精品解析:湖南师范大学附属中学2025-2026学年高三上学期月考试卷四生物试题
2025-12-10
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内容正文:
湖南师大附中2026届高三月考试卷(四)
生物学
本试题卷包括选择题、非选择题两部分,共10页。时量75分钟,满分100分。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 通过生态工程技术构建小型水生人工生物群落,可有效地去除水体中过量的N、P,解决水体富营养化问题。下列叙述错误的是( )
A. 选择物种时应优先考虑使用本地物种
B. 水体中N、P可被植物吸收参与生命活动
C. 应防止水体中的鱼类等动物啃食群落中的植物
D. 科学的群落空间结构可提高富营养化成分的去除效率
【答案】C
【解析】
【分析】生物群落的结构包括空间结构—垂直结构和水平结构:群落垂直结构,在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象;植物主要受阳光的影响,动物主要受食物和栖息空间的影响;群落水平结构,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异。
【详解】A、为防止物种入侵,因此选择物种时优先考虑使用本地物种,A正确;
B、N、P元素可以参与构成植物体的酶等成分,因此水体中N、P可被植物吸收参与生命活动,B正确;
C、水体中的鱼类等动物可以啃食群落中的植物,从而加快物质的循环,C错误;
D、科学的群落空间结构,可以充分的利用空间,增加水体的生物多样性,提高富营养化成分的去除效率,D正确。
故选C。
2. 将肝脏组织匀浆用差速离心等方法获得不同的细胞结构和组分。下列叙述错误的是( )
A. 若离心沉淀物中含细胞核,则其中具有可被甲紫溶液染色的物质
B. 某细胞结构是“生产蛋白质的机器”,则其形成与核仁有关
C. 对分离到的线粒体进行检测,发现其基质中有能分解葡萄糖的酶
D. 某具膜细胞结构中检测到多种水解酶,其应是细胞的“消化车间”
【答案】C
【解析】
【分析】1、差速离心法是将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆;将匀浆放入离心管,用高速离心机在不同的转速下进行离心,利用不同的离心速度所产生的不同离心力,就能将各种细胞器分离开;
2、溶酶体是由单层脂蛋白膜包绕的内含一系列酸性水解酶的小体.溶酶体内含有许多种水解酶类,能够分解很多种物质,溶酶体被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”,溶酶体内的酶都是水解酶,而且一般最适pH为5,所以都是酸性水解酶.溶酶体内的酶如果释放会把整个细胞消化掉,一般不释放到内环境,主要进行细胞内消化。
【详解】A、若离心沉淀物中含细胞核,则其中具有可被甲紫溶液染色的物质--染色体,染色体可被碱性染料染色,A正确;
B、某细胞结构是“生产蛋白质的机器”,即为核糖体,核糖体的形成与核仁有关,B正确;
C、线粒体是有氧呼吸的主要场所,线粒体基质中没有能分解葡萄糖的酶,C错误;
D、某具膜细胞结构中可检测到多种水解酶,其应是溶酶体,是细胞的“消化车间”,D正确。
故选C。
3. 科学家将修饰过的编码抗原蛋白的mRNA由脂质体包裹后作为疫苗注入人体,既避免了外源mRNA引起的炎症反应,又诱导机体产生了特异性免疫应答,达到免疫预防的作用。下列叙述错误的是( )
A. 外源mRNA引发人体炎症反应并被清除,属于免疫防御
B. mRNA疫苗表达的抗原由抗原呈递细胞呈递给B细胞
C. mRNA疫苗可以激活体液免疫产生特异性抗体
D. 可通过修改mRNA疫苗中的碱基序列以应对病毒的变异
【答案】B
【解析】
【分析】根据题目可知,mRNA疫苗进入机体后,会诱发机体发生免疫反应,产生抗体和记忆细胞。
【详解】A、人体清除外来抗原,体现了免疫系统的免疫防御功能,A正确;
B、mRNA疫苗表达的抗原由辅助性T细胞呈递给B细胞,B错误;
C、mRNA疫苗表达的抗原可以激活体液免疫产生特异性抗体,C正确;
D、mRNA疫苗表达的抗原可引起机体发生免疫反应,病毒发生变异,抗原信息会发生改变,原来的mRNA疫苗不能起作用,可通过修改mRNA疫苗中的碱基序列以应对病毒的变异,D正确。
故选B。
4. 关于“研究土壤中动物类群的丰富度”实验,下列叙述正确的是( )
A. 设计统计表格时应将物种数和相对数量纳入其中
B. 在诱虫器上方打开电灯利用土壤小动物的趋光性进行采集
C. 可采用样方法调查活动能力强的土壤动物
D. 记名计数法适用于体型小且数量极多的土壤动物
【答案】A
【解析】
【详解】A、仅仅统计群落中的物种数,不足以全面了解群落结构,因此,在统计群落中物种数目的同时,还应统计各物种在群落中的相对数量,A正确;
B、土壤小动物具有避光性,在诱虫器上方打开电灯进行采集,B错误;
C、对于活动能力强的土壤动物,不宜采用样方法进行调查,C错误;
D、记名计数法一般适用于个体较大、种群数量有限的物种,D错误。
故选A。
5. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列表述错误的是( )
A. 发酵工程中使用的菌种可以从自然界中筛选或者通过诱变育种、基因工程育种等途径获得
B. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
C. 在发酵工程的发酵环节中,发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物的代谢途径
D. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
【答案】D
【解析】
【详解】A、发酵工程的菌种来源广泛,既可以从自然界(如土壤、水体)中筛选具有特定功能的微生物,也能通过诱变育种(如用射线、化学物质处理菌种获得突变株)、基因工程育种(如通过基因重组改造菌种)等方式获得,A正确;
B、发酵工程的产品类型多样,主要包括: 微生物的代谢物(如抗生素、氨基酸、酒精); 微生物产生的酶(如淀粉酶、蛋白酶); 菌体本身(如酵母菌、乳酸菌等),B正确;
C、发酵条件,如温度、pH、溶氧量、培养基成分等,会同时影响微生物的生长繁殖,如生长速率、生物量,和代谢途径,如不同条件下微生物可能合成不同的代谢产物,例如谷氨酸发酵中溶氧量会影响产物合成,C正确;
D、单细胞蛋白是微生物菌体本身(而非从细胞中提取的物质),直接利用微生物的细胞体作为蛋白质来源(如酵母细胞),D错误。
故选D。
6. 细胞中物质的输入和输出都必须经过细胞膜。下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞,需要借助转运蛋白但不需要消耗能量
B. 钠离子可通过协助扩散进入神经细胞,不需要借助通道蛋白但需要消耗能量
C. 轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子,需要载体蛋白的协助也需要消耗能量
D. 巨噬细胞可通过胞吞作用吞噬细菌,不需要膜上蛋白质参与但需要消耗能量
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞膜上的转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。
2、物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作自由扩散。
3、这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散,也叫易化扩散。
4、物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输 。
【详解】A、物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,叫作自由扩散。水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞,不需要借助转运蛋白也不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,A错误;
B、借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散。神经细胞兴奋时,钠离子可借助通道蛋白通过协助扩散进入神经细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,B错误;
C、物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输 。轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子,需要载体蛋白的协助也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,C正确;
D、当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分 子。然后,小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。因此,巨噬细胞通过胞吞作用吞噬细菌时需要膜上蛋白质参与。胞吞细菌形成囊泡及囊泡运输时也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,D错误。
故选C。
7. 肠抑胃素和肠促胰素都是小肠内分泌细胞分泌的激素。中国现代生理学的奠基人林可胜教授是国际肠抑胃素和肠促胰素研究的先驱。摄入的食物中若含有橄榄油,胃酸分泌会受到抑制,为探究小肠影响胃酸分泌的途径,林教授设计了相关实验,部分过程及结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
组别
处理方式
进食前1h内胃液量(mL)
进食后1h内胃液量(mL)
1
不做任何处理
6.7
32.4
2
静脉注射浸泡橄榄油的小肠提取液
2.7
9.5
3
静脉注射未浸泡橄榄油的小肠提取液
4.2
48.5
4
静脉注射经80~100℃高温处理的浸泡橄榄油的小肠提取液
1.5
34.4
5
将橄榄油注射到小肠内
4.5
4.8
A. 肠抑胃素、肠促胰素通过体液运输弥散到全身
B. 组1和5的结果可以验证橄榄油能抑制胃酸分泌
C. 前3组结果显示:抑制胃酸分泌的是橄榄油刺激小肠产生的肠抑胃素
D. 结合组4的结果推测,抑制胃酸分泌的化学物质很可能是一种蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】在生物学实验中,设计实验时要遵循单一变量和对照原则。分析表格数据,1是对照组,其余的是实验组。
【详解】A、肠抑胃素、肠促胰素等激素通过体液运输弥散到全身,作用于靶细胞或靶器官,A正确;
B、与组1不做任何处理相比,组5将橄榄油注射到小肠内,其结果显示进食后胃液量明显降低,其结果可以验证橄榄油能抑制胃酸分泌,B正确;
C、根据组 1~3的结果,只能推测出橄榄油刺激小肠产生某种物质,该物质运输到胃后,抑制胃酸分泌,但不能判定该物质就是肠抑胃素,C错误;
D、由第4组处理与2组相比,经过高温处理后小肠产生的物质没有起到抑制胃液的作用,可推测小肠产生的该物质可能是一种蛋白质,高温后变性,失去其原有功能,D正确。
故选C。
8. 果蝇外骨骼角质中表皮烃的含量不仅影响果蝇的环境适应能力,也影响果蝇的交配对象选择(如图)。表皮烃的合成受mFAS基因控制。下列叙述错误的是( )
A. 突变和自然选择驱动果蝇物种A和物种B的形成
B. 低表皮烃性状的果蝇适应潮湿环境是协同进化的典型例证
C. 果蝇种群A和种群B交配减少加速了新物种的形成
D. mFAS基因突变带来的双重效应不足以导致生殖隔离
【答案】B
【解析】
【详解】A、突变(mFAS基因突变)提供了进化的原材料,自然选择(潮湿/干旱环境的选择)使种群的基因频率发生定向改变,最终导致生殖隔离和新物种形成,A正确;
B、协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展;而“低表皮烃果蝇适应潮湿环境”仅体现生物对环境的适应,未涉及不同物种间的相互作用,不属于协同进化,B错误;
C、果蝇种群A和种群B交配减少,导致种群间的基因交流减少,基因频率发生改变,最终形成生殖隔离,加速了新物种的形成,C正确;
D、mFAS基因突变带来的双重效应不足以导致生殖隔离,生殖隔离需多因素协同作用,如基因库的长期积累、地理隔离、自然选择等,D正确。
故选B。
9. 精原细胞进行有丝分裂时,在特殊情况下一对同源染色体的非姐妹染色单体之间也可能发生交换。基因型为AaBb的雄果蝇(基因位置如图1)的一个精原细胞进行有丝分裂产生的两个子细胞均进入减数分裂。若此过程中只有一个细胞发生一次如图2所示的交换,仅考虑图中的染色体且未发生其他变异。下列说法错误的是( )
A. 无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,该精原细胞均可产生4种精细胞
B. 若精原细胞分裂产生基因组成为aaBB的细胞,则交换只能发生在有丝分裂过程中
C. 若精原细胞分裂产生基因组成为aaBb的细胞,则交换只能发生在减数分裂过程中
D. 无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,基因重组型精细胞所占比例均为1/2
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB、Aabb或AaBb、AaBb,所有子细胞均进行减数分裂,据此答题。
【详解】A、无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,该精原细胞均可产生4种精细胞,因为染色体重组可以发生在有丝分裂和减数分裂过程中,从而产生不同的遗传组合,A正确;
B.、若精原细胞分裂产生基因组成为aaBB的细胞,则交换只能发生在有丝分裂过程中,因为aaBB的细胞中没有等位基因,所以交换只能发生在有丝分裂过程中,B正确;
C.、若精原细胞分裂产生基因组成为aaBb的细胞,则交换只能发生在减数分裂过程中,因为aaBb的细胞中有等位基因,所以交换只能发生在减数分裂过程中,C正确;
D.、若该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB(其中A和B连锁,a和B连锁)、Aabb,两个子细胞进行减数分裂一共产生8个精细胞,其中基因型为aB、Ab的精细胞的个数均为2个,所占比例为4/8=1/2;若该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBb(其中A和B连锁,a和b连锁)、AaBb(其中A和b连锁,a和B连锁),只有基因型是AaBb(其中A和b连锁,a和B连锁)的子细胞可以产生基因型为aB的精细胞,两个子细胞进行减数分裂一共产生8个精细胞,其中基因型为aB、Ab的精细胞的个数个为2个,所占比例为4/8=1/2;交换发生在减数分裂中,则重组型精细胞有2个(Ab、aB),共产生了8个精细胞,故重组型精细胞占1/4,D错误。
故选D。
10. 我国科学家利用原始玉米诱导系作父本与育种材料杂交,其果穗上就可产生1%~2%由卵细胞直接发育而成的单倍体种子。然后选择适合的播种季节,利用秋水仙素处理催芽后的单倍体种子,从而获得双单倍体系(DH系),大幅加快育种进程。诱导系诱导单倍体的过程如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A. 利用单倍体植株培育出的新品种的基因组成不发生改变
B. 单倍体植株一般不能产生可育的配子从而导致其不可育
C. 诱导系诱导单倍体的过程中会发生染色体变异
D. DH系是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
【答案】A
【解析】
【详解】A、若育种材料的基因型为Aa,则利用单倍体植株培育出的新品种基因型为AA或aa,培育出的新品种的基因组成发生改变,A错误;
B、一般情况下,单倍体植株减数分裂时出现联会紊乱,因此不能形成可育的配子,从而导致其不可育,B正确;
C、诱导系诱导单倍体的过程中,单倍体染色体数目是正常体细胞的一半是染色体数目变异,C正确;
D、DH系单倍体植株利用秋水仙素处理后获得的,染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现,因此它是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料,D正确。
故选A。
11. 植物激素水杨酸可致使拟南芥叶片衰老,F蛋白与W蛋白通过影响水杨酸的合成来控制该过程,为研究两者的作用机制,研究者用F蛋白与W蛋白处理野生型拟南芥叶片原生质体(已去除内源F蛋白与W蛋白),检测其水杨酸合成量,实验处理及结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 水杨酸致使拟南芥叶片衰老的机理可能是清除了叶片细胞中的自由基
B. 据图推测F蛋白的作用是促进水杨酸合成,W蛋白的作用是抑制水杨酸合成
C. 如果作用机制为F蛋白通过抑制W蛋白的功能来减少水杨酸的合成,那么②组应该与④组结果接近
D. 培养无法合成水杨酸的植株,一段时间后其叶片细胞衰老情况应与④组相似
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据自由基学说,清除叶片细胞中的自由基会延缓拟南芥叶片的衰老,A错误;
B、对比②④组,可看出F蛋白抑制水杨酸合成,对比③④组,可看出W蛋白促进水杨酸合成,B错误;
C、如果F蛋白是通过抑制W蛋白的功能来减少水杨酸的合成从而延缓叶片衰老,那么②组中,F蛋白无法发挥抑制水杨酸合成的作用,结果应该与④组相似,C正确;
D、无法合成水杨酸与F蛋白的植株其体内无水杨酸,而野生型植株根据④组观察仍然存在水杨酸,因此一段时间后其叶片细胞衰老情况没有野生型植株严重,D错误。
故选C。
12. 真核细胞中的多数基因经转录会产生前体mRNA,前体mRNA中由内含子转录的RNA片段会被剪接体SnRNA切除并快速水解,由外显子转录的RNA片段会相互连接形成成熟mRNA。下图表示拟南芥F基因的转录及加工获得Fγ mRNA和Fβ mRNA的过程,其中Fγ 、Fβ表示蛋白质。当Fβ含量过多时,拟南芥响应高温开花的时间延后。下列相关推测错误的是( )
A. 在低温条件下,Fβ表达水平较低,从而抑制拟南芥开花
B. F基因指导合成Fγ的过程中,存在磷酸二酯键的断裂和形成以及碱基互补配对
C. 剪接体SnRNA能特异性识别前体mRNA序列,剪切内含子转录的RNA片段
D. 拟南芥开花时间受环境和mRNA剪接形式的影响
【答案】A
【解析】
【详解】A、题干只提到当Fβ含量过多时,拟南芥响应高温开花的时间延后,据此无法推测,在低温条件下,Fβ的表达水平,A错误;
B、mRNA分子的剪接过程一定存在磷酸二酯键的断裂,转录和翻译过程都会有碱基互补配对,B正确;
C、根据题干“前体mRNA中由内含子转录的RNA片段会被剪接体SnRNA切除并快速水解”,可知剪接体SnRNA能特异性识别前体mRNA序列,从而剪切内含子转录的RNA片段,C正确;
D、由题可知,前体RNA的剪接方式有两种,通过剪接可形成两种mRNA,Fβ mRNA和Fγ mRNA,当Fβ过多时,拟南芥响应高温开花的时间延后,说明开花时间受环境及RNA剪接形式的影响,D正确。
故选A。
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
13. 研究人员对某森林生态系统一年内的能量流动进行了研究,结果如下表。根据表中信息,下列有关该生态系统的叙述错误的是( )
生产者
植食性动物
肉食性动物
分解者
流入能量
9.8×10⁸
1.5×10⁸
2.1×10⁷
-
呼吸作用
6.1×10⁸
8.1×10⁷
1.6×10⁷
1.7×10⁸
A. 肉食性动物处在食物链的第三营养级
B. 相邻营养级间的能量传递效率不一定相同
C. 初级消费者用于生长发育繁殖的总能量是1.5×10⁸J·m⁻²·a⁻¹
D. 该生态系统未利用的能量约1.03×10⁸J·m⁻²·a⁻¹
【答案】AC
【解析】
【详解】A、肉食性动物不一定只捕食植食性动物,也可捕食肉食性动物,因此肉食性动物不一定处在食物链的第三营养级,A错误;
B、相邻营养级间的能量传递效率一般在10%~20%,相邻营养级间的能量传递效率不一定都相同,B正确;
C、植食性动物用于生长发育繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失的能量,因此初级消费者用于生长发育繁殖的总能量是1.5×108-8.1×107=6.9×107J·m-2·a-1,C错误;
D、该生态系统未利用的能量=生产者同化的能量-所有生物呼吸散失的能量=9.8×108-6.1×108-8.1×107-1.6×107-1.7×108≈1.03×108J·m-2·a-1,D正确。
故选AC。
14. 叶片从黑暗中转移到光照下,其光合速率要先经过一个增高过程,然后达到稳定的高水平状态,这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态,壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系,科研人员将大豆叶片分为两组,A组不处理,B组用壳梭孢素处理,然后将两组叶片从黑暗中转移到光照下,测定光合速率,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 0min时,A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度
B. 30min时,B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组
C. 30min时,限制A组光合速率的主要因素是光照时间
D. 与A组叶片相比,B组叶片光合作用的光诱导期更短
【答案】AC
【解析】
【详解】A、0min后很短的一段时间内,A组光合速率大于B组,A组能提供更多的二氧化碳,满足光合作用对二氧化碳的需求,此现象可以说明0min时,A组胞间CO2浓度要高于B组,A错误;
B、30min时,B组光合速率大于A组,C3生成和还原速率均大于A组,B正确;
C、30min后随着光照时间延长,A组光合速率不再增加,因此30min时,限制A组光合速率的主要因素不是光照时间而可能是光照强度等其他因素,C错误;
D、A组和B组达到光合速率稳定高水平状态的时间分别约为23min和10min,B组光诱导期相对于A组更短,D正确。
故选AC。
15. 由于缺乏的凝血因子不同,血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为a,位于X染色体上。控制乙型血友病的基因为b,位于常染色体上。下图1是某家系血友病的遗传图谱,图2表示该家系部分成员与血友病相关基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列分析正确的是( )
A. 条带①表示B基因,条带④表示a基因,该家族中3号患乙型血友病
B. 若对5号进行电泳,则会出现条带①②③或①②
C. 5号与基因型和3号相同的女性婚配,他们生育一患血友病孩子的概率是1/3
D. 某个体的染色体上A基因或B基因缺失可能导致其患上血友病
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、结合图1和图2,先分析成员2,图2显示其出现三条带(说明其含有A、B、a、b基因中的3个),又因为成员2为正常男性(只有一条X染色体XAY),说明其基因型为BbXAY,条带④为a基因;再分析成员4,图2显示其出现两条带(说明其含有A、B、a、b基因中的2个),同时成员4为正常男性(XAY),所以基因型为BBXAY,推测条带③为b基因;再分析成员3,因为其母亲成员1基因型BbXAXa,其父亲成员2基因型为BbXAY,所以女患者成员3一定含有XA,成员3的致病基因为bb纯合,又因图2显示其出现三条带,所以成员3基因型只能为bbXAXa,推测条带①为B基因,条带②为A基因,3号患乙型血友病,A正确;
B、成员1基因型BbXAXa,成员2因型为BbXAY,他们正常儿子5号的基因型为BBXAY或BbXAY,因此若对5号进行电泳,可能含有条带①②③或①②,B正确;
C、5号基因型为1/3BBXAY或2/3BbXAY,与基因型和3号相同的女性bbXAXa婚配,他们生育患甲型血友病孩子(XaY)的概率为1/4,他们生育患乙型血友病孩子(bb)的概率为2/3×1/2=1/3,则他们生育正常孩子的概率为(1-1/4)×(1-1/3)=1/2,所以他们生育患血友病孩子的概率为1-1/2=1/2,C错误;
D、若基因型为Bb的个体B基因所在染色体发生片段缺失,或基因型为XAXa个体的A基因所在染色体发生片段缺失,则个体可能患血友病,D正确。
故选ABD。
16. 下图为持续寒冷刺激下,刺猬体内调节褐色脂肪组织细胞(BAT细胞)产热过程示意图,其中UCP-1蛋白能增大线粒体对H⁺的通透性,消除线粒体内膜两侧H⁺浓度梯度,从而使更多的能量转化为热能散失。下列叙述错误的是( )
A. 刺猬在寒冷环境中,体内产热量大于散热量
B. 图示持续寒冷刺激下,刺猬可通过下丘脑分泌两种激素促进体内UCP-1基因的表达,以增加产热
C. 在持续寒冷刺激下,下丘脑通过①作用于垂体的过程属于神经一体液调节
D. 刺猬通过图示①②过程,可以放大激素的调节效应,以更好地维持机体的体温恒定
【答案】AB
【解析】
【详解】A、刺猬是恒温动物,在寒冷的环境中,刺猬通过调节,使产热量和散热量相等,维持体温的稳定,A错误;
B、由题图可知,下丘脑通过传出神经分泌去甲肾上腺素作用于BAT细胞的过程无激素的分泌,是依靠神经递质发挥作用,B错误;
C、在持续寒冷刺激下,下丘脑通过①作用于垂体的过程是通过神经影响促甲状腺激素释放激素的分泌,再由促甲状腺激素释放激素对垂体实施调节,属于神经-体液调节,C正确;
D、图示①②过程属于激素的分级调节,可以放大激素的调节效应,以更好的维持机体的体温恒定,D正确。
故选AB。
三、非选择题(共60分)
17. 植物光合作用速率受多种因素影响,研究人员获得了光合作用速率明显降低的CST1基因功能缺失突变体玉米,利用其研究了光合作用产物对光合作用速率的反馈调节机制。
(1)玉米叶肉细胞合成的光合作用产物部分用于建造植物体本身和______,传粉后大部分运输到种子中积累、储存。研究人员检测了传粉后玉米叶片的气孔开放程度,结果如图1。图1结果说明野生型植株中CST1蛋白能够______(填“促进”或“抑制”)气孔打开,突变体光合速率下降的原因是______。
(2)研究人员测定了野生型植株在不同条件下CST1基因的表达量,图2结果显示A组______,B组CST1基因在连续黑暗处理下持续高水平表达,C组CSTI基因在连续光照处理下持续低水平表达。
(3)由上述结果,研究人员进一步推测CST1基因表达受到光合作用产物(如蔗糖等)的调控,进而影响气孔开放程度。为验证上述推测,进行了如下实验:在玉米传粉后第15天分别向野生型和突变体的茎注射蔗糖溶液,对照组注射等量蒸馏水,48小时后检测叶片气孔开放程度。若实验结果为野生型蔗糖组气孔开放程度明显低于蒸馏水组,且______,______,则可证明上述推测。
(4)结合以上研究结果,请完善光合作用产物对光合作用速率的调节机制模型______(在方框中填文字)。
【答案】(1) ①. 呼吸作用 ②. 促进 ③. CST1基因功能缺失,气孔开放程度下降,CO2吸收量减少,暗反应速率受限,光合作用速率下降
(2)CST1基因表达量在光照时下降,黑暗时上升
(3) ①. 高于突变体的蔗糖组和蒸馏水组 ②. 突变体的蔗糖组和蒸馏水组气孔开放程度相同
(4)
【解析】
【分析】二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。气孔的开放程度将影响CO2的吸收,进而影响光合速率。
【小问1详解】
细胞呼吸消耗的有机物来自光合作用制造的有机物,因此玉米叶肉细胞合成的光合作用产物部分用于建造植物体本身和呼吸作用消耗。野生型气孔开放程度大于突变体,说明野生型植株中CST1蛋白能够促进气孔打开;结合图1可知,与野生型相比,突变体气孔开放程度显著下降,CO2吸收量减少,突变体光合速率下降。
【小问2详解】
由图2可知,B组是连续黑暗处理,CST1基因保持较高的表达水平,而A组在光照时CST1基因表达量下降,在黑暗时CST1基因表达量上升。
【小问3详解】
若CST1基因表达受到光合作用产物(如蔗糖等)的调控,进而影响气孔开放程度。由于突变型的CST1基因功能缺失,导致不能表达形成相应的产物,因此不会影响气孔开放程度,所以蔗糖处理突变体的组与蒸馏水处理突变体的组气孔开放程度相同,野生型蔗糖组气孔开放程度明显低于蒸馏水组,但高于高于突变体的蔗糖组和蒸馏水组,因而可证明上述推测。
【小问4详解】
结合题干可知及结果可知,光合产物的积累抑制CST1基因的表达,使气孔开放程度下降,CO2减少,从而使光合作用降低。调节机制如下:
。
18. 果荚开裂并释放种子,是植物繁衍后代的重要途径,该过程受多对等位基因控制。拟南芥是自花传粉植物,研究者对拟南芥果英开裂机理进行了系列研究。
(1)利用拟南芥进行人工杂交实验时,对母本要进行处理,则其基本操作过程为______。
(2)研究者通过筛选拟南芥T-DNA插入突变体库,获得两个果英不开裂的突变体甲和乙。检测发现突变体甲的M酶活性丧失,推测编码M酶的M基因由于插入T-DNA,突变为m基因。研究者利用不同的引物对,分别进行PCR,检测野生型拟南芥及突变体甲的基因型,结果如图1,验证了上述推测。在图2中已标出引物3的位置,选出引物1、2的位置,引物1为______,引物2为______。(从A→E中选)
(3)进一步研究发现突变体乙的E酶活性丧失(E基因突变为c基因)。另有一突变体内的果荚开裂程度介于不开裂与完全开裂之间(中等开裂)。突变体乙、内的果荚开裂程度分别由E/e、A/a基因控制。将上述突变体进行杂交,后代表型及比例如下表所示。
杂交组合
F₁表型
F₂表型及比例
乙×丙
完全开裂
完全开裂:中等开裂:不开裂=9:3:4
甲×丙
完全开裂
完全开裂:中等开裂:不开裂═2:1:1
图3为甲与内杂交所得Fi的部分染色体示意图,基因M、m的位置已标出,请在图3中标出基因E/c、A/a可能的位置______。据上述信息,预测甲与乙杂交得到F,然后F自交所得F2的表型及比例为______。
(4)研究者检测了野生型及突变体丙体内E基因及M基因的转录量,结果如图4所示。
根据图4数据推测突变体丙果荚开裂程度下降的原因是______,导致果荚开裂区域细胞的细胞壁降解不完全,开裂程度下降。
【答案】(1)去雄—套袋—人工传粉—套袋
(2) ①. B ②. D
(3) ①. ②. 完全开裂:不开裂=9:7
(4)突变体丙A基因突变,E基因和M基因转录下降,体内E酶及M酶的数量减少
【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;将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目基因的检测与鉴定: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】
拟南芥是自花传粉植物,利用拟南芥进行人工杂交实验时,对母本要进行去雄处理,其基本操作过程为去雄—套袋—人工传粉—套袋。
【小问2详解】
检测野生型拟南芥及突变体甲的基因型,结果如图1所示,由于完整的T-DNA长度过大,不能完成PCR,用引物1、3组合不能得到PCR产物,用引物2、3可以得到PCR产物;野生型由于没有插入T-DNA,所以用1、3组合能得到PCR产物。根据DNA分子的两条链是反向平行的,并且DNA进行复制时其延伸方向是由5'→3'方向延伸的,综上所述,引物1、2分别为B、D。
【小问3详解】
F2的表型及比例为完全开裂:中等开裂:不开裂=9:3:4,是9:3:3:1的变形,说明E/e、A/a两对基因符合自由组合定律;甲×丙,F2表型及比例为完全开裂:中等开裂:不开裂=2:1:1,比例不是9:3:3:1,也不是9:3:3:1的变形,说明A/a、M/m两对基因不符合自由组合定律,这两对基因位于一对同源染色体上。且产生的配子是aM、Am时F2表型及比例为完全开裂:中等开裂:不开裂=2:1:1,即A和m在一条染色体上,a和M在另一条染色体上,所以基因E/e、A/a可能的位置如图:。
据上述信息,甲基因型为AAmmEE,乙基因型为AAMMee,则甲与乙杂交所得F1为AAMmEe,表型为全部子代果荚完全开裂,F1产生的配子为AmE、Ame、AME、AMe、F2中的基因型以及比例为AAM_E_(完全开裂):AAmmE_(不开裂):AAM_ee(不开裂):AAmmee(不开裂)=9:3:3:1,因此F1自交所得F2的表型及比例完全开裂:不开裂=9:7。
【小问4详解】
根据图4数据:突变体丙和野生型相比E基因和M基因的表达水平都降低。推测突变体丙果荚开裂程度下降的原因是突变体丙A基因突变,E基因和M基因转录下降,体内E酶及M酶的数量减少,导致果荚开裂区域细胞的细胞壁降解不完全,开裂程度下降。
19. 1、长期夜间过多光照会增加患糖尿病、肥胖的风险。哺乳动物感光主要依赖视网膜上的视锥细胞、视杆细胞和ipRGC细胞三类感光细胞。回答问题:
(1)已知视网膜上的感光细胞ipRGC对蓝光敏感,但对红光不敏感。“敏感”是指ipRGC能将光刺激转化成______,据此分析,视网膜上的感光细胞ipRGC属于反射弧中的______。
(2)神经细胞的静息电位约﹣70mV,神经细胞静息电位形成的主要原因(机制)是______。研究发现黑暗中人视杆细胞的静息电位约﹣40mV,已知黑暗中视杆细胞质膜对Na+、K+都有较高的通透性,视杆细胞静息电位绝对值小于神经细胞的原因是______。
(3)为研究光调节葡萄糖代谢的机制,研究人员进行了以下实验:
【实验一】:对①全盲、②ipRGC细胞不感光、③视锥细胞和视杆细胞不感光的三种小鼠,在黑暗和光照条件下分别进行葡萄糖代谢能力AUC检测,结果如图1所示。
【实验二】:分别损毁感光正常小鼠下丘脑的SCN区和SON区,在黑暗和光照条件下进行葡萄糖代谢能力检测,结果依次如图2所示。据图1和图2写出光通过神经调节影响糖代谢的信号传导途径是:光→______细胞→传入神经→下丘脑的______区域。
(4)研究表明,过多光照会引起棕色脂肪细胞产热量减少。为验证过多光照是通过相关神经调节棕色脂肪细胞的产热过程,完善以下实验。
【实验步骤】:①将30只生理状态相似的健康空腹小鼠随机均分为甲、乙、丙三组。
②对甲组小鼠给予适量自然光照,对乙组小鼠______,对丙组小鼠______。
③将三组小鼠置于相同且适宜的环境下培养一段时间。
④检测并比较三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量。
【预期结果】:三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量:丙组≥甲组>乙组。
【答案】(1) ①. 电信号 ②. 感受器
(2) ①. 神经细胞外的K+浓度比膜内低,静息状态时膜主要对K+有通透性,造成K+外流 ②. K+外流的同时发生Na+内流,导致视杆细胞静息电位绝对值变小
(3) ①. ipRGC ②. SON
(4) ①. 给予过多光照 ②. 切断相关神经并进行过多光照
【解析】
【分析】本题主要考查了神经调节相关的核心知识点,具体包括:1、反射弧的结构与功能:比如感受器的识别(ipRGC属于感受器)、信号的转化(光能→电信号)。2、 静息电位的形成机制:K⁺外流的基础原理,以及不同细胞静息电位差异的原因分析。3、神经调节的信号传导路径:光信号通过感光细胞(ipRGC)到神经中枢(下丘脑SCN区域)的调控路径探究。4、实验设计与变量控制:通过三个实验探究光调节葡萄糖代谢的机制,包括不同小鼠(全盲、ipRGC 不感光、视锥和视杆细胞不感光)在黑暗和光照下的葡萄糖代谢检测,以及损毁下丘脑不同区域(SCN 区和 SON 区 )后的代谢检测,还涉及光暴露与棕色脂肪细胞代谢、神经调节关系的实验设计,为考查光对代谢调节的途径、机制及实验逻辑分析提供素材。
【小问1详解】
ipRGC在蓝光的刺激下可作用于小鼠脑中相关神经通路,说明ipRGC细胞能将光刺激转化为电信号,沿传入神经传至神经中枢。此时,ipRGC细胞充当感受器。
【小问2详解】
神经细胞静息电位形成的主要原因是静息状态时膜对K+通透性高,K+外流;黑暗中视杆细胞质膜对Na+、K+都有较高的通透性,静息时,K+外流的同时发生Na+内流,导致视杆细胞静息电位绝对值变小。
【小问3详解】
对于实验一的结果图1,可以看到在黑暗条件下,三种小鼠AUC相等,而在光照条下,只有ipRGC细胞感光的那组小鼠AUC明显偏高,可以判断:光影响糖代谢功能是由ipRGC介导的。对实验二结果图2,图2中损伤了SCN的小鼠在光照条件下AUC明显高于损伤了SON的小鼠AUC,以及题干信息ipRGC对下丘脑的发出密集的神经纤维,可判断:ipRGC介导的光影响糖代谢功能与下丘脑的SON区有关,综上,实验表明光可通过神经调节的方式影响糖代谢,其信号传导途径是:光→视网膜ipRGC细胞→传入神经→下丘脑SON区。
【小问4详解】
本实验要验证过多光照是通过相关神经调节棕色脂肪细胞的产热过程,自变量为是否过多光照(光照时间)和是否含有相关神经,因变量为棕色脂肪细胞产热量。实验步骤:
①分组编号:将30只生理状态相似的健康空腹小鼠随机均分为甲、乙、丙三组。
②变量处理:本实验的自变量是光照时间和是否含有相关神经,且需验证过多光照会引起棕色脂肪细胞产热量减少,故对甲组小鼠给予适量自然光照,对乙组小鼠给予过多光照,对丙组小鼠切断相关神经并进行过多光照。
③无关变量相同且适宜:将三组小鼠置于相同且适宜的环境下培养一段时间。
④因变量检测:检测并比较三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量。
20. 西双版纳国家级自然保护区是亚洲象等珍稀野生动物的重要栖息地,业洲象是国家一级重点保护野生动物,被列为濒危物种。研究人员以西双版纳野象谷的野生亚洲象为研究对象,进行了系列研究,以期为亚洲象保护提供科学依据。图为研究人员从2001年到2023年测得的种群数量(期间未发现亚洲象的迁入迁出现象)。回答下列问题:
(1)研究人员采集了野象谷内的亚洲象粪便,通过分析其中的微卫星DNA分子标记来确定粪便来自多少个个体,从而确定亚洲象的______。该方法(A)获得的数据与采用红外相机技术(B)获得的数据不一致时,通过______(填“A”或“B”)方法获得的数据更为准确。
(2)研究人员在2024年采集此地另一区域亚洲象的新鲜粪便,提取DNA,扩增并分析了其中数个微卫星"基因",结果在30份样品中成功鉴定出个体(如表)。几个月后再次采集亚洲象的新鲜粪便,进行同样的分析,在40份样品中成功鉴定出个体(如表)。据此,科学家估算出该区域亚洲象的种群数量。
第一次采集的30份粪便样品所对应的个体编号
N01
N02
N03
N04
N05
N06
N07
N08
N08
N09
N10
N11
N12
N12
N13
N14
N14
N15
N16
N17
N18
N18
N19
N20
N21
N22
N22
N23
N24
N24
第二次采集的40份粪便样品所对应的个体编号
N03
N04
N05
N08
N09
N09
N12
N14
N18
N23
N24
N25
N26
N26
N26
N27
N28
N29
N30
N30
N31
N32
N32
N33
N33
N33
N34
N35
N36
N37
N38
N39
N40
N41
N42
N43
N44
N44
N45
N46
科学家根据表中信息,使用了______法的原理来估算此地区亚洲象的种群数量,计算过程及结果为______(精确到小数点后1位)。
(3)森林砍伐、农地开发等人类活动的干扰对亚洲象的栖息地造成了破坏。栖息地丧失和碎片化会导致亚洲象数量剧减,原因分别是______,______(至少答两点)。为保护亚洲象,国家建立了自然保护区以增加其栖息地面积并连接成片。
(4)据图分析,国家对野象谷亚洲象的保护是否有效?______,依据是______。
【答案】(1) ①. 种群密度 ②. A
(2) ①. 标记重捕 ②. 32×24÷10=76.8
(3) ①. 栖息地丧失会使亚洲象的食物资源减少、生存空间缩小 ②. 栖息地碎片化会阻碍亚洲象个体之间的基因交流,导致种群数量降低
(4) ①. 有效 ②. 2001年到2023年,亚洲象的种群数量整体呈上升趋势
【解析】
【分析】1、生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者;2、种群的数量特征 包括种群密度、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构、性别比例。
【小问1详解】
研究人员采集野象谷内亚洲象粪便,通过分析其中微卫星DNA分子标记确定粪便来自个体数量,这是为了确定亚洲象的种群密度。红外相机技术不能明确区分不同个体,DNA分子具有特异性,数据更准确,所以当两者数据不一致时,应采用A方法获得的数据。
【小问2详解】
科学家采用了标记重摘法的原理来估算种群数量。第一次采集30份粪便样品鉴定出24个不同个体(相当于标记数M=24),第二次采集40份粪便样品鉴定出32个不同个体(相当于重捕数n=32),其中两次都有的个体数为10个(相当于重捕中被标记的个体数m=10)。根据标记重捕法的计算公式N=(M×n)/m,则该地区亚洲象的种群数量N=(24×32)/10=76.8(只)。
【小问3详解】
栖息地丧失会使亚洲象的食物资源减少、生存空间缩小;栖息地碎片化会阻碍亚洲象个体之间的基因交流,导致种群数量降低。
【小问4详解】
从图中可以看出,2001年到2023年亚洲象的种群数量整体呈上升趋势,所以国家对野象谷亚洲象的保护是有效的。
21. 科研人员将鼠源抗体的可变区与人源抗体的恒定区组合,设计出M抗体可降低免疫排斥,用于肿瘤治疗。获得相关基因后,利用PCR技术进行融合得到目的基因,将其与乳腺细胞表达载体PBCI构建形成重组DNA分子。目的基因、表达载体PBCI的结构如图甲、乙所示。请分析回答:
注:P1为小鼠乳腺中特异表达的基因启动子,IP2为诱导型启动子;限制酶MboI、XbaI、ScaI的识别序列均不相同。
(1)M抗体的设计可以通过蛋白质工程完成,基本思路是:预期M抗体的功能→______→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列→获得所需要的蛋白质。
(2)构建重组DNA分子时,应该选择______(填“P1”或“P2”)启动子构建在目的基因上游,目的是______。本实验应选择限制酶______切割目的基因与PBCI载体,以确保将酶切产物正确连接后形成重组DNA分子,以便后续通过荧光检测筛选。
(3)将目的基因导入小鼠的受体细胞时,最常用的方法是______,当诱导物存在时,发出______荧光的是目标细胞。
(4)目标细胞还需经过______、胚胎早期培养等胚胎工程技术获得转基因小鼠,并可通过______技术检测目的基因是否翻译成M抗体。
【答案】(1)设计预期的M抗体结构
(2) ①. P1 ②. 保证目的基因在乳腺细胞中特异性表达 ③. ScaⅠ和XbaⅠ
(3) ①. 利用显微注射将目的基因注入小鼠的受精卵 ②. 红色
(4) ①. 胚胎移植 ②. 抗原—抗体杂交
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
抗体的化学本质是蛋白质。借助蛋白质工程设计M抗体的基本思路是:预期M抗体的功能→设计预期的M抗体结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列→获得所需要的蛋白质。
【小问2详解】
P1为小鼠乳腺中特异表达的基因启动子,可以使目的基因在乳腺细胞中特异性表达,因此构建重组DNA分子时,应该选择P1启动子构建在目的基因上游。由于目的基因两端均存在Mbo Ⅰ的识别位点,若选择限制酶Mbo Ⅰ切割,目的基因可能会自身环化;若选择限制酶Mbo Ⅰ和Sca Ⅰ切割,目的基因不能按照正确的方向转录;为了保证目的基因能够按照正确的方向转录,只能选用Sca Ⅰ和Xba Ⅰ这两个限制酶切割目的基因与PBCI载体。
【小问3详解】
将目的基因导入小鼠的受体细胞时,最常用的方法是利用显微注射将目的基因注入动物的受精卵。目的基因的插入破坏了蓝色荧光蛋白基因,所以不会发出蓝色荧光,当诱导物存在时,能诱导红色荧光蛋白基因(标记基因)的表达,发出红色荧光的即为目标细胞。
【小问4详解】
将目标细胞(成功导入目的基因的受精卵)培育成转基因小鼠需要用到胚胎移植、胚胎早期培养等胚胎工程技术。通常采用抗原—抗体杂交技术来检测目的基因是否翻译成M抗体。
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湖南师大附中2026届高三月考试卷(四)
生物学
本试题卷包括选择题、非选择题两部分,共10页。时量75分钟,满分100分。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 通过生态工程技术构建小型水生人工生物群落,可有效地去除水体中过量的N、P,解决水体富营养化问题。下列叙述错误的是( )
A. 选择物种时应优先考虑使用本地物种
B. 水体中N、P可被植物吸收参与生命活动
C. 应防止水体中的鱼类等动物啃食群落中的植物
D. 科学的群落空间结构可提高富营养化成分的去除效率
2. 将肝脏组织匀浆用差速离心等方法获得不同的细胞结构和组分。下列叙述错误的是( )
A. 若离心沉淀物中含细胞核,则其中具有可被甲紫溶液染色的物质
B. 某细胞结构是“生产蛋白质的机器”,则其形成与核仁有关
C. 对分离到的线粒体进行检测,发现其基质中有能分解葡萄糖的酶
D. 某具膜细胞结构中检测到多种水解酶,其应是细胞的“消化车间”
3. 科学家将修饰过的编码抗原蛋白的mRNA由脂质体包裹后作为疫苗注入人体,既避免了外源mRNA引起的炎症反应,又诱导机体产生了特异性免疫应答,达到免疫预防的作用。下列叙述错误的是( )
A. 外源mRNA引发人体炎症反应并被清除,属于免疫防御
B. mRNA疫苗表达的抗原由抗原呈递细胞呈递给B细胞
C. mRNA疫苗可以激活体液免疫产生特异性抗体
D. 可通过修改mRNA疫苗中的碱基序列以应对病毒的变异
4. 关于“研究土壤中动物类群的丰富度”实验,下列叙述正确的是( )
A. 设计统计表格时应将物种数和相对数量纳入其中
B. 在诱虫器上方打开电灯利用土壤小动物的趋光性进行采集
C. 可采用样方法调查活动能力强的土壤动物
D. 记名计数法适用于体型小且数量极多的土壤动物
5. 与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列表述错误的是( )
A. 发酵工程中使用的菌种可以从自然界中筛选或者通过诱变育种、基因工程育种等途径获得
B. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
C. 在发酵工程的发酵环节中,发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物的代谢途径
D. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
6. 细胞中物质的输入和输出都必须经过细胞膜。下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞,需要借助转运蛋白但不需要消耗能量
B. 钠离子可通过协助扩散进入神经细胞,不需要借助通道蛋白但需要消耗能量
C. 轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子,需要载体蛋白的协助也需要消耗能量
D. 巨噬细胞可通过胞吞作用吞噬细菌,不需要膜上蛋白质参与但需要消耗能量
7. 肠抑胃素和肠促胰素都是小肠内分泌细胞分泌的激素。中国现代生理学的奠基人林可胜教授是国际肠抑胃素和肠促胰素研究的先驱。摄入的食物中若含有橄榄油,胃酸分泌会受到抑制,为探究小肠影响胃酸分泌的途径,林教授设计了相关实验,部分过程及结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
组别
处理方式
进食前1h内胃液量(mL)
进食后1h内胃液量(mL)
1
不做任何处理
6.7
32.4
2
静脉注射浸泡橄榄油的小肠提取液
2.7
9.5
3
静脉注射未浸泡橄榄油的小肠提取液
4.2
48.5
4
静脉注射经80~100℃高温处理的浸泡橄榄油的小肠提取液
1.5
34.4
5
将橄榄油注射到小肠内
4.5
4.8
A. 肠抑胃素、肠促胰素通过体液运输弥散到全身
B. 组1和5的结果可以验证橄榄油能抑制胃酸分泌
C. 前3组结果显示:抑制胃酸分泌的是橄榄油刺激小肠产生的肠抑胃素
D. 结合组4的结果推测,抑制胃酸分泌的化学物质很可能是一种蛋白质
8. 果蝇外骨骼角质中表皮烃的含量不仅影响果蝇的环境适应能力,也影响果蝇的交配对象选择(如图)。表皮烃的合成受mFAS基因控制。下列叙述错误的是( )
A. 突变和自然选择驱动果蝇物种A和物种B的形成
B. 低表皮烃性状的果蝇适应潮湿环境是协同进化的典型例证
C. 果蝇种群A和种群B交配减少加速了新物种的形成
D. mFAS基因突变带来的双重效应不足以导致生殖隔离
9. 精原细胞进行有丝分裂时,在特殊情况下一对同源染色体的非姐妹染色单体之间也可能发生交换。基因型为AaBb的雄果蝇(基因位置如图1)的一个精原细胞进行有丝分裂产生的两个子细胞均进入减数分裂。若此过程中只有一个细胞发生一次如图2所示的交换,仅考虑图中的染色体且未发生其他变异。下列说法错误的是( )
A. 无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,该精原细胞均可产生4种精细胞
B. 若精原细胞分裂产生基因组成为aaBB的细胞,则交换只能发生在有丝分裂过程中
C. 若精原细胞分裂产生基因组成为aaBb的细胞,则交换只能发生在减数分裂过程中
D. 无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,基因重组型精细胞所占比例均为1/2
10. 我国科学家利用原始玉米诱导系作父本与育种材料杂交,其果穗上就可产生1%~2%由卵细胞直接发育而成的单倍体种子。然后选择适合的播种季节,利用秋水仙素处理催芽后的单倍体种子,从而获得双单倍体系(DH系),大幅加快育种进程。诱导系诱导单倍体的过程如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A. 利用单倍体植株培育出的新品种的基因组成不发生改变
B. 单倍体植株一般不能产生可育的配子从而导致其不可育
C. 诱导系诱导单倍体的过程中会发生染色体变异
D. DH系是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
11. 植物激素水杨酸可致使拟南芥叶片衰老,F蛋白与W蛋白通过影响水杨酸的合成来控制该过程,为研究两者的作用机制,研究者用F蛋白与W蛋白处理野生型拟南芥叶片原生质体(已去除内源F蛋白与W蛋白),检测其水杨酸合成量,实验处理及结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 水杨酸致使拟南芥叶片衰老的机理可能是清除了叶片细胞中的自由基
B. 据图推测F蛋白的作用是促进水杨酸合成,W蛋白的作用是抑制水杨酸合成
C. 如果作用机制为F蛋白通过抑制W蛋白的功能来减少水杨酸的合成,那么②组应该与④组结果接近
D. 培养无法合成水杨酸的植株,一段时间后其叶片细胞衰老情况应与④组相似
12. 真核细胞中的多数基因经转录会产生前体mRNA,前体mRNA中由内含子转录的RNA片段会被剪接体SnRNA切除并快速水解,由外显子转录的RNA片段会相互连接形成成熟mRNA。下图表示拟南芥F基因的转录及加工获得Fγ mRNA和Fβ mRNA的过程,其中Fγ 、Fβ表示蛋白质。当Fβ含量过多时,拟南芥响应高温开花的时间延后。下列相关推测错误的是( )
A. 在低温条件下,Fβ表达水平较低,从而抑制拟南芥开花
B. F基因指导合成Fγ的过程中,存在磷酸二酯键的断裂和形成以及碱基互补配对
C. 剪接体SnRNA能特异性识别前体mRNA序列,剪切内含子转录的RNA片段
D. 拟南芥开花时间受环境和mRNA剪接形式的影响
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
13. 研究人员对某森林生态系统一年内的能量流动进行了研究,结果如下表。根据表中信息,下列有关该生态系统的叙述错误的是( )
生产者
植食性动物
肉食性动物
分解者
流入能量
9.8×10⁸
1.5×10⁸
2.1×10⁷
-
呼吸作用
6.1×10⁸
8.1×10⁷
1.6×10⁷
1.7×10⁸
A. 肉食性动物处在食物链的第三营养级
B. 相邻营养级间的能量传递效率不一定相同
C. 初级消费者用于生长发育繁殖的总能量是1.5×10⁸J·m⁻²·a⁻¹
D. 该生态系统未利用的能量约1.03×10⁸J·m⁻²·a⁻¹
14. 叶片从黑暗中转移到光照下,其光合速率要先经过一个增高过程,然后达到稳定的高水平状态,这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态,壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系,科研人员将大豆叶片分为两组,A组不处理,B组用壳梭孢素处理,然后将两组叶片从黑暗中转移到光照下,测定光合速率,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 0min时,A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度
B. 30min时,B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组
C. 30min时,限制A组光合速率的主要因素是光照时间
D. 与A组叶片相比,B组叶片光合作用的光诱导期更短
15. 由于缺乏的凝血因子不同,血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为a,位于X染色体上。控制乙型血友病的基因为b,位于常染色体上。下图1是某家系血友病的遗传图谱,图2表示该家系部分成员与血友病相关基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列分析正确的是( )
A. 条带①表示B基因,条带④表示a基因,该家族中3号患乙型血友病
B. 若对5号进行电泳,则会出现条带①②③或①②
C. 5号与基因型和3号相同的女性婚配,他们生育一患血友病孩子的概率是1/3
D. 某个体的染色体上A基因或B基因缺失可能导致其患上血友病
16. 下图为持续寒冷刺激下,刺猬体内调节褐色脂肪组织细胞(BAT细胞)产热过程示意图,其中UCP-1蛋白能增大线粒体对H⁺的通透性,消除线粒体内膜两侧H⁺浓度梯度,从而使更多的能量转化为热能散失。下列叙述错误的是( )
A. 刺猬在寒冷环境中,体内产热量大于散热量
B. 图示持续寒冷刺激下,刺猬可通过下丘脑分泌两种激素促进体内UCP-1基因的表达,以增加产热
C. 在持续寒冷刺激下,下丘脑通过①作用于垂体的过程属于神经一体液调节
D. 刺猬通过图示①②过程,可以放大激素的调节效应,以更好地维持机体的体温恒定
三、非选择题(共60分)
17. 植物光合作用速率受多种因素影响,研究人员获得了光合作用速率明显降低的CST1基因功能缺失突变体玉米,利用其研究了光合作用产物对光合作用速率的反馈调节机制。
(1)玉米叶肉细胞合成的光合作用产物部分用于建造植物体本身和______,传粉后大部分运输到种子中积累、储存。研究人员检测了传粉后玉米叶片的气孔开放程度,结果如图1。图1结果说明野生型植株中CST1蛋白能够______(填“促进”或“抑制”)气孔打开,突变体光合速率下降的原因是______。
(2)研究人员测定了野生型植株在不同条件下CST1基因的表达量,图2结果显示A组______,B组CST1基因在连续黑暗处理下持续高水平表达,C组CSTI基因在连续光照处理下持续低水平表达。
(3)由上述结果,研究人员进一步推测CST1基因表达受到光合作用产物(如蔗糖等)的调控,进而影响气孔开放程度。为验证上述推测,进行了如下实验:在玉米传粉后第15天分别向野生型和突变体的茎注射蔗糖溶液,对照组注射等量蒸馏水,48小时后检测叶片气孔开放程度。若实验结果为野生型蔗糖组气孔开放程度明显低于蒸馏水组,且______,______,则可证明上述推测。
(4)结合以上研究结果,请完善光合作用产物对光合作用速率的调节机制模型______(在方框中填文字)。
18. 果荚开裂并释放种子,是植物繁衍后代的重要途径,该过程受多对等位基因控制。拟南芥是自花传粉植物,研究者对拟南芥果英开裂机理进行了系列研究。
(1)利用拟南芥进行人工杂交实验时,对母本要进行处理,则其基本操作过程为______。
(2)研究者通过筛选拟南芥T-DNA插入突变体库,获得两个果英不开裂的突变体甲和乙。检测发现突变体甲的M酶活性丧失,推测编码M酶的M基因由于插入T-DNA,突变为m基因。研究者利用不同的引物对,分别进行PCR,检测野生型拟南芥及突变体甲的基因型,结果如图1,验证了上述推测。在图2中已标出引物3的位置,选出引物1、2的位置,引物1为______,引物2为______。(从A→E中选)
(3)进一步研究发现突变体乙的E酶活性丧失(E基因突变为c基因)。另有一突变体内的果荚开裂程度介于不开裂与完全开裂之间(中等开裂)。突变体乙、内的果荚开裂程度分别由E/e、A/a基因控制。将上述突变体进行杂交,后代表型及比例如下表所示。
杂交组合
F₁表型
F₂表型及比例
乙×丙
完全开裂
完全开裂:中等开裂:不开裂=9:3:4
甲×丙
完全开裂
完全开裂:中等开裂:不开裂═2:1:1
图3为甲与内杂交所得Fi的部分染色体示意图,基因M、m的位置已标出,请在图3中标出基因E/c、A/a可能的位置______。据上述信息,预测甲与乙杂交得到F,然后F自交所得F2的表型及比例为______。
(4)研究者检测了野生型及突变体丙体内E基因及M基因的转录量,结果如图4所示。
根据图4数据推测突变体丙果荚开裂程度下降的原因是______,导致果荚开裂区域细胞的细胞壁降解不完全,开裂程度下降。
19. 1、长期夜间过多光照会增加患糖尿病、肥胖的风险。哺乳动物感光主要依赖视网膜上的视锥细胞、视杆细胞和ipRGC细胞三类感光细胞。回答问题:
(1)已知视网膜上的感光细胞ipRGC对蓝光敏感,但对红光不敏感。“敏感”是指ipRGC能将光刺激转化成______,据此分析,视网膜上的感光细胞ipRGC属于反射弧中的______。
(2)神经细胞的静息电位约﹣70mV,神经细胞静息电位形成的主要原因(机制)是______。研究发现黑暗中人视杆细胞的静息电位约﹣40mV,已知黑暗中视杆细胞质膜对Na+、K+都有较高的通透性,视杆细胞静息电位绝对值小于神经细胞的原因是______。
(3)为研究光调节葡萄糖代谢的机制,研究人员进行了以下实验:
【实验一】:对①全盲、②ipRGC细胞不感光、③视锥细胞和视杆细胞不感光的三种小鼠,在黑暗和光照条件下分别进行葡萄糖代谢能力AUC检测,结果如图1所示。
【实验二】:分别损毁感光正常小鼠下丘脑的SCN区和SON区,在黑暗和光照条件下进行葡萄糖代谢能力检测,结果依次如图2所示。据图1和图2写出光通过神经调节影响糖代谢的信号传导途径是:光→______细胞→传入神经→下丘脑的______区域。
(4)研究表明,过多光照会引起棕色脂肪细胞产热量减少。为验证过多光照是通过相关神经调节棕色脂肪细胞的产热过程,完善以下实验。
【实验步骤】:①将30只生理状态相似的健康空腹小鼠随机均分为甲、乙、丙三组。
②对甲组小鼠给予适量自然光照,对乙组小鼠______,对丙组小鼠______。
③将三组小鼠置于相同且适宜的环境下培养一段时间。
④检测并比较三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量。
【预期结果】:三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量:丙组≥甲组>乙组。
20. 西双版纳国家级自然保护区是亚洲象等珍稀野生动物的重要栖息地,业洲象是国家一级重点保护野生动物,被列为濒危物种。研究人员以西双版纳野象谷的野生亚洲象为研究对象,进行了系列研究,以期为亚洲象保护提供科学依据。图为研究人员从2001年到2023年测得的种群数量(期间未发现亚洲象的迁入迁出现象)。回答下列问题:
(1)研究人员采集了野象谷内的亚洲象粪便,通过分析其中的微卫星DNA分子标记来确定粪便来自多少个个体,从而确定亚洲象的______。该方法(A)获得的数据与采用红外相机技术(B)获得的数据不一致时,通过______(填“A”或“B”)方法获得的数据更为准确。
(2)研究人员在2024年采集此地另一区域亚洲象的新鲜粪便,提取DNA,扩增并分析了其中数个微卫星"基因",结果在30份样品中成功鉴定出个体(如表)。几个月后再次采集亚洲象的新鲜粪便,进行同样的分析,在40份样品中成功鉴定出个体(如表)。据此,科学家估算出该区域亚洲象的种群数量。
第一次采集的30份粪便样品所对应的个体编号
N01
N02
N03
N04
N05
N06
N07
N08
N08
N09
N10
N11
N12
N12
N13
N14
N14
N15
N16
N17
N18
N18
N19
N20
N21
N22
N22
N23
N24
N24
第二次采集的40份粪便样品所对应的个体编号
N03
N04
N05
N08
N09
N09
N12
N14
N18
N23
N24
N25
N26
N26
N26
N27
N28
N29
N30
N30
N31
N32
N32
N33
N33
N33
N34
N35
N36
N37
N38
N39
N40
N41
N42
N43
N44
N44
N45
N46
科学家根据表中信息,使用了______法的原理来估算此地区亚洲象的种群数量,计算过程及结果为______(精确到小数点后1位)。
(3)森林砍伐、农地开发等人类活动的干扰对亚洲象的栖息地造成了破坏。栖息地丧失和碎片化会导致亚洲象数量剧减,原因分别是______,______(至少答两点)。为保护亚洲象,国家建立了自然保护区以增加其栖息地面积并连接成片。
(4)据图分析,国家对野象谷亚洲象的保护是否有效?______,依据是______。
21. 科研人员将鼠源抗体的可变区与人源抗体的恒定区组合,设计出M抗体可降低免疫排斥,用于肿瘤治疗。获得相关基因后,利用PCR技术进行融合得到目的基因,将其与乳腺细胞表达载体PBCI构建形成重组DNA分子。目的基因、表达载体PBCI的结构如图甲、乙所示。请分析回答:
注:P1为小鼠乳腺中特异表达的基因启动子,IP2为诱导型启动子;限制酶MboI、XbaI、ScaI的识别序列均不相同。
(1)M抗体的设计可以通过蛋白质工程完成,基本思路是:预期M抗体的功能→______→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列→获得所需要的蛋白质。
(2)构建重组DNA分子时,应该选择______(填“P1”或“P2”)启动子构建在目的基因上游,目的是______。本实验应选择限制酶______切割目的基因与PBCI载体,以确保将酶切产物正确连接后形成重组DNA分子,以便后续通过荧光检测筛选。
(3)将目的基因导入小鼠的受体细胞时,最常用的方法是______,当诱导物存在时,发出______荧光的是目标细胞。
(4)目标细胞还需经过______、胚胎早期培养等胚胎工程技术获得转基因小鼠,并可通过______技术检测目的基因是否翻译成M抗体。
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