内容正文:
高三生物学
本试卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一项是符合题目要求的。
1. 线粒体 DNA(mtDNA)可编码自身呼吸链及多种调节因子。当 mtDNA发生突变时,氧化呼吸链的缺失会导致过氧化氢、超氧阴离子等多种自由基的产生。下列说法正确的是( )
A. 可利用密度梯度离心法分离获得细胞中的线粒体
B. mtDNA 指导合成的调节因子无需加工、折叠形成空间结构
C. 超氧阴离子攻击线粒体膜后,会引起更多自由基的产生
D. mtDNA的两端随着复制次数的增加而缩短,与细胞衰老有关
2. 拟南芥VAD1 基因突变体在病毒侵染后表现出较强的抗性。病毒侵染后,VAD1 基因突变体细胞中控制乙烯合成酶的基因表达量明显高于野生型,随后细胞中细胞死亡的相关基因被激活。下列说法正确的是( )
A. 病毒侵染后细胞死亡属于细胞坏死
B. 病毒侵染后,只有被侵染细胞中合成乙烯
C. 病毒侵染后,VAD1 基因突变体细胞中乙烯合成量比野生型高
D. 用乙烯合成抑制剂处理野生型植株,将提高死亡的细胞数量
3. 皮肤角质形成细胞(KAC)是表皮的主要构成细胞,长期紫外线照射会加速其衰老。端粒酶是一种能延长端粒的酶。下列说法错误的是( )
A. 衰老的KAC内的多种酶活性降低,细胞代谢速率减慢
B. 衰老的KAC 中染色质收缩会影响基因的正常转录
C. 端粒是染色体两端具有特殊碱基序列的 DNA 片段
D. 使用端粒酶处理衰老的KAC 可能有助于延缓细胞衰老
4. 科研人员将两组噬菌体分别用32P和35S标记,再分别侵染未被标记的大肠杆菌,保温后不搅拌,直接离心,检测上清液和沉淀物的放射性强度。下列说法错误的是( )
A. 32P标记组的沉淀物放射性会显著高于上清液
B. 不搅拌的操作不会影响32P标记组的实验结果
C. 保温时间过长会导致32P标记组上清液放射性升高
D. 该实验可直接证明蛋白质外壳未进入大肠杆菌内部
5. miRNA是一类进化上高度保守的非编码单链 RNA分子,在真核细胞的基因表达调控中扮演关键角色。如图表示某基因内含子的 miRNA 通过下调转录抑制因子来调控宿主基因的表达过程。下列说法正确的是( )
A. 过程①主要发生在细胞核内,原料是四种脱氧核苷酸
B. 过程②可能需要限制酶和 DNA 连接酶作用于磷酸二酯键
C. 过程③④为内含子 miRNA 负反馈调控主基因表达的过程
D. 过程④中转录抑制因子可能与 RNA 聚合酶的作用有关
6. 研究人员将两个苏云金芽孢杆菌的 Bt 抗虫蛋白基因导入棉花基因组中,获得具有抗虫能力的转基因棉花T。T自交得 F₁,让 F₁中一株具有抗虫能力的个体自交得 F₂。经测定,一对同源染色体上相同位置 Bt 基因纯合个体致死。理论上,F₂中具有抗虫能力的个体占比不可能是( )
A. 1 B. 1/2 C. 8/9 D. 2/3
7. 慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)患者因气道狭窄、肺通气功能障碍,CO₂排出受阻,内环境 pH下降,引发呼吸性酸中毒,常表现出呼吸急促的代偿性反应。下列说法错误的是( )
A. CO₂排出受阻会导致血浆中 H₂CO₃浓度升高,pH下降
B. 血浆中的缓冲物质可在一定范围内缓冲血浆 pH的下降
C. 内环境 pH下降会直接降低消化酶的活性,使细胞代谢紊乱
D. 患者出现呼吸急促的代偿性反应有利于加快 CO₂排出,以调节酸碱平衡
8. 长期服用大剂量糖皮质激素(GC)类药物,会导致循环血容量增加进而引起高血压,其分子机制如图所示。下列说法错误的是()
A. 内源GC和醛固酮均是由肾上腺髓质分泌的蛋白类激素
B. GC类药物和醛固酮的空间结构类似,二者共同竞争MR受体
C. GC类药物和醛固酮均可通过促进Na⁺泵基因转录促进Na⁺重吸收
D. 使用MR活性抑制剂可能会导致机体循环血容量减少
9. 抗线粒体抗体(AMA)是一类针对线粒体膜上多种蛋白质抗原的自身抗体,是诊断原发性胆汁性胆管炎(PBC)的核心血清学标志物。下列说法错误的是( )
A. AMA 是在浆细胞的核糖体上合成的
B. AMA 主要吸附在某些肥大细胞的表面
C PBC发病与免疫系统自稳功能过强有关
D. 使用免疫抑制剂药物有助于减轻PBC 症状
10. 研究人员采集大熊猫的新鲜粪便,通过分析其中的微卫星DNA 分子标记调查种群数量。第一次采集的26份粪便样品所对应的个体编号如表1,几个月后第二次采集的39份粪便样品所对应的个体编号如表2。下列说法错误的是( )
表1
N01
N02
N03
N04
N05
N06
N07
N08
N09
N09
N10
N11
N12
N13
N14
N15
N16
N17
N18
N19
N19
N20
N21
N22
N22
N23
表2
N03
N04
N05
N08
N09
N09
N12
N14
N18
N23
N24
N25
N26
N27
N28
N29
N30
N31
N32
N33
N34
N35
N36
N37
N38
N39
N40
N41
N42
N43
N44
N45
N46
N46
N47
N47
N48
N49
N50
A. 该方法使用的基础是不同动物个体的粪便具有不同的特征
B. 需对采集来的粪便区分来自哪种动物和这种动物的粪便来自多少个体
C. 根据表中信息推测该地大熊猫的种群数量约为 78 只
D. 进一步分析 DNA 信息,还可以得出该种群的性别比例
11. 某大型鱼塘生态系统的能量流动情况如图所示。下列说法错误的是( )
A. 流经该生态系统的总能量可用E+B+G+L+M表示
B. 丁属于第四营养级,其流向分解者的能量可用D-K表示
C. 能量在二、三营养级间的传递效率可用(J+D+I)/B×100%表示
D. 该生态系统中的能量金字塔不一定是上窄下宽的正金字塔形
12. 近年来,我国在青藏高原实施“黑土滩”综合治理工程:通过种植适宜高寒环境的牧草,配套投放艾鼬等高原鼠兔天敌,同时划定禁牧区恢复草地生态。治理后,藏羚羊、藏原羚等珍稀动物的活动范围明显扩大。下列说法错误的是( )
A. 治理后高原的食物网更复杂,提高了生态系统的抵抗力稳定性
B. 该综合治理工程改善了物种的栖息地质量,有利于保护物种多样性
C. 通过种植耐寒牧草,投放高原鼠兔天敌等措施可直接提高遗传多样性
D. 投放艾鼬控制鼠兔数量属于生物防治,该方法可减少对生态系统的破坏
13. 2025年,研究人员以樱桃、番茄、苹果、枸杞、西兰花复合果蔬汁为原料,接种酿酒酵母与某种乳酸菌进行双菌协同发酵,研发出新型功能性发酵饮品。下列说法错误的是( )
A. 可通过基因工程方法培育性状优良的酿酒酵母与乳酸菌菌种
B. 复合果蔬汁中的糖类可为发酵菌株提供碳源和氮源
C. 发酵前期需保证少量氧气供应,有利于酿酒酵母的繁殖
D. 乳酸菌产生的乳酸可降低发酵液 pH,抑制杂菌繁殖
14. 研究人员对二倍体鼠卵母细胞进行了孤雌激活处理,通过电刺激、乙醇处理等方法使卵细胞与未排出的第二极体融合后发育成胚胎,再将胚胎移植到代孕母体内从而获得了孤雌生殖克隆鼠。下列说法错误的是( )
A. 卵母细胞需培养至 MⅡ期才可用于孤雌激活
B. 电刺激、乙醇处理过程可以模拟精子入卵的信号
C. 早期胚胎细胞与正常受精卵发育的胚胎细胞中染色体数目相同
D. 胚胎移植前需对受体进行免疫抑制剂处理,提高胚胎移植成功率
15. 鸡滑液囊支原体(MS)可引起鸡急性滑膜炎。MSLP53是MS特有的一种脂蛋白,具有较好的免疫原性。研究人员利用杂交瘤技术制备针对MSLP53的单克隆抗体并检测其特异性,检测结果如图所示。下列说法错误的是()
A. 由图中信息可知,该单克隆抗体对MS菌株具有较强的特异性
B. 实验前需多次给小鼠注射MSLP53,以获得免疫的B淋巴细胞
C. 多次克隆化培养和抗体检测才能获得足够多的所需杂交瘤细胞
D. 可通过体外培养单个B淋巴细胞获得抗MSLP53单克隆抗体
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 成纤维细胞生长因子21(FGF21)能提高线粒体内膜上呼吸链复合物的活性,促进葡萄糖、脂肪酸等底物的氧化分解,减少活性氧(ROS)的产生(ROS过量会损伤线粒体DNA和结构)。下列说法错误的是( )
A. FGF21能促进葡萄糖在线粒体中氧化分解生成丙酮酸
B. FGF21通过促进有氧呼吸第二个阶段提高 ATP 生成速率
C. 抑制细胞中 FGF21 基因表达会导致线粒体结构损伤加剧
D. 与等质量脂肪酸相比,葡萄糖经有氧呼吸释放的能量多
17. 家蚕中四眠蚕(幼虫蜕皮4次)对三眠蚕(幼虫蜕皮3次)为显性,早熟型(幼虫期短)对晚熟型(幼虫期长)为显性,分别由独立遗传的两对基因 A/a和B/b控制。现有一只四眠蚕早熟型雄蚕与一只三眠蚕晚熟型雌蚕杂交,所得F1全为四眠蚕。让F1雌、雄个体相互杂交得到 F2,F2表型及数量如表所示(单位:只)。已知家蚕的性别决定类型为ZW 型,该群体中存在某种基因型胚胎致死现象。下列说法错误的是( )
雌蚕
四眠蚕晚熟型
183
三眠蚕晚熟型
61
雄蚕
四眠蚕早熟型
63
三眠蚕早熟型
21
四眠蚕晚熟型
179
三眠蚕晚熟型
61
A. 两亲本基因型为AAZBZb和aaZbW
B. 基因型为ZbW的胚胎存在致死现象
C. F1雄蚕和雌蚕的基因型均有两种
D. F2雄蚕中性状能稳定遗传的个体占1/8
18. 为探索模拟高原低氧训练对小鼠血糖调节的影响,某研究团队将健康小鼠分为对照组(正常氧环境)和实验组(间歇性低氧暴露)两组,持续干预4周后检测相关指标。结果显示:实验组较对照组的小鼠胰岛B细胞对血糖变化的敏感度提升,肌细胞膜上葡萄糖转运蛋白GLUT4(骨骼肌细胞摄取葡萄糖的关键转运蛋白)的表达量显著增加,且肝细胞内糖原合成酶活性增强。下列说法正确的是()
A. 实验组胰岛B细胞敏感度提升,有利于血糖升高时快速分泌胰岛素
B. GLUT4表达量增加,可促进血糖进入肌细胞中氧化分解或合成肌糖原
C. 肝细胞内糖原合成酶活性增强,能促进肝糖原合成
D. 间歇性低氧训练可通过提升胰岛素敏感性增加小鼠患2型糖尿病风险
19. 某兴趣小组在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,在第2天将酵母菌培养液经等体积台盼蓝染液染色后,再稀释100倍,用血细胞计数板(规格:25×16,1mm×1mm×0.1mm)进行计数,观察到一个中方格中菌体分布情况如图所示。下列说法错误的是( )
A. 制备临时装片时,应先在计数室滴加样液再盖上盖玻片
B. 从瓶中吸出培养液进行计数前,应将培养瓶轻轻振荡几次
C. 可以用抽样检测法统计某一小方格内酵母菌活菌的数目
D. 该培养液中酵母菌活菌的种群密度为2.25×10⁸个·mL⁻¹
20. 研究人员采用一定剂量γ射线照射耐盐碱性极强的滨麦原生质体,诱导其非目标染色体片段定向消减,仅让耐盐碱基因整合到高产高光效的小麦基因组中,最终培育出耐盐碱+高光效的双优小麦品种。下列说法错误的是( )
A. 制备两种原生质体时可用纤维素酶和果胶酶混合液处理
B. 实验过程中可用聚乙二醇或灭活的病毒促使原生质体融合
C. 同种细胞的原生质体也可进行相互融合形成自体融合细胞
D. 杂种细胞需经脱分化和再分化才能培育成完整双优小麦植株
三、非选择题:本题共5 小题,共55 分。
21. 蓼属植物为一年至多年生草本,具有较高的观赏价值。为研究遮阴对蓼属植物光合特性的影响,研究人员以香辣蓼幼苗为实验材料,设置不同遮阴处理,50d后测定有关生理指标如表所示(注:表观量子效率反映叶片利用弱光的能力,其值越大表明植物利用弱光的能力越强;光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度)。回答下列问题。
处理
表观量子
效率(AQY)/
(mol⋅mol⁻¹)
最大净
光合速率
光饱和点(LSP)
/(μmol.m⁻².s⁻¹)
光补偿点(LCP)/
|(μmolm⁻²⁻s ¹)|(μm
呼吸速率(R₄)
(μmolm⁻²s ⁻¹)/
CK(全光照)
0.041
9.67
1 19677
76.03
2.69
T1(30%遮阴)
0.058
13.04
1 135.49
47.08
2.47
T2(50%遮阴)
0.077
23.73
1 070.62
26.84
1.93
T3(70%遮阴)
0.064
15.78
1 029.43
19.31
1.20
T4(90%遮阴)
0.047
7.91
985.30
11.27
0.52
(1)香辣蓼幼苗光反应阶段发生的场所是_______,该过程合成的产物_______可用于暗反应阶段中_______过程。
(2)由表中数据可知,与全光照相比,50%遮阴下香辣蓼对光能的利用率_______(填“提高”或“降低”),判断依据是_______;同时利用弱光的能力_______(填“增强”或“减弱”)。
(3)由表中数据可知,90%遮阴下,香辣蓼通过_______(填“增强”或“减弱”)呼吸速率,_______(填“提高”或“降低”)光补偿点,以适应弱光环境。
(4)结合实验结果,给园林种植香辣蓼幼苗提出合理化建议:_______。
22. 某种蝴蝶的翼长由常染色体上的基因 A/a和B/b控制,已知基因型为 AABB、AAbb、aaBB、 aabb、AABb的个体翼长分别为2cm、4 cm、0 cm、0 cm、3cm(翼长0cm为残翼)。为研究两对基因的作用和位置关系,研究人员选择翼长为4 cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F₁,翼长均为1 cm,F₁ 雌雄个体交配得 F₂,统计 F₂中翼长为0、1、2、3、4的个体只数分别是120、80、60、40、20。该种蝴蝶中不存在致死现象。回答下列问题。
(1)该蝴蝶种群中,残翼个体的基因型共有_______种。F₂ 中翼长为1 cm的雌性个体与翼长为4 cm 的雄性个体杂交,后代中翼长为1 cm 的个体占比为_______。F₂中翼长为3c m的个体自由交配,后代的表型及比例为_______。
(2)研究人员让F₂中翼长为4 cm的个体与基因型为 aabb 的个体杂交产生幼虫群体(甲),再用紫外线照射甲群体,偶然获得一只翼上长有缺刻的雌性突变体(乙)。利用翼缺刻基因和其等位基因制备的引物,从甲、乙个体细胞中 PCR 扩增出相关基因,用同种限制酶切割后再进行电泳,结果如图1所示。分析可知,上述突变是由于正常基因发生碱基对_______导致的_______(填“显性突变”或“隐性突变”)。
(3)假定控制翼上有无缺刻的基因用D和d表示,经初步鉴定,突变体乙的体细胞内D/d和A/a的位置关系可能是如图2所示的三种,请利用甲、突变体乙为材料设计实验探究D/d和A/a的位置关系属于图2中的哪一种。
实验思路:让突变体乙与甲中雄性个体杂交,观察并统计后代的表型及比例。
预期结果和结论(实验结果中性状用翼有无缺刻表示,翼长0cm为残翼):
若后代中_______,则D/d和 A/a的位置关系属于①;
若后代中_______,则D/d和 A/a的位置关系属于②;
若后代中_______,则D/d和 A/a的位置关系属于③。
23. 当突遇火情,需快速破拆障碍、营救被困人员时,消防员机体会进入紧急应激状态:快速分泌大量肾上腺素,引发如图所示的调节过程。回答下列问题。
(1)应急条件下,下丘脑通过交感神经使肾上腺_______分泌肾上腺素,该过程涉及的调节方式是_______(填“神经”“体液”或“神经——体液”)调节。
(2)由图可知,方式①中肾上腺素与肝细胞肾上腺素受体结合后,通过一系列信号转导过程,最终促进_______分解,使血糖浓度升高。肾上腺素在升血糖方面与________表现出协同作用。
(3)据图分析,肾上腺素在方式②和③中对血管作用不同的原因是________;该调节过程能让更多血液流向骨骼肌,其生理意义是_______。
(4)cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子。为验证“肾上腺素通过cAMP信号通路促进肝糖原分解”。请完善以下实验思路及预期结果。
实验材料:肝细胞悬液、肾上腺素、cAMP抑制剂、葡萄糖检测仪(测定浓度)等。
实验思路:
①取等量肝细胞悬液均分为甲、乙、丙三组,分别进行处理:甲组(对照组)加入适量的生理盐水;乙组加入等量含肾上腺素的生理盐水;丙组:加入________。
②将三组肝细胞悬液置于相同且适宜的条件下培养。
③一段时间后,检测并比较_______。
预期结果:_______。
24. 四溴双酚A(TBBPA)是一种常见有机污染物,研究人员通过采集距离污染源不同水平距离的土壤样品,结合高通量测序分析了土壤微生物群落的物种丰富度指数和辛普森指数,结果如图所示。回答下列问题。
(1)物种丰富度是指_______。距离污染源不同距离的土壤微生物种类不同,这体现了群落的________结构。
(2)TBBPA污染会________(填“提高”或“降低”)土壤生态系统的抵抗力稳定性,据图分析,其原因是_______。
(3)辛普森指数是从群落中随机抽取的两个个体不属于同一物种的概率。根据概念推测,影响某处辛普森多样性指数的因素主要是物种丰富度和各物种的_______及均匀度。由图可知,TBBPA污染会_______(填“提高”或“降低”)土壤微生物群落的辛普森指数。
(4)研究人员向TBBPA污染土壤施用含TBBPA降解菌的菌剂进行生态修复,一段时间后,群落结构向健康土壤的状态趋近。该修复过程中涉及的群落演替类型属于_______演替,由此说明人类活动可以改变群落演替的_______。
25. 近来,科研人员将光遗传学技术(光控蛋白时空特异性调控)和传统 CRISPR/Cas9系统结合,构建出光控CRISPR/Cas9系统,实现了对基因编辑、转录调控的时空精准化操控,如图1所示。回答下列问题。
(1)传统CRISPR/Cas9系统是由 sgRNA 和 Cas9 蛋白形成复合物,其中前者可以识别并结合目标基因序列,同时引导后者切割目标基因并断裂其________(填化学键名称),由此说明,该系统具有类似________酶的功能。sgRNA 识别目标基因的原理是_______,在实际应用中,sgRNA 的识别序列越________(填“长”或“短”),基因编辑的错误率往往越高。
(2)核定位序列和核输出序列分别引导蛋白质定位于细胞核和细胞质,Cas9(N)蛋白1复合物和 Cas9(C)蛋白2复合物在细胞中相遇时可结合成 Cas9全酶并恢复活性。由图1可知,接受远红光刺激后,激活的 BphS蛋白促使 GTP 转化成 GMP,该物质与pVPBD蛋白结合后,转移到细胞核,激活远红光诱导启动子,诱导________基因进行转录。
(3)科研人员将该光控CRISPR/Cas9系统递送至红色荧光报告小鼠的肝脏(红色荧光蛋白基因前有一段特殊序列,当Cas9对该序列进行切割并破坏其功能后,红色荧光蛋白基因大量表达),因此通过观察不同条件下________,即可得知肝脏细胞中 DNA 被编辑的情况。实验结果显示,该系统在个体中能够有效进行基因编辑,请在图2中画出相应实验结果________。
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本试卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一项是符合题目要求的。
1. 线粒体 DNA(mtDNA)可编码自身呼吸链及多种调节因子。当 mtDNA发生突变时,氧化呼吸链的缺失会导致过氧化氢、超氧阴离子等多种自由基的产生。下列说法正确的是( )
A. 可利用密度梯度离心法分离获得细胞中的线粒体
B. mtDNA 指导合成的调节因子无需加工、折叠形成空间结构
C. 超氧阴离子攻击线粒体膜后,会引起更多自由基的产生
D. mtDNA的两端随着复制次数的增加而缩短,与细胞衰老有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、采用差速离心法获得细胞中的线粒体,A错误;
B、mtDNA指导合成的调节因子(如蛋白质)在核糖体合成后,在线粒体基质中进行加工、折叠形成空间结构,B错误;
C、超氧阴离子攻击线粒体膜会导致膜脂质过氧化,破坏线粒体结构,进一步加剧呼吸链功能障碍,引发更多自由基产生(正反馈),C正确;
D、mtDNA为环状双链DNA,无端粒结构,其复制不伴随末端缩短;端粒缩短是线性DNA(如核DNA)的特征,与细胞衰老相关,D错误。
故选C。
2. 拟南芥VAD1 基因突变体在病毒侵染后表现出较强的抗性。病毒侵染后,VAD1 基因突变体细胞中控制乙烯合成酶的基因表达量明显高于野生型,随后细胞中细胞死亡的相关基因被激活。下列说法正确的是( )
A. 病毒侵染后的细胞死亡属于细胞坏死
B. 病毒侵染后,只有被侵染细胞中合成乙烯
C. 病毒侵染后,VAD1 基因突变体细胞中乙烯合成量比野生型高
D. 用乙烯合成抑制剂处理野生型植株,将提高死亡的细胞数量
【答案】C
【解析】
【详解】A、病毒侵染后,细胞死亡的相关基因被激活,表明这是由基因调控的程序性细胞死亡(如凋亡),而非被动、非程序性的细胞坏死,A错误;
B、乙烯作为植物激素,可在侵染部位及周围细胞中合成并扩散,题干未限定“只有”被侵染细胞合成乙烯,B错误;
C、题干明确指出VAD1基因突变体中控制乙烯合成酶的基因表达量明显高于野生型,这直接导致乙烯合成量增加,C正确;
D、乙烯促进细胞死亡以限制病毒传播,用乙烯合成抑制剂处理野生型植株会降低乙烯合成,从而减少细胞死亡数量,D错误。
故选C。
3. 皮肤角质形成细胞(KAC)是表皮的主要构成细胞,长期紫外线照射会加速其衰老。端粒酶是一种能延长端粒的酶。下列说法错误的是( )
A. 衰老的KAC内的多种酶活性降低,细胞代谢速率减慢
B. 衰老的KAC 中染色质收缩会影响基因的正常转录
C. 端粒是染色体两端具有特殊碱基序列的 DNA 片段
D. 使用端粒酶处理衰老的KAC 可能有助于延缓细胞衰老
【答案】C
【解析】
【详解】A、衰老细胞的特征包括多种酶活性降低、细胞代谢减慢,A正确;
B、衰老细胞中染色质收缩(染色质固缩),导致DNA难以解旋,影响转录过程,B正确;
C、端粒是染色体两端由DNA和蛋白质组成的复合结构,而非单纯的DNA片段,C错误;
D、端粒酶可延长端粒,修复因复制导致的端粒缩短(端粒损耗是细胞衰老的机制之一),理论上可能延缓衰老,D正确。
故选C。
4. 科研人员将两组噬菌体分别用32P和35S标记,再分别侵染未被标记的大肠杆菌,保温后不搅拌,直接离心,检测上清液和沉淀物的放射性强度。下列说法错误的是( )
A. 32P标记组的沉淀物放射性会显著高于上清液
B. 不搅拌的操作不会影响32P标记组的实验结果
C. 保温时间过长会导致32P标记组上清液放射性升高
D. 该实验可直接证明蛋白质外壳未进入大肠杆菌内部
【答案】D
【解析】
【详解】A、32P标记噬菌体的DNA,侵染时DNA注入大肠杆菌内部,离心后细菌位于沉淀物中,故沉淀物放射性显著高于上清液,A正确;
B、不搅拌仅影响蛋白质外壳(35S标记)与细菌分离,但32P标记的是DNA(已注入细菌),其分布不受搅拌影响,故不搅拌对32P组结果无影响,B正确;
C、保温时间过长会导致细菌裂解、子代噬菌体释放,使32P标记的DNA进入上清液,导致上清液放射性升高,C正确;
D、该实验无法直接证明蛋白质外壳未进入细菌内部。因为未搅拌,35S 标记的蛋白质外壳可能附着在细菌表面,离心时与细菌一起沉淀,导致沉淀物有放射性,D错误。
故选D。
5. miRNA是一类进化上高度保守的非编码单链 RNA分子,在真核细胞的基因表达调控中扮演关键角色。如图表示某基因内含子的 miRNA 通过下调转录抑制因子来调控宿主基因的表达过程。下列说法正确的是( )
A. 过程①主要发生在细胞核内,原料是四种脱氧核苷酸
B. 过程②可能需要限制酶和 DNA 连接酶作用于磷酸二酯键
C. 过程③④为内含子 miRNA 负反馈调控主基因表达的过程
D. 过程④中转录抑制因子可能与 RNA 聚合酶的作用有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①转录主要发生在细胞核内,原料是四种核糖核苷酸,A错误;
B、过程②是对初始RNA进行剪接形成主基因mRNA的过程,限制酶和DNA连接酶作用于DNA分子中的磷酸二酯键,而此过程处理的是RNA,不需要限制酶和DNA连接酶,B错误;
C、由图可知,内含子miRNA通过一系列过程下调转录抑制因子,从而减少转录抑制因子对主基因转录的抑制作用,使主基因表达增强,这属于正反馈调控,而不是负反馈调控,C错误;
D、过程④中转录抑制因子作用于启动子,调控转录过程,可能与 RNA 聚合酶的作用有关,D正确。
故选D。
6. 研究人员将两个苏云金芽孢杆菌的 Bt 抗虫蛋白基因导入棉花基因组中,获得具有抗虫能力的转基因棉花T。T自交得 F₁,让 F₁中一株具有抗虫能力的个体自交得 F₂。经测定,一对同源染色体上相同位置 Bt 基因纯合个体致死。理论上,F₂中具有抗虫能力的个体占比不可能是( )
A. 1 B. 1/2 C. 8/9 D. 2/3
【答案】B
【解析】
【详解】若两个Bt基因整合在一对同源染色体的两条染色体不同位置上,F₁抗虫个体自交产生的F₂中存活个体全为抗虫个体。若两个Bt基因整合在非同源染色体上(Bt₁⁺/Bt₁⁻、Bt₂⁺/Bt₂⁻),转基因棉花T的基因型:Bt₁⁺/Bt₁⁻、 Bt₂⁺/Bt₂⁻,F₁抗虫个体的基因型及比例:Bt₁⁺/Bt₁⁻ Bt₂⁺/Bt₂⁻ 、Bt₁⁺/Bt₁⁻ Bt₂⁺/Bt₂⁺、Bt₁⁺/Bt₁⁺ Bt₂⁺/Bt₂⁻= 4:2:2,其中纯合个体Bt₁⁺/Bt₁⁻ Bt₂⁺/Bt₂⁺自交时,Bt₂⁺/Bt₂⁺致死,后代抗虫个体占2/3;双杂合个体自交:后代中纯合致死的基因型Bt₁⁺/Bt₁⁺或Bt₂⁺/Bt₂⁺ ,存活个体中抗虫的个体占8/9。若两个Bt基因整合在同一条染色体上(Bt⁺Bt⁺/Bt⁻Bt⁻),转基因棉花T的基因型:Bt⁺Bt⁺/Bt⁻Bt⁻,F₁抗虫个体基因型Bt⁺Bt⁺/Bt⁻Bt⁻ (因为纯合Bt⁺Bt⁺/Bt⁺Bt⁺致死)F₁抗虫个体自交:配子:Bt⁺Bt⁺、Bt⁻Bt⁻,后代:Bt⁺Bt⁺/Bt⁺Bt⁺(致死):Bt⁺Bt⁺/Bt⁻Bt⁻(抗虫):Bt⁻Bt⁻/Bt⁻Bt⁻(不抗虫)= 1:2:1,存活个体中抗虫个体占2/3。综上所述,不可能的比例为1/2,ACD错误,B正确。
故选B。
7. 慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)患者因气道狭窄、肺通气功能障碍,CO₂排出受阻,内环境 pH下降,引发呼吸性酸中毒,常表现出呼吸急促的代偿性反应。下列说法错误的是( )
A. CO₂排出受阻会导致血浆中 H₂CO₃浓度升高,pH下降
B. 血浆中的缓冲物质可在一定范围内缓冲血浆 pH的下降
C. 内环境 pH下降会直接降低消化酶的活性,使细胞代谢紊乱
D. 患者出现呼吸急促的代偿性反应有利于加快 CO₂排出,以调节酸碱平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A、CO₂在血浆中与水反应生成H₂CO₃,导致血浆H₂CO₃浓度升高,H⁺增多使pH下降,A正确;
B、血浆中的缓冲对(如HCO₃⁻/H₂CO₃)可通过离子反应中和过量H⁺,在一定范围内维持pH相对稳定,B正确;
C、内环境pH下降主要影响血浆、组织液等细胞外液,而消化酶位于消化道(外界环境),其活性受消化道pH调控,与内环境pH无直接关联,C错误;
D、呼吸急促可增强肺通气,加速CO₂排出,减少血浆中H₂CO₃浓度,从而缓解酸中毒,属于机体代偿性调节,D正确。
故选C。
8. 长期服用大剂量糖皮质激素(GC)类药物,会导致循环血容量增加进而引起高血压,其分子机制如图所示。下列说法错误的是()
A. 内源GC和醛固酮均是由肾上腺髓质分泌的蛋白类激素
B. GC类药物和醛固酮的空间结构类似,二者共同竞争MR受体
C. GC类药物和醛固酮均可通过促进Na⁺泵基因转录促进Na⁺重吸收
D. 使用MR活性抑制剂可能会导致机体循环血容量减少
【答案】A
【解析】
【详解】A、内源GC(糖皮质激素)和醛固酮均属于类固醇激素,由肾上腺皮质分泌,而非肾上腺髓质分泌的蛋白类激素,A错误;
B、由图及注释可知,GC药物与醛固酮结合MR(醛固酮受体)的能力相同,说明二者空间结构类似,可共同竞争MR受体,B正确;
C、由图可知,GC类药物和醛固酮均可与MR结合进入细胞核,促进Na⁺泵基因的转录,进而促进Na⁺的重吸收,C正确;
D、使用MR活性抑制剂可阻断GC药物和醛固酮与MR的结合,减少Na⁺重吸收,进而减少水分重吸收,导致机体循环血容量减少,D正确。
故选A。
9. 抗线粒体抗体(AMA)是一类针对线粒体膜上多种蛋白质抗原的自身抗体,是诊断原发性胆汁性胆管炎(PBC)的核心血清学标志物。下列说法错误的是( )
A. AMA 是在浆细胞的核糖体上合成的
B. AMA 主要吸附在某些肥大细胞的表面
C. PBC发病与免疫系统自稳功能过强有关
D. 使用免疫抑制剂药物有助于减轻PBC 症状
【答案】B
【解析】
【详解】A、AMA作为抗体,其化学本质是蛋白质,由浆细胞的核糖体合成,A正确;
B、AMA是抗体,主要与特定抗原(线粒体膜蛋白)结合形成沉淀或细胞集团,而非吸附于肥大细胞表面。肥大细胞参与过敏反应,B错误;
C、PBC是自身免疫病,因免疫系统对自身抗原(线粒体膜蛋白)过度攻击所致,本质是免疫自稳功能异常(过强),C正确;
D、免疫抑制剂可抑制过度免疫反应,减少自身抗体产生,从而缓解PBC症状,D正确。
故选B。
10. 研究人员采集大熊猫的新鲜粪便,通过分析其中的微卫星DNA 分子标记调查种群数量。第一次采集的26份粪便样品所对应的个体编号如表1,几个月后第二次采集的39份粪便样品所对应的个体编号如表2。下列说法错误的是( )
表1
N01
N02
N03
N04
N05
N06
N07
N08
N09
N09
N10
N11
N12
N13
N14
N15
N16
N17
N18
N19
N19
N20
N21
N22
N22
N23
表2
N03
N04
N05
N08
N09
N09
N12
N14
N18
N23
N24
N25
N26
N27
N28
N29
N30
N31
N32
N33
N34
N35
N36
N37
N38
N39
N40
N41
N42
N43
N44
N45
N46
N46
N47
N47
N48
N49
N50
A. 该方法使用的基础是不同动物个体的粪便具有不同的特征
B. 需对采集来的粪便区分来自哪种动物和这种动物的粪便来自多少个体
C. 根据表中信息推测该地大熊猫的种群数量约为 78 只
D. 进一步分析 DNA 信息,还可以得出该种群的性别比例
【答案】C
【解析】
【详解】A、该方法利用不同个体粪便中微卫星DNA序列的差异性进行个体识别,这是遗传多样性的应用基础,A正确;
B、实际操作中需先通过形态或DNA鉴定区分粪便所属物种(如大熊猫),再通过分子标记区分个体来源,B正确;
C、根据标志重捕法公式:种群数量≈(第一次捕获个体数×第二次捕获个体数)/重捕个体数。表1中26份粪便含重复编号(N09、N19、N22各出现2次),实际个体数为23只;表2中39份粪便含重复编号(N09、N46、N47各出现2次),实际个体数为36只;两次均捕获的个体(重捕数):N03、N04、N05、N08、N09、N12、N14、N18、N23(共9只);种群数量≈(23×36)/9=92只, C错误;
D、微卫星DNA可包含性别相关基因(如性染色体标记),通过分析可推断种群性别比例,D正确。
故选C。
11. 某大型鱼塘生态系统的能量流动情况如图所示。下列说法错误的是( )
A. 流经该生态系统的总能量可用E+B+G+L+M表示
B. 丁属于第四营养级,其流向分解者的能量可用D-K表示
C. 能量在二、三营养级间的传递效率可用(J+D+I)/B×100%表示
D. 该生态系统中的能量金字塔不一定是上窄下宽的正金字塔形
【答案】C
【解析】
【详解】A、流经该生态系统的总能量为生产者固定的能量和输入的有机物中的化学能,为E+B+G+L+M,A正确;
B、丁属于第四营养级,且是最高营养级,其流向分解者的能量可用D-K表示,B正确;
C、能量在二、三营养级间的传递效率可用C/(L+B)×100%表示,也可用C/(H+C+F)×100%,C错误;
D、由于图中的消费者存在人为输入的能量,故该生态系统中的能量金字塔不一定是上窄下宽的正金字塔形,D正确。
故选C。
12. 近年来,我国在青藏高原实施“黑土滩”综合治理工程:通过种植适宜高寒环境的牧草,配套投放艾鼬等高原鼠兔天敌,同时划定禁牧区恢复草地生态。治理后,藏羚羊、藏原羚等珍稀动物的活动范围明显扩大。下列说法错误的是( )
A. 治理后高原的食物网更复杂,提高了生态系统的抵抗力稳定性
B. 该综合治理工程改善了物种的栖息地质量,有利于保护物种多样性
C. 通过种植耐寒牧草,投放高原鼠兔天敌等措施可直接提高遗传多样性
D. 投放艾鼬控制鼠兔数量属于生物防治,该方法可减少对生态系统的破坏
【答案】C
【解析】
【详解】A、治理后高原食物网更复杂,营养结构多样性增加,使生态系统抵抗外界干扰的能力增强(抵抗力稳定性提高),A正确;
B、种植牧草、恢复草地生态为动物提供优质栖息地,藏羚羊等活动范围扩大说明物种多样性得到保护,B正确;
C、遗传多样性是指地球上所有生物携带的遗传信息的总和。种植牧草增加物种数(物种多样性),投放天敌调节种群数量,但未直接改变物种的基因库,不能直接提高遗传多样性,C错误;
D、投放艾鼬(天敌)控制鼠兔属于生物防治,利用种间关系自然调控,比化学防治更环保,D正确。
故选C。
13. 2025年,研究人员以樱桃、番茄、苹果、枸杞、西兰花复合果蔬汁为原料,接种酿酒酵母与某种乳酸菌进行双菌协同发酵,研发出新型功能性发酵饮品。下列说法错误的是( )
A. 可通过基因工程方法培育性状优良的酿酒酵母与乳酸菌菌种
B. 复合果蔬汁中的糖类可为发酵菌株提供碳源和氮源
C. 发酵前期需保证少量氧气供应,有利于酿酒酵母的繁殖
D. 乳酸菌产生的乳酸可降低发酵液 pH,抑制杂菌繁殖
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因工程可通过目的基因的导入定向改造微生物性状,该技术适用于酿酒酵母和乳酸菌的菌种改良,A正确;
B、糖类主要由C、H、O元素组成,可为微生物提供碳源,但不含氮元素,无法提供氮源,B错误;
C、酿酒酵母为兼性厌氧菌,发酵前期通入少量氧气可促进其进行有氧呼吸,快速增殖以增加菌体数量,C正确;
D、乳酸菌通过无氧呼吸产生乳酸,降低发酵液pH,创造酸性环境抑制杂菌生长,D正确。
故选B。
14. 研究人员对二倍体鼠卵母细胞进行了孤雌激活处理,通过电刺激、乙醇处理等方法使卵细胞与未排出的第二极体融合后发育成胚胎,再将胚胎移植到代孕母体内从而获得了孤雌生殖克隆鼠。下列说法错误的是( )
A. 卵母细胞需培养至 MⅡ期才可用于孤雌激活
B. 电刺激、乙醇处理过程可以模拟精子入卵的信号
C. 早期胚胎细胞与正常受精卵发育的胚胎细胞中染色体数目相同
D. 胚胎移植前需对受体进行免疫抑制剂处理,提高胚胎移植成功率
【答案】D
【解析】
【详解】A、卵母细胞需培养至减数第二次分裂中期(M Ⅱ期),此时细胞核成熟且具备受精能力,才能进行孤雌激活,A正确;
B、电刺激、乙醇处理可模拟精子入卵时引发的钙振荡等信号,激活卵母细胞启动胚胎发育,B正确;
C、孤雌激活中,卵细胞与含相同染色体的第二极体融合,形成二倍体胚胎(染色体组成为2n),与正常受精卵(精子n+卵子n=2n)染色体数目相同,C正确;
D、胚胎移植时,受体子宫对同种胚胎具有免疫豁免,无需使用免疫抑制剂,实际操作中仅需进行同期发情处理即可,D错误。
故选D。
15. 鸡滑液囊支原体(MS)可引起鸡急性滑膜炎。MSLP53是MS特有的一种脂蛋白,具有较好的免疫原性。研究人员利用杂交瘤技术制备针对MSLP53的单克隆抗体并检测其特异性,检测结果如图所示。下列说法错误的是()
A. 由图中信息可知,该单克隆抗体对MS菌株具有较强的特异性
B. 实验前需多次给小鼠注射MSLP53,以获得免疫的B淋巴细胞
C. 多次克隆化培养和抗体检测才能获得足够多的所需杂交瘤细胞
D. 可通过体外培养单个B淋巴细胞获得抗MSLP53单克隆抗体
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图中信息可知,该单克隆抗体可与MSLP53蛋白(1)及鸡滑液囊支原体菌株(2~6)结合,而不与鸡毒支原体、鸡白痢沙门菌、鸭疫里默氏杆菌结合,说明该单克隆抗体对MS菌株具有较强的特异性,A正确;
B、实验前需多次给小鼠注射MSLP53进行免疫,以刺激小鼠产生能分泌抗MSLP53抗体的免疫的B淋巴细胞,B正确;
C、融合后得到的杂交瘤细胞需要经过多次克隆化培养和抗体检测,才能筛选出足够多的能产生所需抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、B淋巴细胞不能无限增殖,无法通过体外培养单个B淋巴细胞获得大量单克隆抗体,需要将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,再经培养获得抗MSLP53单克隆抗体,D错误。
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 成纤维细胞生长因子21(FGF21)能提高线粒体内膜上呼吸链复合物的活性,促进葡萄糖、脂肪酸等底物的氧化分解,减少活性氧(ROS)的产生(ROS过量会损伤线粒体DNA和结构)。下列说法错误的是( )
A. FGF21能促进葡萄糖在线粒体中氧化分解生成丙酮酸
B. FGF21通过促进有氧呼吸第二个阶段提高 ATP 生成速率
C. 抑制细胞中 FGF21 基因表达会导致线粒体结构损伤加剧
D. 与等质量脂肪酸相比,葡萄糖经有氧呼吸释放的能量多
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、葡萄糖氧化分解生成丙酮酸的过程发生在细胞质基质(有氧呼吸第一阶段),而非线粒体中。FGF21促进的是线粒体内膜上呼吸链复合物的活性,即作用于有氧呼吸第三阶段,A错误;
B、FGF21提高线粒体内膜呼吸链复合物活性,加速电子传递和H⁺泵出,促进有氧呼吸第三个阶段提高 ATP 生成速率,B错误;
C、FGF21减少活性氧(ROS)产生,保护线粒体。若抑制其基因表达,ROS清除能力下降,线粒体DNA和结构损伤加剧,C正确;
D、脂肪酸C、H比例高于葡萄糖,氧化时脱氢更多,经呼吸链产生的ATP更多,等质量脂肪酸释放能量多于葡萄糖,D错误。
故选ABD。
17. 家蚕中四眠蚕(幼虫蜕皮4次)对三眠蚕(幼虫蜕皮3次)为显性,早熟型(幼虫期短)对晚熟型(幼虫期长)为显性,分别由独立遗传的两对基因 A/a和B/b控制。现有一只四眠蚕早熟型雄蚕与一只三眠蚕晚熟型雌蚕杂交,所得F1全为四眠蚕。让F1雌、雄个体相互杂交得到 F2,F2表型及数量如表所示(单位:只)。已知家蚕的性别决定类型为ZW 型,该群体中存在某种基因型胚胎致死现象。下列说法错误的是( )
雌蚕
四眠蚕晚熟型
183
三眠蚕晚熟型
61
雄蚕
四眠蚕早熟型
63
三眠蚕早熟型
21
四眠蚕晚熟型
179
三眠蚕晚熟型
61
A. 两亲本基因型为AAZBZb和aaZbW
B. 基因型为ZbW的胚胎存在致死现象
C. F1雄蚕和雌蚕的基因型均有两种
D. F2雄蚕中性状能稳定遗传的个体占1/8
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、由子代表型及比例推测亲本基因型,分开推测,F1全为四眠蚕,子二代雌雄四眠:三眠均为3:1,故亲本的基因型为AA×aa;F2雌蚕全为晚熟型,雄蚕中早熟型:晚熟型=1:3,可推测F1雄蚕基因型为ZBZb:ZbZb=1:1,雌蚕为ZbW,因此亲本基因型为AAZBZb×aaZbW,A正确;
B、F2雌蚕无ZBW(早熟型雌蚕),说明ZBW个体完全致死,B错误;
CD、亲本基因型为AAZBZb×aaZbW,推出F1雄蚕基因型及比例为AaZBZb:AaZbZb=1:1,雌蚕基因型为AaZbW,因此F1雄蚕基因型有两种,雌蚕基因型有1种,F1雄配子类型及比例为aZB:AZB:aZb:AZb=1:1:3:3,雌配子类型及比例为AZb:aZb:AW:aW=1:1:1:1,推测F2代所有雄蚕中,纯合子(性状能稳定遗传)占1/2×3/8+1/2×3/8=3/8,CD错误。
故选BCD。
18. 为探索模拟高原低氧训练对小鼠血糖调节的影响,某研究团队将健康小鼠分为对照组(正常氧环境)和实验组(间歇性低氧暴露)两组,持续干预4周后检测相关指标。结果显示:实验组较对照组的小鼠胰岛B细胞对血糖变化的敏感度提升,肌细胞膜上葡萄糖转运蛋白GLUT4(骨骼肌细胞摄取葡萄糖的关键转运蛋白)的表达量显著增加,且肝细胞内糖原合成酶活性增强。下列说法正确的是()
A. 实验组胰岛B细胞敏感度提升,有利于血糖升高时快速分泌胰岛素
B. GLUT4表达量增加,可促进血糖进入肌细胞中氧化分解或合成肌糖原
C 肝细胞内糖原合成酶活性增强,能促进肝糖原合成
D 间歇性低氧训练可通过提升胰岛素敏感性增加小鼠患2型糖尿病风险
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、胰岛B细胞分泌的胰岛素具有降低血糖的作用,实验组胰岛B细胞敏感度提升,有利于在血糖升高时快速分泌胰岛素,A正确;
B、GLUT4是骨骼肌细胞摄取葡萄糖的关键转运蛋白,其表达量增加,可促进葡萄糖进入肌细胞中氧化分解或合成肌糖原,B正确;
C、肝细胞内糖原合成酶活性增强,能促进肝糖原的合成,从而降低血糖,C正确;
D、间歇性低氧训练可提升胰岛B细胞对血糖的敏感度,促进血糖降低,降低小鼠患2型糖尿病的风险,D错误。
故选ABC。
19. 某兴趣小组在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中,在第2天将酵母菌培养液经等体积台盼蓝染液染色后,再稀释100倍,用血细胞计数板(规格:25×16,1mm×1mm×0.1mm)进行计数,观察到一个中方格中菌体分布情况如图所示。下列说法错误的是( )
A. 制备临时装片时,应先在计数室滴加样液再盖上盖玻片
B. 从瓶中吸出培养液进行计数前,应将培养瓶轻轻振荡几次
C. 可以用抽样检测法统计某一小方格内酵母菌活菌的数目
D. 该培养液中酵母菌活菌的种群密度为2.25×10⁸个·mL⁻¹
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、制备临时装片时,应先盖上盖玻片再在盖玻片边缘滴加样液,A错误;
B、从瓶中吸出培养液进行计数前,应将培养瓶轻轻振荡几次,使酵母菌均匀分布在培养液中,B正确;
C、可用抽样检测法对某一中方格内的酵母菌计数,C错误;
D、图中一个中格16小格中的酵母菌数总共有13个,其中4个被台盼蓝染色,说明为死细胞,不计数,则可计数酵母菌为9个,原1mL培养液中的酵母菌数每个小格中的平均酵母菌数×400个小格×2(等体积染色相当于稀释两倍)×酵母菌培养稀释倍数×10000,则该1mL样品中酵母菌数为9÷16×400×2×100× 10000=4.5×108个·mL-1,D错误。
故选ACD。
20. 研究人员采用一定剂量γ射线照射耐盐碱性极强的滨麦原生质体,诱导其非目标染色体片段定向消减,仅让耐盐碱基因整合到高产高光效的小麦基因组中,最终培育出耐盐碱+高光效的双优小麦品种。下列说法错误的是( )
A. 制备两种原生质体时可用纤维素酶和果胶酶混合液处理
B. 实验过程中可用聚乙二醇或灭活的病毒促使原生质体融合
C. 同种细胞的原生质体也可进行相互融合形成自体融合细胞
D. 杂种细胞需经脱分化和再分化才能培育成完整双优小麦植株
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物细胞壁主要成分为纤维素和果胶,制备原生质体需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,A正确;
B、聚乙二醇(PEG)是诱导植物原生质体融合的常用化学试剂,但灭活病毒仅用于诱导动物细胞融合,不适用于植物原生质体融合,B错误;
C、在原生质体融合过程中,除异源融合外,同种细胞的原生质体也可能发生自体融合,形成同源融合细胞,C正确;
D、杂种细胞需通过植物组织培养,经历脱分化形成愈伤组织,再分化形成芽、根等器官,最终发育为完整植株,D正确。
故选B。
三、非选择题:本题共5 小题,共55 分。
21. 蓼属植物为一年至多年生草本,具有较高的观赏价值。为研究遮阴对蓼属植物光合特性的影响,研究人员以香辣蓼幼苗为实验材料,设置不同遮阴处理,50d后测定有关生理指标如表所示(注:表观量子效率反映叶片利用弱光的能力,其值越大表明植物利用弱光的能力越强;光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度)。回答下列问题。
处理
表观量子
效率(AQY)/
(mol⋅mol⁻¹)
最大净
光合速率
光饱和点(LSP)
/(μmol.m⁻².s⁻¹)
光补偿点(LCP)/
|(μmolm⁻²⁻s ¹)|(μm
呼吸速率(R₄)
(μmolm⁻²s ⁻¹)/
CK(全光照)
0.041
9.67
1 196.77
76.03
2.69
T1(30%遮阴)
0.058
13.04
1 13549
47.08
2.47
T2(50%遮阴)
0.077
23.73
1 070.62
26.84
1.93
T3(70%遮阴)
0.064
15.78
1 029.43
19.31
1.20
T4(90%遮阴)
0.047
7.91
985.30
11.27
0.52
(1)香辣蓼幼苗光反应阶段发生的场所是_______,该过程合成的产物_______可用于暗反应阶段中_______过程。
(2)由表中数据可知,与全光照相比,50%遮阴下香辣蓼对光能的利用率_______(填“提高”或“降低”),判断依据是_______;同时利用弱光的能力_______(填“增强”或“减弱”)。
(3)由表中数据可知,90%遮阴下,香辣蓼通过_______(填“增强”或“减弱”)呼吸速率,_______(填“提高”或“降低”)光补偿点,以适应弱光环境。
(4)结合实验结果,给园林种植香辣蓼幼苗提出合理化建议:_______。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. ATP和NADPH ③. C3的还原
(2) ①. 提高 ②. 50%遮阴的最大净光合速率大于全光照 ,数值升高表明在光饱和点时光合效率更高,即对光能的利用率提高 ③. 增强
(3) ①. 减弱 ②. 降低
(4)在50%遮阴条件下种植(或提供适度遮阴,如50%遮阴)香辣蓼
【解析】
【分析】分析题题意可知:该实验的自变量是遮阴程度,因变量为表观量子效率、最大净光合速率、呼吸速率、光补偿点相对值、光饱和点相对值。
【小问1详解】
光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜,该过程合成的ATP和NADPH用于暗反应阶段C3的还原。
【小问2详解】
由表可知,50%遮阴的最大净光合速率大于全光照 ,数值升高表明在光饱和点时光合效率更高,即对光能的利用率提高。表观量子效率反映叶片利用弱光的能力,其值越大表明植物利用弱光的能力越强,与全光照相比,50%遮阴下香辣蓼表观量子效率相对增大,说明其利用弱光的能力提高。
【小问3详解】
由表可知,90%遮阴呼吸速率小于全光照,数值降低表明呼吸速率减弱。90%遮阴光补偿点小于全光照,数值降低表明光补偿点降低。
【小问4详解】
结合实验结果可知,由表可知,50%遮阴处理下,香辣蓼的最大净光合速率和表观量子效率均增大,表明增强了光合效率和利用弱光能力。全光照或过度遮阴(如90%遮阴)时指标下降,说明中等遮阴环境最利于其生长。所以建议在50%遮阴条件下种植(或提供适度遮阴,如50%遮阴)。
22. 某种蝴蝶的翼长由常染色体上的基因 A/a和B/b控制,已知基因型为 AABB、AAbb、aaBB、 aabb、AABb的个体翼长分别为2cm、4 cm、0 cm、0 cm、3cm(翼长0cm为残翼)。为研究两对基因的作用和位置关系,研究人员选择翼长为4 cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F₁,翼长均为1 cm,F₁ 雌雄个体交配得 F₂,统计 F₂中翼长为0、1、2、3、4的个体只数分别是120、80、60、40、20。该种蝴蝶中不存在致死现象。回答下列问题。
(1)该蝴蝶种群中,残翼个体的基因型共有_______种。F₂ 中翼长为1 cm的雌性个体与翼长为4 cm 的雄性个体杂交,后代中翼长为1 cm 的个体占比为_______。F₂中翼长为3c m的个体自由交配,后代的表型及比例为_______。
(2)研究人员让F₂中翼长为4 cm的个体与基因型为 aabb 的个体杂交产生幼虫群体(甲),再用紫外线照射甲群体,偶然获得一只翼上长有缺刻的雌性突变体(乙)。利用翼缺刻基因和其等位基因制备的引物,从甲、乙个体细胞中 PCR 扩增出相关基因,用同种限制酶切割后再进行电泳,结果如图1所示。分析可知,上述突变是由于正常基因发生碱基对_______导致的_______(填“显性突变”或“隐性突变”)。
(3)假定控制翼上有无缺刻的基因用D和d表示,经初步鉴定,突变体乙的体细胞内D/d和A/a的位置关系可能是如图2所示的三种,请利用甲、突变体乙为材料设计实验探究D/d和A/a的位置关系属于图2中的哪一种。
实验思路:让突变体乙与甲中雄性个体杂交,观察并统计后代的表型及比例。
预期结果和结论(实验结果中性状用翼有无缺刻表示,翼长0cm为残翼):
若后代中_______,则D/d和 A/a的位置关系属于①;
若后代中_______,则D/d和 A/a的位置关系属于②;
若后代中_______,则D/d和 A/a的位置关系属于③。
【答案】(1) ①. 4 ②. 1/4 ③. 翼长4cm∶翼长3cm∶翼长2cm=1∶2∶1
(2) ①. 替换 ②. 显性突变
(3) ①. 翼有缺刻∶翼无缺刻∶残翼=3∶3∶2 ②. 翼有缺刻∶翼无缺刻∶残翼=2∶1∶1 ③. 翼有缺刻∶翼无缺刻∶残翼=1∶2∶1。
【解析】
【分析】1、基因的分离定律的实质:在杂合体的细胞中,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。
2、基因的自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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】
根据题意可知,该蝴蝶种群中,一个A基因决定翼长是否具有和长度,可决定翼长为2,一个B基因使翼长缩短1,则残翼个体的基因型共有4种,分别为AaBB、aaBB、aaBb和 aabb。选择翼长为4 cm(AAbb)和0cm(aaBB)的两个纯合亲本进行杂交得F1(AaBb),翼长均为1 cm,F1雌雄个体交配得 F2,F2中翼长为1 cm的雌性个体(AaBb)与翼长为4 cm (AAbb)的雄性个体杂交,后代中翼长为1 cm 的个体(AaBb)占比为1/2×1/2=1/4。F2中翼长为3cm的个体(AABb)自由交配,后代的表型及比例为1AAbb(4cm)、2AABb(3cm)、1AABB(2cm),即后代表型比翼长4cm∶翼长3cm∶翼长2cm=1∶2∶1。
【小问2详解】
研究人员让F2中翼长为4 cm的个体(AAbb)与基因型为 aabb 的个体杂交产生幼虫群体(甲),再用紫外线照射甲群体,偶然获得一只翼上长有缺刻的雌性突变体(乙)。利用翼缺刻基因和其等位基因制备的引物,从甲、乙个体细胞中 PCR 扩增出相关基因,用同种限制酶切割后再进行电泳,结果如图1所示。根据结果可知,正常基因可以被切割成3.3和2.1两个片段,突变基因不能被切割,且长度为5.4,并且为杂合子,因而推测,上述突变是由于正常基因发生碱基对替换导致的“显性突变”。
【小问3详解】
假定控制翼上有无缺刻的基因用D和d表示,经初步鉴定,突变体乙的体细胞内D/d和A/a的位置关系可能是如图2所示的三种,请利用甲、突变体乙为材料设计实验探究D/d和A/a的位置关系属于图2中的哪一种。根据实验材料可知,相关的实验思路为让突变体乙(AabbDd)与甲中雄性个体(Aabbdd)杂交,观察并统计后代的表型及比例。
若D/d和 A/a的位置关系属于①,则杂交结果为:翼有缺刻(AAbbDd、AabbDd)∶残翼(aabbDd、aabbdd)∶翼无缺刻(AAbbdd、Aabbdd)=3∶2∶3。
若D/d和 A/a的位置关系属于②,则杂交结果为:翼有缺刻(AAbbDd、AabbDd)∶翼无缺刻(Aabbdd)∶残翼(aabbdd)=2∶1∶1。
若D/d和 A/a的位置关系属于③,则杂交结果为:翼有缺刻(AabbDd)∶翼无缺刻(AAbbdd、Aabbdd)∶残翼(aabbDd)=1∶2∶1。
23. 当突遇火情,需快速破拆障碍、营救被困人员时,消防员机体会进入紧急应激状态:快速分泌大量肾上腺素,引发如图所示的调节过程。回答下列问题。
(1)应急条件下,下丘脑通过交感神经使肾上腺_______分泌肾上腺素,该过程涉及的调节方式是_______(填“神经”“体液”或“神经——体液”)调节。
(2)由图可知,方式①中肾上腺素与肝细胞肾上腺素受体结合后,通过一系列信号转导过程,最终促进_______分解,使血糖浓度升高。肾上腺素在升血糖方面与________表现出协同作用。
(3)据图分析,肾上腺素在方式②和③中对血管作用不同的原因是________;该调节过程能让更多血液流向骨骼肌,其生理意义是_______。
(4)cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子。为验证“肾上腺素通过cAMP信号通路促进肝糖原分解”。请完善以下实验思路及预期结果。
实验材料:肝细胞悬液、肾上腺素、cAMP抑制剂、葡萄糖检测仪(测定浓度)等。
实验思路:
①取等量肝细胞悬液均分为甲、乙、丙三组,分别进行处理:甲组(对照组)加入适量的生理盐水;乙组加入等量含肾上腺素的生理盐水;丙组:加入________。
②将三组肝细胞悬液置于相同且适宜的条件下培养。
③一段时间后,检测并比较_______。
预期结果:_______。
【答案】(1) ①. 髓质 ②. 神经
(2) ①. 肝糖原 ②. 胰高血糖素(或胰高血糖素和糖皮质激素)
(3) ①. 不同部位血管上的受体不同(或小肠壁血管和骨骼肌血管上的受体种类不同) ②. 为骨骼肌提供更多的氧气和营养物质,以满足应急状态下肌肉收缩的能量需求
(4) ①. 等量含肾上腺素和cAMP抑制剂的生理盐水 ②. 三组肝细胞悬液中葡萄糖的浓度 ③. 乙组葡萄糖浓度>甲组>丙组
【解析】
【分析】血糖的来源:食物中的糖类消化吸收,肝糖原分解,脂肪等非糖物质转化。血糖的去向:氧化分解,合成肝糖原、肌糖原,转化为非糖物质。
【小问1详解】
①肾上腺髓质是交感神经的效应器,应急条件下,下丘脑通过交感神经使肾上腺髓质分泌肾上腺素。
②该过程仅涉及神经调节(下丘脑→交感神经→肾上腺髓质),未涉及体液调节的反馈环节,因此调节方式是神经调节。
【小问2详解】
①由图可知,肾上腺素与肝细胞受体结合后,通过信号转导最终促进肝糖原分解为葡萄糖,使血糖浓度升高。
②肾上腺素在升血糖方面与胰高血糖素(或胰高血糖素和糖皮质激素)表现出协同作用(二者均可促进肝糖原分解,升高血糖)。
【小问3详解】
①肾上腺素在方式②和③中对血管作用不同,原因是不同部位血管上的受体不同(小肠壁血管为α受体,骨骼肌血管为β受体)。
②该调节过程让更多血液流向骨骼肌,其生理意义是为骨骼肌提供更多的氧气和营养物质,以满足应急状态下肌肉收缩的能量需求。
【小问4详解】
①实验遵循单一变量原则,丙组应加入等量含肾上腺素和cAMP抑制剂的生理盐水。
③一段时间后,检测并比较三组肝细胞悬液中葡萄糖的浓度。
③预期结果:乙组葡萄糖浓度>甲组>丙组(乙组肾上腺素可通过cAMP促进肝糖原分解,葡萄糖浓度最高;丙组cAMP抑制剂阻断该通路,葡萄糖浓度最低;甲组为空白对照)。
24. 四溴双酚A(TBBPA)是一种常见有机污染物,研究人员通过采集距离污染源不同水平距离的土壤样品,结合高通量测序分析了土壤微生物群落的物种丰富度指数和辛普森指数,结果如图所示。回答下列问题。
(1)物种丰富度是指_______。距离污染源不同距离的土壤微生物种类不同,这体现了群落的________结构。
(2)TBBPA污染会________(填“提高”或“降低”)土壤生态系统的抵抗力稳定性,据图分析,其原因是_______。
(3)辛普森指数是从群落中随机抽取的两个个体不属于同一物种的概率。根据概念推测,影响某处辛普森多样性指数的因素主要是物种丰富度和各物种的_______及均匀度。由图可知,TBBPA污染会_______(填“提高”或“降低”)土壤微生物群落的辛普森指数。
(4)研究人员向TBBPA污染土壤施用含TBBPA降解菌的菌剂进行生态修复,一段时间后,群落结构向健康土壤的状态趋近。该修复过程中涉及的群落演替类型属于_______演替,由此说明人类活动可以改变群落演替的_______。
【答案】(1) ①. 群落中物种数目的多少 ②. 水平
(2) ①. 降低 ②. TBBPA污染会降低土壤微生物的物种丰富度,使生态系统的营养结构变简单,自我调节能力减弱,抵抗力稳定性降低
(3) ①. 个体数量(种群密度) ②. 提高
(4) ①. 次生 ②. 速度和方向
【解析】
【分析】物种丰富度是指一个群落或区域内物种数目的多少,是衡量生物多样性的重要指标,反映了该区域生物种类的丰富程度。群落的结构包括垂直结构、水平结构,垂直结构表现为生物在垂直方向上的分层现象,水平结构呈现生物在水平方向上的镶嵌分布。
【小问1详解】
①物种丰富度是指群落中物种数目的多少。
②距离污染源不同距离的土壤微生物种类不同,这是由于水平方向上的环境条件差异导致的,体现了群落的水平结构。
【小问2详解】
①TBBPA污染会降低土壤生态系统的抵抗力稳定性。
②据图分析,与距污染源70m处相比,污染源处的物种丰富度指数较低,说明TBBPA污染会降低土壤微生物的物种丰富度,使生态系统的营养结构变简单,自我调节能力减弱,从而降低抵抗力稳定性。
小问3详解】
①辛普森指数反映群落的物种多样性,影响其大小的因素主要是物种丰富度和各物种的个体数量(种群密度)及均匀度。
②从图中可以直接看出:污染源处的辛普森指数约为0.08,距污染源70m处的辛普森指数约为0.06,因此,TBBPA污染会提高土壤微生物群落的辛普森指数。
【小问4详解】
①该修复过程是在原有土壤条件(保留原有土壤基质和微生物)基础上进行的演替,属于次生演替。
②人类向污染土壤施加降解菌的菌剂,使群落结构向健康土壤状态趋近,改变了群落演替的速度和方向。
25. 近来,科研人员将光遗传学技术(光控蛋白的时空特异性调控)和传统 CRISPR/Cas9系统结合,构建出光控CRISPR/Cas9系统,实现了对基因编辑、转录调控的时空精准化操控,如图1所示。回答下列问题。
(1)传统CRISPR/Cas9系统是由 sgRNA 和 Cas9 蛋白形成的复合物,其中前者可以识别并结合目标基因序列,同时引导后者切割目标基因并断裂其________(填化学键名称),由此说明,该系统具有类似________酶的功能。sgRNA 识别目标基因的原理是_______,在实际应用中,sgRNA 的识别序列越________(填“长”或“短”),基因编辑的错误率往往越高。
(2)核定位序列和核输出序列分别引导蛋白质定位于细胞核和细胞质,Cas9(N)蛋白1复合物和 Cas9(C)蛋白2复合物在细胞中相遇时可结合成 Cas9全酶并恢复活性。由图1可知,接受远红光刺激后,激活的 BphS蛋白促使 GTP 转化成 GMP,该物质与pVPBD蛋白结合后,转移到细胞核,激活远红光诱导启动子,诱导________基因进行转录。
(3)科研人员将该光控CRISPR/Cas9系统递送至红色荧光报告小鼠的肝脏(红色荧光蛋白基因前有一段特殊序列,当Cas9对该序列进行切割并破坏其功能后,红色荧光蛋白基因大量表达),因此通过观察不同条件下________,即可得知肝脏细胞中 DNA 被编辑的情况。实验结果显示,该系统在个体中能够有效进行基因编辑,请在图2中画出相应实验结果________。
【答案】(1) ①. 磷酸二酯键 ②. 限制 ③. 碱基互补配对 ④. 短
(2) Cas9(N)
(3) ①. 肝脏组织的红色荧光强度 ②.
【解析】
【分析】1、CRISPR/Cas9基因编辑系统是由sgRNA通过碱基互补配对原则准确地识别并结合到DNA的特定位点,从而引导切割Cas9蛋白到达准确位置进行DNA的切割,在随后DNA自我修复过程中,容易随机引起一些碱基对的插入和缺失,导致基因功能改变。
2、基因工程的工具:(1)限制性内切核酸酶,又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的,能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并在特定部位将磷酸二酯键切开。(2)DNA连接酶,连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(3)基因进入受体细胞的载体,质粒是最常用的载体,除此之外,还有噬菌体、动植物病毒等。
【小问1详解】
DNA分子中相邻脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,Cas9蛋白切割目标基因断裂的是磷酸二酯键。限制酶能够识别特定的核苷酸序列并在特定部位切割DNA分子,所以该系统具有类似限制酶的功能。sgRNA能与目标基因进行碱基互补配对从而识别目标基因。sgRNA识别序列越短,能与之互补配对的目标基因片段就可能越多,基因编辑的错误率往往越高。
【小问2详解】
由图1可知,接受远红光刺激后,激活的 BphS蛋白促使 GTP 转化成 GMP,该物质与pVPBD蛋白结合后,转移到细胞核,激活远红光诱导启动子,而由图可知Cas9(N)基因受远红光诱导启动子调控,所以诱导的是Cas9(N)基因进行转录。
【小问3详解】
由题意可知,红色荧光蛋白基因前有一段特殊序列,当Cas9对该序列进行切割并破坏其功能后,红色荧光蛋白基因大量表达,说明红色荧光强度可以反映小鼠肝脏细胞中的DNA 是否被编辑,所以通过观察不同条件下肝脏组织的红色荧光强度,即可得知肝脏细胞中 DNA 被编辑的情况。结合图2可知,当有远红光照射时,光控CRISPR/Cas9系统发挥作用,切割特殊序列,红色荧光蛋白基因表达,肝脏组织红色荧光强度高;无远红光照射(黑暗)时,系统不发挥作用,红色荧光蛋白基因不表达或表达量低,肝脏组织红色荧光强度低,具体图示可见答案。
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