精品解析:辽宁省重点高中沈阳市郊联体2025-2026学年高三上学期9月月考生物试题
2025-09-06
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.80 MB |
| 发布时间 | 2025-09-06 |
| 更新时间 | 2026-01-06 |
| 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/53795439.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
辽宁省重点高中沈阳市郊联体
2025—2026学年度上学期期初考试高三年级试题
生物学
考试时间:75分钟 试卷总分:100分
注意事项:
本试卷由第I卷和第Ⅱ卷两部分组成。第I卷选择题部分,一律用2B铅笔按题号依次填涂在答题卡上;第Ⅱ卷非选择题部分,按要求答在答题卡相应位置上。
第I卷 选择题(共45分)
一、单项选择题:(共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 氢键在生命物质中起着至关重要的作用。同种分子之间、某些分子内都可以形成氢键。下列相关叙述错误的是( )
A 多肽链盘曲、折叠时能够形成氢键
B. 水分子之间可以通过氢键相互作用
C. tRNA通过氢键维持其局部环状结构
D. DNA一条链上相邻脱氧核苷酸之间通过氢键连接
2. 下列有关细胞与外界环境进行物质交换的叙述中,正确的是( )
A. 洋葱细胞发生的质壁分离和复原过程,体现了原生质层的流动性和选择透过性
B. 大分子颗粒物通过胞吞作用运进细胞不需要膜蛋白参与
C. 植物细胞质壁分离过程中,细胞失水会使细胞吸水能力减弱
D. 蜜饯腌制过程中蔗糖进入细胞是主动运输的结果
3. 下列关于教材实验创新的尝试,合理的是( )
A. “观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液,可简化实验步骤
B. “绿叶中色素的提取和分离”实验中,将叶片100℃烘干2h后研磨,可提高色素分离效果
C. “检测生物组织中的脂肪”实验中,用蒸馏水洗去浮色,可提高实验观察效果
D. “观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,缩短解离时间,可提高染色效果
4. Na+对人体生命活动是必不可少的,下列叙述错误的是( )
A. 血钠含量降低时,醛固酮分泌增加,促进肾小管和集合管重吸收Na+
B 人体内Na+缺乏会引起肌肉酸痛、无力,大量出汗后应多喝淡盐水
C. 细胞外液中Na+浓度降低会引起神经细胞受到刺激时动作电位峰值升高
D. 摄盐过多会导致细胞外液渗透压升高,抗利尿激素的分泌和释放增加
5. 为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热,然后各加入2mL斐林试剂,再60℃水浴加热
A. 丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B. 两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C. 根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D. 甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
6. 下列关于真核细胞内基因表达的叙述,正确的是( )
A. 翻译过程中,核糖体沿mRNA的5'→3'方向移动,直至遇到终止密码子
B. 启动子是RNA聚合酶识别并结合的mRNA序列,是开始翻译的信号
C. DNA甲基化通过直接抑制翻译过程来影响生物的性状
D. mRNA均需要通过核孔进入细胞质后才能进行翻译
7. 下列关于现代生物进化理论的叙述错误的是( )
A. 进化的基本单位是种群
B. 可遗传变异使种群基因频率定向改变,导致生物进化
C. 某些物种经过地理隔离后出现生殖隔离会产生新物种
D. 拉马克进化学说和达尔文自然选择学说都认为物种是进化的、可变的
8. 下列关于神经调节的叙述,正确的是( )
A. 交感神经兴奋时,胃肠运动增强,消化液分泌增多
B. 兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内电流方向相反
C. 有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的H区有关
D. 大脑皮层受损的患者,膝跳反射不能完成
9. 农业中,合理利用植物激素或植物生长调节剂能达到增产目的。下列说法错误的是( )
A. 用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就产生淀粉酶
B. 用生长素类植物生长调节剂处理可以减轻大雨对番茄传粉造成的损失
C. 用乙烯利处理猕猴桃的幼苗,可以促进其果实的成熟
D. 用矮壮素处理玉米幼苗,可以控制玉米植株高度,提高抗倒伏能力,从而增加产量
10. 下列关于种群的叙述,正确的是( )
A. 种群数量受到食物等生物因素的影响
B. 当种群数量为K/2时,种群出生率与死亡率相等
C. 比较三种年龄结构类型的种群,稳定型的出生率最高
D. 用样方法调查种群密度时,要随机取样,以便实现对种群密度的准确测量
11. 我国幅员辽阔,群落类型丰富,仅森林群落就有寒温带针叶林、温带针阔混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带季雨林和热带雨林。下列叙述错误的是( )
A. 决定森林群落性质最重要的因素是群落的物种组成
B. 某区域森林群落的类型主要受该区域的水分、温度影响
C. 热带雨林相较于温带落叶阔叶林,风媒花少,芽无鳞片
D. 季节变化引起森林群落的物种组成发生变化,该现象属于群落演替
12. “稻田养鱼”既可投喂较少鱼食获得丰厚的鱼产品,又可利用鱼吃掉稻田中的害虫和杂草、鱼排出粪为水稻生长提供肥料。下列有关叙述正确的是( )
A. 该生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者
B. 粪便作为有机肥还田时,粪便中的能量流向了农作物
C. 该稻田中所有鱼的全部基因构成了一个基因库
D. 该模式使能量更多地流向对人类有益的部分,也提高了能量利用率
13. 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 卵裂期细胞的体积随分裂次数增加而不断增大
B. 囊胚的滋养层细胞可发育成动物体的任何组织器官
C. 通过转基因、核移植、体外受精等方式获得的胚胎,必须经胚胎移植才能获得后代
D. “试管婴儿”利用了体外受精技术、胚胎移植技术和遗传学诊断技术
14. 研究小组用作物秸秆、小型发酵瓶、纤维素分解菌和酵母菌生产燃料乙醇(葡萄糖的酒精发酵)。下列叙述正确的是( )
A. 对秸秆进行灭菌后直接用酵母菌进行酒精发酵
B. 接种后采用高压蒸汽灭菌法对培养液进行灭菌
C. 发酵过程中需要适时松开瓶口目的是提供氧气
D. 酸性重铬酸钾检测酒精时需排除葡萄糖的影响
15. 黑曲霉多不耐高温,发酵获得柠檬酸的过程需大量冷却水控制温度,生产成本高。现利用原生质体融合技术获得耐高温高产黑曲霉,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 处理①培养基中黄色圈大的菌落不一定为高产菌株
B. 处理②、③用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C. 处理④升高温度即可筛选出耐高温高产黑曲霉
D. 发酵结束后通过适当的过滤、沉淀等方法获得柠檬酸
二、不定项选择题:(共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一个或多个符合题目要求)
16. 呼吸熵(RQ)是指生物体在一定时间内,有机物氧化分解时释放CO2量与吸收O2量的比值,下列说法正确的是( )
A. 真核生物细胞中产生NADH的场所是线粒体基质和线粒体内膜
B. 在完全进行有氧呼吸情况下,油菜种子的呼吸熵小于小麦种子的呼吸熵
C. 仅考虑细胞呼吸作用,当人体以葡萄糖为底物时,呼吸熵始终不会改变
D. 酵母菌在氧气充足时,呼吸熵不同说明其呼吸作用的底物不同
17. 下图是人体被某寄生虫感染后,发生特异性免疫的部分过程。下列叙述正确的是( )
A. m为树突状细胞,能识别、吞噬抗原和呈递抗原信息
B. n为辅助性T细胞,能分泌细胞因子、接受和传递信息
C. p为B细胞,其活化需两个信号的刺激和细胞因子的作用
D. q为浆细胞,能分泌特异性抗体和分裂分化为记忆细胞
18. 某兴趣小组研究了一个草原生态系统的结构和功能以及人体的内环境稳态后,画出了如图示意图,下列相关分析正确的是( )
A. 若图I所示为食物网,则F代表生产者,E、H、G代表消费者
B. 若图II表示人的体液各部分的关系,甲是组织液,当人感染了某病毒痊愈后,能在甲中发现T细胞和B细胞分化成的记忆细胞
C. 若图III表示生态系统的组成成分,A代表消费者,B代表生产者,C代表分解者,D代表非生物的物质和能量
D. 若图III表示碳循环,D代表大气中CO2库,碳在A、B、C之间主要以含碳有机物的形式循环往返
19. SLPI蛋白是免疫应答的重要调节因子。通过基因工程技术,利用大肠杆菌表达系统表达的猪源SLPI蛋白,可用于制备抗SLPI单克隆抗体,过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 工程菌生产SLPI蛋白是单细胞蛋白
B. PEG可介导甲细胞和乙细胞特异性融合
C. 所有融合细胞均可在HAT培养基中生长
D. SLPI蛋白可参与图中过程①和过程④
20. 人类的双眼皮基因对单眼皮基因是显性,位于常染色体上。一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲:一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮。下列叙述错误的是( )
A. 甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有两个色盲基因
B. 乙的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ中期含四个单眼皮基因
C. 甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲
D. 甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/4
第Ⅱ卷非选择题(共55分)
三、综合题
21. 为探究低钾胁迫对水稻光合作用的影响,科研团队设置对照组和缺钾组两个组,分别用正常(不缺钾)和缺钾的土壤培养两组长势相同的水稻,培养一段时间后检测水稻叶片光合作用各个指标,结果如下表所示。
注:气孔导度表示气孔开放的程度;表中为各个指标的相对值。
(1)在使用光合作用速率测定仪测量水稻叶片光合作用速率时,测量的是叶片CO2的吸收和O2释放速率,该值______(填“能”或“不能”)代表真实的光合作用速率。据图1分析,缺钾组植物对__________(填“红光”、“蓝光”或“红光和蓝紫光”)的吸收减少。
(2)通过表中数据可知,缺钾会导致水稻光合作用速率下降,气孔导度_________(填“是”或“不是”)影响光合作用速率的因素,依据是_____________。
(3)暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的。但O2也能与CO2竞争Rubisco酶,使该酶催化C5和O2反应,生成C3和CO2,此反应过程消耗ATP和NADPH,被称为光呼吸。研究者将缺钾的土壤分成若干组,分别添加不同含量的钾肥,培养长势相同的水稻,培养一段时间后检测水稻叶片CO2固定速率及光呼吸与CO2固定速率的比值如图2所示:光呼吸过程中,C5和O2反应的场所为__________。若光反应速率降低,光呼吸速率会________(填“升高”“降低”或“不变”),原因是_________。
(4)根据图2实验的结果,推测缺钾导致水稻产量下降的原因可能有_____________。
22. 近年来基于植物根际促生菌(PGPR)的生物修复技术逐渐成为修复严重受损的河湖生态系统的一种重要手段。下图为利用固化载体微生物(将PGPR固定于载体中)修复某重度富营养化小型湖泊的作用示意图。请回答下列问题。
(1)滤食性鱼类主要分布在水体上层,草食性鱼类主要分布在水体的中下层和水草多的地方,这种分布的意义是_____。
(2)少量的污染物流入湖泊,无需进行治理即可快速恢复,原因是生态系统存在_______能力,生态系统具有该能力的基础是______调节。若污染物持续不断流入,会导致湖泊中鱼虾大量死亡,_______稳定性降低。
(3)固定于载体中的PGPR一方面可快速降解污染物,释放无机盐和二氧化碳,为沉水植物提供养分,另一方面可与水体中的有害菌竞争,降低水体中有害菌的比例,减少植物病虫害的发生。同时,沉水植物也可为PGPR提供有机养分。PGPR与沉水植物的种间关系为______。接种PGPR时通常需选择土著微生物,遵循了生态工程的_______原理。
(4)某科研团队对采取该生物修复技术修复后的人工鱼塘的能量流动进行定量分析,得出相关数据,如下表所示(部分数据未给出,能量单位为×103J/cm2·a,肉食性动物作为只占据一个营养级研究)。
生物类型
呼吸散失的热能
用于生长发育繁殖的能量
流入分解者的能量
未利用的能量
外来有机物输入的能量
生产者
48
62
6
35
0
植食性动物
13
X
3
5
5
肉食性动物
Y
7
1
6
10
据表分析,Y的数值为______,流入该人工鱼塘的总能量为______J/cm2·a,植食性动物和肉食性动物间的能量传递效率为_______%(保留1位小数)。
23. 肠易激综合征(IBS)是临床最常见的胃肠病之一,患者会出现腹痛、腹胀和排便频率改变等症状,发病机理较为复杂,遗传、饮食、肠道感染、精神心理因素等均可能诱发IBS。人体在应激状态下容易引发IBS,其机制如下图所示(+表示促进、-表示抑制,CRH表示促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH表示促肾上腺皮质激素,CORT表示皮质酮)。
(1)据图可知,应激源导致CRH分泌增加是_______(填“神经”“体液”或“神经—体液”)调节的结果;下丘脑分泌CRH最终引起肾上腺皮质分泌CORT的过程中,具有明显的______调节机制。
(2)据图分析,人体在长期应激状态下,副交感神经的活动受到抑制,进而引起乙酰胆碱的释放________(填“增多”或“减少”),巨噬细胞释放的促炎细胞因子_______(填“增多”或“减少”)。促炎细胞因子和CORT在诱导IBS发病方面表现出_______作用。
(3)副交感神经分泌的乙酰胆碱和肾上腺皮质分泌的CORT都可以作为信号分子与相应靶细胞上的________结合,引起靶细胞发生相应的生理变化。与CORT调节生命活动的方式相比,副交感神经产生乙酰胆碱调节生命活动的方式具有的特点是_______(答出3点)。
(4)有少部分同学每到大型考试就会出现腹痛、排便次数增加等症状,结合上图分析,原因可能是________。
24. 玉米粒色有紫色粒和白色粒两种表型,选取纯种的紫色粒玉米植株与白色粒玉米植株为亲本,杂交得F1均为紫色粒,F1自交得到F2,F2中表型及比例为紫色粒:白色粒=9:7。同学们对此提出了两种观点:
观点一:玉米的粒色受两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,A和B同时存在表现为紫色粒,其余为白色粒。
观点二:玉米的粒色受一对等位基因A/a控制,但含某种基因的部分花粉不育,导致F2的性状分离比偏离3:1。
回答下列问题:
(1)依据观点一,可推测亲本的基因型是_______和_______,F2中紫色粒的基因型有_______种,F2白色粒中纯合子的比例是_______。
(2)依据观点二,可推测F1产生的含________(填“A”或“a”)基因的部分花粉不育。
(3)为验证两种观点,以亲本中的白色粒植株(做母本)和F1植株(做父本)为实验材料进行测交,若子代出现的表型及比例是_______,则观点一成立;若子代出现的表型及比例是_______,则观点二成立。
25. 药物A是从某植物体叶肉细胞中提取的一种蛋白质,对治疗糖尿病具有良好的疗效。某研究团队运用生物工程相关技术,利用大肠杆菌来生产这种药物。回答下列问题。
(1)科学家根据药物A的氨基酸序列人工合成DNA片段,由于_______,该方法得到的DNA片段有多种可能,也可以用PCR技术从植物细胞中扩增出药物A基因,该技术的原理为_______。
(2)下图表示制备工程菌时所使用的质粒、目的基因的结构及其相关限制酶识别位点(限制酶的识别序列和切割位点如表所示),其中lacZ基因表达的产物可将无色物质X-gal催化为蓝色物质,从而使菌落呈现蓝色。回答下列问题。
注:kb代表碱基对,Kan基因为卡那霉素抗性基因
限制酶
BamHI
EcoRI
Sau3AI
SmaI
XmaI
识别序列和切割位点
-G↓GATCC-
-G↓AATTC-
-↓GATC-
-CCC↓GGG-
-C↓CCGGG-
①利用PCR技术获取和扩增目的基因,已知待扩增的目的基因两侧相关序列如下,扩增时选用的两种引物碱基序列为(注明序列的5'和3'端)_______、_______。
②分析上图,为将目的基因准确插入质粒中,最好选用_____酶切割目的基因。
③将目的基因导入受体菌时,若要准确筛选出含重组质粒的受体菌,需要将其培养在添加了________的培养基上,含有重组质粒的目标菌落将呈现_______色(填“白”或“蓝”)。
④若将重组质粒用EcoRI充分酶切后,通过琼脂糖凝胶电泳分离,可得到长度为_______bp的条带
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2025—2026学年度上学期期初考试高三年级试题
生物学
考试时间:75分钟 试卷总分:100分
注意事项:
本试卷由第I卷和第Ⅱ卷两部分组成。第I卷选择题部分,一律用2B铅笔按题号依次填涂在答题卡上;第Ⅱ卷非选择题部分,按要求答在答题卡相应位置上。
第I卷 选择题(共45分)
一、单项选择题:(共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 氢键在生命物质中起着至关重要的作用。同种分子之间、某些分子内都可以形成氢键。下列相关叙述错误的是( )
A. 多肽链盘曲、折叠时能够形成氢键
B. 水分子之间可以通过氢键相互作用
C. tRNA通过氢键维持其局部环状结构
D. DNA一条链上相邻脱氧核苷酸之间通过氢键连接
【答案】D
【解析】
【分析】1.在DNA分子结构中,由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变;2.某些含N-H、O-H、F-H的化合物才能形成氢键;3.有的分子内也含有氢键;4.能与水分子形成氢键,使某些物质易溶于水。
【详解】A、多肽链盘曲、折叠时能够形成一定的空间结构,此时可能形成氢键,A正确;
B、水是极性分子,水分子间可以形成氢键,B正确;
C、tRNA是单链,其三叶草结构是通过氢键维持,C正确;
D、DNA一条链上相邻核苷酸间通过磷酸二酯键连接的,D错误。
故选D。
2. 下列有关细胞与外界环境进行物质交换的叙述中,正确的是( )
A. 洋葱细胞发生的质壁分离和复原过程,体现了原生质层的流动性和选择透过性
B. 大分子颗粒物通过胞吞作用运进细胞不需要膜蛋白参与
C. 植物细胞质壁分离过程中,细胞失水会使细胞吸水能力减弱
D. 蜜饯腌制过程中蔗糖进入细胞是主动运输的结果
【答案】A
【解析】
【详解】A、质壁分离和复原过程中,原生质层的伸缩性体现其流动性(结构特点),而水分进出细胞由渗透作用决定,体现选择透过性(功能特点),A正确;
B、胞吞过程需要细胞膜表面受体识别并结合大分子,同时膜变形形成囊泡依赖膜蛋白参与,B错误;
C、质壁分离时细胞失水,细胞液浓度升高,渗透压增大,吸水能力增强,C错误;
D、腌制蜜饯时细胞死亡,细胞膜失去选择透过性,蔗糖通过扩散进入细胞,D错误。
故选A。
3. 下列关于教材实验创新的尝试,合理的是( )
A. “观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液,可简化实验步骤
B. “绿叶中色素的提取和分离”实验中,将叶片100℃烘干2h后研磨,可提高色素分离效果
C. “检测生物组织中的脂肪”实验中,用蒸馏水洗去浮色,可提高实验观察效果
D. “观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,缩短解离时间,可提高染色效果
【答案】A
【解析】
【分析】有机物的鉴定方法:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄;(4)淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,蔗糖溶液浓度较高,细胞在高浓度蔗糖溶液中会发生质壁分离,但由于蔗糖分子不能进入细胞,所以当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞会吸水发生质壁分离复原,需要更换外界溶液才能观察到完整的质壁分离和复原过程。 而适宜浓度的KNO3 溶液中的钾离子和硝酸根离子能主动运输进入细胞,使细胞液浓度升高,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞会自动吸水发生质壁分离复原,不需要更换外界溶液,因此用适宜浓度的KNO3 溶液代替蔗糖溶液,可简化实验步骤,A正确;
B、在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,将叶片在100℃烘干2h,高温会使叶绿素等光合色素分解,导致色素含量降低,从而影响色素的分离效果,而不是提高色素分离效果,B错误;
C、在“检测生物组织中的脂肪”实验中,洗去浮色用的是体积分数为50%的酒精,而不是蒸馏水,C错误;
D、在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来。如果缩短解离时间,细胞可能没有充分分散开来,会导致细胞重叠,影响染色效果和观察,而不是提高染色效果,D错误。
故选A。
4. Na+对人体生命活动是必不可少的,下列叙述错误的是( )
A. 血钠含量降低时,醛固酮分泌增加,促进肾小管和集合管重吸收Na+
B. 人体内Na+缺乏会引起肌肉酸痛、无力,大量出汗后应多喝淡盐水
C. 细胞外液中Na+浓度降低会引起神经细胞受到刺激时动作电位峰值升高
D. 摄盐过多会导致细胞外液渗透压升高,抗利尿激素的分泌和释放增加
【答案】C
【解析】
【分析】1、当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。相反,当血钠含量升高时,则醛固酮的分泌量减少,其结果也是维持血钠含量的平衡。
2、当人饮水不足或吃的食物过咸时,细胞外液渗透压会升高,下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激。这个刺激一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来直接调节水的摄入量;另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。相反,当人饮水过多或盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时,对渗透压感受器的刺激减少,也就减少了抗利尿激素的分泌和释放,肾排出的水分就会增加,这样细胞外液的渗透压就恢复正常。
【详解】A、血钠含量降低,可引起醛固酮分泌增加,促进肾小管、集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡,A正确;
B、无机盐具有维持细胞和生物体的生命活动的功能,人体内Na+缺乏会引起肌肉酸痛、无力,大量出汗后应多喝淡盐水,B正确;
C、细胞外液中Na+浓度降低,神经纤维受到刺激后,内流的Na+减少,所以动作电位的峰值降低,C错误;
D、摄入盐过多会导致细胞外液渗透压升高,抗利尿激素的分泌和释放增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿量的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常,D正确。
故选C。
5. 为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热,然后各加入2mL斐林试剂,再60℃水浴加热
A. 丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B. 两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C. 根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D. 甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】淀粉酶的专一性指其仅催化淀粉水解,不能催化其他底物(如蔗糖)。实验需设置不同底物与酶的组合,并通过检测还原糖验证结果。斐林试剂用于检测还原糖,但需在沸水浴条件下显色,而题目中实验步骤的温度设置可能影响结果判断。
【详解】A、丙组步骤②应加入2mL淀粉酶溶液,而非蔗糖酶溶液。验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同,若加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性,A错误;
B、第一次60℃水浴是为酶提供最适温度以催化反应,第二次水浴是斐林试剂与还原糖反应的条件,B错误;
C、乙组(淀粉+蒸馏水)未加酶,若未显色说明淀粉本身不含还原糖,若显色则可能底物被污染或分解,因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖,C正确;
D、甲组(淀粉+淀粉酶)水解产物为葡萄糖(还原糖),与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色;丙组(蔗糖+淀粉酶)无水解产物,故丙组出现蓝色,D错误。
故选C。
6. 下列关于真核细胞内基因表达的叙述,正确的是( )
A. 翻译过程中,核糖体沿mRNA的5'→3'方向移动,直至遇到终止密码子
B. 启动子是RNA聚合酶识别并结合的mRNA序列,是开始翻译的信号
C. DNA甲基化通过直接抑制翻译过程来影响生物的性状
D. mRNA均需要通过核孔进入细胞质后才能进行翻译
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
【详解】A、翻译时,核糖体沿mRNA的5'→3'方向移动,逐个读取密码子,遇到终止密码子时停止,A正确;
B、启动子是DNA上RNA聚合酶识别并结合的序列,用于启动转录,而非翻译的开始信号(翻译起始信号为起始密码子),B错误;
C、DNA甲基化通过改变DNA结构抑制转录,而非直接抑制翻译,C错误;
D、真核细胞线粒体和叶绿体内的mRNA无需通过核孔即可在细胞器内翻译,因此“均需要”表述错误,D错误。
故选A。
7. 下列关于现代生物进化理论的叙述错误的是( )
A. 进化的基本单位是种群
B. 可遗传变异使种群基因频率定向改变,导致生物进化
C. 某些物种经过地理隔离后出现生殖隔离会产生新物种
D. 拉马克进化学说和达尔文自然选择学说都认为物种是进化的、可变的
【答案】B
【解析】
【详解】A、现代生物进化理论认为,种群是生物进化的基本单位,A正确;
B、可遗传变异(突变和基因重组)为进化提供原材料,但变异是不定向的,自然选择使种群基因频率定向改变,导致生物进化,B错误;
C、新物种形成的方式包括地理隔离导致生殖隔离(如长期地理隔离后无法自然交配繁殖),C正确;
D、拉马克的“用进废退”学说和达尔文的自然选择学说均承认物种可变且存在进化,D正确。
故选B。
8. 下列关于神经调节的叙述,正确的是( )
A. 交感神经兴奋时,胃肠运动增强,消化液分泌增多
B. 兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内电流方向相反
C. 有人听到“酸梅”有止渴作用是条件反射,与大脑皮层言语区的H区有关
D. 大脑皮层受损的患者,膝跳反射不能完成
【答案】C
【解析】
【详解】A、交感神经兴奋时,身体处于紧张或应激状态,会抑制胃肠蠕动和消化液分泌,A错误;
B、兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内电流方向相同(均由兴奋部位传向未兴奋部位),与膜外电流方向相反,B错误;
C、听到“酸梅”引起唾液分泌是条件反射,需大脑皮层参与,H区为听觉性语言中枢,负责理解语言,与此反射相关,C正确;
D、膝跳反射的神经中枢在脊髓,大脑皮层受损不影响脊髓反射弧的完整性,反射仍可完成,D错误。
故选C。
9. 农业中,合理利用植物激素或植物生长调节剂能达到增产目的。下列说法错误的是( )
A. 用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就产生淀粉酶
B. 用生长素类植物生长调节剂处理可以减轻大雨对番茄传粉造成的损失
C. 用乙烯利处理猕猴桃的幼苗,可以促进其果实的成熟
D. 用矮壮素处理玉米幼苗,可以控制玉米植株高度,提高抗倒伏能力,从而增加产量
【答案】C
【解析】
【详解】A、用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就产生淀粉酶,该技术常用于啤酒发酵过程中,A正确;
B、生长素类调节剂可促进子房发育为果实,避免因传粉失败导致减产,B正确;
C、乙烯利用于促进果实成熟,但处理对象应为成熟果实而非幼苗,C错误;
D、矮壮素抑制植株徒长,增强抗倒伏能力,从而提高产量,D正确。
故选C。
10. 下列关于种群的叙述,正确的是( )
A. 种群数量受到食物等生物因素的影响
B. 当种群数量为K/2时,种群出生率与死亡率相等
C. 比较三种年龄结构类型的种群,稳定型的出生率最高
D. 用样方法调查种群密度时,要随机取样,以便实现对种群密度的准确测量
【答案】A
【解析】
【详解】A、食物属于生物因素,会对种群数量产生影响,如食物充足时种群数量可能增长,食物匮乏时种群数量可能下降,A正确;
B、当种群数量为K值时,出生率等于死亡率;而K/2时种群增长速率最大,此时出生率与死亡率的差值最大,并非相等,B错误;
C、增长型年龄结构的种群出生率最高,稳定型出生率与死亡率接近,衰退型出生率最低,C错误;
D、用样方法调查种群密度时,随机取样是为了保证样本的代表性,减少误差,但由于样方数量等限制,只能大致估算种群密度,无法实现准确测量,D错误。
故选A。
11. 我国幅员辽阔,群落类型丰富,仅森林群落就有寒温带针叶林、温带针阔混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带季雨林和热带雨林。下列叙述错误的是( )
A. 决定森林群落性质最重要的因素是群落的物种组成
B. 某区域森林群落的类型主要受该区域的水分、温度影响
C. 热带雨林相较于温带落叶阔叶林,风媒花少,芽无鳞片
D. 季节变化引起森林群落的物种组成发生变化,该现象属于群落演替
【答案】D
【解析】
【详解】A、群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质的关键因素,A正确;
B、不同地区森林群落类型主要由当地的气候条件(如水分、温度)决定,B正确;
C、热带雨林气候温暖湿润,虫媒花较多(风媒花少),且芽无需鳞片保护(温带落叶林芽有鳞片适应寒冷),C正确;
D、季节变化引起的物种组成波动属于群落的季节性变化,而群落演替是群落类型被替代的长期过程,D错误。
故选D。
12. “稻田养鱼”既可投喂较少鱼食获得丰厚的鱼产品,又可利用鱼吃掉稻田中的害虫和杂草、鱼排出粪为水稻生长提供肥料。下列有关叙述正确的是( )
A. 该生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者
B. 粪便作为有机肥还田时,粪便中的能量流向了农作物
C. 该稻田中所有鱼的全部基因构成了一个基因库
D. 该模式使能量更多地流向对人类有益的部分,也提高了能量利用率
【答案】D
【解析】
【详解】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
)和营养结构(食物链、食物网),A错误;
B、鱼粪便中的能量属于生产者(如水稻、杂草)同化的能量,未被鱼同化,最终通过分解者的分解作用释放,未被农作物直接利用,B错误;
C、基因库指一个种群中所有个体的全部基因,而稻田中的鱼可能包含多个物种,无法构成单一基因库,C错误;
D、该模式通过鱼与水稻的互利关系,减少能量流失,使更多能量流向鱼和水稻(对人类有益部分),同时实现能量的多级利用,提高利用率,D正确。
故选D。
13. 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 卵裂期细胞的体积随分裂次数增加而不断增大
B. 囊胚的滋养层细胞可发育成动物体的任何组织器官
C. 通过转基因、核移植、体外受精等方式获得的胚胎,必须经胚胎移植才能获得后代
D. “试管婴儿”利用了体外受精技术、胚胎移植技术和遗传学诊断技术
【答案】C
【解析】
【详解】A、卵裂期细胞通过有丝分裂增殖,但细胞体积随分裂次数增加而逐渐减小,总体积不变,A错误;
B、囊胚的滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘,内细胞团细胞才能发育成动物体的各种组织器官,B错误;
C、转基因、核移植、体外受精获得的胚胎均需移植到受体子宫内才能继续发育为后代,C正确;
D、“试管婴儿”主要应用体外受精和胚胎移植技术,遗传学诊断技术(如PGD)属于第三代试管婴儿的附加技术,并非所有情况均需使用,D错误。
故选C
14. 研究小组用作物秸秆、小型发酵瓶、纤维素分解菌和酵母菌生产燃料乙醇(葡萄糖的酒精发酵)。下列叙述正确的是( )
A. 对秸秆进行灭菌后直接用酵母菌进行酒精发酵
B. 接种后采用高压蒸汽灭菌法对培养液进行灭菌
C. 发酵过程中需要适时松开瓶口目的是提供氧气
D. 酸性重铬酸钾检测酒精时需排除葡萄糖的影响
【答案】D
【解析】
【分析】酵母菌生产燃料乙醇过程中先利用纤维素分解菌等微生物将农作物秸秆中的纤维素分解为葡萄糖,再利用酵母菌发酵生产酒精。
【详解】A、秸秆中含有纤维素,纤维素分解菌将纤维素分解为葡萄糖后酵母菌再利用葡萄糖进行酒精发酵,酵母菌不能分解纤维素,A错误;
B、酒精发酵前需对培养基进行高压蒸汽灭菌,接种后灭菌会将培养液菌体全部杀死,影响发酵,B错误;
C、酵母菌无氧呼吸产生酒精,发酵过程中需要适时松开瓶盖,目的是排出二氧化碳,C错误;
D、由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,因此酸性重铬酸钾检测酒精时,应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖,以排除葡萄糖的影响,D正确。
故选D
15. 黑曲霉多不耐高温,发酵获得柠檬酸的过程需大量冷却水控制温度,生产成本高。现利用原生质体融合技术获得耐高温高产黑曲霉,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 处理①培养基中黄色圈大的菌落不一定为高产菌株
B. 处理②、③用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C. 处理④升高温度即可筛选出耐高温高产黑曲霉
D. 发酵结束后通过适当的过滤、沉淀等方法获得柠檬酸
【答案】A
【解析】
【详解】A、诱变的原理是基因突变,而基因突变具有不定向性,故处理①培养基中黄色圈大的菌落不一定为高产菌株,A正确;
B、黑曲霉的细胞壁成分不是纤维素和果胶,故处理②、③不可以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,B错误;
C、处理④升高温度后还需要进一步验证才能筛选出耐高温高产黑曲霉,C错误;
D、发酵工程生产的产品有两类:一类是代谢产物,另一类是菌体本身。如果产品是菌体,可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取,可见题图发酵结束后不能通过适当的过滤、沉淀等方法获得柠檬酸,D错误。
故选A。
二、不定项选择题:(共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一个或多个符合题目要求)
16. 呼吸熵(RQ)是指生物体在一定时间内,有机物氧化分解时释放CO2量与吸收O2量的比值,下列说法正确的是( )
A. 真核生物细胞中产生NADH的场所是线粒体基质和线粒体内膜
B. 在完全进行有氧呼吸的情况下,油菜种子的呼吸熵小于小麦种子的呼吸熵
C. 仅考虑细胞呼吸作用,当人体以葡萄糖为底物时,呼吸熵始终不会改变
D. 酵母菌在氧气充足时,呼吸熵不同说明其呼吸作用的底物不同
【答案】BCD
【解析】
【分析】呼吸底物为葡萄糖,酵母菌有氧呼吸,氧气的消耗量等于二氧化碳的释放量,进行无氧呼吸时,不消耗氧气,会产生二氧化碳。
【详解】A、真核生物细胞中,有氧呼吸第一阶段在细胞质基质进行,会产生NADH,有氧呼吸第二阶段在线粒体基质进行,也会产生NADH ,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,该阶段消耗NADH ,不产生NADH,A错误;
B、小麦种子主要成分是淀粉,其完全有氧呼吸时,反应式为C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量,呼吸熵RQ=6CO2/6O2=1,油菜种子含有较多脂肪,脂肪比糖类含氢多、含氧少, 以脂肪为底物进行完全有氧呼吸时,消耗的O2量相对更多,释放的CO2量相对更少,呼吸熵RQ小于1,所以在完全进行有氧呼吸的情况下,油菜种子的呼吸熵小于小麦种子的呼吸熵,B正确;
C、仅考虑细胞呼吸作用,人体以葡萄糖为呼吸作用底物时,有氧呼吸,氧气的消耗量等于二氧化碳的释放量,进行无氧呼吸时,不消耗氧气,产生乳酸,不产生二氧化碳,因此RQ值有氧无氧环境下一致,不会改变,C正确;
D、酵母菌在氧气充足时,只进行有氧呼吸,若呼吸熵不同,说明氧化分解的有机物(底物)不同,因为不同有机物氧化分解时,释放CO2量与吸收O2量的比值不同 ,D正确。
故选BCD。
17. 下图是人体被某寄生虫感染后,发生特异性免疫的部分过程。下列叙述正确的是( )
A. m为树突状细胞,能识别、吞噬抗原和呈递抗原信息
B. n为辅助性T细胞,能分泌细胞因子、接受和传递信息
C. p为B细胞,其活化需两个信号的刺激和细胞因子的作用
D. q为浆细胞,能分泌特异性抗体和分裂分化为记忆细胞
【答案】ABC
【解析】
【分析】体液免疫过程会产生相应的浆细胞和记忆细胞,再由浆细胞产生相应的抗体;病毒侵入细胞后会引起机体发生特异性免疫中的细胞免疫,产生相应的记忆细胞和细胞毒性T细胞,细胞毒性T细胞与被病毒侵入的靶细胞结合,使得靶细胞裂解释放病毒。
【详解】A、m为树突状细胞,具有强大的识别、吞噬抗原和呈递抗原信息的作用,A正确;
B、n为辅助性T细胞,能接受和传递信息、分泌细胞因子,起到增强免疫功能,B正确;
C、p为B细胞,其活化需两个信号的刺激,此外还需要细胞因子的作用,C正确;
D、q为浆细胞,能分泌特异性抗体,不能分裂分化为记忆细胞,D错误。
故选ABC。
18. 某兴趣小组研究了一个草原生态系统的结构和功能以及人体的内环境稳态后,画出了如图示意图,下列相关分析正确的是( )
A. 若图I所示为食物网,则F代表生产者,E、H、G代表消费者
B. 若图II表示人的体液各部分的关系,甲是组织液,当人感染了某病毒痊愈后,能在甲中发现T细胞和B细胞分化成的记忆细胞
C. 若图III表示生态系统的组成成分,A代表消费者,B代表生产者,C代表分解者,D代表非生物的物质和能量
D. 若图III表示碳循环,D代表大气中的CO2库,碳在A、B、C之间主要以含碳有机物的形式循环往返
【答案】AC
【解析】
【分析】生态系统的结构包括组成成分和营养结构。生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。
【详解】A、若图I所示为食物网,食物网里只有生产者和消费者,则F代表生产者,E、H、G代表消费者,A正确;
B、若图Ⅱ表示人的体液各部分的关系,甲是血浆,B错误;
C、若图Ⅲ表示生态系统的组成成分,根据双向箭头可知,B代表生产者,A代表消费者,C代表分解者,D代表非生物的物质和能量,C正确;
D、若图Ⅲ表示碳循环,D表示大气中的CO2库,B表示生产者,A表示消费者,C表示分解者,碳在A、B、C之间主要以含碳有机物的形式单向流动,D错误。
故选AC。
19. SLPI蛋白是免疫应答的重要调节因子。通过基因工程技术,利用大肠杆菌表达系统表达的猪源SLPI蛋白,可用于制备抗SLPI单克隆抗体,过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 工程菌生产的SLPI蛋白是单细胞蛋白
B. PEG可介导甲细胞和乙细胞特异性融合
C. 所有融合细胞均可在HAT培养基中生长
D. SLPI蛋白可参与图中过程①和过程④
【答案】ABC
【解析】
【分析】在制备单克隆抗体时,首先要给小鼠免疫,产生相应的浆细胞,然后将浆细胞与骨髓瘤细胞融合,经过选择培养基两次筛选,最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中,使用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。
【详解】A、单细胞蛋白是微生物菌体,而不是蛋白质,A错误;
B、PEG可介导甲细胞和乙细胞融合,而不是特异性的融合,也可能存在相同的细胞融合,B错误;
C、同种细胞核融合形成的细胞不能在HAT培养基中生长,C错误;
D、猪源SLPI蛋白用于制备可稳定分泌抗SLPI单克隆抗体的杂交瘤细胞,在过程①中可以作为抗原刺激机体产生B细胞,在过程④中可以用于抗体检测,D正确。
故选ABC。
20. 人类的双眼皮基因对单眼皮基因是显性,位于常染色体上。一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲:一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮。下列叙述错误的是( )
A. 甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有两个色盲基因
B. 乙的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ中期含四个单眼皮基因
C. 甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲
D. 甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/4
【答案】B
【解析】
【分析】红绿色盲由X染色体上的隐性基因控制,假设用B/b表示相关基因。色觉正常女性,其父亲是红绿色盲患者,其基因型为XBXb。
【详解】A、假设人类的双眼皮基因对单眼皮基因用A、a表示,A表示双眼皮,B、b表示红绿色盲,一个色觉正常的单眼皮女性(甲),其父亲是色盲,则该甲的基因型为aaXBXb,一个色觉正常的双眼皮男性(乙),其母亲是单眼皮,乙的基因型为AaXBY,甲的卵原细胞在有丝分裂中期,DNA进行了复制,有2个b,A正确;
B、乙的基因型为AaXBY,减数分裂前,DNA进行复制,减数分裂Ⅰ中期含2个单眼皮基因,B错误;
C、甲不患红绿色盲,一定有一个B,其父亲患红绿色盲,有b基因,遗传给甲,所以甲的基因型为aaXBXb,甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲,C正确;
D、甲的基因型为aaXBXb,乙的基因型为AaXBY,甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/2×1/2=1/4,D正确。
故选B。
第Ⅱ卷非选择题(共55分)
三、综合题
21. 为探究低钾胁迫对水稻光合作用的影响,科研团队设置对照组和缺钾组两个组,分别用正常(不缺钾)和缺钾的土壤培养两组长势相同的水稻,培养一段时间后检测水稻叶片光合作用各个指标,结果如下表所示。
注:气孔导度表示气孔开放的程度;表中为各个指标的相对值。
(1)在使用光合作用速率测定仪测量水稻叶片光合作用速率时,测量的是叶片CO2的吸收和O2释放速率,该值______(填“能”或“不能”)代表真实的光合作用速率。据图1分析,缺钾组植物对__________(填“红光”、“蓝光”或“红光和蓝紫光”)的吸收减少。
(2)通过表中数据可知,缺钾会导致水稻光合作用速率下降,气孔导度_________(填“是”或“不是”)影响光合作用速率的因素,依据是_____________。
(3)暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的。但O2也能与CO2竞争Rubisco酶,使该酶催化C5和O2反应,生成C3和CO2,此反应过程消耗ATP和NADPH,被称为光呼吸。研究者将缺钾的土壤分成若干组,分别添加不同含量的钾肥,培养长势相同的水稻,培养一段时间后检测水稻叶片CO2固定速率及光呼吸与CO2固定速率的比值如图2所示:光呼吸过程中,C5和O2反应的场所为__________。若光反应速率降低,光呼吸速率会________(填“升高”“降低”或“不变”),原因是_________。
(4)根据图2实验的结果,推测缺钾导致水稻产量下降的原因可能有_____________。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 红光和蓝紫光
(2) ①. 不是 ②. 缺钾组气孔导度小,但胞间CO2浓度高
(3) ①. 叶绿体基质 ②. 降低 ③. 光反应速率降低,生成的O2、ATP和NADPH减少,故光呼吸速率下降
(4)缺钾抑制CO2固定速率,使暗反应变慢,合成的有机物减少;同时缺钾提高了光呼吸与CO2固定速率的比值,抑制了暗反应,导致水稻光合作用被抑制,产量下降
【解析】
【分析】光合作用:①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
叶片CO2的吸收和O2释放速率代表的是净光合速率,真正光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率,因此在使用光合作用速率测定仪测量水稻叶片光合作用速率时,测量的是叶片CO2的吸收和O2释放速率,该值不能代表真实的光合作用速率。图1分析,缺钾组叶绿素含量降低,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,因此缺钾组植物对红光和蓝紫光的吸收减少。
【小问2详解】
与对照组相比,缺钾组气孔导度下降,但胞间二氧化碳浓度增大,说明缺钾会导致水稻光合作用速率下降,气孔导度不是影响光合作用速率的因素。
【小问3详解】
暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的,C5和O2反应也由该酶催化,暗反应的场所是叶绿体基质,说明光呼吸过程中,C5和O2反应的场所也为叶绿体基质。O2与CO2竞争Rubisco酶,若光反应速率降低,生成的O2、ATP和NADPH减少,氧气的竞争能力减弱,从而使故光呼吸速率下降。
【小问4详解】
结合图2分析,随钾肥含量增加,光呼吸与CO2固定速率比值下降,而CO2固定速率上升,说明缺钾导致水稻产量下降的原因可能有缺钾抑制CO2固定速率,使暗反应变慢,合成的有机物减少;同时缺钾提高了光呼吸与CO2固定速率的比值,抑制了暗反应,导致水稻光合作用被抑制,产量下降。
22. 近年来基于植物根际促生菌(PGPR)的生物修复技术逐渐成为修复严重受损的河湖生态系统的一种重要手段。下图为利用固化载体微生物(将PGPR固定于载体中)修复某重度富营养化小型湖泊的作用示意图。请回答下列问题。
(1)滤食性鱼类主要分布在水体上层,草食性鱼类主要分布在水体的中下层和水草多的地方,这种分布的意义是_____。
(2)少量的污染物流入湖泊,无需进行治理即可快速恢复,原因是生态系统存在_______能力,生态系统具有该能力的基础是______调节。若污染物持续不断流入,会导致湖泊中鱼虾大量死亡,_______稳定性降低。
(3)固定于载体中的PGPR一方面可快速降解污染物,释放无机盐和二氧化碳,为沉水植物提供养分,另一方面可与水体中的有害菌竞争,降低水体中有害菌的比例,减少植物病虫害的发生。同时,沉水植物也可为PGPR提供有机养分。PGPR与沉水植物的种间关系为______。接种PGPR时通常需选择土著微生物,遵循了生态工程的_______原理。
(4)某科研团队对采取该生物修复技术修复后的人工鱼塘的能量流动进行定量分析,得出相关数据,如下表所示(部分数据未给出,能量单位为×103J/cm2·a,肉食性动物作为只占据一个营养级研究)。
生物类型
呼吸散失的热能
用于生长发育繁殖的能量
流入分解者的能量
未利用的能量
外来有机物输入的能量
生产者
48
62
6
35
0
植食性动物
13
X
3
5
5
肉食性动物
Y
7
1
6
10
据表分析,Y的数值为______,流入该人工鱼塘的总能量为______J/cm2·a,植食性动物和肉食性动物间的能量传递效率为_______%(保留1位小数)。
【答案】(1)有利于充分利用环境资源
(2) ①. 自我调节 ②. 负反馈 ③. 抵抗力
(3) ①. 原始合作(互惠) ②. 协调
(4) ①. 8 ②. 1.25×105 ③. 19.2
【解析】
【分析】能量流经某一营养级过程:输入某一营养级的能量,一部分在本营养级的呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于本营养级的生长、发育和繁殖等生命活动,这部分能量其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用。如果本营养级被下一营养级捕食,能量就流入了下一营养级。如果时间较短,本营养级生物大量繁殖后,会有一部分能量留在本营养级内,即未利用的部分。
【小问1详解】
滤食性鱼类主要分布在水体上层,草食性鱼类主要分布在水体的中下层和水草多的地方,这种垂直分层有利于动物充分利用环境资源。
【小问2详解】
生态系统具有自我调节能力,能在受到少量外界干扰时,依靠自身的调节机制恢复稳定。 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,它能使生态系统的结构和功能保持相对稳定。 当污染物持续流入,超过生态系统的自我调节能力,生态系统的结构和功能遭到破坏,鱼虾大量死亡,生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的抵抗力稳定性降低。
【小问3详解】
PGPR属于生态系统的分解者,一方面可快速降解污染物,释放N和P,进而为沉水植物和挺水植物提供养分;另一方面可与水体中的有害菌竞争,降低水体中有害菌的比例,减少植物病虫害的发生。沉水植物作为生产者的一部分,也可为PGPR提供有机养分和氧气,二者共同生活在一起时,双方都受益,分开后,二者又都可以独立生活,所以二者的种间关系是原始合作。接种PGPR时通常需选择土著微生物,体现了在进行生态工程建设时,生物与环境、生物与生物的协调与适应,是生态工程协调原理的体现。
【小问4详解】
生产者的同化量=呼吸作用散失的能量+用于生长发育繁殖的能量=48+62=110×103J/cm2·a,流入该人工鱼塘的总能量=生产者的同化量+外来有机物输入的能量=110+5+10=125×103J/cm2·a=1.25×105J/cm2·a,生产者流向植食性动物的能量=生产者用于生长发育繁殖的能量-流向分解者的能量-未利用的能量=62-6-35=21×103J/cm2·a,植食性动物固定的能量=输出的能量,所以X=21+5-13=13×103J/cm2·a,由植食性动物流向肉食性动物的能量=植食性动物用于生长发育繁殖的能量-流入分解者的能量-未利用的能量=13-3-5=5×103J/cm2·a,肉食性动物固定的能量=输出的能量,所以呼吸作用散失的热能Y=肉食性动物固定的能量-肉食性动物用于生长发育繁殖的能量=5+10-7=8×103J/cm2·a,植食性动物和肉食性动物间的传递效率=植食性动物流向肉食性动物的能量÷植食性动物固定的能量×100%=5×(21+5)×100%=19.2%。
23. 肠易激综合征(IBS)是临床最常见的胃肠病之一,患者会出现腹痛、腹胀和排便频率改变等症状,发病机理较为复杂,遗传、饮食、肠道感染、精神心理因素等均可能诱发IBS。人体在应激状态下容易引发IBS,其机制如下图所示(+表示促进、-表示抑制,CRH表示促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH表示促肾上腺皮质激素,CORT表示皮质酮)。
(1)据图可知,应激源导致CRH分泌增加是_______(填“神经”“体液”或“神经—体液”)调节的结果;下丘脑分泌CRH最终引起肾上腺皮质分泌CORT的过程中,具有明显的______调节机制。
(2)据图分析,人体在长期应激状态下,副交感神经的活动受到抑制,进而引起乙酰胆碱的释放________(填“增多”或“减少”),巨噬细胞释放的促炎细胞因子_______(填“增多”或“减少”)。促炎细胞因子和CORT在诱导IBS发病方面表现出_______作用。
(3)副交感神经分泌的乙酰胆碱和肾上腺皮质分泌的CORT都可以作为信号分子与相应靶细胞上的________结合,引起靶细胞发生相应的生理变化。与CORT调节生命活动的方式相比,副交感神经产生乙酰胆碱调节生命活动的方式具有的特点是_______(答出3点)。
(4)有少部分同学每到大型考试就会出现腹痛、排便次数增加等症状,结合上图分析,原因可能是________。
【答案】(1) ①. 神经 ②. 分级
(2) ①. 减少 ②. 增多 ③. 协同
(3) ①. (特异性)受体 ②. 作用范围准确、比较局限;作用时间短暂;反应迅速;作用途径为反射弧
(4)大型考试时,机体处于应激状态,通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴分泌的CORT增多,同时抑制副交感神经,使多种促炎细胞因子增多,从而引发相应症状
【解析】
【分析】1、分级调节是一种分层控制的方式,比如下丘脑能够控制垂体,再由垂体控制相关腺体。反馈调节是一种系统自我调节的方式,指的是系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,有正反馈和负反馈调节两种方式。
2、下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素,进而促进代谢增加产热,这属于分级调节。当甲状腺激素含量过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,这叫做负反馈调节。
【小问1详解】
据图可知,应激源刺激导致下丘脑释放CRH,经过了完整的反射弧,属于神经调节;人体内CORT的分泌过程中存在分级调节系统,该系统被称为下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴,既有神经调节又有体液调节,属于神经—体液调节;这种分级调节机制能够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2详解】
人体在长期应激状态下,副交感神经的活动受到抑制,乙酰胆碱的释放减少,对巨噬细胞释放促炎细胞因子的抑制作用减弱, 导致多种促炎细胞因子的释放量增多;巨噬细胞释放的促炎细胞因子增多,引发肠道炎症,CORT也能引发肠道炎症,两者在诱导IBS发病方面为协同作用。
【小问3详解】
副交感神经分泌的乙酰胆碱(神经递质)和肾上腺皮质分泌的CORT(激素)都可以作为信号分子与靶细胞的特异性受体结合;CORT属于激素,参与体液调节,乙酰胆碱属于神经递质,参与神经调节,与体液调节相比,神经调节作用范围局限、准确,作用时间短暂,反应迅速。
【小问4详解】
大型考试时,机体处于应激状态,通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴分泌的CORT增多,以及多种促炎细胞因子增多,引起肠道运动紊乱,从而出现腹痛、排便次数增加等症状。
24. 玉米粒色有紫色粒和白色粒两种表型,选取纯种的紫色粒玉米植株与白色粒玉米植株为亲本,杂交得F1均为紫色粒,F1自交得到F2,F2中表型及比例为紫色粒:白色粒=9:7。同学们对此提出了两种观点:
观点一:玉米的粒色受两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,A和B同时存在表现为紫色粒,其余为白色粒。
观点二:玉米的粒色受一对等位基因A/a控制,但含某种基因的部分花粉不育,导致F2的性状分离比偏离3:1。
回答下列问题:
(1)依据观点一,可推测亲本的基因型是_______和_______,F2中紫色粒的基因型有_______种,F2白色粒中纯合子的比例是_______。
(2)依据观点二,可推测F1产生的含________(填“A”或“a”)基因的部分花粉不育。
(3)为验证两种观点,以亲本中的白色粒植株(做母本)和F1植株(做父本)为实验材料进行测交,若子代出现的表型及比例是_______,则观点一成立;若子代出现的表型及比例是_______,则观点二成立。
【答案】(1) ①. AABB ②. aabb ③. 4 ④. 3/7
(2)A (3) ①. 紫色粒:白色粒=1:3 ②. 紫色粒:白色粒=1:7
【解析】
【分析】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自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
依据观点一,玉米的粒色受两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制,由此可知控制玉米的粒色的两对基因遵循自由组合定律,A和B同时存在表现为紫色粒,其余为白色粒,用纯种的紫色粒玉米植株与白色粒玉米植株为亲本,杂交得F1,均为紫色粒,F1自交得到F2,F2中表型及比例为紫色粒∶白色粒=9∶7,由此可知,F1的基因型为AaBb,亲本的基因型为AABB和aabb;F2中紫色粒的基因型有4种(AABB、AaBB、AABb、AaBb);F2白色粒中纯合子的比例是3/7(1/7AAbb、1/7aaBB、1/7aabb)。
【小问2详解】
依据观点二,纯种的紫色粒玉米植株与白色粒玉米植株为亲本,杂交得F1,均为紫色粒,F1自交得到F2,F2中表型及比例为紫色粒∶白色粒=9∶7;由此可知,紫色粒为显性性状,F1的基因型为Aa,F1产生的卵细胞的基因型及其比例为1:1,设F1产生的花粉中基因型为a的概率为X,而F2白色粒aa的概率为7/16,则1/2X=7/16,则X=7/8,由此可知,F1产生的花粉的基因型及其比例为A:a=1:7,则导致F2的性状分离比偏离3∶1,是因为F1产生的含A基因的部分花粉不育。
【小问3详解】
为验证两种观点,以亲本中的白色粒植株做母本和F1做父本植株为实验材料进行测交,若观点一成立,亲本白色粒植株的基因型为aabb,F1基因型为AaBb,则测交子代出现的表型及比例是紫色粒(AaBb)∶白色粒(aabb、Aabb、aaBb)=1:3。若观点二成立,亲本白色粒植株的基因型为aa,F1基因型为Aa,F1产生的花粉的基因型及其比例为A:a=1:7,测交子代出现的表型及比例是紫色粒(Aa)∶白色粒(aa)=1:7。
25. 药物A是从某植物体叶肉细胞中提取的一种蛋白质,对治疗糖尿病具有良好的疗效。某研究团队运用生物工程相关技术,利用大肠杆菌来生产这种药物。回答下列问题。
(1)科学家根据药物A的氨基酸序列人工合成DNA片段,由于_______,该方法得到的DNA片段有多种可能,也可以用PCR技术从植物细胞中扩增出药物A基因,该技术的原理为_______。
(2)下图表示制备工程菌时所使用的质粒、目的基因的结构及其相关限制酶识别位点(限制酶的识别序列和切割位点如表所示),其中lacZ基因表达的产物可将无色物质X-gal催化为蓝色物质,从而使菌落呈现蓝色。回答下列问题。
注:kb代表碱基对,Kan基因为卡那霉素抗性基因
限制酶
BamHI
EcoRI
Sau3AI
SmaI
XmaI
识别序列和切割位点
-G↓GATCC-
-G↓AATTC-
-↓GATC-
-CCC↓GGG-
-C↓CCGGG-
①利用PCR技术获取和扩增目的基因,已知待扩增的目的基因两侧相关序列如下,扩增时选用的两种引物碱基序列为(注明序列的5'和3'端)_______、_______。
②分析上图,为将目的基因准确插入质粒中,最好选用_____酶切割目的基因。
③将目基因导入受体菌时,若要准确筛选出含重组质粒的受体菌,需要将其培养在添加了________的培养基上,含有重组质粒的目标菌落将呈现_______色(填“白”或“蓝”)。
④若将重组质粒用EcoRI充分酶切后,通过琼脂糖凝胶电泳分离,可得到长度为_______bp的条带
【答案】(1) ①. 一种氨基酸可能有多种密码子编码(密码子具有简并性) ②. DNA半保留复制
(2) ①. 5'-TCTGTT-3′ ②. 5'-CTTGGA-3′ ③. BamH I、Xma I ④. 卡那霉素和X-gal ⑤. 白 ⑥. 1700、260
【解析】
【分析】基因工程是指按照人们的原望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看,由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫作重组DNA技术。基因工程的基本操作程序:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
由于密码子具有简并性,即同一种氨基酸可以对应多种密码子,因此,根据药物A的氨基酸序列人工合成DNA片段的方法得到的DNA片段有多种可能。PCR技术是体外扩增DNA的技术,该技术的原理是DNA的半保留复制。
【小问2详解】
①由于DNA复制时子链的延伸是从5′端向3′端延伸,含磷酸基团的一端为5′端,含羟基的一端为3′端,因此两个引物的设计需要分别根据模板DNA两条链的3′端进行设计,因此,依据图中目的基因两侧相关序列,扩增时选用的引物碱基序列为5′-TCTGTT-3′和5′-CTTGGA-3′。
②目的基因与质粒形成重组分子要有相同的末端,且目的基因应插入启动子和终止子之间才能在受体细胞中表达。终止子与启动子之间有三种限制酶识别序列:EcoR I、Xma I和BamH I。据图可知,EcoR I会破坏目的基因,故为将目的基因准确插入质粒中,最好选用Xma I和BamH I切割目的基因。Xma I和BamH I切割得到的是黏性末端,用T4或E.coli DNA连接酶处理均可,都可以得到重组质粒。
③由图可知,质粒中含有LacZ基因和卡那霉素抗性基因,在构建基因表达载体时LacZ基因被破坏,无法使无色的X-ga1变为蓝色。因此,在培养基中应加入的物质有卡那霉素和X-gal,只有成功导入目的基因的重组质粒的细菌才能不被卡那霉素杀死,同时表现为无色菌落。
④根据质粒和目的基因中EcoRⅠ的酶切位点可知,正向连接后用EcoRⅠ切割,可以得到两个片段分别为400+700+600=1700bp,10+50+200=260bp,故通过琼脂糖凝胶电泳分离后,可得到长度为1700bp和260bp的条带。对于电泳结果符合预期的PCR产物条带,通常需进一步通过基因测序确认,这是因为琼脂糖凝胶电泳技术仅能用于分析待检测DNA分子的大小,无法确定待检测DNA分子的碱基序列,因此需要对目标DNA进行碱基序列的确认。
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