精品解析:河北衡水桃城中学等校2025-2026学年高三上学期第二次模拟考试生物试题
2026-02-27
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内容正文:
2026届普通高等学校招生全国统一考试模拟试卷
生物(二)
注意事项:1.考试时间为75分钟,满分100分。
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试卷上无效。
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任。下列有关叙述错误的是( )
A. 种子萌发时,细胞内自由水所占比例升高
B. 自由水和结合水都是细胞结构的重要组成部分
C. 水呈液态和具有较高的比热容,与氢键有关
D. 干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
2. 氨基酸是构成蛋白质的基本单位,也是生物体代谢的重要物质。下列有关叙述错误的是( )
A. 在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种
B. 有的氨基酸可以作为神经递质参与信息传递
C. 在生物体内能够运输氨基酸的物质都是蛋白质
D. 通过比较氨基酸序列的差异,可以从分子水平为生物的亲缘关系与进化历程提供证据
3. 下列有关细胞结构的叙述,错误的是( )
A. 细胞骨架由蛋白质和脂质组成,与细胞运动、物质运输等活动有关
B. 高尔基体形成的囊泡具有单层膜,通过与细胞膜融合完成分泌
C. 在有丝分裂前的间期,细胞中核糖体的生理活动会增强
D. 细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位
4. 利用渗透作用实验原理可以测定细胞液浓度的大概范围.将细胞液浓度相同的某种植物细胞(如图所示),置于不同浓度的蔗糖溶液中,出现a~d四种细胞状态,则细胞液浓度最精确的范围是下列哪两个细胞之间( )
A. c~d B. a~c
C. a~d D. d~c
5. 酶和ATP都是细胞代谢所需要的物质。下列有关的叙述错误的是( )
A. 淀粉在酸性条件下易水解,导致在酸性条件下测得的淀粉酶活性低于实际值
B. 在动物细胞培养中,胶原蛋白酶可将组织分散成单个细胞
C. ATP水解的过程往往伴随着蛋白质分子的磷酸化
D. 人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,细胞产生ATP的量增加
6. 如图为一个正在分裂的精原细胞(AAXBY),图中显示了细胞中两对同源染色体及相关基因在染色体上的位置。下列叙述正确的是( )
A. 图示细胞有两个四分体,含有8个染色单体
B. 图示细胞中1号染色体上的等位基因A、a形成原因是减数分裂过程中发生了基因突变
C. 若该细胞正常分裂至减数第二次分裂后期,染色体数目与图中细胞不同
D. 若该细胞产生了一个XB的精细胞,则同时产生的精细胞可能为AY、AY、AaXB
7. 下列关于生物进化的叙述,错误的是( )
A. 可通过比较同一种群不同时期的基因型频率来判断生物是否发生进化
B. 生态系统多样性的形成原因可以概括为协同进化
C. 达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
D. 中性学说认为决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择
8. 某植物的突变株表现为晚熟(dd),与4号染色体三体早熟纯合植株杂交,再选择F1中的三体与晚熟突变株杂交得到F2。假设三体细胞减数分裂时,任意配对的两条染色体分离时,另一条未配对的染色体随机移向细胞的一极,三体产生的含1条或2条4号染色体的配子活性相同且受精后均能发育。下列描述错误的是( )
A. 若基因d不位于4号染色体上,则F2中早熟植株:晚熟植株=1:1
B. 若基因d位于4号染色体上,则F2中早熟植株:晚熟植株=5:1
C. 若基因d位于4号染色体上,F1中的三体植株产生的配子类型及比例为2DD:1d:2Dd:1D
D. 若基因d位于4号染色体上,F1中的三体植株自交后代表型及比例为早熟:晚熟=35:1
9. 下列有关神经系统和神经调节的叙述,错误的是( )
A. 中枢神经系统由大脑皮层和脊髓组成
B. 大脑皮层主要由神经元胞体及其树突构成
C. 交感神经兴奋使瞳孔扩张、血管收缩
D. 缩手反射的中枢在脊髓,眨眼反射的中枢在脑干
10. 在植物的生长发育过程中,植物激素及植物生长素调节剂发挥了重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 连续阴雨时喷施一定浓度的生长素类调节剂可防止油菜减产
B. 赤霉素能促进细胞伸长和果实发育,促进细胞分裂与分化
C. 当脱落酸与赤霉素的比值较低时,有利于黄瓜分化形成雄花
D. 乙烯可在植物体各个部位合成,乙烯能够促进果实成熟
11. 研究人员调查了低海拔地区和迁移到高海拔地区网箱中的几种蝗虫的食物比例变化,结果如图(数字表示蝗虫种类;甲、乙分别表示低海拔和迁移到高海拔的蝗虫;植物类群1和2的相对比例表示该类蝗虫的食物比例)。下列相关说法错误的是( )
A. 有些种类的蝗虫在低海拔和高海拔时的食物比例相似
B. 植物类群对蝗虫种群数量的作用强度与其种群密度无关
C. 蝗虫取食部分植物类群后,其他植物类群会获得更多资源
D. 上述调查包含的种间关系有种间竞争和捕食
12. 蜜蜂是自然界最重要的传粉动物之一,对作物授粉和维持自然生态系统平衡发挥着重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 蜜蜂通过视觉和嗅觉感知花朵的颜色、形状与气味,此类信息属于物理信息和化学信息
B. 蜜蜂释放报警信息素给同伴调节了种间的关系
C. 蜜蜂为植物传粉,植物为蜜蜂提供花蜜,进而维持生态系统的稳定
D. 蜜蜂跳“圆圈舞”或“8字舞”属于行为信息
13. 干细胞培养的成功是动物细胞工程领域的重大突破,其在医学等领域具有广阔的应用前景,下列相关叙述正确的是( )
A. 造血干细胞分化形成各种血细胞的过程体现了细胞的全能性
B. 相较于胚胎干细胞,从骨髓中分离出的造血干细胞具有组织特异性,其分化潜能更广
C. 通过借助载体将特定基因导入成纤维母细胞逆转为原始的胚胎干细胞,即可获得iPS细胞
D. 利用自体iPS细胞培育出的器官进行移植,可有效避免免疫排斥反应
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 某研究团队为探究IRP(铁调节蛋白)基因的功能,敲除了小鼠的IRP基因。他们发现,敲除小鼠细胞中HIFla和HIF2a蛋白含量显著增加。下图显示测定的野生型和IRP敲除小鼠的线粒体耗氧速率和LDHA酶(催化丙酮酸转化为乳酸)的表达量结果。下列相关说法错误的是( )
A. 敲除IRP基因导致小鼠细胞主要能量供应途径从有氧呼吸转变为无氧呼吸
B. IRP敲除小鼠细胞中,丙酮酸主要在细胞质基质中被彻底氧化分解
C. 在野生型小鼠细胞中,IRP蛋白可能通过促进HIF蛋白的降解来维持其低水平
D. LDHA酶表达量升高是线粒体耗氧速率降低的原因
15. 人乳头瘤病毒(HPV)是一类DNA病毒,其入侵机体后会在皮肤及黏膜上皮细胞内进行增殖,会诱发宫颈癌等疾病,机体也会启动免疫反应进行防御。HPV疫苗能有效预防HPV感染,目前常用的疫苗有二价、四价、九价等,分别针对不同亚型的HPV。下列相关叙述正确的是( )
A. HPV的遗传物质彻底水解后可得到4种脱氧核苷酸
B. HPV入侵机体后,经抗原呈递细胞处理呈递HPV抗原给辅助性T细胞
C. 接种HPV疫苗后,机体产生的抗体可直接裂解被HPV感染的细胞
D. HPV入侵机体后降低了宿主的免疫监视功能,增加宿主患宫颈癌的概率
16. 下图为大肠杆菌的色氨酸(Trp)操纵子模型。当环境中色氨酸浓度高时,色氨酸作为辅阻遏物,与调节基因翻译产生的阻遏蛋白结合成复合物,该复合物与操纵基因(O)结合,阻止结构基因表达;当色氨酸浓度低时,阻遏解除,结构基因表达,合成色氨酸。某研究人员构建了一株大肠杆菌突变株,其操纵基因序列发生突变,导致阻遏蛋白无法结合。该突变株在含色氨酸的培养基中培养,检测其色氨酸合成相关基因(trpE~trpA)的表达水平。下列关于该突变株的推测,错误的是( )
A. 色氨酸合成基因不表达,因为色氨酸作为辅阻遏物直接抑制RNA聚合酶活性
B. 无论色氨酸浓度高低,结构基因均持续高表达
C. 色氨酸合成基因低水平表达,因为色氨酸作为辅阻遏物直接结合启动子
D. 色氨酸合成基因表达水平与野生型一致,因为阻遏蛋白仍可通过其他机制调控
17. 生态廊道是能够沟通连接孤立生态单元、满足物种扩散与迁移需求的线性生态系统。长三角正协同推进长江水系生态廊道建设,以构建完整的生态系统。飞机草曾是长三角的入侵物种,研究人员探究了几种化学物质(除草剂)对飞机草的抑制作用,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 建立生态廊道有利于孤立种群间的基因交流,保护物种的遗传多样性
B. 生态廊道通过增加天敌数量,可有效控制飞机草等入侵物种的种群增长
C. 对飞机草控制效果最佳的化学物质及处理浓度是浓度为1%的百草枯
D. 若要探究草甘膦、2,4—D与百草枯间的相互作用关系,在该实验的基础上还应增加至少2组实验
18. 某兴趣小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了相关实验。下列叙述正确的有( )
A. 梯度稀释时可用微量移液器进行操作
B. 甲组中a培养基上的菌落连成一片,是稀释度不够造成的
C. 以乙组计数,1g土壤中尿素分解菌的估算数目是2.8×10⁸个
D. 若平板上长出形态、大小不一的菌落,说明土壤中除目标菌外还有其他能利用尿素的杂菌
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 叶片与种子之间的磷酸(Pi)分配对作物籽粒灌浆(籽粒积累有机物)有重要影响。研究发现水稻磷酸转运蛋白OsPHO1;2通过茎节将Pi偏向于分配给叶片(用较粗箭头表示),从而影响其籽粒灌浆,其主要影响机制如图所示。图中TP代表磷酸丙糖,磷酸丙糖转运体TPT反向交换转运Pi和TP。请回答下列问题:
(1)OsPHO1;2将Pi优先运往叶片,促进叶肉细胞中ATP和_________的合成,后者在光合作用过程的作用是________________,进而通过光合作用产生更多的TP。在叶绿体中,光合作用合成的TP一部分用于C5____________(填全称)的再生,另一部分通过TPT运出叶绿体。TP在细胞质中可转化为蔗糖,蔗糖可以进入筛管,再通过_________长距离运输到籽粒中,用于合成淀粉等储存物质。
(2)当OsPHO1;2功能增强时,Pi更多地分配给叶片,这会__________(填“促进”或“抑制”)TP从叶绿体的输出。OsPHO1;2将Pi优先分配给叶片,使得叶肉细胞质中Pi浓度_________,这促进了TP从叶绿体向_________的转运。在光合作用中,Pi的供应直接影响_________循环(乙过程)的运转。
20. 急性应激状态下,机体通过“自主神经—肾上腺髓质轴”(SAM)和“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”(HPA)调控血糖升高,如图所示。但这两条途径需数十分钟才能升高血糖,不符合紧急情况下对能量的需求。近年研究发现,下丘脑—交感神经—肝脏轴(HSL)在早期应激血糖(应激后到3min内的血糖变化)的产生中十分关键。请回答下列问题:
(1)应激状态下,SAM轴激活后,交感神经末梢释放的_________直接作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素,进而升高血糖。除图中所示激素外,其他升高血糖的激素还有________________________(写出2种)。
(2)危险刺激导致CRH分泌增加是_________(填“神经”“体液”或“神经一体液”)调节的结果。HPA轴中,下丘脑分泌___________________(填CRH的名称),CRH与垂体细胞的受体结合,促进合成分泌ACTH,ACTH通过________运输到肾上腺,促进肾上腺皮质细胞合成分泌糖皮质激素,并与细胞内的_____________结合后调节基因表达。肾上腺皮质还能分泌________维持血钠含量的稳定。
(3)通过SAM轴升高血糖的速度____(填“大于”“等于”或“小于”)通过HPA轴升高血糖速度。HSL轴通过交感神经直接作用于肝脏,促进________分解为葡萄糖并释放入血,实现血糖的瞬时调节。
(4)从进化与适应的角度看,机体在应激状态下形成多条血糖调节途径的意义是___________________。
21. 大杜鹃树是一种集中分布于我国云南高黎贡山山区的高大乔木。它的分布范围很小,很难引种到其他地方,是濒危物种。大杜鹃树林下凋落物厚,种子难以散布到土壤基质层,因此在自然环境中发芽率很低;幼苗生长缓慢,要生长很长时间才能开花;植株耐寒能力弱,在—2℃环境下会死亡,幼树死亡率高。请回答下列问题:
(1)大杜鹃树属于生态系统组成成分中的_________。大杜鹃树除具有观赏价值,还能涵养水源,体现了生物多样性的__________价值。
(2)从生态学角度看,大杜鹃树分布范围很小,很难引种到其他地方,这表明它的____________较窄,群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物______________,是__________________的结果。
(3)云南高黎贡山山区的外貌和结构会随着每年不同时节阳光、温度和水分的变化发生规律性的改变,体现了群落的_________特点。建立大杜鹃树繁育中心的保护措施属于________。处于生态平衡的云南高黎贡山山区具有结构平衡、功能平衡和________的特征。
(4)调查发现,该山区中两个营养级的能量来源与去路如图所示,其中P代表生产者固定的太阳能,a代表呼吸作用释放的能量,c代表流向分解者的能量。图中b₁、b₂代表________的能量,第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量可表示为__________。
(5)有人建议,人工清除林下的凋落物以提高大树杜鹃的种子发芽率,促进种群数量增长。但是有人不赞同这一建议,其理由是_________________________________________________________。
22. 猪白细胞表面抗原2(SLA-2)是一种主要组织相容性复合体(MHC)分子,在免疫识别中起关键作用。为深入研究其功能,科研人员计划构建稳定高表达SLA-2基因的猪肾上皮细胞株作为模型。其中AmpR为氨苄青霉素抗性基因,PuroS为嘌呤霉素抗性基因,嘌呤霉素是真核生物和原核生物中蛋白质合成的有效抑制剂。BclⅠ、NotⅠ、XbaⅠ、Sau3AⅠ为限制酶,括号内数值表示距复制原点的长度。请回答下列问题:
限制酶
BclⅠ
NotⅠ
XbaⅠ
Sau3AⅠ
识别序列和切割位点((5'—3')
5'-T↓GATCA-3'
5'-GC↓GGCCGC-3'
5'-T↓CTAGA-3'
5'-↓GATC-3'
(1)为保证获得的SLA-2基因编码序列准确无误,相较于从基因组中直接获取,更优的方案是以猪的____________为模板,通过__________方法获取。SLA-2基因以a链为转录模板链,由此可以推测SLA—2基因的转录是从其________(填“左侧”或“右侧”)开始的。
(2)将SLA-2基因与质粒1连接产物导入大肠杆菌,为了筛选出成功转入质粒的菌落,应在培养基中加入___________,在此步骤中,AmpR基因发挥了________基因的作用。
(3)为保证图中SLA-2基因按照正确的方向与质粒2连接,SLA-2基因位点1和2的识别序列所对应的酶分别是___________和___________。一般通过______________的方法筛选重组质粒3,研究人员将重组质粒3用NotⅠ和Sau3AⅠ完全酶切,可得到的条带大小为_______________bp。
(4)为筛选出成功导入了重组质粒3的细胞,需在培养液中加入____________,其筛选的生物学原理是___________________________。若要进一步筛选出能高表达SLA-2蛋白的细胞株,可用的检测方法是_____________(写出一种)。转化的猪肾上皮细胞需在_____________(填仪器名称)中进行培养。
23. 某品种动物(性别决定方式为ZW型)野生型个体脚的颜色和幼雏翼羽生长速度分别为白脚和快羽,由位于2对同源染色体上的2对等位基因控制。科研小组通过诱变筛选获得了黄脚和慢羽突变体。为研究该动物这两对相对性状的遗传方式,科研小组利用慢羽突变体、黄脚突变体和野生型个体进行4组杂交实验,结果见下表,分析表中内容回答下列问题:
实验组别
杂交亲本(P)
F1
F2
甲
慢羽突变体×慢羽突变体
白脚慢羽
白脚慢羽
乙
慢羽突变体×野生型
白脚快羽
白脚快羽:白脚慢羽=3:1
丙
黄脚突变体×黄脚突变体
黄脚快羽:白脚快羽=2:1
黄脚快羽:白脚快羽=1:1
丁
黄脚突变体×野生型
黄脚快羽:白脚快羽=1:1
黄脚快羽:白脚快羽=2:3
(注:表中F1为1对亲本的杂交后代,F2为F1全部个体随机交配的后代。假定每只动物的生殖力相同,繁殖力强大。)
(1)快羽基因突变为慢羽基因属于________(填“显性”或“隐性”)突变。科研小组要研究幼雏翼羽生长速度的基因位于Z染色体还是常染色体上,需选取实验组_________的各代动物进行性别鉴定。若该杂交组合的F2表型及其比例为_________________________________,则可判定决定幼雏翼羽生长速度的基因位于常染色体上。
(2)分析实验组丙的F1表型比例,解释黄脚:白脚=2:1的原因是______________________________。
(3)将实验组丙和丁的全部F1个体进行自由交配,理论上获得后代的表型及其比例为_______________。
(4)该动物羽毛形状有正常羽和丝羽,正常羽对丝羽为完全显性,野生型羽毛为正常羽,科研兴趣小组从正常羽快羽野生型中诱变育种获得隐性纯合的丝羽突变体。正常羽/丝羽和快羽/慢羽分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究正常羽/丝羽和快羽/慢羽基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有丝羽突变体、慢羽突变体、野生型3种纯合品系,请完善下面的实验流程。(说明:假设该动物雌性个体的同源染色体不会发生交换;所有个体生殖力相同,且子代的存活率相同。)
①实验思路:第一步:选择___________进行杂交获得F1,___________________________。
第二步:对第一步中的个体进行统计分析,观察记录表型及个数。
②预测实验结果及分析:
Ⅰ:若统计后的表型及其比例为_____________________,则正常羽/丝羽和快羽/慢羽基因的遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ:若统计后的表型及其比例为_____________________,则正常羽/丝羽和快羽/慢羽基因的遗传不遵循自由组合定律。
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2026届普通高等学校招生全国统一考试模拟试卷
生物(二)
注意事项:1.考试时间为75分钟,满分100分。
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试卷上无效。
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任。下列有关叙述错误的是( )
A. 种子萌发时,细胞内自由水所占比例升高
B. 自由水和结合水都是细胞结构的重要组成部分
C. 水呈液态和具有较高的比热容,与氢键有关
D. 干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
【答案】B
【解析】
【详解】A、种子萌发时代谢活动增强,细胞内自由水参与物质运输和生化反应,其比例升高,A正确;
B、结合水是细胞结构的重要组成(如与蛋白质、多糖结合),但自由水以游离态存在,主要作为溶剂和反应介质,并非细胞结构的组成部分,B错误;
C、水分子间氢键使其具有较高的比热容(维持温度稳定)和液态特性,C正确;
D、干旱时自由水减少,阻碍无机盐等营养物质的溶解、运输及吸收,D正确。
故选B。
2. 氨基酸是构成蛋白质的基本单位,也是生物体代谢的重要物质。下列有关叙述错误的是( )
A. 在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种
B. 有的氨基酸可以作为神经递质参与信息传递
C. 在生物体内能够运输氨基酸的物质都是蛋白质
D. 通过比较氨基酸序列的差异,可以从分子水平为生物的亲缘关系与进化历程提供证据
【答案】C
【解析】
【详解】A、在人体中,组成蛋白质的氨基酸共21种,A正确;
B、部分氨基酸(如甘氨酸、谷氨酸)可作为神经递质,通过突触传递信息,属于神经调节的分子基础,B正确;
C、在生物体内,运输氨基酸的物质不全是蛋白质,例如,转运RNA在翻译过程中负责运输氨基酸至核糖体,而tRNA属于核酸,C错误;
D、不同生物同源蛋白质的氨基酸序列差异越小,亲缘关系越近,该方法是分子生物学中研究生物进化的重要证据,D正确。
故选C。
3. 下列有关细胞结构的叙述,错误的是( )
A. 细胞骨架由蛋白质和脂质组成,与细胞运动、物质运输等活动有关
B. 高尔基体形成的囊泡具有单层膜,通过与细胞膜融合完成分泌
C. 在有丝分裂前的间期,细胞中核糖体的生理活动会增强
D. 细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网络结构,主要成分为蛋白质,不含脂质。其功能包括维持细胞形态、参与细胞运动、物质运输等,A错误;
B、高尔基体通过囊泡运输方式加工并转运蛋白质,形成的囊泡由单层膜结构包裹,最终通过胞吐作用与细胞膜融合完成分泌,B正确;
C、有丝分裂间期进行DNA复制和蛋白质合成,核糖体作为蛋白质合成的场所,其生理活动(如翻译过程)会增强,C正确;
D、根据细胞学说,细胞是生物体结构与功能的基本单位,既是结构单位,也是代谢和遗传的基本单位,D正确。
故选A。
4. 利用渗透作用实验原理可以测定细胞液浓度的大概范围.将细胞液浓度相同的某种植物细胞(如图所示),置于不同浓度的蔗糖溶液中,出现a~d四种细胞状态,则细胞液浓度最精确的范围是下列哪两个细胞之间( )
A. c~d B. a~c
C. a~d D. d~c
【答案】C
【解析】
【分析】成熟的植物细胞有一大液泡.当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离。植物细胞在不同浓度的蔗糖溶液中,其细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。
【详解】a细胞基本没有变化,但液泡有点变大,说明细胞吸水,细胞液的浓度大于外界溶液的浓度;
b细胞发生明显的质壁分离现象,细胞失水较多,说明细胞液的浓度明显小于外界溶液的浓度;
c细胞发生质壁分离现象,细胞失水,说明细胞液的浓度小于外界溶液的浓度;
d细胞中液泡有一定程度的缩小,说明细胞液的浓度小于外界溶液的浓度,细胞失水,但浓度差不大,所以还没有发生质壁分离。
由液泡缩小程度和质壁分离程度,可以判断细胞液浓度最精确的范围是在a~d两个细胞之间。
故选C。
5. 酶和ATP都是细胞代谢所需要的物质。下列有关的叙述错误的是( )
A. 淀粉在酸性条件下易水解,导致在酸性条件下测得的淀粉酶活性低于实际值
B. 在动物细胞培养中,胶原蛋白酶可将组织分散成单个细胞
C. ATP水解的过程往往伴随着蛋白质分子的磷酸化
D. 人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,细胞产生ATP的量增加
【答案】A
【解析】
【详解】A、酸能催化淀粉的水解,导致淀粉酶活性测定时底物减少,故在酸性条件下测得的淀粉酶活性高于实际值,A错误;
B、胶原蛋白酶可水解细胞间的胶原蛋白,使动物组织分散成单个细胞,B正确;
C、ATP水解时释放的磷酸基团可使蛋白质分子磷酸化,C正确;
D、肾上腺素和甲状腺激素都能提高细胞代谢速率增加产热,可释放更多的热量来维持寒冷时体温的相对恒定,同时产生更多的ATP,D正确。
故选A。
6. 如图为一个正在分裂的精原细胞(AAXBY),图中显示了细胞中两对同源染色体及相关基因在染色体上的位置。下列叙述正确的是( )
A. 图示细胞有两个四分体,含有8个染色单体
B. 图示细胞中1号染色体上的等位基因A、a形成原因是减数分裂过程中发生了基因突变
C. 若该细胞正常分裂至减数第二次分裂后期,染色体数目与图中细胞不同
D. 若该细胞产生了一个XB的精细胞,则同时产生的精细胞可能为AY、AY、AaXB
【答案】D
【解析】
【详解】A、图示细胞含有两对同源染色体和8条染色单体,但染色体散乱没有配对,处于有丝分裂前期,没有四分体,A错误;
B、1号染色体上的等位基因A、a形成原因是有丝分裂前的间期发生了基因突变,B错误;
C、减数第二次分裂后期的染色体数目与图中细胞染色体数目相同,C错误;
D、若该细胞产生基因型为XB的精细胞,考虑减数第二次分裂后期着丝粒断裂后染色体移向了同一极,则其它三个细胞基因型可能为AY、AY、AaXB或AAXB、AY、aY,D正确。
故选D。
7. 下列关于生物进化的叙述,错误的是( )
A. 可通过比较同一种群不同时期的基因型频率来判断生物是否发生进化
B. 生态系统多样性的形成原因可以概括为协同进化
C. 达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
D. 中性学说认为决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择
【答案】A
【解析】
【详解】A、生物进化的实质是种群基因频率的改变,而非基因型频率,A错误;
B、协同进化指不同物种间、生物与无机环境相互影响共同进化,是生态系统多样性形成的主要原因,B正确;
C、达尔文自然选择学说指出:可遗传变异为适应提供原材料,自然选择保留有利变异导致适应,C正确;
D、中性学说认为中性突变(对生存既无利也无害的突变)通过随机遗传漂变在种群中积累,而非自然选择决定进化方向,D正确。
故选A。
8. 某植物的突变株表现为晚熟(dd),与4号染色体三体早熟纯合植株杂交,再选择F1中的三体与晚熟突变株杂交得到F2。假设三体细胞减数分裂时,任意配对的两条染色体分离时,另一条未配对的染色体随机移向细胞的一极,三体产生的含1条或2条4号染色体的配子活性相同且受精后均能发育。下列描述错误的是( )
A. 若基因d不位于4号染色体上,则F2中早熟植株:晚熟植株=1:1
B. 若基因d位于4号染色体上,则F2中早熟植株:晚熟植株=5:1
C. 若基因d位于4号染色体上,F1中的三体植株产生的配子类型及比例为2DD:1d:2Dd:1D
D. 若基因d位于4号染色体上,F1中的三体植株自交后代表型及比例为早熟:晚熟=35:1
【答案】C
【解析】
【详解】A、若基因d不位于4号染色体上,则d基因的遗传遵循孟德尔分离定律,不受三体影响。F1中的三体植株对于d基因是杂合子(Dd),与dd杂交时,F2中早熟(Dd)与晚熟(dd)的比例为1:1,A正确;
BC、若基因d位于4号染色体上,则F1中的三体植株基因型为DDd,其产生的配子比例为:D:d:DD:Dd=2:1:1:2,与dd(配子d)杂交后,F2中晚熟植株(基因型dd)占1/6,早熟植株(含显性D)占5/6,所以早熟植株:晚熟植株比例为5:1,B正确,C错误;
D、若基因d位于4号染色体上,则F1中的三体植株基因型为DDd,其产生的配子比例为:D:d:DD:Dd=2:1:1:2,F1自交后,晚熟植株所占比例为1/6×1/6=1/36,早熟植株为35/36,即早熟:晚熟=35:1,D正确。
故选C。
9. 下列有关神经系统和神经调节的叙述,错误的是( )
A. 中枢神经系统由大脑皮层和脊髓组成
B. 大脑皮层主要由神经元胞体及其树突构成
C. 交感神经兴奋使瞳孔扩张、血管收缩
D. 缩手反射的中枢在脊髓,眨眼反射的中枢在脑干
【答案】A
【解析】
【详解】A、中枢神经系统包括脑和脊髓,A错误;
B、大脑皮层是神经系统的最高级中枢,主要由神经元胞体及其树突构成的灰质组成,B正确;
C、交感神经属于自主神经系统,兴奋时可引起瞳孔扩张、血管收缩等应激反应,C正确;
D、缩手反射为脊髓控制的低级反射,眨眼反射的反射弧中枢位于脑干,D正确。
故选A。
10. 在植物的生长发育过程中,植物激素及植物生长素调节剂发挥了重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 连续阴雨时喷施一定浓度的生长素类调节剂可防止油菜减产
B. 赤霉素能促进细胞伸长和果实发育,促进细胞分裂与分化
C. 当脱落酸与赤霉素的比值较低时,有利于黄瓜分化形成雄花
D. 乙烯可在植物体各个部位合成,乙烯能够促进果实成熟
【答案】A
【解析】
【详解】A、油菜收获的是种子,其形成需经过受精过程,连续阴雨影响传粉受精,喷施生长素类调节剂仅能促进子房发育为果实,但无法形成种子,故不能防止油菜减产,A错误;
B、赤霉素主要促进细胞伸长、种子萌发和果实发育,促进细胞分裂与分化,B正确;
C、脱落酸抑制生长,赤霉素促进生长,当脱落酸与赤霉素的比值较低时,有利于雄花形成,C正确;
D、乙烯广泛存在于植物各部位,主要功能是促进果实成熟、促进开花和器官脱落,D正确。
故选A。
11. 研究人员调查了低海拔地区和迁移到高海拔地区网箱中的几种蝗虫的食物比例变化,结果如图(数字表示蝗虫种类;甲、乙分别表示低海拔和迁移到高海拔的蝗虫;植物类群1和2的相对比例表示该类蝗虫的食物比例)。下列相关说法错误的是( )
A. 有些种类的蝗虫在低海拔和高海拔时的食物比例相似
B. 植物类群对蝗虫种群数量的作用强度与其种群密度无关
C. 蝗虫取食部分植物类群后,其他植物类群会获得更多资源
D. 上述调查包含的种间关系有种间竞争和捕食
【答案】B
【解析】
【详解】A、在低海拔和高海拔时,有些种类的蝗虫在低海拔和高海拔时的食物比例相似,其中蝗虫种类5的食谱最相似,都以植物类群2为食,A正确;
B、植物类群(食物)对蝗虫种群数量的作用强度与其种群密度有关,属于影响蝗虫种群数量的密度制约因素,B错误;
C、蝗虫取食部分植物类群后,减少与其他植物的竞争关系,其他植物类群会获得更多的光照等资源,C正确;
D、上述调查包含的种间关系有种间竞争(有些蝗虫之间食物存在相同的类群)、捕食(蝗虫以植物类群为食),D正确。
故选B。
12. 蜜蜂是自然界最重要的传粉动物之一,对作物授粉和维持自然生态系统平衡发挥着重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 蜜蜂通过视觉和嗅觉感知花朵的颜色、形状与气味,此类信息属于物理信息和化学信息
B. 蜜蜂释放报警信息素给同伴调节了种间的关系
C. 蜜蜂为植物传粉,植物为蜜蜂提供花蜜,进而维持生态系统的稳定
D. 蜜蜂跳“圆圈舞”或“8字舞”属于行为信息
【答案】B
【解析】
【详解】A、蜜蜂通过视觉感知花朵颜色、形状,属于物理信息;通过嗅觉感知气味,属于化学信息,A正确;
B、蜜蜂释放的报警信息素用于同种个体间传递危险信号,调节的是种内关系,B错误;
C、蜜蜂传粉与植物提供花蜜属于互利共生的种间关系,可促进物质循环和能量流动,维持生态系统稳定性,C正确;
D、蜜蜂舞蹈通过特定动作向同伴传递蜜源方位信息,属于行为信息,D正确。
故选B。
13. 干细胞培养的成功是动物细胞工程领域的重大突破,其在医学等领域具有广阔的应用前景,下列相关叙述正确的是( )
A. 造血干细胞分化形成各种血细胞的过程体现了细胞的全能性
B. 相较于胚胎干细胞,从骨髓中分离出的造血干细胞具有组织特异性,其分化潜能更广
C. 通过借助载体将特定基因导入成纤维母细胞逆转为原始的胚胎干细胞,即可获得iPS细胞
D. 利用自体iPS细胞培育出的器官进行移植,可有效避免免疫排斥反应
【答案】D
【解析】
【详解】A、造血干细胞分化形成各种血细胞的过程,并未发育成完整个体或其他各种细胞,因此不能体现细胞的全能性,A错误;
B、胚胎干细胞属于多能干细胞,具有发育全能性;造血干细胞属于专能干细胞,仅能分化为血液系统细胞,分化潜能更窄,B错误;
C、iPS细胞是通过将特定基因导入体细胞(如皮肤细胞、纤维母细胞等),使其“重编程”恢复到类似胚胎干细胞的状态,而不是“逆转为原始的胚胎干细胞”,虽然它们功能相似,但来源和诱导方式不同,C错误;
D、自体iPS细胞源于患者自身体细胞,由其培育的器官与患者遗传物质相同,移植后不会发生免疫排斥反应,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14. 某研究团队为探究IRP(铁调节蛋白)基因的功能,敲除了小鼠的IRP基因。他们发现,敲除小鼠细胞中HIFla和HIF2a蛋白含量显著增加。下图显示测定的野生型和IRP敲除小鼠的线粒体耗氧速率和LDHA酶(催化丙酮酸转化为乳酸)的表达量结果。下列相关说法错误的是( )
A. 敲除IRP基因导致小鼠细胞主要能量供应途径从有氧呼吸转变为无氧呼吸
B. IRP敲除小鼠细胞中,丙酮酸主要在细胞质基质中被彻底氧化分解
C. 在野生型小鼠细胞中,IRP蛋白可能通过促进HIF蛋白的降解来维持其低水平
D. LDHA酶表达量升高是线粒体耗氧速率降低的原因
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、虽然数据表明无氧呼吸增强(LDHA表达升高)、有氧呼吸减弱(耗氧速率下降),但细胞的主要能量供应途径是否“转变”无法得出,有氧呼吸可能仍是主要途径,A错误;
B、丙酮酸被“彻底氧化分解”是指有氧呼吸的第二、三阶段,这些过程发生在线粒体中,而非细胞质基质。题干中提到LDHA酶表达量升高,意味着更多的丙酮酸在细胞质基质中被还原为乳酸,这是一个不彻底氧化、不释放大量能量的过程,B错误;
C、在野生型(有IRP蛋白)中,HIF蛋白含量低;在IRP敲除型(无IRP蛋白)中,HIF蛋白含量高,这表明,正常的IRP蛋白的功能是维持HIF蛋白的低水平,可能是促进HIF蛋白的降解导致的,C正确;
D、LDHA酶表达升高和耗氧速率降低都是HIF蛋白含量增加所导致的结果,二者是并列关系,而非因果关系。HIF蛋白增加,一方面抑制了线粒体功能(导致耗氧速率降低),另一方面促进了无氧呼吸相关酶(如LDHA)的表达,D错误。
故选ABD。
15. 人乳头瘤病毒(HPV)是一类DNA病毒,其入侵机体后会在皮肤及黏膜上皮细胞内进行增殖,会诱发宫颈癌等疾病,机体也会启动免疫反应进行防御。HPV疫苗能有效预防HPV感染,目前常用的疫苗有二价、四价、九价等,分别针对不同亚型的HPV。下列相关叙述正确的是( )
A. HPV的遗传物质彻底水解后可得到4种脱氧核苷酸
B. HPV入侵机体后,经抗原呈递细胞处理呈递HPV抗原给辅助性T细胞
C. 接种HPV疫苗后,机体产生的抗体可直接裂解被HPV感染的细胞
D. HPV入侵机体后降低了宿主的免疫监视功能,增加宿主患宫颈癌的概率
【答案】BD
【解析】
【详解】A、HPV为DNA病毒,其遗传物质(DNA)彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和含氮碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶),而非脱氧核苷酸,A错误;
B、HPV入侵后,抗原呈递细胞可摄取、处理病毒抗原,将其呈递至细胞表面并与辅助性T细胞表面的受体结合,从而激活特异性免疫,B正确;
C、抗体由浆细胞分泌,可与病毒结合形成沉淀,但无法直接裂解靶细胞;裂解被病毒感染的细胞需依赖细胞免疫中的细胞毒性T细胞,C错误;
D、HPV 入侵机体后降低了宿主的免疫监视功能,增加宿主患宫颈癌的概率,D正确。
故选BD。
16. 下图为大肠杆菌的色氨酸(Trp)操纵子模型。当环境中色氨酸浓度高时,色氨酸作为辅阻遏物,与调节基因翻译产生的阻遏蛋白结合成复合物,该复合物与操纵基因(O)结合,阻止结构基因表达;当色氨酸浓度低时,阻遏解除,结构基因表达,合成色氨酸。某研究人员构建了一株大肠杆菌突变株,其操纵基因序列发生突变,导致阻遏蛋白无法结合。该突变株在含色氨酸的培养基中培养,检测其色氨酸合成相关基因(trpE~trpA)的表达水平。下列关于该突变株的推测,错误的是( )
A. 色氨酸合成基因不表达,因为色氨酸作为辅阻遏物直接抑制RNA聚合酶活性
B. 无论色氨酸浓度高低,结构基因均持续高表达
C. 色氨酸合成基因低水平表达,因为色氨酸作为辅阻遏物直接结合启动子
D. 色氨酸合成基因表达水平与野生型一致,因为阻遏蛋白仍可通过其他机制调控
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、色氨酸的作用是作为辅阻遏物激活阻遏蛋白,而非直接抑制RNA聚合酶活性,突变株中阻遏蛋白无法结合操纵基因,RNA聚合酶不受阻碍,结构基因应持续表达,而非不表达,A错误;
B、操纵基因突变后,阻遏蛋白(结合或未结合色氨酸)均无法结合O位点,RNA聚合酶可持续启动结构基因转录,因此无论色氨酸浓度如何,trpE~trpA都持续高表达,B正确;
C、色氨酸不会“直接结合启动子”,其调控依赖阻遏蛋白与操纵基因的相互作用,且突变株中阻遏机制失效,结构基因应高表达,而非低水平表达,C错误;
D、野生型的调控核心是“阻遏蛋白与操纵基因结合”,突变株中该相互作用完全丧失,阻遏机制失效,结构基因表达不受色氨酸调控(持续表达),与野生型(色氨酸高时抑制、低时表达)完全不同,且题干未提及阻遏蛋白有“其他调控机制”,D错误。
故选ACD。
17. 生态廊道是能够沟通连接孤立生态单元、满足物种扩散与迁移需求的线性生态系统。长三角正协同推进长江水系生态廊道建设,以构建完整的生态系统。飞机草曾是长三角的入侵物种,研究人员探究了几种化学物质(除草剂)对飞机草的抑制作用,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 建立生态廊道有利于孤立种群间的基因交流,保护物种的遗传多样性
B. 生态廊道通过增加天敌数量,可有效控制飞机草等入侵物种的种群增长
C. 对飞机草控制效果最佳的化学物质及处理浓度是浓度为1%的百草枯
D. 若要探究草甘膦、2,4—D与百草枯间的相互作用关系,在该实验的基础上还应增加至少2组实验
【答案】AC
【解析】
【详解】A、廊道连接了孤立的种群,便于个体往来,从而促进了基因交流,有利于保护遗传多样性,A正确;
B、生态廊道本身并不能直接或必然增加特定入侵植物的天敌数量,虽然理论上存在这种可能性,但这并非生态廊道最主要或最直接的功能,B错误;
C、据图可知,当百草枯的浓度为1%时,飞机草的死亡率最高,所以对飞机草控制效果最佳的化学物质及处理浓度是浓度为1%的百草枯,C正确;
D、若要探究草甘膦、2,4-D和百草枯间的相互作用关系,在该实验的基础上还应增加至少3组实验,分别是草甘膦+百草枯,2,4-D+百草枯,2,4-D处理,D错误。
故选AC。
18. 某兴趣小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了相关实验。下列叙述正确的有( )
A. 梯度稀释时可用微量移液器进行操作
B. 甲组中a培养基上的菌落连成一片,是稀释度不够造成的
C. 以乙组计数,1g土壤中尿素分解菌的估算数目是2.8×10⁸个
D. 若平板上长出形态、大小不一的菌落,说明土壤中除目标菌外还有其他能利用尿素的杂菌
【答案】AC
【解析】
【详解】A、梯度稀释时可用微量移液器进行操作,A正确;
B、甲组中a培养基上的菌落连成一片,可能是涂布不均匀造成的,菌液未分散开,B错误;
C、1g该土壤含分解尿素的细菌数是(275+285+280)÷3÷0.1×105=2.8×108,C正确;
D、该实验使用的是以尿素为唯一氮源的选择培养基,在这种培养基上,只要分解利用尿素的细菌就能生长。因此,即使菌落形态、大小不一,也只能说明土壤中存在着多种多样的、能够分解尿素的菌(即目标菌种具有多样性),而不能据此断定它们是需要被排除的“杂菌”,D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19. 叶片与种子之间的磷酸(Pi)分配对作物籽粒灌浆(籽粒积累有机物)有重要影响。研究发现水稻磷酸转运蛋白OsPHO1;2通过茎节将Pi偏向于分配给叶片(用较粗箭头表示),从而影响其籽粒灌浆,其主要影响机制如图所示。图中TP代表磷酸丙糖,磷酸丙糖转运体TPT反向交换转运Pi和TP。请回答下列问题:
(1)OsPHO1;2将Pi优先运往叶片,促进叶肉细胞中ATP和_________的合成,后者在光合作用过程的作用是________________,进而通过光合作用产生更多的TP。在叶绿体中,光合作用合成的TP一部分用于C5____________(填全称)的再生,另一部分通过TPT运出叶绿体。TP在细胞质中可转化为蔗糖,蔗糖可以进入筛管,再通过_________长距离运输到籽粒中,用于合成淀粉等储存物质。
(2)当OsPHO1;2功能增强时,Pi更多地分配给叶片,这会__________(填“促进”或“抑制”)TP从叶绿体的输出。OsPHO1;2将Pi优先分配给叶片,使得叶肉细胞质中Pi浓度_________,这促进了TP从叶绿体向_________的转运。在光合作用中,Pi的供应直接影响_________循环(乙过程)的运转。
【答案】(1) ①. NADPH ②. 提供能量并作还原剂 ③. 核酮糖—1,5—二磷酸 ④. 韧皮部
(2) ①. 促进 ②. 升高(增加) ③. 细胞质 ④. 卡尔文
【解析】
【分析】光合作用是利用光能,将二氧化碳和水等无机物合成有机物的过程。分为光反应阶段和暗反应阶段。
【小问1详解】
由图可知,OsPHO1;2将Pi优先运往叶片,在叶肉细胞中,Pi在叶绿体中促进ATP和NADPH的合成,NADPH在该过程中的生理作用是作为还原剂,提供能量。进而通过光合作用产生更多的TP。在叶绿体中,光合作用合成的TP一部分用于C5名称为核酮糖—1,5—二磷酸的再生,另一部分通过TPT运出叶绿体。TP在细胞质中可转化为蔗糖,蔗糖可以进入筛管,再通过韧皮部长距离运输到籽粒中,用于合成淀粉等储存物质。
【小问2详解】
当OsPHO1;2功能增强时,Pi更多地分配给叶片,叶肉细胞中TP生成增多,促进TP从叶绿体的输出。OsPHO1;2将Pi优先分配给叶片,使得叶肉细胞质中Pi浓度升高(增加),促进了TP从叶绿体向细胞质的转运。在光合作用中,Pi的供应直接影响乙过程即卡尔文循环的运转。
20. 急性应激状态下,机体通过“自主神经—肾上腺髓质轴”(SAM)和“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”(HPA)调控血糖升高,如图所示。但这两条途径需数十分钟才能升高血糖,不符合紧急情况下对能量的需求。近年研究发现,下丘脑—交感神经—肝脏轴(HSL)在早期应激血糖(应激后到3min内的血糖变化)的产生中十分关键。请回答下列问题:
(1)应激状态下,SAM轴激活后,交感神经末梢释放的_________直接作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素,进而升高血糖。除图中所示激素外,其他升高血糖的激素还有________________________(写出2种)。
(2)危险刺激导致CRH分泌增加是_________(填“神经”“体液”或“神经一体液”)调节的结果。HPA轴中,下丘脑分泌___________________(填CRH的名称),CRH与垂体细胞的受体结合,促进合成分泌ACTH,ACTH通过________运输到肾上腺,促进肾上腺皮质细胞合成分泌糖皮质激素,并与细胞内的_____________结合后调节基因表达。肾上腺皮质还能分泌________维持血钠含量的稳定。
(3)通过SAM轴升高血糖的速度____(填“大于”“等于”或“小于”)通过HPA轴升高血糖速度。HSL轴通过交感神经直接作用于肝脏,促进________分解为葡萄糖并释放入血,实现血糖的瞬时调节。
(4)从进化与适应的角度看,机体在应激状态下形成多条血糖调节途径的意义是___________________。
【答案】(1) ①. 神经递质 ②. 甲状腺激素、胰高血糖素
(2) ①. 神经 ②. 促肾上腺皮质激素释放激素 ③. 体液 ④. 糖皮质激素受体(或特异性受体或相应受体) ⑤. 醛固酮
(3) ①. 大于 ②. 肝糖原
(4)确保机体在不同阶段和不同强度的应激状态下都能及时、有效地供应能量,是长期进化和自然选择的结果,提高了生物的适应能力和生存机会(这种多重调节机制的形成是生物长期进化和自然选择的结果,保证了机体在不同应激情况下都能维持血糖稳定)
【解析】
【分析】下丘脑释放促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)作用于垂体,垂体释放促肾上腺皮质激素(ACTH),ACTH作用于肾上腺皮质,使肾上腺皮质分泌糖皮质激素,属于激素调节的分级调节。
【小问1详解】
应激状态下,SAM轴激活后,交感神经末梢以胞吐的方式释放神经递质。升高血糖的激素有肾上腺素、胰高血糖素和甲状腺激素。
【小问2详解】
危险刺激导致CRH分泌增加是通过反射弧的反射活动引起腺体的分泌,属于神经调节的结果。根据肾上腺皮质分泌糖皮质激素的分级调节可以推测CRH为促肾上腺皮质激素释放激素,ACTH为促肾上腺皮质激素。ACTH 通过体液运输到肾上腺,糖皮质激素作为信号分子,与细胞内糖皮质激素受体结合调控基因表达。肾上腺皮质还可以分泌醛固酮,醛固酮可促进肾小管和集合管对 Na⁺的重吸收,维持血钠稳定。
【小问3详解】
与HPA轴相比,SAM轴引起的肾上腺素的分泌只有神经调节,神经调节作用途径是反射弧,速度快,故通过SAM轴升高血糖的速度大于通过HPA轴升高血糖速度。HSL轴通过交感神经直接作用于肝脏,促进肝糖原分解为葡萄糖,提高血糖含量,实现血糖的瞬时调节。
【小问4详解】
机体在应激状态下形成多条血糖调节途径有积极的意义,体现在确保机体在不同阶段和不同强度的应激状态下都能快速、持续地升高血糖,血糖能氧化分解提供能量,所以可以及时、有效地供应能量,是长期进化和自然选择的结果,提高了生物的适应能力和生存机会(这种多重调节机制的形成是生物长期进化和自然选择的结果,保证了机体在不同应激情况下都能维持血糖稳定)。
21. 大杜鹃树是一种集中分布于我国云南高黎贡山山区的高大乔木。它的分布范围很小,很难引种到其他地方,是濒危物种。大杜鹃树林下凋落物厚,种子难以散布到土壤基质层,因此在自然环境中发芽率很低;幼苗生长缓慢,要生长很长时间才能开花;植株耐寒能力弱,在—2℃环境下会死亡,幼树死亡率高。请回答下列问题:
(1)大杜鹃树属于生态系统组成成分中的_________。大杜鹃树除具有观赏价值,还能涵养水源,体现了生物多样性的__________价值。
(2)从生态学角度看,大杜鹃树分布范围很小,很难引种到其他地方,这表明它的____________较窄,群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物______________,是__________________的结果。
(3)云南高黎贡山山区的外貌和结构会随着每年不同时节阳光、温度和水分的变化发生规律性的改变,体现了群落的_________特点。建立大杜鹃树繁育中心的保护措施属于________。处于生态平衡的云南高黎贡山山区具有结构平衡、功能平衡和________的特征。
(4)调查发现,该山区中两个营养级的能量来源与去路如图所示,其中P代表生产者固定的太阳能,a代表呼吸作用释放的能量,c代表流向分解者的能量。图中b₁、b₂代表________的能量,第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量可表示为__________。
(5)有人建议,人工清除林下的凋落物以提高大树杜鹃的种子发芽率,促进种群数量增长。但是有人不赞同这一建议,其理由是_________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 生产者 ②. 直接和间接
(2) ①. 生态位(宽度)(或生态幅) ②. 充分利用环境资源 ③. 群落中物种之间及生物与环境间协同进化
(3) ①. 季节性 ②. 易地保护 ③. 收支平衡
(4) ①. 未被利用 ②. b2+c2+d2(或d1—a2)
(5)凋落物分解后会增加土壤中的营养物质,如果人工去除,可能会造成土壤贫瘠
【解析】
【分析】1、影响种群数量的因素,自然因素:气候、食物、天敌、传染病等;人为因素:动物栖息地环境的破坏,生物资源的过度开发和利用,环境污染等;自身因素:出生率、死亡率。
2、保护生物多样性的措施:(1)就地保护:主要形式是建立自然保护区,是保护生物多样性最有效的措施;(2)迁地保护:将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,是对就地保护的补充;(3)建立濒危物种种质库,保护珍贵的遗传资源;(4)加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识。
【小问1详解】
大杜鹃树是能进行光合作用的自养生物,属于生态系统中的生产者。观赏价值属于直接价值,涵养水源属于间接价值,因此体现了生物多样性的直接和间接价值。
【小问2详解】
大杜鹃树分布范围小、难以引种,表明它的生态位(宽度 / 生态幅)较窄,对环境的适应范围有限。 群落中每种生物占据稳定生态位,有利于不同生物充分利用环境资源(如空间、食物等)。这是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果,是长期自然选择形成的稳定格局。
【小问3详解】
群落外貌和结构随季节变化,体现了群落的季节性(或时间结构)特点。建立繁育中心是在人工条件下保护濒危物种,属于易地保护(迁地保护)。处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡的特征,物质、能量的输入与输出保持相对稳定。
【小问4详解】
图中 b1、b2 代表未被利用的能量(即未被自身呼吸消耗、未流向分解者、也未流向下一营养级,暂时储存在生物体内的能量)。第二营养级(植食性动物)用于生长、发育和繁殖的能量 = 同化量d1 − 呼吸消耗量 a2,也可表示为流向分解者的 c2 + 流向下一营养级的 d2 + 未被利用的 b2,即 b2+c2+d2(或 d1−a2)。
【小问5详解】
凋落物分解后会释放矿质元素,增加土壤中的营养物质,是土壤肥力的重要来源。如果人工清除林下的凋落物,会切断这一物质循环途径,可能导致土壤贫瘠,反而不利于大杜鹃树的生长和种子萌发,甚至影响整个群落的物质循环和生态平衡。
22. 猪白细胞表面抗原2(SLA-2)是一种主要组织相容性复合体(MHC)分子,在免疫识别中起关键作用。为深入研究其功能,科研人员计划构建稳定高表达SLA-2基因的猪肾上皮细胞株作为模型。其中AmpR为氨苄青霉素抗性基因,PuroS为嘌呤霉素抗性基因,嘌呤霉素是真核生物和原核生物中蛋白质合成的有效抑制剂。BclⅠ、NotⅠ、XbaⅠ、Sau3AⅠ为限制酶,括号内数值表示距复制原点的长度。请回答下列问题:
限制酶
BclⅠ
NotⅠ
XbaⅠ
Sau3AⅠ
识别序列和切割位点((5'—3')
5'-T↓GATCA-3'
5'-GC↓GGCCGC-3'
5'-T↓CTAGA-3'
5'-↓GATC-3'
(1)为保证获得的SLA-2基因编码序列准确无误,相较于从基因组中直接获取,更优的方案是以猪的____________为模板,通过__________方法获取。SLA-2基因以a链为转录模板链,由此可以推测SLA—2基因的转录是从其________(填“左侧”或“右侧”)开始的。
(2)将SLA-2基因与质粒1连接产物导入大肠杆菌,为了筛选出成功转入质粒的菌落,应在培养基中加入___________,在此步骤中,AmpR基因发挥了________基因的作用。
(3)为保证图中SLA-2基因按照正确的方向与质粒2连接,SLA-2基因位点1和2的识别序列所对应的酶分别是___________和___________。一般通过______________的方法筛选重组质粒3,研究人员将重组质粒3用NotⅠ和Sau3AⅠ完全酶切,可得到的条带大小为_______________bp。
(4)为筛选出成功导入了重组质粒3的细胞,需在培养液中加入____________,其筛选的生物学原理是___________________________。若要进一步筛选出能高表达SLA-2蛋白的细胞株,可用的检测方法是_____________(写出一种)。转化的猪肾上皮细胞需在_____________(填仪器名称)中进行培养。
【答案】(1) ①. 相应mRNA(SLA-2的mRNA) ②. 逆转录 ③. 右侧
(2) ①. 氨苄青霉素 ②. 标记
(3) ①. XbaⅠ ②. NotⅠ ③. 琼脂糖凝胶电泳 ④. 3305、1240、963
(4) ①. 嘌呤霉素 ②. 只有成功转入并表达PuroS基因的细胞才能抵抗嘌呤霉素的杀伤作用而存活 ③. 抗原-抗体杂交 ④. CO2培养箱
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤: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。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。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。目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
为确保编码序列准确无误且不含内含子,应以猪的mRNA(或SLA-2基因转录的mRNA)为模板。通过逆转录(或反转录) 合成cDNA。因a链为模板链,且转录沿模板链3'→5'方向进行,故转录从右侧开始。
【小问2详解】
为了筛选出成功转入质粒的菌落,在培养基中加入氨苄青霉素。AmpR作为标记基因,用于鉴别并筛选成功导入质粒的大肠杆菌。
【小问3详解】
需将SLA-2基因准确插入到质粒2中,为保证图中SLA-2基因按照正确的方向与质粒2连接,由于BclⅠ中包含Sau3AⅠ的识别序列,因此不能选择Sau3AⅠ对质粒进行切割,又知目的基因的位点2是转录的起始点,因此应该在位点2的一端添加NotⅠ酶的识别序列,在位点1部位添加XbaⅠ酶的识别序列,即SLA-2基因位点1和2的识别序列所对应的酶分别是XbaⅠ酶和NotⅠ酶。一般通过琼脂糖凝胶电泳法筛选重组质粒3。研究人员将过程④提取的质粒用NotI和Sau3AI完全酶切,由于BclⅠ中包含Sau3AⅠ的识别序列,根据酶的识别序列可知,Sau3AⅠ也能切割BclⅠ所识别的序列,则重组质粒中有3个酶切位点,即用NotⅠ和Sau3AⅠ完全酶切质粒3后获得的序列为2273-1310=963bp,2450-2273+1100-(2310-2273)=1240bp,4445-(2450-1310)=3305bp。
【小问4详解】
质粒2含有PuroS(嘌呤霉素抗性基因),成功导入重组质粒的细胞能在含嘌呤霉素的培养基中存活。嘌呤霉素抑制蛋白质合成,只有含PuroS基因的细胞能合成相关酶分解嘌呤霉素,从而存活。抗原-抗体杂交方法可以检测细胞是否表达SLA-2蛋白。动物细胞培养需要在CO₂培养箱中维持适宜的气体环境和pH。
23. 某品种动物(性别决定方式为ZW型)野生型个体脚的颜色和幼雏翼羽生长速度分别为白脚和快羽,由位于2对同源染色体上的2对等位基因控制。科研小组通过诱变筛选获得了黄脚和慢羽突变体。为研究该动物这两对相对性状的遗传方式,科研小组利用慢羽突变体、黄脚突变体和野生型个体进行4组杂交实验,结果见下表,分析表中内容回答下列问题:
实验组别
杂交亲本(P)
F1
F2
甲
慢羽突变体×慢羽突变体
白脚慢羽
白脚慢羽
乙
慢羽突变体×野生型
白脚快羽
白脚快羽:白脚慢羽=3:1
丙
黄脚突变体×黄脚突变体
黄脚快羽:白脚快羽=2:1
黄脚快羽:白脚快羽=1:1
丁
黄脚突变体×野生型
黄脚快羽:白脚快羽=1:1
黄脚快羽:白脚快羽=2:3
(注:表中F1为1对亲本的杂交后代,F2为F1全部个体随机交配的后代。假定每只动物的生殖力相同,繁殖力强大。)
(1)快羽基因突变为慢羽基因属于________(填“显性”或“隐性”)突变。科研小组要研究幼雏翼羽生长速度的基因位于Z染色体还是常染色体上,需选取实验组_________的各代动物进行性别鉴定。若该杂交组合的F2表型及其比例为_________________________________,则可判定决定幼雏翼羽生长速度的基因位于常染色体上。
(2)分析实验组丙的F1表型比例,解释黄脚:白脚=2:1的原因是______________________________。
(3)将实验组丙和丁的全部F1个体进行自由交配,理论上获得后代的表型及其比例为_______________。
(4)该动物羽毛形状有正常羽和丝羽,正常羽对丝羽为完全显性,野生型羽毛为正常羽,科研兴趣小组从正常羽快羽野生型中诱变育种获得隐性纯合的丝羽突变体。正常羽/丝羽和快羽/慢羽分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究正常羽/丝羽和快羽/慢羽基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有丝羽突变体、慢羽突变体、野生型3种纯合品系,请完善下面的实验流程。(说明:假设该动物雌性个体的同源染色体不会发生交换;所有个体生殖力相同,且子代的存活率相同。)
①实验思路:第一步:选择___________进行杂交获得F1,___________________________。
第二步:对第一步中的个体进行统计分析,观察记录表型及个数。
②预测实验结果及分析:
Ⅰ:若统计后的表型及其比例为_____________________,则正常羽/丝羽和快羽/慢羽基因的遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ:若统计后的表型及其比例为_____________________,则正常羽/丝羽和快羽/慢羽基因的遗传不遵循自由组合定律。
【答案】(1) ①. 隐性 ②. 乙 ③. 白脚快羽雌:白脚慢羽雌:白脚快羽雄:白脚慢羽雄=3:1:3:1
(2)黄脚基因除了控制脚的颜色这一性状外,还具有显性纯合致死效应
(3)黄脚快羽:白脚快羽=4:5
(4) ①. 丝羽突变体和慢羽突变体 ②. F1随机交配(自由交配)获得F2 ③. 正常羽快羽:正常羽慢羽:丝羽快羽:丝羽慢羽=9:3:3:1 ④. 正常羽快羽:正常羽慢羽:丝羽快羽=2:1:1
【解析】
【分析】基因的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】
依据实验乙,F1中快羽雌雄个体相互交配,F2中快羽:慢羽=3:1,发生了性状分离,所以慢羽为隐性性状。选取实验组乙的各代动物进行性别鉴定,可确定基因位于常染色体还是Z染色体,若位于常染色体,假设相关基因用A、a表示,则亲本为Aa×Aa,雌雄中均为快羽:慢羽=3:1,F2表型及比例为白脚快羽雌:白脚慢羽雌:白脚快羽雄:白脚慢羽雄=3:1:3:1,若位于Z染色体,则亲本为ZAZa×ZAW,则慢羽(ZaW)均为雌性。
【小问2详解】
实验组丙为黄脚与黄脚杂交,后代出现白脚,则白脚为隐性,双亲杂合,F1表型及比例为解释黄脚:白脚=2:1,说明黄脚基因具有显性纯合致死效应。
【小问3详解】
假设黄脚、白脚由B、b控制,每只动物的生殖力相同,实验丙的亲本快羽均为纯合子,杂交后代均为快羽,丙的F1为黄脚快羽:白脚快羽=2:1,实验丁的F1为黄脚快羽:白脚快羽=1:1=2:2,黄脚∶白脚=4∶3,黄脚占4/7,产生的配子B为2/7,则含b的配子占5/7,BB占4/49(致死),Bb占2×2/7×5/7=20/49,bb占5/7×5/7=25/49,黄脚(Bb)快羽:白脚(bb)快羽=4:5。
【小问4详解】
欲探究正常羽/丝羽和快羽/慢羽基因的遗传是否遵循自由组合定律,可选择丝羽突变体(aaBB)和慢羽突变体(AAbb)进行杂交,得F1(AaBb),若两对等位基因遵循自由组合定律,则F2为正常羽快羽:正常羽慢羽:丝羽快羽:丝羽慢羽=9:3:3:1,若正常羽/丝羽和快羽/慢羽基因的遗传不遵循自由组合定律,即两对基因连锁,则F1产生的配子为aB、Ab,F2为正常羽快羽(AaBb):正常羽慢羽(AAbb):丝羽快羽(aaBB)=2:1:1。
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