内容正文:
高2026届高三1月月考
生物试题
一、单选题(每小题3分,共45分)
1. 约1亿年前固氮蓝细菌 UCYN-A 与贝氏布拉藻(真核生物)形成稳定共生体,UCYN-A逐渐失去独立生存能力,最终演化为贝氏布拉藻的特化细胞器——硝化质体。固氮蓝细菌UCYN-A和贝氏布拉藻具有的共同点是( )
A. DNA的主要载体都是染色体 B. 核糖体的形成均与核仁有关
C. 都能通过有氧呼吸产生 ATP D. 光合作用均在叶绿体中进行
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;没有复杂的细胞器(只有核糖体一种细胞器);只能进行二分裂生殖,属于无性生殖,不遵循孟德尔的遗传定律;含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。真核生物有被核膜包被的成形的细胞核,有核膜、核仁和染色质;有复杂的细胞器(包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等);能进行有丝分裂、无丝分裂和减数分裂;含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。
【详解】A、蓝细菌(原核生物)无染色体,其DNA位于拟核区,而贝氏布拉藻(真核生物)的DNA主要载体是染色体,A错误;
B、蓝细菌无核仁,其核糖体形成与核仁无关;贝氏布拉藻的核糖体形成与核仁有关,B错误;
C、蓝细菌通过细胞膜进行有氧呼吸,贝氏布拉藻通过线粒体进行有氧呼吸,两者均能产生ATP,C正确;
D、蓝细菌无叶绿体,光合作用依赖细胞膜上的光合结构;贝氏布拉藻的光合作用在叶绿体中进行,D错误。
故选C。
2. 细胞自噬是在一定条件下“吃掉”自身结构和物质的过程,通过该过程,细胞内受损或功能退化的细胞结构等可以被降解,其局部过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 自噬体也具有生物膜,该膜结构起源于内质网
B. 内质网、高尔基体、溶酶体等参与了自噬过程
C. 水解衰老线粒体的水解酶是在溶酶体中合成的
D. 衰老线粒体被降解后的产物可以被细胞再利用
【答案】C
【解析】
【分析】细胞自噬通俗地说, 细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
【详解】A、据图可知,自噬体也具有生物膜,自噬体的生物膜最初来源于内质网,A正确;
B、自噬过程中参与的细胞器有溶酶体,溶酶体含有大量的水解酶,水解酶的加工与高尔基体和内质网有关,因此内质网、高尔基体、溶酶体参与了自噬过程,B正确;
C、水解酶的本质是蛋白质,在核糖体中合成,C错误;
D、从图中可以看出,衰老线粒体在自噬溶酶体中水解后产生的物质一部分被细胞再利用,一部分排出细胞外,D正确。
故选C。
3. 萤火虫发光的原理如图所示。在荧光素酶的作用下,荧光素分子经过一系列变化后转变成激发态的氧化荧光素,氧化荧光素衰变回荧光素时,以光子的形式释放能量,产生可见光。图中PPi(焦磷酸:P~P)由两个磷酸基团连接构成,AMP是腺苷一磷酸。下列叙述正确的是( )
A. ATP需要断裂两个特殊化学键后才能生成PPi
B. AMP可用于合成萤火虫细胞中脱氧核糖核酸
C. PPi挟能量与荧光素结合形成荧光素酰腺苷酸
D. 萤火虫的发光既涉及吸能反应又包含放能反应
【答案】D
【解析】
【分析】ATP 水解释放能量属于放能反应,荧光素转化为激发态氧化荧光素吸收能量属于吸能反应。
【详解】A、观察可知,ATP 生成 PPi 时,只断裂了一个特殊化学键,A 错误;
B、AMP 是腺苷一磷酸,它是合成核糖核酸(RNA)的原料,而不是脱氧核糖核酸(DNA)的原料,B 错误;
C、从图中可以看出,是 ATP 与荧光素结合形成荧光素酰腺苷酸,同时产生 PPi,而不是 PPi 挟能量与荧光素结合,C 错误;
D、萤火虫发光过程中,ATP 水解释放能量(放能反应),用于荧光素转化为激发态的氧化荧光素(吸能反应),激发态的氧化荧光素衰变回荧光素时以光子形式释放能量产生可见光,所以既涉及吸能反应又包含放能反应,D 正确。
故选D。
4. 下列关于生物学实验操作或方法的叙述,错误的是( )
选项
实验内容
操作或方法
A
检测生物组织中的还原糖
向组织样液中加入斐林试剂,50~65℃温水加热
B
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
用台盼蓝染液对酵母菌进行染色,辨别细胞死活
C
探究酵母菌细胞呼吸的方式
用溴麝香草酚蓝溶液检测培养液中CO2的产生
D
DNA的粗提取与鉴定
将白色丝状物溶于酒精,再加入二苯胺试剂,沸水浴
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】1、生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀);(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
2、探究酵母菌细胞呼吸方式中,产生的二氧化碳可以用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水检测,酒精可以用酸性的重铬酸钾溶液检测(由橙红色变成灰绿色)。
3、DNA粗提取和鉴定的原理:(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。(2)DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、斐林试剂用于检测还原糖,需要在50~65℃的温水中加热,使还原糖与斐林试剂反应,生成砖红色沉淀,A正确;
B、台盼蓝染液可以用于辨别细胞的死活,活细胞的细胞膜具有选择性通透性,不吸收台盼蓝,而死细胞的细胞膜不具有该特点,会吸收台盼蓝,从而被染成蓝色,B正确;
C、溴麝香草酚蓝溶液可以用于检测CO2的产生,当CO2与溴麝香草酚蓝溶液反应时,溶液的颜色会从蓝色变为黄色,从而指示CO2的存在,C正确;
D、白色丝状物是DNA,不溶于酒精,D错误。
故选D。
5. 克氏综合征是一种性染色体异常疾病。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因,某克氏综合征患者及其父母的性染色体组成如图。下列有关该患者X染色体上位点1和位点2的分析,正确的是( )
A. 若都是Xg1,则是精母细胞减数分裂I和Ⅱ同时异常,卵母细胞减数分裂正常
B. 若都是Xg2,则是卵母细胞减数分裂I和Ⅱ同时异常,精母细胞减数分裂正常
C. 若分别是Xg1和Xg2,则是精母细胞减数分裂I异常,卵母细胞减数分裂正常
D. 若分别是Xg1和Xg2,则是精母细胞减数分裂Ⅱ异常,卵母细胞减数分裂正常
【答案】C
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位。
【详解】A、若都是Xg1,则是精母细胞减数分裂I和Ⅱ同时异常形成的异常精子与不含性染色体的异常卵细胞结合形成的,A错误;
B、若都是Xg2,只可能是卵母细胞减数分裂异常,但是减数分裂I和Ⅱ不能同时异常,只能是卵母细胞减数分裂I或减数分裂Ⅱ发生一次异常,B错误;
CD、若分别是Xg1和Xg2,则是精母细胞减数分裂I异常,卵母细胞减数分裂正常,C正确,D错误。
故选C。
6. 植物在盐胁迫下会出现失水、光合速率下降等变化。科研人员对盐胁迫下某品种海水稻的抗盐机理及生长变化进行研究。图甲表示高盐胁迫条件下海水稻叶肉细胞内的相关数据;图乙表示不同浓度NaCl培养液下海水稻根尖细胞内的相关数据 (以150mmol/LNaCl溶液浓度为界分为低盐和高盐胁迫)。下列相关叙述错误的是( )
A. 第15天之前胞间CO₂浓度下降可能与海水稻失水导致气孔导度下降有关
B. 第15天之后胞间CO₂浓度上升的主要原因是光反应产生的NADPH和ATP不足
C. 根尖细胞主要通过提高细胞内无机盐的浓度以适应高盐胁迫
D. 细胞内可溶性糖含量增加可能与储存的淀粉水解有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、从图甲来看,第15天之前色素含量下降不大,胞间CO2浓度降低,推测可能是高盐胁迫条件下部分气孔关闭(叶片的气孔导度下降),从外界进入胞间的CO2减少,叶绿体从细胞间吸收的CO2基本不变,使胞间CO2浓度降低,A正确;
B、第15天之后,色素相对含量下降,光反应减弱,产生的NADPH和ATP不足,暗反应受影响,CO2消耗减少,胞间CO2浓度上升,B正确;
C、根据曲线图可知,该海水稻根尖细胞在低盐环境中,主要通过逐步提高细胞内无机盐的相对浓度适应低盐胁迫环境,C错误;
D、淀粉是多糖,水解为可溶性糖后可提高细胞渗透压,适应盐胁迫,因此细胞内可溶性糖含量增加,可能与储存的淀粉水解有关,D正确。
故选C。
7. 多巴胺可引起突触后神经元兴奋,参与奖赏、情绪等脑功能的调控。抑制性神经元细胞膜上有吗啡的受体,吗啡与受体结合阻碍神经递质的释放,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 抑制性神经元兴奋时其突触前膜Na+外流,释放神经递质
B. 吗啡作用于抑制性神经元,从而抑制神经元B释放多巴胺
C. 多巴胺释放量增多,神经元A的细胞膜对K+通透性增大
D. 长期使用吗啡,引发多巴胺释放增加,可导致幻听幻视
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:多巴胺合成后,贮存在突触小泡中。神经递质释放依赖于突触小泡的膜和突触前膜融合,体现膜的流动性。当多巴胺释放后,可与下一个神经元突触后膜上的受体结合,引发突触后神经元兴奋。
【详解】A、抑制性神经元兴奋时其突触前膜钠离子内流,神经元兴奋,A错误;
BD、吗啡作用于抑制性神经元,抑制性神经元的兴奋性减弱,抑制性功能降低,最终使得多巴胺释放增加。长期使用吗啡,引发多巴胺释放增加,可导致幻听幻视,B错误,D正确;
C、多巴胺释放量增多,神经元A的细胞膜对钠离子通透性增大,C错误。
故选D。
8. 2024年10月7日诺贝尔生理学或医学奖揭晓,美国科学家Victor Ambros和Gary Ruvkun获奖,以表彰他们“发现microRNA及其在转录后基因调控中的作用”。蜂群中能持续获得蜂王浆的雌性幼虫会发育成蜂王,而大多数雌性幼虫以花粉和花蜜为食则发育成工蜂。蜂王浆中含有丰富的microRNA,这些microRNA进入幼虫体内后与Dnmt3基因的mRNA结合而抑制其表达,从而显著降低幼虫体内dynactin p62基因的甲基化水平(DNA甲基化水平升高通常会抑制基因表达)。下列叙述错误的是( )
A. DNA甲基化引起的性状改变可以遗传给下一代
B. microRNA通过干扰Dnmt3基因的翻译抑制其表达
C. Dnmt3基因的表达产物可能是一种DNA去甲基化酶
D. 促进幼虫的dynactin p62基因表达可以使其发育成蜂王
【答案】C
【解析】
【分析】分析题干信息可知:蜂王浆中microRNA能被幼虫直接摄入,摄入后与Dnmt3基因的mRNA结合,说明两者可以碱基互补配对,而抑制其表达,从而显著降低幼虫体内dynactin p62基因的甲基化水平。
【详解】A、DNA甲基化属于表观遗传修饰,这种修饰引起的性状改变可以遗传给下一代,A正确;
B、由题干可知,microRNA进入幼虫体内后与Dnmt3基因的mRNA结合,mRNA是翻译的模板,结合后会干扰翻译过程,从而抑制Dnmt3基因的表达,B正确;
C、因为microRNA抑制Dnmt3基因表达后,显著降低幼虫体内dynactin p62基因的甲基化水平,说明Dnmt3基因的表达产物可能是促进dynactin p62基因甲基化的,即可能是一种DNA甲基化酶,而不是去甲基化酶,C错误;
D、由于蜂王浆中的microRNA抑制Dnmt3基因表达,降低dynactin p62基因的甲基化水平,促进该基因表达,最终发育成蜂王,所以促进幼虫的dynactin p62基因表达可以使其发育成蜂王,D正确。
故选C。
9. 图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置,一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过,但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列叙述错误的是( )
A. 图3中,如果A、a均为蔗糖溶液,则开始时浓度大小关系为Ma>MA,达到平衡后Ma>MA
B. 图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为清水,则平衡后A 侧液面与B侧液面一样高
C. 图3中,若每次平衡后都将产生水柱h移走,那么随着时间的推移,h将会越来越小
D. 若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,则此时细胞液浓度一定大于外界溶液浓度
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:图1中为细胞处于质壁分离状态,但下一刻怎么变化无法确定;图2和3中半透膜可以让水分子自由通过,而蔗糖分子不能透过。
【详解】A、图3中开始时漏斗内液面上升,可推测Ma>MA,但由于漏斗内液柱压力的作用,当液面不再上升时,由于浓度差和液柱压力的作用相等,水分进出平衡,因此Ma>MA,A正确;
B、图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为清水,由于葡萄糖分子能透过半透膜,则液面会出现左侧先升高,然后右侧液面升高,最后两侧液面相平,B正确;
C、图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,则半透膜两侧的浓度差会逐渐减少,随着时间的推移,h将会越来越小,C正确;
D、若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,由于不知道该细胞是正在继续发生质壁分离还是复原,还是达到了动态平衡,因此不能确定此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系,细胞液浓度大于、小于或等于外界溶液浓度都有可能,D错误。
故选D。
10. 图1为某种单基因遗传病家系图(阴影个体表示患者),图2 表示对部分成员关于该病的等位基因经某种限制酶切割并进行凝胶电泳分离后得到的 DNA 条带分布情况,部分成员未标记。下列分析正确的是( )
A. 致病基因位于常染色体上,可能为显性基因,也可能为隐性基因
B. 8号的电泳结果为条带1、条带2 和条带3
C. 3号与6号的电泳结果可能不相同
D. 5号与6号再生一个女儿,其电泳结果与8号相同的概率为1/2
【答案】B
【解析】
【分析】根据图1判断,该病可能为常染色体显性遗传病、常染色体隐性遗传病和伴X染色体显性遗传病。根据图2中1、4、5号电泳条带的异同及性别判断,条带1和条带2共同表示显性基因,条带3表示隐性基因,即该遗传病只可能是伴X染色体显性遗传病。
【详解】A、根据图1判断,该病可能为常染色体显性遗传病、常染色体隐性遗传病和伴X染色体显性遗传病,根据图2中1、4、5号电泳条带的异同及性别判断,条带1和条带2共同表示显性基因,条带3表示隐性基因,即该遗传病只可能是伴X染色体显性遗传病,A错误;
B、由A可知,该遗传病只可能是伴X染色体显性遗传病,则1号为XAXa,5号为XAY,6号为XaXa,8号为XAXa,结合图2可知,8号的电泳结果应该显示条带1、条带2和条带3,B正确;
C、3号、6号的基因型相同,均为XaXa,电泳结果应都只显示条带3,C错误;
D、5号XAY、6号XaXa再生一个女儿,其基因型与8号XAXa相同,电泳结果也应完全相同,D错误。
故选B。
11. 玉米()是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于一对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗病玉米植株,研究人员采用了如图所示的方法。根据材料分析下列叙述正确的是( )
A. 过程①产生若在无人工选择条件下自由交配2代,得到的中纯合矮秆抗病植株占
B. 经过程②的育种方法在染色体加倍阶段,常用秋水仙素或低温处理其种子或幼苗
C. 过程③利用基因重组得到转基因植株,在愈伤组织分化时可能会发生基因突变或者基因重组
D. 过程④为诱变育种,其遗传学原理是基因突变,此过程需要处理大量种子才可能得到所需的优良品种
【答案】D
【解析】
【详解】A、若过程①的F2若在无人工选择条件下自由交配2代,那么基因频率不变,在F2时DD:Dd:dd=1:2:1,则d基因频率为1/2,RR:Rr:rr=1:2:1,则R基因频率为1/2,故产生的F4中矮秆植株dd比例为1/4,纯合抗病植株RR占1/4,则F4中纯合矮秆抗病植株占1/16,A错误;
B、过程②为单倍体育种,得到的是单倍体幼苗,没有种子,常用秋水仙素或低温处理其幼苗来使染色体加倍,B错误;
C、过程③是基因工程育种,原理是基因重组,愈伤组织分化时的分裂方式为有丝分裂,有丝分裂中不会发生基因重组(基因重组发生在减数分裂),C错误;
D、过程④是诱变育种,原理是基因突变,基因突变具有低频性、不定向性,因此需要处理大量种子才可能获得所需优良品种,D正确。
故选D。
12. 长期处于过度紧张、焦虑等应激状态易导致胰岛素敏感性降低引起血糖升高,部分机理如下图,其中CORT表示一种肾上腺糖皮质激素,Ins表示胰岛素,InsR表示胰岛素受体。下列说法错误的是( )
A. 下丘脑调控胰岛B细胞分泌 Ins的调节方式是神经调节
B. CORT通过与 Ins 竞争 InsR导致胰岛素敏感性降低而使血糖升高
C. 激素a表示促肾上腺糖皮质激素释放激素,其靶器官与激素b的不同
D. CORT和 Ins都能够促进葡萄糖氧化分解和转变成糖原和甘油三酯
【答案】D
【解析】
【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。胰高血糖素能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、下丘脑通过副交感神经调控胰岛B细胞分泌 Ins的调节方式是神经调节,A正确;
B、由图可知,CORT通过与 胰岛素竞争胰岛素受体,使得胰岛素的敏感性降低,从而使血糖升高,B正确;
C、激素a表示下丘脑分泌的促肾上腺糖皮质激素释放激素,其作用的靶器官是垂体,激素b是促肾上腺皮质激素,其作用的靶器官是肾上腺皮质,C正确;
D、CORT表示一种肾上腺糖皮质激素,CORT是升高血糖的激素,胰岛素是降低血糖的激素,CORT不会促进葡萄糖氧化分解和转变成糖原和甘油三酯,CORT通过与 胰岛素竞争胰岛素受体,使胰岛素不能起作用,错误。
故选D。
13. 尿素是一种重要的氮肥,通过土壤中某些细菌分解为氨后,被植物吸收利用。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌,并统计每克土壤样品中活菌数目,培养基配方见下表。下列相关叙述错误的是( )
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
1.4g
2.1g
0.2g
10.0g
1.0g
A. 该培养基为选择培养基,葡萄糖为分解尿素的细菌提供了碳源和能源
B. 对该培养基进行高压蒸汽灭菌前,需将该培养基调至酸性
C. 要统计活菌数,需在该培养基中添加琼脂,不能用平板划线法接种菌液
D. 取稀释倍数为106的菌液0.2mL接种,平均菌落数为175,则每克样品中的活菌数为8.75×108个
【答案】B
【解析】
【分析】筛选尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮源。常用接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,其中稀释涂布平板法常用来进行微生物的计数,统计平板上的菌落数目可以推测出样品中活菌数。
【详解】A、该培养基以尿素为唯一氮源,只有能分解尿素的细菌才能在其上生长,所以是选择培养基;葡萄糖是含碳的有机物,能为分解尿素的细菌提供碳源和能源,A正确;
B、对该培养基进行高压蒸汽灭菌前,需将培养基调至中性或微碱性。因为培养能分解尿素的细菌,这类细菌生长需要适宜的pH环境,中性或微碱性更有利于其生长,B错误;
C、要统计活菌数目,需用固体培养基,所以要在该培养基中添加琼脂。平板划线法不能用于统计活菌数目,因为它只是将菌种逐步稀释分散,不能确定具体的活菌数,稀释涂布平板法可以用于统计活菌数目,C正确;
D、根据公式“每克样品中的活菌数 =(平均菌落数÷涂布的菌液体积)×稀释倍数”,已知稀释倍数为106,菌液体积为0.2mL,平均菌落数为175,则每克样品中的活菌数为 ( 175 ÷ 0.2 ) × 106= 8.75×108个,D正确。
故选B。
14. 经调查,与外界隔离的某岛屿上生活的居民群体是一个遗传平衡群体。居民中白化病的致病基因频率为a,红绿色盲的致病基因频率为b,抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。下列有关叙述错误的是( )
A. 白化病基因携带者在不患白化病的人群中所占的比率为2a/(1+a)
B. 男性群体中患红绿色盲的个体所占的比例为b
C. 不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的(1-c)2/2
D. 女性群体中同时患白化病和红绿色盲的个体占a²b
【答案】D
【解析】
【详解】A、白化病为常染色体隐性遗传病,致病基因频率为a,则正常基因频率为1-a。在人群中AA概率为(1-a)2,Aa概率为2a(1-a),因此白化病基因携带者在不患白化病的人群中所占的比率为2a/(1+a),A正确;
B、红绿色盲为X连锁隐性遗传病,男性群体中因仅含1条X染色体,其患病率等于致病基因频率b,即男性群体中患红绿色盲的个体所占的比例为b,B正确;
C、抗维生素D佝偻病为X连锁显性遗传病,致病基因频率为c,则正常基因频率为1-c。女性不患病需同时携带两个正常基因,女性群体中的概率为(1-c)2,因此不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的(1-c)2/2,C正确;
D、女性同时患白化病(常隐)和红绿色盲(X隐)的概率需独立计算:白化病患病率为a2,女性群体中红绿色盲患病率为b2,故同时患病率为a2b2,D错误。
故选D。
15. 人的体细胞与小鼠体细胞进行融合得到的杂种细胞,在持续分裂过程中人类染色体会逐渐丢失,最后只剩一条或几条。如图表示人的缺乏HGPRT酶突变细胞株(HGPRT-)和小鼠的缺乏TK酶细胞株(TK-)融合后并在HAT培养液中培养的过程,已知只有同时具有HGPRT酶和TK酶的融合细胞才可在HAT培养液中长期存活与繁殖。下列叙述错误的是( )
A. 过程①可用的方法有PEG融合法、电融合法等
B. 过程②通常在培养皿或松盖的培养瓶中进行,淘汰融合的具有同种核的细胞
C. 从图示结果看,可以确定人的TK酶基因位于17号染色体上
D. 该方法可以对鼠基因定位,小鼠的HGPRT酶基因位于3号染色体上
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、过程①为小鼠体细胞与人体细胞的融合,可用的方法有PEG融合法、电融合法等,A正确;
B、过程②融合细胞的筛选,通常在培养皿或松盖的培养瓶中进行,淘汰融合的具有同种核的细胞(小鼠体细胞+小鼠体细胞、人体细胞+人体细胞),B正确;
C、从培养结果可以看出,培养获得的细胞中均具有鼠的全部染色体,但是只有含人的17号染色体的细胞存活下来,由此可得,人的TK酶基因位于17号染色体,C正确;
D、由于鼠的染色体没有缺失,因此不可以对鼠的基因进行定位,D错误。
故选D。
二、填空题(55分)
16. 干旱是制约大白菜生长发育的主要环境因子,科研人员以大白菜幼苗为试验材料研究干旱条件下大白菜的相关生理指标及调节机制。回答下列问题:
(1)研究发现,干旱条件下大白菜幼苗叶片颜色偏黄,叶绿素含量降低,可结合绿叶中色素的提取与分离实验,通过观察滤纸条上色素带的_______进行验证。此外,大白菜体内过氧化氢等活性氧会过度积累,大量的活性氧会攻击叶绿体膜、线粒体膜等构成的_______系统以及核酸、蛋白质等物质,影响细胞结构和功能。
(2)与干旱环境的互作过程中,大白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,大白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,从而帮助大白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,大白菜细胞可通过_______(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,大白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_______。
【答案】(1) ①. 宽窄或宽度 ②. 生物膜
(2) 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,增强细胞清除活性氧能力,减轻细胞生物膜系统的损伤,从而增强大白菜对抗干旱抗胁迫的能力
【解析】
【分析】在绿叶中色素的提取与分离实验中,滤纸条上的色素带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b
【小问1详解】
在绿叶中色素的提取与分离实验中,滤纸条上的色素带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b。当干旱条件下大白菜幼苗叶片叶绿素含量降低时,可通过观察滤纸条上叶绿素 a 和叶绿素 b 对应的色素带宽度变窄来进行验证,因为色素带越宽代表该色素含量越高。
生物膜主要由磷脂双分子层和蛋白质组成,叶绿体膜、线粒体膜等都属于生物膜,所以大量的活性氧会攻击叶绿体膜、线粒体膜等构成的生物膜系统以及核酸、蛋白质等物质,影响细胞结构和功能。
【小问2详解】
① 脱落酸是一种植物激素,激素作为信息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,脱落酸作为信息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,帮助大白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,干旱条件下大白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,大白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,增强细胞清除活性氧能力,减轻细胞生物膜系统的损伤,从而增强大白菜对抗干旱的胁迫能力。
17. 为培育耐盐碱大豆品系(2N=40),科研人员利用基因编辑技术使野生型大豆中的一个基因d突变成基因D、图①为D、d基因的部分序列,其中5'-GAGCT↓C-3'为限制酶SacI识别序列、D、d基因的其他序列不含该酶的识别序列。检测发现基因D在大豆中处于沉默状态,导致大豆植株并未获得耐盐性状。而基因M编码的蛋白可打破基因D的沉默、现将一个M基因(其内无限制酶SacI的识别序列)导入到该种大豆细胞的染色体中、获得不同的耐盐碱大豆植株(DdM)甲、乙和丙,进行相关实验,结果如下表。不考虑自然基因突变和染色体互换。回答下列问题:
组别
亲本
子代
第一组
甲×野生型
耐盐碱:不耐盐碱=1:1
第二组
乙×野生型
耐盐碱:不耐盐碱=1:3
第三组
丙×野生型
不耐盐碱
(1)获得甲植株的D和d基因,再用SacI限制酶切割后电泳,应为图②中泳道___________ (填罗马数字)的实验结果。
(2)甲、乙、丙植株中M基因插入的染色体位置不同,根据第三组实验结果,在下图中标出丙中D、d、M基因在染色体的位置___________ 。若乙植株自交,后代表型及比例应为___________ 。
注:图中仅显示了丙的部分染色体
(3)为获得适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆,选择上述植株中的___________ 植株自交,再利用限制酶SacI及电泳技术从子代中选育出所需要品系,简要写出实验思路及筛选标准:___________ 。
【答案】(1)Ⅱ (2) ①. ②. 耐盐碱∶不耐盐碱=9∶7
(3) ①. 甲 ②. 获得各子代个体的D、d基因,并用SacⅠ限制酶切割后电泳,电泳图中出现两个条带电泳结果(或与图②中泳道Ⅲ实验结果相同)的个体即为适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆
【解析】
【分析】基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,从而引起基因结构的改变。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。染色体变异可以分为染色体结构变异和染色体数目变异。
【小问1详解】
根据题干提供基因D与d的序列,在基因D序列上有一个SacⅠ的酶切位点,酶切后电泳,可以看到两个条带,而基因d的序列中无SacⅠ的酶切位点,所以不会被酶切。故若电泳图中看到两个条带电泳结果的表示纯合突变植株DD,一个条带电泳结果的表示野生型植株dd,三个条带电泳结果的表示杂合植株Dd,甲植株的D和d基因,再用SacI限制酶切割后电泳,应为图②中泳道Ⅱ的实验结果。
【小问2详解】
题干提供信息是用导入一个M基因的耐盐碱大豆与野生大豆杂交,野生大豆的基因型应该是dd,导入一个M基因的耐盐碱大豆的基因中肯定含有M基因和D基因,由于第一组子代个体耐盐碱:不耐盐碱=1:1,由此推测第一组甲产生的配子中同时含M与D的配子占比为1/2,实验应该是测交方式进行的,即Dd:dd=1:1,且D基因应该与M基因连锁在同一条染色体上,这样含耐碱性基因D的全部个体才能表现出耐碱性来,故大豆甲的基因型应表示为MDd。实验二的子代表现为耐盐碱:不耐盐碱=1:3,可推测乙个体产生的配子中同时含D与M基因的配子占比为1/4,可推测M基因所在的染色体与D所在的染色体为非同源染色体,且乙的基因型为MDd,减数分裂产生的配子及类型比为MD:d:D:Md=1:1:1:1,所以乙与野生型大豆dd个体杂交产生的后代中耐盐碱:不耐盐碱=1:3。导入一个M基因的耐盐碱大豆细胞中还存在另外一种情况就是M与d连锁在同一条染色体上,即丙个体,其基因型为DdM, 产生的配子种类及类型比为D:Md=1:1,与野生型大豆个体dd杂交后产生的后代基因型为Dd和Mdd,两者中均没有D基因的表达,故第三组子代的表型是全为不耐盐碱的。
乙个体产生的配子中同时含D与M基因的配子占比为1/4,可推测M基因所在的染色体与D所在的染色体为非同源染色体,且乙的基因型为MDd,减数分裂产生的配子及类型比为MD:d:D:Md=1:1:1:1,因此乙植株自交,后代表型及比例应为耐盐碱∶不耐盐碱=9∶7。
【小问3详解】
欲获得适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆,根据(2)问中的分析,可知应选用D基因与M基因连锁在同一条染色体上的个体甲(MDd)进行自交,将获得的子代个体(包括MMDD、MDd、dd三种基因型)作为实验材料分别提取DNA,并用Sac Ⅰ(5'-GAGCT↓C-3')限制酶切割后电泳,电泳图中看到两个条带电泳结果的表示植株MMDD,该个体为纯合体,即适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆。
18. 胰岛素在血糖平衡调节中发挥着重要作用,它的分泌受到葡萄糖等多种物质的影响,作用机制如图所示,请回答下列问题:
GLUT:葡萄糖载体蛋白;GLP-1:胰高血糖素样肽-1;GIP:抑胃肽;+:促进;-:抑制
(1)由图可知,当血糖浓度升高时,葡萄糖与GLUT结合进行转运,GLUT会发生_______的改变;血糖浓度升高还会使下丘脑的某个区域兴奋,通过副交感神经支配胰岛B细胞,说明胰岛B细胞表面还有____________的受体。
(2)胰岛素作用于靶细胞后,一方面促进靶细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,另一方面________,从而使血糖浓度降低。
(3)在血糖调节过程中,当血糖浓度下降到一定程度时,胰岛素分泌减少,这种调节机制是____________。随着血糖含量的下降,胰岛A细胞分泌________增多,神经系统还通过控制____________________________(填2个腺体)的分泌及活动来调节血糖含量。
(4)请据图设计一种降糖效果持久的药物,并阐明其降糖机理__________。
【答案】(1) ①. 自身构象 ②. 神经递质
(2)抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
(3) ①. 负反馈调节 ②. 胰高血糖素 ③. 肾上腺、甲状腺
(4)方法1:可人工合成抑胃肽(GIP)或胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的类似物(或受体激动剂),它可以和GIP受体或GLP-1受体结合,促进胰岛素的分泌,且体内没有分解它的酶,故效果持久
或方法2:可人工合成肾上腺素受体或生长抑素受体拮抗剂,通过抑制肾上腺素或生长抑素与受体的结合,促进胰岛素的分泌,且体内没有分解它的酶,故效果持久
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【小问1详解】
据图可知,葡萄糖通过葡萄糖载体蛋白(GLUT)转运进入细胞,GLUT作为载体蛋白,转运时会发生自身构象的改变;血糖浓度升高还会使下丘脑的某个区域兴奋,通过副交感神经支配胰岛B细胞,说明胰岛B细胞能接受神经元释放的神经递质调节,因此胰岛B细胞表面具有神经递质的受体;
【小问2详解】
胰岛素一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平;
【小问3详解】
在血糖调节的过程中,胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌,例如:当血糖浓度下降到一定程度时,胰岛素分泌减少。系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节;若工作的效果反过来抑制系统工作,叫做负反馈调节。随着血糖含量的下降,具有升血糖作用的胰岛A细胞分泌胰高血糖素增多,可维持血糖水平的稳定。此外,神经系统还通过控制肾上腺、甲状腺等分泌肾上腺素,甲状腺激素来调节血糖含量;
【小问4详解】
据图可知,胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体与抑胃肽(GIP)受体激活后可促进胰岛素的合成与释放;而肾上腺素受体与生长抑素受体激活却抑制胰岛素的合成与释放。因此,可以设计一种药物,该药物能够与GLP-1受体或GIP受体结合并持续激活该受体(模拟GLP-1的作用)。降糖机理为:当药物与GLP-1受体结合并激活后,会促进胰岛素的合成与释放,且体内不存在分解该药物的酶,药物将持续作用于受体,可以延长在体内的半衰期,减少给药频率,从而达到持久降糖的效果。也可以合成与肾上腺素受体或生长抑素受体拮抗剂类药物,抑制肾上腺素或生长抑素与受体结合,从而解除二者对胰岛素合成与释放的抑制作用,降低血糖。
19. 研究发现当叶绿体接受的光照强度超过植物所能利用的最大量时,反而会引起光合速率的降低,这种现象称为光抑制。有关光抑制的一种解释是,短时间内光反应生成的过量电子传递给O2会形成超氧化物,超氧化物攻击PSⅡ等(色素蛋白质复合体)造成其中的重要蛋白质组分损伤,影响光合作用过程。下图为大豆叶肉细胞光合作用的示意图(字母表示物质、序号表示过程)。回答下列问题:
(1)图中Rubisco是一种酶,在叶绿体的___________中发挥作用。PSI参与合成的物质A是___________,其在③过程中的作用是___________。
(2)可用纸层析法分离类囊体膜上的色素,原理是___________。
(3)当外界条件发生改变时,光反应和暗反应的强度变化不一定是同步的。研究人员检测了大豆由黑暗转为光照后,光反应相对速率和热能散失比例(在叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例)随时间的变化曲线如图。
从物质与能量、结构与功能的角度分析,在0-0.5min和0.5~2min这两个时间段内随时间的推移,图中热能散失比例变化的生物学意义分别是___________。
【答案】(1) ①. 基质 ②. NADPH ③. 作为还原剂,参与C3的还原,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用
(2)不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,色素会随层析液在滤纸上的扩散而分开
(3)0~0.5min之间光反应捕获的光能中未被利用而以热能散失的部分增多,可保护PSⅡ等免受损伤;0.5~2min之间以热能散失比例减少,吸收的光能有更多转化为化学能,有利于光合作用积累更多的有机物
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【小问1详解】
据图可知,Rubisco 能够催化CO2与C5的反应过程,是暗反应过程,场所是叶绿体基质;PSⅠ 参与合成的物质 A 是 “NADPH”,它在③(暗反应)过程中作为还原剂,参与C3的还原,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。
【小问2详解】
由于不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,色素会随层析液在滤纸上的扩散而分开,故可用纸层析法分离类囊体膜上的色素。
【小问3详解】
据图可知,在0-0.5min和0.5~2min这两个时间段内随时间的推移,图中热能散失比例变化的生物学意义分别是:0~0.5min之间光反应捕获的光能中未被利用而以热能散失的部分增多,可保护PSⅡ等免受损伤;0.5~2min之间以热能散失比例减少,吸收的光能有更多转化为化学能,有利于光合作用积累更多的有机物。
20. 葡聚糖和木聚糖等物质具有一定的粘度,添加在某些饮品中会影响口感或堵塞过滤装置。某实验室科研工作者采用构建共表达GluZ(葡聚糖酶基因)和XylB(木聚糖酶基因)两种融合基因的工程酵母,降低酿造饮品中的葡聚糖和木聚糖等物质含量以降低粘度。图1中PGK是酵母菌的特异性启动子,ADH为终止子,KanMX是遗传霉素抗性基因。GluZ和XylB两种融合基因的结构如图2所示,MFα是酵母菌特有的信号肽基因(信号肽可以引导分泌型蛋白的表达)。请回答下列问题。
(1)PCR扩增序列时,需设计相应的引物,引物的本质是_______,其作用是_________。
(2)结合图1和图2,应选择限制酶__________对质粒进行切割,原因是________(答出两点)。为使MFα与GluZ(或XylB)连接形成融合基因,引物R1与引物F2(或引物F3)的5'端引入的限制酶种类的要求是__________。
(3)科研人员将两种融合基因分别重组至质粒YE得到重组质粒G和X,并对处于特殊状态的酵母菌进行转化。为检测转化是否成功,可在培养基中加入遗传霉素,其作用是______________________,在获得的酵母菌单菌落中选取6个单菌落分别制成菌悬液,标号为1~6,然后分别加入含木聚糖或葡聚糖的刚果红平板的圆孔中,观察透明圈的产生情况,结果如图3所示,其中同时含有质粒G和质粒X的菌悬液是_______(用序号表示),判断依据是_______。
(4)转基因成功后的酵母菌还需要借助发酵工程来生产饮品,发酵工程的中心环节是_________,在发酵过程中,需随时检测培养液中的________(写两点)等,以了解发酵进程。
【答案】(1) ①. 短单链核酸 ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
(2) ①. NdeⅠ、KpnⅠ ②. 保证目的基因插入启动子和终止子之间、不破坏标记基因、防止质粒和目的基因自身环化等 ③. 同种限制酶或能产生相同末端的限制酶
(3) ①. 对转入重组质粒的酵母菌进行初步筛选 ②. 5 ③. 5号菌悬液在木聚糖刚果红平板和葡聚糖刚果红平板上均出现了透明圈,表明其既能分解木聚糖又能分解葡聚糖
(4) ①. 发酵罐内的发酵 ②. 微生物数量、产物浓度
【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;
(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸;
【小问2详解】
选择Nde Ⅰ和Kpn Ⅰ切割质粒的原因是保证插入的目的基因可以正常表达,目的基因应该插入启动子和终止子之间,该过程不能破坏标记基因且要防止质粒和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接等。为了使质粒和目的基因能够连接,需要使用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶对质粒和目的基因进行切割;
【小问3详解】
标记基因可以用于对转入重组DNA的酵母菌进行初步筛选。同时含有质粒G和质粒X的菌悬液,应该同时具备降解木聚糖和葡聚糖的能力,由图3可知,5号为同时含有质粒G和质粒X的菌悬液,因为5号菌悬液在木聚糖刚果红平板和葡聚糖刚果红平板上均出现了透明圈,表明其既能分解木聚糖又能分解葡聚糖;
【小问4详解】
发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵。在发酵罐中,微生物在适宜条件下进行生长、代谢等活动,实现目标产物的生产;在发酵过程中,检测培养液中的微生物数量,可了解微生物生长状况;检测产物浓度能知晓目标产物生成进度;溶氧量会影响好氧微生物代谢,pH 会影响微生物酶活性等,所以检测溶氧量、pH 等指标,都有助于了解发酵进程。
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高2026届高三1月月考
生物试题
一、单选题(每小题3分,共45分)
1. 约1亿年前固氮蓝细菌 UCYN-A 与贝氏布拉藻(真核生物)形成稳定共生体,UCYN-A逐渐失去独立生存能力,最终演化为贝氏布拉藻的特化细胞器——硝化质体。固氮蓝细菌UCYN-A和贝氏布拉藻具有的共同点是( )
A. DNA的主要载体都是染色体 B. 核糖体的形成均与核仁有关
C. 都能通过有氧呼吸产生 ATP D. 光合作用均在叶绿体中进行
2. 细胞自噬是在一定条件下“吃掉”自身结构和物质的过程,通过该过程,细胞内受损或功能退化的细胞结构等可以被降解,其局部过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 自噬体也具有生物膜,该膜结构起源于内质网
B. 内质网、高尔基体、溶酶体等参与了自噬过程
C. 水解衰老线粒体的水解酶是在溶酶体中合成的
D. 衰老线粒体被降解后的产物可以被细胞再利用
3. 萤火虫发光的原理如图所示。在荧光素酶的作用下,荧光素分子经过一系列变化后转变成激发态的氧化荧光素,氧化荧光素衰变回荧光素时,以光子的形式释放能量,产生可见光。图中PPi(焦磷酸:P~P)由两个磷酸基团连接构成,AMP是腺苷一磷酸。下列叙述正确的是( )
A. ATP需要断裂两个特殊化学键后才能生成PPi
B. AMP可用于合成萤火虫细胞中的脱氧核糖核酸
C. PPi挟能量与荧光素结合形成荧光素酰腺苷酸
D. 萤火虫的发光既涉及吸能反应又包含放能反应
4. 下列关于生物学实验操作或方法的叙述,错误的是( )
选项
实验内容
操作或方法
A
检测生物组织中的还原糖
向组织样液中加入斐林试剂,50~65℃温水加热
B
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
用台盼蓝染液对酵母菌进行染色,辨别细胞死活
C
探究酵母菌细胞呼吸的方式
用溴麝香草酚蓝溶液检测培养液中CO2的产生
D
DNA的粗提取与鉴定
将白色丝状物溶于酒精,再加入二苯胺试剂,沸水浴
A. A B. B C. C D. D
5. 克氏综合征是一种性染色体异常疾病。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因,某克氏综合征患者及其父母的性染色体组成如图。下列有关该患者X染色体上位点1和位点2的分析,正确的是( )
A. 若都是Xg1,则是精母细胞减数分裂I和Ⅱ同时异常,卵母细胞减数分裂正常
B. 若都是Xg2,则是卵母细胞减数分裂I和Ⅱ同时异常,精母细胞减数分裂正常
C. 若分别是Xg1和Xg2,则是精母细胞减数分裂I异常,卵母细胞减数分裂正常
D. 若分别是Xg1和Xg2,则是精母细胞减数分裂Ⅱ异常,卵母细胞减数分裂正常
6. 植物在盐胁迫下会出现失水、光合速率下降等变化。科研人员对盐胁迫下某品种海水稻的抗盐机理及生长变化进行研究。图甲表示高盐胁迫条件下海水稻叶肉细胞内的相关数据;图乙表示不同浓度NaCl培养液下海水稻根尖细胞内的相关数据 (以150mmol/LNaCl溶液浓度为界分为低盐和高盐胁迫)。下列相关叙述错误的是( )
A. 第15天之前胞间CO₂浓度下降可能与海水稻失水导致气孔导度下降有关
B. 第15天之后胞间CO₂浓度上升的主要原因是光反应产生的NADPH和ATP不足
C. 根尖细胞主要通过提高细胞内无机盐的浓度以适应高盐胁迫
D. 细胞内可溶性糖含量增加可能与储存的淀粉水解有关
7. 多巴胺可引起突触后神经元兴奋,参与奖赏、情绪等脑功能的调控。抑制性神经元细胞膜上有吗啡的受体,吗啡与受体结合阻碍神经递质的释放,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 抑制性神经元兴奋时其突触前膜Na+外流,释放神经递质
B. 吗啡作用于抑制性神经元,从而抑制神经元B释放多巴胺
C. 多巴胺释放量增多,神经元A的细胞膜对K+通透性增大
D. 长期使用吗啡,引发多巴胺释放增加,可导致幻听幻视
8. 2024年10月7日诺贝尔生理学或医学奖揭晓,美国科学家Victor Ambros和Gary Ruvkun获奖,以表彰他们“发现microRNA及其在转录后基因调控中的作用”。蜂群中能持续获得蜂王浆的雌性幼虫会发育成蜂王,而大多数雌性幼虫以花粉和花蜜为食则发育成工蜂。蜂王浆中含有丰富的microRNA,这些microRNA进入幼虫体内后与Dnmt3基因的mRNA结合而抑制其表达,从而显著降低幼虫体内dynactin p62基因的甲基化水平(DNA甲基化水平升高通常会抑制基因表达)。下列叙述错误的是( )
A. DNA甲基化引起的性状改变可以遗传给下一代
B. microRNA通过干扰Dnmt3基因的翻译抑制其表达
C. Dnmt3基因的表达产物可能是一种DNA去甲基化酶
D. 促进幼虫的dynactin p62基因表达可以使其发育成蜂王
9. 图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置,一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过,但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列叙述错误的是( )
A. 图3中,如果A、a均为蔗糖溶液,则开始时浓度大小关系为Ma>MA,达到平衡后Ma>MA
B. 图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为清水,则平衡后A 侧液面与B侧液面一样高
C. 图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,那么随着时间的推移,h将会越来越小
D. 若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,则此时细胞液浓度一定大于外界溶液浓度
10. 图1为某种单基因遗传病家系图(阴影个体表示患者),图2 表示对部分成员关于该病的等位基因经某种限制酶切割并进行凝胶电泳分离后得到的 DNA 条带分布情况,部分成员未标记。下列分析正确的是( )
A. 致病基因位于常染色体上,可能为显性基因,也可能为隐性基因
B. 8号电泳结果为条带1、条带2 和条带3
C. 3号与6号的电泳结果可能不相同
D. 5号与6号再生一个女儿,其电泳结果与8号相同的概率为1/2
11. 玉米()是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于一对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗病玉米植株,研究人员采用了如图所示的方法。根据材料分析下列叙述正确的是( )
A. 过程①产生的若在无人工选择条件下自由交配2代,得到的中纯合矮秆抗病植株占
B. 经过程②的育种方法在染色体加倍阶段,常用秋水仙素或低温处理其种子或幼苗
C. 过程③利用基因重组得到转基因植株,在愈伤组织分化时可能会发生基因突变或者基因重组
D. 过程④为诱变育种,其遗传学原理是基因突变,此过程需要处理大量种子才可能得到所需的优良品种
12. 长期处于过度紧张、焦虑等应激状态易导致胰岛素敏感性降低引起血糖升高,部分机理如下图,其中CORT表示一种肾上腺糖皮质激素,Ins表示胰岛素,InsR表示胰岛素受体。下列说法错误的是( )
A. 下丘脑调控胰岛B细胞分泌 Ins的调节方式是神经调节
B. CORT通过与 Ins 竞争 InsR导致胰岛素敏感性降低而使血糖升高
C. 激素a表示促肾上腺糖皮质激素释放激素,其靶器官与激素b的不同
D CORT和 Ins都能够促进葡萄糖氧化分解和转变成糖原和甘油三酯
13. 尿素是一种重要的氮肥,通过土壤中某些细菌分解为氨后,被植物吸收利用。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌,并统计每克土壤样品中活菌数目,培养基配方见下表。下列相关叙述错误的是( )
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
1.4g
2.1g
0.2g
10.0g
1.0g
A. 该培养基为选择培养基,葡萄糖为分解尿素细菌提供了碳源和能源
B. 对该培养基进行高压蒸汽灭菌前,需将该培养基调至酸性
C. 要统计活菌数,需在该培养基中添加琼脂,不能用平板划线法接种菌液
D. 取稀释倍数为106的菌液0.2mL接种,平均菌落数为175,则每克样品中的活菌数为8.75×108个
14. 经调查,与外界隔离的某岛屿上生活的居民群体是一个遗传平衡群体。居民中白化病的致病基因频率为a,红绿色盲的致病基因频率为b,抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。下列有关叙述错误的是( )
A. 白化病基因携带者在不患白化病的人群中所占的比率为2a/(1+a)
B. 男性群体中患红绿色盲的个体所占的比例为b
C. 不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的(1-c)2/2
D. 女性群体中同时患白化病和红绿色盲的个体占a²b
15. 人的体细胞与小鼠体细胞进行融合得到的杂种细胞,在持续分裂过程中人类染色体会逐渐丢失,最后只剩一条或几条。如图表示人的缺乏HGPRT酶突变细胞株(HGPRT-)和小鼠的缺乏TK酶细胞株(TK-)融合后并在HAT培养液中培养的过程,已知只有同时具有HGPRT酶和TK酶的融合细胞才可在HAT培养液中长期存活与繁殖。下列叙述错误的是( )
A. 过程①可用的方法有PEG融合法、电融合法等
B. 过程②通常在培养皿或松盖的培养瓶中进行,淘汰融合的具有同种核的细胞
C. 从图示结果看,可以确定人的TK酶基因位于17号染色体上
D. 该方法可以对鼠基因定位,小鼠的HGPRT酶基因位于3号染色体上
二、填空题(55分)
16. 干旱是制约大白菜生长发育的主要环境因子,科研人员以大白菜幼苗为试验材料研究干旱条件下大白菜的相关生理指标及调节机制。回答下列问题:
(1)研究发现,干旱条件下大白菜幼苗叶片颜色偏黄,叶绿素含量降低,可结合绿叶中色素的提取与分离实验,通过观察滤纸条上色素带的_______进行验证。此外,大白菜体内过氧化氢等活性氧会过度积累,大量的活性氧会攻击叶绿体膜、线粒体膜等构成的_______系统以及核酸、蛋白质等物质,影响细胞结构和功能。
(2)与干旱环境的互作过程中,大白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,大白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,从而帮助大白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,大白菜细胞可通过_______(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,大白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_______。
17. 为培育耐盐碱大豆品系(2N=40),科研人员利用基因编辑技术使野生型大豆中的一个基因d突变成基因D、图①为D、d基因的部分序列,其中5'-GAGCT↓C-3'为限制酶SacI识别序列、D、d基因的其他序列不含该酶的识别序列。检测发现基因D在大豆中处于沉默状态,导致大豆植株并未获得耐盐性状。而基因M编码的蛋白可打破基因D的沉默、现将一个M基因(其内无限制酶SacI的识别序列)导入到该种大豆细胞的染色体中、获得不同的耐盐碱大豆植株(DdM)甲、乙和丙,进行相关实验,结果如下表。不考虑自然基因突变和染色体互换。回答下列问题:
组别
亲本
子代
第一组
甲×野生型
耐盐碱:不耐盐碱=1:1
第二组
乙×野生型
耐盐碱:不耐盐碱=1:3
第三组
丙×野生型
不耐盐碱
(1)获得甲植株的D和d基因,再用SacI限制酶切割后电泳,应为图②中泳道___________ (填罗马数字)的实验结果。
(2)甲、乙、丙植株中M基因插入的染色体位置不同,根据第三组实验结果,在下图中标出丙中D、d、M基因在染色体的位置___________ 。若乙植株自交,后代表型及比例应为___________ 。
注:图中仅显示了丙的部分染色体
(3)为获得适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆,选择上述植株中的___________ 植株自交,再利用限制酶SacI及电泳技术从子代中选育出所需要品系,简要写出实验思路及筛选标准:___________ 。
18. 胰岛素在血糖平衡调节中发挥着重要作用,它分泌受到葡萄糖等多种物质的影响,作用机制如图所示,请回答下列问题:
GLUT:葡萄糖载体蛋白;GLP-1:胰高血糖素样肽-1;GIP:抑胃肽;+:促进;-:抑制
(1)由图可知,当血糖浓度升高时,葡萄糖与GLUT结合进行转运,GLUT会发生_______的改变;血糖浓度升高还会使下丘脑的某个区域兴奋,通过副交感神经支配胰岛B细胞,说明胰岛B细胞表面还有____________的受体。
(2)胰岛素作用于靶细胞后,一方面促进靶细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,另一方面________,从而使血糖浓度降低。
(3)在血糖调节过程中,当血糖浓度下降到一定程度时,胰岛素分泌减少,这种调节机制是____________。随着血糖含量的下降,胰岛A细胞分泌________增多,神经系统还通过控制____________________________(填2个腺体)的分泌及活动来调节血糖含量。
(4)请据图设计一种降糖效果持久的药物,并阐明其降糖机理__________。
19. 研究发现当叶绿体接受的光照强度超过植物所能利用的最大量时,反而会引起光合速率的降低,这种现象称为光抑制。有关光抑制的一种解释是,短时间内光反应生成的过量电子传递给O2会形成超氧化物,超氧化物攻击PSⅡ等(色素蛋白质复合体)造成其中的重要蛋白质组分损伤,影响光合作用过程。下图为大豆叶肉细胞光合作用的示意图(字母表示物质、序号表示过程)。回答下列问题:
(1)图中Rubisco是一种酶,在叶绿体的___________中发挥作用。PSI参与合成的物质A是___________,其在③过程中的作用是___________。
(2)可用纸层析法分离类囊体膜上的色素,原理是___________。
(3)当外界条件发生改变时,光反应和暗反应的强度变化不一定是同步的。研究人员检测了大豆由黑暗转为光照后,光反应相对速率和热能散失比例(在叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例)随时间的变化曲线如图。
从物质与能量、结构与功能的角度分析,在0-0.5min和0.5~2min这两个时间段内随时间的推移,图中热能散失比例变化的生物学意义分别是___________。
20. 葡聚糖和木聚糖等物质具有一定粘度,添加在某些饮品中会影响口感或堵塞过滤装置。某实验室科研工作者采用构建共表达GluZ(葡聚糖酶基因)和XylB(木聚糖酶基因)两种融合基因的工程酵母,降低酿造饮品中的葡聚糖和木聚糖等物质含量以降低粘度。图1中PGK是酵母菌的特异性启动子,ADH为终止子,KanMX是遗传霉素抗性基因。GluZ和XylB两种融合基因的结构如图2所示,MFα是酵母菌特有的信号肽基因(信号肽可以引导分泌型蛋白的表达)。请回答下列问题。
(1)PCR扩增序列时,需设计相应的引物,引物的本质是_______,其作用是_________。
(2)结合图1和图2,应选择限制酶__________对质粒进行切割,原因是________(答出两点)。为使MFα与GluZ(或XylB)连接形成融合基因,引物R1与引物F2(或引物F3)的5'端引入的限制酶种类的要求是__________。
(3)科研人员将两种融合基因分别重组至质粒YE得到重组质粒G和X,并对处于特殊状态的酵母菌进行转化。为检测转化是否成功,可在培养基中加入遗传霉素,其作用是______________________,在获得的酵母菌单菌落中选取6个单菌落分别制成菌悬液,标号为1~6,然后分别加入含木聚糖或葡聚糖的刚果红平板的圆孔中,观察透明圈的产生情况,结果如图3所示,其中同时含有质粒G和质粒X的菌悬液是_______(用序号表示),判断依据是_______。
(4)转基因成功后的酵母菌还需要借助发酵工程来生产饮品,发酵工程的中心环节是_________,在发酵过程中,需随时检测培养液中的________(写两点)等,以了解发酵进程。
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