内容正文:
三明一中2024-2025学年下学期高三年段4月期中考
生物试题
满分100分,考试用时75分钟。
一、单项选择题:本题共15小题,其中,1-10小题,每题2分;11-15小题,每题4分,共40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. 2024年,科学家在单细胞海藻中发现了一种新的细胞器——硝质体。关于其起源,科学家提出了一种假说:很早以前,海藻吞噬了一种固氮蓝细菌,被吞噬的蓝细菌在海藻细胞中生存下来,并将N2固定为氨供给海藻利用。漫长时间后,该蓝细菌成为一种细胞器——硝质体。下列哪项事实支持这一假说?( )
A. 硝质体在海藻细胞分裂的同时也一分为二
B. 硝质体固氮方式和固氮蓝细菌相似
C. 硝质体从海藻细胞获得代谢所需的蛋白质
D. 该海藻在缺氮环境中也能良好生长
【答案】B
【解析】
【分析】细菌中的多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞质,都没有以核膜包被的细胞核,也没有染色体,但有环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫作拟核。
【详解】A、硝质体在海藻细胞分裂的同时也一分为二均等分配给子细胞,这与硝质体的起源无关,不能支持上述观点,A错误;
B、硝质体固氮方式和固氮蓝细菌相似,这与硝质体的起源有关,能支持上述观点,B正确;
C、硝质体从海藻细胞获得代谢所需的蛋白质,这不能说明硝质体是由原核生物蓝细菌演化而来的细胞器,不能支持上述观点,C错误;
D、该海藻在缺氮环境中也能良好生长,说明海藻可以利用空气中的N2,这与硝质体的起源有关,但未必能体现该细胞器的起源,D错误。
故选B。
2. 处于花期的美丽异木棉花多叶少,花色繁多,有红、白、粉红、黄等颜色。果实成熟后,白色柔软的絮状物协助种子传播。下列叙述错误的是( )
A. 开花所需能量来自根从土壤中吸收的有机物
B. 花瓣细胞液中色素种类和含量可影响花色
C. 花色可作为物理信息吸引昆虫帮助传粉
D. 絮状物中的纤维素是由葡萄糖连接而成的
【答案】A
【解析】
【分析】1、植物开花等生命活动所需的能量来自细胞呼吸产生的能量。
2、花的颜色与液泡中色素的种类和含量有关。
3、花色吸引昆虫传粉属于物理信息。
4、纤维素的基本单位是葡萄糖。
【详解】A、土壤中的有机物不能直接被根吸收,开花所需能量来自光合作用制造的有机物,A错误;
B、花的颜色与液泡中色素的种类和含量有关,B正确;
C、花色吸引昆虫传粉属于物理信息,C正确;
D、纤维素的基本单位是葡萄糖,D正确。
故选A。
3. 科学发现离不开科学方法的推动,下列叙述错误的是( )
A. 荧光标记法的使用推动了对细胞膜结构的探索
B. 对比实验的应用推动了T2噬菌体遗传物质的证明
C. 半保留复制假说的提出推动了DNA结构模型的构建
D. 把种群当一个整体进行研究推动了对能量流动的认识
【答案】C
【解析】
【分析】生物学研究方法:观察法、实验法(实验技术:同位素标记法、荧光标记法、染色观察法)、模型法、调查法、假说-演绎法、类比推理法、离心法(差速离心、密度梯度离心)。
【详解】A、荧光标记法的使用推动了对细胞膜结构的探索,如利用荧光标记人、鼠细胞膜上的蛋白质进行人、鼠细胞融合实验证明了细胞膜的流动性,A正确;
B、T2噬菌体侵染细菌实验应用了同位素标记法,该实验的设计中没有使用专门的对照组,运用了对比实验的原理,B正确;
C、半保留复制假说的提出推动了DNA复制过程的探究,C错误;
D、将一个营养级中的所有种群进行研究推动了对能量流动的认识,D正确。
故选C。
4. 密码子偏好性是指在生物体中,编码相同氨基酸的不同密码子有着不同的使用频率。研究人员对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶(L—AI)的基因进行密码子偏好性的优化,提高短乳杆菌L—AI合成速率,进而提高了D—塔格糖的生产效率。下列叙述错误的是( )
A. 可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列
B. 可以通过人工合成或基因突变等技术优化L—AI的基因碱基序列
C. 密码子偏好性优化后L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高
D. D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构发生改变有关
【答案】D
【解析】
【分析】1、密码子具有简并性,即一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码.
2、基因突变不一定会引起生物性状的改变,原因有:
①体细胞中某基因发生改变,生殖细胞中不一定出现该基因;
②若亲代DNA某碱基对发生改变而产生隐性基因,隐性基因传给子代,子代为杂合子,则隐性性状不会表现出来;
③不同密码子可以表达相同的氨基酸;
④性状是基因和环境共同作用的结果,有时基因改变,但性状不一定表现。
【详解】A、可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列,进而实现对密码子偏好性优化,A正确;
B、优化L—AI的基因碱基序列,转录后的mRNA的碱基序列也是发生改变,这样会实现对密码子偏好性的优化,而优化L—AI的基因碱基序列可以通过人工合成或基因突变等技术实现,B正确;
C、根据题意可知对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶(L—AI)的基因进行密码子偏好性的优化,会提高短乳杆菌L—AI合成速率密,即L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高,C正确;
D、L—AI的空间结构发生改变,则功能就会发生改变,所以D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构无关,D错误。
故选D。
5. 人在雨天容易犯困,原因之一是雨天昏暗光线促进松果体细胞分泌褪黑素(有助于睡眠),松果体受自主神经支配。下列叙述正确的是( )
A. 人在雨天容易犯困,此时交感神经无法兴奋
B. 雨声常常让人产生愉悦的感觉,这属于非条件反射
C. 昏暗光线刺激松果体细胞分泌褪黑素的过程属于体液调节
D. 褪黑素有助于睡眠,说明体液调节能影响神经系统的活动
【答案】D
【解析】
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。当人体处于兴奋状态,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但肠胃的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。当人体处于安静状态时,副交感的神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但肠胃的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、交感神经和副交感神经的作用通常是相反的,人在雨天容易犯困,副交感神经占优势,但此时交感神经也会兴奋,A错误;
B、“感觉愉悦”没有经过完整的反射弧,缺少传出神经和效应器,不属于反射,B错误;
C、松果体受自主被经支配,松果体属于效应器,所以暗光刺激松果体分泌褪黑素的过程属于神经调节,C错误;
D、从接受光周期信号到改善睡眠质量的过程中,光周期信号刺激视网膜,兴奋信号传递至下丘脑视交叉上核(SCN),而后经神经末梢调控松果体分泌褪黑素,褪黑素作用于相关部位改善睡眠质量,松果体分泌的褪黑素能够通过体液运输反作用于下丘脑,进而维持褪黑素含量的稳定,由此可知褪黑素有助于睡眠,说明体液调节能影响神经系统的活动,D正确。
故选D。
6. 种群密度分为绝对密度和相对密度。绝对密度是指单位面积或空间的实有个体数量,而相对密度是指种群数量多少的一个相对指标,不能获取区域内种群的实有个体数量。下列操作属于相对密度调查的是( )
A. 对某国家森林公园中的珙桐进行逐个计数
B. 用标记重捕法估算某草地中布氏田鼠的数量
C. 用样方法沿海岸线统计某海湾反嘴鹬的鸟窝数量
D. 用红外触发相机调查长白山脉北部地区东北虎数量
【答案】C
【解析】
【分析】种群密度调查中,绝对密度是指单位面积或空间的实有个体数量,而相对密度是指种群数量多少的一个相对指标,相对密度调查的特征在于不直接统计实际个体数量,而是通过间接指标反映种群数量的相对高低
【详解】A、逐个计数珙桐可直接得到实际数量,属于绝对密度调查,A错误;
B、标记重捕法通过估算得到种群数量,目的是计算实际个体数,属于绝对密度调查,B错误;
C、样方法统计鸟窝数量是间接指标,无法直接对应实际个体数(如鸟窝可能对应不同个体数),属于相对密度调查,C正确;
D、红外相机通过个体识别统计数量,可估算实际个体数,属于绝对密度调查,D错误。
故选C。
7. 某兴趣小组探究不同抗生素对金黄色葡萄球菌的选择作用,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
抗生素种类
抑菌圈大小 (cm)
对照组
第一代
第二代
第三代
四环素
0.60
4.00
3.53
3.07
罗红霉素
0.60
3.10
2.40
2.48
恩诺沙星
0.60
2.70
2.33
1.63
A. 用接种环将金黄色葡萄球菌接种到固体培养基上
B. 可使用浸润了无菌水的滤纸片作为对照组的处理
C. 四环素的抑菌圈变小,说明其对菌体有选择作用
D. 结果显示金黄色葡萄球菌对恩诺沙星的抗性最强
【答案】A
【解析】
【分析】图示分析,本实验的自变量是抗生素的种类,检测指标是抑菌圈的大小,抑菌圈越小,说明金黄色葡萄球菌对该种抗生素的抗性越强。
【详解】A、用涂布器将金黄色葡萄球菌接种到固体培养基上,有利于观察抑菌圈的大小,A错误;
B、探究不同抗生素对金黄色葡萄球菌的选择作用,自变量是抗生素的种类,对照组用浸润了无菌水的滤纸片,实验组为浸润了不同种类抗生素的滤纸片,这些滤纸片分别粘贴在培养基的表面,B正确;
C、结合图中数据可知,四环素的抑菌圈变小,说明四环素对菌体有选择作用,菌体的抗四环素能力增强,因此抑菌圈减小,C正确;
D、对比四种抗生素的抑菌圈,恩诺沙星的抑菌圈最小,说明金黄色葡萄球菌对恩诺沙星的抗性最强,D正确。
故选A。
8. 研究发现,B淋巴瘤细胞中存在如图所示的调控机制。c—Myc基因异常高水平表达会引发B淋巴细胞瘤,正常表达或低水平表达则不会。正常机体中Mxd1蛋白抑制c—Myc基因的表达,使其含量在细胞中维持正常水平。下列叙述错误的是( )
A. 合成miR—21时需要RNA聚合酶
B. Mxdl基因过度表达会引起细胞癌变
C. 抑制miR—21的合成有助于治疗B淋巴细胞瘤
D. 肿瘤细胞中c—Myc通过反馈调节大幅上调自身的表达水平
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
2、原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、合成miR—21属于转录过程,该过程需要RNA聚合酶的参与,A正确;
B、Mxdl基因过度表达会抑制c—Myc基因的表达,c—Myc基因的表达会降低,c—Myc基因的低水平表达则不会引起细胞癌变,B错误;
C、抑制miR—21的合成则会减弱对Mxdl基因表达的抑制,Mxdl基因表达水平会提高,从而加强了对c—Myc基因表达的抑制,降低了c—Myc基因的表达水平,c—Myc基因的低水平表达不会引发B淋巴细胞瘤,有助于治疗B淋巴细胞瘤,C正确;
D、肿瘤细胞中c—Myc表达水平上升时会促进miR—21的合成,miR—21的合成的增多会使Mxdl基因表达水平会降低,减少了对c—Myc基因表达的抑制,使c—Myc表达水平更高,这样通过正反馈调节大幅上调自身的表达水平促进了细胞的异常增殖,D正确。
故选B。
9. 水熊虫是一种能够耐受高温、强辐射等极端物理条件的小型无脊椎动物。研究表明,水熊虫合成的损伤抑制蛋白(Dsup)可与染色体的核小体特异性结合,促进受损DNA分子的修复,从而减少极端物理条件对核DNA损伤。下列叙述错误的是( )
A. 水熊虫细胞内具有核糖体和以核膜为界限的细胞核
B. 要了解Dsup对DNA的保护可通过观察染色体的形状来实现
C. Dsup使水熊虫对强辐射等具有耐受性的原因是促进受损DNA的修复
D. 研究水熊虫能够耐受极端物理条件的机制有助于人类开展太空探索活动
【答案】B
【解析】
【分析】1、由原核细胞构成的生物叫原核生物,由真核细胞构成的生物叫真核生物;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,原核细胞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,也含有核酸和蛋白质等物质。
2、常考的真核生物有绿藻、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)、原生动物(如草履虫、变形虫)及动、植物等;常考的原核生物有蓝细菌、细菌(如乳酸菌、硝化细菌、大肠杆菌等)、支原体、放线菌等;此外,病毒没有细胞结构,既不是真核生物也不是原核生物。
【详解】A、水熊虫是一种能够耐受高温、强辐射等极端物理条件的小型无脊椎动物,为真核生物,其细胞中具有核糖体和以核膜为界限的细胞核,A正确;
B、题意显示,水熊虫合成的损伤抑制蛋白(Dsup)可与染色体的核小体特异性结合,促进受损DNA分子的修复,但并未改变染色体的数目和结构,因而不能通过显微镜观察染色体来了解Dsup对DNA的保护,B错误;
C、题意显示,水熊虫合成的损伤抑制蛋白(Dsup)可促进受损DNA分子的修复,从而减少极端物理条件对核DNA损伤,据此推测,Dsup使水熊虫对强辐射等具有耐受性的原因是促进受损DNA的修复,C正确;
D、研究水熊虫能够耐受极端物理条件的机制有助于人类开展太空探索活动,因为太空中存在极端物理条件下的辐射,因此通过研究水熊虫的抗辐射机制找到防护措施非常重要,D正确。
故选B。
10. 心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是( )
A. 细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B. 转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变
C. 该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率增大
D. 被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,说明有氧呼吸减弱。
【详解】A、巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞,该过程需要细胞呼吸提供能量,A正确;
B、转运ITA为主动运输,载体蛋白L的构象会发生改变,B正确;
C、由题意可知,心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,说明有氧呼吸减弱,即该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率减小,C错误;
D、被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解,为机体的其他代谢提供营养物质,D正确。
故选C。
11. 铁(Fe)对浮游植物和细菌的生长和代谢至关重要。海洋中的Fe可被表层的浮游植物固定到有机物中,随有机物沉降到无光区。无光区的部分异养细菌在海水Fe浓度较低时能合成并分泌铁载体,促进Fe的摄取以维持代谢所需(如图所示)。下列分析错误的是( )
A. 与海水中的含Fe有机物相比,铁载体与Fe的结合能力更高
B. 无光区中的异养细菌的数量与水体中Fe浓度呈负相关
C. 深海中异养细菌大量繁殖,不利于维持海洋深处有机碳的储存量
D. 无光区的异养细菌分泌铁载体来维持对Fe的需要,是长期自然选择的结果
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论的主要内容: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、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成.其中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、结合图示可以看出,与海水中的含Fe有机物相比,铁载体与Fe的结合能力更高,因而能将Fe转移到细胞内,A正确;
B、题意显示,无光区的部分异养细菌在海水Fe浓度较低时能合成并分泌铁载体,促进Fe的摄取以维持代谢所需据此不能说明无光区中的异养细菌的数量与水体中Fe浓度呈负相关,B错误;
C、深海中异养细菌大量繁殖,会消耗更多的有机物,因而不利于维持海洋深处有机碳的储存量,C正确;
D、无光区的异养细菌分泌铁载体来增加Fe的吸收,进而维持对Fe的需要,是长期自然选择的结果,D正确。
故选B。
12. 肿瘤疫苗(OVA)可预防或治疗肿瘤,物质P作为安全的纳米材料常用作疫苗载体。物质Q具有干扰溶酶体膜稳定性的作用。将Q引入到纳米疫苗(OVA—P)后与体外培养的树突状细胞共同培养,得到结果如图。下列相关推测错误的是( )
A. 与普通疫苗相比,纳米疫苗更易被树突状细胞摄取处理
B. 树突状细胞利用溶酶体处理抗原,加工后传递给辅助性T细胞
C. 引入Q的纳米疫苗,可减少树突状细胞中从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗量
D. 从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗,可能刺激细胞毒性T细胞,引发细胞免疫
【答案】C
【解析】
【分析】据图可知,与 1 组相比,2、3 组进入 DC 细胞溶酶体的疫苗量增加,且细胞质基质中的疫苗占比也显著增加,故与普通疫苗(1组)相比,纳米疫苗(OVA-P)后更易被DC细胞摄取处理;2组和3组的自变量是Q的有无,结果显示3组的细胞溶酶体中疫苗量较低,故比较2、3组的实验结果,说明Q 引入纳米疫苗,可增加 DC 细胞中从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗量。
【详解】A、据图可知,与 1 组相比,2、3 组进入树突状细胞溶酶体的疫苗量增加,且细胞质基质中的疫苗占比也显著增加,故与普通疫苗(1组)相比,纳米疫苗(OVA-P)后更易被树突状细胞摄取处理,A正确;
B、树突状细胞利用溶酶体处理抗原,处理后将抗原传递给辅助性T细胞,引发体液免疫,B正确;
C、2组和3组的自变量是Q的有无,结果显示3组的细胞溶酶体中疫苗量较低,故比较2、3组的实验结果,说明Q 引入纳米疫苗,可增加树突状细胞中从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗量,C错误;
D、从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗,可看作靶细胞,刺激细胞毒性T细胞,从而引发细胞免疫,D正确。
故选C。
13. 细胞的大小是细胞的重要特征,一般认为,细胞的大小取决于核糖体的活性。研究发现mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)参与调控细胞大小,活化的mTOR可以活化核糖体蛋白S6的激酶(S6K),导致S6磷酸化,加强核糖体的翻译效率,使细胞增大。下列叙述正确的是( )
A. 细胞越大,其表面积和体积之比越小,物质运输速率越低
B. mTOR可以通过抑制相关蛋白质的合成来增大细胞的体积
C. S6K基因缺陷或S6磷酸化位点缺失小鼠的身体可能小于正常鼠
D. 一个mRNA可结合多个核糖体翻译出多种肽链提高翻译效率
【答案】C
【解析】
【分析】1、相同时间内,物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反应细胞的物质运输速率,细胞越大,物质的运输效率越低。
2、多聚核糖体作用:一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
【详解】A、细胞越大,其表面积与体积之比就越小,物质的运输效率越低,注意不是“速率”,A错误;
B、题干中指出活化的mTOR可以活化核糖体蛋白S6的激酶(S6K),导致S6磷酸化,加强核糖体的翻译效率,使细胞增大,所以mTOR可以通过促进相关蛋白质的合成来增大细胞的体积,B错误;
C、S6K基因缺陷或S6磷酸化位点缺失会影响核糖体的翻译效率,不能使细胞体积增大。因此,S6K基因缺陷或S6磷酸化位点缺失小鼠的身体可能小于正常鼠,C正确;
D、一个mRNA可以同时结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,即同时翻译出多条一种相应的多肽,从而提高翻译的效率,D错误。
故选C。
14. 安哥拉兔的体色由位于常染色体上的一对等位基因控制,灰身(B)对黑身(b)为显性,只含有其中一个基因的胚胎无法发育。下图为安哥拉兔的培育实验示意图,未发生图示以外的变异。下列叙述错误的是( )
A. 重复乙的培育方法,不一定能得到相同的变异个体
B. 甲与乙杂交得到F1的原理是基因重组,F1均为灰身
C. 若F1的基因型为BbXBX,则其变异类型为染色体易位
D. 通过此流程育种时,筛选②的结果中雌雄比为2:1
【答案】D
【解析】
【分析】诱变育种是指在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种的方法;通常用射线,激光、化学药物处理诱发基因突变,其典型的优缺点:加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理。
【详解】A、乙的培育方法是通过60Co照射甲的细胞,使染色体发生变异,这种变异是不定向的,故重复乙的培育方法,不一定能得到相同的变异个体,A正确;
B、甲与乙杂交属于有性生殖过程中的基因重组, 甲(bbXX)与乙(BOXBY)杂交,F1的基因型有BbXBX、BbXY、bOXBX、bOXY(死亡,只含有其中一个基因的胚胎无法发育),故F1都表现为灰身,B正确;
C、若F₁的基因型为BbXBX,说明B基因所在的染色体片段转移到了X染色体上,这种变异类型属于染色体结构变异中的易位,C正确;
D、图中甲的基因型为bbXX,乙的基因型为BOXBY,F1的基因型有BbXBX、BbXY、bOXBX、bOXY(死亡),筛选出的含异常染色体个体的基因型为BbXXB或bOXXB,全为雌性,D错误。
故选D。
15. 大多抑郁症与下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)功能亢进,进而增加突触前膜5-羟色胺转运体的数量有关,在治疗时常用柴胡疏肝散。为探究柴胡疏肝散治疗抑郁症的机理,研究员将生长状况相同的健康大鼠随机均分为三组,连续处理一段时间后,检测并比较相关指标,实验结果如下表。下列说法错误的是( )
组别
处理方法
CRH(OD值)
ACTH/(ng·mL-1)
CORT/(ng·mL-1)
甲
构建抑郁症模型鼠+一定剂量的柴胡疏肝散
34.29
29.19
10.20
乙
构建抑郁症模型鼠+等剂量的生理盐水
45.85
44.30
13.95
丙
23.93
22.34
8.64
注:①CRH、ACTH和CORT依次为HPA轴释放的激素;②OD值与CRH浓度呈正相关;③科研人员采用慢性应激刺激构建大鼠HPA轴功能紊乱模型(即抑郁症模型鼠)。
A. HPA轴可逐级放大糖皮质激素的调节效应
B. 丙组为空白对照组,处理方法为正常大鼠+等剂量的生理盐水
C. 5-羟色胺扩散至突触后膜与受体结合后,突触后膜电位为内负外正
D. 推测柴胡疏肝散使CORT分泌量减少,抑制突触间隙5-羟色胺的回收从而缓解抑郁
【答案】C
【解析】
【分析】本实验的目的是探究柴胡疏肝散治疗抑郁症的机理,自变量为是否使用柴胡疏肝散,因变量为HPA轴释放的激素和OD值的变化。表中的丙为空白对照组,表示的是健康小鼠用等量的生理盐水处理。
【详解】A、HPA轴表示的是肾上腺皮质的分级调节过程,通过分级调节可逐级放大糖皮质激素的调节效应,A正确;
B、丙组为空白对照组,处理方法为正常大鼠+等剂量的生理盐水,该组的数据说明柴胡疏肝散能起到缓解抑郁的作用,B正确;
C、5-羟色胺是兴奋性递质,其扩散至突触后膜与受体结合后,突触后膜电位为外负内正,C错误;
D、结合表格信息可知,柴胡疏肝散使CORT分泌量减少,抑制突触间隙5-羟色胺的回收从而缓解抑郁,D正确。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 2022年,我国科学家利用高光敏感的拟南芥突变体揭示了植物光适应的一种新机制。该突变体由正常光强转移到高光条件时,光合速率显著下降,表现出典型的光抑制现象。研究发现其叶绿体中 NAD 磷酸激酶基因缺失,NAD磷酸激酶催化 NAD⁺生成NADP⁺。图甲是光合作用的部分过程,其中PS Ⅰ和PS Ⅱ组成光反应系统。图乙是野生型与突变型的叶绿体内 NADP⁺和NADPH的含量。
回答下列问题:
(1)图甲所示的生物膜是_____________,判断依据是______________。
(2)据图乙结果,可推测在暗反应过程中,突变型拟南芥的C₃还原速率______________(填“高于”或“等于”或“低于”)野生型的。
(3)研究发现该突变型拟南芥中由psaA—psaB蛋白复合体组成的PSI功能受损,进一步研究发现野生型拟南芥叶绿体的psaA—psaB mRNA 与核糖体的结合率明显大于突变型拟南芥。结合上述研究,推测 NAD磷酸激酶间接影响 PSI 功能的机制是______________,更多的还原剂促进了 psaA—psaB mRNA 与核糖体的结合,_____________,进而促进PSI的生成。
(4)为验证NAD 磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用。研究小组设置A、B、C组进行实验,A组为野生型拟南芥,B组为突变型拟南芥,C组为________________,三组均给予强光照射,并在相同且适宜的条件下培养,测定并比较三组拟南芥光合作用的速率。预期结果为_______________。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. 吸收光能发生水的光解或NADP⁺和H⁺得电子形成NADPH
(2)低于 (3) ①. NAD 磷酸激酶催化NAD⁺生成 NADP⁺, 形成更多的 NADPH ②. 促进psaA 蛋白与psaB 蛋白的合成
(4) ①. 导入了NAD 磷酸激酶基因的突变型拟南芥 ②. A组和C组光合作用的速率相当,且高于 B组
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段:
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和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)。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物,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三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
【小问1详解】
光反应阶段(发生水的光解或NADP⁺和H⁺得电子形成NADPH)是在类囊体的薄膜上进行的。所以图甲所示的生物膜是类囊体薄膜。
【小问2详解】
据图乙结果,野生型体内的NADP+与NADPH含量均高于突变型,说明野生型体光合作用中的暗反应所需的NADPH量高于突变型,因此可推测在暗反应过程中,突变型拟南芥的C3还原速率低于野生型。
【小问3详解】
NAD磷酸激酶间接影响PSI功能的机制表现为:NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+ ,则野生型中可以形成更多的NADPH,这些更多的还原剂可以促进psaA—psaB mRNA与核糖体的结合,促进psaA蛋白与psaB蛋白的合成,提高mRNA与核糖体的结合率,从而促进PS I的生成。
【小问4详解】
为验证NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用,则本实验的自变量为是否有NAD磷酸激酶,因变量为光合速率的变化,因而可以设置A、B、C组进行实验,A组为野生型拟南芥,作为对照试验,B组为突变型拟南芥,C组为导入了NAD磷酸激酶基因的突变型拟南芥,三组均给予强光照射,并在相同且适宜的条件下培养,测定并比较三组拟南芥光合作用的速率。若NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用,则预期结果应是A组和C组光合作用的速率无明显差异,但均高于B组。
17. 蚂蚁是无脊椎动物中的主要类群,分布广泛,在生态系统中扮演着重要的角色。蚂蚁可以通过翻耕土壤、分解地表生物残骸、捕食其他节肢动物和扩散植物种子等行为来影响生态系统的稳定性。
(1)在陆地生态系统中,从生态系统的结构的角度来看,蚂蚁属于______________。
(2)某研究人员对我国东部2个农区(广东麻章、江苏溧水)的三种不同生境的蚂蚁物种资源进行调查,得到如下结果:
①研究人员在进行该研究时,常用______________的方法采集、调查蚂蚁的丰富度,不宜用样方法进行调查的原因是_____________。
②从物种丰富度来看,在江苏溧水农区,_____________生境的蚂蚁物种丰富度显著高于农田生境,结合生境特点分析出现这种现象的原因是______________。
③红火蚁原产于南美洲,是一种危害面广、危害程度大的外来生物。从广东麻章农区的采样结果显示:所采集到的红火蚁数量/总采集量远高于江苏溧水农区。若要提高广东麻章农区蚂蚁的丰富度,可以采取的生物防治措施有_______________(答1点即可)。
【答案】(1)分解者和消费者
(2) ①. 取样器取样 ②. 蚂蚁有较强的活动能力,且身体微小 ③. 人工林 ④. 与农田相比,人工林物种丰富度较大,结构更复杂,地面凋落物层较厚,蚂蚁能获得更多食物资源和栖息空间 ⑤. 引入红火蚁的天敌,降低红火蚁的种群数量;在红火蚁的繁殖季节,施放红火蚁的性外激素,干扰其正常交配(捕杀雄性红火蚁)
【解析】
【分析】1、样方法中的样方面积选择要适宜,物种数量多且要容易调查。
2、生物群落的概念:在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合。群落是由一定的动物、植物和微生物种群组成。
3、物种丰富度:群落中物种数目的多少。物种丰富度是描述群落中物种多样性的主要指标。
【小问1详解】
蚂蚁在翻耕土壤、分解地表生物残骸中属于分解者,蚂蚁捕食其他节肢动物和扩散植物种子,属于消费者,故蚂蚁属于分解者和消费者。
【小问2详解】
①常用取样器取样的方法采集、调查蚂蚁的丰富度;不宜采用样方法进行调查,原因是蚂蚁有较强的活动能力,且身体微小。
②由图1可知,在江苏溧水农区,人工林生境的蚂蚁丰富度显著高于农田生境,原因是与农田生境相比,人工林生境群落物种丰富度较大,结构更复杂,地面凋落物层较厚,人为干扰较小,蚂蚁能获得更多食物资源和栖息空间。
③生物防治是利用生物之间的相互关系进行防治,要提高广东麻章农区蚂蚁的丰富度,可以采取的生物防治措施有引入红火蚁的天敌(寄生物/捕食者),降低红火蚁的种群数量或在红火蚁的繁殖季节,施放红火蚁的性外激素,干扰其正常交配(捕杀雄性红火蚁)等。
18. 光不仅是植物光合作用的能量来源,也是调控植物发育的重要环境信号。拟南芥在光下和黑暗中发育完全不同,因为光受体作为植物的“眼睛”,能感知光信号从而调控植物的生长发育。
(1)植物体内含有感受不同光信号的分子,其中隐花色素CRY 主要吸收蓝光和近紫外光,而__________主要吸收红光和远红光。
(2)拟南芥幼苗在不同条件下发育情况如图1中所示,结合所学知识,蓝光对植物的颜色和形态的主要影响表现为_____________。
(3)为了探究黑暗中主根生长的调控机制,研究者利用野生型和三种突变体拟南芥在黑暗条件下进行实验,结果如图2。已知FL 具备结合细胞分裂基因并影响其基因表达的功能,根据实验结果可知黑暗中光受体CRY能调节主根生长,其具体机制是:CRY 可以_____________(填“增强”或“减弱”)FL对主根生长的_____________(填“促进”或“抑制”)作用。
(4)后续研究确认FL 蛋白只能结合非蓝光激发的CRY单体,而不能结合蓝光激发形成的CRY多聚体。结合以上信息,请完善蓝光条件下CRY 对主根生长调节机制模型。(在②③填“增多”或“减少”)
①_____②_____③_____④_____。
【答案】(1)光敏色素
(2)光既可以使幼苗变成绿色,又可以促进主根伸长并抑制下胚轴伸长
(3) ①. 减弱 ②. 促进
(4) ①. CRY 形成多聚体 ②. 减少 ③. 增多 ④. 促进细胞分裂,主根伸长
【解析】
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体)分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息传导到细胞核内→基因选择性表达→表现出生物学效应。
【小问1详解】
植物体内感受不同光信号的分子中,光敏色素主要吸收红光和远红光。
【小问2详解】
由图1可知,与黑暗条件相比,蓝光组的幼苗叶片变绿色、主根更长、下胚轴更短;因此,光可以使幼苗叶片变成绿色,又可以促进主根伸长并抑制下胚轴。
【小问3详解】
根据图2对比分析:WT组与CRY-组相比,没有正常的CRY,主根变长,说明CRY抑制主根的生长,WT组与FL-组相比,没有正常的FL,主根变短,说明FL促进主根的生长;FL-与CRY-/FL-组相比,主根的长度相同,说明FL基因在下游。因此,具体机制是CRY可以通过减弱FL对主根生长的促进作用,从而调控主根的生长。
【小问4详解】
FL蛋白只能结合非蓝光激发的CRY单体,而不能结合蓝光激发形成的CRY聚合体。因此在蓝光条件下激发CRY形成聚合体,从而引起FL与CRY单体结合减少,FL与分裂基因结合增多,从而促进细胞分裂,增强主根伸长生长,过程图如下:
19. 水稻雌雄同株,自然状态下自花授粉。水稻花粉发育异常或不育会导致出现花粉活力下降、花药开裂不全,花粉管萌发受阻等问题,最终降低水稻的结实率和产量。但雄性不育植株可以简化制种程序,避免人工去雄操作,是杂交水稻遗传育种的关键材料。回答下列问题:
(1)对二倍体水稻采取__________的措施可获取同源四倍体水稻,与二倍体水稻相比,同源四倍体水稻具有的优点有____________(答出1 点),但其结实率偏低,影响产量。
(2)水稻花粉母细胞减数分裂期间,若染色体的行为只考虑同源染色体联会后平均分配且随机移向细胞两极的情况,则将基因型为 AAAA 的长穗植株与基因型为 aaaa的短穗植株杂交获得F1,F1与基因型为 aaaa的植株杂交获得F2,F2的表型及比例为____________。但实际上,染色体的行为会出现如图1所示的3 种同源染色体的联会和分离现象,图1中联会方式____________(填序号)在减数分裂Ⅰ后期容易出现非2/2式分离,从而形成非整倍体的配子,使水稻的结实率下降。研究人员利用同源四倍体水稻T1 与同源四倍体水稻品系T2 杂交,经选育获得了可克服结实率低的新型四倍体水稻H3,相关材料花粉育性的统计结果如表所示。从花粉母细胞减数分裂期间染色体的行为上分析,H3能克服结实率低的原因可能是_____________。T1、H3与T2的生长情况如图2所示,与T1、T2 相比,H3 在产量方面表现出明显的______________的遗传学现象。
材料
T1
T2
H3
E(二倍体水稻)
育性正常的花粉比例/%
52.51
60.10
90.79
96.32
(3)研究发现雄性可育(C基因控制)与雄性不育(c基因控制)为一对相对性状,含有C基因的植株c 花粉可育。为确保基因型为 cc的品系F的雄性不育特性能够稳定遗传下去,研究人员构建了如图3所示的基因表达载体,将其导入品系F,获得仅一条染色体含表达载体的品系G。如何仅利用品系G为材料进行品系F的保持和品系G的制作,写出简要思路及理由:______________。
【答案】(1) ①. 低温诱导或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 ②. 茎秆粗壮;叶片和籽粒比较大;糖类和蛋白质等营养物质的含量丰富
(2) ①. 长穗:短穗=5:1 ②. ③ ③. 新型四倍体水稻H3 联会形成的单价体、三价体较少,同源染色体联会后容易进行2/2式分离,产生的育性正常的花粉占比高 ④. 杂种优势或杂种的产量优于双亲
(3)将品系G自交,后代出现品系G植株:品系F植株=1:1的现象,从而实现品系F的保持和品系G的制作
【解析】
【分析】染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位四种类型。缺失是指染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失,从而引起变异的现象。重复是指染色体上增加了相同的某个区段而引起变异的现象。倒位指某染色体的内部区段发生180°的倒转,而使该区段的原来基因顺序发生颠倒的现象。易位是指一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,从而引起变异的现象。染色体数量变异包括整倍性变异和非整倍性变异两种类型。整倍性变异指以一定染色体数为一套的染色体组呈整倍增减的变异。非整倍性变异是指生物体的2n染色体数增或减一个以至几个染色体或染色体臂的现象。
【小问1详解】
秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,故要获取同源四倍体水稻,可对二倍体水稻采取用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的措施。与二倍体水稻相比,同源四倍体水稻(即多倍体)具有茎秆粗壮;叶片和籽粒比较大;糖类和蛋白质等营养物质的含量丰富等优点;
【小问2详解】
基因型为AAAA的长穗植株与基因型为aaaa的短穗植株杂交,F1的基因型为AAaa。F1(AAaa)产生的配子类型及比例为AA ∶Aa ∶ aa = 1 ∶4 ∶ 1,与基因型为aaaa的植株杂交,F2的基因型及比例为AAaa ∶Aaaa ∶ aaaa = 1∶4 ∶1,表型及比例为长穗 ∶ 短穗 = 5 ∶ 1;图1中联会方式③(1个单价体和1个三价体)在减数分裂Ⅰ后期容易出现非2/2式分离,因为单价体和三价体均随机移向细胞一极,从而形成非整倍体的配子,使水稻的结实率下降;从花粉母细胞减数分裂期间染色体的行为上分析,H3能克服结实率低的原因可能是H3能克服结实率低,由表可以看出H3育性正常花粉比例高,说明其花粉母细胞减数分裂时,染色体联会更正常,比如多数形成二价体,正常分离,所以育性正常花粉多;H3产量比T1、T2好,表现出杂种优势。T1、T3与T2的生长情况如图2所示,与T1、T2相比,H3在产量方面表现出明显的杂种优势的遗传学现象,即杂种后代在生长、繁殖、抗逆性等方面优于亲本的现象,从育性正常的花粉比例也可看出H3花粉育性较高,有利于产量提升;
【小问3详解】
图中品系G的基因型可以表示为Cc,因为原本是cc,导入了C和F的一条染色体。现在要保种,自交的话,G自交,产生配子。因为F基因在花粉形成后让花粉死亡,所以含F所在染色体的花粉(即C)无法存活。那G产生的花粉只有c。而雌配子能正常产生C和c两种。所以自交后代是Cc(品系G)和cc(品系F)。 因此利用品系G为材料进行品系F的保持和品系G的制作的思路是:让品系G自交。这样后代会有cc(品系F)和Cc(品系G)。然后分别留种。这样既得到了品系F,又得到了品系G,实现保种与制种。
20. 蛋白酶抑制剂基因转化是作物抗虫育种的新途径。某研究小组拟将胰凝乳蛋白酶抑制剂(StPinlA)的基因插入胰蛋白酶抑制剂(NaPI)基因的表达载体中,并对棉花进行共同转化,使其在棉花细胞中表达NaPI-StPinlA融合蛋白,从而获得转基因植株,过程如图1所示。回答下列问题:
限制酶
识别序列及切割位点
BamHI
5'-G↓GATCC-3'
EcoRI
5'-G↓AATT -3'
HindⅢ
5'-A↓AGCTT-3'
Drain
5'-CAC↓GTG-3'
Stu I
5'-AGG↑CCT-3'
(1)扩增StPinlA基因时,可选择图1中的一对引物是_____________,StPinlA 基因上无限制酶的识别序列,为了使扩增后的StPinlA基因能够与 Ti质粒上的 NaPI 基因正确连接,用 PCR技术扩增StPinlA基因时,需要设计合适的加端引物,依据图1及表的信息推测,引物E-F包含的碱基序列为 5’____________(写出12个碱基序列)-3’。
(2)为了使连接后的重组基因 NaPI-StPinlA能够表达出融合蛋白,设计时应考虑剔除NaPI 基因中的终止子序列、_______________及NaPI 基因中终止密码子对应的碱基序列,剔除NaPI 基因中终止密码子对应的碱基序列的目的是 ______________。
(3)将构建好的重组 Ti 质粒导入农杆菌中进行转化,并将农杆菌涂布在含有卡那霉素的固体培养基上,从而选择出生长正常的菌落中的农杆菌与棉花的叶肉细胞共培养。在愈伤组织阶段取部分细胞提取总 DNA 进行 PCR和凝胶电泳,此操作的目的是______________。取细胞A、B、C、D中的 DNA扩增后的电泳结果如图2所示,其中成功导入重组基因NaPI-StPinlA的细胞是___________。
【答案】(1) ①. E-F 和E-R ②. GAATTCTCTCCG
(2) ①. StPinlA 基因中的启动子序列 ②. 使拼接在一起的 NaPI 基因转录形成的 mRNA 中不出现终止密码子.避免 StPinlA 基因转录形成的mRNA 不能进行翻译, 从而无法合成NaPI-StPinlA 融合蛋白
(3) ①. 检测重组基因 NaPI-StPinlA 是否成功导入棉花细胞 ②. 细胞C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。
(4)目的基因的检测与鉴定。
题意分析,实验目的是为了将胰凝乳蛋白酶抑制剂(StPinlA)的基因插入胰蛋白酶抑制剂(NaPI)基因的表达载体中,并对棉花进行共同转化,使其在棉花细胞中表达NaPI-StPinlA融合蛋白,从而获得转基因植株。
【小问1详解】
根据StPinlA基因的位置可推测,扩增StPinlA基因时,可选择图1中的一对引物是E-F和E--R。StPinlA基因上无限制酶的识别序列,为了使扩增后的StPinlA基因能够与Ti质粒上的NaPI基因正确连接,用PCR技术扩增StPinlA基因时,需要设计合适的加端引物,依据图1及表的信息推测,StPinlA要插入到NaPI的后面形成融合基因,且转录链的3'端应与启动子接近,且位于终止子之前,故在切割Ti质粒时需要用限制酶EcoRI和HindIII,故引物E-F包含的碱基序列为5'-GAATTCTCTCCG-3',即在图示基因的右侧添加上限制酶EcoRI的识别序列。
【小问2详解】
为了使连接后的重组基因NaPI-StPinlA能够表达出融合蛋白,设计时应考虑剔除NaPI基因中的终止子序列、EcoRI识别序列及NaPI基因中终止密码子对应的碱基序列,剔除NaPI基因中终止密码子对应的碱基序列的目的是确保融合蛋白能够连续翻译,避免翻译过程中断。
【小问3详解】
Ti质粒上游卡那霉素抗性基因,将构建好的重组Ti质粒导入农杆菌中进行转化,并将农杆菌涂布在含有卡那霉素的固体培养基上,从而选择出生长正常的菌落中的农杆菌与棉花的叶肉细胞共培养。在愈伤组织阶段取部分细胞提取总DNA进行PCR和凝胶电泳,其目的是检测重组基因NaPI-StPinlA是否导入,取细胞A、 B、C、D中的DNA扩增后的电泳结果如图2所示,由于NaPI基因长度为462bp,StPinlA基因长度为750bp,融合基因长度大约为462+750=1212bp,经过比对可以看出,其中成功导入重组基因NaPI-StPinlA的细胞是C。
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三明一中2024-2025学年下学期高三年段4月期中考
生物试题
满分100分,考试用时75分钟。
一、单项选择题:本题共15小题,其中,1-10小题,每题2分;11-15小题,每题4分,共40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. 2024年,科学家在单细胞海藻中发现了一种新的细胞器——硝质体。关于其起源,科学家提出了一种假说:很早以前,海藻吞噬了一种固氮蓝细菌,被吞噬的蓝细菌在海藻细胞中生存下来,并将N2固定为氨供给海藻利用。漫长时间后,该蓝细菌成为一种细胞器——硝质体。下列哪项事实支持这一假说?( )
A. 硝质体在海藻细胞分裂的同时也一分为二
B. 硝质体固氮方式和固氮蓝细菌相似
C. 硝质体从海藻细胞获得代谢所需的蛋白质
D. 该海藻在缺氮环境中也能良好生长
2. 处于花期的美丽异木棉花多叶少,花色繁多,有红、白、粉红、黄等颜色。果实成熟后,白色柔软的絮状物协助种子传播。下列叙述错误的是( )
A. 开花所需能量来自根从土壤中吸收的有机物
B. 花瓣细胞液中色素种类和含量可影响花色
C. 花色可作为物理信息吸引昆虫帮助传粉
D. 絮状物中的纤维素是由葡萄糖连接而成的
3. 科学发现离不开科学方法的推动,下列叙述错误的是( )
A. 荧光标记法的使用推动了对细胞膜结构的探索
B. 对比实验的应用推动了T2噬菌体遗传物质的证明
C. 半保留复制假说的提出推动了DNA结构模型的构建
D. 把种群当一个整体进行研究推动了对能量流动的认识
4. 密码子偏好性是指在生物体中,编码相同氨基酸的不同密码子有着不同的使用频率。研究人员对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶(L—AI)的基因进行密码子偏好性的优化,提高短乳杆菌L—AI合成速率,进而提高了D—塔格糖的生产效率。下列叙述错误的是( )
A. 可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列
B. 可以通过人工合成或基因突变等技术优化L—AI的基因碱基序列
C. 密码子偏好性优化后L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高
D. D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构发生改变有关
5. 人在雨天容易犯困,原因之一是雨天昏暗光线促进松果体细胞分泌褪黑素(有助于睡眠),松果体受自主神经支配。下列叙述正确的是( )
A. 人在雨天容易犯困,此时交感神经无法兴奋
B. 雨声常常让人产生愉悦的感觉,这属于非条件反射
C. 昏暗光线刺激松果体细胞分泌褪黑素的过程属于体液调节
D. 褪黑素有助于睡眠,说明体液调节能影响神经系统的活动
6. 种群密度分为绝对密度和相对密度。绝对密度是指单位面积或空间的实有个体数量,而相对密度是指种群数量多少的一个相对指标,不能获取区域内种群的实有个体数量。下列操作属于相对密度调查的是( )
A. 对某国家森林公园中的珙桐进行逐个计数
B. 用标记重捕法估算某草地中布氏田鼠的数量
C. 用样方法沿海岸线统计某海湾反嘴鹬的鸟窝数量
D. 用红外触发相机调查长白山脉北部地区东北虎数量
7. 某兴趣小组探究不同抗生素对金黄色葡萄球菌的选择作用,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
抗生素种类
抑菌圈大小 (cm)
对照组
第一代
第二代
第三代
四环素
0.60
4.00
3.53
3.07
罗红霉素
0.60
3.10
2.40
2.48
恩诺沙星
0.60
2.70
2.33
1.63
A. 用接种环将金黄色葡萄球菌接种到固体培养基上
B. 可使用浸润了无菌水的滤纸片作为对照组的处理
C. 四环素的抑菌圈变小,说明其对菌体有选择作用
D. 结果显示金黄色葡萄球菌对恩诺沙星的抗性最强
8. 研究发现,B淋巴瘤细胞中存在如图所示的调控机制。c—Myc基因异常高水平表达会引发B淋巴细胞瘤,正常表达或低水平表达则不会。正常机体中Mxd1蛋白抑制c—Myc基因的表达,使其含量在细胞中维持正常水平。下列叙述错误的是( )
A. 合成miR—21时需要RNA聚合酶
B. Mxdl基因过度表达会引起细胞癌变
C. 抑制miR—21的合成有助于治疗B淋巴细胞瘤
D. 肿瘤细胞中c—Myc通过反馈调节大幅上调自身的表达水平
9. 水熊虫是一种能够耐受高温、强辐射等极端物理条件的小型无脊椎动物。研究表明,水熊虫合成的损伤抑制蛋白(Dsup)可与染色体的核小体特异性结合,促进受损DNA分子的修复,从而减少极端物理条件对核DNA损伤。下列叙述错误的是( )
A. 水熊虫细胞内具有核糖体和以核膜为界限的细胞核
B. 要了解Dsup对DNA的保护可通过观察染色体的形状来实现
C. Dsup使水熊虫对强辐射等具有耐受性的原因是促进受损DNA的修复
D. 研究水熊虫能够耐受极端物理条件的机制有助于人类开展太空探索活动
10. 心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是( )
A. 细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B. 转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变
C. 该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率增大
D. 被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
11. 铁(Fe)对浮游植物和细菌的生长和代谢至关重要。海洋中的Fe可被表层的浮游植物固定到有机物中,随有机物沉降到无光区。无光区的部分异养细菌在海水Fe浓度较低时能合成并分泌铁载体,促进Fe的摄取以维持代谢所需(如图所示)。下列分析错误的是( )
A. 与海水中的含Fe有机物相比,铁载体与Fe的结合能力更高
B. 无光区中的异养细菌的数量与水体中Fe浓度呈负相关
C. 深海中异养细菌大量繁殖,不利于维持海洋深处有机碳的储存量
D. 无光区的异养细菌分泌铁载体来维持对Fe的需要,是长期自然选择的结果
12. 肿瘤疫苗(OVA)可预防或治疗肿瘤,物质P作为安全的纳米材料常用作疫苗载体。物质Q具有干扰溶酶体膜稳定性的作用。将Q引入到纳米疫苗(OVA—P)后与体外培养的树突状细胞共同培养,得到结果如图。下列相关推测错误的是( )
A. 与普通疫苗相比,纳米疫苗更易被树突状细胞摄取处理
B. 树突状细胞利用溶酶体处理抗原,加工后传递给辅助性T细胞
C. 引入Q的纳米疫苗,可减少树突状细胞中从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗量
D. 从溶酶体逃逸到细胞质基质的疫苗,可能刺激细胞毒性T细胞,引发细胞免疫
13. 细胞的大小是细胞的重要特征,一般认为,细胞的大小取决于核糖体的活性。研究发现mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)参与调控细胞大小,活化的mTOR可以活化核糖体蛋白S6的激酶(S6K),导致S6磷酸化,加强核糖体的翻译效率,使细胞增大。下列叙述正确的是( )
A. 细胞越大,其表面积和体积之比越小,物质运输速率越低
B. mTOR可以通过抑制相关蛋白质的合成来增大细胞的体积
C. S6K基因缺陷或S6磷酸化位点缺失小鼠的身体可能小于正常鼠
D. 一个mRNA可结合多个核糖体翻译出多种肽链提高翻译效率
14. 安哥拉兔的体色由位于常染色体上的一对等位基因控制,灰身(B)对黑身(b)为显性,只含有其中一个基因的胚胎无法发育。下图为安哥拉兔的培育实验示意图,未发生图示以外的变异。下列叙述错误的是( )
A. 重复乙的培育方法,不一定能得到相同的变异个体
B. 甲与乙杂交得到F1的原理是基因重组,F1均为灰身
C. 若F1的基因型为BbXBX,则其变异类型为染色体易位
D. 通过此流程育种时,筛选②的结果中雌雄比为2:1
15. 大多抑郁症与下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)功能亢进,进而增加突触前膜5-羟色胺转运体的数量有关,在治疗时常用柴胡疏肝散。为探究柴胡疏肝散治疗抑郁症的机理,研究员将生长状况相同的健康大鼠随机均分为三组,连续处理一段时间后,检测并比较相关指标,实验结果如下表。下列说法错误的是( )
组别
处理方法
CRH(OD值)
ACTH/(ng·mL-1)
CORT/(ng·mL-1)
甲
构建抑郁症模型鼠+一定剂量的柴胡疏肝散
34.29
29.19
10.20
乙
构建抑郁症模型鼠+等剂量的生理盐水
45.85
44.30
13.95
丙
23.93
22.34
8.64
注:①CRH、ACTH和CORT依次为HPA轴释放的激素;②OD值与CRH浓度呈正相关;③科研人员采用慢性应激刺激构建大鼠HPA轴功能紊乱模型(即抑郁症模型鼠)。
A. HPA轴可逐级放大糖皮质激素的调节效应
B. 丙组为空白对照组,处理方法为正常大鼠+等剂量的生理盐水
C. 5-羟色胺扩散至突触后膜与受体结合后,突触后膜电位为内负外正
D. 推测柴胡疏肝散使CORT分泌量减少,抑制突触间隙5-羟色胺的回收从而缓解抑郁
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 2022年,我国科学家利用高光敏感的拟南芥突变体揭示了植物光适应的一种新机制。该突变体由正常光强转移到高光条件时,光合速率显著下降,表现出典型的光抑制现象。研究发现其叶绿体中 NAD 磷酸激酶基因缺失,NAD磷酸激酶催化 NAD⁺生成NADP⁺。图甲是光合作用的部分过程,其中PS Ⅰ和PS Ⅱ组成光反应系统。图乙是野生型与突变型的叶绿体内 NADP⁺和NADPH的含量。
回答下列问题:
(1)图甲所示的生物膜是_____________,判断依据是______________。
(2)据图乙结果,可推测在暗反应过程中,突变型拟南芥的C₃还原速率______________(填“高于”或“等于”或“低于”)野生型的。
(3)研究发现该突变型拟南芥中由psaA—psaB蛋白复合体组成的PSI功能受损,进一步研究发现野生型拟南芥叶绿体的psaA—psaB mRNA 与核糖体的结合率明显大于突变型拟南芥。结合上述研究,推测 NAD磷酸激酶间接影响 PSI 功能的机制是______________,更多的还原剂促进了 psaA—psaB mRNA 与核糖体的结合,_____________,进而促进PSI的生成。
(4)为验证NAD 磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用。研究小组设置A、B、C组进行实验,A组为野生型拟南芥,B组为突变型拟南芥,C组为________________,三组均给予强光照射,并在相同且适宜的条件下培养,测定并比较三组拟南芥光合作用的速率。预期结果为_______________。
17. 蚂蚁是无脊椎动物中的主要类群,分布广泛,在生态系统中扮演着重要的角色。蚂蚁可以通过翻耕土壤、分解地表生物残骸、捕食其他节肢动物和扩散植物种子等行为来影响生态系统的稳定性。
(1)在陆地生态系统中,从生态系统的结构的角度来看,蚂蚁属于______________。
(2)某研究人员对我国东部2个农区(广东麻章、江苏溧水)的三种不同生境的蚂蚁物种资源进行调查,得到如下结果:
①研究人员在进行该研究时,常用______________的方法采集、调查蚂蚁的丰富度,不宜用样方法进行调查的原因是_____________。
②从物种丰富度来看,在江苏溧水农区,_____________生境的蚂蚁物种丰富度显著高于农田生境,结合生境特点分析出现这种现象的原因是______________。
③红火蚁原产于南美洲,是一种危害面广、危害程度大的外来生物。从广东麻章农区的采样结果显示:所采集到的红火蚁数量/总采集量远高于江苏溧水农区。若要提高广东麻章农区蚂蚁的丰富度,可以采取的生物防治措施有_______________(答1点即可)。
18. 光不仅是植物光合作用的能量来源,也是调控植物发育的重要环境信号。拟南芥在光下和黑暗中发育完全不同,因为光受体作为植物的“眼睛”,能感知光信号从而调控植物的生长发育。
(1)植物体内含有感受不同光信号的分子,其中隐花色素CRY 主要吸收蓝光和近紫外光,而__________主要吸收红光和远红光。
(2)拟南芥幼苗在不同条件下发育情况如图1中所示,结合所学知识,蓝光对植物的颜色和形态的主要影响表现为_____________。
(3)为了探究黑暗中主根生长的调控机制,研究者利用野生型和三种突变体拟南芥在黑暗条件下进行实验,结果如图2。已知FL 具备结合细胞分裂基因并影响其基因表达的功能,根据实验结果可知黑暗中光受体CRY能调节主根生长,其具体机制是:CRY 可以_____________(填“增强”或“减弱”)FL对主根生长的_____________(填“促进”或“抑制”)作用。
(4)后续研究确认FL 蛋白只能结合非蓝光激发的CRY单体,而不能结合蓝光激发形成的CRY多聚体。结合以上信息,请完善蓝光条件下CRY 对主根生长调节机制模型。(在②③填“增多”或“减少”)
①_____②_____③_____④_____。
19. 水稻雌雄同株,自然状态下自花授粉。水稻花粉发育异常或不育会导致出现花粉活力下降、花药开裂不全,花粉管萌发受阻等问题,最终降低水稻的结实率和产量。但雄性不育植株可以简化制种程序,避免人工去雄操作,是杂交水稻遗传育种的关键材料。回答下列问题:
(1)对二倍体水稻采取__________的措施可获取同源四倍体水稻,与二倍体水稻相比,同源四倍体水稻具有的优点有____________(答出1 点),但其结实率偏低,影响产量。
(2)水稻花粉母细胞减数分裂期间,若染色体的行为只考虑同源染色体联会后平均分配且随机移向细胞两极的情况,则将基因型为 AAAA 的长穗植株与基因型为 aaaa的短穗植株杂交获得F1,F1与基因型为 aaaa的植株杂交获得F2,F2的表型及比例为____________。但实际上,染色体的行为会出现如图1所示的3 种同源染色体的联会和分离现象,图1中联会方式____________(填序号)在减数分裂Ⅰ后期容易出现非2/2式分离,从而形成非整倍体的配子,使水稻的结实率下降。研究人员利用同源四倍体水稻T1 与同源四倍体水稻品系T2 杂交,经选育获得了可克服结实率低的新型四倍体水稻H3,相关材料花粉育性的统计结果如表所示。从花粉母细胞减数分裂期间染色体的行为上分析,H3能克服结实率低的原因可能是_____________。T1、H3与T2的生长情况如图2所示,与T1、T2 相比,H3 在产量方面表现出明显的______________的遗传学现象。
材料
T1
T2
H3
E(二倍体水稻)
育性正常的花粉比例/%
52.51
60.10
90.79
96.32
(3)研究发现雄性可育(C基因控制)与雄性不育(c基因控制)为一对相对性状,含有C基因的植株c 花粉可育。为确保基因型为 cc的品系F的雄性不育特性能够稳定遗传下去,研究人员构建了如图3所示的基因表达载体,将其导入品系F,获得仅一条染色体含表达载体的品系G。如何仅利用品系G为材料进行品系F的保持和品系G的制作,写出简要思路及理由:______________。
20. 蛋白酶抑制剂基因转化是作物抗虫育种的新途径。某研究小组拟将胰凝乳蛋白酶抑制剂(StPinlA)的基因插入胰蛋白酶抑制剂(NaPI)基因的表达载体中,并对棉花进行共同转化,使其在棉花细胞中表达NaPI-StPinlA融合蛋白,从而获得转基因植株,过程如图1所示。回答下列问题:
限制酶
识别序列及切割位点
BamHI
5'-G↓GATCC-3'
EcoRI
5'-G↓AATT -3'
HindⅢ
5'-A↓AGCTT-3'
Drain
5'-CAC↓GTG-3'
Stu I
5'-AGG↑CCT-3'
(1)扩增StPinlA基因时,可选择图1中的一对引物是_____________,StPinlA 基因上无限制酶的识别序列,为了使扩增后的StPinlA基因能够与 Ti质粒上的 NaPI 基因正确连接,用 PCR技术扩增StPinlA基因时,需要设计合适的加端引物,依据图1及表的信息推测,引物E-F包含的碱基序列为 5’____________(写出12个碱基序列)-3’。
(2)为了使连接后的重组基因 NaPI-StPinlA能够表达出融合蛋白,设计时应考虑剔除NaPI 基因中的终止子序列、_______________及NaPI 基因中终止密码子对应的碱基序列,剔除NaPI 基因中终止密码子对应的碱基序列的目的是 ______________。
(3)将构建好的重组 Ti 质粒导入农杆菌中进行转化,并将农杆菌涂布在含有卡那霉素的固体培养基上,从而选择出生长正常的菌落中的农杆菌与棉花的叶肉细胞共培养。在愈伤组织阶段取部分细胞提取总 DNA 进行 PCR和凝胶电泳,此操作的目的是______________。取细胞A、B、C、D中的 DNA扩增后的电泳结果如图2所示,其中成功导入重组基因NaPI-StPinlA的细胞是___________。
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