精品解析:河南省名校联盟2025届高三第六次联考一模生物试题
2025-03-25
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | 第1章 遗传因子的发现,第2章 基因和染色体的关系,第3章 基因的本质 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.05 MB |
| 发布时间 | 2025-03-25 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51231002.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024—2025学年高中毕业班阶段性测试(六)
生物学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 高尔基体是对大分子进行糖基化修饰的主要场所,可将糖链或单糖连接到各种大分子上,产生糖蛋白、糖脂,研究发现癌细胞会出现高尔基体膜囊肿胀现象。下列有关说法正确的是( )
A. 糖蛋白在细胞膜的两侧呈对称分布
B. 宜利用高倍显微镜观察高尔基体膜囊肿胀
C. 细胞膜上糖蛋白减少能促进癌细胞的增殖和转移
D. 高尔基体功能受损会影响细胞膜的信息传递功能
2. “姜撞奶”是一种风味小吃,其制作原理是利用生姜中的生姜蛋白酶使牛奶中的蛋白质凝固。某学习小组以豆浆与生姜汁为实验材料,探究温度对生姜蛋白酶活性的影响,结果如下表所示。下列说法正确的是( )
材料
豆浆+生姜蛋白酶
组别
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
30
40
50
60
70
80
90
10min后豆浆的凝固程度
—
—
—
+ +
+ + +
+ +
—
注:“-”表示不凝固,“+”的数量反映凝固程度。
A. 该实验的自变量是温度和凝固时间
B. 该实验应将豆浆保温处理后再加入生姜汁
C. 60℃和80℃时蛋白酶的活性和空间结构相同
D. 生姜蛋白酶应置于70℃左右的环境中长期保存
3. 作物栽培时常常需要中耕松土,俗语常说“锄头里有气、锄头里有肥、锄头里有水、锄头里有火”。下列有关说法错误的是( )
A. “锄头里有气”指松土能防止土壤板结,增加氧气含量,防止根系无氧呼吸产生酒精
B. “锄头里有肥”指松土能促进好氧菌的分解作用,使土壤中的有机质分解产生无机盐
C. “锄头里有水”指松土能提高根系细胞呼吸速率,为根细胞吸收土壤中水分提供ATP
D. “锄头里有火”指松土能提高土壤温度,有利于根细胞的代谢活动,促进根系的生长
4. Bax和Bcl-2是两种调控癌细胞凋亡的蛋白质,癌细胞的凋亡率与这两种蛋白质相对含量之间的关系如下图所示。辣椒中的主要生物活性成分是辣椒素,实验小组为了检测辣椒素对癌细胞凋亡的影响,进行了相关实验,实验操作和检测结果如下表所示,TRPV1是一种Ca2+通道。下列说法错误的是( )
组别
Bax相对含量
Bcl-2相对含量
空白对照组
0.8
0.62
辣椒素
1.36
0.35
阻断TRPV1+辣椒素
0.97
0.58
A. 癌细胞凋亡过程中会表达新的蛋白质
B. 辣椒素可能通过激活TRPV1来起作用
C. 激活的TRPV1运输Ca2+不消耗ATP
D. 敲除TRPVI基因会促进癌细胞凋亡
5. 果蝇的性别和育性与性染色体组成的关系如下表所示。黑腹果蝇的黄体和白眼均由X染色体上的隐性基因控制。野生型雄性和黄体白眼的雌性交配,统计F1有3996只野生型雌性果蝇、3997只黄体白眼雄性果蝇、4只黄体白眼雌性果蝇和4只野生型雄性果蝇,则黄体白眼雌性果蝇和野生型雄性果蝇出现的原因最可能是( )
受精卵中性染
色体组成
XX、XXY
XY、XYY
XXX或YY、YO(没
有X染色体)
XO(没有Y染色体)
发育情况
雌性,可育
雄性,可育
胚胎期致死
雄性,不育
A. 亲本雌性果蝇在四分体时期发生了染色体片段互换
B. 亲本雄性果蝇在减数分裂前的间期发生了基因突变
C. 亲本雌性果蝇减数分裂过程中性染色体不正常分离
D. 亲本雄性果蝇减数分裂过程中性染色体不正常分离
6. 乙肝病毒是一种包含部分双链环状DNA的病毒,其DNA可以进入宿主细胞核内转化为cccDNA。目前,所有抗病毒疗法都无法清除细胞核内的cccDNA,因此慢性乙型肝炎患者需长期服药。下列有关治疗慢性乙型肝炎的策略,最不合理的是( )
A. 诱导细胞核内的cccDNA发生甲基化修饰
B. 反向导入cccDNA,抑制cccDNA的翻译过程
C. 隐藏cccDNA的启动子,阻止其和RNA聚合酶结合
D. 抑制细胞内RNA聚合酶的活性,阻止转录过程
7. 研究人员为鉴定某新物种和物种甲、乙、丙的亲缘关系,从新物种细胞中提取单链DNA分子,与另外三个物种中的单链DNA中的同源区段杂交。再将这些杂交DNA分子加热,三种杂交DNA分子解开双链时的温度大小关系为甲<乙<丙。这种研究生物进化的证据的类型和鉴定结论分别为( )
A. 分子生物学证据、新物种和甲的亲缘关系最近
B. 分子生物学证据、新物种和丙的亲缘关系最近
C. 细胞生物学证据、新物种和甲的亲缘关系最近
D. 细胞生物学证据、新物种和丙的亲缘关系最近
8. 一款治疗艾滋病的药物(Lenacapavir)被《科学》杂志评为2024年度科学突破之首,该药物可通过阻断HIV衣壳的解聚和新病毒组装显著抑制HIV增殖。HIV侵入宿主细胞并进行增殖的过程如下图所示,其中数字表示相关生理过程。下列说法正确的是( )
A. 若用32P标记HIV,则过程②④获得的核酸均含32P标记
B. 艾滋病患者易患肿瘤,与HIⅣ侵入后免疫防御功能降低有关
C. 过程②③所需的酶、原料、能量等物质均来源于辅助性T细胞
D. Lenacapavir可能通过阻断图中的过程①⑤来显著抑制HIV增殖
9. 如图表示部分大鼠组织细胞上胰高血糖素受体(GCGR)mRNA的表达量(“*”表示未检测到),下列说法错误的是( )
组织细胞
肝脏
脂肪组织
肾脏
胰岛
肌肉
脑组织
GCGRmRNA相对含量
910
528
267
85
*
*
A. 表中数据可说明肝糖原是机体处于饥饿状态时重要的能量来源
B. 若抑制脂肪组织中GCGR基因的表达,则可能导致脂肪积累
C. 肌肉细胞中的糖原可在低血糖时分解为葡萄糖提高血糖浓度
D. 脑组织中GCGR基因可能只在特定脑区或特定神经元中表达
10. PIN蛋白和生长素的极性运输有关,能作为载体将生长素从细胞内运出,其在细胞中的分布具有极性。如图表示PIN蛋白的结构,其包括跨膜区H1、H2和位于细胞内部的保守区(C区)及可变区(V区)。下列有关说法正确的是( )
A. 据图分析可知,PIN蛋白的H1、H2为亲水区,C区、V区为疏水区
B. 由PIN蛋白介导的生长素运输过程中,PIN蛋白可能会发生磷酸化
C. 在胚芽鞘细胞中,PIN蛋白主要分布在靠近形态学上端一侧的细胞膜上
D. PIN基因缺失突变体植株可能比野生型植株具有更明显的顶端优势
11. 位于河南新乡的黄河湿地国家级自然保护区是南北动植物种群的交汇点,也是鸟类南北迁徙的重要通道,每年秋冬季节,会有大量候鸟到此栖息、觅食。下列有关说法正确的是( )
A. 湿地作为鸟类迁徙的通道体现了生物多样性的直接价值
B. 该地秋冬季某候鸟种群密度增加的主要原因是迁入率大于迁出率
C. 在滩涂盐碱地种植耐盐碱的植物,这体现了生态工程的整体原理
D. 加强法律法规建设、提高环保意识是保护鸟类多样性的根本措施
12. 在湿地中,水鸟、水生植物和鱼类之间可通过信息传递发生紧密的联系。下列信息的类型和其他三项不同的是( )
A. 水鸟在繁殖季节,通过独特的求偶舞蹈吸引异性,建立配偶关系
B. 水鸟利用湿地植物筑巢,植物的分布和生长状况影响着水鸟的分布
C. 天敌靠近巢穴时,水鸟会发出尖锐的叫声提醒同伴和幼鸟注意危险
D. 鱼类在水中游动产生的水流变化会被周围的水鸟感知,影响其行动
13. 凋落物是森林生态系统中物质循环的枢纽,树木通过凋落物将营养物质归还土壤,再经过分解者的作用释放出养分供给树木生长。若森林生态系统的归还率=(年凋落物归还量/年生物量积累量)×100%,下列有关说法正确的是( )
A. 一般来说,生态系统的归还率越低,物质循环就越快
B. 凋落物经微生物分解后能为树木生长提供物质和能量
C. 凋落物中的重金属盐会随食物链延长在生物体内富集
D. 生态系统中被分解者利用的能量就是凋落物中的能量
14. 甘薯病毒病造成了薯类品种保种难的问题,因此脱毒技术被广泛应用于薯类品种防病毒、防退化。下列有关甘薯脱毒技术的说法,正确的是( )
A. 培育脱毒苗的外植体要依次用酒精和次氯酸钠消毒
B. 一般应选用植物成熟的组织作为外植体进行组织培育
C. 植株脱毒率主要取决于生长素和细胞分裂素的浓度比
D. 可通过接种病毒在个体水平检测是否成功获得脱毒苗
15. 实验小组为了检测某化学药物是否会诱发基因突变,在特定选择培养基上培养组氨酸缺陷型细菌,并在培养基中间放置一张浸润一定浓度该药物的圆纸片,一段时间后实验结果如图所示,下列有关说法错误的是( )
A. 该特定的选择培养基上应不含有组氨酸
B. 内侧无细菌生长说明内侧细菌没有发生突变
C. 该实验应设置不含该药物的培养基作为对照组
D. 若适当提高该药物的浓度,则菌落范围可能会变大
16. 实验小组从苏云金芽孢杆菌中提取Bt毒蛋白,注射到小鼠体内使小鼠产生相应的抗体,再从转基因抗虫棉中提取蛋白质电泳分离后和抗体杂交,然后加入带有特殊标记的抗体以显示出杂交带,具体过程如图所示,下列说法错误的是( )
A. 从转基因抗虫棉中分离出的蛋白质相当于抗原
B. 二抗可能是带有放射性同位素标记的一抗的抗体
C. 若未显示出杂交带,则说明目的基因未导入受体细胞
D. 图示操作的目的是检测转基因棉花是否产生Bt毒蛋白
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 番茄中富含番茄红素,其对于延缓衰老、增强免疫力具有一定的作用。如图是番茄植株进行光反应的场所及过程,其中PSI和PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,可以吸收、传递、转化光能。回答下列问题:
(1)若要检测番茄植株不同部位叶片中叶绿素的含量,则可利用__________(试剂)分离色素;也可利用分光光度计在某一特定波长下测定叶绿体色素提取液对可见光的吸光度,计算出提取液中各色素的含量,应选择红光区域的吸收峰波长检测叶绿素含量,理由是__________。
(2)分析图示,除了水光解产生H+,图中促进膜内外H+产生浓度差的过程还有__________、__________。结合图示信息分析,膜内外的H+浓度差在光合作用中的作用是__________。
(3)为提高冬季番茄的产量,可向大棚内的番茄植株施加农家肥,该措施可提高番茄植株光合作用速率的原因是_____________(答出2点)。
18. 研究发现小鼠毛色的遗传受多种因素调控,其中复等位基因Avy/A/a起着关键作用。A基因可使黑素细胞短暂地合成褐黑素,令小鼠毛色表现为胡椒色,a基因无此效果,令小鼠毛色表现为黑色。Avy基因是在A基因编码区上游的PS1A内插入IAP序列所得,IAP可作为启动子促使相关基因持续表达,令小鼠毛色表现为黄色,而其中的LTR区发生甲基化会使IAP的作用消失。具体机制如图所示,回答下列问题:
(1)若Avy基因的IAP的LTR区处于低甲基化状态,则小鼠的毛色为_____研究发现甲基化可以遗传数千代,这使生物进化理论得到进一步完善,即生物进化的原材料不仅可来自基因突变、基因重组和染色体变异,还可能来自_____。
(2)给怀孕小鼠的膳食中添加叶酸、维生素B12、胆碱、甜菜碱等富含甲基的添加剂,会使基因型为Aa的子代小鼠毛色呈现从黄色到胡椒色的一系列过渡类型,其原因是_____。
(3)某种群中的小鼠基因型全为Aa,且雌雄比例相当,该种群中A基因LTR区高甲基化(简称甲基化,可视为IAP无作用)的比例为30%,未甲基化(包括低甲基化和脱甲基化,可视为IAP作用完全)的比例为70%。小鼠随机交配,不考虑其他影响毛色的因素,则子代未甲基化的A基因的基因频率为_____,子代中黄色小鼠所占的比例为_____(注:基因甲基化与否不影响其遗传规律)。
(4)在小鼠胚胎发育过程中,A”基因LTR区的甲基化状态会发生动态变化。利用绿色荧光蛋白基因构建转基因小鼠可实时监测LTR区的甲基化动态,该实验的设计思路为_____。
19. 桥本氏甲状腺炎(HT)是一种自身免疫病。小鼠出生8周后饲喂碘化钠(NaI)进行不同时间的诱导处理以获得HT模型小鼠。为研究药物CS对HT小鼠的治疗效果,研究人员以HT模型小鼠为材料开展实验,处理方法见下表,表中NC表示对照组,CS表示治疗组。回答下列问题:
组别
诱导处理
NC
CS
1
NaI连续处理8周
?
连续给药2周
2
NaI连续处理16周
3
NaI连续处理64周
(1)NaI诱导的小鼠能够在较短时间内出现HT。分析表格,CS组用NaI连续处理不同时间后进行给药处理,是为了评价CS对__________小鼠的治疗效果。已知CS组需进行腹腔注射,结合表中信息分析,NC组的处理方法是__________。
(2)已知HT患者会出现血清抗甲状腺球蛋白抗体(TgAb)、甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)水平升高的现象。实验结束时检测各组HT模型小鼠血浆中TgAb、TPOAb和甲状腺激素(T4)的水平,结果如图。
①甲状腺球蛋白(Tg)是甲状腺滤泡细胞合成和分泌的一种大分子糖蛋白,是甲状腺激素合成的前体物质;甲状腺过氧化物酶(TPO)是甲状腺滤泡细胞内的一种重要的酶,参与甲状腺激素合成的关键步骤。TgAb和TPOAb分别由__________刺激B细胞使其活化后产生。HT模型小鼠血浆中TgAb和TPOAb水平升高,说明甲状腺滤泡细胞受损程度__________。
②CS对HT小鼠的治疗效果表现为______________。
③NaI连续处理64周时,两组小鼠T4水平均较低且基本相同,原因可能是_________。
20. CSR理论认为植物存在三种基本的生态适应策略,即竞争型策略(C,适应资源丰富的环境)、耐胁迫型策略(S,适应资源贫乏的环境)和杂草型策略(R,适应低胁迫高干扰的环境)。高原鼠兔是高寒草甸生态系统的最重要的小型哺乳动物,其采食和挖掘洞穴的行为会影响生态系统的土壤结构和植被。研究小组探究了某高寒草甸内高原鼠兔的活动对其中主要毒杂草生存策略的影响,实验结果如图所示,回答下列问题:
(1)高原鼠兔通过挖掘活动将深层土壤刨出,刨出的土壤形成沙丘,地下则形成数量众多的洞穴,从而影响群落的_________结构,可通过对有效洞口数的调查研究高原鼠兔的种群密度,这种种群密度调查方法类似于_________(填“标记重捕法”或“样方法”)。
(2)研究小组每设置一块干扰样地,都会在其周边的一定范围内选择一个区域作为配对的未干扰样地,干扰样地与配对的未干扰样地距离不宜过大,原因是_________。
(3)根据结果可知,高原鼠兔未干扰区的高寒草甸毒杂草主要表现_________型策略,采用这种生存策略的原因可能是_________。
(4)高寒草甸生态系统中的植被包括多种饲用植物及毒杂草,毒杂草对家畜有毒害作用。比较干扰区和未干扰区毒杂草的生态策略,试从生物多样性和天然草地经济保护的角度提出对高寒草甸中高原鼠兔的管理策略,并说出依据。
管理策略:_____________。
依据:_________________。
21. 蜘蛛丝被称为“生物钢”,其韧性是钢铁的5倍,可制成防弹背心、人造韧带、假肢等。蚕丝蛋白和蛛丝蛋白(MiSp)在结构上有一定的相似性,蚕丝蛋白的主要成分有丝素重链(FibH)、丝素轻链(FibL)等,其中FibH约占蚕丝蛋白含量的70%以上。实验小组分别利用两种方案,构建能表达MiSp的转基因家蚕。方案1:用FibH基因的启动子、MiSp基因和红色荧光蛋白基因等构建重组基因表达载体,并用其转染家蚕受精卵,如图1所示;方案2:敲除家蚕体内FibH基因的编码区,同时保留其上下游完整的调控序列,定点整合含MiSp基因和红色荧光蛋白基因的DNA片段,如图2所示。回答下列问题:
(1)图1所示的基因表达载体中红色荧光蛋白基因的作用是___________;一般利用__________法将载体导入家蚕受精卵中。
(2)比较两种方案,结果发现方案1获得的转基因家蚕所结的茧中MiSp含量仅占0.3%~3%,方案2获得的转基因家蚕所结的茧中MiSp含量占比达35.2%,推测两种方案获得的转基因家蚕在MiSp含量占比上存在明显差异的原因可能是__________。
(3)科研人员发现,若将MiSp31号位的色氨酸替换为酪氨酸,蛛丝的韧性可提高50%,根据这一研究结果,可通过__________工程对MiSp进行改造,并培育生产韧性更强的蛛丝的家蚕,请用文字和箭头写出相关流程:__________。
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2024—2025学年高中毕业班阶段性测试(六)
生物学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 高尔基体是对大分子进行糖基化修饰的主要场所,可将糖链或单糖连接到各种大分子上,产生糖蛋白、糖脂,研究发现癌细胞会出现高尔基体膜囊肿胀现象。下列有关说法正确的是( )
A. 糖蛋白在细胞膜的两侧呈对称分布
B. 宜利用高倍显微镜观察高尔基体膜囊肿胀
C. 细胞膜上糖蛋白减少能促进癌细胞的增殖和转移
D. 高尔基体功能受损会影响细胞膜的信息传递功能
【答案】D
【解析】
【分析】1、糖类的元素组成为C、H、O,RNA的元素组成为C、H、O、N、P。
2、每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此生物大分子也是以碳链为基本骨架。
【详解】A、糖蛋白位于细胞膜的外侧,由糖类和蛋白质结合形成,在细胞膜两侧不是对称分布的,外侧有糖蛋白,内侧没有,A错误;
B、高倍显微镜下观察不到膜结构,只能观察到细胞的一些基本结构如细胞核、细胞质等大致形态,高尔基体膜囊肿胀属于亚显微结构,需要用电子显微镜才能观察到,B错误;
C、细胞膜上糖蛋白减少会使细胞间的黏着性降低,导致癌细胞容易在体内分散和转移,但与癌细胞的增殖没有直接关系,癌细胞的增殖主要是受细胞内原癌基因和抑癌基因的调控等因素影响,C错误;
D、高尔基体是对大分子进行糖基化修饰的主要场所,可产生糖蛋白等。细胞膜上的糖蛋白具有识别等功能,在信息传递中起重要作用。如果高尔基体功能受损,糖蛋白等合成和修饰可能受到影响,进而会影响细胞膜的信息传递功能,D正确。
故选D。
2. “姜撞奶”是一种风味小吃,其制作原理是利用生姜中的生姜蛋白酶使牛奶中的蛋白质凝固。某学习小组以豆浆与生姜汁为实验材料,探究温度对生姜蛋白酶活性的影响,结果如下表所示。下列说法正确的是( )
材料
豆浆+生姜蛋白酶
组别
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
30
40
50
60
70
80
90
10min后豆浆的凝固程度
—
—
—
+ +
+ + +
+ +
—
注:“-”表示不凝固,“+”的数量反映凝固程度。
A. 该实验的自变量是温度和凝固时间
B. 该实验应将豆浆保温处理后再加入生姜汁
C. 60℃和80℃时蛋白酶的活性和空间结构相同
D. 生姜蛋白酶应置于70℃左右的环境中长期保存
【答案】B
【解析】
【分析】在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活。
【详解】A、该实验目的是探究温度对生姜蛋白酶活性的影响,自变量是温度,凝固时间是固定的10分钟,并非自变量,而是无关变量,A错误;
B、若不先对豆浆进行保温处理,加入生姜汁时,生姜蛋白酶在达到预设温度前就可能开始作用,会干扰实验结果,所以应将豆浆保温处理后再加入生姜汁,B正确;
C、60℃时生姜蛋白酶有较高活性,空间结构未被破坏,80℃时虽然豆浆也凝固,但高温可能使部分酶的空间结构发生改变,两者酶活性和空间结构不完全相同,C错误;
D、70℃左右时生姜蛋白酶活性较高,但酶长期保存应在低温条件下,以保持其结构稳定,D错误。
故选B。
3. 作物栽培时常常需要中耕松土,俗语常说“锄头里有气、锄头里有肥、锄头里有水、锄头里有火”。下列有关说法错误的是( )
A. “锄头里有气”指松土能防止土壤板结,增加氧气含量,防止根系无氧呼吸产生酒精
B. “锄头里有肥”指松土能促进好氧菌的分解作用,使土壤中的有机质分解产生无机盐
C. “锄头里有水”指松土能提高根系细胞呼吸速率,为根细胞吸收土壤中水分提供ATP
D. “锄头里有火”指松土能提高土壤温度,有利于根细胞的代谢活动,促进根系的生长
【答案】C
【解析】
【分析】细胞呼吸原理的应用:
①用透气纱布或“创可贴”包扎伤口:增加通气量,抑制致病菌的无氧呼吸。
②酿酒时:早期通气--促进酵母菌有氧呼吸,利于菌种繁殖,后期密封发酵罐--促进酵母菌无氧呼吸,利于产生酒精。
③食醋、味精制作:向发酵罐中通入无菌空气,促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。
④土壤松土,促进根细胞呼吸作用,有利于主动运输,为矿质元素吸收供应能量。
⑤稻田定期排水:促进水稻根细胞有氧呼吸。
⑥提倡慢跑:促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
【详解】A、“锄头里有气”指松土能防止土壤板结,增加氧气含量,避免根系无氧呼吸产生酒精,A正确;
B、“锄土里有肥”是因为松土能促进好氧菌的分解作用,使土壤中的有机质分解产生无机盐,B正确;
C、根细胞通过被动运输的方式吸收土壤中的水分,该方式不需要消耗ATP,与细胞呼吸速率无关,“锄头里有水”是因为松土有利于水分下渗和保存,C错误;
D、“锄头里有火”可能是因为松土能通过促进分解作用来提高土壤温度,为酶提供较适宜的温度,有利于根细胞的代谢活动,促进根系的生长,D正确。
故选C。
4. Bax和Bcl-2是两种调控癌细胞凋亡的蛋白质,癌细胞的凋亡率与这两种蛋白质相对含量之间的关系如下图所示。辣椒中的主要生物活性成分是辣椒素,实验小组为了检测辣椒素对癌细胞凋亡的影响,进行了相关实验,实验操作和检测结果如下表所示,TRPV1是一种Ca2+通道。下列说法错误的是( )
组别
Bax相对含量
Bcl-2相对含量
空白对照组
0.8
0.62
辣椒素
1.36
0.35
阻断TRPV1+辣椒素
0.97
0.58
A. 癌细胞凋亡过程中会表达新的蛋白质
B. 辣椒素可能通过激活TRPV1来起作用
C. 激活的TRPV1运输Ca2+不消耗ATP
D. 敲除TRPVI基因会促进癌细胞凋亡
【答案】D
【解析】
【分析】细胞癌变的原因包括内因和外因,外因又包括物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子,内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变.癌细胞的特征为:无限增殖;形态结构发生显著变化;细胞表面发生改变,细胞膜上的糖蛋白减少,细胞膜之间的黏着性降低;失去接触抑制。细胞衰老和凋亡都是基因编程性表达的结果。癌细胞由于无限增殖,故代谢加快,产生蛋白质较多,耗能较多,故线粒体和核糖体数量增多,癌细胞由于表面糖蛋白减少,故容易扩散和转移。
【详解】A、癌细胞凋亡是受基因控制的程序性死亡过程,在这个过程中基因选择性表达,会表达新的蛋白质,A正确;
B、对比辣椒素组和阻断TRPV1 + 辣椒素组,辣椒素组Bax相对含量更高,Bcl - 2相对含量更低(更有利于癌细胞凋亡),而阻断TRPV1后这种效果减弱,说明辣椒素可能通过激活TRPV1来发挥促进癌细胞凋亡的作用,B正确;
C、TRPV1是一种Ca²⁺通道,离子通过通道运输属于协助扩散,协助扩散不消耗ATP,所以激活的TRPV1运输Ca²⁺不消耗ATP,C正确;
D、从阻断TRPV1 + 辣椒素组与辣椒素组对比可知,阻断TRPV1后,Bax相对含量降低,Bcl - 2相对含量升高,不利于癌细胞凋亡,所以敲除TRPV1基因会抑制癌细胞凋亡,而不是促进,D错误。
故选D。
5. 果蝇的性别和育性与性染色体组成的关系如下表所示。黑腹果蝇的黄体和白眼均由X染色体上的隐性基因控制。野生型雄性和黄体白眼的雌性交配,统计F1有3996只野生型雌性果蝇、3997只黄体白眼雄性果蝇、4只黄体白眼雌性果蝇和4只野生型雄性果蝇,则黄体白眼雌性果蝇和野生型雄性果蝇出现的原因最可能是( )
受精卵中性染
色体组成
XX、XXY
XY、XYY
XXX或YY、YO(没
有X染色体)
XO(没有Y染色体)
发育情况
雌性,可育
雄性,可育
胚胎期致死
雄性,不育
A. 亲本雌性果蝇在四分体时期发生了染色体片段互换
B. 亲本雄性果蝇在减数分裂前的间期发生了基因突变
C. 亲本雌性果蝇减数分裂过程中性染色体不正常分离
D. 亲本雄性果蝇减数分裂过程中性染色体不正常分离
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
已知黑腹果蝇的黄体和白眼均由X染色体上的隐性基因控制,设控制黄体的基因为b,控制白眼的基因为r,则野生型雄性的基因型为XBRY,黄体白眼雌性的基因型为Xbr Xbr。正常情况下,二者交配后代基因型及表现型为:XBRX br (野生型雌性)、XbrY(黄体白眼雄性)。 但实际统计结果出现了4只黄体白眼雌性果蝇和4只野生型雄性果蝇,
【详解】A、由于控制黄体和白眼的基因均在X染色体上,若发生染色体片段互换,只是同一条X染色体上的基因位置改变,不会产生新的基因组合类型,也就不会出现黄体白眼雌性和野生型雄性果蝇,A错误;
B、已知黑腹果蝇的黄体和白眼均由X染色体上的隐性基因控制,设控制黄体的基因为b,控制白眼的基因为r,则野生型雄性的基因型为XBRY,黄体白眼雌性的基因型为Xbr Xbr。正常情况下,二者交配后代基因型及表现型为:XBRX br (野生型雌性)、XbrY(黄体白眼雄性)。 若亲本雄性果蝇(XBRY)在减数分裂前的间期发生基因突变,即XBR突变为Xbr ,则产生的精子为Xbr 和Y,与雌性果蝇Xbr Xbr )杂交,后代基因型为Xbr Xbr (黄体白眼雌性)、Xbr Y(黄体白眼雄性),不会出现黄体白眼雌性和野生型雄性果蝇,B错误;
C、产生黄体白眼雌性果蝇的原因:亲本雌性果蝇(Xbr Xbr )在减数分裂过程中,若减数第一次分裂时同源染色体未分离,会产生含Xbr Xbr 的次级卵母细胞和不含性染色体的第一极体;若减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离,会产生含Xbr Xbr 的卵细胞。当含Xbr Xbr 的卵细胞与含Y的精子结合时,就会形成Xbr Xbr Y(黄体白眼雌性)果蝇,产生野生型雄性果蝇的原因:若亲本雌性果蝇产生的不含性染色体的卵细胞与含XBR的精子结合,就会形成XBRO(野生型雄性,不育)果蝇,C正确;
D、若亲本雄性果蝇(XBRY)减数分裂过程中性染色体不正常分离,如减数第一次分裂时同源染色体未分离,会产生含XBRY、O(不含性染色体)的次级精母细胞;减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离,会产生含XBRXBR 、YY等的精子。但这些异常精子与雌性果蝇产生的卵细胞结合后,无法产生黄体白眼雌性果蝇和野生型雄性果蝇这种特定的异常类型,D错误。
故选C。
6. 乙肝病毒是一种包含部分双链环状DNA的病毒,其DNA可以进入宿主细胞核内转化为cccDNA。目前,所有抗病毒疗法都无法清除细胞核内的cccDNA,因此慢性乙型肝炎患者需长期服药。下列有关治疗慢性乙型肝炎的策略,最不合理的是( )
A. 诱导细胞核内的cccDNA发生甲基化修饰
B. 反向导入cccDNA,抑制cccDNA的翻译过程
C. 隐藏cccDNA的启动子,阻止其和RNA聚合酶结合
D. 抑制细胞内RNA聚合酶的活性,阻止转录过程
【答案】D
【解析】
【分析】表观遗传:指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。DNA的甲基化:生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
【详解】A、诱导细胞核内的cccDNA发生甲基化修饰,甲基化修饰通常会抑制基因的表达,这样可以使乙肝病毒相关基因难以表达,从而减少病毒的产生,该策略合理,A正确;
B、反向导入cccDNA,有可能与原本的cccDNA形成双链等结构,干扰其正常的翻译过程,减少病毒蛋白质的合成,进而抑制病毒的繁殖,该策略合理,B正确;
C、隐藏cccDNA的启动子,RNA聚合酶无法与启动子结合,就不能启动转录过程,从而无法合成相关的RNA和蛋白质,抑制病毒的产生,该策略合理,C正确;
D、抑制细胞内RNA聚合酶的活性,虽然能阻止cccDNA的转录,但细胞自身的基因转录也会受到抑制,会对细胞正常的生理功能造成极大的损害,带来严重的副作用,该策略不合理,D错误。
故选D。
7. 研究人员为鉴定某新物种和物种甲、乙、丙的亲缘关系,从新物种细胞中提取单链DNA分子,与另外三个物种中的单链DNA中的同源区段杂交。再将这些杂交DNA分子加热,三种杂交DNA分子解开双链时的温度大小关系为甲<乙<丙。这种研究生物进化的证据的类型和鉴定结论分别为( )
A. 分子生物学证据、新物种和甲的亲缘关系最近
B. 分子生物学证据、新物种和丙的亲缘关系最近
C. 细胞生物学证据、新物种和甲的亲缘关系最近
D. 细胞生物学证据、新物种和丙的亲缘关系最近
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区;在没有互补的碱基序列的部位,仍然是两条游离的单链。形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近。
【详解】研究人员从新物种细胞中提取单链DNA分子,与另外三个物种中的单链DNA中的同源区段杂交,该过程是在分子层面上对生物的遗传物质(DNA)进行研究,所以属于分子生物学证据;DNA分子中,碱基对之间通过氢键连接,A与T之间有2个氢键,C与G之间有3个氢键,C-G碱基对比例越高,DNA分子的稳定性越强,解开双链所需的温度就越高。 三种杂交DNA分子解开双链时的温度大小关系为甲<乙<丙,说明新物种与丙杂交形成的杂交DNA分子中C-G碱基对比例最高,稳定性最强,即新物种与丙的DNA相似性最高,由此可知新物种和丙的亲缘关系最近,B符合题意。
故选B。
8. 一款治疗艾滋病的药物(Lenacapavir)被《科学》杂志评为2024年度科学突破之首,该药物可通过阻断HIV衣壳的解聚和新病毒组装显著抑制HIV增殖。HIV侵入宿主细胞并进行增殖的过程如下图所示,其中数字表示相关生理过程。下列说法正确的是( )
A. 若用32P标记HIV,则过程②④获得的核酸均含32P标记
B. 艾滋病患者易患肿瘤,与HIⅣ侵入后免疫防御功能降低有关
C. 过程②③所需的酶、原料、能量等物质均来源于辅助性T细胞
D. Lenacapavir可能通过阻断图中的过程①⑤来显著抑制HIV增殖
【答案】D
【解析】
【分析】HIV是一种逆转录病毒,入侵宿主细胞后利用宿主细胞的原料、酶、能量等物质合成自己的RNA和蛋白质再进行组装形成新的病毒,主要攻击和破坏的靶细胞为辅助性T细胞,随着辅助性T细胞的大量死亡,导致人体免疫力降低,病人大多死于其他病原微生物的感染或恶性肿瘤。
【详解】A、若用32P标记HIV,通过②逆转录,根据碱基互补配对原则合成DNA,DNA中不含32P,通过④转录过程获得的RNA不含32P标记,A错误;
B、艾滋病患者易患肿瘤,与HIV侵入后免疫监视功能降低有关,B错误;
C、过程②③所需的原料、能量等物质均来源于辅助性T细胞,逆转录酶来自HIV,C错误;
D、Lenacapavir可通过阻断HIV衣壳的解聚和新病毒组装显著抑制HIV增殖,则可能通过阻断图中的过程①⑤来显著抑制HIV增殖,D正确。
故选D。
9. 如图表示部分大鼠组织细胞上胰高血糖素受体(GCGR)mRNA的表达量(“*”表示未检测到),下列说法错误的是( )
组织细胞
肝脏
脂肪组织
肾脏
胰岛
肌肉
脑组织
GCGRmRNA相对含量
910
528
267
85
*
*
A. 表中数据可说明肝糖原是机体处于饥饿状态时重要的能量来源
B. 若抑制脂肪组织中GCGR基因的表达,则可能导致脂肪积累
C. 肌肉细胞中的糖原可在低血糖时分解为葡萄糖提高血糖浓度
D. 脑组织中GCGR基因可能只在特定脑区或特定神经元中表达
【答案】C
【解析】
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,其中胰岛素是机体内唯一能够降低血糖的激素,胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度;胰高血糖素能促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖浓度升高。
【详解】A、肝脏中胰高血糖素受体(GCGR)mRNA相对含量最高,在机体饥饿状态下,胰高血糖素可以促进肝糖原分解为葡萄糖进入血液,从而提高血糖浓度,为机体提供重要的能量来源,A正确;
B、脂肪组织中存在GCGR mRNA的表达,若抑制脂肪组织中GCGR基因的表达,胰高血糖素不能正常发挥作用,可能导致脂肪积累,B正确;
C、肌肉细胞中GCGR mRNA相对含量未检测到,说明肌肉细胞中不存在胰高血糖素受体,肌糖原不能在胰高血糖素作用下分解为葡萄糖提高血糖浓度,C错误;
D、脑组织中GCGR mRNA相对含量未检测到,可能是GCGR基因只在脑组织特定脑区或特定神经元中表达,D正确。
故选C。
10. PIN蛋白和生长素的极性运输有关,能作为载体将生长素从细胞内运出,其在细胞中的分布具有极性。如图表示PIN蛋白的结构,其包括跨膜区H1、H2和位于细胞内部的保守区(C区)及可变区(V区)。下列有关说法正确的是( )
A. 据图分析可知,PIN蛋白的H1、H2为亲水区,C区、V区为疏水区
B. 由PIN蛋白介导的生长素运输过程中,PIN蛋白可能会发生磷酸化
C. 在胚芽鞘细胞中,PIN蛋白主要分布在靠近形态学上端一侧的细胞膜上
D. PIN基因缺失突变体植株可能比野生型植株具有更明显的顶端优势
【答案】B
【解析】
【分析】1、生长素的产生:生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,由色氨酸经过一系列反应转变而成。
2、胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中:生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输,称为极性运输;在成熟组织中:生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
【详解】A、PIN蛋白的H1、H2为疏水区,C区、V区为亲水区,A错误;
B、PIN蛋白作为载体将生长素从细胞内运出,PIN蛋白可能会发生磷酸化,B正确;
C、胚芽鞘中生长素通常向下极性运输,PIN蛋白多分布在远离形态学上端(即靠近下侧)的细胞膜,C错误;
D、如果PIN基因缺失,植株生长素极性运输障碍,顶端的生长素向下输送受阻,突变体植株不可能比野生型植株具有更明显的顶端优势,D错误。
故选B。
11. 位于河南新乡的黄河湿地国家级自然保护区是南北动植物种群的交汇点,也是鸟类南北迁徙的重要通道,每年秋冬季节,会有大量候鸟到此栖息、觅食。下列有关说法正确的是( )
A. 湿地作为鸟类迁徙的通道体现了生物多样性的直接价值
B. 该地秋冬季某候鸟种群密度增加的主要原因是迁入率大于迁出率
C. 在滩涂盐碱地种植耐盐碱的植物,这体现了生态工程的整体原理
D. 加强法律法规建设、提高环保意识是保护鸟类多样性的根本措施
【答案】B
【解析】
【分析】生物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,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。生态工程的协调原理,即处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量,而不是整体原理。整体原理强调的是生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。
【详解】A、生物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,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。湿地作为鸟类迁徙的通道,这属于生态系统的生态功能,体现的是生物多样性的间接价值,而非直接价值,A错误;
B、对于某候鸟种群,在秋冬季节大量候鸟到此栖息、觅食,即迁入该区域,使得种群密度增加,其主要原因就是迁入率大于迁出率,B 正确;
C、在滩涂盐碱地种植耐盐碱的植物,主要体现的是生态工程的协调原理,即处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量,而不是整体原理。整体原理强调的是生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响,C错误;
D、保护生物多样性的根本措施是就地保护,即建立自然保护区以及风景名胜区等,加强法律法规建设、提高环保意识是保护生物多样性的重要措施,但不是根本措施,D错误。
故选B。
12. 在湿地中,水鸟、水生植物和鱼类之间可通过信息传递发生紧密的联系。下列信息的类型和其他三项不同的是( )
A. 水鸟在繁殖季节,通过独特的求偶舞蹈吸引异性,建立配偶关系
B. 水鸟利用湿地植物筑巢,植物的分布和生长状况影响着水鸟的分布
C. 天敌靠近巢穴时,水鸟会发出尖锐的叫声提醒同伴和幼鸟注意危险
D. 鱼类在水中游动产生的水流变化会被周围的水鸟感知,影响其行动
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。生态系统的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。生物在生命活动过程中,产生一些可以传递信息的化学物质,诸如植物的生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等,这就是化学信息。动物的特殊行为,对于同种和异种也能够传递某种信息,即生物的行为特征可以体现为行为信息。
【详解】A、水鸟通过独特的求偶舞蹈吸引异性,求偶舞蹈属于行为信息。因为它是通过动物的特殊行为动作来传递信息;
B、水鸟利用湿地植物筑巢,植物的分布和生长状况影响水鸟分布,这里植物的分布和生长状况属于物理信息。因为植物的分布和生长状况是通过其本身的形态、位置等物理特征来影响水鸟;
C、水鸟发出尖锐的叫声提醒同伴和幼鸟注意危险,叫声属于物理信息。声音是一种物理信号;
D、鱼类在水中游动产生的水流变化会被周围水鸟感知,水流变化属于物理信息。水流的变化是一种物理现象。
综上所述,信息的类型和其他三项不同的是A,即A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13. 凋落物是森林生态系统中物质循环的枢纽,树木通过凋落物将营养物质归还土壤,再经过分解者的作用释放出养分供给树木生长。若森林生态系统的归还率=(年凋落物归还量/年生物量积累量)×100%,下列有关说法正确的是( )
A. 一般来说,生态系统的归还率越低,物质循环就越快
B. 凋落物经微生物分解后能为树木生长提供物质和能量
C. 凋落物中的重金属盐会随食物链延长在生物体内富集
D. 生态系统中被分解者利用的能量就是凋落物中的能量
【答案】C
【解析】
【分析】1、物质循环和能量流动是生态系统的重要功能,二者同时进行、相互依存、不可分割。物质作为能量的载体,使能量沿食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。在物质循环过程中,非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用;能量流动则不同,能量在流经生态系统各营养级时,是逐级递减的,而且流动是单方向不循环的;
2、分解者是生态系统中将动植物的遗体和动物的粪便分解的微生物。分解者把动植物遗体或残落物中的复杂的有机物分解成简单的无机物,如水、无机盐和二氧化碳等,这些物质又可以被绿色植物吸收和利用,在生态系统中促进物质循环和能量流动。
【详解】A、一般来说,生态系统的归还率越高,意味着更多的营养物质能更快地归还到土壤中参与物质循环,物质循环就越快,而不是归还率越低物质循环越快,A错误;
B、凋落物经微生物分解后能为树木生长提供物质,但不能提供能量,树木生长的能量来自光能(通过光合作用固定),B错误;
C、重金属盐在生物体内难以降解,会随食物链延长在生物体内富集,凋落物中的重金属盐也会遵循这一规律,C正确;
D、生态系统中被分解者利用的能量不仅仅是凋落物中的能量,还包括动植物遗体、残骸等其他来源的能量,D错误。
故选C。
14. 甘薯病毒病造成了薯类品种保种难的问题,因此脱毒技术被广泛应用于薯类品种防病毒、防退化。下列有关甘薯脱毒技术的说法,正确的是( )
A. 培育脱毒苗的外植体要依次用酒精和次氯酸钠消毒
B. 一般应选用植物成熟的组织作为外植体进行组织培育
C. 植株脱毒率主要取决于生长素和细胞分裂素的浓度比
D. 可通过接种病毒在个体水平检测是否成功获得脱毒苗
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养的流程是:离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织,经再分化形成芽、根或胚状体,进而形成完整植株。
【详解】A、植物组织培养应注意无菌操作,需要将外植体用酒精和次氯酸钠溶液依次浸泡并用无菌水冲洗,A正确;
B、植物顶端分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,故应选用分生区无病毒或病毒极少的组织接种,B错误;
C、植株脱毒率与生长素和细胞分裂素的浓度比无关,C错误;
D、脱毒苗直接检测性状就行,抗毒苗需要通过接种病毒进行个体水平的检测,D错误。
故选A。
15. 实验小组为了检测某化学药物是否会诱发基因突变,在特定选择培养基上培养组氨酸缺陷型细菌,并在培养基中间放置一张浸润一定浓度该药物的圆纸片,一段时间后实验结果如图所示,下列有关说法错误的是( )
A. 该特定的选择培养基上应不含有组氨酸
B. 内侧无细菌生长说明内侧细菌没有发生突变
C. 该实验应设置不含该药物的培养基作为对照组
D. 若适当提高该药物的浓度,则菌落范围可能会变大
【答案】B
【解析】
【分析】营养缺陷型菌株:从自然界分离到的微生物在其发生突变前的原始菌株,称为野生型菌株。营养缺陷性菌株是野生型菌株经过人工诱变或自发突变失去合成某种成长因子的能力,只能在完全培养基或补充了相应的生长因子的基本培养基中才能正常生长的变异菌株。
【详解】A、实验使用的是组氨酸缺陷型细菌,如果培养基中含有组氨酸,细菌无需突变即可生长,无法检测药物是否诱发突变,A正确;
B、内侧无细菌生长可能是因为药物抑制了细菌的生长,而不是细菌没有发生突变,B错误;
C、设置对照组是为了排除其他因素对实验结果的影响,确保实验结果是由药物引起的,C正确;
D、药物对周围细菌抑制范围扩大,也可能出现突变菌落范围变大的情况 ,所以若适当提高该药物的浓度,则菌落范围可能会变大,D正确。
故选B。
16. 实验小组从苏云金芽孢杆菌中提取Bt毒蛋白,注射到小鼠体内使小鼠产生相应的抗体,再从转基因抗虫棉中提取蛋白质电泳分离后和抗体杂交,然后加入带有特殊标记的抗体以显示出杂交带,具体过程如图所示,下列说法错误的是( )
A. 从转基因抗虫棉中分离出的蛋白质相当于抗原
B. 二抗可能是带有放射性同位素标记的一抗的抗体
C. 若未显示出杂交带,则说明目的基因未导入受体细胞
D. 图示操作的目的是检测转基因棉花是否产生Bt毒蛋白
【答案】C
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A 、从转基因抗虫棉中分离出的蛋白质能与小鼠产生的抗体发生特异性结合,所以该蛋白质相当于抗原,A正确。
B 、由图可知,二抗是与一抗结合的,且带有特殊标记,所以二抗可能是带有放射性同位素标记的一抗的抗体,B正确。
C 、若未显示出杂交带,有可能是目的基因导入了受体细胞,但目的基因没有表达,而不是目的基因未导入受体细胞,C错误。
D 、图示操作是通过抗原 - 抗体杂交技术来检测转基因棉花是否产生了 Bt 毒蛋白,D正确。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 番茄中富含番茄红素,其对于延缓衰老、增强免疫力具有一定的作用。如图是番茄植株进行光反应的场所及过程,其中PSI和PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,可以吸收、传递、转化光能。回答下列问题:
(1)若要检测番茄植株不同部位叶片中叶绿素的含量,则可利用__________(试剂)分离色素;也可利用分光光度计在某一特定波长下测定叶绿体色素提取液对可见光的吸光度,计算出提取液中各色素的含量,应选择红光区域的吸收峰波长检测叶绿素含量,理由是__________。
(2)分析图示,除了水光解产生H+,图中促进膜内外H+产生浓度差的过程还有__________、__________。结合图示信息分析,膜内外的H+浓度差在光合作用中的作用是__________。
(3)为提高冬季番茄的产量,可向大棚内的番茄植株施加农家肥,该措施可提高番茄植株光合作用速率的原因是_____________(答出2点)。
【答案】(1) ①. 层析液 ②. 排除类胡萝卜素在蓝紫光区域的干扰
(2) ①. 类囊体膜外侧的H+被运输到类囊体膜内侧 ②. 类囊体膜外侧的H+、e-和NADP+反应生成NADPH ③. 为光反应中ATP的合成过程提供能量
(3)分解者分解农家肥,可为番茄植株提供N、P、Mg等矿质元素,促进与光合作用有关的酶、色素等合成;农家肥分解会产生CO2,为番茄植株光合作用提供原料;分解者分解农家肥时会释放出大量热量,提升大棚中温度,促进番茄植株光合作用;农家肥分解能增加土壤的透气性和保水性,有利于根系的生长和养分吸收,从而间接提高光合作用速率
【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】
在分离叶绿体中的色素时,利用不同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,从而实现色素的分离。所以检测番茄植株不同部位叶片中叶绿素的含量,可利用层析液分离色素。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。在红光区域,类胡萝卜素基本不吸收光,所以选择红光区域的吸收峰波长检测叶绿素含量,可以排除类胡萝卜素在蓝紫光区域的干扰,更准确地检测叶绿素含量。
【小问2详解】
从图中可以看出,除了水光解产生H+外,类囊体外侧的H+被运输到类囊体膜内侧,以及类囊体外侧的H+、e-和NADP+反应生成NADPH,这两个过程都会促进膜内外H+产生浓度差。由图可知,膜内外H+存在浓度差,H+顺浓度梯度运输时会产生能量,这部分能量为光反应中ATP的合成过程提供能量。
【小问3详解】
农家肥含有多种营养元素,分解者分解农家肥,可为番茄植株提供N、P、Mg等矿质元素,促进与光合作用有关的酶、色素等合成;农家肥分解会产生CO2,为番茄植株光合作用提供原料;分解者分解农家肥时会释放出大量热量,提升大棚中温度,促进番茄植株光合作用;农家肥分解能增加土壤的透气性和保水性,有利于根系的生长和养分吸收,从而间接提高光合作用速率。
18. 研究发现小鼠毛色的遗传受多种因素调控,其中复等位基因Avy/A/a起着关键作用。A基因可使黑素细胞短暂地合成褐黑素,令小鼠毛色表现为胡椒色,a基因无此效果,令小鼠毛色表现为黑色。Avy基因是在A基因编码区上游的PS1A内插入IAP序列所得,IAP可作为启动子促使相关基因持续表达,令小鼠毛色表现为黄色,而其中的LTR区发生甲基化会使IAP的作用消失。具体机制如图所示,回答下列问题:
(1)若Avy基因的IAP的LTR区处于低甲基化状态,则小鼠的毛色为_____研究发现甲基化可以遗传数千代,这使生物进化理论得到进一步完善,即生物进化的原材料不仅可来自基因突变、基因重组和染色体变异,还可能来自_____。
(2)给怀孕小鼠的膳食中添加叶酸、维生素B12、胆碱、甜菜碱等富含甲基的添加剂,会使基因型为Aa的子代小鼠毛色呈现从黄色到胡椒色的一系列过渡类型,其原因是_____。
(3)某种群中的小鼠基因型全为Aa,且雌雄比例相当,该种群中A基因LTR区高甲基化(简称甲基化,可视为IAP无作用)的比例为30%,未甲基化(包括低甲基化和脱甲基化,可视为IAP作用完全)的比例为70%。小鼠随机交配,不考虑其他影响毛色的因素,则子代未甲基化的A基因的基因频率为_____,子代中黄色小鼠所占的比例为_____(注:基因甲基化与否不影响其遗传规律)。
(4)在小鼠胚胎发育过程中,A”基因LTR区的甲基化状态会发生动态变化。利用绿色荧光蛋白基因构建转基因小鼠可实时监测LTR区的甲基化动态,该实验的设计思路为_____。
【答案】(1) ①. 黄色 ②. 表观遗传
(2)富含甲基的食物使子代小鼠体内A基因LTR区的甲基化程度发生改变,导致IAP的作用不同程度地消失,几乎未消失的表现为黄色,几乎完全消失的表现为胡椒色,其余的为过渡类型
(3) ①. 35% ②. 57.75%
(4)将绿色荧光蛋白基因导入IAP(Avy基因启动子)的下游,通过观察绿色萤光的变化来实时监测LTR区的甲基化动态
【解析】
【分析】DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式,能够在不改变DNA序列的前提下,改变遗传表现。所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5号碳位共价键结合一个甲基基团。大量研究表明,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。
【小问1详解】
若A”基因IAP的LTR区处于低甲基化状态,则IAP可促使相关基因持续表达,令小鼠毛色表现为黄色;甲基化可以遗传数千代,这属于表观遗传,说明生物进化的原材料不仅来自基因突变、基因重组和染色体变异,还可能来自表观遗传。
【小问2详解】
富含甲基的食物使子代小鼠体内A基因LTR区的甲基化程度发生改变,导致IAP的作用不同程度地消失,几乎未消失的表现为黄色,几乎完全消失的表现为胡椒色,其余的为过渡类型。
【小问3详解】
该种群中小鼠基因型均为Aa,A基因、a基因的基因频率均为50%。种群中未甲基化的Avy基因的基因频率为(50%)×(70%)=35%,甲基化的Avy基因可视为A基因,其基因频率为(50%)×(30%)=15%。小鼠随机交配,由于基因甲基化与否不影响其遗传规律,所以子代中未甲基化的Avy基因的基因频率不变,子代黄色小鼠(AvyAvy、AvyA、Aa)所占比例为(35%)×(35%)+2×(35%)×(15%)+2×(35%)×(50%)=57.75%。
【小问4详解】
利用绿色荧光蛋白基因构建转基因小鼠实时监测LTR区的甲基化动态,需将绿色荧光蛋白基因导入IAP(A基因启动子)的下游,通过观察绿色荧光的变化来实时监测LTR区的甲基化动态。
19. 桥本氏甲状腺炎(HT)是一种自身免疫病。小鼠出生8周后饲喂碘化钠(NaI)进行不同时间的诱导处理以获得HT模型小鼠。为研究药物CS对HT小鼠的治疗效果,研究人员以HT模型小鼠为材料开展实验,处理方法见下表,表中NC表示对照组,CS表示治疗组。回答下列问题:
组别
诱导处理
NC
CS
1
NaI连续处理8周
?
连续给药2周
2
NaI连续处理16周
3
NaI连续处理64周
(1)NaI诱导的小鼠能够在较短时间内出现HT。分析表格,CS组用NaI连续处理不同时间后进行给药处理,是为了评价CS对__________小鼠的治疗效果。已知CS组需进行腹腔注射,结合表中信息分析,NC组的处理方法是__________。
(2)已知HT患者会出现血清抗甲状腺球蛋白抗体(TgAb)、甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)水平升高的现象。实验结束时检测各组HT模型小鼠血浆中TgAb、TPOAb和甲状腺激素(T4)的水平,结果如图。
①甲状腺球蛋白(Tg)是甲状腺滤泡细胞合成和分泌的一种大分子糖蛋白,是甲状腺激素合成的前体物质;甲状腺过氧化物酶(TPO)是甲状腺滤泡细胞内的一种重要的酶,参与甲状腺激素合成的关键步骤。TgAb和TPOAb分别由__________刺激B细胞使其活化后产生。HT模型小鼠血浆中TgAb和TPOAb水平升高,说明甲状腺滤泡细胞受损程度__________。
②CS对HT小鼠的治疗效果表现为______________。
③NaI连续处理64周时,两组小鼠T4水平均较低且基本相同,原因可能是_________。
【答案】(1) ①. 不同HT发病阶段 ②. 连续2周向小鼠腹腔注射等量的生理盐水(或缓冲液)
(2) ①. Tg和TPO ②. 增大 ③. 在HT发病程度相对较轻时(前期和中期)具有一定的治疗效果(或可降低TgAb和TPOAb水平并提高T4的含量),在发病程度较严重时(晚期)没有治疗效果(或治疗效果差) ④. (CS可通过降低TgAb和TPOAb水平来减轻其对甲状腺滤泡细胞的损伤,64周时)小鼠大部分甲状腺滤泡细胞损伤死亡,导致T4合成量低
【解析】
【分析】CS组用NaI连续处理不同时间(8周、16周、64周)后进行给药处理,目的是研究药物CS对不同HT发病阶段(因为不同处理时间代表不同阶段,即不同病程)的HT小鼠的治疗效果。实验目的是研究药物CS对HT小鼠的治疗效果,所以需要设置对照组(NC组)和实验组(CS组)
【小问1详解】
CS组用NaI连续处理不同时间(8周、16周、64周)后进行给药处理,目的是研究药物CS对不同HT发病阶段(因为不同处理时间代表不同阶段,即不同病程)的HT小鼠的治疗效果。实验目的是研究药物CS对HT小鼠的治疗效果,所以需要设置对照组(NC组)和实验组(CS组)。CS组是NaI诱导处理后再给药治疗,那么NC组作为对照,应该是只进行NaI诱导处理,不进行药物CS的给药处理。结合表格中NC组对应的是“?”,所以NC组的处理方法是连续2周向小鼠腹腔注射等量的生理盐水(或缓冲液)。
【小问2详解】
抗体是由浆细胞产生的,而浆细胞是由B细胞受到抗原刺激后增殖分化形成的。TgAb和TPOAb属于抗体,它们分别由甲状腺球蛋白(Tg)和甲状腺过氧化物酶(TPO)刺激B细胞使其活化后产生。
HT模型小鼠血浆中TgAb和TPOAb水平升高,说明机体产生了针对甲状腺球蛋白(Tg)和甲状腺过氧化物酶(TPO)的抗体,这是自身免疫反应的表现,意味着甲状腺滤泡细胞受到了攻击,即甲状腺滤泡细胞受损程度增大。
从图中可以看出,在HT发病程度相对较轻时(前期和中期)具有一定的治疗效果(或可降低TgAb和TPOAb水平并提高T4的含量),在发病程度较严重时(晚期)没有治疗效果(或治疗效果差)
NaI连续处理64周时,两组小鼠T4水平均较低且基本相同。因为NaI是一种能诱导HT的物质,长时间(64周)的NaI处理会使甲状腺组织严重受损,不管是CS治疗组还是NC对照组,甲状腺组织都受到了不可逆的严重破坏,导致甲状腺激素(T4)合成和分泌严重减少,所以两组小鼠T4水平均较低且基本相同。
20. CSR理论认为植物存在三种基本的生态适应策略,即竞争型策略(C,适应资源丰富的环境)、耐胁迫型策略(S,适应资源贫乏的环境)和杂草型策略(R,适应低胁迫高干扰的环境)。高原鼠兔是高寒草甸生态系统的最重要的小型哺乳动物,其采食和挖掘洞穴的行为会影响生态系统的土壤结构和植被。研究小组探究了某高寒草甸内高原鼠兔的活动对其中主要毒杂草生存策略的影响,实验结果如图所示,回答下列问题:
(1)高原鼠兔通过挖掘活动将深层土壤刨出,刨出的土壤形成沙丘,地下则形成数量众多的洞穴,从而影响群落的_________结构,可通过对有效洞口数的调查研究高原鼠兔的种群密度,这种种群密度调查方法类似于_________(填“标记重捕法”或“样方法”)。
(2)研究小组每设置一块干扰样地,都会在其周边的一定范围内选择一个区域作为配对的未干扰样地,干扰样地与配对的未干扰样地距离不宜过大,原因是_________。
(3)根据结果可知,高原鼠兔未干扰区的高寒草甸毒杂草主要表现_________型策略,采用这种生存策略的原因可能是_________。
(4)高寒草甸生态系统中的植被包括多种饲用植物及毒杂草,毒杂草对家畜有毒害作用。比较干扰区和未干扰区毒杂草的生态策略,试从生物多样性和天然草地经济保护的角度提出对高寒草甸中高原鼠兔的管理策略,并说出依据。
管理策略:_____________。
依据:_________________。
【答案】(1) ①. 垂直和水平##空间 ②. 样方法
(2)距离过大可能导致两个样地的环境差异较大,无法准确对比高原鼠兔干扰的影响
(3) ①. S ②. 高寒草甸生态系统中资源贫乏
(4) ①. 适当控制高原鼠兔的干扰程度,使其处于一定范围 ②. 干扰程度过低会导致毒杂草生态策略单一,使生物多样性较低,干扰程度过高则会诱导毒杂草生物量增加,从而使高寒草甸中饲用植物的比例降低
【解析】
【小问1详解】
高原鼠兔挖掘活动将深层土壤刨出形成沙丘,地下形成众多洞穴。这种行为改变了群落中不同层次的环境条件,比如土壤的层次结构、植被在不同土层的分布等,从而影响了群落的垂直结构,从图中可以看出,也使毒杂草的分布发生了改变,所以也影响的水平结构,所以影响了群落的水平结构和垂直结构(即空间结构),可通过对有效洞口数的调查研究高原鼠兔的种群密度,这种种群密度调查方法类似于样方法,因为洞穴是不动的,可以取样调查不同地点的洞穴数。
【小问2详解】
干扰样地与配对的未干扰样地距离不宜过大,距离过大可能导致两个样地的环境差异较大,无法准确对比高原鼠兔干扰的影响
【小问3详解】
根据结果可知,高原鼠兔未干扰区的高寒草甸毒杂草主要表现 耐胁迫型(S) 型策略,采用这种生存策略的原因可能是 未干扰区资源相对贫乏,植物需要适应低资源环境 。
【小问4详解】
干扰程度过低会导致毒杂草生态策略单一,使生物多样性较低,干扰程度过高则会诱导毒杂草生物量增加,从而使高寒草甸中饲用植物的比例降低,所以需要适当控制高原鼠兔的干扰程度,使其处于一定范围。
21. 蜘蛛丝被称为“生物钢”,其韧性是钢铁的5倍,可制成防弹背心、人造韧带、假肢等。蚕丝蛋白和蛛丝蛋白(MiSp)在结构上有一定的相似性,蚕丝蛋白的主要成分有丝素重链(FibH)、丝素轻链(FibL)等,其中FibH约占蚕丝蛋白含量的70%以上。实验小组分别利用两种方案,构建能表达MiSp的转基因家蚕。方案1:用FibH基因的启动子、MiSp基因和红色荧光蛋白基因等构建重组基因表达载体,并用其转染家蚕受精卵,如图1所示;方案2:敲除家蚕体内FibH基因的编码区,同时保留其上下游完整的调控序列,定点整合含MiSp基因和红色荧光蛋白基因的DNA片段,如图2所示。回答下列问题:
(1)图1所示的基因表达载体中红色荧光蛋白基因的作用是___________;一般利用__________法将载体导入家蚕受精卵中。
(2)比较两种方案,结果发现方案1获得的转基因家蚕所结的茧中MiSp含量仅占0.3%~3%,方案2获得的转基因家蚕所结的茧中MiSp含量占比达35.2%,推测两种方案获得的转基因家蚕在MiSp含量占比上存在明显差异的原因可能是__________。
(3)科研人员发现,若将MiSp31号位的色氨酸替换为酪氨酸,蛛丝的韧性可提高50%,根据这一研究结果,可通过__________工程对MiSp进行改造,并培育生产韧性更强的蛛丝的家蚕,请用文字和箭头写出相关流程:__________。
【答案】(1) ①. 作为标记基因,用于筛选含有重组载体的受精卵 ②. 显微注射
(2)方案1未清除家蚕体内的FibH基因,家蚕仍可大量表达FibH,而方案2敲除了FibH基因,使家蚕不再表达FibH,而是主要表达MiSp,故方案2获得的转基因家蚕所结茧中MiSp占比较高
(3) ①. 蛋白质 ②. 预期MiSp功能(提高蛛丝韧性)→设计预期的MiSp结构(或将31号位的色氨酸替换为酪氨酸)→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→通过基因修饰或基因合成,对MiSp基因进行改造→导入家蚕细胞并培育出能生产韧性更强蛛丝的家蚕
【解析】
【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品;基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
2、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,标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。(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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
在基因表达载体构建中,红色荧光蛋白基因在这里作为标记基因。标记基因的作用是用于筛选含有重组载体的受精卵。当受体细胞(家蚕受精卵)含有重组基因表达载体时,由于红色荧光蛋白基因的存在,可通过检测荧光信号来确定哪些细胞成功导入了载体。
一般利用显微注射法将载体导入家蚕受精卵中。
【小问2详解】
方案1未清除家蚕体内的FibH基因,家蚕仍可大量表达FibH,而方案2敲除了FibH基因,使家蚕不再表达FibH,而是主要表达MiSp,故方案2获得的转基因家蚕所结茧中MiSp占比较高。
【小问3详解】
根据题意,若将 MiSp31 号位的色氨酸替换为酪氨酸,蛛丝的韧性可提高 50%,这属于对蛋白质结构的改造,可通过蛋白质工程对 MiSp 进行改造,并培育生产韧性更强的蛛丝的家蚕。相关流程预期MiSp功能(提高蛛丝韧性)→设计预期的MiSp结构(或将31号位的色氨酸替换为酪氨酸)→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→通过基因修饰或基因合成,对MiSp基因进行改造→导入家蚕细胞并培育出能生产韧性更强蛛丝的家蚕。
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