内容正文:
2024~2025学年度第二学期上仓中学第一次校模拟高三生物学
第Ⅰ卷(共48分)
一、选择题(本题共12小题,每题4分,共48分)
1. 以下关于生物学实验和技术的叙述,正确的是( )
①检测生物组织中的还原糖
②用高倍显微镜观察叶绿体
③肺炎链球菌的体外转化
④果酒和果醋的制作
⑤DNA的粗提取与鉴定
⑥单克隆抗体的制备
A. ①⑤均需使用酒精溶液
B. ②⑥均可体现细胞膜流动性
C. ③④均制备固体培养基
D. ③⑥均需利用无菌操作技术
【答案】D
【解析】
【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞,呈绿色,扁平的椭球形或球形,散布于细胞质中,可用高倍显微镜观察其形态和分布。
2、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
3、DNA粗提取和鉴定的原理:(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。(2)DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色
【详解】A、①检测生物组织中的还原糖不需要使用酒精;⑤DNA的粗提取与鉴定需要使用冷却的酒精,因为DNA不溶于酒精,蛋白质则溶于酒精,加酒精可以使DNA析出,与蛋白质分离,A错误;
B、②用高倍显微镜观察叶绿体,不能体现细胞膜的流动性;⑥单克隆抗体的制备需要骨髓瘤细胞与B淋巴细胞进行细胞融合,能体现细胞膜的流动性,B错误;
C、③肺炎链球菌的体外转化用的是固体培养基,④果酒和果醋的制作用液体培养基,C错误;
D、③肺炎链球菌体外转化涉及到微生物培养,需利用无菌操作技术,防止杂菌污染,⑥单克隆抗体的制备涉及到细胞培养,需要在无菌、无毒的条件下操作,也需利用无菌操作技术,D正确。
故选D。
2. 下图甲表示真核生物某生理过程,其中一条链具有“不连续合成”的特点;图乙表示真核生物基因的遗传信息从DNA转移到RNA上之后,对有效遗传信息进行“剪断”与重新“拼接”的过程。下列说法正确的是( )
A. 图甲表示DNA复制,图中两条子链的合成方向都是由5'端延伸到3端
B. 图乙过程①需要DNA聚合酶的参与,过程②有磷酸二酯键的断裂和合成
C. 图乙过程③表示在核糖体上进行的翻译过程,该过程需要两类RNA的参与
D. 由正常mRNA逆转录形成的cDNA与S基因完全相同
【答案】A
【解析】
【分析】图甲为DNA的复制,图乙①表示转录,②表示RNA的加工,③表示翻译过程。
【详解】A、图甲为DNA的复制,因为DNA聚合酶只能按照5′端往3′端的方向进行延伸合成新DNA链,所以两条子链的合成方向都是由5′端延伸到3′端,A正确;
B、图乙过程①表示转录,需要RNA聚合酶参与,图乙过程②为RNA的加工,剪接体对有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”,有磷酸二酯键的断裂和合成,B错误;
C、图乙过程③表示在核糖体上进行的翻译过程,该过程需要三类RNA的参与,C错误;
D、S基因转录形成的mRNA经过了加工(剪接),因此正常mRNA逆转录形成的cDNA与S基因不完全相同,D错误。
故选A。
3. 如图为人体内基因对性状的控制过程,据图分析下列叙述正确的是( )
A. 基因1和2不能出现在人体内的同一个细胞中
B. 白化病人由于基因异常而缺少酪氨酸酶,不能合成黑色素
C. 黑色素的形成过程说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
D. 图中②过程不同的tRNA转运的氨基酸不同
【答案】B
【解析】
【分析】1、图示为人体基因对性状控制过程示意图,其中①表示转录过程,主要在细胞核中进行,转录形成的mRNA,作为翻译的模板;②是翻译过程,在细胞质的核糖体上合成。
2、基因对性状的控制途径有:①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物性状,②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
【详解】A、人体所有的体细胞都是由同一个受精卵通过有丝分裂形成的,含有相同的基因,因此基因1和基因2同时存在于人体所有的体细胞中,A错误;
B、人的白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的,患者由于缺少酪氨酸酶不能将酪氨酸合成黑色素,而表现出白化症状,B正确;
C、黑色素的形成过程需要经过①②③过程,表明基因通过 控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,C 错误;
D、一种tRNA只能转运一种特定的氨基酸,但几种tRNA可能转运同一种氨基酸,D错误。
故选B。
4. 细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中,可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】血红蛋白位于红细胞内,氧气进入细胞是自由扩散,A错误;抗体是由浆细胞分泌,主要分布在血浆中,不在细胞膜上,细胞膜上具有识别作用的蛋白质是受体,B错误;胰岛素受体只能识别胰岛素,不能识别胰高血糖素,C错误;神经递质受体可识别神经递质,葡萄糖通过主动运输进入肌细胞,需要转运葡萄糖的受体,D正确。
【考点定位】本题考查蛋白质功能,意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。
5. 下列过程可以“双向”进行的有几项( )
①染色体-染色质的形态转换 ②ATP-ADP 的转化
③遗传信息在 DNA-RNA 间的传递 ④等位基因间发生的基因突变
⑤生长素的极性运输 ⑥各营养级间能量流动的方向
A. 二项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
【答案】C
【解析】
【分析】本题综合考查中心法则及其发展、植物激素运输、ATP与ADP的相互转化、基因突变等知识,要求考生识记生态系统中能量流动的特点,理解和掌握植物激素运输过程,识记中心法则的主要内容及后人对其进行的补充和完善,能结合所学的知识准确判断各选项。
【详解】:①染色体与染色质是同一物质的不同时期的不同形态,可以相互转换,①正确
②对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的,②正确;
③HIV是逆转录病毒,其侵染T细胞后,首先以RNA为模板逆转录形成DNA,其次以DNA为模板转录形成RNA,因此HIV病毒的遗传信息在DNA和RNA之间可以双向流动,③正确;
④基因突变是不定向性,A可以突变为a,a也可以突变为A,④正确;
⑤生长素在枝条中的极性运输只能从形态学的上端运输到形态学的下端,只能单向进行,⑤错误;
⑥各营养级间能量流动的方向具有单向性,⑥错误。
故选:C。
6. 通过连续8年的野外氮肥(尿素)添加,研究了施肥对草地群落的影响,结果如图。下列分析错误的是( )
A. 施肥改变了草地群落的物种组成
B. 适度放牧有利于提高草地群落的物种丰富度
C. 封育草地的物种丰富度与氮肥使用量呈负相关
D. 封育和施肥均降低了优势种的地位
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析:随着尿素使用量的增加,物种丰富度减小,优势度指数增加。放牧草地物种丰富度高于封育草地,优势度指数低于封育草地。
【详解】A、据图可知,随着尿素使用量的增加,物种丰富度减小,施肥改变了草地群落的物种组成,A正确;
B、据图可知,放牧草地物种丰富度高于封育草地,适度放牧有利于提高草地群落的物种丰富度,B正确;
C、封育草地,随着尿素使用量的增加,物种丰富度减小,封育草地的物种丰富度与氮肥使用量呈负相关,C正确;
D、尿素使用量增加,优势度指数增加,封育草地优势度指数高于放牧草地,D错误。
故选D。
7. 加拿大底鳟是一种小型鱼类,其体内与细胞呼吸有关的基因LDH-B有多种等位基因,其中等位基因LDH-Bb出现的比例表现出随温度和纬度变化的规律,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 一定区域内所有加拿大底鳟的全部LDH-B基因组成该种群基因库
B. 自然选择直接作用于个体的基因型而使种群基因频率发生改变
C. 低纬度与高纬度的加拿大底鳟形成了生殖隔离
D. LDH-Bb基因控制的性状可能与低温下快速供能有关
【答案】D
【解析】
【分析】现代生物进化理论认为,个体不是进化的单位,种群才是进化的单位。在自然界中,由于存在基因突变、基因重组和自然选择等因素,种群的基因频率总是在不断变化的,生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
【详解】A、种群基因库是指一个种群中全部个体的所有基因,一定区域内所有加拿大底鳟的全部LDH-B基因不能组成该种群基因库,A错误;
B、自然选择直接作用于个体的表现型而使种群基因频率发生改变,B错误;
C、生殖隔离是指在自然状态下不能相互交配或交配后也不能产生可育后代,低纬度与高纬度的加拿大底鳟存在地理隔离,但不一定存在生殖隔离,C错误;
D、分析题意,基因LDH-B与细胞呼吸有关,题图可知,冷水环境中LDH-Bb出现比例很高,故LDH-Bb基因控制的性状与低温下快速供能有关,D正确。
故选D。
8. 由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图,下列叙述正确的是( )
A. 图示的调节过程中,迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经—体液调节
B. 已知血浆中大多数蛋白质由肝脏合成,若肝合成功能发生障碍时,组织液的量减少
C. 据图可知,若给正常小鼠注射CCK抗体,小鼠胆囊释放的胆汁量减少
D. 肝细胞膜上的载体蛋白和受体蛋白功能不同的原因是基因的选择性表达
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,食物通过促进下丘脑相关通路,增加Ach的释放,同时通过小肠Ⅰ细胞通路,增加CCK的释放,二者均可作用与肝细胞分泌胆汁,后者又能促进胆囊平滑肌收缩,进一步促进胆囊胆汁的释放。
【详解】A、迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,A错误;
B、肝细胞合成功能发生障碍时,血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,水分大量渗透的组织液,组织液的量增加,B错误;
C、CCK的作用是促进肝细胞分泌胆汁以及促进胆囊平滑肌收缩,增加胆汁的释放量。若给正常小鼠注射CCK抗体,则胆汁分泌减少,胆囊平滑肌收缩减弱,胆汁释放量减少,C正确;
D、肝细胞膜上载体蛋白与受体蛋白功能不同的原因是编码这两种蛋白质的基因序列不同,并非基因的选择性表达,D错误。
故选C。
9. 下图是基因型为AaBbDd的某雄性动物睾丸中的四个精细胞,图②为正常精细胞,其他三个精细胞在产生过程中发生了染色体互换或者染色体变异,下列有关分析正确的是( )
A. 配子①的出现是基因重组所致
B. ①②③④四个精细胞可能由同一个精原细胞产生
C. 配子③、④所示的变异类型都是染色体结构变异
D. 产生配子时,A/a与B/b这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:根据图中染色体上的基因和染色体颜色可判断,基因A与基因b位于同一条染色体上,基因a与基因B位于同一条染色体上,基因D与基因d位于另一对同源染色体上。
【详解】A、根据四个精细胞可知,三对等位基因在2对同源染色体上,A、b基因在同一条染色体上,a、B基因在另一条与之同源的染色体上,而D、d基因位于另一对同源染色体上,配子①上b基因所在片段与d基因所在片段结合,发生过非同源染色体片段互换(A基因所在染色体片段与d基因所在染色体片段互换),属于染色体结构变异,而不是基因重组,A错误;
B、从图中基因及染色体的关系来看,A、b基因在同一条染色体上,a、B基因在另一条与之同源的染色体上,而D、d基因位于另一对同源染色体上,①②③④可能来自同一个精原细胞,B正确;
C、正常情况下,a与B基因在一条染色体上,而配子③显示a基因所在的染色体上缺少了B基因,故属于染色体结构变异中的缺失,正常情况下,A与b基因在同一条染色体上,而配子④中,可能发生了A基因所在片段与B基因所在片段结合,说明发生了同源染色体的非姐妹染色单体的染色体互换,属于基因重组,而不是染色体结构变异,C错误;
D、A、a与B、b两对基因位于一对同源染色体上,在产生配子过程中,遵循分离定律,不遵循自由组合定律,D错误。
故选B。
阅读下列材料,完成下面小题
在细胞中,细胞器结构、功能的稳定对于维持细胞的稳定十分重要。真核生物细胞中的核糖体分为两部分,在结构上与原核生物核糖体相差较大。真核细胞中的线粒体、叶绿体内含有基因,并可以在其中表达,因此线粒体、叶绿体同样含有核糖体,这类核糖体与原核生物核糖体较为相似。内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构,当细胞分裂完成后,重新组装。经合成加工后,高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡,与前溶酶体融合,产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境,构 成溶酶体。
10. 衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶,则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是① 。某种抗生素对衣原体核糖体有损伤作用,大量摄入会危害人体,其最有可能危害人类细胞的细胞器是②。以下对于①和②描述正确的是( )
A. ①ATP ②线粒体 B. ①葡萄糖 ②线粒体
C. ①ATP ②细胞质核糖体 D. ①葡萄糖 ②细胞质核糖体
11. 下列说法或推断,正确的是( )
A. 叶绿体基质只能合成有机物,线粒体基质只能分解有机物
B. 经游离核糖体合成后,溶酶体水解酶囊泡进入前溶酶体,形成溶酶体
C. 叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则
D. 细胞分裂中期可以观察到线粒体与高尔基体
【答案】10. A 11. C
【解析】
【分析】线粒体形状是短棒状,圆球形;分布在动植物细胞中;内膜向内折叠形成峭,峭上有基粒;基质中含有与有氧呼吸有关的酶。叶绿体形状是扁平的椭球形或球形;主要分布在植物的叶肉细胞里以及幼嫩茎秆的表皮细胞内;内膜光滑无折叠,基粒是由类囊体垛叠而成;基质中含有大量与光合作用有关的酶。
【10题详解】
衣原体属于原核生物,缺乏细胞呼吸所需的酶,说明支原体不能分解有机物获得直接能源物质,因此,其需要从宿主细胞体内摄取的物质是ATP。某种抗生素对衣原体核糖体有损伤作用,大量摄入会危害人体,其最有可能危害人类细胞的细胞器是核糖体,因为线粒体中含有的核糖体和原核生物核糖体在结构上较为相似,即A正确。
故选A。
【11题详解】
A、叶绿体基质可分解ATP,合成糖类、蛋白质、DNA、RNA等有机物;线粒体基质可分解丙酮酸,可以合成蛋白质、DNA、RNA等有机物,故叶绿体基质和线粒体基质能合成有机物和分解有机物,A错误;
B、经游离核糖体合成一段肽段,而后经过内质网和高尔基体的加工,高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡,与前溶酶体融合,产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境,构 成溶酶体,B错误;
C、叶绿体和线粒体都属于半自主性细胞器,两者都含有基因,其基因表达包括转录和翻译过程,都遵循中心法则,C正确;
D、内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构,据此推测细胞分裂中期不可以观察到高尔基体,D错误。
故选C。
12. 富含氮、磷的污水大量排入太湖而造成污染,导致湖面漂浮着一层“绿膜”,为治理污染,科研部门作了多项相关研究。
(1)湖面漂浮着一层“绿膜”,是绿藻还是蓝细菌?对此,可以通过显微镜观察___________(最本质的区别)来鉴定。富含氮、磷的污水排入导致该湖泊中藻类的环境容纳量___________。
(2)治理前后需要对该湖泊群落的___________和组成“绿膜”各种群的 ___________进行调查,以便对治理的效果进行评估。
(3)下图为水体富营养化程度对藻类种群数量的影响的研究结果,其中鱼鳞藻、脆杆藻为藻类植物,是鲢鱼的优良饵料,微囊藻属于蓝细菌,其产生的毒素污染水体。
由图分析可知,当水体营养化程度处于___________ 时,有利于鲢鱼养殖。
(4)下图甲表示鲢鱼种群出生率和死亡率的关系(①表示出生率,②表示死亡率),图乙表示该生物一段时间内种群增长速率变化的曲线,回答下列问题:
①甲图所示种群数量增长的增长模型属于 ___________形。
②若甲图的①②分别代表两个鲢鱼种群的增长率,这两个种群在各自生态系统的适应性高低可描述为种群①___________种群②(填“大于”或“小于”)。
③图乙中C点时,限制鲢鱼种群数量继续增加的主要因素包括食物、空间资源和种内竞争,这些因素通常属于影响种群数量变化的___________(填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。
【答案】(1) ①. 是否有以核膜为界限的细胞核 ②. 增加
(2) ①. 丰富度(物种组成) ②. 密度(种群数量)
(3)中营养化 (4) ①. J ②. 大于 ③. 密度制约因素
【解析】
【分析】1、科学家根据有无以核膜为界限的细胞核将细胞分为原核细胞和真核细胞。
2、环境容纳量(K值)是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,环境中的资源数量会直接决定环境容纳量。当环境遭到破坏时,K值可能会下降;当环境条件状况改善时,K值可能会上升。
3、增长率是指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数。增长速率是指单位时间内种群增长的数量。
4、种群的“J”形增长:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等理想条件下。增长率大于1并且不变,增长速率增加。
5、种群的“S”形增长:种群的数量呈“S”形增长,这是由于随着种群数量的增多,对食物和空间的竞争趋于激烈(或天敌数量增多),导致出生率降低,死亡率升高。“S”形增长的增长率越来越小;增长速率如该题图乙所示,B时,种群数量达到,增长速率最大;C时,种群数量达到K值,此时种群增长速率为0。
【小问1详解】
绿藻属于真核生物,蓝细菌属于原核生物,原核细胞与真核细胞最主要的区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,所以可通过显微镜观察是否有以核膜为界限的细胞核区分是绿藻还是蓝细菌。氮、磷可以促进藻类的生长,因此富含氮、磷的污水排入导致该湖泊中藻类的环境容纳量增加。
【小问2详解】
治理前需要调查湖泊群落的丰富度(物种组成)和各种群的密度(种群数量),以便对治理的效果进行评估。
【小问3详解】
鱼鳞藻、脆杆藻为藻类植物,是鲢鱼的优良饵料,据图可知,水体营养化程度处于中营养化时,鱼鳞藻、脆杆藻较多,微囊藻较少,利于鱼鳞藻、脆杆藻生长,有利于鲢鱼养殖。
【小问4详解】
增长率等于出生率减死亡率,种群数量增长的增长模型包括“J”形增长曲线和“S”形增长曲线,“J”形增长曲线的增长率不变,“S”形增长曲线的增长率越来越小。图甲中,①表示出生率,②表示死亡率,增长率大于0且不变,这种种群数量增长的增长模型属于“J”形。若甲图的①②分别代表两个鲢鱼种群的增长率,则种群①的增长率大于种群②的增长率,这两个种群在各自生态系统的适应性高低可描述为种群①大于种群②。密度制约因素的作用与种群密度有关。当种群数量超过环境容纳量时,密度制约因素的作用增强,使出生率下降,死亡率增加,从而抑制种群的增长。图乙中C点时,种群数量达到环境容纳量,此时种群增长速率为0,食物、空间资源和种内竞争通常属于影响种群数量变化的密度制约因素。
13. 下表是科研人员用番茄大棚和草莓大棚研究不同空气污染情况对大棚温度、光合有效辐射、光合速率的影响。(光合有效辐射:植物进行光合作用,被光合色素吸收并转化的太阳能)
番茄
草莓
空气质量
棚温/℃
光合有效辐射相对值
光合速率相对值
棚温/℃
光合有效辐射相对值
光合速率相对值
良
25.6
987
20.4
27.3
994
20.11
轻度污染
23.4
746
19.6
26.1
785
18.72
中度污染
23.5
477
17.1
26.1
428
17.41
重度污染
23.1
325
11.8
24.6
428
10.10
(1)光合作用过程中,叶肉细胞吸收的CO2在叶绿体的___________中被固定形成C3,C3在光反应产物___________的作用下,最终生成以糖类为主的有机物。
(2)据表格信息,当空气质量为重度污染时,与中度污染时相比,番茄棚和草莓棚应分别采取___________、___________措施来提高植物的光合速率以提高产量。
(3)给予植物48小时持续光照,测定叶肉细胞中的淀粉积累量,结果如图1所示。实验结果反映出淀粉积累量的变化规律是___________。
(4)为了解释(3)的实验现象,研究人员提出了两种假设。假设一:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成停止。假设二:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成与降解同时存在。为验证假设,科研人员测定了叶肉细胞的CO2吸收量和淀粉降解产物——麦芽糖的含量,结果如图2所示。实验结果支持上述哪一种假设?___________。
【答案】(1) ①. 基质 ②. NADPH和ATP
(2) ①. 增加光照/增加光合有效辐射 ②. 升高温度
(3)最初随着光照时间增加淀粉积累量逐渐增加,之后几乎不增加
(4)假设二
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
根据光合作用过程,暗反应在卡尔文循环中,在叶绿体基质中,C5与CO2结合固定形成C3;在光反应产生ATP和NADPH 作用下,C3被还原,最终生成以糖类为主的有机物。
【小问2详解】
根据表格信息推测,当存在空气质量严重污染时,比较草莓的棚温和光合有效辐射,可以发现草莓的光合有效辐射与重度污染相同(仍为428),但是棚温下降,影响了细胞与光合作用有关的酶的活性,导致草莓光合速率下降,而番茄大棚的光合有效辐射降低,故番茄棚和草莓棚应分别采取补充光照、提高温度措施来维持植物的光合速率以提高产量。
【小问3详解】
由图1结果可知,在最初一段时间内,随着持续光照时间增加,淀粉积累量逐渐增加,之后几乎不增加,保持相对稳定。
【小问4详解】
叶肉细胞中CO2吸收速率代表光合作用中淀粉的合成速率,麦芽糖的含量代表淀粉的分解量,分析图2可知,CO2吸收速率基本不变,即叶肉细胞持续(或并未停止)吸收CO2,说明淀粉持续在合成,而从6小时开始淀粉分解产物麦芽糖的含量快速上升,说明淀粉在快速分解,说明淀粉同时快速分解,即淀粉合成和降解同时存在,故支持假设二。
14. EPA(二十碳五烯酸)是人体健康需要的一种脂肪酸。为探究EPA对血糖调节的影响,科研人员利用小鼠进行实验。
(1)当机体血糖浓度高于正常值时,刺激___________的某些神经细胞兴奋,进而使胰岛素分泌增加,___________(选填下列字母、多选),从而降低血糖,这一调节方式叫做___________调节。
a.促进血糖进入组织细胞进行氧化分解
b.促进血糖进入肝脏、肌肉细胞并合成糖原
c.促进血糖进入脂肪组织转变为甘油三酯
d.抑制细胞内的非糖物质转变成葡萄糖
e.抑制肝糖原分解成葡萄糖
f.抑制食物中糖类的消化吸收
(2)科研人员利用野生型小鼠和糖尿病模型小鼠(db)进行实验。甲组为野生型小鼠给予正常饮食,乙组为db给予正常饮食,丙组为db,给予正常饮食并添加1%EPA。10周后,三组小鼠分别进行大量口服葡萄糖测试和血清胰岛素浓度测定,结果如图1和图2所示。
据图1结果分析,饮食中添加EPA能___________。据图2结果推测,出现图1所示结果是由于饮食中添加EPA增强了___________。
(3)已知EPA影响谷氨酸代谢,长期高浓度谷氨酸对胰岛B细胞产生细胞毒性作用。科研人员进一步检测上述3组小鼠体内谷氨酸水平和胰岛B细胞凋亡率。与图1和图2所示结果相符的预期结果应是,与乙组相比,丙组小鼠___________。
(4)有研究人员提出适量有氧运动可治疗糖尿病。请设计实验验证适量有氧运动可以替代药物治疗糖尿病。
实验材料:生理状态相同的糖尿病模型小鼠(db)若干只、生理状态相同的正常小鼠若干只、治疗糖尿病的药物X等。
实验思路:取生理状态相同的db随机平均分成三组,三组分别进行不做处理、适合剂量的抗糖尿病药物X给药处理、___________处理,另外取___________作为对照,在适宜条件下饲养相同时间,定期检测每组小鼠___________。
【答案】(1) ①. 下丘脑 ②. abcde ③. 神经—体液(激素)
(2) ①. 降低血糖浓度 ②. 胰岛B细胞分泌胰岛素
(3)体内谷氨酸水平和胰岛B细胞的凋亡率都低
(4) ①. 适量有氧运动 ②. 正常小鼠 ③. 血糖浓度
【解析】
【分析】胰岛素:①生理作用:一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为脂肪;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。②作用结果:血糖浓度降低到正常水平。
【小问1详解】
当机体血糖浓度高于正常值时,会刺激下丘脑的某些神经细胞兴奋,进而使胰岛素分泌增加,胰岛素是一种降低血糖的激素,一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,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成葡萄糖,但无法抑制食物中糖类的消化吸收,可知当机体血糖浓度高于正常值时,胰岛素分泌增加,通过abcde,从而降低血糖。这种通过神经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实施调节的方式,属于神经—体液调节。
【小问2详解】
由图1可知,丙组的血糖浓度比对照组甲组高,但是比乙组低,说明丙组中添加的EPA能降低血糖浓度。由图2可知,丙组的胰岛素浓度低于对照组甲组,但是高于乙组,说明出现图1所示结果是由于饮食中添加EPA增强了胰岛B细胞分泌胰岛素。
【小问3详解】
根据题干“EPA影响谷氨酸代谢,长期高浓度谷氨酸对胰岛B细胞产生细胞毒性作用”,说明谷氨酸浓度水平越高,胰岛B细胞的凋亡率就越高。结合图1和图2所示结果可知,与乙组相比,丙组小鼠体内的胰岛素含量更高,血糖浓度耕地,说明谷氨酸水平和胰岛B细胞的凋亡率都低。
【小问4详解】
该实验的目的是验证适量有氧运动可以替代药物治疗糖尿病,自变量是治疗糖尿病的方式,故对第三组的处理是适量有氧运动,进而观察治疗糖尿病的效果,所以需要与正常小鼠进行对照,在适宜条件下饲养相同时间,定期检测每组小鼠血糖浓度,以判断不同方式控制血糖的效果。
15. 为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达,运用重组酶技术构建质粒,如图1所示。请回答下列问题:
(1)进行PCR扩增时需要耐高温的DNA聚合酶,为使其活化应在PCR反应缓冲液中加入________(填“Ca2+”或“Mg2+”)。
(2)有关基因序列如图2,引物F2-F、F1-R应在下列选项中分别选用_______。
A.5'-ATGGTG……CAACCA-3'
B.5'-TGGTTG……CACCAT-3'
C.5'-GACGAG……CTGCAG-3'
D.5'-CTGCAG……CTCGTC-3'
(3)将PCR产物片段与线性质粒载体混合后,在酶的作用下可形成环形质粒,直接用于转化细菌。这一过程与传统重组质粒构建过程相比,无需使用的酶主要是________。
(4)构建好的重组质粒除了含有目的基因、标记基因,还要有_______,用以控制目的基因的表达。
(5)如何将重组质粒导入大肠杆菌?_______。
(6)为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计,用不同菌落的质粒为模板,用引物F1-F和F2-R进行了PCR扩增,质粒P1~P4的扩增产物电泳结果如图3.根据图中结果判断,符合要求的质粒为______。
【答案】(1)Mg2+
(2)CD (3)限制酶
(4)启动子和终止子 (5)用Ca2+处理大肠杆菌,使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,可将重组质粒导入细胞
(6)P1和P2
【解析】
【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。
【小问1详解】
进行 PCR扩增时需要耐高温的DNA聚合酶,为使其活化应在PCR反应缓冲液中加入Mg2+。
【小问2详解】
由图1可知,引物F2−F用于扩增F2片段,引物F1−R用于扩增F1片段,C选项中5′−GACGAG−3′ 能与EGFP基因右端和AnBI 中左侧部分碱基进行碱基互补配对,因此引物 F2−F 选用C;D选项中 5′−CTGCAG−3′ 能与AnBI 中左侧部分碱基和GFP基因右端右侧部分序列进行碱基互补配对,因此引物F1−R选用D。
故选CD。
【小问3详解】
传统重组质粒构建需要使用限制性内切核酸酶(限制酶)切割质粒使其具有与目的基因相同的黏性末端,之后再用 DNA 连接酶将目的基因和质粒连接成重组质粒。将 PCR 产物片段与线性质粒载体混合后,在 DNA 连接酶的作用下可形成环化质粒,不需要使用限制酶。
【小问4详解】
启动子好和终止子分别控制转录的开始和结束,故构建好的重组质粒除了含有目的基因、标记基因,还要有启动子和终止子,用以控制目的基因的表达。
【小问5详解】
大肠杆菌属于原核生物,将重组质粒导入大肠杆菌一般是用Ca2+处理大肠杆菌,使细胞处于能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态。
【小问6详解】
EGFP为720bp,AnBI 为390bp,二者的总大小为720bp+390bp=1100bp,用引物F1−F和F2−R进行了PCR扩增,其大小接近于P1、P2,根据图中结果判断,符合要求的质粒有P1、P2。
16. 某二倍体雌雄同株的植物,高秆对矮秆为显性(分别由基因D和d控制)。现用纯合高秆植株和矮秆植株杂交,子代中出现了一株基因型为DDd的可育高秆植株。假设变异不影响植株细胞生理活动及活性,且含3条同源染色体的生殖细胞在减数分裂时,其中2条彼此分离,移向细胞两极,另外一条随机移向细胞一极。不考虑基因突变且只有一次变异,回答下列问题:
(1)若子代中出现基因型为DDd的植株的原因为染色体数目变异,则可能是亲代在形成配子的过程中发生了_______的现象。
(2)若子代中出现基因型为DDd的植株的原因为染色体数目变异,则该变异植株理论上会产生_______种配子。取该变异植株的花粉进行花药离体培养,经秋水仙素处理加倍后的植株是否均为纯合子?________。
(3)若用自交法来确定该变异植株产生的原因,则理论上其自交后代高秆与矮秆的分离比可能是_______(答出3种)。
【答案】(1)高秆植株在减数分裂I后期同源染色体未分离,移向了细胞同一极或者在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离后移向了细胞同一极
(2) ①. 4##四 ②. 否
(3)35:1、15:1、3:1
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。染色体结构变异包括:染色体中某一片段缺失引起的变异(缺失);染色体中增加某一片段引起的变异(重复);染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异(易位);染色体中某一片段位置颠倒也可引起变异(倒位)。
【小问1详解】
减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离:在减数分裂Ⅰ中,同源染色体未能正常分开,这将导致产生的配子中有两个来自同源染色体的D,导致后代植株出现DDd。 减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离出现异常:正常情况下,姐妹染色单体将在减数分裂Ⅱ中分开。如果在此阶段出现了含有D的姐妹染色单体未能正确分开而都是向同一极移动,导致产生的配子中有两个来自姐妹染色单体的D,导致后代植株出现DDd。
【小问2详解】
若子代中出现基因型为DDd的植株的原因为染色体数目变异,由于含3条同源染色体的生殖细胞在减数分裂时,其中2条彼此分离,移向细胞两极,另外一条随机移向细胞一极,故该变异植株的花粉类型为D、Dd、DD、d;其中基因型为Dd的单倍体经秋水仙素诱导加倍后基因型为DDdd,仍为杂合子,故取该变异植株的花粉进行花药离体培养,经秋水仙素处理加倍后的植株是并非均为纯合子。
【小问3详解】
该DDd高秆植株产生的可能原因有染色体数目变异、染色体片段易位或染色体片段重复:若是染色体数目变异,则配子类型及比例为D:Dd:DD:d=2:2:1:1;自交后代中矮秆的概率为1/6×1/6=1/36,所以自交后代中高秆与矮秆的分离比为35:1;若是染色体片段易位,则配子类型及比例为DD:Dd:D:d=1:1:1:1;自交后代中矮秆的概率为1/4×1/4=1/16,所以自交后代中高秆与矮秆的分离比为15:1;若是染色体片段重复,则配子类型及比例为DD:d=1:1,自交后代中矮秆的概率为1/2×1/2=1/4,所以自交后代中高秆与矮秆的分离比为3:1。
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2024~2025学年度第二学期上仓中学第一次校模拟高三生物学
第Ⅰ卷(共48分)
一、选择题(本题共12小题,每题4分,共48分)
1. 以下关于生物学实验和技术的叙述,正确的是( )
①检测生物组织中的还原糖
②用高倍显微镜观察叶绿体
③肺炎链球菌的体外转化
④果酒和果醋的制作
⑤DNA的粗提取与鉴定
⑥单克隆抗体的制备
A. ①⑤均需使用酒精溶液
B. ②⑥均可体现细胞膜流动性
C. ③④均制备固体培养基
D. ③⑥均需利用无菌操作技术
2. 下图甲表示真核生物某生理过程,其中一条链具有“不连续合成”的特点;图乙表示真核生物基因的遗传信息从DNA转移到RNA上之后,对有效遗传信息进行“剪断”与重新“拼接”的过程。下列说法正确的是( )
A. 图甲表示DNA复制,图中两条子链的合成方向都是由5'端延伸到3端
B. 图乙过程①需要DNA聚合酶的参与,过程②有磷酸二酯键的断裂和合成
C. 图乙过程③表示在核糖体上进行的翻译过程,该过程需要两类RNA的参与
D. 由正常mRNA逆转录形成的cDNA与S基因完全相同
3. 如图为人体内基因对性状的控制过程,据图分析下列叙述正确的是( )
A. 基因1和2不能出现在人体内的同一个细胞中
B. 白化病人由于基因异常而缺少酪氨酸酶,不能合成黑色素
C. 黑色素的形成过程说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
D. 图中②过程不同的tRNA转运的氨基酸不同
4. 细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中,可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是
A. B. C. D.
5. 下列过程可以“双向”进行的有几项( )
①染色体-染色质的形态转换 ②ATP-ADP 的转化
③遗传信息在 DNA-RNA 间的传递 ④等位基因间发生的基因突变
⑤生长素的极性运输 ⑥各营养级间能量流动的方向
A. 二项 B. 三项 C. 四项 D. 五项
6. 通过连续8年的野外氮肥(尿素)添加,研究了施肥对草地群落的影响,结果如图。下列分析错误的是( )
A. 施肥改变了草地群落的物种组成
B. 适度放牧有利于提高草地群落的物种丰富度
C. 封育草地的物种丰富度与氮肥使用量呈负相关
D. 封育和施肥均降低了优势种的地位
7. 加拿大底鳟是一种小型鱼类,其体内与细胞呼吸有关的基因LDH-B有多种等位基因,其中等位基因LDH-Bb出现的比例表现出随温度和纬度变化的规律,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 一定区域内所有加拿大底鳟的全部LDH-B基因组成该种群基因库
B. 自然选择直接作用于个体的基因型而使种群基因频率发生改变
C. 低纬度与高纬度的加拿大底鳟形成了生殖隔离
D. LDH-Bb基因控制的性状可能与低温下快速供能有关
8. 由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图,下列叙述正确的是( )
A. 图示的调节过程中,迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经—体液调节
B. 已知血浆中大多数蛋白质由肝脏合成,若肝合成功能发生障碍时,组织液的量减少
C. 据图可知,若给正常小鼠注射CCK抗体,小鼠胆囊释放的胆汁量减少
D. 肝细胞膜上的载体蛋白和受体蛋白功能不同的原因是基因的选择性表达
9. 下图是基因型为AaBbDd的某雄性动物睾丸中的四个精细胞,图②为正常精细胞,其他三个精细胞在产生过程中发生了染色体互换或者染色体变异,下列有关分析正确的是( )
A. 配子①的出现是基因重组所致
B. ①②③④四个精细胞可能由同一个精原细胞产生
C. 配子③、④所示的变异类型都是染色体结构变异
D. 产生配子时,A/a与B/b这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
阅读下列材料,完成下面小题
在细胞中,细胞器结构、功能的稳定对于维持细胞的稳定十分重要。真核生物细胞中的核糖体分为两部分,在结构上与原核生物核糖体相差较大。真核细胞中的线粒体、叶绿体内含有基因,并可以在其中表达,因此线粒体、叶绿体同样含有核糖体,这类核糖体与原核生物核糖体较为相似。内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构,当细胞分裂完成后,重新组装。经合成加工后,高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡,与前溶酶体融合,产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境,构 成溶酶体。
10. 衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶,则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是① 。某种抗生素对衣原体核糖体有损伤作用,大量摄入会危害人体,其最有可能危害人类细胞的细胞器是②。以下对于①和②描述正确的是( )
A. ①ATP ②线粒体 B. ①葡萄糖 ②线粒体
C. ①ATP ②细胞质核糖体 D. ①葡萄糖 ②细胞质核糖体
11. 下列说法或推断,正确的是( )
A. 叶绿体基质只能合成有机物,线粒体基质只能分解有机物
B. 经游离核糖体合成后,溶酶体水解酶囊泡进入前溶酶体,形成溶酶体
C. 叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则
D. 细胞分裂中期可以观察到线粒体与高尔基体
12. 富含氮、磷的污水大量排入太湖而造成污染,导致湖面漂浮着一层“绿膜”,为治理污染,科研部门作了多项相关研究。
(1)湖面漂浮着一层“绿膜”,是绿藻还是蓝细菌?对此,可以通过显微镜观察___________(最本质的区别)来鉴定。富含氮、磷的污水排入导致该湖泊中藻类的环境容纳量___________。
(2)治理前后需要对该湖泊群落的___________和组成“绿膜”各种群的 ___________进行调查,以便对治理的效果进行评估。
(3)下图为水体富营养化程度对藻类种群数量的影响的研究结果,其中鱼鳞藻、脆杆藻为藻类植物,是鲢鱼的优良饵料,微囊藻属于蓝细菌,其产生的毒素污染水体。
由图分析可知,当水体营养化程度处于___________ 时,有利于鲢鱼养殖。
(4)下图甲表示鲢鱼种群出生率和死亡率的关系(①表示出生率,②表示死亡率),图乙表示该生物一段时间内种群增长速率变化的曲线,回答下列问题:
①甲图所示种群数量增长的增长模型属于 ___________形。
②若甲图的①②分别代表两个鲢鱼种群的增长率,这两个种群在各自生态系统的适应性高低可描述为种群①___________种群②(填“大于”或“小于”)。
③图乙中C点时,限制鲢鱼种群数量继续增加的主要因素包括食物、空间资源和种内竞争,这些因素通常属于影响种群数量变化的___________(填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。
13. 下表是科研人员用番茄大棚和草莓大棚研究不同空气污染情况对大棚温度、光合有效辐射、光合速率的影响。(光合有效辐射:植物进行光合作用,被光合色素吸收并转化的太阳能)
番茄
草莓
空气质量
棚温/℃
光合有效辐射相对值
光合速率相对值
棚温/℃
光合有效辐射相对值
光合速率相对值
良
25.6
987
20.4
27.3
994
20.11
轻度污染
23.4
746
19.6
26.1
785
18.72
中度污染
23.5
477
17.1
26.1
428
17.41
重度污染
23.1
325
11.8
24.6
428
10.10
(1)光合作用过程中,叶肉细胞吸收的CO2在叶绿体的___________中被固定形成C3,C3在光反应产物___________的作用下,最终生成以糖类为主的有机物。
(2)据表格信息,当空气质量为重度污染时,与中度污染时相比,番茄棚和草莓棚应分别采取___________、___________措施来提高植物的光合速率以提高产量。
(3)给予植物48小时持续光照,测定叶肉细胞中的淀粉积累量,结果如图1所示。实验结果反映出淀粉积累量的变化规律是___________。
(4)为了解释(3)的实验现象,研究人员提出了两种假设。假设一:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成停止。假设二:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成与降解同时存在。为验证假设,科研人员测定了叶肉细胞的CO2吸收量和淀粉降解产物——麦芽糖的含量,结果如图2所示。实验结果支持上述哪一种假设?___________。
14. EPA(二十碳五烯酸)是人体健康需要的一种脂肪酸。为探究EPA对血糖调节的影响,科研人员利用小鼠进行实验。
(1)当机体血糖浓度高于正常值时,刺激___________的某些神经细胞兴奋,进而使胰岛素分泌增加,___________(选填下列字母、多选),从而降低血糖,这一调节方式叫做___________调节。
a.促进血糖进入组织细胞进行氧化分解
b.促进血糖进入肝脏、肌肉细胞并合成糖原
c.促进血糖进入脂肪组织转变为甘油三酯
d.抑制细胞内的非糖物质转变成葡萄糖
e.抑制肝糖原分解成葡萄糖
f.抑制食物中糖类的消化吸收
(2)科研人员利用野生型小鼠和糖尿病模型小鼠(db)进行实验。甲组为野生型小鼠给予正常饮食,乙组为db给予正常饮食,丙组为db,给予正常饮食并添加1%EPA。10周后,三组小鼠分别进行大量口服葡萄糖测试和血清胰岛素浓度测定,结果如图1和图2所示。
据图1结果分析,饮食中添加EPA能___________。据图2结果推测,出现图1所示结果是由于饮食中添加EPA增强了___________。
(3)已知EPA影响谷氨酸代谢,长期高浓度谷氨酸对胰岛B细胞产生细胞毒性作用。科研人员进一步检测上述3组小鼠体内谷氨酸水平和胰岛B细胞凋亡率。与图1和图2所示结果相符的预期结果应是,与乙组相比,丙组小鼠___________。
(4)有研究人员提出适量有氧运动可治疗糖尿病。请设计实验验证适量有氧运动可以替代药物治疗糖尿病。
实验材料:生理状态相同的糖尿病模型小鼠(db)若干只、生理状态相同的正常小鼠若干只、治疗糖尿病的药物X等。
实验思路:取生理状态相同的db随机平均分成三组,三组分别进行不做处理、适合剂量的抗糖尿病药物X给药处理、___________处理,另外取___________作为对照,在适宜条件下饲养相同时间,定期检测每组小鼠___________。
15. 为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达,运用重组酶技术构建质粒,如图1所示。请回答下列问题:
(1)进行PCR扩增时需要耐高温的DNA聚合酶,为使其活化应在PCR反应缓冲液中加入________(填“Ca2+”或“Mg2+”)。
(2)有关基因序列如图2,引物F2-F、F1-R应在下列选项中分别选用_______。
A.5'-ATGGTG……CAACCA-3'
B.5'-TGGTTG……CACCAT-3'
C.5'-GACGAG……CTGCAG-3'
D.5'-CTGCAG……CTCGTC-3'
(3)将PCR产物片段与线性质粒载体混合后,在酶的作用下可形成环形质粒,直接用于转化细菌。这一过程与传统重组质粒构建过程相比,无需使用的酶主要是________。
(4)构建好的重组质粒除了含有目的基因、标记基因,还要有_______,用以控制目的基因的表达。
(5)如何将重组质粒导入大肠杆菌?_______。
(6)为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计,用不同菌落的质粒为模板,用引物F1-F和F2-R进行了PCR扩增,质粒P1~P4的扩增产物电泳结果如图3.根据图中结果判断,符合要求的质粒为______。
16. 某二倍体雌雄同株的植物,高秆对矮秆为显性(分别由基因D和d控制)。现用纯合高秆植株和矮秆植株杂交,子代中出现了一株基因型为DDd的可育高秆植株。假设变异不影响植株细胞生理活动及活性,且含3条同源染色体的生殖细胞在减数分裂时,其中2条彼此分离,移向细胞两极,另外一条随机移向细胞一极。不考虑基因突变且只有一次变异,回答下列问题:
(1)若子代中出现基因型为DDd的植株的原因为染色体数目变异,则可能是亲代在形成配子的过程中发生了_______的现象。
(2)若子代中出现基因型为DDd的植株的原因为染色体数目变异,则该变异植株理论上会产生_______种配子。取该变异植株的花粉进行花药离体培养,经秋水仙素处理加倍后的植株是否均为纯合子?________。
(3)若用自交法来确定该变异植株产生的原因,则理论上其自交后代高秆与矮秆的分离比可能是_______(答出3种)。
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