精品解析:山东枣庄2026高三第二次调研考试生物试卷
2026-03-31
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2份
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36页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 枣庄市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.06 MB |
| 发布时间 | 2026-03-31 |
| 更新时间 | 2026-04-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57097348.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026届高三模拟考试
生物试题
2026.03
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2B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,再选涂其它答案标号。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. 线粒体产生的自由基能启动一系列的信号转导途径,促进细胞衰老;线粒体呼吸酶复合物的活性随年龄增长而下降,导致ATP生成减少,细胞能量代谢功能下降,从而导致衰老。雌激素具有良好的抗衰老作用,科学家发现在许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体。下列叙述错误的是( )
A. 自由基会攻击磷脂分子损伤线粒体,影响细胞的能量供应
B. 衰老细胞的特征有细胞膜通透性改变,细胞核的体积增大等
C. 线粒体的自噬性降解在一定程度上可以缓解自由基对细胞的损伤
D. 雌激素与细胞膜上的特定受体结合,调控基因表达,发挥抗衰老作用
2. Ca2+泵是一种广泛存在于真核细胞生物膜上的具有ATP水解酶活性的载体蛋白,主要功能是将细胞内的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的特定细胞器(如内质网),维持细胞质基质内Ca2+的低浓度。下列说法错误的是( )
A. Ca2+泵的化学元素组成至少含有C、H、O、N
B. 低温会影响Ca2+泵的催化功能,并导致其变性
C. Ca2+泵向内质网转运Ca2+的方式属于主动运输
D. Ca2+泵与Ca2+结合会发生载体蛋白的磷酸化
3. 同位素标记法在生物学研究中具有重要的作用,下列对所用元素及分析错误的是( )
A. 科学家用3H标记氨基酸的R基,探究分泌蛋白合成与分泌的过程
B. 鲁宾和卡门使用了稳定同位素18O,其自变量是18O标记的化合物类型不同
C. 赫尔希与蔡斯用35S标记的噬菌体侵染细菌,离心后上清液中放射性含量高
D. 利用含放射性同位素15N的培养液培养大肠杆菌可以验证DNA的半保留复制
4. 某动物家系的系谱图如下。a1、a2、a3、a4是位于常染色体上的等位基因,Ⅰ-1基因型为a1a2,Ⅰ-2基因型为a3a4,Ⅱ-1和Ⅱ-4基因型均为a1a4,Ⅳ-1为纯合子的概率为( )
A. 5/16 B. 5/32 C. 9/16 D. 9/32
5. 育种人员获得了矮化的纯合突变体水稻,将该突变体与野生型水稻杂交,F1全为野生型,F1自交得到F2,研究人员进一步用SSR技术检测F2矮化植株的DNA序列,确定控制矮化基因所在的染色体,结果如下图(相关性状受一对等位基因控制,图中9个个体代表所有矮化植株类型的理论比例)。下列说法错误的是( )
注:SSR是染色体上的一段特异性短核苷酸序列,可作为基因定位的遗传标记。图示检测的SSR为水稻1号染色体上的SSR。
A. 分析图像可知水稻的矮化基因位于1号染色体上
B. 在减数分裂时,应有2/3的初级性母细胞发生了染色体互换
C. 若检测F2中的野生型水稻,所得SSR序列与图示类型比例相同
D. 若从F2自交产生的F3中选择矮化植株测序,结果与图示类型比例不同
6. 某常染色体隐性遗传病由M基因突变引起。下表显示某患者及其父母同源染色体上该基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出编码链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者具有①和②突变位点。不考虑突变和染色体互换,下列说法正确的是( )
①
②
父亲
AAT
G
AGC……TCG
T
TCC
AAT
A
AGC……TCG
T
TCC
母亲
AAT
G
AGC……TCG
T
TCC
AAT
G
AGC……TCG
G
TCC
患者
AAT
A
AGC……TCG
T
TCC
AAT
G
AGC……TCG
G
TCC
A. 正常M基因位点①的编码链碱基为A
B. ①和②位点均突变才会导致M基因功能的改变
C. 患者一对同源染色体上均为突变的M基因,不能产生含正常M基因的配子
D. 患者一个细胞内所有突变基因复制一次消耗的腺嘌呤数目与正常MM个体不同
7. 冬泳爱好者入水后,身体会启动一系列复杂的调节机制以适应低温环境,维持机体正常生命活动。下列说法正确的是( )
A. 游泳过程中血糖大量消耗,胰高血糖素分泌增加,以维持血糖的相对稳定
B. 皮肤中的冷觉感受器产生兴奋并传至下丘脑,此过程中都以电信号传导
C. 低温条件下,机体会出现“打寒颤”和起“鸡皮疙瘩”这属于条件反射
D. 冬泳后尿量增加,说明抗利尿激素分泌减少,机体对水的重吸收增多
8. 2025年诺贝尔生理学或医学奖授予在调节性T细胞研究领域作出开创性贡献的三位科学家。自身反应性T细胞(如细胞毒性T细胞、辅助性T细胞)在发挥免疫功能的同时会攻击健康的细胞,调节性T细胞可抑制反应性T细胞的活化。下列说法正确的是( )
A. 调节性T细胞、细胞毒性T细胞和辅助性T细胞都在骨髓中成熟
B. 辅助性T细胞可通过分泌细胞因子的方式参与细胞免疫过程
C. 自身免疫病患者体内调节性T细胞的数量通常高于正常人
D. 调节性T细胞在机体免疫方面主要发挥免疫防御功能
9. 干旱条件下,植物体内脱落酸(ABA)含量升高,通过激活ABA响应型转录因子ABF3/4,并与光周期调控因子GI协同作用,上调开花整合基因SOC1和FT的表达,促进提前开花,使植物在严重干旱前完成生命周期,这一过程称为干旱逃逸。下列说法正确的是( )
A. GI相关的信号通路中有光合色素的参与
B. ABA可作为信息分子影响基因表达
C. 图示过程表明,ABA通过提高植物抗旱能力来适应干旱环境
D. 基因SOC1和FT控制合成的蛋白质不同,体现了基因的选择性表达
10. 蜉蝣是一种昆虫,其幼虫在水中生活数年,以水中的藻类、腐烂的植物碎屑、有机碎屑、细菌以及原生动物为食。羽化后,成虫不饮水也不再进食,交配后死去,仅能存活一天。下列说法正确的是( )
A. 幼虫和成虫生活的环境不同,生态位不同可以减少种内竞争
B. 幼虫在生态系统的组成成分中属于消费者
C. 由于成虫寿命短,因此计数蜉蝣种群数量时无需计算成虫数量
D. 幼虫以碎屑为食,加速了生态系统物质和能量的循环
11. 麋鹿是我国一级保护动物,喜食外来入侵种互花米草。某滩涂湿地互花米草泛滥成灾,导致当地草本植物基本消失。为保护麋鹿和治理互花米草,该地设置围栏区放养麋鹿。上述物种种群数量在互花米草入侵后变化如图。下列说法错误的是( )
A. 物种A和B是本地草本植物,D为麋鹿
B. 若在阶段Ⅰ引入麋鹿,则麋鹿的环境容纳量会改变
C. 在阶段Ⅲ主要由于种内竞争导致互花米草种群数量下降
D. 在阶段Ⅲ互花米草种群数量的下降会改变其生态位
12. 为探究草地生态系统对抗生物入侵的机制,我国科研人员开展如图1所示试验,结果见图2。下列说法正确的是( )
A. 该实验的自变量是本地植物品种数量
B. 灭菌土壤中入侵植物生物量随植物品种数量增加而上升可能与土壤理化性质有关
C. 与其他组相比新鲜土壤中8种植物组,主要是因生存空间被挤压导致入侵植物生物量低
D. 引入外来植物能够增加物种多样性,提高生态系统的抵抗力稳定性
13. 制备对抗人肺癌细胞特异性抗原的单克隆抗体需要使用HAT培养基。已知细胞内核苷酸合成的两个途径如图所示,骨髓瘤细胞中缺乏其他细胞都含有的转化酶、激酶。下列说法正确的是( )
A. HAT培养基是一种选择培养基,骨髓瘤细胞和B细胞均无法在培养基中增殖
B. 骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的融合只能采用PEG融合法与灭活病毒诱导法
C. 经过HAT筛选的细胞采用多孔培养板进行抗体检测,不同孔中的抗体结构相同
D. 单克隆抗体通过接头偶联化疗药物可精准靶向肺癌细胞无任何副作用
14. 荧光定量PCR技术是在常规PCR基础上添加了荧光探针,可以通过荧光强弱来反映DNA合成量的多少。荧光探针是一段单链的与目的基因特异性互补片段,其5′端含荧光基团(R),3′端含淬灭基团(Q)。由于淬灭基团与荧光基团距离太近,荧光探针不发荧光如图一,随着DNA的合成,探针被降解,从而发出荧光如图二。PCR的产物一般通过电泳技术进行分离,下列说法错误的是( )
A. 如图所示PCR进行n轮,分解的探针数量为2n-1
B. 相同长度的线性DNA和质粒的电泳速度不同
C. 电泳缓冲液可以用于配制琼脂糖溶液
D. 探针被降解是由于DNA聚合酶可以从其3′端切开磷酸二酯键
15. 研究者利用烟草外植体为材料,探究植物激素的影响,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 对外植体消毒处理可用酒精和次氯酸钠,需要用无菌水清洗
B. 步骤①通常需要无光的环境,形成的愈伤组织细胞具有全能性
C. 步骤④需要的植物激素的浓度比为1∶1
D. 培养烟草脱毒苗需要切取茎尖分生区组织
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. 常规有氧呼吸中的电子最终由细胞色素氧化酶传递给O2生成水,此过程也称为细胞色素途径。臭菘开花时,花序温度升高,散发的气味会吸引昆虫。温度升高的主要原因是花序细胞中交替氧化酶(AOX)活性升高,电子直接从辅酶Q传递给AOX,再交给O2生成水,大量能量以热能的形式释放,此途径称为AOX途径。下列叙述错误的是( )
A. 细胞色素途径释放的能量大部分用于合成ATP
B. 臭菘植株只在花序细胞中有交替氧化酶的基因
C. 两种途径产生的H2O可在线粒体基质中参与反应生成CO2
D. 花序生热散发的气味属于化学信息,有助于种群繁衍
17. 某基因型为Aa的植物自交子代显性∶隐性=11∶1,甲乙丙3名同学分别提出了不同假说解释该现象,甲同学认为含a的雄配子部分致死所致;乙同学认为aa个体部分致死所致;丙同学认为有一部分aa个体表现为显性所致。以下有关说法正确的是( )
A. 按照甲同学观点,含a的雄配子致死率为5/6
B. 按照乙同学观点,aa致死率为8/11
C. 按照丙同学观点,只有1/3的aa会表现为隐性性状
D. 用Aa做父本进行测交实验,无法进一步区分甲和丙的观点
18. 光敏感通道蛋白(ChR2)是一种受特定波长光照控制的非特异性阳离子通道。当神经细胞受到特定波长(通常是470nm蓝光)的光照时,ChR2蛋白的构象发生改变,通道开放,对阳离子通透性增强,主要引起Na+内流,产生兴奋。下列叙述中正确的是( )
A. 静息电位的形成与ChR2的构象改变有关
B. 改变胞外Na+浓度不影响动作电位的峰值
C. 若持续光照会导致神经细胞的持续兴奋
D. 兴奋后钠钾泵活动加强以恢复离子的分布
19. 微卫星DNA是一种常用于个体识别的DNA片段,某科考团队为估算某远离大陆的某岛屿上一种珍稀物种的种群数量,通过提取新鲜粪便中的微卫星DNA确定个体编号,两次分别采集了20份粪便样本,对应的个体编号如下。以下有关说法正确的是( )
第一次采集的20份粪便样本所对应的个体编号
N01
N02
N03
N04
N05
N06
N07
N08
N08
N09
N10
N11
N12
N12
N13
N14
N14
N15
N16
N17
第二次采集的20份粪便样本所对应的个体编号
N03
N04
N05
N08
N09
N09
N12
N13
N14
N14
N15
N18
N19
N20
N21
N22
N23
N24
N25
N26
A. 粪便样本的数量即可代表该物种的个体数量
B. 据表中数据推算,该珍稀物种的种群数量约为34只
C. 该调查种群密度的方法属于样方法
D. 该方法调查种群数量的优点之一是对动物无伤害
20. 某兴趣小组的同学欲从土壤中分离尿素分解菌并对其进行计数,下面表格是培养基的配方,下列说法错误的是( )
组分
含量
KH2PO4
1.4g
Na2HPO4
2.1g
MgSO4·7H2O
0.2g
葡萄糖
10.0g
尿素
1.0g
琼脂
15.0g
H2O
定容至1000mL
A. 采集土样时需铲去表层土,从距离地表3—8厘米的地方取样
B. 该培养基为选择培养基,长出的菌落一定能够产生脲酶
C. 从104、105、106稀释倍数中选取一个稀释倍数培养3个平板即可
D. 与稀释涂布平板法相比,采用同样倍数进行细菌计数板计数的结果偏大
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 绝大多数植物依靠卡尔文循环进行CO2固定,然而,这一机制存在两大瓶颈。首先,RuBisCO酶在光合作用时会受到氧气干扰,进行加氧作用,生成乙醇酸的同时,耗费能量,该过程中最多可将25%的固定碳以CO2形式释放回大气,造成碳流失。其次,在合成脂质、植物激素等物质时,所需的乙酰辅酶A供应有限,导致脂质产量长期受限。为突破瓶颈,研究团队导入外源基因,建立人工代谢旁路(如图所示),以提高卡尔文循环的固碳效率。
(1)图中的光系统存在于_______(填结构名称)中,其所含色素进行分离时随层析液在滤纸上扩散速度最慢的条带颜色是_______。光系统所产生的NADPH在卡尔文循环中的作用是_______。
(2)某时刻C5含量突然增加了,这时候可能的外界环境变化是_______(答出2点)。
(3)构建人工代谢旁路后,转基因植物乙酰辅酶A的合成速率会_______(填“加快”或“减慢”),原因是_______。
(4)这项创新的双循环固碳系统在拟南芥中展现了显著成效,相较于野生种,转基因拟南芥植株的干重提升2至3倍。结合图示转基因拟南芥植株的代谢途径,分析导致其干重提升的原因是_______(答出1点)。
22. 随着各种生物基因组测序完成,直接从基因出发研究其功能的反向遗传学逐渐兴起。目前通常使用反义RNA(可与mRNA结合抑制其翻译过程)抑制、转座子插入突变等技术手段来进行反向遗传学研究。
(1)人类基因组计划测定的是_______条染色体上的DNA碱基序列。反义RNA的碱基序列与目的基因的_______(填“模板链”或“非模板链”)序列基本一致。
(2)“转座子”俗称“跳跃基因”,是指一段可以从基因组中一个位置移动到另一个位置的DNA序列。Ac/Ds转座子系统是典型的反向遗传学工具,其中Ac编码合成转座酶,有了这种酶,Ac元件就具备了“跳跃”的能力,可以自行在基因组上移动位置。Ds自己不能产生转座酶,因此自身无法移动,只有Ac存在时Ds才能转座。在固定化的Ac中,Ac可以正常合成转座酶,但Ac本身不移动。科研人员利用Ac/Ds系统(其中Ac为固定化Ac)构建如下基因型玉米植株。已知基因B控制紫色性状,位于7号染色体上,B'代表B被Ds插入后丧失功能,若Ds从B上脱离,则基因功能恢复。
个体
相关基因组成
自交产生的F1
植株甲(紫色)
BB′,不含Ac,
紫色∶白色=3∶1
植株乙(紫色)
BB′,含1个固定化Ac
部分紫色,部分花斑色,部分白色
①植株甲F1中紫色个体自交产生的后代中,白色个体所占比例为_______。
②植株乙自交产生的F1中白色比例_______(填“大于”、“等于”或“小于)1/4,原因是_______。根据植株乙的F1表型,可判断Ac基因_______(填“是”或“不是”)只在生殖细胞中发挥作用,原因是_______。
③科研人员为进一步探究固定化Ac在植株乙染色体上的插入位置,选择植株甲自交后代中的白色个体与乙杂交,统计F1的表型及比例。假设1个Ac基因合成的酶,可使Ds脱离,导致F1中含Ac基因的白色个体数量减少50%。
若后代有色∶白色比例为_______,则说明Ac位于非7号染色体上。
若后代有色∶白色比例为_______,则说明Ac与B位于同一条染色体上。
若后代有色∶白色比例为_______,则说明Ac与B′位于同一条染色体上。
23. 毛发变白和脱发是常见的生理现象,通常与衰老相关,但长期的精神压力,如过度紧张、焦虑等也会加速这一进程。毛囊干细胞数量减少会引起脱发,黑色素细胞干细胞减少会引起毛发变白。下丘脑作为神经内分泌的重要枢纽,首先感知到精神压力信号,然后会通过两条主要途径将信号传递出去,进而影响毛发的生长和颜色,相关机制如图所示。回答下列问题:
(1)途径①中_______(填“交感”或“副交感”)神经促进肾上腺髓质分泌激素。去甲肾上腺素既是神经递质也是一种激素,二者的共同特点是_______(答出2点)。
(2)下丘脑通过垂体调节糖皮质激素分泌,此种调节方式的意义是_______。图中存在糖皮质激素受体的细胞有_______(答出2种)。
(3)研究发现,糖皮质激素会抑制毛乳头细胞Gas6基因的表达,导致Gas6蛋白含量下降,导致毛发生长变慢;若向实验个体回补Gas6蛋白,可逆转糖皮质激素对毛发生长的抑制效应,恢复毛囊干细胞的激活,使毛发正常生长。现有生理状况一致的健康小鼠若干、糖皮质激素溶液、Gas6蛋白制剂、生理盐水等实验材料,现进行实验验证回补Gas6蛋白可逆转糖皮质激素对小鼠毛发生长的抑制作用。
实验步骤:
①将生理状况一致的健康小鼠随机均分为三组,编号为甲、乙、丙,检测并记录小鼠初始的平均毛发长度;
②甲组小鼠注射适量生理盐水,乙组注射等量的糖皮质激素溶液,丙组注射等量的_______;
③将三组小鼠置于相同且适宜的环境中培养,一段时间后,检测并对比三组小鼠的毛发长度。预期实验结果是_______。
24. 内蒙古库布齐沙漠以光伏发电为基础,实现板上发电,光伏板间、板下统筹兼顾经济作物种植、畜牧养殖、生态修复,打造“一地多用”立体生态修复模式。
(1)在光伏板下植草,以草饲养牲畜,发电的同时有了一定的畜牧养殖收入,这体现了研究能量流动具有的实践意义是_______。此种光伏治沙模式体现了生物多样性的_______价值。
(2)下图表示在光伏板下饲养牲畜时,能量流向牲畜的示意图[单位:J/(cm2·a)],大写字母表示能量值。图中牲畜有两个食物来源,80来源于光伏板下植物,20来源于补充的饲料,图中D为70,则C的值为_______。若板下植物同化的能量为400,_______(填“能”或“不能”)计算能量从植物流向牲畜的传递效率。
(3)碳汇是指从空气中清除CO2的过程,是自然界中碳的寄存载体,主要通过植树造林等措施将CO2固定在植被和土壤中,从而降低其浓度。随着沙漠的生态治理,沙漠也成为陆地上重要的碳汇之一。如塔克拉玛干沙漠在夏季是吸碳旺季,而冬季基本不吸碳,原因是_______,这种季节性变化_______(填“属于”或“不属于”)群落演替。荒漠经过治理也可成为森林如塞罕坝林场,该过程属于群落的次生演替,与初生演替相比具有的特点是_______(答出2点)。
25. 福寿螺Mfcsg基因编码的多功能纤维素酶能够高效降解纤维素。研究人员利用无缝克隆技术构建融合基因导入毛木耳中,以提高其纤维素降解能力,相关流程如图1所示,已知潮霉素对真菌细胞有毒性。限制性内切核酸酶BsmB Ⅰ具有偏移剪切特性(切割位点在识别序列之外),利用BsmB Ⅰ可以实现多DNA片段无缝连接,其识别序列及切割位点位于接头序列两侧。
(1)为获取Mfcsg基因,可先从福寿螺胃组织细胞中得到mRNA,然后通过_______过程得到cDNA,进而制备目的基因。所构建重组质粒中的S启动子是毛木耳基因的启动子,而没有使用Mfcsg基因自身的启动子,最可能的原因是_______。
(2)作为载体,图中重组质粒除标出的结构外,还需具备的结构有_______(答出2点),经过程②构建的重组质粒中不含有BsmB Ⅰ识别序列,原因是_______。
(3)过程①的作用是_______。若Mfcsg基因两端的部分序列为5′-GCGGATGA……TTATGCTCG-3′,已知引物R2的碱基序列为5′-CGTCTCNcgagCATAA…-3′(小写字母表示接头序列),则引物F2的序列可以设计为5′-_______-3′(写出所有已知序列)。若S启动子中与R1互补的核苷酸链从左向右的序列为5′-ATGCGTGA……GGTATGCTT-3′,则引物F2的序列应设计为5′-_______-3′(写出所有已知序列)。
(4)将重组质粒的农杆菌导入毛木耳细胞,然后转移至含有_______的培养基中,能正常生长的为符合要求的受体细胞。为检测目的基因是否表达且发挥功能,可以采取的检测方法是_______。
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2026届高三模拟考试
生物试题
2026.03
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2B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,再选涂其它答案标号。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. 线粒体产生的自由基能启动一系列的信号转导途径,促进细胞衰老;线粒体呼吸酶复合物的活性随年龄增长而下降,导致ATP生成减少,细胞能量代谢功能下降,从而导致衰老。雌激素具有良好的抗衰老作用,科学家发现在许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体。下列叙述错误的是( )
A. 自由基会攻击磷脂分子损伤线粒体,影响细胞的能量供应
B. 衰老细胞的特征有细胞膜通透性改变,细胞核的体积增大等
C. 线粒体的自噬性降解在一定程度上可以缓解自由基对细胞的损伤
D. 雌激素与细胞膜上的特定受体结合,调控基因表达,发挥抗衰老作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、自由基会攻击磷脂分子,损伤线粒体,而线粒体是细胞能量代谢的重要场所,损伤线粒体必然会影响细胞的能量供应,A正确;
B、衰老细胞具有细胞膜通透性改变,物质运输功能降低,细胞核的体积增大等特征,B正确;
C、线粒体的自噬性降解可以清除产生自由基的线粒体,在一定程度上能够缓解自由基对细胞的损伤,C正确;
D、由题可知,在许多组织细胞的线粒体内存在雌激素受体,所以雌激素是与细胞内的特定受体结合,而非细胞膜上的特定受体,进而调控基因表达,发挥抗衰老作用,D错误。
2. Ca2+泵是一种广泛存在于真核细胞生物膜上的具有ATP水解酶活性的载体蛋白,主要功能是将细胞内的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的特定细胞器(如内质网),维持细胞质基质内Ca2+的低浓度。下列说法错误的是( )
A. Ca2+泵的化学元素组成至少含有C、H、O、N
B. 低温会影响Ca2+泵的催化功能,并导致其变性
C. Ca2+泵向内质网转运Ca2+的方式属于主动运输
D. Ca2+泵与Ca2+结合会发生载体蛋白的磷酸化
【答案】B
【解析】
【详解】A、Ca2+泵本质是蛋白质,蛋白质的化学元素组成至少包含C、H、O、N,A正确;
B、低温只会抑制Ca2+泵的催化活性,不会破坏蛋白质的空间结构使其变性,只有高温、强酸、强碱等极端条件才会导致蛋白质变性,B错误;
C、细胞质基质中Ca2+维持低浓度,Ca2+泵向内质网转运Ca2+属于逆浓度梯度运输,且需要载体、消耗ATP,符合主动运输的特点,C正确;
D、Ca2+泵具有ATP水解酶活性,与Ca2+结合后催化ATP水解,磷酸基团会转移到载体蛋白上,使Ca2+泵发生磷酸化,改变构象完成转运,D正确。
3. 同位素标记法在生物学研究中具有重要的作用,下列对所用元素及分析错误的是( )
A. 科学家用3H标记氨基酸的R基,探究分泌蛋白合成与分泌的过程
B. 鲁宾和卡门使用了稳定同位素18O,其自变量是18O标记的化合物类型不同
C. 赫尔希与蔡斯用35S标记的噬菌体侵染细菌,离心后上清液中放射性含量高
D. 利用含放射性同位素15N的培养液培养大肠杆菌可以验证DNA的半保留复制
【答案】D
【解析】
【详解】A、探究分泌蛋白合成与分泌过程时,用3H标记亮氨酸的R基,R基不参与脱水缩合过程,不会在肽键形成时脱离,可有效追踪分泌蛋白的合成、加工和运输路径,A正确;
B、鲁宾和卡门使用稳定同位素18O,分别标记H2O和CO2进行两组实验,自变量就是18O标记的化合物类型,最终证明光合作用释放的O2来自水,B正确;
C、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌,蛋白质外壳留在细菌外,离心后质量较轻的蛋白质外壳分布在上清液中,因此上清液放射性含量高,C正确;
D、15N是稳定同位素,不具有放射性,验证DNA半保留复制实验是利用15N与14N的质量差异,通过密度梯度离心区分不同密度的DNA分子,D错误。
4. 某动物家系的系谱图如下。a1、a2、a3、a4是位于常染色体上的等位基因,Ⅰ-1基因型为a1a2,Ⅰ-2基因型为a3a4,Ⅱ-1和Ⅱ-4基因型均为a1a4,Ⅳ-1为纯合子的概率为( )
A. 5/16 B. 5/32 C. 9/16 D. 9/32
【答案】A
【解析】
【详解】Ⅰ-1基因型为a1a2,Ⅰ-2基因型为a3a4,得出Ⅱ-2和Ⅱ-3基因型及概率为1/4a1a3、1/4a1a4、1/4a2a3、1/4a2a4,所以Ⅱ-2和Ⅱ-3配子概率分别为a1=1/4、a2=1/4、a3=1/4、a4=1/4;由于Ⅱ-1和Ⅱ-4基因型均为a1a4,所以Ⅱ-1和Ⅱ-4配子概率分别为a1=1/2、a4=1/2;得出Ⅲ-1和Ⅲ-2的基因型及其概率为1/8a1a1、1/8a4a4、1/8a1a2、1/8a1a3、1/4a1a4、1/8a2a4、1/8a3a4,所以Ⅲ-1和Ⅲ-2配子概率分别为a1=3/8、a2=1/8、a3=1/8、a4=3/8;Ⅳ-1为纯合子的概率为9/64a1a1+1/64a2a2+1/64a3a3+9/64a4a4=5/16。A正确,BCD错误。
5. 育种人员获得了矮化的纯合突变体水稻,将该突变体与野生型水稻杂交,F1全为野生型,F1自交得到F2,研究人员进一步用SSR技术检测F2矮化植株的DNA序列,确定控制矮化基因所在的染色体,结果如下图(相关性状受一对等位基因控制,图中9个个体代表所有矮化植株类型的理论比例)。下列说法错误的是( )
注:SSR是染色体上的一段特异性短核苷酸序列,可作为基因定位的遗传标记。图示检测的SSR为水稻1号染色体上的SSR。
A. 分析图像可知水稻的矮化基因位于1号染色体上
B. 在减数分裂时,应有2/3的初级性母细胞发生了染色体互换
C. 若检测F2中的野生型水稻,所得SSR序列与图示类型比例相同
D. 若从F2自交产生的F3中选择矮化植株测序,结果与图示类型比例不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、纯合矮化突变体与野生型杂交,F1全为野生型,说明矮化为隐性性状。F2矮化植株的 SSR 标记大多与突变体一致,少数为野生型或杂合型,说明矮化基因与1号染色体上的SSR标记紧密连锁,因此矮化基因位于1号染色体上,A正确;
B、F2矮化植株中,纯合突变体类型(与突变体一致): 重组型(杂合或野生型)≈ 2:1。根据交换值计算,初级性母细胞中发生交换的比例 = 重组型比例 × 2 = (1/3) ×2=2/3,B正确;
C、F2中野生型水稻的基因型有纯合野生型和杂合野生型两种,其SSR序列类型比例与矮化植株(仅隐性纯合)完全不同,C错误;
D、F2矮化植株自交得到F3,F3中矮化植株均为纯合子(原纯合子自交仍纯合,重组型杂合子自交后矮化植株为纯合突变体),因此F3矮化植株的 SSR 类型比例会以纯合突变体为主,与F2矮化植株的类型比例不同,D正确。
6. 某常染色体隐性遗传病由M基因突变引起。下表显示某患者及其父母同源染色体上该基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出编码链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者具有①和②突变位点。不考虑突变和染色体互换,下列说法正确的是( )
①
②
父亲
AAT
G
AGC……TCG
T
TCC
AAT
A
AGC……TCG
T
TCC
母亲
AAT
G
AGC……TCG
T
TCC
AAT
G
AGC……TCG
G
TCC
患者
AAT
A
AGC……TCG
T
TCC
AAT
G
AGC……TCG
G
TCC
A. 正常M基因位点①的编码链碱基为A
B. ①和②位点均突变才会导致M基因功能的改变
C. 患者一对同源染色体上均为突变的M基因,不能产生含正常M基因的配子
D. 患者一个细胞内所有突变基因复制一次消耗的腺嘌呤数目与正常MM个体不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、该病为常染色体隐性遗传病,只要携带一个正常功能的M基因就表现正常,两个均为突变M才患病。根据表格,正常M基因的两个位点正常碱基为:①位点编码链是G,②位点编码链是T,A错误;
B、结构决定功能,①或②位点的突变均导致基因结构发生改变,均会导致M基因功能的改变,B错误;
C、患者一对同源染色体上的M基因分别携带①突变、②突变,均为突变型,无正常M基因;题干说明不考虑交叉互换,因此减数分裂产生配子时,只能得到其中一条染色体的突变M,不能产生含正常M基因的配子,C正确;
D、题干说明除这两个位点外其他序列均正常,计算双链总腺嘌呤数目:正常MM个体:两个正常M,每个正常M两个位点共含1个A,总A为1×2=2;患者:①突变M含2个A,②突变M含0个A,总A为2+0=2,和正常MM总腺嘌呤数目相同;DNA复制一次消耗的腺嘌呤数目等于原DNA的总腺嘌呤数目,因此二者消耗腺嘌呤数目相同,D错误。
故选C。
7. 冬泳爱好者入水后,身体会启动一系列复杂的调节机制以适应低温环境,维持机体正常生命活动。下列说法正确的是( )
A. 游泳过程中血糖大量消耗,胰高血糖素分泌增加,以维持血糖的相对稳定
B. 皮肤中的冷觉感受器产生兴奋并传至下丘脑,此过程中都以电信号传导
C. 低温条件下,机体会出现“打寒颤”和起“鸡皮疙瘩”这属于条件反射
D. 冬泳后尿量增加,说明抗利尿激素分泌减少,机体对水的重吸收增多
【答案】A
【解析】
【详解】A、游泳过程中血糖大量消耗,此时胰高血糖素分泌增加,胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而维持血糖的相对稳定,A正确;
B、皮肤中的冷觉感受器产生兴奋并传至下丘脑,在神经纤维上以电信号传导,但在神经元之间通过神经递质传递,此时为化学信号,并非此过程中都以电信号传导,B错误;
C、低温条件下,机体会出现“打寒颤”和起“鸡皮疙瘩”,这是生来就有的反射,属于非条件反射,而不是条件反射,C错误;
D、冬泳后尿量增加,是因为冬泳时汗液分泌减少,细胞外液渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,机体对水的重吸收减少,而不是增多,D错误。
8. 2025年诺贝尔生理学或医学奖授予在调节性T细胞研究领域作出开创性贡献的三位科学家。自身反应性T细胞(如细胞毒性T细胞、辅助性T细胞)在发挥免疫功能的同时会攻击健康的细胞,调节性T细胞可抑制反应性T细胞的活化。下列说法正确的是( )
A. 调节性T细胞、细胞毒性T细胞和辅助性T细胞都在骨髓中成熟
B. 辅助性T细胞可通过分泌细胞因子的方式参与细胞免疫过程
C. 自身免疫病患者体内调节性T细胞的数量通常高于正常人
D. 调节性T细胞在机体免疫方面主要发挥免疫防御功能
【答案】B
【解析】
【详解】A、调节性T细胞、细胞毒性T细胞和辅助性T细胞都属于T细胞,T细胞在胸腺中成熟,而非骨髓,骨髓是B细胞成熟的场所,A错误;
B、辅助性T细胞在细胞免疫中,可通过分泌细胞因子(如白细胞介素、干扰素等)来促进细胞毒性 T 细胞的增殖分化,从而参与细胞免疫过程,B正确;
C、自身免疫病是由于自身反应性T细胞过度活化、攻击自身健康细胞导致的。调节性T细胞可抑制反应性T细胞的活化,因此自身免疫病患者体内调节性T细胞的数量或功能通常低于正常人,才会导致免疫过度活化,C错误;
D、调节性T细胞的主要功能是抑制过度的免疫反应,维持免疫自稳,避免自身免疫病的发生,属于免疫自稳功能;而免疫防御功能主要是抵抗外来病原体的入侵,D错误。
9. 干旱条件下,植物体内脱落酸(ABA)含量升高,通过激活ABA响应型转录因子ABF3/4,并与光周期调控因子GI协同作用,上调开花整合基因SOC1和FT的表达,促进提前开花,使植物在严重干旱前完成生命周期,这一过程称为干旱逃逸。下列说法正确的是( )
A. GI相关的信号通路中有光合色素的参与
B. ABA可作为信息分子影响基因表达
C. 图示过程表明,ABA通过提高植物抗旱能力来适应干旱环境
D. 基因SOC1和FT控制合成的蛋白质不同,体现了基因的选择性表达
【答案】B
【解析】
【详解】A、GI 是光周期调控因子,光周期信号的感知需要光敏色素的参与,不是光合色素,A错误;
B、ABA 激活 ABF3/4,进而上调 SOC1 和 FT 的表达,说明 ABA 作为信息分子影响基因表达,B正确;
C、题干中说明 ABA 促进提前开花,使植物在严重干旱前完成生命周期(干旱逃逸),并非提高植物抗旱能力,C错误;
D、基因 SOC1 和 FT 控制合成的蛋白质不同,是因为基因本身的碱基序列不同,而不是基因的选择性表达(基因选择性表达是指同一细胞中不同基因在不同时空的表达差异),D错误。
10. 蜉蝣是一种昆虫,其幼虫在水中生活数年,以水中的藻类、腐烂的植物碎屑、有机碎屑、细菌以及原生动物为食。羽化后,成虫不饮水也不再进食,交配后死去,仅能存活一天。下列说法正确的是( )
A. 幼虫和成虫生活的环境不同,生态位不同可以减少种内竞争
B. 幼虫在生态系统的组成成分中属于消费者
C. 由于成虫寿命短,因此计数蜉蝣种群数量时无需计算成虫数量
D. 幼虫以碎屑为食,加速了生态系统物质和能量的循环
【答案】A
【解析】
【详解】A、蜉蝣幼虫生活在水中,成虫羽化后仅存活一天且不再进食,二者生活环境和资源利用方式不同,生态位差异显著,可以有效减少种内竞争,A正确;
B、幼虫以藻类、原生动物为食时属于消费者,以腐烂植物碎屑、有机碎屑为食时属于分解者,因此其在生态系统中既属于消费者也属于分解者,B错误;
C、成虫是蜉蝣种群的繁殖阶段,虽然寿命短,但参与种群繁衍,计数种群数量时需要包含成虫,否则会低估种群规模,C错误;
D、能量在生态系统中是单向流动、逐级递减的,不能循环,幼虫以碎屑为食加速了物质循环,但不能加速能量循环,D错误。
11. 麋鹿是我国一级保护动物,喜食外来入侵种互花米草。某滩涂湿地互花米草泛滥成灾,导致当地草本植物基本消失。为保护麋鹿和治理互花米草,该地设置围栏区放养麋鹿。上述物种种群数量在互花米草入侵后变化如图。下列说法错误的是( )
A. 物种A和B是本地草本植物,D为麋鹿
B. 若在阶段Ⅰ引入麋鹿,则麋鹿的环境容纳量会改变
C. 在阶段Ⅲ主要由于种内竞争导致互花米草种群数量下降
D. 在阶段Ⅲ互花米草种群数量的下降会改变其生态位
【答案】C
【解析】
【详解】A、互花米草入侵后,本地草本植物 A、B 逐渐消失(阶段 Ⅰ),互花米草 C 成为优势种(阶段 Ⅱ);放养麋鹿后,互花米草 C 被取食,数量下降,麋鹿 D 数量上升(阶段 Ⅲ)。因此物种 A、B 是本地草本植物,D 为麋鹿,A正确;
B、若在阶段Ⅰ引入麋鹿,此时互花米草尚未泛滥,麋鹿的食物资源有限,环境容纳量会低于后期(互花米草泛滥后食物充足时),因此环境容纳量会改变,B正确;
C、阶段Ⅲ互花米草种群数量下降的主要原因是麋鹿的取食(捕食作用),而非种内竞争,C错误;
D、阶段Ⅲ互花米草种群数量下降,其利用的资源空间范围改变,同时与其他物种的种间关系也发生变化,因此其生态位会改变,D正确。
12. 为探究草地生态系统对抗生物入侵的机制,我国科研人员开展如图1所示试验,结果见图2。下列说法正确的是( )
A. 该实验的自变量是本地植物品种数量
B. 灭菌土壤中入侵植物生物量随植物品种数量增加而上升可能与土壤理化性质有关
C. 与其他组相比新鲜土壤中8种植物组,主要是因生存空间被挤压导致入侵植物生物量低
D. 引入外来植物能够增加物种多样性,提高生态系统的抵抗力稳定性
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据实验目的(探究草地生态系统对抗入侵的机制),自变量应为本地植物的品种数量和土壤是否灭菌(土壤处理),A错误;
B、灭菌土壤中入侵植物生物量随植物品种数量增加而上升,这很可能与土壤理化性质有关,因为土壤灭菌后理化性质发生了改变,从而影响了入侵植物的生长,B正确;
C、新鲜土壤中,8种本地植物长期生长,会在土壤中富集对入侵植物有抑制作用的微生物(比如病原菌、拮抗菌、分泌化感物质的微生物),这些微生物会直接抑制入侵植物的生长,而不是本地物种丰富,竞争能力强,C错误;
D、引入外来植物可能会造成生物入侵,进而降低物种多样性,降低生态系统的抵抗力稳定性,而不是增加物种多样性和提高抵抗力稳定性,D错误。
13. 制备对抗人肺癌细胞特异性抗原的单克隆抗体需要使用HAT培养基。已知细胞内核苷酸合成的两个途径如图所示,骨髓瘤细胞中缺乏其他细胞都含有的转化酶、激酶。下列说法正确的是( )
A. HAT培养基是一种选择培养基,骨髓瘤细胞和B细胞均无法在培养基中增殖
B. 骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的融合只能采用PEG融合法与灭活病毒诱导法
C. 经过HAT筛选的细胞采用多孔培养板进行抗体检测,不同孔中的抗体结构相同
D. 单克隆抗体通过接头偶联化疗药物可精准靶向肺癌细胞无任何副作用
【答案】A
【解析】
【详解】A、骨髓瘤细胞中缺乏其他细胞都含有的转化酶、激酶,因此骨髓瘤细胞及其自身融合的细胞在HAT培养基上不能增殖;已经免疫的B淋巴细胞和自身融合的细胞也因高度分化而不能增殖,因此在该培养基上能增殖的只有杂交瘤细胞(杂交瘤细胞中全合成途径被物质A阻断,但其可借助正常细胞的补救合成途径来合成核苷酸,进而大量繁殖),故HAT培养基是一种选择培养基,A正确;
B、骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的融合方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等,B错误;
C、经过HAT筛选的细胞是多种杂交瘤细胞的混合体,不同孔中的细胞可能针对不同抗原表位,因此抗体结构不一定相同,需要进一步进行单克隆化和抗体检测,C错误;
D、单克隆抗体偶联化疗药物可精准靶向肺癌细胞,但仍可能存在脱靶效应、免疫原性等副作用,并非 “无任何副作用”,D错误。
14. 荧光定量PCR技术是在常规PCR基础上添加了荧光探针,可以通过荧光强弱来反映DNA合成量的多少。荧光探针是一段单链的与目的基因特异性互补片段,其5′端含荧光基团(R),3′端含淬灭基团(Q)。由于淬灭基团与荧光基团距离太近,荧光探针不发荧光如图一,随着DNA的合成,探针被降解,从而发出荧光如图二。PCR的产物一般通过电泳技术进行分离,下列说法错误的是( )
A. 如图所示PCR进行n轮,分解的探针数量为2n-1
B. 相同长度的线性DNA和质粒的电泳速度不同
C. 电泳缓冲液可以用于配制琼脂糖溶液
D. 探针被降解是由于DNA聚合酶可以从其3′端切开磷酸二酯键
【答案】D
【解析】
【详解】A、探针仅能与目的基因的一条模板链特异性结合,每一轮扩增中,每个待延伸的该模板链都会对应降解1个探针。n轮扩增中,降解探针总数为等比数列求和1+2+4+...+2n−1=2n−1,A正确;
B、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。相同长度的线性DNA和质粒构象不同,质粒多为环状构象,电泳迁移速率与线性DNA不同,因此电泳速度不同,B正确;
C、琼脂糖凝胶电泳中,通常用电泳缓冲液配制琼脂糖溶液,保证凝胶的离子环境与缓冲能力,C正确;
D、DNA聚合酶沿新链5′→3′方向延伸,探针5′端靠近延伸方向,DNA聚合酶利用5′→3′外切酶活性,从探针的5′端切开磷酸二酯键降解探针,不是从3′端切割,D错误。
15. 研究者利用烟草外植体为材料,探究植物激素的影响,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 对外植体消毒处理可用酒精和次氯酸钠,需要用无菌水清洗
B. 步骤①通常需要无光的环境,形成的愈伤组织细胞具有全能性
C. 步骤④需要的植物激素的浓度比为1∶1
D. 培养烟草脱毒苗需要切取茎尖分生区组织
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物组织培养中,对外植体消毒一般使用70%酒精和次氯酸钠,消毒后需要用无菌水冲洗残留消毒液,A正确;
B、步骤①是脱分化,脱分化过程一般需要无光培养,形成的愈伤组织是未分化的薄壁细胞,仍具有全能性,B正确;
C、根据题图和植物激素作用规律:生长素与细胞分裂素比值适中时促进愈伤组织形成,比值高促进生根,比值低促进生芽。步骤④是诱导丛芽,图中生长素浓度约为2.0mg/L,细胞分裂素浓度约为0.5mg/L,浓度比为4:1,C错误;
D、植物茎尖分生组织几乎不含病毒,因此培养脱毒苗需要切取茎尖分生区组织,D正确。
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. 常规有氧呼吸中的电子最终由细胞色素氧化酶传递给O2生成水,此过程也称为细胞色素途径。臭菘开花时,花序温度升高,散发的气味会吸引昆虫。温度升高的主要原因是花序细胞中交替氧化酶(AOX)活性升高,电子直接从辅酶Q传递给AOX,再交给O2生成水,大量能量以热能的形式释放,此途径称为AOX途径。下列叙述错误的是( )
A. 细胞色素途径释放的能量大部分用于合成ATP
B. 臭菘植株只在花序细胞中有交替氧化酶的基因
C. 两种途径产生的H2O可在线粒体基质中参与反应生成CO2
D. 花序生热散发的气味属于化学信息,有助于种群繁衍
【答案】AB
【解析】
【详解】A、细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失,少部分用于合成ATP,所以细胞色素途径释放的能量大部分以热能形式散失,A错误;
B、臭菘植株的所有细胞中都有交替氧化酶的基因,只是在花序细胞中该基因表达,B错误;
C、两种途径产生的H2O可在线粒体基质中参与有氧呼吸的第二阶段,即与丙酮酸反应生成CO2和NADPH,C正确;
D、花序生热散发的气味属于化学信息,能够吸引昆虫,有助于种群繁衍,D正确。
17. 某基因型为Aa的植物自交子代显性∶隐性=11∶1,甲乙丙3名同学分别提出了不同假说解释该现象,甲同学认为含a的雄配子部分致死所致;乙同学认为aa个体部分致死所致;丙同学认为有一部分aa个体表现为显性所致。以下有关说法正确的是( )
A. 按照甲同学观点,含a的雄配子致死率为5/6
B. 按照乙同学观点,aa致死率为8/11
C. 按照丙同学观点,只有1/3的aa会表现为隐性性状
D. 用Aa做父本进行测交实验,无法进一步区分甲和丙的观点
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、甲同学认为含a的雄配子部分致死所致,Aa产生雌配子为1/2A和1/2a,由子代aa占1/12可知雄配子中a=1/6,即雄配子A:a=5:1,所以含a的雄配子致死率为4/5,A错误;
B、正常情况下,Aa的植物自交子代显性∶隐性=3∶1,若aa个体部分致死导致Aa的植物自交子代显性∶隐性由3∶1变为11:1即3:(3/11),所以aa致死率为8/11,B正确;
C、正常情况下,Aa的植物自交子代aa=1/4,若有一部分aa个体表现为显性后aa=1/12,所以aa会表现为隐性性状的占1/12÷1/4=1/3,C正确;
D、Aa做父本进行测交实验,若含a的雄配子致死率为4/5,那么子代表型及比例为显性:隐性=5:1;若只有1/3的aa会表现为隐性性状,那么子代aa=1/2×1/3=1/6即显性:隐性=5:1,D正确。
18. 光敏感通道蛋白(ChR2)是一种受特定波长光照控制的非特异性阳离子通道。当神经细胞受到特定波长(通常是470nm蓝光)的光照时,ChR2蛋白的构象发生改变,通道开放,对阳离子通透性增强,主要引起Na+内流,产生兴奋。下列叙述中正确的是( )
A. 静息电位的形成与ChR2的构象改变有关
B. 改变胞外Na+浓度不影响动作电位的峰值
C. 若持续光照会导致神经细胞的持续兴奋
D. 兴奋后钠钾泵活动加强以恢复离子的分布
【答案】D
【解析】
【详解】A、静息电位的形成主要与K⁺外流有关,而ChR2 是受光照控制的阳离子通道,仅在光照时开放引起 Na⁺内流,与静息电位的形成无关,A 错误;
B、动作电位的峰值由Na⁺内流的量决定,胞外Na⁺浓度降低会导致Na⁺内流减少,动作电位峰值下降;反之则峰值升高,因此胞外Na⁺浓度会直接影响动作电位峰值,B错误;
C、蓝光光照时,引起Na+内流,产生兴奋,神经细胞内外Na+差减小,若持续光照,神经细胞内外Na+差不足以使神经细胞持续兴奋,C错误;
D、兴奋后,细胞内Na⁺增多、K⁺减少,钠钾泵活动加强,将Na⁺泵出细胞、K⁺泵入细胞,以恢复离子分布,D正确。
19. 微卫星DNA是一种常用于个体识别的DNA片段,某科考团队为估算某远离大陆的某岛屿上一种珍稀物种的种群数量,通过提取新鲜粪便中的微卫星DNA确定个体编号,两次分别采集了20份粪便样本,对应的个体编号如下。以下有关说法正确的是( )
第一次采集的20份粪便样本所对应的个体编号
N01
N02
N03
N04
N05
N06
N07
N08
N08
N09
N10
N11
N12
N12
N13
N14
N14
N15
N16
N17
第二次采集的20份粪便样本所对应的个体编号
N03
N04
N05
N08
N09
N09
N12
N13
N14
N14
N15
N18
N19
N20
N21
N22
N23
N24
N25
N26
A. 粪便样本的数量即可代表该物种的个体数量
B. 据表中数据推算,该珍稀物种的种群数量约为34只
C. 该调查种群密度的方法属于样方法
D. 该方法调查种群数量的优点之一是对动物无伤害
【答案】BD
【解析】
【详解】A、同一个个体可以排出多份粪便,题干中第一次采样就出现了多个同一编号(同一N开头编号对应同一个体)的重复样本,因此粪便样本数量不能代表物种的个体数量,A错误;
B、根据标记重捕法的公式:N=(M×n)/m,第一次20份样本,去重后得到M=17个不同个体(3个重复样本),第二次采样总数n=20(2个重复样本),第二次中属于第一次标记过的样本共9份,即 𝑚= 9;代入得 N= 17 ×( 20-2)÷9 = 34,B正确;
C、该方法通过识别个体估算种群数量,属于标记重捕法的变式,不是样方法,C错误;
D、该方法仅需收集动物新鲜粪便提取DNA,不需要捕捉、接触伤害动物,因此对动物无伤害是该方法的优点之一,D正确。
20. 某兴趣小组的同学欲从土壤中分离尿素分解菌并对其进行计数,下面表格是培养基的配方,下列说法错误的是( )
组分
含量
KH2PO4
1.4g
Na2HPO4
2.1g
MgSO4·7H2O
0.2g
葡萄糖
10.0g
尿素
1.0g
琼脂
15.0g
H2O
定容至1000mL
A. 采集土样时需铲去表层土,从距离地表3—8厘米的地方取样
B. 该培养基为选择培养基,长出的菌落一定能够产生脲酶
C. 从104、105、106稀释倍数中选取一个稀释倍数培养3个平板即可
D. 与稀释涂布平板法相比,采用同样倍数进行细菌计数板计数的结果偏大
【答案】BC
【解析】
【详解】A、表层土壤有机物丰富但尿素分解菌比例较低;中层(3–8 cm)更利于富集目标菌种。因此采集土样时需铲去表层土,从距离地表3 - 8厘米的地方取样,A正确;
B、该培养基以尿素为唯一氮源,为选择培养基,dan长出的菌落不一定能够产生脲酶,也可能是固氮菌,B错误;
C、从104、105、106稀释倍数中应选取多个稀释倍数(如三个稀释倍数)培养3个平板,求平均值,而不是只选取一个稀释倍数,C错误;
D、与稀释涂布平板法相比,采用同样倍数进行细菌计数板计数时,死菌也会被计数,所以结果偏大,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 绝大多数植物依靠卡尔文循环进行CO2固定,然而,这一机制存在两大瓶颈。首先,RuBisCO酶在光合作用时会受到氧气干扰,进行加氧作用,生成乙醇酸的同时,耗费能量,该过程中最多可将25%的固定碳以CO2形式释放回大气,造成碳流失。其次,在合成脂质、植物激素等物质时,所需的乙酰辅酶A供应有限,导致脂质产量长期受限。为突破瓶颈,研究团队导入外源基因,建立人工代谢旁路(如图所示),以提高卡尔文循环的固碳效率。
(1)图中的光系统存在于_______(填结构名称)中,其所含色素进行分离时随层析液在滤纸上扩散速度最慢的条带颜色是_______。光系统所产生的NADPH在卡尔文循环中的作用是_______。
(2)某时刻C5含量突然增加了,这时候可能的外界环境变化是_______(答出2点)。
(3)构建人工代谢旁路后,转基因植物乙酰辅酶A的合成速率会_______(填“加快”或“减慢”),原因是_______。
(4)这项创新的双循环固碳系统在拟南芥中展现了显著成效,相较于野生种,转基因拟南芥植株的干重提升2至3倍。结合图示转基因拟南芥植株的代谢途径,分析导致其干重提升的原因是_______(答出1点)。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜(基粒) ②. 黄绿色 ③. 为C3的还原提供还原剂和能量
(2)CO2减少或光照增强
(3) ①. 加快 ②. 与野生种相比转基因植物不仅可通过丙酮酸合成乙酰辅酶A,还可通过人工代谢旁路合成乙酰辅酶A
(4)与野生种相比,转基因植株细胞分裂素合成加快,叶片数量增加,光合作用(固碳)效率提升;与野生种相比,转基因植株光合作用蛋白质增加,光合作用(光系统)效率提升; 与野生种相比,转基因植株光呼吸被抑制,光合作用效率提升
【解析】
【小问1详解】
光系统是光反应的核心结构,而光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,因此光系统位于类囊体薄膜上。光合色素分离实验中,色素在层析液中的溶解度决定扩散速度:溶解度越低,扩散越慢。叶绿素b的溶解度最低,颜色为黄绿色,所以它在滤纸条上位于最下方。NADPH在光反应中生成,随后进入卡尔文循环(暗反应),既作为还原剂将C3还原为糖类,也提供部分能量用于该还原过程。
【小问2详解】
C5含量增加的本质是 “C5生成速率>消耗速率”,因此可以是CO2浓度降低:CO2减少会导致 C5消耗减少,而此时C3还原生成C5的速率暂时不变,因此C5积累。也可以是光照强度增强:光反应产生的ATP和NADPH增多,会加速C3还原为C5的过程,而CO2固定消耗C5的速率暂时不变,所以C5含量上升。
【小问3详解】
由图可知,与野生种相比转基因植物不仅可通过丙酮酸合成乙酰辅酶A,还可通过人工代谢旁路合成乙酰辅酶A,因此转基因植物乙酰辅酶A的合成速率会加快。
【小问4详解】
由图可知,与野生种相比,转基因植株细胞分裂素合成加快,叶片数量增加,则光合作用(固碳)效率提升;且转基因植株光合作用蛋白质增加,光合作用(光系统)效率提升; 此外,转基因植株光呼吸被抑制,光合作用效率提升,因此转基因拟南芥植株干重相比野生型植株干重大大增加。
22. 随着各种生物基因组测序完成,直接从基因出发研究其功能的反向遗传学逐渐兴起。目前通常使用反义RNA(可与mRNA结合抑制其翻译过程)抑制、转座子插入突变等技术手段来进行反向遗传学研究。
(1)人类基因组计划测定的是_______条染色体上的DNA碱基序列。反义RNA的碱基序列与目的基因的_______(填“模板链”或“非模板链”)序列基本一致。
(2)“转座子”俗称“跳跃基因”,是指一段可以从基因组中一个位置移动到另一个位置的DNA序列。Ac/Ds转座子系统是典型的反向遗传学工具,其中Ac编码合成转座酶,有了这种酶,Ac元件就具备了“跳跃”的能力,可以自行在基因组上移动位置。Ds自己不能产生转座酶,因此自身无法移动,只有Ac存在时Ds才能转座。在固定化的Ac中,Ac可以正常合成转座酶,但Ac本身不移动。科研人员利用Ac/Ds系统(其中Ac为固定化Ac)构建如下基因型玉米植株。已知基因B控制紫色性状,位于7号染色体上,B'代表B被Ds插入后丧失功能,若Ds从B上脱离,则基因功能恢复。
个体
相关基因组成
自交产生的F1
植株甲(紫色)
BB′,不含Ac,
紫色∶白色=3∶1
植株乙(紫色)
BB′,含1个固定化Ac
部分紫色,部分花斑色,部分白色
①植株甲F1中紫色个体自交产生的后代中,白色个体所占比例为_______。
②植株乙自交产生的F1中白色比例_______(填“大于”、“等于”或“小于)1/4,原因是_______。根据植株乙的F1表型,可判断Ac基因_______(填“是”或“不是”)只在生殖细胞中发挥作用,原因是_______。
③科研人员为进一步探究固定化Ac在植株乙染色体上的插入位置,选择植株甲自交后代中的白色个体与乙杂交,统计F1的表型及比例。假设1个Ac基因合成的酶,可使Ds脱离,导致F1中含Ac基因的白色个体数量减少50%。
若后代有色∶白色比例为_______,则说明Ac位于非7号染色体上。
若后代有色∶白色比例为_______,则说明Ac与B位于同一条染色体上。
若后代有色∶白色比例为_______,则说明Ac与B′位于同一条染色体上。
【答案】(1) ①. 24 ②. 模板链
(2) ①. 1/6 ②. 小于 ③. Ac会使Ds转移导致B'变为B,后代成为B'B'的比例减少 ④. 不是 ⑤. 如果只在生殖细胞中发挥作用,不会出现花斑色 ⑥. 5:3 ⑦. 1:1 ⑧. 3:1
【解析】
【小问1详解】
人类基因组计划测定的是24条染色体(22 条常染色体 + X+Y)上的 DNA 碱基序列。反义 RNA 可与 mRNA 结合抑制翻译,mRNA 的碱基序列与目的基因的非模板链(编码链)基本一致,因此反义 RNA 的碱基序列与目的基因的模板链序列基本一致。
【小问2详解】
①植株甲基因型为 BB'(不含 Ac),自交 F₁中紫色个体基因型及比例为:BB:BB' = 1:2。BB 自交后代全为紫色; BB' 自交后代中白色个体(B'B')占 1/4。因此,白色个体所占比例为:2/3×1/4=1/6。
②植株乙基因型为 BB'(含 1 个固定化 Ac),Ac 编码的转座酶可使 Ds 从 B' 上脱离,恢复 B 基因功能。因此,部分 B' 会恢复为 B,导致白色个体(B'B')的比例小于 1/4。植株乙的 F₁出现花斑色,说明 Ac 基因在体细胞中也能发挥作用(花斑是体细胞中 Ds 随机脱离导致的),因此 Ac 基因不是只在生殖细胞中发挥作用。
③植株甲自交后代的白色个体基因型为 B'B'(不含 Ac),与植株乙(BB',含 1 个 Ac)杂交:
若 Ac 位于非 7 号染色体上:Ac 与 B/B' 独立遗传,植株乙(BB',Ac 在非 7 号染色体)配子:B (无 Ac)、B (有 Ac)、B'(无 Ac)、B'(有 Ac),各 1/4。白色个体(B'B')配子:B'(无 Ac),100%。 后代:有色:BB'(无 Ac) 1/4 + BB'(有 Ac) 1/4 + B'B'(有 Ac 且恢复) 1/8 = 5/8;白色:B'B'(无 Ac) 1/4 + B'B'(有 Ac 未恢复) 1/8 = 3/8,有色:白色 = 5:3;
若 Ac 与 B 位于同一条染色体上:植株乙产生的配子类型为 B(含Ac) 和 B',比例 1:1。白色个体(B'B')配子:B'(无 Ac),100%。后代:B(含Ac)B':B'B'=1:1,有色:白色=1:1;
若Ac与B′位于同一条染色体上:植株乙产生的配子类型为 B 和 B'(含Ac),比例 1:1。白色个体(B'B')配子:B'(无 Ac),100%。后代:有色占1/2+1/2×1/2=3/4,则有色:白色=3:1。
23. 毛发变白和脱发是常见的生理现象,通常与衰老相关,但长期的精神压力,如过度紧张、焦虑等也会加速这一进程。毛囊干细胞数量减少会引起脱发,黑色素细胞干细胞减少会引起毛发变白。下丘脑作为神经内分泌的重要枢纽,首先感知到精神压力信号,然后会通过两条主要途径将信号传递出去,进而影响毛发的生长和颜色,相关机制如图所示。回答下列问题:
(1)途径①中_______(填“交感”或“副交感”)神经促进肾上腺髓质分泌激素。去甲肾上腺素既是神经递质也是一种激素,二者的共同特点是_______(答出2点)。
(2)下丘脑通过垂体调节糖皮质激素分泌,此种调节方式的意义是_______。图中存在糖皮质激素受体的细胞有_______(答出2种)。
(3)研究发现,糖皮质激素会抑制毛乳头细胞Gas6基因的表达,导致Gas6蛋白含量下降,导致毛发生长变慢;若向实验个体回补Gas6蛋白,可逆转糖皮质激素对毛发生长的抑制效应,恢复毛囊干细胞的激活,使毛发正常生长。现有生理状况一致的健康小鼠若干、糖皮质激素溶液、Gas6蛋白制剂、生理盐水等实验材料,现进行实验验证回补Gas6蛋白可逆转糖皮质激素对小鼠毛发生长的抑制作用。
实验步骤:
①将生理状况一致的健康小鼠随机均分为三组,编号为甲、乙、丙,检测并记录小鼠初始的平均毛发长度;
②甲组小鼠注射适量生理盐水,乙组注射等量的糖皮质激素溶液,丙组注射等量的_______;
③将三组小鼠置于相同且适宜的环境中培养,一段时间后,检测并对比三组小鼠的毛发长度。预期实验结果是_______。
【答案】(1) ①. 交感 ②. 通过体液运输;发挥作用后失活;作为信号分子与特异性受体结合后发挥作用(答出2点即可)
(2) ①. 放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控 ②. 下丘脑细胞、垂体细胞、毛乳头细胞
(3) ①. 糖皮质激素溶液和Gas6蛋白制剂 ②. 毛发长度上,甲组和丙组都比乙组长
【解析】
【小问1详解】
在途径①中,是交感神经促进肾上腺髓质分泌激素。去甲肾上腺素作为神经递质和激素,二者的共同特点是:都通过体液运输;都发挥作用后失活;都可作为信号分子与特异性受体结合后发挥作用等。
【小问2详解】
下丘脑通过垂体调节糖皮质激素分泌,这种分级调节方式的意义是可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。糖皮质激素存在负反馈调节,从图中可以看出,存在糖皮质激素受体的细胞有下丘脑细胞、垂体细胞、毛乳头细胞。
【小问3详解】
②本实验目的是验证回补Gas6蛋白可逆转糖皮质激素对小鼠毛发生长的抑制作用,实验设计应遵循对照原则和单一变量原则。甲组注射适量生理盐水,乙组注射等量糖皮质激素溶液,那么丙组应注射等量的糖皮质激素溶液和Gas6蛋白制剂,这样丙组与乙组形成对照,以验证Gas6蛋白的作用。
③预期实验结果是:甲组小鼠注射生理盐水,毛发正常生长;乙组注射糖皮质激素溶液,Gas6蛋白含量下降,毛发生长变慢;丙组注射糖皮质激素溶液和Gas6蛋白制剂,Gas6蛋白含量恢复,逆转了糖皮质激素的抑制作用,毛发生长正常,所以甲组和丙组小鼠毛发长度相近,且长于乙组小鼠的毛发长度,故毛发长度上,甲组和丙组都比乙组长。
24. 内蒙古库布齐沙漠以光伏发电为基础,实现板上发电,光伏板间、板下统筹兼顾经济作物种植、畜牧养殖、生态修复,打造“一地多用”立体生态修复模式。
(1)在光伏板下植草,以草饲养牲畜,发电的同时有了一定的畜牧养殖收入,这体现了研究能量流动具有的实践意义是_______。此种光伏治沙模式体现了生物多样性的_______价值。
(2)下图表示在光伏板下饲养牲畜时,能量流向牲畜的示意图[单位:J/(cm2·a)],大写字母表示能量值。图中牲畜有两个食物来源,80来源于光伏板下植物,20来源于补充的饲料,图中D为70,则C的值为_______。若板下植物同化的能量为400,_______(填“能”或“不能”)计算能量从植物流向牲畜的传递效率。
(3)碳汇是指从空气中清除CO2的过程,是自然界中碳的寄存载体,主要通过植树造林等措施将CO2固定在植被和土壤中,从而降低其浓度。随着沙漠的生态治理,沙漠也成为陆地上重要的碳汇之一。如塔克拉玛干沙漠在夏季是吸碳旺季,而冬季基本不吸碳,原因是_______,这种季节性变化_______(填“属于”或“不属于”)群落演替。荒漠经过治理也可成为森林如塞罕坝林场,该过程属于群落的次生演替,与初生演替相比具有的特点是_______(答出2点)。
【答案】(1) ①. 帮助人们在空间上合理配置,增加流入生态系统的总能量 ②. 直接和间接
(2) ①. 10 ②. 不能
(3) ①. 夏季植物生长旺盛,通过光合作用固定的CO2多,冬季植物光合作用微弱固定的CO2少 ②. 不属于 ③. 速度快、时间短、起点有土壤条件和植被基础
【解析】
【小问1详解】
在光伏板下植草,以草饲养牲畜,发电的同时有了一定的畜牧养殖收入,这体现了研究能量流动可以帮助人们在空间上合理配置,增加流入生态系统的总能量。生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值。此种光伏治沙模式具有一定的经济价值和生态价值等,体现了生物多样性的直接和间接价值。
【小问2详解】
已知牲畜摄入量A=80+20=100,粪便量E=20,所以同化量B=A-E=100-20=80,又因为D为呼吸散失量70,而用于自身生长、发育和繁殖的能量C=B-D=80-70=10。能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值,牲畜从植物那里摄入量为80,但无法计算出牲畜从植物那里获得的同化量,所以不能计算能量从植物流向牲畜的传递效率。
【小问3详解】
塔克拉玛干沙漠在夏季是吸碳旺季,而冬季基本不吸碳,原因是夏季植物生长旺盛,通过光合作用固定的CO2多,冬季植物光合作用微弱固定的CO2少,群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,这种季节性变化不属于群落演替。荒漠经过治理成为森林属于次生演替,与初生演替相比,次生演替具有的特点是速度快、时间短、起点有土壤条件和植被基础等。
25. 福寿螺Mfcsg基因编码的多功能纤维素酶能够高效降解纤维素。研究人员利用无缝克隆技术构建融合基因导入毛木耳中,以提高其纤维素降解能力,相关流程如图1所示,已知潮霉素对真菌细胞有毒性。限制性内切核酸酶BsmB Ⅰ具有偏移剪切特性(切割位点在识别序列之外),利用BsmB Ⅰ可以实现多DNA片段无缝连接,其识别序列及切割位点位于接头序列两侧。
(1)为获取Mfcsg基因,可先从福寿螺胃组织细胞中得到mRNA,然后通过_______过程得到cDNA,进而制备目的基因。所构建重组质粒中的S启动子是毛木耳基因的启动子,而没有使用Mfcsg基因自身的启动子,最可能的原因是_______。
(2)作为载体,图中重组质粒除标出的结构外,还需具备的结构有_______(答出2点),经过程②构建的重组质粒中不含有BsmB Ⅰ识别序列,原因是_______。
(3)过程①的作用是_______。若Mfcsg基因两端的部分序列为5′-GCGGATGA……TTATGCTCG-3′,已知引物R2的碱基序列为5′-CGTCTCNcgagCATAA…-3′(小写字母表示接头序列),则引物F2的序列可以设计为5′-_______-3′(写出所有已知序列)。若S启动子中与R1互补的核苷酸链从左向右的序列为5′-ATGCGTGA……GGTATGCTT-3′,则引物F2的序列应设计为5′-_______-3′(写出所有已知序列)。
(4)将重组质粒的农杆菌导入毛木耳细胞,然后转移至含有_______的培养基中,能正常生长的为符合要求的受体细胞。为检测目的基因是否表达且发挥功能,可以采取的检测方法是_______。
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. Mfcsg基因自身的启动子在真菌中不能发挥作用(或者作用效率低)
(2) ①. 终止子、复制原点 ②. 识别序列在②过程中被剪切掉
(3) ①. 各DNA片段添加BsmB Ⅰ识别序列和接头序列 ②. CGTCTCNgcggATGA ③. CGTCTCNgcttGCGGATGA
(4) ①. 潮霉素 ②. 使用等量的转基因毛木耳和非转基因毛木耳降解纤维素,比较降解效率
【解析】
【小问1详解】
以mRNA为模板合成cDNA的过程为逆转录;所构建重组质粒中的S启动子是毛木耳基因的启动子,而没有使用Mfcsg基因自身的启动子,最可能的原因是Mfcsg基因自身的启动子在真菌中不能发挥作用(或者作用效率低)
【小问2详解】
作为载体的重组质粒,除已标出结构外,还需具备终止子、复制原点等结构。经过程②构建的重组质粒中不含有BsmB Ⅰ识别序列,原因是BsmB Ⅰ识别序列在过程②构建的重组质粒时被剪切掉了。
【小问3详解】
过程①是PCR扩增,作用是获取并扩增 S 启动子、Mfcsg 基因、Hpt 基因等目的片段,同时为各DNA片段添加BsmB Ⅰ识别序列和接头序列,以便后续无缝连接。若Mfcsg基因两端的部分序列为5′-GCGGATGA……TTATGCTCG-3′,已知引物R2的碱基序列为5′-CGTCTCNcgagCATAA…-3′,则引物F2的序列可以设计为5′-CGTCTCNgcggATGA-3‘。若S启动子中与R1互补的核苷酸链从左向右的序列为5′-ATGCGTGA……GGTATGCTT-3′,则引物F2的序列应设计为5′-CGTCTCNgcttGCGGATGA-3′。
【小问4详解】
因为Hpt基因表示潮霉素抗性基因,潮霉素对真菌细胞有毒性,所以将重组质粒的农杆菌导入毛木耳细胞后,转移至含有潮霉素的培养基中,能正常生长的是符合要求的受体细胞。为检测目的基因是否表达且发挥功能,可以采取的检测方法是使用等量的转基因毛木耳和非转基因毛木耳降解纤维素,比较降解效率。
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