河北邢台市卓越联盟2025-2026学年下学期开学考高三生物试题
2026-03-06
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16页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 邢台市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 410 KB |
| 发布时间 | 2026-03-06 |
| 更新时间 | 2026-03-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56700689.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
邢台市卓越联盟2025-2026学年下学期开学考
高三生物
本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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,再选涂其它答案标号。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、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.下列关于有机物结构或功能的叙述,错误的是
A.淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖
B.蛋白质空间结构与其功能密切相关
C.DNA分子的双螺旋结构有利于其结构的稳定
D.磷脂亲水头部相互接触形成双分子层内部疏水区
2.下列关于细胞结构的叙述,错误的是
A.衰老细胞中的细胞核体积变大,染色质收缩
B.胚胎干细胞分化后,细胞内基因数量会大幅减少
C.胰岛B细胞中内质网和高尔基体都较为发达
D.受精卵的新陈代谢旺盛,核膜上核孔数量较多
3.下列关于真核细胞蛋白质形成过程的叙述,错误的是
A.核糖体合成的蛋白质都会进入内质网
B.高尔基体产生的囊泡能与细胞膜融合
C.囊泡的形成和运输可造成内质网膜面积暂时减小
D.囊泡运输过程中消耗的能量主要来自线粒体
4.研究人员以模式植物拟南芥为材料,设置四组不同处理条件(其他环境条件均相同且适宜):
组别
处理方式
甲组
持续光照+供给14CO2
乙组
完全黑暗+供给O2
丙组
持续光照+供给H218O
丁组
完全黑暗+供给C18O2
处理6小时后,取各组叶片样本,分别进行同位素检测。下列关于实验结果的叙述错误的是
A.甲组叶片中可检出14C标记的淀粉和还原糖
B.乙组叶片中可检出18O标记的H2O和CO2
C.丙组叶片中不能检出18O标记的淀粉和CO2
D.丁组叶片中不能检出18O标记的H2O和还原糖
5.研究发现一种改造后的α-淀粉酶在65℃下仍能保持较高活性,而天然α-淀粉酶在此温度下活性显著降低。下列相关叙述错误的是
A.α-淀粉酶能降低淀粉水解反应所需的活化能
B.α-淀粉酶能催化淀粉水解不能催化纤维素水解,体现了酶的专一性
C.天然α-淀粉酶和改造后的α-淀粉酶都能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.高温使天然α-淀粉酶失活,是因为高温破坏了酶分子中的肽键
6.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验是生物学经典实验。下列对该实验中多代复制后的子代噬菌体物质来源的分析,正确的是
A.32P标记组的子代噬菌体DNA中,嘌呤碱基全部来自亲代噬菌体
B.32P标记组的子代噬菌体DNA中,含32P标记的DNA链的比例为1/2
C.35S标记组的子代噬菌体蛋白质中,部分氨基酸可能来自亲代噬菌体
D.35S标记组的子代噬菌体蛋白质中,不含35S标记的蛋白质成分
7.科研人员发现,当湖泊模拟环境中引入肉食性鳜鱼后,小型鱼(如鳑鲏)种群中尾鳍更大、逃避更敏捷的个体比例逐渐上升。进一步研究结果显示:部分小型鱼因运动相关基因突变获得优势;另一些小型鱼某些基因的调控区DNA甲基化水平升高,抑制一些限制运动的基因表达,该修饰可维持1至2代。下列相关叙述正确的是
A.自然选择会使有利突变基因的频率持续上升直至100%
B.DNA甲基化改变了基因的碱基序列,属于可遗传变异
C.鱼类能感知捕食者风险并主动调高自身基因甲基化水平
D.基因突变为进化提供原材料,表观遗传有利于短期快速适应
8.感染流感病毒后,免疫细胞释放的致热物质可作用于下丘脑,使体温调定点(下丘脑给身体设定的“目标体温”)上调后体温随之升高。发烧时服用异丁苯丙酸(布洛芬)可抑制环氧合酶活性,减少前列腺素合成,从而减轻流感患者的相应症状,其作用机制如下图所示。下列相关叙述正确的
A.前列腺素可直接作为抗原,刺激机体产生特异性免疫反应
B.鼻黏膜毛细血管通透性提高,导致组织液增多,引发鼻塞
C.异丁苯丙酸通过阻断突触间兴奋传递而发挥止痛作用
D.体温正常时服用异丁苯丙酸可导致体温迅速下降
9.人在遭遇突发危险时,会迅速出现心跳加快、呼吸急促、血糖升高等应激反应。下列关于该应激反应中神经调节和体液调节的叙述,错误的是
A.交感神经兴奋时可直接促进肾上腺髓质分泌肾上腺素
B.肾上腺素通过体液运输,才能作用于靶细胞或靶器官
C.神经调节通过反射弧完成,反应迅速但作用时间短暂
D.下丘脑通过副交感神经促进胰高血糖素分泌以升高血糖
10.内蒙古锡林郭勒草原是典型羊草(高大、密生、多年生禾草)草原。因长期受气候变化和过度放牧影响,部分区域出现向小叶锦鸡儿(豆科灌木,耐旱、耐贫瘠、根瘤可固氮)灌丛化退化的趋势。科研人员对不同退化阶段的植物群落进行调查,结果如下表所示:
群落类型
草本层盖度(%)
灌木层盖度(%)
总物种数(种/100m2)
小叶锦鸡儿生物量占比(%)
羊草草原
88
0
3
0
退化草原
70
12
34
18
灌丛地
35
68
24
72
注:盖度指植物地上部分垂直投影面积占样方面积的百分比;生物量为地上部分干重。下列相关叙述错误的是
A.草本层盖度减小,灌木层盖度增加,说明当地的生物群落正在发生次生演替
B.轻度退化阶段羊草的生存优势减弱,有利于更多物种共存导致物种数增加
C.小叶锦鸡儿根部的根瘤菌可利用大气中的氮气进行固氮,二者形成互利共生关系
D.灌丛地中小叶锦鸡儿更耐旱耐贫瘠,导致灌丛地生态系统抵抗力稳定性高于羊草草原
11.为治理城市河道富营养化,环保部门构建了“生态浮床”系统。浮床上种植水生植物,其根系附着人工添加的有益微生物,形成复合净化体系。下列相关叙述错误的是
A.浮床植物、浮游植物和浮游动物等所有生物共同构成了完整生态系统
B.滤食性鱼类适度摄食浮游动物和浮游植物,有助于维持生态系统稳定
C.底栖动物以底泥中有机物为食,有助于加速生态系统中的物质循环
D.光照除了为生态系统提供能量,还可作为信息调节生物的种间关系
12.某研究小组将抗虫基因导入棉花细胞,培育转基因植株。下列操作错误的是
A.诱导形成愈伤组织时,需要使用生长素和细胞分裂素
B.用农杆菌转化法可将目的基因导入棉花的愈伤组织细胞
C.用Ca2+处理棉花细胞能提高其对重组DNA分子的吸收能力
D.利用PCR等技术可检测转基因棉花细胞中是否含有目的基因
13.酱油是以大豆、小麦等为原料,经米曲霉制曲、加盐水发酵而成的传统调味品。下列关于酱油酿造过程的分析,错误的是
A.在制作酱曲阶段,大豆和小麦可为米曲霉生长提供氮源和碳源
B.制酱醅过程中定时搅动酱缸,可防止局部温度过高并使原料混合均匀
C.发酵池中能抑制杂菌生长的物质包括高浓度食盐水、乳酸和酒精
D.米曲霉在发酵池中持续大量繁殖,并主导整个酱油的发酵过程
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。
14.海洋硬骨鱼(如金枪鱼、带鱼)与软骨鱼(如鲨鱼、鱼)都长期生活在海水中。硬骨鱼体液渗透压低于海水,面临持续失水威胁,其通过主动吞饮海水补充水分,并主要依靠鳃部“泌氯细胞”的主动运输排出盐分(Na+、Cl-);软骨鱼则通过在血液中积累高浓度的尿素和氧化三甲胺(TMAO),从而能从环境中获取水分。下列相关叙述正确的是
A.海洋硬骨鱼吞饮海水后,其肠道上皮细胞仅依靠自由扩散吸收水分
B.海洋硬骨鱼鳃部泌氯细胞排出Na+、Cl-需要载体蛋白参与并消耗ATP
C.海洋软骨鱼除能从海水中被动吸水外,也可通过摄食获得部分水分
D.两类鱼通过不同途径实现水盐平衡,说明自然选择可产生多样化的进化路径
15.果蝇(2n=8)的红眼(R)对白眼(r)为显性,基因仅位于X染色体上。用亲本白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交。F1中发现少数(大约1/2000)白眼雌蝇和红眼雄蝇。已知性染色体组成为XXY的果蝇为雌性可育,XO为雄性且不育。不考虑基因突变,下列相关叙述正确的是
A.白眼雌蝇的出现可能是母本减数分裂I时同源染色体未分离所致
B.红眼雄蝇的出现可能是父本减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未分离所致
C.若F1中的白眼雌蝇和红眼雄蝇交配,F2中白眼皆为雄蝇,红眼皆为雌蝇
D.若亲本红眼雄蝇与F1中的白眼雌蝇交配,后代中染色体可能为8条或9条
16.二甲双胍是治疗2型糖尿病的常用口服药物,可减少糖的吸收,促进肌肉、脂肪等周围组织对糖的利用,增加胰岛素受体的敏感性。为深入研究其降血糖的机制,研究人员利用正常大鼠和2型糖尿病模型大鼠进行实验,主要分为三组:甲组(正常大鼠+生理盐水)、乙组(模型大鼠+生理盐水)、丙组(模型大鼠+二甲双胍)。实验持续8周后,检测各组大鼠的空腹血糖含量、血浆胰岛素及小肠上皮细胞葡萄糖转运蛋白GLUT5的相对含量,结果如下图所示。下列相关叙述正确的是
A.甲组小鼠为标准对照,可为模型构建与药效评估提供基准数值参考
B.乙组小鼠的胰岛B细胞在长期高负荷工作后,可能部分已发生功能衰竭或凋亡
C.丙组结果表明二甲双胍通过直接刺激胰岛B细胞分泌大量胰岛素来发挥降糖作用
D.推测二甲双胍可能通过降低GLUT5含量从而减少肠道对葡萄糖的吸收,实现降糖作用
17.新疆在塔克拉玛干沙漠边缘实施“治沙锁边”工程,通过在流动沙丘前沿种植耐旱灌木(如梭梭、柽柳),并辅以草方格沙障固定流沙,逐步形成“人工植被带—天然荒漠植被—绿洲”梯度过渡的生态屏障。近年来,该区域植被盖度提高,土壤有机质增加,部分区域甚至出现野兔、沙蜥等动物回归。下列关于该生态修复工程的分析,正确的是
A.草方格沙障能降低风速、截留水分,为植物种子萌发创造条件,提高多种生物的环境容纳量
B.该工程选择耐旱的梭梭、柽柳等多种本地物种,遵循了生态工程的自生和协调原理
C.与单纯物理固沙相比该工程能更快地提高生物多样性,这主要体现了生物多样性的直接价值
D.锁边工程提升了土地的生产和调节能力,有助于增强该区域生态系统的抵抗力稳定性
18.研究人员利用PCR扩增转基因植物基因组中的某段外源基因片段,并通过琼脂糖凝胶电泳对产物进行鉴定。下列相关叙述正确的是
A.PCR反应体系中需加入模板DNA、引物、耐高温的DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸等
B.PCR复性温度与引物的GC含量有关,一般后者含量越高则复性温度越低
C.若将已知长度的DNA标准品加入同一凝胶中,可用于估算其他扩增产物的分子大小
D.3号泳道中的亮度较低,说明样本2植物不含有该基因或该植株为相关基因的杂合子
三、非选择题:本题共5题,共59分。
19.(11分)研究发现多数癌细胞即使在氧气充足时也主要依赖无氧呼吸分解葡萄糖,产生大量乳酸,这种现象称为“瓦博格效应”,有利于癌细胞快速增殖。科学家发现,药物DCA(二氯乙酸钠)有减弱癌细胞无氧呼吸的作用。某科研团队利用DCA对肝癌细胞进行相关实验,结果如下表所示。
组别
处理方式
乳酸生成量(相对值)
线粒体ATP产量(相对值)
进入线粒体的丙酮酸量(相对值)
对照组
不加DCA
7.5
5
0.4
实验组
加入适量DCA
2.0
22
2.3
回答下列问题:
(1)葡萄糖在______中可被分解为丙酮酸,该过程________(填“需要”或“不需要”)氧气参与。从实验结果分析,DCA能减弱癌细胞无氧呼吸的作用机制可能是_______。
(2)对照组肝癌细胞将大量葡萄糖用于无氧呼吸,除产生少量____外,该代谢方式还能通过其他代谢途径为癌细胞的_____(填“增殖”或“分化”)提供充足的氨基酸和核苷酸,用于合成所需的________等生物大分子。
(3)免疫细胞表面识别癌细胞的受体本质是_____,其结构和功能易受酸性环境破坏。据此推测,DCA除了直接抑制癌细胞代谢外,还可能通过______来间接发挥抗肿瘤作用。
(4)根据实验结果分析,DCA可用于某些癌症治疗而对人体正常细胞影响较小的原因是:_____。
20.(11分)全麻手术过程中,患者的意识、呼吸、循环等生理功能受到显著影响,机体通过复杂的调节网络维持内环境稳态。回答下列问题:
(1)内环境稳态是在________调节网络的共同作用下,内环境的化学成分和_____保持相对稳定的状态,这是机体进行正常生命活动的必要条件。
(2)术前手术室的低温刺激会使位于______的体温调节中枢兴奋,通过相应神经支配引起骨骼肌_______以增加产热,同时还能通过分泌_______,促进垂体分泌_________,进而促进甲状腺激素的分泌,提高细胞代谢水平。
(3)麻醉药物(如丙泊酚)可增强抑制性神经递质GABA的作用,从而抑制______(填部位名称)的神经活动,导致意识消失。
(4)手术创伤作为一种强烈刺激,会激活下丘脑—________—肾上腺皮质轴,最终使肾上腺皮质分泌的______激素增加,该激素能和肾上腺素一起通过促进糖原分解等途径升高血糖,快速为机体应激提供能量。
(5)若术中失血导致血压下降,导致颈动脉窦和主动脉弓的压力感受器传入神经冲动减少,经心血管中枢分析和综合后,引起_____神经兴奋和_______(激素)分泌增多,使心跳加快、血管收缩,从而使血压回升。
21.(12分)“红树”是生长在海岸线潮间带的一类植物统称。红树林生态系统中土壤有机碳储存量高,被誉为“碳储明星”。回答下列问题:
(1)在红树林生态系统中,能量流动的特点是______。相手蟹摄入红树落叶的能量,一部分未被吸收的以_____形式流向分解者,其余被同化的能量用于_______。
(2)与陆地森林相比,红树林湿地具有更大的碳储量和更持久的碳储存效果,其原因是一方面红树植物通过________(填生理过程)可固定大量碳,其凋落物、发达的根系及分泌物向土壤输入大量有机碳;另一方面潮间带周期性淹水的厌氧环境,极大地抑制了微生物的______(填生理过程)。
(3)调查发现互花米草的生态入侵已对我国沿海红树林湿地生态健康构成严重威胁。当互花米草刚入侵红树林湿地时,其种群数量在初期常呈________形增长,原因是________。
(4)科研人员针对互花米草防控与红树林生态修复开展研究。研究人员在互花米草入侵区设置了两种修复措施,并连续多年监测生态系统相关指标。表1、表2为部分研究数据汇总。
表1无瓣海桑与互花米草的部分生长特性比较
树种名称
成株的一般高度(m)
年平均生长高度(m)
幼苗生长所需的光照比例(%)
适宜生长的盐度(g/L)
无瓣海桑
5~10
3.0~3.4
70~100
0~15
互花米草
1~3
2.3~2.8
80~100
10~35
注:该地潮间带的盐度为16~22g/L;幼苗生长所需的光照比例=(幼苗正常生长所需的最小光强/自然全光照强度)×100%,该值越高,表明幼苗越依赖强光,耐荫性越差。
表2不同修复措施下红树林生态系统指标变化
修复措施
互花米草生物量(kg/m2)
红树植物生物量(kg/m2)
土壤有机碳含量(g/kg)
底栖动物种类数
物理清除(机械或人工方式移除互花米草)
0.8
2.1
25.6
12
生物替代(种植无瓣海桑)
0.3
4.8
32.4
18
①从种间关系角度分析,生物替代措施中无瓣海桑能有效抑制互花米草的主要机制是_______(至少答出两点)。
②据表2分析,生态修复中使用生物替代效果明显优于物理清除的原因是________(至少答出两点)。
22.(12分)有机磷农药毒死蜱直接或间接危害人类健康,并造成环境污染。某研究小组通过筛选、改造和优化等步骤,开发高效降解有机磷农药的工程菌。下图为该有机磷农药被分解的过程示意图。
回答下列问题:
(1)研究人员从长期受有机磷农药污染的土壤中取样进行富集培养时,在培养基中加入_____作为唯一碳源,目的是________。富集培养后,可通过_____法分离纯化获得单菌落。
(2)构建工程菌时,重组质粒上除含有机磷水解酶(OPH酶)基因外,还需加入增强型启动子,其目的是_________;添加的信号肽能引导OPH酶分泌到细菌细胞外,其目的是________(答出一点即可)。
(3)研究人员比较不同碳源对工程菌生长和降解率的影响,结果如下表:
碳源
菌体密度(OD600)
OPH酶活性(U/mg)
降解率(%)
葡萄糖
4.1
105
78
蔗糖
4.5
135
92
乳糖
3.8
98
72
选择蔗糖作为最佳碳源的依据是__________。
(4)与化学降解法相比,利用基因工程改造过的工程菌分解有机磷农药的优势有:_____(至少答出两点)。
(5)在将优化改造后的工程菌投入污染土壤进行修复之前,科研人员还在该工程菌的基因组中加入了温度敏感型自毁系统(温度>35℃时核酸水解酶被激活)与营养缺陷型设计(缺失某必需营养物合成能力)。加入这些设计的目的是可通过控制环境温度与停止必需营养物供给,促使工程菌快速死亡,从而________(答出一点)。
23.(13分)科研人员发现水稻籽粒中抗性淀粉(RS)难以在消化道中被酶解,可利用高抗性淀粉研发适合糖尿病人的食品。为培育高RS水稻新品系,研究人员对野生型水稻(RS含量低,基因型为SS)进行诱变处理,连续自交多代后筛选获得一个RS含量较高的纯合品系(B品系)。回答下列问题:
(1)科研人员将B品系与野生型进行杂交,F1自交获得F2。对野生型、B品系和F2个体的RS含量进行检测,结果如图1所示。F2群体中高、中、低RS含量个体的比例约为1:2:1,则说明抗性淀粉(RS)含量至少受_______对等位基因的控制,且该对等位基因控制的性状表现为_______(填“完全显性”或“不完全显性”)。
(2)科研人员将T-DNA插入野生型(基因型为SS)的S基因中,获得杂合突变体。该杂合子自交可获得抗性淀粉(RS)含量不同的F1个体。利用PCR技术对野生型和F1的部分个体进行检测,T-DNA插入及引物结合位置如图2所示,PCR结果如图3所示。
①PCR过程中,引物的作用是________。若T-DNA插入的方向颠倒,则用引物2和引物3进行PCR时_____(填“能”或“不能”)扩增出图3中相对应的条带,原因是________。
②根据两次PCR过程的结果判断。若2、3、4号个体种植后收获的籽粒中RS含量高低的关系是_______,则可支持(1)的结论。S基因的作用是_____(填“促进”或“抑制”)抗性淀粉(RS)的形成。
(3)进一步研究发现,水稻非糯性基因(Wx)可影响S/s基因对RS含量的控制效果。Wx基因包括Wxa和Wxb两种等位基因,且Wx基因与S/s基因位于非同源染色体上。科研人员用B品系(ssWxaWxb)与另一野生型(SSWxbWxb)杂交,F1自交得F2,测定部分F2不同基因型个体的RS含量,结果如表:
基因型
RS含量水平评级
RS含量水平(相对值)
SSWxaWxa
低
1.0
SSWxaWxb
低
1.0
SSWxbWxb
低
1.0
ssWxaWxa
高
3.5
ssWxbWxb
低
1.2
ssWxaWxb
高
3.3
①分析表中数据,可知Wx基因对s基因作用的影响是______。作出此判断的依据是________。
②F2群体中RS含量为高的个体所占比例约为_____。F2中不同基因型个体产生的RS量不同,说明生物体的基因与性状间的数量关系是:_______。
生物参考答案与解析
1.D【解析】淀粉、糖原和纤维素均为多糖,均由葡萄糖分子通过不同方式连接而成,基本单位都是葡萄糖,A正确;蛋白质的空间构象与其功能密切相关,B正确;DNA的双螺旋结构具有稳定性,能有效保护碱基序列,有利于遗传信息的稳定储存与复制,C正确;磷脂双分子层中,亲水头部朝向外侧(接触水环境),疏水尾部朝向内侧、相互靠近,形成内部疏水区,D错误。
2.B【解析】细胞衰老的特征包括细胞核体积增大、染色质收缩,A正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质(基因)本身并未丢失,故基因数量不会减少,B错误;胰岛B细胞需大量合成分泌胰岛素(蛋白质),故蛋白质合成、加工相关的内质网和高尔基体发达,C正确;受精卵代谢旺盛、分裂活跃,需通过核孔频繁进行核质间物质交换,因此核孔数量多,D正确。
3.A【解析】只有附着核糖体合成的分泌蛋白等进入内质网,游离核糖体合成的胞内蛋白不进入内质网,A错误;高尔基体形成的分泌囊泡可与细胞膜融合,释放内容物,B正确;内质网形成囊泡运往高尔基体,膜面积暂时减小,C正确;囊泡运输需要ATP,主要由线粒体提供,D正确。
4.C【解析】甲组光合作用正常,14CO2被固定为14C-葡萄糖,并转化为淀粉等,A正确;18O2可在有氧呼吸第三阶段中生成H218O,H218O再参与有氧呼吸第二阶段反应则可出现在CO2中,B正确;呼吸作用中
H218O可能参与第二阶段反应,产生的C18O2。这些C18O2可再进入光合作用的暗反应阶段使产生的淀粉中含有18O标记,C错误;黑暗中植物不进行光合作用,且通常不吸收外源CO2,故不会有18O标记的还原糖。呼吸产生的水中的氧只来自O2(空气中的普通O2),C18O2中的18O因此也无法进入H2O中,D正确。
5.D【解析】酶的作用机理是降低化学反应的活化能,A正确;一种酶只能催化一种或一类底物,称为酶的专一性;淀粉和纤维素结构不同,α-淀粉酶只能水解淀粉,B正确;α-淀粉酶是蛋白质,无论是否改造,都能与双缩脲试剂发生紫色反应,C正确;高温使酶失活,是由于破坏了蛋白质的空间结构(如氢键等),D错误。
6.D【解析】子代DNA新合成的子链,其上的嘌呤碱基来自宿主细胞,A错误;子代DNA中含32P标记的DNA链的比例很小,不是1/2,B错误;噬菌体仅注入DNA,蛋白质外壳不进入宿主,子代蛋白质全部利用宿主原料合成,C错误;S标记蛋白质外壳并未侵入大肠杆菌,子代噬菌体蛋白质是全新合成的,故不含35S标记,D正确。
7.D【解析】有利基因的频率受多种因素影响,一般不会无限上升至100%,其等位基因会在种群中长期存在,A错误;甲基化不改变DNA序列,B错误;虽然环境压力(如捕食者)可诱导DNA甲基化变化,但这种变化是生物体被动的、程序化的生理响应,不能描述为“主动调高甲基化水平”,C错误;基因突变可稳定遗传,为进化提供原材料,表观遗传响应快但短暂(1至2代),适合短期适应,D正确。
8.B【解析】前列腺素可作用于下丘脑、痛觉神经是信号分子不是抗原,不能引发特异性免疫,A错误;毛细血管通透性↑→血浆蛋白渗出→组织液渗透压↑→组织液增多→组织水肿、鼻塞,B正确;布洛芬的止痛机制是减少前列腺素合成,从而降低痛觉末梢对刺激的敏感性,并非作用于突触传递,C错误;异丁苯丙酸(布洛芬)可阻止前列腺素合成,因此仅在体温调定点升高时有效;而体温正常时体温调定点未变,前列腺素合成并未增加,此时服药异丁苯丙酸(布洛芬)不会导致体温下降,D错误。
9.D【解析】肾上腺髓质受交感神经直接支配,交感神经兴奋时可直接促进肾上腺髓质分泌肾上腺素,A正确;肾上腺素作为激素时,经体液运输至心脏、支气管等靶细胞,引发相应生理反应,体现体液调节的作用方式,B正确;神经调节依赖反射弧,具有反应快、定位准、持续时间短的特点,C正确;在应激状态下,下丘脑激活交感神经,促进胰高血糖素分泌。副交感神经主要在餐后或安静状态下活跃,促进胰岛素分泌、抑制胰高血糖素释放,D错误。
10.D【解析】草原在气候变化和过度放牧影响下,优势物种从羊草逐渐变为小叶锦鸡儿,群落结构改变,优势种发生了更替,这符合次生演替的特征,A正确;轻度退化阶段(退化草原)物种数增加,可能与羊草优势减弱有关,B正确;小叶锦鸡儿为根瘤菌提供有机养料,根瘤菌为小叶锦鸡儿提供氮源,它们之间为互利共生关系,C正确;判断生态系统的抵抗力稳定性大小与某种生物的适应性特征无关,而与生物多样性有关。灌丛地总物种数减少,生物多样性降低,通常意味着生态系统的抵抗力稳定性下降,而非高于羊草草原,D错误。
11.A【解析】这些生物集合只能构成生物群落,而非完整的生态系统,A错误;滤食性鱼类通过调控浮游生物数量,防止藻类暴发或浮游动物过度繁殖,在适度条件下可增强食物网稳定性,B正确;底栖动物分解底泥有机物,促进碳、氮等元素释放回水体,加快物质循环速率,C正确;光照是生态系统能量的根本来源,生产者通过光合作用将其转化为化学能。其次,光照的周期、强度等变化作为一种物理信息,能够调控生物的生理节律、繁殖周期(如植物开花、动物迁徙)等,进而影响捕食、竞争等种间关系,D正确。
12.C【解析】植物组织培养中,外植体在含生长素和细胞分裂素的培养基上可诱导形成愈伤组织,A正确;棉花为双子叶植物,常用农杆菌介导法将目的基因导入愈伤组织细胞,B正确;Ca2+处理用于制备细菌感受态细胞;植物转基因不采用此方法,C错误;实时荧光定量PCR技术可特异性扩增目的基因,用于检测其是否成功导入,D正确。
13.D【解析】大豆主要提供氮源,小麦主要提供碳源,为米曲霉生长提供原料,A正确;搅动可散热、混匀,防止局部过热和发酵不均,B正确;高浓度食盐、乳酸(来自乳酸菌)和酒精(来自酵母菌)共同抑制杂菌,C正确;米曲霉仅在制曲阶段(低盐、有氧)大量繁殖并产酶;进入高盐发酵池后被抑制,不再繁殖,后期发酵由耐盐酵母菌和乳酸菌主导,D错误。
14.BCD【解析】水分子通过细胞膜的方式包括自由扩散和水通道蛋白介导的协助扩散。肠道上皮细胞吸收水分时,水通道蛋白也发挥重要作用,A错误;将Na+、Cl-逆浓度梯度排出体外属于主动运输,此过程需要载体蛋白参与并消耗ATP,B正确;软骨鱼除通过渗透作用被动吸水外,捕食也是其获取水分的重要途径之一,C正确;面对相同海洋环境,两类鱼演化出不同但均有效的适应策略,体现了自然选择可产生多样化的进化路径,D正确。
15.AD【解析】白眼雌蝇(XrXr)在减数分裂过程中,若减数第一次分裂时同源染色体未分离,可产生基因型为XrXr的卵细胞,该卵细胞(XrXr)与父本红眼雄蝇(XRY)产生的Y精子结合,可形成基因型为XrXrY的个体,表现为白眼雌蝇,A正确;F1中少数红眼雄蝇的基因型为XRO(O表示缺失一条性染色体),是由母本产生的染色体组成为0的卵细胞与父本正常的XR精子结合形成,与父本减数分裂过程无关,B错误,F1中的白眼雌蝇基因型为XrXrY(可育),但红眼雄蝇基因型为XRO,为不育雄性,二者难以交配,C错误;亲本红眼雄蝇(XRY,染色体数为8条)与F1白眼雌蝇(XrXrY,染色体数为9条)交配。白眼雌蝇减数分裂时,由于性染色体数目异常,可产生染色体数目不同的配子(如含4条或5条染色体),与红眼雄蝇的正常配子(含4条染色体)结合,后代染色体数可能为8条(正常)或9条(异常),D正确。
16.ABD【解析】甲组(正常大鼠+生理盐水)作为标准对照,其数值提供了评估模型是否成功(乙组指标异常)及药物是否有效(丙组指标是否改善)的基准,A正确;乙组(模型组)胰岛素水平低于甲组,且血糖更高。说明长期高负荷易导致胰岛B细胞功能衰竭,B正确;丙组(治疗组)胰岛素水平仅略高于乙组且并未超过甲组,并非“大量分泌”。题干信息表明二甲双胍的主要作用机制是改善胰岛素敏感性,并不直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,C错误;丙组(治疗组)GLUT5含量显著低于乙组。GLUT5参与肠道吸收葡萄糖,该结果表明二甲双胍可能通过下调GLUT5来减少肠道对葡萄糖的吸收,从而辅助降低血糖,D正确。
17.ABD【解析】草方格沙障通过人工措施改善局部环境(降低风速、保水),提高了多种生物的环境容纳量,A正确;选用多种本地耐旱物种并辅以工程措施创建基本生存条件,依赖系统自我维持,体现了自生原理。选取的植物适宜当地气候条件体现协调原理,B正确;该工程提高生物多样性的核心价值在于防风固沙、调节气候等生态功能,属于间接价值,而非直接价值,C错误;锁边工程恢复植被功能,提升土地生态承载力,增强该区域生态系统的抵抗力稳定性,D正确。
18.AC【解析】PCR反应体系中需加入模板DNA、引物、耐高温的DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸以及缓冲液等,A正确;PCR复性温度与引物的碱基组成(GC含量)有关。一般引物GC含量越高,其解链温度通常越高,所需复性温度也相应提高,B错误;DNA标准品含有已知长度的DNA片段,与待测样品在同一凝胶中电泳,通过对比条带迁移位置,可估算未知扩增产物的分子大小,C正确;条带的亮度主要反映该位置DNA的量。样本2亮度较低,仅表明其PCR扩增产物的量较少。可能与起始模板DNA浓度低、PCR扩增效率不高、DNA部分降解等有关。不能直接推断出“不含该基因”(若不含,应无条带);也不能推断为“杂合子”,因为图示样本1和样本2的条带在同一位置,表明扩增出的目标片段大小相同。电泳亮度差异本身反映的是量的差异,而非基因型差异,D错误。
19.(11分,除标注外,每空1分)
(1)细胞质基质 不需要 促进丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸过程
(2)ATP 增殖 蛋白质和核酸
(3)蛋白质(或糖蛋白) 减少乳酸释放,缓解肿瘤微环境酸化,从而增强免疫系统对癌细胞的识别和清除能力(2分,答案合理即可)
(4)氧气充足时,癌细胞主要依赖无氧呼吸供能,DCA可减少其用于合成生物大分子的中间产物,并削弱快速供能能力,从而抑制细胞增殖。而正常细胞本身主要进行有氧呼吸,因此DCA对其代谢几乎没有影响(2分,答案合理即可)
【解析】(1)葡萄糖分解为丙酮酸的过程,发生在细胞质基质中,全过程不需要氧气参与,是所有细胞呼吸的共同起始阶段。
(2)无氧呼吸仅产生少量ATP,但其中间产物(如丙酮酸、3-磷酸甘油酸等)可作为碳骨架,用于合成氨基酸、核苷酸等,进而合成蛋白质、核酸等生物大分子,有利于癌细胞快速增殖。癌细胞已经基本丧失分化能力。
(3)细胞膜上的受体绝大多数是蛋白质(糖蛋白)。酸性环境会改变蛋白质的空间结构,影响其功能。DCA减少乳酸生成,可升高肿瘤细胞外微环境pH,有助于恢复免疫细胞识别功能,体现代谢干预对免疫微环境的调节作用。
(4)癌细胞在营养充足时仍大量进行无氧呼吸(即“瓦博格效应”),这种代谢方式虽然产能效率低,但能快速生成ATP,并提供丰富的中间产物(如丙酮酸等),用于合成氨基酸、核苷酸等物质,满足其快速增殖的需求。DCA通过促进丙酮酸进入线粒体,增强有氧呼吸,减少无氧呼吸及其相关中间产物的积累,从而削弱癌细胞的合成能力和能量供应节奏,抑制其增殖。相比之下,正常细胞主要依靠高效的有氧呼吸供能,代谢途径稳定,对DCA引起的代谢调整不敏感,因此几乎不受影响。
20.(11分,每空1分)
(1)神经—体液—免疫 理化性质
(2)下丘脑 战栗(或“不自主收缩/寒颤”) 促甲状腺激素释放激素(或TRH) 促甲状腺激素(或TSH)(3)大脑皮层
(4)垂体 糖皮质
(5)交感 肾上腺素
【解析】(1)内环境稳态的维持依赖于神经—体液—免疫调节网络。稳态不仅指化学成分(如血糖、各种离子)的相对稳定,也包括渗透压、温度、pH等理化性质的相对稳定。(2)人体的体温调节中枢位于下丘脑。在寒冷环境下,下丘脑一方面通过躯体运动神经支配骨骼肌发生不随意的、节律性的战栗,以快速增加产热(神经调节);另一方面,通过下丘脑—垂体—甲状腺轴进行体液调节:下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),作用于垂体,促进其分泌促甲状腺激素(TSH),TSH再促进甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素能提高几乎所有细胞的代谢水平,增加产热。(3)感知、学习、记忆、情绪等意识活动是大脑皮层的高级功能。麻醉药物通过增强抑制性递质的作用,抑制了大脑皮层的活跃度,从而导致意识丧失。(4)在应激(如创伤、紧张)状态下,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),作用于垂体,使其分泌促肾上腺皮质激素(ACTH),ACTH再作用于肾上腺皮质,促进其分泌糖皮质激素,糖皮质激素能促进糖原分解等,升高血糖。同时,应急反应会激活交感—肾上腺髓质系统,分泌肾上腺素,两者在升高血糖方面具有协同作用。(5)当血压降低时,位于颈动脉窦和主动脉弓的压力感受器受到的刺激减弱,传入心血管中枢的神经冲动减少,中枢对此进行分析综合后,交感神经活动增强,副交感神经活动减弱。同时交感神经兴奋会促进肾上腺髓质分泌肾上腺素。这些变化共同导致心率加快、心肌收缩力增强、血管收缩,从而使血压回升。
21.(12分,除标注外,每空1分)
(1)单向流动、逐级递减 粪便 呼吸作用和生长、发育、繁殖等生命活动(2分,只答出一点得1分,或答呼吸作用、流入下一营养级和被分解者利用)
(2)光合作用 分解作用(或呼吸作用或有氧呼吸)
(3)J 环境条件适宜(空间、资源充足),缺乏天敌等制约因素
(4)①无瓣海桑生长迅速,植株高大,在与互花米草的竞争中更易获取光照;无瓣海桑幼苗耐荫性差(需强光),而互花米草幼苗也需强光,两者竞争激烈,无瓣海桑通过快速生长形成郁闭环境,抑制互花米草幼苗的更新与生长(2分,答出1点给1分,答案合理即可)
②物理清除仅暂时移除互花米草,但其繁殖体(如种子、根系)可能残留,易再次入侵;而生物替代通过无瓣海桑的竞争作用持续抑制互花米草生长,同时能恢复红树植物生物量,提升土壤碳储存能力和底栖动物多样性,形成更稳定、可持续的生态系统(2分,答出1点得1分,答案合理即可)
【解析】(1)在生态系统中,能量沿着食物链或食物网进行传递,其特点是单向流动、逐级递减。能量不能循环利用,且在每一营养级都有大量能量通过呼吸作用以热能形式散失,传递效率通常为10%~20%。相手蟹摄入红树落叶的能量,一部分未被同化的(即未被消化吸收的)会以粪便的形式排出,最终被分解者利用。被同化(吸收)的能量中,一部分通过呼吸作用以热能形式散失;剩余部分则用于其生长、发育和繁殖等生命活动,可能流向下一营养级(杂食性海鸥)或被分解者利用。(2)红树植物作为生产者,通过光合作用将大气中的CO2转化为有机物,从而固定大量碳。潮间带周期性被海水淹没,形成厌氧(缺氧)环境。这种环境极大地抑制了土壤中分解者(微生物)的呼吸作用(或分解作用),使得凋落物、根系等有机碳的分解速率非常缓慢,从而能够长期储存在土壤中。(3)互花米草作为外来入侵物种,刚入侵到一个新的、资源相对充足且缺乏天敌等制约因素的环境中时,其种群数量在初期常大致呈“J”形增长。(4)①根据表1,无瓣海桑成株高度(5~10m)远高于互花米草(1~3m),且年平均生长高度更快(3.0~3.4m>2.3~2.8m)。因此,无瓣海桑能通过快速生长并形成高大的冠层,在与互花米草的竞争中更易获取上层光照。两种植物幼苗生长所需的光照比例都很高,表明它们幼苗阶段的耐荫性都很差,都需要强光。当无瓣海桑形成郁闭林冠后,林下光照减弱,严重抑制了同样需要强光的互花米草幼苗的存活与生长,从而阻断了其种群更新。
②物理清除仅能移除地上部分,但互花米草的种子、根状茎等繁殖体可能残留在土壤中,条件适宜时极易再次萌发和入侵,效果难以持久,需要反复投入人力物力。生物替代的综合性优势表现在,无瓣海桑通过持续的竞争作用(尤其是光照竞争)能长期有效地抑制互花米草的生长与更新(表2中互花米草生物量更低)。同时,它作为红树植物本身能恢复和增加红树植物生物量,其凋落物等能提升土壤有机碳含量,其形成的复杂生境也为更多底栖动物提供了栖息地,增加了生物多样性(表2数据支持),从而推动生态系统向更稳定、健康、可持续的方向恢复。
22.(12分,除标注外,每空1分)
(1)毒死蜱(有机磷农药) 允许能以有机磷农药为碳源的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长(2分,答案合理即可) 平板划线(或稀释涂布平板)
(2)提高OPH酶基因的转录水平,增强其表达 使OPH酶直接接触底物(农药),提高降解效率;避免毒性中间产物在胞内积累(2分,答出一点即可)
(3)蔗糖为碳源时,菌体密度、酶活性和降解率三个指标均最高
(4)有机磷水解酶(OPH酶)的降解专一性强,效率较高;工程菌可在污染的土壤中自行繁殖(工程菌可在污染土壤中快速繁殖);工程菌的培养成本低;避免引入新的化学试剂残留(2分,任答两点)
(5)防止工程菌的基因转移扩散给环境中其他微生物,降低基因污染风险;避免工程菌过度繁殖挤压原有微生物生态位,维持原土壤的微生物群落的稳定与多样性(2分,答出一点即可)
【解析】(1)要从受污染的土壤中筛选出能够降解目标农药(毒死蜱)的微生物,最有效的方法是使用选择培养基。因此,需要在培养基中加入毒死蜱(或有机磷农药)作为唯一碳源(或唯一碳源和能源)。这样只有能够分解利用这种农药的微生物才能生长,从而达到选择性富集目的。富集培养后得到的是混合菌群,要获得纯种的单菌落,需要进行分离纯化。常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,是启动转录的关键元件。使用增强型启动子,可以显著提高OPH酶基因的转录效率,从而在单位时间内合成更多的mRNA,最终增强OPH酶的表达量。信号肽是一段引导肽链跨膜转运的序列。将OPH酶设计成分泌到细胞外,主要有两个优点:一是使酶能直接、快速地接触并降解土壤环境中的农药底物,提高整体降解效率;二是避免有毒的降解中间产物在细胞内积累,对工程菌自身造成毒害,保证其生存和持续工作能力。(3)根据表格数据,在以蔗糖为碳源时,菌体密度(4.5)、酶活性(135U/mg)和降解率(92%)三项指标均达到最高值。这表明蔗糖既能支持工程菌良好生长,又能高效诱导OPH酶合成,从而获得最佳的农药降解效果。(4)工程菌法的优势包括:高效专一:工程菌表达的OPH酶对有机磷农药的降解专一性强、催化效率高。自我增殖,成本低:工程菌可以在污染场地利用环境中的营养物质自行繁殖,不断产生降解酶,实现持续修复,降低了重复投放的成本。环境友好:降解过程基于生物酶促反应,不引入新的化学试剂,避免了二次污染的风险。适用性广:工程菌可以深入土壤颗粒间隙,处理化学方法难以触及的污染。(5)生物安全设计的目的:将工程菌释放到开放环境中存在潜在风险(如基因水平转移、生态入侵)。加入温度敏感型自毁系统和营养缺陷型标记,相当于为工程菌设置了“开关”和“保险”。当修复任务完成或需要控制时,可通过升高环境温度(35℃)或停止供应其不能合成的必需营养物,来主动、快速地诱导工程菌死亡。这样做的核心目的是:防止工程菌的基因(尤其是外源OPH酶基因)扩散到环境中其他土著微生物中,降低基因污染的风险;同时,也避免工程菌在土壤中过度繁殖和长期存活,挤占原生微生物的生态位,从而保护本地微生物群落的结构和功能稳定。
23.(13分,除标注外,每空1分)
(1)一 不完全显性
(2)①使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 不能 引物2和引物3的延伸方向相同,无法扩增出相对应的条带
②4号>3号>2号 抑制
(3)①s基因提高RS含量的作用依赖于Wxa基因的存在(Wxa是s基因发挥功能的必要条件)当基因型为ss时,仅携带Wxb的个体(ssWxbWxb)RS含量很低(1.2),与野生型(SSWxbWxb,1.0)相近;而携带Wxa的个体(ssWxaWxa或ssWx⁴Wxb)RS含量很高(2分)
②3/16 一种性状可以受到多对基因的共同控制(2分)
【解析】(1)F2群体中高、中、低三种表型的个体比例约为1:2:1,这是一对等位基因在杂合子(F1)自交时,完全显性情况下预期的3:1分离比的变式。表型出现1:2:1的比例,表明该对等位基因为不完全显性(即杂合子表型介于两纯合子之间)。因此,RS含量至少受一对等位基因控制,且为不完全显性。(2)①引物的作用:在PCR中,引物是一小段单链DNA序列,其核心作用是与模板DNA的特定区域互补结合,从而为DNA聚合酶的合成提供起点(3′-OH末端),使DNA复制能够从预定位置开始。图2显示,当T-DNA正向插入时,引物2和引物3的3'端是相对的,扩增时DNA聚合酶从两者3'端相向合成,可以扩增出包含部分T-DNA序列的条带(对应图3中“引物2+3”的条带)。若T-DNA插入方向颠倒,则引物2和引物3的3'端将朝向同一方向。DNA聚合酶只能从引物的3'端向5′端方向合成新链,此时两个引物的延伸方向相同,无法“相遇”并扩增出中间的特定区域。因此,不能扩增出相应的条带。②使用“引物1+3”扩增:若插入T-DNA,因完整的T-DNA过大不能完成PCR,不能扩增出条带,若能扩增出条带说明S基因未被T-DNA插入(即存在S基因的野生型片段)。个体2、3均有条带,说明它们都至少含有一个未被插入的S基因。使用“引物2+3”扩增:能扩增出条带说明存在T-DNA插入片段(相当于s基因)。只有3号和4号个体有条带。综合判断:2号个体(仅有S片段)基因型为SS;3号个体(同时有S片段和T-DNA插入片段)基因型为Ss;4号个体(仅有T-DNA插入片段)基因型为ss。若(1)的结论(不完全显性)成立,则三种基因型对应的RS含量关系应为:SS(低)<Ss(中)<ss(高)。因此,种植后2号(SS)、3号(Ss)、4号(ss)个体籽粒的RS含量关系应为:4号>3号>2号。由于ss(突变纯合)个体RS含量最高,而SS(野生型)个体RS含量低,说明S基因的功能是抑制RS的形成。
(3)①当基因型为sSWxbWxb时,RS含量相对值仅为1.2,与各种SS基因型(RS=1.0)非常接近,属于“低”水平。当基因型为ssWxaWxa或sSWxaWxb时,RS含量相对值高达3.5或3.3,属于“高”水平。s基因(能提高RS含量)的功能发挥,强烈依赖于Wxa基因的存在。只有当ss个体同时携带至少一个Wxa等位基因时,RS含量才会显著升高。可以说,Wxa是s基因发挥提高RS含量功能的必要条件。②由(1)可知,S/s基因遵循不完全显性遗传,ss基因型占F2的1/4。由①可知,ss个体必须同时携带Wxa等位基因(即基因型为WxaWxa或WxaWxb)才能表现为高RS。Wx基因与S/s基因独立遗传。亲本为sSWxaWxa×SSWxbWxb,F1为SsWxaWxb。F1自交,F2中ss占1/4;在ss背景下,WxaWxa和WxaWxb(即含Wxa)的比例为:WxaWxa(1/4)+WxaWxb(1/2)=3/4。因此,F2中RS含量为高的个体(同时满足ss和含Wxa)所占比例为:(1/4)×(3/4)=3/16。抗性淀粉(RS)含量这一性状,同时受到S/s和Wxa/Wxb两对等位基因的控制。这说明了生物体中常见的遗传现象:一种性状可以受到多对基因的共同控制。
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