内容正文:
2025届山东省高三第六次学业水平联合检测
生物学
本试卷总分100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 囊性纤维化(CF)患者汗液中Cl-的浓度升高、支气管内异常黏液堆积,易引发感染。研究发现,CF患者的Cl-转运蛋白CFTR第508位上的苯丙氨酸缺失,引起蛋白质异常折叠,异常CFTR蛋白在内质网相关的泛素化酶复合体的作用下发生泛素化修饰,接着进入蛋白酶体并被降解为短肽,从而不能转移到细胞膜上。下列说法错误的是( )
A. CFTR蛋白和胰蛋白酶最初都是在游离的核糖体上合成的
B. 抑制异常CFTR蛋白泛素化修饰会导致其在内质网腔中积累
C. 异常CFTR蛋白在降解过程中会发生肽键的断裂
D. CF产生的根本原因是CFTR基因发生了碱基对的替换
【答案】D
【解析】
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。CF患者的Cl-转运蛋白CFTR第508位上的苯丙氨酸缺失,说明CFTR基因发生了碱基对的缺失。
【详解】A、CFTR蛋白是膜蛋白,胰蛋白酶属于分泌蛋白,二者最初都是在游离的核糖体上合成的,A正确;
B、异常CFTR蛋白在内质网相关的泛素化酶复合体的作用下发生泛素化修饰,接着进入蛋白酶体并被降解为短肽,因此抑制异常CFTR蛋白泛素化修饰会导致其在内质网腔中积累,B正确;
C、异常CFTR蛋白被降解为短肽,故在此降解过程中会发生肽键的断裂,C正确;
D、CF患者的Cl-转运蛋白CFTR第508位上的苯丙氨酸缺失,据此可推知:CF产生的根本原因是CFTR基因发生了3个碱基对的缺失,D错误。
故选D。
2. Piezo1通道是一种在内皮细胞中高表达的机械敏感的通道蛋白,主要介导K+、Na+、Ca2+等阳离子的运输。研究发现,当血液为层流时,血液的摩擦力会刺激细胞膜的张力和曲度发生变化,使膜上的Piezo1通道从弯曲状变为平展状,Piezo1通道开放,使Ca2+内流,进而引发细胞释放NO。下列说法错误的是( )
A. 血液层流时,Piezo1通道的构象会发生改变,引起Ca2+内流
B. Piezo1通道转运离子的速率与其数量和膜内外离子浓度差均有关
C. Piezo1通道转运离子的方式与内皮细胞跨膜释放NO的方式不同
D. Piezo1通道可介导K+、Na+、Ca2+等阳离子的运输,不具有特异性
【答案】D
【解析】
【详解】A、当血液为层流时,血液的摩擦力会刺激细胞膜的张力和曲度发生变化,使膜上的Piezo1通道从弯曲状变为平展状,构象发生改变,A正确;
B、Piezo1通道转运离子为协助扩散,从高浓度到低浓度,转运速率与其数量和膜内外离子浓度差均有关,B正确;
C、Piezo1通道转运离子的方式为协助扩散,与内皮细胞跨膜释放NO的方式自由扩散不同,C正确;
D、Piezo1通道可介导K+、Na+、Ca2+等阳离子的运输,具有特异性,D错误。
故选D。
3. 顺铂(DDP)是治疗卵巢癌的常用药物,但容易使癌细胞产生耐药性。为研究华蟾素(CBG)能否逆转卵巢癌细胞(A2780)对DDP的耐药性,研究人员用不同浓度的CBG和DDP处理具有DDP耐药性的卵巢癌细胞(A2780/DDP),在适宜条件下培养,48h后测定各组细胞活力(细胞活力与细胞凋亡密切相关),实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. A2780细胞膜上的糖蛋白等物质减少,容易在体内分散和转移
B. 由图可推知,CBG可能通过促进A2780的增殖来促进其凋亡
C. 在一定浓度范围内,CBG逆转A2780/DDP耐药性的能力与其浓度呈正相关
D. 本实验可增加DDP+6mg/mL CBG+CBG抑制剂处理组以保证实验的科学性
【答案】B
【解析】
【分析】细胞活力越强,细胞凋亡的越少。
【详解】A、癌细胞的细胞膜表面糖蛋白减少,使细胞容易分散和转移,A正确;
B、由图可推知,CBG可能通过降低A2780的活力来促进其凋亡,B错误;
C、如图:在实验范围内,随CBG浓度增加细胞活力下降,CBG逆转A2780/DDP耐药性的能力与其浓度呈正相关,C正确;
D、本实验可增加DDP+6mg/mL CBG+CBG抑制剂处理组做对照,保证实验结果的准确性、科学性,D正确。
故选B。
4. 某二倍体生物(2n=6)的一个精原细胞经减数分裂产生了C1~C4四个精细胞,其中C1与C2、C3与C4分别来自同一个次级精母细胞。该精原细胞和C1的基因组成如图所示。不考虑基因突变和染色体结构变异,下列说法正确的是( )
A. C1的产生是由精原细胞减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未分离导致的
B. C2的基因型可能为DeRXH或deRXH
C. C3含有的染色体数目是C1的一半
D. C4的基因型只可能为dEr或DEr
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时,从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
【详解】A、C1中D与e连锁,是减数第一次分裂前期发生了交叉互换所致,C1中含有X与Y同源染色体,为减数第一次分裂时同源染色体未分离导致,A错误;
B、交叉互换可能发生在D与d之间,也可能发生在E与e之间,C1与C2来自同一个次级精母细胞,C2的基因型可能为DERXHY或deRXHY,B错误;
C、C1中含有X与Y同源染色体,染色体数目为4,C3中没有相应的染色体,比C1少2条,C3含有的染色体数目为2,是C1的一半,C正确;
D、C4的基因型可能为dEr或DEr或der,D错误。
故选C。
5. 为制备带有荧光标记的DNA探针,研究人员在反应系统内只添加了DNA聚合酶、缓冲液、H2O和4种dNTP(dN-Pα~Pβ~Pγ,其中dGTP被荧光标记)的反应管①~③中分别加入适量单链DNA(如下所示)。形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。下列说法正确的是( )
反应管①:5′-GGCTATAGCCAGA-3'
反应管②:5′-GTTTCGCGATGGC-3′;3′-AGCGCTACCGATG-5′
反应管③:5'-CCAGGAGATTGC-3′;3′-CCTCTAACGATC-5′
A. 反应管②的反应系统内因缺乏模板或引物不能进行PCR扩增
B. 实验结束后,能得到带有荧光标记DNA探针的反应管只有③
C. 实验中需要用荧光物质对dGTP的γ位磷酸基团进行标记
D. DNA聚合酶沿模板链将dNTP逐个连接到引物的5′端
【答案】B
【解析】
【详解】A、反应管②的两条单链DNA分子之间具有互补的序列,既是模板又是引物,可以进行PCR,但双链DNA区之外的5'端模板链中没有碱基C,不能与被荧光标记的dGTP结合,因此无法制备带有荧光标记的DNA探针,A错误;
B、①中两条单链DNA分子之间具有互补序列,但双链DNA区之外的3'端无模板,因此无法进行DNA合成,不能得到带有荧光标记的DNA探针,③中两条单链DNA分子之间具有互补序列,且双链DNA区之外的5′端有模板和碱基C,在模板链的3'端能连接上被荧光标记的dGTP,因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针,B正确;
C、dGTP的γ位与β位之间的特殊化学键会断裂为PCR提供能量,因此若对dGTP的γ位磷酸基团进行标记,则标记不会出现在子链中,需要用荧光物质对dGTP的α位磷酸基团进行标记,C错误;
D、DNA聚合酶沿模板链将dNTP逐个连接到引物的3'端,D错误。
故选B。
6. 豚鼠是一种常见的实验动物,雄豚鼠体细胞中含有X、Y两种性染色体(如图),雌豚鼠体细胞中含有两条X染色体。在一个世代连续培养的野生型直毛豚鼠种群中偶尔会出现几只卷毛突变体(雌雄均有)。研究人员利用卷毛突变体进行了如表所示实验。下列说法错误的是( )
组别
杂交组合
F1表型
F1自由交配获得的F2表型及数目
①
卷毛(♀)×直毛(♂)
直毛
直毛60只、卷毛21只
②
卷毛(♂)×直毛(♀)
直毛
直毛45只、卷毛16只
A. 由组别①②均可排除控制直毛与卷毛的基因位于Ⅱ2片段上
B. 由组别①可以排除控制直毛与卷毛的基因位于Ⅱ1片段上
C. 若控制毛型的基因位于Ⅰ片段上,则组别①中F1雌豚鼠与组别②中F2雄豚鼠自由交配,子代直毛豚鼠中纯合子占1/16
D. 若控制毛型的基因位于常染色体上,则组别①中F2直毛豚鼠自由交配,子代中直毛基因的基因频率为2/3
【答案】C
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传,又称性连锁(遗传)或性环连。许多生物都有伴性遗传现象。
【详解】A、由组别①②可知,雌性也有直毛、卷毛的相应性状,因此均可排除控制直毛与卷毛的基因位于Ⅱ2片段上(Y的非同源区段),A正确;
B、组别①卷毛与直毛杂交,F1全为直毛,说明直毛为显性,若位于Ⅱ1片段上,则亲本为XbXb、XBY,后代为XbY(卷毛雄性)、XBXb(直毛雌性),与表格中不符,因此由组别①可以排除控制直毛与卷毛的基因位于Ⅱ1片段上,B正确;
C、若控制毛型的基因位于Ⅰ片段上,则组别①的亲本为XbXb、XBYB,组别②的亲本为XBXB、XbYb,组别①中F1雌豚鼠(XBXb)与组别②中F2雄豚鼠(1/2XBYb、1/2XbYb)自由交配,子代直毛豚鼠(1/8XBXB、1/4XBXb、1/4XBYb)中纯合子(1/8XBXB)占1/8÷(1/8+1/4+1/4)=1/5,C错误;
D、若控制毛型的基因位于常染色体上,则组别①亲本为aa(♀)、AA(♂),组别①中F2直毛豚鼠(1/3AA、2/3Aa)自由交配,子代为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,子代中直毛基因的基因频率为4/9+4/9×1/2=2/3,D正确。
故选C。
7. 滑雪是一项充满乐趣和挑战的剧烈运动。滑雪者在滑雪过程中,体内会发生一些变化。下列说法错误的是( )
A. 基础滑行过程中平衡的维持和协调与下丘脑有关
B. 滑雪者跳跃动作的精准完成与大脑皮层中央前回有关
C. 滑雪者的交感神经占据优势,肾上腺素的分泌量会增加
D. 滑雪者肾上腺皮质分泌的醛固酮增多,使Na+重吸收增加
【答案】A
【解析】
【分析】醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的主动重吸收,同时促进钾的分泌,从而维持水盐平衡;而抗利尿激素的作用是提高肾小管和集合管上皮细胞对水的通透性,增加水的重吸收量,使细胞外液渗透压下降,从而维持水平衡。
【详解】A、维持身体平衡和协调运动的中枢是小脑,A错误;
B、大脑皮层中央前回是躯体运动区,负责调控随意运动,跳跃动作的精准完成需要该区域的参与,B正确;
C、剧烈运动时,交感神经占优势,导致肾上腺素分泌增加,以应对身体的高代谢需求,C正确;
D、醛固酮由肾上腺皮质分泌,能促进肾小管对Na+的重吸收。滑雪时大量排汗可能导致Na+流失,醛固酮分泌增加使Na+重吸收增加,D正确。
故选A。
8. 研究人员将若干蛙坐骨神经(支配小腿后侧的腓肠肌)随机均分为两组,其中对照组置于任氏液中,实验组置于含有适量龙血竭的任氏液中,20min后记录两组神经的动作电位幅值、不应期和传导速度,结果如表(注:细胞或组织一旦产生动作电位,会立即在短时间内完全丧失接受新刺激的生理特性称为不应性,兴奋后不应性持续的时间称为不应期)。下列推测正确的是( )
组别
动作电位幅值/mV
不应期/ms
传导速度/(m·s–1)
对照组
1.97±0.54
2.15±0.64
30.26±4.08
实验组
0.94±0.27
3.35±0.26
18.75±5.06
A. 上述坐骨神经中的传出神经参与构成自主神经系统
B. 龙血竭可能是一种作用于神经细胞膜上Na+通道的抑制剂
C. 对照组提高任氏液中K+的浓度也会产生与实验组相同的结果
D. 该实验结果可说明龙血竭具有阻止兴奋传导和镇痛的作用
【答案】B
【解析】
【分析】在神经细胞未受刺激时,也就是静息状态时,膜内的K+离子很容易通过载体通道蛋白顺着浓度梯度大量转运到膜外,从而形成膜外正电位,膜内负电位,即静息电位;当神经纤维某一部位受到刺激时,膜上的Na+离子通道蛋白被激活,Na+离子通透性增强,大量Na+离子内流,使膜两侧电位差逆转,即膜外由正电位变为负电位,膜内则由负电位变为正电位,形成动作电位,产生兴奋。在神经纤维膜外兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间形成了电位差,于是就有了电荷的移动,在细胞膜内的兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间也形成了电位差,也有电荷的移动,这样就形成了局部电流,兴奋在神经纤维上就以电信号的形式双向传导,形成神经冲动。
【详解】A、自主神经系统是支配内脏、血管和腺体的传出神经,而上述坐骨神经是支配小腿后侧腓肠肌的,其传出神经不参与构成自主神经系统,A错误;
B、动作电位的产生是由于神经细胞膜上的Na+通道开放,Na+大量内流。实验组动作电位幅值明显低于对照组,可能是龙血竭抑制了神经细胞膜上Na+通道,使得Na+内流减少,从而导致动作电位幅值降低,所以龙血竭可能是一种作用于神经细胞膜上Na+通道的抑制剂,B 正确;
C、对照组提高任氏液中K+的浓度,会影响静息电位,一般会使静息电位绝对值减小,但对动作电位的产生和传导等影响与作用于Na+通道的龙血竭不同,不会产生与实验组相同的结果,C错误;
D、从表格数据看,实验组神经传导速度降低,说明龙血竭可能具有阻止兴奋传导的作用;由于没有疼痛方面的实验数据,仅根据这些数据不能直接得出龙血竭具有镇痛作用,D错误。
故选B。
9. 人体内有多种激素参与调节血糖浓度。研究表明,胰高血糖素的分泌除受低血糖影响外,还受到细胞内葡萄糖水平的控制(如图)。甲状腺激素能够增强胃肠道对葡萄糖的吸收能力,还能促进糖原的分解和糖异生过程。下列说法错误的是( )
注:“+”表示促进。
A. 由图可知,甲细胞为胰岛A细胞、乙细胞为肝细胞
B. 胰高血糖素经体液运输到靶细胞,与特异性受体结合后发挥作用
C. 提高GCGR或Ca2+通道的表达量均会导致机体出现低血糖症状
D. 胰高血糖素和甲状腺激素在提高血糖浓度方面表现出协同作用
【答案】C
【解析】
【分析】血糖平衡调节:由胰岛A细胞分泌胰高血糖素(分布在胰岛外围)提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素(分布在胰岛内)降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源,两者激素间是拮抗关系。
【详解】A、甲细胞分泌胰高血糖素,为胰岛A细胞,乙细胞中肝糖原分解使得血糖升高,乙细胞为肝细胞,A正确;
B、胰高血糖素经体液运输到靶细胞,与特异性受体结合后促进糖原分解与非糖物质转化,升高血糖,B正确;
C、GCGR是胰高血糖素受体,提高GCGR可以升高血糖,Ca2+通道开放会促进胰高血糖素的分泌,因此提高GCGR或Ca2+通道的表达量均不会导致机体出现低血糖症状,C错误;
D、胰高血糖素和甲状腺激素都可以升高血糖,在提高血糖浓度方面表现出协同作用,D正确。
故选C。
10. 为研究脱落酸(ABA)和油菜素内酯(BR)对某种葡萄果实乙烯释放速率的影响,研究人员从长势基本一致的葡萄中选择生长期一致的果实并进行分组,在7月7日进行相应激素处理,处理后每隔7d左右采样测定乙烯释放速率,直至果实采收,结果如图所示。该种葡萄的成熟期为7月15日~8月31日。下列有关分析正确的是( )
A. 植物体内的乙烯、ABA与BR都是由特定的器官合成的有机物
B. 成熟前期,外源ABA和BR在调节乙烯合成方面的作用大致相同
C. 外源BR的作用表现为低浓度促进乙烯合成、高浓度抑制乙烯合成
D. Brz的生理效应是抑制乙烯合成,单独使用时会加快果实成熟
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意,本实验目的是研究脱落酸(ABA)和油菜素内酯(BR)对某种葡萄果实乙烯释放速率的影响,实验的自变量是外源激素的类型和时间,因变量是乙烯释放速率,据此分析作答。
【详解】A、植物激素往往能在多种组织中合成,并非严格由特定器官合成,如几乎各个部位都可产生乙烯,A错误;
B、据图分析,与清水对照相比,施加ABA和不同浓度BR均明显提高了果实在成熟前期的乙烯释放量,说明外源ABA与BR在促进乙烯合成方面都起了增强作用,两者作用大致相同,B正确;
C、据图可知,实验浓度范围内,与对照相比,外源BR均促进乙烯合成,即并未体现高浓度抑制乙烯合成的特点,C错误;
D、乙烯能够促进果实成熟,与对照相比,Brz能降低乙烯释放,故一般会延缓而非加快果实成熟,D错误。
故选B。
11. 下图为生态学家绘制的某海洋生态系统的能量流动图,图中数值为能量值,单位为×103 kJ/(m2·a)。下列说法正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量为生产者P同化的总能量
B. 图中第Ⅱ营养级的呼吸量约为1112.99×103 kJ/(m2·a)
C. 第Ⅳ、Ⅴ营养级之间的能量传递效率约为13.31%
D. 该生态系统为自然海域,不需要来自系统外的能量补充
【答案】C
【解析】
【分析】同化量=呼吸消耗+生物自身生长发育繁殖的能量,其中生物自身生长发育繁殖的能量又可以分为流向下一营养级、流向分解者、未被利用,因此营养级的同化量有4个去向:①自身呼吸消耗②流向下一营养级③流向分解者④未被利用。生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,流经自然生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能,流经人工生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能和人为输入的有机物中的化学能(例如饲料、污水中有机物的化学能)。能量流动的特点是单向流动、逐级递减,两个营养级之间的能量传递效率是指相邻的两个营养级同化量之间的比值。能量传递效率一般为10%-20%。
【详解】A、流经该生态系统的总能量为生产者P同化的总能量和有机碎屑中的能量,A错误;
B、第Ⅱ营养级的同化量为1211+626=1837×103kJ/(m2·a),呼吸量为1837-460.171-263.836-4.029=1108.964×103kJ/(m2·a),B错误;
C、第Ⅳ营养级同化量为263.836-144-65.21-3.315=51.311×103kJ/(m2·a),第Ⅴ营养级的同化量为4.118+1.812+0.685+0.215=6.83×103kJ/(m2·a),因此第Ⅳ、Ⅴ营养级之间的能量传递效率约为6.83÷51.311×100%≈13.31%,C正确;
D、无论是否自然海域,生态系统都需要持续从系统外获得能量输入,D错误。
故选C。
12. 某生态学家调查了某段时间内我国4个省份的人均生态足迹和人均生态承载力情况,结果如图。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 西藏人均生态承载力较大的原因主要在于人口少、自然资源丰富
B. 与其他省份相比,该段时间内出现较大生态赤字的是河北
C. 治理荒漠化、恢复植被和保护环境有利于提高新疆的人均生态承载力
D. 开发太阳能、风能等新能源及降低肉食比例有利于减小人均生态足迹
【答案】B
【解析】
【分析】生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,生态承载力是指某区域在一定条件下区域资源与环境的最大供应能力。一个地区的生态承载力小于生态足迹时,出现生态赤字。
【详解】A、西藏地区人均生态承载力较大的原因是位置边远,人口少,自然资源丰富,A正确;
B、与其他省份相比,该段时间内出现较大生态赤字的是山西,B错误;
C、新疆生态环境破坏比较严重,导致生态承载力下降,因此治理荒漠化、恢复植被和保护环境有利于提高新疆的人均生态承载力,C正确;
D、开发太阳能、风能等新能源减少人对传统资源的获取;降低肉食比例减少了能量损耗,有利于减小人均生态足迹,D正确。
故选B。
13. 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,其工业化生产的部分流程如图所示,下列说法正确的是( )
A. 发芽阶段可用赤霉素处理大麦种子的方法替代
B. 糖化阶段是利用麦芽糖酶的作用形成糖浆的过程
C. 大部分糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成
D. 在终止前需要进行灭菌,以延长啤酒的保存期
【答案】A
【解析】
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、赤霉素能够诱导α-淀粉酶的产生,经过赤霉素处理的大麦不需要发芽便能用于糖化,A正确;
B、糖化阶段是利用麦芽中的淀粉酶将淀粉形成糖浆的过程,B错误;
C、酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵阶段完成,C错误;
D、在终止前需要进行消毒而非灭菌,D错误。
故选A。
14. 人参多糖和皂苷是人参的次生代谢物,具有增强人体免疫力、抗肿瘤、保肝和降血糖等功效。研究人员利用植物细胞培养技术实现了人参多糖和皂苷的工业化生产。下列说法错误的是( )
A. 人参多糖和皂苷在人参细胞内的含量很低,但不是其生长所必需的
B. 外植体需经酶解法处理,用培养液将细胞制成细胞悬液后再接种到生物反应器内
C. 该技术利用促进细胞生长的培养条件,提高了单个细胞中人参多糖和皂苷的含量
D. 与大田种植相比,该技术具有生产周期短、不占用耕地及受外界环境影响小等优点
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物,称为次生代谢物。次生代谢物是一类小分子有机物,在细胞中的含量很低,常通过细胞产物的工厂化生产来增加其含量。
2、植物组织培养的过程:离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、人参多糖和皂苷是人参的次生代谢物,不是其生长所必需的,在人参细胞内的含量很低,A正确;
B、外植体需经酶解法处理,用培养液将细胞制成细胞悬液(有利于细胞产物的释放)后再接种到生物反应器内,B正确;
C、利用植物细胞培养技术可以实现细胞产物的工厂化生产,但不能提高单个细胞中次生代谢物的含量,C错误;
D、与大田种植相比,植物细胞培养技术具有生产周期短、不占用耕地及受外界环境影响小等优点,D正确。
故选C。
15. 研究人员将犬瘟热病毒免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,制备并筛选出能分泌抗犬瘟热病毒抗体的杂交瘤细胞,但该种细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失的现象。不考虑基因互作和其他变异,下列说法错误的是( )
A. 为获得更多免疫的B淋巴细胞,需对小鼠多次注射犬瘟热病毒
B. 灭活病毒是通过自身糖蛋白等与细胞膜糖蛋白发生作用来诱导细胞融合的
C. 在使用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时,每一个孔中尽量只接种一个细胞
D. 抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即具有持续产生抗犬瘟热病毒抗体的能力
【答案】D
【解析】
【分析】在制备单克隆抗体时,首先要给小鼠免疫,产生相应的B细胞,然后将B细胞与骨髓瘤细胞融合,经过选择培养基两次筛选,最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中,使用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。
【详解】A、对动物进行间歇注射抗原处理,以刺激动物机体产生相应的B淋巴细胞,为获得更多免疫的B淋巴细胞,需对小鼠多次注射犬瘟热病毒,A正确;
B、灭活病毒通过其表面糖蛋白与宿主细胞膜糖蛋白结合,介导细胞融合,B正确;
C、为确保产生特异性强的抗体,用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时,每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞,C正确;
D、杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象,若丢失的染色体含有产生犬瘟热病毒抗体的基因,则利用抗体检测筛选的杂交瘤细胞不一定具有持续产生抗犬瘟热病毒抗体的能力,D错误。
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题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,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 研究人员利用差速离心法和同位素标记法进行了有关酵母菌细胞呼吸的实验,实验过程及结果如表所示(其他条件适宜且相同)。下列有关说法正确的是( )
试管
加入的细胞成分
加入的反应物
通入的气体
试管内的变化
加入荧光素和荧光素酶后的荧光情况
①
_________
14C标记的葡萄糖
足量18O2
葡萄糖量减少,并且有14CO2、H218O的生成
较强荧光
②
细胞质基质
14C标记的葡萄糖
_________
较弱荧光
③
线粒体悬液
14C标记的葡萄糖
葡萄糖量不变
_________
④
线粒体悬液
14C标记的丙酮酸
丙酮酸量减少,并且有14CO2、H218O的生成
_________
A. 试管①中加入的细胞成分为细胞质基质和线粒体悬液
B. 试管②中可用溴麝香草酚蓝溶液检测是否产生酒精
C. 试管③中荧光素因缺乏ATP直接提供的能量而无荧光发出
D. 试管④中能完成有氧呼吸第二、三阶段,可发出较强荧光
【答案】ACD
【解析】
【分析】酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,无氧条件下进行无氧呼吸。有氧呼吸三个阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜,无氧呼吸两个阶段都发生细胞质基质中。
【详解】A、试管①有较强荧光,且试管内葡萄糖量减少,说明葡萄糖被消耗,葡萄糖分解为丙酮酸的场所为细胞质基质,且有H218O生成说明进行了有氧呼吸,有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,A正确;
B、溴麝香草酚蓝用于检测CO2,而检测酒精需使用酸性的重铬酸钾溶液,B错误;
C、试管③中加入线粒体悬液和葡萄糖,葡萄糖分解为丙酮酸的场所为细胞质基质,线粒体无法直接分解葡萄糖,因此无ATP生成,导致荧光素无法发光,C正确;
D、试管④中加入线粒体悬液和丙酮酸,线粒体可进行有氧呼吸第二阶段(丙酮酸分解为CO2)和第三阶段(电子传递链生成H218O),并产生大量ATP,导致较强荧光,D正确。
故选ACD。
17. 在哺乳动物中,雌性个体的两条X染色体中只有其中一条X染色体上的基因正常表达,这种现象被称为X染色体失活。X染色体上被称为失活中心的序列会转录出非编码RNA(Xist),Xist结合在X染色体上并招募一系列蛋白,使DNA和组蛋白的修饰发生改变,导致X染色体聚缩,其上的基因无法正常表达。雄性个体的X染色体上的基因正常表达。ALD是由位于X染色体上的一对等位基因控制的人类遗传病,正常基因和ALD致病基因分别含有1个和2个限制酶BstⅠ的识别序列,图1为ALD的系谱图,图2为部分家庭成员的相关基因经限制酶BstⅠ切割后的电泳结果。下列说法正确的是( )
A. ALD由X染色体失活引起正常基因发生碱基对替换导致
B. 若Ⅱ3为女性,则ALD的致病基因属于隐性基因
C. 若Ⅱ3为男性,则ALD的致病基因属于显性基因
D. 若Ⅱ3为男性,则Ⅱ2的电泳结果与Ⅱ1相同的概率为1/2
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可知,ALD是一种位于X染色体上的单基因遗传病,正常基因含一个限制酶切位点,突变基因增加了一个酶切位点,因此正常基因酶切后只能形成两种长度的DNA片段,突变基因增加了一个酶切位点,则突变基因酶切后可形成3种长度的DNA片段。所以结合图2可知,正常基因酶切后可形成长度为320kp和128kp的两种DNA片段,而基因突变酶切后可形成长度为227kp、93kp和128kp的三种DNA片段,这说明突变基因新增的酶切位点位于长度为310(217+93)kp的DNA片段中,属于碱基对的替换。
【详解】A、ALD是由位于X染色体上的一对等位基因控制的人类遗传病,由图2可知,Ⅱ1和Ⅰ1都即含正常基因也含致病基因,Ⅰ1致病基因所在X染色体失活,Ⅱ1正常基因所在X染色体失活,正常基因和ALD致病基因分别含有1个和2个限制酶BstⅠ的识别序列,因此可知,正常基因经限制酶BstⅠ切割后产生320和128两种片段,致病基因经酶切后,产生227、93和128三种片段,两种基因总长度都是448,因此可知,ALD是由正常基因发生碱基对替换,且正常基因所在X染色体失活导致的,A错误;
B、Ⅰ1携带致病基因,因此若Ⅱ3为女性。且携带致病基因,由于无法判断哪条失活染色体,因此无法确定Ⅱ3是否患病,不能确定ALD的致病基因属于隐性基因还是显性,B错误;
C、由图2可知,且Ⅱ3含有致病基因,若Ⅱ3为男性,则该男性患病,则ALD的致病基因属于显性基因,C正确;
D、若Ⅱ3为男性,只有一条X染色体,只含致病基因,电泳结果与Ⅱ1不同,D错误。
故选C。
18. 为研究褪黑素抗胃癌的机制,研究人员将一定量的胃癌细胞注射到免疫正常的小鼠体内构建得到了胃癌模型鼠,并将其均分为模型组、模型+褪黑素组,另取相同数量的、生理状况相同的健康小鼠作为对照组。模型一褪黑素组注射含适量褪黑素的生理盐水,将三组小鼠在相同且适宜的条件培养一段时间后,利用流式细胞术检测三组小鼠外周血内Th1、Th2(辅助性T细胞的两种不同亚群)细胞的水平,结果如图所示(百分数为外周血内Th1或Th2细胞的比例)。下列说法错误的是( )
A. 机体识别和清除肿瘤细胞属于免疫系统的免疫防御功能
B. 对照组和模型组需注射等量的生理盐水
C. 模型组Th1细胞的比例及Th1/Th2的值显著高于对照组
D. 褪黑素是通过促进Th1细胞和Th2细胞分化起到抗胃癌作用的
【答案】ACD
【解析】
【分析】免疫系统的功能:一、免疫防御:指机体抵御外来抗原性异物入侵的一种保护功能。二、免疫自稳:指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。三、免疫监视:指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
【详解】A、机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生,属于免疫系统的免疫监视功能,A错误;
B、为了避免无关变量的干扰,对照组和模型组需注射等量的生理盐水,B正确;
C、模型组Th1细胞的比例低于对照组,Th1/Th2的值为6.29%÷10.91%=0.58,低于对照8.65%÷6.33%=1.37,,C错误;
D、模型+褪黑组的Th1细胞多于模型组,Th2低于模型组,因此褪黑素是通过促进Th1细胞分化、抑制Th2细胞分化起到抗胃癌作用的,D错误。
故选B。
19. 草蛉是一种捕食性昆虫,可在叶背、枝条等任何地方产卵,成虫和幼虫的活动范围小,主要捕食蚜虫、介壳虫、红蜘蛛,研究人员选取了5种不同宽度的田间草地,分别统计其中草蛉的种群密度,结果如表。下列说法正确的是( )
草地宽度/m
平均密度/(头/m2)
7月9日
7月19日
7月29日
8月8日
8月18日
0.4~0.8
1.20
2.40
10.40
4.40
1.60
0.9~1.1
2.30
28.30
18.70
2.00
0
1.4~1.6
4.60
4.20
3.40
13.20
0.60
1.9~2.1
10.40
5.65
1.30
1.65
0.70
A. 实验中调查草蛉种群密度的方法是样方法,统计方法是目测估计法
B. 由表中数据可知,草蛉的种群密度受田间草地宽度的影响
C. 调查期间不同宽度田间草地草蛉的种群数量均处于波动状态,但种群爆发时间不同
D. 蚜虫、介壳虫、红蜘蛛等生物因素对草蛉种群数量的作用强度均与其种群密度有关
【答案】BCD
【解析】
【分析】一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如,同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,因此,这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。例如,在遭遇寒流时,有些昆虫种群不论其种群密度高低,所有个体都会死亡。
【详解】A、草蛉成虫和幼虫活动范围小,调查其种群密度的方法是样方法,目测估计法是统计物种相对数量的方法,该实验中需要得知草蛉的具体数量,A错误;
B、从表中数据可以看出,在不同宽度的田间草地中,草蛉在不同时间的种群密度有明显差异,这表明草蛉的种群密度受田间草地宽度的影响,B正确;
C、0.4 ~0.8m 宽度草地中草蛉种群密度在 7 月 9 日 ~7 月 29 日上升,之后下降;0.9 ~1.1m 宽度草地中草蛉种群密度在 7 月 9 日~7 月 19 日大幅上升,之后下降;1.4~ 1.6m 宽度草地中草蛉种群密度在 7 月 9 日~ 7 月 29 日下降,7 月 29 日 ~8 月 8 日上升,之后又下降;1.9~2.1m 宽度草地中草蛉种群密度在 7 月 9 日 ~ 7 月 19 日下降,之后虽有波动但总体呈下降趋势,说明调查期间不同宽度田间草地草蛉的种群数量均处于波动状态,且不同宽度草地草蛉种群密度达到较高值的时间不同,即种群爆发时间不同,C正确;
D、蚜虫、介壳虫、红蜘蛛是草蛉的食物,一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,因此蚜虫、介壳虫、红蜘蛛等生物因素对草蛉种群数量的作用强度均与其种群密度有关,D正确。
故选BCD。
20. 研究人员从长期受原油污染的场地中采集样品,经分离、纯化、鉴定后得到了一株能低温高效降解石油的菌株,具体过程如图。下列说法错误的是( )
A. 培养基甲~丙均以石油为唯一碳源,制备时需分装后灭菌
B. 过程②中涂布用的菌液浓度需要控制在30~300个/mL范围内
C. 过程③中每次划线后都需要灼烧接种环但无需重新蘸取菌液
D. 过程④中选择菌落直径与透明圈直径比值小的菌落进行鉴定
【答案】AB
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、培养基应该先灭菌,再在超净工作台上分装到培养皿中,A错误;
B、平板菌落计数法要求每个平板上菌落数控制在30~300 个,而并非菌液浓度控制在30~300 个/mL,B错误;
C、过程③划线分离法中,每次划完线后均需灼烧接种环灭菌,但并不需要再次蘸取菌液,以便逐步稀释分离最后得到单菌落,C正确;
D、菌落直径与透明圈直径比值小意味着透明圈相对更大,说明菌株对石油的降解能力更强,选择此类菌落进行鉴定符合实验目的,D正确。
故选AB。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 为探究钾基纳米材料(纳米钼酸钾)对作物生长的影响,研究人员将生长状态一致的某种作物幼苗均分为5组,其中T1~T4组分别喷施适量的浓度为275、550、850和1100mg·L–1的纳米钼酸钾,在适宜条件下培养一段时间后,测定的生理指标如表所示。
组别
类胡萝卜素含量
/(mg·g–1)
叶绿素含量
/ (mg·g–1)
胞间CO2浓度
/ (μmol·mol–1)
气孔限制值
/ 相对值
净光合速率
/ (μmol·m–2·s–1)
CK组
0.087
0.626
312.538
0.219
15.296
T1组
0.091
0.638
304.210
0.239
16.368
T2组
0.090
0.643
303.795
0.241
16.424
T3组
0.092
0.659
304.064
0.240
16.360
T4组
0.098
0,709
305.064
0.238
16.330
(1)实验中CK组进行的处理是_________。
(2)在叶绿体中,类胡萝卜素和叶绿素分布在_________上。由表可知,经纳米钼酸钾处理后,作物体内的类胡萝卜素含量和叶绿素含量较处理前_________(填“增加”或“减少”),在光反应过程中可以产生更多的_________用于暗反应。
(3)有专家提出,胞间CO2浓度降低、气孔限制值增大,表明气孔因素是影响光合速率的主要因素,反之则为非气孔因素。根据这一观点推测,与低浓度的纳米钼酸钾相比,高浓度的纳米钼酸钾主要通过_________(填“气孔因素”或“非气孔因素”)影响光合速率,依据是_________。
(4)R酶是卡尔文循环中催化RuBP和CO2发生反应的酶,有人认为,纳米钼酸钾能通过提高R酶活性来提高作物幼苗的光合速率。请设计实验来验证这一观点的正确性,简要写出实验思路:_________。
【答案】(1) 喷施等量清水
(2) ①. 类囊体薄膜 ②. 增加 ③. ATP和NADPH
(3) ①. 非气孔因素 ②. 高浓度的胞间CO2浓度未显著降低,且气孔限制值变化不大,说明光合速率下降与气孔无关
(4)取喷施纳米钼酸钾和未喷施的幼苗叶片,提取R酶,在相同条件下测定其催化RuBP与CO2反应的速率,比较两组酶活性差异
【解析】
【分析】光合作用在植物细胞的叶绿体中进行,叶绿体类囊体的薄膜上有捕获光能的色素,在类囊体薄膜上和叶绿体基质中还有许多进行光合作用所必需的酶。光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上,将光能转化为储存在ATP和NADPH中的化学能;暗反应阶段发生在叶绿体基质中,将ATP和NADPH中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
【小问1详解】
本实验是探究钾基纳米材料(纳米钼酸钾)对作物生长的影响,因此自变量为纳米钼酸钾的浓度,CK组是对照组,可能喷施等量的清水。
【小问2详解】
在叶绿体中,类胡萝卜素和叶绿素分布在类囊体薄膜上。与对照组(CK组)相比,经纳米钼酸钾处理后,作物体内的类胡萝卜素含量和叶绿素含量较处理前增加,可以吸收更多光能用于光反应,产生更多ATP和NADPH用于暗反应。
【小问3详解】
若气孔因素为主,则胞间CO2浓度应降低且气孔限制值增大。但高浓度的纳米钼酸钾组的胞间CO2浓度与低浓度组接近,气孔限制值也变化不大,说明高浓度下光合速率下降可能由非气孔因素(如R酶活性不足)引起。
【小问4详解】
实验需验证纳米钼酸钾是否通过提高R酶活性影响光合速率。通过体外测定R酶活性,若处理组的酶活性更高,则支持该观点。实验思路为取喷施纳米钼酸钾和未喷施的幼苗叶片,提取R酶,在相同条件下测定其催化RuBP与CO2反应的速率,比较两组酶活性差异。
22. 某植物的性型有全雌株(只开雌花)、雌雄同株(开单性花,植株上既有雌花、又有雄花)和完全株(开两性花,同一朵花里既有雄蕊、又有雌蕊)3种类型,该性状由两对等位基因D/d、E/e控制,其中基因E决定雌花、基因d决定两性花,此外,雌雄同株又可分为P-A型(雌花占40%)和P-B型(雌花占70%)。该植物存在雌配子致死现象,不考虑突变和染色体互换。
(1)让纯合的雌雄同株的雄花给纯合的完全株雌蕊授粉,在完全株上收获F1种子。随机种植部分F1种子,这些种子全部发育成全雌株;其余F1种子在发育过程中喷洒适量的外源赤霉素(可诱导全雌株开大量雄花),成熟后进行自交,获得F2种子。继续种植F2种子,这些种子发育成的植株表型及数量为全雌株(200株)、雌雄同株(121株)和完全株(160株)。
①基因E/e、D/d的遗传_________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律;该植物基因型为_________的雌配子存在致死现象。
②F2中全雌株的基因型有_________种。F2能自交的植株中,自交后代不发生性状分离的个体占_________。
(2)让两株纯合的P-A型和P-B型该植物杂交,F1均为P-A型,F1自交,F2有25%的植株为P-B型,其余为P-A型,说明_________是显性性状。假设控制该对相对性状的基因N/n与基因E/e、D/d位于非同源染色体上,则基因型为EeDdNn的种子在萌发时喷洒适量的外源赤霉素后进行自交,后代中P-A型植株占_________。
(3)为确定基因N/n与基因E/e、D/d的位置关系,选取(2)中基因型为EeDdNn的植株的自交后代的叶片,利用PCR和电泳检测每株植株中相关基因的情况,并将检测群体中所有植株按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则进行归类(各基因的PCR产物通过电泳均可区分),结果如图所示。
由图可知,基因N/n与基因E/e、D/d的位置关系是_________(用横线表示染色体,用点表示基因)。若该基因型为EeDdNn的植株进行测交,则测交后代群体的电泳图谱对应图中的类型_________(填序号)。
【答案】(1) ①. 遵循 ②. DE ③. 3 ④. 5/7
(2) ①. P-A型 ②. 3/4
(3) ①. ②. ④⑤⑦
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质: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。
【小问1详解】
①F2的植株表型及数量为全雌株(200株)、雌雄同株(121株)和完全株(160株),即全雌株:雌雄同株:完全株≈5:3:4,由于该植物存在雌配子致死现象,因此可推测DE的雌配子存在致死现象,基因E/e、D/d的遗传遵循基因的自由组合定律。
②由题干信息可知,全雌株的基因型为D_E_,雌雄同株的基因型为ddE_,完全株的基因型为_ _ee,由于DE的雌配子存在致死现象,因此F2中全雌株的基因型有3种,分别是DdEe、DDEe、DdEE。F2中雌雄同株和完全株可以自交,雌雄同株的基因型为ddE_,完全株的基因型为_ _ee,其中雌雄同株中纯合子(1/7)不发生性状分离,完全株(4/7)都不发生性状分离,故自交后代不发生性状分离的个体占5/7。
【小问2详解】
具有相对性状的亲本杂交,F1表现出来的性状为显性性状,因此可知P-A型为显性性状,P-B型为隐性性状。基因N/n与基因E/e、D/d位于非同源染色体上,因此三对等位基因遵循基因的自由组合定律,基因型为EeDdNn的种子在萌发时喷洒适量的外源赤霉素后,可诱导全雌株开大量雄花,进行自交,后代中P-A型植株占3/4。
【小问3详解】
基因型为EeDdNn的植株的自交,若三对基因的遗传遵循自由组合定律,后代应有33=27种基因型,根据电泳结果只有8种基因型,可以说明并非三对彼此独立遗传。写出电泳结果对应相关基因型可以发现,ee均为nn,EE均为NN,表明en在一条染色体上,因此三对基因在染色体上的位置为,若该基因型为EeDdNn的植株进行测交,EeDdNn植株产生的ED的雌配子致死,此时对应的测交结果应为457。
23. 最新研究表明,哺乳动物大脑和肠、胃之间存在双向信号交流网络,肠道菌群可通过“肠道菌群—肠—脑轴”将肠道状况传递给大脑,进而影响个体行为、情绪和认知等,该过程异常会诱发抑郁,过程如图。
(1)肠道菌群可通过“肠道菌群—肠—脑轴”影响激素、神经递质、淋巴因子等信号分子的分泌,进而调节情绪和行为反应,该种调节机制称为_________。
(2)长期压力下,肠道菌群异常,在直接激活迷走神经的同时,可诱导淋巴细胞释放促炎症淋巴因子,使脑内BDNF和兴奋性神经递质5-HT合成量减少,从而诱发抑郁。在此过程中,抗原呈递细胞的作用是_________。药物氟西汀可用于治疗抑郁,推测该药物可_________(填“促进”或“抑制”)突触间隙5-HT的回收及促进BDNF表达,从而促进神经元生长。
(3)图中GC分泌的调节是通过下丘脑—垂体—肾上腺轴(HPA轴)来进行的,该过程中存在_________和反馈调节两种调节机制,其中前者可以_________,有利于精细调控,维持稳态;HPA轴亢进会导致GC水平过高,TDO酶的活性提高,进一步诱发抑郁。
(4)中医认为,适量有氧运动可以通过提高5-HT的含量来治疗抑郁。请根据所给的实验材料,完善以下实验方案来验证该观点的正确性。
实验处理:
甲组:选择_________(填序号),饲喂适量安慰剂(不含药理成分);
乙组:选择_________(填序号),_________(填序号);
丙组:选择抑郁模型小鼠,饲喂等量安慰剂并进行适量有氧运动。
①正常小鼠 ②抑郁模型小鼠 ③饲喂等量氟西汀 ④饲喂等量安慰剂(不含药理成分) ⑤进行适量有氧运动
检测指标:定期检测三组小鼠突触间隙内5-HT的含量并观察其抑郁恢复情况。
【答案】(1)神经-体液-免疫
(2) ①. 释放促炎症淋巴因子 ②. 抑制
(3) ①. 分级调节 ②. 放大激素的调节效应
(4) ①. ① ②. ② ③. ④
【解析】
【分析】肾上腺皮质激素的分泌,受“下丘脑-垂体-肾上腺轴”的分级调节,即下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,使其分泌促肾上腺皮质激素,作用于肾上腺皮质,使其分泌肾上腺皮质激素。
【小问1详解】
肠道菌群可通过“肠道菌群—肠—脑轴”影响激素、神经递质、淋巴因子等信号分子的分泌,进而调节情绪和行为反应,影响宿主的大脑和心理行为,这种由神经-体液-免疫调节组成的调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
【小问2详解】
长期压力下,肠道菌群异常,在直接激活迷走神经的同时,可诱导淋巴细胞释放促炎症淋巴因子,抗原呈递细胞的作用是释放促炎症淋巴因子;药物氟西汀可用于治疗抑郁,说明其可以抑制突触间隙5-HT的回收及促进BDNF表达,使得脑内BDNF和兴奋性神经递质5-HT合成量增多,从而促进神经元生长,减轻抑郁。
【小问3详解】
下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,使其释放促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮腺,最终导致肾上腺皮质激素的释放,这是肾上腺皮质激素分泌的分级调节;分级调节可以放大激素的调节效应,有利于精细调控,维持稳态。
【小问4详解】
要验证适量有氧运动可以通过提高5-HT的含量来治疗抑郁,可分为三组,甲组选择正常小鼠,饲喂适量安慰剂(不含药理成分);乙组选择抑郁模型小鼠, 饲喂等量安慰剂(不含药理成分);丙组选择抑郁模型小鼠,饲喂等量安慰剂并进行适量有氧运动。定期检测三组小鼠突触间隙内5-HT的含量并观察其抑郁恢复情况。预测乙组的5-HT含量最少,丙组大于乙组,可能与甲组相近或略低于甲组。
24. 某地区常规果园使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理,林下几乎没有植被,产量较高;自然果园与常规果园面积相近,但一直处于自然状态,缺乏人工管理,林下植被茂盛,产量较低,研究人员调查了该常规果园和自然果园中节肢动物各类群的丰富度情况,结果如表。
节肢动物类群
常规果园
自然果园
数量/个
比例/%
数量/个
比例/%
害虫
物种数
186
34,61
221
37.85
个体数
37874
36.67
42571
40.86
捕食性天敌
物种数
117
22.37
132
23.24
个体数
6043
5.85
11478
11.02
寄生性天敌
物种数
47
9.75
61
11.62
个体数
8522
8.25
9772
9.38
中性昆虫
物种数
173
33.27
154
27.29
个体数
51180
49.23
40297
38.75
(1)表中统计节肢动物各类群的物种数及个体数的方法是_________。
(2)综合上述信息分析,抵抗力稳定性较高的是_________(填“常规”或“自然”)果园,理由是_________。
(3)捕食性天敌和寄生性天敌都是影响害虫种群数量的_________(填“密度”或“非密度”)制约因素。烟粉虱和白粉虱都属于刺吸式口器害虫,主要危害植物叶片,可导致植株出现黄化、卷叶等症状,但不能说明二者的生态位完全一样,理由是_________;烟粉虱和白粉虱与植物之间的种间关系属于_________。
(4)在不用氮肥和除草剂的条件下,利用群落空间结构和种间关系的原理,尝试为该常规果园的高产目标提出可行性策略:_________。
【答案】(1)记名计算法
(2) ①. 自然 ②. 自然果园物种丰富度高,营养结构复杂,自我调节能力更强
(3) ①. 密度 ②. 两者的资源利用或时间分布等可能存在差异 ③. 寄生
(4)林下种植大豆等固氮作物,为果树提供氮肥,同时通过竞争关系可减少杂草的数量;通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用。
【解析】
【分析】1、影响种群数量变化的因素分两类,一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素。
2、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。研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这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间协同进化的结果。
【小问1详解】
统计物种相对数量的方法有记名计算法和目测估计法,其中记名计算法适用于个体较大、种群数量有限的群落;目测估计法是按照预先确定的多度等级来估计单位面积个体数量的多少。节肢动物个体大、种群数量有限,因此计数方法为记名计算法。
【小问2详解】
相比于常规果园,自然果园中节肢动物的物种数(如害虫、捕食性天敌、寄生性天敌)均高于常规果园,且林下植被茂盛,群落结构更复杂。即自然果园物种丰富度高,营养结构复杂,自我调节能力更强,抵抗力稳定性更高。
【小问3详解】
影响种群数量变化的因素分两类,一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素。捕食性天敌和寄生性天敌对害虫的影响程度与害虫种群密度有关,都是影响害虫种群数量的密度制约因素。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。烟粉虱和白粉虱的资源利用或时间分布等可能存在差异(如寄生植物种类、活动时间等,因此不能说明二者的生态位完全一样。两种害虫以植物为寄主并吸取营养,属于寄生关系。
【小问4详解】
根据群落结构和种间关系原理,在果树下种植大豆等固氮作物,可以为果树提供氮肥,并通过竞争关系减少杂草的数量,避免使用除草剂;同时通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用。
25. 帕金森病(PD)严重威胁中老年人健康。单唾液酸四己糖神经节苷脂(GM1)是临床用于治疗PD的药物之一。天然猪脑中的GM1含量低,但合成GM1的原料GD1和GT1的含量较多,GD1和GT1可在唾液酸酶的作用下生成GM1。研究人员从某菌中获取唾液酸酶基因M,与质粒P构建成基因表达载体M—P,导入大肠杆菌中,以获得唾液酸酶高产菌株,用以满足工业化生产GM1的需求。目的基因部分序列、质粒P信息、相关限制酶识别序列及切割位点如图1、图2、图3所示。
(1)启动子是_________识别和结合的部位。当诱导物存在时,诱导型启动子可_________目的基因的表达。图2质粒P中的GD诱导型启动子可诱导M基因以a链为模板链进行转录,据此推测M基因的转录从其_________(填“左侧”或“右侧”)开始。
(2)利用PCR技术扩增M基因时,需依据图1中的已知碱基序列等信息设计引物,设计的两引物碱基序列为5′-_________-3′(写出8个碱基)和5′_________3′(写出8个碱基)。所用的引物越短,引物特异性越_________(填“高”或“低”)。
(3)将基因表达载体M—P导入大肠杆菌前,一般先用_________(填物质)处理大肠杆菌,其目的是_________。
(4)为检测M基因的表达情况,可以采用_________的方法对提取的受体大肠杆菌的蛋白质进行检测。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. 启动 ③. 右侧
(2) ①. GAATTCCT ②. GGATCCAT ③. 低
(3) ①. Ca2+ ②. 增大大肠杆菌细胞膜的通透性,有利于构建好的重组质粒转入受体细胞大肠杆菌种 (4)抗原—抗体杂交
【解析】
【分析】DNA连接酶和DNA聚合酶是两种不同的酶,主要的区别就在于它们的底物是不一样的,DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键,但是DNA连接酶连接的是DNA片段,DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上。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、花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术;将目的基因导人微生物细胞常用Ca2+处理法。
【小问1详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。当诱导物存在时,诱导型启动子可启动目的基因的表达。M基因以a链为转录模板链,基因转录时从模板链的3'开始,因此据此推测M基因的转录从其右侧开始。
【小问2详解】
结合质粒中启动子的方向可知,目的基因a链3′端连接启动子,5′端连接终止子,为了能使扩增后的目的基因与质粒正向连接,需要在目的基因的左右两侧分别添加限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列,所以需要在PCR扩增仪中加入的引物序列为5'-GAATTCCT-3'和5'-GGATCCAT-3'。引物越短,则其与目标序列配对的专一性越“低”。
【小问3详解】
Ca2+处理大肠杆菌,可以增大细胞膜的通透性,大肠杆菌变为感受态的大肠杆菌,有利于构建好的重组质粒转入受体细胞大肠杆菌。
【小问4详解】
为检测 M 基因是否成功表达,可对受体菌提取的蛋白质进行抗原—抗体杂交的方法对提取的受体大肠杆菌的蛋白质进行检测。
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2025届山东省高三第六次学业水平联合检测
生物学
本试卷总分100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 囊性纤维化(CF)患者汗液中Cl-的浓度升高、支气管内异常黏液堆积,易引发感染。研究发现,CF患者的Cl-转运蛋白CFTR第508位上的苯丙氨酸缺失,引起蛋白质异常折叠,异常CFTR蛋白在内质网相关的泛素化酶复合体的作用下发生泛素化修饰,接着进入蛋白酶体并被降解为短肽,从而不能转移到细胞膜上。下列说法错误的是( )
A. CFTR蛋白和胰蛋白酶最初都是在游离的核糖体上合成的
B. 抑制异常CFTR蛋白泛素化修饰会导致其在内质网腔中积累
C. 异常CFTR蛋白在降解过程中会发生肽键的断裂
D. CF产生的根本原因是CFTR基因发生了碱基对的替换
2. Piezo1通道是一种在内皮细胞中高表达的机械敏感的通道蛋白,主要介导K+、Na+、Ca2+等阳离子的运输。研究发现,当血液为层流时,血液的摩擦力会刺激细胞膜的张力和曲度发生变化,使膜上的Piezo1通道从弯曲状变为平展状,Piezo1通道开放,使Ca2+内流,进而引发细胞释放NO。下列说法错误的是( )
A. 血液层流时,Piezo1通道的构象会发生改变,引起Ca2+内流
B. Piezo1通道转运离子的速率与其数量和膜内外离子浓度差均有关
C. Piezo1通道转运离子的方式与内皮细胞跨膜释放NO的方式不同
D. Piezo1通道可介导K+、Na+、Ca2+等阳离子的运输,不具有特异性
3. 顺铂(DDP)是治疗卵巢癌的常用药物,但容易使癌细胞产生耐药性。为研究华蟾素(CBG)能否逆转卵巢癌细胞(A2780)对DDP的耐药性,研究人员用不同浓度的CBG和DDP处理具有DDP耐药性的卵巢癌细胞(A2780/DDP),在适宜条件下培养,48h后测定各组细胞活力(细胞活力与细胞凋亡密切相关),实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. A2780细胞膜上的糖蛋白等物质减少,容易在体内分散和转移
B. 由图可推知,CBG可能通过促进A2780的增殖来促进其凋亡
C. 在一定浓度范围内,CBG逆转A2780/DDP耐药性的能力与其浓度呈正相关
D. 本实验可增加DDP+6mg/mL CBG+CBG抑制剂处理组以保证实验的科学性
4. 某二倍体生物(2n=6)的一个精原细胞经减数分裂产生了C1~C4四个精细胞,其中C1与C2、C3与C4分别来自同一个次级精母细胞。该精原细胞和C1的基因组成如图所示。不考虑基因突变和染色体结构变异,下列说法正确的是( )
A. C1的产生是由精原细胞减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未分离导致的
B. C2的基因型可能为DeRXH或deRXH
C. C3含有的染色体数目是C1的一半
D. C4的基因型只可能为dEr或DEr
5. 为制备带有荧光标记的DNA探针,研究人员在反应系统内只添加了DNA聚合酶、缓冲液、H2O和4种dNTP(dN-Pα~Pβ~Pγ,其中dGTP被荧光标记)的反应管①~③中分别加入适量单链DNA(如下所示)。形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。下列说法正确的是( )
反应管①:5′-GGCTATAGCCAGA-3'
反应管②:5′-GTTTCGCGATGGC-3′;3′-AGCGCTACCGATG-5′
反应管③:5'-CCAGGAGATTGC-3′;3′-CCTCTAACGATC-5′
A. 反应管②的反应系统内因缺乏模板或引物不能进行PCR扩增
B. 实验结束后,能得到带有荧光标记DNA探针的反应管只有③
C. 实验中需要用荧光物质对dGTP的γ位磷酸基团进行标记
D. DNA聚合酶沿模板链将dNTP逐个连接到引物的5′端
6. 豚鼠是一种常见的实验动物,雄豚鼠体细胞中含有X、Y两种性染色体(如图),雌豚鼠体细胞中含有两条X染色体。在一个世代连续培养的野生型直毛豚鼠种群中偶尔会出现几只卷毛突变体(雌雄均有)。研究人员利用卷毛突变体进行了如表所示实验。下列说法错误的是( )
组别
杂交组合
F1表型
F1自由交配获得的F2表型及数目
①
卷毛(♀)×直毛(♂)
直毛
直毛60只、卷毛21只
②
卷毛(♂)×直毛(♀)
直毛
直毛45只、卷毛16只
A. 由组别①②均可排除控制直毛与卷毛的基因位于Ⅱ2片段上
B. 由组别①可以排除控制直毛与卷毛的基因位于Ⅱ1片段上
C. 若控制毛型的基因位于Ⅰ片段上,则组别①中F1雌豚鼠与组别②中F2雄豚鼠自由交配,子代直毛豚鼠中纯合子占1/16
D. 若控制毛型的基因位于常染色体上,则组别①中F2直毛豚鼠自由交配,子代中直毛基因的基因频率为2/3
7. 滑雪是一项充满乐趣和挑战的剧烈运动。滑雪者在滑雪过程中,体内会发生一些变化。下列说法错误的是( )
A. 基础滑行过程中平衡的维持和协调与下丘脑有关
B. 滑雪者跳跃动作的精准完成与大脑皮层中央前回有关
C. 滑雪者的交感神经占据优势,肾上腺素的分泌量会增加
D. 滑雪者肾上腺皮质分泌的醛固酮增多,使Na+重吸收增加
8. 研究人员将若干蛙坐骨神经(支配小腿后侧的腓肠肌)随机均分为两组,其中对照组置于任氏液中,实验组置于含有适量龙血竭的任氏液中,20min后记录两组神经的动作电位幅值、不应期和传导速度,结果如表(注:细胞或组织一旦产生动作电位,会立即在短时间内完全丧失接受新刺激的生理特性称为不应性,兴奋后不应性持续的时间称为不应期)。下列推测正确的是( )
组别
动作电位幅值/mV
不应期/ms
传导速度/(m·s–1)
对照组
1.97±0.54
2.15±0.64
30.26±4.08
实验组
0.94±0.27
3.35±0.26
18.75±5.06
A. 上述坐骨神经中的传出神经参与构成自主神经系统
B. 龙血竭可能是一种作用于神经细胞膜上Na+通道的抑制剂
C. 对照组提高任氏液中K+的浓度也会产生与实验组相同的结果
D. 该实验结果可说明龙血竭具有阻止兴奋传导和镇痛的作用
9. 人体内有多种激素参与调节血糖浓度。研究表明,胰高血糖素的分泌除受低血糖影响外,还受到细胞内葡萄糖水平的控制(如图)。甲状腺激素能够增强胃肠道对葡萄糖的吸收能力,还能促进糖原的分解和糖异生过程。下列说法错误的是( )
注:“+”表示促进。
A. 由图可知,甲细胞为胰岛A细胞、乙细胞为肝细胞
B. 胰高血糖素经体液运输到靶细胞,与特异性受体结合后发挥作用
C. 提高GCGR或Ca2+通道的表达量均会导致机体出现低血糖症状
D. 胰高血糖素和甲状腺激素在提高血糖浓度方面表现出协同作用
10. 为研究脱落酸(ABA)和油菜素内酯(BR)对某种葡萄果实乙烯释放速率的影响,研究人员从长势基本一致的葡萄中选择生长期一致的果实并进行分组,在7月7日进行相应激素处理,处理后每隔7d左右采样测定乙烯释放速率,直至果实采收,结果如图所示。该种葡萄的成熟期为7月15日~8月31日。下列有关分析正确的是( )
A. 植物体内的乙烯、ABA与BR都是由特定的器官合成的有机物
B. 成熟前期,外源ABA和BR在调节乙烯合成方面的作用大致相同
C. 外源BR的作用表现为低浓度促进乙烯合成、高浓度抑制乙烯合成
D. Brz的生理效应是抑制乙烯合成,单独使用时会加快果实成熟
11. 下图为生态学家绘制的某海洋生态系统的能量流动图,图中数值为能量值,单位为×103 kJ/(m2·a)。下列说法正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量为生产者P同化的总能量
B. 图中第Ⅱ营养级的呼吸量约为1112.99×103 kJ/(m2·a)
C. 第Ⅳ、Ⅴ营养级之间的能量传递效率约为13.31%
D. 该生态系统为自然海域,不需要来自系统外的能量补充
12. 某生态学家调查了某段时间内我国4个省份的人均生态足迹和人均生态承载力情况,结果如图。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 西藏人均生态承载力较大的原因主要在于人口少、自然资源丰富
B. 与其他省份相比,该段时间内出现较大生态赤字的是河北
C. 治理荒漠化、恢复植被和保护环境有利于提高新疆的人均生态承载力
D. 开发太阳能、风能等新能源及降低肉食比例有利于减小人均生态足迹
13. 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,其工业化生产的部分流程如图所示,下列说法正确的是( )
A. 发芽阶段可用赤霉素处理大麦种子的方法替代
B. 糖化阶段是利用麦芽糖酶的作用形成糖浆的过程
C. 大部分糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段完成
D. 在终止前需要进行灭菌,以延长啤酒的保存期
14. 人参多糖和皂苷是人参的次生代谢物,具有增强人体免疫力、抗肿瘤、保肝和降血糖等功效。研究人员利用植物细胞培养技术实现了人参多糖和皂苷的工业化生产。下列说法错误的是( )
A. 人参多糖和皂苷在人参细胞内的含量很低,但不是其生长所必需的
B. 外植体需经酶解法处理,用培养液将细胞制成细胞悬液后再接种到生物反应器内
C. 该技术利用促进细胞生长的培养条件,提高了单个细胞中人参多糖和皂苷的含量
D. 与大田种植相比,该技术具有生产周期短、不占用耕地及受外界环境影响小等优点
15. 研究人员将犬瘟热病毒免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,制备并筛选出能分泌抗犬瘟热病毒抗体的杂交瘤细胞,但该种细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失的现象。不考虑基因互作和其他变异,下列说法错误的是( )
A. 为获得更多免疫的B淋巴细胞,需对小鼠多次注射犬瘟热病毒
B. 灭活病毒是通过自身糖蛋白等与细胞膜糖蛋白发生作用来诱导细胞融合的
C. 在使用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时,每一个孔中尽量只接种一个细胞
D. 抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即具有持续产生抗犬瘟热病毒抗体的能力
二、选择题:本题共5小题,每小题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,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 研究人员利用差速离心法和同位素标记法进行了有关酵母菌细胞呼吸的实验,实验过程及结果如表所示(其他条件适宜且相同)。下列有关说法正确的是( )
试管
加入的细胞成分
加入的反应物
通入的气体
试管内的变化
加入荧光素和荧光素酶后的荧光情况
①
_________
14C标记的葡萄糖
足量18O2
葡萄糖量减少,并且有14CO2、H218O的生成
较强荧光
②
细胞质基质
14C标记的葡萄糖
_________
较弱荧光
③
线粒体悬液
14C标记的葡萄糖
葡萄糖量不变
_________
④
线粒体悬液
14C标记的丙酮酸
丙酮酸量减少,并且有14CO2、H218O的生成
_________
A. 试管①中加入的细胞成分为细胞质基质和线粒体悬液
B. 试管②中可用溴麝香草酚蓝溶液检测是否产生酒精
C. 试管③中荧光素因缺乏ATP直接提供的能量而无荧光发出
D. 试管④中能完成有氧呼吸第二、三阶段,可发出较强荧光
17. 在哺乳动物中,雌性个体的两条X染色体中只有其中一条X染色体上的基因正常表达,这种现象被称为X染色体失活。X染色体上被称为失活中心的序列会转录出非编码RNA(Xist),Xist结合在X染色体上并招募一系列蛋白,使DNA和组蛋白的修饰发生改变,导致X染色体聚缩,其上的基因无法正常表达。雄性个体的X染色体上的基因正常表达。ALD是由位于X染色体上的一对等位基因控制的人类遗传病,正常基因和ALD致病基因分别含有1个和2个限制酶BstⅠ的识别序列,图1为ALD的系谱图,图2为部分家庭成员的相关基因经限制酶BstⅠ切割后的电泳结果。下列说法正确的是( )
A. ALD由X染色体失活引起正常基因发生碱基对替换导致
B. 若Ⅱ3为女性,则ALD的致病基因属于隐性基因
C. 若Ⅱ3为男性,则ALD的致病基因属于显性基因
D. 若Ⅱ3为男性,则Ⅱ2的电泳结果与Ⅱ1相同的概率为1/2
18. 为研究褪黑素抗胃癌的机制,研究人员将一定量的胃癌细胞注射到免疫正常的小鼠体内构建得到了胃癌模型鼠,并将其均分为模型组、模型+褪黑素组,另取相同数量的、生理状况相同的健康小鼠作为对照组。模型一褪黑素组注射含适量褪黑素的生理盐水,将三组小鼠在相同且适宜的条件培养一段时间后,利用流式细胞术检测三组小鼠外周血内Th1、Th2(辅助性T细胞的两种不同亚群)细胞的水平,结果如图所示(百分数为外周血内Th1或Th2细胞的比例)。下列说法错误的是( )
A. 机体识别和清除肿瘤细胞属于免疫系统的免疫防御功能
B. 对照组和模型组需注射等量的生理盐水
C. 模型组Th1细胞的比例及Th1/Th2的值显著高于对照组
D. 褪黑素是通过促进Th1细胞和Th2细胞分化起到抗胃癌作用的
19. 草蛉是一种捕食性昆虫,可在叶背、枝条等任何地方产卵,成虫和幼虫的活动范围小,主要捕食蚜虫、介壳虫、红蜘蛛,研究人员选取了5种不同宽度的田间草地,分别统计其中草蛉的种群密度,结果如表。下列说法正确的是( )
草地宽度/m
平均密度/(头/m2)
7月9日
7月19日
7月29日
8月8日
8月18日
0.4~0.8
1.20
2.40
10.40
4.40
1.60
0.9~1.1
2.30
28.30
18.70
2.00
0
1.4~1.6
4.60
4.20
3.40
13.20
0.60
1.9~2.1
10.40
5.65
1.30
1.65
0.70
A. 实验中调查草蛉种群密度的方法是样方法,统计方法是目测估计法
B. 由表中数据可知,草蛉的种群密度受田间草地宽度的影响
C. 调查期间不同宽度田间草地草蛉的种群数量均处于波动状态,但种群爆发时间不同
D. 蚜虫、介壳虫、红蜘蛛等生物因素对草蛉种群数量的作用强度均与其种群密度有关
20. 研究人员从长期受原油污染的场地中采集样品,经分离、纯化、鉴定后得到了一株能低温高效降解石油的菌株,具体过程如图。下列说法错误的是( )
A. 培养基甲~丙均以石油为唯一碳源,制备时需分装后灭菌
B. 过程②中涂布用的菌液浓度需要控制在30~300个/mL范围内
C. 过程③中每次划线后都需要灼烧接种环但无需重新蘸取菌液
D. 过程④中选择菌落直径与透明圈直径比值小的菌落进行鉴定
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 为探究钾基纳米材料(纳米钼酸钾)对作物生长的影响,研究人员将生长状态一致的某种作物幼苗均分为5组,其中T1~T4组分别喷施适量的浓度为275、550、850和1100mg·L–1的纳米钼酸钾,在适宜条件下培养一段时间后,测定的生理指标如表所示。
组别
类胡萝卜素含量
/(mg·g–1)
叶绿素含量
/ (mg·g–1)
胞间CO2浓度
/ (μmol·mol–1)
气孔限制值
/ 相对值
净光合速率
/ (μmol·m–2·s–1)
CK组
0.087
0.626
312.538
0.219
15.296
T1组
0.091
0.638
304.210
0.239
16.368
T2组
0.090
0.643
303.795
0.241
16.424
T3组
0.092
0.659
304.064
0.240
16.360
T4组
0.098
0,709
305.064
0.238
16.330
(1)实验中CK组进行的处理是_________。
(2)在叶绿体中,类胡萝卜素和叶绿素分布在_________上。由表可知,经纳米钼酸钾处理后,作物体内的类胡萝卜素含量和叶绿素含量较处理前_________(填“增加”或“减少”),在光反应过程中可以产生更多的_________用于暗反应。
(3)有专家提出,胞间CO2浓度降低、气孔限制值增大,表明气孔因素是影响光合速率的主要因素,反之则为非气孔因素。根据这一观点推测,与低浓度的纳米钼酸钾相比,高浓度的纳米钼酸钾主要通过_________(填“气孔因素”或“非气孔因素”)影响光合速率,依据是_________。
(4)R酶是卡尔文循环中催化RuBP和CO2发生反应的酶,有人认为,纳米钼酸钾能通过提高R酶活性来提高作物幼苗的光合速率。请设计实验来验证这一观点的正确性,简要写出实验思路:_________。
22. 某植物的性型有全雌株(只开雌花)、雌雄同株(开单性花,植株上既有雌花、又有雄花)和完全株(开两性花,同一朵花里既有雄蕊、又有雌蕊)3种类型,该性状由两对等位基因D/d、E/e控制,其中基因E决定雌花、基因d决定两性花,此外,雌雄同株又可分为P-A型(雌花占40%)和P-B型(雌花占70%)。该植物存在雌配子致死现象,不考虑突变和染色体互换。
(1)让纯合的雌雄同株的雄花给纯合的完全株雌蕊授粉,在完全株上收获F1种子。随机种植部分F1种子,这些种子全部发育成全雌株;其余F1种子在发育过程中喷洒适量的外源赤霉素(可诱导全雌株开大量雄花),成熟后进行自交,获得F2种子。继续种植F2种子,这些种子发育成的植株表型及数量为全雌株(200株)、雌雄同株(121株)和完全株(160株)。
①基因E/e、D/d的遗传_________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律;该植物基因型为_________的雌配子存在致死现象。
②F2中全雌株的基因型有_________种。F2能自交的植株中,自交后代不发生性状分离的个体占_________。
(2)让两株纯合的P-A型和P-B型该植物杂交,F1均为P-A型,F1自交,F2有25%的植株为P-B型,其余为P-A型,说明_________是显性性状。假设控制该对相对性状的基因N/n与基因E/e、D/d位于非同源染色体上,则基因型为EeDdNn的种子在萌发时喷洒适量的外源赤霉素后进行自交,后代中P-A型植株占_________。
(3)为确定基因N/n与基因E/e、D/d的位置关系,选取(2)中基因型为EeDdNn的植株的自交后代的叶片,利用PCR和电泳检测每株植株中相关基因的情况,并将检测群体中所有植株按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则进行归类(各基因的PCR产物通过电泳均可区分),结果如图所示。
由图可知,基因N/n与基因E/e、D/d的位置关系是_________(用横线表示染色体,用点表示基因)。若该基因型为EeDdNn的植株进行测交,则测交后代群体的电泳图谱对应图中的类型_________(填序号)。
23. 最新研究表明,哺乳动物大脑和肠、胃之间存在双向信号交流网络,肠道菌群可通过“肠道菌群—肠—脑轴”将肠道状况传递给大脑,进而影响个体行为、情绪和认知等,该过程异常会诱发抑郁,过程如图。
(1)肠道菌群可通过“肠道菌群—肠—脑轴”影响激素、神经递质、淋巴因子等信号分子的分泌,进而调节情绪和行为反应,该种调节机制称为_________。
(2)长期压力下,肠道菌群异常,在直接激活迷走神经的同时,可诱导淋巴细胞释放促炎症淋巴因子,使脑内BDNF和兴奋性神经递质5-HT合成量减少,从而诱发抑郁。在此过程中,抗原呈递细胞的作用是_________。药物氟西汀可用于治疗抑郁,推测该药物可_________(填“促进”或“抑制”)突触间隙5-HT的回收及促进BDNF表达,从而促进神经元生长。
(3)图中GC分泌的调节是通过下丘脑—垂体—肾上腺轴(HPA轴)来进行的,该过程中存在_________和反馈调节两种调节机制,其中前者可以_________,有利于精细调控,维持稳态;HPA轴亢进会导致GC水平过高,TDO酶的活性提高,进一步诱发抑郁。
(4)中医认为,适量有氧运动可以通过提高5-HT的含量来治疗抑郁。请根据所给的实验材料,完善以下实验方案来验证该观点的正确性。
实验处理:
甲组:选择_________(填序号),饲喂适量安慰剂(不含药理成分);
乙组:选择_________(填序号),_________(填序号);
丙组:选择抑郁模型小鼠,饲喂等量安慰剂并进行适量有氧运动。
①正常小鼠 ②抑郁模型小鼠 ③饲喂等量氟西汀 ④饲喂等量安慰剂(不含药理成分) ⑤进行适量有氧运动
检测指标:定期检测三组小鼠突触间隙内5-HT的含量并观察其抑郁恢复情况。
24. 某地区常规果园使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理,林下几乎没有植被,产量较高;自然果园与常规果园面积相近,但一直处于自然状态,缺乏人工管理,林下植被茂盛,产量较低,研究人员调查了该常规果园和自然果园中节肢动物各类群的丰富度情况,结果如表。
节肢动物类群
常规果园
自然果园
数量/个
比例/%
数量/个
比例/%
害虫
物种数
186
34,61
221
37.85
个体数
37874
36.67
42571
40.86
捕食性天敌
物种数
117
22.37
132
23.24
个体数
6043
5.85
11478
11.02
寄生性天敌
物种数
47
9.75
61
11.62
个体数
8522
8.25
9772
9.38
中性昆虫
物种数
173
33.27
154
27.29
个体数
51180
49.23
40297
38.75
(1)表中统计节肢动物各类群的物种数及个体数的方法是_________。
(2)综合上述信息分析,抵抗力稳定性较高的是_________(填“常规”或“自然”)果园,理由是_________。
(3)捕食性天敌和寄生性天敌都是影响害虫种群数量的_________(填“密度”或“非密度”)制约因素。烟粉虱和白粉虱都属于刺吸式口器害虫,主要危害植物叶片,可导致植株出现黄化、卷叶等症状,但不能说明二者的生态位完全一样,理由是_________;烟粉虱和白粉虱与植物之间的种间关系属于_________。
(4)在不用氮肥和除草剂的条件下,利用群落空间结构和种间关系的原理,尝试为该常规果园的高产目标提出可行性策略:_________。
25. 帕金森病(PD)严重威胁中老年人健康。单唾液酸四己糖神经节苷脂(GM1)是临床用于治疗PD的药物之一。天然猪脑中的GM1含量低,但合成GM1的原料GD1和GT1的含量较多,GD1和GT1可在唾液酸酶的作用下生成GM1。研究人员从某菌中获取唾液酸酶基因M,与质粒P构建成基因表达载体M—P,导入大肠杆菌中,以获得唾液酸酶高产菌株,用以满足工业化生产GM1的需求。目的基因部分序列、质粒P信息、相关限制酶识别序列及切割位点如图1、图2、图3所示。
(1)启动子是_________识别和结合的部位。当诱导物存在时,诱导型启动子可_________目的基因的表达。图2质粒P中的GD诱导型启动子可诱导M基因以a链为模板链进行转录,据此推测M基因的转录从其_________(填“左侧”或“右侧”)开始。
(2)利用PCR技术扩增M基因时,需依据图1中的已知碱基序列等信息设计引物,设计的两引物碱基序列为5′-_________-3′(写出8个碱基)和5′_________3′(写出8个碱基)。所用的引物越短,引物特异性越_________(填“高”或“低”)。
(3)将基因表达载体M—P导入大肠杆菌前,一般先用_________(填物质)处理大肠杆菌,其目的是_________。
(4)为检测M基因的表达情况,可以采用_________的方法对提取的受体大肠杆菌的蛋白质进行检测。
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