内容正文:
2025届高考冲刺预测卷(四)
生物学
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 玫瑰是蔷薇科蔷薇属多种植物的通称名字。玫瑰花中含有蛋白质、脂质、碳水化合物、钙、磷、钾、铁、镁等营养物质及元素。《本草纲目拾遗》中记载,玫瑰和血、行血、理气,入药可治风痹、肝、胃气痛、胸腹胀满等病症。下列关于组成玫瑰细胞中的元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 玫瑰细胞中蛋白质、淀粉等生物大分子均以碳链为骨架
B. 玫瑰细胞中的脂肪大多含有饱和脂肪酸,在常温下呈液态
C. 钙、磷、钾属于大量元素,铁属于微量元素,均以化合物形式存在
D. 玫瑰能和血、行血,与镁元素进入人体直接参与血红蛋白的合成有关
2. 茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白负责将硫酸盐从外界环境中转运到植物细胞内,当土壤中存在硒酸盐时,硫酸盐转运蛋白会将硒酸盐一同转运到根细胞内。吸收的大部分硒会与细胞内的蛋白质结合,形成硒蛋白。硒蛋白形成后,有一部分会被转移到细胞壁中进行储存。据此推测,下列分析错误的是( )
A. 硫酸盐转运蛋白对硫酸盐和硒酸盐的转运具有特异性
B. 硒蛋白转移至细胞壁中可避免硒的过量积累对细胞造成毒害
C. 硒蛋白通过主动运输转移到细胞壁中进行储存
D. 硫酸盐和硒酸盐均以离子的形式被茶树根细胞吸收
3. 白芸豆种子中的淀粉抑制剂能调节自身淀粉的代谢,在与淀粉消化吸收有关疾病的治疗上有应用价值。肠淀粉酶从淀粉的非还原端以两个葡萄糖残基为单位,依次水解糖苷键。实验小组从该种豆角种子中提取出淀粉抑制剂,在不同温度和pH条件下进行实验,以探究淀粉抑制剂对肠淀粉酶活性(相对)的影响,结果如图所示。下列有关分析正确的是( )
①肠淀粉酶催化淀粉水解产物是葡萄糖②将淀粉抑制剂和肠淀粉酶液分别保温后再混合均匀③在30~80℃的温度条件下,淀粉抑制剂的作用效果稳定④在pH为4~10的条件下,肠淀粉酶的催化效率较高⑤单位时间内单糖的生成量可反映淀粉抑制剂的活性⑥淀粉抑制剂能缓解餐后血糖的快速升高
A. ①②④ B. ②③⑥ C. ①③⑤ D. ④⑤⑥
4. 帕金森症(PD)是一种与衰老相关的神经退行性综合征,线粒体数量减少是PD的典型特征。通常情况下,线粒体被溶酶体降解(图方式一)是导致PD的重要病因。最近,我国科学家发现药物氟桂利嗪引起的大脑细胞中线粒体减少(图方式二)是诱发PD的新机制。下列叙述错误的是( )
A. 神经细胞中线粒体可为神经递质的合成和分泌提供能量
B. 方式一属于细胞自噬,细胞自噬对细胞和个体都是有害的
C. 氟桂利嗪会导致溶酶体包裹线粒体,并将线粒体运出细胞
D. 氟桂利嗪处理可获得去除线粒体的真核细胞模型
5. 果蝇红眼(D)对白眼(d)为显性,控制眼色的基因位于X染色体上。科研人员用白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交,F1中不仅有红眼雌蝇和白眼雄蝇,还出现了少量占比相等的红眼雄蝇和白眼雌蝇。已知果蝇受精卵含1条Ⅹ染色体发育为雄性,含2条Ⅹ染色体发育为雌性;若X染色体多于2条或不含X染色体时无法正常发育。染色体数目异常的卵细胞可参与受精,染色体数目异常的精子不参与受精。产生的受精卵总数用B表示,其中染色体数目异常的受精卵数用A表示。下列说法错误的是( )
A. F1中性染色体组成为Y、XXX的受精卵无法正常发育
B. F1红眼雄蝇的性染色体为XD,其母本减数分裂产生了不含性染色体的卵细胞
C. F1白眼雌蝇的性染色体为XdXdY,可能是由于母本MⅡ过程中姐妹染色单体没有分开
D. F1中性染色体组成为XY的果蝇占比是(B-2A)/(2B-A)
6. 小鼠基因Avy是由基因A甲基化而来,A和Avy基因表达能合成黄色色素,a基因表达能合成黑色色素。为研究基因的甲基化遗传,某研究员以不同甲基化程度的Avya与aa进行了杂交,子代(除aa外)个体数n及各表型所占比例如图。下列分析错误的是( )
A. Avy甲基化程度有个体差异,甲基化会抑制基因的转录
B. 自变量是Aa作父本或作母本,因变量是子代表型
C. 甲基化程度不同的父本,子代性状没有显著的差异
D. Avy甲基化影响个体性状,而且可通过母本遗传给后代
7. 雄性长颈鹿之间常发生“脖斗”,甩动脖子和头部组成的“流星锤”,击打对手的薄弱部位。科研人员分析了雌、雄长颈鹿头部重量的差异。下列相关说法错误的是( )
A. 由于基因突变和基因重组,雌、雄长颈鹿群体中都存在各种头部质量不同的个体
B. 取得脖斗优势的雄性个体可能在生殖和生存方面更具有优势
C. 雄性长颈鹿之间的“脖斗”结果,会影响下一代雌性长颈鹿群体中的基因频率
D. 随年龄的增长,雄性长颈鹿和雌性长颈鹿头部质量差异越来越大,最终会出现生殖隔离
8. 运动场上,常使用氯乙烷气雾剂处理运动员的创伤部位。氯乙烷能够迅速汽化并吸收热量,使局部组织温度快速下降,从而减少创伤引起的出血和水肿,同时创伤部位周围神经暂时麻痹,缓解了疼痛。下列说法错误的是( )
A. 创伤引起的组织水肿可能是毛细血管中的血浆渗透压升高导致的
B. 氯乙烷气雾剂能够缓解水肿的原因是温度快速下降而导致毛细血管收缩
C. 氯乙烷气雾剂可能会使痛觉感受器不易产生兴奋,从而缓解疼痛
D. 创伤引起水肿会逐渐消退,这是因为细胞外液的成分可以相互转化
9. 目前发现有三套反馈机制维持着促垂体激素分泌的相对稳定。其一是靶腺体激素作用于下丘脑及垂体的长反馈;另有TSH通过血液作用于下丘脑的短反馈;以及血液中TRH在下丘脑的浓度,或血液中TSH在垂体的浓度,反过来分别作用于下丘脑或垂体的超短反馈。其调节机理如图所示,可以为甲状腺激素分泌功能障碍提供诊断依据。下列有关叙述错误的是( )
A. 图中反馈1属于长反馈,反馈5属于短反馈
B. 图中反馈3和反馈4均可导致游离的T3、T4分泌量降低
C. TSH通过定向运输至甲状腺发挥作用引起T3、T4分泌量增加
D. 给患病动物注射适量的TRH后,检测到TSH、T3、T4含量均增多,则病变部位极可能是下丘脑
10. 研究发现,活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。下图为肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞内的HIPIR蛋白结合,借助CMTM6分子的帮助,又回到细胞的表面,从而抑制T细胞活化,实现免疫逃逸。下列说法正确的是( )
A. 人体内肿瘤细胞的清除体现了免疫系统的免疫自稳功能
B. PD-L1是一种分泌蛋白,正常细胞表面量比肿瘤细胞多
C. 肿瘤细胞可借助LE囊泡的形成来实现免疫逃逸
D. 注入PD-1抗体或PD-L1抗体能阻断肿瘤细胞的免疫逃逸通路
11. 为研究外源生长素IBA和生长素极性运输抑制剂NPA对不定根形成过程的影响,研究人员以苹果砧木为材料开展相关实验,对苹果砧木的处理及相关结果如表所示,其中CK为基本培养基,IBA、NPA、IBA+NPA分别为加有一定浓度相应试剂的基本培养基。下列说法错误的是( )
处理
CK
IBA
NPA
IBA+NPA
不定根数/条
2
6
0
4
乙烯释放量/(μL·h-1·kg-1)
5
15
2
25
脱落酸含量/(ng·g-1)
0.5
0.4
4.2
2.3
A. 与CK相比,IBA促进不定根的形成,NPA抑制不定根的形成
B. IBA和乙烯在促进苹果砧木形成不定根方面的作用效果相反
C. 脱落酸可能通过抑制细胞分裂来抑制苹果砧木不定根的形成
D. IBA在苹果砧木中的分布会引起乙烯和脱落酸等的含量变化
12. 某科研团队研究了北碚区缙云山上某种鸟种群的数量变化规律,如图所示为该种群的瞬时增长量随种群数量的变化曲线。生态学上,常把环境容纳量又称K值,最低起始数量又称M值。下列分析正确的是( )
A. 有些生物在种群起始数量过少时,其种群数量会不增反降,甚至灭绝
B. 当起始种群数量为800个时,该鸟种群数量变化趋势是将会一直降低
C. 该鸟种群数量达到K值时,种内竞争程度最激烈
D. 据图分析,该鸟种群的K值为680个,M值为30个
13. 在生态学中,以同一方式利用共同资源的物种集团被称为同资源种团,例如在一片森林中,以林下植被为食的各种小型植食性兽类。如果某一种群从该群落中消失,同资源种团内的其他种群可取代其地位,执行与之相同的生态学功能。下列叙述错误的是( )
A. 小型植食性兽类生物种群密度的调查通常采用标记重捕法
B. 某区域内位于同资源种团种群,其生态位重叠程度较高
C. 同资源种团内的两物种与另一物种的种间关系不一定相同
D. 对某种濒危动物进行保护时,可引入同资源种团的其他物种
14. 研究生物多样性通常是直接通过对周围植被的调查而获得。有研究者利用花粉进行植物多样性研究,通过悬挂粘板的方法,对温带森林和开阔地的花粉进行了收集,并调查了相应位置的植物多样性。下列说法错误的是( )
A. 该研究的自变量是区域和地形
B. 区域2的生物多样性和花粉丰富度均高于区域1
C. 两个区域中用花粉丰富度反映生物多样性更准确的是区域2
D. 两个区域中森林的花粉丰富度和生物多样性均超过开阔地
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。下列叙述错误的是( )
A. 该培养基中含有少量色氨酸,酸碱度为中性或弱碱性
B. 3种突变菌株均能将积累的中间产物分泌到细胞外
C. TrpC-菌株继续生长增殖的一端为靠近I区域的一端
D. TrpE-菌株不再生长是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶
16. 1996年,Wilmut将一只6岁芬兰多塞特母羊(甲)的乳腺细胞核注入苏格兰黑面母羊(乙)的去核卵细胞中,将此融合卵细胞培养后植入另外一只苏格兰黑面母羊(丙)体内发育成一只克隆羊,该克隆羊最终被取名为多莉(Dolly)。多莉羊在2003年死亡,寿命仅正常羊平均寿命(约13岁)的一半。有研究表明,染色体末端存在的端粒结构会随细胞分裂而不断缩短,影响哺乳动物的细胞和个体的寿命。下列说法正确的是( )
A. 多莉羊的成功培育说明了哺乳动物的体细胞具有全能性
B. 端粒随细胞分裂而不断缩短导致细胞衰老是生物界所有细胞共性
C. 与乳腺细胞作供体相比,用胚胎干细胞作供体培育的克隆羊可能寿命更长
D. 正常分裂时,乙的一个减数分裂Ⅱ后期细胞中的X染色体数是甲的一个乳腺细胞的两倍
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 植物工厂是一种新兴的农业生产模式,可人工控制光照、温度、CO2浓度等条件。研究人员探究在不同温度条件下,增施CO2对生菜光合速率的影响,结果如图1所示。图2是以马铃薯植株为实验材料,探究遮光处理对马铃薯植株光合作用影响的实验结果。
注:正常光照(CK)、单层遮光网遮盖处理(Z1)、双层遮光网遮盖处理(Z2)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)。
(1)CO2进入叶绿体后,在________(场所)被固定形成C3分子,随后为C3的还原提供能量的化合物为______。
(2)由图1可知,在25℃时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳,判断依据是_______。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气,冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度,还可以_______,使光合速率进一步提高。
(3)遮光后,植物短时间内C5含量将_______;若在正常生长的马铃薯块茎膨大期去除块茎,则马铃薯叶片的光合速率将_______。
(4)根据图2分析,遮光条件下,Ci值增大,其原因是________。
18. “肠微生物—肠—脑轴”(MGBA)是肠道与中枢神经系统之间双向调节的网络系统。肠道中微生物的代谢产物可刺激迷走神经向脑传递信息,并参与相关激素分泌的调节。5-HT是一种神经递质,由色氨酸经过一系列反应生成,能被单胺氧化酶(MAO)分解,在神经系统的信息传递和情绪调节中发挥着关键作用。肠道菌群紊乱可能引起抑郁(机理如图),肠道菌群移植为治疗抑郁开辟了新途径。
(1)5-HT储存在神经元突触小体的_____中,可通过_______方式释放到突触间隙。
(2)抑郁症患者脑部5-HT的含量低,但MAO的含量和活性正常,据此推测5-HT含量低的原因可能是_________。抑郁症患者常出现免疫力下降现象,据图分析原因是_______。
(3)研究发现,长期服用抗生素可能会导致抑郁症的发生。研究人员采用不同类型抗生素对两组正常小鼠进行长期处理,均得到抑郁模型小鼠,检测小鼠肠道内部分菌群平均数量,结果如下表。
肠道菌数量平均值比较(lg copies/g)
组别
双歧杆菌
大肠埃希菌
乳酸杆菌
肠球菌
参考值
9.01-10.21
25.32-27.13
5.27-7.36
4.98-5.92
病例组1
7.31
43.6
2.69
9.26
病例组2
8.31
20.67
4.25
3.81
对照组
9.33
26.58
6.24
5.37
依据上表可得到的结论是______。为验证上述结论,现有正常小鼠及抗生素抑郁模型小鼠若干,请写出简要的实验设计思路及预期结果_______。
19. 翡翠贻贝是我国南部沿海重要经济种类,为更好地进行人工养殖,研究人员研究了翡翠贻贝在不同温度下的能量收支情况,结果如下表。请回答问题:
温度(℃)
摄食能(J/(g·h))
同化能(J/(g·h))
代谢耗能(J/(g·h))
排泄耗能(J/(g·h))
16
9.7
6.8
6.6
0.5
21
12.1
8.4
7.3
0.7
26
14.6
10.3
9.0
0.8
31
16.9
11.9
10.1
0.9
(1)自然条件下,翡翠贻贝以浮游生物为食,属于生态系统中的_______(填成分)。若要调查自然条件下翡翠贻贝的生态位,可以研究它的______(至少答出2点)。
(2)实验前2天,需用1.2μm滤膜处理后的海水饲育翡翠贻贝让其断食,目的是______。实验中,开始时的饵料(某种藻类)密度为1000个细胞/mL,实验结束后,可采用_________法测定藻类的密度,并计算翡翠贻贝的摄食率。
(3)已知能量收支平衡式为A=G+R+U,其中A为同化的能量,U为排泄耗能,则G和R应为______。与31℃相比,16℃和26℃均不适合翡翠贻贝养殖,请根据表中数据分析原因________。
(4)同化效率是指同化能占摄食能的比率。根据实验数据,翡翠贻贝的同化效率未随温度变化而变化,这说明在相同的饲养条件下,同化效率主要取决于________。
(5)研究表明,31℃下翡翠贻贝的生长较快,但同时可能导致水体富营养化,请根据表中数据分析原因_______。
20. 黑腹果蝇野生型的复眼由790~800个小眼组成,而棒眼只有68个小眼。科学家研究发现棒眼突变是由于X染色体上发生图1所示的变异,且纯合的棒眼很不稳定,在600~2000个子代中,会出现一个野生型的正常复眼和一个眼睛更窄小的“超棒眼”(仅有45个小眼,基因为BB)。请根据题意,回答下列问题:
(1)棒眼性状的出现是由于个体发生了染色体结构变异,其类型为_______,该种变异在光学显微镜下能否被检测到?________(填“能”或“不能”)。
(2)对“超棒眼”遗传现象的出现,有学者提出了“在减数分裂时同源染色体发生不等交换”的假设。他构建了一个杂合体雌蝇:在其X染色体的棒眼基因B两侧为正常的等位基因(+);另一条X染色体的B基因左侧附近带有一个隐性标记基因——刚毛分叉基因(f),右侧附近带有一个隐性标记基因——翅脉融合基因(fu)。其不等交换过程如图2所示。请画出图2中配子③的染色体并标注相关基因________,配子_____(填图中序号)属于不等交换产物。若验证该假设是否成立,可观察该杂合体雌蝇后代中的_____(填“雌性”或“雄性”)个体表型,若出现________表型,可说明发生图2所示的不等交换过程。
21. 维生素A在体内转化为顺式视黄醛(M)后,经一系列变化,接受光信号后,M转变为全反式视黄醛(N),最终产生视觉。产生视觉后,N经一系列反应再度转变为M重复利用。研究表明,RGR蛋白参与了N转变为M的反应,研究人员利用同源重组技术(基因打靶)实现RGR基因的敲除,同源重组发生在一对同源染色体的一条染色体上,且同源区段位于外显子的位置,原理如图1。研究人员从基因组文库中分离出小鼠RGR基因,构建了图2的打靶载体,经一系列操作,获得打靶后基因。
注:neo是新霉素抗性基因;TK基因的表达可以使无毒的丙氧鸟苷代谢为毒性物质,导致细胞死亡。
(1)研究人员在构建基因打靶载体过程中需要用到的工具酶有______。由图2构建的打靶后基因结构分析,neo基因除插入位点2之外,插入的位点还可以选择______(填数字)。
(2)打靶载体测序验证正确后需要通过_______技术将打靶载体导入胚胎干细胞;若在培养基中进行筛选,打靶成功的小鼠细胞的筛选方法是______。
(3)已知打靶载体偶然情况下会整体随机插入RGR基因所在染色体以外的非同源染色体上。为了验证图2中基因打靶成功的胚胎干细胞,研究人员根据外显子1、3和外显子1、5序列设计两对引物,单独进行PCR扩增和电泳检测,出现如图3的4种情况。能确定基因打靶成功的是______(填编号),原因是______。
(4)得到打靶成功的基因修饰小鼠后,研究者将正常小鼠(+/+)和基因修饰的杂合子(+/-)与纯合子(-/-)小鼠分别分为两组,一组在黑暗中饲养12h,另一组在光照下饲养8h,随后测定视网膜中顺式视黄醛的总量,结果如图4,纯合子(-/-)小鼠在光照下顺式视黄醛含量下降,结合RGR功能分析其原因是_______。
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2025届高考冲刺预测卷(四)
生物学
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 玫瑰是蔷薇科蔷薇属多种植物通称名字。玫瑰花中含有蛋白质、脂质、碳水化合物、钙、磷、钾、铁、镁等营养物质及元素。《本草纲目拾遗》中记载,玫瑰和血、行血、理气,入药可治风痹、肝、胃气痛、胸腹胀满等病症。下列关于组成玫瑰细胞中的元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 玫瑰细胞中蛋白质、淀粉等生物大分子均以碳链为骨架
B. 玫瑰细胞中的脂肪大多含有饱和脂肪酸,在常温下呈液态
C. 钙、磷、钾属于大量元素,铁属于微量元素,均以化合物形式存在
D. 玫瑰能和血、行血,与镁元素进入人体直接参与血红蛋白的合成有关
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞中常见的化学元素中,含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
2、多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的。
【详解】A、蛋白质、淀粉是生物大分子,细胞中的生物大分子物质均以碳链作为骨架,A正确;
B、玫瑰细胞中的脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在常温下呈液态,B错误;
C、钙、磷、钾属于大量元素,铁属于微量元素,组成细胞的各种元素大多以化合物形式存在,C错误;
D、铁元素直接参与人体血红蛋白的合成,镁元素不参与人体血红蛋白的合成,D错误。
故选A。
2. 茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白负责将硫酸盐从外界环境中转运到植物细胞内,当土壤中存在硒酸盐时,硫酸盐转运蛋白会将硒酸盐一同转运到根细胞内。吸收的大部分硒会与细胞内的蛋白质结合,形成硒蛋白。硒蛋白形成后,有一部分会被转移到细胞壁中进行储存。据此推测,下列分析错误的是( )
A. 硫酸盐转运蛋白对硫酸盐和硒酸盐的转运具有特异性
B. 硒蛋白转移至细胞壁中可避免硒的过量积累对细胞造成毒害
C. 硒蛋白通过主动运输转移到细胞壁中进行储存
D. 硫酸盐和硒酸盐均以离子的形式被茶树根细胞吸收
【答案】C
【解析】
【分析】根细胞从土壤吸收无机盐离子的方式主要是主动运输,该运输方式的特点是:从低浓度一侧运输到高浓度一 侧,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。
【详解】A、硫酸盐转运蛋白能同时转运硫酸盐和硒酸盐,说明两者结构相似,属于载体蛋白的特异性识别范围,A正确;
B、硒蛋白转移至细胞壁(细胞外)可降低细胞内硒浓度,避免毒害,符合细胞自我保护机制,B正确;
C、硒蛋白是大分子,转移至细胞壁需通过囊泡运输(胞吐),而主动运输适用于小分子或离子,C错误;
D、硫酸盐和硒酸盐均以离子形式通过主动运输被吸收,D正确。
故选C。
3. 白芸豆种子中的淀粉抑制剂能调节自身淀粉的代谢,在与淀粉消化吸收有关疾病的治疗上有应用价值。肠淀粉酶从淀粉的非还原端以两个葡萄糖残基为单位,依次水解糖苷键。实验小组从该种豆角种子中提取出淀粉抑制剂,在不同温度和pH条件下进行实验,以探究淀粉抑制剂对肠淀粉酶活性(相对)的影响,结果如图所示。下列有关分析正确的是( )
①肠淀粉酶催化淀粉水解的产物是葡萄糖②将淀粉抑制剂和肠淀粉酶液分别保温后再混合均匀③在30~80℃的温度条件下,淀粉抑制剂的作用效果稳定④在pH为4~10的条件下,肠淀粉酶的催化效率较高⑤单位时间内单糖的生成量可反映淀粉抑制剂的活性⑥淀粉抑制剂能缓解餐后血糖的快速升高
A. ①②④ B. ②③⑥ C. ①③⑤ D. ④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的,具有催化作用的有机物,绝大多数的酶的化学本质是蛋白质,少数酶是RNA。
【详解】①肠淀粉酶从淀粉的非还原端以两个葡萄糖残基为单位,依次水解糖苷键,产物为麦芽糖,①错误;
②在探究温度对酶活性的影响时,将底物溶液和酶溶液分别保温后再混合均匀,②正确;
③在30~80℃的温度条件下,淀粉抑制剂对肠淀粉酶的抑制率在85%上下,作用效果稳定,③正确;
④在pH为4~10的条件下,肠淀粉酶抑制率较高,其活性较低,即催化效率较低,④错误;
⑤该过程的产物是麦芽糖,因此,单位时间内麦芽糖的生成量可反映淀粉抑制剂的活性,麦芽糖属于二糖,⑤错误;
⑥分析图中信息可知,淀粉抑制剂能抑制肠淀粉酶的活性,缓解淀粉水解过快,从而对缓解餐后高血糖有应用价值,⑥正确。
综上所述,②③⑥正确,①④⑤错误。
故选B。
4. 帕金森症(PD)是一种与衰老相关的神经退行性综合征,线粒体数量减少是PD的典型特征。通常情况下,线粒体被溶酶体降解(图方式一)是导致PD的重要病因。最近,我国科学家发现药物氟桂利嗪引起的大脑细胞中线粒体减少(图方式二)是诱发PD的新机制。下列叙述错误的是( )
A. 神经细胞中线粒体可为神经递质的合成和分泌提供能量
B. 方式一属于细胞自噬,细胞自噬对细胞和个体都是有害的
C. 氟桂利嗪会导致溶酶体包裹线粒体,并将线粒体运出细胞
D. 氟桂利嗪处理可获得去除线粒体的真核细胞模型
【答案】B
【解析】
【分析】线粒体:真核细胞主要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。
【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的动力车间,神经细胞中线粒体可为神经递质的合成和分泌提供能量,A正确;
B、细胞自噬是指细胞利用溶酶体选择性清除自身受损、衰老的细胞器或降解过剩的生物大分子供细胞回收利用的正常生命过程,细胞自噬对于机体有积极作用,B错误;
C、分析题意可知,我国科学家发现药物氟桂利嗪引起的大脑细胞中线粒体减少,结合图示可知,氟桂利嗪会导致溶酶体包裹线粒体,并将线粒体运出细胞,C正确;
D、氟桂利嗪会导致溶酶体包裹线粒体,并将线粒体运出细胞,因此氟桂利嗪处理后可获得去除线粒体的真核细胞模型,D正确。
故选B。
5. 果蝇红眼(D)对白眼(d)为显性,控制眼色的基因位于X染色体上。科研人员用白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交,F1中不仅有红眼雌蝇和白眼雄蝇,还出现了少量占比相等的红眼雄蝇和白眼雌蝇。已知果蝇受精卵含1条Ⅹ染色体发育为雄性,含2条Ⅹ染色体发育为雌性;若X染色体多于2条或不含X染色体时无法正常发育。染色体数目异常的卵细胞可参与受精,染色体数目异常的精子不参与受精。产生的受精卵总数用B表示,其中染色体数目异常的受精卵数用A表示。下列说法错误的是( )
A. F1中性染色体组成为Y、XXX的受精卵无法正常发育
B. F1红眼雄蝇的性染色体为XD,其母本减数分裂产生了不含性染色体的卵细胞
C. F1白眼雌蝇的性染色体为XdXdY,可能是由于母本MⅡ过程中姐妹染色单体没有分开
D. F1中性染色体组成为XY的果蝇占比是(B-2A)/(2B-A)
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意可知,该果蝇的X染色体数量等于染色体组数时为雌性,即XXY为雌性,性染色体组成为XY或XO(O表示无X染色体)时为雄性,受精卵中X染色体多于2条或不含X染色体时,受精卵无法正常发育,即XXX和OY不能发育。
【详解】A、已知果蝇受精卵若X染色体多于2条或不含X染色体时无法正常发育,所以F1中性染色体组成为Y(不含X染色体)、XXX(X染色体多于2条)的受精卵无法正常发育,A正确;
B、亲本为白眼雌蝇(XdXd)和红眼雄蝇(XDY),正常情况下子代红眼雌蝇为XDXd,白眼雄蝇为XdY ,F1红眼雄蝇的性染色体为XD,说明其母本减数分裂产生了不含性染色体的卵细胞,与父本含XD的精子结合,形成XDO的个体,B正确;
C、F1白眼雌蝇的性染色体为XdXdY,可能是由于母本MI过程中同源染色体没有分开,或者MⅡ过程中姐妹染色单体没有分开,都移向了一极,产生了含XdXd的卵细胞,与父本含Y的精子结合形成,C正确;
D、若产生的异常卵细胞为XdXd或不含X染色体的(记为O),则与XDY产生的精子XD、Y结合形成的受精卵和比例为1/4XDXdXd(染色体数异常、且不能发育)、1/4XDO(染色体数异常)、1/4XdXdY(染色体数异常)、1/4OY(染色体数异常、且不能发育),已知亲本产生的受精卵总数用B表示,其中染色体数目异常的受精卵数用A表示,则染色体数正常的个体(XDXd、XdY)为B-A,又由于XDXd和XdY的比例相同,因此性染色体组成为XY的果蝇个体数目为1/2(B-A),存活的受精卵为(B-A/2),故子代中性染色体组成为XY的果蝇个体数目的占比是1/2(B-A)/(B-A/2)=(B-A)/(2B-A),D错误。
故选D。
6. 小鼠基因Avy是由基因A甲基化而来,A和Avy基因表达能合成黄色色素,a基因表达能合成黑色色素。为研究基因的甲基化遗传,某研究员以不同甲基化程度的Avya与aa进行了杂交,子代(除aa外)个体数n及各表型所占比例如图。下列分析错误的是( )
A. Avy甲基化程度有个体差异,甲基化会抑制基因的转录
B. 自变量是Aa作父本或作母本,因变量是子代表型
C. 甲基化程度不同的父本,子代性状没有显著的差异
D. Avy甲基化影响个体性状,而且可通过母本遗传给后代
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指不改变DNA序列,但通过调控基因表达(激活或沉默)影响表型的遗传现象。
【详解】A、从图中可以看出,即使亲本都是Avya,子代中黄色和黑色的比例也有所不同,说明Avy甲基化程度有个体差异。由于Avy和A基因能合成黄色色素而出现黑色个体,可以推测甲基化会抑制基因的转录,导致基因不能正常表达合成黄色色素,A正确;
B、实验中改变的因素是Avya作为父本还是母本,观察子代表型及比例,所以说自变量是Avya作为父本或母本,因变量是子代表型及比例,B错误;
C、对比图中不同杂交组合,可以发现甲基化程度不同的母本杂交子代中性状有显著差异,而甲基化程度不同的父本子代性状没有显著差异,C正确;
D、从图中可以看出,当Avya作为母本时,子代的表型及其比例与Avya作为父本时不同,说明Avy甲基化影响个体性状,而且可以通过母本遗传给后代,D正确。
故选B。
7. 雄性长颈鹿之间常发生“脖斗”,甩动脖子和头部组成的“流星锤”,击打对手的薄弱部位。科研人员分析了雌、雄长颈鹿头部重量的差异。下列相关说法错误的是( )
A. 由于基因突变和基因重组,雌、雄长颈鹿群体中都存在各种头部质量不同的个体
B. 取得脖斗优势的雄性个体可能在生殖和生存方面更具有优势
C. 雄性长颈鹿之间的“脖斗”结果,会影响下一代雌性长颈鹿群体中的基因频率
D. 随年龄的增长,雄性长颈鹿和雌性长颈鹿头部质量差异越来越大,最终会出现生殖隔离
【答案】D
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③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,最终导致新物种的形成。③其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发生定向的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、由于基因突变的不定向性以及基因重组,雌、雄长颈鹿群体中都存在各种头部质量不同的个体,A正确;
B、雄性头颈部的重量随着年龄始终在增长,说明强壮的头颈在雄性中肯定具有某种优势,头颈强壮的雄性可能更容易在争夺配偶时获胜,B正确;
C、下一代雌性体内的部分基因来自亲代中的雄性个体,因此雄性长颈鹿之间的“脖斗”结果,会影响下一代雌性长颈鹿群体中的基因频率,C正确;
D、头部质量不同的雌雄长颈鹿属于同一个物种,不会存在生殖隔离,D错误。
故选D。
8. 运动场上,常使用氯乙烷气雾剂处理运动员的创伤部位。氯乙烷能够迅速汽化并吸收热量,使局部组织温度快速下降,从而减少创伤引起的出血和水肿,同时创伤部位周围神经暂时麻痹,缓解了疼痛。下列说法错误的是( )
A. 创伤引起的组织水肿可能是毛细血管中的血浆渗透压升高导致的
B. 氯乙烷气雾剂能够缓解水肿原因是温度快速下降而导致毛细血管收缩
C. 氯乙烷气雾剂可能会使痛觉感受器不易产生兴奋,从而缓解疼痛
D. 创伤引起水肿会逐渐消退,这是因为细胞外液的成分可以相互转化
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞外液是指人体内存在于细胞外的体液。主要包括组织液(组织间隙液的简称)、血浆(血液的液体部分)和淋巴液、脑脊液等。占体液总量的三分之一。人体内的细胞外液,构成了体内细胞生活的液体环境,这个液体环境叫做人体的内环境;
2、组织水肿是指组织间隙液体过多而引起的全身或身体的一部分肿胀的症状。又称水肿,浮肿。水肿发生的部位虽然各有差别,但其发生机理是基本相同的。 正常情况下,组织间隙液体的量是相对恒定的。这种恒定的维持,是有赖于血管的内外液体和体内外液体交换的平衡。水肿的发生就是由某些疾病引起的这两方面的平衡障碍所造成。
【详解】A、组织水肿是由于组织液增多导致的。血浆渗透压升高时,会从组织液中吸收水分,使组织液减少,不会引起组织水肿,而是血浆渗透压降低才可能导致组织水肿,A错误;
B、氯乙烷汽化吸热使温度快速下降,温度下降可导致毛细血管收缩,这样血浆渗出到组织液中的量减少,从而缓解水肿,B正确;
C、氯乙烷气雾剂能让创伤部位周围神经暂时麻痹,可能是使痛觉感受器不易产生兴奋,进而无法将兴奋传导至大脑皮层产生痛觉,所以能缓解疼痛,C正确;
D、细胞外液包括血浆、组织液和淋巴液,它们的成分是可以相互转化的,创伤引起的水肿会逐渐消退,就是因为多余的组织液能通过一定途径重新回到血浆等,实现成分的转化,D正确。
故选A。
9. 目前发现有三套反馈机制维持着促垂体激素分泌的相对稳定。其一是靶腺体激素作用于下丘脑及垂体的长反馈;另有TSH通过血液作用于下丘脑的短反馈;以及血液中TRH在下丘脑的浓度,或血液中TSH在垂体的浓度,反过来分别作用于下丘脑或垂体的超短反馈。其调节机理如图所示,可以为甲状腺激素分泌功能障碍提供诊断依据。下列有关叙述错误的是( )
A. 图中反馈1属于长反馈,反馈5属于短反馈
B. 图中反馈3和反馈4均可导致游离的T3、T4分泌量降低
C. TSH通过定向运输至甲状腺发挥作用引起T3、T4分泌量增加
D. 给患病动物注射适量的TRH后,检测到TSH、T3、T4含量均增多,则病变部位极可能是下丘脑
【答案】C
【解析】
【分析】1、图中体现了甲状腺激素分泌的过程中,既存在分级调节,也存在反馈调节,分级调节中,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH), TRH运输到并作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素(TSH),TSH随血液循环到达甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌;当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关激素。
2、激素通过体液运输到全身,选择性地作用于靶细胞、靶器官。
【详解】A、据题干信息分析可知,图中反馈1是甲状腺激素通过血液传送作用到下丘脑和垂体,属于长反馈,反馈5属于TSH通过血液传送作用于下丘脑,属于短反馈,A正确;
B、图中反馈3和反馈4属于负反馈,分别抑制下丘脑、垂体分泌TRH、TSH,均可导致甲状腺合成与分泌的T3、T4量降低,B正确;
C、激素的运输通常是通过体液运输进行的,这种运输方式是非定向的,即激素分子并不直接定向地运输到特定的靶细胞,而是广泛地分布在体液中,选择性地作用于靶器官、靶细胞。 激素选择靶细胞、靶器官, 是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别,并发生特异性结合实现的,C错误;
D、根据题干信息和图示分析可知,TRH是下丘脑分泌的促垂体激素之一,它作用于垂体并刺激垂体合成、分泌TSH,TSH则进一步作用于甲状腺并刺激甲状腺合成、分泌甲状腺激素(T3、I4),因此,给患病动物注射适量的TRH后,检测到TSH、T3、T4含量均增多,则病变部位极可能是下丘脑,D正确。
故选C。
10. 研究发现,活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。下图为肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞内的HIPIR蛋白结合,借助CMTM6分子的帮助,又回到细胞的表面,从而抑制T细胞活化,实现免疫逃逸。下列说法正确的是( )
A. 人体内肿瘤细胞的清除体现了免疫系统的免疫自稳功能
B. PD-L1是一种分泌蛋白,正常细胞表面的量比肿瘤细胞多
C. 肿瘤细胞可借助LE囊泡的形成来实现免疫逃逸
D. 注入PD-1抗体或PD-L1抗体能阻断肿瘤细胞的免疫逃逸通路
【答案】D
【解析】
【分析】1、免疫系统的功能:①免疫保护(抗感染):机体防御病原体的侵害。该功能过强即为过敏,免疫功能低下或免疫缺陷,临床多表现为反复感染;②免疫监视:机体发现并处理异常细胞(癌细胞)。该功能弱,易患癌症;③免疫自稳(维持自身稳定):机体清除损伤、衰老、死亡的细胞,以维持体内生理平衡。该机能过强,会清除正常细胞,如带状疱疹、红斑狼疮、荨麻疹;2、根据题干和题图可知,正常情况下,PD-L1 可存在于种正常细胞表面,活化T细胞表面的PD-1 (程序性死亡受体1)与细胞表面的PD-L1(程序性死亡配体1)结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应,而活化T细胞表面的受体能够特异性识别肿瘤细胞表面的抗原,触发免疫反应,引起肿瘤细胞的裂解死亡;若肿瘤细胞过量表达PD-L1,肿瘤细胞表面的PD-L1通过与T细胞表面的PD-l蛋白特异性结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应,逃避免疫系统的“追杀”,实现免疫逃逸。
【详解】A、免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大功能,人体内肿瘤细胞的清除体现了免疫系统的免疫监视功能,而非免疫自稳功能,A错误;
B、由图可知,PD-L1是细胞表面的蛋白,B错误;
C、图中显示肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞内的HIPIR蛋白结合,借助CMTM6分子的帮助,又回到细胞的表面,从而抑制T细胞活化,实现免疫逃逸,并非借助LE囊泡的形成来实现免疫逃逸,C错误;
D、注入PD-1抗体或PD-L1抗体,能阻止活化的T细胞表面的PD-1与肿瘤细胞表面的PD-L1结合,从而阻断肿瘤细胞的免疫逃逸通路,D正确。
故选D。
11. 为研究外源生长素IBA和生长素极性运输抑制剂NPA对不定根形成过程的影响,研究人员以苹果砧木为材料开展相关实验,对苹果砧木的处理及相关结果如表所示,其中CK为基本培养基,IBA、NPA、IBA+NPA分别为加有一定浓度相应试剂的基本培养基。下列说法错误的是( )
处理
CK
IBA
NPA
IBA+NPA
不定根数/条
2
6
0
4
乙烯释放量/(μL·h-1·kg-1)
5
15
2
25
脱落酸含量/(ng·g-1)
0.5
04
4.2
2.3
A. 与CK相比,IBA促进不定根的形成,NPA抑制不定根的形成
B. IBA和乙烯在促进苹果砧木形成不定根方面的作用效果相反
C. 脱落酸可能通过抑制细胞分裂来抑制苹果砧木不定根的形成
D. IBA在苹果砧木中的分布会引起乙烯和脱落酸等的含量变化
【答案】B
【解析】
【分析】植物激素主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。植物激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但是,激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
【详解】A、CK组不定根数为2,IBA组为6,说明IBA促进不定根形成;NPA组为0,说明NPA抑制不定根形成,A正确;
B、IBA组乙烯释放量(15)高于CK(5),且不定根数增加,表明乙烯可能促进生根;而IBA+NPA组乙烯更高(25)但生根数减少,可能高浓度乙烯抑制生根。但IBA本身促进生根,乙烯的作用与IBA方向一致,而非相反,B错误;
C、NPA组脱落酸含量最高(4.2),不定根数为0,说明脱落酸可能通过抑制细胞分裂抑制生根,C正确;
D、IBA组乙烯和脱落酸含量均与CK不同,表明IBA的分布会影响其他激素含量,D正确。
故选B。
12. 某科研团队研究了北碚区缙云山上某种鸟种群的数量变化规律,如图所示为该种群的瞬时增长量随种群数量的变化曲线。生态学上,常把环境容纳量又称K值,最低起始数量又称M值。下列分析正确的是( )
A. 有些生物在种群起始数量过少时,其种群数量会不增反降,甚至灭绝
B. 当起始种群数量为800个时,该鸟种群数量变化趋势是将会一直降低
C 该鸟种群数量达到K值时,种内竞争程度最激烈
D. 据图分析,该鸟种群的K值为680个,M值为30个
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析,种群数量小于150时,种群增长量小于0,种群数量减少;种群数量为150-600,种群增长量大于0,种群数量增加;种群数量大于600时,种群增长量小于0,种群数量减少。
【详解】A、从图中可以看出,当种群起始数量低于150个时,种群瞬时增长量为负值,即接下来的种群数量将会不增反降,推测有些生物在起始数量过低时,其种群数量会不增反降,甚至会出现种群灭绝,A正确;
B、从图中可以看出,当种群数量达到600个时,种群数量开始降低,而降至600个以下,又会升高,所以当起始种群数量为800个时,种群数量先降低后在600个(K值)左右波动,B错误;
C、据图可知,该种群数量为600~680个时,种内竞争会比600个(K值)时更激烈,因为在种群数量为600~680个时,种群瞬时增长量为负值,C错误;
D、曲线表示种群瞬时增长量随种群数量的变化,当种群数量大于600个时,种群数量下降,所以600个为种群数量的最大值,即K值,当种群数量小于150个时,种群的瞬时增长量小于0,种群数量减少,所以150个是种群数量的最小值,即M值,M值为150个,D错误。
故选A。
13. 在生态学中,以同一方式利用共同资源的物种集团被称为同资源种团,例如在一片森林中,以林下植被为食的各种小型植食性兽类。如果某一种群从该群落中消失,同资源种团内的其他种群可取代其地位,执行与之相同的生态学功能。下列叙述错误的是( )
A. 小型植食性兽类生物种群密度的调查通常采用标记重捕法
B. 某区域内位于同资源种团的种群,其生态位重叠程度较高
C. 同资源种团内的两物种与另一物种的种间关系不一定相同
D. 对某种濒危动物进行保护时,可引入同资源种团的其他物种
【答案】D
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又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。
2、生态位是指在生态系统中,一个物种在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。它表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值,包括食物、空间、能量来源、活动时间、行为以及种间关系等。生态位重叠是指两个物种在生态位上的相似性。生态位重叠越大,物种间的竞争可能越激烈。然而,在资源丰富的情况下,即使生态位重叠,物种也可以共同利用同一资源而不产生竞争。
【详解】A、标记重捕法适用于活动能力强、个体较大的动物,小型植食性兽类(如鼠类)符合这一特点,因此其种群密度调查通常采用标记重捕法,A正确;
B、同资源种团的物种因利用相同资源,生态位(包括资源利用、空间占用等)重叠程度较高,B正确;
C、同资源种团内的两物种可能与其他物种存在不同关系(例如,两者可能分别与另一物种形成竞争、捕食或共生关系),因此种间关系不一定相同,C正确;
D、引入同资源种团的其他物种会与原濒危物种竞争相同资源,可能加剧濒危物种的生存压力,而非有效保护措施,D错误。
故选D。
14. 研究生物多样性通常是直接通过对周围植被的调查而获得。有研究者利用花粉进行植物多样性研究,通过悬挂粘板的方法,对温带森林和开阔地的花粉进行了收集,并调查了相应位置的植物多样性。下列说法错误的是( )
A. 该研究的自变量是区域和地形
B. 区域2的生物多样性和花粉丰富度均高于区域1
C. 两个区域中用花粉丰富度反映生物多样性更准确的是区域2
D. 两个区域中森林的花粉丰富度和生物多样性均超过开阔地
【答案】D
【解析】
【分析】物种多样性包含两方面要素:①群落所含物种的多寡,即物种丰富度;②群落中各物种个体数目分配的均匀程度,即物种均匀度。
【详解】A、由图可知,该实验的自变量是区域和地形,因变量是生物多样性和花粉丰富度,A正确;
B、根据横纵坐标的指标可知,区域2无论哪种地形生物多样性和花粉丰富度均高于区域1,B正确;
C、区域1中,对于森林地形,花粉丰富度低于开阔地,而生物多样性却高于开阔地,花粉多样性与生物多样性不想匹配,对于区域2而言,不同地形,花粉多样性高,生物多样性也高,因此两个区域中用花粉丰富度反映生物多样性更准确的是区域2,C正确;
D、区域1中,森林的花粉丰富度低于开阔地,D错误。
故选D。
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。下列叙述错误的是( )
A. 该培养基中含有少量色氨酸,酸碱度为中性或弱碱性
B. 3种突变菌株均能将积累的中间产物分泌到细胞外
C. TrpC-菌株继续生长增殖的一端为靠近I区域的一端
D. TrpE-菌株不再生长是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶
【答案】C
【解析】
【分析】基因通过中心法则控制性状,包括两种方式:(1)通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状;(2)可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
【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正确;
B、根据题干信息“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”,说明培养基中3种突变菌株均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,B正确;
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、根据C项分析,TrpE-菌株不再生长是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶,导致不能合成吲哚,因此缺乏色氨酸,D正确。
故选C。
16. 1996年,Wilmut将一只6岁芬兰多塞特母羊(甲)的乳腺细胞核注入苏格兰黑面母羊(乙)的去核卵细胞中,将此融合卵细胞培养后植入另外一只苏格兰黑面母羊(丙)体内发育成一只克隆羊,该克隆羊最终被取名为多莉(Dolly)。多莉羊在2003年死亡,寿命仅正常羊平均寿命(约13岁)的一半。有研究表明,染色体末端存在的端粒结构会随细胞分裂而不断缩短,影响哺乳动物的细胞和个体的寿命。下列说法正确的是( )
A. 多莉羊的成功培育说明了哺乳动物的体细胞具有全能性
B. 端粒随细胞分裂而不断缩短导致细胞衰老是生物界所有细胞的共性
C. 与乳腺细胞作供体相比,用胚胎干细胞作供体培育的克隆羊可能寿命更长
D. 正常分裂时,乙的一个减数分裂Ⅱ后期细胞中的X染色体数是甲的一个乳腺细胞的两倍
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加,截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被 “截”短后,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。
【详解】A、多利羊的成功培育说明了哺乳动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性,A错误;
B、根据题意,端粒存在于染色体末端,只有真核细胞含染色体,因此端粒随细胞分裂而不断缩短导致细胞衰老不是生物界所有细胞的共性,不包含原核细胞,B错误;
C、胚胎干细胞经历的分裂次数比乳腺细胞经历的分裂次数短,胚胎干细胞中的端粒结构更长,用胚胎干细胞作供体培育的克隆羊可能寿命更长,C正确;
D、甲的一个乳腺细胞中含两条X染色体,乙(雌性)的一个减数分裂Ⅱ后期的细胞是次级卵母细胞或极体,初级卵母细胞中的两条X染色体经减数分裂Ⅰ同源染色体分离,分别进入极体和次级卵母细胞,处于减数分裂Ⅱ的细胞中,一条X染色体经着丝粒分裂,形成两条X染色体,D错误。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 植物工厂是一种新兴的农业生产模式,可人工控制光照、温度、CO2浓度等条件。研究人员探究在不同温度条件下,增施CO2对生菜光合速率的影响,结果如图1所示。图2是以马铃薯植株为实验材料,探究遮光处理对马铃薯植株光合作用影响的实验结果。
注:正常光照(CK)、单层遮光网遮盖处理(Z1)、双层遮光网遮盖处理(Z2)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)。
(1)CO2进入叶绿体后,在________(场所)被固定形成C3分子,随后为C3的还原提供能量的化合物为______。
(2)由图1可知,在25℃时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳,判断依据是_______。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气,冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度,还可以_______,使光合速率进一步提高。
(3)遮光后,植物短时间内C5含量将_______;若在正常生长的马铃薯块茎膨大期去除块茎,则马铃薯叶片的光合速率将_______。
(4)根据图2分析,遮光条件下,Ci值增大,其原因是________。
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. ATP和NADPH
(2) ①. 光合速率最大且增加值最高 ②. 升高温度
(3) ①. 减少 ②. 降低
(4)虽然气孔导度(Gs)减小,导致CO2吸收减少,但净光合速率(Pn)减小幅度更大,叶肉细胞消耗CO2更少
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成H+和氧气,另一部分光能用于合成ATP;暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下被还原,进而合成有机物。影响光合作用的因素有二氧化碳浓度、光照强度和温度等。
【小问1详解】
CO2进入叶绿体后,在叶绿体基质参与光合作用的暗反应阶段,首先与C5结合被固定形成C3分子,随后在光反应产物ATP和NADPH的作用下完成C3的还原形成储存能量的有机物。
【小问2详解】
由图1可知,在25℃时,增加二氧化碳浓度,光合速率最大且增加值最高,据此可知,在25℃时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气,冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度,还可以升高温度,使光合作用有关酶活性增强,进而使光合速率进一步提高。
【小问3详解】
遮光后,光反应速率下降,光反应产生的ATP和NADPH减少,则C3还原速率下降,产生的C5减少,但短时间内,二氧化碳固定过程和C5的消耗过程正常进行,因此,植物短时间内C5含量将减少,若在正常生长的马铃薯块茎膨大期去除块茎,光合产物没有了储存的场所,进而影响了光合产物的运输,因而马铃薯叶片的光合速率将降低。
【小问4详解】
图2显示,遮光条件下,胞间二氧化碳浓度上升,原因是遮光条件下,净光合速率下降,说明利用的二氧化碳减少,且此时气孔导度(Gs)也减小,导致CO2吸收减少,但由于净光合速率(Pn)减小幅度更大,因此,叶肉细胞消耗CO2更少,Ci值增大。
18. “肠微生物—肠—脑轴”(MGBA)是肠道与中枢神经系统之间双向调节的网络系统。肠道中微生物的代谢产物可刺激迷走神经向脑传递信息,并参与相关激素分泌的调节。5-HT是一种神经递质,由色氨酸经过一系列反应生成,能被单胺氧化酶(MAO)分解,在神经系统的信息传递和情绪调节中发挥着关键作用。肠道菌群紊乱可能引起抑郁(机理如图),肠道菌群移植为治疗抑郁开辟了新途径。
(1)5-HT储存在神经元突触小体的_____中,可通过_______方式释放到突触间隙。
(2)抑郁症患者脑部5-HT的含量低,但MAO的含量和活性正常,据此推测5-HT含量低的原因可能是_________。抑郁症患者常出现免疫力下降现象,据图分析原因是_______。
(3)研究发现,长期服用抗生素可能会导致抑郁症的发生。研究人员采用不同类型抗生素对两组正常小鼠进行长期处理,均得到抑郁模型小鼠,检测小鼠肠道内部分菌群平均数量,结果如下表。
肠道菌数量平均值比较(lg copies/g)
组别
双歧杆菌
大肠埃希菌
乳酸杆菌
肠球菌
参考值
9.01-10.21
25.32-27.13
5.27-7.36
4.98-5.92
病例组1
7.31
43.6
2.69
9.26
病例组2
8.31
20.67
4.25
3.81
对照组
9.33
26.58
6.24
5.37
依据上表可得到的结论是______。为验证上述结论,现有正常小鼠及抗生素抑郁模型小鼠若干,请写出简要的实验设计思路及预期结果_______。
【答案】(1) ①. 突触小泡 ②. 胞吐
(2) ①. 脑中5-HT的合成或分泌量不足 ②. 5-HT含量减少,导致糖皮质激素含量上升,免疫力下降
(3) ①. 抗生素通过引起肠道菌群紊乱导致抑郁症的发生 ②. 实验思路:将抗生素抑郁模型小鼠的肠道菌群移植到正常小鼠肠道内,检测正常小鼠移植前后肠道菌群的平均数量并观察是否出现抑郁症状。实验结果:正常小鼠移植后肠道菌群紊乱并表现出抑郁症状
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【小问1详解】
神经递质储存在突触小泡内,接受刺激后,神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙中。
【小问2详解】
5-HT是一种神经递质,由色氨酸经过一系列反应生成,能被单胺氧化酶(MAO)分解,而抑郁症患者脑部5-HT的含量低,但MAO的含量和活性正常,说明脑中5-HT的合成或分泌量不足导致5-HT含量低。由图可知,5-HT含量减少,导致促肾上腺皮质激素上升,进而导致糖皮质激素含量上升,而GC可作为免疫抑制剂,使免疫力下降。
【小问3详解】
研究发现,长期服用抗生素可能会导致抑郁症的发生。依据表可知,病例组的肠道菌数量均不在正常范围内,说明抗生素通过引起肠道菌群紊乱导致抑郁症的发生。为验证该结论,可以将抗生素抑郁模型小鼠的肠道菌群移植到正常小鼠肠道内,检测正常小鼠移植前后肠道菌群的平均数量并观察是否出现抑郁症状,若正常小鼠移植后肠道菌群紊乱并表现出抑郁症状,则说明肠道菌群紊乱导致抑郁症的发生。
19. 翡翠贻贝是我国南部沿海的重要经济种类,为更好地进行人工养殖,研究人员研究了翡翠贻贝在不同温度下的能量收支情况,结果如下表。请回答问题:
温度(℃)
摄食能(J/(g·h))
同化能(J/(g·h))
代谢耗能(J/(g·h))
排泄耗能(J/(g·h))
16
9.7
6.8
6.6
0.5
21
12.1
8.4
7.3
0.7
26
14.6
10.3
9.0
0.8
31
16.9
11.9
10.1
0.9
(1)自然条件下,翡翠贻贝以浮游生物为食,属于生态系统中的_______(填成分)。若要调查自然条件下翡翠贻贝的生态位,可以研究它的______(至少答出2点)。
(2)实验前2天,需用1.2μm滤膜处理后的海水饲育翡翠贻贝让其断食,目的是______。实验中,开始时的饵料(某种藻类)密度为1000个细胞/mL,实验结束后,可采用_________法测定藻类的密度,并计算翡翠贻贝的摄食率。
(3)已知能量收支平衡式为A=G+R+U,其中A为同化的能量,U为排泄耗能,则G和R应为______。与31℃相比,16℃和26℃均不适合翡翠贻贝养殖,请根据表中数据分析原因________。
(4)同化效率是指同化能占摄食能的比率。根据实验数据,翡翠贻贝的同化效率未随温度变化而变化,这说明在相同的饲养条件下,同化效率主要取决于________。
(5)研究表明,31℃下翡翠贻贝的生长较快,但同时可能导致水体富营养化,请根据表中数据分析原因_______。
【答案】(1) ①. 消费者 ②. 栖息地、食物、种间关系
(2) ①. 排除原有食物对能量测量数据的影响 ②. 抽样检测
(3) ①. 用于自身生长发育和繁殖的能量、呼吸消耗的能量 ②. 在16℃时,代谢耗能和排泄耗能之和大于同化能,翡翠贻贝出现负生长;在26℃时,用于生长的能量占(摄食能和)同化能的比例相对较小,而代谢耗能和排泄耗能所占的比例相对较大,所以翡翠贻贝生长效率较低
(4)翡翠贻贝自身的消化吸收能力
(5)翡翠贻贝的摄食量增大,导致浮游植物减少,对水中的N、P等吸收减少,同时排泄量增大,经分解者分解后,水中的N、P增加
【解析】
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系。
【小问1详解】
翡翠贻贝以浮游生物为食,属于生态系统组成成分中的消费者。调查动物的生态位,通常可以研究它的栖息地、食物、种间关系等。
【小问2详解】
滤膜具有过滤作用,用1.2pm滤膜处理后的海水饲育翡翠贻贝让其断食,可以排除原有食物对能量测量数据的影响,从而更精确的计算翡翠贻贝的摄食率。调查藻类的种群密度常用抽样检测法。
【小问3详解】
同化的能量一部分用于排泄耗能,剩余的用于自身生长发育繁殖和呼吸消耗。由表格数据可知,在16℃时,代谢耗能和排泄耗能之和大于同化能,翡翠贻贝出现负生长;在26℃时,用于生长的能量占(摄食能和)同化能的比例相对较小,而代谢耗能和排泄耗能所占的比例相对较大,所以翡翠贻贝生长效率较低,因而与31℃相比.16℃和26℃均不适合翡翠贻贝养殖。
【小问4详解】
同化效率是指同化能占摄食能的比率,翡翠贻贝的同化效率未随温度变化而变化,这说明同化效率主要取决于翡翠贻贝自身的消化吸收能力。
【小问5详解】
水体富营养化主要是水体中的N、P矿质元素增多,31℃下翡翠贻贝的生长较快,翡翠贻贝的摄食量增大,导致浮游植物减少,对水中的N、P等吸收减少,同时排泄量增大,经分解者分解后,水中的N、P增加,可能导致水体富营养化。
20. 黑腹果蝇野生型的复眼由790~800个小眼组成,而棒眼只有68个小眼。科学家研究发现棒眼突变是由于X染色体上发生图1所示的变异,且纯合的棒眼很不稳定,在600~2000个子代中,会出现一个野生型的正常复眼和一个眼睛更窄小的“超棒眼”(仅有45个小眼,基因为BB)。请根据题意,回答下列问题:
(1)棒眼性状的出现是由于个体发生了染色体结构变异,其类型为_______,该种变异在光学显微镜下能否被检测到?________(填“能”或“不能”)。
(2)对“超棒眼”遗传现象的出现,有学者提出了“在减数分裂时同源染色体发生不等交换”的假设。他构建了一个杂合体雌蝇:在其X染色体的棒眼基因B两侧为正常的等位基因(+);另一条X染色体的B基因左侧附近带有一个隐性标记基因——刚毛分叉基因(f),右侧附近带有一个隐性标记基因——翅脉融合基因(fu)。其不等交换过程如图2所示。请画出图2中配子③的染色体并标注相关基因________,配子_____(填图中序号)属于不等交换产物。若验证该假设是否成立,可观察该杂合体雌蝇后代中的_____(填“雌性”或“雄性”)个体表型,若出现________表型,可说明发生图2所示的不等交换过程。
【答案】(1) ①. 重复 ②. 能
(2) ①. ②. ②③ ③. 雄性 ④. 刚毛分叉正常复眼正常翅脉、正常刚毛超棒眼翅脉融合
【解析】
【分析】图1中,复眼基因发生了重复,导致棒眼,这是染色体结构变异中的重复。
【小问1详解】
据图1分析可知,棒眼性状的出现是由于个体发生了染色体某一段重复导致的,染色体结构变异类型为重复;该种变异在光学显微镜下能被检测到。
【小问2详解】
由题意可知,该杂合体雌蝇(XX)在其X染色体的棒眼基因B两侧为正常的等位基因(+);另一条X染色体的B基因左侧附近带有一个隐性标记基因——刚毛分叉基因(f),右侧附近带有一个隐性标记基因——翅脉融合基因(fu)。据图2可知,在减数分裂时同源染色体发生的不等交换在双箭头处,根据①②③④可知,①和④没有发生不等交换,发生不等交换的是②和③,根据②上面的基因以及①④上的基因可知,③上的基因为+、BB、fu,即 ,所以配子②③属于不等交换产物。
在杂交过程中,该杂合体雌蝇的X染色体可传给雄性或雌性,但后代雄性的X染色体只能来自该杂合体雌性,所以若验证该假设是成立的,可观察该杂合体雌蝇后代中的雄性个体的表型是否是正常刚毛超棒眼翅脉融合、刚毛分又正常复眼正常翅脉。若出现,则可说明发生图2所示的不等交换过程。
21. 维生素A在体内转化为顺式视黄醛(M)后,经一系列变化,接受光信号后,M转变为全反式视黄醛(N),最终产生视觉。产生视觉后,N经一系列反应再度转变为M重复利用。研究表明,RGR蛋白参与了N转变为M的反应,研究人员利用同源重组技术(基因打靶)实现RGR基因的敲除,同源重组发生在一对同源染色体的一条染色体上,且同源区段位于外显子的位置,原理如图1。研究人员从基因组文库中分离出小鼠RGR基因,构建了图2的打靶载体,经一系列操作,获得打靶后基因。
注:neo是新霉素抗性基因;TK基因的表达可以使无毒的丙氧鸟苷代谢为毒性物质,导致细胞死亡。
(1)研究人员在构建基因打靶载体过程中需要用到的工具酶有______。由图2构建的打靶后基因结构分析,neo基因除插入位点2之外,插入的位点还可以选择______(填数字)。
(2)打靶载体测序验证正确后需要通过_______技术将打靶载体导入胚胎干细胞;若在培养基中进行筛选,打靶成功的小鼠细胞的筛选方法是______。
(3)已知打靶载体偶然情况下会整体随机插入RGR基因所在染色体以外的非同源染色体上。为了验证图2中基因打靶成功的胚胎干细胞,研究人员根据外显子1、3和外显子1、5序列设计两对引物,单独进行PCR扩增和电泳检测,出现如图3的4种情况。能确定基因打靶成功的是______(填编号),原因是______。
(4)得到打靶成功的基因修饰小鼠后,研究者将正常小鼠(+/+)和基因修饰的杂合子(+/-)与纯合子(-/-)小鼠分别分为两组,一组在黑暗中饲养12h,另一组在光照下饲养8h,随后测定视网膜中顺式视黄醛的总量,结果如图4,纯合子(-/-)小鼠在光照下顺式视黄醛含量下降,结合RGR功能分析其原因是_______。
【答案】(1) ①. 限制酶、DNA连接酶 ②. 1或3或4
(2) ①. 显微注射 ②. 用含有新霉素和丙氧鸟苷的选择培养基来筛选
(3) ①. ② ②. 基因打靶成功时,细胞中一条染色体上的RGR基因被破坏,另一条染色体上的RGR基因正常,用外显子1、3和外显子1、5序列设计的两对引物进行PCR扩增,会得到两条长度不同的DNA片段,电泳后会出现两条带
(4)RGR可促进全反式视黄醛转化顺式视黄醛,杂合子与纯合子中RGR基因表达减弱,全反式视黄醛转化为顺式视黄醛受阻,顺式视黄醛含量减少
【解析】
【分析】PCR是一项体外扩增DNA的技术,利用PCR进行扩增DNA的前提是已知一段核苷酸序列。将目的基因导入到动物细胞常用的方法为显微注射法。
【小问1详解】
基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤: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、目的基因的检测与鉴定。构建基因表达载体需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶。基因打靶是根据DNA同源重组的原理而设计,构建打靶载体时,neo基因需插在外显子内部,使RGR基因失去功能,neo基因除插入位点2之外,插入的位点还可以选择位点1或3或4。
【小问2详解】
将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。据图2可知,打靶载体含有新霉素抗性基因和TK基因,而只有新霉素抗性基因插入到了RGR基因上,因此筛选打靶成功的小鼠细胞的筛选方法是用含有新霉素和丙氧鸟苷的选择培养基来筛选。
【小问3详解】
基因打靶成功时,同源重组发生在一对同源染色体的一条染色体上,所以该细胞中一条染色体上的RGR基因被破坏,另一条染色体上的RGR基因正常,用外显子1、3和外显子1、5序列设计的两对引物进行PCR扩增,会得到两条长度不同的DNA片段,电泳后会出现两条带,且均大于原RGB基因,即图3中的②。
【小问4详解】
根据题干信息可知,维生素A在体内转化为顺式视黄醛(M)后,经一系列变化,接受光信号后,M转变为全反式视黄醛(N),最终产生视觉;产生视觉后,N经一系列反应再度转变为M重复利用。依据图示信息可知,光照条件下,与正常小鼠相比,杂合子与纯合子的顺式视黄醛量少,由于RGR可促进全反式视黄醛转化为顺式视黄醛,杂合子与纯合子中RGR基因表达减弱,全反式视黄醛转化为顺式视黄醛受阻,顺式视黄醛含量减少。
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