内容正文:
高三年级生物学试卷
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,包含单项选择题(第1题~第15题,共30分)、多项选择题(第15题~第19题,共12分)、非选择题(第20题~第24题,共58分)三部分。本次考试满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上。
3.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。
4.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。
5.如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚。
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. RNA-蛋白质复合物(RNP)在细胞中发挥重要作用。相关叙述正确的是( )
A. 核糖体、端粒酶、染色体都属于RNP
B. 组成RNP的基本单位有脱氧核糖核苷酸和氨基酸
C. RNP中的蛋白质与RNA通过氢键、磷酸二酯键等结合
D. RNP中的RNA可通过碱基互补配对识别特定序列
【答案】D
【解析】
【详解】A、核糖体由rRNA和蛋白质组成,端粒酶由RNA和蛋白质组成,二者属于RNP;但染色体的组成成分主要为DNA和蛋白质,其中的RNA是DNA转录的产物,不属于RNP,A错误;
B、RNP由RNA和蛋白质组成,RNA的基本单位是核糖核苷酸,蛋白质的基本单位是氨基酸,不存在脱氧核糖核苷酸,B错误;
C、磷酸二酯键是核酸链中相邻核苷酸之间的连接键,蛋白质和RNA结合时不会形成磷酸二酯键,二者可通过氢键等相互作用结合,C错误;
D、RNA具有特定的碱基序列,可通过碱基互补配对识别特定的核酸序列,D正确。
2. 小球藻是一种自养型的单细胞藻类植物,相关叙述正确的是( )
A. 小球藻的细胞骨架能参与物质运输、能量转换
B. 小球藻的叶绿体能产生ATP用于各项生命活动
C. 小球藻的中心体在有丝分裂前期完成复制
D. 小球藻的线粒体是葡萄糖氧化分解的场所
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,可参与细胞内的物质运输、能量转换、信息传递等生命活动,A正确;
B、叶绿体光反应阶段产生的ATP一般用于暗反应中C3的还原,细胞其他生命活动所需ATP主要由细胞呼吸提供,B错误;
C、中心体的复制发生在有丝分裂间期,有丝分裂前期中心体移向细胞两极发出星射线形成纺锤体,C错误;
D、葡萄糖的氧化分解第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖在此处分解为丙酮酸后才能进入线粒体进一步氧化分解,线粒体不能直接分解葡萄糖,D错误。
故选A。
3. 罗氏沼虾壳(外骨骼)中富含几丁质和虾青素(一种类胡萝卜素)等,其中虾青素与蛋白质结合呈现青色,高温烹饪过程中虾青素与蛋白质结合变弱呈现橘红色。相关叙述错误的是( )
A. 虾壳中的几丁质是一种多糖,能与重金属离子结合
B. 虾壳中的虾青素是一种脂溶性色素,含C、H、O
C. 虾壳中蛋白质含量最高,其基本组成单位是氨基酸
D. 高温会破坏蛋白质的空间结构,使其与虾青素结合减弱
【答案】C
【解析】
【详解】A、几丁质又称壳多糖,是一种多糖,具有吸附重金属离子的功能,可用于废水处理,A正确;
B、虾青素属于类胡萝卜素,类胡萝卜素是脂溶性色素,组成元素为C、H、O,B正确;
C、罗氏沼虾的外骨骼主要成分为几丁质,虾壳中含量最高的不是蛋白质,C错误;
D、高温会破坏蛋白质的空间结构使其发生变性,进而导致蛋白质与虾青素的结合能力减弱,与题干信息相符,D正确。
4. 蓝光会激活保卫细胞膜上的酶,进而使细胞吸水膨胀,气孔导度增大,其机理如图。相关叙述正确的是( )
A. 蓝光降低了酶活化能使其被激活
B. 、、通过主动运输进入细胞
C. 气孔张开过程中,液泡渗透压逐渐升高
D. 保卫细胞外侧壁的伸缩性小于内侧壁
【答案】B
【解析】
【详解】A、蓝光信号激活了保卫细胞质膜上的H⁺-ATP酶,而非降低了H⁺-ATP酶活化能,A错误;
B、H⁺-ATP消耗ATP将H+泵出细胞,建立跨膜H+浓度差(胞外>细胞内),利用H+顺浓度梯度进入细胞的势能差,将K+、NO3⁻、Cl-通过主动运输进入细胞,B正确;
C、蓝光会激活保卫细胞膜上的H⁺-ATP酶,进而使细胞吸水膨胀,液泡渗透压逐渐下降,气孔导度增大,C错误;
D、保卫细胞外侧壁薄、内侧壁厚;细胞吸水时,外侧壁伸缩性更大,更容易向外扩张,导致细胞弯曲、气孔打开,若外侧细胞壁伸缩性小于内侧壁,则无法实现气孔张开,D错误。
故选B。
5. 激烈运动时,肌肉细胞中有氧呼吸产生NADH的速度超过再生的速度,细胞中的丙酮酸会转变为乳酸。相关叙述正确的是( )
A. 有氧呼吸时NADH产生于线粒体基质和线粒体内膜
B. 丙酮酸转化为乳酸的过程中会产生和ATP
C. 乳酸的产生会使肌细胞内的pH值明显下降
D. 乳酸的产生有利于葡萄糖分解成丙酮酸产生ATP
【答案】D
【解析】
【详解】A、有氧呼吸中NADH产生于细胞质基质和线粒体基质,A错误;
B、丙酮酸转化为乳酸属于无氧呼吸第二阶段,该过程消耗NADH生成NAD⁺,不产生ATP,B错误;
C、肌细胞内存在缓冲对,可以中和乳酸,因此细胞内pH不会出现明显下降,C错误;
D、乳酸产生过程可再生NAD⁺,而NAD⁺是葡萄糖分解为丙酮酸的必需原料,因此乳酸的产生可保障第一阶段持续进行,有利于该阶段产生ATP,D正确。
6. 关于人体细胞生命历程的叙述正确的是( )
A. 造血干细胞增殖过程中,遗传物质能精确地平均分配
B. B细胞与浆细胞功能不同的原因是基因的选择性表达
C. 衰老细胞线粒体中的端粒缩短,DNA序列易受损
D. 成熟红细胞死亡过程中,凋亡基因表达水平增强
【答案】B
【解析】
【详解】A、造血干细胞通过有丝分裂增殖,有丝分裂过程中只有核遗传物质能精确平均分配,细胞质中的遗传物质是随机分配的,A错误;
B、B细胞分化形成浆细胞的实质是基因的选择性表达,两种细胞遗传物质相同,但表达的基因种类不同,正确;
C、端粒是存在于细胞核内染色体两端的特殊DNA序列,线粒体中无染色体,不存在端粒,C错误;
D、人体成熟红细胞没有细胞核,不含核基因也无法进行基因表达过程,D错误。
故选B。
7. 下列关于生物学科学史的描述正确的是( )
A. 摩尔根用假说—演绎法证明了基因在染色体上
B. 孟德尔通过归纳总结法得出基因的自由组合定律
C. 艾弗里用同位素标记法证明了DNA是遗传物质
D. 沃森和克里克通过显微观察发现了DNA的双螺旋结构
【答案】A
【解析】
【详解】A、摩尔根以果蝇为实验材料,运用假说—演绎法开展研究,最终证明了基因在染色体上,A正确;
B、孟德尔得出基因的分离定律和自由组合定律使用的研究方法是假说—演绎法,B错误;
C、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验没有使用同位素标记法,该方法是赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验所用的研究方法,C错误;
D、沃森和克里克通过构建物理模型的方法发现了DNA的双螺旋结构,D错误。
故选A。
8. 非洲马拉维湖中的慈鲷鱼包含100多个物种,它们由共同祖先进化而来,体色、食性和栖息地呈现显著差异。相关叙述正确的是( )
A. 非洲马拉维湖中慈鲷鱼的全部基因构成一个基因库
B. 浅水区和深水区慈鲷鱼体色的差异是自然选择的结果
C. 食性和栖息地呈现显著差异是慈鲷鱼形成新物种的标志
D. 慈鲷鱼的突变和基因重组是自然选择的前提,决定进化的方向
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因库是指同一种群的全部个体所含的全部基因,非洲马拉维湖的慈鲷包含100多个物种,不属于同一个种群,其全部基因不能构成一个基因库,A错误;
B、浅水区和深水区的环境条件存在差异,自然选择会定向选择适应对应环境的体色性状,两区慈鲷体色的差异是自然选择的结果,B正确;
C、新物种形成的标志是产生生殖隔离,食性和栖息地的差异不一定导致生殖隔离,不是新物种形成的标志,C错误;
D、突变和基因重组属于可遗传变异,为生物进化提供原材料,是不定向的,不能决定进化的方向,D错误。
故选B。
9. 当人体细胞DNA受损时,核基因P53被激活,通过下图所示的相关途径最终修复受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。相关叙述正确的是( )
A. 过程①需要DNA聚合酶与启动子序列特异性结合
B. 过程②中核糖体在mRNA上沿着3′→5′的方向移动
C. P53蛋白可启动基因的复制、转录和翻译过程
D. 修复酶催化DNA分子在断裂处形成磷酸二酯键
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①是转录,RNA 聚合酶与启动子序列特异性结合,A错误;
B、过程②是翻译过程,核糖体在mRNA上沿着5'→3'的方向移动,B错误;
C、P53蛋白可启动修复酶基因的表达,进行DNA修复,不能启动基因的复制过程,C错误;
D、修复酶可催化DNA分子在断裂处形成磷酸二酯键,从而修复受损的DNA,D正确。
10. 下列关于植物生命活动调节的叙述错误的是( )
A. 冬小麦要经历春化作用才能开花是温度调节植物生长发育的结果
B. 水稻倒伏后,茎的背地性生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关
C. 土壤干旱时,油菜根部合成的赤霉素向上极性运输可引起气孔关闭
D. 植物生长发育过程中,多种激素共同起作用,且表现出一定的顺序性
【答案】C
【解析】
【详解】A、春化作用指低温诱导植物开花的过程,冬小麦需要经历低温春化才能开花,是温度调节植物生长发育的体现,A正确;
B、水稻倒伏后,重力作用使生长素向茎的近地侧运输,茎对生长素敏感度较低,近地侧生长素浓度更高、生长更快,因此表现出背地性生长,B正确;
C、土壤干旱时,根部合成的脱落酸向上运输可引起气孔关闭,减少水分蒸腾,C错误;
D、植物生长发育过程中,多种激素相互作用共同调节,不同发育阶段起主导作用的激素不同,调节过程表现出一定的顺序性,D正确。
11. 研究发现,挑食行为不仅与喜好有关,还与食物过敏相关。下图表示因过敏反应导致挑食行为的部分过程,相关叙述正确的是( )
A. 过敏反应是由机体免疫监测功能过强引发的免疫失调
B. 组胺可引起毛细血管通透性减弱而出现过敏反应
C. 食物过敏原初次进入机体就会引起图中的挑食行为
D. 图中挑食行为有利于减少IgE的产生,保护机体
【答案】D
【解析】
【详解】A、过敏反应是由机体防御功能过强引发的免疫失调,A 错误;
B、组胺会引起毛细血管通透性增强,导致组织水肿、红肿等过敏症状,B错误;
C、只有当过敏原再次进入机体时,才会触发图中的过程,C错误;
D、挑食行为会使机体回避食物过敏原,减少过敏原与机体的接触,从而减少 IgE 的产生,降低过敏反应的发生,对机体起到保护作用,D正确。
12. 某研究小组探究不同温度对酵母菌种群数量变化的影响,利用血细胞计数板(25×16)计数,结果如下表。相关叙述正确的是( )
温度/℃
不同时间酵母菌种群数量/个
0h
24h
48h
72h
96h
120h
144h
168h
10
0.8
1.2
2.0
2.7
3.0
3.6
3.8
3.7
20
0.8
3.0
3.8
4.6
4.0
3.2
2.8
2.5
30
0.8
5.2
5.6
4.6
2.0
1.0
0.6
0.2
A. 使用血细胞计数板时应沿凹槽边缘滴加培养液后盖上盖玻片
B. 不同温度下,酵母菌种群的增长速率均是先增大后减小最后保持稳定
C. 对10℃、培养96h的酵母菌进行计数,每个中格酵母菌的平均数量为12个
D. 增加培养液浓度和酵母菌的初始接种量,都可使酵母菌种群K值增加
【答案】C
【解析】
【详解】A、使用血细胞计数板的正确操作是先盖盖玻片,再沿盖玻片边缘滴加培养液,让培养液自行渗入计数室,A错误;
B、由表格数据可知,20℃、30℃组酵母菌种群数量达到峰值后持续下降,增长速率后期为负值,并非最后保持稳定,B错误;
C、25×16型血细胞计数板的计数室体积为0.1mm3,10℃、96h时酵母菌种群数量为3.0×106个/mL,则有3.0×106个/mL × 10-4 mL = 300个, 总共有25个中格,因此每个中格的平均酵母菌数量为总数量除以中格数,即300 ÷ 25 = 12个,C正确;
D、K值是环境容纳量,由资源、空间等环境条件决定,酵母菌初始接种量不改变环境条件,无法使K值增加,D错误。
13. 制作传统泡菜主要是利用天然乳酸菌进行发酵的。关于泡菜的制作,相关叙述正确的是( )
A. 制作泡菜的过程中,应先通气使菌种繁殖,后进行密封发酵
B. 制作泡菜的盐水需要煮沸后立即倒入装有食材的泡菜坛中
C. 制作泡菜的菜坛内会长出一层白膜,是乳酸菌繁殖的结果
D. 腌制时间过短或食盐用量不足,会导致亚硝酸盐含量升高
【答案】D
【解析】
【详解】A、乳酸菌为严格厌氧型微生物,制作泡菜的全过程都需要密封创造无氧环境,若先通气会抑制乳酸菌代谢甚至导致其死亡,无法完成发酵,A错误;
B、盐水煮沸的目的是杀灭杂菌、去除溶解氧,煮沸后需冷却至室温再倒入泡菜坛,若立即倒入,高温会杀死食材表面的天然乳酸菌,导致发酵失败,B错误;
C、泡菜坛内的白膜是液面有氧环境下产膜酵母菌大量繁殖形成的,乳酸菌为厌氧菌,无法在液面有氧区域大量繁殖形成白膜,C错误;
D、腌制时间过短、食盐用量不足、发酵温度过高时,杂菌会大量繁殖,促进亚硝酸盐的生成,导致亚硝酸盐含量升高,D正确。
故选D。
14. 葛根素是一种具有药用价值的植物活性成分,传统葛根素的提取依赖葛根块根,产量低且资源消耗大。科研团队利用生物技术,获得了能产生葛根素合成关键酶的酵母菌,下图展示了部分技术路线。相关叙述正确的是( )
A. 过程①为脱分化过程,利用了植物细胞的全能性
B. 过程②和过程③均以dNTP为原料合成脱氧核苷酸链
C. 过程④通过高Ca2+-高pH处理法将目的基因导入酵母菌
D. 对酵母菌进行鉴定和筛选是发酵工程的中心环节
【答案】B
【解析】
【详解】A、过程①为脱分化,仅使高度分化的植物叶片细胞恢复分裂能力形成愈伤组织,未发育为完整植株,未体现植物细胞的全能性,A错误;
B、过程②为逆转录,以RNA为模板合成cDNA,过程③为PCR扩增目的基因,合成子代DNA链,二者合成的产物均为脱氧核苷酸链,原料均为脱氧核苷三磷酸,B正确;
C、将目的基因导入酵母菌等微生物细胞时,采用高Ca2+-低pH的处理方法制备感受态细胞,C错误;
D、发酵工程的中心环节是发酵过程,D错误。
15. 下列关于实验操作的叙述正确的是( )
A. DNA的粗提取与鉴定实验中,可用预冷的95%酒精析出DNA
B. 土壤中尿素分解菌的分离实验中,向培养基中加入刚果红有利于形成显色圈
C. 制作生态缸时,增加消费者的种类和数量有利于提高生态系统的稳定性
D. 电泳分离DNA时,在凝胶载样缓冲液中加入核酸染料,便于在紫外灯下观察
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA不溶于酒精,预冷的95%酒精可降低DNA的溶解度,促进DNA析出,同时能抑制DNA酶活性,减少DNA降解,还可使蛋白质杂质沉淀,A正确;
B、土壤中尿素分解菌的分离实验需加入酚红指示剂,尿素分解菌产生的脲酶分解尿素产氨使pH升高,酚红变红形成显色圈,B错误;
C、生态缸是人工封闭微型生态系统,其稳定性依赖生产者、消费者、分解者的比例协调,盲目增加消费者的种类和数量会超出生产者的能量承载限度,破坏生态平衡,反而降低生态系统稳定性,C错误;
D、核酸染料在制备凝胶时加入,在凝胶载样缓冲液中需加入指示剂,D错误。
二、多项选择题:本部分共4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍,导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,研究人员按如下流程制备了抗CD47的单克隆抗体。相关叙述错误的是( )
A. 过程①可一次性注射较大剂量的CD47,以提高小鼠的免疫效果
B. 过程②和过程③筛选出的杂交瘤细胞,染色体数目和产生的抗体可能不同
C. 过程④可将杂交瘤细胞注射到小鼠脾脏中,一段时间后提取单克隆抗体
D. 将单克隆抗体加入巨噬细胞的培养液中,能解除CD47对巨噬细胞的抑制作用
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、过程①为给小鼠注射抗原CD47,不能一次性注射较大剂量,通常需多次、小剂量注射以增强免疫效果,诱导产生更多能分泌抗CD47抗体的B淋巴细胞,A错误;
B、过程②是筛选杂交瘤细胞,过程③是筛选能产生特异性抗体(抗CD47抗体)的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞是脾细胞与骨髓瘤细胞融合形成的,可能处于细胞分裂的不同时期,染色体数目可能不同;由于取自脾脏的B细胞不只一种,③筛选出的杂交瘤细胞产生的抗体可能不同,B正确;
C、过程④为获取单克隆抗体,正确操作是将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔中(而非脾脏,脾脏是免疫器官,并非生产单克隆抗体的部位),一段时间后从腹水中提取单克隆抗体,C错误;
D、抗CD47的单克隆抗体可与肿瘤细胞表面的CD47特异性结合,阻断CD47对巨噬细胞的抑制信号,从而解除其抑制作用,将单克隆抗体加入巨噬细胞的培养液中,不能解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,D错误。
17. 人的X染色体上具有一个红色觉基因(R)和一个或多个绿色觉基因(G),如图1。R、G基因碱基序列高度相似,减数分裂联会时容易发生错位配对并交换,如图2。相关叙述正确的是( )
A. R、G基因的遗传遵循自由组合定律
B. 图2过程发生在减数第一次分裂的前期
C. 图2过程会发生基因突变、基因重组和染色体结构变异
D. 经图2过程形成含异常基因卵细胞的概率为1/2
【答案】BCD
【解析】
【详解】A 、自由组合定律的适用条件是非同源染色体上的非等位基因,R、G基因都位于同一条X染色体上,二者为连锁关系,不遵循自由组合定律,A错误;
B、题干明确说明该交换过程发生在减数分裂联会时,联会(同源染色体配对)发生在减数第一次分裂前期,因此该过程发生在减数第一次分裂前期,B正确;
C、该过程中,不同基因的重新组合属于基因重组;错位配对交换导致染色体结构变异;R、G基因结构改变属于基因突变,C正确;
D、经图2过程形成的两条染色单体分别和一条正常染色单体组成一条染色体,两条染色体分别进入次级卵母细胞和第一极体,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,含异常基因卵细胞的概率为1/2,D正确。
故选BCD。
18. 某遗传病是因为缺乏物质甲引起的,物质甲合成途径如图1,D酶被激活后才能发挥作用,A和D基因均位于X染色体上。图2是该病的某家系图,的基因型为,不考虑其他变异。相关叙述正确的是( )
A. 的基因型为或
B. 与的两条X染色体上基因均不同
C. 的致病基因一定来自
D. 与再生一个男孩患病的概率为1/2
【答案】AD
【解析】
【详解】A、分析图1可知,表型正常须同时具有A和D基因。已知Ⅰ1的基因型为XAdY,而她的女儿Ⅱ2正常,因为Ⅰ1的XAd基因一定传给女儿(Ⅱ2),故Ⅱ2的基因型应为XAdX_D;由于Ⅱ2的X-D基因来自其母亲(Ⅰ2)且Ⅰ2患病,则来自Ⅰ2的基因应为XaD,由此推测Ⅰ2的基因型可能为XaDXaD或XaDXad,A正确;
B、由A分析可知,Ⅱ2的基因型应为XAdXaD,两条X染色体上基因不同;分析题图并结合A选项可知,Ⅱ3患病,故Ⅱ3的基因型为XaDY或XadY,Ⅲ3正常,Ⅲ3的基因型应为XADY,由此推测Ⅱ4的基因型应为XADX--,Ⅱ4两条X染色体上基因可能相同也有可能不同,B错误;
C、已知Ⅰ1的基因型为XAdY,Ⅰ2的基因型可能为XaDXaD或XaDXad,Ⅱ2的基因型应为XAdXaD,Ⅱ1表现正常,其基因型为XADY,故Ⅲ1的基因型为1/2XADXAd、1/2XADXaD,由此推测Ⅳ1的基因型应为1/2XAdY、1/2XaDY,逆推得到Ⅳ1的致病基因XAd或XaD可能来自Ⅰ1或Ⅰ2,C错误;
D、由C选项的分析可知,Ⅲ1的基因型为1/2XADXAd、1/2XADXaD,Ⅲ2的基因型为XADY,Ⅲ1与Ⅲ2再生一个男孩患病(XAdY、XaDY)的概率为1/2×1/2+1/2×1/2=1/2,D正确。
故选AD。
19. 苹果树腐烂由苹果树腐烂菌感染引起,为开发生物防治途径,研究者拟从土壤中分离筛选出能抑制苹果树腐烂菌生长的芽孢杆菌,实验流程如下图。相关叙述正确的是( )
A. 过程①取5g土壤加入45mL无菌水中
B. 过程③应用涂布法进行接种,在适宜条件下培养
C. 过程③可通过观察芽孢杆菌的形状、大小、颜色进行筛选
D. 乙组A处长出的菌落直径应大于甲组A处长出的菌落直径
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、过程①是制备土壤悬液,取 5g 土壤加入 45mL 无菌水中,可得到稀释度为10−1的土壤悬液,A正确;
B、过程③是分离筛选芽孢杆菌,梯度稀释后常用涂布法进行接种,在适宜条件下培养,以获得单菌落,B正确;
C、不同微生物的菌落形态具有特异性,因此可通过观察菌落特征对芽孢杆菌进行初步筛选,C错误;
D、甲组 A 处(苹果树腐烂菌)周围接种了芽孢杆菌(B),芽孢杆菌会抑制腐烂菌生长,导致甲组 A 处腐烂菌菌落直径较小,乙组 A 处仅接种苹果树腐烂菌,无芽孢杆菌抑制,其菌落生长不受限制,因此乙组 A 处菌落直径应大于甲组 A 处,D正确。
三、非选择题:本部分共5题,除特殊说明外,每空1分,共58分。
20. 科研人员提取莱茵衣藻的类囊体并构建了人工光合细胞,其光合作用过程如图所示,请回答下列问题:
(1)提取莱茵衣藻类囊体时,先破碎细胞,采用______法获取叶绿体,再将叶绿体置于______溶液中使其破碎,再用______法获得类囊体。提取莱茵衣藻类囊体前,应对其进行暗处理,其目的是______。
(2)构建人工叶绿体前需对提取的类囊体进行功能检测,其检测指标有______。
(3)人工光合细胞光反应过程中,提供电子的最初供体是______,电子沿着电子传递链传递过程中,泵入类囊体腔,为ATP的合成提供______。
(4)人造叶绿体光反应为CETCH循环直接提供______(物质),CETCH循环过程中固定的底物有______。
(5)构建CETCH循环的意义有______。
①提高固碳效率以期未来取代卡尔文循环
②根据需要,可实现对自然代谢的定向改造
③将CETCH循环与下游代谢耦合,生产特定产物
④为实现碳中和提供可行的生物技术方案
【答案】(1) ①. 差速离心 ②. 低渗##蒸馏水 ③. 密度梯度离心 ④. 消耗淀粉,防止离心时淀粉粒对类囊体造成损伤
(2)产电子(氧气)能力、产质子(H+)能力,产ATP能力
(3) ①. 水 ②. 电化学势能(H+化学势能)
(4) ①. ATP ②. C3、C4 (5)②③④
【解析】
【小问1详解】
分离细胞器常用的方法是差速离心法,所以提取莱茵衣藻类囊体时,先破碎细胞,采用差速离心法获取叶绿体,再将叶绿体置于蒸馏水或低渗溶液中,使叶绿体吸水,破碎,再用密度梯度离心法获得类囊体。类囊体是进行光合作用光反应的场所,提取莱茵衣藻类囊体前,应对其进行暗处理,其目的是消耗淀粉,防止离心时淀粉粒对类囊体造成损伤。
【小问2详解】
类囊体是光合作用光反应的场所,光反应的产物是O2、ATP、NADPH,所以对类囊体进行功能检测,可通过检测产电子(氧气)能力、产质子(H+)能力,产ATP能力进行。
【小问3详解】
据图可知,人工光合细胞光反应过程中,提供电子的最初供体来自水,电子沿着电子传递链传递过程中,H+泵入类囊体腔,从而建立电化学势能(H+化学势能),进而为ATP的合成提供动力。
【小问4详解】
据图可知,人造叶绿体光反应可以为CETCH循环直接提供ATP,CETCH循环过程中,CO2分别与C3、C4结合被固定,因此,固定CO2的底物是C3和C4。
【小问5详解】
人工构建CETCH循环,可提高固碳效率、定向改造自然代谢、耦合下游代谢生产特定产物,也为实现碳中和提供了新的生物技术方案,但不会取代卡尔文循环,②③④正确。
21. 牡蛎礁具有净化水体、减少海岸侵蚀等重要功能。从潮间带至数十米深的海洋范围都有牡蛎分布,图1是牡蛎礁生态系统中部分能量通道及相关营养级分布。引入互花米草可以增强抗海岸侵蚀作用,但对牡蛎等底栖动物会产生影响,图2展示了互花米草与牡蛎在潮间带的分布区域以及二者在混生区存在的相互作用。请回答下列问题:
(1)据图1分析,牡蛎属于生态系统中______(成分),对牡蛎的种群密度调查,宜采用的调查方法为______,与牡蛎存在竞争关系的是______。
(2)牡蛎同化能量的去向除了图1所示过程外,还包括______。人为大量捕食肉食性鱼类后,分析牡蛎数量的变化并阐述理由______。
(3)图2中引入互花米草后,有利于牡蛎向内陆区扩张的原因是______。互花米草不能继续向浅海区扩张的原因有______。
(4)科研人员想进一步调查互花米草对其他底栖动物的影响,请简述实验思路______。
【答案】(1) ①. 分解者和消费者 ②. 样方法 ③. 植食性鱼类、杂食性鱼类和其他软体类
(2) ①. 自身呼吸作用以热能散失、流向分解者(和未利用) ②. 数量减少;大量捕食肉食性鱼类导致杂食性鱼类等捕 食者和植食性鱼类等竞争者增加
(3) ①. 互花米草为牡蛎提供栖息空间(间接提供食物) ②. 牡蛎的机械勒杀、挤占生态位;浅海区光照、盐分等因素不适宜互花米草生长
(4)在同一潮间带,调查互花米草区和邻近无互花米草区底栖动物的物种数、密度、生物量
【解析】
【小问1详解】
据图1分析,牡蛎以有机碎屑为食,作为分解者,牡蛎以浮游植物和大型海藻为食,作为消费者,所以牡蛎属于生态系统中分解者和消费者;牡蛎活动能力弱、活动范围小,适合用样方法调查种群密度;图1中牡蛎捕食大型海藻、浮游植物和有机碎屑,植食性鱼类也捕食这三种成分,其他软体动物捕食大型藻类和浮游植物,因此与牡蛎存在竞争关系的是植食性鱼类、杂食性鱼类和其他软体类。
【小问2详解】
图1中已经画出牡蛎同化量的去向流向下一营养级,所以剩下的同化量的去向是自身呼吸作用以热能散失、流向分解者和未利用;人为大量捕食肉食性鱼类后,牡蛎数量的变化是减少,减少的原因是大量捕捞肉食性鱼类后,肉食性鱼类对杂食性鱼类的捕食压力减小,杂食性鱼类数量增加,对牡蛎的捕食量增加,使牡蛎数量下降,另外肉食性鱼类减少,其捕食的植食性鱼类数量增加,与牡蛎竞争食物,也会使牡蛎数量减少;
【小问3详解】
图2中引入互花米草后,有利于牡蛎向内陆区扩张的原因是①互花米草能增强抗海岸侵蚀作用,改变潮间带环境,使牡蛎的生存环境更稳定,②互花米草使沉淀物积累,水流减缓,形成牡蛎适宜的泥生状态,③互花米草还能提高牡蛎幼体的附着概率,帮助幼体更好地定居和生长,从而助力牡蛎向内陆区域扩张;互花米草不能继续向浅海区扩张的原因有浅海区光照充足,大型海藻等优势明显,与互花米草竞争空间和资源,抑制其生长,浅海区的环境条件(如水流、盐度等)可能不适合互花米草的生长和繁殖;
【小问4详解】
实验思路:选取若干面积相同、环境条件相似的潮间带区域,随机均分为两组,一组为对照组,不种植互花米草;另一组为实验组,种植互花米草,一段时间后,分别统计两组区域中其他底栖动物的种类、数量和分布情况,比较两组的差异。
22. 人体肠道的上皮细胞将肠腔与内环境分隔开。脑肠轴是脑与肠道之间复杂的通信系统,肠道菌群可以通过菌体自身或其代谢产物对人脑产生影响,部分机制如下图。请回答下列问题:
(1)支配肠上皮细胞的迷走神经属于______(填“交感”或“副交感”)神经,其兴奋会使肠道蠕动______,改善肠道营养供应,对肠道菌群产生影响。
(2)肠道益生菌产生的SCFA会通过两个途径影响脑神经。①肠上皮细胞通过______(方式)吸收SCFA,SCFA经______运输作用于______轴,使糖皮质激素分泌量减少,从而改善肠道功能。②刺激迷走神经,将信息传到中枢进行整合,再由中枢向肠道发出相应的指令,使肠道蠕动加强,该过程属于______(填“神经”“体液”或“神经-体液”)调节。其中兴奋在结构甲处传递的方向是______(填“a→b”或“b→a”)。兴奋在结构乙中传导时,膜电位发生的变化是______。
(3)科研人员发现阿尔兹海默症(AD)发病进程与肠道菌群有密切关系。AD小鼠肠道菌群失衡,菌群代谢产物苯丙氨酸和异亮氨酸增多,诱导辅助性T细胞(Th1)的分化和增殖并活化脑内小胶质细胞,导致了神经炎症的发生,最终导致认知功能障碍。为验证“甘露寡糖二酸(GV-971)可以通过调节肠道菌群改善AD小鼠神经炎症和认知功能障碍”,进行了下列实验:
实验目的
实验步骤
①______
取40只正常小鼠,向脑中注射β-淀粉样蛋白(Aβ),获取阿尔兹海默症小鼠
实验分组、变量控制
甲组取20只正常小鼠进行生理盐水灌胃处理;乙组和丙组分别取20只阿尔兹海默症小鼠进行等量生理盐水、②______灌胃给药。
实验结果检测
一段时间后检测三组小鼠的③______,并进行认知功能评估。
【答案】(1) ①. 副交感 ②. 增强
(2) ①. 主动运输 ②. 体液 ③. 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 ④. 神经 ⑤. b→a ⑥. 外正内负→外负内正→外正内负
(3) ①. 制备阿尔兹海默症(AD)模型小鼠 ②. 等量、适量的甘露寡糖二酸(GV-971) ③. 肠道苯丙氨酸和异亮氨酸含量、Th1和小胶质细胞的数量
【解析】
【小问1详解】
自主神经系统中,副交感神经兴奋会促进胃肠蠕动、增加消化器官供血,改善肠道营养供应,交感神经兴奋则抑制胃肠蠕动,因此此处迷走神经属于副交感神经,兴奋使肠道蠕动加快。
【小问2详解】
①结合图示可知,肠上皮细胞吸收SCFA为逆浓度梯度运输,方式为主动运输;吸收后进入内环境,经血液循环运输到脑部;糖皮质激素的分泌受下丘脑-垂体-肾上腺轴的分级调节,因此SCFA作用于此轴减少糖皮质激素分泌。
②该过程通过完整反射弧(感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器)完成,全程仅神经参与,属于神经调节;结构甲是突触,a为突触后膜、b为突触前膜,神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,因此传递方向为b→a;结构乙是神经纤维,静息电位为外正内负,兴奋时变为外负内正,因此兴奋传导时膜电位变化为由外正内负变为外负内正,恢复静息状态时变为外正内负。
【小问3详解】
本实验目的是验证“GV-971可通过调节肠道菌群改善AD小鼠症状”,第一步是构建AD模型小鼠,因此①为制备AD模型小鼠;实验自变量为是否给AD小鼠施用GV-971,实验遵循单一变量和等量原则,甲组空白对照,乙组为AD模型+生理盐水(条件对照),丙组为实验组,因此②处理为等量、适量GV-971溶液灌胃;分析题意可知,检测完相关指标(肠道菌群/异常代谢产物/炎症指标)后,再评估认知功能,因此③需要检测肠道苯丙氨酸和异亮氨酸含量、Th1和小胶质细胞的数量,结合认知功能评估验证实验结论。
23. 水稻籽粒外壳(颖壳)的颜色由A/a、B/b、D/d三对独立遗传的基因控制,基因控制色素合成机理如图1。种植颖壳颜色不同的彩色稻,可形成优美画卷,用于旅游开发。科研人员利用纯系水稻进行了杂交实验,如图2(不考虑突变)。请回答下列问题:
(1)浅绿色颖壳的水稻植株基因型有______种,实验一浅绿色亲本的基因型是______。
(2)实验一中,紫色植株中杂合子占______,中能稳定遗传(自交后代颖壳颜色保持不变)的个体所占比例为______。
(3)实验二中,四种表型比为______,棕红色水稻与黄绿色水稻杂交,后代棕红色水稻占______。
(4)食用栽培稻是经野生稻突变和驯化形成的,野生稻颖壳为黑色,栽培稻颖壳多为黄色。科研小组对多个品种进行分析,发现两株黄色颖壳栽培稻(栽培稻1、2)均由野生稻经单基因隐性突变所得。请设计一次杂交实验探究两者的突变是由同一基因还是不同基因突变所致。
①实验思路:______。
②预期结果及相应结论:若后代______,则两者的突变是由同一基因突变所致;若后代______,则两者的突变是由不同基因突变所致。
③杂交实验表明栽培稻1、2是由R基因突变而来,科研小组采用PCR技术,扩增出野生稻和栽培稻基因的片段,电泳结果见图3。
说明:野生型R基因的部分序列为:5′-GAATCGCTCACA-3′,该链为编码链,编码的肽链为天冬氨酸-丝氨酸-亮氨酸-苏氨酸。UAA、UAG为终止密码子。
栽培稻1是由于R基因中的碱基发生了______,颖壳表现为黄色。栽培稻2和野生稻的PCR扩增产物大小一致,科研小组进行了DNA测序,结果见图4(图中仅显示两者含有差异的部分序列,其余序列一致)。比较两者DNA碱基序列,发现栽培稻2是由于R基因中的碱基发生______,导致______,使肽链变短,颖壳表现为黄色。
【答案】(1) ①. 9 ②. aaBBDD
(2) ①. 8/9 ②. 3/8
(3) ①. 27:9:12:16 ②. 8/27
(4) ①. 将栽培稻1和栽培稻2杂交,观察后代的颖壳颜色 ②. 颖壳颜色为黄色 ③. 颖壳颜色为黑色 ④. 缺失 ⑤. 替换(C-G替换为A-T) ⑥. 相应的mRNA上的密码子UCG变为UAG,终止密码提前出现
【解析】
【分析】本题图1展示水稻颖壳颜色由三对独立基因A/a、B/b、D/d控制的代谢通路:浅绿色→黄绿色(A_bb__)→棕红色(A_B_dd)→紫色(A_B_D_)。图2实验一F₂无黄绿色,说明F1的B基因纯合;实验二F₂有四种表型,说明F1的B、D杂合。图3电泳显示栽培稻1与野生稻片段大小不同,提示插入/缺失;图4序列比对显示栽培稻2碱基替换导致提前终止密码子。
【小问1详解】
浅绿色aa__ __,即aa后接B/b和D/d的所有组合:BB,Bb,bb→3种,DD,Dd,dd→3种,共3×3=9种;实验一:棕红色(A_B_dd)×浅绿色(aa__)→F₁紫色(A_B_D_)→F₂紫色:棕红色:浅绿色,因为在F₂中没有出现黄绿色(即A_bb__),说明F₁中B基因是纯合显性(BB),这样F₂中不会出现bb,所以浅绿色亲本必须是aaBBDD。
【小问2详解】
实验一的F1是AaBBDd(因为亲本是AABBdd×aaBBDD),所以F1自交,F2的基因型中,紫色植株的基因型是A_BBD_,所以A_占3/4,BB占1,D_占3/4,所以紫色植株的比例是3/4×1×3/4=9/16。紫色植株中纯合子的基因型是AABBDD,比例是1/4×1×1/4=1/16。所以紫色植株中杂合子的比例是1-(纯合子比例/紫色比例)=1-(1/16÷9/16)=1-1/9=8/9;能稳定遗传的包括纯合子及基因型aaBBDd,F2中的纯合子有:AABBDD(紫色)、AABBdd(棕红色)、aaBBDD(浅绿色)、aaBBdd(浅绿色)。它们的比例分别是AABBDD:1/4 ×1×1/4=1/16;AABBdd:1/4×1×1/4=1/16;aaBBDD:1/4×1×1/4=1/16;aaBBdd:1/4×1×1/4=1/16,aaBBDd:1/4×1×1/2=1/8,总共4/16+1/8=3/8。
【小问3详解】
实验二的P是棕红色(A_B_dd)×浅绿色(aa__ __),F1是紫色(A_B_D_),F2有紫色、棕红色、黄绿色、浅绿色,说明F1的基因型是AaBbDd(因为F2出现了黄绿色A_bb__,所以F1必须有b基因,即B/b是杂合;同时有浅绿色aa__ __,所以A/a杂合;有棕红色A_B_dd,所以D/d杂合)。F1自交后F2的表型比例:紫色A_ B_ D_ = 3/4 × 3/4 × 3/4 = 27/64;棕红色A_B_dd=3/4×3/4×1/4=9/64;黄绿色A_bb__=3/4×1/4×1=3/16=12/64;浅绿色aa____=1/4×1×1=1/4=16/64;故F2四种表型比为比例是27:9:12:16;棕红色(A_B_dd)×黄绿色(A_bb__)要得到棕红色(A_B_dd),用分离定律的思路来解决,后代A_的概率是1-(2/3 × 2/3 × 1/4)=8/9,后代B_的概率是1/3×1+2/3×1/2=2/3,后代dd的概率是3/4×(2/3×1/2) +1/4×1=1/2,所以概率是8/9×2/3×1/2=8/27。
【小问4详解】
要探究两株黄色颖壳栽培稻(栽培稻1、2)的突变是由同一基因还是不同基因突变所致,可以采用杂交实验。如果是同一基因突变,那么两者杂交后代会表现出突变性状(黄色);如果是不同基因突变,那么两者杂交后代会有野生型基因,表现为黑色。所以实验思路是:将栽培稻1和栽培稻2杂交,观察后代的颖壳颜色。预期结果及结论:若后代颖壳颜色为黄色,则两者的突变是由同一基因突变所致;若后代颖壳颜色为黑色,则两者的突变是由不同基因突变所致;按照电泳方向,见技术是依次递减的,图中栽培稻1的PCR扩增产物大小较野生型小,说明R基因中的碱基发生了缺失;图4显示栽培稻2基因某一位点碱基C替换为碱基A,野生型R基因的部分序列编码链为:5’-GAATCGCTCACA-3’,则转录出的mRNA是5’-GAAUCGCUCACA-3’,其中UCG替换为UAG,导致终止密码子提前出现,使肽链变短,颖壳表现为黄色。
24. 双乙酰是啤酒中的主要风味物质,含量过高会影响啤酒的品质;谷胱甘肽可以提高啤酒的抗老化能力。研究发现,ILV2基因编码合成双乙酰的关键酶,GSH1基因编码合成谷胱甘肽的关键酶。为生产低双乙酰且抗老化的啤酒,科研人员运用基因工程技术制备啤酒酵母工程菌,过程如下图1,其中CUP1基因的表达产物可使细胞对一定浓度的硫酸铜(会破坏膜结构、影响酶活性)产生抗性。请回答下列问题:
(1)利用PCR扩增目的基因时,反应体系中需要加入缓冲液及图中相关物质外,还需要______等物质。设计P1的依据是______。
(2)已知P3的序列为5′-TGCCGCCACCGCCGGTTCCGCCAGCGCCGCTTCCACCGCCACCCTTTT-3′,则P2的序列为______。
①5′-TTGGCTATGTTTTACGATTAGGCAGCGATTCGAC-3′
②5′-GCCACCGCCTTCCCCCCCACCGCCGTCGCTAAGCTG-3′
③5′-CGCTGGCGGAACCGGCGGTGGCGGCAGCGATTCGAC-3′
④5′-GAGGAGCGAAAACCGAGAGAGCTTAGGGCCTACGCTATATATCG-3′
(3)过程②将质粒2导入大肠杆菌的目的是______。
(4)转化后的啤酒酵母应置于含______的培养基中初步筛选。进一步鉴定需要以转化后啤酒酵母的总DNA为模板,优先选用图示引物1(30bp)和______进行PCR扩增,再对产物进行______鉴定。若扩增产物的大小为______,则说明CUP1基因和GSH1基因已整合到啤酒酵母的染色体上。
(5)将啤酒酵母工程菌与未转化的受体菌分别置于麦芽汁培养基中培养,定期取样检测,部分结果如图2。
①据图2分析,啤酒酵母工程菌生产的啤酒抗老化能力______。
②请在答题纸指定区域画出工程菌双乙酰含量的变化曲线______并阐述理由______。
【答案】(1) ①. 4种脱氧核苷酸(dNTP)、TaqDNA聚合酶 ②. CUP1基因左端的序列和Bgl Ⅱ的识别序列
(2)③ (3)扩增质粒2
(4) ①. 一定浓度硫酸铜 ②. 引物3 ③. 琼脂糖凝胶电泳 ④. 1330bp
(5) ①. 增强(或提高) ②. 峰值低于未转化组,整体趋势先升后降 ③. ILV2基因是合成双乙酰的关键酶基因,工程菌中该基因表达被抑制,双乙酰合成减少,故含量更低
【解析】
【分析】本题图1展示基因工程流程:通过PCR扩增目的基因,构建含CLPI和GSH1基因的重组质粒,导入大肠杆菌扩增后转化啤酒酵母。图2显示工程菌谷胱甘肽含量显著高于对照,双乙酰含量低于对照,说明工程菌抗氧化能力增强且双乙酰产量降低,达到育种目标。
【小问1详解】
PCR技术需要的条件包括模板DNA、四种脱氧核苷酸(dNTP)、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)和缓冲液。P1需扩增含CUP1左端的目的片段,故依据CUP1基因左端序列设计;同时为便于后续与载体连接,需在引物5'端引入BglⅡ识别序列。因此,P1设计依据是CUP1基因左端序列和BglⅡ识别序列的组合。
【小问2详解】
P3序列5'端为TGCC...,其反向互补序列应以...GGCA结尾。选项③(5'-CGCT...GCA...-3')的3'端含GCA,能与P3的5'端TGC形成互补配对(C-G, G-C, A-T)。在重叠延伸PCR中,这种3'端互补是引物退火并延伸的关键,使P2能作为P3的“搭档”扩增出融合基因片段,而其他选项无此互补特征,故选③。
【小问3详解】
质粒2含CUP1-GSH1融合基因。大肠杆菌繁殖快、易培养,导入后可利用其快速分裂大量复制重组质粒,从而获得足量DNA用于后续转化酵母,解决直接转化酵母效率低、获量少的问题。
【小问4详解】
CUP1基因的表达产物可使细胞对一定浓度的硫酸铜产生抗性”,因此CUP1相当于标记基因,培养基中添加硫酸铜可进行初步筛选;验证CUP1和GSH1已整合,应选引物1和引物2,若扩增出条带则证明存在;引物3在质粒上,即使未插入目的基因,也能扩增出来产物。PCR产物需经琼脂糖凝胶电泳分离检测;已知:引物1:30bp; ILV2-左边界: 270 bp ,CUP1 : 1030 bp ,整合成功时,扩增产物包含以上所有片段,总长度为: 30+270 + 1030 = 1330 bp 。 这说明CUP1和GSH1已通过同源重组整合到酵母染色体ILV2位点,PCR可扩增出该特征长度片段。
【小问5详解】
据图2分析,工程菌谷胱甘肽含量显著高于未转化受体菌,因此啤酒抗老化能力增强(提高);工程菌双乙酰含量变化曲线:整体低于未转化受体菌,呈先上升后下降趋势,峰值更低。理由:ILV2基因是合成双乙酰的关键酶基因,工程菌中 ILV2基因被抑制(或敲低),双乙酰合成减少,故含量低于受体菌。
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高三年级生物学试卷
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,包含单项选择题(第1题~第15题,共30分)、多项选择题(第15题~第19题,共12分)、非选择题(第20题~第24题,共58分)三部分。本次考试满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上。
3.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。
4.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。
5.如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚。
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. RNA-蛋白质复合物(RNP)在细胞中发挥重要作用。相关叙述正确的是( )
A. 核糖体、端粒酶、染色体都属于RNP
B. 组成RNP的基本单位有脱氧核糖核苷酸和氨基酸
C. RNP中的蛋白质与RNA通过氢键、磷酸二酯键等结合
D. RNP中的RNA可通过碱基互补配对识别特定序列
2. 小球藻是一种自养型的单细胞藻类植物,相关叙述正确的是( )
A. 小球藻的细胞骨架能参与物质运输、能量转换
B. 小球藻的叶绿体能产生ATP用于各项生命活动
C. 小球藻的中心体在有丝分裂前期完成复制
D. 小球藻的线粒体是葡萄糖氧化分解的场所
3. 罗氏沼虾壳(外骨骼)中富含几丁质和虾青素(一种类胡萝卜素)等,其中虾青素与蛋白质结合呈现青色,高温烹饪过程中虾青素与蛋白质结合变弱呈现橘红色。相关叙述错误的是( )
A. 虾壳中的几丁质是一种多糖,能与重金属离子结合
B. 虾壳中的虾青素是一种脂溶性色素,含C、H、O
C. 虾壳中蛋白质含量最高,其基本组成单位是氨基酸
D. 高温会破坏蛋白质的空间结构,使其与虾青素结合减弱
4. 蓝光会激活保卫细胞膜上的酶,进而使细胞吸水膨胀,气孔导度增大,其机理如图。相关叙述正确的是( )
A. 蓝光降低了酶活化能使其被激活
B. 、、通过主动运输进入细胞
C. 气孔张开过程中,液泡渗透压逐渐升高
D. 保卫细胞外侧壁的伸缩性小于内侧壁
5. 激烈运动时,肌肉细胞中有氧呼吸产生NADH的速度超过再生的速度,细胞中的丙酮酸会转变为乳酸。相关叙述正确的是( )
A. 有氧呼吸时NADH产生于线粒体基质和线粒体内膜
B. 丙酮酸转化为乳酸的过程中会产生和ATP
C. 乳酸的产生会使肌细胞内的pH值明显下降
D. 乳酸的产生有利于葡萄糖分解成丙酮酸产生ATP
6. 关于人体细胞生命历程的叙述正确的是( )
A. 造血干细胞增殖过程中,遗传物质能精确地平均分配
B. B细胞与浆细胞功能不同的原因是基因的选择性表达
C. 衰老细胞线粒体中的端粒缩短,DNA序列易受损
D. 成熟红细胞死亡过程中,凋亡基因表达水平增强
7. 下列关于生物学科学史的描述正确的是( )
A. 摩尔根用假说—演绎法证明了基因在染色体上
B. 孟德尔通过归纳总结法得出基因的自由组合定律
C. 艾弗里用同位素标记法证明了DNA是遗传物质
D. 沃森和克里克通过显微观察发现了DNA的双螺旋结构
8. 非洲马拉维湖中的慈鲷鱼包含100多个物种,它们由共同祖先进化而来,体色、食性和栖息地呈现显著差异。相关叙述正确的是( )
A. 非洲马拉维湖中慈鲷鱼的全部基因构成一个基因库
B. 浅水区和深水区慈鲷鱼体色的差异是自然选择的结果
C. 食性和栖息地呈现显著差异是慈鲷鱼形成新物种的标志
D. 慈鲷鱼的突变和基因重组是自然选择的前提,决定进化的方向
9. 当人体细胞DNA受损时,核基因P53被激活,通过下图所示的相关途径最终修复受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。相关叙述正确的是( )
A. 过程①需要DNA聚合酶与启动子序列特异性结合
B. 过程②中核糖体在mRNA上沿着3′→5′的方向移动
C. P53蛋白可启动基因的复制、转录和翻译过程
D. 修复酶催化DNA分子在断裂处形成磷酸二酯键
10. 下列关于植物生命活动调节的叙述错误的是( )
A. 冬小麦要经历春化作用才能开花是温度调节植物生长发育的结果
B. 水稻倒伏后,茎的背地性生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关
C. 土壤干旱时,油菜根部合成的赤霉素向上极性运输可引起气孔关闭
D. 植物生长发育过程中,多种激素共同起作用,且表现出一定的顺序性
11. 研究发现,挑食行为不仅与喜好有关,还与食物过敏相关。下图表示因过敏反应导致挑食行为的部分过程,相关叙述正确的是( )
A. 过敏反应是由机体免疫监测功能过强引发的免疫失调
B. 组胺可引起毛细血管通透性减弱而出现过敏反应
C. 食物过敏原初次进入机体就会引起图中的挑食行为
D. 图中挑食行为有利于减少IgE的产生,保护机体
12. 某研究小组探究不同温度对酵母菌种群数量变化的影响,利用血细胞计数板(25×16)计数,结果如下表。相关叙述正确的是( )
温度/℃
不同时间酵母菌种群数量/个
0h
24h
48h
72h
96h
120h
144h
168h
10
0.8
1.2
2.0
2.7
3.0
3.6
3.8
3.7
20
0.8
3.0
3.8
4.6
4.0
3.2
2.8
2.5
30
0.8
5.2
5.6
4.6
2.0
1.0
0.6
0.2
A. 使用血细胞计数板时应沿凹槽边缘滴加培养液后盖上盖玻片
B. 不同温度下,酵母菌种群的增长速率均是先增大后减小最后保持稳定
C. 对10℃、培养96h的酵母菌进行计数,每个中格酵母菌的平均数量为12个
D. 增加培养液浓度和酵母菌的初始接种量,都可使酵母菌种群K值增加
13. 制作传统泡菜主要是利用天然乳酸菌进行发酵的。关于泡菜的制作,相关叙述正确的是( )
A. 制作泡菜的过程中,应先通气使菌种繁殖,后进行密封发酵
B. 制作泡菜的盐水需要煮沸后立即倒入装有食材的泡菜坛中
C. 制作泡菜的菜坛内会长出一层白膜,是乳酸菌繁殖的结果
D. 腌制时间过短或食盐用量不足,会导致亚硝酸盐含量升高
14. 葛根素是一种具有药用价值的植物活性成分,传统葛根素的提取依赖葛根块根,产量低且资源消耗大。科研团队利用生物技术,获得了能产生葛根素合成关键酶的酵母菌,下图展示了部分技术路线。相关叙述正确的是( )
A. 过程①为脱分化过程,利用了植物细胞的全能性
B. 过程②和过程③均以dNTP为原料合成脱氧核苷酸链
C. 过程④通过高Ca2+-高pH处理法将目的基因导入酵母菌
D. 对酵母菌进行鉴定和筛选是发酵工程的中心环节
15. 下列关于实验操作的叙述正确的是( )
A. DNA的粗提取与鉴定实验中,可用预冷的95%酒精析出DNA
B. 土壤中尿素分解菌的分离实验中,向培养基中加入刚果红有利于形成显色圈
C. 制作生态缸时,增加消费者的种类和数量有利于提高生态系统的稳定性
D. 电泳分离DNA时,在凝胶载样缓冲液中加入核酸染料,便于在紫外灯下观察
二、多项选择题:本部分共4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍,导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,研究人员按如下流程制备了抗CD47的单克隆抗体。相关叙述错误的是( )
A. 过程①可一次性注射较大剂量的CD47,以提高小鼠的免疫效果
B. 过程②和过程③筛选出的杂交瘤细胞,染色体数目和产生的抗体可能不同
C. 过程④可将杂交瘤细胞注射到小鼠脾脏中,一段时间后提取单克隆抗体
D. 将单克隆抗体加入巨噬细胞的培养液中,能解除CD47对巨噬细胞的抑制作用
17. 人的X染色体上具有一个红色觉基因(R)和一个或多个绿色觉基因(G),如图1。R、G基因碱基序列高度相似,减数分裂联会时容易发生错位配对并交换,如图2。相关叙述正确的是( )
A. R、G基因的遗传遵循自由组合定律
B. 图2过程发生在减数第一次分裂的前期
C. 图2过程会发生基因突变、基因重组和染色体结构变异
D. 经图2过程形成含异常基因卵细胞的概率为1/2
18. 某遗传病是因为缺乏物质甲引起的,物质甲合成途径如图1,D酶被激活后才能发挥作用,A和D基因均位于X染色体上。图2是该病的某家系图,的基因型为,不考虑其他变异。相关叙述正确的是( )
A. 的基因型为或
B. 与的两条X染色体上基因均不同
C. 的致病基因一定来自
D. 与再生一个男孩患病的概率为1/2
19. 苹果树腐烂由苹果树腐烂菌感染引起,为开发生物防治途径,研究者拟从土壤中分离筛选出能抑制苹果树腐烂菌生长的芽孢杆菌,实验流程如下图。相关叙述正确的是( )
A. 过程①取5g土壤加入45mL无菌水中
B. 过程③应用涂布法进行接种,在适宜条件下培养
C. 过程③可通过观察芽孢杆菌的形状、大小、颜色进行筛选
D. 乙组A处长出的菌落直径应大于甲组A处长出的菌落直径
三、非选择题:本部分共5题,除特殊说明外,每空1分,共58分。
20. 科研人员提取莱茵衣藻的类囊体并构建了人工光合细胞,其光合作用过程如图所示,请回答下列问题:
(1)提取莱茵衣藻类囊体时,先破碎细胞,采用______法获取叶绿体,再将叶绿体置于______溶液中使其破碎,再用______法获得类囊体。提取莱茵衣藻类囊体前,应对其进行暗处理,其目的是______。
(2)构建人工叶绿体前需对提取的类囊体进行功能检测,其检测指标有______。
(3)人工光合细胞光反应过程中,提供电子的最初供体是______,电子沿着电子传递链传递过程中,泵入类囊体腔,为ATP的合成提供______。
(4)人造叶绿体光反应为CETCH循环直接提供______(物质),CETCH循环过程中固定的底物有______。
(5)构建CETCH循环的意义有______。
①提高固碳效率以期未来取代卡尔文循环
②根据需要,可实现对自然代谢的定向改造
③将CETCH循环与下游代谢耦合,生产特定产物
④为实现碳中和提供可行的生物技术方案
21. 牡蛎礁具有净化水体、减少海岸侵蚀等重要功能。从潮间带至数十米深的海洋范围都有牡蛎分布,图1是牡蛎礁生态系统中部分能量通道及相关营养级分布。引入互花米草可以增强抗海岸侵蚀作用,但对牡蛎等底栖动物会产生影响,图2展示了互花米草与牡蛎在潮间带的分布区域以及二者在混生区存在的相互作用。请回答下列问题:
(1)据图1分析,牡蛎属于生态系统中______(成分),对牡蛎的种群密度调查,宜采用的调查方法为______,与牡蛎存在竞争关系的是______。
(2)牡蛎同化能量的去向除了图1所示过程外,还包括______。人为大量捕食肉食性鱼类后,分析牡蛎数量的变化并阐述理由______。
(3)图2中引入互花米草后,有利于牡蛎向内陆区扩张的原因是______。互花米草不能继续向浅海区扩张的原因有______。
(4)科研人员想进一步调查互花米草对其他底栖动物的影响,请简述实验思路______。
22. 人体肠道的上皮细胞将肠腔与内环境分隔开。脑肠轴是脑与肠道之间复杂的通信系统,肠道菌群可以通过菌体自身或其代谢产物对人脑产生影响,部分机制如下图。请回答下列问题:
(1)支配肠上皮细胞的迷走神经属于______(填“交感”或“副交感”)神经,其兴奋会使肠道蠕动______,改善肠道营养供应,对肠道菌群产生影响。
(2)肠道益生菌产生的SCFA会通过两个途径影响脑神经。①肠上皮细胞通过______(方式)吸收SCFA,SCFA经______运输作用于______轴,使糖皮质激素分泌量减少,从而改善肠道功能。②刺激迷走神经,将信息传到中枢进行整合,再由中枢向肠道发出相应的指令,使肠道蠕动加强,该过程属于______(填“神经”“体液”或“神经-体液”)调节。其中兴奋在结构甲处传递的方向是______(填“a→b”或“b→a”)。兴奋在结构乙中传导时,膜电位发生的变化是______。
(3)科研人员发现阿尔兹海默症(AD)发病进程与肠道菌群有密切关系。AD小鼠肠道菌群失衡,菌群代谢产物苯丙氨酸和异亮氨酸增多,诱导辅助性T细胞(Th1)的分化和增殖并活化脑内小胶质细胞,导致了神经炎症的发生,最终导致认知功能障碍。为验证“甘露寡糖二酸(GV-971)可以通过调节肠道菌群改善AD小鼠神经炎症和认知功能障碍”,进行了下列实验:
实验目的
实验步骤
①______
取40只正常小鼠,向脑中注射β-淀粉样蛋白(Aβ),获取阿尔兹海默症小鼠
实验分组、变量控制
甲组取20只正常小鼠进行生理盐水灌胃处理;乙组和丙组分别取20只阿尔兹海默症小鼠进行等量生理盐水、②______灌胃给药。
实验结果检测
一段时间后检测三组小鼠的③______,并进行认知功能评估。
23. 水稻籽粒外壳(颖壳)的颜色由A/a、B/b、D/d三对独立遗传的基因控制,基因控制色素合成机理如图1。种植颖壳颜色不同的彩色稻,可形成优美画卷,用于旅游开发。科研人员利用纯系水稻进行了杂交实验,如图2(不考虑突变)。请回答下列问题:
(1)浅绿色颖壳的水稻植株基因型有______种,实验一浅绿色亲本的基因型是______。
(2)实验一中,紫色植株中杂合子占______,中能稳定遗传(自交后代颖壳颜色保持不变)的个体所占比例为______。
(3)实验二中,四种表型比为______,棕红色水稻与黄绿色水稻杂交,后代棕红色水稻占______。
(4)食用栽培稻是经野生稻突变和驯化形成的,野生稻颖壳为黑色,栽培稻颖壳多为黄色。科研小组对多个品种进行分析,发现两株黄色颖壳栽培稻(栽培稻1、2)均由野生稻经单基因隐性突变所得。请设计一次杂交实验探究两者的突变是由同一基因还是不同基因突变所致。
①实验思路:______。
②预期结果及相应结论:若后代______,则两者的突变是由同一基因突变所致;若后代______,则两者的突变是由不同基因突变所致。
③杂交实验表明栽培稻1、2是由R基因突变而来,科研小组采用PCR技术,扩增出野生稻和栽培稻基因的片段,电泳结果见图3。
说明:野生型R基因的部分序列为:5′-GAATCGCTCACA-3′,该链为编码链,编码的肽链为天冬氨酸-丝氨酸-亮氨酸-苏氨酸。UAA、UAG为终止密码子。
栽培稻1是由于R基因中的碱基发生了______,颖壳表现为黄色。栽培稻2和野生稻的PCR扩增产物大小一致,科研小组进行了DNA测序,结果见图4(图中仅显示两者含有差异的部分序列,其余序列一致)。比较两者DNA碱基序列,发现栽培稻2是由于R基因中的碱基发生______,导致______,使肽链变短,颖壳表现为黄色。
24. 双乙酰是啤酒中的主要风味物质,含量过高会影响啤酒的品质;谷胱甘肽可以提高啤酒的抗老化能力。研究发现,ILV2基因编码合成双乙酰的关键酶,GSH1基因编码合成谷胱甘肽的关键酶。为生产低双乙酰且抗老化的啤酒,科研人员运用基因工程技术制备啤酒酵母工程菌,过程如下图1,其中CUP1基因的表达产物可使细胞对一定浓度的硫酸铜(会破坏膜结构、影响酶活性)产生抗性。请回答下列问题:
(1)利用PCR扩增目的基因时,反应体系中需要加入缓冲液及图中相关物质外,还需要______等物质。设计P1的依据是______。
(2)已知P3的序列为5′-TGCCGCCACCGCCGGTTCCGCCAGCGCCGCTTCCACCGCCACCCTTTT-3′,则P2的序列为______。
①5′-TTGGCTATGTTTTACGATTAGGCAGCGATTCGAC-3′
②5′-GCCACCGCCTTCCCCCCCACCGCCGTCGCTAAGCTG-3′
③5′-CGCTGGCGGAACCGGCGGTGGCGGCAGCGATTCGAC-3′
④5′-GAGGAGCGAAAACCGAGAGAGCTTAGGGCCTACGCTATATATCG-3′
(3)过程②将质粒2导入大肠杆菌的目的是______。
(4)转化后的啤酒酵母应置于含______的培养基中初步筛选。进一步鉴定需要以转化后啤酒酵母的总DNA为模板,优先选用图示引物1(30bp)和______进行PCR扩增,再对产物进行______鉴定。若扩增产物的大小为______,则说明CUP1基因和GSH1基因已整合到啤酒酵母的染色体上。
(5)将啤酒酵母工程菌与未转化的受体菌分别置于麦芽汁培养基中培养,定期取样检测,部分结果如图2。
①据图2分析,啤酒酵母工程菌生产的啤酒抗老化能力______。
②请在答题纸指定区域画出工程菌双乙酰含量的变化曲线______并阐述理由______。
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