内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)2025-2026学年高三上期09月测试(二)生物试题
一、选择题;本题共16个小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有项是符合题目要求的。
1. 生物量指的是某一时刻,单位空间中现存的一种、一类或全部生物所容纳的有机物的总干重。研究发现某池塘生态系统中某一时刻调查到的浮游植物的生物量低于浮游动物的生物量,其原因可能是( )
①浮游植物个体小,寿命短,生长周期短
②有外来的有机物输入该池塘,被浮游动物利用
③浮游植物的生物量全部流入浮游动物
④浮游动物同化的生物量都被机体储存起来
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统中的能量流动是指能量的输入、传递、转化散失的过程,能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
【详解】①因为浮游植物个体小,寿命短,生长周期短,所以浮游植物的生物量在某一时刻可能低于浮游动物的生物量,①符合题意;
②有外来的有机物输入该池塘,被浮游动物利用,所以浮游植物的生物量在某一时刻可能低于浮游动物的生物量,②符合题意;
③能量流动具有逐级递减的特点,浮游植物的生物量不可能全部流入浮游动物,③不符合题意;
④浮游动物同化的生物量不可能都被机体储存起来,有一部分要用于呼吸作用,④不符合题意。
故选A。
2. 图是小肠上皮细胞运输葡萄糖的过程。其中GLUT2是细胞膜上的葡萄糖载体,Na+/K+ATPase是钠-钾ATP水解酶。下列有关叙述正确的是( )
A. 葡萄糖载体和Na+/K+ATPase功能不同的根本原因是基因的选择性表达
B. 葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式分别是主动运输和协助扩散
C. 小肠上皮细胞直接生活的内环境是肠腔液和组织液
D. Na+以主动运输的方式出小肠上皮细胞时能量来自K+电化学势能和ATP的水解
【答案】B
【解析】
【分析】分析图解:Na+通过Na+驱动的葡萄糖同向转运载体进入小肠上皮细胞时,是从高浓度向低浓度,属于协助扩散,而葡萄糖通过该载体进入小肠上皮细胞时,是由低浓度向高浓度一侧运输,属于主动运输,消耗的能量由Na+顺浓度梯度运输时的电化学势能提供;葡萄糖运出细胞时,是从高浓度向低浓度一侧运输,属于协助扩散。
【详解】A、葡萄糖载体和Na+/K+ATPase功能不同的根本原因,是其各自基因中的碱基对排列顺序不同,A错误;
B、由图可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞时,是由低浓度向高浓度一侧运输,属于主动运输;而葡萄糖运出小肠上皮细胞时,是从高浓度向低浓度一侧运输,属于协助扩散,B正确;
C、小肠上皮细胞直接生活的内环境是组织液,小肠肠腔与外界环境直接相通,故肠腔液不属于内环境,C错误;
D、由图可知,Na+通过Na+/K+ATPase以主动运输的方式出小肠上皮细胞,消耗的能量由钠-钾ATP水解酶水解ATP提供,D错误。
故选B。
3. 离心是生物学研究过程中常用的技术手段。下列说法错误的是( )
A. DNA 粗提取与鉴定实验,用离心法分离 DNA 与其他成分
B. 探究 DNA 分子复制方式,用离心法分离不同密度 DNA
C. 噬菌体侵染细菌实验,用差速离心法分离细菌与噬菌体
D. 植物体细胞杂交,用离心法诱导原生质体融合
【答案】C
【解析】
【分析】离心技术是将蛋白质、酶、核酸及细胞器分离的最常用的方法之一,主要包括普通离心法、差速离心法和密度梯度离心法。差速离心法是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法,密度梯度离心法是利用组分的密度不同进行离心沉降,最终分配到梯度中某些特定位置上的方法。
【详解】A、DNA粗提取与鉴定实验中,可用离心法分离DNA与其他成分(如蛋白质、细胞碎片等),A正确;
B、验证DNA分子复制方式为半保留复制的实验需要采用密度梯度离心法,B正确;
C、离心分离细菌和噬菌体时不需要逐渐提高离心速率,因此不属于“差速”离心法,C错误;
D、植物体细胞杂交过程中,诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电刺激)和化学法(聚乙二醇),D正确。
故选C。
4. DNP是“风靡一时”的减肥药,科学家为探究其作用,以酵母菌为实验材料进行了一系列实验,细胞呼吸的结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
实验条件
有O2
无O2
有O2
无O2
DNP
加入
加入
不加入
不加入
实验结果
ATP生成量(mol/molC6H12O6)
20
2
38
2
H2O生成量(mol/molC6H12O6)
12
0
12
0
A. 该实验的自变量为DNP的有无
B. 有氧条件下,DNP加入后酵母菌内ATP和H2O生成量均减少
C. 由结果推测,DNP可能不影响人体细胞的厌氧呼吸
D. DNP作为减肥药的原理可能是通过一系列的机制促进ATP合成
【答案】C
【解析】
【详解】A、由题意和表中信息可知:该实验的自变量为DNP的有无及氧气条件,A错误;
B、表中信息显示:有氧条件下,加入DNP后,酵母菌内ATP生成量减少,但H₂O生成量未变(均为12 mol),说明DNP不影响水的生成,B错误;
C、无氧条件下,无论是否加入DNP,ATP生成量均为2 mol,说明DNP不影响酵母菌的厌氧呼吸,由此推测:DNP可能不影响人体细胞的厌氧呼吸,C正确;
D、DNP导致有氧呼吸ATP生成量减少,说明其抑制ATP合成而非促进,D错误。
故选C。
5. 某同学绘制了鸭跖草光合作用和细胞呼吸的关系如图1,其中①~⑤表示生理过程,A~D表示物质,甲、乙表示结构;该同学又进行了光照强度对鸭跖草光合作用的影响实验,并绘制了曲线图2;同时绘制了鸭跖草叶肉细胞内光合作用和细胞呼吸的微观代谢图如图3。下列相关分析正确的是( )
A. 图1中A代表丙酮酸,D代表NADH和ADP、Pi,③发生于线粒体内膜
B. 图1中①②③④过程都能产生ATP,它们均能用于各项生命活动
C. 图2中影响b点的因素主要是光照强度,c点时对应图3中的BCDF
D. 鸭跖草在缺镁的培养液中生长,图2中b点会右移,c点会左移
【答案】D
【解析】
【详解】A、图1中①②③分别表示有氧呼吸的第一、第二、第三阶段,④表示光反应,⑤表示暗反应,A表示丙酮酸,D表示ATP和NADPH,③发生于线粒体内膜,A错误;
B、图1中①②③过程产生的ATP可用于除暗反应之外的各项生命活动,④产生的ATP用于暗反应,B错误;
C、图2中影响b点的因素主要是光照强度,c点时光合速率大于呼吸速率,对应图3中的ACDE,C错误;
D、b点是光补偿点,c点是光饱和点,鸭跖草在缺镁的培养液中生长,图2中b点会右移,c点会左移,D正确。
故选D。
6. 绿色植物的光合作用是自然界中规模最大的碳素同化作用,是植物物质生产和能量获取的重要生理过程,同时也是受干旱胁迫影响最为显著的生理过程之一。如图是某植物叶肉细胞中光合作用的过程,a~f代表相应物质。下列有关说法错误的是( )
A. 光反应与暗反应都需要酶的催化,但两部分酶的分布场所不同
B. 物质a是氧气,当叶肉细胞释放氧气时,植株不一定积累有机物
C. 干旱条件主要是造成光反应原料水缺乏,抑制光反应,进而使光合速率下降
D. 将种植过密的玉米间苗,作物周围的e浓度上升,此时叶绿体内物质f含量下降
【答案】C
【解析】
【分析】图中结构A是叶绿体的类囊体薄膜,a是氧气,b是NADH,c是ATP,d是ADP和Pi,e是二氧化碳,f是五碳化合物。
【详解】A、光反应与暗反应都需要酶的催化,但两部分酶的分布场所不同,光反应的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜,暗反应的酶分布在叶绿体基质,A正确;
B、物质a是水光解后产生的氧气。当叶肉细胞释放氧气,说明叶肉细胞光合速率大于呼吸速率,但植株中尚有大量非光合细胞,因此植株的光合速率未必大于呼吸速率,植株不一定积累有机物,B正确;
C、干旱条件主要是引起气孔关闭,导致CO2吸收受阻,从而导致暗反应减慢,光合速率减慢,C错误;
D、农作物种植过密会造成通风不佳,进而造成作物周围的CO2(图中e表示的物质)不足,间苗后CO2浓度上升,CO2固定速率增加,f(即C5)消耗增加,含量下降,D正确。
故选C。
7. 蓝光诱导植物气孔开放的原理如图所示。蓝光信号促进保卫细胞膜上的向光素磷酸化,进而促进 BLUS1 磷酸化,H+-ATP酶与磷酸化 BLUS1 接触后被激活,使释放到细胞外,建立质膜内外H+浓度梯度。在H+浓度梯度的驱动下K+进入保卫细胞,保卫细胞吸水膨胀导致气孔开放。下列叙述不合理的是( )
A. 同一物质可通过不同运输方式进出细胞
B. 磷酸化 BLUS1 激活H+-ATP酶依赖生物膜流动性
C. 向光素可将蓝光的光能转换为 ATP 中化学能
D. 在大棚种植时,添加少量蓝光可能会提高光合速率
【答案】C
【解析】
【详解】A、依据图示信息可知,H+通过H+-K+转运蛋白顺浓度梯度进入细胞,属于协助扩散,通过H+-ATP酶逆浓度梯度运出细胞,属于主动运输,A合理;
B、磷酸化的BLUS1必须与膜上的 H⁺-ATP 酶充分接触才可激活该酶,生物膜的流动性可以促进二者接触,B合理;
C、向光素是蓝光受体,在气孔开闭调节中主要起到感受蓝光并传递信号的作用,并不直接将光能合成 ATP,C不合理;
D、蓝光会诱导气孔打开,从而增强CO2的吸收,利于提高光合速率,故在大棚中适量补充蓝光确可能会促进植物生长,D合理。
故选C。
8. 下图是研究水稻在晴朗的夏季光合作用与细胞呼吸两种变化曲线。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 图1的G点、图2的I'点,此时光照强度降为0,光合作用停止,净光合速率为0
B. 影响图1的B点、图2的B'C'段变化的原因是温度降低,细胞呼吸减弱,CO2释放量减少
C. 图2中与18:00相比,12:00时C3的合成速率较快
D. 图1的D、F点相当于图2的D'、H'点,此时NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
【答案】A
【解析】
【详解】A、在图1的G点,此时光照强度降为0,植物只进行呼吸作用,不进行光合作用,净光合速率为负值,图2的H'点时,玻璃罩内CO2浓度达到最低,此时净光合速率为0,而I'点时,CO2浓度升高,此时光照强度降为0,植物只进行呼吸作用,不进行光合作用,净光合速率为负值,A错误;
B、图1中B点处于凌晨,温度较低,细胞呼吸减弱,CO2释放量减少,图2中B'C'段也是因为凌晨温度降低,细胞呼吸减弱,使得密闭容器内CO2浓度增加变缓,B正确;
C、图2中12:00时比18:00时密闭容器内CO2浓度高,CO2固定形成C3的速率较快,C正确;
D、图1的D、F点和图2的D'、H'点都表示光合作用强度等于呼吸作用强度,此时光反应产生的NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动,用于C3的还原,D正确。
故选A。
9. 农谚是我国劳动人民智慧的结晶和经验的总结,其中蕴含着很多生物学原理。下列关于农谚的分析,错误的是( )
A. “锄头出肥”指的是松土有利于植物生长,土壤板结主要影响植物根系的呼吸作用,进而影响植物的光合作用
B. “玉米带大豆,十年九不漏”讲的是套种的好处,农业生产上的间作、套种、合理密植均是通过提高光合作用速率来提高农作物产量的
C. “谷连谷,坐着哭”突显了轮作的优势,轮作可避免田地中一些元素大量减少
D. “无水肥无力”是指施肥的同时应适当浇水,原因是矿质元素溶解在水中容易被植物吸收
【答案】B
【解析】
【详解】A、松土能增加土壤透气性,促进根细胞有氧呼吸,有利于根系吸收矿质元素;土壤板结导致根部无氧呼吸增强,产生的酒精会损伤根系,同时矿质吸收减少(如Mg²⁺缺乏影响叶绿素合成),间接导致光合作用减弱,A正确;
B、间作和套种通过不同作物的空间或时间搭配,提高光能利用率(如高矮作物分层利用光照),而合理密植是通过调整植株密度,减少叶片相互遮挡,使单位面积光合速率最大化,三者均能提高产量,但间作和套种并非直接提高光合速率,而是优化光能利用效率,B错误;
C、轮作可避免同一作物长期种植导致土壤中特定元素(如氮、磷、钾)过度消耗,维持土壤养分平衡,C正确;
D、矿质元素需溶解于水中形成离子,才能通过主动运输被根吸收,故施肥后浇水利于矿质吸收,D正确。
故选B。
10. 图1表示某哺乳动物精原细胞(基因型为AAXBY)减数第一次分裂后形成的子细胞(仅显示部分染色体),图2表示该精原细胞减数分裂过程中某物质或结构数量变化部分曲线。下列叙述正确的是( )
图1 图2
A. 图1为次级精母细胞,基因A和a出现在同一条染色体上的原因是基因重组
B. 若图2表示染色体数目的变化,则BC段表示减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂
C. 若图2表示染色体组数目的变化,则CD段的染色体组数是精原细胞的2倍
D. 该精原细胞减数分裂产生4种基因型的精子:AY、aY、AXB、aXB
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,图1不含同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道板上,细胞处于减数第二次分裂中期;图2表示物质可表示染色体或染色体组数目变化。
【详解】A、图1是精原细胞分裂过程,细胞不含同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道板上,细胞处于减数第二次分裂中期,名称是次级精母细胞,由于该生物基因型是AAXBY,基因A和a出现在同一条染色体上的原因是基因突变,A错误;
B、若图2表示染色体数目的变化,则BC段表示减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,B正确;
C、精原细胞与细胞数目相同,若图2表示染色体组数目的变化,则CD段的染色体组数与体细胞相同,C错误;
D、该生物基因型是AAXBY,图1细胞基因型是AaYY,是基因突变的结果,则与其同时产生的细胞基因型是AAXBXB,故该精原细胞减数分裂产生3种基因型的精子:AXB、AY、aY,D错误。
故选B。
11. 研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B. F2伊红眼雄果蝇的基因型有2种
C. F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,子代中伊红眼的比例为5/12
D. F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查基因型判断、遗传方式的判断以及后代比例的推算。由杂交F2代结果可知,奶油眼和伊红眼只在雄性中出现,表现为性状和性别相关联,因此存在伴性遗传;F2代各表型比例为8:4:3:1,比例之和为16,因此符合自由组合后代比例,应至少有两对独立遗传的基因控制该性状。
【详解】A、由杂交F2代结果可知,F2代各表型比例为8:4:3:1,比例之和为16,因此符合自由组合后代比例,应至少有两对独立遗传的基因控制该性状,A正确;
B、由杂交F2代结果可知,奶油眼和伊红眼只在雄性中出现,表现为性状和性别相关联,因此存在伴性遗传,又根据比例推得为至少两对独立遗传的基因控制眼色性状,因此一对基因在性染色体上,若为伴Y遗传,则F1雄果蝇不会出现红眼,因此为伴X遗传,设为A、a;一对基因在常染色体上设为B、b。F2雄果蝇出现了三种不同性状,因此F1雌果蝇必定同时含有XA和Xa基因,F1雌果蝇基因型为Bb XAXa,雄果蝇为BbXAY,根据F2代各表型比例可推得,红眼雌果蝇为B_XAX_和bb XAX_,红眼雄果蝇为B_ XAY和bb XAY,伊红眼雄果蝇为B_ XaY,奶油眼雄果蝇为bbXaY,因此F2的伊红眼雄果蝇有两种基因型,B正确;
C、F1中红眼雌果蝇为BbXAXa,F2中伊红眼雄果蝇为B_ XaY,其中有Bb XaY,BB XaY,后代得到伊红眼的概率为×﹢×,C正确;
D、若F2的雌果蝇为BB XAXA,则与三种颜色的雄果蝇杂交均不能得到奶油眼雌果蝇,D错误。
故选D。
12. 下图表示的是原核细胞和真核细胞内基因表达的过程,下列叙述错误的是( )
A. 多个核糖体在一条mRNA上移动可以保证翻译的快速高效
B. 原核细胞的mRNA不需要加工,真核细胞的初级转录产物不是合成蛋白质的模板
C. 原核细胞的转录和翻译可以同时进行,蛋白质的翻译沿着mRNA5'→3'的方向进行
D. 真核细胞中长短不同的新生蛋白质是不同种的蛋白质,氨基酸序列各不相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、图中多个核糖体在一条mRNA上移动,合成多个相同的多肽链,保证了翻译的快速高效,A正确;
B、由图可知,原核细胞的mRNA不需要加工,可以进行边转录边翻译,真核细胞的初级转录产物不是合成蛋白质的模板,初级转录产物被加工后形成的mRNA才是合成蛋白质的模板,B正确;
C、由图可知,原核细胞的转录和翻译可以同时进行,蛋白质的翻译方向为短肽链→长肽链,即沿着mRNA5'→3'的方向进行,C正确;
D、由于模板相同,真核细胞图中长短不同的新生蛋白质是同种蛋白质,氨基酸序列相同,D错误。
故选D。
13. mRNA 疫苗是一种利用 mRNA 技术制造的新型疫苗,是在传统疫苗的基础上发展而来的。mRNA 疫苗发挥作用的过程如图所示。下列分析错误的是( )
A. 图中 B 细胞和细胞毒性 T 细胞属于抗原呈递细胞
B. mRNA 疫苗导入人体后表达出的蛋白质可作为抗原
C. B 细胞被活化后产生的细胞①是浆细胞
D. 细胞②产生的物质可促进 B 细胞和细胞毒性 T 细胞的增殖分化
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞毒性T细胞不属于抗原呈递细胞,A错误;
B、mRNA疫苗导入人体后表达出的蛋白质可作为抗原激活体液免疫和细胞免疫,B正确;
C、细胞①能产生抗体,属于浆细胞,B 细胞被活化后产生浆细胞,C正确;
D、细胞②为辅助性T细胞,能产生细胞因子,细胞因子可促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖分化,D正确。
故选A。
14. 光调控某种植物种子萌发的机制如图所示,光敏色素phyB有两种结构形态,其中phyB-Pfr为活化态可抑制转录因子RVE的转录。转录因子RVE可以直接结合到GA(赤霉素)合成基因GA3ox2的启动子上,抑制该基因的表达。GA3ox2的表达产物可将无活性的赤霉素转变为有活性的赤霉素。下列说法错误的是( )
A. 光敏色素是一类色素—蛋白复合体,受到光照射时,其结构会发生变化,这种结构的变化是一种信息,能调控植物细胞的生命活动
B. 植物的向光性生长,植株的生长、开花等均会受到光的调控,植物体内存在感受光的受体
C. 由图可知,红光对该植物种子萌发的影响与脱落酸调控种子萌发的作用效果类似
D. 由图可知,植物生命活动受环境因素、激素等的综合影响,环境因素可通过影响基因表达调控植物生命活动
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:RVE抑制赤霉素合成基因GA3ox2的表达,促进种子休眠和抑制萌发,而在红光下,非活化态的phyB-Pr转化为活化态的phyB-Pfr,phyB-Pfr抑制RVE的作用,从而促进种子萌发和抑制种子休眠。
【详解】A、 光敏色素是一类色素 - 蛋白复合体,受到光照射时,其结构发生变化,这种变化作为一种信息,影响植物相关基因表达等生命活动,能调控植物细胞的生命活动。A正确;
B、 植物的向光性生长、植株的生长、开花等均会受到光的调控,植物体内必然存在感受光的受体,这是植物对环境适应的表现,B正确;
C、由图可知,在红光下,非活化态的phyB-Pr转化为活化态的phyB-Pfr,phyB-Pfr抑制RVE的作用,从而促进种子萌发和抑制种子休眠。而脱落酸是抑制种子萌发的激素,所以红光对该植物种子萌发的影响与脱落酸调控种子萌发的作用效果不是类似的,C错误;
D、由图可知,环境因素(光)可通过影响光敏色素结构,进而影响基因(如RVE、GA3ax2等)表达,还涉及激素(赤霉素)的作用,所以植物生命活动受环境因素、激素等的综合影响,D正确。
故选C。
15. 某同学利用无花果干制作果醋,图示为简易操作流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 无花果干为发酵所需的酵母菌和乳酸菌提供碳源、氮源
B. 在过程①中添加适量的果胶酶,有利于提高果汁的产量
C. 为排出过程②产生的CO2,需每隔一段时间将瓶盖打开一次
D. 过程③的发酵温度需控制在18~30℃,发酵液pH逐渐下降
【答案】B
【解析】
【详解】A、图示为制作果酒和果醋的过程,菌种是酵母菌和醋酸杆菌,不需要乳酸菌,A错误;
B、过程①是制作果汁的过程,添加适量的果胶酶可以分解果胶,瓦解细胞壁,提高果汁产量,B正确;
C、过程②是制作果酒的过程,在这个过程中需要拧松瓶盖,释放二氧化碳,不能打开瓶盖,C错误;
D、过程③是制作果醋的过程,发酵温度为30-35℃,D错误。
故选B。
16. 为了提高基因M的表达能力,可将基因M与外源强启动子连接,如图所示(图中①②③④表示引物)。下列叙述错误的是( )
A. 强启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位
B. 可用DNA连接酶将基因M与外源强启动子连接
C. 利用PCR检测连接是否成功时选择的引物可为①③
D. 引物可使DNA聚合酶从引物的 5'端开始连接脱氧核苷酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、RNA聚合酶识别和结合强启动子,启动转录,A正确;
B、DNA连接酶可以连接两个DNA片段,可用DNA连接酶将基因M与外源强启动子连接,B正确;
C、由图可知,利用PCR检测连接是否成功时选择的引物可为①③,C正确;
D、引物可使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 密集种植技术通过提高单位土地面积中的作物种植密度,切实提高土地资源利用效率。种植密度过高往往会加剧作物之间对光能的竞争,从而对植物光合作用效能产生影响,气候因素对玉米光合速率的影响十分显著,尤其是湿度、温度和光照强度。实验小组探究了气候因素对密植玉米气孔导度和光合速率的影响,实验结果如表所示。回答下列问题:
组别
温度/℃
湿度/%
光照强度
(umol·m-2·s-1)
气孔导度
(molH2O·m-2·s-1)
光合速率
(umolCO2·m-2·s-1)
1
25
70
600
0.27
32.4
2
35
70
600
0.27
25.8
3
25
40
600
0.21
28.6
4
25
70
300
0.27
27.2
5
35
40
300
0.21
22.8
(1)密植会影响叶绿素的合成,玉米植株的叶绿素分布在________(填具体结构),实验室提取色素时,加入碳酸钙的作用是________,对提取的色素进行分离常用的方法为________。
(2)根据实验结果可知,对密植玉米气孔导度影响最大的气候因素是________。对比4和5组,第5组的光合作用速率显著低于第4组的原因是________(答出2点)。
(3)保卫细胞失水是导致气孔关闭的直接原因,研究发现,高温能诱导ABA(脱落酸)合成基因的表达,ABA与保卫细胞上的________结合,激活水通道使细胞失水,进而导致气孔关闭。现有野生型植株和ABA缺陷型突变体植株,试设计实验证明高温导致的气孔关闭与脱落酸有关,简要写出实验思路________。
【答案】(1) ①. 叶绿体的类囊体薄膜上 ②. 保护叶绿素 ③. 纸层析法
(2) ①. 湿度 ②. 第5组湿度下降,气孔导度下降,二氧化碳供应不足,影响暗反应过程,进而导致光合速率下降
(3) ①. 特异性受体(或ABA受体) ②. 将生长状态一致的野生型植株和ABA缺陷型突变体植株若干,各分为两组,其中一组置于高温条件下,另一组作为对照(正常温度),处理相同的时间,其他条件如湿度相同,一段时间后观察并测量气孔的情况
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气,另一部分光能用于合成ATP;暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的[H]和ATP被还原。影响光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度和温度等。
【小问1详解】
密植会影响叶绿素的合成,玉米植株的叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,实验室提取色素时,加入碳酸钙的作用是与液泡破裂后释放的有机酸反应,避免叶绿体被破坏,即碳酸钙的作用是保护叶绿素,对提取的色素进行分离常用的方法为纸层析法,该方法的原理是根据各种色素在层析液中的溶解度不同进而在滤纸上扩散的速率不同实现的分离。
【小问2详解】
根据实验结果可知,对密植玉米气孔导度影响最大的气候因素是湿度,因为同温度条件下湿度的下降会导致气孔导度变小,而同湿度条件下温度改变并未引起气孔导度的改变;因此,结合4和5组数据可知,第5组的光合作用速率显著低于第4组的原因是第5组湿度下降,气孔导度下降,导致作为光合作用原料之一的二氧化碳供应不足,影响暗反应过程,进而导致光合速率下降。
【小问3详解】
保卫细胞失水是导致气孔关闭的直接原因,研究发现,高温能诱导ABA(脱落酸)合成基因的表达,ABA与保卫细胞上的受体结合,ABA作为信息分子,在调节过程中需要与相应的受体结合,进而激活水通道使细胞失水,进而导致气孔关闭。现有野生型植株和ABA缺陷型突变体植株,本实验的目的是证明高温导致的气孔关闭与脱落酸有关,该实验的自变量为ABA的有无,实验中可通过实验材料的选择的设计,同时注意提供高温条件,因变量为气孔是否关闭,因此相应的实验设计思路如下: 将生长状态一致的野生型植株和ABA缺陷型突变体植株若干,各分为两组,其中一组置于高温条件下,另一组作为对照(正常温度),处理相同的时间,其他条件如湿度相同,一段时间后观察并测量气孔的情况。若野生型植株在高温条件下气孔关闭,而突变型植株高温条件下与正常温度处理组相比基本没有关闭,则可证明上述结论。
18. 此前,中国科学家在实验室首次实现了从CO2到淀粉的细胞外全人工合成,引起全球关注。该科研团队设计了11步反应人工合成淀粉,光合作用(A)和人工合成淀粉的过程(B)如图所示,甲~丙表示物质。回答下列问题。
(1)绿色植物体内水光解过程发生的具体场所是______。
(2)B途径中,过程①②类似于卡尔文循环中CO2与______(物质丙)结合生成物质乙的过程。为确保其能高效完成,反应体系中可能加入了______。
(3)在CO2固定量相等的情况下,B途径淀粉的最终积累量比A途径的______(填“高”或“低”),理由是______。B途径实现的能量转换是______。
(4)人工合成淀粉源于对光合作用过程中碳原子转移途径的研究。若要利用小球藻来研究光合作用过程中碳原子的转移途径,简要写出实验思路______。
【答案】(1)(叶绿体的)类囊体薄膜
(2) ①. C5(五碳化合物) ②. 各种相应的酶
(3) ①. 高 ②. 人工光合作用系统没有呼吸作用消耗淀粉(或植物呼吸作用消耗淀粉) ③. 将电能转化为储存在淀粉中的(稳定的)化学能
(4)用14C标记的CO2供给小球藻进行光合作用,(每隔一定时间取样并杀死其中小球藻,)分离和鉴定含有放射性标记的化合物
【解析】
【分析】图A中甲是NADPH,乙是C3,丙是C5,B途径中①②类似于CO2的固定,③④是C3的还原。
【小问1详解】
绿色植物体内水光解过程发生的具体场所是(叶绿体的)类囊体薄膜。
【小问2详解】
B途径中,过程①②类似于卡尔文循环中CO2与C5(五碳化合物)结合生成物质乙的过程。为确保其能高效完成,反应体系中可能加入了各种相应的酶。
【小问3详解】
在CO2固定量相等的情况下,B途径人工光合作用系统没有呼吸作用消耗淀粉(或植物呼吸作用消耗淀粉),因此淀粉的最终积累量比A途径的高。B途径实现的能量转换是将电能转化为储存在淀粉中的稳定的化学能。
【小问4详解】
人工合成淀粉源于对光合作用过程中碳原子转移途径的研究。若要利用小球藻来研究光合作用过程中碳原子的转移途径,简要的实验思路是:用14C标记的CO2供给小球藻进行光合作用,每隔一定时间取样并杀死其中小球藻,分离和鉴定含有放射性标记的化合物。
19. 三江平原某湿地曾因大规模围垦导致芦苇覆盖面积缩减60%,水生植物群落单一化,鱼类(以鲤鱼为主)因天敌减少而过度繁殖。为实施生态修复,政府人工引入以鲤鱼为食物的东方白鹳,如图表示能量流经鲤鱼的过程。回答下列问题∶
(1)三江平原湿地生物群落区别于其他生物群落的重要特征是______不同,从生态系统组成成分的角度分析,鲤鱼和东方白鹳属于______。引入东方白鹳后,从长期发展的角度分析,鲤鱼种群密度的变化趋势为______。
(2)图中鲤鱼流入分解者的能量可用______表示,A-(D+E+F)可表示______。
(3)在三江平原湿地修复过程中,研究人员发现东方白鹳在迁徙时,能够利用地球磁场来准确导航,找到该湿地作为停歇和觅食地点。从信息传递的角度分析,东方白鹳是______(填“信息源”“信道”或“信息受体”)。东方白鹳利用地球磁场导航,这属于生态系统信息传递中的______信息,这体现了信息传递在生态系统中的作用是_________。
【答案】(1) ①. 群落的物种组成 ②. 消费者 ③. 下降而后稳定
(2) ①. D+F ②. 鲤鱼呼吸消耗的能量
(3) ①. 信息受体 ②. 物理 ③. 生命活动的正常进行离不开信息的传递
【解析】
【分析】生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。生态系统的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。生物在生命活动过程中,产生一些可以传递信息的化学物质,诸如植物的生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等,这就是化学信息。动物的特殊行为,对于同种和异种也能够传递某种信息,即生物的行为特征可以体现为行为信息。
【小问1详解】
三江平原湿地生物群落区别于其他生物群落的重要特征是群落的物种组成不同,即群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,从生态系统组成成分的角度分析,鲤鱼和东方白鹳属于消费者,消费者的存在能促进物质循环。引入以鲤鱼为食物的东方白鹳后,从长期发展的角度分析,鲤鱼种群密度的变化趋势为下降而后稳定。
【小问2详解】
图中鲤鱼流入分解者的能量可用D+F表示,A-(D+E+F)可表示呼吸消耗的能量,即鲤鱼的同化量包括呼吸消耗、流入分解者的能量(D+F)和流入下一营养级的能量(E),图中没有显示未利用的能量。
【小问3详解】
在三江平原湿地修复过程中,研究人员发现东方白鹳在迁徙时,能够利用地球磁场来准确导航,找到该湿地作为停歇和觅食地点。从信息传递的角度分析,该过程中东方白鹳是信息受体。东方白鹳利用地球磁场导航,这属于生态系统信息传递中的物理信息,因为地球磁场的传递途径是物理方式,这说明生命活动的正常进行离不开信息的传递。
20. 研究发现人类胚胎发育早期,除一条X染色体外,其余的X染色体会随机失活(其上的基因无法表达)成为巴氏小体。肾上腺一脑白质营养不良(ALD)是一种单基因隐性遗传病(相关基因用B/b表示),患者由于极长链饱和脂肪酸在体内的积累,从而引起肾上腺皮质等功能的衰减。如图表示某家系中有关该遗传病的遗传系谱图(其中Ⅰ-1号不携带致病基因)和对该家系4名成员与ALD有关的基因PCR扩增后,对产物进行酶切后的电泳结果。回答下列问题:
(1)ALD的遗传方式为______,Ⅱ-2的基因型为______。
(2)已知突变基因上产生了一个新的酶切位点,结合电泳结果分析,致病基因的产生是碱基对______的结果,试在图2中绘出Ⅱ-1个体与ALD有关的基因进行酶切后的电泳结果。
(3)Ⅱ-3和Ⅱ-4号与ALD有关的基因扩增产物电泳结果相同,但是Ⅱ-3正常,Ⅱ-4患病,其原因是______。据题分析,ALD患者在饮食上应注意_________。
(4)Ⅱ-5与一个患病男性婚配,生育了一个含有一条巴氏小体的患病男孩,从减数分裂染色体分离异常的角度分析,产生该患病男孩的原因是_________。
【答案】(1) ①. 伴X隐性遗传病 ②. XBXB或XBXb
(2)碱基对替换
(3) ①. Ⅱ-3和Ⅱ-4的基因型均为XBXb,Ⅱ-3失活的是含b基因的染色体,Ⅱ-4中含有XB基因的染色体随机失活成为巴氏小体,导致XB无法表达 ②. 尽量避免摄入含长链饱和脂肪酸的食物
(4)父亲在减数第一次分裂过程中同源染色体XbY没有正常分离
【解析】
【分析】题干信息:肾上腺一脑白质营养不良(ALD)是一种单基因隐性遗传病(相关基因用B/b表示),且Ⅰ-1号不携带致病基因,分析图1可知,该病为伴X隐性遗传病,Ⅰ-1基因型为XBY,Ⅰ-2基因型为XBXb;分析图2可知,310+118为正常基因表示B。
【小问1详解】
图1可知,Ⅰ-1号不携带致病基因,且题干信息:肾上腺一脑白质营养不良(ALD)是一种单基因隐性遗传病(相关基因用B/b表示),故ALD的遗传方式为伴X隐性遗传病。Ⅰ-1基因型为XBY,Ⅰ-2基因型为XBXb;故Ⅱ-2的基因型为XBXB或XBXb。
【小问2详解】
Ⅰ-1基因型为XBY,结合图2可知,310+118为正常基因表示B,突变基因上产生了一个新的酶切位点,结合电泳结果分析,217+93=310,可知在之前的310片段上新增了一个酶切位点,故致病基因为217+93+118,致病基因的产生是碱基对发生碱基对替换的结果。在图2中绘出Ⅱ-1个体与ALD有关的基因进行酶切后的电泳结果为:
【小问3详解】
根据小问2和3分析可知,Ⅱ-3和Ⅱ-4号基因型均为XBXb,所以Ⅱ-3和Ⅱ-4号与ALD有关的基因扩增产物电泳结果相同,但是Ⅱ-3正常,Ⅱ-4患病,其原因是Ⅱ-3失活的是含b基因的染色体,Ⅱ-4中含有XB基因的染色体随机失活成为巴氏小体,导致XB无法表达。患者由于极长链饱和脂肪酸在体内的积累,从而引起肾上腺皮质等功能的衰减,ALD患者在饮食上应注意避免饮食富含饱和脂肪酸的食物。
【小问4详解】
由小问1和2分析,结合电泳图可知,Ⅱ-5基因型为XBXB,Ⅱ-5与一个患病男性(XbY)婚配,生育了一个含有一条巴氏小体的患病男孩(XBXbY),可见产生该患病男孩的原因是减数第一次分裂过程中同源染色体XbY没有正常分离,产生了XBXbY的男孩,而XB所在的染色体随机失活,导致该男孩患病。
21. 木糖醇是一种重要的甜味剂,在食品工业中应用广泛,尤其是糖尿病患者等特殊人群理想的替代糖源。然而,木糖醇在自然界植物中的含量极低,提取成本高昂,难以满足市场的巨大需求。为了解决这一问题,科研人员尝试利用基因工程技术,将毕赤酵母中负责合成木糖醇脱氢酶(XDH)的基因导入大肠杆菌中,实现木糖醇脱氢酶的高效表达,从而为工业化生产木糖醇提供新的途径。同源重组技术在此过程中发挥了关键作用,它能够让目的基因(XDH基因)与载体DNA在同源序列的引导下准确重组,提高基因表达的成功率,其过程如图所示。回答下列问题:
(注:XDH:木糖醇脱氢酶基因;GFP:绿色荧光蛋白基因;KanR:卡那霉素抗性基因;→表示PCR引物;相同背景方框表示同源序列;环状质粒经处理后可获得线性化载体)
(1)PCR扩增目的基因时,需在反应体系中加入适量的Mg2+,其作用是________。PCR过程中需要控制温度条件,其中温度最低的阶段为________。在PCR扩增过程中,应选择在引物_________的5'端添加线性化载体的同源序列,以获得目的产物。若扩增获得了较多的非目的片段,其可能的原因有________(答出1点即可)。
(2)根据图示过程分析,PCR产物和线性化载体混合后加入重组酶的作用是_______。将重组质粒转入大肠杆菌后需在培养基上添加________以便对重组质粒进行筛选,重组质粒转入大肠杆菌后,若_____,说明融合基因已转入大肠杆菌并成功表达。
(3)除导入目的基因外,同源重组技术还可以用于在生物体基因组中进行精确的基因敲除,试阐述同源重组技术敲除目的基因的思路_________。
【答案】(1) ①. 激活DNA聚合酶 ②. 复性 ③. F1-F和F2-R ④. 模板DNA被污染、复性温度过低或引物设计不合理等
(2) ①. 催化目的基因片段和线性质粒片段之间发生同源重组 ②. 卡那霉素 ③. 大肠杆菌发出绿色荧光
(3)首先构建打靶载体,即该载体含有与目的基因(要敲除的基因)两侧基因组序列同源的序列,且该同源序列中包含标记基因;而后将该载体导入目标细胞(含有目的基因的细胞),在该细胞内,打靶载体的同源序列与基因组中目的基因发生同源重组,导致目的基因进入到打靶载体中,被标记基因取代,实现基因敲除。
【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】
PCR扩增目的基因时,需在反应体系中加入适量的Mg2+,其作用是激活耐高温的DNA聚合酶。PCR过程中需要控制温度条件,即高温变性、低温复性、中温延伸,可见温度最低的阶段为复性。在PCR扩增过程中,应选择在引物F1-F和F2-R的5'端添加线性化载体的同源序列,以获得带有同源序列的目的产物。若扩增获得了较多的非目的片段,其可能的原因有模板DNA被污染、复性温度过低或引物设计不合理等。
【小问2详解】
根据图示过程分析,PCR产物和线性化载体混合后加入重组酶的作用是催化目的基因片段和线性质粒片段之间发生同源重组,进而获得重组质粒。将重组质粒转入大肠杆菌后需在培养基上添加卡那霉素以便对重组质粒进行筛选,因为重组质粒上带有卡那霉素抗性基因;利用同源重组法构建木糖醇脱氢酶(XDH)与绿色荧光蛋白(GFP)融合基因表达载体转入大肠杆菌,绿色荧光蛋白(GFP)基因表达成功会发出绿色荧光,即大肠杆菌发出绿色荧光意味着绿色荧光表明GFP基因成功表达,说明融合基因已转入大肠杆菌并成功表达。
【小问3详解】
除导入目的基因外,同源重组技术还可以用于在生物体基因组中进行精确的基因敲除,若要实现同源重组技术敲除目的基因,则需要进行反向的思维过程,即首先构建打靶载体,即该载体含有与目的基因(要敲除的基因)两侧基因组序列同源的序列,且该同源序列中包含标记基因;而后将该载体导入目标细胞(含有目的基因的细胞),在该细胞内,打靶载体的同源序列与基因组中目的基因发生同源重组,导致目的基因进入到打靶载体中,被标记基因取代,实现基因敲除。
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河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)2025-2026学年高三上期09月测试(二)生物试题
一、选择题;本题共16个小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有项是符合题目要求的。
1. 生物量指的是某一时刻,单位空间中现存的一种、一类或全部生物所容纳的有机物的总干重。研究发现某池塘生态系统中某一时刻调查到的浮游植物的生物量低于浮游动物的生物量,其原因可能是( )
①浮游植物个体小,寿命短,生长周期短
②有外来的有机物输入该池塘,被浮游动物利用
③浮游植物的生物量全部流入浮游动物
④浮游动物同化的生物量都被机体储存起来
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
2. 图是小肠上皮细胞运输葡萄糖的过程。其中GLUT2是细胞膜上的葡萄糖载体,Na+/K+ATPase是钠-钾ATP水解酶。下列有关叙述正确的是( )
A. 葡萄糖载体和Na+/K+ATPase功能不同的根本原因是基因的选择性表达
B. 葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式分别是主动运输和协助扩散
C. 小肠上皮细胞直接生活的内环境是肠腔液和组织液
D. Na+以主动运输的方式出小肠上皮细胞时能量来自K+电化学势能和ATP的水解
3. 离心是生物学研究过程中常用的技术手段。下列说法错误的是( )
A. DNA 粗提取与鉴定实验,用离心法分离 DNA 与其他成分
B. 探究 DNA 分子复制方式,用离心法分离不同密度 DNA
C. 噬菌体侵染细菌实验,用差速离心法分离细菌与噬菌体
D. 植物体细胞杂交,用离心法诱导原生质体融合
4. DNP是“风靡一时”的减肥药,科学家为探究其作用,以酵母菌为实验材料进行了一系列实验,细胞呼吸的结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
实验条件
有O2
无O2
有O2
无O2
DNP
加入
加入
不加入
不加入
实验结果
ATP生成量(mol/molC6H12O6)
20
2
38
2
H2O生成量(mol/molC6H12O6)
12
0
12
0
A. 该实验的自变量为DNP的有无
B. 有氧条件下,DNP加入后酵母菌内ATP和H2O生成量均减少
C. 由结果推测,DNP可能不影响人体细胞的厌氧呼吸
D. DNP作为减肥药的原理可能是通过一系列的机制促进ATP合成
5. 某同学绘制了鸭跖草光合作用和细胞呼吸的关系如图1,其中①~⑤表示生理过程,A~D表示物质,甲、乙表示结构;该同学又进行了光照强度对鸭跖草光合作用的影响实验,并绘制了曲线图2;同时绘制了鸭跖草叶肉细胞内光合作用和细胞呼吸的微观代谢图如图3。下列相关分析正确的是( )
A. 图1中A代表丙酮酸,D代表NADH和ADP、Pi,③发生于线粒体内膜
B. 图1中①②③④过程都能产生ATP,它们均能用于各项生命活动
C. 图2中影响b点的因素主要是光照强度,c点时对应图3中的BCDF
D. 鸭跖草在缺镁的培养液中生长,图2中b点会右移,c点会左移
6. 绿色植物的光合作用是自然界中规模最大的碳素同化作用,是植物物质生产和能量获取的重要生理过程,同时也是受干旱胁迫影响最为显著的生理过程之一。如图是某植物叶肉细胞中光合作用的过程,a~f代表相应物质。下列有关说法错误的是( )
A. 光反应与暗反应都需要酶的催化,但两部分酶的分布场所不同
B. 物质a是氧气,当叶肉细胞释放氧气时,植株不一定积累有机物
C. 干旱条件主要是造成光反应原料水缺乏,抑制光反应,进而使光合速率下降
D. 将种植过密的玉米间苗,作物周围的e浓度上升,此时叶绿体内物质f含量下降
7. 蓝光诱导植物气孔开放的原理如图所示。蓝光信号促进保卫细胞膜上的向光素磷酸化,进而促进 BLUS1 磷酸化,H+-ATP酶与磷酸化 BLUS1 接触后被激活,使释放到细胞外,建立质膜内外H+浓度梯度。在H+浓度梯度的驱动下K+进入保卫细胞,保卫细胞吸水膨胀导致气孔开放。下列叙述不合理的是( )
A. 同一物质可通过不同运输方式进出细胞
B. 磷酸化 BLUS1 激活H+-ATP酶依赖生物膜流动性
C. 向光素可将蓝光的光能转换为 ATP 中化学能
D. 在大棚种植时,添加少量蓝光可能会提高光合速率
8. 下图是研究水稻在晴朗的夏季光合作用与细胞呼吸两种变化曲线。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 图1的G点、图2的I'点,此时光照强度降为0,光合作用停止,净光合速率为0
B. 影响图1的B点、图2的B'C'段变化的原因是温度降低,细胞呼吸减弱,CO2释放量减少
C. 图2中与18:00相比,12:00时C3的合成速率较快
D. 图1的D、F点相当于图2的D'、H'点,此时NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
9. 农谚是我国劳动人民智慧的结晶和经验的总结,其中蕴含着很多生物学原理。下列关于农谚的分析,错误的是( )
A. “锄头出肥”指的是松土有利于植物生长,土壤板结主要影响植物根系的呼吸作用,进而影响植物的光合作用
B. “玉米带大豆,十年九不漏”讲的是套种的好处,农业生产上的间作、套种、合理密植均是通过提高光合作用速率来提高农作物产量的
C. “谷连谷,坐着哭”突显了轮作的优势,轮作可避免田地中一些元素大量减少
D. “无水肥无力”是指施肥的同时应适当浇水,原因是矿质元素溶解在水中容易被植物吸收
10. 图1表示某哺乳动物精原细胞(基因型为AAXBY)减数第一次分裂后形成的子细胞(仅显示部分染色体),图2表示该精原细胞减数分裂过程中某物质或结构数量变化部分曲线。下列叙述正确的是( )
图1 图2
A. 图1为次级精母细胞,基因A和a出现在同一条染色体上的原因是基因重组
B. 若图2表示染色体数目的变化,则BC段表示减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂
C. 若图2表示染色体组数目的变化,则CD段的染色体组数是精原细胞的2倍
D. 该精原细胞减数分裂产生4种基因型的精子:AY、aY、AXB、aXB
11. 研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B. F2伊红眼雄果蝇的基因型有2种
C. F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,子代中伊红眼的比例为5/12
D. F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
12. 下图表示的是原核细胞和真核细胞内基因表达的过程,下列叙述错误的是( )
A. 多个核糖体在一条mRNA上移动可以保证翻译的快速高效
B. 原核细胞的mRNA不需要加工,真核细胞的初级转录产物不是合成蛋白质的模板
C. 原核细胞的转录和翻译可以同时进行,蛋白质的翻译沿着mRNA5'→3'的方向进行
D. 真核细胞中长短不同的新生蛋白质是不同种的蛋白质,氨基酸序列各不相同
13. mRNA 疫苗是一种利用 mRNA 技术制造的新型疫苗,是在传统疫苗的基础上发展而来的。mRNA 疫苗发挥作用的过程如图所示。下列分析错误的是( )
A. 图中 B 细胞和细胞毒性 T 细胞属于抗原呈递细胞
B. mRNA 疫苗导入人体后表达出的蛋白质可作为抗原
C. B 细胞被活化后产生的细胞①是浆细胞
D. 细胞②产生的物质可促进 B 细胞和细胞毒性 T 细胞的增殖分化
14. 光调控某种植物种子萌发的机制如图所示,光敏色素phyB有两种结构形态,其中phyB-Pfr为活化态可抑制转录因子RVE的转录。转录因子RVE可以直接结合到GA(赤霉素)合成基因GA3ox2的启动子上,抑制该基因的表达。GA3ox2的表达产物可将无活性的赤霉素转变为有活性的赤霉素。下列说法错误的是( )
A. 光敏色素是一类色素—蛋白复合体,受到光照射时,其结构会发生变化,这种结构的变化是一种信息,能调控植物细胞的生命活动
B. 植物的向光性生长,植株的生长、开花等均会受到光的调控,植物体内存在感受光的受体
C. 由图可知,红光对该植物种子萌发的影响与脱落酸调控种子萌发的作用效果类似
D. 由图可知,植物生命活动受环境因素、激素等的综合影响,环境因素可通过影响基因表达调控植物生命活动
15. 某同学利用无花果干制作果醋,图示为简易操作流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 无花果干为发酵所需的酵母菌和乳酸菌提供碳源、氮源
B. 在过程①中添加适量的果胶酶,有利于提高果汁的产量
C. 为排出过程②产生的CO2,需每隔一段时间将瓶盖打开一次
D. 过程③的发酵温度需控制在18~30℃,发酵液pH逐渐下降
16. 为了提高基因M的表达能力,可将基因M与外源强启动子连接,如图所示(图中①②③④表示引物)。下列叙述错误的是( )
A. 强启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位
B. 可用DNA连接酶将基因M与外源强启动子连接
C. 利用PCR检测连接是否成功时选择的引物可为①③
D. 引物可使DNA聚合酶从引物的 5'端开始连接脱氧核苷酸
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 密集种植技术通过提高单位土地面积中的作物种植密度,切实提高土地资源利用效率。种植密度过高往往会加剧作物之间对光能的竞争,从而对植物光合作用效能产生影响,气候因素对玉米光合速率的影响十分显著,尤其是湿度、温度和光照强度。实验小组探究了气候因素对密植玉米气孔导度和光合速率的影响,实验结果如表所示。回答下列问题:
组别
温度/℃
湿度/%
光照强度
(umol·m-2·s-1)
气孔导度
(molH2O·m-2·s-1)
光合速率
(umolCO2·m-2·s-1)
1
25
70
600
0.27
32.4
2
35
70
600
0.27
25.8
3
25
40
600
0.21
28.6
4
25
70
300
0.27
27.2
5
35
40
300
0.21
22.8
(1)密植会影响叶绿素的合成,玉米植株的叶绿素分布在________(填具体结构),实验室提取色素时,加入碳酸钙的作用是________,对提取的色素进行分离常用的方法为________。
(2)根据实验结果可知,对密植玉米气孔导度影响最大的气候因素是________。对比4和5组,第5组的光合作用速率显著低于第4组的原因是________(答出2点)。
(3)保卫细胞失水是导致气孔关闭的直接原因,研究发现,高温能诱导ABA(脱落酸)合成基因的表达,ABA与保卫细胞上的________结合,激活水通道使细胞失水,进而导致气孔关闭。现有野生型植株和ABA缺陷型突变体植株,试设计实验证明高温导致的气孔关闭与脱落酸有关,简要写出实验思路________。
18. 此前,中国科学家在实验室首次实现了从CO2到淀粉的细胞外全人工合成,引起全球关注。该科研团队设计了11步反应人工合成淀粉,光合作用(A)和人工合成淀粉的过程(B)如图所示,甲~丙表示物质。回答下列问题。
(1)绿色植物体内水光解过程发生的具体场所是______。
(2)B途径中,过程①②类似于卡尔文循环中CO2与______(物质丙)结合生成物质乙的过程。为确保其能高效完成,反应体系中可能加入了______。
(3)在CO2固定量相等的情况下,B途径淀粉的最终积累量比A途径的______(填“高”或“低”),理由是______。B途径实现的能量转换是______。
(4)人工合成淀粉源于对光合作用过程中碳原子转移途径的研究。若要利用小球藻来研究光合作用过程中碳原子的转移途径,简要写出实验思路______。
19. 三江平原某湿地曾因大规模围垦导致芦苇覆盖面积缩减60%,水生植物群落单一化,鱼类(以鲤鱼为主)因天敌减少而过度繁殖。为实施生态修复,政府人工引入以鲤鱼为食物的东方白鹳,如图表示能量流经鲤鱼的过程。回答下列问题∶
(1)三江平原湿地生物群落区别于其他生物群落的重要特征是______不同,从生态系统组成成分的角度分析,鲤鱼和东方白鹳属于______。引入东方白鹳后,从长期发展的角度分析,鲤鱼种群密度的变化趋势为______。
(2)图中鲤鱼流入分解者的能量可用______表示,A-(D+E+F)可表示______。
(3)在三江平原湿地修复过程中,研究人员发现东方白鹳在迁徙时,能够利用地球磁场来准确导航,找到该湿地作为停歇和觅食地点。从信息传递的角度分析,东方白鹳是______(填“信息源”“信道”或“信息受体”)。东方白鹳利用地球磁场导航,这属于生态系统信息传递中的______信息,这体现了信息传递在生态系统中的作用是_________。
20. 研究发现人类胚胎发育早期,除一条X染色体外,其余的X染色体会随机失活(其上的基因无法表达)成为巴氏小体。肾上腺一脑白质营养不良(ALD)是一种单基因隐性遗传病(相关基因用B/b表示),患者由于极长链饱和脂肪酸在体内的积累,从而引起肾上腺皮质等功能的衰减。如图表示某家系中有关该遗传病的遗传系谱图(其中Ⅰ-1号不携带致病基因)和对该家系4名成员与ALD有关的基因PCR扩增后,对产物进行酶切后的电泳结果。回答下列问题:
(1)ALD的遗传方式为______,Ⅱ-2的基因型为______。
(2)已知突变基因上产生了一个新的酶切位点,结合电泳结果分析,致病基因的产生是碱基对______的结果,试在图2中绘出Ⅱ-1个体与ALD有关的基因进行酶切后的电泳结果。
(3)Ⅱ-3和Ⅱ-4号与ALD有关的基因扩增产物电泳结果相同,但是Ⅱ-3正常,Ⅱ-4患病,其原因是______。据题分析,ALD患者在饮食上应注意_________。
(4)Ⅱ-5与一个患病男性婚配,生育了一个含有一条巴氏小体的患病男孩,从减数分裂染色体分离异常的角度分析,产生该患病男孩的原因是_________。
21. 木糖醇是一种重要的甜味剂,在食品工业中应用广泛,尤其是糖尿病患者等特殊人群理想的替代糖源。然而,木糖醇在自然界植物中的含量极低,提取成本高昂,难以满足市场的巨大需求。为了解决这一问题,科研人员尝试利用基因工程技术,将毕赤酵母中负责合成木糖醇脱氢酶(XDH)的基因导入大肠杆菌中,实现木糖醇脱氢酶的高效表达,从而为工业化生产木糖醇提供新的途径。同源重组技术在此过程中发挥了关键作用,它能够让目的基因(XDH基因)与载体DNA在同源序列的引导下准确重组,提高基因表达的成功率,其过程如图所示。回答下列问题:
(注:XDH:木糖醇脱氢酶基因;GFP:绿色荧光蛋白基因;KanR:卡那霉素抗性基因;→表示PCR引物;相同背景方框表示同源序列;环状质粒经处理后可获得线性化载体)
(1)PCR扩增目的基因时,需在反应体系中加入适量的Mg2+,其作用是________。PCR过程中需要控制温度条件,其中温度最低的阶段为________。在PCR扩增过程中,应选择在引物_________的5'端添加线性化载体的同源序列,以获得目的产物。若扩增获得了较多的非目的片段,其可能的原因有________(答出1点即可)。
(2)根据图示过程分析,PCR产物和线性化载体混合后加入重组酶的作用是_______。将重组质粒转入大肠杆菌后需在培养基上添加________以便对重组质粒进行筛选,重组质粒转入大肠杆菌后,若_____,说明融合基因已转入大肠杆菌并成功表达。
(3)除导入目的基因外,同源重组技术还可以用于在生物体基因组中进行精确的基因敲除,试阐述同源重组技术敲除目的基因的思路_________。
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