内容正文:
高三理科综合考试
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共300分。考试时间150分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.可能用到的相对原子质量:H1 O16 Na23 Cl35.5 Fe56
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78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. 人类的血红蛋白可与氧气可逆结合,是由4条多肽链组成的四聚体结构,包括2条α链和2条β链,每条链均含一个由Fe2+组成的血红素基团。下列叙述正确的是( )
A. 血红蛋白的α链与β链之间主要通过肽键相连接
B. Fe2+主要分布在组成血红蛋白的氨基酸的R基上
C. 血红蛋白的空间构象发生改变会影响其与氧气结合的能力
D. 血浆中氧气浓度的高低不影响血红蛋白与氧气的结合
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质的功能:生命活动的主要承担者。
①构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白;
②催化作用:如绝大多数酶;
③传递信息,即调节作用:如胰岛素、生长激素;
④免疫作用:如免疫球蛋白(抗体);
⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白.
【详解】A、血红蛋白的α链和β链之间主要通过二硫键连接,A错误;
B、Fe2+通过化学基团与肽链连接,不位于氨基酸的R基上,B错误;
C、蛋白质的结构和功能相适应,所以血红蛋白的空间构象发生改变会影响其与氧气结合的能力,C正确;
D、一定范围内,血红蛋白与氧气结合的概率与血浆中氧气浓度的高低呈正相关,D错误。
故选C。
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. 中枢性尿崩症(CDI)是抗利尿激素(ADH)分泌不足或缺乏导致的,肾性尿崩症(NDI)是肾脏对ADH的敏感性降低导致的。下列说法正确的是( )
A. ADH 由下丘脑合成,并通过垂体分泌
B. NDI 患者体内 ADH 的含量一般要低于健康人的
C. 人体对ADH分泌的调节受自身遗传物质的调控和外界环境变化的影响
D. 抑制ADH 受体相关基因的表达有利于缓解NDI症状
【答案】C
【解析】
【分析】抗利尿激素由下丘脑分泌,能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,导致尿液渗透压升高。尿崩症形成的原因是抗利尿激素分泌不足,其尿液渗透压较低。抗利尿激素与受体结合后才能发挥作用,作用后即失活,因此肾性尿崩症的病因是肾脏对ADH敏感性缺陷,相应细胞表面缺乏受体,使抗利尿激素不能发挥作用,检测患者体内抗利尿激素的含量与正常人相比要多。
【详解】A、抗利尿激素(ADH)由下丘脑合成、分泌,然后由垂体释放,而不是垂体分泌,A错误;
B、肾性尿崩症(NDI)是肾脏对ADH敏感性降低导致的,患者体内ADH分泌正常或偏高,并非低于健康人,B错误;
C、人体对ADH分泌的调节,一方面受自身遗传物质调控,决定相关激素合成、分泌机制等;另一方面受外界环境变化影响,如饮水不足、失水过多等情况下,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,促使下丘脑合成、垂体释放ADH增多,C正确;
D、NDI是肾脏对ADH敏感性降低导致的,抑制ADH受体相关基因表达,会使ADH受体减少,肾脏对ADH更不敏感,会加重NDI症状,而不是缓解,D错误。
故选C。
4. 群落的演替可分为进展演替和逆行演替,其中进展演替是指生态系统从简单、不稳定的状态向复杂、稳定的状态发展的过程,而逆行演替的过程与进展演替的相反。下列说法正确的是( )
A. 两种演替的起点、速度和方向一定是不相同的
B. 随着逆行演替的进行,群落对环境资源的利用程度往往会下降
C. 进展演替过程中的物种丰富度一定高于逆行演替过程中的
D. 造成逆行演替的原因中,人为因素的影响力大于自然因素的
【答案】B
【解析】
【分析】群落演替是随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。(1)初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。(2)次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、分析题意可知,进展演替和逆行演替的方向一定不相同,一般情况下,速度也不同,但起点可能相同,A错误;
B、逆行演替的过程与进展演替的相反,随着逆行演替的进行,群落对环境资源的利用程度往往会下降,B正确;
C、演替的不同时期,两种演替过程中的物种丰富度高低的比较是不同的,C错误;
D、在不同的逆行演替中,自然因素和人为因素的影响力不相同,D错误。
故选B。
5. 研究发现,果蝇的正常眼由位于X染色体上的基因B控制,若任意一条X染色体上含有2个基因B,从而使相关表达产物的量倍增,则会使果蝇出现突变型棒状眼。下列叙述正确的是( )
A. 棒状眼的出现是基因突变的结果
B. 雌、雄棒状眼果蝇均具有2种基因型
C. 棒状眼雄果蝇与正常眼果蝇杂交,子代中雌果蝇均为正常眼
D. 欲知一只棒状眼雌果蝇的基因型,用该雌果蝇与多只正常眼雄果蝇杂交,观察子一代表型即可
【答案】D
【解析】
【分析】 染色体结构变异的基本类型:(1)缺失:染色体中某一片段的缺失例如,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,因为患病儿童哭声轻,音调高,很像猫叫而得名;果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的。(2)重复:染色体增加了某一片段。果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的。(3)倒位:染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列。(4)易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。
【详解】A、棒状眼的出现是染色体结构变异的结果,A错误;
B、棒状眼雌果蝇具有XBBXB和 XBBXBB2种基因型,棒状眼雄果 蝇具有XBBY1种基因型,B错误;
C、若基因型为XBXB的个体和基因型为XBBY的个体杂交,则子代雌果蝇均为棒状眼,C错误;
D、欲知一只棒状眼雌果蝇(XBBXB和 XBBXBB)的基因型,用该雌果蝇与多只正常眼雄果蝇(XBY)杂交,观察子一代表型即可:若后代雄性有棒状眼和正常眼,则是XBBXB;若后代雄性都是棒状眼,则是 XBBXBB,D正确。
故选D。
6. 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
【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。
第Ⅰ卷 (非选择题)
二、非选择题
7. 人们在生产、生活中可通过一系列的方法来保证果蔬的新鲜度和品质。气调诱导休眠保鲜法通过控制储藏环境中各气体组分含量来诱导果蔬长期处于休眠期,该方法可使果蔬的生理活动的消耗维持在最低水平。通过测量石榴果粒储藏环境的气体含量变化,分析不同温度下石榴果粒在不同阶段的呼吸特征,结果如图所示。回答下列问题:
(1)细胞呼吸过程中能够产生[H]的具体场所有________,[H]的消耗是否可在生物膜上进行?________(填“是”或“否”)。据图分析可知,影响细胞呼吸速率的因素有_______(答出2点)。
(2)在_______℃环境条件下储藏的石榴果粒有着最低的呼吸强度。相比于其他温度,有人推测在23℃环境条件下石榴果粒可能出现了腐败,据图分析其依据是_______。
(3)据图分析,气调诱导休眠保鲜法的原理是_______。
【答案】(1) ①. 细胞质基质、线粒体基质 ②. 是 ③. 温度、CO2含量、O2含量
(2) ①. 4 ②. 23℃环境条件下,随着储藏时间的延长,O2含量快速降低,而CO₂含量快速 升高,说明好氧微生物和厌氧微生物大量繁殖
(3)随着石榴果粒呼吸作用的进行,密封系统中的O2含量不断降低,新生成的CO₂又不能 及时排出,导致整个密封系统形成一个低O₂高CO₂的环境,从而降低有机物的消耗
【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。
【小问1详解】
无氧呼吸和有氧呼吸 的第一阶段物质变化及场所完全相同,均可在细胞质基质中产生[H],有氧呼吸第二阶段在线粒体基质进行,也可以产生[H];有氧呼吸中,[H]的消耗在线粒体内膜上进行,该过程中[H]与氧气结合生成水;由图可知,影响细胞呼吸的因素有温度、CO2含量、O2含量等。
【小问2详解】
据图可知,4℃环境条件下单位时间内产 生的CO₂量最少,所以4℃环境条件下储藏的石榴果粒在休眠期的呼吸强度最低;23℃环境条件下随着储藏时间的延长,O₂含量快速下降、CO₂含量快速上升,说明出现了微生物大 量繁殖的现象,石榴果粒出现了腐败。
【小问3详解】
细胞呼吸作用可以消耗O₂产生CO2,随着石榴 果粒呼吸作用的进行,密封系统中的O2含量不断降低,新生成的CO2又不能及时排出,导 致整个密封系统形成一个低O2高CO₂的环境,从而抑制呼吸作用,降低有机物的消耗。
8. 单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象,即神经纤维受到的刺激强度必须达到一定的阈值才能产生动作电位,阈下刺激不能引起任何反应;而阈上刺激一旦引起动作电位,动作电位的幅值(大小变化幅度)就达到最大,不再随刺激强度的增大而增大,且兴奋沿神经纤维传导的过程中,动作电位的幅值不因传导距离的增大而减小。多根神经纤维兴奋时,其动作电位幅值可以叠加。现以蛙的坐骨神经—腓肠肌标本为材料进行图甲所示实验,将电表的两个微电极置于b、c处的表面,在a处给予适宜强度的刺激,指针偏转情况如图乙(h1>h2,t1<t3)所示。回答下列问题:
(1)神经纤维是由_____以及套在外面的髓鞘构成的。在坐骨神经的a处给予适宜强度的刺激,指针发生偏转,说明兴奋在神经纤维上的传导形式是_________;在神经—肌肉接头处,神经末梢如何将兴奋最终传递给腓肠肌?______。
(2)由图乙可知,兴奋经过b点和c点时的传导速度不同,判断依据是_______。
(3)h2<h1的原因可能是不同神经纤维上_______不同,导致c处同时兴奋的神经纤维的数量少于b处的。
(4)实验时需要用任氏液浸润坐骨神经—腓肠肌标本。任氏液是一种比较接近两栖动物内环境的液体,其主要成分为氯化钠,还含有钾离子、钙离子等。若降低钠离子和钾离子含量,则对动作电位幅值的影响分别是_____、________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
【答案】(1) ①. 神经元的轴突 ②. 电信号(神经冲动、局部电流) ③. 神经末梢释放神经递质,神经递质与腓肠肌细胞膜上的特异性受体结合
(2)兴奋在不同神经纤维上的传导速度不同,导致到达b、c两点的时间不同
(3)a处同时兴奋的神经纤维的数量少于b处的
(4) ①. 降低 ②. 基本不变
【解析】
【分析】静息电位:静息状态时,细胞膜两侧的电位表现为外正内负,产生原因: K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。动作电位:受到刺激后,细胞两侧的电位表现为外负内正,产生原因: Na+内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外。兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差的存在,形成了局部电流,将兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。
【小问1详解】
神经纤维的结构组成:神经纤维由神经元的轴突以及套在外面的髓鞘构成。 兴奋在神经纤维上的传导形式:在坐骨神经的a处给予适宜强度的刺激,指针发生偏转,说明兴奋在神经纤维上是以电信号(神经冲动、局部电流)的形式传导的。 神经 - 肌肉接头处兴奋的传递:在神经 - 肌肉接头处,神经末梢通过释放神经递质,神经递质与腓肠肌细胞膜上的特异性受体结合,将兴奋最终传递给腓肠肌。
【小问2详解】
从图乙可知,兴奋经过b点和c点的传导速度不同,指针发生两次方向相反的偏转,这是因为兴奋在不同神经纤维上的传导速度不同,导致到达b、c两点的时间有差异。
【小问3详解】
由于ℎ1<ℎ2,结合题干中多根神经纤维兴奋时动作电位幅值可以叠加的信息,原因可能是a处同时兴奋的神经纤维的数量少于b处的,使得a处产生的动作电位幅值叠加后小于b处。
【小问4详解】
动作电位的产生主要是由于Na+内流,若降低钠离子含量,内流的Na+减少,动作电位的幅值会降低。 静息电位主要与 K+ 外流有关,降低钾离子含量,细胞内外的钾离子浓度差减小,对动作电位幅值基本无影响(动作电位主要与Na+内流有关)。
9. 啮齿动物是哺乳动物中最大的一群,种类繁多,在各种陆生群落中都有分布,尤其在草原中分布广泛。实验小组研究了不同放牧模式对共同生活在某牧区的甲、乙、丙三种啮齿动物种群密度的影响,结果如图所示,其中甲和乙偏好开阔生境,喜食植物茎叶,丙偏好有更多遮蔽的生境,喜食植物种子。回答下列问题:
(1)仅从栖息地和食物角度考虑,甲、乙、丙三种啮齿动物之间生态位重叠度较高的两种动物是_____,这两种动物在该牧区共存,可能在生态位上存在_____(答出2点)的分化。
(2)甲、乙、丙三种啮齿动物中对图中不同条件变化的适应能力最强的是_____。结合题图分析,长期禁止放牧,该牧区中_____(填“甲”“乙”或“丙”)可能会消失。
(3)据图可知,最不利于丙生存的放牧模式是过度放牧,分析其原因可能是_____。
【答案】(1) ①. 甲和乙 ②. 取食时间、食物种类等
(2) ①. 甲 ②. 乙
(3)过度放牧导致植被生长受抑制,遮蔽度减少,同时植物因过度被啃食而结种子减少,最终丙的栖息地和食物资源均匮乏
【解析】
【分析】分析柱形图可知:三种放牧模式下,乙、丙种群密度变化比甲剧烈,因此甲对放牧模式变化的适应能力最强。在过度放牧或禁止放牧模式下,丙或乙的数量极少,趋于灭绝。相比于禁止放牧和过度放牧,轮替放牧有助于这三种动物共存。
【小问1详解】
生态位重叠的生物之间通过在取食时间、食物种类等方面的生态位分化而实现共存。由题意“甲和乙偏好开阔生境,喜食植物茎叶,丙偏好有更多遮蔽的生境,喜食植物种子。”可知:仅从栖息地和食物角度考虑,甲、乙、丙三种啮齿动物之间生态位重叠度较高的两种动物是甲和乙,这两种动物在该牧区共存,可能在生态位上存在取食时间、食物种类等的分化。
【小问2详解】
柱形图显示:在过度放牧或禁止放牧模式下,丙或乙的数量极少,趋于灭绝,因此三种啮齿动物中适应放牧条件变化能力最强的是甲;长期禁止放牧,该牧区中乙可能会消失。
【小问3详解】
丙偏好有更多遮蔽的生境,喜食植物种子。过度放牧,导致植被生长受抑制,遮蔽度减少,同时植物因过度被啃食而结种子减少,最终丙的栖息地和食物资源均匮乏,从而不利于丙的生存。
10. 蚕为二倍体生物,其性别决定方式为ZW型。其体色具有黑色和赤色两种表型,由位于Z染色体上的一对等位基因T/t控制。某实验小组将一个致死基因S(纯合致死,如ZSZS、ZSW、ZSO,其中O表示缺少一条性染色体)导入某黑体雄蚕体内的Z染色体上,得到转基因雄蚕,并用该雄蚕进行了如表所示实验。实验中子代均在幼年时进行检测。回答下列问题:
亲本
F1 表型及比例
转基因黑体雄蚕×赤体雌蚕
黑体雄蚕:赤体雄蚕:赤体雌蚕=1:1:1
(1)基因S导入的为基因________(填“T”或“t”)所在染色体,判断依据是________。
(2)已知蚕有多种异常性染色体型,其中有ZO(雌性、不育)、ZZW(雌雄同体、不育),其余异常性染色体型均胚胎致死。该实验小组利用上述F1中黑体雄蚕与野生型黑体雌蚕杂交,子代的表型及比例为黑体雄蚕:黑体雌雄同体:赤体雌蚕=46:4:25,已知出现该结果的原因是亲本中某一个体在减数分裂中发生了一次异常,则具体异常过程可能是________。该亲本减数分裂时,减数分裂Ⅰ过程中发生该异常过程的细胞所占百分比为________。
(3)另有实验组重复(2)中的实验,其子代表型及比例分别为黑体雄蚕:赤体雌蚕:黑体雌蚕=30:14:1。若无染色体变异,则出现上述结果的原因最可能是________,该现象发生的时期是________。
【答案】(1) ①. T ②. F1中的雄蚕具有黑体和赤体两种表型,说明父本为杂合子且黑体为显性性状,而F1中雌蚕只表现为赤体,说明致死基因与黑体基因(基因S与基因T)位于同一条染色体上
(2) ①. 母本在减数分裂Ⅰ后期,两条性染色体未分离,移向了细胞同一极 ②. 8%
(3) ①. 父本在减数分裂过程中部分细胞的两条Z染色体之间发生了互换 ②. 减数分裂Ⅰ前期
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,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。
【小问1详解】
F1中的雄蚕具有黑体和赤体两种表型,说明父本为杂合子且黑体为显性性状,而F1中雌蚕只表现为赤体,说明致死基因与黑体基因(基因S与基因T)位于同一条染色体上。
【小问2详解】
F1中黑体雄蚕与野生型黑体雌蚕杂交,即ZTSZt×ZTW,子代中出现了黑体雌雄同体的个体且没有出现黑体雌蚕,则黑体雌雄同体个体的基因型为ZTSZTW或ZTZtW,因此可判定为母本在减数分裂Ⅰ后期,两条性染色体未分离,移向了细胞同一极,产生了基因型为ZTW和O的卵细胞,二者比例应相等。子代的表型及比例为黑体雄蚕:黑体雌雄同体:赤体雌蚕=46:4(2ZTSZTW、2ZTZtW):25(ZtW、ZtO),设ZTW配子比例为x,则O配子比例也为x,ZT、W配子比例均为(1-2x)/2,ZTSW、ZTSO均致死,利用棋盘法可得x/[1-x/2-(1-2x)/2×1/2]=4/75,解得x=1/25,母本产生的配子基因型及比例为ZT:ZTW:W:O=23:2:23 :2,因此母本在减数分裂Ⅰ过程中,发生异常过程的细胞的占比为(2+2)/(23+2+23+2)×100%=8%。
【小问3详解】
理论上,F1黑体雄蚕产生的配子基因型及比例为ZTS:Zt=1:1,子代的基因型及比例为ZTSZT:ZTZt:ZtW=1:1:1,即黑体雄蚕:赤体雌蚕=2:1。而实际上子代的表型及比例为黑体雄蚕:赤体雌蚕:黑体雌蚕=30:14:1,说明父本出现了ZT的配子,因此最有可能是因为父本在减数分裂Ⅰ前期部分细胞的两条Z染色体之间发生了互换,从而产生了ZTS、Zt、ZtS、ZT的配子。
11. 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,科学家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,两种不同光处理后,辣椒感染程度低的是_____。
(2)科研人员推测H蛋白通过特异性结合P基因启动子调控P基因表达。为验证该推测,科研人员开展相关研究,实验组部分设计如图2.结果显示,实验组转基因植株荧光强度更高。质粒1和质粒2中应分别含有_____(填“H”或“P”)基因的启动子、_____(填“H”或“P”)基因的编码序列。
(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:_____(答出1点)。
【答案】(1) ①. 信号 ②. 红光
(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】基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品.基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
【小问1详解】
红光作为信号作用于光敏色素,从图1看出,白光处理后,辣椒叶中SA含量低一些,而水杨酸(SA)可以抵御疫霉菌感染,所以可以判定红光处理后辣椒感染程度低一些。
【小问2详解】
①分析实验目的:科研人员推测H蛋白可能调控P基因表达P酶,实验通过转基因操作及后续检测荧光强度来验证该推测。②理解各元件作用:启动子:启动基因转录。不同启动子作用不同,组成型启动子能持续启动基因表达;P基因启动子控制P基因转录;H基因启动子控制H基因转录;目的基因:P基因表达P酶,H基因表达H蛋白,荧光素酶基因用于检测,通过检测荧光素酶催化荧光素发出的荧光强度来反映相关基因表达情况。③分析质粒构建:要验证H蛋白调控P基因表达,需要构建能表达H蛋白且P基因表达受H蛋白影响的载体。基因表达载体应该有的结构有启动子、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,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,质粒1和质粒2分别含有P基因的启动子,H基因的编码序列。
【小问3详解】
综合上述信息,可以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,减少疫霉菌感染造成的减产。
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高三理科综合考试
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共300分。考试时间150分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.可能用到的相对原子质量:H1 O16 Na23 Cl35.5 Fe56
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78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. 人类的血红蛋白可与氧气可逆结合,是由4条多肽链组成的四聚体结构,包括2条α链和2条β链,每条链均含一个由Fe2+组成的血红素基团。下列叙述正确的是( )
A. 血红蛋白的α链与β链之间主要通过肽键相连接
B. Fe2+主要分布在组成血红蛋白的氨基酸的R基上
C. 血红蛋白的空间构象发生改变会影响其与氧气结合的能力
D. 血浆中氧气浓度的高低不影响血红蛋白与氧气的结合
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. 中枢性尿崩症(CDI)是抗利尿激素(ADH)分泌不足或缺乏导致的,肾性尿崩症(NDI)是肾脏对ADH的敏感性降低导致的。下列说法正确的是( )
A. ADH 由下丘脑合成,并通过垂体分泌
B. NDI 患者体内 ADH 的含量一般要低于健康人的
C. 人体对ADH分泌的调节受自身遗传物质的调控和外界环境变化的影响
D. 抑制ADH 受体相关基因的表达有利于缓解NDI症状
4. 群落的演替可分为进展演替和逆行演替,其中进展演替是指生态系统从简单、不稳定的状态向复杂、稳定的状态发展的过程,而逆行演替的过程与进展演替的相反。下列说法正确的是( )
A. 两种演替的起点、速度和方向一定是不相同的
B. 随着逆行演替的进行,群落对环境资源的利用程度往往会下降
C. 进展演替过程中的物种丰富度一定高于逆行演替过程中的
D. 造成逆行演替的原因中,人为因素的影响力大于自然因素的
5. 研究发现,果蝇的正常眼由位于X染色体上的基因B控制,若任意一条X染色体上含有2个基因B,从而使相关表达产物的量倍增,则会使果蝇出现突变型棒状眼。下列叙述正确的是( )
A. 棒状眼的出现是基因突变的结果
B. 雌、雄棒状眼果蝇均具有2种基因型
C. 棒状眼雄果蝇与正常眼果蝇杂交,子代中雌果蝇均为正常眼
D. 欲知一只棒状眼雌果蝇的基因型,用该雌果蝇与多只正常眼雄果蝇杂交,观察子一代表型即可
6. 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
第Ⅰ卷 (非选择题)
二、非选择题
7. 人们在生产、生活中可通过一系列的方法来保证果蔬的新鲜度和品质。气调诱导休眠保鲜法通过控制储藏环境中各气体组分含量来诱导果蔬长期处于休眠期,该方法可使果蔬的生理活动的消耗维持在最低水平。通过测量石榴果粒储藏环境的气体含量变化,分析不同温度下石榴果粒在不同阶段的呼吸特征,结果如图所示。回答下列问题:
(1)细胞呼吸过程中能够产生[H]的具体场所有________,[H]的消耗是否可在生物膜上进行?________(填“是”或“否”)。据图分析可知,影响细胞呼吸速率的因素有_______(答出2点)。
(2)在_______℃环境条件下储藏的石榴果粒有着最低的呼吸强度。相比于其他温度,有人推测在23℃环境条件下石榴果粒可能出现了腐败,据图分析其依据是_______。
(3)据图分析,气调诱导休眠保鲜法的原理是_______。
8. 单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象,即神经纤维受到的刺激强度必须达到一定的阈值才能产生动作电位,阈下刺激不能引起任何反应;而阈上刺激一旦引起动作电位,动作电位的幅值(大小变化幅度)就达到最大,不再随刺激强度的增大而增大,且兴奋沿神经纤维传导的过程中,动作电位的幅值不因传导距离的增大而减小。多根神经纤维兴奋时,其动作电位幅值可以叠加。现以蛙的坐骨神经—腓肠肌标本为材料进行图甲所示实验,将电表的两个微电极置于b、c处的表面,在a处给予适宜强度的刺激,指针偏转情况如图乙(h1>h2,t1<t3)所示。回答下列问题:
(1)神经纤维是由_____以及套在外面的髓鞘构成的。在坐骨神经的a处给予适宜强度的刺激,指针发生偏转,说明兴奋在神经纤维上的传导形式是_________;在神经—肌肉接头处,神经末梢如何将兴奋最终传递给腓肠肌?______。
(2)由图乙可知,兴奋经过b点和c点时的传导速度不同,判断依据是_______。
(3)h2<h1的原因可能是不同神经纤维上_______不同,导致c处同时兴奋的神经纤维的数量少于b处的。
(4)实验时需要用任氏液浸润坐骨神经—腓肠肌标本。任氏液是一种比较接近两栖动物内环境的液体,其主要成分为氯化钠,还含有钾离子、钙离子等。若降低钠离子和钾离子含量,则对动作电位幅值的影响分别是_____、________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
9. 啮齿动物是哺乳动物中最大的一群,种类繁多,在各种陆生群落中都有分布,尤其在草原中分布广泛。实验小组研究了不同放牧模式对共同生活在某牧区的甲、乙、丙三种啮齿动物种群密度的影响,结果如图所示,其中甲和乙偏好开阔生境,喜食植物茎叶,丙偏好有更多遮蔽的生境,喜食植物种子。回答下列问题:
(1)仅从栖息地和食物角度考虑,甲、乙、丙三种啮齿动物之间生态位重叠度较高的两种动物是_____,这两种动物在该牧区共存,可能在生态位上存在_____(答出2点)的分化。
(2)甲、乙、丙三种啮齿动物中对图中不同条件变化的适应能力最强的是_____。结合题图分析,长期禁止放牧,该牧区中_____(填“甲”“乙”或“丙”)可能会消失。
(3)据图可知,最不利于丙生存的放牧模式是过度放牧,分析其原因可能是_____。
10. 蚕为二倍体生物,其性别决定方式为ZW型。其体色具有黑色和赤色两种表型,由位于Z染色体上的一对等位基因T/t控制。某实验小组将一个致死基因S(纯合致死,如ZSZS、ZSW、ZSO,其中O表示缺少一条性染色体)导入某黑体雄蚕体内的Z染色体上,得到转基因雄蚕,并用该雄蚕进行了如表所示实验。实验中子代均在幼年时进行检测。回答下列问题:
亲本
F1 表型及比例
转基因黑体雄蚕×赤体雌蚕
黑体雄蚕:赤体雄蚕:赤体雌蚕=1:1:1
(1)基因S导入的为基因________(填“T”或“t”)所在染色体,判断依据是________。
(2)已知蚕有多种异常性染色体型,其中有ZO(雌性、不育)、ZZW(雌雄同体、不育),其余异常性染色体型均胚胎致死。该实验小组利用上述F1中黑体雄蚕与野生型黑体雌蚕杂交,子代的表型及比例为黑体雄蚕:黑体雌雄同体:赤体雌蚕=46:4:25,已知出现该结果的原因是亲本中某一个体在减数分裂中发生了一次异常,则具体异常过程可能是________。该亲本减数分裂时,减数分裂Ⅰ过程中发生该异常过程的细胞所占百分比为________。
(3)另有实验组重复(2)中的实验,其子代表型及比例分别为黑体雄蚕:赤体雌蚕:黑体雌蚕=30:14:1。若无染色体变异,则出现上述结果的原因最可能是________,该现象发生的时期是________。
11. 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,科学家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,两种不同光处理后,辣椒感染程度低的是_____。
(2)科研人员推测H蛋白通过特异性结合P基因启动子调控P基因表达。为验证该推测,科研人员开展相关研究,实验组部分设计如图2.结果显示,实验组转基因植株荧光强度更高。质粒1和质粒2中应分别含有_____(填“H”或“P”)基因的启动子、_____(填“H”或“P”)基因的编码序列。
(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:_____(答出1点)。
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