精品解析:2025届陕西省咸阳市武功县普集高级中学高三模拟预测生物试题
2025-06-07
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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 | 高考复习-三模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 咸阳市 |
| 地区(区县) | 武功县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.13 MB |
| 发布时间 | 2025-06-07 |
| 更新时间 | 2026-03-17 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52477187.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
生物学
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 俗话说“春雨贵如油”“地里缺肥庄稼荒”,水和无机盐在农业生产中有着重要作用。下列叙述错误的是( )
A. 种子萌发时结合水与自由水的比值减小,细胞代谢增强
B. 一株水稻中新长叶片细胞比老叶细胞的自由水含量高
C. 将田里的秸秆充分燃烧后的灰烬主要是秸秆中的无机盐
D. 庄稼缺镁会因胡萝卜素的合成受阻而影响其光合作用
2. 为了探究植物细胞的吸水和失水,甲、乙两位同学分别选取洋葱管状叶细胞和紫色鳞片叶外表皮细胞作为实验对象,用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液和清水进行实验。对这两位同学的实验和预期结果等的评价,不合理的是( )
A. 只有具有中央大液泡的细胞才能发生吸水和失水
B. 甲同学将洋葱管状叶细胞放入蔗糖溶液,一段时间后会出现质壁分离现象
C. 乙同学选择的洋葱鳞片叶外表皮因含有紫色液泡容易观察到失水和吸水现象
D. 乙同学需要用低倍显微镜观察中央液泡的大小和原生质层的位置
3. 一种能产生碳酸酐酶(CA)的细菌可诱导产生碳酸钙。为探究不同培养条件对这种细菌生长和CA酶活性的影响,研究人员选用蔗糖和酵母浸粉培养基,在不同培养温度和pH条件下用恒温振荡培养箱培养细菌,一段时间后取上层菌液分别进行OD测试(OD为菌液在波长400nm下的光密度,其值越大表示细菌数量越多)和CA酶活性测试,得到图1、图2所示的结果。下列叙述正确的是( )
A. 温度对细菌数量和CA酶活性的影响趋势一致,在35℃时二者的值相同
B. 5℃时OD值低的原因是低温下CA酶几乎无活性从而使细菌不能增殖
C. 随着pH升高,细菌的生长繁殖逐渐降低,CA酶活性则先增大再减小
D. 该细菌在温度为25℃、pH为8.5的环境时可大大促进碳酸钙的形成
4. 金银花是一味重要的中药材。为提高金银花产量,某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 金银花叶片中光合色素分布在叶肉细胞的叶绿体基质中
B. 光合色素易溶于有机溶剂,一般用无水乙醇分离光合色素
C. 黄花金银花与京红久金银花在15时光合作用固定CO2速率相同
D. 中午11时左右,三种金银花叶片的气孔开度可能都减小
5. 细胞的正常生命历程主要包括以下几个阶段:出生与分化、生长与代谢、分裂、衰老与死亡。下列有关细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A. 细胞的衰老和死亡都受基因调控,且均是对生物体不利的
B. 自由基学说认为,衰老细胞中自由基含量增加会加剧溶酶体膜的损伤
C. 人体小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡现象
D. 机体处于极端环境下出现的细胞自噬,可以使细胞获得所需物质和能量
6. 某动物(XY型)表皮的颜色受两对等位基因P/p、M/m控制(如图1),且两对基因位于一对同源染色体上。在遗传过程中,雄性个体在进行减数分裂时有40%的初级精母细胞会发生染色体互换而使基因P/p和M/m发生基因重组,雌性个体产生配子时不发生染色体互换。现有如图2所示的基因型为PpMm的甲(♀)和乙(♂)。下列叙述错误的是( )
A. 控制表皮颜色的两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律
B. 甲与基因型为ppmm的雄性个体交配,子代的表型有2种
C. 乙产生的配子为PM:Pm:pM:pm=1:1:1:1
D. 用抑制染色体互换的物质处理乙后与甲进行交配,子代中褐体:白体=3:1
7. 图1表示某二倍体生物(2m,基因型为AaBb)体内某一生殖细胞减数分裂不同时期的模式图,图2是该生物体内另一细胞进行分裂过程中同源染色体对数的变化情况。下列叙述错误的是( )
A. 图1为卵原细胞的减数分裂过程,其中甲细胞发生了等位基因的分离
B. 图2中bc段形成的原因是着丝粒分裂、姐妹染色单体分开成为染色体
C. 图1中丙细胞中染色单体数是丁细胞中姐妹染色单体数的4倍
D. 图2的cd段细胞中核DNA数:图1的乙细胞中核DNA数=2:1
8. 家蚕的性别决定方式为ZW型。科学家利用电离辐射等方法诱导家蚕Z染色体出现隐性致死基因,得到平衡致死系雄蚕和雌蚕;雌蚕有一个隐性致死基因1(如图1),雄蚕有两个致死基因l1和l2(如图2)。图中“+”号表示相应位置上对应的基因为显性。已知正常雌蚕Z染色体对应上述致死基因的位置为显性基因(++),W染色体对应位置无相应基因。下列叙述错误的是( )
A. 利用电离辐射等方法诱导得到上述平衡致死系常常需要大量原材料
B. 图中两种家蚕不致死的原因是它们另一条同源染色体上存在显性基因
C. 若要使后代的雌蚕全部致死,需要选平衡致死系的雄蚕和正常雌蚕杂交
D. 让平衡致死系雌蚕和平衡致死系雄蚕杂交,子代存活个体中雌:雄=1:2
9. MCM是一种解旋酶,MCM复合体能够准确、高效地加载到复制起始点上。与酵母菌不同,在人类细胞中,复制起始点的分布广泛且不依赖特定的序列,这使得MCM加载过程更为灵活但也更加复杂。下列叙述错误的是( )
A. DNA的复制方式为半保留复制,MCM作用的化学键是磷酸二酯键
B. DNA与MCM可在细胞分裂前的间期进行结合,结合后启动复制
C. 酵母菌的复制起始点依赖严格的DNA序列,灵活性较低
D. MCM的异常表达或功能失调可能与多种疾病的发生和发展密切相关
10. 对氟烷表现不敏感的猪称为氟烷阴性猪,而对氟烷表现敏感的猪称为氟烷阳性猪,氟烷阳性猪易产生应激综合征,出现灰白色、松软和汁液渗出症状的猪肉。R基因可表达出R酶使肌肉中肌糖原含量升高70%,糖酵解后乳酸量增加,导致肌肉pH下降,而酸度提高会使肉品质下降。已知猪对氟烷的敏感度受常染色体上的一对等位基因控制。若氟烷阴性猪受显性基因N控制,氟烷阳性猪受隐性基因n控制,现有一头氟烷阴性公猪。下列叙述正确的是( )
A. 为鉴定该氟烷阴性公猪的N基因是否纯合,最好是选多只氟烷阴性母猪与其杂交
B. 该公猪与基因型为Nn的母猪杂交,若4头仔猪均对氟烷不敏感,则该公猪的基因型为NN
C. R基因使猪的肉品质下降,说明基因是通过控制酶的合成来直接控制生物性状
D. 等数量氟烷阴性猪和氟烷阳性猪组成的种群中n基因的频率≥N基因的频率
11. 血红蛋白(Hb)是哺乳动物红细胞的主要组成成分,人体血液中的O2往往与Hb结合,以氧合血红蛋白的形式将O2输送到人体的各个器官和组织,而大部分CO2在血浆中以HCO3-的形式进行运输。下列叙述错误的是( )
A. 人体内O2、HCO3-、血红蛋白等不都是内环境的组成成分
B. H2CO3/HCO3-为一对缓冲对,可参与血浆pH稳定维持
C. 血浆渗透压大小只由血浆中的蛋白质、Na+和Cl-决定
D. 输送到人体各个器官和组织的O2被细胞中线粒体利用
12. 人的大脑有很多复杂的高级功能,下列与人脑的高级功能有关的叙述,错误的是( )
A. 语言能力和认路能力是人脑高级功能的体现
B. 数学考试中需要考生语言区的V区和W区参与
C. 某同学临时记住某个验证码属于感觉性记忆
D. 情绪是人对环境作出的反应,是大脑的高级功能之一
13. 近年来,过度放牧使得高寒草甸发生了不同程度的退化。为研究放牧对高寒草甸的影响,研究人员在该高寒草甸不同放牧区进行实验,其结果如图所示(封育区内不放牧)。下列叙述错误的是( )
A. 分析可知,随着牧强度的增加,草甸植被的生物量呈减少的趋势
B. 过度放牧可能会使高寒草甸群落的物种组成发生变化,导致其发生初生演替
C. 群落的季节性是指群落的外貌和结构随季节变化而发生有规律的变化
D. 重度放牧导致生物量减少,可能会降低该高寒草甸生
14. 中国海南西部的丘陵草坡地带有一野生动物保护区,该地区生活着坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物。如图为研究人员根据实地考察的结果,绘制的该地区的部分食物网结构。下列叙述错误的是( )
A. 图中没有显示的生态系统成分是非生物物质和能量
B. 在该食物网中最长的食物链也仅有四个营养级
C. 若该保护区发生虫灾,则坡鹿的数量可能会减少
D. 图中食物关系属于生态系统的营养结构,草为生产者
15. 百香果一火龙果复合果酒制作流程:火龙果汁与百香果汁混合→酶解→糖度调整→接种活性酵母菌→主发酵→过滤→后发酵→澄清→过滤→口感优化→巴氏灭菌→百香果—火龙果复合果酒。下列叙述错误的是( )
A. 在酶解环节,可以向混合果汁中添加适量纤维素酶和果胶酶
B. 在糖度调整环节加入适量蔗糖,可以提高复合果酒的酒精含量
C. 接种的活性酵母菌的代谢类型是异养需氧型,接种量会影响发酵时长
D. 酿制好的果酒经过巴氏灭菌后密封保存,可以延长果酒的保质期
16. 科学家利用动物体细胞核移植(SCNT)技术成功克隆了一只存活到3岁的健康恒河猴ReTro。这是第一只活到成年的克隆恒河猴,标志着灵长类动物克隆技术取得了重大突破。下列叙述错误的是( )
A. SCNT操作过程中注入受体细胞的可以是细胞核,也可以是细胞
B. 可用物理或化学法激活重构胚,使其完成分裂和发育进程
C. 恒河猴ReTro的性别是由卵母细胞的遗传物质决定的
D. SCNT技术在畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 金鱼可以在缺氧的环境中存活5个月。下图为金鱼不同细胞的细胞呼吸代谢图解。回答下列问题:
(1)据图可知,在无氧条件下,金鱼的骨骼肌细胞分解丙酮酸的场所是_____,其他组织细胞分解丙酮酸的场所是_____。对于金鱼的某一细胞来说,在无氧条件下无氧呼吸的终产物是_____。
(2)即使长时间缺氧,金鱼体内也不会累积乳酸,这是由于金鱼的骨骼肌细胞能将乳酸转变为乙醇(酒精)。从骨骼肌细胞中基因表达的角度分析,金鱼实现上述代谢过程的原因是_____。
(3)为了探究金鱼的骨骼肌、肝脏、心脏和大脑等器官在不同条件下是否能合成ADH8a3,需要进行对照实验,在实验中设计的组别有:把金鱼分别饲养在_____、_____和缺(无)氧后再充氧的水中相同时间,随后在各组的上述器官内随机取样,以区分ADH8a3酶量的变化与产生酒精的不同组织之间的相关性。
(4)人体肝脏细胞也能产生乙醇脱氢酶,但该酶在人体肝脏细胞中可将乙醇分解为乙醛,其酶活性高低可作为解酒能力强弱的一个指标。若有来自A、B两个志愿者的乙醇脱氢酶,现提供酒精、酒精测试仪等材料用具,设计一个简单的实验测定A、B的乙醇脱氢酶的活性大小,写出实验思路并预期结果。
实验思路:_____。
预期结果:_____。
18. 糖尿病是一种由胰岛素绝对或相对分泌不足以及利用障碍引发的,以高血糖为标志的慢性疾病。科研人员发现,当机体长期处于紧张、焦虑的生活压力下,会导致机体产生2型糖尿病,其致病机理如图所示。回答下列问题:
(1)交感神经属于外周神经系统中的_____,一般与机体的_____(填“兴奋状态”或“安静状态”)有关。
(2)长期紧张、焦虑的外界作用下,机体通过_____的方式调节胰岛素的分泌,当胰岛素作用于肝脏细胞后,引起的途径2可能是_____。
(3)据图分析,长期处于紧张、焦虑等应激状态下血糖升高,一方面机体经_____轴促进皮质醇的分泌,与胰岛素竞争受体,使胰岛素效果降低;另一方面交感神经兴奋使_____分泌减少,从而直接或间接引起胰岛素分泌减少,导致血糖升高,诱发2型糖尿病。
(4)胰岛素可通过作用于下丘脑抑制胰高血糖素的分泌,验证此现象的实验思路是:将生理状况一致的正常大鼠随机分成两组,一组在其下丘脑周围施加适量的胰岛素溶液,另一组施加_____,测定并比较施加试剂前后血液中_____。
19. 某实验小组在马铃薯培养液中接种一定量的酵母菌,在适宜条件下培养,得出酵母菌种群增长速率随时间变化如图所示。回答下列问题
(1)马铃薯培养液在接种酵母菌之前需要先煮沸并冷却,目的是_____。
(2)图中酵母菌种群数量达到最大的时间点是理由是_____。ce段酵母菌种群数量变化的原因可能是_____(答一点)。
(3)小组成员甲在b时刻计数时,用无菌吸管从静置试管底部吸取少许培养液;滴入血细胞计数板的计数室后,盖上盖玻片,用滤纸吸去多余培养液,然后计数。该成员的操作中存在的两个错误是①_____②_____。与实际值相比,成员甲的计数结果_____(填“偏大”“相同”或“偏小”)。
(4)小组成员乙在c时刻计数时,操作正确,且将取出的培养液稀释了100倍,然后加入等体积的台盼蓝染液进行染色,染色后用血细胞计数板(25个中方格)计数时,5个中方格共有61个酵母菌,其中蓝色的有6个,则c时刻培养液中酵母菌活菌密度为_____个/mL。
20. 某种三叶草雌雄同花,其花色有红花、蓝花两种表型,叶形有圆叶、心形叶两种表型。用两株纯合亲本杂交得F1,F1自交得F2,结果如下表所示(花色基因可用A/a、B/b、C/c表示,叶型基因用N/n表示)。回答下列问题:
亲本
F1
F2
红花圆叶×蓝花心形叶
均为红花圆叶
红花圆叶:红花心形叶:蓝花圆叶:蓝花心形叶=27:9:21:7
(1)由杂交结果可知,该三叶草花色至少受_____对基因控制。
(2)让F1测交,后代表型及比例为_____。
(3)F2蓝花圆叶中纯合子占_____。F2中红花心形叶与亲本蓝花心形叶杂交得F3,F3中的表型及比例为_____。
(4)研究人员将抗病基因M导入该三叶草细胞并整合到染色体上,成功筛选出抗病圆叶杂合子植株(基因型为MNn,不考虑突变)。
①抗病植株中基因M与叶形基因在染色体上的位置可能为:a基因M与基因N位于一条染色体上;b_____;c_____。
②为了判断抗病基因M导入位置,请利用F2中纯合品系,设计一代杂交实验进行判断:实验设计思路:让该抗病圆叶杂合子植株(MNn)与_____(写出表型和基因型)植株杂交,观察后代表型及比例。预期实验结果及结论:
若后代_____,则基因M与基因N位于一条染色体上;
若后代_____;
若后代_____
21. 科研人员将蛋白A基因和蛋白B基因插入质粒上构建重组表达质粒,导入酵母菌获得融合蛋白AB,其制备过程如图所示,其中相关识别序列如表。回答下列问题:
限制酶
BamH1
EcoR I
Mbo I
HaeIII
识别序列和切割位点(5-3)
G↓GATCC
G↓AATTC
↓GATC
GG↓CC
(1)PCR1和PCR2是在两个不同反应体系中进行的,两个反应体系中加入的不同物质是_____,PCR1和PCR2的目的是_____。从而有利于基因A和基因B融合。过程②时不需要加入的引物是_____。
(2)为了将融合基因与质粒进行正向连接,选择其中的两种限制酶切割质粒,不选另外两种限制酶的理由是_____。为了使融合基因与质粒用相同的限制酶处理后能够产生相同的末端(便于连接),应在设计的引物P1的5端加上限制酶_____的识别序列。
(3)确保重组质粒能在大肠杆菌中扩增的元件是_____过程③将重组质粒导入大肠杆菌时要用_____处理大肠杆菌,目的是_____。
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生物学
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 俗话说“春雨贵如油”“地里缺肥庄稼荒”,水和无机盐在农业生产中有着重要作用。下列叙述错误的是( )
A. 种子萌发时结合水与自由水的比值减小,细胞代谢增强
B. 一株水稻中新长叶片细胞比老叶细胞的自由水含量高
C. 将田里秸秆充分燃烧后的灰烬主要是秸秆中的无机盐
D. 庄稼缺镁会因胡萝卜素的合成受阻而影响其光合作用
【答案】D
【解析】
【分析】1、自由水:细胞中绝大部分以自由水形式存在的,可以自由流动的水。其主要功能:(1)细胞内的良好溶剂。(2)细胞内的生化反应需要水的参与。(3)多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。(4)运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。
2、结合水:细胞内的一部分与其他物质相结合的水,它是组成细胞结构的重要成分;代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。
【详解】A、细胞内结合水与自由水的比值越小,细胞代谢越旺盛,种子萌发时细胞代谢增强,结合水与自由水的比值减小,A正确;
B、幼嫩细胞中含水量高于老熟细胞,因此一株水稻中新长叶片细胞比老叶细胞的自由水含量高,B正确;
C、秸秆燃烧掉的是有机物,剩下的是无机物,无机物主要指水和无机盐,水在燃烧过程中已经蒸发,只剩下无机盐,C正确;
D、叶绿素中含有镁,胡萝卜素中不含有镁,因此庄稼缺镁不会影响胡萝卜素的合成,D错误。
故选D。
2. 为了探究植物细胞的吸水和失水,甲、乙两位同学分别选取洋葱管状叶细胞和紫色鳞片叶外表皮细胞作为实验对象,用质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液和清水进行实验。对这两位同学的实验和预期结果等的评价,不合理的是( )
A. 只有具有中央大液泡的细胞才能发生吸水和失水
B. 甲同学将洋葱管状叶细胞放入蔗糖溶液,一段时间后会出现质壁分离现象
C. 乙同学选择的洋葱鳞片叶外表皮因含有紫色液泡容易观察到失水和吸水现象
D. 乙同学需要用低倍显微镜观察中央液泡的大小和原生质层的位置
【答案】A
【解析】
【分析】透作用必须具备两个条件:一是具有半透膜,二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的,结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。成熟的植物细胞构成渗透系统,可发生渗透作用。质壁分离的原因:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】A、细胞的吸水和失水是否发生取决于细胞内物质浓度和外界浓度是否存在差异,而不是取决于是否有中央大液泡,将动物细胞放在高渗溶液中也会发生失水,A错误;
B、质量分数为0.3g/mL的蔗糖溶液浓度大于管状叶细胞液浓度,故洋葱管状叶细胞在质量分数为0.3g/mL的蔗糖溶液中一段时间后会出现质壁分离现象,B正确;
C、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色液泡,故容易观察到失水和吸水现象,C正确;
D、乙同学需要用低倍显微镜观察中央液泡的大小和原生质层的位置,该实验中没有选择高倍镜观察,D正确。
故选A。
3. 一种能产生碳酸酐酶(CA)的细菌可诱导产生碳酸钙。为探究不同培养条件对这种细菌生长和CA酶活性的影响,研究人员选用蔗糖和酵母浸粉培养基,在不同培养温度和pH条件下用恒温振荡培养箱培养细菌,一段时间后取上层菌液分别进行OD测试(OD为菌液在波长400nm下的光密度,其值越大表示细菌数量越多)和CA酶活性测试,得到图1、图2所示的结果。下列叙述正确的是( )
A. 温度对细菌数量和CA酶活性的影响趋势一致,在35℃时二者的值相同
B. 5℃时OD值低的原因是低温下CA酶几乎无活性从而使细菌不能增殖
C. 随着pH升高,细菌的生长繁殖逐渐降低,CA酶活性则先增大再减小
D. 该细菌在温度为25℃、pH为8.5的环境时可大大促进碳酸钙的形成
【答案】D
【解析】
【分析】1、酶的高效性,酶的催化效率远远高于无机催化剂的催化效率;酶的专一性,一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行;酶的催化需要适宜的温度和pH值。
2、生物学探究实验中,人为控制的变量称为自变量,随着自变量的改变而改变的变量称为因变量,对实验结构有影响的其他变量称为无关变量;探究实验需要遵循对照原则和单一变量原则。
【详解】A、图1为温度对细菌生长和CA酶活性的影响,两条曲线的变化趋势一致,说明温度对细菌数量和CA酶活性的影响趋势一致,35℃时两条曲线虽然相交,但细菌数量曲线的纵坐标(左侧纵坐标刻度)和CA酶活性的纵坐标(右侧纵坐标刻度)值不同,A错误;
B、5℃时OD100值低表明此时细菌几乎不能增殖,此时CA酶也几乎无活性,但细菌不能增殖的原因和CA酶活性低并无因果关系,B错误;
C、从图2可知,随pH升高,细菌的生长繁殖从几乎不变(略有升高)到逐渐降低,而CA酶活性则先增大后稳定再减小,C错误;
D、该细菌在温度为25℃、pH为8.5时数量最多,CA酶活性最高,CA酶活性高可诱导产生更多的碳酸钙,因此可大大促进碳酸钙的形成,D正确。
故选D。
4. 金银花是一味重要的中药材。为提高金银花产量,某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 金银花叶片中光合色素分布在叶肉细胞的叶绿体基质中
B. 光合色素易溶于有机溶剂,一般用无水乙醇分离光合色素
C. 黄花金银花与京红久金银花在15时光合作用固定CO2速率相同
D. 中午11时左右,三种金银花叶片的气孔开度可能都减小
【答案】D
【解析】
【分析】光合色素主要位于叶绿体的类囊体薄膜上,提取光合色素可以用无水乙醇,分离色素常常使用纸层析法。真光合速率=净光合速率+呼吸速率。光合作用的影响因素:内因有色素的含量和酶的活性等,外因有光照强度、二氧化碳、温度等因素。气孔导度可以影响细胞对二氧化碳的吸收。
【详解】A、金银花的光合色素主要分布在叶肉细胞叶绿体的类囊体薄膜上,A错误;
B、一般用无水乙醇提取光合色素,分离光合色素所用的试剂为层析液,B错误;
C、图中黄花金银花与京红久金银花净光合速率在15时相同,但由于图中无法看出三种金银花的呼吸作用强度,因此光合作用固定CO2的速率不一定相同,C错误;
D、中午11时左右,三种金银花叶片都发生“光合午休”,气孔开度可能都减小,D正确。
故选D。
5. 细胞的正常生命历程主要包括以下几个阶段:出生与分化、生长与代谢、分裂、衰老与死亡。下列有关细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A. 细胞的衰老和死亡都受基因调控,且均是对生物体不利的
B. 自由基学说认为,衰老细胞中自由基含量增加会加剧溶酶体膜的损伤
C. 人体小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
D. 机体处于极端环境下出现的细胞自噬,可以使细胞获得所需物质和能量
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞衰老是细胞生理和生化发生复杂变化的过程,最终反应在细胞的形态、结构和生理功能发生变化,是一种正常生命现象;
2、细胞凋亡是指,由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡,是一种正常的、积极的生命活动。
【详解】A、细胞的衰老和凋亡都受基因调控,对多细胞生物体有利,但细胞坏死不受基因调控,对生物体不利,A错误;
B、自由基学说认为,当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时,产物同样是自由基,所以当衰老细胞中自由基含量增加时,会加剧溶酶体膜的损伤,B正确;
C、小肠上皮细胞中衰老的细胞会发生细胞凋亡,不断完成细胞的自然更新,C正确;
D、机体处于营养缺乏的极端环境下,会出现细胞自噬现象,这一过程可以使细胞获得所需物质和能量,D正确。
故选A。
6. 某动物(XY型)表皮的颜色受两对等位基因P/p、M/m控制(如图1),且两对基因位于一对同源染色体上。在遗传过程中,雄性个体在进行减数分裂时有40%的初级精母细胞会发生染色体互换而使基因P/p和M/m发生基因重组,雌性个体产生配子时不发生染色体互换。现有如图2所示的基因型为PpMm的甲(♀)和乙(♂)。下列叙述错误的是( )
A. 控制表皮颜色的两对等位基因的遗传不遵循自由组合定律
B. 甲与基因型为ppmm的雄性个体交配,子代的表型有2种
C. 乙产生的配子为PM:Pm:pM:pm=1:1:1:1
D. 用抑制染色体互换的物质处理乙后与甲进行交配,子代中褐体:白体=3:1
【答案】C
【解析】
【分析】自由组合的实质:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律。
【详解】A、控制表皮颜色的两对基因P/p、M/m位于一对同源染色体上,因此不遵循自由组合定律,A正确;
B、雌性个体不发生染色体互换,甲产生的配子为PM:pm=1:1,其与基因型为ppmm的雄性个体交配,后代中褐体:白体=1:1,B正确;
C、乙为雄性个体,在进行减数分裂时有40%的初级精母细胞会发生染色体互换,从而使基因P/p和M/m发生基因重组,假设有100个初级精母细胞,有60个初级精母细胞不发生染色体互换,产生基因型为PM、pm的精子各120个,有40个初级精母细胞发生染色体互换,产生基因型为PM、Pm、pM、pm的精子各40个,即乙产生的配子为PM:Pm:pM:pm=(120+40):40:40:(120+40)=4:1:1:4,C错误;
D、用抑制染色体互换的物质处理乙后,乙产生的配子为PM:pm=1:1,与甲进行交配,子代中褐体:白体=3:1,D正确。
故选C。
7. 图1表示某二倍体生物(2m,基因型为AaBb)体内某一生殖细胞减数分裂不同时期的模式图,图2是该生物体内另一细胞进行分裂过程中同源染色体对数的变化情况。下列叙述错误的是( )
A. 图1为卵原细胞的减数分裂过程,其中甲细胞发生了等位基因的分离
B. 图2中bc段形成的原因是着丝粒分裂、姐妹染色单体分开成为染色体
C. 图1中丙细胞中染色单体数是丁细胞中姐妹染色单体数的4倍
D. 图2的cd段细胞中核DNA数:图1的乙细胞中核DNA数=2:1
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1:甲细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期。乙细胞中不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期。丙细胞中同源染色体两两配对形成四分体,处于减数第一次分裂前期,此时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,导致基因重组。丁细胞着丝粒分裂,不含有姐妹染色单体,处于减数第二次分裂后期。
分析图2:ab段表示有丝分裂前期与中期过程,bcd表示有丝分裂后期,def表示有丝分裂的后期。
【详解】A、图1中甲细胞不均等分裂,所以图1为卵原细胞的减数分裂过程,甲细胞中同源染色体的分离导致等位基因的分离,A正确;
B、图2中cd段的同源染色体对数为2m,与体细胞中染色体数目相同,因此该图表示有丝分裂过程中的同源染色体对数变化情况,图2中bc段同源染色体对数加倍,形成的原因是着丝粒分裂、染色单体分开成为染色体,B正确;
C、图1中丁细胞着丝粒分裂,不含有姐妹染色单体,C错误;
D、图2的cd段细胞中含有的核DNA数为4m,图1的乙细胞中核DNA数为2m,因此图2的cd段细胞中核DNA数:图1的乙细胞中核DNA数=2:1,D正确。
故选C。
8. 家蚕的性别决定方式为ZW型。科学家利用电离辐射等方法诱导家蚕Z染色体出现隐性致死基因,得到平衡致死系雄蚕和雌蚕;雌蚕有一个隐性致死基因1(如图1),雄蚕有两个致死基因l1和l2(如图2)。图中“+”号表示相应位置上对应的基因为显性。已知正常雌蚕Z染色体对应上述致死基因的位置为显性基因(++),W染色体对应位置无相应基因。下列叙述错误的是( )
A. 利用电离辐射等方法诱导得到上述平衡致死系常常需要大量原材料
B. 图中两种家蚕不致死的原因是它们另一条同源染色体上存在显性基因
C. 若要使后代的雌蚕全部致死,需要选平衡致死系的雄蚕和正常雌蚕杂交
D. 让平衡致死系雌蚕和平衡致死系雄蚕杂交,子代存活个体中雌:雄=1:2
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因突变具有不定向性、低频性、有害性、可逆性、普遍性等特点。
2、家蚕的性别决定方式是ZW型,雌蚕的性染色体组成是ZW,雄蚕的性染色体组成是ZZ。
【详解】A、利用电离辐射等方法诱导得到上述平衡致死系,由于变异不定向性和低频性,因此需要处理大量原材料,A正确;
B、在平衡致死系雌蚕中,由于隐性致死基因只在Z染色体上,W染色体对应位置上有相应的显性基因(用“+”表示),故不会致死,在平衡致死系雄蚕中,一条Z染色体有隐性纯合致死基因l1或l2,但另一条Z染色体对应位置为与l1或12相对应的显性基因(用“+”表示),故雄蚕不会致死,B正确;
C、平衡致死系雄蚕的基因型可表示为“Zl1+Zl2”,正常雌蚕的基因型可表示为“Z++W”,二者杂交,子代的基因型为:Zl1+Z++、Z+l2Z++、Zl+W(Z染色体上l基因使其致死)、Z+l2W(Z染色体上l2基因使其致死),则子代存活个体仅剩雄蚕(ZZ),C正确;
D、平衡致死系雌蚕(Z+l1W++)和平衡致死系雄蚕(Zl1+Z+12)杂交,子代雌蚕的基因型为Zl1+W++:Z+12W++=1:1,二者均无致死效应,子代雄蚕的基因型为Z+1lZ11+:Z11+Z+2=1:1,Z+l1Z+12不致死,Z+1lZ11+因隐性基因l1纯合而致死,故子代存活个体中雌:雄=2:1,D错误。
故选D。
9. MCM是一种解旋酶,MCM复合体能够准确、高效地加载到复制起始点上。与酵母菌不同,在人类细胞中,复制起始点的分布广泛且不依赖特定的序列,这使得MCM加载过程更为灵活但也更加复杂。下列叙述错误的是( )
A. DNA的复制方式为半保留复制,MCM作用的化学键是磷酸二酯键
B. DNA与MCM可在细胞分裂前的间期进行结合,结合后启动复制
C. 酵母菌的复制起始点依赖严格的DNA序列,灵活性较低
D. MCM的异常表达或功能失调可能与多种疾病的发生和发展密切相关
【答案】A
【解析】
【分析】DNA复制的特点是半保留复制,复制所需的酶是解旋酶和DNA聚合酶,解旋酶作用的化学键是氢键,DNA聚合酶作用的化学键是磷酸二酯键。
【详解】A、DNA为半保留复制,MCM是一种解旋酶,因此MCM作用的化学键是氢键,A错误;
B、MCM复合体能够准确、高效地加载到复制起始点上,DNA在细胞分裂前的间期进行复制,因此DNA与MCM可在细胞分裂前的间期进行结合,结合后启动复制,B正确;
C、由题干可知,与酵母菌不同,人类细胞的DNA复制起始点分布广泛且不依赖特定的序列,因此推出酵母菌的复制起始点依赖严格的DNA序列,灵活性较低,C正确;
D、MCM是一种解旋酶,MCM复合体能够准确、高效地加载到复制起始点上,MCM异常表达或功能失调可能会影响DNA复制,因此可能与多种疾病的发生和发展密切相关,D正确。
故选A。
10. 对氟烷表现不敏感的猪称为氟烷阴性猪,而对氟烷表现敏感的猪称为氟烷阳性猪,氟烷阳性猪易产生应激综合征,出现灰白色、松软和汁液渗出症状的猪肉。R基因可表达出R酶使肌肉中肌糖原含量升高70%,糖酵解后乳酸量增加,导致肌肉pH下降,而酸度提高会使肉品质下降。已知猪对氟烷的敏感度受常染色体上的一对等位基因控制。若氟烷阴性猪受显性基因N控制,氟烷阳性猪受隐性基因n控制,现有一头氟烷阴性公猪。下列叙述正确的是( )
A. 为鉴定该氟烷阴性公猪的N基因是否纯合,最好是选多只氟烷阴性母猪与其杂交
B. 该公猪与基因型为Nn的母猪杂交,若4头仔猪均对氟烷不敏感,则该公猪的基因型为NN
C. R基因使猪的肉品质下降,说明基因是通过控制酶的合成来直接控制生物性状
D. 等数量氟烷阴性猪和氟烷阳性猪组成的种群中n基因的频率≥N基因的频率
【答案】D
【解析】
【分析】基因控制生物性状的两种方式:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物的性状。基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、对于动物而言,检测其为纯合子还是杂合子最合适的方法为测交,故若氟烷阴性猪受显性基因N控制,氟烷阳性猪受隐性基因n控制。为鉴定一头氟烷阴性公猪的N基因是否纯合,应选择多只氟烷阳性母猪(nn)与其杂交,A错误;
B、4头仔猪太少,不能判断该公猪的基因型为NN,B错误;
C、R基因可表达出R酶,使肌肉中肌糖原含量升高70%,糖酵解后乳酸量增加,说明基因表达产物与性状的关系是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物体的性状,C错误;
D、氟烷阴性猪:基因型可能是NN或Nn。氟烷阳性猪:基因型是nn。假设:设氟烷阴性猪中NN比例为p,Nn比例为1-p。氟烷阳性猪均为nn。设各有x头,总个体数2x。N基因频率=[2px + (1 - p)x] / 4x = (p + 1)/4,n基因频率=[(1 - p)x + 2x] / 4x = (3 - p)/4,比较数据n频率 ≥ N频率,D正确。
故选D。
11. 血红蛋白(Hb)是哺乳动物红细胞的主要组成成分,人体血液中的O2往往与Hb结合,以氧合血红蛋白的形式将O2输送到人体的各个器官和组织,而大部分CO2在血浆中以HCO3-的形式进行运输。下列叙述错误的是( )
A. 人体内O2、HCO3-、血红蛋白等不都是内环境的组成成分
B. H2CO3/HCO3-为一对缓冲对,可参与血浆pH稳定的维持
C. 血浆渗透压大小只由血浆中的蛋白质、Na+和Cl-决定
D. 输送到人体各个器官和组织的O2被细胞中线粒体利用
【答案】C
【解析】
【分析】渗透压大小取决于单位体积中溶质微粒的数目,血浆渗透压的大小主要由无机盐决定,与蛋白质也有关系。
【详解】A、人体内O2、HCO3-是内环境的组成成分,血红蛋白是哺乳动物红细胞内的主要组成成分,不属于人体内环境的组成成分,A正确:
B、H2CO3/HCO3-为一对缓冲对,能用于维持血浆pH的稳定,B正确;
C、血浆渗透压大小是由血浆中的溶质分子数量决定的,主要取决于蛋白质、Na+和Cl-,但血浆还含有其他溶质分子,如血糖分子也会影响血浆渗透压,C错误;
D、输送到人体各个器官和组织的O2被细胞中线粒体利用,因为有氧呼吸的主要场所是线粒体,D正确。
故选C。
12. 人的大脑有很多复杂的高级功能,下列与人脑的高级功能有关的叙述,错误的是( )
A. 语言能力和认路能力是人脑高级功能的体现
B. 数学考试中需要考生语言区的V区和W区参与
C. 某同学临时记住某个验证码属于感觉性记忆
D. 情绪是人对环境作出的反应,是大脑的高级功能之一
【答案】C
【解析】
【分析】语言、学习、记忆和思维都属于脑的高级功能;学习是神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程;记忆是将已获信息进行贮存和再现的过程,短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关,长期记忆与新突触的建立有关。
【详解】A、语言能力是人类特有的高级功能,涉及大脑的语言中枢,认路能力则涉及空间认知和记忆等高级功能,都是人脑高级功能的体现,A正确;
B、V区(视觉性语言中枢)负责阅读文字,W区(书写性语言中枢)负责书写文字,故数学考试中需要考生语言区的V区和W区参与,B正确;
C、感觉性记忆是记忆的最初阶段,信息停留时间极短(通常几秒以内),而验证码的记忆时间通常会更长一些,属于短时记忆,C错误;
D、情绪反应涉及大脑的多个区域,是人对环境作出的反应,是人脑高级功能的重要组成部分,D正确。
故选C。
13. 近年来,过度放牧使得高寒草甸发生了不同程度的退化。为研究放牧对高寒草甸的影响,研究人员在该高寒草甸不同放牧区进行实验,其结果如图所示(封育区内不放牧)。下列叙述错误的是( )
A. 分析可知,随着牧强度的增加,草甸植被的生物量呈减少的趋势
B. 过度放牧可能会使高寒草甸群落的物种组成发生变化,导致其发生初生演替
C. 群落的季节性是指群落的外貌和结构随季节变化而发生有规律的变化
D. 重度放牧导致生物量减少,可能会降低该高寒草甸生
【答案】B
【解析】
【分析】随时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫做演替。演替的种类有初生演替和次生演替两种。群落发生演替的主要标志:群落在物种组成上发生了变化,或者是在一定区域内一个群落逐步被另一个群落替代。初生演替起点:从来未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭了的原生裸地。次生演替起点:植被遭受严重破坏后所形成的次生裸地。
【详解】A、根据生物量变化的实验结果可知,随着放牧强度的增加,草甸植被生物量呈减少的趋势,A正确;
B、群落中的优势种(或物种组成)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占有优势,过度放牧会改变高寒草甸群落的物种组成,不会导致高寒草甸群落发生初生演替,B错误;
C、群落的季节性是指群落的外貌和结构随季节发生有规律的变化,C正确;
D、重度放牧导致生物量减少,可能会降低该高寒草甸生态系统的抵抗力稳定性,D正确。
故选B。
14. 中国海南西部的丘陵草坡地带有一野生动物保护区,该地区生活着坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物。如图为研究人员根据实地考察的结果,绘制的该地区的部分食物网结构。下列叙述错误的是( )
A. 图中没有显示的生态系统成分是非生物物质和能量
B. 在该食物网中最长的食物链也仅有四个营养级
C. 若该保护区发生虫灾,则坡鹿的数量可能会减少
D. 图中食物关系属于生态系统的营养结构,草为生产者
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的成分包括非生物成分以及生产者、消费者和分解者,图示食物网中仅包含消费者和生产者。
【详解】A、生态系统的组成部分为非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,该图没有显示的生态系统成分是非生物的物质、能量和分解者,A错误:
B、在该食物网中最长的食物链为:草→草食昆虫→食虫鸟→游隼,有四个营养级,B正确;
C、若该保护区发生虫灾,则草数量会减少,以草为食的坡鹿的数量可能会减少,C正确:
D、营养结构包括食物链和食物网,图中食物关系是生态系统的营养结构,草可以通过光合作用固定太阳能,属于生产者,D正确。
故选A。
15. 百香果一火龙果复合果酒制作流程:火龙果汁与百香果汁混合→酶解→糖度调整→接种活性酵母菌→主发酵→过滤→后发酵→澄清→过滤→口感优化→巴氏灭菌→百香果—火龙果复合果酒。下列叙述错误的是( )
A. 酶解环节,可以向混合果汁中添加适量纤维素酶和果胶酶
B. 在糖度调整环节加入适量蔗糖,可以提高复合果酒的酒精含量
C. 接种的活性酵母菌的代谢类型是异养需氧型,接种量会影响发酵时长
D. 酿制好的果酒经过巴氏灭菌后密封保存,可以延长果酒的保质期
【答案】C
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
【详解】A、果汁中的纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分,会降低出汁率和澄清度。 纤维素酶分解纤维素,果胶酶分解果胶,两者协同作用可提高出汁率,并使果汁更澄清,有利于后续发酵,A正确;
B、酵母菌通过发酵糖类(如蔗糖、葡萄糖)产生酒精和CO₂。 若原料果汁的初始糖度不足,可通过添加蔗糖提高总糖量,从而为酵母提供更多底物,最终生成更多酒精,B正确;
C、接种的活性酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,接种量会影响发酵时长,C错误;
D、酿制好的果酒经过巴氏灭菌后密封保存,减少杂菌的污染,可以延长果酒的保质期,D正确。
故选C。
16. 科学家利用动物体细胞核移植(SCNT)技术成功克隆了一只存活到3岁的健康恒河猴ReTro。这是第一只活到成年的克隆恒河猴,标志着灵长类动物克隆技术取得了重大突破。下列叙述错误的是( )
A. SCNT操作过程中注入受体细胞的可以是细胞核,也可以是细胞
B. 可用物理或化学法激活重构胚,使其完成分裂和发育进程
C. 恒河猴ReTro的性别是由卵母细胞的遗传物质决定的
D. SCNT技术在畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景
【答案】C
【解析】
【分析】动物体细胞核移植技术和克隆动物的原理:已分化的动物细胞的细胞核具有全能性;哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。
【详解】A、注入受体细胞的可以是细胞核,为减少取核过程对细胞核的伤害也可以是注入整个供体细胞,A正确;
B、可用物理(电刺激)或化学(Ca2+载体)方法激活受体细胞,使其完成分裂和发育,B正确;
C、恒河猴ReTro的性别是由供核细胞的遗传物质决定的,C错误;
D、SCNT技术在畜牧业(如繁殖优良品种的家畜)、医药卫生(如研究人类疾病模型)以及其他领域(如保护濒危物种、研究细胞分化和发育机制等)有着广泛的应用前景,D正确。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 金鱼可以在缺氧的环境中存活5个月。下图为金鱼不同细胞的细胞呼吸代谢图解。回答下列问题:
(1)据图可知,在无氧条件下,金鱼的骨骼肌细胞分解丙酮酸的场所是_____,其他组织细胞分解丙酮酸的场所是_____。对于金鱼的某一细胞来说,在无氧条件下无氧呼吸的终产物是_____。
(2)即使长时间缺氧,金鱼体内也不会累积乳酸,这是由于金鱼的骨骼肌细胞能将乳酸转变为乙醇(酒精)。从骨骼肌细胞中基因表达的角度分析,金鱼实现上述代谢过程的原因是_____。
(3)为了探究金鱼的骨骼肌、肝脏、心脏和大脑等器官在不同条件下是否能合成ADH8a3,需要进行对照实验,在实验中设计的组别有:把金鱼分别饲养在_____、_____和缺(无)氧后再充氧的水中相同时间,随后在各组的上述器官内随机取样,以区分ADH8a3酶量的变化与产生酒精的不同组织之间的相关性。
(4)人体肝脏细胞也能产生乙醇脱氢酶,但该酶在人体肝脏细胞中可将乙醇分解为乙醛,其酶活性高低可作为解酒能力强弱的一个指标。若有来自A、B两个志愿者的乙醇脱氢酶,现提供酒精、酒精测试仪等材料用具,设计一个简单的实验测定A、B的乙醇脱氢酶的活性大小,写出实验思路并预期结果。
实验思路:_____。
预期结果:_____。
【答案】(1) ①. 线粒体 ②. 细胞质基质 ③. 乳酸或乙醇(酒精)和CO2
(2)金鱼骨骼肌细胞中表达了丙酮酸脱酸酶(PDC)基因和乙醇脱氢酶8a3(ADH8a3)基因,合成了相应基因产物:丙酮酸脱羧酶(PDC)和乙醇脱氢酶8a3(ADH8a3)
(3) ①. 氧气充足(的水中) ②. 缺(无)氧(的水中)
(4) ①. 实验思路:取等量的酒精分别加入到编号为甲、乙的两支试管中,再向甲、乙两支试管分别加入等量且适量来自A、B志愿者的乙醇脱氢酶,在相同且适宜的条件下处理相同时间,用酒精测试仪测定两支试管中的酒精剩余量 ②. 预期结果:若甲试管中酒精剩余量多于乙试管中的,则A志愿者的乙醇脱氢酶活性低于B志愿者的。若甲试管中酒精剩余量少于乙试管中的,则A志愿者的乙醇脱氢酶活性高于B志愿者的。若甲、乙两试管中酒精剩余量相等,则A、B志愿者的乙醇脱氢酶活性相等(或“若两试管中酒精剩余量不等,则酒精剩余量多的试管中的酶活性低,酒精剩余量少的试管中的酶活性高;若两试管中酒精剩余量相等,则两试管中的酶活性相等”)
【解析】
【分析】1、 有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、 无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
【小问1详解】
据图可知,在无氧条件下,金鱼的骨骼肌细胞分解丙酮酸的场所是线粒体基质,其他组织细胞分解丙酮酸的场所是细胞质基质。对于金鱼的某一细胞来说,在无氧条件下无氧呼吸的终产物是乙醇和二氧化碳,或者是乳酸。
【小问2详解】
即使长时间缺氧,金鱼体内也不会累积乳酸,这是由于金鱼的骨骼肌细胞能将乳酸转变为乙醇(酒精),最终释放出去。从骨骼肌细胞中基因表达的角度分析,金鱼骨骼肌细胞中表达了丙酮酸脱酸酶(PDC)基因和乙醇脱氢酶(ADH8a3)基因,进而合成了相应基因产物:丙酮酸脱羧酶(PDC)和乙醇脱氢酶ADH8a3,进而实现了丙酮酸的分解和乙醇的产生,即金鱼体内不会积累乳酸,是相关基因表达的结果。
【小问3详解】
为了探究金鱼的骨骼肌、肝脏、心脏和大脑等器官在不同条件下是否能合成ADH8a3,需要进行对照实验,在实验中设计的组别有:把金鱼分别饲养在氧气充足(的水中)、缺(无)氧(的水中)和缺(无)氧后再充氧的水中相同时间,即设计三组实验,自变量是氧气的有无和提供氧气条件的不同,随后在各组的上述器官内随机取样,检测ADH8a3酶量的变化与产生酒精的不同组织之间的相关性。
【小问4详解】
若有来自A、B两个志愿者的乙醇脱氢酶,本实验的目的是要检测来源不同的乙醇脱氢酶的活性,又知该酶在人体肝脏细胞中可将乙醇分解为乙醛,其酶活性高低可作为解酒能力强弱的一个指标,因此实验设计中的自变量为酶来源不同,因变量是酒精含量的变化,因此实验思路如下:取等量的酒精分别加入到编号为甲、乙的两支试管中,再向甲、乙两支试管分别加入等量且适量来自A、B志愿者的乙醇脱氢酶,在相同且适宜的条件下处理相同时间,用酒精测试仪测定两支试管中的酒精剩余量;
预期结果:
若甲试管中酒精剩余量多于乙试管中的,则A志愿者的乙醇脱氢酶活性低于B志愿者的。
若甲试管中酒精剩余量少于乙试管中的,则A志愿者的乙醇脱氢酶活性高于B志愿者的。
若甲、乙两试管中酒精剩余量相等,则A、B志愿者的乙醇脱氢酶活性相等。该实验结果说明,不同人体产生的乙醇脱氢酶活性不同,因而酒量不同。
18. 糖尿病是一种由胰岛素绝对或相对分泌不足以及利用障碍引发的,以高血糖为标志的慢性疾病。科研人员发现,当机体长期处于紧张、焦虑的生活压力下,会导致机体产生2型糖尿病,其致病机理如图所示。回答下列问题:
(1)交感神经属于外周神经系统中的_____,一般与机体的_____(填“兴奋状态”或“安静状态”)有关。
(2)长期紧张、焦虑的外界作用下,机体通过_____的方式调节胰岛素的分泌,当胰岛素作用于肝脏细胞后,引起的途径2可能是_____。
(3)据图分析,长期处于紧张、焦虑等应激状态下血糖升高,一方面机体经_____轴促进皮质醇的分泌,与胰岛素竞争受体,使胰岛素效果降低;另一方面交感神经兴奋使_____分泌减少,从而直接或间接引起胰岛素分泌减少,导致血糖升高,诱发2型糖尿病。
(4)胰岛素可通过作用于下丘脑抑制胰高血糖素的分泌,验证此现象的实验思路是:将生理状况一致的正常大鼠随机分成两组,一组在其下丘脑周围施加适量的胰岛素溶液,另一组施加_____,测定并比较施加试剂前后血液中_____。
【答案】(1) ①. 自主神经系统(或传出神经) ②. 兴奋状态
(2) ①. 神经-体液(调节) ②. 促进肝糖原合成以及转变成非糖物质
(3) ①. 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 ②. GLP-1
(4) ①. 等体积(等量)生理盐水 ②. 胰高血糖素的浓度(含量)
【解析】
【分析】血糖平衡调节:由胰岛A细胞分泌胰高血糖素(分布在胰岛外围)提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素(分布在胰岛内)降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源,两者激素间是拮抗关系。
【小问1详解】
自主神经系统包括交感神经和副交感神经,人体处于兴奋状态时,交感神经是兴奋的。
【小问2详解】
据图可知,过度紧张、焦虑时机体经神经-体液调节调控胰岛素的分泌,胰岛素是体内唯一降血糖的激素,通过促进葡萄糖氧化分解、合成肝糖原和肌糖原以及促进转变成非糖物质实现降血糖,同时还能抑制肝糖原分解以及非糖物质转化,据此可知胰岛素作用于肝细胞后,引起的途径2是促进肝糖原合成以及转变成非糖物质。
【小问3详解】
据图分析可知,处于过度紧张、焦虑等应激状态下血糖升高,一方面机体经下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴促进皮质醇的分泌,该激素与胰岛素会竞争性结合胰岛素受体,使胰岛素敏感性降低,降血糖效果下降;另一方面交感神经兴奋抑制肠道L细胞分泌GLP-1,使GLP-1分泌减少,从而直接或间接引起胰岛素分泌减少,导致血糖升高,诱发2型糖尿病。
【小问4详解】
实验验证胰岛素可通过作用于下丘脑抑制胰高血糖素的分泌,自变量时下丘脑处是否加入胰岛素,因变量时胰高血糖素的浓度,因此实验思路是:将生理状况一致的正常大鼠随机分成两组,一组在其下丘脑周围施加适量的胰岛素溶液,另一组施加等体积(等量)生理盐水,测定并比较施加试剂前后血液中胰高血糖素的浓度(含量)。
19. 某实验小组在马铃薯培养液中接种一定量的酵母菌,在适宜条件下培养,得出酵母菌种群增长速率随时间变化如图所示。回答下列问题
(1)马铃薯培养液在接种酵母菌之前需要先煮沸并冷却,目的是_____。
(2)图中酵母菌种群数量达到最大的时间点是理由是_____。ce段酵母菌种群数量变化的原因可能是_____(答一点)。
(3)小组成员甲在b时刻计数时,用无菌吸管从静置试管底部吸取少许培养液;滴入血细胞计数板的计数室后,盖上盖玻片,用滤纸吸去多余培养液,然后计数。该成员的操作中存在的两个错误是①_____②_____。与实际值相比,成员甲的计数结果_____(填“偏大”“相同”或“偏小”)。
(4)小组成员乙在c时刻计数时,操作正确,且将取出的培养液稀释了100倍,然后加入等体积的台盼蓝染液进行染色,染色后用血细胞计数板(25个中方格)计数时,5个中方格共有61个酵母菌,其中蓝色的有6个,则c时刻培养液中酵母菌活菌密度为_____个/mL。
【答案】(1)煮沸是为了消灭杂菌;冷却后接种是为了防止高温杀死酵母菌
(2) ①. c点 ②. ac时间段,酵母菌种群增长速率大于0,且先增大后减小,故该时间段内种群数量呈“S”形增长ce段种群增长速率小于0,种群数量逐渐减小,因此种群数量达到最大的时间点是c点培养液中营养物质减少或代谢废物增多或有毒物质积累或pH的改变
(3) ①. 酵母菌培养液没有振荡摇匀后吸取计数 ②. 盖玻片的放置顺序错误,应先盖上盖玻片,再滴加酵母菌培养液(合理即可) ③. 偏大
(4)5.5×108
【解析】
【分析】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,第一天开始取样计数,连续7天在同一时间计数。对酵母菌进行计数可采用抽样检测法:先将盖玻片放在计数室上,再在盖玻片边缘滴一滴培养液,让培养液自行渗入。血细胞计数板边缘多余培养液用滤纸吸去。将计数板放在载物台中央,待酵母菌沉降到计数室底部,在显微镜下观察、计数。
【小问1详解】
马铃薯培养液在接种酵母菌之前需要先煮沸并冷却,该过程中煮沸是为了消灭杂菌;冷却后接种是为了防止高温杀死酵母菌。
【小问2详解】
图中酵母菌种群数量达到最大的时间点是c,这是因为ac时间段,酵母菌种群增长速率大于0,种群数量持续增加,且表现为先增大后减小,故该时间段内种群数量呈“S”形增长;ce段种群增长速率小于0,种群数量逐渐减小,因此种群数量达到最大的时间点是c点,此后由于培养液中营养物质减少或代谢废物增多或有毒物质积累或pH的改变,种群增长速率小于0。
【小问3详解】
小组成员甲在b时刻计数时,用无菌吸管从静置试管底部吸取少许培养液;滴入血细胞计数板的计数室后,盖上盖玻片,用滤纸吸去多余培养液,然后计数。该成员的操作中存在的两个错误一是酵母菌培养液没有振荡摇匀后吸取计数,二是盖玻片的放置顺序错误,应先盖上盖玻片,再滴加酵母菌培养液。由于没有振荡,酵母菌在底部较多,因此,与实际值相比,成员甲的计数结果偏大。
【小问4详解】
小组成员乙在c时刻计数时,操作正确,且将取出的培养液稀释了100倍,然后加入等体积的台盼蓝染液进行染色,染色后用血细胞计数板(25个中方格)计数时,5个中方格共有61个酵母菌,其中蓝色的有6个,则c时刻培养液中酵母菌活菌密度为(61-6)÷5×25×104×200=5.5×108个/mL。(这里的200为稀释倍数,等体积加入台盼蓝相当于又稀释2倍)
20. 某种三叶草雌雄同花,其花色有红花、蓝花两种表型,叶形有圆叶、心形叶两种表型。用两株纯合亲本杂交得F1,F1自交得F2,结果如下表所示(花色基因可用A/a、B/b、C/c表示,叶型基因用N/n表示)。回答下列问题:
亲本
F1
F2
红花圆叶×蓝花心形叶
均为红花圆叶
红花圆叶:红花心形叶:蓝花圆叶:蓝花心形叶=27:9:21:7
(1)由杂交结果可知,该三叶草的花色至少受_____对基因控制。
(2)让F1测交,后代表型及比例为_____。
(3)F2蓝花圆叶中纯合子占_____。F2中红花心形叶与亲本蓝花心形叶杂交得F3,F3中的表型及比例为_____。
(4)研究人员将抗病基因M导入该三叶草细胞并整合到染色体上,成功筛选出抗病圆叶杂合子植株(基因型为MNn,不考虑突变)。
①抗病植株中基因M与叶形基因在染色体上的位置可能为:a基因M与基因N位于一条染色体上;b_____;c_____。
②为了判断抗病基因M导入的位置,请利用F2中纯合品系,设计一代杂交实验进行判断:实验设计思路:让该抗病圆叶杂合子植株(MNn)与_____(写出表型和基因型)植株杂交,观察后代表型及比例。预期实验结果及结论:
若后代_____,则基因M与基因N位于一条染色体上;
若后代_____;
若后代_____。
【答案】(1)2 (2)红花圆叶:红花心形叶:蓝花圆叶:蓝花心形叶=1:1:3:3
(3) ①. 1/7 ②. 红花心形叶:蓝花心形叶=4:5
(4) ①. 基因M与基因n位于一条染色体上 ②. 基因M与叶形基因位于非同源染色体上 ③. 不抗病心形叶(mmnn) ④. 抗病圆叶:不抗病心形叶=1:1 ⑤. 不抗病圆叶:抗病心形叶=1:1,则基因M与基因n位于一条染色体上 ⑥. 抗病圆叶:不抗病圆叶:抗病心形叶:不抗病心形叶=1:1:1:1,则基因M与叶形基因位于非同源染色体上
【解析】
【分析】自由组合规律是现代生物遗传学三大基本定律之一。 当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。 其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。 因此也称为独立分配定律。
【小问1详解】
根据F2表型比例27:9:21:7(即27/64红花圆叶、9/64红花心形叶、21/64蓝花圆叶、7/64蓝花心形叶),该比例符合两对基因自由组合的变形(9:7)与一对基因(3:1)的组合,即(9红花:7蓝花)×(3圆叶:1心形叶)=27:21:9:7。整体符合两对基因控制花色(如A/a、B/b,只有A_B_为红花,其余为蓝花),叶形一对基因控制(N/n,N为圆叶显性)。
【小问2详解】
F1基因型为AaBbNn(假设花色基因A/a、B/b,叶形基因N/n),测交亲本为隐性纯合蓝花心形叶(aabbnn)。测交后代:花色:AaBb × aabb → 红花(A_B_)占1/4,蓝花占3/4; 叶形:Nn × nn → 圆叶占1/2,心形叶占1/2; 独立遗传,组合比例:红花圆叶=(1/4)×(1/2)=1/8,红花心形叶=(1/4)×(1/2)=1/8,蓝花圆叶=(3/4)×(1/2)=3/8,蓝花心形叶=(3/4)×(1/2)=3/8,即红花圆叶:红花心形叶:蓝花圆叶:蓝花心形叶=1:1:3:3。
【小问3详解】
F2蓝花圆叶占21/64(蓝花比例7/16 × 圆叶比例3/4)。蓝花基因型包括aaB_(3/16)、A_bb(3/16)、aabb(1/16),圆叶基因型为N_。蓝花圆叶纯合子需花色纯合且叶形纯合(NN),基因型为aaBBNN、AAbbNN、aabbNN。F2中:P(aaBBNN) = P(aaBB) × P(NN) = (1/16) × (1/4) = 1/64;P(AAbbNN) = (1/16) × (1/4) = 1/64;P(aabbNN) = (1/16) × (1/4) = 1/64;纯合子总和 = 3/64;比例 = (3/64) / (21/64) = 3/21 = 1/7;F2红花心形叶基因型为A_B_nn,比例分布:AABBnn占1/9、AABbnn占2/9、AaBBnn占2/9、AaBbnn占4/9(基于红花中基因型比例)。亲本蓝花心形叶为aabbnn。杂交后代叶形全为nn(心形叶),花色取决于F2亲本:AABBnn × aabbnn → 全AaBb(红花);AABbnn × aabbnn → 1/2 AaBb(红花)、1/2 Aabb(蓝花);AaBBnn × aabbnn → 1/2 AaBb(红花)、1/2 aaBb(蓝花);AaBbnn × aabbnn → 1/4 AaBb(红花)、3/4蓝花。因此F3红花概率 = (1/9)×1 + (2/9)×(1/2) + (2/9)×(1/2) + (4/9)×(1/4) = 4/9,蓝花概率 = 5/9,故表型比例4:5(全为心形叶)。
【小问4详解】
① 因为基因M导入后可能:与N连锁、与n连锁、或独立于叶形基因,所以抗病植株中基因M与叶形基因在染色体上的位置可能为: a. 基因M与基因N位于一条染色体上; b. 基因M与基因n位于一条染色体上; c. 基因M与叶形基因位于非同源染色体上。
② 杂交对象为不抗病心形叶纯合(mmnn)。a情况(M与N连锁):配子为MN或n,后代1:1抗病圆叶(MmNn):不抗病心形叶(mnn);b情况(M与n连锁):配子为Mn或N,后代1:1不抗病圆叶(mNn):抗病心形叶(Mmnn); c情况(独立):独立遗传时杂合子产生四种均等配子,后代四种表型各1/4。因此实验设计思路如下:让该抗病圆叶杂合子植株(MNn)与不抗病心形叶纯合(mmnn)植株杂交,观察后代表型及比例。 预期实验结果及结论:若后代抗病圆叶:不抗病心形叶=1:1,则基因M与基因N位于一条染色体上;若后代不抗病圆叶:抗病心形叶=1:1,则基因M与基因n位于一条染色体上;若后代抗病圆叶:不抗病圆叶:抗病心形叶:不抗病心形叶=1:1:1:1,则基因M与叶形基因位于非同源染色体上。
21. 科研人员将蛋白A基因和蛋白B基因插入质粒上构建重组表达质粒,导入酵母菌获得融合蛋白AB,其制备过程如图所示,其中相关识别序列如表。回答下列问题:
限制酶
BamH1
EcoR I
Mbo I
HaeIII
识别序列和切割位点(5-3)
G↓GATCC
G↓AATTC
↓GATC
GG↓CC
(1)PCR1和PCR2是在两个不同反应体系中进行的,两个反应体系中加入的不同物质是_____,PCR1和PCR2的目的是_____。从而有利于基因A和基因B融合。过程②时不需要加入的引物是_____。
(2)为了将融合基因与质粒进行正向连接,选择其中的两种限制酶切割质粒,不选另外两种限制酶的理由是_____。为了使融合基因与质粒用相同的限制酶处理后能够产生相同的末端(便于连接),应在设计的引物P1的5端加上限制酶_____的识别序列。
(3)确保重组质粒能在大肠杆菌中扩增的元件是_____过程③将重组质粒导入大肠杆菌时要用_____处理大肠杆菌,目的是_____。
【答案】(1) ①. (模板、)引物 ②. 扩增出末端部分碱基序列互补配对的基因A和基因B的单链 ③. P2和P3
(2) ①. BamHI在启动子和终止子外,因此不能选用BamHI;BamHI识别序列也能被MoI切割,因此也不能选用MboI ②. HaeⅢ
(3) ①. 复制原点 ②. Ca2+(CaCl2) ③. 使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
【解析】
【分析】1、PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
2、题图所示重组PCR技术,是通过对引物的“接头”设计,将两个基因连接到一起,其本质上仍然是PCR技术。
【小问1详解】
PCR1和PCR2是在两个不同反应体系中进行,扩增的是两个不同的基因,所以加入的模板不同,引物也不同;PCR1和PCR2的目的是扩增出末端部分碱基序列互补配对的基因A和基因B单链,以便于将两个基因链接到一起。过程②时不需要加入的引物是P2和P3。
【小问2详解】
由于BamHI在启动子和终止子外,因此不能选用BamHI,且BamHI识别序列也能被MoI切割,因此也不能选用MboI,所以选择EcoR I与HaeⅢ两种限制性内切酶。根据图中融合基因AB表达方向与质粒中EcoR I与HaeⅢ酶切点的位置可知,应在设计的引物P1的5'端加上限制酶HaeⅢ的识别序列。
【小问3详解】
确保重组质粒能在大肠杆菌中扩增的元件是复制原点。将外源DNA分子导入大肠杆菌前要用钙离子处理大肠杆菌,目的是增大大肠杆菌细胞膜的通透性,使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的感受态。
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