精品解析:青海省海东市市属中学2024-2025学年高三下学期5月月考模拟预测生物试卷
2025-06-03
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2份
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30页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 青海省 |
| 地区(市) | 海东市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.13 MB |
| 发布时间 | 2025-06-03 |
| 更新时间 | 2025-07-21 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52414786.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高三生物学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、2,选择性必修1、2、3。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 钙调蛋白(CaM)是真核细胞中重要的信号分子,其是由148个氨基酸组成的单链蛋白质。当细胞内Ca2+浓度升高时,CaM可通过结合Ca2+激活下游信号通路,进而促进胰岛素分泌。下列叙述错误的是( )
A. CaM是在核糖体上合成的
B. Ca是组成细胞的大量元素
C. CaM的合成需要脱去148个水分子
D. 促进CaM的合成,有利于胰岛素的分泌
2. 持续的强光照射会导致绿色植物叶绿体损伤,产生光抑制,类胡萝卜素可通过快速猝灭过量的激发态叶绿素(接受光照后呈激活状态的叶绿素),将过量的激发能转化成热能,保护光合作用系统。下列说法错误的是( )
A. 类胡萝卜素和其他光合色素在有机溶剂中的溶解度不同,可利用该原理进行色素分离
B. 在类胡萝卜素吸收可见光的高峰区域,叶绿素对可见光的吸收也会出现高峰
C. 强光照射下,相比于正常植株,缺乏类胡萝卜素的植株的光合速率较低
D. 上述过程中,类胡萝卜素参与的防御过程的发生场所是叶绿体基质
3. 通透系数是一种衡量物质穿膜能力的指标。一定浓度的某物质以自由扩散的方式穿越生物膜时,其通透系数为;以协助扩散的方式穿越生物膜时,其通透系数为。图中A、B曲线表示该物质的两种跨膜转运方式。下列叙述错误的是( )
A. 图中A曲线表示自由扩散,B曲线表示协助扩散
B. 在B曲线所示运输方式的过程中,被转运物可能会与转运蛋白结合
C. 协助扩散中特异的膜蛋白“协助”物质转运,使其通透系数大于自由扩散的
D. 改变转运该物质的载体数目,该物质的Vmax不会受影响
4. 近期,研究人员将安徽、浙江等地发现的林猬属刺猬确认为独立新物种,并将其命名为华东林猬。与常见的东北刺猬相比,华东林猬刺短,每根刺都是黑白(黄)相间,吻部皮肤裸露,身体颜色较深,体型较小。下列叙述正确的是( )
A. 华东林猬由东北刺猬进化而来
B. 华东林猬与其他刺猬存在地理隔离,没有生殖隔离
C. 华东林猬的出现仅体现了物种多样性
D. 华东林猬和东北刺猬的基因库不完全相同
5. 神经纤维上存在由神经胶质细胞包裹的髓鞘,髓鞘是绝缘的。密集钠离子通道的轴突暴露区只在两段髓鞘之间的郎飞结处存在,这使得兴奋只能发生在郎飞结处,如图所示。兴奋在郎飞结之间跳跃式传导会引起相邻静息电位的郎飞结快速产生局部电流。下列有关叙述正确的是( )
A. 郎飞结处的Na⁺浓度发生改变将明显影响静息电位的大小
B. a、b处的膜内外电位差都为零时,膜对离子的通透性可能不同
C. 兴奋在郎飞结之间传递,不利于兴奋在神经纤维上的传导
D. 神经系统主要由神经元和神经胶质细胞组成,前者的数量明显多于后者的
6. 物种频度指是某物种出现的样方数占群落中总样方数的百分比,物种多度指的是群落中某物种的个体数。下列叙述正确的是( )
A. 各物种的物种频度不同可体现群落的水平结构
B. 物种多度高的物种即为该群落的优势物种
C 植物种类分布越均匀,物种频度越低,物种多度越高
D. 随着演替的进行,各物种的物种频度不会发生变化
7. 科研人员以患病动物个体为供体培育的核移植胚胎干细胞,经诱导分化培养形成相应的细胞、组织或器官,然后移植给患病个体,从而降低免疫排斥。下列相关说法正确的是( )
A. 上述过程体现了动物细胞具有全能性的特点
B. 体外培养细胞的气体条件是5%空气+95%CO2
C. 不同细胞的HLA不同是引起免疫排斥反应的原因
D. 可利用上述过程的原理治疗人体因基因突变而导致的疾病
8. 传统发酵是我国传统饮食文化的重要组成部分,很早就有了相关的文字记载。①许慎的《说文解字》中提到“菹菜者,酸菜也”(“菹”是腌渍加工的意思)。②《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(酢即醋)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之……七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动、挠搅之。数十日,醋成……”下列叙述正确的是( )
A. 传统泡菜制作过程中为了降低杂菌污染的风险,发酵前需要对器具进行严格灭菌处理,同时需要加大食盐的用量
B. ②中制醋原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸,“用水三斗”可达到避免酒精浓度过高杀死醋酸菌的目的
C. 制醋和腌制泡菜都需要在严格无氧条件下进行,因此在发酵前需要检查发酵坛的密封性
D. ②中制醋的过程应在阴凉处进行,“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的
9. 若考虑常染色体,X染色体及X、Y染色体同源区段的遗传(仅涉及一对等位基因B/b,且XBY、XbY视为纯合子),且不考虑突变,则下列对亲代和子代之间的遗传的推断,正确的是( )
A. 若子代有一半表现为隐性性状,则其双亲中必有杂合子
B. 若子代有1/4表现为隐性性状,则其双亲可能都是杂合子
C. 若双亲均为杂合子,子代有1/4表现为隐性性状,则该性状的遗传是常染色体遗传
D. 若双亲产生的子代均表现为显性性状,则子代个体中不会出现杂合子
10. 酶的催化作用只在酶分子的某个区域发生,该区域被称为酶的活性中心,其中蛋白酶的活性中心由结合基团(与底物结合的基团)和催化基团(直接参与催化反应的基团)组成并形成一定的空间结构。下列说法错误的是( )
A. 酶的活性中心均由氨基酸残基组成
B. 温度、pH可能通过影响酶的活性中心的结构来影响酶的活性
C. 结合基团决定了蛋白酶的专一性,催化基团决定了蛋白酶的催化能力
D. 在一定范围内,随着底物浓度增大,底物与结合基团相遇的概率提高,酶促反应速率加快
11. 核内不均一RNA(hnRNA)是由DNA转录产生的,是在通过加工和剪接形成mRNA前存在的一种较大的RNA.同一种hnRNA的几种不同的剪接方式如图所示,其中外显子可编码蛋白质,内含子通常无此功能。剪接过程由剪接体执行,可以做到精确切除并以正确次序连接对应的RNA片段。下列叙述正确的是( )
A. 过程①需要DNA聚合酶的参与,该酶可断开氢键并催化磷酸二酯键的形成
B. 剪接体切除了所有内含子序列并正确连接外显子对应的RNA片段
C. 剪接RNA翻译出蛋白质种类完全不相同
D. 同种基因的表达产物不同,这有助于蛋白质多样性的形成
12. 生态位有多种类型,如基础生态位(理论上种群可占据的最大资源空间和生存范围)、实际生态位(种群在与环境和其他物种相互作用后,所占据的资源空间和生存范围)、营养生态位(物种在食物网中的位置,包括食性和营养级等)以及时间生态位(物种在时间维度上的活动规律)等。生态位分化是指物种通过进化或行为调整,减少生态位重叠的现象。下列叙述正确的是( )
A. 一般来说,实际生态位的宽度要大于基础生态位的
B. 营养生态位重叠的任意两物种之间均为种间竞争的关系
C. 各物种不同的时间生态位保持相对稳定有利于环境资源的利用
D. 生态位分化是生物之间协同进化结果
13. 分裂沟是细胞在分裂过程中,细胞质凹陷形成的临时性结构。癌细胞通常会发生染色体非整倍体变异,科学家发现此类变异很可能与分裂沟的退化有关。分裂沟退化会产生双核的四倍体细胞(如图所示),继而可能出现细胞凋亡、产生四倍体或非整倍体等情况。下列说法错误的是( )
A. 姐妹染色单体移向同一极可能导致非整倍体变异
B. 同源染色体移向同一极可能导致非整倍体变异
C. 分裂沟会出现在动植物的有丝分裂过程中
D. 细胞凋亡有利于维持机体内环境的稳定
14. 为获得抗除草剂(由线粒体基因控制)和抗虫(由细胞核基因控制)的番茄植株,研究人员用甲番茄(线粒体中含抗除草剂基因)和乙番茄(细胞核中含抗虫基因)进行体细胞杂交。融合前,甲番茄的原生质体经处理使细胞核基因失活,乙番茄的原生质体经处理使线粒体基因失活。融合后的原生质体被置于培养基中培养。已知两种抗性基因在对方细胞中均不存在。下列叙述正确的是( )
A. 该实验应先用蛋白酶处理甲、乙两种番茄的细胞,然后再进行体细胞杂交
B. 融合后形成的杂种细胞的脱分化过程需要添加适当的植物激素
C. 杂种细胞发育而成的植株,一定具备抗虫和抗除草剂的能力
D. 杂种细胞的线粒体基因与细胞核基因互补,杂种细胞有修复失活基因的机制
15. 海马糖皮质激素受体(GR)的合成与NR3Cl基因有关,GR与糖皮质激素(GC)结合后被激活,激活的GR可抑制促肾上腺皮质激素和促肾上腺皮质激素释放激素的生成。研究发现,处于应激状态的生物体内的GC含量较高,且高含量GC会导致抑郁的发生。与出生后受到良好照顾的小鼠相比,出生后缺少母鼠舔舐和清理行为的小鼠成年后,体内的NR3Cl基因甲基化水平和GC含量均较高。下列叙述错误的是( )
A. GC含量的调节过程中存在负反馈调节
B. 出生后缺少母鼠舔舐和清理行为可能使小鼠出现应激状态
C. 推测NR3Cl基因甲基化使小鼠体内GR的含量升高
D. 高含量GC可能影响了突触后膜兴奋电位的产生
16. 人体中抗体种类数远超过抗体基因的种类数。研究发现,B淋巴细胞发育过程中,决定抗体可变区的基因(V基因片段和J基因片段)会发生重排,使抗体呈现多样性。抗体基因指导合成抗体的过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. ①过程可变区基因发生重排,发生了磷酸二酯键的断裂和生成
B. ②过程属于重组基因的表达过程,该过程需要的原料是氨基酸
C. 推测不同的浆细胞均含有不变区基因
D. 抗体1和抗体2是由不同的浆细胞产生的,与V基因和J基因的重排有关
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 氮素与K+、Ca2+、Mg2+均为植物生长发育所必需的物质,在被根系吸收时共用相同的转运通道。为探究不同施氮量对大豆相关生理指标的影响,科研人员设置不同施氮水平处理进行实验,结果如图1所示。已知比叶氮表示单位面积的氮素的含量,RuBP羧化酶参与CO2固定。回答下列问题:
(1)在光合作用过程中,RuBP羧化酶发挥作用的具体场所是_________。氮素参与大豆生长过程中的各项代谢活动,是构成大豆体内_________(答出2个)等物质的主要成分。
(2)分析图1可知,适量施用氮肥可促进大豆生长和提高产量,其机制是_________。传统农业生产过程中,常会过量施用氮肥,试分析施用氮肥过量对大豆生长方面造成的影响:_________(答出1点)。
(3)硝态氮()和铵态氮()是植物利用的主要无机氮源,其运输机制如图2所示。浓度过高会引起土壤溶液酸化,进而使植物生长受到抑制,该现象被称为铵毒。由图2分析,施加是否有利于缓解铵毒现象?_________(答“是”或“否”),原因是_________:
18. 甲状腺功能亢进症(简称甲亢)是指甲状腺分泌过多的甲状腺激素,导致机体代谢亢进、神经兴奋性增高的疾病。甲亢与机体内分泌关系密切,病因复杂。研究人员通过测定甲亢患者治疗前后的相关指标以探索其临床意义。已知游离三碘甲腺原氨酸(FT3)和游离甲状腺素(FT4)是甲状腺激素的活性形式。NRG4是一种神经内分泌因子,在脂肪组织中表达丰富,可减少肝脏脂肪生成以维持代谢稳态。治疗前后各指标的变化(数据单位:TSH为mIU·L-1,FT3、FT4为pmol·L-1,NRG4为ng·mL-1)如图所示。回答下列问题:
(1)TSH直接作用的靶器官是_________,其分泌受_________(激素)的调控。
(2)甲亢患者体内TRH含量较正常人_________,原因是_________。
(3)临床上可以通过抽血检测FT3、FT4的浓度,甲亢患者治疗过程中,这两项指标的变化趋势是_________。
(4)NRG4对甲亢辅助诊断效能较高,据图分析,理由是_________。
19. 一项调查显示,西双版纳地区的亚洲象栖息地出现了碎片化现象。针对该情况,我国启动了亚洲象“生态保护走廊”建设项目,使不连通的地区连接。回答下列问题:
(1)对亚洲象栖息地碎片化的研究结果如图所示。研究表明,一定范围内野生动物的存活率与区域种群数量呈_________(填“正”或“负”)相关,原因可能是_________(答出1点)。
(2)对于亚洲象来说,适合使用_________(填“标记重捕法”或 “红外触发相机”)调查其种群密度,相比于另一种方法,该方法的优点是_________(答出1点)。
(3)保护亚洲象等野生动物的根本措施是_________。20世纪初,为了保护某高原的鹿群,政府花费大量资金大规模捕杀其天敌(如狼和狮),使鹿群数量迅速增长,植被被过度啃食,其他植食性物种的生存受到极大影响,并且导致栖息地退化。最终,鹿群因食物短缺而大量死亡,生态系统也遭受严重破坏,因此对于生态保护的观念要由原来的目标物种保护转变为整个生态系统的保护。分析上述材料,相比于单一物种的保护,对整个生态系统进行保护的优点是_________(答出1点)。
20. 水稻(2n=24)是雌雄同株植物。现有两种雄性不育突变体L和M,均由单基因突变引起。将突变体L与纯合野生型杂交得到子代N,N自交得到的F₁中可育:雄性不育=3:1。回答下列问题:
(1)突变体L的雄性不育突变为________(填“显性”或“隐性”)突变。N自交得到的F₁随机授粉,后代中可育:雄性不育=________。
(2)突变体L的雄性不育由S₂基因(由S₁基因突变而来)控制。检测发现S₂基因编码的多肽链比S₁基因编码的短,该现象________(“一定”或“不一定”)是由S₁基因片段缺失导致的,原因是________。
(3)科研人员用限制酶A处理突变体M和野生型的相关基因片段,PCR扩增后进行电泳,结果如图所示。从基因突变类型的角度分析,突变体M组出现三个条带的原因是________________。
(4)若突变体L、M的雄性不育基因不在同一对同源染色体上,将M与N杂交得F₁。
①若突变体M的雄性不育突变为隐性突变,则F₁的表型为________。F₁自交所得的F₂中可育:雄性不育=________。
②若F₁中可育:雄性不育=1:1,则突变体M与野生型杂交的子代中,雄性不育株的占比为________。
21. 普通棉花中GhMnaA2基因表达出的产物酶能催化半纤维素降解,使棉纤维长度变短。为了培育长绒棉,科研人员构建了反义GhMnaA2基因(该基因表达出的miRNA可与GhMnaA2基因的mRNA杂交)表达载体,从而获得长绒棉新品种,具体过程如图所示。回答下列问题:
(1)由图分析可知,GhMnaA2基因的转录方向是_________(填“A→B”或“B→A”),反义GhMnaA2基因通过抑制GhMnaA2基因的_________过程来达到目的。
(2)过程①所得到的表达载体不一定是反义表达载体,原因是_________。
(3)反义GhMnaA2基因进入细胞后会存在于细胞的染色体上,原因是_________。在获得长绒棉新品种的过程中,常选择组织尖端分生区细胞作为转化的受体细胞,该举措对基因工程的意义是_________(答出1点)。
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高三生物学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、2,选择性必修1、2、3。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 钙调蛋白(CaM)是真核细胞中重要的信号分子,其是由148个氨基酸组成的单链蛋白质。当细胞内Ca2+浓度升高时,CaM可通过结合Ca2+激活下游信号通路,进而促进胰岛素分泌。下列叙述错误的是( )
A. CaM是在核糖体上合成的
B. Ca是组成细胞的大量元素
C. CaM的合成需要脱去148个水分子
D. 促进CaM的合成,有利于胰岛素的分泌
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质的合成场所为核糖体,组成蛋白质的基本单位为氨基酸,蛋白质一定含有的元素为C、H、O、N。
【详解】A、依据题干信息,钙调蛋白是由148个氨基酸组成的单链蛋白质,蛋白质的合成场所是在核糖体上,A正确;
B、Ca是组成细胞的大量元素,B正确;
C、CaM是由148个氨基酸组成的单链蛋白质,因此CaM的合成需要脱去147个水分子,C错误;
D、依据题干信息,CaM可通过结合Ca2+激活下游信号通路,进而促进胰岛素分泌,所以促进CaM的合成,有利于胰岛素的分泌,D正确。
故选C。
2. 持续的强光照射会导致绿色植物叶绿体损伤,产生光抑制,类胡萝卜素可通过快速猝灭过量的激发态叶绿素(接受光照后呈激活状态的叶绿素),将过量的激发能转化成热能,保护光合作用系统。下列说法错误的是( )
A. 类胡萝卜素和其他光合色素在有机溶剂中的溶解度不同,可利用该原理进行色素分离
B. 在类胡萝卜素吸收可见光的高峰区域,叶绿素对可见光的吸收也会出现高峰
C. 强光照射下,相比于正常植株,缺乏类胡萝卜素的植株的光合速率较低
D. 上述过程中,类胡萝卜素参与的防御过程的发生场所是叶绿体基质
【答案】D
【解析】
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
【详解】A、不同光合色素在有机溶剂中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。 利用该原理可以通过纸层析法对类胡萝卜素等光合色素进行分离,A正确;
B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,在它们各自吸收的光的区域会出现吸收高峰,B正确;
C、强光照射时,类胡萝卜素能保护光合作用系统,缺乏类胡萝卜素的植株无法有效保护,会受到强光抑制。所以相比正常植株,其光合速率较低,C正确;
D、类胡萝卜素参与的防御过程的发生场所是类囊体薄膜,D错误。
故选D。
3. 通透系数是一种衡量物质穿膜能力的指标。一定浓度的某物质以自由扩散的方式穿越生物膜时,其通透系数为;以协助扩散的方式穿越生物膜时,其通透系数为。图中A、B曲线表示该物质的两种跨膜转运方式。下列叙述错误的是( )
A. 图中A曲线表示自由扩散,B曲线表示协助扩散
B. 在B曲线所示运输方式的过程中,被转运物可能会与转运蛋白结合
C. 协助扩散中特异的膜蛋白“协助”物质转运,使其通透系数大于自由扩散的
D. 改变转运该物质的载体数目,该物质的Vmax不会受影响
【答案】D
【解析】
【分析】物质跨膜运输的方式包括被动运输和主动运输,前者包括自由扩散和协助扩散,另外大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐。
【详解】A、图中A曲线表示自由扩散,因而只受物质浓度的影响,B曲线表示协助扩散,其转运速率受到转运蛋白数量的制约,A正确;
B、转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白;在B曲线所示运输方式,即协助扩散过程中,被转运物可能会与载体蛋白结合,但转运的物质不会与通道蛋白结合,B正确;
C、协助扩散中特异的膜蛋白“协助”物质转运,使其通透系数大于自由扩散的,即协助扩散的效率高于自由扩散,C正确;
D、图中Vmax受到转运蛋白数量的限制,因此,改变转运该物质的载体数目,该物质的Vmax会受影响,D错误。
故选D。
4. 近期,研究人员将安徽、浙江等地发现的林猬属刺猬确认为独立新物种,并将其命名为华东林猬。与常见的东北刺猬相比,华东林猬刺短,每根刺都是黑白(黄)相间,吻部皮肤裸露,身体颜色较深,体型较小。下列叙述正确的是( )
A. 华东林猬由东北刺猬进化而来
B. 华东林猬与其他刺猬存在地理隔离,没有生殖隔离
C. 华东林猬的出现仅体现了物种多样性
D. 华东林猬和东北刺猬的基因库不完全相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做种群的基因库。
2、生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、现代生物进化理论认为,物种是由共同的祖先经过长期的进化而来,而不是一种物种直接由另一种物种进化而来。华东林猬和东北刺猬都是独立的物种,它们可能有着共同的祖先,而不是华东林猬由东北刺猬进化而来,A错误;
B、生殖隔离是新物种形成的标志,华东林猬被确认为独立新物种,说明它与其他刺猬(如东北刺猬)不仅存在地理隔离,还存在生殖隔离,B错误;
C、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。华东林猬作为一个新物种的出现,不仅体现了物种多样性,其独特的基因组成也体现了基因多样性,C错误;
D、基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因。华东林猬和东北刺猬是不同的物种,由于它们的形态、结构等方面存在差异,所以基因库不完全相同,D正确。
故选D。
5. 神经纤维上存在由神经胶质细胞包裹的髓鞘,髓鞘是绝缘的。密集钠离子通道的轴突暴露区只在两段髓鞘之间的郎飞结处存在,这使得兴奋只能发生在郎飞结处,如图所示。兴奋在郎飞结之间跳跃式传导会引起相邻静息电位的郎飞结快速产生局部电流。下列有关叙述正确的是( )
A. 郎飞结处的Na⁺浓度发生改变将明显影响静息电位的大小
B. a、b处的膜内外电位差都为零时,膜对离子的通透性可能不同
C. 兴奋在郎飞结之间传递,不利于兴奋在神经纤维上的传导
D. 神经系统主要由神经元和神经胶质细胞组成,前者的数量明显多于后者的
【答案】B
【解析】
【分析】神经纤维未受到刺激时,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,其膜电位变为外负内正。静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负,形成动作电位。
【详解】A、Na⁺浓度发生改变影响的是动作电位而非静息电位,A错误;
B、膜内外电位差为零,膜对不同离子的通透性也可能不同,因为通透性取决于离子通道的状态和数量,B正确;
C、兴奋在郎飞结之间跳跃式传导上加快了兴奋的传导速度,是有利于兴奋传导的,C错误;
D、在神经系统中,神经胶质细胞的数量通常远多于神经元,是其10-50倍,D错误。
故选B。
6. 物种频度指的是某物种出现的样方数占群落中总样方数的百分比,物种多度指的是群落中某物种的个体数。下列叙述正确的是( )
A. 各物种的物种频度不同可体现群落的水平结构
B. 物种多度高的物种即为该群落的优势物种
C. 植物种类分布越均匀,物种频度越低,物种多度越高
D. 随着演替的进行,各物种的物种频度不会发生变化
【答案】A
【解析】
【分析】不同群落的物种组成不同, 物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度;在群落中,有些物种不仅数量很多,它们对群落中其他物种的影响也很大,往往占据优势,还有一些物种虽然在群落中比较常见,但对其他物种的影响不大,它们就不占优势;群落中的物种组成不是固定不变的,随着时间和环境的变化,原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势;原来占优势的物种也可能逐渐失去优势,甚至从群落中消失。
【详解】A、物种频度指的是某物种出现的样方数占群落中总样方数的百分比,因此,各物种的物种频度不同可体现群落的水平结构,A正确;
B、物种多度指的是群落中某物种的个体数,物种的物种多度高说明其种群密度高,但未必是该群落的优势物种,因为优势种不仅仅体现在种群数量多这一个方面,B错误;
C、植物种类分布越均匀,物种频度越高,物种多度与种群数目有关,与分布情况无关,C错误;
D、随着演替的进行,一般情况下,各物种的物种频度会发生变化,D错误。
故选A。
7. 科研人员以患病动物个体为供体培育的核移植胚胎干细胞,经诱导分化培养形成相应的细胞、组织或器官,然后移植给患病个体,从而降低免疫排斥。下列相关说法正确的是( )
A. 上述过程体现了动物细胞具有全能性的特点
B. 体外培养细胞的气体条件是5%空气+95%CO2
C. 不同细胞的HLA不同是引起免疫排斥反应的原因
D. 可利用上述过程的原理治疗人体因基因突变而导致的疾病
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,即细胞具有全能性,而上述过程没有体现细胞的全能性,A错误;
B、体外培养细胞的气体条件是95%空气和5%CO2的混合气体,B错误;
C、不同细胞的主要HLA不同,会引起机体发生免疫排斥反应,而且HLA差别越大,引起的免疫排斥反应越强,C正确;
D、患有因基因突变导致的疾病的患者不能通过移植自身细胞来治疗该疾病,D错误。
故选C。
8. 传统发酵是我国传统饮食文化的重要组成部分,很早就有了相关的文字记载。①许慎的《说文解字》中提到“菹菜者,酸菜也”(“菹”是腌渍加工的意思)。②《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(酢即醋)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之……七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动、挠搅之。数十日,醋成……”下列叙述正确的是( )
A. 传统泡菜制作过程中为了降低杂菌污染的风险,发酵前需要对器具进行严格灭菌处理,同时需要加大食盐的用量
B. ②中制醋原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸,“用水三斗”可达到避免酒精浓度过高杀死醋酸菌的目的
C. 制醋和腌制泡菜都需要在严格无氧条件下进行,因此在发酵前需要检查发酵坛的密封性
D. ②中制醋的过程应在阴凉处进行,“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的
【答案】B
【解析】
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型,果醋制作的原理:(1)当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸;(2)当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、传统泡菜制作过程中的无氧和酸性环境不利于大多数微生物的生长,因此发酵前无须进行严格的灭菌处理,适量的食盐既可以抑制杂菌的生长又能调节泡菜的风味,但食盐用量不宜过大,A错误;
B、②中制醋原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸,“用水三斗”可达到避免酒精浓度过高杀死醋酸菌的目的,B正确;
C、醋酸菌为好氧细菌,制醋时需要保证氧气的供应;乳酸菌为严格的厌氧菌,在发酵前需要检查发酵坛的密封性,以保证乳酸发酵所需的无氧环境,C错误;
D、醋酸菌为好氧细菌,能在酒表面形成菌膜,也就是“衣”;醋酸菌最适的生长温度为30~35℃,因此制醋的过程不适宜在阴凉处进行,D错误。
故选B。
9. 若考虑常染色体,X染色体及X、Y染色体同源区段的遗传(仅涉及一对等位基因B/b,且XBY、XbY视为纯合子),且不考虑突变,则下列对亲代和子代之间的遗传的推断,正确的是( )
A. 若子代有一半表现为隐性性状,则其双亲中必有杂合子
B. 若子代有1/4表现为隐性性状,则其双亲可能都是杂合子
C. 若双亲均为杂合子,子代有1/4表现为隐性性状,则该性状的遗传是常染色体遗传
D. 若双亲产生的子代均表现为显性性状,则子代个体中不会出现杂合子
【答案】B
【解析】
【分析】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。
【详解】A、若亲本的基因型为XbXb和XBY,则有一半的子代表现为隐性性状,A错误;
B、分析:若子代有表现为隐性性状,以常染色体遗传为例,双亲均为杂合子(Bb×Bb)时,子代的基因型及比例为BB:Bb:bb=1:2:1,隐性性状(bb)占1/4;以伴X染色体遗传为例,当亲本为XBXb和XBY时,子代的基因型及比例为XBXB:XBXb:XBY:XbY=1:1:1:1,隐性性状(XbY)占1/4。所以双亲可能都是杂合子,B正确;
C、若亲本的基因型为XBXb×XBYb,XBXb×XbYB,则有1/4的子代表现为隐性性状,C错误;
D、若亲本的基因型为BB×Bb,XBXB×XbY,XBXB×XbYB等,则子代均表现为显性性状,且子代个体中会出现杂合子,D错误。
故选B。
10. 酶的催化作用只在酶分子的某个区域发生,该区域被称为酶的活性中心,其中蛋白酶的活性中心由结合基团(与底物结合的基团)和催化基团(直接参与催化反应的基团)组成并形成一定的空间结构。下列说法错误的是( )
A. 酶的活性中心均由氨基酸残基组成
B. 温度、pH可能通过影响酶的活性中心的结构来影响酶的活性
C. 结合基团决定了蛋白酶的专一性,催化基团决定了蛋白酶的催化能力
D. 在一定范围内,随着底物浓度增大,底物与结合基团相遇的概率提高,酶促反应速率加快
【答案】A
【解析】
【分析】酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA;酶作用的机理是降低化学反应的活化能进而对相应的化学反应起催化作用,与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的效果更显著,因此酶具有高效性;酶的活性受温度的影响,低温会使酶的活性降低,温度过高会使酶的空间结构发生改变,从而使酶发生不可逆转地失去活性。
【详解】A、化学本质为RNA的酶的活性中心主要由核糖核苷酸组成,A错误;
B、温度和pH是影响酶活性的重要因素。它们可以通过改变酶活性中心的空间结构,从而影响酶与底物的结合和催化效率,B正确;
C、结合基团负责与特定的底物结合,从而决定了酶的专一性(即酶只能催化特定的化学反应);催化基团则直接参与催化反应,决定了酶的催化能力(即酶催化化学反应的速率),这是酶活性中心的基本功能,C正确;
D、在一定范围内,底物浓度的增加会增加底物与酶活性中心结合的机会,从而提高酶促反应的速率,这是酶动力学的基本原理,D正确。
故选A。
11. 核内不均一RNA(hnRNA)是由DNA转录产生的,是在通过加工和剪接形成mRNA前存在的一种较大的RNA.同一种hnRNA的几种不同的剪接方式如图所示,其中外显子可编码蛋白质,内含子通常无此功能。剪接过程由剪接体执行,可以做到精确切除并以正确次序连接对应的RNA片段。下列叙述正确的是( )
A. 过程①需要DNA聚合酶的参与,该酶可断开氢键并催化磷酸二酯键的形成
B. 剪接体切除了所有内含子序列并正确连接外显子对应的RNA片段
C. 剪接RNA翻译出的蛋白质种类完全不相同
D. 同种基因的表达产物不同,这有助于蛋白质多样性的形成
【答案】D
【解析】
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、过程①为转录过程,该过程中,RNA聚合酶可断开氢键并催化磷酸二酯键的形成,A错误;
B、由图可知,hnRNA在一些剪接过程中,保留了部分内含子,B错误;
C、剪接RNA翻译出的蛋白质种类不完全相同,C错误;
D、同种基因的表达产物不同,这有助于蛋白质多样性的形成,同时也说明了基因与性状关系的复杂性,D正确。
故选D。
12. 生态位有多种类型,如基础生态位(理论上种群可占据的最大资源空间和生存范围)、实际生态位(种群在与环境和其他物种相互作用后,所占据的资源空间和生存范围)、营养生态位(物种在食物网中的位置,包括食性和营养级等)以及时间生态位(物种在时间维度上的活动规律)等。生态位分化是指物种通过进化或行为调整,减少生态位重叠的现象。下列叙述正确的是( )
A. 一般来说,实际生态位的宽度要大于基础生态位的
B. 营养生态位重叠的任意两物种之间均为种间竞争的关系
C. 各物种不同的时间生态位保持相对稳定有利于环境资源的利用
D. 生态位分化是生物之间协同进化的结果
【答案】C
【解析】
【分析】生态位: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、一般来说,实际生态位的宽度要小于基础生态位的,A错误;
B、营养生态位重叠两物种之间,除种间竞争的关系外,还可能存在其他关系,如捕食等,B错误;
C、各物种不同的时间生态位保持相对稳定有利于环境资源的利用,例如时间生态位分化(如昼夜活动节律差异)可减少物种间对资源的直接竞争,C正确;
D、生态位分化是不同物种之间及生物与环境之间协同进化的结果,D错误。
故选C。
13. 分裂沟是细胞在分裂过程中,细胞质凹陷形成的临时性结构。癌细胞通常会发生染色体非整倍体变异,科学家发现此类变异很可能与分裂沟的退化有关。分裂沟退化会产生双核的四倍体细胞(如图所示),继而可能出现细胞凋亡、产生四倍体或非整倍体等情况。下列说法错误的是( )
A. 姐妹染色单体移向同一极可能导致非整倍体变异
B. 同源染色体移向同一极可能导致非整倍体变异
C. 分裂沟会出现在动植物的有丝分裂过程中
D. 细胞凋亡有利于维持机体内环境的稳定
【答案】C
【解析】
【分析】1、有丝分裂过程:
(1)间期:DNA复制,保证亲代和子代的DNA相同;
(2)前期:染色质螺旋化成染色体,使姐妹染色单体易于分离;
(3)中期:染色体着丝粒整齐地排列在赤道上,保证染色体平均分配,亲子代染色体数目相同;
(4)后期:着丝粒分裂,染色单体分离,保证染色体平均分配,亲代和子代染色体数目相同;
2、细胞凋亡是由基因决定的编程性死亡,有利于维持机体内环境的稳定。
【详解】A、姐妹染色单体移向同一极,会导致子细胞中染色体数目异常,可能出现非整倍体变异,A正确;
B、同源染色体移向同一极,也会使子细胞中染色体组成异常,进而可能导致非整倍体变异,B正确;
C、植物细胞在有丝分裂末期是在赤道板的位置形成细胞板,进而扩展形成细胞壁,将细胞一分为二,不会出现分裂沟;动物细胞在有丝分裂末期会出现分裂沟,将细胞缢裂为两个子细胞,C错误;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用,D正确。
故选C。
14. 为获得抗除草剂(由线粒体基因控制)和抗虫(由细胞核基因控制)的番茄植株,研究人员用甲番茄(线粒体中含抗除草剂基因)和乙番茄(细胞核中含抗虫基因)进行体细胞杂交。融合前,甲番茄的原生质体经处理使细胞核基因失活,乙番茄的原生质体经处理使线粒体基因失活。融合后的原生质体被置于培养基中培养。已知两种抗性基因在对方细胞中均不存在。下列叙述正确的是( )
A. 该实验应先用蛋白酶处理甲、乙两种番茄的细胞,然后再进行体细胞杂交
B. 融合后形成的杂种细胞的脱分化过程需要添加适当的植物激素
C. 杂种细胞发育而成的植株,一定具备抗虫和抗除草剂的能力
D. 杂种细胞的线粒体基因与细胞核基因互补,杂种细胞有修复失活基因的机制
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术。因植物细胞外面的细胞壁阻碍了细胞间的杂交,因此在诱导植物细胞融合之前,先要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁。诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等。
【详解】A、植物体细胞杂交时,去除细胞壁获得原生质体需用纤维素酶和果胶酶处理,而不是蛋白酶,因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,蛋白酶会破坏细胞内的蛋白质等其他物质,A错误;
B、植物组织培养过程中,脱分化和再分化都需要添加适当的植物激素,如生长素和细胞分裂素等,以调控细胞的分裂和分化过程。在植物体细胞杂交后形成的杂种细胞进行脱分化时,同样需要添加适当的植物激素,B正确;
C、虽然甲番茄线粒体含抗除草剂基因,乙番茄细胞核含抗虫基因,但在融合过程中,基因的表达不一定都正常,有可能出现基因沉默等情况,所以杂种细胞发育而成的植株不一定具备抗虫和抗除草剂的能力,C错误;
D、题干中并没有信息表明杂种细胞有修复失活基因的机制,且只是对甲、乙番茄原生质体分别处理使相应基因失活,并没有提及杂种细胞线粒体基因与细胞核基因互补能修复失活基因,D错误。
故选B。
15. 海马糖皮质激素受体(GR)的合成与NR3Cl基因有关,GR与糖皮质激素(GC)结合后被激活,激活的GR可抑制促肾上腺皮质激素和促肾上腺皮质激素释放激素的生成。研究发现,处于应激状态的生物体内的GC含量较高,且高含量GC会导致抑郁的发生。与出生后受到良好照顾的小鼠相比,出生后缺少母鼠舔舐和清理行为的小鼠成年后,体内的NR3Cl基因甲基化水平和GC含量均较高。下列叙述错误的是( )
A. GC含量的调节过程中存在负反馈调节
B. 出生后缺少母鼠舔舐和清理行为可能使小鼠出现应激状态
C. 推测NR3Cl基因甲基化使小鼠体内GR的含量升高
D. 高含量GC可能影响了突触后膜兴奋电位的产生
【答案】C
【解析】
【分析】激素的特点:(1)微量和高效:激素在血液中含量很低,但却能产生显著生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果;(2)通过体液运输:内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到血液中,随血液流到全身,传递着各种信息。激素的运输是不定向的,可以全身运输,但是起作用的细胞各不相同。临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病;(3)作用于靶器官、靶细胞:激素具有特异性,它有选择性地作用于靶器官、靶腺体或靶细胞。(4)激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是使靶细胞原有的生理活动发生变化,对靶细胞代谢起调节作用。一种生理活动的调节往往是多种激素相互协调,共同作用完成的。
【详解】A、已知GR与GC结合后激活,激活的GR可抑制促肾上腺皮质激素和促肾上腺皮质激素释放激素的生成。 当GC含量升高时,通过上述机制抑制相关激素生成,从而使GC含量不会持续升高,这符合负反馈调节的特点,A正确;
B、处于应激状态的生物体内的GC含量较高,且与出生后受到良好照顾的小鼠相比,出生后缺少母鼠舔舐和清理行为的小鼠成年后,体内的NR3C1基因甲基化水平和GC含量均较高。 由此可推测出生后缺少母鼠舔舐和清理行为可能使小鼠出现应激状态,导致GC含量升高,B正确;
C、因为GR的合成与NR3C1基因有关,出生后缺少母鼠舔舐和清理行为的小鼠成年后,体内的NR3C1基因甲基化水平较高且GC含量较高。 正常情况下GR与GC结合后抑制相关激素生成来调节GC含量,现在GC含量高,说明GR对GC的调节作用减弱,可推测NR3C1基因甲基化使小鼠体内GR的含量降低,C错误;
D、高含量GC会导致抑郁的发生,而神经系统的功能可能受到影响。 突触后膜兴奋电位的产生与神经系统的功能密切相关,所以高含量GC可能影响了突触后膜兴奋电位的产生,D正确。
故选C。
16. 人体中抗体种类数远超过抗体基因的种类数。研究发现,B淋巴细胞发育过程中,决定抗体可变区的基因(V基因片段和J基因片段)会发生重排,使抗体呈现多样性。抗体基因指导合成抗体的过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. ①过程可变区基因发生重排,发生了磷酸二酯键的断裂和生成
B. ②过程属于重组基因的表达过程,该过程需要的原料是氨基酸
C. 推测不同的浆细胞均含有不变区基因
D. 抗体1和抗体2是由不同的浆细胞产生的,与V基因和J基因的重排有关
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,抗体的差异体现在可变区,可变区是通过V基因片段和J基因片段的重组实现的,图中①表示基因重组,②表示基因的表达,包括转录和翻译两个过程。
【详解】A、基因是由遗传效应的DNA片段,DNA是脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接而成,①过程可变区基因发生重排的过程中存在磷酸二酯键的断裂和合成,A正确;
B、②表示基因的表达,包括转录和翻译两个过程,转录的原料是核糖核苷酸,翻译的原料是氨基酸,B错误;
C、抗体的差异体现在可变区,推测不同的浆细胞均含有不变区基因,C正确;
D、可变区是通过V基因片段和J基因片段的重组实现的,抗体1和抗体2是由不同的浆细胞产生的,D正确。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 氮素与K+、Ca2+、Mg2+均为植物生长发育所必需的物质,在被根系吸收时共用相同的转运通道。为探究不同施氮量对大豆相关生理指标的影响,科研人员设置不同施氮水平处理进行实验,结果如图1所示。已知比叶氮表示单位面积的氮素的含量,RuBP羧化酶参与CO2固定。回答下列问题:
(1)在光合作用过程中,RuBP羧化酶发挥作用的具体场所是_________。氮素参与大豆生长过程中的各项代谢活动,是构成大豆体内_________(答出2个)等物质的主要成分。
(2)分析图1可知,适量施用氮肥可促进大豆生长和提高产量,其机制是_________。传统农业生产过程中,常会过量施用氮肥,试分析施用氮肥过量对大豆生长方面造成的影响:_________(答出1点)。
(3)硝态氮()和铵态氮()是植物利用的主要无机氮源,其运输机制如图2所示。浓度过高会引起土壤溶液酸化,进而使植物生长受到抑制,该现象被称为铵毒。由图2分析,施加是否有利于缓解铵毒现象?_________(答“是”或“否”),原因是_________:
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. 核酸、蛋白质、磷脂
(2) ①. 适当增施氮肥能使叶绿素含量、RuBP羧化酶的含量和活性均增加 ②. 过量施用氮肥会导致土壤溶液浓度升高,使作物根部失水过多而活性下降,甚至失活;过量氮肥会通过竞争载体位点,抑制根系对其他离子的吸收,使植物吸收的营养元素不均衡
(3) ①. 是 ②. 施加,促进了H+运输进细胞,使土壤中H+浓度下降
【解析】
【分析】光合作用:(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】
RuBP羧化酶参与CO2固定,因此其在光合作用中发挥作用的具体场所是叶绿体基质。氮素是参与构成大豆体内核酸、蛋白质、磷脂等物质的主要成分,因为核酸、蛋白质、磷脂的组成中含有氮元素。
【小问2详解】
由图1可知,适当增施氮肥能使叶绿素含量、RuBP羧化酶的含量和活性均增加,从而促进大豆的光合作用,提高大豆产量。过量施用氮肥会导致土壤溶液浓度升高,使作物根部失水过多而活性下降,甚至失活;过量氮肥还会通过竞争载体位点,抑制根系对其他离子的吸收,使植物吸收的营养元素不均衡。
小问3详解】
结合图示可以看出,浓度过高会引起土壤溶液酸化,进而使植物生长受到抑制,施加NO3-,促进了H+运输进细胞,使土壤中的H+浓度下降,因而可以避免土壤酸化的发生。
18. 甲状腺功能亢进症(简称甲亢)是指甲状腺分泌过多的甲状腺激素,导致机体代谢亢进、神经兴奋性增高的疾病。甲亢与机体内分泌关系密切,病因复杂。研究人员通过测定甲亢患者治疗前后的相关指标以探索其临床意义。已知游离三碘甲腺原氨酸(FT3)和游离甲状腺素(FT4)是甲状腺激素的活性形式。NRG4是一种神经内分泌因子,在脂肪组织中表达丰富,可减少肝脏脂肪生成以维持代谢稳态。治疗前后各指标的变化(数据单位:TSH为mIU·L-1,FT3、FT4为pmol·L-1,NRG4为ng·mL-1)如图所示。回答下列问题:
(1)TSH直接作用的靶器官是_________,其分泌受_________(激素)的调控。
(2)甲亢患者体内TRH含量较正常人_________,原因是_________。
(3)临床上可以通过抽血检测FT3、FT4的浓度,甲亢患者治疗过程中,这两项指标的变化趋势是_________。
(4)NRG4对甲亢的辅助诊断效能较高,据图分析,理由是_________。
【答案】(1) ①. 甲状腺 ②. 甲状腺激素和TRH
(2) ①. 低 ②. 甲亢患者甲状腺激素水平过高,通过负反馈抑制下丘脑分泌TRH
(3)随着治疗时间的增加,两项指标逐渐降低
(4)NRG4与甲状腺激素(FT3、FT4)呈正相关,治疗后随甲状腺激素水平下降而降低,表明其变化与甲亢病情进展和治疗效果一致
【解析】
【分析】下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,使其释放促甲状腺激素作用于甲状腺,最终导致甲状腺激素的释放,这是甲状腺激素分泌的分级调节。甲状腺激素到达一定的量,反过来会抑制下丘脑和垂体的分泌,这是甲状腺激素分泌的负反馈调节。
【小问1详解】
TSH由垂体分泌,作用于甲状腺。TSH的分泌受下丘脑分泌的TRH促进,同时受甲状腺激素的负反馈抑制。
【小问2详解】
甲亢患者因甲状腺激素过多,通过负反馈抑制TRH的释放,故甲亢患者体内TRH含量较正常人低。
【小问3详解】
FT3、FT4在血液中能检测出来的原因是激素通过体液运输。甲亢患者治疗过程中这两项指标随着治疗时间的增加逐渐降低。
【小问4详解】
从图中数据可以看出,甲亢患者体内NRG4含量较高,随着治疗时间的增加,NRG4含量逐渐降低,表明其变化与甲亢病情进展和治疗效果一致。
19. 一项调查显示,西双版纳地区的亚洲象栖息地出现了碎片化现象。针对该情况,我国启动了亚洲象“生态保护走廊”建设项目,使不连通的地区连接。回答下列问题:
(1)对亚洲象栖息地碎片化的研究结果如图所示。研究表明,一定范围内野生动物的存活率与区域种群数量呈_________(填“正”或“负”)相关,原因可能是_________(答出1点)。
(2)对于亚洲象来说,适合使用_________(填“标记重捕法”或 “红外触发相机”)调查其种群密度,相比于另一种方法,该方法的优点是_________(答出1点)。
(3)保护亚洲象等野生动物的根本措施是_________。20世纪初,为了保护某高原的鹿群,政府花费大量资金大规模捕杀其天敌(如狼和狮),使鹿群数量迅速增长,植被被过度啃食,其他植食性物种的生存受到极大影响,并且导致栖息地退化。最终,鹿群因食物短缺而大量死亡,生态系统也遭受严重破坏,因此对于生态保护的观念要由原来的目标物种保护转变为整个生态系统的保护。分析上述材料,相比于单一物种的保护,对整个生态系统进行保护的优点是_________(答出1点)。
【答案】(1) ①. 正 ②. 种群数量较多可以促进基因交流,种群数量较多可以抑制近亲繁殖导致的种群的衰退甚至消亡或种内互助增强,提高了种群适应环境的能力
(2) ①. 红外触发相机 ②. 不接触调查个体,对调查个体影响较小;调查范围广,可全天候调查;调查结果更为准确;投入成本较低
(3) ①. 建立自然保护区,改善栖息环境 ②. 可以维持物种之间的平衡,避免因单一物种数量过多或过少而引发负面的连锁反应;可以涵盖所有物种及其栖息地,有助于维护生物多样性;单一物种保护往往需要投入大量资源(如人工繁育、栖息地修复等),生态系统保护可以通过自然维护过程实现更高效的保护
【解析】
【分析】生物多样性包括物种多样性、基因多样性、生态系统多样性,保护措施有:①就地保护:如建立自然保护区,是生物多样性最有效的保护;②易地保护:将濒危物种迁入动物园或者植物园,是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
【小问1详解】
结合图示可知,一定范围内野生动物的存活率与区域种群数量呈正相关,原因可能是种群数量较多可以促进基因交流、抑制近亲繁殖导致的种群的衰退甚至消亡或种内互助增强,提高了种群适应环境的能力。
【小问2详解】
亚洲象属于大型野生保护动物,因此适合用红外触发相机调查其种群密度,该方法具有不接触调查个体,对调查个体影响较小;调查范围广,可全天候调查;调查结果更为准确;投入成本较低等优点。
【小问3详解】
建立自然保护区,改善栖息环境是保护亚洲象等野生动物的根本措施。相比于单一物种的保护,对整个生态系统进行保护的优点是可以维持物种之间的平衡,避免因单一物种数量过多或过少而引发负面的连锁反应;可以涵盖所有物种及其栖息地,有助于维护生物多样性;单一物种保护往往需要投入大量资源(如人工繁育、栖息地修复等),生态系统保护可以通过自然维护过程实现更高效的保护等。
20. 水稻(2n=24)是雌雄同株植物。现有两种雄性不育突变体L和M,均由单基因突变引起。将突变体L与纯合野生型杂交得到子代N,N自交得到的F₁中可育:雄性不育=3:1。回答下列问题:
(1)突变体L雄性不育突变为________(填“显性”或“隐性”)突变。N自交得到的F₁随机授粉,后代中可育:雄性不育=________。
(2)突变体L的雄性不育由S₂基因(由S₁基因突变而来)控制。检测发现S₂基因编码的多肽链比S₁基因编码的短,该现象________(“一定”或“不一定”)是由S₁基因片段缺失导致的,原因是________。
(3)科研人员用限制酶A处理突变体M和野生型的相关基因片段,PCR扩增后进行电泳,结果如图所示。从基因突变类型的角度分析,突变体M组出现三个条带的原因是________________。
(4)若突变体L、M的雄性不育基因不在同一对同源染色体上,将M与N杂交得F₁。
①若突变体M的雄性不育突变为隐性突变,则F₁的表型为________。F₁自交所得的F₂中可育:雄性不育=________。
②若F₁中可育:雄性不育=1:1,则突变体M与野生型杂交的子代中,雄性不育株的占比为________。
【答案】(1) ①. 隐性 ②. 5:1
(2) ①. 不一定 ②. 也可能是S₁基因片段发生碱基的替换或者增添,导致mRNA上的终止密码子提前出现,从而导致突变后基因表达的肽链更短
(3)基因发生碱基的替换后,出现了两个限制酶A的切割位点
(4) ①. 可育 ②. 21:11 ③. 1/2
【解析】
【分析】1、基因的分离定律的实质:在杂合体的细胞中,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。
2、基因的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】
突变体L与纯合野生型杂交得到子代N,N自交后代出现性状分离且可育:雄性不育 = 3:1,符合杂合子自交的性状分离比,说明突变体L为隐性纯合子,所以突变体L的雄性不育突变为隐性突变。
F₁基因型为 1AA:2Aa:1aa(aa 雄性不育),雄配子仅 AA、Aa 提供。雄配子中 A 占 2/3,a 占 1/3;雌配子中 A、a 各占 1/2。后代 aa(雄性不育)概率为 1/3×1/2=1/6,可育概率为 1−1/6=5/6,故比例为 5:1。
【小问2详解】
因为S₁基因编码的多肽链比S₂基因编码的短,也可能是S₁基因片段发生碱基的替换或者增添,导致mRNA上的终止密码子提前出现,从而导致突变后基因表达的肽链更短。所以该现象不一定是由S₁基因片段缺失导致的。
【小问3详解】
野生型只有两条带,突变体M出现三个条带,说明基因发生碱基的替换,出现了两个限制酶A的切割位点,从而产生三个不同长度的DNA片段。
【小问4详解】
①因为突变体L、M雄性不育基因不在同一对同源染色体上,已知突变体L相关基因为S1(可育)、S2(不育),设突变体M相关基因为B、b,N的基因型为AAS1S2,突变体L为AAS2S2,突变体M为aaS1S1,MN两者杂交F₁基因型为1/2AaS1S1和1/2AaS1S2,表现为可育。F₁自交所得的F₂中雄性不育为aa__和__S2S2,比例为1/2×7/16+1/2×1/4=11/32,可育的比例为1-11/32=12/32,所以F₂中可育:雄性不育=21:11。
②若F₂中可育:雄性不育 = 1:1:说明这两对基因的遗传遵循自由组合定律且存在显性纯合致死现象,假设突变体M与野生型杂交,野生型为AaS1S1,突变体M为aaS2S2,子代基因型为AaS1S2,aaS1S2,雄性不育的占比为1/2。
21. 普通棉花中GhMnaA2基因表达出的产物酶能催化半纤维素降解,使棉纤维长度变短。为了培育长绒棉,科研人员构建了反义GhMnaA2基因(该基因表达出的miRNA可与GhMnaA2基因的mRNA杂交)表达载体,从而获得长绒棉新品种,具体过程如图所示。回答下列问题:
(1)由图分析可知,GhMnaA2基因的转录方向是_________(填“A→B”或“B→A”),反义GhMnaA2基因通过抑制GhMnaA2基因的_________过程来达到目的。
(2)过程①所得到的表达载体不一定是反义表达载体,原因是_________。
(3)反义GhMnaA2基因进入细胞后会存在于细胞的染色体上,原因是_________。在获得长绒棉新品种的过程中,常选择组织尖端分生区细胞作为转化的受体细胞,该举措对基因工程的意义是_________(答出1点)。
【答案】(1) ①. A→B ②. 翻译
(2)在切割目的基因和质粒时使用的是同一种限制酶,从而使目的基因可以正向或反向插入质粒
(3) ①. T-DNA可以整合到侵染细胞的染色体DNA上,而图中反义GhMnaA2基因位于T-DNA上 ②. 组织尖端分生区细胞分裂快,可为基因工程提供大量受体细胞,便于目的细胞的筛选;分生区细胞所含病毒较少甚至无病毒,培养得到的植株品质较高
【解析】
【分析】基因工程的过程为获取目的基因,制备表达载体,导入受体细胞,检测表达情况;限制酶的选取要注意不能破坏目的基因,能够使目的基因与运载体形成相同的黏性末端。
【小问1详解】
根据启动子的位置可以判断,反义表达载体中GhMnaA2基因的转录方向是B→A,据此可判断GhMnaA2基因的转录方向是A→B,反义GhMnaA2基因表达出的miRNA可与GhMnaA2基因的mRNA杂交,从而抑制GhMnaA2基因的翻译过程。
【小问2详解】
图中在切割目的基因和质粒时使用的是同一种限制酶,可能出现目的基因和质粒正接或反接的情况,因而过程①所得到的表达载体不一定是反义表达载体。
【小问3详解】
T-DNA上的基因会插入转化细胞的染色体DNA中。组织尖端分生区细胞分裂快,因此,反义GhMnaA2基因进入细胞后会存在于细胞的染色体上;在获得长绒棉新品种的过程中,常选择组织尖端分生区细胞作为转化的受体细胞,这样可为基因工程提供大量受体细胞,便于目的细胞的筛选;同时分生区细胞所含病毒较少甚至无病毒,培养得到的植株品质较高。
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