高二生物月考卷01(15+5题型,高考全部内容)-学易金卷:2024-2025学年高中下学期第三次月考
2025-04-16
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内容正文:
2024-2025学年高二生物下学期第三次月考卷
生物答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.
答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
口
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂:非选择题必须用0.5m黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或网珠笔答题:字体工整、笔迹清晰。
3.
请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效:在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×1【1【/小
、
选择题:本大题共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
题月要求的。
1AJIBJICJID]
6AJIBJICIID]
11AJ[BJ[CJID]
2AJIBICID]
7AJIBIICIIDI
12AJIBJICJID]
3[AJIBICID]
8[AJ[BJICIID]
13[AJIBI[CI[DI
4[AJIBICHD]
9[AJ[BJIC][D]
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5[AJIBIICID]
10.1A]IBJIC]ID]
151AJBJICJID]
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16.(12分)
(1)
(2)
(3)
(4)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(10分)
(1)
(2)
(3)
18.(11分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
19.(12分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
20.(10分)
(1)
(2)
(3)
2024-2025学年高二生物下学期第三次月考卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:高考全部内容。
5. 难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.2024年12月13日《科学》杂志公布了该年度十大科学突破,其中与生物相关的两个突破引起了大家关注,一是研发的艾滋病预防药物对人体保护期长达六个月;二是发现的贝氏布拉藻,其通过一种名为“硝基质体”的新型细胞器来固定氮气,这颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固定氮气的认知。下列叙述正确的是( )
A.通过酶初步水解HIV的遗传物质可得到6种产物
B.该藻类和蓝细菌都通过叶绿体来进行光合作用
C.HIV繁殖的时候需要宿主细胞为其提供物质、能量
D.该藻类固定的氮元素可用来合成自身的多糖、蛋白质和核酸等生物大分子
2.科研人员发现,胃酸的主要成分为盐酸,其分泌过程需要借助胃壁细胞上多种转运蛋白分别将H+和Cl-排入胃腔后形成胃酸。如图为胃壁细胞分泌胃酸的过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.图中K+进出胃壁细胞均为主动运输
B.图中Cl-通过通道蛋白进入胃腔时,需要与通道蛋白结合
C.图中转运蛋白的存在主要体现了细胞膜的结构特性
D.在胃腔中发生变性的蛋白质,仍可与双缩脲反应形成紫色络合物
3.下列对四种鉴定实验的分析,正确的是( )
A.花生切片经染色后用50%酒精洗去浮色,镜检出现橘黄色说明其中含有脂肪
B.在马铃薯匀浆中滴加适量斐林试剂,摇匀后溶液未变色,说明其中不含还原糖
C.将萌发的小麦种子制成匀浆,加入双缩脲试剂后呈紫色说明有新蛋白质的合成
D.对洋葱进行DNA粗提取后,要用琼脂糖凝胶电泳鉴定是否得到了DNA
4.Warburg效应也称为有氧糖酵解效应,具体表现为即使在氧气充足的情况下,肿瘤细胞依然主要进行无氧呼吸(糖酵解)产生乳酸,且葡萄糖的摄取和消耗速率远高于正常细胞。在细胞呼吸过程中,乳酸脱氢酶可以催化丙酮酸转化为乳酸,丙酮酸脱氢酶则能催化丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸生成二氧化碳和[H]。下列叙述错误的是( )
A.乳酸脱氢酶起催化作用的场所是细胞质基质
B.氧气充足时,肿瘤细胞葡萄糖中的能量大部分留在乳酸中
C.发生Warburg效应的肿瘤细胞增殖速率在短期内可能会加快
D.肿瘤细胞的Warburg效应是个体长期自然选择和适应性进化的结果
5.研究者欲用希尔反应来测定拟南芥叶绿体的活力。希尔反应的基本过程是将离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和磷酸缓冲液(pH=7.3)的溶液中并照光。水在光照下被分解,溶液中的DCIP被还原,由蓝色变成无色。下列叙述正确的是( )
A.希尔反应中加蔗糖的目的是为该反应提供能量
B.DCIP的颜色变化的快慢或单位时间内的氧气释放量均可反映出叶绿体活力
C.DCIP(氧化型)在希尔反应中的作用相当于NADPH在光反应中的作用
D.希尔反应可以说明有机物的最终合成与水的光解无关
6.BTB是一种酸碱指示剂,其溶液颜色随CO2浓度变大由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和BTB配制成蓝色溶液,并向其中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,将等量该溶液分别加到7支试管中,其中6支加入等量生长状况一致的水草,1支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
1
2
3
4
5
6
7
水草
无
有
有
有
有
有
有
距日光灯的距离(cm)
20
遮光*
100
80
60
40
20
50min后试管中溶液的颜色
浅绿色
X
浅黄色
黄绿色
浅绿色
浅蓝色
蓝色
遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯100cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,下列叙述正确的是( )
A.表中X代表的颜色应为浅绿色
B.若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果是可靠的
C.50min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明2至7号试管的实验结果是由光合作用引起的
D.5号试管中溶液颜色在照光前后没有变化,说明此条件下水草光合作用强度等于呼吸作用强度
7.无融合生殖是可代替有性生殖、不发生雌雄配子核融合的一种无性生殖方式,是育种的一个新途径。我国科研人员尝试利用基因编辑技术敲除杂交水稻的4个相关基因,实现了杂种的“无融合生殖”,如图所示。下列说法错误的是( )
A.对杂种植株细胞进行基因编辑时需用到限制酶、DNA连接酶
B.敲除的4个基因使杂种植株减数分裂过程时能同时产生雌雄两种类型的配子
C.“无融合生殖”应用于作物育种,可以使杂种植株通过无性繁殖得以保持杂种优势
D.“无融合生殖”会使作物的遗传多样性降低,应对杂草入侵或病毒侵害的能力降低
8.果蝇(2n=8)某精原细胞在减数分裂过程中形成了如图所示的染色体图像。减数分裂完成后,若配子的染色体组中出现某些染色体片段缺失或增加,则不能存活。已知该图像中的染色体分离时会出现随机分配现象。不考虑其他变异,下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞为次级精母细胞,此时可出现同源染色体非姐妹染色单体间的互换现象
B.该细胞此时有2个染色体组,16条姐妹染色单体,16个DNA分子
C.图中异常染色体产生的原因是非同源染色体间发生片段的交换
D.该细胞可产生2种可育配子,产生可育配子的概率为1/2
9.心脏移植是挽救终末期心脏病患者生命唯一有效的手段,然而心脏移植过程中会发生缺血再灌注损伤(IRI),可能导致心脏坏死。研究发现,IRI通过促进Caspase8等一系列凋亡基因的表达,导致细胞凋亡最终引起器官损伤。而Caspase8基因合成的小干扰RNA(siRNA)可以使Caspase8基因沉默,从而能有效抑制IRI所致的器官损伤。下图1是利用猪的心肌细胞开展siRNA作用研究的示意图。研究人员根据Caspase8基因的碱基序列设计了三种序列分别导入猪心肌细胞,通过测定靶基因Caspase8的mRNA含量来确定最优序列,结果如图2所示。下列说法错误的是( )
A.构建重组质粒用于siRNA研究时,需使用的工具酶是限制酶和DNA连接酶
B.与直接导入siRNA相比,通过重组质粒将siRNA对应DNA序列导入细胞的优点是直接降解靶基因
C.根据图2结果,最优siRNA序列是序列2
D.解决猪心脏移植人体的免疫排斥问题,可利用基因工程技术将免疫排斥有关的抗原基因敲除
10.如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图。下列叙述正确的是( )
A.v(辰砂眼基因)与w(白眼基因)属于等位基因
B.摩尔根用类比推理法证明了w只位于X染色体上
C.控制果蝇体色的基因与控制辰砂眼性状的基因的遗传遵循自由组合定律
D.该果蝇产生配子时,基因l和基因w可实现片段互换而导致基因重组
11.研究者发现肿瘤模型小鼠的肿瘤细胞能逃脱细胞毒性T细胞的攻击,并基于此提出假说:抗原呈递细胞(APC)的活性受损导致肿瘤模型小鼠细胞毒性T细胞活化水平降低。为了验证这一假说,科学家用某病原体及两种活化剂处理普通小鼠和肿瘤模型小鼠,测定了细胞毒性T细胞增殖标志物分子含量相对值(与细胞毒性T细胞活化水平呈正相关),结果如图。下列叙述错误的是( )
注:IL-12是细胞因子,CD40是APC的活化剂。
A.①②组对比说明感染该病原体使机体免疫系统发生反应,细胞毒性T细胞活化水平提高
B.③⑤组对比说明肿瘤模型小鼠的细胞毒性T细胞活化水平降低与APC活性受损密切相关
C.②④组对比说明细胞毒性T细胞活化水平降低的肿瘤小鼠可通过注射细胞因子得到改善
D.该实验说明可以通过开发相关药物提升抗原呈递细胞的活性,来提升肿瘤患者的免疫力
12.科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食者—猎物模型,如图甲所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势);图乙为黑水鸡的部分食物链。下列有关叙述错误的是( )
A.“螟蛉有子,蜾蠃负之”体现的种间关系可用甲图表示
B.N2为N种群的环境容纳量,N和P的数量变化存在负反馈调节
C.图乙中,碳、水等物质在该食物网中实现了物质循环
D.图乙中,捕食决定了该食物网中能量单向流动
13.2025年亚洲冬季运动会在哈尔滨顺利召开,中国运动员徐梦桃获得了自由式滑雪女子个人空中技巧冠军,完成空中技巧的各个精细动作都需要神经系统的参与。下列有关神经系统的叙述正确的是( )
A.脊髓是联系脑与躯干、内脏之间的外周神经系统
B.自主神经系统由躯体运动神经和内脏运动神经组成
C.徐梦桃得知获奖后,副交感神经活动占据优势,使支气管扩张、心跳加快
D.徐梦桃控制机体的活动和发表获奖感言体现了大脑的高级功能
14.自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如下图。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100,对照组平板为0。相关叙述正确的是( )
A.步骤②振荡20min的目的是扩大菌种数量,属于选择培养
B.步骤⑤使用接种环划线接种,使用前需要灼烧灭菌
C.1g土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×106个
D.所用培养基应加入碳源、氮源、水、无机盐和琼脂
15.“人造肉”即“动物细胞培养肉”,在营养、健康、安全、环保等方面有一定的优势。其制造流程如下图。下列叙述正确的是( )
A.在“人造肉”制造过程中的扩大培养,需要在严格封闭式的条件下进行培养
B.若只为了实现大规模的细胞培养,可选取具有高增殖能力和非贴壁的细胞
C.从食品的安全性考虑,制作“细胞培养肉”的过程需要添加抗生素和血清
D.在扩大培养中,干细胞可以通过有丝分裂、无丝分裂和减数分裂来增殖
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16.(12分)植物在进化过程中会形成各式各样适应环境的机制,下图表示某植物叶肉细胞进行的生理代谢反应(图中①②表示相关过程)。一般条件下,Rubisco可以催化C5与CO2结合;在强光照条件下,CO2吸收受阻,此时过高的O2会在Rubisco的作用下氧化C5,此过程属于“光呼吸”。光呼吸是一种借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消耗能量的反应。有数据表明,该植物在O2/CO2偏高的情况下,其叶绿体内NADPH/NADP+的比值较高,会导致生成更多的自由基,使其叶绿体的结构和功能受到损伤。
请回答下列问题:
(1)过程①的进行需要光反应过程提供 。C5重新形成的意义是 。
(2)过程②增强是该植物对强光照的适应:在强光照条件下,光呼吸可以减少 的生成,使叶绿体的结构和功能免受损伤,对植物体有保护作用。过程②增强时,该植物细胞的光合速率会降低,原因是 。
(3)当叶绿体内NADPH/NADP+的比值升高时,易发生光呼吸,光反应速率 (填“大于”或“小于”)暗反应速率。
(4)为与光呼吸相区别,研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”。请依据题中相关信息和所学知识写出光呼吸与暗呼吸的不同(至少答两点): 。
17.(10分)CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术,科研人员对其进行了一系列改造。
(1)Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体(如图1)。复合体中的sgRNA与目的基因按照 原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因,Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂,细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对,从而引发 。
(2)将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9,与Cas9蛋白相比,dCas9蛋白失去剪切活性,但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A,设计一系列与红色荧光蛋白基因(RFP基因)上游不同部位结合的sgRNA序列(如图2),并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B,将质粒A、B共同导入含有RFP基因的大肠杆菌,测定大肠杆菌红色荧光强度,实验结果如图3所示。
实验结果显示,对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的 倍。由实验结果可以得出: 。
(3)VP64蛋白可结合 ,激活基因的转录,但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达,设计了促进细胞中已存在的基因X表达的方案:根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计 ,合成相应基因并构建 ;构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体;将上述表达载体导入受体细胞。
18.(11分)Ⅰ.如图1表示植物不同器官对生长素的反应:图2是某校生物兴趣小组探究生长素类似物2,4-D对月季插条生根的影响的预实验结果。
(1)由图1可知,A点对应的生长素浓度对茎的生长效应是 。水平放置的植株,根向地弯曲生长是近地侧的生长素应该是大于 mol/L,解除顶端优势最简单的方法是 。
(2)图2中A角形成的原因是 。
(3)据图3推测最适浓度的大致范围在 。欲进一步探明适合生根的2,4-D溶液浓度,实验可以设计如下 。
Ⅱ.图甲是种群数量特征的概念模型,图乙是种群数量变化的两种曲线。请据图回答下列问题:
(4)用性引诱剂诱杀雄性害虫,是通过改变图甲中的 (填序号),降低种群的 (填序号),而抑制害虫种群数量增长的。一般调查田螺种群密度的方法是样方法而不用标记重捕法,理由是 。
(5)若曲线Y表示一定时间内某草原食草动物种群数量的变化情况,则BC段种群的增长速率会 。若在C点时,该地区迁入了大量同种的食草动物,则一定时间后,该动物的环境容纳量会下降,原因是 。
19.(12分)生态学家对某大草原的成分进行了调查,图1表示该生态系统各成分的关系,其中字母表示各组成成分,箭头表示碳元素的流动方向;图2表示该生态系统能量流动部分示意图,①、②代表途径,其他数字代表能量的数值[单位:J/(cm2⋅a)]。请回答下列问题:
(1)草原中的全部生物构成了一个 ,生态系统的结构包括 。其中绿色植物通过光合作用吸收、利用CO2合成有机物储存在植物体内,并使其中的能量沿着 在群落内部流动,图1中f应为该生态系统组成成分中的 。
(2)据图1分析,其中缺少的碳元素流动环节有 (用字母和箭头表示)等。
(3)据图2分析,由c→d的能量传递效率是 ;c粪便中的能量属于 (从b~d中选填)同化的能量。若d同化的能量中一半来源①,一半来源②,则d用于生长发育和繁殖的能量为 J/(cm2·a)。
(4)若图2食物链中每个营养级间的能量传递效率均为20%,消耗等量的b,为使d获得更多的能量,调整d的食物来源比例,由原来途径①:途径②为1∶1,调整为1∶2,则调整后d获得的能量是调整前的约 倍(保留2位小数)。
(5)草原退化问题已成为全世界的重大资源和环境问题之一,我国为治理草原的荒漠化,利用太阳能电池板首创了“板上发电、板下种植、板间养殖”的立体化新型产业模式,其优势有 (答2点即可)
20.(10分)与普通玉米相比,甜玉米细胞中可溶性糖向淀粉的转化较慢,从而导致可溶性糖含量高,汁多质脆,研究发现这与甜玉米G蛋白含量较高有关。为提高甜玉米的商品价值,科研人员培育出了超量表达G蛋白的转基因甜玉米新品种。在超量表达G基因载体的构建中,所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1、2所示。
(1)图1中,强启动子是一段特殊序列结构的DNA片段。位于基因的 驱动基因持续转录,该转录过程中模板链的5'端位于 (填“M”或“N”)端。
(2)结合图1和图2,为使DNA片段能定向插入Ti质粒中,可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列,M、N端添加的序列分别是限制酶 的识别序列。
(3)真核基因的编码区含有内含子和外显子。下图为淀粉酶合成基因片段,其转录后形成的前体RNA需通过剪接(切去内含子对应序列)和加工后方能用于翻译。科研人员希望通过降低淀粉酶合成基因的表达,进一步提高甜玉米中可溶性糖的含量,将吗啉反义寡核苷酸(RNA剪接抑制剂)导入玉米受精卵中,发现其基因表达受阻。科研人员对它的具体作用提出两种假说。
假说1:导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切;
假说2:导致RNA前体上外显子2的对应序列被剪切。
①为验证上述假说,分别从受精卵发育后3天的实验组和对照组胚细胞中提取总mRNA,逆转录形成cDNA。若假说1成立,使用图示引物2和引物4进行PCR后电泳的结果为 (填字母)。
A.实验组有目的条带 B.实验组无目的条带
C.对照组有目的条带 D.对照组无目的条带
②若要证明假说2,需选择图示引物 进行PCR
(
19
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2024-2025学年高二生物下学期第三次月考卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:高考全部内容。
5. 难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.2024年12月13日《科学》杂志公布了该年度十大科学突破,其中与生物相关的两个突破引起了大家关注,一是研发的艾滋病预防药物对人体保护期长达六个月;二是发现的贝氏布拉藻,其通过一种名为“硝基质体”的新型细胞器来固定氮气,这颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固定氮气的认知。下列叙述正确的是( )
A.通过酶初步水解HIV的遗传物质可得到6种产物
B.该藻类和蓝细菌都通过叶绿体来进行光合作用
C.HIV繁殖的时候需要宿主细胞为其提供物质、能量
D.该藻类固定的氮元素可用来合成自身的多糖、蛋白质和核酸等生物大分子
2.科研人员发现,胃酸的主要成分为盐酸,其分泌过程需要借助胃壁细胞上多种转运蛋白分别将H+和Cl-排入胃腔后形成胃酸。如图为胃壁细胞分泌胃酸的过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.图中K+进出胃壁细胞均为主动运输
B.图中Cl-通过通道蛋白进入胃腔时,需要与通道蛋白结合
C.图中转运蛋白的存在主要体现了细胞膜的结构特性
D.在胃腔中发生变性的蛋白质,仍可与双缩脲反应形成紫色络合物
3.下列对四种鉴定实验的分析,正确的是( )
A.花生切片经染色后用50%酒精洗去浮色,镜检出现橘黄色说明其中含有脂肪
B.在马铃薯匀浆中滴加适量斐林试剂,摇匀后溶液未变色,说明其中不含还原糖
C.将萌发的小麦种子制成匀浆,加入双缩脲试剂后呈紫色说明有新蛋白质的合成
D.对洋葱进行DNA粗提取后,要用琼脂糖凝胶电泳鉴定是否得到了DNA
4.Warburg效应也称为有氧糖酵解效应,具体表现为即使在氧气充足的情况下,肿瘤细胞依然主要进行无氧呼吸(糖酵解)产生乳酸,且葡萄糖的摄取和消耗速率远高于正常细胞。在细胞呼吸过程中,乳酸脱氢酶可以催化丙酮酸转化为乳酸,丙酮酸脱氢酶则能催化丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸生成二氧化碳和[H]。下列叙述错误的是( )
A.乳酸脱氢酶起催化作用的场所是细胞质基质
B.氧气充足时,肿瘤细胞葡萄糖中的能量大部分留在乳酸中
C.发生Warburg效应的肿瘤细胞增殖速率在短期内可能会加快
D.肿瘤细胞的Warburg效应是个体长期自然选择和适应性进化的结果
5.研究者欲用希尔反应来测定拟南芥叶绿体的活力。希尔反应的基本过程是将离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和磷酸缓冲液(pH=7.3)的溶液中并照光。水在光照下被分解,溶液中的DCIP被还原,由蓝色变成无色。下列叙述正确的是( )
A.希尔反应中加蔗糖的目的是为该反应提供能量
B.DCIP的颜色变化的快慢或单位时间内的氧气释放量均可反映出叶绿体活力
C.DCIP(氧化型)在希尔反应中的作用相当于NADPH在光反应中的作用
D.希尔反应可以说明有机物的最终合成与水的光解无关
6.BTB是一种酸碱指示剂,其溶液颜色随CO2浓度变大由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和BTB配制成蓝色溶液,并向其中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,将等量该溶液分别加到7支试管中,其中6支加入等量生长状况一致的水草,1支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
1
2
3
4
5
6
7
水草
无
有
有
有
有
有
有
距日光灯的距离(cm)
20
遮光*
100
80
60
40
20
50min后试管中溶液的颜色
浅绿色
X
浅黄色
黄绿色
浅绿色
浅蓝色
蓝色
遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯100cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,下列叙述正确的是( )
A.表中X代表的颜色应为浅绿色
B.若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果是可靠的
C.50min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明2至7号试管的实验结果是由光合作用引起的
D.5号试管中溶液颜色在照光前后没有变化,说明此条件下水草光合作用强度等于呼吸作用强度
7.无融合生殖是可代替有性生殖、不发生雌雄配子核融合的一种无性生殖方式,是育种的一个新途径。我国科研人员尝试利用基因编辑技术敲除杂交水稻的4个相关基因,实现了杂种的“无融合生殖”,如图所示。下列说法错误的是( )
A.对杂种植株细胞进行基因编辑时需用到限制酶、DNA连接酶
B.敲除的4个基因使杂种植株减数分裂过程时能同时产生雌雄两种类型的配子
C.“无融合生殖”应用于作物育种,可以使杂种植株通过无性繁殖得以保持杂种优势
D.“无融合生殖”会使作物的遗传多样性降低,应对杂草入侵或病毒侵害的能力降低
8.果蝇(2n=8)某精原细胞在减数分裂过程中形成了如图所示的染色体图像。减数分裂完成后,若配子的染色体组中出现某些染色体片段缺失或增加,则不能存活。已知该图像中的染色体分离时会出现随机分配现象。不考虑其他变异,下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞为次级精母细胞,此时可出现同源染色体非姐妹染色单体间的互换现象
B.该细胞此时有2个染色体组,16条姐妹染色单体,16个DNA分子
C.图中异常染色体产生的原因是非同源染色体间发生片段的交换
D.该细胞可产生2种可育配子,产生可育配子的概率为1/2
9.心脏移植是挽救终末期心脏病患者生命唯一有效的手段,然而心脏移植过程中会发生缺血再灌注损伤(IRI),可能导致心脏坏死。研究发现,IRI通过促进Caspase8等一系列凋亡基因的表达,导致细胞凋亡最终引起器官损伤。而Caspase8基因合成的小干扰RNA(siRNA)可以使Caspase8基因沉默,从而能有效抑制IRI所致的器官损伤。下图1是利用猪的心肌细胞开展siRNA作用研究的示意图。研究人员根据Caspase8基因的碱基序列设计了三种序列分别导入猪心肌细胞,通过测定靶基因Caspase8的mRNA含量来确定最优序列,结果如图2所示。下列说法错误的是( )
A.构建重组质粒用于siRNA研究时,需使用的工具酶是限制酶和DNA连接酶
B.与直接导入siRNA相比,通过重组质粒将siRNA对应DNA序列导入细胞的优点是直接降解靶基因
C.根据图2结果,最优siRNA序列是序列2
D.解决猪心脏移植人体的免疫排斥问题,可利用基因工程技术将免疫排斥有关的抗原基因敲除
10.如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图。下列叙述正确的是( )
A.v(辰砂眼基因)与w(白眼基因)属于等位基因
B.摩尔根用类比推理法证明了w只位于X染色体上
C.控制果蝇体色的基因与控制辰砂眼性状的基因的遗传遵循自由组合定律
D.该果蝇产生配子时,基因l和基因w可实现片段互换而导致基因重组
11.研究者发现肿瘤模型小鼠的肿瘤细胞能逃脱细胞毒性T细胞的攻击,并基于此提出假说:抗原呈递细胞(APC)的活性受损导致肿瘤模型小鼠细胞毒性T细胞活化水平降低。为了验证这一假说,科学家用某病原体及两种活化剂处理普通小鼠和肿瘤模型小鼠,测定了细胞毒性T细胞增殖标志物分子含量相对值(与细胞毒性T细胞活化水平呈正相关),结果如图。下列叙述错误的是( )
注:IL-12是细胞因子,CD40是APC的活化剂。
A.①②组对比说明感染该病原体使机体免疫系统发生反应,细胞毒性T细胞活化水平提高
B.③⑤组对比说明肿瘤模型小鼠的细胞毒性T细胞活化水平降低与APC活性受损密切相关
C.②④组对比说明细胞毒性T细胞活化水平降低的肿瘤小鼠可通过注射细胞因子得到改善
D.该实验说明可以通过开发相关药物提升抗原呈递细胞的活性,来提升肿瘤患者的免疫力
12.科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食者—猎物模型,如图甲所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势);图乙为黑水鸡的部分食物链。下列有关叙述错误的是( )
A.“螟蛉有子,蜾蠃负之”体现的种间关系可用甲图表示
B.N2为N种群的环境容纳量,N和P的数量变化存在负反馈调节
C.图乙中,碳、水等物质在该食物网中实现了物质循环
D.图乙中,捕食决定了该食物网中能量单向流动
13.2025年亚洲冬季运动会在哈尔滨顺利召开,中国运动员徐梦桃获得了自由式滑雪女子个人空中技巧冠军,完成空中技巧的各个精细动作都需要神经系统的参与。下列有关神经系统的叙述正确的是( )
A.脊髓是联系脑与躯干、内脏之间的外周神经系统
B.自主神经系统由躯体运动神经和内脏运动神经组成
C.徐梦桃得知获奖后,副交感神经活动占据优势,使支气管扩张、心跳加快
D.徐梦桃控制机体的活动和发表获奖感言体现了大脑的高级功能
14.自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如下图。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100,对照组平板为0。相关叙述正确的是( )
A.步骤②振荡20min的目的是扩大菌种数量,属于选择培养
B.步骤⑤使用接种环划线接种,使用前需要灼烧灭菌
C.1g土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×106个
D.所用培养基应加入碳源、氮源、水、无机盐和琼脂
15.“人造肉”即“动物细胞培养肉”,在营养、健康、安全、环保等方面有一定的优势。其制造流程如下图。下列叙述正确的是( )
A.在“人造肉”制造过程中的扩大培养,需要在严格封闭式的条件下进行培养
B.若只为了实现大规模的细胞培养,可选取具有高增殖能力和非贴壁的细胞
C.从食品的安全性考虑,制作“细胞培养肉”的过程需要添加抗生素和血清
D.在扩大培养中,干细胞可以通过有丝分裂、无丝分裂和减数分裂来增殖
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16.(12分)植物在进化过程中会形成各式各样适应环境的机制,下图表示某植物叶肉细胞进行的生理代谢反应(图中①②表示相关过程)。一般条件下,Rubisco可以催化C5与CO2结合;在强光照条件下,CO2吸收受阻,此时过高的O2会在Rubisco的作用下氧化C5,此过程属于“光呼吸”。光呼吸是一种借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消耗能量的反应。有数据表明,该植物在O2/CO2偏高的情况下,其叶绿体内NADPH/NADP+的比值较高,会导致生成更多的自由基,使其叶绿体的结构和功能受到损伤。
请回答下列问题:
(1)过程①的进行需要光反应过程提供 。C5重新形成的意义是 。
(2)过程②增强是该植物对强光照的适应:在强光照条件下,光呼吸可以减少 的生成,使叶绿体的结构和功能免受损伤,对植物体有保护作用。过程②增强时,该植物细胞的光合速率会降低,原因是 。
(3)当叶绿体内NADPH/NADP+的比值升高时,易发生光呼吸,光反应速率 (填“大于”或“小于”)暗反应速率。
(4)为与光呼吸相区别,研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”。请依据题中相关信息和所学知识写出光呼吸与暗呼吸的不同(至少答两点): 。
17.(10分)CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术,科研人员对其进行了一系列改造。
(1)Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体(如图1)。复合体中的sgRNA与目的基因按照 原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因,Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂,细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对,从而引发 。
(2)将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9,与Cas9蛋白相比,dCas9蛋白失去剪切活性,但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A,设计一系列与红色荧光蛋白基因(RFP基因)上游不同部位结合的sgRNA序列(如图2),并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B,将质粒A、B共同导入含有RFP基因的大肠杆菌,测定大肠杆菌红色荧光强度,实验结果如图3所示。
实验结果显示,对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的 倍。由实验结果可以得出: 。
(3)VP64蛋白可结合 ,激活基因的转录,但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达,设计了促进细胞中已存在的基因X表达的方案:根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计 ,合成相应基因并构建 ;构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体;将上述表达载体导入受体细胞。
18.(11分)Ⅰ.如图1表示植物不同器官对生长素的反应:图2是某校生物兴趣小组探究生长素类似物2,4-D对月季插条生根的影响的预实验结果。
(1)由图1可知,A点对应的生长素浓度对茎的生长效应是 。水平放置的植株,根向地弯曲生长是近地侧的生长素应该是大于 mol/L,解除顶端优势最简单的方法是 。
(2)图2中A角形成的原因是 。
(3)据图3推测最适浓度的大致范围在 。欲进一步探明适合生根的2,4-D溶液浓度,实验可以设计如下 。
Ⅱ.图甲是种群数量特征的概念模型,图乙是种群数量变化的两种曲线。请据图回答下列问题:
(4)用性引诱剂诱杀雄性害虫,是通过改变图甲中的 (填序号),降低种群的 (填序号),而抑制害虫种群数量增长的。一般调查田螺种群密度的方法是样方法而不用标记重捕法,理由是 。
(5)若曲线Y表示一定时间内某草原食草动物种群数量的变化情况,则BC段种群的增长速率会 。若在C点时,该地区迁入了大量同种的食草动物,则一定时间后,该动物的环境容纳量会下降,原因是 。
19.(12分)生态学家对某大草原的成分进行了调查,图1表示该生态系统各成分的关系,其中字母表示各组成成分,箭头表示碳元素的流动方向;图2表示该生态系统能量流动部分示意图,①、②代表途径,其他数字代表能量的数值[单位:J/(cm2⋅a)]。请回答下列问题:
(1)草原中的全部生物构成了一个 ,生态系统的结构包括 。其中绿色植物通过光合作用吸收、利用CO2合成有机物储存在植物体内,并使其中的能量沿着 在群落内部流动,图1中f应为该生态系统组成成分中的 。
(2)据图1分析,其中缺少的碳元素流动环节有 (用字母和箭头表示)等。
(3)据图2分析,由c→d的能量传递效率是 ;c粪便中的能量属于 (从b~d中选填)同化的能量。若d同化的能量中一半来源①,一半来源②,则d用于生长发育和繁殖的能量为 J/(cm2·a)。
(4)若图2食物链中每个营养级间的能量传递效率均为20%,消耗等量的b,为使d获得更多的能量,调整d的食物来源比例,由原来途径①:途径②为1∶1,调整为1∶2,则调整后d获得的能量是调整前的约 倍(保留2位小数)。
(5)草原退化问题已成为全世界的重大资源和环境问题之一,我国为治理草原的荒漠化,利用太阳能电池板首创了“板上发电、板下种植、板间养殖”的立体化新型产业模式,其优势有 (答2点即可)
20.(10分)与普通玉米相比,甜玉米细胞中可溶性糖向淀粉的转化较慢,从而导致可溶性糖含量高,汁多质脆,研究发现这与甜玉米G蛋白含量较高有关。为提高甜玉米的商品价值,科研人员培育出了超量表达G蛋白的转基因甜玉米新品种。在超量表达G基因载体的构建中,所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1、2所示。
(1)图1中,强启动子是一段特殊序列结构的DNA片段。位于基因的 驱动基因持续转录,该转录过程中模板链的5'端位于 (填“M”或“N”)端。
(2)结合图1和图2,为使DNA片段能定向插入Ti质粒中,可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列,M、N端添加的序列分别是限制酶 的识别序列。
(3)真核基因的编码区含有内含子和外显子。下图为淀粉酶合成基因片段,其转录后形成的前体RNA需通过剪接(切去内含子对应序列)和加工后方能用于翻译。科研人员希望通过降低淀粉酶合成基因的表达,进一步提高甜玉米中可溶性糖的含量,将吗啉反义寡核苷酸(RNA剪接抑制剂)导入玉米受精卵中,发现其基因表达受阻。科研人员对它的具体作用提出两种假说。
假说1:导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切;
假说2:导致RNA前体上外显子2的对应序列被剪切。
①为验证上述假说,分别从受精卵发育后3天的实验组和对照组胚细胞中提取总mRNA,逆转录形成cDNA。若假说1成立,使用图示引物2和引物4进行PCR后电泳的结果为 (填字母)。
A.实验组有目的条带 B.实验组无目的条带
C.对照组有目的条带 D.对照组无目的条带
②若要证明假说2,需选择图示引物 进行PCR
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2024-2025学年高二生物下学期第三次月考卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:高考全部内容。
5. 难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.2024年12月13日《科学》杂志公布了该年度十大科学突破,其中与生物相关的两个突破引起了大家关注,一是研发的艾滋病预防药物对人体保护期长达六个月;二是发现的贝氏布拉藻,其通过一种名为“硝基质体”的新型细胞器来固定氮气,这颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固定氮气的认知。下列叙述正确的是( )
A.通过酶初步水解HIV的遗传物质可得到6种产物
B.该藻类和蓝细菌都通过叶绿体来进行光合作用
C.HIV繁殖的时候需要宿主细胞为其提供物质、能量
D.该藻类固定的氮元素可用来合成自身的多糖、蛋白质和核酸等生物大分子
【答案】C
【分析】真核细胞与原核细胞最本质的区别是有无核膜包被的细胞核。病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞内才能完成正常的生命活动。
【详解】A、HIV是病毒,其遗传物质为RNA,通过酶初步水解HIV的遗传物质可得到4种产物,A错误;
B、由题意可知,该藻类是真核生物,有叶绿体,而蓝细菌属于原核生物,不存在叶绿体,B错误;
C、HIV繁殖的时候需要宿主细胞为其提供物质、能量,其自身提供模板,C正确;
D、蛋白质和核酸都含有N,该藻类固定的氮元素可用来合成自身的蛋白质和核酸,而糖类不含N元素,D错误。
故选C。
2.科研人员发现,胃酸的主要成分为盐酸,其分泌过程需要借助胃壁细胞上多种转运蛋白分别将H+和Cl-排入胃腔后形成胃酸。如图为胃壁细胞分泌胃酸的过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.图中K+进出胃壁细胞均为主动运输
B.图中Cl-通过通道蛋白进入胃腔时,需要与通道蛋白结合
C.图中转运蛋白的存在主要体现了细胞膜的结构特性
D.在胃腔中发生变性的蛋白质,仍可与双缩脲反应形成紫色络合物
【答案】D
【分析】据图可知,Cl-通过Cl-通道从胃壁细胞进入胃腔,运输方式为协助扩散;K+通过K+通道从胃壁细胞进入胃腔,运输方式也为协助扩散;质子泵水解ATP将K+运进细胞和H+运出细胞,K+进细胞和H+出胃壁细胞的方式为主动运输。
【详解】A、根据图示,K+进胃壁细胞时,需要载体蛋白和ATP,因此进细胞的运输方式属于主动运输,而K+出胃壁细胞时,只需要通道蛋白,不需要消耗能量,因此是协助扩散,A错误;
B、通过通道蛋白运输的离子不与通道蛋白结合,B错误;
C、图中转运蛋白(选择性转运特定的物质)的存在主要体现了细胞膜的功能特性,C错误;
D、在胃腔中发生变性的蛋白质,肽键不受影响,仍可与双缩脲反应形成紫色络合物,D正确。
故选D。
3.下列对四种鉴定实验的分析,正确的是( )
A.花生切片经染色后用50%酒精洗去浮色,镜检出现橘黄色说明其中含有脂肪
B.在马铃薯匀浆中滴加适量斐林试剂,摇匀后溶液未变色,说明其中不含还原糖
C.将萌发的小麦种子制成匀浆,加入双缩脲试剂后呈紫色说明有新蛋白质的合成
D.对洋葱进行DNA粗提取后,要用琼脂糖凝胶电泳鉴定是否得到了DNA
【答案】A
【分析】还原糖与斐林试剂共热可产生砖红色沉淀;脂肪可被苏丹Ⅲ染为橘黄色,蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色。
【详解】A、花生切片经染色后用50%酒精洗去浮色, 镜检出现橘黄色说明其中含有脂肪,A正确;
B、用斐林 试剂鉴定马铃薯匀浆中是否含有还原糖需要50~65℃ 水浴加热,B错误;
C、双缩脲试剂只能鉴定小麦种子中 是否含蛋白质,不能鉴定是否有新蛋白质合成,C错 误;
D、用洋葱作为材料对DNA进行粗提取后,可用二苯胺 试剂鉴定是否提取到了DNA,琼脂糖凝胶电泳是对 DNA片段进行分离、提纯、鉴定的方法,D错误。
故选A。
4.Warburg效应也称为有氧糖酵解效应,具体表现为即使在氧气充足的情况下,肿瘤细胞依然主要进行无氧呼吸(糖酵解)产生乳酸,且葡萄糖的摄取和消耗速率远高于正常细胞。在细胞呼吸过程中,乳酸脱氢酶可以催化丙酮酸转化为乳酸,丙酮酸脱氢酶则能催化丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸生成二氧化碳和[H]。下列叙述错误的是( )
A.乳酸脱氢酶起催化作用的场所是细胞质基质
B.氧气充足时,肿瘤细胞葡萄糖中的能量大部分留在乳酸中
C.发生Warburg效应的肿瘤细胞增殖速率在短期内可能会加快
D.肿瘤细胞的Warburg效应是个体长期自然选择和适应性进化的结果
【答案】D
【分析】有氧呼吸:细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。无氧呼吸:细胞在无氧条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物不彻底地氧化分解,产生乙醇和二氧化碳或乳酸,释放出少量能量,生成少量ATP的过程。
【详解】A、无氧呼吸在细胞质基质中进行,乳酸脱氢酶催化丙酮酸转化为乳酸,所以起催化作用的场所是细胞质基质,A 正确;
B、肿瘤细胞在氧气充足时主要进行无氧呼吸,无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量,大部分能量存留在不彻底的氧化产物乳酸中,B正确;
C、发生 Warburg 效应的肿瘤细胞葡萄糖摄取和消耗速率远高于正常细胞,可为细胞增殖提供更多物质和能量,在短期内增殖速率可能加快,C正确;
D、肿瘤细胞的 Warburg 效应是细胞层面的异常变化,不是个体长期自然选择和适应性进化的结果,个体的自然选择和适应性进化针对的是整个生物个体,D错误。
故选D。
5.研究者欲用希尔反应来测定拟南芥叶绿体的活力。希尔反应的基本过程是将离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和磷酸缓冲液(pH=7.3)的溶液中并照光。水在光照下被分解,溶液中的DCIP被还原,由蓝色变成无色。下列叙述正确的是( )
A.希尔反应中加蔗糖的目的是为该反应提供能量
B.DCIP的颜色变化的快慢或单位时间内的氧气释放量均可反映出叶绿体活力
C.DCIP(氧化型)在希尔反应中的作用相当于NADPH在光反应中的作用
D.希尔反应可以说明有机物的最终合成与水的光解无关
【答案】B
【分析】离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。
【详解】A、希尔反应中加入蔗糖溶液是为了维持渗透压,A错误;
B、水在光照下被分解,溶液中的DCIP被还原,由蓝色变成无色,颜色变化的快慢代表了H+释放的速度,同样氧气的释放速度也代表光反应的速率,它们均可反映出叶绿体活力,,B正确;
C、希尔反应模拟了光合作用中光反应阶段的部分变化,该阶段在叶绿体的类囊体膜中进行,溶液中的DCIP被还原,因此氧化剂DCIP在希尔反应中的作用,相当于NADP+在光反应中的作用,C错误;
D、希尔反应的悬浮液中只有水,没有CO2,不能合成糖类,说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应,但不能说明有机物的最终合成和水的光解无关,D错误。
故选B。
6.BTB是一种酸碱指示剂,其溶液颜色随CO2浓度变大由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行了如下实验:用少量的NaHCO3和BTB配制成蓝色溶液,并向其中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色,将等量该溶液分别加到7支试管中,其中6支加入等量生长状况一致的水草,1支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
1
2
3
4
5
6
7
水草
无
有
有
有
有
有
有
距日光灯的距离(cm)
20
遮光*
100
80
60
40
20
50min后试管中溶液的颜色
浅绿色
X
浅黄色
黄绿色
浅绿色
浅蓝色
蓝色
遮光是指用黑纸将试管包裹起来,并放在距日光灯100cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,下列叙述正确的是( )
A.表中X代表的颜色应为浅绿色
B.若1号试管的溶液是蓝色,则说明2至7号试管的实验结果是可靠的
C.50min后1号试管的溶液是浅绿色,则说明2至7号试管的实验结果是由光合作用引起的
D.5号试管中溶液颜色在照光前后没有变化,说明此条件下水草光合作用强度等于呼吸作用强度
【答案】D
【分析】据表分析:植物进行光合作用,消耗水中的二氧化碳,植物进行呼吸作用,消耗水中的氧气,产生二氧化碳;该实验的自变量有装置距日光灯的距离(即光照强度)、有无水草、是否遮光,因变量是水体的CO2浓度变化。
【详解】A、2号管遮光条件,植物只进行呼吸作用,产生二氧化碳,不消耗二氧化碳,其二氧化碳浓度高于3号试管,黄色应该比3号管更深,故2号管的颜色应为黄色,A错误;
B、若1号试管的溶液是蓝色,则说明环境能导致试管内溶液CO2浓度下降,2至7号试管的实验结果是不可靠的,B错误;
C、据表分析可知,1号试管中无水草,50min后1号试管的溶液是浅绿色,目的是排除环境影响试管内溶液CO2浓度变化的可能,2至7号试管中溶液颜色发生不同的变化,又因为BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。光合作用吸收二氧化碳、呼吸作用产生二氧化碳,两种都会影响溶液中的二氧化碳浓度,因此2至7号试管中的实验结果是由植物的光合作用或呼吸作用(生理活动)引起的,C错误;
D、5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化,说明在此条件下水草光合作用强度等于呼吸作用强度,即呼吸作用产生的二氧化碳=光合作用消耗的二氧化碳,D正确。
故选D。
7.无融合生殖是可代替有性生殖、不发生雌雄配子核融合的一种无性生殖方式,是育种的一个新途径。我国科研人员尝试利用基因编辑技术敲除杂交水稻的4个相关基因,实现了杂种的“无融合生殖”,如图所示。下列说法错误的是( )
A.对杂种植株细胞进行基因编辑时需用到限制酶、DNA连接酶
B.敲除的4个基因使杂种植株减数分裂过程时能同时产生雌雄两种类型的配子
C.“无融合生殖”应用于作物育种,可以使杂种植株通过无性繁殖得以保持杂种优势
D.“无融合生殖”会使作物的遗传多样性降低,应对杂草入侵或病毒侵害的能力降低
【答案】B
【分析】分析题干信息与图片信息可知,科研人员利用基因编辑技术敲除4个基因在实现杂种的“无融合生殖”中的作用是使其减数分裂形成的配子的过程变为有丝分裂,产生的配子中染色体数目不减半;受精后不发生雌雄配子核融合,来自雄配子或雌配子的染色体消失,使该杂种植株的自交后代遗传物质与亲本一致得以保持杂种优势。
【详解】A、对植株细胞的DNA进行基因编辑时需要用到重组DNA技术的基本工具酶:限制性内切核酸酶和DNA连接酶,A正确;
B、据图可知,科研人员利用基因编辑技术敲除4个基因后,使其减数分裂形成的配子的过程,产生的配子中染色体数目不减半,未发生基因重组,因此,该植株能同时产生雌雄配子,但是雌雄配子都是一种,B错误;
C、据图分析可得,受精后不发生雌雄配子核融合,来自雄配子或雌配子的染色体消失,使该杂种植株的自交后代遗传物质与亲本一致,因此,“无融合生殖”应用于作物育种,可以使杂种植株通过无性繁殖得以保持杂种优势,C正确;
D、无融合技术应用于作物育种时,人为控制地使某些染色体在遗传过程中消失,从而导致染色体上所携带的基因与之一并消失,不能遗传给子代,降低了遗传多样性,使其应对杂草入侵或病毒侵害的能力降低,D正确。
故选B。
8.果蝇(2n=8)某精原细胞在减数分裂过程中形成了如图所示的染色体图像。减数分裂完成后,若配子的染色体组中出现某些染色体片段缺失或增加,则不能存活。已知该图像中的染色体分离时会出现随机分配现象。不考虑其他变异,下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞为次级精母细胞,此时可出现同源染色体非姐妹染色单体间的互换现象
B.该细胞此时有2个染色体组,16条姐妹染色单体,16个DNA分子
C.图中异常染色体产生的原因是非同源染色体间发生片段的交换
D.该细胞可产生2种可育配子,产生可育配子的概率为1/2
【答案】C
【分析】图中两对染色体出现“十字形结构”,是由于非同源染色体上出现的同源区段发生了联会现象,该种变异属于染色体结构变异中的易位。
【详解】AB、如图所示的染色体图像,是由于非同源染色体上出现的同源区段发生了联会现象所致,因此该细胞处于减数第一次分裂前期,为初级精母细胞,此时可出现同源染色体非姐妹染色单体间的互换现象,该细胞此时有2个染色体组,16条姐妹染色单体,16个核DNA分子,细胞质中还有少量的DNA,AB错误;
C、图中异常染色体产生的原因是非同源染色体间发生片段的交换,即发生了染色体结构变异中的易位,C正确;
D、已知该图像中的染色体分离时会出现随机分配现象,因此该细胞减数分裂完成后可能产生1种可育配子,该配子含有图中完全黑色和完全白色的染色体正常染色体,D错误。
故选C。
9.心脏移植是挽救终末期心脏病患者生命唯一有效的手段,然而心脏移植过程中会发生缺血再灌注损伤(IRI),可能导致心脏坏死。研究发现,IRI通过促进Caspase8等一系列凋亡基因的表达,导致细胞凋亡最终引起器官损伤。而Caspase8基因合成的小干扰RNA(siRNA)可以使Caspase8基因沉默,从而能有效抑制IRI所致的器官损伤。下图1是利用猪的心肌细胞开展siRNA作用研究的示意图。研究人员根据Caspase8基因的碱基序列设计了三种序列分别导入猪心肌细胞,通过测定靶基因Caspase8的mRNA含量来确定最优序列,结果如图2所示。下列说法错误的是( )
A.构建重组质粒用于siRNA研究时,需使用的工具酶是限制酶和DNA连接酶
B.与直接导入siRNA相比,通过重组质粒将siRNA对应DNA序列导入细胞的优点是直接降解靶基因
C.根据图2结果,最优siRNA序列是序列2
D.解决猪心脏移植人体的免疫排斥问题,可利用基因工程技术将免疫排斥有关的抗原基因敲除
【答案】B
【分析】1、限制酶(切割目的基因和运载体)、DNA连接酶(连接切合后的目的基因和运载体)是构建重组质粒需要的工具酶;
2、分析题图:根据Caspase 8基因合成的小干扰RNA(siRNA),最终生成基因沉默复合物,该复合物与Gaspase 8 mRNA结合,影响其正常翻译,从而有效抑制IRI所致的器官损伤。
【详解】A、构建重组质粒需用限制酶切割目的DNA片段和质粒,再用DNA连接酶连接两者,A正确;
B、siRNA通过沉默基因表达发挥作用,不直接降解DNA,且重组质粒可在宿主细胞内转录生成siRNA,实现长期、持续的表达,B错误;
C、据图可知,在序列2作用下,PCR产物量最少,说明其抑制效果最好,是最优序列,C正确;
D、通过基因编辑(如CRISPR)敲除猪细胞表面的人类免疫识别抗原,可减少排斥反应,D正确。
故选B。
10.如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图。下列叙述正确的是( )
A.v(辰砂眼基因)与w(白眼基因)属于等位基因
B.摩尔根用类比推理法证明了w只位于X染色体上
C.控制果蝇体色的基因与控制辰砂眼性状的基因的遗传遵循自由组合定律
D.该果蝇产生配子时,基因l和基因w可实现片段互换而导致基因重组
【答案】C
【分析】图中所示一条常染色体上黑身基因(g)和残翅基因(l)两种基因;X染色体上辰砂眼基因(v)和白眼基因(w)两种基因;等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置的基因,即v(辰砂眼基因)与w(白眼基因)不属于等位基因;而只有位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,即控制果蝇体色的基因与控制辰砂眼性状的基因的遗传遵循自由组合定律。
【详解】A、v(辰砂眼基因)与w(白眼基因)位于一条染色体上不同位置属于非等位基因,A错误;
B、摩尔根用假说-演绎法证明了w只位于X染色体上,B错误;
C、控制果蝇体色的基因位于常染色体上,而控制辰砂眼性状的基因位于X染色体上,两个基因独立遗传,故控制果蝇体色的基因与控制辰砂眼性状的基因的遗传遵循自由组合定律,C正确;
D、基因l和基因w位于非同源染色体上,该果蝇产生配子时,基因l和基因w可实现易位(染色体结构变异),而不会实现片段互换而导致基因重组,D错误。
故选C。
11.研究者发现肿瘤模型小鼠的肿瘤细胞能逃脱细胞毒性T细胞的攻击,并基于此提出假说:抗原呈递细胞(APC)的活性受损导致肿瘤模型小鼠细胞毒性T细胞活化水平降低。为了验证这一假说,科学家用某病原体及两种活化剂处理普通小鼠和肿瘤模型小鼠,测定了细胞毒性T细胞增殖标志物分子含量相对值(与细胞毒性T细胞活化水平呈正相关),结果如图。下列叙述错误的是( )
注:IL-12是细胞因子,CD40是APC的活化剂。
A.①②组对比说明感染该病原体使机体免疫系统发生反应,细胞毒性T细胞活化水平提高
B.③⑤组对比说明肿瘤模型小鼠的细胞毒性T细胞活化水平降低与APC活性受损密切相关
C.②④组对比说明细胞毒性T细胞活化水平降低的肿瘤小鼠可通过注射细胞因子得到改善
D.该实验说明可以通过开发相关药物提升抗原呈递细胞的活性,来提升肿瘤患者的免疫力
【答案】C
【分析】观察图中信息可得,①②③组对照可得,与肿瘤模型小鼠相比,普通小鼠被感染时细胞毒性T细胞活化水平提升很高,③④组对照可得,细胞因子能够提高细胞毒性T细胞的活化水平,③④⑤组对照可得,APC活化剂提高细胞毒性T细胞活化水平的效果优于细胞因子,结合题目信息分析可推测,肿瘤模型小鼠的细胞毒性T细胞活化水平降低与APC的活性受损密切相关。
【详解】A、观察图中信息可得,①②组对照说明普通小鼠感染病原体能够使机体免疫系统发生特异性免疫应答,且细胞毒性T细胞活化水平很高,A正确;
B、③⑤组对照分析可得,APC活化剂能够明显提高细胞毒性T细胞活化水平,结合题目信息分析可推测,肿瘤模型小鼠的细胞毒性T细胞活化水平降低与抗原呈递细胞(APC)的活性受损密切相关,B正确;
C、观察②④组结果发现,④组的细胞毒性T细胞活化水平远低于②组,结合③组模型小鼠空白对照发现, 细胞因子能够提高细胞毒性T细胞的活化水平,但效果微弱,综上所述细胞毒性T细胞活化水平降低的肿瘤小鼠难以通过注射细胞因子得到改善,C错误;
D、结合B项分析可得,可以通过开发相关药物提升抗原呈递细胞(APC)的活性,来提升肿瘤患者的免疫力,D正确。
故选C。
12.科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食者—猎物模型,如图甲所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势);图乙为黑水鸡的部分食物链。下列有关叙述错误的是( )
A.“螟蛉有子,蜾蠃负之”体现的种间关系可用甲图表示
B.N2为N种群的环境容纳量,N和P的数量变化存在负反馈调节
C.图乙中,碳、水等物质在该食物网中实现了物质循环
D.图乙中,捕食决定了该食物网中能量单向流动
【答案】C
【分析】捕食关系指一种生物以另一种生物为食的种间关系。前者谓之捕食者,后者谓被捕食者。例如,兔和草类、狼和兔等都是捕食关系。
【详解】A、图甲中的横坐标表示被捕食者的数量变化,纵坐标表示捕食者的数量变化,“螟蛉有子,蜾蠃负之”体现的捕食与被捕食的关系可用甲图表示,A正确;
B、在图甲中,被捕食者数量在N2处上下波动,所以被捕食者环境容纳量为N2,捕食者和被捕食者数量变化的调节机制 当被捕食者数量增多时,捕食者因食物充足数量也会增多;捕食者数量增多后,对被捕食者的捕食压力增大,导致被捕食者数量减少;被捕食者数量减少后,捕食者因食物不足数量又会减少,这体现了捕食者和被捕食者的数量变化存在反馈调节,B正确;
C、物质循环发生在生物群落与无机环境之间,在食物网中不能进行物质循环,C错误;
D、图乙中,能量只能由被捕食者流向捕食者,捕食决定了该食物网中能量单向流动,D正确。
故选C。
13.2025年亚洲冬季运动会在哈尔滨顺利召开,中国运动员徐梦桃获得了自由式滑雪女子个人空中技巧冠军,完成空中技巧的各个精细动作都需要神经系统的参与。下列有关神经系统的叙述正确的是( )
A.脊髓是联系脑与躯干、内脏之间的外周神经系统
B.自主神经系统由躯体运动神经和内脏运动神经组成
C.徐梦桃得知获奖后,副交感神经活动占据优势,使支气管扩张、心跳加快
D.徐梦桃控制机体的活动和发表获奖感言体现了大脑的高级功能
【答案】D
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经,自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置,所以也叫内脏神经系统,因为其功能不完全受人类的意识支配,所以又叫自主神经系统,也可称为植物性神经系统。
【详解】A、脊髓属于中枢神经系统,A错误;
B、支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统,躯体运动神经受到意识的支配,它不属于自主神经系统,B错误;
C、获奖后人处于兴奋状态,交感神经活动占据优势,使支气管扩张、心跳加快,C错误;
D、徐梦桃控制机体的活动和发表获奖感言体现了大脑的学习、记忆、语言等高级功能,D正确。
故选D。
14.自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如下图。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100,对照组平板为0。相关叙述正确的是( )
A.步骤②振荡20min的目的是扩大菌种数量,属于选择培养
B.步骤⑤使用接种环划线接种,使用前需要灼烧灭菌
C.1g土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×106个
D.所用培养基应加入碳源、氮源、水、无机盐和琼脂
【答案】C
【分析】1、在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
2、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、步骤②需充分振荡的主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中,A错误;
B、由图观察可知,步骤⑤平板中的菌落分布均匀,故所用的接种工具是涂布器,接种方法是稀释涂布平板法,B错误;
C、菌落统计时应选择30-300之间的进行计数,故1g土壤中平均自生固氮菌数约为(90+95+100)/3÷0.1×104=9.5×106个,C正确;
D、本实验需要分离自生固氮菌,自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源,故所用培养基中不能加入氮源,D错误。
故选C。
15.“人造肉”即“动物细胞培养肉”,在营养、健康、安全、环保等方面有一定的优势。其制造流程如下图。下列叙述正确的是( )
A.在“人造肉”制造过程中的扩大培养,需要在严格封闭式的条件下进行培养
B.若只为了实现大规模的细胞培养,可选取具有高增殖能力和非贴壁的细胞
C.从食品的安全性考虑,制作“细胞培养肉”的过程需要添加抗生素和血清
D.在扩大培养中,干细胞可以通过有丝分裂、无丝分裂和减数分裂来增殖
【答案】B
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH。)
【详解】A、在“人造肉”制造过程中的扩大培养,需要一定的气体条件,故不能严格封闭,A错误;
B、若只为了实现大规模的细胞培养,可选取具有高增殖能力和非贴壁的细胞,该类细胞不会发生接触抑制,能够大量增殖,B正确;
C、从食品的安全性考虑,应减少抗生素的使用,C错误;
D、在扩大培养干细胞的增殖方式是有丝分裂,D错误。
故选B。
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16.(12分)植物在进化过程中会形成各式各样适应环境的机制,下图表示某植物叶肉细胞进行的生理代谢反应(图中①②表示相关过程)。一般条件下,Rubisco可以催化C5与CO2结合;在强光照条件下,CO2吸收受阻,此时过高的O2会在Rubisco的作用下氧化C5,此过程属于“光呼吸”。光呼吸是一种借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消耗能量的反应。有数据表明,该植物在O2/CO2偏高的情况下,其叶绿体内NADPH/NADP+的比值较高,会导致生成更多的自由基,使其叶绿体的结构和功能受到损伤。
请回答下列问题:
(1)过程①的进行需要光反应过程提供 。C5重新形成的意义是 。
(2)过程②增强是该植物对强光照的适应:在强光照条件下,光呼吸可以减少 的生成,使叶绿体的结构和功能免受损伤,对植物体有保护作用。过程②增强时,该植物细胞的光合速率会降低,原因是 。
(3)当叶绿体内NADPH/NADP+的比值升高时,易发生光呼吸,光反应速率 (填“大于”或“小于”)暗反应速率。
(4)为与光呼吸相区别,研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”。请依据题中相关信息和所学知识写出光呼吸与暗呼吸的不同(至少答两点): 。
【答案】(1) ATP和NADPH 保证光合作用暗反应阶段的化学反应持续进行(维持C3的还原过程顺利进行,并保证暗反应的正常进行)
(2) 自由基 过程②会使一部分C5和O2结合,从而降低CO2的固定量
(3)大于
(4)光呼吸是植物特有的生命活动,细胞呼吸是动植物共同具有的生命活动;光呼吸需要光照,细胞呼吸不需要光照
【分析】1、光反应阶段:光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。相关叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶II (NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶物质 段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成,ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。
2、绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在特定酶的作用下,与C5(一种五碳化合物)结合,这个过程称作CO2的固定。一分子的CO2被固定后,很快形成两个C3分子。在有关酶的催化作用下,C₃接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的C₃,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的C3,经过一系列变化,又形成C5。这些C5又可以参与CO₂的固定。这样,暗反应阶段就形成从C5到C3再到C5的循环,可以源源不断地进行下去,因此暗反应过程也称作卡尔文循环。
【详解】(1)过程①表示暗反应,暗需要光反应为此过程提供[H](NADPH)和ATP。
C5重新形成的意义是保证光合作用暗反应阶段的化学反应持续进行,或者是维持C3的还原过程顺利进行,并保证暗反应的正常进行。
(2)由题干信息知,该植物在O2/CO2偏高的情况下,其叶绿体内NADPH/NADP+的比值较高,会导致生成更多的自由基,使其叶绿体的结构和功能受到损伤。所以过程②光呼吸增强是该植物对强光照的适应:在强光照条件下,光呼吸可以减少自由基的生成,使叶绿体的结构和功能免受损伤,对植物体有保护作用。
由图可知过程②光呼吸增强时,过程②会使一部分C5和O2结合,从而降低了暗反应阶段CO2的固定量,进而使该植物细胞的光合速率会降低。
(3)当叶绿体内NADPH/NADP+的比值升高,说明光反应产生的NADPH有富余,暗反应不能及时利用,即光反应速率大于暗反应速率。
(4)光呼吸与暗呼吸的不同有:光呼吸是植物特有的生命活动,细胞呼吸是动植物共同具有的生命活动;光呼吸需要光照,细胞呼吸不需要光照,光呼吸是消耗能量的反应,细胞呼吸是氧化分解释放能量的反应。
17.(10分)CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术,科研人员对其进行了一系列改造。
(1)Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体(如图1)。复合体中的sgRNA与目的基因按照 原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因,Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂,细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对,从而引发 。
(2)将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9,与Cas9蛋白相比,dCas9蛋白失去剪切活性,但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A,设计一系列与红色荧光蛋白基因(RFP基因)上游不同部位结合的sgRNA序列(如图2),并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B,将质粒A、B共同导入含有RFP基因的大肠杆菌,测定大肠杆菌红色荧光强度,实验结果如图3所示。
实验结果显示,对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的 倍。由实验结果可以得出: 。
(3)VP64蛋白可结合 ,激活基因的转录,但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达,设计了促进细胞中已存在的基因X表达的方案:根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计 ,合成相应基因并构建 ;构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体;将上述表达载体导入受体细胞。
【答案】(1) 碱基互补配对 基因突变
(2) 100 dCas9能抑制基因表达,sgRNA结合部位距离转录起始点越近,抑制目的基因表达作用越强
(3) RNA聚合酶 sgRNA 基因表达载体
【分析】CRISPR/Cas9是应用最广泛的基因组编辑技术,使用该技术,需要向要进行编辑的细胞中加入以下组分:人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA作为“向导”,它的部分序列通过碱基互补配对原则,与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合;核酸酶Cas9也与短链RNA结合,然后切割与“向导”RNA结合的DNA,使DNA双链断裂;这种情况下,细胞内原有的负责修复DNA切口的酶将“行动”起来,修复断裂的DNA。
【详解】(1)sgRNA可通过碱基互补配对原则与目的基因特异性结合,进而特异性的识别目的基因;随机插入、删除或替换部分碱基将导致基因结构的改变,属于基因突变。
(2)对照组的红色荧光强度相对值为1000,sgRNA3组的荧光强度相对值约为10,故对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的100倍。dCas9蛋白失去剪切活性,但与sgRNA结合等功能不变,由实验结果可知,sgRNA1组和对照组的荧光强度相对值相同,sgRNA2组和sgRNA3组的荧光强度降低,说明dCas9能抑制基因表达,sgRNA结合部位距离转录起始点越近,抑制目的基因表达作用越强。
(3)VP64蛋白可结合RNA聚合酶,激活基因的转录,但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段,而sgRNA具有识别作用,可根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计sgRNA,合成相应基因并构建基因表达载体;dCas9蛋白失去剪切活性,但与sgRNA结合等功能不变,可构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体,使之与sgRNA结合,然后将上述表达载体导入受体细胞。
18.(11分)Ⅰ.如图1表示植物不同器官对生长素的反应:图2是某校生物兴趣小组探究生长素类似物2,4-D对月季插条生根的影响的预实验结果。
(1)由图1可知,A点对应的生长素浓度对茎的生长效应是 。水平放置的植株,根向地弯曲生长是近地侧的生长素应该是大于 mol/L,解除顶端优势最简单的方法是 。
(2)图2中A角形成的原因是 。
(3)据图3推测最适浓度的大致范围在 。欲进一步探明适合生根的2,4-D溶液浓度,实验可以设计如下 。
Ⅱ.图甲是种群数量特征的概念模型,图乙是种群数量变化的两种曲线。请据图回答下列问题:
(4)用性引诱剂诱杀雄性害虫,是通过改变图甲中的 (填序号),降低种群的 (填序号),而抑制害虫种群数量增长的。一般调查田螺种群密度的方法是样方法而不用标记重捕法,理由是 。
(5)若曲线Y表示一定时间内某草原食草动物种群数量的变化情况,则BC段种群的增长速率会 。若在C点时,该地区迁入了大量同种的食草动物,则一定时间后,该动物的环境容纳量会下降,原因是 。
【答案】(1) 促进生长 10-8mol/L 摘除顶芽
(2)胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧,导致胚芽鞘左侧生长快于右侧
(3) 200-600 200-600相对浓度范围内,缩小浓度梯度处理月季枝条,其他条件与预实验一致,培养一定时间后,观察统计生根的数目
(4) ⑤ ② 田螺是一种活动能力弱(缓慢)且活动范围较小的动物
(5) 逐渐下降 大量同种食草动物的迁入,种内竞争加剧,导致草原上草的数量减少,引起草场退化
【分析】描述、解释和预测种群数量的变化,常常需要建立数学模型。在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条件下,种群的数量呈现“J”形增长;资源和空间有限,当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,这就会使种群的出生率降低,死亡率升高,种群数量呈现“S”形增长。
【详解】(1)由图1可知,A点对应的生长素浓度纵坐标在上半部分,对茎的生长效应是促进生长。水平放置的植株,根向地弯曲生长是近地侧的生长素起到抑制作用,应该是大于10-8mol/L;解除顶端优势最简单的方法是摘除顶芽,解除侧芽附近生长素的抑制作用,以促进侧芽的发育。
(2)琼脂块中的生长素只能沿着与胚芽鞘的接触面向下运输,图示中的琼脂块放置在去顶胚芽鞘切面的左侧,导致琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切断的左侧,胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧,导致胚芽鞘左侧生长快于右侧,形成A角。
(3)图3所示的实验中存在空白对照组,属于预实验,该实验目的是检验实验的科学性和可行性,为进一步实验摸索条件。由图3可知,2,4-D浓度为相对浓度400时生根数最多,最适浓度的大致范围在200~600。实验思路为在2,4-D为200~600相对浓度范围内,缩小浓度梯度处理月季枝条,其他条件与预实验一致,培养一定时间后,观察生根的数目。
(4)图甲是种群数量特征的概念模型,其中①是种群密度,②是出生率,③是死亡率,④是年龄结构,⑤是性别比例。性别比例影响种群的出生率,因此用性引诱剂诱杀雄性害虫,是通过改变图甲中的⑤性别比例,降低种群的图甲中的②出生率,抑制害虫种群数量增长的。一般调查田螺种群密度的方法是样方法而不用标记重捕法,是因为田螺属于活动范围较小、活动力较弱的动物。
(5)曲线Y是种群的“S”形增长曲线,B点为种群K/2点,种群增长率最大,C点对应K值,种群增长率为0;B~C段,据图乙可知随着时间的增加,种群的增长速率会逐渐下降;若在C点时,该地区迁入了大量同种的食草动物,该动物的环境容纳量会下降是因为大量同种食草动物的迁入,种内竞争加剧,导致草原上草的数量减少,引起草场退化。
19.(12分)生态学家对某大草原的成分进行了调查,图1表示该生态系统各成分的关系,其中字母表示各组成成分,箭头表示碳元素的流动方向;图2表示该生态系统能量流动部分示意图,①、②代表途径,其他数字代表能量的数值[单位:J/(cm2⋅a)]。请回答下列问题:
(1)草原中的全部生物构成了一个 ,生态系统的结构包括 。其中绿色植物通过光合作用吸收、利用CO2合成有机物储存在植物体内,并使其中的能量沿着 在群落内部流动,图1中f应为该生态系统组成成分中的 。
(2)据图1分析,其中缺少的碳元素流动环节有 (用字母和箭头表示)等。
(3)据图2分析,由c→d的能量传递效率是 ;c粪便中的能量属于 (从b~d中选填)同化的能量。若d同化的能量中一半来源①,一半来源②,则d用于生长发育和繁殖的能量为 J/(cm2·a)。
(4)若图2食物链中每个营养级间的能量传递效率均为20%,消耗等量的b,为使d获得更多的能量,调整d的食物来源比例,由原来途径①:途径②为1∶1,调整为1∶2,则调整后d获得的能量是调整前的约 倍(保留2位小数)。
(5)草原退化问题已成为全世界的重大资源和环境问题之一,我国为治理草原的荒漠化,利用太阳能电池板首创了“板上发电、板下种植、板间养殖”的立体化新型产业模式,其优势有 (答2点即可)
【答案】(1) 群落 组成成分和营养结构 食物链(食物网) 分解者
(2)b→a、c→a、d→a
(3) 8% b 10
(4)1.29
(5)减少环境污染、提高土地利用率
【分析】1、图1表示该生态系统各成分的关系,其中字母表示各组成成分,a为无机环境,b为生产者,c、d、e为消费者,f为分解者。
2、生产者固定的太阳能(同化量),一部分用于呼吸消耗,剩余的用于自身生长发育和繁殖,用于自身生长发育和繁殖的这部分能量一部分流向下一营养级,一部分被分解者分解,一部分暂时未利用。
【详解】(1)草原中的全部生物构成了一个群落,生态系统的结构包括组成成分和营养结构,其中绿色植物通过光合作用吸收、利用CO2合成有机物储存在植物体内,并使其中的能量沿着食物链(食物网)在群落内部流动,图1中f应为该生态系统组成成分中的分解者。
(2)生产者、消费者和分解者均会通过呼吸作用将碳元素流向无机环境,因此缺少的碳元素流动环节有b→a、c→a、d→a。
(3)①据图可知,c的同化量是200,有16的能量流向d,因此能量传递效率=16/200×100%=8%。
②粪便中的能量是属于上一个营养级的能量,因此c粪便中的能量属于b同化的能量。
③同化量-自身呼吸消耗的能量=用于自身生长发育和繁殖的能量,据图分析d来自c的能量为16,而d同化的能量中一半来源①,一半来源②,因此d的同化量为32,呼吸消耗为22,因此d用于生长发育和繁殖的能量为10J/(cm2·a)。
(4)图中的食物链有b→c→d和b→d,b中的能量不变,将d的食物(能量)比例由b:c=1:1调整为2:1(能量传递效率按20%计算),当d的食物比例改变前,设传递给d的能量为x,则1/2x来自b,1/2x来自c,能量传递效率按20%计算,需要b的能量为1/2x÷20%+1/2x÷20%÷20%=15x;当d的食物比例发生改变后,设传递给d的能量为y,则2/3y来自b,1/3y来自c,需要b的能量为2/3y÷20%+1/3y÷20%÷20%=35/3y;而b中的能量不变,则15x=35/3y,该生态系统传递给d的能量是原来的y÷x=15÷35/3≈1.29倍。
(5)利用太阳能电池板首创了“板上发电、板下种植、板间养殖”的立体化新型产业模式,其优势有减少环境污染、提高土地利用率等。
20.(10分)与普通玉米相比,甜玉米细胞中可溶性糖向淀粉的转化较慢,从而导致可溶性糖含量高,汁多质脆,研究发现这与甜玉米G蛋白含量较高有关。为提高甜玉米的商品价值,科研人员培育出了超量表达G蛋白的转基因甜玉米新品种。在超量表达G基因载体的构建中,所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1、2所示。
(1)图1中,强启动子是一段特殊序列结构的DNA片段。位于基因的 驱动基因持续转录,该转录过程中模板链的5'端位于 (填“M”或“N”)端。
(2)结合图1和图2,为使DNA片段能定向插入Ti质粒中,可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列,M、N端添加的序列分别是限制酶 的识别序列。
(3)真核基因的编码区含有内含子和外显子。下图为淀粉酶合成基因片段,其转录后形成的前体RNA需通过剪接(切去内含子对应序列)和加工后方能用于翻译。科研人员希望通过降低淀粉酶合成基因的表达,进一步提高甜玉米中可溶性糖的含量,将吗啉反义寡核苷酸(RNA剪接抑制剂)导入玉米受精卵中,发现其基因表达受阻。科研人员对它的具体作用提出两种假说。
假说1:导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切;
假说2:导致RNA前体上外显子2的对应序列被剪切。
①为验证上述假说,分别从受精卵发育后3天的实验组和对照组胚细胞中提取总mRNA,逆转录形成cDNA。若假说1成立,使用图示引物2和引物4进行PCR后电泳的结果为 (填字母)。
A.实验组有目的条带 B.实验组无目的条带
C.对照组有目的条带 D.对照组无目的条带
②若要证明假说2,需选择图示引物 进行PCR
【答案】(1) 上游 M
(2)NotⅠ和sacⅠ(顺序不能颠倒)
(3) AD 3和4
【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体,基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成,其中标记基因用于筛选重组DNA分子,可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因,也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。
【详解】(1)根据题意“驱动基因的持续转录”,可知强启动子能被RNA聚合酶识别并结合,位于基因的上游,转录时形成的RNA链延伸方向是由5’→3’,而合成的RNA链与基因的模板链方向相反,根据图1中强启动子的位置可知,G基因转录是由右端向左端,即G基因模板链的3’在N端,因此模板链的5'端位于M端。
(2)T-DNA在该实验中的作用是将强启动子和G基因带入甜玉米细胞并整合到甜玉米细胞染色体的DNA上。为使G基因在玉米植株中超量表达,应确保强启动子和G基因不被破坏,若选择BamHⅠ、EcoRⅠ切割质粒和目的基因时会破坏目的基因(G基因),若选用HindⅢ切割目的基因时会使强启动子和目的基因分离,不能保证将强启动子和目的基因一同导入受体细胞内,因此应优先选用NotⅠ和SacⅠ酶切割质粒,为保证强启动子和G基因能正确连在质粒上,M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是NotⅠ和SacⅠ酶。
(3)①为验证上述假说,分别从受精卵发育后3天的实验组和对照组胚细胞中提取总mRNA,逆转录形成cDNA。根据引物2和引物4在淀粉酶合成基因片段上的位置,通过PCR扩增能得到内含子2的序列,若假说1成立,即吗啉反义寡核苷酸导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切,故实验组中应含有内含子1的序列,而对照组的该片段被切除了,因此用引物2和引物4进行PCR反应,其结果为实验组中有杂交带,而对照组中无杂交带,AD正确,BC错误。故选AD。
②若要证明假说2成立,即RNA前体上外显子2的对应序列同时被剪切下去,则可以选择图示引物3和引物4进行PCR,观察是否有杂交带出现,如果RNA前体上外显子2的对应序列同时被剪切下去,PCR后电泳不会出现杂交带。
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19
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2024-2025学年高二生物下学期第三次月考卷
参考答案
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
A
D
B
D
B
C
B
C
11
12
13
14
15
C
C
D
C
B
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
26.(共12分)
【答案】(1) ATP和NADPH 保证光合作用暗反应阶段的化学反应持续进行(维持C3的还原过程顺利进行,并保证暗反应的正常进行)
(2) 自由基 过程②会使一部分C5和O2结合,从而降低CO2的固定量
(3)大于
(4)光呼吸是植物特有的生命活动,细胞呼吸是动植物共同具有的生命活动;光呼吸需要光照,细胞呼吸不需要光照
17.(10分)
【答案】(1) 碱基互补配对 基因突变
(2) 100 dCas9能抑制基因表达,sgRNA结合部位距离转录起始点越近,抑制目的基因表达作用越强
(3) RNA聚合酶 sgRNA 基因表达载体
18.(11分)
【答案】(1) 促进生长 10-8mol/L 摘除顶芽
(2)胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧,导致胚芽鞘左侧生长快于右侧
(3) 200-600 200-600相对浓度范围内,缩小浓度梯度处理月季枝条,其他条件与预实验一致,培养一定时间后,观察统计生根的数目
(4) ⑤ ② 田螺是一种活动能力弱(缓慢)且活动范围较小的动物
(5) 逐渐下降 大量同种食草动物的迁入,种内竞争加剧,导致草原上草的数量减少,引起草场退化
19.(12分)
【答案】(1) 群落 组成成分和营养结构 食物链(食物网) 分解者
(2)b→a、c→a、d→a
(3) 8% b 10
(4)1.29
(5)减少环境污染、提高土地利用率
20. (10分)
【答案】(1) 上游 M
(2)NotⅠ和sacⅠ(顺序不能颠倒)
(3) AD 3和4
1
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生物答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自已的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
▣
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.
选择题必须用2B铅笔填涂:非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题:字体工整、笔迹清晰,
3
请按题号顺序在各题目的答题区城内作答,超出区诚书写的答案
■
选择题填涂样例:
无效:在草稀纸、试题卷上答题无效,
正确填涂■
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×1【√1「/1
选择题:本大题共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[A][B][C][D]
6.[A][B][CI[D]
11A1IB1【C1D1
2A]IB][C][D]
7AJ[B][C][D]
12.A1[B1IC1[D1
3.[A][BI[C][D]
8[AJB][CI[D]
13[AJ[B][C][D]
4[AJ[B][C][D]
9.[A][B][CI[D]
14AJ[B][C][D]
5.[A][B][C]ID]
10.[A][B][C][D]
15[A][B][C][D]
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16.(12分)
(1)
(2)
(3)
(4)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(10分)
(1)
(2)
(3)
18.(11分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
19.(12分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
20.(10分)
(1)
(2)
(3)
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