内容正文:
2025—2026学年上学期高三年级第三次摸底考试生物学科试卷
考试时间:75分钟;试卷满分:100分
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,考试结束后,将答题卡交回。
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2. 选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3. 请按照题号顺序在各题目的答题区域作答,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. 作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5. 保持卡面清洁,不得折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第I卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30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. 下列关于人体肝脏细胞中过氧化氢酶叙述,正确的是( )
A. 属于内环境的组成成分
B. 可用于探究pH对酶活性的影响
C. 通过与受体结合发挥作用
D. 在核糖体上合成,经内质网加工成熟
【答案】B
【解析】
【详解】A、过氧化氢酶存在于肝脏细胞内,不属于内环境(细胞外液)的组成成分,A错误;
B、过氧化氢酶的活性受 pH 影响,可用于探究 pH 对酶活性的影响实验(如不同 pH 条件下,过氧化氢分解速率的变化),B正确;
C、过氧化氢酶是起催化作用,通过降低化学反应的活化能发挥作用,并非与受体结合,C错误;
D、过氧化氢酶是胞内酶,在核糖体上合成后,不需要经内质网加工,直接在细胞内发挥作用,D错误。
故选B。
2. 下列叙述正确的是( )
A. 自由基可攻击磷脂、蛋白质、DNA分子,造成细胞衰老
B. 死细胞被台盼蓝染成蓝色体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能
C. 还原型辅酶II作为反应物参与有氧呼吸第三阶段
D. 细胞骨架的元素组成与脱氧核糖的元素组成相同
【答案】A
【解析】
【详解】 A、自由基具有强氧化性,可攻击细胞膜上的磷脂、细胞内的蛋白质以及DNA分子,造成生物大分子的损伤,进而导致细胞衰老,A正确;
B、死细胞被台盼蓝染成蓝色,是因为死细胞的细胞膜失去选择透过性,而非体现细胞间信息交流的功能,B错误;
C、还原型辅酶Ⅱ(NADPH)主要参与光合作用的暗反应,有氧呼吸第三阶段的反应物是还原型辅酶Ⅰ(NADH),并非还原型辅酶Ⅱ,C错误;
D、细胞骨架的主要成分是蛋白质,其元素组成主要为C、H、O、N等,而脱氧核糖是糖类,元素组成仅为C、H、O,二者元素组成不同,D错误;
故选A。
3. 下列关于现代生物进化理论的叙述,正确的是( )
A. 生物进化的原材料是由基因突变和基因重组提供的
B. 一个森林中所有个体含有的全部基因构成一个基因库
C. 自然选择直接作用于个体的表型,进而影响种群的基因频率
D. 协同进化是指不同物种间在相互影响中不断进化和发展
【答案】C
【解析】
【详解】A、生物进化的原材料是由基因突变、基因重组和染色体变异提供的,不只是基因突变和基因重组提供,A错误;
B、一个种群中所有个体含有的全部基因构成一个基因库,而不是一个森林中所有个体(包含多个种群),B错误;
C、自然选择直接作用于个体的表型(比如个体的形态、行为等特征),适应环境的个体存活繁殖,不适应的被淘汰,进而影响种群的基因频率,C正确;
D、协同进化不仅是不同物种间的相互影响,还包括生物与无机环境之间的相互影响和进化,D错误。
故选C。
4. 粪便无创DNA检测技术通过分析粪便中脱落肠道细胞的DNA来评估肠癌发病风险,具有无创便捷、灵敏度高等优点。该检测需采集粪便样本,进行DNA提取、扩增等过程。下列叙述正确的是( )
A. 提取DNA时,可加入等体积的、预冷的酒精使DNA析出
B. 随着PCR反应进行,DNA聚合酶、引物、脱氧核苷酸数量逐步减少
C. 因粪便中的DNA均源于肠壁脱落细胞,因此该技术的灵敏度高
D. PCR技术不能用来鉴定基因工程中目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA上
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA不溶于酒精,而蛋白质等杂质可溶于酒精,因此提取DNA时,加入等体积预冷的酒精可使DNA析出,A正确;
B、PCR反应中,DNA聚合酶是耐高温的(如Taq酶),在反应过程中不会被消耗;引物和脱氧核苷酸会因参与子链合成而逐步减少,B错误;
C、粪便中的DNA不仅来源于肠壁脱落细胞,还可能包含肠道微生物的DNA;该技术灵敏度高的原因是PCR技术可对微量DNA进行扩增,而非DNA来源单一,C错误;
D、PCR技术可通过设计特异性引物,扩增受体细胞染色体DNA中的目的基因片段,从而鉴定目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA上,D错误。
故选A。
5. 下列有关遗传物质及其探索历程的叙述中,不正确的是( )
A. 在研究遗传规律的过程中,孟德尔和摩尔根都运用了假说—演绎法
B. 沃森和克里克的研究证明了DNA的复制方式是半保留复制
C. 基因表达过程中,核糖体沿mRNA的5'端向3'端移动
D. DNA复制和转录过程中均存在氢键的断裂和形成
【答案】B
【解析】
【详解】A、孟德尔运用假说—演绎法总结出了遗传规律, 摩尔根运用假说—演绎法证明了基因在染色体上,A正确;
B、梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法,证明了DNA的复制是半保留复制,B错误;
C、在基因表达的翻译过程中,核糖体沿着mRNA移动,读取密码子,其移动方向是从mRNA的端向端,C正确;
D、DNA复制过程中,首先需要解旋酶将DNA双链解开,这一过程涉及氢键的断裂;然后以解开的单链为模板合成新的DNA链,新链与模板链之间会形成氢键;转录过程中,RNA聚合酶与DNA结合,使DNA双链解开,存在氢键的断裂;转录形成的RNA链与DNA模板链之间也会形成氢键,D正确。
故选B。
6. 某健康人受到惊吓后,收缩压升至140mmHg以上,过程如下图所示,图中a、b分别是( )
主动脉和颈动脉上的压力感受器 心血管中枢 心脏、血管
①交感神经②副交感神经③传入神经
A. ①,③ B. ②,③ C. ③,② D. ③,①
【答案】D
【解析】
【详解】某健康人受到惊吓后,主动脉和颈动脉上的压力感受器受到刺激兴奋,兴奋通过传入神经传导到心血管中枢,然后通过心血管中枢传导到交感神经,再由交感神经将兴奋传导到效应器心脏、血管,引起血管收缩,导致血压升高,综上分析,D正确,ABC错误。
故选D。
7. 如图表示的是人体四种体液之间的不完全关系,下列分析错误的是( )
A. 4种液体所构成的环境即为体内细胞直接生活的内环境
B. 若乙是红细胞的细胞内液,则需要补充的箭头是丙→甲
C. 若乙是肝脏细胞的细胞内液,则甲中O2的含量低于丁
D. 若乙是骨骼肌细胞的细胞内液,则甲比丁中蛋白质含量低
【答案】A
【解析】
【详解】A、体内细胞生活在内环境中,内环境由血浆、组织液、淋巴液组成,不包括乙(细胞内液),A错误;
B、若乙是红细胞的细胞内液,则甲表示血浆,丙为组织液,丁为淋巴液,血浆与组织液之间双向渗透,则需要补充的箭头是丙→甲,B正确;
C、若乙是肝脏细胞的细胞内液,则甲为组织液,丁为血浆,血浆中的氧气含量高于组织液,C正确;
D、若乙是骨骼肌细胞的细胞内液,则甲为组织液,丁为血浆,血浆中的蛋白质含量高于组织液、淋巴液,D正确。
故选A。
8. DNA甲基化主要表现为抑制转录活性,而对DNA复制过程无明显影响。关于DNA甲基化的叙述,正确的是( )
A. 某基因发生甲基化,一般会导致该基因的表达量下降
B. DNA甲基化会干扰DNA聚合酶与模板的识别
C. 若某基因发生甲基化,则会突变成它的等位基因
D. DNA甲基化不可能导致生物性状发生改变
【答案】A
【解析】
【分析】转录是指的以DNA为模板,核糖核苷酸为原料,合成RNA的过程。分析题干DNA甲基化会抑制转录过程,对复制没有影响。
【详解】A、DNA甲基化主要表现为抑制转录活性,使生成的mRNA减少,故一般会导致该基因的表达量下降,A正确;
B、DNA甲基化对DINA复制过程无明显影响,所以不会干扰DNA聚合酶与模板的识别,B错误;
C、DNA甲基化不会导致基因本身发生突变,C错误;
D、若Aa个体的A基因发生DNA甲基化,则A基因难以表达,a基因表达则会使原有的显性性状变为隐性性状,D错误。
故选A。
【点睛】本题考查DNA的甲基化内容,考生要根据题干给出的关键信息来进行选项的分析。
9. ATP可以用来衡量细胞代谢水平,如图1所示:即将死亡细胞中ATP代谢紊乱,即ADP无法合成ATP,因此ATP/ADP的比值经常作为细胞活性的指标。图2代表腺苷三磷酸的结构简图。下列叙述正确的是( )
A. 用诱导细胞凋亡的药物处理细胞后,细胞中ATP/ADP的比值明显增大
B. 图1中②过程释放的磷酸基团,可使蛋白质分子磷酸化及其空间结构发生变化
C. 图1中①过程需要的酶在动植物细胞中都含有,且发挥作用的场所相同
D. 图2中b、c代表的化学键不稳定,a代表的结构可作为DNA复制的原料
【答案】B
【解析】
【详解】A、诱导细胞凋亡的药物处理后,细胞代谢紊乱,ADP 无法合成 ATP,ATP 含量减少、ADP 积累,因此 ATP/ADP 的比值会减小,而非增大,A错误;
B、图 1 中②过程是 ATP 水解(ATP→ADP+Pi),释放的磷酸基团可与蛋白质结合(使蛋白质磷酸化),进而改变蛋白质的空间结构调节其功能,B正确;
C、图 1 中①过程是 ATP 合成:动物细胞中 ATP 合成的酶主要分布在细胞质基质、线粒体(通过细胞呼吸合成),而植物细胞中除细胞质基质、线粒体外,还有叶绿体,C错误;
D、图 2 中 b、c 是高能磷酸键,不稳定,易断裂释放能量;a 代表的结构是 “腺苷 + 1 个磷酸”(即腺嘌呤核糖核苷酸),是 RNA 的基本单位,而 DNA 复制的原料是脱氧核苷酸。因此 a 不能作为 DNA 复制的原料,D错误。
故选B。
10. 某种病毒入侵人体细胞后的生理过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 图中标出的酶本质上是一种RNA复制酶
B. ①②③过程的酶不都是由病毒RNA控制合成
C. ③过程中mRNA上的密码子均与tRNA上的反密码子互补配对
D. 病毒在进行①②过程时所消耗G+C的数量相同,所消耗A+U的数量也相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、图中标出的酶催化RNA 的合成(从 (+) RNA 到 (-) RNA,再到 (+) RNA),本质是RNA 聚合酶(催化 RNA 分子的合成),A正确;
B、图中的①是+RNA→-RNA,而②是-RNA→+RNA,③是翻译过程,三个过程所需的酶并非都由病毒RNA 控制合成 ,如③翻译过程是在宿主细胞的核糖体上进行的,该过程所需的酶可能来自宿主细胞,B正确;
C、mRNA 上的终止密码子不编码氨基酸,无对应的 tRNA 反密码子与之配对,C错误;
D、过程①的模板是 (+) RNA,产物是 (-) RNA;过程②的模板是 (-) RNA,产物是 (+) RNA。由于 (+) RNA 和 (-) RNA碱基互补配对(A=U、G=C),因此过程①和②中,消耗的G+C 数量相同(G 与 C 互补配对),消耗的A+U 数量也相同(A 与 U 互补配对),D正确。
故选C。
11. SRY基因为雄性的性别决定基因,只位于Y染色体上。我国科学家发现X染色体上的SDX基因突变后雄鼠中有25%的个体会发生性逆转,转变为可育雌鼠,其余为精子生成缺陷雄鼠(不能形成精子),该突变对雌鼠无影响。无X染色体的胚胎无法发育。下列相关说法错误的是( )
A. 可育雌性小鼠的性染色体组成可能为XX或XY
B. SRY基因与SDX基因不是同源染色体上的等位基因
C. 若发生性逆转的雄鼠与野生型雄鼠杂交,子代小鼠的雌雄比为5:7
D. 若发生性逆转的雄鼠与野生型雄鼠杂交,子代雄鼠中能产生精子的个体占3/7
【答案】D
【解析】
【详解】A、可育雌性小鼠的性染色体组成分析:正常雌性为XX;发生性逆转的雄鼠(原性染色体为XY)可转变为可育雌鼠,因此其性染色体组成为XY,A正确;
B、SRY基因为雄性的性别决定基因,只位于Y染色体上,所以该基因不含等位基因,那么SRY基因与SDX基因是同源染色体上的非等位基因,B正确;
C、设突变SDX基因用D表示,正常SDX基因用R表示,发生性逆转雄鼠(XDY)与野生型雄鼠(XRY)杂交,其后代的基因型及比例为 XDXR:XDY:XRY:YY=1:1:1:1,由于无X染色体的胚胎无法发育,且XDY 中有25%会发生性逆转转变为可育雌鼠,子代中雌性小鼠(1/3 XDXR、1/3×1/4XDY):雄性小鼠(1/3XRY、1/3×3/4XDY)=5:7,C正确。
D、发生性逆转的雄鼠(XDY)与野生型雄鼠(XRY)杂交,子代中雄性小鼠(1/3XRY、1/3×3/4XDY)中,1/3×3/4XRY为野生型,能产生精子,而1/3XDY精子生成缺陷,不能产生精子,故子代雄鼠中能产生精子的个体占比为:1/(1+3/4)=4/7,D错误。
故选D。
12. 脑脊液充满在各脑室内,主要由脑室的脉络丛上皮细胞和室管膜细胞分泌形成。它向脑细胞供应一定的营养,并运走脑组织的代谢产物,调节中枢神经系统的酸碱平衡。下列说法正确的是( )
A. 脑脊液中可能含有葡萄糖、氨基酸、激素、尿素等物质
B. 脑外伤使脑脊液渗透压低于正常值,进而引发组织水肿
C. 大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2能使脑脊液pH明显降低
D. 脑脊液中各成分的含量相对稳定,脑细胞即可正常进行生命活动
【答案】A
【解析】
【详解】A、脑脊液是脑细胞生活的直接环境,属于细胞外液,其中可能含有葡萄糖、氨基酸和激素等物质,A正确;
B、脑脊液渗透压低于正常值时,组织液渗透压相对更高,水分会从脑脊液进入组织液,引发脑水肿而非组织水肿,B错误;
C、大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2不会使脑脊液pH明显降低,因为其中含有缓冲物质,C错误;
D、脑细胞正常生命活动不仅依赖脑脊液成分稳定,还需要氧气供应、适宜温度等其他条件,D错误。
故选A。
13. 在土壤盐化中,耐盐植物可通过图中机制减少Na⁺在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力。下列叙述不正确的是( )
A. 图中Na⁺进入细胞的方式与H⁺进入细胞的方式相同
B. 土壤中的Na⁺能使细胞中的H2O2含量增加,进而促进转运蛋白B转运Ca2+
C. 转运蛋白C运输H⁺和Na⁺都由ATP直接提供能量
D. 适度多施钙肥能通过多种途径降低细胞内Na⁺浓度,提高植物抗盐胁迫能力
【答案】C
【解析】
【详解】A、据图及耐盐植物离子转运规律,H⁺通过H⁺泵运出细胞时消耗 ATP,形成“胞外 H⁺浓度高于胞内”的梯度,因此H⁺进入细胞时顺浓度梯度,需转运蛋白协助,为协助扩散; Na⁺通过转运蛋白A进入细胞,同样顺浓度梯度且依赖转运蛋白,无能量消耗,也属于协助扩散。 二者跨膜方式相同,A正确;
B、土壤高Na⁺会刺激植物细胞产生应激反应,使胞内H₂O₂含量增加,H₂O₂作为信号分子,可激活细胞膜上的转运蛋白B,促进Ca²⁺进入细胞,而Ca²⁺进一步介导Na⁺外排增强耐盐性,B正确;
C、据图可知:H⁺通过H⁺泵运出细胞时消耗 ATP,形成“胞外 H⁺浓度高于胞内”的梯度,因此H⁺通过转运蛋白C顺浓度梯度进入细胞为协助扩散,不需要能量,而运输 Na⁺是依赖 H⁺的浓度差(间接利用 ATP),C错误;
D、据图可知:一方面,Ca²⁺可增强转运蛋白 C的活性,促进 Na⁺排出细胞;另一方面,Ca²⁺可抑制转运蛋白A减少Na⁺进入细胞,因此适度多施钙肥可促进转运蛋白C排出Na⁺,降低胞内Na⁺含量,提高植物抗盐胁迫能力, D正确。
故选C。
14. 细胞分裂过程中染色体行为变化可由着丝粒移动轨迹体现。科研人员用不同颜色的荧光标记某雌果蝇(2N=8)细胞中一对同源染色体的两个着丝粒,观察到细胞分裂过程中着丝粒移动轨迹如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ②时期细胞中可能会发生基因重组
B. ③→④过程中姐妹染色单体分离
C. ③时期细胞中染色体组数:染色体数=1:4
D. ③→④过程发生在减数分裂I后期
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,②时期同源染色体的着丝粒靠近,表示发生了同源染色体的联会,该过程可能会发生同源染色体上非姐妹染色单体的互换,即基因重组,A正确;
B、③→④过程表示同源染色体的着丝粒移向两极,所处时期应为减数分裂Ⅰ后期,因此姐妹染色单体未分离,B错误;
C、③时期,同源染色体的着丝粒位于赤道板两侧,该时期应为减数分裂Ⅰ中期,此时果蝇细胞中含有2个染色体组、8条染色体,即③时期细胞中染色体组数:染色体数=1:4,C正确;
D、③→④过程表示同源染色体的着丝粒移向两极,所处时期应为减数分裂Ⅰ后期,D正确。
故选B。
15. 野生型果蝇控制体色的E基因位于3号染色体上,E基因突变为e和e⁻基因的隐性纯合突变体分别表现为黑檀体和浅灰体。E、e、e⁻基因转录的模板链部分序列如图所示,下列叙述正确的是( )
注:— 表示三个碱基;\\ 表示未画出的部分序列,其中无终止密码子对应的序列;*表示一个碱基;AUG是起始密码子;UAA、UAG、UGA是终止密码子。
A. E基因突变为e、e⁻基因,体现了基因突变的随机性
B. 与E基因相比,e基因和e⁻基因均发生了碱基的增添
C. 与E基因相比,e基因和e⁻基因翻译出的多肽链长度变化分别是不变、变短
D. 用纯合的黑檀体、浅灰体果蝇杂交,可判定e和e⁻基因间的显隐性关系
【答案】D
【解析】
【详解】A、E基因突变为e、e-基因,体现了基因突变的不定向性,A错误;
B、与E基因相比,e基因中C换成T,发生了碱基的替换,e-基因发生碱基的增添,B错误;
C、e基因中C换成T,发生了碱基的替换,ACT对应的密码子UGA是终止密码子,翻译出的多肽链变短,e-基因发生碱基的增添,终止密码子提前出现,翻译出的多肽链变短,C错误;
D、用纯合浅灰体果蝇(e-e-)与纯合黑檀体果蝇(ee)杂交,观察并统计后代性状及比例,可判定e和e-基因间的显隐性,D正确。
故选D。
二、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,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 下列相关叙述正确的是( )
A. 口腔上皮细胞比唾液腺细胞的核仁体积大,核孔数量多
B. 大肠杆菌是原核生物,细胞内没有核酸—蛋白质复合物
C. 生物体中某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的
D. 将支原体细胞内的核酸彻底水解能得到5种碱基、2种五碳糖和1种磷酸
【答案】CD
【解析】
【详解】A、核仁与核糖体的形成有关,核孔是 RNA 和蛋白质等大分子运输的通道;唾液腺细胞能合成并分泌蛋白质(唾液淀粉酶),其核糖体、核仁、核孔数量多于口腔上皮细胞,A错误;
B、大肠杆菌(原核生物)虽无细胞核,但细胞内存在核酸 - 蛋白质复合物,如 DNA 复制时的 DNA - 解旋酶复合物、转录时的 DNA-RNA 聚合酶复合物等,B错误;
C、生物体中被病原体感染的细胞,会通过细胞凋亡(编程性死亡)被清除,C正确;
D、支原体是原核生物,细胞内同时含有 DNA 和 RNA,彻底水解能得到5种碱基、2种五碳糖和1种磷酸,D正确。
故选CD。
17. 神经系统在机体生命活动调节中起重要作用,下列叙述不正确的是( )
A. 交感神经和副交感神经属于中枢神经系统中的自主神经
B. 副交感神经兴奋,会使膀胱收缩、瞳孔收缩、支气管收缩
C. 若脊髓受损,刺激传出神经仍然会发生膝跳反射
D. 学习和记忆、情绪是人脑特有的高级功能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、自主神经系统包括交感神经和副交感神经,属于外周神经系统,A错误;
B、副交感神经兴奋,会使膀胱收缩,促进排尿,瞳孔收缩,减少进光量,支气管收缩,减少通气量,B正确;
C、若脊髓受损,刺激传出神经时,反射弧不完整不叫反射,C错误;
D、学习和记忆、情绪是人脑的高级功能,语言是人脑特有的高级功能,D错误。
故选ACD。
18. 下列关于生物变异及育种的叙述,正确的是( )
A. 二倍体西瓜植株与四倍体西瓜植株杂交所结的西瓜内无种子
B. 某植物经X射线处理后若未出现新的性状,则没有新等位基因产生
C. 用秋水仙素处理单倍体幼苗获得的植株不一定都是二倍体
D. 单倍体育种是指花药经过离体培养获得单倍体的过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交,会产生三倍体种子(西瓜内部有种子);三倍体种子发育成的植株(无子西瓜)因联会紊乱无法产生正常配子,才会结 “无子果实”。因此,杂交所结的西瓜内有种子,A错误;
B、X射线处理可能引发隐性突变(比如AA变成Aa),此时新等位基因产生但性状不表现。所以未出现新性状不代表没有新等位基因,B错误;
C、单倍体的染色体组数取决于原物种(如四倍体的单倍体含两个染色体组),秋水仙素处理后染色体数目加倍,可能形成二倍体或四倍体等,故植株不一定是二倍体,C正确;
D、单倍体育种不只是获得单倍体,还需要用秋水仙素处理单倍体幼苗,使染色体加倍得到纯合子,D错误。
故选C。
19. 图1表示水稻种子的细胞呼吸过程,A~E表示物质,①~④表示过程。某小组为探究水稻种子的细胞呼吸,设计实验装置如图2所示,忽略外界环境因素的影响。下列相关叙述正确的是( )
A. 溴麝香草酚蓝溶液可以与E发生反应,变成灰绿色
B. 用18O标记图1中D物质,一段时间后会在A中检测到18O
C. 图1中①③的场所分别是细胞质基质、线粒体基质
D. 若有色液滴向左移动,则证明细胞一定存在有氧呼吸
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、图1中,A是水,B是二氧化碳,C是还原氢,D是氧气,E是酒精。溴麝香草酚蓝溶液可以与B发生反应,变成灰绿色,A错误;
B、D物质为氧气,A物质为水,用18O标记图1中氧气,参与有氧呼吸的第三个阶段,与[H]结合生成水。一段时间后会在A中检测到18O,B正确;
C、图1中①为呼吸的第一个阶段,场所为细胞质基质;③为有氧呼吸的第二个阶段,场所是线粒体基质,C正确;
D、实验装置放的为NaOH,可以吸收CO2。若有色液滴向左移动,则证明装置内消耗了氧气,细胞一定存在有氧呼吸,D正确。
故选BCD。
20. 菜粉蝶的性别决定方式为ZW型。其眼睛的颜色赤色与青色由基因B和b控制,而翅缘的黑色和灰色由基因D和d控制。现用一只纯合黑翅缘赤眼雌菜粉蝶与一只纯合灰翅缘青眼雄菜粉蝶杂交,F1雌菜粉蝶表现为黑翅缘青眼,F1雄菜粉蝶表现为黑翅缘赤眼。让F1雌雄菜粉蝶自由交配,F2的表现型及比例为:黑翅缘赤眼(♀):黑翅缘青眼(♀):黑翅缘赤眼(♂):黑翅缘青眼(♂):灰翅缘赤眼(♂):灰翅缘青眼(♂)=4:4:3:3:1:1。下列有关叙述不正确的是( )
A. D、d位于常染色体上,dd基因型在雌雄中表型不同
B. 控制菜粉蝶眼色的基因位于Z染色体上,且青色对赤色为显性
C. F2的黑翅缘赤眼菜粉蝶共有4种基因型,其中纯合子有2种
D. 若F2中黑翅缘赤眼(♀)与黑翅缘青眼(♂)杂交,后代雌性中表现之比为3:1
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB、一只纯合黑翅缘赤眼雌菜粉蝶与一只纯合灰翅缘青眼雄菜粉蝶杂交,F1雌菜粉蝶表现为青眼,F1雄菜粉蝶表现为赤眼,说明该性状的遗传与性别相关联,相关基因位于Z染色体上,且赤眼为显性时,才会出现子代雌菜粉蝶全表现为青眼,F1雄菜粉蝶全表现为赤眼。F1全表现为黑翅,说明黑翅为显性性状,若翅色基因位于Z染色体上,后代应表现为雌菜粉蝶全为灰翅缘、雄菜粉蝶全为黑翅缘。这与题干相违背,故翅色基因位于常染色体上。据上述分析可知亲代基因型为DDZBW×ddZbZb,F1为DdZbW、DdZBZb,F1自由交配, F2的表现型及比例为:黑翅缘赤眼(♀):黑翅缘青眼(♀):黑翅缘赤眼(♂):黑翅缘青眼(♂):灰翅缘赤眼(♂):灰翅缘青眼(♂)=4:4:3:3:1:1。F2雄蝶黑翅缘比灰翅缘为3:1、雌蝶全为灰翅缘,可推知DD、Dd、dd的雌性个体均为黑翅缘,DD、Dd的雄性个体均为黑翅缘,bb的雄个体为灰翅缘,A正确,B错误;
C、DD、Dd、dd的雌性个体均为黑翅缘,DD、Dd的雄性个体均为黑翅缘,bb的雄个体为灰翅缘,F1为DdZbW、DdZBZb,F1自由交配,F2的黑翅缘赤眼菜粉蝶共有DDZBW、DdZBW、ddZBW、DdZBZb、DDZBZb5种基因型,其中纯合子有2种,C错误;
D、若F2中黑翅缘赤眼雌蝶(--ZBW)与黑翅缘青眼雄蝶(D-ZbZb)杂交,后代雌性均为黑翅缘青眼,D错误。
故选BCD。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 如图是光合作用过程示意图 (字母代表物质) ,PSBS是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内pH降低而被激活,激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转化成热能释放。请回答下列问题:
(1)利用纸层析法分离新鲜绿叶中的色素时,距离滤液细线最近的色素带的颜色是______。
(2)图中B为______,光反应过程中水的光解产生电子的最终受体是______。
(3)据图中信息可以推测,Z 蛋白作用是______,抑制Z 蛋白活性可导致类囊体膜上的电子传递受到抑制,原因是______。
(4)科研人员为探究光照强度对白玉枇杷幼苗生理特性的影响,选取生长状态良好且长势一致的白玉枇杷幼苗,分别用一层、二层、三层遮荫网对白玉枇杷幼苗进行遮荫处理,记为 T1、T2、T3组,与对照组(CK)置于适宜条件下培养。一段时间后,测定相关数据如下表(SPAD 值通过测量叶片对特定波长光的吸收率来间接反映叶绿素浓度)。
实验组测量指标
CK
T1
T2
T3
单株总干重(g)
7.02
9.01
7.75
6.15
叶绿素(SPAD)
41.52
46.49
43.84
35.03
叶片可溶性糖(mg/g)
25.09
20.41
15.41
11.14
①提取白玉枇杷叶片中的色素时,选择无水乙醇作为提取液。提取液使用分光光度计测量波长为 644.8nm 和 661.6nm 的______光,间接反应叶绿素的含量。
②对照组自变量的处理是不进行遮荫,与对照组相比,遮荫后 T3组单株总干重较低,主要原因可能是______,与 CK 组植株相比,T1、T2组叶片中可溶性糖含量低、单株总干重却高,原因可能是______,进而促进叶片的光合作用,有利于适应弱光环境。
【答案】(1)黄绿色 (2) ①. ADP、Pi ②. NADP+
(3) ①. 将H+从类囊体腔转运进叶绿体基质、催化(ADP和Pi)生成ATP (或运输H+、催化ATP合成) ②. 抑制Z蛋白活性会导致类囊体腔内pH下降从而激活PSBS,抑制电子传递
(4) ①. 红 ②. 光照强度低,导致叶绿素含量下降 ③. T1、T2组叶片合成的有机物更多的运输到茎秆
【解析】
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上,将光能转化为储存在ATP中的化学能,暗反应阶段发生在叶绿体基质中,将ATP 中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
【小问1详解】
纸层析法分离色素时,色素在滤纸上的移动距离与其溶解度相关,溶解度越低,移动越慢,叶绿素b溶解度最低,距离滤液细线最近,颜色为黄绿色。
【小问2详解】
分析题图,C为ATP,B为ADP、Pi,光反应中,水光解释放电子,最终被NADP⁺接受生成NADPH,即水的光解产生电子的最终受体是NADP⁺。
【小问3详解】
由图可知,Z蛋白协助H⁺跨膜运输,将H+从类囊体腔转运进叶绿体基质、催化(ADP和Pi)生成ATP (或运输H+、催化ATP合成),抑制Z蛋白会导致H⁺积累,类囊体腔内pH降低,导致类囊体腔内pH下降从而激活PSBS,抑制电子传递。
【小问4详解】
①叶绿素吸收特定波长的光,波长 644.8nm 和 661.6nm 的光为红光,通过分光光度法测定吸光度可间接反应叶绿素的含量。
②在遮荫条件下,T3组(三层遮荫)光照不足,光照强度低,导致叶绿素含量下降,干重减少,T1、T2组叶片合成的有机物更多的运输到茎秆,光合产物(可溶性糖)分配到生长中,进而促进叶片的光合作用,有利于适应弱光环境。
22. 某芸香科野生纯合植株(甲)叶缘呈齿状,具有发达的分泌腔。分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害。我国科研人员发现A基因、B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行不同基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如表1所示。回答下列问题。
表1
植株
叶缘
分泌腔
甲(野生型)
齿状
有
乙(敲除A基因)
齿状
无
丙(敲除B基因)
全缘
无
丁(敲除A基因和B基因)
全缘
无
(1)由表1可知,控制叶缘形状的基因是________。植株甲的基因型为________。
(2)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑变异及其他基因的影响,可选择表1中的植株甲和植株________(填序号)进行杂交,所得F1自交得到F2,若F2的表型及比例为_______,则A、B基因位于一对同源染色体上。
(3)为探究A基因和B基因之间的调控关系,检测相关基因表达的蛋白质含量的情况如表2所示。
表2
植株
A基因表达的蛋白质含量
B基因表达的蛋白质含量
甲
+++++
+++++
乙
—
+++++
丙
++
—
丁
—
—
注:“+”表示检测到相关蛋白质,“+”越多说明蛋白质含量越高;“—”表示未检测到相关蛋白质。
表2结果说明A基因和B基因之间的相互调控关系为________。
(4)目前农业上的纯合栽培品种(基因型为AAbb)的果实糖分含量高,但抗虫性较差,结合表1和表2分析纯合栽培品种(基因型为AAbb)抗虫性较差的原因是________,为解决其抗虫性较差的问题,可采取的育种方法是____。
A.杂交育种 B.诱变育种
C.多倍体育种 D.基因工程育种
【答案】(1) ①. B ②. AABB
(2) ①. 丁 ②. 齿状有分泌腔:全缘无分泌腔=3:1
(3)B基因促进A基因的表达,A基因不影响B基因的表达
(4) ①. AAbb缺乏B基因,抑制A基因的表达,导致分泌腔缺失 ②. ABD
【解析】
【分析】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】
对比表1中植株甲(齿状)与植株乙(敲除A基因,仍为齿状),说明A基因敲除不影响叶缘形状,对比植株甲(齿状)与植株丙(敲除B基因,全缘),说明B基因敲除导致叶缘形状改变,故控制叶缘形状的基因为B。植株甲为野生纯合植株,且叶缘为齿状、有分泌腔,故其基因型为AABB。
【小问2详解】
若要验证A、B基因是否位于一对同源染色体上,选择甲(AABB)和丁(aabb)杂交,F1基因型为AaBb,若A、B基因位于一对同源染色体上,F1产生配子AB:ab=1:1,F2表型及比例为齿状有分泌腔(AABB、AaBb):全缘无分泌腔(aabb)=3:1。
【小问3详解】
植株甲(野生型)的A、B基因表达的蛋白质均高,均为+++++,植株乙(敲除A基因)A基因不表达,B基因表达蛋白质,且B基因表达的蛋白质与野生型相同,为+++++,说明A基因不影响B基因的表达,植株丙(敲除B基因)B基因不表达,A基因表达蛋白质,为++,说明B基因促进A基因的表达,植株丁(敲除A基因和B基因)A、B基因均不表达,故可知B基因促进A基因的表达,A基因不影响B基因的表达。
【小问4详解】
AAbb缺乏B基因,抑制A基因的表达,导致分泌腔缺失(抗虫性下降),为解决纯合栽培品种(AAbb)抗虫性差的问题,可以将AAbb与AABB杂交,获得基因型为AABb的植株,或者直接通过基因工程向AAbb中导入B基因,或通过诱变育种基因型为AABb的植株,ABD正确。
故选ABD。
23. 科学家为研究镇痛药的作用机理,构建了痛觉产生过程中的部分神经通路模型(图乙为图甲部2分结构进一步放大、细化),并在神经培养液中完成电刺激实验。请回答下列问题。
(1)神经细胞处于静息时,若降低细胞外浓度,则电表Ⅰ的指针右偏幅度_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)医疗中河豚毒素(TTX)可作为麻醉剂使用,据图乙推测TTX可阻断通道,抑制_______,从而阻止动作电位的产生和传导,最终抑制神经纤维的兴奋。
(3)通过电刺激实验可验证河豚毒素对神经纤维兴奋的产生有抑制作用,研究人员将分离得到的神经纤维分为A、B两组,A组使用生理盐水处理,B组使用等量溶于生理盐水的河豚毒素溶液处理,然后用微电极分别刺激图甲中神经纤维P点。若规定静息时的细胞膜外电位为0电位,请在图中绘制出刺激P点后,A、B两组实验中电表Ⅰ记录到的电位变化波形示意图_______。
(4)吗啡也是临床上常用的麻醉性镇痛药,但具有一定的成瘾性。据图乙分析,吗啡(X)镇痛的作用机理是_______。内啡肽是人体由脑垂体分泌的一种抑制疼痛的神经递质,也能与阿片受体结合,促进该神经元外流,对抗疼痛。吗啡依赖成瘾后,内啡肽分泌量会______(填“增加”、“减少”或“不变”),如果停用吗啡,痛觉神经递质释放量______(填“增多”或“减少”),导致痛觉更强烈。
【答案】(1)增大 (2)Na+内流
(3) (4) ①. 吗啡可能与突触前膜上的相关受体结合,引起一系列反应,阻断神经递质等物质的释放,从而阻断或抑制神经递质与突触后膜上的受体结合,最终减弱或阻滞痛觉信号的传递,产生镇痛作用 ②. 减少 ③. 增加
【解析】
【分析】1、在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态 。此时,神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低,而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同:静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,这称为静息电位。 当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对 Na+的通透性增加,Na+内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,表现为内正外负的兴奋状态 。此时的膜电位称为动作电位。而邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。 在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。 这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。
2、由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,作用于突触后膜,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
【小问1详解】
由于静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正,所以降低细胞外K+浓度会导致膜内外K+浓度差增大,静息状态下K+外流增加,静息电位绝对值变大。则电表Ⅰ的指针右偏幅度增大。
【小问2详解】
(TTX)可以特异性且快速阻断Na+通道,因此在培养液中添加TTX后,Na+通道关闭较多,Na+内流减少,抑制Na+内流,从而阻止动作电位的产生和传导,最终抑制神经纤维的兴奋。
【小问3详解】
若规定静息时细胞膜外的电位为0电位,因静息时细胞膜内外的电荷是外正内负,则静息时细胞膜内的电位为负电位。由于兴奋在神经纤维上是双向传递的、在神经元之间是单向传递的,所以刺激P点,兴奋只能传到Q点、R点,不能传到S点,电表Ⅰ的电极分别在Q细胞膜内外侧,未受刺激时,记录的是静息电位,当局部电流传递到Q点时,Q点兴奋变为动作电位(内正外负),当局部电流传过Q点,Q点恢复静息电位,因此A组实验电表Ⅰ记录到的电位变化应该是:静息电位→产生动作电位→恢复静息电位,而B组实验使用等量溶于生理盐水的河豚毒素溶液处理,河豚毒素抑制神经纤维的兴奋,所以一直保持静息电位,如图所示:
【小问4详解】
由图中X的作用机制可知,吗啡可能与突触前膜上的相关受体结合,引起一系列反应,阻断神经递质等物质的释放,从而阻断或抑制神经递质与突触后膜上的受体结合,最终减弱或阻滞痛觉信号的传递,产生镇痛作用。长期使用吗啡后可使体内内啡肽的分泌量减少,从而形成对吗啡的依赖,一旦突然停止使用会使痛觉神经递质释放增加,从而出现更强烈的痛觉。
24. 水稻()的花小且多,两性花去雄难度大,难以通过人工去雄的方法大量生产杂交种。光/温敏雄性不育系水稻是环境诱导引起的,其培育过程如图1所示,回答下列问题。
(1)水稻基因组测序时需要检测______条染色体。在高温或长日照条件下,水稻光/温敏雄性不育植株常作为______(填“父本”或“母本”)进行杂交实验。
(2)现有若干光/温敏雄性不育植株N,据图1分析,要利用该植株得到大量光/温敏雄性不育植株的方法是_______,该光/温敏雄性不育系与常规可育系进行正反交,得到的F1均可育,说明不育基因位于______(填“细胞质”或“细胞核”)。
(3)研究发现,光/温敏雄性不育系的育性与Os基因有关,Os蛋白进入细胞核激活E基因表达E蛋白,E蛋白可以促进花粉发育,在高温下光/温敏雄性不育系水稻Os蛋白的表达量与野生型相比无显著差异,但E基因的转录量明显低于野生型。据此推测光/温敏雄性不育系水稻高温下不育的原因可能是_______。
(4)研究人员利用T - DNA插入失活技术在常规可育系水稻的G基因(位于5号染色体上)中插入T - DNA片段,使其突变为丧失功能的g基因,常规可育系水稻花粉中G基因功能缺失会造成花粉不育。已知g基因表达的肽链比G基因表达的肽链短,从基因表达的角度分析,造成此现象的原因最可能是________。为进一步验证G基因的功能,将另一个G基因插入基因型为Gg的常规可育系水稻植株的7号染色体上。不考虑突变,仅考虑基因G和g,该植株产生的可育花粉的基因型为________。该植株自交得到F1,F1中能产生可育花粉的植株占比为______。利用图2所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,呈现两种情况,如图3所示。根据电泳结果将F1植株分为I型和II型,其中II型植株占比为______。
【答案】(1) ①. 12 ②. 母本
(2) ①. 让光/温敏雄性不育植株N在低温且短日照条件下自交 ②. 细胞核
(3)高温导致Os蛋白进入细胞核的量下降,进而导致E基因的表达量下降
(4) ①. 提前出现终止密码子 ②. GG、G0、Gg(或 GG、G、Gg) ③. 7/12 ④. 1/3
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
分析题意可知:水稻有24条染色体,且水稻是两性花,其基因组中染色体数目=1/2染色体数目,故需要测定12条染色体;水稻光/温敏雄性不育植株由于花粉不能正常发育,因此在杂交育种过程中不能作为父本,只能作为母本接受外来花粉。
【小问2详解】
据图分析可知:光/温敏雄性不育植株在低温且短日照条件下表现为雄性可育,而在高温或长日照条件下表现为雄性不育,故要利用该植株得到大量光/温敏雄性不育植株的方法是让光/温敏雄性不育植株N在低温且短日照条件下自交;根据题干“该光/温敏雄性不育系与某常规可育系进行正反交,得到的F1均可育”可知:若相关基因位于细胞质,由于受精卵中的细胞质主要来自母本,后代性状应与母本相同,而该实验正反交结果相同,说明不育基因位于细胞核。
【小问3详解】
分析题意可知:Os蛋白进入细胞核激活E基因表达E蛋白,E蛋白促进花粉发育,且高温下光温敏雄性不育系水稻Os蛋白表达量无显著差异,但E基因转录量明显低于野生型,由此推测,可能是高温影响了Os蛋白进入细胞核的过程,使得进入细胞核的Os蛋白量下降,进而导致E基因转录量降低,E蛋白表达量下降,最终使水稻在高温下不育。
【小问4详解】
从基因表达的过程分析可知:g 基因表达的肽链更短,最可能的原因是 g 基因转录的 mRNA 中提前出现终止密码子(终止子),导致翻译提前终止;插入G基因后,植株基因型为GGg0(或GGg,5号染色体为Gg,7号染色体为G0)。该植株会产生4种基因型的花粉,即GG、G0(或G)、Gg、g0(或g),其中g0不育,GG、G0、Gg(或 GG、G、Gg) 可育。其自交得到F1,利用棋盘法可知,F1的基因型及比例为GGGG:GGG0:GG00:GGGg:GGg0:GGgg:Gg00:Ggg0=1:2:1:2:3:1:1:1,能产生不育花粉的植株的基因型为GGg0、Gg00、Ggg0,占比为5/12,能产生可育花粉的植株占7/12,利用图2所示引物 P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图3所示:根据电泳结果F1植株分为I型和II型,I型(含G、g):PCR扩增出700bp(G)和300bp(g)条带;II型(仅含G):仅扩增出700bp条带,因此其中II型植株占比为(1+2+1)/(1+2+1+2+3+1+1+1)=1/3。
25. 马铃薯作为重要农作物,提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现,野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关,将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。
限制酶
识别序列及切割位点
Bgl Ⅱ
5’ - - 3’
3’ - TCTAGA - 5’
Nde I
5’ - CATATG - 3’
3’ - GTATAC - 5’
Xho I
5’ - CTCGAG - 3’
3’ - GAGCTC - 5’
EcoR I
5’ - - 3’
3’ - CTTAA - 5’
BamH I
5’ - - 3’
3’ - CCTAG - 5’
Sal I
5’ - GTCGAC - 3’
3’ - CAGC - 5’
Xba I
5’ - TCTAGA - 3’
3’ - AGATCT - 5’
(1)PCR扩增目的基因时,耐高温的DNA聚合酶在PCR技术的______步骤中起作用。
(2)图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体,PCR扩增S基因时需在引物的______(填 “5’端” 或 “3’端”)添加限制酶识别序列,结合上表分析,上游引物应添加的碱基序列是5’ - ______ - 3’,切割载体时应选用的两种限制酶是______,PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后,经纯化和连接,获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。
(3)用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织后,可利用抗性基因______来筛选成功转化的愈伤组织,原因是______,最后继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
(4)土壤中的污染物RDX具有高毒性和不易降解的特点。研究人员拟将细菌的RDX降解酶基因XplA与XplB整合为融合基因,将融合基因与载体连接后导入栽培马铃薯中,使其根细胞分泌RDX降解酶,以修复污染土壤。图2为降解酶基因XplA、XplB及整合后的融合基因在基因表达载体中的位置情况。
为使两基因能正确融合并表达,引物____和____的______端需包含部分互补序列。同时部分引物还应包含相应的限制酶识别序列,最终通过农杆菌转化法导入栽培马铃薯细胞中。
【答案】(1)延伸 (2) ①. 5' 端 ②. AGATCT ③. BamH I、EcoR I
(3) ①. 2 ②. 抗性基因2位于T-DNA内部,可随基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞
(4) ①. 2 ②. 4 ③. 5'
【解析】
【分析】1、基因工程的步骤:目的基因的提取、目的基因与运载体结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
2、对限制酶选择条件:不能破坏目的基因和启动子、终止子,以便于目的基因和载体正确连接。
【小问1详解】
PCR 一般分为变性、复性和延伸三步,其中DNA聚合酶在PCR的延伸步骤中起作用。
【小问2详解】
为了使目的基因能够被限制酶切割,扩增目的基因时,需要在引物的5'端添加限制酶的识别序列。结合图表分析,在载体的启动子和终止子之间有BamH I、EcoR I和Xba I的识别序列,切割载体需从这三种酶里选两种,而S基因内部含有Xba I、Nde I和BamH I的识别序列,这三种酶不能用于切割S基因。再根据各种限制酶的识别序列及切割位点,可知,需要用BamH I、EcoR I切割载体,用BamH I的同尾酶Bgl Ⅱ和EcoR I切割S基因,才能保证S基因的正向连接(启动子一端),故PCR扩增S基因时需在上游引物添加的碱基序列是5'-AGATCT-3'(Bgl Ⅱ的识别序列)。
【小问3详解】
T-DNA属于可转移DNA,用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时,基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞,将S基因整合到栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上,抗性基因1位于T-DNA外部,用于筛选含有重组载体的农杆菌,而抗性基因2位于T-DNA内部,可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经再分化形成芽、根,继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
【小问4详解】
DNA两条链反向平行,基因XplA和XplB共用启动子和终止子,且转录时只能以模板链的3'→5'方向为模板进行转录,要使融合基因能正常转录,需将基因XplA的b链的3'端与基因XpIB的a链的5'端相连。利用PCR拼接融合基因时,需在引物2和引物4的5'端加入互补序列,这样在PCR过程中,引物2和引物4扩增出的片段就能通过互补序列连接形成融合基因。
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2025—2026学年上学期高三年级第三次摸底考试生物学科试卷
考试时间:75分钟;试卷满分:100分
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,考试结束后,将答题卡交回。
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2. 选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3. 请按照题号顺序在各题目的答题区域作答,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. 作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5. 保持卡面清洁,不得折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第I卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30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. 下列关于人体肝脏细胞中过氧化氢酶的叙述,正确的是( )
A. 属于内环境的组成成分
B. 可用于探究pH对酶活性的影响
C. 通过与受体结合发挥作用
D. 在核糖体上合成,经内质网加工成熟
2. 下列叙述正确的是( )
A. 自由基可攻击磷脂、蛋白质、DNA分子,造成细胞衰老
B. 死细胞被台盼蓝染成蓝色体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能
C. 还原型辅酶II作为反应物参与有氧呼吸第三阶段
D. 细胞骨架的元素组成与脱氧核糖的元素组成相同
3. 下列关于现代生物进化理论的叙述,正确的是( )
A. 生物进化的原材料是由基因突变和基因重组提供的
B. 一个森林中所有个体含有的全部基因构成一个基因库
C. 自然选择直接作用于个体的表型,进而影响种群的基因频率
D. 协同进化是指不同物种间在相互影响中不断进化和发展
4. 粪便无创DNA检测技术通过分析粪便中脱落肠道细胞的DNA来评估肠癌发病风险,具有无创便捷、灵敏度高等优点。该检测需采集粪便样本,进行DNA提取、扩增等过程。下列叙述正确的是( )
A. 提取DNA时,可加入等体积、预冷的酒精使DNA析出
B. 随着PCR反应进行,DNA聚合酶、引物、脱氧核苷酸数量逐步减少
C. 因粪便中的DNA均源于肠壁脱落细胞,因此该技术的灵敏度高
D. PCR技术不能用来鉴定基因工程中目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA上
5. 下列有关遗传物质及其探索历程的叙述中,不正确的是( )
A. 在研究遗传规律的过程中,孟德尔和摩尔根都运用了假说—演绎法
B. 沃森和克里克的研究证明了DNA的复制方式是半保留复制
C. 基因表达过程中,核糖体沿mRNA的5'端向3'端移动
D. DNA复制和转录过程中均存在氢键的断裂和形成
6. 某健康人受到惊吓后,收缩压升至140mmHg以上,过程如下图所示,图中a、b分别是( )
主动脉和颈动脉上的压力感受器 心血管中枢 心脏、血管
①交感神经②副交感神经③传入神经
A ①,③ B. ②,③ C. ③,② D. ③,①
7. 如图表示的是人体四种体液之间的不完全关系,下列分析错误的是( )
A. 4种液体所构成的环境即为体内细胞直接生活的内环境
B. 若乙是红细胞的细胞内液,则需要补充的箭头是丙→甲
C. 若乙是肝脏细胞的细胞内液,则甲中O2的含量低于丁
D. 若乙是骨骼肌细胞的细胞内液,则甲比丁中蛋白质含量低
8. DNA甲基化主要表现为抑制转录活性,而对DNA复制过程无明显影响。关于DNA甲基化的叙述,正确的是( )
A. 某基因发生甲基化,一般会导致该基因的表达量下降
B. DNA甲基化会干扰DNA聚合酶与模板的识别
C. 若某基因发生甲基化,则会突变成它的等位基因
D. DNA甲基化不可能导致生物性状发生改变
9. ATP可以用来衡量细胞代谢水平,如图1所示:即将死亡的细胞中ATP代谢紊乱,即ADP无法合成ATP,因此ATP/ADP的比值经常作为细胞活性的指标。图2代表腺苷三磷酸的结构简图。下列叙述正确的是( )
A. 用诱导细胞凋亡的药物处理细胞后,细胞中ATP/ADP的比值明显增大
B. 图1中②过程释放的磷酸基团,可使蛋白质分子磷酸化及其空间结构发生变化
C. 图1中①过程需要的酶在动植物细胞中都含有,且发挥作用的场所相同
D. 图2中b、c代表的化学键不稳定,a代表的结构可作为DNA复制的原料
10. 某种病毒入侵人体细胞后的生理过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 图中标出的酶本质上是一种RNA复制酶
B. ①②③过程的酶不都是由病毒RNA控制合成
C. ③过程中mRNA上的密码子均与tRNA上的反密码子互补配对
D. 病毒在进行①②过程时所消耗G+C的数量相同,所消耗A+U的数量也相同
11. SRY基因为雄性的性别决定基因,只位于Y染色体上。我国科学家发现X染色体上的SDX基因突变后雄鼠中有25%的个体会发生性逆转,转变为可育雌鼠,其余为精子生成缺陷雄鼠(不能形成精子),该突变对雌鼠无影响。无X染色体的胚胎无法发育。下列相关说法错误的是( )
A. 可育雌性小鼠的性染色体组成可能为XX或XY
B. SRY基因与SDX基因不是同源染色体上的等位基因
C. 若发生性逆转的雄鼠与野生型雄鼠杂交,子代小鼠的雌雄比为5:7
D. 若发生性逆转的雄鼠与野生型雄鼠杂交,子代雄鼠中能产生精子的个体占3/7
12. 脑脊液充满在各脑室内,主要由脑室的脉络丛上皮细胞和室管膜细胞分泌形成。它向脑细胞供应一定的营养,并运走脑组织的代谢产物,调节中枢神经系统的酸碱平衡。下列说法正确的是( )
A. 脑脊液中可能含有葡萄糖、氨基酸、激素、尿素等物质
B. 脑外伤使脑脊液渗透压低于正常值,进而引发组织水肿
C. 大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2能使脑脊液pH明显降低
D. 脑脊液中各成分的含量相对稳定,脑细胞即可正常进行生命活动
13. 在土壤盐化中,耐盐植物可通过图中机制减少Na⁺在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力。下列叙述不正确的是( )
A. 图中Na⁺进入细胞的方式与H⁺进入细胞的方式相同
B. 土壤中的Na⁺能使细胞中的H2O2含量增加,进而促进转运蛋白B转运Ca2+
C. 转运蛋白C运输H⁺和Na⁺都是由ATP直接提供能量
D. 适度多施钙肥能通过多种途径降低细胞内Na⁺浓度,提高植物抗盐胁迫能力
14. 细胞分裂过程中染色体行为变化可由着丝粒移动轨迹体现。科研人员用不同颜色的荧光标记某雌果蝇(2N=8)细胞中一对同源染色体的两个着丝粒,观察到细胞分裂过程中着丝粒移动轨迹如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ②时期细胞中可能会发生基因重组
B. ③→④过程中姐妹染色单体分离
C. ③时期细胞中染色体组数:染色体数=1:4
D. ③→④过程发生在减数分裂I后期
15. 野生型果蝇控制体色的E基因位于3号染色体上,E基因突变为e和e⁻基因的隐性纯合突变体分别表现为黑檀体和浅灰体。E、e、e⁻基因转录的模板链部分序列如图所示,下列叙述正确的是( )
注:— 表示三个碱基;\\ 表示未画出的部分序列,其中无终止密码子对应的序列;*表示一个碱基;AUG是起始密码子;UAA、UAG、UGA是终止密码子。
A. E基因突变为e、e⁻基因,体现了基因突变的随机性
B. 与E基因相比,e基因和e⁻基因均发生了碱基的增添
C. 与E基因相比,e基因和e⁻基因翻译出的多肽链长度变化分别是不变、变短
D. 用纯合黑檀体、浅灰体果蝇杂交,可判定e和e⁻基因间的显隐性关系
二、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,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 下列相关叙述正确的是( )
A. 口腔上皮细胞比唾液腺细胞的核仁体积大,核孔数量多
B. 大肠杆菌是原核生物,细胞内没有核酸—蛋白质复合物
C. 生物体中某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的
D. 将支原体细胞内的核酸彻底水解能得到5种碱基、2种五碳糖和1种磷酸
17. 神经系统在机体生命活动调节中起重要作用,下列叙述不正确的是( )
A. 交感神经和副交感神经属于中枢神经系统中的自主神经
B. 副交感神经兴奋,会使膀胱收缩、瞳孔收缩、支气管收缩
C. 若脊髓受损,刺激传出神经仍然会发生膝跳反射
D. 学习和记忆、情绪是人脑特有的高级功能
18. 下列关于生物变异及育种的叙述,正确的是( )
A. 二倍体西瓜植株与四倍体西瓜植株杂交所结的西瓜内无种子
B. 某植物经X射线处理后若未出现新的性状,则没有新等位基因产生
C. 用秋水仙素处理单倍体幼苗获得的植株不一定都是二倍体
D. 单倍体育种是指花药经过离体培养获得单倍体的过程
19. 图1表示水稻种子的细胞呼吸过程,A~E表示物质,①~④表示过程。某小组为探究水稻种子的细胞呼吸,设计实验装置如图2所示,忽略外界环境因素的影响。下列相关叙述正确的是( )
A. 溴麝香草酚蓝溶液可以与E发生反应,变成灰绿色
B. 用18O标记图1中D物质,一段时间后会在A中检测到18O
C. 图1中①③的场所分别是细胞质基质、线粒体基质
D. 若有色液滴向左移动,则证明细胞一定存在有氧呼吸
20. 菜粉蝶的性别决定方式为ZW型。其眼睛的颜色赤色与青色由基因B和b控制,而翅缘的黑色和灰色由基因D和d控制。现用一只纯合黑翅缘赤眼雌菜粉蝶与一只纯合灰翅缘青眼雄菜粉蝶杂交,F1雌菜粉蝶表现为黑翅缘青眼,F1雄菜粉蝶表现为黑翅缘赤眼。让F1雌雄菜粉蝶自由交配,F2的表现型及比例为:黑翅缘赤眼(♀):黑翅缘青眼(♀):黑翅缘赤眼(♂):黑翅缘青眼(♂):灰翅缘赤眼(♂):灰翅缘青眼(♂)=4:4:3:3:1:1。下列有关叙述不正确的是( )
A. D、d位于常染色体上,dd基因型在雌雄中表型不同
B. 控制菜粉蝶眼色的基因位于Z染色体上,且青色对赤色为显性
C. F2的黑翅缘赤眼菜粉蝶共有4种基因型,其中纯合子有2种
D. 若F2中黑翅缘赤眼(♀)与黑翅缘青眼(♂)杂交,后代雌性中表现之比3:1
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 如图是光合作用过程示意图 (字母代表物质) ,PSBS是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内pH降低而被激活,激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转化成热能释放。请回答下列问题:
(1)利用纸层析法分离新鲜绿叶中的色素时,距离滤液细线最近的色素带的颜色是______。
(2)图中B为______,光反应过程中水的光解产生电子的最终受体是______。
(3)据图中信息可以推测,Z 蛋白的作用是______,抑制Z 蛋白活性可导致类囊体膜上的电子传递受到抑制,原因是______。
(4)科研人员为探究光照强度对白玉枇杷幼苗生理特性的影响,选取生长状态良好且长势一致的白玉枇杷幼苗,分别用一层、二层、三层遮荫网对白玉枇杷幼苗进行遮荫处理,记为 T1、T2、T3组,与对照组(CK)置于适宜条件下培养。一段时间后,测定相关数据如下表(SPAD 值通过测量叶片对特定波长光的吸收率来间接反映叶绿素浓度)。
实验组测量指标
CK
T1
T2
T3
单株总干重(g)
7.02
901
7.75
6.15
叶绿素(SPAD)
41.52
46.49
43.84
35.03
叶片可溶性糖(mg/g)
25.09
20.41
15.41
11.14
①提取白玉枇杷叶片中的色素时,选择无水乙醇作为提取液。提取液使用分光光度计测量波长为 644.8nm 和 661.6nm 的______光,间接反应叶绿素的含量。
②对照组自变量的处理是不进行遮荫,与对照组相比,遮荫后 T3组单株总干重较低,主要原因可能是______,与 CK 组植株相比,T1、T2组叶片中可溶性糖含量低、单株总干重却高,原因可能是______,进而促进叶片的光合作用,有利于适应弱光环境。
22. 某芸香科野生纯合植株(甲)叶缘呈齿状,具有发达的分泌腔。分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害。我国科研人员发现A基因、B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行不同基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如表1所示。回答下列问题。
表1
植株
叶缘
分泌腔
甲(野生型)
齿状
有
乙(敲除A基因)
齿状
无
丙(敲除B基因)
全缘
无
丁(敲除A基因和B基因)
全缘
无
(1)由表1可知,控制叶缘形状的基因是________。植株甲的基因型为________。
(2)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑变异及其他基因的影响,可选择表1中的植株甲和植株________(填序号)进行杂交,所得F1自交得到F2,若F2的表型及比例为_______,则A、B基因位于一对同源染色体上。
(3)为探究A基因和B基因之间的调控关系,检测相关基因表达的蛋白质含量的情况如表2所示。
表2
植株
A基因表达的蛋白质含量
B基因表达的蛋白质含量
甲
+++++
+++++
乙
—
+++++
丙
++
—
丁
—
—
注:“+”表示检测到相关蛋白质,“+”越多说明蛋白质含量越高;“—”表示未检测到相关蛋白质。
表2结果说明A基因和B基因之间的相互调控关系为________。
(4)目前农业上的纯合栽培品种(基因型为AAbb)的果实糖分含量高,但抗虫性较差,结合表1和表2分析纯合栽培品种(基因型为AAbb)抗虫性较差的原因是________,为解决其抗虫性较差的问题,可采取的育种方法是____。
A.杂交育种 B.诱变育种
C.多倍体育种 D.基因工程育种
23. 科学家为研究镇痛药的作用机理,构建了痛觉产生过程中的部分神经通路模型(图乙为图甲部2分结构进一步放大、细化),并在神经培养液中完成电刺激实验。请回答下列问题。
(1)神经细胞处于静息时,若降低细胞外浓度,则电表Ⅰ的指针右偏幅度_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)医疗中河豚毒素(TTX)可作为麻醉剂使用,据图乙推测TTX可阻断通道,抑制_______,从而阻止动作电位的产生和传导,最终抑制神经纤维的兴奋。
(3)通过电刺激实验可验证河豚毒素对神经纤维兴奋的产生有抑制作用,研究人员将分离得到的神经纤维分为A、B两组,A组使用生理盐水处理,B组使用等量溶于生理盐水的河豚毒素溶液处理,然后用微电极分别刺激图甲中神经纤维P点。若规定静息时的细胞膜外电位为0电位,请在图中绘制出刺激P点后,A、B两组实验中电表Ⅰ记录到的电位变化波形示意图_______。
(4)吗啡也是临床上常用的麻醉性镇痛药,但具有一定的成瘾性。据图乙分析,吗啡(X)镇痛的作用机理是_______。内啡肽是人体由脑垂体分泌的一种抑制疼痛的神经递质,也能与阿片受体结合,促进该神经元外流,对抗疼痛。吗啡依赖成瘾后,内啡肽分泌量会______(填“增加”、“减少”或“不变”),如果停用吗啡,痛觉神经递质释放量______(填“增多”或“减少”),导致痛觉更强烈。
24. 水稻()的花小且多,两性花去雄难度大,难以通过人工去雄的方法大量生产杂交种。光/温敏雄性不育系水稻是环境诱导引起的,其培育过程如图1所示,回答下列问题。
(1)水稻基因组测序时需要检测______条染色体。在高温或长日照条件下,水稻光/温敏雄性不育植株常作为______(填“父本”或“母本”)进行杂交实验。
(2)现有若干光/温敏雄性不育植株N,据图1分析,要利用该植株得到大量光/温敏雄性不育植株的方法是_______,该光/温敏雄性不育系与常规可育系进行正反交,得到的F1均可育,说明不育基因位于______(填“细胞质”或“细胞核”)。
(3)研究发现,光/温敏雄性不育系的育性与Os基因有关,Os蛋白进入细胞核激活E基因表达E蛋白,E蛋白可以促进花粉发育,在高温下光/温敏雄性不育系水稻Os蛋白的表达量与野生型相比无显著差异,但E基因的转录量明显低于野生型。据此推测光/温敏雄性不育系水稻高温下不育的原因可能是_______。
(4)研究人员利用T - DNA插入失活技术在常规可育系水稻的G基因(位于5号染色体上)中插入T - DNA片段,使其突变为丧失功能的g基因,常规可育系水稻花粉中G基因功能缺失会造成花粉不育。已知g基因表达的肽链比G基因表达的肽链短,从基因表达的角度分析,造成此现象的原因最可能是________。为进一步验证G基因的功能,将另一个G基因插入基因型为Gg的常规可育系水稻植株的7号染色体上。不考虑突变,仅考虑基因G和g,该植株产生的可育花粉的基因型为________。该植株自交得到F1,F1中能产生可育花粉的植株占比为______。利用图2所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,呈现两种情况,如图3所示。根据电泳结果将F1植株分为I型和II型,其中II型植株占比为______。
25. 马铃薯作为重要农作物,提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现,野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关,将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。
限制酶
识别序列及切割位点
Bgl Ⅱ
5’ - - 3’
3’ - TCTAGA - 5’
Nde I
5’ - CATATG - 3’
3’ - GTATAC - 5’
Xho I
5’ - CTCGAG - 3’
3’ - GAGCTC - 5’
EcoR I
5’ - - 3’
3’ - CTTAA - 5’
BamH I
5’ - - 3’
3’ - CCTAG - 5’
Sal I
5’ - GTCGAC - 3’
3’ - CAGC - 5’
Xba I
5’ - TCTAGA - 3’
3’ - AGATCT - 5’
(1)PCR扩增目的基因时,耐高温的DNA聚合酶在PCR技术的______步骤中起作用。
(2)图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体,PCR扩增S基因时需在引物的______(填 “5’端” 或 “3’端”)添加限制酶识别序列,结合上表分析,上游引物应添加的碱基序列是5’ - ______ - 3’,切割载体时应选用的两种限制酶是______,PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后,经纯化和连接,获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。
(3)用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织后,可利用抗性基因______来筛选成功转化的愈伤组织,原因是______,最后继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。
(4)土壤中的污染物RDX具有高毒性和不易降解的特点。研究人员拟将细菌的RDX降解酶基因XplA与XplB整合为融合基因,将融合基因与载体连接后导入栽培马铃薯中,使其根细胞分泌RDX降解酶,以修复污染土壤。图2为降解酶基因XplA、XplB及整合后的融合基因在基因表达载体中的位置情况。
为使两基因能正确融合并表达,引物____和____的______端需包含部分互补序列。同时部分引物还应包含相应的限制酶识别序列,最终通过农杆菌转化法导入栽培马铃薯细胞中。
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