内容正文:
生物学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场和座位号填写在答题卡上。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,请将试卷妥善保管,答题卡统一交回。
一、选择题:本大题包括16小题,1-12小题每小题2分,13-16小题每小题4分共40分。在每小题列出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 为应对全球气候变化,我国政府宣布:于2030年前实现“碳达峰”(二氧化碳排放量达到历史最高值后稳步下降);并力争在2060年前实现“碳中和”(通过节能减排、生态碳汇等方式抵消人为碳排放)。下列相关叙述正确的是( )
A. 碳在生物群落内及生物与无机环境间循环的主要形式是CO2
B. 碳中和时生产者固定的CO2量等于生物呼吸作用释放的CO2量
C. 当我国实现碳达峰的目标后,空气中的CO2浓度仍有可能会增加
D. 开车与步行相比、吃肉与吃素食相比,后者均会增大人类的生态足迹
2. 阿斯加德古菌是一类近年来发现的神秘古菌,研究人员认为该菌是原核生物与真核生物之间的过渡类型。下列说法支持该观点的是( )
A. 该菌的 DNA 以环状形式存在
B. 该菌的细胞内存在囊泡运输
C. 该菌含有A、G、C、T、U五种碱基
D. 该菌细胞内存在DNA-蛋白质复合物
3. 生物实验设计中需遵循对照原则,下列对照设计方法错误的是( )
A. “探究细胞核的功能”实验中,将蝾螈受精卵横缢成有核和无核两部分作相互对照
B. “检测生物组织中的糖类和蛋白质”实验中,无需设计不含蛋白质和葡萄糖的溶液作空白对照
C. “探究pH对胃蛋白酶活性的影响”实验中,设计pH2.0、7.0、12.0组以构成相互对照
D. “观察洋葱表皮细胞质壁分离及复原”实验中,通过实验前后细胞的变化进行自身对照
4. 化疗和放疗能抑制部分癌细胞的增殖。研究表明,细胞分裂活动暂时停止时,细胞仍能从外界环境持续摄取脂肪酸等脂质,细胞通过将多余的脂质隔离在脂滴(甘油三酯的主要贮存场所)中,从而保护它们免受氧化,防止细胞死亡。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞从外界环境摄取的脂肪酸可参与磷脂的组成
B. 多余的脂质可储存在被磷脂双分子层包裹的脂滴中
C. 对化疗和放疗具有抵抗性的部分癌细胞中,脂滴含量可能增加
D. 抑制癌细胞中脂滴形成,可能克服癌症治疗中对“抗分裂药物”的抵抗
5. 绿藻细胞中存在一种氢酶,在缺氧条件下,叶绿体基质中的氢酶被激活,可利用H⁺和光反应产生的NADPH生产H2;在有氧条件下,氢酶迅速失去活性。科研人员将绿藻细胞堆积成致密的多细胞球体,让大量藻类细胞高效且大规模生产H2.下列叙述错误的是( )
A. 多细胞球体在光照条件下能同时产生O2和H2
B. 在多细胞球体上覆盖一层好氧细菌外壳会降低产氢效率
C. 绿藻细胞生产H2是其对缺氧等胁迫状况下的一种应激反应
D. 致密球体结构限制了内部CO2的扩散,降低了细胞的呼吸速率
6. 人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,其部分结构和功能如图甲所示,①~⑤表示相关过程;图乙中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式。下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞表面蛋白质都处于不断流动
B. 甲中③过程与该细胞内的O2含量密切相关
C. 血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是O2和CO2
D. 甲中①②及④⑤跨膜运输方式分别与图乙中的a及b相对应
7. 科研人员将枪乌贼离体的神经纤维置于培养液中研究兴奋的产生和传导,装置如图。已知图示神经元释放兴奋性神经递质,并连有电表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。下列叙述错误的是( )
A. 若增大培养液浓度,在P点给予适宜的刺激,三块电表指针偏转幅度都会增大
B. 在T点给予适宜的刺激,神经纤维膜内电流的方向与兴奋传导方向相同
C. 在T点给予适宜刺激,三块电表都将发生两次偏转
D. 此装置可以用来探究兴奋在神经纤维上双向传导,在神经元之间单向传递
8. 转录激活因子TAZ通过促进miR-29a(一种小分子RNA)的合成而抑制O-糖基化修饰酶基因(GALNT18)的表达,减少小细胞肺癌细胞O-糖基化修饰进而抑制其转移,其机制见图。下列叙述错误的是( )
A. TAZ可以提高miR-29a基因的转录水平
B. miR-29a通过碱基互补识别GALNT18mRNA
C. miR-29a从转录水平调控GALNT18的功能
D. GALNT18高表达促进小细胞肺癌细胞的转移
9. “小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是社会主义新农村建设和推进乡村振兴的重要力量。以下为一个小型人工农场的模式图及该农场中农作物和鸡的能量值()。下列相关叙述错误的是( )
项目
净同化量(同化量-呼吸消耗量)
呼吸消耗量
流向分解者
未利用
农作物
110
70
20
54
鸡
8
10
2
3
A. 鸡粪便中的能量是农作物净同化量或农作物流向分解者能量的一部分
B. 该小型生态系统的结构包括该生态系统中的所有生物成分及其营养结构
C. 农作物流向人的能量是,第一、第二营养级的能量传递效率为20%
D. 沼气池的建立有利于物质循环和能量的多级利用,提高了生态系统的能量利用率
10. 对维持群落结构至关重要的物种被称为关键种。某海域一块岩相潮间带样地上生活着一些大型无脊椎动物(图a所示,箭头表示捕食关系)。人为将海星移除,5年后该群落接近崩溃,如图b所示。下列叙述正确的是( )
A. 海星处于第二、三营养级
B. 移除实验之前,海星的数量最多
C. 上述生物竞争的关键资源是空间
D. 上述群落中的关键种是贻贝
11. RNA-X是一款新型肿瘤治疗性疫苗,其核心成分是脂质体包裹的、编码特定肿瘤抗原的mRNA。该疫苗被抗原呈递细胞(APC)摄取后,mRNA可翻译出抗原,进而激发机体产生特异性免疫应答(部分过程如图所示)。下列叙述正确的是( )
A. 制备该疫苗时,可通过逆转录PCR技术,根据肿瘤抗原的氨基酸序列推测并扩增出相应的mRNA序列
B. 图中能特异性识别抗原的细胞有甲、乙、丙、丁及细胞毒性T细胞
C. 当相同肿瘤抗原再次出现时,图中的细胞丁能迅速分化为细胞毒性T细胞,增强免疫效应
D. 图中溶酶体逃逸的目的是避免mRNA被水解,以正常翻译出肿瘤抗原
12. 用不同的条件处理生长的桃树植株,会出现各不相同的休眠程度,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 短日照条件下生长的桃树植株的芽最难萌发
B. 自然条件下,桃树植株第一颗芽萌发不需要GA3
C. GA3与ABA在桃树植株休眠进程中起拮抗作用
D. 推测短日照可能引起桃树植株内脱落酸含量增多使桃树最先进入休眠
13. 从蜂毒中提取的蜂毒肽具有较好的抗过敏、镇痛作用。地塞米松(皮质醇类药物)是治疗过敏的常用药。为探究地塞米松、蜂毒肽对过敏的治疗效果,科研人员以足肿胀的过敏大鼠为材料,连续皮下注射给药7天,记录足肿胀程度,结果如图1所示,并测定第7天大鼠肾上腺的质量,结果如图2所示。下列分析错误的是( )
A. 地塞米松引起肾上腺质量下降,可能与它通过反馈促进下丘脑、垂体的功能有关
B. 地塞米松可能通过抑制免疫系统的功能来达到快速抗过敏的效果
C. 蜂毒肽在缓解过敏症状的同时,对大鼠肾上腺功能的影响小于地塞米松
D. 对一些过敏患者进行治疗时,采用地塞米松和蜂毒肽联合用药效果更好
14. 自然状态下,某些鱼类可以进行雌核发育,其受精过程中,精子仅起到激活卵细胞的作用,受精后,雄性精子的DNA会被迅速降解或排出,而不将其DNA传递给后代。人工诱导雌核发育二倍体的形成机制如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该人工诱导过程中,观察到两个极体或者雌雄原核作为受精完成的标志
B. 人工诱导雌核发育二倍体的形成过程中,有非同源染色体的自由组合
C. 不考虑突变和染色体互换,图中雌核发育二倍体个体1和个体2都为纯合子
D. 辐射处理的精子不能与MⅡ期的次级卵母细胞表面的特异性受体识别
15. 为提高厨余垃圾分解效率,研究人员以厨余垃圾浸出液为培养基(CY),对目标菌株A1、A2、A7和A8进行驯化(通过人工措施使微生物逐步适应某一条件的方法),以制备高活性微生物菌剂。相关实验结果如图所示,LB培养基是实验室常用的细菌培养基。下列分析错误的是( )
A. CY驯化培养可使四种菌株的基因频率发生定向改变
B. 可利用稀释涂布平板法对四种菌株进行筛选和计数
C. CY碳源、氮源丰富,比LB更适合大多数菌株生长
D. 从活菌数上评价,A2菌株的驯化效果最显著
16. 某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传,各由一对等位基因控制,且基因不位于Y染色体。某地甲病在人群中的发病率约为1/1600,乙病在男性中的发病率约为1/3500,下列叙述错误的是( )
A. 若不考虑变异,Ⅲ5的一个次级精母细胞中一定含有两个甲病的致病基因
B. 用乙病致病基因设计DNA探针,对Ⅱ4个体进行核酸分子杂交可确定乙病的遗传方式
C. 若乙病为伴X染色体显性遗传病,人群中女性杂合子的概率约为1/3500
D. 若乙病为常染色体显性遗传病,Ⅲ3个体与表型正常的男子结婚,后代患两种病的概率为2/369
二、非选择题:共60分。
17. 为探究不同比例红光(R)、蓝光(B)对马铃薯生长特性和光合作用的影响,科研人员进行了相关实验,部分实验结果如下表。
生育时期
处理
总叶绿素含量(mg/g)
表观光合速率μmol/(m2·s)
胞间CO2浓度(μmol/mol)
气孔导度mmol/(m2·s)
S1
W
2.12
6.98
334.86
294.36
1R7B
1.96
7.72
344.05
334.29
7R1B
2.22
5.49
337.85
192.42
S2
W
2.30
9.97
328.36
343.50
1R7B
2.53
15.38
335.69
892.30
7R1B
2.69
7.37
305.53
166.38
(注:S1代表块茎形成期,S2代表块茎膨大期;W表示白光处理,1R7B表示高蓝光比例处理组即红光与蓝光比例1∶7,7R1B表示高红光比例处理组即红光与蓝光比例为7∶1。)
回答下列问题:
(1)本实验自变量是______________________________________________。
(2)据表分析,无论S1期还是S2期,高蓝光比例处理组的光合速率显著提升,其主要原因是______________________________________________________________________。相比白光和蓝光,红光更有利于_________的合成与积累,但高红光比例下的光合速率却不如其他两组。分析其原因:除受气孔因素影响外,红光也能抑制光合产物从叶绿体运出,直接使卡尔文循环的_________过程受阻,同时过多的产物在基质中形成大量的淀粉粒,这些淀粉粒会挤压损伤_________结构,从而使光能吸收效率下降。
(3)光不仅为植物光合作用提供能量,还可作为________调节植物的生长发育过程。不同红蓝光比例处理下马铃薯地下部分(块茎、匍匐茎、根系)、地上部分(地上茎、叶)干物质积累量如下图。
据图分析,高比例蓝光处理和高比例红光处理能_________马铃薯光合产物向地下部分的分配比例,但高比例蓝光下马铃薯块茎产量仍能显著增加,其原因是_____________________________________。
18. 福寿螺和沉水植物粉绿狐尾藻是淡水湿地生态系统中常见的入侵物种且二者常同时出现。入侵种是否能够成功入侵,主要取决于生物之间的相互作用。回答下列问题:
(1)研究人员计划调查福寿螺入侵某生境后在一段时间内的种群密度,通常选取的调查方法是____。福寿螺的卵呈鲜红色,对其他动物具有警戒意义,这主要体现了生态系统的信息传递具有____的作用。
(2)为了研究本地物种苦草和入侵物种福寿螺对粉绿狐尾藻入侵的影响,研究人员选用合适的装置进行如下实验,每组均设置多次重复实验,保证合适的实验条件,定期观察植物生长状态。对照组为适宜数量的粉绿狐尾藻,干扰组A、B、C都是在相同数量的粉绿狐尾藻基础上,分别额外进行添加处理。请完成下表的实验处理:
组别
添加处理
干扰组A
15株苦草
干扰组B
1只福寿螺
干扰组C
____
(3)实验结果如图,“无竞争”指只存在苦草和粉绿狐尾藻中的一种生物,“有竞争”指两个物种共同存在。根据图9a实验结果分析,____(填“苦草的竞争”或“福寿螺的捕食”)对粉绿狐尾藻的入侵具有更强的影响,判断的依据是____。结合图a和图b推测,福寿螺可能更偏好于取食____。
(4)请根据上述实验结论,从生物之间相互作用的角度,提出在水体生态系统恢复过程中控制粉绿狐尾藻入侵的措施____。
19. 水稻株型和种植密度直接影响亩产量,株型分为直立型、倒伏型和开架型(分蘖能力强,形成开架式株型)。为培育理想株型的水稻新品种,科研人员对直立型品系甲进行诱变育种,获得3种不同的单基因隐性纯合突变体。突变体1为倒伏型(贴地生长),突变体2、3为开架型,相关基因分别表示为A/a、B/b、D/d.回答下列问题:
(1)将突变体1与品系甲杂交,如图1,预期F2的表型及其比例为______。
(2)突变体1分别与突变体2、突变体3杂交,结果如图2。据此说明3对非等位基因之间的位置关系为______。
(3)上下游基因作用机制是指一个基因在调节另一个基因表达时所处的位置,如果一个基因在下游,它可以在转录后调节另一个基因的表达。进一步研究发现,基因B和基因D分别编码B蛋白和D蛋白,B和D相互结合形成蛋白复合体后,共同调控基因A编码的蛋白质的功能。
①科研人员推测,上述三个基因通过同一代谢途径调控水稻株型,且基因A位于基因B、基因D的下游,因为F2中______。
②将突变体2和突变体3杂交,所得F1自交,若后代中开架型占______,则说明基因B和基因D位于同源染色体上,且不发生染色体互换;若后代中开架型占______,则说明基因B和基因D位于非同源染色体上。
(4)在生产上突变体1会被淘汰,品系甲适合南方种植,突变体2和突变体3适合北方种植。请从光合作用强度影响因素的角度,选择其中之一阐释它能成为南方或北方“理想株型”的原因是______。
20. 阿尔茨海默症(AD)是一种以β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积、tau蛋白过度磷酸化及认知功能退化为特征的神经退行性疾病。近年来研究发现,肠道微生物群可能通过“肠—脑轴”参与AD的病理过程,如图所示。
某研究团队依据该病理机制开展了以下实验。
实验一:将AD模型小鼠随机分为实验组和对照组两组,实验组通过饮水给药,用药物清除肠道微生物群。8周后检测两组小鼠海马区Aβ沉积斑块数量及认知功能,结果显示,实验组Aβ斑块数量减少,认知功能改善。
实验二:将健康小鼠的粪便微生物(FMT健康)和AD小鼠的粪便微生物(FMT-AD)分别移植到无菌小鼠体内,8周后检测小鼠海马区促炎因子(IL-1β、TNF-α)水平及血清中短链脂肪酸(SCFAs)含量,结果如下表。回答下列问题:
组别
FMT-健康
23.5±3.1
18.2±2.4
65.3±4.7
FMT-AD
58.9±5.6
49.3±4.2
28.6±3.5
(1)组成神经系统的细胞有两类,其中______细胞起到支持、保护、营养和修复神经元等作用。实验一中,对照组的具体处理应为______;实验结果表明______。
(2)实验二选择无菌小鼠作为受体的原因是______。
(3)结合AD病理机制,分析实验二相关物质含量变化的可能原因是______。
(4)研究发现,AD患者肠道中拟杆菌减少,厚壁菌增加。拟杆菌可通过分泌磷脂酶A2将磷脂酰胆碱转化为溶血磷脂酰胆碱(LPC),而LPC能抑制神经元死亡。请简要分析拟杆菌减少与AD病情发展的关系:拟杆菌减少→______。
(5)基于上述研究,提出一种可能延缓AD进展的干预策略:______。
21. 人β-防御素是一种由H基因编码的抗菌肽,具有广谱抑菌活性。科研人员尝试通过构建重组毕赤酵母工程菌实现其规模化生产。请回答下列问题:
(1)为获得人β-防御素基因,研究人员提取经致病细菌的抗原刺激的结肠癌细胞总RNA,经___________合成cDNA,再通过PCR扩增目的基因。上述PCR过程中,P1和P2引物的作用是___________。
(2)研究人员选用表达载体pPIC9K(如图1)构建重组质粒。结合载体图谱、限制酶识别位点与引物序列,推测构建重组质粒时采用的一对限制酶是___________。
(3)组成型启动子驱动基因在组织中持续表达,诱导型启动子响应特定信号激活表达。由于人β-防御素会损伤酵母细胞,组成型表达H基因的酵母菌最大种群数量偏低,限制了最终产量。科研人员对酵母菌基因组DNA进行改造(如图2)。在酵母菌基因组DNA中插入P和S基因,它们表达的蛋白质使质粒上H基因的表达受到红光控制。发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合,进而沉淀在发酵罐底部。科研人员在酵母菌基因组中插入了2个E基因,使F基因的表达受到蓝光控制。为防止工程菌泄露,科研人员构建了安全控制系统,在红光和蓝光同时照射时会激活致死基因表达。
P、S和E基因的启动子应为___________(组成型/诱导型)启动子。发酵过程中,需要的光照条件依次是:黑暗→___________。
(4)重组毕赤酵母合成的β-防御素在食品应用中存在局限性,其糖链结构与哺乳动物存在差异,可能引起过敏反应。请基于蛋白质工程知识提出改良思路:___________。
生物学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场和座位号填写在答题卡上。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,请将试卷妥善保管,答题卡统一交回。
一、选择题:本大题包括16小题,1-12小题每小题2分,13-16小题每小题4分共40分。在每小题列出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
【1题答案】
【答案】C
【2题答案】
【答案】B
【3题答案】
【答案】B
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】B
【6题答案】
【答案】D
【7题答案】
【答案】A
【8题答案】
【答案】C
【9题答案】
【答案】B
【10题答案】
【答案】C
【11题答案】
【答案】D
【12题答案】
【答案】B
【13题答案】
【答案】A
【14题答案】
【答案】C
【15题答案】
【答案】C
【16题答案】
【答案】B
二、非选择题:共60分。
【17题答案】
【答案】(1)红蓝光比例和马铃薯生育时期
(2) ①. 气孔导度增大,CO2供应充足 ②. 总叶绿素 ③. C3还原 ④. 类囊体薄膜
(3) ①. 信号(或信息分子) ②. 降低 ③. 高蓝光处理下马铃薯向地下部分分配的 干物质主要运输到块茎
【18题答案】
【答案】(1) ①. 样方法 ②. 调节生物的种间关系
(2)15株苦草+1只福寿螺
(3) ①. 苦草的竞争 ②. 与对照组相比,有竞争但无福寿螺捕食时狐尾藻生物量的下降比例大于无竞争但有福寿螺捕食时狐尾藻生物量的下降比例(意思对即可) ③. 苦草
(4)人工合理密植苦草等强竞争力的本地沉水植物,强化本地物种的竞争优势(意思对即可)
【19题答案】
【答案】(1)直立型:倒伏型=3:1
(2)A/a与B/b位于非同源染色体上,A/a与D/d位于非同源染色体上,B/b与D/d无法判断
(3) ①. 基因组成含有aa时,植株不显现B或D基因控制的表型,均为倒伏型 ②. 1/2 ③. 7/16
(4)南方:品系甲株型紧凑,利于行间通风,叶片可获得更多CO2,增加光合作用强度较大(或北方:突变体2和突变体3株型疏松,叶片间遮挡少,增加有效光合面积)
【20题答案】
【答案】(1) ①. 神经胶质细胞 ②. 饮水不给药 ③. 清除肠道微生物群可抑制AD模型小鼠海马区Aβ斑块沉积,缓解认知功能损伤
(2)排除自身肠道微生物菌群,确保实验结果由移植菌群引起
(3)FMT-AD组小鼠肠道微生物群紊乱导致SCFAs减少;同时异常菌群可能释放外泌体等物质,造成炎症因子释放量增加,神经小胶质细胞被激活,促进IL-1β、TNF-α等促炎因子释放
(4)LPC生成不足→神经元死亡→AD病理进程加剧
(5)补充拟杆菌或其代谢产物LPC;粪菌移植(移植健康人肠道菌群)
【21题答案】
【答案】(1) ①. 反转录(逆转录) ②. 与目的基因的模板链特定序列结合,使DNA聚合酶从引物3'端启动DNA子链的合成。
(2)BcoR Ⅰ和Not Ⅰ
(3) ①. 组成型 ②. 红光→蓝光→红光和蓝光
(4)分析β-防御素的糖链结构与哺乳动物的差异,确定引起过敏的结构区域;通过蛋白质工程改造其基因,使表达的蛋白质糖链结构接近哺乳动物的β-防御素,减少过敏反应
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