内容正文:
长沙市一中2025届模拟试卷(二)
生物学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。本题共12小题,每小题2分,共24分。)
1. 下列关于细胞中的元素和化合物,叙述正确的是( )
A. 几丁质又称壳多糖,是一种广泛存在于甲壳动物的外骨骼中的二糖
B. 磷脂、ATP和还原型辅酶Ⅱ均含有C、H、O、N、P等大量元素
C. 胰岛素和抗体的差异与组成它们的氨基酸数目、种类和连接方式有关
D. 水稻细胞中由C、G、T、U四种碱基参与合成的核苷酸有6种
【答案】D
【解析】
【分析】组成DNA的碱基有A、T、C、G,可组成脱氧核苷酸4种;组成RNA的碱基有A、U、C、G,可参与组成核糖核苷酸4种。
【详解】A、几丁质又称壳多糖,它是一种多糖,广泛存在于甲壳动物的外骨骼和真菌的细胞壁中,并非二糖,A错误;
B、磷脂分子都含有C、H、O、P元素,但不一定含有N元素,B错误;
C、胰岛素和抗体差异与组成它们的氨基酸数目、种类、排列顺序以及肽链的空间结构有关,而氨基酸的连接方式都是脱水缩合,是相同的,C错误;
D、水稻细胞中含有DNA和RNA两种核酸。C、G是DNA和RNA共有的碱基,可参与合成4种核苷酸(2种脱氧核苷酸和2种核糖核苷酸);T是DNA特有的碱基,可参与合成1种脱氧核苷酸;U是RNA特有的碱基,可参与合成1种核糖核苷酸。所以由C、G、T、U四种碱基参与合成的核苷酸有4 + 1+1=6种,D正确。
故选D。
2. 液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器。如图所示,液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输,从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列叙述错误的是( )
A. Ca2+从细胞质基质转运到液泡需依靠H+浓度梯度驱动,属于主动运输
B. H+从液泡转运到细胞质基质需无机焦磷酸水解释放的能量,属于主动运输
C. 若细胞中无机焦磷酸含量减少,释放的能量减少,则液泡中Ca2+含量可能减少
D. 液泡中Ca2+保持一定的浓度,有利于植物细胞吸水以维持正常的代谢活动
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息,“液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+”,说明H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输;“该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输,从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进行进入液泡并储存”,说明H+从液泡转运到细胞质基质的跨膜运输方式属于协助扩散,而Ca2+进入液泡属于主动运输。
【详解】A、Ca2+从细胞质基质转运到液泡,需要依靠H+浓度梯度驱动,属于主动运输,A正确;
B、H+从液泡转运到细胞质基质是依赖CAX载体顺浓度梯度的协助扩散,不需要消耗能量,B错误;
C、若细胞中无机焦磷酸含量减少,释放的能量减少,液泡膜内外H+浓度差降低,不利于液泡吸收Ca2+,从而导致液泡中Ca2+含量可能减少,C正确;
D、液泡中Ca2+保持一定的浓度,有利于植物细胞吸水以维持正常的代谢活动,D正确。
故选B。
3. 下图甲表示在酶量一定,温度和pH均最适的条件下,底物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。图乙表示在同一个反应体系中,初始条件是底物充足,酶量一定,温度、pH均最适,产物量随时间变化的曲线。下列分析错误的是( )
A. 酶的作用原理是降低化学反应的活化能
B. 酶的空间结构在酶促反应中可能发生可逆性改变
C. 甲乙曲线都是依据一组实验连续测定的结果来绘制的
D. 乙图曲线I段与甲图Ⅲ段都表示反应速率为最大
【答案】C
【解析】
【详解】A、酶的作用原理是降低化学反应的活化能,使反应更容易发生,A正确;
B、酶与底物结合,空间结构发生改变,反应完成后恢复之前的结构,因此酶的空间结构在酶促反应中会发生可逆性改变,B正确;
C、甲曲线是依据不同初始底物浓度的多组实验测定的结果来绘制的,C错误;
D、乙图曲线的斜率表示反应速率,曲线I段反应速率最大,甲图底物浓度越大,反应速率越大,Ⅲ段速率最大,因此乙图曲线I段与甲图Ⅲ段一样,都表示反应速率为最大,D正确。
故选C。
4. 植物若长时间受到土壤水涝影响,会引起植株缺氧,加速植株叶片衰老,最终导致亩产降低甚至绝收。据研究,某植物水淹过程中与细胞呼吸有关的酶活性变化如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 水淹期间,植物根系的吸收量大于的释放量
B. 据图推测,可能酶甲参与有氧呼吸,酶乙参与无氧呼吸
C. 两条曲线相交时,根细胞中有氧呼吸和无氧呼吸强度相同
D. 被水淹后应及时排水,以减少无氧呼吸产物对植物细胞的毒害
【答案】D
【解析】
【分析】细胞呼吸是指 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成 ATP 的过程。所有生物的生存,都离不开细胞呼吸释放的能量。
【详解】A、水淹期间,植物进行无氧呼吸,植物根系O2的吸收量小于的CO2释放量,A错误;
B、酶甲的活性逐渐增强,酶乙的活性逐渐减弱,据图推测,可能酶甲参与无氧呼吸,酶乙参与有氧呼吸,B错误;
C、两条曲线相交时,只能表示酶甲和酶乙的活性相同,C错误;
D、水淹后根细胞进行无氧呼吸产生酒精,导致根烂掉,因此被水淹后应及时排水,以减少无氧呼吸产物对植物细胞的毒害,D正确。
故选D。
5. 2024年8月 14日,世卫组织宣布猴痘疫情构成“国际关注的突发公共卫生事件”。猴痘病毒由蛋白质和一种核酸组成,其侵染宿主细胞方式与噬菌体类似。为了探究猴痘病毒的遗传物质是DNA、RNA还是蛋白质,实验员做了三组实验,A 组用14C标记宿主细胞的氨基酸,B组用15N标记宿主细胞的胸腺嘧啶,C组用3H标记宿主细胞的尿嘧啶,用上述宿主细胞培养猴痘病毒,检测每组子代病毒中含有的同位素。每组培养得到的猴痘病毒分别侵染未标记的宿主细胞,短时间保温后,搅拌并离心,检测上清液和沉淀中含有的同位素。下列相关叙述正确的是( )
A. 为让操作更简便,可用同位素标记的培养基直接培养猴痘病毒
B. 若子代病毒中都未检测出3H,可确定猴痘病毒的遗传物质不是RNA
C. 若B组沉淀物中检测出大量15N,不能确定猴痘病毒的遗传物质只有 DNA
D. 该实验可通过检测放射性强度测出是否有对应的同位素
【答案】B
【解析】
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖。
【详解】A、病毒无细胞结构,培养病毒不能直接培养,需要先在含有同位素的培养基中培养宿主细胞,再用宿主细胞培养猴痘病毒,A错误;
B、在病毒复制过程中,若猴痘病毒的遗传物质为RNA,无论是RNA直接复制,还是先逆转录成DNA然后再转录成RNA,都需要3H标记的尿嘧啶,若子代病毒中都未检测出3H,说明猴痘病毒的遗传物质不是RNA,B正确;
C、15N标记的胸腺嘧啶只参与DNA组成,若B组沉淀物中检测出大量15N,可确定猴痘病毒的遗传物质只有 DNA,C错误;
D、15N为稳定同位素不具有放射性,因此B组不可通过检测放射性强度测出是否有对应的同位素,D错误。
故选B。
6. 图1为甲家族两种遗传病所涉及两对等位基因的电泳图,α病由等位基因T、t控制,正常人群中的α病致病基因携带者占1/54;β病由等位基因R、r控制。图2为乙家族中α、β遗传病的遗传系谱图,两种病的遗传方式涉及显性遗传和伴性遗传。下列叙述错误的是( )
A. 可确定甲家族的儿子不患病,而母亲必患α病
B. 甲家族中父亲的基因型可能有4种,都为纯合子
C. α病为常染色体隐性遗传,不确定A带和D带基因的显隐性
D. 乙家族中Ⅱ1与Ⅱ2再生一个两病兼患女孩的概率为1/432
【答案】A
【解析】
【分析】伴性遗传的判断方法 显隐性判断口诀: 隐性遗传:无中生有(父母正常,子女患病)→ 若女儿患病则为常隐,若儿子患病则为伴X隐。 显性遗传:有中生无(父母患病,子女正常)→ 若女儿正常则为常显,若儿子正常则为伴X显。 性别比例分析: 若男性患者多于女性,优先考虑伴X隐性。 若女性患者多于男性,优先考虑伴X显性。
【详解】AB、根据图1和图2可判断,α病为常染色体隐性遗传(如果是伴性遗传,儿子不可能有2种条带),则β病为伴X染色体显性遗传。甲家族中的父亲有关α病的基因型为TT或tt,β病的基因型为XRY或XrY,故可能有4种基因型,都为纯合子,可以肯定甲家族的儿子不患α病,可能患β病,而母亲必患β病,A错误,B正确;
C、α病为常染色体隐性遗传,不确定A带和D带基因的显隐性,C正确;
D、乙家族中Ⅱ1与Ⅱ2再生一个两病兼患女孩的概率为1/54×1/4×1×1/2=1/432,D正确。
故选A。
7. DNA复制过程中,当DNA聚合酶遇到损伤而使复制停顿时,若暂时忽略损伤位点继续合成DNA,称为跨损伤合成。如图为某细菌体内暂时忽略胸腺嘧啶二聚体(T-T)的跨损伤合成过程,下列关于该过程及结果的推测,不合理的是( )
A. 该细菌的DNA聚合酶Ⅲ和V均不能修复胸腺嘧啶二聚体
B. 出现图示损伤,可能会导致DNA复制暂时停滞
C. 若某生物能以胸腺嘧啶二聚体为模板合成“AA”序列,则该生物因紫外线照射发生基因突变的概率高于该细菌
D. 若该胸腺嘧啶二聚体出现在细菌的某个质粒中(不考虑其他位点改变)且不能修复,则该细菌的子代有可能不携带突变序列
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子复制的过程:
1.解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。
2.合成子链:以解开的每一条母链为模板, 以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。
3.形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】A、图中DNA聚合酶Ⅲ遇到模板上的胸腺嘧啶二聚体时将暂时脱离,转而由DNA聚合酶V完成跨损伤合成,以胸腺嘧啶二聚体为模板合成了GA,导致突变,但DNA聚合酶V并未修复胸腺嘧啶二聚体,A正确;
B、若DNA聚合酶V不取代DNA聚合酶III,将导致DNA复制停滞,若DNA聚合酶V取代DNA聚合酶Ⅲ,则会完成跨损伤合成,DNA复制不会停滞,B正确;
C、某生物细胞内若能够以胸腺嘧啶二聚体为模板合成“AA”序列,未因胸腺嘧啶二聚体而导致DNA复制错误,推测该生物因紫外线照射发生基因突变的概率低于该细菌,C错误;
D、细菌进行二分裂时质粒是随机分配,子代细菌有可能不含该异常质粒,D正确。
故选C。
8. 有学者认为,自然选择对中性基因突变(既无“益”也无“害”)不起作用。又有科学家发现,拥有有害突变的个体会因为生存力或育性降低而从群体中淘汰,使得同一染色体上的其它突变也被一并清除,并将这种现象称为背景选择。下列叙述错误的是( )
A. 突变的“益”与“害”不是绝对的,这与生物所处的环境有关
B. 等位基因的产生是基因突变的结果,为生物进化提供了原材料
C. 相比无性生殖物种,有性生殖物种中有利突变被连带清除的概率更高
D. 背景选择是导致中性突变基因的基因频率发生改变的原因之一
【答案】C
【解析】
【分析】进化的实质是种群基因频率发生定向的改变,变异是不定向的,为进化提供原材料,而自然选择的方向是确定的。生物适应环境的方式不同,变异的类型不同,自然选择的结果不同,但被选择的个体都是适应环境的个体。
【详解】A、突变的“益”与“害”不是绝对的,这与生物所处的环境密切相关。同一突变在不同环境中可能表现出不同的效果。例如,耐旱基因在干旱环境中有利,但在多雨环境中可能不利于能量利用,A正确;
B、等位基因的产生是基因突变的结果,是变异的根本来源,为生物进化提供了原材料,B正确;
C、在有性生殖过程中,由于基因重组等原因,有害突变与有利突变更容易发生分离,而无性生殖中基因往往连锁传递。所以相比无性生殖物种,有性生殖物种中有利突变被连带清除的概率更低,C错误;
D、背景选择会淘汰一部分个体,改变中性突变基因的基因频率,D正确。
故选C。
9. 病毒性肠胃炎多由诺如病毒引起,主要症状有呕吐、腹泻、发热等。该病毒遗传物质为单链RNA,极易造成人体反复感染,危害人体健康。下列叙述错误的是( )
A. 经APC细胞摄取处理的诺如病毒成为激活B细胞的第一个信号
B. 辅助性T细胞在接受APC细胞呈递的抗原刺激后开始增殖、分化
C. 反复感染的原因可能是该病毒易突变,人体缺少相应的抗体
D. 细胞毒性T细胞能够裂解靶细胞,体现了免疫系统的防卫功能
【答案】A
【解析】
【分析】1、体液免疫的过程为,当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆细胞,细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程;浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
2、细胞免疫的过程:被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号,开始分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、诺如病毒和B细胞接触,为激活B细胞提供了第一个信号,再经抗原呈递细胞摄取处理传递给辅助性T细胞,A错误;
B、辅助性T细胞在接收抗原呈递细胞呈递的抗原刺激后开始增殖、分化并分泌细胞因子,B正确;
C、反复感染该病的原因,可能由于诺如病毒是单链RNA极易变异有关,可能是该病毒易于突变,人体缺少相应的抗体和记忆细胞造成的,C正确;
D、细胞毒性T细胞能够裂解靶细胞,体现了免疫系统的防御(防卫)功能,D正确。
故选A。
10. 植物在受到机械损伤或昆虫取食时,会产生防御反应。为研究某植物损伤信号传递中脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)的变化及关系,进行如下实验:用镊子快速夹伤植物叶片,迅速将损伤植株与另一长势相同的健康植株放入同一密闭玻璃气室内,并避免枝叶相互接触(如图1),以气室外健康植株叶片为对照,定期采集叶片测定相关指标,结果如图2(诱导叶指密闭玻璃气室内健康植株叶片)。下列推测不合理的是( )
A. 损伤叶可能会释放挥发性物质,诱导邻近健康植株叶片产生防御反应
B. 机械损伤可促进ABA合成,加速损伤叶脱落以避免伤害进一步扩大
C. 与损伤叶相比,诱导叶因未受机械损伤,故产生的防御反应强度明显较低
D. 植物的这种机制有利于种群提高抗机械损伤或昆虫取食的能力
【答案】C
【解析】
【分析】植物激素是指在植物体内一定部位产生,并从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节。
【详解】A、损伤叶和诱导叶枝叶并无直接相互接触,诱导叶出现的防御反应可能是损伤叶释放的挥发性物质导致的,A正确;
B、由图2可知,机械损伤可以导致ABA含量的明显提高,ABA加速损伤叶脱落以避免伤害进一步扩大,B正确;
C、与损伤叶相比,诱导叶的ABA和JA最大含量相同,防御反应强度可能相同,C错误;
D、图中显示的这种防御反应可以看作是种内互助的表现,有利于提高种群抗机械损伤或昆虫取食的能力,D正确。
故选C。
11. 为治理城市中某条N、P含量超标的河流,科研人员通过引进河水、设计湿地景观、优化植物种植等将该地区建成了城市湿地公园。图中a区域种植挺水植物,箭头代表水流方向。下列相关叙述错误的是( )
A. 设计湿地公园时应尽量种植本地物种,这主要体现了自生原理
B. 与b区域相比,a区域的微生物较多,水中溶氧量较低
C. 以上材料体现了该湿地公园具有直接价值和间接价值
D. a区域挺水植物能通过吸收水中的N、P来降低水华出现的概率
【答案】A
【解析】
【分析】人工湿地是一个综合的生态系统,它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理、结构与功能协调原则,在促进废水中污染物质良性循环的前提下,充分发挥资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益。
【详解】A、自生原理强调在生态系统中,应创造有利条件,让生物组分之间能够相互联系和协同作用,形成自组织、自我优化的系统。种植本地物种,主要是考虑到本地物种对当地环境的适应性,能更好地生存和繁衍,减少外来物种入侵等问题,体现的是协调原理(即生物与环境之间的协调适应),A错误;
B、图中显示水流从a区域流向b区域,在这一过程中,经过了不同的生态处理。a区域种植有挺水植物等,植物的呼吸作用以及微生物对有机物的分解作用等都会消耗氧气,且相比于b区域,a区域生态处理更为复杂,微生物活动相对较多,所以a区域水中溶氧量较低,B正确;
C、直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。间接价值主要是指对生态系统起到重要调节功能的价值,也叫生态功能。城市湿地公园建成后可作为旅游景点供人们观赏,体现了直接价值;其通过治理河流,改善生态环境,体现了对生态系统的调节作用,即间接价值,C正确;
D、水华的发生与水体中N、P等营养物质含量过高密切相关。a区域的挺水植物能够吸收水中的N、P等营养物质,从而降低水体中这些营养物质的含量,减少藻类过度繁殖的可能性,进而降低水华出现的概率,D正确。
故选A。
12. 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。
二、选择题(本题共4小题,共16分,每小题给出的4个选项中,可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分,选不全得2分,选错得0分。)
13. CpG二核苷酸是由一个胞嘧啶脱氧核苷酸和一个鸟嘌呤脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的二核苷酸。在基因组中,CpG二核苷酸通常成串出现在基因的启动子区域。CpG甲基化后与MeCP1蛋白结合,从而招募细胞中的阻遏物影响基因表达。增强子是DNA上的一段特殊序列,通过与BRD4蛋白结合,增强相应基因启动子的活性。为探究CpG甲基化程度与启动子活性对基因表达的影响,科学家将人α-珠蛋白基因、小鼠α-珠蛋白基因和人γ-珠蛋白基因分别导入人HeLa细胞进行了如下实验。下列说法错误的是( )
注:无:没有甲基化;部:部分甲基化;全:全部甲基化。“+”:有;“-”:无。
A. 检测β-珠蛋白mRNA的含量作为对照,用于排除无关变量对基因表达的影响
B. 无增强子时三种基因甲基化后均不能表达,引入增强子后三种基因均恢复表达
C CpG与MeCP1蛋白结合能力与基因表达强度呈正相关
D. 通过提高BRD4蛋白的活性可以促进相关基因的表达
【答案】BC
【解析】
【分析】表观遗传是指生物体基因碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,即基因型未发生变化而表型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,导致无法进行转录产生mRNA,进而使翻译不能进行,最终无法合成相应的蛋白质,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、检测β-珠蛋白mRNA的含量作为对照,可排除实验中细胞自身其他因素等无关变量对基因表达检测的影响,A正确;
B、观察实验结果可知,引入增强子后,人α-珠蛋白基因全甲基化时仍未表达,B错误;
C、CpG甲基化后与MeCP1蛋白结合会招募阻遏物影响基因表达,即CpG与MeCP1蛋白结合能力越强,基因表达强度越弱,二者呈负相关,C错误;
D、增强子通过与BRD4蛋白结合增强基因启动子活性,提高BRD4蛋白活性可促进其与增强子结合,进而促进相关基因表达,D正确。
故选BC。
14. 硅藻(真核生物)有着奇特的繁殖方式,其含硅外壳无法生长,由大的上壳扣住小的下壳形成,分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳,形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞(如图)。当该物种繁殖到若干代后,有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小。下列有关叙述正确的是( )
A. 能在光学显微镜下看到硅藻细胞的双层核膜
B. 1个硅藻细胞繁殖n代后,与母体大小相同的子细胞数大于或等于1
C. 1个母体繁殖3次后,形成3个大小与B细胞相同的子细胞
D. 硅藻繁殖时,一定会出现DNA双螺旋解旋的现象
【答案】BCD
【解析】
【分析】由题意可知,硅藻分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳,形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞,若不考虑产生复大孢子这种情况,则1个硅藻细胞繁殖n代后,与母体大小相同的子细胞数为1。
【详解】A、核膜为亚显微结构,在电子显微镜下可以看到,在光学显微镜下不能看到,A错误;
BC、由题意可知,硅藻细胞繁殖时,其含硅外壳无法生长,分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳,形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞,若不考虑产生复大孢子这种情况,则1个硅藻细胞繁殖n代后,与母体大小相同的子细胞数为1,由于当该物种繁殖到若干代后,有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小,故1个硅藻细胞繁殖n代后,与母体大小相同的子细胞数大于或等于1,而1个母体繁殖3次后,形成3个大小与B细胞相同的子细胞,BC正确;
D、硅藻繁殖过程中,会发生DNA复制,DNA复制过程中,DNA双链会解螺旋,D正确。
故选BCD。
15. 自然界中,碳元素在大气、陆地和海洋等各大碳库之间不断地循环,各个碳库的碳储量在较长一段时间内保持基本稳定,这就是处于“碳中和”状态。“碳封存”是降低大气CO2含量的重要举措。下表为地球各主要碳库的碳储量(1Gt=1×10g15)。下列叙述正确的是( )
碳库
碳储量(Gt)
碳库
碳储量(Gt)
大气圈
720
岩石圈
60000000
海洋无机碳
37400
陆地水圈
1~2
海洋有机碳
1670
化石燃料
4130
陆地生物圈
1800
其他
250
A. 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
B. 虽然岩石圈碳库是最大的,但对人类生命活动影响最大的碳库是大气圈
C. 在生态系统的组成成分中,能够实现“碳封存”的主要成分是生产者
D. 当全球达到“碳中和”的目标时,其吸收的CO2量应等于全球生物细胞呼吸释放的CO2量
【答案】ABC
【解析】
【分析】碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的;碳在生物群落中,以含碳有机物形式存在;大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落;生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中。
【详解】A、在生态系统中,碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的。生物通过呼吸作用将有机物中的碳以CO2的形式释放到大气中,而生产者(如绿色植物)又通过光合作用吸收大气中的CO2,将其转化为有机物,A正确;
B、从表格数据可知岩石圈碳库的碳储量最大。但人类的各种活动(如呼吸、工业生产等)直接与大气圈进行碳交换,大气圈中CO2含量的变化会直接影响气候等,对人类生命活动影响最大,B正确;
C、生产者(如绿色植物、某些自养细菌等)通过光合作用等过程,将大气中的CO2固定并转化为有机物,从而实现“碳封存”,是能够实现“碳封存”的主要成分,C正确;
D、“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳的“零排放”。当全球达到“碳中和”目标时,吸收的CO2量应等于全球产生的CO2总量,而不只是全球生物细胞呼吸释放的CO2量,人类活动(如化石燃料燃烧等)也会产生大量CO2,D错误。
故选ABC。
16. 科学家发现在神经元的树突中,每隔一段距离就会出现内质网与细胞膜的接合点(ER-PM),ER-PM上有重要的钙离子通道VGCC。谷氨酸受体与谷氨酸结合后,把信号传导给VGCC,后者打开通道并允许Ca2+内流,激活ER-PM接合点一系列信号传递,使内质网的钙信号局部增强,并实现长距离传播(见图)。下列分析最合理的是( )
A. ①表示突触前膜,①上的受体有接收化学信号的功能
B. a过程中谷氨酸由上一个神经元树突末梢的突触小体释放
C. b过程实现了化学信号与电信号的转化
D. c过程Ca2+通过主动运输的方式进入神经元
【答案】C
【解析】
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的,突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。
【详解】A、图中①是突触后膜而非突触前膜,A错误;
B、谷氨酸一般由上一神经元轴突末梢释放而非树突末梢,B错误;
C、b过程是谷氨酸与其受体结合后,引发膜电位变化并激活下游离子通道,属于化学信号向电信号的转化,C正确;
D、VGCC 打开后 Ca2+顺浓度梯度进入神经元,不属于主动运输,D错误。
故选C。
三、非选择题(共5大题,共60分)
17. 光是光合作用的能量来源,图1表示植物叶肉细胞不同色素对不同波长的光的吸收情况,图2表示两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势。回答下列问题:
(1)图1中曲线a代表的色素主要吸收_______,叶绿体吸收的光能会转化为_______中活跃的化学能。
(2)在光照强度为m时,植物A、B制造有机物的速率______(填“相等”或“不相等”),依据是_______。
(3)若单独种植植物A和植物B,且种植密度均过大,则净光合速率下降幅度较大的植物是______。
(4)光照除了为植物的正常生命活动提供能量,还能作为信号调节植物的生命活动。植物中含有的______,能接收红光和远红光的信号。为探究植物感受光信号的机理,科研人员用相同时间的红光(简称R)和远红光(简称IR)交替照射莴苣种子,然后将其置于暗处,不同处理条件下莴苣种子的发芽率如表所示。
光照处理
发芽率/%
黑暗
8.5
R
98
R→IR
54
R→IR→R
100
R→IR→R→IR
43
①由结果可知,种子发芽率的高低与_______有明显关系。
②科研人员用红光和远红光的混合光处理莴苣种子,然后将其置于暗处,发现种子发芽率高,说明种子对________(填“红”或“远红”)光更敏感。
【答案】(1) ①. 蓝紫光 ②. ATP、NADPH
(2) ①. 不相等 ②. 光照强度为m时,植物A、B积累有机物的速率(净光合速率)相等,但是呼吸速率不相等,故二者制造有机物的速率(总光合速率)不相等
(3)植物A (4) ①. 光敏色素 ②. 最后一次照光的类型 ③. 红
【解析】
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素一蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
【小问1详解】
图1表示植物叶肉细胞不同色素对不同波长的光的吸收情况,分析题图可知,曲线a为类胡萝卜素,曲线b为叶绿素,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿体吸收的光能会转化为ATP、NADPH中活跃的化学能。
【小问2详解】
分析题图1可知,m点时植物A、B氧气的释放速率相等,即二者的净光合速率相等,但是植物A、B的呼吸速率不相等,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此在光照强度为m时,植物A、B制造有机物的速率(总光合速率)不相等。
【小问3详解】
分析题图2可知,植物A的光饱和点大于植物B,植物A比植物B更适于生活在强光下,单独种植植物A和植物B,且种植密度均过大,则植株接受的光照强度减弱,导致植物A净光合速率下降的幅度比植物B的大。
【小问4详解】
光敏色素是一类蛋白质,能接收红光和远红光的信号,调节植物的生命活动。
①结合表格数据可知,红光促进种子萌发,远红光抑制种子萌发。根据交替处理的几组的实验结果可知,红光的促进作用可以被随后照射的远红光降低。若用红光和远红光交替多次处理,则种子的萌发率取决于最后一次使用的光波,若是远红光,则萌发率低,若是红光,则萌发率较高。
②用红光和远红光的混合光处理莴苣种子,然后将其置于暗处,发现种子发芽率高,结合实验结论:红光促进种子萌发,远红光抑制种子萌发,故能说明种子对红光更敏感。
18. 某种动物的两种稀有性状的遗传模式,分别以垂直线(相关基因用A/a)和水平线(相关基因用B/b)表示。如图1是该动物的遗传系谱图,已知Ⅱ-1不带有稀有性状基因。不考虑突变情况下,分析并回答下列问题:
(1)甲同学依据系谱图分析,认为两种性状的遗传都属于常染色体隐性遗传,你是否同意他的观点?______(填“是”或“否”),试说明理由:______。
(2)上述两种稀有性状的遗传遵循的遗传定律是______(填“分离定律”或“基因自由组合定律”)。Ⅱ-2的基因型是______,Ⅲ-2表现两种稀有性状最可能的原因是______。
(3)Ⅲ-4的稀有性状基因来自1-2个体的概率为______。
(4)Ⅲ-3怀孕后走失一段时间,科研人员不久后找回3只幼崽和Ⅲ-3,分别提取DNA后,利用HindⅢ限制酶进行了处理,对处理物进行PCR扩增并凝胶电泳检测,结果如图2所示。可判断幼崽______与Ⅲ-3有亲缘关系,请说明判断的依据:______。
【答案】(1) ①. 否 ②. 从图中Ⅱ-1、Ⅱ-2表现正常,Ⅲ-2出现两种稀有性状,推出两种稀有性状的遗传属于隐性遗传;由题干已知Ⅱ-1不带两种稀有性状突变基因,而Ⅲ-2出现两种稀有性状,推出两种性状的遗传位于X染色体上
(2) ①. 分离定律 ②. XAbXaB(或XAb,XaB ③. Ⅱ-2的两条X染色体的非姐妹染色单体发生交换的结果
(3)100% (4) ①. 2 ②. 图3中只有幼崽2的核基因序列和线粒体基因序列与Ⅲ-3相同
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分离而分离;时间:减数分裂第一次分裂后期;结果:等位基因分离。自由组合定律的实质:同源染色上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合;时间:减数分裂第一次分裂后期,结果:基因自由组合,产生新的基因型。控制性状的基因位于性染色体上,所 以遗传常常与性别相关联,这种现象叫伴性遗传。
【小问1详解】
从图中Ⅱ-1、Ⅱ-2表现正常,Ⅲ-2出现两种稀有性状,推出两种稀有性状的遗传属于隐性遗传;由题干已知Ⅱ-1不带两种稀有性状突变基因,而Ⅲ-2出现两种稀有性状,推出两种性状的遗传位于X染色体上,因此不同意他的观点。
【小问2详解】
上述两种稀有性状的基因位于X染色体上,遗传基因的分离定律;Ⅱ-1不带两种稀有性状突变基因,而Ⅲ-2出现两种稀有性状(XabY),Ⅱ-1的基因型为XABY,Ⅲ-4的基因型为XAbY,Ⅲ-5的基因型为XaBY,Ⅱ-2的基因型为XAbXaB,因此Ⅲ-2表现两种稀有性状最可能的原因是Ⅱ-2的两条X染色体的非姐妹染色单体发生交换的结果,产生了Xab的雌配子,与Y的雄配子结合,形成XabY的后代。
【小问3详解】
Ⅲ-4(XAbY)的稀有性状基因来自Ⅱ-2,Ⅱ-2的b基因型来自Ⅰ-2,Ⅰ-1的基因型为XaBY,因此Ⅲ-4的稀有性状基因来自1-2个体的概率为100%。
【小问4详解】
图3中只有幼崽2的核基因序列和线粒体基因序列与Ⅲ-3相同,因此幼崽2与Ⅲ-3有亲缘关系。
19. 人体受到紧张和危险等刺激时,神经系统会调节肾上腺分泌相关激素,以维持人体自身稳态并适应环境,调节机制如图所示。回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经分泌的乙酰胆碱可作用于肾上腺髓质,促进肾上腺髓质分泌肾上腺素,该调节属于_______(填“神经调节”“体液调节”或“神经一体液调节”),说明肾上腺细胞表面有_______,此时交感神经末梢和其所支配的肾上腺相当于反射弧中的_______,肾上腺素能引起心跳加快、血压升高等生理效应,有助于机体快速作出反应。
(2)危险刺激还可通过_______轴,使肾上腺皮质分泌的糖皮质激素增加,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点,这种调节机制的意义是_______;机体内激素的分泌具有这种调节方式的激素还有_______(答出1种即可)。
(3)糖皮质激素能够进入细胞与细胞内的受体结合,从而促进肝糖原分解和抑制葡萄糖进入组织细胞,在血糖浓度调节方面与胰高血糖素具有_______(填“协同”或“相抗衡”)作用。
(4)长期较大剂量地使用糖皮质激素容易引起肾上腺皮质萎缩,分析其原因可能是________。
【答案】(1) ①. 神经调节 ②. 乙酰胆碱(特异性)受体 ③. 效应器
(2) ①. 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 ②. 可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态 ③. 甲状腺激素、性激素
(3)协同 (4)糖皮质激素激素的分泌存在反馈调节,长期较大剂量地使用糖皮质激素,对下丘脑和垂体的抑制作用增强,垂体分泌的促肾上腺皮质激素减少,不能促进肾上腺皮质的正常发育,导致肾上腺皮质萎缩
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧。
体液调节是指激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节。
神经-体液调节是指通过神经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实施调节的方式。
【小问1详解】
遭遇危险时,交感神经分泌的乙酰胆碱将兴奋传递至肾上腺髓质,促进肾上腺髓质分泌肾上腺素,该调节属于神经调节,说明肾上腺细胞表面有乙酰胆碱受体,此时交感神经末梢及其所支配的肾上腺相当于反射弧中的效应器。
【小问2详解】
危险刺激还可通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴,使肾上腺皮质分泌的糖皮质激素增加。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。机体内还存在“下丘脑-垂体-甲状腺轴”、“下丘脑-垂体-性腺轴”,具有这种调节方式的激素还有甲状腺激素、性激素。
【小问3详解】
胰岛素具有降血糖的作用,糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,因此在血糖浓度调节方面与胰高血糖素具有协同作用。
【小问4详解】
糖皮质激素激素的分泌存在反馈调节,糖皮质激素激素能抑制下丘脑、垂体的活动,长期较大剂量地使用糖皮质激素,使机体内的糖皮质激素含量较高,对下丘脑和垂体的抑制作用增强,垂体分泌的促肾上腺皮质激素减少,不能促进肾上腺皮质的正常发育,容易引起肾上腺皮质萎缩。
20. 某天然湿地因游客和垂钓者众多,造成生物多样性下降,近年来水华现象也日趋严重。某科研小组做了以下实验:
(1)科研小组研究了导致水华的一种主要硅藻(单细胞藻)在不同环境条件下的增长状况,实验结果如图1所示,其中______条件下该硅藻生长最快。科研小组用图2所示血细胞计数板计数(计数室体积为0.1mm3),培养液稀释10倍,检测四角上方格(如图2阴影所示)中的该藻类数量分别为12、16、14、18,估算培养液中该藻类种群密度约为_______个/mL。
(2)为改善生态状况,科研小组在湿地局部区域尝试水体立体生态养殖,其中的部分能量流动过程如图3所示,图中字母表示能量值(单位:kJ)。
①流经该生态系统的总能量是________(用图中字母表示)。植食性鱼类用于生长、发育和繁殖的能量为_________(用图中字母表示)。养殖中,不慎带入了一条杂食性鱼,一段时间后这条鱼增加XkJ能量,假如这条鱼的食物有1/3来自植物,1/2来自植食性鱼类,1/6来自以植食性鱼类为食的小型肉食鱼类,则该杂食性条鱼生长过程中大约需要消耗植物中的能量________kJ。(能量传递效率按10%计算,不考虑人工输入的能量)
(3)科研小组在该湿地引入了鱼苗后,藻类略微减少,后期又引种了本地一些挺水植物,藻类明显减少。请分析说明挺水植物导致藻类明显减少的原因:________。
【答案】(1) ①. CO2为800ppm,pH为8.1 ②. 2.4×107
(2) ①. a+m+n ②. b-f ③. 220X
(3)挺水植物可以与藻类竞争阳光,也可以吸收水体中的N、P等无机盐,且在竞争中处于优势
【解析】
【分析】流入某一营养级的能量(同化量)=呼吸作用散失的能量+用于生长发育、繁殖的能量(以有机物形式储存起来)=呼吸作用散失的能量+(被同化)流向下一营养级的能量(最高营养级除外)+流向分解者的能量+(未利用的能量)。生态系统中生产者和消费者之间由于食物关系会形成一定的营养结构。食物链和(食物链交织而成的)食物网是由生产者和消费者之间存在食物关系形成的。相邻养级之间的能量传递效率=(下一级同化的能量÷上一级同化的能量)×100%。
【小问1详解】
分享实验结果可知,其中CO2为800ppm,pH为8.1条件下该硅藻生长最快。根据图2可知该血细胞计数板的规格为16×25,即血细胞计数板有16个中方格、400个小方格,对应的种群密度(12+16+14+18)÷4×16×10×103=2.4×107个/ml。
【小问2详解】
该生态系统属于人工生态系统,流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和输入的有机物中的化学能,为a+m+n;植食性鱼类用于生长、发育和繁殖的能量为植食性鱼类同化的能量-植食性鱼类呼吸作用散失的能量=b-f。根据题意可知,该只动物生长过程中,如果增加1KJ的能量,假如这条鱼的食物有1/3来自植物,1/2来自植食性鱼类,1/6来自以植食性鱼类为食的小型肉食鱼类,以能量传递效率为10%计算,则消耗植物的数量为:1×1/3÷10%+1×1/2÷10%÷10%+1×1/6÷10%÷10%÷10%=220KJ,所以增加XkJ能量,消耗植物的能量为220XkJ。
【小问3详解】
在引入了本地一些挺水植物和鱼苗后,藻类明显减少,这是因为挺水植物可以与藻类竞争阳光,也可以吸收水体中的N、P等无机盐,且在竞争中处于优势。
21. 研究表明,基因S参与水稻盐碱胁迫的应答过程,该基因过表达可降低水稻植株对盐碱胁迫的敏感性。现利用基因S获得过表达基因SP(由强启动子驱动S基因的编码区过表达),从而培育耐盐碱水稻新品种。请回答下列问题:
(1)如图1所示,可利用______技术从水稻基因组DNA中扩增目的基因S,欲使获得的基因S两端携带限制酶识别序列,需要在引物的_____端添加。
(2)构建如图基因表达载体时,需用_________酶切割目的基因和质粒,酶切后质粒上保留的黏性末端序列应为______和________。潮霉素抗性基因和基因S转录时的模板链_______(填“是”或“不是”)同一条链。
(3)据信息可知,过表达基因S由________组成,可使用________筛选转化成功的水稻愈伤组织细胞。
(4)已知水稻细胞中也存在基因S,由于其启动子为普通启动子而无法高效表达,导致水稻无法耐盐碱。现获得有上述抗生素抗性水稻甲~丁,为进一步鉴定甲~丁的基因型,通过PCR技术将相应启动子与基因S整体扩增出来,应选择图2中的引物组合是________。部分序列信息及可选用的酶切位点如图3所示,PCR产物利用KpnI完全酶切后的电泳结果如图4所示。据图可判断甲的基因型为_____。
【答案】(1) ①. PCR ②. 5'
(2) ①. SacI和EcoRI ②. 5′—AGCT—3' ③. 5′—AATT—3' ④. 不是
(3) ①. 强启动子和基因S编码区 ②. 潮霉素
(4) ①. C和D ②. SPS
【解析】
【分析】1、基因工程的基本操作程序包括目的基因的筛选与获取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
2、PCR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,利用PCR可以快速的获取和扩增目的基因。
【小问1详解】
可利用PCR技术扩增目的基因,引物的3'端用于延伸合成子链,5'端可以添加限制酶识别序列。
【小问2详解】
据图1目的基因两侧的限制酶识别序列可知,应选用SacI和EcoRI切割目的基因和质粒。SacI切割后形成的黏性末端序列为5′—AGCT—3',EcoRI切割后形成的黏性末端序列为5′—AATT—3′。潮霉素抗性基因和基因S的启动子方向相反,说明转录的方向相反,转录的模板链方向均为3'→5′,因此潮霉素抗性基因和基因S转录时的模板链不是同一条链。
【小问3详解】
过表达基因需要前面连接强启动子,即过表达基因SP由强启动子和基因S编码区组成。Ti质粒中只有T-DNA才能整合到水稻细胞染色体DNA上,即在标记基因中只有潮霉素抗性基因能随之整合,因此选择潮霉素筛选具有该抗生素抗性的水稻植株。
【小问4详解】
要把相应启动子和基因S整体扩增,而引物结合在模板链的3'端,因此选择的引物组合为C和D。基因S由普通启动子和基因S编码区等构成,其部分碱基序列为5'…GCAATTGGCCTACCCACCTGACGAATCCAA…3',基因SP由强启动子和基因S编码区等组成,其部分碱基序列为5'…GCAATTGGCCTAGGTACCTGACGAATCCAA…3'。同时扩增后,基因SP中含有KpnI的酶切位点,酶切后形成两条较小的条带,即图4的下面两条带,而基因S中没有KpnI的酶切位点,酶切后形成一个条带,位于最上方。因此甲、丙的基因型均为SPS,乙、丁的基因型为SPSP。
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长沙市一中2025届模拟试卷(二)
生物学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。本题共12小题,每小题2分,共24分。)
1. 下列关于细胞中元素和化合物,叙述正确的是( )
A. 几丁质又称壳多糖,是一种广泛存在于甲壳动物的外骨骼中的二糖
B. 磷脂、ATP和还原型辅酶Ⅱ均含有C、H、O、N、P等大量元素
C. 胰岛素和抗体的差异与组成它们的氨基酸数目、种类和连接方式有关
D. 水稻细胞中由C、G、T、U四种碱基参与合成的核苷酸有6种
2. 液泡是植物细胞中储存Ca2+的主要细胞器。如图所示,液泡膜上的H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输H+,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度驱动H+通过液泡膜上的载体蛋白CAX完成跨膜运输,从而使Ca2+以与H+相反的方向同时通过CAX进入液泡并储存。下列叙述错误的是( )
A. Ca2+从细胞质基质转运到液泡需依靠H+浓度梯度驱动,属于主动运输
B. H+从液泡转运到细胞质基质需无机焦磷酸水解释放的能量,属于主动运输
C. 若细胞中无机焦磷酸含量减少,释放的能量减少,则液泡中Ca2+含量可能减少
D. 液泡中Ca2+保持一定的浓度,有利于植物细胞吸水以维持正常的代谢活动
3. 下图甲表示在酶量一定,温度和pH均最适的条件下,底物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。图乙表示在同一个反应体系中,初始条件是底物充足,酶量一定,温度、pH均最适,产物量随时间变化的曲线。下列分析错误的是( )
A. 酶的作用原理是降低化学反应的活化能
B. 酶的空间结构在酶促反应中可能发生可逆性改变
C. 甲乙曲线都是依据一组实验连续测定的结果来绘制的
D. 乙图曲线I段与甲图Ⅲ段都表示反应速率为最大
4. 植物若长时间受到土壤水涝影响,会引起植株缺氧,加速植株叶片衰老,最终导致亩产降低甚至绝收。据研究,某植物水淹过程中与细胞呼吸有关的酶活性变化如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A. 水淹期间,植物根系的吸收量大于的释放量
B 据图推测,可能酶甲参与有氧呼吸,酶乙参与无氧呼吸
C. 两条曲线相交时,根细胞中有氧呼吸和无氧呼吸强度相同
D. 被水淹后应及时排水,以减少无氧呼吸产物对植物细胞的毒害
5. 2024年8月 14日,世卫组织宣布猴痘疫情构成“国际关注的突发公共卫生事件”。猴痘病毒由蛋白质和一种核酸组成,其侵染宿主细胞方式与噬菌体类似。为了探究猴痘病毒的遗传物质是DNA、RNA还是蛋白质,实验员做了三组实验,A 组用14C标记宿主细胞的氨基酸,B组用15N标记宿主细胞的胸腺嘧啶,C组用3H标记宿主细胞的尿嘧啶,用上述宿主细胞培养猴痘病毒,检测每组子代病毒中含有的同位素。每组培养得到的猴痘病毒分别侵染未标记的宿主细胞,短时间保温后,搅拌并离心,检测上清液和沉淀中含有的同位素。下列相关叙述正确的是( )
A. 为让操作更简便,可用同位素标记的培养基直接培养猴痘病毒
B. 若子代病毒中都未检测出3H,可确定猴痘病毒的遗传物质不是RNA
C. 若B组沉淀物中检测出大量15N,不能确定猴痘病毒的遗传物质只有 DNA
D. 该实验可通过检测放射性强度测出是否有对应的同位素
6. 图1为甲家族两种遗传病所涉及两对等位基因的电泳图,α病由等位基因T、t控制,正常人群中的α病致病基因携带者占1/54;β病由等位基因R、r控制。图2为乙家族中α、β遗传病的遗传系谱图,两种病的遗传方式涉及显性遗传和伴性遗传。下列叙述错误的是( )
A. 可确定甲家族的儿子不患病,而母亲必患α病
B. 甲家族中父亲的基因型可能有4种,都为纯合子
C. α病为常染色体隐性遗传,不确定A带和D带基因的显隐性
D. 乙家族中Ⅱ1与Ⅱ2再生一个两病兼患女孩的概率为1/432
7. DNA复制过程中,当DNA聚合酶遇到损伤而使复制停顿时,若暂时忽略损伤位点继续合成DNA,称为跨损伤合成。如图为某细菌体内暂时忽略胸腺嘧啶二聚体(T-T)跨损伤合成过程,下列关于该过程及结果的推测,不合理的是( )
A. 该细菌的DNA聚合酶Ⅲ和V均不能修复胸腺嘧啶二聚体
B. 出现图示损伤,可能会导致DNA复制暂时停滞
C. 若某生物能以胸腺嘧啶二聚体为模板合成“AA”序列,则该生物因紫外线照射发生基因突变的概率高于该细菌
D. 若该胸腺嘧啶二聚体出现在细菌的某个质粒中(不考虑其他位点改变)且不能修复,则该细菌的子代有可能不携带突变序列
8. 有学者认为,自然选择对中性基因突变(既无“益”也无“害”)不起作用。又有科学家发现,拥有有害突变的个体会因为生存力或育性降低而从群体中淘汰,使得同一染色体上的其它突变也被一并清除,并将这种现象称为背景选择。下列叙述错误的是( )
A. 突变的“益”与“害”不是绝对的,这与生物所处的环境有关
B. 等位基因的产生是基因突变的结果,为生物进化提供了原材料
C. 相比无性生殖物种,有性生殖物种中有利突变被连带清除的概率更高
D. 背景选择是导致中性突变基因的基因频率发生改变的原因之一
9. 病毒性肠胃炎多由诺如病毒引起,主要症状有呕吐、腹泻、发热等。该病毒遗传物质为单链RNA,极易造成人体反复感染,危害人体健康。下列叙述错误的是( )
A. 经APC细胞摄取处理的诺如病毒成为激活B细胞的第一个信号
B. 辅助性T细胞在接受APC细胞呈递的抗原刺激后开始增殖、分化
C. 反复感染的原因可能是该病毒易突变,人体缺少相应的抗体
D. 细胞毒性T细胞能够裂解靶细胞,体现了免疫系统的防卫功能
10. 植物在受到机械损伤或昆虫取食时,会产生防御反应。为研究某植物损伤信号传递中脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)的变化及关系,进行如下实验:用镊子快速夹伤植物叶片,迅速将损伤植株与另一长势相同的健康植株放入同一密闭玻璃气室内,并避免枝叶相互接触(如图1),以气室外健康植株叶片为对照,定期采集叶片测定相关指标,结果如图2(诱导叶指密闭玻璃气室内健康植株叶片)。下列推测不合理的是( )
A. 损伤叶可能会释放挥发性物质,诱导邻近健康植株叶片产生防御反应
B. 机械损伤可促进ABA合成,加速损伤叶脱落以避免伤害进一步扩大
C. 与损伤叶相比,诱导叶因未受机械损伤,故产生的防御反应强度明显较低
D. 植物的这种机制有利于种群提高抗机械损伤或昆虫取食的能力
11. 为治理城市中某条N、P含量超标的河流,科研人员通过引进河水、设计湿地景观、优化植物种植等将该地区建成了城市湿地公园。图中a区域种植挺水植物,箭头代表水流方向。下列相关叙述错误的是( )
A. 设计湿地公园时应尽量种植本地物种,这主要体现了自生原理
B. 与b区域相比,a区域的微生物较多,水中溶氧量较低
C. 以上材料体现了该湿地公园具有直接价值和间接价值
D. a区域的挺水植物能通过吸收水中的N、P来降低水华出现的概率
12. 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
二、选择题(本题共4小题,共16分,每小题给出的4个选项中,可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分,选不全得2分,选错得0分。)
13. CpG二核苷酸是由一个胞嘧啶脱氧核苷酸和一个鸟嘌呤脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的二核苷酸。在基因组中,CpG二核苷酸通常成串出现在基因的启动子区域。CpG甲基化后与MeCP1蛋白结合,从而招募细胞中的阻遏物影响基因表达。增强子是DNA上的一段特殊序列,通过与BRD4蛋白结合,增强相应基因启动子的活性。为探究CpG甲基化程度与启动子活性对基因表达的影响,科学家将人α-珠蛋白基因、小鼠α-珠蛋白基因和人γ-珠蛋白基因分别导入人HeLa细胞进行了如下实验。下列说法错误的是( )
注:无:没有甲基化;部:部分甲基化;全:全部甲基化。“+”:有;“-”:无。
A. 检测β-珠蛋白mRNA的含量作为对照,用于排除无关变量对基因表达的影响
B. 无增强子时三种基因甲基化后均不能表达,引入增强子后三种基因均恢复表达
C. CpG与MeCP1蛋白结合能力与基因表达强度呈正相关
D. 通过提高BRD4蛋白的活性可以促进相关基因的表达
14. 硅藻(真核生物)有着奇特的繁殖方式,其含硅外壳无法生长,由大的上壳扣住小的下壳形成,分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳,形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞(如图)。当该物种繁殖到若干代后,有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小。下列有关叙述正确的是( )
A. 能在光学显微镜下看到硅藻细胞的双层核膜
B. 1个硅藻细胞繁殖n代后,与母体大小相同的子细胞数大于或等于1
C. 1个母体繁殖3次后,形成3个大小与B细胞相同的子细胞
D. 硅藻繁殖时,一定会出现DNA双螺旋解旋的现象
15. 自然界中,碳元素在大气、陆地和海洋等各大碳库之间不断地循环,各个碳库的碳储量在较长一段时间内保持基本稳定,这就是处于“碳中和”状态。“碳封存”是降低大气CO2含量的重要举措。下表为地球各主要碳库的碳储量(1Gt=1×10g15)。下列叙述正确的是( )
碳库
碳储量(Gt)
碳库
碳储量(Gt)
大气圈
720
岩石圈
60000000
海洋无机碳
37400
陆地水圈
1~2
海洋有机碳
1670
化石燃料
4130
陆地生物圈
1800
其他
250
A. 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
B. 虽然岩石圈碳库是最大的,但对人类生命活动影响最大的碳库是大气圈
C. 在生态系统的组成成分中,能够实现“碳封存”的主要成分是生产者
D. 当全球达到“碳中和”的目标时,其吸收的CO2量应等于全球生物细胞呼吸释放的CO2量
16. 科学家发现在神经元的树突中,每隔一段距离就会出现内质网与细胞膜的接合点(ER-PM),ER-PM上有重要的钙离子通道VGCC。谷氨酸受体与谷氨酸结合后,把信号传导给VGCC,后者打开通道并允许Ca2+内流,激活ER-PM接合点一系列信号传递,使内质网的钙信号局部增强,并实现长距离传播(见图)。下列分析最合理的是( )
A. ①表示突触前膜,①上的受体有接收化学信号的功能
B. a过程中谷氨酸由上一个神经元树突末梢的突触小体释放
C. b过程实现了化学信号与电信号的转化
D. c过程Ca2+通过主动运输的方式进入神经元
三、非选择题(共5大题,共60分)
17. 光是光合作用的能量来源,图1表示植物叶肉细胞不同色素对不同波长的光的吸收情况,图2表示两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势。回答下列问题:
(1)图1中曲线a代表的色素主要吸收_______,叶绿体吸收的光能会转化为_______中活跃的化学能。
(2)在光照强度为m时,植物A、B制造有机物的速率______(填“相等”或“不相等”),依据是_______。
(3)若单独种植植物A和植物B,且种植密度均过大,则净光合速率下降幅度较大的植物是______。
(4)光照除了为植物的正常生命活动提供能量,还能作为信号调节植物的生命活动。植物中含有的______,能接收红光和远红光的信号。为探究植物感受光信号的机理,科研人员用相同时间的红光(简称R)和远红光(简称IR)交替照射莴苣种子,然后将其置于暗处,不同处理条件下莴苣种子的发芽率如表所示。
光照处理
发芽率/%
黑暗
8.5
R
98
R→IR
54
R→IR→R
100
R→IR→R→IR
43
①由结果可知,种子发芽率的高低与_______有明显关系。
②科研人员用红光和远红光的混合光处理莴苣种子,然后将其置于暗处,发现种子发芽率高,说明种子对________(填“红”或“远红”)光更敏感。
18. 某种动物的两种稀有性状的遗传模式,分别以垂直线(相关基因用A/a)和水平线(相关基因用B/b)表示。如图1是该动物的遗传系谱图,已知Ⅱ-1不带有稀有性状基因。不考虑突变情况下,分析并回答下列问题:
(1)甲同学依据系谱图分析,认为两种性状的遗传都属于常染色体隐性遗传,你是否同意他的观点?______(填“是”或“否”),试说明理由:______。
(2)上述两种稀有性状的遗传遵循的遗传定律是______(填“分离定律”或“基因自由组合定律”)。Ⅱ-2的基因型是______,Ⅲ-2表现两种稀有性状最可能的原因是______。
(3)Ⅲ-4的稀有性状基因来自1-2个体的概率为______。
(4)Ⅲ-3怀孕后走失一段时间,科研人员不久后找回3只幼崽和Ⅲ-3,分别提取DNA后,利用HindⅢ限制酶进行了处理,对处理物进行PCR扩增并凝胶电泳检测,结果如图2所示。可判断幼崽______与Ⅲ-3有亲缘关系,请说明判断的依据:______。
19. 人体受到紧张和危险等刺激时,神经系统会调节肾上腺分泌相关激素,以维持人体自身稳态并适应环境,调节机制如图所示。回答下列问题:
(1)遭遇危险时,交感神经分泌的乙酰胆碱可作用于肾上腺髓质,促进肾上腺髓质分泌肾上腺素,该调节属于_______(填“神经调节”“体液调节”或“神经一体液调节”),说明肾上腺细胞表面有_______,此时交感神经末梢和其所支配的肾上腺相当于反射弧中的_______,肾上腺素能引起心跳加快、血压升高等生理效应,有助于机体快速作出反应。
(2)危险刺激还可通过_______轴,使肾上腺皮质分泌的糖皮质激素增加,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有分级调节的特点,这种调节机制的意义是_______;机体内激素的分泌具有这种调节方式的激素还有_______(答出1种即可)。
(3)糖皮质激素能够进入细胞与细胞内的受体结合,从而促进肝糖原分解和抑制葡萄糖进入组织细胞,在血糖浓度调节方面与胰高血糖素具有_______(填“协同”或“相抗衡”)作用。
(4)长期较大剂量地使用糖皮质激素容易引起肾上腺皮质萎缩,分析其原因可能________。
20. 某天然湿地因游客和垂钓者众多,造成生物多样性下降,近年来水华现象也日趋严重。某科研小组做了以下实验:
(1)科研小组研究了导致水华一种主要硅藻(单细胞藻)在不同环境条件下的增长状况,实验结果如图1所示,其中______条件下该硅藻生长最快。科研小组用图2所示血细胞计数板计数(计数室体积为0.1mm3),培养液稀释10倍,检测四角上方格(如图2阴影所示)中的该藻类数量分别为12、16、14、18,估算培养液中该藻类种群密度约为_______个/mL。
(2)为改善生态状况,科研小组在湿地局部区域尝试水体立体生态养殖,其中的部分能量流动过程如图3所示,图中字母表示能量值(单位:kJ)。
①流经该生态系统的总能量是________(用图中字母表示)。植食性鱼类用于生长、发育和繁殖的能量为_________(用图中字母表示)。养殖中,不慎带入了一条杂食性鱼,一段时间后这条鱼增加XkJ能量,假如这条鱼的食物有1/3来自植物,1/2来自植食性鱼类,1/6来自以植食性鱼类为食的小型肉食鱼类,则该杂食性条鱼生长过程中大约需要消耗植物中的能量________kJ。(能量传递效率按10%计算,不考虑人工输入的能量)
(3)科研小组在该湿地引入了鱼苗后,藻类略微减少,后期又引种了本地一些挺水植物,藻类明显减少。请分析说明挺水植物导致藻类明显减少的原因:________。
21. 研究表明,基因S参与水稻盐碱胁迫的应答过程,该基因过表达可降低水稻植株对盐碱胁迫的敏感性。现利用基因S获得过表达基因SP(由强启动子驱动S基因的编码区过表达),从而培育耐盐碱水稻新品种。请回答下列问题:
(1)如图1所示,可利用______技术从水稻基因组DNA中扩增目的基因S,欲使获得的基因S两端携带限制酶识别序列,需要在引物的_____端添加。
(2)构建如图基因表达载体时,需用_________酶切割目的基因和质粒,酶切后质粒上保留的黏性末端序列应为______和________。潮霉素抗性基因和基因S转录时的模板链_______(填“是”或“不是”)同一条链。
(3)据信息可知,过表达基因S由________组成,可使用________筛选转化成功的水稻愈伤组织细胞。
(4)已知水稻细胞中也存在基因S,由于其启动子为普通启动子而无法高效表达,导致水稻无法耐盐碱。现获得有上述抗生素抗性水稻甲~丁,为进一步鉴定甲~丁的基因型,通过PCR技术将相应启动子与基因S整体扩增出来,应选择图2中的引物组合是________。部分序列信息及可选用的酶切位点如图3所示,PCR产物利用KpnI完全酶切后的电泳结果如图4所示。据图可判断甲的基因型为_____。
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