内容正文:
漯河实验高级中学2025-2026学年上学期
高三生物学
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. 德州红马来酰亚胺(TexasRedMal)是一种常见的荧光染料,能特异性地连接到蛋白质的巯基(-SH)上,实现蛋白质的荧光标记,便于后续的荧光成像、检测或定位等实验。下列用TexasRedMal不能形成荧光标记的是( )
A. 细胞骨架 B. 核糖体 C. 线粒体 D. 糖被
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞骨架主要由蛋白质(如微管蛋白、肌动蛋白)构成,其蛋白质含有巯基(-SH),可被TexasRedMal标记,A不符合题意;
B、核糖体由rRNA和蛋白质组成,其蛋白质部分含有巯基,可被标记,B不符合题意;
C、线粒体为双层膜细胞器,内含多种功能蛋白(如呼吸酶),这些蛋白质含有巯基,可被标记,C不符合题意;
D、糖被是细胞膜的表面与蛋白质等结合的糖类分子,不含巯基,无法有效形成荧光标记,D符合题意。
故选D。
2. Treg细胞通过主动调节的方式,抑制正常机体内T细胞的活化与增殖,避免免疫细胞攻击自身组织细胞。下列疾病最有可能与Treg细胞功能缺失有关的是( )
A. 类风湿关节炎 B. 艾滋病
C. 癌症 D. 苯丙酮尿症
【答案】A
【解析】
【详解】A、 类风湿关节炎是一种自身免疫疾病,由于Treg细胞功能缺失会导致免疫系统攻击自身关节组织,符合Treg细胞功能缺失的病理机制,A符合题意;
B、艾滋病是由HIV病毒特异性破坏辅助性T细胞引起的获得性免疫缺陷综合征,Treg细胞的主要功能是通过抑制T细胞的活化与增殖,维持免疫耐受,防止自身免疫反应,若Treg细胞功能缺失,免疫系统可能异常活化,攻击自身组织,导致自身免疫疾病,B不符合题意;
C、癌症的发生主要与细胞原癌基因激活、抑癌基因失活及免疫监视功能异常相关,Treg细胞功能缺失可能增强抗肿瘤免疫,C不符合题意;
D、苯丙酮尿症是一种常染色体隐性遗传病,由苯丙氨酸羟化酶缺陷导致苯丙氨酸代谢异常,D不符合题意。
故选A。
3. ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,图中~表示特殊化学键,下列叙述错误的是( )
A. ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量
B. 用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C. 细胞膜上的载体蛋白可以被γ位基团磷酸化
D. 图示物质的水解常常与放能反应相联系
【答案】D
【解析】
【详解】A、ATP为直接能源物质,γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量,可为离子主动运输提供能量,A正确;
B、ATP分子水解两个特殊化学键后,得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,B正确;
C、细胞膜上的载体蛋白在转运的过程中,可以被ATP水解产生的γ位磷酸基团磷酸化,从而改变载体蛋白的空间结构,实现对的转运,C正确;
D、图示物质为ATP,ATP的水解释放能量,常常与吸能反应相联系,为吸能反应提供能量,D错误。
故选D。
4. 2024年研究发现,环形RNAcircTOP1通过其特殊序列与MYC基因启动子区形成RNA-DNA三链体结构,招募组蛋白乙酰化酶P300,显著提高组蛋白乙酰化水平,从而激活MYC基因转录,促进肿瘤细胞增殖。当敲低circTOP1后,MYC基因表达量下降60%,肿瘤细胞增殖显著抑制,下列推断错误的是( )
A. 环形RNA是基因转录产物,分子内可能存在氢键
B. 组蛋白的乙酰化与DNA甲基化都能抑制基因的表达
C. RNA-DNA三链体结构是通过碱基互补配对形成的
D. 环形RNA可以作为调控分子参与表观遗传修饰过程
【答案】B
【解析】
【详解】A、环形RNA属于非编码RNA,由基因转录产生,其单链结构可通过自身折叠形成局部双链区,可能存在氢键,A正确;
B、由题可知,组蛋白乙酰化促进基因转录,B错误;
C、RNA-DNA三链体依赖于RNA单链与DNA双链中特定序列的碱基互补配对,C正确;
D、组蛋白乙酰化属于表观遗传,环形RNA可以作为调控分子参与表观遗传修饰过程,D正确。
故选B。
5. 炮制草乌中的双酯型生物碱能增强大鼠迷走神经(副交感神经的核心组成部分)放电并改变心率。下列叙述错误的是( )
A. 迷走神经作为内脏运动神经,其兴奋对心率有影响
B. 双酯型生物碱通过促进迷走神经的兴奋,导致心率减慢
C. 迷走神经放电增强,其释放的递质可能会导致心肌细胞阴离子内流
D. 随着双酯型生物碱作用时间延长,迷走神经动作电位峰值会不断增大
【答案】D
【解析】
【详解】A、迷走神经属于内脏运动神经(自主神经),其兴奋可释放乙酰胆碱,抑制心肌收缩,减慢心率,A正确;
B、题干明确双酯型生物碱增强迷走神经放电并改变心率,迷走神经兴奋会降低心率,B正确;
C、迷走神经释放的递质(乙酰胆碱)作用于心肌细胞M受体,促进钾离子外流(阳离子外流)或非阴离子内流,使静息电位绝对值增大,C正确;
D、动作电位峰值取决于钠离子通道开放程度和离子浓度差,与刺激时间无关,故峰值不会持续增大,D错误。
故选D。
6. 研究发现,静息时突触小泡膜上存在“质子流出”现象,突触小泡膜上的Ⅴ型质子泵(Ⅴ-ATP酶)必须不断工作,将质子再泵回小泡中。据图分析下列说法正确的是( )
A. 图中A为小泡内侧,储存着神经递质
B. 质子泵回小泡的过程无需消耗能量
C. “质子流出”的方式为主动运输
D. “质子流出”现象说明生物膜不具有选择透过性
【答案】A
【解析】
【分析】1、物质跨膜运输的方式:①自由扩散:物质从高浓度→低浓度 ,不需载体, 不需能量,如 CO2,O2,甘油,苯、酒精等;②协助扩散:物质从高浓度→低浓度 ,需要载体, 不需能量,如红细胞吸收葡萄糖;③主动运输:物质从低浓度→高浓度 ,需载体, 需能量,如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖,K+,Na+等。
2、据图可知,“质子流出”是顺浓度梯度、需要载体的协助扩散,质子泵入是逆浓度梯度、需载体且耗能的主动运输。
【详解】AC、从题图中可以看出,静息时突触小泡膜上存在能量泄漏,即“质子流出”现象,是顺浓度梯度的、需要载体的协助扩散,所以判断图中A为小泡内侧,储存着神经递质,A正确,C错误;
B、由题图信息可知,静息时突触小泡膜上存在“质子流出”现象,是顺浓度梯度的,所以质子泵回小泡的过程是逆浓度的,需消耗能量,B错误;
D、“质子流出”是顺浓度梯度、需要载体的协助扩散,说明生物膜具有选择透过性,D错误。
故选A。
7. DNA糖基化酶X能识别DNA上的某些损伤碱基,并将其切除,随后在相关酶的作用下完成修复。研究人员对某细胞系进行如下处理:甲组细胞正常培养;乙组细胞培养液中加入DNA糖基化酶X抑制剂;丙组细胞先加入DNA糖基化酶X抑制剂,再用射线照射造成DNA损伤。培养一段时间后,检测各组细胞内的DNA突变率,结果如下表。下列叙述错误的是( )
组别
甲组
乙组
丙组
DNA突变率
0.1%
0.2%
3.2%
A. 乙组DNA突变率上升说明DNA糖基化酶X可引入DNA突变
B. 推测DNA糖基化酶X主要参与DNA的损伤修复过程
C. 丙组实验中DNA糖基化酶X抑制剂会阻碍DNA损伤后的修复
D. DNA糖基化酶X抑制剂不会使DNA由半保留复制变为全保留复制
【答案】A
【解析】
【详解】A、乙组加入DNA糖基化酶X抑制剂后,DNA突变率由0.1%升至0.2%,说明抑制剂阻断了该酶的修复功能,导致损伤碱基积累,而非酶X引入突变,A错误;
B、DNA糖基化酶X能识别并切除损伤碱基,属于碱基切除修复途径,主要参与DNA损伤修复。题干描述及丙组数据(抑制剂+损伤后突变率骤升)均支持此结论,B正确;
C、丙组先加抑制剂再诱导DNA损伤,突变率高达3.2%(显著高于甲组0.1%),说明抑制剂阻碍了损伤后的修复过程,导致突变积累,C正确;
D、DNA半保留复制是复制方式,由DNA聚合酶等执行,与修复酶无关。抑制剂仅影响修复功能,不改变复制机制,D正确。
故选A。
8. 下列植物激素的相关知识,说法错误的是( )
A. 光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程
B. 激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受环境因素的影响
C. 干旱时,植物萎蔫的叶片合成的脱落酸能促进气孔关闭
D. 喷洒适宜浓度的乙烯利能促进细胞伸长、开花和果实发育
【答案】D
【解析】
【详解】A、植物具有能接受光信号的分子,光敏色素是其中的一种。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应,从而调控植物生长和发育的全过程,A正确;
B、植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果,同时受环境因素(如光照、温度、水分)的影响,例如干旱诱导脱落酸合成,B正确;
C、 干旱时,植物萎蔫的叶片合成的脱落酸(ABA)能促进气孔关闭,以减少水分蒸腾,这是植物对逆境的适应性反应,C正确;
D、乙烯利是乙烯的释放剂,乙烯的主要作用是促进果实成熟,而不是促进细胞伸长、果实发育,生长素能促进细胞伸长和果实发育,D错误。
故选D。
9. 植物根系与微生物之间的良性互作关系,能提升植物的资源获取效率与逆境响应。例如,小麦根系分泌有机酸吸引解磷细菌在根系聚集,解磷细菌分泌的有机酸和酶能将有机磷分解成无机磷,小麦根系吸收后生长更健壮,释放更多的糖类与维生素为解磷细菌提供生长所需的能量与营养。下列叙述正确的是( )
A. 小麦与解磷细菌的原始合作中双方均能获利
B. 小麦根际属于影响微生物数量的非密度制约因素
C. 可使用细菌计数板对土壤中解磷细菌进行分离和计数
D. 上述案例体现了小麦与根际微生物之间的调节机制为负反馈调节
【答案】A
【解析】
【详解】A、原始合作指两种生物共同生活时双方均受益,但分开后也能独立生存。题干中小麦获取无机磷,解磷细菌获得糖类和维生素,双方均获利,A正确;
B、密度制约因素指影响程度与种群密度相关的因素。小麦根际分泌物质吸引解磷细菌,其数量可能随小麦密度增加而增加,属于密度制约因素,B错误;
C、细菌计数板可用于对土壤中解磷细菌进行计数,但不能用于分离解磷细菌,C错误;
D、上述案例中,小麦根系分泌有机酸吸引解磷细菌,解磷细菌分解有机磷供小麦吸收,小麦生长更健壮又释放更多糖类与维生素给解磷细菌,体现的是正反馈调节,而非负反馈调节,D错误。
故选A。
10. 铁蛋白能储存细胞中多余的Fe³+,其在细胞中的合成量受细胞中游离Fe³+的影响,在铁调节蛋白、铁蛋白mRNA上的铁应答元件等共同作用下,实现翻译水平上的精细调控,机制如图所示。下列说法正确的是( )
A. Fe³+与铁调节蛋白结合导致其完全失活而脱离铁应答元件
B. 铁蛋白基因中决定“-天-色-丙-”的模板链碱基序列为3'—CTGACCCGT—5'
C. 铁蛋白基因中的碱基数量是铁蛋白中氨基酸数量的6倍
D. 细胞中游离Fe³+影响铁蛋白的合成量,这属于正反馈调节
【答案】B
【解析】
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】A、Fe3+与铁调节蛋白结合导致其不能与铁应答元件结合而脱离铁应答元件,受细胞中铁离子浓度的影响,铁调节蛋白并未失活,A错误;
B、结合图示可知,决定“-天-色-丙-”的mRNA上的碱基序列是5'—GACUGGGCA—3',模板链碱基序列和mRNA上的碱基序列互补,因此铁蛋白基因中决定“-天-色-丙-”的模板链碱基序列为3'—CTGACCCGT—5',B正确;
C、密码子是mRNA上决定一种氨基酸的3个相邻碱基,mRNA是单链结构,铁蛋白基因是双链结构,但铁蛋白基因中存在内含子序列等,因此铁蛋白基因中的碱基数量大于铁蛋白中氨基酸数量的6倍,C错误;
D、Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合,核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合,不能沿mRNA移动,从而抑制了翻译的开始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译,这属于负反馈调节,D错误。
故选B。
11. 某科学家为了研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用。在家兔胚胎生殖系统分化之 前,通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织,观察它们的性染色体组成及外生殖器的表现。 实验结果如下表,相关说法错误的是( )
性染色体组成
外生殖器表现
未做手术
手术后
XY
雄性
雌性
XX
雌性
雌性
A. 该实验运用了控制变量中的减法原理
B. 该实验证明雄性生殖器官发育需要来自睾丸提供的激素
C. 若上述摘除手术后,注射一定量的睾酮,两者均发育为雄性
D. 若手术阻断垂体和下丘脑之间的联系,不影响生殖器官的功能
【答案】D
【解析】
【分析】1、性激素可根据雌雄不同,分为雄性激素和雌性激素,雄性激素能够促进雄性生殖器官的发育和雄性生殖细胞的发生,维持雄性第二性征,同理雌性激素能够促进雌性生殖器官的发育和雌性生殖细胞的发生,维持雌性第二性征。
2、性激素的分级反馈调节:下丘脑通过释放促性腺激素释放激素,来促进垂体合成和分泌促性腺激素,促性腺激素则可以促进性腺的活动,合成和释放性激素;当性激素达到一定浓度后,这个信息又会反馈给下丘脑和垂体,从而抑制两者的活动,这样性激素就可以维持在相对稳定水平。
【详解】A、该实验设计中用到了摘除法,因而实验设计中用到了“减法原理”,A正确;
B、XX胚胎手术前后外生殖器表现不变,说明雌性激素在雌性器官发育中作用不大,XY胚胎手术前后表现相反,说明雄性器官的发育需要睾丸提供的雄性激素,B正确;
C、摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织的同时,给予一定量的睾酮刺激,的胚胎将发育为雄性,C正确;
D、下丘脑可以分泌促性腺激素释放激素,该激素能够促进垂体释放促性腺激素,该激素又能促进性腺分泌性激素。性激素又可以反馈作用于下丘脑和垂体,从而引起下丘脑和垂体分泌相应的激素,因此若手术阻断垂体和下丘脑之间的联系,影响生殖器官的功能,D错误。
故选D。
12. 某落叶阔叶混交林中,有两种关键树种桦树和赤杨树,逐年调查它们的现存生物量得到了C值(桦树现存生物量/赤杨现存生物量),下列说法正确的是( )
A. 研究期间赤杨树始终在竞争中占优势
B. 这片混交林的群落不存在水平结构
C. 桦树与赤杨树的生态位完全相同
D. 无法确定b~c年间桦树的生物量变化
【答案】D
【解析】
【详解】A、C值是指桦树现存生物量/赤杨现存生物量的比值,分析题图可知,C值在调查期间减小,赤杨树占优势,但在b~c年之间未发生变化说明赤杨树在研究期间并不是始终在竞争中占优势,A错误;
B、一片混交林在水平方向上,不同地段往往分布着不同的种群,所以这片混交林的群落存在水平结构,B错误;
C、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,桦树与赤杨树的生态位不完全相同,C错误;
D、C值是指桦树现存生物量/赤杨现存生物量的比值,C值在b~c年之间未发生变化,但是题中未提到赤杨树的生物量变化,因此也无法确定此期间桦树的生物量变化,D正确。
故选D。
13. 我国在胚胎移植领域的成果已处于国际前沿,尤其在异种器官移植和高效繁育技术上。2025年3月,基因编辑猪肾脏成功移植到终末期肾病患者体内(技术流程见下图),术后血肌酐恢复正常,成为亚洲首例活体异种肾移植案例。下列相关叙述错误的是( )
①从猪耳提取体细胞→②基因编辑→③构建胚胎→④移植至代孕母猪体内→培育出无病原体供体
A. 步骤①获得的体细胞培养时,为保证细胞正常增殖,往往要加入动物血清
B. 步骤②基因编辑的目标之一是消除猪细胞表面引发人免疫排斥的关键抗原
C. 步骤③构建胚胎,需要利用体细胞核移植技术、电融合以及早期胚胎培养
D. 为提高步骤④成功率,应对代孕母猪进行同期发情处理,使用免疫抑制剂
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的操作步骤:(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,将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原-抗体杂交技术;个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、在动物细胞培养过程中,由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,因此在培养时,通常需要在培养基中加入动物血清等天然成分,以保证细胞的正常增殖。所以步骤①获得的体细胞培养时,为保证细胞正常增殖,往往要加入动物血清,A正确;
B、异种器官移植面临的主要问题之一是免疫排斥反应,猪细胞表面存在一些引发人免疫排斥的关键抗原。基因编辑的目标之一就是对这些关键抗原进行改造或消除,从而降低免疫排斥反应的发生,提高移植的成功率。所以步骤②基因编辑的目标之一是消除猪细胞表面引发人免疫排斥的关键抗原,B正确;
C、构建用于异种器官移植的胚胎,需要利用体细胞核移植技术将供体体细胞的细胞核移植到去核卵细胞中,形成重组细胞;然后通过电融合等方法激活重组细胞使其分裂发育;最后进行早期胚胎培养,使其发育到一定阶段。所以步骤③构建胚胎,需要利用体细胞核移植技术、电融合以及早期胚胎培养,C正确;
D、为提高步骤④代孕的成功率,应对代孕母猪进行同期发情处理,使代孕母猪的子宫生理状态与供体胚胎相适应,为胚胎植入创造良好的条件。但代孕母猪不会对移植的胚胎产生免疫排斥反应,D错误。
故选D。
14. 细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质,可代替食品防腐剂使用,且安全性较高。研究者已证明乳酸菌代谢过程中分泌的细菌素可抑制金黄色葡萄球菌。牛津杯是一种钢制的空心小管,将其插在琼脂培养基上时,加入杯中的液体可以逐渐渗透到培养基中,利用该装置可进行细菌素抑菌实验。下列关于该实验的叙述不正确的是( )
A. 图1的接种方法分别为平板划线法
B. 图2进行抑菌实验时,平板中接种乳酸菌,牛津杯中加入金黄色葡萄球菌的培养液
C. 细菌素代替食品防腐剂且安全性较高的原因之一在于,细菌素可被消化液中的酶分解
D. 为获得具有高效抗菌活性的乳酸菌菌种,可以从酸奶和泡菜中筛选乳酸菌进行培养
【答案】B
【解析】
【详解】A、图1中菌落在平板中分布不均匀,可判断接种方法为平板划线法,A正确;
B、图2是验证细菌素可抑制金黄色葡萄球菌,故平板中需要接种金黄色葡萄球菌,牛津杯中加入细菌素,根据抑菌圈的大小可判断细菌素的抑制作用,B错误;
C、细菌素作为一种多肽类,进入人体肠道可以被消化酶分解,安全性较高,C正确;
D、酸奶和泡菜的主要发酵菌种是乳酸菌,故可以从其中获得乳酸菌,D正确。
故选B。
15. 用电融合法处理去核卵母细胞和体细胞,一段时间后检测不同电场强度下重构胚的融合率、激活率和卵裂率,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 去核的卵母细胞需要培养到MⅡ期才能与体细胞融合
B. 核移植的理论已经非常完善,该技术的成功率较高
C. 相同电场强度对重构胚的融合率、激活率和卵裂率的影响结果不同
D. 与140V/mm电场强度相比,150V/mm电场强度更有利于细胞融合
【答案】C
【解析】
【详解】A、卵母细胞需培养到MⅡ期(减数第二次分裂中期),去核后与体细胞融合,此时的卵母细胞质中有激活体细胞核全能性发挥的物质,A 错误;
B、核移植技术目前成功率仍较低,理论和技术尚需完善,B 错误;
C、由图可知,相同电场强度下,融合率、激活率、卵裂率的数值不同(如 140 V/mm 时三者数值有差异),说明影响结果不同,C 正确;
D、140 V/mm 电场强度下的融合率高于 150 V/mm 时的融合率,因此 140 V/mm 更有利于细胞融合,D 错误。
故选C。
16. 山西拥有丰富的煤炭资源,但因开采而造成生态破坏。某地区采用生态工程技术对矿区开展生态修复,使矿区植被在短时间内得到较大恢复。下列叙述错误的是( )
A. 上述生态修复的关键在于植被恢复以及土壤微生物群落的重建
B. 矿区植被恢复的过程属于次生演替,演替过程中群落稳定性逐渐升高
C. 由题意可知,人类活动可以改变群落演替的速度和方向
D. 修复后的生物群落能实现自我更新和维持,这主要体现了生态工程的整体原理
【答案】D
【解析】
【详解】A、植被恢复为群落提供能量基础,土壤微生物群落重建促进物质循环,二者是生态修复的核心环节,A正确;
B、矿区原有土壤条件保留,植被恢复属于次生演替,演替过程中物种多样性增加,营养结构复杂化,群落稳定性提高,B正确;
C、题干中“短时间内得到较大恢复”表明人类干预加速了演替进程,且使演替方向从退化转向恢复,C正确;
D、修复后群落的自我更新和维持依赖于系统内生物组分的自组织、自我调节能力(如种间关系协调、物质循环完善),符合生态工程自生原理(强调系统自我维持),D错误。
故选D。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 绿萝能有效吸收空气中的甲醛,具有发达的气生根,可通过水培进行大量繁殖,被广泛用于家装后室内空气的净化。下图1是绿萝叶肉细胞内暗反应的部分过程示意图。据此回答下列问题:
(1)图1循环中,物质X是______,该过程的产物被还原需要消耗______(物质名称)提供的能量。
(2)家居种植的绿萝品系多样,研究人员在相同的条件下分别测定了M1、M2、M3三个品种的光补偿点和光饱和点,结果如图2。三个品系更适宜室内种植的品种是______,选择该品种的原因是______。
(3)在M1光饱和点的光强下,测得M1和M3的相关指标如下表,发现在该光强下M1放氧速率高于M3可能原因是______(答出2点即可)。
光合色素(mg/L)
气孔导度(μmol·m²·s)
胞间CO2浓度(UI/L)
净光合放氧速率(μmol·m²·s)
OCR最大值(pmol/min)
M1
89.2
2.44
396.2
4.1
216
M3
56.6
1.58
579.5
2.7
280
注:OCR值用于衡量线粒体氧化速率。
【答案】(1) ①. 核酮糖-1,5-二磷酸(或C5、五碳化合物) ②. NADPH和ATP
(2) ①. M2 ②. M2的光补偿点及光饱和点均更低,在室内弱光下更具有生长优势
(3)M1色素含量更高,利用更多光能,光合作用更强,使得该光强下M1产氧更多;M1的呼吸作用更弱,导致其消耗氧气更少
【解析】
【分析】光合作用:①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;②暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
图1是卡尔文循环(暗反应),物质X是核酮糖-1,5-二磷酸(或C5、五碳化合物),它与CO2结合生成 3-磷酸甘油酸。三碳酸被还原为三碳糖的过程中,需要消耗NADPH 和 ATP提供的能量,其中 ATP 提供磷酸基团和能量,NADPH 提供氢和能量。
【小问2详解】
室内环境光照较弱,适宜种植光补偿点、光饱和点均低的植物(能在弱光下进行有效光合作用)。图2中M2的光补偿点和光饱和点均低于M1和M3,在室内弱光下更具有生长优势,因此更适合室内种植。
【小问3详解】
净光合放氧速率 = 总光合产氧速率-呼吸耗氧速率。从光合色素含量看:M1的光合色素含量远高于M3,能吸收更多光能,总光合产氧更多;从OCR最大值(线粒体氧化速率,代表呼吸强度) 看:M1的OCR值更低,说明呼吸作用更弱,耗氧更少。两者共同作用,使M1的净光合放氧速率高于M3。
18. 异色瓢虫鞘翅底色由基因B/b控制,B(黑底)对b(红底)为不完全显性;斑点数目存在多斑点和少斑点,由基因H/h控制。科研人员进行了以下实验:
实验一:纯合黑底四斑×纯合红底六斑→F1全表现为黑底红边四斑。
实验二:F1雌雄个体交配→F2表型及比例为黑底六斑:黑底四斑:黑底红边六斑:黑底红边四斑:红底六斑:红底二斑≈1:3:2:6:1:3
(1)据实验一,瓢虫鞘翅斑点数这一性状中,______(选填“四斑”、“六斑”)为隐性性状;实验一两亲本的基因型分别为______。
(2)实验二F2中红底二斑个体基因型为______。请从分子水平推测“少斑点”性状在不同底色上出现差异的原因是______。
(3)后续研究发现瓢虫鞘翅存在“黑化”现象(鞘翅全黑,斑点模糊),将一对黑底四斑和红底六斑的亲本杂交,后代表型和数量如下:
表型
黑底红边四斑
黑底红边六斑
黑化黑底红边六斑
黑化黑底红边四斑
数量
44
28
20
4
由结果可知,______(选填“黑化”、“非黑化”)为显性性状,且黑化基因与______(选填“底色基因”、“斑点基因”)位于同一对同源染色体上,后代出现个别黑化的黑底红边四斑个体的原因是亲代同源染色体的非姐妹染色单体在产生配子时发生了互换,根据表格数据计算,其产生重组型配子的概率约为______。
【答案】(1) ①. 六斑 ②. BBHH×bbhh
(2) ①. bbHH或bbHh ②. 决定“少斑点”的基因的表达受底色基因的影响
(3) ①. 非黑化 ②. 斑点基因 ③. 1/6
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质:在减数分裂形成配子过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因自由组合定律的实质: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】
依据实验一,亲本纯合黑底四斑与纯合红底六斑杂交,F1全表现为黑底红边四斑,说明黑底对红底为显性,四斑对六斑为显性(即六斑为隐性)。实验一亲本为纯合黑底四斑×纯合红底六斑,则亲本的基因型为BBHH×bbhh。
【小问2详解】
依据实验二,F2表型及比例为黑底六斑:黑底四斑:黑底红边六斑:黑底红边四斑:红底六斑:红底二斑≈1:3:2:6:1:3,为9:3:3:1的变式,则F1的基因型为BbHh,F2中,黑底:红底=3:1,六斑:四斑:二斑=3:10:3,则红底二斑的基因型为bbH_,即bbHH或bbHh.从分子水平上来看,“少斑点”性状在不同底色上出现差异的原因在于决定“少斑点”的基因(H)的表达受底色基因(b)的影响。
【小问3详解】
亲本均为非黑化,后代出现黑化个体(比例约3:1),说明非黑化为显性性状,黑化为隐性性状;黑化黑底红边四斑个体数最少,为重组型个体, 推测黑化基因与斑点基因位于同一对同源染色体上。重组配子概率计算:重组型个体(黑化黑底红边四斑)数量为4,总个体数为44+28+20+4=96;设产生重组型配子的概率为x,x/2×1/2=4/96,x=1/6。
19. 科研人员通过建立污水处理系统(含多种微生物)、引种植物等措施,将污染严重的某湿地建设成城市湿地景观公园。下图1表示湿地对城市污水的净化:图2表示该湿地生态系统的局部能量流动过程,其中D表示同化量,图中字母代表相应能量。回答下列问题:
(1)图1中甲、乙、丙代表该湿地生态系统中的三种组成成分,甲指的是______,碳元素在图1的甲、乙、丙之间以______的形式进行传递。
(2)图1中输入人工湿地生态系统的能量是_________________;分析图2可知,第一营养级和第二营养级之间的传递效率为_________________(用图中字母表示)。
(3)信息传递对生态系统和农业生产都有重要作用,孔雀开屏是______(填“物理”或“化学”或“行为”)信息,使用黑光灯诱捕趋光性昆虫属于______防治。
(4)生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节;一般情况下,食物网越复杂,生态系统的______(填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性就越高;处于生态平衡的生态系统具有以下特征:结构平衡、功能平衡、______平衡。
【答案】(1) ①. 分解者 ②. (含碳)有机物
(2) ①. 生产者固定的太阳能和污水中有机物的能量 ②. D/A×100%##(E+F+G+H)/A×100%
(3) ①. 行为 ②. 生物
(4) ①. 抵抗力 ②. 收支
【解析】
【分析】碳循环:①碳(C)在生物圈(生物群落和无机环境之间)中以CO2的形式进行循环。②碳(C)在生物群落中以有机物的形式进行传递。③大气中的CO2被生产者固定的方式除了光合作用(这是主要的),还包括化能合成作用等。④微生物的分解作用包括细胞外分解(通过分泌胞外酶分解周围环境中的物质)和细胞呼吸两个过程。
【小问1详解】
据图1分析可知,乙可从大气中吸收CO2说明乙是生产者,乙和丙的碳都可以流向甲,说明甲是分解者,则丙是消费者,因此甲、乙、丙分别是分解者、生产者、消费者;碳(C)在生物群落(甲、乙、丙)中以含碳有机物的形式进行传递。
【小问2详解】
流经该生态湿地的总能量包括该生态系统生产者固定的太阳能和污水中有机物的化学能。第一营养级同化的总能量为A,第二营养级的同化量为D(或E+F+G+H),因此第一营养级和第二营养级之间的传递效率为相邻营养级同化量的比值,即D/A×100%或(E+F+G+H)/A×100%。
【小问3详解】
孔雀开屏是一种行为信息,黑光灯诱捕趋光性昆虫是利用昆虫的趋光性,属于生物防治。
【小问4详解】
生态系统具有一定的自我调节能力,生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节,一般情况下,食物网越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高,恢复力稳定性越弱,处于生态平衡的生态系统具有以下特征:结构平衡(各组分保持相对稳定)、功能平衡(保证物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新)、收支平衡(生态系统中植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态)。
20. 睡眠是一种复杂的生理过程,受到多种神经递质和神经肽的精细调节。研究发现CRH(促肾上腺皮质激素释放激素)与GHRH(生长激素释放激素)的相抗衡作用在睡眠—觉醒周期的调控中占据重要地位,它们的失衡可能导致睡眠障碍。同时,另一种激素皮质醇对睡眠和觉醒也有影响,如图为失眠机理示意图。回答下列问题:
(1)CRH与GHRH的动态平衡维持着正常睡眠一觉醒周期:正常情况下夜间上半夜,由______分泌的GHRH占优势,能够促进睡前慢波睡眠,人体进入深度睡眠:夜间下半夜,CRH的分泌占优势,能够______。
(2)正常状态下,皮质醇可以通过______机制抑制HPA轴的过度激活,维持相关激素的平衡。但长期在应激状态下,可能会导致下丘脑上的皮质醇受体下调,使得皮质醇持续______。同时机体通过CRH分泌增加,______GHRH的分泌,导致睡前慢波睡眠减少:同时刺激脑区蓝斑核,导致大脑皮层______,促使人体觉醒,进一步加剧失眠症状的产生,形成一种“高皮质醇—睡眠差”的恶性循环。
(3)研究表明,γ-氨基丁酸(GABA)是一种重要的中枢神经系统抑制性神经递质,摄入一定量的外源GABA可以改善机体睡眠质量,推测其机制可能是:__________________。
【答案】(1) ①. 下丘脑 ②. 促进大脑皮层兴奋,促使人体觉醒
(2) ①. 负反馈调节 ②. 升高 ③. 抑制 ④. 兴奋
(3)GABA可抑制下丘脑分泌CRH,从而解除对GHRH分泌的抑制作用;同时抑制大脑皮层的兴奋,促进睡眠
【解析】
【分析】图示分析,下丘脑合成、分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素,进而作用于肾上腺皮质,促进合成和分泌皮质醇,皮质醇分泌过多,会抑制下丘脑和垂体释放相应的激素。
【小问1详解】
正常睡眠—觉醒周期主要是通过CRH与GHRH的动态平衡维持。夜间上半夜,由下丘脑分泌的GHRH占优势,能够促进睡前慢波睡眠;夜间下半夜,CRH的分泌占优势,刺激脑区蓝斑核,促进大脑皮层兴奋,促使人体觉醒,以此实现睡眠—觉醒的周期交替。
【小问2详解】
HPA轴(下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴)通过分级调节产生皮质醇,再通过负反馈调节机制抑制HPA轴的过度激活。但如果长期处在应激状态下,可能会导致下丘脑上的皮质醇受体下调,皮质醇不能通过正常的反馈调节抑制HPA轴,使得皮质醇持续升高。由于CRH与GHRH相抗衡,所以机体CRH分泌增加,抑制GHRH的分泌(CRH促进觉醒相关过程,GHRH促进睡眠相关过程),导致睡前慢波睡眠减少;另一方面脑区蓝斑核刺激增加,导致大脑皮层兴奋,促使人体觉醒,形成一种“高皮质醇—睡眠差”的恶性循环。
【小问3详解】
已知CRH促进觉醒相关过程,GHRH促进睡眠相关过程,γ-氨基丁酸(GABA)是一种重要的中枢神经系统抑制性神经递质,而失眠时大脑皮层处于兴奋状态,可能因为GABA可抑制下丘脑分泌CRH,从而解除对GHRH分泌的抑制作用;同时GABA与相应受体结合,抑制大脑皮层的兴奋,从而促进睡眠,所以摄入一定量的外源GABA可以改善机体睡眠质量。即摄入外源GABA可改善睡眠质量,推测其机制可能是GABA可抑制下丘脑分泌CRH,从而解除对GHRH分泌的抑制作用;同时可能通过抑制大脑皮层的兴奋,促进睡眠。
21. CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术,在单链向导RNA(SgRNA)引导下,Cas9基因表达产生的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”,切割DNA双链以敲除目标基因(靶基因)或插入新的基因,其工作原理如下所示。
(1)研究发现CRISPR-Cas9系统广泛存在于细菌细胞内,从功能上看,细菌体内的Cas9类似于基因工程中的______。
(2)SgRNA是一段较短的能与目标基因互补配对的特殊序列,在SgRNA的引导下,Cas9蛋白对目标基因进行识别和定点敲除。Cas9蛋白有时会对非目标基因进行切割,试分析其原因可能是当其他基因也含有______的序列时,造成SgRNA与非目标基因错误结合,进而导致Cas9蛋白对非目标基因进行切割。为了减少上述情况出现的概率,可以适当______(填“增加”或“减少”)SgRNA的长度,提高其与目标基因识别的特异性。
(3)图2为科研人员利用CRISPR/Cas9技术制作PD-1基因敲除牛的流程图,通过删除编码PD-1蛋白功能区的2、3、4片段造成蛋白的功能性缺失,此过程至少需要根据PD-1基因的碱基序列设计______个SgRNA。经基因编辑得到的12只小牛可通过PCR鉴定其基因型,电泳结果如图3所示。据图可知,图3中代表基因敲除纯合子的小牛共有______只。
【答案】(1)限制酶 (2) ①. 与SgRNA互补配对 ②. 增加
(3) ①. 2 ②. 5
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤包括目的基因的获取;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。
【小问1详解】
CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术,在单链向导RNA(SgRNA)引导下,Cas9基因表达产生的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”,切割DNA双链以敲除目标基因(靶基因)或插入新的基因,由此可知细菌体内的Cas9类似于基因工程中的限制酶,通过切割外源DNA使之失效,以保证自身的安全。
【小问2详解】
SgRNA是一段较短的能与目标基因互补配对的特殊序列,在SgRNA的引导下,Cas9蛋白对目标基因进行识别和定点敲除。当其他基因也含有与SgRNA互补配对的序列时,造成SgRNA与非目标基因错误结合,进而导致Cas9蛋白对非目标基因进行切割,为此可以通过适当增加SgRNA的长度,提高SgRNA与目标基因识别的特异性。
【小问3详解】
据图示分析,需要将野生型基因2、3、4三个片段切除,需要设计2的起始点和4的终点两个sgRNA。据图2分析,野生型基因核苷酸数量多于2、3、4片段敲除基因,基因的核苷酸数量越多,电泳时移动速度慢,距离点样孔近。据图3结果可知,1、6、7、10、12只有一条条带,说明只含有一种基因,且离点样孔远,故为敲除后的基因,所以说明1、6、7、10、12代表基因敲除纯合子,即图3中代表基因敲除纯合子的小牛有5只。
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漯河实验高级中学2025-2026学年上学期
高三生物学
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. 德州红马来酰亚胺(TexasRedMal)是一种常见的荧光染料,能特异性地连接到蛋白质的巯基(-SH)上,实现蛋白质的荧光标记,便于后续的荧光成像、检测或定位等实验。下列用TexasRedMal不能形成荧光标记的是( )
A. 细胞骨架 B. 核糖体 C. 线粒体 D. 糖被
2. Treg细胞通过主动调节的方式,抑制正常机体内T细胞的活化与增殖,避免免疫细胞攻击自身组织细胞。下列疾病最有可能与Treg细胞功能缺失有关的是( )
A. 类风湿关节炎 B. 艾滋病
C. 癌症 D. 苯丙酮尿症
3. ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,图中~表示特殊化学键,下列叙述错误的是( )
A. ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量
B. 用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C. 细胞膜上的载体蛋白可以被γ位基团磷酸化
D. 图示物质的水解常常与放能反应相联系
4. 2024年研究发现,环形RNAcircTOP1通过其特殊序列与MYC基因启动子区形成RNA-DNA三链体结构,招募组蛋白乙酰化酶P300,显著提高组蛋白乙酰化水平,从而激活MYC基因转录,促进肿瘤细胞增殖。当敲低circTOP1后,MYC基因表达量下降60%,肿瘤细胞增殖显著抑制,下列推断错误的是( )
A. 环形RNA是基因转录产物,分子内可能存在氢键
B. 组蛋白的乙酰化与DNA甲基化都能抑制基因的表达
C. RNA-DNA三链体结构是通过碱基互补配对形成的
D. 环形RNA可以作为调控分子参与表观遗传修饰过程
5. 炮制草乌中的双酯型生物碱能增强大鼠迷走神经(副交感神经的核心组成部分)放电并改变心率。下列叙述错误的是( )
A. 迷走神经作为内脏运动神经,其兴奋对心率有影响
B. 双酯型生物碱通过促进迷走神经的兴奋,导致心率减慢
C. 迷走神经放电增强,其释放的递质可能会导致心肌细胞阴离子内流
D. 随着双酯型生物碱作用时间延长,迷走神经动作电位峰值会不断增大
6. 研究发现,静息时突触小泡膜上存在“质子流出”现象,突触小泡膜上的Ⅴ型质子泵(Ⅴ-ATP酶)必须不断工作,将质子再泵回小泡中。据图分析下列说法正确的是( )
A. 图中A为小泡内侧,储存着神经递质
B. 质子泵回小泡的过程无需消耗能量
C. “质子流出”的方式为主动运输
D. “质子流出”现象说明生物膜不具有选择透过性
7. DNA糖基化酶X能识别DNA上的某些损伤碱基,并将其切除,随后在相关酶的作用下完成修复。研究人员对某细胞系进行如下处理:甲组细胞正常培养;乙组细胞培养液中加入DNA糖基化酶X抑制剂;丙组细胞先加入DNA糖基化酶X抑制剂,再用射线照射造成DNA损伤。培养一段时间后,检测各组细胞内的DNA突变率,结果如下表。下列叙述错误的是( )
组别
甲组
乙组
丙组
DNA突变率
0.1%
0.2%
3.2%
A. 乙组DNA突变率上升说明DNA糖基化酶X可引入DNA突变
B. 推测DNA糖基化酶X主要参与DNA的损伤修复过程
C. 丙组实验中DNA糖基化酶X抑制剂会阻碍DNA损伤后的修复
D. DNA糖基化酶X抑制剂不会使DNA由半保留复制变为全保留复制
8. 下列植物激素的相关知识,说法错误的是( )
A. 光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程
B. 激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受环境因素的影响
C. 干旱时,植物萎蔫的叶片合成的脱落酸能促进气孔关闭
D. 喷洒适宜浓度的乙烯利能促进细胞伸长、开花和果实发育
9. 植物根系与微生物之间的良性互作关系,能提升植物的资源获取效率与逆境响应。例如,小麦根系分泌有机酸吸引解磷细菌在根系聚集,解磷细菌分泌的有机酸和酶能将有机磷分解成无机磷,小麦根系吸收后生长更健壮,释放更多的糖类与维生素为解磷细菌提供生长所需的能量与营养。下列叙述正确的是( )
A. 小麦与解磷细菌的原始合作中双方均能获利
B. 小麦根际属于影响微生物数量的非密度制约因素
C. 可使用细菌计数板对土壤中解磷细菌进行分离和计数
D. 上述案例体现了小麦与根际微生物之间的调节机制为负反馈调节
10. 铁蛋白能储存细胞中多余的Fe³+,其在细胞中的合成量受细胞中游离Fe³+的影响,在铁调节蛋白、铁蛋白mRNA上的铁应答元件等共同作用下,实现翻译水平上的精细调控,机制如图所示。下列说法正确的是( )
A. Fe³+与铁调节蛋白结合导致其完全失活而脱离铁应答元件
B. 铁蛋白基因中决定“-天-色-丙-”的模板链碱基序列为3'—CTGACCCGT—5'
C. 铁蛋白基因中的碱基数量是铁蛋白中氨基酸数量的6倍
D. 细胞中游离Fe³+影响铁蛋白的合成量,这属于正反馈调节
11. 某科学家为了研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用。在家兔胚胎生殖系统分化之 前,通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织,观察它们的性染色体组成及外生殖器的表现。 实验结果如下表,相关说法错误的是( )
性染色体组成
外生殖器表现
未做手术
手术后
XY
雄性
雌性
XX
雌性
雌性
A. 该实验运用了控制变量中的减法原理
B. 该实验证明雄性生殖器官发育需要来自睾丸提供的激素
C. 若上述摘除手术后,注射一定量的睾酮,两者均发育为雄性
D. 若手术阻断垂体和下丘脑之间的联系,不影响生殖器官的功能
12. 某落叶阔叶混交林中,有两种关键树种桦树和赤杨树,逐年调查它们的现存生物量得到了C值(桦树现存生物量/赤杨现存生物量),下列说法正确的是( )
A. 研究期间赤杨树始终在竞争中占优势
B. 这片混交林的群落不存在水平结构
C. 桦树与赤杨树的生态位完全相同
D. 无法确定b~c年间桦树的生物量变化
13. 我国在胚胎移植领域的成果已处于国际前沿,尤其在异种器官移植和高效繁育技术上。2025年3月,基因编辑猪肾脏成功移植到终末期肾病患者体内(技术流程见下图),术后血肌酐恢复正常,成为亚洲首例活体异种肾移植案例。下列相关叙述错误的是( )
①从猪耳提取体细胞→②基因编辑→③构建胚胎→④移植至代孕母猪体内→培育出无病原体供体
A. 步骤①获得的体细胞培养时,为保证细胞正常增殖,往往要加入动物血清
B. 步骤②基因编辑的目标之一是消除猪细胞表面引发人免疫排斥的关键抗原
C. 步骤③构建胚胎,需要利用体细胞核移植技术、电融合以及早期胚胎培养
D. 为提高步骤④成功率,应对代孕母猪进行同期发情处理,使用免疫抑制剂
14. 细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质,可代替食品防腐剂使用,且安全性较高。研究者已证明乳酸菌代谢过程中分泌的细菌素可抑制金黄色葡萄球菌。牛津杯是一种钢制的空心小管,将其插在琼脂培养基上时,加入杯中的液体可以逐渐渗透到培养基中,利用该装置可进行细菌素抑菌实验。下列关于该实验的叙述不正确的是( )
A. 图1的接种方法分别为平板划线法
B. 图2进行抑菌实验时,平板中接种乳酸菌,牛津杯中加入金黄色葡萄球菌的培养液
C. 细菌素代替食品防腐剂且安全性较高的原因之一在于,细菌素可被消化液中的酶分解
D. 为获得具有高效抗菌活性的乳酸菌菌种,可以从酸奶和泡菜中筛选乳酸菌进行培养
15. 用电融合法处理去核卵母细胞和体细胞,一段时间后检测不同电场强度下重构胚的融合率、激活率和卵裂率,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 去核的卵母细胞需要培养到MⅡ期才能与体细胞融合
B. 核移植的理论已经非常完善,该技术的成功率较高
C. 相同电场强度对重构胚的融合率、激活率和卵裂率的影响结果不同
D. 与140V/mm电场强度相比,150V/mm电场强度更有利于细胞融合
16. 山西拥有丰富的煤炭资源,但因开采而造成生态破坏。某地区采用生态工程技术对矿区开展生态修复,使矿区植被在短时间内得到较大恢复。下列叙述错误的是( )
A. 上述生态修复的关键在于植被恢复以及土壤微生物群落的重建
B. 矿区植被恢复的过程属于次生演替,演替过程中群落稳定性逐渐升高
C. 由题意可知,人类活动可以改变群落演替的速度和方向
D. 修复后的生物群落能实现自我更新和维持,这主要体现了生态工程的整体原理
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 绿萝能有效吸收空气中的甲醛,具有发达的气生根,可通过水培进行大量繁殖,被广泛用于家装后室内空气的净化。下图1是绿萝叶肉细胞内暗反应的部分过程示意图。据此回答下列问题:
(1)图1循环中,物质X是______,该过程的产物被还原需要消耗______(物质名称)提供的能量。
(2)家居种植的绿萝品系多样,研究人员在相同的条件下分别测定了M1、M2、M3三个品种的光补偿点和光饱和点,结果如图2。三个品系更适宜室内种植的品种是______,选择该品种的原因是______。
(3)在M1光饱和点的光强下,测得M1和M3的相关指标如下表,发现在该光强下M1放氧速率高于M3可能原因是______(答出2点即可)。
光合色素(mg/L)
气孔导度(μmol·m²·s)
胞间CO2浓度(UI/L)
净光合放氧速率(μmol·m²·s)
OCR最大值(pmol/min)
M1
89.2
2.44
396.2
4.1
216
M3
56.6
1.58
579.5
2.7
280
注:OCR值用于衡量线粒体氧化速率。
18. 异色瓢虫鞘翅底色由基因B/b控制,B(黑底)对b(红底)为不完全显性;斑点数目存在多斑点和少斑点,由基因H/h控制。科研人员进行了以下实验:
实验一:纯合黑底四斑×纯合红底六斑→F1全表现为黑底红边四斑。
实验二:F1雌雄个体交配→F2表型及比例为黑底六斑:黑底四斑:黑底红边六斑:黑底红边四斑:红底六斑:红底二斑≈1:3:2:6:1:3
(1)据实验一,瓢虫鞘翅斑点数这一性状中,______(选填“四斑”、“六斑”)为隐性性状;实验一两亲本的基因型分别为______。
(2)实验二F2中红底二斑个体基因型为______。请从分子水平推测“少斑点”性状在不同底色上出现差异的原因是______。
(3)后续研究发现瓢虫鞘翅存在“黑化”现象(鞘翅全黑,斑点模糊),将一对黑底四斑和红底六斑的亲本杂交,后代表型和数量如下:
表型
黑底红边四斑
黑底红边六斑
黑化黑底红边六斑
黑化黑底红边四斑
数量
44
28
20
4
由结果可知,______(选填“黑化”、“非黑化”)为显性性状,且黑化基因与______(选填“底色基因”、“斑点基因”)位于同一对同源染色体上,后代出现个别黑化的黑底红边四斑个体的原因是亲代同源染色体的非姐妹染色单体在产生配子时发生了互换,根据表格数据计算,其产生重组型配子的概率约为______。
19. 科研人员通过建立污水处理系统(含多种微生物)、引种植物等措施,将污染严重的某湿地建设成城市湿地景观公园。下图1表示湿地对城市污水的净化:图2表示该湿地生态系统的局部能量流动过程,其中D表示同化量,图中字母代表相应能量。回答下列问题:
(1)图1中甲、乙、丙代表该湿地生态系统中的三种组成成分,甲指的是______,碳元素在图1的甲、乙、丙之间以______的形式进行传递。
(2)图1中输入人工湿地生态系统的能量是_________________;分析图2可知,第一营养级和第二营养级之间的传递效率为_________________(用图中字母表示)。
(3)信息传递对生态系统和农业生产都有重要作用,孔雀开屏是______(填“物理”或“化学”或“行为”)信息,使用黑光灯诱捕趋光性昆虫属于______防治。
(4)生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节;一般情况下,食物网越复杂,生态系统的______(填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性就越高;处于生态平衡的生态系统具有以下特征:结构平衡、功能平衡、______平衡。
20. 睡眠是一种复杂的生理过程,受到多种神经递质和神经肽的精细调节。研究发现CRH(促肾上腺皮质激素释放激素)与GHRH(生长激素释放激素)的相抗衡作用在睡眠—觉醒周期的调控中占据重要地位,它们的失衡可能导致睡眠障碍。同时,另一种激素皮质醇对睡眠和觉醒也有影响,如图为失眠机理示意图。回答下列问题:
(1)CRH与GHRH的动态平衡维持着正常睡眠一觉醒周期:正常情况下夜间上半夜,由______分泌的GHRH占优势,能够促进睡前慢波睡眠,人体进入深度睡眠:夜间下半夜,CRH的分泌占优势,能够______。
(2)正常状态下,皮质醇可以通过______机制抑制HPA轴的过度激活,维持相关激素的平衡。但长期在应激状态下,可能会导致下丘脑上的皮质醇受体下调,使得皮质醇持续______。同时机体通过CRH分泌增加,______GHRH的分泌,导致睡前慢波睡眠减少:同时刺激脑区蓝斑核,导致大脑皮层______,促使人体觉醒,进一步加剧失眠症状的产生,形成一种“高皮质醇—睡眠差”的恶性循环。
(3)研究表明,γ-氨基丁酸(GABA)是一种重要的中枢神经系统抑制性神经递质,摄入一定量的外源GABA可以改善机体睡眠质量,推测其机制可能是:__________________。
21. CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术,在单链向导RNA(SgRNA)引导下,Cas9基因表达产生的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”,切割DNA双链以敲除目标基因(靶基因)或插入新的基因,其工作原理如下所示。
(1)研究发现CRISPR-Cas9系统广泛存在于细菌细胞内,从功能上看,细菌体内的Cas9类似于基因工程中的______。
(2)SgRNA是一段较短的能与目标基因互补配对的特殊序列,在SgRNA的引导下,Cas9蛋白对目标基因进行识别和定点敲除。Cas9蛋白有时会对非目标基因进行切割,试分析其原因可能是当其他基因也含有______的序列时,造成SgRNA与非目标基因错误结合,进而导致Cas9蛋白对非目标基因进行切割。为了减少上述情况出现的概率,可以适当______(填“增加”或“减少”)SgRNA的长度,提高其与目标基因识别的特异性。
(3)图2为科研人员利用CRISPR/Cas9技术制作PD-1基因敲除牛的流程图,通过删除编码PD-1蛋白功能区的2、3、4片段造成蛋白的功能性缺失,此过程至少需要根据PD-1基因的碱基序列设计______个SgRNA。经基因编辑得到的12只小牛可通过PCR鉴定其基因型,电泳结果如图3所示。据图可知,图3中代表基因敲除纯合子的小牛共有______只。
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