n=8) 细胞后,发现染色体的着丝粒排列在赤道板上但姐妹染色单体无法分离。下列说法错误的是( )
A.精原细胞经V 蛋白处理后会停滞在减数分裂Ⅰ中期
B.若细胞中含同源染色体,说明细胞停滞在有丝分裂中期
C.若细胞中含8个核DNA 分子,说明细胞停滞在减数分裂Ⅱ中期
D.V 蛋白能抑制细胞分裂,可制成靶向药物用于治疗癌症
【答案】A
【分析】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: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:着丝粒分裂, 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、精原细胞进行减数分裂,减数分裂Ⅰ中期同源染色体排列在赤道板两侧,而题干中说染色体的着丝粒排列在赤道板上且姐妹染色单体无法分离,这是减数分裂Ⅱ中期或有丝分裂中期的特征,并非减数分裂Ⅰ中期,所以精原细胞经V蛋白处理后不会停滞在减数分裂Ⅰ中期,A错误;
B、有丝分裂过程中始终存在同源染色体,若细胞中含同源染色体,且染色体的着丝粒排列在赤道板上但姐妹染色单体无法分离,说明细胞停滞在有丝分裂中期,B正确;
C、果蝇体细胞2n=8,减数分裂Ⅱ中期,细胞中染色体数目减半,此时细胞中含4条染色体,每条染色体含有2个DNA分子,所以含8个核DNA分子,若细胞中含8个核DNA分子,说明细胞停滞在减数分裂Ⅱ中期,C正确;
D、因为V蛋白能抑制PLK激酶,而PLK激酶是调控细胞分裂的关键蛋白,所以V蛋白能抑制细胞分裂,癌症细胞具有无限增殖的特点,V蛋白可制成靶向药物用于治疗癌症,D正确。
故选A。
6.种群数量快速增长的大肠杆菌菌群中几乎所有的DNA都在复制,且距离复制起点越近的基因出现频率相对越高,反之越低,可据此确定大肠杆菌DNA复制起点在基因图谱上的位置。图1为大肠杆菌的部分基因出现的频率,图2为大肠杆菌的部分基因图谱。下列叙述正确的是( )
A.DNA复制时DNA聚合酶的作用是按照碱基互补配对原则构建氢键
B.大肠杆菌DNA复制是多起点复制、半保留复制
C.大肠杆菌DNA的复制起点位于his附近
D.据图1推测,在基因图谱上his位于tyrA和trp之间
【答案】D
【分析】DNA分子复制的过程:(1)解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开;(2)合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链;(3)形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构,从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】A、DNA复制时,DNA聚合酶的作用是将游离的脱氧核苷酸连接到已有的脱氧核苷酸链上,形成磷酸二酯键,A错误;
B、题干中仅提及根据基因出现频率确定DNA复制起点位置,并未提及大肠杆菌DNA复制是多起点复制,B错误;
C、“距离复制起点越近的基因出现频率相对越高,反之越低”,从图1可知,his基因出现频率最低,说明其距离复制起点最远,所以大肠杆菌DNA的复制起点不可能位于his附近,C错误;
D、由图1可知,his基因出现频率最低,tyrA和trp基因出现频率相对较高,结合“距离复制起点越近的基因出现频率相对越高,反之越低”,可推测在基因图谱上his位于tyrA和trp之间,D正确。
故选D。
7.色氨酸合成酶基因的mRNA 的5'端有一段调控该基因表达的序列,该序列包含4个具有特殊序列的区段,其中1区段富含编码色氨酸的密码子。核糖体在1区段移动速度的不同会对色氨酸合成酶基因的表达产生不同影响,作用机制如图所示。下列说法正确的是( )
A.此过程发生在原核细胞内,转录模板链的3’端位于右侧
B.2和4区段应存在相同或相似的脱氧核苷酸序列
C.色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢,导致转录无法进行
D.色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关
【答案】D
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:包括转录和翻译两个主要阶段:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程,转录的主要场所是细胞核,需要RNA聚合酶参与;翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程,翻译还需要tRNA和氨基酸、能量等。
【详解】A、RNA聚合酶从转录模板链的3'端向5'端移动并催化mRNA合成,图中RNA聚合酶向右移动,说明转录模板链的3’端位于左侧,A错误;
B、图中3区段的序列均能与区段2和区段4的序列互补配对,说明2和4区段应存在相同或相似的核糖核苷酸序列,而不是脱氧核苷酸序列,B错误;
C、结合题图可推测,色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢,区段2和区段3配对,RNA聚合酶继续移动,转录继续进行,C错误;
D、分析题图可知色氨酸含量会影响色氨酸合成酶基因的转录,色氨酸不足时转录正常进行,色氨酸含量高时转录停止,说明色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关,D正确。
故选D。
8.轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质GABA。正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)分析正确的是( )
A.触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上记录不到动作电位
B.正常和患带状疱疹时,Cl-进出细胞的运输方式均为协助扩散
C.患带状疱疹后Cl-转运蛋白减少,导致轻触产生痛觉
D.GABA作用的效果只能是抑制性的
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、触觉神经元兴奋时,会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元,抑制性神经元兴奋,在抑制性神经元上可记录到动作电位,A错误;
B、患带状疱疹后,细胞内氯离子浓度升高,此时氯离子经转运蛋白外流是从低浓度向高浓度运输,所以是主动运输,B错误;
C、据图可知,Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元,患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,说明运出细胞的Cl-减少,据此推测应是转运蛋白减少所致,导致轻触产生痛觉,C正确;
D、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,此时GABA作用的效果可以是抑制性的;患带状疱疹后,Cl-经Cl-通道外流,相当于形成内正外负的动作电位,此时GABA作用的效果是兴奋性的,D错误。
故选C。
9.结核病是由结核分枝杆菌(MTB)感染引起的慢性传染性疾病。MTB 感染宿主后主要寄生在巨噬细胞内,感染后的巨噬细胞miR-99a-5p表达水平显著降低。科研人员利用一定的技术获得的miR-99a-5p过量表达巨噬细胞作为实验组,以miR-99a-5p正常表达的巨噬细胞为对照组进行MTB 感染实验,研究 miR-99a-5p在此过程中的免疫调控作用,结果如下表。下列叙述正确的是( )
组别
TNF-α相对表达量
IFN-γ相对表达量
未感染组
感染组
未感染组
感染组
对照组
0.499
1.018
0.53
1.687
实验组
0.5
0.74
0.529
0.631
注:TNF-α及IFN-γ为细胞因子,其表达量与免疫应答强度呈正相关。
A.MTB 感染宿主后主要寄生在巨噬细胞内,故对非特异性免疫影响较大,对特异性免疫几乎无影响
B.TNF-α及IFN-γ为免疫活性物质,免疫活性物质都由免疫细胞产生
C.正常情况下,miR-99a-5p含量明显影响巨噬细胞中TNF-α及IFN-γ的表达量
D.降低 miR-99a-5p表达水平可抑制MTB 在巨噬细胞中的增殖
【答案】D
【分析】病原体在进入机体后,其表面一些特定的蛋白质等物质,能够与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应。这些能引发免疫反应的物质称为抗原。B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞,因此,这些细胞统称为抗原呈递细胞。
【详解】A、巨噬细胞为抗原呈递细胞的一种,特异性免疫反应需要抗原呈递细胞的参与,因此,对特异性免疫有影响,A错误;
B、TNF-α及IFN-γ为细胞因子,属于免疫活性物质,免疫活性物质由免疫细胞或其他细胞产生,B错误;
C、据表分析,未被MTB感染时,对照组与实验组TNF-α及IFN-γ的表达量无明显差异,故正常情况下miR-99a-5p含量不影响巨噬细胞中TNF-α及IFN-γ的表达量,C错误;
D、根据题干和表格分析可知,被MTB感染后,巨噬细胞miR-99a-5p表达水平显著降低,对巨噬细胞中TNF-α及IFN-γ表达的抑制作用减弱,使TNF-α及IFN-γ的表达量增加,而TNF-α及IFN-γ的表达量与免疫应答强度呈正相关,故免疫应答强度增强从而抑制MTB在巨噬细胞中的增殖,故降低miR-99a-5p表达水平,导致TNF-α及IFN-γ的表达量增加,免疫应答增强,抑制MTB在巨噬细胞中的增殖,D正确。
故选D。
10.晕动症是指乘坐交通工具或经受摇摆、颠簸、旋转等各种运动刺激后出现的一系列生理反应,主要表现有体温下降、恶心、呕吐、头晕等。巴比妥钠能增强中枢神经系统的抑制性神经递质γ-氨基丁酸的作用,对晕动症具有较好的预防效果。下列相关叙述正确的是( )
A.体温下降后,冷觉感受器产生兴奋并传导至大脑皮层产生冷觉的过程属于非条件反射
B.体温下降后,下丘脑通过自主神经系统调节肾上腺髓质分泌肾上腺素从而增加产热
C.晕动症发生时,兴奋经交感神经传至胃肠,使胃肠蠕动加强从而导致呕吐
D.使用巴比妥钠能促进突触后膜Cl-的内流进而导致膜内外电位差减小
【答案】B
【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,其具体的传递过程为: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、反射需要完整的反射弧,体温下降后,冷觉感受器产生兴奋并传导至大脑皮层产生冷觉,此过程没有经过传出神经和效应器,不属于反射,更不是非条件反射,A错误;
B、体温下降后,下丘脑通过自主神经系统调节肾上腺髓质分泌肾上腺素,肾上腺素能促进细胞代谢,从而增加产热,维持体温相对稳定,B正确;
C、晕动症发生时,兴奋经交感神经传至胃肠,会使胃肠蠕动减弱,而不是加强,C错误;
D、巴比妥钠能增强抑制性神经递质氨基丁酸的作用,使用巴比妥钠能促进突触后膜Cl-的内流,进而导致膜内外电位差增大,而不是减小,D错误。
故选B。
11.褪黑素(MT)和脱落酸(ABA)均为重要的生长调节物质,其中MT是一种有效的抗氧化剂。实验发现,MT单独处理干旱胁迫的猕猴桃可使其叶片过氧化氢含量降低9%;ABA处理干旱胁迫的猕猴桃可使其叶片过氧化氢含量降低13.5%;MT+ABA处理干旱胁迫的猕猴桃可使其叶片过氧化氢含量降低6.5%。下列说法错误的是( )
A.本实验应设置三组实验,自变量是生长调节物质的类型
B.ABA在根冠、萎蔫的叶片中均可合成,能维持种子休眠等
C.干旱胁迫条件下MT和ABA共同使用比两者单独使用降低过氧化氢的能力弱
D.本实验探究了干旱胁迫条件下MT和ABA对猕猴桃叶片抗氧化能力的影响
【答案】A
【分析】脱落酸:
合成部位:根冠、萎蔫的叶片等;
主要生理功能:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进气孔的关闭;促进叶和果实的衰老、脱落。
【详解】A、本实验设计中应该设置四组实验:对照组(不添加任何处理)、MT处理组、ABA处理组、MT+ABA处理组,以探究不同处理对叶片过氧化氢含量的影响,A错误;
B、ABA在根冠、萎蔫的叶片中均可合成,可以维持种子休眠,B正确;
C、依据题干信息,MT单独处理干旱胁迫的猕猴桃可使其叶片过氧化氢含量降低9%;ABA处理干旱胁迫的猕猴桃可使其叶片过氧化氢含量降低13.5%;MT+ABA处理干旱胁迫的猕猴桃可使其叶片过氧化氢含量降低6.5%,说明干旱胁迫条件下MT和ABA共同使用比两者单独使用降低过氧化氢的能力弱,C正确;
D、本实验探究的是褪黑素和脱落酸在干旱胁迫条件下对猕猴桃叶片抗氧化能力的影响,D正确。
故选A。
12.下图1表示某湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系,下图2为科研团队对该湖因蓝藻爆发所致水华发生的规律的研究结果。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.图1中食鱼性鱼类处于第二、三、四营养级
B.结合图2分析,可在12-2月清除底泥、3-4月在上覆水位置打捞蓝藻以防治水华
C.夏季蓝藻水华最易发生,光照、温度属于影响蓝藻数量变化的非生物因素
D.若食浮游生物鱼类的食物由80%浮游动物、20%浮游藻类组成,要收获100kJ的食浮游生物鱼类,至少需要8200kJ的浮游藻类
【答案】D
【分析】题图分析:据图1可知,图示为太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系。其中蓝藻等浮游藻类为生产者,处于第一营养级,为整个太湖的生物提供有机物。图2为太湖蓝藻水华的发生规律,据图可知,太湖中蓝藻大量生长集中在4-9月。
【详解】A、据图1可知,食浮游生物鱼类属于第二、三营养级,食鱼性鱼类可以直接捕食蓝藻等浮游藻类,为第二营养级;食鱼性鱼类也会以食浮游生物鱼类为食,为第三、四营养级,故食鱼性鱼类处于第二、三、四营养级,A正确;
B、据图2所示,蓝藻在12-2月时下沉在底泥中,如果在此时清除底泥,可有效控制蓝藻数量;蓝藻在3-4月会上浮至上覆水,如果此时在上覆水位置打捞蓝藻,也可以减少蓝藻的数量,经过以上的措施处理,至其大量繁殖的4-9月时,蓝藻的数量就可以控制在较少的范围,B正确;
C、光照给藻类繁殖提供能量,影响其繁殖;温度为藻类光合作用和呼吸作用提供条件,影响其繁殖;由因此可知夏季蓝藻水华最易发生,光照、温度属于影响蓝藻数量变化的非生物因素,C正确;
D、据题意可知,食浮游生物鱼类的食物由80%浮游动物、20%浮游藻类组成,则其从浮游动物和藻类两条途径获得的能量比为4:1,至少需要的能量应按照传递效率20%计算,则所获得的浮游藻类至少需要:4/5×100÷20%÷20%+1/5×100÷20%=2100kJ的浮游藻类,D错误。
故选D。
13.某池塘生态系统中能量情况如表所示,初级消费者摄取水中生产者和岸边植物的部分叶、芽,从岸边植物摄取的能量为42×J/(·a)下列叙述正确的是( )
摄入[J/(·a)]
同化[J/(·a)]
呼吸消耗[J/(·a)]
未利用[J/(·a)]
水中生产者
——
108
32
30
初级消费者
84
17.5
4
10
次级消费者
6.2
2.43
0.6
1.8
A.流经该池塘生态系统的总能量为108×J/(·a)
B.调查期间,水中生产者的生物量为30×J/(·a)
C.水中生产者与初级消费者之间的能量传递效率为16.2%
D.次级消费者用于生长发育繁殖的能量为1.83×J/(·a)
【答案】D
【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。流入某一营养级的能量去向有:一部分通过呼吸作用以热能形式散失、一部分随生物遗体残骸被分解者利用、一部分流入下一营养级以及未被利用的能量。即同化量=呼吸作用以热能形式散失+被分解者利用+流入下一营养级+未被利用的能量。
【详解】A、流经生态系统的总能量通常包括系统内生产者固定的太阳能和外部输入的能量,根据题意信息可知,水中生产者的同化量为108×10⁵ J/(m²·a),而初级消费者从岸边植物摄取的42×10⁵ J/(m²·a)属于外部输入,故流经该池塘生态系统的总能量大于108×J/(·a),A错误;
B、生产者的生物量是现存量,而非年净生产量中的未利用部分。图表中的未利用30×10⁵仅表示未被分解或传递的当年增量,不能直接等同于生物量,生物量是长期积累的结果,B错误;
C、根据题意信息可知,初级消费者的摄入量一半来自水中生产者,一半来自岸边植物,所以在初级消费者总同化量17.5×10⁵中,来自水中生产者的能量只占一部分,故水中生产者与初级消费者之间的能量传递效率小于16.2%,C错误;
D、次级消费者用于生长发育繁殖的能量为同化量(2.43×10⁵)减去呼吸消耗(0.6×10⁵)为1.83×J/(·a),D正确。
故选D。
14.《释名·释饮食》记载:“豉,嗜也。五味调和,需之而成,乃可甘嗜也。”豆豉主要用黄豆通过霉菌发酵制成。下列说法错误的是( )
A.传统方法制作豆豉是以混合菌种的液体或半固体发酵为主
B.发酵时使用煮熟的黄豆,使蛋白质变性,易于被微生物利用
C.黄豆中的蛋白质会在霉菌作用下分解成多肽及氨基酸
D.发酵时加入盐和酒可以激发出豆豉的风味,同时抑制杂菌活力
【答案】A
【分析】直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。
【详解】A、传统豆豉的制作通常是以固态发酵及半固体发酵为主,而不是液体或半固体发酵,A错误;
B、煮熟的黄豆会使蛋白质变性,使其更容易被霉菌分解和利用,B正确;
C、在发酵过程中,霉菌会分解黄豆中的蛋白质,生成多肽和氨基酸,这些物质是豆豉风味的重要来源,C正确;
D、盐和酒不仅可以增加豆豉的风味,还可以抑制杂菌的生长,确保发酵过程的顺利进行,D正确。
故选A。
15.生物碱为铁皮石斛的次级代谢产物。下图是以铁皮石斛为材料,培养拟原球茎(简称PLBs, 类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是( )
A.生物碱是铁皮石斛生长所必需的物质
B.图中过程①为脱分化形成PLBs, 过程②为再分化生产生物碱
C.培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量值大的PLBs
D.该过程运用了植物细胞培养技术,原理是植物细胞增殖
【答案】D
【分析】在一定的激素和营养等条件的诱导下,外植体可脱分化形成愈伤组织。在脱分化过程中,植物细胞的分化程度逐渐降低,全能性逐渐升高。脱分化形成的愈伤组织由一些排列疏松而无规则,高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞组成。
【详解】A、生物碱是铁皮石斛的次生代谢物,不是细胞进行正常生命活动必需的物质,A错误;
B、题意显示PLBs类似愈伤组织,因此,图中过程①为脱分化形成PLBs,过程②为植物细胞培养过程,不属于再分化,B错误;
C、该实验目的是要生产生物碱,故需要选择生物碱产量/细胞数量的值大的PLBs作为高产细胞系,C错误;
D、该过程中的PLBs类似愈伤组织,运用了植物细胞培养技术,过程②为植物细胞培养过程,原理是植物细胞增殖,D正确。
故选D。
二、不定项选择题(本题共5小题,每题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,选对但不全得1分,有选错的得0分。)
16.将动物细胞的完整线粒体悬浮于含有丙酮酸、氧气和无机磷酸的溶液中,并适时加入等量的ADP、DNP和DCCD三种化合物,测得氧气浓度的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.DCCD可能破坏线粒体内膜上的ATP合成酶
B.ADP和DNP都能促进细胞呼吸但促进效率不同
C.加入DNP后,线粒体内膜上散失的热能将增加
D.化合物DCCD与DNP对细胞呼吸影响机理相同
【答案】ABC
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、从图中可以看出,加入DCCD后,氧气浓度不再改变,说明呼吸作用停止。由于线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段产生大量ATP的场所,而ATP的合成需要ATP合成酶的参与,DCCD抑制呼吸作用,很可能是破坏了线粒体内膜上的ATP合成酶,从而影响了ATP的合成和呼吸作用的进行,A正确;
B、加入ADP后,氧气浓度下降速率加快,说明ADP能促进细胞呼吸;加入DNP后,氧气浓度下降速率也加快,从图中可以明显看出,加入DNP后氧气浓度下降的斜率与加入ADP后不同,说明二者促进细胞呼吸的效率不同,B正确;
C、加入DNP后,氧气浓度下降速率加快,细胞呼吸增强,释放的能量增多,其中一部分能量以热能形式散失,所以线粒体内膜上散失的热能将增加,C正确;
D、由A、B选项分析可知,DCCD可能破坏线粒体内膜上的ATP合成酶从而抑制呼吸作用;而DNP是促进细胞呼吸,二者对细胞呼吸的影响机理是不同的,D错误。
故选ABC。
17.人类7号和9号染色体之间可以发生易位,如图所示,其中、表示易位的染色体,7和、9和可以正常联会。若易位后细胞内基因结构和种类不变,则相应个体为染色体易位携带者,表型正常。细胞中有3个R片段的个体表现为痴呆;只有1个R片段的个体不痴呆,但怀孕后会发生早期胚胎流产。图2表示某家族遗传系谱图,已知Ⅱ-1为染色体正常个体,Ⅲ-4为新生儿。下列叙述正确的是( )
A.Ⅱ-2为易位携带者,可产生6种配子
B.Ⅲ-1的1个细胞中可能有7、、9、染色体
C.Ⅲ-2为痴呆患者是由含有、的精子与正常卵细胞受精导致
D.Ⅲ-3染色体组成正常的概率为1/4,Ⅲ-4为易位携带者的概率为1/3
【答案】B
【分析】图示7号染色体和9号染色体之间发生了易位,7+、9+表示易位的染色体,7和7+、9和9+可以正常联会,减数分裂时同源染色体分离,据此分析解答。
【详解】A、已知Ⅱ-1的染色体组成正常,而Ⅱ-1和Ⅱ-2的后代有痴呆患者,说明Ⅱ-2是易位携带者(77+99+),产生的配子有4种:79、7+9、79+、7+9+,A错误;
B、Ⅱ-2的染色体组成正常,为7799,Ⅱ-1和Ⅱ-2(77+99+)婚配的后代染色体组成为7799(含2个R片段)、77+99(含3个R片段,表现为痴呆)、7799+(含1个R片段,胚胎时期流产)、77+99+(含2个R片段),因此Ⅲ-1的的染色体组成为7799(含2个R片段)或77+99+(含2个R片段),即Ⅲ-1的1个细胞中可能有7、7+、9、9+染色体,B正确;
C、根据B项分析,Ⅲ-2为痴呆患者的染色体组成为77+99,由于Ⅱ-1的染色体组成正常,产生的配子含79染色体,因此Ⅱ-2(77+99+)提供的配子含7+9,即Ⅲ-2为痴呆患者是由含有7+9的精子与正常卵细胞受精导致的,C错误;
D、Ⅱ-1和Ⅱ-2(77+99+)婚配的后代染色体组成为7799(含2个R片段)、77+99(含3个R片段,表现为痴呆)、7799+(含1个R片段,胚胎时期流产)、77+99+(含2个R片段),因此染色体组成正常的概率为1/3,Ⅲ-4为新生儿,染色体组成为7799(含2个R片段)、77+99(含3个R片段,表现为痴呆)、77+99+(含2个R片段),因此为易位携带者(77+99+)的概率为1/3,D错误。
故选B。
18.为衡量甲、乙两种植物的竞争能力,在同一地点将甲、乙两种植物种子按照不同的比例混合种植,计算收获时的种子数比值,结果如图所示。若只考虑M与N的关系所反映的两者之间的竞争能力,下列说法错误的是( )
A.甲乙两种植物混合播种时生态位完全重叠
B.为保证收获到甲的种子,播种比例不应小于a
C.M=b,乙植物将逐渐被甲植物淘汰
D.M=c时,甲乙两种植物收获的种子数相等
【答案】ACD
【分析】曲线可知,当播种时甲的种子数显著多于乙的种子数时即M增大,则N也增大;当M=N时,代表(甲播种的种子数/乙播种的种子数)=(收获时甲种子数/收获时乙种子数),可理解为两种生物收获与播种比相等,甲、乙达成竞争平衡。
【详解】A、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,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,群落内物种长时间的种间竞争可能导致生态位的分化,任何两个物种的生态位都不会完全重叠,A错误;
B、从曲线可以看出,当M大于a时,才能收获到甲的种子,B正确;
C、从曲线可以看出,在自然状态下,若观测到某年M值为b,M<N,当随着M增大,则N也增大,说明甲没有被乙淘汰,C错误;
D、当M=c时,N=M,即甲、乙达成竞争平衡,代表的是(收获时甲种子数/收获时乙种子数)=(甲播种的种子数/乙播种的种子数),可理解为两种生物收获与播种比相等,而收获的甲种子数未必等于乙种子数,D错误。
故选ACD。
19.免疫耐受是指机体免疫系统接触某种抗原刺激后所表现出的特异性免疫低应答或无应答状态。研究发现,在免疫耐受中辅助性T细胞17 (Th17) 和调节性T细胞 (Treg) 具有相反的功能,前者对免疫耐受起阻碍作用,后者维持免疫耐受。下列说法错误的是( )
A.骨髓是Th17和Treg两种免疫细胞生成、成熟的场所
B.Treg和Th17功能的不同是基因选择性表达的结果
C.Th17可能是通过分泌细胞因子来对免疫耐受起阻碍作用
D.Treg通过增强免疫系统的防御功能来维持免疫耐受
【答案】AD
【分析】免疫系统的组成:(1)免疫器官:骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等。(2)免疫细胞:①淋巴细胞:T细胞(迁移到胸腺中成熟)、B细胞(在骨髓中成熟);②吞噬细胞等。 (3)免疫活性物质:细胞因子、抗体和溶菌酶等。
【详解】A、两种细胞都为T淋巴细胞,因此都是从骨髓中形成,迁移到胸腺中成熟,A错误;
B、两种细胞功能不同是因为细胞分化,是基因选择性表达的结果,B正确;
C、Th17细胞是一种辅助性T细胞,因此通过分泌细胞因子来对免疫耐受起阻碍作用,C正确;
D、题干信息可知Treg能控制免疫耐受地维持,意味着Treg会减弱免疫系统的防御功能,D错误。
故选AD。
20.米曲霉中的pyrG基因编码的OMP脱羧酶是尿嘧啶生物合成的关键酶。该酶还能将无毒的5-FOA转化为毒性产物抑制自身生长。pyrG基因发生突变,将无法合成该酶。现有5株米曲霉突变菌株,欲判断其是否为pyrG突变型,将野生菌株(WT)和突变菌株按图1位置接种在不同培养基上,结果如图2~4。下列说法错误的是( )
A.利用紫外线照射米曲霉,通过定向突变获得突变菌株
B.本实验中,需用稀释涂布平板法才能将米曲霉接种到培养基上
C.在2培养基的基础上,添加5-FOA配制成4培养基
D.实验结果说明以上5株米曲霉突变菌株均为pyrG突变型
【答案】ABC
【分析】分析题文描述和题图可知:在2培养基中没有添加5-FOA,野生菌株(WT)能生长,突变菌株1~5均不能生长;在4培养基中添加了5-FOA,突变菌株1~5均能生长,野生菌株(WT)中pyrG基因编码的OMP脱羧酶将无毒的5-FOA转化为毒性产物抑制自身生长,所以4培养基上无WT形成的菌落。
【详解】A、紫外线照射能诱发基因突变,而基因突变是不定向的,利用紫外线照射米曲霉,通过不定向突变和筛选才能获得突变菌株,A错误;
B、从图2~4呈现的菌落分布状态来看,本实验中采用的是稀释涂布平板法将米曲霉接种到培养基上,除此之外,还可以采用平板划线法将米曲霉接种到培养基上,B错误;
C、在2培养基的基础上,添加5-FOA和尿嘧啶配置成4培养基,C错误。
D、结合题意并分析题图可知:在2培养基上,只有接种WT的位置上长出菌落,说明2培养基中没有添加5-FOA,突变菌株1~5均无法合成OMP脱羧酶而导致其不能利用5-FOA,因而都不能生长;在4培养基上,只有接种突变菌株1~5的位置上长出菌落,说明4培养基中添加了5-FOA,野生菌株(WT)中pyrG基因编码的OMP脱羧酶将无毒的5-FOA转化为毒性产物抑制自身生长。可见,实验结果说明以上5株米曲霉突变菌株均为pyrG突变型,D正确。
故选ABC。
第II卷(非选择题)
三、非选择题(共5小题,共 55分)
21.(12分)早春出现的“倒春寒”易导致植物发生光抑制现象,即植物对光能的吸收量超过利用量,过剩的光能抑制了光合作用。科研人员用低温弱光模拟这种环境胁迫来研究桃树光抑制发生的机制。回答下列问题:
(1)图1中,高等植物叶肉细胞的叶绿体内含有吸收、传递、转化光能的两个光系统:光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSⅡ),其中PSII是叶绿体类囊体薄膜上由蛋白质和 组成的复合物,可将H2O分解,产生的H⁺通过ATP合酶顺浓度梯度进入叶绿体基质驱动ATP的合成,这表明ATP合酶具有 的功能。
(2)桃树叶片在不同实验条件下处理,并每隔1h取样置于25℃和正常光照条件下测得相关生理指标如图2。
①仅低温胁迫 (填“会”或“不会”)破坏光系统。
②低温前提下,弱光导致的光抑制现象可能是由于 (填“PSI”、“PSII”或“PSI和PSII”)被破坏而导致的,判断依据是 。
③低温弱光胁迫的0~3h内,桃树叶片的qN升高的原因是 ;推测3~6h内,qN降低的原因是 。
(3)农业上常通过补充蓝光来改善“倒春寒”引起的光抑制现象,请结合上述研究,推测相关机理为 。
【答案】(1) 光合色素 运输H⁺和催化ATP合成
(2) 不会 PSⅡ 随低温弱光胁迫时间的延长,PSⅠ的活性几乎不变,PSⅡ的活性逐渐降低 由于PSⅡ活性降低,利用光能能力降低,过剩光能增加,转化成的热能相应增加 由于PSⅡ受损严重,将过剩光能转化成热能的量减少
(3)蓝光能提高PSⅡ活性(或答“蓝光能提高PSⅡ以热能形式消耗光能”)
【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上的高能电子就好像接力赛跑中的接力棒一样,依次传递给细胞色素b6f和PC。光系统I吸收光能后,通过PC传递的电子与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH。水光解产生H+,使类囊体腔内H+浓度升高,H+顺浓度梯度运输到类囊体腔外,而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH使类囊体腔外中H+浓度降低,同时还可以通过PQ运回到类囊体腔内,这样就保持了类囊体薄膜两侧的H+浓度差。ATP合成酶利用类囊体薄膜两侧的H+浓度差,类囊体膜上的ATP合成酶合成了ATP。
【详解】(1)在叶绿体类囊体薄膜上存在光系统,PSII作为叶绿体类囊体薄膜上由蛋白质和光合色素组成的复合物,光合色素能够吸收、传递和转化光能。已知H⁺通过ATP合酶顺浓度梯度进入叶绿体基质驱动ATP的合成,说明ATP合酶既能作为离子通道让H⁺通过,又能催化ATP的合成,所以表明ATP合酶具有运输H⁺和催化ATP合成的功能。
(2)①分析图2可知,根据低温+黑暗的处理,与对照组相比,随低温胁迫时间的延长,PSⅠ和PSⅡ的活性几乎不变,说明仅低温胁迫不会破坏光系统。
②分析图2中低温+弱光的处理,与对照组相比,随低温弱光胁迫时间的延长,PSⅠ的活性几乎不变,PSⅡ的活性逐渐降低,因此低温前提下,弱光导致的光抑制现象可能是由于PSⅡ被破坏而导致的。
③分析图2的第三个柱状图可知,低温弱光胁迫的0~3h内,PSⅡ以热能形式消耗光能明显提高,因此推测桃树叶片会通过提高PSⅡ以热能形式消耗光能来降低过剩光能对光系统的伤害,但随时间延长,光系统受损严重导致光抑制加重。
(3)农业上常通过补充蓝光来改善“倒春寒”引起的光抑制现象,结合上述研究可知,随低温弱光胁迫时间的延长,PSⅠ的活性几乎不变,PSⅡ的活性逐渐降低,且桃树叶片会通过提高PSⅡ以热能形式消耗光能来降低过剩光能对光系统的伤害,因此推测蓝光能提高PSⅡ活性,或者蓝光能提高PSⅡ以热能形式消耗光能。
22.(13分)科研人员利用射线处理萌发的普通水稻(2n=24)种子后,选育了光温敏雄性不育植株M。该植株在长日照下表现为雄性不育(可通过观察花药形态鉴别),在短日照下表现为雄性可育。
(1)为探究该雄性不育是否由一对等位基因控制,研究者选择的雌性和雄性亲本分别为 、 进行杂交,获得的F₁育性正常,F₁自交获得的F₂中花药形态异常植株占1/4。上述杂交实验应在 (填“长日照”或“短日照”)条件下进行,实验结果 (填“能”或“不能”)说明该性状由一对等位基因控制,理由是 。
(2)研究发现,该性状由一对等位基因(A、a)控制,为进一步定位基因位置,科研人员选取一些位置和序列已知的DNA序列作为分子标记进行分析。将水稻中的12种染色体依次标记为1-12号,植株M和普通水稻中染色体上的分子标记分别依次记为r1~r12和R1~R12检测分子标记,结合(1)中杂交结果,若发现F2花药形态异常植株中 ,则说明雄性不育基因位于3号染色体。若在长日照条件下,让F2自由交配,则F3中雄性不育个体所占比例为 。
(3)通过染色体互换概率分析可以对基因进一步精准定位(与相应基因距离越远,染色体互换概率越大)。若已知雄性不育基因位于3号染色体上,欲进一步明确雄性不育基因在3号染色体的具体位置,科研人员选择了3号染色体上10组分子标记。植株M中3号染色体上的分子标记依次记为:r3-1 ~r3-10。检测花药形态异常植株时发现部分分子标记来自普通水稻(标记为R),其原因是F1在减数分裂时 。将花药形态异常植株中的分子标记R在3号染色体上出现的位置及次数进行统计,结果如图,由该实验结果可确定雄性不育基因a位于 (填标记名称)之间。
【答案】(1) 光温敏雄性不育水稻(植株M) 普通水稻 长日照 不能 若该性状由同一对同源染色体上多个基因决定,也可能表现出上述比例
(2) (几乎)没有R3,其他分子标记都有 1/6
(3) 3号染色体上分子标记R与r发生了互换 r3-5~r3-7
【分析】1、杂交育种:(1)概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。(2)方法:杂交→自交→选优→自交。(3)原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。(4)优缺点:方法简单,可预见强,但周期长。2、表现型与基因型的关系:表现型=基因型+环境。
【详解】(1)由于要探究雄性不育是否由一对等位基因控制,应选择雄性不育植株M作为雌性亲本(因为在长日照下表现为雄性不育,可避免自身花粉干扰),选择普通水稻作为雄性亲本。上述杂交实验应在长日照条件下进行,因为在短日照下植株M表现为雄性可育,这样会影响杂交过程。仅根据F1自交获得的F2中花药形态异常植株(雄性不育)占1/4这一比例,不能说明该性状由一对等位基因控制,因为若该性状由同一对同源染色体上多个基因决定,也可能表现出上述比例。
(2)若发现F2花药形态异常植株(aa)中均只含有分子标记r3,没有R3,而其他分子标记都有,则说明雄性不育基因位于3号染色体。由(1)可知F2的基因型及比例为AA:Aa:aa = 1:2:1,在长日照条件下,aa表现为雄性不育,不能产生雄配子,能产生雄配子的是AA:Aa=1:2,则A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,产生的雌配子是A=1/2,a=1/2,自由交配后F3中不育个体aa所占比例为1/3×1/2 = 1/6。
(3)检测花药形态异常植株时发现部分分子标记来自普通水稻(标记为R),其原因是F1在减数分裂时3号染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,导致植株M的3号染色体部分片段与普通水稻3号染色体片段发生交换,从而出现来自普通水稻的分子标记。从图中可以看出,r3-5和r3-7中间R标记次数为0,说明这两个标记之间的区域与雄性不育基因紧密连锁,没有发生互换或者互换概率极小,所以可确定雄性不育基因a位于 r3-5和r3-7之间。
23.(9分)糖尿病肾病 (DKD) 是糖尿病中的一种慢性微血管并发症,患者肾脏遭受损害出现蛋白尿,随着病程加重,后期往往出现水肿等症状,严重者出现肾衰竭。
(1)临床上常通过采取血样来测定胰岛素的含量,其原因是 。当血糖浓度偏低时,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,胰高血糖素的作用是 。
(2)甘露醇进入人体后不易渗入组织液且不被代谢,从肾小球滤过后进入原尿不易被重吸收。临床上常给患者静脉注射20%的甘露醇高渗水溶液消除水肿,其作用机理是 。
(3)研究发现,人脐带间充质干细胞产生的“小细胞外囊泡”(hucMSC-sEVs) 内含多种活性物质,能降低血糖并减轻 DKD 大鼠肾脏的损伤。给DKD 大鼠注射 hucMSC-sEVs,24 周后测定大鼠肾脏组织的抗凋亡蛋白 Bcl-2 和促凋亡蛋白Bax 的相对表达量如图1。结果表明,hucMSC-sEVs (填“提高”或“降低”)了肾脏组织的细胞凋亡水平,判断依据是 。研究发现,DKD大鼠血小板反应蛋白1(THBS1) 的表达量增加会进一步加剧肾损伤。科研人员检测了各组大鼠的 THBS1, 电泳结果如图2。据此推测,hucMSC-sEVs通过 来减轻肾脏组织的损伤。
【答案】(1) 激素通过体液运输 促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高
(2)使血浆渗透压升高,组织液中的水分进入血浆,使组织液减少
(3) 降低 hucMSC - sEVs 组抗凋亡蛋白 Bcl - 2 相对表达量高于 DKD 组,促凋亡蛋白 Bax 相对表达量低于 DKD 组 降低 THBS1 的表达量
【分析】当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变葡萄糖。当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解为葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变为糖,使血糖浓度回升正常水平。
【详解】(1)激素通过体液运输,胰岛素由胰岛B细胞分泌后释放到血液中,随血液流到全身各处,所以临床上常通过采取血样来测定胰岛素的含量。胰高血糖素能促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
(2)静脉注射20%的甘露醇高渗水溶液,会使血浆渗透压升高,组织液中的水分会进入血浆,从而使组织液减少,达到消除水肿的目的。因为甘露醇进入人体后不易渗入组织液且不被代谢,从肾小球滤过后进入原尿不易被重吸收,这样就会使血浆中溶质增多,渗透压升高。
(3)从图1可以看出,与DKD组相比,hucMSC - sEVs组抗凋亡蛋白Bcl - 2相对表达量升高,促凋亡蛋白Bax相对表达量降低,抗凋亡蛋白Bcl - 2可抑制细胞凋亡,促凋亡蛋白Bax可促进细胞凋亡,所以hucMSC - sEVs降低了肾脏组织的细胞凋亡水平。依据是hucMSC - sEVs组抗凋亡蛋白Bcl - 2相对表达量高于DKD组,促凋亡蛋白Bax相对表达量低于DKD组 。
从图2 可知,与DKD组相比,hucMSC - sEVs组的THBS1表达量降低,又因为DKD大鼠血小板反应蛋白1 (THBS1) 的表达量增加会进一步加剧肾损伤,所以hucMSC - sEVs通过降低THBS1的表达量来减轻肾脏组织的损伤。
24.(9分)湿地为人类的生存和发展提供了多种珍贵资源,湿地保护已成为我国生态文明建设不可或缺的部分。
(1)湿地水体中有沉水植物、浮游植物、挺水植物等,这体现了群落的 结构,这种分层现象的意义是 。挺水植物如荷花、菖蒲对光信息敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这说明 离不开信息传递。
(2)湿地生态系统具有自我调节能力的基础是 。在治理被污染的湿地水域时,需选择当地物种,且通常选择净化能力强的多种水生植物,使这些物种形成互利共存的关系,这体现了生态工程的 原理。
(3)某湿地水体中镉的含量超标,为筛选适宜修复镉污染的沉水植物,研究人员用该水体中的底泥和水培养沉水植物苦藻、灯笼藻和眼子菜,并测定不同部位对镉的富集系数和 迁移系数,结果如表所示 。
项 目
苦藻
灯笼藻
眼子菜
富集系数(代表富集能力)
地上部分
0.35
0.05
0.2
地下部分
0.4
0.15
1
迁移系数(地下部分向地上部分迁移的能力)
0.8
0.4
0.2
应及时收割富集镉的水生植物的地上部分并进行无害化处理,以免镉沿 富集并通 过微生物的分解作用,对水体造成二次污染。据表分析,修复镉污染的最佳植物是 判断依据是 。
【答案】(1) 垂直 提高群落利用阳光等环境资源的能力 生物种群的繁衍
(2) 负反馈调节 协调、自生
(3) 食物链 苦藻 苦藻地上部分富集能力较高,且地下部分向地上部分的迁移能力也较强
【分析】信息传递在生态系统的作用主要有:①生命活动的正常进行,离不开信息的作用;②生物种群的繁衍,离不开信息的传递;③调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
【详解】(1)垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象。因此沉水植物、浮游植物、挺水植物的分布体现了群落的垂直结构,垂直结构提高群落利用阳光等环境资源的能力。当日照时间达到一定长度时才会开花,说明生物种群的繁衍离不开信息传递。
(2)生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。治理被污染的湿地水域时,需选择当地物种,体现了协调原理;通常选择净化能力强的多种水生植物,使这些物种形成互利共存的关系,体现了自生原理。
(3)生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。应及时收割富集镉的水生植物的地上部分并进行无害化处理,以免镉沿食物链富集并通过微生物的分解作用,对水体造成二次污染。要收割富集镉的水生植物的地上部分并进行无害化处理,由表格数据可知苦藻地上部分富集能力较高,且地下部分向地上部分的迁移能力也较强,因此修复镉污染的最佳植物是苦藻。
25.(12分)研究两种蛋白质(如X和Y)能否相互作用常用酵母双杂交技术。BD和AD是构成GAL4转录因子的两个独立结构域,X和Y能相互作用时,BD和AD在空间上才能靠近,形成完整的GAL4转录因子,激活酵母菌报告基因的转录(图甲)。酵母菌中的His3、Trp1、Leu2和Ade2四个基因分别合成组氨酸、色氨酸、亮氨酸、腺嘌呤等生存必需的营养物质。科研人员用酵母双杂交技术探究植物中的WRKY17蛋白能否与MPK3蛋白相互作用。用于实验的酵母菌经过基因改造后不能产生GAL4转录因子,也不能合成上述四种营养物质。BD质粒上携带Trp1基因,AD质粒上携带Leu2基因。
(1)首先利用PCR获取MPK3和WRKY17这两个目的基因,设计引物时常需添加保护碱基以提高酶切效率,保护碱基最好添加在引物的 (填“端”或“端”)。PCR反应缓冲液中一般要添加,作用是 。之后分别将MPK3基因和WRKY17基因拼接到BD和AD质粒上。
(2)将不同类型的质粒导入酵母菌进行双杂交实验,结果如图乙。
①四组酵母菌均可在只缺少亮氨酸和色氨酸的培养基上生长,说明 ,该实验的报告基因为
②结果显示WRKY17与MPK3 (填“能”或“不能”)相互作用,判断理由是 。设置实验组②的目的是 。
(3)酵母双杂交技术能否用于筛选宿主细胞膜上与甲流病毒表面HA蛋白特异性结合的受体,并说明理由 。
【答案】(1) 5'端 激活耐高温的DNA聚合酶
(2) 两种质粒均转入酵母菌并成功表达Trp1和Leu2基因,合成色氨酸和亮氨酸 His3和Ade2 能 只有第④组酵母菌能在四缺培养基上生长,说明His3和Ade2这两个报告基因成功表达,WRKY17与MPK3可以相互作用 排除AD与MPK3的相互作用
(3)能,HA蛋白和特异性受体的化学本质均为蛋白质,可将HA基因和细胞膜上的受体基因利用酵母双杂交技术导入酵母细胞,能激活报告基因表达的即为HA的特异性受体
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】(1)由于PCR过程中在合成子链DNA时是从5’端向3’端延伸的,保护碱基添加在5’端不会影响PCR扩增的效率;Mg²⁺能够激活耐高温的DNA聚合酶,从而提高PCR反应的效率和特异性,故PCR反应缓冲液中一般要添加。
(2)①分析题意可知,酵母菌中的His3、Trp1、Leu2和Ale2四个基因分别合成组氨酸、色氨酸、亮氨酸、腺嘌呤等生存必需的营养物质,而四组酵母菌均可在只缺少亮氨酸和色氨酸的培养基上生长,说明两种质粒均转入酵母菌并成功表达Trp1和Leu2基因,且酵母菌能够利用质粒上的Trp1和Leu2基因合成色氨酸和亮氨酸;分析题意,只有当GAL4转录因子形成时,His3和Ade2基因才会被激活,酵母菌才能在缺少对应氨基酸的培养基上生长,故该实验的报告基因为His3和Ade2。
②只有第④组酵母菌能在四缺培养基上生长,说明His3和Ade2这两个报告基因成功表达,WRKY17与MPK3可以相互作用;实验组②中添加AD和MPK3-BD,目的是排除AD与MPK3的相互作用。
(3)由于HA蛋白和特异性受体的化学本质均为蛋白质,可将HA基因和细胞膜上的受体基因利用酵母双杂交技术导入酵母细胞,能激活报告基因表达的即为HA的特异性受体,故酵母双杂交技术能用于筛选宿主细胞膜上与甲流病毒表面HA蛋白特异性结合的受体。
试卷第1页,共3页
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2025年山东高考生物模拟预测卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
3.本试卷分为第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时90分钟
第I卷(选择题)
一、单选题(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意。)
1.细胞膜磷脂分子的运动主要包括侧向移动和内外翻动两种形式。胆固醇分子与磷脂分子的结合程度、磷脂分子中脂肪酸链的不饱和度都是影响磷脂分子侧向移动的因素;而位于磷脂双分子层间的磷脂转运酶可通过水解ATP,将具有特定头部基团的磷脂分子从胞外侧转移到胞质侧,完成内外翻动,实现膜弯曲或分子重排。下列叙述正确的是( )
A.温度变化主要通过影响磷脂分子的内外翻动影响膜的流动性
B.细胞膜的不对称性仅与膜两侧蛋白质的不均匀分布有关
C.磷脂转运酶发挥作用可使磷脂分子头部在膜内,尾部在膜外
D.抑制磷脂转运酶基因的表达,可能会降低浆细胞分泌抗体的功能
2.具有核定位序列(NLS)的蛋白质能被核膜上的蛋白F识别并输入到细胞核中,而蛋白H能识别核输出序列(NES)并将蛋白质从核中运出。下列说法错误的是( )
A.由蛋白H和F转运的蛋白质进出细胞核时需要通过核孔
B.人体细胞中的组蛋白、DNA聚合酶和纺锤体蛋白都包含NLS序列
C.若核糖体在细胞核中完成组装,核糖体蛋白可能同时具有NLS序列和NES序列
D.若抑制H蛋白活性后某RNA在核内异常聚集,推测其出核需有NES序列的蛋白协助
3.低浓度CO2会促进蛋白激酶HTl磷酸化,并激活蛋白激酶CBCl,使气孔两侧的保卫细胞吸水膨胀,导致气孔开放。CO2浓度升高时,蛋白质复合物MPK4/MPK12与HTl结合,抑制HTl的活性导致气孔关闭。下列说法错误的是( )
A.HT1发生磷酸化不会改变氨基酸序列,但HT1的空间结构会发生变化
B.被激活的CBCl可促进保卫细胞吸水膨胀,满足植物对CO2的需求
C.MPK4/MPK12与HT1结合,会导致植物的蒸腾作用强度降低
D.降低MPK4/MPK12基因的表达水平就会提高CO2的固定速率
4.磷酸戊糖途径的主要功能之一是产生NADPH,NADPH的部分功能如图所示。超氧阴离子可杀死入侵的微生物,GSH 为红细胞内重要的抗氧化剂,可保护蛋白质和脂质免受氧化损伤。下列说法错误的是( )
A.生物合成旺盛的细胞中磷酸戊糖途径较为活跃
B.磷酸戊糖途径障碍可导致机体易感染病原体
C.红细胞内NADPH 含量下降可导致血红蛋白携氧能力下降
D.NADPH含量的变化直接影响细胞呼吸过程中ATP的产生
5.某种PLK 激酶是调控细胞分裂的关键蛋白,参与姐妹染色单体的分离。用该PLK 激酶的抑制剂(V 蛋白)处理果蝇(2n=8) 细胞后,发现染色体的着丝粒排列在赤道板上但姐妹染色单体无法分离。下列说法错误的是( )
A.精原细胞经V 蛋白处理后会停滞在减数分裂Ⅰ中期
B.若细胞中含同源染色体,说明细胞停滞在有丝分裂中期
C.若细胞中含8个核DNA 分子,说明细胞停滞在减数分裂Ⅱ中期
D.V 蛋白能抑制细胞分裂,可制成靶向药物用于治疗癌症
6.种群数量快速增长的大肠杆菌菌群中几乎所有的DNA都在复制,且距离复制起点越近的基因出现频率相对越高,反之越低,可据此确定大肠杆菌DNA复制起点在基因图谱上的位置。图1为大肠杆菌的部分基因出现的频率,图2为大肠杆菌的部分基因图谱。下列叙述正确的是( )
A.DNA复制时DNA聚合酶的作用是按照碱基互补配对原则构建氢键
B.大肠杆菌DNA复制是多起点复制、半保留复制
C.大肠杆菌DNA的复制起点位于his附近
D.据图1推测,在基因图谱上his位于tyrA和trp之间
7.色氨酸合成酶基因的mRNA 的5'端有一段调控该基因表达的序列,该序列包含4个具有特殊序列的区段,其中1区段富含编码色氨酸的密码子。核糖体在1区段移动速度的不同会对色氨酸合成酶基因的表达产生不同影响,作用机制如图所示。下列说法正确的是( )
A.此过程发生在原核细胞内,转录模板链的3’端位于右侧
B.2和4区段应存在相同或相似的脱氧核苷酸序列
C.色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢,导致转录无法进行
D.色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关
8.轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质GABA。正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)分析正确的是( )
A.触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上记录不到动作电位
B.正常和患带状疱疹时,Cl-进出细胞的运输方式均为协助扩散
C.患带状疱疹后Cl-转运蛋白减少,导致轻触产生痛觉
D.GABA作用的效果只能是抑制性的
9.结核病是由结核分枝杆菌(MTB)感染引起的慢性传染性疾病。MTB 感染宿主后主要寄生在巨噬细胞内,感染后的巨噬细胞miR-99a-5p表达水平显著降低。科研人员利用一定的技术获得的miR-99a-5p过量表达巨噬细胞作为实验组,以miR-99a-5p正常表达的巨噬细胞为对照组进行MTB 感染实验,研究 miR-99a-5p在此过程中的免疫调控作用,结果如下表。下列叙述正确的是( )
组别
TNF-α相对表达量
IFN-γ相对表达量
未感染组
感染组
未感染组
感染组
对照组
0.499
1.018
0.53
1.687
实验组
0.5
0.74
0.529
0.631
注:TNF-α及IFN-γ为细胞因子,其表达量与免疫应答强度呈正相关。
A.MTB 感染宿主后主要寄生在巨噬细胞内,故对非特异性免疫影响较大,对特异性免疫几乎无影响
B.TNF-α及IFN-γ为免疫活性物质,免疫活性物质都由免疫细胞产生
C.正常情况下,miR-99a-5p含量明显影响巨噬细胞中TNF-α及IFN-γ的表达量
D.降低 miR-99a-5p表达水平可抑制MTB 在巨噬细胞中的增殖
10.晕动症是指乘坐交通工具或经受摇摆、颠簸、旋转等各种运动刺激后出现的一系列生理反应,主要表现有体温下降、恶心、呕吐、头晕等。巴比妥钠能增强中枢神经系统的抑制性神经递质γ-氨基丁酸的作用,对晕动症具有较好的预防效果。下列相关叙述正确的是( )
A.体温下降后,冷觉感受器产生兴奋并传导至大脑皮层产生冷觉的过程属于非条件反射
B.体温下降后,下丘脑通过自主神经系统调节肾上腺髓质分泌肾上腺素从而增加产热
C.晕动症发生时,兴奋经交感神经传至胃肠,使胃肠蠕动加强从而导致呕吐
D.使用巴比妥钠能促进突触后膜Cl-的内流进而导致膜内外电位差减小
11.褪黑素(MT)和脱落酸(ABA)均为重要的生长调节物质,其中MT是一种有效的抗氧化剂。实验发现,MT单独处理干旱胁迫的猕猴桃可使其叶片过氧化氢含量降低9%;ABA处理干旱胁迫的猕猴桃可使其叶片过氧化氢含量降低13.5%;MT+ABA处理干旱胁迫的猕猴桃可使其叶片过氧化氢含量降低6.5%。下列说法错误的是( )
A.本实验应设置三组实验,自变量是生长调节物质的类型
B.ABA在根冠、萎蔫的叶片中均可合成,能维持种子休眠等
C.干旱胁迫条件下MT和ABA共同使用比两者单独使用降低过氧化氢的能力弱
D.本实验探究了干旱胁迫条件下MT和ABA对猕猴桃叶片抗氧化能力的影响
12.下图1表示某湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系,下图2为科研团队对该湖因蓝藻爆发所致水华发生的规律的研究结果。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.图1中食鱼性鱼类处于第二、三、四营养级
B.结合图2分析,可在12-2月清除底泥、3-4月在上覆水位置打捞蓝藻以防治水华
C.夏季蓝藻水华最易发生,光照、温度属于影响蓝藻数量变化的非生物因素
D.若食浮游生物鱼类的食物由80%浮游动物、20%浮游藻类组成,要收获100kJ的食浮游生物鱼类,至少需要8200kJ的浮游藻类
13.某池塘生态系统中能量情况如表所示,初级消费者摄取水中生产者和岸边植物的部分叶、芽,从岸边植物摄取的能量为42×J/(·a)下列叙述正确的是( )
摄入[J/(·a)]
同化[J/(·a)]
呼吸消耗[J/(·a)]
未利用[J/(·a)]
水中生产者
——
108
32
30
初级消费者
84
17.5
4
10
次级消费者
6.2
2.43
0.6
1.8
A.流经该池塘生态系统的总能量为108×J/(·a)
B.调查期间,水中生产者的生物量为30×J/(·a)
C.水中生产者与初级消费者之间的能量传递效率为16.2%
D.次级消费者用于生长发育繁殖的能量为1.83×J/(·a)
14.《释名·释饮食》记载:“豉,嗜也。五味调和,需之而成,乃可甘嗜也。”豆豉主要用黄豆通过霉菌发酵制成。下列说法错误的是( )
A.传统方法制作豆豉是以混合菌种的液体或半固体发酵为主
B.发酵时使用煮熟的黄豆,使蛋白质变性,易于被微生物利用
C.黄豆中的蛋白质会在霉菌作用下分解成多肽及氨基酸
D.发酵时加入盐和酒可以激发出豆豉的风味,同时抑制杂菌活力
15.生物碱为铁皮石斛的次级代谢产物。下图是以铁皮石斛为材料,培养拟原球茎(简称PLBs, 类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是( )
A.生物碱是铁皮石斛生长所必需的物质
B.图中过程①为脱分化形成PLBs, 过程②为再分化生产生物碱
C.培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量值大的PLBs
D.该过程运用了植物细胞培养技术,原理是植物细胞增殖
二、不定项选择题(本题共5小题,每题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,选对但不全得1分,有选错的得0分。)
16.将动物细胞的完整线粒体悬浮于含有丙酮酸、氧气和无机磷酸的溶液中,并适时加入等量的ADP、DNP和DCCD三种化合物,测得氧气浓度的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.DCCD可能破坏线粒体内膜上的ATP合成酶
B.ADP和DNP都能促进细胞呼吸但促进效率不同
C.加入DNP后,线粒体内膜上散失的热能将增加
D.化合物DCCD与DNP对细胞呼吸影响机理相同
17.人类7号和9号染色体之间可以发生易位,如图所示,其中、表示易位的染色体,7和、9和可以正常联会。若易位后细胞内基因结构和种类不变,则相应个体为染色体易位携带者,表型正常。细胞中有3个R片段的个体表现为痴呆;只有1个R片段的个体不痴呆,但怀孕后会发生早期胚胎流产。图2表示某家族遗传系谱图,已知Ⅱ-1为染色体正常个体,Ⅲ-4为新生儿。下列叙述正确的是( )
A.Ⅱ-2为易位携带者,可产生6种配子
B.Ⅲ-1的1个细胞中可能有7、、9、染色体
C.Ⅲ-2为痴呆患者是由含有、的精子与正常卵细胞受精导致
D.Ⅲ-3染色体组成正常的概率为1/4,Ⅲ-4为易位携带者的概率为1/3
18.为衡量甲、乙两种植物的竞争能力,在同一地点将甲、乙两种植物种子按照不同的比例混合种植,计算收获时的种子数比值,结果如图所示。若只考虑M与N的关系所反映的两者之间的竞争能力,下列说法错误的是( )
A.甲乙两种植物混合播种时生态位完全重叠
B.为保证收获到甲的种子,播种比例不应小于a
C.M=b,乙植物将逐渐被甲植物淘汰
D.M=c时,甲乙两种植物收获的种子数相等
19.免疫耐受是指机体免疫系统接触某种抗原刺激后所表现出的特异性免疫低应答或无应答状态。研究发现,在免疫耐受中辅助性T细胞17 (Th17) 和调节性T细胞 (Treg) 具有相反的功能,前者对免疫耐受起阻碍作用,后者维持免疫耐受。下列说法错误的是( )
A.骨髓是Th17和Treg两种免疫细胞生成、成熟的场所
B.Treg和Th17功能的不同是基因选择性表达的结果
C.Th17可能是通过分泌细胞因子来对免疫耐受起阻碍作用
D.Treg通过增强免疫系统的防御功能来维持免疫耐受
20.米曲霉中的pyrG基因编码的OMP脱羧酶是尿嘧啶生物合成的关键酶。该酶还能将无毒的5-FOA转化为毒性产物抑制自身生长。pyrG基因发生突变,将无法合成该酶。现有5株米曲霉突变菌株,欲判断其是否为pyrG突变型,将野生菌株(WT)和突变菌株按图1位置接种在不同培养基上,结果如图2~4。下列说法错误的是( )
A.利用紫外线照射米曲霉,通过定向突变获得突变菌株
B.本实验中,需用稀释涂布平板法才能将米曲霉接种到培养基上
C.在2培养基的基础上,添加5-FOA配制成4培养基
D.实验结果说明以上5株米曲霉突变菌株均为pyrG突变型
第II卷(非选择题)
三、非选择题(共5小题,共 55分)
21.(12分)早春出现的“倒春寒”易导致植物发生光抑制现象,即植物对光能的吸收量超过利用量,过剩的光能抑制了光合作用。科研人员用低温弱光模拟这种环境胁迫来研究桃树光抑制发生的机制。回答下列问题:
(1)图1中,高等植物叶肉细胞的叶绿体内含有吸收、传递、转化光能的两个光系统:光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSⅡ),其中PSII是叶绿体类囊体薄膜上由蛋白质和 组成的复合物,可将H2O分解,产生的H⁺通过ATP合酶顺浓度梯度进入叶绿体基质驱动ATP的合成,这表明ATP合酶具有 的功能。
(2)桃树叶片在不同实验条件下处理,并每隔1h取样置于25℃和正常光照条件下测得相关生理指标如图2。
①仅低温胁迫 (填“会”或“不会”)破坏光系统。
②低温前提下,弱光导致的光抑制现象可能是由于 (填“PSI”、“PSII”或“PSI和PSII”)被破坏而导致的,判断依据是 。
③低温弱光胁迫的0~3h内,桃树叶片的qN升高的原因是 ;推测3~6h内,qN降低的原因是 。
(3)农业上常通过补充蓝光来改善“倒春寒”引起的光抑制现象,请结合上述研究,推测相关机理为 。
22.(13分)科研人员利用射线处理萌发的普通水稻(2n=24)种子后,选育了光温敏雄性不育植株M。该植株在长日照下表现为雄性不育(可通过观察花药形态鉴别),在短日照下表现为雄性可育。
(1)为探究该雄性不育是否由一对等位基因控制,研究者选择的雌性和雄性亲本分别为 、 进行杂交,获得的F₁育性正常,F₁自交获得的F₂中花药形态异常植株占1/4。上述杂交实验应在 (填“长日照”或“短日照”)条件下进行,实验结果 (填“能”或“不能”)说明该性状由一对等位基因控制,理由是 。
(2)研究发现,该性状由一对等位基因(A、a)控制,为进一步定位基因位置,科研人员选取一些位置和序列已知的DNA序列作为分子标记进行分析。将水稻中的12种染色体依次标记为1-12号,植株M和普通水稻中染色体上的分子标记分别依次记为r1~r12和R1~R12检测分子标记,结合(1)中杂交结果,若发现F2花药形态异常植株中 ,则说明雄性不育基因位于3号染色体。若在长日照条件下,让F2自由交配,则F3中雄性不育个体所占比例为 。
(3)通过染色体互换概率分析可以对基因进一步精准定位(与相应基因距离越远,染色体互换概率越大)。若已知雄性不育基因位于3号染色体上,欲进一步明确雄性不育基因在3号染色体的具体位置,科研人员选择了3号染色体上10组分子标记。植株M中3号染色体上的分子标记依次记为:r3-1 ~r3-10。检测花药形态异常植株时发现部分分子标记来自普通水稻(标记为R),其原因是F1在减数分裂时 。将花药形态异常植株中的分子标记R在3号染色体上出现的位置及次数进行统计,结果如图,由该实验结果可确定雄性不育基因a位于 (填标记名称)之间。
23.(9分)糖尿病肾病 (DKD) 是糖尿病中的一种慢性微血管并发症,患者肾脏遭受损害出现蛋白尿,随着病程加重,后期往往出现水肿等症状,严重者出现肾衰竭。
(1)临床上常通过采取血样来测定胰岛素的含量,其原因是 。当血糖浓度偏低时,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,胰高血糖素的作用是 。
(2)甘露醇进入人体后不易渗入组织液且不被代谢,从肾小球滤过后进入原尿不易被重吸收。临床上常给患者静脉注射20%的甘露醇高渗水溶液消除水肿,其作用机理是 。
(3)研究发现,人脐带间充质干细胞产生的“小细胞外囊泡”(hucMSC-sEVs) 内含多种活性物质,能降低血糖并减轻 DKD 大鼠肾脏的损伤。给DKD 大鼠注射 hucMSC-sEVs,24 周后测定大鼠肾脏组织的抗凋亡蛋白 Bcl-2 和促凋亡蛋白Bax 的相对表达量如图1。结果表明,hucMSC-sEVs (填“提高”或“降低”)了肾脏组织的细胞凋亡水平,判断依据是 。研究发现,DKD大鼠血小板反应蛋白1(THBS1) 的表达量增加会进一步加剧肾损伤。科研人员检测了各组大鼠的 THBS1, 电泳结果如图2。据此推测,hucMSC-sEVs通过 来减轻肾脏组织的损伤。
24.(9分)湿地为人类的生存和发展提供了多种珍贵资源,湿地保护已成为我国生态文明建设不可或缺的部分。
(1)湿地水体中有沉水植物、浮游植物、挺水植物等,这体现了群落的 结构,这种分层现象的意义是 。挺水植物如荷花、菖蒲对光信息敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这说明 离不开信息传递。
(2)湿地生态系统具有自我调节能力的基础是 。在治理被污染的湿地水域时,需选择当地物种,且通常选择净化能力强的多种水生植物,使这些物种形成互利共存的关系,这体现了生态工程的 原理。
(3)某湿地水体中镉的含量超标,为筛选适宜修复镉污染的沉水植物,研究人员用该水体中的底泥和水培养沉水植物苦藻、灯笼藻和眼子菜,并测定不同部位对镉的富集系数和 迁移系数,结果如表所示 。
项 目
苦藻
灯笼藻
眼子菜
富集系数(代表富集能力)
地上部分
0.35
0.05
0.2
地下部分
0.4
0.15
1
迁移系数(地下部分向地上部分迁移的能力)
0.8
0.4
0.2
应及时收割富集镉的水生植物的地上部分并进行无害化处理,以免镉沿 富集并通 过微生物的分解作用,对水体造成二次污染。据表分析,修复镉污染的最佳植物是 判断依据是 。
25.(12分)研究两种蛋白质(如X和Y)能否相互作用常用酵母双杂交技术。BD和AD是构成GAL4转录因子的两个独立结构域,X和Y能相互作用时,BD和AD在空间上才能靠近,形成完整的GAL4转录因子,激活酵母菌报告基因的转录(图甲)。酵母菌中的His3、Trp1、Leu2和Ade2四个基因分别合成组氨酸、色氨酸、亮氨酸、腺嘌呤等生存必需的营养物质。科研人员用酵母双杂交技术探究植物中的WRKY17蛋白能否与MPK3蛋白相互作用。用于实验的酵母菌经过基因改造后不能产生GAL4转录因子,也不能合成上述四种营养物质。BD质粒上携带Trp1基因,AD质粒上携带Leu2基因。
(1)首先利用PCR获取MPK3和WRKY17这两个目的基因,设计引物时常需添加保护碱基以提高酶切效率,保护碱基最好添加在引物的 (填“端”或“端”)。PCR反应缓冲液中一般要添加,作用是 。之后分别将MPK3基因和WRKY17基因拼接到BD和AD质粒上。
(2)将不同类型的质粒导入酵母菌进行双杂交实验,结果如图乙。
①四组酵母菌均可在只缺少亮氨酸和色氨酸的培养基上生长,说明 ,该实验的报告基因为
②结果显示WRKY17与MPK3 (填“能”或“不能”)相互作用,判断理由是 。设置实验组②的目的是 。
(3)酵母双杂交技术能否用于筛选宿主细胞膜上与甲流病毒表面HA蛋白特异性结合的受体,并说明理由 。
试卷第1页,共3页
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