内容正文:
机密★启用前
2026年3月山东师大附中高三阶段性检测试题
生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。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、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 生物体内的核酸常与某些蛋白质结合,以复合物的形式存在。此类蛋白质的功能不涉及( )
A. 作为酶催化肽键的形成 B. 构成遗传物质的主要载体
C. 驱动基因的转录 D. 参与某些病毒的增殖
2. 蛋壳钙化是自然界中最为迅速的一种生物矿化过程,血液中的Ca2+跨越蛋壳腺上皮细胞转运至子宫液,与HCO3-反应生成CaCO3,如图所示。蛋壳腺上皮细胞内Ca2+浓度过高会导致细胞凋亡,钙调蛋白与Ca2+结合成复合物起到调节Ca2+浓度的作用。下列说法正确的是( )
A. Ca2+和CO2进入蛋壳腺上皮细胞的方式相同
B. 转运蛋白AE和PMCA转运物质时均需ATP供能
C. 降低钙调蛋白表达量可抑制蛋壳腺上皮细胞凋亡
D. 家禽产卵期适当饲喂维生素D有利于蛋壳钙化
3. 自噬是细胞通过溶酶体分解自身受损结构以维持稳态的重要过程。研究发现天然产物hapalindoleQ可降解YAP1蛋白,进而抑制自噬体(细胞自噬过程中形成的一种包裹待分解物质或结构的双层膜囊泡)与溶酶体的融合。下列说法错误的是( )
A 自噬体膜和溶酶体膜均属于生物膜系统
B. 溶酶体中水解酶活性丧失将导致自噬体内容物无法分解
C. hapalindoleQ作用后,细胞将因无法回收物质而可能启动细胞凋亡程序
D. 提高YAP1蛋白的含量会降低细胞对异常成分的清除能力,导致代谢紊乱
4. 减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个卵原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。关于这些卵原细胞最终形成的子细胞、下列说法错误的是( )
A. 只考虑细胞类型和A/a基因,卵原细胞最多产生12种子细胞
B. 与精原细胞Aa正常减数分裂形成的精子结合形成受精卵最多有10种
C. 卵原细胞产生基因组成为AA卵细胞的同时,会产生等量基因组成为aa的极体
D. 若产生了基因组成Aa卵细胞,则减数分裂Ⅰ时同源染色体进入1个子细胞
5. 玉米籽粒存在有色和无色两种相对性状,由三对等位基因控制,三对基因均为显性则表现为有色籽粒,否则为无色籽粒。现有一有色籽粒植株甲和三种纯合无色籽粒植株乙、丙、丁。乙、丙、丁两两杂交,结果均为无色,甲分别与乙、丙、丁杂交,后代有色籽粒均占1/4。不考虑突变,将甲与丙杂交所得的种子种下,得到的植株自交,单株收获的籽粒中有色籽粒不可能占( )
A. 0 B. 3/4 C. 9/16 D. 27/64
6. 色氨酸合成酶基因的mRNA 的5'端有一段调控该基因表达的序列,该序列包含4个具有特殊序列的区段,其中1区段富含编码色氨酸的密码子。核糖体在1区段移动速度的不同会对色氨酸合成酶基因的表达产生不同影响,作用机制如图所示。下列说法正确的是( )
A. 此过程发生在原核细胞内,转录模板链的3’端位于右侧
B. 2和4区段应存在相同或相似的脱氧核苷酸序列
C. 色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢,导致转录无法进行
D. 色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关
7. 人误食有毒蘑菇引起“恶心—呕吐”的机制是:当胃肠道遭受肠毒素入侵后,分布在肠道上皮的肠道内分泌细胞被激活并释放大量5-羟色胺,这一信息通过相关神经传到脑干DVC区神经元,DVC区神经元释放激肽,一方面激活“厌恶中枢”,产生与“恶心”相关的厌恶性情绪;另一方面激活脑干的呼吸中枢,通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元,引发呕吐。下列说法正确的是( )
A. 毒素刺激肠黏膜引起的呕吐反应属于反射,效应器是膈肌和腹肌
B. 5-羟色胺作用于传出神经末梢,引起神经元Na+内流形成动作电位
C. “恶心”等厌恶性情绪产生的具体部位是脑干
D. 抑制5-羟色胺的释放、抑制激肽的合成都能够缓解恶心和呕吐的症状
8. 乙脑病毒进入机体后可穿过血脑屏障侵入脑组织细胞并增殖,使机体出现昏睡、抽搐等症状。下列叙述正确的是( )
A. 乙脑病毒感染宿主后会被APC和T细胞摄取、处理和呈递
B. 辅助性T细胞需在乙脑病毒和细胞因子的刺激下增殖分化
C. 细胞毒性T细胞被抗原呈递细胞和细胞因子激活,识别并裂解靶细胞
D. 接种乙脑疫苗可刺激机体产生特异性抗体、记忆B细胞和记忆T细胞
9. 植物激素和植物生长调节剂在农业生产中有着广泛的应用。下列说法正确的是( )
A. 喷施低浓度的2,4-D有助于解除棉花的顶端优势,实现增产
B. 外施赤霉素、细胞分裂素有助于提高葡萄的结果率和无核化程度
C. 黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雄花
D 对草莓使用膨大剂后会使其个头变大、汁水较多、甜度增加、成熟加快
10. 用标记重捕法对某湿地集群分布的白鹭种群数量进行调查,从原始种群捕获并标记100只,放回后带标记个体有10只死亡。一个月后第二次捕获120只,其中标记个体为15只,重捕前有白鹭迁入。不考虑出生、迁出及其他原因导致的死亡,下列说法正确的是( )
A. 此方法也能调查该湿地动物物种丰富度
B. 一个月后再捕获是为了使标记个体在该湿地均匀分布
C. 重捕时白鹭种群数量约为800只
D. 若白鹭迁入个体约为原始种群的10%,则原始种群数量约为664只
11. 领域是指由个体、家庭等单位所占据的,并积极保卫以阻止同种其他成员侵入的空间,该区域内含有占有者及其族群所需的各种资源。鸟类主要依靠鸣叫、行为炫耀等保卫自己的领域。如图表示某生态系统中鸟类领域面积与体重、食性的关系。下列说法正确的是( )
A. 领域可使鸟类避免与其他物种发生种间竞争
B. 领域中的空间与资源属于非密度制约因素
C. 体重相等鸟类领域面积越大,其营养级可能越高
D. 鸟类保护领域的鸣叫声、行为炫耀属于行为信息
12. 下图是某人工养殖生态系统能量流动示意图,其中,GP表示同化量;NP表示净生产量;R表示呼吸消耗量,图中数值单位是:×107 J/(hm2⋅a),下列说法正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量为3.1×109 J/(hm2⋅a)
B. 表中未利用能量的去向只有流向下一营养级或被分解者利用
C. 第一营养级流向分解者的能量为6×108 J/(hm2⋅a)
D. 若第二营养级到第三营养级能量传递效率为15%,表中?处数值为3.8
13. 黑曲霉多不耐高温,发酵获得柠檬酸的过程需大量冷却水控制温度,生产成本高。现利用原生质体融合技术获得耐高温高产黑曲霉,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 处理①培养基中黄色圈大的菌落不一定为高产菌株
B. 处理②、③用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C. 处理④升高温度即可筛选出耐高温高产黑曲霉
D. 发酵结束后通过适当的过滤、沉淀等方法获得柠檬酸
14. 下列有关实验操作的叙述,正确的是( )
A. 用预冷的酒精处理后析出的白色丝状物或离心得到的沉淀物要去除水分
B. 将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应,可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
C. PCR实验所需的缓冲液和酶从冰箱拿出后需在室温下缓慢融化后使用
D. 电泳时要在琼脂糖凝固前加入指示剂,待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时停止电泳
15. 由PRRSV病毒引发的传染病—“猪繁殖与呼吸综合征”俗称猪蓝耳病,是对猪最具经济破坏性的疾病。科学家通过以下流程培育能自动产生PRRSV抗体的转基因克隆猪,进而对该病进行诊断和治疗。下列说法正确的是( )
A. 获得D猪的基础技术是动物体细胞核移植技术 B. 步骤①通常采用离心法使两细胞融合
C. 步骤②中可采用Ca2+载体激活重构胚 D. 步骤③中涉及的主要是胚胎早期培养技术
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 如图表示某油料作物种子萌发为幼苗过程中的CO2释放和O2吸收相对速率的变化曲线图。下列说法正确的是( )
A. a点之前,有机物中的能量大部分以热能形式散失
B. bc阶段,葡萄糖被氧化分解的产物有酒精、CO2和水
C. 出现eg阶段曲线的主要原因是有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
D. g点时,植株的有些细胞中,产生ATP的场所有线粒体、叶绿体等
17. 下图为某家族中两种单基因遗传病的遗传系谱图,其中一种致病基因位于性染色体上。已知Ⅰ2不含乙病致病基因,Ⅱ4为纯合子。下列说法正确的是( )
A. 乙病的遗传方式为伴X染色体显性遗传
B. 人群中只患乙病的个体存在10种基因型
C. 关于甲病,Ⅱ5与Ⅲ4基因型相同的概率为2/3
D. Ⅱ6可能有两种基因型,同时携带甲、乙致病基因
18. 冷适应可以通过刺激机体产生应激反应,激发多个生理系统的调节与适应。研究表明伴随寒颤的冷适应可以改善肥胖成人的健康状况,降低空腹血糖等指标。下列说法错误的是( )
A. 受到寒冷刺激后,自主神经系统会将兴奋传递到大脑皮层引发冷觉
B. 寒冷环境下,肾上腺皮质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加
C. 寒冷刺激下出现寒颤现象是神经-体液调节的结果
D. 冷适应降低肥胖者空腹血糖可能是寒颤增加其对胰岛素的敏感性
19. 下图为某鱼类种群的持续产量模型,甲曲线上各点的种群数量维持相对稳定,乙曲线表示未捕捞时的种群数量变化,三条虚线分别表示使种群数量维持在A、M、B点时的持续产量。据此模型分析,下列说法正确的是( )
A. 在种群数量维持相对稳定的状态下,持续产量随着种群数量的增加而增加
B. 当种群初始数量为A点时,若每年收获量大于a,则种群数量会持续下降
C. 当种群初始数量为B点时,若每年收获量小于b,则种群数量会持续上升
D. 当种群数量稳定在M点时可获得最大持续产量,此时的种群数量可能为K/2
20. 细菌P在与其他细菌的竞争中常常占据优势,推测与其产生的A蛋白和B蛋白有关,A蛋白为胞外蛋白。为探究其作用机理,科研人员以野生型菌和基因敲除菌为材料进行了相关实验:在固体培养基表面放置一张能隔离并吸附细菌的滤膜,将一种菌(下层菌)滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜,滴加等量的另一种菌(上层菌),共同培养48h后,将两张滤膜上菌体刮下计数,上层菌与下层菌数量的比值为竞争指数,结果如表。下列说法错误的是( )
甲组
乙组
丙组
丁组
上层菌
野生型菌
野生型菌
野生型菌
A基因敲除菌
下层菌
野生型菌
A-B双基因敲除菌
A基因敲除菌
A-B双基因敲除菌
竞争指数
1.4
3.8
1.3
1.4
A. 采用稀释涂布平板法对刮下的菌体进行计数,待菌落长出后即可进行计数
B. 由甲组实验结果可推测细菌P为厌氧菌
C. 通过乙、丁对比,可分析推理A蛋白对细菌的作用
D. 推测B蛋白会增强A蛋白的毒性
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 光合作用过程中,C3还原会生成磷酸丙糖(TP)。TP可在叶绿体中合成淀粉,也可通过叶绿体膜上的磷酸丙糖转运器(TPT)运输到细胞质基质中合成蔗糖。
(1)暗反应中,C3还原时需消耗_________等光反应产物。降低环境中的CO2浓度,叶绿体基质中C5的含量短时间内会_________(填“上升”“下降”或“不变”)。
(2)TPT向叶绿体中运入一分子Pi的同时,向外运出一分子TP。已知Pi螯合剂会快速降低溶液中Pi含量,现向正常光合叶肉细胞的细胞质基质中加入Pi螯合剂,则叶绿体中淀粉的合成会显著_________(填“加快”或“减慢”),原因是_________。
(3)为进一步探究叶绿体产生的TP是否是合成蔗糖的必备原料,某兴趣小组利用TPT抑制剂Y设计了如下实验,请完善实验思路并分析结果:
实验思路:取生长状况一致的豌豆幼苗,均分为两组,编号为甲组和乙组;两组均置于适宜光照、适宜CO2浓度条件下培养;甲组喷施适量蒸馏水,乙组_________;继续培养相同时间后,检测并比较两组幼苗细胞质基质中_________的合成速率。
预期结果与结论:
若_________,则叶绿体产生的TP是合成蔗糖的必备原料;
若_________,则叶绿体产生的TP不是合成蔗糖的必备原料。
22. 研究人员通过化学诱变,筛选获得了在镉胁迫下表现出抗性的拟南芥单基因突变体抗镉品种甲和抗镉品种乙。利用野生型(不抗镉)、品种甲和品种乙进行杂交等实验对抗镉性状进行研究,实验结果如图。
(1)获得抗镉品种甲和品种乙的原理是________。实验一和实验二中显性性状分别是________。
(2)为探究控制镉的抗性性状相关基因所在位置等,研究人员提出了两种假说:
假说一:抗镉和不抗镉性状由位于同源染色体上的一对等位基因控制。为检验该假说,让品种甲与品种乙杂交得F1,F1自交得F2.若该假说正确,F2表型及比例为________,其中纯合子所占比例是________。
假说二:抗镉和不抗镉性状由位于非同源染色体上的两对等位基因控制。为检验该假说,让品种甲与品种乙杂交得F1,F1自交得F2.若该假说正确,F2表型及比例为______,其中纯合子所占比例是______。
(3)实验结果表明假说二正确,品种甲与基因A/a有关,品种乙与基因B/b有关,则F2中不抗镉个体的基因型是______。为了从F2中选出自交不发生性状分离的抗镉植株,研究人员对品种甲和部分F2个体的相关基因进行扩增。由图Ⅱ分析,2号个体的基因型是______,应挑选的抗镉植株是______号个体。
23. 为探究施肥和放牧对草原群落的影响,科研人员对某草原群落进行了不同的处理,群落中数量最多的三种牧草种群密度(株/m2)如表所示。
处理组
牧草1
牧草2
牧草3
对照
32.5
18.7
8.5
施肥
55.2
12.5
6.2
放牧
31.3
22.4
10.7
放牧+施肥
42.1
27.6
24.8
(1)调查牧草种群密度常采用的方法是_________。_________是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。
(2)据表分析,草原进行放牧后,群落的_________(填“水平结构”或“垂直结构”)发生改变。生态位宽度表示物种对资源的占用情况,放牧会_________(填“增加”或“降低”)牧草2的生态位宽度。
(3)群落的生物多样性与丰富度和均匀度有关,群落各种群的数量越接近,均匀度越高。施肥后群落的生物多样性会降低,原因是_________。上述处理中,_________最能保证畜产品的持续高产。从生态工程协调的角度,牧民放牧还需要考虑_________。
24. 痛觉反射是机体应对损伤的保护性神经调节过程,γ-氨基丁酸(GABA)作为神经递质在控制疼痛方面发挥重要作用。
(1)尖锐物刺激产生缩手反射的同时,大脑皮层痛觉中枢会通过抑制性神经元释放GABA调控脊髓反射的强度。当信号传递至抑制性神经元时,该神经元膜内外的电位表现为______;其释放的GABA与突触后膜相应受体结合后会引起Cl−内流,此时,突触后膜内外电位差的绝对值_________(填“增大”或“减小”)。
(2)与成熟神经元相反,GABA会引起未成熟神经元兴奋。GABA的两种作用效应机制如下图,图中GABA受体为离子通道型受体,NKCC1和KCC2表示两种Cl-跨膜共转运体,细胞膜上共转运体的大小表示该转运体的相对数量。
图中表示未成熟神经元是_______(填“神经元1”或“神经元2”)。Cl-经GABA受体运出神经元1的方式为______。从Cl-跨膜共转运体及GABA受体的角度分析,GABA引起未成熟神经元兴奋的原因是_______。
(3)电针疗法是用带微弱电流的针灸针刺激特定穴位的镇痛疗法。背根神经节中表达的P2X蛋白在痛觉信号传导过程中发挥重要作用,为探究电针疗法的镇痛效果及其相关机制,科研人员进行了相关实验,结果如图。疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关,实验中的疼痛模型组可通过注射致痛诱导剂制备。
①A组的实验动物及处理方式为正常小鼠+不进行电针疗法,图中B、C组所对应的实验动物及处理方式分别是______(填序号)。
a.疼痛模型小鼠注射致痛诱导剂+电针疗法
b.正常小鼠注射生理盐水+不进行电针疗法
c.正常小鼠注射致痛诱导剂+电针疗法
d.正常小鼠注射致痛诱导剂+不进行电针疗法
②根据结果推测电针疗法起镇痛作用的机制可能是__________。
25. 工业废水中的芳香族污染物难以自然降解,严重威胁生态环境。研究人员从假单胞菌中克隆得到芳香族化合物降解酶基因aroE,将其与质粒载体构建成重组基因表达载体,并导入到大肠杆菌体内,成功筛选出工程菌,大幅提高了芳香族化合物降解酶的含量,进而提升对废水的降解效率。目的基因aroE的结构、质粒载体、相关密码子、限制酶识别序列及切割位点,如图所示。
(1)PCR扩增aroE基因过程中用到酶是______。扩增过程中,经过5轮循环后,得到的产物中只含一种引物的DNA分子占比为______。
(2)若在目标基因表达产物的C端(N端是蛋白质合成起点,新氨基酸总是添加到C端)带上组氨酸标签(不影响蛋白质的整体结构且可用于检测带有标签的蛋白质),设计的上游引物(与模板链3’端配对)需含目标基因+ATG+酶切位点,下游引物需含目标基因终止密码子前序列+标签蛋白编码序列+终止密码子对应序列+酶切位点。为使aroE基因正确连接到质粒上,并在其表达产物的C端带上3个组氨酸标签。据图分析,上游引物是______(填“F”或“R”),该引物的5’端应添加限制酶______的识别序列,下游引物碱基序列应为______(填序号)。
①5’-GGATCCTTAATGATGATGCTGGCG-3’
②5’-AAGCTTTCAATGATGATGCTGGCG-3’
③5’-AAGCTTATGATGATGTTACTGGCG-3’
④5’-TGATCAAATTACTACTACGACCGC-3’
(3)使用含青霉素的培养基筛选目的工程菌时,培养基上生长的不一定是含重组质粒的大肠杆菌,导致出现“假阳性”现象,原因是______。
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机密★启用前
2026年3月山东师大附中高三阶段性检测试题
生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。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、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 生物体内的核酸常与某些蛋白质结合,以复合物的形式存在。此类蛋白质的功能不涉及( )
A. 作为酶催化肽键的形成 B. 构成遗传物质的主要载体
C. 驱动基因的转录 D. 参与某些病毒的增殖
【答案】A
【解析】
【详解】A、催化肽键形成的酶是核糖体中的rRNA,该功能由核酸承担,不属于复合物中蛋白质的功能,A符合题意;
B、真核生物遗传物质的主要载体是染色体,染色体由DNA和组蛋白等蛋白质共同构成,该功能涉及复合物中的蛋白质,B不符合题意;
C、基因转录过程中,RNA聚合酶与DNA模板结合催化RNA合成,驱动转录的功能由复合物中的蛋白质承担,C不符合题意;
D、例如逆转录病毒增殖时,其RNA会与逆转录酶结合完成逆转录过程,该功能涉及复合物中的蛋白质,D不符合题意。
2. 蛋壳钙化是自然界中最为迅速的一种生物矿化过程,血液中的Ca2+跨越蛋壳腺上皮细胞转运至子宫液,与HCO3-反应生成CaCO3,如图所示。蛋壳腺上皮细胞内Ca2+浓度过高会导致细胞凋亡,钙调蛋白与Ca2+结合成复合物起到调节Ca2+浓度的作用。下列说法正确的是( )
A. Ca2+和CO2进入蛋壳腺上皮细胞的方式相同
B. 转运蛋白AE和PMCA转运物质时均需ATP供能
C. 降低钙调蛋白表达量可抑制蛋壳腺上皮细胞凋亡
D. 家禽产卵期适当饲喂维生素D有利于蛋壳钙化
【答案】D
【解析】
【详解】A、据图可知,Ca2+进入蛋壳腺上皮细胞是通过Ca2+通道蛋白,所以属于协助扩散,CO2进入蛋壳腺上皮细胞是通过自由扩散,A错误;
B、转运蛋白AE转运物质时不需要ATP供能,所消耗的能量来自Cl-的电化学势能,B错误;
C、依据题干信息,蛋壳腺上皮细胞内Ca2+浓度过高会导致细胞凋亡,而钙调蛋白与Ca2+结合成复合物起到调节Ca2+浓度的作用,所以提高钙调蛋白表达量可抑制蛋壳腺上皮细胞凋亡,C错误;
D、维生素D可以促进肠道对钙的吸收,家禽产卵期需要大量的钙用于蛋壳钙化,适当饲喂维生素D有利于增加钙的吸收,从而有利于蛋壳钙化,D正确。
故选D。
3. 自噬是细胞通过溶酶体分解自身受损结构以维持稳态的重要过程。研究发现天然产物hapalindoleQ可降解YAP1蛋白,进而抑制自噬体(细胞自噬过程中形成的一种包裹待分解物质或结构的双层膜囊泡)与溶酶体的融合。下列说法错误的是( )
A. 自噬体膜和溶酶体膜均属于生物膜系统
B. 溶酶体中水解酶活性丧失将导致自噬体内容物无法分解
C. hapalindoleQ作用后,细胞将因无法回收物质而可能启动细胞凋亡程序
D. 提高YAP1蛋白的含量会降低细胞对异常成分的清除能力,导致代谢紊乱
【答案】D
【解析】
【详解】A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等结构,自噬体膜和溶酶体膜均属于细胞器膜,所以均属于生物膜系统,A正确;
B、溶酶体中含有水解酶,水解酶能分解自噬体内容物,若水解酶活性丧失,就会导致自噬体内容物无法分解,B正确;
C、hapalindoleQ可降解YAP1蛋白,进而抑制自噬体与溶酶体的融合,细胞自噬过程受阻,无法分解自身受损结构,细胞将因无法回收物质而可能启动细胞凋亡程序,C正确;
D、提高YAP1蛋白的含量,hapalindoleQ无法降解YAP1蛋白,不会抑制自噬体与溶酶体的融合,细胞自噬过程正常进行,细胞对异常成分的清除能力不会降低,D错误。
故选D。
4. 减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个卵原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。关于这些卵原细胞最终形成的子细胞、下列说法错误的是( )
A. 只考虑细胞类型和A/a基因,卵原细胞最多产生12种子细胞
B. 与精原细胞Aa正常减数分裂形成的精子结合形成受精卵最多有10种
C. 卵原细胞产生基因组成为AA卵细胞的同时,会产生等量基因组成为aa的极体
D. 若产生了基因组成Aa卵细胞,则减数分裂Ⅰ时同源染色体进入1个子细胞
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式。在这一过程中,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,结果形成4个子细胞的染色体数目只有母细胞的一半,故称为减数分裂。
【详解】A、首先分析减数分裂Ⅰ时,A、a所在同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换的情况。异常联会同源染色体进入1个子细胞时,子细胞基因组成为AAaa,另一个子细胞不含A、a,经减数分裂Ⅱ,对于AAaa的子细胞,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成AA、aa、Aa的子细胞;
不含A、a的子细胞形成不含A、a的子细胞。异常联会同源染色体进入2个子细胞时,两个子细胞基因组都为Aa,经减数分裂Ⅱ,可形成A、a的子细胞。综合考虑,卵原细胞产生的子细胞类型有AA、aa、Aa、A、a、不含A和a,由于是卵原细胞,最终产生1个卵细胞和3个极体,从细胞类型和A/a基因看,最多产生12种子细胞(不同组合情况),A正确;
B、精原细胞Aa正常减数分裂形成的精子为A、a两种。上述卵原细胞产生的卵细胞类型有AA、aa、Aa、A、a、不含A和a,它们与正常精子结合形成受精卵通过棋盘法可知,受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a,共9种,B错误;
C、当卵原细胞产生基因组成为AA卵细胞时,说明减数分裂Ⅰ异常联会同源染色体进入1个子细胞,形成AAaa的细胞,经减数分裂Ⅱ产生AA卵细胞,同时会产生等量基因组成为aa的极体,C正确;
D、若产生了基因组成Aa卵细胞,说明在减数分裂Ⅰ时同源染色体进入1个子细胞,形成AAaa的细胞,经减数分裂Ⅱ同源染色体分离形成Aa的卵细胞,D正确。
故选B。
5. 玉米籽粒存在有色和无色两种相对性状,由三对等位基因控制,三对基因均为显性则表现为有色籽粒,否则为无色籽粒。现有一有色籽粒植株甲和三种纯合无色籽粒植株乙、丙、丁。乙、丙、丁两两杂交,结果均为无色,甲分别与乙、丙、丁杂交,后代有色籽粒均占1/4。不考虑突变,将甲与丙杂交所得的种子种下,得到的植株自交,单株收获的籽粒中有色籽粒不可能占( )
A. 0 B. 3/4 C. 9/16 D. 27/64
【答案】B
【解析】
【详解】玉米籽粒存在有色和无色两种相对性状,由三对等位基因控制,三对基因均为显性则表现为有色籽粒,否则为无色籽粒。设相关基因用A/a、B/b、D/d表示,现有一有色籽粒植株甲(A_B_D_)和三种纯合无色籽粒植株乙、丙、丁。乙、丙、丁两两杂交,结果均为无色,甲分别与乙、丙、丁杂交,后代有色籽粒均占1/4,据此可推断乙、丙、丁的基因型可分别对应为aabbDD、AAbbdd、aaBBdd,甲的基因型为AaBbDd,将甲与丙杂交所得的种子(AaBbDd、AaBbDD、aaBbDd、aaBbDD、AabbDd、AabbDD、aabbDd、aabbDD)种下。得到的植株自交,其中只有基因型为AaBbDd和AaBbDD个体自交可以得到有色籽粒;它们单株收获的籽粒中有色籽粒占比依次为3/4×3/4×3/4=27/64、3/4×3/4×1=9/16。综上所述,ACD不符合题意,B符合题意。
6. 色氨酸合成酶基因的mRNA 的5'端有一段调控该基因表达的序列,该序列包含4个具有特殊序列的区段,其中1区段富含编码色氨酸的密码子。核糖体在1区段移动速度的不同会对色氨酸合成酶基因的表达产生不同影响,作用机制如图所示。下列说法正确的是( )
A. 此过程发生在原核细胞内,转录模板链的3’端位于右侧
B. 2和4区段应存在相同或相似的脱氧核苷酸序列
C. 色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢,导致转录无法进行
D. 色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关
【答案】D
【解析】
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:包括转录和翻译两个主要阶段:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程,转录的主要场所是细胞核,需要RNA聚合酶参与;翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程,翻译还需要tRNA和氨基酸、能量等。
【详解】A、RNA聚合酶从转录模板链的3'端向5'端移动并催化mRNA合成,图中RNA聚合酶向右移动,说明转录模板链的3’端位于左侧,A错误;
B、图中3区段的序列均能与区段2和区段4的序列互补配对,说明2和4区段应存在相同或相似的核糖核苷酸序列,而不是脱氧核苷酸序列,B错误;
C、结合题图可推测,色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢,区段2和区段3配对,RNA聚合酶继续移动,转录继续进行,C错误;
D、分析题图可知色氨酸含量会影响色氨酸合成酶基因的转录,色氨酸不足时转录正常进行,色氨酸含量高时转录停止,说明色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关,D正确。
故选D。
7. 人误食有毒蘑菇引起“恶心—呕吐”的机制是:当胃肠道遭受肠毒素入侵后,分布在肠道上皮的肠道内分泌细胞被激活并释放大量5-羟色胺,这一信息通过相关神经传到脑干DVC区神经元,DVC区神经元释放激肽,一方面激活“厌恶中枢”,产生与“恶心”相关的厌恶性情绪;另一方面激活脑干的呼吸中枢,通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元,引发呕吐。下列说法正确的是( )
A. 毒素刺激肠黏膜引起的呕吐反应属于反射,效应器是膈肌和腹肌
B. 5-羟色胺作用于传出神经末梢,引起神经元Na+内流形成动作电位
C. “恶心”等厌恶性情绪产生的具体部位是脑干
D. 抑制5-羟色胺的释放、抑制激肽的合成都能够缓解恶心和呕吐的症状
【答案】D
【解析】
【详解】A、反射弧的效应器是传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体,呕吐反应的效应器还包括支配膈肌、腹肌的传出神经末梢,并非只有膈肌和腹肌,A错误;
B、5-羟色胺由肠道内分泌细胞释放后,需将信号传递到脑干,说明其作用于传入神经末梢,而非传出神经末梢,B错误;
C、感觉、情绪等高级神经活动的产生部位是大脑皮层,脑干是呼吸、心跳等基本生命活动的调节中枢,不能产生厌恶性情绪,C错误;
D、5-羟色胺是该调节通路的上游信号分子,激肽是下游直接引发恶心、呕吐的信号分子,抑制5-羟色胺释放、抑制激肽合成都能阻断该调节通路,缓解相关症状,D正确。
8. 乙脑病毒进入机体后可穿过血脑屏障侵入脑组织细胞并增殖,使机体出现昏睡、抽搐等症状。下列叙述正确的是( )
A. 乙脑病毒感染宿主后会被APC和T细胞摄取、处理和呈递
B. 辅助性T细胞需在乙脑病毒和细胞因子的刺激下增殖分化
C. 细胞毒性T细胞被抗原呈递细胞和细胞因子激活,识别并裂解靶细胞
D. 接种乙脑疫苗可刺激机体产生特异性抗体、记忆B细胞和记忆T细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、抗原的摄取、处理和呈递是抗原呈递细胞(APC)的专属功能,T细胞不具备该功能,A错误;
B、辅助性T细胞接受APC呈递的抗原刺激后即可活化并增殖分化,细胞因子是辅助性T细胞活化后分泌的物质,其作用是促进B细胞、细胞毒性T细胞的增殖分化,不是刺激辅助性T细胞增殖分化的条件,B错误;
C、细胞毒性T细胞的激活需要靶细胞表面的抗原信号以及辅助性T细胞分泌的细胞因子的共同作用,识别并裂解被病原体感染的靶细胞,并非由抗原呈递细胞激活,C错误;
D、乙脑疫苗属于灭活/减毒的抗原,接种后可刺激机体发生特异性免疫反应,产生特异性抗体、记忆B细胞和记忆T细胞,使机体获得对乙脑病毒的抵抗力,D正确。
9. 植物激素和植物生长调节剂在农业生产中有着广泛的应用。下列说法正确的是( )
A. 喷施低浓度的2,4-D有助于解除棉花的顶端优势,实现增产
B. 外施赤霉素、细胞分裂素有助于提高葡萄的结果率和无核化程度
C. 黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雄花
D. 对草莓使用膨大剂后会使其个头变大、汁水较多、甜度增加、成熟加快
【答案】B
【解析】
【详解】A、2,4-D属于生长素类似物,低浓度2,4-D会加剧侧芽的生长素抑制效应,加重顶端优势,解除棉花顶端优势通常采用打顶去除顶芽的措施,A错误;
B、赤霉素可促进果实发育、诱导无籽果实形成,细胞分裂素可促进细胞分裂、提高坐果率,外施二者能够提高葡萄的结果率和无核化程度,B正确;
C、黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时,有利于分化形成雌花,比值较低时才有利于分化形成雄花,C错误;
D、膨大剂是细胞分裂素类生长调节剂,仅能促进细胞膨大让草莓个头变大,会使草莓营养积累不足,甜度下降,且膨大剂无催熟作用,不会加快成熟,D错误。
10. 用标记重捕法对某湿地集群分布的白鹭种群数量进行调查,从原始种群捕获并标记100只,放回后带标记个体有10只死亡。一个月后第二次捕获120只,其中标记个体为15只,重捕前有白鹭迁入。不考虑出生、迁出及其他原因导致的死亡,下列说法正确的是( )
A. 此方法也能调查该湿地动物物种丰富度
B. 一个月后再捕获是为了使标记个体在该湿地均匀分布
C. 重捕时白鹭种群数量约为800只
D. 若白鹭迁入个体约为原始种群的10%,则原始种群数量约为664只
【答案】D
【解析】
【详解】A、标记重捕法仅适用于估算特定种群密度,无法调查物种丰富度(群落中物种数目的多少),A错误;
B、一个月后再捕获的主要目的是让标记个体与未标记个体充分混合(非均匀分布),确保重捕时标记比例接近真实,B错误;
C.已知:初次标记数 = 100 只(其中 10 只死亡,有效标记数为 90 只),重捕总数 = 120 只,重捕中标记数 = 15 只。直接套用公式N=M×n/m(M为初次标记数,n为重捕数,m为重捕中标记数)得N=90×120/15=720,C错误;
D.修正计算:初次标记100只后死亡10只,有效标记个体剩100-10=90只。设原始种群数量为N,迁入个体为0.1N,则重捕时种群总量为N+0.1N-10(迁入减死亡)。重捕中标记比例15/120=1/8 应等于有效标记占比90/(1.1N-10),即 90/(1.1N-10)=1/8。解得1.1N-10=720,N=730/1.1=664只,D正确。
故选D。
11. 领域是指由个体、家庭等单位所占据的,并积极保卫以阻止同种其他成员侵入的空间,该区域内含有占有者及其族群所需的各种资源。鸟类主要依靠鸣叫、行为炫耀等保卫自己的领域。如图表示某生态系统中鸟类领域面积与体重、食性的关系。下列说法正确的是( )
A. 领域可使鸟类避免与其他物种发生种间竞争
B. 领域中的空间与资源属于非密度制约因素
C. 体重相等的鸟类领域面积越大,其营养级可能越高
D. 鸟类保护领域的鸣叫声、行为炫耀属于行为信息
【答案】C
【解析】
【详解】A、领域行为主要是同种生物之间为了争夺资源而划分空间范围的行为,它并不能使鸟类避免与其他物种发生种间竞争。种间竞争是不同物种之间为了相同的资源而进行的竞争,A错误;
B、密度制约因素是指其作用强度随种群密度变化的因素,领域中的空间与资源,其对鸟类的影响会随鸟类种群密度改变,属于密度制约因素,B错误;
C、据图可知,体重相等的鸟类,营养级越高其领域面积可能越大,如体重1000g的鸟类,草食性鸟类领域面积大约8hm2,而主要食脊椎动物鸟类领域面积都大于100hm2,C正确;
D、鸟类保护领域的鸣叫声属于物理信息,行为炫耀属于行为信息,D错误。
12. 下图是某人工养殖生态系统能量流动示意图,其中,GP表示同化量;NP表示净生产量;R表示呼吸消耗量,图中数值单位是:×107 J/(hm2⋅a),下列说法正确的是( )
A. 流经该生态系统总能量为3.1×109 J/(hm2⋅a)
B. 表中未利用能量的去向只有流向下一营养级或被分解者利用
C. 第一营养级流向分解者的能量为6×108 J/(hm2⋅a)
D. 若第二营养级到第三营养级能量传递效率为15%,表中?处数值为3.8
【答案】C
【解析】
【详解】A、GP=3.1×109J/(hm2⋅a)为总初级生产量,为生产者固定的太阳能,流经该生态系统的总能量还包括人工输入的能量,因此流经该生态系统的总能量大于3.1×109J/(hm2⋅a),A错误;
B、表中未利用的能量可能去路有:呼吸作用以热能的形式散失、流入下一营养级、分解者分解,B错误;
C、第一营养级的净初级生产量为2.11×109J/(hm2⋅a),未利用的能量为1.06×109J/(hm2⋅a),流向下一营养级的能量为(60-15)×107J/(hm2⋅a)=4.5×108J/(hm2⋅a),则流向分解者的能量为(2.11-1.06-0.45)×109J/(hm2⋅a)=6×108J/(hm2⋅a),C正确;
D、第二营养级的同化量为60×107J/(hm2⋅a)=6×108J/(hm2⋅a),第三营养级从第二营养级同化的能量为6×108J/(hm2⋅a)×15%=9×107J/(hm2⋅a),第三营养级的同化量为(1.38-0.9)×108J/(hm2⋅a)=4.8×107J/(hm2⋅a),表中?处数值为4.8,D错误。
13. 黑曲霉多不耐高温,发酵获得柠檬酸的过程需大量冷却水控制温度,生产成本高。现利用原生质体融合技术获得耐高温高产黑曲霉,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 处理①培养基中黄色圈大的菌落不一定为高产菌株
B. 处理②、③用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C 处理④升高温度即可筛选出耐高温高产黑曲霉
D. 发酵结束后通过适当的过滤、沉淀等方法获得柠檬酸
【答案】A
【解析】
【详解】A、诱变的原理是基因突变,而基因突变具有不定向性,故处理①培养基中黄色圈大的菌落不一定为高产菌株,A正确;
B、黑曲霉的细胞壁成分不是纤维素和果胶,故处理②、③不可以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,B错误;
C、处理④升高温度后还需要进一步验证才能筛选出耐高温高产黑曲霉,C错误;
D、发酵工程生产的产品有两类:一类是代谢产物,另一类是菌体本身。如果产品是菌体,可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来;如果产品是代谢产物,可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取,可见题图发酵结束后不能通过适当的过滤、沉淀等方法获得柠檬酸,D错误。
故选A。
14. 下列有关实验操作的叙述,正确的是( )
A. 用预冷的酒精处理后析出的白色丝状物或离心得到的沉淀物要去除水分
B. 将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应,可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
C. PCR实验所需的缓冲液和酶从冰箱拿出后需在室温下缓慢融化后使用
D. 电泳时要在琼脂糖凝固前加入指示剂,待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时停止电泳
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA粗提取实验中,预冷的酒精析出的白色丝状物为粗提取的DNA,其表面附着酒精等液体,去除表面多余水分(用滤纸吸去表面残留液体)可避免酒精影响后续DNA溶解操作,A正确;
B、二苯胺试剂是DNA的特异性鉴定试剂,沸水浴条件下与DNA反应显蓝色,检测蛋白质杂质需使用双缩脲试剂,二苯胺无法检测蛋白质,B错误;
C、PCR实验所用的酶在室温下融化易导致酶活性下降,从冰箱取出后需放在冰上缓慢融化,不能在室温下融化,C错误;
D、电泳时,指示剂是与DNA样品混合后,一同上样到凝胶孔中,并非“在琼脂糖凝固前加入”,电泳需在指示剂迁移至凝胶长度约2/3时停止,防止DNA溢出,D错误。
15. 由PRRSV病毒引发的传染病—“猪繁殖与呼吸综合征”俗称猪蓝耳病,是对猪最具经济破坏性的疾病。科学家通过以下流程培育能自动产生PRRSV抗体的转基因克隆猪,进而对该病进行诊断和治疗。下列说法正确的是( )
A. 获得D猪的基础技术是动物体细胞核移植技术 B. 步骤①通常采用离心法使两细胞融合
C. 步骤②中可采用Ca2+载体激活重构胚 D. 步骤③中涉及的主要是胚胎早期培养技术
【答案】C
【解析】
【详解】A、图示核移植技术培育转基因克隆猪培育过程涉及的技术手段有基因工程技术、核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等,利用转基因技术将病毒外壳蛋白基因(目的基因)导入B猪的体细胞核中,然后将B猪的体细胞核移植到A猪的去核卵母细胞中,再将重组细胞培养到一定阶段并移植到C猪的子宫中去,最后分娩产生了D转基因克隆猪,获得D猪设计去核卵母细胞与含有目的基因的细胞的融合,基础技术是动物细胞培养技术,A错误;
B、步骤①通常通过电融合法使两细胞融合,B错误;
C、通常用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、步骤③表示将早期胚胎移植给C猪,其技术手段为胚胎移植,D错误。
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 如图表示某油料作物种子萌发为幼苗过程中的CO2释放和O2吸收相对速率的变化曲线图。下列说法正确的是( )
A. a点之前,有机物中能量大部分以热能形式散失
B. bc阶段,葡萄糖被氧化分解的产物有酒精、CO2和水
C. 出现eg阶段曲线的主要原因是有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
D. g点时,植株的有些细胞中,产生ATP的场所有线粒体、叶绿体等
【答案】BD
【解析】
【详解】A、a点之前,没有O2的吸收,说明此时只进行无氧呼吸,只释放少量能量,大部分能量储存在小分子有机物(酒精)中,A错误;
B、bc段O2的吸收量小于CO2的释放量,说明该阶段同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,其呼吸产物有H2O、酒精和CO2,B正确;
C、出现eg段曲线的原因是此阶段呼吸消耗的有机物为脂肪,脂肪中的H含量高于糖类,所以有氧呼吸消耗的O2量大于CO2释放量,C错误;
D、g点O2吸收量等于CO2释放量,说明此时幼苗已长出叶片,具备光合能力,此时部分细胞(如叶肉细胞)既能进行光合作用也能进行呼吸作用,产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体等,D正确。
17. 下图为某家族中两种单基因遗传病的遗传系谱图,其中一种致病基因位于性染色体上。已知Ⅰ2不含乙病致病基因,Ⅱ4为纯合子。下列说法正确的是( )
A. 乙病的遗传方式为伴X染色体显性遗传
B. 人群中只患乙病的个体存在10种基因型
C. 关于甲病,Ⅱ5与Ⅲ4基因型相同的概率为2/3
D. Ⅱ6可能有两种基因型,同时携带甲、乙致病基因
【答案】BD
【解析】
【详解】A、由系谱图可知,Ⅰ1、Ⅰ2不患甲病,出现患病的女儿Ⅱ4,因此甲病为常染色体隐性遗传病,则乙病为伴性遗传,又I2不携带乙病致病基因,但Ⅱ3男性患乙病,因此不能是伴X隐性或显性遗传,又Ⅲ3女性患乙病,也可以排除伴Y遗传,因此乙病应为XY同源区段的显性遗传,A错误;
B、假设甲病有关基因为A/a、乙病有关基因为B/b。人群中不患甲病基因型为AA、Aa,有2种,患乙病的基因型有XBXB、XBXb、XBYB、XBYb、XbYB,共5种,因此只患乙病基因型为2×5=10种,B正确;
C、关于甲病,Ⅱ5的基因型为Aa,由于Ⅱ6的基因型不能确定,Ⅱ5与Ⅲ4关于甲病基因型相同的概率无法计算,C错误;
D、Ⅲ3患两种病基因型为aaXBXb;Ⅱ5不患病基因型为AaXbXb,Ⅲ4不患乙病其基因型为XbYb,则Ⅱ6关于甲病基因型为Aa或aa,关于乙病基因型为XBYb,因此Ⅱ6有2种基因型,D正确。
故选BD。
18. 冷适应可以通过刺激机体产生应激反应,激发多个生理系统的调节与适应。研究表明伴随寒颤的冷适应可以改善肥胖成人的健康状况,降低空腹血糖等指标。下列说法错误的是( )
A. 受到寒冷刺激后,自主神经系统会将兴奋传递到大脑皮层引发冷觉
B. 寒冷环境下,肾上腺皮质分泌的肾上腺素增加,使代谢活动增强,产热增加
C. 寒冷刺激下出现寒颤现象是神经-体液调节的结果
D. 冷适应降低肥胖者空腹血糖可能是寒颤增加其对胰岛素的敏感性
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、寒冷刺激冷觉感受器产生兴奋后,经传入神经传递到大脑皮层即可产生冷觉,自主神经系统可参与后续体温调节的传出调控环节,A错误;
B、肾上腺素的分泌部位是肾上腺髓质,肾上腺皮质主要分泌醛固酮、糖皮质激素等,不分泌肾上腺素,B错误;
C、寒颤(战栗)是骨骼肌不自主收缩以增加产热的反应。其调节机制是冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→骨骼肌,属于神经调节,不涉及体液调节,C错误;
D、胰岛素敏感性提升可促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,能实现降低空腹血糖的效果,该推测符合血糖调节的逻辑,D正确。
19. 下图为某鱼类种群的持续产量模型,甲曲线上各点的种群数量维持相对稳定,乙曲线表示未捕捞时的种群数量变化,三条虚线分别表示使种群数量维持在A、M、B点时的持续产量。据此模型分析,下列说法正确的是( )
A. 在种群数量维持相对稳定的状态下,持续产量随着种群数量的增加而增加
B. 当种群初始数量为A点时,若每年收获量大于a,则种群数量会持续下降
C. 当种群初始数量为B点时,若每年收获量小于b,则种群数量会持续上升
D. 当种群数量稳定在M点时可获得最大持续产量,此时的种群数量可能为K/2
【答案】D
【解析】
【分析】受食物和空间资源以及天敌的限制,大多数种群的增长为S型,在环境条件不被破坏的情况下,种群所能达到的最大数量称为K值,此时种群的出生率等于死亡率,增长速率为零,在时,种群的增长速率最大。
【详解】A、由图可知,在种群数量维持相对稳定的状态下,持续产量随着种群数量的增加,先增加后减少,A错误;
B、当种群初始数量为A点时,若每年收获量大于a,据图可知,种群数量下降时使种群数量维持在的持续产量增加。种群数量不会持续下降,B错误;
C、当种群初始数量为B点时,若每年收获量小于b,则种群数量会先持续上升达到K值后不变,C错误;
D、种群丙数量维持在可获得最大持续产量,因为在时种群丙数量增长速率最快,D正确。
故选D。
20. 细菌P在与其他细菌的竞争中常常占据优势,推测与其产生的A蛋白和B蛋白有关,A蛋白为胞外蛋白。为探究其作用机理,科研人员以野生型菌和基因敲除菌为材料进行了相关实验:在固体培养基表面放置一张能隔离并吸附细菌的滤膜,将一种菌(下层菌)滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜,滴加等量的另一种菌(上层菌),共同培养48h后,将两张滤膜上菌体刮下计数,上层菌与下层菌数量的比值为竞争指数,结果如表。下列说法错误的是( )
甲组
乙组
丙组
丁组
上层菌
野生型菌
野生型菌
野生型菌
A基因敲除菌
下层菌
野生型菌
A-B双基因敲除菌
A基因敲除菌
A-B双基因敲除菌
竞争指数
1.4
3.8
1.3
1.4
A. 采用稀释涂布平板法对刮下的菌体进行计数,待菌落长出后即可进行计数
B. 由甲组实验结果可推测细菌P为厌氧菌
C. 通过乙、丁对比,可分析推理A蛋白对细菌的作用
D. 推测B蛋白会增强A蛋白的毒性
【答案】ABD
【解析】
【分析】稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。稀释涂布平板计数法的原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。统计平板上的菌落数,就能推测样品中大约含有多少活菌。其计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M(C代表某一稀释度下平板生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积,M代表稀释倍数)。培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
【详解】A、稀释涂布平板法可以用于细菌计数,但需要菌落数量在30-300之间才能保证准确性,且需要培养至菌落稳定后才能计数,A错误;
B、甲组实验是野生型菌(上层)和野生型菌(下层),竞争指数为1.4,仅说明野生型菌在上下层竞争中有轻微优势,无法直接推断其是否为厌氧菌,B错误;
C、乙组:野生型菌(上层,含A和B蛋白)、 A-B双基因敲除菌(下层,无A和B蛋白),竞争指数为3.8。丁组:A基因敲除菌(上层,无A蛋白)、 A-B双基因敲除菌(下层,无A和B蛋白),竞争指数为1.4。对比乙组和丁组,上层菌的唯一区别是A蛋白的存在,且乙组竞争指数显著更高,说明A蛋白增强了野生型菌的竞争优势,C正确;
D、乙组和丙组对比,自变量为下层菌体是否含B蛋白,丙组下层菌体含有B蛋白,竞争指数小,说明B蛋白可以抵抗野生型菌体产生的蛋白A的毒性,D错误。
故选ABD。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 光合作用过程中,C3还原会生成磷酸丙糖(TP)。TP可在叶绿体中合成淀粉,也可通过叶绿体膜上的磷酸丙糖转运器(TPT)运输到细胞质基质中合成蔗糖。
(1)暗反应中,C3还原时需消耗_________等光反应产物。降低环境中的CO2浓度,叶绿体基质中C5的含量短时间内会_________(填“上升”“下降”或“不变”)。
(2)TPT向叶绿体中运入一分子Pi的同时,向外运出一分子TP。已知Pi螯合剂会快速降低溶液中Pi含量,现向正常光合叶肉细胞的细胞质基质中加入Pi螯合剂,则叶绿体中淀粉的合成会显著_________(填“加快”或“减慢”),原因是_________。
(3)为进一步探究叶绿体产生的TP是否是合成蔗糖的必备原料,某兴趣小组利用TPT抑制剂Y设计了如下实验,请完善实验思路并分析结果:
实验思路:取生长状况一致的豌豆幼苗,均分为两组,编号为甲组和乙组;两组均置于适宜光照、适宜CO2浓度条件下培养;甲组喷施适量蒸馏水,乙组_________;继续培养相同时间后,检测并比较两组幼苗细胞质基质中_________的合成速率。
预期结果与结论:
若_________,则叶绿体产生的TP是合成蔗糖的必备原料;
若_________,则叶绿体产生的TP不是合成蔗糖的必备原料。
【答案】(1) ①. ATP和NADPH ②. 上升
(2) ①. 加快 ②. 细胞质基质Pi浓度降低,TPT运输TP减慢,叶绿体中TP增多,有利于淀粉合成
(3) ①. 喷施等量抑制剂Y ②. 蔗糖 ③. 甲组蔗糖合成速率正常,乙组无法合成蔗糖 ④. 乙组与甲组蔗糖合成速率无显著差异
【解析】
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上将光能转化为储存在ATP中的化学能;暗反应阶段发生在叶绿体基质中,将ATP 中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。分析题图:图中所示为光合作用暗反应过程,磷酸转运器将1分子磷酸丙糖运出叶绿体的同时,将1分子Pi运回叶绿体。
【小问1详解】
暗反应中,C₃的还原需要光反应提供的ATP(供能)和NADPH(供能和作为还原剂);降低环境中CO₂浓度时,CO₂的固定(CO₂+C₅ →2C₃)速率骤降,C₅的消耗减少;而C₃的还原仍在进行,持续生成C₅,因此短时间内叶绿体基质中C₅含量上升。
【小问2详解】
因为TPT向叶绿体中运入一分子Pi的同时,向外运出一分子TP。Pi被螯合剂会快速降低细胞质基质中Pi含量,使其浓度降低,导致TPT向叶绿体内转运Pi的速率下降,TP向外运出叶绿体的速率也随之降低。叶绿体内TP积累,更多的TP用于合成淀粉,因此淀粉合成显著加快。故叶绿体中淀粉的合成会显著加快,原因是细胞质基质Pi浓度降低,TPT运输TP减慢,叶绿体中TP增多,有利于淀粉合成。
【小问3详解】
实验目的为探究叶绿体产生的TP是否是合成蔗糖的必备原料。叶绿体产生的TP,需要通过叶绿体膜上的TPT转运器运输到细胞质基质,才能用于合成蔗糖。TPT抑制剂Y可以阻断TP从叶绿体向细胞质的运输。对照组(甲组):喷施蒸馏水,保证TPT正常工作,TP可以外运合成蔗糖。实验组(乙组):喷施等量的TPT抑制剂Y溶液,阻断TP外运。检测并比较两组幼苗细胞质基质中蔗糖的合成速率。如果TP是合成蔗糖的必备原料:乙组TP外运被阻断,细胞质中缺乏合成蔗糖的原料,因此甲组蔗糖合成速率正常,乙组无法合成蔗糖。如果TP不是合成蔗糖的必备原料:即使TP外运被阻断,细胞质中仍有其他途径合成蔗糖,因此乙组与甲组蔗糖合成速率无显著差异。
22. 研究人员通过化学诱变,筛选获得了在镉胁迫下表现出抗性的拟南芥单基因突变体抗镉品种甲和抗镉品种乙。利用野生型(不抗镉)、品种甲和品种乙进行杂交等实验对抗镉性状进行研究,实验结果如图。
(1)获得抗镉品种甲和品种乙的原理是________。实验一和实验二中显性性状分别是________。
(2)为探究控制镉的抗性性状相关基因所在位置等,研究人员提出了两种假说:
假说一:抗镉和不抗镉性状由位于同源染色体上的一对等位基因控制。为检验该假说,让品种甲与品种乙杂交得F1,F1自交得F2.若该假说正确,F2表型及比例为________,其中纯合子所占比例是________。
假说二:抗镉和不抗镉性状由位于非同源染色体上的两对等位基因控制。为检验该假说,让品种甲与品种乙杂交得F1,F1自交得F2.若该假说正确,F2表型及比例为______,其中纯合子所占比例是______。
(3)实验结果表明假说二正确,品种甲与基因A/a有关,品种乙与基因B/b有关,则F2中不抗镉个体的基因型是______。为了从F2中选出自交不发生性状分离的抗镉植株,研究人员对品种甲和部分F2个体的相关基因进行扩增。由图Ⅱ分析,2号个体的基因型是______,应挑选的抗镉植株是______号个体。
【答案】(1) ①. 基因突变 ②. 抗镉、不抗镉
(2) ①. 全为抗镉 ②. 1/2 ③. 抗镉:不抗镉=13:3 ④. 1/4
(3) ①. aaBB、aaBb ②. AaBB ③. 1、3
【解析】
【分析】基因突变是指 DNA 分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,而引起的基因结构的改变。无中生有为隐性,有中生无为显性。
【小问1详解】
化学诱变是利用化学物质诱导生物发生基因突变,从而筛选出具有新性状的突变体。所以通过化学诱变筛选获得拟南芥突变体抗镉品种,利用了基因突变原理。在实验一中,野生型(不抗镉)与品种甲(抗镉)杂交,F1抗镉,F2出现不抗镉个体,可知不抗镉为隐性性状;在实验二中,野生型(不抗镉)与品种乙(抗镉)杂交,F1不抗镉,说明不抗镉为显性性状,抗镉为隐性性状。
【小问2详解】
假说一:甲的抗镉性状(设为A1)对不抗镉是显性性状,乙的抗镉性状(设为A2)对不抗镉是隐性性状,设野生型为A0,因此A1对 A0、A2为显性,A0对A2为显性。结合题述图示可知,甲、乙基因型分别为 A1A1与A2A2,二者杂交所得 F1的基因型为 A1A2, F1自交得到的子代基因型为1/4 A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2,全为抗镉。其中其中纯合子所占比例是1/2。假说二:若抗镉和不抗镉这一相对性状由位于非同源染色体上的两对等位基因控制,假设这两对等位基因为A/a、B/b,甲是由野生型发生显性突变产生,乙是由野生型发生隐性突变产生,故可假设野生型(不抗镉)的基因型aaBB,则甲的基因型为AABB,乙的基因型为aabb,甲、乙杂交得到的 F1的基因型为 AaBb (抗镉), F1自交得F2,F2表型及比例为抗镉(A_B_、aabb、A_bb):易感(aaB_)=13:3。其中纯合子所占比例是1/4。
【小问3详解】
实验结果表明假说二正确,品种甲与基因A/a有关,品种乙与基因B/b有关,则F2中不抗镉个体的基因型是aaBB、aaBb。F2中自交不发生性状分离的抗镉植株的基因型为 AABB、AABb、AAbb、Aabb和aabb。品种甲的基因型为AABB,故电泳带从上到下依次代表的基因为A、a、b、B,故1、2、3的基因型分别为aabb、AaBB、Aabb,所以自交不发生性状分离的抗镉植株是1和3。
23. 为探究施肥和放牧对草原群落的影响,科研人员对某草原群落进行了不同的处理,群落中数量最多的三种牧草种群密度(株/m2)如表所示。
处理组
牧草1
牧草2
牧草3
对照
32.5
18.7
8.5
施肥
55.2
12.5
6.2
放牧
31.3
22.4
10.7
放牧+施肥
42.1
27.6
24.8
(1)调查牧草种群密度常采用的方法是_________。_________是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。
(2)据表分析,草原进行放牧后,群落的_________(填“水平结构”或“垂直结构”)发生改变。生态位宽度表示物种对资源的占用情况,放牧会_________(填“增加”或“降低”)牧草2的生态位宽度。
(3)群落的生物多样性与丰富度和均匀度有关,群落各种群的数量越接近,均匀度越高。施肥后群落的生物多样性会降低,原因是_________。上述处理中,_________最能保证畜产品的持续高产。从生态工程协调的角度,牧民放牧还需要考虑_________。
【答案】(1) ①. 样方法 ②. 物种组成
(2) ①. 水平结构 ②. 增加
(3) ①. 牧草1是优势物种,施肥后牧草1数量增多,抑制其他植物生存,使均匀度降低 ②. 放牧+施肥 ③. 环境承载力大小
【解析】
【分析】对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法,而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。统计土壤中小动物的丰富度一般用取样器取样法。
【小问1详解】
牧草是植物,调查其种群密度常用样方法。物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素
【小问2详解】
放牧改变了牧草的空间分布格局,使群落的水平结构发生改变。由表格信息可知,放牧后,牧草2的种群密度从18.7 株/m² 增加到22.4株/m²,对资源的占用更广泛,生态位宽度增加。
【小问3详解】
施肥后群落的生物多样性会降低,原因是牧草1是优势物种,施肥后牧草1数量增多,抑制其他植物生存,使均匀度降低,从而使生物多样性降低。由表格信息可知,放牧+施肥处理时三种牧草的种群密度都较高,能保证较高的生物量和物种多样性,最有利于畜产品的持续高产。要保证畜产品的持续高产,从生态工程协调的角度,牧民放牧还需要考虑环境承载力的大小。不同草地环境承载力的限度不同,需要根据环境承载力的大小合理调整不同草地的放牧强度,以防止生态环境造成破坏。
24. 痛觉反射是机体应对损伤的保护性神经调节过程,γ-氨基丁酸(GABA)作为神经递质在控制疼痛方面发挥重要作用。
(1)尖锐物刺激产生缩手反射的同时,大脑皮层痛觉中枢会通过抑制性神经元释放GABA调控脊髓反射的强度。当信号传递至抑制性神经元时,该神经元膜内外的电位表现为______;其释放的GABA与突触后膜相应受体结合后会引起Cl−内流,此时,突触后膜内外电位差的绝对值_________(填“增大”或“减小”)。
(2)与成熟神经元相反,GABA会引起未成熟神经元兴奋。GABA的两种作用效应机制如下图,图中GABA受体为离子通道型受体,NKCC1和KCC2表示两种Cl-跨膜共转运体,细胞膜上共转运体的大小表示该转运体的相对数量。
图中表示未成熟神经元的是_______(填“神经元1”或“神经元2”)。Cl-经GABA受体运出神经元1的方式为______。从Cl-跨膜共转运体及GABA受体的角度分析,GABA引起未成熟神经元兴奋的原因是_______。
(3)电针疗法是用带微弱电流的针灸针刺激特定穴位的镇痛疗法。背根神经节中表达的P2X蛋白在痛觉信号传导过程中发挥重要作用,为探究电针疗法的镇痛效果及其相关机制,科研人员进行了相关实验,结果如图。疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关,实验中的疼痛模型组可通过注射致痛诱导剂制备。
①A组的实验动物及处理方式为正常小鼠+不进行电针疗法,图中B、C组所对应的实验动物及处理方式分别是______(填序号)。
a.疼痛模型小鼠注射致痛诱导剂+电针疗法
b.正常小鼠注射生理盐水+不进行电针疗法
c.正常小鼠注射致痛诱导剂+电针疗法
d.正常小鼠注射致痛诱导剂+不进行电针疗法
②根据结果推测电针疗法起镇痛作用的机制可能是__________。
【答案】(1) ①. 内正外负 ②. 增大
(2) ①. 神经元1 ②. 协助扩散 ③. 未成熟神经元NKCC1转运体数量多使Cl-大量进入细胞内,导致胞内Cl-浓度显著高于胞外,GABA作为信号引起Cl-外流,从而引起兴奋
(3) ①. d、c ②. 通过降低背根神经节中P2X蛋白的相对表达水平,提高疼痛阈值,从而降低痛觉敏感性,来起到镇痛的作用
【解析】
【分析】兴奋在神经元上以电信号的形式传递,在神经元之间通过化学信号传递;神经元之间的结构为突触,由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成,当兴奋传导突触前膜时,突触小泡与突触前膜结合,通过胞吐的方式释放神经递质到突触间隙,再作用于突触后膜,引起突触后膜兴奋或抑制。
【小问1详解】
当信号传递至抑制性神经元时,该神经元会兴奋,产生动作电位,此时神经元膜内外的电位表现为外负内正。GABA与突触后膜相应受体结合后会引起Cl−内流,Cl−内流会使突触后膜的静息电位(外正内负)的电位差进一步增大,即突触后膜内外电位差的绝对值增大。
【小问2详解】
成熟神经元中GABA起抑制作用(使Cl−内流,加强外正内负的静息电位),未成熟神经元中GABA起兴奋作用。神经元1中,NKCC1将Na+、K+、2Cl−运入细胞,使细胞内Cl−浓度较高,GABA受体介导Cl−外流;而神经元2中KCC2将K+、Cl−运出细胞,细胞内Cl−浓度较低,GABA受体介导Cl−内流(抑制作用)。所以表示未成熟神经元的是神经元1。Cl−经GABA受体运出神经元1,是从高浓度到低浓度,需要GABA受体作为离子通道,不需要能量,所以运输方式为协助扩散。从Cl−跨膜共转运体及GABA受体的角度看,未成熟神经元(神经元1)细胞膜上NKCC1(将Cl−运入细胞的共转运体)相对数量多,使细胞内Cl−浓度较高;同时GABA受体介导Cl−外流,Cl−外流会导致膜内电位由负变正,从而引起未成熟神经元兴奋。
【小问3详解】
①要探究电针疗法的镇痛效果及其相关机制,实验需要设置对照组和实验组。A组是正常小鼠且不进行电针疗法,作为空白对照。B组应是疼痛模型小鼠(注射致痛诱导剂制备)且不进行电针疗法,用于和A组对比,看致痛诱导剂的作用;C组应是疼痛模型小鼠(注射致痛诱导剂制备)且进行电针疗法,用于和B组对比,看电针疗法的作用。所以B对应d,C对应c。
②从图中结果看,疼痛模型组(B组,不进行电针疗法)疼痛阈值低,P2X相对表达水平高;而进行电针疗法的C组,疼痛阈值升高,P2X相对表达水平降低。结合“疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关”,推测电针疗法起镇痛作用的机制可能是通过降低背根神经节中P2X蛋白的相对表达水平,提高疼痛阈值,从而降低痛觉敏感性,起到镇痛作用。
25. 工业废水中的芳香族污染物难以自然降解,严重威胁生态环境。研究人员从假单胞菌中克隆得到芳香族化合物降解酶基因aroE,将其与质粒载体构建成重组基因表达载体,并导入到大肠杆菌体内,成功筛选出工程菌,大幅提高了芳香族化合物降解酶的含量,进而提升对废水的降解效率。目的基因aroE的结构、质粒载体、相关密码子、限制酶识别序列及切割位点,如图所示。
(1)PCR扩增aroE基因过程中用到的酶是______。扩增过程中,经过5轮循环后,得到的产物中只含一种引物的DNA分子占比为______。
(2)若在目标基因表达产物的C端(N端是蛋白质合成起点,新氨基酸总是添加到C端)带上组氨酸标签(不影响蛋白质的整体结构且可用于检测带有标签的蛋白质),设计的上游引物(与模板链3’端配对)需含目标基因+ATG+酶切位点,下游引物需含目标基因终止密码子前序列+标签蛋白编码序列+终止密码子对应序列+酶切位点。为使aroE基因正确连接到质粒上,并在其表达产物的C端带上3个组氨酸标签。据图分析,上游引物是______(填“F”或“R”),该引物的5’端应添加限制酶______的识别序列,下游引物碱基序列应为______(填序号)。
①5’-GGATCCTTAATGATGATGCTGGCG-3’
②5’-AAGCTTTCAATGATGATGCTGGCG-3’
③5’-AAGCTTATGATGATGTTACTGGCG-3’
④5’-TGATCAAATTACTACTACGACCGC-3’
(3)使用含青霉素的培养基筛选目的工程菌时,培养基上生长的不一定是含重组质粒的大肠杆菌,导致出现“假阳性”现象,原因是______。
【答案】(1) ①. 耐高温的DNA聚合酶 ②.
(2) ①. F ②. Ⅰ ③. ②
(3)仅含空质粒的工程菌也含抗氨苄青霉素基因,在含青霉素的培养基上也能生长
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【小问1详解】
PCR扩增aroE基因过程中用到的酶是耐高温的DNA聚合酶,该酶需要Mg2+的激活。扩增过程中,经过5轮循环后,得到的DNA分子共25=32个,其中只含一种引物的DNA分子,即含有模板链的DNA分子只有2个,这种分子占比为2/32=1/16。
【小问2详解】
若在目标基因表达产物的C端(N端是蛋白质合成起点,新氨基酸总是添加到C端)带上组氨酸标签(不影响蛋白质的整体结构且可用于检测带有标签的蛋白质),设计的上游引物(与模板链3’端配对)需含目标基因+ATG+酶切位点,下游引物需含目标基因终止密码子前序列+标签蛋白编码序列+终止密码子对应序列+酶切位点。为使aroE基因正确连接到质粒上,并在其表达产物的C端带上3个组氨酸标签。据图分析,上游引物是“F”,该引物的5’端应添加限制酶Ⅰ的识别序列,因为该限制酶和BclⅠ是同尾酶,且在目的基因中有BclⅠ的识别序列,因此需要添加Ⅰ的识别序列,根据图示信息以及目的基因中已知的碱基序列可知,且还需要在下游添加HindⅢ的识别序列,则下游引物碱基序列应为5’-AAGCTTTCAATGATGATGCTGGCG-3’,即对应②,该序列中依次为HindⅢ的识别序列(AAGCTT)+终止密码子对应序列(TCA)+标签蛋白编码序列(ATG ATG ATG)+目标基因终止密码子前序列(CTGGCG)。
【小问3详解】
使用含青霉素的培养基筛选目的工程菌时,培养基上生长的不一定是含重组质粒的大肠杆菌,导致出现“假阳性”现象,这是因为仅含空质粒的工程菌也含抗氨苄青霉素基因,在含青霉素的培养基上也能生长,因此还需要进行标签蛋白的检测。
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