精品解析:2025届湖南省长沙市天心区长沙市长郡中学高三二模生物试题
2025-07-05
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 长沙市 |
| 地区(区县) | 天心区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.35 MB |
| 发布时间 | 2025-07-05 |
| 更新时间 | 2025-07-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52906983.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
长郡中学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,将本试题卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷选择题(共40分)
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24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. 下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验叙述,正确的是( )
A. 可以利用洋葱为实验材料,也可以选择猪血、猪肝等作为DNA粗提取的实验材料
B. 将提取到的丝状物直接与二苯胺溶液充分混匀后沸水浴,溶液即可变为蓝色
C. 电泳缓冲液加入电泳槽不能没过凝胶
D. PCR得到的产物需要与含有电泳指示剂的凝胶载样缓冲液混合后方可用于电泳
2. 生物兴趣小组在密封容器的两侧放置完全相同的植株A、B,A植株左上角有适宜光源,B植株无光源,中间用挡板隔开(挡板既能遮光又能隔绝气体交换)(如图甲)。然后在适宜条件下培养,一段时间后,撤去挡板继续培养,测定培养过程A植株的光合速率与呼吸速率,得到图乙曲线L1。不考虑温度、水分等因素的影响,下列说法错误的是( )
A. a点对应的时刻为测定的起始时刻
B. ab、cd段限制光合速率的因素均为CO2浓度
C. b点为撤去挡板的时刻
D. c点时A植株光合速率等于B植株
3. 在单细胞佐夫色绿藻中,外源葡萄糖(Glc)的存在会导致光合作用关闭,该过程依赖于己糖激酶(HXK1)。下图表示铁缺乏和铁充足对细胞代谢的影响。相关叙述错误的是( )
A. 佐夫色绿藻既能自养也能异养
B. 细胞内Fe的分配对叶绿体的结构无影响
C. 在Fe限制条件下细胞会优先进行呼吸作用
D. 铁元素缓解了由葡萄糖介导的光合作用抑制
4. 某种昆虫性别决定方式为XY型,其有眼和无眼、紫眼和白眼性状分别由基因E/e和F/f控制,且两对等位基因独立遗传:让一只紫眼雌虫与一只白眼雄虫交配,所得雌性个体中紫眼:无眼=1:1,雄性个体全为紫眼(子代数量足够多,不考虑从性遗传和变异)。下列分析正确的是( )
A. 该昆虫的有眼对无眼为显性,且基因E/e位于X染色体上
B. F1紫眼雄性个体不可能产生同时含有基因e、f的精细胞
C. 若全部F1个体自由交配,则产生无眼雄虫的概率为1/4
D. 若F1全部紫眼个体杂交,则后代中雌虫的基因型有9种
5. 下列关于人类遗传病的说法正确的是( )
A. 用于基因检测的材料包括人的毛发、血液、精液等,但不包括唾液
B. 某遗传病的表现与性别相关联,该遗传病的相关基因不一定位于性染色体上
C. 携带致病基因的个体不一定患遗传病,不携带致病基因的个体不患遗传病
D. 抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,XDXd与XDY患病程度一致
6. 人的体细胞中抑癌基因A₁突变为A₂,细胞仍可正常分裂,但若两个A₁基因都突变为A₂而失活,将引起细胞癌变。研究发现,杂合子A₁A₂易患癌症,可能的机制如图所示。只考虑A₁、A₂基因,下列叙述正确的是( )
A 抑癌基因突变可导致相应蛋白质活性过强,从而引起细胞癌变
B. 抑癌基因A1在致癌因子的作用下突变成基因A₂属于显性突变
C. 机制1形成的子细胞1可能的基因型及其比例为A₁A₂:A₂A₂=1:2
D. 机制2形成的子细胞2和3可能均为纯合子细胞
7. 科学家在拟南芥中发现了一个新基因,命名为“孙悟空”(SWK)。该基因由P基因的非编码区经过一系列突变形成,该基因的表达产物能够参与叶酸(有机小分子)的合成以及缓解渗透压的胁迫。下列叙述正确的是( )
A. 含SWK拟南芥的产生是自然选择的结果
B. 叶酸的生物合成体现SWK直接控制生物性状
C. P基因的有利变异被保存下来逐渐积累产生新物种
D. 长期渗透压胁迫使拟南芥种群中SWK基因频率逐渐增加
8. 神经—肌肉接头的结构和功能与突触相似,如下图。当机体产生的乙酰胆碱受体抗体与后膜上的受体结合时,则患重症肌无力。下列叙述正确的是( )
A. 神经—肌肉接头结构属于反射弧结构中的感受器
B. 细胞因子可促进细胞d分裂、分化为浆细胞和记忆B细胞
C. 乙酰胆碱与乙酰胆碱受体结合后,后膜膜外的电位由正变负
D. 重症肌无力属于过敏反应,具有明显的遗传倾向和个体差异
9. 将拟南芥幼苗分别置于含有不同浓度IAA的培养基中培养,每一浓度分为两组,一组添加1nmol/L油菜素内酯(BL),另一组不添加BL,8天后统计侧根数量,结果如图。下列叙述不合理的是( )
A. 本实验的目的是探究BL与IAA的相互作用
B. 各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值
C. 1nmol/L BL促进侧根形成
D. 1nmol/L IAA与BL对促进侧根生长具有协同作用
10. 瞬时增长率是指单位时间内种群净增加的个体数占原有个体数的比值;周限增长率是指经过单位时间后种群现有个体数与原有个体数的比值;增长速率是指单位时间内种群净增加的个体数。现有某种群一段时间内的数据变化如图所示,y轴的含义和数据未知,不考虑种群内个体的迁入和迁出,下列说法正确的是( )
A. 若y轴瞬时增长率,则图中种群数量增长曲线呈“S”形
B. 若某种群的周限增长率不变,该种群数量增长曲线为“J”形
C. 若y轴为增长速率,则图中所示种群数量先增加后减少
D. 若y轴为周限增长率,则整个第6年中种群数量一直恒定
11. 多年前,某林场为增加短期经济效益,搞“砍树经济”,造成林木大面积退化。为恢复林场生态环境,当地政府实施了“禁伐令”,同时引导农户种植花卉苗圃、中药材等。该措施既给林场带来生态效益,又给当地农民带来经济效益。下列相关叙述正确的是( )
A. “砍树经济”和“禁伐令”体现人类活动的影响与自然演替的方向相反
B. “砍树经济”导致该生态系统的营养结构变简单,自我调节能力降低
C. “禁伐令”实施后,生态环境逐步恢复,其实施有利于增大生态足迹
D. 实施“禁伐令”的同时引导农户种植经济作物,主要体现了协调原理
12. 下列有关生物技术及其安全性与伦理问题的叙述,正确的是( )
A. 通过基因组编辑技术可以设计完美试管婴儿
B. 将a-淀粉酶基因和目的基因一起转入植物中可阻止转基因花粉的传播
C. 生殖性克隆是为了获得治疗所需的克隆细胞,应给予一定支持
D. 生物武器是用病毒类、干扰素及生化毒剂类等来形成杀伤力
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 为探究某种单细胞藻类吸收磷酸盐 (Pi)的方式,将该藻类用含32P标记的Pi的培养液培养并进行不同处理,测定各组32P的积累速率,结果如图所示。已知载体蛋白S的活性受H浓度梯度调控。下列说法正确的是( )
A. 培养液中Pi和H的浓度是无关变量
B. 该藻类吸收Pi依赖ATP直接供能
C. 载体蛋白S是该藻类吸收Pi的必需蛋白
D. 实验结果说明该藻类吸收Pi的方式 为主动运输
14. 雄性不育一般是指雄配子丧失生理机能的现象。某小麦为二倍体雌雄同株植物,雄性不育基因(ms)对雄性可育基因(Ms)为隐性,该对等位基因位于6号染色体上。若某品系植株与雄性不育植株杂交,子代均表现为雄性不育,则此品系为保持系。研究人员获得了一种易位双杂合品系,其染色体和相关基因如图1所示。下列分析错误的是( )
注:6、9分别表示6号和9号染色体,69表示9号染色体的片段易位到6号染色体上,96表示6号染色体的片段易位到9号染色体上。
A. 图1个体经过减数分裂产生含有异常染色体的雌配子有3种
B. 图1个体作为母本与染色体正常的杂合小麦杂交,子代中出现图2所示个体的比例为1/8
C. 若图2个体能作为保持系,则含有69染色体的雄配子能完成受精作用
D. 若图2个体能作为保持系,自交子代中会有1/4仍为保持系
15. 脑水肿与脑脊液增多有关,其发病机制之一是脑外伤时毛细血管通透性增高。进一步研究发现,脑水肿一般均与水通道蛋白AQP-4、血管活性物质NO有关,二者与脑组织含水量的相关性如图1、图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 脑水肿会使脑细胞的内环境中一些化学成分的含量发生变化
B. 脑水肿可能与蛋白质从血浆进入脑脊液,使脑脊液渗透压增大有关
C. 高浓度葡萄糖溶液可减轻脑水肿的原因是葡萄糖提供的能量充足
D. 降低AQP-4的表达水平或抑制NO的合成均有利于治疗脑水肿
16. 中国科学家将食蟹猴的胚胎干细胞(其内已导入绿色荧光基因)注入核移植技术获得的桑葚胚,在国际上首次成功构建了高比例胚胎干细胞贡献的活嵌合体猴。并分别对克隆猴、卵细胞供体猴、代孕母体猴和干细胞供体猴的线粒体DNA中某一特异性序列进行了检测、比对,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 绿色荧光在嵌合体猴体内散乱分布,说明干细胞与桑葚胚细胞嵌合发育为内细胞团细胞
B. 干细胞培养在临床医学等领域前景广泛,也存在导致肿瘤发生的风险
C. 代表卵细胞供体猴的线粒体DNA中特异性序列的是图中甲和乙
D. 进行性别鉴定时应该取囊胚的滋养层部分的细胞做DNA分析
第Ⅱ卷非选择题(共60分)
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
17. 柑橘一般采用嫁接的方式进行繁殖,其中砧木是果树生长的基础(图1),为探究缺铁胁迫对柑橘砧木幼苗的影响,科研人员进行了系列研究。
(1)铁元素主要以___________形式被植物根细胞从土壤中通过___________方式逆浓度吸收。
(2)为探究缺铁对枳壳和枳橙两种砧木的影响,将上述砧木幼苗放在缺铁(-Fe)和正常铁(+Fe)培养液中培养。选取各植株顶端完全展开、成熟的第3~4片叶,提取并计算总叶绿素的含量,结果如图2,推测缺铁对枳橙叶片光合色素的影响较大,依据是___________。
(3)为进一步探究缺铁的影响,观察上述材料的叶绿体超微结构,结果如图3。a、b为不同条件下砧木幼苗类囊体片层的亚显微结构典型照片,推测___________是枳橙缺铁胁迫下的照片,理由是___________。
(4)培养3个月后,检测不同材料的蔗糖和淀粉含量,结果如下所示,缺铁条件下___________的含量明显上升,可能的原因是光合作用产物运输受阻。
砧木
处理
蔗糖
淀粉
枳壳
-Fe
0.27
1.12
+Fe
1.49
1.80
枳橙
-Fe
4.87
151
+Fe
2.88
2.12
(5)综合以上研究,缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低的因素可能是___________。(写出两点)
18. 马德隆畸形常表现为骨骼发育障碍导致的腕部畸形和疼痛无力,多在青春期出现症状,与性染色体同源区段PAR1(如图1)上的SHOX基因突变有关。图2为某马德隆畸形家族系谱图(不考虑染色体数目变异)。
(1)图2中Ⅲ-1的致病基因只源自Ⅰ-1的Y染色体,Ⅲ-1的基因型为_______(相关基因用A、a表示),她和Ⅲ-2生一个健康孩子的概率是________。
(2)从减数分裂产生配子的角度分析,致病基因之所以能从Ⅰ-1最终遗传给Ⅲ-1的原因是________。
(3)据题意推测,在Ⅱ-2体内可能存在的细胞有________。
(4)经检测发现,孕妇Ⅲ-1的cfDNA中含有SHOX突变基因,相关编码链序列如图3所示。由此可知SHOX基因序列发生了________,从而使终止密码子提前出现,翻译提前终止。突变基因所编码的多肽链中,最后一个氨基酸的名称为________(可能用到的密码子:AUG甲硫氨酸;UUU苯丙氨酸;UUG亮氨酸;GUA缬氨酸;CGU精氨酸;CAC组氨酸;ACG苏氨酸;UAG终止密码子)。
19. 为研究复合气调包装对大蒜鳞茎细胞呼吸及相关生理活动的影响,某研究团队在4℃,O2体积分数3.5%的贮藏条件下,研究了CO2体积分数分别为5%、8%、11%、14%对大蒜呼吸作用强度、乙烯释放速率的影响,结果如图所示。回答下列问题:
(1)在器官层面上,乙烯的作用有________(写两点)。
(2)从实验类型看,该实验________(填“有”或“无”)对照组,属于________实验
(3)乙烯含量升高是否为细胞呼吸速率激增导致?请据图判断并说明判断的理由:_________。
(4)由实验结果推测,长时间贮藏大蒜鳞茎的最佳条件应为________。
(5)进一步研究发现,细胞内与乙烯合成及发挥作用有关的途径如下图:
由图推测,果实发育早期________酶活性较强,减少了乙烯的生成,从而防止果实早熟。放置的猕猴桃前期不成熟,一旦开始成熟速度就会非常快,请结合上图分析出现这种现象的原因是_________。
20. 为探究某湖泊的水生态现状,对该湖泊的浮游动物和能量流动进行调查,结果如图1和图2所示。回答下列问题:
(1)多数湖泊中浮游动物生物量均在夏季达到峰值,图1结果是否符合?________(填“是”或“否”或“不一定”),理由是_______。
(2)浮游动物往往被归入图2中的_________(填“M”或“N”),原因是浮游动物________。
(3)图2中M用于生长、发育和繁殖的能量为_______kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为________%(保留一位小数)。
(4)M与遗体残骸之间存在双向箭头,但我们一般不认为是生态系统物质循环的重要环节,其原因是并未发生于________之间。
21. 研究人员通过基因编辑技术对木薯体内MLOI2基因进行定点敲除,得到抗CBB植株。回答下列问题:
(1)分析MLOI2基因的表达特性,需要将木薯植株MLOI2基因的mRNA进行逆转录获得cDNA,然后PCR扩增。PCR中引物的作用是________。扩增产物经琼脂糖凝胶电泳后检测结果如图1所示(bp表示碱基对),已知该基因可编码约586个氨基酸,则图中_________(填“a”或“b”)为cDNA的扩增产物。
(2)CRISPR-Cas9基因编辑技术对DNA特定部位进行编辑的过程如图2所示。sgRNA起向导的作用,与基因组DNA中MLOI2基因的部分序列结合;Cas9蛋白类似基因工程中常用到的_________酶,二者的作用特性存在差异,区别是________。
(3)为获得MLOI2基因定点敲除的植株,需将MLOI2基因CRISPR-Cas9敲除载体插入Ti质粒的T-DNA中,通过_________法将其导入木薯细胞。该重组载体包括目的基因和Cas9基因,目的基因转录产生sgRNA1和sgRNA2的DNA序列与MLOI2基因两端的序列_________(填“相同”或“不同”)。
(4)导入表达载体的木薯细胞通过_________技术可获得抗CBB木薯植株。
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长郡中学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,将本试题卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷选择题(共40分)
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24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. 下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验叙述,正确的是( )
A. 可以利用洋葱为实验材料,也可以选择猪血、猪肝等作为DNA粗提取实验材料
B. 将提取到的丝状物直接与二苯胺溶液充分混匀后沸水浴,溶液即可变为蓝色
C. 电泳缓冲液加入电泳槽不能没过凝胶
D. PCR得到的产物需要与含有电泳指示剂的凝胶载样缓冲液混合后方可用于电泳
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是:
(1)DNA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。
(2)DNA不容易酒精溶液,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。
【详解】A、理论上只要含有DNA的生物组织均可作为该实验的材料,因此菜花、洋葱、猪肝等均可作为提取DNA的材料,但猪血不能作为实验材料, 因为其中成熟的红细胞没有细胞核和细胞器,因而不含DNA,A错误;
B、将丝状物溶于2mol/L的5mL的NaCl溶液中,然后向试管中加入4mL的二苯胺试剂,沸水浴加热5min,试管冷却后溶液呈现蓝色,B错误;
C、电泳缓冲液加入电泳槽时,需要没过凝胶1mm为宜,C错误;
D、PCR得到的产物需要与凝胶载样缓冲液混合后方可用于电泳,因为凝胶载样缓冲液可以增加样品密度,同时还可提供电泳指示,便于观察,D正确。
故选D。
2. 生物兴趣小组在密封容器的两侧放置完全相同的植株A、B,A植株左上角有适宜光源,B植株无光源,中间用挡板隔开(挡板既能遮光又能隔绝气体交换)(如图甲)。然后在适宜条件下培养,一段时间后,撤去挡板继续培养,测定培养过程A植株的光合速率与呼吸速率,得到图乙曲线L1。不考虑温度、水分等因素的影响,下列说法错误的是( )
A. a点对应的时刻为测定的起始时刻
B. ab、cd段限制光合速率的因素均为CO2浓度
C. b点为撤去挡板的时刻
D. c点时A植株光合速率等于B植株
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:图甲中,密封容器两侧放置相同植株A、B ,A植株左上角有适宜光源,B植株无光源,中间有既能遮光又能隔绝气体交换的挡板,这意味着A植株可进行光合作用,B植株在挡板未撤去时因无光照基本不进行光合作用。
图乙展示的是A植株的光合速率与呼吸速率随时间变化曲线。a点开始有数据记录,a点之前无相关测定操作。ab段,A植株在密封容器中随光合作用进行,容器内二氧化碳浓度下降 ,之后曲线变化反映着A植株光合与呼吸速率随条件改变的情况,如挡板打开后光合速率曲线与呼吸速率曲线的位置关系,能体现两者大小关系。
【详解】A、观察图乙,a点之前没有对A植株的光合速率与呼吸速率进行测定相关操作,所以a点对应的时刻为测定的起始时刻,A正确;
B、ab段挡板存在,A植株的光合作用消耗CO2,导致容器内CO2浓度逐渐降低,限制光合速率,cd段挡板撤去后,B植株的呼吸作用释放CO2被A植株利用,但随CO2消耗,浓度再次成为限制因素,因此ab、cd段均受CO2浓度限制,B正确;
C、ab段,A植株光合速率逐渐降低,由于有适宜光源,因此ab段A植株光合速率下降的原因是随着容器内CO2浓度逐渐降低,在b点之后,光合速率又逐渐上升,说明b点对应撤去挡板的时刻,C正确;
D、 挡板打开后,B植株有光照,但因为距离远,光照强度小于A植株,所以c点时A植株光合速率大于B植株,D错误。
故选D。
3. 在单细胞佐夫色绿藻中,外源葡萄糖(Glc)的存在会导致光合作用关闭,该过程依赖于己糖激酶(HXK1)。下图表示铁缺乏和铁充足对细胞代谢的影响。相关叙述错误的是( )
A. 佐夫色绿藻既能自养也能异养
B. 细胞内Fe分配对叶绿体的结构无影响
C. 在Fe限制条件下细胞会优先进行呼吸作用
D. 铁元素缓解了由葡萄糖介导的光合作用抑制
【答案】B
【解析】
【分析】光合作用与呼吸作用的联系
物质循环: 光合作用的产物(葡萄糖、O₂)是呼吸作用的原料,呼吸作用的产物(CO₂、H₂O)是光合作用的原料。
能量转换: 光合作用将光能转化为化学能储存,呼吸作用将化学能转化为ATP供生命活动。
【详解】A、佐夫色绿藻能进行光合作用,这体现了自养的能力;同时外源葡萄糖(Glc)的存在会导致光合作用关闭,说明它也能利用外源葡萄糖,即具有异养能力。所以佐夫色绿藻既能自养也能异养,A正确;
B、从图中可以看到,铁元素在细胞内有不同的分布情况,且铁元素与光合作用等过程相关联。铁元素是一些与光合作用相关的酶等物质的组成成分,其在细胞内的分配会影响到相关物质的合成和功能,进而对叶绿体的结构和功能产生影响。所以细胞内Fe的分配对叶绿体的结构是有影响的,B错误;
C、在Fe限制条件下,图中显示外源葡萄糖(Glc)进入细胞后,通过己糖激酶(HXK1)相关途径,会导致光合作用关闭,更多地进行呼吸作用相关过程。这表明在Fe限制条件下细胞会优先进行呼吸作用,C正确;
D、对比Fe缺乏和Fe充足的情况,在Fe充足时,即使有外源葡萄糖(Glc)存在,对光合作用的抑制作用相对较弱,说明铁元素缓解了由葡萄糖介导的光合作用抑制,D正确。
故选B。
4. 某种昆虫性别决定方式为XY型,其有眼和无眼、紫眼和白眼性状分别由基因E/e和F/f控制,且两对等位基因独立遗传:让一只紫眼雌虫与一只白眼雄虫交配,所得雌性个体中紫眼:无眼=1:1,雄性个体全为紫眼(子代数量足够多,不考虑从性遗传和变异)。下列分析正确的是( )
A. 该昆虫的有眼对无眼为显性,且基因E/e位于X染色体上
B. F1紫眼雄性个体不可能产生同时含有基因e、f的精细胞
C. 若全部F1个体自由交配,则产生无眼雄虫的概率为1/4
D. 若F1全部紫眼个体杂交,则后代中雌虫的基因型有9种
【答案】D
【解析】
【分析】位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
【详解】A、由题干信息可知,紫眼与白眼杂交子一代均为紫眼,所以紫眼为显性性状;亲本有眼与有眼杂交子一代出现无眼,所以无眼为隐性性状。雌性个体中紫眼:无眼=1:1,雄性个体全为紫眼,且只有雌性中存在无眼,说明控制有眼无眼的基因位于X与Y染色体的同源区段上,亲本的基因型为FFXEXe、ffXeYE,A错误;
B、F1紫眼雄性个体基因型为FfXEYE、FfXeYE,因此可能产生同时含有基因e、f的精细胞,B错误;
C、F1紫眼雄性个体基因型为FfXEYE、FfXeYE,雌性基因型为FfXEXe、FfXeXe,若全部F1个体自由交配,则产生无眼雄虫_ _XeYe的概率为0,C错误;
D、F1紫眼雄性基因型为FfXEYE、FfXeYE,紫眼雌性基因型为FfXEXe,若F1全部紫眼个体杂交,则后代中雌虫的基因型有3×3=9种,D正确。
故选D。
5. 下列关于人类遗传病的说法正确的是( )
A. 用于基因检测的材料包括人的毛发、血液、精液等,但不包括唾液
B. 某遗传病的表现与性别相关联,该遗传病的相关基因不一定位于性染色体上
C. 携带致病基因的个体不一定患遗传病,不携带致病基因的个体不患遗传病
D. 抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,XDXd与XDY患病程度一致
【答案】B
【解析】
【分析】人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病,包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。
【详解】A、人的血液、唾液、精液、毛发中都有DNA,都可用于基因检测,A错误;
B、遗传病的表现与性别相关联的现象不一定是伴性遗传,也可能是从性遗传,B正确;
C、不携带致病基因的个体可能患染色体异常遗传病,C错误;
D、抗维生素D佝偻病就是一种伴X染色体显性遗传病。这种病受显性基因(D)控制,当女性的基因型为XDXD、XDXd时,都是患者,但后者比前者发病轻。男性患者的基因型只有一种情况,即XDY,发病程度与XDXD相似,即XDY与XDXD患病程度比XDXd重,D错误。
故选B。
6. 人的体细胞中抑癌基因A₁突变为A₂,细胞仍可正常分裂,但若两个A₁基因都突变为A₂而失活,将引起细胞癌变。研究发现,杂合子A₁A₂易患癌症,可能的机制如图所示。只考虑A₁、A₂基因,下列叙述正确的是( )
A. 抑癌基因突变可导致相应蛋白质活性过强,从而引起细胞癌变
B. 抑癌基因A1在致癌因子的作用下突变成基因A₂属于显性突变
C. 机制1形成的子细胞1可能的基因型及其比例为A₁A₂:A₂A₂=1:2
D. 机制2形成的子细胞2和3可能均为纯合子细胞
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,杂合体细胞中含有一对同源染色体,其上的基因A1和A2属于等位基因,机制1中产生的一个子细胞A2所在染色体的姐妹染色单体未分离,机制2的四分体发生互换,据此分析作答。
【详解】A、抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖,抑癌基因突变导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,可能引起细胞癌变,A错误;
B、分析题意可知,抑癌基因A1突变为A2,细胞仍可正常分裂,说明A1相对于A2是显性,故A1在致癌因子的作用下突变成基因A2属于隐性突变,B错误;
C、机制1一个子细胞A2所在染色体的姐妹染色单体未分离,形成的原因可能是纺锤体异常,体细胞1的基因型是A1A2A2,由于形成子细胞时多余染色体随机丢失,故产生的子细胞1可能的基因型及其比例为A1A2:A2A2=2:1,C错误;
D、只考虑A1、A2基因,姐妹染色单体分离,非姐妹染色单体随机分配,故子细胞2和3的基因型可能均为纯合子细胞,D正确。
故选D。
7. 科学家在拟南芥中发现了一个新基因,命名为“孙悟空”(SWK)。该基因由P基因的非编码区经过一系列突变形成,该基因的表达产物能够参与叶酸(有机小分子)的合成以及缓解渗透压的胁迫。下列叙述正确的是( )
A. 含SWK拟南芥的产生是自然选择的结果
B. 叶酸的生物合成体现SWK直接控制生物性状
C. P基因的有利变异被保存下来逐渐积累产生新物种
D. 长期渗透压胁迫使拟南芥种群中SWK基因频率逐渐增加
【答案】D
【解析】
【分析】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、含“孙悟空”(SWK)基因的拟南芥的产生是基因突变的结果,基因突变是随机发生的,而自然选择是对已存在的变异进行选择,决定生物进化的方向,不是产生含SWK拟南芥的原因,A错误;
B、基因对性状的直接控制是指基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状;而叶酸是有机小分子,不是蛋白质,SWK基因的表达产物参与叶酸的合成,这体现的是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物的性状,B错误;
C、新物种形成的标志是生殖隔离,P基因的有利变异被保存下来并逐渐积累,不一定会产生生殖隔离,也就不一定会产生新物种,C错误;
D、长期渗透压胁迫下,具有能够缓解渗透压胁迫的SWK基因的拟南芥更有利于生存和繁殖,其后代中含有该基因的个体比例会增加,从而使拟南芥种群中SWK基因频率逐渐增加,D正确。
故选D。
8. 神经—肌肉接头的结构和功能与突触相似,如下图。当机体产生的乙酰胆碱受体抗体与后膜上的受体结合时,则患重症肌无力。下列叙述正确的是( )
A. 神经—肌肉接头结构属于反射弧结构中的感受器
B. 细胞因子可促进细胞d分裂、分化为浆细胞和记忆B细胞
C. 乙酰胆碱与乙酰胆碱受体结合后,后膜膜外的电位由正变负
D. 重症肌无力属于过敏反应,具有明显的遗传倾向和个体差异
【答案】C
【解析】
【分析】人体的免疫系统具有分辨自己和非己成分的能力,一般不会对自身成分发生免疫反应。但是,在某些特殊情况下,免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现的症状,就称为自身免疫病。
【详解】A、神经—肌肉接头属于效应器,A错误;
B、细胞a为抗原呈递细胞,细胞b为辅助性T细胞,细胞c为B淋巴细胞,细胞d为浆细胞,浆细胞无法继续分裂分化,B错误;
C、由题干“乙酰胆碱受体抗体与后膜上的受体结合时,则患重症肌无力”,推断乙酰胆碱可引起肌肉收缩,为兴奋性神经递质,乙酰胆碱与乙酰胆碱受体结合后,后膜膜外的电位由正变负,C正确;
D、重症肌无力属于自身免疫病,D错误。
故选C。
9. 将拟南芥幼苗分别置于含有不同浓度IAA的培养基中培养,每一浓度分为两组,一组添加1nmol/L油菜素内酯(BL),另一组不添加BL,8天后统计侧根数量,结果如图。下列叙述不合理的是( )
A. 本实验的目的是探究BL与IAA的相互作用
B. 各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值
C. 1nmol/L BL促进侧根形成
D. 1nmol/L IAA与BL对促进侧根生长具有协同作用
【答案】D
【解析】
【分析】该实验的自变量是IAA的浓度以及是否添加BL,因变量是侧根数量相对值。 通过设置不同IAA浓度下有无BL的两组实验进行对比,其目的是探究BL与IAA的相互作用对侧根生长的影响
【详解】A、该实验的自变量是IAA的浓度以及是否添加BL,因变量是侧根数量相对值。 通过设置不同IAA浓度下有无BL的两组实验进行对比,其目的是探究BL与IAA的相互作用对侧根生长的影响,A正确;
B、由图可以看出,实验的对照组,为不添加IAA时,只有BL时,值为1,所以各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值,B正确;
C、当IAA浓度为1nmol/L时,有BL组的侧根数量相对值为1.3,无BL组的侧根数量相对值为0.5。 与无BL组相比,有BL组侧根数量相对值更大,说明1nmol/L BL能促进侧根形成,C正确;
D、结合选项B,各组的相对值是与仅用BL处理时侧根数量的比值,1nmol/L IAA单独处理,表现为抑制作用,1nmol/L IAA与BL对侧根生长不是协同作用,D错误。
故选D。
10. 瞬时增长率是指单位时间内种群净增加的个体数占原有个体数的比值;周限增长率是指经过单位时间后种群现有个体数与原有个体数的比值;增长速率是指单位时间内种群净增加的个体数。现有某种群一段时间内的数据变化如图所示,y轴的含义和数据未知,不考虑种群内个体的迁入和迁出,下列说法正确的是( )
A. 若y轴为瞬时增长率,则图中种群数量增长曲线呈“S”形
B. 若某种群的周限增长率不变,该种群数量增长曲线为“J”形
C. 若y轴为增长速率,则图中所示种群数量先增加后减少
D. 若y轴为周限增长率,则整个第6年中种群数量一直恒定
【答案】A
【解析】
【分析】图示曲线y值先增大,后减小,最后为0,y值可能为S形增长的瞬时增长率。
【详解】A、若y轴表示瞬时增长率,则1~6年间该种群瞬时增长率先增大,后减小,最后为零,其种群数量增长曲线呈“S”形,A正确;
B、若在某段时间内种群的周限增长率不变且大于1,即后一周期是前一周期的n倍,呈指数型增长,该种群数量增长曲线为“J”形,若小于1,则后一周期比前一周期小,种群数量逐渐减少,B错误;
C、若y轴为增长速率,由于一直大于0,则图中所示种群数量先增加后保持稳定,C错误;
D、若y轴为周限增长率,则整个第6年中种群数量也可能存在波动,D错误。
故选A。
11. 多年前,某林场为增加短期经济效益,搞“砍树经济”,造成林木大面积退化。为恢复林场的生态环境,当地政府实施了“禁伐令”,同时引导农户种植花卉苗圃、中药材等。该措施既给林场带来生态效益,又给当地农民带来经济效益。下列相关叙述正确的是( )
A. “砍树经济”和“禁伐令”体现人类活动的影响与自然演替的方向相反
B. “砍树经济”导致该生态系统的营养结构变简单,自我调节能力降低
C. “禁伐令”实施后,生态环境逐步恢复,其实施有利于增大生态足迹
D. 实施“禁伐令”的同时引导农户种植经济作物,主要体现了协调原理
【答案】B
【解析】
【分析】群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【详解】A、“砍树经济”和“禁伐令”分别体现了人类活动的影响与自然演替的方向相反和相同,A错误;
B、“砍树经济”会造成林木大面积退化,因而生态系统中物种丰富度下降,营养结构变得简单,自我调节能力下降,因此该生态系统的稳定性降低,B正确;
C、“禁伐令”通过减少森林砍伐,可增加二氧化碳吸收,减少二氧化碳的释放,减缓全球变暖的速度。同时,森林的保护也有助于维持水源涵养、土壤保持和防洪等生态系统服务,从而减少人类活动对自然环境的影响,即减少生态足迹,C错误;
D、实施“禁伐令”的同时引导农户种植经济作物,提高经济效益的同时兼顾了社会、自然发展,主要体现了生态工程建设的整体原理,D错误。
故选B。
12. 下列有关生物技术及其安全性与伦理问题的叙述,正确的是( )
A. 通过基因组编辑技术可以设计完美试管婴儿
B. 将a-淀粉酶基因和目基因一起转入植物中可阻止转基因花粉的传播
C. 生殖性克隆是为了获得治疗所需的克隆细胞,应给予一定支持
D. 生物武器是用病毒类、干扰素及生化毒剂类等来形成杀伤力
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物技术安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全三个方面。
2、伦理问题主要在克隆人的问题上出现争议。
【详解】A、目前的技术水平还无法通过基因组编辑技术设计出完美的试管婴儿,且“设计试管婴儿”存在伦理争议等诸多问题,A错误;
B、在转基因研究中,科学家通过阻断淀粉储藏使花粉失去活性,这样花粉就不能正常受精,从而防止基因污染,B正确;
D、生殖性克隆有很多伦理和道德问题,应予以禁止,为获得治疗所用的克隆细胞属于治疗性克隆,C错误;
D、生物武器是指利用致病菌类、病毒类和生化毒剂类等作为战争武器,危害极大,干扰素不是生物武器,D错误。
故选B。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 为探究某种单细胞藻类吸收磷酸盐 (Pi)的方式,将该藻类用含32P标记的Pi的培养液培养并进行不同处理,测定各组32P的积累速率,结果如图所示。已知载体蛋白S的活性受H浓度梯度调控。下列说法正确的是( )
A. 培养液中Pi和H的浓度是无关变量
B. 该藻类吸收Pi依赖ATP直接供能
C. 载体蛋白S是该藻类吸收Pi的必需蛋白
D. 实验结果说明该藻类吸收Pi的方式 为主动运输
【答案】ACD
【解析】
【分析】据题意可知,与对照组相比,A组(加入ATP合成抑制剂)和B组(加入载体蛋白S抑制剂)32P的积累速率都低,说明该藻类吸收Pi与ATP和载体蛋白S有关,说明该藻类吸收Pi的方式 为主动运输。
【详解】A、无关变量(也称控制变量)是指与自变量同时影响因变量的变化,但与研究目的无关的变量,本实验要探究某种单细胞藻类吸收磷酸盐 (Pi)的方式,自变量为时间和加入抑制剂的种类,培养液中Pi和H的浓度是无关变量,A正确;
BCD、据题意可知,与对照组相比,A组(加入ATP合成抑制剂)和B组(加入载体蛋白S抑制剂)32P的积累速率都低,说明该藻类吸收Pi与ATP和载体蛋白S有关,说明该藻类吸收Pi的方式 为主动运输,载体蛋白S是该藻类吸收Pi的必需蛋白,但与B组相比,A组32P的积累速率较高,载体蛋白S的活性受H浓度梯度调控,推测该藻类吸收Pi所需能量直接与H浓度梯度有关,H浓度梯度的维持依赖ATP,B错误,CD正确。
故选ACD。
14. 雄性不育一般是指雄配子丧失生理机能的现象。某小麦为二倍体雌雄同株植物,雄性不育基因(ms)对雄性可育基因(Ms)为隐性,该对等位基因位于6号染色体上。若某品系植株与雄性不育植株杂交,子代均表现为雄性不育,则此品系为保持系。研究人员获得了一种易位双杂合品系,其染色体和相关基因如图1所示。下列分析错误的是( )
注:6、9分别表示6号和9号染色体,69表示9号染色体的片段易位到6号染色体上,96表示6号染色体的片段易位到9号染色体上。
A. 图1个体经过减数分裂产生含有异常染色体雌配子有3种
B. 图1个体作为母本与染色体正常的杂合小麦杂交,子代中出现图2所示个体的比例为1/8
C. 若图2个体能作为保持系,则含有69染色体的雄配子能完成受精作用
D. 若图2个体能作为保持系,自交子代中会有1/4仍为保持系
【答案】CD
【解析】
【分析】基因在染色体上,基因随着染色体的分开而分开。受精作用指的是雌雄配子随机结合的过程。
【详解】A、根据图1中染色体的情况可知,在减数分裂Ⅰ后期会发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合的现象,因此该个体经过减数分裂会产生含有异常染色体的雌配子,共有3种类型,A正确;
B、图1个体作为母本会产生4种配子,基因型为ms69、ms696、Ms699、Ms6996,与染色体正常的杂交小麦(Msms6699,该个体产生两种比例相等的配子)杂交,子代中出现图2所示个体的比例为1/4×1/2=1/8,B正确;
C、若图2个体能作为保持系,则含有69染色体的雄配子不能完成受精作用,因为该配子参与受精的话,会导致产生的后代表现为雄性可育,与题意不符,C错误;
D、若图2个体能作为保持系,其产生的雌配子(ms69、Ms699)正常,而雄配子(Ms699)不能正常授粉,则其自交后代中会有1/2仍为保持系,D错误。
故选CD。
15. 脑水肿与脑脊液增多有关,其发病机制之一是脑外伤时毛细血管通透性增高。进一步研究发现,脑水肿一般均与水通道蛋白AQP-4、血管活性物质NO有关,二者与脑组织含水量的相关性如图1、图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 脑水肿会使脑细胞的内环境中一些化学成分的含量发生变化
B. 脑水肿可能与蛋白质从血浆进入脑脊液,使脑脊液渗透压增大有关
C. 高浓度葡萄糖溶液可减轻脑水肿的原因是葡萄糖提供的能量充足
D. 降低AQP-4的表达水平或抑制NO的合成均有利于治疗脑水肿
【答案】AB
【解析】
【分析】1、体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体;细胞外液包括血浆、组织液、淋巴(液)等,也称为内环境。
2、内环境稳态是指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状态。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【详解】A、根据题意“脑水肿与脑脊液增多有关,其发病机制之一是脑外伤时毛细血管通透性增高”可知,脑水肿会使脑细胞的内环境中一些化学成分的含量发生变化,A正确;
B、脑水肿的发病机制之一是脑外伤时毛细血管通透性增高,蛋白质从血浆进入脑脊液,导致脑脊液渗透压增大,B正确;
C、补充高浓度葡萄糖溶液可使血浆渗透压升高,进而从脑脊液中吸收水分,以减轻脑水肿症状,C错误;
D、结合图示可知,降低AQP-4的表达水平或促进NO的合成有利于治疗脑水肿,D错误。
故选AB。
16. 中国科学家将食蟹猴的胚胎干细胞(其内已导入绿色荧光基因)注入核移植技术获得的桑葚胚,在国际上首次成功构建了高比例胚胎干细胞贡献的活嵌合体猴。并分别对克隆猴、卵细胞供体猴、代孕母体猴和干细胞供体猴的线粒体DNA中某一特异性序列进行了检测、比对,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 绿色荧光在嵌合体猴体内散乱分布,说明干细胞与桑葚胚细胞嵌合发育为内细胞团细胞
B. 干细胞培养在临床医学等领域前景广泛,也存在导致肿瘤发生的风险
C. 代表卵细胞供体猴的线粒体DNA中特异性序列的是图中甲和乙
D. 进行性别鉴定时应该取囊胚的滋养层部分的细胞做DNA分析
【答案】ABD
【解析】
【分析】干细胞在形态上:体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上,具有发育的全能性。干细胞按分化潜能可分为全能干细胞(如胚胎干细胞可以分化形成所有的成体组织细胞,甚至发育成为完整的个体)、多能干细胞(具有多向分化的潜能,可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞,如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等)和专能干细胞(维持某一特定组织细胞的自我更新,如肠上皮干细胞)三种类型。
【详解】A、内细胞团细胞发育成嵌合体猴的各种组织细胞,故绿色荧光在嵌合体猴体内散乱分布,说明干细胞与桑葚胚细胞嵌合发育为内细胞团细胞,A正确;
B、干细胞培养在临床医学等领域前景广泛,比如用于治疗一些疑难疾病,但由于干细胞的分化和增殖等特性,也可能面临安全性问题,如肿瘤形成等,B正确;
C、克隆猴由桑葚胚和胚胎干细胞发育而来,其体细胞的线粒体DNA应该与卵细胞供体猴和干细胞供体猴一致,有两种情况,C错误;
D、进行胚胎性别鉴定时,常取囊胚的滋养层细胞进行DNA分析,D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷非选择题(共60分)
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
17. 柑橘一般采用嫁接的方式进行繁殖,其中砧木是果树生长的基础(图1),为探究缺铁胁迫对柑橘砧木幼苗的影响,科研人员进行了系列研究。
(1)铁元素主要以___________形式被植物根细胞从土壤中通过___________方式逆浓度吸收。
(2)为探究缺铁对枳壳和枳橙两种砧木的影响,将上述砧木幼苗放在缺铁(-Fe)和正常铁(+Fe)培养液中培养。选取各植株顶端完全展开、成熟的第3~4片叶,提取并计算总叶绿素的含量,结果如图2,推测缺铁对枳橙叶片光合色素的影响较大,依据是___________。
(3)为进一步探究缺铁的影响,观察上述材料的叶绿体超微结构,结果如图3。a、b为不同条件下砧木幼苗类囊体片层的亚显微结构典型照片,推测___________是枳橙缺铁胁迫下的照片,理由是___________。
(4)培养3个月后,检测不同材料的蔗糖和淀粉含量,结果如下所示,缺铁条件下___________的含量明显上升,可能的原因是光合作用产物运输受阻。
砧木
处理
蔗糖
淀粉
枳壳
-Fe
0.27
1.12
+Fe
1.49
1.80
枳橙
-Fe
4.87
1.51
+Fe
2.88
2.12
(5)综合以上研究,缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低的因素可能是___________。(写出两点)
【答案】(1) ①. 离子 ②. 主动运输
(2)枳橙总叶绿素含量下降程度大于枳壳
(3) ①. a ②. 与b相比a的类囊体的膜结构受损,自噬体增多、增大(细胞自噬增强)
(4)枳橙蔗糖 (5)总叶绿素含量降低、类囊体膜结构受损、光合作用生成的糖转运障碍
【解析】
【分析】1、物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
2、细胞自噬通俗地说, 细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
【小问1详解】
主动运输一般是逆浓度梯度运输,铁元素主要以离子的形式被植物根细胞从土壤中通过主动运输方式逆浓度吸收。
【小问2详解】
分析图2可知,与正常铁(+Fe)相比,缺铁(-Fe)组枳橙总叶绿素含量下降程度大于枳壳,因此推测缺铁对枳橙叶片光合色素的影响较大。
【小问3详解】
处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。分析图3可知,与b相比a组的自噬体增多、增大,说明a组类囊体的膜结构受损,因此推测a是枳橙缺铁胁迫下的照片。
【小问4详解】
分析表格可知,与正常铁(+Fe)相比,缺铁(-Fe)组枳橙中蔗糖增加量最大,即缺铁条件下枳橙蔗糖的含量明显上升,可能的原因是光合作用产物运输受阻。
【小问5详解】
由(2)可知,缺铁使枳橙总叶绿素含量下降,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低;由(3)可知,缺铁使枳橙类囊体的膜结构受损,类囊体的膜是光反应的场所,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低;由(4)可知,缺铁使枳橙光合作用生成的糖转运障碍,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低。
18. 马德隆畸形常表现为骨骼发育障碍导致的腕部畸形和疼痛无力,多在青春期出现症状,与性染色体同源区段PAR1(如图1)上的SHOX基因突变有关。图2为某马德隆畸形家族系谱图(不考虑染色体数目变异)。
(1)图2中Ⅲ-1的致病基因只源自Ⅰ-1的Y染色体,Ⅲ-1的基因型为_______(相关基因用A、a表示),她和Ⅲ-2生一个健康孩子的概率是________。
(2)从减数分裂产生配子的角度分析,致病基因之所以能从Ⅰ-1最终遗传给Ⅲ-1的原因是________。
(3)据题意推测,在Ⅱ-2体内可能存在的细胞有________。
(4)经检测发现,孕妇Ⅲ-1的cfDNA中含有SHOX突变基因,相关编码链序列如图3所示。由此可知SHOX基因序列发生了________,从而使终止密码子提前出现,翻译提前终止。突变基因所编码的多肽链中,最后一个氨基酸的名称为________(可能用到的密码子:AUG甲硫氨酸;UUU苯丙氨酸;UUG亮氨酸;GUA缬氨酸;CGU精氨酸;CAC组氨酸;ACG苏氨酸;UAG终止密码子)。
【答案】(1) ①. XAXa ②. 1/2
(2)Ⅰ-1的基因型为XaYA,产生的含YA的精子与Ⅰ-2的含Xa卵细胞结合产生了XaYA的Ⅱ-2;Ⅱ-2在减数分裂时X、Y染色体发生了同源区段片段互换(交叉互换),产生了含XA的精子,与Ⅱ-1的含Xa卵细胞结合产生了基因型为XAXa的Ⅲ-1
(3)①③④ (4) ①. (第21位)碱基缺失 ②. 苏氨酸
【解析】
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【小问1详解】
图2中Ⅲ-1的致病基因只源自于Ⅰ-1的Y染色体,且均表现为患病,可知,该病属于显性遗传病,Ⅱ-1的基因型为XaXa,而Ⅲ-1为患者,所以其基因型为XAXa,Ⅲ-2的基因型为XaYa,所以其产生正常孩子(XaXa、XaYa)的概率为1/2。
【小问2详解】
结合图1可知,PAR1为X、Y染色体的同源区段,且该病为显性遗传病,因此Ⅰ-2的基因型为XaXa,Ⅱ-4、Ⅱ-5的基因型也为XaXa,则Ⅰ-1的基因型为XaYA,故Ⅱ-2的基因型也为XaYA,Ⅱ-1的基因型为XaXa,正常情况下Ⅲ-1的基因型应为XaXa,而Ⅲ-1之所以患病,是由于Ⅱ-2个体X、Y染色体的同源区段发生了交叉互换所导致,产生了XA的精子,与Ⅱ-1的Xa卵细胞结合产生了基因型为XAXa的Ⅲ-1。
【小问3详解】
结合(2)可知,Ⅱ-2的基因型为XaYA,当其进行有丝分裂时,可能在有丝分裂后期存在图③中的图像;若精原细胞在减数分裂过程中,在不发生交叉互换的情况下,存在图①中的图像;若存在交叉互换的情况,X染色体的两条姐妹染色单体上可能存在A、a不同的基因,则在减数第二次分裂后期,存在如图④中的图像,综上,①③④正确,②错误。
【小问4详解】
据图3可知,突变序列与正常序列相比较,第21位碱基T发生了缺失,已知mRNA中三个相邻的碱基称做密码子,决定一个氨基酸,当21位碱基缺失后,从缺失位置起,后续密码子发生改变,造成mRNA中的第75个密码子变为终止密码子,使翻译提前终止。突变基因所编码的多肽链中,第74个氨基酸的密码子为ACG,所以最后一个氨基酸的名称为苏氨酸。
19. 为研究复合气调包装对大蒜鳞茎细胞呼吸及相关生理活动的影响,某研究团队在4℃,O2体积分数3.5%的贮藏条件下,研究了CO2体积分数分别为5%、8%、11%、14%对大蒜呼吸作用强度、乙烯释放速率的影响,结果如图所示。回答下列问题:
(1)在器官层面上,乙烯的作用有________(写两点)。
(2)从实验类型看,该实验________(填“有”或“无”)对照组,属于________实验。
(3)乙烯含量升高是否为细胞呼吸速率激增导致?请据图判断并说明判断的理由:_________。
(4)由实验结果推测,长时间贮藏大蒜鳞茎的最佳条件应为________。
(5)进一步研究发现,细胞内与乙烯合成及发挥作用有关的途径如下图:
由图推测,果实发育早期________酶活性较强,减少了乙烯的生成,从而防止果实早熟。放置的猕猴桃前期不成熟,一旦开始成熟速度就会非常快,请结合上图分析出现这种现象的原因是_________。
【答案】(1)促进果实成熟;促进开花
(2) ①. 无 ②. 对比(相互对照)
(3)不是,在体积分数为5%CO2浓度下,乙烯释放速率的峰值出现在90d时,而细胞呼吸速率的峰值出现在120d时,乙烯含量升高发生于呼吸峰之前,表明可能是乙烯增加导致细胞呼吸速率加快(合理即可)
(4)4℃低温,35%O2,8%CO2
(5) ①. 丙二酰基转移 ②. 乙烯产生后会与乙烯受体结合,促进ACC合成酶基因和ACC氧化酶基因的表达,从而促进合成更多乙烯,形成正反馈调节
【解析】
【分析】乙烯合成部位:植物的各个部位(如成熟果实、茎节、叶片、根系等)均可合成乙烯,其中成熟果实中合成量较大。具有促进果实成熟,促进开花等作用。
【小问1详解】
在器官层面上,乙烯的作用有促进果实成熟;促进开花。
【小问2详解】
本实验的目的是研究复合气调包装对大蒜鳞茎细胞呼吸及相关生理活动的影响,实验中的自变量是体积分数的不同,无空白对照组,通过不同二氧化碳处理组之间的结果分析得出相应的结论,可见该实验设计符合对照原则,即不同体积分数的处理之间形成相互对照。
【小问3详解】
结合图示可以看出,体积分数在5%CO2浓度下,乙烯释放速率的峰值出现在90d时,而细胞呼吸速率的峰值出现在120d时,乙烯含量升高发生于呼吸峰之前,据此可推测,乙烯含量增加导致细胞呼吸速率加快,可见乙烯含量升高可能导致了细胞呼吸速率激增,而不是细胞呼吸速率激增导致乙烯含量升高。
【小问4详解】
由实验结果推测,长时间贮藏大蒜鳞茎的最佳条件应为4℃低温,3.5%O2,8%CO2,因为在该条件下,呼吸强度较低,且上升较少,另外乙烯释放速率没有急剧上升的现象出现。
【小问5详解】
由图推测,果实发育早期丙二酰基转移酶活性较强,减少了乙烯的生成,从而防止果实早熟。乙烯产生后会与乙烯受体结合,促进ACC合成酶基因和ACC氧化酶基因的表达,从而促进合成更多乙烯,形成正反馈调节,故放置的猕猴桃前期不成熟,一旦开始成熟速度就会非常快。
20. 为探究某湖泊的水生态现状,对该湖泊的浮游动物和能量流动进行调查,结果如图1和图2所示。回答下列问题:
(1)多数湖泊中浮游动物生物量均在夏季达到峰值,图1结果是否符合?________(填“是”或“否”或“不一定”),理由是_______。
(2)浮游动物往往被归入图2中的_________(填“M”或“N”),原因是浮游动物________。
(3)图2中M用于生长、发育和繁殖的能量为_______kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为________%(保留一位小数)。
(4)M与遗体残骸之间存在双向箭头,但我们一般不认为是生态系统物质循环的重要环节,其原因是并未发生于________之间。
【答案】(1) ①. 不一定 ②. 图1中的浮游动物种数不能代表其生物量
(2) ①. M ②. 主要以生产者(浮游植物等)为食
(3) ①. 2488 ②. 6.3
(4)生物群落和非生物环境
【解析】
【分析】一个营养级同化的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
【小问1详解】
图1中的浮游动物种数不能代表其生物量,所以图1结果不一定符合浮游动物生物量均在夏季达到峰值。
【小问2详解】
浮游动物主要以生产者(浮游植物(生产者第一营养级)等)为食,所以浮游动物往往被归入图2中的M(属于第二营养级),而不是N(属于第三营养级)。
【小问3详解】
用于自身生长、发育和繁殖的能量=同化的能量-呼吸作用消耗的能量=3281+2826-3619=2488kJ/(m2•a)。能量传递效率=上一营养级的同化量/下一营养级的同化量×100%,故由M到N的能量传递效率为386÷(3281+2826)×100%=6.3%。
【小问4详解】
生态系统物质循环中的循环是指物质在生物群落与非生物环境之间反复出现、循环流动,物质在生物群落与非生物环境之间的循环在生物 圈中进行。M与遗体残骸之间存在双向箭头,但我们一般不认为是生态系统物质循环的重要环节,其原因是并未发生于生物群落和非生物环境。
21. 研究人员通过基因编辑技术对木薯体内MLOI2基因进行定点敲除,得到抗CBB植株。回答下列问题:
(1)分析MLOI2基因的表达特性,需要将木薯植株MLOI2基因的mRNA进行逆转录获得cDNA,然后PCR扩增。PCR中引物的作用是________。扩增产物经琼脂糖凝胶电泳后检测结果如图1所示(bp表示碱基对),已知该基因可编码约586个氨基酸,则图中_________(填“a”或“b”)为cDNA的扩增产物。
(2)CRISPR-Cas9基因编辑技术对DNA特定部位进行编辑的过程如图2所示。sgRNA起向导的作用,与基因组DNA中MLOI2基因的部分序列结合;Cas9蛋白类似基因工程中常用到的_________酶,二者的作用特性存在差异,区别是________。
(3)为获得MLOI2基因定点敲除的植株,需将MLOI2基因CRISPR-Cas9敲除载体插入Ti质粒的T-DNA中,通过_________法将其导入木薯细胞。该重组载体包括目的基因和Cas9基因,目的基因转录产生sgRNA1和sgRNA2的DNA序列与MLOI2基因两端的序列_________(填“相同”或“不同”)。
(4)导入表达载体的木薯细胞通过_________技术可获得抗CBB木薯植株。
【答案】(1) ①. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ②. b
(2) ①. 限制(性内切核酸) ②. 限制酶识别、切割DNA分子特定核苷酸序列;Cas9蛋白切割与sgRNA结合的DNA序列
(3) ①. 农杆菌转化 ②. 相同
(4)植物组织培养
【解析】
【分析】基因工程的基本程序:目的基因的获取、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和鉴定。
【小问1详解】
在PCR(聚合酶链式反应)中,引物是一小段单链DNA或RNA。DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从3'端延伸DNA链,所以引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ,从而引导子链的合成。该基因可编码约586个氨基酸,则该基因转录的mRNA长度至少为586×3=1758bp,图中结果b应为该mRNA逆转录生成的cDNA的扩增产物。
【小问2详解】
sgRNA与DNA序列之间通过碱基互补配对形成氢键相连接,Cas9蛋白类似基因工程中常用到的限制(性内切核酸)酶,限制酶识别、切割DNA分子特定核苷酸序列;Cas9蛋白切割与sgRNA结合的DNA序列。
【小问3详解】
T-DNA可携带目的基因转移到受体细胞并将其整合到细胞的染色体DNA上,因此应将MLO12基因和CRISPR-Cas9敲除载体插入Ti质粒的T-DNA中,通过农杆菌的转化作用使其进入木薯细胞。目的基因通过转录产生的sgRNA1和sgRNA2可与MLO12基因两端的部分序列之间进行碱基互补配对,因此目的基因序列与MLO12基因两端序列相同。
【小问4详解】
导入表达载体的木薯细胞通过植物组织培养技术可获得抗CBB木薯植株。
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