内容正文:
生物学
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,在规定的位置贴好条形码。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 及时、准确的信息交流是生物体完成各种生命活动的重要保证。受体在细胞间进行信息交流具有极其重要的作用。下列叙述正确的是( )
A. ATP、DNA、质粒和细胞膜表面上的受体都含有糖
B. 细胞因子与激素都属于信号分子,它们的受体结构相同
C. 神经递质与突触后膜上的特异性受体结合都能引起Na+内流
D. 细胞分裂素受体表达量增加的葡萄植株生长速度会减慢
2. 细胞焦亡是细胞被病原体感染而发生的程序性死亡,发生细胞焦亡时会伴有大量促炎性细胞因子释放,细胞表现为不断膨胀直至细胞膜破裂,导致细胞内容物释放,进而激活强烈的炎症反应。下列叙述错误的是( )
A. 细胞焦亡与细胞凋亡都是基因控制的自动结束生命的程序性死亡
B. 病原体感染引发炎症反应会出现细胞焦亡,但不会出现细胞坏死
C. 细胞焦亡时细胞膜破裂使组织液渗透压升高,可能引发局部水肿
D. 细胞焦亡与细胞凋亡的过程中,细胞的核遗传物质均不会发生变化
3. 在有氧呼吸第三阶段,线粒体内膜上发生多次电子传递过程,最终将电子传递给氧气,该过程释放的能量推动H+从线粒体基质运输到内外膜间隙的过程如图所示。通常每消耗1原子的氧,可以合成1.5~2.5个ATP,即磷氧比(P/O)为1.5~2.5。大肠杆菌在没有氧气时,可利用环境中的硝酸根等氧化性物质接受电子维持呼吸。下列叙述错误的是( )
A. 上述过程中氧气夺取的电子来自于有机物和水
B. 若人体细胞中没有氧气,NADH会在细胞质基质中大量积累
C. 若2,4-二硝基苯酚可以介导H+的跨膜运输,则使线粒体的磷氧比下降
D. 大肠杆菌依赖硝酸根的呼吸过程,产能效率高于产生酒精的无氧呼吸
4. 蝴蝶的性别决定方式为ZW型,翅膀颜色有紫色、黄色、黑色,由两对等位基因A/a、B/b控制,其中A/a基因位于常染色体上。现将纯合亲本杂交,F1均为黑色,F1自由交配,F2中雄蝴蝶为黑色:紫色=3:1,雌蝴蝶为黑色:紫色:黄色=3:2:3(不考虑ZW染色体同源区段)。下列叙述正确的是( )
A. B/b基因位于Z染色体上,亲本的基因型一定为aaZBZB×AAZbW
B. F1雌蝴蝶的基因型为AaZBW,F2黑色雄蝴蝶是纯合子的概率为1/3
C. F2中的黑色雄性与黄色雌性交配,子代中黄色雄性所占比例为1/9
D. 黄色雄蝴蝶与黑色雌蝴蝶杂交,子代中表型为黄色的蝴蝶均为雄性
5. 香烟中的致癌物质有69种,烟叶中的有毒烟碱,1克重就能毒死300只兔。吸烟会让男性丢失Y染色体,增加患癌风险。同时还会使细胞内DNA的甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响。下列叙述正确的是( )
A. 抑癌基因的启动子发生甲基化后影响DNA聚合酶与启动子结合
B. 组蛋白去乙酰化改变了染色体的结构从而改变了遗传物质的结构
C. 男性吸烟者精子中DNA的甲基化水平明显升高,使精子活力下降
D 吸烟等不良生活方式可能会导致原癌基因发生甲基化,提高患癌风险
6. 六倍体高加索三叶草(6n=48)具有很强的抗旱、抗寒能力,但固氮能力差;而四倍体白三叶草(4n=32)具有强固氮能力。为培育出兼具强抗逆性和强固氮能力的三叶草新品种,科学家以高加索三叶草为母本,白三叶草为父本进行杂交。下列叙述错误的是( )
A. 杂交后代F1中有5个染色体组,且F1高度不育
B. 高加索三叶草和白三叶草之间存在生殖隔离
C. 可用秋水仙素处理F1的幼苗或种子来获得可育杂种三叶草
D. 育种时人们对生物选择的方向与自然选择的方向可能不同
7. 为验证热量限制是改善糖尿病的有效手段,研究人员利用健康小鼠和糖尿病模型鼠进行相关实验,过程如下:①选取一定数量的健康小鼠,编号为甲组;另选取一定数量的糖尿病模型鼠随机均分为乙、丙两组;②分组处理,处理方法有正常饮食和间歇性热量限制(进食一周低热量食物,再正常饮食一周,交替重复);结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 空腹时小鼠血糖的重要来源是脂肪等非糖物质转化为葡萄糖
B. 当健康小鼠进食后血糖浓度会升高,胰岛A细胞分泌胰岛素增加
C. 本实验对照组是甲组和乙组,丙组的处理方法为间歇性热量限制
D. 据图推测间歇性热量控制可能通过提高机体细胞对胰岛素的敏感性从而降低血糖
8. 醛固酮是一种脂质激素,其受体位于细胞内。该激素和受体结合后启动相关基因的表达,进而促进肾小管和集合管对钠离子和水的重吸收以及对钾离子的排出。某人因嗜盐、低血压、体重骤降就医,经检查后被诊断为艾迪生病(表现为肾上腺皮质功能减退)。下表为其体检化验结果。下列叙述正确的是( )
项目名称
检测结果
参考值
血Na+
l30mmol·L-1
137~147mmol·L-1
血K+
6.5mmol·L-1
3.5~5.3mmol·L-1
血pH
7.15
7.35~7.45
血浆皮质醇
2.68μg·dL-1
3μg·dL-1
尿醛固酮
2.3nmol/24h
2.7~44.3nmol/24h
A. 血浆中的Na+浓度下降可能会导致突触间隙中的乙酰胆碱水解酶的数量增多
B. 皮质醇通过体液定向运输传送到靶细胞,与受体结合后发挥作用
C. 该患者因肾上腺皮质分泌醛固酮的过程发生障碍,从而对K+的排出减弱
D. 醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+和水的重吸收,从而使血压降低
9. 我国古代劳动人民积累了丰富的农业生产经验,其中很多至今仍在实践中应用。下列描述与植物激素没有直接关系的是( )
A. “春色满园关不住,一枝红杏出墙来”(宋·叶绍翁《游园不值》)
B. “新竹高于旧竹枝,全凭老干为扶持”(清·郑燮《新竹》)
C. “山僧不解数甲子,一叶落知天下秋”(宋·唐庚《唐子西语录》)
D “兰溪三日桃花雨,半夜鲤鱼来上滩”(唐·戴叔伦《兰溪棹歌》)
10. “五岳独尊”—泰山拥有森林、灌丛、灌草丛、草甸、湿地等生态系统,植物、鸟类、昆虫种类繁多。在对其中的部分植物进行频度(群落中某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比)调查研究发现,在植物种类分部均匀且稳定性较高的生物群落中,各频度级植物物种在该群落植物物种总数中的占比呈现一定的规律,如图1所示。如图2为泰山景区南坡和北坡几种植物的频度。下列叙述正确的是( )
A. 白栎属于A级,频度级越高群落内各物种的个体数量越均衡
B. 若属于C级的植物有15种,则该植物类群的丰富度约为176种
C. 若在E级中的植物甲不是优势种,则甲的分布特点是密度大,范围比较广
D. 若乙是该群落的优势种,则它的频度最可能属于E级,属于图2中的马尾松
11. 自“退茶还林”启动以来,安溪县深入践行“绿水青山就是金山银山”理念,全县已退茶2.6万亩。将茶园进行了改造,人工种植油茶和中药材,几年后调研绘制了油茶植被的碳转移途径示意图[单位:吨/(公顷·年)],如图所示。碳汇是指吸收大气中CO2的过程或活动,碳储量指的是某个时间点生态系统中碳元素的储备量。下列说法正确的是( )
A. 碳循环发生在生态系统的各营养级之间,以有机物的形式传递
B. 油茶人工林的碳汇等于植被碳储备量与土壤碳储备量之和
C. 图中植被碳储量应是10.8,其中的能量属于油茶生态系统未利用的能量
D. 若以碳转移量代表能量,则第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为30.08%
12. 人RecQ解旋酶可作为新的白血病和乳腺癌肿瘤干细胞标志物。以RecQ解旋酶免疫小鼠为材料,融合免疫小鼠脾脏中的细胞及骨髓瘤细胞,筛选出杂交瘤细胞以此制备抗RecQ解旋酶单克隆抗体,流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 在利用96孔板筛选杂交瘤细胞时,需要稀释至每孔最多1个细胞
B. ③过程中灭活的病毒能诱导A和B细胞表面的糖蛋白失去活性促进细胞融合
C. 将能产生抗体的杂交瘤细胞Ⅱ注入小鼠体内,从血浆中大量分离抗体
D. 抗RecQ解旋酶单克隆抗体与RecQ解旋酶特异性结合,促进了肿瘤细胞的增殖
13. 细胞之间连接方式主要包括封闭连接、锚定连接和通讯连接,相关结构如图所示。紧密连接是封闭连接的典型,具有屏障功能,能阻止可溶性物质通过细胞间隙互相扩散。典型的通讯连接的结构单位是连接子(由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道),下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能正常通过
B. 若将示踪物加入A侧,电镜观察示踪物不能进入B侧能验证紧密连接的屏障功能
C. 若连接子蛋白磷酸化,其通透性会增强,可允许离子、信息分子等物质通过
D. 图中的通讯连接这种方式与高等植物细胞间的结构胞间连丝相似
14. 某鸟蛋的蛋壳颜色受Z染色体上MCIR基因控制,MCIR基因突变后雄卵壳仍为黑色,而雌卵壳变为棕色且在45℃条件下不能正常孵化而死亡。现将野生型雄鸟(黑色壳卵)与常温下孵化的MCIR基因突变雌鸟(棕色壳卵)杂交得到F1,F1随机交配得到F2。下列叙述正确的是( )
A. MCIR基因的突变为隐性突变
B. 在45℃条件下,F2中全为黑色壳卵
C. 若F2在常温条件下孵化,所得个体中野生型基因的基因频率为1/2
D. 让棕色卵壳雄鸟与黑色卵壳雌鸟杂交,孵化出的子代全为黑色卵壳
15. 马缨丹是有名的观赏植物,能够作为天然染料使用。其具有极强的生命力和繁殖能力,它通过挥发油、酚酸类和黄酮类物质(化感物质)影响周围植物的生长,导致生态失衡。还是侵犯牧场、林场、茶园和橘园的恶性杂草,一旦入侵将严重破坏森林资源和环境生态系统。下列叙述正确的是( )
A. 马缨丹通过化感作用抑制本地植物生长,这是种间竞争的一种表现形式
B. 马缨丹的入侵通常会使入侵地的物种多样性下降,后期可能会发生初生演替
C. 挥发油、酚酸类与“羌笛声声思故人”的信息传递过程中的信道和信息受体相同
D. 生物入侵引起的生态失衡主要是生态系统的收支平衡、功能平衡发生明显的变化
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 随着温室效应加剧,全球气候持续变暖,高温胁迫已经成为许多地方粮食生产的严重威胁。如图1为植物光合电子传递链的示意图。光反应中光合电子传递链主要由光系统Ⅱ(PSⅡ)、光系统I(PSI)等蛋白复合体组成,D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白。研究发现,在亚高温强光(HH)条件下,过剩的光能会损伤D1蛋白,进而影响植物的光合作用。为研究HH对番茄光合作用的影响,研究人员进行了相关实验,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中光合电子传递链分布在叶绿体的_________________。光系统是由其上的蛋白与光合色素结合形成的,具有________________功能。在光照条件下,光系统Ⅱ(PSⅡ)吸收光能产生电子,PSⅡ中部分叶绿素a失去电子转化为强氧化剂从________________中夺取电子释放O2。
(2)据图1分析,PSI和PSⅡ在光合作用的过程中的共同点有_________________。环式电子传递与线性电子传递相比,能够________________(填“提高”或“降低”)ATP与NADPH比值,提高暗反应的效率。
(3)据图2可知,在HH条件下,过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的,依据是________________。真正原因是由于__________________,使C3的合成速率下降,导致光反应产物积累,进而使光能转化效率降低而造成光能过剩,对植物造成危害。
17. 华盛顿大学研究人员发现了一种影响蛋白质折叠的新遗传疾病。一名德国女孩患有智力障碍、肌张力低下和小脑结构异常,医生发现其CCT3基因发生基因突变,正常的CCT3蛋白能将其他蛋白折叠成适当的形状。如图1为该女孩的家族系谱图,现对该女孩以及其父母的CCT3基因进行测序,同源染色体上的两个CCT3基因均检测,每个CCT3基因序列仅列出一条链,其他未显示序列正常,其中I-1、I-2分别为父母的CCT3基因部分碱基序列,Ⅱ-1为该患病女孩的CCT3基因序列(下划线处的碱基为突变位点)。回答下列问题:
(1)据图分析,该病的患病方式是________________,CCT3基因2个突变位点的碱基对分别是________________。
(2)CCT3基因2个突变位点的突变会导致CCT3基因的功能发生改变,基因突变是指_________。CCT3基因发生基因突变,导致CCT3蛋白无法将其他蛋白折叠成适当的形状发挥作用,说明了基因控制性状的方式是________________。
(3)若该患病女孩的同源染色体的两个突变位点间发生交换,________________(填“能”或“不能”)产生正常配子。不考虑其他变异的情况下,若患者弟弟Ⅱ一2体细胞中有上述2个突变位点,则这2个突变位点________________(填“会”或“不会”)位于同一条染色体上,理由是________________。
18. 2024年6月6日,中国国家生物医学研究团队发现来自T8-T13背根神经节(DRGS)的痛觉感受神经沿着血管分布于脾脏,并通过CGRP-CALCRL/RAMP1通路向B细胞发送信号,以促进体液免疫反应和宿主防御,相关机制如图所示。CGRP是一种神经肽,可与B淋巴细胞表面CALCRL-RAMP1受体结合,激活细胞内cAMP信号通路,促进脾脏生发中心(抗原刺激后在滤泡区出现的动态淋巴组织)反应。回答下列问题:
(1)在反射活动中,该痛觉感受器的作用是________________。由图可知,痛觉感受神经元被辣椒素刺激后,该神经元可能出现的现象有________________(答出2点)。
(2)据图分析外周神经系统T8-T13背根神经节(DRGS)通过________________而被激活,进而释放CGRP,通过其受体CALCRL-RAMP1直接作用于B细胞。
(3)辣椒素是辣椒的主要活性成分。研究发现,辣椒素除了让人产生又痛又热的感觉外,也可通过图中过程增强机体的体液免疫。吃辣椒时,人们往往会大汗淋漓,满脸通红,此时机体可能会出现________________。
(4)为了验证痛觉感受神经具有激活生发中心的能力,研究人员通过向小鼠饲喂辣椒素激活痛觉感受神经。发现与预期一致,饲喂辣椒素的免疫小鼠表现出明显增强的________________应答,包括________________、________________及特异性抗体的产生均增加。除此实验操作外,还可通过对饲喂辣椒素的免疫小鼠进行________________手术处理,来验证辣椒素对脾脏生发中心反应的增强作用会被阻断。
19. 气候变化和土地占用会对野生动物物种间的相互作用产生深远影响。厦门被称为“鹭岛”,是全球60多种鹭鸟中的重要栖息地,分布着17种鹭鸟,包括小白鹭、大白鹭、岩鹭等。为了预测环境变化对鸟类栖息地重叠度的影响,研究人员首先在繁殖季节对厦门鹭类组成和筑巢高度进行调查,结果如表所示。回答下列问题:
筑巢高度(m)
白鹭
苍鹭
池鹭
牛背鹭
夜鹭
鹭类总数(只)
6~8
6
4
0
0
0
10
8~10
6
4
4
2
0
16
10~12
4
2
0
2
4
12
12~14
22
0
2
0
8
32
(1)由于鹭鸟种类多,厦门大屿岛吸引了很多游客来此观赏,这体现生物多样性的________________价值。
(2)欲探明鹭类的生态位,除了调查表所示信息外,还可以调查________________。据表分析,该栖息地内鹭类存在________________多样性,白鹭与苍鹭之间________________(填“存在”或“不存在”)种间竞争。鹭类之间的生态位呈典型的_________________(填“水平”或“垂直”)分布,原因是________________。
(3)在厦门大屿岛中很多植食性动物如鹭类同化量与摄入量的比值明显较低,从它们的食性角度分析,最可能的原因是________________。
20. 内共生学说认为,叶绿体的祖先可能是蓝细菌,蓝细菌被原始真核细胞摄入后在细胞质内繁殖,并在共生过程中逐渐演化为叶绿体。为支持内共生学说,研究者在酵母细胞内构建了光合蓝细菌内共生体。首先,基于ZS质粒构建工程蓝细菌——SynJEC菌株,过程如图所示。重组ZS质粒进入蓝细菌后,其内的整合区域会以一定的频率插入蓝细菌拟核DNA中,并随着蓝细菌DNA的复制而复制。回答下列问题:
(1)蓝细菌拟核DNA之外的质粒具有________________的特点,使得成为一种运载体工具。在使用黏性末端各异的限制酶将目的基因1和目的基因2先后插入ZS质粒时,下列限制酶选用方案中最佳的是________________(填数字)。
(2)在上图中的涂布平板阶段,正确的无菌操作流程是:培养基________________灭菌→置于超净工作台操作→在_________________倒平板→灼烧涂布器→在酒精灯火焰旁涂布。
(3)根据题意和研究人员设计思路,在使用选择培养基筛选克隆菌株时,形成菌落的蓝细菌________________(填“仅抗链霉素”“仅抗壮观霉素”或“对链霉素和壮观霉素均敏感”)。进一步检测SynJEC菌株构建是否成功,需对目标DNA片段进行________________和________________。
(4)在判断光合酵母是否构建成功时,设计培养基配方时应考虑________________。
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生物学
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,在规定的位置贴好条形码。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 及时、准确的信息交流是生物体完成各种生命活动的重要保证。受体在细胞间进行信息交流具有极其重要的作用。下列叙述正确的是( )
A. ATP、DNA、质粒和细胞膜表面上的受体都含有糖
B. 细胞因子与激素都属于信号分子,它们的受体结构相同
C. 神经递质与突触后膜上的特异性受体结合都能引起Na+内流
D. 细胞分裂素受体表达量增加的葡萄植株生长速度会减慢
【答案】A
【解析】
【分析】细胞间信息交流主要有三种方式:
(1)通过体液的作用来完成的间接交流靶细胞。
(2)相邻细胞间直接接触,通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞。
(3)相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通,通过携带信息的物质来交流信息。
【详解】A、ATP、DNA、质粒的结构中均含有糖,ATP中含有核糖,DNA和质粒中含有脱氧核糖,而细胞膜表面上的受体可以是糖蛋白,因而也都含有糖,A正确;
B、细胞因子与激素都属于信号分子,它们的受体结构应该不同,B错误;
C、神经递质与突触后膜上的特异性受体结合未必都能引起Na+内流,抑制性神经递质会导致氯离子内流,C错误;
D、细胞分裂素受体表达量增加会导致细胞分裂素作用效果明显,因而葡萄植株生长速度会加快,D错误。
故选A。
2. 细胞焦亡是细胞被病原体感染而发生的程序性死亡,发生细胞焦亡时会伴有大量促炎性细胞因子释放,细胞表现为不断膨胀直至细胞膜破裂,导致细胞内容物释放,进而激活强烈的炎症反应。下列叙述错误的是( )
A. 细胞焦亡与细胞凋亡都是基因控制的自动结束生命的程序性死亡
B. 病原体感染引发炎症反应会出现细胞焦亡,但不会出现细胞坏死
C. 细胞焦亡时细胞膜破裂使组织液渗透压升高,可能引发局部水肿
D. 细胞焦亡与细胞凋亡的过程中,细胞的核遗传物质均不会发生变化
【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、细胞程序性死亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程,结合题意可知,细胞凋亡和细胞焦亡都是基因控制的自动结束生命的程序性死亡,A正确;
B、发生细胞焦亡时会伴有大量促炎性细胞因子释放,细胞表现为不断膨胀直至细胞膜破裂,导致细胞内容物释放,进而激活强烈的炎症反应,即病原体感染引发炎症反应的过程中会出现细胞坏死,B错误;
C、细胞焦亡时,细胞不断膨胀直至细胞膜破裂,导致细胞内容物释放,从而使组织液渗透压升高,可能引发局部水肿,C正确;
D、细胞焦亡与细胞凋亡均属于程序性死亡,该过程中细胞的核遗传物质均不会发生变化,D正确。
故选B。
3. 在有氧呼吸第三阶段,线粒体内膜上发生多次电子传递过程,最终将电子传递给氧气,该过程释放的能量推动H+从线粒体基质运输到内外膜间隙的过程如图所示。通常每消耗1原子的氧,可以合成1.5~2.5个ATP,即磷氧比(P/O)为1.5~2.5。大肠杆菌在没有氧气时,可利用环境中的硝酸根等氧化性物质接受电子维持呼吸。下列叙述错误的是( )
A. 上述过程中氧气夺取的电子来自于有机物和水
B. 若人体细胞中没有氧气,NADH会在细胞质基质中大量积累
C. 若2,4-二硝基苯酚可以介导H+跨膜运输,则使线粒体的磷氧比下降
D. 大肠杆菌依赖硝酸根的呼吸过程,产能效率高于产生酒精的无氧呼吸
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸第一阶段场所为细胞质基质,利用葡萄糖生成丙酮酸、还原氢和少量能量;第二阶段发生在线粒体基质,利用丙酮酸和水生成还原氢和少量能量;第三阶段在线粒体内膜,还原氢和氧气生成水,释放大量能量。
【详解】A、在有氧呼吸过程中,第一阶段葡萄糖分解产生丙酮酸和少量[H](即NADH),第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和大量[H],这些[H]在第三阶段将电子传递给氧气,所以氧气夺取的电子来自于有机物(葡萄糖等)和水,A正确;
B、若人体细胞中没有氧气,细胞会进行无氧呼吸,在无氧呼吸的第一阶段产生NADH,在第二阶段NADH会被利用来还原丙酮酸生成乳酸等,不会在细胞质基质中大量积累,B错误;
C、正常情况下,有氧呼吸第三阶段电子传递过程释放的能量推动H⁺从线粒体基质运输到内外膜间隙,形成H⁺浓度梯度,进而驱动ATP的合成。若2,4 - 二硝基苯酯可以介导H⁺的跨膜运输,使得H⁺浓度梯度减小,用于合成ATP的能量减少,每消耗1原子的氧合成的ATP减少,即线粒体的磷氧比下降,C正确;
D、大肠杆菌依赖硝酸根的呼吸过程,是一种无氧呼吸的替代方式,硝酸根作为电子受体,与产生酒精的无氧呼吸相比,电子传递过程相对更高效,产能效率更高,D正确。
故选B。
4. 蝴蝶性别决定方式为ZW型,翅膀颜色有紫色、黄色、黑色,由两对等位基因A/a、B/b控制,其中A/a基因位于常染色体上。现将纯合亲本杂交,F1均为黑色,F1自由交配,F2中雄蝴蝶为黑色:紫色=3:1,雌蝴蝶为黑色:紫色:黄色=3:2:3(不考虑ZW染色体同源区段)。下列叙述正确的是( )
A. B/b基因位于Z染色体上,亲本的基因型一定为aaZBZB×AAZbW
B. F1雌蝴蝶的基因型为AaZBW,F2黑色雄蝴蝶是纯合子的概率为1/3
C. F2中的黑色雄性与黄色雌性交配,子代中黄色雄性所占比例为1/9
D. 黄色雄蝴蝶与黑色雌蝴蝶杂交,子代中表型为黄色的蝴蝶均为雄性
【答案】C
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、由 F₂中雌雄蝴蝶表现型比例不同可知,B/b基因位于Z染色体上,F1均为黑色,F1自由交配,F2中雄蝴蝶为黑色:紫色=3:1,雌蝴蝶为黑色:紫色:黄色=3:2:3,说明黑色个体同时含有A和B基因,含A基因且不含B基因时为黄色,不含A基因时即aa--为紫色,因此亲本的基因型可能为aaZBZB× AAZbW或AAZBZB×aaZbW,A错误;
B、亲本的基因型可能为aaZBZB× AAZbW或AAZBZB×aaZbW,故F1雌蝴蝶的基因型为AaZBW,雄蝴蝶的基因型为AaZBZb,F2黑色雄蝴蝶(A_ZBZ_) 是纯合子 (AAZBZB ) 的概率为1/3×1/2=1/6,B错误;
C、F2中的黑色雄性(A_ZBZ_ )与黄色雌性(A_ZbW)交配,子代中黄色雄性(A_ZbZb)所占比例为(1-1/3×1/3)×1/4×1/2=1/9,C正确;
D、黄色雄蝴蝶(A_ZbZb)与黑色雌蝴蝶(A_ZBW)杂交,子代中表型为黄色的蝴蝶均为雌性(A_ZbW) ,D错误。
故选C。
5. 香烟中的致癌物质有69种,烟叶中的有毒烟碱,1克重就能毒死300只兔。吸烟会让男性丢失Y染色体,增加患癌风险。同时还会使细胞内DNA的甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响。下列叙述正确的是( )
A. 抑癌基因的启动子发生甲基化后影响DNA聚合酶与启动子结合
B. 组蛋白去乙酰化改变了染色体的结构从而改变了遗传物质的结构
C. 男性吸烟者精子中DNA的甲基化水平明显升高,使精子活力下降
D. 吸烟等不良生活方式可能会导致原癌基因发生甲基化,提高患癌风险
【答案】C
【解析】
【分析】表观遗传是指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,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,抑癌基因的启动子发生甲基化后影响RNA聚合酶与启动子结合,而不是DNA聚合酶,A错误;
B、组蛋白去乙酰化改变了染色体的结构,但遗传物质DNA的结构并未改变,B错误;
C、基因的甲基化水平影响基因的表达,精子中DNA的甲基化水平明显升高,使精子活力下降,C正确;
D、吸烟等不良生活方式可能会导致抑癌基因甲基化,提高患癌风险,因为原癌基因高度甲基化会导致原癌基因沉默,使得原癌基因不能正常表达,进而降低细胞癌变的可能性,D错误。
故选C。
6. 六倍体高加索三叶草(6n=48)具有很强的抗旱、抗寒能力,但固氮能力差;而四倍体白三叶草(4n=32)具有强固氮能力。为培育出兼具强抗逆性和强固氮能力的三叶草新品种,科学家以高加索三叶草为母本,白三叶草为父本进行杂交。下列叙述错误的是( )
A. 杂交后代F1中有5个染色体组,且F1高度不育
B. 高加索三叶草和白三叶草之间存在生殖隔离
C. 可用秋水仙素处理F1的幼苗或种子来获得可育杂种三叶草
D. 育种时人们对生物选择的方向与自然选择的方向可能不同
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变;突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,在这个过程中,突变和基因重组为生物进化提供了原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、六倍体高加索三叶草(6n = 48)产生的配子含3个染色体组,四倍体白三叶草(4n = 32)产生的配子含2个染色体组,所以杂交后代F1中有3+2=5个染色体组。由于F1中染色体组为奇数,减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常的配子,所以F1高度不育,A正确;
B、高加索三叶草和白三叶草杂交后代F1高度不育,说明二者之间存在生殖隔离,B正确;
C、F1高度不育,不能产生种子,所以只能用秋水仙素处理F1的幼苗来获得可育杂种三叶草,而不能处理种子,C错误;
D、育种时人们根据自己的需求对生物进行选择,自然选择是使生物适应自然环境,所以育种时人们对生物选择的方向与自然选择的方向可能不同,D正确。
故选C。
7. 为验证热量限制是改善糖尿病有效手段,研究人员利用健康小鼠和糖尿病模型鼠进行相关实验,过程如下:①选取一定数量的健康小鼠,编号为甲组;另选取一定数量的糖尿病模型鼠随机均分为乙、丙两组;②分组处理,处理方法有正常饮食和间歇性热量限制(进食一周低热量食物,再正常饮食一周,交替重复);结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 空腹时小鼠血糖的重要来源是脂肪等非糖物质转化为葡萄糖
B. 当健康小鼠进食后血糖浓度会升高,胰岛A细胞分泌胰岛素增加
C. 本实验对照组是甲组和乙组,丙组的处理方法为间歇性热量限制
D. 据图推测间歇性热量控制可能通过提高机体细胞对胰岛素的敏感性从而降低血糖
【答案】D
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、空腹时小鼠血糖的重要来源是肝糖原的分解,而不是脂肪等非糖物质转化为葡萄糖,A错误;
B、当健康小鼠进食后血糖浓度会升高,此时胰岛B细胞分泌胰岛素增加,而不是胰岛A细胞分泌胰岛素增加,胰岛A细胞分泌的是胰高血糖素,B错误;
C、本实验是为验证热量限制是改善糖尿病的有效手段,分析图形可知,甲组是健康小鼠正常饮食,丙组是糖尿病模型鼠正常饮食,这两组都是对照组;乙组是糖尿病模型鼠进行间歇性热量限制,属于实验组,C错误;
D、从图中可以看出,乙组(间歇性热量限制的糖尿病模型鼠)的空腹血糖低于丙组(正常饮食的糖尿病模型鼠),肝糖原含量高于丙组,由此推测间歇性热量控制可能通过提高机体细胞对胰岛素的敏感性抑制肝糖原的分解从而降低血糖,D正确。
故选D。
8. 醛固酮是一种脂质激素,其受体位于细胞内。该激素和受体结合后启动相关基因的表达,进而促进肾小管和集合管对钠离子和水的重吸收以及对钾离子的排出。某人因嗜盐、低血压、体重骤降就医,经检查后被诊断为艾迪生病(表现为肾上腺皮质功能减退)。下表为其体检化验结果。下列叙述正确的是( )
项目名称
检测结果
参考值
血Na+
l30mmol·L-1
137~147mmol·L-1
血K+
6.5mmol·L-1
3.5~5.3mmol·L-1
血pH
7.15
7.35~7.45
血浆皮质醇
2.68μg·dL-1
3μg·dL-1
尿醛固酮
2.3nmol/24h
2.7~44.3nmol/24h
A. 血浆中的Na+浓度下降可能会导致突触间隙中的乙酰胆碱水解酶的数量增多
B. 皮质醇通过体液定向运输传送到靶细胞,与受体结合后发挥作用
C. 该患者因肾上腺皮质分泌醛固酮的过程发生障碍,从而对K+的排出减弱
D. 醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+和水的重吸收,从而使血压降低
【答案】C
【解析】
【分析】人体水盐平衡的调节:1、体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(饮水);2、体内水多→细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小管、集合管重吸收减少→尿量增加。
【详解】A、血浆中的Na+浓度下降可能会导致突触间隙中的乙酰胆碱水解酶的活性改变,但数量不一定增多,A错误;
B、皮质醇通过体液运输,但体液运输是全身各处都能到达,不是定向运输到靶细胞,而是通过与靶细胞上的特异性受体结合后发挥作用,B错误;
C、醛固酮由肾上腺皮质分泌,其作用是促进肾小管和集合管对钠离子和水的重吸收以及对钾离子的排出。该患者诊断为艾迪生病(肾上腺皮质功能减退),从化验结果看尿醛固酮低于参考值,说明肾上腺皮质分泌醛固酮的过程发生障碍,醛固酮分泌减少,从而对K+的排出减弱,导致血K+浓度高于正常范围,C正确;
D、醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+和水的重吸收,会使血浆渗透压升高,血容量增加,从而使血压升高,而不是降低,D错误。
故选C
9. 我国古代劳动人民积累了丰富的农业生产经验,其中很多至今仍在实践中应用。下列描述与植物激素没有直接关系的是( )
A. “春色满园关不住,一枝红杏出墙来”(宋·叶绍翁《游园不值》)
B. “新竹高于旧竹枝,全凭老干为扶持”(清·郑燮《新竹》)
C. “山僧不解数甲子,一叶落知天下秋”(宋·唐庚《唐子西语录》)
D. “兰溪三日桃花雨,半夜鲤鱼来上滩”(唐·戴叔伦《兰溪棹歌》)
【答案】D
【解析】
【分析】1、向光性:在单侧光的照射下植物表现出朝向光源方向生长的现象。向光性的原因是单侧光照射后,胚芽鞘中的生长素从向光侧向背光侧进行横向运输,使得背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,背光侧细胞生长比背光侧快,所以植物向光性弯曲生长。
2、乙烯的合成部位是植物体各个部位,作用是促进果实成熟。
3、在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节。
【详解】A、“春色满园关不住,一枝红杏出墙来”,描述的是植物的向光性,植物的向光性与生长素有关,A错误;
B、“新竹高于旧竹枝,全凭老干为扶持”描述的是赤霉素促进细胞伸长的影响,所以与植物激素有关,B错误;
C、“山僧不解数甲子,一叶落知天下秋”指的是山中的僧人通过落叶来判断秋天的到来,落叶与脱落酸有关,C错误;
D、“兰溪三日桃花雨,半夜鲤鱼来上滩”,是非生物因素氧气对生物因素鲤鱼的影响,与植物激素无关,D正确。
故选D。
10. “五岳独尊”—泰山拥有森林、灌丛、灌草丛、草甸、湿地等生态系统,植物、鸟类、昆虫种类繁多。在对其中的部分植物进行频度(群落中某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比)调查研究发现,在植物种类分部均匀且稳定性较高的生物群落中,各频度级植物物种在该群落植物物种总数中的占比呈现一定的规律,如图1所示。如图2为泰山景区南坡和北坡几种植物的频度。下列叙述正确的是( )
A. 白栎属于A级,频度级越高群落内各物种的个体数量越均衡
B. 若属于C级的植物有15种,则该植物类群的丰富度约为176种
C. 若在E级中的植物甲不是优势种,则甲的分布特点是密度大,范围比较广
D. 若乙是该群落的优势种,则它的频度最可能属于E级,属于图2中的马尾松
【答案】D
【解析】
【分析】不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度;在群落中,有些物种不仅数量很多,它们对群落中其他物种的影响也很大,往往占据优势,还有一些物种虽然在群落中比较常见,但对其他物种的影响不大,它们就不占优势;群落中的物种组成不是固定不变的,随着时间和环境的变化,原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势;原来占优势的物种也可能逐渐失去优势,甚至从群落中消失。
【详解】A、频度级的高低并不能直接反映群落内各物种的个体数量是否均衡,要评估群落内各物种的个体数量是否均衡,应该使用物种均匀度这一指标,A错误;
B、若属于C级的植物有15种,根据图1可知,C级植物物种数占比约为9%,则该植物类群的丰富度约为15÷9%≈167种,B错误;
C、在E级中的植物分布范围广,出现频度高,但甲不是优势种,说明甲的分布特点可能是密度小,范围比较广,C错误;
D、优势物种不仅数量很多,它们对群落中其他物种的影响也很大,乙是该群落的优势种,则它的频度最可能属于E级,图2中马尾松频度最高,最可能是优势种,D正确。
故选D。
11. 自“退茶还林”启动以来,安溪县深入践行“绿水青山就是金山银山”理念,全县已退茶2.6万亩。将茶园进行了改造,人工种植油茶和中药材,几年后调研绘制了油茶植被的碳转移途径示意图[单位:吨/(公顷·年)],如图所示。碳汇是指吸收大气中CO2的过程或活动,碳储量指的是某个时间点生态系统中碳元素的储备量。下列说法正确的是( )
A. 碳循环发生在生态系统的各营养级之间,以有机物的形式传递
B. 油茶人工林的碳汇等于植被碳储备量与土壤碳储备量之和
C. 图中植被碳储量应是10.8,其中的能量属于油茶生态系统未利用的能量
D. 若以碳转移量代表能量,则第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为30.08%
【答案】C
【解析】
【分析】能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程。能量流动的途径是沿着食物链和食物网传递的。能量流动的特点是:单向流动,逐级递减的,相邻两个营养级之间的传递效率通常为10%~20%之间,相邻两个营养级的传递效率=能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
【详解】A、碳循环发生在生物圈(生态系统)和无机环境之间,A错误;
B、碳汇是指吸收大气中CO2的过程或活动,生态系统碳储量主要包括植被碳储量和土壤碳储量,油茶人工林的碳储量等于植被碳储量与土壤碳储量之和,油茶人工林的碳汇大于植被碳储备量与土壤碳储备量之和(呼吸作用等散失部分能量),B错误;
C、图中肉食性动物获得的碳量为0.03+0.006+0.084=0.12吨/(公顷·年),据此推出植食性动物获得的碳量为0.03+0.12+0.6+1.65=2.40吨/(公顷·年),进一步推算出植被碳储量=35.9-12.1-10.6-2.4=10.8吨/(公顷·年),该能量属于油茶生态系统未利用的能量,C正确;
D、若以碳转移量代表能量,则该生态系统第一营养级到第二营养级的能量传递效率是2.4÷35.9×100%≈6.7%,D错误。
故选C。
12. 人RecQ解旋酶可作为新的白血病和乳腺癌肿瘤干细胞标志物。以RecQ解旋酶免疫小鼠为材料,融合免疫小鼠脾脏中的细胞及骨髓瘤细胞,筛选出杂交瘤细胞以此制备抗RecQ解旋酶单克隆抗体,流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 在利用96孔板筛选杂交瘤细胞时,需要稀释至每孔最多1个细胞
B. ③过程中灭活的病毒能诱导A和B细胞表面的糖蛋白失去活性促进细胞融合
C. 将能产生抗体的杂交瘤细胞Ⅱ注入小鼠体内,从血浆中大量分离抗体
D. 抗RecQ解旋酶单克隆抗体与RecQ解旋酶特异性结合,促进了肿瘤细胞的增殖
【答案】A
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:制备产生特定抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,克隆化培养和抗体检测,将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖;提取单克隆抗体。
【详解】A、在利用96孔板筛选杂交瘤细胞时,需要进行有限稀释,使每孔最多1个细胞,这样可以保证每孔中的细胞是由单个细胞增殖而来,从而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞,A正确;
B、③过程中灭活的病毒能诱导细胞融合,其原理是病毒表面的糖蛋白等物质可以与细胞膜上的糖蛋白等受体结合,进而促进细胞融合,而不是使细胞表面糖蛋白失去活性,B错误;
C、将能产生抗体的杂交瘤细胞Ⅱ注入小鼠体内,是从小鼠的腹水中大量分离抗体,而不是从血浆中,C错误;
D、人RecQ解旋酶可作为肿瘤干细胞标志物,抗RecQ解旋酶单克隆抗体与RecQ解旋酶特异性结合,会抑制肿瘤细胞的增殖等相关活动,而不是促进肿瘤细胞增殖,D错误。
故选A。
13. 细胞之间的连接方式主要包括封闭连接、锚定连接和通讯连接,相关结构如图所示。紧密连接是封闭连接的典型,具有屏障功能,能阻止可溶性物质通过细胞间隙互相扩散。典型的通讯连接的结构单位是连接子(由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道),下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能正常通过
B. 若将示踪物加入A侧,电镜观察示踪物不能进入B侧能验证紧密连接的屏障功能
C. 若连接子蛋白磷酸化,其通透性会增强,可允许离子、信息分子等物质通过
D. 图中的通讯连接这种方式与高等植物细胞间的结构胞间连丝相似
【答案】B
【解析】
【分析】流动镶嵌模型认为:磷脂双分子层构成膜的基本骨架,蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层,磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,因此生物膜具有一定的流动性,生物膜的功能特点是具有选择透过性。
【详解】A、细胞膜内部是两层磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能正常通过,A正确;
B、本实验还需设置一组对照,即把物质放到B侧,电镜观察示踪物能不能进入A侧,B错误;
C、连接子是由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道,连接子蛋白的磷酸化,可以导致其空间结构发生改变,进而使其通透性增强,允许离子、信息分子等物质通过,C正确;
D、相邻两个细胞之间可形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞,通讯连接的结构单位是连接子,连接子由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道,所以图中的通讯连接这种方式与高等植物细胞间的结构胞间连丝相似,D正确。
故选B。
14. 某鸟蛋的蛋壳颜色受Z染色体上MCIR基因控制,MCIR基因突变后雄卵壳仍为黑色,而雌卵壳变为棕色且在45℃条件下不能正常孵化而死亡。现将野生型雄鸟(黑色壳卵)与常温下孵化的MCIR基因突变雌鸟(棕色壳卵)杂交得到F1,F1随机交配得到F2。下列叙述正确的是( )
A. MCIR基因的突变为隐性突变
B. 在45℃条件下,F2中全为黑色壳卵
C. 若F2在常温条件下孵化,所得个体中野生型基因的基因频率为1/2
D. 让棕色卵壳雄鸟与黑色卵壳雌鸟杂交,孵化出的子代全为黑色卵壳
【答案】A
【解析】
【分析】基因分离定律:在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、MCIR基因突变后,雄鸟卵壳仍为黑色,说明野生型为显性性状,突变型为隐性性状,该突变基因为隐性突变,A正确;
B、在45℃条件下,雌卵壳变为棕色且不能正常孵化而死亡,所以只有雄卵壳存活。设相关基因为 A、a,野生型雄鸟(黑壳卵)基因型为ZAZA,MCIR基因突变雌鸟(棕色壳卵)基因型为ZaW,F1基因型为ZAZa、ZAW,随机交配,F2中ZAZA:ZAW:ZaW:ZAZa=1:1:1:1,虽然棕色的雌鸟的卵(受精卵)虽然不能孵化,但壳色可以观察到,F2中黑色壳卵:棕色壳卵=3:1,B错误;
C、若在常温条件下孵化,由于没有致死情况F1基因型为ZAZa、ZAW,随机交配,F2中ZAZA:ZAW:ZaW:ZAZa=1:1:1:1,野生型基因(A)的基因频率为2/3,C错误;
D、棕色卵壳雄鸟(ZaZa)与黑色卵壳雌鸟(ZAW)F1:ZAZa(雄性黑卵壳)、ZaW(雌性棕色壳卵),D错误。
故选A。
15. 马缨丹是有名的观赏植物,能够作为天然染料使用。其具有极强的生命力和繁殖能力,它通过挥发油、酚酸类和黄酮类物质(化感物质)影响周围植物的生长,导致生态失衡。还是侵犯牧场、林场、茶园和橘园的恶性杂草,一旦入侵将严重破坏森林资源和环境生态系统。下列叙述正确的是( )
A. 马缨丹通过化感作用抑制本地植物生长,这是种间竞争的一种表现形式
B. 马缨丹的入侵通常会使入侵地的物种多样性下降,后期可能会发生初生演替
C. 挥发油、酚酸类与“羌笛声声思故人”的信息传递过程中的信道和信息受体相同
D. 生物入侵引起的生态失衡主要是生态系统的收支平衡、功能平衡发生明显的变化
【答案】A
【解析】
【分析】演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落替代的过程。根据起点不同,分为初生演替和次生演替。
【详解】A、马缨丹通过化感作用抑制本地植物生长,实现其在竞争中的优势地位,这是种间竞争的一种表现形式,A正确;
B、引入马缨丹会抑制杂草和周围木本植物的生长,通常会使入侵地的物种多样性下降,破坏了生态系统的平衡,后期可能会发生次生演替,B错误;
C、挥发油、酚酸类与“羌笛声声思故人”的信息传递过程中的信道均为空气,前者作用于植物,后者作用于人体,受体不同,C错误;
D、生物入侵引起的生态失衡主要是生态系统的结构平衡发生明显的变化,D错误。
故选A。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 随着温室效应加剧,全球气候持续变暖,高温胁迫已经成为许多地方粮食生产的严重威胁。如图1为植物光合电子传递链的示意图。光反应中光合电子传递链主要由光系统Ⅱ(PSⅡ)、光系统I(PSI)等蛋白复合体组成,D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白。研究发现,在亚高温强光(HH)条件下,过剩的光能会损伤D1蛋白,进而影响植物的光合作用。为研究HH对番茄光合作用的影响,研究人员进行了相关实验,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中光合电子传递链分布在叶绿体的_________________。光系统是由其上的蛋白与光合色素结合形成的,具有________________功能。在光照条件下,光系统Ⅱ(PSⅡ)吸收光能产生电子,PSⅡ中部分叶绿素a失去电子转化为强氧化剂从________________中夺取电子释放O2。
(2)据图1分析,PSI和PSⅡ在光合作用的过程中的共同点有_________________。环式电子传递与线性电子传递相比,能够________________(填“提高”或“降低”)ATP与NADPH比值,提高暗反应的效率。
(3)据图2可知,在HH条件下,过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的,依据是________________。真正原因是由于__________________,使C3的合成速率下降,导致光反应产物积累,进而使光能转化效率降低而造成光能过剩,对植物造成危害。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. 吸收、传递和转化光能 ③. H2O
(2) ①. 都能吸收光能,将光能转化为化学能;都参与电子传递过程 ②. 提高
(3) ①. HH条件下气孔开度下降,但胞间CO2浓度上升 ②. RuBP 羧化酶活性降低
【解析】
【分析】光合作用过程:①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上,图1中光合电子传递链参与光反应,所以分布在叶绿体的类囊体薄膜。光系统是由其上的蛋白与光合色素结合形成的,光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用,所以光系统具有吸收、传递和转化光能功能。在光照条件下,光系统Ⅱ(PSⅡ)吸收光能产生电子,PSⅡ中部分叶绿素a失去电子转化为强氧化剂,会从H2O中夺取电子释放O2。
【小问2详解】
据图1分析,PSI和PSII在光合作用的过程中的共同点有:都能吸收光能,将光能转化为化学能;都能传递电子。环式电子传递过程中只产生ATP,而线性电子传递过程中产生ATP和NADPH,所以环式电子传递与线性电子传递相比,能够提高ATP与NADPH比值,提高暗反应的效率。
【小问3详解】
由图2可知,在HH条件下,气孔开度与对照组低,胞间CO2浓度与对照组相比更大,所以过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的。真正原因是由于在HH条件下,RuBP羧化酶活性下降,使C3的合成速率下降,导致光反应产物ATP和NADPH积累,进而使光能转化效率降低而造成光能过剩,对植物造成危害。
17. 华盛顿大学研究人员发现了一种影响蛋白质折叠的新遗传疾病。一名德国女孩患有智力障碍、肌张力低下和小脑结构异常,医生发现其CCT3基因发生基因突变,正常的CCT3蛋白能将其他蛋白折叠成适当的形状。如图1为该女孩的家族系谱图,现对该女孩以及其父母的CCT3基因进行测序,同源染色体上的两个CCT3基因均检测,每个CCT3基因序列仅列出一条链,其他未显示序列正常,其中I-1、I-2分别为父母的CCT3基因部分碱基序列,Ⅱ-1为该患病女孩的CCT3基因序列(下划线处的碱基为突变位点)。回答下列问题:
(1)据图分析,该病的患病方式是________________,CCT3基因2个突变位点的碱基对分别是________________。
(2)CCT3基因2个突变位点的突变会导致CCT3基因的功能发生改变,基因突变是指_________。CCT3基因发生基因突变,导致CCT3蛋白无法将其他蛋白折叠成适当的形状发挥作用,说明了基因控制性状的方式是________________。
(3)若该患病女孩的同源染色体的两个突变位点间发生交换,________________(填“能”或“不能”)产生正常配子。不考虑其他变异的情况下,若患者弟弟Ⅱ一2体细胞中有上述2个突变位点,则这2个突变位点________________(填“会”或“不会”)位于同一条染色体上,理由是________________。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性遗传病 ②. G-C突变为A-T、A-T突变为 G-C
(2) ①. DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变 ②. 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
(3) ①. 能 ②. 不会 ③. 患者弟弟的两条同源染色体分别来自父母, 父亲和母亲各有一个突变位点,所以这2个突变位点不会位于同一条染色体上
【解析】
【分析】基因控制性状的方式:
1、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。
2、基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【小问1详解】
依据图1,Ⅰ-1、Ⅰ-2正常,Ⅱ-2患病,说明该病的遗传病方式为常染色体隐性遗传病,若控制该病的基因用A/a控制,则Ⅰ-1、Ⅰ-2的基因型均为Aa,则Ⅱ-2的基因型为aa,图中显示,每个CCT3基因序列仅列出一条链,比对后可知,发生突变的位点为:G-C突变为A-T、A-T突变为 G-C
【小问2详解】
基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。CCT3基因发生基因突变,导致CCT3蛋白无法将其他蛋白折叠成适当的形状发挥作用,说明了基因控制性状的方式是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【小问3详解】
CCT3基因2个突变位点的碱基对分别是G-C突变为A-T、A-T突变为 G-C,患者同源染色体的两个位点间若发生交换,可以使同一染色体上出现完全正常的碱基序列,故能产生正常配子。结合小问1和图2可知,患者弟弟的两条同源染色体分别来自父母, 父亲和母亲各有一个突变位点,所以这2个突变位点不会位于同 --条染色体上。
18. 2024年6月6日,中国国家生物医学研究团队发现来自T8-T13背根神经节(DRGS)的痛觉感受神经沿着血管分布于脾脏,并通过CGRP-CALCRL/RAMP1通路向B细胞发送信号,以促进体液免疫反应和宿主防御,相关机制如图所示。CGRP是一种神经肽,可与B淋巴细胞表面CALCRL-RAMP1受体结合,激活细胞内cAMP信号通路,促进脾脏生发中心(抗原刺激后在滤泡区出现的动态淋巴组织)反应。回答下列问题:
(1)在反射活动中,该痛觉感受器的作用是________________。由图可知,痛觉感受神经元被辣椒素刺激后,该神经元可能出现的现象有________________(答出2点)。
(2)据图分析外周神经系统T8-T13背根神经节(DRGS)通过________________而被激活,进而释放CGRP,通过其受体CALCRL-RAMP1直接作用于B细胞。
(3)辣椒素是辣椒的主要活性成分。研究发现,辣椒素除了让人产生又痛又热的感觉外,也可通过图中过程增强机体的体液免疫。吃辣椒时,人们往往会大汗淋漓,满脸通红,此时机体可能会出现________________。
(4)为了验证痛觉感受神经具有激活生发中心的能力,研究人员通过向小鼠饲喂辣椒素激活痛觉感受神经。发现与预期一致,饲喂辣椒素的免疫小鼠表现出明显增强的________________应答,包括________________、________________及特异性抗体的产生均增加。除此实验操作外,还可通过对饲喂辣椒素的免疫小鼠进行________________手术处理,来验证辣椒素对脾脏生发中心反应的增强作用会被阻断。
【答案】(1) ①. 接受刺激并产生兴奋 ②. 产生动作电位,释放神经肽CGRP
(2)辣椒素刺激或与PGE结合
(3)汗液分泌增多,皮肤毛细血管扩张
(4) ①. 免疫 ②. 免疫细胞 ③. 小鼠存活率 ④. 切断痛觉感受神经
【解析】
【分析】由图可知,痛觉感受神经元被辣椒素或PGE激活后,该神经元Na+内流,产生动作电位,则膜电位由外正内负变外负内正,随后释放神经肽CGRP,通过CGRP-CALCRL/RAMP1轴延伸到B淋巴细胞区并向其传递信号,促进生发中心反应和免疫应答。
【小问1详解】
感受器由传入神经元的神经末梢组成,其作用是接受刺激并产生兴奋。由图可知,痛觉感受神经元被辣椒素刺激后,该神经元Na+内流,产生动作电位,则膜电位由外正内负变为外负内正,随后释放神经肽CGRP。
【小问2详解】
由图可知,外周神经系统T8-T13背根神经节(DRGS)通过辣椒素刺激或与PGE结合后被激活,进而释放CGRP,通过其受体CALCRL-RAMP1直接作用于B细胞,B细胞分化为浆细胞产生抗体,从而促进脾脏生发中心反应和免疫应答。
【小问3详解】
吃辣椒时,会大汗淋漓,满脸通红,此时机体可能会出现产热量增加,同时汗液分泌增多,皮肤毛细血管扩张,使得散热量增加,随后机体通过负反馈调节,甲状腺激素分泌减少,产热减少,使机体体温尽快保持相对稳定。
【小问4详解】
该实验的目的为验证痛觉感受神经具有激活生发中心的能力,因此实验自变量为是否激活痛觉感受神,可通过是否切断小鼠痛觉感受神经和是否用辣椒素处理达到自变量的设置目的。实验结果与预期一致,说明痛觉感受神经具有激活生发中心的能力。饲喂辣椒素的免疫小鼠激活生发中心,表现出明显增强的免疫应答,免疫应答增强,则相应的免疫细胞、特异性抗体增加,小鼠的存活率也随之增加。还可通过对饲喂辣椒素的免疫小鼠切断小鼠痛觉感受神经处理,来验证辣椒素对脾脏生发中心反应的增强作用会被阻断。
19. 气候变化和土地占用会对野生动物物种间的相互作用产生深远影响。厦门被称为“鹭岛”,是全球60多种鹭鸟中的重要栖息地,分布着17种鹭鸟,包括小白鹭、大白鹭、岩鹭等。为了预测环境变化对鸟类栖息地重叠度的影响,研究人员首先在繁殖季节对厦门鹭类组成和筑巢高度进行调查,结果如表所示。回答下列问题:
筑巢高度(m)
白鹭
苍鹭
池鹭
牛背鹭
夜鹭
鹭类总数(只)
6~8
6
4
0
0
0
10
8~10
6
4
4
2
0
16
10~12
4
2
0
2
4
12
12~14
22
0
2
0
8
32
(1)由于鹭鸟种类多,厦门大屿岛吸引了很多游客来此观赏,这体现生物多样性的________________价值。
(2)欲探明鹭类的生态位,除了调查表所示信息外,还可以调查________________。据表分析,该栖息地内鹭类存在________________多样性,白鹭与苍鹭之间________________(填“存在”或“不存在”)种间竞争。鹭类之间的生态位呈典型的_________________(填“水平”或“垂直”)分布,原因是________________。
(3)在厦门大屿岛中很多植食性动物如鹭类的同化量与摄入量的比值明显较低,从它们的食性角度分析,最可能的原因是________________。
【答案】(1)直接 (2) ①. 鹭类的食物种类、活动时间等 ②. 物种 ③. 存在 ④. 垂直 ⑤. 不同鹭类的筑巢高度存在差异,有利于充分利用不同高度的空间资源,减少种间竞争
(3)鹭类食物中含有较多难以消化的纤维素等物质
【解析】
【分析】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,称为这个物种的生态位。群落中的每种生物都占据着相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。
【小问1详解】
生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。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。由于鹭鸟种类多,厦门大屿岛吸引了很多游客来此观赏,这体现的是生物多样性的直接价值。
【小问2详解】
欲探明鹭类的生态位,除了调查表中所示的筑巢高度信息外,还可以调查鹭类的食物种类、活动时间等,因为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,食物种类和活动时间等都是生态位的重要方面。据表分析,该栖息地内有白鹭、苍鹭、池鹭、牛背鹭、夜鹭等多种鹭类,所以存在物种多样性。白鹭与苍鹭在6-8m和8-10m的筑巢高度上都有分布,说明它们对空间资源存在竞争,即存在种间竞争。鹭类之间的生态位呈典型的垂直分布,原因是不同鹭类的筑巢高度存在差异,这种垂直分布有利于鹭类充分利用不同高度的空间资源,减少种间竞争。
【小问3详解】
植食性动物如鹭类的同化量与摄入量的比值明显较低,从食性角度分析,最可能的原因是植物中的纤维素等物质较难消化,植食性动物摄入的食物中有较多不能被消化吸收的部分,导致同化量较低,所以同化量与摄入量的比值明显较低。
20. 内共生学说认为,叶绿体的祖先可能是蓝细菌,蓝细菌被原始真核细胞摄入后在细胞质内繁殖,并在共生过程中逐渐演化为叶绿体。为支持内共生学说,研究者在酵母细胞内构建了光合蓝细菌内共生体。首先,基于ZS质粒构建工程蓝细菌——SynJEC菌株,过程如图所示。重组ZS质粒进入蓝细菌后,其内的整合区域会以一定的频率插入蓝细菌拟核DNA中,并随着蓝细菌DNA的复制而复制。回答下列问题:
(1)蓝细菌拟核DNA之外的质粒具有________________的特点,使得成为一种运载体工具。在使用黏性末端各异的限制酶将目的基因1和目的基因2先后插入ZS质粒时,下列限制酶选用方案中最佳的是________________(填数字)。
(2)在上图中的涂布平板阶段,正确的无菌操作流程是:培养基________________灭菌→置于超净工作台操作→在_________________倒平板→灼烧涂布器→在酒精灯火焰旁涂布。
(3)根据题意和研究人员的设计思路,在使用选择培养基筛选克隆菌株时,形成菌落的蓝细菌________________(填“仅抗链霉素”“仅抗壮观霉素”或“对链霉素和壮观霉素均敏感”)。进一步检测SynJEC菌株构建是否成功,需对目标DNA片段进行________________和________________。
(4)在判断光合酵母是否构建成功时,设计培养基配方时应考虑________________。
【答案】(1) ①. 能自主复制、有多个限制酶切点、有标记基因 ②. ②④
(2) ①. 高压蒸汽 ②. 酒精灯火焰旁
(3) ①. 仅抗链霉素 ②. PCR扩增 ③. 测序 (4)不添加有机碳源
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【小问1详解】
蓝细菌拟核 DNA 之外的质粒具有能自我复制、有一个至多个限制酶切割位点、有特殊的标记基因等特点,这些特点使得它成为一种基因载体工具。在使用黏性末端各异的限制酶将目的基因1和目的基因2先后插入ZS质粒时,需要确保每次插入都不会破坏已存在的基因或质粒结构。因此,最佳的限制酶选用方案是选择那些能够产生不同黏性末端的限制酶,以确保每次插入都是特异性的,②④正确,①③错误。故选②④。
【小问2详解】
在涂布平板阶段,正确的无菌操作流程是:培养基高压蒸汽灭菌(能有效杀死包括芽孢在内的所有微生物,保证培养基无菌),置于超净工作台操作,在酒精灯火焰旁(火焰旁存在无菌区域,可防止杂菌污染)倒平板,用涂布器在酒精灯光焰旁涂布。
【小问3详解】
根据题意,筛选出来的SynJEC菌株没有壮观霉素抗性基因,说明构建好的基因表达载体只含有链霉素抗性基因,所以形成菌落的蓝细菌仅抗链霉素。进一步检测 SynJEC 菌株构建是否成功,需对目标 DNA 片段进行 PCR 扩增(可以快速扩增目标 DNA 片段,便于后续检测)和 DNA 测序(通过与预期的目标 DNA 序列对比,确定是否构建成功)。
【小问4详解】
在判断光合酵母是否构建成功时,设计培养基配方时应考虑不添加有机碳源(因为如果光合酵母构建成功,其内部的蓝细菌内共生体可进行光合作用合成有机物,若培养基中不添加有机碳源,只有构建成功的光合酵母能存活,从而可判断是否构建成功)。
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