内容正文:
徐州三中2025届高三“迎高考”第三次调研测试试题
生物
一、单选题 (本大题共 15 小题,共 30 分)
1. 生物分子、细胞、生物体的结构和功能之间通常具有高度的一致性,下列说法中与这种一致性不相符合的是( )
A. 家鸽视网膜中有一种能自动顺应磁场方向排列的多聚体,以指引家鸽飞行的方向
B. DNA的双螺旋结构保证了DNA复制能够准确进行,同时维持了DNA结构的稳定性
C. 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器,从而减少细胞自身的能量消耗
D. 仙人掌的叶片在进化过程中演变成了刺,以适应干旱的环境并防止草食动物啃食
【答案】A
【解析】
【分析】DNA分子能够准确复制的原因:DNA规则的双螺旋结构为复制提供模板、碱基互补配对是严格的。
(1)DNA规则的双螺旋结构为复制提供模板:DNA的双螺旋结构使得每个DNA分子都可以作为复制的模板,一条链作为母链,合成新的互补链。这种结构保证了复制的准确性,因为每个碱基都有特定的配对规则(A与T配对,C与G配对);
(2) 碱基互补配对是严格的:在DNA复制过程中,碱基之间的互补配对遵循严格的规则,即腺嘌呤(A)总是与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)总是与胞嘧啶(C)配对。这种互补配对原则确保了复制过程中不会发生错误。
【详解】A、家鸽视网膜中有一种能自动顺应磁场方向排列的多聚体,以指引家鸽飞行的方向。但实际上,家鸽是依靠内耳中的磁受体来感知地磁场从而指引飞行方向的,并非视网膜中的多聚体,该说法与结构和功能的一致性不相符合,A错误;
B、DNA 的双螺旋结构为 DNA 复制提供了精确的模板,保证了 DNA 复制能够准确进行,同时这种结构也维持了 DNA 结构的稳定性,体现了结构和功能的一致性,B正确;
C、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器,这样细胞内就没有与细胞核和细胞器相关的生命活动,从而减少细胞自身的能量消耗,有利于其运输氧气的功能,体现了结构和功能的一致性,C正确;
D、仙人掌生长在干旱环境中,其叶片在进化过程中演变成了刺,这样可以减少水分的散失,适应干旱的环境,同时也能防止草食动物啃食,体现了结构和功能的一致性,D正确。
故选A。
2. 细胞可通过产生外泌体进行细胞间的物质交换和信息交流,外泌体产生的过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 结构①通过细胞膜内陷产生
B. 结构②内部的小囊泡由膜融合形成
C. 结构③降解后的物质可被细胞再利用
D. 外泌体与分泌蛋白两者产生及释放的过程有差异
【答案】B
【解析】
【分析】外泌体是细胞内的内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体,经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外的膜囊泡。
【详解】A、据图可知,结构①是通过细胞膜内陷形成的,A正确;
B、依据题图信息,无法得出,结构②内部的小囊泡是由膜融合形成,B错误;
C、结构③表示溶酶体,其降解后的物质可以被细胞再利用,C正确;
D、分泌蛋白的形成需要经过核糖体内质网高尔基体细胞膜的过程,外泌体不需要经过上述细胞结构的参与,即外泌体与分泌蛋白两者产生及释放的过程有差异,D正确。
故选B。
3. 某基因型为AaBb的雄性动物的一个精原细胞进行减数第一次分裂产生了如图所示的2个次级精母细胞。下列说法正确的是( )
A. 该精原细胞在间期发生了基因突变
B. 该精原细胞在四分体时期发生了交叉互换
C. 该精原细胞在减数第一次分裂后期发生了基因重组
D. 该精原细胞产生4个精子均异常
【答案】C
【解析】
【分析】该精原细胞在减数第一次分裂的过程中,非同源染色体的染色单体之间发生了染色体结构变异中的易位。
【详解】AB、依题意和图示分析可知:该精原细胞在减数第一次分裂的过程中,非同源染色体的染色单体之间发生了染色体结构变异中的易位(基因A所在染色单体片段与基因b所在染色单体发生交换),AB错误;
C、该精原细胞在减数第一次分裂后期会发生基因重组,使非同源染色体上的非等位基因重组,C正确;
D、该精原细胞经减数分裂能产生4个基因型分别为AB、Bb、Aa、ab的精子,其中Bb、Aa为异常精子,D错误。
故选C。
4. RNA干扰(RNAi)技术是一种重要的基因沉默手段,其具体过程是外源性或内源性的长双链RNA被核酶Dicer切割成20~30个碱基的siRNA;siRNA被RNA诱导沉默复合物(RISC)捕获,其中一条链被释放,留下导引链在RISC中;导引链与靶标mRNA互补结合后,RISC将mRNA切割成小片段,导致mRNA的降解或转录抑制(如图所示)。下列相关叙述错误的是( )
A. 导引链与靶标mRNA互补结合的过程中存在A-U和U-A的配对方式
B. siRNA与靶标mRNA结合后,mRNA会失去其遗传功能并导致基因序列改变
C. 长双链RNA被核酶Dicer切割为siRNA的过程涉及到磷酸二酯键的断裂
D. RNAi涉及外源性或内源性的长双链RNA诱发的同源mRNA的高效特异性降解
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:图示表示RNA干扰现象示意图,Dicer酶能特异识别双链RNA,切割产生的siRNA与一种蛋白质结合形成RISC复合体。RlSC通过碱基配对结合到与干涉RNA同源的mRNA上,并切割该mRNA,最终将靶基因mRNA降解,造成蛋白质无法合成。
【详解】A、导引链(RNA)与靶标mRNA互补结合的过程中存在A-U、U-A、C-G、G-C的配对方式,A正确;
B、siRNA与靶标mRNA结合后,mRNA会失去其翻译过程,基因序列未发生改变,B错误;
C、酶Dicer切割为siRNA的过程涉及到磷酸二酯键断裂,C正确;
D、图示表示RNA干扰现象示意图,Dicer酶能特异识别双链RNA,切割产生的siRNA与一种蛋白质结合形成RISC复合体。RlSC通过碱基配对结合到与干涉RNA同源的mRNA上,并切割该mRNA,最终将靶基因mRNA降解,造成蛋白质无法合成,由此推测RNAi涉及外源性或内源性的长双链RNA诱发的同源mRNA的高效特异性降解,即RNAi可能对于基因的稳定表达或相对稳定有一定作用,D正确。
故选B。
5. 某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2500。下列有关说法错误的是( )
A. 甲病为常染色体隐性病
B. 乙病为常染色体显性遗传病或X染色体显性遗传病
C. 若乙病为常染色体显性遗传病,Ⅲ3与表型正常男子结婚,所生子女同时患两种病的概率为2/459
D. 若需判断乙病遗传方式,可选择用乙病的正常基因和致病基因设计的探针与I2、Ⅱ3个体进行核酸杂交
【答案】D
【解析】
【分析】遗传系谱图分析,Ⅱ1和Ⅱ2表现正常,却生出了患甲病的女儿,因此甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ4和Ⅱ5患乙病,而Ⅲ4正常,根据有中生无为显性可知,乙病为显性遗传病,根据男患母女患可判断乙病极有可能是伴X显性遗传病。
【详解】A、Ⅱ1和Ⅱ2表现正常,却生出了患甲病的女儿,因此甲病为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、Ⅱ4和Ⅱ5患乙病,而Ⅲ4正常,根据有中生无为显性可知,乙病为显性遗传病,根据男患母女患可判断乙病极有可能是伴X显性遗传病,也有可能是常染色体显性遗传病,B正确;
C、若乙病为常染色体显性遗传病Ⅲ3个体的基因型为BB或Bb,二者比例为1∶2,关于甲病Ⅲ5患甲病,双亲不患病,因此,Ⅲ3的基因型为AA或Aa,二者的比例为1∶2,又知甲病在人群中的发病率为1/2500,则a的基因频率为1/50,则正常人群中基因型为Aa的概率为2×1/50×49/50÷(1-1/2500)=2/51,则Ⅲ3个体与一个表型正常(A_bb)的男子结婚,所生的子女患两种病的概率为2/51×2/3×1/4×(1/3+2/3×1/2)=2/459,C正确;
D、若乙病为常染色体显性遗传病,则I2的基因型是Bb,若乙病是伴X显性遗传病,则I2的基因型是。因此如果乙病的正常基因和致病基因设计的探针与I2、Ⅱ3个体进行核酸杂交,结果无法判断乙病的遗传方式,D错误。
故选D。
6. 染色体数目不稳定是肿瘤标志性特征之一。为探究KLF14基因在肿瘤形成中的作用,科学家检测了正常小鼠和KLF14基因敲除小鼠体内不同染色体数的细胞占有丝分裂细胞的比例,结果如图所示。(图中☆代表相互之间差异显著,☆☆代表相互之间差异极显著)。下列叙述不正确的是( )
A. 间期的细胞数目最多,因此正常小鼠体细胞内染色体数最可能为40
B. KLF14基因对肿瘤形成所起的作用是抑制作用
C. KLF14基因缺失可能影响纺锤体的功能,导致染色体不均等分配
D. 肿瘤细胞的细胞周期长于正常细胞的细胞周期,因此肿瘤细胞分裂速度更快
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞癌变的定义:细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化变成的不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
2、癌细胞的主要特征:(1)无限分裂增殖:永生不死细胞;(2)形态结构变化:如:成纤维细胞癌变后变为球形;(3)细胞物质改变:如癌细胞膜糖蛋白减少,细胞粘着性降低,易转移扩散。癌细胞膜表面含肿瘤抗原,肝癌细胞含甲胎蛋白等;(4)正常功能丧失;(5)新陈代谢异常:如线粒体功能障碍,无氧供能;(6)引发免疫反应:主要是细胞免疫;(7)可以种间移植。
3、致癌因子:(1)物理致癌因子;(2)化学致癌因子;(3)病毒致癌因子。
【详解】A、间期时间长,细胞数量多,由图可知,处于有丝分裂的细胞中染色体数目大多在40左右,故推测正常体细胞小鼠染色体的数目是40条,A正确;
B、KLF14基因敲除后,染色体异常的细胞比例增加,推测该基因对肿瘤形成起抑制作用,B正确;
C、KLF14基因缺失可能会引起染色体不均等进入子细胞引起染色体异常,这可能是纺锤体功能异常导致,C正确;
D、癌细胞周期短,分裂快,D错误。
故选D。
7. 凝血酶是一种蛋白水解酶,催化纤维蛋白原转化为纤维蛋白。在正常情况下血液中不存在凝血酶,凝血过程中凝血酶原与凝血因子结合后,转变为有活性的凝血酶,而凝血酶的产生又能加速凝血酶原与凝血因子的结合。下列说法错误的是( )
A. 凝血酶作用的适宜pH可能在7.35~7.45,适宜温度可能在37℃左右
B. 凝血酶原与凝血因子结合转变为有活性的凝血酶的过程发生在血细胞中
C. 血栓的形成可能与血液中凝血酶异常有关
D. 凝血过程中凝血酶的形成过程存在正反馈调节
【答案】B
【解析】
【分析】由细胞外液构成的液体环境叫作内环境,包括血浆、组织液和淋巴。内环境的成分包括水、蛋白质、无机盐、各种营养物质(如葡萄糖)、激素、各种代谢废物等。分析题意可知,凝血酶一般不存在于血液中,在凝血过程中凝血酶原与凝血因子结合后才能转变为凝血酶。凝血酶的产生加速凝血酶原与凝血因子的结合,进一步促进凝血酶的产生,这属于正反馈调节;凝血酶浓度过高,可能会造成异常凝血而形成血栓;血样保存时,凝血酶的产生会导致血液凝固,因此抑制凝血酶原转化为凝血酶有利于防止血液凝固。
【详解】A、凝血酶原存在于血液中,与凝血因子结合后形成凝血酶,所以凝血酶的形成在内环境中,因此适宜PH和温度应该就是内环境PH和温度,A正确;
B、凝血酶原存在于血液中,与凝血因子结合后形成凝血酶,该反应发生在血浆中,B错误;
C、正常情况下血液中不存在凝血酶,凝血过程中凝血酶原与凝血因子结合后,转变为有活性的凝血酶。所以血液中若凝血酶异常就可能造成异常凝血而形成血栓,C正确;
D、凝血过程中凝血酶原与凝血因子结合后,转变为有活性的凝血酶,而凝血酶的产生又能加速凝血酶原与凝血因子的结合,即为正反馈,D正确。
故选B。
8. 进食后,小肠分泌的肠促胰岛素(GLP-1)依赖于葡萄糖促进胰岛素分泌,称为肠促胰岛素效应。人体内的GLP-1易被酶D降解,人工研发的相关类似物功能与GLP-1一样,但不易被酶D降解。有两名患者A和B的GLP-1效应均减弱,血糖升高。使用GLP-1类似物进行治疗后,患者A的血糖得到有效控制,而患者B血糖无改善。下列有关说法正确的是( )
A. 胰岛素定向运输到靶细胞后与靶细胞表面受体结合,发挥降血糖的作用
B. 患者B患病原因可能是GLP-1合成受阻、分泌减少
C. 使用GLP-1类似物对患者A进行治疗时,其出现低血糖的风险较低
D. 抑制酶D的活性会使血糖浓度异常升高
【答案】C
【解析】
【分析】血糖来源:食物中糖类的消化吸收;肝糖原分解;脂肪等非糖类物质转化;血糖去向:氧化分解;合成糖原;转化为脂肪、某些氨基酸等。胰岛素和胰高血糖素可共同调控血糖平衡。
【详解】A、胰岛素不能定向运输,A错误;
B、使用GLP-1类似物进行治疗后,患者A的血糖得到有效控制,因此患者A患病原因是小肠分泌的肠促胰岛素(GLP-1)较少,而患者B血糖无改善可能是胰岛素分泌不足,B错误;
C、GLP-1发挥作用依赖于葡萄糖,当胰岛素分泌导致血糖浓度下降时,GLP-1不会持续发挥作用,因此不会引起胰岛素持续分泌,避免了低血糖症的发生,C正确;
D、抑制酶D的活性,人体内的GLP-1的含量升高促进胰岛素分泌,血糖浓度降低,D错误。
故选C。
9. 某些病原微生物的感染会引起机体免疫细胞的过度活化,造成机体自身组织和器官的损伤。研究人员以某病毒感染引起过度免疫的小鼠为空白对照,以糖皮质激素(能抑制淋巴细胞的增殖、分化)为阳性对照,用相关淋巴细胞的增殖率表示免疫反应程度,进行相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过度免疫是一种特异性免疫失调所引起的机体反应
B. 化合物X可以增强过度免疫小鼠的特异性免疫反应
C. 糖皮质激素能抑制免疫系统的作用,可减轻对机体的损伤
D. 糖皮质激素比化合物X具有更好的抗过度免疫效果
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:空白对照组淋巴细胞的增殖率最高,阳性对照组的淋巴细胞增殖率最低,化合物X处理组淋巴细胞增殖率介于两者之间,说明糖皮质激素和化合物X都有抗过度免疫效果,且糖皮质激素比化合物X具有更好的抗过度免疫效果。
【详解】A、某些病原微生物的感染会引起机体免疫细胞的过度活化,造成机体自身组织和器官的损伤,说明过度免疫是一种特异性免疫失调所引起的机体反应,A正确;
B、使用化合物X后淋巴细胞的增殖率降低,说明化合物X可以减弱过度免疫小鼠的特异性免疫反应,B错误;
C、使用糖皮质激素后淋巴细胞的增殖率降低,表明糖皮质激素能抑制免疫系统的作用,可减轻对机体的损伤,C正确;
D、使用糖皮质激素的淋巴细胞增殖率小于使用化合物X的,而淋巴细胞的增殖率越高说明过度免疫反应程度越大,因此糖皮质激素比化合物X具有更好的抗过度免疫效果,D正确。
故选B。
10. 荔枝果皮中的花色苷有不同类型,花色苷含量受外界环境条件和农艺措施影响较大。细胞分裂素(6—BA)可抑制荔枝果皮UFGT活性并抑制花色苷合成。而脱落酸(ABA)能提高荔枝果皮UFGT活性并促进花色苷的合成。下列相关分析错误的是( )
A. 荔枝果皮细胞中花色苷的类型主要由遗传物质决定
B. 花色苷的含量可能受植物激素、温度、光照等多种因素影响
C. 决定荔枝器官生长、发育的往往是不同植物激素的催化作用
D. 不同发育阶段荔枝花色苷类型不同,可能与激素调节的顺序性有关
【答案】C
【解析】
【分析】植物激素在植物内的含量虽然十分微少,但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
【详解】A、荔枝果皮花色苷的类型主要是由遗传决定的,A正确;
B、花色苷含量受植物激素、温度、光照等多种因素影响,B正确;
C、决定荔枝器官生长、发育的往往是不同激素的调节作用,无催化作用,C错误;
D、不同发育阶段荔枝花色苷类型不同,可能与激素调节具有顺序性有关,D正确。
故选C。
11. 薇甘菊是多年生绿色藤本植物,在其适生地能攀援、缠绕于乔灌木,重压于其冠层顶部,阻碍附主植物光合作用,继而导致附主死亡。因此,薇甘菊是世界上最具危险性的有害植物之一。科研人员研究了薇甘菊不同入侵程度对深圳湾红树林生态系统有机碳储量的影响,结果如下表。下列分析错误的是( )
有机碳含量/t·hm-2
未入侵区域
轻度入侵区域
重度入侵区域
植被碳库
5185
50.86
43.54
凋落物碳库
2.01
3.52
5.42
土壤碳库
161.87
143.18
117.74
总计
215.73
197.56
166.70
A. 调查薇甘菊种群密度的方法是样方法,薇甘菊与附主植物之间的关系是竞争
B. 薇甘菊的入侵对原有物种造成的影响,属于群落演替的过程
C. 植被碳库中的碳主要以有机物形式存在,这些碳的主要去路是以食物形式流向初级消费者
D. 随着微甘菊入侵程度的加剧,凋落物碳储量显著增加,其原因是微甘菊入侵导致附主死亡,增加凋落物量
【答案】C
【解析】
【分析】1、样方法--估算种群密度最常用的方法之一
(1)概念:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
(2)适用范围:植物种群密度,昆虫卵的密度,蚜虫、跳蝻的密度等。
2、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。
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。
3、输入第一营养级(生产者)的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了;另一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量,一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来;另一部分则被初级消费者摄入体内,这样,能量就流入了第二营养级。
【详解】A、调查植物种群密度的常用方法是样方法,薇甘菊与附主植物都属于植物,因争夺空间、资源等而存在竞争关系,A正确;
B、薇甘菊的入侵改变了群落的物种组成,但是原来有的土壤基本保留,属于群落的次生演替,B正确;
C、植被碳库中的碳主要以有机物形式存在,这些碳的主要去路有通过植物的呼吸作用以CO2形式释放到无机环境中、以食物形式流向消费者,以残枝败叶等形式流向分解者,C错误;
D、由表格可知,随着薇甘菊入侵程度的加剧,凋落物碳储量显著增加,根据题干可知,薇甘菊入侵阻碍了附主植物的光合作用,继而导致附主死亡,从而增加了凋落物量,D正确。
故选C。
12. 如图为某片湿地海域中“浮游植物→脉红螺→大天鹅”这条食物链中流经脉红螺的能量分配情况。下列相关叙述正确的是( )
A. 流经该食物链的总能量包括浮游植物固定的太阳能和分解者利用的化学能
B. 图中a表示脉红螺的同化量,其粪便中的能量属于浮游植物流入分解者的能量
C. 图中b表示脉红螺用于生长、发育和繁殖的能量,其中大部分以热能形式散失
D. 湿地能调节气候、涵养水源、净化水质、美化环境等,这是生物多样性直接价值的体现
【答案】B
【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。每一营养级能量的去向有:被下一级同化(最高营养级没有)、呼吸作用热能散失、流向分解者、未利用的能量。
【详解】A、流经该食物链的总能量包括浮游植物固定的太阳能和其他化学能,如污水中有机物的化学能,而非分解者利用的化学能,A错误;
B、图中a表示脉红螺的同化量,其粪便中的能量属于浮游植物流入分解者的能量,B正确;
C、图中b表示脉红螺用于生长、发育和繁殖的能量,其中一部分流入下一营养级,一部分流入分解者,还有一部分未被利用,C错误;
D、湿地具有调节气候、涵养水源、净化水质、美化环境等作用,这是生物多样性间接价值的体现,D错误。
故选B。
13. 乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物质,由乳酸脱氢酶催化产生,影响白酒品质和风格。科研人员将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因(PD)替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因(L-PG),可获得乳酸乙酯高产菌株,该过程如下图所示。下列分析不合理的是( )
A. 转入的L-PG基因表达产物不能影响酿酒酵母活性
B. 可以利用PCR技术筛选含有L-PG 基因的受体细胞
C. 基因表达载体质粒除目的基因、标记基因外,还必须有启动子、终止子等
D. 标记基因Ampr即可检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图示是采用基因工程技术将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因( PD )替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因(L-PG),从而获得乳酸乙酯高产菌株的过程。
【详解】A、目的基因表达产物不能影响受体细胞的生存或活性,因此转入的L-PG基因表达产物不能影响酿酒酵母活性,A正确;
B、PCR技术可以扩增特定基因片段,因此可以用来检测受体细胞中是否成功导入了L-PG基因,B正确;
C、基因表达载体通常需要包含启动子、终止子等调控元件,以确保目的基因能够正确表达,C正确;
D、标记基因Ampr可筛选含有目的基因的受体细胞,对重组质粒进行初步筛选,但不能检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株,D错误。
故选D。
14. 乙醇是酵母菌发酵的重要产物,积累到一定程度会对酵母菌产生毒害作用。乙醇在发酵过程中易被一些不耐酸的微生物污染,造成重大经济损失,因此生产中需要加强耐酸酵母菌进行筛选,现对某酒厂耐酸性酿酒酵母菌进行分离与筛选,下列有关叙述错误的是( )
A. 从窖池底泥黄浆水中寻找耐酸酵母菌的原因是有机酸含量高,有利于耐酸酵母菌的筛选
B. 过程②需充分振荡以增大培养液的溶氧量,使碳源、氮源等营养物质与菌体充分接触
C. 过程③能直接统计出窖池底泥中耐酸酵母菌的数量
D. 将④菌株接种到以赖氨酸为唯一氨源的培养基上,无菌落说明赖氨酸不是耐酸酵母菌的氮源
【答案】C
【解析】
【分析】酿酒的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,酵母菌是兼性厌氧微生物,在缺氧条件下进行无氧呼吸,在氧气充足的条件下进行有氧呼吸,酵母菌具有核膜包被的细胞核,属于真核生物。
【详解】A、寻找目的菌株时,要根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找,从窖池底泥黄浆水寻找耐酸酵母菌的原因是有机酸含量高,有利于耐酸酵母菌的筛选,A正确;
B、过程②需要充分振荡以增大培养液的溶氧量,有利于酵母菌的繁殖,同时还使碳源、氮源等营养物质与菌体充分接触,B正确;
C、过程③的接种方法为平板划线法,该方法不能统计窖池底泥中耐酸酵母菌的数量,C错误;
D、将④中的菌株接种到以赖氨酸为唯一氮源的培养基上,无菌落生长说明耐酸酵母菌不能利用赖氨酸,即赖氨酸不是耐酸酵母菌的氮源,D正确。
故选C。
15. 位于1号染色体的IRF6基因发生突变可引起先天性唇腭裂,严重影响身心健康。某女患者与正常丈夫通过试管婴儿技术受孕。对受精后卵母细胞周围的两个极体进行单细胞基因组测序,部分结果如下图。已知正常人群图中所示位点均为C/C。不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
A. 该疾病为常染色体隐性遗传病
B. 图中方框内应填写的碱基为T
C. 该位点在减数分裂Ⅰ前期未发生过染色体互换
D. 根据IRF6基因测序结果,建议移植该枚胚胎
【答案】D
【解析】
【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、正常人群图中所示位点均为C/C,第一极体有姐妹染色单体,且该女性患第一极体为C/T,不考虑基因突变,说明该女性患者的初级卵母细胞发生了染色体互换,因此初级卵母细胞是杂合子,故该疾病为常染色体显性遗传病,A错误;
B、由于发生了交叉互换,因此与第一极体同时产生的次级卵母细胞中的位点为C/T,又第二极体是T,所以卵细胞中是C,B错误;
C、正常人群图中所示位点均为C/C,第一极体有姐妹染色单体,且该女性患第一极体为C/T,说明该女性患者的初级卵母细胞发生了染色体互换(不考虑基因突变),C错误;
D、卵细胞为C,正常人群图中所示位点均为C/C,因此建议移植该枚胚胎,D正确。
故选D。
二、多选题 (本大题共 4 小题,共 12 分)
16. “母性效应”是指子代某一性状的表型由母体的核基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,可异体受精,也可自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向符合“母性效应”。母本右旋椎实螺A(SS)和父本左旋椎实螺B(ss)杂交得到的F1全为右旋椎实螺,F1随机交配获得F2。下列叙述错误的是( )
A. F2自交产生的F3全为右旋椎实螺
B. 椎实螺单独培养,子一代都会发生性状分离
C. 自然状态下SS个体的亲本可能都是左旋椎实螺
D. 欲判断某左旋椎实螺的基因型,可采用自交统计后代性状的方法确定
【答案】AB
【解析】
【分析】“母性效应”是指子代某一性状的表现型由母体的核基因型决定,而不受本身基因型的支配,欲判断某一个体的表现型,需要根据其母本基因型判断。
【详解】A、分析题意,母本右旋椎实螺A(SS)和父本左旋椎实螺B(ss)杂交得到的F1基因型是Ss,F1随机交配获得F2,F2的基因型及比例为SS:Ss:ss=1:2:1,F2自交产生的F3的表现型由F2的基因型决定,故F3中既有右旋椎实螺也有左旋椎实螺,A错误;
B、椎实螺单独培养,子一代不一定都会发生性状分离,如SS的基因型单独培养,不会发生性状分离,B错误;
C、子代某一性状的表型由母体的核基因型决定,而不受本身基因型的支配,自然状态下SS个体的亲本基因型为S_,而基因型为S_个体的母方基因型若为ss,其表现为左旋,C正确;
D、左旋螺的基因型为ss、Ss,其中ss自交后代全为左旋,Ss自交后代全为右旋,故可采用自交统计后代性状的方法确定某左旋椎实螺的基因型,D正确。
故选AB。
17. 糖酵解是指由葡萄糖或果糖转变为丙酮酸的一系列反应,磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶是该过程中的2个重要调节酶。使酶活性增加的分子称为正效应物,使酶活性降低的分子称为负效应物。相比无氧条件,有氧条件下ATP、柠檬酸的浓度较高。下图是糖酵解的调节过程,下列说法正确的是( )
A. 糖酵解过程在有氧条件下速度会快于无氧条件
B. 磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的正效应物完全相同
C. 磷酸烯醇式丙酮酸形成丙酮酸的过程中会合成ATP
D. 正效应物类药物有助于治疗或减缓组织细胞缺氧症状
【答案】CD
【解析】
【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖氧化分解形成丙酮酸和NADH,发生在细胞中基质中;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH,发生在线粒体基质中;有氧呼吸的第三阶段是NADH与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上;
2、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同,都是葡萄糖氧化分解形成丙酮酸和NADH,发生在细胞中基质中,第二阶段是丙酮酸反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸,发生在细胞中基质中。
【详解】A、由题干可知,有氧条件下ATP、柠檬酸浓度较高,而ATP、柠檬酸是磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的负效应物,会使酶活性降低,所以糖酵解过程在有氧条件下的速度会慢于无氧条件,A错误;
B、磷酸果糖激酶的正效应物是K+、Mg+、Pi,丙酮酸激酶的正效应物是K+、Mg+、ADP,不完全相同,B错误,B错误;
C、根据糖酵解过程的知识以及图中的信息,磷酸烯醇式丙酮酸形成丙酮酸的过程中会伴有ATP的合成,C正确;
D、正效应物能增加磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性,加快糖酵解过程,而在缺氧条件下细胞需要加快糖酵解来提供能量,所以正效应物类药物有助于治疗或减缓组织细胞缺氧症状,D正确。
故选CD。
18. LPP—mRNA个性化肿瘤疫苗可将特定的mRNA定向递送到机体淋巴结中,从而激活肿瘤特异性免疫应答,以提高抗肿瘤治疗效果。研究人员为构建小鼠结肠癌肺转移肿瘤模型,实验组按照下图流程进行。结果显示,与对照组相比,治疗组小鼠肺部肿瘤结节体积减小、数量减少。下列说法错误的是( )
A. ①处应为定期接种LPP—mRNA个性化疫苗
B. ②处应为接种结肠癌肿瘤细胞
C. LPP—mRNA个性化疫苗抑制了肿瘤向肺部的转移
D. 肿瘤细胞在细胞毒性T细胞的作用下裂解
【答案】AB
【解析】
【分析】免疫系统的功能:
1、免疫防御:排除外来抗原性异物,防止疾病的发生。
2、免疫自稳:清除衰老或损伤的细胞,维持内环境稳态。
3、免疫监视:识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生。
【详解】A 、实验组目的是探究 LPP - mRNA 个性化肿瘤疫苗的作用,在构建模型过程中,①接种结肠癌肿瘤细胞,让其发生增殖和转移,A错误;
B 、②处应接种 LPP - mRNA 个性化疫苗来观察其作用,B错误;
C 、由题中 “治疗组小鼠肺部肿瘤结节体积减小、数量减少” 可知,LPP - mRNA 个性化疫苗起到了抑制肿瘤向肺部转移的作用,C正确;
D 、在细胞免疫中,细胞毒性 T 细胞能识别并接触、裂解被病原体感染或发生病变的靶细胞(肿瘤细胞),使其凋亡,D正确。
故选AB。
19. 臭豆腐一般是以含蛋白质高的优质黄豆为原料,经过泡豆、磨浆、滤浆、点卤、前期发酵、腌制、灌汤、后期发酵等多道工序制成的。其加工制作流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 上图中卤水发酵的菌种可能来源于B,原因是B未采取灭菌措施
B. 取样检测时,按上图所示发酵时间并注意取样时摇匀即可
C. 在发酵过程中,由于不止有一种微生物,发酵液的pH前期可能会下降
D. 若要对样品中某一菌种计数,适宜采取的方法是稀释涂布平板法
【答案】ACD
【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。用稀释涂布平板法进行微生物计数时,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。
【详解】A、A 中原料经过高温灭菌,而 B是现做熟豆腐片或豆腐脑等,仍含有微生物,因此发酵所需的微生物有可能主要来自 B,A正确;
B、微生物发酵过程的取样检测需采取无菌操作,而不仅是摇匀,B错误;
C、发酵中常有多种微生物共同作用,前期易因产酸菌的活动导致 pH 下降,C正确;
D、微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,若要对样品中某一菌种计数,适宜采取的方法是稀释涂布平板法,D正确。
故选ACD。
三、非选择题 (本大题共 5 小题,共 58 分)
20. 下图1是发生在番茄叶绿体内的光反应机制,其中PSⅠ和PSⅡ表示光系统Ⅰ和光系统Ⅱ;图2表示番茄细胞合成番茄红素等代谢过程,番茄红素为脂溶性物质,积累在细胞内的脂滴中。请回答下列问题:
(1)图1能完成水光解的结构是_____________(选填“光系统Ⅰ”或“光系统Ⅱ”)。电子(e-)由水释放出来后,经过一系列的传递体形成电子流,电子的最终受体是_____________。光反应阶段光系统Ⅰ和光系统Ⅱ吸收的光能储存在_____________中。
(2)如图2所示,番茄细胞进行有氧呼吸时,第一阶段产生的物质X为_____________,物质X可跨膜转运至线粒体基质,在酶的催化下形成乙酰CoA,再参与柠檬酸循环,柠檬酸循环过程_____________(选填“需要”或“不需要”)氧气参与。科研人员利用转基因技术改造番茄植株,使有关酶过度表达从而提高番茄红素积累量。据图2分析,转基因植株细胞过度表达的酶发挥作用的位置应为_____________(选填“细胞质基质”或“线粒体基质”),功能应是将图中物质X更多地转化为_____________。
(3)PSⅡ是一种光合色素和蛋白质的复合体,D1蛋白是PSI的核心蛋白。研究发现亚高温强光(HH)条件下,过剩的光能会损伤D1蛋白,进而影响植物的光合作用。为研究亚高温强光(HH)对番茄光合作用的影响,研究人员对番茄进行不同条件处理,实验结果如图3所示。
据图可知,HH条件下,过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的,理由是_____________;而是由于_____________,使C3的合成速率下降,导致光反应产物积累,进而使光能转化效率降低而造成光能过剩,对植物造成危害。
(4)研究发现,D1蛋白周转(D1蛋白更新合成)和叶黄素循环(几种叶黄素在不同条件下的转化,)是植物应对高温高光强条件的重要保护机制。研究人员利用番茄植株进行了四组处理:A组在适宜温度和光照强度下培养,B组用H2O处理,C组用叶黄素循环抑制剂(DTT)处理,D组用D1蛋白周转抑制剂(SM)处理,其中B、C、D三组均置于HH条件下培养,结果如图4所示。据图分析,在HH条件下,D1蛋白周转比叶黄素循环对番茄植株的保护作用_____________(选填“强”或“弱”),理由是_____________。
【答案】(1) ①. 光系统Ⅱ ②. NADP+(氧化型辅酶Ⅱ) ③. NADPH和ATP
(2) ①. 丙酮酸 ②. 不需要 ③. 细胞质基质 ④. 番茄红素
(3) ①. 气孔开度降低,但胞间CO2浓度却升高(“胞间CO2浓度升高”) ②. RuBP羧化酶活性下降
(4) ①. 强 ②. 与对照组相比,C组和D组番茄光合效率下降,且D组下降得更多
【解析】
【分析】光合作用过程:①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
从图中可以看出,光系统Ⅱ可以将水光解,光合作用过程中,接受电子的是NADP+,该物质接受电子和H+后,生成了NADPH;光反应过程中接受的能力储存在ATP和NADPH中。
【小问2详解】
有氧呼吸第一阶段的产物X是丙酮酸,丙酮酸可进入线粒体基质参与有氧呼吸第二阶段;
柠檬酸循环是将丙酮酸分解为乙酰辅酶A,而氧气参与有氧呼吸第三阶段和[H]生成水,所以柠檬酸循环不需要氧气参与;
若想使番茄红素积累,需要提高合成番茄红素酶的量,该酶在细胞质基质发挥作用,将物质X更多的转化成番茄红素和甘油三酯。
【小问3详解】
为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响,实验的自变量是温度和光照强度,表中数据显示亚高温高光组与对照组相比,气孔导度下降,但胞间CO2浓度却上升,说明过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的。
从图3中可以看出,Rubp羧化酶的活性降低,该酶可以催化CO2固定,所以C3的合成速率下降。
【小问4详解】
据图可知,与对照比,SM和DTT处理下番茄光合效率下降,且SM处理组下降得更多,因此在HH条件下,D1蛋白周转比叶黄素循环对番茄植株的保护作用更强。
21. 果蝇是XY型性别决定的生物。果蝇腿部有斑纹和无斑纹是一对相对性状,由等位基因A/a控制。一群繁殖多代的野生型果蝇(有斑纹)种群中偶尔出现了一只无斑纹雄果蝇wwppit。为探究斑纹的显隐性及基因A/a在染色体上的位置,研究人员进行了如下杂交实验。请回答:
亲本
F1
F2
野生型雌果蝇×无斑纹雄果蝇
雌雄均为有斑纹
有斑纹∶无斑纹=3∶1
(1)为确定基因 A/a是位于常染色体上还是位于性染色体上,最简单的方法是观察F2无斑纹果蝇的性别,若______,则说明基因A/a位于性染色体上。
(2)果蝇的性染色体如下图所示。若基因 A/a位于性染色体上,根据杂交实验结果分析,基因 A/a可能位于______。
(3)摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制出果蝇多种基因在染色体上的相对位置图(如下图所示),该图说明了基因在染色体上呈_______排列。图中朱红眼与深红眼两个基因_______(填“是”或“不是”)等位基因,理由是_______。
(4)某小岛上果蝇的翅膀有长翅、残翅两种。为探究果蝇翅型的遗传规律,生物兴趣小组用纯种果蝇进行杂交实验,实验结果如下:
亲本
F1
F2
长翅×残翅
全为长翅
长翅∶残翅 = 15∶1
为了解释此结果,作出如下假设:
假设一:由两对基因共同控制(A、a,B、b),并且遵循自由组合定律。
假设二:由一对基因(A、a)控制,但含a的雄配子部分不育。
为验证上述假设,该小组设计了如下的杂交实验,请补充完整并回答问题。
实验步骤
具体操作
亲本的选择
选取F1长翅果蝇作父本,选取未交配过的①________果蝇作母本。
亲本的接种
取10个装有培养基的培养瓶,每个培养瓶中接种3~5对果蝇。
培养子代
实验开始7天后,培养基中的卵孵化出幼虫后,去除亲本果蝇。
观察统计②________
待成蝇后,麻醉,观察并统计。
结果分析
如果长翅∶残翅 = ③______,假设一成立;如果长翅∶残翅 = ④______,假设二成立。
实验中,用10个培养瓶进行培养的目的是⑤________,在子代孵化出幼虫后,去除亲本果蝇的目的是⑥________。
【答案】(1)均为雄性
(2)X染色体的非同源区段(Ⅱ2)或同源区段(Ⅰ)
(3) ①. 线性 ②. 不是 ③. 二者位于同一条染色体的不同位置
(4) ①. 残翅 ②. 后代性状及比例 ③. 3:1 ④. 7:1 ⑤. 获得更多的后代,使统计结果更接近于理论值
⑥. 防止亲本与后代杂交,导致实验结果不准确
【解析】
【分析】1.基因分离定律的实质: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;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2.基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
亲本有斑纹个体与无斑纹个体杂交后代F1表现为均为有斑纹,说明有斑纹对无斑纹为显性,让F1雌雄均为有斑纹的果蝇杂交,所得F2出现了性状分离,且有斑纹∶无斑纹=3∶1,说明有斑纹是显性性状,无斑纹是隐性性状。如果基因A/a是位于常染色体上,则F2雌雄果蝇中均为有斑纹∶无斑纹=3∶1,性状与性别没有关联;如果基因A/a是位于性染色体上,若F1雌雄有斑纹果蝇的基因型分别为XAXa、XAY,所得F2果蝇基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY,即无斑纹果蝇均为雄果蝇。
【小问2详解】
非同源区段(Ⅱ1)是雄果蝇Y染色体特有的区段,若基因A/a位于该区段,则性状的遗传只在雄果蝇中出现,不符合杂交实验结果,故推测基因A/a不可能位于图中的非同源区段(Ⅱ1),若基因A/a位于性染色体上,有可能位于同源区段(Ⅰ)或非同源区段(Ⅱ2),即亲本的相关基因型为XAXA和XaY或XAXA和XaYa。
【小问3详解】
摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制出果蝇多种基因在染色体上的相对位置图(如下图所示),该图说明了基因在染色体上呈线性排列。图中朱红眼与深红眼两个基因位于一条染色体的不同位置上,因此,二者不属于等位基因。
【小问4详解】
亲本长翅和残翅杂交,后代全为长翅,说明长翅对残翅为显性,F1自由交配获得的F2中长翅∶残翅 = 15∶1,为9∶3∶3∶1的变式,因此可确定控制长翅和残翅性状的基因为两对等位基因(A、a和B、b),也可能是由一对基因(A、a)控制,但含a的雄配子部分不育。为验证上述结论,该小组设计了如下的杂交实验,即选取F1长翅果蝇作父本,选取未交配过的残翅果蝇作母本进行杂交,通过观察后代的性状表现及比例进而得出相应的结论,若该性状由两对等位基因控制,则子代果蝇的表现型比例为长翅∶残翅=3∶1;若为含a的雄配子部分不育,这里假设F1产生的含a基因的雄配子的比例为x,则F1个体自由交配产生的残翅比例可表示为1/2×x=1/16,则x=1/8,说明含a的雄配子有6/7表现不育,则该实验结果中长翅∶残翅=7∶1。本实验中,用10个培养瓶进行培养的目的是获得更多的后代,使统计结果更接近于理论值,从而使实验结论更具有说服力,在子代孵化出幼虫后,去除亲本果蝇是为了避免亲本与后代杂交,导致对实验结果造成干扰。
22. 研究发现,睡眠时大脑会释放促睡眠因子(PGD2)。长期睡眠不足可能引发PGD2在脑毛细血管中大量积累、肾上腺糖皮质激素过度分泌、抗病毒能力下降等,部分机制如图1所示。其中,VLPO神经元通过释放抑制性神经递质诱发睡眠;I表示免疫细胞;IL-6是一种促进炎症反应的细胞因子、IFNA是一种抗病毒的细胞因子;①~⑩表示过程。
(1)据图1及相关信息推测,睡眠状态下,机体内含量增加的物质有________。
(2)据图1及已学知识分析,当“促睡眠”的信息传递至VLPO时,该细胞的质膜上可能发生的变化有Na+-K+泵的活动________,Na+通道开放程度_______。
(3)研究发现,脑中还存在激发觉醒的神经元(TMN)。有学者提出“VLPO-TMN‘跷跷板’模型”,以解释机体在睡眠与觉醒之间的调节机制。据图1及已学知识推测,与上述调节机制类似的过程有______。
(4)据图1及相关信息,阐述长期睡眠不足的人更容易患病毒性感冒的可能原因是________,导致多种器官功能异常,进而使机体免疫能力下降,抗病毒能力下降。
(5)研究人员分别检测身体状况良好的志愿者在正常睡眠(睡眠时间为23:00~6:00)与睡眠剥夺(睡眠时间为3:00~6:00)两种情况下,体内IL-6的含量变化,结果如图2所示。为进一步探究睡眠与IL-6含量的关系,以下推断与图2中的数据相吻合的有________。(填编号)
① IL-6的含量变化受昼夜节律的调控② IL-6的含量与白天疲劳程度呈正相关③ 白天IL-6的含量与夜晚睡眠时间呈负相关 ④ 夜晚深度睡眠质量与IL-6的含量成负相关
(6)选择正确的选项填入下表,形成实验方案并预期实验结果,用来证实:睡眠剥夺造成的小鼠死亡是由于免疫系统过度激活引起的。
a、正常小鼠 b、正常睡眠 c、免疫缺陷小鼠 d、睡眠剥夺
实验材料
实验处理
实验组
①________
②________
对照组
③________
④________
【答案】(1)腺苷、PGD2、IL-6
(2) ①. 加强 ②. 增大
(3)②③④ (4)长期睡眠不足可能引发PGD2在脑毛细血管中大量积累、肾上腺糖皮质激素过度分泌,而肾上腺糖皮质激素能抑制IFNA基因的表达,同时促进IL-6基因的表达,IL-6分泌量过多
(5)③④ (6) ①. c ②. d ③. a ④. d
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间的传递:兴奋在神经元之间的传递是通过突触完成的,突触包括突触前膜、突触后膜和突触间隙,突触前膜内的突触小泡含有神经递质,神经递质以胞吐的形式分泌到突触间隙,作用于突触后膜上的受体,引起突触后膜所在神经元兴奋或抑制;由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜上的受体,因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。
【小问1详解】
研究发现,睡眠时大脑会释放促睡眠因子(PGD2),同时PGD2能促进IL-6的表达,VLPO神经元通过释放抑制性神经递质诱发睡眠,据此推测,睡眠状态下,机体内含量增加的物质是腺苷、IL-6和PGD2。
【小问2详解】
题意显示,VLPO神经元通过释放抑制性神经递质诱发睡眠,据此推测,当“促睡眠”的信息传递至VLPO时,该细胞的质膜上可能发生的变化有Na+通道开放程度增大,进而产生动作电位,促进抑制性神经递质的释放,由于离子发生转运,因而Na+-K+泵的活动加强。
【小问3详解】
研究发现,脑中还存在激发觉醒的神经元(TMN)。有学者提出“VLPO-TMN‘跷跷板’模型”,以解释机体在睡眠与觉醒之间的调节机制,即反馈调节机制。肾上腺皮质激素的分泌具有分级调节和反馈调节机制,据图1及已学知识推测,与上述调节机制类似的过程有②③④。
【小问4详解】
长期睡眠不足可能引发PGD2在脑毛细血管中大量积累、肾上腺糖皮质激素过度分泌,而肾上腺糖皮质激素能抑制IFNA基因的表达,同时促进IL-6基因的表达,题中显示IL-6分泌量过大,会导致多种器官功能异常,进而使机体免疫能力下降,抗病毒能力下降,因而更容易患病毒性感冒。
【小问5详解】
本实验的目的是探究睡眠与IL-6含量的关系,结合实验结果可知,睡眠过程中体内IL-6的含量上升,睡眠时间正常情况下, IL-6含量在清醒状态下含量较低,而在睡眠剥夺情况下,即睡眠时间不足会导致清醒状态下 IL-6的含量再次上升,即表现为③白天IL-6的含量与夜晚睡眠时间呈负相关;④夜晚深度睡眠质量与IL-6的含量成负相关,题中数据并未研究IL-6的含量与昼夜节律以及疲劳程度的关系,即③④正确。
【小问6详解】
分析题意,本实验目的是验证睡眠剥夺造成的小鼠死亡是由于免疫系统过度激活引起的,本题自变量为有无免疫系统,对照组是不作处理的野生型正常小鼠,实验组为免疫缺陷的突变小鼠,睡眠剥夺是共同的实验条件。最终对照组存活时间短,实验组存活时间长。
23. 原产北美的少花蒺藜草是一种入侵杂草,目前已严重危害内蒙古草原等半干旱农牧交错区域的生物多样性。某研究小组调查了内蒙古科尔沁沙地的植物多样性的情况,得到下表。图1为少花蒺藜草在不同生境中表型特征(小写字母不同表示结果差异显著;小写字母相同表示结果差异不显著)。
采集地编号
主要伴生物种
1
针茅、糙隐子草、狗尾草、少花蒺藜草
2
锦鸡儿、冷蒿、狗尾草、少花蒺藜草
3
蒙古冰草、沙生冰草、狗尾草、少花蒺藜草
4
狗尾草、茵陈蒿、白草、少花蒺藜草
5
针茅、羊草 、狗尾草、少花蒺藜草
6
榆树、黄柳、狗尾草、少花蒺藜草
(1)上表和图1分别体现的是________多样性。
(2)表中常采用样方法获得,若想测算科尔沁沙地各物种种群密度,表中缺少的数据是________。在做样方调查时,以下做法正确的有________。
A.选择该地区物种密度较大的区域确定采集地1至6
B.在各采集地中随机选取多个样方
C.在各采集地中选取样方的面积大小一致
D.统计各样方物种数量,以数量最多的样方数据作为最终呈现数据
(3)表中少花蒺藜草与狗尾草在生态系统成分中属于________,它们的生态习性相似,相互之间属于________关系。
(4)在少花蒺藜草入侵草原生态系统的初始阶段,其种群数量变化呈现________型增长模型,随后该地区部分伴生植物数量逐渐减少,这种群落演替为________演替。
(5)为探究少花蒺藜草适应入侵环境的机制,分别比较了不同程度的干旱胁迫条件下的少花蒺藜草和狗尾草的过氧化物酶活性(POD)、过氧化氢酶活性(CAT)、叶绿素含量(Chl)的差异,如图2所示。
(“**”表示不同植物同一处理具有差异显著性,小写字母不同表示同一植物不同处理具有差异显著性, 小写字母相同表示同一植物不同处理差异不显著性)
①图2的c图中叶绿素含量的变化可直接影响少花蒺藜草光合作用的______阶段,该阶段的能量变化是________。
②研究发现一定程度的干旱等自然因素干扰后,被少花蒺藜草入侵的草原生态系统自我调节能力较之入侵前有一定程度的下降,原因可能是少花蒺藜草入侵导致该地区的________。
A.物种丰富度下降
B.营养结构复杂程度上升
C.其他伴生物种的数量下降
D.种间关系复杂程度上升
③据图2分析,少花蒺藜草与狗尾草适应干旱的主要机制分别是________、________。
A.通过提高POD活性抵御干旱胁迫造成的损伤
B.提高CAT活性加速H2O2分解来维持干旱胁迫下植物正常生长
C.延缓光合色素的降解抵御干旱胁迫造成的损伤
【答案】(1)物种和遗传(基因)
(2) ①. 各物种个体数量 ②. BC
(3) ①. 生产者 ②. 种间竞争
(4) ①. J ②. 次生
(5) ①. 光反应 ②. 光能→活跃化学能 ③. AC ④. AC ⑤. B
【解析】
【分析】群落演替是指一个群落被另一个群落替代的过程,该过程中会发生优势种的取代。演替可以分为初生演替和次生演替。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保存甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
【小问1详解】
据图可知,表中有针茅、糙隐子草、狗尾草、少花蒺藜草、锦鸡儿、冷蒿、狗尾草等多种生物,属于物种多样性,而图1是少花蒺藜草在不同生境中表型特征,属于遗传多样性。
【小问2详解】
种群密度是指单位面积或体积中的个体数量,是种群最基本的数量特征,故若想测算科尔沁沙地各物种种群密度,表中缺少的数据是各物种个体数量;在做样方调查时,应注意随机取样,在各采集地中选取样方的面积大小一致,并最终取平均值,即BC正确。
【小问3详解】
表中少花蒺藜草与狗尾草都能进行光合作用,将无机物转化为有机物,属于生产者;它们的生态习性相似,竞争光照和资源等,相互之间属于种间竞争关系。
【小问4详解】
在少花蒺藜草入侵草原生态系统的初始阶段,由于没有天敌,食物资源等丰富,故其种群数量变化呈现J型增长模型;由于演替过程中具有土壤和一定的植被条件,故演替类型是次生演替。
【小问5详解】
叶绿素属于光合色素,光合色素参与光反应过程,故图2的c图中叶绿素含量的变化可直接影响少花蒺藜草光合作用的光反应阶段;光反应阶段的能量变化是光能→活跃化学能。被少花蒺藜草入侵的草原生态系统自我调节能力较之入侵前有一定程度的下降,原因可能是少花蒺藜草入侵导致该地区的其他伴生物种的数量下降、物种丰富度下降、营养结构复杂程度降低,种间关系复杂程度下降,AC正确。据图可知,与对照组相比,少花蒺藜草的POD含量在不同程度下均升高,而CAT含量先升高后降低,叶绿素含量在轻度干旱胁迫下有所升高,此后下降,说明少花蒺藜草可能是通过提高POD活性抵御干旱胁迫造成的损伤和延缓光合色素的降解抵御干旱胁迫造成的损伤,故选AC;与对照组相比,狗尾草的POD含量在不同程度下先升高后降低,而CAT含量在一定范围内随着干旱程度增加而增加,叶绿素含量在轻度干旱胁迫下有所升高,此后下降,说明其是通过提高CAT活性加速H2O2分解来维持干旱胁迫下植物正常生长,故选B。
24. p21蛋白是一种重要的细胞周期抑制因子,对家禽卵泡和肌肉发育、哺乳动物卵子成熟和胚胎发育均具有重要调节作用。为研究p2l基因对肌肉发育的调控机理,科研人员依据哺乳动物的p21基因保守序列(不同物种特定基因在进化过程中保持不变的序列)克隆了鸡p21基因并开展相关研究。下图1为p21基因克隆及克隆产物与绿色荧光蛋白基因(GFP)构建融合基因表达载体过程示意图,图2为真核生物基因转录示意图。请回答下列问题。
(1)家禽等鸟类生物与哺乳动物均具有序列高相似度的p21基因,从________水平上为生物进化论提供了有力的证据。结合图1过程①的结果分析,p21基因保守序列最可能位于基因的________部位。
(2)RNA的稳定性较低,细胞质中的RNA外切酶威胁着RNA的寿命。在真核细胞中,核基因经图2中过程②________、加工形成的成熟mRNA, 其3′-端通常具有几十到几百个腺苷酸构成的Poly(A)
尾以进入细胞质,推测Poly(A)尾的作用可能是__________________________。
(3)进行PCR1前需用TdT在cDNA的3′-端添加Poly(C)尾,原因是_____________________;该过程中使用的TdT与DNA聚合酶在催化核苷酸链延伸上的差异为________。PCR2过程中采用的引物序列分别为___________________(写出含6个碱基的序列即可)。PCR3中需要添加的物质有dNTP、无菌水、片段1及________________(至少写出2种)等。
(4)据图1和下表分析,为保证p21cDNA和质粒正确连接,进行PCR4扩增时需要在引物的5′-端添加限制酶________的识别序列,实际操作过程中需要先对p21cDNA进行测序分析,原因是___________________。
限制酶的识别序列和切割位点
(5)将重组质粒导入肌肉细胞常采用________法,体外培养肌肉细胞时可通过观察________初步分析p21蛋白在细胞周期调节过程的作用位置,为进一步分析提供参考。
【答案】(1) ①. 分子 ②. 外显子(编码区)
(2) ①. 转录 ②. 维持mRNA的稳定性、引导mRNA进入细胞质
(3) ①. 便于引物的设计 ②. TdT在催化时不需要模板 ③. 5′TTTTTT3′和5′CCGCTG3′ ④. 片段2、TaqDNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶)、扩增缓冲液(含Mg2+)
(4) ①. BamHⅠ和HindⅢ ②. p21cDNA可能存在需添加的限制酶识别序列
(5) ① 显微注射 ②. 绿色荧光分布
【解析】
【分析】PCR技术的原理是DNA半保留复制,PCR技术包括变性、复性和延伸三个环节,PCR技术需要提供的物质有模板、dNTP、无菌水、引物、TaqDNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶)、扩增缓冲液(含Mg2+)等。
【小问1详解】
家禽等鸟类生物与哺乳动物均具有序列高相似度的p21基因,基因位于DNA分子上,故从分子水平上为生物进化论提供了有力的证据;鸡为真核生物,真核生物的基因结构分为非编码码区和编码区,其中编码区包括内含子和外显子,编码区的基因序列可以经转录对应相应的RNA序列,而成熟的mRNA序列上对应的内含子序列会被剪切,结合图1过程①的结果分析,故p21基因保守序列最可能位于基因的外显子(编码区)部位。
【小问2详解】
图2中过程②表示以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,故图2中的②为转录;加工成熟的mRNA为单链,结构不稳定,且mRNA需要通过核孔进入细胞质中起作用,故其3′-端通常具有几十到几百个腺苷酸构成的Poly(A)尾以进入细胞质,推测Poly(A)尾的作用可能是维持mRNA的稳定性、引导mRNA进入细胞质。
【小问3详解】
进行PCR1前需用TdT在cDNA的3′-端添加Poly(C)尾,原因是便于引物的设计,引物的作用是与DNA模板链结合,便于耐高温的DNA聚合酶从引物的3,端进行子链的延伸;结合图1可知该过程中使用的TdT与DNA聚合酶在催化核苷酸链延伸上的差异为TdT(末端脱氧核苷酸转移酶)在催化时不需要模板;PCR2过程是指以cDNA为模板合成片段2的过程,结合题图可知片段2上含有保守序列5′CCGCTG...GTGGGC3′,引物是指能与模板碱基互补配对的短单链,且能够保证耐高温的DNA聚合酶能从引物的3,端进行引物的延伸,结合片段2的碱基序列及DNA双链的方向性可知 PCR2过程中采用的引物序列分别 5′TTTTTT3′和5′CCGCTG3′;PCR3中需要添加的物质有dNTP、无菌水、片段1及片段2、TaqDNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶)、扩增缓冲液(含Mg2+)。
【小问4详解】
为保证p21cDNA和质粒正确连接通常选用双酶切,但是选用的限制酶不能破坏目的基因且至少保留一个完整的标记基因,通过表格分析可知BamHⅠ和BclⅠ以及Sau3AⅠ切割DNA分子之后会产生相同的黏性末端,且BamHⅠ能切割的DNA分子Sau3AⅠ也能切割,故不可选Sau3AⅠ;图1中质粒上存在2个EcoRⅠ酶切位点,不可选EcoRⅠ,综上可以选择BamHⅠ、HindⅢ或BclⅠ、HindⅢ,结合整个题干可知需要保留绿色荧光蛋白基因作为目的基因表达情况的参照,应保留绿色荧光蛋白基因,故为保证p21cDNA和质粒正确连接,进行PCR4扩增时需要在引物的5′-端添加限制酶BamHⅠ和HindⅢ的识别序列;实际操作过程中需要先对p21cDNA进行测序分析,原因是p21cDNA可能存在需添加的限制酶识别序列。
【小问5详解】
将重组质粒导入肌肉细胞(动物细胞)常采用显微注射法,体外培养肌肉细胞时可通过观察绿色荧光蛋白基因(标记基因)的产物绿色荧光蛋白的分布初步分析p21蛋白在细胞周期调节过程的作用位置,为进一步分析提供参考。
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徐州三中2025届高三“迎高考”第三次调研测试试题
生物
一、单选题 (本大题共 15 小题,共 30 分)
1. 生物分子、细胞、生物体的结构和功能之间通常具有高度的一致性,下列说法中与这种一致性不相符合的是( )
A. 家鸽视网膜中有一种能自动顺应磁场方向排列的多聚体,以指引家鸽飞行的方向
B. DNA的双螺旋结构保证了DNA复制能够准确进行,同时维持了DNA结构的稳定性
C. 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器,从而减少细胞自身的能量消耗
D. 仙人掌的叶片在进化过程中演变成了刺,以适应干旱的环境并防止草食动物啃食
2. 细胞可通过产生外泌体进行细胞间的物质交换和信息交流,外泌体产生的过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 结构①通过细胞膜内陷产生
B. 结构②内部的小囊泡由膜融合形成
C. 结构③降解后的物质可被细胞再利用
D. 外泌体与分泌蛋白两者产生及释放的过程有差异
3. 某基因型为AaBb的雄性动物的一个精原细胞进行减数第一次分裂产生了如图所示的2个次级精母细胞。下列说法正确的是( )
A. 该精原细胞在间期发生了基因突变
B. 该精原细胞在四分体时期发生了交叉互换
C. 该精原细胞在减数第一次分裂后期发生了基因重组
D. 该精原细胞产生4个精子均异常
4. RNA干扰(RNAi)技术是一种重要的基因沉默手段,其具体过程是外源性或内源性的长双链RNA被核酶Dicer切割成20~30个碱基的siRNA;siRNA被RNA诱导沉默复合物(RISC)捕获,其中一条链被释放,留下导引链在RISC中;导引链与靶标mRNA互补结合后,RISC将mRNA切割成小片段,导致mRNA的降解或转录抑制(如图所示)。下列相关叙述错误的是( )
A. 导引链与靶标mRNA互补结合的过程中存在A-U和U-A的配对方式
B. siRNA与靶标mRNA结合后,mRNA会失去其遗传功能并导致基因序列改变
C. 长双链RNA被核酶Dicer切割为siRNA的过程涉及到磷酸二酯键的断裂
D. RNAi涉及外源性或内源性的长双链RNA诱发的同源mRNA的高效特异性降解
5. 某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2500。下列有关说法错误的是( )
A. 甲病为常染色体隐性病
B. 乙病为常染色体显性遗传病或X染色体显性遗传病
C. 若乙病为常染色体显性遗传病,Ⅲ3与表型正常男子结婚,所生子女同时患两种病的概率为2/459
D. 若需判断乙病遗传方式,可选择用乙病的正常基因和致病基因设计的探针与I2、Ⅱ3个体进行核酸杂交
6. 染色体数目不稳定是肿瘤标志性特征之一。为探究KLF14基因在肿瘤形成中的作用,科学家检测了正常小鼠和KLF14基因敲除小鼠体内不同染色体数的细胞占有丝分裂细胞的比例,结果如图所示。(图中☆代表相互之间差异显著,☆☆代表相互之间差异极显著)。下列叙述不正确的是( )
A. 间期的细胞数目最多,因此正常小鼠体细胞内染色体数最可能为40
B. KLF14基因对肿瘤形成所起的作用是抑制作用
C. KLF14基因缺失可能影响纺锤体的功能,导致染色体不均等分配
D. 肿瘤细胞的细胞周期长于正常细胞的细胞周期,因此肿瘤细胞分裂速度更快
7. 凝血酶是一种蛋白水解酶,催化纤维蛋白原转化为纤维蛋白。在正常情况下血液中不存在凝血酶,凝血过程中凝血酶原与凝血因子结合后,转变为有活性的凝血酶,而凝血酶的产生又能加速凝血酶原与凝血因子的结合。下列说法错误的是( )
A. 凝血酶作用的适宜pH可能在7.35~7.45,适宜温度可能在37℃左右
B. 凝血酶原与凝血因子结合转变为有活性的凝血酶的过程发生在血细胞中
C. 血栓的形成可能与血液中凝血酶异常有关
D. 凝血过程中凝血酶的形成过程存在正反馈调节
8. 进食后,小肠分泌的肠促胰岛素(GLP-1)依赖于葡萄糖促进胰岛素分泌,称为肠促胰岛素效应。人体内的GLP-1易被酶D降解,人工研发的相关类似物功能与GLP-1一样,但不易被酶D降解。有两名患者A和B的GLP-1效应均减弱,血糖升高。使用GLP-1类似物进行治疗后,患者A的血糖得到有效控制,而患者B血糖无改善。下列有关说法正确的是( )
A. 胰岛素定向运输到靶细胞后与靶细胞表面受体结合,发挥降血糖的作用
B. 患者B患病的原因可能是GLP-1合成受阻、分泌减少
C. 使用GLP-1类似物对患者A进行治疗时,其出现低血糖的风险较低
D. 抑制酶D的活性会使血糖浓度异常升高
9. 某些病原微生物的感染会引起机体免疫细胞的过度活化,造成机体自身组织和器官的损伤。研究人员以某病毒感染引起过度免疫的小鼠为空白对照,以糖皮质激素(能抑制淋巴细胞的增殖、分化)为阳性对照,用相关淋巴细胞的增殖率表示免疫反应程度,进行相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过度免疫是一种特异性免疫失调所引起的机体反应
B. 化合物X可以增强过度免疫小鼠的特异性免疫反应
C. 糖皮质激素能抑制免疫系统的作用,可减轻对机体的损伤
D. 糖皮质激素比化合物X具有更好的抗过度免疫效果
10. 荔枝果皮中的花色苷有不同类型,花色苷含量受外界环境条件和农艺措施影响较大。细胞分裂素(6—BA)可抑制荔枝果皮UFGT活性并抑制花色苷合成。而脱落酸(ABA)能提高荔枝果皮UFGT活性并促进花色苷的合成。下列相关分析错误的是( )
A. 荔枝果皮细胞中花色苷的类型主要由遗传物质决定
B. 花色苷的含量可能受植物激素、温度、光照等多种因素影响
C. 决定荔枝器官生长、发育的往往是不同植物激素的催化作用
D. 不同发育阶段荔枝花色苷类型不同,可能与激素调节的顺序性有关
11. 薇甘菊是多年生绿色藤本植物,在其适生地能攀援、缠绕于乔灌木,重压于其冠层顶部,阻碍附主植物光合作用,继而导致附主死亡。因此,薇甘菊是世界上最具危险性的有害植物之一。科研人员研究了薇甘菊不同入侵程度对深圳湾红树林生态系统有机碳储量的影响,结果如下表。下列分析错误的是( )
有机碳含量/t·hm-2
未入侵区域
轻度入侵区域
重度入侵区域
植被碳库
51.85
50.86
43.54
凋落物碳库
2.01
3.52
5.42
土壤碳库
161.87
143.18
117.74
总计
215.73
197.56
166.70
A. 调查薇甘菊种群密度的方法是样方法,薇甘菊与附主植物之间的关系是竞争
B. 薇甘菊的入侵对原有物种造成的影响,属于群落演替的过程
C. 植被碳库中的碳主要以有机物形式存在,这些碳的主要去路是以食物形式流向初级消费者
D. 随着微甘菊入侵程度的加剧,凋落物碳储量显著增加,其原因是微甘菊入侵导致附主死亡,增加凋落物量
12. 如图为某片湿地海域中“浮游植物→脉红螺→大天鹅”这条食物链中流经脉红螺的能量分配情况。下列相关叙述正确的是( )
A. 流经该食物链的总能量包括浮游植物固定的太阳能和分解者利用的化学能
B. 图中a表示脉红螺的同化量,其粪便中的能量属于浮游植物流入分解者的能量
C. 图中b表示脉红螺用于生长、发育和繁殖的能量,其中大部分以热能形式散失
D. 湿地能调节气候、涵养水源、净化水质、美化环境等,这是生物多样性直接价值体现
13. 乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物质,由乳酸脱氢酶催化产生,影响白酒品质和风格。科研人员将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因(PD)替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因(L-PG),可获得乳酸乙酯高产菌株,该过程如下图所示。下列分析不合理的是( )
A. 转入的L-PG基因表达产物不能影响酿酒酵母活性
B. 可以利用PCR技术筛选含有L-PG 基因的受体细胞
C. 基因表达载体质粒除目的基因、标记基因外,还必须有启动子、终止子等
D. 标记基因Ampr即可检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株
14. 乙醇是酵母菌发酵的重要产物,积累到一定程度会对酵母菌产生毒害作用。乙醇在发酵过程中易被一些不耐酸的微生物污染,造成重大经济损失,因此生产中需要加强耐酸酵母菌进行筛选,现对某酒厂耐酸性酿酒酵母菌进行分离与筛选,下列有关叙述错误的是( )
A. 从窖池底泥黄浆水中寻找耐酸酵母菌的原因是有机酸含量高,有利于耐酸酵母菌的筛选
B. 过程②需充分振荡以增大培养液的溶氧量,使碳源、氮源等营养物质与菌体充分接触
C. 过程③能直接统计出窖池底泥中耐酸酵母菌的数量
D. 将④菌株接种到以赖氨酸为唯一氨源的培养基上,无菌落说明赖氨酸不是耐酸酵母菌的氮源
15. 位于1号染色体的IRF6基因发生突变可引起先天性唇腭裂,严重影响身心健康。某女患者与正常丈夫通过试管婴儿技术受孕。对受精后卵母细胞周围的两个极体进行单细胞基因组测序,部分结果如下图。已知正常人群图中所示位点均为C/C。不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
A. 该疾病为常染色体隐性遗传病
B. 图中方框内应填写的碱基为T
C. 该位点在减数分裂Ⅰ前期未发生过染色体互换
D. 根据IRF6基因测序结果,建议移植该枚胚胎
二、多选题 (本大题共 4 小题,共 12 分)
16. “母性效应”是指子代某一性状的表型由母体的核基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,可异体受精,也可自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向符合“母性效应”。母本右旋椎实螺A(SS)和父本左旋椎实螺B(ss)杂交得到的F1全为右旋椎实螺,F1随机交配获得F2。下列叙述错误的是( )
A. F2自交产生的F3全为右旋椎实螺
B. 椎实螺单独培养,子一代都会发生性状分离
C. 自然状态下SS个体的亲本可能都是左旋椎实螺
D. 欲判断某左旋椎实螺的基因型,可采用自交统计后代性状的方法确定
17. 糖酵解是指由葡萄糖或果糖转变为丙酮酸的一系列反应,磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶是该过程中的2个重要调节酶。使酶活性增加的分子称为正效应物,使酶活性降低的分子称为负效应物。相比无氧条件,有氧条件下ATP、柠檬酸的浓度较高。下图是糖酵解的调节过程,下列说法正确的是( )
A. 糖酵解过程在有氧条件下的速度会快于无氧条件
B. 磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的正效应物完全相同
C. 磷酸烯醇式丙酮酸形成丙酮酸的过程中会合成ATP
D. 正效应物类药物有助于治疗或减缓组织细胞缺氧症状
18. LPP—mRNA个性化肿瘤疫苗可将特定的mRNA定向递送到机体淋巴结中,从而激活肿瘤特异性免疫应答,以提高抗肿瘤治疗效果。研究人员为构建小鼠结肠癌肺转移肿瘤模型,实验组按照下图流程进行。结果显示,与对照组相比,治疗组小鼠肺部肿瘤结节体积减小、数量减少。下列说法错误的是( )
A. ①处应为定期接种LPP—mRNA个性化疫苗
B. ②处应为接种结肠癌肿瘤细胞
C. LPP—mRNA个性化疫苗抑制了肿瘤向肺部的转移
D. 肿瘤细胞在细胞毒性T细胞的作用下裂解
19. 臭豆腐一般是以含蛋白质高的优质黄豆为原料,经过泡豆、磨浆、滤浆、点卤、前期发酵、腌制、灌汤、后期发酵等多道工序制成的。其加工制作流程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 上图中卤水发酵的菌种可能来源于B,原因是B未采取灭菌措施
B. 取样检测时,按上图所示发酵时间并注意取样时摇匀即可
C. 在发酵过程中,由于不止有一种微生物,发酵液的pH前期可能会下降
D. 若要对样品中某一菌种计数,适宜采取方法是稀释涂布平板法
三、非选择题 (本大题共 5 小题,共 58 分)
20. 下图1是发生在番茄叶绿体内的光反应机制,其中PSⅠ和PSⅡ表示光系统Ⅰ和光系统Ⅱ;图2表示番茄细胞合成番茄红素等代谢过程,番茄红素为脂溶性物质,积累在细胞内的脂滴中。请回答下列问题:
(1)图1能完成水光解的结构是_____________(选填“光系统Ⅰ”或“光系统Ⅱ”)。电子(e-)由水释放出来后,经过一系列的传递体形成电子流,电子的最终受体是_____________。光反应阶段光系统Ⅰ和光系统Ⅱ吸收的光能储存在_____________中。
(2)如图2所示,番茄细胞进行有氧呼吸时,第一阶段产生的物质X为_____________,物质X可跨膜转运至线粒体基质,在酶的催化下形成乙酰CoA,再参与柠檬酸循环,柠檬酸循环过程_____________(选填“需要”或“不需要”)氧气参与。科研人员利用转基因技术改造番茄植株,使有关酶过度表达从而提高番茄红素积累量。据图2分析,转基因植株细胞过度表达的酶发挥作用的位置应为_____________(选填“细胞质基质”或“线粒体基质”),功能应是将图中物质X更多地转化为_____________。
(3)PSⅡ是一种光合色素和蛋白质的复合体,D1蛋白是PSI的核心蛋白。研究发现亚高温强光(HH)条件下,过剩的光能会损伤D1蛋白,进而影响植物的光合作用。为研究亚高温强光(HH)对番茄光合作用的影响,研究人员对番茄进行不同条件处理,实验结果如图3所示。
据图可知,HH条件下,过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的,理由是_____________;而是由于_____________,使C3的合成速率下降,导致光反应产物积累,进而使光能转化效率降低而造成光能过剩,对植物造成危害。
(4)研究发现,D1蛋白周转(D1蛋白更新合成)和叶黄素循环(几种叶黄素在不同条件下的转化,)是植物应对高温高光强条件的重要保护机制。研究人员利用番茄植株进行了四组处理:A组在适宜温度和光照强度下培养,B组用H2O处理,C组用叶黄素循环抑制剂(DTT)处理,D组用D1蛋白周转抑制剂(SM)处理,其中B、C、D三组均置于HH条件下培养,结果如图4所示。据图分析,在HH条件下,D1蛋白周转比叶黄素循环对番茄植株的保护作用_____________(选填“强”或“弱”),理由是_____________。
21. 果蝇是XY型性别决定的生物。果蝇腿部有斑纹和无斑纹是一对相对性状,由等位基因A/a控制。一群繁殖多代的野生型果蝇(有斑纹)种群中偶尔出现了一只无斑纹雄果蝇wwppit。为探究斑纹的显隐性及基因A/a在染色体上的位置,研究人员进行了如下杂交实验。请回答:
亲本
F1
F2
野生型雌果蝇×无斑纹雄果蝇
雌雄均为有斑纹
有斑纹∶无斑纹=3∶1
(1)为确定基因 A/a是位于常染色体上还是位于性染色体上,最简单的方法是观察F2无斑纹果蝇的性别,若______,则说明基因A/a位于性染色体上。
(2)果蝇的性染色体如下图所示。若基因 A/a位于性染色体上,根据杂交实验结果分析,基因 A/a可能位于______。
(3)摩尔根和他的学生们经过十多年的努力,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制出果蝇多种基因在染色体上的相对位置图(如下图所示),该图说明了基因在染色体上呈_______排列。图中朱红眼与深红眼两个基因_______(填“是”或“不是”)等位基因,理由是_______。
(4)某小岛上果蝇的翅膀有长翅、残翅两种。为探究果蝇翅型的遗传规律,生物兴趣小组用纯种果蝇进行杂交实验,实验结果如下:
亲本
F1
F2
长翅×残翅
全为长翅
长翅∶残翅 = 15∶1
为了解释此结果,作出如下假设:
假设一:由两对基因共同控制(A、a,B、b),并且遵循自由组合定律。
假设二:由一对基因(A、a)控制,但含a的雄配子部分不育。
为验证上述假设,该小组设计了如下的杂交实验,请补充完整并回答问题。
实验步骤
具体操作
亲本的选择
选取F1长翅果蝇作父本,选取未交配过的①________果蝇作母本。
亲本的接种
取10个装有培养基的培养瓶,每个培养瓶中接种3~5对果蝇。
培养子代
实验开始7天后,培养基中的卵孵化出幼虫后,去除亲本果蝇。
观察统计②________
待成蝇后,麻醉,观察并统计。
结果分析
如果长翅∶残翅 = ③______,假设一成立;如果长翅∶残翅 = ④______,假设二成立。
实验中,用10个培养瓶进行培养的目的是⑤________,在子代孵化出幼虫后,去除亲本果蝇的目的是⑥________。
22. 研究发现,睡眠时大脑会释放促睡眠因子(PGD2)。长期睡眠不足可能引发PGD2在脑毛细血管中大量积累、肾上腺糖皮质激素过度分泌、抗病毒能力下降等,部分机制如图1所示。其中,VLPO神经元通过释放抑制性神经递质诱发睡眠;I表示免疫细胞;IL-6是一种促进炎症反应的细胞因子、IFNA是一种抗病毒的细胞因子;①~⑩表示过程。
(1)据图1及相关信息推测,睡眠状态下,机体内含量增加的物质有________。
(2)据图1及已学知识分析,当“促睡眠”信息传递至VLPO时,该细胞的质膜上可能发生的变化有Na+-K+泵的活动________,Na+通道开放程度_______。
(3)研究发现,脑中还存在激发觉醒的神经元(TMN)。有学者提出“VLPO-TMN‘跷跷板’模型”,以解释机体在睡眠与觉醒之间的调节机制。据图1及已学知识推测,与上述调节机制类似的过程有______。
(4)据图1及相关信息,阐述长期睡眠不足的人更容易患病毒性感冒的可能原因是________,导致多种器官功能异常,进而使机体免疫能力下降,抗病毒能力下降。
(5)研究人员分别检测身体状况良好的志愿者在正常睡眠(睡眠时间为23:00~6:00)与睡眠剥夺(睡眠时间为3:00~6:00)两种情况下,体内IL-6的含量变化,结果如图2所示。为进一步探究睡眠与IL-6含量的关系,以下推断与图2中的数据相吻合的有________。(填编号)
① IL-6的含量变化受昼夜节律的调控② IL-6的含量与白天疲劳程度呈正相关③ 白天IL-6的含量与夜晚睡眠时间呈负相关 ④ 夜晚深度睡眠质量与IL-6的含量成负相关
(6)选择正确的选项填入下表,形成实验方案并预期实验结果,用来证实:睡眠剥夺造成的小鼠死亡是由于免疫系统过度激活引起的。
a、正常小鼠 b、正常睡眠 c、免疫缺陷小鼠 d、睡眠剥夺
实验材料
实验处理
实验组
①________
②________
对照组
③________
④________
23. 原产北美的少花蒺藜草是一种入侵杂草,目前已严重危害内蒙古草原等半干旱农牧交错区域的生物多样性。某研究小组调查了内蒙古科尔沁沙地的植物多样性的情况,得到下表。图1为少花蒺藜草在不同生境中表型特征(小写字母不同表示结果差异显著;小写字母相同表示结果差异不显著)。
采集地编号
主要伴生物种
1
针茅、糙隐子草、狗尾草、少花蒺藜草
2
锦鸡儿、冷蒿、狗尾草、少花蒺藜草
3
蒙古冰草、沙生冰草、狗尾草、少花蒺藜草
4
狗尾草、茵陈蒿、白草、少花蒺藜草
5
针茅、羊草 、狗尾草、少花蒺藜草
6
榆树、黄柳、狗尾草、少花蒺藜草
(1)上表和图1分别体现的是________多样性。
(2)表中常采用样方法获得,若想测算科尔沁沙地各物种种群密度,表中缺少的数据是________。在做样方调查时,以下做法正确的有________。
A.选择该地区物种密度较大的区域确定采集地1至6
B.在各采集地中随机选取多个样方
C.在各采集地中选取样方的面积大小一致
D.统计各样方物种数量,以数量最多的样方数据作为最终呈现数据
(3)表中少花蒺藜草与狗尾草在生态系统成分中属于________,它们的生态习性相似,相互之间属于________关系。
(4)在少花蒺藜草入侵草原生态系统的初始阶段,其种群数量变化呈现________型增长模型,随后该地区部分伴生植物数量逐渐减少,这种群落演替为________演替。
(5)为探究少花蒺藜草适应入侵环境的机制,分别比较了不同程度的干旱胁迫条件下的少花蒺藜草和狗尾草的过氧化物酶活性(POD)、过氧化氢酶活性(CAT)、叶绿素含量(Chl)的差异,如图2所示。
(“**”表示不同植物同一处理具有差异显著性,小写字母不同表示同一植物不同处理具有差异显著性, 小写字母相同表示同一植物不同处理差异不显著性)
①图2的c图中叶绿素含量的变化可直接影响少花蒺藜草光合作用的______阶段,该阶段的能量变化是________。
②研究发现一定程度的干旱等自然因素干扰后,被少花蒺藜草入侵的草原生态系统自我调节能力较之入侵前有一定程度的下降,原因可能是少花蒺藜草入侵导致该地区的________。
A.物种丰富度下降
B.营养结构复杂程度上升
C.其他伴生物种数量下降
D.种间关系复杂程度上升
③据图2分析,少花蒺藜草与狗尾草适应干旱的主要机制分别是________、________。
A.通过提高POD活性抵御干旱胁迫造成的损伤
B提高CAT活性加速H2O2分解来维持干旱胁迫下植物正常生长
C.延缓光合色素的降解抵御干旱胁迫造成的损伤
24. p21蛋白是一种重要的细胞周期抑制因子,对家禽卵泡和肌肉发育、哺乳动物卵子成熟和胚胎发育均具有重要调节作用。为研究p2l基因对肌肉发育的调控机理,科研人员依据哺乳动物的p21基因保守序列(不同物种特定基因在进化过程中保持不变的序列)克隆了鸡p21基因并开展相关研究。下图1为p21基因克隆及克隆产物与绿色荧光蛋白基因(GFP)构建融合基因表达载体过程示意图,图2为真核生物基因转录示意图。请回答下列问题。
(1)家禽等鸟类生物与哺乳动物均具有序列高相似度的p21基因,从________水平上为生物进化论提供了有力的证据。结合图1过程①的结果分析,p21基因保守序列最可能位于基因的________部位。
(2)RNA的稳定性较低,细胞质中的RNA外切酶威胁着RNA的寿命。在真核细胞中,核基因经图2中过程②________、加工形成的成熟mRNA, 其3′-端通常具有几十到几百个腺苷酸构成的Poly(A)
尾以进入细胞质,推测Poly(A)尾的作用可能是__________________________。
(3)进行PCR1前需用TdT在cDNA的3′-端添加Poly(C)尾,原因是_____________________;该过程中使用的TdT与DNA聚合酶在催化核苷酸链延伸上的差异为________。PCR2过程中采用的引物序列分别为___________________(写出含6个碱基的序列即可)。PCR3中需要添加的物质有dNTP、无菌水、片段1及________________(至少写出2种)等。
(4)据图1和下表分析,为保证p21cDNA和质粒正确连接,进行PCR4扩增时需要在引物的5′-端添加限制酶________的识别序列,实际操作过程中需要先对p21cDNA进行测序分析,原因是___________________。
限制酶的识别序列和切割位点
(5)将重组质粒导入肌肉细胞常采用________法,体外培养肌肉细胞时可通过观察________初步分析p21蛋白在细胞周期调节过程的作用位置,为进一步分析提供参考。
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