精品解析:2026年安徽池州市普通高中高三下学期教学质量统一监测生物学试题
2026-04-03
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2份
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32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) | 安徽省 |
| 地区(市) | 池州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.80 MB |
| 发布时间 | 2026-04-03 |
| 更新时间 | 2026-05-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57172638.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026年池州市普通高中高三教学质量统一监测
生物学
满分:100分考试 时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案选项涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案选项。作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应区域,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3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 在细胞内,马达蛋白可沿着细胞骨架定向运输“货物”。如图为马达蛋白运输某细胞器的示意图,下列叙述错误的是( )
A. 图中细胞器被运至耗能部位,并在内膜上消耗O2产生CO2
B. 马达蛋白和细胞骨架均能与双缩脲试剂产生紫色反应
C. 细胞骨架还与能量转化、信息传递等生命活动密切相关
D. 马达蛋白沿着细胞骨架“行走”时可能会发生构象改变
【答案】A
【解析】
【详解】A、O2的消耗发生在有氧呼吸第三阶段,在线粒体内膜进行;CO2的产生发生在有氧呼吸第二阶段,在线粒体基质进行,A错误;
B、马达蛋白的化学本质是蛋白质;细胞骨架由蛋白质纤维(微管、微丝、中间纤维)构成,二者都含有肽键。双缩脲试剂可与肽键发生紫色反应,因此二者均能与双缩脲试剂产生紫色反应,B正确;
C、细胞骨架的功能包括:维持细胞形态、锚定细胞器,同时与细胞运动、分裂、分化、物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,C正确;
D、马达蛋白的运动依赖ATP水解供能,在ATP水解的过程中,马达蛋白会发生构象改变,从而实现沿着细胞骨架的定向“行走”,D正确。
2. Piezo是广泛分布于多种类型细胞的阳离子通道。当受机械外力作用时,Piezo可被激活而引起阳离子内流。下列叙述错误的是( )
A. 相关离子通过Piezo运输时不消耗ATP
B. 相关离子被转运时需与Piezo特异性结合
C. Piezo开放会缩小膜两侧相关离子的浓度差
D. Piezo开放可将机械信号转化为电信号
【答案】B
【解析】
【详解】A、离子通过Piezo(通道蛋白)的运输方式为协助扩散,顺浓度梯度进行,不消耗ATP,A正确;
B、通道蛋白介导物质运输时不需要与被转运的离子特异性结合,需要与转运物特异性结合的是载体蛋白,B错误;
C、Piezo开放时阳离子顺浓度梯度内流,会缩小膜两侧相关阳离子的浓度差,C正确;
D、Piezo受机械外力刺激后开放,阳离子内流会改变膜电位,实现机械信号到电信号的转换,D正确。
3. 科研人员利用甲~丁四种肽段以不同组合方式构建了多种纤维素酶。为研究这些纤维素酶的活性,科研人员制备了分别含W1~W4四种纤维素的凝胶,用不同的纤维素酶处理后再用刚果红染色(刚果红可与纤维素形成红色复合物,但不与纤维素水解产物发生这种反应),凝胶染色情况的检测结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. W1~W4四种纤维素的不同之处在于其单体种类不同
B. 该实验自变量是酶的不同肽段组合,因变量是凝胶染色情况
C. 肽段甲促进了肽段乙-丙-丁对W1的催化
D. 肽段丙-丁促进乙对W3的催化而抑制乙对W4的催化
【答案】D
【解析】
【详解】A、纤维素的单体都是葡萄糖,四种纤维素的单体种类相同,A错误;
B、该实验有两个自变量:一是纤维素酶的肽段组合,二是纤维素的种类(W1~W4),因变量是凝胶染色情况(反映酶活性),B错误;
C、对W1而言,乙-丙-丁完全不能水解W1(全红),甲单独即可水解W1(出现无色区),无法说明甲促进乙-丙-丁对W1的催化,C错误;
D、对W3而言,乙-丙-丁的无色区大于乙单独的无色区,说明丙-丁促进乙对W3的催化;对W4而言,乙-丙-丁的无色区小于乙单独的无色区,说明丙-丁抑制乙对W4的催化,D正确。
4. 砷通过转运蛋白F进入根细胞,可导致细胞内自由基含量升高。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性。研究发现,砷能激活蛋白C,激活后的蛋白C使F磷酸化,进而诱导细胞膜内陷形成含有F的囊泡;砷和磷可竞争性通过F。下列叙述错误的是( )
A. 砷胁迫使植物对磷的吸收减少,导致细胞能量代谢受阻
B. 砷进入细胞后可能使蛋白质活性下降,导致细胞衰老
C. 蛋白C缺失的拟南芥突变体根细胞膜上F含量下降
D. 适当提高培养环境中磷酸盐浓度能缓解砷对拟南芥的毒害
【答案】C
【解析】
【详解】A、砷和磷可竞争性通过转运蛋白F,砷胁迫环境下砷会占用转运蛋白F,导致植物对磷的吸收减少;磷是ATP等能量代谢相关物质的组成元素,磷吸收减少会导致细胞能量代谢受阻,A正确;
B、砷进入细胞会使细胞内自由基含量升高,根据细胞衰老的自由基学说,自由基会攻击蛋白质使其活性下降,可导致细胞衰老,B正确;
C、激活后的蛋白C可使转运蛋白F磷酸化,诱导细胞膜内陷形成含F的囊泡,即蛋白C的作用是降低细胞膜上F的含量;若蛋白C缺失,无法启动该过程,根细胞膜上F的含量会升高,C错误;
D、砷和磷竞争性结合转运蛋白F,适当提高磷酸盐浓度,可通过竞争作用减少砷与转运蛋白F的结合,减少砷进入细胞的量,缓解砷的毒害,D正确。
故选C。
5. 种群S形增长的前提之一是种群增长率的最大值发生在种群密度最低的时候。事实上,有些生物在种群密度很低时,其种群数量是下降的,并因此走向灭绝(即“阿利效应”)。生物学家将生物分为r对策生物和K对策生物,下图两曲线分别表示这两类生物一年后种群数量(Nt+1)和当年种群数量(Nt)之间的关系。下列叙述错误的是( )
A. r对策的有害生物没有X点,因而很难被有效清除
B. S点的种群数量为环境容纳量,即该环境中的种群最大数量
C. K对策生物数量一旦跌破某个阈值,往往会出现阿利效应
D. 产生阿利效应的原因有难以寻找配偶、遗传多样性锐减等
【答案】B
【解析】
【详解】A、r对策生物的曲线仅与虚线交于S点,不存在X(灭绝阈值),即使种群数量被压低,种群依旧可以恢复增长,因此r对策的有害生物很难被有效清除,A正确;
B、S点是种群数量稳定的平衡点,对应环境容纳量,但环境容纳量是一定环境条件所能维持的种群最大数量,不是种群在该环境中能达到的最大数量,种群数量可短暂高于环境容纳量,B错误;
C、阿利效应是指有些生物在种群密度很低时,其种群数量是下降的,并因此走向灭绝,K对策生物存在X这个灭绝阈值,种群数量跌破X后,会持续下降,出现阿利效应,C正确;
D、种群密度很低时,个体难以找到配偶、种群遗传多样性锐减,都会导致出生率下降,种群数量降低,是阿利效应的常见原因,D正确。
6. 甲、乙为某生态系统中两个相邻的营养级,下图为一年内甲、乙各部分能量的相对值。下列叙述错误的是( )
A. b来自c,用于d、f、流向分解者和下一营养级
B. 甲、乙之间能量以有机物中化学能的形式传递
C. 在绘制能量金字塔时,甲应排在乙的下方
D. 污染物在营养级乙中的浓度不一定高于营养级甲
【答案】A
【解析】
【详解】A、b是乙的同化量,去向为:呼吸消耗f + 用于生长发育繁殖d,而流向分解者、下一营养级本身就属于d(生长发育繁殖能量)的去向,A错误;
B、能量在生物群落内的相邻营养级之间,以有机物中化学能的形式传递,B正确;
C、生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的,能量金字塔中,营养级越低位置越靠下,甲营养级低于乙,因此甲排在乙下方,C正确;
D、只有难降解的污染物才会通过生物富集,使营养级越高的生物体内浓度越高,可降解污染物不一定符合这个规律,因此乙中浓度不一定高于甲,D正确。
7. 下图表示人体内环境与外界环境进行物质交换的过程,A、B为有关系统,且尿素等代谢废物主要通过B排出。下列叙述错误的是( )
A. 正常情况下,②渗入转化成①的量远大于渗入转化成③的量
B. CO₂、甲状腺激素、神经递质等需通过①的运输来发挥调节作用
C. A为循环系统,垂体释放的抗利尿激素减少使B排出的尿液增加
D. 淋巴细胞生活的内环境主要是①③,①的蛋白质含量高于②③
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据②→③→①是单箭头可知,①是血浆,②是组织液,③是淋巴,A是循环系统,②渗入转化成①的量远大于渗入转化成③的量,A正确;
B、CO₂、甲状腺激素等需通过①的运输来发挥调节作用,神经递质通过②的运输作用于突触后膜,B错误;
C、B是泌尿系统,垂体释放的抗利尿激素减少使B排出的尿液增加,C正确;
D、淋巴细胞生活的内环境是淋巴和血浆,血浆中的蛋白质含量最高,D正确。
8. 胆汁属于消化液,由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放,其分泌与释放的调节方式如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中的迷走神经属于交感神经,不受意识支配
B. ACh与肝细胞内受体结合,可使膜内变为正电位
C. ACh受体阻断剂可在一定时间内使胆汁分泌减少
D. CCK在人体内含量少,但具有高效的催化作用
【答案】C
【解析】
【详解】A、迷走神经属于副交感神经,自主神经(交感 / 副交感)均不受意识支配, A 错误;
B、乙酰胆碱(ACh)的受体位于肝细胞膜表面,肝细胞作为靶细胞,不产生动作电位,B错误;
C、ACh受体阻断剂会阻断ACh与受体结合,使ACh无法发挥促进作用,因此可在一定时间内使胆汁分泌减少,C正确;
D、缩胆囊素(CCK)属于激素,激素仅起调节作用,D错误。
9. 水杨酸(SA)是一种酚类植物激素,它与乙烯、生长素之间具有如下图所示的相互关系。下列叙述合理的是( )
A. SA由特定内分泌腺分泌,作为信使对植物生长发育产生显著影响
B. 图示乙烯合成过程存在负反馈调节机制,能显著放大调节效应
C. SA可减少生长素的积累,从而能缓解高浓度生长素的抑制作用
D. 施用适宜浓度SA或提高ACC氧化酶活性,可延长果实储存时间
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物没有内分泌腺,植物激素是由植物特定部位产生的,A错误;
B、图示中,生长素积累促进乙烯合成,乙烯又反过来促进生长素积累,该过程属于正反馈调节,正反馈会放大调节效应,B错误;
C、SA促进ACC脱氨酶,使更多ACC被分解,导致生成乙烯的ACC减少;乙烯减少后,乙烯对生长素积累的促进作用减弱,因此生长素积累减少,可缓解高浓度生长素对生长的抑制作用,C正确;
D、乙烯促进果实成熟,延长果实储存时间需要降低乙烯含量。SA可减少乙烯生成,能延长储存时间,但提高ACC氧化酶活性会促进ACC转化为乙烯,乙烯增多会加快果实成熟,缩短储存时间,D错误。
10. DNA双螺旋结构的两条链中,5'端位于染色体短臂端(染色体臂指从着丝粒到染色体两端之间的部分)的链曾被称为“沃森链”,其互补链被称为“克里克链”。下图是一同学绘制的关于DNA的某生理过程示意图(右下角不慎被撕毁),其中①②③代表核苷酸短链,箭头方向表示短链的延伸方向。下列叙述错误的是( )
A. b链是沃森链,有丝分裂中期染色体上b链数是染色体数的2倍
B. 在能量的驱动下,酶1向左移动,将该DNA的a链和b链解开
C. 短链①②③最终参与形成沃森链,并与a链盘绕成双螺旋结构
D. a链甲基化将直接抑制图示过程,使生物表型发生可遗传变化
【答案】D
【解析】
【详解】A、5'端位于染色体短臂端(染色体臂指从着丝粒到染色体两端之间的部分)的链曾被称为“沃森链”,a链左端为3',b链与a反向平行,因此b链左端(短臂端)为5',符合沃森链定义;有丝分裂中期1条染色体含2个DNA分子,每个DNA含1条b链,因此b链数是染色体数的2倍,A正确;
B、酶1是解旋酶,未解开的双链区在酶1左侧,已解开的单链区在酶1右侧,因此解旋酶需要向左移动,逐步解开a、b链,解旋过程需要能量驱动,B正确;
C、①②③是以a链(克里克链)为模板合成的片段,新合成子链与a反向平行,子链5'端位于左侧(短臂端),属于沃森链;最终①②③连接成完整的沃森链,与模板a链(克里克链)盘绕形成双螺旋结构,C正确;
D、图示过程是DNA复制,DNA甲基化是表观遗传修饰,抑制的是基因的转录过程,不会直接抑制DNA复制,因此“直接抑制图示过程”的描述错误,D错误。
11. 豌豆花的着生位置有腋生和顶生。孟德尔用纯合的腋生和顶生豌豆进行了杂交实验(相关基因用F/f表示);后来研究者重复该实验时,得到两种与孟德尔实验不同的结果,并鉴定出了另一对相关基因M/m,m基因纯合的个体表现为腋生。结合下表实验结果,有关分析错误的是( )
亲本
F1
F2腋生:顶生
实验1(孟德尔)
腋生甲×顶生
腋生
3:1
实验2(研究者)
腋生乙×顶生
腋生
13:3
实验3(研究者)
腋生丙×顶生
顶生
1:3
A. 基因F/f与M/m位于非同源染色体上,是控制同一性状的非等位基因
B. 腋生豌豆甲、乙、丙的基因型依次为FFMM、FFmm和ffmm
C. 从三组实验的F2顶生豌豆中各取一株,它们基因型相同的概率为
D. 若腋生甲与丙杂交的F1自然状态下繁殖,则F₂表型及比例与实验2的F2相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、实验2的F₂性状分离比为13:3,属于9:3:3:1的变形,说明基因F/f与M/m位于非同源染色体上,遵循自由组合定律,二者均控制花的着生位置,属于控制同一性状的非等位基因,A正确;
B、实验1为纯合腋生甲×纯合顶生(ffMM),F₂分离比为3:1,说明F₁为FfMM,因此甲基因型为FFMM;实验2腋生乙×顶生(ffMM)的F₁为FfMm,因此乙基因型为FFmm;实验3腋生丙×顶生(ffMM)的F₁为ffMm,因此丙基因型为ffmm,B正确;
C、实验1的F₂顶生基因型只有ffMM;实验2、3的F₂顶生中ffMM占、ffMm占,三者基因型相同的概率为1×× =1/9,C错误;
D、腋生甲(FFMM)与丙(ffmm)杂交的F₁为FfMm,自然状态下自交,F₂表型及比例为腋生:顶生=13:3,与实验2的F₂结果相同,D正确。
12. 芸薹属植物常见栽培种包括芸薹、黑芥和甘蓝3个二倍体基本种,以及三者通过相互杂交和染色体自然加倍形成的甘蓝型油菜、芥菜型油菜和埃塞俄比亚芥3个异源四倍体物种。根据细胞遗传学分析结果,可构建如下图所示的“三角”(图中A、B、C代表不同的染色体组,数字代表体细胞中染色体数目)。下列叙述错误的是( )
A. 甘蓝型油菜的体细胞中染色体组及染色体数为AACC,38
B. 图中3个异源四倍体自然形成过程中可能遭遇温度的骤降
C. 埃塞俄比亚芥每个染色体组含有8条或9条非同源染色体
D. 芥菜型油菜与甘蓝型油菜杂交产生的子代为可育的八倍体
【答案】D
【解析】
【详解】A、据图可知,三个二倍体中,芸薹染色体组为AA,体细胞染色体数20,因此1个A染色体组含10条染色体;芥菜型油菜为AABB,染色体数36,可推得黑芥BB共16条染色体,即1个B染色体组含8条染色体;埃塞俄比亚芥为BBCC,染色体数34,可推得甘蓝CC共18条染色体,即1个C染色体组含9条染色体。甘蓝型油菜是芸薹(AA,20条)和甘蓝(CC,18条)杂交后染色体加倍得到的,因此体细胞染色体组为AACC,染色体数为20+18=38,A正确;
B、染色体自然加倍的原理是低温抑制纺锤体形成,使染色体数目加倍,因此该过程中可能遭遇温度骤降,B正确;
C、埃塞俄比亚芥含B、C两种染色体组,1个B染色体组含8条非同源染色体,1个C染色体组含9条非同源染色体,,C正确;
D、芥菜型油菜(AABB,异源四倍体,共4个染色体组)和甘蓝型油菜(AACC,异源四倍体,共4个染色体组)杂交,子代染色体组为AABC,共4个染色体组,不是八倍体;且B、C染色体组无同源染色体,减数分裂联会紊乱,子代不可育,D错误。
13. 南极冰鱼是鲈形目、鳄冰鱼科物种的统称,以无红细胞和血红蛋白而闻名,常被称为“白血鱼”。南极冰鱼之所以能够在没有红细胞运输氧气的情况下生存繁衍,一方面是因为它们拥有更大的心脏、更粗的血管、更快的血流等适应性特征,另一方面是因为南极冰冷的海水富含溶解氧。下列叙述正确的是( )
A. 长期极寒环境引起的定向变异导致南极冰鱼的血红蛋白基因丢失
B. 南极冰鱼适应性特征是特定环境对其基因型直接定向选择的结果
C. 不同种南极冰鱼间不能进行基因交流,导致其基因库完全不同
D. 变异的利与害是相对的,气候变暖可能不利于南极冰鱼的生存
【答案】D
【解析】
【详解】A、变异是不定向的,极寒环境仅起到选择作用,不能诱导生物产生定向变异,血红蛋白基因丢失是不定向变异后经环境选择保留的结果,A错误;
B、自然选择直接作用于生物的表型(表现型),而非直接选择基因型,南极冰鱼的适应性特征是环境对其表型定向选择的结果,B错误;
C、不同种南极冰鱼存在生殖隔离,因此不能进行基因交流,但二者由共同祖先进化而来,控制基本生命活动的基因等存在共性,基因库不会完全不同,C错误;
D、变异的利与害是相对的,由生存环境决定,南极冰鱼无血红蛋白的特征适应寒冷高溶氧的环境,气候变暖会导致海水溶氧量下降,可能不利于其生存,D正确。
14. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素,具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。下图表示获得紫草宁的工艺路线,下列叙述错误的是( )
紫草外植体愈伤组织细胞悬液紫草宁
A. 过程①为脱分化,培养基中需要添加无机盐、蔗糖、激素等物质
B. 可利用射线诱导过程②中的细胞产生突变,以筛选高产突变类型
C. 紫草宁是次生代谢物,其产量与过程③中悬液的细胞密度呈正相关
D. 该工艺包含植物细胞培养技术,此技术几乎不受季节、天气的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A、过程①是紫草外植体形成愈伤组织的脱分化过程,植物组织培养的培养基需添加无机盐、蔗糖作为碳源和能源物质、生长素和细胞分裂素调节脱分化过程,A正确;
B、过程②为愈伤组织分散得到细胞悬液,可利用射线诱导悬液中的细胞发生基因突变,再从中筛选出紫草宁产量高的突变类型,属于诱变育种的应用,B正确;
C、紫草宁是植物的次生代谢物,并非细胞生长繁殖必需的产物,当细胞悬液密度过高时,营养物质消耗快、代谢废物积累、细胞活性下降,紫草宁产量会降低,因此其产量不与细胞密度呈正相关,C错误;
D、该工艺利用植物细胞培养技术生产紫草宁,培养过程在工厂人工控制的无菌、适宜条件下进行,几乎不受季节、天气等自然条件的影响,D正确。
15. 微生物菌种的高通量筛选是一种高效的现代生物技术。该技术通常以包含多个小孔的微孔板为操作载体,结合灵敏、快速的检测仪器,能在短时间内对成千上万个突变菌株进行自动化检测与分析,从而快速筛选出目的菌株。下列叙述正确的是( )
A. 菌种的选育是发酵工程的中心环节,优良菌种可从自然界筛选
B. 微孔板能提供均一且独立的培养环境,便于菌株的平行培养与检测
C. 将待选菌株接种于微孔板后,应对微孔板进行高压蒸汽灭菌
D. 欲筛选能分泌所需抗体的杂交瘤细胞,需向微孔板中加入特定的选择培养基
【答案】B
【解析】
【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程,优良菌种可从自然界筛选,A错误;
B、微孔板的多个小孔相互独立,可提供均一的培养环境,能同时对大量菌株进行平行培养和检测,B正确;
C、高压蒸汽灭菌会杀灭待选菌株,灭菌操作需在接种前对微孔板等器材进行,接种后不能进行灭菌处理,C错误;
D、特定选择培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞,筛选能分泌所需抗体的杂交瘤细胞需要进行抗原-抗体杂交检测,不需要加入选择培养基,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 辣椒是我国种植面积最大的蔬菜,喜温喜光,对低温弱光较为敏感。回答下列问题。
(1)光合作用实质是一系列氧化还原反应,其最初电子供体是________。希尔反应模拟了光反应阶段的部分变化,蓝色染料DCIP(2,6-二氯酚靛酚)可作为希尔反应中的氧化剂,被还原后会褪为无色,DCIP相当于光反应中的________(填物质)。
(2)有人推测低温弱光会导致辣椒叶绿体受损。请利用DCIP等设计实验验证该推测(写出设计思路即可):_______。
(3)为筛选耐低温弱光的辣椒品种,研究人员将两个品种P1和P2先置于低温弱光条件下培养6天,再转入正常环境恢复培养4天,期间定期测定叶片的气孔导度和总叶绿素含量,结果如下图。
据图初步判断辣椒品种_______更适合在低温弱光下种植,依据是_______。
【答案】(1) ①. 水(或“H2O”) ②. NADP+(或“氧化型辅酶Ⅱ”)
(2)取等量的低温弱光处理前后的辣椒叶片(或经低温弱光处理组和对照组的辣椒叶片),制备等体积等浓度的离体叶绿体悬浮液;向各悬浮液加入等量且足量的DCIP溶液,置于相同且适宜的光照条件下培养;一定时间后检测溶液的褪色情况(或颜色变化等),记录结果并比较
(3) ①. P1 ②. 低温弱光条件下P1的叶片气孔导度下降幅度更小(且更容易恢复);P1的总叶绿素含量下降幅度更小(且能一定程度恢复)
【解析】
【小问1详解】
光合作用光反应阶段,水在光下分解为O2和H+,同时释放电子,因此水是光合作用最初的电子供体。希尔反应中,DCIP作为氧化剂被还原后褪色,其作用相当于光反应中作为电子受体的NADP+(氧化型辅酶Ⅱ),NADP+接受电子和H+后被还原为NADPH(还原型辅酶Ⅱ)。
【小问2详解】
本实验基于希尔反应原理:离体叶绿体光照下通过光反应释放电子,蓝色DCIP作为人工电子受体被还原后褪色,溶液褪色速率可反映叶绿体光反应活性。若低温弱光致叶绿体受损,其电子传递能力下降,DCIP还原变慢、褪色变浅。实验遵循单一变量原则,取等量低温弱光处理与正常培养的辣椒叶片,制备等浓度叶绿体悬浮液,加等量DCIP后置于相同适宜光照下,对比两组溶液褪色情况,即可验证推测。
【小问3详解】
气孔导度反映叶片与外界的气体交换能力,叶绿素是光合作用的核心色素,二者直接影响光合效率。从左图(气孔导度)可见:0-6天低温弱光处理期,P1气孔导度下降幅度远小于P2;6-10天恢复培养期,P1气孔导度快速回升,P2恢复缓慢。从右图(总叶绿素含量)可见:0-6天处理期,P1叶绿素含量下降幅度更小;6-10天恢复期,P1叶绿素含量可部分恢复,P2持续下降。 因此P1在低温弱光下光合系统受影响更小,更适合在该环境下种植。
17. 高原鼠兔是青藏高原的特有种和关键种,对维护青藏高原生物多样性及生态系统的平衡起到重要作用。回答下列问题。
(1)调查鼠兔的种群密度可用标记重捕法。若在1公顷区域内,第一次捕获并标记40只鼠兔,第二次捕获36只,其中有标记的15只,标记物不影响鼠兔的生存和活动并可用于探测鼠兔的状态,第一次标记的鼠兔在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠兔出生而种群总数量稳定,则该区域鼠兔的实际种群密度最接近____只/公顷。
(2)在退化的草场上,高原鼠兔常采食黄花棘豆等对家畜有毒的牧草。由于高原鼠兔对这些有毒牧草有着非凡的“抵抗力”,因而具有更广的营养生态位。营养生态位通常指动物能够实际和潜在占据、利用或适应的食物资源,是动物生态位的一部分。据此分析,研究高原鼠兔的生态位时,除了营养生态位之外还需研究_______(写出两点即可)。每种生物都占据着相对稳定的生态位的意义是_______。
(3)高原鼠兔和高原鼢鼠都以植物为食,野外收集高原鼠兔和高原鼢鼠天敌的粪便,通过显微分析可判断它们在天敌食物中出现的频度(含有某种生物的样本占样本总数的百分比),结果如下表所示:
天敌
在天敌食物中出现的频度(%)
高原鼠兔
高原鼢鼠
赤狐
100
87
艾鼬
96
73
香鼬
100
0
①请根据表格信息,画出由植物及表中生物构成的食物网_______。
②高原鼠兔能通过天敌发出的声音和散发的气味来躲避天敌,这利用了______信息的作用。
(4)高原鼠兔主要取食毛茛科植物(阳生植物),牦牛主要取食更高大的莎草科植物。据此推测高原鼠兔的种群密度会随着放牧强度的适当增加而________(填“增大”或“减小”),原因是_______。
【答案】(1)84 (2) ①. 栖息地、天敌、与其他物种的关系等 ②. 有利于不同生物充分利用环境资源
(3) ①. ②. 物理信息和化学信息
(4) ①. 增大 ②. 高大的莎草科植物被取食后,为低矮的毛茛科植物生长提供了更充足的阳光和空间,从而为鼠兔提供了更多的食物
【解析】
【小问1详解】
标记重捕法公式为种群总数N=初次存活标记数×重捕总数/重捕中标记数,初次标记40只,重捕前死亡5只,有效标记数为35,种群总数量稳定,代入计算得N=35×36/15=84只/公顷。
【小问2详解】
研究动物生态位除食物外,还需研究栖息地、天敌、与其他物种的关系等;相对稳定的生态位可以减少种间竞争,利于不同生物充分利用环境资源,维持群落和生态系统稳定。
【小问3详解】
①食物链起点为生产者,再结合表中数据构建食物网如图:。
②声音属于物理信息,气味属于化学信息,因此高原鼠兔利用了物理和化学信息的作用。
【小问4详解】
高原鼠兔的食物是阳生的毛茛科,适当增加放牧后,牦牛吃掉高大的莎草科植物被取食后,为低矮的毛茛科植物生长提供了更充足的阳光和空间,毛茛科数量增多,高原鼠兔食物更充足,因此种群密度增大。
18. 正常状态下,人体组织细胞表面的PD-L1蛋白与活化的T细胞表面的PD-1蛋白结合后,会抑制T细胞活化和增殖,避免过度免疫。肿瘤细胞则通过高表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”,这是肿瘤免疫逃逸的途径之一。回答下列问题。
(1)肿瘤的发生主要与免疫系统的_______功能降低有关。
(2)PD-L1是在________(填“游离”或“附着在内质网上”)的核糖体上开始合成的。研究表明,PD-L1的棕榈酰化修饰(将棕榈酸共价结合至蛋白质半胱氨酸残基)可使PD-L1更稳定地存在于相关细胞表面,进而_______(填“促进”或“抑制”)免疫逃逸。
(3)临床上常使用PD-L1抗体进行肿瘤治疗,其原理是_______。有器官移植史的肿瘤患者不宜使用PD-L1抗体进行治疗,原因可能是_______。
(4)如果肿瘤细胞高表达PD-L1,而T细胞表面没有相应的高水平PD-1,则肿瘤细胞对T细胞的抑制作用不明显。据此科学家猜测:肿瘤细胞可能通过某种机制提高了T细胞的PD-1表达量,从而增强了PD-L1/PD-1通路的抑制信号。为验证此猜测,研究人员利用体外细胞培养技术设计了如下实验方案,请在下表空白处填写相应内容。
组别
处理
结果(PD-1表达量)
对照组
a:______
+
实验组
b:______
+++
说明:“+”越多表示表达量越高
进一步研究发现,肿瘤细胞提高T细胞PD-1表达量的一种机制是通过高表达吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO1)将色氨酸最终代谢为犬尿酸,犬尿酸激活T细胞内受体,从而促进PD-1基因表达。请据此提出癌症治疗的一种新思路:_______。
【答案】(1)免疫监视
(2) ①. 游离 ②. 促进
(3) ①. PD-L1抗体与PD-L1结合,阻断了PD-1与PD-L1结合,解除对T细胞的抑制 ②. 使用PD-L1抗体治疗会产生较强的免疫排斥反应
(4) ①. T细胞单独培养 ②. T细胞与肿瘤细胞共同培养 ③. 开发能够特异性抑制IDO1活性的靶向药物/开发降低IDO1表达的靶向药物/开发能够阻断“犬尿酸-细胞内受体”信号通路的药物/开发该细胞内受体的拮抗剂药物
【解析】
【小问1详解】
免疫系统的三大功能为免疫防御、免疫自稳、免疫监视。其中免疫监视负责识别和清除突变的肿瘤细胞,该功能降低会导致肿瘤发生。
【小问2详解】
PD-L1是位于细胞膜表面的膜蛋白,其合成起始于游离的核糖体,在核糖体中合成一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程。棕榈酰化修饰使PD-L1更稳定地存在于细胞表面,会增强PD-1/PD-L1通路对T细胞的抑制,进而促进肿瘤的免疫逃逸。
【小问3详解】
PD-L1抗体的作用原理:通过竞争性结合肿瘤细胞表面的PD-L1,阻断其与T细胞表面PD-1的结合,从而解除T细胞的活化抑制,恢复T细胞的抗肿瘤活性。器官移植患者禁用原因:器官移植的核心是抑制免疫排斥,而PD-L1抗体会全面激活免疫系统,导致移植器官被机体强烈排斥,引发移植失败。
【小问4详解】
验证“肿瘤细胞可提高T细胞PD-1表达量”的假设,需设置对照组与实验组,控制变量(是否接触肿瘤细胞)。对照组:T细胞单独培养,PD-1基础表达(+);实验组:T细胞与肿瘤细胞共培养,若假设成立,PD-1表达升高(+++),由此可证肿瘤细胞能上调T细胞PD-1。肿瘤细胞通过高表达IDO1将色氨酸代谢为犬尿酸,犬尿酸激活T细胞内受体,促进PD-1基因表达,增强免疫抑制。因此,可开发以下靶向策略: 抑制IDO1酶活性(如小分子抑制剂);降低IDO1基因表达(如siRNA或CRISPR干预);阻断犬尿酸与其细胞内受体的结合(如受体拮抗剂);干扰“犬尿酸-受体”下游信号通路。(以上任一策略均可有效降低T细胞PD-1表达,恢复抗肿瘤免疫应答)
19. 某单基因遗传病症状较轻且不影响婚育,是由正常基因突变后表达出异常蛋白质引起的。该遗传病有多种遗传方式,每种遗传方式的致病基因种类不同。图1中甲、乙两个家系的相关基因分别用A/a和B/b表示(两个家系均不含对方的致病基因);用特异性抗体对乙家系成员相关蛋白进行检测的结果如下表。不考虑其他变异,回答下列问题。
表 乙家系成员相关蛋白的检测结果
个体
Ⅰ-1
Ⅰ-2
Ⅱ-2
Ⅱ-3
正常蛋白抗体检测
+
+
+
-
异常蛋白抗体检测
-
+
-
+
说明:“+”表示能检测到相关蛋白,“-”表示不能检测到相关蛋白
(1)结合遗传系谱图和表格,通过个体_______可判断乙家系该病的遗传方式是_______。基因A/a_______(填“可能”或“不可能”)位于XY染色体同源区段。
(2)请在下列方框中画出乙家系Ⅰ-2生育Ⅱ-3时,减数第一次分裂后期的细胞分裂模式图_______(画出两对染色体即可,并标注B/b基因)。
(3)假如甲、乙家系的Ⅲ-1婚配,所生女儿经表中异常蛋白抗体检测结果为“-”,则该女孩患病的概率为_______。
(4)研究发现另一种蛋白P与该遗传病直接相关。科研人员研究了甲、乙两个家系的致病基因对P蛋白合成的影响,得到图2所示结果(条带越宽,物质含量越高)。
据图推测,甲家系致病基因的作用机理是_______;乙家系致病基因的作用机理是通过______(填“促进”或“抑制”)P蛋白基因的_______过程而影响P蛋白的合成。
【答案】(1) ①. Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-3 ②. 伴X染色体显性遗传 ③. 不可能
(2) (3)1/2
(4) ①. 通过抑制P蛋白基因的转录过程而影响P蛋白的合成 ②. 抑制 ③. 翻译
【解析】
【小问1详解】
根据表格,乙家系中Ⅰ-2同时含正常和异常蛋白(为杂合子且患病,说明该病由显性基因决定的),又因为Ⅰ-1仅含正常蛋白(不含致病基因),而他们的儿子Ⅱ-3仅含异常蛋白(仅含致病基因),可判断乙病为伴X染色体显性遗传,结合系谱:Ⅰ-1(正常男,基因型XbY)和Ⅰ-2(患病女,XBXb)生育Ⅱ-3(患病男,XBY),完全符合检测结果。对甲家系,Ⅰ-1和Ⅰ-2患病其儿子Ⅱ-3正常可知为显性遗传病,若A/a位于XY同源区段,双亲Ⅰ-1(XAYa)和Ⅰ-2(XAXa)生育的患病儿子Ⅱ-2,Y染色体一定携带a,与正常女Ⅱ-1(XaXa)生育的儿子Ⅲ-1应为XaYa(正常),与系谱中Ⅲ-1患病矛盾,因此不可能位于XY同源区段。由于Ⅲ-1患病其母亲Ⅱ-1正常可知甲家系该病为常染色体显性遗传病。
【小问2详解】
乙家系Ⅰ-2(XBXb)生育Ⅱ-3(XBY)时,所以卵细胞含B基因,减数第一次分裂后期的细胞分裂模式图,如图:
【小问3详解】
甲病为常染色体显性遗传,由两个家系均不含对方的致病基因可知,甲家系由于Ⅱ-1正常(aa),所以Ⅲ-1基因型为AaXbY,乙家系由于Ⅱ-2正常(aaXbXb)Ⅱ-1患乙病(aaXBY),所以Ⅲ-1基因型为aaXBXb。女儿异常蛋白检测为"-",说明女儿不含乙病致病基因XB,不会患乙病,仅考虑甲病:Aa×aa,后代患甲病(A_)的概率为1/2。
【小问4详解】
由图可知,甲家系中患者PmRNA含量就比正常人低,P蛋白含量也更低,说明甲致病基因通过抑制P蛋白基因的转录过程,进而影响P蛋白的合成;乙家系中患者PmRNA含量与正常人相近,但P蛋白含量降低,说明乙致病基因不影响转录,通过抑制P蛋白基因的翻译过程减少P蛋白合成。
20. 低温逆境胁迫是造成农作物减产的主要因素之一。植物冷诱导基因(COR)是由冷胁迫调节的一类基因,能在低温等条件下被激活产生冷调节蛋白,提高植物的抗寒性。研究人员欲借助农杆菌转化法将COR基因导入马铃薯细胞,以获得抗冻的马铃薯品种。结合下列图解,回答下列问题。
(1)若采用PCR技术对n个COR基因进行扩增,第3次循环需要_______个引物1和_______个引物2。
(2)启动子可分为组成型启动子(每种组织器官中均发挥作用)、组织特异型启动子(特定组织器官中才能发挥作用)和诱导型启动子(特定条件刺激才能发挥作用)。为使马铃薯块茎在低温刺激下才启动COR基因的表达,构建的基因表达载体中含有的启动子类型应包括_______。终止子相当于一盏红色信号灯,可使_______停止催化相关核苷酸链的延伸。
(3)构建基因表达载体时,若遇到平末端与黏性末端无法连接,可先用Klenow酶(具有与DNA聚合酶作用相似的特性)将黏性末端补平,或先用T4DNA聚合酶将3'-黏性末端切平,然后再与平末端连接。现已知COR基因的A端已被限制酶KpnⅠ切割,B端已被限制酶EcoRⅠ切割。为使COR基因与质粒正确连接,需选用_____酶对COR基因的_____端进行加工处理;不选用另一种酶的原因是_______。
(4)筛选被农杆菌成功转化的马铃薯细胞时,需使用含_______的选择培养基。
【答案】(1) ①. 0 ②. 4n
(2) ①. (块茎)组织特异型和(低温刺激)诱导型 ②. RNA聚合酶
(3) ①. T4 DNA聚合(酶) ②. A端 ③. Klenow酶只能将游离的脱氧核苷酸连接到已有链的3’末端,不能按3’→5’方向延伸脱氧核苷酸链,故不能将COR基因的A端补平
(4)潮霉素
【解析】
【小问1详解】
若采用PCR技术对n个COR基因进行扩增,图中磷酸端为5’端,子链延伸的方向为5’→3’因此需要利用的引物是引物2和引物3;不需要引物1和引物4,由于第3次循环是以第二次循环得到的产物为模板的,且第二次循环得到的DNA片段为22=4个,则在第3次循环过程中需要合成的子链数为8个,因此采用PCR技术对n个COR基因进行扩增,第3次循环需要消耗的引物2和引物3的数目均为4n个;即需要0个引物1和4n个引物2。
【小问2详解】
启动子可分为组成型启动子(每种组织器官中均发挥作用)、组织特异型启动子(特定组织器官中才能发挥作用)和诱导型启动子(特定条件刺激才能发挥作用)。为使马铃薯块茎在低温刺激下才启动COR基因的表达,构建的基因表达载体中含有的启动子类型应包括(块茎)组织特异型和(低温刺激)诱导型。终止子相当于一盏红色信号灯,可使RNA聚合酶停止催化相关核苷酸链的延伸。
【小问3详解】
构建基因表达载体时,若遇到平末端与黏性末端无法连接,可先用Klenow酶(具有与DNA聚合酶作用相似的特性),能够使子链由5’→3’延伸,因而可将黏性末端补平,或先用T4DNA聚合酶将3'-黏性末端切平,然后再与平末端连接。现已知COR基因的A端已被限制酶KpnⅠ切割,该部位暴露出来的是3’端,B端已被限制酶EcoRⅠ切割,该部位暴露出来的是5’端。为使COR基因与质粒正确连接,需选用T4 DNA聚合酶对COR基因的A端进行加工处理;Klenow酶只能将游离的脱氧核苷酸连接到已有链的3’末端,不能按3’→5’方向延伸脱氧核苷酸链,因而不被选择。
【小问4详解】
筛选被农杆菌成功转化的马铃薯细胞时,需使用含潮霉素的选择培养基,因为潮霉素抗性基因和目的基因一同转入到受体细胞中,据此可进行鉴定。
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生物学
满分:100分考试 时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案选项涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案选项。作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应区域,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3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 在细胞内,马达蛋白可沿着细胞骨架定向运输“货物”。如图为马达蛋白运输某细胞器的示意图,下列叙述错误的是( )
A. 图中细胞器被运至耗能部位,并在内膜上消耗O2产生CO2
B. 马达蛋白和细胞骨架均能与双缩脲试剂产生紫色反应
C. 细胞骨架还与能量转化、信息传递等生命活动密切相关
D. 马达蛋白沿着细胞骨架“行走”时可能会发生构象改变
2. Piezo是广泛分布于多种类型细胞的阳离子通道。当受机械外力作用时,Piezo可被激活而引起阳离子内流。下列叙述错误的是( )
A. 相关离子通过Piezo运输时不消耗ATP
B. 相关离子被转运时需与Piezo特异性结合
C. Piezo开放会缩小膜两侧相关离子的浓度差
D. Piezo开放可将机械信号转化为电信号
3. 科研人员利用甲~丁四种肽段以不同组合方式构建了多种纤维素酶。为研究这些纤维素酶的活性,科研人员制备了分别含W1~W4四种纤维素的凝胶,用不同的纤维素酶处理后再用刚果红染色(刚果红可与纤维素形成红色复合物,但不与纤维素水解产物发生这种反应),凝胶染色情况的检测结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. W1~W4四种纤维素的不同之处在于其单体种类不同
B. 该实验自变量是酶的不同肽段组合,因变量是凝胶染色情况
C. 肽段甲促进了肽段乙-丙-丁对W1的催化
D. 肽段丙-丁促进乙对W3的催化而抑制乙对W4的催化
4. 砷通过转运蛋白F进入根细胞,可导致细胞内自由基含量升高。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性。研究发现,砷能激活蛋白C,激活后的蛋白C使F磷酸化,进而诱导细胞膜内陷形成含有F的囊泡;砷和磷可竞争性通过F。下列叙述错误的是( )
A. 砷胁迫使植物对磷的吸收减少,导致细胞能量代谢受阻
B. 砷进入细胞后可能使蛋白质活性下降,导致细胞衰老
C. 蛋白C缺失的拟南芥突变体根细胞膜上F含量下降
D. 适当提高培养环境中磷酸盐浓度能缓解砷对拟南芥的毒害
5. 种群S形增长的前提之一是种群增长率的最大值发生在种群密度最低的时候。事实上,有些生物在种群密度很低时,其种群数量是下降的,并因此走向灭绝(即“阿利效应”)。生物学家将生物分为r对策生物和K对策生物,下图两曲线分别表示这两类生物一年后种群数量(Nt+1)和当年种群数量(Nt)之间的关系。下列叙述错误的是( )
A. r对策的有害生物没有X点,因而很难被有效清除
B. S点的种群数量为环境容纳量,即该环境中的种群最大数量
C. K对策生物数量一旦跌破某个阈值,往往会出现阿利效应
D. 产生阿利效应的原因有难以寻找配偶、遗传多样性锐减等
6. 甲、乙为某生态系统中两个相邻的营养级,下图为一年内甲、乙各部分能量的相对值。下列叙述错误的是( )
A. b来自c,用于d、f、流向分解者和下一营养级
B. 甲、乙之间能量以有机物中化学能的形式传递
C. 在绘制能量金字塔时,甲应排在乙的下方
D. 污染物在营养级乙中的浓度不一定高于营养级甲
7. 下图表示人体内环境与外界环境进行物质交换的过程,A、B为有关系统,且尿素等代谢废物主要通过B排出。下列叙述错误的是( )
A. 正常情况下,②渗入转化成①的量远大于渗入转化成③的量
B. CO₂、甲状腺激素、神经递质等需通过①的运输来发挥调节作用
C. A为循环系统,垂体释放的抗利尿激素减少使B排出的尿液增加
D. 淋巴细胞生活的内环境主要是①③,①的蛋白质含量高于②③
8. 胆汁属于消化液,由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放,其分泌与释放的调节方式如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中的迷走神经属于交感神经,不受意识支配
B. ACh与肝细胞内受体结合,可使膜内变为正电位
C. ACh受体阻断剂可在一定时间内使胆汁分泌减少
D. CCK在人体内含量少,但具有高效的催化作用
9. 水杨酸(SA)是一种酚类植物激素,它与乙烯、生长素之间具有如下图所示的相互关系。下列叙述合理的是( )
A. SA由特定内分泌腺分泌,作为信使对植物生长发育产生显著影响
B. 图示乙烯合成过程存在负反馈调节机制,能显著放大调节效应
C. SA可减少生长素的积累,从而能缓解高浓度生长素的抑制作用
D. 施用适宜浓度SA或提高ACC氧化酶活性,可延长果实储存时间
10. DNA双螺旋结构的两条链中,5'端位于染色体短臂端(染色体臂指从着丝粒到染色体两端之间的部分)的链曾被称为“沃森链”,其互补链被称为“克里克链”。下图是一同学绘制的关于DNA的某生理过程示意图(右下角不慎被撕毁),其中①②③代表核苷酸短链,箭头方向表示短链的延伸方向。下列叙述错误的是( )
A. b链是沃森链,有丝分裂中期染色体上b链数是染色体数的2倍
B. 在能量的驱动下,酶1向左移动,将该DNA的a链和b链解开
C. 短链①②③最终参与形成沃森链,并与a链盘绕成双螺旋结构
D. a链甲基化将直接抑制图示过程,使生物表型发生可遗传变化
11. 豌豆花的着生位置有腋生和顶生。孟德尔用纯合的腋生和顶生豌豆进行了杂交实验(相关基因用F/f表示);后来研究者重复该实验时,得到两种与孟德尔实验不同的结果,并鉴定出了另一对相关基因M/m,m基因纯合的个体表现为腋生。结合下表实验结果,有关分析错误的是( )
亲本
F1
F2腋生:顶生
实验1(孟德尔)
腋生甲×顶生
腋生
3:1
实验2(研究者)
腋生乙×顶生
腋生
13:3
实验3(研究者)
腋生丙×顶生
顶生
1:3
A. 基因F/f与M/m位于非同源染色体上,是控制同一性状的非等位基因
B. 腋生豌豆甲、乙、丙的基因型依次为FFMM、FFmm和ffmm
C. 从三组实验的F2顶生豌豆中各取一株,它们基因型相同的概率为
D. 若腋生甲与丙杂交的F1自然状态下繁殖,则F₂表型及比例与实验2的F2相同
12. 芸薹属植物常见栽培种包括芸薹、黑芥和甘蓝3个二倍体基本种,以及三者通过相互杂交和染色体自然加倍形成的甘蓝型油菜、芥菜型油菜和埃塞俄比亚芥3个异源四倍体物种。根据细胞遗传学分析结果,可构建如下图所示的“三角”(图中A、B、C代表不同的染色体组,数字代表体细胞中染色体数目)。下列叙述错误的是( )
A. 甘蓝型油菜的体细胞中染色体组及染色体数为AACC,38
B. 图中3个异源四倍体自然形成过程中可能遭遇温度的骤降
C. 埃塞俄比亚芥每个染色体组含有8条或9条非同源染色体
D. 芥菜型油菜与甘蓝型油菜杂交产生的子代为可育的八倍体
13. 南极冰鱼是鲈形目、鳄冰鱼科物种的统称,以无红细胞和血红蛋白而闻名,常被称为“白血鱼”。南极冰鱼之所以能够在没有红细胞运输氧气的情况下生存繁衍,一方面是因为它们拥有更大的心脏、更粗的血管、更快的血流等适应性特征,另一方面是因为南极冰冷的海水富含溶解氧。下列叙述正确的是( )
A. 长期极寒环境引起的定向变异导致南极冰鱼的血红蛋白基因丢失
B. 南极冰鱼适应性特征是特定环境对其基因型直接定向选择的结果
C. 不同种南极冰鱼间不能进行基因交流,导致其基因库完全不同
D. 变异的利与害是相对的,气候变暖可能不利于南极冰鱼的生存
14. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素,具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。下图表示获得紫草宁的工艺路线,下列叙述错误的是( )
紫草外植体愈伤组织细胞悬液紫草宁
A. 过程①为脱分化,培养基中需要添加无机盐、蔗糖、激素等物质
B. 可利用射线诱导过程②中的细胞产生突变,以筛选高产突变类型
C. 紫草宁是次生代谢物,其产量与过程③中悬液的细胞密度呈正相关
D. 该工艺包含植物细胞培养技术,此技术几乎不受季节、天气的影响
15. 微生物菌种的高通量筛选是一种高效的现代生物技术。该技术通常以包含多个小孔的微孔板为操作载体,结合灵敏、快速的检测仪器,能在短时间内对成千上万个突变菌株进行自动化检测与分析,从而快速筛选出目的菌株。下列叙述正确的是( )
A. 菌种的选育是发酵工程的中心环节,优良菌种可从自然界筛选
B. 微孔板能提供均一且独立的培养环境,便于菌株的平行培养与检测
C. 将待选菌株接种于微孔板后,应对微孔板进行高压蒸汽灭菌
D. 欲筛选能分泌所需抗体的杂交瘤细胞,需向微孔板中加入特定的选择培养基
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 辣椒是我国种植面积最大的蔬菜,喜温喜光,对低温弱光较为敏感。回答下列问题。
(1)光合作用实质是一系列氧化还原反应,其最初电子供体是________。希尔反应模拟了光反应阶段的部分变化,蓝色染料DCIP(2,6-二氯酚靛酚)可作为希尔反应中的氧化剂,被还原后会褪为无色,DCIP相当于光反应中的________(填物质)。
(2)有人推测低温弱光会导致辣椒叶绿体受损。请利用DCIP等设计实验验证该推测(写出设计思路即可):_______。
(3)为筛选耐低温弱光的辣椒品种,研究人员将两个品种P1和P2先置于低温弱光条件下培养6天,再转入正常环境恢复培养4天,期间定期测定叶片的气孔导度和总叶绿素含量,结果如下图。
据图初步判断辣椒品种_______更适合在低温弱光下种植,依据是_______。
17. 高原鼠兔是青藏高原的特有种和关键种,对维护青藏高原生物多样性及生态系统的平衡起到重要作用。回答下列问题。
(1)调查鼠兔的种群密度可用标记重捕法。若在1公顷区域内,第一次捕获并标记40只鼠兔,第二次捕获36只,其中有标记的15只,标记物不影响鼠兔的生存和活动并可用于探测鼠兔的状态,第一次标记的鼠兔在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠兔出生而种群总数量稳定,则该区域鼠兔的实际种群密度最接近____只/公顷。
(2)在退化的草场上,高原鼠兔常采食黄花棘豆等对家畜有毒的牧草。由于高原鼠兔对这些有毒牧草有着非凡的“抵抗力”,因而具有更广的营养生态位。营养生态位通常指动物能够实际和潜在占据、利用或适应的食物资源,是动物生态位的一部分。据此分析,研究高原鼠兔的生态位时,除了营养生态位之外还需研究_______(写出两点即可)。每种生物都占据着相对稳定的生态位的意义是_______。
(3)高原鼠兔和高原鼢鼠都以植物为食,野外收集高原鼠兔和高原鼢鼠天敌的粪便,通过显微分析可判断它们在天敌食物中出现的频度(含有某种生物的样本占样本总数的百分比),结果如下表所示:
天敌
在天敌食物中出现的频度(%)
高原鼠兔
高原鼢鼠
赤狐
100
87
艾鼬
96
73
香鼬
100
0
①请根据表格信息,画出由植物及表中生物构成的食物网_______。
②高原鼠兔能通过天敌发出的声音和散发的气味来躲避天敌,这利用了______信息的作用。
(4)高原鼠兔主要取食毛茛科植物(阳生植物),牦牛主要取食更高大的莎草科植物。据此推测高原鼠兔的种群密度会随着放牧强度的适当增加而________(填“增大”或“减小”),原因是_______。
18. 正常状态下,人体组织细胞表面的PD-L1蛋白与活化的T细胞表面的PD-1蛋白结合后,会抑制T细胞活化和增殖,避免过度免疫。肿瘤细胞则通过高表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”,这是肿瘤免疫逃逸的途径之一。回答下列问题。
(1)肿瘤的发生主要与免疫系统的_______功能降低有关。
(2)PD-L1是在________(填“游离”或“附着在内质网上”)的核糖体上开始合成的。研究表明,PD-L1的棕榈酰化修饰(将棕榈酸共价结合至蛋白质半胱氨酸残基)可使PD-L1更稳定地存在于相关细胞表面,进而_______(填“促进”或“抑制”)免疫逃逸。
(3)临床上常使用PD-L1抗体进行肿瘤治疗,其原理是_______。有器官移植史的肿瘤患者不宜使用PD-L1抗体进行治疗,原因可能是_______。
(4)如果肿瘤细胞高表达PD-L1,而T细胞表面没有相应的高水平PD-1,则肿瘤细胞对T细胞的抑制作用不明显。据此科学家猜测:肿瘤细胞可能通过某种机制提高了T细胞的PD-1表达量,从而增强了PD-L1/PD-1通路的抑制信号。为验证此猜测,研究人员利用体外细胞培养技术设计了如下实验方案,请在下表空白处填写相应内容。
组别
处理
结果(PD-1表达量)
对照组
a:______
+
实验组
b:______
+++
说明:“+”越多表示表达量越高
进一步研究发现,肿瘤细胞提高T细胞PD-1表达量的一种机制是通过高表达吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO1)将色氨酸最终代谢为犬尿酸,犬尿酸激活T细胞内受体,从而促进PD-1基因表达。请据此提出癌症治疗的一种新思路:_______。
19. 某单基因遗传病症状较轻且不影响婚育,是由正常基因突变后表达出异常蛋白质引起的。该遗传病有多种遗传方式,每种遗传方式的致病基因种类不同。图1中甲、乙两个家系的相关基因分别用A/a和B/b表示(两个家系均不含对方的致病基因);用特异性抗体对乙家系成员相关蛋白进行检测的结果如下表。不考虑其他变异,回答下列问题。
表 乙家系成员相关蛋白的检测结果
个体
Ⅰ-1
Ⅰ-2
Ⅱ-2
Ⅱ-3
正常蛋白抗体检测
+
+
+
-
异常蛋白抗体检测
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说明:“+”表示能检测到相关蛋白,“-”表示不能检测到相关蛋白
(1)结合遗传系谱图和表格,通过个体_______可判断乙家系该病的遗传方式是_______。基因A/a_______(填“可能”或“不可能”)位于XY染色体同源区段。
(2)请在下列方框中画出乙家系Ⅰ-2生育Ⅱ-3时,减数第一次分裂后期的细胞分裂模式图_______(画出两对染色体即可,并标注B/b基因)。
(3)假如甲、乙家系的Ⅲ-1婚配,所生女儿经表中异常蛋白抗体检测结果为“-”,则该女孩患病的概率为_______。
(4)研究发现另一种蛋白P与该遗传病直接相关。科研人员研究了甲、乙两个家系的致病基因对P蛋白合成的影响,得到图2所示结果(条带越宽,物质含量越高)。
据图推测,甲家系致病基因的作用机理是_______;乙家系致病基因的作用机理是通过______(填“促进”或“抑制”)P蛋白基因的_______过程而影响P蛋白的合成。
20. 低温逆境胁迫是造成农作物减产的主要因素之一。植物冷诱导基因(COR)是由冷胁迫调节的一类基因,能在低温等条件下被激活产生冷调节蛋白,提高植物的抗寒性。研究人员欲借助农杆菌转化法将COR基因导入马铃薯细胞,以获得抗冻的马铃薯品种。结合下列图解,回答下列问题。
(1)若采用PCR技术对n个COR基因进行扩增,第3次循环需要_______个引物1和_______个引物2。
(2)启动子可分为组成型启动子(每种组织器官中均发挥作用)、组织特异型启动子(特定组织器官中才能发挥作用)和诱导型启动子(特定条件刺激才能发挥作用)。为使马铃薯块茎在低温刺激下才启动COR基因的表达,构建的基因表达载体中含有的启动子类型应包括_______。终止子相当于一盏红色信号灯,可使_______停止催化相关核苷酸链的延伸。
(3)构建基因表达载体时,若遇到平末端与黏性末端无法连接,可先用Klenow酶(具有与DNA聚合酶作用相似的特性)将黏性末端补平,或先用T4DNA聚合酶将3'-黏性末端切平,然后再与平末端连接。现已知COR基因的A端已被限制酶KpnⅠ切割,B端已被限制酶EcoRⅠ切割。为使COR基因与质粒正确连接,需选用_____酶对COR基因的_____端进行加工处理;不选用另一种酶的原因是_______。
(4)筛选被农杆菌成功转化的马铃薯细胞时,需使用含_______的选择培养基。
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