内容正文:
2024—2025学年安康市高三年级第三次质量联考
生物学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中心体是存在于动物及低等植物细胞中的一种细胞器,参与细胞分裂活动。下列有关中心体的叙述,正确的是( )
A. 中心体仅由两个相互垂直的中心粒组成
B. 中心体在细胞分裂前期复制并移向两极
C. 中心体功能出现异常会导致着丝粒不能分裂
D. 中心体功能障碍时,可能引起染色体数目异常
【答案】D
【解析】
【分析】中心体由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成,分布于动物细胞和低等植物细胞中,不具有膜结构。
【详解】A、中心体由两个相互垂直的中心粒及周围物质组成,A错误;
B、中心体的复制发生在细胞分裂的间期,而非前期,B错误;
C、中心体功能出现异常会不影响着丝粒分裂,C错误;
D、中心体功能障碍会导致无法形成纺锤体,进而引起染色体分配错误,引起染色体数目异常,D正确。
故选D。
2. 根系细胞中的磷酸盐转运蛋白可以从土壤中逆浓度吸收亚硒酸盐,且吸收的多数亚硒酸盐在根系细胞中转变为有机硒(Fig.2,一种含硒蛋白)并储存在细胞壁中。Fig.2能够促进植物根系招募有益菌,提升作物抗致病菌的能力。下列相关叙述错误的是( )
A. 亚硒酸盐被根系细胞吸收时需要与磷酸盐转运蛋白结合
B. 磷酸盐转运蛋白可为根系细胞吸收亚硒酸盐提供能量
C. Fig.2从根系细胞内转运到细胞壁中依赖细胞膜的流动性
D. 植物根系招募的有益菌与致病菌存在种间竞争关系
【答案】B
【解析】
【分析】根细胞从土壤吸收无机盐离子的方式主要是主动运输,该运输方式的特点是:从低浓度一侧运输到高浓度一 侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
【详解】A、题干表明根系细胞中的磷酸盐转运蛋白可以从土壤中逆浓度吸收亚硒酸盐,而载体蛋白在协助扩散和主动运输中,需要与被运输的物质结合,才能将其转运。所以亚硒酸盐被根系细胞吸收时需要与磷酸盐转运蛋白结合,A正确;
B、磷酸盐转运蛋白是一种载体蛋白,载体蛋白在物质跨膜运输中起运输作用,本身不能为物质运输提供能量。根系细胞吸收亚硒酸盐是逆浓度进行的主动运输过程,能量由细胞呼吸等提供,而不是由磷酸盐转运蛋白提供,B错误;
C、Fig. 2(一种硒蛋白)从根系细胞内转运到细胞壁中,需要通过胞吐等方式,而胞吐过程依赖细胞膜的流动性,细胞膜可以变形将物质排出细胞,C正确;
D、植物根系招募的有益菌与致病菌会共同竞争植物提供的资源等,它们之间存在种间竞争关系,D正确。
故选B。
3. 黑藻是一种沉水植物,其叶片薄仅由单层细胞构成,叶肉细胞的叶绿体体积大、数量多、呈深绿色。黑藻能吸收重金属、降解农药等污染物,其分布广泛、易取材,可用作生物学实验材料。下列有关叙述错误的是( )
A. 黑藻的叶片不需要切片即可直接制作临时装片
B. 叶绿体大,可容纳更多的光合色素和酶,从而提高光合效率
C. 黑藻用于改善被污染的水质体现了生物多样性的间接价值
D. 观察植物细胞的有丝分裂时,可选用黑藻的成熟叶片为材料
【答案】D
【解析】
【分析】藻叶片细胞含有较多的叶绿体,可以用于观察植物细胞中的叶绿体,也可以用于叶绿体中色素的提取与分离实验。提取色素的原理:色素能溶解在乙醇或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水乙醇等提取色素;同时,黑藻叶片细胞是成熟的植物细胞,含有大液泡,可用于观察质壁分离和复原。
【详解】A、黑藻是多细胞藻类,黑藻叶片中的细胞为单层细胞,因此制作临时装片时不需切片,A正确;
B、叶绿体大,可容纳更多的光合色素和酶,从而提高光合效率,B正确;
C、题干信息可知,黑藻能吸收重金属、降解农药等污染物,黑藻用于改善被污染的水质体现了生物多样性的间接价值,C正确;
D、黑藻的成熟叶片高度分化,不会进行有丝分裂,故观察植物细胞的有丝分裂时,不可选用黑藻的成熟叶片为材料,D错误。
故选D。
4. 丙酮酸激酶是糖酵解过程中的主要限速酶之一,能够催化磷酸烯醇式丙酮酸和ADP生成丙酮酸和ATP。细胞中的ATP浓度较高时,ATP能与该酶结合调控该酶的活性,进而调节糖酵解速率,以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述错误的是( )
A. 该酶主要存在于细胞的线粒体基质中
B. ATP与该酶结合时,该酶的活性可能减弱
C. ADP或ATP与该酶结合时会引起该酶的空间结构发生改变
D. 当机体处于运动状态时,肌细胞中ADP与该酶的结合加速
【答案】A
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、丙酮酸激酶是糖酵解过程中的主要限速酶之一,糖酵解发生的场所是细胞质基质,因此该酶主要存在于细胞质基质中,A错误;
B、丙酮酸激酶能够催化磷酸烯醇式丙酮酸和ADP生成丙酮酸和ATP,细胞中的ATP浓度较高时,ATP能与该酶结合抑制该酶的活性,从而减少ATP的生成,B正确;
C、酶与底物发生结构时,酶—底物复合物会发生性状的改变,因此ADP或ATP与该酶结合时会引起该酶的空间结构发生改变,C正确;
D、当机体处于运动状态时,细胞需要更多的ATP,因此肌细胞中ADP与该酶的结合加速,从而加速细胞呼吸产生更多的ATP,D正确。
故选A。
5. 先天性睾丸发育不全(XXY)是一种性染色体异常疾病,为了分析某患儿的病因,对该患儿及其父母的X染色体上的A基因(A1~A3)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病原因的叙述,正确的是( )
A. 母亲卵原细胞减数分裂Ⅰ时两条X染色体分离异常
B. 父亲精原细胞减数分裂Ⅰ时X与Y染色体分离异常
C. 母亲卵原细胞减数分裂Ⅱ时两条X染色体分离异常
D. 父亲精原细胞减数分裂Ⅱ时两条X染色体分离异常
【答案】C
【解析】
【分析】根据电泳图可知,父亲的基因型为XA1Y,母亲的基因型为XA2XA3,患儿的基因型为XA2XA2Y,产生原因是母亲减数分裂Ⅱ时两条X染色体分离异常。
【详解】A、若母亲卵原细胞减数分裂Ⅰ时两条X染色体分离异常,那么产生的卵细胞可能含两条不同的X染色体,带有两种不同的A基因(A2和A3),但从凝胶电泳结果看,患儿的两条X染色体上的基因都为A2,说明不是这种情况,A错误;
B、父亲精原细胞减数分裂Ⅰ时X与Y染色体分离异常,会产生含XY的精子,若与正常卵细胞结合可形成XXY个体,但从电泳结果可知,患儿的两条X染色体上的基因都为A2,与父亲的A1基因不同,说明不是父亲产生异常精子导致的,B错误;
C、母亲卵原细胞减数分裂Ⅱ时两条X染色体分离异常,可能产生含两条相同X染色体(都含A2基因)的卵细胞,与正常含Y染色体的精子结合,可形成基因型为XXY且两条X染色体基因都为A2的患儿,符合电泳结果,C正确;
D、父亲精原细胞减数分裂Ⅱ时两条X染色体分离异常,产生的精子含两条X染色体,但从电泳结果看,患儿的两条X染色体上的基因都为A2,与父亲的A1基因不同,说明不是父亲在减数分裂Ⅱ时产生异常精子导致的,D错误。
故选C。
6. 核糖开关是位于某些mRNA非编码部分的结构,可以和特定物质结合,通过改变自身结构来调控基因表达。大肠杆菌赖氨酸核糖开关的基因表达调控方式如图所示,其中RBS可与核糖体结合并帮其正确定位到起始密码子上。下列分析合理的是( )
A. RBS序列能与tRNA发生碱基互补配对
B. 核糖开关的构象发生改变的过程涉及氢键的断裂与形成
C. RBS的3'端下游区域中存在启动子,其是转录开始的位置
D. 赖氨酸浓度高会抑制mRNA降解,减少赖氨酸的合成
【答案】B
【解析】
【分析】游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。
【详解】A、核糖开关实质是某些RNA非编码部分内的结构,故RBS与核糖体结合时,不会与tRNA发生碱基互补配对,A错误;
B、据图可知,核糖开关的构象发生改变的过程涉及了1、2、3与RBS段间氢键的断裂和形成,B正确;
C、由图可知,RBS片段3'端区域中存在核糖体结合部位,核糖体结合后会从起始密码子开始翻译,所以RBS 片段3'端区域中的起始密码子是翻译的起始位置,C错误;
D、根据图示,RNA降解酶结合位点位于RBS附近,高浓度赖氨酸可能使核糖开关构象变化,暴露出降解位点,促进mRNA降解,D错误。
故选B。
7. 研究者以某种动物细胞Y和3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(3H-TdR)为材料,以是否有物质X为自变量,进行了如表所示的实验。下列分析正确的是( )
步骤
A组
B组
①
Y细胞悬液5mL
Y细胞悬液5mL
②
含3H-TdR的培养液50mL
含3H-TdR的培养液50mL
③
用生理盐水配制X溶液2mL
?
④
培养一段时间后,检测所有细胞内的DNA的放射性强度
结果
+++
+
注:“+”越多,放射性越强。
A. 该实验的目的是探究DNA复制的方式
B. 表中“?”处是蒸馏水2mL
C. 以3H标记的尿嘧啶核苷为材料也可以得到相同的实验结果
D. 结果表明物质X对DNA的复制有促进作用
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意,此题目的是验证物质X对细胞分裂的作用,物质X即为实验的自变量,通过空白组和用X处理的实验组对照,设置重复,统计相同时间内各组培养液中细胞数目变化,求平均值,绘制表格,从而确定物质X对细胞分裂的作用。
【详解】A、分析题意,实验的自变量是物质X的有无,因变量是DNA的放射性强度(反映DNA复制情况),目的是探究X对DNA复制的影响,而非DNA复制方式,A错误;
B、实验设计需控制单一变量,A组加X溶液(生理盐水配制),B组应加等量生理盐水作为对照,B错误;
C、尿嘧啶核苷(U)是RNA特有碱基,³H-U标记RNA而非DNA,无法反映DNA复制情况,C错误;
D、分析表格,A组放射性(+++)显著高于B组(+),说明物质X促进了DNA复制的活跃程度(如加速细胞进入S期或增强复制速率),导致更多³H-TdR被摄入并掺入DNA,D正确。
故选D。
8. 某种鸟类(性别决定方式为ZW型)的羽色有黑色、不完全黑色、栗色和白色,由两对等位基因B/b和E/e控制,其中基因b使细胞不能合成色素,基因E是合成黑色素的必需基因,且基因E个数越多,黑色素合成量越多。为研究该种鸟类羽色的遗传规律,科研人员利用纯合白羽个体和纯合黑羽个体进行杂交,过程及结果如图所示。不考虑Z、W染色体的同源区段,下列叙述错误的是( )
A. 基因E/e位于常染色体上
B. 亲本黑羽个体的基因型为EEZBZB
C. F2白羽个体的基因型有2种
D. F2栗羽雄性个体的基因型为eeZBZB、eeZBZb
【答案】C
【解析】
【分析】基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。分析题干可知,基因型和表型的对应关系为:EEZB-黑羽,EeZBW、EeZBZB不完全黑羽,eeZB-栗羽,--ZbW、--ZbZb白羽。
【详解】A、假设基因E/e位于Z染色体上,纯合白羽个体(--ZbW或--ZbZb)和纯合黑羽个体(--ZEZE或--ZEW)杂交,F1的表现型及比例与题干中F1全为不完全黑羽不符。 假设基因E/e位于常染色体上,根据F2的表现型及比例可以合理推出相关基因型及遗传过程,所以基因E/e位于常染色体上,A正确;
B、因为基因E/e位于常染色体上,纯合黑羽个体含有两个E基因,且表现型为黑羽,所以亲本黑羽个体的基因型为EEZBZB,B正确;
C、由前面分析可知,F1的基因型为EeZBZb和EeZBW。F1雌雄个体相互交配,F2中白羽个体的基因型有eeZbW、EEZbW、EeZbW,共3种,C错误;
D、栗色个体的基因组成中只有1个E基因,F2中栗羽雄性个体的基因型为EeZBZB、EeZBZb,D正确。
故选C。
9. 正常情况下,轻微触碰产生的兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质GABA,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;当机体感染病毒引发炎症反应时,Cl-在痛觉神经元内大量积累,GABA作用于痛觉神经元时,Cl-通道开放,Cl-外流,轻微触碰也会产生痛觉。下列分析正确的是( )
A. 出现炎症反应时轻微触碰产生痛觉属于非条件反射
B. 正常情况下,轻微触碰不会引起脊髓抑制性神经元产生动作电位
C. 正常情况下和出现炎症反应时痛觉神经元Cl-通道对Cl-的转运都不需要消耗ATP
D. 出现炎症反应时,GABA可一直作用于痛觉神经元,引起痛觉神经元持续兴奋
【答案】C
【解析】
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位。
【详解】A、反射需要完整的反射弧参与,出现炎症反应时轻微触碰产生痛觉,只是产生了感觉,没有经过完整的反射弧,不属于反射,A错误;
B、正常情况下,轻微触碰产生的兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质 GABA,这表明脊髓抑制性神经元产生了动作电位,从而释放神经递质,B错误;
C、正常情况下 Cl⁻内流,出现炎症反应时 Cl⁻外流,都是顺浓度梯度运输,属于协助扩散,不需要消耗 ATP,C正确;
D、神经递质与受体结合后会被灭活或回收,不会一直作用于神经元,D错误。
故选C。
10. 水平衡是指人每天摄入和排出的水处于动态平衡之中,是维持机体正常生理功能的必要条件之一。下列有关叙述错误的是( )
A. 运动后机体出汗能排出代谢废物,也有利于散热
B. 机体缺水会刺激下丘脑的渗透压感受器产生兴奋
C. 水的比热容较高,这有利于维持人体体温稳定
D. 垂体合成释放的抗利尿激素能促进水的重吸收
【答案】D
【解析】
【分析】水平衡对于人体至关重要。人体通过出汗、排尿等方式排出水分,同时也排出一些代谢废物。内环境的渗透压稳定需要水的摄入和排出保持平衡,水还在物质代谢中发挥重要作用。
【详解】A、机体出汗时,水分蒸发会带走热量,从而有利于散热,A正确;
B、下丘脑中有水盐调节中心,机体缺水会刺激下丘脑的渗透压感受器产生兴奋,B正确;
C、水的比热容较大,意味着一定质量的水吸收或放出较多的热量而自身温度变化较小,从而有助于维持身体的温度稳定,C正确;
D、下丘脑合成垂体释放的抗利尿激素能促进水的重吸收,D错误。
故选D。
11. 生长素的极性运输依赖于PIN蛋白,研究发现,草莓PIN蛋白缺失突变体的顶端优势现象消失,更容易萌发侧芽。下列叙述正确的是( )
A. 顶芽和侧芽都可以利用色氨酸合成生长素
B. 草莓侧芽生长素浓度越高,越有利于侧芽的萌发
C. PIN蛋白缺失突变体对生长素不敏感
D. PIN蛋白是运输生长素的通道蛋白
【答案】A
【解析】
【分析】1、生长素的产生:生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,由色氨酸经过一系列反应转变而成。
2、生长素的运输:胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中:生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输,称为极性运输;在成熟组织中:生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
3、生长素的分布:各器官均有分布,但相对集中地分布于新陈代谢旺盛的部分;老根(叶)>幼根(叶);分生区>伸长区;顶芽>侧芽。
【详解】A、生长素的合成部位主要有幼嫩的芽、叶和发育中的种子,顶芽和侧芽都可以利用色氨酸经过一系列反应合成生长素,A正确;
B、生长素的作用特点,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。侧芽处生长素浓度过高会抑制侧芽的萌发,而不是浓度越高越有利于侧芽萌发,B错误;
C、由题干可知,草莓PIN蛋白缺失突变体的顶端优势现象消失,更容易萌发侧芽,这是因为生长素极性运输受到影响,而不是对生长素不敏感,C错误;
D、生长素的极性运输是一种主动运输,需要载体蛋白和能量,PIN蛋白参与生长素的极性运输,是运输生长素的载体蛋白,而不是通道蛋白,D错误。
故选A。
12. 詹曾一康奈尔假说认为,某些植物母株周围会积累对自身有害的病原菌、昆虫等,从而抑制母株附近自身种子的萌发和幼苗的生长,机制如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 距母株越近,自身种子分布的数量越多
B. 距母株越远,自身种群密度越大
C. 连续原地栽种某种植株,容易爆发病虫害
D. 该机制促进了物种共存,提高了生物多样性
【答案】B
【解析】
【分析】影响种群数量变化的因素:非生物因素:阳光、温度、水等,其对种群数量变化的影响往往是综合性的。生物因素:种群内部生物因素和种群外部生物因素(原始合作、互利共生、寄生、种间竞争和捕食等)。
【详解】A、从图像中“种子分布”曲线可以看出,随着距母株距离的增加,种子分布的概率降低,即距母株越近,自身种子分布的数量越多,A正确;
B、种群密度是指单位面积或单位体积内种群的个体数量。由图像可知,距母株越远,种子及幼苗存活率升高,但这并不意味着种群密度就越大,因为还需要考虑空间等因素,仅从图像信息无法得出距母株越远,自身种群密度越大的结论,B错误;
C、根据题干信息“某些植物母株周围会积累对自身有害的病原菌、昆虫等”,如果连续原地栽种某种植株,这些有害的病原菌、昆虫等会持续积累,所以容易爆发病虫害,C正确;
D、这种机制使得植物种子和幼苗在距离母株一定距离处更易存活和生长,避免了同种植物在同一区域过度竞争,为其他物种提供了生存空间,从而促进了物种共存,提高了生物多样性,D正确。
故选B。
13. 生态位重叠反映了不同物种对资源利用的相似程度,研究人员对我国某自然保护区白马鸡与血雉在三种植被类型中的分布进行了调查,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 相对于灌丛,针阔叶混交林可以为两种鸟类提供更丰富的食物条件
B. 两种鸟类生态位重叠度较高,降低了对生态资源的利用率
C. 两种鸟类在三种植被类型中的分布不同,体现了群落的垂直结构
D. 白马鸡和血雉在对生境的选择上具有偏好性
【答案】C
【解析】
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,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。
【详解】A、从图中可以看出,在针阔叶混交林中,白马鸡和血雉的分布占比都相对较高,说明针阔叶混交林能为这两种鸟类提供更适宜的生存环境,进而可以推断出针阔叶混交林能为两种鸟类提供更丰富的食物条件等资源,A正确;
B、生态位重叠度较高意味着不同物种对资源利用的相似程度高,在一定程度上会加剧物种间的竞争,降低了对生态资源的利用率,B正确;
C、群落的垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象,比如森林中乔木层、灌木层、草本层等。而本题中两种鸟类在三种不同植被类型(针阔叶混交林、针叶林、灌丛)中的分布不同,没有体现群落的垂直结构,C错误;
D、从图中可以明显看出,白马鸡和血雉在针阔叶混交林、针叶林、灌丛这三种植被类型中的分布占比是不同的,说明它们对生境的选择具有偏好性,D正确。
故选C。
14. 生态容量与生态足迹的差值可用生态盈余或生态赤字表示。1961年到2007年间全球人类的生态足迹和生态容量如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 低碳生活方式、节约能源等可增大人类的生态足迹
B. 1961年至1975年间全球表现为生态盈余
C. 植树造林、开发新能源可减少地球的生态容量
D. 若地球长期处于生态赤字状态,则地球的生态容量会上升
【答案】B
【解析】
【分析】生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,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。
【详解】A、低碳生活方式、节约能源等生活方式能减少对环境污染和节约资源,能降低生态足迹,A错误;
B、生态盈余或赤字取决于生态足迹与生态容量的比较,图中1961至1975年生态足迹低于生态容量,表现为生态盈余,B正确;
C、植树造林和开发新能源有助于提升生态容量,而非减少,C错误;
D、长期生态赤字会导致资源过度消耗,生态容量下降而非上升,D错误。
故选B。
15. 链霉素是一种从灰色链霉菌的培养液中提取的氨基糖苷类抗生素,对由野油菜黄单胞杆菌侵染所引起的油菜黑腐病有较好的防治作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 链霉素是灰色链霉菌生长所必需的初生代谢物
B. 链霉素是在灰色链霉菌的核糖体上直接合成的
C. 对灰色链霉菌进行扩大培养的培养基一般为液体培养基
D. 对灰色链霉菌进行计数时采用平板划线法
【答案】C
【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、链霉素是从灰色链霉菌培养液中提取的,对其他病菌有防治作用,属于次生代谢物,不是灰色链霉菌生长所必需的初生代谢物,A错误;
B、链霉素是氨基糖苷类抗生素,属于小分子化合物,不是蛋白质,不是在核糖体上直接合成的 ,B错误;
C、液体培养基有利于微生物与营养物质充分接触,能为微生物提供更充足的营养和空间,对灰色链霉菌进行扩大培养的培养基一般为液体培养基 ,C正确;
D、平板划线法主要用于分离纯化微生物,不能用于计数;对灰色链霉菌进行计数常用稀释涂布平板法或显微镜直接计数法等,D错误。
故选C。
16. PCR技术可实现基因的定点突变。研究人员设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基)如图1所示。研究人员按照如图2所示的方式进行4次PCR扩增,以获得定点突变的新的蛋白A基因。下列相关叙述错误的是( )
A. PCR1体系和PCR2体系必须分开进行
B. PCR3体系中应该加入引物B和C
C. PCR4体系中应该加入引物A和D
D. DNA聚合酶能够从引物3'端开始连接脱氧核苷酸
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术的PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,其原理为DNA复制,该过程的进行首先要有一段已知核苷酸序列的目的基因以便合成一对引物,其过程为:高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;中温延伸:合成子链。
【详解】A、PCR1和PCR2分别以不同的引物对蛋白A基因的不同片段进行扩增,如果不分开进行,引物会相互干扰,无法准确地扩增出所需的特定片段,所以PCR1体系和PCR2体系必须分开进行,A正确;
B、从图2可以看出,PCR3是对PCR1和PCR2产物混合复性后的产物进行扩增,其目的是将两个带有部分突变序列的片段连接起来,此时不需要引物B和C,因为引物B和C是用于PCR1和PCR2中引入突变碱基的,在PCR3中应利用PCR1和PCR2产物的互补配对来进行延伸,B错误;
C、PCR4是最终获得完整的新的蛋白A基因的步骤,此时需要扩增出完整的基因,引物A和D可以分别结合在基因两端,从而扩增出完整的含有定点突变的新的蛋白A基因,所以PCR4体系中应该加入引物A和D,C正确;
D、DNA聚合酶具有特定的作用特点,它能够从引物的3'端开始,按照模板链的碱基序列,连接脱氧核苷酸,合成新的DNA链,这是PCR技术能够实现DNA扩增的基础原理之一,D正确。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 莲藕是被广泛用于观赏和食用的植物,研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,测定其叶绿素含量,并在某高光照强度(其他条件适宜)下测定其净光合速率,结果如表所示。回答下列问题:
类型
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
叶绿素相对含量
野生型莲藕
15
100%
莲藕突变体
19
56%
(1)长期缺镁会减弱莲藕的光合作用,主要原因是缺镁会减少莲藕对_______光的吸收,进一步会导致C₃还原速率减慢,原因是_______。
(2)人工诱变莲藕的常用操作是_______。
(3)根据表中数据可知,与野生型莲藕相比,莲藕突变体的叶绿素相对含量_______,但净光合速率反而_______。为进一步探究其原因,研究人员测定了高光照强度下莲藕的叶片气孔导度和胞间CO2浓度,结果如图所示。
结合图和题意,从光合作用的角度分析,高光照强度下莲藕突变体胞间CO2浓度低于野生型莲藕的原因可能是_______。吸收的光能超过其利用能力时,会损伤光系统,引起光合作用强度下降,据此推测低光照强度下莲藕突变体的净光合速率_______(填“高于”或“低于”)野生型莲藕的。
【答案】(1) ①. 红光和蓝紫 ②. 莲藕对红光和蓝紫光的吸收减少,光反应速率减慢,为C3还原提供的NADPH和ATP的含量减少(2分)
(2)用紫外线、X射线等辐射(或化学诱变剂)处理莲藕幼苗,诱发其发生基因突变(2分)
(3) ①. 低 ②. 高 ③. 与野生型莲藕相比,莲藕突变体在高光照强度下光反应速率更高,产生的NADPH和ATP更多,导致暗反应消耗的CO2更多(2分) ④. 低于(2分)
【解析】
【分析】光合作用光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
镁是叶绿素的重要组成成分,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,所以长期缺镁会减少莲莲对红光和蓝紫光的吸收。 光反应为暗反应中C₃还原提供NADPH和ATP,对红光和蓝紫光吸收减少,光反应速率减慢,产生的NADPH和ATP减少,会导致C₃还原速率减慢。
【小问2详解】
人工诱变的常用操作是利用紫外线、X射线等辐射(或化学诱变剂)处理生物,这里是处理莲莲幼苗,诱发其发生基因突变。
【小问3详解】
从表中数据直接可知,莲藕突变体的叶绿素相对含量低于野生型莲藕,净光合速率反而高于野生型莲藕。 从光合作用角度分析,结合图和题意,在高光照强度下,莲藕突变体光反应速率更高,产生更多的NADPH和ATP,使得暗反应中消耗的CO₂更多,所以胞间CO₂浓度低于野生型莲藕。 因为吸收的光能超过其利用能力时,会损伤光系统,引起光合作用强度下降,低光照强度下莲藕突变体叶绿素相对含量低,吸收光能少,更易损伤光系统,光合作用强度更低,所以其净光合速率低于野生型莲藕的。
18. 某萝卜品种是雌雄同花植物,其储藏根长形(R)对圆形(r)为显性,长形萝卜与圆形萝卜杂交,所得子代全为椭圆形。该萝卜品种在栽培过程中容易感染霜霉病菌,从而影响萝卜的产量和品质。实验人员从某种微生物细胞内提取到抗霜霉病基因T,并将该基因导入椭圆形萝卜中,获得了两种椭圆形抗病萝卜品系P1和P2(每种萝卜品系中只导入了一个抗霜霉病基因T)。为了确认抗霜霉病基因T插入的位置,通过PCR检测P1和P2自交后代F1每株个体的相关基因电泳条带组成,结果如图1、2所示(各种情况均在图中展示)。不考虑基因突变和互换,回答下列问题:
(1)从微生物细胞中提取DNA时需要加入蛋白酶,其作用是_______。以从微生物细胞中提取的mRNA为模板合成DNA,以DNA为模板进行PCR扩增得到抗霜霉病基因T,以上过程涉及的关键酶是_______。
(2)通过PCR扩增基因R、r、T时,需要设计引物,一般来说,设计的引物长度越短,引物特异性越_______(填“强”或“弱”)。PCR的缓冲液中一般都要加入Mg2+,目的是_______。
(3)根据图1可知,抗病萝卜品系P1中基因T插入的染色体是_______,该品系自交所得F1①②③代表的植株表型及比例为_______。
(4)抗病萝卜品系P2自交后代结果表明基因R/r与基因T位于_______(填“同源染色体”或“非同源染色体”)上,图2中②代表的植株在F1中所占的比例为_______。
【答案】(1) ①. 水解提取液中的蛋白质,提高DNA的纯度和质量 ②. 逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶
(2) ①. 弱 ②. 激活DNA聚合酶
(3) ①. 基因R所在染色体 ②. 长形抗病:椭圆形抗病:圆形不抗病=1:2:1
(4) ①. 非同源染色体 ②. 3/8
【解析】
【分析】PCR技术原理:PCR技术是一种用于在体外快速扩增特定DNA片段的分子生物学技术。其基本原理是利用DNA聚合酶的酶促反应,通过循环加热和降温来扩增目标DNA。具体来说,PCR反应一般分为三步:退火、延伸和变性。在退火步骤中,引物与模板DNA结合;在延伸步骤中,DNA聚合酶以引物为起点,合成新的DNA链;在变性步骤中,DNA双链解离成单链,为下一轮PCR反应做准备。通过不断循环这三个步骤,可以实现DNA片段的指数级扩增。
【小问1详解】
从微生物细胞中提取 DNA 时加入蛋白酶,是因为蛋白酶能水解提取液中的蛋白质,提高DNA的纯度和质量。以mRNA为模板合成DNA是逆转录过程,需要逆转录酶;以DNA为模板进行PCR扩增,需要耐高温的DNA聚合酶(Taq 酶);
【小问2详解】
一般来说,设计的引物长度越短,引物与模板链结合的特异性就越弱,因为短引物更容易与其他非目标序列发生错配。PCR 的缓冲液中加入Mg2+,是因为Mg2+是DNA聚合酶的激活剂,能激活DNA聚合酶;
【小问3详解】
观察图1,P1自交后代中①只有R和T基因,②有R、r和T基因,③只有r基因,说明基因T插入含R基因的染色体上。P1的基因型可以看作是RrT(T与R连锁),其自交,产生的配子有RT、r,后代基因型及比例为RRTT(①):RrT(②):rr(③)=1:2:1,表现型及比例为长形抗病:椭圆形抗病:圆形不抗病=1:2:1;
【小问4详解】
从图2可以看出,P2自交后代的基因组合类型较多,符合自由组合定律,所以基因R/r与基因T位于非同源染色体上;由图2可知,P2的基因型为RrT,该植株产生的配子及比例为RT:r:rT:R=1:1:1:1,P2自交后代的基因型及比例(用棋盘法)为RRTT:RrT:RrTT:RRT:rrT:rrTT:Rr:RR:rr=1:4:2:2:2:1:2:1:1,因此②代表的植株(RrT-)在F1中所占的比例为4/16RRT+2/16RrTT=3/8。
19. 人体受到紧张和危险等刺激时,神经系统会调节肾上腺分泌相关激素,以维持人体自身稳态并适应环境,调节机制如图所示。回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经分泌的乙酰胆碱可作用于肾上腺髓质,促进肾上腺髓质分泌肾上腺素,该调节属于_______(填“神经调节”“体液调节”或“神经一体液调节”),说明肾上腺细胞表面有_______,此时交感神经末梢和其所支配的肾上腺相当于反射弧中的_______,肾上腺素能引起心跳加快、血压升高等生理效应,有助于机体快速作出反应。
(2)危险刺激还可通过_______轴,使肾上腺皮质分泌的糖皮质激素增加,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点,这种调节机制的意义是_______;机体内激素的分泌具有这种调节方式的激素还有_______(答出1种即可)。
(3)糖皮质激素能够进入细胞与细胞内的受体结合,从而促进肝糖原分解和抑制葡萄糖进入组织细胞,在血糖浓度调节方面与胰高血糖素具有_______(填“协同”或“相抗衡”)作用。
(4)长期较大剂量地使用糖皮质激素容易引起肾上腺皮质萎缩,分析其原因可能是________。
【答案】(1) ①. 神经调节 ②. 乙酰胆碱(特异性)受体 ③. 效应器
(2) ①. 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 ②. 可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态 ③. 甲状腺激素、性激素
(3)协同 (4)糖皮质激素激素的分泌存在反馈调节,长期较大剂量地使用糖皮质激素,对下丘脑和垂体的抑制作用增强,垂体分泌的促肾上腺皮质激素减少,不能促进肾上腺皮质的正常发育,导致肾上腺皮质萎缩
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧。
体液调节是指激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节。
神经-体液调节是指通过神经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实施调节的方式。
【小问1详解】
遭遇危险时,交感神经分泌的乙酰胆碱将兴奋传递至肾上腺髓质,促进肾上腺髓质分泌肾上腺素,该调节属于神经调节,说明肾上腺细胞表面有乙酰胆碱受体,此时交感神经末梢及其所支配的肾上腺相当于反射弧中的效应器。
【小问2详解】
危险刺激还可通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴,使肾上腺皮质分泌的糖皮质激素增加。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。机体内还存在“下丘脑-垂体-甲状腺轴”、“下丘脑-垂体-性腺轴”,具有这种调节方式的激素还有甲状腺激素、性激素。
【小问3详解】
胰岛素具有降血糖的作用,糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,因此在血糖浓度调节方面与胰高血糖素具有协同作用。
【小问4详解】
糖皮质激素激素的分泌存在反馈调节,糖皮质激素激素能抑制下丘脑、垂体的活动,长期较大剂量地使用糖皮质激素,使机体内的糖皮质激素含量较高,对下丘脑和垂体的抑制作用增强,垂体分泌的促肾上腺皮质激素减少,不能促进肾上腺皮质的正常发育,容易引起肾上腺皮质萎缩。
20. 高原鼠兔是草甸草原的优势鼠兔种,常年穴居于地下。虽然它们啃食牧草,但它们挖掘洞道时形成的众多土丘,能改变丘间草地的微生境土壤物理性状,进而对该栖息生境下植物群落的多样性、空间结构以及物种组成等产生显著影响,使杂草种数明显增多。回答下列问题:
(1)调查样地内高原鼠兔的种群密度,一般不采用标记重捕法,而是通过统计样地内的洞穴数来估算高原鼠兔的种群密度,不采用标记重捕法调查的原因可能是_______,与标记重捕法相比,采用洞穴计数法调查的优点有_______(答出1点即可)。
(2)一定数量的高原鼠兔会使杂草种数明显增多,分析其原因是_______,进而促进植物群落物种共存。
(3)在样地内,高原鼠兔的数量增加,吸引了很多肉食动物——狼前来捕捉它们,在该食物链中狼属于第_______营养级;近年来,随着生物多样性保护理念的不断深入,人们不再主动猎狼,但草原上的狼种群的数量一直处于较低水平,从能量流动的角度分析,原因可能是_______。
(4)成群的牛、羊一起在草原上觅食,它们之间虽然食性相似但是竞争不明显,可以用______来解释。如果气候条件不发生剧烈变化,草原群落的演替结果在几年内并不容易被观察到,其原因可能是草原植物生长周期短,又常年被啃食,导致_______不容易发生。
【答案】(1) ①. 高原鼠兔常年穴居于地下,难以捕捉 ②. 操作简便,对高原鼠兔产生的不良影响小
(2)高原鼠兔能改变其栖息生境下的土壤性质,为杂草提供更多样化的生存环境
(3) ①. 三 ②. 狼所处的营养级高,因能量沿食物链的流动的过程中逐级递减,流向狼所处的营养级能量少,使该营养级的个体数量相对较少
(4) ①. 生态位的分化(生态位的差异) ②. 优势物种的更替
【解析】
【分析】生态位是指群落中某个物种在时间和空间上的位置及其与其他相关物种之间的功能关系,它表示物种在群落中的所处地位、作用和重要性。生态位分化指的是当两个物种的生态位有重叠时,往往通过自然选择作用使各自的生态位发生变化,如改变食物种类、错开活动时间、划分活动范围等,从而减少或排除竞争,使得生物能够实现共存。
【小问1详解】
结合题干信息分析,由于高原鼠兔常年穴居于地下,难以捕捉,因此调查样地内高原鼠兔的种群密度时通过统计样地内的洞穴数来估算高原鼠兔的种群密度,而不是采用标记重捕法。标记重捕法相比,采用洞穴计数法调查的优点有操作简便,对高原鼠兔产生的不良影响小。
【小问2详解】
一定数量的高原鼠兔会使杂草种数明显增多,原因是高原鼠兔挖掘洞道时形成的众多土丘,能改变丘间草地的微生境土壤物理性状,为杂草提供更多样化的生存环境,进而促进植物群落物种共存。
【小问3详解】
在该食物链中植物是第一营养级,高原鼠兔是第二营养级,狼捕捉高原鼠兔,属于第三营养级。近年来,随着生物多样性保护理念的不断深入,人们不再主动猎狼,但草原上的狼种群的数量一直处于较低水平,从能量流动的角度分析,原因可能是狼所处的营养级高,因能量沿食物链的流动的过程中逐级递减,流向狼所处的营养级能量少,使该营养级的个体数量相对较少。
【小问4详解】
生态位分化指的是当两个物种的生态位有重叠时,往往通过自然选择作用使各自的生态位发生变化,如改变食物种类、错开活动时间、划分活动范围等,从而减少或排除竞争,使得生物能够实现共存,成群的牛、羊一起在草原上觅食,它们之间虽然食性相似但是竞争不明显就是这个道理。如果气候条件不发生剧烈变化,草原群落的演替结果在几年内并不容易被观察到,其原因可能是草原植物生长周期短,又常年被啃食,导致优势物种的更替不容易发生。
21. 疫霉菌感染会造成辣椒严重减产,水杨酸(SA)可以抵御疫霉菌感染。科研人员测定了辣椒叶片中的SA含量,结果如图1所示。P酶催化合成SA,H蛋白能促进P基因表达P酶。回答下列问题:
(1)红光可作为一种_______作用于光敏色素,进而调控植物的生长发育。据图5分析,两种不同光处理后,辣椒感染程度低的是________(填“白光”或“红光”)处理组,理由是_______。
(2)科研人员推测H蛋白通过特异性结合P基因的启动子来促进P基因表达,为验证上述推测,科研人员开展相关研究,实验组部分过程如图2所示。结果显示,与对照组相比,实验组转基因植株荧光强度更高。质粒1上的甲、质粒2上的乙分别是_______(填“H”或“P”)基因的启动子、_______(填“H”或“P”)基因。
(3)结合以上研究,请提出一种减少疫霉菌感染造成的减产的措施:_______。
【答案】(1) ①. 信号 ②. 红光 ③. 感染和未感染时,红光处理组的SA含量均高于白光处理组,SA能有效抵御疫霉菌感染
(2) ①. P ②. H
(3)给辣椒植株适当增加红光照射;向辣椒植株适时适量喷施SA溶液;培育H基因或P基因过表达的辣椒品种
【解析】
【分析】植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
【小问1详解】
红光作为一种信号,可以激活光敏色素,引起光敏色素空间结构的改变,进而促进相关蛋白(如H蛋白)的合成,调节植物体对病原菌的响应。已知水杨酸(SA)可以抵御疫霉菌侵染,科研人员测定辣椒叶片中的SA含量,图中结果显示,感染和未感染时,红光处理组的SA含量均高于白光处理组,据此推测两种不同光处理后,辣椒感染程度不同的原因是红光处理组的SA含量高,因而有效抵御疫霉菌感染,所以辣椒感染程度低的是红光处理组。
【小问2详解】
基因表达载体应该有结构有启动子、终止子、目的基因、标记基因等;题意显示,P酶催化合成SA,正常辣椒叶片几乎不表达H蛋白,若发生感染,4天后叶片中的H蛋白含量显著升高,H蛋白可能作用于P基因的启动子,调控P基因表达P酶,为了验证上述推测,需要通过质粒2将H基因转入辣椒叶片,同时需要通过质粒1转入P基因启动子和荧光素酶基因以便用于检测,因此,质粒1上的甲、质粒2上的乙分别是P基因启动子、H基因。
【小问3详解】
上述研究表明,细胞中SA含量的增加可以抵御疫霉菌侵染,因此需要设法促进辣椒细胞中SA的合成,SA的合成受红光调控;又有研究表明,与SA合成相关的基因有P基因和H基因,且H基因的表达产物能促进P基因的表达,据此设计的减轻疫霉菌感染造成减产的措施如下:给辣椒植株适当增加红光照射(可增加SA的含量);向辣椒植株适时适量喷施SA溶液;培育H基因或P基因过表达的辣椒品种。
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2024—2025学年安康市高三年级第三次质量联考
生物学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中心体是存在于动物及低等植物细胞中的一种细胞器,参与细胞分裂活动。下列有关中心体的叙述,正确的是( )
A. 中心体仅由两个相互垂直的中心粒组成
B. 中心体在细胞分裂前期复制并移向两极
C. 中心体功能出现异常会导致着丝粒不能分裂
D. 中心体功能障碍时,可能引起染色体数目异常
2. 根系细胞中的磷酸盐转运蛋白可以从土壤中逆浓度吸收亚硒酸盐,且吸收的多数亚硒酸盐在根系细胞中转变为有机硒(Fig.2,一种含硒蛋白)并储存在细胞壁中。Fig.2能够促进植物根系招募有益菌,提升作物抗致病菌的能力。下列相关叙述错误的是( )
A. 亚硒酸盐被根系细胞吸收时需要与磷酸盐转运蛋白结合
B. 磷酸盐转运蛋白可为根系细胞吸收亚硒酸盐提供能量
C. Fig.2从根系细胞内转运到细胞壁中依赖细胞膜的流动性
D. 植物根系招募的有益菌与致病菌存在种间竞争关系
3. 黑藻是一种沉水植物,其叶片薄仅由单层细胞构成,叶肉细胞的叶绿体体积大、数量多、呈深绿色。黑藻能吸收重金属、降解农药等污染物,其分布广泛、易取材,可用作生物学实验材料。下列有关叙述错误的是( )
A. 黑藻的叶片不需要切片即可直接制作临时装片
B. 叶绿体大,可容纳更多的光合色素和酶,从而提高光合效率
C. 黑藻用于改善被污染的水质体现了生物多样性的间接价值
D. 观察植物细胞的有丝分裂时,可选用黑藻的成熟叶片为材料
4. 丙酮酸激酶是糖酵解过程中的主要限速酶之一,能够催化磷酸烯醇式丙酮酸和ADP生成丙酮酸和ATP。细胞中的ATP浓度较高时,ATP能与该酶结合调控该酶的活性,进而调节糖酵解速率,以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述错误的是( )
A. 该酶主要存在于细胞的线粒体基质中
B. ATP与该酶结合时,该酶的活性可能减弱
C. ADP或ATP与该酶结合时会引起该酶空间结构发生改变
D. 当机体处于运动状态时,肌细胞中ADP与该酶的结合加速
5. 先天性睾丸发育不全(XXY)是一种性染色体异常疾病,为了分析某患儿的病因,对该患儿及其父母的X染色体上的A基因(A1~A3)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病原因的叙述,正确的是( )
A. 母亲卵原细胞减数分裂Ⅰ时两条X染色体分离异常
B. 父亲精原细胞减数分裂Ⅰ时X与Y染色体分离异常
C. 母亲卵原细胞减数分裂Ⅱ时两条X染色体分离异常
D. 父亲精原细胞减数分裂Ⅱ时两条X染色体分离异常
6. 核糖开关是位于某些mRNA非编码部分的结构,可以和特定物质结合,通过改变自身结构来调控基因表达。大肠杆菌赖氨酸核糖开关的基因表达调控方式如图所示,其中RBS可与核糖体结合并帮其正确定位到起始密码子上。下列分析合理的是( )
A. RBS序列能与tRNA发生碱基互补配对
B. 核糖开关的构象发生改变的过程涉及氢键的断裂与形成
C. RBS的3'端下游区域中存在启动子,其是转录开始的位置
D. 赖氨酸浓度高会抑制mRNA降解,减少赖氨酸的合成
7. 研究者以某种动物细胞Y和3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(3H-TdR)为材料,以是否有物质X为自变量,进行了如表所示的实验。下列分析正确的是( )
步骤
A组
B组
①
Y细胞悬液5mL
Y细胞悬液5mL
②
含3H-TdR的培养液50mL
含3H-TdR的培养液50mL
③
用生理盐水配制X溶液2mL
?
④
培养一段时间后,检测所有细胞内的DNA的放射性强度
结果
+++
+
注:“+”越多,放射性越强。
A. 该实验的目的是探究DNA复制的方式
B. 表中“?”处是蒸馏水2mL
C. 以3H标记的尿嘧啶核苷为材料也可以得到相同的实验结果
D. 结果表明物质X对DNA的复制有促进作用
8. 某种鸟类(性别决定方式为ZW型)的羽色有黑色、不完全黑色、栗色和白色,由两对等位基因B/b和E/e控制,其中基因b使细胞不能合成色素,基因E是合成黑色素的必需基因,且基因E个数越多,黑色素合成量越多。为研究该种鸟类羽色的遗传规律,科研人员利用纯合白羽个体和纯合黑羽个体进行杂交,过程及结果如图所示。不考虑Z、W染色体的同源区段,下列叙述错误的是( )
A. 基因E/e位于常染色体上
B. 亲本黑羽个体的基因型为EEZBZB
C. F2白羽个体的基因型有2种
D. F2栗羽雄性个体的基因型为eeZBZB、eeZBZb
9. 正常情况下,轻微触碰产生兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质GABA,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;当机体感染病毒引发炎症反应时,Cl-在痛觉神经元内大量积累,GABA作用于痛觉神经元时,Cl-通道开放,Cl-外流,轻微触碰也会产生痛觉。下列分析正确的是( )
A. 出现炎症反应时轻微触碰产生痛觉属于非条件反射
B. 正常情况下,轻微触碰不会引起脊髓抑制性神经元产生动作电位
C. 正常情况下和出现炎症反应时痛觉神经元Cl-通道对Cl-的转运都不需要消耗ATP
D. 出现炎症反应时,GABA可一直作用于痛觉神经元,引起痛觉神经元持续兴奋
10. 水平衡是指人每天摄入和排出的水处于动态平衡之中,是维持机体正常生理功能的必要条件之一。下列有关叙述错误的是( )
A. 运动后机体出汗能排出代谢废物,也有利于散热
B. 机体缺水会刺激下丘脑的渗透压感受器产生兴奋
C. 水的比热容较高,这有利于维持人体体温稳定
D. 垂体合成释放的抗利尿激素能促进水的重吸收
11. 生长素极性运输依赖于PIN蛋白,研究发现,草莓PIN蛋白缺失突变体的顶端优势现象消失,更容易萌发侧芽。下列叙述正确的是( )
A. 顶芽和侧芽都可以利用色氨酸合成生长素
B. 草莓侧芽生长素浓度越高,越有利于侧芽的萌发
C. PIN蛋白缺失突变体对生长素不敏感
D. PIN蛋白是运输生长素的通道蛋白
12. 詹曾一康奈尔假说认为,某些植物母株周围会积累对自身有害的病原菌、昆虫等,从而抑制母株附近自身种子的萌发和幼苗的生长,机制如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 距母株越近,自身种子分布的数量越多
B. 距母株越远,自身种群密度越大
C. 连续原地栽种某种植株,容易爆发病虫害
D. 该机制促进了物种共存,提高了生物多样性
13. 生态位重叠反映了不同物种对资源利用的相似程度,研究人员对我国某自然保护区白马鸡与血雉在三种植被类型中的分布进行了调查,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 相对于灌丛,针阔叶混交林可以为两种鸟类提供更丰富的食物条件
B. 两种鸟类生态位重叠度较高,降低了对生态资源的利用率
C. 两种鸟类在三种植被类型中的分布不同,体现了群落的垂直结构
D. 白马鸡和血雉在对生境的选择上具有偏好性
14. 生态容量与生态足迹的差值可用生态盈余或生态赤字表示。1961年到2007年间全球人类的生态足迹和生态容量如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 低碳生活方式、节约能源等可增大人类的生态足迹
B. 1961年至1975年间全球表现为生态盈余
C. 植树造林、开发新能源可减少地球的生态容量
D. 若地球长期处于生态赤字状态,则地球的生态容量会上升
15. 链霉素是一种从灰色链霉菌的培养液中提取的氨基糖苷类抗生素,对由野油菜黄单胞杆菌侵染所引起的油菜黑腐病有较好的防治作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 链霉素是灰色链霉菌生长所必需的初生代谢物
B. 链霉素是在灰色链霉菌的核糖体上直接合成的
C. 对灰色链霉菌进行扩大培养的培养基一般为液体培养基
D. 对灰色链霉菌进行计数时采用平板划线法
16. PCR技术可实现基因的定点突变。研究人员设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基)如图1所示。研究人员按照如图2所示的方式进行4次PCR扩增,以获得定点突变的新的蛋白A基因。下列相关叙述错误的是( )
A. PCR1体系和PCR2体系必须分开进行
B. PCR3体系中应该加入引物B和C
C. PCR4体系中应该加入引物A和D
D. DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 莲藕是被广泛用于观赏和食用植物,研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,测定其叶绿素含量,并在某高光照强度(其他条件适宜)下测定其净光合速率,结果如表所示。回答下列问题:
类型
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
叶绿素相对含量
野生型莲藕
15
100%
莲藕突变体
19
56%
(1)长期缺镁会减弱莲藕的光合作用,主要原因是缺镁会减少莲藕对_______光的吸收,进一步会导致C₃还原速率减慢,原因是_______。
(2)人工诱变莲藕的常用操作是_______。
(3)根据表中数据可知,与野生型莲藕相比,莲藕突变体的叶绿素相对含量_______,但净光合速率反而_______。为进一步探究其原因,研究人员测定了高光照强度下莲藕的叶片气孔导度和胞间CO2浓度,结果如图所示。
结合图和题意,从光合作用的角度分析,高光照强度下莲藕突变体胞间CO2浓度低于野生型莲藕的原因可能是_______。吸收的光能超过其利用能力时,会损伤光系统,引起光合作用强度下降,据此推测低光照强度下莲藕突变体的净光合速率_______(填“高于”或“低于”)野生型莲藕的。
18. 某萝卜品种是雌雄同花植物,其储藏根长形(R)对圆形(r)为显性,长形萝卜与圆形萝卜杂交,所得子代全为椭圆形。该萝卜品种在栽培过程中容易感染霜霉病菌,从而影响萝卜的产量和品质。实验人员从某种微生物细胞内提取到抗霜霉病基因T,并将该基因导入椭圆形萝卜中,获得了两种椭圆形抗病萝卜品系P1和P2(每种萝卜品系中只导入了一个抗霜霉病基因T)。为了确认抗霜霉病基因T插入的位置,通过PCR检测P1和P2自交后代F1每株个体的相关基因电泳条带组成,结果如图1、2所示(各种情况均在图中展示)。不考虑基因突变和互换,回答下列问题:
(1)从微生物细胞中提取DNA时需要加入蛋白酶,其作用是_______。以从微生物细胞中提取的mRNA为模板合成DNA,以DNA为模板进行PCR扩增得到抗霜霉病基因T,以上过程涉及的关键酶是_______。
(2)通过PCR扩增基因R、r、T时,需要设计引物,一般来说,设计的引物长度越短,引物特异性越_______(填“强”或“弱”)。PCR的缓冲液中一般都要加入Mg2+,目的是_______。
(3)根据图1可知,抗病萝卜品系P1中基因T插入的染色体是_______,该品系自交所得F1①②③代表的植株表型及比例为_______。
(4)抗病萝卜品系P2自交后代结果表明基因R/r与基因T位于_______(填“同源染色体”或“非同源染色体”)上,图2中②代表的植株在F1中所占的比例为_______。
19. 人体受到紧张和危险等刺激时,神经系统会调节肾上腺分泌相关激素,以维持人体自身稳态并适应环境,调节机制如图所示回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经分泌的乙酰胆碱可作用于肾上腺髓质,促进肾上腺髓质分泌肾上腺素,该调节属于_______(填“神经调节”“体液调节”或“神经一体液调节”),说明肾上腺细胞表面有_______,此时交感神经末梢和其所支配的肾上腺相当于反射弧中的_______,肾上腺素能引起心跳加快、血压升高等生理效应,有助于机体快速作出反应。
(2)危险刺激还可通过_______轴,使肾上腺皮质分泌的糖皮质激素增加,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点,这种调节机制的意义是_______;机体内激素的分泌具有这种调节方式的激素还有_______(答出1种即可)。
(3)糖皮质激素能够进入细胞与细胞内的受体结合,从而促进肝糖原分解和抑制葡萄糖进入组织细胞,在血糖浓度调节方面与胰高血糖素具有_______(填“协同”或“相抗衡”)作用。
(4)长期较大剂量地使用糖皮质激素容易引起肾上腺皮质萎缩,分析其原因可能是________。
20. 高原鼠兔是草甸草原的优势鼠兔种,常年穴居于地下。虽然它们啃食牧草,但它们挖掘洞道时形成的众多土丘,能改变丘间草地的微生境土壤物理性状,进而对该栖息生境下植物群落的多样性、空间结构以及物种组成等产生显著影响,使杂草种数明显增多。回答下列问题:
(1)调查样地内高原鼠兔的种群密度,一般不采用标记重捕法,而是通过统计样地内的洞穴数来估算高原鼠兔的种群密度,不采用标记重捕法调查的原因可能是_______,与标记重捕法相比,采用洞穴计数法调查的优点有_______(答出1点即可)。
(2)一定数量的高原鼠兔会使杂草种数明显增多,分析其原因是_______,进而促进植物群落物种共存。
(3)在样地内,高原鼠兔的数量增加,吸引了很多肉食动物——狼前来捕捉它们,在该食物链中狼属于第_______营养级;近年来,随着生物多样性保护理念的不断深入,人们不再主动猎狼,但草原上的狼种群的数量一直处于较低水平,从能量流动的角度分析,原因可能是_______。
(4)成群的牛、羊一起在草原上觅食,它们之间虽然食性相似但是竞争不明显,可以用______来解释。如果气候条件不发生剧烈变化,草原群落的演替结果在几年内并不容易被观察到,其原因可能是草原植物生长周期短,又常年被啃食,导致_______不容易发生。
21. 疫霉菌感染会造成辣椒严重减产,水杨酸(SA)可以抵御疫霉菌感染。科研人员测定了辣椒叶片中的SA含量,结果如图1所示。P酶催化合成SA,H蛋白能促进P基因表达P酶。回答下列问题:
(1)红光可作为一种_______作用于光敏色素,进而调控植物的生长发育。据图5分析,两种不同光处理后,辣椒感染程度低的是________(填“白光”或“红光”)处理组,理由是_______。
(2)科研人员推测H蛋白通过特异性结合P基因的启动子来促进P基因表达,为验证上述推测,科研人员开展相关研究,实验组部分过程如图2所示。结果显示,与对照组相比,实验组转基因植株荧光强度更高。质粒1上的甲、质粒2上的乙分别是_______(填“H”或“P”)基因的启动子、_______(填“H”或“P”)基因。
(3)结合以上研究,请提出一种减少疫霉菌感染造成的减产的措施:_______。
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