内容正文:
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025年高考押题预测卷
高三生物
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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:本部分共15题,共30分。每小题2分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.盐胁迫下,植物细胞膜上的H+-ATP酶和SOS1(Na+-H+逆向转运蛋白)协同作用,将Na+运出细胞,以维持胞内的低Na+水平(如图)。相关叙述错误的是( )
A.H+由H+-ATP酶运出细胞的方式为主动运输
B.H+由SOS1运入细胞的方式为协助扩散
C.膜两侧的H+浓度梯度驱动Na+运出细胞
D.H+-ATP酶抑制剂可使胞内Na+水平降低
2.创伤后应激障碍患者常被与创伤相关的日常生活情景刺激,产生过度焦虑。研究表明,创伤时的强烈刺激使大脑释放大量内源性大麻素AEA导致非印记神经元转变为负责记忆提取的印记神经元。下图示AEA作用机理,据图分析错误的是( )
A.AEA由突触后神经元释放作用于突触前膜的受体
B.AEA抑制突触前膜释放GABA,解除对非印记神经元的抑制
C.印记神经元数量和范围扩大降低大脑对恐惧记忆的特异性
D.升高AEA水平可能有助于创伤后应激障碍患者恢复正常
3.杜氏肌营养不良(DMD)是一种单基因遗传病,图1为该病一个家系图,图2是对该家族成员相关基因进行PCR的结果,相关叙述错误的是( )
A.DMD是伴X染色体隐性遗传病
B.3和6都是致病基因的携带者
C.该家系中的致病基因一定来自2
D.该基因突变是碱基对增添引起的
4.下图分别示意生态系统某生物量金字塔(左)和某数量金字塔(右),叙述正确的是( )
A.第一营养级干重值可代表流经该生态系统的总能量
B.左图第三营养级到第四营养级能量传递效率约为13.6%
C.数量金字塔呈上宽下窄的形态是由于害虫破坏了生态系统稳定性
D.上窄下宽的能量金字塔直观反映能量流动逐级递减的特点
5.光照作为环境因素参与调节植物生命活动的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.光敏色素是接受光信号的受体分子
B.主动运输进入细胞的Ca2+激活酶2
C.图示感受信号→传导信号→发生反应的调节过程
D.基因、激素和环境因素共同参与调控过程
6.一般认为只有真核生物能进行吞噬,近期发现一种能吞噬其他细胞的H菌,科学家将其归类为原核生物。支持以上判断的最关键证据是( )
A.体积微小 B.有环状DNA C.无核膜 D.无线粒体
7.单条染色体的长臂和短臂末端断裂,两断端会相互连接形成环状染色体。图甲、乙分别为厚轴茶(2n=30)花粉母细胞减数分裂同一时期正常和异常分裂的显微照片。据图推断,错误的是( )
A.两细胞均处于减数第一次分裂
B.甲图细胞中含有15条染色体
C.乙图细胞中含不配对的染色体
D.乙图细胞形成正常配子概率低
8.新质生产力是一种绿色生产力,通过科技创新推动经济和社会的绿色转型。下列生产、生活方式与此不符的是( )
A.开垦原始森林,增加耕地面积
B.电池技术革新,降低能源浪费
C.发展光伏发电,开发清洁能源
D.智能垃圾回收,减轻环境污染
9.外来组织被移植到眼或脑后不易被排斥,称免疫豁免。这些部位通常存在血-组织屏障且缺乏淋巴回流,还可分泌免疫抑制因子。下列相关叙述错误的是( )
A.眼或脑中免疫细胞或免疫活性物质相对较少
B.入侵眼或脑的抗原易扩散到全身激活免疫反应
C.免疫豁免一定程度上保护重要器官免受免疫损伤
D.免疫豁免为异体器官移植提供理论基础
10.在严寒的环境中,无论是静止还是运动,人的体温总能保持相对恒定,在此调节过程中不会发生的是( )
A.冷觉感受器产生的兴奋将传递到体温调节中枢
B.骨骼肌战栗、汗腺分泌量减少、蒸发散热减少
C.甲状腺激素、肾上腺素释放增加,促进细胞代谢
D.皮肤毛细血管收缩,血流量减少以降低机体产热量
11.下列实验方法不能达成实验目的的是( )
A.纸层析法分离叶绿体色素
B.调查法研究遗传病发病率
C.构建数学模型用于研究种群数量增长规律
D.低温诱导洋葱鳞片叶细胞染色体数目加倍
12.我国科研人员成功地将大熊猫皮肤成纤维细胞培养成诱导多能干细胞(iPSC),这些iPSC注入小鼠体内后逐渐形成了一个包括神经、肌肉和上皮组织的团块。下列叙述错误的是( )
A.动物细胞培养技术是获得iPSC的基础
B.细胞培养基中应含有糖类和动物血清等
C.iPSC注入小鼠体内属于细胞融合技术
D.iPSC可用于心血管等疾病治疗的研究
13.下图是某种植物细胞的电镜照片,1~4均为细胞结构,对其描述错误的是( )
A.磷脂双分子层构成1的基本支架
B.2是该细胞产生ATP的主要场所
C.3中有由DNA和蛋白质组成的染色质
D.4中基粒和类囊体扩大了受光面积
14.化疗会造成癌症病人血小板减少。血小板生成素(TPO)可促进血小板产生。研究人员将含人TPO基因的表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞中,获得有生物活性的TPO并应用于临床。下列叙述错误的是( )
A.用PCR技术可获取和扩增人TPO基因
B.构建表达载体需要解旋酶和DNA聚合酶
C.表达载体包括TPO基因、标记基因、启动子和终止子等
D.用抗原—抗体杂交技术可检测TPO基因的表达情况
15.Rubisco是光合作用中催化CO2固定的酶。研究者以自然界中某Rubisco为原型(WT),构建单个氨基酸随机替换的Rubisco突变体库,其中两种突变体与WT酶的活性如图所示。相关推测正确的是( )
A.光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素
B.CO2浓度超过一定值后曲线不再升高是受反应体系中C5量限制
C.Rubisco突变体库中大多数突变体酶的活性都高于WT型
D.模仿酶V266G改造作物中Rubisco能提高作物光能利用率
二、非选择题(共6题,共70分)。
16.杂交制种指生产具有杂种优势的种子,并供应给农民用于播种。使用机械收割,有利于实现杂交种子的规模化生产。
(1)水稻花为两性花,杂交水稻TH是雄性不育系T与育性正常的恢复系H杂交获得的。机械收割前,需人工提前拔除大田中的恢复系植株,目的是 。
(2)科研人员用诱变剂处理野生型水稻,得到能结小粒的水稻M。以M为母本与野生型杂交,M所结种子(F1)为小粒,F1自交所结种子(F2)为正常籽粒,F2自交所结种子(F3)中正常籽粒:小粒≈3:1。由此可知籽粒大小是由 的基因型决定的。
(3)水稻有高秆和矮秆(由隐性基因a控制)、全绿叶和斑叶(由隐性基因b控制)之分。进行下图所示杂交实验,据子代类型及数量分析,小粒基因m与a、b在染色体上的位置及距离可描述为 。
(4)为精确定位m基因,研究人员筛选突变体M和野生型DNA序列中存在单个碱基差异的5个位点。提取F2结小粒种子植株的DNA,将不同株DNA等量混合扩增,然后切成含有不同差异位点的片段并进行测序。针对每个差异位点计算比值(某位点含突变体M碱基的片段数/该位点片段数总和),得出下表数据。推测 位点最可能存在于m基因上,表中V位点的理论值应为 。
染色体
差异位点
突变体M碱基
野生型碱基
比值
3号
Ⅰ
A-T
G-C
0.80
3号
Ⅱ
G-C
C-G
0.63
3号
Ⅲ
G-C
C-G
1
5号
Ⅳ
A-T
G-C
0.52
6号
Ⅴ
A-T
G-C
(5)一般情况下,籽粒大小与籽粒数量呈负相关。科研人员已根据定位信息进一步确定m基因的序列,请绘制出利用籽粒大小的差异,通过机械筛选分离获得杂交水稻TH种子的制种流程图 。(关键词:基因编辑、混种、机械筛选筛的孔径)。
17.“倒春寒”使紫花苜蓿在返青期发生低温胁迫。为探究低温胁迫后光合作用恢复的限制因素,科研人员选取苜蓿幼苗放入培养箱,低温处理后再进行室温恢复培养,检测指标及结果如图1:
(1)称取适量新鲜苜蓿叶片,加少量石英砂、碳酸钙和一定量的 ,研磨过滤制成色素提取液,用于测定叶绿素含量。将叶片切成大小一致的圆片,置于适宜浓度的NaHCO3溶液中,测定叶圆片的 速率(μmol/m2·s),代表净光合速率。
(2)据图1可知,低温会 叶绿素含量。叶绿素含量变化并非影响光合速率的唯一因素,依据是室温恢复培养72h后, 。
(3)紫花苜蓿叶绿体中部分特定叶绿素与蛋白构成大型复合物,即光系统,可分为Ⅰ、Ⅱ两种类型。图2为光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递的过程示意图。
①图2中特定叶绿素的电子可被 激发跃迁为高能电子,再传递给电子受体。失去电子的叶绿素从电子供体中获得电子,电子供体则夺取水的电子,促进水分解直接生成 ,电子受体的高能电子继续传递,PSⅡ恢复初始状态。
②若电子传递受阻,叶绿素吸收的光能无法用于光合作用,多余的能量以更强的荧光释放。对暗处理的叶片施以强光照射,快速连续采集荧光信号,照光0.3ms和2ms时的荧光强度分别反映PSⅡ供体侧和受体侧的电子传递情况。正常情况下,供体侧电子传递顺畅,但受体侧传递速度较慢,电子在受体侧堆积,电子传递暂时中断。若将低温处理前和恢复常温后的叶片荧光强度值记为a和b,则0.3ms和2ms时,a与b的大小关系分别为 ,说明低温造成PSⅡ的供体侧功能受损,限制了光合作用的恢复。
18.二氢睾酮(5α-DHT)是人体内的强效雄激素,对肌肉力量和功能产生重要影响。为探究其发挥作用的途径,科研人员展开研究。
(1)睾酮的分泌通过下丘脑-垂体-性腺轴来调控,这称为 调节。性腺分泌的睾酮在特定组织内转化为5α-DHT,经 运输至肌肉细胞,与核内受体结合,调控基因转录,30分钟后促进肌动蛋白的合成,该途径属于核受体途径。
(2)近期发现5α-DHT能在5分钟内快速增强肌肉力量,推测其存在另一条作用途径。科研人员开展图1实验,在注射5α-DHT后的30分钟内,检测不同处理下小鼠骨骼肌中cAMP含量(cAMP可通过调节细胞质基质中Ca2+浓度快速提高肌肉收缩力)。
①实验选择在“注射5α-DHT后的30分钟内”检测小鼠骨骼肌中cAMP含量的目的是 。
②进一步检测发现随5α-DHT浓度升高,图1实验小鼠的肌肉收缩力加强,综合图1结果分析,5α-DHT可 。
(3)cAMP通常被认为是胞膜受体途径中的关键信使。后续研究鉴定GPR为5α-DHT的特异性细胞膜受体,为验证这一结论,科研人员利用野生型和GPR缺失突变体开展图2所示实验,并在注射5α-DHT的30分钟之后测试小鼠握力。请在图2中补充第四组处理,并在图中相应位置绘出相应结果 。
(4)5α-DHT在机体内通过核受体和膜受体两条途径调节肌肉力量和功能,结合两条途径各自的特点,从进化与适应的角度分析双重机制存在的意义 。
19.M25蛋白是茉莉酸引发植物防御反应的信号通路中的关键组分。我国研究者对M25稳定性的调节机制进行了研究。
(1)茉莉酸是一种脂质植物激素,当植物受到昆虫啃食或病原体侵染时,由受损部位细胞合成,通过筛管运输到其他部位,与 结合,促进细胞内M25与其它蛋白形成转录复合物,激活相关基因表达,积累防御蛋白。
(2)当M16蛋白失活时,细胞中M25含量显著下降。研究者对野生型植株和M16功能缺失突变体进行实验处理,检测M25含量,结果如图1、图2。
①图1结果说明茉莉酸能提升M25的稳定性,依据是在M25合成受抑制的前提下, 。
②综合图1、图2结果可知,茉莉酸能提升M25的稳定性,且该作用 。
(3)R蛋白能结合M25,促进其降解。研究者推测M16与R竞争结合M25。制备His-TF蛋白(TF是无关蛋白)、His-M16蛋白、GST-R蛋白和“磁珠-M25-Flag蛋白”,按图所示在溶液中进行混合,2h后对混合液总蛋白和磁珠沉降的沉淀蛋白进行电泳和抗体检测,结果如图,证实了推测。请在图中补充第3、4组的实验处理及实验结果 。
注:“+”表示添加;“-”表示未添加。“1×、5×”表示后者添加量是前者的5倍。
(4)上述研究表明,M16和R形成了一个调节模块,动态调节M25的稳态,从而影响了茉莉酸信号的调节效果。请在此基础上,提出一个进一步探究的问题。 。
20.开花是植物生命历程的关键转折,受多种因素的精细调控。在对番茄开花的研究中,发现独脚金内酯(SL)发挥着重要作用。
(1)SL是一种植物激素,作为 分子调节番茄开花。
(2)为研究SL对开花的调节,在番茄幼苗出土3周后用SL类似物处理,得到如图1、2所示的结果。研究表明 。
(3)已知促进植物花芽发育的关键物质是成花素。番茄开花调控途径中,LA是一种抑制成花素合成的物质。LAmRNA与miR319(一种小RNA)根据 原则结合后,会被有关的酶切割,切下来的mRNA会被降解。研究者猜测SL启动了miR319与LAmRNA的结合。
①通过基因改造,获得对miR319不敏感的番茄植株(LA*植株)。从基因表达的角度分析,改造后LAmRNA相应的密码子及LA的氨基酸序列发生变化的情况分别是 。(选填“未改变”“改变”)
②为验证上述猜测,研究者利用处于生殖期的4周龄番茄开展相关实验,处理后24h测定成花素含量。请在图3中补充能证明研究者猜测的实验结果 。
(4)在干旱、高盐等环境因素胁迫条件下,番茄植株的SL含量会增加。请结合本研究,从进化与适应观的角度分析SL含量增加的意义 。
21.学习以下材料,回答(1)~(4)题。
线粒体基因编码蛋白质双重翻译模式的新发现
真核细胞生命活动所需能量约95%来自线粒体。线粒体正常运转需要上千种蛋白质,但线粒体基因组DNA(mtDNA)只编码13种蛋白,其中包括线粒体内膜上的细胞色素b(Cytb)。Cytb由380个氨基酸组成,是电子传递链复合体Ⅲ的一个亚基,参与电子传递,驱动ATP合成。
线粒体遗传密码与核遗传密码(标准密码子)相似但不完全相同。如标准异亮氨酸密码子AUA在线粒体中编码甲硫氨酸,精氨酸密码子AGA和AGG在线粒体中则为终止密码子,而终止密码子UGA在线粒体中编码色氨酸。以往认为,线粒体中的CYTB基因只编码Cytb。近期,我国科研人员发现CYTB基因还能编码由187个氨基酸组成的蛋白质C-187,且C-187是在细胞质基质中的核糖体上按照标准密码子翻译出来的。有意思的是,C-187合成后,再由特定的序列引导其返回线粒体基质中。
研究发现,C-187能与线粒体内膜上的SL蛋白结合。SL蛋白由核基因编码,可跨膜转运磷酸盐。若C-187合成障碍则会导致细胞内ATP含量下降,而SL基因过表达则能够恢复细胞内ATP水平,二者在能量代谢中共同发挥作用。
该研究不仅改写了“线粒体基因组编码13个蛋白”的论断,提出的线粒体双重翻译模式也为研究能量代谢调控提供了新视角。
(1)线粒体是真核细胞进行 的主要场所,前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2生成 。
(2)下列能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持的实验有_____。
A.用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量
B.用抑制细胞质基质核糖体翻译的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量
C.用C-187特异性抗体检测正常细胞和mtDNA缺失细胞中C-187的含量
(3)在下图中补充文字、箭头、Cytb(用 表示)和C-187(用●表示),完善线粒体基因编码蛋白质的双重翻译模型 。
(4)阐述C-187和Cytb在合成ATP过程中的协调配合 。
试题 第3页(共12页) 试题 第4页(共12页)
试题 第1页(共2页) 试题 第2页(共2页)
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2025年高考押题预测卷
生物·全解全析
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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:本部分共15题,共30分。每小题2分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.盐胁迫下,植物细胞膜上的H+-ATP酶和SOS1(Na+-H+逆向转运蛋白)协同作用,将Na+运出细胞,以维持胞内的低Na+水平(如图)。相关叙述错误的是( )
A.H+由H+-ATP酶运出细胞的方式为主动运输
B.H+由SOS1运入细胞的方式为协助扩散
C.膜两侧的H+浓度梯度驱动Na+运出细胞
D.H+-ATP酶抑制剂可使胞内Na+水平降低
【答案】D
【分析】由题意可知,H+进入细胞为顺浓度梯度运输,Na+出细胞为逆浓度梯度运输,均通过Na+-H+逆向转运蛋白,H+顺浓度梯度进入细胞所释放的势能是驱动Na+转运到细胞外的直接动力,由此推出Na+-H+逆向转运蛋白介导的Na+跨膜运输为主动运输。
【详解】A、从图中可以看到,H+由H+-ATP酶运出细胞时,需要消耗ATP,而主动运输的特点就是需要载体蛋白且消耗能量,所以H+由H+-ATP酶运出细胞的方式为主动运输,A正确;
B、H+由SOS1运入细胞时,是顺着浓度梯度进行的,并且需要SOS1(Na+-H+逆向转运蛋白)作为载体,协助扩散的特点是顺浓度梯度运输且需要载体蛋白,所以H+由SOS1运入细胞的方式为协助扩散,B正确;
C、由图可知,SOS1(Na+-H+逆向转运蛋白)在将Na+运出细胞的同时,会将H+运入细胞,是利用膜两侧的H+浓度梯度驱动Na+运出细胞的,C正确;
D、H+-ATP酶抑制剂会抑制H+-ATP酶的活性,使得H+运出细胞的过程受阻,膜两侧H+浓度梯度难以维持,进而影响SOS1(Na+-H+逆向转运蛋白)将Na+运出细胞,这样会导致胞内Na+水平升高,而不是降低,D错误。
故选D。
2.创伤后应激障碍患者常被与创伤相关的日常生活情景刺激,产生过度焦虑。研究表明,创伤时的强烈刺激使大脑释放大量内源性大麻素AEA导致非印记神经元转变为负责记忆提取的印记神经元。下图示AEA作用机理,据图分析错误的是( )
A.AEA由突触后神经元释放作用于突触前膜的受体
B.AEA抑制突触前膜释放GABA,解除对非印记神经元的抑制
C.印记神经元数量和范围扩大降低大脑对恐惧记忆的特异性
D.升高AEA水平可能有助于创伤后应激障碍患者恢复正常
【答案】D
【分析】神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,形成静息电位;当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正,形成动作电位。
题意分析:当GABA与突触后膜上的特异性受体结合后,导致大量氯离子内流,使突触后神经元静息电位绝对值增大,从而抑制细胞的兴奋。
【详解】A、结合图示可知,AEA由突触后神经元释放作用于突触前膜的受体,A正确;
B、题意显示,AEA抑制突触前膜释放GABA,解除对非印记神经元的抑制,进而转变为印记神经元,B正确;
C、印记神经元数量和范围扩大会减少GABA的释放,降低大脑对恐惧记忆的特异性,即泛化恐惧反应,C正确;
D、升高AEA水平会导致非印记神经元转变为负责记忆提取的印记神经元,减少了GABA的释放,不利于创伤后应激障碍患者恢复正常,D错误。
故选D。
3.杜氏肌营养不良(DMD)是一种单基因遗传病,图1为该病一个家系图,图2是对该家族成员相关基因进行PCR的结果,相关叙述错误的是( )
A.DMD是伴X染色体隐性遗传病
B.3和6都是致病基因的携带者
C.该家系中的致病基因一定来自2
D.该基因突变是碱基对增添引起的
【答案】C
【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病,常为先天性的,也可后天发病。如先天愚型、多指(趾)、先天性聋哑、血友病等,这些遗传病完全由遗传因素决定发病,并且出生一定时间后才发病,有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。
【详解】A、3号和4号均不患病,生下7号患病,该病为隐性,4号只有一条带,因此该病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、3和6都是两条带,基因型为杂合子,都是致病基因的携带者,B正确;
C、7号为XbY,1号为XBY,2号为XBXB,3号为XBXb,Xb为突变而来,因此7号的致病基因可能来自1的突变,也可能来自2的突变,C错误;
D、7号患病,条带较大,因此该基因突变是碱基对增添引起的,D正确。
故选C。
4.下图分别示意生态系统某生物量金字塔(左)和某数量金字塔(右),叙述正确的是( )
A.第一营养级干重值可代表流经该生态系统的总能量
B.左图第三营养级到第四营养级能量传递效率约为13.6%
C.数量金字塔呈上宽下窄的形态是由于害虫破坏了生态系统稳定性
D.上窄下宽的能量金字塔直观反映能量流动逐级递减的特点
【答案】D
【分析】生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系,可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位。采用这些单位所构成的生态金字塔就可以分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。
【详解】AB、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。 左图中仅给出了各营养级的干重值,干重值并不等同于同化量,所以无法根据这些干重值计算第三营养级到第四营养级的能量传递效率,AB错误;
C、数量金字塔呈现上宽下窄的形态,是因为昆虫个体小,数量多,树个体大,数量少,这是不同生物个体大小和数量的自然差异导致的,而不是害虫破坏了生态系统稳定性,C错误;
D、能量金字塔上窄下宽,直观地反映了能量在生态系统中流动时逐级递减的特点,即营养级越高,所含能量越少,D正确。
故选D。
5.光照作为环境因素参与调节植物生命活动的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.光敏色素是接受光信号的受体分子
B.主动运输进入细胞的Ca2+激活酶2
C.图示感受信号→传导信号→发生反应的调节过程
D.基因、激素和环境因素共同参与调控过程
【答案】B
【分析】1.光对植物生长发育的调节:①光是植物进行光合作用的能量来源。②光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的过程。在受到光照时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。2.光敏色素引起的生理变化为:光信号→细胞感受光信号→光敏色素被激活,结构发生变化→信号转导→细胞核接收信号→调控特定基因表达→产生特定物质→产生生物学效应。
【详解】A、植物具有能够接收光信号的分子,光敏色素就是其中的一种,光敏色素主要吸收红光和远红光,A正确;
B、Ca2+经过Ca2+通道进入细胞激活酶2,进入方式为协助扩散,B错误;
C、光调控植物生长发育的机制:感受信号(光敏色素被激活,结构发生变化)一传导信号(信号经过转导,传递到细胞核内)一发生反应(细胞内特定基因的转录变化)一表现效应(相应 mRNA 翻译出特定蛋白质),C正确;
D、植物的生长发育不仅受基因、激素调节,也受环境因素参与调控过程,D正确。
故选B。
6.一般认为只有真核生物能进行吞噬,近期发现一种能吞噬其他细胞的H菌,科学家将其归类为原核生物。支持以上判断的最关键证据是( )
A.体积微小 B.有环状DNA C.无核膜 D.无线粒体
【答案】C
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核生物没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸(DNA和RNA)和蛋白质等物质。
【详解】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体),H 菌若被归类为原核生物,无核膜这一特征是关键证据,C正确。
故选C。
7.单条染色体的长臂和短臂末端断裂,两断端会相互连接形成环状染色体。图甲、乙分别为厚轴茶(2n=30)花粉母细胞减数分裂同一时期正常和异常分裂的显微照片。据图推断,错误的是( )
A.两细胞均处于减数第一次分裂
B.甲图细胞中含有15条染色体
C.乙图细胞中含不配对的染色体
D.乙图细胞形成正常配子概率低
【答案】B
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点(着丝粒)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、甲图显示四分体(同源染色体联会),说明处于减数第一次分裂。乙图虽出现环状染色体,但题目明确甲、乙为同一时期的显微照片,因此乙也处于减数第一次分裂,A正确;
B、厚轴茶体细胞染色体数为2n=30,减数第一次分裂时染色体数目仍为30条(未减半)。甲图中每个四分体由一对同源染色体组成(2条染色体),因此甲图中染色体总数为30条,而非15条,B错误;
C、乙图的环状染色体因断裂异常可能导致同源染色体无法正常配对,因此存在不配对的染色体,C正确;
D、乙图的环状染色体在分裂时易导致染色体分配不均,形成染色体缺失或重复的配子,因此正常配子概率低,D正确。
故选B。
8.新质生产力是一种绿色生产力,通过科技创新推动经济和社会的绿色转型。下列生产、生活方式与此不符的是( )
A.开垦原始森林,增加耕地面积
B.电池技术革新,降低能源浪费
C.发展光伏发电,开发清洁能源
D.智能垃圾回收,减轻环境污染
【答案】A
【分析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境。生态工程建设的目的就是遵循生态学规律,充分发挥资源的生产潜能,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、开垦原始森林,增加耕地面积未涉及绿色生产力,A符合题意;
B、电池技术革新利用了新的技术提高能源利用效率,降低能源浪费,B不符合题意;
C、建设大型风电光伏基地可以开发清洁能源,可以减少化石燃料的燃烧,减少碳排放,C不符合题意;
D、通过科技创新来智能垃圾回收可减少人类对资源的浪费,减轻环境污染,实现绿色转型,D不符合题意。
故选A。
9.外来组织被移植到眼或脑后不易被排斥,称免疫豁免。这些部位通常存在血-组织屏障且缺乏淋巴回流,还可分泌免疫抑制因子。下列相关叙述错误的是( )
A.眼或脑中免疫细胞或免疫活性物质相对较少
B.入侵眼或脑的抗原易扩散到全身激活免疫反应
C.免疫豁免一定程度上保护重要器官免受免疫损伤
D.免疫豁免为异体器官移植提供理论基础
【答案】B
【分析】“免疫赦免”现象不能说明人体的免疫系统存在一定的缺陷,这是自然选择的结果。妊娠子宫的这种“免疫赦免”特性有利于胚胎的存活,保证了胚胎的正常发育。“免疫赦免”是由赦免基因控制的,通过使用药物降低免疫系统的敏感程度。
【详解】A、由于眼或脑存在血 - 组织屏障且缺乏淋巴回流,所以免疫细胞或免疫活性物质相对较少,A正确;
B、因为存在血 - 组织屏障,入侵眼或脑的抗原不易扩散到全身激活免疫反应,B错误;
C、外来组织被移植到眼或脑后不易被排斥,这样在一定程度上保护了重要器官免受免疫损伤,C正确;
D、免疫豁免现象说明外来组织在眼或脑这样的部位不易被排斥,为异体器官移植提供了理论基础,D正确。
故选B。
10.在严寒的环境中,无论是静止还是运动,人的体温总能保持相对恒定,在此调节过程中不会发生的是( )
A.冷觉感受器产生的兴奋将传递到体温调节中枢
B.骨骼肌战栗、汗腺分泌量减少、蒸发散热减少
C.甲状腺激素、肾上腺素释放增加,促进细胞代谢
D.皮肤毛细血管收缩,血流量减少以降低机体产热量
【答案】D
【分析】体温调节是温度感受器接受体内、外环境温度的刺激,通过体温调节中枢的活动,相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变,从而调整机体的产热和散热过程,使体温保持在相对恒定的水平。寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素和肾上腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定。
【详解】A 、在寒冷环境中,冷觉感受器受到刺激产生兴奋,通过传入神经将兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢 ,该过程会发生,A不符合题意;
B、寒冷时,骨骼肌战栗增加产热;汗腺分泌量减少,使蒸发散热减少,有助于维持体温恒定,该过程会发生,B不符合题意;
C、寒冷环境下,甲状腺激素、肾上腺素释放增加,提高细胞代谢水平,增加产热,该过程会发生,C不符合题意;
D、皮肤毛细血管收缩,血流量减少,目的是减少散热,而不是降低机体产热量 ,该过程不会发生,D符合题意。
故选D。
11.下列实验方法不能达成实验目的的是( )
A.纸层析法分离叶绿体色素
B.调查法研究遗传病发病率
C.构建数学模型用于研究种群数量增长规律
D.低温诱导洋葱鳞片叶细胞染色体数目加倍
【答案】D
【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验:
(1)提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素;
(2)分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢;
2、生物学中运用差速离心法分离细胞中各种细胞器;
3、通过定期检测培养瓶中的酵母菌种群数量,然后以时间为横坐标,可画出该种群的增长曲线,从而得出该种群在不同时期的增减情况,建立种群数量增长的数学模型。
【详解】A、纸层析法基于不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的色素在滤纸上扩散速度快,溶解度低的扩散慢,从而能将叶绿体中的叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素等色素分离开,可达成实验目的,A不符合题意;
B、采用调查法,在人群中随机抽样,且调查群体足够大,能够统计出遗传病在人群中的发病率,能达成实验目的,B不符合题意;
C、运用数学模型,如构建种群增长的 “J” 形曲线(在理想条件下)和 “S” 形曲线(存在环境阻力时)等公式或图像模型,可研究种群数量增长规律,能达成实验目的,C不符合题意;
D、低温诱导染色体数目加倍,原理是抑制纺锤体形成,使细胞不能正常分裂,从而染色体数目加倍。但洋葱鳞片叶细胞是高度分化的成熟细胞,不再进行有丝分裂,所以低温处理无法使其染色体数目加倍,不能达成实验目的,D符合题意。
故选D。
12.我国科研人员成功地将大熊猫皮肤成纤维细胞培养成诱导多能干细胞(iPSC),这些iPSC注入小鼠体内后逐渐形成了一个包括神经、肌肉和上皮组织的团块。下列叙述错误的是( )
A.动物细胞培养技术是获得iPSC的基础
B.细胞培养基中应含有糖类和动物血清等
C.iPSC注入小鼠体内属于细胞融合技术
D.iPSC可用于心血管等疾病治疗的研究
【答案】C
【分析】胚胎干细胞(ES细胞)具有自我更新及多向分化潜能,为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞,以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞,即iPS细胞。
【详解】A、诱导多能干细胞(iPSC)的获取需通过体外培养成纤维细胞,依赖动物细胞培养技术,A正确;
B、动物细胞培养基需提供营养(如糖类),和天然成分(如动物血清),以支持细胞生长,B正确;
C、将iPSC注入小鼠体内属于细胞移植技术,而非细胞融合技术,C错误;
D、iPSC具有分化潜能,可用于研究治疗因细胞损伤引起的疾病,如心血管疾病,D正确。
故选C。
13.下图是某种植物细胞的电镜照片,1~4均为细胞结构,对其描述错误的是( )
A.磷脂双分子层构成1的基本支架
B.2是该细胞产生ATP的主要场所
C.3中有由DNA和蛋白质组成的染色质
D.4中基粒和类囊体扩大了受光面积
【答案】B
【分析】分析题图:图中1~4结构依次是细胞膜、液泡、细胞核、叶绿体。
【详解】A、结构1是细胞膜,磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架,A正确;
B、2是液泡,不产生ATP,B错误;
C、3是细胞核,细胞核中有由DNA和蛋白质组成的染色质,C正确;
D、4是叶绿体,叶绿体中基粒和类囊体扩大了受光面积,利于光合作用,D正确。
故选B。
14.化疗会造成癌症病人血小板减少。血小板生成素(TPO)可促进血小板产生。研究人员将含人TPO基因的表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞中,获得有生物活性的TPO并应用于临床。下列叙述错误的是( )
A.用PCR技术可获取和扩增人TPO基因
B.构建表达载体需要解旋酶和DNA聚合酶
C.表达载体包括TPO基因、标记基因、启动子和终止子等
D.用抗原—抗体杂交技术可检测TPO基因的表达情况
【答案】B
【分析】基因表达载体的组成:目的基因、启动子、终止子、标记基因等。
1、启动子在基因的首端,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;
2、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;
3、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
【详解】A、PCR(聚合酶链式反应)技术是一种在体外快速扩增特定DNA片段的技术,所以可以利用PCR技术获取和扩增人TPO基因,A正确;
B、构建表达载体需要限制酶来切割目的基因和载体,以及DNA连接酶来连接切割后的片段,而解旋酶在DNA复制等过程中起作用,DNA聚合酶主要用于DNA复制过程中合成DNA子链,构建表达载体不需要解旋酶和DNA聚合酶,B错误;
C、基因表达载体通常包含目的基因(这里是TPO基因)、标记基因(用于筛选含有重组载体的细胞)、启动子(启动转录的部位)和终止子(终止转录的部位)等元件,C正确;
D、抗原 - 抗体杂交技术的原理是抗原和抗体的特异性结合,若TPO基因表达产生了相应的蛋白质(TPO),则可以用相应的抗体进行抗原 - 抗体杂交来检测其表达情况,D正确。
故选B。
15.Rubisco是光合作用中催化CO2固定的酶。研究者以自然界中某Rubisco为原型(WT),构建单个氨基酸随机替换的Rubisco突变体库,其中两种突变体与WT酶的活性如图所示。相关推测正确的是( )
A.光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素
B.CO2浓度超过一定值后曲线不再升高是受反应体系中C5量限制
C.Rubisco突变体库中大多数突变体酶的活性都高于WT型
D.模仿酶V266G改造作物中Rubisco能提高作物光能利用率
【答案】A
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【详解】A、影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量,温度等;其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等,所以光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素,A正确;
B、据图分析可知该实验的变量是CO2浓度与不同的Rubisco突变体,CO2浓度超过一定值后曲线不再升高主要是受反应体系中CO2固定的酶的酶活性,B错误;
C、据图分析可知Rubisco突变体库中V266T突变体酶的活性高于WT型,而V266G突变体酶的活性低于WT型,有的高于WT型,有的低于WT型,C错误;
D、据图分析可知Rubisco突变体库中V266G突变体酶的活性低于WT型,所以V266G改造作物中Rubisco会降低作物光能利用率,D错误。
故选A。
二、非选择题(共6题,共70分)。
16.杂交制种指生产具有杂种优势的种子,并供应给农民用于播种。使用机械收割,有利于实现杂交种子的规模化生产。
(1)水稻花为两性花,杂交水稻TH是雄性不育系T与育性正常的恢复系H杂交获得的。机械收割前,需人工提前拔除大田中的恢复系植株,目的是 。
(2)科研人员用诱变剂处理野生型水稻,得到能结小粒的水稻M。以M为母本与野生型杂交,M所结种子(F1)为小粒,F1自交所结种子(F2)为正常籽粒,F2自交所结种子(F3)中正常籽粒:小粒≈3:1。由此可知籽粒大小是由 的基因型决定的。
(3)水稻有高秆和矮秆(由隐性基因a控制)、全绿叶和斑叶(由隐性基因b控制)之分。进行下图所示杂交实验,据子代类型及数量分析,小粒基因m与a、b在染色体上的位置及距离可描述为 。
(4)为精确定位m基因,研究人员筛选突变体M和野生型DNA序列中存在单个碱基差异的5个位点。提取F2结小粒种子植株的DNA,将不同株DNA等量混合扩增,然后切成含有不同差异位点的片段并进行测序。针对每个差异位点计算比值(某位点含突变体M碱基的片段数/该位点片段数总和),得出下表数据。推测 位点最可能存在于m基因上,表中V位点的理论值应为 。
染色体
差异位点
突变体M碱基
野生型碱基
比值
3号
Ⅰ
A-T
G-C
0.80
3号
Ⅱ
G-C
C-G
0.63
3号
Ⅲ
G-C
C-G
1
5号
Ⅳ
A-T
G-C
0.52
6号
Ⅴ
A-T
G-C
(5)一般情况下,籽粒大小与籽粒数量呈负相关。科研人员已根据定位信息进一步确定m基因的序列,请绘制出利用籽粒大小的差异,通过机械筛选分离获得杂交水稻TH种子的制种流程图 。(关键词:基因编辑、混种、机械筛选筛的孔径)。
【答案】(1)防止恢复系自交种子混入杂交种子中
(2)母本
(3)在同一条染色体上,m位于a、b之间,且距a更近
(4) III 0.5
(5)
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,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的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】(1)水稻花为两性花,既可以自花传粉,也可以异花传粉,育性正常的恢复系会自交,杂交水稻TH是雄性不育系T与育性正常的恢复系H杂交获得的,要想获得杂交水稻种子需要防止恢复系自交种子混入杂交种子中,因此机械收割前,需人工提前拔除大田中的恢复系植株。
(2)据题意可知,F2自交所结种子(F3)中正常籽粒:小粒≈3:1,可能该对性状由一对等位基因控制,正常籽粒对小粒为显性,假定用A/a表示控制该对性状基因,亲代小粒的水稻M(♀aa)与野生型(AA)杂交,M所结种子(F1)应该为Aa,按照孟德尔遗传规律,它应该是正常籽粒,但实际它为小粒,与母本基因型对应的表型一样,推测籽粒大小是由母本的基因型决定的,按照这一推测,F1基因型为Aa,自交后代性状由母本基因型决定,表型为正常籽粒,基因型为AA:Aa:aa=1:2:1,F2自交所结种子(F3)中正常籽粒:小粒≈3:1,符合题意,说明籽粒大小是由母本的基因型决定的推测是正确的。
(3)据题意可知,F1与小粒矮秆斑叶杂交相当于测交,根据图中的测交结果,并不是(1:1)3,不符合自由组合定律,因此这三对等位基因位于一对同源染色体上,且子代+++和mab数量较多,说明m与a、b在同一条染色体上,根据重组率可以判断基因之间距离的远近,基因之间距离越近,越不容易重组,表格中++b和ma+(这两种代表m与b的交换)的数量多于m+b和+a+(这两种代表m与a的交换),它们两者都多余于m++和+ab(这两种代表m与ab的交换)的数量,说明m位于a、b之间,且距a更近。
(4)Ⅲ号位点的比值为1,表明所有F2小粒植株的DNA中,该位点均携带突变体M的碱基(G-C),这说明Ⅲ号位点与m基因完全连锁,未发生重组,因此该位点极可能位于m基因内部或与其紧密相邻的区域。若m基因位于3号染色体(Ⅲ号位点),则6号染色体上的Ⅴ号位点与m基因遵循自由组合定律,F2小粒植株(mm)中,Ⅴ号位点的等位基因应随机来自父本或母本,理论上突变型(M碱基)与野生型碱基的比例为1:1,即比值应为0.5。
(5)一般情况下,籽粒大小与籽粒数量呈负相关,需要筛选得到小籽粒的杂交水稻,题中给出关键词基因编辑(首先通过基因编辑技术获得m基因纯合的结小粒不育系T)、混种(将结小粒不育系T与结大粒恢复系H进行混种,产生子代)、机械筛选筛的孔径(利用机械筛选设备,根据籽粒大小的差异,设计合适的筛孔径,筛选分离出小籽粒),因此流程图为:
17.“倒春寒”使紫花苜蓿在返青期发生低温胁迫。为探究低温胁迫后光合作用恢复的限制因素,科研人员选取苜蓿幼苗放入培养箱,低温处理后再进行室温恢复培养,检测指标及结果如图1:
(1)称取适量新鲜苜蓿叶片,加少量石英砂、碳酸钙和一定量的 ,研磨过滤制成色素提取液,用于测定叶绿素含量。将叶片切成大小一致的圆片,置于适宜浓度的NaHCO3溶液中,测定叶圆片的 速率(μmol/m2·s),代表净光合速率。
(2)据图1可知,低温会 叶绿素含量。叶绿素含量变化并非影响光合速率的唯一因素,依据是室温恢复培养72h后, 。
(3)紫花苜蓿叶绿体中部分特定叶绿素与蛋白构成大型复合物,即光系统,可分为Ⅰ、Ⅱ两种类型。图2为光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递的过程示意图。
①图2中特定叶绿素的电子可被 激发跃迁为高能电子,再传递给电子受体。失去电子的叶绿素从电子供体中获得电子,电子供体则夺取水的电子,促进水分解直接生成 ,电子受体的高能电子继续传递,PSⅡ恢复初始状态。
②若电子传递受阻,叶绿素吸收的光能无法用于光合作用,多余的能量以更强的荧光释放。对暗处理的叶片施以强光照射,快速连续采集荧光信号,照光0.3ms和2ms时的荧光强度分别反映PSⅡ供体侧和受体侧的电子传递情况。正常情况下,供体侧电子传递顺畅,但受体侧传递速度较慢,电子在受体侧堆积,电子传递暂时中断。若将低温处理前和恢复常温后的叶片荧光强度值记为a和b,则0.3ms和2ms时,a与b的大小关系分别为 ,说明低温造成PSⅡ的供体侧功能受损,限制了光合作用的恢复。
【答案】(1) 无水乙醇 O2释放
(2) 降低 叶绿素含量超过处理前水平,净光合速率升高但未恢复到处理前水平
(3) 光能 O2和H+ a<b,a>b
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程,该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中;暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程,三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【详解】(1)在提取光合色素时,研磨叶片需要加入少量石英砂(有助于研磨充分)、碳酸钙(防止色素被破坏)和一定量的无水乙醇,因为光合色素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中。净光合速率可以用单位时间、单位叶面积氧气的释放量或二氧化碳的吸收量等来表示,将叶片切成大小一致的圆片置于适宜浓度的NaHCO3溶液中,NaHCO3溶液可提供二氧化碳,此时测定叶圆片的氧气释放速率(μmol/m2·s),能代表净光合速率。
(2)从图1可以看出,与对照组相比,低温处理组的叶绿素含量降低,所以低温会降低叶绿素含量。室温恢复培养72h后,叶绿素含量恢复超过到对照组水平,但净光合速率并未恢复到对照组水平,这就说明叶绿素含量变化并非影响光合速率的唯一因素。
(3)①图2中特定叶绿素的电子可被光能激发跃迁为高能电子,再传递给电子受体,失去电子的叶绿素从电子供体中获得电子,电子供体夺取水的电子,促使水分解直接生成氧气和H+。
②若电子传递受阻,叶绿素吸收的光能无法用于光合作用,多余的能量以更强的荧光释放。正常情况下,供体侧电子传递顺畅,低温造成PSⅡ的供体侧功能受损,那么低温处理前(a)的供体侧电子传递情况好于恢复常温后(b),所以0.3ms时a<b;受体侧传递速度较慢,电子在受体侧堆积,电子传递暂时中断,低温处理后受体侧功能也受影响,但是相对来说恢复常温后受体侧电子传递会有所改善,所以2ms时a >b。
18.二氢睾酮(5α-DHT)是人体内的强效雄激素,对肌肉力量和功能产生重要影响。为探究其发挥作用的途径,科研人员展开研究。
(1)睾酮的分泌通过下丘脑-垂体-性腺轴来调控,这称为 调节。性腺分泌的睾酮在特定组织内转化为5α-DHT,经 运输至肌肉细胞,与核内受体结合,调控基因转录,30分钟后促进肌动蛋白的合成,该途径属于核受体途径。
(2)近期发现5α-DHT能在5分钟内快速增强肌肉力量,推测其存在另一条作用途径。科研人员开展图1实验,在注射5α-DHT后的30分钟内,检测不同处理下小鼠骨骼肌中cAMP含量(cAMP可通过调节细胞质基质中Ca2+浓度快速提高肌肉收缩力)。
①实验选择在“注射5α-DHT后的30分钟内”检测小鼠骨骼肌中cAMP含量的目的是 。
②进一步检测发现随5α-DHT浓度升高,图1实验小鼠的肌肉收缩力加强,综合图1结果分析,5α-DHT可 。
(3)cAMP通常被认为是胞膜受体途径中的关键信使。后续研究鉴定GPR为5α-DHT的特异性细胞膜受体,为验证这一结论,科研人员利用野生型和GPR缺失突变体开展图2所示实验,并在注射5α-DHT的30分钟之后测试小鼠握力。请在图2中补充第四组处理,并在图中相应位置绘出相应结果 。
(4)5α-DHT在机体内通过核受体和膜受体两条途径调节肌肉力量和功能,结合两条途径各自的特点,从进化与适应的角度分析双重机制存在的意义 。
【答案】(1) 分级 体液
(2) ①排除核受体途径的干扰 通过cAMP增强肌肉力量,且该途径不依赖核受体
(3)(标准:高于第三组,低于第二组)
(4)既保留了膜受体途径快速反应的优势,又叠加了核受体途径长期的调控,有助于生物 体适应多变的选择压力(也增加了生理系统的容错能力)
【分析】激素调节是指由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节。不同激素的化学本质组成不同,但它们的作用方式却有一些共同的特点:(1)微量和高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官和靶细胞。
【详解】(1)睾酮的分泌通过下丘脑 - 垂体 - 性腺轴来调控,这属于分级调节。分级调节是一种分层控制的方式,下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于性腺,进而调节性腺分泌睾酮等性激素。性腺分泌的睾酮在特定组织内转化为5α - DHT,激素通过体液(主要是血液)运输到全身各处,然后作用于靶细胞,所以5α - DHT经体液运输至肌肉细胞。
(2)①核受体途径是在30分钟后增强肌肉力量。但近期发现5α - DHT能在5分钟内快速增强肌肉力量,推测其存在另一条作用途径,而cAMP可通过调节细胞质基质中Ca2+浓度快速提高肌肉收缩力,所以选择在“注射5α - DHT后的30分钟内”检测小鼠骨骼肌中cAMP含量的目的是排除核受体途径的干扰。
②从图1可以看出,随着5α - DHT浓度升高,小鼠骨骼肌中cAMP含量升高,且即使注射核受体拮抗剂,小鼠骨骼肌中cAMP含量并不降低,说明5α-DHT可通过cAMP增强肌肉力量,且该途径不依赖核受体。
(3)为验证GPR为5α - DHT的特异性细胞膜受体,已经有野生型、野生型+5α - DHT、GPR缺失突变体三组处理,第四组处理应为GPR缺失突变体+5α - DHT。由于GPR为5α- DHT的特异性细胞膜受体,GPR缺失突变体无法通过膜受体途径起作用,所以GPR缺失突变体+ 5α- DHT组只存在核受体途径,则小鼠的握力应高于第三组,低于第二组,图形如下:
。
(4)核受体途径的特点是调控基因转录,30分钟后促进肌动蛋白的合成,作用较为缓慢但持久,可从根本上调节肌肉相关蛋白质的合成,维持肌肉的长期功能和发育;膜受体途径5分钟内就能快速增强肌肉力量,作用迅速,可使机体在短时间内应对突发的肌肉力量需求,如遇到危险时快速做出反应等。从进化与适应的角度看,既保留了膜受体途径快速反应的优势,又叠加了核受体途径长期的调控,有助于生物 体适应多变的选择压力(也增加了生理系统的容错能力)。
19.M25蛋白是茉莉酸引发植物防御反应的信号通路中的关键组分。我国研究者对M25稳定性的调节机制进行了研究。
(1)茉莉酸是一种脂质植物激素,当植物受到昆虫啃食或病原体侵染时,由受损部位细胞合成,通过筛管运输到其他部位,与 结合,促进细胞内M25与其它蛋白形成转录复合物,激活相关基因表达,积累防御蛋白。
(2)当M16蛋白失活时,细胞中M25含量显著下降。研究者对野生型植株和M16功能缺失突变体进行实验处理,检测M25含量,结果如图1、图2。
①图1结果说明茉莉酸能提升M25的稳定性,依据是在M25合成受抑制的前提下, 。
②综合图1、图2结果可知,茉莉酸能提升M25的稳定性,且该作用 。
(3)R蛋白能结合M25,促进其降解。研究者推测M16与R竞争结合M25。制备His-TF蛋白(TF是无关蛋白)、His-M16蛋白、GST-R蛋白和“磁珠-M25-Flag蛋白”,按图所示在溶液中进行混合,2h后对混合液总蛋白和磁珠沉降的沉淀蛋白进行电泳和抗体检测,结果如图,证实了推测。请在图中补充第3、4组的实验处理及实验结果 。
注:“+”表示添加;“-”表示未添加。“1×、5×”表示后者添加量是前者的5倍。
(4)上述研究表明,M16和R形成了一个调节模块,动态调节M25的稳态,从而影响了茉莉酸信号的调节效果。请在此基础上,提出一个进一步探究的问题。 。
【答案】(1)受体
(2) 野生型植株茉莉酸处理组M25含量下降速度低于未处理组 依赖于M16
(3)
(4)茉莉酸对M16含量或活性有什么影响?
【分析】抗原-抗体杂交技术原理:抗原抗体的特异性结合;分子杂交技术原理:碱基互补配对原则。
【详解】(1)植物激素需要与受体,才能发挥作用。
(2)根据图1,加入蛋白合成抑制剂后,野生型M25含量下降,但是添加茉莉酸的实验组与对照组相比,M25含量更高,可看出M25合成受抑制的前提下,野生型植株茉莉酸处理组M25含量下降速度低于未处理组,说明茉莉酸能提升M25的稳定性。根据图2,M16功能缺失突变体加入蛋白合成抑制剂,M25含量显著下降,且加入茉莉酸后,并没有像图1的实验组提升M25含量,说明茉莉酸的作用依赖于M16。
(3)根据题干,实验结果证实M16与R竞争结合M25。为了探究这种竞争是否存在,应该在实验中设计GST-R蛋白和His-M16蛋白同时存在的组,且如果两者属于竞争关系,通过增加His-M16蛋白浓度可以使得更多His-M16蛋白与M25-Flag蛋白结合,影响实验结果,因此,实验3、4分别是M25-Flag蛋白、1×添加量的His-M16蛋白、GST-R蛋白和M25-Flag蛋白、5×添加量的His-M16蛋白、GST-R蛋白。由图可知,各组中GST-R蛋白添加量是一样的,3、4组是添加不同量的His-M16蛋白来探究二者竞争作用,3组是因为有His-M16蛋白与GST-R蛋白竞争结合M25-Flag蛋白,GST-R蛋白与M25-Flag蛋白结合减少,所以抗GST抗体检测沉淀蛋白检测条带变窄。4组同理,M16蛋白添加量更多,GST-R蛋白与M25-Flag蛋白结合更少,条带更窄。实验3、4没有添加His-TF蛋白,因此不出现His-TF蛋白与抗体结合的电泳条带。实验3、4中GST-R蛋白和M25-Flag蛋白均有添加,因此Flag与抗体结合、GST与抗体结合产生的电泳条带和其他组一致。
(4)根据上述研究可知,茉莉酸的作用依赖于M16,M16和R形成了一个调节模块,动态调节M25的稳态,从而影响了茉莉酸信号的调节效果,据此可进一步研究茉莉酸对M16含量或活性的影响。
20.开花是植物生命历程的关键转折,受多种因素的精细调控。在对番茄开花的研究中,发现独脚金内酯(SL)发挥着重要作用。
(1)SL是一种植物激素,作为 分子调节番茄开花。
(2)为研究SL对开花的调节,在番茄幼苗出土3周后用SL类似物处理,得到如图1、2所示的结果。研究表明 。
(3)已知促进植物花芽发育的关键物质是成花素。番茄开花调控途径中,LA是一种抑制成花素合成的物质。LAmRNA与miR319(一种小RNA)根据 原则结合后,会被有关的酶切割,切下来的mRNA会被降解。研究者猜测SL启动了miR319与LAmRNA的结合。
①通过基因改造,获得对miR319不敏感的番茄植株(LA*植株)。从基因表达的角度分析,改造后LAmRNA相应的密码子及LA的氨基酸序列发生变化的情况分别是 。(选填“未改变”“改变”)
②为验证上述猜测,研究者利用处于生殖期的4周龄番茄开展相关实验,处理后24h测定成花素含量。请在图3中补充能证明研究者猜测的实验结果 。
(4)在干旱、高盐等环境因素胁迫条件下,番茄植株的SL含量会增加。请结合本研究,从进化与适应观的角度分析SL含量增加的意义 。
【答案】(1)信息
(2)SL可促进番茄花分生组织的形成,使开花时间提前
(3) 碱基互补配对 改变、未改变
(4)可促进番茄提前开花,更早产生种子,避免因环境恶化而无法繁殖。体现生物对不利环境的适应。
【分析】由图1可知,SL可促进番茄花分生组织的形成;由图2可知,SL使开花所需天数减少,时间提前。
【详解】(1)植物激素作为信息分子调节植物的生命活动。
(2)由图1可知,SL可促进番茄花分生组织的形成;由图2可知,SL使开花所需天数减少,时间提前。
(3)LAmRNA与miR319是两种核酸,二者通过碱基互补配对原则结合。
①基因改变后,其转录产生的mRNA随之改变,所以相应的密码子改变,为了保证LA的功能,改变基因时,应考虑密码子的简并性,保证LA的氨基酸序列不发生改变。
②由题意可知,SL启动了miR319与LAmRNA的结合,则野生型植株在用SL处理后,miR319与LAmRNA的结合,导致LA 不能正常合成,而LA是一种抑制成花素合成的物质,所以野生型成花素含量相对值显著升高。而LA*植株经过基因改造后,miR319与LAmRNA不能正常结合,LA可正常合成,导致不管是否使用SL,成花素含量都相对较低。其图示如下:
(4)由题意可知,在干旱、高盐等环境因素胁迫条件下,番茄植株的SL含量会增加,从而促进成花素的合成,可促进番茄提前开花,更早产生种子,避免因环境恶化而无法繁殖。体现生物对不利环境的适应。
21.学习以下材料,回答(1)~(4)题。
线粒体基因编码蛋白质双重翻译模式的新发现
真核细胞生命活动所需能量约95%来自线粒体。线粒体正常运转需要上千种蛋白质,但线粒体基因组DNA(mtDNA)只编码13种蛋白,其中包括线粒体内膜上的细胞色素b(Cytb)。Cytb由380个氨基酸组成,是电子传递链复合体Ⅲ的一个亚基,参与电子传递,驱动ATP合成。
线粒体遗传密码与核遗传密码(标准密码子)相似但不完全相同。如标准异亮氨酸密码子AUA在线粒体中编码甲硫氨酸,精氨酸密码子AGA和AGG在线粒体中则为终止密码子,而终止密码子UGA在线粒体中编码色氨酸。以往认为,线粒体中的CYTB基因只编码Cytb。近期,我国科研人员发现CYTB基因还能编码由187个氨基酸组成的蛋白质C-187,且C-187是在细胞质基质中的核糖体上按照标准密码子翻译出来的。有意思的是,C-187合成后,再由特定的序列引导其返回线粒体基质中。
研究发现,C-187能与线粒体内膜上的SL蛋白结合。SL蛋白由核基因编码,可跨膜转运磷酸盐。若C-187合成障碍则会导致细胞内ATP含量下降,而SL基因过表达则能够恢复细胞内ATP水平,二者在能量代谢中共同发挥作用。
该研究不仅改写了“线粒体基因组编码13个蛋白”的论断,提出的线粒体双重翻译模式也为研究能量代谢调控提供了新视角。
(1)线粒体是真核细胞进行 的主要场所,前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2生成 。
(2)下列能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持的实验有_____。
A.用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量
B.用抑制细胞质基质核糖体翻译的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量
C.用C-187特异性抗体检测正常细胞和mtDNA缺失细胞中C-187的含量
(3)在下图中补充文字、箭头、Cytb(用 表示)和C-187(用●表示),完善线粒体基因编码蛋白质的双重翻译模型 。
(4)阐述C-187和Cytb在合成ATP过程中的协调配合 。
【答案】(1) 有氧呼吸 H2O
(2)AC
(3)
(4)C-187与SL互作,促进磷酸盐运进线粒体,为ATP合成提供原料,Cytb参与生成大量ATP的阶段,CYTB基因指导的两种蛋白协同调控ATP的合成
【分析】有氧呼吸:细胞在氧气的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量的能量的过程。
【详解】(1)线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2生成H2O
(2)A、用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞,若C-187来源于mtDNA,那么抑制线粒体基因转录,Cytb和C-187的含量都应该下降,能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持,A正确;
B、用抑制细胞质基质核糖体翻译的药物处理细胞,只能说明C-187的合成与细胞质基质核糖体有关,但不能直接说明其来源于mtDNA,B错误;
C、用C-187特异性抗体检测正常细胞和mtDNA缺失细胞中C-187的含量,若mtDNA缺失细胞中C-187含量明显降低或没有,能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持,C正确。
故选AC。
(3)在图中,mtDNA转录形成CYTB-mRNA,一部分在线粒体核糖体上翻译形成Cytb(用■表示),进入复合体Ⅲ,另一部分CYTB-mRNA进入细胞质基质,在细胞质基质核糖体上翻译形成C-187(用●表示),然后C-187进入线粒体基质,与SL结合,SL将磷酸盐转运进入线粒体,参与ATP合成相关过程 ,模型如图所示。
(4)Cytb是电子传递链复合体Ⅲ的一个亚基,参与电子传递,驱动ATP合成,C-187能与线粒体内膜上的SL蛋白结合,SL蛋白可跨膜转运磷酸盐,磷酸盐是合成ATP的原料之一,所以C-187和Cytb在合成ATP过程中的协调配合过程是:C-187与SL互作,促进磷酸盐运进线粒体,为ATP合成提供原料,Cytb参与生成大量ATP的阶段,CYTB基因指导的两种蛋白协同调控ATP的合成。
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生物·参考答案
一、选择题:本部分共15题,每小题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
C
D
B
C
B
A
B
D
题号
11
12
13
14
15
答案
D
C
B
B
A
二、非选择题(共6题,共70分)。
16.(11分,除标记外每空2分)
【答案】 (1)防止恢复系自交种子混入杂交种子中
(2)母本(1分)
(3)在同一条染色体上,m位于a、b之间,且距a更近
(4) III 0.5
(5)
17.(14分,每空2分)
【答案】(1) 无水乙醇 O2释放
(2) 降低 叶绿素含量超过处理前水平,净光合速率升高但未恢复到处理前水平
(3) 光能 O2和H+ a<b,a>b
18.(12分,每空2分)
【答案】(1) 分级 体液
(2) ①排除核受体途径的干扰 通过cAMP增强肌肉力量,且该途径不依赖核受体
(3)(标准:高于第三组,低于第二组)
(4)既保留了膜受体途径快速反应的优势,又叠加了核受体途径长期的调控,有助于生物 体适应多变的选择压力(也增加了生理系统的容错能力)
19.(11分,除标记外每空2分)
【答案】(1)受体
(2) 野生型植株茉莉酸处理组M25含量下降速度低于未处理组 依赖于M16
(3) (3分)
(4)茉莉酸对M16含量或活性有什么影响?
20.(12分,每空2分)
【答案】(1)信息
(2)SL可促进番茄花分生组织的形成,使开花时间提前
(3) 碱基互补配对 改变、未改变
(4)可促进番茄提前开花,更早产生种子,避免因环境恶化而无法繁殖。体现生物对不利环境的适应。
21.(10分,每空2分)
【答案】(1) 有氧呼吸 H2O
(2)AC
(3)
(4)C-187与SL互作,促进磷酸盐运进线粒体,为ATP合成提供原料,Cytb参与生成大量ATP的阶段,CYTB基因指导的两种蛋白协同调控ATP的合成
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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
▣
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,不得用铅笔或圆珠笔答趣:字体工整、笔迹清嘶。
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■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂I×1【1【/]
1AJIBIICIID]
6JAJIB]IC]ID]
11JAJ[BJICIID]
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14AJ[BJICI[D]
5AIIBIICIID]
10.1AJIB]ICIID]
15AJIBIICIID]
一、选择题:本部分共15题,每小题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求
的一项。
16.(11分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
17.(14分)
(1)
(2)
(3)①
②
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:
18.(12分)
(1)
(2)①
(3)
(4)
19.(11分)
(1)
(2)①
②
(3)
(4)
20.(12分)
(1)
(2)
(3)
①
②
(4)
21.(10分)
(1)
(2)
(3)
(4)
2025年高考押题预测卷
高三生物
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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:本部分共15题,共30分。每小题2分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.盐胁迫下,植物细胞膜上的H+-ATP酶和SOS1(Na+-H+逆向转运蛋白)协同作用,将Na+运出细胞,以维持胞内的低Na+水平(如图)。相关叙述错误的是( )
A.H+由H+-ATP酶运出细胞的方式为主动运输
B.H+由SOS1运入细胞的方式为协助扩散
C.膜两侧的H+浓度梯度驱动Na+运出细胞
D.H+-ATP酶抑制剂可使胞内Na+水平降低
2.创伤后应激障碍患者常被与创伤相关的日常生活情景刺激,产生过度焦虑。研究表明,创伤时的强烈刺激使大脑释放大量内源性大麻素AEA导致非印记神经元转变为负责记忆提取的印记神经元。下图示AEA作用机理,据图分析错误的是( )
A.AEA由突触后神经元释放作用于突触前膜的受体
B.AEA抑制突触前膜释放GABA,解除对非印记神经元的抑制
C.印记神经元数量和范围扩大降低大脑对恐惧记忆的特异性
D.升高AEA水平可能有助于创伤后应激障碍患者恢复正常
3.杜氏肌营养不良(DMD)是一种单基因遗传病,图1为该病一个家系图,图2是对该家族成员相关基因进行PCR的结果,相关叙述错误的是( )
A.DMD是伴X染色体隐性遗传病
B.3和6都是致病基因的携带者
C.该家系中的致病基因一定来自2
D.该基因突变是碱基对增添引起的
4.下图分别示意生态系统某生物量金字塔(左)和某数量金字塔(右),叙述正确的是( )
A.第一营养级干重值可代表流经该生态系统的总能量
B.左图第三营养级到第四营养级能量传递效率约为13.6%
C.数量金字塔呈上宽下窄的形态是由于害虫破坏了生态系统稳定性
D.上窄下宽的能量金字塔直观反映能量流动逐级递减的特点
5.光照作为环境因素参与调节植物生命活动的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.光敏色素是接受光信号的受体分子
B.主动运输进入细胞的Ca2+激活酶2
C.图示感受信号→传导信号→发生反应的调节过程
D.基因、激素和环境因素共同参与调控过程
6.一般认为只有真核生物能进行吞噬,近期发现一种能吞噬其他细胞的H菌,科学家将其归类为原核生物。支持以上判断的最关键证据是( )
A.体积微小 B.有环状DNA C.无核膜 D.无线粒体
7.单条染色体的长臂和短臂末端断裂,两断端会相互连接形成环状染色体。图甲、乙分别为厚轴茶(2n=30)花粉母细胞减数分裂同一时期正常和异常分裂的显微照片。据图推断,错误的是( )
A.两细胞均处于减数第一次分裂
B.甲图细胞中含有15条染色体
C.乙图细胞中含不配对的染色体
D.乙图细胞形成正常配子概率低
8.新质生产力是一种绿色生产力,通过科技创新推动经济和社会的绿色转型。下列生产、生活方式与此不符的是( )
A.开垦原始森林,增加耕地面积
B.电池技术革新,降低能源浪费
C.发展光伏发电,开发清洁能源
D.智能垃圾回收,减轻环境污染
9.外来组织被移植到眼或脑后不易被排斥,称免疫豁免。这些部位通常存在血-组织屏障且缺乏淋巴回流,还可分泌免疫抑制因子。下列相关叙述错误的是( )
A.眼或脑中免疫细胞或免疫活性物质相对较少
B.入侵眼或脑的抗原易扩散到全身激活免疫反应
C.免疫豁免一定程度上保护重要器官免受免疫损伤
D.免疫豁免为异体器官移植提供理论基础
10.在严寒的环境中,无论是静止还是运动,人的体温总能保持相对恒定,在此调节过程中不会发生的是( )
A.冷觉感受器产生的兴奋将传递到体温调节中枢
B.骨骼肌战栗、汗腺分泌量减少、蒸发散热减少
C.甲状腺激素、肾上腺素释放增加,促进细胞代谢
D.皮肤毛细血管收缩,血流量减少以降低机体产热量
11.下列实验方法不能达成实验目的的是( )
A.纸层析法分离叶绿体色素
B.调查法研究遗传病发病率
C.构建数学模型用于研究种群数量增长规律
D.低温诱导洋葱鳞片叶细胞染色体数目加倍
12.我国科研人员成功地将大熊猫皮肤成纤维细胞培养成诱导多能干细胞(iPSC),这些iPSC注入小鼠体内后逐渐形成了一个包括神经、肌肉和上皮组织的团块。下列叙述错误的是( )
A.动物细胞培养技术是获得iPSC的基础
B.细胞培养基中应含有糖类和动物血清等
C.iPSC注入小鼠体内属于细胞融合技术
D.iPSC可用于心血管等疾病治疗的研究
13.下图是某种植物细胞的电镜照片,1~4均为细胞结构,对其描述错误的是( )
A.磷脂双分子层构成1的基本支架
B.2是该细胞产生ATP的主要场所
C.3中有由DNA和蛋白质组成的染色质
D.4中基粒和类囊体扩大了受光面积
14.化疗会造成癌症病人血小板减少。血小板生成素(TPO)可促进血小板产生。研究人员将含人TPO基因的表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞中,获得有生物活性的TPO并应用于临床。下列叙述错误的是( )
A.用PCR技术可获取和扩增人TPO基因
B.构建表达载体需要解旋酶和DNA聚合酶
C.表达载体包括TPO基因、标记基因、启动子和终止子等
D.用抗原—抗体杂交技术可检测TPO基因的表达情况
15.Rubisco是光合作用中催化CO2固定的酶。研究者以自然界中某Rubisco为原型(WT),构建单个氨基酸随机替换的Rubisco突变体库,其中两种突变体与WT酶的活性如图所示。相关推测正确的是( )
A.光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素
B.CO2浓度超过一定值后曲线不再升高是受反应体系中C5量限制
C.Rubisco突变体库中大多数突变体酶的活性都高于WT型
D.模仿酶V266G改造作物中Rubisco能提高作物光能利用率
二、非选择题(共6题,共70分)。
16.杂交制种指生产具有杂种优势的种子,并供应给农民用于播种。使用机械收割,有利于实现杂交种子的规模化生产。
(1)水稻花为两性花,杂交水稻TH是雄性不育系T与育性正常的恢复系H杂交获得的。机械收割前,需人工提前拔除大田中的恢复系植株,目的是 。
(2)科研人员用诱变剂处理野生型水稻,得到能结小粒的水稻M。以M为母本与野生型杂交,M所结种子(F1)为小粒,F1自交所结种子(F2)为正常籽粒,F2自交所结种子(F3)中正常籽粒:小粒≈3:1。由此可知籽粒大小是由 的基因型决定的。
(3)水稻有高秆和矮秆(由隐性基因a控制)、全绿叶和斑叶(由隐性基因b控制)之分。进行下图所示杂交实验,据子代类型及数量分析,小粒基因m与a、b在染色体上的位置及距离可描述为 。
(4)为精确定位m基因,研究人员筛选突变体M和野生型DNA序列中存在单个碱基差异的5个位点。提取F2结小粒种子植株的DNA,将不同株DNA等量混合扩增,然后切成含有不同差异位点的片段并进行测序。针对每个差异位点计算比值(某位点含突变体M碱基的片段数/该位点片段数总和),得出下表数据。推测 位点最可能存在于m基因上,表中V位点的理论值应为 。
染色体
差异位点
突变体M碱基
野生型碱基
比值
3号
Ⅰ
A-T
G-C
0.80
3号
Ⅱ
G-C
C-G
0.63
3号
Ⅲ
G-C
C-G
1
5号
Ⅳ
A-T
G-C
0.52
6号
Ⅴ
A-T
G-C
(5)一般情况下,籽粒大小与籽粒数量呈负相关。科研人员已根据定位信息进一步确定m基因的序列,请绘制出利用籽粒大小的差异,通过机械筛选分离获得杂交水稻TH种子的制种流程图 。(关键词:基因编辑、混种、机械筛选筛的孔径)。
17.“倒春寒”使紫花苜蓿在返青期发生低温胁迫。为探究低温胁迫后光合作用恢复的限制因素,科研人员选取苜蓿幼苗放入培养箱,低温处理后再进行室温恢复培养,检测指标及结果如图1:
(1)称取适量新鲜苜蓿叶片,加少量石英砂、碳酸钙和一定量的 ,研磨过滤制成色素提取液,用于测定叶绿素含量。将叶片切成大小一致的圆片,置于适宜浓度的NaHCO3溶液中,测定叶圆片的 速率(μmol/m2·s),代表净光合速率。
(2)据图1可知,低温会 叶绿素含量。叶绿素含量变化并非影响光合速率的唯一因素,依据是室温恢复培养72h后, 。
(3)紫花苜蓿叶绿体中部分特定叶绿素与蛋白构成大型复合物,即光系统,可分为Ⅰ、Ⅱ两种类型。图2为光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递的过程示意图。
①图2中特定叶绿素的电子可被 激发跃迁为高能电子,再传递给电子受体。失去电子的叶绿素从电子供体中获得电子,电子供体则夺取水的电子,促进水分解直接生成 ,电子受体的高能电子继续传递,PSⅡ恢复初始状态。
②若电子传递受阻,叶绿素吸收的光能无法用于光合作用,多余的能量以更强的荧光释放。对暗处理的叶片施以强光照射,快速连续采集荧光信号,照光0.3ms和2ms时的荧光强度分别反映PSⅡ供体侧和受体侧的电子传递情况。正常情况下,供体侧电子传递顺畅,但受体侧传递速度较慢,电子在受体侧堆积,电子传递暂时中断。若将低温处理前和恢复常温后的叶片荧光强度值记为a和b,则0.3ms和2ms时,a与b的大小关系分别为 ,说明低温造成PSⅡ的供体侧功能受损,限制了光合作用的恢复。
18.二氢睾酮(5α-DHT)是人体内的强效雄激素,对肌肉力量和功能产生重要影响。为探究其发挥作用的途径,科研人员展开研究。
(1)睾酮的分泌通过下丘脑-垂体-性腺轴来调控,这称为 调节。性腺分泌的睾酮在特定组织内转化为5α-DHT,经 运输至肌肉细胞,与核内受体结合,调控基因转录,30分钟后促进肌动蛋白的合成,该途径属于核受体途径。
(2)近期发现5α-DHT能在5分钟内快速增强肌肉力量,推测其存在另一条作用途径。科研人员开展图1实验,在注射5α-DHT后的30分钟内,检测不同处理下小鼠骨骼肌中cAMP含量(cAMP可通过调节细胞质基质中Ca2+浓度快速提高肌肉收缩力)。
①实验选择在“注射5α-DHT后的30分钟内”检测小鼠骨骼肌中cAMP含量的目的是 。
②进一步检测发现随5α-DHT浓度升高,图1实验小鼠的肌肉收缩力加强,综合图1结果分析,5α-DHT可 。
(3)cAMP通常被认为是胞膜受体途径中的关键信使。后续研究鉴定GPR为5α-DHT的特异性细胞膜受体,为验证这一结论,科研人员利用野生型和GPR缺失突变体开展图2所示实验,并在注射5α-DHT的30分钟之后测试小鼠握力。请在图2中补充第四组处理,并在图中相应位置绘出相应结果 。
(4)5α-DHT在机体内通过核受体和膜受体两条途径调节肌肉力量和功能,结合两条途径各自的特点,从进化与适应的角度分析双重机制存在的意义 。
19.M25蛋白是茉莉酸引发植物防御反应的信号通路中的关键组分。我国研究者对M25稳定性的调节机制进行了研究。
(1)茉莉酸是一种脂质植物激素,当植物受到昆虫啃食或病原体侵染时,由受损部位细胞合成,通过筛管运输到其他部位,与 结合,促进细胞内M25与其它蛋白形成转录复合物,激活相关基因表达,积累防御蛋白。
(2)当M16蛋白失活时,细胞中M25含量显著下降。研究者对野生型植株和M16功能缺失突变体进行实验处理,检测M25含量,结果如图1、图2。
①图1结果说明茉莉酸能提升M25的稳定性,依据是在M25合成受抑制的前提下, 。
②综合图1、图2结果可知,茉莉酸能提升M25的稳定性,且该作用 。
(3)R蛋白能结合M25,促进其降解。研究者推测M16与R竞争结合M25。制备His-TF蛋白(TF是无关蛋白)、His-M16蛋白、GST-R蛋白和“磁珠-M25-Flag蛋白”,按图所示在溶液中进行混合,2h后对混合液总蛋白和磁珠沉降的沉淀蛋白进行电泳和抗体检测,结果如图,证实了推测。请在图中补充第3、4组的实验处理及实验结果 。
注:“+”表示添加;“-”表示未添加。“1×、5×”表示后者添加量是前者的5倍。
(4)上述研究表明,M16和R形成了一个调节模块,动态调节M25的稳态,从而影响了茉莉酸信号的调节效果。请在此基础上,提出一个进一步探究的问题。 。
20.开花是植物生命历程的关键转折,受多种因素的精细调控。在对番茄开花的研究中,发现独脚金内酯(SL)发挥着重要作用。
(1)SL是一种植物激素,作为 分子调节番茄开花。
(2)为研究SL对开花的调节,在番茄幼苗出土3周后用SL类似物处理,得到如图1、2所示的结果。研究表明 。
(3)已知促进植物花芽发育的关键物质是成花素。番茄开花调控途径中,LA是一种抑制成花素合成的物质。LAmRNA与miR319(一种小RNA)根据 原则结合后,会被有关的酶切割,切下来的mRNA会被降解。研究者猜测SL启动了miR319与LAmRNA的结合。
①通过基因改造,获得对miR319不敏感的番茄植株(LA*植株)。从基因表达的角度分析,改造后LAmRNA相应的密码子及LA的氨基酸序列发生变化的情况分别是 。(选填“未改变”“改变”)
②为验证上述猜测,研究者利用处于生殖期的4周龄番茄开展相关实验,处理后24h测定成花素含量。请在图3中补充能证明研究者猜测的实验结果 。
(4)在干旱、高盐等环境因素胁迫条件下,番茄植株的SL含量会增加。请结合本研究,从进化与适应观的角度分析SL含量增加的意义 。
21.学习以下材料,回答(1)~(4)题。
线粒体基因编码蛋白质双重翻译模式的新发现
真核细胞生命活动所需能量约95%来自线粒体。线粒体正常运转需要上千种蛋白质,但线粒体基因组DNA(mtDNA)只编码13种蛋白,其中包括线粒体内膜上的细胞色素b(Cytb)。Cytb由380个氨基酸组成,是电子传递链复合体Ⅲ的一个亚基,参与电子传递,驱动ATP合成。
线粒体遗传密码与核遗传密码(标准密码子)相似但不完全相同。如标准异亮氨酸密码子AUA在线粒体中编码甲硫氨酸,精氨酸密码子AGA和AGG在线粒体中则为终止密码子,而终止密码子UGA在线粒体中编码色氨酸。以往认为,线粒体中的CYTB基因只编码Cytb。近期,我国科研人员发现CYTB基因还能编码由187个氨基酸组成的蛋白质C-187,且C-187是在细胞质基质中的核糖体上按照标准密码子翻译出来的。有意思的是,C-187合成后,再由特定的序列引导其返回线粒体基质中。
研究发现,C-187能与线粒体内膜上的SL蛋白结合。SL蛋白由核基因编码,可跨膜转运磷酸盐。若C-187合成障碍则会导致细胞内ATP含量下降,而SL基因过表达则能够恢复细胞内ATP水平,二者在能量代谢中共同发挥作用。
该研究不仅改写了“线粒体基因组编码13个蛋白”的论断,提出的线粒体双重翻译模式也为研究能量代谢调控提供了新视角。
(1)线粒体是真核细胞进行 的主要场所,前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2生成 。
(2)下列能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持的实验有_____。
A.用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量
B.用抑制细胞质基质核糖体翻译的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量
C.用C-187特异性抗体检测正常细胞和mtDNA缺失细胞中C-187的含量
(3)在下图中补充文字、箭头、Cytb(用 表示)和C-187(用●表示),完善线粒体基因编码蛋白质的双重翻译模型 。
(4)阐述C-187和Cytb在合成ATP过程中的协调配合 。
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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、笔迹清嘶。
3.请按题号顺序在各题目的答题区城内作答。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■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破,
错误填涂[×1【√1【/门
1[A][B][C][D]
6.[A][B][C][D]
1[A][B][C]ID]
2[A][B][C][D]
7.[AJ[B][CI[D]
12[A][B][C][D]
3.[A][B][C][D]
8.[AJ[B][C][D]
13.A1[B1[C1ID1
4(A][B][C][D]
9.[AJ[B][C][D]
14[A][B][C][D]
5.[A][B][C][D]
10.MA1[B1[C1[D1
15[A][B][C][D]
一、选择题:本部分共15题,每小题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求
的一项。
16.(11分)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
17.(14分)
(1)
(2)
(3)①
②
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!
18.(12分)
(1)
(2)①
(3)
(4)
19.(11分)
(1)
(2)①
②
(3)
(4)
20.(12分)
(1)
(2)
(3)
①
②
(4)
21.(10分)
(1)
(2)
(3)
(4)