精品解析:2025届山东省泰安市泰山区山东省泰安第一中学高三下学期5月第六次模拟预测生物试题
2025-07-04
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内容正文:
泰安一中高三第六次高考模拟考试生物试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名,考生号,座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名,考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔《按填涂样例》正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,绘图时,可用2B铅笔作答,字体工整、笔迹清晰。
3.请按照题号在各题目答题区域内作答,超出答题区域书写答案无效;在草稿纸,试题卷上答题无效。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 果蝇的肠吸收细胞中有一种储存Pi的全新细胞器—PXo小体(一种具多层膜的椭圆形结构)。PXo蛋白分布在PXo小体膜上,可将Pi转运进入PXo小体后,再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中磷酸盐不足时,PXo小体中的膜成分显著减少,最终PXo小体被降解,释放出磷酸盐供细胞使用。下列分析正确的是( )
A. PXo蛋白的合成起始于附着于内质网上的核糖体
B. 可用差速离心法将PXo小体与其他细胞器分离
C. PXo小体的膜结构上可能含有催化磷酸盐转化为磷脂的酶
D. 当食物中磷酸盐不足时,果蝇的肠吸收细胞中PXo小体的降解需要溶酶体的参与
【答案】BCD
【解析】
【分析】据题意可知,当食物中磷酸盐过多时,PXo蛋白分布在PXo小体膜上,可将Pi转运进入PXo小体后,再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中的磷酸盐不足时,PXo小体中的膜成分显著减少,最终PXo 小体被降解并释放出磷酸盐供细胞使用。
【详解】A、据题意可知,PXo蛋白分布在PXo小体膜上,属于膜蛋白,蛋白的合成起始于游离的核糖体,A错误;
B、差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器,因此可用差速离心法将PXo 小体与其他细胞器分离,B正确;
C、由题意知,PXo蛋白分布在PXo小体膜上,当食物中磷酸盐过多时,将Pi转运进入PXo小体后,再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存,因此PXo小体的膜结构上可能含有催化磷酸盐转化为磷脂的酶,C正确;
D、溶酶体内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,因此当食物中磷酸盐不足时果蝇肠吸收细胞中 PXo小体的降解可能需要溶酶体的参与,D正确。
故选BCD。
2. 多数分泌蛋白的肽链氨基端含有信号肽序列,依赖于经典分泌途径通过内质网-高尔基体分泌到细胞外,但此途径中发生的翻译后的修饰会使分泌出的有些蛋白质不具有生物活性,研究表明,真核细胞中有少数蛋白质的分泌不能通过经典分泌途径,而依赖于直接跨膜到细胞外等非经典分泌途径。下列叙述正确的是( )
A. 两种途径分泌的蛋白质均在核糖体上合成,少数蛋白质没有信号肽序列
B. 信号肽序列可引导多肽进入内质网加工、修饰,这与细胞间的信息交流有关
C. 非经典分泌途径存在于真核细胞,经典分泌途径存在于原核细胞
D. 非经典分泌途径的存在,能够使一些特殊结构的蛋白质保持生物活性
【答案】AD
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程为:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量.由此可见,与分泌蛋白合成与分泌过程有密切关系的细胞器是线粒体、核糖体、内质网和高尔基体。
【详解】A、两种途径分泌的蛋白质均在核糖体上合成,少数蛋白质的分泌不能通过经典分泌途径,而依赖于直接跨膜到细胞外等非经典分泌途径,没有信号肽序列,A正确;
B、信号肽序列可引导多肽进入内质网加工、修饰,这发生在同一细胞内,不能体现细胞间的信息交流,B错误;
C、分析题意可知,经典分泌途径需要内质网和高尔基体的参与,故真核细胞中存在经典分泌途径和非经典分泌途径,原核细胞存在非经典分泌途径,C错误;
D、经典分泌途径中发生的翻译后的修饰会使分泌出的有些蛋白质不具有生物活性,非经典分泌途径的存在,能够使一些特殊结构的蛋白质保持生物活性,D正确。
故选AD。
3. 西红柿叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用的过程如图1所示(①~④表示过程)。某实验室用水培法栽培西红柿进行相关实验的研究,在CO2充足的条件下西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示,下列说法错误的是( )
A. 图1中,晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生ATP的过程是①③④
B. 图2中,9~10h间,光合速率迅速下降,最可能发生变化的环境因素是温度
C. 培养时若水循环不充分导致植物萎蔫,原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高
D. 图2中两曲线的交点时(A点),叶肉细胞不吸收外界的CO2
【答案】BCD
【解析】
【分析】由题图2可知,光合速率的变化情况为:0~2h,光合速率上升;2~9h,光合速率保持相对稳定;9~10h,光合速率迅速下降。呼吸速率的变化情况为:0~8h,呼吸速率上升;8~10h,呼吸速率保持相对稳定;10~12h,呼吸速率下降。
【详解】A、图1中,①过程中H2O分解产生O2和H+,是光合作用的光反应阶段,合成ATP;②过程中H+将CO2还原成C6H12O6的过程是光合作用暗反应,消耗光反应产生的ATP,④过程是C6H12O6分解成CO2和H+是有氧呼吸的第一和第二阶段,产生少量的ATP,③过程是H+与O2结合生成水,有氧呼吸第三阶段,产生大量ATP,A正确;
B、图2中,9-10h间,光合速率迅速下降的原因可能是环境中温度迅速下降,也可能是突然停止光照,但呼吸作用也受到温度影响,而呼吸速率并没有明显下降,故不是温度变化,B错误;
C、培养时若水循环导致植物萎蔫,原因是蒸腾作用导致植物体内水分大量散失,C错误;
D、图2表示 的是植株的光合速率与呼吸速率,A点时光合速率与呼吸速率相等,因植物只有叶肉细胞能光合作用,因此也就是叶肉细胞的光合速率与全株细胞的呼吸速率相等,因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率,因此叶肉细胞会吸收外界的CO2,D错误。
故选BCD。
4. 环形染色体(sSMC,一种异常染色体)可能是染色体的着丝粒及部分片段随机断裂后形成,其机制如下图所示(E/e是等位基因,a、b、c是染色体的编号,其中c是环形染色体的编号)。携带这种异常染色体的患者表型正常,且在减数分裂产生配子时,正常染色体、断裂后重新链接的染色体及环形染色体可随机分配到子细胞中。某男性携带sSMC,若用aE表示基因E在a染色体上,以此类推,则该男子所产生的精子不可能是( )
A. aE B. aEb C. Abe D. bce
【答案】C
【解析】
【分析】染色体结构变异包括缺失、重复、易位和倒位四种类型:
(1)缺失:染色体的某一片段缺失;
(2)重复:染色体中增加某一片段;
(3)易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上;
(4)倒位:染色体的某一片段位置颠倒。
【详解】ABCD、由题意可知,携带这种异常染色体的患者在减数分裂产生配子时,正常染色体、断裂后重新链接的染色体及环形染色体可随机分配到子细胞中,该男子的基因型为aEbce,其精子有aE、bce、aEb、ce、aEce和b,共6种,,该男子所产生的精子不可能是 Abe,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有一只含7条染色体的直翅雄果蝇(突变体甲),产生原因是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究IⅣ号常染色体移接情况,进行了下图的杂交。已知突变体甲在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极,配子和个体存活力都正常。不考虑其他变异,下列说法正确的是( )
A. 根据实验可确定果蝇的直翅为显性性状
B. 实验中正常雌果蝇的基因型为Aa
C. 突变体甲中含基因a的Ⅳ号常染色体移接到X染色体末端
D. F1直翅中染色体变异的个体占3/7
【答案】AB
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是: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;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。
【详解】ABC、依题意,甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,可知直翅为显性,且翅形的遗传与性别相关联,故A基因移接至X染色体上。甲果蝇表型为直翅,且A基因移接至X染色体上,其基因型可表示为O-XAY(O表示该染色体缺少相应基因,-表示染色体上未知的基因),正常雌果蝇的基因型可表示为--XX。则甲与正常雌果蝇杂交可表示为O-XAY×--XX。两对染色体独立遗传,若单独考虑性染色体的遗传,甲与正常雌果蝇杂交可表示XAY×XX,所得子代为1XAX∶1XY;若单独考虑常染色体,甲与正常雌果蝇杂交可表示为O-×--,所得子代为1O-∶1O -∶1--∶1--。又知雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,结合性染色体遗传的雄性子代基因型XY可推断,单独考虑的常染色体杂交O-×--所得的子代1O-∶1O-中,一定至少有一个是OA,即雌果蝇中一定含A基因,而其余的1O -:1--:1--,一定有一个基因型为Oa或aa,两种情况中都一定有a来自雌性果蝇,所以与甲杂交的亲本雌果蝇的基因型一定为Aa。综合以上分析,亲本雌果蝇的基因型一定为Aa,甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端,AB正确,C错误;
D、亲代的基因型为aOXAY×AaXX,含XA的染色体会进入雌蝇中并表现为直翅,F1直翅中染色体变异的个体占4/7,D错误。
故选AB。
6. 与雌蚕相比,雄蚕在生命力、桑叶利用率和吐丝结茧等方面具有更大的优势。科学家利用诱变和杂交的方法构建了一种家蚕品系,实现了专养雄蚕的目的。该家蚕品系雌雄个体基因型组成如下图所示。A/a为控制卵色的基因,显性基因A决定黑色,隐性基因a决定白色,b、e是纯合时引起胚胎死亡的突变基因(注:ZbW、ZeW为纯合子),“+”代表野生型基因。研究发现,在该家蚕品系的性染色体上存在交换抑制因子,能避免四分体中染色体片段互换,从而保留该品系用于育种。下列有关叙述错误的是( )
A. 在构建该品系过程中发生了基因突变和染色体变异
B. 该品系产生的黑色受精卵为雌蚕,白色受精卵为雄蚕
C. 由上图可知该品系不可能产生的基因型配子是Za++、Zabe、Zab+、WAb、Wa+
D. 该品系能产生四种受精卵,其中胚胎致死的基因型为Zab+Zab+、Za+eWA+
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA中分子发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变叫做基因突变。 基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中一般不能遗传;
2、伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关联,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传,又称性连锁遗传。
【详解】A、由题意可知,b、e是纯合时引起胚胎死亡的突变基因,“+”代表野生型基因,雌性和雄性个体的染色体中出现了b、e基因,雌性个体的其中 一条染色体同时含有Z和W染色体的片段,即该条染色体发生了结构变异,因此判断该品系家蚕在诱变过程中出现的变异类型有染色体结构变异和基因突变,A正确;
B、因为由题意可知,b基因纯合时引起胚胎死亡,因此不存在ZabW(白色雌蚕)的个体,雌蚕只能是黑色的,白色受精卵只能是雄蚕,B正确;
C、由图可知,雄蚕的基因组成为Zab+Za+e,雌蚕的基因组成为Zab+WA+,该品系可以产生Zab+的配子,C错误;
D.Zab+Za+e的雄蚕与Zab+WA+的雌蚕杂交,子代基因型为Zab+Zab+、Zab+WA+、Zae+Zab+、Zae+WA+,由于b、e是纯合时引起胚胎死亡,因此胚胎致死的基因型为Zab+Zab+、Za+eWA+,D正确。
故选C。
7. 骨髓中伤害性感受神经元受细胞因子G-CSF刺激后释放神经肽,该神经肽能够促进骨髓中的造血干细胞(HSC)释放到外周血中。R蛋白是HSC上受体组分之一,在上述过程中发挥重要作用。实验人员用野生鼠和R蛋白基因敲除鼠做实验,测试结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 造血干细胞可分化为血细胞和免疫细胞,体现了细胞的全能性
B. R蛋白是造血干细胞上G-CSF的受体,且能够促进HSC释放到外周血中
C. 注射G-CSF对野生鼠和敲除鼠外周血HSC数量的影响作用相反
D. HSC迁移至外周血可能引起骨髓中HSC增殖,从而维持骨髓中HSC的储存量基本稳定
【答案】D
【解析】
【分析】注射G-CSF后,野生鼠外周中HSC的数量大于未注射时,敲除HSC的数量也大于未注射时,因此注射G-CSF对野生鼠和敲除鼠外周血HSC释放都有促进作用。
【详解】A、造血干细胞分化为血细胞和免疫细胞,不能分化为体内各种细胞,不能体现细胞的全能性,A错误;
B、据题干信息分析,G-CSF作用于伤害性感受神经元,该神经元释放神经肽。神经肽能够促进骨髓中HSC释放到外周血中,R蛋白是HSC上受体组分之一,结合图可知,在注射G-CSF后,R蛋白基因敲除鼠外周血中HSC数量明显小于野生鼠,因此推测R蛋白是神经肽的受体,B错误;
C、注射G-CSF后,野生鼠外周中HSC的数量大于未注射时,敲除HSC的数量也大于未注射时,因此注射G-CSF对野生鼠和敲除鼠外周血HSC释放都有促进作用,C错误;
D、在G-CSF刺激下释放到外周血中的HSC数量明显增多,且骨髓中HSC存储数量基本不变,说明在G-CSF刺激下可能引起HSC的增殖,维持骨髓中HSC的储存量,D正确。
故选D。
8. 特应性皮炎是一种过敏性皮肤病,患者的II型辅助性T细胞(Th2)被过度激活,其分泌的细胞因子IL-4显著增多,导致IgE抗体水平升高,进而产生过敏反应。下列说法正确的是( )
A. Th2通常在接受抗原呈递细胞传递的抗原信息后才能分泌IL-4
B. 细胞因子IL-4可作为激活B细胞的第二个信号
C. 过敏原再次入侵后产生的IgE抗体才能吸附在某些细胞表面
D. IL-4受体的单克隆抗体可减少IL-4的释放进而缓解过敏反应
【答案】A
【解析】
【分析】过敏反应是过敏原再次侵入有过敏体质的机体时,初次接触过敏原使机体产生的抗体吸附在细胞表面这时与过敏原结合,进而使靶细胞释放组织胺等化学物质,引发过敏反应。
【详解】A、在特异性免疫过程中,辅助性T细胞(Th2)通常需要接受抗原呈递细胞传递的抗原信息后才能被激活,进而分泌细胞因子IL - 4,A正确;
B、激活B细胞的第二个信号是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,而不是细胞因子IL - 4,细胞因子IL - 4可促进B细胞的分裂、分化,B错误;
C、IgE抗体在第一次接触过敏原时就会产生并吸附在某些细胞表面,而不是过敏原再次入侵后产生的IgE抗体才吸附,C错误;
D、IL - 4受体的单克隆抗体可以与IL - 4受体结合,阻止IL - 4与受体结合,从而缓解过敏反应,但不能减少IL - 4的释放,D错误。
故选A。
9. 土壤板结会限制乙烯的扩散,导致转录因子OsEIL1在植物的根部积累,OsEIL1通过与生长素合成基因OsYUC8结合,最终抑制根的伸长。同时,OsEIL1还能促进脱落酸的合成,使根皮层细胞径向扩张,导致根增粗。下列说法错误的是( )
A. 乙烯、生长素和脱落酸均可由根部细胞产生
B. OsEIL1可能通过促进RNA聚合酶与OsYUC8启动子的结合发挥作用
C. 与野生型相比,脱落酸合成缺陷型植株的根部在板结土壤中表现为长且细
D. 在板结土壤中,植物根部形态的变化受环境、激素和基因表达的共同调节
【答案】C
【解析】
【分析】1、脱落酸在根冠和萎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。2、乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用。
【详解】A、植物的各个部位都可能产生激素,乙烯、生长素和脱落酸均可由根部细胞产生,A正确;
B、转录因子OsEIL1在植物的根部积累会抑制根的伸长,其作用机理可能是促进RNA聚合酶与OsYUC8启动子的结合促进生长素的合成,生长素浓度过高抑制根的伸长,B正确;
C、脱落酸合成缺陷型植株不能合成脱落酸,不会使根皮层细胞径向扩张导致根增粗,但同时土壤板结会最终抑制根的伸长,因此与野生型相比,脱落酸合成缺陷型植株的根部在板结土壤中表现为短且细,C错误;
D、土壤板结是环境因素,乙烯、生长素、脱落酸是激素,转录因子 OsEIL1 与基因结合影响基因表达,所以在板结土壤中,植物根部形态的变化受环境、激素和基因表达的共同调节,D正确。
故选C。
10. Janzen-Connel假说(詹曾-康奈尔假说)认为,某些植物母株周围会积累对自身有害的病原菌、昆虫等,从而抑制母株附近自身种子的萌发和幼苗的生长。下列现象中,不能用该假说合理解释的是( )
A. 亚热带常绿阔叶林中楠木幼苗距离母株越远,其密度越大
B. 鸟巢兰种子远离母株萌发时,缺少土壤共生菌,幼苗死亡
C. 中药材三七连续原地栽种,会暴发病虫害导致产量降低
D. 我国农业实践中采用的水旱轮作,可减少农药的使用量
【答案】B
【解析】
【分析】种内关系包括种内互助和种内斗争。种间关系包括种间竞争、捕食、互利共生、寄生和原始合作。
【详解】A、亚热带常绿阔叶林中楠木幼苗距离母株越远,其密度越大,说明幼苗距离母株越远,植物母株的抑制作用越弱,A符合题意;
B、鸟巢兰种子远离母株萌发时,缺少土壤共生菌,幼苗死亡,说明距离母株越远,植物母株的抑制作用越强,B不符合题意;
C、中药材三七连续原地栽种,会暴发病虫害导致产量降低,说明距离越近,抑制作用越显著,C符合题意;
D、我国农业实践中采用的水旱轮作,可减少农药的使用量,说明水旱轮作可以抑制病虫害,D符合题意。
故选B。
11. 为了防止大熊猫栖息地碎片化程度加深,我国设立了大熊猫国家公园。将川、陕、甘三省的野生大熊猫种群高密度区、主要栖息地、局域种群遗传交流廊道等80多个保护区进行有机整合,形成一片基本相互连接起来的国家公园。下列说法正确的是( )
A. 通常采用标记重捕法对大熊猫种群密度进行调查
B. 大熊猫在多个保护区的不同分布表明其在水平结构上存在着差异
C. 大熊猫国家公园的设立是大熊猫生存的最后机会
D. 栖息地的碎片化会阻止大熊猫之间的基因交流从而降低遗传多样性
【答案】D
【解析】
【分析】我国生物多样性的保护可以概括为就地保护和易地保护;就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护。
【详解】A、大熊猫个体较大,数量较少,可用逐个计数法对大熊猫种群密度进行调查,A错误;
B、水平结构是群落内部的特征,大熊猫在多个保护区属于不同的生物群落,B错误;
C、国家公园的设立是为了改善栖息地碎片化、促进基因交流,属于易地保护,但不是大熊猫生存的最后机会,C错误;
D、栖息地碎片化造成小种群,会减小小种群间个体交配繁殖的机会,从而阻止大熊猫之间的基因交流,可能导致遗传多样性降低,D正确。
故选D。
12. 下图表示某海岛珊瑚礁群落演替过程中鱼的种数、鱼的个体数及珊瑚礁体积的变化,下列叙述错误的是( )
A. 珊瑚礁群落的演替过程属于初生演替过程
B. 珊瑚礁体积增加为鱼类生存提供了更复杂的空间
C. 演替过程中物种丰富度逐渐增加并趋向稳定
D. 演替过程中鱼的种数增加导致珊瑚礁体积下降
【答案】AD
【解析】
【分析】题图分析,图示表示某海岛珊瑚礁群落演替过程中鱼的种数、鱼的个体数及珊瑚礁体积的变化。随着演替的进行,海岛珊瑚礁群落中鱼的种数、鱼的个体数及珊瑚礁体积都是先增多或增大,后趋于平衡。
【详解】A、珊瑚礁上发生的演替是在原有的条件下发生的演替,原有条件就含有鱼类等生物,所以发生的是次生演替,A错误;
B、珊瑚礁体积随着演替的进行也在增加,这能为鱼类生存提供了更复杂的空间,B正确;
C、由图可知,演替过程中鱼类丰富度逐渐增加并趋向稳态,C正确;
D、由图可知,演替过程中珊瑚礁体积与鱼类丰富度基本呈正相关,D错误。
故选AD。
13. 下列关于生物技术与工程的实验操作,错误的是( )
A. 将配制的酵母培养基高压蒸汽灭菌后,待冷却至50℃左右时需要在酒精灯火焰旁倒平板
B. 将接种环烧红迅速能取酵母菌液在培养基上划线培养,获得单菌落
C. 利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,在紫外灯下观察结果
D. 配制PCR反应体系时,加入等量的4种脱氧核糖核苷酸混合溶液作为扩增原料
【答案】B
【解析】
【分析】灭菌方法有干热灭菌、高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌等。纯化微生物的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
【详解】A、将配制的酵母培养基高压蒸汽灭菌后,待冷却至50^{\circ}C左右时在酒精灯火焰旁倒平板,酒精灯火焰旁处于无菌区域,这样操作可防止杂菌污染,A正确。
B、将接种环烧红后,应先冷却,再取酵母菌液在培养基上划线培养。若烧红后迅速取菌液,高温会杀死酵母菌,无法获得单菌落,B错误。
C、核酸染料可以与PCR产物(核酸)结合,利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,在紫外灯下观察结果,能看到与核酸结合的染料发出的荧光,从而对PCR产物进行分析,C正确。
D、配制PCR反应体系时,加入等量的4种脱氧核糖核苷酸混合溶液作为扩增原料,这4种脱氧核糖核苷酸是合成DNA的原料,用于PCR过程中DNA的复制扩增,D正确。
故选B。
14. 为探究AtGA2ox8 基因在拟南芥中的生物学功能,研究者采用PCR技术从拟南芥基因组中扩增得到了该基因,并采用农杆菌转化法将该基因导入拟南芥细胞中,得到了AtGA2ox8基因高表达的纯合转基因拟南芥植株,该植株表现为发育迟缓。下列叙述错误的是( )
A. 利用PCR扩增AtGA2ox8基因时,循环n次需要消耗2n-2个引物
B. 若AtGA2ox8基因的序列已知,还可通过人工合成的方法获取该基因
C. 利用农杆菌转化法培育转基因拟南芥的过程中至少要进行两次筛选
D. PCR技术还可以检测AtGA2ox8基因是否转录出相应的mRNA
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程育种原理:DNA重组技术(属于基因重组范畴)方法,按照人们的意愿,把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。操作步骤包括:提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等。
【详解】A、由于作为模板的目的基因不需要引物,则扩增AtGA2ox8基因时,循环n次得到2(n+1)条链,需要消耗引物 2(n+1) -2个,A错误;
B、获取目的基因的方法有PCR,从基因文库中获取,若AtGA2ox8基因的序列已知,还可通过人工合成的方法获取该基因,B正确;
C、利用农杆菌转化法培育转基因拟南芥的过程中至少要进行两次筛选,第一次是筛选重组质粒是否导入受体细胞,第二次筛选是目的基因有没有整合到染色体上,C正确;
D、分子水平检测目的基因,包括通过PCR等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否插人了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA,从转基因品种中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交,检测目的基因是否翻译成相应的蛋白等,D正确。
故选A。
15. 某野生型细菌能通过图1途径合成色氨酸,从而在不含色氨酸的培养基上正常生长繁殖而其突变株则不能。将突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-(仅图1中的某一步受阻)分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖,继续培养后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖,而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述正确的是( )
A. 配制图2培养基时加入了琼脂和少量色氨酸,pH通常呈酸性
B. 使用涂布器接种3种突变菌株,涂布前需对涂布器进行灼烧灭菌
C. TrpC-菌株继续生长增殖的一端为靠近Ⅰ区域的一端
D. TrpB-、TrpC-、TrpE-三种突变菌株分别对应图1中的①②③过程受阻
【答案】D
【解析】
【分析】依据题图及题干信息“突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”,“继续培养一段时间后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的细菌继续生长增殖”;分析得知:突变株TrpB-,将分支酸转化为邻氨基苯甲酸受阻,但可将邻氨基苯甲酸转化为吲哚,并进一步转化为色氨酸;突变株TrpC-对应Ⅱ区域,将邻氨基苯甲酸转化为吲哚受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,也可以将吲哚转化为色氨酸;突变株TrpE-对应Ⅲ区域,将吲哚转化为色氨酸受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,并进一步转化为吲哚。
【详解】A、依据题干信息“培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”,推断培养基中存在少量色氨酸,培养细菌一般将pH调至中性或弱碱性,A错误;
B、得到图2所示菌落,应使用接种针接种,B错误;
C、依据题图及题干信息“突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”,“继续培养一段时间后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的细菌继续生长增殖”;分析得知:突变株TrpB-,将分支酸转化为邻氨基苯甲酸受阻,但可将邻氨基苯甲酸转化为吲哚,并进一步转化为色氨酸;突变株TrpC-对应Ⅱ区域,将邻氨基苯甲酸转化为吲哚受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,也可以将吲哚转化为色氨酸;突变株TrpE-对应Ⅲ区域,将吲哚转化为色氨酸受阻,但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸,并进一步转化为吲哚。Ⅰ区域的TrpB-划线上端与Ⅱ区域临近,可利用Ⅱ区域TrpC-合成的邻氨基苯甲酸进一步合成吲哚及色氨酸生长增殖;Ⅰ区域的TrpB-划线下端与Ⅲ区域临近,可利用Ⅲ区域TrpE-合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖;Ⅱ区域的TrpC-划线上端自身不能合成吲哚,临近的Ⅰ区域TrpB-可利用Ⅱ区域合成的邻氨基苯甲酸合成吲哚并进一步合成色氨酸,无多余的吲哚反馈给Ⅱ区域上端,所以Ⅱ区域的TrpC-划线上端不生长;Ⅱ区域的TrpC-划线下端,可利用临近Ⅲ区域TrpE-合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖;Ⅲ区域TrpE-由于不能将吲哚转化为色氨酸,所以Ⅲ区域两端不生长增殖,所以Ⅱ区域的TrpC-划线下端靠近Ⅲ区域,可利用临近Ⅲ区域TrpE-合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖,而不是靠近Ⅰ区域的一端,C错误;
D、将突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-分别划线接种在图2培养基的I、Ⅱ、Ⅲ区域,突变菌株能将积累的中间产物分泌到细胞外,使其他突变体得以生存,Ⅲ区域菌株不再生长,说明TrpE-阻断吲哚转化为色氨酸,即阻断③过程;TrpB-能够利用TrpC-和TrpE-合成的代谢产物,完成色氨酸的合成,说明TrpB-阻断①过程;TrpC-只能利用TrpE-合成的代谢产物,完成色氨酸的合成,说明阻断的是②过程,因此TrpB-、TrpC-、TrpE-三种突变菌株分别对应图1中的①②③过程受阻,D正确。
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 光合作用产物的积累会影响反应的进行。下图表示某植物在夏季晴朗的一天不同时刻光合速率的变化。下列说法正确的是( )
A. AB段限制光合速率的环境因素主要是光照强度
B. CD段光合速率下降的原因是气孔部分关闭,植物从外界获得的CO2减少
C. C点和E点时叶绿体内ATP的合成速率相等
D. EB段的光合速率低于BC段可能是叶片中光合产物积累所致
【答案】ABD
【解析】
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光,而只是依赖于NADPH和ATP的提供,故称为暗反应阶段。
【详解】A、AB段随着光照强度的增加,光合速率逐渐增大,因此限制光合速率的环境因素主要是光照强度,A正确;
B、CD段光照强度过大,光合速率下降的原因是气孔部分关闭,植物从外界获得的CO2减少,B正确;
C、C点和E点时光合速率不同,C点大于E点,叶绿体内ATP的合成速率不相等,C错误;
D、EB段的光合速率低于BC段可能是叶片中光合产物积累抑制光合速率所致,D正确。
故选ABD。
17. 蚕豆病是红细胞G6PD(葡萄糖—6—磷酸脱氢酶)缺乏者进食蚕豆或接触蚕豆花粉后发生的急性溶血性疾病,是一种单基因遗传病,患者中男性约占90%。研究表明,GA、GB、g互为等位基因,只有GA、GB能控制合成G6PD。图1为某家族蚕豆病遗传系谱图,图2为该家族部分成员相关基因的电泳图谱。以下相关叙述正确的是( )
A. 控制此相对性状的基因型有6种,患者的基因型有两种
B. Ⅱ-7患病,可能是GB基因发生了甲基化修饰,这种修饰可遗传给后代
C. Ⅱ-7 和Ⅱ-8婚配,后代的患病几率不确定
D. 通过遗传咨询和产前诊断的手段,可对遗传病进行一定程度的检测、预防和治疗
【答案】BC
【解析】
【分析】1、DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变;
2、基因对性状的控制有两种途径,一是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,二是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状;
3、表观遗传学是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化。这种变化包括DNA甲基化、染色质构象改变、组蛋白修饰、非编码RNA调控等方式,这些机制通过对基因转录或翻译过程的调控,影响基因的功能和特性;
4、蚕豆病患者中男性约占90%,可知该病与性别相联系,且患病表现为男多女少,则推测该遗传病的致病基因位于X染色体上,为伴X染色体隐性遗传病,结合图1和图2可以进一步判断蚕豆病为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、蚕豆病患者中男性约占90%,可知该病与性别相联系,且患病表现为男多女少,则推测该遗传病的致病基因位于X染色体上,为伴X染色体隐性遗传病,结合图1和图2可以进一步判断蚕豆病为伴X染色体隐性遗传病,控制此相对性状的基因型有9种XGAXGA、XGBXGB、XgXg、XGAXGB、XGBXg、XGAXg、XGAY、XGBY、XgY,患者的基因型有两种,A错误;
B、根据图1和图2可知I-2既含GA基因又含g基因,因此其基因型为XGAXg,Ⅱ-7的基因型为XGBXg,Ⅱ-7患病的原因是XGB基因表达受到影响,导致其无法合成G6PD,表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,表观遗传的表型变化能遗传给后代,B正确;
C、Ⅱ-7和Ⅱ-8婚配,Ⅱ-7的基因型为XGBXg,Ⅱ-8的基因型为XgY,假如他们有足够多的后代,基因型为XGBXg、XGBY、XgXg、XgY,考虑甲基化的不确定性,后代的患病几率不确定,C正确;
D、通过遗传咨询和产前诊断的手段,不可以对遗传病进行治疗,D错误。
故选BC。
18. 人的体液平衡受下丘脑中SFO神经元调控,激活SFO神经元可诱导无口渴感觉的小鼠产生渴觉并大量饮水。胃内灌注实验显示,低渗溶液能迅速抑制SFO神经元的活性,而高渗溶液则先短暂抑制后持续激活该神经元。研究表明,饮水后数分钟内口渴信号即可解除,但血浆渗透压恢复需30~60分钟。下列说法正确的是( )
A. 饮水后口渴信号的快速解除可防止过量饮水对机体造成伤害
B. 胃部能感知渗透压信号的变化,并通过神经传递至下丘脑
C. 胃内灌注高渗溶液一段时间后,下丘脑释放的抗利尿激素增多
D. 人饮用高糖饮料后会出现“先解渴,后口渴”的现象
【答案】ABD
【解析】
【分析】抗利尿激素(又称血管升压素)是由下丘脑的视上核和室旁核的神经细胞分泌的9肽激素,经下丘脑—垂体束到达神经垂体后叶后释放出来。其主要作用是提高集合管对水的通透性,促进水的吸收,是尿液浓缩和稀释的关键性调节激素。此外,该激素还能增强内髓部集合管对尿素的通透性。
【详解】A、饮水后细胞外液渗透压下降,口渴信号的快速解除可防止过量饮水对机体造成伤害,A正确;
B、下丘脑中存在渗透压调节中枢,胃部能感知渗透压信号的变化,并通过神经传递至下丘脑,B正确;
C、胃内灌注高渗溶液一段时间后,细胞外液渗透压升高,垂体释放的抗利尿激素增多,C错误;
D、人饮用高糖饮料后糖类分子被机体吸收而造成细胞外液渗透压升高,会出现“先解渴,后口渴”的现象,D正确。
故选ABD。
19. 为研究森林生态系统的碳循环,对黑松老龄(砍伐后50~250年)和幼龄(砍伐后0~22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测试,结果见下表。据表判断,下列叙述正确的是( )
黑松林
碳量
生产者活生物量
(g/m2·年)
净初级生产力
(g/m2·年)
异养呼吸
(g/m2·年)
老龄
12730
470
440
幼龄
1460
420
380
注:净初级生产力指生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率;异养呼吸指消费者和分解者的呼吸作用。
A. 黑松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的抵抗力稳定性
B. 幼龄黑松群落每平方米有360g碳用于生产者当年的生长、发育和繁殖
C. 储存在生产者活生物量中的碳主要以CO2的形式进入非生物环境
D. 根据年碳收支分析,老龄黑松群落能降低大气碳总量,避免温室效应加剧
【答案】CD
【解析】
【分析】生态系统受破坏后通过自我调节恢复到原来状态属于生态系统的恢复力稳定性;流经每一营养级的能量去向是自身呼吸消耗散失和用于自身生长、发育和繁殖;分析表格可知,黑松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力大于老龄群落。
【详解】A、黑松群落被砍伐后,一段时间内会形成自然幼龄群体体现了生态系统的恢复力稳定性,A错误;
B、表格中的数值是净初级生产力,幼龄黑松群落每平方米有420g碳用于生产者当年的生长、发育和繁殖,B错误;
C、储存在生产者活生物量中的碳主要以CO2的形式进入非生物环境,C正确;
D、根据年碳收支分析,老龄黑松群落的净初级生产力为470g,异养呼吸消耗量为440g,净初级生产力大于异养呼吸消耗量,会有有机物的积累,即老龄黑松群落能降低大气碳总量,避免温室效应加剧,D正确。
故选CD。
20. 酱油的工厂化生产的主要过程在发酵罐中进行,制曲阶段需接种米曲霉孢子,发酵阶段需接种乳酸菌和酵母菌,流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 通气搅拌是为了提高米曲霉产生的蛋白酶和淀粉酶的活性
B. 可用血细胞计数板对米曲霉菌液中的孢子进行计数
C. 乳酸菌进行乳酸发酵时会产生CO2,发酵罐需定时排气
D. 检测成品是否混有杂菌时,可用稀释涂布平板法接种并观察菌落特征
【答案】AC
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、通气搅拌的主要目的是为了提供充足的氧气,促进米曲霉的生长和代谢,而不是直接提高蛋白酶和淀粉酶的活性,A错误;
B、米曲霉菌属于真菌,血细胞计数板是一种常用的微生物计数工具,适用于对米曲霉菌液中的孢子进行计数,B正确;
C、乳酸菌进行乳酸发酵时主要产生乳酸,不能产生CO2,C错误;
D、稀释涂布平板法是一种常用的微生物检测方法,可以通过观察菌落特征来判断成品中是否混有杂菌,D正确。
故选AC。
三、非选择题:本题包括5小题,共55分
21. 如是在温度和CO2等其他因素均适宜的条件下测定的玉米叶和小麦叶的总光合速率与呼吸速率的比值(P/R)与光照强度的关系,同时测定了小麦和玉米叶肉细胞的D1蛋白、F蛋白及氧气释放速率的相对量,结果如下表所示(+多表示量多)。已知叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合,构成光合复合体PSⅡ(可使水发生光解)。
植物
光照强度
a
b
c
d
e
f
小麦
F蛋白含量
++++
++++
++++++
++++
++
+
氧气释放速率
++
++++
++++++
++++
++
+
玉米
F蛋白含量
++++
++++
+++++
+++++
++++
+++
氧气释放速率
+
++
+++++
+++++
++++
++++
(1)纸层析法分离光合色素所依据的原理是__________________。离滤液细线最远的色素是_______________,PSⅡ中的叶绿素a在转化光能中起到关键作用,叶绿素a在光能激发下失去电子,并最终从水中获取电子使水分解产生氧气。电子在类囊体膜上形成电子流,并由电子流驱动生成NADPH和ATP,据此分析,在光反应过程中,能量类型的转换过程是_________。
(2)结合表中信息分析,在图中的d光强下,玉米叶的总光合速率_________(填“大于”、“等于”或“小于”)小麦叶的总光合速率。
(3)D1蛋白极易受到强光破坏,被破坏的D1蛋白降解后,空出相应的位置,新合成的DI蛋白才能占据相应位置,使PSⅡ得以修复。叶绿素酶(CLH)可催化叶绿素a降解,结合态的叶绿素a不易被降解。CLH与F蛋白结合后可催化被破坏的D1蛋白的降解。
a.据此,结合表中信息分析,在强光下玉米叶的氧气释放速率比小麦叶降低更慢的原因是_________。
b.请选择Ⅰ~VI 中的字母填入下表①②③④横线处,补充实验设计,为上述研究人员的观点提供支持证据。
组别
实验材料
处理条件
添加物
实验结果
第1组
Ⅰ
强光处理一段时间
VII
第2组
①____
Ⅳ
②____
第3组
③____
④____
VII
Ⅰ、WT(野生型)植株的叶肉细胞提取物 Ⅱ、仅CLH缺失的突变植株的叶肉细胞提取物
Ⅲ、F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物
Ⅳ、只添加CLH V、只添加F蛋白 Ⅵ、添加CLH和F蛋白
Ⅶ、D1含量下降 Ⅷ、D1含量未下降
【答案】(1) ①. 4种色素色素在层析液中的溶液度不同(4种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同) ②. 胡萝卜素 ③. 光能→电能→化学能
(2)大于 (3) ①. a.强光下,玉米叶比小麦叶含有更多的CLH和F,二者结合后能及时将被破坏的D1蛋白降解,使PSⅡ更快恢复。 ②. Ⅲ ③. VⅢ ④. Ⅲ ⑤. VI
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段:(1)光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。(2)暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
【小问1详解】
纸层析法分离光合色素所依据的原理是4种色素色素在层析液中的溶液度不同,溶解度越大,随层析液在滤纸上扩散速度越快,其中胡萝卜素在层析液中溶解度最大,离滤液细线最远。叶绿素a在光能激发下失去电子,并最终从水中获取电子使水分解产生氧气。电子在类囊体膜上形成电子流,并由电子流驱动生成NADPH和ATP,据此可知在光反应过程中,能量类型的转换过程是光能→电能→ATP和NADPH中的活跃的化学能。
【小问2详解】
结合表中信息分析,在图1中的d光强下,玉米的氧气释放速率大于小麦的氧气释放速率,说明玉米的净光合速率大于小麦叶的净光合速率,在d光照强度下,玉米的总光合速率与呼吸速率的比值=小麦的总光合速率与呼吸速率的比值,已知总光合速率=净光合速率+呼吸速率,可得方程式(玉米的净光合速率+玉米的呼吸速率)/玉米的呼吸速率=(小麦的净光合速率+小麦的呼吸速率)/小麦的呼吸速率,可转化为玉米的净光合速率/玉米的呼吸速率=小麦的净光合速率/小麦的呼吸速率,已知玉米的净光合速率大于小麦叶的净光合速率,说明玉米的呼吸速率也大于小麦的呼吸速率,故玉米叶的总光合速率大于小麦叶的总光合速率。
【小问3详解】
a:在强光下,玉米中的D1蛋白含量高于小麦,叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合,构成光合复合体PSⅡ,光合复合体PSⅡ可使水发生光解产生氧气。且玉米叶比小麦叶含有更多的CLH和F蛋白,二者结合后能及时将被破坏的D1蛋白降解,使PSⅡ更快恢复。
b:D1蛋白极易受到强光破坏,被破坏的D1蛋白降解后,空出相应的位置,新合成的D1蛋白才能占据相应位置,使PSII得以修复。已知CLH蛋白参与PSI的修复,科研人员通过分析推测:CLH与F蛋白结合后才能催化被破坏的D1蛋白的降解。实验设计要遵循单一变量原则、对照原则、等量原则。结合题干提示,第1组的实验材料为对照组,为WT(野生型)植株的叶肉细胞提取物,第2组的实验材料为F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物,添加物题干提示是只添加CLH,实验结果D1蛋白含量未下降;第3组的实验材料也为F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物,添加物发生改变,是添加CLH和F蛋白,实验结果题干提示是D1蛋白含量下降,综合以上对照分析:该实验能为CLH与F蛋白结合后才能催化被破坏的D1蛋白的降解提供一定的支持证据。
22. 雄性不育植株可简化育种流程,是杂交育种的重要材料。研究发现利用油菜纯合的雄性不育植株甲做母本与野生型杂交,后代均可育,但总会出现部分白化幼苗长到成体死亡。为研究相关机制,提高育种效率,科研人员进行了相关实验。
(1)植株甲中存在雄性不育基因A',导致雄蕊不能发育。实验发现甲与油菜品系丙杂交,后代均可育,且不出现白化现象。科研人员将甲与野生型杂交所得存活的F1与甲、丙杂交得到的F1杂交,发现子代中雄性可育幼苗占比为______,进而推测丙产生了新的显性突变基因(记作B),使雄性不育基因A'导致的不育性状得以恢复,且两基因位于非同源染色体上。
(2)为研究A'、B基因与白化性状的关系,科研人员进行如下实验。
①从油菜中分离A'、B基因,将A'基因导入拟南芥(拟南芥不含与A'、B同源的基因),筛选得到至少插入一个外源基因的转基因植株TA群体。将B基因转入拟南芥,经筛选获得纯合子TB.设计杂交实验,检测存活F1的基因组成,杂交组合及结果如下表。
组号
杂交组合
存活的F1
成体总数
含A’成体数
不含A’成体数
一
♀TA群体×♂野生型
630
95
535
二
♀TA群体×♂TB
607
415
192
据实验结果推测,A'基因引起部分子代死亡,B基因可抑制A'基因的作用,依据是_______。二组F1中含有A'的植株比例超过1/2的原因_______。
②植物中核蛋白N与叶绿体发育有关。新的研究发现,基因A'的表达产物可与核蛋白N形成复合体。科研人员推测,基因B通过抑制A'基因的表达而解除A'对N的影响。为证明该推测,请完成下列实验设计。
实验材料
操作
观察指标
野生型拟南芥
导入A’基因
叶绿体发育情况
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
a、导入A'基因 b、导入B基因 c、导入A'、B基因 d、野生型拟南芥 e、N缺失突变拟南芥
Ⅰ~Ⅳ应依次填写______(填写选项前字母)
【答案】(1)7/8
(2) ①. 第一组F1含有A'的成体数小于不含A'基因的成体数,第二组中含有A'的成体数比例高于第一组 ②. TA群体中存在插入多个A'基因的个体,产生含有A'的配子比例大于1/2 ③. c、e、a、c
【解析】
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的; 在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
植株甲中存在雄性不育基因A',甲的基因型可表示为A'A'bb。实验发现甲与油菜品系丙(AABB)杂交,后代均可育,且不出现白化现象。科研人员将甲与野生型杂交所得存活的F1(A'Abb)与甲、丙杂交得到的F1(A'ABb)杂交,发现子代中雄性不育且白化幼苗所占的比例为1/4×1/2=1/8,则雄性可育幼苗占比7/8,进而推测丙产生了新的显性突变基因(记作B),使雄性不育基因A'导致的不育性状得以恢复,且两基因位于非同源染色体上。
【小问2详解】
①实验结果显示,杂交组合一产生的F1中,含有A'基因的个体只有95个个体存活,而不含A'基因的个体有535个个体存活,此时含A'基因的成活率约为1/6,说明A'基因的存在导致成活率下降,同时杂交组合二中,含有A'基因同时含有基因B的个体数目为415,而含有A'基因不含B基因的个体数目为192,说明B基因可抑制A'基因的作用。二组F1中含有A'的植株比例超过1/2的原因可能是TA群体中存在插入多个A'基因的个体,产生含有A’的配子比例大于1/2。
②植物中核蛋白N与叶绿体发育有关。新的研究发现,基因A'的表达产物可与核蛋白N形成复合体。本实验的目的是验证基因B通过抑制A'基因的表达而解除A'对N的影响,因此实验的自变量为导入基因的种类,因变量是叶绿体的发育情况,因此实验表格中依次导入的基因应该为Ⅰ、c导入A'、B基因;Ⅱ中的材料为N缺失突变拟南芥;Ⅲ、a导入A'基因;Ⅳ、 c、导入A'、B基因。
23. 糖尿病脑病(DE)是由糖尿病引起的并发症,患者因海马区神经元受损而导致认知功能障碍。研究表明,针灸相关穴位既能降低血糖,又能抑制海马区神经元的凋亡,从而缓解DE症状。
(1)针刺激大鼠相关穴位,产生的兴奋可通过副交感神经使________细胞的活动增强,从而使血糖降低。图1为利用细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位神经末梢的电位变化。据图可知,粗针治疗________(填“引起”或“未引起”)动作电位的产生,判断依据是________。
(2)脑源性神经营养因子(BDNF)主要由皮层神经元分泌,可修复损伤的神经元。为研究针灸缓解DE症状的机理,研究者构建了DE模型鼠并进行实验,结果如图2所示。据图分析,针灸缓解DE症状的机理是________。
(3)转G基因模型鼠的皮层神经元能特异性表达受体G,药物X与受体G结合后,神经元即被激活并产生BDNF。据此设计以下实验为(2)中的机理提供一个新的证据。
实验分组及处理:选转空载体模型鼠为对照组并进行________处理,选________为实验组并进行________处理。(填序号)
①转空载体模型鼠 ②转G基因模型鼠 ③模型鼠 ④敲除BDNF基因的模型鼠⑤注射药物X ⑥注射药物X的溶剂 ⑦针灸 ⑧不针灸
实验结果:实验组大鼠的海马区神经元凋亡率小于对照组
【答案】(1) ①. 胰岛B ②. 引起 ③. 粗针刺激后,膜内外电位差由负值变为正值
(2)针灸能促进BDNF的合成,修复海马区神经元,进而降低海马区神经元的凋亡率
(3) ①. ⑤⑧ ②. ② ③. ⑤⑧
【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,兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
【小问1详解】
副交感神经使胰岛B细胞分泌胰岛素,降低血糖;粗针刺激后,膜内外电位差由负值变为正值,因此粗针治疗能引起动作电位的产生。
【小问2详解】
针灸能促进BDNF的合成,修复海马区神经元,进而降低海马区神经元的凋亡率,因此针灸缓解DE症状。
【小问3详解】
要验证药物X与受体G结合后,神经元即被激活并产生BDNF,可选转空载体模型鼠为对照组并进行⑤注射药物X、⑧不针灸处理,选用②转G基因模型鼠为实验组并进行⑤注射药物X、⑧不针灸处理处理。结果为实验组大鼠的海马区神经元凋亡率小于对照组,结果说明药物X与受体G结合,激活神经元,产生BDNF,降低海马区神经元的凋亡率。
24. 北极圈附近的A群岛由众多生态环境相似的岛屿组成,是许多海鸟的栖息地。一百多年以前,北极狐被引入到一些岛屿上定居。几十年后发现,无北极狐岛(W岛)的植物群落无明显变化,而有北极狐岛(Y岛)上较高的草本植物明显减少,苔藓增加。为分析北极狐的引入是否导致植物群落的变化,生态学家进行了相关研究。
(1)Y岛的生态系统由岛上所有的生物与__________共同组成,在此生态系统组成成分中,北极狐属于__________者。
(2)研究者调查了若干Y岛和W岛的海鸟密度,统计结果如图。
由图可知,Y岛上的海鸟密度比W岛__________。
(3)进一步调查发现,Y岛上单位面积的植物干重及土壤氮、磷含量均低于W岛。研究者选择Y岛上的若干代表性地块,通过施肥实验证明了Y岛植物干重较低是由土壤肥力低所致。支持此结论的实验结果应为______________。
(4)综所述,请将下列选项排序以解释北极狐的引入导致的植物群落变化。
A.岛屿土壤肥力降低 B.北极狐捕食海鸟
C.土壤中的鸟粪减少D.海鸟数量减少
北极狐引入并定居→__________→__________→__________→__________→植物群落变化
【答案】 ①. 非生物的物质和能量 ②. 消费者 ③. 低 ④. 在Y岛选择若干代表性地块,通过适量施肥实验后发现Y岛植物干重有所恢复,与W岛差异不显著 ⑤. B ⑥. D ⑦. C ⑧. A
【解析】
【分析】生态系统是指在一定地域内生物与环境形成的统一的整体。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(泥沙)等;生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌)。
【详解】(1)某一区域的所有生物和非生物的物质和能量构成生态系统,在此生态系统组成成分中,北极狐属于消费者。
(2)由图可知,Y岛的海鸟种群密度低于W岛。
(3)为验证Y岛植物干重较低是否由土壤肥力低所致,需对Y岛植物进行适量施肥,观察Y岛植物干重是否恢复,如果有所恢复说明Y岛植物干重较低是由土壤肥力低导致的。
(4)由此推断,Y岛植物干重之所以低,是因为北极狐的引入定居,海鸟被北极狐捕食,导致海鸟数目下降,进而使得土壤中的鸟粪减少,最终导致土壤肥力下降,植物群落发生变化。
【点睛】该题目主要考查考生获取信息的能力,知识点本身难度不大,在平时训练中注重学生逻辑思维能力的培养。
25. 水稻是二倍体植物,其雄性不育性状由隐性基因控制。科研人员利用图中3个目的基因和质粒构建重组质粒,并将其导入雄性不育水稻中,培育出仅一条染色体上含有目的基因的植株M。植株M自交能产生固定比例的雄性不育株。已知A基因可以恢复雄性不育水稻产生花粉的能力,B基因能阻断淀粉储藏使花粉失活,因而能有效阻止转基因花粉的传播。
(1)仅用一种限制酶切割会使A基因以两种不同的方向插入质粒,但A基因的表达产物相同,据图分析原因是___________。
(2)据图分析,将A、B基因插入质粒时,应先插入___________(填“A”或“B”)基因,理由是___________。
(3)植株M产生的花粉中不含目的基因,原因是植株M形成花粉时,启动子b在___________(填“减Ⅰ”或“减II”)末期启动了B基因的表达。据此推测,植株M自交,后代的表型及比例为___________。
(4)已知启动子c为胚乳细胞中特异性表达的基因的启动子,miRNA基因产生的miRNA可抑制淀粉酶基因的表达,影响种子的透明度。为便于在种子时期即可筛选出雄性不育株,在培育植株M时,科研人员将启动子c与miRNA基因连接,并使之随A、B基因一起导入水稻细胞。据此推测,引入启动子c及miRNA基因的作用分别是___________。
【答案】(1)A基因自带启动子和终止子
(2) ①. B ②. 插入B基因时需要利用限制酶1和2切割质粒,而基因A中含有限制酶2的切割位点
(3) ①. 减II ②. 雄性可育:雄性不育=1:1
(4)避免miRNA基因在其他器官中表达;使植株M产生的种子透明度不同,易于区分
【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】
启动子和终止子可分别控制基因转录的开始和结束,据图可知,A基因以两种不同的方向插入质粒,但由于A基因自带启动子和终止子,其表达过程不受影响,故A基因的表达产物相同。
【小问2详解】
结合图示可知,A基因的两端有3和4的酶切位点,而B基因有1和2、 4的酶切位点,插入B基因时需要利用限制酶1和2切割质粒(4会破坏B基因),而基因A中含有限制酶2的切割位点,故为避免上述现象,将A、B基因插入质粒时,应先插入B。
【小问3详解】
分析题意可知,植株M的花粉中不含目的基因,若在减I时期表达,则可能导致更早的花粉失活或影响减数分裂过程,说明B基因的表达发生在花粉形成的后期阶段,故推测启动子b在减数分裂II(减II)末期启动B基因表达,导致花粉失活(因B基因阻断淀粉储藏);植株M仅一条染色体含目的基因(假设为杂合状态),其自交时,含目的基因的花粉因B基因表达而失活,无法参与受精,不含目的基因的花粉正常,可与卵细胞结合,卵细胞有50%概率含目的基因),故后代中50%为可育株(不含目的基因,基因型为隐性纯合),50%为不育株(含目的基因,但因A基因恢复花粉能力,但实际花粉被B基因阻断,表现为不育),表现为雄性可育:雄性不育=1:1。
【小问4详解】
分析题意可知,启动子c为胚乳细胞中特异性表达的基因的启动子,miRNA基因产生的miRNA可抑制淀粉酶基因的表达,影响种子的透明度,故引入启动子c是避免miRNA基因在其他器官中表达,特异性在胚乳中启动miRNA基因表达;引入miRNA基因可抑制淀粉酶基因表达,导致种子不透明(与可育株的透明种子区分),即使植株M产生的种子透明度不同,易于区分。
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泰安一中高三第六次高考模拟考试生物试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名,考生号,座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名,考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔《按填涂样例》正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,绘图时,可用2B铅笔作答,字体工整、笔迹清晰。
3.请按照题号在各题目答题区域内作答,超出答题区域书写答案无效;在草稿纸,试题卷上答题无效。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 果蝇的肠吸收细胞中有一种储存Pi的全新细胞器—PXo小体(一种具多层膜的椭圆形结构)。PXo蛋白分布在PXo小体膜上,可将Pi转运进入PXo小体后,再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中磷酸盐不足时,PXo小体中的膜成分显著减少,最终PXo小体被降解,释放出磷酸盐供细胞使用。下列分析正确的是( )
A. PXo蛋白的合成起始于附着于内质网上的核糖体
B. 可用差速离心法将PXo小体与其他细胞器分离
C. PXo小体的膜结构上可能含有催化磷酸盐转化为磷脂的酶
D. 当食物中磷酸盐不足时,果蝇的肠吸收细胞中PXo小体的降解需要溶酶体的参与
2. 多数分泌蛋白的肽链氨基端含有信号肽序列,依赖于经典分泌途径通过内质网-高尔基体分泌到细胞外,但此途径中发生的翻译后的修饰会使分泌出的有些蛋白质不具有生物活性,研究表明,真核细胞中有少数蛋白质的分泌不能通过经典分泌途径,而依赖于直接跨膜到细胞外等非经典分泌途径。下列叙述正确的是( )
A. 两种途径分泌的蛋白质均在核糖体上合成,少数蛋白质没有信号肽序列
B. 信号肽序列可引导多肽进入内质网加工、修饰,这与细胞间的信息交流有关
C. 非经典分泌途径存在于真核细胞,经典分泌途径存在于原核细胞
D. 非经典分泌途径的存在,能够使一些特殊结构的蛋白质保持生物活性
3. 西红柿叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用的过程如图1所示(①~④表示过程)。某实验室用水培法栽培西红柿进行相关实验的研究,在CO2充足的条件下西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示,下列说法错误的是( )
A. 图1中,晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生ATP的过程是①③④
B. 图2中,9~10h间,光合速率迅速下降,最可能发生变化的环境因素是温度
C. 培养时若水循环不充分导致植物萎蔫,原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高
D. 图2中两曲线的交点时(A点),叶肉细胞不吸收外界的CO2
4. 环形染色体(sSMC,一种异常染色体)可能是染色体的着丝粒及部分片段随机断裂后形成,其机制如下图所示(E/e是等位基因,a、b、c是染色体的编号,其中c是环形染色体的编号)。携带这种异常染色体的患者表型正常,且在减数分裂产生配子时,正常染色体、断裂后重新链接的染色体及环形染色体可随机分配到子细胞中。某男性携带sSMC,若用aE表示基因E在a染色体上,以此类推,则该男子所产生的精子不可能是( )
A. aE B. aEb C. Abe D. bce
5. 果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有一只含7条染色体的直翅雄果蝇(突变体甲),产生原因是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究IⅣ号常染色体移接情况,进行了下图的杂交。已知突变体甲在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极,配子和个体存活力都正常。不考虑其他变异,下列说法正确的是( )
A. 根据实验可确定果蝇的直翅为显性性状
B. 实验中正常雌果蝇的基因型为Aa
C. 突变体甲中含基因a的Ⅳ号常染色体移接到X染色体末端
D. F1直翅中染色体变异的个体占3/7
6. 与雌蚕相比,雄蚕在生命力、桑叶利用率和吐丝结茧等方面具有更大的优势。科学家利用诱变和杂交的方法构建了一种家蚕品系,实现了专养雄蚕的目的。该家蚕品系雌雄个体基因型组成如下图所示。A/a为控制卵色的基因,显性基因A决定黑色,隐性基因a决定白色,b、e是纯合时引起胚胎死亡的突变基因(注:ZbW、ZeW为纯合子),“+”代表野生型基因。研究发现,在该家蚕品系的性染色体上存在交换抑制因子,能避免四分体中染色体片段互换,从而保留该品系用于育种。下列有关叙述错误的是( )
A. 在构建该品系过程中发生了基因突变和染色体变异
B. 该品系产生的黑色受精卵为雌蚕,白色受精卵为雄蚕
C. 由上图可知该品系不可能产生的基因型配子是Za++、Zabe、Zab+、WAb、Wa+
D. 该品系能产生四种受精卵,其中胚胎致死的基因型为Zab+Zab+、Za+eWA+
7. 骨髓中伤害性感受神经元受细胞因子G-CSF刺激后释放神经肽,该神经肽能够促进骨髓中的造血干细胞(HSC)释放到外周血中。R蛋白是HSC上受体组分之一,在上述过程中发挥重要作用。实验人员用野生鼠和R蛋白基因敲除鼠做实验,测试结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 造血干细胞可分化为血细胞和免疫细胞,体现了细胞的全能性
B. R蛋白是造血干细胞上G-CSF的受体,且能够促进HSC释放到外周血中
C. 注射G-CSF对野生鼠和敲除鼠外周血HSC数量的影响作用相反
D. HSC迁移至外周血可能引起骨髓中HSC增殖,从而维持骨髓中HSC的储存量基本稳定
8. 特应性皮炎是一种过敏性皮肤病,患者的II型辅助性T细胞(Th2)被过度激活,其分泌的细胞因子IL-4显著增多,导致IgE抗体水平升高,进而产生过敏反应。下列说法正确的是( )
A. Th2通常在接受抗原呈递细胞传递的抗原信息后才能分泌IL-4
B. 细胞因子IL-4可作为激活B细胞的第二个信号
C. 过敏原再次入侵后产生的IgE抗体才能吸附在某些细胞表面
D. IL-4受体的单克隆抗体可减少IL-4的释放进而缓解过敏反应
9. 土壤板结会限制乙烯的扩散,导致转录因子OsEIL1在植物的根部积累,OsEIL1通过与生长素合成基因OsYUC8结合,最终抑制根的伸长。同时,OsEIL1还能促进脱落酸的合成,使根皮层细胞径向扩张,导致根增粗。下列说法错误的是( )
A. 乙烯、生长素和脱落酸均可由根部细胞产生
B. OsEIL1可能通过促进RNA聚合酶与OsYUC8启动子的结合发挥作用
C. 与野生型相比,脱落酸合成缺陷型植株的根部在板结土壤中表现为长且细
D. 在板结土壤中,植物根部形态的变化受环境、激素和基因表达的共同调节
10. Janzen-Connel假说(詹曾-康奈尔假说)认为,某些植物母株周围会积累对自身有害的病原菌、昆虫等,从而抑制母株附近自身种子的萌发和幼苗的生长。下列现象中,不能用该假说合理解释的是( )
A. 亚热带常绿阔叶林中楠木幼苗距离母株越远,其密度越大
B. 鸟巢兰种子远离母株萌发时,缺少土壤共生菌,幼苗死亡
C. 中药材三七连续原地栽种,会暴发病虫害导致产量降低
D. 我国农业实践中采用的水旱轮作,可减少农药的使用量
11. 为了防止大熊猫栖息地碎片化程度加深,我国设立了大熊猫国家公园。将川、陕、甘三省的野生大熊猫种群高密度区、主要栖息地、局域种群遗传交流廊道等80多个保护区进行有机整合,形成一片基本相互连接起来的国家公园。下列说法正确的是( )
A. 通常采用标记重捕法对大熊猫种群密度进行调查
B. 大熊猫在多个保护区的不同分布表明其在水平结构上存在着差异
C. 大熊猫国家公园的设立是大熊猫生存的最后机会
D. 栖息地的碎片化会阻止大熊猫之间的基因交流从而降低遗传多样性
12. 下图表示某海岛珊瑚礁群落演替过程中鱼的种数、鱼的个体数及珊瑚礁体积的变化,下列叙述错误的是( )
A. 珊瑚礁群落的演替过程属于初生演替过程
B. 珊瑚礁体积增加为鱼类生存提供了更复杂的空间
C. 演替过程中物种丰富度逐渐增加并趋向稳定
D. 演替过程中鱼的种数增加导致珊瑚礁体积下降
13. 下列关于生物技术与工程的实验操作,错误的是( )
A. 将配制的酵母培养基高压蒸汽灭菌后,待冷却至50℃左右时需要在酒精灯火焰旁倒平板
B. 将接种环烧红迅速能取酵母菌液在培养基上划线培养,获得单菌落
C. 利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,在紫外灯下观察结果
D. 配制PCR反应体系时,加入等量的4种脱氧核糖核苷酸混合溶液作为扩增原料
14. 为探究AtGA2ox8 基因在拟南芥中的生物学功能,研究者采用PCR技术从拟南芥基因组中扩增得到了该基因,并采用农杆菌转化法将该基因导入拟南芥细胞中,得到了AtGA2ox8基因高表达的纯合转基因拟南芥植株,该植株表现为发育迟缓。下列叙述错误的是( )
A. 利用PCR扩增AtGA2ox8基因时,循环n次需要消耗2n-2个引物
B. 若AtGA2ox8基因的序列已知,还可通过人工合成的方法获取该基因
C. 利用农杆菌转化法培育转基因拟南芥的过程中至少要进行两次筛选
D. PCR技术还可以检测AtGA2ox8基因是否转录出相应的mRNA
15. 某野生型细菌能通过图1途径合成色氨酸,从而在不含色氨酸的培养基上正常生长繁殖而其突变株则不能。将突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-(仅图1中的某一步受阻)分别划线接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖,继续培养后发现Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖,而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述正确的是( )
A. 配制图2培养基时加入了琼脂和少量色氨酸,pH通常呈酸性
B. 使用涂布器接种3种突变菌株,涂布前需对涂布器进行灼烧灭菌
C. TrpC-菌株继续生长增殖的一端为靠近Ⅰ区域的一端
D. TrpB-、TrpC-、TrpE-三种突变菌株分别对应图1中的①②③过程受阻
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 光合作用产物的积累会影响反应的进行。下图表示某植物在夏季晴朗的一天不同时刻光合速率的变化。下列说法正确的是( )
A. AB段限制光合速率的环境因素主要是光照强度
B. CD段光合速率下降的原因是气孔部分关闭,植物从外界获得的CO2减少
C. C点和E点时叶绿体内ATP的合成速率相等
D. EB段的光合速率低于BC段可能是叶片中光合产物积累所致
17. 蚕豆病是红细胞G6PD(葡萄糖—6—磷酸脱氢酶)缺乏者进食蚕豆或接触蚕豆花粉后发生的急性溶血性疾病,是一种单基因遗传病,患者中男性约占90%。研究表明,GA、GB、g互为等位基因,只有GA、GB能控制合成G6PD。图1为某家族蚕豆病遗传系谱图,图2为该家族部分成员相关基因的电泳图谱。以下相关叙述正确的是( )
A. 控制此相对性状的基因型有6种,患者的基因型有两种
B. Ⅱ-7患病,可能是GB基因发生了甲基化修饰,这种修饰可遗传给后代
C. Ⅱ-7 和Ⅱ-8婚配,后代的患病几率不确定
D. 通过遗传咨询和产前诊断的手段,可对遗传病进行一定程度的检测、预防和治疗
18. 人的体液平衡受下丘脑中SFO神经元调控,激活SFO神经元可诱导无口渴感觉的小鼠产生渴觉并大量饮水。胃内灌注实验显示,低渗溶液能迅速抑制SFO神经元的活性,而高渗溶液则先短暂抑制后持续激活该神经元。研究表明,饮水后数分钟内口渴信号即可解除,但血浆渗透压恢复需30~60分钟。下列说法正确的是( )
A. 饮水后口渴信号的快速解除可防止过量饮水对机体造成伤害
B. 胃部能感知渗透压信号的变化,并通过神经传递至下丘脑
C. 胃内灌注高渗溶液一段时间后,下丘脑释放的抗利尿激素增多
D. 人饮用高糖饮料后会出现“先解渴,后口渴”的现象
19. 为研究森林生态系统的碳循环,对黑松老龄(砍伐后50~250年)和幼龄(砍伐后0~22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测试,结果见下表。据表判断,下列叙述正确的是( )
黑松林
碳量
生产者活生物量
(g/m2·年)
净初级生产力
(g/m2·年)
异养呼吸
(g/m2·年)
老龄
12730
470
440
幼龄
1460
420
380
注:净初级生产力指生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率;异养呼吸指消费者和分解者的呼吸作用。
A. 黑松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的抵抗力稳定性
B. 幼龄黑松群落每平方米有360g碳用于生产者当年的生长、发育和繁殖
C. 储存在生产者活生物量中的碳主要以CO2的形式进入非生物环境
D. 根据年碳收支分析,老龄黑松群落能降低大气碳总量,避免温室效应加剧
20. 酱油的工厂化生产的主要过程在发酵罐中进行,制曲阶段需接种米曲霉孢子,发酵阶段需接种乳酸菌和酵母菌,流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 通气搅拌是为了提高米曲霉产生的蛋白酶和淀粉酶的活性
B. 可用血细胞计数板对米曲霉菌液中的孢子进行计数
C. 乳酸菌进行乳酸发酵时会产生CO2,发酵罐需定时排气
D. 检测成品是否混有杂菌时,可用稀释涂布平板法接种并观察菌落特征
三、非选择题:本题包括5小题,共55分
21. 如是在温度和CO2等其他因素均适宜的条件下测定的玉米叶和小麦叶的总光合速率与呼吸速率的比值(P/R)与光照强度的关系,同时测定了小麦和玉米叶肉细胞的D1蛋白、F蛋白及氧气释放速率的相对量,结果如下表所示(+多表示量多)。已知叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合,构成光合复合体PSⅡ(可使水发生光解)。
植物
光照强度
a
b
c
d
e
f
小麦
F蛋白含量
++++
++++
++++++
++++
++
+
氧气释放速率
++
++++
++++++
++++
++
+
玉米
F蛋白含量
++++
++++
+++++
+++++
++++
+++
氧气释放速率
+
++
+++++
+++++
++++
++++
(1)纸层析法分离光合色素所依据的原理是__________________。离滤液细线最远的色素是_______________,PSⅡ中的叶绿素a在转化光能中起到关键作用,叶绿素a在光能激发下失去电子,并最终从水中获取电子使水分解产生氧气。电子在类囊体膜上形成电子流,并由电子流驱动生成NADPH和ATP,据此分析,在光反应过程中,能量类型的转换过程是_________。
(2)结合表中信息分析,在图中的d光强下,玉米叶的总光合速率_________(填“大于”、“等于”或“小于”)小麦叶的总光合速率。
(3)D1蛋白极易受到强光破坏,被破坏的D1蛋白降解后,空出相应的位置,新合成的DI蛋白才能占据相应位置,使PSⅡ得以修复。叶绿素酶(CLH)可催化叶绿素a降解,结合态的叶绿素a不易被降解。CLH与F蛋白结合后可催化被破坏的D1蛋白的降解。
a.据此,结合表中信息分析,在强光下玉米叶的氧气释放速率比小麦叶降低更慢的原因是_________。
b.请选择Ⅰ~VI 中的字母填入下表①②③④横线处,补充实验设计,为上述研究人员的观点提供支持证据。
组别
实验材料
处理条件
添加物
实验结果
第1组
Ⅰ
强光处理一段时间
VII
第2组
①____
Ⅳ
②____
第3组
③____
④____
VII
Ⅰ、WT(野生型)植株的叶肉细胞提取物 Ⅱ、仅CLH缺失的突变植株的叶肉细胞提取物
Ⅲ、F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物
Ⅳ、只添加CLH V、只添加F蛋白 Ⅵ、添加CLH和F蛋白
Ⅶ、D1含量下降 Ⅷ、D1含量未下降
22. 雄性不育植株可简化育种流程,是杂交育种的重要材料。研究发现利用油菜纯合的雄性不育植株甲做母本与野生型杂交,后代均可育,但总会出现部分白化幼苗长到成体死亡。为研究相关机制,提高育种效率,科研人员进行了相关实验。
(1)植株甲中存在雄性不育基因A',导致雄蕊不能发育。实验发现甲与油菜品系丙杂交,后代均可育,且不出现白化现象。科研人员将甲与野生型杂交所得存活的F1与甲、丙杂交得到的F1杂交,发现子代中雄性可育幼苗占比为______,进而推测丙产生了新的显性突变基因(记作B),使雄性不育基因A'导致的不育性状得以恢复,且两基因位于非同源染色体上。
(2)为研究A'、B基因与白化性状的关系,科研人员进行如下实验。
①从油菜中分离A'、B基因,将A'基因导入拟南芥(拟南芥不含与A'、B同源的基因),筛选得到至少插入一个外源基因的转基因植株TA群体。将B基因转入拟南芥,经筛选获得纯合子TB.设计杂交实验,检测存活F1的基因组成,杂交组合及结果如下表。
组号
杂交组合
存活的F1
成体总数
含A’成体数
不含A’成体数
一
♀TA群体×♂野生型
630
95
535
二
♀TA群体×♂TB
607
415
192
据实验结果推测,A'基因引起部分子代死亡,B基因可抑制A'基因的作用,依据是_______。二组F1中含有A'的植株比例超过1/2的原因_______。
②植物中核蛋白N与叶绿体发育有关。新的研究发现,基因A'的表达产物可与核蛋白N形成复合体。科研人员推测,基因B通过抑制A'基因的表达而解除A'对N的影响。为证明该推测,请完成下列实验设计。
实验材料
操作
观察指标
野生型拟南芥
导入A’基因
叶绿体发育情况
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
a、导入A'基因 b、导入B基因 c、导入A'、B基因 d、野生型拟南芥 e、N缺失突变拟南芥
Ⅰ~Ⅳ应依次填写______(填写选项前字母)
23. 糖尿病脑病(DE)是由糖尿病引起的并发症,患者因海马区神经元受损而导致认知功能障碍。研究表明,针灸相关穴位既能降低血糖,又能抑制海马区神经元的凋亡,从而缓解DE症状。
(1)针刺激大鼠相关穴位,产生的兴奋可通过副交感神经使________细胞的活动增强,从而使血糖降低。图1为利用细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位神经末梢的电位变化。据图可知,粗针治疗________(填“引起”或“未引起”)动作电位的产生,判断依据是________。
(2)脑源性神经营养因子(BDNF)主要由皮层神经元分泌,可修复损伤的神经元。为研究针灸缓解DE症状的机理,研究者构建了DE模型鼠并进行实验,结果如图2所示。据图分析,针灸缓解DE症状的机理是________。
(3)转G基因模型鼠的皮层神经元能特异性表达受体G,药物X与受体G结合后,神经元即被激活并产生BDNF。据此设计以下实验为(2)中的机理提供一个新的证据。
实验分组及处理:选转空载体模型鼠为对照组并进行________处理,选________为实验组并进行________处理。(填序号)
①转空载体模型鼠 ②转G基因模型鼠 ③模型鼠 ④敲除BDNF基因的模型鼠⑤注射药物X ⑥注射药物X的溶剂 ⑦针灸 ⑧不针灸
实验结果:实验组大鼠的海马区神经元凋亡率小于对照组
24. 北极圈附近的A群岛由众多生态环境相似的岛屿组成,是许多海鸟的栖息地。一百多年以前,北极狐被引入到一些岛屿上定居。几十年后发现,无北极狐岛(W岛)的植物群落无明显变化,而有北极狐岛(Y岛)上较高的草本植物明显减少,苔藓增加。为分析北极狐的引入是否导致植物群落的变化,生态学家进行了相关研究。
(1)Y岛的生态系统由岛上所有的生物与__________共同组成,在此生态系统组成成分中,北极狐属于__________者。
(2)研究者调查了若干Y岛和W岛的海鸟密度,统计结果如图。
由图可知,Y岛上的海鸟密度比W岛__________。
(3)进一步调查发现,Y岛上单位面积的植物干重及土壤氮、磷含量均低于W岛。研究者选择Y岛上的若干代表性地块,通过施肥实验证明了Y岛植物干重较低是由土壤肥力低所致。支持此结论的实验结果应为______________。
(4)综所述,请将下列选项排序以解释北极狐的引入导致的植物群落变化。
A.岛屿土壤肥力降低 B.北极狐捕食海鸟
C.土壤中的鸟粪减少D.海鸟数量减少
北极狐引入并定居→__________→__________→__________→__________→植物群落变化
25. 水稻是二倍体植物,其雄性不育性状由隐性基因控制。科研人员利用图中3个目的基因和质粒构建重组质粒,并将其导入雄性不育水稻中,培育出仅一条染色体上含有目的基因的植株M。植株M自交能产生固定比例的雄性不育株。已知A基因可以恢复雄性不育水稻产生花粉的能力,B基因能阻断淀粉储藏使花粉失活,因而能有效阻止转基因花粉的传播。
(1)仅用一种限制酶切割会使A基因以两种不同的方向插入质粒,但A基因的表达产物相同,据图分析原因是___________。
(2)据图分析,将A、B基因插入质粒时,应先插入___________(填“A”或“B”)基因,理由是___________。
(3)植株M产生的花粉中不含目的基因,原因是植株M形成花粉时,启动子b在___________(填“减Ⅰ”或“减II”)末期启动了B基因的表达。据此推测,植株M自交,后代的表型及比例为___________。
(4)已知启动子c为胚乳细胞中特异性表达的基因的启动子,miRNA基因产生的miRNA可抑制淀粉酶基因的表达,影响种子的透明度。为便于在种子时期即可筛选出雄性不育株,在培育植株M时,科研人员将启动子c与miRNA基因连接,并使之随A、B基因一起导入水稻细胞。据此推测,引入启动子c及miRNA基因的作用分别是___________。
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