2026年高考生物二轮黄金演练卷03(全国通用)2026年高考生物二轮复习高效培优系列
2026-03-24
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2026年高考生物二轮黄金演练卷03(全国通用)
生物
考情速递
高考·新动向:2025年生物高考题注重育人导向,通过生态恢复案例的创设,增强学生对生态文明理念的深入理解。例如,河北卷第21题以东北虎豹国家公园的设立为情境,要求学生综合运用自然选择与适应的形成、群落中生物的种间关系、生态系统中信息的种类、作用及传递过程、物种在群落中的生态位等知识,从演替类型、生物多样性、资源利用效率等多维度进行方案论证,引导学生理解生物多样性对生态系统稳定性的支撑作用,体现了“绿水青山就是金山银山”的生态文明理念。
高考·新考法:情境化命题:江苏卷题目结合生活实际和科研情境(如生态修复、RNA农药、STING信号通路等),考查学生运用知识解决实际问题的能力。部分题目(如基因表达调控、STING信号通路等)涉及较深的生物学原理和科研前沿,对学生的逻辑思维和综合分析能力要求较高。“图表结合”:试题中大量使用图表(如细胞分裂图、基因表达调控图等),考查学生的信息提取和分析能力;关注生态文明:例如如第1题(生态系统整体性)、第11题(群落结构)、第13题(跨生境食物链)均体现“生命系统各层次关联性”的考查。第17题以“热带雨林修复”为背景,要求结合植物根际生态过程,提出恢复退化雨林生物多样性的生态建议,体现“绿水青山”发展观,引导生态责任意识。如第19题(绵羊育种)、第21题(莽草酸生产)彰显科技兴农,强化社会责任。
命题·大预测:重基础,重分析。夯实基础:重点掌握《课程标准》中的核心概念(如细胞呼吸、遗传规律、稳态调节等),确保基础知识无漏洞;强化图表分析能力:通过练习图表题(如遗传系谱图、代谢途径图等),提升信息提取和整合能力;关注科研前沿:结合教材内容,适当拓展科学进展(如基因编辑、生态修复技术等),理解生物学原理的实际应用;提升实验探究能力:熟悉实验设计的基本原则(如对照、变量控制),并能对实验结果进行合理分析和评价。加强综合题训练:针对遗传题、生态题等综合性较强的题目,进行专项训练,培养逻辑推理和综合分析能力;模拟实战演练:定期完成真题或模拟题,限时训练,适应高考命题风格和节奏。
考试时间:90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、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30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.在深海热液喷口等极端高温环境中,生活着一种激烈火球菌,它细胞内常常潜伏着一种P.f.病毒,该病毒基因组以附加体形式存在于激烈火球菌的细胞质中,并通过细胞膜出芽释放新病毒。下列关于激烈火球菌和P.f.病毒的说法正确的是( )
A.激烈火球菌的遗传物质是DNA或RNA
B.培养P.f.病毒应使用温度较高的培养液
C.构成P.f.病毒的主要成分包括核酸、蛋白质、磷脂等
D.是否有以核膜为界限的细胞核是二者结构上的主要区别
【答案】C
【分析】真核细胞与原核细胞:1.本质区别:有无以核膜为界限的细胞核,原核无核膜、核仁、染色体,只有拟核,真核有完整细胞核及染色体。2.细胞器:原核只有核糖体一种细胞器,无线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等;真核有多种具膜细胞器。3.细胞壁:原核细菌细胞壁主要成分为肽聚糖,真核植物细胞壁为纤维素和果胶,真菌为几丁质,动物细胞无细胞壁。4.遗传物质:均为DNA,原核DNA为裸露环状,真核核DNA与蛋白质结合形成染色体,细胞质DNA为环状。5.转录翻译:原核边转录边翻译,真核先在细胞核转录后在细胞质翻译。6.分裂方式:原核二分裂,真核有有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。7.变异类型:原核只有基因突变,真核有基因突变、基因重组、染色体变异。8.常见类群:原核包括细菌(球菌、杆菌、弧菌、螺旋菌)、蓝细菌(蓝藻)、支原体、衣原体、立克次氏体;真核包括动物、植物、真菌、原生生物。9.特殊点:支原体无细胞壁,是最小细胞;蓝细菌无叶绿体但含叶绿素和藻蓝素可光合作用;细菌无线粒体但部分可有氧呼吸;真核哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多细胞器。10.相同点:都有细胞膜、细胞质、核糖体,遗传物质均为DNA,共用一套密码子,都以ATP为直接能源。
【详解】A、激烈火球菌是具有细胞结构的原核生物,所有细胞生物的遗传物质都是DNA,A错误;
B、病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞中才能完成生命活动和增殖,不能用不含活细胞的普通培养液培养,B错误;
C、病毒的基础组成是核酸和蛋白质,P.f.病毒通过细胞膜出芽释放,释放过程会包裹宿主细胞膜成分形成囊膜,细胞膜的主要成分包含磷脂,因此该病毒主要成分包括核酸、蛋白质、磷脂等,C正确;
D、P.f.病毒没有细胞结构,不存在细胞核相关结构,二者结构的主要区别是是否具有细胞结构,D错误。
2.某兴趣小组利用打孔器从甲、乙两个大小相同但品种不同的马铃薯块茎中部打出相同孔洞,向孔洞中加入适量且等量的质量分数为25%的蔗糖溶液,使初始液面高度一致。一段时间后,孔洞内液面变化情况如下图所示。下列相关叙述正确的是()
A.实验开始时,甲马铃薯细胞液浓度低于乙马铃薯细胞液浓度
B.该实验可以说明水分子通过自由扩散及协助扩散进出马铃薯细胞
C.随着实验中液面高度变化,甲的细胞吸水能力增强,乙的细胞吸水能力减弱
D.液面平衡时,蔗糖溶液和马铃薯细胞液的质量分数浓度相等且均小于25%
【答案】A
【分析】胞吸水和失水原理:渗透作用,条件是半透膜和浓度差,动物细胞细胞膜为半透膜,植物细胞原生质层(细胞膜、液泡膜及两层膜间细胞质)相当于半透膜;方向:水分子从低浓度溶液(水多)→高浓度溶液(水少),顺相对含量梯度运输;易错点:浓度指物质的量浓度而非质量分数,水分子双向移动只是净移动方向有差异,质壁分离时原生质层与细胞壁间充满外界溶液。
【详解】A、实验结果显示甲孔洞内液面上升更高,说明甲马铃薯细胞液浓度低于乙,细胞失水更多,导致蔗糖溶液浓度升高、吸水能力增强,液面上升更明显,A正确;
B、该实验仅能证明水分子会顺浓度梯度进出细胞,无法区分是自由扩散还是协助扩散,缺乏对通道蛋白抑制剂等变量的设置,不能说明水分子的跨膜运输方式,B错误;
C、实验过程中,甲细胞持续失水,细胞液浓度升高,吸水能力增强;乙细胞失水较少,细胞液浓度升高幅度小,吸水能力也增强(并非减弱),C错误;
D、液面平衡时,水分子进出细胞的速率相等,此时蔗糖溶液的渗透压与马铃薯细胞液的渗透压相等,但由于细胞壁的存在,细胞液浓度会略高于蔗糖溶液浓度,且二者均小于初始的25%,D错误。
故选A。
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
【分析】细胞凋亡、细胞自噬易错点:1.细胞凋亡是基因决定的程序性死亡,属于正常生命历程,如蝌蚪尾消失、细胞自然更新、清除被病原体感染细胞,对机体有利;细胞坏死是不利因素引发的病理性死亡,对机体有害。2.细胞自噬是细胞降解自身受损细胞器或大分子的过程,依赖溶酶体,饥饿时可提供营养,清除衰老结构,维持稳态,适度有利,过度可能导致细胞死亡。3.凋亡和自噬均受基因调控,均属于细胞程序性死亡范畴,均对机体稳态有积极意义,不同于被动的细胞坏死。4.凋亡时细胞形成凋亡小体,不引发炎症;自噬是细胞内“自我消化”,不一定直接导致细胞死亡。5.癌变细胞常逃避凋亡,异常自噬也可能促进肿瘤存活;衰老细胞凋亡与自噬活动均会改变。
【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.火锅以其鲜香浓郁的汤底广受大众喜爱,食材包揽毛肚、脑花、牛羊肉及各种蔬菜,再配上一口饮料,深吸一口香气缓缓呼出,可谓冬日必备,老少皆宜。相关叙述正确的是( )
A.饮料中所含的无机盐可以为机体提供能量
B.吃火锅时,人体呼吸释放的全部来自有氧呼吸
C.牛油底料中的动物脂肪富含熔点较高的不饱和脂肪酸,在室温时呈固态
D.涮羊肉时高温会使蛋白质中的肽键、二硫键断裂,蛋白质的N主要分布在氨基中
【答案】B
【分析】蛋白质变性:1.变性是空间结构被破坏,肽键不断裂,仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。2.高温、过酸过碱、重金属、紫外线等可导致变性,变性不可逆(如加热凝固)。3.盐析是溶解度降低析出,空间结构不变,属于可逆物理变化。4.变性后蛋白质失去生物活性,如酶失活、抗体失效。5.变性不改变氨基酸序列,不影响蛋白质的元素组成。
【详解】A、细胞中只有糖类、脂肪、蛋白质等有机物可作为能源物质为机体提供能量,无机盐属于无机物,不能为生命活动提供能量,A错误;
B、人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸,不会生成CO₂,因此人体呼吸释放的CO₂全部来自有氧呼吸第二阶段,B正确;
C、动物脂肪大多富含饱和脂肪酸,熔点较高,室温下呈固态,不饱和脂肪酸多存在于植物脂肪中,熔点较低,室温下多为液态,C错误;
D、高温会破坏蛋白质的空间结构使蛋白质变性,但不会断裂肽键;蛋白质的N元素主要分布在肽键中,仅少部分分布在游离氨基和R基的氨基中,D错误。
5.在U型管两侧分别培养野生型菌及合成代谢突变菌phe-(无法合成苯丙氨酸),在培养液中加入了充足的DNA酶。经抽吸后,将右侧的菌液涂布在无苯丙氨酸的培养基上,长出了野生型菌,同时在右侧发现了一定量的噬菌体P,P侵染细菌后可合成子代噬菌体并裂解细菌。下列说法错误的是( )
A.实验证明DNA酶不能抑制突变菌向野生菌的转化
B.噬菌体P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段
C.噬菌体P参与了两细菌之间遗传物质的传递
D.培养基上出现野生型菌的原因是发生了基因重组
【答案】A
【分析】噬菌体侵染细菌实验:1.实验思路是单独观察DNA与蛋白质的作用,用³²P标记DNA、³⁵S标记蛋白质,不可标记C、H、O、N等共有元素。2.³²P标记组上清液有放射性原因:保温时间过短噬菌体未注入,或过长细菌裂解子代释放。3.³⁵S标记组沉淀物有放射性原因:搅拌不充分,蛋白质外壳未与细菌分离。4.该实验只证明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是,也不能证明DNA是主要遗传物质。5.侵染过程只有DNA进入细菌,蛋白质外壳留在外面,原料、能量、酶、场所均由细菌提供。6.搅拌目的是使外壳与细菌分离,离心是让细菌进入沉淀、外壳在上清液。7.子代噬菌体DNA有亲代链和细菌原料合成的新链,蛋白质全由细菌原料合成。8.标记噬菌体必须先标记宿主细菌,不能直接用培养基标记病毒。
【详解】A、实验中没有设计对照组,无法证明DNA酶不能抑制突变菌向野生菌的转化,A错误;
B、噬菌体P外壳错误包装宿主DNA片段符合转导机制,B正确;
C、U型管的滤膜允许噬菌体通过,但不允许细菌通过。野生型菌的遗传物质通过噬菌体P的转导作用,传递到了phe⁻突变菌中,使其恢复为野生型,说明噬菌体P参与了两细菌间遗传物质的传递,C正确;
D、phe⁻突变菌获得了野生型菌的DNA片段,通过基因重组恢复了合成苯丙氨酸的能力,因此能在无苯丙氨酸的培养基上生长,D正确。
故选A。
6.HeLa细胞是一种广泛用于科学研究的永生化人类细胞系,但其增殖能力强,容易污染其他细胞。为了鉴别某实验室培养的细胞是否被HeLa细胞污染,下列方法最可靠的是( )
A.直接观察细胞形态,若与HeLa细胞相似则判定为污染
B.提取该细胞的DNA,与供体亲属HeLa细胞的DNA进行比对
C.检测细胞的增殖速度,若增殖过快则判定为HeLa细胞
D.检测细胞膜上糖蛋白的数量,若糖蛋白减少则判定为HeLa细胞
【答案】B
【分析】癌细胞的概念及主要特征:癌变是多个基因突变累积的结果,不是单一基因突变;癌细胞代谢旺盛,呼吸速率高;癌变属于基因突变,可遗传但不传染;原癌基因负责调控正常细胞周期,抑癌基因阻止异常增殖,二者均突变才会致癌;特征:①无限增殖;②形态结构显著改变;③细胞膜上糖蛋白减少,黏着性降低,易分散和转移。
【详解】A、不同种类的动物细胞形态可能相似,且细胞形态易受培养条件影响,仅形态相似不能作为判定HeLa细胞污染的可靠依据,A错误;
B、DNA是细胞的遗传物质,HeLa细胞来自特定人类个体,其DNA具有特异性的脱氧核苷酸序列,通过比对待测细胞与HeLa细胞的DNA序列可准确判定是否被污染,B正确;
C、增殖速度快是所有永生化细胞、癌细胞的共同特点,并非HeLa细胞特有,且细胞增殖速度受培养条件影响,不能仅靠增殖速度判定,C错误;
D、细胞膜糖蛋白减少是所有癌细胞的共同特征,并非HeLa细胞特有,无法据此判定是否为HeLa细胞污染,D错误。
7.科研人员将患镰状细胞贫血小鼠的成纤维细胞经原代培养和传代培养后,通过体外诱导,获得多能干细胞(iPS细胞),并对iPS细胞进行基因编辑修复突变位点后用于治疗小鼠的镰状细胞贫血。下列说法错误的是( )
A.出现接触抑制的原代培养的成纤维细胞,更适合用于诱导iPS细胞
B.传代培养小鼠成纤维细胞时应定期更换培养液,以清除代谢废物并补充营养物质
C.可借助病毒将关键转录因子基因导入小鼠成纤维细胞来诱导形成iPS细胞
D.只需将基因编辑后的iPS细胞直接注射进小鼠骨髓即可治疗镰状细胞贫血
【答案】D
【分析】基因治疗:1.原理是向目标细胞导入正常基因,以替代或补偿缺陷基因,并非修复原有致病基因。2.对象是体细胞,不针对生殖细胞,因此不遗传给后代。3.载体常用灭活病毒,安全性是关键问题。4.目前多处于临床试验阶段,尚未广泛普及。5.基因治疗治疗的是基因缺陷病,不能治疗染色体异常遗传病。6.导入方式分体外、体内两种,均属于基因工程应用。
【详解】A、出现接触抑制的原代培养的成纤维细胞,保留正常的二倍体核型,遗传物质未发生改变,更适合用于诱导形成iPS细胞,A正确;
B、传代培养过程中细胞代谢会消耗营养、产生有害代谢废物,定期更换培养液可清除代谢废物并补充营养,避免代谢产物积累损伤细胞,B正确;
C、诱导成纤维细胞形成iPS细胞需要将关键转录因子基因导入受体细胞,病毒可作为基因工程的载体,将目的基因导入动物细胞,因此可借助病毒完成该过程,C正确;
D、iPS细胞为多能干细胞,直接注射进骨髓会出现不受控的分化,甚至可能引发肿瘤,还需要先将基因编辑后的iPS细胞诱导分化为正常造血干细胞,再移植入骨髓才能起到治疗作用,并非直接注射即可,D错误。
故选D。
8.神经递质和激素等信号分子可与细胞膜上相应受体结合,激活受体后引起细胞膜发生一系列的变化,最终使膜上相应的离子通道打开,过程如图所示,其中GTP(鸟苷三磷酸)是与ATP相似的物质,GDP与Pi结合可形成GTP。下列相关叙述正确的是( )
A.GDP与Pi结合形成GTP的过程需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
B.图中的信号分子可为雄性激素,其传导的信号最终影响基因的表达
C.若图中细胞膜是突触后膜,则信号分子会使突触后膜产生动作电位
D.K+与K+通道的直径和形状相适配,K+通道完成的物质跨膜运输方式是主动运输
【答案】A
【分析】兴奋在神经元之间的传递基础是突触,包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,信号转换为电信号→化学信号→电信号,传递特点为单向传递,原因是神经递质仅存在于突触前膜的突触小泡中,只能由前膜释放作用于后膜,神经递质通过胞吐释放,需要消耗能量,与后膜受体结合后引起兴奋或抑制,发挥作用后会被快速降解或回收,存在突触延搁,传递速度比神经纤维上慢,神经递质不进入突触后神经元,抑制性递质同样会引发离子跨膜运输。
【详解】A、GDP与Pi结合形成GTP的过程,类似于ADP与Pi结合形成ATP,是一个吸能反应,需要消耗细胞内其他化学反应(如细胞呼吸)所释放的能量,A正确;
B、雄性激素属于固醇类激素,其受体位于细胞内,而图中的信号分子是与细胞膜上的受体结合的,因此图中的信号分子不可能是雄性激素,B错误;
C、若图中细胞膜是突触后膜,信号分子(神经递质)开启的是K⁺通道,K⁺会顺浓度梯度外流,这会使膜电位变得更负(超极化),从而抑制突触后膜产生动作电位,而不是使其产生动作电位,C错误;
D、K⁺通道是一种离子通道蛋白,K⁺通过K⁺通道的跨膜运输是顺浓度梯度进行的,不需要消耗能量,属于协助扩散,而非主动运输,D错误。
故选A。
9.不仅可以影响脂肪代谢,还可以提高血液中鸢尾素的水平。鸢尾素是肌肉细胞合成的一种蛋白质类激素,可以提高胰岛素的敏感性,还可以加快脂肪组织中脂肪的分解。研究人员利用小鼠开展了相关研究,甲组给予正常饮食,乙组给予高脂肪饮食,丙组给予高脂肪饮食并添加,10天后检测三组小鼠的脂肪细胞大小,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞呼吸过程中在线粒体内膜上转化为NADH
B.鸢尾素分泌后通过体液运输,其分泌导管堵塞可能会导致肥胖
C.和鸢尾素对脂肪代谢有协同作用
D.推测口服适量鸢尾素可辅助治疗糖尿病
【答案】C
【分析】激素调节特点:通过体液运输,作用于靶器官、靶细胞,微量高效,作为信使传递信息不提供能量不组成细胞结构,激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,内分泌腺无导管直接分泌进入内环境。
【详解】A、细胞呼吸过程中葡萄糖和水产生的H+与NAD+结合生成NADH,属于有氧呼吸的第一、第二阶段,发生场所为细胞质基质和线粒体基质,A错误;
B、鸢尾素是一种激素,激素分泌后通过体液运输,鸢尾素是肌肉(可看作内分泌器官)分泌的,没有导管,B错误;
C、据图可知,NAD+可以使脂肪细胞减小,鸢尾素可以加快脂肪组织中脂肪的分解,故两者具有协同作用,C正确;
D、鸢尾素可以提高胰岛素的敏感性,推测鸢尾素可辅助治疗糖尿病,但鸢尾素的化学本质是蛋白质,不能口服,D错误。
10.研究发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,并受到水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)等植物激素的调节,两者通过调控miR160的表达量,影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARF1蛋白,该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。
注:miR160是一种微小RNA,能与靶mRNA结合,引起后者降解。
下列说法错误的是( )
A.青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,其根本原因是基因的选择性表达。
B.据图分析可知,miR160的表达量与青蒿素含量间呈现正相关性。
C.据图分析可以推测外源MeJA处理可以提高青蒿素含量。
D.基于上述材料,miR160通过直接影响编码ARF1蛋白的mRNA的含量,调控青蒿素的合成。
【答案】B
【分析】表观遗传:基因碱基序列不变但基因表达和表型发生可遗传变化,常见类型有DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA调控,DNA甲基化通常会抑制基因表达,可通过有丝分裂或减数分裂传递给后代,受环境影响且能影响表型,与细胞分化、衰老、癌变密切相关,不属于基因突变但可遗传。
【详解】A、青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,这是因为与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中进行了选择性表达,A正确;
B、由图可知,miR160基因过表达时,青蒿素含量降低;敲除miR160基因时,青蒿素含量升高,所以miR160的表达量与青蒿素含量间呈现负相关性,B错误;
C、从图中看到,MeJA处理组与对照组相比,miR160表达量降低,而miR160表达量与青蒿素含量负相关,所以可以推测外源MeJA处理会使青蒿素含量增加,C正确;
D、已知miR160是一种微小RNA,能与靶mRNA结合,引起后者降解,且miR160的一种靶mRNA编码ARF1蛋白,所以miR160通过直接影响ARF1蛋白的合成,调控青蒿素的合成,D正确。
11.“剩余潜力”即(K-N)/K(K为环境容纳量,N为当前个体数量),是指种群环境容纳量中尚未被利用的资源比例。科研人员监测到某海域真鲷种群的几个不同时期剩余潜力数值如下表所示。下列叙述不正确的是( )
时期
t1
t2
t3
t4
剩余潜力
0.8
0.5
0.2
0
A.t1时期,该种群的增长速率逐渐加快
B.t2时期,该种群数量达到K/2,增长速率最大
C.t3时期,该种群的出生率小于死亡率
D.t4时期,该种群的数量达到环境容纳量,种内竞争最激烈
【答案】C
【分析】种群数量增长曲线:J型曲线条件是食物空间充裕、气候适宜、无敌害等理想条件,增长率保持不变,无K值,S型曲线受环境阻力限制,增长速率先增后减,K/2时增长速率最大,K值为环境容纳量,K值可随环境改变而变化,J型无环境阻力S型有环境阻力,捕捞或采伐应在K/2以上进行以持续获得最大产量,防治害虫应在种群数量远低于K/2时进行,种内斗争、天敌等均会影响S型曲线增长。
【详解】A、t1时期剩余潜力为0.8,代入公式可得种群数量,处于S型曲线之前的阶段,该阶段种群增长速率逐渐加快,A正确;
B、t2时期剩余潜力为0.5,代入公式可得种群数量,S型增长曲线中时种群增长速率最大,B正确;
C、t3时期剩余潜力为0.2,代入公式可得种群数量,此时种群数量仍在向K值增长,种群数量上升,因此出生率大于死亡率,C错误;
D、t4时期剩余潜力为0,代入公式可得种群数量即环境容纳量,此时种群数量最多,有限的资源空间下种内竞争最激烈,D正确。
故选C。
12.某品牌在喜马拉雅山脉燃放艺术烟花一事引发社会关注,生态专家表示,青藏高原温度低、降水少,属于生态脆弱区,此次活动必定会加重生态负担,声光刺激可能引发动物的应激反应,从而影响其生活节奏和繁殖周期,燃放烟花还会使土壤结构松动,引发水土流失,下列叙述错误的是( )
A.青藏高原地区生物多样性的形成是协同进化的结果
B.声光刺激作为密度制约因素可能导致动物种群数量下降
C.人类活动可能改变该区域群落演替的方向和速度
D.青藏高原土壤中的微生物可能对烟花残留物的分解能力较弱
【答案】B
【分析】影响种群数量变化的因素:分为非生物因素和生物因素,非生物因素包括阳光、温度、水、气候等,可综合或独立起作用,生物因素包括种内竞争、捕食、寄生、种间竞争等密度制约因素,还有人类活动的强烈影响,食物和天敌是影响种群数量最常见的关键因素,非密度制约因素多为自然灾害等随机因素,密度制约因素对种群数量的作用强度与种群密度相关,种群数量波动包括周期性波动和非周期性波动,环境容纳量K值会随环境条件改变而变化。
【详解】A、生物多样性的形成是不同物种之间、生物与无机环境之间协同进化的结果,青藏高原地区生物多样性的形成是协同进化的结果,A正确;
B、密度制约因素是指对种群的影响强度随种群密度变化的因素(如捕食、种内竞争、传染病等),声光刺激属于对种群的影响强度和种群密度无关的非密度制约因素,B错误;
C、人类活动往往会改变群落演替的速度和方向,燃放烟花的人类活动会干扰青藏高原的原有生态,可改变该区域群落演替的方向和速度,C正确;
D、青藏高原温度低,微生物代谢活性低,且烟花残留物属于陌生污染物,当地微生物可能缺乏对应的分解酶,因此对烟花残留物的分解能力较弱,D正确。
13.某小组将大蒜(2n=16)根尖分为两组,一组常温下培养96h,另一组置于低温(4℃)下培养72h后再转入常温下培养24h。下图中显微镜指针所指a~d细胞为观察到的4个典型的细胞分裂图像。下列叙述错误的是( )
A.低温能抑制着丝粒分裂,使染色体数目加倍
B.制作临时装片时,解离后的根尖需先漂洗再进行染色
C.实验中a、c作为参照,可确认b、d中的染色体数是否增加
D.若b、d细胞染色体已增加一倍,则二者的DNA分子数相同
【答案】A
【分析】低温诱导植物染色体数目变化实验:原理是低温抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞不能分裂成两个子细胞,从而导致染色体数目加倍,选材常用洋葱根尖分生区细胞,只有分生区细胞能进行分裂,卡诺氏液用于固定细胞形态,解离液为盐酸和酒精混合液,作用是使组织细胞相互分离开,漂洗用清水防止解离过度,染色用改良苯酚品红染液或龙胆紫、醋酸洋红,制片步骤为解离→漂洗→染色→制片,视野中既有正常二倍体细胞也有染色体加倍的细胞,低温不能使所有细胞染色体都加倍,视野中处于间期的细胞最多,该实验与秋水仙素作用原理相同,均抑制纺锤体形成而非抑制着丝粒分裂。
【详解】A、低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,而不是抑制着丝粒分裂,A错误;
B、制作临时装片的步骤为解离→漂洗→染色→制片,先漂洗再染色,B正确;
C、常温培养的a、c细胞染色体数目正常,可作为参照,通过与a、c细胞对比,能确认低温处理后b、d细胞中的染色体数是否增加,C正确;
D、DNA的复制发生在间期,而低温诱导染色体数目加倍发生在分裂期,若b、d细胞染色体已增加一倍,二者的DNA分子数仍相同,D正确。
故选A。
14.研究人员利用细胞工程技术生产紫杉醇的大致流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.过程①脱分化得到的愈伤组织具有较高的分裂分化能力
B.过程②振荡培养有利于细胞充分接触培养液并增加其溶氧量
C.过程③中过滤的目的是除去细胞团获得较纯净的单细胞悬浮液
D.过程⑤主要是利用促进细胞生长的营养条件提高单细胞中紫杉醇含量
【答案】D
【分析】植物组织培养:原理是植物细胞的全能性,已分化细胞仍具发育成完整个体的潜能,过程为外植体→脱分化形成愈伤组织→再分化形成丛芽/胚状体→完整植株,愈伤组织特点是排列疏松无规则、高度液泡化的薄壁细胞,脱分化需避光培养,再分化需要光照,培养基需添加生长素和细胞分裂素,比例高促进生根、比例高促进生芽,必须无菌操作防止杂菌污染,外植体常用茎尖根尖可获得脱毒苗,属于无性生殖,可保持亲本优良性状,单倍体育种中花药离体培养也用此技术,最终获得单倍体植株。
【详解】A、过程①是脱分化,外植体经脱分化形成愈伤组织。愈伤组织是高度液泡化、无特定形态的薄壁细胞团,分裂分化能力很强,可再分化形成胚状体或丛芽,A正确;
B、过程②将愈伤组织制成细胞悬浮液,振荡培养的作用:使细胞与培养液充分接触,保证营养供应;增加培养液中的溶氧量,满足细胞呼吸需求,B正确;
C、过程③通过无菌网筛过滤、离心,目的是除去较大的细胞团,获得分散度更高、较纯净的单细胞悬浮液,C正确;
D、过程⑤是工厂化生产紫杉醇,主要是通过增加产紫杉醇细胞的数量来大量生产,而不是提高单细胞中紫杉醇含量,D错误。
故选D。
15.灰色链霉菌发酵生产的阿维菌素是一种高效生物农药。灰色链霉菌分离过程如图1,图2为灰色链霉菌在固定容积的发酵罐中生产的相关曲线。下列叙述正确的是( )
A.5g土样中所含的活菌总数约为5.5×107个
B.图1平板含牛肉膏蛋白胨,可鉴别灰色链霉菌
C.阿维菌素是灰色链霉菌的次级代谢产物
D.加大灰色链霉菌的接种量能增大产物产量
【答案】C
【分析】其他微生物的分离与计数:分离常用稀释涂布平板法和平板划线法,划线法只能分离纯化不能计数,涂布法可计数但结果偏小,计数还有显微镜直接计数法,会把死菌活菌一起计导致数值偏大,选择培养基可筛选特定微生物,鉴别培养基如伊红美蓝鉴别大肠杆菌,菌落计数时选30~300之间的平板,统计结果低于实际值,无菌操作包括灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌,接种环灼烧后需冷却再接种,稀释涂布时菌液要充分摇匀,土壤取样需在距地表3~8cm土层,计数公式为每克样品菌株数=(平板菌落数÷涂布体积)×稀释倍数,尿素分解菌用酚红指示剂鉴别,纤维素分解菌用刚果红染色法,出现透明圈为目的菌落。
【详解】A、稀释倍数:5g土壤加入45mL无菌水,制成50mL土壤悬液,此时稀释倍数为10倍。后续梯度稀释:依次取1mL悬液加入9mL无菌水,共稀释4次,每次稀释10倍,最终稀释倍数为10×104=105倍。平板计数:取0.1mL稀释液涂布,三个平板菌落数分别为113、106、111,平均菌落数为(113+106+111)÷3=110个。活菌总数计算:110÷0.1×105=1.1×108个/g土样,则5g土样中所含的活菌总数约为5.5×108个,A错误;
B、牛肉膏蛋白胨是通用型培养基,适合多种微生物生长,不具备选择或鉴别特定微生物(如灰色链霉菌)的能力。鉴别特定微生物需要使用鉴别培养基(如添加特定底物和指示剂),B错误;
C、从图2可以看出,灰色链霉菌的细胞数先快速增长,达到稳定期后,阿维菌素产量才开始显著上升。次级代谢产物通常在微生物生长的稳定期大量合成,与菌体生长不同步。结论:阿维菌素是灰色链霉菌的次级代谢产物,C正确;
D、发酵罐的容积是固定的,营养物质和空间有限。加大接种量会使菌体更早达到环境容纳量,反而可能因营养耗尽、代谢产物积累等导致发酵提前结束,不一定能增大最终产物产量,D错误。
故选C。
二、不定项选择题: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,有一项或多个是符合题目要求的,少选得1分,多选不得分。
16.为了解引种到湖北的某热带植物的生理状况,研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日,观测得到了该植物CO2吸收速率等生理指标日变化趋势图(不同温度下的呼吸强度有一定差异)。下列叙述正确的是( )
注:气孔导度越大,气孔开启程度越大
A.10∶00时光合作用消耗ATP最快,12∶00时根吸水能力最强
B.导致12∶00时净光合速率出现低谷的主要原因是气孔关闭
C.若在14∶00时适当提高CO2浓度,短时间内叶绿体中氧化型辅酶Ⅱ含量降低
D.若给植物灌溉H218O,则在该植物周围的空气中能检测到H218O、C18O2和18O2
【答案】AD
【分析】环境条件骤变时光合作用物质变化规律(简洁不分段):突然停止光照,光反应停止,ATP和NADPH减少,C3增加,C5减少,(CH2O)合成减少;突然增强光照,ATP、NADPH增多,C3减少,C5增多;突然停止CO2供应,CO2固定减慢,C5积累增多,C3减少,ATP、NADPH增多;突然增大CO2浓度,C5减少,C3增多,ATP、NADPH减少;温度骤升主要影响酶活性,光合速率整体下降,各物质变化依酶受抑制程度而定。
【详解】A、从图中可见10:00时光合速率最大,其光合作用消耗ATP最快。从图中可见蒸腾作用在12:00时蒸腾作用最强,根吸水能力最强,A正确;
B、由图可知,12:00时气孔导度最大,所以导致12:00时光合速率出现低谷的环境因素不是气孔关闭,B错误;
C、NADPH用于暗反应对C3的还原,CO2增多,使生成C3增多,这时会消耗更多的NADPH,使得氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)含量增加,C错误;
D、若给植物灌溉H218O,则在该植物周围的空气中能检测到H218O(通过蒸腾作用释放)、C18O2(有氧呼吸第二阶段利用H218O后产生C18O2)和18O2(光合作用利用H218O进行水的光解产生18O2),D正确。
17.细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制)和G2期。胸苷(TdR)是一种DNA合成抑制剂,可使细胞周期同步化。已知小鼠ES细胞G1、G2、M期依次为11h、8h、4h、2h,经第一次阻断,S期细胞立刻被抑制,洗去TdR可恢复正常的细胞周期,后经过第二次阻断处理后所有细胞最终停留在G1/S交界处。图1为细胞周期各时期示意图,图2为小鼠细胞(2n=40)正常分裂时染色体数量变化部分曲线,下列相关叙述错误的是( )
A.图1所示细胞经S期DNA复制,G2期细胞DNA数目和染色体数均为原来的两倍
B.若要使所有细胞均停留在G1/S交界处,第二次阻断应在第一次洗去TdR后8~17h进行
C.图2可以表示有丝分裂后期或减数第二次分裂后期
D.图2中,若b=20,d=1,则②表示的细胞可能发生基因重组
【答案】AD
【分析】减数分裂过程中的变化规律:染色体复制一次细胞连续分裂两次,子细胞染色体数目减半,减Ⅰ前期同源染色体联会形成四分体,可能发生交叉互换,减Ⅰ后期同源染色体分离非同源染色体自由组合,减Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,减Ⅰ结束染色体数目减半,减Ⅱ类似有丝分裂但无同源染色体,DNA数量:间期复制加倍减Ⅰ末减Ⅱ末两次减半,染色体数:减Ⅰ末减半减Ⅱ后期暂时加倍末期再减半,染色单体:间期出现减Ⅰ后期存在减Ⅱ后期消失,同源染色体:减Ⅰ前期至后期存在减Ⅰ末分离后无,一个精原细胞产4个2种精子,一个卵原细胞产1个卵细胞3个极体,基因重组发生在减Ⅰ前期交叉互换和减Ⅰ后期自由组合,染色体数目变异易发生在减Ⅰ或减Ⅱ后期分离异常时。
【详解】A、图1所示细胞经S期DNA复制,G2期细胞DNA数目是原来的两倍,但染色体数目不变,A错误;
B、根据题意分析,经第一次阻断,S期细胞立刻被抑制,则细胞最慢的停留在G1/S交界处,最快的停留在S/G2交界处,前者通过8h达到后者,后者通过4+2+11=17h到达下一个周期的前者,因此若要使所有细胞均停留在G1/S交界处,应该让最慢的细胞出S期,让最快的细胞不能再次进入S期,则第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后8~17h进行,B正确;
C、图2若纵坐标是染色体数和染色体组数,由图可知,存在染色体数和染色体组数加倍的时期,即着丝粒分裂,发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,C正确;
D、小鼠细胞2n=40,图2中,若b=20,d=1,则②发生在减数第二次分裂后期,表示的细胞可能发生着丝粒分裂,而基因重组发生在减数第一次分裂前期或后期,D错误。
故选AD。
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
【分析】体温调节:体温调节中枢位于下丘脑,温度感受器分布在皮肤、黏膜和内脏器官,寒冷环境下冷觉感受器兴奋,通过神经调节使皮肤血管收缩、汗腺分泌减少、骨骼肌战栗,同时甲状腺激素和肾上腺素分泌增加促进产热,炎热环境下温觉感受器兴奋,皮肤血管舒张、汗腺分泌增加增加散热,体温调节方式为神经—体液调节,产热和散热保持动态平衡,寒冷环境中产热增多散热也增多,炎热环境主要靠神经调节散热,人体调节体温能力有限,超过限度会中暑或冻伤,冷觉和热觉形成部位在大脑皮层而非下丘脑。
【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.紫茎泽兰在《中国第一批外来物种入侵物种名单》中名列榜首。为解决紫茎泽兰这一入侵物种,需要从多视角进行研究。下列对紫茎泽兰的研究,体现了种群视角的是( )
A.遗传多样性 B.空间分布情况
C.单株产籽量 D.土壤氮的可利用性
【答案】AB
【分析】生物多样性及其价值:包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,价值分直接价值(食用、药用、工业原料、旅游观赏、科学研究等)、间接价值(也叫生态功能,如涵养水源、调节气候、固碳释氧、保持水土,间接价值远大于直接价值)、潜在价值(目前人类尚不清楚的价值),就地保护是最有效措施(建立自然保护区、风景名胜区),易地保护是为濒危物种提供最后的生存机会,外来物种入侵会威胁本地生物多样性,生物多样性是生态系统自我调节能力的基础,保护生物多样性并不意味着禁止开发和利用,而是反对盲目掠夺式开发。
【详解】A、遗传多样性即基因多样性,属于种群研究视角,A正确;
B、空间分布情况是种群的空间特征,属于种群水平的研究范畴,B正确;
C、单株产籽量反映个体的繁殖能力,不属于种群研究视角,C错误;
D、土壤氮的可利用性属于生态系统中非生物因素的研究范畴,不属于种群研究视角,D错误。
故选AB。
20.流感病毒HA蛋白是研制疫苗的重要靶点。图甲表示以病毒RNA为模板获取HA蛋白基因的过程,cDNA表示互补DNA。图乙是载体酶切后的部分结构示意图。下列说法错误的是( )
A.逆转录酶从病毒RNA的起始密码子开始合成cDNA到终止密码子结束
B.过程②以单链DNA为模板,在引物2和DNA聚合酶作用下合成双链DNA
C.若要获得插入方向正确的重组载体,引物1的5'端需添加的序列为5'-CATGG-3'
D.过程③中DNA复制n次后同时含有引物1、2的DNA分子数为
【答案】ABC
【分析】基因表达载体的构建:核心步骤,目的是使目的基因在受体细胞稳定存在、遗传给下一代并表达,组成必须有目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点,启动子是RNA聚合酶结合位点驱动转录,终止子终止转录,标记基因用于筛选含重组质粒的细胞,复制原点保证自主复制,常用载体是质粒,需用同种限制酶切割载体和目的基因产生相同黏性末端,再用DNA连接酶连接,构建过程属于DNA重组技术,不能直接将目的基因导入受体细胞,必须先构建表达载体。
【详解】A、逆转录酶是以病毒的整个RNA为模板合成cDNA,而不是以某种蛋白质的mRNA为模板,并非从起始密码子开始、终止密码子结束,A错误;
B、过程②是合成双链DNA的过程,以逆转录得到的单链DNA为模板,在DNA聚合酶作用下合成双链cDNA,不是引物2作为引物,B错误;
C、引物1的序列与转录模板链的5’端相对应,模板链的3’端靠近启动子,5’端靠近终止子,引物1的5’端需添加的序列是5‘-CGTACG-3’,C错误;
D、DNA复制为半保留复制,过程③中第一次复制得到的2个DNA分子,分别只含引物1、引物2;从第二次复制开始,会出现同时含引物1和2的DNA分子。复制n次后共产生2n个DNA分子,其中仅2个DNA分子分别只含引物1或引物2,因此同时含有引物1、2的DNA分子数为2n−2,D正确。
故选ABC。
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(12分,除标注外,每空1分)如下图所示,PSI、PSⅡ、ATP合成酶等是植物叶绿体类囊体膜上与光合作用密切相关的一系列蛋白质复合体。回答下列问题:
(1)实验室中常用________(试剂)提取绿色植物叶片中的色素,得到四条色素带,PSⅡ、PSI中特殊状态的叶绿素a应在距离滤液细线的第________条色素带中。
(2)类囊体腔中H⁺的来源有两个:一是________,二是电子传递过程中H⁺的转运。H⁺通过ATP合成酶时,其跨膜运输方式为________。若向类囊体膜外侧加入一种破坏质子梯度的试剂,ATP的生成量会________。
(3)在光反应中,ATP和NADPH的生成是偶联的。若将类囊体置于pH=4的溶液中,待类囊体腔的pH也达到4后,再将其转移到pH=8的溶液中,即使在黑暗条件下也能合成ATP,原因是________。
(4)与陆生植物不同,沉水植物对CO₂的利用效率具有局限性,这是因为CO₂在水体中的扩散速率仅仅是空气中的万分之一。为了适应表皮细胞水体的无机碳环境,进一步提高叶肉细胞夜间CO₂的利用效率,许多沉水植物进化出了特殊的光合代谢机制。下图为某种沉水植物的光合代谢模型。
①据图可知,该沉水植物表皮细胞可吸收HCO3_,并在________的作用下将其首先固定为草酰乙酸。
②产生的苹果酸可进入叶肉细胞直接被利用,也可在夜间存储在液泡中,白天分解。结合光合作用过程分析,夜间不能利用苹果酸合成有机物的原因是________。夜间存储苹果酸对于沉水植物的意义是________。
【答案】(1)无水乙醇 2
(2)水的光解 协助扩散 减少
(3)类囊体腔与外界溶液形成质子梯度,H⁺通过ATP合成酶时驱动ATP合成(2分)
(4)PEP羧化酶 没有光照,不能通过光反应提供ATP和NADPH(2分) 增强其固定CO2的能力(2分)
【分析】据图和题意可知:光系统涉及两个反应中心:光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)。PSⅡ光解水,PSI还原NADP⁺。光系统Ⅱ的色素吸收光能以后,能产生高能电子,并将高能电子传送到电子传递体。光系统I吸收光能后,通过电子传递体传递的电子与H⁺、NADP⁺在类囊体薄膜上结合形成NADPH。
【详解】(1)光合色素能够溶于有机溶剂无水乙醇中,实验室中常用无水乙醇提取绿色植物叶片中的色素。分离出的色素带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,叶绿素a应在距离滤液细线的第2条色素带中。
(2)类囊体腔中H⁺的来源有两个:一是水的光解,二是电子传递过程中H⁺的转运。H⁺通过ATP合成酶时,其顺浓度梯度运输产生的势能用于ATP的合成,其跨膜运输方式为协助扩散。若向类囊体膜外侧加入一种破坏质子梯度的试剂,H⁺顺浓度梯度运输产生的势能减少,ATP的生成量会减少。
(3)在光反应中,ATP和NADPH的生成是偶联的。若将类囊体置于pH=4的溶液中,待类囊体腔的pH也达到4后,再将其转移到pH=8的溶液中,即使在黑暗条件下也能合成ATP,原因是类囊体腔与外界溶液形成质子梯度,H⁺通过ATP合成酶时驱动ATP合成。
(4)①结合图示可知,该沉水植物表皮细胞可吸收HCO3-,在PEP羧化酶的作用下将其转变为草酰乙酸。
②晚上没有光,不能通过光反应提供ATP和NADPH,不能利用苹果酸合成有机物;CO2在水体中的扩散速率仅仅是空气中的万分之一,夜间存储苹果酸有利于提高植物细胞固定CO2的能力,以用于白天的光合作用。
22.(12分,每空2分)家蚕(2n=56,性别决定方式为ZW型)的素斑和油斑由等位基因Y/y控制,普通斑和限性斑分别由位于常染色体上的等位基因P、p控制,限性斑仅在雌蚕腹部末端出现斑纹,雄蚕无此表现。为了确定等位基因Y/y与P/p的遗传规律,让纯合限性斑素斑雌蚕与纯合普通斑油斑雄蚕交配,所得F1的表型及比例为普通斑素斑雄蚕:普通斑油斑雌蚕=1:1,回答下列问题。
(1)蚕的素斑和油斑中,显性性状是___________。等位基因Y/y位于___________(填“常”或“Z”)染色体上,理由是___________。
(2)F1的雄雌蚕随机交配,F2的表型及比例为___________。
(3)蚕卵的颜色有黑卵、白卵两种,分别由等位基因E、e控制。由于雄蚕的产丝量大于雌蚕,科研人员利用诱变育种和杂交育种的方法培育出限性黑卵家蚕,培育流程如图所示。
①从正常黑卵家蚕到变异黑卵家蚕,发生的变异类型主要是___________。
②为了获得更高比例的限性黑卵雌家蚕,请从变异黑卵雌家蚕、正常白卵雌雄家蚕中选择材料设计杂交实验:___________。
【答案】(1)素斑 Z F1中素斑均为雄蚕,油斑均为雌蚕,即存在性别差异
(2)普通斑素斑雌蚕:普通斑油斑雌蚕:限性斑素斑雌蚕:限性斑油斑雌蚕:普通斑素斑雄蚕:普通斑油斑雄蚕=3:3:1:1:4:4
(3)染色体(结构)变异(或易位) 变异黑卵雌家蚕与正常白卵雄家蚕交配,挑选子代中的黑卵雌蚕再与正常白卵雄蚕交配,再挑选出染色体正常且常染色体上不含E基因的限性黑卵雌蚕该限性黑卵家蚕与正常白卵雄家蚕交配,淘汰黑卵即可(合理即可)
【分析】1、家蚕是二倍体,其性别决定类型为ZW型,雄性为ZZ、雌性为ZW。
2、染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异,染色体变异包括缺失、重复、倒位、易位。
【详解】(1)由于F₁中素斑均为雄蚕,油斑均为雌蚕,即存在性别差异,说明等位基因Y/y位于Z染色体上,另外,亲本中雌蚕的表型为显性,即素斑对油斑为显性。
(2)纯合限性斑素斑雌蚕与纯合普通斑油斑雄蚕交配,所得F₁的表型及比例为普通斑素斑雄蚕:普通斑油斑雌蚕=1:1,等位基因Y/y与P/p在遗传上遵循自由组合定律,说明亲本的基因型为ppZYW、PPZyZy,F1的基因型为PpZYZy、PpZyW,F₁的雄雌蚕随机交配,F₂的表型及比例为普通斑素斑雌蚕:普通斑油斑雌蚕 :限性斑素斑雌蚕:限性斑油斑雌蚕 :普通斑素斑雄蚕:普通斑油斑雄蚕=3:3:1:1:4:4
(3)从正常黑卵家蚕到变异黑卵家蚕,发生的变异类型为常染色体上的E基因所在片段易位到了W染色体上,属于染色体结构变异中的易位。从变异黑卵家蚕到限性黑卵家蚕,为了使子代中限性黑卵家蚕的占比最高,所经历的杂交流程为变异黑卵雌家蚕与正常白卵雄家蚕交配,挑选子代中的黑卵雌蚕再与正常白卵雄蚕交配,再挑选出染色体正常且常染色体上不含E基因的限性黑卵雌蚕。
23.(12分,除标注外,每题2分)食困症是指进食后出现明显困倦、乏力、反应变慢等现象。研究发现,肠道中部分微生物可产生色氨酸,血液中色氨酸含量升高后,可进入脑组织并被转化为血清素,进而合成褪黑素,相关过程如图1所示。已知褪黑素是一种促进睡眠的激素;高糖高脂饮食会显著提高肠道中能产生色氨酸的微生物数量。回答下列问题:
(1)褪黑素通过体液运输至全身,但只对特定的靶细胞起作用,原因是___________。餐后血糖浓度升高,下丘脑内某区域兴奋,主要通过自主神经系统促进___________(1分)细胞分泌胰岛素,进而降低血糖浓度。自主神经系统包括___________(1分)两部分。
(2)为验证肠道微生物产生的色氨酸是引发食困症的关键因素,研究人员欲利用生理状况相同的健康小鼠进行以下实验:A组小鼠饲喂适量普通饲料,B组小鼠饲喂等量普通饲料+抗生素,C组小鼠饲喂X饲料;一段时间后,检测三组小鼠的睡眠时间,发现C组小鼠的睡眠时间显著长于A组和B组。进一步检测三组小鼠血液中的色氨酸浓度,部分结果如图2所示。B组小鼠饲喂抗生素的目的是___________;C组饲喂的X饲料为___________。根据实验目的,请将图2中A组和B组小鼠血液中色氨酸的相对浓度补充完整___________。
(3)根据以上信息,下列叙述正确的是___________(多选)。
A.推测血清素使人产生饱腹感的中枢位于大脑皮层
B.人体内的血清素可以由其他氨基酸转化的色氨酸合成
C.适当减少摄入糖分和油脂,有利于保持人体清醒状态
【答案】(1)只有靶细胞含有褪黑素的受体 胰岛B 交感神经和副交感神经
(2)抑制肠道微生物的增殖,以减少色氨酸的产生(答案合理即可) 等量高糖高脂饲料(答案合理即可)
(3)AC
【分析】血糖调节、验证(探究)人或动物某种激素的生理作用、激素调节的特点、神经系统的基本结构
【详解】(1)激素可通过体液运输至全身,但只作用于靶细胞的原因是只有靶细胞含有该激素的受体。血糖浓度上升,会刺激下丘脑某区域兴奋,通过自主神经系统促进胰岛B细胞分泌胰岛素,进而降低血糖浓度;自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。
(2)由题可知,高糖高脂饮食会显著提高肠道中能产生色氨酸的微生物数量,抗生素可抑制微生物的增殖。该实验的目的是验证肠道微生物产生的色氨酸是引发食困症的关键因素,A组小鼠饲喂适量普通饲料作为对照;B组小鼠饲喂等量普通饲料+抗生素,可抑制肠道微生物增殖,减少色氨酸的产生;由实验结果C组小鼠睡眠时间显著长于A组和B组可知,C组应饲喂等量高糖高脂饲料。一段时间后,三组小鼠肠道内的微生物数量应为C组>A组>B组;肠道微生物可产生色氨酸,故三组小鼠血液中色氨酸相对浓度应为C组>A组>B组,如图所示:。
(3)A、大脑皮层中含有躯体感觉中枢,机体产生饱腹感的中枢位于大脑皮层,A正确;
B、色氨酸是人体的必需氨基酸,必须从外界获取,人体内无法转化合成,B错误;
C、合理控制饮食,适当减少高糖高脂食物的摄入,可减少血液中色氨酸含量,减少褪黑素的合成,有利于人体保持清醒状态,C正确。
24.(8分,每空1分)生态位宽度是指一个种群或其他生物单位在一个群落中所利用的各种资源的总和。科研人员研究了某湿地群落中5种优势鸟类种群的生态位宽度和重叠度,结果分别如图、表所示。回答下列问题:
项目
赤麻鸭
绿头鸭
麻雀
骨顶鸡
大白鹭
赤麻鸭
1
-
-
-
-
绿头鸭
0.796
1
-
-
-
麻雀
0.754
0.773
1
-
-
骨顶鸡
0.731
0.721
0.725
1
-
大白鹭
0.687
0.667
0.623
0.753
1
(1)区别不同群落的重要特征是________。绿头鸭的生态位反映的是绿头鸭物种在群落中的________。
(2)据图推测,这5种鸟类中,对环境适应能力最弱的是________,理由是________。
(3)据图推测,11月份至次年5月份,食物资源最少的月份最可能是________月份,理由是________。
(4)这5种鸟类中,与大白鹭竞争最小的一种鸟类是________。研究发现,赤麻鸭与绿头鸭两种鸟类的食物种类相似度最高,但两者能够在该湿地群落长期共存,说明两种鸟类可能在捕食________(答出2点)上有较大的分化,从而能够长期共存。
【答案】(1)物种组成 地位和作用(或所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等)
(2)大白鹭 大白鹭的生态位宽度最小,它所利用的各种资源的总和最少
(3)1 食物的短缺会导致鸟类扩大取食种类,生态位随之变宽,这5种鸟类在1月份均出现生态位宽度峰值
(4)麻雀 时间、空间
【分析】生态位:一个物种在群落中的地位和作用,包括该物种所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系(如捕食、竞争、共生等)。
【详解】(1)群落的物种组成是区别不同群落的重要特征;根据生态位的定义,一个物种的生态位反映了它在群落中的地位或作用。
(2)题干定义生态位宽度是生物利用资源的总和,从图中可以看出,大白鹭的生态位宽度最小,它所利用的各种资源的总和最少,因此对环境的适应能力最弱。
(3)食物的短缺会导致鸟类扩大取食种类,生态位随之变宽,这5种鸟类在1月份均出现生态位宽度峰值,因此推测1月食物资源最少。
(4)生态位重叠度数值越小,说明两种鸟类共享的资源越少,竞争越弱;表格中大白鹭与麻雀的生态位重叠度最低,因此竞争最小。食物相似度高的两种生物(赤麻鸭与绿头鸭)能长期共存,是因为生态位分化,通常可表现为捕食的时间、空间上的分化,这样可减少种间竞争。
25.(11分,每空1分)虾青素是雨生红球藻的产物,具有抗氧化和提高免疫力等特点,但并非是其基本生命活动必需的产物。某科研团队从雨生红球藻中克隆虾青素合成关键酶基因(crtZ),通过基因工程改造酿酒酵母构建工程菌株,并结合发酵工艺优化实现虾青素产业化生产。回答下列问题:
(1)目的基因的获取。提取雨生红球藻的总DNA作为________,设计特异性引物扩增crtZ基因,此过程每次循环可以分为________三步。
(2)构建重组DNA分子。图中质粒还缺少的必备元件是________。质粒中启动子的作用是结合________,驱动目的基因高效转录。为使基因crtZ片段能正确连接到图中质粒,应选用限制酶________来处理质粒。
(3)目的基因导入受体细胞。将重组质粒导入大肠杆菌后,需在含________的培养基上筛选,以排除未导入质粒的大肠杆菌;再从阳性大肠杆菌中提取重组质粒,导入URA3基因缺失的酿酒酵母,应在________的培养基上筛选工程酵母,理由是________。
(4)虾青素的部分代谢途径如图所示,通过基因编辑技术将crtZ基因定向整合到酿酒酵母染色体上的ERG3基因中,该方法可避免因________(生理过程)导致的目的基因丢失,提高遗传稳定性;同时能进一步提高虾青素产量,原因是________,这一方案体现了基因工程对微生物________的定向改造。
【答案】(1)模板 变性、复性、延伸
(2)复制原点(复制起点) RNA聚合酶 BamHⅠ和EcoRⅠ
(3)氨苄青霉素 不含尿嘧啶 URA3基因缺失的酵母无法合成尿嘧啶,只有导入含URA3基因重组质粒的工程酵母才能在不含尿嘧啶的培养基上存活
(4)有丝分裂(细胞增殖) ERG3基因被破坏,使更多前体物质用于虾青素合成途径
代谢途径
【分析】PCR扩增的原理与过程、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定、基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用
【详解】(1)目的基因扩增以雨生红球藻总DNA为模板,特异性引物可精准结合在目的基因的3'端,启动扩增。PCR技术每次循环分为三步:变性(高温使DNA双链解旋)、复性(降温让引物与模板链结合)、延伸(Taq酶催化子链合成),通过多轮循环实现目的基因大量复制。
(2)重组质粒的必备元件包括启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点,图中质粒缺失复制原点。启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点,RNA聚合酶结合后可启动目的基因转录为mRNA。分析题图可知,目的基因的两端只有EcoRⅠ和BglⅡ识别序列,目的基因应该用这两种酶切割,为使基因crtZ片段能在受体细胞中表达,应将基因crtZ片段连在启动子和终止子之间,他们之间有BglⅡ、EcoRI、BamHI和HindⅢ识别序列,但BglⅡ有一个识别位点在启动子左边,如果使用此酶,有可能会将启动子切除,不能使用此酶,BglⅡ和BamHI切割后产生的黏性末端相同,为保证目的基因和质粒能正确连接在一起,应该用EcoRI和BamHI切割质粒。
(3)分析题图可知,大肠杆菌的筛选标记基因为Ampr(氨苄青霉素抗性基因),故需在含氨苄青霉素的培养基上筛选,未导入质粒的大肠杆菌无抗性,会被淘汰。酿酒酵母缺失URA3基因,无法合成尿嘧啶,而重组质粒含URA3基因,故需在不含尿嘧啶的培养基上筛选,只有导入含URA3基因重组质粒的工程酵母才能在不含尿嘧啶的培养基上存活从而区分成功转化的酵母。
(4)若目的基因仅存在于质粒上,酵母有丝分裂(细胞增殖)过程中,质粒可能随机分配,导致部分子代细胞丢失目的基因;整合到染色体上可避免这一问题,提高遗传稳定性。据代谢途径可知,ERG3基因控制合成麦角固醇,crtZ基因整合到ERG3基因中会破坏其功能,使前体物质无法流向麦角固醇合成途径,转而更多用于虾青素合成,故产量提高。这一方案体现了基因工程对微生物代谢途径的定向改造。
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生物
考情速递
高考·新动向:2025年生物高考题注重育人导向,通过生态恢复案例的创设,增强学生对生态文明理念的深入理解。例如,河北卷第21题以东北虎豹国家公园的设立为情境,要求学生综合运用自然选择与适应的形成、群落中生物的种间关系、生态系统中信息的种类、作用及传递过程、物种在群落中的生态位等知识,从演替类型、生物多样性、资源利用效率等多维度进行方案论证,引导学生理解生物多样性对生态系统稳定性的支撑作用,体现了“绿水青山就是金山银山”的生态文明理念。
高考·新考法:情境化命题:江苏卷题目结合生活实际和科研情境(如生态修复、RNA农药、STING信号通路等),考查学生运用知识解决实际问题的能力。部分题目(如基因表达调控、STING信号通路等)涉及较深的生物学原理和科研前沿,对学生的逻辑思维和综合分析能力要求较高。“图表结合”:试题中大量使用图表(如细胞分裂图、基因表达调控图等),考查学生的信息提取和分析能力;关注生态文明:例如如第1题(生态系统整体性)、第11题(群落结构)、第13题(跨生境食物链)均体现“生命系统各层次关联性”的考查。第17题以“热带雨林修复”为背景,要求结合植物根际生态过程,提出恢复退化雨林生物多样性的生态建议,体现“绿水青山”发展观,引导生态责任意识。如第19题(绵羊育种)、第21题(莽草酸生产)彰显科技兴农,强化社会责任。
命题·大预测:重基础,重分析。夯实基础:重点掌握《课程标准》中的核心概念(如细胞呼吸、遗传规律、稳态调节等),确保基础知识无漏洞;强化图表分析能力:通过练习图表题(如遗传系谱图、代谢途径图等),提升信息提取和整合能力;关注科研前沿:结合教材内容,适当拓展科学进展(如基因编辑、生态修复技术等),理解生物学原理的实际应用;提升实验探究能力:熟悉实验设计的基本原则(如对照、变量控制),并能对实验结果进行合理分析和评价。加强综合题训练:针对遗传题、生态题等综合性较强的题目,进行专项训练,培养逻辑推理和综合分析能力;模拟实战演练:定期完成真题或模拟题,限时训练,适应高考命题风格和节奏。
考试时间:90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、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30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.在深海热液喷口等极端高温环境中,生活着一种激烈火球菌,它细胞内常常潜伏着一种P.f.病毒,该病毒基因组以附加体形式存在于激烈火球菌的细胞质中,并通过细胞膜出芽释放新病毒。下列关于激烈火球菌和P.f.病毒的说法正确的是( )
A.激烈火球菌的遗传物质是DNA或RNA
B.培养P.f.病毒应使用温度较高的培养液
C.构成P.f.病毒的主要成分包括核酸、蛋白质、磷脂等
D.是否有以核膜为界限的细胞核是二者结构上的主要区别
2.某兴趣小组利用打孔器从甲、乙两个大小相同但品种不同的马铃薯块茎中部打出相同孔洞,向孔洞中加入适量且等量的质量分数为25%的蔗糖溶液,使初始液面高度一致。一段时间后,孔洞内液面变化情况如下图所示。下列相关叙述正确的是()
A.实验开始时,甲马铃薯细胞液浓度低于乙马铃薯细胞液浓度
B.该实验可以说明水分子通过自由扩散及协助扩散进出马铃薯细胞
C.随着实验中液面高度变化,甲的细胞吸水能力增强,乙的细胞吸水能力减弱
D.液面平衡时,蔗糖溶液和马铃薯细胞液的质量分数浓度相等且均小于25%
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.火锅以其鲜香浓郁的汤底广受大众喜爱,食材包揽毛肚、脑花、牛羊肉及各种蔬菜,再配上一口饮料,深吸一口香气缓缓呼出,可谓冬日必备,老少皆宜。相关叙述正确的是( )
A.饮料中所含的无机盐可以为机体提供能量
B.吃火锅时,人体呼吸释放的全部来自有氧呼吸
C.牛油底料中的动物脂肪富含熔点较高的不饱和脂肪酸,在室温时呈固态
D.涮羊肉时高温会使蛋白质中的肽键、二硫键断裂,蛋白质的N主要分布在氨基中
5.在U型管两侧分别培养野生型菌及合成代谢突变菌phe-(无法合成苯丙氨酸),在培养液中加入了充足的DNA酶。经抽吸后,将右侧的菌液涂布在无苯丙氨酸的培养基上,长出了野生型菌,同时在右侧发现了一定量的噬菌体P,P侵染细菌后可合成子代噬菌体并裂解细菌。下列说法错误的是( )
A.实验证明DNA酶不能抑制突变菌向野生菌的转化
B.噬菌体P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段
C.噬菌体P参与了两细菌之间遗传物质的传递
D.培养基上出现野生型菌的原因是发生了基因重组
6.HeLa细胞是一种广泛用于科学研究的永生化人类细胞系,但其增殖能力强,容易污染其他细胞。为了鉴别某实验室培养的细胞是否被HeLa细胞污染,下列方法最可靠的是( )
A.直接观察细胞形态,若与HeLa细胞相似则判定为污染
B.提取该细胞的DNA,与供体亲属HeLa细胞的DNA进行比对
C.检测细胞的增殖速度,若增殖过快则判定为HeLa细胞
D.检测细胞膜上糖蛋白的数量,若糖蛋白减少则判定为HeLa细胞
7.科研人员将患镰状细胞贫血小鼠的成纤维细胞经原代培养和传代培养后,通过体外诱导,获得多能干细胞(iPS细胞),并对iPS细胞进行基因编辑修复突变位点后用于治疗小鼠的镰状细胞贫血。下列说法错误的是( )
A.出现接触抑制的原代培养的成纤维细胞,更适合用于诱导iPS细胞
B.传代培养小鼠成纤维细胞时应定期更换培养液,以清除代谢废物并补充营养物质
C.可借助病毒将关键转录因子基因导入小鼠成纤维细胞来诱导形成iPS细胞
D.只需将基因编辑后的iPS细胞直接注射进小鼠骨髓即可治疗镰状细胞贫血
8.神经递质和激素等信号分子可与细胞膜上相应受体结合,激活受体后引起细胞膜发生一系列的变化,最终使膜上相应的离子通道打开,过程如图所示,其中GTP(鸟苷三磷酸)是与ATP相似的物质,GDP与Pi结合可形成GTP。下列相关叙述正确的是( )
A.GDP与Pi结合形成GTP的过程需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
B.图中的信号分子可为雄性激素,其传导的信号最终影响基因的表达
C.若图中细胞膜是突触后膜,则信号分子会使突触后膜产生动作电位
D.K+与K+通道的直径和形状相适配,K+通道完成的物质跨膜运输方式是主动运输
9.不仅可以影响脂肪代谢,还可以提高血液中鸢尾素的水平。鸢尾素是肌肉细胞合成的一种蛋白质类激素,可以提高胰岛素的敏感性,还可以加快脂肪组织中脂肪的分解。研究人员利用小鼠开展了相关研究,甲组给予正常饮食,乙组给予高脂肪饮食,丙组给予高脂肪饮食并添加,10天后检测三组小鼠的脂肪细胞大小,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞呼吸过程中在线粒体内膜上转化为NADH
B.鸢尾素分泌后通过体液运输,其分泌导管堵塞可能会导致肥胖
C.和鸢尾素对脂肪代谢有协同作用
D.推测口服适量鸢尾素可辅助治疗糖尿病
10.研究发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,并受到水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)等植物激素的调节,两者通过调控miR160的表达量,影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARF1蛋白,该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。
注:miR160是一种微小RNA,能与靶mRNA结合,引起后者降解。
下列说法错误的是( )
A.青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,其根本原因是基因的选择性表达。
B.据图分析可知,miR160的表达量与青蒿素含量间呈现正相关性。
C.据图分析可以推测外源MeJA处理可以提高青蒿素含量。
D.基于上述材料,miR160通过直接影响编码ARF1蛋白的mRNA的含量,调控青蒿素的合成。
11.“剩余潜力”即(K-N)/K(K为环境容纳量,N为当前个体数量),是指种群环境容纳量中尚未被利用的资源比例。科研人员监测到某海域真鲷种群的几个不同时期剩余潜力数值如下表所示。下列叙述不正确的是( )
时期
t1
t2
t3
t4
剩余潜力
0.8
0.5
0.2
0
A.t1时期,该种群的增长速率逐渐加快
B.t2时期,该种群数量达到K/2,增长速率最大
C.t3时期,该种群的出生率小于死亡率
D.t4时期,该种群的数量达到环境容纳量,种内竞争最激烈
12.某品牌在喜马拉雅山脉燃放艺术烟花一事引发社会关注,生态专家表示,青藏高原温度低、降水少,属于生态脆弱区,此次活动必定会加重生态负担,声光刺激可能引发动物的应激反应,从而影响其生活节奏和繁殖周期,燃放烟花还会使土壤结构松动,引发水土流失,下列叙述错误的是( )
A.青藏高原地区生物多样性的形成是协同进化的结果
B.声光刺激作为密度制约因素可能导致动物种群数量下降
C.人类活动可能改变该区域群落演替的方向和速度
D.青藏高原土壤中的微生物可能对烟花残留物的分解能力较弱
13.某小组将大蒜(2n=16)根尖分为两组,一组常温下培养96h,另一组置于低温(4℃)下培养72h后再转入常温下培养24h。下图中显微镜指针所指a~d细胞为观察到的4个典型的细胞分裂图像。下列叙述错误的是( )
A.低温能抑制着丝粒分裂,使染色体数目加倍
B.制作临时装片时,解离后的根尖需先漂洗再进行染色
C.实验中a、c作为参照,可确认b、d中的染色体数是否增加
D.若b、d细胞染色体已增加一倍,则二者的DNA分子数相同
14.研究人员利用细胞工程技术生产紫杉醇的大致流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.过程①脱分化得到的愈伤组织具有较高的分裂分化能力
B.过程②振荡培养有利于细胞充分接触培养液并增加其溶氧量
C.过程③中过滤的目的是除去细胞团获得较纯净的单细胞悬浮液
D.过程⑤主要是利用促进细胞生长的营养条件提高单细胞中紫杉醇含量
15.灰色链霉菌发酵生产的阿维菌素是一种高效生物农药。灰色链霉菌分离过程如图1,图2为灰色链霉菌在固定容积的发酵罐中生产的相关曲线。下列叙述正确的是( )
A.5g土样中所含的活菌总数约为5.5×107个
B.图1平板含牛肉膏蛋白胨,可鉴别灰色链霉菌
C.阿维菌素是灰色链霉菌的次级代谢产物
D.加大灰色链霉菌的接种量能增大产物产量
二、不定项选择题: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,有一项或多个是符合题目要求的,少选得1分,多选不得分。
16.为了解引种到湖北的某热带植物的生理状况,研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日,观测得到了该植物CO2吸收速率等生理指标日变化趋势图(不同温度下的呼吸强度有一定差异)。下列叙述正确的是( )
注:气孔导度越大,气孔开启程度越大
A.10∶00时光合作用消耗ATP最快,12∶00时根吸水能力最强
B.导致12∶00时净光合速率出现低谷的主要原因是气孔关闭
C.若在14∶00时适当提高CO2浓度,短时间内叶绿体中氧化型辅酶Ⅱ含量降低
D.若给植物灌溉H218O,则在该植物周围的空气中能检测到H218O、C18O2和18O2
17.细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制)和G2期。胸苷(TdR)是一种DNA合成抑制剂,可使细胞周期同步化。已知小鼠ES细胞G1、G2、M期依次为11h、8h、4h、2h,经第一次阻断,S期细胞立刻被抑制,洗去TdR可恢复正常的细胞周期,后经过第二次阻断处理后所有细胞最终停留在G1/S交界处。图1为细胞周期各时期示意图,图2为小鼠细胞(2n=40)正常分裂时染色体数量变化部分曲线,下列相关叙述错误的是( )
A.图1所示细胞经S期DNA复制,G2期细胞DNA数目和染色体数均为原来的两倍
B.若要使所有细胞均停留在G1/S交界处,第二次阻断应在第一次洗去TdR后8~17h进行
C.图2可以表示有丝分裂后期或减数第二次分裂后期
D.图2中,若b=20,d=1,则②表示的细胞可能发生基因重组
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.紫茎泽兰在《中国第一批外来物种入侵物种名单》中名列榜首。为解决紫茎泽兰这一入侵物种,需要从多视角进行研究。下列对紫茎泽兰的研究,体现了种群视角的是( )
A.遗传多样性 B.空间分布情况
C.单株产籽量 D.土壤氮的可利用性
20.流感病毒HA蛋白是研制疫苗的重要靶点。图甲表示以病毒RNA为模板获取HA蛋白基因的过程,cDNA表示互补DNA。图乙是载体酶切后的部分结构示意图。下列说法错误的是( )
A.逆转录酶从病毒RNA的起始密码子开始合成cDNA到终止密码子结束
B.过程②以单链DNA为模板,在引物2和DNA聚合酶作用下合成双链DNA
C.若要获得插入方向正确的重组载体,引物1的5'端需添加的序列为5'-CATGG-3'
D.过程③中DNA复制n次后同时含有引物1、2的DNA分子数为
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(12分,除标注外,每空1分)如下图所示,PSI、PSⅡ、ATP合成酶等是植物叶绿体类囊体膜上与光合作用密切相关的一系列蛋白质复合体。回答下列问题:
(1)实验室中常用________(试剂)提取绿色植物叶片中的色素,得到四条色素带,PSⅡ、PSI中特殊状态的叶绿素a应在距离滤液细线的第________条色素带中。
(2)类囊体腔中H⁺的来源有两个:一是________,二是电子传递过程中H⁺的转运。H⁺通过ATP合成酶时,其跨膜运输方式为________。若向类囊体膜外侧加入一种破坏质子梯度的试剂,ATP的生成量会________。
(3)在光反应中,ATP和NADPH的生成是偶联的。若将类囊体置于pH=4的溶液中,待类囊体腔的pH也达到4后,再将其转移到pH=8的溶液中,即使在黑暗条件下也能合成ATP,原因是________。
(4)与陆生植物不同,沉水植物对CO₂的利用效率具有局限性,这是因为CO₂在水体中的扩散速率仅仅是空气中的万分之一。为了适应表皮细胞水体的无机碳环境,进一步提高叶肉细胞夜间CO₂的利用效率,许多沉水植物进化出了特殊的光合代谢机制。下图为某种沉水植物的光合代谢模型。
①据图可知,该沉水植物表皮细胞可吸收HCO3_,并在________的作用下将其首先固定为草酰乙酸。
②产生的苹果酸可进入叶肉细胞直接被利用,也可在夜间存储在液泡中,白天分解。结合光合作用过程分析,夜间不能利用苹果酸合成有机物的原因是________。夜间存储苹果酸对于沉水植物的意义是________。
22.(12分,每空2分)家蚕(2n=56,性别决定方式为ZW型)的素斑和油斑由等位基因Y/y控制,普通斑和限性斑分别由位于常染色体上的等位基因P、p控制,限性斑仅在雌蚕腹部末端出现斑纹,雄蚕无此表现。为了确定等位基因Y/y与P/p的遗传规律,让纯合限性斑素斑雌蚕与纯合普通斑油斑雄蚕交配,所得F1的表型及比例为普通斑素斑雄蚕:普通斑油斑雌蚕=1:1,回答下列问题。
(1)蚕的素斑和油斑中,显性性状是___________。等位基因Y/y位于___________(填“常”或“Z”)染色体上,理由是___________。
(2)F1的雄雌蚕随机交配,F2的表型及比例为___________。
(3)蚕卵的颜色有黑卵、白卵两种,分别由等位基因E、e控制。由于雄蚕的产丝量大于雌蚕,科研人员利用诱变育种和杂交育种的方法培育出限性黑卵家蚕,培育流程如图所示。
①从正常黑卵家蚕到变异黑卵家蚕,发生的变异类型主要是___________。
②为了获得更高比例的限性黑卵雌家蚕,请从变异黑卵雌家蚕、正常白卵雌雄家蚕中选择材料设计杂交实验:___________。
23.(12分,除标注外,每题2分)食困症是指进食后出现明显困倦、乏力、反应变慢等现象。研究发现,肠道中部分微生物可产生色氨酸,血液中色氨酸含量升高后,可进入脑组织并被转化为血清素,进而合成褪黑素,相关过程如图1所示。已知褪黑素是一种促进睡眠的激素;高糖高脂饮食会显著提高肠道中能产生色氨酸的微生物数量。回答下列问题:
(1)褪黑素通过体液运输至全身,但只对特定的靶细胞起作用,原因是___________。餐后血糖浓度升高,下丘脑内某区域兴奋,主要通过自主神经系统促进___________(1分)细胞分泌胰岛素,进而降低血糖浓度。自主神经系统包括___________(1分)两部分。
(2)为验证肠道微生物产生的色氨酸是引发食困症的关键因素,研究人员欲利用生理状况相同的健康小鼠进行以下实验:A组小鼠饲喂适量普通饲料,B组小鼠饲喂等量普通饲料+抗生素,C组小鼠饲喂X饲料;一段时间后,检测三组小鼠的睡眠时间,发现C组小鼠的睡眠时间显著长于A组和B组。进一步检测三组小鼠血液中的色氨酸浓度,部分结果如图2所示。B组小鼠饲喂抗生素的目的是___________;C组饲喂的X饲料为___________。根据实验目的,请将图2中A组和B组小鼠血液中色氨酸的相对浓度补充完整___________。
(3)根据以上信息,下列叙述正确的是___________(多选)。
A.推测血清素使人产生饱腹感的中枢位于大脑皮层
B.人体内的血清素可以由其他氨基酸转化的色氨酸合成
C.适当减少摄入糖分和油脂,有利于保持人体清醒状态
24.(8分,每空1分)生态位宽度是指一个种群或其他生物单位在一个群落中所利用的各种资源的总和。科研人员研究了某湿地群落中5种优势鸟类种群的生态位宽度和重叠度,结果分别如图、表所示。回答下列问题:
项目
赤麻鸭
绿头鸭
麻雀
骨顶鸡
大白鹭
赤麻鸭
1
-
-
-
-
绿头鸭
0.796
1
-
-
-
麻雀
0.754
0.773
1
-
-
骨顶鸡
0.731
0.721
0.725
1
-
大白鹭
0.687
0.667
0.623
0.753
1
(1)区别不同群落的重要特征是________。绿头鸭的生态位反映的是绿头鸭物种在群落中的________。
(2)据图推测,这5种鸟类中,对环境适应能力最弱的是________,理由是________。
(3)据图推测,11月份至次年5月份,食物资源最少的月份最可能是________月份,理由是________。
(4)这5种鸟类中,与大白鹭竞争最小的一种鸟类是________。研究发现,赤麻鸭与绿头鸭两种鸟类的食物种类相似度最高,但两者能够在该湿地群落长期共存,说明两种鸟类可能在捕食________(答出2点)上有较大的分化,从而能够长期共存。
25.(11分,每空1分)虾青素是雨生红球藻的产物,具有抗氧化和提高免疫力等特点,但并非是其基本生命活动必需的产物。某科研团队从雨生红球藻中克隆虾青素合成关键酶基因(crtZ),通过基因工程改造酿酒酵母构建工程菌株,并结合发酵工艺优化实现虾青素产业化生产。回答下列问题:
(1)目的基因的获取。提取雨生红球藻的总DNA作为________,设计特异性引物扩增crtZ基因,此过程每次循环可以分为________三步。
(2)构建重组DNA分子。图中质粒还缺少的必备元件是________。质粒中启动子的作用是结合________,驱动目的基因高效转录。为使基因crtZ片段能正确连接到图中质粒,应选用限制酶________来处理质粒。
(3)目的基因导入受体细胞。将重组质粒导入大肠杆菌后,需在含________的培养基上筛选,以排除未导入质粒的大肠杆菌;再从阳性大肠杆菌中提取重组质粒,导入URA3基因缺失的酿酒酵母,应在________的培养基上筛选工程酵母,理由是________。
(4)虾青素的部分代谢途径如图所示,通过基因编辑技术将crtZ基因定向整合到酿酒酵母染色体上的ERG3基因中,该方法可避免因________(生理过程)导致的目的基因丢失,提高遗传稳定性;同时能进一步提高虾青素产量,原因是________,这一方案体现了基因工程对微生物________的定向改造。
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生 物·参考答案
选择题:本题共20小题,共45分(1-15题为单选题,每题2分,16-20为不定项选择题,每题3分,少选得1分,选错不得分)。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
D
B
A
B
D
A
C
B
C
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
B
A
D
C
AD
AD
ABC
AB
ABC
非选择题(共5题,共55分)。
21. (12分,除标注外,每空1分)
(1)无水乙醇 2
(2)水的光解 协助扩散 减少
(3)类囊体腔与外界溶液形成质子梯度,H⁺通过ATP合成酶时驱动ATP合成(2分)
(4)PEP羧化酶 没有光照,不能通过光反应提供ATP和NADPH(2分) 增强其固定CO2的能力(2分)
22.(12分,每空2分)
(1)素斑 Z F1中素斑均为雄蚕,油斑均为雌蚕,即存在性别差异
(2)普通斑素斑雌蚕:普通斑油斑雌蚕:限性斑素斑雌蚕:限性斑油斑雌蚕:普通斑素斑雄蚕:普通斑油斑雄蚕=3:3:1:1:4:4
(3)染色体(结构)变异(或易位) 变异黑卵雌家蚕与正常白卵雄家蚕交配,挑选子代中的黑卵雌蚕再与正常白卵雄蚕交配,再挑选出染色体正常且常染色体上不含E基因的限性黑卵雌蚕该限性黑卵家蚕与正常白卵雄家蚕交配,淘汰黑卵即可(合理即可)
23.(12分,除标注外,每题2分)
(1)只有靶细胞含有褪黑素的受体 胰岛B(1分) 交感神经和副交感神经(1分)
(2)抑制肠道微生物的增殖,以减少色氨酸的产生(答案合理即可) 等量高糖高脂饲料(答案合理即可)
(3)AC
24.(8分,每空1分)
(1)物种组成 地位和作用(或所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等)
(2)大白鹭 大白鹭的生态位宽度最小,它所利用的各种资源的总和最少
(3)1 食物的短缺会导致鸟类扩大取食种类,生态位随之变宽,这5种鸟类在1月份均出现生态位宽度峰值
(4)麻雀 时间、空间
25.(11分,每空1分)
(1)模板 变性、复性、延伸
(2)复制原点(复制起点) RNA聚合酶 BamHⅠ和EcoRⅠ
(3)氨苄青霉素 不含尿嘧啶 URA3基因缺失的酵母无法合成尿嘧啶,只有导入含URA3基因重组质粒的工程酵母才能在不含尿嘧啶的培养基上存活
(4)有丝分裂(细胞增殖) ERG3基因被破坏,使更多前体物质用于虾青素合成途径
代谢途径
试卷第2页,共22页
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