内容正文:
2025-2026学年高三年级上学期期末考试 生物学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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16小题,每小题3分,共48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. 下列有关种群和群落的描述,正确的是( )
A. 群落演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化
B. 随着演替的进行,群落内食物链缩短以提高能量传递效率
C. 研究玉米田的范围和边界、各种群间的关系,属于群落水平上的研究
D. 种群中的个体在水平方向上的分布构成群落的水平结构
2. 常用化肥有氮肥、磷肥和钾肥等。下列叙述正确的是( )
A. 农作物从化肥中获得的无机盐大多以化合物的形式存在于细胞中
B. 多糖既可为细胞生命活动提供能量,也可参与构成细胞结构
C. N被农作物吸收参与构成蛋白质后,主要存在于其R基上
D. 有机肥料能为农作物提供有机物,以及、、K+等
3. 大肠杆菌分泌的细胞外囊泡(OMV)可以携带蛋白质、核酸等,OMV 可以实现基因转移、信号传递等不同生理功能。下列有关大肠杆菌OMV 的推测不合理的是( )
A. OMV 的产生与细胞的生物膜系统密切相关
B. 大肠杆菌分泌 OMV 的过程需要消耗能量
C. OMV 携带的核酸可能使其他菌体获得新性状
D. OMV 是大肠杆菌与其他胞体进行信息交流的媒介
4. 氨基酸进出人体小肠上皮细胞或肾小管上皮细胞的方式如下图所示。下列叙述错误的是( )
注:多少代表相应物质浓度的高低;表示转运蛋白。
A. 图中氨基酸和Na⁺的跨膜运输均属于主动运输
B. 破坏Na⁺转运蛋白的结构会影响肾小管上皮细胞吸收氨基酸
C. 肾小管上皮细胞吸收氨基酸受阻会影响其对水分子的吸收
D. 氨基酸从肾小管上皮细胞转运至组织液,其速率与氨基酸浓度差和转运蛋白数量有关
5. 活鱼宰杀后,鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸(IMP),IMP在酸性磷酸酶(ACP)等酶作用下降解为次黄嘌呤和核糖,过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是( )
A. ATP、AMP与DNA分子中含有相同的五碳糖
B. 可在IMP降解前有效抑制ACP的活性以保持鱼肉鲜味
C. 图中ACP通过为反应提供能量促进IMP的降解
D. ATP水解往往与机体内的某些放能反应相关联
6. 端粒酶由核糖核酸亚基、催化蛋白亚基及多个具有调控功能的蛋白质亚基组成,能以自身RNA为模板延伸端粒DNA,从而保护染色体的完整性与稳定性。下列说法错误的是( )
A. 与年轻人相比,老年人体内端粒长度较短的细胞占比可能更大
B. 端粒是一段特殊DNA序列,会随DNA复制次数增加而缩短
C. 干细胞、癌细胞等分裂旺盛的细胞中端粒酶的活性可能较高
D. 端粒酶以自身RNA为模板延伸端粒DNA,有逆转录酶活性
7. 细胞衰老往往伴随着细胞永久性的增殖停滞和多种表型的变化,如线粒体功能障碍、有机物代谢减慢、免疫功能下调等。下列相关叙述正确的是( )
A. 衰老细胞的细胞核体积变小,细胞内水分减少,物质运输功能下降
B. 衰老细胞内线粒体氧化分解葡萄糖的能力下降,导致能量供应不足
C. 细胞中端粒缩短导致细胞活动趋于异常,会引发细胞衰老并凋亡
D. 自由基对DNA、蛋白质、磷脂等大分子物质的攻击导致衰老速度加快
8. 遗传学三大定律主要由孟德尔和摩尔根等科学家提出,并通过实验验证。下列叙述错误的是( )
A. 实验材料的巧妙选择是二人成功的前提
B. 均设计了自交实验对演绎推理进行验证
C. 对实验结果均进行了科学的统计学分析
D. 均采用了不完全归纳法总结出遗传规律
9. 某DNA分子含有1000个碱基对,其中A的含量为30%,α链中G的含量为30%,下列与该DNA分子有关的叙述正确的是( )
A. 该DNA分子中含有的氢键数为个2.4×103个
B. 该DNA分子的两条单链中(A+C)/(T+G)的值一定相等
C. 该DNA分子的α链中碱基A所占的比例在0%~40%范围内
D. 由于碱基互补配对,DNA分子中C与G的和一定占50%
10. 低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目变化的实验中,下列相关叙述错误的是 ( )
A. 在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞
B. 洋葱根尖在冰箱的低温室内诱导48~72 h,可抑制细胞分裂中染色体的着丝粒分裂
C. 用卡诺氏液固定细胞的形态,用醋酸洋红液对染色体染色
D. 低温处理洋葱根尖分生组织细胞,作用的时期是细胞有丝分裂前期
11. 合理的放牧强度利于草原可持续利用的同时,有助于生态环境保护。根据中度干扰假说,一个生态系统处在中等程度干扰时,能够维持最高的物种多样性。经测定某草原在不同放牧强度下的物种多样性情况如图所示,下列说法错误的是( )
A. 图中草原物种多样性与放牧强度关系的研究结果支持中度干扰假说
B. 低放牧强度下物种多样性低的原因可能是优势种挤占了其他生物的生存空间
C. 该草原的放牧强度应控制在4.35羊单位·hm-2,以保证获得羊的最大产量
D. 适度放牧会使草原的营养结构复杂,从而提高草原的抵抗力稳定性
12. 身患线粒体遗传疾病的女性可通过“三亲婴儿”技术获得更多的生育选择和机会。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。下列叙述不正确的是( )
A. 为了获得多个卵母细胞,需对捐献者进行同期发情处理,而后采卵获得卵细胞
B. 后期在进行体外受精时,对于质量较差的精子需要通过显微注射技术将精子直接注入卵母细胞中
C. 培养受精卵细胞时,需在培养液中加入血清或血浆等天然成分,并且放入CO2培养箱中培养
D. 三亲婴儿的培育过程中运用了试管婴儿技术与核移植技术,这两者依据的生物学原理不相同
13. 某二倍体高等雌性动物(2n = 4)的基因型为AaBb,其卵原细胞(DNA被32P全部标记)在31P培养液中减数分裂产生卵细胞。随后与精子(DNA被32P全部标记)完成受精,并在31P培养液中进行一次卵裂(有丝分裂),其后期细胞如图所示,已知①、②两条染色体只含有31P。下列叙述正确的是( )
A. 据图可知,该卵细胞的形成过程中必须经过交换
B. 据图可知,该精子的形成过程中发生了基因突变
C. 图示细胞含有4个染色体组,其中有6条染色体含32P
D. 若产生该精细胞的精原细胞是纯合子,则精原细胞的基因型为aabb
14. 四倍体鲫(4n = 100),包含两套二倍体基因组(AABB),每套二倍体基因组源自不同祖先。六倍体银鲫(6n = 150),包含两套三倍体基因组(AAABBB),每套三倍体基因组源自不同祖先。六倍体银鲫卵母细胞减数第一次分裂被抑制,产生了染色体数与体细胞一致的卵子,该卵子直接发育为后代,即雌核生殖。下列相关叙述错误的是( )
A. 四倍体鲫的初级卵母细胞中含有50个四分体
B. 四倍体鲫的体细胞有丝分裂后期含200条染色体
C. 六倍体银鲫产生的卵细胞基因型为AAAAAA或BBBBBB或AAABBB
D. 理论上四倍体鲫的遗传多样性高于六倍体银鲫
15. 生殖对策指生物繁衍后代时所面临的各种抉择。r-对策是处于不稳定的环境、以更多的能量用于高生殖率来适应环境的生物的对策。K-对策是处于较稳定环境、以较少的能量用于生殖,而用较多的能量用于自身个体生长的生物的对策。下图是两类不同生殖对策的物种在群落演替中的消长情况统计图。下列叙述错误的是( )
A. 群落演替是生物与环境、生物与生物之间协同进化的过程
B. 在群落中相对比例出现差异的原因是r-对策生物的出生率越来越低
C. 根据生殖情况,银杏和大熊猫均属于K-对策的生物类群
D. 与演替过程中的群落相比,顶极群落的特征是总生产量与总呼吸量大体相等
16. 如图1是某高等动物减数分裂过程中不同时期细胞中核DNA、染色单体与染色体的数量关系,图2为其减数分裂中物质相对含量变化的局部示意图。下列有关说法正确的是( )
A. 图1中甲、乙、丙分别代表染色体、染色单体、核DNA
B. 若图2纵坐标表示细胞中核DNA含量的相对值,则处于 cd段的细胞中一定有姐妹染色单体
C. 若图2纵坐标表示细胞中染色体含量的相对值,则图2的 ab段一定会发生基因重组
D. 若图2纵坐标表示核DNA/染色体的比值,则图1所示②时期处于图2中 ab段
二、非选择题(本题共5个大题,共52分)
17. 东安湖生态公园是成都建设“公园城市”的重要组成部分。东安湖建设过程中,在经过场地清理、基底翻耕及土壤改良后开始蓄水,根据蓄水进度进行水下植物种植、水下动物投放,之后择时进行食藻虫(以水体中的藻类、腐屑、悬浮物颗粒、有害菌类等为食)、微生物投放。请回答下列问题:
(1)沉水植物、动物群落构建是东安湖生态修复重要的工程。沉水植物能通过________________(写出两个)提升水质。投放的动物以肉食性鱼类为主,滤食性、杂食性鱼类为辅,同时投放虾、螺、贝等底栖动物,使水生生态系统的________________复杂,提高该系统的稳定性。
(2)上述东安湖的建设过程中,采取了_________________等措施为系统的生物组分创造了有利条件,以维持系统的自生。
(3)水体中藻类含量过多、泥沙含量高是水体透明度差的主要原因。东安湖生态工程采取了沉泥沙、减营养、投放食藻虫等策略提升水体透明度。从种间关系的角度分析投放食藻虫提升水体透明度的原理:________________。
(4)东安湖公园具有诸多功能,其中最主要的是湿地生态功能,例如:________________(至少写出两个)等。
18. 鹦鹉(ZW型性别决定)的毛色有白色、蓝色、黄色和绿色,由A/a和B/b两对等位基因共同决定,其中有一对等位基因只位于Z染色体上,相关机理如图所示。研究人员用纯合蓝色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉进行了如下两个杂交实验。
杂交实验一:P:蓝色鹦鹉(♀)×黄色鹦鹉(♂)→F1:黄色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1;
杂交实验二:P:黄色鹦鹉(♀)×蓝色鹦鹉(♂)→F1:绿色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1。
回答下列问题:
(1)A/a基因位于___________上,B/b基因位于___________上。(均填“常染色体”或“Z染色体”)
(2)杂交实验二中,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中绿色雄性鹦鹉的基因型有___________种,在F2中纯合绿色鹦鹉所占的比例为___________。
(3)控制鹦鹉羽毛有条纹(D)和无条纹(d)的基因位于另一对常染色体上。两只纯合鹦鹉杂交,F1全部表现为黄色条纹,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为黄色条纹:黄色无纹:白色条纹:白色无纹=5:3:3:1,则F1鹦鹉的基因型为___________(写B/b、D/d对应的基因型即可);推测F2出现该表型比可能是由于___________(填基因组成)雄配子不育导致的。若要验证上述推测,请设计最简便的杂交方案,写出实验思路和预期结果(有黄色条纹、黄色无纹、白色条纹、白色无纹的雌雄鹦鹉若干)。
实验思路:___________。
预期结果:___________。
19. 类风湿性关节炎(RA)是一种以滑膜组织慢性炎症为特征的自身免疫病,严重危害人体健康。佛手苷内酯(BG)是一种天然单体化合物,广泛存在于多种药用植物中,以及常见的水果如佛手柑、酸橙和葡萄柚中。研究发现BG可能通过调控免疫细胞功能缓解RA症状。回答下列问题:
(1)RA为一种自身免疫病,其发病机制是机体免疫系统错误地将自身成分当作外来病原体进行攻击,这体现了免疫系统的______功能异常。在免疫调节中,能直接特异性识别并攻击被病原体感染的靶细胞或异常细胞的免疫细胞是 。
(2)除了BG之外,临床上还可通过调节免疫细胞的活性来治疗自身免疫病,例如使用______(填药物类型)抑制T细胞的增殖和分化,从而降低免疫应答强度。
(3)胶原诱导性关节炎(CIA)大鼠模型是研究RA的常用动物模型,其病理特征与人类RA相似。科研人员通过以下实验探究BG的作用机制(以CIA模型大鼠为实验材料):
组别
处理方式
培养
检测指标
A组
给予生理盐水灌胃
相同且适宜条件下连续处理4周
检测各组大鼠滑膜组织中巨噬细胞和成纤维样滑膜细胞(FLSs)比例及炎症因子(TNF-α、IL-6)水平
B组
给予低剂量BG灌胃
C组
给予高剂量BG灌胃
实验结果如下图所示:
①实验结果表明BG对CIA大鼠RA病情的缓解作用具有剂量依赖性特点,判断依据是______。巨噬细胞在RA发病中可通过______(填生理过程)吞噬病原体并呈递抗原,进而激活T细胞增殖分化。
②研究人员提出“高剂量的BG通过抑制STAT3信号通路减轻RA炎症”的假说。若要验证该假说,可在上述实验A、C组的基础上增加D、E组,相同且适宜条件下连续处理4周,检测指标。
D组的处理方式:给予生理盐水灌胃+STAT3信号通路的________(填“激活剂”或“抑制剂”)。
E组的处理方式:给予高剂量BG灌胃+STAT3信号通路的______(填“激活剂”或“抑制剂”)。
预期实验结果:______。
20. 气孔导度是表示气孔开放程度的指标。若气孔导度下降,会引起胞间(CO2浓度下降,进而导致光合速率下降,该情况称为气孔限制因素;若气孔导度下降,但胞间(CO2浓度却维持较高水平,此时的光合速率下降是受其他因素的影响,称为非气孔限制因素。回答下列问题:
(1)CO2是光合作用的重要原料,植物叶肉细胞进行光合作用固定CO2的场所是________________。气孔限制因素导致植物的光合速率下降的主要原因是________________________________。
(2)研究人员测定了不同程度的干旱胁迫对棉花品种A、B的光合作用的影响,结果如表所示。
棉花
正常供水
轻度干旱胁迫
中度干旱胁迫
重度干旱胁迫
品种A
胞间CO2浓度/(mmol·mol-1)
249.23
208.15
257.66
272.18
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
24.26
15.92
8.47
4.98
品种B
胞间CO2浓度/(mmol·mol-1)
246.71
14235
230.16
231.28
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
3365
17.86
4.79
2.49
①随着干旱胁迫程度的增加,棉花的气孔导度随之下降。据表分析,在中度和重度干旱胁迫下,棉花的光合速率明显下降,此时限制品种A、B光合速率的因素分别是________________、________________(填“气孔限制因素”或“非气孔限制因素”),判断依据是________________________________。
②非气孔限制因素导致棉花光合速率下降,此时限制棉花光合速率的环境因素可能是________________________________(答出2点)。
(3)长期干旱胁迫会导致棉花的叶绿素含量降低。请设计实验来验证这一现象,写出简要的实验思路:________________________________。
21. 阅读下列资料,回答相关问题
I、利用基因工程培育转基因生物已得到飞速发展,培育过程主要包括四步:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。请回答下列相关问题。
(1)目的基因的筛选与获取是基因工程的第一步。为提高机会和可能,目的基因往往从相关的_____的基因中进行筛选,
(2)目的基因可以人工合成、从基因文库中获取,还可以利用PCR技术获取和扩增。下图展示了PCR技术获取和扩增目的基因的原理,请分析回答下列问题:
将如上图一个含目的基因的DNA分子进行扩增,理论上含目的基因的等长DNA片段最早在第_____次循环后获得;第5次循环后,可扩增得到该目的基因的DNA片段_____个。
(3)反向PCR可用于扩增未知序列,其原理如下图所示。下图链状DNA分子内侧是已知序列,外侧为未知序列。请回答相关问题:
①EcoR I切割得到黏性末端的原因是_____。
②图3中环状DNA进行PCR的过程中,沿引物A延伸子链的延伸方向是_____(填“顺时针”或“逆时针”)。
II、酶切后电泳是鉴定后代患病基因来源的一中重要技术手段。为确定图2中的④号个体是否患该病,现提取该家族所有成员DNA并用Msp I酶切后对含有H、h基因的片段电泳得到DNA条带分布(图3),其中H、h两侧限制酶Msp I酶切位点的分布有两种形式(图1),
据上述信息回答下列问题:
(4)该病的遗传方式是_____。
(5)画出①号个体含H/h基因的酶切图解:_____。
(6)④号个体否患该病_____(填“是”或“否”),判断依据是_____。
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2025-2026学年高三年级上学期期末考试 生物学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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16小题,每小题3分,共48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. 下列有关种群和群落的描述,正确的是( )
A. 群落演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种组成不再变化
B. 随着演替的进行,群落内食物链缩短以提高能量传递效率
C. 研究玉米田的范围和边界、各种群间的关系,属于群落水平上的研究
D. 种群中的个体在水平方向上的分布构成群落的水平结构
【答案】C
【解析】
【详解】A、群落演替达到相对稳定阶段(如顶极群落)时,物种组成会处于动态平衡而非绝对不变,仍可能有微小变动,A错误;
B、演替过程中群落结构趋于复杂,食物链通常延长而非缩短,且能量传递效率(10%-20%)由营养级间转化决定,不会因食物链长度改变,B错误;
C、研究玉米田的范围和边界(群落的空间特征)及各种群间关系(种间关系),均属于群落水平的研究内容,C正确;
D、群落的水平结构指不同种群在水平空间的分布,而种群内个体的分布属于种群的空间特征,D错误。
故选C。
2. 常用的化肥有氮肥、磷肥和钾肥等。下列叙述正确的是( )
A. 农作物从化肥中获得的无机盐大多以化合物的形式存在于细胞中
B. 多糖既可为细胞生命活动提供能量,也可参与构成细胞结构
C. N被农作物吸收参与构成蛋白质后,主要存在于其R基上
D. 有机肥料能为农作物提供有机物,以及、、K+等
【答案】B
【解析】
【详解】A、无机盐在细胞中主要以离子形式存在,如K⁺、NO₃⁻等,只有少数以化合物形式存在(如CaCO₃参与构成骨骼),A错误;
B、多糖中淀粉和糖原是储能物质,可为细胞提供能量;纤维素是细胞壁的主要成分,参与构成细胞结构,B正确;
C、蛋白质中的N主要存在于肽键连接的(—CO—NH—)中,而R基中的N仅存在于部分氨基酸中,C错误;
D、植物不能直接吸收有机物,有机肥料需经分解者分解为NH₄+、NO₃-、K+等无机盐后才能被吸收,D错误。
故选B。
3. 大肠杆菌分泌的细胞外囊泡(OMV)可以携带蛋白质、核酸等,OMV 可以实现基因转移、信号传递等不同生理功能。下列有关大肠杆菌OMV 的推测不合理的是( )
A. OMV 的产生与细胞的生物膜系统密切相关
B. 大肠杆菌分泌 OMV 的过程需要消耗能量
C. OMV 携带的核酸可能使其他菌体获得新性状
D. OMV 是大肠杆菌与其他胞体进行信息交流的媒介
【答案】A
【解析】
【详解】A、大肠杆菌为原核生物,仅有细胞膜这一种生物膜,不具备由细胞器膜和核膜构成的生物膜系统。OMV的形成可能与细胞膜有关,但与“生物膜系统”无直接关联,A错误;
B、分泌OMV过程属于胞吐作用,需要消耗细胞代谢产生的能量(如ATP),B正确;
C、OMV携带的核酸(如质粒DNA)可能通过转化作用进入其他细菌,使其获得新性状(如抗药性),C正确;
D、OMV携带的蛋白质或核酸可作为信号分子,介导大肠杆菌与其他细胞间的信息交流,D正确;
故选A。
4. 氨基酸进出人体小肠上皮细胞或肾小管上皮细胞的方式如下图所示。下列叙述错误的是( )
注:的多少代表相应物质浓度的高低;表示转运蛋白。
A. 图中氨基酸和Na⁺的跨膜运输均属于主动运输
B. 破坏Na⁺转运蛋白的结构会影响肾小管上皮细胞吸收氨基酸
C. 肾小管上皮细胞吸收氨基酸受阻会影响其对水分子的吸收
D. 氨基酸从肾小管上皮细胞转运至组织液,其速率与氨基酸浓度差和转运蛋白数量有关
【答案】A
【解析】
【详解】A、氨基酸从肠腔或肾小管腔进入细胞为逆浓度梯度,需载体且依赖 Na⁺浓度梯度,属于主动运输。而氨基酸从细胞进入组织液的跨膜运输属于协助扩散。 Na⁺从肠腔或肾小管腔进入细胞为顺浓度梯度,需载体,属于协助扩散。而 Na⁺从细胞进入肠腔或肾小管腔的跨膜运输属于主动运输,A错误;
B、氨基酸进入肾小管上皮细胞的过程为协同运输,依赖 Na⁺转运蛋白建立的 Na⁺浓度梯度。若破坏 Na⁺转运蛋白的结构,Na⁺的运输受阻,会直接影响氨基酸的吸收,B正确;
C、肾小管上皮细胞吸收氨基酸后,细胞内溶质浓度升高,渗透压变化会影响水分子的吸收(水的吸收依赖渗透压梯度)。若氨基酸吸收受阻,渗透压梯度改变,会影响对水分子的吸收,C正确;
D、氨基酸从肾小管上皮细胞转运至组织液为顺浓度梯度,需转运蛋白,属于协助扩散。其运输速率与氨基酸的浓度差(动力)和转运蛋白数量(载体限制)有关,D正确。
故选A。
5. 活鱼宰杀后,鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸(IMP),IMP在酸性磷酸酶(ACP)等酶作用下降解为次黄嘌呤和核糖,过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是( )
A. ATP、AMP与DNA分子中含有相同的五碳糖
B. 可在IMP降解前有效抑制ACP的活性以保持鱼肉鲜味
C. 图中ACP通过为反应提供能量促进IMP的降解
D. ATP水解往往与机体内的某些放能反应相关联
【答案】B
【解析】
【详解】A、ATP、AMP中的五碳糖是核糖,而DNA分子中的五碳糖是脱氧核糖,二者不同,A错误;
B、IMP具有鲜味,而它在ACP等酶作用下降解为无鲜味的次黄嘌呤和核糖。因此,在IMP降解前有效抑制 ACP 的活性,可减少IMP的降解,从而保持鱼肉鲜味,B正确;
C、酶(如ACP)的作用是降低化学反应的活化能,而非提供能量,C错误;
D、ATP水解会释放能量,通常与机体的吸能反应相关联(为吸能反应提供能量),而非放能反应,D错误。
故选B。
6. 端粒酶由核糖核酸亚基、催化蛋白亚基及多个具有调控功能蛋白质亚基组成,能以自身RNA为模板延伸端粒DNA,从而保护染色体的完整性与稳定性。下列说法错误的是( )
A. 与年轻人相比,老年人体内端粒长度较短的细胞占比可能更大
B. 端粒是一段特殊DNA序列,会随DNA复制次数增加而缩短
C. 干细胞、癌细胞等分裂旺盛的细胞中端粒酶的活性可能较高
D. 端粒酶以自身RNA为模板延伸端粒DNA,有逆转录酶活性
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞每次分裂,端粒会因DNA复制的缩短。 老年人细胞分裂次数累积更多,端粒缩短的细胞比例会高于年轻人,A正确;
B、端粒的本质是染色体末端一段特殊的DNA - 蛋白质复合体,而非单纯的DNA序列,端粒会因DNA复制而缩短,B错误;
C、干细胞、癌细胞需要持续分裂,若端粒持续缩短会导致细胞衰老或死亡。 端粒酶能延伸端粒 DNA,维持端粒长度,因此这类分裂旺盛的细胞中端粒酶活性通常较高,以支撑无限增殖或持续分裂能力,C正确;
D、逆转录酶的功能是以RNA为模板合成DNA。 端粒酶以自身RNA为模板延伸端粒DNA,符合逆转录酶的催化特征,D正确。
故选B。
7. 细胞衰老往往伴随着细胞永久性的增殖停滞和多种表型的变化,如线粒体功能障碍、有机物代谢减慢、免疫功能下调等。下列相关叙述正确的是( )
A. 衰老细胞的细胞核体积变小,细胞内水分减少,物质运输功能下降
B. 衰老细胞内线粒体氧化分解葡萄糖的能力下降,导致能量供应不足
C. 细胞中端粒缩短导致细胞活动趋于异常,会引发细胞衰老并凋亡
D. 自由基对DNA、蛋白质、磷脂等大分子物质的攻击导致衰老速度加快
【答案】C
【解析】
【分析】衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、衰老细胞的细胞核体积变大,细胞内水分减少,物质运输功能下降,A错误;
B、葡萄糖分解发生在细胞质基质中,不发生在线粒体内,B错误;
C、随着细胞分裂次数的增加,端粒逐渐缩短,最终引发细胞衰老并凋亡,C正确;
D、磷脂不是大分子物质,DNA和蛋白质属于大分子物质,D错误。
故选C。
8. 遗传学三大定律主要由孟德尔和摩尔根等科学家提出,并通过实验验证。下列叙述错误的是( )
A. 实验材料的巧妙选择是二人成功的前提
B. 均设计了自交实验对演绎推理进行验证
C. 对实验结果均进行了科学的统计学分析
D. 均采用了不完全归纳法总结出遗传规律
【答案】B
【解析】
【详解】A、孟德尔选择豌豆作为实验材料,因其具有自花传粉、闭花授粉(天然纯种)、稳定且易区分的性状(如高茎/矮茎)、繁殖周期短等特点,极大简化了实验分析;摩尔根选择果蝇,因其染色体少(便于观察)、繁殖快、突变性状明显(如果蝇的白眼性状),适合研究基因与染色体的关系。故实验材料的选择是二人成功的关键前提,A正确;
B、孟德尔通过测交实验验证演绎推理(如预测F1与隐性纯合子杂交的结果),而摩尔根通过F1红眼雌蝇与白眼雄蝇的测交验证伴性遗传,并未使用自交实验进行验证,B错误;
C、两人均对子代性状进行数量统计,并通过统计学分析比例(如3:1、9:3:3:1等),C正确;
D、孟德尔和摩尔根均通过有限实验案例(如豌豆的7对性状、果蝇的红白眼)归纳普遍规律,属于不完全归纳法,D正确。
故选B。
9. 某DNA分子含有1000个碱基对,其中A的含量为30%,α链中G的含量为30%,下列与该DNA分子有关的叙述正确的是( )
A. 该DNA分子中含有的氢键数为个2.4×103个
B. 该DNA分子的两条单链中(A+C)/(T+G)的值一定相等
C. 该DNA分子的α链中碱基A所占的比例在0%~40%范围内
D. 由于碱基互补配对,DNA分子中C与G的和一定占50%
【答案】A
【解析】
【分析】碱基互补配对原则的规律:
(1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+C=T+G,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
(2)双链DNA分子中,A=(A1+A2)÷2,其他碱基同理。
【详解】A、该DNA分子中A=T=2000×30%=600,G=C=2000×20%=400,A—T之间有2个氢键,C—G之间有3个氢键,所以该DNA分子中氢键数为600×2+400×3=2400(个),即2.4×103个,A正确;
B、DNA分子中,A与T数量相等,C与G数量相等,(A+C)/(T+G)=1,而两条单链中该值互为倒数,B错误;
C、该DNA分子中A的含量为30%,则T的含量也为30%,α链中A+T的含量与DNA分子中A+T的含量相等,都为60%,若α链不含A,则该链中A的含量为0,若该DNA分子中的碱基A都在α链中,则该链中A的含量为60%,所以该链中碱基A所占的比例在0%~60%范围内,C错误;
D、该DNA分子中,A=T=30%,G=C=20%,故该DNA分子中G+C占40%,D错误。
故选A。
10. 低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目变化的实验中,下列相关叙述错误的是 ( )
A. 在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞
B. 洋葱根尖在冰箱的低温室内诱导48~72 h,可抑制细胞分裂中染色体的着丝粒分裂
C. 用卡诺氏液固定细胞的形态,用醋酸洋红液对染色体染色
D. 低温处理洋葱根尖分生组织细胞,作用的时期是细胞有丝分裂前期
【答案】B
【解析】
【详解】A、低温能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体数目加倍,又因为大多数细胞处于分裂间期,因此多数细胞的染色体数目未加倍,少数细胞染色体数目加倍。所以,在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞,A正确;
B、低温能够抑制纺锤体的形成,但不影响着丝粒分裂,B错误;
C、用卡诺氏液固定细胞的形态,给染色体染色使用的是甲紫溶液或醋酸洋红液等碱性染料,C正确;
D、低温能抑制纺锤体的形成,低温处理洋葱根尖分生组织细胞,作用的时期是细胞有丝分裂前期,D正确。
故选B。
11. 合理的放牧强度利于草原可持续利用的同时,有助于生态环境保护。根据中度干扰假说,一个生态系统处在中等程度干扰时,能够维持最高的物种多样性。经测定某草原在不同放牧强度下的物种多样性情况如图所示,下列说法错误的是( )
A. 图中草原物种多样性与放牧强度关系的研究结果支持中度干扰假说
B. 低放牧强度下物种多样性低的原因可能是优势种挤占了其他生物的生存空间
C. 该草原的放牧强度应控制在4.35羊单位·hm-2,以保证获得羊的最大产量
D. 适度放牧会使草原的营养结构复杂,从而提高草原的抵抗力稳定性
【答案】C
【解析】
【详解】A、中度干扰假说认为一个生态系统处在中等程度干扰时,能够维持最高的物种多样性。从图中可以看出,在放牧强度为4.35羊单位·hm-2(中等干扰程度)时,物种多样性指数最高,物种数量最多,所以图中草原物种多样性与放牧强度关系的研究结果支持中度干扰假说,A正确;
B、低放牧强度下,由于对草原的干扰程度低,优势种可能会因为竞争优势,挤占其他生物的生存空间,从而导致物种多样性低,B正确;
C、虽然放牧强度为4.35羊单位·hm-2时物种多样性最高,但要获得羊的最大产量,需要综合考虑羊的食物资源等因素,不能仅依据物种多样性来确定放牧强度,C错误;
D、适度放牧(中等干扰程度)会使草原的物种多样性增加,营养结构更复杂,自我调节能力更强,从而提高草原的抵抗力稳定性,D正确。
故选C。
12. 身患线粒体遗传疾病的女性可通过“三亲婴儿”技术获得更多的生育选择和机会。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。下列叙述不正确的是( )
A. 为了获得多个卵母细胞,需对捐献者进行同期发情处理,而后采卵获得卵细胞
B. 后期在进行体外受精时,对于质量较差的精子需要通过显微注射技术将精子直接注入卵母细胞中
C. 培养受精卵细胞时,需在培养液中加入血清或血浆等天然成分,并且放入CO2培养箱中培养
D. 三亲婴儿的培育过程中运用了试管婴儿技术与核移植技术,这两者依据的生物学原理不相同
【答案】A
【解析】
【详解】A、为了获得多个卵母细胞,需对捐献者进行超数排卵处理,而后用手术采卵即冲洗输卵管采卵获得卵细胞,A错误;
B、后期在进行体外受精时,对于质量较差的精子需要通过显微注射技术将精子直接注入卵母细胞中,B正确;
C、培养受精卵时,培养液中加入血清或血浆等天然成分可提供营养,CO2培养箱可维持培养液的pH,C正确;
D、试管婴儿技术依据的是有性生殖原理,核移植技术依据的是动物细胞核的全能性,两者生物学原理不同,D正确。
故选A。
13. 某二倍体高等雌性动物(2n = 4)的基因型为AaBb,其卵原细胞(DNA被32P全部标记)在31P培养液中减数分裂产生卵细胞。随后与精子(DNA被32P全部标记)完成受精,并在31P培养液中进行一次卵裂(有丝分裂),其后期细胞如图所示,已知①、②两条染色体只含有31P。下列叙述正确的是( )
A. 据图可知,该卵细胞的形成过程中必须经过交换
B. 据图可知,该精子的形成过程中发生了基因突变
C. 图示细胞含有4个染色体组,其中有6条染色体含32P
D. 若产生该精细胞的精原细胞是纯合子,则精原细胞的基因型为aabb
【答案】C
【解析】
【详解】A、图示细胞处于有丝分裂后期,基因型为AaaBBbb,可推知受精卵的基因型为AaBb或aaBb,在间期发生基因突变(A突变成 a,或a突变为A)。图中①、②两条染色体只含有31P,而来源于精子的染色体被32P全部标记,因此①②来自卵细胞(染色体上的基因为aaBB),因此卵细胞的基因型为aB,不发生互换也可以产生该卵细胞,A错误;
B、图示细胞处于有丝分裂后期,基因型为AaaBBbb,可推知受精卵的基因型为AaBb或aaBb,在间期发生基因突变(A突变成 a,或a突变为A)。图中①、②两条染色体只含有31P,而来源精子的染色体被32P全部标记,因此①②来自卵细胞(染色体上的基因为aaBB),因此卵细胞的基因型为aB,由于细胞复制时发生了基因突变(A突变成a,或a突变为A),可推知精子的基因型为Ab或ab,精原细胞的基因型是未知的,因此无法推测该精子的形成过程中发生了基因突变,B错误;
C、染色体组是指一组非同源染色体的集合,图示中有4个染色体组,由于图中①、②两条染色体仅含31P,所以图示细胞中含32P的染色体是6条,C正确;
D、图示细胞处于有丝分裂后期,基因型为AaaBBbb,可推知受精卵的基因型为AaBb或aaBb,在间期发生基因突变(A突变成 a,或a突变为A)。图中①、②两条染色体只含有31P,而来源精子的染色体被32P全部标记,因此①②来自卵细胞(染色体上的基因为aaBB),因此卵细胞的基因型为aB,由于细胞复制时发生了基因突变(A突变成a,或a突变为A),可推知精子的基因型为Ab或ab。若产生该精细胞的精原细胞是纯合子,则精原细胞的基因型为aabb或AAbb,D错误。
故选C。
14. 四倍体鲫(4n = 100),包含两套二倍体基因组(AABB),每套二倍体基因组源自不同祖先。六倍体银鲫(6n = 150),包含两套三倍体基因组(AAABBB),每套三倍体基因组源自不同祖先。六倍体银鲫卵母细胞减数第一次分裂被抑制,产生了染色体数与体细胞一致的卵子,该卵子直接发育为后代,即雌核生殖。下列相关叙述错误的是( )
A. 四倍体鲫的初级卵母细胞中含有50个四分体
B. 四倍体鲫的体细胞有丝分裂后期含200条染色体
C. 六倍体银鲫产生的卵细胞基因型为AAAAAA或BBBBBB或AAABBB
D. 理论上四倍体鲫的遗传多样性高于六倍体银鲫
【答案】C
【解析】
【详解】A、四倍体鲫的初级卵母细胞在减数分裂中,由于是异源四倍体,同源染色体配对形成四分体。由于四倍体鲫鱼的染色体组为AABB,n=25,每套二倍体基因组源自不同祖先,因此每对同源染色体可以配对形成一个四分体,共25×2=50个四分体,A正确;
B、四倍体鲫体细胞染色体数为100条,有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数暂时加倍为200条,B正确;
C、六倍体银鲫卵母细胞减数第一次分裂被抑制,同源染色体并没有分离,产生的卵子染色体数与体细胞一致(150条),基因型与体细胞相同,均为AAABBB,C错误;
D、四倍体鲫进行正常的减数分裂,染色体可以自由组合,产生多种配子类型,因此具有较高的遗传多样性。而六倍体银鲫由于减数第一次分裂被抑制,卵子直接发育为后代,遗传物质未发生重组,因此遗传多样性较低,D正确。
故选C。
15. 生殖对策指生物繁衍后代时所面临的各种抉择。r-对策是处于不稳定的环境、以更多的能量用于高生殖率来适应环境的生物的对策。K-对策是处于较稳定环境、以较少的能量用于生殖,而用较多的能量用于自身个体生长的生物的对策。下图是两类不同生殖对策的物种在群落演替中的消长情况统计图。下列叙述错误的是( )
A. 群落演替是生物与环境、生物与生物之间协同进化的过程
B. 在群落中相对比例出现差异的原因是r-对策生物的出生率越来越低
C. 根据生殖情况,银杏和大熊猫均属于K-对策的生物类群
D. 与演替过程中的群落相比,顶极群落的特征是总生产量与总呼吸量大体相等
【答案】B
【解析】
【分析】1、K-对策
K-对策者类型的r值较小,而相应K值较大,种群数量比较稳定。属于此种类型的物种,一般个体较大,寿命较长,繁殖力较小,死亡率较低,食性较为专一,活动能力较弱,其种群水平一般变幅不大。当种群数量一旦下降至平衡水平以下时,在短期内不易迅速恢复。
2、r-对策
r-对策者是典型的机会主义者,类型的r值较大,K值相应较小,种群数量经常处于不稳定状态,变幅较大,易于突然上升和突然下降。一般种群数量下降后,在短期内易于迅速恢复。属于此种类型的物种,一般个体较小,寿命较短,繁殖力较大,死亡率较高,食性较广。
【详解】A、群落演替是生物与生物之间、生物与无机环境之间协同进化的结果,A正确;
B、由题意知,r-对策繁殖力较大,所以生物在群落中相对比例出现差异的原因不是r-对策生物的出生率越来越低,B错误;
C、银杏和大熊猫生殖率较低,所以根据生殖情况,银杏和大熊猫均属于K-对策的生物类群,C正确;
D、顶极群落即群落演替达到了一个成熟阶段,该阶段总生产量与总呼吸量相对稳定,从而使生态系统保持一定的稳定性,D正确。
故选B。
16. 如图1是某高等动物减数分裂过程中不同时期细胞中核DNA、染色单体与染色体的数量关系,图2为其减数分裂中物质相对含量变化的局部示意图。下列有关说法正确的是( )
A. 图1中甲、乙、丙分别代表染色体、染色单体、核DNA
B. 若图2纵坐标表示细胞中核DNA含量的相对值,则处于 cd段的细胞中一定有姐妹染色单体
C. 若图2纵坐标表示细胞中染色体含量的相对值,则图2的 ab段一定会发生基因重组
D. 若图2纵坐标表示核DNA/染色体的比值,则图1所示②时期处于图2中 ab段
【答案】D
【解析】
【详解】A、乙在③中不存在,所以乙为染色单体;在①中甲:丙=2:1,所以甲为核DNA,丙为染色体,图1中甲、乙、丙分别代表核DNA、染色单体、染色体,A错误;
B、若图2纵坐标表示细胞中核DNA含量的相对值,若cd段处于减数第二次分裂结束,此时的细胞中无姐妹染色单体,B错误;
C、若图2纵坐标表示细胞中染色体含量的相对值,则基因重组可能发生在图2的ab段,因为ab段可代表减Ⅰ前期,也可代表减Ⅱ后期,C错误;
D、②中染色体:DNA:染色单体=1:2:2,且染色体数目是体细胞的一半,处于减数第二次分裂前期和中期,若图2纵坐标表示核DNA/染色体的比值,则图1所示②时期处于图2中ab段,D正确。
故选D。
二、非选择题(本题共5个大题,共52分)
17. 东安湖生态公园是成都建设“公园城市”的重要组成部分。东安湖建设过程中,在经过场地清理、基底翻耕及土壤改良后开始蓄水,根据蓄水进度进行水下植物种植、水下动物投放,之后择时进行食藻虫(以水体中的藻类、腐屑、悬浮物颗粒、有害菌类等为食)、微生物投放。请回答下列问题:
(1)沉水植物、动物群落构建是东安湖生态修复重要的工程。沉水植物能通过________________(写出两个)提升水质。投放的动物以肉食性鱼类为主,滤食性、杂食性鱼类为辅,同时投放虾、螺、贝等底栖动物,使水生生态系统的________________复杂,提高该系统的稳定性。
(2)上述东安湖的建设过程中,采取了_________________等措施为系统的生物组分创造了有利条件,以维持系统的自生。
(3)水体中藻类含量过多、泥沙含量高是水体透明度差的主要原因。东安湖生态工程采取了沉泥沙、减营养、投放食藻虫等策略提升水体透明度。从种间关系的角度分析投放食藻虫提升水体透明度的原理:________________。
(4)东安湖公园具有诸多功能,其中最主要的是湿地生态功能,例如:________________(至少写出两个)等。
【答案】(1) ①. 光合作用释放氧气;根部固定泥沙;吸收N、P等 ②. 营养结构
(2)场地清理、基底翻耕、土壤改良及蓄水
(3)食藻虫以水体中的藻类等为食,降低了藻类的数量,提升水体透明度
(4)蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、净化水质、为生物提供栖息地
【解析】
【分析】提高生态系统稳定性措施:(1)控制对生态系统的干扰程度。(2)实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调关系。
【小问1详解】
沉水植物能通过吸收水体中的氮、磷等营养物质,减少水体富营养化;同时可以吸收水中的一些重金属等污染物,并且能进行光合作用释放氧气,增加水中的溶氧量,以及根部固定泥沙等形式提升水质。投放的动物以肉食性鱼类为主,滤食性、杂食性鱼类为辅,同时投放虾、螺、贝等底栖动物,使水生生态系统的营养结构(食物链和食物网)复杂。生态系统中营养结构越复杂,自我调节能力越强,该系统的稳定性就越高。
【小问2详解】
在东安湖的建设过程中,采取场地清理、基底翻耕及土壤改良、蓄水等措施为系统的生物组分创造了有利条件,以维持系统的自生。场地清理可以去除不利于生物生存的杂物等;基底翻耕及土壤改良能改善植物生长的土壤环境;蓄水为水生生物提供了生存空间。
【小问3详解】
从种间关系的角度分析,食藻虫以水体中的藻类为食,投放食藻虫后,食藻虫会大量捕食藻类,从而减少藻类的数量。藻类数量减少,水体中因藻类过多导致的水体浑浊现象就会得到改善,进而提升水体透明度。
【小问4详解】
东安湖公园作为湿地生态系统,具有诸多功能,其中最主要的湿地生态功能有:调节气候(湿地水分蒸发和植被蒸腾作用可调节局部气候)、涵养水源(可以储存水分,调节河川径流)、净化水质(通过物理、化学和生物等多种方式去除水中的污染物)、保护生物多样性(为众多动植物提供栖息地)、蓄洪防旱、控制土壤侵蚀等。
18. 鹦鹉(ZW型性别决定)的毛色有白色、蓝色、黄色和绿色,由A/a和B/b两对等位基因共同决定,其中有一对等位基因只位于Z染色体上,相关机理如图所示。研究人员用纯合蓝色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉进行了如下两个杂交实验。
杂交实验一:P:蓝色鹦鹉(♀)×黄色鹦鹉(♂)→F1:黄色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1;
杂交实验二:P:黄色鹦鹉(♀)×蓝色鹦鹉(♂)→F1:绿色鹦鹉(♀):绿色鹦鹉(♂)=1:1。
回答下列问题:
(1)A/a基因位于___________上,B/b基因位于___________上。(均填“常染色体”或“Z染色体”)
(2)杂交实验二中,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2中绿色雄性鹦鹉的基因型有___________种,在F2中纯合绿色鹦鹉所占的比例为___________。
(3)控制鹦鹉羽毛有条纹(D)和无条纹(d)的基因位于另一对常染色体上。两只纯合鹦鹉杂交,F1全部表现为黄色条纹,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为黄色条纹:黄色无纹:白色条纹:白色无纹=5:3:3:1,则F1鹦鹉的基因型为___________(写B/b、D/d对应的基因型即可);推测F2出现该表型比可能是由于___________(填基因组成)雄配子不育导致的。若要验证上述推测,请设计最简便的杂交方案,写出实验思路和预期结果(有黄色条纹、黄色无纹、白色条纹、白色无纹的雌雄鹦鹉若干)。
实验思路:___________。
预期结果:___________。
【答案】(1) ①. Z染色体 ②. 常染色体
(2) ①. 4 ②. 1/8
(3) ①. BbDd ②. BD ③. 让F1中雄性(鹦鹉)与白色无条纹个体杂交(或与隐性纯合子杂交),统计后代表型及比例 ④. 黄色无纹:白色无纹:白色条纹=1:1:1(或子代中没有黄色条纹鹦鹉出现)
【解析】
【分析】据图可知,基因A可控制酶1的合成,从而使白色物质变为蓝色,基因B可控制酶2的合成,从而使白色物质变为黄色,若蓝色物质和黄色物质同时存在,则为绿色。因此,若鹦鹉体内同时含有A和B基因,毛色为绿色;若鹦鹉体内含A基因,但不含B基因,毛色为蓝色;若鹦鹉体内含B基因,但不含A基因,毛色为黄色。根据杂交实验一和二可判断,A和a基因在Z染色体上,B和b基因在常染色体上。
【小问1详解】
根据杂交实验一和二的结果进行分析。在杂交实验一中,纯合蓝色鹦鹉(♀)×纯合黄色鹦鹉(♂),F1中雌性为黄色,雄性为绿色;杂交实验二中,纯合黄色鹦鹉(♀)×纯合蓝色鹦鹉(♂),F1雌雄均为绿色。由于性状表现与性别相关联,且已知有一对等位基因位于Z染色体上。假设A/a位于Z染色体上,B/b位于常染色体上,通过对杂交实验结果的分析可以符合实验现象,所以A/a基因位于Z染色体上,B/b基因位于常染色体上。
【小问2详解】
根据杂交实验一和二可判断,A和a基因在Z染色体上,B和b基因在常染色体上,杂交实验二中,亲本雌性鹦鹉的基因型是BBZaW,亲本雄性鹦鹉的基因型是bbZAZA,所以F1雌雄鹦鹉的基因型分别是BbZAW和BbZAZa,其随机交配得到的F2中,绿色雄性鹦鹉(B-ZAZ-)的基因型共有4种,BBZAZA、BBZAZa、BbZAZA、BbZAZa,在F2中纯合绿色鹦鹉的基因型为BBZAZA、BBZAW,共占1/4×1/4+1/4×1/4=1/8。
【小问3详解】
两只纯合鹦鹉杂交,F1全部表现为黄色条纹,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为黄色条纹:黄色无纹:白色条纹:白色无纹=5:3:3:1,符合9:3:3:1的变式,F1的基因型是BbDd,推测F2出现该表型比可能是由于BD的雄配子不育导致的。若要验证上述推测,最简便的杂交方案如下:
实验思路:让F1中雄性(鹦鹉)与白色无条纹个体杂交(或与隐性纯合子杂交),即用基因型为BbDd与bbdd杂交,统计后代的表型及比例。
预期结果:理论上后代BbDd:Bbdd:bbDd:bbdd=1:1:1:1,如果BD的雄配子不育,后代Bbdd(黄色无纹):bbDd(白色条纹):bbdd(白色无纹)=1:1:1,后代没有黄色条纹鹦鹉。
19. 类风湿性关节炎(RA)是一种以滑膜组织慢性炎症为特征的自身免疫病,严重危害人体健康。佛手苷内酯(BG)是一种天然单体化合物,广泛存在于多种药用植物中,以及常见的水果如佛手柑、酸橙和葡萄柚中。研究发现BG可能通过调控免疫细胞功能缓解RA症状。回答下列问题:
(1)RA为一种自身免疫病,其发病机制是机体免疫系统错误地将自身成分当作外来病原体进行攻击,这体现了免疫系统的______功能异常。在免疫调节中,能直接特异性识别并攻击被病原体感染的靶细胞或异常细胞的免疫细胞是 。
(2)除了BG之外,临床上还可通过调节免疫细胞的活性来治疗自身免疫病,例如使用______(填药物类型)抑制T细胞的增殖和分化,从而降低免疫应答强度。
(3)胶原诱导性关节炎(CIA)大鼠模型是研究RA的常用动物模型,其病理特征与人类RA相似。科研人员通过以下实验探究BG的作用机制(以CIA模型大鼠为实验材料):
组别
处理方式
培养
检测指标
A组
给予生理盐水灌胃
相同且适宜条件下连续处理4周
检测各组大鼠滑膜组织中巨噬细胞和成纤维样滑膜细胞(FLSs)比例及炎症因子(TNF-α、IL-6)水平
B组
给予低剂量BG灌胃
C组
给予高剂量BG灌胃
实验结果如下图所示:
①实验结果表明BG对CIA大鼠RA病情的缓解作用具有剂量依赖性特点,判断依据是______。巨噬细胞在RA发病中可通过______(填生理过程)吞噬病原体并呈递抗原,进而激活T细胞增殖分化。
②研究人员提出“高剂量的BG通过抑制STAT3信号通路减轻RA炎症”的假说。若要验证该假说,可在上述实验A、C组的基础上增加D、E组,相同且适宜条件下连续处理4周,检测指标。
D组的处理方式:给予生理盐水灌胃+STAT3信号通路的________(填“激活剂”或“抑制剂”)。
E组的处理方式:给予高剂量BG灌胃+STAT3信号通路的______(填“激活剂”或“抑制剂”)。
预期实验结果:______。
【答案】(1) ①. 免疫自稳 ②. 细胞毒性T细胞
(2)免疫抑制剂 (3) ①. 随着BG剂量加大(从低剂量到高剂量),大鼠滑膜组织中巨噬细胞和FLSs的比例降低更明显,炎症因子分泌量也呈剂量依赖性减少 ②. 胞吞(或吞噬作用) ③. 抑制剂 ④. 激活剂 ⑤. 与A组相比,C、D组炎症相关细胞比例降低、炎症因子分泌减少;与C组相比,E组炎症相关细胞比例升高、炎症因子分泌增加
【解析】
【分析】免疫系统具有免疫防御、免疫监视和免疫自稳功能:
(1)免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能。该功能正常时,机体能抵抗病原体的入侵;异常时,免疫反应过强、过弱或缺失,可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题。
(2)免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。正常情况下,免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应;若该功能异常,则容易发生自身免疫病。
(3) 免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生,该免疫功能正常时,可识别这些突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除;若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
【小问1详解】
免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。正常情况下,免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应,若该功能异常,则容易发生自身免疫病。RA为一种自身免疫病,其发病机制体现了免疫系统的免疫自稳功能异常。在免疫调节中,能直接特异性识别并攻击被病原体感染的靶细胞或异常细胞的免疫细胞是细胞毒性T细胞能识别、接触并裂解靶细胞。
【小问2详解】
除了BG之外,临床上还可通过调节免疫细胞的活性来治疗自身免疫病,例如使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖和分化,从而降低免疫应答强度。
【小问3详解】
①本实验的自变量是加入的BG的剂量,因变量是大鼠滑膜组织中巨噬细胞和成纤维样滑膜细胞(FLSs)比例及炎症因子(TNF-α、IL-6)水平。由图可知,随着BG剂量加大(从低剂量到高剂量),大鼠滑膜组织中巨噬细胞和FLSs的比例降低更明显,炎症因子分泌量也呈剂量依赖性减少,因此,实验结果表明BG对CIA大鼠RA病情的缓解作用具有剂量依赖性特点。巨噬细胞在RA发病中可通过胞吞(或吞噬作用)吞噬病原体并呈递抗原,进而激活T细胞增殖分化。
②实验是验证高剂量的BG通过抑制STAT3信号通路减轻RA炎症,可在上述实验A、C组的基础上增加D、E组,相同且适宜条件下连续处理4周,检测指标。D组的处理方式:给予生理盐水灌胃+STAT3信号通路的抑制剂,E组的处理方式:给予高剂量BG灌胃+STAT3信号通路的激活剂。
预测实验结果为:与A组相比,C、D组炎症相关细胞比例降低、炎症因子分泌减少;与C组相比,E组炎症相关细胞比例升高、炎症因子分泌增加。
20. 气孔导度是表示气孔开放程度的指标。若气孔导度下降,会引起胞间(CO2浓度下降,进而导致光合速率下降,该情况称为气孔限制因素;若气孔导度下降,但胞间(CO2浓度却维持较高水平,此时的光合速率下降是受其他因素的影响,称为非气孔限制因素。回答下列问题:
(1)CO2是光合作用的重要原料,植物叶肉细胞进行光合作用固定CO2的场所是________________。气孔限制因素导致植物的光合速率下降的主要原因是________________________________。
(2)研究人员测定了不同程度的干旱胁迫对棉花品种A、B的光合作用的影响,结果如表所示。
棉花
正常供水
轻度干旱胁迫
中度干旱胁迫
重度干旱胁迫
品种A
胞间CO2浓度/(mmol·mol-1)
249.23
208.15
257.66
272.18
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
24.26
15.92
8.47
4.98
品种B
胞间CO2浓度/(mmol·mol-1)
246.71
142.35
230.16
231.28
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
33.65
17.86
4.79
2.49
①随着干旱胁迫程度的增加,棉花的气孔导度随之下降。据表分析,在中度和重度干旱胁迫下,棉花的光合速率明显下降,此时限制品种A、B光合速率的因素分别是________________、________________(填“气孔限制因素”或“非气孔限制因素”),判断依据是________________________________。
②非气孔限制因素导致棉花光合速率下降,此时限制棉花光合速率的环境因素可能是________________________________(答出2点)。
(3)长期干旱胁迫会导致棉花的叶绿素含量降低。请设计实验来验证这一现象,写出简要的实验思路:________________________________。
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. 气孔导度下降导致CO2供应不足,引起暗反应速率降低
(2) ①. 非气孔限制因素 ②. 气孔限制因素 ③. 中度和重度干旱胁迫下,品种A的胞间CO2浓度高于正常供水组的,品种B的胞间CO2浓度低于正常供水组的 ④. 水分、温度等
(3)取等量的相同部位的长期干旱胁迫下的棉花叶片和正常供水下的棉花叶片,提取两者的光合色素并进行叶绿素含量比较
【解析】
【分析】本题主要考查光合作用,考查学生的理解能力和实验探究能力。
【小问1详解】
植物叶肉细胞进行光合作用固定CO2的场所是叶绿体基质。气孔限制因素导致植物的光合速率下降的主要原因是气孔导度下降导致CO2供应不足,引起暗反应速率降低。
【小问2详解】
①随着干旱胁迫程度的增加,棉花的气孔导度随之下降。据表分析,在中度和重度干旱胁迫下,棉花的光合速率明显下降,此时限制品种A、B光合速率的因素分别是非气孔限制因素、气孔限制因素,判断依据是中度和重度干旱胁迫下,品种A的胞间CO2浓度高于正常供水组的,品种B的胞间CO2浓度低于正常供水组的。②非气孔限制因素导致棉花光合速率下降,此时限制棉花光合速率的环境因素可能是水分、温度等。
【小问3详解】
长期干旱胁迫会导致棉花的叶绿素含量降低。可设计以下实验来验证这一现象:取等量的相同部位的长期干旱胁迫下的棉花叶片和正常供水下的棉花叶片,提取两者的光合色素并进行叶绿素含量比较。
21. 阅读下列资料,回答相关问题
I、利用基因工程培育转基因生物已得到飞速发展,培育过程主要包括四步:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。请回答下列相关问题。
(1)目的基因的筛选与获取是基因工程的第一步。为提高机会和可能,目的基因往往从相关的_____的基因中进行筛选,
(2)目的基因可以人工合成、从基因文库中获取,还可以利用PCR技术获取和扩增。下图展示了PCR技术获取和扩增目的基因的原理,请分析回答下列问题:
将如上图一个含目的基因的DNA分子进行扩增,理论上含目的基因的等长DNA片段最早在第_____次循环后获得;第5次循环后,可扩增得到该目的基因的DNA片段_____个。
(3)反向PCR可用于扩增未知序列,其原理如下图所示。下图链状DNA分子内侧是已知序列,外侧为未知序列。请回答相关问题:
①EcoR I切割得到黏性末端的原因是_____。
②图3中环状DNA进行PCR的过程中,沿引物A延伸子链的延伸方向是_____(填“顺时针”或“逆时针”)。
II、酶切后电泳是鉴定后代患病基因来源的一中重要技术手段。为确定图2中的④号个体是否患该病,现提取该家族所有成员DNA并用Msp I酶切后对含有H、h基因的片段电泳得到DNA条带分布(图3),其中H、h两侧限制酶Msp I酶切位点的分布有两种形式(图1),
据上述信息回答下列问题:
(4)该病的遗传方式是_____。
(5)画出①号个体含H/h基因的酶切图解:_____。
(6)④号个体是否患该病_____(填“是”或“否”),判断依据是_____。
【答案】(1)结构和功能清晰
(2) ①. 3 ②. 22
(3) ①. 切割位点识别序列中心轴两侧 ②. 逆时针
(4)常染色体隐性遗传
(5) (6) ①. 否 ②. ④号个体一定含H基因
【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】
基因结构已知且功能清晰,因此能进行较为有效的筛选,从而获得所需要的基因。
【小问2详解】
PCR 扩增时,前两次循环得到的 DNA 片段长度不一,第三次循环后才会出现含目的基因的等长 DNA 片段,故最早在第3次循环后获得。PCR 扩增呈指数增长,第n次循环后 DNA 片段数为2n,但含目的基因的等长片段数为2n−2n。第 5 次循环后,25−2×5=32−10=22,故可扩增得到该目的基因的 DNA 片段22个。
【小问3详解】
EcoR I切割的位点位于识别序列中心轴两侧,这样切割后得到的就是黏性末端。DNA两端序列未知,无法设计引物,所以不直接在图1中DNA分子的两端设计引物并进行扩增。DNA 子链的延伸方向是从5′到3′,结合图 3 中引物 A 的位置,环状DNA进行PCR的过程中,沿引物A逆时针延伸子链,沿引物a顺时针延伸子链,才能扩增到未知序列。
【小问4详解】
图2中父母双亲正常生了患病的女儿,所以为常染色体隐性遗传病。
【小问5详解】
①号和②号个体的基因型都为Hh,③号个体的基因型为hh。据图3可知,①号个体只有23Kb这一种长度的片段,这两个片段中含的基因分别为H、h。②号个体含有23Kb和19Kb两个片段,这两个片段中含有h、H基因。③号体只有23kb这一种长的片段,这两个片段中含的基因都为h,且两个h基因分别来自双亲。这样可以反推出②中23kb和19kb两个片段,分别含有的是h、H基因。④号的19kb的片段一定来自②号,含有的基因为H。23kb片段来自①号,可能含H或h。故①-④号个体H/h基因的酶切如图:
【小问6详解】
由(5)的分析可知④号个体一定含H基因,故不会患病。
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