内容正文:
2024-2025学年下学期
东北师大附中高三年级第五次模拟考试
(生物)科试卷
注意事项:
1.答题前,考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上,并粘贴条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其它答案标号。
3.回答非选择题时,请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 食物中的营养成分与人体健康息息相关,因此大家要关注饮食健康,养成良好的饮食习惯。下列叙述正确的是( )
A. 适量摄入含铁丰富的食物,可有效预防镰状细胞贫血的发生
B. 长期摄入富含生长素类调节剂的水果,会促进儿童性早熟
C. 经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品,一般不会缺乏必需氨基酸
D. 基因是核酸片段,补充某些特定的核酸可增强基因的修复能力
2. 物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础。下列关于物质运输及应用的叙述,错误的是( )
A. 新生儿吸收母乳中的抗体,可以通过胞吞方式
B. 主动运输使细胞膜内外物质浓度趋于一致,维持细胞的正常代谢
C. 植物细胞在低渗溶液中吸水达到平衡状态时,细胞液浓度大于外界溶液浓度
D. 在蔗糖溶液中加入适量红墨水,可用于观察洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离
3. 生物学理论的建立离不开生物学实验,下列有关说法正确的是( )
选项
相关实验
操作或方法
A
证明光合作用释放的氧气来自水而不是来源于二氧化碳
对比实验、放射性同位素标记法
B
统计土壤小动物的丰富度
抽样检测法、目测估计法
C
施莱登通过观察花粉、胚珠和柱头组织,提出植物都是由细胞构成的
科学观察法、不完全归纳法
D
研究分泌蛋白的合成和运输过程
将胰腺腺泡细胞放入含有³H标记的亮氨酸的液中培养,运用了加法原理
A. A B. B C. C D. D
4. 真核生物相关过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中包含了真核细胞基因的复制、转录和翻译过程
B. 细胞增殖一次,基因1、2、3复制一次并表达一次
C. 细胞可在翻译水平控制基因表达,这属于表观遗传现象
D. 转录沿模板链从3'端到5'端进行,翻译沿mRNA从5'端到3'端进行
5. SDR指减数分裂Ⅰ正常,而减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体分开后没有移向两极。现有一雄性个体基因型为AaBb,相关染色体如图所示,只考虑图中染色体不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A. 该雄性个体最多可以产生2种染色体加倍的精子
B. 光学显微镜不能观察初级精母细胞中A/a、B/b是否发生基因重组
C. SDR是可遗传的变异,可为生物进化提供原材料
D. 若把精原细胞中的B基因用3H标记,则SDR后的一半细胞含3H
6. 海洋生物的碳汇作用是通过生物泵(BP)和微型生物碳泵(MCP)实现的,BP是指浮游植物通过光合作用固定CO2,并形成颗粒有机碳从海洋表层向深层运输,MCP是指利用微生物转化有机碳生成惰性(难分解)有机碳过程。下列叙述错误的是( )
A. 参与MCP过程的微生物在生态系统中属于生产者
B. 和BP相比,MCP固定的碳更难再次参与物质循环
C. 和MCP相比,光照强度变化对BP过程影响更显著
D. 增强BP和MCP过程有利于加快“碳中和”进程
7. CAR-T细胞(嵌合抗原受体T细胞)疗法在治疗血液系统恶性肿瘤方面具有极大的优势,其治疗过程如图所示:提取患者T细胞,在体外安装能特异性识别肿瘤靶点并能激活T细胞的嵌合受体后成为“CAR-T”细胞,再将该细胞在体外扩增后回输到体内,可精准高效地杀伤肿瘤细胞。下列相关说法错误的是( )
A. 肿瘤坏死因子与白细胞介素、干扰素、青霉素等都属于细胞因子
B. T细胞在机体的特异性免疫中能发挥重要作用
C. CAR-T细胞疗法既能有效治疗肿瘤又不会引起机体的免疫排斥反应
D. CAR-T细胞特异性识别肿瘤细胞并使其裂解死亡的过程属于细胞凋亡
8. 如图为细胞核结构模式图,下列有关叙述正确的是( )
A. ①是拟核,是环状的DNA存在的场所
B. ②核仁,与核糖体及rRNA的形成有关
C. 核孔对物质的运输不具有选择性
D. 核膜由两层磷脂分子组成,RNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核
9. 根据植物经济谱理论,植物为适应环境变化会采取不同的资源利用策略。在资源较丰富的低海拔地区,植物为实现快速生长会采取资源获取型策略。随着海拔升高,植物为适应恶劣环境逐步转变为资源保守型策略。下列叙述正确的是( )
A. 资源获取型植物叶片厚且角质层发达,以减少水分蒸发
B. 资源获取型植物通过降低代谢速率,减少物质和能量消耗
C. 资源保守型植物根系发达,有利于吸收深层土壤中的有机物
D. 资源保守型植物通过提高细胞液浓度,以抵抗恶劣环境
10. 某患者血液化验的部分结果如下图所示,下列相关叙述错误的是( )
郑州市医疗机构临床检验结果报告单
姓名:×× 性别:男 年龄:×× 申请日期:2025—5—1
检验项目
结果
单位
参考值
钠
159
mmol/L
137—147
氯
100
mmol/L
99—110
总蛋白
47
g/L
65—85
尿素
6
mmol/L
2.8—7.2
碳酸氢盐
23
mmol/L
21—28
甘油三酯
2.5
mmol/L
0—1.7
A. 碳酸氢盐参与维持血浆pH的稳定
B. 血浆中钠离子进入红细胞的方式为协助扩散
C. 该报告单显示的尿素来源于血浆中甘油三酯的分解代谢
D. 该患者会出现组织水肿,且肾上腺皮质会减少分泌醛固酮
11. 建构数学模型是生物学研究中常用的方法,下图曲线可表示( )
A. 某种鱼类随年龄增长的存活率
B. Aa连续自交,后代纯合子所占比例的变化
C. 种群数量呈“S”形增长时,增长速率随时间的变化
D. 泡菜制作初期,亚硝酸盐含量随发酵时间的变化
12. 2024年2月,我国科研人员首次采用体细胞核移植技术对现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存,并用于良种藏羊高效繁育,选择优良欧拉型良种公羊和湖羊母羊,顺利培育了“克隆藏羊”,基本过程如图所示。相关分析正确的是( )
A. 采集甲的卵母细胞,在体外培养到排出两个极体之后再去核
B. ③过程得到重构胚,后期需用物理或化学方法激活重构胚
C. ④过程依次经历囊胚、桑椹胚、原肠胚等发育阶段
D. 丁羊为克隆藏羊,其遗传物质全部来自乙羊,性状与乙羊一致
13. 下列无菌技术相关叙述正确的是( )
A. 某些微生物能以无机物作为碳源,也能以无机物作为能源
B. 消毒和灭菌都是指用强烈的理化方法杀死物体内外所有微生物
C. 将要培养的微生物接种至培养基后,应立即放入高压蒸汽灭菌锅中
D. 为保证超净工作台无菌,接种操作时应打开紫外灯
14. 病原体入侵人体易引起发热,主要因为促进了前列腺素的生成,影响体温调节中枢,从而出现发热的症状。布洛芬是常见退烧药,相关机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 高烧一直稳定在40℃时,人体产热量大于散热量
B. 高烧时发抖是因为自主神经系统兴奋导致骨骼肌战栗
C. 体温升高过程中热觉感受器兴奋,皮肤血管舒张汗腺分泌加强
D. 布洛芬可抑制环氧合酶活性,减少前列腺素分泌
15. 起源于南美洲的辣椒是茄科辣椒属的一年生或有限多年生植物,有许多辣度(来自于辣椒素)不同的品种。研究人员通过分析相关植物的基因组发现,辣椒属与酸浆属的亲缘关系比与茄属的更近,辣椒素合成途径可能是在约500万~1340万年前起源的。下列叙述错误的是( )
A. 辣椒素合成关键酶基因的出现不是自然选择的结果
B. 研究人员在分子水平上揭示了辣椒属与其他物种的亲缘关系
C. 辣椒进化过程中辣椒素合成关键酶基因的基因频率一直在上升
D. 生殖隔离在茄科植物的进化过程中起了重要作用
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 乳酸循环是人体重要的代谢途径。在剧烈运动时,骨骼肌细胞无氧呼吸产生的乳酸通过血液运输至肝脏,在肝细胞中可经糖异生作用转化为葡萄糖,葡萄糖又通过血液被运输回骨骼肌等组织细胞利用。下列说法正确的是( )
A. 肝细胞中糖异生是放能过程,与ATP合成相联系,有利于维持血糖平衡
B. 骨骼肌细胞无氧呼吸时NADH不能与氧气结合生成水,积累在胞内引起肌肉酸胀
C. 血糖浓度过高能抑制糖异生,这属于负反馈调节,可维持血糖含量相对稳定
D. 乳酸被释放到血液中由肝脏处理有助于维持运动能力和酸碱平衡
17. 香豌豆的花色由独立遗传的两对基因共同控制。只有当显性基因(A或B)存在时,花中的色素才能够合成,两个显性基因(A和B)同时存在时,花中的紫色色素才能够合成。已知含a基因的花粉部分致死,研究人员使用纯合亲本进行了如下两个实验。下列说法正确的是( )
A. 实验一中红色香豌豆的基因型是aaBB
B. 实验一F2出现9∶1分离比是由于含a基因的花粉80%致死
C. 实验二F1产生的雄配子中AB:Ab:aB:ab=4:4:1:1
D. 实验二的F2出现的性状分离比应为27:12:1
18. 科研人员对神经元甲分别进行单次电刺激、连续2次电刺激(3次电刺激强度相同),神经元甲的膜电位变化情况分别如图中①②所示;再对神经元甲进行较强的电刺激,与神经元甲相连的神经元乙的膜电位变化情况如图中③所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 神经元甲可通过胞吐方式释放抑制性神经递质
B. 刺激频率和刺激强度都会影响动作电位的形成
C. 图中②曲线上升阶段,细胞膜只对Na⁺有通透性
D. 增大刺激强度,图中②曲线的峰值不会随之增大
19. 科研人员对某个生态农业园各营养级能量流动情况进行了定量分析(单位:103KJ/m2·a),如下表。下列说法正确的是( )
自身呼吸消耗的能量
甲
未被利用的能量
流入下一营养级的能量
有机物输入的能量
第一营养级
605
128
1466
434
-
第二营养级
126
44
282
A
96
第三营养级
32
13
B
9
34
A. 表中“甲”代表流向分解者的能量
B. 表中“A”“B”代表的数值分别为78、38
C. 第二营养级流向第三营养级的能量传递效率约为14.7%
D. 每个营养级呼吸作用产生的能量不会用于自身的生长发育和繁殖
20. 降落PCR(Touchdown PCR)是一种改良的PCR技术,通过逐步降低退火温度来提高扩增的特异性和成功率。以下关于降落PCR的说法正确的有( )
A. 核心原理是利用高温促进DNA聚合酶的活性
B. 退火温度从较高起始温度逐渐降低至目标温度,确保早期循环的高严谨性
C. 更适用于模板浓度极低或引物与模板匹配度较差的情况
D. 循环中逐步降温引物与模板结合更容易,提高扩增效率
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 草莓不仅味道鲜美,营养价值也很高,大棚种植时因长期连作导致土壤含盐量逐年提升,影响了草莓的产量和品质。研究人员探究了施加不同浓度外源精胺(Spm)对缓解草莓植株盐胁迫的效果,结果如下表(注:Spm的浓度单位是mmol/L):
组别
处理
干重(g)
净光合速率[μmol/(m2·s)]
胞间CO2浓度[mmol(m2·s)]
1
CK
7.63
25.33
291.00
2
NaCl
3.46
2.27
519.67
3
NaCl+0.3Spm
4.90
10.23
331.00
4
NaCl+0.6Spm
6.15
11.60
307.33
5
NaCl+0.9Spm
4.67
9.07
346.00
(1)叶绿素位于叶绿体的______上,主要吸收______光,草莓植株叶肉细胞中光合色素吸收的光能转化到______(填物质)中,供碳反应利用。
(2)由表可知,草莓的净光合速率______(选填“是”或“不是”)与胞间CO2浓度正相关,判断依据是______。在实验范围内,Spm浓度为______,缓解盐胁迫对草莓的影响最有效。
(3)为提高冬季大棚草莓产量,科研人员探究补光情况对草莓净光合速率(Pn)的影响,结果如图1,据此判断______为最佳补光方案。但也有同学认为实验方案不够完善,请指出不足之处______(说出1点即可)。
22. 下图表示兴奋通过神经-骨骼肌接头引起肌肉收缩的部分过程,当乙酰胆碱(ACh)作用于A(ACh受体兼Na+通道)时,产生动作电位,将兴奋传导至B结构,引起C(Ca2+通道)打开,肌质网中Ca2+释放,引起肌肉收缩。
(1)图中的神经-骨骼肌属于反射弧中的______结构,兴奋在其接头处的传递速度比在神经纤维上慢,原因是________________________。
(2)肌肉收缩的直接原因是大量Ca2+进入______与收缩蛋白结合;骨骼肌收缩结束后,Ca2+通过______方式回收到肌质网。
(3)胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流,从而影响骨骼肌细胞的兴奋性。据此分析,血钙过低会引发肌肉抽搐原因的可能是________________________。
(4)乙酰胆碱作用于骨骼肌细胞,可引起收缩;作用于心肌细胞,却降低收缩频率。为了探究乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因,研究人员进行相关实验。
①利用上图中骨骼肌细胞膜上的______作抗原,制备相应的抗体。
②将上述抗体分别作用于骨骼肌细胞和心肌细胞。
③一段时间后,用______分别作用于这两种肌细胞,观察它们收缩反应变化的情况。预期实验结果及结论:若骨骼肌细胞不收缩,心肌细胞收缩频率降低,则表明乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因是________________________。
23. 某水域由于工业废水污染与不合理水产养殖导致水体浑浊,溶解氧量下降,水生生物种类与数量大幅减少。某科研团队尝试利用该水域现有植物凤眼莲及沉水植物进行生态修复工作。请回答下列问题:
(1)水生植物属于生态系统成分中的______,其在生态系统的功能是______。
(2)凤眼莲属于入侵植物,可净化污水,沉水植物可提升水域溶解氧含量。为探究凤眼莲入侵对湿地生态系统中沉水植物生长状况的影响,科研人员选取该水域的两种沉水植物金鱼藻和黑藻,分别给予不同的处理,结果如下图所示。
①由实验结果可知,在没有凤眼莲入侵时,水域中的金鱼藻和黑藻的种间关系是______,其中占优势的是______(填“金鱼藻”或“黑藻”)。
②“胁迫梯度假说”认为,在一定的胁迫梯度范围内,植物间的正相互作用(互惠)会随外界胁迫强度的增加而加强。当凤眼莲覆盖度在25%时______(填“支持”或“不支持”)“胁迫梯度假说”,理由是在此覆盖度下______。
(3)科研团队为了避免植物疯长破坏生态平衡,同时投放了适量食草鱼。这一举措运用的生态工程原理有______。
24. 无籽或少籽西瓜由于食用便捷、果肉利用率高,深受广大消费者的欢迎。回答下面与其培育相关的问题。
(1)在二倍体西瓜的幼苗期,用______处理,可以得到四倍体西瓜,再将其与二倍体西瓜杂交,得到三倍体西瓜。三倍体西瓜减数分裂时会发生染色体______,导致无法正常产生配子,表现出无籽的性状。
(2)三倍体西瓜存在成苗率低、坐果性差等生产难题,为了适应市场需要,研究人员利用染色体易位品系进行二倍体少籽西瓜的研究。将野生型品系a和育性正常的染色体易位系a(6号染色体和10号染色体相互易位)杂交获得染色体易位系杂种一代F1,过程如图1所示。
注:610表示部分10号染色体片段易位到6号染色体上,106表示部分6号染色体片段易位到10号染色体上。
①F1减数分裂Ⅰ前期,易位染色体和正常染色体联会形成“十字”结构,如图2所示。该结构的染色体存在2种分离方式:邻近式分离和交替式分离。其中邻近式分离产生的配子染色体组成类型有①②、②④、______,交替式分离产生的配子染色体组成类型有______。
②部分染色体缺失是配子败育的直接原因。上述染色体分离方式中只有______式分离产生的配子才能正常发育。F1自交得到F2,F2个体产生的配子中完全可育:部分败育的比例约为1∶1(只考虑6号、10号染色体),其中配子完全可育的个体染色体组成类型有______(用图2中的序号表示)。
(3)研究人员利用一些纯合野生型品系和诱变获得的纯合染色体易位品系进行杂交实验,结果如下:
实验组
P
F1雄配子育性
Ⅰ
野生型品系a×染色体易位系a
48.07%败育
Ⅱ
野生型品系b×染色体易位系b
74.29%败育
Ⅲ
染色体易位系a×染色体易位系b
87.63%败育
注:易位系b的1号染色体和5号染色体相互易位、4号染色体和8号染色体相互易位。
若要进一步提高配子的败育率以获得籽粒更少的二倍体西瓜,请根据实验的结果育种时应筛选______。
25. 野生型水稻(WT)的OsJRL基因突变株具有更强的抗寒性。研究人员围绕OsJRL蛋白的分布、OsJRL基因对水稻表型的影响及其作用机制等方面开展研究。回答下列问题:
(1)绿色荧光蛋白基因(gfp)表达的GFP蛋白对细胞无毒性,且不会干扰细胞的代谢和功能。将OsJRL基因与gfp基因连接在同一载体并导入水稻细胞,检测到水稻细胞_______,说明OsJRL蛋白分布在细胞核和细胞质。
(2)通过转基因技术培育OsJRL基因敲除水稻植株(KO)和OsJRL基因过表达植株(OE)。可通过替换OsJRL基因上游的________序列得到OE。若用PCR检测两种实验材料是否构建成功,所设计的这对引物需具备________的特点。三种水稻幼苗经5℃处理一段时间后,检测植株的存活率,结果见下表:
温度植株
存活率%
时间d
室温
5℃
WT
KO
OE
WT
KO
OE
5
100
100
100
98
100
98
10
100
100
100
68
75
43
15
100
100
100
25
68
14
实验结果说明________可以提高水稻的抗寒性。
(3)寒冷使细胞活性氧(ROS)增多,加速细胞衰老。检测发现,KO植株具有最高的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和最多的类黄酮积累,ROS水平最低。而OE植株的ROS最高,PAL活性和类黄酮含量最低。请在图的①~③选填“促进”或“抑制”,完善OsJRL基因调控水稻抗寒能力的机制。
①______;②______;③______。
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2024-2025学年下学期
东北师大附中高三年级第五次模拟考试
(生物)科试卷
注意事项:
1.答题前,考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上,并粘贴条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其它答案标号。
3.回答非选择题时,请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 食物中的营养成分与人体健康息息相关,因此大家要关注饮食健康,养成良好的饮食习惯。下列叙述正确的是( )
A. 适量摄入含铁丰富的食物,可有效预防镰状细胞贫血的发生
B. 长期摄入富含生长素类调节剂的水果,会促进儿童性早熟
C. 经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品,一般不会缺乏必需氨基酸
D. 基因是核酸片段,补充某些特定的核酸可增强基因的修复能力
【答案】C
【解析】
【分析】组成生物体的化合物包括有机物和无机物,有机物包括蛋白质、核酸、糖类和脂质;无机物包括水和无机盐;组成生物体的化合物中,水是含量最多的化合物,蛋白质是含量最多的有机化合物。
【详解】A、镰状细胞贫血的发生是基因突变的结果,适量摄入含铁丰富的食物不能预防镰状细胞贫血的发生,A错误;
B、生长素类调节剂对植物的生长发育起调节作用,不会促进儿童性早熟,B错误;
C、必需氨基酸不能在人体细胞内合成,只能通过食物获取,因此经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品,可以为人体补充必需氨基酸,所以一般不会缺乏必需氨基酸,C正确;
D、核酸是生物大分子,会在消化道内被分解,而且大分子也不能被人体细胞直接吸收,故补充某些特定的核酸,不能增强基因的修复能力,D错误。
故选C。
2. 物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础。下列关于物质运输及应用的叙述,错误的是( )
A. 新生儿吸收母乳中的抗体,可以通过胞吞方式
B. 主动运输使细胞膜内外物质浓度趋于一致,维持细胞的正常代谢
C. 植物细胞在低渗溶液中吸水达到平衡状态时,细胞液浓度大于外界溶液浓度
D. 在蔗糖溶液中加入适量红墨水,可用于观察洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离
【答案】B
【解析】
【分析】水分子通过半透膜的扩散,称为渗透作用。植物细胞质壁分离的原因:(1)外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;(2)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、抗体属于大分子物质,新生儿吸收母乳中的抗体,通过胞吞方式进入细胞,该方式可以运输大分子物质,A正确;
B、主动运输是逆浓度梯度进行的,会使细胞膜内外物质浓度差进一步加大,B错误;
C、植物细胞在低渗溶液中吸水,由于细胞壁的限制,吸水达到平衡状态时,细胞液浓度依然大于外界溶液浓度,C正确;
D、洋葱鳞片叶内表皮细胞无色,在蔗糖溶液中加入适量红墨水,便于观察质壁分离现象,因为可以通过观察红色区域的变化来判断质壁分离情况,D正确。
故选B。
3. 生物学理论的建立离不开生物学实验,下列有关说法正确的是( )
选项
相关实验
操作或方法
A
证明光合作用释放的氧气来自水而不是来源于二氧化碳
对比实验、放射性同位素标记法
B
统计土壤小动物的丰富度
抽样检测法、目测估计法
C
施莱登通过观察花粉、胚珠和柱头组织,提出植物都是由细胞构成的
科学观察法、不完全归纳法
D
研究分泌蛋白的合成和运输过程
将胰腺腺泡细胞放入含有³H标记的亮氨酸的液中培养,运用了加法原理
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】1、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。
2、在同一元素中,质子数相同、中子数不同的原子为同位素,如16O与18O,12C与14C。同位素的物理性质可能有差异,但组成的化合物化学性质相同。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性,如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放射性,是稳定同位素,如15N、18O等。
【详解】A、证明光合作用释放的氧气来自水而不是来源于二氧化碳的实验用18O作追踪标记,18O是稳定同位素,没有放射性,A错误;
B、统计土壤小动物的丰富度的方法有记名计数法和目测估计法,B错误;
C、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。施莱登通过观察花粉、胚珠和柱头组织,提出植物都是由细胞构成的过程就用了不完全归纳法,同时也用了科学观察法,C正确;
D、研究分泌蛋白加工过程时向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射放射性3H标记的亮氨酸,属于同位素标记法,D错误。
故选C。
4. 真核生物相关过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中包含了真核细胞基因的复制、转录和翻译过程
B. 细胞增殖一次,基因1、2、3复制一次并表达一次
C. 细胞可在翻译水平控制基因表达,这属于表观遗传现象
D. 转录沿模板链从3'端到5'端进行,翻译沿mRNA从5'端到3'端进行
【答案】D
【解析】
【分析】图示分析,图示呈现的是细胞核基因转录和翻译的过程,表现出先转录后翻译的特点。
【详解】A、图中仅包含了真核细胞基因的转录和翻译过程,没有涉及复制过程,A错误;
B、细胞增殖一次,基因1、2、3均复制一次,但基因1、2、3并不一定都表达,表达也并不一定是一次,B错误;
C、生物通过基因的转录和翻译形成蛋白质进而影响生物的性状,并不属于表观遗传现象,C错误;
D、转录沿DNA模板链从3′端到5′端的方向进行,翻译沿mRNA从5′端到3′端的方向进行,D正确。
故选D。
5. SDR指减数分裂Ⅰ正常,而减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体分开后没有移向两极。现有一雄性个体基因型为AaBb,相关染色体如图所示,只考虑图中染色体不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A. 该雄性个体最多可以产生2种染色体加倍的精子
B. 光学显微镜不能观察初级精母细胞中A/a、B/b是否发生基因重组
C. SDR是可遗传的变异,可为生物进化提供原材料
D. 若把精原细胞中的B基因用3H标记,则SDR后的一半细胞含3H
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程:
(1)减数分裂前的间期:染色体的复制。
(2)减数分裂Ⅰ:
①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;
②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;
③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;
④末期:细胞质分裂。
(3)减数分裂Ⅱ:
①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
②中期:染色体形态固定、数目清晰;
③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,并移向两极;
④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、不考虑其他变异,该雄性个体中精原细胞可产生AABB和aabb两种染色体加倍的精子,A正确;
B、基因重组属于分子水平的变异,在光学显微镜观察不到,B正确;
C、由题意可知,SDR是减数分裂异常产生的可遗传变异,可为生物进化提供原材料,C正确;
D、SDR后,产生四个子细胞,只看B/b这对等位基因,这四个子细胞的基因型可能是BB、没有B基因的细胞,b、b,此时含有3H标记的细胞占1/4,也有可能产生的四个子细胞是B、B、bb、不含有b基因的细胞,则此时含有标记细胞占1/2,D错误。
故选D。
6. 海洋生物的碳汇作用是通过生物泵(BP)和微型生物碳泵(MCP)实现的,BP是指浮游植物通过光合作用固定CO2,并形成颗粒有机碳从海洋表层向深层运输,MCP是指利用微生物转化有机碳生成惰性(难分解)有机碳过程。下列叙述错误的是( )
A. 参与MCP过程的微生物在生态系统中属于生产者
B. 和BP相比,MCP固定的碳更难再次参与物质循环
C. 和MCP相比,光照强度变化对BP过程影响更显著
D. 增强BP和MCP过程有利于加快“碳中和”进程
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】A、根据题意可知,MCP过程是将有机碳转化为惰性有机碳的过程,直接利用的物质是有机物,因此参与MCP过程的微生物不属于生产者,A错误;
B、由于MCP能转化为惰性(难分解)的有机碳,因此难以被微生物利用参与物质循环,和BP相比,MCP固定的碳更难再次参与物质循环,B正确;
C、BP过程是光合作用过程,因此受光照强度的影响,C正确;
D、增强BP和MCP过程,有利于加快“碳中和”进程,D正确。
故选A。
7. CAR-T细胞(嵌合抗原受体T细胞)疗法在治疗血液系统恶性肿瘤方面具有极大的优势,其治疗过程如图所示:提取患者T细胞,在体外安装能特异性识别肿瘤靶点并能激活T细胞的嵌合受体后成为“CAR-T”细胞,再将该细胞在体外扩增后回输到体内,可精准高效地杀伤肿瘤细胞。下列相关说法错误的是( )
A. 肿瘤坏死因子与白细胞介素、干扰素、青霉素等都属于细胞因子
B. T细胞在机体的特异性免疫中能发挥重要作用
C. CAR-T细胞疗法既能有效治疗肿瘤又不会引起机体的免疫排斥反应
D. CAR-T细胞特异性识别肿瘤细胞并使其裂解死亡的过程属于细胞凋亡
【答案】A
【解析】
【分析】CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,是把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞,即把T细胞改造成CAR-T细胞这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法。近几年通过优化改良在临床肿瘤治疗上取得很好的效果,是一种非常有前景的,能够精准、快速、高效,且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。
【详解】A、干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子等都是细胞因子,青霉素属于抗生素,不是细胞因子,A错误;
B、在体液免疫中,绝大多数抗原需要T细胞的呈递,且辅助性T细胞分泌的细胞因子能促进B细胞的增殖和分化;细胞免疫中,需要依赖T细胞增殖分化形成的细胞毒性T细胞发挥免疫效应;因此,T细胞不仅在细胞免疫中起作用,在体液免疫中也发挥不可或缺的作用,因此T细胞在机体的特异性免疫中能发挥重要作用,B正确;
C、CAR-T细胞是由患者自身的T细胞改造成的,该细胞在体外进行扩增后,回输到体内,可精准高效地杀伤肿瘤细胞,一般不会引起机体的免疫排斥反应,C正确;
D、修饰后的CAR-T细胞特异性识别肿瘤细胞并使其裂解死亡的过程属于细胞凋亡,D正确。
故选A。
8. 如图为细胞核结构模式图,下列有关叙述正确的是( )
A. ①是拟核,是环状的DNA存在的场所
B. ②核仁,与核糖体及rRNA的形成有关
C. 核孔对物质的运输不具有选择性
D. 核膜由两层磷脂分子组成,RNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:①表示染色质,染色质主要是由DNA和蛋白质组成的,在分裂间期呈染色质状态,进入分裂期前期,染色质缩短变粗成为染色体,分裂末期染色体解螺旋成为染色质;②表示核仁,与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关;③表示核孔,核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【详解】A、分析图形可知①是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,不是拟核,A错误;
B、②是核仁,与核糖体及rRNA的形成有关,B正确;
C、③是核孔,允许某些大分子物质进出,但不允许DNA进出,因此核孔对物质的运输具有选择性,C错误;
D、核膜是由两层膜,4层磷脂分子组成的,D错误。
故选B。
9. 根据植物经济谱理论,植物为适应环境变化会采取不同的资源利用策略。在资源较丰富的低海拔地区,植物为实现快速生长会采取资源获取型策略。随着海拔升高,植物为适应恶劣环境逐步转变为资源保守型策略。下列叙述正确的是( )
A. 资源获取型植物叶片厚且角质层发达,以减少水分蒸发
B. 资源获取型植物通过降低代谢速率,减少物质和能量消耗
C. 资源保守型植物根系发达,有利于吸收深层土壤中的有机物
D. 资源保守型植物通过提高细胞液浓度,以抵抗恶劣环境
【答案】D
【解析】
【分析】 群落类型的分类可以是自然的或人为的,生态学研究中一般采用自然分类。根据分类原则,地球上的生物群落类型主要可分为三大类:①陆地生物群落:包括热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶林、北方针叶林、旱生林、热带稀树草原、温带草原、冻原、荒漠和极地一高山荒漠等群落;②水生生物群落:包括静止淡水(湖泊、池塘)、流动淡水、河口湾、沿岸海和深海等处的生物群落;③水一陆过渡性生物群落:包括内陆沼泽(酸沼和普通沼泽)、沿海沼泽(盐沼、热带和亚热带的红树林)等处的生物群落。
【详解】A、资源获取型植物优先将资源分配给光合器官(如叶片),以实现快速生长和繁殖,其叶片通常较薄、面积较大,角质层较薄,以最大化光合效率,A错误;
B、资源获取型植物代谢速率较高,以支持快速生长,B错误;
C、植物不能直接利用有机物,该类植物根系发达是为了吸收深层土壤中的水分和无机盐,而非有机物,C错误;
D、资源保守型植物通过提高细胞液浓度(如积累溶质)降低冰点或增强保水能力,以抵抗低温、干旱等恶劣环境,D正确。
故选D。
10. 某患者血液化验的部分结果如下图所示,下列相关叙述错误的是( )
郑州市医疗机构临床检验结果报告单
姓名:×× 性别:男 年龄:×× 申请日期:2025—5—1
检验项目
结果
单位
参考值
钠
159
mmol/L
137—147
氯
100
mmol/L
99—110
总蛋白
47
g/L
65—85
尿素
6
mmol/L
2.8—7.2
碳酸氢盐
23
mmol/L
21—28
甘油三酯
2.5
mmol/L
0—1.7
A. 碳酸氢盐参与维持血浆pH的稳定
B. 血浆中钠离子进入红细胞的方式为协助扩散
C. 该报告单显示的尿素来源于血浆中甘油三酯的分解代谢
D. 该患者会出现组织水肿,且肾上腺皮质会减少分泌醛固酮
【答案】C
【解析】
【分析】内环境稳态的概念:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定的状态。内环境稳态的主要内容包括pH、渗透压、温度的动态平衡。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、血浆pH的稳定依赖于缓冲物质,碳酸氢盐是血浆中重要的缓冲物质之一,它参与维持血浆pH的稳定,A正确;
B、血浆中钠离子浓度高于红细胞内,钠离子进入红细胞是顺浓度梯度,且需要载体蛋白协助,这种方式为协助扩散,B正确;
C、尿素主要来源于细胞中氨基酸的脱氨基作用等含氮物质的代谢,而不是血浆中甘油三酯的分解代谢,甘油三酯不含N元素,C错误;
D、该患者总蛋白含量低于参考值,血浆蛋白含量低会导致血浆渗透压降低,组织液增多,从而出现组织水肿。 醛固酮的作用是保钠排钾,该患者血钠含量高于参考值,肾上腺皮质会减少分泌醛固酮来维持钠的平衡,D正确。
故选C。
11. 建构数学模型是生物学研究中常用的方法,下图曲线可表示( )
A. 某种鱼类随年龄增长的存活率
B. Aa连续自交,后代纯合子所占比例的变化
C. 种群数量呈“S”形增长时,增长速率随时间的变化
D. 泡菜制作初期,亚硝酸盐含量随发酵时间的变化
【答案】A
【解析】
【分析】种群的“S”型增长曲线可以反应种群此阶段的增长速率变化,在K/2的时候种群的增长速率达到最大,在K值的时候种群的增长速率变为零,种群数量不再增长。
【详解】A、某种鱼类随着年龄增长存活率越来越小,符合图示曲线趋势,A正确;
B、Aa连续自交,后代纯合子所占比例逐渐变大,B错误;
C、种群数量呈“S”形增长时,增长速率先增大后变小,C错误;
D、泡菜制作初期,亚硝酸盐含量逐渐增大,D错误。
故选A。
12. 2024年2月,我国科研人员首次采用体细胞核移植技术对现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存,并用于良种藏羊高效繁育,选择优良欧拉型良种公羊和湖羊母羊,顺利培育了“克隆藏羊”,基本过程如图所示。相关分析正确的是( )
A. 采集甲的卵母细胞,在体外培养到排出两个极体之后再去核
B. ③过程得到重构胚,后期需用物理或化学方法激活重构胚
C. ④过程依次经历囊胚、桑椹胚、原肠胚等发育阶段
D. 丁羊为克隆藏羊,其遗传物质全部来自乙羊,性状与乙羊一致
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移槙和体细胞核移植。由于动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难,因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
【详解】A、甲提供卵细胞细胞质,因此为湖羊母羊,采集其卵母细胞在体外培养到MⅡ期后去核,A错误;
B、③获得的重构胚,可以用物理或化学方法(如电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,B正确;
C、④过程依次经桑葚胚、囊胚、原肠胚等发育阶段,C错误;
D、丁羊为克隆藏羊,其核遗传物质来自乙羊,质遗传物质来自甲羊,D错误。
故选B。
13. 下列无菌技术相关叙述正确的是( )
A. 某些微生物能以无机物作为碳源,也能以无机物作为能源
B. 消毒和灭菌都是指用强烈的理化方法杀死物体内外所有微生物
C. 将要培养的微生物接种至培养基后,应立即放入高压蒸汽灭菌锅中
D. 为保证超净工作台无菌,接种操作时应打开紫外灯
【答案】A
【解析】
【分析】1、无菌技术的主要内容:
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒;
②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌;
③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行;
④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
2、消毒是使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子)。常用方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法。
3、灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子)。常用方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌法。
【详解】A、硝化细菌可以利用氨或铵盐作为合成有机物的能量,也可以以CO2为碳源,A正确;
B、消毒是使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子),B错误;
C、培养基要先进行高压蒸汽灭菌再接种,C错误;
D、 紫外线对人体有伤害,接种操作时不能打开紫外灯,D错误。
故选A。
14. 病原体入侵人体易引起发热,主要因为促进了前列腺素的生成,影响体温调节中枢,从而出现发热的症状。布洛芬是常见退烧药,相关机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 高烧一直稳定在40℃时,人体产热量大于散热量
B. 高烧时发抖是因为自主神经系统兴奋导致骨骼肌战栗
C. 体温升高过程中热觉感受器兴奋,皮肤血管舒张汗腺分泌加强
D. 布洛芬可抑制环氧合酶活性,减少前列腺素分泌
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,布洛芬通过抑制环氧合酶活性,从而抑制花生四烯酸转化为PGE2,减少PGE2生成,减少产热,达到退烧的效果。
【详解】A、当人体高烧一直稳定在40℃时,此时体温维持相对稳定,说明人体产热量等于散热量,A错误;
B、自主神经主要支配内脏器官,还有内分泌腺、汗腺的活动和分泌,不能支配骨骼肌战栗,B错误;
C、体温升高过程中,是冷觉感受器兴奋,通过神经-体液调节,使皮肤血管收缩,减少散热,汗腺分泌减少,C错误;
D、由图可知,前列腺素可作用于体温调节中枢,促进发热,布洛芬通过抑制环氧合酶活性,减少前列腺素生成,达到退烧的效果,D正确。
故选D。
15. 起源于南美洲的辣椒是茄科辣椒属的一年生或有限多年生植物,有许多辣度(来自于辣椒素)不同的品种。研究人员通过分析相关植物的基因组发现,辣椒属与酸浆属的亲缘关系比与茄属的更近,辣椒素合成途径可能是在约500万~1340万年前起源的。下列叙述错误的是( )
A. 辣椒素合成关键酶基因的出现不是自然选择的结果
B. 研究人员在分子水平上揭示了辣椒属与其他物种的亲缘关系
C. 辣椒进化过程中辣椒素合成关键酶基因的基因频率一直在上升
D. 生殖隔离在茄科植物的进化过程中起了重要作用
【答案】C
【解析】
【分析】在一个种群的基因库中,某个基因占全部基因数的比值,叫做基因频率。
【详解】AC、可遗传变异为生物进化提供原材料,辣椒素的出现应是突变造成的,辣椒素出现后有助于辣椒抵抗天敌的捕食等,应为一种有利变异,但现在世界各地存在许多辣度不同的辣椒品种,辣椒素合成关键基因的基因频率不可能一直上升,A正确,C错误。
B、通过基因序列分析亲缘关系远近属于分子水平上的证据,B正确。
D、茄科植物包含辣椒、毛酸浆、番茄等多个物种,而生殖隔离是新物种形成的标志,D正确。
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
16. 乳酸循环是人体重要的代谢途径。在剧烈运动时,骨骼肌细胞无氧呼吸产生的乳酸通过血液运输至肝脏,在肝细胞中可经糖异生作用转化为葡萄糖,葡萄糖又通过血液被运输回骨骼肌等组织细胞利用。下列说法正确的是( )
A. 肝细胞中糖异生是放能过程,与ATP合成相联系,有利于维持血糖平衡
B. 骨骼肌细胞无氧呼吸时NADH不能与氧气结合生成水,积累在胞内引起肌肉酸胀
C. 血糖浓度过高能抑制糖异生,这属于负反馈调节,可维持血糖含量相对稳定
D. 乳酸被释放到血液中由肝脏处理有助于维持运动能力和酸碱平衡
【答案】CD
【解析】
【分析】据图可知,乳酸循环是骨骼肌细胞中的葡萄糖在酶1酶2等作用下经一系列反应分解形成乳酸,乳酸可以在肝细胞中先形成丙酮酸再在酶3的作用下,消耗ATP重新生成葡萄糖,葡萄糖通过血液又被肌肉细胞摄取。
【详解】A、肝细胞中糖异生(乳酸等非糖物质转化为葡萄糖)是吸能过程,需要ATP供能(与ATP水解相联系),并非放能过程,A错误;
B、骨骼肌细胞无氧呼吸时,NADH在细胞质基质中参与将丙酮酸还原为乳酸,不会在胞内积累(参与后续反应消耗了),肌肉酸胀是因为乳酸堆积刺激神经末梢,B错误;
C、血糖浓度过高时,会抑制糖异生(减少血糖来源),使血糖浓度降低,这属于负反馈调节,维持血糖含量相对稳定,C正确;
D、乳酸被释放到血液中,经血液运输至肝脏转化为葡萄糖,一方面葡萄糖可运输回骨骼肌供能,有助于维持运动能力;另一方面,乳酸进入血液会使pH降低,经肝脏处理(转化为葡萄糖等)可避免血液酸性过强,有助于维持酸碱平衡,D正确。
故选CD。
17. 香豌豆的花色由独立遗传的两对基因共同控制。只有当显性基因(A或B)存在时,花中的色素才能够合成,两个显性基因(A和B)同时存在时,花中的紫色色素才能够合成。已知含a基因的花粉部分致死,研究人员使用纯合亲本进行了如下两个实验。下列说法正确的是( )
A. 实验一中红色香豌豆的基因型是aaBB
B. 实验一F2出现9∶1分离比是由于含a基因的花粉80%致死
C. 实验二F1产生的雄配子中AB:Ab:aB:ab=4:4:1:1
D. 实验二的F2出现的性状分离比应为27:12:1
【答案】ACD
【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组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,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。
【详解】AB、由题意可知,A、B基因同时存在时花色为紫色,A或B基因单独存在时花色为红色,无显性基因时花色为白色,亲本均为纯合子,实验一中亲本紫色基因型为AABB,红色基因型为AAbb或aaBB,则子一代红色的基因型为AABb或AaBB,根据子二代表型及比例为紫色:红色=9:1,再结合题干中a基因会导致部分花粉致死可知,子一代的基因型为AaBB,则亲本的基因型为AABB和aaBB,AaBB自交后代表型及比例为紫色:红色=9:1,其中aaBB占1/10=1/2×1/5,即雄配子的比例AB:aB=4:1,说明含有a基因的花粉75%致死,A正确、B错误;
C、由于实验二F2中出现白色香豌豆(aabb),因此实验二中F1紫色香豌豆为AaBb,因为含a基因的花粉75%致死,所以雄配子中AB:Ab:aB:ab = 4:4:1:1,C正确;
D、实验二的F1(AaBb)产生的雌配子种类及比例为AB:Ab:aB:ab = 1:1:1:1,雄配子中AB:Ab:aB:ab = 4:4:1:1。F2中紫色(A-B-)个体比例为1/4×(4/10+4/10+1/10+1/10)+1/4×(4/10+4/10+4/10+4/10)+1/10×1/4=27/40;红色(A-bb + aaB-)个体比例为1/4×(4/10+4/10+1/10)+1/4×(1/10+1/10+1/10)=12/40;白色(aabb)个体比例为1/4×1/10=1/40,所以F2性状分离比应为27:12:1,D正确。
故选ACD。
18. 科研人员对神经元甲分别进行单次电刺激、连续2次电刺激(3次电刺激强度相同),神经元甲的膜电位变化情况分别如图中①②所示;再对神经元甲进行较强的电刺激,与神经元甲相连的神经元乙的膜电位变化情况如图中③所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 神经元甲可通过胞吐方式释放抑制性神经递质
B. 刺激频率和刺激强度都会影响动作电位的形成
C. 图中②曲线上升阶段,细胞膜只对Na⁺有通透性
D. 增大刺激强度,图中②曲线的峰值不会随之增大
【答案】C
【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。
【详解】A、对甲神经元进行较强的电刺激,与神经元甲相连的神经元乙的膜电位变化情况如图中③所示,可知神经元甲兴奋后会导致神经元乙静息电位增强,推测神经元甲可通过胞吐方式释放抑制性神经递质,A正确;
B、由图2中①②可知,连续2次单刺激神经元甲可以产生电位叠加效应,可以使电位超过阈电位,可知刺激频率和刺激强度都会影响动作电位的形成,B正确;
C、图中②曲线上升阶段,细胞膜对Na⁺和K⁺都有通透性,如钠钾泵仍在运作,C错误;
D、一旦达到阈电位,动作电位的峰值将不会随着刺激强度的增大而增大,D正确。
故选C。
19. 科研人员对某个生态农业园各营养级能量流动情况进行了定量分析(单位:103KJ/m2·a),如下表。下列说法正确的是( )
自身呼吸消耗的能量
甲
未被利用的能量
流入下一营养级的能量
有机物输入的能量
第一营养级
605
128
1466
434
-
第二营养级
126
44
282
A
96
第三营养级
32
13
B
9
34
A. 表中“甲”代表流向分解者的能量
B. 表中“A”“B”代表的数值分别为78、38
C. 第二营养级流向第三营养级的能量传递效率约为14.7%
D. 每个营养级呼吸作用产生的能量不会用于自身的生长发育和繁殖
【答案】AC
【解析】
【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。
【详解】A、能量去路中,除呼吸消耗、未被利用、流入下一营养级外,剩余部分为流向分解者的能量,故甲代表流向分解者的能量,A正确;
B、第二营养级总能量来源=上一营养级流入的能量(434)+有机物输入(96),第二营养级总能量的去路=呼吸消耗+未被利用+流入下一营养级+分解者分解的能量,根据能量守恒即:434+96=126+44+286+A,所以A=78;第三营养级总能量来源=上一营养级流入的能量(78)+有机物输入(34),第三营养级总能量的去路=呼吸消耗+未被利用+流入下一营养级+分解者分解的能量,根据能量守恒即:78+34=32+13+9+B,所以B=58,B错误;
C、第二营养级流向第三营养级的能量传递效率约为=78÷(434+96)×100%=14.7%,C正确;
D、呼吸作用产生的能量一部分以热能的形式散失,一部分合成ATP,用于自身的生长发育和繁殖,D错误。
故选AC。
20. 降落PCR(Touchdown PCR)是一种改良的PCR技术,通过逐步降低退火温度来提高扩增的特异性和成功率。以下关于降落PCR的说法正确的有( )
A. 核心原理是利用高温促进DNA聚合酶的活性
B. 退火温度从较高起始温度逐渐降低至目标温度,确保早期循环的高严谨性
C. 更适用于模板浓度极低或引物与模板匹配度较差的情况
D. 循环中逐步降温引物与模板结合更容易,提高扩增效率
【答案】BCD
【解析】
【分析】PCR技术:
(1) 概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2) 原理:DNA双链复制。
(3) 前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
(4) 条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
(5) 过程:高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开) ;低温复性:引物结合到互补链DNA上;中温延伸:合成子链。
【详解】A、PCR的核心原理是利用高温使DNA变性解链,而不是促进DNA聚合酶的活性,DNA聚合酶在合适的温度(一般70-75℃左右)发挥作用进行DNA合成,高温会使DNA聚合酶失活,A错误;
B、降落PCR退火温度从较高起始温度逐渐降低至目标温度,在较高温度下,只有引物与模板匹配度高的才能结合,确保早期循环的高严谨性,减少非特异性扩增,随着温度降低,即使引物与模板匹配度稍低的也能结合,保证扩增的成功率,B正确;
C、对于模板浓度极低或引物与模板匹配度较差的情况,常规PCR可能难以有效扩增,因为低浓度模板使得引物找到模板并结合的概率降低,引物与模板匹配度差也影响结合效率,降落PCR起始的退火温度可以减少非特异性结合,在后续循环中逐步降低退火温度又有助于引物与模板结合,所以更适用于这种情况,C正确;
D、在循环中逐步降温,使得引物与模板结合更容易,减少非特异性结合,提高了扩增的特异性,同时也能保证引物与模板结合进行扩增,从而提高扩增效率,D正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 草莓不仅味道鲜美,营养价值也很高,大棚种植时因长期连作导致土壤含盐量逐年提升,影响了草莓的产量和品质。研究人员探究了施加不同浓度外源精胺(Spm)对缓解草莓植株盐胁迫的效果,结果如下表(注:Spm的浓度单位是mmol/L):
组别
处理
干重(g)
净光合速率[μmol/(m2·s)]
胞间CO2浓度[mmol(m2·s)]
1
CK
7.63
25.33
291.00
2
NaCl
3.46
2.27
519.67
3
NaCl+0.3Spm
4.90
10.23
331.00
4
NaCl+0.6Spm
6.15
11.60
307.33
5
NaCl+0.9Spm
4.67
9.07
346.00
(1)叶绿素位于叶绿体的______上,主要吸收______光,草莓植株叶肉细胞中光合色素吸收的光能转化到______(填物质)中,供碳反应利用。
(2)由表可知,草莓的净光合速率______(选填“是”或“不是”)与胞间CO2浓度正相关,判断依据是______。在实验范围内,Spm浓度为______,缓解盐胁迫对草莓的影响最有效。
(3)为提高冬季大棚草莓产量,科研人员探究补光情况对草莓净光合速率(Pn)的影响,结果如图1,据此判断______为最佳补光方案。但也有同学认为实验方案不够完善,请指出不足之处______(说出1点即可)。
【答案】(1) ①. 类囊体膜 ②. 红光和蓝紫光 ③. ATP和NADPH
(2) ①. 不是 ②. 第2组净光合速率最低而胞间CO2浓度最高(或第1组净光合速率最高而胞间CO2浓度最低) ③. 0.6mmol/L
(3) ①. 每日补照4h红蓝复合光 ②. 未探究补光时长大于4h的数据(或未探究红蓝复合光的比例对草莓的影响)
【解析】
【分析】由表可知,盐胁迫导致光合速率降低,添加Spm可在一定程度上缓解盐胁迫导致的伤害。由图可知,每日补照4h红蓝复合光下,Pn最大,所以图中每日补照4h红蓝复合光下为最佳方案。
【小问1详解】
叶绿素位于叶绿体的类囊体膜上,主要吸收红光和蓝紫光,草莓植株叶肉细胞中光合色素吸收的光能转化到ATP和NADPH中,供碳反应C3的还原利用。
【小问2详解】
据表可知,与第1组相比,第2组净光合速率最低而胞间CO2浓度最高(或第1组净光合速率最高而胞间CO2浓度最低),因此说明草莓的净光合速率不是与胞间CO2浓度正相关,据表可知,与仅NaCl处理组相比,NaCl+0.6Spm处理组的草莓干重增加,净光合速率提高,说明在实验范围内,0.6mmol/LSpm能有效缓解盐胁迫对草莓的影响,从而提高有机物的积累量。
【小问3详解】
由图可知,每日补照4h红蓝复合光下,Pn最大,所以图中每日补照4h红蓝复合光下为最佳方案。但由于图中未探究补光时长大于4h的数据(或未探究红蓝复合光的比例对草莓的影响),无法获知红蓝复合光中光的比例是否会有影响,所以不能保证每日补照4h红蓝复合光下为最佳补光方案。
22. 下图表示兴奋通过神经-骨骼肌接头引起肌肉收缩的部分过程,当乙酰胆碱(ACh)作用于A(ACh受体兼Na+通道)时,产生动作电位,将兴奋传导至B结构,引起C(Ca2+通道)打开,肌质网中Ca2+释放,引起肌肉收缩。
(1)图中的神经-骨骼肌属于反射弧中的______结构,兴奋在其接头处的传递速度比在神经纤维上慢,原因是________________________。
(2)肌肉收缩的直接原因是大量Ca2+进入______与收缩蛋白结合;骨骼肌收缩结束后,Ca2+通过______方式回收到肌质网。
(3)胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流,从而影响骨骼肌细胞的兴奋性。据此分析,血钙过低会引发肌肉抽搐原因的可能是________________________。
(4)乙酰胆碱作用于骨骼肌细胞,可引起收缩;作用于心肌细胞,却降低收缩频率。为了探究乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因,研究人员进行相关实验。
①利用上图中骨骼肌细胞膜上的______作抗原,制备相应的抗体。
②将上述抗体分别作用于骨骼肌细胞和心肌细胞。
③一段时间后,用______分别作用于这两种肌细胞,观察它们收缩反应变化的情况。预期实验结果及结论:若骨骼肌细胞不收缩,心肌细胞收缩频率降低,则表明乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因是________________________。
【答案】(1) ①. 效应器 ②. 突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换
(2) ①. 细胞质基质##肌质 ②. 主动运输
(3)胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流,血钙过低时,对Na+内流抑制作用减弱,突触后膜动作电位增大,肌细胞兴奋性增加
(4) ①. A ②. 乙酰胆碱 ③. 乙酰胆碱的作用特点与两种肌细胞上的相应受体不同有关
【解析】
【分析】1、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。
2、反射弧包括:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,效应器是指传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。
【小问1详解】
由题意知,图表示兴奋通过神经-骨骼肌接头引起骨骼肌收缩的部分过程,效应器是指由传出神经及其所支配的肌肉或腺体,所以神经-骨骼肌属于反射弧中效应器的组成部分,神经-骨骼肌接头处属于突触,在突触处兴奋传递需要通过化学信号(神经递质)的转换,而在神经纤维上兴奋以电信号的形式传导,因此兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上慢。
【小问2详解】
识图分析可知,肌质网内的大量Ca2+通过Ca2+通道释放,进入细胞质基质与收缩蛋白结合引起肌肉收缩;由于肌质网内的大量Ca2+通过Ca2+通道释放到细胞质基质的方式为协助扩散,那么Ca2+回收到肌质网需要逆浓度梯度进行,因此运输方式为主动运输。
【小问3详解】
根据题意,胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流,血钙过低时,对Na+内流抑制作用减弱,突触后膜动作电位增大,肌细胞兴奋性增加,从而引发肌肉抽搐。
【小问4详解】
根据题意,该实验的目的是探究乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因,因此乙酰胆碱受体可以作为抗原,故实验步骤如下:
①利用上图中骨骼肌细胞膜上的A(ACh受体兼Na+通道)作抗原,制备相应的抗体。
②将上述抗体分别作用于骨骼肌细胞和心肌细胞。
③一段时间后,用乙酰胆碱分别作用于这两种肌细胞,观察它们收缩反应变化的情况。
预期实验结果及结论:若骨骼肌细胞不收缩,心肌细胞收缩频率降低,则骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体与心肌细胞的不同,表明乙酰胆碱作用特点与两种肌细胞膜上的相应受体不同有关。
23. 某水域由于工业废水污染与不合理水产养殖导致水体浑浊,溶解氧量下降,水生生物种类与数量大幅减少。某科研团队尝试利用该水域现有植物凤眼莲及沉水植物进行生态修复工作。请回答下列问题:
(1)水生植物属于生态系统成分中的______,其在生态系统的功能是______。
(2)凤眼莲属于入侵植物,可净化污水,沉水植物可提升水域溶解氧含量。为探究凤眼莲入侵对湿地生态系统中沉水植物生长状况的影响,科研人员选取该水域的两种沉水植物金鱼藻和黑藻,分别给予不同的处理,结果如下图所示。
①由实验结果可知,在没有凤眼莲入侵时,水域中的金鱼藻和黑藻的种间关系是______,其中占优势的是______(填“金鱼藻”或“黑藻”)。
②“胁迫梯度假说”认为,在一定的胁迫梯度范围内,植物间的正相互作用(互惠)会随外界胁迫强度的增加而加强。当凤眼莲覆盖度在25%时______(填“支持”或“不支持”)“胁迫梯度假说”,理由是在此覆盖度下______。
(3)科研团队为了避免植物疯长破坏生态平衡,同时投放了适量食草鱼。这一举措运用的生态工程原理有______。
【答案】(1) ①. 生产者 ②. 通过光合作用将太阳能转化为化学能,将无机物转化为有机物
(2) ①. 种间竞争 ②. 黑藻 ③. 支持 ④. 金鱼藻和黑藻混种的生物量均高于单种时的生物量
(3)协调、自生
【解析】
【分析】生物多样性的价值:(1)直接价值:指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值。例如,药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值等;(2)间接价值:一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,调节碳氧平衡,在调节全球气候变化的作用,主要指维持生态系统的平衡的作用等;(3)潜在使用价值:是指潜藏的、一旦条件成熟就可能发挥出来的价值。
【小问1详解】
水生植物能进行光合作用,能把无机物变成有机物,属于生态系统的生产者,生产者作为生态系统的主要成分,其在生态系统的作用是通过光合作用将太阳能转化为化学能,将无机物转化为有机物。
【小问2详解】
①湖泊中的金鱼藻和黑藻的种间关系是种间竞争,它们会争夺阳光和空间资源等,结合图示可以看出,在凤眼莲覆盖度为0时,金鱼藻和黑藻混合种植时黑藻的生物量比金鱼藻大,因而黑藻占优势。
②“胁迫梯度假说”认为,在一定的胁迫梯度范围内,植物间的正相互作用(互惠)会随外界胁迫强度的增加而加强。当凤眼莲覆盖度在25%时,金鱼藻和黑藻混种的生物量“大于”单种模式,这是因为随着凤眼莲的入侵,金鱼藻和黑藻种间竞争关系减弱,转变为正相互作用加强,共同抵御其胁迫生境,因而表现为互惠,生物量增加,该事实是支持上述假说的。
【小问3详解】
科研团队为了避免植物疯长破坏生态平衡,同时投放了适量食草鱼。这一举措的设计思路是通过食草鱼的制约作用抑制植物的疯长,同时有注意适量投放,因而运用了生态工程的自生和协调原理。
24. 无籽或少籽西瓜由于食用便捷、果肉利用率高,深受广大消费者的欢迎。回答下面与其培育相关的问题。
(1)在二倍体西瓜的幼苗期,用______处理,可以得到四倍体西瓜,再将其与二倍体西瓜杂交,得到三倍体西瓜。三倍体西瓜减数分裂时会发生染色体______,导致无法正常产生配子,表现出无籽的性状。
(2)三倍体西瓜存在成苗率低、坐果性差等生产难题,为了适应市场需要,研究人员利用染色体易位品系进行二倍体少籽西瓜的研究。将野生型品系a和育性正常的染色体易位系a(6号染色体和10号染色体相互易位)杂交获得染色体易位系杂种一代F1,过程如图1所示。
注:610表示部分10号染色体片段易位到6号染色体上,106表示部分6号染色体片段易位到10号染色体上。
①F1减数分裂Ⅰ前期,易位染色体和正常染色体联会形成“十字”结构,如图2所示。该结构的染色体存在2种分离方式:邻近式分离和交替式分离。其中邻近式分离产生的配子染色体组成类型有①②、②④、______,交替式分离产生的配子染色体组成类型有______。
②部分染色体缺失是配子败育的直接原因。上述染色体分离方式中只有______式分离产生的配子才能正常发育。F1自交得到F2,F2个体产生的配子中完全可育:部分败育的比例约为1∶1(只考虑6号、10号染色体),其中配子完全可育的个体染色体组成类型有______(用图2中的序号表示)。
(3)研究人员利用一些纯合野生型品系和诱变获得的纯合染色体易位品系进行杂交实验,结果如下:
实验组
P
F1雄配子育性
Ⅰ
野生型品系a×染色体易位系a
48.07%败育
Ⅱ
野生型品系b×染色体易位系b
74.29%败育
Ⅲ
染色体易位系a×染色体易位系b
87.63%败育
注:易位系b的1号染色体和5号染色体相互易位、4号染色体和8号染色体相互易位。
若要进一步提高配子的败育率以获得籽粒更少的二倍体西瓜,请根据实验的结果育种时应筛选______。
【答案】(1) ①. 秋水仙素 ②. 联会紊乱
(2) ①. ③④、①③ ②. ①④、②③ ③. 交替 ④. ①①④④、②②③③
(3)染色体相互易位次数更高的易位品系
【解析】
【分析】无籽西瓜的培育的具体方法是:
(1)用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜,得到四倍体西瓜;
(2)用四倍体西瓜作母本,用二倍体西瓜作父本,杂交,得到含有三个染色体组的西瓜种子;
(3)培养种子,就会得到三倍体西瓜;
(4)这样的三倍体西瓜是开花后是不会立即结果的,还需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉,以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实。无籽西瓜的培育是利用多倍体育种,其原理是染色体数目的变异,属于可遗传变异。
【小问1详解】
要得到四倍体西瓜,是用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗(或萌发的种子),因为秋水仙素能抑制纺锤体的形成,导致染色体数目加倍。 三倍体西瓜减数分裂时,同源染色体联会紊乱,无法正常产生配子,表现出无籽的性状。
【小问2详解】
①图中显示F1能产生4种配子,其中邻近式分离产生的配子染色体组成类型有①②、②④、③④、①③,交替式分离产生的配子染色体组成类型有①④、②③。
②邻近式分离和交替式分离是易位染色体分离的两种方式,部分染色体缺失是配子败育的直接原因。邻近式分离产生的配子含有重复和缺失染色体,而交替式分离产生的配子染色体组成完整,所以能产生正常配子的是交替分离,正常配子的染色体组成是①和④、②和③。F1自交得到F2,F2个体产生的配子中完全可育:部分败育的比例约为1:1(只考虑6号、10号染色体),其中配子完全可育的个体染色体组成类型有①①④④、②②③③。
【小问3详解】
从实验结果看,染色体易位系a×染色体易位系b杂交产生的F1代雄配子败育率最高。 说明易位越多,育性越低,所以为了获得籽粒饱满的无籽西瓜(即降低二倍体西瓜雄配子的育性),可以通过诱变育种等途径诱导并筛选出染色体相互易位次数更高的易位品系,降低育性。
25. 野生型水稻(WT)的OsJRL基因突变株具有更强的抗寒性。研究人员围绕OsJRL蛋白的分布、OsJRL基因对水稻表型的影响及其作用机制等方面开展研究。回答下列问题:
(1)绿色荧光蛋白基因(gfp)表达的GFP蛋白对细胞无毒性,且不会干扰细胞的代谢和功能。将OsJRL基因与gfp基因连接在同一载体并导入水稻细胞,检测到水稻细胞_______,说明OsJRL蛋白分布在细胞核和细胞质。
(2)通过转基因技术培育OsJRL基因敲除水稻植株(KO)和OsJRL基因过表达植株(OE)。可通过替换OsJRL基因上游的________序列得到OE。若用PCR检测两种实验材料是否构建成功,所设计的这对引物需具备________的特点。三种水稻幼苗经5℃处理一段时间后,检测植株的存活率,结果见下表:
温度植株
存活率%
时间d
室温
5℃
WT
KO
OE
WT
KO
OE
5
100
100
100
98
100
98
10
100
100
100
68
75
43
15
100
100
100
25
68
14
实验结果说明________可以提高水稻的抗寒性。
(3)寒冷使细胞活性氧(ROS)增多,加速细胞衰老。检测发现,KO植株具有最高的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和最多的类黄酮积累,ROS水平最低。而OE植株的ROS最高,PAL活性和类黄酮含量最低。请在图的①~③选填“促进”或“抑制”,完善OsJRL基因调控水稻抗寒能力的机制。
①______;②______;③______。
【答案】(1)细胞核和细胞质发出绿色荧光
(2) ①. 启动子 ②. 与OsJRL基因互补配对 ③. OsJRL基因表达量降低/OsJRL基因缺失/敲除sJRL基因/抑制OsJRL基因表达
(3) ①. 促进 ②. 抑制 ③. 抑制
【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】
因为绿色荧光蛋白基因(gfp)表达的GFP蛋白可作为标记,当OsJRL基因与gfp基因连接导入水稻细胞后,若在细胞核和细胞质都能发出绿色荧光,就表明与之相连的OsJRL蛋白分布在细胞核和细胞质;
【小问2详解】
启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列,替换OsJRL基因上游的启动子序列,可能增强其表达,从而获得基因过表达植株(OE);PCR 检测构建是否成功时,引物需能与目标基因(敲除或过表达相关区域)两端特异性结合,才能扩增出相应片段,以此判断是否构建成功,即引物需具备与OsJRL基因互补配对的特点;从表格数据看,在5℃处理下,随着时间推移,KO植株存活率相对较高,OE植株存活率较低,WT植株居中,说明OsJRL基因表达量降低(或OsJRL基因缺失或敲除OsJRL基因或抑制OsJRL基因表达)后水稻抗寒性提高;
【小问3详解】
寒冷使细胞活性氧(ROS)增多,说明低温胁迫促进ROS产生;KO 植株(无OsJRL基因)PAL活性最高,说明OsJRL基因存在时会抑制PAL活性;KO植株 ROS水平最低、类黄酮积累最多,OE植株ROS最高、类黄酮含量最低,说明类黄酮抑制ROS的产生。
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