内容正文:
2024—2025学年下学期期末测评试卷高二生物
注意事项:
1.本试卷共6页,满分100分,考试时间75分钟。考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效。
2.请认真核对监考教师在答题卡上所粘贴条形码的姓名、准考证号是否与本人相符合,再将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡及本试卷上。
3.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡的指定位置,在其他位置答题一律无效。
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. 大豆是我国重要的粮食作物,其营养成分在食品加工和人体代谢中具有重要作用。下列关于大豆中氨基酸和脂肪酸相关性质的叙述,错误的是( )
A. 豆油中饱和脂肪酸的含量增加时,脂肪熔点降低,室温下易保持液态
B. 大豆蛋白质水解后可产生多种氨基酸,包括人体内的必需氨氨酸
C. 大豆油中不饱和脂肪酸烹饪时易发生反应,故大豆油不可重复加热
D. 大豆中必需氨基酸的种类和含量体现其多聚体蛋白质的营养价值
【答案】A
【解析】
【分析】1、脂肪:是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的。
2、磷脂:构成膜(细胞膜、核膜、细胞器膜)结构的重要成分。
3、固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D等。
【详解】A、饱和脂肪酸结构稳定,排列紧密,熔点较高,室温下呈固态。若豆油中饱和脂肪酸含量增加,熔点应升高而非降低,A错误;
B、大豆蛋白质水解产物为多种氨基酸,包括人体无法合成的必需氨基酸(如苏氨酸等),B正确;
C、不饱和脂肪酸含双键,高温易氧化或聚合生成有害物质,因此不宜重复加热,C正确;
D、蛋白质营养价值由其必需氨基酸的种类、含量及比例决定,D正确。
故选A。
2. 下列关于细胞膜功能和物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A. 载体蛋白和通道蛋白具有特异性,能控制物质进出细胞
B 所有小分子物质均可通过自由扩散进出细胞
C. 人体吸收葡萄糖的方式取决于细胞的类型和生理状态
D. Na+进出细胞膜需要载体蛋白或通道蛋白的协助
【答案】B
【解析】
【分析】自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度,不需要转运蛋白和能量,如水进出细胞;协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的特点是需要转运蛋白和能量,如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖。
【详解】A、载体蛋白和通道蛋白均属于转运蛋白,具有特异性,只能运输特定物质,如葡萄糖载体和离子通道,因此能控制物质进出细胞,A正确;
B、并非所有小分子均可通过自由扩散进出细胞,如离子(Na⁺、K⁺)和葡萄糖等需借助转运蛋白(协助扩散或主动运输),B错误;
C、人体不同细胞吸收葡萄糖的方式不同,如红细胞通过协助扩散,小肠上皮细胞通过主动运输,且生理状态(如能量供应)也会影响运输方式,C正确;
D、Na⁺通过通道蛋白(如协助扩散)或载体蛋白(如钠泵主动运输)进出细胞,D正确。
故选B。
3. 在研究肝细胞的有氧呼吸和无氧呼吸的实验中,科研人员使用不同的试剂来检测代谢产物的含量。下列叙述正确的是( )
A. 等质量的葡萄糖有氧呼吸产生的ATP比无氧呼吸少
B. 肝细胞无氧呼吸的两个阶段主要发生在细胞质基质中
C. 有氧呼吸和无氧呼吸的最终电子受体分别是乳酸、氧气
D. 肝细胞无氧呼吸产生的乳酸可被肝脏转化为葡萄糖
【答案】D
【解析】
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与;第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量;第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量;第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
【详解】A、有氧呼吸每分解1分子葡萄糖可产生30-32个ATP,而无氧呼吸仅产生2个ATP,因此等质量葡萄糖有氧呼吸产生的ATP远多于无氧呼吸,A错误;
B、无氧呼吸的两个阶段(糖酵解和丙酮酸还原)完全在细胞质基质中进行,而非“主要”,选项B中“主要”一词表述不准确,B错误;
C、有氧呼吸的最终电子受体是氧气,无氧呼吸的最终电子受体是丙酮酸(如转化为乳酸),选项C将两者颠倒,C错误;
D、肝细胞无氧呼吸产生的乳酸可通过血液循环运输到肝脏,经糖异生作用转化为葡萄糖,符合乳酸循环的生理过程,D正确。
故选D。
4. 在模拟减数分裂中互换时,使用两条不同颜色的线绳代表同源染色体,每条线绳上串有表示不同等位基因的珠子(例如,一条线绳上有A和B珠子,另一条上有a和b珠子)。学生将两条线绳缠绕在一起,然后通过剪切和重新连接线绳的段落来模拟互换的过程。完成模拟后,观察线绳上珠子的组合。下列相关叙述错误的是( )
A. 线绳缠绕模拟减数分裂Ⅰ前期同源染色体的配对
B. 剪切和重新连接线绳的段落模拟姐妹染色单体间遗传物质交换
C. 线绳上新的珠子组合模拟减数分裂后配子中非等位基因的组合
D. 该模拟实验展示了互换如何增加遗传多样性
【答案】B
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A.线绳缠绕模拟减数分裂Ⅰ前期同源染色体的联会(配对),此时同源染色体形成四分体,A正确;
B.剪切和重新连接线绳段落模拟的是同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换,而非姐妹染色单体间的交换,B错误;
C.线绳上新的珠子组合(如A和b、a和B)模拟互换后同源染色体携带的非等位基因重组,最终导致配子中基因组合多样化,C正确;
D.交叉互换通过基因重组产生新基因型的配子,从而增加遗传多样性,D正确。
故选B。
5. 某种蛾类翅型由一对等位基因D/d控制,其中基因型为DD的个体表现为宽翅,基因型为Dd的个体表现为窄翅,基因型为 dd的个体胚胎期致死。下列叙述正确的是( )
A. 窄翅雌雄个体相互交配,后代中窄翅个体占1/3
B. 在长期自然选择作用下,由于dd个体被淘汰,种群中D 基因的频率将逐步增大
C. 鉴别宽翅个体的基因型时,可采用与窄翅个体测交的方法进行验证
D. 若减数分裂时发生染色体互换,D与d基因只能伴随同源染色体分离而分开
【答案】B
【解析】
【详解】A、窄翅个体基因型为Dd,相互交配后,子代基因型比例为DD:Dd:dd=1:2:1。由于dd胚胎致死,存活个体中DD占1/3,Dd占2/3。窄翅表型为Dd,因此后代窄翅个体占2/3,而非1/3,A错误;
B、dd个体被淘汰后,d基因的传递被阻断。每一代Dd个体交配时,d基因因dd致死而减少,D基因频率逐步增大,最终趋近于1,B正确;
C、宽翅个体基因型为DD,测交需与隐性纯合体(dd)交配,但dd胚胎致死,无法存活,因此测交不可行,C错误;
D、D与d为等位基因,位于同源染色体上,其分离发生在减数第一次分裂的同源染色体分离时。交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,可能导致重组,但不改变D与d的分离时机,D错误;
故选B。
6. 痕迹器官是生物体上已失去原有功能但仍残留的结构。例如,鸟类的翅膀中保留着指骨痕迹,尽管已适应飞行;蛇类体内有退化的骨盆痕迹,尽管已无四肢。下列关于痕迹器官的叙述,错误的是( )
A. 鸟类翅膀中指骨痕迹的存在表明其祖先可能具有功能完整的手指
B. 蛇类骨盆痕迹的保留可能与其从有四肢的爬行动物进化而来有关
C. 痕迹器官的存在证明这些器官在其现存生物中可能曾经具有功能
D. 鱼类没有翅膀的痕迹器官,因此与鸟类没有共同祖先
【答案】D
【解析】
【分析】痕迹器官是生物进化的重要证据,表明这些结构在祖先中曾具有功能,但在现存生物中已退化。题目要求找出错误的选项。
【详解】A、鸟类翅膀中的指骨痕迹说明其祖先可能具有功能完整的手指,符合痕迹器官的进化意义,A正确;
B、蛇的退化骨盆痕迹支持其从有四肢的爬行动物进化而来,B正确;
C、痕迹器官的存在证明这些器官在其现存生物中可能曾经具有功能,并且该结构保留了下来,C正确;
D、鱼类与鸟类虽无翅膀痕迹器官,但同属脊椎动物,仍有共同祖先,D错误。
故选D。
7. 如图为某神经元及其部分突触连接示意图,其中a和b表示传入神经的轴突末梢,Ⅰ表示该神经元的轴突,当该神经元为55 mV(静息电位通常为70 mV)时,大量的钠离子内流。下列关于该神经元信息处理的叙述,正确的是( )
A. a、b同时释放兴奋性神经递质,该神经元必兴奋
B. a、b传递的信号主要在轴突Ⅰ非起始部位进行整合
C. a兴奋的同时b抑制兴奋,该神经元可能产生兴奋
D. 神经元兴奋时,细胞膜对Na+的选择性透过性减少
【答案】C
【解析】
【分析】大量钠离子内流,会形成内正外负的动作电位;钾离子外流,会形成内负外正的静息电位。
【详解】A、即使a、b同时释放兴奋性神经递质,若该神经元低于55mV,神经元依然不会兴奋,A错误;
B、a、b传递的信号先在细胞体和树突部位进行整合,然后在轴突I起始部位触发动作电位,B错误;
C、a兴奋的同时b抑制兴奋,该神经元可能产生兴奋,当兴奋性作用超过抑制性作用,膜电位达到动作电位的阈值,就可以兴奋,C正确;
D、神经元兴奋时,细胞膜对Na+的选择性透过性增加,D错误。
故选C。
8. 人离开温暖的教室到达寒冷的室外,人体内糖皮质激素含量增加,下列叙述正确的是( )
A. 由垂体分泌的促肾上腺皮质激素释放激素增加,直接作用于肾上腺皮质
B. 由下丘脑直接分泌的糖皮质激素增加,直接促进人体的代谢反应
C. 垂体分泌的促肾上腺皮质激素结合肾上腺髓质膜上受体,促进肾上腺髓质分泌糖皮质激素
D. 促肾上腺皮质激素释放激素刺激垂体分泌更多的促肾上腺皮质激素
【答案】D
【解析】
【分析】糖皮质激素受下丘脑、垂体的分级调节,当糖皮质激素的分泌量增加到一定程度,会反馈抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素。
【详解】A、促肾上腺皮质激素释放激素由下丘脑分泌,且其直接作用于垂体而非肾上腺皮质,A错误;
B、糖皮质激素由肾上腺皮质分泌,B错误;
C、促肾上腺皮质激素(ACTH)作用于肾上腺皮质而非髓质,且肾上腺髓质分泌肾上腺素而非糖皮质激素,C错误;
D、促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)由下丘脑分泌,刺激垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH),符合分级调节机制,D正确。
故选D。
9. 科研人员用两种凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞,测定细胞存活率(%),结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 试剂a诱导T细胞凋亡依赖Bax蛋白和Bak蛋白
B. 试剂b诱导凋亡中,Bak蛋白缺失降低细胞存活率
C. Bax基因和Bak基因缺失对试剂b诱导凋亡的效果有影响
D. T淋巴细胞凋亡异常只影响机体的细胞免疫
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,是不正常的细胞死亡对生物体有害。
【详解】A、从图中可以看出Bax蛋白和Bak蛋白的有无T淋巴细胞的存活率有没有差异,试剂a诱导T细胞凋亡不依赖Bax蛋白和Bak蛋白,A错误;
B、试剂b诱导凋亡中,Bak蛋白缺失组细胞存活率高,说明Bak蛋白缺失会提高细胞存活率,B错误;
C、Bax基因和Bak基因缺失时,试剂b诱导凋亡的细胞存活率有变化,说明对试剂b诱导凋亡的效果有影响,C正确;
D、T淋巴细胞既参与细胞免疫,也参与体液免疫,其凋亡异常会影响体液免疫和细胞免疫,D错误。
故选D。
10. 为研究植物生长调节剂IAA(吲哚乙酸)对扦插枝条生根的影响,科研人员设计了如下实验:用带芽枝条扦插,分别在相同土壤基质中用不同浓度的IAA处理,记录生根数量和根系质量。下列实验设计合理的是( )
A. 选用无芽枝条扦插,以减少内源生长素对IAA作用的干扰
B. 扦插枝条保留所有叶片,以通过光合作用提供生根所需能量
C. 设置不添加IAA的对照组,并保持实验组与对照组的光照、温度和湿度一致
D. 选择单一高浓度IAA处理所有枝条,以确保获得最佳生根效果
【答案】C
【解析】
【分析】本题考察植物生长调节剂实验设计的基本原则,包括变量控制、对照设置及实验条件的一致性。
【详解】A、选用较少芽的枝条会减少内源IAA的干扰,A错误;
B、保留所有叶片会增加蒸腾作用导致失水,反而不利于生根,B错误;
C、设置空白对照组(不添加IAA)并控制无关变量(如光照、温度、湿度一致)是实验设计的核心要求,确保结果差异仅由IAA浓度引起,C正确;
D、生长素作用具有双重性,单一高浓度可能抑制生根,需设置浓度梯度探究最适浓度,D错误。
故选C。
11. 麝鼠是温带湿地典型的半水生啮齿动物,既能在陆地啃食草本植物嫩茎,也能在水域取食沉水植物,其筑巢堆丘行为能重塑湿地水文与植被格局。研究团队采用红外相机布控结合无人机测绘技术,对某湿地自然保护区的麝鼠种群进行长期监测,发现该种群分布区无天敌干扰且植物资源充足。下列推论符合生物学原理的是( )
A. 保护区内麝鼠生态位的稳定性仅由物种间竞争关系决定
B. 在无天敌且资源充沛的环境中,该麝鼠种群数量将持续呈“J”形增长
C. 红外相机与无人机技术可联合追踪麝鼠种群的活动范围及数量动态
D. 麝鼠通过筑巢堆丘改造生境,会导致湿地群落的物种多样性降低
【答案】C
【解析】
【分析】生态位: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。
【详解】A.生态位的稳定性由物种的食物、栖息地、与其他物种的关系(如竞争、捕食)等多种因素共同决定,而非仅由种间竞争决定。题干未提及其他物种对麝鼠的竞争,且“仅由”表述绝对,A错误;
B.“J”形增长需资源无限、无天敌等理想条件,但实际环境中即使资源充足,随着种群密度增加,种内竞争、空间限制等因素仍会导致增长速率下降,最终趋于“S”形。题干中“植物资源充足”并非无限,B错误;
C.红外相机可监测麝鼠活动轨迹及个体数量,无人机可测绘巢穴分布及栖息地范围,二者结合能有效追踪种群活动范围和数量动态,C正确;
D.麝鼠筑巢堆丘重塑湿地水文与植被,可能形成多样化微环境,为其他物种提供生态位,从而增加物种多样性,而非降低,D错误。
故选C。
12. 某淡水池塘生态养殖系统采用垂直分层模式:表层种植浮萍等浮游植物,中层网箱养殖滤食浮游植物的鲢鱼,底层投放取食底栖藻类与有机碎屑的鲫鱼。下图为该系统能量流动模型(单位: kJ⋅m-2⋅a-1),其中M、N代表不同生物类群。下列说法错误的是( )
A. 该立体养殖系统的设计,应用了循环和协调等原理
B. 生产者能量向M传递的过程,主要通过捕食关系形成
C. N用于生长、发育和繁殖的能量约为168kJ⋅m-2⋅a-1
D. M包含网箱养殖的鲢鱼和底层投放的鲫鱼等生物
【答案】C
【解析】
【分析】1、某一营养级的摄入量=粪便量+同化量,其中粪便中的能量是该营养级未同化的能量。
2、某一营养级(最高营养级除外)能量的去向:(1)自身呼吸作用消耗;(2)流向下一个营养级;(3)被分解者利用;(4)未被利用。
3、能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
【详解】A、该立体养殖系统采用垂直分层模式,表层种植浮萍等浮游植物,中层网箱养殖滤食浮游植物的鲢鱼底层投放取食底栖藻类与有机碎屑的鲫鱼,这种设计使得不同生物在空间上合理分布,实现了资源的循环利用,同时各生物之间相互协调,应用了循环和协调等原理,A正确;
B、M表示第二营养级,生产者能量向M传递的过程,主要通过捕食关系形成,B正确;
C、同化量=呼吸作用散失的能量+用于生长发育繁殖的能量,因此N用于生长、发育和繁殖的能量约为386-217=169kJ⋅m-2⋅a-1,C错误;
D、M属于第二营养级,包含网箱养殖的鲢鱼和底层投放的鲫鱼等生物,D正确。
故选C。
13. 在湿地生态修复中,研究人员采用“网格种植”技术,通过在退化湿地中设置网格结构并种植水生植物,以恢复生态系统功能。网格固定后,原有植物种子萌发,同时人工种植多种水生植物以加速修复进程。以下是不同种植方案对生物多样性和水质改善效果数据:
种植方案
生物多样性指数
水质改善指数(数值越大,水质越好)
单一物种A
1.5
3.2
单一物种B
1.8
3.5
混合种植A+B
3
5
根据表中数据和生态学原理,下列叙述错误的是( )
A. 混合种植时,生物多样性指数最高
B. 混合种植时,水质改善效果最好
C. “网格种植”技术遵循了生态工程的协调原理
D. 单一物种种植时,生态系统修复速度更迅速
【答案】D
【解析】
【分析】生态工程所遵循的基本原理为:整体、协调、循环、自生等。 ①自生:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。 ②循环:循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。 ③协调:处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。 ④整体:遵循整体原理,首先要遵从从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。不仅要考虑自然生态系统的规律,也需要考虑经济和社会等的影响力,考虑社会习惯、法律制度等。
【详解】A、混合种植的生物多样性指数为3,高于单一物种的1.5和1.8,说明混合种植时生物多样性最高,A正确;
B、混合种植的水质改善指数为5,显著高于单一物种的3.2和3.5,表明水质改善效果最好,B正确;
C、“网格种植”技术通过设置网格结构协调不同植物的生长空间,减少种间竞争,促进互利共生,符合生态工程协调原理(生物与环境的协调),C正确;
D、题干提到混合种植可加速修复进程,且数据表明混合种植效果更优,说明单一物种修复速度更慢,D错误。
故选D。
14. 下列关于发酵工程与传统发酵技术的说法,正确的是( )
A. 现代发酵工程成熟依赖对代谢的理解和开放式发酵装置升级
B. 无氧环境下用果酒残液可高效生产果醋
C. 传统泡菜品质波动与原料菌群多样、杂菌难控有关
D. 发酵工程中所用的菌种全部为单一菌种
【答案】C
【解析】
【分析】传统发酵依赖天然菌种且条件控制较粗放,而现代发酵工程采用纯培养菌种并严格调控条件。
【详解】A、现代发酵工程成熟的关键在于对微生物代谢途径的深入研究和密闭式发酵装置的应用,而非“开放式发酵装置升级”。传统发酵常为开放式,而现代需严格控菌,A错误;
B、果醋生产需醋酸菌(需氧型),需在有氧条件下将酒精转化为醋酸,无氧环境下无法高效生产果醋,B错误;
C、传统泡菜依赖原料表面附着的乳酸菌(天然菌群多样),且发酵过程易受杂菌污染,导致品质不稳定,C正确;
D、发酵工程中菌种多为单一纯培养物,但某些产品(如某些酶制剂)可能需混合菌种协同作用,D错误。
故选C。
15. 科研人员制备抗禽流感病毒HA 蛋白的单克隆抗体,并鉴定其结合位点。将HA 蛋白的51-130位氨基酸序列划分为3个重叠片段(图a),通过蛋白电泳结合免疫印迹技术,检测单克隆抗体与各片段的结合情况(图b,为蛋白分子量标准,“对照”为无关蛋白组)。下列表述错误的是( )
A. 仅用HA蛋白免疫小鼠后,可直接从血清中获得单克隆抗体
B. 杂交瘤细胞体外培养时,培养基需添加动物血清以补充未知营养成分
C. HA蛋白的70-90位氨基酸区域存在该抗体的结合位点
D. 实验中设置“对照”组(无关蛋白)可排除非特异性结合干扰
【答案】A
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程中,需要经过两次筛选,第一次用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,第二次用抗体检测和克隆化培养获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】A、仅用HA蛋白免疫小鼠后,从血清中获得是普通的抗体,A错误;
B、由于人们对细胞所需的营养物质尚未完全研究清楚,体外培养杂交瘤细胞时需加入动物血清,B正确;
C、分析图b可知,A、B对应的片段能与抗体结合,C不能与抗体结合,结合图a可知第70-90位氨基酸之间存在结合位点,C正确;
D、为了保证实验结果的严谨性,对照组需添加无关蛋白,D正确。
故选A。
16. 在DNA的粗提取与鉴定实验中,科研人员对实验方法进行了改进,以提高DNA 的纯度和产量。已知DNA半径小于0.22 um,细菌和细胞碎片的直径大于0.5 um,氯仿异戊醇混合液能使蛋白质变性并溶于有机物质中,下列关于该改进方法的叙述,错误的是( )
A. 在研磨液中加入少量洗涤剂,有助于破坏细胞膜,释放DNA
B. 使用0.45 um滤膜过滤DNA粗提物,可以去除细菌和细胞碎片
C. DNA粗提物中加入适量氯仿异戊醇混合液,振荡离心,可去除蛋白质杂质
D. DNA纯化后,用凝胶电泳法检测,若出现清晰的条带,则说明DNA 纯度高
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子具有可解离的基团,在一定 的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电 荷。在电场的作用下,这些带电分子会向着 与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电 泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率 与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
【详解】A、洗涤剂能溶解细胞膜中的脂质,破坏细胞膜结构,从而释放DNA,A正确;
B、细菌和细胞碎片直径大于0.5 μm,而0.45 μm滤膜允许直径小于0.45 μm的物质通过。由于DNA直径小于0.44 μm(半径<0.22 μm),可通过滤膜,但细菌和碎片被截留,因此过滤后滤液中含DNA,而杂质被去除,B正确;
C、氯仿异戊醇可使蛋白质变性并溶于有机相,离心后蛋白质进入下层有机相,DNA保留在上层水相,从而去除蛋白质杂质,C正确;
D、凝胶电泳法通过DNA分子量大小分离形成条带,清晰条带反映DNA分子大小一致,而非纯度,D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 光合作用是植物借助光能将二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气的过程,其中光系统Ⅱ(PSⅡ)作为光反应的核心复合体。请回答以下问题:
(1)PSⅡ位于叶绿体的_______能并驱动________,为光合作用提供电子、________。
(2)光反应生成的NADPH在暗反应中起到________的作用。强光条件下,NADP⁺供应不足的原因是_________。
(3)某同学测得正常光照条件下植物CO2吸收速率为 30μmol⋅m2⋅s-1,黑暗条件下CO2释放速率为 12μmol⋅m2⋅s-1 。该植物真正的光合速率为________μmol⋅m2⋅s-1 。若突然降低环境CO2浓度,短时间内叶绿体中C₅的含量将________(填“升高”或“降低”)。
【答案】(1) ①. 类囊体膜 ②. 水分解 ③. ATP和NADPH
(2) ①. 还原剂和提供能量 ②. 光反应消耗NADP⁺的速度快于暗反应产生NADP⁺的速度
(3) ①. 42 ②. 升高
【解析】
【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应,光反应中水光解产生氧气、电子和H+,光反应还产生NADPH和ATP,用于暗反应C3的还原过程。
【小问1详解】
PSⅡ在类囊体膜上,能并驱动水分解,为光合作用提供电子、ATP和NADPH。
【小问2详解】
NADPH为暗反应提供还原力和提供能量,强光下光反应消耗NADP⁺的速度快于暗反应产生NADP⁺的速度导致NADP⁺供应不足。
【小问3详解】
总光合速率=净光合速率+呼吸速率= 30μmol⋅m2⋅s-1+ 12μmol⋅m2⋅s-1 = 42μmol⋅m2⋅s-1 ,低CO2时C5因消耗减缓而积累,短时间内叶绿体中C₅的含量将升高。
18. 某科研团队采用脂质纳米颗粒(LNC)包被经工程化改造的流感病毒血凝素(HA)mRNA疫苗,实现精准靶向输送与高效表达,作用机制如下图所示。请回答相关问题:
(1)LNC 包裹的mRNA疫苗通过________进入靶细胞形成内体小泡,随后突破体内屏障,借助宿主细胞的________完成HA蛋白的合成。
(2)分泌至胞外的HA蛋白作为________激活体液免疫,诱导浆细胞分泌________;部分HA蛋白经蛋白酶体降解为抗原肽,与MHC分子结合呈递至细胞表面,被________识别并启动细胞免疫。此过程体现了免疫系统的________功能。
(3)两次接种流感mRNA疫苗后,机体免疫水平迅速增强的主要机制是________。
(4)与需整合宿主基因组的DNA疫苗相比,mRNA疫苗安全性优势体现在________。
【答案】(1) ①. 胞吞 ②. 核糖体
(2) ①. 抗原 ②. 免疫球蛋白(抗体) ③. 细胞毒性T细胞 ④. 免疫防御
(3)初次免疫形成记忆细胞,二次接种时记忆细胞迅速增殖分化,快速生成大量抗体与新的细胞毒性T细胞
(4)mRNA仅在细胞质表达,无整合宿主DNA风险
【解析】
【分析】题意分析,mRNA疫苗在纳米脂质颗粒(LNP)的作用下,以胞吞的方式进入细胞形成内体小泡。mRNA从内体小泡逃逸后利用宿主细胞的核糖体翻译出抗原蛋白,经高尔基体发挥作用分泌到细胞外,激活宿主的免疫应答,产生相应的抗体和记忆细胞,从而获得对新冠病毒的免疫力。若内体小泡内的mRNA未实现逃逸,则会被TLR3和TLR7/8识别,使该外来mRNA降解。若逃逸成功也需逃避NLRs识别,以免被降解。
【小问1详解】
mRNA疫苗是大分子物质,以胞吞的方式进入靶细胞,形成内体小泡。HA蛋白在核糖体上合成。
【小问2详解】
能够激活免疫反应的物质是抗原,分泌至胞外的HA蛋白作为抗原。在体液免疫中,浆细胞分泌的是抗体。在细胞免疫中,能够识别抗原-MHC复合物并启动细胞免疫的是细胞毒性T细胞。免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视功能,HA蛋白引发的免疫过程体现了免疫系统的免疫防御功能。
【小问3详解】
两次接种流感mRNA疫苗后,机体免疫水平迅速增强,这是因为初次接种疫苗后,机体产生了记忆B细胞和记忆T细胞。再次接种相同疫苗时,记忆B细胞会迅速增殖分化为浆细胞,快速产生大量抗体;记忆T细胞会迅速增殖分化为细胞毒性T细胞,从而使机体免疫水平迅速增强。
【小问4详解】
DNA 疫苗需整合到宿主基因组中,可能会引起宿主基因结构的改变,存在安全风险。而mRNA疫苗不会整合到宿主基因组中,不会改变宿主细胞的遗传物质,所以安全性更高。
19. 在某稻田生态系统中,福寿螺以水稻为食,而鸭则以福寿螺为食,形成了一个简单的食物链。研究人员对福寿螺入侵前后的生态系统进行了多方面的研究,并实施了“稻鸭共育”技术来控制福寿螺的种群。
(1)在上述食物链中,生产者是________。福寿螺入侵后种群数量呈指数增长的主要原因,除了食物充足外,还包括________的缺乏。
(2)为了评估福寿螺入侵对植物多样性的影响,研究人员统计了入侵前后各科植物的种类及占比(见表)。根据表格数据,福寿螺入侵后,该生态系统的植物物种多样性是________(填“增加”或“减少”),依据是_________。
入侵前
入侵后
科
物种数目(种)
各物种的个体数量占比范围(%)
物种数目(种)
各物种的个体数量占比范围(%)
甲
10
4.6~4.8
8
1.1~1.8
乙
9
3.1~3.3
7
1.8~2.5
丙
5
3.1~3.3
4
3.0~3.2
丁
3
2.7~2.8
3
19.2~22.8
总个体数(个):530
总个体数(个):2550
(3)“稻鸭共育”技术属于________防治。该技术的有效性可以通过分析福寿螺种群的________结构变化来评估。
(4)假设在引入鸭后,福寿螺种群数量下降,但未完全消除,研究人员可以进一步采取________措施来增强防治效果,这种措施原理是________。
(5)生态系统的恢复需要时间,预测福寿螺入侵后生态系统恢复到入侵前的状态需要长期时间,原因是___________。
【答案】(1) ①. 水稻 ②. 天敌
(2) ①. 减少 ②. 物种数目减少且各物种的个体数量占比不均匀
(3) ①. 生物 ②. 年龄
(4) ①. 化学防治或物理防治 ②. 通过直接减少福寿螺数量或改变其生存环境来控制种群
(5)生态系统的自我修复和人工干预都需要时间,且入侵物种可能留下持久影响
【解析】
【分析】控制动物危害技术大致有化学防治、生物防治、物理防治。生物防治是利用生物的种间关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物,它的最大优点是对人类生存环境无污染。
【小问1详解】
在稻田生态系统中,水稻是自养生物,为福寿螺提供食物,福寿螺被鸭捕食,形成食物链:水稻→福寿螺→鸭。生产者是食物链中的自养生物,即水稻。入侵后,福寿螺的种群数量呈指数(“J”形)增长,除了食物(水稻)充足外,另一个重要原因是天敌的缺乏。在新的生态系统中,福寿螺可能没有自然天敌,导致其种群不受控制地增长。
【小问2详解】
入侵前:物种数目甲10种、乙9种、丙5种、丁3种,共27种;各物种个体数量占比范围较均匀。入侵后:物种数目甲8种、乙7种、丙4种、丁3种,共22种;各物种个体数量占比不均匀,特别是丁占比大幅增加。可见,福寿螺入侵后,物种数目减少,且各物种的个体数量占比不均匀,因此植物物种多样性减少。
【小问3详解】
通过引入鸭捕食福寿螺,属于生物防治。生物防治的效果可以通过观察福寿螺种群的年龄结构变化来评估。鸭子可能更偏好捕食某个年龄段的福寿螺,从而影响种群的年龄结构。
【小问4详解】
在生物防治的基础上,可以采用物理防治(如人工捕捞)或化学防治(如农药),这两项措施都是通过直接减少福寿螺数量或改变其生存环境来控制种群,但需考虑生态影响。
【小问5详解】
入侵物种对生态系统的影响深远,恢复需要时间。原因是福寿螺入侵导致植物的多样性减少、食物链改变,生态平衡被打破。恢复需要植物种群重建、食物链重塑、土壤和水质恢复等多个过程。生态系统的自我修复和人工干预都需要时间,且入侵物种可能留下持久影响。
20. 血糖的动态平衡对人体健康至关重要。胰岛素作为调节血糖的关键激素,其作用机制如图所示。请结合图示回答问题:
(1)胰岛素通过与靶细胞表面的________结合,激活细胞内的酪氨酸激酶信号通路,促进葡萄糖转运蛋白的转移,使________葡萄糖转运蛋白-数量增加,从而促进葡萄糖进入细胞。
(2)在肝脏细胞中,胰岛素促进葡萄糖转化为________并储存于细胞中,同时抑制脂肪和蛋白质________。
(3)某人体内出现胰岛素受体的功能障碍,导致葡萄糖不能有效进入细胞,出现高血糖症状。若患者体内产生针对胰岛素受体的自身抗体,注射胰岛素后对血糖调节________(填“有效”或“无效”),原因是________,这种疾病属于__________。
(4)实验中,为了验证胰岛素对血糖的调节作用,研究者设计了如下方案:先给予实验小鼠注射______,使其血糖水平升高,随后注射________,观察其行为变化,以此判断胰岛素的生理功能。
【答案】(1) ①. 胰岛素受体 ②. 细胞膜上
(2) ①. 糖原##肝糖原 ②. 转化为糖类
(3) ①. 无效 ②. 自身抗体阻断了胰岛素受体,胰岛素无法发挥作用 ③. 自身免疫病
(4) ①. 葡萄糖溶液 ②. 胰岛素溶液
【解析】
【分析】胰岛素的降血糖途径:促进葡萄糖的氧化分解,促进葡萄糖转化形成糖原、促进葡萄糖转化形成非糖物质,抑制肝糖原分解,抑制非糖物质转化。
【小问1详解】
胰岛素通过与靶细胞表面的胰岛素受体结合,进而激活细胞内的酪氨酸激酶信号通路,促进葡萄糖转运蛋白的转移,使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白数量增加,从而促进葡萄糖进入细胞。
【小问2详解】
在肝脏细胞中,胰岛素促进葡萄糖转化为肝糖原,并储存于细胞内,同时抑制脂肪和蛋白质转化为糖类。
【小问3详解】
若患者体内产生针对胰岛素受体的自身抗体,该抗体就会阻断胰岛素受体,导致胰岛素无法发挥作用,这就是自身免疫病,当注射胰岛素后对血糖调节无效。
【小问4详解】
实验目的是验证胰岛素对血糖的调节作用,胰岛素的作用是降血糖,所以应先给予实验小鼠注射葡萄糖溶液,使其血糖水平升高,随后注射胰岛素溶液,观察其行为变化,进而判断胰岛素的生理功能。
21. 为研究一种新型耐盐碱基因(SaltR 基因)对水稻抗逆性的影响,科研人员构建了含有SaltR 基因和绿色荧光蛋白(GFP)报告基因的表达载体。SaltR 基因的部分碱基序列及部分限制酶切割位点如下:
酶名
识别序列(5'→3')
切割方式
EcoRI
GAGCATTC
在G和A之间切割
HindⅢ
AAGCATTT
在A和A之间切割
Xho I
CTCGTCAG
在C和T之间切割
SaltR 基因序列片段:
5'ATGGCTAGCTTGCCATCGT3'
3'TACCGATCGAACGGTAGCA5'
请回答下列问题:
(1)若采用单一限制酶HindⅢ酶切载体和SaltR基因进行连接,可能出现的问题是_______。为保证插入片段方向性和连接效率,最佳方案是选择HindⅢ和_______(限制酶)对载体和基因分别酶切。
(2)设计用于PCR扩增SaltR基因的引物时,需在引物的_______端添加对应限制酶的识别序列,以便后续酶切。若左侧引物加HindⅢ识别序列,则左侧引物的碱基序列应为_______(填字母),右侧引物应为_______(填字母)。
A.5'AAGCATTTATGGCTAGCT3'
B.5'CTCGTCAGTCGATCGGTA3'
C.5'GAGCATTCATCGTACGGA3'
D.5'AAGCATTTTCGACGTTAC3'
E.5'CTCGTCAGACGATGGCAA3'
(3)运用农杆菌介导法将该重组载体转化至水稻细胞后,SaltR 基因将整合进农杆菌的_______,并通过T-DNA 进入水稻细胞,最终插入水稻的 _______。
(4)经转化水稻细胞培养获得转基因植株后,科研人员通过荧光显微镜检测发现部分植株细胞发出绿色荧光,说明GFP 基因 _______。若部分植株无绿色荧光,可能原因包括_______和_______。
【答案】(1) ①. 单一酶切无法保证插入片段的方向性,可能导致载体自身环化或基因反向插入 ②. Xho I
(2) ①. 5' ②. A ③. E
(3) ①. Ti质粒 ②. 染色体DNA
(4) ①. 被成功表达(转化) ②. 转基因载体未完全插入或插入基因发生突变 ③. 启动子失效
【解析】
【分析】1、基因工程的步骤:目的基因的提取、目的基因与运载体结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
2、对限制酶选择条件:不能破坏目的基因和启动子、终止子,以便于目的基因和载体正确连接。
【小问1详解】
单一酶切时,在载体和插入片段两端产生相同黏性末端,连接时插入片段可能正向或反向插入,影响基因表达;此外,载体也可能自身环化而不能插入目标基因。使用两种不同限制酶(如Hin d Ⅲ和Xho Ⅰ),载体和插入片段两端产生不同的黏性末端,只能以特定方向连接,从而确保SaltR基因的正确插入和表达。
小问2详解】
引物:设计用于PCR扩增SaltR基因的引物时,需在引物的5'端添加对应限制酶的识别序列,以便后续酶切和克隆。左侧引物需添加Hind Ⅲ识别序列AAGCATTT,右侧引物需添加Xho Ⅰ识别序列CTCGTCAG。左侧引物需匹配Salt R基因5'端序列(ATGGCTAGCT),并在5'端加入Hind Ⅲ序列(AAGCATTT)。5'AAGCATTTATGGCTAGCT3'符合要求,A正确。右侧引物需匹配Salt R基因3'端互补序列,并在5'端加入XhoI识别序列(CTCGTCAG)。5'CTCGTCAGACGATGGCAA3',E正确。
【小问3详解】
农杆菌的Ti质粒含有T-DNA,外源基因(如SaltR基因和GFP基因)被构建在Ti质粒上。T-DNA在农杆菌感染过程中转移至水稻细胞核内,并整合到水稻染色体DNA上,实现稳定表达。
【小问4详解】
GFP基因作为报告基因,与SaltR基因共同构建在基因表达载体上,其表达产生绿色荧光,表明转基因过程成功且基因功能正常(GFP 基因 被成功转化)。转化过程中T-DNA可能未整合,或整合后发生突变,导致GFP基因无法表达。调控元件(如启动子)可能失效,或转基因插入位置引发沉默效应,抑制GFP基因的表达。
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2024—2025学年下学期期末测评试卷高二生物
注意事项:
1.本试卷共6页,满分100分,考试时间75分钟。考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效。
2.请认真核对监考教师在答题卡上所粘贴条形码的姓名、准考证号是否与本人相符合,再将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡及本试卷上。
3.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡的指定位置,在其他位置答题一律无效。
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. 大豆是我国重要的粮食作物,其营养成分在食品加工和人体代谢中具有重要作用。下列关于大豆中氨基酸和脂肪酸相关性质的叙述,错误的是( )
A. 豆油中饱和脂肪酸的含量增加时,脂肪熔点降低,室温下易保持液态
B. 大豆蛋白质水解后可产生多种氨基酸,包括人体内的必需氨氨酸
C. 大豆油中不饱和脂肪酸烹饪时易发生反应,故大豆油不可重复加热
D. 大豆中必需氨基酸的种类和含量体现其多聚体蛋白质的营养价值
2. 下列关于细胞膜功能和物质跨膜运输的叙述,错误的是( )
A. 载体蛋白和通道蛋白具有特异性,能控制物质进出细胞
B. 所有小分子物质均可通过自由扩散进出细胞
C. 人体吸收葡萄糖的方式取决于细胞的类型和生理状态
D. Na+进出细胞膜需要载体蛋白或通道蛋白的协助
3. 在研究肝细胞的有氧呼吸和无氧呼吸的实验中,科研人员使用不同的试剂来检测代谢产物的含量。下列叙述正确的是( )
A. 等质量的葡萄糖有氧呼吸产生的ATP比无氧呼吸少
B. 肝细胞无氧呼吸两个阶段主要发生在细胞质基质中
C. 有氧呼吸和无氧呼吸的最终电子受体分别是乳酸、氧气
D. 肝细胞无氧呼吸产生的乳酸可被肝脏转化为葡萄糖
4. 在模拟减数分裂中互换时,使用两条不同颜色的线绳代表同源染色体,每条线绳上串有表示不同等位基因的珠子(例如,一条线绳上有A和B珠子,另一条上有a和b珠子)。学生将两条线绳缠绕在一起,然后通过剪切和重新连接线绳的段落来模拟互换的过程。完成模拟后,观察线绳上珠子的组合。下列相关叙述错误的是( )
A. 线绳缠绕模拟减数分裂Ⅰ前期同源染色体的配对
B. 剪切和重新连接线绳的段落模拟姐妹染色单体间遗传物质交换
C. 线绳上新的珠子组合模拟减数分裂后配子中非等位基因的组合
D. 该模拟实验展示了互换如何增加遗传多样性
5. 某种蛾类的翅型由一对等位基因D/d控制,其中基因型为DD的个体表现为宽翅,基因型为Dd的个体表现为窄翅,基因型为 dd的个体胚胎期致死。下列叙述正确的是( )
A. 窄翅雌雄个体相互交配,后代中窄翅个体占1/3
B. 在长期自然选择作用下,由于dd个体被淘汰,种群中D 基因的频率将逐步增大
C. 鉴别宽翅个体的基因型时,可采用与窄翅个体测交的方法进行验证
D. 若减数分裂时发生染色体互换,D与d基因只能伴随同源染色体分离而分开
6. 痕迹器官是生物体上已失去原有功能但仍残留的结构。例如,鸟类的翅膀中保留着指骨痕迹,尽管已适应飞行;蛇类体内有退化的骨盆痕迹,尽管已无四肢。下列关于痕迹器官的叙述,错误的是( )
A. 鸟类翅膀中指骨痕迹的存在表明其祖先可能具有功能完整的手指
B. 蛇类骨盆痕迹的保留可能与其从有四肢的爬行动物进化而来有关
C. 痕迹器官的存在证明这些器官在其现存生物中可能曾经具有功能
D. 鱼类没有翅膀的痕迹器官,因此与鸟类没有共同祖先
7. 如图为某神经元及其部分突触连接示意图,其中a和b表示传入神经的轴突末梢,Ⅰ表示该神经元的轴突,当该神经元为55 mV(静息电位通常为70 mV)时,大量的钠离子内流。下列关于该神经元信息处理的叙述,正确的是( )
A. a、b同时释放兴奋性神经递质,该神经元必兴奋
B. a、b传递信号主要在轴突Ⅰ非起始部位进行整合
C. a兴奋的同时b抑制兴奋,该神经元可能产生兴奋
D. 神经元兴奋时,细胞膜对Na+的选择性透过性减少
8. 人离开温暖的教室到达寒冷的室外,人体内糖皮质激素含量增加,下列叙述正确的是( )
A. 由垂体分泌的促肾上腺皮质激素释放激素增加,直接作用于肾上腺皮质
B. 由下丘脑直接分泌的糖皮质激素增加,直接促进人体的代谢反应
C. 垂体分泌的促肾上腺皮质激素结合肾上腺髓质膜上受体,促进肾上腺髓质分泌糖皮质激素
D. 促肾上腺皮质激素释放激素刺激垂体分泌更多的促肾上腺皮质激素
9. 科研人员用两种凋亡诱导试剂a和b处理不同基因型的T淋巴细胞,测定细胞存活率(%),结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A 试剂a诱导T细胞凋亡依赖Bax蛋白和Bak蛋白
B. 试剂b诱导凋亡中,Bak蛋白缺失降低细胞存活率
C. Bax基因和Bak基因缺失对试剂b诱导凋亡的效果有影响
D. T淋巴细胞凋亡异常只影响机体的细胞免疫
10. 为研究植物生长调节剂IAA(吲哚乙酸)对扦插枝条生根的影响,科研人员设计了如下实验:用带芽枝条扦插,分别在相同土壤基质中用不同浓度的IAA处理,记录生根数量和根系质量。下列实验设计合理的是( )
A. 选用无芽枝条扦插,以减少内源生长素对IAA作用的干扰
B. 扦插枝条保留所有叶片,以通过光合作用提供生根所需能量
C. 设置不添加IAA的对照组,并保持实验组与对照组的光照、温度和湿度一致
D. 选择单一高浓度IAA处理所有枝条,以确保获得最佳生根效果
11. 麝鼠是温带湿地典型的半水生啮齿动物,既能在陆地啃食草本植物嫩茎,也能在水域取食沉水植物,其筑巢堆丘行为能重塑湿地水文与植被格局。研究团队采用红外相机布控结合无人机测绘技术,对某湿地自然保护区的麝鼠种群进行长期监测,发现该种群分布区无天敌干扰且植物资源充足。下列推论符合生物学原理的是( )
A. 保护区内麝鼠生态位的稳定性仅由物种间竞争关系决定
B. 在无天敌且资源充沛的环境中,该麝鼠种群数量将持续呈“J”形增长
C. 红外相机与无人机技术可联合追踪麝鼠种群的活动范围及数量动态
D. 麝鼠通过筑巢堆丘改造生境,会导致湿地群落的物种多样性降低
12. 某淡水池塘生态养殖系统采用垂直分层模式:表层种植浮萍等浮游植物,中层网箱养殖滤食浮游植物的鲢鱼,底层投放取食底栖藻类与有机碎屑的鲫鱼。下图为该系统能量流动模型(单位: kJ⋅m-2⋅a-1),其中M、N代表不同生物类群。下列说法错误的是( )
A. 该立体养殖系统的设计,应用了循环和协调等原理
B. 生产者能量向M传递的过程,主要通过捕食关系形成
C. N用于生长、发育和繁殖的能量约为168kJ⋅m-2⋅a-1
D. M包含网箱养殖的鲢鱼和底层投放的鲫鱼等生物
13. 在湿地生态修复中,研究人员采用“网格种植”技术,通过在退化湿地中设置网格结构并种植水生植物,以恢复生态系统功能。网格固定后,原有植物种子萌发,同时人工种植多种水生植物以加速修复进程。以下不同种植方案对生物多样性和水质改善效果数据:
种植方案
生物多样性指数
水质改善指数(数值越大,水质越好)
单一物种A
1.5
3.2
单一物种B
1.8
3.5
混合种植A+B
3
5
根据表中数据和生态学原理,下列叙述错误的是( )
A. 混合种植时,生物多样性指数最高
B. 混合种植时,水质改善效果最好
C. “网格种植”技术遵循了生态工程的协调原理
D. 单一物种种植时,生态系统修复速度更迅速
14. 下列关于发酵工程与传统发酵技术的说法,正确的是( )
A. 现代发酵工程成熟依赖对代谢的理解和开放式发酵装置升级
B. 无氧环境下用果酒残液可高效生产果醋
C. 传统泡菜品质波动与原料菌群多样、杂菌难控有关
D. 发酵工程中所用菌种全部为单一菌种
15. 科研人员制备抗禽流感病毒HA 蛋白的单克隆抗体,并鉴定其结合位点。将HA 蛋白的51-130位氨基酸序列划分为3个重叠片段(图a),通过蛋白电泳结合免疫印迹技术,检测单克隆抗体与各片段的结合情况(图b,为蛋白分子量标准,“对照”为无关蛋白组)。下列表述错误的是( )
A. 仅用HA蛋白免疫小鼠后,可直接从血清中获得单克隆抗体
B. 杂交瘤细胞体外培养时,培养基需添加动物血清以补充未知营养成分
C. HA蛋白的70-90位氨基酸区域存在该抗体的结合位点
D. 实验中设置“对照”组(无关蛋白)可排除非特异性结合干扰
16. 在DNA的粗提取与鉴定实验中,科研人员对实验方法进行了改进,以提高DNA 的纯度和产量。已知DNA半径小于0.22 um,细菌和细胞碎片的直径大于0.5 um,氯仿异戊醇混合液能使蛋白质变性并溶于有机物质中,下列关于该改进方法的叙述,错误的是( )
A. 在研磨液中加入少量洗涤剂,有助于破坏细胞膜,释放DNA
B. 使用0.45 um滤膜过滤DNA粗提物,可以去除细菌和细胞碎片
C. DNA粗提物中加入适量氯仿异戊醇混合液,振荡离心,可去除蛋白质杂质
D. DNA纯化后,用凝胶电泳法检测,若出现清晰的条带,则说明DNA 纯度高
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 光合作用是植物借助光能将二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气的过程,其中光系统Ⅱ(PSⅡ)作为光反应的核心复合体。请回答以下问题:
(1)PSⅡ位于叶绿体的_______能并驱动________,为光合作用提供电子、________。
(2)光反应生成的NADPH在暗反应中起到________的作用。强光条件下,NADP⁺供应不足的原因是_________。
(3)某同学测得正常光照条件下植物CO2吸收速率为 30μmol⋅m2⋅s-1,黑暗条件下CO2释放速率为 12μmol⋅m2⋅s-1 。该植物真正的光合速率为________μmol⋅m2⋅s-1 。若突然降低环境CO2浓度,短时间内叶绿体中C₅的含量将________(填“升高”或“降低”)。
18. 某科研团队采用脂质纳米颗粒(LNC)包被经工程化改造的流感病毒血凝素(HA)mRNA疫苗,实现精准靶向输送与高效表达,作用机制如下图所示。请回答相关问题:
(1)LNC 包裹的mRNA疫苗通过________进入靶细胞形成内体小泡,随后突破体内屏障,借助宿主细胞的________完成HA蛋白的合成。
(2)分泌至胞外的HA蛋白作为________激活体液免疫,诱导浆细胞分泌________;部分HA蛋白经蛋白酶体降解为抗原肽,与MHC分子结合呈递至细胞表面,被________识别并启动细胞免疫。此过程体现了免疫系统的________功能。
(3)两次接种流感mRNA疫苗后,机体免疫水平迅速增强的主要机制是________。
(4)与需整合宿主基因组的DNA疫苗相比,mRNA疫苗安全性优势体现在________。
19. 在某稻田生态系统中,福寿螺以水稻为食,而鸭则以福寿螺为食,形成了一个简单的食物链。研究人员对福寿螺入侵前后的生态系统进行了多方面的研究,并实施了“稻鸭共育”技术来控制福寿螺的种群。
(1)在上述食物链中,生产者是________。福寿螺入侵后种群数量呈指数增长的主要原因,除了食物充足外,还包括________的缺乏。
(2)为了评估福寿螺入侵对植物多样性的影响,研究人员统计了入侵前后各科植物的种类及占比(见表)。根据表格数据,福寿螺入侵后,该生态系统的植物物种多样性是________(填“增加”或“减少”),依据是_________。
入侵前
入侵后
科
物种数目(种)
各物种的个体数量占比范围(%)
物种数目(种)
各物种的个体数量占比范围(%)
甲
10
4.6~4.8
8
1.1~1.8
乙
9
3.1~3.3
7
1.8~2.5
丙
5
3.1~3.3
4
3.0~3.2
丁
3
2.7~2.8
3
19.2~22.8
总个体数(个):530
总个体数(个):2550
(3)“稻鸭共育”技术属于________防治。该技术的有效性可以通过分析福寿螺种群的________结构变化来评估。
(4)假设在引入鸭后,福寿螺种群数量下降,但未完全消除,研究人员可以进一步采取________措施来增强防治效果,这种措施的原理是________。
(5)生态系统的恢复需要时间,预测福寿螺入侵后生态系统恢复到入侵前的状态需要长期时间,原因是___________。
20. 血糖的动态平衡对人体健康至关重要。胰岛素作为调节血糖的关键激素,其作用机制如图所示。请结合图示回答问题:
(1)胰岛素通过与靶细胞表面的________结合,激活细胞内的酪氨酸激酶信号通路,促进葡萄糖转运蛋白的转移,使________葡萄糖转运蛋白-数量增加,从而促进葡萄糖进入细胞。
(2)在肝脏细胞中,胰岛素促进葡萄糖转化为________并储存于细胞中,同时抑制脂肪和蛋白质________。
(3)某人体内出现胰岛素受体的功能障碍,导致葡萄糖不能有效进入细胞,出现高血糖症状。若患者体内产生针对胰岛素受体的自身抗体,注射胰岛素后对血糖调节________(填“有效”或“无效”),原因是________,这种疾病属于__________。
(4)实验中,为了验证胰岛素对血糖的调节作用,研究者设计了如下方案:先给予实验小鼠注射______,使其血糖水平升高,随后注射________,观察其行为变化,以此判断胰岛素的生理功能。
21. 为研究一种新型耐盐碱基因(SaltR 基因)对水稻抗逆性的影响,科研人员构建了含有SaltR 基因和绿色荧光蛋白(GFP)报告基因的表达载体。SaltR 基因的部分碱基序列及部分限制酶切割位点如下:
酶名
识别序列(5'→3')
切割方式
EcoRI
GAGCATTC
在G和A之间切割
HindⅢ
AAGCATTT
在A和A之间切割
Xho I
CTCGTCAG
在C和T之间切割
SaltR 基因序列片段:
5'ATGGCTAGCTTGCCATCGT3'
3'TACCGATCGAACGGTAGCA5'
请回答下列问题:
(1)若采用单一限制酶HindⅢ酶切载体和SaltR基因进行连接,可能出现的问题是_______。为保证插入片段方向性和连接效率,最佳方案是选择HindⅢ和_______(限制酶)对载体和基因分别酶切。
(2)设计用于PCR扩增SaltR基因的引物时,需在引物的_______端添加对应限制酶的识别序列,以便后续酶切。若左侧引物加HindⅢ识别序列,则左侧引物的碱基序列应为_______(填字母),右侧引物应为_______(填字母)。
A.5'AAGCATTTATGGCTAGCT3'
B.5'CTCGTCAGTCGATCGGTA3'
C.5'GAGCATTCATCGTACGGA3'
D.5'AAGCATTTTCGACGTTAC3'
E.5'CTCGTCAGACGATGGCAA3'
(3)运用农杆菌介导法将该重组载体转化至水稻细胞后,SaltR 基因将整合进农杆菌的_______,并通过T-DNA 进入水稻细胞,最终插入水稻的 _______。
(4)经转化水稻细胞培养获得转基因植株后,科研人员通过荧光显微镜检测发现部分植株细胞发出绿色荧光,说明GFP 基因 _______。若部分植株无绿色荧光,可能原因包括_______和_______。
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