精品解析:江苏省南京市鼓楼区南京市第二十九中学2025-2026学年高三上学期1月月考生物试题
2026-01-28
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2份
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37页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修2 生物与环境 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | 鼓楼区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.74 MB |
| 发布时间 | 2026-01-28 |
| 更新时间 | 2026-04-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56208702.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高三生物学情调研
2026.1
一、单选题(每小题2分,共30分)
1. 下列关于细胞内有机物的叙述,正确的是( )
A. 葡萄糖是驱动细胞生命活动的直接能源物质
B. 脂肪在人体内可以大量转化为糖类
C. A、T、G这3种碱基可参与构成核糖核苷酸
D. 高温可使蛋白质的空间结构变得更伸展、松散
2. 四氯化碳可在肝细胞内转变为自由基,还可导致内质网膜上的多聚核糖体解聚及脱落,谷丙转氨酶属于肝细胞内蛋白。下列相关叙述错误的是( )
A. 自由基攻击生物膜上的蛋白质分子后,引发雪崩式反应
B. 检测血浆中谷丙转氨酶浓度有助于早期肝损伤患者的诊断
C. 多聚核糖体能显著提高肽链的合成效率
D. 四氯化碳中毒可导致蛋白质无法在内质网中进一步合成加工
3. 如图是人体胃酸分泌图。下列错误的是( )
A. 同时转运H+与K+的载体可能还具备ATP水解酶的作用
B. 据图推测细胞无氧呼吸加强可抑制胃酸的分泌
C. CA降低了反应的活化能,且反应前后其化学性质不变
D. K+与细胞膜上的载体结合导致载体构象改变而运出细胞
4. 下列各项实验中所用试剂,作用相同的是( )
A. “体验制备细胞膜的方法”和“显微镜观察叶绿体”实验中,蒸馏水的作用
B. “绿叶中色素的提取”和“检测生物组织中的脂肪”实验中,酒精的作用
C. “低温诱导植物染色体数目变化”和“菊花的组织培养”实验中,酒精的作用
D. “观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目变化”实验中,盐酸的作用
5. 下列关于科学史的叙述,正确的是( )
A. 罗伯特森在光学显微镜下观察到细胞膜呈 “亮-暗-亮” 三层结构
B. 梅塞尔森和斯塔尔运用 “假说—演绎法” 证实了DNA的半保留复制方式
C. 格里菲斯通过肺炎链球菌的体内转化实验证实DNA是转化因子
D. 摩尔根通过红眼、白眼果蝇的杂交实验证明了基因在染色体上呈线性排列
6. 如图所示为真核生物DNA复制时形成的复制泡和复制叉的示意图,其中a~h代表相应位置。下列叙述错误的是( )
A. 图中a处是模板链的3'端,e、g处子链合成不需引物
B. 1个复制泡有2个复制叉,体现DNA双向复制的特点
C. 图中f、h处子链片段的连接需要DNA连接酶的参与
D. 一个核DNA上通常有多个复制泡,有利于提高复制的效率
7. 下图所示为秀丽隐杆线虫lin-4基因的microRNA对lin-14基因表达的影响,相关叙述错误的是( )
A. microRNA合成的原料是核糖核苷酸
B. 图中①②过程需要RNA聚合酶的参与
C. 图中①②过程遵循的碱基配对方式是A—U、G—C
D. lin—4microRNA对基因表达的调控发生在翻译水平
8. 下图为人体内环境稳态相关的概念图,相关叙述错误的是( )
A. 图中Ⅰ表示体液调节
B. 图中Ⅱ可以表示血糖平衡
C. 溶菌酶不属于内环境成分
D. 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
9. 长期焦虑会导致“下丘脑—垂体—肾上腺皮质”调控轴过度激活,糖皮质激素持续升高且负反馈失效。下列叙述错误的是( )
A. 激素的分级调节可以放大激素的调节效应
B. 糖皮质激素可以通过体液运输至靶细胞发挥作用
C. 糖皮质激素分泌减少,会促进下丘脑和垂体分泌相应的激素
D. 建立和维系良好的人际关系有助于缓解焦虑
10. 下列与植物激素有关的叙述错误的是( )
A. 细胞分裂素主要促进细胞核分裂
B. 脱落酸可以促进气孔关闭
C. 乙烯可以促进果实成熟
D. 赤霉素可以促进种子萌发
11. 长绒棉主产于新疆,科学使用植物生长调节剂有助于塑造株型、促进棉桃发育及集中采收。下列叙述错误的是( )
A. 生长素在棉花体内的极性运输消耗能量,需要特定的载体蛋白
B. 植物生长调节剂与相应植物激素的结构相似,功能相同
C. 适时适量喷洒生长素类调节剂,可防止蕾铃脱落,促进棉桃发育
D. 脱落酸可促进气孔关闭,加速叶片衰老脱落,减少棉花采收时的杂质
12. 西双版纳热带雨林中高耸的望天树通过光合作用固定能量,支撑起复杂的食物网,白颊长臂猿以悠长的鸣唱宣告并捍卫领地,下列叙述正确的是( )
A. 望天树固定的能量约10%-20%流至植食性昆虫
B. 白颊长臂猿的鸣唱属于行为信息,可调节种群密度
C. 该生态系统中信息传递与能量流动的方向保持一致
D. 热带雨林中碳、氮等元素的循环速率远高于温带森林
13. 下图为丹顶鹤越冬种群数量及栖息地分布动态变化,下列叙述错误的是( )
A. 2000年后,栖息地数量是影响丹顶鹤越冬种群数量变化的重要因素
B. 对丹顶鹤越冬栖息地进行生态修复属于对生物多样性的就地保护
C. 越冬地数量减少主要降低了丹顶鹤的出生率,导致其种群数量降低
D. 调查丹顶鹤的种群数量,使用卫星追踪结合地面调查优于标记重捕法
14. 下列关于造血干细胞的叙述错误的是( )
A. 造血干细胞增殖分化为各种血细胞的过程不能体现细胞的全能性
B. 造血干细胞移植治疗白血病需要供体与受体的主要HLA有一半以上相同
C. 造血干细胞→成熟红细胞的过程中,细胞呼吸方式会发生显著改变
D. 用来自镰刀型细胞贫血症患者的iPS细胞诱导形成造血干细胞回输给患者可治愈该病
15. 2014年出生在澳大利亚的一对姐弟被确认为一种极其罕见的半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示,下列叙述错误的是( )
A. 半同卵双胞胎极其罕见的主要原因是过程1有透明带反应和卵细胞膜反应
B. 过程2所示的P1、P2和M包括了两个雄原核和一个雌原核
C. 过程5内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘
D. 双胞胎中女孩的体细胞中性染色体组成均为XX,男孩均为XY
二、多选题(每小题3分,共12分)
16. Treg细胞(调节性T细胞)参与免疫稳态的维持,相关机制如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 细胞毒性T细胞识别靶细胞离不开膜蛋白的参与
B. 辅助性T细胞中FOXP3基因的表达程度较高
C. 当Treg细胞数量过多时,机体产生肿瘤的概率会增大
D. 体外扩增回输Treg细胞可用于治疗某些自身免疫病
17. 早发型家族性阿尔茨海默病是一种以早发性痴呆(发病年龄<65岁)和痴呆家族史为特征的疾病,下图为某患者(Ⅱ-3,29岁)家系的遗传系谱图,常染色体上PSEN1基因突变为该家系的致病性变异,下表为家庭部分成员的基因测序结果,下列叙述正确的是( )
家庭成员
I-2
Ⅱ-1
Ⅱ-3
PSEN1基因非模板链的测序结果
…A…
…A…
第668位
…A…
…A…
第668位
…A…
…G…
第668位
A. 该家系的致病基因是显性基因
B. Ⅱ-3的PSEN1基因发生了碱基对的替换
C. Ⅲ-2成年后与无该病家族史的男性婚配,后代不会患该病
D. 由该家系可初步推测该病的发病率约为25%
18. 2025年“苏超”赛场上,各支球队为城市的梦想与荣耀而拼搏。在剧烈运动中,人体产热可以增加10~20倍,持续时间较长的高强度运动,体温甚至会上升到42℃。下列有关比赛过程中球员生理活动的叙述错误的有( )
A. 骨骼肌细胞无氧呼吸时,葡萄糖中大部分能量以热能散失
B. 肾上腺素含量上升,提高球员机体的应激能力
C. 体温升高是由于产热量和散热量均有增加,但产热量大于散热量
D. 大量分泌汗液,垂体合成的抗利尿激素增加,促进水分重吸收
19. 在气候干旱的年份,雌蝗产卵器能探测土壤含水量和硬度,选择适宜地点产卵。蝗群密度增大时,个体间通过视觉和嗅觉相互刺激,促使个体由散居型转变为群居型,导致种群数量爆发。下列叙述正确的有( )
A. 干旱等气候因素一般属于非密度制约因素
B. 土壤含水量和硬度的变化为飞蝗产卵提供了物理信息
C. 年龄结构呈增长型时,种群密度一定会增加
D. 飞蝗由散居型向群居型转变,有利于种群的繁衍
三、解答题
20. 高温胁迫会对黄瓜的生长发育产生不利影响,科研人员进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)图1为黄瓜部分生理过程的示意图,PSI和PSII是由________两类光合色素和蛋白质组成的复合物,吸收光后被激发放出电子(e⁻),最终从_______中夺取,电子经传递链最终与_______结合,上述过程中涉及的能量变化是_______。
(2)图1中Rubisco既可以催化_______,也可以催化C5与O2反应形成C2。高温胁迫会导致细胞内ATP和[H]过剩,活性氧爆发,氧化破坏膜结构,已知高温胁迫下黄瓜幼苗的光呼吸速率短时间内急剧增加是一种生存防御机制,据此推测光呼吸的意义是_______。
(3)科研人员对黄瓜幼苗进行了连续5天的高温胁迫,部分实验结果如图2所示。
注:Fv/Fm反映PSII最大光能转换效率;ΦPSII为光下实际光化学效率;qP值反映光合电子传递能力;NPQ值反映植物耗散过剩光能的能力。
据图2推测,高温胁迫会对黄瓜幼苗类囊体膜上的___________造成损伤,光合电子传递活性___________(填“增强”或“减弱”),耗散过剩光能的能力___________(填“增强”或“减弱”),NPQ散失的能量___________(填“能”或“不能”)转化为植物自身的生物量。
21. 油菜产量(超高产、高产、低产)由等位基因A/a和等位基因B/b控制;基因A/a还与等位基因D/d共同控制油菜单籽粒重(高粒重、中粒重、低粒重)。研究者利用3个纯合品系P1(超高产高粒重)、P2(超高产中粒重)和P3(低产低粒重)进行如表所示的杂交实验。各类配子和个体活力正常。
组别
杂交组合
F1表型
F1自交所得F2的表型及比例
①
P1×P3
高产
超高产:高产:低产=3:6:7
②
P2×P3
高粒重
高粒重:中粒重:低粒重=9:3:4
(1)仅考虑产量,实验①F2中,高产个体基因型有____种,低产个体中纯合体占比为____。
(2)综合两种性状,亲本P3的基因型是______。若仅考虑单籽粒重,让实验②F2中的中粒重个体自由授粉,后代表型及比例为______。
(3)为进一步确定上述三对基因在染色体上的相对位置关系,研究人员随机选取实验②F1的400个精子,用相应的引物对单个精子DNA进行PCR扩增和电泳检测,结果如图所示(单位:个)。
基因
类型①
类型②
类型③
类型④
类型⑤
100
99
100
100
1
A
■
■
■
a
■
■
■
B
■
■
■
b
■
■
D
■
■
d
■
■
■
分析表中数据可知,上述3对基因在染色体上的相对位置关系是______。(注:用“”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。若减数分裂产生类型⑤的异常精子过程中只发生1次突变,推测导致该类型精子异常的原因是易位(甲)或______(乙)。
(4)减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。研究人员利用人工方法获得类型⑤的异常精子,设计了杂交实验以区分(3)中的导致此精子异常的两种变异类型。请完善实验的预期结果。
实验思路:让类型⑤异常精子与基因型为Ad的正常卵子受精并发育成成熟植株M,植株M进行自交,统计子代的表型及比例(仅考虑单籽粒重)。
预期结果及相应结论:
若子代______,则异常精子产生原因是类型甲;
若子代______,则异常精子产生原因是类型乙。
22. 肿瘤是威胁人类健康的重要疾病,图1为肿瘤细胞引起机体免疫反应的部分过程。某些时候肿瘤细胞能通过多种机制逃避机体免疫系统的识别和攻击,发生免疫逃逸。请回答下列问题:
(1)人体细胞中普遍存在______基因,这些基因的突变往往与肿瘤的发生有关。老年人患肿瘤的概率比青年人更高,这与老年人免疫系统的______功能低下有关。
(2)图1中细胞B为______细胞,其激活过程需要肿瘤细胞和______细胞的参与,它们最初来源于骨髓中的______。
(3)活化后的细胞B可依赖肿瘤细胞表面的______进行识别与结合,并将其裂解,释放出肿瘤抗原,该免疫过程属于______免疫。
(4)已知肿瘤细胞可通过多种途径逃避免疫系统的攻击,以下途径可能导致免疫逃逸的是______。
A. 肿瘤细胞下调MHC的表达 B. 肿瘤细胞表面高表达特异性抗原
C. 肿瘤细胞高表达某些免疫抑制分子 D. 肿瘤细胞劫持细胞毒性T细胞的线粒体
(5)细胞毒性T细胞表面的PD-1可识别正常细胞表面的PD-L1,不会触发T细胞的杀伤效应,而肿瘤细胞过量表达PD-L1,从而获得免疫逃逸。某科研团队研制了一种肿瘤疫苗,研究发现该肿瘤疫苗可激活T细胞并诱导其产生IFN-γ。用不同浓度的IFN-γ培养小鼠乳腺癌细胞,并对其细胞膜上PD-L1表达情况进行检测结果如图2。据图推断该肿瘤疫苗______(填“能”或“不能”)推广应用,理由是______。
23. 三角形模型可用来解释植物的适应性(如图1),该模型认为植物往往只有竞争能力强、抗生境严峻能力强、抗生境干扰能力强三种对策中的一种。生境严峻定义为限制植物干重增长的外部强制因素,如光照、水分不足等,生境干扰定义为破坏植物生物量的外力因素,如火烧、霜冻等。生物兴趣小组对我国某滨海湿地展开研究。
(1)经常被踩踏的地方生长着茎秆低矮的车前草等植物,依据图1模型分析,车前草的____能力强,推测原点附近的植物的适应性对策为____能力强。
(2)第1小组用血细胞计数板(1mm×1mm×0.1mm)对湿地中小球藻进行计数。图2表示稀释100倍后小球藻的分布情况,若以该计数结果作为每个中方格的平均值,则10mL培养液中该藻细胞总数理论上为____个。
(3)第3小组进行土壤小动物类群丰富度调查,方法是____。对于马陆、蚯蚓,常用____统计物种相对数量。若用诱虫器采集小动物而没有打开电灯,对结果的影响是____。
(4)芦苇是本土植物,互花米草入侵改变了本地种间竞争格局,致使碱蓬群落面临消失的危险,图3中最可能代表碱蓬种群的是曲线____(填“甲”或“乙”),它在____(t1-t4中选填)年数量最少。研究人员对该地区10块湿地进行调查:每块湿地随机选取5个样方,采集植物和土壤样本,测定相关数据见图4,互花米草成功入侵的原因是____。
(5)第4小组在该滨海湿地生态区利用倒置“W”九点取样法(图5)对湿地中的芦苇密度进行定量研究。沿湿地边缘纵向走70步,横向转向湿地内部走24步,开始倒置“W”九点的第一点取样,抽取自然湿地样本,调查结束后,沿纵向继续深入走70步,再横向转向湿地内部走24步,开始抽取第二个自然湿地样本。以相似的步法完成九点取样。分析上述方法,第一取样点与第九取样点之间的横向跨度约为____步。当湿地面积较大时,可相应调整______的步数。
(6)经调查该湿地生态系统第一、二营养级的能量流动情况如下表所示(净同化量是指用于生长、发育、繁殖的能量,单位:J·cm-2·a-1)。
项目
净同化量
呼吸消耗量
流向分解者
未利用
人工输入
第一营养级
276
150
26
214
0
第二营养级
54.2
31.8
6.2
30
50
为了研究该湿地生态系统中某植物的______,需要调查它在研究区域内的出现频率、种群密度、植物株高等特征。分析上表数据可知,第一、第二营养级之间的能量传递效率为____%(小数点后保留一位)。
24. 利用噬菌体特异性侵染宿主菌的原理可检测宿主菌,经典的检测方法为如图1所示的双层琼脂平板法:在培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基凝固成底层平板后,将琼脂含量为1%的培养基熔化并冷却至45~48℃,与待测样品和噬菌体悬液的混合液充分混匀后,立即倒入底层平板上形成双层平板。适宜条件下培养一段时间后,若双层培养基的上层出现透亮无菌的圆形空斑——噬菌斑,说明样品中含有相应的宿主菌。
(1)对培养基和培养皿常用的不同灭菌方法分别是__________,实验室检验培养基是否被污染常用的方法是将__________置于恒温箱中培养一段时间后观察是否有菌落形成。
(2)倒上层平板时需将培养基冷却至45~48℃时进行接种的原因是__________。培养一段时间后,在上层平板上出现噬菌斑的原因是______________________。底层较高琼脂浓度的平板主要起支持作用,而上层培养基中琼脂浓度较低的好处是__________,确保形成离散、可观察计数的噬菌斑。
(3)由于上述方法步骤繁琐、耗时长,科学家结合噬菌体侵染特点和现代分子生物学检测方法,建立了一种能够高灵敏度检测样品中的霍乱弧菌的方法,其流程如图2所示,据图回答相关问题。
①VP1噬菌体能特异性侵染霍乱弧菌,这是由于噬菌体的表面蛋白与__________能特异性结合,通过噬菌体的侵染,可以将样品中少量的霍乱弧菌信号放大,原因是_______________________________,且可以减少检测结果假阳性(如死菌或DNA残留片段)的概率,原因是_______________________________。
②科学家用实时荧光定量PCR(qPCR)对VP1噬菌体特有的gp46基因进行分子检测,原理如图3所示。在该过程中,需要人为设计并加入反应体系的DNA片段有__________。由于TaqDNA聚合酶同时具有__________两种功能,当待测样本含靶基因时能发出荧光。与普通PCR相比qPCR将延伸的温度降低为60℃,据图推测最可能的原因是____________________________,从而防止检测到的荧光强度偏低。
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高三生物学情调研
2026.1
一、单选题(每小题2分,共30分)
1. 下列关于细胞内有机物的叙述,正确的是( )
A. 葡萄糖是驱动细胞生命活动的直接能源物质
B. 脂肪在人体内可以大量转化为糖类
C. A、T、G这3种碱基可参与构成核糖核苷酸
D. 高温可使蛋白质的空间结构变得更伸展、松散
【答案】D
【解析】
【详解】A、葡萄糖是细胞的主要能源物质,但驱动生命活动的直接能源物质是ATP,葡萄糖需经细胞呼吸分解才能释放能量,A错误;
B、脂肪在人体内可经氧化分解供能,但糖类转化为脂肪容易,而脂肪转化为糖类(糖异生)受严格调控且转化量有限,不能大量转化,B错误;
C、核糖核苷酸是RNA的基本单位,其含有的碱基为A(腺嘌呤)、U(尿嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶);T(胸腺嘧啶)是脱氧核苷酸(DNA单位)特有的碱基,不参与核糖核苷酸构成,C错误;
D、高温会破坏蛋白质中的氢键等次级键,导致其空间结构发生不可逆改变(变性),使蛋白质分子伸展、松散,但肽键未被破坏,D正确。
故选D。
2. 四氯化碳可在肝细胞内转变为自由基,还可导致内质网膜上的多聚核糖体解聚及脱落,谷丙转氨酶属于肝细胞内蛋白。下列相关叙述错误的是( )
A. 自由基攻击生物膜上的蛋白质分子后,引发雪崩式反应
B. 检测血浆中谷丙转氨酶浓度有助于早期肝损伤患者的诊断
C. 多聚核糖体能显著提高肽链的合成效率
D. 四氯化碳中毒可导致蛋白质无法在内质网中进一步合成加工
【答案】A
【解析】
【详解】A、自由基攻击生物膜磷脂分子后,产生新的自由基引发链式反应(雪崩式反应),导致生物膜损伤,A错误;
B、谷丙转氨酶为肝细胞特有蛋白,肝细胞损伤时该酶释放入血,检测血浆浓度可反映肝细胞损伤程度,符合临床诊断原理,B正确;
C、多聚核糖体通过多个核糖体同时翻译同一条mRNA,显著提高肽链合成效率,符合蛋白质合成生物学特点,C正确;
D、多聚核糖体附着于内质网,其解聚脱落会导致肽链无法在内质网中进一步合成加工,D正确。
故选A。
3. 如图是人体胃酸分泌图。下列错误的是( )
A. 同时转运H+与K+的载体可能还具备ATP水解酶的作用
B. 据图推测细胞无氧呼吸加强可抑制胃酸的分泌
C. CA降低了反应的活化能,且反应前后其化学性质不变
D. K+与细胞膜上的载体结合导致载体构象改变而运出细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知,同时转运H+与K+的载体要消耗ATP,推测其具备ATP水解酶的作用,A正确;
B、由图可知代谢产生二氧化碳和大量ATP有利于H+的产生和运出,由此可推测无氧呼吸加强时,二氧化碳和ATP含量减少,会使H+的产生和运出减少,可能表现为对胃酸分泌的抑制,B正确;
C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,碳酸酐酶(CA)降低了CO2与H2O反应的活化能,且反应前后其化学性质不变,C正确;
D、由图可知,K+出细胞的运输方式为协助扩散,且转运蛋白是通道蛋白,物质经过通道蛋白不需要与通道蛋白结合,D错误。
故选D。
4. 下列各项实验中所用试剂,作用相同的是( )
A. “体验制备细胞膜的方法”和“显微镜观察叶绿体”实验中,蒸馏水的作用
B. “绿叶中色素的提取”和“检测生物组织中的脂肪”实验中,酒精的作用
C. “低温诱导植物染色体数目变化”和“菊花的组织培养”实验中,酒精的作用
D. “观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目变化”实验中,盐酸的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、“体验制备细胞膜的方法”实验中,蒸馏水使哺乳动物成熟红细胞吸水涨破,释放内容物以获取细胞膜;“显微镜观察叶绿体”实验中,蒸馏水用于保持临时装片中细胞活性并维持叶绿体形态。二者作用不同(前者为细胞破裂,后者为维持细胞活性),A不符合题意;
B、“绿叶中色素的提取”实验中,酒精(或无水乙醇)作为有机溶剂溶解并提取色素;“检测生物组织中的脂肪”实验中,酒精用于洗去苏丹Ⅲ染液浮色,便于观察。二者作用不同(前者为提取,后者为漂洗),B不符合题意;
C、“低温诱导植物染色体数目变化”实验中,酒精用于冲洗卡诺氏固定液后配制解离液(与盐酸混合),参与解离过程;“菊花的组织培养”实验中,酒精用于外植体表面消毒(如70%酒精)。二者作用不同(前者为解离成分,后者为消毒),C不符合题意;
D、“观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目变化”实验中,盐酸均用于解离(与酒精混合),破坏细胞间质使组织细胞分离,便于染色和观察染色体。二者作用相同(均为解离),D符合题意。
故选D。
5. 下列关于科学史的叙述,正确的是( )
A. 罗伯特森在光学显微镜下观察到细胞膜呈 “亮-暗-亮” 三层结构
B. 梅塞尔森和斯塔尔运用 “假说—演绎法” 证实了DNA的半保留复制方式
C. 格里菲斯通过肺炎链球菌的体内转化实验证实DNA是转化因子
D. 摩尔根通过红眼、白眼果蝇的杂交实验证明了基因在染色体上呈线性排列
【答案】B
【解析】
【详解】A、罗伯特森在电子显微镜下观察到细胞膜的暗-亮-暗三层结构,A错误;
B、梅塞尔森和斯塔尔运用 “假说—演绎法”通过同位素标记和密度梯度离心实验,验证了DNA的半保留复制方式,B正确;
C、格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验仅发现转化现象,未明确转化因子为DNA。艾弗里的体外实验才证实DNA是转化因子,C错误;
D、摩尔根的果蝇实验证明了基因位于染色体上,但基因线性排列的结论是通过后续研究得出的,D错误。
故选B。
6. 如图所示为真核生物DNA复制时形成的复制泡和复制叉的示意图,其中a~h代表相应位置。下列叙述错误的是( )
A. 图中a处是模板链的3'端,e、g处子链合成不需引物
B. 1个复制泡有2个复制叉,体现DNA双向复制的特点
C. 图中f、h处子链片段的连接需要DNA连接酶的参与
D. 一个核DNA上通常有多个复制泡,有利于提高复制的效率
【答案】A
【解析】
【详解】A、子链延伸方向是5'→3',所以模板链的a端是5'端,且e、g处子链合成是连续的,不需要引物,A错误;
B、一个复制泡有两个复制叉,向相反方向移动,体现了DNA双向复制的特点,B正确;
C、f、h处是后随链的冈崎片段,这些片段的连接需要DNA连接酶来催化,C正确;
D、真核生物的一个核DNA上通常有多个复制起点,形成多个复制泡,这样可以提高复制效率,D正确。
故选A。
7. 下图所示为秀丽隐杆线虫lin-4基因的microRNA对lin-14基因表达的影响,相关叙述错误的是( )
A. microRNA合成的原料是核糖核苷酸
B. 图中①②过程需要RNA聚合酶的参与
C. 图中①②过程遵循的碱基配对方式是A—U、G—C
D. lin—4microRNA对基因表达的调控发生在翻译水平
【答案】C
【解析】
【详解】A、microRNA是RNA,合成原料是核糖核苷酸,A正确;
B、①②过程都是转录,都需要RNA聚合酶来催化,B正确;
C、①②都是转录过程,该过程中存在DNA与RNA的配对,碱基配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C,因此①②过程的碱基配对方式并非只有A-U、G-C,C错误;
D、lin-4microRNA通过与lin-14mRNA结合来抑制翻译过程,说明调控发生在翻译水平,D正确。
故选C。
8. 下图为人体内环境稳态相关的概念图,相关叙述错误的是( )
A. 图中Ⅰ表示体液调节
B. 图中Ⅱ可以表示血糖平衡
C. 溶菌酶不属于内环境成分
D. 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
【答案】C
【解析】
【详解】A、内环境稳态的调节机制是神经 — 体液 — 免疫调节网络,因此图中 I 表示体液调节,A 正确;
B、内环境稳态的内容包括化学成分和理化性质的相对稳定,血糖平衡属于化学成分的稳态,因此图中 II 可以表示血糖平衡,B 正确;
C、溶菌酶可以存在于泪液、唾液中,也可以存在于血浆等内环境中,属于内环境成分,C 错误;
D、内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,D 正确。
故选C。
9. 长期焦虑会导致“下丘脑—垂体—肾上腺皮质”调控轴过度激活,糖皮质激素持续升高且负反馈失效。下列叙述错误的是( )
A. 激素的分级调节可以放大激素的调节效应
B. 糖皮质激素可以通过体液运输至靶细胞发挥作用
C. 糖皮质激素分泌减少,会促进下丘脑和垂体分泌相应的激素
D. 建立和维系良好的人际关系有助于缓解焦虑
【答案】C
【解析】
【详解】A、激素的分级调节通过下丘脑→垂体→内分泌腺的分级控制,实现激素效应的放大(如小剂量促激素释放激素可引发大量糖皮质激素分泌),A正确;
B、糖皮质激素作为激素,需经体液运输才能作用于靶细胞受体,B正确;
C、在负反馈调节中,糖皮质激素分泌增多会抑制下丘脑和垂体活动;糖皮质激素的含量减少时对下丘脑和垂体的抑制作用会减弱,而不是促进下丘脑和垂体分泌相应的激素,C错误;
D、焦虑作为心理应激源,可激活下丘脑调控轴。建立良好人际关系可减少心理压力,降低调控轴过度激活风险,D正确。
故选C。
10. 下列与植物激素有关的叙述错误的是( )
A. 细胞分裂素主要促进细胞核分裂
B. 脱落酸可以促进气孔关闭
C. 乙烯可以促进果实成熟
D. 赤霉素可以促进种子萌发
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞分裂素主要促进细胞质分裂(而非细胞核分裂),同时促进细胞扩大,延缓叶片衰老,A错误;
B、脱落酸可抑制细胞分裂,促进叶、果实的脱落,在逆境条件下促进气孔关闭以减少水分散失,B正确;
C、乙烯的主要功能是促进果实成熟(如催熟香蕉),促进叶片和花脱落,C正确;
D、赤霉素可促进细胞伸长、种子萌发(打破休眠),促进果实发育,D正确。
故选A。
11. 长绒棉主产于新疆,科学使用植物生长调节剂有助于塑造株型、促进棉桃发育及集中采收。下列叙述错误的是( )
A. 生长素在棉花体内的极性运输消耗能量,需要特定的载体蛋白
B. 植物生长调节剂与相应植物激素的结构相似,功能相同
C. 适时适量喷洒生长素类调节剂,可防止蕾铃脱落,促进棉桃发育
D. 脱落酸可促进气孔关闭,加速叶片衰老脱落,减少棉花采收时的杂质
【答案】B
【解析】
【详解】A、生长素在植物体内的极性运输属于主动运输,需消耗ATP能量并依赖载体蛋白,A正确;
B、植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质。有些植物生长调节剂与相应植物激素的结构不相似,但能起到类似植物激素的功能,如NAA和矮壮素等,B错误;
C、生长素类调节剂(如α-萘乙酸)可抑制离层形成,降低蕾铃脱落率,同时促进有机物质向棉桃运输,从而促进棉桃发育,C正确;
D、脱落酸能诱导气孔关闭以减少蒸腾,促进叶片衰老脱落(通过激活离区水解酶),使棉花采收时叶片杂质减少,提高纤维洁净度,D正确。
故选B。
12. 西双版纳热带雨林中高耸的望天树通过光合作用固定能量,支撑起复杂的食物网,白颊长臂猿以悠长的鸣唱宣告并捍卫领地,下列叙述正确的是( )
A. 望天树固定的能量约10%-20%流至植食性昆虫
B. 白颊长臂猿的鸣唱属于行为信息,可调节种群密度
C. 该生态系统中信息传递与能量流动的方向保持一致
D. 热带雨林中碳、氮等元素的循环速率远高于温带森林
【答案】D
【解析】
【详解】A、能量传递效率10%-20%指营养级之间的平均传递比例,并非具体生物间的流向,A错误;
B、白颊长臂猿的鸣唱属于物理信息(通过声音这种物理形式传递信息),而非行为信息。这种信息可用于个体间的交流,对种群密度有一定调节作用,B错误;
C、能量流动是单向的(生产者→消费者),而信息传递在生物间可双向进行(如捕食者与被捕食者均可释放信息),二者方向不一致,C错误;
D、热带雨林温度高、湿度大,分解者代谢旺盛,生物生长繁殖快,因此碳、氮等元素的物质循环速率显著高于温带森林,D正确。
故选D。
13. 下图为丹顶鹤越冬种群数量及栖息地分布动态变化,下列叙述错误的是( )
A. 2000年后,栖息地数量是影响丹顶鹤越冬种群数量变化的重要因素
B. 对丹顶鹤越冬栖息地进行生态修复属于对生物多样性的就地保护
C. 越冬地数量减少主要降低了丹顶鹤的出生率,导致其种群数量降低
D. 调查丹顶鹤的种群数量,使用卫星追踪结合地面调查优于标记重捕法
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,2000年后,栖息地数量和栖息地面积缩小是影响丹顶鹤越冬种群数量变化的重要因素,A正确;
B、建立丹顶鹤自然保护区对丹顶鹤越冬栖息地进行生态修复即就地保护,是保护丹顶鹤最有效的措施,B正确;
C、越冬地数量减少主要降低了存活率、增加了死亡率来影响种群数量,导致其种群数量降低,C错误;
D、使用卫星追踪结合地面调查的方法,能更精准、长期地监测丹顶鹤的种群动态,在准确性和连续性上优于传统的标记重捕法,D正确。
故选C。
14. 下列关于造血干细胞的叙述错误的是( )
A. 造血干细胞增殖分化为各种血细胞的过程不能体现细胞的全能性
B. 造血干细胞移植治疗白血病需要供体与受体的主要HLA有一半以上相同
C. 造血干细胞→成熟红细胞的过程中,细胞呼吸方式会发生显著改变
D. 用来自镰刀型细胞贫血症患者的iPS细胞诱导形成造血干细胞回输给患者可治愈该病
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。造血干细胞增殖分化为各种血细胞,没有形成完整个体或分化为各种细胞,所以不能体现细胞的全能性,A正确;
B、造血干细胞移植需供受体HLA(人类白细胞抗原)高度匹配,以减少免疫排斥。临床要求主要HLA位点至少一半以上相同,确保移植成功率,B正确;
C、造血干细胞早期依赖有氧呼吸;分化为成熟红细胞时,因丧失细胞核和线粒体,只能通过无氧呼吸供能。此过程呼吸方式从有氧→无氧显著改变,C正确;
D、镰刀型细胞贫血症由基因突变导致血红蛋白异常。患者iPS细胞诱导的造血干细胞仍携带突变基因,回输后无法根治遗传缺陷,还可能表达异常血红蛋白。该方案不可治愈该病,D错误。
故选D。
15. 2014年出生在澳大利亚的一对姐弟被确认为一种极其罕见的半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示,下列叙述错误的是( )
A. 半同卵双胞胎极其罕见的主要原因是过程1有透明带反应和卵细胞膜反应
B. 过程2所示的P1、P2和M包括了两个雄原核和一个雌原核
C. 过程5内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘
D. 双胞胎中女孩的体细胞中性染色体组成均为XX,男孩均为XY
【答案】D
【解析】
【详解】A、透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障,卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。正常情况下,这两个屏障可阻止多个精子进入卵子,保证受精卵中染色体数目正常。而半同卵双胞胎是由两个精子进入同一个卵子形成的,所以半同卵双胞胎极其罕见的主要原因是过程1有透明带反应和卵细胞膜反应,A正确;
B、过程2所示的P1、P2来自两个精子,为两个雄原核,M来自卵子,为一个雌原核,即P1、P2和M包括了两个雄原核和一个雌原核,B正确;
C、过程5的图示显示两个胚胎来自同一内细胞团,即内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘,C正确;
D、由图可知,内细胞团一分为二,各自带有不同比例的MP1和MP2细胞,半同卵双胞胎形成,说明女孩的体细胞中的性染色体部分是XX,部分是XY;男孩的也是如此,D错误。
故选D。
二、多选题(每小题3分,共12分)
16. Treg细胞(调节性T细胞)参与免疫稳态的维持,相关机制如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 细胞毒性T细胞识别靶细胞离不开膜蛋白的参与
B. 辅助性T细胞中FOXP3基因的表达程度较高
C. 当Treg细胞数量过多时,机体产生肿瘤的概率会增大
D. 体外扩增回输Treg细胞可用于治疗某些自身免疫病
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、细胞毒性T细胞识别靶细胞时,需要通过细胞膜表面的膜蛋白与靶细胞表面的抗原-MHC复合体结合,因此离不开膜蛋白的参与,A正确;
B、FOXP3基因是Treg细胞的特异性标记基因,仅在Treg细胞中高表达,辅助性T细胞中该基因的表达程度较低或不表达,B错误;
C、Treg细胞会抑制细胞毒性T细胞的活性,而细胞毒性T细胞可以清除肿瘤细胞。当Treg细胞数量过多时,细胞毒性T细胞的抑制作用过强,机体清除肿瘤细胞的能力下降,产生肿瘤的概率会增大,C正确;
D、自身免疫病是免疫系统异常攻击自身正常细胞导致的,Treg细胞可以抑制免疫反应的过度激活。因此,体外扩增回输Treg细胞可以用于治疗某些自身免疫病,D正确。
故选ACD。
17. 早发型家族性阿尔茨海默病是一种以早发性痴呆(发病年龄<65岁)和痴呆家族史为特征的疾病,下图为某患者(Ⅱ-3,29岁)家系的遗传系谱图,常染色体上PSEN1基因突变为该家系的致病性变异,下表为家庭部分成员的基因测序结果,下列叙述正确的是( )
家庭成员
I-2
Ⅱ-1
Ⅱ-3
PSEN1基因非模板链的测序结果
…A…
…A…
第668位
…A…
…A…
第668位
…A…
…G…
第668位
A. 该家系的致病基因是显性基因
B. Ⅱ-3的PSEN1基因发生了碱基对的替换
C. Ⅲ-2成年后与无该病家族史的男性婚配,后代不会患该病
D. 由该家系可初步推测该病的发病率约为25%
【答案】AB
【解析】
【详解】A、据测序结果可知:I-2没有致病基因,而其儿子Ⅱ-3有致病基因,说明该病是显性遗传病,A正确;
B、Ⅱ-3的PSEN1基因非模板链的测序结果只有第668位碱基和其他正常个体不同,说明发生了碱基对的替换,B正确;
C、由于Ⅲ-2的父亲Ⅱ-3含有致病基因,则其也有可能含有致病基因,所以其后代也可能获得致病基因,由于是显性遗传病所以可能会患病,C错误;
D、要准确推测发病率,需要在人群中进行随机抽样调查,且样本数量要足够大,D错误。
故选AB。
18. 2025年“苏超”赛场上,各支球队为城市的梦想与荣耀而拼搏。在剧烈运动中,人体产热可以增加10~20倍,持续时间较长的高强度运动,体温甚至会上升到42℃。下列有关比赛过程中球员生理活动的叙述错误的有( )
A. 骨骼肌细胞无氧呼吸时,葡萄糖中大部分能量以热能散失
B. 肾上腺素含量上升,提高球员机体的应激能力
C. 体温升高是由于产热量和散热量均有增加,但产热量大于散热量
D. 大量分泌汗液,垂体合成的抗利尿激素增加,促进水分重吸收
【答案】AD
【解析】
【详解】A、骨骼肌细胞无氧呼吸时,葡萄糖中的大部分能量储存在乳酸中,只有少部分以热能形式散失,A错误;
B、肾上腺素能提高机体的应激能力和代谢速率,在剧烈运动时含量会上升,B正确;
C、体温升高的直接原因是产热量大于散热量,此时机体的产热和散热都会增加,C正确;
D、抗利尿激素是由下丘脑合成、垂体释放的,D错误。
故选AD。
19. 在气候干旱的年份,雌蝗产卵器能探测土壤含水量和硬度,选择适宜地点产卵。蝗群密度增大时,个体间通过视觉和嗅觉相互刺激,促使个体由散居型转变为群居型,导致种群数量爆发。下列叙述正确的有( )
A. 干旱等气候因素一般属于非密度制约因素
B. 土壤含水量和硬度的变化为飞蝗产卵提供了物理信息
C. 年龄结构呈增长型时,种群密度一定会增加
D. 飞蝗由散居型向群居型转变,有利于种群的繁衍
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、干旱等气候因素对种群的作用强度与种群密度无关,属于非密度制约因素,A 正确;
B、土壤含水量和硬度的变化属于物理信息,能为飞蝗产卵提供选择依据,B 正确;
C、年龄结构呈增长型时,种群密度一般会增加,但如果遭遇突发灾害(如极端天气、传染病),种群密度也可能下降,C 错误;
D、飞蝗由散居型向群居型转变,有利于个体间的信息交流、防御天敌和资源利用,从而促进种群繁衍,D 正确。
故选ABD。
三、解答题
20. 高温胁迫会对黄瓜的生长发育产生不利影响,科研人员进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)图1为黄瓜部分生理过程的示意图,PSI和PSII是由________两类光合色素和蛋白质组成的复合物,吸收光后被激发放出电子(e⁻),最终从_______中夺取,电子经传递链最终与_______结合,上述过程中涉及的能量变化是_______。
(2)图1中Rubisco既可以催化_______,也可以催化C5与O2反应形成C2。高温胁迫会导致细胞内ATP和[H]过剩,活性氧爆发,氧化破坏膜结构,已知高温胁迫下黄瓜幼苗的光呼吸速率短时间内急剧增加是一种生存防御机制,据此推测光呼吸的意义是_______。
(3)科研人员对黄瓜幼苗进行了连续5天的高温胁迫,部分实验结果如图2所示。
注:Fv/Fm反映PSII最大光能转换效率;ΦPSII为光下实际光化学效率;qP值反映光合电子传递能力;NPQ值反映植物耗散过剩光能的能力。
据图2推测,高温胁迫会对黄瓜幼苗类囊体膜上的___________造成损伤,光合电子传递活性___________(填“增强”或“减弱”),耗散过剩光能的能力___________(填“增强”或“减弱”),NPQ散失的能量___________(填“能”或“不能”)转化为植物自身的生物量。
【答案】(1) ①. 叶绿素、类胡萝卜素 ②. H2O ③. NADP+ ④. 光能→(电能)→(ATP和NADPH中的)化学能
(2) ①. C5和CO2反应形成C3 ②. 消耗过剩的ATP和[H];减少活性氧
(3) ①. PSII ②. 减弱 ③. 增强 ④. 不能
【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】
PSI和PSII是由叶绿素和类胡萝卜素两类光合色素和蛋白质组成的复合物,水在光下分解为氧气和H+,同时释放出电子(e-),所以电子最终从H2O中夺取,电子经传递链最终与NADP+结合形成NADPH,在这个过程中,光能被吸收并转化,涉及的能量变化是光能→(电能)→(ATP和NADPH中的)化学能。
【小问2详解】
由图1可知,Rubisco既可以催化C5和CO2反应形成C3,也可以催化C5与O2反应形成C2。高温胁迫下细胞内ATP和[H]过剩,活性氧爆发,氧化破坏膜结构,而光呼吸速率短时间内急剧增加是生存防御机制,推测其意义是消耗过剩的ATP和[H],减少活性氧的产生,保护膜结构。
【小问3详解】
据图2,高温处理组的Fv/Fm、ΦPSII、qP值均低于对照组,NPQ值高于对照组,Fv/Fm反映PSII最大光能转换效率,ΦPSII为光下实际光化学效率,qP值反映光合电子传递能力,所以高温胁迫会对黄瓜幼苗类囊体膜上的PSII造成损伤,光合电子传递活性减弱,NPQ值反映植物耗散过剩光能的能力,高温处理组NPQ值高,说明耗散过剩光能的能力增强,NPQ散失的能量以热能等形式散失,不能转化为植物自身的生物量。
21. 油菜产量(超高产、高产、低产)由等位基因A/a和等位基因B/b控制;基因A/a还与等位基因D/d共同控制油菜单籽粒重(高粒重、中粒重、低粒重)。研究者利用3个纯合品系P1(超高产高粒重)、P2(超高产中粒重)和P3(低产低粒重)进行如表所示的杂交实验。各类配子和个体活力正常。
组别
杂交组合
F1表型
F1自交所得F2的表型及比例
①
P1×P3
高产
超高产:高产:低产=3:6:7
②
P2×P3
高粒重
高粒重:中粒重:低粒重=9:3:4
(1)仅考虑产量,实验①F2中,高产个体基因型有____种,低产个体中纯合体占比为____。
(2)综合两种性状,亲本P3的基因型是______。若仅考虑单籽粒重,让实验②F2中的中粒重个体自由授粉,后代表型及比例为______。
(3)为进一步确定上述三对基因在染色体上的相对位置关系,研究人员随机选取实验②F1的400个精子,用相应的引物对单个精子DNA进行PCR扩增和电泳检测,结果如图所示(单位:个)。
基因
类型①
类型②
类型③
类型④
类型⑤
100
99
100
100
1
A
■
■
■
a
■
■
■
B
■
■
■
b
■
■
D
■
■
d
■
■
■
分析表中数据可知,上述3对基因在染色体上的相对位置关系是______。(注:用“”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置)。若减数分裂产生类型⑤的异常精子过程中只发生1次突变,推测导致该类型精子异常的原因是易位(甲)或______(乙)。
(4)减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。研究人员利用人工方法获得类型⑤的异常精子,设计了杂交实验以区分(3)中的导致此精子异常的两种变异类型。请完善实验的预期结果。
实验思路:让类型⑤异常精子与基因型为Ad的正常卵子受精并发育成成熟植株M,植株M进行自交,统计子代的表型及比例(仅考虑单籽粒重)。
预期结果及相应结论:
若子代______,则异常精子产生原因是类型甲;
若子代______,则异常精子产生原因是类型乙。
【答案】(1) ①. 2 ②. 3/7
(2) ①. aabbDD ②. 中粒重∶低粒重=8∶1
(3) ①. ②. 减数分裂Ⅰ时A、a所在的同源染色体未正常分离
(4) ①. 中粒重∶低粒重=15∶1或全为中粒重 ②. 中粒重∶低粒重=35∶1
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的,在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
实验①中,P1(超高产)基因型为AABB,P3(低产)基因型为aabb,F1为AaBb(高产)。F1自交得到F2,产量表型及比例为超高产∶高产∶低产=3∶6∶7。高产个体基因型为AaB _(即AaBB或AaBb),因此有2种基因型。低产个体基因型包括:1aaBB、2aaBb、1aabb、1AAbb、2Aabb。其中纯合体为aaBB、aabb、AAbb。在F2中,低产总概率为7/16,纯合低产概率为3/16,因此纯合体占比为(3/16)÷(7/16) = 3/7。
【小问2详解】
亲本的基因型P1(超高产高粒重):AABBDD;P2(超高产中粒重):AABBdd;P3(低产低粒重):aabbDD。实验②中,F2粒重表型及比例为高粒重∶中粒重∶低粒重=9∶3∶4。中粒重个体基因型为A _dd(即AAdd或Aadd)。在中粒重个体中,AAdd占1/3,Aadd占2/3。自由传粉时,粒重仅取决于基因A。等位基因A频率p=2/3,等位基因a频率q=1/3。随机交配后,后代aa=1/3×1/3=1/9,故基因型比例为A _∶aa=8∶1,因此表型比例为中粒重∶低粒重=8∶1。
【小问3详解】
由表格配子的种类可知,基因B/b和D/d位于同一对同源染色体上,其中b和D连锁,B和d连锁,A/a位于另一对同源染色体上,位置如图所示:;若减数分裂产生类型⑤的异常精子过程中只发生1次突变,推测导致该类型精子异常的原因是易位(甲)或减数分裂Ⅰ时A、a所在的同源染色体未正常分离(乙)。
【小问4详解】
仅考虑单籽粒重,若异常精子产生原因是类型甲,则基因型可记作adA或Ada,M(AadAd:dA表示易位过来的A基因所在片段)产生的配子有4种,即AdA∶adA∶Ad∶ad=1∶1∶1∶1,自交后代低粒重aadd=1/4×1/4=1/16,故中粒重∶低粒重=15∶1;AAdad自交后代均为中粒重;若异常精子产生原因是类型乙,M产生的配子有4种,即AAd∶ad∶Aad∶Ad=1∶1∶2∶2,自交后代低粒重aadd=1/6×1/6=1/36,故中粒重∶低粒重=35∶1。
22. 肿瘤是威胁人类健康的重要疾病,图1为肿瘤细胞引起机体免疫反应的部分过程。某些时候肿瘤细胞能通过多种机制逃避机体免疫系统的识别和攻击,发生免疫逃逸。请回答下列问题:
(1)人体细胞中普遍存在______基因,这些基因的突变往往与肿瘤的发生有关。老年人患肿瘤的概率比青年人更高,这与老年人免疫系统的______功能低下有关。
(2)图1中细胞B为______细胞,其激活过程需要肿瘤细胞和______细胞的参与,它们最初来源于骨髓中的______。
(3)活化后的细胞B可依赖肿瘤细胞表面的______进行识别与结合,并将其裂解,释放出肿瘤抗原,该免疫过程属于______免疫。
(4)已知肿瘤细胞可通过多种途径逃避免疫系统的攻击,以下途径可能导致免疫逃逸的是______。
A. 肿瘤细胞下调MHC的表达 B. 肿瘤细胞表面高表达特异性抗原
C. 肿瘤细胞高表达某些免疫抑制分子 D. 肿瘤细胞劫持细胞毒性T细胞的线粒体
(5)细胞毒性T细胞表面的PD-1可识别正常细胞表面的PD-L1,不会触发T细胞的杀伤效应,而肿瘤细胞过量表达PD-L1,从而获得免疫逃逸。某科研团队研制了一种肿瘤疫苗,研究发现该肿瘤疫苗可激活T细胞并诱导其产生IFN-γ。用不同浓度的IFN-γ培养小鼠乳腺癌细胞,并对其细胞膜上PD-L1表达情况进行检测结果如图2。据图推断该肿瘤疫苗______(填“能”或“不能”)推广应用,理由是______。
【答案】(1) ①. 原癌基因和抑癌基因 ②. 免疫监视
(2) ①. 细胞毒性T ②. 抗原呈递细胞和辅助性T ③. 造血干细胞
(3) ①. MHCⅠ ②. 细胞 (4)ACD
(5) ①. 不能 ②. 肿瘤疫苗在激活T细胞的同时,诱导其产生IFN-γ,IFN-γ促进肿瘤细胞表达PD-L1,从而抑制了T细胞对肿瘤细胞的清除作用
【解析】
【分析】识别和清除体内癌变的细胞,离不开特异性免疫。特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。体液免疫主要依靠B淋巴细胞,细胞免疫主要依靠细胞毒性T细胞。图中A是抗原呈递细胞,B是细胞毒性T细胞,C是辅助性T细胞。
【小问1详解】
癌基因是人体细胞中普遍存在的与细胞增殖相关的基因,即原癌基因和抑癌基因,其突变往往会引发肿瘤。免疫系统具有监控和清除体内异常细胞(如肿瘤细胞)的功能,老年人免疫监视功能下降,所以患肿瘤概率更高。
【小问2详解】
图1中B可识别并裂解肿瘤细胞,是细胞毒性T细胞,其激活过程需要肿瘤细胞、抗原呈递细胞和辅助性T细胞的参与。细胞毒性T细胞和辅助性T细胞都起源于骨髓中的造血干细胞。
【小问3详解】
观察图可知:活化后的细胞毒性T细胞依靠肿瘤细胞表面的MHCⅠ进行识别与结合,进而裂解肿瘤细胞。细胞毒性T细胞参与的免疫过程属于细胞免疫。
【小问4详解】
A、肿瘤细胞下调MHC的表达,会使T细胞难以识别肿瘤细胞,可能导致免疫逃逸,A正确;
B、肿瘤细胞表面高表达特异性抗原,会更易被免疫系统识别,不利于免疫逃逸,B错误;
C、肿瘤细胞高表达某些免疫抑制分子,会抑制免疫系统对肿瘤细胞的攻击,可能导致免疫逃逸,C正确;
D、肿瘤细胞劫持细胞毒性T细胞的线粒体,影响细胞毒性T细胞的功能,可能导致免疫逃逸,D正确。
故选ACD。
【小问5详解】
从图中可以看出,随着肿瘤疫苗中IFN - γ浓度升高,小鼠乳腺癌细胞上PD - L1表达量也升高。PD-L1与T细胞表面的PD-1结合会抑制T细胞的杀伤效应,所以这种肿瘤疫苗不能推广应用,因为该肿瘤疫苗在激活T细胞的同时,诱导其产生IFN-γ,IFN-γ促进肿瘤细胞表达PD-L1,从而获得免疫逃逸,抑制了T细胞对肿瘤细胞的清除作用。
23. 三角形模型可用来解释植物的适应性(如图1),该模型认为植物往往只有竞争能力强、抗生境严峻能力强、抗生境干扰能力强三种对策中的一种。生境严峻定义为限制植物干重增长的外部强制因素,如光照、水分不足等,生境干扰定义为破坏植物生物量的外力因素,如火烧、霜冻等。生物兴趣小组对我国某滨海湿地展开研究。
(1)经常被踩踏的地方生长着茎秆低矮的车前草等植物,依据图1模型分析,车前草的____能力强,推测原点附近的植物的适应性对策为____能力强。
(2)第1小组用血细胞计数板(1mm×1mm×0.1mm)对湿地中小球藻进行计数。图2表示稀释100倍后小球藻的分布情况,若以该计数结果作为每个中方格的平均值,则10mL培养液中该藻细胞总数理论上为____个。
(3)第3小组进行土壤小动物类群丰富度调查,方法是____。对于马陆、蚯蚓,常用____统计物种相对数量。若用诱虫器采集小动物而没有打开电灯,对结果的影响是____。
(4)芦苇是本土植物,互花米草入侵改变了本地种间竞争格局,致使碱蓬群落面临消失的危险,图3中最可能代表碱蓬种群的是曲线____(填“甲”或“乙”),它在____(t1-t4中选填)年数量最少。研究人员对该地区10块湿地进行调查:每块湿地随机选取5个样方,采集植物和土壤样本,测定相关数据见图4,互花米草成功入侵的原因是____。
(5)第4小组在该滨海湿地生态区利用倒置“W”九点取样法(图5)对湿地中的芦苇密度进行定量研究。沿湿地边缘纵向走70步,横向转向湿地内部走24步,开始倒置“W”九点的第一点取样,抽取自然湿地样本,调查结束后,沿纵向继续深入走70步,再横向转向湿地内部走24步,开始抽取第二个自然湿地样本。以相似的步法完成九点取样。分析上述方法,第一取样点与第九取样点之间的横向跨度约为____步。当湿地面积较大时,可相应调整______的步数。
(6)经调查该湿地生态系统第一、二营养级的能量流动情况如下表所示(净同化量是指用于生长、发育、繁殖的能量,单位:J·cm-2·a-1)。
项目
净同化量
呼吸消耗量
流向分解者
未利用
人工输入
第一营养级
276
150
26
214
0
第二营养级
54.2
31.8
6.2
30
50
为了研究该湿地生态系统中某植物的______,需要调查它在研究区域内的出现频率、种群密度、植物株高等特征。分析上表数据可知,第一、第二营养级之间的能量传递效率为____%(小数点后保留一位)。
【答案】(1) ①. 抗生境干扰 ②. 竞争
(2)1.92×109
(3) ①. 取样器取样法 ②. 记名计算法 ③. 调查结果偏小
(4) ①. 乙 ②. t4 ③. 互花米草受盐度和含水量波动影响较小
(5) ①. 192 ②. 横向和纵向
(6) ①. 生态位 ②. 8.5%
【解析】
【分析】调查土壤小动物类群丰富度时,常用取样器取样法,并采用记名计算法或目测估计法统计物种相对数量。生态位指一个物种在群落中的综合地位和作用,包括空间位置、资源占用情况与其他物种的关系等。群落演替是指一个群落被另一个群落替代的过程,该过程中会发生优势种的取代。演替可以分为初生演替和次生演替。初生演替:是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替:是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保存甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
【小问1详解】
图1为三角形模型,可用来解释植物的适应性,该模型认为植物往往只有竞争能力强、抗生境严峻能力强、抗生境干扰能力强三种对策中的一种。生境严峻定义为限制植物干重增长的外部强制因素,如光照、水分不足等,生境干扰定义为破坏植物生物量的外力因素,如火烧、霜冻等。经常被踩踏的地方生长着茎秆低矮的车前草等植物,依据图1模型分析,车前草在经常被踩踏的地方生长,表明其抗生境干扰能力强,推测原点附近的植物其抗生境严峻能力弱,抗生境干扰能力也弱,而竞争能力强。
【小问2详解】
第1小组用血细胞计数板(1mm×1mm×0.1mm)对湿地中小球藻进行计数。图2表示稀释100倍后小球藻的分布情况,若以该计数结果作为每个中方格的平均值,据图可知,视野中中方格有25个小格。边线上的计数原则为记上不记下,记左不计右,依题意,计数的中方格藻细胞平均数为12,则10mL培养液中该藻细胞总数理论上为(12÷25)×400÷(1×1×0.1)×1000×100×10=1.92×109(个)
【小问3详解】
第3小组进行土壤小动物类群丰富度调查时,常用取样器取样法,并采用记名计算法或目测估计法统计物种相对量。对于马陆、蚯蚓等体型较大的动物更适合用记名计算法统计物种相对数量。土壤小动物具有避光性,用诱虫器采集小动物时没有打开电灯,导致所得数值比实际数值偏小。
【小问4详解】
由图3分析,甲种群增长速率先增大后减小且大于0,故甲种群数量呈S形增长,乙种群λ先大于1后小于1再等于1,故种群数量先增加后减少最后稳定,由于芦苇和互花米草对碱蓬的双向挤压,特别是互花米草入侵改变了本地种间竞争格局,致使碱蓬群落面临消失的危险,即碱蓬种群数量会减少,最可能代表碱蓬种群的是曲线乙,因为λ在t2~t4小于1,数量在减少,第四年λ=1,数量开始不减少,所以在第t4年数量最少。分析图4可知,随着盐度和含水量增加,互花米草的叶面积变化相对较小,所以其光合作用的影响不大,而芦苇叶面积变化明显,影响更大,所以互花米草受盐度和含水量波动影响较小是互花米草成功入侵的主要原因。
【小问5详解】
分析题意可知,沿湿地边缘纵向走70步,横向转向湿地内部走24步,开始倒置“W”九点的第一点取样,抽取自然湿地样本,调查结束后,沿纵向继续深入走70步,再横向转向湿地内部走24步,开始抽取第二个自然湿地样本。以相似的步法完成九点取样,可推测取样点1和2之间横向的跨度是24+24=48,以此类推第一取样点与第九取样点之间横向的跨度约为24×8=192(步);当大田面积较大时,可相应调整横向和纵向的步数,这样可以减小调查误差。
【小问6详解】
研究植物的生态位需调查它在研究区域内的出现频率、种群密度、植物株高等特征,以及种间关系。能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,第一营养级同化量为净同化量与呼吸消耗量之和,即276+150=426J·cm-2·a-1,第二营养级同化量为54.2+31.8-50= 36J·cm-2·a-1,所以能量传递效率为36/426×100%≈8.5%。
24. 利用噬菌体特异性侵染宿主菌的原理可检测宿主菌,经典的检测方法为如图1所示的双层琼脂平板法:在培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基凝固成底层平板后,将琼脂含量为1%的培养基熔化并冷却至45~48℃,与待测样品和噬菌体悬液的混合液充分混匀后,立即倒入底层平板上形成双层平板。适宜条件下培养一段时间后,若双层培养基的上层出现透亮无菌的圆形空斑——噬菌斑,说明样品中含有相应的宿主菌。
(1)对培养基和培养皿常用的不同灭菌方法分别是__________,实验室检验培养基是否被污染常用的方法是将__________置于恒温箱中培养一段时间后观察是否有菌落形成。
(2)倒上层平板时需将培养基冷却至45~48℃时进行接种的原因是__________。培养一段时间后,在上层平板上出现噬菌斑的原因是______________________。底层较高琼脂浓度的平板主要起支持作用,而上层培养基中琼脂浓度较低的好处是__________,确保形成离散、可观察计数的噬菌斑。
(3)由于上述方法步骤繁琐、耗时长,科学家结合噬菌体侵染特点和现代分子生物学检测方法,建立了一种能够高灵敏度检测样品中的霍乱弧菌的方法,其流程如图2所示,据图回答相关问题。
①VP1噬菌体能特异性侵染霍乱弧菌,这是由于噬菌体的表面蛋白与__________能特异性结合,通过噬菌体的侵染,可以将样品中少量的霍乱弧菌信号放大,原因是_______________________________,且可以减少检测结果假阳性(如死菌或DNA残留片段)的概率,原因是_______________________________。
②科学家用实时荧光定量PCR(qPCR)对VP1噬菌体特有的gp46基因进行分子检测,原理如图3所示。在该过程中,需要人为设计并加入反应体系的DNA片段有__________。由于TaqDNA聚合酶同时具有__________两种功能,当待测样本含靶基因时能发出荧光。与普通PCR相比qPCR将延伸的温度降低为60℃,据图推测最可能的原因是____________________________,从而防止检测到的荧光强度偏低。
【答案】(1) ①. 高压蒸汽灭菌和干热灭菌法 ②. 空白培养基(或未接种的培养基)
(2) ①. 防止温度过高使菌体死亡 ②. 噬菌体侵染使菌体裂解 ③. 噬菌体可逐渐扩散侵染更多宿主菌
(3) ①. 霍乱弧菌细胞上的受体 ②. 噬菌体可以在细菌体内大量复制增殖 ③. 噬菌体只能在活菌体内增殖 ④. 上下游引物和探针 ⑤. 催化子链延伸和水解探针 ⑥. 防止温度高使探针与模板链脱离
【解析】
【分析】双层平板法,先在培养皿中倒入底层固体培养基,凝固后再倒入含有宿主细菌和一定稀释度噬菌体的半固体培养基。培养一段时间后,计算噬菌斑的数量。双层平板法的优点:①加了底层培养基后,可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补;②所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上,因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰,而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象;③因上层培养基中琼脂较稀,故形成的噬菌斑较大,更有利于计数。
【小问1详解】
对培养基进行灭菌,常用高压蒸汽灭菌法;对培养皿进行灭菌,常用干热灭菌;接种前,判断培养基是否被污染,常用的方法是将空白培养基(未接种的培养基)在适宜条件下培养一段时间,观察有无菌落产生。
【小问2详解】
高温会破坏蛋白质的空间结构,故将培养基冷却至45~48℃最主要的原因是避免高温杀死细菌和噬菌体;噬菌体寄生于细菌体内增殖,二者混合培养一段时间后,在上层平板上可以看见一些如图所示的空斑即噬菌斑,出现空斑是由于噬菌体侵染细菌使其裂解死亡所致。底层较高琼脂浓度的平板主要起支持作用,而上层培养基中琼脂浓度较低的好处是有利于微生物的运动,噬菌体可逐渐扩散侵染更多宿主菌,形成的噬菌斑较大,更有利于计数。
【小问3详解】
VP1噬菌体能特异性侵染霍乱弧菌,这是由于噬菌体的表面蛋白与特异性受体结合,霍乱弧菌在噬菌体的侵染下会快速增殖,且每个子代噬菌体都带有gp46基因,从而使目标基因的数量呈指数级增加,实现信号放大。只有活的霍乱弧菌才能被噬菌体侵染并完成增殖,死菌或DNA残留片段无法被噬菌体侵染,因此可以排除这类假阳性结果。
在qPCR过程中,需要人为设计并加入反应体系的DNA片段为上下游引物(用于扩增gp46基因的特异性引物)和带有荧光基团与淬灭基团的探针,耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)(催化DNA链延伸)和5'→3'外切核酸酶(水解探针释放荧光基团);在较低的60℃温度下,探针可以更稳定地与模板DNA结合,防止温度高使探针与模板链脱离,从而保证Taq酶的外切酶活性能够充分水解探针,释放荧光基团,避免荧光强度偏低。
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