内容正文:
丰城中学2024-2025学年下学期高一创新班期中考试试卷
生物
一、单项选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 内质网在整个细胞质中混杂延伸,与其他细胞器形成丰富的接触。研究发现,内质网的不同蛋白分别优先与不同的细胞骨架群体相互作用,调节其他细胞器在胞内的分布。下列说法错误的是( )
A. 细胞通过内质网来调节细胞器的分布与细胞功能的实现密切相关
B. 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,能维持细胞的形态
C. 分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,内质网参与其合成和加工
D. 内质网内连核膜外连细胞膜,起着重要的交通枢纽的作用
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。
【详解】A、内质网能调节其他细胞器在胞内的分布,而细胞器的合理分布与细胞功能的实现密切相关,A正确;
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,在维持细胞形态等方面有重要作用,B正确;
C、分泌蛋白的合成过程,首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质,C正确;
D、起着重要的交通枢纽作用的是高尔基体,D错误。
故选D。
2. 哺乳动物小肠上皮细胞顶膜上的转运蛋白(TRPV6)可以从消化道中顺浓度梯度吸收Ca²⁺。 Ca²⁺[由胞浆钙结合蛋白(CB)介导从小肠上皮细胞的顶膜向基底膜转运,基底膜上的钠钙交换蛋白 (NCX)将Na⁺顺浓度转入细胞内的同时将Ca²⁺运出细胞,钙蛋白(PMCA)则消耗 ATP 将 Ca²⁺运出细胞。下列叙述错误的是( )
A. 细胞外 Ca²⁺浓度越高, TRPV6运输Ca²⁺的速率就越快
B. CB 活性增强有利于 Ca²⁺通过 TRPV6进入小肠上皮细胞
C. PMCA 和NCX 均以主动运输方式将Ca²⁺运出小肠上皮细胞
D. 当细胞外液中的 Na⁺浓度降低时,Ca²⁺运出细胞会受到抑制
【答案】A
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;
协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;
主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【详解】A、TRPV6运输Ca²⁺的方式为协助扩散,其运输Ca²⁺的速率受细胞外Ca²⁺浓度和TRPV6数量的影响,A错误;
B、由题意知,CB可介导Ca²⁺从小肠上皮细胞的顶膜向基底膜转运,CB 活性增强有利于 Ca²⁺通过 TRPV6进入小肠上皮细胞,B正确;
C、PMCA消耗ATP将Ca²⁺运出细胞,而NCX则是利用膜内外Na⁺浓度差产生化学势能将Ca²⁺运出细胞,两者运输Ca²⁺的方式均属于主动运输,C正确;
D、当细胞外液中的 Na⁺浓度降低时,NCX利用膜内外Na⁺浓度差产生化学势能将Ca²⁺运出细胞减少,D正确。
故选A。
3. 天南星科植物在开花时,其花序会释放大量能量,使得花序温度比周围环境高25℃左右。天南星科植物在有氧呼吸过程中,电子、H+经过一系列过程传递给分子氧,传递过程存在途径1和途径2,其中“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。下列说法错误的是( )
A. 图中[H]来自于葡萄糖和水,两条途径发生的场所在线粒体内膜
B. 途径1会合成大量的ATP,这是有氧呼吸产生能量的主要途径
C. 当氰化物存在时,细胞进行途径2替代途径1,以保证细胞的能量供应
D. 天南星科植物花序温度升高与途径1增强,物质分解彻底,释放的能量多有关
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸:在氧气的参与下,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。有氧呼吸的场所:细胞质基质和线粒体。 第一阶段:发生在细胞质基质,将葡萄糖分解为丙酮酸和NADH,生成少量的ATP;第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,生成少量的ATP;第三阶段发生在线粒体内膜上,一二阶段生成的NADH和氧气结合生成水,并生成大量的ATP。
【详解】A、在有氧呼吸过程中,第一阶段葡萄糖分解产生丙酮酸和[H],第二阶段丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],所以图中[H]来自于葡萄糖和水。有氧呼吸第三阶段[H]与氧气结合生成水,该过程发生在线粒体内膜,图中两条途径表示的就是[H]与氧气结合过程中的电子、H+传递途径,所以两条途径发生的场所在线粒体内膜,A正确;
B、从图中可以看到途径1中会有多个ADP转化为ATP的过程,有氧呼吸中第三阶段产生能量最多,途径1是有氧呼吸第三阶段中[H]与氧气结合过程中的一条途径,所以途径1会合成大量的ATP,这是有氧呼吸产生能量的主要途径,B正确;
C、当氰化物存在时,“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制,即途径1被抑制,但细胞可以通过途径2进行[H]与氧气的结合,从而保证细胞的能量供应,C正确;
D、天南星科植物花序温度升高与途径2增强有关,因为途径2中释放的能量更多地以热能形式散失,而不是途径1增强,D错误。
故选D。
4. 短串联重复序列 (STR)通常是由多个相同的重复单元(1~6个碱基)串联成的一段DNA序列,不同人同一染色体上同一STR位点存在重复单元串联数目的差异。人的X、Y染色体上均存在以“GATA”为单元的STR1,某对常染色体上存在以“CT”为单元的 STR2。下列叙述正确的是( )
A. 某人该对常染色体上 STR2 位点“CT”重复次数相同
B. 进行细胞分裂时,细胞两极不会同时出现 STR1 和 STR2
C. 减数分裂Ⅰ中期X染色体的姐妹染色单体上可能存在不同的 STR1
D. 减数分裂Ⅱ后期,细胞中的4个STR2位点中的“CT”重复单元的个数相同
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;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)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,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、某人该对常染色体上同一STR2位点的“CT”重复次数不一定相同,A错误;
B、一般情况下,有丝分裂后期、减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期,细胞两极均会同时出现STR1和STR2,B错误;
C、由于同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换,减数分裂Ⅰ中期X染色体的姐妹染色单体上可能存在不同的STR1,C正确;
D、减数分裂Ⅱ后期,细胞中有2个STR2位点,其“CT”重复序列的个数相同,D错误。
故选C。
5. 真核细胞中的多数基因经转录会产生前体mRNA,前体mRNA中由内含子转录的RNA片段会被剪接体SnRNA切除并快速水解,由外显子转录的RNA片段会相互连接形成成熟mRNA.下图表示拟南芥F基因的转录及加工获得FγmRNA和FβmRNA的过程,其中Fγ、Fβ表示蛋白质。当Fβ过多时,拟南芥响应高温开花的时间延后。下列叙述错误的是( )
A. 促进F基因表达Fγ,拟南芥将提前开花
B. 由前体mRNA指导合成Fγ的过程中,一定存在磷酸二酯键的断裂和形成以及碱基互补配对
C. 剪接体SnRNA能特异性识别前体mRNA序列,剪切内含子转录的RNA片段
D. 拟南芥开花时间受环境和mRNA剪接形式的影响
【答案】A
【解析】
【分析】真核细胞的基因由内含子和外显子组成,内含子转录出来的RNA片段不具有编码蛋白质的功能,外显子转录出来的RNA片段能编码蛋白质,故真核细胞的基因转录出的RNA片段需要加工后才能转变为成熟的mRNA,直到蛋白质的合成。
【详解】A、影响拟南芥开花因素还有温度,因此促进F基因表达Fγ拟南芥不一定会提前开花,A错误;
B、由前体mRNA指导合成Fγ的过程中包含RNA分子的剪接和翻译过程,一定存在磷酸二酯键的断裂和形成以及碱基互补配对,B正确;
C、根据题干 “前体 mRNA 中由内含子转录的 RNA 片段会被剪接体 SnRNA 切除并快速水解”,可知剪接体 SnRNA 能特异性识别前体 mRNA 序列,从而剪切内含子转录的 RNA 片段,C正确;
D、由题可知,前体RNA的剪接方式有两种,通过剪接可形成两种mRNA,FβmRNA和FγmRNA,当Fβ过多时,拟南芥响应高温开花的时间延后,说明开花时间受环境及RNA剪接形式的影响,D正确。
故选A。
6. 生物学研究中蕴含着宝贵的科学思路和方法。下列叙述错误的是( )
A. 自变量控制中的“减法原理”可用于探究细胞核的功能
B. X射线提高果蝇突变率的原理研究为航天育种提供了理论支持
C. 自由组合定律的发现和DNA复制方式的解释都使用了假说—演绎法
D. 在暗室中饲养果蝇希望获得眼睛退化个体的思路符合自然选择学说的观点
【答案】D
【解析】
【分析】艾弗里在探索肺炎双球菌遗传物质的实验中,很好的设计了“加法”实验和“减法”实验:
1、在“加法”实验中,艾弗里在培养R型肺炎双球菌的培养基中分别加入了分离提纯的S型肺炎双球菌的DNA、蛋白质等物质,结果,只在加入DNA的培养基上出现了S型肺炎双球菌,说明DNA是肺炎双球菌的遗传物质,蛋白质等其他物质不是遗传物质。
2、在“加法”实验之后,艾弗里又设计了“减法”实验,他在培养R型肺炎双球菌的培养基中除了加入分离提纯的S型肺炎双球菌的DNA之外,还同时加入了DNA水解酶,结果培养基上没有出现S型肺炎双球菌。
【详解】A、自变量控制中的“减法原理”可用于探究细胞核的功能,即实验中的自变量为有无细胞核,A正确;
B、X射线提高果蝇突变率的原理是基因突变,该研究为航天育种提供了理论支持,即航天育种的原理是基因突变,B正确;
C、自由组合定律的发现和DNA复制方式的解释均使用了假说—演绎法,该方法是科学探究的一般思路,C正确;
D、在暗室中饲养果蝇希望获得眼睛退化个体的思路符合拉马克的用进废退学说,D错误。
故选D
7. 刚分化不久的近缘种个体之间仍然有几率突破生殖隔离,产生可育后代。研究发现,黔金丝猴(既有金毛也有黑毛)拥有川金丝猴(金毛)以及滇金丝猴(黑背白腹)两个谱系的部分基因组。据此推断,远古时期川金丝猴和滇金丝猴杂交产生了黔金丝猴的祖先,三者各自选择与自身毛色相近的个体交配(性选择),逐渐形成现今的三个金丝猴物种。下列叙述错误的是( )
A. 三种金丝猴的基因库存在部分重合的现象
B. 远古时期川金丝猴和滇金丝猴可能属于刚分化不久的近缘种
C. 三种金丝猴祖先间的性选择是基于地理隔离而实现的
D. 基因组分析可为研究三种金丝猴的进化提供分子水平的证据
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、黔金丝猴拥有川金丝猴和滇金丝猴的部分基因组,说明三种金丝猴的基因库存在部分重合,A正确;
B、刚分化不久的近缘种之间仍有可能突破生殖隔离,产生可育后代,这与黔金丝猴的基因组特征相符,B正确;
C、题目中提到性选择是基于毛色相近的个体交配,而非地理隔离,C错误;
D、基因组分析能够揭示物种间的遗传关系,为进化研究提供分子水平的证据,D正确。
故选C。
8. 下丘脑产生的催产素能缓解社交障碍,在社交活动时释放,增强突触后神经元的兴奋性并促进多巴胺释放。5-羟色胺(5-HT)是调控情绪和社交行为的关键神经递质,主要由中缝背核(DRN)区域产生,DRN-5-HT能神经元输入基底外侧杏仁核的基底核(BA)区域,在社交或焦虑时,Pyr神经元和PV神经元对5-HT的释放进行调控,其作用机理如图所示,图中M处是神经纤维,N处是突触。下列说法正确的是( )
A. 特异性催产素受体抑制剂可缓解小鼠的社交障碍
B. BA区域的N处突触前神经元释放兴奋性神经递质后引起焦虑
C. 社交活动时,催产素和5-HT分泌会增加
D. M处膜电位为外正内负时,膜内的K+浓度低于膜外
【答案】C
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、下丘脑产生的催产素能缓解社交障碍,特异性催产素受体抑制剂可抑制催产素发挥作用,不能缓解小鼠的社交障碍,A错误;
B、分析题意可知,BA区域的N处突触前神经元释放抑制性神经递质后,BA区域的Pyr神经元释放的5-HT会减少,导致焦虑,B错误:
C、题干中,催产素能缓解社交障碍,社交活动时释放催产素增加,由图可知,社交活动时5-HT释放量增加,C正确;
D、M处膜电位为外正内负时,说明神经纤维的膜电位在静息状态下,此时膜内的K⁺浓度高于膜外,这是维持静息电位的基础,D错误。
故选C。
9. Graves病和桥本甲状腺炎是甲状腺激素水平异常的两种疾病,其主要发病机制如下图所示。下列说法错误的是( )
A. Graves病是因 TSH 受体抗体与TSH 受体结合导致甲状腺激素增多所致
B. 桥本甲状腺炎是由于 TG 蛋白抗体引导NK细胞杀伤甲状腺细胞所致
C. 两种疾病都是由免疫系统的免疫自稳功能异常所引发的自身免疫病
D. 可以分别通过减少和增加碘的摄入来治疗 Graves病和桥本甲状腺炎
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,Graves病患者,TSH受体抗体与甲状腺TSH受体结合,导致甲状腺激素增多。桥本甲状腺炎患者,TG蛋白抗体与甲状腺细胞和NK细胞融合,NK细胞杀伤甲状细胞。
【详解】A、Graves病是一种自身免疫性疾病,其特点是TSH受体抗体(TRAb)与TSH受体结合,模拟TSH的作用,导致甲状腺激素分泌过多,A正确;
B、桥本甲状腺炎是由于甲状腺过氧化物酶抗体和甲状腺球蛋白抗体等自身抗体引起的,导致甲状腺细胞被免疫系统攻击和破坏,B正确;
C、Graves病和桥本甲状腺炎均属于自身免疫性疾病,是由于免疫系统对自身组织产生异常反应所致,C正确;
D、Graves病通常需要减少碘的摄入,但桥本甲状腺炎的治疗并不依赖于增加碘的摄入,而是通过甲状腺激素替代疗法等方法来管理,D错误。
故选D。
10. 为研究外源蔗糖(SUC)和脱落酸(ABA)对马铃薯块茎发育的影响,研究人员用SUC和ABA单独或共同处理马铃薯,一段时间后测定发现马铃薯淀粉含量均有所增加,对淀粉合成途径中APL3和SS2两种基因的相对表达量进行检测,结果如下图所示。下列推测不合理的是( )
A. APL3基因和SS2基因编码的蛋白质均有利于促进淀粉的合成
B. SUC和ABA共同处理时SS2基因比APL3基因的相对表达量高
C. SUC可以减弱SS2基因的表达,还可能减弱ABA对SS2表达的抑制作用
D. ABA可抑制细胞分裂和气孔关闭,CK组可排除内源激素的干扰
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、脱落酸的主要作用:抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
2、分析题意,本实验的自变量是SUC及ABA的有无,因变量是APL3和SS2两种酶基因的相对表达量。
【详解】A、据图分析,与对照组相比,SUC组、ABA组和SUC+ABA处理后的APL3基因表达量增加,但是SS2基因表达量均减少,且已知马铃薯块茎的淀粉含量均增加,据此推测APL3编码的蛋白质有利于催化淀粉合成,SS2基因编码的蛋白质应该是抑制淀粉的合成,A符合题意;
B、左右两侧纵坐标数值不同,SUC+ABA组的SS2基因相对表达量比APL3基因的相对表达量低,B符合题意;
C、与对照组相比,SUC组和ABA组的的SS2含量均降低,说明SUC和ABA均可以减弱SS2基因的表达,且ABA的抑制作用更强,但SUC+ABA组处理后SS2含量高于SUC组和ABA组,说明ABA对SS2表达的抑制作用可被SUC减弱,C不符合题意;
D、ABA可抑制细胞分裂和促进气孔关闭,CK组作为对照可排除内源激素的干扰,D符合题意。
故选ABD。
11. 种群生理性调节学说认为,当种群密度上升时,种群内个体间社群压力增加,加强了对中枢神经系统的刺激,引起生长激素、促性腺激素和肾上腺素分泌量的改变,结果导致种群出生率下降,死亡率上升,抑制种群的数量增长。下列叙述错误的是( )
A. 随着种群密度的增加,种群两个体的肾上腺素分泌量可能会增多
B. 生长激素和促性腺激素的分泌量变化可能会导致种群年龄结构改变
C. 种群数量变化和环境容纳量的改变都会引起个体激素分泌量的变化
D. 随种群密度的增加,种内竞争强度会增加,而种间竞争强度会降低
【答案】D
【解析】
【分析】在影响种群数量的因素中,有些因素的作用会随种群密度而变化,称为密度制约因素。密度制约因素,其影响程度与种群密度有密切关系的因素,如竞争、捕食、寄生、疾病和种内调节等生物因素;非密度制约因素,其影响程度与种群密度无关的因素,如温度、降水等气候因素,污染、环境的pH等环境因素。
【详解】A、由题意可知,随着种群密度的增加,种群内个体的肾上腺素分泌量可能会增多,A正确;
B、分析题意可知,生长激素和促性腺激素的分泌量变化会导致种群出生率下降,死亡率上升,从而可能会导致种群年龄结构改变,B正确;
C、种群数量变化和环境容纳量的改变都会改变种群内个体间的社群压力,从而引起个体激素分泌量的变化,C正确;
D、随种群密度的增加,种群内个体间社群压力增加,引起一些相关激素分泌量的改变,结果抑制种群的数量增长,种内竞争强度会因此减弱,D错误。
故选D。
12. 人类肠道微生物具有限制病原体在肠道定植的能力,称为定植抵抗力。研究人员用含荧光标记的病原菌A和十种非致病肠道微生物进行实验(分别为B1、B2……B10)。A和B5能利用半乳糖醇,其它肠道微生物及b5(B5的突变体)没有该能力。研究人员使用无菌小鼠做肠道微生物定植实验,病原菌A感染1天后检测A菌的浓度,结果如图。下列推测合理的是( )
A. ①显著高于③,说明b5与A生态位重叠度低于其他9种微生物
B. ③显著低于④的原因是半乳糖醇对b5有害
C. ⑥显著低于④是因为B5能利用半乳糖醇
D. 滥用抗菌药会降低肠道微生物的多样性,对病原体的定植抵抗作用提高
【答案】C
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位
【详解】A、据图可知,①显著高于③,说明b5对营养的需求与A重叠度高于其他9种微生物,A错误;
B、③显著低于④的原因是突变体b5不能利用半乳糖醇,A菌可以利用半乳糖醇,B错误;
C、依题意,A和B5能利用半乳糖醇,b5没有该能力,故⑥显著低于④是因为B5能利用半乳糖醇,能抑制A菌繁殖,C正确;
D、滥用抗菌药会降低肠道微生物的多样性,对病原体的定植抵抗作用下降,D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
13. 细胞代谢途径中,关键酶的活性受该途径最终产物抑制的现象,称为终产物抑制。这是细胞调节作用的一种,其调节过程如图所示(E₁~E₅表示酶)。下列叙述正确的是( )
A. 产物可能与底物竞争酶结合位点来发挥抑制作用
B. 该调节方式中终产物对关键酶的抑制作用是不可逆的
C. 当F过量而 Y 合成不足时,E₁和E₃活性降低,E5活性不变
D. 机体可以通过该机制调节产物的合成从而避免物质和能量的浪费
【答案】ACD
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。酶具有高效性,专一性和作用条件比较温和的特性。酶的活性受温度和PH的影响,过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。酶促反应速率受酶活性、酶浓度和底物浓度等因素的影响。
【详解】A、终产物抑制通常通过终产物与底物竞争酶的结合位点来实现,从而抑制酶的活性,A正确;
B、推测当产物含量下降时,反馈抑制减弱,该调节方式中终产物对关键酶的抑制作用是可逆的,B错误;
C、终产物抑制机制中,当终产物(如F)过量时,会抑制上游关键酶(如E1和E3)的活性,因此E1和E3的活性降低,而对下游酶(如E5)的活性没有直接影响,C正确;
D、终产物抑制是一种负反馈调节机制,通过抑制关键酶的活性,避免产物的过度合成,从而节约物质和能量,D正确。
故选ACD。
14. 果蝇的刚毛与截毛、粗眼与细眼分别由等位基因D/d和F/f控制,其中只有一对等位基因位于性染色体上。现有多只粗眼刚毛雄果蝇与多只基因型相同的细眼刚毛雌果蝇随机交配,F1全为细眼,其中雄性全为刚毛,雌性刚毛:截毛=2:1,让F1中刚毛雌、雄个体随机交配,F2的表型及比例如下表(不考虑突变及互换)。下列说法正确的是( )
性别
细眼刚毛
细眼截毛
粗眼刚毛
粗眼截毛
雌性
39只
9只
13只
3只
雄性
48只
0只
16只
0只
A. 果蝇的D/d和F/f这两对基因的遗传遵循自由组合定律
B. 控制刚毛与截毛这对相对性状的基因位于X染色体上
C. 亲本中的雄果蝇有两种基因型,其纯合体与杂合体之比为2:1
D. F1中刚毛雌性果蝇有两种基因型,其纯合体与杂合体之比为1:3
【答案】AD
【解析】
【分析】由题意可知,亲本均为刚毛,子一代出现了截毛,所以刚毛为显性性状,且子一代中雄性全为刚毛,雌性中刚毛:截毛=2:1,表现为与性别有关,所以控制该性状的基因位于性染色体上,又根据题意“只有一对等位基因位于性染色体上”,可知控制眼形的基因应位于常染色体上,子一代全为细眼,子二代中无论雌雄都是细眼:粗眼=3:1,所以细眼为显性性状。
【详解】A、由题意可知,亲本均为刚毛,子一代出现了截毛,所以刚毛为显性性状,截毛为隐性性状,且子一代中雄性全为刚毛,雌性中刚毛:截毛=2:1,表型与性别有关,所以控制该性状基因位于性染色体上,又根据题意“只有一对等位基因位于性染色体上”,可知控制眼形的基因应位于常染色体上,即这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律,A正确;
B、亲本均为刚毛,子代雌性出现了截毛,说明亲本都携带有截毛基因,雄性亲本携带截毛基因,表现为刚毛,说明其为杂合子,且子代雄性均为刚毛,则在Y染色体上携带有刚毛基因,故控制该性状的基因位于X和Y染色体上,B错误;
C、子一代全为细眼,子二代中无论雌雄都是细眼:粗眼=3:1,所以细眼为显性性状。亲本雄性为粗眼,基因型为ff,根据子一代雌性中刚毛:截毛=2:1,雄性全为刚毛可知,亲本雄性中存在XdYD、XDYD两种基因型,设XdYD所占比例为a,则两种基因型的雄性个体产生的含X染色体的雄配子及比例为Xd:XD=a:(1-a),由题干可知,所有雌性亲本的基因型相同,即基因型均为XDXd,产生的雌配子基因型及比例为Xd:XD=1:1,则子一代雌性中截毛果蝇(XdXd)所占的比例为1/2a=1/3,a=2/3,即亲本中的雄果蝇基因型及其比例为ffXdYD:ffXDYD=2∶1。即亲本中的雄果蝇有两种基因型,其纯合体与杂合体之比为1:2,C错误;
D、亲本中的雄果蝇基因型及其比例为ffXdYD:ffXDYD=2∶1,亲本雌果蝇FFXDXd,不考虑含Y的配子,亲本雄果蝇产生的配子种类及比例为fXd:fXD=2:1,亲本雌果蝇产生的配子种类及比例为FXD:FXd=1:1,子代刚毛雌果蝇的基因型为FfXDXd:FfXDXD=3:1,仅考虑D、d基因,纯合体与杂合体之比为1:3,D正确。
故选AD。
15. 为应对气候变化和推动可持续发展,我国提出“碳达峰”、“碳中和”的双碳目标(碳中和是指系统在一定时间内,产生的CO2和消耗的CO2相等,达到CO2相对“零排放”的状态)。在分析碳循环各个构成的基础上,某科研小组提出了我国陆地生态系统碳循环模式图,其中括号内的数据为年变化量(109tC/a),未加括号的数据为库存量(109tC),下列说法正确的是( )
A. 达到碳中和时,生物圈内所有生物呼吸释放的CO2量小于CO2的吸收量
B. 碳在生物群落与非生物环境之间循环主要是以CO2的形式进行的
C. 考虑人为因素时,该系统每年向大气净排放0.62×109tC的碳量
D. “土壤呼吸”即土壤微生物的无氧或有氧呼吸,是该生态系统排放二氧化碳最多的途径
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳。
2、碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物。
3、碳在生物群落和无机环境之间的主要以二氧化碳的形式循环。
4、碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。
5、碳循环过程为:无机环境中的碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落,生物群落中的碳通过呼吸作用、微生物的分解作用、燃烧进入无机环境。
【详解】A、碳中和是指系统在一定时间内,产生的CO2和消耗的CO2相等,达到CO2相对“零排放”的状态,达到碳中和时,生物圈内所有生物呼吸释放的CO2和工厂等化石燃料的燃烧产生的CO2总量等于所有生物固定的CO2总量,即生物圈内所有生物呼吸释放的CO2量小于CO2的吸收量,A正确;
B、碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行,碳元素在群落内部主要以含碳有机物的形式传递,B正确;
C、考虑化石燃料的燃烧和生产以及生物质燃烧等人为因素时,由图可知,在中国陆地生态系统中,吸收C的只有植物的光合作用;释放C的有土壤呼吸、人的呼吸、植物的呼吸作用、生物质燃烧和化石燃烧+水泥;因此这个条件下该系统年会向大气净排放的碳量=土壤呼吸+人的呼吸+植物呼吸作用+生物质燃烧+(化石燃烧+水泥)—光合作用=(2.04+0.08+1.85+0.18+0.73-4.26)×109tC=0.62×109tC,C正确;
D、“土壤呼吸”包括土壤微生物呼吸、根系呼吸和土壤动物呼吸,以及一个非生物学过程,即含碳矿物质的化学氧化作用,D错误。
故选ABC。
16. 白酒为中国特有的一种蒸馏酒,传统白酒多以泥窖发酵为主,在泥窖中缓慢发酵,边糖化边发酵。基本酿酒流程是:发酵→蒸馏→续料加酒曲→再次入窖发酵。下列说法正确的是( )
A. 酵母菌产生的淀粉酶参与糖化和酒精发酵过程
B. 泥窖缓慢发酵有利于多种微生物的繁殖、代谢
C. 随着发酵的进行,发酵液中的pH会逐渐下降
D. 新蒸馏出来的酒在贮存过程中可进行后发酵
【答案】BC
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧型微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成 二氧化碳和水。在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。
【详解】A、淀粉酶一般由曲霉等微生物产生,酵母菌主要产生的是酒化酶等参与酒精发酵过程,并不产生淀粉酶参与糖化过程,A错误;
B、泥窖缓慢发酵提供了相对稳定且适宜多种微生物生存的环境,有利于多种微生物的繁殖、代谢,B正确;
C、在发酵过程中,微生物代谢会产生一些酸性物质,比如二氧化碳溶于水形成碳酸,以及其他有机酸等,所以随着发酵的进行,发酵液中的pH会逐渐下降,C正确;
D、新蒸馏出来的酒不需要再发酵,D错误。
故选BC。
三、非选择题(共60分)
17. 尿素含氮量高,化学性质相对稳定,是现代农业生产中一种重要的氮肥,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用,某科研小组为了将土壤中分解尿素的细菌纯化培养,进行了如下操作,请回答相关问题:
成分
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
含量(g)
1.4
2.1
0.2
10.0
1.0
15.0
操作将上述物质溶解后,用蒸馏水定容至1000毫升
(1)本实验中有两组对照,一组是未接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板,另一组是已接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板。设置前一组的平板上如果________________,说明培养基在使用前未被杂菌污染;后一组的平板上如果_______________,可以说明选择培养基具有选择作用。
(2)将5g土壤溶于45mL无菌水,再稀释105倍,按图[ ]_________(填数字及名称)接种方式将0.1mL样品接种到3个培养基上,统计菌落数目为134、131、137,据此可得出每克土壤中的纤维素分解菌活菌数约为_______个。
(3)分解尿素的细菌能合成_________,将尿素分解为____________。如果对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时,还需在培养基中加入________指示剂。
(4)土壤中的某些固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源(如圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为,请设计实验进一步确定平板上分离得到的细菌是否是固氮菌。(写出简要思路及预期结果)________。
【答案】(1) ①. 没有菌落生长 ②. 牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数显著多于选择培养基
(2) ①. 稀释涂布平板法 ②. 1.34×109
(3) ①. 脲酶 ②. NH3和CO2 ③. 酚红
(4)将平板上分离得到的细菌接种到无氮源的培养基上培养一段时间后,观察是否有出现菌落。若能长出菌落,说明该菌为固氮菌,否则不是固氮菌
【解析】
【分析】1、实验室培养基按照功能划分,可以分为选择培养基和鉴别培养基。选择培养基是在微生物学中,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。
【小问1详解】
选择培养基是指在微生物学中,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。本实验中有两组对照,一组是未接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板,可证明灭菌是否彻底;另一组是已接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板。前一组的平板上如果没有菌落生长,可以说明培养基在使用前未被杂菌污染;后一组的平板上如果牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数显著多于选择培养基,可以说明选择培养基具有选择作用。
【小问2详解】
统计菌落数目一般使用稀释涂布平板法,将5g土壤溶于45mL无菌水,再稀释105倍,按图1稀释涂布平板法接种方式,将0.1mL样品接种到3个培养基上,统计菌落数目为134、131、137,据此可得出每克土壤中的纤维素分解菌活菌数约为( 134+131+137)÷3÷0.1×10×105=1.34×109 个。
【小问3详解】
分解尿素的细菌能合成脲酶,催化尿素分解产生的 NH3 可以作为细菌生长的氮源。如果培养基中加入了酚红指示剂,尿素分解的产物 NH3 会使培养基的pH升高,酚红指示剂将变红。
【小问4详解】
土壤中的某些固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源,设计实验时用到的是无氮源培养基,然后检测是否有固氮菌即可。简要思路、预期结果和结论:将平板上分离得到的细菌接种到无氮源的培养基上培养,若能生长,说明该菌为固氮菌,否则不是固氮菌,进一步确定平板上分离得到的细菌是否是固氮菌。
18. 微山湖作为中国北方最大的淡水湖,生活着青虾、鲫鱼、乌鳢、白鹭等各种动物以及芦苇、荷花等多种挺水植物,其生态系统蕴含着丰富且复杂的生物多样性。
(1)调查湖中鲫鱼采用标记重捕法,与初捕再捕均为小网眼渔网相比,初捕用小网眼,再捕用大网眼得到的调查结果______________(填“偏大”、“偏小”或“基本不变”),当湖中鲫鱼种群数量达到K值时,其出生率和死亡率的关系为_________________。
(2)假设该生态系统中存在一条食物链:浮游植物→浮游动物→鲫鱼→白鹭,若浮游植物同化的能量为a,能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%-20%,则白鹭同化的能量理论上最大值与最小值的比值为____。在这条食物链中,鲫鱼粪便中的能量属于_______________同化能量的一部分。
(3)湖区渔民在浅水种藕,在水体的上层、中层和底层分别养殖食性不同的鲢鱼、草鱼和青鱼。这种秧藕养鱼立体生态种养模式就是充分利用了群落的_______和季节性,从能量流动的角度分析其意义是_________。
【答案】(1) ①. 基本不变 ②. 出生率等于死亡率
(2) ①. 8 ②. 浮游动物
(3) ①. 空间结构(垂直结构和水平结构) ②. 在时间、空间上合理布置,增大流入该生态系统的总能量,提高能量利用率,使能量更多地流向对人类最有益的部分
【解析】
【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。摄入量=粪便量+同化量,非最高营养级的同化量的去向包括:呼吸作用以热能形式散失的能量、流入下一营养级。流向分解者和未被利用的能量。 研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
【小问1详解】
标记重捕法中,初捕用小网眼,再捕用大网眼,由于标记个体在种群中的比例不会因网眼大小改变而改变,所以得到的调查结果基本不变。因为标记重捕法的原理是根据重捕中标记个体数占总捕获数的比例来估算种群数量,只要标记和重捕的随机性不受影响,网眼大小不影响比例关系。当湖中鲫鱼种群数量达到K值时,种群数量稳定,此时其出生率等于死亡率。
【小问2详解】
已知能量在相邻两个营养级间的传递效率为10% - 20%。白鹭同化能量的最大值按20%的传递效率计算,即a×20%×20%×20%= 0.008a;最小值按10%的传递效率计算,即a×10%×10%×10%=0.001a。所以白鹭同化的能量理论上最大值与最小值的比值为0.008a/0.001a = 8。鲫鱼粪便中的能量并没有被鲫鱼同化,而是属于上一营养级浮游动物同化能量的一部分,因为粪便中的能量是未被鲫鱼消化吸收的食物残渣。
【小问3详解】
秧藕养鱼强调浅水种藕,湖泊中由浅水区至深水区应该是水平结构,在水体的上层、中层和底层分别养殖食性不同的鲢鱼、草鱼和青鱼体现的是垂直结构。立体种养模式的意义从能量流动的角度分析,这种模式可以充分利用生态系统中的能量,提高能量利用率,使能量更多地流向对人类最有益的部分。因为不同的生物占据不同的空间和时间,能够更充分地利用环境中的资源,减少能量的浪费。
19. 研究人员对油菜素内酯(EBR)对茶树光合作用影响的生理机制进行了深入研究。研究人员通过外源EBR(用乙醇配成的0.1mg·L-1的EBR)处理A、B、C三种不同的茶树品种,探究其对茶树光合速率和Rubisco(核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶)最大羧化速率的影响,结果分别如图1、图2所示。
(1)茶树进行光合作用时,水光解的过程可以产生______和电子,电子在类囊体膜上经传递后用于______。ATP与NADPH在类囊体膜的外侧产生,更有利于______。
(2)Rubisco羧化速率就是指CO2固定速率。生产实践中,为提高Rubisco最大羧化速率,还可以采取的具体措施是______(答出2点)。
(3)CK组为对照组,其处理为______。据图1可知,外源EBR处理能显著提高茶树叶片的光合速率,结合图2分析,其原因是______,其中光合效率提高最显著的是品种______。
【答案】(1) ①. H+、O2 ②. 生成NADPH ③. 将ATP和NADPH运输到叶绿体基质中用于暗反应
(2)通风换气,合理密植,施用农家肥,施用CO2气肥
(3) ①. 用等量(等浓度)的乙醇处理 ②. 外源EBR处理提高了Rubisco的最大羧化速率,从而加快了CO2的固定,促进了光合速率的提高 ③. C
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。 光合作用根据是否需要光照,可以概括地分为光反应和暗反应。光反应阶段必须需要光照才能进行,发生在类囊体薄膜上。主要发生水的光解,NADPH的合成,ATP的合成;暗反应阶段有没有光照都能进行,发生在叶绿体基质中,主要发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。光反应和暗反应之间是紧密联系的,能量转化和物质变化密不可分。
【小问1详解】
茶树进行光合作用时,水光解的过程可以产生O2、H+和电子,电子在类囊体膜上经传递后用于NADP+的还原(生成NADPH)。ATP与NADPH在类囊体膜的外侧产生,更有利于将ATP和NADPH运输到叶绿体基质中用于暗反应 。因为暗反应发生在叶绿体基质,ATP和NADPH是暗反应的重要原料,在类囊体膜外侧产生便于它们快速运输到反应场所。
【小问2详解】
Rubisco羧化速率就是指CO2固定速率。生产实践中,为提高Rubisco最大羧化速率,可以采取的具体措施有:通风换气,合理密植,施用农家肥,施用CO2气肥等 ;
【小问3详解】
CK组为对照组,由于实验组是用乙醇配成的0.1mg. L- 1的EBR处理,所以对照组处理为用等量的乙醇处理 。 据图1可知,外源EBR处理能显著提高茶树叶片的光合速率,结合图2分析,其原因是外源EBR处理提高了Rubisco的最大羧化速率,从而加快了CO2的固定,促进了光合速率的提高。 观察图1,对比A、B、C三个品种在EBR处理后光合速率的提升幅度,其中光合效率提高最显著的是品种C。
20. 糖尿病患者的脑卒中发生率是非糖尿病患者的4到6倍,而合并有糖尿病的脑卒中患者神经组织损伤更严重、梗死面积更大。肠促胰岛素是由肠道内分泌细胞分泌的多肽类物质,可促进胰岛素分泌,对糖尿病、脑卒中等有明显的疗效。请回答下列问题:
(1)肠促胰岛素主要包括胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和葡萄糖依赖性促胰岛素分泌多肽(GIP),其中GIP跨膜运输的方式是_____。如果口服肠促胰岛素,其_____(填“能”或“不能”)调节血糖浓度,原因是_____。
(2)人脑的NTS神经元也能产生GLP-1,脑内GLP-1调节血糖代谢的反射弧中效应器是_____(填“交感”或“副交感”)神经末梢及其支配的胰岛_____细胞。
(3)科研人员在对梗死组织恢复血液供应时发现重新获得血液的细胞会出现损伤和死亡,称为缺血再灌注损伤。为了研究药物利拉鲁肽在缺血再灌注损伤方面的作用,科研人员将若干只健康大鼠随机均分为3组:假手术组、脑缺血再灌注组、利拉鲁肽组(进行缺血再灌注术后注射利拉鲁肽),测定每组大鼠脑梗死面积占比,结果如表1所示。已知Bcl-2和Bax是与细胞凋亡密切相关的两个蛋白基因,本实验测定了Bcl-2和Bax的表达水平,结果如表2。据此推测,Bcl-2蛋白和Bax蛋白对细胞凋亡分别起_____和_____作用(填“增强”或“减弱”),利拉鲁肽在缺血再灌注损伤方面发挥作用的机理是_____。
表1利拉鲁肽对大鼠脑梗死面积的影响
分组
梗死面积占比
假手术组
0
缺血再灌注组
45.00±4.87
利拉鲁肽组
29.75±3.77
表2利拉鲁肽对凋亡蛋白Bcl-2和Bax的影响
分组
Bcl-2
Bax
假手术组
0.02±0.02
0.02±0.02
缺血再灌注组
0.28±0.03
0.29±0.03
利拉鲁肽组
0.36±0.03
0.16±0.04
【答案】(1) ①. 胞吐 ②. 不能 ③. 肠促胰岛素是由肠道内分泌细胞分泌的多肽类物质,口服会被消化成氨基酸而失去活性
(2) ①. 副交感 ②. B
(3) ①. 减弱 ②. 增强 ③. 促进凋亡蛋白Bcl-2表达,抑制凋亡蛋白Bax表达
【解析】
【分析】血糖平衡调节:(1)当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降。(2)当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
【小问1详解】
GIP为大分子物质,其跨膜运输的方式是胞吐,肠促胰岛素是肠促胰岛素是由肠道内分泌细胞分泌的多肽类物质,属于大分子物质,如果口服肠促胰岛素,肠促胰岛素被消化为氨基酸,失去生物活性,不能调节血糖浓度。
【小问2详解】
副交感神经兴奋可促进胰岛素分泌,从而调节血糖代谢,由题意“肠促胰岛素是由肠道内分泌细胞分泌的多肽类物质,可促进胰岛素分泌”可知,脑内GLP-1调节血糖代谢的反射弧中效应器是副交感神经末稍及其支配的胰岛B细胞。
【小问3详解】
实验目的为研究药物利拉鲁肽在缺血再灌注损伤方面的作用;表1可知,利拉鲁肽组组比缺血再灌注组梗死面积占比低,可见药物利拉鲁肽可以缓解缺血再灌注损伤。表2可知,与缺血再灌注组相比,利拉鲁肽组凋亡蛋白Bcl-2表达量增多,而凋亡蛋白Bax表达量下降,可推测Bcl-2蛋白和Bax蛋白对细胞凋亡分别起减弱和抑制作用,利拉鲁肽在缺血再灌注损伤方面发挥作用的机理是促进凋亡蛋白Bcl-2表达,抑制凋亡蛋白Bax表达。
21. 水稻花多且小,为两性花,育种工作量大。水稻雄性不育系为育种工作提供了新路径。雄性不育株的雌蕊发育正常,但雄蕊发育异常,可接受外来花粉而繁殖后代。研究发现雄性育性是由基因和环境共同控制的。水稻野生型为雄性可育,突变品系甲和突变品系乙均为雄性不育(均只有一对基因与野生型不同)。如表为3个不同水稻杂交组合及其子代的表型及比例。
组合
杂交组合类型
后代的表型及比例
—
野生型×甲
全为雄性可育(杂种1)
二
野生型×乙
全为雄性可育(杂种2)
三
杂种1×杂种2
全为雄性可育
(1)根据杂交组合一和二可知,雄性不育性状是由________性基因控制。根据杂交组合三,推测控制两个突变体的相关基因为____________(填“等位基因”或“非等位基因”)。以上两突变体的产生体现的是基因突变具有____________的特点。
(2)研究发现:品系甲经低温(<21℃)处理可以恢复育性,而乙不能。请利用甲、乙品系设计杂交实验,推断雄性不育相关基因在染色体上的位置关系。
实验思路:________________________________________________________________________________。
预期实验结果与结论:______________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 隐 ②. 非等位基因 ③. 随机性
(2) ①. 在低温条件下,将突变品系甲、乙杂交,收获乙植株上所结的种子获得F1,正常温度条件下种植F1,F1均为雄性可育,使其自交获得F2,正常条件下种植F2,并统计其育性及比例 ②. 若F2中雄性可育:雄性不育=9:7,则两对基因位于非同源染色体上; 若F2中雄性可育:雄性不育=1:1,则两对基因位于同一对同源染色体上
【解析】
【分析】自由组合定律的实质是减数分裂形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
杂交组合一和二,野生型(雄性可育)和雄性不育杂交,子一代均表现为雄性可育,说明雄性不育性状是由隐性基因控制。由于雄性不育是隐性基因控制的,若控制两个突变体的相关基因为等位基因,则杂种1×杂种2的子代会出现雄性不育个体,但实际后代全为雄性可育,说明控制两个突变体的相关基因为非等位基因。上述雄性不育是由非等位基因突变形成,说明基因突变具有随机性的特点。
【小问2详解】
实验思路:为了推断雄性不育相关基因在染色体上的位置关系,实验思路是在低温条件下,将突变品系甲、乙杂交,收获乙植株上所结的种子获得F1,正常温度条件下种植F1,F1均为雄性可育,使其自交获得F2,正常条件下种植F2,并统计其育性及比例。
预期实验结果与结论:假定突变品系甲突变基因为a,突变品系乙突变基因为b,突变品系甲、乙基因型分别为aaBB和AAbb,F1基因型为AaBb,若两对基因位于非同源染色体上,则满足自由组合定律,A-B-表现为雄性可育,其余基因型表现为雄性不育,雄性可育的概率为3/4×3/4=9/16,雄性不育的概率为7/16,因此F2中雄性可育:雄性不育=9:7;
若两对等位基因位于同一对同源染色体上,则F1产生的配子种类及比例为aB:Ab=1:1,子二代基因型种类及比例为aaBB:AAbb:AaBb=1:1:2,雄性可育:雄性不育=1:1。
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丰城中学2024-2025学年下学期高一创新班期中考试试卷
生物
一、单项选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 内质网在整个细胞质中混杂延伸,与其他细胞器形成丰富的接触。研究发现,内质网的不同蛋白分别优先与不同的细胞骨架群体相互作用,调节其他细胞器在胞内的分布。下列说法错误的是( )
A. 细胞通过内质网来调节细胞器的分布与细胞功能的实现密切相关
B. 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,能维持细胞的形态
C. 分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,内质网参与其合成和加工
D. 内质网内连核膜外连细胞膜,起着重要的交通枢纽的作用
2. 哺乳动物小肠上皮细胞顶膜上的转运蛋白(TRPV6)可以从消化道中顺浓度梯度吸收Ca²⁺。 Ca²⁺[由胞浆钙结合蛋白(CB)介导从小肠上皮细胞的顶膜向基底膜转运,基底膜上的钠钙交换蛋白 (NCX)将Na⁺顺浓度转入细胞内的同时将Ca²⁺运出细胞,钙蛋白(PMCA)则消耗 ATP 将 Ca²⁺运出细胞。下列叙述错误的是( )
A. 细胞外 Ca²⁺浓度越高, TRPV6运输Ca²⁺的速率就越快
B. CB 活性增强有利于 Ca²⁺通过 TRPV6进入小肠上皮细胞
C. PMCA 和NCX 均以主动运输方式将Ca²⁺运出小肠上皮细胞
D. 当细胞外液中的 Na⁺浓度降低时,Ca²⁺运出细胞会受到抑制
3. 天南星科植物在开花时,其花序会释放大量能量,使得花序温度比周围环境高25℃左右。天南星科植物在有氧呼吸过程中,电子、H+经过一系列过程传递给分子氧,传递过程存在途径1和途径2,其中“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。下列说法错误的是( )
A. 图中[H]来自于葡萄糖和水,两条途径发生的场所在线粒体内膜
B. 途径1会合成大量的ATP,这是有氧呼吸产生能量的主要途径
C. 当氰化物存在时,细胞进行途径2替代途径1,以保证细胞的能量供应
D. 天南星科植物花序温度升高与途径1增强,物质分解彻底,释放能量多有关
4. 短串联重复序列 (STR)通常是由多个相同的重复单元(1~6个碱基)串联成的一段DNA序列,不同人同一染色体上同一STR位点存在重复单元串联数目的差异。人的X、Y染色体上均存在以“GATA”为单元的STR1,某对常染色体上存在以“CT”为单元的 STR2。下列叙述正确的是( )
A. 某人该对常染色体上 STR2 位点“CT”重复次数相同
B. 进行细胞分裂时,细胞两极不会同时出现 STR1 和 STR2
C. 减数分裂Ⅰ中期X染色体的姐妹染色单体上可能存在不同的 STR1
D. 减数分裂Ⅱ后期,细胞中的4个STR2位点中的“CT”重复单元的个数相同
5. 真核细胞中的多数基因经转录会产生前体mRNA,前体mRNA中由内含子转录的RNA片段会被剪接体SnRNA切除并快速水解,由外显子转录的RNA片段会相互连接形成成熟mRNA.下图表示拟南芥F基因的转录及加工获得FγmRNA和FβmRNA的过程,其中Fγ、Fβ表示蛋白质。当Fβ过多时,拟南芥响应高温开花的时间延后。下列叙述错误的是( )
A. 促进F基因表达Fγ,拟南芥将提前开花
B. 由前体mRNA指导合成Fγ的过程中,一定存在磷酸二酯键的断裂和形成以及碱基互补配对
C. 剪接体SnRNA能特异性识别前体mRNA序列,剪切内含子转录的RNA片段
D. 拟南芥开花时间受环境和mRNA剪接形式的影响
6. 生物学研究中蕴含着宝贵的科学思路和方法。下列叙述错误的是( )
A. 自变量控制中的“减法原理”可用于探究细胞核的功能
B. X射线提高果蝇突变率的原理研究为航天育种提供了理论支持
C. 自由组合定律的发现和DNA复制方式的解释都使用了假说—演绎法
D. 在暗室中饲养果蝇希望获得眼睛退化个体的思路符合自然选择学说的观点
7. 刚分化不久的近缘种个体之间仍然有几率突破生殖隔离,产生可育后代。研究发现,黔金丝猴(既有金毛也有黑毛)拥有川金丝猴(金毛)以及滇金丝猴(黑背白腹)两个谱系的部分基因组。据此推断,远古时期川金丝猴和滇金丝猴杂交产生了黔金丝猴的祖先,三者各自选择与自身毛色相近的个体交配(性选择),逐渐形成现今的三个金丝猴物种。下列叙述错误的是( )
A. 三种金丝猴的基因库存在部分重合的现象
B. 远古时期川金丝猴和滇金丝猴可能属于刚分化不久的近缘种
C. 三种金丝猴祖先间的性选择是基于地理隔离而实现的
D. 基因组分析可为研究三种金丝猴的进化提供分子水平的证据
8. 下丘脑产生的催产素能缓解社交障碍,在社交活动时释放,增强突触后神经元的兴奋性并促进多巴胺释放。5-羟色胺(5-HT)是调控情绪和社交行为的关键神经递质,主要由中缝背核(DRN)区域产生,DRN-5-HT能神经元输入基底外侧杏仁核的基底核(BA)区域,在社交或焦虑时,Pyr神经元和PV神经元对5-HT的释放进行调控,其作用机理如图所示,图中M处是神经纤维,N处是突触。下列说法正确的是( )
A. 特异性催产素受体抑制剂可缓解小鼠的社交障碍
B. BA区域的N处突触前神经元释放兴奋性神经递质后引起焦虑
C. 社交活动时,催产素和5-HT分泌会增加
D. M处膜电位为外正内负时,膜内的K+浓度低于膜外
9. Graves病和桥本甲状腺炎是甲状腺激素水平异常两种疾病,其主要发病机制如下图所示。下列说法错误的是( )
A. Graves病是因 TSH 受体抗体与TSH 受体结合导致甲状腺激素增多所致
B. 桥本甲状腺炎是由于 TG 蛋白抗体引导NK细胞杀伤甲状腺细胞所致
C. 两种疾病都是由免疫系统的免疫自稳功能异常所引发的自身免疫病
D. 可以分别通过减少和增加碘的摄入来治疗 Graves病和桥本甲状腺炎
10. 为研究外源蔗糖(SUC)和脱落酸(ABA)对马铃薯块茎发育的影响,研究人员用SUC和ABA单独或共同处理马铃薯,一段时间后测定发现马铃薯淀粉含量均有所增加,对淀粉合成途径中APL3和SS2两种基因的相对表达量进行检测,结果如下图所示。下列推测不合理的是( )
A. APL3基因和SS2基因编码的蛋白质均有利于促进淀粉的合成
B. SUC和ABA共同处理时SS2基因比APL3基因的相对表达量高
C. SUC可以减弱SS2基因的表达,还可能减弱ABA对SS2表达的抑制作用
D. ABA可抑制细胞分裂和气孔关闭,CK组可排除内源激素的干扰
11. 种群生理性调节学说认为,当种群密度上升时,种群内个体间社群压力增加,加强了对中枢神经系统的刺激,引起生长激素、促性腺激素和肾上腺素分泌量的改变,结果导致种群出生率下降,死亡率上升,抑制种群的数量增长。下列叙述错误的是( )
A. 随着种群密度的增加,种群两个体的肾上腺素分泌量可能会增多
B. 生长激素和促性腺激素的分泌量变化可能会导致种群年龄结构改变
C. 种群数量变化和环境容纳量的改变都会引起个体激素分泌量的变化
D. 随种群密度的增加,种内竞争强度会增加,而种间竞争强度会降低
12. 人类肠道微生物具有限制病原体在肠道定植的能力,称为定植抵抗力。研究人员用含荧光标记的病原菌A和十种非致病肠道微生物进行实验(分别为B1、B2……B10)。A和B5能利用半乳糖醇,其它肠道微生物及b5(B5的突变体)没有该能力。研究人员使用无菌小鼠做肠道微生物定植实验,病原菌A感染1天后检测A菌的浓度,结果如图。下列推测合理的是( )
A. ①显著高于③,说明b5与A生态位重叠度低于其他9种微生物
B. ③显著低于④的原因是半乳糖醇对b5有害
C. ⑥显著低于④是因为B5能利用半乳糖醇
D. 滥用抗菌药会降低肠道微生物的多样性,对病原体的定植抵抗作用提高
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
13. 细胞代谢途径中,关键酶的活性受该途径最终产物抑制的现象,称为终产物抑制。这是细胞调节作用的一种,其调节过程如图所示(E₁~E₅表示酶)。下列叙述正确的是( )
A. 产物可能与底物竞争酶的结合位点来发挥抑制作用
B. 该调节方式中终产物对关键酶的抑制作用是不可逆的
C. 当F过量而 Y 合成不足时,E₁和E₃活性降低,E5活性不变
D. 机体可以通过该机制调节产物的合成从而避免物质和能量的浪费
14. 果蝇的刚毛与截毛、粗眼与细眼分别由等位基因D/d和F/f控制,其中只有一对等位基因位于性染色体上。现有多只粗眼刚毛雄果蝇与多只基因型相同的细眼刚毛雌果蝇随机交配,F1全为细眼,其中雄性全为刚毛,雌性刚毛:截毛=2:1,让F1中刚毛雌、雄个体随机交配,F2的表型及比例如下表(不考虑突变及互换)。下列说法正确的是( )
性别
细眼刚毛
细眼截毛
粗眼刚毛
粗眼截毛
雌性
39只
9只
13只
3只
雄性
48只
0只
16只
0只
A. 果蝇的D/d和F/f这两对基因的遗传遵循自由组合定律
B. 控制刚毛与截毛这对相对性状的基因位于X染色体上
C. 亲本中的雄果蝇有两种基因型,其纯合体与杂合体之比为2:1
D. F1中刚毛雌性果蝇有两种基因型,其纯合体与杂合体之比为1:3
15. 为应对气候变化和推动可持续发展,我国提出“碳达峰”、“碳中和”的双碳目标(碳中和是指系统在一定时间内,产生的CO2和消耗的CO2相等,达到CO2相对“零排放”的状态)。在分析碳循环各个构成的基础上,某科研小组提出了我国陆地生态系统碳循环模式图,其中括号内的数据为年变化量(109tC/a),未加括号的数据为库存量(109tC),下列说法正确的是( )
A. 达到碳中和时,生物圈内所有生物呼吸释放的CO2量小于CO2的吸收量
B. 碳在生物群落与非生物环境之间循环主要是以CO2的形式进行的
C. 考虑人为因素时,该系统每年向大气净排放0.62×109tC的碳量
D. “土壤呼吸”即土壤微生物的无氧或有氧呼吸,是该生态系统排放二氧化碳最多的途径
16. 白酒为中国特有的一种蒸馏酒,传统白酒多以泥窖发酵为主,在泥窖中缓慢发酵,边糖化边发酵。基本酿酒流程是:发酵→蒸馏→续料加酒曲→再次入窖发酵。下列说法正确的是( )
A. 酵母菌产生的淀粉酶参与糖化和酒精发酵过程
B. 泥窖缓慢发酵有利于多种微生物的繁殖、代谢
C. 随着发酵的进行,发酵液中的pH会逐渐下降
D. 新蒸馏出来的酒在贮存过程中可进行后发酵
三、非选择题(共60分)
17. 尿素含氮量高,化学性质相对稳定,是现代农业生产中一种重要的氮肥,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用,某科研小组为了将土壤中分解尿素的细菌纯化培养,进行了如下操作,请回答相关问题:
成分
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
含量(g)
1.4
2.1
0.2
10.0
1.0
15.0
操作将上述物质溶解后,用蒸馏水定容至1000毫升
(1)本实验中有两组对照,一组是未接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板,另一组是已接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板。设置前一组的平板上如果________________,说明培养基在使用前未被杂菌污染;后一组的平板上如果_______________,可以说明选择培养基具有选择作用。
(2)将5g土壤溶于45mL无菌水,再稀释105倍,按图[ ]_________(填数字及名称)接种方式将0.1mL样品接种到3个培养基上,统计菌落数目为134、131、137,据此可得出每克土壤中的纤维素分解菌活菌数约为_______个。
(3)分解尿素的细菌能合成_________,将尿素分解为____________。如果对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时,还需在培养基中加入________指示剂。
(4)土壤中的某些固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源(如圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为,请设计实验进一步确定平板上分离得到的细菌是否是固氮菌。(写出简要思路及预期结果)________。
18. 微山湖作为中国北方最大淡水湖,生活着青虾、鲫鱼、乌鳢、白鹭等各种动物以及芦苇、荷花等多种挺水植物,其生态系统蕴含着丰富且复杂的生物多样性。
(1)调查湖中鲫鱼采用标记重捕法,与初捕再捕均为小网眼渔网相比,初捕用小网眼,再捕用大网眼得到的调查结果______________(填“偏大”、“偏小”或“基本不变”),当湖中鲫鱼种群数量达到K值时,其出生率和死亡率的关系为_________________。
(2)假设该生态系统中存在一条食物链:浮游植物→浮游动物→鲫鱼→白鹭,若浮游植物同化的能量为a,能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%-20%,则白鹭同化的能量理论上最大值与最小值的比值为____。在这条食物链中,鲫鱼粪便中的能量属于_______________同化能量的一部分。
(3)湖区渔民在浅水种藕,在水体的上层、中层和底层分别养殖食性不同的鲢鱼、草鱼和青鱼。这种秧藕养鱼立体生态种养模式就是充分利用了群落的_______和季节性,从能量流动的角度分析其意义是_________。
19. 研究人员对油菜素内酯(EBR)对茶树光合作用影响的生理机制进行了深入研究。研究人员通过外源EBR(用乙醇配成的0.1mg·L-1的EBR)处理A、B、C三种不同的茶树品种,探究其对茶树光合速率和Rubisco(核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶)最大羧化速率的影响,结果分别如图1、图2所示。
(1)茶树进行光合作用时,水光解过程可以产生______和电子,电子在类囊体膜上经传递后用于______。ATP与NADPH在类囊体膜的外侧产生,更有利于______。
(2)Rubisco羧化速率就是指CO2固定速率。生产实践中,为提高Rubisco最大羧化速率,还可以采取的具体措施是______(答出2点)。
(3)CK组为对照组,其处理为______。据图1可知,外源EBR处理能显著提高茶树叶片光合速率,结合图2分析,其原因是______,其中光合效率提高最显著的是品种______。
20. 糖尿病患者的脑卒中发生率是非糖尿病患者的4到6倍,而合并有糖尿病的脑卒中患者神经组织损伤更严重、梗死面积更大。肠促胰岛素是由肠道内分泌细胞分泌的多肽类物质,可促进胰岛素分泌,对糖尿病、脑卒中等有明显的疗效。请回答下列问题:
(1)肠促胰岛素主要包括胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和葡萄糖依赖性促胰岛素分泌多肽(GIP),其中GIP跨膜运输的方式是_____。如果口服肠促胰岛素,其_____(填“能”或“不能”)调节血糖浓度,原因是_____。
(2)人脑的NTS神经元也能产生GLP-1,脑内GLP-1调节血糖代谢的反射弧中效应器是_____(填“交感”或“副交感”)神经末梢及其支配的胰岛_____细胞。
(3)科研人员在对梗死组织恢复血液供应时发现重新获得血液的细胞会出现损伤和死亡,称为缺血再灌注损伤。为了研究药物利拉鲁肽在缺血再灌注损伤方面的作用,科研人员将若干只健康大鼠随机均分为3组:假手术组、脑缺血再灌注组、利拉鲁肽组(进行缺血再灌注术后注射利拉鲁肽),测定每组大鼠脑梗死面积占比,结果如表1所示。已知Bcl-2和Bax是与细胞凋亡密切相关的两个蛋白基因,本实验测定了Bcl-2和Bax的表达水平,结果如表2。据此推测,Bcl-2蛋白和Bax蛋白对细胞凋亡分别起_____和_____作用(填“增强”或“减弱”),利拉鲁肽在缺血再灌注损伤方面发挥作用的机理是_____。
表1利拉鲁肽对大鼠脑梗死面积的影响
分组
梗死面积占比
假手术组
0
缺血再灌注组
45.00±4.87
利拉鲁肽组
29.75±3.77
表2利拉鲁肽对凋亡蛋白Bcl-2和Bax的影响
分组
Bcl-2
Bax
假手术组
0.02±0.02
0.02±0.02
缺血再灌注组
0.28±0.03
0.29±0.03
利拉鲁肽组
0.36±0.03
0.16±0.04
21. 水稻花多且小,为两性花,育种工作量大。水稻雄性不育系为育种工作提供了新路径。雄性不育株的雌蕊发育正常,但雄蕊发育异常,可接受外来花粉而繁殖后代。研究发现雄性育性是由基因和环境共同控制的。水稻野生型为雄性可育,突变品系甲和突变品系乙均为雄性不育(均只有一对基因与野生型不同)。如表为3个不同水稻杂交组合及其子代的表型及比例。
组合
杂交组合类型
后代的表型及比例
—
野生型×甲
全为雄性可育(杂种1)
二
野生型×乙
全为雄性可育(杂种2)
三
杂种1×杂种2
全为雄性可育
(1)根据杂交组合一和二可知,雄性不育性状是由________性基因控制。根据杂交组合三,推测控制两个突变体的相关基因为____________(填“等位基因”或“非等位基因”)。以上两突变体的产生体现的是基因突变具有____________的特点。
(2)研究发现:品系甲经低温(<21℃)处理可以恢复育性,而乙不能。请利用甲、乙品系设计杂交实验,推断雄性不育相关基因在染色体上的位置关系。
实验思路:________________________________________________________________________________。
预期实验结果与结论:______________________________________________________________________。
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