精品解析:河北省沧州市盐山县河北省盐山中学2025-2026学年高三上学期11月期中生物试题
2025-11-08
|
2份
|
32页
|
93人阅读
|
0人下载
内容正文:
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. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。
3. 请按照题号顺序在各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共 13 小题,每小题 2 分,共 26 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. 脂肪和糖类都可为生命活动提供能量,但细胞主要能源物质却是糖类,而脂肪是良好的储能物质。下列对此的解释中,不合理的是( )
A. 糖类是水溶性分子,可直接通过体液运输,运输效率高于脂肪
B. 等质量的脂肪和糖类中,脂肪含H较多且体积小,更适合储能
C. 脂肪是细胞膜和部分细胞器的主要成分,不适合作为主要能源
D. 脂肪分解会消耗大量O₂,机体的气体交换功能难以满足其需求
2. 科学家认为真核细胞起源于原核细胞,而关于真核细胞的细胞核的起源,大多数学者赞同这一观点:细胞膜内折形成内质网,内质网进一步折叠,将核区包围起来,形成核膜。下列叙述能体现内质网和核膜有密切联系的是( )
A. 核膜的外膜、内膜与内质网膜的主要成分都是蛋白质和磷脂
B. 核外膜与内质网相连,内外两层核膜之间的空腔与内质网空腔相通
C. 内质网上合成的染色质通过核孔进入细胞核
D. 核膜和内质网膜将各自的细胞结构分隔开,保证了生命活动高效有序地进行
3. 在研究人体细胞生命历程时,科研人员获得了以下相关发现,其中表述正确的是( )
A. 造血干细胞能分化形成多种血细胞,说明造血干细胞具有全能性
B. 细胞分化过程中,细胞内的遗传物质发生了稳定性改变,导致细胞形态、结构和功能出现差异
C. 细胞分化产生的不同细胞中,mRNA的种类和数量完全不同
D. 细胞凋亡对于多细胞生物体维持内部环境的稳定起着关键作用
4. 某科研团队发现一种新病毒,其遗传物质是单链RNA,该病毒在宿主细胞内的增殖过程涉及RNA复制和逆转录。已知逆转录过程需要逆转录酶的参与,且该病毒的RNA中某段序列为5'-AUGCUU-3'。下列关于该病毒的叙述,错误的是( )
A. 若该病毒某段RNA序列为5'-AUGCUU-3',经逆转录后形成的DNA单链序列为5'-AAGCAT-3'
B. 该病毒的RNA复制酶和逆转录酶并不都能催化磷酸二酯键的形成
C. 该病毒在宿主细胞内完成一个增殖周期后,子代病毒的RNA不一定与亲代病毒的RNA完全相同
D. 可以通过研发抑制逆转录酶活性的药物来治疗该病毒引起的疾病
5. 某植物花色由三对等位基因A/a、B/b、C/c控制,这三对等位基因独立遗传。当这三对等位基因中每对等位基因至少含一个显性基因时,植物开红花;当A基因不存在,B、C基因均至少含有一个时开粉花;当B基因不存在,A、C基因均至少含有一个时开黄花;当C基因不存在,A、B基因均至少含有一个时开蓝花;其他情况开白花。现有红花植株甲(AaBbCc)与白花植株乙杂交,子代中红花植株占1/8。下列叙述错误的是( )
A. 子代中粉花、黄花、蓝花植株的比例为1:1:1
B. 若红花植株甲自交,子代中白花植株的比例为10/64
C. 该植物花色的遗传说明,一种性状可能受到多个基因的共同影响
D. 从该植物种群中随机选取一株粉花植株和一株黄花植株杂交,后代不可能出现红花
6. 按蚊是疟疾的主要传播媒介,为消除疟疾,科研人员利用CRISPR-Cas9基因编辑技术构建了“抗疟基因驱动”系统,可使抗疟基因(A)在按蚊种群中快速传播。在测试该驱动系统时,研究人员发现携带抗疟基因的按蚊在疟疾流行区具有显著生存优势,但该基因会导致非疟疾环境下按蚊的生殖力下降,有关研究数据如表所示。下列说法正确的是( )
AA
Aa
aa
初始种群中基因型频率
10%
20%
70%
疟疾流行区的适应度
1.0
1.0
0.6
非疟疾环境下的适应度
0.8
0.8
1.0
注:适应度是指某一基因型个体在特定环境中生存并繁殖后代的能力,通常用相对值表示,如0.5代表适应及繁殖能力是最优值的一半。
A. 初始种群中A 基因频率为0.8,a基因频率为0.2
B. 疟疾流行区按蚊会定向进化为只含A 基因的新物种
C. 若疟疾消灭,初始种群自由交配形成的子代中 Aa基因型频率为0.32
D. 该项研究说明生物的适应性是相对的,进化方向会随环境变化而变化
7. 患者手术过程中会失血而危及生命,急性高容量血液稀释(AHH)是一种围绕手术全过程的血液保护措施,通过手术前或手术中在短时间内快速输注晶体液(小分子物质,如钠离子、氯离子、葡萄糖等,溶解在水中形成的溶液,该溶液的渗透压也称晶体渗透压)或胶体液(大分子物质,如蛋白质分散在水中形成的溶液),使循环血容量超过正常生理水平的20%~25%,同时稀释血液从而减少术中失血时实际丢失的红细胞数量。下列相关叙述错误的是( )
A. 若手术创伤较大,患者可能失血较多,则可对患者实施AHH
B. 实施AHH会增加患者红细胞浓度,有利于患者健康
C. 正常情况下,人体细胞外液的渗透压主要来自晶体渗透压
D. 对患者实施AHH可减少手术过程中异体输血需求
8. 神经源性膀胱因先天脊髓发育异常,使逼尿肌收缩无力或不能持久,逼尿肌和尿道外括约肌的协调失衡会引起膀胱排空不全、尿潴留及多种感染,影响幼儿生长发育。下列相关叙述正确的是( )
A. 控制排尿的中枢仅位于脊髓
B. 排尿过程中交感神经的兴奋,使膀胱缩小,有利于尿液排出
C. 神经源性膀胱可能与脊髓内排尿中枢不能接受兴奋或不能有效传递兴奋有关
D. 脊髓对排尿等反射活动的调节能完全适应生理活动的需要
9. 登革热是由登革病毒引起的急性传染病,主要通过伊蚊叮咬传播,严重影响人类健康。下列关于登革病毒感染人体后的相关叙述,正确的是( )
A. 细胞毒性T细胞能直接识别内环境中的登革病毒并将其裂解
B. 感染登革病毒后,会刺激辅助性T细胞分泌细胞因子,促进B细胞的增殖分化
C. 浆细胞产生的抗体可以进入被登革病毒感染的细胞内发挥作用
D. 记忆B细胞在受到登革病毒刺激后能迅速产生大量抗体
10. 为了研究外来物种入侵对本地生态系统的影响,科研团队在一个面积为50平方公里的自然保护区内,对入侵物种加拿大一枝黄花和本地物种狗尾草的种群特征进行了调查研究。下列相关叙述正确的是( )
A. 调查加拿大一枝黄花的种群密度时,为快速完成调查,可只选取保护区边缘地带进行调查
B. 若加拿大一枝黄花的出生率大于狗尾草,就能判定加拿大一枝黄花的种群数量会持续增加
C. 狗尾草种群内个体之间的种内竞争强度与种群密度呈负相关
D. 加拿大一枝黄花的入侵可能会影响本地群落演替的速度和方向
11. 20世纪70年代以来,全球进入生态超载状态。与1961年相比,全球生态足迹总量明显增长,而生态承载力总量只提高了30%。研究者统计了1961年至2014年全球生态足迹总量和生态承载力总量变化情况,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 1961年到1967年生态盈余呈现逐年上升趋势
B. 生态承载力大于生态足迹,就会出现生态赤字
C. 汽车尾气会增大生态足迹,建议人们绿色出行
D. 与食用肉类相比,蔬菜水果更能增大生态足迹
12. 某科研小组欲利用微生物发酵技术,以餐厨垃圾为原料生产单细胞蛋白饲料。下列分析不合理的是( )
A. 实验流程中,预处理餐厨垃圾时,可用蛋白酶、脂肪酶等酶进行酶解,提高原料的利用率
B. 对分离得到的单细胞蛋白进行质量检测时,需检测蛋白质的含量和氨基酸的组成和比例
C. 为了降低生产成本,可利用废弃的培养基作为原料进行下一次发酵,但需先进行灭菌处理
D. 若在发酵过程中发现菌种生长缓慢,可能是营养物质不足、溶氧量低或有害代谢产物积累等原因导致
13. 在基因工程中,科学家常利用限制性内切酶(限制酶)和DNA连接酶构建重组DNA分子。现有某一目的基因和载体,下列关于基因工程操作的叙述,错误的是( )
A. DNA连接酶连接DNA片段时催化形成磷酸二酯键,该过程耗能
B. 导入重组DNA的受体细胞一定能成功表达出目的基因产物
C. 对切割后的DNA片段进行电泳检测,可根据条带位置判断片段大小,确定是否成功切割
D. 可以人工合成特定的限制酶,使其识别并切割自然界中不存在的特殊核苷酸序列
二、多项选择题: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,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得 3 分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0 分。
14. 在“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验中,某生物兴趣小组设计了如图装置:将酵母菌培养液分别置于甲、乙两个罐头瓶中,甲罐头瓶的通气口连接空气泵,持续通入无菌空气;乙罐头瓶的通气口密封。在相同且适宜的条件下培养一段时间后,对实验结果进行分析。下列相关叙述正确的是( )
A. 乙罐头瓶中酵母菌进行无氧呼吸,其第二阶段不产生 ATP,只产生酒精和二氧化碳
B. 若向甲罐头瓶中通入的是含18O的氧气,一段时间后,在产生的二氧化碳中可能检测到18O
C. 该实验中,甲罐头瓶为实验组、乙罐头瓶为对照组
D. 可通过甲、乙罐头瓶中酵母菌的数量变化来间接反映细胞呼吸对酵母菌生长的影响
15. 湿疹血小板减少伴免疫缺陷综合征(WAS)是一种罕见的遗传性免疫缺陷综合征,下图为某家庭该病的遗传系谱图,已知该家族所有正常男性个体都不携带该病致病基因,但患者舅舅的女儿为 Turner 综合征(染色体组成为45,XO)。下列叙述错误的是( )
A. WAS的致病基因与红绿色盲致病基因位于相同的染色体上
B. 可以通过基因检测对以上两种病进行确诊
C. Ⅲ-2患Turner综合征的原因是Ⅱ-4 或Ⅱ-5减数分裂Ⅰ异常所致
D. 若Ⅱ-5是WAS的携带者,再生一个男孩与Ⅲ-1基因型相同的概率为1/4
16. 当胰岛素与靶细胞表面的受体结合后,会引发一系列的级联反应。下列相关叙述正确的是( )
A. 胰岛素与靶细胞受体结合后,能促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖,若受体受损可能导致血糖升高
B. 胰岛素与靶细胞受体结合的过程属于体液调节的范畴,而不属于神经调节
C. 自身免疫病患者可能会产生攻击胰岛素受体的抗体,导致胰岛素不能正常与受体结合
D. 若血糖浓度过低,下丘脑通过神经调节会抑制胰高血糖素的分泌
17. 科研团队对某湿地生态系统中白鹭、苍鹭和夜鹭的觅食行为、栖息环境选择及繁殖习性进行了深入研究,相关数据和信息如下表所示。下列关于这三种鸟类生态位的叙述,正确的是( )
鸟类
主要觅食时间
主要觅食地点
偏好栖息树木高度(m)
白鹭
06:00~10:00、16:00~18:00
浅水区、泥滩
8~15
苍鹭
07:00~11:00、15:00~17:00
深水区、浅滩交界处
10~18
夜鹭
20:00~23:00、03:00~05:00
深水区、浅滩
5~10
A. 三种鸟类主要觅食时间不同,说明它们在时间维度上不存在生态位重叠
B. 夜鹭偏好栖息在较矮树木,这是其在长期进化中对环境适应的结果
C. 白鹭主要在浅水区觅食,苍鹭在深水区和浅滩交界处觅食,这体现了群落的水平结构
D. 三种鸟类的生态位差异仅由它们自身的生物学特性决定,与环境因素无关
18. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是( )
A. iPS细胞和重构胚的培养都要放在含95%的空气和5% CO2的培养箱中进行
B. 应将采集到的卵母细胞培养至MⅡ期,再通过显微操作去除染色体—纺锤体复合物
C. 组蛋白的甲基化和乙酰化程度增加,有利于重构胚的正常发育
D. 胚胎移植前,需要对代孕小鼠注射糖皮质激素等免疫抑制剂,降低免疫排斥反应
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 为研究小麦旗叶光合作用同化的有机物的运输及分配,某科研团队设计装置如下图所示,在晴天上午9-10时对45株开花后10天的小麦旗叶套袋密封,注入含14CO2的气体,分别在注入后4、10、24、48小时和收获时取样,每次取9株检测茎鞘、旗叶、穗轴和籽粒四部分的放射性强度分配率,结果见下表。回答下列问题:
注入后时间
旗叶中14C分配率
茎鞘中14C分配率
穗轴中14C分配率
籽粒中14C分配率
4h
87.5%
6.8%
1.3%
4.40%
10h
72.77%
10.81%
2.01%
14.41%
24h
43.67%
5.70%
1.87%
48.75%
48h
40.03%
1.66%
3.28%
55.03%
收获时
30.38%
2.04%
1.70%
65 88%
注:分配率指该部位放射性强度占总植株放射性强度的比例,检测发现茎鞘和穗轴中主要是蔗糖具有放射性
(1)光合作用过程中CO2被利用的具体场所是_________。
(2)图中实验应选用_________(填“无色”或“绿色”)封口密封袋。旗叶从外界吸收的14CO2在特定酶的作用下与_________结合形成C3。光合产物中的_________(填“蔗糖”或“淀粉”)可以进入筛管,再通过韧皮部运输到植株各处。
(3)旗叶光合作用产物的运输途径是________(用部位名称和“→”的方式表示),且在_________中停留时间最短。收获时检测发现成熟籽粒中的放射性主要集中在储能物质_________中。
(4)若密封袋内温度保持不变、CO2充足,用冰环降低封口处温度后,检测发现气孔导度不变,但旗叶吸收CO2的速率下降。推测其下降的原因是________。
20. 某昆虫红色素的合成由等位基因A/a控制(AA、Aa的效应相同),并与等位基因B/b共同控制眼色,与等位基因D/d共同控制体色(d基因对A基因的表达有抑制效应),三对基因均位于常染色体上。科学家为研究基因与表型的关系,利用纯合品系P1(深红眼深红体色)、P2(深红眼白体色)和P3黄眼白体色)进行相关杂交实验,统计F1和F2的部分性状,结果见表。
实验
亲本
F1
F1相互交配得到的F2
一
P1×P3
深红眼
深红眼:橙红眼:黄眼=9:3:4
二
P2×P3
粉红体色
深红体色:粉红体色;白体色=3:6:7
(1)实验一中F1深红眼个体的基因型为_________(只考虑眼色),实验二的F2深红体色的基因型为_________(只考虑体色)。
(2)利用现有的实验结果设计调查方案,判断基因B/b和D/d在染色体上的位置关系(不考虑染色体互换)。
调查方案:_________。
结果分析:若_________,则B/b和D/d位于同一对染色体上;否则,B/b和D/d位于两对染色体上。
(3)该昆虫易感染某种病毒,科研人员找到了抗该病毒的基因,通过基因工程将抗病基因导入实验一的F1深红眼个体中,从获得的转基因抗病新品种中筛选出了4个导入了抗病基因的转基因昆虫,分别为K1、K2、K3、K4
①若K1、K2中各含有一个抗病基因,且K1的抗病基因与B基因在同一条染色体上,K2的抗虫基因与A基因在同一条染色体上,则K1与K2杂交,所得子代中抗病个体占_________。
②若K3、K4中各含有两个抗病基因,K3与K4杂交,若所得子代的表型及比例为抗病深红眼:抗病橙红眼:抗病黄眼:不抗病深红眼:不抗病橙红眼:不抗病黄眼=135:45:60:9:3:4,则K3和K4的抗病基因在染色体上的分布情况是_______。
21. 苹果、香蕉、猕猴桃等水果在采收后逐渐成熟的过程中呼吸速率会骤变,随后又逐渐平稳,这一现象称为呼吸跃变。呼吸跃变后,果实会变得松软,这一改变与细胞壁的分解有关。研究发现,呼吸跃变出现在乙烯含量骤然增加之后,下图为细胞内与乙烯合成及发挥作用有关的途径。回答下列问题:
(1)植物体中乙烯产生的部位是_______,乙烯的作用有_______(答出2点即可)。
(2)由图推测,果实发育早期_______酶活性较强,减少了乙烯的生成,从而防止果实早熟。放置的猕猴桃前期不成熟,一旦开始成熟速度就会非常快,请结合上图分析出现这种现象的原因是________。
(3)由图可知,①过程中发挥作用的蛋白质可能分布于_______。②过程中使果实变松软的蛋白质主要是_______。
(4)日常生活中,人们常采用低温储存的方式来延缓呼吸跃变的出现,此现象说明植物生命活动是_______共同调节的结果。
22. 为应对水体富营养化问题,科研人员研究了不同水生植物对水体中氮的去除效果。选取了凤眼莲、金鱼藻两种水生植物,分别进行单独种植和混合种植实验,同时设置了无植物的对照组,定期检测水体中总氮(TN)含量,实验结果如图所示。回答下列问题:
(1)利用水生植物修复水体体现了生物多样性的_______价值,同时应注意防止_______。
(2)由图可知,30 天内_______组对水体中氮的去除效果最强。凤眼莲单独种植组的去除能力持续增强,可能的原因是_______。单独种植凤眼莲较长时间后,其种群数量增长曲线可能呈现_______形,原因是_______。
(3)从群落空间结构角度分析,混合种植时凤眼莲和金鱼藻在垂直方向上具有明显的_______现象,这种现象有利于提高对_______等资源的利用率;从能量流动角度分析,水生植物将太阳能转化为化学能,并通过_______传递给下一营养级。
23. A 蛋白是某种激素合成的关键酶。为鉴定该激素合成的部位及生理作用,科研团队利用无缝克隆技术将 A 蛋白结合蛋白基因(P 基因)与葡萄糖苷酸酶基因(GUS 基因)融合,构建 A 蛋白检测探针,通过农杆菌转化法导入拟南芥进行实验。相关原理、过程及质粒的结构如下图所示。回答下列问题:
(1)无缝克隆原理图中,过程①中 T5 核酸外切酶沿_______的方向切割 DNA 分子单链,逐个水解脱氧核苷酸,其目的是形成_______。过程③所需的酶有________。
(2)图中利用无缝克隆技术构建 GUS—P 融合基因的关键是引物 F1 与_______互补。
(3)图中利用双酶切法将融合基因插入 Ti 质粒,应选用的限制酶为_______。扩增 GUS—P 融合基因所需的引物 R1 序列(5’-3’)的设计依据为_______(填字母: A. 同源序列;B. 限制酶的识别序列;C. P 基因的部分序列;D. GUS 基因的部分序列)。据图分析,下列引物中,引物 R1 和 F2 应分别为_______。
A. 5'-TAAGTTGTCT···-3'
B. 5'-CTTGGATGAT···- 3'
C. 5'-TCTGTTGAAT···- 3'
D. 5'-ATTCAACAGA···-3'
(4)利用农杆菌转化法将目的基因导入拟南芥细胞后,进行植物组织培养。已知葡萄糖苷酸酶可以水解 X—Gluc,呈蓝色,将转基因拟南芥置于不同培养液中培养一段时间,然后分离不同部位的组织分别加入 X—Gluc 进行鉴定,结果如下表所示:
部位
根
茎
叶
完全培养液
蓝色
浅蓝
浅蓝
缺磷培养液
深蓝
蓝色
浅蓝
根据上表实验结果分析,该激素最主要的合成部位是_______,该激素的生理作用可能是_______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
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. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。
3. 请按照题号顺序在各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共 13 小题,每小题 2 分,共 26 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. 脂肪和糖类都可为生命活动提供能量,但细胞主要能源物质却是糖类,而脂肪是良好的储能物质。下列对此的解释中,不合理的是( )
A. 糖类是水溶性分子,可直接通过体液运输,运输效率高于脂肪
B. 等质量的脂肪和糖类中,脂肪含H较多且体积小,更适合储能
C. 脂肪是细胞膜和部分细胞器的主要成分,不适合作为主要能源
D. 脂肪分解会消耗大量O₂,机体的气体交换功能难以满足其需求
【答案】C
【解析】
【分析】相同质量的脂肪和糖类相比,脂肪所含C和H的比例比糖类高,因此相同质量的脂肪和糖类彻底氧化分解,耗氧量较多的是脂肪,产能较多的也是脂肪。
【详解】A、糖类是水溶性分子,可直接通过体液运输,运输效率高于脂肪,因而是细胞中主要能源物质,A正确;
B、等质量的脂肪和糖类中,脂肪含H较多且体积小,更适合储能,因而是细胞中良好的储能物质,B正确;
C、磷脂是细胞膜和部分细胞器的主要成分,脂肪不参与构成膜结构的成分,C错误;
D、等质量的脂肪和糖类中,脂肪含H较多、含氧少,故脂肪比糖类氧化分解时需要消耗的氧气多,机体的气体交换功能可能难以满足其需求,D正确。
故选C。
2. 科学家认为真核细胞起源于原核细胞,而关于真核细胞的细胞核的起源,大多数学者赞同这一观点:细胞膜内折形成内质网,内质网进一步折叠,将核区包围起来,形成核膜。下列叙述能体现内质网和核膜有密切联系的是( )
A. 核膜的外膜、内膜与内质网膜的主要成分都是蛋白质和磷脂
B. 核外膜与内质网相连,内外两层核膜之间的空腔与内质网空腔相通
C. 内质网上合成的染色质通过核孔进入细胞核
D. 核膜和内质网膜将各自的细胞结构分隔开,保证了生命活动高效有序地进行
【答案】B
【解析】
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
【详解】A、生物膜的主要成分都是蛋白质和磷脂,不能体现内质网与核膜有密切联系,A不符合题意;
B、核膜的外膜与内质网相连,内外两层核膜之间有空腔,内质网也存在空腔,内外两层核膜之间的空腔与内质网空腔相通,体现了内质网与核膜有密切联系,B符合题意;
C、内质网上不能合成染色质,C不符合题意;
D、细胞器膜和核膜都是将各自的细胞结构分隔开,使生命活动高效有序地进行,不能体现内质网和核膜有密切联系,D不符合题意。
故选B。
3. 在研究人体细胞生命历程时,科研人员获得了以下相关发现,其中表述正确的是( )
A. 造血干细胞能分化形成多种血细胞,说明造血干细胞具有全能性
B. 细胞分化过程中,细胞内的遗传物质发生了稳定性改变,导致细胞形态、结构和功能出现差异
C. 细胞分化产生的不同细胞中,mRNA的种类和数量完全不同
D. 细胞凋亡对于多细胞生物体维持内部环境的稳定起着关键作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、造血干细胞分化形成多种血细胞属于细胞分化,未体现全能性(需发育为完整个体或各种细胞),A错误;
B、细胞分化的本质是基因选择性表达,遗传物质未改变,B错误;
C、不同细胞中部分mRNA(如管家基因)相同,并非“完全不同”,C错误;
D、细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境稳定,以及抵御外界各种因素的干扰起着非常关键的作用,D正确。
故选D。
4. 某科研团队发现一种新病毒,其遗传物质是单链RNA,该病毒在宿主细胞内的增殖过程涉及RNA复制和逆转录。已知逆转录过程需要逆转录酶的参与,且该病毒的RNA中某段序列为5'-AUGCUU-3'。下列关于该病毒的叙述,错误的是( )
A. 若该病毒某段RNA序列为5'-AUGCUU-3',经逆转录后形成的DNA单链序列为5'-AAGCAT-3'
B. 该病毒的RNA复制酶和逆转录酶并不都能催化磷酸二酯键的形成
C. 该病毒在宿主细胞内完成一个增殖周期后,子代病毒的RNA不一定与亲代病毒的RNA完全相同
D. 可以通过研发抑制逆转录酶活性的药物来治疗该病毒引起的疾病
【答案】B
【解析】
【详解】A、逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,原RNA序列为5'-AUGCUU-3',其互补DNA链应为3'-TACGAA-5',逆转录生成的DNA单链为5'-AAGCAT-3',A正确;
B、RNA复制酶催化RNA链的合成(形成磷酸二酯键),逆转录酶催化DNA链的合成(同样形成磷酸二酯键),两者均能催化磷酸二酯键的形成,B错误;
C、RNA复制和逆转录过程中可能发生碱基配对错误,导致子代RNA与亲代RNA不完全相同,C正确;
D、抑制逆转录酶活性可阻断病毒逆转录过程,从而阻止其增殖,D正确。
故选B。
5. 某植物花色由三对等位基因A/a、B/b、C/c控制,这三对等位基因独立遗传。当这三对等位基因中每对等位基因至少含一个显性基因时,植物开红花;当A基因不存在,B、C基因均至少含有一个时开粉花;当B基因不存在,A、C基因均至少含有一个时开黄花;当C基因不存在,A、B基因均至少含有一个时开蓝花;其他情况开白花。现有红花植株甲(AaBbCc)与白花植株乙杂交,子代中红花植株占1/8。下列叙述错误的是( )
A. 子代中粉花、黄花、蓝花植株的比例为1:1:1
B. 若红花植株甲自交,子代中白花植株的比例为10/64
C. 该植物花色的遗传说明,一种性状可能受到多个基因的共同影响
D. 从该植物种群中随机选取一株粉花植株和一株黄花植株杂交,后代不可能出现红花
【答案】D
【解析】
【详解】A、红花植株甲(AaBbCc)与白花植株乙杂交,子代中红花植株占1/8,因为甲产生ABC配子的概率为1/2×1/2×1/2=1/8,所以乙只能产生abc配子,可推出乙的基因型为aabbcc。甲与乙杂交,子代中粉花(aaB_C_)、黄花(A_bbC_)、蓝花(A_B_cc)植株的比例均为(1/2)×(1/2)×(1/2)=1/8,即比例为1:1:1,A正确;
B、若红花植株甲自交, 子代中红花植株(A_B_C)的比例为(3/4)×(3/4)×(3/4)=27/64,粉花(aaB_C_)比例为(1/4)×(3/4)× (3/4)=9/64,黄花(A_bbC_)比例为(3/4)×(1/4)× (3/4)=9/64,蓝花(A_B_cc)比例为(3/4)×(3/4)× (1/4)=9/64,白花比例为1-27/64-9/64-9/64-9/64=10/64,B正确;
C、该植物花色由三对等位基因控制,说明一种性状可能受到多个基因的共同影响,C正确;
D、粉花植株(aaB_C_)和黄花植株(A_bbC_)杂交,后代可能出现A_B_C_,即可能出现红花,D错误。
故选D。
6. 按蚊是疟疾的主要传播媒介,为消除疟疾,科研人员利用CRISPR-Cas9基因编辑技术构建了“抗疟基因驱动”系统,可使抗疟基因(A)在按蚊种群中快速传播。在测试该驱动系统时,研究人员发现携带抗疟基因的按蚊在疟疾流行区具有显著生存优势,但该基因会导致非疟疾环境下按蚊的生殖力下降,有关研究数据如表所示。下列说法正确的是( )
AA
Aa
aa
初始种群中基因型频率
10%
20%
70%
疟疾流行区的适应度
1.0
1.0
0.6
非疟疾环境下的适应度
0.8
0.8
1.0
注:适应度是指某一基因型个体在特定环境中生存并繁殖后代的能力,通常用相对值表示,如0.5代表适应及繁殖能力是最优值的一半。
A. 初始种群中A 基因频率为0.8,a基因频率为0.2
B. 疟疾流行区按蚊会定向进化为只含A 基因的新物种
C. 若疟疾消灭,初始种群自由交配形成的子代中 Aa基因型频率为0.32
D. 该项研究说明生物的适应性是相对的,进化方向会随环境变化而变化
【答案】D
【解析】
【分析】现代生物进化理论认为:生物进化的单位是种群,生物进化的实质是种群基因频率的改变,引起生物进化的因素包括突变、自然选择、迁入和迁出、非随机交配、遗传漂变等;可遗传变异为生物进化提供原材料,可遗传变异包括基因突变、染色体变异、基因重组,基因突变和染色体变异统称为突变;自然选择决定生物进化的方向;隔离导致新物种的形成。
【详解】A、A基因频率=10%+1/2×20%=20%,a基因频率=80%,A错误;
B、生物进化的实质是种群基因频率的改变,新物种形成的标志是产生生殖隔离。 在疟疾流行区,携带抗疟基因的按蚊具有生存优势,但这并不意味着按蚊一定会定向进化为只含A基因的新物种,因为还没有产生生殖隔离,B错误;
C、若疟疾消灭,此时在非疟疾环境下,aa基因型的适应度最高,种群会发生进化,不能用遗传平衡定律来计算子代基因型频率。 只有在理想条件(种群非常大、所有雌雄个体间都能自由交配并产生后代、没有迁入和迁出、没有自然选择、没有基因突变)下才能用遗传平衡定律计算,本题不符合这些条件,C错误;
D、由题意可知,携带抗疟基因的按蚊在疟疾流行区具有显著生存优势,但在非疟疾环境下生殖力下降,这说明生物的适应性是相对的。 同时,环境不同(疟疾流行区和非疟疾环境),按蚊的进化方向会发生变化(在疟疾流行区抗疟基因有优势,在非疟疾环境下无抗疟基因有优势),即进化方向会随环境变化而变化,D正确。
故选D。
7. 患者手术过程中会失血而危及生命,急性高容量血液稀释(AHH)是一种围绕手术全过程的血液保护措施,通过手术前或手术中在短时间内快速输注晶体液(小分子物质,如钠离子、氯离子、葡萄糖等,溶解在水中形成的溶液,该溶液的渗透压也称晶体渗透压)或胶体液(大分子物质,如蛋白质分散在水中形成的溶液),使循环血容量超过正常生理水平的20%~25%,同时稀释血液从而减少术中失血时实际丢失的红细胞数量。下列相关叙述错误的是( )
A. 若手术创伤较大,患者可能失血较多,则可对患者实施AHH
B. 实施AHH会增加患者红细胞浓度,有利于患者健康
C. 正常情况下,人体细胞外液的渗透压主要来自晶体渗透压
D. 对患者实施AHH可减少手术过程中异体输血需求
【答案】B
【解析】
【分析】内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官,系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件,其稳态的调节机制是靠神经一体液一免疫调节网络。
【详解】A、若手术创伤较大,患者可能失血较多,实施急性高容量血液稀释(AHH),能通过稀释血液减少术中失血时实际丢失的红细胞数量,起到血液保护作用,A正确;
B、AHH 是通过输注晶体液或胶体液稀释血液,会使红细胞浓度降低,而非增加 ,B错误;
C、人体细胞外液的渗透压主要来钠离子和氯离子,也就是主要来自晶体渗透压,C正确;
D、实施 AHH 可减少术中失血时实际丢失红细胞数量,进而减少异体输血需求 ,D正确。
故选B。
8. 神经源性膀胱因先天脊髓发育异常,使逼尿肌收缩无力或不能持久,逼尿肌和尿道外括约肌的协调失衡会引起膀胱排空不全、尿潴留及多种感染,影响幼儿生长发育。下列相关叙述正确的是( )
A. 控制排尿的中枢仅位于脊髓
B. 排尿过程中交感神经的兴奋,使膀胱缩小,有利于尿液排出
C. 神经源性膀胱可能与脊髓内排尿中枢不能接受兴奋或不能有效传递兴奋有关
D. 脊髓对排尿等反射活动的调节能完全适应生理活动的需要
【答案】C
【解析】
【详解】A、排尿不仅受到脊髓的控制还受到大脑皮层的调控,A错误;
B、排尿过程中,副交感神经兴奋时,逼尿肌收缩 (膀胱缩小),尿道内括约肌舒张,促进排尿,B错误;
C、脊髓发育异常可能导致排尿中枢不能接受兴奋或不能有效传递兴奋,导致逼尿肌和尿道外括约肌的协调失衡,引发神经源性膀胱,C正确;
D、脊髓作为低级中枢,需受大脑皮层的高级中枢调控才能实现有意识的排尿。若仅依赖脊髓调节,无法完全适应生理需求(如婴儿无法自主控制排尿),D错误。
故选C。
9. 登革热是由登革病毒引起的急性传染病,主要通过伊蚊叮咬传播,严重影响人类健康。下列关于登革病毒感染人体后的相关叙述,正确的是( )
A. 细胞毒性T细胞能直接识别内环境中的登革病毒并将其裂解
B. 感染登革病毒后,会刺激辅助性T细胞分泌细胞因子,促进B细胞的增殖分化
C. 浆细胞产生的抗体可以进入被登革病毒感染的细胞内发挥作用
D. 记忆B细胞在受到登革病毒刺激后能迅速产生大量抗体
【答案】B
【解析】
【分析】1、免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质。
2、B细胞激活后可以产生抗体,由于抗体存在于体液中,所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。
【详解】A、细胞毒性T细胞不能直接识别内环境中的病毒,而是识别被病毒感染的宿主细胞表面的抗原-MHC复合体,并通过释放穿孔素和颗粒酶裂解靶细胞。游离病毒需由抗体中和,A错误;
B、辅助性T细胞在抗原刺激下分泌细胞因子,并与B细胞结合,促进其增殖分化为浆细胞和记忆B细胞,B正确;
C、抗体分布于血浆、组织液等内环境中,无法进入宿主细胞内部,只能结合细胞外的病毒或抗原,C错误;
D、记忆B细胞受抗原刺激后增殖分化为浆细胞,浆细胞分泌抗体,记忆细胞本身不能直接产生抗体,D错误。
故选B。
10. 为了研究外来物种入侵对本地生态系统的影响,科研团队在一个面积为50平方公里的自然保护区内,对入侵物种加拿大一枝黄花和本地物种狗尾草的种群特征进行了调查研究。下列相关叙述正确的是( )
A. 调查加拿大一枝黄花的种群密度时,为快速完成调查,可只选取保护区边缘地带进行调查
B. 若加拿大一枝黄花的出生率大于狗尾草,就能判定加拿大一枝黄花的种群数量会持续增加
C. 狗尾草种群内个体之间的种内竞争强度与种群密度呈负相关
D. 加拿大一枝黄花的入侵可能会影响本地群落演替的速度和方向
【答案】D
【解析】
【详解】A、调查种群密度应随机取样,只选取保护区边缘地带调查会使结果不准确,不能代表整个保护区内加拿大一枝黄花的种群密度,A错误;
B、种群数量变化不仅取决于出生率,还受死亡率、迁入率、迁出率等多种因素影响,加拿大一枝黄花仅出生率大于狗尾草,不能判定其种群数量持续增加,B错误;
C、种群内个体之间的种内竞争强度与种群密度呈正相关,种群密度越大种内竞争越激烈,C错误;
D、加拿大一枝黄花属于外来物种,其入侵本地生态系统,可能会影响本地群落演替的速度和方向,D正确。
故选D。
11. 20世纪70年代以来,全球进入生态超载状态。与1961年相比,全球生态足迹总量明显增长,而生态承载力总量只提高了30%。研究者统计了1961年至2014年全球生态足迹总量和生态承载力总量变化情况,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 1961年到1967年生态盈余呈现逐年上升趋势
B. 生态承载力大于生态足迹,就会出现生态赤字
C. 汽车尾气会增大生态足迹,建议人们绿色出行
D. 与食用肉类相比,蔬菜水果更能增大生态足迹
【答案】C
【解析】
【分析】1、分析图中全球生态足迹总量和生态承载力总量变化曲线图,生态足迹总量逐年增大,1970年前比生态承载力总量低,1970年后比生态承载力总量高,逐渐超载;
2、生态足迹:又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
【详解】A、 1961年到1967年,生态足迹总量比生态承载力总量增长幅度大,两者差值为生态盈余,呈现逐年下降趋势,A错误;
B、当生态承载力大于生态足迹就会出现生态盈余,当低于时出现生态赤字,B错误;
C、汽车消耗氧气,排出尾气,吸收尾气需要林地面积等,因此会增大生态足迹,建议人们绿色出行,C正确;
D、与蔬菜水果相比,肉畜的养殖会消耗粮食、占用场地,同时会产生更多的产生二氧化碳等,因此食用肉类更能增大生态足迹,D错误。
故选C。
12. 某科研小组欲利用微生物发酵技术,以餐厨垃圾为原料生产单细胞蛋白饲料。下列分析不合理的是( )
A. 实验流程中,预处理餐厨垃圾时,可用蛋白酶、脂肪酶等酶进行酶解,提高原料的利用率
B. 对分离得到的单细胞蛋白进行质量检测时,需检测蛋白质的含量和氨基酸的组成和比例
C. 为了降低生产成本,可利用废弃的培养基作为原料进行下一次发酵,但需先进行灭菌处理
D. 若在发酵过程中发现菌种生长缓慢,可能是营养物质不足、溶氧量低或有害代谢产物积累等原因导致
【答案】C
【解析】
【详解】A、餐厨垃圾含有蛋白质、脂肪等,用蛋白酶、脂肪酶等酶进行酶解,能将大分子物质分解为小分子,提高原料利用率,A正确;
B、对单细胞蛋白质量检测时,不仅要检测蛋白质的含量,氨基酸的组成和比例也影响其营养价值,需进行检测,B正确;
C、废弃培养基营养成分改变,灭菌后也不适合直接用于下一次发酵,C错误;
D、营养物质不足、溶氧量低或有害代谢产物积累等都可能抑制菌种生长,D正确。
故选C。
13. 在基因工程中,科学家常利用限制性内切酶(限制酶)和DNA连接酶构建重组DNA分子。现有某一目的基因和载体,下列关于基因工程操作的叙述,错误的是( )
A. DNA连接酶连接DNA片段时催化形成磷酸二酯键,该过程耗能
B. 导入重组DNA的受体细胞一定能成功表达出目的基因产物
C. 对切割后的DNA片段进行电泳检测,可根据条带位置判断片段大小,确定是否成功切割
D. 可以人工合成特定的限制酶,使其识别并切割自然界中不存在的特殊核苷酸序列
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA连接酶通过催化相邻脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键连接DNA片段,该过程需要消耗ATP提供能量,A正确;
B、重组DNA导入受体细胞后,其表达需要满足特定条件(如目的基因与载体正确连接、受体细胞内有适宜的表达环境等),因此不能保证一定成功表达,B错误;
C、电泳时DNA片段迁移速率与分子量成反比,通过条带位置可判断片段大小,从而验证限制酶是否成功切割,C正确;
D、通过蛋白质工程可改造限制酶的识别位点,人工设计并合成能切割特殊核苷酸序列的酶,D正确。
故选B。
二、多项选择题: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,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得 3 分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0 分。
14. 在“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验中,某生物兴趣小组设计了如图装置:将酵母菌培养液分别置于甲、乙两个罐头瓶中,甲罐头瓶的通气口连接空气泵,持续通入无菌空气;乙罐头瓶的通气口密封。在相同且适宜的条件下培养一段时间后,对实验结果进行分析。下列相关叙述正确的是( )
A. 乙罐头瓶中酵母菌进行无氧呼吸,其第二阶段不产生 ATP,只产生酒精和二氧化碳
B. 若向甲罐头瓶中通入的是含18O的氧气,一段时间后,在产生的二氧化碳中可能检测到18O
C. 该实验中,甲罐头瓶为实验组、乙罐头瓶为对照组
D. 可通过甲、乙罐头瓶中酵母菌的数量变化来间接反映细胞呼吸对酵母菌生长的影响
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、酵母菌无氧呼吸第二阶段产生酒精和二氧化碳,不产生 ATP,A正确;
B、含18O的氧气参与有氧呼吸第三阶段生成水,水参与第二阶段,所以二氧化碳中可能有18O,B正确;
C、该实验是对比实验,甲、乙装置均为实验组,C错误;
D、用抽样检测法统计酵母菌数量,可反映细胞呼吸对其生长的影响,D正确。
故选ABD。
15. 湿疹血小板减少伴免疫缺陷综合征(WAS)是一种罕见的遗传性免疫缺陷综合征,下图为某家庭该病的遗传系谱图,已知该家族所有正常男性个体都不携带该病致病基因,但患者舅舅的女儿为 Turner 综合征(染色体组成为45,XO)。下列叙述错误的是( )
A. WAS的致病基因与红绿色盲致病基因位于相同的染色体上
B. 可以通过基因检测对以上两种病进行确诊
C. Ⅲ-2患Turner综合征的原因是Ⅱ-4 或Ⅱ-5减数分裂Ⅰ异常所致
D. 若Ⅱ-5是WAS的携带者,再生一个男孩与Ⅲ-1基因型相同的概率为1/4
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、Ⅱ-2、Ⅱ-3正常,却生出了患病的孩子,说明该病为隐性遗传病,且Ⅱ-2不携带该病的致病基因,因而确定该病致病基因位于X染色体上,与红绿色盲的遗传方式相同,均为伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、Turner综合征的染色体组成为45,即为XO,属于染色体异常遗传病,可借助显微镜观察确诊,不涉及致病基因,因而不需要通过基因检测确诊,B错误;
C、Ⅲ-2患Turner综合征,且该病为XO型,因而推测其患病原因是Ⅱ-4或Ⅱ-5减数分裂Ⅰ或Ⅱ异常所致,C错误;
D、若Ⅱ-5是WAS的携带者,若用A、a表示相关基因,则其基因型为XAXa,正常男性的基因型为XAY,Ⅱ-5与正常男性婚配,再生一个男孩与Ⅲ-1基因型(XaY)相同的概率为1/2,D错误。
故选BCD。
16. 当胰岛素与靶细胞表面的受体结合后,会引发一系列的级联反应。下列相关叙述正确的是( )
A. 胰岛素与靶细胞受体结合后,能促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖,若受体受损可能导致血糖升高
B. 胰岛素与靶细胞受体结合的过程属于体液调节的范畴,而不属于神经调节
C. 自身免疫病患者可能会产生攻击胰岛素受体的抗体,导致胰岛素不能正常与受体结合
D. 若血糖浓度过低,下丘脑通过神经调节会抑制胰高血糖素的分泌
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、胰岛素作用的靶细胞主要是肝细胞、肌肉细胞和脂肪细胞等,受体受损会使胰岛素无法正常发挥降血糖作用,导致血糖升高,A正确;
B、胰岛素调节血糖是典型的体液调节,B正确;
C、该选项所述是自身免疫病导致胰岛素作用异常的一种机制,C正确;
D、血糖低时,下丘脑会通过神经调节使胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加,抑制胰岛素分泌,D错误。
故选ABC。
17. 科研团队对某湿地生态系统中白鹭、苍鹭和夜鹭的觅食行为、栖息环境选择及繁殖习性进行了深入研究,相关数据和信息如下表所示。下列关于这三种鸟类生态位的叙述,正确的是( )
鸟类
主要觅食时间
主要觅食地点
偏好栖息树木高度(m)
白鹭
06:00~10:00、16:00~18:00
浅水区、泥滩
8~15
苍鹭
07:00~11:00、15:00~17:00
深水区、浅滩交界处
10~18
夜鹭
20:00~23:00、03:00~05:00
深水区、浅滩
5~10
A. 三种鸟类主要觅食时间不同,说明它们在时间维度上不存在生态位重叠
B. 夜鹭偏好栖息在较矮树木,这是其在长期进化中对环境适应的结果
C. 白鹭主要在浅水区觅食,苍鹭在深水区和浅滩交界处觅食,这体现了群落的水平结构
D. 三种鸟类的生态位差异仅由它们自身的生物学特性决定,与环境因素无关
【答案】BC
【解析】
【详解】A、白鹭和苍鹭的觅食时间存在部分重叠(如07:00-10:00、15:00-17:00),说明它们在时间维度上存在生态位重叠,A错误;
B、夜鹭偏好栖息在较矮树木(5~10m),这是长期自然选择形成的适应性特征,有利于其生存和繁殖,B正确;
C、群落的水平结构是指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布,白鹭主要在浅水区觅食,苍鹭在深水区和浅滩交界处觅食,符合水平方向上的分布特点,体现群落的水平结构,C正确;
D、生态位差异由物种自身特性(如行为、生理)和环境因素(如资源分布、种间关系)共同决定,D错误;
故选BC。
18. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是( )
A. iPS细胞和重构胚的培养都要放在含95%的空气和5% CO2的培养箱中进行
B. 应将采集到的卵母细胞培养至MⅡ期,再通过显微操作去除染色体—纺锤体复合物
C. 组蛋白的甲基化和乙酰化程度增加,有利于重构胚的正常发育
D. 胚胎移植前,需要对代孕小鼠注射糖皮质激素等免疫抑制剂,降低免疫排斥反应
【答案】AB
【解析】
【详解】A、动物细胞培养需要二氧化碳培养箱,因此iPS细胞和重构胚的培养都要放在含95%空气和5% CO2的培养箱中进行,A正确;
B、应将采集到的卵母细胞培养至 MⅡ期,再通过显微操作去除其染色体—纺锤体复合物,B正确;
C、重构胚在加入Kdm4d的mRNA和TSA后,发育成克隆鼠,而Kdm4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶,可以使组蛋白去甲基化,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂,抑制组蛋白脱乙酰酶的作用,保持组蛋白乙酰化,即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程,C错误;
D、胚胎移植不需要对代孕小鼠使用免疫抑制剂,D错误。
故选AB。
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 为研究小麦旗叶光合作用同化的有机物的运输及分配,某科研团队设计装置如下图所示,在晴天上午9-10时对45株开花后10天的小麦旗叶套袋密封,注入含14CO2的气体,分别在注入后4、10、24、48小时和收获时取样,每次取9株检测茎鞘、旗叶、穗轴和籽粒四部分的放射性强度分配率,结果见下表。回答下列问题:
注入后时间
旗叶中14C分配率
茎鞘中14C分配率
穗轴中14C分配率
籽粒中14C分配率
4h
87.5%
6.8%
1.3%
4.40%
10h
72.77%
10.81%
2.01%
14.41%
24h
43.67%
5.70%
1.87%
48.75%
48h
40.03%
1.66%
3.28%
55.03%
收获时
30.38%
2.04%
1.70%
65 88%
注:分配率指该部位放射性强度占总植株放射性强度的比例,检测发现茎鞘和穗轴中主要是蔗糖具有放射性
(1)光合作用过程中CO2被利用的具体场所是_________。
(2)图中实验应选用_________(填“无色”或“绿色”)封口密封袋。旗叶从外界吸收的14CO2在特定酶的作用下与_________结合形成C3。光合产物中的_________(填“蔗糖”或“淀粉”)可以进入筛管,再通过韧皮部运输到植株各处。
(3)旗叶光合作用产物的运输途径是________(用部位名称和“→”的方式表示),且在_________中停留时间最短。收获时检测发现成熟籽粒中的放射性主要集中在储能物质_________中。
(4)若密封袋内温度保持不变、CO2充足,用冰环降低封口处温度后,检测发现气孔导度不变,但旗叶吸收CO2的速率下降。推测其下降的原因是________。
【答案】(1)叶绿体基质
(2) ①. 无色 ②. RuBP(或C5) ③. 蔗糖
(3) ①. 旗叶 → 茎鞘 → 穗轴 → 籽粒 ②. 穗轴 ③. 淀粉
(4)低温导致韧皮部运输受阻,光合产物在旗叶积累,反馈抑制光合作用
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【小问1详解】
在光合作用的暗反应阶段,CO2的固定发生在叶绿体基质中。
【小问2详解】
实验需在自然光下进行光合作用,无色封口密封袋允许所有波长的光透过,不影响光反应;若用绿色袋,会吸收部分光能(特别是红光和蓝光),降低光合效率。CO2与RuBP(C5)在Rubisco酶催化下形成C3化合物,进而通过卡尔文循环合成有机物。蔗糖是植物体内韧皮部运输的主要形式,可溶于水并通过筛管运输到各器官;淀粉是储存性多糖,分子量大,不能直接运输。实验中检测发现茎鞘和穗轴中主要是蔗糖具有放射性,也证实了这一点。
【小问3详解】
根据实验数据,放射性强度随时间变化:旗叶(源器官)中分配率下降(87.5% → 30.38%),茎鞘和穗轴作为中间转运部位,籽粒(库器官)中分配率上升(4.40% → 65.88%)。路径为旗叶光合产物经韧皮部筛管运输,依次通过茎鞘(茎和叶鞘部分,负责物质转运)、穗轴(穗部结构,连接茎和籽粒),最终到达籽粒。穗轴分配率始终较低(最高仅3.28%),且变化平缓,表明放射性物质通过速度快、积累少。小麦籽粒主要储能物质为淀粉,由运输来的蔗糖在籽粒中转化合成;实验中放射性最终富集在籽粒,且淀粉是成熟籽粒的主要储存形式。
【小问4详解】
气孔导度不变,排除气孔因素对CO2吸收的限制。封口处(叶柄基部)降温影响韧皮部筛管功能:低温降低筛管运输速率,阻碍光合产物(蔗糖)从旗叶(源)向茎鞘等库器官运输。光合产物积累触发反馈抑制机制,降低卡尔文循环关键酶(如Rubisco)活性,从而减少CO2固定需求,导致CO2吸收速率下降。袋内温度恒定且CO2充足,进一步证实下降原因非环境限制,而是运输受阻引发的生理反馈。
20. 某昆虫红色素的合成由等位基因A/a控制(AA、Aa的效应相同),并与等位基因B/b共同控制眼色,与等位基因D/d共同控制体色(d基因对A基因的表达有抑制效应),三对基因均位于常染色体上。科学家为研究基因与表型的关系,利用纯合品系P1(深红眼深红体色)、P2(深红眼白体色)和P3黄眼白体色)进行相关杂交实验,统计F1和F2的部分性状,结果见表。
实验
亲本
F1
F1相互交配得到的F2
一
P1×P3
深红眼
深红眼:橙红眼:黄眼=9:3:4
二
P2×P3
粉红体色
深红体色:粉红体色;白体色=3:6:7
(1)实验一中F1深红眼个体的基因型为_________(只考虑眼色),实验二的F2深红体色的基因型为_________(只考虑体色)。
(2)利用现有的实验结果设计调查方案,判断基因B/b和D/d在染色体上的位置关系(不考虑染色体互换)。
调查方案:_________。
结果分析:若_________,则B/b和D/d位于同一对染色体上;否则,B/b和D/d位于两对染色体上。
(3)该昆虫易感染某种病毒,科研人员找到了抗该病毒的基因,通过基因工程将抗病基因导入实验一的F1深红眼个体中,从获得的转基因抗病新品种中筛选出了4个导入了抗病基因的转基因昆虫,分别为K1、K2、K3、K4
①若K1、K2中各含有一个抗病基因,且K1的抗病基因与B基因在同一条染色体上,K2的抗虫基因与A基因在同一条染色体上,则K1与K2杂交,所得子代中抗病个体占_________。
②若K3、K4中各含有两个抗病基因,K3与K4杂交,若所得子代的表型及比例为抗病深红眼:抗病橙红眼:抗病黄眼:不抗病深红眼:不抗病橙红眼:不抗病黄眼=135:45:60:9:3:4,则K3和K4的抗病基因在染色体上的分布情况是_______。
【答案】(1) ①. AaBb ②. AADD、AaDD
(2) ①. 对实验二中F2个体的眼色和体色同时进行调查统计 ②. F2中深红眼粉红体色:橙红眼深红体色: 深红眼白体色: 黄眼白体色=6:3:3:4
(3) ①. 3/4 ②. K3和K4的两个抗体基因均位于两对同源染色体上,且与A/a和B/b所在的同源染色体均不同
【解析】
【分析】基因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】
实验一中子二代的比例是9:3:4,实验二中子二代的比例是3:6:7,均为9:3:3:1的变式,说明A/a和B/b遵循基因的自由组合定律,A/a和D/d遵循基因的自由组合定律。深红眼的基因型为A_B_,橙红眼的基因型为A_bb,黄眼的基因型为aaB_、aabb。深红体色的基因型为A_DD,粉红体色的基因型为A_Dd,白色的基因型为A_dd、aaD_、aadd。据此判断,P1的基因型是AABBDD、P2的基因型是AABBdd、P3的基因型是aabbDD。实验一中F1深红眼个体基因型是AaBbDD,和实验二中F1粉红体色个体基因型AaBbDd不相同,实验二中白色个体基因型有A_dd、aaD_、aadd五种,F2的深红体色的基因型为AADD、AaDD。
【小问2详解】
判断基因B/b和D/d在染色体上的位置关系的调查方案是:对实验二中F2个体的眼色和体色同时进行调查统计,若位于一对同源染色体上,则子一代产生的配子是四种,分别为ABd、AbD、aBd、abD,四种配子随机结合,后代F2中深红眼粉红体色:橙黄眼深红体色:深红眼白体色:黄眼白体色=6:3:3:4,否则,B/b和D/d位于两对染色体上。
【小问3详解】
①若K1、K2中各含有一个抗病基因,且K1的抗病基因与B基因在同一条染色体上,K2的抗虫基因与A基因在同一条染色体上,则假设K1的抗病基因是E,K2的抗虫基因是F,则K1产生的配子是E、O(表示没有抗虫基因),K2产生的配子是F、O(表示没有抗虫基因),结合后产生的后代有1/4没有抗虫基因,不抗病,即抗病个体为3/4。
②子代的表现型(不考虑体色)比例为135:45:60:9:3:4,总和是256,说明受四对等位基因控制,且遵循自由组合定律,故K3和K4的抗病基因在染色体上的分布情况是K3和K4的两个抗病基因均位于两对同源染色体上,且与A/a和B/b所在的同源染色体均不同。
21. 苹果、香蕉、猕猴桃等水果在采收后逐渐成熟的过程中呼吸速率会骤变,随后又逐渐平稳,这一现象称为呼吸跃变。呼吸跃变后,果实会变得松软,这一改变与细胞壁的分解有关。研究发现,呼吸跃变出现在乙烯含量骤然增加之后,下图为细胞内与乙烯合成及发挥作用有关的途径。回答下列问题:
(1)植物体中乙烯产生的部位是_______,乙烯的作用有_______(答出2点即可)。
(2)由图推测,果实发育早期_______酶活性较强,减少了乙烯的生成,从而防止果实早熟。放置的猕猴桃前期不成熟,一旦开始成熟速度就会非常快,请结合上图分析出现这种现象的原因是________。
(3)由图可知,①过程中发挥作用的蛋白质可能分布于_______。②过程中使果实变松软的蛋白质主要是_______。
(4)日常生活中,人们常采用低温储存的方式来延缓呼吸跃变的出现,此现象说明植物生命活动是_______共同调节的结果。
【答案】(1) ①. 植物体各个部位 ②. 促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落
(2) ①. 丙二酰基转移 ②. 乙烯产生后会与乙烯受体结合,促进ACC合成酶基因和ACC氧化酶基因的表达,从而促进合成更多乙烯,形成正反馈调节
(3) ①. 细胞质基质和线粒体 ②. 纤维素酶、果胶酶
(4)基因—环境—激素(或基因表达、激素和环境因素)
【解析】
【分析】植物生命活动是基因—环境—激素(或基因表达、激素和环境因素)共同调节的结果。
【小问1详解】
植物体的各个部位都能产生乙烯,其除了可促进果实成熟,还可以促进开花,促进叶、花、果实的脱落。
【小问2详解】
由图可知,乙烯与MACC的生成所需要的原料都是ACC,所以如果ACC大量生成MACC,就会减少乙烯的产生,而催化生成MACC的酶是丙二酰基转移酶。由图可知,乙烯与乙烯受体结合会促进ACC合成酶基因和ACC氧化酶基因的表达,从而提高这两种酶的含量,而这两种酶又可以催化生成更多乙烯,形成正反馈,从而使果实成熟速度越来越快。
【小问3详解】
由图可知,乙烯与乙烯受体结合后会启动相应基因的表达,产生相应的蛋白质来发挥效应,而与呼吸作用有关的蛋白质主要是呼吸酶,呼吸酶分布的场所有细胞质基质和线粒体。由题干可知,果实变松软与细胞壁的分解有关,细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以乙烯促进了纤维素酶或果胶酶的产生。
【小问4详解】
日常生活中,人们常采用低温储存的方式来延缓呼吸跃变的出现,此现象说明植物生命活动是基因—环境—激素(或基因表达、激素和环境因素)共同调节的结果。
22. 为应对水体富营养化问题,科研人员研究了不同水生植物对水体中氮的去除效果。选取了凤眼莲、金鱼藻两种水生植物,分别进行单独种植和混合种植实验,同时设置了无植物的对照组,定期检测水体中总氮(TN)含量,实验结果如图所示。回答下列问题:
(1)利用水生植物修复水体体现了生物多样性的_______价值,同时应注意防止_______。
(2)由图可知,30 天内_______组对水体中氮的去除效果最强。凤眼莲单独种植组的去除能力持续增强,可能的原因是_______。单独种植凤眼莲较长时间后,其种群数量增长曲线可能呈现_______形,原因是_______。
(3)从群落空间结构角度分析,混合种植时凤眼莲和金鱼藻在垂直方向上具有明显的_______现象,这种现象有利于提高对_______等资源的利用率;从能量流动角度分析,水生植物将太阳能转化为化学能,并通过_______传递给下一营养级。
【答案】(1) ①. 间接 ②. 外来物种入侵
(2) ①. 混合种植 ②. 凤眼莲在单独种植时,能更充分地利用资源,没有与金鱼藻竞争资源的压力,有利于其生长和对氮的吸收 ③. “S” ④. 水体中资源(如氮、空间)和环境阻力(如种内竞争)限制了种群增长
(3) ①. 分层 ②. 光照 ③. 食物链(或食物网)
【解析】
【分析】生物多样性的价值:直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,间接价值主要体现在调节生态系统功能方面,生物多样性还具有许多目前人们尚不清楚的潜在价值。
【小问1详解】
利用水生植物修复水体体现了生物多样性在生态系统服务中的间接价值(或生态价值),即通过调节水质来维护生态系统功能。同时,应注意防止外来物种入侵,因为凤眼莲(水葫芦)是一种常见的外来入侵植物,如果管理不当,可能过度繁殖,导致水体堵塞、生物多样性下降等生态问题。
【小问2详解】
从实验图中可知(基于常见实验结果推断),30天内混合种植组对水体中总氮(TN)的去除效果最强,因为多种植物混合种植可能产生协同效应,提高整体净化效率。凤眼莲单独种植组的去除能力持续增强,可能原因是凤眼莲在单独种植时,能更充分地利用资源,没有与金鱼藻竞争资源的压力,有利于其生长和对氮的吸收。单独种植凤眼莲较长时间后,其种群数量增长曲线可能呈现“S”形(逻辑斯谛增长),原因是环境资源(如营养盐、空间、光照)有限,种群增长会受到环境容纳量的制约,最终稳定在K值附近。
【小问3详解】
从群落空间结构角度分析,混合种植时凤眼莲和金鱼藻在垂直方向上具有明显的分层现象,即不同植物占据不同水层,凤眼莲通常浮水生长,而金鱼藻可能沉水生长,这种垂直结构有利于充分利用空间资源。这种现象有利于提高对光照、营养盐(如氮、磷)等资源的利用率,因为分层减少了竞争,允许植物从不同深度获取资源。从能量流动角度分析,水生植物通过光合作用将太阳能转化为化学能(存储在有机物中),并通过食物链(即被下一营养级生物摄食)传递给下一营养级,如食草动物或分解者。
23. A 蛋白是某种激素合成的关键酶。为鉴定该激素合成的部位及生理作用,科研团队利用无缝克隆技术将 A 蛋白结合蛋白基因(P 基因)与葡萄糖苷酸酶基因(GUS 基因)融合,构建 A 蛋白检测探针,通过农杆菌转化法导入拟南芥进行实验。相关原理、过程及质粒的结构如下图所示。回答下列问题:
(1)无缝克隆原理图中,过程①中 T5 核酸外切酶沿_______的方向切割 DNA 分子单链,逐个水解脱氧核苷酸,其目的是形成_______。过程③所需的酶有________。
(2)图中利用无缝克隆技术构建 GUS—P 融合基因的关键是引物 F1 与_______互补。
(3)图中利用双酶切法将融合基因插入 Ti 质粒,应选用的限制酶为_______。扩增 GUS—P 融合基因所需的引物 R1 序列(5’-3’)的设计依据为_______(填字母: A. 同源序列;B. 限制酶的识别序列;C. P 基因的部分序列;D. GUS 基因的部分序列)。据图分析,下列引物中,引物 R1 和 F2 应分别为_______。
A. 5'-TAAGTTGTCT···-3'
B. 5'-CTTGGATGAT···- 3'
C. 5'-TCTGTTGAAT···- 3'
D. 5'-ATTCAACAGA···-3'
(4)利用农杆菌转化法将目的基因导入拟南芥细胞后,进行植物组织培养。已知葡萄糖苷酸酶可以水解 X—Gluc,呈蓝色,将转基因拟南芥置于不同培养液中培养一段时间,然后分离不同部位的组织分别加入 X—Gluc 进行鉴定,结果如下表所示:
部位
根
茎
叶
完全培养液
蓝色
浅蓝
浅蓝
缺磷培养液
深蓝
蓝色
浅蓝
根据上表实验结果分析,该激素最主要的合成部位是_______,该激素的生理作用可能是_______。
【答案】(1) ①. 5’-3’ ②. 黏性末端 ③. DNA聚合酶和DNA连接酶
(2)引物R2 5'端序列
(3) ①. Bcl Ⅰ和Sma Ⅰ ②. BC ③. BC
(4) ①. 根 ②. 促进植物对磷元素的吸收
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。
【小问1详解】
由图可知,无缝克隆时,过程①中T5核酸外切酶沿5'→3'的方向水解DNA,以形成黏性末端。过程③缺口处DNA链的补齐,可以看作DNA分子的复制过程,所需的酶有DNA 聚合酶(DNA聚合酶将脱氧单核苷酸加到子链3′-OH末端)和DNA连接酶(将两个DNA片段进行连接)。
【小问2详解】
DNA的两条链是反向平行的,用无缝克隆技术构建GUS-P融合基因的关键是引物F13'端序列与R2引物5'端序列互补。
【小问3详解】
利用双酶切法将GUS-P融合基因插入Ti质粒的T-DNA区,如果使用BamHI,会破坏抗性基因Tet'和抗性基因Ampr,故选择BclI和SmaI。
扩增GUS−P融合基因所需的引物R1序列的设计需要依据P基因的部分序列和限制酶的识别序列,故选BC。
根据融合基因的放大图可知,扩增时以DNA的两条链分别作模板,扩增融合基因所需的引物R1和F2应选用下列引物组合为3'端序列可以与③5'-…TCTGTTGAAT-3'配对,5'端序列的互补链可以与②5'-…CTTGGATGAT-3'配对,因此选用的引物组合为BC。
【小问4详解】
葡萄糖苷酸酶可以水解X-Gluc呈蓝色,根据表格可知,在完全培养液中,只有根呈现蓝色,说明该激素最主要的合成部位是根,与完全培养液相比,在缺磷培养液中,根的颜色变为深蓝,而在含磷的完全培养液中出现蓝色,说明该激素的生理作用是促进植物对磷元素的吸收,促进葡萄糖苷酸酶合成,水解X-Gluc呈蓝色。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。