内容正文:
2026届高三上学期一轮诊断考试生物试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
3.考试时间:100分钟
一、单选题。(每小题2分,共24分)
1. 核酶是一类具有催化活性的RNA分子,能够催化化学反应,尤其是RNA分子的自我剪切。下列相关叙述正确的是( )
A. ATP中的A可以作为核酶的基本单位
B. 核酶作用的化学键与限制酶作用的化学键相同
C. 核酶和RNA聚合酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应
D. 与不加酶相比,加核酶组RNA降解较快,可反映酶的高效性
【答案】B
【解析】
【详解】A、ATP中的A代表腺苷(腺嘌呤+核糖),而核酶的基本单位是核糖核苷酸(含磷酸、核糖、碱基),两者结构不同,A错误;
B、核酶催化RNA剪切,限制酶切割DNA,均作用于磷酸二酯键,B正确;
C、核酶是RNA,不含肽键,不能与双缩脲试剂发生紫色反应;RNA聚合酶是蛋白质,能与双缩脲试剂发生紫色反应,C错误;
D、加酶与不加酶比较只能说明酶有催化作用,高效性需与无机催化剂对比,D错误。
故选B。
2. 植食性昆虫的口器类型与其取食方式相适应,例如:蝗虫具咀嚼式口器,取食植物固体组织;蚜虫具刺吸式口器,取食植物汁液。根据现代生物进化理论分析,下列叙述正确的是( )
A. 口器的差异是植食性昆虫为适应不同食物资源而发生变异的结果
B. 不同口器的形成是自然选择直接作用于控制口器的基因型的结果
C. 昆虫不同口器的出现是长期自然选择和协同进化的结果
D. 不同类型口器的形成说明进化中种群基因频率的变化是不定向的
【答案】C
【解析】
【详解】A、变异是不定向的,不是生物为了适应环境而主动发生的变异,口器的差异是变异后,自然选择的结果,A错误;
B、自然选择直接作用的是生物的表型,而不是基因型,B错误;
C、昆虫不同口器的出现,是长期自然选择的结果,同时昆虫与植物之间也存在协同进化,植物的防御和昆虫的取食方式相互影响,促进了不同口器的形成,C正确;
D、进化的实质是种群基因频率的定向改变,不同类型口器的形成说明进化中种群基因频率的变化是定向的,D错误。
故选C。
3. 磷是维持植物正常生长发育所必需的元素。研究人员发现,植物根细胞质膜上存在负责吸收磷的磷转运蛋白H6。环境中磷缺乏时,H6的数量会发生变化,同时其功能受一种胞内蛋白M6的调节,以维持植物细胞的磷稳态。下图是该机制示意图,♡表示无机磷。下列叙述错误的是( )
A. 细胞吸收的磷元素可参与构成核酸、ATP、NADPH等物质
B. H6转运磷酸时,自身空间构象会发生改变
C. 外界磷充足时,质膜上H6较少,且M6抑制H6的转运功能,使细胞内磷维持在正常水平
D. 外界磷缺乏时,M6促进H6的转运功能,使细胞内外磷含量一致
【答案】D
【解析】
【详解】A、核酸(DNA和RNA)的组成元素包含P、ATP(腺苷三磷酸)的结构中含有磷酸基团,含P,NADPH(还原型辅酶Ⅱ)也含有P元素,所以细胞吸收的磷元素可参与构成核酸、ATP、NADPH等物质,A正确;
B、转运蛋白在转运物质时,自身空间构象通常会发生改变,H6作为磷转运蛋白,转运磷酸时,自身空间构象会发生改变,B正确;
C、从“外界磷充足时”的示意图可知,质膜上H6较少,且有活化的M6,结合题干“其功能受一种胞内蛋白M6的调节,以维持植物细胞的磷稳态”,可推测此时M6抑制H6的转运功能,避免细胞内磷含量过高,使细胞内磷维持在正常水平,C正确;
D、外界磷缺乏时,从示意图看,质膜上H6增多,M6失活,植物通过增加H6的数量来增强对磷的吸收,以维持细胞内磷稳态,而不是使细胞内外磷含量一致,D错误。
故选D。
4. 当叶绿体中ATP不足时,叶绿体上的ATP/ADP运输蛋白(NTT)能将细胞质基质中的ATP转运至叶绿体,并转运出等量的ADP和Pi,为叶绿体内的代谢活动提供能量。研究发现,衣原体等胞内寄生生物中也有NTT的存在,下列叙述正确的是( )
A. 叶绿体内许多放能反应与ATP水解反应相联系
B. 衣原体可能通过NTT获取宿主细胞的ATP,实现生长繁殖
C. 光照充足时,叶绿体上的NTT运输ATP的速率会增大
D. 线粒体和叶绿体的内膜上都存在催化ATP合成的酶
【答案】B
【解析】
【详解】A、ATP水解为吸能反应提供能量,而放能反应通常与ATP合成相联系。叶绿体中光反应生成ATP用于暗反应的吸能过程,A错误;
B、衣原体为胞内寄生生物,可能通过NTT主动摄取宿主细胞的ATP供自身代谢所需,B正确;
C、光照充足时,叶绿体光反应产生的ATP充足,无需通过NTT从细胞质基质输入ATP,此时NTT运输ATP的速率应降低,C错误;
D、线粒体内膜存在ATP合成酶(催化ATP合成),而叶绿体的ATP合成酶分布于类囊体膜,内膜上无此酶,D错误。
故选B。
5. 迁移体是我国科学家发现的一种新的细胞器,是细胞迁移过程中由尾部收缩丝的尖端或交叉点产生的膜性细胞器。研究发现,细胞能够通过迁移体释放以红色荧光蛋白为代表的细胞内容物,带有荧光的迁移体能够在细胞之间传递。细胞释放迁移体的过程中会将线粒体转移到迁移体内,并释放到细胞外,这个过程称为线粒体胞吐。实验小组为了研究线粒体胞吐以及K蛋白在线粒体胞吐中的作用,设计了相关实验,实验结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
A
B
C
D
药物CCCP
—
+
—
+
敲除K基因
—
—
+
+
迁移体中线粒体的相对含量
10
80
10
11
注:药物CCCP能诱导线粒体受损,“+”表示进行相关操作,“—”表示不进行相关操作。
A. 磷脂双分子层构成了迁移体膜的基本骨架
B. 迁移体可能具有介导细胞之间的信息交流的功能
C. K蛋白的作用可能是抑制需要胞吐的线粒体进入迁移体中
D. “线粒体胞吐”过程中释放的线粒体主要是受损的线粒体
【答案】C
【解析】
【详解】A、迁移体为膜性细胞器,其膜结构以磷脂双分子层为基本骨架,A正确;
B、迁移体携带荧光蛋白在细胞间传递,说明可能参与细胞间物质或信息交流,B正确;
C、实验显示:敲除K基因后(C、D组),无论是否用CCCP,迁移体中线粒体含量均较低(10、11),而正常K基因存在时(B组),CCCP处理导致线粒体含量显著升高(80)。这表明K蛋白可能促进受损线粒体进入迁移体,C错误;
D、B组使用CCCP(诱导线粒体受损)后迁移体中线粒体含量激增,说明受损线粒体更易通过胞吐释放,D正确。
故选C。
6. 细胞毒性T细胞通常依赖细胞表面携带抗原信息的MHC蛋白来识别和清除肿瘤细胞。抑制黑色素瘤细胞线粒体内复合物CⅡ的功能,会导致细胞呼吸过程中琥珀酸积累,改变a-酮戊二酸与琥珀酸的比例,使肿瘤细胞表面MHC蛋白表达量增加。下列说法正确的是( )
A. 细胞毒性T细胞通过体液免疫过程清除肿瘤细胞还需要辅助性T细胞等免疫细胞的作用
B. 抑制黑色素瘤细胞内复合物CⅡ的功能有助于机体免疫监视功能的实现
C. 提高黑色素瘤细胞内a-酮戊二酸的含量有助于黑色素瘤细胞的清除
D. 应用抗MHC蛋白抗体是治疗黑色素瘤的有效手段
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞毒性T细胞通过细胞免疫直接清除肿瘤细胞,体液免疫过程主要由B细胞介导,A错误;
B、由题意可知,抑制黑色素瘤细胞线粒体内复合物CⅡ的功能有利于细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的识别和清除,这有助于机体免疫监视功能的实现,B正确;
C、琥珀酸积累,降低a-酮戊二酸与琥珀酸的比例,使肿瘤细胞表面MHC蛋白表达量增加。提高黑色素瘤细胞内a-酮戊二酸的含量,会升高a-酮戊二酸与琥珀酸的比例,使肿瘤细胞表面MHC蛋白表达量减少,使肿瘤细胞不能被细胞毒性T细胞的识别和清除,C错误;
D、如果应用抗MHC蛋白抗体就会与肿瘤细胞表面MHC蛋白结合,使肿瘤细胞不能被细胞毒性T细胞的识别和清除,不能达到治疗黑色素瘤的目的,D错误。
故选B
7. 植物能感受来自环境和自身生理的信号,进而调控其生长发育过程,这个过程涉及信号转导。信号转导的一般模式为:环境或生理信号→受体→信号转导途径→反应。下列说法错误的是( )
A. 植物体内生长素浓度升高到一定值时,会通过信号转导来抑制乙烯的合成
B. 春化作用是某些植物的一种适应性特征,与环境的低温信号相关
C. 光敏色素接受光信号刺激后,通过改变自身结构来传递信息
D. 细胞作出的“反应”可能有基因表达改变、酶活性变化和细胞骨架改变等
【答案】A
【解析】
【详解】A、生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯的合成,而非抑制。例如,高浓度生长素通过促进乙烯合成抑制细胞伸长,A错误;
B、春化作用指某些植物需低温诱导才能开花的现象,属于环境低温信号触发的生理反应,B正确;
C、光敏色素是植物接受光信号的受体,其结构变化可传递信号至细胞核调控基因表达(如开花相关基因),C正确;
D、信号转导的最终反应包括基因表达调控(如转录因子激活)、酶活性变化(如磷酸化修饰)及细胞骨架重组等,D正确。
故选A。
8. 胰液是由胰腺分泌的消化液,其分泌受到神经和体液的双重调节,部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 咀嚼食物引起胰液分泌的反射中,食物属于条件刺激
B. 在胰液分泌的神经调节过程中,支配胰腺的迷走神经受意识支配
C. 盐酸作用下机体分泌的促胰液素需要通过体液的运输才能作用于胰腺
D. 与迷走神经相比,促胰液素对胰腺的作用时间更短暂
【答案】C
【解析】
【详解】A、咀嚼食物引起胰液分泌属于非条件反射,食物属于非条件刺激,而不是条件刺激,A错误;
B、支配胰腺的迷走神经属于自主神经系统,不受意识支配,B错误;
C、促胰液素是激素,激素需要通过体液(主要是血液)运输才能作用于靶器官(胰腺),C正确;
D、与神经调节(迷走神经)相比,体液调节(促胰液素)的作用时间更持久,D错误。
故选C。
9. 病毒PEDV会使猪患流行性腹泻,在制备抗PEDV的单克隆抗体时加入不同浓度维生素C(VC),杂交瘤细胞增殖情况及抗体分泌情况如图和表格所示。叙述错误的是( )
VC/(ng·mL-1)
抗体效价
0
1:4000
5
1:4000
10
1:8000
20
1:2000
注:抗体效价指经系列稀释后,能检测出抗原抗体反应的血清最高稀释度的倒数
A. 单克隆抗体的制备过程用到了动物细胞融合技术、动物细胞培养技术等
B. 克隆化培养得到的杂交瘤细胞产生的抗体不一定能抗PEDV
C. 10ng·mL-1VC显著促进杂交瘤细胞增殖
D. 20ng·mL-1VC通过抑制细胞增殖降低抗体效价
【答案】D
【解析】
【详解】A、单克隆抗体的制备过程中,需要将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞进行融合(动物细胞融合技术),之后对杂交瘤细胞进行培养(动物细胞培养技术)等,A正确;
B、克隆化培养得到的杂交瘤细胞,需要进行抗体检测,因为可能存在产生其他抗体的杂交瘤细胞,所以产生的抗体不一定能抗PEDV,B正确;
C、从柱形图中可以看出,与VC浓度为0ng·mL-1相比,10ng·mL-1VC组的细胞密度更大,说明10ng·mL-1VC显著促进杂交瘤细胞增殖,C正确;
D、从柱形图看,20ng·mL-1VC组的细胞密度仍高于0ng·mL-1和5ng·mL-1组,说明该浓度下细胞增殖未被抑制,仅根据现有图表,不能得出20ng·mL-1VC是通过抑制细胞增殖降低抗体效价的,可能还有其他机制影响抗体效价,D错误。
故选D。
10. 生态位主要指在自然系统中一个物种在时间、空间上的位置及其与相关物种之间的功能关系。在生态系统中,若同时考虑温度、湿度和食物颗粒大小,则生物生态位就是三维的(如图)。下列说法错误的是( )
A. 图示生物适合生存在湿度10%-15%、温度20℃-30℃、食物颗粒大小在的环境
B. 动物生态位通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等
C. 种群之间生态位重叠越大,种间竞争越剧烈,最终必将导致某一物种灭亡
D. 稳定群落中,各物种占据各自生态位利于物种间尽可能避免直接的竞争
【答案】C
【解析】
【详解】A、从图中可以看出,该生物的生态位范围是湿度 10%-15%、温度 20℃-30℃、食物颗粒大小在3mm3−6mm3,说明其适合生存在该环境,A正确;
B、动物的生态位通常需要研究其栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,这些因素共同构成了它在生态系统中的功能地位,B正确;
C、种群之间生态位重叠越大,种间竞争越剧烈,但不一定最终导致某一物种灭亡,也可能通过生态位分化来缓解竞争,C错误;
D、在稳定群落中,各物种占据各自的生态位,能减少对资源和空间的直接竞争,有利于群落的稳定,D正确。
故选C。
11. Usher综合征(USH)是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病,分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。两个由单基因突变引起的α型USH的家系如下图。
以下描述正确的是( )
A. 家系1的II-2是携带者的概率为1/2
B. 家系1的II-1与家系2的II-2之间婚配,所生子女均患病
C. 小鼠在单基因G或R突变的情况下,gg表现为α型,rr表现为γ型,而双突变体小鼠ggrr表现为α型,说明环境影响了相关基因的表达
D. 将相关正常基因连接到病毒载体上,再导入患者内耳和视网膜细胞,可能实现对USH的治疗
【答案】D
【解析】
【详解】A、已知 USH 是常染色体隐性遗传病,设控制该病的基因为a。家系 1 中 I - 1 和 I - 2 表现正常,生了一个患病的儿子 II - 1(基因型为aa),根据基因的分离定律,可知 I - 1 和 I - 2 的基因型均为Aa。II - 2 表现正常,其基因型可能为AA或Aa,AA的概率为1/3,Aa的概率为2/3,即家系 1 的 II - 2 是携带者(Aa)的概率为2/3,A错误;
B、因为已经发现至少有 10 个不同基因的突变都可分别导致 USH,家系 1 和家系 2 的 USH 是由不同基因突变引起的。假设家系 1 是A基因发生突变导致的,家系 2 是B基因发生突变导致的(A、B为不同基因位点),家系 1 的 II - 1 基因型可能为aaBB,家系 2 的 II - 2 基因型可能为AAbb,他们之间婚配,后代基因型为AaBb,均表现正常,B错误;
C、 已知小鼠单基因G或R突变的情况下,gg表现为α型,rr表现为γ型,双突变体小鼠ggrr表现为α型,这说明基因G和基因R之间存在相互作用(而非环境影响),即基因间的上位效应,C错误;
D、Usher综合征(USH)是由于相关基因的突变导致的,将正常基因连接到病毒载体上,再导入患者内耳和视网膜细胞,属于基因治疗的思路,可能实现对USH的治疗。D正确。
故选D。
12. 果蝇翅膀的形状有全翅和残翅,其中全翅又分为长翅与小翅两种表型,已知全翅与残翅由一对等位基因控制(用V、v表示),长翅与小翅由另一对等位基因控制(用M、m表示)。研究人员利用纯合果蝇进行杂交实验,并结合基因检测技术进一步探究了控制翅型相关基因的遗传方式,实验过程及检测结果分别如图1和图2所示。下列说法错误的是(不考虑基因在性染色体同源区段的情况):( )
A. 亲本雌雄的基因型分别为vvXMXM和VVXmY
B. 控制残翅的基因对长翅和小翅基因的表现有遮盖作用
C. 若用纯合残翅和纯合小翅果蝇进行反交实验,F2代长翅:小翅:残翅比例为9:3:4
D. F2中长翅个体相互交配,后代雄果蝇中长翅的比例为2/3
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据图1杂交结果可知,F2中果蝇的长翅∶残翅∶小翅=(488+236)∶239∶(153+168)≈9∶3∶4,符合9∶3∶3∶1的变形,故控制翅型的两对基因遵循自由组合定律,又知子代中全翅∶残翅=3∶1,且性状表现与性别无关,因而可知,V/v位于常染色体上。长翅与小翅性状表现与性别有关,因而可知M/m位于X染色体上,因而F1的基因型为VvXMXm、VvXMY,因此亲本果蝇的基因型为vvXMXM、VVXmY,A正确;
B、F2表型及比例为长翅∶小翅∶残翅=9∶3∶4,结合表型可知,两对基因独立遗传且控制残翅的隐性基因(v)对长翅基因(M)与小翅基因(m)的表现有遮盖作用,B正确;
C、利用纯合残翅和纯合小翅果蝇进行反交实验,即 vvXMY、VVXmXm,F1为VvXMXm、VvXmY ,F1相互交配后为(3∶1)(1∶1),结合遮盖作用,F2中长翅∶小翅∶残翅=3∶3∶2,C错误;
D、F2长翅雌果蝇为V_XMX_ ,长翅雄果蝇为V_XMY ,长翅果蝇相互交配,一对一对基因地看,前一对1/3VV、2/3Vv随机交配,产生的配子为2/3V、1/3V,后代为8/9V_、1/9vv;另一对 1/2XMXm、1/2XMXM 与 XMY杂交,雌配子为3/4的XM 、1/4 Xm,因此后代雄果蝇中长翅( V_XMY)的比例为8/9×3/4=2/3,D正确。
故选C。
二、多选题。(每小题4分,共16分)
13. 如图为类囊体膜的结构及相关生理过程。据图分析,以下说法正确的是( )
A. 复合物A~D中,A和C含有光合色素
B. 物质b既能作为还原剂参与C₃还原,又能为C₃还原提供能量
C. 推测H⁺经复合物D的跨膜运输是主动运输
D. 若用某种抑制剂阻断复合物B的电子传递功能,则物质b的生成量减少
【答案】ABD
【解析】
【详解】 A、光合色素分布在类囊体膜上,能吸收、传递和转化光能,根据图示可知:复合物A、C能吸收光,因此A和C含有光合色素,A 正确;
B、物质 b 是 NADPH,能作为还原剂参与 C₃还原,也能为 C₃还原提供能量,B 正确;
C、根据图示可知:H⁺经复合物 D 的跨膜运输是顺浓度梯度进行的,且合成了 ATP,属于协助扩散,不是主动运输,C 错误;
D、复合物 B 参与电子传递,若其电子传递功能被阻断,会影响后续复合物 C 的反应,进而使物质 b(NADPH)的生成量减少,D 正确。
故选ABD。
14. 植物呼吸作用包括细胞色素呼吸和交替呼吸,使线粒体中电子传递至O2的氧化酶为细胞色素氧化酶(COX)和交替氧化酶(AOX)。正常情况下,线粒体电子传递主要通过细胞色素呼吸进行,电子泄漏较少,但逆境条件下细胞色素呼吸受到抑制,导致呼吸链电子传递受阻,电子极易泄漏出来与O2结合形成植物体内的活性氧(ROS),如H2O2等,此时交替呼吸强度增大,将过剩电子通过AOX传递给O2形成水,有效减少线粒体内ROS的产生。某团队研究了不同浓度的铝胁迫对2个烟草品种的影响,实验结果如下。下列相关说法正确的是( )
A. 随着铝浓度的增加,2个烟草品种叶片细胞的色素呼吸强度逐渐降低
B. 铝胁迫引起细胞呼吸中泄漏的电子增加并与O2结合导致ROS增加
C. 云烟100可能通过保持较高的交替呼吸强度来减轻铝胁迫造成的细胞伤害
D. 烟草叶片中H2O2浓度随着铝浓度的升高而升高且云烟105的敏感性更弱
【答案】ABC
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH,合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH,合成少量ATP;第三阶段是氧气和NADH反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、据图可知,随着铝浓度的增加,2个烟草品种的COX活性均逐渐减小,COX参与了有氧呼吸的第三阶段过程,所以,2个烟草品种叶片细胞的色素呼吸强度逐渐降低,A正确;
B、根据题意,电子泄漏出来后与O2结合形成植物体内的活性氧(ROS),如H2O2等,据图,随着铝浓度的增加,H2O2含量逐渐增加,所以,铝胁迫引起细胞呼吸中泄漏的电子增加并与O2结合导致ROS增加,B正确;
C、据图可知,在不同浓度的铝胁迫下云烟100细胞中H2O2含量增加,则电子泄漏出来与O2结合形成植物体内的活性氧(ROS),此时交替呼吸强度增大,将过剩电子通过AOX传递给O2形成水,有效减少线粒体内ROS的产生,C正确;
D、同样的铝浓度下,云烟105比云烟100的H2O2含量增加更多,因此云烟105的敏感性更强,D错误。
故选ABC。
15. 人体的肾小管和集合管对内环境稳态的维持至关重要,下图表示肾小管上皮细胞及其质膜上的部分转运蛋白。下列相关叙述错误的是( )
A. 该细胞质膜上各种转运蛋白发挥作用时均会引起膜两侧电位的变化
B. 该细胞内氯离子和钾离子的浓度高于组织液,但钠离子的浓度低于组织液
C. Na+/K+/Cl-共转运体发挥作用时,不消耗ATP,对应运输方式为被动运输
D. Na+/K+-ATP酶催化ATP水解,引起其自身磷酸化后,才会与Na+,K+结合
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、Na+/K+/Cl-共转运体同时同向将1个Na+、一个K+、2个Cl-运入细胞,故其发挥作用时不会引起膜两侧电位的变化,A错误;
B、据图可知,肾小管上皮细胞的组织液一侧,钾离子(K+)和氯离子(Cl-)经通道蛋白协助扩散运出细胞进入组织液(内环境),由此说明该细胞内氯离子和钾离子的浓度高于内环境,另外Na+/K+-ATP酶将Na+运出肾小管上皮细胞并进入组织液,该过程消耗ATP,说明Na+是逆浓度梯度运出肾小管上皮细胞,即钠离子的浓度低于组织液,B正确;
C、Na+/K+/Cl-共转运体发挥作用时,逆浓度运输K+、Cl-,消耗能量,能量来自Na+顺浓度梯度进入细胞形成的电化学势能,C错误;
D、Na+、K+首先与Na+/K+-ATP酶结合并激活该载体蛋白,之后Na+/K+-ATP酶催化ATP水解,引起其自身磷酸化后,构象发生改变并将Na+运出细胞,K+运入细胞,D错误。
故选ACD。
16. 果蝇的翻翅(A)对正常翅(a)为显性、星状眼(B)对正常眼(b)为显性、硬毛(C)对短硬毛(c)为显性。为确定这三对性状的遗传特性,研究人员通过PCR 和电泳,检测某基因型的雌性果蝇(甲)产生的卵细胞中控制这三对性状的基因情况,结果如图。同时,让正常翅短硬毛雌性果蝇与翻翅硬毛雄性果蝇作为亲本进行杂交,得到的F1表型及比例如表。基因的PCR产物通过电泳均可区分,不考虑致死和突变,各型配子活力相同。下列叙述正确的是( )
F1表型
翅型
毛型
雌性
翻翅:正常翅=1:1
硬毛
雄性
翻翅:正常翅=1:1
短硬毛
A. 上述三对等位基因之间的遗传不循基因的自由组合定律
B. 甲的基因型为 AaBbXCXc,共产生8种基因型的卵细胞
C. F1中雌雄个体关于基因C/c的电泳条带数相同
D. 减数分裂过程中,甲的初级卵母细胞发生了染色体互换
【答案】ABD
【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。
【详解】A、分析电泳图谱可得,AB:Ab:aB:ab=1:2:2:1,AC:Ac:aC:ac=1:1:1:1,BC:Bc:bC:bc=1:1:1:1,据此可知,该雌性果蝇形成配子时,A/a与B/b不遵循自由组合定律,A正确;
B、分析该雌性果蝇产生卵细胞电泳图谱可知,该雌性果蝇的基因型为AaBbCc,由表格可知,只考虑硬毛和短硬毛,F1雌性都是硬毛,雄性都是短硬毛,雌雄表现不一致,说明C、c位于性染色体上,因此甲的基因型为AaBbXCXc,共产生8种基因型卵细胞,B正确;
C、只考虑硬毛和短硬毛,亲代是短硬毛雌性果蝇(XcXc)和硬毛雄性果蝇(XCY),F1雌性硬毛基因型为XCXc,雄性短硬毛基因型为XcY, F1雌性中有C和c两种条带,而雄性只有c条带,C错误;
D、分析电泳图谱可知,甲产生的AB:Ab:aB:ab=1:2:2:1,若未发生互换,则甲只产生Ab、aB的配子,推测减数分裂过程中,甲的初级卵母细胞发生了同源染色体上非姐妹染色单体互换,D正确。
故选ABD。
三、简答题。(共60分)
17. 细胞自噬是细胞通过降解自身成分实现物质循环利用的过程,溶酶体在其中发挥关键作用。溶酶体膜上的转运蛋白参与物质运输的过程如图所示,其中蛋白 X 将 H⁺泵入溶酶体,蛋白 Z 可将氨基酸逆浓度梯度转运到细胞质基质,实现了降解产物的回收利用;蛋白 Y 介导葡萄糖顺浓度梯度进入溶酶体,为溶酶体内的代谢过程提供原料。三者相互配合,保障了溶酶体的正常功能。
(1)蛋白质 Y 运输葡萄糖的方式为____________________,影响蛋白质 X 运输 H⁺速率的因素有____________。
(2)维持溶酶体和细胞质基质之间的 pH 梯度依赖的蛋白质是____________________,结合图示,试从酶活性和物质运输两个方面阐述溶酶体维持较低的 pH 值的作用①____________________;②____________________。
(3)研究人员通过药物处理细胞,三种药物可分别破坏三种转运蛋白的活动。测定溶酶体内外相关物质浓度及转运蛋白活性,结果如下表所示:(“+”表示相对浓度, “+ ”越多,则相对浓度越大)
溶酶体内H⁺浓度
溶酶体内葡萄糖浓度
细胞质基质氨基酸浓度
对照组
+++
++
++
药物A处理
+
++
+
药物B处理
+++
+
++
药物C处理
++++
++
+
根据实验结果分析,药物C可破坏________的活性,根据实验结果可知,蛋白Z的运输功能依赖于蛋白X建立的H⁺浓度梯度,试阐述得出该结论的依据________。
【答案】(1) ①. 协助扩散##易化扩散 ②. 物质的浓度、载体蛋白质的数量和种类、能量等
(2) ①. 蛋白X ②. 为溶酶体水解酶提供最适酸性环境,保证其高效降解物质的活性 ③. 建立H+浓度梯度,为蛋白Z逆浓度梯度转运氨基酸提供动力
(3) ①. 蛋白Z ②. 药物A导致溶酶体内H+浓度下降,同时细胞质基质氨基酸浓度也下降
【解析】
【分析】物质跨膜运输的方式:(1)自由扩散:物质从高浓度到低浓度,不需要载体,不耗能,例如气体、小分子脂质;(2)协助扩散:物质从高浓度到低浓度,需要膜转运蛋白的协助,不耗能,如葡萄糖进入红细胞;(3)主动运输:物质从低浓度到高浓度,需要载体蛋白的协助,耗能,如离子、氨基酸、葡萄糖等。
【小问1详解】
由题干可知,蛋白Y介导葡萄糖顺浓度梯度进入溶酶体,顺浓度梯度且需要载体蛋白,所以运输方式为协助扩散(易化扩散)。蛋白X运输H+需要消耗ATP,属于主动运输,影响其运输速率的因素有物质的浓度、载体蛋白质的数量和种类、能量等。
【小问2详解】
从图中可以看出,蛋白X利用ATP将H+泵入溶酶体,从而维持溶酶体内低pH(酸性)环境,因此维持pH梯度的蛋白质是蛋白X。从酶活性角度,溶酶体内的水解酶在较低pH值下能保持较高活性(为溶酶体水解酶提供最适酸性环境),这样才能有效降解自身成分;从物质运输角度,溶酶体内较高的H+浓度(较低pH),形成了H+浓度梯度,为蛋白Z逆浓度梯度运输氨基酸提供了动力,保障氨基酸的回收利用。
【小问3详解】
据表可知,药物C处理导致细胞质基质中氨基酸浓度下降,说明氨基酸从溶酶体向细胞质基质的运输受阻,而蛋白Z负责将氨基酸逆浓度梯度转运到细胞质基质,因此药物C最可能破坏的是蛋白Z的活性。据表可知,药物A处理后,溶酶体内H+浓度降低,同时细胞质基质中氨基酸浓度也降低,这说明当蛋白X功能受损(H⁺梯度被破坏)时,蛋白Z的运输功能也受阻(氨基酸无法有效运出),因此蛋白Z的主动运输依赖于蛋白X建立的H+浓度梯度。
18. 为了明确黄连花的光合特性,揭示干旱胁迫对黄连花生长和光合作用的影响机理,研究人员以黄连花幼苗为材料,测定了自然条件下(对照组)以及干旱胁迫组(自然干旱5、10和15天)的净光合速率(如图1)。请据此回答以下问题:
(1)根据图1结果显示,未开始光照时,CO2吸收速率低于0,这是由于黄连花细胞_____的结果。光照后,绿色植物光合作用中的能量变化为:光能→_____→_____。
(2)光补偿点是光合速率和呼吸速率相等时的光照强度。据图1分析,与对照组相比干旱10天黄连花的光补偿点增大的原因是______。
(3)研究发现,叶片气孔开放度随胁迫时间的延长而降低,而胞间CO2浓度则持续上升。请分析胞间CO2浓度上升的原因:______(答出一点即可)。由此推测干旱胁迫下,气孔因素_____“是”或“不是”)导致黄连花净光合速率下降的主要原因。
(4)PSI和PSⅡ是吸收、传递、转化光能的光系统,图2为高温胁迫诱导黄连花PSⅡ发生光抑制的局部作用机理图。ROS代表活性氧,D1蛋白是组成PSⅡ的重要蛋白之一。高温胁迫下,PSⅡ捕光复合体很容易从膜上脱落,影响光反应中的_____反应,电子传递受阻,光合作用强度下降。分析图2,高温胁迫导致PSⅡ失活的途径有_____(答出两点)。
【答案】(1) ①. 细胞呼吸释放二氧化碳 ②. NADPH和ATP中的化学能 ③. 糖类等有机物中的化学能
(2)干旱条件下,光合作用强度减弱,补偿细胞呼吸需要的光照强度高于对照组
(3) ①. 与对照组相比,干旱胁迫组净光合速率小,细胞消耗的CO2较少,导致胞间CO2浓度升高;另一方面,干旱胁迫组叶片气孔开放度下降,导致胞间CO2通过气孔与外界气体交换的速度减小,胞间CO2无法排出体外,从而导致胞间CO2浓度升高 ②. 不是
(4) ①. 水的光解 ②. 高温胁迫下产生过量ROS,一方面可以直接导致PSII失活;另一方面ROS过量会抑制D1蛋白合成,导致PSII失活
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段场所是叶绿体的类囊体膜上,存在水的光解以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段场所是叶绿体的基质中,暗反应中CO2被C5固定形成C3,C3经过还原生成有机物。
【小问1详解】
未开始光照时,光合作用无法进行,但细胞呼吸消耗CO2,因此CO2吸收速率低于0,净光合作用强度小于零;光照后,绿色植物光合作用中的能量变化为:光能→NADPH和ATP中的化学能→糖类等有机物中的化学能。
【小问2详解】
干旱条件下,光合作用强度减弱,但呼吸作用产生的二氧化碳量相对稳定,因此在干旱,为了维持光合作用和呼吸作用的平衡,植物需要更多的光照强度来达到相同的二氧化碳吸收和释放平衡点,即光补偿点增大。
【小问3详解】
干旱胁迫组净光合速率小于对照组净光合速率,细胞消耗的CO2小于对照组,导致胞间CO2浓度高于对照组,另一方面,干旱胁迫组叶片气孔导度下降,导致胞间CO2通过气孔与外界气体交换的速度减小,胞间CO2无法排出体外,从而导致胞间CO2浓度升高。干旱条件下气孔关闭,CO2供应不足,导致净光合速率下降,属于气孔因素影响黄连花净光合速率,但此研究中胞间CO2浓度持续上升,因此导致黄连花净光合速率下降的因素并非气孔因素所致。
【小问4详解】
PSII是吸收、传递、转化光能的光系统,高温胁迫下,PSII捕光复合体很容易从膜上脱落,则光能的吸收、传递、转化受阻,从而影响光反应过程中水的光解,由图2可知,高温胁迫导致PSII失活的途径有高温胁迫下产生过量ROS,一方面抑制D1蛋白合成,导致PSⅡ失活;另一方面ROS过量可以直接导致PSII失活。
19. 已知某种昆虫(2n=6)有两对常染色体(1号和2号)和一对性染色体XY。体色受1号染色体上一对等位基因控制,灰身(R)对黑身(r)为显性;翅形受常染色体上的两对等位基因A/a和B/b控制(基因在染色体上的位置未知),有A基因时表现为长翅,A和B都不存在时表现为无翅且在成虫后有50%死亡,其余基因型表现为残翅。某雄性昆虫甲的基因型为AaBbRr,为探究A/a和B/b两对基因的位置,研究人员进行了如下实验,不考虑突变和染色体互换。回答下列问题:
(1)探究A/a和B/b两对基因是否遵循自由组合定律:让甲与多只表型为__________的成年雌性昆虫交配,统计子代幼虫个体的翅型及比例,若后代为__________________________________,说明两对基因的遗传遵循自由组合定律。
(2)科研人员进一步确定A/a和B/b基因位于非同源染色体上,让甲与相同基因型的异性交配,后代幼年期个体的翅型及比例为______________________________;成虫的纯合长翅个体占______。
(3)为进一步探究A/a基因在1号染色体上还是在2号染色体上。选取基因型为AabbRr的昆虫与基因型为__________的异性昆虫进行测交,若后代成虫表型及比例为__________________________,说明A/a基因在1号染色体上,且A和R在同一条染色体上。
(4)这种昆虫的生物钟受一对等位基因控制,有节律(T)对无节律(t)为显性。现有纯合有节律和纯合无节律雌雄个体若干,请设计实验,用一次杂交实验探究T/t基因在常染色体还是性染色体上(不考虑XY同源区段)。写出实验思路并预测结果及结论:
实验思路:____________________________________________。
预测结果及结论:___________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 无翅 ②. 长翅:残翅:无翅=2:1:1
(2) ①. 长翅: 残翅: 无翅=12:3:1 ②. 4/31
(3) ①. aabbrr(或aaBBrr) ②. 长翅灰身:无翅黑身=2:1(或长翅灰身:残翅黑身=1:1)
(4) ①. 选纯合无节律雌性与纯合有节律雄性交配,统计子代表型和比例(或选纯合无节律雌性与纯合有节律雄性交配,统计子代雄性表型和比例) ②. 若子代雌雄全为有节律,说明T/t基因在常染色体上(若子代雄性全为有节律,说明T/t基因在常染色体上);
若子代雌性全为有节律,雄性全为无节律,说明T/t基因在X染色体上(或若子代雄性全为无节律,说明T/t基因在X染色体上)
【解析】
【分析】题意分析,某种昆虫的翅形受常染色体上的两对等位基因A/a和B/b控制,有A基因时表现为长翅,A和B都不存在时表现为无翅且在成虫后有50%死亡,其余基因型表现为残翅,因而可知长翅个体的基因型为A_B_,无翅个体的基因型为aabb,残翅个体的基因型为aaB_。
【小问1详解】
探究A/a和B/b两对基因是否遵循自由组合定律;让甲与多只表型为无翅的成年雌性aabb昆虫交配,统计子代幼虫个体的翅型及比例,若后代为长翅(AaBb、Aabb)∶残翅(aaBb)∶无翅(aabb)=2∶1∶1,说明两对基因的遗传遵循自由组合定律。
【小问2详解】
科研人员进一步确定A/a和B/b基因位于非同源染色体上,让甲(AaBb)与相同基因型的异性(AaBb)交配,后代幼年期个体的翅型及比例为长翅(9A_B_、3Aabb)∶残翅(3aaB_)∶无翅(1aabb)=12∶3∶1,又A和B都不存在时表现为无翅且在成虫后有50%死亡,因而成虫的表型比长翅(18A_B_、6Aabb)∶残翅(6aaB_)∶无翅(1aabb)=24∶6∶1,则纯合长翅个体占4/31。
【小问3详解】
已知体色受1号染色体上一对等位基因控制,灰身(R)对黑身(r)为显性,为进一步探究A/a基因在1号染色体上还是在2号染色体上。选取基因型为AabbRr的昆虫与基因型为aabbrr(或aaBBrr))的异性昆虫进行测交,成虫无翅有一半死亡,若后代成虫表型及比例为长翅灰身(AabbRr)∶无翅黑身(aabbrr)=2∶1(或长翅灰身AaBbRr∶残翅黑身aaBbrr=1∶1),说明基因型为AabbRr的昆虫产生了两种比例均等的配子,据此推测A/a基因在1号染色体上,且A和R在同一条染色体上。
【小问4详解】
这种昆虫的生物钟受一对等位基因控制,有节律(T)对无节律(t)为显性。现有纯合有节律和纯合无节律雌雄个体若干,请设计实验,用一次杂交实验探究T/t基因在常染色体还是性染色体上(不考虑XY同源区段)。为了达到上述目的,在明确显隐关系的情况下,选择隐性雌果蝇和显性的雄果蝇进行杂交,根据后代的性状表现即可做出判断,因而具体的实验思路为:选纯合无节律雌性与纯合有节律雄性交配,统计子代表型和比例
选纯合无节律雌性与纯合有节律雄性交配,统计子代表型和比例(或选纯合无节律雌性与纯合有节律雄性交配,统计子代雄性表型和比例);
若子代雌雄全为有节律(若子代雄性全为有节律),说明T/t基因在常染色体上,即亲本的基因型为tt和TT,子代的基因型为Tt,均表现为有节律;
若子代雌性全为有节律,雄性全为无节律(或若子代雄性全为无节律),说明T/t基因在X染色体上,即亲本的基因型为XtXt、XTY,子代的基因型和表型为XTXt、XtY,雌性均为有节律,雄性均为无节律。
20. 某二倍体(2n=8)雄性动物的基因型为HhXBY。图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图;图2是测定的该动物体内①~⑦细胞中染色体数和核DNA分子数的关系图。回答下列问题:
(1)图1细胞的名称是________________,其染色体数和核DNA数与图2中______细胞相同。
(2)图2中,肯定不含姐妹染色单体的细胞有________,正在进行DNA复制的细胞有______,一定不含同源染色体的细胞是______,减数分裂过程中不可能出现的是__________。
(3)已知该动物还有另一对等位基因A/a,与H/h在同一对染色体上,且A和H在一条染色体上,a和h在另一条染色体上。其中一个精原细胞经减数分裂产生甲、乙、丙、丁四个精细胞,甲和乙来自一个次级精母细胞,丙和丁来自另一个次级精母细胞。已知甲的基因型是AhXBY,分析产生甲的原因是发生了__________________(写出变异类型,不考虑基因突变),发生变异的时期分别是________________________________________。不考虑其他变异,乙的基因型可能是____________________。
【答案】(1) ①. 次级精母细胞 ②. ②
(2) ① ①③⑦ ②. ④⑤ ③. ①② ④. ⑦
(3) ①. 基因重组(染色体互换)和染色体(数目)变异 ②. 减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期(顺序和前一个空一一对应) ③. AHXBY或ahXBY
【解析】
【分析】减数分裂是一种特殊的有丝分裂方式,是有性生殖生物为了产生生殖细胞(精子和卵细胞)而进行的细胞分裂过程。特点是:细胞连续分裂两次,而染色体只复制一次,导致最终形成的子细胞中的染色体数目比原始母细胞减少一半。
【小问1详解】
由于图1的细胞中不存在同源染色体,处于减数第二次分裂前期,因此,图1的细胞为次级精母细胞,染色体数目是体细胞的一半,其染色体数和核DNA数分别为4和8(或n和2n),与图2中的②细胞相同。
【小问2详解】
着丝粒分裂以后,姐妹染色单体分离,染色体数目等于核DNA数目,因此图2中肯定不含有姐妹染色单体的细胞有①③⑦;进行DNA的复制时,细胞中染色体数目为2n,核DNA数目在2n和4n之间(不包括2n和4n),因此正在进行DNA复制的细胞有④⑤。一定不含同源染色体的是处于减数第二次分裂的细胞,染色体数目减半,是体细胞的一半,因此一定不含同源染色体的细胞是①②(③可能是体细胞,含有同源染色体);减数分裂过程中不可能出现的是⑦,因为染色体数目为体细胞数目的二倍,核DNA的数目也是体细胞数目的二倍,应为有丝分裂的后期。
【小问3详解】
根据题意,A和H在一条染色体上,a和h在另一条染色体上,则正常情况下产生基因型为ahXBY,已知甲的基因型是AhXBY,分析产生甲的原因是H和h发生了染色体片段互换,同时同源染色体X和Y未发生分离,即发生了基因重组(染色体互换)和染色体(数目)变异;发生变异的时期分别是减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期,不考虑其他变异,甲和乙来自一个次级精母细胞,因此乙的基因型可能是AHXBY或ahXBY。
21. 如图是构建转基因大肠杆菌生产胰岛素所用的质粒和目的基因的结构。β-半乳糖苷酶在X-gal和IPTG存在的情况下,使菌落呈现蓝色,否则菌落呈现白色。请结合图示完善下列操作步骤:
(1)目的基因的筛选与获取:可以从__________(填“胰岛A细胞”或“胰岛B细胞”)细胞中提取mRNA,反转录获取cDNA,原因是______________________________________。
(2)基因表达载体的构建:为使目的基因与载体正确连接,最好选用限制酶________________切割质粒。为保证目的基因能和质粒连接,扩增目的基因时需在引物的________端添加相应序列,左侧引物上连接的序列是________________________________。
(3)将目的基因导入受体细胞:将重组DNA导入大肠杆菌细胞之前,需要用_______处理大肠杆菌。有人提出,将受体细胞改为酵母菌更合适,从细胞结构的角度分析,原因_______________________________。
(4)目的基因的检测与鉴定:将目的基因导入受体细胞后,用选择培养基进行筛选,培养基中除大肠杆菌必需的营养物质外,还应加入______________________________。后续还需要进行分子水平的检测和个体水平的鉴定,其中检测目的基因是否完成表达的方法是__________________________。
(5)从基因改造角度分析,利用转基因技术生产胰岛素相比传统提取方法有哪些优点____________________。
【答案】(1) ①. 胰岛B细胞 ②. 因为基因的选择性表达,只有胰岛B细胞中的胰岛素合成基因才会转录出RNA
(2) ① XhoⅠ和 Mun I ②. 5' ③. 5'-CTCGAG-3'
(3) ①. Ca2+ ②. 酵母菌为真核生物,有内质网和高尔基体,可以对合成的多肽进行加工处理,合成成熟的胰岛素
(4) ①. X-gal、IPTG、氨苄青霉素 ②. 抗原——抗体杂交
(5)能大规模培养,持续、高效地生产胰岛素;可降低生产成本;能保证胰岛素的纯度和质量
【解析】
【分析】1、基因工程中目的基因的获取方法:从基因文库中获取;利用 PCR 技术扩增;人工合成。
2、基因表达载体的组成包括复制原点、启动子、终止子、标记基因、目的基因等。其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,且目的基因能够表达和发挥作用。
3、基因工程的基本操作程序包括获取目的基因、构建基因表达载体、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】
只有胰岛B细胞能表达胰岛素基因(基因选择性表达,其他细胞中胰岛素基因不转录),因此从胰岛B细胞中提取mRNA,经反转录获取cDNA。
【小问2详解】
基因表达载体的构建:为使目的基因与载体正确连接,不能选择Sal Ⅰ和Nhe Ⅰ,因为该限制酶会破坏胰岛素基因;不能选择限制酶EcoR Ⅰ,会破坏氨苄青霉素抗性基因,因此只能选择Xho Ⅰ和 Mun I来切割质粒。因为DNA复制从5’端向 3’端延伸,因此需在引物的5’端添加限制酶识别序列。为保证目的基因能和质粒连接,左侧引物需匹配质粒的Xho Ⅰ位点,故添加序列为5'-CTCGAG-3'(Xho Ⅰ的识别序列)。
【小问3详解】
要将目的基因导入大肠杆菌,需用 Ca2+(或 CaCl2)处理大肠杆菌,使其成为 “感受态细胞”(利于吸收外源 DNA)。酵母菌更适合的原因是酵母菌是真核生物,具有内质网、高尔基体等细胞器,可以对核糖体合成的多肽进行加工(折叠、修饰),形成有生物活性的胰岛素;而大肠杆菌是原核生物,缺乏这些加工细胞器。
【小问4详解】
将目的基因导入受体细胞后,用选择培养基进行筛选,培养基中除大肠杆菌必需的营养物质外,还需加入氨苄青霉素(筛选含抗性基因的细胞)、X-gal 和 IPTG(利用 β- 半乳糖苷酶特性:重组质粒插入目的基因会破坏LacZ,菌落呈白色;未插入则LacZ正常,菌落呈蓝色)。 检测表达(蛋白质水平)的方法是用抗原-抗体杂交法(若出现特异性杂交带,说明目的基因成功表达出胰岛素蛋白)。
【小问5详解】
与传统 “从动物胰腺提取胰岛素” 相比,转基因技术能大规模培养,持续、高效地生产胰岛素;可降低生产成本;能保证胰岛素的纯度和质量。
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2026届高三上学期一轮诊断考试生物试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
3.考试时间:100分钟
一、单选题。(每小题2分,共24分)
1. 核酶是一类具有催化活性RNA分子,能够催化化学反应,尤其是RNA分子的自我剪切。下列相关叙述正确的是( )
A. ATP中的A可以作为核酶的基本单位
B. 核酶作用的化学键与限制酶作用的化学键相同
C. 核酶和RNA聚合酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应
D. 与不加酶相比,加核酶组RNA降解较快,可反映酶的高效性
2. 植食性昆虫的口器类型与其取食方式相适应,例如:蝗虫具咀嚼式口器,取食植物固体组织;蚜虫具刺吸式口器,取食植物汁液。根据现代生物进化理论分析,下列叙述正确的是( )
A. 口器的差异是植食性昆虫为适应不同食物资源而发生变异的结果
B. 不同口器的形成是自然选择直接作用于控制口器的基因型的结果
C. 昆虫不同口器的出现是长期自然选择和协同进化的结果
D. 不同类型口器的形成说明进化中种群基因频率的变化是不定向的
3. 磷是维持植物正常生长发育所必需的元素。研究人员发现,植物根细胞质膜上存在负责吸收磷的磷转运蛋白H6。环境中磷缺乏时,H6的数量会发生变化,同时其功能受一种胞内蛋白M6的调节,以维持植物细胞的磷稳态。下图是该机制示意图,♡表示无机磷。下列叙述错误的是( )
A. 细胞吸收的磷元素可参与构成核酸、ATP、NADPH等物质
B. H6转运磷酸时,自身空间构象会发生改变
C. 外界磷充足时,质膜上H6较少,且M6抑制H6的转运功能,使细胞内磷维持在正常水平
D. 外界磷缺乏时,M6促进H6的转运功能,使细胞内外磷含量一致
4. 当叶绿体中ATP不足时,叶绿体上的ATP/ADP运输蛋白(NTT)能将细胞质基质中的ATP转运至叶绿体,并转运出等量的ADP和Pi,为叶绿体内的代谢活动提供能量。研究发现,衣原体等胞内寄生生物中也有NTT的存在,下列叙述正确的是( )
A. 叶绿体内许多放能反应与ATP水解反应相联系
B. 衣原体可能通过NTT获取宿主细胞的ATP,实现生长繁殖
C. 光照充足时,叶绿体上的NTT运输ATP的速率会增大
D. 线粒体和叶绿体的内膜上都存在催化ATP合成的酶
5. 迁移体是我国科学家发现的一种新的细胞器,是细胞迁移过程中由尾部收缩丝的尖端或交叉点产生的膜性细胞器。研究发现,细胞能够通过迁移体释放以红色荧光蛋白为代表的细胞内容物,带有荧光的迁移体能够在细胞之间传递。细胞释放迁移体的过程中会将线粒体转移到迁移体内,并释放到细胞外,这个过程称为线粒体胞吐。实验小组为了研究线粒体胞吐以及K蛋白在线粒体胞吐中的作用,设计了相关实验,实验结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
A
B
C
D
药物CCCP
—
+
—
+
敲除K基因
—
—
+
+
迁移体中线粒体的相对含量
10
80
10
11
注:药物CCCP能诱导线粒体受损,“+”表示进行相关操作,“—”表示不进行相关操作。
A. 磷脂双分子层构成了迁移体膜的基本骨架
B. 迁移体可能具有介导细胞之间的信息交流的功能
C. K蛋白的作用可能是抑制需要胞吐的线粒体进入迁移体中
D. “线粒体胞吐”过程中释放的线粒体主要是受损的线粒体
6. 细胞毒性T细胞通常依赖细胞表面携带抗原信息的MHC蛋白来识别和清除肿瘤细胞。抑制黑色素瘤细胞线粒体内复合物CⅡ的功能,会导致细胞呼吸过程中琥珀酸积累,改变a-酮戊二酸与琥珀酸的比例,使肿瘤细胞表面MHC蛋白表达量增加。下列说法正确的是( )
A. 细胞毒性T细胞通过体液免疫过程清除肿瘤细胞还需要辅助性T细胞等免疫细胞作用
B. 抑制黑色素瘤细胞内复合物CⅡ的功能有助于机体免疫监视功能的实现
C. 提高黑色素瘤细胞内a-酮戊二酸的含量有助于黑色素瘤细胞的清除
D. 应用抗MHC蛋白抗体是治疗黑色素瘤的有效手段
7. 植物能感受来自环境和自身生理的信号,进而调控其生长发育过程,这个过程涉及信号转导。信号转导的一般模式为:环境或生理信号→受体→信号转导途径→反应。下列说法错误的是( )
A. 植物体内生长素浓度升高到一定值时,会通过信号转导来抑制乙烯的合成
B. 春化作用是某些植物的一种适应性特征,与环境的低温信号相关
C. 光敏色素接受光信号刺激后,通过改变自身结构来传递信息
D. 细胞作出的“反应”可能有基因表达改变、酶活性变化和细胞骨架改变等
8. 胰液是由胰腺分泌的消化液,其分泌受到神经和体液的双重调节,部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 咀嚼食物引起胰液分泌的反射中,食物属于条件刺激
B. 在胰液分泌的神经调节过程中,支配胰腺的迷走神经受意识支配
C. 盐酸作用下机体分泌的促胰液素需要通过体液的运输才能作用于胰腺
D. 与迷走神经相比,促胰液素对胰腺的作用时间更短暂
9. 病毒PEDV会使猪患流行性腹泻,在制备抗PEDV的单克隆抗体时加入不同浓度维生素C(VC),杂交瘤细胞增殖情况及抗体分泌情况如图和表格所示。叙述错误的是( )
VC/(ng·mL-1)
抗体效价
0
1:4000
5
1:4000
10
1:8000
20
1:2000
注:抗体效价指经系列稀释后,能检测出抗原抗体反应的血清最高稀释度的倒数
A. 单克隆抗体的制备过程用到了动物细胞融合技术、动物细胞培养技术等
B. 克隆化培养得到的杂交瘤细胞产生的抗体不一定能抗PEDV
C. 10ng·mL-1VC显著促进杂交瘤细胞增殖
D. 20ng·mL-1VC通过抑制细胞增殖降低抗体效价
10. 生态位主要指在自然系统中一个物种在时间、空间上的位置及其与相关物种之间的功能关系。在生态系统中,若同时考虑温度、湿度和食物颗粒大小,则生物生态位就是三维的(如图)。下列说法错误的是( )
A. 图示生物适合生存在湿度10%-15%、温度20℃-30℃、食物颗粒大小在的环境
B. 动物生态位通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等
C. 种群之间生态位重叠越大,种间竞争越剧烈,最终必将导致某一物种灭亡
D. 稳定群落中,各物种占据各自生态位利于物种间尽可能避免直接的竞争
11. Usher综合征(USH)是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病,分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。在小鼠中也存在相同情况。两个由单基因突变引起的α型USH的家系如下图。
以下描述正确是( )
A. 家系1的II-2是携带者的概率为1/2
B. 家系1的II-1与家系2的II-2之间婚配,所生子女均患病
C. 小鼠在单基因G或R突变的情况下,gg表现为α型,rr表现为γ型,而双突变体小鼠ggrr表现为α型,说明环境影响了相关基因的表达
D. 将相关正常基因连接到病毒载体上,再导入患者内耳和视网膜细胞,可能实现对USH的治疗
12. 果蝇翅膀的形状有全翅和残翅,其中全翅又分为长翅与小翅两种表型,已知全翅与残翅由一对等位基因控制(用V、v表示),长翅与小翅由另一对等位基因控制(用M、m表示)。研究人员利用纯合果蝇进行杂交实验,并结合基因检测技术进一步探究了控制翅型相关基因的遗传方式,实验过程及检测结果分别如图1和图2所示。下列说法错误的是(不考虑基因在性染色体同源区段的情况):( )
A. 亲本雌雄基因型分别为vvXMXM和VVXmY
B. 控制残翅的基因对长翅和小翅基因的表现有遮盖作用
C. 若用纯合残翅和纯合小翅果蝇进行反交实验,F2代长翅:小翅:残翅比例为9:3:4
D. F2中长翅个体相互交配,后代雄果蝇中长翅的比例为2/3
二、多选题。(每小题4分,共16分)
13. 如图为类囊体膜的结构及相关生理过程。据图分析,以下说法正确的是( )
A. 复合物A~D中,A和C含有光合色素
B. 物质b既能作为还原剂参与C₃还原,又能为C₃还原提供能量
C. 推测H⁺经复合物D的跨膜运输是主动运输
D. 若用某种抑制剂阻断复合物B的电子传递功能,则物质b的生成量减少
14. 植物呼吸作用包括细胞色素呼吸和交替呼吸,使线粒体中电子传递至O2氧化酶为细胞色素氧化酶(COX)和交替氧化酶(AOX)。正常情况下,线粒体电子传递主要通过细胞色素呼吸进行,电子泄漏较少,但逆境条件下细胞色素呼吸受到抑制,导致呼吸链电子传递受阻,电子极易泄漏出来与O2结合形成植物体内的活性氧(ROS),如H2O2等,此时交替呼吸强度增大,将过剩电子通过AOX传递给O2形成水,有效减少线粒体内ROS的产生。某团队研究了不同浓度的铝胁迫对2个烟草品种的影响,实验结果如下。下列相关说法正确的是( )
A. 随着铝浓度的增加,2个烟草品种叶片细胞的色素呼吸强度逐渐降低
B. 铝胁迫引起细胞呼吸中泄漏的电子增加并与O2结合导致ROS增加
C. 云烟100可能通过保持较高的交替呼吸强度来减轻铝胁迫造成的细胞伤害
D. 烟草叶片中H2O2浓度随着铝浓度的升高而升高且云烟105的敏感性更弱
15. 人体的肾小管和集合管对内环境稳态的维持至关重要,下图表示肾小管上皮细胞及其质膜上的部分转运蛋白。下列相关叙述错误的是( )
A. 该细胞质膜上的各种转运蛋白发挥作用时均会引起膜两侧电位的变化
B. 该细胞内氯离子和钾离子的浓度高于组织液,但钠离子的浓度低于组织液
C. Na+/K+/Cl-共转运体发挥作用时,不消耗ATP,对应运输方式为被动运输
D. Na+/K+-ATP酶催化ATP水解,引起其自身磷酸化后,才会与Na+,K+结合
16. 果蝇的翻翅(A)对正常翅(a)为显性、星状眼(B)对正常眼(b)为显性、硬毛(C)对短硬毛(c)为显性。为确定这三对性状的遗传特性,研究人员通过PCR 和电泳,检测某基因型的雌性果蝇(甲)产生的卵细胞中控制这三对性状的基因情况,结果如图。同时,让正常翅短硬毛雌性果蝇与翻翅硬毛雄性果蝇作为亲本进行杂交,得到的F1表型及比例如表。基因的PCR产物通过电泳均可区分,不考虑致死和突变,各型配子活力相同。下列叙述正确的是( )
F1表型
翅型
毛型
雌性
翻翅:正常翅=1:1
硬毛
雄性
翻翅:正常翅=1:1
短硬毛
A. 上述三对等位基因之间的遗传不循基因的自由组合定律
B. 甲的基因型为 AaBbXCXc,共产生8种基因型的卵细胞
C. F1中雌雄个体关于基因C/c的电泳条带数相同
D. 减数分裂过程中,甲的初级卵母细胞发生了染色体互换
三、简答题。(共60分)
17. 细胞自噬是细胞通过降解自身成分实现物质循环利用的过程,溶酶体在其中发挥关键作用。溶酶体膜上的转运蛋白参与物质运输的过程如图所示,其中蛋白 X 将 H⁺泵入溶酶体,蛋白 Z 可将氨基酸逆浓度梯度转运到细胞质基质,实现了降解产物的回收利用;蛋白 Y 介导葡萄糖顺浓度梯度进入溶酶体,为溶酶体内的代谢过程提供原料。三者相互配合,保障了溶酶体的正常功能。
(1)蛋白质 Y 运输葡萄糖的方式为____________________,影响蛋白质 X 运输 H⁺速率的因素有____________。
(2)维持溶酶体和细胞质基质之间的 pH 梯度依赖的蛋白质是____________________,结合图示,试从酶活性和物质运输两个方面阐述溶酶体维持较低的 pH 值的作用①____________________;②____________________。
(3)研究人员通过药物处理细胞,三种药物可分别破坏三种转运蛋白的活动。测定溶酶体内外相关物质浓度及转运蛋白活性,结果如下表所示:(“+”表示相对浓度, “+ ”越多,则相对浓度越大)
溶酶体内H⁺浓度
溶酶体内葡萄糖浓度
细胞质基质氨基酸浓度
对照组
+++
++
++
药物A处理
+
++
+
药物B处理
+++
+
++
药物C处理
++++
++
+
根据实验结果分析,药物C可破坏________的活性,根据实验结果可知,蛋白Z的运输功能依赖于蛋白X建立的H⁺浓度梯度,试阐述得出该结论的依据________。
18. 为了明确黄连花的光合特性,揭示干旱胁迫对黄连花生长和光合作用的影响机理,研究人员以黄连花幼苗为材料,测定了自然条件下(对照组)以及干旱胁迫组(自然干旱5、10和15天)的净光合速率(如图1)。请据此回答以下问题:
(1)根据图1结果显示,未开始光照时,CO2吸收速率低于0,这是由于黄连花细胞_____的结果。光照后,绿色植物光合作用中的能量变化为:光能→_____→_____。
(2)光补偿点是光合速率和呼吸速率相等时的光照强度。据图1分析,与对照组相比干旱10天黄连花的光补偿点增大的原因是______。
(3)研究发现,叶片气孔开放度随胁迫时间的延长而降低,而胞间CO2浓度则持续上升。请分析胞间CO2浓度上升的原因:______(答出一点即可)。由此推测干旱胁迫下,气孔因素_____“是”或“不是”)导致黄连花净光合速率下降的主要原因。
(4)PSI和PSⅡ是吸收、传递、转化光能的光系统,图2为高温胁迫诱导黄连花PSⅡ发生光抑制的局部作用机理图。ROS代表活性氧,D1蛋白是组成PSⅡ的重要蛋白之一。高温胁迫下,PSⅡ捕光复合体很容易从膜上脱落,影响光反应中的_____反应,电子传递受阻,光合作用强度下降。分析图2,高温胁迫导致PSⅡ失活的途径有_____(答出两点)。
19. 已知某种昆虫(2n=6)有两对常染色体(1号和2号)和一对性染色体XY。体色受1号染色体上一对等位基因控制,灰身(R)对黑身(r)为显性;翅形受常染色体上的两对等位基因A/a和B/b控制(基因在染色体上的位置未知),有A基因时表现为长翅,A和B都不存在时表现为无翅且在成虫后有50%死亡,其余基因型表现为残翅。某雄性昆虫甲的基因型为AaBbRr,为探究A/a和B/b两对基因的位置,研究人员进行了如下实验,不考虑突变和染色体互换。回答下列问题:
(1)探究A/a和B/b两对基因是否遵循自由组合定律:让甲与多只表型为__________的成年雌性昆虫交配,统计子代幼虫个体的翅型及比例,若后代为__________________________________,说明两对基因的遗传遵循自由组合定律。
(2)科研人员进一步确定A/a和B/b基因位于非同源染色体上,让甲与相同基因型的异性交配,后代幼年期个体的翅型及比例为______________________________;成虫的纯合长翅个体占______。
(3)为进一步探究A/a基因在1号染色体上还是在2号染色体上。选取基因型为AabbRr的昆虫与基因型为__________的异性昆虫进行测交,若后代成虫表型及比例为__________________________,说明A/a基因在1号染色体上,且A和R在同一条染色体上。
(4)这种昆虫的生物钟受一对等位基因控制,有节律(T)对无节律(t)为显性。现有纯合有节律和纯合无节律雌雄个体若干,请设计实验,用一次杂交实验探究T/t基因在常染色体还是性染色体上(不考虑XY同源区段)。写出实验思路并预测结果及结论:
实验思路:____________________________________________。
预测结果及结论:___________________________________________________________。
20. 某二倍体(2n=8)雄性动物的基因型为HhXBY。图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图;图2是测定的该动物体内①~⑦细胞中染色体数和核DNA分子数的关系图。回答下列问题:
(1)图1细胞的名称是________________,其染色体数和核DNA数与图2中______细胞相同。
(2)图2中,肯定不含姐妹染色单体的细胞有________,正在进行DNA复制的细胞有______,一定不含同源染色体的细胞是______,减数分裂过程中不可能出现的是__________。
(3)已知该动物还有另一对等位基因A/a,与H/h在同一对染色体上,且A和H在一条染色体上,a和h在另一条染色体上。其中一个精原细胞经减数分裂产生甲、乙、丙、丁四个精细胞,甲和乙来自一个次级精母细胞,丙和丁来自另一个次级精母细胞。已知甲的基因型是AhXBY,分析产生甲的原因是发生了__________________(写出变异类型,不考虑基因突变),发生变异的时期分别是________________________________________。不考虑其他变异,乙的基因型可能是____________________。
21. 如图是构建转基因大肠杆菌生产胰岛素所用的质粒和目的基因的结构。β-半乳糖苷酶在X-gal和IPTG存在的情况下,使菌落呈现蓝色,否则菌落呈现白色。请结合图示完善下列操作步骤:
(1)目的基因的筛选与获取:可以从__________(填“胰岛A细胞”或“胰岛B细胞”)细胞中提取mRNA,反转录获取cDNA,原因是______________________________________。
(2)基因表达载体的构建:为使目的基因与载体正确连接,最好选用限制酶________________切割质粒。为保证目的基因能和质粒连接,扩增目的基因时需在引物的________端添加相应序列,左侧引物上连接的序列是________________________________。
(3)将目的基因导入受体细胞:将重组DNA导入大肠杆菌细胞之前,需要用_______处理大肠杆菌。有人提出,将受体细胞改为酵母菌更合适,从细胞结构的角度分析,原因_______________________________。
(4)目的基因的检测与鉴定:将目的基因导入受体细胞后,用选择培养基进行筛选,培养基中除大肠杆菌必需的营养物质外,还应加入______________________________。后续还需要进行分子水平的检测和个体水平的鉴定,其中检测目的基因是否完成表达的方法是__________________________。
(5)从基因改造角度分析,利用转基因技术生产胰岛素相比传统提取方法有哪些优点____________________。
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