精品解析:黑龙江省齐齐哈尔市龙西北高中名校联盟2025-2026学年高三上学期开学生物试题
2025-09-06
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2份
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33页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 齐齐哈尔市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.38 MB |
| 发布时间 | 2025-09-06 |
| 更新时间 | 2026-08-05 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53792574.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025~2026学年度上学期九校学期初联考
高三生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:高考范围。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30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. 细胞是生命系统中最基本的结构层次,既有自己的结构和功能,又与其他各个层次层层相依。下列有关生命系统结构层次的叙述,正确的是( )
A. 细胞学说揭示了所有生物在结构上的统一性
B. 内蒙古草原上所有的羊属于种群结构层次
C. 蛋白质具有活性,属于个体结构层次
D. 与动物相比,植物缺少系统结构层次
2. “春种一粒粟,秋收万颗子”描述了农业生产中的现象。下列叙述错误的是( )
A. 播种前对种子进行浸泡,可使种子细胞获得大量自由水
B. “秋收”的“万颗子”晒干后,剩余的物质主要是无机盐
C. “秋收”时“粟”的叶片变黄可能是因为低温导致叶绿素分解加快
D. 人食用“万颗子”时,人处于第二营养级
3. 研究发现,植物叶肉细胞中酶1和酶2分别可以降低光反应速率和暗反应速率,从而使植物进行低效率的光合作用。下列叙述错误的是( )
A. 植物叶肉细胞能合成ATP的细胞器有两种
B. 推测酶1和酶2分别在类囊体膜上和叶绿体基质中起作用
C. 抑制酶1的活性后,CO2的固定将停止
D. 植物可以通过调控酶1和酶2的合成来影响叶绿体的代谢活动
4. 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)已成为慢性肝病的主要病因,其发病机理与肝细胞中的线粒体功能障碍、脂滴异常增多等密切相关,部分过程如图所示。超重和肥胖常与NAFLD共病,但NAFLD也可在脂肪扩张受限的情况下出现,如脂肪营养不良综合征(体重指数偏低)。研究表明,受体GPR75与低体脂和低体重指数相关。已知溶酶体能分解脂质,下列叙述错误的是( )
A. 由脂质的特性可以推测,脂滴的膜由磷脂单分子层组成
B. 促进肝细胞内脂滴与溶酶体融合会诱发NAFLD
C. 线粒体与内质网相互作用,在脂质代谢中发挥重要作用
D. GPR75可作为防治NAFLD和体脂积累的一个新靶点
5. 如图表示ATP的结构,科研人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞,1~2min后迅速分离得到细胞内的ATP,发现其含量没有明显变化,但大部分ATP的磷酸基团已带上放射性标记。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中“X”代表的基团为“—H”
B. 细胞内ATP被32P标记的位点是β和α
C. ADP可接受ATP释放的能量并结合Pi重新合成ATP
D. 有些转运蛋白被ATP水解释放的磷酸基团磷酸化后才能转运物质进出细胞
6. 酵母菌在有氧和无氧条件下都能生活。某兴趣小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式,设计了如下实验装置。下列相关叙述错误的是( )
A. 将乙组澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液后,溶液由橙色变为绿色
B. 甲装置中的NaOH溶液和澄清石灰水分别用于吸收和检测CO2
C. 甲组间歇性地通入空气时,间隔时间不能太长,否则会有酒精产生
D. 乙装置酵母菌培养的时间控制在8~10h,主要是为了检测酒精
7. 下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述,错误的是( )
A. 用盖玻片蘸印法得到的滤液细线细、直、均匀,且操作简单
B. 用纸层析法分离色素时,扩散最快的是胡萝卜素且其含量最低
C. 若用韭黄进行实验可得到2条色素带,颜色分别为橙黄色和黄色
D. 若用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带,花青素位于最上端
8. 下列关于光合作用和细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是( )
A. 合理密植有利于作物对CO2的吸收,进而提高作物产量
B. 为提高大棚蔬菜的产量,一般选用透明塑料薄膜覆盖大棚
C. 适时进行灌溉可缓解夏季晴天中午植物的“光合午休”现象
D. 包扎伤口应选用透气的敷料,目的是促进伤口附近细胞的有氧呼吸
9. 某学习小组开展“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验,发现了如下表格中的问题,他们分析了可能的原因,其中对应错误的是( )
编号
问题
可能原因
A
染色体不易着色
漂洗时间太短
B
分裂期细胞数目少
分裂期时间短,大多数细胞处于分裂前的间期
C
染色体未出现动态变化过程
观察时间太短,细胞分裂缓慢
D
没有发现正处于分裂期的细胞
观察区域不是分生区细胞
A. A B. B C. C D. D
10. 最新研究发现,在造血干细胞中有15%~20%的突变是由特定DNA损伤引起的,该损伤平均能持续2.2年,少数达到3年以上。研究者认为,这些长期存在的DNA损伤贡献了大量的体细胞突变负荷。细胞应对DNA损伤存在多种修复机制。下列叙述错误的是( )
A. DNA损伤可能导致某些基因不能表达,从而造成细胞功能紊乱
B. 细胞衰老后产生的自由基损伤DNA可能导致某些疾病的发生
C. DNA损伤发生后,经过细胞增殖后进行修复对细胞最有利
D. 一些DNA损伤的长期存在会增加细胞恶性突变的风险
11. 柿树炭疽病对柿子树生长及产业发展带来了巨大阻碍。木质素是植物细胞壁的主要成分,故可通过诱导细胞壁木质化抵御病原菌侵染。肉桂醇脱氢酶(CAD)是木质素合成途径中的关键酶。研究发现,转录因子WRKY可通过结合基因DkCAD1(指导合成CAD的基因)前的启动子,促进柿子树叶片木质素积累,从而增强柿树炭疽病抗性。下列相关叙述错误的是( )
A. 转录启动区域甲基化可以增强柿树炭疽病抗性
B. 基因DkCAD1的转录过程需要RNA聚合酶参与
C. 提高基因DkCAD1的表达可提高柿树炭疽病的抗性
D. 该过程可体现基因通过控制酶的合成间接控制生物性状
12. 分布在不同地区的某种生物,由于受所处地区生活环境的影响,在形态构造或生理功能上存在某些差异,从而形成该种生物的亚种(杂交可产生可育后代)。现有一个长期在隔离小岛上生活的亚种甲,将其带入一个已被亚种乙占据的岛屿。下列相关叙述正确的是( )
A. 该生物的亚种甲和亚种乙之间存在地理隔离和生殖隔离
B. 为了适应该岛屿的生存环境,亚种甲定向产生了有利于进化的变异
C. 可遗传的有利变异和环境的定向选择是该生物适应性特征形成的必要条件
D. 亚种甲进入已被亚种乙占据的岛屿后甲种群基因频率一定会改变
13. 传统发酵技术在食品制作中具有重要意义,我们的祖先利用此技术制作了很多传统食品,如酒、醋、腐乳、泡菜等。下列相关叙述错误的是( )
A. 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主
B. 制醋的过程中表面形成的菌膜是由酵母菌形成的
C. 泡菜制作过程中,密封处理有利于发酵菌种的生长
D. 制作腐乳主要是利用了真核生物毛霉的作用
14. 在农业领域,植物细胞工程可以用于快速繁殖珍稀植物、濒危植物以及具有重要经济价值的作物。此外,通过转基因技术结合组织培养方法,可以提高植物的抗逆性、产量和品质。下列相关叙述错误的是( )
A. 将植物组织培养得到的胚状体进一步培养可得到完整植株
B. 对植物组织培养过程形成的愈伤组织进行诱变处理可能得到高产植株
C. 为使植株具备抗病毒的能力,可以利用茎尖分生组织培养脱毒苗
D. 植物快速繁殖技术能够高效、快速繁殖种苗且保持母本优良的遗传特性
15. 和牛的肉质细腻、多汁,口感鲜美,脂肪含量高且分布均匀,形成了独特的大理石花纹,即“雪花肉”。研究人员采用胚胎移植技术,成功地培育了和牛,部分过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①需要用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理
B. 过程②精子需要获能处理,卵细胞需要在体外进行成熟培养
C. 可选择桑葚胚或图中原肠胚进行胚胎分割,以获得更多胚胎
D. 图中由一个胚胎经④过程得到四只和牛,其个体之间性状不一定完全相同
二、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,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 为探究植物细胞吸水和失水的过程,某科研小组设计了相关实验,将一个正常的紫色洋葱表皮细胞先置于清水中一段时间,然后将其取出并放入某种溶液中开始计时,记录其细胞膜与细胞壁的间隔距离随时间变化的关系如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 实验开始前将洋葱细胞放入清水可使细胞充分吸水膨胀,但细胞不会涨破
B. 时间内,该细胞不断失水,细胞液的浓度不断增大,吸水能力逐渐增强
C. 时刻开始,细胞主动吸收了外界溶液中的物质,导致细胞出现了质壁分离复原
D. 将外界溶液换为蔗糖溶液后,不会出现如图所示的现象,是由于细胞膜具有选择透过性
17. 近年来,研究证实从蔬菜、水果和谷物等膳食中提取的植物化学物质具有抑制α-淀粉酶(PPA)的潜力,其中起抑制作用的主要成分是多酚。科研人员研究多酚浓度对α-淀粉酶活性的抑制功能,以还原糖的生成量(V)为指标进行了相关实验探究,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 本实验的自变量为PPA的浓度和多酚的浓度
B. 温度和pH属于无关变量,各组应保持相同且适宜
C. 分析可知100μg/mL的多酚是抑制PPA活性的最适浓度
D. α-淀粉酶是由活细胞产生的,可降低反应所需的活化能
18. 图1是动物细胞减数分裂某时期示意图,图2表示果蝇(2N=8)减数分裂过程中染色体的数量变化部分曲线图。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1中动物细胞处于减数分裂Ⅰ前期
B. 图1中基因A与a的不同体现在碱基的排列顺序不同
C. 图2染色体数量减半的过程中核DNA数量也同时减半
D. 图2中与b时期对应的细胞中染色单体的数量是4
19. 图1为某家系的遗传系谱图,甲病、乙病为单基因遗传病(甲病相关基因用A或a表示,乙病相关基因用B或b表示),4号个体不携带致病基因。对家系中个别成员进行关于甲病的基因检测,将这些个体相关基因的DNA片段用限制酶切割后电泳分离,结果如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 控制甲病和乙病的两对等位基因不遵循基因的自由组合定律
B. 2号个体得到的甲病相关基因电泳分离图应与1号和10号的完全相同
C. 如果11号是男孩,则同时患甲、乙两种遗传病的概率是1/24
D. 如果11号是女孩,则既不患甲病也不患乙病的概率是11/12
20. 研究人员从柠檬的自发发酵液中分离出一株酿酒酵母菌株(NM-8)。研究表明,用NM-8发酵的柠檬酒样品含有更多的抗坏血酸、山梨醇和甘油,这对柠檬酒的顺滑度和甜度产生了积极影响。下列相关叙述错误的是( )
A. 用平板划线法分离NM-8时的接种工具是涂布器
B. 配制培养NM-8的培养基时,先灭菌再调节pH
C. 用稀释涂布平板法接种NM-8后需要倒置培养
D. 纯化培养后,可根据菌落形状、大小、颜色等进行菌种鉴定
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 血脑屏障作为大脑和体循环间的结构性屏障,会阻止大分子和大多数小分子药物进入大脑,给中枢性疾病的治疗带来了困难。血脑屏障上高度表达的各种转运体能将各类营养物质(溶质分子)运输进入大脑内,如图所示。回答下列问题:
(1)图甲中的溶质分子通过载体蛋白进入大脑内的运输方式是______,相比于图甲的运输方式,图乙中溶质分子运输的特点是______。
(2)已知图乙中的溶质分子是水。水在人体细胞中的存在形式有______,前者的生理作用有:①______;②______;③运输营养物质和代谢废物;④为细胞提供液体环境。水通过水通道蛋白运输的方式______(填“消耗”或“不消耗”)细胞内生化反应所释放的能量。
(3)图丙中溶质分子通过载体①逆浓度进入细胞不直接消耗细胞产生的ATP,推测其运输利用的能量是______。溶质分子的浓度差会影响其通过载体②出细胞的运输速率吗?______。
22. 图1、图2表示某植物叶肉细胞进行的生理代谢反应,图中①②③表示相关过程。一般条件下Rubisco可催化C5与CO2结合,如过程②;在强光照条件下CO2吸收受阻,过高的O2会在Rubisco的作用下氧化C5,如过程③(称为光呼吸),该过程是一种借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消耗能量的反应。有研究表明,该植物在低浓度CO2下,叶绿体内NADPH/NADP+的比值较高,会导致生成更多的自由基,使其叶绿体的结构和功能受到损伤。回答下列问题:
(1)图1中,吸收光能的色素分布在_____________;图2中,过程②的进行需要过程①提供_________。
(2)请依据题中相关信息和所学知识写出光呼吸与细胞呼吸的不同点:________________(答两点)。
(3)图2中,过程③增强时,该植物细胞的光合速率会降低,原因是____________。同时过程③增强是该植物对强光照的适应,从结构与功能角度分析,其可能的积极意义是__________________;从进化与适应角度分析,其可能的积极意义是________________。
(4)研究发现塑料大棚内的CO2浓度由0.03%升高到0.24%时,水稻会增产89%,请从Rubisco酶促反应的特点解释其原因:_____________________________。
23. 外周炎症会影响中枢神经系统,诱发焦虑和抑郁等精神疾病。外周的炎症信号可以通过血脑屏障、迷走神经和脑室周围器官(CVOs)进入大脑。最新研究揭示了CVOs中穹窿下器官(SFO)神经元调节外周炎症诱导焦虑情绪的神经机制。回答下列问题:
(1)过度焦虑或紧张会使_______(填“交感”或“副交感”)神经兴奋减弱,胃肠蠕动________(填“变快”或“变慢”),导致食欲不振。
(2)长期焦虑和紧张还会使下丘脑分泌的________激素增多,从而导致糖皮质激素分泌也增多,最终使免疫功能受到抑制。
(3)腹腔注射脂多糖(LPS)会激活小鼠免疫系统并诱导炎症反应,常用于研究炎症与情绪障碍之间的关系,LPS在免疫学上相当于_______。研究人员通过腹腔注射生理盐水和不同浓度的LPS来探究LPS对焦虑和抑郁样行为的影响(如表所示)。请分析实验数据,可得到的结论为_______。
分组
处理方式
焦虑和抑郁样行为
A
腹腔注射生理盐水
-
B
腹腔注射0.5mg/kgLPS
++
C
腹腔注射1mg/kgLPS
++++
(4)为确定SFO在LPS诱导的焦虑和抑郁样行为中的作用,研究人员向SFO神经元中注射破伤风毒素(能够中断神经电信号传递)来阻断突触传递,结果发现加剧了炎症诱导的小鼠焦虑和抑郁样行为,该现象说明_______。
24. 群落中某种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比称为相对多度。科学家统计了某退耕地中五种草本植物相对多度的变化(如图所示)。已知裂科草和须芒草能将土壤中硝酸盐和氨态氮的浓度降到更低水平。回答下列问题:
(1)调查植物种群密度最常用的方法是样方法,取样的关键是______;计数时,需要统计样方内以及______的个体数。
(2)根据图中各种植物相对多度的起点可知群落发生了______(填“初生演替”或“次生演替”)。
(3)在演替时间10年到40年间,______因其相对多度最高而成为优势种。剪股颖被淘汰的原因可能是______。
(4)草原上出现“一岁一枯荣”的季节性变化______(填“属于”或“不属于”)群落的演替。“野火烧不尽,春风吹又生”体现了草原生态系统具有______(填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性。
25. 马铃薯在整个生育期都易遭受虫害,受到害虫危害的马铃薯品质及产量会受到严重影响。研究发现,蛋白酶抑制剂可与害虫肠道内的蛋白酶作用形成稳定的复合物,从而影响蛋白消化酶活性;同时该复合物可作为负反馈信号影响昆虫进食。科研人员采用基因工程技术培育出了抗虫马铃薯,目的基因及Ti质粒上的限制酶切位点如图所示。回答下列问题:
(1)蛋白酶抑制剂基因的化学本质是____。使用PCR技术对蛋白酶抑制剂基因进行扩增时,需在扩增体系中加入____酶;缓冲溶液中加入Mg²⁺的作用是____。
(2)切割蛋白酶抑制剂基因和Ti质粒时选择EcoR Ⅰ和Sal Ⅰ两种限制酶同时处理比只选择EcoR Ⅰ一种限制酶处理的优点是____。不用限制酶BamH Ⅰ切割Ti质粒的原因是____。
(3)构建蛋白酶抑制剂基因的表达载体时,需将蛋白酶抑制剂基因插入____,才可以将其带入受体细胞并____。
(4)检验转基因马铃薯的抗虫性状,常用方法是____。种植转基因抗虫马铃薯能减少____的使用,以减轻环境污染。
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2025~2026学年度上学期九校学期初联考
高三生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:高考范围。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30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. 细胞是生命系统中最基本的结构层次,既有自己的结构和功能,又与其他各个层次层层相依。下列有关生命系统结构层次的叙述,正确的是( )
A. 细胞学说揭示了所有生物在结构上的统一性
B. 内蒙古草原上所有的羊属于种群结构层次
C. 蛋白质具有活性,属于个体结构层次
D. 与动物相比,植物缺少系统结构层次
【答案】D
【解析】
【分析】生命系统的结构层次:
(1)生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈;
(2)地球上最基本的生命系统是细胞,分子、原子、化合物不属于生命系统;
(3)生命系统各层次之间层层相依,又各自有特定的组成、结构和功能;
(4)生命系统包括生态系统,所以应包括其中的无机环境。
【详解】A、细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,并不是所有生物,A错误;
B、内蒙古草原上所有的羊并不是同一物种,因此不属于种群结构层次,B错误;
C、蛋白质虽具有活性,但并不能独立完成生命活动,不属于生命系统的结构层次,C错误;
D、植物在生命系统的结构层次中不存在系统层次,D正确。
故选D。
2. “春种一粒粟,秋收万颗子”描述了农业生产中的现象。下列叙述错误的是( )
A. 播种前对种子进行浸泡,可使种子细胞获得大量自由水
B. “秋收”的“万颗子”晒干后,剩余的物质主要是无机盐
C. “秋收”时“粟”的叶片变黄可能是因为低温导致叶绿素分解加快
D. 人食用“万颗子”时,人处于第二营养级
【答案】B
【解析】
【分析】自由水的相对含量与细胞代谢有直接关系,自由水的相对含量越高,细胞代谢越快。
【详解】A、播种前对种子进行浸泡,可使种子细胞获得大量的自由水,自由水的相对含量越高,细胞代谢越快,A正确;
B、“秋收”的“万颗子”晒干后,剩余的物质主要是有机物,而无机盐是种子燃烧之后剩下的灰烬,B错误;
C、“秋收”时“粟”的叶片变黄可能是因为低温导致叶绿素分解加快,C正确;
D、人食用“万颗子”时,“万颗子”处于第一营养级,人处于第二营养级,D正确。
故选B。
3. 研究发现,植物叶肉细胞中酶1和酶2分别可以降低光反应速率和暗反应速率,从而使植物进行低效率的光合作用。下列叙述错误的是( )
A. 植物叶肉细胞能合成ATP的细胞器有两种
B. 推测酶1和酶2分别在类囊体膜上和叶绿体基质中起作用
C. 抑制酶1的活性后,CO2的固定将停止
D. 植物可以通过调控酶1和酶2的合成来影响叶绿体的代谢活动
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。 暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用,使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光,而只是依赖于NADPH和ATP的提供,故称为暗反应阶段。
【详解】A、植物叶肉细胞中能合成ATP的细胞器有叶绿体和线粒体,A正确;
B、光反应和暗反应的场所分别为类囊体膜和叶绿体基质,故酶1和酶2分别在类囊体膜上和叶绿体基质中起作用,B正确;
C、抑制酶1的活性后,光反应速率加快,故依然能固定CO2,C错误;
D、叶绿体的代谢活动受酶1和酶2的共同影响,故可以通过调控酶1和酶2的合成来控制代谢活动,D正确。
故选C。
4. 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)已成为慢性肝病的主要病因,其发病机理与肝细胞中的线粒体功能障碍、脂滴异常增多等密切相关,部分过程如图所示。超重和肥胖常与NAFLD共病,但NAFLD也可在脂肪扩张受限的情况下出现,如脂肪营养不良综合征(体重指数偏低)。研究表明,受体GPR75与低体脂和低体重指数相关。已知溶酶体能分解脂质,下列叙述错误的是( )
A. 由脂质的特性可以推测,脂滴的膜由磷脂单分子层组成
B. 促进肝细胞内脂滴与溶酶体融合会诱发NAFLD
C. 线粒体与内质网相互作用,在脂质代谢中发挥重要作用
D. GPR75可作为防治NAFLD和体脂积累的一个新靶点
【答案】B
【解析】
【分析】线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”细胞生命活动所需的能量,大约95% 来自线粒体。高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
【详解】A、由于磷脂分子具有亲水性的头部和疏水性的尾部,细胞中的磷脂双分子层是由于两层磷脂分子的亲水头部向外,疏水尾部向内排列形成的。而脂滴内部为疏水性的脂质,所以脂滴的膜由磷脂单分子层组成(磷脂分子的疏水尾部朝向脂滴内部,亲水头部朝向细胞质基质),A正确;
B、NAFLD与脂滴异常增多有关,溶酶体能分解脂质,抑制肝细胞内脂滴与溶酶体融合可能会诱发NAFLD,B错误;
C、从图中可以看到内质网生成脂质,线粒体为脂质代谢提供 ATP,二者相互作用,在脂质代谢中发挥重要作用,C正确;
D、受体GPR75与低体脂和低体重指数相关,因此GPR75可作为防治NAFLD和体脂积累的一个新靶点,D正确。
故选B。
5. 如图表示ATP的结构,科研人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞,1~2min后迅速分离得到细胞内的ATP,发现其含量没有明显变化,但大部分ATP的磷酸基团已带上放射性标记。下列相关叙述正确的是( )
A. 图中“X”代表的基团为“—H”
B. 细胞内ATP被32P标记的位点是β和α
C. ADP可接受ATP释放的能量并结合Pi重新合成ATP
D. 有些转运蛋白被ATP水解释放的磷酸基团磷酸化后才能转运物质进出细胞
【答案】D
【解析】
【分析】ATP的结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团;水解时远离A的磷酸键易断裂,释放能量,供给各项生命活动,ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】A、图示为ATP结构,“X”代表的基团为“-OH”,,A错误;
B、根据题意,ATP水解时远离A的磷酸键易断裂,所以细胞内ATP被32P标记的位点是γ,,B错误;
C、动物体内ATP合成的能量来源为细胞呼吸,C错误;
D、ATP为蛋白质磷酸化的提供能量,磷酸化的蛋白质会通过改变自身的空间构象来运输物质,所以部分载体蛋白被ATP水解释放的磷酸基团磷酸化后才具有活性运输物质,D正确。
故选D。
6. 酵母菌在有氧和无氧条件下都能生活。某兴趣小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式,设计了如下实验装置。下列相关叙述错误的是( )
A. 将乙组澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液后,溶液由橙色变为绿色
B. 甲装置中的NaOH溶液和澄清石灰水分别用于吸收和检测CO2
C. 甲组间歇性地通入空气时,间隔时间不能太长,否则会有酒精产生
D. 乙装置酵母菌培养的时间控制在8~10h,主要是为了检测酒精
【答案】A
【解析】
【详解】A、将乙组澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液后,溶液会由蓝变绿再变黄,A错误;
B、甲装置用于探究有氧呼吸,NaOH溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳,澄清石灰水用于检测有氧呼吸的产物CO2,B正确;
C、甲组间歇性地通入空气时,间隔时间不能太长,否则会因缺少氧气进行无氧呼吸产生酒精,C正确;
D、乙装置中酵母菌培养的时间控制为8~10h,目的是消耗掉葡萄糖,防止葡萄糖与重铬酸钾进行反应,以便于检测酒精,D正确。
故选A。
7. 下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述,错误的是( )
A. 用盖玻片蘸印法得到的滤液细线细、直、均匀,且操作简单
B. 用纸层析法分离色素时,扩散最快的是胡萝卜素且其含量最低
C. 若用韭黄进行实验可得到2条色素带,颜色分别为橙黄色和黄色
D. 若用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带,花青素位于最上端
【答案】D
【解析】
【详解】A、盖玻片蘸印法利用盖玻片边缘蘸取滤液,按压在滤纸条上,可得到细、直、均匀的滤液细线,操作简便,A正确;
B、纸层析法中,胡萝卜素溶解度最高,扩散最快,含量最低的是胡萝卜素,色素带最窄,B正确;
C、韭黄因缺乏光照,叶绿素未形成,仅含类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素),提取后出现橙黄色和黄色2条带,C正确;
D、花青素为水溶性色素,存在于液泡中,而实验使用脂溶性层析液,花青素无法溶解扩散,故滤纸条上仍为4条色素带,D错误。
故选D。
8. 下列关于光合作用和细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是( )
A. 合理密植有利于作物对CO2的吸收,进而提高作物产量
B. 为提高大棚蔬菜的产量,一般选用透明塑料薄膜覆盖大棚
C. 适时进行灌溉可缓解夏季晴天中午植物的“光合午休”现象
D. 包扎伤口应选用透气的敷料,目的是促进伤口附近细胞的有氧呼吸
【答案】D
【解析】
【详解】A、合理密植可改善通风条件,增加CO2浓度,促进光合作用暗反应,从而提高产量,A正确;
B、透明塑料薄膜允许各波长可见光透过,利于植物充分吸收光能进行光反应,B正确;
C、夏季中午高温导致气孔关闭(CO2供应减少),灌溉可降低温度、保持湿度,缓解气孔关闭,减轻“光合午休”,C正确;
D、透气敷料可抑制伤口处厌氧菌的繁殖(因其需要无氧环境),而非促进细胞有氧呼吸,D错误。
故选D。
9. 某学习小组开展“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验,发现了如下表格中的问题,他们分析了可能的原因,其中对应错误的是( )
编号
问题
可能原因
A
染色体不易着色
漂洗时间太短
B
分裂期细胞数目少
分裂期时间短,大多数细胞处于分裂前的间期
C
染色体未出现动态变化过程
观察时间太短,细胞分裂缓慢
D
没有发现正处于分裂期的细胞
观察区域不是分生区细胞
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验中,需要制作临时装片,制片的过程:解离、漂洗、染色和制片,其中解离的目的是使组织中的细胞分开来,便于观察;漂洗的目的是洗去解离液,便于染色体着色;压片的目的是为了将根尖细胞分散开,便于观察。
【详解】A、染色体不易着色,可能是漂洗时间短导致解离液残留影响染色,A正确;
B、分裂期细胞数目少,是因为大多数细胞还处于分裂前的间期,B正确;
C、染色体未出现动态变化过程是因为在解离过程中细胞已经死亡,而不是观察时间短、细胞分裂慢所致,C错误;
D、没有发现正在分裂的细胞,可能原因是取材不当,没有找到分生区的细胞,D正确。
故选C。
10. 最新研究发现,在造血干细胞中有15%~20%的突变是由特定DNA损伤引起的,该损伤平均能持续2.2年,少数达到3年以上。研究者认为,这些长期存在的DNA损伤贡献了大量的体细胞突变负荷。细胞应对DNA损伤存在多种修复机制。下列叙述错误的是( )
A. DNA损伤可能导致某些基因不能表达,从而造成细胞功能紊乱
B. 细胞衰老后产生的自由基损伤DNA可能导致某些疾病的发生
C. DNA损伤发生后,经过细胞增殖后进行修复对细胞最有利
D. 一些DNA损伤的长期存在会增加细胞恶性突变的风险
【答案】C
【解析】
【分析】目前普遍认为导致细胞衰老的有两种学说:
1、端粒学说:细胞在每次分裂过程中端粒DNA序列会缩短一截,因此随着分裂次数增多,端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤,最终造成细胞衰老而走向死亡。
2、自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致基因突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
【详解】A、DNA损伤可能会破坏基因结构,导致某些基因不能表达,进而造成细胞功能紊乱,A正确;
B、细胞衰老后产生的自由基会攻击 DNA 等生物大分子,损伤 DNA 可能导致基因突变等,进而可能导致某些疾病的发生,B正确;
C、DNA 损伤发生后,若先进行细胞增殖,可能会将损伤的 DNA 传递给子代细胞,导致更多细胞出现问题,因此立刻修复最有利,C错误;
D、长期存在的DNA损伤贡献了大量的体细胞突变负荷,会增加细胞恶性突变出现的风险,D正确。
故选C。
11. 柿树炭疽病对柿子树生长及产业发展带来了巨大阻碍。木质素是植物细胞壁的主要成分,故可通过诱导细胞壁木质化抵御病原菌侵染。肉桂醇脱氢酶(CAD)是木质素合成途径中的关键酶。研究发现,转录因子WRKY可通过结合基因DkCAD1(指导合成CAD的基因)前的启动子,促进柿子树叶片木质素积累,从而增强柿树炭疽病抗性。下列相关叙述错误的是( )
A. 转录启动区域甲基化可以增强柿树炭疽病抗性
B. 基因DkCAD1的转录过程需要RNA聚合酶参与
C. 提高基因DkCAD1的表达可提高柿树炭疽病的抗性
D. 该过程可体现基因通过控制酶的合成间接控制生物性状
【答案】A
【解析】
【分析】基因控制性状的途径:①直接途径,基因控制蛋白质的结构,进而控制生物的性状;②间接途径,基因控制酶的合成来控制细胞代谢,进而控制生物性状。
【详解】A、转录启动区域甲基化会抑制基因表达,阻止CAD产生,而CAD是木质素合成途径中的关键酶,故会降低柿树炭疽病抗性,A错误;
B、RNA聚合酶识别并结合启动子从而启动转录,故基因DkCAD1的转录过程需要RNA聚合酶参与,B正确;
C、提高基因DkCAD1的表达,可促进CAD生成,而CAD是木质素合成途径中的关键酶,故可提高柿树炭疽病的抗性,C正确;
D、该过程通过促进CAD的合成从而促进木质素合成,最终达到抗炭疽病,该过程可体现基因通过控制酶的合成间接控制生物性状,D正确。
故选A。
12. 分布在不同地区的某种生物,由于受所处地区生活环境的影响,在形态构造或生理功能上存在某些差异,从而形成该种生物的亚种(杂交可产生可育后代)。现有一个长期在隔离小岛上生活的亚种甲,将其带入一个已被亚种乙占据的岛屿。下列相关叙述正确的是( )
A. 该生物的亚种甲和亚种乙之间存在地理隔离和生殖隔离
B. 为了适应该岛屿的生存环境,亚种甲定向产生了有利于进化的变异
C. 可遗传的有利变异和环境的定向选择是该生物适应性特征形成的必要条件
D. 亚种甲进入已被亚种乙占据的岛屿后甲种群基因频率一定会改变
【答案】C
【解析】
【分析】隔离是新物种形成的必要条件,新物种形成的标志是产生生殖隔离,不同种群之间存在地理隔离不一定存在生殖隔离。
【详解】A、亚种甲和亚种乙之间虽然长期处于不同的地理区域,但题目中并未提到它们之间存在生殖隔离,且亚种之间杂交可产生可育后代,因此不存在生殖隔离,A错误;
B、变异是随机发生的,不是定向产生的。适应环境的变异是通过自然选择保留下来的,而不是为了适应环境而定向产生的,B错误;
C、生物的适应性特征形成需要有可遗传的有利变异,并且这些变异在环境的定向选择下被保留下来,从而使生物更适应环境,C正确;
D、亚种甲进入已被亚种乙占据的岛屿后,甲种群的基因频率是否改变取决于多种因素,如自然选择、迁移等,不一定会改变,D错误。
故选C。
13. 传统发酵技术在食品制作中具有重要意义,我们的祖先利用此技术制作了很多传统食品,如酒、醋、腐乳、泡菜等。下列相关叙述错误的是( )
A. 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主
B. 制醋的过程中表面形成的菌膜是由酵母菌形成的
C. 泡菜制作过程中,密封处理有利于发酵菌种的生长
D. 制作腐乳主要是利用了真核生物毛霉的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、传统发酵通常利用天然混合菌种,在固体(如腐乳)或半固体(如泡菜)基质中进行,A正确;
B、制醋利用的是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,在制醋过程中,液面表面形成的菌膜是由醋酸菌大量繁殖形成的,B错误;
C、泡菜制作需乳酸菌(厌氧型),密封创造无氧环境促进其生长,C正确;
D、腐乳制作依赖毛霉(真核生物)分泌蛋白酶分解蛋白质,D正确。
故选B。
14. 在农业领域,植物细胞工程可以用于快速繁殖珍稀植物、濒危植物以及具有重要经济价值的作物。此外,通过转基因技术结合组织培养方法,可以提高植物的抗逆性、产量和品质。下列相关叙述错误的是( )
A. 将植物组织培养得到的胚状体进一步培养可得到完整植株
B. 对植物组织培养过程形成的愈伤组织进行诱变处理可能得到高产植株
C. 为使植株具备抗病毒的能力,可以利用茎尖分生组织培养脱毒苗
D. 植物快速繁殖技术能够高效、快速繁殖种苗且保持母本优良的遗传特性
【答案】C
【解析】
【详解】A、胚状体是植物组织培养过程中形成的结构,在适宜条件下可发育为完整植株,A正确;
B、愈伤组织细胞分裂活跃,诱变处理易引发基因突变,筛选后可能获得高产突变体,B正确;
C、茎尖分生组织培养脱毒苗仅能去除病毒,无法赋予植株抗病毒能力,抗病毒需通过转基因技术,C错误;
D、植物快速繁殖属于无性繁殖,可保持母本遗传特性,D正确。
故选C。
15. 和牛的肉质细腻、多汁,口感鲜美,脂肪含量高且分布均匀,形成了独特的大理石花纹,即“雪花肉”。研究人员采用胚胎移植技术,成功地培育了和牛,部分过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①需要用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理
B. 过程②精子需要获能处理,卵细胞需要在体外进行成熟培养
C. 可选择桑葚胚或图中原肠胚进行胚胎分割,以获得更多胚胎
D. 图中由一个胚胎经④过程得到四只和牛,其个体之间性状不一定完全相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、①过程需要用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理,刺激卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子,A正确;
B、体外受精时获取的精子一般需要经过获能处理才能参与受精,获取的卵母细胞也需要在体外进行成熟培养,B正确;
C、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,图中为囊胚不是原肠胚,C错误;
D、图中所获得的子代和牛都是由一个胚胎经胚胎分割后发育而来,生物的性状是由基因和环境共同决定的,因此所获得的子代和牛性状不一定完全相同,D正确。
故选C。
二、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,有一项或多项是符合题目要求的,全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 为探究植物细胞吸水和失水的过程,某科研小组设计了相关实验,将一个正常的紫色洋葱表皮细胞先置于清水中一段时间,然后将其取出并放入某种溶液中开始计时,记录其细胞膜与细胞壁的间隔距离随时间变化的关系如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 实验开始前将洋葱细胞放入清水可使细胞充分吸水膨胀,但细胞不会涨破
B. 时间内,该细胞不断失水,细胞液的浓度不断增大,吸水能力逐渐增强
C. 时刻开始,细胞主动吸收了外界溶液中的物质,导致细胞出现了质壁分离复原
D. 将外界溶液换为蔗糖溶液后,不会出现如图所示的现象,是由于细胞膜具有选择透过性
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、实验开始前将细胞放置于清水中,细胞会吸水膨胀,但由于细胞壁的保护作用,细胞不会涨破,A正确;
B、t0~t1时间内,细胞失水导致细胞液浓度增加,吸水能力增强,B正确;
C、细胞接触到外界溶液后便开始吸收外界溶液中的物质,并不是t1时刻开始的,C错误;
D、细胞膜具有选择透过性,不能直接吸收蔗糖分子,因此换为蔗糖溶液后,不会出现如图所示现象,D正确。
故选ABD。
17. 近年来,研究证实从蔬菜、水果和谷物等膳食中提取的植物化学物质具有抑制α-淀粉酶(PPA)的潜力,其中起抑制作用的主要成分是多酚。科研人员研究多酚浓度对α-淀粉酶活性的抑制功能,以还原糖的生成量(V)为指标进行了相关实验探究,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 本实验的自变量为PPA的浓度和多酚的浓度
B. 温度和pH属于无关变量,各组应保持相同且适宜
C. 分析可知100μg/mL的多酚是抑制PPA活性的最适浓度
D. α-淀粉酶是由活细胞产生的,可降低反应所需的活化能
【答案】C
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、本实验室探究多酚浓度对α-淀粉酶活性的抑制功能,再结合曲线图可知,本实验的自变量为PPA的浓度和多酚的浓度,A正确;
B、本实验的自变量为PPA的浓度和多酚的浓度,温度和pH都属于无关变量,各组之间应保持相同且适宜的原则,B正确;
C、由曲线图可知,100μg/mL浓度的多酚对PPA活性抑制作用更高,但本实验只测试了0μg/mL、20μg/mL、100μg/mL浓度的多酚,不能说明100μg/mL浓度的多酚是抑制PPA活性的最适浓度,C错误;
D、酶是活细胞产生的,其作用机理为降低反应所需的活化能,D正确。
故选C。
18. 图1是动物细胞减数分裂某时期示意图,图2表示果蝇(2N=8)减数分裂过程中染色体的数量变化部分曲线图。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1中动物细胞处于减数分裂Ⅰ前期
B. 图1中基因A与a的不同体现在碱基的排列顺序不同
C. 图2染色体数量减半的过程中核DNA数量也同时减半
D. 图2中与b时期对应的细胞中染色单体的数量是4
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、图1动物细胞中同源染色体两两配对成为四分体,因而处于减数分裂Ⅰ前期,A正确;
B、图1中基因A与a为等位基因,它们的不同体现在碱基的排列顺序不同,即其中的遗传信息不同,B正确;
C、若图2代表果蝇(2N=8)减数分裂过程中染色体数量的变化曲线图,图2染色体数量减半的过程中核DNA数量也同时减半,C正确;
D、图2中b时期可能是减数分裂Ⅱ或减数分裂Ⅱ结束,对应的细胞为次级精母细胞、次级卵母细胞和第一极体或卵细胞、精细胞或第二极体,此时期细胞中染色单体的数量是4或0,D错误。
故选ABC。
19. 图1为某家系的遗传系谱图,甲病、乙病为单基因遗传病(甲病相关基因用A或a表示,乙病相关基因用B或b表示),4号个体不携带致病基因。对家系中个别成员进行关于甲病的基因检测,将这些个体相关基因的DNA片段用限制酶切割后电泳分离,结果如图2所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 控制甲病和乙病的两对等位基因不遵循基因的自由组合定律
B. 2号个体得到的甲病相关基因电泳分离图应与1号和10号的完全相同
C. 如果11号是男孩,则同时患甲、乙两种遗传病的概率是1/24
D. 如果11号是女孩,则既不患甲病也不患乙病的概率是11/12
【答案】AC
【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】A、根据1号和2号正常但生有一个6号患病女儿可知,甲病属于常染色体隐性遗传病。3号和4号正常生有一个9号患乙病的儿子,且4号不携带致病基因,所以乙病为伴X染色体隐性遗传病。两对等位基因位于非同源染色体上,所以它们遵循自由组合定律,A错误;
B、由于2号是甲病的携带者(Aa),且由题可知1号和10号基因型均为Aa,所以对2号进行甲病的基因检测,其结果和1号、10号相同,B正确;
C、如果11号是男孩,关于甲病:其父亲7号的基因型是1/3AA、2/3Aa,母亲8号的基因型是1/2AA、1/2Aa,所以11号患甲病的概率=2/3×1/2×1/4=1/12;关于乙病:其父亲7号的基因型是XBY、母亲8号的基因型1/2XBXB、1/2XBXb,所以11号是男孩患乙病的概率=1/2×1/2=1/4,两病都患的概率为1/12×1/4=1/48,C错误;
D、结合C选项分析,如果11号是女孩,不患甲病的概率是11/12,不患乙病的概率是1,所以既不患甲病也不患乙病的概率为11/12,D正确。
故选AC。
20. 研究人员从柠檬的自发发酵液中分离出一株酿酒酵母菌株(NM-8)。研究表明,用NM-8发酵的柠檬酒样品含有更多的抗坏血酸、山梨醇和甘油,这对柠檬酒的顺滑度和甜度产生了积极影响。下列相关叙述错误的是( )
A. 用平板划线法分离NM-8时的接种工具是涂布器
B. 配制培养NM-8的培养基时,先灭菌再调节pH
C. 用稀释涂布平板法接种NM-8后需要倒置培养
D. 纯化培养后,可根据菌落形状、大小、颜色等进行菌种鉴定
【答案】AB
【解析】
【详解】A、用平板划线法分离NM-8时的接种工具是接种环,A错误;
B、配制培养基时,先调pH再灭菌,B错误;
C、用稀释涂布平板法接种NM-8后平板要倒置培养,C正确;
D、菌落形状、大小、颜色等是进行菌种鉴定的重要依据,因此纯化培养后,可根据菌落形状、大小、颜色等进行菌种鉴定,D正确。
故选AB。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 血脑屏障作为大脑和体循环间的结构性屏障,会阻止大分子和大多数小分子药物进入大脑,给中枢性疾病的治疗带来了困难。血脑屏障上高度表达的各种转运体能将各类营养物质(溶质分子)运输进入大脑内,如图所示。回答下列问题:
(1)图甲中的溶质分子通过载体蛋白进入大脑内的运输方式是______,相比于图甲的运输方式,图乙中溶质分子运输的特点是______。
(2)已知图乙中的溶质分子是水。水在人体细胞中的存在形式有______,前者的生理作用有:①______;②______;③运输营养物质和代谢废物;④为细胞提供液体环境。水通过水通道蛋白运输的方式______(填“消耗”或“不消耗”)细胞内生化反应所释放的能量。
(3)图丙中溶质分子通过载体①逆浓度进入细胞不直接消耗细胞产生的ATP,推测其运输利用的能量是______。溶质分子的浓度差会影响其通过载体②出细胞的运输速率吗?______。
【答案】(1) ①. 协助扩散 ②. 溶质分子不与通道蛋白结合
(2) ①. 自由水和结合水 ②. 良好的溶剂 ③. 参与细胞内的许多生物化学反应 ④. 不消耗
(3) ①. Na+顺浓度产生的势能 ②. 会
【解析】
【分析】分析图丙可知,溶质分子通过载体①运输进入细胞的直接驱动力是细胞膜两侧的Na+浓度梯度,属于主动运输,载体②运输的物质是从高浓度向低浓度运输,是协助扩散。
【小问1详解】
甲中溶质通过载体蛋白进入大脑内是从高浓度向低浓度扩散,其运输方式是协助扩散,图乙是通过通道蛋白运输物质,其运输特点是溶质分子不与通道蛋白结合。
【小问2详解】
水在细胞中的存在形式有自由水和结合水,自由水的作用有可以作为良好的溶剂、参与细胞内的许多生物化学反应、运输营养物质和代谢废物和为细胞提供液体环境。水通过通道蛋白的运输不需要消耗能量,属于协助扩散。
【小问3详解】
图丙中溶质分子通过载体①逆浓度进入细胞不直接消耗细胞产生的ATP,从图中看出细胞膜上的载体利用Na+顺浓度产生的势能的同时将溶质运入细胞,溶质2通过载体②出细胞是顺浓度梯度进行的,这是协助扩散的方式,所以溶质分子的浓度差会影响其通过载体②出细胞的运输速率。
22. 图1、图2表示某植物叶肉细胞进行的生理代谢反应,图中①②③表示相关过程。一般条件下Rubisco可催化C5与CO2结合,如过程②;在强光照条件下CO2吸收受阻,过高的O2会在Rubisco的作用下氧化C5,如过程③(称为光呼吸),该过程是一种借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消耗能量的反应。有研究表明,该植物在低浓度CO2下,叶绿体内NADPH/NADP+的比值较高,会导致生成更多的自由基,使其叶绿体的结构和功能受到损伤。回答下列问题:
(1)图1中,吸收光能的色素分布在_____________;图2中,过程②的进行需要过程①提供_________。
(2)请依据题中相关信息和所学知识写出光呼吸与细胞呼吸的不同点:________________(答两点)。
(3)图2中,过程③增强时,该植物细胞的光合速率会降低,原因是____________。同时过程③增强是该植物对强光照的适应,从结构与功能角度分析,其可能的积极意义是__________________;从进化与适应角度分析,其可能的积极意义是________________。
(4)研究发现塑料大棚内的CO2浓度由0.03%升高到0.24%时,水稻会增产89%,请从Rubisco酶促反应的特点解释其原因:_____________________________。
【答案】(1) ①. 叶绿体类囊体薄膜上 ②. NADPH和ATP
(2)光呼吸是植物特有的生命活动,细胞呼吸是动植物共同具有的生命活动;光呼吸需要光照,细胞呼吸不需要光照;光呼吸消耗能量,细胞呼吸释放能量
(3) ①. 过程③会使一部分C5和O2结合,从而降低CO2的固定量 ②. 光呼吸可以减少自由基的生成,使叶绿体的结构和功能免受损伤,对植物体有保护作用 ③. 在强光照条件下CO2吸收受阻,光呼吸可补充一定量的CO2,同时消耗光合作用光反应产生的过多ATP和NADPH,从而使植物适应强光环境
(4)CO2浓度升高可促进Rubisco催化更多的C5与CO2结合,从而减少C5与O2的结合,即促进光合作用,降低光呼吸
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,以及ATP的形成;光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
图1中,吸收光能的色素(光合色素)分布在叶绿体类囊体薄膜上。图2中,过程②表示暗反应,暗反应需要光反应(过程①)提供NADPH和ATP,用于C3还原。
【小问2详解】
光呼吸与细胞呼吸的不同有:光呼吸是植物特有的生命活动,细胞呼吸是动植物共同具有的生命活动;光呼吸需要光照,细胞呼吸不需要光照;光呼吸是消耗能量的反应,细胞呼吸是氧化分解释放能量的反应。
【小问3详解】
过程③(光呼吸)增强时,会有一部分C5与O2结合,这就使得参与暗反应中CO2固定的C5数量减少,进而降低了暗反应阶段CO2的固定量,最终导致植物细胞的光合速率降低。从结构与功能角度看,该植物在低浓度CO2下,叶绿体内NADPH/NADP+比值较高,会生成更多自由基,损伤叶绿体结构和功能;光呼吸增强能消耗光反应产生的部分物质,减少自由基生成,保护叶绿体的结构和功能,对植物体有保护作用。从进化与适应角度分析,在强光照条件下,CO2吸收受阻,光呼吸一方面可补充一定量的CO2,另一方面能消耗光合作用光反应产生的过多ATP和NADPH,让植物更好地适应强光环境。
【小问4详解】
Rubisco酶具有双重催化特性,既可以催化C5与CO2结合(促进光合作用暗反应),也能催化C5与O2结合(引发光呼吸)。当塑料大棚内CO2浓度从0.03%升高到0.24%时,CO2浓度升高,会促使Rubisco酶更多地催化C5与CO2结合,减少C5与O2的结合。这样一来,光合作用得到促进,光呼吸被降低,所以水稻会增产。
23. 外周炎症会影响中枢神经系统,诱发焦虑和抑郁等精神疾病。外周的炎症信号可以通过血脑屏障、迷走神经和脑室周围器官(CVOs)进入大脑。最新研究揭示了CVOs中穹窿下器官(SFO)神经元调节外周炎症诱导焦虑情绪的神经机制。回答下列问题:
(1)过度焦虑或紧张会使_______(填“交感”或“副交感”)神经兴奋减弱,胃肠蠕动________(填“变快”或“变慢”),导致食欲不振。
(2)长期焦虑和紧张还会使下丘脑分泌的________激素增多,从而导致糖皮质激素分泌也增多,最终使免疫功能受到抑制。
(3)腹腔注射脂多糖(LPS)会激活小鼠免疫系统并诱导炎症反应,常用于研究炎症与情绪障碍之间的关系,LPS在免疫学上相当于_______。研究人员通过腹腔注射生理盐水和不同浓度的LPS来探究LPS对焦虑和抑郁样行为的影响(如表所示)。请分析实验数据,可得到的结论为_______。
分组
处理方式
焦虑和抑郁样行为
A
腹腔注射生理盐水
-
B
腹腔注射0.5mg/kgLPS
++
C
腹腔注射1mg/kgLPS
++++
(4)为确定SFO在LPS诱导的焦虑和抑郁样行为中的作用,研究人员向SFO神经元中注射破伤风毒素(能够中断神经电信号传递)来阻断突触传递,结果发现加剧了炎症诱导的小鼠焦虑和抑郁样行为,该现象说明_______。
【答案】(1) ①. 副交感 ②. 变慢
(2)促肾上腺皮质激素释放
(3) ①. 抗原 ②. LPS可引发焦虑和抑郁样行为,且LPS浓度较高时引发的焦虑和抑郁样行为较严重(或“LPS可引发焦虑和抑郁样行为,且在一定浓度范围内,LPS浓度越高,引发的焦虑和抑郁样行为越严重”)
(4)SFO神经元可抑制外周炎症感染(或LPS)诱导的焦虑和抑郁样行为
【解析】
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,他们对同一器官的作用通常是相反的。副交感神经能促进胃肠的蠕动和消化液的分泌,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【小问1详解】
过度焦虑或紧张会使交感神经过度兴奋,副交感神经兴奋减弱;胃肠蠕动变慢导致食欲不振。
【小问2详解】
糖皮质激素分泌存在分级调节,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促肾上腺皮质激素,促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质;此过程中传出神经末梢及其支配的下丘脑属于相关反射弧中的效应器,长期焦虑和紧张时,经过一系列调节导致糖皮质激素增多,该过程的调节方式为神经—体液调节。
【小问3详解】
LPS能引起机体产生免疫反应,在免疫学上相当于抗原;分析实验数据可得:LPS可引发焦虑和抑郁样行为,且LPS浓度较高时引发的焦虑和抑郁样行为较严重。
【小问4详解】
阻断SFO神经元突触传递可加剧炎症(或LPS)诱导的小鼠焦虑和抑郁样行为,说明SFO神经元可抑制外周炎症感染(或LPS)诱导的焦虑和抑郁样行为。
24. 群落中某种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比称为相对多度。科学家统计了某退耕地中五种草本植物相对多度的变化(如图所示)。已知裂科草和须芒草能将土壤中硝酸盐和氨态氮的浓度降到更低水平。回答下列问题:
(1)调查植物种群密度最常用的方法是样方法,取样的关键是______;计数时,需要统计样方内以及______的个体数。
(2)根据图中各种植物相对多度的起点可知群落发生了______(填“初生演替”或“次生演替”)。
(3)在演替时间10年到40年间,______因其相对多度最高而成为优势种。剪股颖被淘汰的原因可能是______。
(4)草原上出现“一岁一枯荣”的季节性变化______(填“属于”或“不属于”)群落的演替。“野火烧不尽,春风吹又生”体现了草原生态系统具有______(填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性。
【答案】(1) ①. 随机取样 ②. 相邻两边及其夹角
(2)次生演替 (3) ①. 草地早熟禾 ②. 对土壤中低水平氮元素的利用率更低
(4) ①. 不属于 ②. 恢复力
【解析】
【分析】随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作群落演替,包括初生演替和次生演替两种类型。演替分为初生演替和次生演替,二者的本质区别在于演替的起点不同。
【小问1详解】
①调查植物种群密度最常用的方法是样方法,取样的关键是随机取样;
②计数时,需要计数样方内以及相邻两边及其夹角的个体数。
【小问2详解】
根据图中各种植物相对多度的起点可知该演替过程初始具有土壤和一定的植被条件,故发生的是次生演替。
【小问3详解】
①由图可知,在演替时间10年到40年间,草地早熟禾因其相对多度最高而成为优势种;
②裂科草和须芒草能将土壤中硝酸盐和氨态氮的浓度降到更低水平,图中可知,剪股颖被淘汰时,裂科草和须芒草数量增加的较快,可推知剪股颖被淘汰的原因可能是对土壤中低水平氮元素的利用率更低。
【小问4详解】
①草原上出现“一岁一枯荣”的季节性变化是生物本身的生长特点,群落中没有发生物种的改变,不属于群落的演替;
②“野火烧不尽,春风吹又生”是草原在被破坏之后重新恢复,体现了草原生态系统具有恢复力稳定性。
25. 马铃薯在整个生育期都易遭受虫害,受到害虫危害的马铃薯品质及产量会受到严重影响。研究发现,蛋白酶抑制剂可与害虫肠道内的蛋白酶作用形成稳定的复合物,从而影响蛋白消化酶活性;同时该复合物可作为负反馈信号影响昆虫进食。科研人员采用基因工程技术培育出了抗虫马铃薯,目的基因及Ti质粒上的限制酶切位点如图所示。回答下列问题:
(1)蛋白酶抑制剂基因的化学本质是____。使用PCR技术对蛋白酶抑制剂基因进行扩增时,需在扩增体系中加入____酶;缓冲溶液中加入Mg²⁺的作用是____。
(2)切割蛋白酶抑制剂基因和Ti质粒时选择EcoR Ⅰ和Sal Ⅰ两种限制酶同时处理比只选择EcoR Ⅰ一种限制酶处理的优点是____。不用限制酶BamH Ⅰ切割Ti质粒的原因是____。
(3)构建蛋白酶抑制剂基因的表达载体时,需将蛋白酶抑制剂基因插入____,才可以将其带入受体细胞并____。
(4)检验转基因马铃薯的抗虫性状,常用方法是____。种植转基因抗虫马铃薯能减少____的使用,以减轻环境污染。
【答案】(1) ①. DNA ②. 耐高温的DNA聚合(Taq DNA聚合) ③. 激活(耐高温的)DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)
(2) ①. 可防止目的基因和质粒反向连接;防止目的基因、质粒的自身环化 ②. BamH Ⅰ切割会破坏Ti质粒上的启动子
(3) ①. Ti质粒中的T-DNA上 ②. 整合到受体细胞的染色体DNA上
(4) ①. 投放害虫 ②. 农药
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
基因是具有遗传效应的DNA片段,故蛋白酶抑制剂基因的化学本质是DNA。PCR技术的所需条件为模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、耐高温DNA聚合酶(Taq DNA酶)、Mg2+ 等,因此使用PCR技术对蛋白酶抑制剂基因进行扩增时,需在扩增体系中加入耐高温的DNA聚合(Taq DNA聚合)酶;缓冲溶液中还需加入Mg2+能够激活耐高温的DNA聚合酶。
【小问2详解】
切割蛋白酶抑制剂基因和Ti质粒时选择EcoR Ⅰ和Sal Ⅰ两种限制酶同时处理比只选择EcoR Ⅰ一种限制酶处理的优点是可防止目的基因和质粒反向连接;防止目的基因、质粒的自身环化,提高重组效率(或确保目的基因定向插入)。不用限制酶BamH Ⅰ切割Ti质粒的原因是BamH Ⅰ切点位于T-DNA内部,若使用BamH Ⅰ切割会破坏Ti质粒上的启动子。
【小问3详解】
构建蛋白酶抑制剂基因的表达载体时,需将蛋白酶抑制剂基因插入Ti质粒中的T-DNA上,才可以将其带入受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上。
【小问4详解】
检验转基因马铃薯的抗虫性状,常从个体水平上进行检测,方法是投放害虫,若害虫大量死亡,说明转基因成功。种植转基因马铃薯能减少农药的使用,以减轻环境污染。
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