精品解析:云南省德宏傣族景颇族自治州2025-2026学年高三上学期开学生物试题
2025-09-21
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2份
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28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) | 云南省 |
| 地区(市) | 德宏傣族景颇族自治州 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.99 MB |
| 发布时间 | 2025-09-21 |
| 更新时间 | 2025-09-26 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54026975.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:
德宏州2026届高三年级开学定位监测
生物学试卷
考试时间:75分钟满分:100分
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷选择题(共48分)
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 细胞内元素、化合物的含量和比例处在不断变化之中,但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行,下列有关叙述错误的是( )
A. 人体缺乏Na+会导致肌肉酸痛、无力等
B. 耐寒、抗旱的植物细胞内结合水/自由水的值较高
C. 人体细胞外液渗透压的大小主要来源于Na+、Cl-
D. 等量脂肪比糖类能量多,所以脂肪是生物体内主要的储能、供能物质
2. 心房颤动是临床上最常见的心律失常疾病。最新研究表明,其致病机制是核孔复合物的运输障碍。核孔复合物是细胞核膜上沟通核质与胞质的开口,由内外两层膜的局部融合所形成,可以看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体。下列相关分析不合理的是( )
A. 代谢旺盛的细胞中,核孔数目较多
B. 房颤成因可能与核质和胞质之间的信息交流异常有关
C. 蛋白质等大分子物质通过核孔复合物自由进出细胞核
D. 附着核孔复合物核膜由两层膜结构组成,可以与内质网膜相联系
3. 小分子溶质或者离子通过载体蛋白或通道蛋白进行跨膜运输的过程如下图所示。下列叙述中错误的是( )
A. 载体蛋白和通道蛋白都属于转运蛋白,在细胞膜、核膜和细胞器膜中广泛分布
B. 通道蛋白介导的物质运输方向是逆浓度梯度,且需要消耗能量
C. 有些载体蛋白空间结构和活性的变化与其磷酸化和去磷酸化有关
D. 载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变,分子或离子通过时需与其结合
4. 研究发现机体内多种因素可以激发或抑制细胞的增殖,例如cAMP能抑制细胞的分裂,促进细胞的分化,cGMP的功能与之相反。抑素是细胞内的一种小分子蛋白质,能提高细胞内cAMP的浓度,下列有关判断正确的是( )
A. 在癌细胞中,cGMP与cAMP的比值明显下降
B. 由受精卵发育成个体的过程中,cAMP和cGMP的含量基本保持不变
C. 洋葱根尖分生区细胞中的cAMP的含量低于成熟区细胞
D. 与抑素合成相关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜
5. 某豌豆基因型为YyRr,Y/y和R/r位于非同源染色体上,在不考虑突变和染色体互换的前提下,其细胞分裂时期、基因组成、染色体组数对应关系正确的是( )
选项
分裂时期
基因组成
染色体组数
A
减数分裂Ⅰ后期
YyRr
2
B
有丝分裂中期
YYyyRRrr
2
C
减数分裂Ⅱ后期
YR或yr或Yr或yR
1
D
有丝分裂后期
YYyyRRrr
2
A. A B. B C. C D. D
6. 云南普洱茶研究团队发现,茶叶中的“EGCG”成分可抑制茶树细胞中“CsPPO基因”的表达(该基因控制多酚氧化酶合成,多酚氧化酶是一种蛋白质,酶活性过高会导致茶叶褐变)。下列叙述正确的是( )
A. EGCG抑制CsPPO基因表达过程,可能发生在转录或翻译阶段
B. 上述过程体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C. 若CsPPO基因发生突变,其控制合成的酶活性一定降低
D. 茶树细胞中CsPPO基因的表达与否,仅由EGCG决定
7. 加拉帕戈斯群岛由13个主要岛屿组成,每个岛屿的地雀在体型、喙等形态上存在巨大差异且存在生殖隔离。以下说法正确的是( )
A. 不同岛屿的食物差异导致地雀基因突变,使其喙形发生改变
B. 自然选择作用于地雀的喙形差异,使种群的基因频率定向改变
C. 突变、基因重组以及自然选择均为地雀的进化提供了原材料
D. 地雀基因库中某个基因占全部基因的比值,称为基因频率
8. 下列说法正确的是( )
①血浆渗透压的大小主要与蛋白质有关
②细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
③生物组织匀浆中缓冲对(如)能使溶液pH的变化减弱
④在细胞水平上存在细胞的分裂和分化的稳态
⑤心肌细胞内的CO2浓度低于其生活的内环境
A. ②③④ B. ②③ C. ③④ D. ①③⑤
9. HPV(人乳头瘤病毒)疫苗是世界上第一个预防癌症的疫苗。目前常用的HPV四价疫苗是由HPV6、11、16和18亚型的衣壳蛋白制备而成,可有效预防由这4种常见的HPV亚型引起的子宫颈癌,使用过程中通常需要间隔一定时间接种三针疫苗。下列叙述正确的是( )
A. 被HPV感染易发展成肿瘤,可能与宿主细胞表面HLA改变有关
B. 活化的细胞毒性T细胞能直接识别并裂解HPV
C. 目前常用的HPV四价疫苗是用灭活或减毒的病原体直接制备而成
D. 进行多次接种的目的是诱导机体产生更多种类的抗体和记忆细胞
10. 有人研究了涝害和正常条件下某种植物体木质部内ACC(植物体内直接用于合成乙烯的物质,植物利用ACC合成乙烯时需要充足的氧气)和叶柄中乙烯(ET)的含量变化,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 正常条件下,植物的各个部位都可以合成乙烯
B. D点时,涝害条件下植物体内ACC的含量与ET的含量相等
C. 本实验的自变量为是否涝害处理及涝害时间,因变量是ACC和乙烯的含量
D. 涝害时木质部ACC含量增加的原因可能是ACC转变为乙烯受阻
11. “鹬知天将雨则鸣,故知天文者冠鹬。”作为一种中小型涉禽,长趾滨鹬除繁殖期外,常成群或混群活动于湿地、沼泽、稻田与海滩等地,以甲壳动物、昆虫和植物等为食。加强对湿地生态系统的科学管理能提高长趾滨鹬种群数量。下列叙述正确的是( )
A. 长趾滨鹬种群数量增加说明该湿地群落的物种丰富度增加
B. 在长趾滨鹬相对集中的区域,采用标记重捕法以估算其数量
C. 预测长趾滨鹬种群密度变化趋势需要主要分析该种群的性别比例
D. 长趾滨鹬种群数量呈“S”形曲线增长是受资源和空间等因素限制而出现的结果
12. 翅碱蓬—芦苇群落主要分布在黄河三角洲芦苇湿地的未恢复区及恢复区过渡地带。由于土壤盐分过高,该地区植被以盐生植物翅碱蓬为主,芦苇一般呈斑块状分布于水边高地,形成一片独特的红绿相间的美景。下列叙述正确的是( )
A. 调查并确定该地区的植物优势种属于种群水平的研究
B. 被破坏的湿地群落自我修复的过程属于次生演替
C. 芦苇呈斑块状分布于水边高地体现了群落的垂直结构
D. 分布在相同区域的翅碱蓬和芦苇占据着相同的生态位
13. 为减缓全球变暖,我国政府提出了“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标。“碳达峰”指年度CO2排放量达到历史最高值,之后会经历平台期,进入持续下降的过程;“碳中和”指一定时间内产生的温室气体排放总量,通过植树造林等方式相互抵消,实现CO2“净零排放”。下列相关叙述正确的是( )
A. 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2和碳酸盐的形式进行
B. 碳中和时生产者固定的CO2量等于生物呼吸作用释放的CO2量
C. 化石燃料的开采和使用大大加剧了温室效应,从而增加了二氧化碳的排放
D. 步行与开车相比、吃素食与吃肉相比,后者均会增大人类的生态足迹
14. 由于大熊猫的繁殖能力及幼仔成活率均较低,故其数量非常少。有科学家尝试采用体细胞核移植技术来克隆大熊猫。下列叙述正确的是( )
A. 在体细胞核移植过程中,普遍使用的去核方法是显微操作法
B. 与体细胞核移植技术相比,胚胎细胞核移植技术的难度更大
C. 体细胞核移植需直接将取自新鲜卵巢的卵母细胞用作受体细胞
D. 体细胞核移植技术成功克隆大熊猫,体现了动物细胞的全能性
15. 如图是工厂用液态法酿造黄酒的工艺流程图。下列叙述正确的是( )
①淀粉液化(糯米+水+α-淀粉酶)→②淀粉糖化(加入蛋白酶、糖化酶)→③黄酒发酵(酿酒酵母和植物乳杆菌同时接种)→④发酵后处理→清爽型干黄酒
A. 酒精发酵时,酵母菌生命活动所需的能量主要来自丙酮酸氧化分解时所释放的能量
B. 接种植物乳杆菌的主要目的是产生乳酸为酵母发酵提供原料,参与黄酒风味的形成
C. 发酵时间长短会影响反应是否充分及产物量等,因此发酵过程中要控制好发酵时间
D. 黄酒储存不当可能会变酸且表面会出现一层白膜,白膜是由酵母菌大量繁殖形成的
16. 人类胚胎干细胞分化存在下图所示的调控机制:H基因甲基化抑制其表达,从而促进胚胎干细胞分化。H基因转录产物为H-RNA,H-RNA上甲基化的腺嘌呤可与Y蛋白结合,使Y蛋白能够结合H基因的启动子,并招募去除DNA甲基化的T酶。下列叙述正确的是( )
A. H基因甲基化使胚胎干细胞的分化可逆
B. DNA 甲基化属于变异类型中的基因突变
C. Y基因表达量降低可促进胚胎干细胞分化
D. DNA 甲基化能够改变 H基因的碱基序列
第II卷非选择题(共52分)
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 2021年9月24日国际知名期刊《Science》发表了中国科学家人工合成淀粉的科技论文,在实验条件下,科学家们精心设计了11步化学聚糖主反应,相比植物光合作用60多步生化反应而言大大提高了淀粉合成效率。植物光合作用过程(A)和人工合成淀粉过程(B)如下图所示。请回答下列问题。
(1)在叶肉细胞中,过程A发生的场所是_____。当光照突然减弱时,短时间内b的含量将______。若某植物早上8点到达光补偿点时,其光合作用所需的CO2来源于______。叶肉细胞内类似于B中CO2→有机C1→C3中间体的过程______(填“需要”或“不需要”)光反应提供ATP和NADPH。
(2)在与光合作用固定的CO2量相等的情况下,人工合成淀粉过程积累淀粉的量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)植物积累淀粉的量,因为______。
(3)中间体C6如果能在细胞质基质中首先被分解,其释放的能量去处有_____。
(4)若该技术未来能够大面积推广应用,你认为可解决当前人类面临的哪些生态环境问题?(至少写出两点)______。
18. 2021年,“杂交水稻之父”袁隆平在湖南长沙逝世,享年91岁。水稻是二倍体(2N=24)雌雄同株植物,杂交水稻具有杂种优势现象,即杂种子代在产量和品质方面优于纯合双亲。水稻是雌雄同花植物,花小且密集,导致杂交育种工作繁琐复杂。“三系法”杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻,由雄性不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成,如图所示。由于杂交种的子代会发生性状分离,种植后不再使用,需每年利用雄性不育系制备杂交种。已知水稻的花粉是否可育受细胞质基因(N、S)和细胞核基因(R、r)共同控制,其中N和R表示可育基因,S和r表示不育基因。只有当细胞质基因为S且细胞核基因型为rr记为S(rr)时,水稻才表现为雄性不育,其余基因型均表现为雄性可育。回答下列问题:
(1)①水稻基因组计划需测定_______条染色体上的DNA序列。
②水稻雄性可育的基因型有_______种。水稻利用雄性不育系进行育种的优点是_______。
③了持续获得雄性不育系水稻,应使用雄性不育系与保持系进行杂交,其杂交组合为_______。
A.S(rr)×S(rr) B.S(rr)×N(RR)
C.S(rr)×N(Rr) D.S(rr)×N(rr)
④一株基因型为S(rr)的雄性不育系水稻,与基因型为N(RR)的水稻杂交,产生的F1的基因型为_______,F1自交,后代花粉可育与花粉不育的比例是_______。
(2)研究人员发现几株不含R基因的水稻植株D,现利用基因工程的技术将两个R基因导入不同的植株D中来培育恢复系,如下图为R基因导入位置的三种情况,其中图_______为我们所需的恢复系,即与不育系S(rr)杂交后,后代均为杂种水稻。
(3)研究人员将上图Ⅱ中①号染色体上的一个R基因换为H红色荧光蛋白基因,将Ⅱ与不育系S(rr)杂交后,收获不育系植株所结种子种植并统计,后代出现了无红色荧光杂种植株,推测Ⅱ的初级精母细胞在减数分裂过程中,由于_______,导致染色体上的基因重组。
(4)2017年,我国成立了青岛海水稻研究发展中心,着力培育“海水稻”,并取得了一定的成果。目前培育的“海水稻”为天然野生抗盐碱水稻与栽培稻经多年杂交选育得到的,但该过程育种年限长,为了明显缩短育种年限,可以采用的育种方法是_______,该方法的原理是_______。
19. 图甲表示膝跳反射的结构基础,A、B、C为突触,图乙为人体内传递兴奋的突触结构的局部放大示意图。请据图回答问题:
(1)某一患者由于失足从高处坠落而受伤,受伤后,有排尿活动但不受控制,医生诊断为胸段脊柱脊髓受损,由此推测该患者_______(填“有”或“无”)膝跳反射,大脑皮层_______(填“有”或“无”)感觉。
(2)如果刺激图甲中1处,动作为踢小腿,则屈肌_______(填“收缩”或“舒张”)。该过程不属于反射,原因是_______。
(3)图乙中的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,信号形式转变过程为_______。突触后膜电位发生变化,从而使下一个神经元_______。此过程中,兴奋的传递是单方向的,原因是_______。神经递质为小分子化合物,但仍以胞吐方式释放,其意义是_______。
(4)阿尔茨海默病是一种老年性疾病,致病原因主要是突触间隙中乙酰胆碱含量缺乏,现有以下几种与神经调节有关的物质及其作用机理,可以使用物质_______(填序号)进行治疗。
A. 河豚毒素:抑制Na+通道的打开
B. 烟碱:与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,打开Na+通道
C. 某种药物:抑制突触间隙中乙酰胆碱降解酶的活性
D. 肉毒素:阻止运动神经细胞末梢乙酰胆碱的释放
20. 哈尔滨沿江湿地自然保护区是东北亚迁徙水鸟重要的停歇地及繁殖地,它们在这里繁衍生息,构成了一幅幅生动浪漫的生态画卷。请回答相关问题:
(1)哈尔滨沿江湿地生态系统的结构包括___________。
(2)从夏天到冬天,哈尔滨湿地中的生物种类和数量发生明显变化,这体现了群落的___________。在湿地修复过程中不仅要关注当地的生态环境,也要考虑居民的实际收入,这体现了生态工程的___________原理。湿地生态系统被称为“地球之肾”、“物种贮存库”、“气候调节器”,这体现出生物多样性的___________价值。
(3)湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这说明信息传递的作用是___________。
(4)湿地生态系统中存在复杂的营养结构,在分析其中一条“水生植物→草鱼→野鸭”食物链时,测得一年中流经野鸭的能量为20千焦,流经草鱼的能量为1000千焦,有同学发现这不符合能量流动10%~20%的传递效率。出现该现象的原因是:___________。
(5)每年春秋迁徙季,有数以万计的水鸟在此停歇。研究这些水鸟的生态位,通常要研究它的_________(答出2点即可)。
21. 果胶甲酯酶具有催化水解果胶的作用,为获得高产、高纯度的胞外果胶甲酯酶,下图表示某科研小组设计的黑曲霉工程菌的构建和发酵流程图。回答下列问题:
(1)科研小组从基因数据库中获得果胶甲酯酶基因序列后,通过设计引物扩增出大量果胶甲酯酶基因片段,在扩增过程中还需要提供_______(答出两点)。在构建重组表达载体过程中,果胶甲酯酶基因应插入质粒的_______之间才能进行表达,此过程缓冲液中加入Mg2+的目的是_______。
(2)可提取农杆菌的DNA进行PCR后再通过_______判断重组表达载体是否导入到农杆菌。获得转果胶甲酯酶基因的黑曲霉后,通过抗原-抗体杂交技术或检测_______判断高产果胶甲酯酶黑曲霉工程菌是否构建成功。因黑曲霉自身某种蛋白质的物理和化学性质与果胶甲酯酶相似,造成提取产物纯度不高,所以科研小组通过一定的方法将这种蛋白质的基因_______,实现获得高纯度的果胶甲酯酶。
(3)发酵过程需保持_______(至少写两点)、适宜pH、充足的氧气等条件,保证发酵过程不受杂菌污染和菌体能正常生长。发酵结束后将发酵液进行离心处理,取_______进行果胶甲酯酶的分离和纯化工作。在分离过程中使用一定浓度的硫酸铵处理发酵液后获得有活性的果胶甲酯酶沉淀物,原因是:在一定浓度的硫酸铵条件下_______。
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德宏州2026届高三年级开学定位监测
生物学试卷
考试时间:75分钟满分:100分
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷选择题(共48分)
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 细胞内元素、化合物的含量和比例处在不断变化之中,但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行,下列有关叙述错误的是( )
A. 人体缺乏Na+会导致肌肉酸痛、无力等
B. 耐寒、抗旱植物细胞内结合水/自由水的值较高
C. 人体细胞外液渗透压的大小主要来源于Na+、Cl-
D. 等量的脂肪比糖类能量多,所以脂肪是生物体内主要的储能、供能物质
【答案】D
【解析】
【详解】A、Na⁺缺乏会影响神经冲动的产生和肌肉收缩,导致肌肉酸痛、无力,A正确;
B、结合水比例升高可增强植物的抗逆性(如耐寒、抗旱),B正确;
C、细胞外液渗透压主要由Na⁺和Cl⁻维持(占90%以上),C正确;
D、脂肪虽是主要储能物质,但生物体供能以糖类为主,D错误。
故选D。
2. 心房颤动是临床上最常见的心律失常疾病。最新研究表明,其致病机制是核孔复合物的运输障碍。核孔复合物是细胞核膜上沟通核质与胞质的开口,由内外两层膜的局部融合所形成,可以看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体。下列相关分析不合理的是( )
A. 代谢旺盛的细胞中,核孔数目较多
B. 房颤的成因可能与核质和胞质之间的信息交流异常有关
C. 蛋白质等大分子物质通过核孔复合物自由进出细胞核
D. 附着核孔复合物的核膜由两层膜结构组成,可以与内质网膜相联系
【答案】C
【解析】
【详解】A、核孔数目与细胞代谢活跃程度相关,代谢旺盛的细胞核孔多,便于物质运输和信息交流,A正确;
B、核孔运输障碍会影响核质与胞质间的信息交流,导致房颤,B正确;
C、核孔运输大分子物质具有选择性且需能量(如mRNA运出细胞核、DNA聚合酶运入细胞核),并非自由进出,C错误;
D、核膜为双层膜结构,外层膜与内质网膜直接相连,内质网膜还与细胞膜直接相连,有利于物质运输,D正确。
故选C。
3. 小分子溶质或者离子通过载体蛋白或通道蛋白进行跨膜运输的过程如下图所示。下列叙述中错误的是( )
A. 载体蛋白和通道蛋白都属于转运蛋白,在细胞膜、核膜和细胞器膜中广泛分布
B. 通道蛋白介导的物质运输方向是逆浓度梯度,且需要消耗能量
C. 有些载体蛋白空间结构和活性的变化与其磷酸化和去磷酸化有关
D. 载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变,分子或离子通过时需与其结合
【答案】B
【解析】
【详解】A、转运蛋白包含载体蛋白和通道蛋白,在细胞膜、核膜、细胞器膜(如线粒体膜、叶绿体膜)广泛分布,A正确;
B、通道蛋白介导的物质运输方向是顺浓度梯度,不需要消耗能量,B错误;
C、像钠-钾泵这类载体蛋白,磷酸化和去磷酸化会改变其空间构象,实现离子转运,C正确;
D、载体蛋白转运时需要与被转运的分子、离子结合,结合后构象改变完成运输,D正确。
故选B。
4. 研究发现机体内多种因素可以激发或抑制细胞的增殖,例如cAMP能抑制细胞的分裂,促进细胞的分化,cGMP的功能与之相反。抑素是细胞内的一种小分子蛋白质,能提高细胞内cAMP的浓度,下列有关判断正确的是( )
A. 在癌细胞中,cGMP与cAMP的比值明显下降
B. 由受精卵发育成个体的过程中,cAMP和cGMP的含量基本保持不变
C. 洋葱根尖分生区细胞中的cAMP的含量低于成熟区细胞
D. 与抑素合成相关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜
【答案】C
【解析】
【详解】A、癌细胞具有无限增殖的特点,而cGMP促进细胞分裂,cAMP抑制分裂。因此,癌细胞中cGMP应较高,cAMP较低,cGMP/cAMP比值应上升而非下降,A错误;
B、受精卵发育过程中,细胞分裂(需cGMP)和分化(需cAMP)交替进行,两者含量会动态变化,不可能保持不变,B错误;
C、分生区细胞分裂活跃,成熟区细胞已分化。cAMP抑制分裂、促进分化,故分生区cAMP含量应低于成熟区,C正确;
D、抑素是小分子蛋白质,合成相关细胞器为核糖体(合成)、内质网和高尔基体(加工),但细胞膜不属于细胞器,D错误。
故选C。
5. 某豌豆基因型为YyRr,Y/y和R/r位于非同源染色体上,在不考虑突变和染色体互换的前提下,其细胞分裂时期、基因组成、染色体组数对应关系正确的是( )
选项
分裂时期
基因组成
染色体组数
A
减数分裂Ⅰ后期
YyRr
2
B
有丝分裂中期
YYyyRRrr
2
C
减数分裂Ⅱ后期
YR或yr或Yr或yR
1
D
有丝分裂后期
YYyyRRrr
2
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、减数分裂Ⅰ后期,细胞已经经历了间期的复制,虽表现为同源染色体分离,但细胞尚未分裂完成,基因组成应为YYyyRRrr。豌豆为二倍体,此时染色体数目与体细胞相同,染色体组数为2,A错误;
B、有丝分裂中期,染色体完成复制但细胞未分成两个,基因型应为YYyyRRrr,此时染色体的着丝粒未分裂,所以染色体组数在有丝分裂中期仍为2,B正确;
C、减数分裂Ⅱ后期,姐妹染色单体分离,细胞中染色体数目暂时加倍,染色体组数应为2。此时同源染色体已经分离,不存在等位基因,但减数分裂Ⅱ细胞还未完全分裂,仍然有相同基因,此时基因组成为YYRR和yyrr或YYrr和yyRR,C错误;
D、有丝分裂后期,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍为4n,染色体组数应为4,而非2。基因组成虽正确(YYyyRRrr),但染色体组数描述错误,D错误;
故选B。
6. 云南普洱茶研究团队发现,茶叶中的“EGCG”成分可抑制茶树细胞中“CsPPO基因”的表达(该基因控制多酚氧化酶合成,多酚氧化酶是一种蛋白质,酶活性过高会导致茶叶褐变)。下列叙述正确的是( )
A. EGCG抑制CsPPO基因表达的过程,可能发生在转录或翻译阶段
B. 上述过程体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
C. 若CsPPO基因发生突变,其控制合成的酶活性一定降低
D. 茶树细胞中CsPPO基因的表达与否,仅由EGCG决定
【答案】A
【解析】
【详解】A、基因表达包括转录(DNA→RNA)和翻译(RNA→蛋白质)两个阶段。EGCG可能通过干扰RNA聚合酶与基因结合(抑制转录)或阻碍核糖体与mRNA结合(抑制翻译)来抑制CsPPO基因表达,A正确;
B、上述过程中,CsPPO基因通过控制多酚氧化酶的合成来影响酶活性,进而间接控制茶叶褐变(代谢性状),而非直接控制蛋白质结构,B错误;
C、基因突变具有不定向性,可能使酶活性升高、降低或不变,C错误;
D、基因表达受多种因素调控,如环境(温度、光照)、发育阶段、其他信号分子等,EGCG是CsPPO基因的抑制因子,但并非唯一决定因素,D错误。
故选A。
7. 加拉帕戈斯群岛由13个主要岛屿组成,每个岛屿的地雀在体型、喙等形态上存在巨大差异且存在生殖隔离。以下说法正确的是( )
A. 不同岛屿的食物差异导致地雀基因突变,使其喙形发生改变
B. 自然选择作用于地雀的喙形差异,使种群的基因频率定向改变
C. 突变、基因重组以及自然选择均为地雀的进化提供了原材料
D. 地雀基因库中某个基因占全部基因的比值,称为基因频率
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因突变是随机的、不定向的,环境因素(如食物差异)不会直接导致特定基因突变,而是通过自然选择保留有利变异,A错误;
B、自然选择直接作用于地雀的表型(如喙形差异),保留有利性状的个体,导致控制该性状的基因频率发生定向改变,B正确;
C、进化的原材料是突变(基因突变和染色体变异)和基因重组,自然选择是进化的动力,而非原材料来源,C错误;
D、基因频率指某基因占其所在基因座上全部等位基因的比值,而非全部基因,D错误。
故选B。
8. 下列说法正确的是( )
①血浆渗透压的大小主要与蛋白质有关
②细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
③生物组织匀浆中缓冲对(如)能使溶液pH的变化减弱
④在细胞水平上存在细胞的分裂和分化的稳态
⑤心肌细胞内的CO2浓度低于其生活的内环境
A. ②③④ B. ②③ C. ③④ D. ①③⑤
【答案】A
【解析】
【分析】内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压:(1)人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45,血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关;(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关.在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。
【详解】①血浆渗透压主要由无机盐和蛋白质决定,①错误;
②细胞和内环境之间是相互影响、相互作用的。细胞依赖内环境并参与其形成和维持,②正确;
③缓冲对可减弱pH变化,③正确;
④在细胞水平上存在细胞的分裂和分化的稳态,④正确;
⑤二氧化碳的扩散方向是从高浓度向低浓度进行扩散。心肌细胞内的CO2浓度高于其生活的内环境,⑤错误。
综上所述,②③④正确。故选A。
9. HPV(人乳头瘤病毒)疫苗是世界上第一个预防癌症的疫苗。目前常用的HPV四价疫苗是由HPV6、11、16和18亚型的衣壳蛋白制备而成,可有效预防由这4种常见的HPV亚型引起的子宫颈癌,使用过程中通常需要间隔一定时间接种三针疫苗。下列叙述正确的是( )
A. 被HPV感染易发展成肿瘤,可能与宿主细胞表面HLA改变有关
B. 活化的细胞毒性T细胞能直接识别并裂解HPV
C. 目前常用的HPV四价疫苗是用灭活或减毒的病原体直接制备而成
D. 进行多次接种的目的是诱导机体产生更多种类的抗体和记忆细胞
【答案】A
【解析】
【详解】A、HPV感染宿主细胞后,可能导致宿主细胞表面的HLA(人类白细胞抗原,即MHC分子)异常表达,使免疫系统无法有效识别并清除这些异常细胞,从而增加癌变风险,A正确;
B、活化的细胞毒性T细胞只能识别并攻击表面带有MHC-抗原复合体的被感染宿主细胞,不能直接识别游离的HPV病毒颗粒,B错误;
C、题干明确说明HPV四价疫苗由衣壳蛋白制备,属于重组蛋白疫苗,而非灭活或减毒完整病原体,C错误;
D、多次接种的目的是通过重复抗原刺激,促进记忆细胞增殖分化,产生更多抗体和记忆细胞(但抗体种类由抗原决定,不会因接种次数而增加),D错误。
故选A。
10. 有人研究了涝害和正常条件下某种植物体木质部内ACC(植物体内直接用于合成乙烯的物质,植物利用ACC合成乙烯时需要充足的氧气)和叶柄中乙烯(ET)的含量变化,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 正常条件下,植物的各个部位都可以合成乙烯
B. D点时,涝害条件下植物体内ACC的含量与ET的含量相等
C. 本实验的自变量为是否涝害处理及涝害时间,因变量是ACC和乙烯的含量
D. 涝害时木质部ACC含量增加的原因可能是ACC转变为乙烯受阻
【答案】B
【解析】
【详解】A、乙烯在植物体内广泛存在,正常条件下,植物的各个部位都可以合成乙烯,这是乙烯的基本性质,A正确;
B、图中ACC和ET的纵坐标刻度不同,D点时两者数值对应的实际含量并不相等,B错误;
C、实验设置了涝害和对照(正常)条件,还研究了不同涝害时间的影响,所以自变量是是否涝害处理及涝害时间,因变量是 ACC 和乙烯的含量,C正确;
D、因为植物利用 ACC 合成乙烯时需要充足的氧气,涝害时缺氧,所以 ACC 转变为乙烯受阻,可能导致木质部 ACC 含量增加,D 正确。
故选B。
11. “鹬知天将雨则鸣,故知天文者冠鹬。”作为一种中小型涉禽,长趾滨鹬除繁殖期外,常成群或混群活动于湿地、沼泽、稻田与海滩等地,以甲壳动物、昆虫和植物等为食。加强对湿地生态系统的科学管理能提高长趾滨鹬种群数量。下列叙述正确的是( )
A. 长趾滨鹬种群数量增加说明该湿地群落的物种丰富度增加
B. 在长趾滨鹬相对集中的区域,采用标记重捕法以估算其数量
C. 预测长趾滨鹬种群密度变化趋势需要主要分析该种群的性别比例
D. 长趾滨鹬种群数量呈“S”形曲线增长是受资源和空间等因素限制而出现的结果
【答案】D
【解析】
【详解】A、物种丰富度指种群的数目多少,与种群数量无关,A错误;
B、不能在长趾滨鹬相对集中的区域采样,应随机取样,B错误;
C、预测种群密度的变化趋势,需要分析年龄结构情况,性别比例可以间接影响种群数量变化趋势,雌性多于雄性时种群密度增大,雌性少于雄性时种群密度减小,C错误;
D、种群S型增长条件是资源和环境等条件有限,因此种群的S形增长是受资源因素限制而呈现的结果,D正确。
故选D。
12. 翅碱蓬—芦苇群落主要分布在黄河三角洲芦苇湿地的未恢复区及恢复区过渡地带。由于土壤盐分过高,该地区植被以盐生植物翅碱蓬为主,芦苇一般呈斑块状分布于水边高地,形成一片独特的红绿相间的美景。下列叙述正确的是( )
A. 调查并确定该地区的植物优势种属于种群水平的研究
B. 被破坏的湿地群落自我修复的过程属于次生演替
C. 芦苇呈斑块状分布于水边高地体现了群落的垂直结构
D. 分布在相同区域的翅碱蓬和芦苇占据着相同的生态位
【答案】B
【解析】
【分析】群落水平研究的问题有:群落的结构、群落的演替、种间关系、物种组成等。
【详解】A、优势种的确定属于群落水平的研究,A错误;
B、次生演替发生在原有植被破坏但土壤条件保留的情况下,被破坏的湿地群落自我修复的过程属于次生演替,B正确;
C、芦苇的斑块状分布属于群落的水平结构(空间异质性),C错误;
D、同一区域共存的两种植物生态位必然存在差异,否则会因竞争排斥无法共存,D错误。
故选B。
13. 为减缓全球变暖,我国政府提出了“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标。“碳达峰”指年度CO2排放量达到历史最高值,之后会经历平台期,进入持续下降的过程;“碳中和”指一定时间内产生的温室气体排放总量,通过植树造林等方式相互抵消,实现CO2“净零排放”。下列相关叙述正确的是( )
A. 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2和碳酸盐的形式进行
B. 碳中和时生产者固定的CO2量等于生物呼吸作用释放的CO2量
C. 化石燃料的开采和使用大大加剧了温室效应,从而增加了二氧化碳的排放
D. 步行与开车相比、吃素食与吃肉相比,后者均会增大人类的生态足迹
【答案】D
【解析】
【详解】A、碳在生物群落与非生物环境之间主要以CO2形式循环,如光合作用固定CO2,呼吸作用释放CO2;碳酸盐主要存在于岩石圈,参与缓慢的碳循环,并非主要形式,A错误;
B、碳中和要求CO2排放总量与吸收总量(如生产者固定、碳封存等)达到平衡,而非仅生产者固定量等于呼吸释放量,还需考虑人类活动排放等因素,B错误;
C、化石燃料的使用(燃烧)直接增加CO2排放,导致温室效应加剧,选项因果关系颠倒,C错误;
D、开车消耗更多能源,吃肉需更多资源(如饲料、土地),二者均增大生态足迹。D正确。
故选D。
14. 由于大熊猫的繁殖能力及幼仔成活率均较低,故其数量非常少。有科学家尝试采用体细胞核移植技术来克隆大熊猫。下列叙述正确的是( )
A. 在体细胞核移植过程中,普遍使用的去核方法是显微操作法
B. 与体细胞核移植技术相比,胚胎细胞核移植技术的难度更大
C. 体细胞核移植需直接将取自新鲜卵巢的卵母细胞用作受体细胞
D. 体细胞核移植技术成功克隆大熊猫,体现了动物细胞的全能性
【答案】A
【解析】
【详解】A、在体细胞核移植过程中,去除卵母细胞细胞核的常用方法是显微操作法,该方法能精准去除细胞核,保证核移植的效率,A正确;
B、体细胞的分化程度高于胚胎细胞,其细胞核的全能性表达更困难,因此体细胞核移植的技术难度更大,而非胚胎细胞核移植,B错误;
C、体细胞核移植中,卵母细胞需培养至减数第二次分裂中期(MⅡ 期)才具备作为受体细胞的条件(能支持细胞核全能性的表达),不能直接用 “取自新鲜卵巢的卵母细胞”,C错误;
D、体细胞核移植技术克隆大熊猫,体现的是动物细胞核的全能性(细胞核包含发育成个体的全套遗传信息),而非 “动物细胞的全能性”(动物细胞整体的全能性难以体现),D错误。
故选A。
15. 如图是工厂用液态法酿造黄酒的工艺流程图。下列叙述正确的是( )
①淀粉液化(糯米+水+α-淀粉酶)→②淀粉糖化(加入蛋白酶、糖化酶)→③黄酒发酵(酿酒酵母和植物乳杆菌同时接种)→④发酵后处理→清爽型干黄酒
A. 酒精发酵时,酵母菌生命活动所需的能量主要来自丙酮酸氧化分解时所释放的能量
B. 接种植物乳杆菌的主要目的是产生乳酸为酵母发酵提供原料,参与黄酒风味的形成
C. 发酵时间长短会影响反应是否充分及产物量等,因此发酵过程中要控制好发酵时间
D. 黄酒储存不当可能会变酸且表面会出现一层白膜,白膜是由酵母菌大量繁殖形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A、酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵时,能量主要来自葡萄糖分解为丙酮酸阶段(糖酵解),而丙酮酸转化为酒精的过程不释放大量能量,A错误;
B、植物乳杆菌进行乳酸发酵产生的乳酸可抑制杂菌并调节风味,但乳酸不能作为酵母菌的发酵原料,酵母菌主要利用葡萄糖,B错误;
C、发酵时间过短会导致反应不充分,过长可能引起产物分解或菌体自溶,因此需控制时间以确保产量和品质,C正确;
D、黄酒变酸是醋酸菌(需氧)污染所致,表面白膜由醋酸菌繁殖形成,而非酵母菌(酵母菌在酒精浓度较高时死亡),D错误;
故选C。
16. 人类胚胎干细胞分化存在下图所示的调控机制:H基因甲基化抑制其表达,从而促进胚胎干细胞分化。H基因转录产物为H-RNA,H-RNA上甲基化的腺嘌呤可与Y蛋白结合,使Y蛋白能够结合H基因的启动子,并招募去除DNA甲基化的T酶。下列叙述正确的是( )
A. H基因甲基化使胚胎干细胞的分化可逆
B. DNA 甲基化属于变异类型中的基因突变
C. Y基因表达量降低可促进胚胎干细胞分化
D. DNA 甲基化能够改变 H基因的碱基序列
【答案】C
【解析】
【分析】表观遗传指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命过程中。
【详解】A、胚胎干细胞的分化不可逆,A错误;
B、基因突变指DNA分子中发生碱基对的增添、替换或缺失,而引起基因碱基序列的改变,但DNA甲基化并不改变基因的碱基序列,故DNA甲基化不属于的基因突变,B错误;
C、由题意可知,Y基因表达量降低不能解除H基因甲基化,从而促进胚胎干细胞分化,C正确;
D、DNA甲基化不改变H基因的碱基序列,但基因表达和表型发生可遗传变化,D错误。
故选C。
第II卷非选择题(共52分)
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 2021年9月24日国际知名期刊《Science》发表了中国科学家人工合成淀粉的科技论文,在实验条件下,科学家们精心设计了11步化学聚糖主反应,相比植物光合作用60多步生化反应而言大大提高了淀粉合成效率。植物光合作用过程(A)和人工合成淀粉过程(B)如下图所示。请回答下列问题。
(1)在叶肉细胞中,过程A发生的场所是_____。当光照突然减弱时,短时间内b的含量将______。若某植物早上8点到达光补偿点时,其光合作用所需的CO2来源于______。叶肉细胞内类似于B中CO2→有机C1→C3中间体的过程______(填“需要”或“不需要”)光反应提供ATP和NADPH。
(2)在与光合作用固定的CO2量相等的情况下,人工合成淀粉过程积累淀粉的量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)植物积累淀粉的量,因为______。
(3)中间体C6如果能在细胞质基质中首先被分解,其释放的能量去处有_____。
(4)若该技术未来能够大面积推广应用,你认为可解决当前人类面临的哪些生态环境问题?(至少写出两点)______。
【答案】(1) ①. 叶绿体 ②. 减少 ③. 植物自身呼吸作用产生的二氧化碳(答到“线粒体”即可给分) ④. 不需要
(2) ①. 大于 ②. 在人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作用消耗糖类)
(3)合成ATP,以热能形式散失
(4)能节约大量的耕地和淡水资源;减少因农药、化肥的使用带来的环境污染;缓解温室效应等
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:①光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解以及ATP的形成;②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。光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
【小问1详解】
过程 A 是光合作用,在叶肉细胞中,光合作用发生的场所是叶绿体 。光照突然减弱,光反应产生的 ATP 和 NADPH 减少,C3还原减慢,而CO2固定正常进行,C5(对应图中 b)生成减少、消耗不变,所以短时间内 b(C5)的含量将减少 。光补偿点时,光合作用强度等于呼吸作用强度,此时光合作用所需的CO2来源于植物自身呼吸作用产生(线粒体产生) 。叶肉细胞内类似于B中CO2→有机C1→C3中间体的过程,类似于暗反应中CO2的固定,不需要光反应提供ATP 和NADPH 。
【小问2详解】
在与光合作用固定的CO2量相等的情况下,人工合成淀粉过程积累淀粉的量大于植物积累淀粉的量。因为植物光合作用产生淀粉后,会通过呼吸作用消耗部分淀粉,而人工合成淀粉过程没有呼吸作用消耗糖类,所以积累量更多 。
【小问3详解】
中间体C6(葡萄糖)在细胞质基质中首先分解为丙酮酸,此过程是细胞呼吸第一阶段,释放的能量一部分用于合成 ATP,一部分以热能形式散失 。
【小问4详解】
该技术若推广,可解决的生态环境问题:一是节约耕地和淡水资源,传统农业依赖大量耕地和淡水种植作物产淀粉,人工合成可减少对土地、水资源的需求;二是减少农药、化肥使用,降低其对土壤、水体的污染;三是缓解温室效应,利用CO2合成淀粉,可减少大气中CO2含量,从而降低温室效应。
18. 2021年,“杂交水稻之父”袁隆平在湖南长沙逝世,享年91岁。水稻是二倍体(2N=24)雌雄同株植物,杂交水稻具有杂种优势现象,即杂种子代在产量和品质方面优于纯合双亲。水稻是雌雄同花植物,花小且密集,导致杂交育种工作繁琐复杂。“三系法”杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻,由雄性不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成,如图所示。由于杂交种的子代会发生性状分离,种植后不再使用,需每年利用雄性不育系制备杂交种。已知水稻的花粉是否可育受细胞质基因(N、S)和细胞核基因(R、r)共同控制,其中N和R表示可育基因,S和r表示不育基因。只有当细胞质基因为S且细胞核基因型为rr记为S(rr)时,水稻才表现为雄性不育,其余基因型均表现为雄性可育。回答下列问题:
(1)①水稻基因组计划需测定_______条染色体上的DNA序列。
②水稻雄性可育的基因型有_______种。水稻利用雄性不育系进行育种的优点是_______。
③为了持续获得雄性不育系水稻,应使用雄性不育系与保持系进行杂交,其杂交组合为_______。
A.S(rr)×S(rr) B.S(rr)×N(RR)
C.S(rr)×N(Rr) D.S(rr)×N(rr)
④一株基因型为S(rr)的雄性不育系水稻,与基因型为N(RR)的水稻杂交,产生的F1的基因型为_______,F1自交,后代花粉可育与花粉不育的比例是_______。
(2)研究人员发现几株不含R基因的水稻植株D,现利用基因工程的技术将两个R基因导入不同的植株D中来培育恢复系,如下图为R基因导入位置的三种情况,其中图_______为我们所需的恢复系,即与不育系S(rr)杂交后,后代均为杂种水稻。
(3)研究人员将上图Ⅱ中①号染色体上的一个R基因换为H红色荧光蛋白基因,将Ⅱ与不育系S(rr)杂交后,收获不育系植株所结种子种植并统计,后代出现了无红色荧光杂种植株,推测Ⅱ的初级精母细胞在减数分裂过程中,由于_______,导致染色体上的基因重组。
(4)2017年,我国成立了青岛海水稻研究发展中心,着力培育“海水稻”,并取得了一定的成果。目前培育的“海水稻”为天然野生抗盐碱水稻与栽培稻经多年杂交选育得到的,但该过程育种年限长,为了明显缩短育种年限,可以采用的育种方法是_______,该方法的原理是_______。
【答案】(1) ①. 12 ②. 5 ③. 免去育种过程中人工去雄的繁琐操作 ④. D ⑤. S(Rr) ⑥. 3∶1
(2)Ⅰ (3)同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换
(4) ①. 单倍体育种 ②. 染色体(数目)变异
【解析】
【分析】1、等位基因是指位于一对同源染色体上的相同位置上,控制一对相对性状的一对基因。
2、分析题干信息可知:雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制,基因型包括:N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)、S(rr),由于“基因R能够抑制基因S的表达,当细胞质中有基因N时,植株都表现为雄性可育“,因此只有S(rr)表现雄性不育,其它均为可育。
【小问1详解】
①水稻无性染色体,2N=24,因此水稻基因组计划需测定一个染色体组的染色体即12条染色体。
②水稻雄性可育的基因型为N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)共有5种基因型。利用雄性不育系进行育种的优点是免去育种过程中人工去雄的繁琐操作。
③雄性不育系基因型为S(rr),为了持续获得雄性不育系水稻,应使用雄性不育系S(rr)与N(rr)保持系进行杂交,D正确,ABC错误。
故选D。
④一株水稻雄性不育系植株S(rr),用育性恢复系基因型为N(RR)的花粉杂交,由于细胞质基因来自母本,则后产生的F1的基因型和表现型分别是S(Rr)雄性可育,子一代自交S(Rr),后代花粉可育与花粉不育为S(R_):S(rr)=3:1。
【小问2详解】
I若两个R导入到保持系D的一对同源染色体上,则植株D产生配子为R,与植株D作为亲本与不育系rr混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为Rr,即后代植株均为雄性可育植株。II若两个R导入到保持系D的一条染色体上,则植株D产生配子为RR、O,与植株D作为亲本与不育系rr混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为RRr、Or,即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:1。III若两个R导入到保持系D的非同源染色体上,则植株D产生配子为RR:RO:OO=1:2:1,与植株D作为亲本与不育系rr混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为RrRO:RrOO:OOrO=1:2:1,即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:3。则图中I是我们所需的恢复系,即与不育系S(rr)杂交后,后代均为杂种水稻。
【小问3详解】
研究人员将上图Ⅱ中①号染色体上的一个R基因换为H红色荧光蛋白基因,将Ⅱ与不育系S(rr)杂交后,收获不育系植株所结种子种植并统计,后代出现了无红色荧光杂种植株,推测Ⅱ的初级精母细胞在减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换,导致染色体上的基因重组。
【小问4详解】
单倍体育种可明显缩短育种年限,单倍体育种的原理是染色体数目变异。
19. 图甲表示膝跳反射的结构基础,A、B、C为突触,图乙为人体内传递兴奋的突触结构的局部放大示意图。请据图回答问题:
(1)某一患者由于失足从高处坠落而受伤,受伤后,有排尿活动但不受控制,医生诊断为胸段脊柱脊髓受损,由此推测该患者_______(填“有”或“无”)膝跳反射,大脑皮层_______(填“有”或“无”)感觉。
(2)如果刺激图甲中1处,动作为踢小腿,则屈肌_______(填“收缩”或“舒张”)。该过程不属于反射,原因是_______。
(3)图乙中的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,信号形式转变过程为_______。突触后膜电位发生变化,从而使下一个神经元_______。此过程中,兴奋的传递是单方向的,原因是_______。神经递质为小分子化合物,但仍以胞吐方式释放,其意义是_______。
(4)阿尔茨海默病是一种老年性疾病,致病原因主要是突触间隙中乙酰胆碱含量缺乏,现有以下几种与神经调节有关的物质及其作用机理,可以使用物质_______(填序号)进行治疗。
A. 河豚毒素:抑制Na+通道的打开
B. 烟碱:与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,打开Na+通道
C. 某种药物:抑制突触间隙中乙酰胆碱降解酶的活性
D. 肉毒素:阻止运动神经细胞末梢乙酰胆碱的释放
【答案】(1) ①. 有 ②. 无
(2) ①. 舒张 ②. 没有经过完整的反射弧
(3) ①. 化学信号→电信号 ②. 兴奋或抑制 ③. 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜 ④. 短时间内使神经递质大量释放,从而有效实现神经兴奋的快速传递 (4)BC
【解析】
【分析】神经元之间通过突触传递信息的过程:兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质;神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近;神经递质与突触后膜上的受体结合;突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化;神经递质被降解或回收。
【小问1详解】
膝跳反射的神经中枢在脊髓的腰段,胸段脊柱脊髓受损不影响膝跳反射的反射弧完整性,所以该患者有膝跳反射,由于胸段脊髓受损,兴奋无法传导到大脑皮层,所以大脑皮层无感觉。
【小问2详解】
刺激图甲中1处,动作为踢小腿,此时伸肌收缩,屈肌舒张。反射需要完整的反射弧参与,该过程没有经过感受器和传入神经等完整反射弧,所以不属于反射。
【小问3详解】
图乙中神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,信号形式转变过程为化学信号→电信号。 突触后膜电位发生变化,从而使下一个神经元兴奋或抑制。 兴奋传递是单方向的,原因是神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。 神经递质为小分子化合物,但仍以胞吐方式释放,其意义是短时间内使神经递质大量释放,从而有效实现神经兴奋的快速传递。
【小问4详解】
A、河豚毒素抑制Na⁺通道的打开,会阻碍兴奋的传导,不能治疗阿尔茨海默病,A错误;
B、烟碱与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,打开突触后膜 Na⁺通道,可模拟乙酰胆碱的作用,能治疗阿尔茨海默病,B正确;
C、某种药物可以通过抑制突触间隙中乙酰胆碱降解酶的活性增加突触间隙中乙酰胆碱含量,能治疗阿尔茨海默病,C正确;
D、肉毒素阻止运动神经细胞末梢乙酰胆碱的释放,会使乙酰胆碱含量减少,不能治疗阿尔茨海默病,D错误。
故选BC。
20. 哈尔滨沿江湿地自然保护区是东北亚迁徙水鸟重要的停歇地及繁殖地,它们在这里繁衍生息,构成了一幅幅生动浪漫的生态画卷。请回答相关问题:
(1)哈尔滨沿江湿地生态系统的结构包括___________。
(2)从夏天到冬天,哈尔滨湿地中的生物种类和数量发生明显变化,这体现了群落的___________。在湿地修复过程中不仅要关注当地的生态环境,也要考虑居民的实际收入,这体现了生态工程的___________原理。湿地生态系统被称为“地球之肾”、“物种贮存库”、“气候调节器”,这体现出生物多样性的___________价值。
(3)湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这说明信息传递的作用是___________。
(4)湿地生态系统中存在复杂的营养结构,在分析其中一条“水生植物→草鱼→野鸭”食物链时,测得一年中流经野鸭的能量为20千焦,流经草鱼的能量为1000千焦,有同学发现这不符合能量流动10%~20%的传递效率。出现该现象的原因是:___________。
(5)每年春秋迁徙季,有数以万计的水鸟在此停歇。研究这些水鸟的生态位,通常要研究它的_________(答出2点即可)。
【答案】(1)生态系统的组成成分和营养结构
(2) ①. 季节性 ②. 整体 ③. 间接
(3)种群的繁衍离不开信息的传递
(4)能量传递效率是在两个营养级之间比较,而每个营养级包含多种生物,复杂食物网中的一条食物链无法代表营养级之间的能量传递效率 (5)栖息地、食物
【解析】
【分析】生态工程依据的生态学原理:(1)自生:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。要求:有效的选择生物组分并合理布设;创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件。(2)循环:指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。(3)协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求:处理好协调问题,需要考虑环境容纳量。(4)整体:树立整体观,遵循整体原理。
【小问1详解】
哈尔滨沿江湿地生态系统的结构包括生态系统的成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)、食物链和食物网(营养结构)。
【小问2详解】
群落的季节性是指群落的外貌和结构随季节发生有规律的变化,从夏天到冬天,哈尔滨湿地中的生物种类和数量发生明显变化,这体现了群落的季节性;在湿地修复过程中不仅要关注当地的生态环境,也要考虑居民的实际收入,兼顾了经济、社会和生态效益,体现了整体原理;湿地生态系统被称为“地球之肾”、“物种贮存库”、“气候调节器”,是生态方面的价值,属于间接价值。
【小问3详解】
当日照时间达到一定长度时才会开花,利于生物之间进行传粉,这说明信息传递的作用是种群的繁衍离不开信息的传递。
【小问4详解】
能量传递效率是在两个营养级之间比较,而每个营养级包含多种生物,复杂食物网中的一条食物链无法代表营养级之间的能量传递效率,故不同意上述观点。
小问5详解】
一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位,研究这些水鸟(动物)的生态位,通常要研究它的栖息地、食物(占用资源)、天敌、与其他物种间的关系(种间关系)。
21. 果胶甲酯酶具有催化水解果胶的作用,为获得高产、高纯度的胞外果胶甲酯酶,下图表示某科研小组设计的黑曲霉工程菌的构建和发酵流程图。回答下列问题:
(1)科研小组从基因数据库中获得果胶甲酯酶基因序列后,通过设计引物扩增出大量果胶甲酯酶基因片段,在扩增过程中还需要提供_______(答出两点)。在构建重组表达载体过程中,果胶甲酯酶基因应插入质粒的_______之间才能进行表达,此过程缓冲液中加入Mg2+的目的是_______。
(2)可提取农杆菌的DNA进行PCR后再通过_______判断重组表达载体是否导入到农杆菌。获得转果胶甲酯酶基因的黑曲霉后,通过抗原-抗体杂交技术或检测_______判断高产果胶甲酯酶黑曲霉工程菌是否构建成功。因黑曲霉自身某种蛋白质的物理和化学性质与果胶甲酯酶相似,造成提取产物纯度不高,所以科研小组通过一定的方法将这种蛋白质的基因_______,实现获得高纯度的果胶甲酯酶。
(3)发酵过程需保持_______(至少写两点)、适宜pH、充足的氧气等条件,保证发酵过程不受杂菌污染和菌体能正常生长。发酵结束后将发酵液进行离心处理,取_______进行果胶甲酯酶的分离和纯化工作。在分离过程中使用一定浓度的硫酸铵处理发酵液后获得有活性的果胶甲酯酶沉淀物,原因是:在一定浓度的硫酸铵条件下_______。
【答案】(1) ①. 4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、DNA母链、缓冲液 ②. 启动子和终止子 ③. 激活耐高温的DNA聚合酶
(2) ①. 琼脂糖凝胶电泳(凝胶电泳) ②. 单位时间内果胶的减少量 ③. 敲除
(3) ①. 无菌、营养供给充分、适宜温度 ②. 上清液 ③. 果胶甲酯酶溶解度低,不会破坏酶的空间结构
【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:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
科研小组从基因数据库中获得果胶甲酯酶基因序列后,通过设计引物扩增出大量果胶甲酯酶基因片段,在扩增过程中还需要提供4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、DNA母链、缓冲液。在构建重组表达载体过程中,果胶甲酯酶基因应插入质粒的启动子和终止子之间才能进行表达,因为启动子有驱动基因转录的作用,而终止子能使转录过程在此处停止,此过程缓冲液中加入Mg2+的目的是激活耐高温的DNA聚合酶。
【小问2详解】
可提取农杆菌的DNA进行PCR后再通过琼脂糖凝胶电泳(凝胶电泳)判断重组表达载体是否导入到农杆菌,这是分子水平的鉴定。获得转果胶甲酯酶基因的黑曲霉后,通过抗原-抗体杂交技术或检测单位时间内果胶的减少量来判断高产果胶甲酯酶黑曲霉工程菌是否构建成功,前者的原理是抗原与抗体的特异性结合,后者属于个体生物学鉴定的操作。因黑曲霉自身某种蛋白质的物理和化学性质与果胶甲酯酶相似,造成提取产物纯度不高,所以科研小组通过一定的方法将这种蛋白质的基因进行敲除,进而可获得高纯度的果胶甲酯酶。
【小问3详解】
发酵过程需保持无菌、营养供给充分、适宜温度、适宜pH、充足的氧气等条件,这样可以保证发酵过程不受杂菌污染和菌体能正常生长。发酵结束后将发酵液进行离心处理,取上清液进行果胶甲酯酶的分离和纯化工作,因为果胶甲酯酶属于胞外酶,因而会在上清液中存在。在分离过程中使用一定浓度的硫酸铵处理发酵液后获得有活性的果胶甲酯酶沉淀物,这是因为在一定浓度的硫酸铵条件果胶甲酯酶溶解度低,因而会形成沉淀物,但硫酸铵不会破坏酶的空间结构,这是蛋白质的盐析特性。
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