精品解析:河北定州中学2025-2026学年高三上学期开学考试生物试题
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内容正文:
2026届高三年级上学期开学考试
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、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 链霉菌属于放线菌类,能产生多种抗生素。研究发现,链霉菌产生的聚酮化合物(精氨酸衍生物)可以介导土壤环境中的细菌、真菌互作,有助于土壤微生物群落的研究。下列相关叙述正确的是( )
A. 链霉菌产生的抗生素能抑制土壤中酵母菌的生长繁殖
B. 土壤中的细菌和真菌细胞中均存在核酸—蛋白质复合物
C. 聚酮是链霉菌中的氨基酸在核糖体上经脱水缩合反应合成的
D. 链霉菌在生命系统中属于个体层次,在生态系统中属于消费者
2. 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,其功能与结构相适应。如图表示某生物细胞细胞核及其周围结构。下列相关叙述正确的是( )
A. 该细胞可能是处于分裂间期的洋葱根尖分生区细胞
B. 内质网膜与核膜相连,可实现细胞核与细胞质之间的物质运输
C. 染色质上携带的遗传信息可直接通过核孔传递到细胞质中
D. 人皮肤组织细胞中的核仁比浆细胞中的核仁数量多且更发达
3. 高等植物中,蔗糖是光合作用产物在长距离运输中的主要形式,其跨膜运输由韧皮部特异化的细胞——筛分子(SEs)和伴胞(CCs)完成,筛分子通过胞间连丝与伴胞相连,形成筛分子—伴胞复合体(SE-CCCs)。蔗糖进入 SE-CCCs的方式如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 胞间连丝是筛分子与伴胞进行物质交换和信息交流的通道
B. SE-CCCs内的H⁺运至细胞外的过程中 H⁺泵构象会发生改变
C. 蔗糖进入SE-CCCs的速率由膜外 H⁺进入膜内的速率所决定
D. 图示物质运输的方式可体现细胞膜具有选择透过性的功能
4. 奥利亚罗非鱼的性别决定方式为ZW型,尼罗罗非鱼的性别决定方式为XY型。已知性染色体组成为XW、XX、ZW的个体为雌性,其余为雄性。某兴趣小组进行了以下杂交实验:
杂交一:奥利亚罗非鱼×尼罗罗非鱼→F1,F1只有一种性别
杂交二:奥利亚罗非鱼×尼罗罗非鱼→F1,F1中雌:雄=1:3
若不考虑突变,后代个体均存活,下列叙述正确的是( )
A. 杂交一中母本性染色体组成为ZZ
B. 杂交二F1雄性个体中含 Y 染色体的概率为1/3
C. 杂交二中 F1自由交配所得F2中雄性个体占7/12
D. 将两种罗非鱼混合养殖,子一代性染色体组成最多有6种
5. Marliere所领导的研究团队在一种感染弧菌的病毒中发现部分碱基A可以被2-氨基腺嘌呤(Z)取代,这样的DNA称为Z-DNA。进一步研究发现碱基Z与T之间有3个氢键,Z-DNA的存在能帮助病毒更好地抵抗细菌中某些蛋白质的攻击。下列相关叙述错误的是( )
A. 病毒DNA中碱基A被Z取代,属于可遗传变异中的基因突变
B. 组成Z-DNA的化学元素有五种,其彻底水解可得到6种化合物
C. Z-DNA复制时也要遵循碱基互补配对原则且需要DNA聚合酶的参与
D. Z与T之间有3个氢键增加了DNA的稳定性,有助于病毒抵抗酶的降解
6. 某种植物果实的颜色与蛋白A有关。DNA测序表明,控制红色的基因由控制黄色的基因突变而来,其相关信息如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 突变前后的基因中嘌呤与嘧啶的比值相等
B. 突变后的基因所控制合成的 mRNA 链变短
C. 突变后的基因所控制的蛋白 A中氨基酸数目减少
D. 合成蛋白 A的过程中核糖体沿mRNA 的5'端向3'端移动
7. 下列关于生物进化的叙述,错误的是( )
A. 基因突变可产生新基因,是生物进化原材料的根本来源
B. 自然选择保留适应环境的变异,人工选择保留人类所需的变异
C. 生物进化的过程实际是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程
D. 某种群连续自交使种群基因型频率发生改变,说明该种群发生了进化
8. 内环境是由细胞外液构成的液体环境。下列关于人体内环境的叙述,正确的是( )
A. 组织液、血浆和淋巴液的成分基本相同,但组织液中的蛋白质含量更高
B. 细胞外液渗透压90%以上来源于 Na⁺和蛋白质,且细胞内外液渗透压相等
C. 某人因流感持续高烧38.5℃,此时机体毛细血管舒张,产热量大于散热量
D. 细胞代谢产生的CO2属于内环境成分,可刺激脑干的呼吸中枢,使呼吸加快
9. 如图1为受大脑皮层控制的缩手反射的反射弧示意图,其中字母a、b代表神经纤维,电表A 的两极均置于神经纤维膜外,电表B的一极置于神经纤维膜外,另一极置于神经纤维膜内。图2表示神经纤维某点在受到一次刺激前后膜电位的变化。下列相关叙述错误的是( )
A. 未刺激M时,电表B记录的是静息电位,其读数不为零
B. 适宜电刺激M 处时,电表A、B的指针各偏转2次
C. 图1反射弧中至少含4个神经元,1个轴突—树突型突触
D. 图2 中③至④时期 Na-K泵会将膜内Na+逆浓度运输到膜外
10. 合理的放牧强度与方式能够保障草畜平衡,维持草地健康、稳定及可持续发展。50%~99%的地上生物会变成凋落物并进入土壤,因而凋落物的分解速率在一定程度上决定着土壤有机质形成、养分矿化速率和陆地生态系统碳平衡。下列相关叙述错误的是( )
A. 生态系统内的各种化合物都是全球循环的,无需额外补充
B. 草地生态系统的凋落物分解主要依赖土壤中微生物的分解作用
C. 不同生态系统的凋落物组成、比例及分解速率可能有较大差异
D. 合理放牧考虑了草原的承载力,遵循的生态学基本原理是协调
11. 维持生态平衡和提高生态系统的稳定性对自然或人工生态系统是十分重要的。下列相关叙述错误的是( )
A. 热带雨林具有自我调节能力的基础是负反馈调节,其恢复力稳定性较农田弱
B. 某地百姓常在河中洗衣、洗菜,但河水依然清澈,这体现了河流的抵抗力稳定性
C. 退湖还林后的生态系统是否达到平衡的判断依据是结构、功能和收支是否平衡
D. 若要提高某生态系统的抵抗力稳定性,可通过增加该生态系统中各种群个体数量来实现
12. 发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需产物的过程。下列关于发酵应用的叙述,错误的是( )
A. 制作果酒时,随着发酵时间的延长酒精含量会越来越多
B. 工业化生产果醋时,需利用发酵罐的通气口通入无菌氧气
C. 制作泡菜时,配制质量分数为5%~20%的盐水应煮沸冷却后再使用
D. 抗生素会杀死或抑制乳酸菌的生长,含有抗生素的牛奶不能用于发酵成酸奶
13. L1蛋白是组成人类乳头瘤病毒(HPV)衣壳的主要结构蛋白。制备HPV单克隆抗体时利用了加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”,已知细胞内核苷酸合成的两个途径如图所示,骨髓瘤细胞中缺乏其他细胞都含有的转化酶、激酶。下列相关叙述正确的是( )
A. 给小鼠注射病毒的L1蛋白,可激发小鼠体内发生体液免疫和细胞免疫
B. 骨髓瘤细胞和 B淋巴细胞均无法在“HAT 培养基”上增殖,且原因相同
C. 杂交瘤细胞在“HAT 培养基”上通过补救合成途径合成核酸并分泌抗体
D. 经“HAT 培养基”筛选后得到的细胞所分泌的抗体均可特异性中和 HPV
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 下列关于生态系统食物链和食物网的叙述,正确的是( )
A. 食物链和食物网是生态系统的营养结构,可揭示生态系统物质循环和能量流动规律
B. 动物所处食物链或食物网的营养级越高,其体型就越大,但个体数量不一定最多
C. 自然生态系统中食物链的营养级数目是有限的,人工控制下食物链的长短可以调节
D. 某些有害物质的浓度随着食物链营养级的升高而逐渐增大,即存在着生物富集现象
15. 大气中CO₂浓度升高导致的温室效应会对农作物的生长产生影响。研究人员采用控制系统模拟了未来的气候情况,研究气候变化对水稻光合作用及产量的影响。实验组处理及水稻在灌浆期的光合特性如表所示。下列相关叙述正确的是( )
组别
处理
净光合速率(μmolm-2•s-1)
气孔导度(molm-2•s-1)
蒸腾速率(mmolm-2•s-1)
组1
CO2400μmol•mol-1,正常气温
15
0.12
2.8
组2
CO2400μmol•mol-1,正常气温+2℃
20
0.3
5.4
组3
CO2600μmol•mol-1,正常气温
25
0.1
2.7
组4
CO2400μmol•mol-1,正常气温+2℃
28
0.21
3.9
A. 本实验的自变量是 CO₂浓度,因变量可用O₂的释放速率表示
B. 与组2相比,组4水稻叶肉细胞吸收固定 CO₂更多,C₃含量高
C. 温度可通过促进光合作用相关酶的活性来提高水稻的净光合速率
D. 为大幅增加水稻净光合速率,可在适当升高温度的同时增加 CO₂浓度
16. 水稻是二倍体(2N=24)生物,普通水稻含有吸镉基因(A),其位于Ⅵ号染色体上,现通过技术手段得到了含耐盐基因(B)的植株。品种甲敲除了Ⅵ染色体上的吸镉基因(A),品种乙向水稻Ⅱ号染色体上插入了耐盐基因(B),如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 品种乙水稻的Ⅱ号染色体上插入了 B基因,属于染色体变异
B. 让品种甲和品种乙杂交,F₁自交得到 F₂,从F₂中可选出吸镉量低且耐盐的品种
C. 若BB×bb的后代基因型为b,可能是减数分裂Ⅰ时B基因所在染色体未分离所致
D. 若B基因发生突变,控制合成的蛋白质氨基酸序列变化越大,则抗盐能力也会越强
17. 植物根的生长会表现出顶端优势,切除主根根尖或用适宜浓度的NAA 处理均可解除顶端优势,促进侧根原基的发育。某实验小组以莴苣幼苗根为材料,探究解除顶端优势的相关措施是否与内源IAA含量的变化有关,并测量了不同处理条件下莴苣幼苗主根中内源IAA 含量变化,实验结果如图所示。据图信息不能得出的结论是( )
A. 切除根尖可解除顶端优势的原因是侧根处IAA 浓度降低
B. NAA 处理很可能通过增加根部内源 IAA 含量解除顶端优势
C. 切除根尖和施加适宜浓度的 NAA 能协同促进侧根原基形成
D. NAA 处理后根部内源IAA 含量变化体现了 NAA 的“低促高抑”特性
18. LB培养基(主要成分是胰蛋白胨、酵母提取物和NaCl)是大肠杆菌的常用培养基。突变菌株甲和乙不能合成某些营养物质,不能单独在LB上培养,但能混合培养。科研人员将菌株甲、乙分别置于U型管的两侧(如图),一段时间后,再将菌株甲、乙分别接种到LB平板上观察生长情况,结果均未出现菌落。下列叙述错误的是( )
A. 胰蛋白胨能够提供碳源、氮源、维生素和磷酸盐
B. U型管两侧的培养基为含琼脂的LB培养基
C. 再次接种到LB平板上所用的接种方法只能为涂布平板法
D. 结果表明菌株甲、乙能互相为对方提供某些营养物质
三、非选择题:本题共5 小题,共59分。
19. 贮前温度处理作为一种无公害的水果保鲜技术正日益引起人们的关注。研究人员以丰香草莓为实验材料,研究了贮前温度处理对采摘后草莓果实贮藏特性的影响,结果如图所示。回答下列问题:
(1)预处理的时间均为30 min,目的是_______________;可以____________来表示草莓果实的呼吸速率。由图1可知,预冷和预热处理对草莓果实贮藏期呼吸作用的影响是_________。
(2)随着贮藏期的延长,各组草莓果实硬度均下降,根据图2 和图3分析原因是___________。预处理能________草莓果实硬度下降的速度。
(3)预热与预冷对纤维素酶活性影响的机制_______(填“相同”或“不同”),理由是______________。
(4)实际生活中对水果蔬菜贮藏保鲜的措施有______________(答两点)。
20. 某二倍体雌雄同株植物的花色受A/a和B/b两对等位基因控制,花色的遗传机制如图所示。研究人员用一株纯种白花和一株纯种黄花作亲本进行杂交,得到F1,将 F1单株隔离种植,发现一株与其他植株自交结果不同的植株甲(不考虑基因突变),植株甲自交所得F2中红花:黄花:白花=3:1:4。回答下列问题:
(1)黄花亲本的基因型是_______;该植物花色的遗传方式说明基因通过______________,进而控制生物体的性状。
(2)若基因A/a和B/b位于两对同源染色体上,则其他植株自交所得F₂的表型及比例为_____________。
(3)镜检发现植株甲的某条染色体片段缺失,且含缺失染色体的雄配子致死,雌配子不受影响。现根据植株甲自交所得F₂的表型及比例,推测基因A、基因B是否位于缺失的染色体片段中。
初步分析:由F₂中红花:黄花:白花=3:1:4,有色:白色=1:1,有色个体中红花:黄花=3:1,可判定基因________所在的染色体出现缺失。
进一步分析:
①若上述分析中判定的基因在缺失染色体片段中,植株甲产生的雌配子类型及比例为_________,植株甲自交所得F₂的表型为__________。
②若上述分析中判定的基因不在缺失染色体片段中,植株甲产生的雄配子类型及比例为_______,植株甲自交所得F₂中红花纯合子所占的比例为__________。
21. 多囊卵巢综合征(PCOS)是育龄期妇女最常见的内分泌疾病。由于激素调节信号通路出现问题,导致某些激素分泌过多或过少,引起卵巢功能障碍,表现为如图所示的无排卵、多毛症等症状。回答下列问题:
(1)促黄体生成素(LH)是由____________分泌的一种蛋白质类激素,它可以促进雌二醇的分泌,图中参与雌二醇分泌的调节轴是_____________。构成该调节轴的各环节之间进行分级调控,这种调控的意义是可以____________,也有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
(2)如图所示,PCOS 主要是因为促性腺激素释放激素(GnRH)分泌频率不协调,使__________,引起一系列功能障碍,导致雌二醇分泌降低,并出现卵泡不能发育成熟、无排卵、多毛等症状。健康女性在排卵前一天左右,卵巢分泌的雌激素增加,高浓度的雌激素诱导LH继续增加,这种LH 分泌调节机制属于_____________。
(3)患者由于_______还会表现出胰岛素抵抗。当体内血糖浓度高于正常值时,自主神经系统中的_______神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素,并利用胰岛素的调节作用来降血糖。而胰岛素抵抗病人的组织细胞对胰岛素不敏感,导致胰岛素无法起到降低血糖的作用,胰岛素抵抗导致机体糖代谢能力下降,使得过多的糖____________,存储在皮下组织,进而引起身体肥胖。
(4)胰岛素过多还可直接刺激卵巢,导致卵巢增大。以生理状况正常的20只雌鼠为实验材料,设计实验验证该结论。请完善实验思路:取生理状态相同的雌性小鼠若干,均分成甲、乙两组;__________,在相同且适宜的条件下饲养一段时间后,检测并比较两组小鼠__________________。
22. 薇甘菊被称为“植物杀手”,其杀手锏便是“死亡缠绕”。它十分善于攀爬,一旦攀附上其他植物,便快速蔓延并很快覆盖住附主,将其层层包裹,阻碍附主进行光合作用,同时它还会排放毒素抑制附主生长,继而导致附主死亡。即便是高达十余米的乔木,也难逃其魔爪。回答下列问题:
(1)调查薇甘菊种群数量时,首先应调查其最基本的特征是_______,常采用______法进行调查。
(2)薇甘菊具有长久性土壤种子库和地下营养体强大等特点,入侵后与当地植物在竞争______________等方面具有绝对优势。薇甘菊入侵会导致该生态系统的抵抗力稳定性下降,其原因是_____________。同时薇甘菊入侵会使土壤碳储量减少,可能的原因是________。
(3)薇甘菊排放毒素抑制附主,其传递的信息属于_______信息。薇甘菊对附主种群的影响属于_______(填“密度”或“非密度”)制约因素。
(4)科研人员使用不同的化学药剂施药,30 d后栽种经济作物甘薯进行综合防治薇甘菊,其结果如图所示:
实验中只喷施化学药剂防治时,施药180d后的防治效果均比施药30d后的差,其可能的原因是____________________。从防治时效来看,防治效果较好的措施是_______________。
23. FAE1基因是芥酸合成的关键基因,其表达水平直接影响芥菜中芥酸含量。研究人员通过基因工程手段调控FAE1基因表达,培育高芥酸和低芥酸芥菜品种以满足不同需求。回答下列问题:
(1)FAE1基因启动子的基本组成单位是________,其作用是________。
(2)利用下图质粒构建FAE1基因表达载体时,不应同时选用限制酶________,原因是________。科研人员使用根瘤农杆菌中的Ti质粒作为运载体,Ti质粒的优点是_________。
(3)为验证目的基因是否成功导入表达载体,可以在酶切后利用电泳进行鉴定。在电场作用下,DNA分子会向着与它所带电荷________(填“相同”“相反”)的电极移动。PCR检测转基因芥菜中是否含FAEI基因的结果如图所示。检测结果表明_________。③中出现2个条带的可能原因是________。
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2026届高三年级上学期开学考试
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、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 链霉菌属于放线菌类,能产生多种抗生素。研究发现,链霉菌产生的聚酮化合物(精氨酸衍生物)可以介导土壤环境中的细菌、真菌互作,有助于土壤微生物群落的研究。下列相关叙述正确的是( )
A. 链霉菌产生的抗生素能抑制土壤中酵母菌的生长繁殖
B. 土壤中的细菌和真菌细胞中均存在核酸—蛋白质复合物
C. 聚酮是链霉菌中的氨基酸在核糖体上经脱水缩合反应合成的
D. 链霉菌在生命系统中属于个体层次,在生态系统中属于消费者
【答案】B
【解析】
【详解】A、链霉菌产生的抗生素可抑制细菌的生长繁殖,但酵母菌是真核生物,抗生素对真核生物基本无影响,A错误;
B、所有细胞生物中均存在核酸-蛋白质复合物,如DNA复制时DNA与DNA聚合酶结合,B正确;
C、核糖体是肽链合成的场所,聚酮化合物是精氨酸衍生物,并不是蛋白质或多肽,C错误;
D、链霉菌是单细胞生物,在生命系统中属于细胞和个体层次,在生态系统中属于分解者,D错误。
故选B。
2. 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,其功能与结构相适应。如图表示某生物细胞细胞核及其周围结构。下列相关叙述正确的是( )
A. 该细胞可能是处于分裂间期的洋葱根尖分生区细胞
B. 内质网膜与核膜相连,可实现细胞核与细胞质之间的物质运输
C. 染色质上携带的遗传信息可直接通过核孔传递到细胞质中
D. 人皮肤组织细胞中的核仁比浆细胞中的核仁数量多且更发达
【答案】B
【解析】
【详解】A、洋葱根尖分生区细胞属于高等植物细胞,没有中心体,而图中细胞有中心体,所以该细胞不可能是处于分裂间期的洋葱根尖分生区细胞,A错误;
B、内质网膜与核膜相连,这为细胞核与细胞质之间的物质运输提供了通道,比如一些蛋白质、RNA等物质可以通过内质网与核膜的联系进行运输,B正确;
C、染色质上携带遗传信息的是DNA,DNA不能直接通过核孔将遗传信息传递到细胞质,C错误;
D、核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关,浆细胞需合成大量抗体,所以人浆细胞中的核仁比人体皮肤组织细胞中的核仁数量更多且更发达,D错误。
故选B。
3. 高等植物中,蔗糖是光合作用产物在长距离运输中的主要形式,其跨膜运输由韧皮部特异化的细胞——筛分子(SEs)和伴胞(CCs)完成,筛分子通过胞间连丝与伴胞相连,形成筛分子—伴胞复合体(SE-CCCs)。蔗糖进入 SE-CCCs的方式如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 胞间连丝是筛分子与伴胞进行物质交换和信息交流的通道
B. SE-CCCs内的H⁺运至细胞外的过程中 H⁺泵构象会发生改变
C. 蔗糖进入SE-CCCs的速率由膜外 H⁺进入膜内的速率所决定
D. 图示物质运输的方式可体现细胞膜具有选择透过性的功能
【答案】C
【解析】
【详解】A、胞间连丝在植物细胞间广泛存在,能够实现细胞间的物质交换和信息交流,对于筛分子与伴胞也不例外,所以胞间连丝是筛分子与伴胞进行物质交换和信息交流的通道,A正确;
B、SE-CCCs内的H+运至细胞外的过程为主动运输,需要消耗能量,H+泵发生磷酸化后,其构象会发生改变,B正确;
C、蔗糖进入SE-CCCs的速率由蔗糖浓度、载体蛋白数量、ATP含量及膜外H+进入膜内的速率共同决定,C错误;
D、图中H+的运输以及蔗糖的运输都需要特定的载体,这体现了细胞膜对物质进出的选择作用,即体现了细胞膜具有选择透过性的功能,D正确。
故选C。
4. 奥利亚罗非鱼的性别决定方式为ZW型,尼罗罗非鱼的性别决定方式为XY型。已知性染色体组成为XW、XX、ZW的个体为雌性,其余为雄性。某兴趣小组进行了以下杂交实验:
杂交一:奥利亚罗非鱼×尼罗罗非鱼→F1,F1只有一种性别
杂交二:奥利亚罗非鱼×尼罗罗非鱼→F1,F1中雌:雄=1:3
若不考虑突变,后代个体均存活,下列叙述正确的是( )
A. 杂交一中母本性染色体组成为ZZ
B. 杂交二F1雄性个体中含 Y 染色体的概率为1/3
C. 杂交二中 F1自由交配所得F2中雄性个体占7/12
D. 将两种罗非鱼混合养殖,子一代性染色体组成最多有6种
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据题干信息可知,杂交一母本性染色体组成为XX,父本性染色体组成为ZZ,二者杂交,子代的性染色体组成为ZX,只有一种性别,表型为雄性,A错误;
B、杂交二中F1雌雄比为1:3,说明母本的性染色体组成为ZW,父本的性染色体组成为XY,子代雄性性染色体为ZX、ZY、WY,其中含Y染色体的为ZY和WY,占雄性总数的2/3,B错误;
C、杂交二F1雄性性染色体为ZX(1/3)、ZY(1/3)、WY(1/3),雌性为XW,自由交配时,雌性产生W(50%)和X(50%)配子,雄性产生Z(1/3)、X(1/6)、W(1/6)、Y(1/3)配子, F1自由交配所得F2,F2的性染色体组成为2/12XW(雌性)、2/12WY(雄性)、2/12ZW(雌性)、1/12WW(雄性)、2/12XY(雄性)、2/12ZX(雄性)、1/12XX(雌性),F2雄性概率为7/12,C正确;
D、将两种罗非鱼混合养殖,子代性染色体组成最多有8种,ZZ、ZX、ZW、XY、XX、ZY、XW、WY,D错误。
故选C。
5. Marliere所领导的研究团队在一种感染弧菌的病毒中发现部分碱基A可以被2-氨基腺嘌呤(Z)取代,这样的DNA称为Z-DNA。进一步研究发现碱基Z与T之间有3个氢键,Z-DNA的存在能帮助病毒更好地抵抗细菌中某些蛋白质的攻击。下列相关叙述错误的是( )
A. 病毒DNA中碱基A被Z取代,属于可遗传变异中的基因突变
B. 组成Z-DNA的化学元素有五种,其彻底水解可得到6种化合物
C. Z-DNA复制时也要遵循碱基互补配对原则且需要DNA聚合酶的参与
D. Z与T之间有3个氢键增加了DNA的稳定性,有助于病毒抵抗酶的降解
【答案】B
【解析】
【详解】A、病毒DNA中碱基A被Z取代,是基因中碱基序列的改变,因而属于可遗传变异中的基因突变,A正确;
B、组成Z-DNA的化学元素有五种,其彻底水解可得到7种化合物,包括磷酸、脱氧核糖和5种碱基,B错误;
C、Z-DNA复制时也需要严格遵循碱基互补配对原则,且需要DNA聚合酶的参与,还需要脱氧核苷酸作为原料,C正确;
D、题意显示,Z-DNA的存在能帮助病毒更好地抵抗细菌中某些蛋白质的攻击,据此可知,Z与T之间有3个氢键增加了DNA的稳定性,同时由于碱基序列的改变,因而不宜被相应的酶识别和切割,D正确。
故选B。
6. 某种植物果实的颜色与蛋白A有关。DNA测序表明,控制红色的基因由控制黄色的基因突变而来,其相关信息如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 突变前后的基因中嘌呤与嘧啶的比值相等
B. 突变后的基因所控制合成的 mRNA 链变短
C. 突变后的基因所控制的蛋白 A中氨基酸数目减少
D. 合成蛋白 A的过程中核糖体沿mRNA 的5'端向3'端移动
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因是双链DNA,嘌呤总数与嘧啶总数相等,A正确;
B、从图中可知,突变是模板链中一个碱基对发生改变,转录形成的mRNA只是改变了一个碱基,链长并没有变短,B错误;
C、由图中信息可知,控制黄色的基因经碱基替换突变为控制红色的基因,模板链5'…CTC…3'变为5'…CTA…3',导致转录出的mRNA由5'⋯GAG⋯3'变为5'⋯UAG⋯3',使编码谷氨酸的密码子变为终止密码子,翻译提前终止,因此与突变前相比,突变后的基因所控制的蛋白A的氨基酸数量减少,C正确;
D、在翻译过程中,核糖体沿mRNA的5'端向3'端移动,读取密码子进行肽链的合成,D正确。
故选B。
7. 下列关于生物进化的叙述,错误的是( )
A. 基因突变可产生新基因,是生物进化原材料的根本来源
B. 自然选择保留适应环境的变异,人工选择保留人类所需的变异
C. 生物进化的过程实际是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程
D. 某种群连续自交使种群基因型频率发生改变,说明该种群发生了进化
【答案】D
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于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,最终导致新物种的形成。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、基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或替换,它能产生新的基因。这些新基因会为生物进化提供全新的遗传物质基础,是生物进化原材料的根本来源,A正确;
B、自然选择是自然界对生物的选择作用,适者生存,不适者被淘汰,所以自然选择会保留适应环境的变异;而人工选择是人类根据自己的需求和爱好,对生物进行选择,保留人类所需的变异,B正确;
C、生物进化过程中,生物与生物之间、生物与无机环境之间相互影响、共同发展,这就是协同进化,所以生物进化的过程实际就是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程,C正确;
D、生物进化的实质是种群基因频率的改变,而不是基因型频率的改变。某种群连续自交虽然会使种群基因型频率发生改变,但基因频率不一定改变,所以不能说明该种群发生了进化,D错误。
故选D。
8. 内环境是由细胞外液构成的液体环境。下列关于人体内环境的叙述,正确的是( )
A. 组织液、血浆和淋巴液的成分基本相同,但组织液中的蛋白质含量更高
B. 细胞外液渗透压90%以上来源于 Na⁺和蛋白质,且细胞内外液渗透压相等
C. 某人因流感持续高烧38.5℃,此时机体毛细血管舒张,产热量大于散热量
D. 细胞代谢产生的CO2属于内环境成分,可刺激脑干的呼吸中枢,使呼吸加快
【答案】D
【解析】
【详解】A、组织液、血浆和淋巴液成分相似,但血浆中含有较多蛋白质,而组织液和淋巴液中的蛋白质含量较低,A错误;
B、细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-,细胞内液与细胞外液的渗透压相等,维持细胞形态,B错误;
C、高烧时,体温维持稳定(如38.5℃),此时产热量等于散热量,处于动态平衡,若产热大于散热,体温会持续上升,C错误;
D、细胞代谢产生的CO2通过扩散进入组织液(内环境成分),可刺激脑干的呼吸中枢,加快呼吸频率以排出CO2,D正确。
故选D。
9. 如图1为受大脑皮层控制的缩手反射的反射弧示意图,其中字母a、b代表神经纤维,电表A 的两极均置于神经纤维膜外,电表B的一极置于神经纤维膜外,另一极置于神经纤维膜内。图2表示神经纤维某点在受到一次刺激前后膜电位的变化。下列相关叙述错误的是( )
A. 未刺激M时,电表B记录的是静息电位,其读数不为零
B. 适宜电刺激M 处时,电表A、B的指针各偏转2次
C. 图1反射弧中至少含4个神经元,1个轴突—树突型突触
D. 图2 中③至④时期 Na-K泵会将膜内Na+逆浓度运输到膜外
【答案】B
【解析】
【详解】A、静息电位是指细胞未受刺激时,存在于细胞膜内外两侧的电位差,电表B的一极置于神经纤维膜外,另一极置于神经纤维膜内,未刺激M时,电表B记录的是静息电位,静息时膜外为正电位,膜内为负电位,其读数不为零,A正确;
B、适宜电刺激M处时,兴奋会沿反射弧传导,兴奋先传到电表A左侧电极处,使该处膜外电位由正变负,电表A指针偏转一次,兴奋继续传导到电表A右侧电极处,使该处膜外电位由正变负,电表A指针又偏转一次,对于电表B,兴奋传到电极处时,膜电位发生变化,会使指针偏转一次,B错误;
C、由图1可知,反射弧中共有4个神经元(1个传入神经元、2个中间神经元、1个传出神经元),1个轴突-树突型突触,C正确;
D、图2中③至④时期是恢复静息电位的过程,此时Na-K泵会将膜内Na+逆浓度运输到膜外,同时将膜外K+逆浓度运输到膜内,以维持细胞膜内外的离子分布,D正确。
故选B。
10. 合理的放牧强度与方式能够保障草畜平衡,维持草地健康、稳定及可持续发展。50%~99%的地上生物会变成凋落物并进入土壤,因而凋落物的分解速率在一定程度上决定着土壤有机质形成、养分矿化速率和陆地生态系统碳平衡。下列相关叙述错误的是( )
A. 生态系统内的各种化合物都是全球循环的,无需额外补充
B. 草地生态系统的凋落物分解主要依赖土壤中微生物的分解作用
C. 不同生态系统的凋落物组成、比例及分解速率可能有较大差异
D. 合理放牧考虑了草原的承载力,遵循的生态学基本原理是协调
【答案】A
【解析】
【详解】A、生态系统的物质循环指的是各种化学元素的循环,一般具有全球性,有的人工生态系统需要额外补充一些物质,如农田生态系统需要补充 N、P、K等,A错误;
B、土壤中的微生物(如细菌、真菌等分解者)能够将草地生态系统的凋落物中的有机物分解为无机物,所以草地生态系统的凋落物分解主要依赖土壤中微生物的分解作用,B正确;
C、不同生态系统的生物种类和环境条件不同,导致凋落物组成(如植物种类不同,凋落物成分不同)、比例及分解速率(如温度、湿度等环境因素影响微生物活动,进而影响分解速率)可能有较大差异,C正确;
D、合理放牧考虑了草原的承载力,避免过度放牧对草原生态系统造成破坏,遵循了生态学中的协调原理,即生物与环境、生物与生物的协调与适应,D正确。
故选A。
11. 维持生态平衡和提高生态系统的稳定性对自然或人工生态系统是十分重要的。下列相关叙述错误的是( )
A. 热带雨林具有自我调节能力的基础是负反馈调节,其恢复力稳定性较农田弱
B. 某地百姓常在河中洗衣、洗菜,但河水依然清澈,这体现了河流的抵抗力稳定性
C. 退湖还林后的生态系统是否达到平衡的判断依据是结构、功能和收支是否平衡
D. 若要提高某生态系统的抵抗力稳定性,可通过增加该生态系统中各种群个体数量来实现
【答案】D
【解析】
【详解】A、生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节,热带雨林的营养结构复杂,自我调节能力强,但是其恢复力稳定性较弱,农田生态系统营养结构相对简单,恢复力稳定性相对较强,A正确;
B、百姓在河中洗衣、洗菜,河水依然清澈,说明河流能抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状,这体现了河流的抵抗力稳定性,B正确;
C、当生态系统达到平衡时,其结构、功能和收支都处于相对平衡的状态,所以退湖还林后的生态系统是否达到平衡可依据结构、功能和收支是否平衡来判断,C正确;
D、要提高某生态系统的抵抗力稳定性,应增加生态系统中物种的种类,而不是各种群个体数量,物种丰富度越高,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性越强,D错误。
故选D。
12. 发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需产物的过程。下列关于发酵应用的叙述,错误的是( )
A. 制作果酒时,随着发酵时间的延长酒精含量会越来越多
B. 工业化生产果醋时,需利用发酵罐的通气口通入无菌氧气
C. 制作泡菜时,配制质量分数为5%~20%的盐水应煮沸冷却后再使用
D. 抗生素会杀死或抑制乳酸菌的生长,含有抗生素的牛奶不能用于发酵成酸奶
【答案】A
【解析】
【详解】A、制作果酒时,在发酵前期,酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,之后进行无氧呼吸产生酒精,随着发酵时间的延长,酒精含量会逐渐增加,但增加到一定程度将不再增加,酒精含量受发酵底物、酵母菌含量等因素的影响,A错误;
B、果醋发酵需要醋酸菌参与,醋酸菌为好氧细菌,发酵时需通入无菌氧气,B正确;
C、制作泡菜时,配制质量分数为5%~20%的盐水应煮沸冷却后再使用,以防止杂菌污染及烫死菌种,C正确;
D、乳酸菌是细菌,抗生素会杀死或抑制乳酸菌的生长,所以含有抗生素的牛奶不能用于发酵成酸奶,D正确。
故选A。
13. L1蛋白是组成人类乳头瘤病毒(HPV)衣壳的主要结构蛋白。制备HPV单克隆抗体时利用了加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”,已知细胞内核苷酸合成的两个途径如图所示,骨髓瘤细胞中缺乏其他细胞都含有的转化酶、激酶。下列相关叙述正确的是( )
A. 给小鼠注射病毒的L1蛋白,可激发小鼠体内发生体液免疫和细胞免疫
B. 骨髓瘤细胞和 B淋巴细胞均无法在“HAT 培养基”上增殖,且原因相同
C. 杂交瘤细胞在“HAT 培养基”上通过补救合成途径合成核酸并分泌抗体
D. 经“HAT 培养基”筛选后得到的细胞所分泌的抗体均可特异性中和 HPV
【答案】C
【解析】
【详解】A、病毒的Ll蛋白是抗原,可激发小鼠发生体液免疫,但是没有病毒侵染形成的靶细胞,无法激发小鼠的细胞免疫,A错误;
B、骨髓瘤细胞中缺乏转化酶、激酶,且全合成途径被阻断,不能合成核苷酸,因此无法在“HAT培养基”上增殖,而B淋巴细胞是高度分化的细胞,没有分裂增殖的能力,B错误;
C、“HAT培养基”上全合成途径被阻断,融合成功的杂交瘤细胞既能利用补救合成途径合成核苷酸进行增殖,又能合成抗体,C正确;
D、经“HAT 培养基”筛选后得到的杂交瘤细胞具有多种类型,所分泌的抗体不一定能特异性中和HPV,还需要进行抗原—抗体杂交检测,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 下列关于生态系统食物链和食物网的叙述,正确的是( )
A. 食物链和食物网是生态系统的营养结构,可揭示生态系统物质循环和能量流动规律
B. 动物所处食物链或食物网的营养级越高,其体型就越大,但个体数量不一定最多
C. 自然生态系统中食物链的营养级数目是有限的,人工控制下食物链的长短可以调节
D. 某些有害物质的浓度随着食物链营养级的升高而逐渐增大,即存在着生物富集现象
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的,通过食物链和食物网能够揭示生态系统物质循环和能量流动规律,A正确;
B、在生态系统的食物链或食物网中,营养级的高低与生物体型的大小没有必然关系,而且营养级越高,个体数量通常越少,B错误;
C、在自然生态系统中,由于能量在沿食物链流动过程中是逐级递减的,所以食物链的营养级数目是有限的,在人工控制下,比如在一些生态农业中,可以通过合理设计食物链来调节食物链的长短,C正确;
D、某些有害物质,如重金属、难以降解的农药等,会在生物体内积累,并且随着食物链营养级的升高而逐渐增大,这就是生物富集现象,D正确。
故选ACD。
15. 大气中CO₂浓度升高导致的温室效应会对农作物的生长产生影响。研究人员采用控制系统模拟了未来的气候情况,研究气候变化对水稻光合作用及产量的影响。实验组处理及水稻在灌浆期的光合特性如表所示。下列相关叙述正确的是( )
组别
处理
净光合速率(μmolm-2•s-1)
气孔导度(molm-2•s-1)
蒸腾速率(mmolm-2•s-1)
组1
CO2400μmol•mol-1,正常气温
15
0.12
2.8
组2
CO2400μmol•mol-1,正常气温+2℃
20
0.3
5.4
组3
CO2600μmol•mol-1,正常气温
25
0.1
2.7
组4
CO2400μmol•mol-1,正常气温+2℃
28
0.21
3.9
A. 本实验的自变量是 CO₂浓度,因变量可用O₂的释放速率表示
B. 与组2相比,组4水稻叶肉细胞吸收固定 CO₂更多,C₃含量高
C. 温度可通过促进光合作用相关酶的活性来提高水稻的净光合速率
D. 为大幅增加水稻净光合速率,可在适当升高温度的同时增加 CO₂浓度
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析题干可知,自变量为温度和CO2浓度,通过净光合速率、气孔导度、蒸腾速率检测因变量。
【详解】A、本实验的自变量是CO₂浓度和温度,因变量为净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,A错误;
B、与组2相比,组4的CO₂浓度更高,水稻叶肉细胞吸收固定的 CO₂更多,使得C₃含量增加,B正确;
C、由实验结果可知,与正常气温相比,正常气温+2℃组气孔导度、蒸腾速率均增大,可使水稻叶肉细胞吸收更多的CO₂用于暗反应,同时升温还可使与光合作用相关的酶活性增大,C正确;
D、由实验结果可知,为使水稻的净光合速率的增加幅度更大,可以采取的措施是在适当升高温度的同时增加CO₂浓度,D正确。
故选BCD。
16. 水稻是二倍体(2N=24)生物,普通水稻含有吸镉基因(A),其位于Ⅵ号染色体上,现通过技术手段得到了含耐盐基因(B)的植株。品种甲敲除了Ⅵ染色体上的吸镉基因(A),品种乙向水稻Ⅱ号染色体上插入了耐盐基因(B),如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 品种乙水稻的Ⅱ号染色体上插入了 B基因,属于染色体变异
B. 让品种甲和品种乙杂交,F₁自交得到 F₂,从F₂中可选出吸镉量低且耐盐的品种
C. 若BB×bb的后代基因型为b,可能是减数分裂Ⅰ时B基因所在染色体未分离所致
D. 若B基因发生突变,控制合成的蛋白质氨基酸序列变化越大,则抗盐能力也会越强
【答案】AD
【解析】
【详解】A、由题意可知,品种甲敲除了Ⅵ号染色体上的吸镉基因(A),属于染色体结构变异;品种乙向水稻Ⅱ号染色体上插入了耐盐基因(B),属于基因重组,A错误;
B、品种甲的基因型为aabb,品种乙的基因型为AABB,两者杂交后再自交,可在F2中选出吸镉量低且耐盐的品种(aaBB、aaBb),B正确;
C、若BB×bb的后代基因型为b,可能是基因型为BB的个体减数分裂Ⅰ时B基因所在的同源染色体未分离,导致其中一个配子缺失B基因,含b基因的配子与不含B基因的配子结合形成只含b的后代,C正确;
D、基因突变具有不定向性,B基因突变可能会导致水稻耐盐性更强或更弱,也可能不变,D错误。
故选AD。
17. 植物根的生长会表现出顶端优势,切除主根根尖或用适宜浓度的NAA 处理均可解除顶端优势,促进侧根原基的发育。某实验小组以莴苣幼苗根为材料,探究解除顶端优势的相关措施是否与内源IAA含量的变化有关,并测量了不同处理条件下莴苣幼苗主根中内源IAA 含量变化,实验结果如图所示。据图信息不能得出的结论是( )
A. 切除根尖可解除顶端优势的原因是侧根处IAA 浓度降低
B. NAA 处理很可能通过增加根部内源 IAA 含量解除顶端优势
C. 切除根尖和施加适宜浓度的 NAA 能协同促进侧根原基形成
D. NAA 处理后根部内源IAA 含量变化体现了 NAA 的“低促高抑”特性
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、根据图中信息只能得出不同处理条件下莴苣幼苗主根中内源IAA的含量变化,不能得知切除主根根尖解除顶端优势是侧根处IAA浓度降低导致的,A错误;
B、据图分析,与对照组相比,切除主根根尖和用NAA处理均使主根内源IAA含量增加,可推断两组处理均是通过增加主根内源IAA的含量解除顶端优势,促进侧根原基的发育,B正确;
C、由于缺少切除主根根尖和施加适宜浓度NAA共同处理的实验组,故无法得出两者是否协同促进侧根原基形成的结论,C错误;
D、图中并未用不同浓度的NAA处理,故无法体现出NAA“低促高抑”的特性,D错误。
故选ACD。
18. LB培养基(主要成分是胰蛋白胨、酵母提取物和NaCl)是大肠杆菌的常用培养基。突变菌株甲和乙不能合成某些营养物质,不能单独在LB上培养,但能混合培养。科研人员将菌株甲、乙分别置于U型管的两侧(如图),一段时间后,再将菌株甲、乙分别接种到LB平板上观察生长情况,结果均未出现菌落。下列叙述错误的是( )
A. 胰蛋白胨能够提供碳源、氮源、维生素和磷酸盐
B. U型管两侧的培养基为含琼脂的LB培养基
C. 再次接种到LB平板上所用的接种方法只能为涂布平板法
D. 结果表明菌株甲、乙能互相为对方提供某些营养物质
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、胰蛋白胨是蛋白质水解产物,主要提供碳源和氮源,也可能含少量维生素,但通常不提供磷酸盐,A错误;
B、U型管两侧的培养液可以交换物质,故两侧培养基中可能未添加琼脂,B错误;
C、再次接种到LB平板上所用的接种方法未必只能为涂布平板法,还可用平板划线法,C错误;D、U型管实验中两侧的培养液可以交换物质,因而推测,菌株甲、乙能互相为对方提供某些营养物质,D正确。
故选ABC。
三、非选择题:本题共5 小题,共59分。
19. 贮前温度处理作为一种无公害的水果保鲜技术正日益引起人们的关注。研究人员以丰香草莓为实验材料,研究了贮前温度处理对采摘后草莓果实贮藏特性的影响,结果如图所示。回答下列问题:
(1)预处理的时间均为30 min,目的是_______________;可以____________来表示草莓果实的呼吸速率。由图1可知,预冷和预热处理对草莓果实贮藏期呼吸作用的影响是_________。
(2)随着贮藏期的延长,各组草莓果实硬度均下降,根据图2 和图3分析原因是___________。预处理能________草莓果实硬度下降的速度。
(3)预热与预冷对纤维素酶活性影响的机制_______(填“相同”或“不同”),理由是______________。
(4)实际生活中对水果蔬菜贮藏保鲜的措施有______________(答两点)。
【答案】(1) ①. 控制无关变量(处理时间)对实验结果的影响 ②. 单位时间内氧气消耗量或CO2释放量或有机物消耗量 ③. 均可抑制贮藏后期果实呼吸作用强度的上升幅度
(2) ①. 植物细胞壁中的纤维素能维持细胞的硬度,在贮藏过程中,纤维素酶活性逐渐增强,对纤维素的分解能力也逐渐增强,使纤维素大量分解,进而导致果实软化 ②. 减缓
(3) ①. 不同 ②. 预冷(低温)只是抑制酶的活性,温度恢复后酶活性也可恢复,预热(高温)会使酶的空间结构被破坏而变性失活
(4)低温、低氧、低湿度保藏
【解析】
【分析】细胞呼吸的原理在生活和生产中得到了广泛的应用。生活中,馒头、面包、泡菜等许多传统食品的制作,现代发酵工业生产青霉素、味精等产品,都建立在对微生物细胞呼吸原理利用的基础上。在农业生产上,人们采取的很多措施也与调节呼吸作用的强度有关。例如,中耕松土、适时排水,就是通过改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用,以利于作物的生长;在储藏果实、蔬菜时,往往需要采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用,以减少有机物的消耗。
【小问1详解】
预处理的时间是无关变量,因此预处理的时间均为30min,目的是控制无关变量(处理时间)对实验结果的影响;可以用单位时间内氧气消耗量或CO2释放量或有机物消耗量表示草莓果实的呼吸速率,因为呼吸作用会通过分解有机物,消耗O2产生CO2,通过检测单位时间内氧气消耗量或CO2释放量或有机物消耗量能反映呼吸作用的强弱。分析图1可知,预冷和预热处理后,呼吸速率在36小时后均低于对照组,因此推测预冷和预热处理对草莓果实贮藏期呼吸作用的影响是均可抑制贮藏后期果实呼吸作用强度的上升幅度。
【小问2详解】
植物细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶,对植物细胞有支持和保护作用。随着贮藏期的延长,各组草莓果实硬度均下降的原因是:植物细胞壁中的纤维素能维持细胞的硬度,在贮藏过程中,纤维素酶活性逐渐增强,对纤维素的分解能力也逐渐增强,使纤维素大量分解,进而导致果实软化。分析图2和图3可知,预处理能缓解草莓果实硬度下降的速度。
【小问3详解】
预热与预冷对纤维素酶活性影响的机制不同,预冷(低温)只是抑制酶的活性,温度恢复后酶活性也可恢复,预热(高温)会使酶的空间结构被破坏而变性失活。
【小问4详解】
实际生活中对水果蔬菜贮藏保鲜的措施有低温、低氧、低湿度保藏等,降低温度可以降低呼吸酶的活性,从而降低呼吸作用强度,减少有机物的消耗,降低氧气浓度可以抑制有氧呼吸,也能减少有机物的消耗,低湿度能够保鲜。
20. 某二倍体雌雄同株植物的花色受A/a和B/b两对等位基因控制,花色的遗传机制如图所示。研究人员用一株纯种白花和一株纯种黄花作亲本进行杂交,得到F1,将 F1单株隔离种植,发现一株与其他植株自交结果不同的植株甲(不考虑基因突变),植株甲自交所得F2中红花:黄花:白花=3:1:4。回答下列问题:
(1)黄花亲本的基因型是_______;该植物花色的遗传方式说明基因通过______________,进而控制生物体的性状。
(2)若基因A/a和B/b位于两对同源染色体上,则其他植株自交所得F₂的表型及比例为_____________。
(3)镜检发现植株甲的某条染色体片段缺失,且含缺失染色体的雄配子致死,雌配子不受影响。现根据植株甲自交所得F₂的表型及比例,推测基因A、基因B是否位于缺失的染色体片段中。
初步分析:由F₂中红花:黄花:白花=3:1:4,有色:白色=1:1,有色个体中红花:黄花=3:1,可判定基因________所在的染色体出现缺失。
进一步分析:
①若上述分析中判定的基因在缺失染色体片段中,植株甲产生的雌配子类型及比例为_________,植株甲自交所得F₂的表型为__________。
②若上述分析中判定的基因不在缺失染色体片段中,植株甲产生的雄配子类型及比例为_______,植株甲自交所得F₂中红花纯合子所占的比例为__________。
【答案】(1) ①. AAbb ②. 控制酶的合成来控制代谢过程
(2)红花: 黄花: 白花=9:3:4
(3) ①. A ②. B:b:aB: ab=1:1:1:1 ③. 全部为白花 ④. aB: ab=1:1 ⑤. 0##零
【解析】
【分析】1、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,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。
2、基因对性状的控制方式:
(1)基因通过控制酶的合成来控制生物的代谢过程,进而间接控制生物的性状;
(2)基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状。
【小问1详解】
由花色的遗传机制可知,开黄花个体的基因型中有 A基因,无B基因,因此黄花亲本纯合子的基因型为AAbb;该植物花色的遗传方式说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
【小问2详解】
纯种亲本白花基因型为aabb或aaBB,纯种亲本黄花基因型为AAbb,杂交F1,F1基因型为Aabb或AaBb,不考虑基因突变,将 F1单株隔离种植,发现一株与其他植株自交结果不同的植株甲,其自交后代出现了三种性状,说明F1基因型为AaBb,植株甲是在基因型AaBb基础上产生的其他变异,其他F1植株的基因型均为AaBb,若基因A/a和B/b位于两对同源染色体上,说明两对等位基因遵循自由组合定律,则AaBb自交所得F2的表型及比例为红花:黄花:白花=9:3:4。
【小问3详解】
植株甲的基因型为AaBb,其自交后代中,有色:白色=1:1(A/a控制),有色中红花:黄花=3:1(B/b控制),所以是基因 A/a控制的性状出现异常,由于有色植株比例下降,因此是基因A所在的染色体出现片段缺失。
①若基因 A 位于缺失的片段中,植株甲产生的雄配子基因型及比例为aB:ab=1:1,雌配子中B:b:aB:ab=1:1:1:1,植株甲自交后代全部为白花,不符合统计得到的结果。
②若基因A 不位于缺失的片段中,植株甲产生的雄配子基因型及比例为aB:ab=1:1,雌配子中AB: Ab:aB: ab=1:1:1:1,植株甲自交后代中红花:黄花:白花=3:1:4,红花(AaBb)全为杂合子,纯合子所占的比例为0。
21. 多囊卵巢综合征(PCOS)是育龄期妇女最常见的内分泌疾病。由于激素调节信号通路出现问题,导致某些激素分泌过多或过少,引起卵巢功能障碍,表现为如图所示的无排卵、多毛症等症状。回答下列问题:
(1)促黄体生成素(LH)是由____________分泌的一种蛋白质类激素,它可以促进雌二醇的分泌,图中参与雌二醇分泌的调节轴是_____________。构成该调节轴的各环节之间进行分级调控,这种调控的意义是可以____________,也有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
(2)如图所示,PCOS 主要是因为促性腺激素释放激素(GnRH)分泌频率不协调,使__________,引起一系列功能障碍,导致雌二醇分泌降低,并出现卵泡不能发育成熟、无排卵、多毛等症状。健康女性在排卵前一天左右,卵巢分泌的雌激素增加,高浓度的雌激素诱导LH继续增加,这种LH 分泌调节机制属于_____________。
(3)患者由于_______还会表现出胰岛素抵抗。当体内血糖浓度高于正常值时,自主神经系统中的_______神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素,并利用胰岛素的调节作用来降血糖。而胰岛素抵抗病人的组织细胞对胰岛素不敏感,导致胰岛素无法起到降低血糖的作用,胰岛素抵抗导致机体糖代谢能力下降,使得过多的糖____________,存储在皮下组织,进而引起身体肥胖。
(4)胰岛素过多还可直接刺激卵巢,导致卵巢增大。以生理状况正常的20只雌鼠为实验材料,设计实验验证该结论。请完善实验思路:取生理状态相同的雌性小鼠若干,均分成甲、乙两组;__________,在相同且适宜的条件下饲养一段时间后,检测并比较两组小鼠__________________。
【答案】(1) ①. 垂体 ②. 下丘脑—垂体—卵巢轴 ③. 放大激素的调节效应,形成多级反馈调节
(2) ①. 促卵泡激素分泌量减少、促黄体生成素分泌量增加 ②. 正反馈调节
(3) ①. 睾酮增多和肥胖 ②. 副交感 ③. 转化为脂肪
(4) ①. 甲(乙)组每天注射一定量的胰岛素,乙(甲)组每天注射等量的生理盐水 ②. 卵巢的平均大小
【解析】
【分析】下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促性腺激素作用于性腺,性腺分泌性激素。正常情况下性激素含量增加会反馈抑制下丘脑和垂体的分泌活动,进而维持性激素含量的稳定。
【小问1详解】
促黄体生成素(LH)是一种促激素,是由垂体分泌的一种蛋白质类激素,它可以促进雌二醇的分泌,图中参与雌二醇分泌的调节轴是下丘脑—垂体—卵巢轴。构成该调节轴的各环节之间进行分级调控,通过分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,也有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
【小问2详解】
结合图示可知,PCOS 主要是因为促性腺激素释放激素(GnRH)分泌频率不协调,表现为促卵泡激素分泌量减少、促黄体生成素分泌量增加,引起一系列功能障碍,导致雌二醇分泌降低,并出现卵泡不能发育成熟、无排卵、多毛等症状。健康女性在排卵前一天左右,卵巢分泌的雌激素增加,高浓度的雌激素诱导LH继续增加,进而引起雌激素分泌增多,这种LH 分泌调节机制属于正反馈调节。
【小问3详解】
结合图示可知,患者由于睾酮增多和肥胖还会表现出胰岛素抵抗。当体内血糖浓度高于正常值时,自主神经系统中的副交感神经支配胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素通过促进葡萄糖氧化分解、促进肝糖原合成和转变成非糖物质,以及抑制肝糖原分解等方式来降血糖。而胰岛素抵抗病人的组织细胞对胰岛素不敏感,导致胰岛素调节作用减弱,无法起到降低血糖的作用,进而导致机体糖代谢能力下降,使得过多的糖转变成脂肪,存储在皮下组织,进而引起身体肥胖。
【小问4详解】
胰岛素过多还可直接刺激卵巢,导致卵巢增大。根据实验目的可知,本实验的自变量为胰岛素含量,因变量为卵巢体积大小,因而实验设计中以生理状况正常的20只雌鼠为实验材料,实验思路如下:取生理状态相同的雌性小鼠若干,均分成甲、乙两组;甲组每天注射一定量的胰岛素(实验组),乙组每天注射等量的生理盐水(对照组),在相同且适宜的条件下饲养一段时间后,检测并比较两组小鼠卵巢的平均大小,根据验证结论可推测,甲组小鼠的卵巢体积大于乙组。
22. 薇甘菊被称为“植物杀手”,其杀手锏便是“死亡缠绕”。它十分善于攀爬,一旦攀附上其他植物,便快速蔓延并很快覆盖住附主,将其层层包裹,阻碍附主进行光合作用,同时它还会排放毒素抑制附主生长,继而导致附主死亡。即便是高达十余米的乔木,也难逃其魔爪。回答下列问题:
(1)调查薇甘菊种群数量时,首先应调查其最基本的特征是_______,常采用______法进行调查。
(2)薇甘菊具有长久性土壤种子库和地下营养体强大等特点,入侵后与当地植物在竞争______________等方面具有绝对优势。薇甘菊入侵会导致该生态系统的抵抗力稳定性下降,其原因是_____________。同时薇甘菊入侵会使土壤碳储量减少,可能的原因是________。
(3)薇甘菊排放毒素抑制附主,其传递的信息属于_______信息。薇甘菊对附主种群的影响属于_______(填“密度”或“非密度”)制约因素。
(4)科研人员使用不同的化学药剂施药,30 d后栽种经济作物甘薯进行综合防治薇甘菊,其结果如图所示:
实验中只喷施化学药剂防治时,施药180d后的防治效果均比施药30d后的差,其可能的原因是____________________。从防治时效来看,防治效果较好的措施是_______________。
【答案】(1) ①. 种群密度 ②. 样方
(2) ①. 空间和资源 ②. 薇甘菊入侵会严重破坏入侵地的生物多样性,使物种丰富度下降,营养结构简单,进而导致抵抗力稳定性下降 ③. 薇甘菊根系密集,增加了土壤氧含量,使土壤中需氧型微生物的分解作用增强
(3) ①. 化学 ②. 密度
(4) ①. 化学防治持效性短,薇甘菊种群容易恢复 ②. 氯氟吡氧乙酸+甘薯
【解析】
【分析】1、分析图表,180d后的防治效果都是化学药剂和栽种经济作物甘薯共同防治的效果好。
2、种间关系(不同种生物之间的关系):(1)互利共生(同生共死) :如豆科植物与根瘤菌;人体中的有些细菌;地衣是真菌和藻类的共生体;(2)捕食(此长彼消、此消彼长) :如兔以植物为食,狼以兔为食;(3)竞争(你死我活)如大小草履虫;水稻与稗草等;(4)寄生(寄生者不劳而获)。
【小问1详解】
种群密度是薇甘菊种群最基本的数量特征,对于植物常采用样方法进行调查。
【小问2详解】
薇甘菊具有地下营养体强大、繁殖能力强等特点,其入侵后与当地植物竞争水分、无机盐、阳光等资源和空间。薇甘菊入侵会导致该生态系统的抵抗力稳定性下降,其原因是薇甘菊入侵会严重破坏入侵地的生物多样性,导致物种丰富度下降,营养结构简单,抵抗力稳定性下降。同时薇甘菊入侵会使土壤碳储量减少,可能的原因是薇甘菊根系密集,增加了土壤氧含量,使土壤中需氧型微生物的分解作用增强。
【小问3详解】
薇甘菊能分泌某种物质,抑制其他植物的生长,该过程利用了生态系统中的化学信息。薇甘菊对附主种群的影响属于密度制约因素,其死亡率随种群密度的增大而增大。
【小问4详解】
由实验结果可知,化学防治持效性短,薇甘菊种群容易恢复,所以施药后180d的防治效果均比施药后30d的差。从防治时效来看,氯氟吡氧乙酸+甘薯属于防治较好的措施。
23. FAE1基因是芥酸合成的关键基因,其表达水平直接影响芥菜中芥酸含量。研究人员通过基因工程手段调控FAE1基因表达,培育高芥酸和低芥酸芥菜品种以满足不同需求。回答下列问题:
(1)FAE1基因启动子的基本组成单位是________,其作用是________。
(2)利用下图质粒构建FAE1基因表达载体时,不应同时选用限制酶________,原因是________。科研人员使用根瘤农杆菌中的Ti质粒作为运载体,Ti质粒的优点是_________。
(3)为验证目的基因是否成功导入表达载体,可以在酶切后利用电泳进行鉴定。在电场作用下,DNA分子会向着与它所带电荷________(填“相同”“相反”)的电极移动。PCR检测转基因芥菜中是否含FAEI基因的结果如图所示。检测结果表明_________。③中出现2个条带的可能原因是________。
【答案】(1) ①. 脱氧核苷酸 ②. RNA聚合酶的结合位点,驱动基因的转录
(2) ①. SpeⅠ和XbaⅠ ②. 这两种限制酶切割后产生的黏性末端相同,可能会导致切割后的质粒发生自连或目的基因反接 ③. Ti质粒中有一段可转移的DNA,即T-DNA,该段DNA可以与受体细胞的染色体DNA整合到一起。
(3) ①. 相反 ②. 待测愈伤组织中含有FAEI基因 ③. 出现非特异性扩增
【解析】
【分析】电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子,如多肽、核酸等都具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小,形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。
【小问1详解】
启动子是位于基因首端的一段特殊的DNA序列,是RNA聚合酶的结合位点,驱动基因的转录,因此,FAE1基因启动子的基本组成单位是脱氧核苷酸。
【小问2详解】
利用下图质粒构建FAE1基因表达载体时,不应同时选用限制酶SpeⅠ和XbaⅠ,因为这两种限制酶切割后产生的黏性末端相同,可能会导致切割后的质粒发生自连或目的基因反接。科研人员使用根瘤农杆菌中的Ti质粒作为运载体,是因为Ti质粒中有一段可转移的DNA,即T-DNA,该段DNA可以与受体细胞的染色体DNA整合到一起。随着宿主细胞DNA的复制而复制。
【小问3详解】
为验证目的基因是否成功导入表达载体,可以在酶切后利用电泳进行鉴定。在电场作用下,DNA分子会向着与它所带电荷“相反”的电极移动,迁移速率与DNA分子的大小,凝胶浓度以及DNA分子的构象等都有关。PCR检测转基因芥菜中是否含FAEI基因的结果如图所示。检测结果表明待测愈伤组织中含有FAEI基因。③中出现2个条带的可能原因有PCR过程中出现非特异性扩增导致的。
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