内容正文:
临江高中25-26学年上学期高三开学测试卷生物
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A. 淀粉和糖原的差异与其单体的种类、排列顺序有关
B. 细胞内的核酸分子结构中一定存在碱基对
C. 酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
D. 蛋白质的加工都需要内质网和高尔基体的参与
2. 乳酸脱氢酶(LDH)能催化丙酮酸与乳酸之间的相互转化。临床发现,急性心肌梗死发作早期患者的血清中LDH含量显著增高。相关叙述正确的是( )
A. LDH 在细胞的核糖体中合成,可为丙酮酸转化为乳酸提供能量
B. 急性心肌梗死患者血清中LDH含量增高,可能与心肌细胞损伤有关
C. 在细胞无氧呼吸过程中,丙酮酸转化为乳酸产生ATP
D. 临床上可以利用电泳结合基因探针对血清中LDH含量进行定量检测
3. 钠-钾泵广泛存在于各种细胞膜上,其工作机制如图所示。下列说法错误的是( )
A. 钠-钾泵具有 ATP 酶的活性,能水解 ATP 释放能量供能
B. 钠-钾泵每活动一次,细胞外多产生一个单位的正电荷
C. 若钠-钾泵活动增强,会使神经细胞产生的静息电位减小
D. 低温、缺氧等环境可以引起细胞内外钠钾离子浓度差异减小
4. 下列关于细胞增殖、分化等生命历程的说法,错误的是( )
A. 有丝分裂是细胞增殖主要方式,可保证遗传信息在亲子代细胞中的一致性
B. 减数分裂过程会发生基因突变、基因重组或染色体变异,为生物进化提供材料
C. 同一个体内神经干细胞与神经胶质细胞相比,DNA一般相同,mRNA存在差异
D. 分裂的细胞中DNA聚合酶和DNA连接酶不同的根本原因是基因的选择性表达
5. 下列关于细胞中物质检测或鉴定实验的叙述,错误的有( )
A. 幼嫩甘蔗的提取液与适量斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀
B. 糯米淀粉、马铃薯淀粉遇稀碘液不一定都显蓝色
C. 向高温加热并冷却的稀蛋清液体中加入适量双缩脲试剂显紫色
D. 向花生油中滴加适量苏丹Ⅲ染液能看到多个橘黄色的脂滴
6. 人类ABO血型系统受三个等位基因IA、IB、i控制,其中IA和IB共显性,IA和IB对i完全显性。一对A型血的正常夫妇,生了一个患白化病的O型血儿子,若再生一个A型血的正常孩子的概率为( )
A. 3/8 B. 9/16 C. 1/4 D. 3/4
7. 如图是某精原细胞内两对同源染色体发生的结构变化,染色体上的字母表示基因,相关叙述正确的是( )
A. 染色体结构改变后,N基因和b基因的表达不会受到影响
B. 图中所示的染色体结构改变,会涉及DNA分子的断裂和连接
C. 染色体结构改变后,B和N基因在同源染色体相同位置上,是等位基因
D 染色体结构改变后,该细胞形成精子时,等位基因N和n一定发生分离
8. 东非的坦葛尼喀湖和马拉维湖中长期生活着多种丽鱼,其中坦葛尼喀湖有200多种,马拉维湖有300~500种,它们由一个或几个共同祖先进化而来。由于具有相似的生活环境,两湖具有形态结构相似的丽鱼(如下图),但坦葛尼喀湖中所有丽鱼间的亲缘关系,都比它们与马拉维湖中任何丽鱼的亲缘关系近,反之亦然。下列叙述正确的是( )
A. 两湖中的丽鱼不存在生殖隔离
B. 两湖中丽鱼种数的差异属于遗传多样性
C. A'与B'鱼的遗传物质的相似度比与A鱼相似度高
D. 达尔文的自然选择学说能科学解释两湖丽鱼种数众多的根本原因
9. 下列关于人体生命活动调节的叙述,正确的是( )
A. 激素有选择地被血液运动到靶器官、靶细胞
B. 寒冷环境下机体通过各种途径减少散热,使散热量低于炎热环境
C. 脑干内有呼吸中枢、语言中枢等重要的生命活动中枢
D. 体液调节比神经调节的作用范围更广,作用时间更长
10. 果蝇大脑中的饱觉感受器能够快速探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖,该信息通过神经传导,最终激活胰岛素生成细胞释放胰岛素,从而抑制果蝇进一步进食,具体过程如下图所示,下列叙述不正确的是( )
A. 上述三个细胞的Ca2+通道依次打开
B. 神经递质TK释放量减少对果蝇进食的抑制作用增强
C. 兴奋由D神经元单向传递至T神经元
D. 抑制饱腹果蝇的D神经元活性能模拟饥饿果蝇的表现型
11. 金链花由于受到能分泌细胞分裂素类物质的病原体的侵袭,侧芽生长失控,形成大量分支,称为“扫帚病”。有关分析及推测错误的是( )
A. 正常生长的金链花侧芽生长受抑制是因为生长素含量过高
B. 该现象说明细胞分裂素类物质能解除植物的顶端优势
C. 该病原体分泌的是一种能调节植物生长发育的植物激素
D. 生产上可通过解除顶端优势可以达到增产的目的
12. 下图表示某生态系统的模式图,下列相关叙述错误的是( )
A. 图中甲同化的能量必然大于食肉动物同化的能量
B. 图中甲、食草动物、食肉动物1和2构成一条食物链
C. 当该系统处于相对稳定状态时食肉动物的增长率可能为0
D. 图中乙是分解者,流向乙的能量不能再被甲利用
13. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。下列叙述错误的是( )
A. 该方法依据的原理是醋酸菌在氧气、糖源充足时将酒精转化为醋酸
B. 加水的目的是对酒进行稀释,避免渗透压过高醋酸菌失水过多
C. “衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的
D. “挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
14. 酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质。酿酒酵母产酒精能力强,但没有合成淀粉酶的能力;糖化酵母能合成淀粉酶,但酒精发酵能力弱。科研人员通过两种途径改良酵母菌种,实现以淀粉为底物高效生产酒精的目的。下列叙述正确的是
A. 途径Ⅰ需用纤维素酶处理酵母菌,再利用PEG诱导融合
B. 途径Ⅱ需要以淀粉酶基因作为目的基因构建表达载体
C. 途径Ⅰ和途径Ⅱ最终获得的目的酵母菌染色体数目相同
D. 以淀粉转化为还原糖的效率作为最终鉴定目的菌的指标
15. 需氧呼吸第三阶段电子传递链如下图所示。电子在传递的过程中,H+通过复合物I、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输,建立膜H+势能差,驱动ATP合成酶顺H⁺浓度梯度运输,同时产生大量的ATP,UCP是一种特殊的H⁺通道。下列叙述错误的是( )
A. 真核细胞中,复合物I、Ⅲ、Ⅳ分布在线粒体内膜上
B. 电子传递过程中,各种复合体蛋白的空间结构会发生改变
C. 在H+顺浓度梯度的运输过程中,ATP合成酶能催化ATP合成
D. 若细胞中的UCP表达量增高,则ATP的合成速率上升
二、多项选择题:共5题,共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 大菱鲆是我国重要的经济鱼类。有研究小组以干酪素为底物探究不同pH对大菱鲆消化道中蛋白酶活性的影响,其他条件保持最适,实验结果如图所示。有关叙述错误的是( )
A. 蛋白酶的活性可用单位时间内水解干酪素的量来表示
B. 本实验中三种蛋白酶活性之间的差异仅由不同pH造成
C. 若将实验温度升高10℃,三种蛋白酶的最适pH会明显下降
D. 幽门盲囊蛋白酶为干酪素水解提供的活化能比肠蛋白酶的多
17. 真核生物的基因中含有外显子和内含子。细胞核内刚刚转录而来的 RNA为前体mRNA,前体 mRNA 中的内含子在 RNA 自身以及其他蛋白复合物的作用下被剪切,形成mRNA 运出细胞核。图为前体 mRNA 的剪切示意图,相关叙述错误的是( )
A. 图中的 a、c 分别为启动子和终止子转录部分
B. 前体 mRNA 能与核糖体直接结合进行翻译过程
C. 蛋白质复合物具有识别特定核糖核苷酸序列的功能
D. 前体 mRNA 加工形成 mRNA 的过程发生在细胞质基质中
18. 尿崩症患者可能会出现多饮、多尿、脱水等症状,尿崩症根据致病机理可分为中枢性尿崩症(抗利尿激素缺乏)和肾源性尿崩症(肾细胞表面相应受体缺乏);正常人在无渴感的情况下,刻意饮水造成的尿量大增,这是正常的生理现象,不属于尿崩症的范畴。如图为抗利尿激素的作用模式图,下列相关叙述正确的是( )
A. 在抗利尿激素分泌的调节过程中,下丘脑既是感受器又是效应器
B. 对于尿崩症患者,通过补充外源的抗利尿激素即可达到治疗的目的
C. P 蛋白和靶蛋白相当于受体蛋白,G 蛋白相当于细胞内的信号分子
D. 抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进它们对水分子的重吸收
19. 骆驼蓬主要分布在干旱和半干旱地区,能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B. 过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化
C. 由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D. 骆驼蓬具有防风固沙的作用,体现生物多样性的间接价值
20. 下图是樱桃醋的工艺制备流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 调整糖度有助于醋酸菌在糖源充足的条件下直接将糖转化为醋酸
B. 酒精发酵和醋酸发酵过程中溶液的pH和密度均逐渐下降
C. 酒精发酵结束后接种醋酸菌并通入无菌空气后即可进行醋酸发酵
D. 在该流程酒精发酵环节中适当增加溶解氧可缩短此阶段的发酵时间
三、非选择题:本部分包括5题,共55分。
21. 随着各种生物技术的发展,科学家对光合作用的研究也越来越深入。如表是科研人员用番茄大棚和草莓大棚研究不同空气污染情况对大棚温度、光合有效辐射、光合速率的影响。(光合有效辐射:植物进行光合作用,被光合色素吸收并转化的太阳能)
番茄大棚
空气质量
棚温/℃
光合有效辐射相对值
光合速率相对值
良
25.6
987
204
轻度污染
23.4
746
119.6
中度污染
23.5
477
17.1
重度污染
23.1
325
11.8
草莓大棚
空气质量
棚温/℃
光合有效辐射相对值
光合速率相对值
良
27.3
994
20.11
轻度污染
26.1
7855
18.72
中度污染
26.1
428
17.41
重度污染
24.6
428
10.10
(1)光合作用过程中,叶肉细胞吸收的CO2在___________中被固定形成C3,C3在___________阶段产生的___________的作用下,最终生成以糖类为主的有机物。
(2)据表格信息,当空气质量为严重污染时,与中度污染时相比,番茄棚和草莓棚应分别采取__________、__________措施来提高植物的光合速率以提高产量。
(3)长久以来普遍认为若持续光照,最终有机物积累量会增加,但科研人员有了新的发现。给予植物48小时持续光照,测定叶肉细胞中的淀粉积累量,结果如图1所示。实验结果反映出淀粉积累量的变化规律是____________________。
(4)为了解释(3)的实验现象,研究人员提出了两种假设。假设一:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成停止。假设二:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成与降解同时存在。为验证假设,科研人员测定了叶肉细胞的CO2吸收量和淀粉降解产物——麦芽糖的含量,结果如图2所示。实验结果支持上述哪一种假设?________________。请运用图中证据进行阐述:________________。
(5)为进一步确定该假设成立,研究人员在第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a,为叶片光合作用通入仅含13C标记的CO24小时,在第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b,13C标记的淀粉含量为c。若淀粉量a、b、c的关系满足__________(用关系式表示),则该假设成立。
22. 科研工作者为研究罗浮山自然保护区的黑桫椤(木本蕨类植物)的生态发展及生态保护的相关问题展开了研究,在该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧。
(1)研究人员选取了 10m × 10m 的 20 个样方,记录数据如下:
样 带
黑桫椤个体数
平均 值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
7
17
5
10
6
16
7
4
15
6
9.3
B
19
6
10
14
8
11
5
8
5
4
9.0
①研究植物种群时,样方的选取应遵循_____原则,样带 A 和 B 分别位于_____,样方位置的选取采用_____(填“五点”或“等距”)取样法。
②表中数据测定黑桫椤的种群密度结果为_____株/m2。
(2)在获得上述数据的同时研究者还对每株黑桫椤的高度进行了测定,并按高度划分为五组,具体划分方法及测定数据见下图。
Ⅰ级
茎高小于0.25m
幼苗阶段
Ⅱ级
茎高0.25m~0.50m
小型植物阶段
Ⅲ级
茎高0.50m~1.00m
中型植物阶段
IV级
茎高1.00m~1.50m
大中型植物阶段
V级
茎高大于1.50m
大型植物阶段
以上数据主要反映的是黑桫椤种群特征中的_____,从结果可以预测该地黑桫椤种 群密度将_____。
(3)桫椤树形美观,茎干可以药用食用,其化石还与恐龙化石并存,被用以研究恐龙兴衰,以上这些体现了生物多样性的_____价值。为了更好地保护这一珍贵的植物活化石, 国家在其所在地区建立自然保护区,这种保护措施属于_____。
(4)研究小组还对本保护区内的其他生物能量流动进行了调 查,绘制出了图 2 所示的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 IV 分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。下表为食物链“草→鼠→鹰"中各种群一年间的能量流动情况(单位:107kJ。a-1)。
种群
同化的总能量
用于生长、发育和繁殖能量
呼吸消耗
传递给分解者
传递给下一营养级
未被利用的能量
草
69.5
7.0
19.0
45.5
鼠
19.0
9.0
1.0
4.5
鹰
3.5
1.0
2.5
微量不计
无
①图2中 m1、m2表示的能量形式分别为_____、_____。
②据表分析,草用于生长、发育和繁殖的能量_____kJ·a-1,能量从鼠到鹰的传递效率为_____%(保留 1 位小数)。
23. 某雌雄同株异花二倍体作物M有多个品系。品系甲有抗虫、高产等优良性状,但甜度不高;品系乙、丙具有高甜度性状。与甜物质代谢相关的基因有A/a和B/b,过程如图。为增加品系甲的甜度,育种工作者用三个纯合品系进行杂交实验,结果如表。请回答问题:
杂交实验
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
实验一
甲×乙
不甜
1/4高甜、3/4不甜
实验二
甲×丙
微甜
1/4高甜、1/2微甜、1/4不甜
实验三
乙×丙
微甜
7/16高甜、3/8微甜、3/16不甜
(1)与豌豆相比,该作物M杂交过程中操作的不同之处是_____。
(2)从表中杂交实验_____可判断该性状遗传是否遵守自由组合定律,理由是_____。
(3)品系甲、乙和丙的基因型分别是AAbb、_____、_____。
(4)将实验三F₂种表现为不甜的植株进行自交,F₃的表现型及比例为_____。
(5)实验三F₂中表现为高甜的植株基因型有_____种,其中纯合子比例为_____,a基因的频率为_____。
24. cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子,其结构组成如图1所示。人在饥饿时,肾上腺髓质分泌肾上腺素可参与血糖调节,使血糖浓度升高,调节机理及部分过程如图2所示。请回答下列问题
(1)图1中,A所示物质名称是___________,B处化学键名称是___________,每个cAMP分子含有___________个高能磷酸键。
(2)图2中,ATP的合成场所是__________。正常情况下,肾上腺素、cAMP、葡萄糖、糖原可存在于人体内环境中的有__________。
(3)图2中,肾上腺髓质分泌肾上腺素的调节方式是__________。发生图示生理过程时,血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为__________。
(4)当血糖含量升高后,信号分子X发挥作用,它最可能是__________与肾上腺素作用关系是__________
(5)结合图2分析,下列因素中不可能引发低血糖症的有__________。
a.体内产生G2蛋白抗体 b.体内产生肾上腺素受体的抗体
c.信号分子X含量过高 d.控制酶P合成的基因发生突变
25. 某真菌的W基因可编码一种高效降解纤维素的酶:已知图中W基因转录方向为从左往右。为使放线菌产生该酶,以图1中质粒为载体,进行转基因。不同限制酶的识别序列及切割位点如下表所示。请回答下列问题:
限制酶
BamH I
EcoR I
Mfe I
KpmI
Hind II
识别序列
及切割位点
G↓GATTC
G↓AATTC
C↓AATTC
GCTAC↓C
A↓AGCTT
(1)限制酶主要是从__________中分离纯化出来的。应使用限制酶__________切割图1中质粒,使用限制酶__________切割图2中含W基因的DNA片段,以获得能正确表达W基因的重组质粒。
(2)与质粒中启动子结合的酶是__________。启动子通常具有物种特异性,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择__________启动子(选填“植物”、“真菌”或“放线菌”)。
(3)W基因转录的模板链是__________(选填“甲链”或“乙链”)。利用PCR技术对W基因进行扩增的原理是__________,子链的延伸方向是__________。
(4)研究人员欲对W基因的mRNA进行RT-PCR,已知其mRNA的序列为5'-UGAAC-CCUA…(中间序列)…GUCCACUCG-3'。为了便于将扩增后的基因和载体成功构建成重组质粒,用于PCR扩增的引物应为__________。
A. 5'-TGAACGCTA… B. 5'-CCAGTCGAC… C. 5'-GAATTCTGA… D. 5'-AAGCTTCGA…
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临江高中25-26学年上学期高三开学测试卷生物
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A. 淀粉和糖原的差异与其单体的种类、排列顺序有关
B. 细胞内的核酸分子结构中一定存在碱基对
C. 酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
D. 蛋白质的加工都需要内质网和高尔基体的参与
【答案】C
【解析】
【分析】酶是具有催化作用的有机物,大部分酶是蛋白质,少部分酶是RNA。
【详解】A、淀粉和糖原的基本单位都是葡萄糖,其单体的种类相同,A错误;
B、细胞内的核酸分子包括DNA和RNA,RNA可能是单链,不一定含有碱基对,B错误;
C、大部分酶是蛋白质,少部分酶是RNA,故酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸,C正确;
D、原核生物没有内质网和高尔基体,蛋白质的加工不需要内质网和高尔基体的参与,D错误。
故选C。
2. 乳酸脱氢酶(LDH)能催化丙酮酸与乳酸之间的相互转化。临床发现,急性心肌梗死发作早期患者的血清中LDH含量显著增高。相关叙述正确的是( )
A. LDH 在细胞的核糖体中合成,可为丙酮酸转化为乳酸提供能量
B. 急性心肌梗死患者血清中LDH含量增高,可能与心肌细胞损伤有关
C. 在细胞无氧呼吸过程中,丙酮酸转化为乳酸产生ATP
D. 临床上可以利用电泳结合基因探针对血清中LDH含量进行定量检测
【答案】B
【解析】
【分析】分析题文:乳酸脱氢酶(LDH) 能催化丙酮酸与乳酸之间的相互转化,即催化丙酮酸生成乳酸,该反应属于无氧呼吸第二阶段,场所是细胞质基质。
【详解】A、酶不能提供能量,酶起催化作用的实质是降低化学反应的活化能,A错误;
B、急性心肌梗死患者血清中LDH含量增高,可能与心肌细胞损伤有关,位于心肌细胞中的LDH释放到内环境,故血清中LDH含量增高,B正确;
C、丙酮酸转化为乳酸的过程发生在细胞质基质,属于无氧呼吸第二阶段,不产生ATP,C错误;
D、基因探针的原理是碱基互补配对,LDH属于酶,化学本质是蛋白质,不能用该方法进行检测,D错误。
故选B。
3. 钠-钾泵广泛存在于各种细胞膜上,其工作机制如图所示。下列说法错误的是( )
A. 钠-钾泵具有 ATP 酶的活性,能水解 ATP 释放能量供能
B. 钠-钾泵每活动一次,细胞外多产生一个单位的正电荷
C. 若钠-钾泵活动增强,会使神经细胞产生的静息电位减小
D. 低温、缺氧等环境可以引起细胞内外钠钾离子浓度差异减小
【答案】C
【解析】
【分析】细胞膜内外的离子分布:钠离子在细胞外的浓度高于细胞内,钾离子浓度在细胞内高于细胞外。据图可知,钠-钾泵每消耗1分子的ATP,将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内,说明在钠-钾泵的作用下,钠离子和钾离子都是逆浓度运输,属于主动运输。
【详解】A、据图可知,钠-钾泵既能转运钾离子和钠离子,还具有 ATP 酶的活性,能水解 ATP 释放能量供能,A正确;
B、据图可知,钠-钾泵每消耗1分子的ATP,就逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内,故钠-钾泵每活动一次,细胞外多产生一个单位的正电荷,B正确;
C、钠-钾泵每活动一次,细胞外多产生一个单位的正电荷,若钠-钾泵活动增强,会使神经细胞外正电荷增多,产生的静息电位增大,C错误;
D、据图可知,钠-钾泵每消耗1分子的ATP,将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内。低温、缺氧等环境下细胞呼吸减弱,供能减少,使钠-钾泵的活动减弱,导致细胞内外钠钾离子浓度差异减小,D正确。
故选C。
4. 下列关于细胞增殖、分化等生命历程的说法,错误的是( )
A. 有丝分裂是细胞增殖的主要方式,可保证遗传信息在亲子代细胞中的一致性
B. 减数分裂过程会发生基因突变、基因重组或染色体变异,为生物进化提供材料
C. 同一个体内神经干细胞与神经胶质细胞相比,DNA一般相同,mRNA存在差异
D. 分裂的细胞中DNA聚合酶和DNA连接酶不同的根本原因是基因的选择性表达
【答案】D
【解析】
【分析】1、有丝分裂的意义:将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)以后,精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
2、基因重组的类型包括两种,一种是减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互补引起的基因重组,另一种是非同源染色体上的非等位基因自由组合引起的基因重组,都发生在减数分裂。
3、细胞分化的实质是基因的选择性表达,从分子水平看,细胞分化意味着各种细胞内合成了不同的专一蛋白质,而专一蛋白质的合成是通过细胞内一定基因在一定的时期的选择性表达实现的。
【详解】A、有丝分裂是细胞增殖的主要方式,可保证遗传信息在亲子代细胞中的一致性,A正确;
B、减数分裂过程会发生基因突变、基因重组或染色体变异,为生物进化提供材料,B正确;
C、同一个体内神经干细胞与神经胶质细胞都是由同一细胞分裂分化而来,DNA一般相同,由于不同细胞内基因的选择性表达不同,mRNA存在差异,C正确;
D、分裂的细胞中控制DNA聚合酶和DNA连接酶合成的基因不同,控制合成了不同的酶,不是基因的选择性表达,D错误。
故选D
5. 下列关于细胞中物质检测或鉴定实验的叙述,错误的有( )
A. 幼嫩甘蔗的提取液与适量斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀
B 糯米淀粉、马铃薯淀粉遇稀碘液不一定都显蓝色
C. 向高温加热并冷却的稀蛋清液体中加入适量双缩脲试剂显紫色
D. 向花生油中滴加适量苏丹Ⅲ染液能看到多个橘黄色的脂滴
【答案】D
【解析】
【详解】A、幼嫩甘蔗提取液也含有可溶性还原糖,与适量斐林试剂水浴加热会出现砖红色沉淀,A正确;
B、糯米淀粉和马铃薯淀粉富含支链淀粉,遇稀碘液显紫红色,B正确;
C、高温加热并冷却的稀蛋清没有破坏肽键,加入适量双缩脲试剂仍能显紫色,C正确;
D、要向花生子叶中滴加适量苏丹Ⅲ染液,且借助显微镜才能观察到橘黄色脂滴,D错误。
故选D。
6. 人类ABO血型系统受三个等位基因IA、IB、i控制,其中IA和IB共显性,IA和IB对i完全显性。一对A型血的正常夫妇,生了一个患白化病的O型血儿子,若再生一个A型血的正常孩子的概率为( )
A. 3/8 B. 9/16 C. 1/4 D. 3/4
【答案】B
【解析】
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【详解】白化病为常染色体隐性遗传病,假设控制白化病的基因是D/d。由题“表现正常且均为A型的夫妇,第一胎生了一个白化病并且是O型血的儿子”可知,说明夫妇的基因型均为DdⅠAi,他们再生育一个孩子,是正常且为A型血(D_ⅠA_)的孩子的概率是:3/4×3/4=9/16,B正确,ACD错误。
故选B。
7. 如图是某精原细胞内两对同源染色体发生的结构变化,染色体上的字母表示基因,相关叙述正确的是( )
A. 染色体结构改变后,N基因和b基因的表达不会受到影响
B. 图中所示的染色体结构改变,会涉及DNA分子的断裂和连接
C. 染色体结构改变后,B和N基因在同源染色体相同位置上,是等位基因
D. 染色体结构改变后,该细胞形成精子时,等位基因N和n一定发生分离
【答案】B
【解析】
【分析】 染色体结构变异:①缺失:染色体的某一片段缺失引起变异;②重复:染色体增加某一片段引起变异;③易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异;④倒位:染色体上的某一片段位置颠倒引起的变异。
等位基因是同源染色体上同一位置控制同一性状的不同表现形式的基因。
【详解】A、基因之间会互相影响,染色体结构改变后,N基因和b基因的表达可能受到影响,A错误;
B、DNA和蛋白质构成染色体,图中所示的染色体结构改变,会涉及DNA分子的断裂和连接,B正确;
C、染色体结构改变后,B和N基因在同源染色体相同位置上,但是为非等位基因,C错误;
D、染色体结构改变后,该细胞形成精子时,等位基因N和n可能随非同源染色体自由组合分到细胞同一极,不一定发生分离,D错误。
故选B。
8. 东非的坦葛尼喀湖和马拉维湖中长期生活着多种丽鱼,其中坦葛尼喀湖有200多种,马拉维湖有300~500种,它们由一个或几个共同祖先进化而来。由于具有相似的生活环境,两湖具有形态结构相似的丽鱼(如下图),但坦葛尼喀湖中所有丽鱼间的亲缘关系,都比它们与马拉维湖中任何丽鱼的亲缘关系近,反之亦然。下列叙述正确的是( )
A. 两湖中的丽鱼不存在生殖隔离
B. 两湖中丽鱼种数的差异属于遗传多样性
C. A'与B'鱼的遗传物质的相似度比与A鱼相似度高
D. 达尔文的自然选择学说能科学解释两湖丽鱼种数众多的根本原因
【答案】C
【解析】
【分析】
1、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。
2、生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、生殖隔离是指有性生殖的生物不能交配或不能产生可育后代。分析题意可知,两湖中的鱼存在生殖隔离,A错误;
B、鱼种数的差异体现了物种多样性,B错误;
C、在同一个湖中的两种鱼亲缘关系更近,遗传物质的相似度更高,C正确;
D、达尔文的自然选择学说强调环境对生物性状的选择作用,强调适者生存,不能从基因上解释丽鱼种类众多的根本原因,D错误。
故选C。
9. 下列关于人体生命活动调节的叙述,正确的是( )
A. 激素有选择地被血液运动到靶器官、靶细胞
B. 寒冷环境下机体通过各种途径减少散热,使散热量低于炎热环境
C. 脑干内有呼吸中枢、语言中枢等重要的生命活动中枢
D. 体液调节比神经调节的作用范围更广,作用时间更长
【答案】D
【解析】
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答完成反射的结构基础是反射弧。
2、体液调节指激素等化学物质(除激素以外,还有其他调节因子,如CO2等),通过体液传送的方式对生命活动进行调节。
【详解】A、激素随体液(血液)运输到全身各处,但只作用于靶器官、靶细胞,A错误;
B、寒冷环境下,外界温度与体温相差较大,故散热量多于炎热环境,B错误;
C、脑干内有呼吸中枢,语言中枢位于大脑皮层,C错误;
D、体液调节比神经调节的作用范围更广,作用时间更长,但反应速度较慢,反应时间较长,D正确。
故选D。
10. 果蝇大脑中的饱觉感受器能够快速探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖,该信息通过神经传导,最终激活胰岛素生成细胞释放胰岛素,从而抑制果蝇进一步进食,具体过程如下图所示,下列叙述不正确的是( )
A. 上述三个细胞的Ca2+通道依次打开
B. 神经递质TK释放量减少对果蝇进食的抑制作用增强
C. 兴奋由D神经元单向传递至T神经元
D. 抑制饱腹果蝇的D神经元活性能模拟饥饿果蝇的表现型
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图可知,D神经元最先探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖,使得D神经元最先激活,释放神经递质TK,激活T神经元后,T神经元释放的神经递质作用于胰岛素生成细胞,最终激活胰岛素生成细胞释放胰岛素,从而抑制果蝇进一步进食。
【详解】A、根据以上分析可知, D神经元最先探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖,使得D神经元最先激活,释放神经递质TK,激活T神经元后,T神经元激活胰岛素生成细胞,这三个细胞为依次激活状态,故这三个细胞的钙离子通道依次打开,A正确;
B、神经递质TK释放量减少,则T神经元释放的神经递质也会减少甚至不释放,因此胰岛素生成细胞可能不能被激活,不能释放胰岛素或者释放胰岛素减少,则对果蝇进食的抑制作用减弱,B错误;
C、神经元之间存在突触,兴奋在神经元之间的传递是单向的,故兴奋由D神经元单向传递至T神经元,C正确;
D、如果抑制饱腹果蝇的D神经元活性,则胰岛素生成细胞不能被激活,不能释放胰岛素,故果蝇依旧处于进食状态,因此可以模拟饥饿果蝇的表现型,D正确。
故选B。
11. 金链花由于受到能分泌细胞分裂素类物质的病原体的侵袭,侧芽生长失控,形成大量分支,称为“扫帚病”。有关分析及推测错误的是( )
A. 正常生长的金链花侧芽生长受抑制是因为生长素含量过高
B. 该现象说明细胞分裂素类物质能解除植物的顶端优势
C. 该病原体分泌的是一种能调节植物生长发育的植物激素
D. 生产上可通过解除顶端优势可以达到增产的目的
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物顶端优势的成因:顶芽产生的生长素运输到侧芽部位,在侧芽部位积累,由于生长素作用具有两重性,侧芽部位生长素浓度过高,抑制侧芽发育,顶芽生长素浓度较低,促进生长,因此表现出顶芽优先生长,侧芽受抑制的现象。
2、植物激素是由植物自身产生的,能从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物。
【详解】A、正常金链花表现为顶端优势,侧芽生长受抑制是因为顶芽产生的生长素在侧芽部位积累,导致侧芽生长素含量过高,A正确;
B、由题意知,病原体侵入金链花,产生细胞分裂素类似物,促进侧芽发育,说明细胞分裂素能解除植物的顶端优势,B正确;
C、植物激素由植物自身产生,病原体分泌的细胞分裂素类似物不是植物激素,C错误;
D、生产上可通过解除顶端优势促进侧芽的生长,进而产生更多的果实,达到增产的目的,D正确。
故选C。
12. 下图表示某生态系统的模式图,下列相关叙述错误的是( )
A. 图中甲同化的能量必然大于食肉动物同化的能量
B. 图中甲、食草动物、食肉动物1和2构成一条食物链
C. 当该系统处于相对稳定状态时食肉动物的增长率可能为0
D. 图中乙是分解者,流向乙的能量不能再被甲利用
【答案】B
【解析】
【分析】从图中分析,甲是生产者,乙是分解者,该生态系统的能量来源是甲固定的太阳能,通过食物链以有机物的形式传递给各营养级。
【详解】A、该生态系统的能量来源是甲同化的太阳能,能量流动过程中是逐级递减的,因此甲同化的能量必然大于食肉动物同化的能量,A正确;
B、食草动物、食肉动物可能有不同种群,可构成食物网,B错误;
C、当该系统处于相对稳定状态时,生态系统的各个组成处于平衡状态,增长率可能为0,C正确;
D、乙是分解者,流向分解者的能量会以呼吸作用散失,不能再被甲利用,D正确。
故选B。
13. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。下列叙述错误的是( )
A. 该方法依据的原理是醋酸菌在氧气、糖源充足时将酒精转化为醋酸
B. 加水的目的是对酒进行稀释,避免渗透压过高醋酸菌失水过多
C. “衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的
D. “挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
【答案】A
【解析】
【分析】果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是—种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解为醋酸; 当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30-35℃。
【详解】 A、该方法的原理是醋酸菌在氧气充足、缺少糖源时可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,A错误;
B、加水的目的是对"酒"进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌(失水过多),B正确;
C、醋酸菌对氧气的含量特别敏感,"衣" 位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的,C正确;
D、醋酸菌是一种好氧菌,"挠搅"有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧,D正确。
故选A。
【点睛】
14. 酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质。酿酒酵母产酒精能力强,但没有合成淀粉酶的能力;糖化酵母能合成淀粉酶,但酒精发酵能力弱。科研人员通过两种途径改良酵母菌种,实现以淀粉为底物高效生产酒精的目的。下列叙述正确的是
A. 途径Ⅰ需用纤维素酶处理酵母菌,再利用PEG诱导融合
B. 途径Ⅱ需要以淀粉酶基因作为目的基因构建表达载体
C. 途径Ⅰ和途径Ⅱ最终获得的目的酵母菌染色体数目相同
D. 以淀粉转化为还原糖的效率作为最终鉴定目的菌的指标
【答案】B
【解析】
【分析】识图分析可知,途径Ⅰ利用了细胞融合技术,酵母菌细胞存在细胞壁,如果使二者细胞融合,必须出去细胞壁,根据酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质,利用酶的专一性应该选择几丁质酶去除细胞壁,形成原生质体,融合后诱导再生新的细胞壁,形成杂种细胞即杂种酵母,该细胞融合了酿酒酵母和糖化酵母二者的遗传物质,形成了异源多倍体,染色体数目为二者之和。途径Ⅱ利用了基因工程的方法,将从糖化酵母中获取的目的基因(淀粉酶基因)导入的酒精酵母中,使其既有合成淀粉酶的能力又有较强的产酒精能力。转基因的过程中需要构建基因表达载体,利用Ca2+转化法导入酵母菌,然后可以在个体水平上进行鉴定。
【详解】A.途径Ⅰ需用几丁质酶处理酵母菌,再利用PEG诱导融合,A错误;
B.根据题意,途径Ⅱ是将糖化酵母的淀粉酶基因提取出来,作为目的基因构建基因表达载体,从而获得目的酵母菌,B正确;
C.途径Ⅰ获得的目的菌株为多倍体,是原来两种酵母菌染色体数目之和,途径Ⅱ获得的目的酵母菌染色体数目与原来酵母菌染色体数目相同,C错误;
D.鉴定目的菌株的依据是酵母菌合成淀粉的能力和酒精发酵的能力,D错误。
故选B。
15. 需氧呼吸第三阶段电子传递链如下图所示。电子在传递的过程中,H+通过复合物I、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输,建立膜H+势能差,驱动ATP合成酶顺H⁺浓度梯度运输,同时产生大量的ATP,UCP是一种特殊的H⁺通道。下列叙述错误的是( )
A. 真核细胞中,复合物I、Ⅲ、Ⅳ分布在线粒体内膜上
B. 电子传递过程中,各种复合体蛋白的空间结构会发生改变
C. 在H+顺浓度梯度的运输过程中,ATP合成酶能催化ATP合成
D. 若细胞中的UCP表达量增高,则ATP的合成速率上升
【答案】D
【解析】
【分析】对于绝大多数生物来说,有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式,这一过程必须有氧的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。线粒体具有内、外两层膜,内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增加。嵴的周围充满了液态的基质。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
【详解】A、依题意可知,复合物I、Ⅲ、Ⅳ在有氧呼吸第三阶段起电子传递作用,真核细胞的有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上,所以在真核细胞中,复合物I、Ⅲ、Ⅳ分布在线粒体内膜上,A正确;
B、电子传递过程中,各种复合体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,每次转运时都会发生自身构象的改变,B正确;
C、依题意“H+通过复合物I、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输,建立膜H+势能差,驱动ATP合成酶顺H⁺浓度梯度运输,同时产生大量的ATP”,说明在H+顺浓度梯度的运输过程中,ATP合成酶能催化ATP合成,C正确;
D、依题意,UCP是一种特殊的H+通道,由图可知,H+通过UCP运输会产生大量热量,若细胞中的UCP表达量增高,则更多的H+通过UCP运输,则通过ATP合成酶运输的H+减少,ATP的合成速率会下降,D错误。
故选D。
二、多项选择题:共5题,共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 大菱鲆是我国重要的经济鱼类。有研究小组以干酪素为底物探究不同pH对大菱鲆消化道中蛋白酶活性的影响,其他条件保持最适,实验结果如图所示。有关叙述错误的是( )
A. 蛋白酶的活性可用单位时间内水解干酪素的量来表示
B. 本实验中三种蛋白酶活性之间的差异仅由不同pH造成
C. 若将实验温度升高10℃,三种蛋白酶的最适pH会明显下降
D. 幽门盲囊蛋白酶为干酪素水解提供的活化能比肠蛋白酶的多
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析图可知,胃蛋白酶、肠蛋白酶和幽门盲囊蛋白酶的最适pH依次是2、8、8,在各自的最适pH值下,幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最大,催化效率最高。
【详解】A、酶对化学反应的催化效率称为酶活性,单位时间内蛋白质底物消耗量可以表示蛋白酶的活性,A正确;
B、本实验中有两个自变量,即pH和酶的种类,三种蛋白酶活性之间的差异由不同pH和酶的种类共同造成,B错误;
C、升高温度,会降低酶的活性,但最适pH不受影响,C错误;
D、酶只起催化作用,只降低化学反应所需的活化能,不提供活化能,D错误。
故选BCD。
17. 真核生物的基因中含有外显子和内含子。细胞核内刚刚转录而来的 RNA为前体mRNA,前体 mRNA 中的内含子在 RNA 自身以及其他蛋白复合物的作用下被剪切,形成mRNA 运出细胞核。图为前体 mRNA 的剪切示意图,相关叙述错误的是( )
A. 图中的 a、c 分别为启动子和终止子转录部分
B. 前体 mRNA 能与核糖体直接结合进行翻译过程
C. 蛋白质复合物具有识别特定核糖核苷酸序列的功能
D. 前体 mRNA 加工形成 mRNA 的过程发生在细胞质基质中
【答案】ABD
【解析】
【分析】据图分析,前体mRNA中的内含子,在RNA自身以及其他蛋白复合物的作用下被剪切,形成mRNA后再运出细胞核,说明该过程发生在细胞核。
【详解】A、启动子和终止子为基因上的调控序列,不能转录出相应的前体RNA,A错误;
B、前体mRNA需要经过加工形成mRNA,才能与核糖体结合进行翻译过程,B错误;
C、蛋白质复合物具有识别特定核糖核苷酸序列的功能,进而剪切前体mRNA特定的部位,C正确;
D、前体mRNA加工形成mRNA的过程发生在细胞核中,加工之后形成的mRNA运出细胞核进入细胞质基质中起作用,D错误。
故选ABD。
18. 尿崩症患者可能会出现多饮、多尿、脱水等症状,尿崩症根据致病机理可分为中枢性尿崩症(抗利尿激素缺乏)和肾源性尿崩症(肾细胞表面相应受体缺乏);正常人在无渴感的情况下,刻意饮水造成的尿量大增,这是正常的生理现象,不属于尿崩症的范畴。如图为抗利尿激素的作用模式图,下列相关叙述正确的是( )
A. 在抗利尿激素分泌的调节过程中,下丘脑既是感受器又是效应器
B. 对于尿崩症患者,通过补充外源的抗利尿激素即可达到治疗的目的
C. P 蛋白和靶蛋白相当于受体蛋白,G 蛋白相当于细胞内的信号分子
D. 抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进它们对水分子的重吸收
【答案】ACD
【解析】
【分析】据图分析可知,抗利尿激素与P蛋白结合后,空间结构改变,激活G蛋白,激活后的G蛋白作用于靶蛋白,促进肾小管和集合管对水的重吸收。
【详解】A、在抗利尿激素分泌的调节过程中,感受器是下丘脑中的渗透压感受器,效应器是传出神经末梢及支配的下丘脑神经分泌细胞,A正确;
B、由题干可知尿崩症包括中枢性尿崩症和肾源性尿崩症,前者可通过补充外源的抗利尿激素达到治疗的目的,而后者的致病原因并不是缺乏抗利尿激素,而是缺乏相应的受体,因此,对于肾源性尿崩症患者则无法通过补充抗利尿激素达到治疗的目的,B错误;
C、由题图可知,抗利尿激素和G蛋白相当于传递信息的分子,即信号分子,而P蛋白和靶蛋白分别是抗利尿激素和G蛋白的受体,C正确;
D、抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进它们对水分子的重吸收,从而使细胞外液渗透压降低,D正确。
故选ACD。
19. 骆驼蓬主要分布在干旱和半干旱地区,能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B. 过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化
C. 由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D. 骆驼蓬具有防风固沙的作用,体现生物多样性的间接价值
【答案】BC
【解析】
【详解】A、在进行植物组织培养时,为了避免杂菌污染,骆驼蓬下胚轴切段需要进行消毒处理,通常用酒精和次氯酸钠进行消毒,A正确;
B、过程①发生的是细胞的脱分化,过程②是愈伤组织的扩大培养,不是再分化过程,B错误;
C、由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗只是不带病毒,并不是能抵抗病毒的侵染,C错误;
D、骆驼蓬具有防风固沙的作用,这属于生态功能,体现生物多样性的间接价值,D正确。
故选BC。
20. 下图是樱桃醋的工艺制备流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 调整糖度有助于醋酸菌在糖源充足的条件下直接将糖转化为醋酸
B. 酒精发酵和醋酸发酵过程中溶液的pH和密度均逐渐下降
C. 酒精发酵结束后接种醋酸菌并通入无菌空气后即可进行醋酸发酵
D. 在该流程的酒精发酵环节中适当增加溶解氧可缩短此阶段的发酵时间
【答案】AB
【解析】
【分析】醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将分解成醋酸,当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸,当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,调整糖度有助于醋酸菌在糖源充足的条件下直接将糖转化为醋酸,A正确;
B、酒精发酵细胞呼吸产生二氧化碳,可形成碳酸,醋酸发酵过程中会产生醋酸,两种发酵过程溶液的pH下降,且随着物质的消耗,密度均逐渐下降,B正确;
C、酒精发酵结束后接种醋酸菌除了需要通入无菌空气,还需升高温度,才能进行醋酸发酵,C错误;
D、在该流程的酒精发酵环节中应保持无氧环境,不能增加溶解氧,D错误。
故选AB。
三、非选择题:本部分包括5题,共55分。
21. 随着各种生物技术的发展,科学家对光合作用的研究也越来越深入。如表是科研人员用番茄大棚和草莓大棚研究不同空气污染情况对大棚温度、光合有效辐射、光合速率的影响。(光合有效辐射:植物进行光合作用,被光合色素吸收并转化的太阳能)
番茄大棚
空气质量
棚温/℃
光合有效辐射相对值
光合速率相对值
良
25.6
987
20.4
轻度污染
23.4
746
119.6
中度污染
23.5
477
17.1
重度污染
23.1
325
11.8
草莓大棚
空气质量
棚温/℃
光合有效辐射相对值
光合速率相对值
良
27.3
994
20.11
轻度污染
26.1
7855
18.72
中度污染
26.1
428
17.41
重度污染
24.6
428
10.10
(1)光合作用过程中,叶肉细胞吸收的CO2在___________中被固定形成C3,C3在___________阶段产生的___________的作用下,最终生成以糖类为主的有机物。
(2)据表格信息,当空气质量为严重污染时,与中度污染时相比,番茄棚和草莓棚应分别采取__________、__________措施来提高植物的光合速率以提高产量。
(3)长久以来普遍认为若持续光照,最终有机物积累量会增加,但科研人员有了新的发现。给予植物48小时持续光照,测定叶肉细胞中的淀粉积累量,结果如图1所示。实验结果反映出淀粉积累量的变化规律是____________________。
(4)为了解释(3)的实验现象,研究人员提出了两种假设。假设一:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成停止。假设二:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成与降解同时存在。为验证假设,科研人员测定了叶肉细胞的CO2吸收量和淀粉降解产物——麦芽糖的含量,结果如图2所示。实验结果支持上述哪一种假设?________________。请运用图中证据进行阐述:________________。
(5)为进一步确定该假设成立,研究人员在第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a,为叶片光合作用通入仅含13C标记的CO24小时,在第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b,13C标记的淀粉含量为c。若淀粉量a、b、c的关系满足__________(用关系式表示),则该假设成立。
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. 光反应 ③. NADPH和ATP
(2) ①. 增加光照 ②. 升高温度
(3)最初一段时间内,随着光照时间增加淀粉积累量逐渐增加,之后几乎不增加
(4) ① 假设二 ②. 叶肉细胞持续(或并未停止)吸收CO2;淀粉分解产物麦芽糖含量快速上
(5)b-a<c(或b<a+c)
【解析】
【分析】1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【小问1详解】
光合作用过程中,叶肉细胞吸收的CO2在暗反应阶段被利用,首先在叶绿体基质中与C5结合,被固定形成C3;C3在光反应阶段产生的NADPH和ATP的作用下,最终生成以糖类为主的有机物,二者均可为C3还原过程提供能量,同时前者还会提供还原剂。
【小问2详解】
根据表格信息推测,当存在空气质量严重污染时,比较草莓的棚温和光合有效辐射,可以发现草莓的光合有效辐射与重度污染相同(仍为428),但是棚温下降,影响了细胞与光合作用有关的酶的活性,导致草莓光合速率下降,而番茄大棚的光合有效辐射降低,故番茄棚和草莓棚应分别采取补充光照、提高温度措施来维持植物的光合速率以提高产量。
【小问3详解】
由图1结果可知,在最初一段时间内,随着持续光照时间增加,淀粉积累量逐渐增加,之后几乎不增加,保持相对稳定。
【小问4详解】
叶肉细胞中CO2吸收速率代表光合作用中淀粉的合成速率,麦芽糖的含量代表淀粉的分解量,分析图2可知,CO2吸收速率基本不变,即叶肉细胞持续(或并未停止)吸收CO2,说明淀粉持续在合成,而从6小时开始淀粉分解产物麦芽糖的含量快速上升,说明淀粉在快速分解,说明淀粉同时快速分解,即淀粉合成和降解同时存在,故支持假设二。
【小问5详解】
第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a,第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b,则b-a代表通入13CO2的四小时内淀粉的积累量,若这四小时内,若淀粉的积累量小于这四小时内淀粉合成总量c,,即b-a<c,则说明一部分淀粉被分解,假设二成立。
22. 科研工作者为研究罗浮山自然保护区的黑桫椤(木本蕨类植物)的生态发展及生态保护的相关问题展开了研究,在该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧。
(1)研究人员选取了 10m × 10m 的 20 个样方,记录数据如下:
样 带
黑桫椤个体数
平均 值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
7
17
5
10
6
16
7
4
15
6
9.3
B
19
6
10
14
8
11
5
8
5
4
9.0
①研究植物种群时,样方的选取应遵循_____原则,样带 A 和 B 分别位于_____,样方位置的选取采用_____(填“五点”或“等距”)取样法。
②表中数据测定黑桫椤的种群密度结果为_____株/m2。
(2)在获得上述数据的同时研究者还对每株黑桫椤的高度进行了测定,并按高度划分为五组,具体划分方法及测定数据见下图。
Ⅰ级
茎高小于0.25m
幼苗阶段
Ⅱ级
茎高0.25m~0.50m
小型植物阶段
Ⅲ级
茎高0.50m~1.00m
中型植物阶段
IV级
茎高1.00m~1.50m
大中型植物阶段
V级
茎高大于1.50m
大型植物阶段
以上数据主要反映的是黑桫椤种群特征中的_____,从结果可以预测该地黑桫椤种 群密度将_____。
(3)桫椤树形美观,茎干可以药用食用,其化石还与恐龙化石并存,被用以研究恐龙兴衰,以上这些体现了生物多样性的_____价值。为了更好地保护这一珍贵的植物活化石, 国家在其所在地区建立自然保护区,这种保护措施属于_____。
(4)研究小组还对本保护区内的其他生物能量流动进行了调 查,绘制出了图 2 所示的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 IV 分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。下表为食物链“草→鼠→鹰"中各种群一年间的能量流动情况(单位:107kJ。a-1)。
种群
同化的总能量
用于生长、发育和繁殖的能量
呼吸消耗
传递给分解者
传递给下一营养级
未被利用的能量
草
69.5
7.0
19.0
45.5
鼠
19.0
9.0
1.0
4.5
鹰
3.5
1.0
2.5
微量不计
无
①图2中 m1、m2表示的能量形式分别为_____、_____。
②据表分析,草用于生长、发育和繁殖的能量_____kJ·a-1,能量从鼠到鹰的传递效率为_____%(保留 1 位小数)。
【答案】(1) ①. 随机取样 ②. 溪流两侧 ③. 等距 ④. 9. 15×10-2
(2) ①. 年龄结构##年龄组成 ②. 增大
(3) ①. 直接 ②. 就地保护
(4) ①. 太阳能 ②. 热能 ③. 7. 15×108 ④. 18. 4
【解析】
【分析】种群的年龄组成是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。 种群的年龄组成大致可以分为三种类型:①增长型;②稳定型;③衰退型。
【小问1详解】
①研究植物种群时,为了保证调查结果的准确性,样方的选取应遵循随机取样原则。在该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧,因此上表中的样带A和B应分别位于溪流两侧。由表格数据可知样带A、B各选取了10个样方,且样带A、B位于溪流两侧,故样方位置的选取采用等距取样。②表中数据反映的是黑桫椤的种群密度,由于样带A、B的平均密度分别是9.3×10-2株/㎡、9.0×10-2株/m2,所以测定黑桫椤A、B的平均种群密度结果为(9.3×10-2+9.0×10-2) ÷2=9.15×10-2株/m2。
【小问2详解】
分析柱形图可以看出,植株的茎高反映其年龄等级,表中分为五个年龄等级阶段,反映的是年龄组成,而该种群年龄结构是年龄小的数量多,年龄大的数量少,因此属于增长型,种群数量将会增大。
【小问3详解】
直接价值包括药用、工业原料、科研、文学艺术创作、旅游、美学价值等,桫椤树茎干可以药用食用,其化石还与恐龙化石并存,被用以研究恐龙兴 衰,这体现了生物多样性的直接价值。国家在桫椤树所在地区建立自然保护区,这属于就地保护。
【小问4详解】
图甲中,m1指向第一营养级,表示的能量形式为太阳能,生产者通过光合作用将光能转化为有机物中的化学能;m2是由各营养级释放到外界环境的能量,表示的是生物呼吸作用散失的热能。据表分析,草用于生长、发育和繁殖的能量为(7.0+19.0+45.5) ×107=7.15×108kJ·a-1;能量从鼠到鹰的传递效率为:鹰同化的总能量÷鼠同化的总能量=(3.5×107)÷ (19.0× 107)≈18.4%。
23. 某雌雄同株异花二倍体作物M有多个品系。品系甲有抗虫、高产等优良性状,但甜度不高;品系乙、丙具有高甜度性状。与甜物质代谢相关的基因有A/a和B/b,过程如图。为增加品系甲的甜度,育种工作者用三个纯合品系进行杂交实验,结果如表。请回答问题:
杂交实验
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
实验一
甲×乙
不甜
1/4高甜、3/4不甜
实验二
甲×丙
微甜
1/4高甜、1/2微甜、1/4不甜
实验三
乙×丙
微甜
7/16高甜、3/8微甜、3/16不甜
(1)与豌豆相比,该作物M杂交过程中操作不同之处是_____。
(2)从表中杂交实验_____可判断该性状遗传是否遵守自由组合定律,理由是_____。
(3)品系甲、乙和丙的基因型分别是AAbb、_____、_____。
(4)将实验三F₂种表现为不甜的植株进行自交,F₃的表现型及比例为_____。
(5)实验三F₂中表现为高甜的植株基因型有_____种,其中纯合子比例为_____,a基因的频率为_____。
【答案】(1)无需去雄
(2) ①. 三 ②. F2的表型及比例符合9:3:3:1
(3) ①. aabb ②. AABB
(4)高甜:不甜=1:5
(5) ①. 5##五 ②. 3/7 ③. 5/7
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
豌豆是雌雄同花植物,操作时需要去雄,该作物是雌雄同株异花,与豌豆相比,该作物M杂交过程中操作的不同之处是无需去雄。
【小问2详解】
从表中实验三乙×丙杂交组合可判断该性状遗传遵守自由组合定律,因为F2中表现型为7/16高甜、3/8微甜、3/16不甜,F2的表型及比例符合9:3:3:1的变式,符合两对相对性状的特殊分离比。
【小问3详解】
甲为纯合微甜品系,基因型为AAbb,根据乙×丙组合中F2表现型是甜:不甜=13:3,根据实验结果一和二可知,A_bb是不甜,aa_ _、A_BB高甜、A _Bb是微甜的,B 基因具有累加效应,且两对基因自由组合,根据实验一结果可推得乙基因型为aabb,根据实验二结果可知丙基因型AABB,故乙、丙的基因型分别是aabb、AABB。
【小问4详解】
若用实验三乙×丙中F2不甜的植株(1/3AAbb、2/3Aabb)进行自交,F3中不甜比例=1/3+2/3×3/4=5/6,F3中高甜:不甜比例为1:5。
【小问5详解】
实验三中乙、丙的基因型分别是aabb、AABB,则乙、丙杂交组合的F1的基因型是AaBb,AaBb自交后,高甜的基因型有aa_ _、A_BB,共3+2=5种;其中能稳定遗传的个体有aaBB、aabb和AABB,占3/7;高甜的植株基因型有1aaBB、2aaBb、1aabb、1AABB、2AaBB,故a基因的频率为(1×2+2×2+1×2+2×1)/(1+2+1+1+2)×2=5/7。
24. cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子,其结构组成如图1所示。人在饥饿时,肾上腺髓质分泌肾上腺素可参与血糖调节,使血糖浓度升高,调节机理及部分过程如图2所示。请回答下列问题
(1)图1中,A所示物质名称是___________,B处化学键名称是___________,每个cAMP分子含有___________个高能磷酸键。
(2)图2中,ATP的合成场所是__________。正常情况下,肾上腺素、cAMP、葡萄糖、糖原可存在于人体内环境中的有__________。
(3)图2中,肾上腺髓质分泌肾上腺素的调节方式是__________。发生图示生理过程时,血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为__________。
(4)当血糖含量升高后,信号分子X发挥作用,它最可能是__________与肾上腺素作用关系是__________
(5)结合图2分析,下列因素中不可能引发低血糖症的有__________。
a.体内产生G2蛋白抗体 b.体内产生肾上腺素受体的抗体
c.信号分子X含量过高 d.控制酶P合成的基因发生突变
【答案】(1) ①. 腺嘌呤 ②. 磷酸二酯键 ③. 0
(2) ①. 细胞质基质和线粒体 ②. 肾上腺素、葡萄糖
(3) ①. 神经调节 ②. D<C<E
(4) ①. 胰岛素 ②. 拮抗 (5)a
【解析】
【分析】cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子,分析图1可知,A为腺嘌呤,与一分子核糖和一分子磷酸连在一起。分析图2可知,下丘脑通过神经支配肾上腺髓质使其分泌肾上腺素,通过血液运输后,肾上腺素作用于靶细胞膜上的受体,引起靶细胞内的代谢变化。
【小问1详解】
图1中,A所示物质名称是腺嘌呤,B处化学键是连接核糖和磷酸的磷酸二酯键,由于每个cAMP分子是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的,即ATP断裂两个高能磷酸键后形成的,故cAMP不含高能磷酸键。
【小问2详解】
图2中,细胞通过呼吸作用产生ATP,故ATP的合成场所是细胞质基质和线粒体。正常情况下,肾上腺素(调节物质)、葡萄糖(营养物质)可存在内环境中,而cAMP、糖原存在细胞内,不属于内环境中的成分。
【小问3详解】
图2中,肾上腺髓质分泌肾上腺素受下丘脑的神经支配,其调节方式是神经调节。肾上腺素能促进肝糖原分解形成葡萄糖,使血糖升高,所以E处比C、D处血糖高,由于肾上腺髓质细胞也需要吸收并消耗葡萄糖,所以C处血糖浓度高于D处,故发生图示生理过程时,血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为D<C<E。
【小问4详解】
当血糖含量升高后,信号分子X发挥作用,据图可知X能抑制肝糖原分解,所以它最可能是胰岛素,能降低血糖,与肾上腺素作用关系是拮抗。
【小问5详解】
a、信号分子X作用于G2蛋白,产生与肾上腺素相反的作用,若体内产生G2蛋白抗体,则该抗体会与G2蛋白结合,使信号分子X不能与G2蛋白结合,导致血糖升高,a错误;
b、 若体内产生肾上腺素受体的抗体,该抗体会与肾上腺素受体结合,则肾上腺素不能与相应受体结合,使血糖降低,b正确;
c、信号分子X含量过高,与G2蛋白结合,会抑制血糖升高,进而使血糖随着细胞的消耗而降低,c正确;
d、 控制酶P合成的基因发生突变,会使肝糖原不能分解,进而使血糖随着细胞的消耗而降低,d正确。
故选a。
25. 某真菌的W基因可编码一种高效降解纤维素的酶:已知图中W基因转录方向为从左往右。为使放线菌产生该酶,以图1中质粒为载体,进行转基因。不同限制酶的识别序列及切割位点如下表所示。请回答下列问题:
限制酶
BamH I
EcoR I
Mfe I
KpmI
Hind II
识别序列
及切割位点
G↓GATTC
G↓AATTC
C↓AATTC
GCTAC↓C
A↓AGCTT
(1)限制酶主要是从__________中分离纯化出来的。应使用限制酶__________切割图1中质粒,使用限制酶__________切割图2中含W基因的DNA片段,以获得能正确表达W基因的重组质粒。
(2)与质粒中启动子结合的酶是__________。启动子通常具有物种特异性,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择__________启动子(选填“植物”、“真菌”或“放线菌”)。
(3)W基因转录的模板链是__________(选填“甲链”或“乙链”)。利用PCR技术对W基因进行扩增的原理是__________,子链的延伸方向是__________。
(4)研究人员欲对W基因的mRNA进行RT-PCR,已知其mRNA的序列为5'-UGAAC-CCUA…(中间序列)…GUCCACUCG-3'。为了便于将扩增后的基因和载体成功构建成重组质粒,用于PCR扩增的引物应为__________。
A. 5'-TGAACGCTA… B. 5'-CCAGTCGAC… C. 5'-GAATTCTGA… D. 5'-AAGCTTCGA…
【答案】(1) ①. 原核生物 ②. MfeI、HindⅢ ③. EcoRI、HindⅢ
(2) ①. RNA聚合酶 ②. 放线菌
(3) ①. 乙链 ②. DNA复制 ③. 5,→3, (4)A
【解析】
【分析】一个基因表达载体的组成,除目的基因、标记基因外,还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位。有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。
【小问1详解】
限制酶主要是从原核生物分离纯化出来。根据题图信息“图中W基因转录方向是从左往右”、“质粒启动子到终止子方向为顺时针”,故重组质粒的启动子应在W基因左侧,终止子应在W基因右侧,W基因右侧只能用HindⅢ切割,W基因左侧有BamHI、KpnI、EcoRI三种酶切位点,结合质粒情况及切割位点识别序列,应使用限制酶MfeI、HindⅢ切割图中质粒,使用限制酶EcoRI(切割出的黏性末端与MfeI相同)、HindⅢ切割图中含W基因的DNA片段,以获得能正确表达W基因的重组质粒,因为限制酶MfeI和限制酶EcoRI切割露出相同的粘性末端。
【小问2详解】
启动子启动基因的转录,故与质粒中启动子结合的酶是RNA聚合酶;根据题干信息“启动子通常具有物种特异性”,目标是使放线菌产生高效降解纤维素的酶,故应选择放线菌的质粒,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择放线菌启动子。
【小问3详解】
W基因转录方向是从左向右,mRNA链的合成方向为5'→3',与乙链从左向右3'→5'互补,故W基因转录的模板链是乙链。利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA半保留复制,子链延伸方向为5'→3'。
【小问4详解】
引物与模板链的3'端结合,mRNA也与模板链结合,因此引物与mRNA序列相似,不同的是引物是一段DNA单链,因此将mRNA中的U替换成T即是引物序列,即5'-UGAAC-CCUA…(中间序列)…GUCCACUCG-3'→5'-TGAAC-CCTA…(中间序列)…GTCCACTCG-3',引物的5'端需添加限制酶EcoRI、HindⅢ识别序列,故选CD。
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