内容正文:
生物学
本试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡和试卷上。
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: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. 囊泡能在相关细胞的指令下准确转运物质。下列关于囊泡的叙述正确的是( )
A. 运输分泌蛋白的交通枢纽是内质网
B. 转运酶时需要核糖体的协助
C. 其产生及移动等主要由核仁控制
D. 转运过程可体现生物膜的结构特点
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”,在分泌蛋白的合成和运输过程中,内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡,囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,从而将蛋白质分泌到细胞外,故高尔基体是囊泡运输分泌蛋白的交通枢纽,A错误;
B、囊泡转运过程需要消耗能量,核糖体是合成多肽链的场所,不产生能量,且核糖体为无膜细胞器,故囊泡转运酶时不需要核糖体协助,B错误;
C、囊泡的产生、移动等由基因控制,即主要受细胞核内的染色质中的DNA控制,C错误;
D、囊泡的转运过程涉及生物膜的融合,可体现生物膜具有流动性的结构特点,D正确。
故选D。
2. 微卫星DNA是不同个体间高度变异的核苷酸序列,具有特异性。研究人员分析某保护区内小麂粪便中的微卫星DNA,为其保护工作提供支持。该方法无法得到小麂种群的( )
A. 性别比例 B. 种群密度
C. 亲缘关系 D. 物种丰富度
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析,微卫星DNA分子标记是不同个体间高度变异的核苷酸简单重复序列,所以微卫星DNA分子标记具有特异性。
【详解】A、由题意可知,微卫星DNA是不同个体高度变异的核苷酸序列,具有特异性,说明通过微卫星DNA可准确识别不同的小麂生物个体,故通过分析保护区小麂粪便中的微卫星DNA可调查到小麂种群的性别比例,不符合题意,A错误;
B、通过分析保护区小麂粪便中的微卫星DNA可调查到小麂的种群密度,不符合题意,B错误;
C、通过分析保护区小麂粪便中的微卫星DNA可分析出小麂种群中个体间的亲缘关系,不符合题意,C错误;
D、物种丰富度属于群落的特征,通过调查小麂粪便中的微卫星DNA不能获取群落的物种丰富度,符合题意,D正确。
故选D。
3. 下列人类活动对生态系统的影响不可能出现的是( )
A. 分类处理生活垃圾能加快生态系统的物质循环
B. 植树造林提高生产者到消费者的能量传递效率
C. 改造栖息地可提高生态系统中某些种群的K值
D. 科学化管理森林生态系统提高其抵抗力稳定性
【答案】B
【解析】
【分析】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%。
【详解】A、分类处理生活垃圾能实现垃圾资源化和物质的循环利用,从而加快生态系统的物质循环,A可能出现;
B、能量传递效率是指能量在沿食物链流动过程中,相邻两个营养级间的能量传递效率一般是10%-20%,植树造林可以提高第一营养级对光能的利用,使流入生态系统的能量增多,但不会提高生产者到消费者的能量传递效率,B不可能出现;
C、改造栖息地可以改变原有生态环境,可能使某些种群的食物增多、活动范围更广泛,从而可提高被改造栖息地中的某些种群的环境容纳量,即提高K值,C可能出现;
D、科学化管理森林生态系统,如合理开发森林资源或防治虫害等,可提高森林生态系统的抵抗力稳定性,D可能出现。
故选B。
4. 某小组为探究某地区杨树的生长情况,提取、分离并测定了杨树幼苗叶片光合色素的相对含量。若实验中忘记加入碳酸钙,则结果最有可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验:滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】在提取、分离并杨树幼苗叶片光合色素的相对含量的过程中,若在提取色素时忘记加入碳酸钙,由于碳酸钙能保护叶绿素不被破坏,因此在忘记添加碳酸钙的情况下,叶绿素会受到破坏,因此距离滤液细线较近的两条色素带含量很低,而叶黄素和胡萝卜素基本不受影响,且叶黄素的含量多于胡萝卜素,由于叶黄素在层析液中的溶解度低于胡萝卜素,因此胡萝卜素离滤液细线的距离最远,其次为叶黄素,而叶绿素距离最近,且含量最低,即D正确。
故选D。
5. 研究发现,给处于急性寒冷环境中的大鼠灌胃某药物后,大鼠的促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素、肾上腺素的含量均有所上升。下列说法错误的是( )
A. 促肾上腺皮质激素释放激素作用的靶器官为垂体
B. 灌胃药物后机体应对急性寒冷刺激的过程中涉及分级调节
C. 灌胃药物后大鼠的肝代谢活动增强、产热增加
D. 服用该药物能使机体在寒冷条件下体温保持不变
【答案】D
【解析】
【分析】1、机体中存在激素之间的分级调节,该调节通过下丘脑—垂体—靶腺轴来完成,甲状腺激素、性激素以及肾上腺皮质激素的分泌都是分级调节。
2、肾上腺包括皮质和髓质两部分,髓质可以分泌肾上腺素,该激素可以提高机体的代谢速率,进而增加产热;皮质可以分泌糖皮质激素和盐皮质激素,二者参与机体有机物代谢和水盐平衡调节。
3、体温调节既包括神经调节也包括体液调节。体温调节是调节机体产热和散热的平衡,低温时机体散热多,故而要增加产热,减少散热,高温时主要增加散热。
【详解】A、促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌,作用的靶器官是垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素,A正确;
B、灌胃药物后,促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素,促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素,这一过程涉及分级调节;同时肾上腺素等也参与调节,B正确;
C、灌胃药物后,大鼠的促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素、肾上腺素含量上升,肾上腺素可促进肝代谢活动增强,产热增加,C正确;
D、该药物能使大鼠在急性寒冷环境中相关激素含量上升,以调节体温,但机体体温是在一定范围内保持相对稳定,不是绝对不变;且从题干看是 “急性寒冷环境中灌胃药物后” 的短期变化,不能说明服用该药物能使机体在寒冷条件下体温一直保持不变,D错误。
故选D。
6. 某小组用洋葱进行“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列操作一定不能达到对应目的的是( )
选项
实验操作
目的
A
研磨过程中加入适量纤维素酶
使洋葱细胞裂解更快
B
向过滤后的滤液中添加少量嫩肉粉
提高DNA的纯度
C
在离心后的上清液中加入冷却酒精
使DNA沉淀析出
D
常温下向沉淀物溶液中加入二苯胺试剂
对DNA进行鉴定
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:①DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的;②DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离;③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色;
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,纤维素酶可以分解细胞壁中的纤维素,使细胞壁破坏,从而使洋葱细胞更快裂解,A不符合题意;
B、嫩肉粉中含有蛋白酶,可分解蛋白质,提高DNA的纯度,B不符合题意;
C、DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,所以在上清液中加入体积分数为95%的冷却酒精可使DNA沉淀析出,C不符合题意;
D、用二苯胺对DNA进行鉴定时需要沸水浴加热,而不是在常温下进行。在沸水浴条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色,常温下该反应无法有效进行,D符合题意。
故选D。
7. 研究发现某地区出土的奶酪样本由开菲尔乳酸菌发酵生产,研究人员从该样本中提取出古代开菲尔乳酸菌基因组,并与现代开菲尔乳酸菌菌株的基因组相比较,发现开菲尔乳酸菌的演化主要体现在:①出现了明显的耐药性;②细菌基因组防御机制增强;③对人类肠道环境适应性提高。下列说法正确的是( )
A. 在环境压力的作用下,现代开菲尔乳酸菌产生了耐药性基因
B. 开菲尔乳酸菌基因组的演化与人类长时间的驯化利用有关
C. 古代开菲尔乳酸菌和现代开菲尔乳酸菌的基因库完全不同
D. 开菲尔乳酸菌进化过程中不存在与人类或环境的协同进化
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论的内容:
种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变.突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成.在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、耐药性基因的产生不是环境压力诱导的,环境压力起到选择作用,A错误;
B、由开菲尔乳酸菌基因组的演化的主要体现可推测,这与人类长时间的驯化利用有关,B正确;
C、有题干信息不能得出“古代开菲尔乳酸菌和现代开菲尔乳酸菌的基因库完全不同”的结论,C错误;
D、开菲尔乳酸菌进化过程中存在与人类或环境的协同进化,D错误。
故选B。
8. BID是广泛存在于细胞中的一种促凋亡蛋白,其在正常细胞中的活性很弱。BID可以被半胱天冬酶切割为N端片段(N-BID)和强促凋亡的C端片段(C-BID),破坏BID的N端和C端片段间的相互作用从而响应凋亡信号转导。下列叙述正确的是( )
A. 抑制半胱天冬酶的活性可以促进凋亡基因的表达
B. N-BID和C-BID在调控BID的促凋亡能力方面起协同作用
C. 可研发靶向切割肿瘤细胞BID产生C-BID的药物来治疗肿瘤
D. 人在胚胎发育时期,所有细胞中的BID活性都比较弱
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因控制的细胞程序性死亡。
【详解】A、根据题意,BID在正常细胞中促凋亡能力很弱,被半胱天冬酶切割后形成的两个片段之间的相互作用如果被破坏,可促进细胞凋亡,因此抑制半胱天冬酶的活性不能促进细胞凋亡,A错误;
B、根据题意,“破坏BID的N端和C端片段间的相互作用从而响应凋亡信号转导”,因此可知N-BID和C-BID对于BID的促凋亡不是协同作用,B错误;
C、由题干信息可知,BID产生的N-BID和C-BID之间的作用被破坏,细胞就会凋亡,所以靶向切割肿瘤细胞BID产生C-BID的药物可以治疗肿瘤,C正确;
D、人在胚胎发育时期,尾部的消失和手指的形成都涉及到细胞凋亡,这些凋亡细胞中的BID活性较强,D错误。
故选C。
9. “梭梭树倔强地挺立着,清晨阳光洒在起伏的沙丘间后,沙鼠从洞穴中探出脑袋,警惕地观察四周后迅速穿梭于灌丛间,鹰在高空盘旋,敏锐地搜寻着地面的沙鼠……”这些场景是西北荒漠的生动写照,蕴含着丰富的生态学知识。下列相关说法错误的是( )
A. 荒漠是开放的生态系统,梭梭树是该生态系统的基石
B. 洒在沙丘的阳光是影响沙鼠和鹰正常生命活动的物理信息
C. 该生态系统的信息源多样化,但信息传递只在不同生物之间进行
D. 荒漠上沙鼠的生存现状可作为调节鹰捕食行为的信息
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的组成包括非生物部分和生物部分,非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤等;生物部分包括生产者、消费者、分解者。生产者主要指绿色植物,能够通过光合作用制造有机物,为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量;消费者主要指各种动物,促进生物圈中的物质循环;分解者是指细菌和真菌等营腐生生活的微生物,它们能将动植物残体中的有机物分解成无机物归还无机环境。
【详解】A、荒漠是一个开放的生态系统,与外界有物质和能量的交换,梭梭树是荒漠中的主要生产者,通过光合作用固定能量,支撑整个生态系统,是该生态系统的基石,A正确;
B、生态系统中光、温度、湿度等属于物理信息。阳光作为一种信息,可以影响沙鼠和鹰的活动,B正确;
C、荒漠生态系统的信息源包括物理信息、化学信息、行为信息,表现为多样化,信息传递不只在不同生物之间进行,还会在同种生物之间传递,也会在生物与无机环境之间传递,C错误;
D、沙鼠的数量、分布等生存现状会影响鹰的捕食策略,即荒漠上沙鼠的生存现状可作为调节鹰捕食行为的信息,D正确。
故选C。
10. 1型固有样淋巴细胞(ILC1s)是机体重要的免疫细胞,其无需抗原刺激,可通过释放干扰素、穿孔素等蛋白质直接杀伤体内某些肿瘤细胞。我国研究人员发现,ILC1s膜上的GPR34位点能与肿瘤组织产生的溶血磷脂酰丝氨酸(LysoPS)结合,抑制干扰素、穿孔素等的分泌,导致肿瘤恶化。下列叙述正确的是( )
A. ILC1s识别肿瘤组织发挥免疫作用属于特异性免疫
B. 一定范围内GPR34位点的数量和穿孔素的分泌量呈负相关
C. 抑制基因GPR34表达能够提高机体的免疫防御功能
D. 口服干扰素或抑制LysoPS分泌的药物有助于治疗癌症
【答案】B
【解析】
【分析】免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。机体内的细胞因物理、化学或病毒等致癌因素的作用而发生癌变,这是体内最危险的“敌人”。机体免疫功能正常时,可识别这些突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除;若此功能低下或失调、机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
【详解】A、特异性免疫需要抗原刺激,由题干信息“ILC1s)是机体重要的免疫细胞,其无需抗原刺激,可通过释放干扰素、穿孔素等蛋白质直接杀伤体内某些肿瘤细胞”,可知ILC1s识别肿瘤组织发挥免疫作用属于非特异性免疫,A错误;
B、由题干信息“ILC1s膜上的GPR34位点能与肿瘤组织产生的溶血磷脂酰丝氨酸(LysoPS)结合,抑制干扰素、穿孔素等的分泌”,可知一定范围内GPR34位点的数量和穿孔素的分泌量呈负相关,B正确;
C、抑制基因GPR34表达能够提高机体的免疫监视功能,C错误;
D、干扰素是蛋白质,不能口服,D错误。
故选B。
11. 先天性色素失禁症为伴X显性遗传病,由等位基因B/b控制。白化病为常染色体隐性遗传病,由等位基因D/d控制。如图是某男性的某个细胞的分裂图像(未体现的染色体均为常染色体且不含B/b、D/d基因),该男性与基因型为DdXBXb的女性婚配,不考虑基因突变。下列推测正确的是( )
A. 该细胞为初级精母细胞且该男性的基因型为DdXbY
B. 若H为Y染色体,则该细胞产生的子细胞中Y染色体数目可能为0、1
C. 若该女性的减数分裂Ⅱ异常,则该夫妇的后代一定患先天性色素失禁症
D. 若该夫妇减数分裂正常,则生出一正常后代的概率为3/8
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时,位于同源染色体上的等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。
【详解】A、根据题干信息未体现的染色体均为常染色体且不含B/b、D/d基因,则由D/d染色体所在染色体只有一条可推知为次级精母细胞,A错误;
B、若H为Y染色体,b基因所在的染色体为X染色体,则说明该细胞(次级精母细胞)中同时含有X、Y染色体。若继续进行正常分裂产生子细胞,则子细胞均含Y染色体,Y染色体数目为1;若接下来的分裂也发生异常,如Y染色体移向细胞一极,则产生的一个子细胞含2个Y染色体,另一个含0个Y染色体,B错误;
C、该女性的基因型为DdXBXb,先天性色素失禁症为伴X显性遗传病,若该女性的减数分裂Ⅱ异常,则该女性可能会产生XBXB或XbXb的卵细胞,XBXB的卵细胞参与受精作用,子代一定患先天性色素失禁症,XbXb的卵细胞与男性产生的Xb或Y的精子形成受精卵,后代一定不患先天性色素失禁症,C错误;
D、据图可知该男性的基因型为DdXbY,女性的基因型为DdXBXb,两对基因独立遗传,可知,生出正常后代的概率为3/41/2=3/8,D正确。
故选D。
12. 饮咂酒是羌族人民庆祝羌年的活动之一,下列关于咂酒制作的说法正确的是( )
A. 对原料(青稞等)进行粉碎处理可提高其与发酵菌的接触面积
B. 为提高咂酒产量,拌酒曲后始终对发酵罐进行密封
C. 酒曲中的酵母菌可直接利用青稞中的淀粉进行发酵
D. 为延长咂酒的保质期,需严格对原料及发酵罐进行灭菌
【答案】A
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧菌,可以进行有氧呼吸和无氧呼吸,酒精发酵初期需要氧气供酵母菌繁殖(有氧呼吸),后期才需密封(无氧发酵产酒精)。
【详解】A、粉碎原料可以增加表面积,使发酵菌(如酵母菌、霉菌等)更容易接触和分解原料中淀粉等成分,从而提高发酵效率,A正确;
B、发酵初期需要氧气供酵母菌繁殖(有氧呼吸),后期才需密封(无氧发酵产酒精),全程密封会抑制酵母菌增殖,反而降低产量,B错误;
C、酵母菌不能直接分解淀粉,需先由酒曲中的霉菌(如米曲霉)将淀粉转化为糖类(糖化阶段),酵母菌才能发酵糖类产酒精,C错误;
D、传统咂酒制作依赖自然环境中的微生物(如酒曲中的菌种),完全灭菌会破坏发酵过程,保质期通常通过酒精浓度或二次处理(如煮沸)延长,D错误。
故选A。
13. 控制某动物体型矮小的a基因是由A基因发生隐性突变而来的,为探究该对等位基因的遗传规律,某同学进行了下图实验,已知实验一中亲本为纯合子(不考虑异常情况)。下列推测错误的是( )
A. 控制该动物体型的基因A/a位于性染色体上
B. 该动物雌雄个体的性染色体组成分别为ZW和ZZ
C. 两组实验中雄性正常个体的基因型均相同
D. 实验二F1中的正常个体杂交可获得表现为雄性矮小的后代
【答案】D
【解析】
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。
【详解】A、分析实验一可知,实验一中亲本为纯合子,若位于常染色体上,F1均为正常,故控制该动物体型的基因A/a位于性染色体上,A正确;
B、假若控制动物体型的基因位于ZW上,则实验一P:ZAW×ZaZa,F1:ZaW、ZAZa,与题意相符合,故该动物雌雄个体的性染色体组成分别为ZW和ZZ,B正确;
C、实验一P:ZAW×ZaZa,F1:ZaW、ZAZa,实验二P:ZaW×ZAZa,则F1:ZAZa、ZaZa、ZAW、ZaW,两组实验中的雄性正常个体的基因型均相同,C正确;
D、实验二P:ZaW×ZAZa,则F1:ZAZa、ZaZa、ZAW、ZaW,F1中的正常个体杂交即ZAZa×ZAW,后代雄性ZAZA、ZAZa,实验二F1中的正常个体杂交后代雄性没有矮小的,D错误。
故选D。
14. 百脉根是一种广泛生长在喀斯特地区的观赏性植物,为研究不同胁迫条件对百脉根生长的影响,某科研人员进行了实验,部分结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
处理
激素含量/(ng·g-1)
须根根系活力
乙烯
细胞分裂素
脱落酸
生长素
空白对照(CK)
123.76
3366
9.42
1.35
低营养(LN)
25.84
34.99
46.47
1.17
高重碳酸盐(HB)
53.40
50.99
30.88
1.77
低磷(LP)
22.97
39.15
46.59
2.10
A. 由表可知,细胞分裂素和脱落酸可以提高百脉根的抗逆性
B. 高重碳酸盐胁迫下,百脉根叶片颜色加深、气孔开度减小
C. 相较于其他胁迫,低营养胁迫对百脉根的生长影响更大
D. 该实验能说明生长素有低浓度促进、高浓度抑制的作用特点
【答案】D
【解析】
【分析】1、生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:(1)促进插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果。
2、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
3、细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
4、脱落酸在根冠和菱蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
【详解】A、由表格数据可知,相比于CK组,LN组脱落酸含量显著增高,且LN组须根根系活力高于CK组,可知脱落酸可以提高百脉根的抗逆性,同理,HB组细胞分裂素含量高于CK组,且须根根系活力高于CK组,可知细胞分裂素可以提高百脉根的抗逆性,A正确;
B、脱落酸可促进气孔关闭,细胞分裂素可促进叶绿素合成,高重碳酸盐胁迫下,细胞分裂素和脱落酸高于空白对照组,可推测百脉根叶片颜色(叶绿素含量增加)加深、气孔开度减小,B正确;
C、由图可知,相较于其他胁迫,低营养胁迫下百脉根须根根系活力最高,可知低营养胁迫对百脉根的生长影响更大,C正确;
D、由表格数据可知,实验的自变量为不同胁迫条件,因变量为各种激素含量和须根根系活力,该实验不能说明生长素有低浓度促进、高浓度抑制的作用特点,D错误。
故选D。
15. 在有氧呼吸第三阶段,线粒体内的NADH和FADH2(与NADH作用相似,是一种还原型辅酶),通过电子传递链最终将电子传递给氧气,该过程释放的能量推动H+进入线粒体膜间隙,H+经ATP合酶回到线粒体基质的过程会推动ATP的合成,具体过程如图。下列叙述正确的是( )
A. 大肠杆菌和酵母菌细胞中的电子传递链均在线粒体内膜上
B. NADH释放的电子通过复合体Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ最终被传递给氧气
C. H⁺在ATP合酶的作用下顺浓度梯度跨膜运输并推动ATP合成
D. 辅酶Q和Cytc的结构异常均会导致细胞内无法合成ATP
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示),同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。
【详解】A、大肠杆菌为原核生物没有线粒体,酵母菌细胞中的电子传递链在线粒体内膜上,A错误;
B、NADH释放的电子通过复合体Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ最终被传递给氧气,B错误;
C、据图可知,H+顺浓度梯度沿ATP合成酶复合体的质子通道进入线粒体基质,并推动ATP合成,C正确;
D、辅酶 Q 和 Cytc 的结构异常会影响电子传递链,但细胞还可以通过无氧呼吸等方式合成 ATP,并非无法合成 ATP,D错误。
故选C。
16. 转座子是一类可移动的DNA序列,真核细胞的转座过程有复制型转座(如图①)和非复制型转座(如图②),实现转座过程需要转座酶参与,转座酶可将转座子从原来的位置切割下来,并将转座子插入到新的位置。OsSNAC1基因是水稻的胁迫响应基因,科学家利用基因编辑技术在OsSNAC1基因的上游插入转座子MITE,发现该基因的转录水平提高。下列有关说法正确的是( )
A. 转座酶可能具有限制性内切核酸酶和DNA聚合酶的功能
B. 复制型转座和非复制型转座均会改变转座子的数量
C. 应将MITE插入水稻OsSNAC1基因上游的非启动子区域
D. 在OsSNAC1基因的上游插入转座子MITE可降低水稻抗逆性
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图,复制型转座(图①):转座子被复制,原位置保留转座子,新位置插入拷贝,数量增加,非复制型转座(图②):转座子从原位置切除后插入新位置,数量不变。
【详解】A、分析题意,转座酶可将转座子从原来的位置切割下来,并将转座子插入到新的位置,由此可知转座酶可能具有限制性内切核酸酶和DNA连接酶的功能,A错误;
B、复制型转座(图①):转座子被复制,原位置保留转座子,新位置插入拷贝,数量增加,非复制型转座(图②):转座子从原位置切除后插入新位置,数量不变,B错误;
C、插入转座子MITE后,OsSNAC1基因转录水平提高,说明MITE可能具有增强子功能,若插入启动子区域可能直接干扰转录起始,而非提高表达,增强子通常位于非启动子区域,通过远距离调控基因表达,所以为避免干扰启动子功能,应插入非启动子区域,C正确;
D、插入MITE后OsSNAC1转录水平提高,而OsSNAC1是胁迫响应基因 (通常增强抗逆性),推论转录水平提高应增强抗逆性,而非降低,D错误。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 叶绿体中的类囊体分为基粒类囊体和基质类囊体,二者的区别在于前者含有较多的光合色素以及形成了堆叠的基粒。回答下列问题:
(1)与基粒类囊体相比,基质类囊体的光能利用率______(填“更高”或“更低”),原因是_______。
(2)盐胁迫会导致植物叶绿体中基粒减少,使得光合作用的光反应为暗反应提供的______减少。盐胁迫还会影响土壤溶液的浓度和植物Rubisco(CO2固定相关的酶)的活性,请据此写出盐胁迫影响暗反应的另外两个途径:_______。
(3)研究表明,外源亚精胺(Spd)有利于维持叶绿体的完整性,从而缓解盐胁迫对水稻生长造成的影响。为探究盐胁迫下外源Spd的作用机制,科研人员选取若干长势一致的水稻幼苗进行了实验,部分实验结果如图。分析与讨论:
①与对照组相比,NaCl组和NaCl+Spd组的水稻叶片可能出现萎蔫现象和_______现象,且NaCl+Spd组中出现第二种现象的程度更_______(填“高”或“低”)。
②根据实验结果分析,外源Spd缓解盐胁迫影响的机理可能是_______。
【答案】(1) ①. 更低 ②. 与基粒类囊体相比,基质类囊体含有的光合色素较少,吸收光的能力更弱
(2) ①. ATP和NADPH ②. 盐胁迫下,土壤溶液浓度升高,植物细胞失水,部分气孔关闭,导致CO2吸收减少,影响暗反应阶段CO2的固定过程;盐胁迫下,Rubisco的活性降低,影响暗反应阶段CO2的固定过程
(3) ①. 黄化 ②. 低 ③. Spd促进叶绿素a和叶绿素b的合成,从而提高光合作用光—反应阶段的强度,促进水稻幼苗的生长
【解析】
【分析】叶绿体中的色素分布于类囊体薄膜上,具有吸收、传递、转化光能的作用,参与光反应;气孔导度影响二氧化碳的吸收,通过影响暗反应而影响光合速率;光反应为暗反应提供NADPH和ATP,可影响暗反应的速度。
【小问1详解】
叶绿体中的类囊体分为基粒类囊体和基质类囊体,由于基粒类囊体含有较多的光合色素并且堆叠成基粒,因此,其中含有较多的色素和较大的膜面积,因而与基粒类囊体相比,基质类囊体的光能利用率“更低”,即基质类囊体含有的光合色素较少,吸收光的能力更弱。
【小问2详解】
盐胁迫会导致植物叶绿体中基粒减少,光反应减弱,使得光合作用的光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少,因而光合作用速率下降。盐胁迫还会影响土壤溶液的浓度和植物Rubisco(CO2固定相关的酶)的活性,据此可推测,盐胁迫下,土壤溶液浓度升高,植物细胞失水,部分气孔关闭,导致CO2吸收减少,影响暗反应阶段CO2的固定过程,进而表现为光合速率下降;另一方面,盐胁迫下,Rubisco的活性降低,影响暗反应阶段CO2的固定过程,进而导致暗反应速率下降,光合效率下降。
【小问3详解】
研究表明,外源亚精胺(Spd)有利于维持叶绿体的完整性,从而缓解盐胁迫对水稻生长造成的影响。本实验的目的是探究盐胁迫下外源Spd的作用机制,则实验设计中的自变量为是否使用盐胁迫和是否用外源Spd处理,因变量为叶绿素含量的变化。根据实验结果可推测:
①与对照组相比,NaCl组和NaCl+Spd组的水稻叶片可能出现萎蔫现象和黄化现象,因为盐胁迫导致叶绿素含量减少,且由于外源亚精胺(Spd)有利于维持叶绿体的完整性,因此,NaCl+Spd组中出现第二种现象的程度更“低”。
②实验结果显示,无论是正常组还是盐胁迫组,在使用外源Spd处理后,水稻叶片中叶绿素含量均上升,因而推测外源Spd缓解盐胁迫影响的机理可能是Spd通过促进叶绿素a和叶绿素b的合成(或抑制叶绿素的分解)实现了叶绿素含量的上升,从而提高光合作用光反应阶段的强度,进而提高了光合作用的效率,促进了水稻幼苗的生长。
18. 某种花的花色由两对独立遗传的等位基因D/d、E/e控制。基因D、E同时存在时为红花,基因D或E单独存在时为紫花,无显性基因时为白花,已知基因e会导致亲本一方部分配子致死。研究人员用纯合亲本进行实验,回答下列问题。
组别
P
F1
F1自交所得F2
第1组
红花×紫花
红花
红花∶紫花=9∶1
第2组
紫花×紫花
红花
?
(1)第1组实验中,亲本的基因型分别为______;第2组实验中,F2的表型及比例为______。
(2)欲确定基因e导致部分雄配子致死还是部分雌配子致死,请以第1组子代植物为材料,设计一组杂交实验进行验证,简要写出实验思路:______。
(3)该种花的单瓣和重瓣由一对等位基因G/g控制,已知基因g由基因G突变而来,且突变导致基因g中出现了1个限制酶N的酶切位点。为探究该性状的显隐性关系及基因g的具体产生机制,现选取具有一对相对性状的纯合株系P1、P2杂交,所得F1均为单瓣。将P1、P2的相关基因进行PCR扩增后,用限制酶N处理后进行电泳,所得结果如图:
①引物设计是PCR扩增的关键,引物的作用是______。利用PCR扩增基因G时设计引物序列的主要依据是______。
②P1、P2的表型分别为______;基因g的产生机制可能是______。
【答案】(1) ①. DDEE、DDee ②. 红花∶紫花∶白花=27∶12∶1
(2)以第1组实验F1红花植株为父本,F2紫花植株为母本进行杂交,统计子代表型及比例(或选择第1组实验F1红花植株为母本,F2紫花植株为父本进行杂交,统计子代表型及比例)
(3) ①. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ②. 基因G两端的部分核苷酸序列 ③. 重瓣、单瓣 ④. 基因G发生了碱基的替换
【解析】
【分析】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】
分析题干,红花基因型为D-E-,紫花基因型为ddE-或D-ee,白花基因型为ddee。因亲本为纯合子,故亲本红花基因型为DDEE,紫花基因型为ddEE或DDee,若紫花基因型为ddEE,F1基因型为DdEE,由于E基因不会使配子致死,F1自交所得F2红花∶紫花=3∶1,与表中数据不符,故亲本紫花基因型为DDee,F1基因型为DDEe,因基因e会导致亲本一方部分配子致死,假设含e的雄配子部分致死,则雌配子DE:De=1:1,因F2中紫花占1/10,则雄配子DE:De=4:1,第2组实验中,亲本紫花基因型为ddEE、DDee,F1基因型为DdEe,按照上述假设,雌配子DE:De:dE:de=1:1:1:1,雄配子DE:De:dE:de=4:1:4:1,故F2的表型及比例为红花∶紫花∶白花=27∶12∶1。
【小问2详解】
欲确定基因e导致部分雄配子致死还是部分雌配子致死,可以第1组实验F1红花植株DDEe为父本,F2紫花植株为DDee母本进行杂交,统计子代表型及比例,如果红花∶紫花=1:1,则e导致部分雌配子致死(或选择第1组实验F1红花植株为母本,F2紫花植株为父本进行杂交,统计子代表型及比例,如果红花∶紫花=1:1,则e导致部分雄配子致死)。
【小问3详解】
①引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。引物是要与目的基因序列两端互补配对,故用PCR扩增基因G时设计引物序列时主要依据基因G两端的部分核苷酸序列。
②突变导致基因g中出现了1个限制酶N的酶切位点,由电泳图可知,P1相关基因含有限制酶N的酶切位点,基因型为gg,P2相关基因无限制酶N的酶切位点,基因型为GG,F1均为单瓣,故单瓣对重瓣为显性,即P1、P2的表型分别为重瓣、单瓣。基因g是由基因G发生了碱基的替换突变而来,使其出现了限制酶N的识别序列。
19. 心脏能为血液循环提供动力,对保证机体新陈代谢的进行有重要意义。心肌细胞是一种可兴奋细胞,可发生去极化(静息电位逐渐转至动作电位的过程)和复极化(动作电位逐渐转至静息电位的过程)。请回答下列问题:
(1)心跳的变化是由______神经控制的,心肌细胞的静息电位形成机制与神经细胞基本相同,请写出静息状态时心肌细胞膜电位表现为外正内负的原因:______。
(2)心肌细胞有快反应细胞和慢反应细胞之分,二者的动作电位形态和产生机制有所不同,快反应细胞的去极化迅速、波幅大。图1、图2为这两类细胞的电位变化波形示意图,其中属于快反应细胞的是_______(填“图1”或“图2”)。进一步分析该图可知,快反应细胞复极化过程的特点有________。
(3)交感神经兴奋可使心跳______(填“加快”或“减慢”),其原因之一是交感神经兴奋可通过影响心肌细胞膜上的离子通道,______(填“降低”或“升高”)产生动作电位的膜电位的临界值。
(4)当皮肤受到伤害性刺激时,产生的神经冲动一方面沿传入神经向神经中枢传导;另一方面可在末梢分支处沿其他分支到达受刺激部位邻近的微动脉,使微动脉舒张,局部皮肤出现红晕。为探究图3所示结构能否发生上述过程,研究小组利用灵敏电流表和血管舒张性检测器进行实验,并得出结论,请写出实验思路和实验结果。
实验材料:图示结构(结构完整且具有生理活性,①②③表示可测定电位变化的部位)、刺激器(可模拟伤害性刺激,a~e为可刺激位点)、灵敏电流表、血管舒张性检测器(可测定血管的舒张程度)。
实验思路:________;实验结果:________。
实验结论:图3所示结构能发生题干所述过程。
【答案】(1) ①. 内脏运动 ②. 静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内
(2) ①. 图1 ②. 先慢后快
(3) ①. 加快 ②. 降低
(4) ①. 用刺激器刺激图3所示结构中的a处后,用灵敏电流表测定①处电位,血管舒张性检测器测定e处微血管的舒张程度,观察①处电位变化、e处的微血管是否舒张 ②. ①处电位发生变化,c处微血管舒张
【解析】
【分析】静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
【小问1详解】
心跳的变化是由内脏运动神经控制其跳动;心肌细胞的静息电位形成机制与神经细胞基本相同,故静息状态时心肌细胞膜电位表现为外正内负的原因:静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。
【小问2详解】
快反应细胞的去极化迅速、波幅大,故图1的变化属于快反应细胞。复极化是指细胞在去极化后,膜电位恢复至静息电位的过程;故进一步分析图1和图2可知,快反应细胞复极化过程的特点有先慢后快。
【小问3详解】
交感神经兴奋可使心跳加快,其原因之一是交感神经兴奋可通过影响心肌细胞膜上的离子通道,降低产生动作电位的膜电位的临界值。
【小问4详解】
实验目的是探究图3所示结构能否发生相关(当皮肤受到伤害性刺激时,产生的神经冲动一方面沿传入神经向神经中枢传导;另一方面可在末梢分支处沿其他分支到达受刺激部位邻近的微动脉,使微动脉舒张,局部皮肤出现红晕)过程。
实验思路:用刺激器刺激图3所示结构中的a处(感受器)后,用灵敏电流表测定①处(传入神经)电位,血管舒张性检测器测定e处微血管的舒张程度,观察①处(传入神经)电位变化、e处的微血管是否舒张。
实验结果:①处电位发生变化,c处微血管舒张。
实验结论:图3所示结构能发生“当皮肤受到伤害性刺激时,产生的神经冲动一方面沿传入神经向神经中枢传导;另一方面可在末梢分支处沿其他分支到达受刺激部位邻近的微动脉,使微动脉舒张,局部皮肤出现红晕”过程。
20. 我国某国家级自然保护区内东北虎的主要食物来源是梅花鹿,但近年来梅花鹿已在该区域消失。将圈养的梅花鹿等野化放归到保护区,有利于该生态系统的健康发展。回答下列问题:
(1)东北虎可通过猎物排泄物的气味搜寻猎物踪迹,并根据猎物的进食、跑动锁定易捕食个体,该捕猎过程存在的信息类型有________,东北虎作为顶级捕猎者,其捕食后所同化能量的去向包括:________。
(2)调查东北虎的种群数量宜采用红外触发相机自动拍摄技术的原因是_______。
(3)建立国家级自然保护区属于保护生物多样性措施中的_______,森林中多种多样的植物高低错落,构成了群落的______结构,这些植物的分层现象对于动物生存所具有的意义是_______。
(4)梅花鹿等动物的野化放归对该生态系统的作用有_______。
①为东北虎等顶级消费者提供食物②增加生态系统生物多样性
③提高生态系统营养结构的复杂性④提高生态系统的自我调节能力
⑤降低生态系统的抵抗力稳定性
若要在该生态系统中引入其他植食性动物,应注意:_______。
【答案】(1) ①. 化学信息、行为信息 ②. 呼吸作用消耗,自身生长、发育和繁殖
(2)东北虎是濒危的大型猛兽,用红外触发相机自动拍摄技术调查东北虎种群数量不需要直接观察或捕捉东北虎,对其影响较小,且能保护测量者安全
(3) ①. 就地保护 ②. 垂直 ③. 为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,有利于多种动物生存
(4) ①. ①②③④ ②. 尽量引入本地植食性动物,避免造成生物入侵
【解析】
【分析】生态系统的信息包括物理信息、化学信息和行为信息。
红外相机拍摄法的优点是不需要直接观察或捕捉动物;可日夜连续监测,拍摄时难以被野生动物察觉;避免对野生动物造成伤害等。
【小问1详解】
猎物排泄物的气味属于化学信息,猎物的进食、跑动属于行为信息。东北虎作为顶级捕猎者,其捕食后所同化能量的去向包括呼吸作用消耗,自身生长、发育和繁殖。
【小问2详解】
东北虎是濒危的大型猛兽,用红外触发相机自动拍摄技术调查东北虎种群数量不需要直接观察或捕捉东北虎,对其影响较小,且能保护测量者安全。
【小问3详解】
保护生物多样性最为有效措施是建立自然保护区,建立自然保护区是指把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来,进行保护和管理,又叫就地保护。建立国家级自然保护区属于保护生物多样性措施中的就地保护。森林中多种多样的植物高低错落,形成了群落的垂直结构,这种分层分布的意义是显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力,并且为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,有利于多种动物生存。
【小问4详解】
梅花鹿等动物的野化放归可以为东北虎等顶级消费者提供食物,增加生态系统中物种数目,增加生态系统的生物多样性,提高生态系统营养结构的复杂性,提高生态系统的自我调节能力,从而提高生态系统的抵抗力稳定性,故梅花鹿等动物的野化放归对该生态系统的作用有①②③④;为了避免造成生物入侵,在该生态系统中引入其他植食性动物时应注意尽量引入本地植食性动物。
21. 猪流行性腹泻由猪流行性腹泻病毒(PEDV)引起,PEDVNsp7蛋白是该病毒复制与感染细胞的关键蛋白,为研究其功能,研究者从病变猪小肠中提取总RNA并获得cDNA,然后通过PCR扩增获取PEDVNsp7基因(图1),将目的基因与图2质粒连接,构建重组质粒以获得大量表达的蛋白。回答下列问题:
(1)获取PEDVNsp7基因时,过程①所用酶除DNA聚合酶外,还有_______,将获取的cDNA作为PCR扩增的模板,并设计一对特异性引物来扩增目的基因。
(2)已知PEDVNsp7基因序列中不含图2质粒中限制酶的识别序列。为了确保PEDVNsp7基因与质粒正确连接,需在扩增的PEDVNsp7基因两端添加_______两种限制酶的识别序列,原因是_______,为此需要在两种引物的_______(填“3'”或“5'”)端分别添加两种限制酶的识别序列。
(3)为检测重组质粒在小鼠细胞中能否表达,研究人员进行了如下相关实验:
①向小鼠细胞中各转染800ng重组质粒和质粒,并设置空白对照组,设置质粒组的目的是_________。
②将转染后的小鼠细胞悬浮液放入气体环境为_________的混合气体的CO₂培养箱中,37℃培养24h,取该细胞进行裂解并_______,从上清液中获取蛋白质,用蛋白免疫印迹法进行检测。
③蛋白免疫印迹法是将蛋白质电泳分离,以抗体结合目标蛋白质,成功结合后可以观察到相应条带,相应检测结果如图3。抗体结合目标蛋白质过程中,重组质粒表达的蛋白质相当于_______,实验结果说明:________。
【答案】(1)逆转录酶
(2) ①. XhoⅠ和EcoRⅠ ②. XhoⅠ和EcoRⅠ的切割位点位于质粒启动子和终止子之间,且用这两种限制酶切割不会破坏质粒上的标记基因 ③. 5'
(3) ①. 排除质粒DNA对实验结果产生影响 ②. 95%空气和5%CO2 ③. 离心 ④. 抗原 ⑤. 重组质粒在小鼠细胞中能表达
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
1. 目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
2.基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子终止子和标记基因等。
3.将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。
4.目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
过程①是以RNA为模板,合成cDNA的过程,该过程需要DNA聚合酶和逆转录酶的参与,将获取的cDNA作为PCR扩增的模板,并设计一对特异性引物来扩增目的基因。
【小问2详解】
质粒和目的基因需要相同的限制酶进行酶切,为了防止反向连接和自身环化,通常需要利用两种限制酶进行酶切,使质粒和目的基因产生相同的黏性末端,然后将目的基因插入到启动子和终止子之间,依据图2,质粒的启动子和终止子之间共有XhoⅠ、EcoRⅠ、NheⅠ三种限制酶酶切位点,而NheⅠ会破坏氨苄青霉素抗性基因,所以需在扩增的PEDVNsp7基因两端添加XhoⅠ、EcoRⅠ两种限制酶的识别序列,该序列需添加在引物的5'端。
【小问3详解】
①向小鼠细胞中各转染800ng重组质粒和质粒,并设置空白对照组,设置质粒组的目的是为了排除质粒DNA对实验结果产生影响。
②将转染后的小鼠细胞悬浮液放入气体环境为95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中,37℃培养24h,取该细胞进行裂解并离心,然后从上清液中获取蛋白质,用蛋白免疫印迹法进行检测。
③抗体结合目标蛋白质,所以蛋白免疫印迹法利用的原理之一是抗原抗体特异性结合,其中重组质粒表达产生的蛋白质相当于抗原,依据图3,只有重组质粒产生了对应的条带,说明重组质粒在小鼠细胞中能表达,产生了目标蛋白质。
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本试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡和试卷上。
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: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. 囊泡能在相关细胞的指令下准确转运物质。下列关于囊泡的叙述正确的是( )
A. 运输分泌蛋白的交通枢纽是内质网
B. 转运酶时需要核糖体的协助
C. 其产生及移动等主要由核仁控制
D. 转运过程可体现生物膜的结构特点
2. 微卫星DNA是不同个体间高度变异的核苷酸序列,具有特异性。研究人员分析某保护区内小麂粪便中的微卫星DNA,为其保护工作提供支持。该方法无法得到小麂种群的( )
A. 性别比例 B. 种群密度
C. 亲缘关系 D. 物种丰富度
3. 下列人类活动对生态系统的影响不可能出现的是( )
A. 分类处理生活垃圾能加快生态系统的物质循环
B. 植树造林提高生产者到消费者的能量传递效率
C. 改造栖息地可提高生态系统中某些种群的K值
D. 科学化管理森林生态系统提高其抵抗力稳定性
4. 某小组为探究某地区杨树的生长情况,提取、分离并测定了杨树幼苗叶片光合色素的相对含量。若实验中忘记加入碳酸钙,则结果最有可能是( )
A. B.
C. D.
5. 研究发现,给处于急性寒冷环境中的大鼠灌胃某药物后,大鼠的促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素、肾上腺素的含量均有所上升。下列说法错误的是( )
A. 促肾上腺皮质激素释放激素作用的靶器官为垂体
B. 灌胃药物后机体应对急性寒冷刺激的过程中涉及分级调节
C. 灌胃药物后大鼠的肝代谢活动增强、产热增加
D. 服用该药物能使机体在寒冷条件下体温保持不变
6. 某小组用洋葱进行“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列操作一定不能达到对应目的的是( )
选项
实验操作
目的
A
研磨过程中加入适量纤维素酶
使洋葱细胞裂解更快
B
向过滤后的滤液中添加少量嫩肉粉
提高DNA的纯度
C
在离心后的上清液中加入冷却酒精
使DNA沉淀析出
D
常温下向沉淀物溶液中加入二苯胺试剂
对DNA进行鉴定
A. A B. B C. C D. D
7. 研究发现某地区出土的奶酪样本由开菲尔乳酸菌发酵生产,研究人员从该样本中提取出古代开菲尔乳酸菌基因组,并与现代开菲尔乳酸菌菌株的基因组相比较,发现开菲尔乳酸菌的演化主要体现在:①出现了明显的耐药性;②细菌基因组防御机制增强;③对人类肠道环境适应性提高。下列说法正确的是( )
A. 在环境压力的作用下,现代开菲尔乳酸菌产生了耐药性基因
B. 开菲尔乳酸菌基因组的演化与人类长时间的驯化利用有关
C. 古代开菲尔乳酸菌和现代开菲尔乳酸菌基因库完全不同
D. 开菲尔乳酸菌进化过程中不存在与人类或环境的协同进化
8. BID是广泛存在于细胞中的一种促凋亡蛋白,其在正常细胞中的活性很弱。BID可以被半胱天冬酶切割为N端片段(N-BID)和强促凋亡的C端片段(C-BID),破坏BID的N端和C端片段间的相互作用从而响应凋亡信号转导。下列叙述正确的是( )
A. 抑制半胱天冬酶的活性可以促进凋亡基因的表达
B. N-BID和C-BID在调控BID的促凋亡能力方面起协同作用
C. 可研发靶向切割肿瘤细胞BID产生C-BID的药物来治疗肿瘤
D. 人在胚胎发育时期,所有细胞中的BID活性都比较弱
9. “梭梭树倔强地挺立着,清晨阳光洒在起伏的沙丘间后,沙鼠从洞穴中探出脑袋,警惕地观察四周后迅速穿梭于灌丛间,鹰在高空盘旋,敏锐地搜寻着地面的沙鼠……”这些场景是西北荒漠的生动写照,蕴含着丰富的生态学知识。下列相关说法错误的是( )
A. 荒漠是开放的生态系统,梭梭树是该生态系统的基石
B. 洒在沙丘的阳光是影响沙鼠和鹰正常生命活动的物理信息
C. 该生态系统的信息源多样化,但信息传递只在不同生物之间进行
D. 荒漠上沙鼠的生存现状可作为调节鹰捕食行为的信息
10. 1型固有样淋巴细胞(ILC1s)是机体重要的免疫细胞,其无需抗原刺激,可通过释放干扰素、穿孔素等蛋白质直接杀伤体内某些肿瘤细胞。我国研究人员发现,ILC1s膜上的GPR34位点能与肿瘤组织产生的溶血磷脂酰丝氨酸(LysoPS)结合,抑制干扰素、穿孔素等的分泌,导致肿瘤恶化。下列叙述正确的是( )
A. ILC1s识别肿瘤组织发挥免疫作用属于特异性免疫
B. 一定范围内GPR34位点的数量和穿孔素的分泌量呈负相关
C. 抑制基因GPR34表达能够提高机体的免疫防御功能
D. 口服干扰素或抑制LysoPS分泌的药物有助于治疗癌症
11. 先天性色素失禁症为伴X显性遗传病,由等位基因B/b控制。白化病为常染色体隐性遗传病,由等位基因D/d控制。如图是某男性某个细胞的分裂图像(未体现的染色体均为常染色体且不含B/b、D/d基因),该男性与基因型为DdXBXb的女性婚配,不考虑基因突变。下列推测正确的是( )
A. 该细胞为初级精母细胞且该男性的基因型为DdXbY
B. 若H为Y染色体,则该细胞产生的子细胞中Y染色体数目可能为0、1
C. 若该女性的减数分裂Ⅱ异常,则该夫妇的后代一定患先天性色素失禁症
D. 若该夫妇减数分裂正常,则生出一正常后代的概率为3/8
12. 饮咂酒是羌族人民庆祝羌年的活动之一,下列关于咂酒制作的说法正确的是( )
A. 对原料(青稞等)进行粉碎处理可提高其与发酵菌的接触面积
B. 为提高咂酒产量,拌酒曲后始终对发酵罐进行密封
C. 酒曲中的酵母菌可直接利用青稞中的淀粉进行发酵
D. 为延长咂酒的保质期,需严格对原料及发酵罐进行灭菌
13. 控制某动物体型矮小的a基因是由A基因发生隐性突变而来的,为探究该对等位基因的遗传规律,某同学进行了下图实验,已知实验一中亲本为纯合子(不考虑异常情况)。下列推测错误的是( )
A. 控制该动物体型的基因A/a位于性染色体上
B. 该动物雌雄个体的性染色体组成分别为ZW和ZZ
C. 两组实验中的雄性正常个体的基因型均相同
D. 实验二F1中的正常个体杂交可获得表现为雄性矮小的后代
14. 百脉根是一种广泛生长在喀斯特地区的观赏性植物,为研究不同胁迫条件对百脉根生长的影响,某科研人员进行了实验,部分结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
处理
激素含量/(ng·g-1)
须根根系活力
乙烯
细胞分裂素
脱落酸
生长素
空白对照(CK)
123.76
33.66
9.42
1.35
低营养(LN)
25.84
34.99
46.47
117
高重碳酸盐(HB)
53.40
50.99
30.88
1.77
低磷(LP)
22.97
39.15
46.59
2.10
A. 由表可知,细胞分裂素和脱落酸可以提高百脉根的抗逆性
B. 高重碳酸盐胁迫下,百脉根叶片颜色加深、气孔开度减小
C. 相较于其他胁迫,低营养胁迫对百脉根生长影响更大
D. 该实验能说明生长素有低浓度促进、高浓度抑制的作用特点
15. 在有氧呼吸第三阶段,线粒体内的NADH和FADH2(与NADH作用相似,是一种还原型辅酶),通过电子传递链最终将电子传递给氧气,该过程释放的能量推动H+进入线粒体膜间隙,H+经ATP合酶回到线粒体基质的过程会推动ATP的合成,具体过程如图。下列叙述正确的是( )
A. 大肠杆菌和酵母菌细胞中的电子传递链均在线粒体内膜上
B. NADH释放的电子通过复合体Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ最终被传递给氧气
C. H⁺在ATP合酶的作用下顺浓度梯度跨膜运输并推动ATP合成
D. 辅酶Q和Cytc的结构异常均会导致细胞内无法合成ATP
16. 转座子是一类可移动的DNA序列,真核细胞的转座过程有复制型转座(如图①)和非复制型转座(如图②),实现转座过程需要转座酶参与,转座酶可将转座子从原来的位置切割下来,并将转座子插入到新的位置。OsSNAC1基因是水稻的胁迫响应基因,科学家利用基因编辑技术在OsSNAC1基因的上游插入转座子MITE,发现该基因的转录水平提高。下列有关说法正确的是( )
A. 转座酶可能具有限制性内切核酸酶和DNA聚合酶的功能
B. 复制型转座和非复制型转座均会改变转座子的数量
C. 应将MITE插入水稻OsSNAC1基因上游的非启动子区域
D. 在OsSNAC1基因的上游插入转座子MITE可降低水稻抗逆性
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 叶绿体中的类囊体分为基粒类囊体和基质类囊体,二者的区别在于前者含有较多的光合色素以及形成了堆叠的基粒。回答下列问题:
(1)与基粒类囊体相比,基质类囊体的光能利用率______(填“更高”或“更低”),原因是_______。
(2)盐胁迫会导致植物叶绿体中基粒减少,使得光合作用的光反应为暗反应提供的______减少。盐胁迫还会影响土壤溶液的浓度和植物Rubisco(CO2固定相关的酶)的活性,请据此写出盐胁迫影响暗反应的另外两个途径:_______。
(3)研究表明,外源亚精胺(Spd)有利于维持叶绿体的完整性,从而缓解盐胁迫对水稻生长造成的影响。为探究盐胁迫下外源Spd的作用机制,科研人员选取若干长势一致的水稻幼苗进行了实验,部分实验结果如图。分析与讨论:
①与对照组相比,NaCl组和NaCl+Spd组的水稻叶片可能出现萎蔫现象和_______现象,且NaCl+Spd组中出现第二种现象的程度更_______(填“高”或“低”)。
②根据实验结果分析,外源Spd缓解盐胁迫影响的机理可能是_______。
18. 某种花的花色由两对独立遗传的等位基因D/d、E/e控制。基因D、E同时存在时为红花,基因D或E单独存在时为紫花,无显性基因时为白花,已知基因e会导致亲本一方部分配子致死。研究人员用纯合亲本进行实验,回答下列问题。
组别
P
F1
F1自交所得F2
第1组
红花×紫花
红花
红花∶紫花=9∶1
第2组
紫花×紫花
红花
?
(1)第1组实验中,亲本的基因型分别为______;第2组实验中,F2的表型及比例为______。
(2)欲确定基因e导致部分雄配子致死还是部分雌配子致死,请以第1组子代植物为材料,设计一组杂交实验进行验证,简要写出实验思路:______。
(3)该种花的单瓣和重瓣由一对等位基因G/g控制,已知基因g由基因G突变而来,且突变导致基因g中出现了1个限制酶N的酶切位点。为探究该性状的显隐性关系及基因g的具体产生机制,现选取具有一对相对性状的纯合株系P1、P2杂交,所得F1均为单瓣。将P1、P2的相关基因进行PCR扩增后,用限制酶N处理后进行电泳,所得结果如图:
①引物设计是PCR扩增的关键,引物的作用是______。利用PCR扩增基因G时设计引物序列的主要依据是______。
②P1、P2的表型分别为______;基因g的产生机制可能是______。
19. 心脏能为血液循环提供动力,对保证机体新陈代谢的进行有重要意义。心肌细胞是一种可兴奋细胞,可发生去极化(静息电位逐渐转至动作电位的过程)和复极化(动作电位逐渐转至静息电位的过程)。请回答下列问题:
(1)心跳的变化是由______神经控制的,心肌细胞的静息电位形成机制与神经细胞基本相同,请写出静息状态时心肌细胞膜电位表现为外正内负的原因:______。
(2)心肌细胞有快反应细胞和慢反应细胞之分,二者的动作电位形态和产生机制有所不同,快反应细胞的去极化迅速、波幅大。图1、图2为这两类细胞的电位变化波形示意图,其中属于快反应细胞的是_______(填“图1”或“图2”)。进一步分析该图可知,快反应细胞复极化过程的特点有________。
(3)交感神经兴奋可使心跳______(填“加快”或“减慢”),其原因之一是交感神经兴奋可通过影响心肌细胞膜上的离子通道,______(填“降低”或“升高”)产生动作电位的膜电位的临界值。
(4)当皮肤受到伤害性刺激时,产生的神经冲动一方面沿传入神经向神经中枢传导;另一方面可在末梢分支处沿其他分支到达受刺激部位邻近的微动脉,使微动脉舒张,局部皮肤出现红晕。为探究图3所示结构能否发生上述过程,研究小组利用灵敏电流表和血管舒张性检测器进行实验,并得出结论,请写出实验思路和实验结果。
实验材料:图示结构(结构完整且具有生理活性,①②③表示可测定电位变化的部位)、刺激器(可模拟伤害性刺激,a~e为可刺激位点)、灵敏电流表、血管舒张性检测器(可测定血管的舒张程度)。
实验思路:________;实验结果:________。
实验结论:图3所示结构能发生题干所述过程。
20. 我国某国家级自然保护区内东北虎的主要食物来源是梅花鹿,但近年来梅花鹿已在该区域消失。将圈养的梅花鹿等野化放归到保护区,有利于该生态系统的健康发展。回答下列问题:
(1)东北虎可通过猎物排泄物的气味搜寻猎物踪迹,并根据猎物的进食、跑动锁定易捕食个体,该捕猎过程存在的信息类型有________,东北虎作为顶级捕猎者,其捕食后所同化能量的去向包括:________。
(2)调查东北虎的种群数量宜采用红外触发相机自动拍摄技术的原因是_______。
(3)建立国家级自然保护区属于保护生物多样性措施中的_______,森林中多种多样的植物高低错落,构成了群落的______结构,这些植物的分层现象对于动物生存所具有的意义是_______。
(4)梅花鹿等动物野化放归对该生态系统的作用有_______。
①为东北虎等顶级消费者提供食物②增加生态系统的生物多样性
③提高生态系统营养结构的复杂性④提高生态系统的自我调节能力
⑤降低生态系统的抵抗力稳定性
若要在该生态系统中引入其他植食性动物,应注意:_______。
21. 猪流行性腹泻由猪流行性腹泻病毒(PEDV)引起,PEDVNsp7蛋白是该病毒复制与感染细胞的关键蛋白,为研究其功能,研究者从病变猪小肠中提取总RNA并获得cDNA,然后通过PCR扩增获取PEDVNsp7基因(图1),将目的基因与图2质粒连接,构建重组质粒以获得大量表达的蛋白。回答下列问题:
(1)获取PEDVNsp7基因时,过程①所用酶除DNA聚合酶外,还有_______,将获取的cDNA作为PCR扩增的模板,并设计一对特异性引物来扩增目的基因。
(2)已知PEDVNsp7基因序列中不含图2质粒中限制酶的识别序列。为了确保PEDVNsp7基因与质粒正确连接,需在扩增的PEDVNsp7基因两端添加_______两种限制酶的识别序列,原因是_______,为此需要在两种引物的_______(填“3'”或“5'”)端分别添加两种限制酶的识别序列。
(3)为检测重组质粒在小鼠细胞中能否表达,研究人员进行了如下相关实验:
①向小鼠细胞中各转染800ng重组质粒和质粒,并设置空白对照组,设置质粒组的目的是_________。
②将转染后的小鼠细胞悬浮液放入气体环境为_________的混合气体的CO₂培养箱中,37℃培养24h,取该细胞进行裂解并_______,从上清液中获取蛋白质,用蛋白免疫印迹法进行检测。
③蛋白免疫印迹法是将蛋白质电泳分离,以抗体结合目标蛋白质,成功结合后可以观察到相应条带,相应检测结果如图3。抗体结合目标蛋白质过程中,重组质粒表达的蛋白质相当于_______,实验结果说明:________。
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