内容正文:
2025年秋季学期高三年级12月名校联考
生物学
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将学校、班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.考生请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试题上作答无效。
一、选择题(本大题共16小题,共40分。第1-12小题,每小题2分;13-16小题,每小题4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. 无机盐是生物体的重要组成成分,对生物体的生命活动有重要作用。下列叙述错误的是( )
A. 缺Fe会导致红细胞数量减少,引发缺铁性贫血
B. 对体液pH起着重要的调节作用
C. 血液中含量过高,人体易出现肌无力
D. 人体缺碘会引起甲状腺功能减退症
【答案】A
【解析】
【详解】A、铁是血红蛋白的关键组成成分,缺Fe会影响血红蛋白的合成过程,但不会直接破坏红细胞或抑制红细胞的生成(如骨髓造血功能),红细胞的数量通常不会因缺Fe而显著减少,而是红细胞的“功能(运输O₂)” 受损,A错误;
B、H2PO4-是磷酸二氢根离子,属于缓冲物质,参与维持内环境pH稳态,对体液pH起调节作用,B正确;
C、哺乳动物血液中Ca2+含量过高,易出现肌无力,C正确;
D、I是组成甲状腺激素的重要元素,缺碘会引起甲状腺功能减退症,D正确。
故选A。
2. 中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构,进一步阐明了几丁质合成的过程(如图),该研究结果在农业生产上具有重要意义。下列叙述错误的是( )
A. 细胞核是真菌合成几丁质的控制中心
B. 几丁质是由两个葡萄糖构成的二糖
C. 几丁质的合成是在细胞膜上进行的
D. 几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,真菌合成几丁质属于细胞代谢,A正确;
B、几丁质是多糖,B错误;
C、据图分析可知,几丁质的合成是在细胞膜上进行的,C正确;
D、几丁质合成酶抑制剂可以抑制该酶的活性,打断生物合成几丁质的过程,从而让缺乏几丁质的害虫、真菌死亡,故可用于防治病虫害,D正确。
故选B。
3. 关于遗传物质DNA的经典实验,叙述正确的是( )
A. 由染色体复制伴随着基因的复制,得出基因在染色体上呈线性排列
B. 噬菌体侵染细菌实验采用了能区分DNA和蛋白质的技术
C. 沃森和克里克用DNA衍射图谱得出了碱基配对的方式
D. 梅塞尔森和斯塔尔用15N的放射性来区分DNA的母链和子链
【答案】B
【解析】
【详解】A、染色体复制时伴随着基因的复制,说明基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,A错误;
B、噬菌体侵染细菌实验利用同位素标记法区分DNA和蛋白质,采用了能区分DNA和蛋白质的技术,B正确;
C、沃森和克里克用DNA衍射图谱得出了DNA的螺旋结构,C错误;
D、15N没有放射性,可通过密度梯度离心技术区分含不同氮元素的DNA,进而区分DNA的母链和子链,D错误。
故选B。
4. 某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼,该丽鱼种群包含两种类型的个体:一种具有磨盘状齿形,专食蜗牛和贝壳类软体动物;另一种具有乳突状齿形,专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代。针对上述现象,下列叙述正确的是( )
A. 两者在齿形上的差异是因为它们捕获食物不同而造成的不遗传的变异
B. 两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应,但不属于生物间的协同进化
C. 两者在齿形上的差异可能与基因突变有关,但不影响丽鱼进化的速度和方向
D. 两者在齿形上的差异而形成了两个不同的物种是由突变和自然选择驱动的
【答案】B
【解析】
【详解】A、两者齿形差异由遗传物质决定(稳定遗传),属于可遗传变异,而非环境引起的不可遗传变异,A错误;
B、齿形差异适应不同食物资源,体现自然选择下的适应性进化;协同进化指不同物种间相互影响,此处为同种鱼群内变异,不涉及物种间关系,B正确;
C、齿形差异可能源于基因突变等可遗传变异;自然选择通过定向改变种群基因频率决定进化方向,齿形差异本身就是自然选择作用的结果,会影响进化方向,C错误;
D、物种形成需生殖隔离,但题干明确两者可交配产生可育后代,说明仍属同一物种,D错误。
故选B。
5. 高等植物的生长发育受光、温度、重力等重要环境因素的调节,下列叙述正确的是( )
A. 光敏色素是一类感受光信号的色素-蛋白复合体,主要分布在类囊体的薄膜上
B. 年轮、春化作用、根的向地性都能说明温度参与植物生长发育的调节
C. 植物的根冠等部位中存在平衡石细胞,可将重力信号转换成运输生长素的信号
D. 树干上颜色较深的年轮带与春夏季节气温较高有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、光敏色素是分布于植物细胞质和细胞核中的色素-蛋白复合体,可感受光信号并调节植物发育;类囊体薄膜上分布的是光合色素(如叶绿素),与光敏色素无关,A错误;
B、年轮形成受温度季节变化影响,春化作用需低温诱导开花,二者体现温度调节;但根的向地性由重力引起,与温度无关,B错误;
C、根冠中的平衡石细胞(含淀粉粒)可感知重力,通过影响生长素极性运输方向,使近地侧生长素浓度升高,抑制根生长,实现向地性,C正确;
D、年轮中颜色较深的带是夏季形成的晚材(细胞小而紧密),与高温相关;颜色较浅的带是春季形成的早材(细胞大而疏松),D错误。
故选C。
6. 某人因感染链球菌导致急性肾小球肾炎,检查发现该患者的肾小球水盐滤过率降低、毛细血管通透性增大、血浆蛋白含量下降、抗利尿激素含量改变。下列相关说法正确的是( )
A. 患者会出现水分滞留在血管内而引发水肿
B. 患者的抗利尿激素含量会上升
C. 患者血浆蛋白渗出至组织液使组织液渗透压升高
D. 患者水肿的形成与毛细血管通透性和抗利尿激素无关
【答案】C
【解析】
【详解】A、患者因血浆蛋白含量下降导致血浆渗透压降低,水分由血浆进入组织液,引发组织水肿,A错误;
B、患者血浆渗透压下降,对下丘脑中渗透压感受器的刺激减弱,最终下丘脑合成垂体释放的抗利尿激素减少,B错误;
C、因毛细血管通透性增大,血浆蛋白渗出至组织液,使组织液渗透压升高,促进水分从血浆进入组织液,是引发水肿的关键原因,C正确;
D、水肿形成直接与毛细血管通透性增大导致血浆蛋白外渗相关,D错误。
故选C。
7. 为研究近海渔业资源的可持续开发,研究者划分了捕捞区(甲)和非捕捞区(乙)。已知一条关键食物链为:海藻→海胆→岩龙虾。下列相关分析正确的是( )
A. 在甲区域大量捕捞岩龙虾,会降低海胆的种内竞争,使海藻生物量上升
B. 依据龙虾的性别比例,可预测其种群数量的未来变化趋势
C. 禁捕后甲区域可通过负反馈调节恢复到乙区域状态
D. 由于季节性繁殖,出生率显著上升,这属于非密度制约因素对种群数量的调节
【答案】C
【解析】
【详解】A、大量捕捞岩龙虾会导致海胆数量上升,进而加剧海胆的种内竞争,海胆数量增多会大量摄食海藻,导致海藻生物量下降,A错误;
B、年龄结构是预测种群数量变化趋势重要依据,B错误;
C、乙区域的种群数量变化属于负反馈调节,甲区域也可以通过负反馈调节恢复到乙区域状态,C正确;
D、季节性繁殖是生物长期适应环境形成的规律性变化,它属于密度制约因素,非密度制约因素通常指与种群密度无关的灾害性天气、污染等,D错误。
故选C。
8. 为评估“退塘还湿”生态修复效果,研究团队对某湿地不同修复阶段(裸滩期→草本期→灌木期)的群落进行调查,结果如下表。下列分析错误的是( )
修复阶段
物种丰富度
优势种
昆虫密度(只/m2)
鸟类物种数
裸滩期
8
芦苇苗
12
3
草本期
23
芦苇
45
11
灌木期
35
柽柳
68
18
A. 鸟类物种数调查可结合记名计算法与红外触发相机监测
B. 从裸滩期到灌木期,群落垂直结构逐渐复杂,提高了资源利用率
C. 灌木期鸟类物种数最多,与昆虫密度高和植被分层提供多样栖息空间有关
D. 从裸滩期到灌木期,因优势种频繁更替,生态系统稳定性不变
【答案】D
【解析】
【详解】A、鸟类物种数调查可结合记名计算法(记录物种名称)和红外触发相机(监测活动的鸟类),方法合理,A正确;
B、从裸滩期(单一草本)→草本期(草本为主)→灌木期(草本+灌木),垂直分层增加,光照、空间等资源利用率提高,B正确;
C、灌木期昆虫密度最高(68只/m2),为鸟类提供丰富食物;植被分层(草本层+灌木层)增加栖息空间多样性,促进鸟类物种数增加(18种),C正确;
D、优势种从芦苇苗→芦苇→柽柳的更替是演替正常过程。物种丰富度(8→35)和营养结构复杂度显著提升,生态系统抵抗力稳定性增强,而非不变,D错误。
故选D。
9. 自然界中有些细菌具有溶菌特性。研究者将一定浓度的甲细菌涂布到固体培养基平板上培养。一段时间后,平板上层变浑浊。再将乙细菌用接种环接种到该浑浊平板上层培养,用以鉴定细菌的溶菌能力。下列相关叙述错误的是( )
A. 通常细菌培养基比酵母菌培养基有更高的碳氮比
B. 平板上层变浑浊,表明甲细菌能在培养平板中生长繁殖
C. 研究者所做的实验中,甲细菌通常被用作溶菌对象
D. 培养乙细菌一段时间后,其菌落周围可能出现透明圈
【答案】A
【解析】
【详解】A、细菌培养基通常需较低碳氮比(如4:1),以满足其快速增殖对氮源的需求;酵母菌培养基则需较高碳氮比(如10:1),因其代谢更依赖碳源,A错误;
B、平板上层浑浊是因甲细菌大量繁殖形成菌苔,导致培养基透光度下降,B正确;
C、实验中乙细菌被接种至甲细菌菌苔上,若乙细菌具有溶菌能力,则会溶解甲细菌形成透明圈,故甲细菌是溶菌对象而非溶菌主体,C正确;
D、乙细菌若分泌溶菌酶或抗生素,可溶解周围甲细菌,导致菌落周围出现透明圈(溶菌区),D正确。
故选A。
10. 某病毒对动物养殖业危害严重,我国学者用该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体,用于快速检测该病毒,其主要技术路线如图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中免疫的脾细胞不需要原代培养扩大细胞数量
B. 添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合
C. 杂交瘤细胞筛选过程的选择培养基只抑制同种核融合的细胞的生长
D. 单克隆抗体筛选中,可选择与该病毒外壳蛋白进行杂交
【答案】C
【解析】
【详解】A、免疫的脾细胞(含浆细胞)高度分化,在体外无法增殖,不需要进行扩大培养,A正确;
B、脂溶性PEG可促进细胞膜中磷脂分子流动重排,促进细胞融合,B正确;
C、杂交瘤细胞的筛选除需抑制同种核融合的细胞的生长,还有抑制未融合的亲本细胞的生长,C错误;
D、筛选出的杂交瘤细胞还可能产生其他抗体或抗体纯度不高,需要该病毒外壳蛋白做特异性结合检测。得到特异性抗体和提高抗体纯度,D正确。
故选C。
11. 甲植物细胞核中含耐盐碱基因,乙植物细胞质中含高产基因。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交,过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定,最终获得高产耐盐碱再生植株。下列说法错误的是( )
A. 为使原生质体正常生长,培养基须保持适当的温度、pH和渗透压
B. 从食用甲植物的动物消化道内提取蛋白酶,用于去除细胞壁
C. 若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体,则乙植物可用幼苗的叶片为外植体
D. 原生质体融合前,需分别使甲原生质体和乙原生质体的细胞质、细胞核失活
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物原生质体无细胞壁保护,需在等渗培养基中维持正常形态,且温度、pH需适宜细胞代谢,A正确;
B、去除植物细胞壁需使用纤维素酶和果胶酶,动物消化道蛋白酶仅分解蛋白质,对植物细胞壁无效,B错误;
C、外植体选择具有多样性,根、叶等分生组织均可用于植物组织培养,两者无冲突,C正确;
D、为获得高产耐盐碱再生植株,在原生质体融合前,需对原生质体进行处理,使甲植物原生质体的细胞质和乙植物原生质体的细胞核失活,使融合后的杂种植株具有甲植物的细胞核基因和乙植物的细胞质基因,D正确。
故选B。
12. 下列关于生物学实验操作的叙述,正确的是( )
A. 性状分离比的模拟实验中,两个小桶内彩球的总数必须相同
B. 艾弗里用加法原理证明DNA是肺炎链球菌的转化因子
C. 取洋葱研磨液的上清液,加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA
D. PCR实验所需的移液器、枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理
【答案】C
【解析】
【详解】A、在性状分离比的模拟实验中,两个小桶分别代表雌雄配子,每个桶内两种彩球(如代表显性和隐性等位基因)的数量必须相等,以模拟配子形成时的分离定律,但两个小桶的总球数不一定必须相同,A错误;
B、艾弗里实验通过减法原理(如使用DNA酶、RNA酶或蛋白酶分别处理)去除特定成分,证明只有DNA被破坏时转化不能发生,从而确认DNA是转化因子,而非加法原理(添加变量),B错误;
C、在DNA粗提取实验中,取洋葱研磨液上清液(含DNA)后,加入等体积预冷的酒精(乙醇),利用DNA在酒精中溶解度降低的特性,可析出白色絮状DNA沉淀。该操作符合实验规范,C正确;
D、PCR实验需无菌操作以防止DNA污染,移液器、枪头、蒸馏水等需灭菌处理,但灭菌方法不限于高压灭菌(如枪头常用一次性无菌产品,蒸馏水可购买无菌水),且高压灭菌可能不适用于所有器具(如移液器金属部分)。因此,“必须进行高压灭菌处理”的说法不准确,D错误。
故选C。
13. 常规栽培时,小麦野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显,但在高密度栽培条件下黄绿叶突变体产量更高,其相关生理特征如表和图。(光饱和点:光合速率不再随光照强度增加时的光照强度;光补偿点:光合过程中吸收的与呼吸过程中释放的等量时的光照强度)。下列相关叙述错误的是( )
高密度栽培条件下不同品种小麦的相关生理特征:
小麦材料
叶绿素(mg/g)
类胡萝卜素(mg/g)
类胡萝卜素/叶绿素
野生型(WT)
4.08
0.63
0.15
黄绿叶突变体(ygl)
1.73
0.47
0.27
A. 黄绿叶突变体呈黄绿色,主要原因是叶绿素含量较低且占比低
B. 分离小麦叶片的光合色素时色素带不能浸入层析液,防止色素溶解在层析液中
C. 当光照强度为500μmol·m-2·s-1时,两者的总光合速率相等
D. 若光照强度增加到2000μmol·m-2·s-1时,此时ygl的光饱和点等于WT
【答案】C
【解析】
【详解】A、从表格数据看,ygl 叶绿素含量为 1.73mg/g 较低,且类胡萝卜素 / 叶绿素比值为 0.27 相对较高,叶绿素占比低,所以叶片呈黄绿色,A正确;
B、分离小麦叶片的光合色素时色素带浸入层析液,色素会溶解在层析液中导致无法分离,B正确;
C、由图 a 可知,光照强度为500μmol·m−2·s−1时,二者净光合速率相等。但从图 c 知 ygl 呼吸速率高于 WT,根据总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率,所以 ygl 的总光合速率更高,C错误;
D、光照强度逐渐增加达到2000μmol ·m-2· s-1时,ygl的净光合速率较WT更高,但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加,即ygl的光饱和点等于WT,D正确。
故选C。
14. 肠易激综合征(IBS)是人体在长期应激状态下容易出现的一种胃肠道疾病,典型症状为腹痛、腹胀和排便频率改变等。皮质酮(CORT,一种激素)以及促炎细胞因子增加可能是IBS发病的主要原因,机制如图所示。下列叙述正确的是( )
注:(+)表示促进(-)表示抑制;CRH表示促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH表示促肾上腺皮质激素。
A. CRH、ACTH、乙酰胆碱均需要与受体结合才能直接参与细胞内代谢过程
B. 促炎细胞因子增多可能通过正反馈调节进一步促进自身释放,从而加重肠道炎症
C. 若给机体注射乙酰胆碱受体抑制剂,可能加重IBS症状
D. 长期应激下,下丘脑、垂体、肾上腺皮质细胞上均有CRH的受体
【答案】C
【解析】
【详解】A、CRH、乙酰胆碱等信息分子均需要与特异性受体结合,但是它们只是起到传递信息的作用,并不直接参与细胞内的代谢过程,A错误;
B、从图中机制来看,促炎细胞因子是通过促进肠道炎症来参与IBS发病,并没有显示促炎细胞因子通过正反馈调节进一步促进自身释放,B错误;
C、由题图可知,巨噬细胞能促进多种促炎细胞因子的释放,而副交感神经则释放乙酰胆碱,抑制巨噬细胞释放多种促炎细胞因子,若给机体注射乙酰胆碱受体抑制剂,那么乙酰胆碱就无法正常与受体结合,巨噬细胞释放促炎细胞因子增加,而促炎细胞因子增加是 IBS 发病原因之一,所以这种干扰可能加重 IBS 症状,C正确;
D、CRH是促肾上腺皮质激素释放激素,其作用的靶细胞是垂体细胞,因此只有垂体细胞的细胞膜上有CRH的受体,D错误。
故选C。
15. 近年来,某沿海城市为修复滨海湿地,引种了原产于北美洲的耐盐植物“海蓬子”。该植物根系发达,能有效固沙促淤,初期显著提升了湿地生态系统的碳储量。然而,5年后监测发现,湿地内底栖动物种类减少30%,候鸟种群数量下降,局部区域出现海蓬子密集蔓延、原有盐生植物萎缩的现象。针对5年后湿地生态系统的变化,下列叙述正确的是( )
A. 海蓬子作为生产者,其数量增加必然增强生态系统的稳定性
B. 候鸟数量下降与底栖动物减少无关,是因候鸟迁徙路线改变
C. 海蓬子蔓延可能导致生态位重叠度增加,种间竞争加剧
D. 湿地生物多样性未受影响,系统仍保持原有结构和功能
【答案】C
【解析】
【详解】A、海蓬子作为生产者,其数量增加初期提升了碳储量,但后期密集蔓延导致原有物种萎缩,说明单一物种过度扩张会破坏生态平衡,而非增强稳定性(生态系统稳定性取决于生物多样性及结构复杂性),A错误;
B、底栖动物是候鸟的重要食物来源,其种类减少30%,候鸟种群数量下降,说明候鸟数量下降与底栖动物减少有关,B错误;
C、海蓬子蔓延侵占生态位,与原有盐生植物竞争光照、营养等资源,生态位重叠增加,导致种间竞争加剧,进而导致本地植物萎缩,C正确;
D、底栖动物种类减少、候鸟数量下降、本地植物萎缩均表明生物多样性下降,系统结构和功能已被破坏,D错误。
故选C。
16. 某自花传粉植物的花色由两对等位基因D/d和E/e控制,基因型与表型对应关系为:D_E_为红色,D_ee或ddE_为紫色,ddee为白色。科研人员用纯合亲本进行如图所示的杂交实验,不考虑基因突变和染色体变异,且d基因会导致一定比例花粉失活,下列叙述正确的是( )
A. 实验一中,亲本紫花作为母本参与杂交
B. 实验一中,亲本紫花的基因型为DDee
C. 实验二的F2未出现白花植株,是因为F1产生含d基因的花粉导致部分配子失活所致
D. 若以实验二中F2的红花为父本与白花植株杂交,子代基因型为Ddee的紫花植株占5/7
【答案】D
【解析】
【详解】AB、实验一中,亲本为纯合红花(DDEE)和紫花。紫花基因型可能为DDee或ddEE。若紫花为ddEE,作为母本或父本时,因d基因仅影响部分花粉(父本花粉含d时部分失活),但母本不受此影响,且F2表型比例为6:1,说明ddEE参与杂交。因此,紫花作为母本或父本均可,基因型为ddEE,AB错误;
C、F2中未出现白花植株(ddee),根据实验一和实验二的结果可判断控制花色的两对等位基因位于一对同源染色体上,并非F1产生含d基因的花粉导致部分配子失活所致,C错误;
D、实验一中,纯合红花(DDEE)与纯合紫花(ddEE)杂交,F1全为红花(DdEE),F1自交后F2代红花:紫花=6:1。 F1父本的dE雄配子因d基因部分失活,导致后代中ddEE的比例降低至1/7(6:1),设雄配子比例为DE:dE=X:(1-X),[1/2X+1/2(1-X)+1/2X]:1/2(1-X)=6:1,解得,X=5/7,所以DE:dE=5:2,故实验二中F2的红花为父本与白花植株杂交,子代基因型为Ddee的紫花植株占5/7 ,D正确。
故选D。
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
17. 为探究高温和干旱对龙须菜生长的影响,某研究小组进行了如下研究,研究者先在高温胁迫环境下喷施甜菜碱时进行了不同的实验操作,并于实验开始7天后检测了相关指标,结果如下表所示。回答下列问题:
组别
操作
相对生长速率单位:%/d
藻胆蛋白含量单位:mg/g
丙二醛含量单位:nmol/g
甲
常温
2.07
0.64
15
乙
常温+5.0mmol·L-1甜菜碱
2.10
0.65
12.6
丙
高温
1.14
0.53
25
丁
高温+5.0mmol·L-1甜菜碱
1.66
0.62
16.3
注:细胞在高温条件下,细胞膜会发生过氧化反应,生成丙二醛,一定程度上损坏细胞膜。
(1)该研究的自变量是_______。
(2)藻胆蛋白位于类囊体膜上,具有吸收、传递光能的作用。据表分析,甜菜碱______(填“能”或“不能”)缓解高温胁迫对龙须菜生长的抑制,请从光合作用和细胞结构的角度分析可能的原因是_______。
(3)在干旱环境中,龙须菜会产生胁迫响应和保护防御。研究发现植物体内的脯氨酸含量与P5CS基因表达水平呈正相关,部分调节机制如下图所示。
①干旱胁迫下,龙须菜体内脱落酸含量升高,其作为_________可与保卫细胞相应的受体结合,调节钾离子等流出保卫细胞,使细胞________(填“失水”或“吸水”),引起气孔变小,从而帮助龙须菜在干旱条件下维持水分。
②细胞内mRNA的降解是一个受到严格调控的动态过程,对维持细胞正常生理功能至关重要。干旱条件下,龙须菜细胞可通过________(填“增强”或“减弱”)P5CS基因的mRNA降解来________(填“增强”或“减弱”)P5CS基因的表达水平。
③干旱条件下,龙须菜叶片中游离脯氨酸含量会明显增加以响应干旱胁迫,其作用机制是________。
【答案】(1)温度以及是否添加甜菜碱
(2) ①. 能 ②. 甜菜碱在高温下可以抑制藻胆蛋白的分解,促进光反应进行;甜菜碱可以减缓细胞膜在高温下的过氧化反应,维持细胞膜结构和功能的正常
(3) ①. 信号分子 ②. 失水 ③. 减弱 ④. 增强 ⑤. 脯氨酸含量增加一方面能提高细胞渗透压,增强细胞在干旱环境中吸水能力;另一方面能提高过氧化氢酶活性,减轻细胞生物膜系统的损伤,从而增强龙须菜对干旱的胁迫能力
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应,光反应的物质变化包括水的光解,NADPH和ATP的合成;暗反应的物质变化包括CO2的固定和C3的还原。
小问1详解】
该研究的自变量是温度以及是否添加甜菜碱。
【小问2详解】
据表分析,高温+5.0mmol·L⁻1甜菜碱处理的组别龙须菜其相对生长速率、藻胆蛋白含量均高于高温处理组,丙二醛含量低于高温处理组,说明甜菜碱能缓解高温胁迫对龙须菜生长的抑制。原因是甜菜碱在高温下可以抑制藻胆蛋白的分解,促进光反应进行;甜菜碱可以减缓细胞膜在高温下的过氧化反应,维持细胞膜结构和功能的正常。
【小问3详解】
① 脱落酸是一种植物激素,激素作为信号分子可与靶细胞上相应的受体结合发挥作用。在保卫细胞中,脱落酸作为信号分子可与保卫细胞相应的受体结合,调节钾离子等流出保卫细胞,使细胞内渗透压升高,细胞失水,从而导致气孔变小,减少水分散失,从而帮助龙须菜在干旱条件下维持水分。② 已知植物体内的脯氨酸含量与 P5CS 基因表达水平呈正相关,干旱条件下龙须菜叶片中游离脯氨酸的含量会明显增加以响应干旱胁迫,说明需要增强 P5CS 基因的表达水平。而细胞内 mRNA 的降解是一个受到严格调控的动态过程,若要增强基因表达水平,可通过减弱 P5CS 基因的 mRNA 降解来实现,这样能使更多的 mRNA 存在并参与翻译过程,从而增强基因表达水平。③干旱条件下,龙须菜叶片中游离脯氨酸的含量会明显增加以响应干旱胁迫,其作用机制是:脯氨酸含量增加一方面能提高细胞渗透压,增强细胞在干旱环境中吸水能力;另一方面能提高过氧化氢酶活性,减轻细胞生物膜系统的损伤,从而增强龙须菜对抗干旱的胁迫能力。
18. 某植物(2n=18)为两性花,白叶枯病抗性由基因A/a控制,叶色由基因B/b控制。科研人员为研究该植物这两对相对性状的遗传方式,实施了植物杂交实验,结果如表1所示。
表1两对相对性状杂交实验结果
杂交组合
P
F1
F2
甲
均感病绿叶
感病绿叶:抗病绿叶=2:1
感病绿叶:抗病绿叶=2:3
乙
感病红叶、抗病绿叶
感病红叶:抗病红叶=1:1
抗病红叶:感病红叶:抗病绿叶:感病绿叶=15:6:5:2
注:表中F1为1对亲本的杂交后代,F2为F1全部个体自交的后代。
杂交组合乙的部分F2样本PCR和电泳检测结果如表2所示。已知,157bp和289bp分别为抗病、感病基因的特异序列;250bp和180bp分别为红叶、绿叶基因的扩增片段。
表2杂交组合乙的部分F2样本PCR和电泳检测结果
样本
A/a基因条带(bp)
B/b基因条带(bp)
存活状态
1
157
250
存活
2
289
180
胚发育终止
3
289、157
250
存活
4
289、157
250、180
存活
回答下列问题:
(1)若要对该植物进行基因组测序,需测定______条染色体上的DNA碱基排列顺序。实验中少量的亲本杂交,子代就会出现特定的性状分离比,与该植物的________的特征有关。
(2)分析表1数据,推测______基因编码的毒性蛋白大量积累导致胚发育终止。表2中,样本2胚发育终止,其基因型为________。
(3)利用表2中的样本4获得稳定遗传抗病绿叶品系的最佳方法是________。
(4)研究人员在进行以上实验时,发现该植物果肉颜色这一对相对性状的遗传有以下特点:将纯合白肉与纯合橘肉亲本杂交,F1全为橘肉,F1自交,F2橘肉:白肉=3:1.现将叶色和果肉颜色这两对性状一起统计,若F2表型及比例为________,说明这两对相对性状均由B、b控制,且B控制叶色时为显性,b控制果肉颜色时为显性。
【答案】(1) ①. 9 ②. 子代数量多
(2) ①. A ②. AAbb
(3)自交 (4)红叶白肉:红叶橘肉:绿叶橘肉=1∶2∶1
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。分析表1数据,杂交组合甲中F1感病绿叶:抗病绿叶=2:1,可知A基因纯合(AA)会导致胚发育终止。
【小问1详解】
该植物属于两性花植物,没有性染色体,体细胞中含有18条染色体,进行基因组测序时,需要测定9条染色体上的DNA 碱基排列顺序。少量的亲本杂交,子代就会出现特定的性状分离比,说明该植物的子代数量足够多。
【小问2详解】
分析表1数据,杂交组合甲中F1感病绿叶:抗病绿叶=2:1,可知A基因纯合(AA)会导致胚发育终止,推测A基因编码毒性蛋白大量积累导致胚发育终止。根据杂交组合乙,可以绿叶为隐性性状。样本2的A基因条带为289bp(感病),b基因条带为180bp(绿叶),且胚发育终止,基因型为AAbb。
【小问3详解】
利用样本4获得稳定遗传抗病绿叶品系(aabb)的最佳方法是杂交育种,本题可以通过自交实现稳定遗传抗病绿叶品系的获取。
【小问4详解】
F2中基因型BB:Bb:bb=1∶2∶1,且这两对相对性状均由B、b控制,且B控制叶色时为显性,b控制果肉颜色时为显性,则F2表型及比例为红叶白肉:红叶橘肉:绿叶橘肉=1∶2∶1。
19. 睡眠不足在现代社会普遍存在,已成为代谢性疾病的主要诱因之一。临床研究表明,被剥夺睡眠的人群表现出更高的能量摄入,但能量消耗没有变化。因此,睡眠不足导致肥胖的机制值得深入研究。
(1)睡眠不足会导致昼夜节律紊乱,昼夜节律的调节中枢位于________,该调节中枢还与________(答两点即可)等过程的控制相关。
(2)研究者鉴定出Raptin是一种由下丘脑分泌的、与睡眠有关的激素。其在血浆中的浓度与睡眠的关系如图所示。
①由图可知,睡眠对血浆Raptin浓度的影响是______。
②研究表明:睡眠不足时因Raptin减少,对“瘦素”(作用:抑制食欲)分泌的促进作用减弱而导致肥胖,现以小鼠为材料设计实验来验证该结论,并写出实验结果:
实验思路:________。
实验结果:________。
(3)从进化和适应的角度分析,睡眠剥夺时能量摄入增加的意义可能是________。
【答案】(1) ①. 下丘脑 ②. 体温调节、水盐平衡调节、血糖调节
(2) ①. 正常睡眠可提高血浆Raptin浓度,睡眠被剥夺则降低血浆Raptin浓度 ②. 实验思路1:将生理状态一致小鼠剥夺睡眠后随机均分为两组,甲组注射适量Raptin溶液,乙组注射等量生理盐水;其他条件相同且适宜,饲养一段时间,测定并比较两组小鼠的瘦素分泌量和体重变化或(实验思路2:将生理状态一致的小鼠随机均分为三组,甲组正常睡眠,乙组睡眠剥夺后注射适量Raptin溶液,丙组睡眠剥夺后注射等量生理盐水;其他条件相同且适宜,饲养一段时间,测定并比较三组小鼠的瘦素分泌量和体重变化)或(实验思路3:将生理状态一致的小鼠随机均分为两组,甲组正常睡眠,乙组睡眠剥夺,在相同且适宜的条件下饲养一段时间,测定并比较两组小鼠的瘦素分泌量和体重变化。向乙组小鼠注射适量Raptin溶液;再测定并比较两组小鼠的瘦素分泌量和体重变化) ③. 实验结果1:与甲组相比,乙组瘦素分泌量减少、体重增加(实验结果2:与甲组相比,丙组瘦素分泌量减少、体重增加;乙组瘦素分泌量和体重与甲组无显著差异(或介于甲组和丙组之间))或(实验结果3:与甲组相比,乙组瘦素分泌量减少、体重增加;注射适量Raptin溶液后乙组瘦素分泌量和体重与甲组无显著差异)
(3)可能是在睡眠不足的情况下,通过增加能量摄入储备能量,以应对可能随之而来的体力消耗和能量需求,从而提高生存几率或环境挑战。(或:补偿睡眠剥夺导致的额外能量消耗,维持机体正常生理功能和代谢平衡,以适应不良环境,保障个体生存。)
【解析】
【分析】从图中看出,与正常睡眠相比,被剥夺了睡眠的小鼠血浆中Raptin浓度更低。
【小问1详解】
生物节律由下丘脑调控,下丘脑还参与体温调节、水盐平衡调节、血糖调节等。
【小问2详解】
①由图看出,正常睡眠条件下,Raptin含量高于被剥夺睡眠,所以睡眠提高Raptin 含量,睡眠被剥夺则降低血浆Raptin浓度。
②实验目的是证明睡眠不足时因Raptin减少,对“瘦素”(作用:抑制食欲)分泌的促进作用减弱而导致肥胖,所以自变量可以是是否注射Raptin。对照组和实验组的实验材料都是睡眠不足的小鼠,所以实验思路为:将生理状态一致的小鼠剥夺睡眠后随机均分为两组,甲组注射适量Raptin溶液,乙组注射等量生理盐水;其他条件相同且适宜,饲养一段时间,测定并比较两组小鼠的瘦素分泌量和体重变化。检测指标为瘦素分泌量和体重,由于该实验是验证实验,所以其结果为:与甲组相比,乙组瘦素分泌量减少、体重增加。
【小问3详解】
在睡眠不足的情况下,通过增加能量摄入储备能量,以应对可能随之而来的体力消耗和能量需求,从而提高生存几率或环境挑战。
20. 为解决废弃矿坑生态修复与资源利用问题,某地区构建了“光伏板发电+板下种植苜蓿+苜蓿饲喂肉羊”的生态循环模式。该模式中,光伏板遮挡部分光照,为苜蓿生长提供适宜的光照条件;肉羊粪便用于改良矿坑土壤。请结合所学知识回答下列问题:
(1)通过生态修复后,生物群落能实现自我更新和维持,体现了生态工程________原理。从群落演替角度分析,废弃矿坑通过该模式改造后发生的演替类型属于_________。
(2)研究发现,板下种植苜蓿后,矿坑区域的害虫数量明显减少,推测可能的原因是苜蓿为害虫的天敌提供了栖息场所和食物来源,这体现了生态系统的________功能。该模式中,肉羊粪便促进土壤有机碳积累,体现了生态系统的________功能。若要提高该生态系统的能量利用率,可采取的措施有________(至少答出2点)。
(3)在该生态系统中引入新物种时,要保证引入的生物之间存在的______差异,以充分利用环境资源。
【答案】(1) ①. 自生 ②. 次生演替
(2) ①. 信息传递 ②. 物质循环 ③. 合理调整苜蓿种植密度以提高光能利用率;对肉羊粪便进行资源化利用(如制作有机肥还田);控制肉羊养殖数量,避免过度啃食苜蓿导致生产者减少
(3)生态位
【解析】
【分析】1、初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替;
2、次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替;
3、生态系统的功能:能量流动,物质循环和信息传递;
4、生态工程原理:自生,循环,协调和整体。
【小问1详解】
通过生态修复后,生物群落能通过生物自身调节能力实现系统稳定,体现了生态工程的自生原理。废弃矿坑改造后保留的原来的土壤条件属于次生演替。
【小问2详解】
板下种植苜蓿后,矿坑区域的害虫数量明显减少原因是苜蓿为害虫的天敌提供了栖息场所和食物来源,这体现了生态系统的信息传递功能。该模式中,肉羊粪便促进土壤有机碳积累,土壤中微生物将有机碳分解为无机物,可被植物根吸收,体现了生态系统的物质循环功能。若要提高该生态系统的能量利用率,可采取的措施有合理调整苜蓿种植密度以提高光能利用率;对肉羊粪便进行资源化利用(如制作有机肥还田);控制肉羊养殖数量,避免过度啃食苜蓿导致生产者减少等。
【小问3详解】
在该生态系统中引入新物种时,需要考虑物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系(生态位),既避免种间竞争又可以充分利用资源。
21. GFP是水母体内存在的能发出绿色荧光的一种蛋白。科研人员利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠G3基因一端,如图1所示(引物用于PCR扩增以鉴定小鼠的基因型)。实验得到能正常表达两种蛋白质的亲本杂合子雌雄小鼠各1只,交配后得到F1,在F1中筛选以获得G3-GFP基因纯合子小鼠。回答下面问题:
(1)将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠后,小鼠细胞翻译时先合成G3蛋白,再合成GFP蛋白。基因表达过程中启动子的作用是________;
(2)为鉴定F1各小鼠的基因型,科研人员选用引物对相关小鼠的基因进行PCR扩增。
①PCR中使用的聚合酶属于______(填写编号)。
a.以DNA为模板的RNA聚合酶
b.以RNA为模板的RNA聚合酶
c.以RNA为模板的DNA聚合酶
d.以DNA为模板的DNA聚合酶
②PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+,其作用是:________。
③用设计的引物________进行PCR,能更好地区分F1小鼠是杂合子还是纯合子。得到PCR产物后,通过核酸电泳即可进行检测,在图2的电泳图中将对应位置的条带涂黑:________。
(3)某水母体内的绿色荧光蛋白由238个氨基酸构成,研究发现,将该蛋白第230位丝氨酸替换为苏氨酸,荧光强度和稳定性明显提升。在图3所示的绿色荧光蛋白基因改造方案中(只示出部分碱基),含已替换碱基的引物是______(写编号)。
【答案】(1)RNA聚合酶结合位点,启动转录
(2) ①. d ②. 激活DNA聚合酶 ③. 1和2 ④.
(3)②
【解析】
【分析】PCR原理:目的基因DNA受热变性后解离单链,引物与单链相应互补序列结合;然后以单链DNA为模板,在DNA聚合酶作用下进行延伸,即将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端,如此重复循环多次。
【小问1详解】
启动子是RNA 聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA 序列,它含有RNA 聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列,多数位于结构基因转录起始点的上游,启动子本身不被转录,因此启动子的作用是RNA聚合酶结合与识别的位点,驱动转录。
【小问2详解】
①PCR的原理是DNA双链复制,利用的酶是耐热的DNA聚合酶,合成子链时是以DNA为模板,d正确。
故选d。
②PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+,作用是激活耐高温的DNA聚合酶。
③从题图中能看到,引物1位于插入片段(GFP)的上游,引物2位于插入片段的下游(非编码区),选择引物1和引物2进行PCR区分F1小鼠是杂合子还是纯合子的原因是野生型小鼠的基因中无GFP插入,以其DNA为模板时,引物1和引物2扩增出的是小片段(野生型基因片段),另外转基因纯合子小鼠的基因中两个等位基因都插入了GFP,扩增出的是大片段(含GFP的基因片段)。 杂合子小鼠的基因中一个等位基因是野生型、一个是转基因型,会同时扩增出大片段和小片段。 若选择其他引物组合(如仅用引物1或仅用引物2),无法区分三种基因型,因此必须选引物1和引物2的组合。野生纯合子只有野生型基因,PCR仅扩增出小片段,因此野生纯合子的电泳条带仅出现在小片段;转基因纯合子只有含GFP的转基因基因,PCR仅扩增出大片段,因此电泳条带仅出现在大片段;杂合子同时有野生型和转基因基因,PCR扩增出大片段和小片段,因此电泳条带在大片段和小片段位置都出现,因此电泳图为:。
【小问3详解】
根据绿色荧光蛋白基因的编码序列,替换的碱基在编码序列中,则利用的引物应该把编码序列全部扩增在内,则所用的引物是②③。由题干信息可知,该酶是将该蛋白第230位丝氨酸替换为苏氨酸,说明改变的碱基在编码序列的后方,所以含替换碱基的引物是②。
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2025年秋季学期高三年级12月名校联考
生物学
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将学校、班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.考生请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试题上作答无效。
一、选择题(本大题共16小题,共40分。第1-12小题,每小题2分;13-16小题,每小题4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. 无机盐是生物体的重要组成成分,对生物体的生命活动有重要作用。下列叙述错误的是( )
A. 缺Fe会导致红细胞数量减少,引发缺铁性贫血
B. 对体液pH起着重要的调节作用
C. 血液中含量过高,人体易出现肌无力
D. 人体缺碘会引起甲状腺功能减退症
2. 中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构,进一步阐明了几丁质合成的过程(如图),该研究结果在农业生产上具有重要意义。下列叙述错误的是( )
A. 细胞核是真菌合成几丁质控制中心
B. 几丁质是由两个葡萄糖构成的二糖
C. 几丁质的合成是在细胞膜上进行的
D. 几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害
3. 关于遗传物质DNA的经典实验,叙述正确的是( )
A. 由染色体复制伴随着基因的复制,得出基因在染色体上呈线性排列
B. 噬菌体侵染细菌实验采用了能区分DNA和蛋白质的技术
C. 沃森和克里克用DNA衍射图谱得出了碱基配对的方式
D. 梅塞尔森和斯塔尔用15N的放射性来区分DNA的母链和子链
4. 某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼,该丽鱼种群包含两种类型的个体:一种具有磨盘状齿形,专食蜗牛和贝壳类软体动物;另一种具有乳突状齿形,专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代。针对上述现象,下列叙述正确的是( )
A. 两者在齿形上的差异是因为它们捕获食物不同而造成的不遗传的变异
B. 两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应,但不属于生物间的协同进化
C. 两者在齿形上的差异可能与基因突变有关,但不影响丽鱼进化的速度和方向
D. 两者在齿形上的差异而形成了两个不同的物种是由突变和自然选择驱动的
5. 高等植物的生长发育受光、温度、重力等重要环境因素的调节,下列叙述正确的是( )
A. 光敏色素是一类感受光信号色素-蛋白复合体,主要分布在类囊体的薄膜上
B. 年轮、春化作用、根的向地性都能说明温度参与植物生长发育的调节
C. 植物的根冠等部位中存在平衡石细胞,可将重力信号转换成运输生长素的信号
D. 树干上颜色较深的年轮带与春夏季节气温较高有关
6. 某人因感染链球菌导致急性肾小球肾炎,检查发现该患者的肾小球水盐滤过率降低、毛细血管通透性增大、血浆蛋白含量下降、抗利尿激素含量改变。下列相关说法正确的是( )
A. 患者会出现水分滞留在血管内而引发水肿
B. 患者的抗利尿激素含量会上升
C. 患者血浆蛋白渗出至组织液使组织液渗透压升高
D. 患者水肿的形成与毛细血管通透性和抗利尿激素无关
7. 为研究近海渔业资源的可持续开发,研究者划分了捕捞区(甲)和非捕捞区(乙)。已知一条关键食物链为:海藻→海胆→岩龙虾。下列相关分析正确的是( )
A. 在甲区域大量捕捞岩龙虾,会降低海胆的种内竞争,使海藻生物量上升
B. 依据龙虾的性别比例,可预测其种群数量的未来变化趋势
C. 禁捕后甲区域可通过负反馈调节恢复到乙区域状态
D. 由于季节性繁殖,出生率显著上升,这属于非密度制约因素对种群数量的调节
8. 为评估“退塘还湿”生态修复效果,研究团队对某湿地不同修复阶段(裸滩期→草本期→灌木期)的群落进行调查,结果如下表。下列分析错误的是( )
修复阶段
物种丰富度
优势种
昆虫密度(只/m2)
鸟类物种数
裸滩期
8
芦苇苗
12
3
草本期
23
芦苇
45
11
灌木期
35
柽柳
68
18
A. 鸟类物种数调查可结合记名计算法与红外触发相机监测
B. 从裸滩期到灌木期,群落垂直结构逐渐复杂,提高了资源利用率
C. 灌木期鸟类物种数最多,与昆虫密度高和植被分层提供多样栖息空间有关
D. 从裸滩期到灌木期,因优势种频繁更替,生态系统稳定性不变
9. 自然界中有些细菌具有溶菌特性。研究者将一定浓度的甲细菌涂布到固体培养基平板上培养。一段时间后,平板上层变浑浊。再将乙细菌用接种环接种到该浑浊平板上层培养,用以鉴定细菌的溶菌能力。下列相关叙述错误的是( )
A. 通常细菌培养基比酵母菌培养基有更高的碳氮比
B. 平板上层变浑浊,表明甲细菌能培养平板中生长繁殖
C. 研究者所做的实验中,甲细菌通常被用作溶菌对象
D. 培养乙细菌一段时间后,其菌落周围可能出现透明圈
10. 某病毒对动物养殖业危害严重,我国学者用该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体,用于快速检测该病毒,其主要技术路线如图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中免疫的脾细胞不需要原代培养扩大细胞数量
B. 添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合
C. 杂交瘤细胞筛选过程的选择培养基只抑制同种核融合的细胞的生长
D. 单克隆抗体筛选中,可选择与该病毒外壳蛋白进行杂交
11. 甲植物细胞核中含耐盐碱基因,乙植物细胞质中含高产基因。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交,过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定,最终获得高产耐盐碱再生植株。下列说法错误的是( )
A. 为使原生质体正常生长,培养基须保持适当的温度、pH和渗透压
B. 从食用甲植物的动物消化道内提取蛋白酶,用于去除细胞壁
C. 若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体,则乙植物可用幼苗的叶片为外植体
D. 原生质体融合前,需分别使甲原生质体和乙原生质体的细胞质、细胞核失活
12. 下列关于生物学实验操作的叙述,正确的是( )
A. 性状分离比的模拟实验中,两个小桶内彩球的总数必须相同
B. 艾弗里用加法原理证明DNA是肺炎链球菌的转化因子
C. 取洋葱研磨液的上清液,加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA
D. PCR实验所需的移液器、枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理
13. 常规栽培时,小麦野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显,但在高密度栽培条件下黄绿叶突变体产量更高,其相关生理特征如表和图。(光饱和点:光合速率不再随光照强度增加时的光照强度;光补偿点:光合过程中吸收的与呼吸过程中释放的等量时的光照强度)。下列相关叙述错误的是( )
高密度栽培条件下不同品种小麦的相关生理特征:
小麦材料
叶绿素(mg/g)
类胡萝卜素(mg/g)
类胡萝卜素/叶绿素
野生型(WT)
4.08
0.63
0.15
黄绿叶突变体(ygl)
1.73
0.47
0.27
A. 黄绿叶突变体呈黄绿色,主要原因是叶绿素含量较低且占比低
B. 分离小麦叶片的光合色素时色素带不能浸入层析液,防止色素溶解在层析液中
C. 当光照强度为500μmol·m-2·s-1时,两者的总光合速率相等
D. 若光照强度增加到2000μmol·m-2·s-1时,此时ygl的光饱和点等于WT
14. 肠易激综合征(IBS)是人体在长期应激状态下容易出现的一种胃肠道疾病,典型症状为腹痛、腹胀和排便频率改变等。皮质酮(CORT,一种激素)以及促炎细胞因子增加可能是IBS发病的主要原因,机制如图所示。下列叙述正确的是( )
注:(+)表示促进(-)表示抑制;CRH表示促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH表示促肾上腺皮质激素。
A. CRH、ACTH、乙酰胆碱均需要与受体结合才能直接参与细胞内代谢过程
B. 促炎细胞因子增多可能通过正反馈调节进一步促进自身释放,从而加重肠道炎症
C. 若给机体注射乙酰胆碱受体抑制剂,可能加重IBS症状
D. 长期应激下,下丘脑、垂体、肾上腺皮质细胞上均有CRH的受体
15. 近年来,某沿海城市为修复滨海湿地,引种了原产于北美洲的耐盐植物“海蓬子”。该植物根系发达,能有效固沙促淤,初期显著提升了湿地生态系统的碳储量。然而,5年后监测发现,湿地内底栖动物种类减少30%,候鸟种群数量下降,局部区域出现海蓬子密集蔓延、原有盐生植物萎缩的现象。针对5年后湿地生态系统的变化,下列叙述正确的是( )
A. 海蓬子作为生产者,其数量增加必然增强生态系统的稳定性
B. 候鸟数量下降与底栖动物减少无关,是因候鸟迁徙路线改变
C. 海蓬子蔓延可能导致生态位重叠度增加,种间竞争加剧
D. 湿地生物多样性未受影响,系统仍保持原有结构和功能
16. 某自花传粉植物的花色由两对等位基因D/d和E/e控制,基因型与表型对应关系为:D_E_为红色,D_ee或ddE_为紫色,ddee为白色。科研人员用纯合亲本进行如图所示的杂交实验,不考虑基因突变和染色体变异,且d基因会导致一定比例花粉失活,下列叙述正确的是( )
A. 实验一中,亲本紫花作为母本参与杂交
B. 实验一中,亲本紫花的基因型为DDee
C. 实验二的F2未出现白花植株,是因为F1产生含d基因的花粉导致部分配子失活所致
D. 若以实验二中F2的红花为父本与白花植株杂交,子代基因型为Ddee的紫花植株占5/7
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
17. 为探究高温和干旱对龙须菜生长的影响,某研究小组进行了如下研究,研究者先在高温胁迫环境下喷施甜菜碱时进行了不同的实验操作,并于实验开始7天后检测了相关指标,结果如下表所示。回答下列问题:
组别
操作
相对生长速率单位:%/d
藻胆蛋白含量单位:mg/g
丙二醛含量单位:nmol/g
甲
常温
2.07
0.64
15
乙
常温+50mmol·L-1甜菜碱
2.10
0.65
12.6
丙
高温
1.14
0.53
25
丁
高温+5.0mmol·L-1甜菜碱
1.66
0.62
16.3
注:细胞在高温条件下,细胞膜会发生过氧化反应,生成丙二醛,一定程度上损坏细胞膜。
(1)该研究的自变量是_______。
(2)藻胆蛋白位于类囊体膜上,具有吸收、传递光能的作用。据表分析,甜菜碱______(填“能”或“不能”)缓解高温胁迫对龙须菜生长的抑制,请从光合作用和细胞结构的角度分析可能的原因是_______。
(3)在干旱环境中,龙须菜会产生胁迫响应和保护防御。研究发现植物体内的脯氨酸含量与P5CS基因表达水平呈正相关,部分调节机制如下图所示。
①干旱胁迫下,龙须菜体内脱落酸含量升高,其作为_________可与保卫细胞相应的受体结合,调节钾离子等流出保卫细胞,使细胞________(填“失水”或“吸水”),引起气孔变小,从而帮助龙须菜在干旱条件下维持水分。
②细胞内mRNA的降解是一个受到严格调控的动态过程,对维持细胞正常生理功能至关重要。干旱条件下,龙须菜细胞可通过________(填“增强”或“减弱”)P5CS基因的mRNA降解来________(填“增强”或“减弱”)P5CS基因的表达水平。
③干旱条件下,龙须菜叶片中游离脯氨酸的含量会明显增加以响应干旱胁迫,其作用机制是________。
18. 某植物(2n=18)为两性花,白叶枯病抗性由基因A/a控制,叶色由基因B/b控制。科研人员为研究该植物这两对相对性状的遗传方式,实施了植物杂交实验,结果如表1所示。
表1两对相对性状杂交实验结果
杂交组合
P
F1
F2
甲
均为感病绿叶
感病绿叶:抗病绿叶=2:1
感病绿叶:抗病绿叶=2:3
乙
感病红叶、抗病绿叶
感病红叶:抗病红叶=1:1
抗病红叶:感病红叶:抗病绿叶:感病绿叶=15:6:5:2
注:表中F1为1对亲本的杂交后代,F2为F1全部个体自交的后代。
杂交组合乙的部分F2样本PCR和电泳检测结果如表2所示。已知,157bp和289bp分别为抗病、感病基因的特异序列;250bp和180bp分别为红叶、绿叶基因的扩增片段。
表2杂交组合乙的部分F2样本PCR和电泳检测结果
样本
A/a基因条带(bp)
B/b基因条带(bp)
存活状态
1
157
250
存活
2
289
180
胚发育终止
3
289、157
250
存活
4
289、157
250、180
存活
回答下列问题:
(1)若要对该植物进行基因组测序,需测定______条染色体上的DNA碱基排列顺序。实验中少量的亲本杂交,子代就会出现特定的性状分离比,与该植物的________的特征有关。
(2)分析表1数据,推测______基因编码的毒性蛋白大量积累导致胚发育终止。表2中,样本2胚发育终止,其基因型为________。
(3)利用表2中的样本4获得稳定遗传抗病绿叶品系的最佳方法是________。
(4)研究人员在进行以上实验时,发现该植物果肉颜色这一对相对性状的遗传有以下特点:将纯合白肉与纯合橘肉亲本杂交,F1全为橘肉,F1自交,F2橘肉:白肉=3:1.现将叶色和果肉颜色这两对性状一起统计,若F2表型及比例为________,说明这两对相对性状均由B、b控制,且B控制叶色时为显性,b控制果肉颜色时为显性。
19. 睡眠不足在现代社会普遍存在,已成为代谢性疾病的主要诱因之一。临床研究表明,被剥夺睡眠的人群表现出更高的能量摄入,但能量消耗没有变化。因此,睡眠不足导致肥胖的机制值得深入研究。
(1)睡眠不足会导致昼夜节律紊乱,昼夜节律的调节中枢位于________,该调节中枢还与________(答两点即可)等过程的控制相关。
(2)研究者鉴定出Raptin是一种由下丘脑分泌的、与睡眠有关的激素。其在血浆中的浓度与睡眠的关系如图所示。
①由图可知,睡眠对血浆Raptin浓度的影响是______。
②研究表明:睡眠不足时因Raptin减少,对“瘦素”(作用:抑制食欲)分泌的促进作用减弱而导致肥胖,现以小鼠为材料设计实验来验证该结论,并写出实验结果:
实验思路:________。
实验结果:________。
(3)从进化和适应角度分析,睡眠剥夺时能量摄入增加的意义可能是________。
20. 为解决废弃矿坑生态修复与资源利用问题,某地区构建了“光伏板发电+板下种植苜蓿+苜蓿饲喂肉羊”的生态循环模式。该模式中,光伏板遮挡部分光照,为苜蓿生长提供适宜的光照条件;肉羊粪便用于改良矿坑土壤。请结合所学知识回答下列问题:
(1)通过生态修复后,生物群落能实现自我更新和维持,体现了生态工程________原理。从群落演替角度分析,废弃矿坑通过该模式改造后发生的演替类型属于_________。
(2)研究发现,板下种植苜蓿后,矿坑区域的害虫数量明显减少,推测可能的原因是苜蓿为害虫的天敌提供了栖息场所和食物来源,这体现了生态系统的________功能。该模式中,肉羊粪便促进土壤有机碳积累,体现了生态系统的________功能。若要提高该生态系统的能量利用率,可采取的措施有________(至少答出2点)。
(3)在该生态系统中引入新物种时,要保证引入的生物之间存在的______差异,以充分利用环境资源。
21. GFP是水母体内存在的能发出绿色荧光的一种蛋白。科研人员利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠G3基因一端,如图1所示(引物用于PCR扩增以鉴定小鼠的基因型)。实验得到能正常表达两种蛋白质的亲本杂合子雌雄小鼠各1只,交配后得到F1,在F1中筛选以获得G3-GFP基因纯合子小鼠。回答下面问题:
(1)将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠后,小鼠细胞翻译时先合成G3蛋白,再合成GFP蛋白。基因表达过程中启动子的作用是________;
(2)为鉴定F1各小鼠的基因型,科研人员选用引物对相关小鼠的基因进行PCR扩增。
①PCR中使用的聚合酶属于______(填写编号)。
a.以DNA为模板的RNA聚合酶
b.以RNA为模板的RNA聚合酶
c.以RNA为模板的DNA聚合酶
d.以DNA为模板的DNA聚合酶
②PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+,其作用是:________。
③用设计的引物________进行PCR,能更好地区分F1小鼠是杂合子还是纯合子。得到PCR产物后,通过核酸电泳即可进行检测,在图2的电泳图中将对应位置的条带涂黑:________。
(3)某水母体内的绿色荧光蛋白由238个氨基酸构成,研究发现,将该蛋白第230位丝氨酸替换为苏氨酸,荧光强度和稳定性明显提升。在图3所示的绿色荧光蛋白基因改造方案中(只示出部分碱基),含已替换碱基的引物是______(写编号)。
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