内容正文:
苏州市2024~2025学年第二学期学业质量阳光指标调研卷
高二生物
2025.06
注意事项
学生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1. 本卷共8页,满分为100分,答题时间为75分钟。答题结束后,请将答题卡交回。
2. 答题前,请务必将自己的姓名、调研序列号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3. 请认真核对答题卡上的姓名、调研序列号与本人是否相符。
4. 作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 稳态是生命科学的重要概念。下列相关叙述错误的是( )
A. 长期营养不良可能导致组织水肿
B. 血液、淋巴液和组织液共同构成内环境
C. 生命系统的各个层次都普遍存在着稳态
D. 细胞依赖于内环境,也参与内环境的形成
【答案】B
【解析】
【详解】A、长期营养不良会导致血浆蛋白减少,血浆渗透压下降,水分进入组织液,引发组织水肿,A正确;
B、内环境由血浆、组织液和淋巴液组成,而血液包含血浆和血细胞,因此“血液”不属于内环境,B错误;
C、稳态存在于生命系统的各个层次,如细胞水平(酸碱平衡)、个体水平(体温调节)、生态系统水平(负反馈调节)等,C正确;
D、细胞通过物质交换依赖内环境,同时细胞代谢产生的物质(如CO₂)会进入内环境,参与其形成,D正确。
故选B。
2. 长期熬夜和昼夜节律紊乱会促使棕色脂肪组织释放多种促炎细胞因子(TNF-α、IL-2等),引起胰岛素抵抗和炎症反应。下列相关叙述正确的是( )
A. 下丘脑与人体生物节律密切相关,PVN中可能有多种神经中枢
B. 自主神经系统由交感和副交感神经组成,包括传入和传出神经
C. 图中促炎细胞因子的释放是神经—免疫调节的结果
D. 对患者施用TNF-α拮抗剂必能改善胰岛素抵抗症状
【答案】A
【解析】
【详解】A、下丘脑是调节人体生物节律(如昼夜节律)的关键中枢。PVN是下丘脑的一个重要核团,参与多种生理功能, 如应激反应、自主神经调节和内分泌控制,其中包含多个神经中枢(如控制HPA轴、自主神经输出的神经元群),A正确;
B、自主神经系统主要负责内脏器官的无意识调节,分为交感神经和副交感神经两部分,但都是传出神经,B错误;
C、图中促炎细胞因子的释放是神经元作用于棕色脂肪组织,这是神经调节的结果,C错误;
D、棕色脂肪组织释放多种促炎细胞因子(TNF-α、IL-2等),引起胰岛素抵抗和炎症反应。对患者施用TNF-α拮抗剂可以阻断TNF-α的作用,但是IL-2仍然可能发挥作用,故不一定能改善胰岛素抵抗症状,D错误。
故选A。
3. 植物激素对植物的生长发育具有显著影响,下列相关叙述正确的是( )
A. 生长素的化学本质均为吲哚乙酸,作用效果与浓度相关
B. 缺乏细胞分裂素的植物易形成多核细胞,影响正常生长
C. 特定内分泌器官分泌的油菜素内酯能促进细胞分裂
D. 赤霉菌培养基的滤液可使正常水稻的结实率增加
【答案】B
【解析】
【分析】植物激素指的是在植物体内一定部位合成,从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。植物生长调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
【详解】A、生长素是植物体内产生的促进植物生长的物质,主要有吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸、苯乙酸(PAA)等,生长素的作用效果与浓度相关,表现为低浓度促进生长、高浓度抑制生长,A错误;
B、细胞分裂素能促进细胞质分裂。若缺乏细胞分裂素,细胞核分裂后无法完成细胞质分裂,导致多核细胞形成,影响正常生长,B正确;
C、油菜素内酯是植物自身产生的激素,植物没有内分泌器官,C错误;
D、赤霉菌产生的赤霉素会引发水稻徒长(恶苗病),导致营养物质过度消耗,结实率反而降低,D错误。
故选B。
4. 研究发现搔抓可以止痒,但会损伤皮肤诱发疼痛,而疼痛可以掩盖或抑制瘙痒。敲除脊髓神经元GRPR(胃泌素释放肽受体)基因,可使小鼠的痒觉反应消失,但疼痛反应不受影响。下列相关叙述正确的是( )
A. 小鼠的痛觉和痒觉可能存在两种不同的神经传导途径,彼此完全独立
B. 人体在产生痒觉时能克制搔抓行为体现了神经系统对内脏活动的分级调节
C. 提高对感觉神经末梢的刺激强度,突触前膜释放的神经递质的量显著增加
D. 靶向抑制GRPR活性可降低兴奋性和痒觉反应程度,有助于治疗慢性瘙痒
【答案】D
【解析】
【详解】A、题干指出敲除GRPR基因后痒觉消失但痛觉不受影响,说明两者的传导路径在脊髓阶段不同,但“完全独立”不准确,可能共用传入神经,仅处理路径不同,A错误;
B、克制搔抓行为是大脑皮层对脊髓反射的抑制,属于躯体运动的分级调节,B错误;
C、神经递质释放量取决于动作电位频率而非单次刺激强度,提高刺激强度(若未改变频率)不会显著增加递质释放量,C错误;
D、GRPR是痒觉传导的关键受体,抑制其活性可阻断痒觉信号传递,从而减轻痒觉反应,D正确。
故选D。
5. 科学技术与科学发现之间的关系非常密切。下列相关叙述错误的是( )
A. DNA双螺旋结构的发现主要归功于X射线晶体学层面的研究
B. 微电极技术和电压钳技术等为生物电的研究奠定了基础
C. 声音识别技术可用于生活在隐蔽、复杂环境中的动物种群数量的研究
D. 利用人工授精、组织培养等生物技术是对珍稀、濒危物种的最有效保护
【答案】D
【解析】
【详解】A、DNA双螺旋结构的发现依赖于X射线晶体学提供的衍射数据(如罗莎琳德·富兰克林的研究),沃森和克里克在此基础上提出模型,A正确;
B、微电极技术可记录细胞膜电位变化,电压钳技术用于研究离子通道特性,二者均为神经电生理研究的关键技术,B正确;
C、声音识别技术通过分析动物独特声纹进行个体或种群识别,适用于隐蔽环境(如森林、洞穴)中的物种监测,C正确;
D、对珍稀物种的最有效保护是就地保护(如建立自然保护区),人工授精、组织培养等属于迁地保护或辅助手段,无法替代生态系统的整体保护,D错误。
故选D。
6. 关于培养液中酵母菌种群数量变化的实验操作,下列叙述正确的是( )
A. 在使用血细胞计数板计数前无需对计数室进行镜检
B. 每天进行定时取样计数的操作体现了实验的重复性
C. 及时更换培养液可适当解除密度制约因素对种群增长的影响
D. 为确保取样时的随机性,应在培养液的不同深度分别取样
【答案】C
【解析】
【分析】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化实验的相关注意事项:
(1)显微镜计数时,对于压在小方格边线上的酵母菌,应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌;
(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差;
(3)结果记录最好用记录表;
(4)每天计数酵母菌量的时间要固定;
(5)培养和记录过程要尊重事实,不能主观臆造。
【详解】A、使用血细胞计数板前需对计数室进行镜检,确保无残留杂质或气泡,否则会影响计数准确性,A错误;
B、每天定时取样是为了获得时间序列数据,属于实验的自身前后对照,而非重复性原则,B错误;
C、及时更换培养液可补充营养物质并减少代谢废物,缓解资源限制等密度制约因素,有利于种群增长,C正确;
D、酵母菌在静置时易沉降,取样前需轻轻摇匀培养液使其分布均匀,而非仅在不同深度取样,否则会导致结果偏差,D错误。
故选C。
7. 苏州东太湖湿地公园有大面积的天然滩涂,吸引了大量鸟类,集齐了“太湖新三白”——东方白鹳、小天鹅和白鹇。下列相关叙述错误的是( )
A. 该湿地生态系统中所有生物共同构成生物群落
B. 春季时小天鹅返回北方繁殖使群落发生了演替
C. 植物种群的数量随季节变化而波动是候鸟迁徙的原因之一
D. 物种组成是决定东太湖湿地公园中群落性质最重要的因素
【答案】B
【解析】
【详解】A、生物群落指同一时间内聚集在一定区域中各种生物的集合,包括所有动物、植物和微生物,A正确;
B、群落演替是群落类型随时间推移发生的有序变化,而小天鹅迁徙属于群落的季节性波动,并未导致群落类型改变,B错误;
C、植物种群数量的季节波动会导致食物资源变化,促使候鸟迁徙以适应环境,C正确;
D、群落的物种组成是区别不同群落的基础,也是决定群落性质的最重要因素,D正确。
故选B。
8. 红豆杉产生的紫杉醇可高效抗癌,但其野生资源匮乏且植株中紫杉醇含量极低。X射线处理能使染色体发生断裂、易位等,也可使染色体消除。研究人员尝试将柴胡细胞与经X射线处理的红豆杉细胞融合培育出能产生紫杉醇的柴胡。下列相关叙述错误的是( )
A. X射线处理可提高基因突变的频率,也可使染色体发生变异
B. 融合细胞应含柴胡细胞的全部遗传物质及红豆杉细胞的部分遗传物质
C. 对杂种细胞进行培养时应使用二氧化碳培养箱以维持培养液的pH
D. 柴胡细胞与红豆杉细胞直接融合所得杂种植株未必能满足生产需要
【答案】C
【解析】
【详解】A、X射线属于物理诱变因素,能够提高基因突变的频率,同时引起染色体结构变异(如断裂、易位)或数目变异,A正确;
B、融合细胞由柴胡细胞和经X射线处理的红豆杉细胞融合而成。由于X射线可能导致红豆杉细胞的部分染色体消除,故融合细胞含有柴胡的全部遗传物质及红豆杉的部分遗传物质,B正确;
C、植物细胞培养通常依赖培养基中的缓冲系统维持pH,无需使用CO₂培养箱(CO₂培养箱用于动物细胞培养),C错误;
D、直接融合的杂种植株可能保留红豆杉紫杉醇含量低的特性,或存在其他不良性状,未必满足生产需求,D正确。
故选C。
9. 关于实验操作或方法,下列叙述正确的是( )
A. 以淀粉、蔗糖、淀粉酶为实验材料探究酶专一性时用碘液检测
B. 有丝分裂实验中应洗去解离液以避免其与碱性染料发生反应
C. 选用发育早期花药观察减数分裂时可使用卡诺氏液进行固定
D. 调查土壤小动物丰富度时常用多个取样器随机取样后求平均
【答案】C
【解析】
【分析】碘液只能检测淀粉是否被分解,无法检测蔗糖是否被水解。
【详解】A、碘液只能检测淀粉是否被分解,无法检测蔗糖是否被水解。探究酶专一性时,淀粉和蔗糖的分解产物需用斐林试剂(水浴条件下)检测还原糖,A错误;
B、有丝分裂实验中应洗去解离液以避免解离过度,B错误;
C、观察减数分裂时,固定细胞应使用卡诺氏液,C正确 ;
D.调查土壤小动物丰富度时,需取多个样本合并统计所有物种,而非求各样本平均值,D错误;
故选C。
10. 信息传递是生态系统中的普遍现象。下列相关叙述错误的是( )
A. 信息源、信道和信息受体对于信息传递的完成是不可或缺的
B. 信息传递可不依赖于食物链,生物之间的信息传递均为双向
C. 信息传递能调节生态系统各组分之间关系,强化生态系统调节机制
D. 人类生产生活中可利用信息传递规律来提高农畜产品的品质和产量
【答案】B
【解析】
【分析】 生态系统信息传递的作用:1、维持生命活动的正常进行和生物种群的繁衍;2、调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
【详解】A、信息传递需具备信息源(产生信息)、信道(传播媒介)和信息受体(接收信息)三个基本环节,缺一不可,A正确;
B、信息传递可不依赖食物链(如物理信息中的光照、温度等),但生物间的信息传递不一定是双向的,如草原上草的绿色给羊传递了可食用的信息,这是单向的信息传递,B错误;
C、信息传递能调节种间关系(如捕食者与被捕食者)、种内关系(如繁殖行为)及生物与环境的关系,维持生态系统的稳定性,C正确;
D、人类可通过利用信息传递规律(如模拟动物信息吸引传粉昆虫、控制光照时间调节植物开花)提高农畜产品产量和品质,D正确。
故选B。
11. 水生态修复工程可通过一系列技术和措施,改善水体质量、恢复生态系统功能并实现生态环境的可持续改善。下列相关叙述错误的是( )
A. 引种植物的种类、数量和比例的控制是水生态修复中的关键措施
B. 影响水体透明度的因素只有水生动物粪便量和分解者的相对数量
C. 修复过程中食物网逐渐趋于复杂,不同物种的生态位有一定改变
D. 可利用微生物附着在载体或填充材料上分解有机污染物来净化水体
【答案】B
【解析】
【详解】A、引种植物需考虑其生态适应性及对群落结构的影响,合理控制种类、数量和比例有助于恢复生态系统的结构和功能,A正确;
B、水体透明度受多种因素影响,如藻类繁殖(导致水华)、悬浮颗粒物、溶解有机物等,而选项仅提到动物粪便和分解者数量,忽略了其他重要因素,B错误;
C、生态修复使物种丰富度提高,食物网复杂化,物种间竞争关系变化会导致生态位调整,C正确;
D、微生物通过附着在载体(如生物膜技术)分解有机物,属于水体净化的常见方法,D正确。
故选B。
12. 乳酸链球菌产生的乳酸链球菌素(C143H230N42O37S7)是良好的生物防腐剂,常被添加在多种食品中。图示乳酸链球菌素的生产过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 乳酸链球菌素是良好的生物防腐剂,因此发酵罐可不用严格灭菌
B. 培养基灭菌后通常还需将pH调整到适合乳酸链球菌生长的范围
C. 为产生更多的乳酸链球菌素,发酵时要保持通入无菌空气并搅拌
D. 发酵过程中可通过添加适量的酵母膏来提高乳酸链球菌素的产量
【答案】D
【解析】
【详解】A、发酵罐必须进行严格灭菌,以防止杂菌污染,即使乳酸链球菌素是生物防腐剂,也不能保证杂菌不会影响发酵过程和产品质量,A错误;
B、应该在培养基灭菌前将pH调整到适合乳酸链球菌生长的范围,若灭菌后再调pH,可能会造成二次污染,B错误;
C、乳酸链球菌是厌氧菌,发酵时不需要通入无菌空气,C错误;
D、酵母膏中含有丰富的营养物质,发酵过程中添加适量的酵母膏可以为乳酸链球菌提供更多的营养,从而提高乳酸链球菌素的产量,D正确。
故选D。
13. 很多生物技术的应用与我们的日常生活密切相关。下列相关叙述正确的是( )
A. 胚胎分割时必须对发育良好的完整囊胚进行均等分割
B. 灭活的植物病毒可使植物原生质体膜上的蛋白质和脂质重排
C. 用于胚胎移植的受体和供体的组织相容性抗原至少一半以上相同
D. 自然条件下,基因漂移可发生于转基因作物与其近缘野生种之间
【答案】D
【解析】
【详解】A、胚胎分割通常选择桑椹胚或囊胚阶段。囊胚分割需将内细胞团均等分割,但“必须对完整囊胚”表述不准确,因桑椹胚分割无需均等分割,且并非必须选择囊胚,A错误;
B、灭活病毒用于动物细胞融合(如淋巴细胞与骨髓瘤细胞),而植物原生质体融合依赖聚乙二醇(PEG)诱导,病毒不参与,B错误;
C、胚胎移植时,受体子宫对供体胚胎基本无免疫排斥(因胚胎的免疫豁免),无需组织相容性抗原严格匹配,C错误;
D、基因漂移(基因流)可通过杂交发生在亲缘关系近的物种间,如转基因作物与近缘野生种若可杂交,则可能发生基因转移,D正确。
故选D。
14. 下图1、图2所示均为“双抗夹心法”,前者可快速检测样本中有无特定抗原,后者可用于抗原含量的定量检测。图2中检测底物无色,该底物在酶标抗体上酶的催化作用下形成有色产物。下列相关叙述错误的是( )
A. 图1中T线和C线均不显现红色时,检测结果为阴性
B. 图1中T线和C线均显现为红色时,检测结果为阳性
C. 图2加入检测底物之前,应先将多余的酶标抗体洗脱
D. 图2检测底物宜过量以确保颜色深浅与抗原量成正相关
【答案】A
【解析】
【详解】A、图 1 中 C 线是质控线,若 C 线不显色,说明检测试纸失效,不能据此判定为阴性;只有 T 线不显色、C 线显色时才为阴性,A 错误;
B、图 1 中 T 线(检测线 )和 C 线(质控线 )均显红色,说明样本中有特定抗原,检测结果为阳性,B 正确;
C、图 2 用于定量检测,加入底物前洗脱掉多余酶标抗体,可避免其干扰,确保有色产物仅由与抗原结合的酶标抗体催化产生 ,C 正确;
D、图 2 中检测底物宜过量,这样在一定范围内,抗原量越多,结合的酶标抗体越多,催化产生的有色产物越多,颜色越深,从而确保颜色深浅与抗原量成正相关,D 正确。
故选A。
15. PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列相关叙述错误的是( )
A. DNA迁移的方向主要取决于电场,而与缓冲液的酸碱度基本无关
B. 待分离的DNA片段较小时,实验所用琼脂糖凝胶的浓度宜稍高些
C. DNA电泳鉴定时需预先将染料加入凝胶中以使待测DNA充分染色
D. 对PCR产物电泳,结果符合预期的DNA片段通常还需进行基因测序
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA 迁移方向主要取决于电场, 但缓冲液酸碱度会影响 DNA 所带电荷等,进而影响迁移,A错误;
B、DNA 片段小,琼脂糖凝胶浓度高些(孔径小 ),便于分离,B正确;
C、DNA 电泳染色,可将染料加入凝胶,使 DNA 充分染色,C正确;
D、PCR 产物电泳符合预期后,测序可确定序列准确性,D正确。
故选A。
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 人体肠道会受到各种细菌及毒素的攻击。正常情况下,肠道免疫系统(图中M细胞是特化的抗原呈递细胞)会偏向较为温和的免疫应答强度。下列相关叙述错误的有( )
A. 人体肠道免疫系统由免疫器官和多种免疫细胞共同组成
B. M细胞和树突状细胞均可摄取、处理并呈递抗原
C. B细胞受细菌和细胞因子两个信号的刺激后增殖分化为浆细胞
D. 肠道免疫系统较为温和的免疫应答或对肠道菌群平衡有重要意义
【答案】AC
【解析】
【详解】A、肠道免疫系统由免疫器官、多种免疫细胞及免疫活性物质共同组成,A错误;
B、M细胞是特化的抗原呈递细胞,树突状细胞也是抗原呈递细胞,M细胞和树突状细胞均可摄取、处理并呈递抗原,B正确;
C、B细胞活化的两个信号为:第一信号为抗原直接刺激,第二信号为辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合,细胞因子可促进B细胞的增殖分化,但不是B细胞活化的信号分子,C错误;
D、肠道免疫系统较为温和的免疫应答有利于肠道菌群的生存,对肠道菌群平衡有重要意义,D正确。
故选AC。
17. 关于生物学实验的操作、原理或方法,下列相关叙述正确的有
A. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了自变量控制中的“减法原理”
B. 将冷却到50℃左右的培养基分装到洁净的试管或锥形瓶中再灭菌
C. 以乙醇为底物进行果醋发酵时产生的气泡量明显少于果酒发酵时的气泡量
D. 给小鼠注射特定抗原后筛选出能产生所需抗体的B淋巴细胞与瘤细胞融合
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,利用了自变量控制中的“减法原理”,A正确;
B、将冷却到50℃左右的培养基分装到洁净的试管或锥形瓶中再灭菌,B正确;
C、以乙醇为底物进行醋酸发酵,产物是醋酸和水,几乎不产生气泡,而果酒发酵会产生二氧化碳,故果醋发酵时产生的气泡量明显少于果酒发酵,C正确;
D、给小鼠注射特定抗原后从小鼠脾脏中分离出能产生抗体的B淋巴细胞,然后与瘤细胞融合,采用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,对得到的杂交瘤细胞要进行克隆化培养和抗体检测,才可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,D错误。
故选ABC。
18. 下图为能量沿荒地食物链流动的定量分析。GP代表总生产量,NP代表净生产量,单位是J/(m²·a)。下列相关叙述错误的有( )
食物链环节
未利用
GP
NP
NP/GP
植物
49.324×10⁶
59.3×10⁶
49.5×10⁶
0.84
田鼠
13.44×10³
176×10³
19×10³
0.11
鼬
55.6×10²
1.3×10²
0.02
A. 表中生物只形成一条食物链,各营养级所含能量逐级递减
B. 化石燃料中能量属于未利用范围,长远来看不存在未利用的能量
C. 鼬的NP/GP较低可能是需要产生更多的热量以维持体温相对稳定
D. 研究能量流动可实现对能量的多级利用,从而提高能量传递效率
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、根据表中数据不能确定表中生物只形成一条食物链,因为植物会有多种类型,田鼠可能捕食多种植物,A错误;
B、化石燃料中的能量属于暂时未利用的范围,长远来看生态系统也会存在未利用的能量,如生物体有机物中含有的能量,B错误;
C、GP代表总生产量,NP代表净生产量,GP-NP代表呼吸消耗的能量,鼬的NP/GP较低可能是需要细胞呼吸产生更多的热量以维持体温相对稳定,C正确;
D、研究能量流动可实现对能量的多级利用,但不能提高能量传递效率,D错误。
故选ABD。
19. 随着哈尔滨旅游的火热,东北传统美食——大酱也走进了大家的视野。大酱以大豆为原料,主要利用米曲霉、酵母菌和乳酸菌等微生物发酵而来。图示传统大酱的制作工艺流程。下列相关叙述错误的有( )
A. 大酱富含小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易消化吸收,便于保存
B. 煮熟利于后续发酵过程中酶发挥作用,同时也具有一定的杀菌作用
C. 米曲霉、酵母菌和乳酸菌等微生物的胞内酶是大酱制作成功的关键
D. 发酵过程中要随时检测微生物数量、产物浓度等以了解发酵的进程
【答案】CD
【解析】
【详解】A、米曲霉能够分泌蛋白酶和肽酶,蛋白酶和肽酶可将黄豆中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,故大酱富含小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易消化吸收,便于保存,A正确;
B、煮熟可使大豆细胞膜失去选择透过性,有利于细胞内的物质与后续发酵过程中酶结合从而完成发酵,同时高温也具有一定的杀菌作用,防止发酵过程中杂菌污染,B正确;
C、大酱制作过程中利用的是米曲霉等微生物合成和分泌到细胞外的酶,并非是胞内酶,C错误;
D、题意中是传统发酵生产大酱,而传统发酵无需随时检测微生物数量、产物浓度等以了解发酵的进程,D错误。
故选CD。
三、非选择题:共5题,共58分。除特殊说明外,每空1分。
20. 长期压力作用导致人体内环境紊乱,出现失眠现象并伴有焦虑、抑郁等情绪,严重影响身心健康。图1为人体产生情绪压力时肾上腺皮质和髓质受下丘脑调节的模式图。研究发现γ-氨基丁酸(GABA)是一种重要的神经递质,能帮助机体控制焦虑、缓解压力和改善睡眠质量,作用机制如图2。请回答下列问题。
(1)当情绪压力刺激下丘脑时,兴奋以______的形式传至神经纤维末梢,进而促进肾上腺素释放,此反射弧的效应器为______。
(2)激素b的名称是______。下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴分层调控的意义是可以______。
(3)情绪压力可分为急性和慢性。面对急性压力,人体会启动“战斗或逃跑”反应,肾上腺素的分泌会显著增加,主要促进______使血糖浓度升高,保证机体供能,其与糖皮质激素在血糖调节中存在______关系。
(4)GABA由谷氨酸脱羧酶催化合成,能帮助机体控制焦虑、缓解压力和改善睡眠质量。由图2可知,GABA为______(填“兴奋”或“抑制”)性神经递质,作用于突触后膜上相应受体后,突触后膜膜内外电位差将______(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(5)重度焦虑患者通常需借助药物治疗。下列治疗思路理论上可以发挥出较好疗效的有______。
①提高谷氨酸脱羧酶的活性 ②抑制GABA转运蛋白的活性③使用特定药物竞争性结合谷氨酰胺转运蛋白 ④设法增加GABA受体的活性
【答案】(1) ①. 电信号##神经冲动 ②. 传出神经末梢及其所支配的肾上腺髓质
(2) ①. 促糖皮质激素##促肾上腺皮质激素 ②. 放大激素的调节效应
(3) ①. 肝糖原分解 ②. 协同
(4) ①. 抑制 ②. 增大
(5)①②④
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间的传递:(1)神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的。突触:包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。(2)兴奋的传递方向:由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内,所以兴奋在神经元之间(即在突触处)的传递是单向的,只能是:突触前膜→突触间隙→突触后膜(上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突)。(3)传递形式:电信号→化学信号→电信号。
【小问1详解】
兴奋在神经纤维上以电信号(或神经冲动)的形式传递。效应器是指传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体,因此当情绪压力刺激下丘脑时,进而促进肾上腺素释放,此反射弧的效应器为传出神经末梢及其支配的肾上腺。
【小问2详解】
分析题图1可知,下丘脑释放激素a作用于垂体,使得垂体释放激素b作用于肾上腺皮质,使得肾上腺皮质分泌糖皮质激素,结合激素的分级调节可知,激素a为促肾上腺皮质激素释放激素,激素b为促肾上腺皮质激素(促糖皮质激素)。分级调节的意义是:可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
【小问3详解】
肾上腺素分泌增加主要能通过促进肝糖原分解使血糖浓度升高,从而保证机体功能。糖皮质激素也具有升血糖的作用,肾上腺素和糖皮质激素在血糖调节中存在协同关系。
【小问4详解】
分析题图2可知,GABA与突触后膜上的受体特异性结合后,会促进Cl-内流,强化静息电位,使突触后膜膜内外电位差增大,因此GABA属于抑制性神经递质。
【小问5详解】
由以上分析可知,GABA属于抑制性神经递质,作用于突触后膜后会抑制下一个神经元兴奋,从而达到帮助机体控制焦虑、缓解压力和改善睡眠质量的作用,由此原理研发治疗重度焦虑的药物。
①谷氨酸脱羧酶可以催化谷氨酸合成GABA,提高谷氨酸脱羧酶的活性会增加GABA的含量,GABA扩散至突触后膜后与特异性受体结合,会抑制突触后神经元兴奋,达到缓解焦虑的作用,①正确;
②抑制GABA转运蛋白的活性会抑制GABA的回收,使突触间隙中的GABA含量升高,有利于GABA与突触后膜上的受体结合,达到缓解焦虑的作用,②正确;
③谷氨酰胺是GABA合成的前体物质,使用特定药物竞争性结合谷氨酰胺转运蛋白,会是GABA含量减少,不利于缓解焦虑,③错误;
④设法增加GABA受体的活性,有利于GABA发挥作用,达到缓解焦虑的作用,④正确。
故选①②④。
21. 我国科研人员利用拟南芥野生型、乙烯过量生成突变体、乙烯信号阻断突变体和HY5基因缺失突变体,探究乙烯和HY5基因在幼苗下胚轴生长中的作用,结果见表1。已知EIN3是乙烯信号传递通路中的关键转录因子,乙烯信号阻断突变体的EIN3基因发生了突变。请回答下列问题。
表1不同类型的拟南芥下胚轴生长情况
拟南芥类型
下胚轴生长情况
备注
野生型
+
+代表下胚轴的长度
+越多下胚轴越长
HY5基因缺陷突变体
+++
乙烯过量生成突变体
+++
乙烯信号阻断突变体
+
(1)乙烯是气体,生产上一般使用 ______ 代替。乙烯与 ______ (填“细胞内”或“细胞膜上”)的受体结合后,促使 EIN3 与位于乙烯响应基因上游的 ______ (填基因结构)结合并驱动转录。
(2)据表 1 推测,乙烯可能通过 ___________ (填“促进”或“抑制”)HY5 基因的表达从而促进下胚轴的生长。
(3)科研人员处理 HY5 基因高表达突变体,HY5 蛋白含量如表 2 所示。据此说明:一定范围内,随 ______,HY5 蛋白的含量下降。
表 2 乙烯与处理 HY5 基因高表达突变体结果
乙烯浓度(μmol/L)
0
5
10
15
乙烯作用时间(h)
0
8
12
16
HY5 蛋白含量
100
87
56
15
HY5 蛋白含量
100
65
45
32
(4)为分析乙烯导致 HY5 蛋白含量减少的原因,科研人员测定部分品系拟南芥幼苗中 HY5mRNA 的相对含量;同时对 HY5 基因高表达幼苗使用 COPⅠ(诱导蛋白质降解)抑制剂后,再用适宜浓度的乙烯处理并检测 HY5 蛋白含量,结果如下图所示。据此说明,乙烯在 ______ (填生理过程)水平不会影响 HY5 基因的表达,但可通过 ______ 使 HY5 蛋白含量减少。
(5)拟南芥能抵抗 4℃低温,但在 -8℃时通常会死亡。为探究乙烯对拟南芥抗冻能力的影响,以上述各种类型拟南芥进行实验。实验开始时应将拟南芥置于 4℃环境下培养一段时间并测定 ______含量,随后采用梯度降温法逐渐降低培养温度并统计存活率。采用梯度降温的目的是 ______。结果发现,乙烯过量生成突变体存活率最低、乙烯信号阻断突变体存活率最高。据此说明乙烯可 ______(填“提高”或“降低”)拟南芥抗冻能力。
【答案】(1) ①. 乙烯利 ②. 细胞内 ③. 启动子
(2)抑制 (3)乙烯浓度增加,乙烯作用时间延长
(4) ①. 转录和翻译 ②. 促进HY5蛋白的降解
(5) ①. 乙烯 ②. 防止降温幅度过大导致拟南芥死亡率过高 ③. 降低
【解析】
【分析】植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。对于多细胞植物体来说,细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调,需要通过激素传递信息。激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
【小问1详解】
乙烯是气体,生产上一般使用乙烯利 代替。乙烯通过自由扩散,与细胞内的受体结合后,促使 EIN3 与位于乙烯响应基因上游的启动子结合并驱动转录。
【小问2详解】
据表1可知,乙烯过量生成突变体,下胚轴长的比野生型长,即乙烯可促进下胚轴生长,HY5基因缺失突变体,下胚轴生长情况与乙烯过量生成突变体相同,说明H Y5基因缺失后可促进下胚轴生长,故可推测乙烯可能通过抑制HY5基因的表达从而促进下胚轴的生长。
【小问3详解】
分析表2,用乙烯与处理 HY5 基因高表达突变体,随着乙烯浓度的增加和乙烯作用时间的延长,HY5 蛋白的含量下降。
【小问4详解】
科研人员测定部分品系拟南芥幼苗中 HY5mRNA 的相对含量,结合柱状图可知,野生型、乙烯过量突变体和乙烯信号阻断突变体的HY5基因表达量差异不大,据此说明,乙烯在转录、翻译水平不会影响 HY5 基因的表达。但分析表格数据,HY5基因高表达幼苗,使用乙烯,HY5蛋白含量明显减少,但使用COP1蛋白抑制剂抑制HY5蛋白降解病使用乙烯,HY5蛋白含量减少被缓解,说明乙烯促进HY5蛋白的降解使 HY5 蛋白含量减少。
【小问5详解】
本实验是为了探究乙烯对拟南芥抗冻能力的影响,实验开始时应将拟南芥置于 4℃环境下培养一段时间并测定乙烯的含量,随后采用梯度降温法逐渐降低培养温度并统计存活率。采用梯度降温的目的是防止降温幅度过大导致拟南芥死亡率过高。结果发现,乙烯过量生成突变体存活率最低、乙烯信号阻断突变体存活率最高。据此说明乙烯可降低拟南芥抗冻能力。
22. 湖田十月霜堕,晚稻初香蟹如虎。每到秋风起,阳澄湖地区的蟹农会分批次、按规格逐渐起蟹。为提高经济效益,蟹农经常选择较高密度围网养殖中华绒螯蟹,这会导致湖泊生态系统富营养化严重。请回答下列问题。
(1)中华绒螯蟹属于杂食性动物,以植物、底栖动物、腐殖质等为食,在生态系统中属于 ______(填生态系统的组成成分)。
(2)养殖过程中饵料残留产生的磷负荷往往最大,图 1 为阳澄湖水质指标逐月变化图。图中阳澄湖总磷(有机磷和无机磷的总和)呈现秋季时浓度较高的特征,试描述可能的成因:蟹成熟前,饵料的 ______ 。投喂饵料通常以傍晚为宜,这可能和中华绒螯蟹 ______ 的生活习性相关。
(3)放养密度对中华绒螯蟹的产量和规格有显著影响。适当的放养密度可确保每只蟹获得充分的 ______ 。春季放养一定量蟹苗后,到上市前蟹数量的变化趋势最可能是 ______ (填序号)。
A. S 形增长 B. J 形增长 C. 基本稳定 D. 有所下降
(4)图2为湖泊生态系统磷循环示意图。据图可知,磷的主要储存库是______,其释放出的①______可直接被植物吸收。与碳元素相比,磷元素从生物群落返还无机环境的特点是只依赖于______。
(5)研究人员探究相同密度条件不同水生植物(或组合)对水体中磷的去除效果及植物的相对生长速率,结果如图3。
①一般就近从阳澄湖周边选用本地植物修复富营养化水体,这主要遵循生态工程的______原理。
②实际生产中常选用H+C+M组修复水体。据图3分析,如此选择的可能原因是:除M组外,其余组______差别不大;而合理配置的水生植物混合群体有利于提升生态系统的______稳定性。
【答案】(1)消费者和分解者
(2) ①. 投喂量较多、(饵料中)含磷比例增加 ②. 昼伏夜出
(3) ①. 空间和资源 ②. D
(4) ①. 天然磷矿 ②. 磷酸盐(无机磷) ③. 分解作用
(5) ①. 协调(和整体) ②. 对水体中磷的去除率 ③. 抵抗力
【解析】
【分析】自生是指生态系统能无需外界帮助自己维持下去,循环就是指物质元素不断重复利用,协调需要生态系统的组成生物适应本地的环境,整体就偏向生态系统和人之间的关系。
【小问1详解】
中华绒螯蟹可以捕食腐殖质,属于分解者,还可以捕食植物、底栖动物,属于消费者。
【小问2详解】
图中阳澄湖总磷(有机磷和无机磷的总和)呈现秋季时浓度较高的特征,可能是蟹成熟前,饵料的投喂量较多、(饵料中)含磷比例增加,使饵料残留较多。投喂饵料通常以傍晚为宜,这可能和中华绒螯蟹昼伏夜出的生活习性相关。
【小问3详解】
生物的生存需要一定的空间和资源,适当的放养密度可确保每只蟹获得充分的空间和资源,春季放养一定量蟹苗后,初始阶段资源和空间充裕,个体生长较快,但随着个体增长,空间减小,种内竞争加剧,导致部分个体可能会死亡,因此到上市前蟹数量的变化趋势最可能是有所下降,D正确,ABC错误。
故选D。
【小问4详解】
由图2可知,排泄物和磷酸盐可沉积形成天然磷矿,其释放的磷酸盐可被植物直接吸收,用于合成含磷的化合物。即磷的主要储存库是天然磷矿。碳元素可通过各种生物的细胞呼吸及分解者的分解作用产生CO2,而磷元素只能通过分解者的分解作用从生物群落返还无机环境。
【小问5详解】
①从阳澄湖周边选用本地植物修复富营养化水体,考虑了生物对环境的适应性,因此遵循了协调原理。
②根据图3可知,除M组对水体中磷的去除率较低外,其余组对水体中磷的去除率别不大,但该组合理配置的水生植物混合群体提高了生物种类,使营养结构更复杂,有利于提升生态系统的抵抗力稳定性。
23. 部分人因乳糖不耐受(消化系统中缺乏乳糖酶)而无法尽情享用乳制品。科研人员尝试将乳酸克鲁维酵母(一种产中性乳糖酶的酵母菌)添加在乳制品中以缓解乳糖不耐受症状。请回答下列问题。
(1)为从乳制品中获得乳酸克鲁维酵母,研究人员配制以______为唯一碳源的选择培养基,经______灭菌后,取乳制品原液______(填“充分稀释”或“无需稀释”)后涂布到平板上进行富集培养。
(2)图中“?”处一般为______,滴加到培养基表面后应待菌液被______后再倒置培养。
(3)培养到一定时期,选取菌落______稳定时的记录作为结果。若数据如图示,则无法准确推算此时1mL菌液中的酵母菌数量,原因是数据______,无法采信。为获得适合添加在乳制品中的乳酸克鲁维酵母,除对生长速率进行统计外,还需测定中性乳糖酶的______并对安全性作出评价。
(4)测定菌液浓度还可以使用OD600法进行:将光波长设定为600nm,测定菌液的光密度值来指示菌体细胞密度。该方法应事先调零:对______(填“无菌水”或“空白培养液”)进行测定并以此值为基准。相比于显微镜下直接观察计数,该种测定方法的优点是样本可______。与稀释涂布平板法相比,该种测定方法的主要不足是无法区分______。
【答案】(1) ①. 乳糖 ②. 高压蒸汽(湿热) ③. 无需稀释
(2) ①. 0.1 ②. (培养基)吸收
(3) ①. 数目 ②. 差异过大 ③. 含量和活性
(4) ①. 空白培养液 ②. 回收(利用) ③. 死菌和活菌
【解析】
【分析】无菌技术: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。
【小问1详解】
乳酸克鲁维酵母能通过产生的中性乳糖酶分解乳酸,从中获得碳源,因此可配置以乳酸为唯一碳源的选择培养基用于筛选乳酸克鲁维酵母。培养基一般用高压蒸汽灭菌法灭菌。富集培养前的菌体数量较少,因此接种前不需要稀释。
【小问2详解】
稀释涂布平板法一般取0.1mL稀释液滴加在平板上,滴加到培养基表面后应待菌液被(培养基)吸收后再倒置培养。
【小问3详解】
培养到一定时期,选取菌落数目稳定时的记录作为结果,防止培养时间不足而遗漏菌落。图示三个培养基上的菌体数量差异过大,说明实验操作中存在较大误差,无法据此准确推算此时1mL菌液中的酵母菌数量。中性乳糖酶的含量和活性会影响乳酸分解的速率,因此为获得适合添加在乳制品中的乳酸克鲁维酵母,除对生长速率进行统计外,还需测定中性乳糖酶的含量和活性并对安全性作出评价。
【小问4详解】
该实验是测定菌液的光密度值来指示菌体细胞密度,因此用取空白培养液作为对照品将分光光度计调零,测定的结果作为基准。该种方法测定菌体数量结束后样本可以回收,而显微镜下直接观察法中计数室内的菌体不能回收。稀释涂布平板法可用于活菌的计数,而使用OD600法计算菌体密度时,不能区分死菌和活菌。
24. 水杨酸是常见的水体污染物,科学家通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒制备出图示的水杨酸生物传感器。请回答下列问题。
(1)用______处理大肠杆菌,以便向菌体内导入含nahR、mrfp等特殊DNA序列的重组质粒。RNA聚合酶催化转录时沿基因的模板链______(填“5'→3'”或“3'→5'”)方向进行。
(2)选择激活能力更强的调控蛋白基因nahR1替代nahR,可______(填“提高”或“降低”)水杨酸生物传感器的灵敏度。水体中水杨酸浓度高时,其和调控蛋白形成的复合物量会______,mrfp基因的表达______(填“增强”或“减弱”),产生红色荧光蛋白就多。
(3)上述工程菌可对水杨酸进行动态监测,但无法清除水杨酸。现将水杨酸羟化酶基因(可催化水杨酸转化为能被细胞利用的物质)与mrfp基因连接成融合基因,欲判定融合基因已准确连接,应选择图2中的引物______和引物______进行PCR。Ps属于诱导型启动子,仅在水体中有水杨酸时才发挥其作用,其意义是______。
(4)工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点,但也存在着______等安全隐患。科学家将ccdA基因(表达毒蛋白可使工程菌致死)插入图3中的B位点,ccd B基因(表达抗毒蛋白)插入E位点解决上述隐患。该设计的优点是当水体中______时,工程菌会死亡。ccdA、ccd B基因还可以分别插入______、______位点。
【答案】(1) ①. Ca2+(或CaCl2) ②. 3'→5'
(2) ①. 提高 ②. 增多 ③. 增强
(3) ①. 2 ②. 4(无先后顺序) ③. 减少物质和能量的浪费
(4) ①. 基因污染(存在生态风险) ②. (无水杨酸或)水杨酸被分解完 ③. C ④. F
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取;(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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
用Ca2+处理大肠杆菌,使其处于感受态(容易吸收周围环境中DNA分子的状态),以便向菌体内导入含nahR、mrfp等特殊DNA序列的重组质粒。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,子链的合成方向是5'→3',子链与模板链反向平行,因此RNA聚合酶催化转录时沿基因的模板链3'→5'方向进行。
【小问2详解】
选择激活能力更强的调控蛋白基因nahR1替代nahR,可增强水杨酸生物传感器的灵敏度。分析题图1可知,水体中水杨酸浓度高时,水杨酸与调控蛋白形成的复合物量会增多,激活Ps,促进mrfp基因的表达,产生红色荧光蛋白就多。
【小问3详解】
分析题图2可知,水杨酸羟化酶基因转录的模板链是b链,mrfp基因转录的模板链是a链,融合基因中两条模板链应位于同一条单链中,PCR 技术要求引物与模板链的 3' 端互补配对,且 DNA 聚合酶从引物的 3' 端开始延伸子链。要判定水杨酸羟化酶基因与基因连接成的融合基因已准确连接,需要选择能扩增出融合基因的引物组合。引物2 和引物4可以分别与融合基因两端的 3' 端互补配对,从而扩增出融合基因,所以应选择的引物组合是引物2和引物4。Ps属于诱导型启动子,仅在水体中有水杨酸时才发挥其作用,其意义是减少物质和能量的浪费。
【小问4详解】
工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点,但也存在着基因污染(存在生态风险)等安全隐患。科学家将ccdA基因(表达毒蛋白可使工程菌致死)插入图3中的B位点,ccd B基因(表达抗毒蛋白)插入E位点解决上述隐患。该设计的优点是当水体中水杨酸被分解完时,工程菌会死亡。ccdA基因表达毒蛋白可使工程菌致死,当水杨酸被耗尽时,Ps启动子不再启动,此时要让工程菌启动“自亡”,ccdA应插入在Pc启动子控制的区域,所以应插入Pc启动子之后,即图中的C位点。 ccdB基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效,为了保证在水杨酸存在时工程菌正常生存,ccdB应插入在Ps启动子之后,即图中的F位点,这样在水杨酸存在时,Ps启动子启动,ccdB基因表达抗毒素蛋白。
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苏州市2024~2025学年第二学期学业质量阳光指标调研卷
高二生物
2025.06
注意事项
学生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1. 本卷共8页,满分为100分,答题时间为75分钟。答题结束后,请将答题卡交回。
2. 答题前,请务必将自己的姓名、调研序列号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3. 请认真核对答题卡上的姓名、调研序列号与本人是否相符。
4. 作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 稳态是生命科学的重要概念。下列相关叙述错误的是( )
A. 长期营养不良可能导致组织水肿
B. 血液、淋巴液和组织液共同构成内环境
C. 生命系统的各个层次都普遍存在着稳态
D. 细胞依赖于内环境,也参与内环境的形成
2. 长期熬夜和昼夜节律紊乱会促使棕色脂肪组织释放多种促炎细胞因子(TNF-α、IL-2等),引起胰岛素抵抗和炎症反应。下列相关叙述正确的是( )
A. 下丘脑与人体生物节律密切相关,PVN中可能有多种神经中枢
B. 自主神经系统由交感和副交感神经组成,包括传入和传出神经
C. 图中促炎细胞因子的释放是神经—免疫调节的结果
D. 对患者施用TNF-α拮抗剂必能改善胰岛素抵抗症状
3. 植物激素对植物的生长发育具有显著影响,下列相关叙述正确的是( )
A. 生长素的化学本质均为吲哚乙酸,作用效果与浓度相关
B. 缺乏细胞分裂素的植物易形成多核细胞,影响正常生长
C. 特定内分泌器官分泌的油菜素内酯能促进细胞分裂
D. 赤霉菌培养基的滤液可使正常水稻的结实率增加
4. 研究发现搔抓可以止痒,但会损伤皮肤诱发疼痛,而疼痛可以掩盖或抑制瘙痒。敲除脊髓神经元GRPR(胃泌素释放肽受体)基因,可使小鼠的痒觉反应消失,但疼痛反应不受影响。下列相关叙述正确的是( )
A. 小鼠的痛觉和痒觉可能存在两种不同的神经传导途径,彼此完全独立
B. 人体在产生痒觉时能克制搔抓行为体现了神经系统对内脏活动的分级调节
C. 提高对感觉神经末梢的刺激强度,突触前膜释放的神经递质的量显著增加
D. 靶向抑制GRPR活性可降低兴奋性和痒觉反应程度,有助于治疗慢性瘙痒
5. 科学技术与科学发现之间的关系非常密切。下列相关叙述错误的是( )
A. DNA双螺旋结构的发现主要归功于X射线晶体学层面的研究
B. 微电极技术和电压钳技术等为生物电的研究奠定了基础
C. 声音识别技术可用于生活在隐蔽、复杂环境中的动物种群数量的研究
D. 利用人工授精、组织培养等生物技术是对珍稀、濒危物种的最有效保护
6. 关于培养液中酵母菌种群数量变化的实验操作,下列叙述正确的是( )
A. 在使用血细胞计数板计数前无需对计数室进行镜检
B. 每天进行定时取样计数的操作体现了实验的重复性
C. 及时更换培养液可适当解除密度制约因素对种群增长的影响
D. 为确保取样时的随机性,应在培养液的不同深度分别取样
7. 苏州东太湖湿地公园有大面积的天然滩涂,吸引了大量鸟类,集齐了“太湖新三白”——东方白鹳、小天鹅和白鹇。下列相关叙述错误的是( )
A. 该湿地生态系统中所有生物共同构成生物群落
B. 春季时小天鹅返回北方繁殖使群落发生了演替
C. 植物种群的数量随季节变化而波动是候鸟迁徙的原因之一
D. 物种组成是决定东太湖湿地公园中群落性质最重要的因素
8. 红豆杉产生的紫杉醇可高效抗癌,但其野生资源匮乏且植株中紫杉醇含量极低。X射线处理能使染色体发生断裂、易位等,也可使染色体消除。研究人员尝试将柴胡细胞与经X射线处理的红豆杉细胞融合培育出能产生紫杉醇的柴胡。下列相关叙述错误的是( )
A. X射线处理可提高基因突变的频率,也可使染色体发生变异
B. 融合细胞应含柴胡细胞的全部遗传物质及红豆杉细胞的部分遗传物质
C. 对杂种细胞进行培养时应使用二氧化碳培养箱以维持培养液的pH
D. 柴胡细胞与红豆杉细胞直接融合所得杂种植株未必能满足生产需要
9. 关于实验操作或方法,下列叙述正确的是( )
A. 以淀粉、蔗糖、淀粉酶为实验材料探究酶专一性时用碘液检测
B. 有丝分裂实验中应洗去解离液以避免其与碱性染料发生反应
C. 选用发育早期花药观察减数分裂时可使用卡诺氏液进行固定
D. 调查土壤小动物丰富度时常用多个取样器随机取样后求平均
10. 信息传递是生态系统中的普遍现象。下列相关叙述错误的是( )
A. 信息源、信道和信息受体对于信息传递的完成是不可或缺的
B. 信息传递可不依赖于食物链,生物之间的信息传递均为双向
C. 信息传递能调节生态系统各组分之间关系,强化生态系统调节机制
D. 人类生产生活中可利用信息传递规律来提高农畜产品的品质和产量
11. 水生态修复工程可通过一系列技术和措施,改善水体质量、恢复生态系统功能并实现生态环境的可持续改善。下列相关叙述错误的是( )
A. 引种植物的种类、数量和比例的控制是水生态修复中的关键措施
B. 影响水体透明度的因素只有水生动物粪便量和分解者的相对数量
C. 修复过程中食物网逐渐趋于复杂,不同物种的生态位有一定改变
D. 可利用微生物附着在载体或填充材料上分解有机污染物来净化水体
12. 乳酸链球菌产生的乳酸链球菌素(C143H230N42O37S7)是良好的生物防腐剂,常被添加在多种食品中。图示乳酸链球菌素的生产过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 乳酸链球菌素是良好的生物防腐剂,因此发酵罐可不用严格灭菌
B. 培养基灭菌后通常还需将pH调整到适合乳酸链球菌生长的范围
C. 为产生更多的乳酸链球菌素,发酵时要保持通入无菌空气并搅拌
D. 发酵过程中可通过添加适量的酵母膏来提高乳酸链球菌素的产量
13. 很多生物技术的应用与我们的日常生活密切相关。下列相关叙述正确的是( )
A. 胚胎分割时必须对发育良好的完整囊胚进行均等分割
B. 灭活的植物病毒可使植物原生质体膜上的蛋白质和脂质重排
C. 用于胚胎移植的受体和供体的组织相容性抗原至少一半以上相同
D. 自然条件下,基因漂移可发生于转基因作物与其近缘野生种之间
14. 下图1、图2所示均为“双抗夹心法”,前者可快速检测样本中有无特定抗原,后者可用于抗原含量的定量检测。图2中检测底物无色,该底物在酶标抗体上酶的催化作用下形成有色产物。下列相关叙述错误的是( )
A. 图1中T线和C线均不显现红色时,检测结果为阴性
B. 图1中T线和C线均显现为红色时,检测结果为阳性
C. 图2加入检测底物之前,应先将多余的酶标抗体洗脱
D. 图2检测底物宜过量以确保颜色深浅与抗原量成正相关
15. PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列相关叙述错误的是( )
A. DNA迁移的方向主要取决于电场,而与缓冲液的酸碱度基本无关
B. 待分离的DNA片段较小时,实验所用琼脂糖凝胶的浓度宜稍高些
C. DNA电泳鉴定时需预先将染料加入凝胶中以使待测DNA充分染色
D. 对PCR产物电泳,结果符合预期的DNA片段通常还需进行基因测序
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 人体肠道会受到各种细菌及毒素的攻击。正常情况下,肠道免疫系统(图中M细胞是特化的抗原呈递细胞)会偏向较为温和的免疫应答强度。下列相关叙述错误的有( )
A. 人体肠道免疫系统由免疫器官和多种免疫细胞共同组成
B. M细胞和树突状细胞均可摄取、处理并呈递抗原
C. B细胞受细菌和细胞因子两个信号的刺激后增殖分化为浆细胞
D. 肠道免疫系统较为温和的免疫应答或对肠道菌群平衡有重要意义
17. 关于生物学实验的操作、原理或方法,下列相关叙述正确的有
A. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了自变量控制中的“减法原理”
B. 将冷却到50℃左右的培养基分装到洁净的试管或锥形瓶中再灭菌
C. 以乙醇为底物进行果醋发酵时产生的气泡量明显少于果酒发酵时的气泡量
D. 给小鼠注射特定抗原后筛选出能产生所需抗体的B淋巴细胞与瘤细胞融合
18. 下图为能量沿荒地食物链流动的定量分析。GP代表总生产量,NP代表净生产量,单位是J/(m²·a)。下列相关叙述错误的有( )
食物链环节
未利用
GP
NP
NP/GP
植物
49.324×10⁶
59.3×10⁶
49.5×10⁶
0.84
田鼠
13.44×10³
176×10³
19×10³
0.11
鼬
55.6×10²
1.3×10²
0.02
A. 表中生物只形成一条食物链,各营养级所含能量逐级递减
B. 化石燃料中能量属于未利用范围,长远来看不存在未利用的能量
C. 鼬的NP/GP较低可能是需要产生更多的热量以维持体温相对稳定
D. 研究能量流动可实现对能量的多级利用,从而提高能量传递效率
19. 随着哈尔滨旅游的火热,东北传统美食——大酱也走进了大家的视野。大酱以大豆为原料,主要利用米曲霉、酵母菌和乳酸菌等微生物发酵而来。图示传统大酱的制作工艺流程。下列相关叙述错误的有( )
A. 大酱富含小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易消化吸收,便于保存
B. 煮熟利于后续发酵过程中酶发挥作用,同时也具有一定的杀菌作用
C. 米曲霉、酵母菌和乳酸菌等微生物的胞内酶是大酱制作成功的关键
D. 发酵过程中要随时检测微生物数量、产物浓度等以了解发酵的进程
三、非选择题:共5题,共58分。除特殊说明外,每空1分。
20. 长期压力作用导致人体内环境紊乱,出现失眠现象并伴有焦虑、抑郁等情绪,严重影响身心健康。图1为人体产生情绪压力时肾上腺皮质和髓质受下丘脑调节的模式图。研究发现γ-氨基丁酸(GABA)是一种重要的神经递质,能帮助机体控制焦虑、缓解压力和改善睡眠质量,作用机制如图2。请回答下列问题。
(1)当情绪压力刺激下丘脑时,兴奋以______的形式传至神经纤维末梢,进而促进肾上腺素释放,此反射弧的效应器为______。
(2)激素b的名称是______。下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴分层调控的意义是可以______。
(3)情绪压力可分为急性和慢性。面对急性压力,人体会启动“战斗或逃跑”反应,肾上腺素的分泌会显著增加,主要促进______使血糖浓度升高,保证机体供能,其与糖皮质激素在血糖调节中存在______关系。
(4)GABA由谷氨酸脱羧酶催化合成,能帮助机体控制焦虑、缓解压力和改善睡眠质量。由图2可知,GABA为______(填“兴奋”或“抑制”)性神经递质,作用于突触后膜上相应受体后,突触后膜膜内外电位差将______(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(5)重度焦虑患者通常需借助药物治疗。下列治疗思路理论上可以发挥出较好疗效的有______。
①提高谷氨酸脱羧酶的活性 ②抑制GABA转运蛋白的活性③使用特定药物竞争性结合谷氨酰胺转运蛋白 ④设法增加GABA受体的活性
21. 我国科研人员利用拟南芥野生型、乙烯过量生成突变体、乙烯信号阻断突变体和HY5基因缺失突变体,探究乙烯和HY5基因在幼苗下胚轴生长中的作用,结果见表1。已知EIN3是乙烯信号传递通路中的关键转录因子,乙烯信号阻断突变体的EIN3基因发生了突变。请回答下列问题。
表1不同类型的拟南芥下胚轴生长情况
拟南芥类型
下胚轴生长情况
备注
野生型
+
+代表下胚轴的长度
+越多下胚轴越长
HY5基因缺陷突变体
+++
乙烯过量生成突变体
+++
乙烯信号阻断突变体
+
(1)乙烯是气体,生产上一般使用 ______ 代替。乙烯与 ______ (填“细胞内”或“细胞膜上”)的受体结合后,促使 EIN3 与位于乙烯响应基因上游的 ______ (填基因结构)结合并驱动转录。
(2)据表 1 推测,乙烯可能通过 ___________ (填“促进”或“抑制”)HY5 基因的表达从而促进下胚轴的生长。
(3)科研人员处理 HY5 基因高表达突变体,HY5 蛋白含量如表 2 所示。据此说明:一定范围内,随 ______,HY5 蛋白的含量下降。
表 2 乙烯与处理 HY5 基因高表达突变体结果
乙烯浓度(μmol/L)
0
5
10
15
乙烯作用时间(h)
0
8
12
16
HY5 蛋白含量
100
87
56
15
HY5 蛋白含量
100
65
45
32
(4)为分析乙烯导致 HY5 蛋白含量减少的原因,科研人员测定部分品系拟南芥幼苗中 HY5mRNA 的相对含量;同时对 HY5 基因高表达幼苗使用 COPⅠ(诱导蛋白质降解)抑制剂后,再用适宜浓度的乙烯处理并检测 HY5 蛋白含量,结果如下图所示。据此说明,乙烯在 ______ (填生理过程)水平不会影响 HY5 基因的表达,但可通过 ______ 使 HY5 蛋白含量减少。
(5)拟南芥能抵抗 4℃低温,但在 -8℃时通常会死亡。为探究乙烯对拟南芥抗冻能力的影响,以上述各种类型拟南芥进行实验。实验开始时应将拟南芥置于 4℃环境下培养一段时间并测定 ______含量,随后采用梯度降温法逐渐降低培养温度并统计存活率。采用梯度降温的目的是 ______。结果发现,乙烯过量生成突变体存活率最低、乙烯信号阻断突变体存活率最高。据此说明乙烯可 ______(填“提高”或“降低”)拟南芥抗冻能力。
22. 湖田十月霜堕,晚稻初香蟹如虎。每到秋风起,阳澄湖地区的蟹农会分批次、按规格逐渐起蟹。为提高经济效益,蟹农经常选择较高密度围网养殖中华绒螯蟹,这会导致湖泊生态系统富营养化严重。请回答下列问题。
(1)中华绒螯蟹属于杂食性动物,以植物、底栖动物、腐殖质等为食,在生态系统中属于 ______(填生态系统的组成成分)。
(2)养殖过程中饵料残留产生的磷负荷往往最大,图 1 为阳澄湖水质指标逐月变化图。图中阳澄湖总磷(有机磷和无机磷的总和)呈现秋季时浓度较高的特征,试描述可能的成因:蟹成熟前,饵料的 ______ 。投喂饵料通常以傍晚为宜,这可能和中华绒螯蟹 ______ 的生活习性相关。
(3)放养密度对中华绒螯蟹的产量和规格有显著影响。适当的放养密度可确保每只蟹获得充分的 ______ 。春季放养一定量蟹苗后,到上市前蟹数量的变化趋势最可能是 ______ (填序号)。
A. S 形增长 B. J 形增长 C. 基本稳定 D. 有所下降
(4)图2为湖泊生态系统磷循环示意图。据图可知,磷的主要储存库是______,其释放出的①______可直接被植物吸收。与碳元素相比,磷元素从生物群落返还无机环境的特点是只依赖于______。
(5)研究人员探究相同密度条件不同水生植物(或组合)对水体中磷的去除效果及植物的相对生长速率,结果如图3。
①一般就近从阳澄湖周边选用本地植物修复富营养化水体,这主要遵循生态工程的______原理。
②实际生产中常选用H+C+M组修复水体。据图3分析,如此选择的可能原因是:除M组外,其余组______差别不大;而合理配置的水生植物混合群体有利于提升生态系统的______稳定性。
23. 部分人因乳糖不耐受(消化系统中缺乏乳糖酶)而无法尽情享用乳制品。科研人员尝试将乳酸克鲁维酵母(一种产中性乳糖酶的酵母菌)添加在乳制品中以缓解乳糖不耐受症状。请回答下列问题。
(1)为从乳制品中获得乳酸克鲁维酵母,研究人员配制以______为唯一碳源的选择培养基,经______灭菌后,取乳制品原液______(填“充分稀释”或“无需稀释”)后涂布到平板上进行富集培养。
(2)图中“?”处一般为______,滴加到培养基表面后应待菌液被______后再倒置培养。
(3)培养到一定时期,选取菌落______稳定时的记录作为结果。若数据如图示,则无法准确推算此时1mL菌液中的酵母菌数量,原因是数据______,无法采信。为获得适合添加在乳制品中的乳酸克鲁维酵母,除对生长速率进行统计外,还需测定中性乳糖酶的______并对安全性作出评价。
(4)测定菌液浓度还可以使用OD600法进行:将光波长设定为600nm,测定菌液的光密度值来指示菌体细胞密度。该方法应事先调零:对______(填“无菌水”或“空白培养液”)进行测定并以此值为基准。相比于显微镜下直接观察计数,该种测定方法的优点是样本可______。与稀释涂布平板法相比,该种测定方法的主要不足是无法区分______。
24. 水杨酸是常见的水体污染物,科学家通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒制备出图示的水杨酸生物传感器。请回答下列问题。
(1)用______处理大肠杆菌,以便向菌体内导入含nahR、mrfp等特殊DNA序列的重组质粒。RNA聚合酶催化转录时沿基因的模板链______(填“5'→3'”或“3'→5'”)方向进行。
(2)选择激活能力更强的调控蛋白基因nahR1替代nahR,可______(填“提高”或“降低”)水杨酸生物传感器的灵敏度。水体中水杨酸浓度高时,其和调控蛋白形成的复合物量会______,mrfp基因的表达______(填“增强”或“减弱”),产生红色荧光蛋白就多。
(3)上述工程菌可对水杨酸进行动态监测,但无法清除水杨酸。现将水杨酸羟化酶基因(可催化水杨酸转化为能被细胞利用的物质)与mrfp基因连接成融合基因,欲判定融合基因已准确连接,应选择图2中的引物______和引物______进行PCR。Ps属于诱导型启动子,仅在水体中有水杨酸时才发挥其作用,其意义是______。
(4)工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点,但也存在着______等安全隐患。科学家将ccdA基因(表达毒蛋白可使工程菌致死)插入图3中的B位点,ccd B基因(表达抗毒蛋白)插入E位点解决上述隐患。该设计的优点是当水体中______时,工程菌会死亡。ccdA、ccd B基因还可以分别插入______、______位点。
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