内容正文:
2026届高三年级下学期3月第一次调研
生物试卷
一、单项选择题:本部分共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于真核细胞结构和功能的叙述正确的是( )
A. 内质网上核糖体合成的性激素与第二性征的维持有关
B. 纤维素组成的细胞骨架与细胞形态的维持有关
C. 线粒体与有氧呼吸过程中CO2和H2O的产生有关
D. 溶酶体可合成多种水解酶,用于分解衰老、损伤的细胞器
2. 关于细胞的物质运输,叙述错误的是( )
A. 细胞内囊泡穿梭往来运输物质与细胞骨架密切相关并消耗ATP
B. 生物大分子通过胞吞胞吐进出细胞,其过程需要膜上蛋白质的参与
C. 水分子少部分通过自由扩散进出细胞,绝大多数通过水通道进出细胞
D. 分泌蛋白在游离核糖体上合成一段肽链后,经囊泡运输到内质网腔内
3. 关于细胞呼吸的类型及其物质和能量的变化,下列叙述正确的是( )
A. 无氧环境下乳酸菌产生的ATP与NADPH主要来自细胞呼吸第一阶段
B. 人体细胞无氧呼吸产生的乳酸在一系列酶的作用下可转化为葡萄糖
C. 1分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成ATP比产生乳酸时生成的多
D. 细胞呼吸消耗的O2量等于CO2的生成量时的呼吸作用类型为有氧呼吸
4. 关于人体细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A. 细胞衰老时,细胞和细胞核体积均变小,有些酶的活性可能会升高
B. 细胞凋亡过程是受到严格的遗传机制决定的,并可能与细胞自噬有关
C. 细胞分化后,一般将一直保持分化后的形态、结构和生理功能直到细胞死亡
D. 细胞增殖过程不一定都有细胞周期,但都有DNA分子的复制
5. 下图表示类固醇激素受体激活与信号转导机制,相关叙述错误的是( )
A. 类固醇激素通过自由扩散进入细胞与细胞质内或细胞核内受体结合
B. 类固醇激素和激素-受体复合物均能通过核孔,与DNA中激素反应元件结合
C. 激素反应元件招募DNA聚合酶与DNA上的启动子结合
D. 成熟mRNA与核糖体结合,在酶催化作用下合成目标蛋白质
6. 关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程,下列说法正确的是( )
A. 三个过程中复制与转录的模板相同且均发生在细胞核中
B. 三个过程均存在碱基互补配对,根据产物序列均可确定其模板序列
C. 转录中RNA聚合酶沿模板链移动方向与翻译中核糖体沿模板链的移动方向相反
D. 启动子区域DNA甲基化可能会影响DNA聚合酶与其结合从而影响转录
7. 关于生物进化史中的重要观念,下列叙述正确的是( )
A. 生物进化的过程就是生物与无机环境协同进化的过程
B. 可遗传变异是随机的和不定向的,而自然选择是定向的
C. 自然选择作用于生物的基因型导致种群基因频率的定向改变
D. 达尔文对于自然选择如何对可遗传的变异起作用做出了科学的解释
8. 如图表示活化的辅助性T细胞产生的白细胞介素(IL-4)的作用,其可刺激B、T细胞的增殖、增强巨噬细胞的作用等。下列相关叙述错误的是( )
A. 辅助性T细胞的活化需抗原的直接刺激且表面特定分子发生变化
B. IL-4刺激B、T细胞的增殖分化可提高机体对癌细胞的免疫监视功能
C. IL-4可通过增强巨噬细胞的作用增强非特异性免疫和特异性免疫
D. IL-4可加速细胞毒性T细胞的分裂、分化,推动细胞免疫进程
9. 洪泛区是指江河两岸,湖周海滨等易受洪水淹没的区域,这些区域土地肥沃,生物种类丰富,综合利用生物学知识构建生态护坡,可有效减轻洪灾对生产的影响。图示为某河流生态护坡的模式图。下列说法错误的是( )
A. 物种组成是区别淹没区与水位变动区两个区域群落的重要特征
B. 偶然洪泛区到淹没区的生物种类不同体现了平均洪水区群落的水平结构
C. 淹没区中两种鱼的食性重叠越多,说明二者的生态位分化越不明显
D. 该区域内的动植物通过复杂的食物关系实现了物质循环和能量流动
10. 下列关于细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 利用茎尖组织培养技术得到的脱毒苗,能有效提高无性繁殖的农作物的产量和品质
B. 植物细胞培养过程中可使用振荡来分散细胞,因为愈伤组织细胞壁薄且排列疏松
C. 动物细胞培养时需要添加适量的抗生素,以实现动物细胞培养的无菌和无毒
D. 单克隆抗体不但可以用于治疗和诊断,还可用于定向运载药物
11. 发酵工程在农牧业、食品工业等方面均有广泛的应用。下列关于发酵工程的叙述,错误的是( )
A. 向发酵液中加入一定量的酸性重铬酸钾溶液可以检测是否产生酒精
B. 可采用过滤、沉淀的方法将酵母菌从培养液中分离出来
C. 检测啤酒酿造过程中活体酵母菌的密度时,可采用稀释涂布平板法
D. 发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一
12. 小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 为获得更多的囊胚,可给雌性动物口服适量的促性腺激素
B. 细胞a和细胞b内含有的核基因相同,全能性高低也相同
C. 用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D. 胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养,都需要在培养液中添加营养成分
13. 下列关于生物科学方法的叙述,正确的是( )
A. 分离各种细胞器和证明DNA进行半保留复制的实验均用了差速离心法
B. 研究CO2转化为有机物的途径和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均用了放射性同位素标记法
C. 孟德尔获得遗传规律和萨顿证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法
D. 人和小鼠细胞膜融合实验和分泌蛋白的合成与运输的研究均使用了荧光蛋白标记法
14. 下列有关生物学实验的表述正确的是( )
A. 可通过构建物理模型研究生态系统的负反馈调节机制
B. “探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中,预实验不用设置空白对照组
C. “探究土壤微生物的分解作用”实验中,60℃恒温灭菌的土壤是实验组
D. “探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,需要对培养液每天定时稀释、振荡后取样
15. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A. PCR体系中G-C碱基对含量将影响使DNA解链的所需温度
B. 实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
C. 扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液混匀后需缓慢注入加样孔以防样品飘散
D. 待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳以防DNA跑出凝胶
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全者得1分,错选或不答的得0分。
16. 下列有关高中生物实验,相关叙述错误的是( )
A. 观察洋葱根尖细胞有丝分裂时,视野中可观察到一个细胞核的周期性变化
B. 调查草本植物的种群密度最好选择单子叶植物,样方大小一般以1m2的正方形为宜
C. 研究土壤中小动物类群丰富度,自制吸虫器中吸气玻管的一端应用纱布扎紧
D. 用不同浓度的生长素调节剂处理枝条,浸泡法要求的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
17. 某校兴趣小组以柳树枝条为材料研究生长素类调节剂NAA促进插条生根的最适浓度。预实验中发现水培5d左右插条开始生根,第6~7d为生根的快速增长期,第8d时根的数量趋于稳定,预实验结果如下图所示。相关叙述错误的是( )
A. 应该以水培第6d或第7d的插条生根数作为实验结果
B. NAA溶液促进柳树枝条生根的最适浓度为
C. 实验结果说明NAA浓度高于时抑制生根
D. 后续的正式实验中应缩小NAA溶液的浓度范围和梯度
18. 禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低,神经和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。研究发现,当高强度运动导致血糖浓度降低时,神经系统调节先天样淋巴细胞(ILC2)发挥作用,通过增加ILC2的数量和改变ILC2的位置,进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用,从而升高血糖。具体如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 高强度运动后,血糖调节中枢兴奋,通过副交感神经支配,使胰高血糖素分泌增加
B. 图中参与血糖调节的信息分子包括NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素
C. ILC2受到NE的作用后增殖并迁移至胰腺,分泌IL-13、IL-5,促进胰高血糖素的分泌
D. 与胰高血糖素具有协同作用的激素还包括糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素
19. 黄河三角洲是河海陆交互作用形成的湿地生态系统,包括河口、浅海、滩涂等天然湿地。据调查输入黄河三角洲河口水域生态系统的总能量与总呼吸量的比值远大于1,该生态系统的能量流动简图如图(图中数字为能量数值,单位为t/(km2·a)。下列叙述错误的有( )
A. 第二营养级的同化量来源于浮游植物的摄入和有机碎屑
B. 第二、三营养级之间的传递效率大约为21.4%
C. 各个营养级产生的碎屑最终被分解为无机物
D. 黄河三角洲河口水域生态系统已达到相对稳定状态
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。除标注外,每空1分
20. 南京大学对纳米材料——石墨烯(FLG)提升水稻光合作用光反应的机制进行了研究,结果如图1所示,ROS为光合作用的副产物,它的积累会导致叶绿体产生氧化应激和结构损伤。请回答下列问题:
(1)图1中H+从类囊体膜内侧到外侧需通过ATP合酶,而O2能自由通过类囊体膜,说明类囊体膜具有________性,在ATP合酶作用下,依赖________形成的电化学势能合成ATP.
(2)Rubisco催化CO2和C5在水稻的________中反应生成C3,进一步在________的参与下转变为(CH2O)。若给水稻提供3H2O,一段时间后,以其光合作用产物(CH2O)为原料进行有氧呼吸时,能进入线粒体基质含3H标记的物质有水、________。
(3)为研究FLG对水稻光合色素含量的影响,进行了如下实验。请完成下表。
实验目的
简要操作步骤
FLG处理水稻幼苗
将水稻幼苗________,在含FLG(0μg/L、10μg/L和250μg/L)的营养液中水培7天后,剪下水稻叶片备用。
提取光合色素
剪碎水稻叶片然后放入5mL的________中。
________
室温黑暗条件下浸泡48h后摇匀。
实验结果的获取与分析
用分光光度法分别测定其在663nm、645nm和470nm波长下的吸光度,计算单位质量下叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量;与对照组相比,光合色素含量差异不明显。
(4)FLG具有优异的导电性能,结合上述研究分析可知,FLG提升水稻光合作用光反应的机制主要有:增强PSⅡ的________过程,同时通过清除________进而对PSⅡ起到一定的保护作用。
21. 人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。
回答下列问题:
(1)遭遇危险时,肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素。请写出该过程中儿茶酚胺类激素分泌的反射弧(低血糖和危险等刺激)→感受器→传入神经→神经中枢→________(填“交感神经”或“副交感神经”)→肾上腺髓质。
(2)危险引起的神经冲动还能传到__________,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有__________的特点,这种调节的意义是_________。
(3)糖皮质激素受体存在于细胞质基质和细胞核内,糖皮质激素的作用机制如图所示。
①糖皮质激素进入靶细胞的方式具有_________特点(至少答两点)。
②图中GR与GC结合后才能进入细胞核的可能原因是________。
(4)人体遇到疼痛、紧张刺激时会通过下丘脑,引起GC分泌,而GC分泌增多,又会通过负反馈调节抑制下丘脑分泌活动,由上述过程可知下丘脑具有______(填信息分子)的受体。
(5)糖皮质激素(GC)在临床上常被用作免疫抑制剂,但长时间使用会导致体内糖皮质激素受体(GR)基因表达水平降低,人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”。
a.为验证人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”,某研究小组进行了以下实验研究:将体外培养的生理状态相同的人体细胞平均随机分成三组,分别加入适量且等量的生理盐水、糖皮质激素、_________,在相同环境下培养相同的时间,检测_______________。
b.研究人员从人参皂苷中分离出了Rb1、Rg1、Rh1三种物质。为研究这三种物质缓解GC抵抗现象的效果,研究人员利用体外培养的人体细胞进行相关实验,结果见下表:
处理方式
空白对照
GC
GC+Rb1
GC+Rg1
GC+Rh1
GR含量
+++++
++
+++
+
++++
GRmRNA相对值
1.05
0.39
0.75
0.39
0.95
实验结果说明能够缓解GC抵抗现象的人参皂苷分离物是________。推测Rg1使GC抵抗现象加重的机制是_____。
22. 我国桂西喀斯特地区土层浅薄、生态环境十分脆弱。该地区的植被恢复过程中,凋落叶的分解对土壤有机碳(SOC)的含量及碳排放均有影响。科研人员进行了相关研究,请分析回答:
(1)为研究土壤中小动物类群的丰富度,科研人员常采用________法进行采集、调查。分离得到的小动物可用________固定保存。调查结果显示,取样深度不同,土壤小动物的类群数不同,体现了土壤群落有明显的________结构。
(2)在植被恢复过程中,土壤有机质含量明显增加,有机质的主要来源有________。土壤有机质通过分解者的分解作用,可将部分SOC转变为CO2等无机物,此过程称为SOC的输出。从生态系统物质循环与能量流动角度出发,在处于植被恢复初期的地区,可以选择凋落叶分解速率较________的树种,以促进土壤养分的循环与利用;在处于植被恢复中后期的地区,可选择能________(填“增加”或“减少”)SOC输出的树种。此生态修复工程中遵循的原理有________。
(3)该地区生态系统的结构和功能能否较长时间保持相对稳定,与该地区生态系统的自我调节能力密切相关,从生态系统的结构分析,决定其大小的因素是________。随着时间的推移,该地区群落可能会发生演替。演替的原因有环境不断变化、生物本身不断的繁殖、迁移或迁徙,群落内部种群相互关系的发展变化、以及________等。
(4)下图表示能量流经该生态系统的部分过程,甲乙丙表示连续的三个营养级,字母表示能量。
①乙→丙的能量传递效率为________×100%(用图中字母构建表达式)。
②经检测乙种群中某些动物的尿液中存在少量有机酸、脂肪酸等有机物,则其中所储存的能量属于________(填“D1”或“D2”)。
③由于长期协同进化使营养结构中________,是能量在生态系统中单向流动原因之一。
23. 持续和大量施用有机磷化合物会严重威胁人畜健康及生态环境,科研人员从邻单胞菌中发现甲基对硫磷水解酶基因mpd,其表达产物MPD能够高效水解无色的甲基对硫磷并且生成亮黄色的对硝基苯酚。将mpd导入枯草芽孢杆菌制备优质菌种,构建表达载体的主要过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)过程①采用重叠延伸PCR的方法获得启动子PytkA与信号肽SPnprB的融合基因,除了图示的条件外,扩增PytkA时还需要的条件还有_______,设计引物R2的依据有_______。P2、R1对应于下面的4个引物中的______。最终要获得大量PytkA+SPnprB融合片段,需要用图中引物______进行PCR。
a.5′GCGGGATCCTTTTTTGTGACG—3′
b.5′-GAAAGGTGATGGCATGCGCAACTTGACCAAG-3′
c.5′-CTTGGTCAAGTTGCGCATGCCATCACCCTTTC-3′
d.5′-GCGCTGCAGCTGAGGCCATG-3′
(2)过程③构建表达载体时,需要用______酶切PytkA+SPnprB+mpd融合片段与载体1,再用DNA连接酶连接,将重组表达载体导入处于感受态的大肠杆菌,接种于含有_______的培养基中37℃培养。
(3)提取构建成功的表达载体,导入枯草芽孢杆菌,需要接种于含有_______的培养基,出现_______,说明得到能成功表达的细胞。
(4)研究人员进一步用A、B两种不同的启动子构建表达载体,探究它们对菌体增殖和mpd基因表达的影响,结果如图2,实际生产中应采用______,理由是______。
24. 果蝇的眼色有紫眼、红眼和白眼三种性状。已知眼色性状由两对基因(A/a、B/b)控制,其中有一对基因位于X、Y染色体同源区。基因B控制红眼,基因b 控制紫眼,基因A存在时会抑制基因B和基因b表达,基因a无此作用。选取纯合的雌雄果蝇交配,杂交组合和结果如表所示。请回答下列问题。
组别
亲本
F1表型
F2表型及比例
甲
红眼 (♂)×白眼 (♀)
雌雄均为白眼
紫眼 (♂) ∶红眼 (♂) ∶白眼 (♂) ∶白眼 (♀) =1∶3∶4∶8
乙
白眼 (♂) ×红眼 (♀)
紫眼 (♀) ∶红眼 (♀) ∶白眼 (♀) ∶白眼 (♂) =1∶3∶4∶8
(1)果蝇常作为遗传学材料的优点有__________(至少答2点)。
(2)根据表中实验结果分析,基因B/b位于___________染色体上
(3)甲组实验中,F1雄果蝇的精母细胞减数分裂能够产生___________种配子,若让F2全部白眼雄性果蝇测交,子代中紫眼果蝇所占比例是___________。
(4)乙组实验中,亲本的基因型是___________。
(5)若要验证某白眼雌蝇的基因型,可将该白眼雌蝇与纯合紫眼雄蝇杂交。
①若F1表型及比例为白眼:红眼=1∶1,则该白眼雌蝇的基因型为___________;
②若F1表型及比例为白眼:红眼:紫眼=2∶1∶1,则该白眼雌蝇的基因型为___________;
③若F1均表现为白眼,则该白眼雌蝇的基因型可能有___________种;如果要进一步验证该白眼雌蝇的基因型,可让F1雌雄果蝇相互交配,F2白眼:红眼:紫眼比例为_______时,该白眼雌蝇的基因型为杂合子。
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2026届高三年级下学期3月第一次调研
生物试卷
一、单项选择题:本部分共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于真核细胞结构和功能的叙述正确的是( )
A. 内质网上核糖体合成的性激素与第二性征的维持有关
B. 纤维素组成的细胞骨架与细胞形态的维持有关
C. 线粒体与有氧呼吸过程中CO2和H2O的产生有关
D. 溶酶体可合成多种水解酶,用于分解衰老、损伤的细胞器
【答案】C
【解析】
【分析】真核细胞中有维持细胞形态,保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,对生命活动有重要作用。
【详解】A、性激素为固醇类物质,在卵巢和睾丸相应细胞的内质网上合成,不在核糖体上合成,性激素有促进动物生殖器官发育、维持第二性征等作用,A错误;
B、真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,B错误;
C、有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],并释放少量能量,此过程发生在线粒体基质中,有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生的[H]经过一系列反应与O2结合形成H2O,同时放出大量能量,此过程发生在线粒体内膜上,C正确;
D、吞噬细胞中的溶酶体储存着多种水解酶,用于分解侵入细胞的多种病菌和吞入的细胞碎片等,但这些酶不是在溶酶体内合成的,而是在核糖体上合成的,D错误。
故选C。
2. 关于细胞的物质运输,叙述错误的是( )
A. 细胞内囊泡穿梭往来运输物质与细胞骨架密切相关并消耗ATP
B. 生物大分子通过胞吞胞吐进出细胞,其过程需要膜上蛋白质的参与
C. 水分子少部分通过自由扩散进出细胞,绝大多数通过水通道进出细胞
D. 分泌蛋白在游离核糖体上合成一段肽链后,经囊泡运输到内质网腔内
【答案】D
【解析】
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网出芽形成蠹泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体出芽形成囊泡→细胞膜;
2、胞吞作用是指细胞通过质膜内陷形成囊泡,将胞外的生物大分子、颗粒性物质或液体等摄取到细胞内,以维持细胞正常的代谢活动的过程。又分为吞噬作用和胞饮作用;胞吐作用是指细胞内合成的生物分子(蛋白质和脂质等)和代谢物以分泌泡的形式与质膜融合而将内含物分泌到细胞表面或细胞外的过程。胞吞和胞吐都需要蛋白质的参与,需要化学反应释放的能量,能运输大分子,运输过程中形成囊泡,基于生物膜的流动性。
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,细胞内囊泡穿梭往来运输物质与细胞骨架密切相关,此过程需要消耗ATP,A正确;
B、生物大分子通过胞吞、胞吐进出细胞,其过程需要膜上蛋白质的参与,且需要消耗能量,B正确;
C、水分子进出细胞的方式包括自由扩散和水通道蛋白介导的协助扩散,其中水分子少部分通过自由扩散进出细胞,绝大多数通过水通道进出细胞,C正确;
D、核糖体是肽链(蛋白质)合成场所,核糖体没有膜结构,故该肽链不是以囊泡的形式进入内质网腔内,D错误。
故选D。
3. 关于细胞呼吸的类型及其物质和能量的变化,下列叙述正确的是( )
A. 无氧环境下乳酸菌产生的ATP与NADPH主要来自细胞呼吸第一阶段
B. 人体细胞无氧呼吸产生的乳酸在一系列酶的作用下可转化为葡萄糖
C. 1分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时生成的多
D. 细胞呼吸消耗的O2量等于CO2的生成量时的呼吸作用类型为有氧呼吸
【答案】B
【解析】
【分析】如果以糖类为呼吸底物,若氧气的吸收量小于二氧化碳的释放量,说明细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸;若氧气的吸收等于二氧化碳的释放量,细胞只进行有氧呼吸。
【详解】A、无氧环境下乳酸菌进行无氧呼吸,主要通过糖酵解阶段产生ATP,但不产生NADPH。NADPH主要在光合作用的光反应阶段产生,A错误;
B、人体细胞在无氧呼吸时产生的乳酸可以通过糖异生途径在肝脏中转化为葡萄糖,B正确;
C、1分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精或乳酸时,生成的ATP量是相同的,C错误;
D、在有氧呼吸中,消耗的O2量与生成的CO2量不一定相等,具体取决于呼吸底物的种类。只有当呼吸底物为碳水化合物时,O2消耗量才等于CO2生成量,而且细胞呼吸消耗的O2量等于CO2的生成量时的呼吸作用类型也可能同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸,D错误。
故选B。
4. 关于人体细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A. 细胞衰老时,细胞和细胞核体积均变小,有些酶的活性可能会升高
B. 细胞凋亡过程是受到严格的遗传机制决定的,并可能与细胞自噬有关
C. 细胞分化后,一般将一直保持分化后的形态、结构和生理功能直到细胞死亡
D. 细胞增殖过程不一定都有细胞周期,但都有DNA分子的复制
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞衰老时细胞体积变小,但细胞核体积增大,多种酶的活性降低,但与细胞衰老等有关酶的活性可能升高,A错误;
B、细胞凋亡是基因决定的细胞程序性死亡,受遗传机制严格调控,凋亡过程可伴随细胞自噬清除受损细胞结构,二者存在关联,B正确;
C、细胞分化具有稳定性和持久性,正常条件下分化后的细胞会一直保持分化后的形态、结构和生理功能直到细胞死亡,C正确;
D、只有连续分裂的细胞才有细胞周期,减数分裂等增殖方式无细胞周期,但所有细胞增殖过程都需要完成DNA分子复制,D正确。
5. 下图表示类固醇激素受体激活与信号转导机制,相关叙述错误的是( )
A. 类固醇激素通过自由扩散进入细胞与细胞质内或细胞核内受体结合
B. 类固醇激素和激素-受体复合物均能通过核孔,与DNA中激素反应元件结合
C. 激素反应元件招募DNA聚合酶与DNA上的启动子结合
D. 成熟mRNA与核糖体结合,在酶的催化作用下合成目标蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达过程,包括转录和翻译过程,转录的主要场所是细胞核,在细胞核内转录形成RNA时,通过核孔进入细胞质,与核糖体结合进行翻译过程;翻译过程是在核糖体上,以mRNA为模板、以20种氨基酸为原料、以tRNA为运输氨基酸的工具形成多肽链的过程。
详解】A、类固醉激素属于脂溶性小分子,通过自由扩散进入细胞与细胞质内或细胞核内受体结合,A正确;
B、类固醉激素和激素 - 受体复合物均能通过核孔,与DNA中激素反应元件结合,B正确;
C、激素反应元件招募RNA聚合酶与DNA上的启动子结合,而不是DNA聚合酶,C错误;
D、核糖体是合成蛋白质的场所,所以成熟mRNA与核糖体结合,在酶的催化作用下合成目标蛋白质,D正确。
故选C。
6. 关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程,下列说法正确的是( )
A. 三个过程中复制与转录的模板相同且均发生在细胞核中
B. 三个过程均存在碱基互补配对,根据产物序列均可确定其模板序列
C. 转录中RNA聚合酶沿模板链的移动方向与翻译中核糖体沿模板链的移动方向相反
D 启动子区域DNA甲基化可能会影响DNA聚合酶与其结合从而影响转录
【答案】C
【解析】
【详解】A、复制以DNA的两条链为模板,转录以DNA的一条链为模板,二者模板不同;复制和转录主要在细胞核中进行,但翻译在核糖体(细胞质)中进行,A错误;
B、三个过程均存在碱基互补配对,但翻译的产物是多肽链(氨基酸序列),无法直接确定其模板mRNA的碱基序列(因密码子具有简并性),B错误;
C、转录时,RNA聚合酶沿模板链的3'→5'方向移动;翻译时,核糖体沿模板链(mRNA)的5'→3'方向移动,二者方向相反,C正确;
D、启动子是RNA聚合酶识别和结合的DNA区域,DNA甲基化会影响RNA聚合酶与启动子的结合,从而影响转录,D错误。
故选C。
7. 关于生物进化史中的重要观念,下列叙述正确的是( )
A. 生物进化的过程就是生物与无机环境协同进化的过程
B. 可遗传变异是随机的和不定向的,而自然选择是定向的
C. 自然选择作用于生物的基因型导致种群基因频率的定向改变
D. 达尔文对于自然选择如何对可遗传的变异起作用做出了科学的解释
【答案】B
【解析】
【详解】A、生物进化的过程包含生物与无机环境、生物与生物之间的相互影响,但并非所有进化都是协同进化(如中性进化)。协同进化特指不同物种间或生物与环境间的协同进化,而生物进化还包括种群内基因频率的定向改变等,A错误;
B、可遗传变异(如基因突变、基因重组、染色体变异)具有随机性和不定向性,而自然选择通过定向筛选适应环境的变异个体,使种群基因频率发生定向改变。该表述符合现代生物进化理论的核心观点,B正确;
C、自然选择直接作用于生物的表现型(如形态结构、生理特性),而非基因型。通过淘汰不适应的表现型,间接改变种群中相关基因型的频率,最终导致基因频率定向改变,C错误;
D、达尔文提出自然选择学说,但受时代限制未能阐明遗传变异的本质(如未发现DNA和基因概念),因此未能科学解释"可遗传变异如何起作用"。该问题由现代遗传学与进化理论的结合解决,D错误。
故选B。
8. 如图表示活化的辅助性T细胞产生的白细胞介素(IL-4)的作用,其可刺激B、T细胞的增殖、增强巨噬细胞的作用等。下列相关叙述错误的是( )
A. 辅助性T细胞的活化需抗原的直接刺激且表面特定分子发生变化
B. IL-4刺激B、T细胞的增殖分化可提高机体对癌细胞的免疫监视功能
C. IL-4可通过增强巨噬细胞的作用增强非特异性免疫和特异性免疫
D. IL-4可加速细胞毒性T细胞的分裂、分化,推动细胞免疫进程
【答案】A
【解析】
【详解】A、辅助性T细胞的活化需抗原呈递细胞呈递的抗原刺激,不是抗原直接刺激,A错误;
B、细胞因子IL-4刺激B、T细胞的增殖分化可提高机体对癌细胞(突变的细胞)的免疫监视功能,B正确;
C、巨噬细胞既参与第二道防线(非特异性免疫),也参与第三道防线(特异性免疫),结合图示信息可知,IL-4可通过增强巨噬细胞的作用,进而增强非特异性免疫和特异性免疫,C正确;
D、细胞毒性T细胞参与细胞免疫过程,所以IL-4可加速细胞毒性T细胞的分裂、分化,推动细胞免疫进程,D正确。
故选A。
9. 洪泛区是指江河两岸,湖周海滨等易受洪水淹没的区域,这些区域土地肥沃,生物种类丰富,综合利用生物学知识构建生态护坡,可有效减轻洪灾对生产的影响。图示为某河流生态护坡的模式图。下列说法错误的是( )
A. 物种组成是区别淹没区与水位变动区两个区域群落的重要特征
B. 偶然洪泛区到淹没区的生物种类不同体现了平均洪水区群落的水平结构
C. 淹没区中两种鱼的食性重叠越多,说明二者的生态位分化越不明显
D. 该区域内的动植物通过复杂的食物关系实现了物质循环和能量流动
【答案】D
【解析】
【详解】A、物种组成是区别不同群落的重要特征,A正确;
B、垂直结构是群落内不同生物垂直方向上的分布,偶然洪泛区到淹没区的生物种类不同是群落水平结构的体现,B正确;
C、两种鱼的食性重叠越多,说明二者的生态位分化越不明显,种间竞争会加剧,C正确;
D、物质循环发生在生物群落与无机环境之间,该区域的生物并不能通过食物关系实现物质循环,D错误。
10. 下列关于细胞工程的叙述,错误的是( )
A. 利用茎尖组织培养技术得到的脱毒苗,能有效提高无性繁殖的农作物的产量和品质
B. 植物细胞培养过程中可使用振荡来分散细胞,因为愈伤组织细胞壁薄且排列疏松
C. 动物细胞培养时需要添加适量的抗生素,以实现动物细胞培养的无菌和无毒
D. 单克隆抗体不但可以用于治疗和诊断,还可用于定向运载药物
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养的过程:取动物组织块--剪碎组织--用胰蛋白酶处理分散成单个细胞--制成细胞悬液--转入培养液中(原代培养)--放入二氧化碳培养箱培养--贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液--转入培养液(传代培养)--放入二氧化碳培养箱培养。植物组织培养过程:外植体经过脱分化形成愈伤组织,然后通过再分化形成胚状体,最终发育成新植株。
【详解】A、利用茎尖(病毒很少,甚至无病毒)组织培养技术得到的脱毒苗,能有效提高无性繁殖的农作物的产量和品质,A正确;
B、植物细胞培养过程中可使用振荡来分散细胞,因为愈伤组织细胞壁薄且排列疏松,使得细胞充分利用营养物质,B正确;
C、动物细胞培养时需要添加适量的抗生素,以实现动物细胞培养的无菌,定期更换培养液才能实现无毒,C错误;
D、单克隆抗体不但可以用于治疗和诊断,还可用于定向运载药物,将药物和单克隆抗体偶联,使得药物只能作用与特定的癌细胞等,D正确。
故选C。
11. 发酵工程在农牧业、食品工业等方面均有广泛的应用。下列关于发酵工程的叙述,错误的是( )
A. 向发酵液中加入一定量的酸性重铬酸钾溶液可以检测是否产生酒精
B. 可采用过滤、沉淀的方法将酵母菌从培养液中分离出来
C. 检测啤酒酿造过程中活体酵母菌的密度时,可采用稀释涂布平板法
D. 发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一
【答案】A
【解析】
【详解】A、发酵液中含有葡萄糖,葡萄糖也可与重铬酸钾反应,故向发酵液中加入一定量的酸性重铬酸钾溶液检测酒精可能存在误差,A错误;
B、酵母菌为单细胞生物,个体体积较大,可通过过滤、沉淀的方法将其从培养液中分离出来,B正确;
C、稀释涂布平板法中只有活菌能繁殖形成菌落,可通过统计菌落数推算活菌密度,因此检测活体酵母菌的密度可采用该方法,C正确;
D、发酵工程一般是利用单一菌种进行发酵,传统发酵技术利用的微生物往往不是单一菌种,故发酵工程与传统发酵技术的主要区别是菌种是否单一,D正确。
12. 小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 为获得更多的囊胚,可给雌性动物口服适量的促性腺激素
B. 细胞a和细胞b内含有的核基因相同,全能性高低也相同
C. 用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D. 胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养,都需要在培养液中添加营养成分
【答案】D
【解析】
【分析】1、胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团)。
2、ES细胞在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子,如牛磺酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段。
【详解】A、为了获得更多的囊胚,可以使用促性腺激素促进成熟雌性个体超数排卵,但促性腺激素本质是多肽,饲喂会导致其分解,不能发挥作用,A错误;
B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的,故核基因相同;细胞 a 为囊胚的内细胞团细胞(胚胎干细胞),具有发育的全能性,细胞 b 是经定向诱导后的功能细胞,全能性已显著降低,所以全能性高低不同,B错误;
C、运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞,首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团,分解细胞间的胶原蛋白等,使之分散成单个细胞,不是消化分解膜蛋白,C错误;
D、动物细胞培养时需要在5% CO2的培养箱中进行培养,以维持培养液的pH,因此胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养,D正确。
故选D。
13. 下列关于生物科学方法的叙述,正确的是( )
A. 分离各种细胞器和证明DNA进行半保留复制的实验均用了差速离心法
B. 研究CO2转化为有机物的途径和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均用了放射性同位素标记法
C. 孟德尔获得遗传规律和萨顿证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法
D. 人和小鼠细胞膜融合实验和分泌蛋白的合成与运输的研究均使用了荧光蛋白标记法
【答案】B
【解析】
【分析】1、假说-演绎法的基本过程有:发现问题,提出假说,演绎推理,实验验证,得出结论。
2、物理模型是以实物或图画形式直观表达认识对象的特征。
【详解】A、分离细胞中各种细胞器使用的技术是差速离心法,证明DNA进行半保留复制的实验利用的是密度梯度离心,A错误;
B、利用放射性同位素¹⁴C标记CO₂,追踪¹⁴C在光合作用过程中的转移途径,从而明确CO₂是如何转化为有机物的;分别用放射性同位素³²P标记噬菌体的DNA,³⁵S标记噬菌体的蛋白质外壳,通过观察放射性的分布情况,来研究噬菌体侵染大肠杆菌时DNA和蛋白质的作用,B正确;
C、孟德尔先通过豌豆杂交实验提出问题,然后作出假说解释实验现象,接着演绎推理并设计测交实验进行验证,最终得出遗传规律;萨顿将基因和染色体的行为进行类比,提出基因在染色体上的假说,并没有通过实验进行验证,不是假说 - 演绎,C错误;
D、用不同颜色的荧光蛋白分别标记人和小鼠细胞膜上的蛋白质,通过观察荧光的分布变化来证明细胞膜具有流动性;用³H标记亮氨酸,追踪分泌蛋白在细胞内的合成、加工和运输过程,而不是荧光蛋白标记法,D错误。
故选B。
14. 下列有关生物学实验的表述正确的是( )
A. 可通过构建物理模型研究生态系统的负反馈调节机制
B. “探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中,预实验不用设置空白对照组
C. “探究土壤微生物的分解作用”实验中,60℃恒温灭菌的土壤是实验组
D. “探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,需要对培养液每天定时稀释、振荡后取样
【答案】C
【解析】
【分析】实验开始前进行预实验是为进一步的实验摸索出较为可靠的探究范围,以避免由于设计不当,盲目开展实验。预实验中应设置对照实验,以便找出较为适宜的浓度范围。
【详解】A、可通过构建概念模型研究生态系统的负反馈调节机制,有利于对负反馈调节过程的认识,A错误;
B、为了避免实验的盲目性进行预实验,预实验需要设置空白对照,以确定浓度的大概范围,而在预实验的基础上再次实验可不设置空白对照,B错误;
C、探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将实验组的土壤灭菌,以排除土壤微生物的作用,对照组遵循自然条件,让土壤中的微生物正常发生分解作用,即60℃恒温灭菌的土壤是实验组,C正确;
D、探究培养液中酵母菌种群数量随时间变化的实验中,需要在相同间隔的时间内对酵母菌数量进行取样调查,取样时需要振荡后取样,但不需要对培养液稀释,D错误。
故选C。
15. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A. PCR体系中G-C碱基对含量将影响使DNA解链的所需温度
B. 实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
C. 扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液混匀后需缓慢注入加样孔以防样品飘散
D. 待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳以防DNA跑出凝胶
【答案】D
【解析】
【分析】PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
【详解】A、G-C碱基对含有3个氢键,目的基因中G-C碱基对含量越多,使DNA解链的所需温度越高,因此PCR体系中G-C碱基对含量将影响使DNA解链的所需温度,A正确;
B、PCR实验使用到的器具和试剂如微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理,避免对实验结果产生影响,B正确;
C、将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液(内含指示剂)混合,再用微量移液器将混合液缓慢注入加样孔,以防样品飘散,C正确;
D、待指示剂前沿迁移至凝胶边缘时停止电泳,以防止样品流失到缓冲液中,D错误。
故选D。
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全者得1分,错选或不答的得0分。
16. 下列有关高中生物实验,相关叙述错误的是( )
A. 观察洋葱根尖细胞有丝分裂时,视野中可观察到一个细胞核的周期性变化
B. 调查草本植物的种群密度最好选择单子叶植物,样方大小一般以1m2的正方形为宜
C. 研究土壤中小动物类群丰富度,自制吸虫器中吸气玻管的一端应用纱布扎紧
D. 用不同浓度的生长素调节剂处理枝条,浸泡法要求的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
【答案】AB
【解析】
【详解】A、观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,解离步骤会用盐酸和酒精的混合液杀死细胞,细胞会被固定在所处的分裂时期,因此视野中无法观察到一个细胞核的周期性变化,A错误;
B、单子叶草本植物多为丛生、蔓生,从地上部分难以区分个体数量,调查草本植物种群密度时最好选择易辨别个体数的双子叶草本植物,草本的样方大小一般为1m²的正方形,B错误;
C、研究土壤中小动物类群丰富度时,自制吸虫器的吸气玻管一端用纱布扎紧,可避免土壤小动物被吸入吸气管,保证小动物被收集到收集管中,C正确;
D、生长素调节剂处理插条的浸泡法要求溶液浓度较低,在遮阴、空气湿度高的区域操作可减少溶液水分蒸发,避免生长素浓度异常升高影响实验结果,D正确。
17. 某校兴趣小组以柳树枝条为材料研究生长素类调节剂NAA促进插条生根的最适浓度。预实验中发现水培5d左右插条开始生根,第6~7d为生根的快速增长期,第8d时根的数量趋于稳定,预实验结果如下图所示。相关叙述错误的是( )
A. 应该以水培第6d或第7d的插条生根数作为实验结果
B. NAA溶液促进柳树枝条生根的最适浓度为
C. 实验结果说明NAA浓度高于时抑制生根
D. 后续的正式实验中应缩小NAA溶液的浓度范围和梯度
【答案】ABC
【解析】
【分析】生长素生理作用:促进生长、促进扦插的枝条生根、促进果实的发育;特点:具有双重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。题图分析:本实验的自变量为生长素类似物溶液浓度,因变量是生根数量,植物插条生长状况,每组的枝条数量都是无关变量,无关变量各组的设置要遵循等量性原则。
【详解】A、预实验中发现水培 5d 左右插条开始生根,第 6~7d 为生根的快速增长期,第 8d 时根的数量趋于稳定,因此应该以水培第 8d 的插条生根数作为实验结果,A错误;
B、根据实验结果不能说明NAA溶液促进柳树枝条生根的最适浓度为10-9mol·L-1,只能说明在该浓度左右,B错误;
C、实验结果显示,10-5mol·L-1处理组的生根数高于清水组,因而不能说明 NAA 浓度高于 10-5mol·L-1 时抑制生根,C错误;
D、后续的正式实验中应缩小 NAA 溶液的浓度范围和梯度,重复上述实验,找到生根数目最多的实验组对应的NAA浓度,D正确。
故选ABC。
18. 禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低,神经和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。研究发现,当高强度运动导致血糖浓度降低时,神经系统调节先天样淋巴细胞(ILC2)发挥作用,通过增加ILC2的数量和改变ILC2的位置,进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用,从而升高血糖。具体如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 高强度运动后,血糖调节中枢兴奋,通过副交感神经支配,使胰高血糖素分泌增加
B. 图中参与血糖调节信息分子包括NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素
C. ILC2受到NE的作用后增殖并迁移至胰腺,分泌IL-13、IL-5,促进胰高血糖素的分泌
D. 与胰高血糖素具有协同作用的激素还包括糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素
【答案】BCD
【解析】
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素,胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度;胰高血糖素能促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
【详解】A、血糖调节中枢位于下丘脑,高强度运动时,血糖浓度降低,此时位于下丘脑的血糖调节中枢兴奋,通过交感神经经支配,最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素,从而升高血糖,A错误;
BC、由图可知,NE作用于ILC2后,ILC2会增殖并迁移至胰腺,分泌-13、IL-5,促进胰高血糖素的分泌,从而升高血糖,因此可知参与血糖调节的信息分子有NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素,BC正确;
D、升高血糖的激素除了胰高血糖素外,还有糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素,它们在升高血糖方面表现为协同作用,D正确。
故选BCD。
19. 黄河三角洲是河海陆交互作用形成的湿地生态系统,包括河口、浅海、滩涂等天然湿地。据调查输入黄河三角洲河口水域生态系统的总能量与总呼吸量的比值远大于1,该生态系统的能量流动简图如图(图中数字为能量数值,单位为t/(km2·a)。下列叙述错误的有( )
A. 第二营养级的同化量来源于浮游植物的摄入和有机碎屑
B. 第二、三营养级之间的传递效率大约为21.4%
C. 各个营养级产生的碎屑最终被分解为无机物
D. 黄河三角洲河口水域生态系统已达到相对稳定状态
【答案】BD
【解析】
【分析】生态系统中的能量流动:
(1)概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程;
(2)过程:某一营养级的同化量=呼吸作用中以热能形式散失的能量+用于自身生长、发育、繁殖的能量=摄入量-粪便量;
(3)特点:单向流动、逐级递减。
【详解】A、由图可知,第二营养级的同化量来源于浮游植物的摄入和有机碎屑,A正确;
B、第三营养级的同化量=195.07t/(km2·a),第二营养级的同化量=911.6+411.5=1323.1 t/(km2·a),第二、三营养级之间的传递效率大约为=195.07/1323.1×100%≈14.7%,B错误;
C、各个营养级产生的碎屑最终被分解者分解为无机物,可被生产者再度利用,C正确;
D、生态系统达到相对稳定状态时,应处于收支平衡的状态,即物质或能量的输入等于输出,而该生态系统输入的总能量与总呼吸量(包括分解者的分解,分解者分解作用的实质为细胞呼吸)的比值远大于1,即输入的能量大于输出的能量,D错误。
故选BD。
三、非选择题:本部分包括5题,共计58分。除标注外,每空1分
20. 南京大学对纳米材料——石墨烯(FLG)提升水稻光合作用光反应的机制进行了研究,结果如图1所示,ROS为光合作用的副产物,它的积累会导致叶绿体产生氧化应激和结构损伤。请回答下列问题:
(1)图1中H+从类囊体膜内侧到外侧需通过ATP合酶,而O2能自由通过类囊体膜,说明类囊体膜具有________性,在ATP合酶作用下,依赖________形成的电化学势能合成ATP.
(2)Rubisco催化CO2和C5在水稻的________中反应生成C3,进一步在________的参与下转变为(CH2O)。若给水稻提供3H2O,一段时间后,以其光合作用产物(CH2O)为原料进行有氧呼吸时,能进入线粒体基质含3H标记的物质有水、________。
(3)为研究FLG对水稻光合色素含量的影响,进行了如下实验。请完成下表。
实验目的
简要操作步骤
FLG处理水稻幼苗
将水稻幼苗________,在含FLG(0μg/L、10μg/L和250μg/L)的营养液中水培7天后,剪下水稻叶片备用。
提取光合色素
剪碎水稻叶片然后放入5mL的________中。
________
室温黑暗条件下浸泡48h后摇匀。
实验结果的获取与分析
用分光光度法分别测定其在663nm、645nm和470nm波长下的吸光度,计算单位质量下叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量;与对照组相比,光合色素含量差异不明显。
(4)FLG具有优异的导电性能,结合上述研究分析可知,FLG提升水稻光合作用光反应的机制主要有:增强PSⅡ的________过程,同时通过清除________进而对PSⅡ起到一定的保护作用。
【答案】(1) ①. 选择透过 ②. H+
(2) ①. 叶绿体基质 ②. NADPH、ATP、酶 ③. 丙酮酸、NADH
(3) ①. 随机分为三个组 ②. 无水乙醇 ③. 防止光合色素降解或被破坏
(4) ①. 电子传递 ②. ROS
【解析】
【分析】光合作用分为光反应和暗反应两个阶段进行,光合作用在叶绿体中进行,光反应的场所位于类囊体膜,暗反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。
小问1详解】
H+从类囊体膜内侧到外侧需通过ATP合酶,而O2能自由通过类囊体膜,说明类囊体膜具有选择透过性,在ATP合酶作用下,依赖H+形成的电化学势能,当H+顺梯度跨过类囊体膜时,即可形成ATP。
【小问2详解】
Rubisco催化CO2和C5形成C3是光合作用的暗反应阶段,在叶绿体基质中进行,C3在NADPH和ATP的参与下,转变为(CH2O)和C5。用含3H2O的溶液培养水稻一段时间后,随着光合作用的发生,3H进入光合产物葡萄糖。细胞进行有氧呼吸时,葡萄糖在细胞质基质被分解为丙酮酸和NADH,丙酮酸进入线粒体基质与水反应生成CO2和NADH,NADH与氧气结合生成3H2O,因此能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、丙酮酸、NADH。
【小问3详解】
①由题意可知,该实验设置三个组,其中一个对照组、两个实验组,所以应将水稻幼苗随机分为三个组。
②光合色素易溶于无水乙醇,常用无水乙醇提取光合色素。
③室温黑暗条件下浸泡48h后摇匀是为了排除光照对光合色素含量的影响,防止光合色素降解或被破坏。
实验结果显示,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量;与对照组相比,光合色素含量差异不明显,说明FLG对光合色素含量无明显影响。
【小问4详解】
结合图示和题意可知,FLG可增强PSⅡ的电子传递的过程,ROS为光合作用的副产物,它的积累会导致叶绿体产生氧化应激和结构损伤,FLG可清除ROS,进而对PSⅡ起到一定的保护作用。
21. 人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。
回答下列问题:
(1)遭遇危险时,肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素。请写出该过程中儿茶酚胺类激素分泌的反射弧(低血糖和危险等刺激)→感受器→传入神经→神经中枢→________(填“交感神经”或“副交感神经”)→肾上腺髓质。
(2)危险引起的神经冲动还能传到__________,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有__________的特点,这种调节的意义是_________。
(3)糖皮质激素受体存在于细胞质基质和细胞核内,糖皮质激素的作用机制如图所示。
①糖皮质激素进入靶细胞的方式具有_________特点(至少答两点)。
②图中GR与GC结合后才能进入细胞核的可能原因是________。
(4)人体遇到疼痛、紧张刺激时会通过下丘脑,引起GC分泌,而GC分泌增多,又会通过负反馈调节抑制下丘脑分泌活动,由上述过程可知下丘脑具有______(填信息分子)的受体。
(5)糖皮质激素(GC)在临床上常被用作免疫抑制剂,但长时间使用会导致体内糖皮质激素受体(GR)基因表达水平降低,人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”。
a.为验证人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”,某研究小组进行了以下实验研究:将体外培养的生理状态相同的人体细胞平均随机分成三组,分别加入适量且等量的生理盐水、糖皮质激素、_________,在相同环境下培养相同的时间,检测_______________。
b.研究人员从人参皂苷中分离出了Rb1、Rg1、Rh1三种物质。为研究这三种物质缓解GC抵抗现象的效果,研究人员利用体外培养的人体细胞进行相关实验,结果见下表:
处理方式
空白对照
GC
GC+Rb1
GC+Rg1
GC+Rh1
GR含量
+++++
++
+++
+
++++
GRmRNA相对值
1.05
0.39
0.75
0.39
0.95
实验结果说明能够缓解GC抵抗现象的人参皂苷分离物是________。推测Rg1使GC抵抗现象加重的机制是_____。
【答案】(1)交感神经
(2) ①. 下丘脑 ②. 分级调节 ③. 放大激素调节效应,形成多级反馈,有利于精细调控,从而维持机体的稳态
(3) ①. 顺浓度梯度跨膜运输、不需要转运蛋白、不消耗能量 ②. GR与GC结合以后可能空间结构发生改变(或HSP脱离)
(4)神经递质、糖皮质激素(GC)
(5) ①. 糖皮质激素(GC)和人参皂苷 ②. GR的含量 ③. Rb1和Rh1 ④. 通过抑制GR基因表达的翻译过程,使GR含量减少
【解析】
【小问1详解】
在反射弧中,神经中枢接收传入神经传来的兴奋,对信息进行分析和综合后,通过传出神经将指令传至效应器。当遭遇危险时,控制肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素的神经中枢接收到传入神经传来的信号后,通过交感神经(在应激状态下,交感神经活动占优势,会促进肾上腺髓质分泌激素)传至肾上腺髓质。
【小问2详解】
危险引起的神经冲动还能传到下丘脑,使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于腺垂体,促使腺垂体分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素,这种通过下丘脑-垂体-靶腺体的调节方式体现了激素分泌的分级调节特点。
【小问3详解】
①糖皮质激素进入靶细胞的方式是自由扩散,该运输方式的特点是顺浓度梯度跨膜转移、不需转运蛋白、不消耗能量;
②结合题意分析可知,图中GR与GC结合后才能进入细胞核的可能原因是GR与GC结合以后可能空间结构发生改变(或HSP脱离)。
【小问4详解】
人体遇到疼痛、紧张刺激时会通过下丘脑,引起GC(糖皮质激素)分泌,此时起作用的是神经元释放的神经递质,GC通过负反馈调节抑制下丘脑分泌活动,此时起作用的时糖皮质激素,所以下丘脑有神经递质和糖皮质激素受体。
【小问5详解】
a.分析题意可知,糖皮质激素(GC)在临床上常被用作免疫抑制剂,但长时间使用会导致体内糖皮质激素受体(GR)基因表达水平降低,GR含量较少,而人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”,实验过程是将体外培养的生理状态相同的人体细胞平均随机分成三组,分别加入适量且等量的生理盐水、糖皮质激素、糖皮质激素和人参皂苷,在相同环境下培养相同的时间,检测GR的含量,故本实验是验证人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”。
b.根据表格中不同处理组的GR含量可知,Rb1和Rh1处理组GR含量高于GC处理组,故实验结果说明能够缓解GC抵抗现象的人参皂苷提取物是Rb1和Rh1;Rg1处理组的GRmRNA的含量等于GC处理组,但GR含量低于GC处理组,故Rg1可能是通过抑制GR基因表达的翻译过程,使GC抵抗现象加重。
22. 我国桂西喀斯特地区土层浅薄、生态环境十分脆弱。该地区的植被恢复过程中,凋落叶的分解对土壤有机碳(SOC)的含量及碳排放均有影响。科研人员进行了相关研究,请分析回答:
(1)为研究土壤中小动物类群的丰富度,科研人员常采用________法进行采集、调查。分离得到的小动物可用________固定保存。调查结果显示,取样深度不同,土壤小动物的类群数不同,体现了土壤群落有明显的________结构。
(2)在植被恢复过程中,土壤有机质含量明显增加,有机质的主要来源有________。土壤有机质通过分解者的分解作用,可将部分SOC转变为CO2等无机物,此过程称为SOC的输出。从生态系统物质循环与能量流动角度出发,在处于植被恢复初期的地区,可以选择凋落叶分解速率较________的树种,以促进土壤养分的循环与利用;在处于植被恢复中后期的地区,可选择能________(填“增加”或“减少”)SOC输出的树种。此生态修复工程中遵循的原理有________。
(3)该地区生态系统的结构和功能能否较长时间保持相对稳定,与该地区生态系统的自我调节能力密切相关,从生态系统的结构分析,决定其大小的因素是________。随着时间的推移,该地区群落可能会发生演替。演替的原因有环境不断变化、生物本身不断的繁殖、迁移或迁徙,群落内部种群相互关系的发展变化、以及________等。
(4)下图表示能量流经该生态系统的部分过程,甲乙丙表示连续的三个营养级,字母表示能量。
①乙→丙的能量传递效率为________×100%(用图中字母构建表达式)。
②经检测乙种群中某些动物的尿液中存在少量有机酸、脂肪酸等有机物,则其中所储存的能量属于________(填“D1”或“D2”)。
③由于长期协同进化使营养结构中________,是能量在生态系统中单向流动的原因之一。
【答案】(1) ①. 取样器取样 ②. 体积分数为70%的酒精 ③. 垂直
(2) ①. 植物的凋落物、动物的遗体和排遗物等 ②. 快 ③. 减少 ④. 循环原理、协调原理
(3) ①. 营养结构的复杂程度(或食物链和食物网的复杂程度) ②. 人类活动的影响
(4) ①. B2/(B1+C1) ②. D2 ③. 捕食与被捕食的关系不可逆转
【解析】
【分析】据图分析,甲为生产者,乙为植食性动物,丙为肉食性动物,A代表的是呼吸作用释放的热能,D表示流向分解者,B表示流向下一营养级,C表示有机物的投入。
【小问1详解】
研究土壤中小动物类群的丰富度,常采用取样器取样法进行采集、调查,因为土壤中小动物活动能力较强、身体微小,不适合用样方法或标记重捕法,取样器取样法可以获取一定范围内的土壤小动物。分离得到的小动物可用体积分数为70%的酒精固定保存,酒精能使蛋白质变性,起到固定和防腐的作用。取样深度不同,土壤小动物的类群数不同,这体现了土壤群落有明显的垂直结构,垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象,不同深度的土壤环境条件不同,适合不同种类的小动物生存。
【小问2详解】
在植被恢复过程中,土壤有机质含量明显增加,有机质的主要来源有植物的凋落物、动物的遗体和排遗物等,这些有机物为土壤中的微生物等分解者提供了丰富的营养物质。从生态系统物质循环与能量流动角度出发,在植被恢复初期,为促进土壤养分的循环与利用,可以选择凋落叶分解速率较快的树种,这样能更快地将凋落物中的养分释放到土壤中,在植被恢复中后期,可选择能减少SOC输出的树种,以增加土壤中有机碳的积累,进一步改善土壤条件。此生态修复工程中遵循的原理有循环原理、协调原理等。循环原理强调生态系统中物质的循环利用,避免废弃物的产生,协调原理注重生物与环境之间的协调适应,避免生物数量超过环境承载力。
【小问3详解】
从生态系统的结构分析,决定生态系统自我调节能力大小的因素是营养结构的复杂程度(或食物链和食物网的复杂程度),一般来说,营养结构越复杂,生态系统中生物的种类和数量越多,食物链和食物网越复杂,生态系统的自我调节能力就越强。群落演替的原因除了环境不断变化、生物本身不断的繁殖、迁移或迁徙,群落内部种群相互关系的发展变化外,还有人类活动的影响等,人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【小问4详解】
①能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,乙的同化量为B1+C1,丙的同化量为B2,所以乙→丙的能量传递效率为B2/(B1+C1)×100%。
②乙种群中某些动物尿液中存在少量有机酸、脂肪酸等有机物,是来自其内环境,经由肾脏排出,所以属于D2。
③由于长期协同进化使营养结构中捕食与被捕食的关系不可逆转,这是能量在生态系统中单向流动的原因之一,能量只能沿着食物链从低营养级向高营养级流动,不能逆向流动。
23. 持续和大量施用有机磷化合物会严重威胁人畜健康及生态环境,科研人员从邻单胞菌中发现甲基对硫磷水解酶基因mpd,其表达产物MPD能够高效水解无色的甲基对硫磷并且生成亮黄色的对硝基苯酚。将mpd导入枯草芽孢杆菌制备优质菌种,构建表达载体的主要过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)过程①采用重叠延伸PCR的方法获得启动子PytkA与信号肽SPnprB的融合基因,除了图示的条件外,扩增PytkA时还需要的条件还有_______,设计引物R2的依据有_______。P2、R1对应于下面的4个引物中的______。最终要获得大量PytkA+SPnprB融合片段,需要用图中引物______进行PCR。
a.5′GCGGGATCCTTTTTTGTGACG—3′
b.5′-GAAAGGTGATGGCATGCGCAACTTGACCAAG-3′
c.5′-CTTGGTCAAGTTGCGCATGCCATCACCCTTTC-3′
d.5′-GCGCTGCAGCTGAGGCCATG-3′
(2)过程③构建表达载体时,需要用______酶切PytkA+SPnprB+mpd融合片段与载体1,再用DNA连接酶连接,将重组表达载体导入处于感受态的大肠杆菌,接种于含有_______的培养基中37℃培养。
(3)提取构建成功的表达载体,导入枯草芽孢杆菌,需要接种于含有_______的培养基,出现_______,说明得到能成功表达的细胞。
(4)研究人员进一步用A、B两种不同的启动子构建表达载体,探究它们对菌体增殖和mpd基因表达的影响,结果如图2,实际生产中应采用______,理由是______。
【答案】(1) ①. 脱氧核苷酸(dNTP)、缓冲液、Taq酶 ②. SPnprB一侧的核苷酸序列和Pst I酶识别序列 ③. c、b ④. P1、R2
(2) ①. BamHⅠ和 HindⅢ ②. 卡那霉素
(3) ①. 甲基对硫磷 ②. 亮黄色降解圈
(4) ①. 启动子B ②. 菌体增长数量较多,酶产量高,MPD 活性高,且后期较稳定
【解析】
【分析】聚合酶链式反应(PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。
【小问1详解】
重叠延伸PCR技术,是采用具有互补末端的引物,使 PCR 产物形成了重叠链,从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸,将不同来源的扩增片段重叠拼接起来的技术,PCR是体外DNA复制,因此需要原料脱氧核苷酸(dNTP)、缓冲液、TaqDNA聚合酶;引物R2是为了扩增SPnprB,且需要在外侧加入Pst I酶识别序列,因此引物R2设计的依据为SPnprB一侧的核苷酸序列和Pst I酶识别序列;重叠延伸需要有一段能互补配对,P2、R1对应于下面的4个引物中的c、b能完全配对,故选b、c。最终要获得大量PytkA+SPnprB融合片段,需要用图中引物P1、R2 进行PCR。
【小问2详解】
结合图1可知,过程③构建表达载体时,需要用BamHⅠ和HindⅢ酶切PytkA+SPnprB+mpd融合片段与载体1,Pst Ⅰ位于融合基因内部,会破坏融合基因,而EcoR Ⅰ位于卡那霉素抗性基因内部,会破坏抗性基因,故选用BamHI和 HindⅢ来进行酶切,以形成不同的黏性末端,防止载体、目的基因的自连,保证目的基因正向接入载体;由于载体上有卡那霉素抗性基因,因此接入含卡那霉素的培养基中,进行筛选。
【小问3详解】
提取构建成功的表达载体,导入枯草芽孢杆菌,由于含有mpd基因,其表达产物MPD能够高效水解无色的甲基对硫磷并且生成亮黄色的对硝基苯酚,因此接入含有甲基对硫磷的培养基,出现亮黄色降解圈,即表明含有能成功表达的细胞。
【小问4详解】
含启动子B的重组细胞,菌体增长数量较多,酶产量高,MPD 活性高,且后期较稳定,构建表达载体应采用启动子B。
24. 果蝇的眼色有紫眼、红眼和白眼三种性状。已知眼色性状由两对基因(A/a、B/b)控制,其中有一对基因位于X、Y染色体同源区。基因B控制红眼,基因b 控制紫眼,基因A存在时会抑制基因B和基因b表达,基因a无此作用。选取纯合的雌雄果蝇交配,杂交组合和结果如表所示。请回答下列问题。
组别
亲本
F1表型
F2表型及比例
甲
红眼 (♂)×白眼 (♀)
雌雄均为白眼
紫眼 (♂) ∶红眼 (♂) ∶白眼 (♂) ∶白眼 (♀) =1∶3∶4∶8
乙
白眼 (♂) ×红眼 (♀)
紫眼 (♀) ∶红眼 (♀) ∶白眼 (♀) ∶白眼 (♂) =1∶3∶4∶8
(1)果蝇常作为遗传学材料的优点有__________(至少答2点)。
(2)根据表中实验结果分析,基因B/b位于___________染色体上。
(3)甲组实验中,F1雄果蝇的精母细胞减数分裂能够产生___________种配子,若让F2全部白眼雄性果蝇测交,子代中紫眼果蝇所占比例是___________。
(4)乙组实验中,亲本的基因型是___________。
(5)若要验证某白眼雌蝇的基因型,可将该白眼雌蝇与纯合紫眼雄蝇杂交。
①若F1表型及比例为白眼:红眼=1∶1,则该白眼雌蝇的基因型为___________;
②若F1表型及比例为白眼:红眼:紫眼=2∶1∶1,则该白眼雌蝇的基因型为___________;
③若F1均表现为白眼,则该白眼雌蝇的基因型可能有___________种;如果要进一步验证该白眼雌蝇的基因型,可让F1雌雄果蝇相互交配,F2白眼:红眼:紫眼比例为_______时,该白眼雌蝇的基因型为杂合子。
【答案】(1)易饲养、繁殖快、后代数目多;有多对易于区分的相对性状;染色体数目少等
(2)常 (3) ①. 4 ②. 1/4
(4)bbXAYA、BBXaXa
(5) ①. BBXAXa ②. BbXAXa ③. 3 ④. 48∶7:9
【解析】
【小问1详解】
果蝇之所以常作为遗传学材料,是由于果蝇具有易饲养、繁殖快、后代数目多;有多对易于区分的相对性状;染色体数目少等优点。
【小问2详解】
题意分析,由F2表型比例为1∶3∶4∶8,属于9∶3∶3∶1的变式,可知,控制眼色性状的两对基因(A/a、B/b)位于两对染色体上,且后代表型与性别有关,有一对基因位于X、Y染色体同源区,另一对位于常染色体上。基因B控制红眼,基因b 控制紫眼,基因A存在时会抑制基因B和基因b表达,基因a无此作用。若基因B/b位于X、Y染色体同源区,则甲实验组亲本的基因型为aaXBYB、AAXbXb,F1的基因型为AaXBXb,AaXbYB,则F2雄果蝇中不会有紫眼个体,与事实不符,故B/b位于常染色体上。
【小问3详解】
甲组亲本为纯合子,其基因型为BBXaYa,bbXAXA,F1的基因型为BbXAXa、BbXAYa,根据自由组合定律可知,F1雄果蝇的精母细胞减数分裂能够产生四种配子,其基因型分别为BXA、BYa、bXA、bYa,F2中白眼雄性果蝇的基因型为BBXAYa∶BbXAYa∶bbXAYa=1∶2∶1,其与基因型为bbXaXa的果蝇测交,子代基因型及比例为BbXAXa∶bbXAXa∶BbXaYa∶bbXaYa=1∶1∶1∶1,其中紫眼果蝇bbXaYa所占比例为1/4。
【小问4详解】
结合小问3可推知,乙组实验中,亲本的基因型是bbXAYA、BBXaXa。
【小问5详解】
白眼雌蝇的基因型可能为BbXAXA,BbXAXa,BBXAXa,BBXAXA、bbXAXa,bbXAXA,将该白眼果蝇与一纯合紫眼雄蝇(bbXaYa)杂交,若白眼雌蝇的基因型为BBXAXa,则F1表型及比例为白眼(BbXAXa、BbXAYa)∶红眼(BbXaXa、BbXaYa)=1∶1;若该白眼雌蝇的基因型为BbXAXa,则F1表型及比例为白眼(BbXAXa、BbXAYa、bbXAXa、bbXAYa)∶红眼(BbXaXa、BbXaYa)∶紫眼(bbXaXa、bbXaYa)=2∶1∶1;若该白眼果蝇的基因型可能为BbXAXA、BBXAXA或bbXAXA,则F1均表现为白眼,若该白眼雌蝇的基因型为杂合子即BbXAXA,则F1的基因型为BbXAXa、BbXAYa、bbXAXa、bbXAYa,再让F1雌雄果蝇交配,两对基因分别考虑,只考虑B、b,配子种类及比例为1/4B、3/4b,子代7/16B_、9/16bb,只考虑A、a,子代3/4A_、1/4aa,则子代白眼比例为3/4,紫眼比例为9/16×1/4=9/64,其余为红眼,白眼:红眼:紫眼=48∶7∶9。
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