内容正文:
红桥区2025-2026学年度第二学期阶段性质量检测(一)
高三生物学
一、选择题(共12题,每题4分,共48分。在每题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。)
1. KKL-40是一种小分子抑制剂,其衍生物有望成为新一代的重要候选抗生素药物。KKL-40主要通过结合rRNA从而抑制后者的生理功能。KKL-40抑制的主要生理过程是( )
A. DNA→DNA B. DNA→RNA
C. RNA→蛋白质 D. RNA→DNA
【答案】C
【解析】
【详解】rRNA是核糖体的核心组成成分,核糖体是翻译过程(RNA→蛋白质)的场所,抑制rRNA的生理功能会直接导致核糖体无法正常执行功能,进而抑制翻译过程,ABD不符合题意;C符合题意。
2. 电影《哪吒2》里太乙真人用莲藕重塑哪吒肉身的情节让人觉得很神奇。从生物学视角剖析,下列叙述错误的是( )
A. 从元素和化合物组成的角度看可行,莲藕和人体具有相似的元素组成
B. 从细胞结构与功能角度看可行,将莲藕细胞中的细胞壁、叶绿体、液泡等结构去掉即可
C. 从遗传物质角度看难度较大,需进行大量基因编辑
D. 从生物进化的角度分析可行,人和莲藕由原始的共同祖先进化而来
【答案】B
【解析】
【详解】A、从元素和化合物组成的角度看,动物细胞和植物细胞的元素组成相似,莲藕和人体具有相似的元素种类,A正确;
B、动物细胞的功能依赖完整且特化的结构(如流动性强的细胞膜、中心体等),仅去除植物细胞的部分结构无法实现功能与动物细胞完全匹配,B错误;
C、从遗传物质的序列角度看,人体与莲藕细胞的DNA信息差别大,要让莲藕的DNA转变为编码人体结构的形式,需借助基因编辑技术进行大量基因编辑,C正确;
D、从生物进化历程看,地球上生物起源于共同祖先,之后沿着不同分支演化,动物和植物逐渐呈现出极大差异,但根源上保留了一些共性特征,从遗传与进化的角度看哪吒和莲藕可能有共同祖先,D正确。
3. 植物叶肉细胞将蔗糖从细胞质基质运到液泡的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 质子泵具有运输和催化ATP水解的功能
B. 细胞质基质中的蔗糖进入液泡的转运方式为主动运输
C. 抑制叶肉细胞的呼吸作用会导致细胞液的pH下降
D. 抑制质子泵的功能会使蔗糖载体运输蔗糖的速率变慢
【答案】C
【解析】
【详解】A、质子泵可以转运H+,同时催化ATP水解为ADP和Pi提供能量,A正确;
B、蔗糖进入液泡依赖浓度梯度提供动力,该梯度的建立间接消耗能量,属于主动运输,B正确;
C、抑制呼吸作用后ATP生成减少,质子泵运入液泡的H+减少,液泡(细胞液)中H+浓度降低,pH升高,不是下降,C错误;
D、抑制质子泵功能后,液泡内外H+浓度差减小,协同运输蔗糖的动力不足,H+蔗糖载体运输蔗糖的速率变慢,D正确。
4. 2025年9月,某品牌在喜马拉雅山脉高寒草甸生态脆弱区举办烟花秀,引发公众对高原生态环境被破坏的质疑。下列说法正确的是( )
A. 与森林相比,该草甸生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低
B. 土壤草毡层破坏区域的修复属于群落的初生演替
C. 烟花残留物都会沿食物链富集,威胁顶级消费者
D. 声光刺激作为密度制约因素可能导致动物种群数量下降
【答案】A
【解析】
【详解】A、森林生态系统物种丰富度高、营养结构复杂,抵抗力稳定性远高于物种少、结构简单的高寒草甸;同时高寒草甸气候恶劣、冻土广布,生态系统被破坏后恢复难度极大,恢复力稳定性也低于森林生态系统,A正确;
B、初生演替发生在无土壤条件、无植物繁殖体的裸岩等区域,土壤草毡层破坏后仍保留土壤环境和部分植物种子、根系等繁殖体,其修复属于次生演替,B错误;
C、只有难以降解、不易被生物排出的物质才会沿食物链发生生物富集,并非所有烟花残留物都符合该特点,C错误;
D、密度制约因素的作用强度随种群密度变化而改变,如种内竞争、捕食等;声光刺激对种群的影响与种群密度无关,属于非密度制约因素,D错误。
5. 动物细胞内的Fe2+积累过多时,会与H2O2反应生成活性氧(ROS)和细胞中的脂质在Fe³⁺和ROS的作用下,形成脂质氢过氧化物(LOOH)。LOOH可以进一步分解产生更多的自由基,导致细胞膜等生物膜结构遭到破坏,引发细胞铁死亡。下列相关叙述正确的是( )
A. Fe2+直接参与细胞中甲状腺激素的合成
B. 组成动物细胞膜的脂质主要包括磷脂和脂肪
C. 铁死亡是一种由基因控制的程序性死亡
D. 促进细胞中含铁蛋白的表达可缓解铁死亡
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲状腺激素的合成原料是碘元素,Fe²⁺是血红蛋白的组成成分,A错误;
B、组成动物细胞膜的脂质主要包括磷脂和胆固醇,脂肪是细胞内的储能物质,不参与细胞膜的构成,B错误;
C、由题干可知,铁死亡是Fe²⁺积累过多引发生物膜结构被破坏导致的细胞死亡,属于细胞坏死,C错误;
D、促进细胞中含铁蛋白的表达,可结合细胞内游离的Fe²⁺,减少游离Fe2+的含量,从而减少ROS和Fe3+的生成,阻断后续脂质过氧化反应,缓解铁死亡,D正确。
6. 某单基因遗传病由基因M/m控制。如图为该病遗传系谱图,Ⅰ-2不携带该病致病基因。通过体外受精技术以确保Ⅱ-3和Ⅱ-4生育不含该致病基因的后代,部分过程为:取Ⅱ-3的4个卵母细胞进行培养,然后分别选取一个子细胞(编号为①~④)进行检测,其中①和②是第一极体,③和④是来自次级卵母细胞的第二极体,①含有M、m基因,②和③只有致病基因,④只有正常基因。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A. ①含有M、m基因可能由姐妹染色单体发生交换导致
B. 可选择与②或④来自同一个卵母细胞的卵细胞进行受精
C. 不能选择与③来自同一个卵母细胞的卵细胞进行受精
D. 为避免后代患此病,需对Ⅱ-4个体的相关基因进行测序
【答案】C
【解析】
【详解】A、正常第一极体只能含等位基因中的一种,而细胞①的第一极体同时含正常基因和致病基因,可能是在减数第一次分裂时非姐妹染色单体发生交换,A错误;
B、在不考虑变异的情况下,②的第一极体含致病基因,说明同时产生的次级卵母细胞中不含致病基因,最终产生的卵细胞中也就不含致病基因;④的第二极体不含致病基因,如果发生了染色体互换,则卵细胞可含有致病基因,B错误;
C、③是第二极体且只有致病基因,与③来自同一个卵母细胞的卵细胞可能含有致病基因,所以不能选择与③来自同一个卵母细胞的卵细胞进行受精,C正确;
D、根据Ⅰ代的1和2正常生出患病的Ⅱ-1,Ⅰ-2不携带该病致病基因,判断该病为伴 X 染色体隐性遗传病。Ⅱ-4为正常男性,不携带致病基因,无需对其进行基因测序,D错误。
故选C。
7. 拟南芥在正常光照条件下节间较短,在荫蔽胁迫(如其他植物遮挡)下,拟南芥会通过光敏色素感知光质变化,光敏色素结构会发生改变,这种改变的信息会进一步影响基因的表达,进而诱导节间显著伸长以捕获更多光能,下列叙述正确的是( )
A. 与拟南芥节间显著伸长直接有关的激素是细胞分裂素
B. 光敏色素既能接收信息又能传递信息
C. 光敏色素是一类蛋白质,可以吸收、传递和转化光能
D. 光敏色素进入细胞核影响基因表达而表现出生物学效应
【答案】B
【解析】
【详解】A、促进节间显著伸长的激素主要是赤霉素,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂,与节间伸长无直接关系,A错误;
B、光敏色素可感知光质变化接收信息,结构发生改变后可将信息传递至下游通路影响基因表达,因此既能接收信息又能传递信息,B正确;
C、吸收、传递和转化光能是光合色素(叶绿素、类胡萝卜素)的功能,光敏色素是色素-蛋白质复合体,是光信号受体,不参与光能的转化,C错误;
D、光敏色素结构改变后,是将信号通过信息传递系统传导到细胞核内影响基因表达,并非光敏色素本身进入细胞核,D错误。
8. 下列有关实验中上清液和沉淀物的成分分析与实验操作的叙述,正确的是( )
A. 若用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,则在沉淀物和上清液中均存在放射性
B. 洋葱研磨液在4 ℃冰箱静置后取沉淀,加入预冷的酒精进行DNA粗提取
C. 采用差速离心法分离细胞器时,起始的离心速率较低,小的颗粒仍悬浮在上清液中
D. 生物组织中的蔗糖可与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A、15N无放射性,A错误;
B、洋葱研磨液在4℃冰箱静置后取上清液(DNA溶解在上清液中),再加入预冷的酒精进行DNA粗提取,B错误;
C、差速离心法分离细胞器时,起始离心速率较低,较大的颗粒会先沉淀,小的颗粒仍悬浮在上清液中,后续通过提高离心速率再分离更小的颗粒,C正确;
D、斐林试剂与还原糖反应才能生成砖红色沉淀,蔗糖属于非还原糖,不能与斐林试剂发生反应,D错误。
故选C。
9. 纳他霉素是链霉菌产生的一种真菌抑制剂。为解决发酵过程中链霉菌耐酸性差、产量低的问题,研究者尝试利用如下过程选育高产且耐低pH的菌株。相关叙述正确的是( )
A. 过程①用盐酸和酒精混合液去除链霉菌细胞壁
B. 多轮的融合筛选都应在低pH平板中培养
C. 融合菌株中可能发生了染色体片段的交换与重组
D. 目标菌株可直接用于纳他霉素的工业发酵生产
【答案】B
【解析】
【详解】A、链霉菌是原核生物,细胞壁主要成分为肽聚糖,盐酸和酒精混合液(解离液)用于植物细胞解离,不能去除原核生物细胞壁,制备原生质体需用溶菌酶处理,A错误;
B、第一轮融合筛选的目标是获得产量高于A且耐低pH的融合菌株B、C,第二轮筛选是为了获得产量高于B、C且耐低pH的融合菌株D、E,所以这两轮筛选都需要在低pH平板中培养,才能筛选出耐低pH的菌株,B正确;
C、链霉菌是原核生物,细胞内没有染色体,只有裸露的DNA,因此融合菌株中不会发生染色体片段的交换与重组,C错误;
D、目标菌株需经发酵条件优化、安全性检测等进一步鉴定,不能直接用于工业发酵生产,需确保产量稳定、无有害代谢产物等,D错误。
阅读材料回答下列小题。
每个人细胞表面都有组织相容性抗原(MHC),其中MHCI与肿瘤免疫密切相关。肿瘤细胞内的蛋白质会被蛋白酶体分解为短肽,经加工形成MHCI-抗原肽复合物并呈递到细胞膜表面,供T细胞识别,从而清除病变细胞。研究发现,肿瘤细胞常通过多种机制实现免疫逃逸。IRGQ蛋白可引起MHCI降解。研究人员检测了IRGQ正常鼠和IRGQ敲除鼠的肿瘤生长情况,结果如图1所示。此外,NLRC5基因被证实可影响MHCI基因的表达。图2显示NLRC5基因表达水平与肿瘤患者术后生存率的关系。
10. 肿瘤细胞内短肽加工形成MHCI-抗原肽复合物的细胞器是( )
A. 核糖体和内质网 B. 内质网和高尔基体
C. 溶酶体和内质网 D. 高尔基体和线粒体
11. 根据图1结果,下列叙述正确的是( )
A. IRGQ基因可能是一种抑癌基因
B. IRGQ敲除鼠细胞内MHCI含量高于正常鼠
C. IRGQ敲除有利于辅助性T细胞清除肿瘤细胞
D. IRGQ破坏了MHCI介导的肿瘤细胞清除,免疫自稳功能受损
12. 结合图2和资料信息,若欲验证NLRC5基因通过影响MHCI表达来调控肿瘤免疫逃逸,下列实验方案最合理的是( )
A. 检测IRGQ正常鼠和敲除鼠的NLRC5基因表达量
B. 比较NLRC5高表达与低表达肿瘤患者的细胞毒性T细胞数量
C. 检测NLRC5基因敲除后肿瘤细胞表面MHCI含量的变化
D. 测量不同NLRC5表达水平的肿瘤细胞中IRGQ蛋白含量
【答案】10. B 11. B 12. C
【解析】
【10题详解】
MHCⅠ-抗原肽复合物属于分泌蛋白相关的复合物,短肽在内质网中初步加工,再通过高尔基体进一步加工、分类和包装,最终运输到细胞膜表面。核糖体是蛋白质合成的场所,溶酶体主要负责分解物质,线粒体提供能量,都不直接参与该复合物的加工,B正确,ACD错误。
【11题详解】
A、图1显示IRGQ敲除鼠的肿瘤重量明显低于IRGQ正常鼠,说明IRGQ会促进肿瘤生长,因此IRGQ基因不是抑癌基因,A错误;
B、IRGQ蛋白可引起MHCⅠ降解,所以IRGQ敲除鼠细胞内MHCⅠ含量应高于正常鼠,B正确;
C、在细胞免疫中,清除肿瘤细胞主要依靠细胞毒性T细胞,C错误;
D、IRGQ降解MHCⅠ,导致肿瘤细胞无法被T细胞识别清除,破坏了MHCⅠ介导的肿瘤细胞清除,免疫监视功能受损,D错误。
【12题详解】
实验目的是验证NLRC5基因通过影响MHCⅠ表达来调控肿瘤免疫逃逸,自变量为NLRC5基因的有无,因变量为肿瘤细胞表面MHCⅠ含量,因此最合理的实验方案是检测NLRC5基因敲除后肿瘤细胞表面MHCI含量的变化,以此判断NLRC5对MHCⅠ表达的影响,C正确,ABD错误。
二、非选择题(本大题有5道题,共52分)
13. 我国引种互花米草最早用于生态修复工程。随着时间的推移,互花米草对我国滨海湿地的危害开始显现,目前互花米草已被列入我国外来入侵种名单,针对互花米草的治理与生态修复,我国科学家进行了多项研究。
(1)互花米草能够防风固沙、阻挡潮流,因而最初被引进用于生态修复,主要利用了生物多样性的_____价值。但是,互花米草因具有强生态适应性和繁殖能力,严重挤占当地植物的_____,成为优势种,对其他物种造成很大影响,这一现象称为_____。
(2)麋鹿常食互花米草,某地科研人员构建“互花米草防治与麋鹿保护耦合生态系统”治理互花米草危害。在构建该生态系统时,必须考虑_____,合理确定麋鹿投放的数量和季节。麋鹿适当强度的采食和踩踏,会使互花米草将更多的能量用于_____,从而阻断互花米草繁殖,降低群落优势度;而麋鹿反复采食使得互花米草植株一直保持幼嫩状态,适口性好、养分含量高,有利于加速麋鹿种群繁衍。
(3)滨鸟是湿地生态功能的指示种,它主要以食草蟹类为食。研究团队在黄海沿岸互花米草入侵区域取4块样地,人工移除互花米草后,针对海三棱藨草、食草蟹类和滨鸟进行了四组野外控制实验,实验结果见图。
①生态修复理论中的“上行效应”假说认为:在退化生态系统中,当加大力度恢复植被后,生态系统会沿食物链从低营养级到高营养级逐步恢复。如图所示的实验结果_____(填“支持”或“不支持”)上述假说,判断依据是_____。
②根据b、c组推测,_____在退化滨海湿地的生态恢复中起到关键作用,d组佐证了这一猜想。结合实验原理推测,d组实施人工移除食草蟹,模拟了_____,缓解了食草蟹捕食海三棱藨草幼苗,致使食物链(网)逐步恢复,退化生态系统逐步修复,生物多样性指数显著提高。
【答案】(1) ①. 间接 ②. 生态位 ③. 群落演替
(2) ①. 环境容纳量(K 值) ②. 茎叶(营养器官)的生长
(3) ①. 不支持 ②. b组的生物多样性指数与a组无明显差异 ③. 滨鸟 ④. 模拟滨鸟的(高强度)捕食
【解析】
【小问1详解】
互花米草能够防风固沙、阻挡潮流体现生态功能,即生物多样性的间接价值。物种在群落中的地位或作用,包括空间位置、占用资源、种间关系等,称为生态位,互花米草因具有强生态适应性和繁殖能力,严重挤占当地植物的生态位。互花米草作为外来物种,成为优势种,对其他物种造成很大影响,这一现象称为群落演替。
【小问2详解】
构建生态系统引入物种时,需要根据环境容纳量(K 值)合理确定投放量,避免破坏生态;互花米草被采食踩踏后,需要将更多能量用于茎叶(营养器官)的生长,无法积累足够能量用于繁殖(生殖生长),因此阻断其繁殖。
【小问3详解】
实验结果显示,仅恢复植被b组的生物多样性指数与a组无明显差异,因此不支持“上行效应”假说。对比b(滨鸟可进入)和c(阻止滨鸟进入)的结果,可知高营养级的滨鸟(顶级捕食者)是生态恢复的关键;滨鸟的作用是捕食食草蟹、控制食草蟹数量,因此人工移除食草蟹是模拟滨鸟的(高强度)捕食,降低食草蟹对海三棱藨草的取食压力,促进群落恢复。
14. 在低磷胁迫下,水稻的基因OsP1可有效缓解因早期磷酸盐减少而发生的光合作用限制,为探究其机制,研究者制备了OsP1基因敲除突变体(OsP1-KO)和过表达突变株(OsP1-OE),在低磷条件下培养,在水稻灌浆期分别测定野生型(WT)和突变株三组的磷吸收量和不同组织中磷相对含量,实验结果如图所示。
(1)缺磷会抑制光合作用,因为缺磷会影响_____(结构)的形成,降低光反应。
(2)单位土地面积上叶面积过大会导致净光合速率下降,具体原因可能是_____。
(3)据图1分析,OsP1基因表达产物_____(填“促进”“抑制”或“几乎不影响”)根细胞吸收磷元素。由图2推测,在低磷胁迫下,基因OsP1表达有效缓解因早期磷酸盐减少而发生光合作用限制的机制是_____。
(4)据上分析,磷元素在生物群落和无机环境之间是不断循环的,为什么还要往稻田生态系统不断施加磷肥?其理由是_____。
【答案】(1)类囊体薄膜(或叶绿体的类囊体、基粒)
(2)叶片相互遮挡,光照不足,总光合速率增加不明显;叶片呼吸作用消耗的有机物增多,导致净光合速率下降(或通风不良,CO₂供应不足,限制光合速率)
(3) ①. 几乎不影响 ②. 促进磷元素向叶片分配(提高叶片中磷的相对含量),保证叶片光合作用的正常进行,缓解低磷对光合作用的限制
(4)稻田生态系统中,农产品(水稻)的收获会使大量磷元素离开该生态系统,无法在生物群落和无机环境之间完全循环,因此需要不断施加磷肥补充磷,以维持生态系统的稳定和作物的正常生长
【解析】
【小问1详解】
缺磷会抑制光合作用,因为磷是类囊体薄膜(或叶绿体基粒、光反应相关膜结构)的组成成分,缺磷会影响类囊体薄膜的形成,进而降低光反应速率(同时磷也是 ATP、NADPH 等光反应产物的组成元素,缺磷会限制光反应的能量供应)。
【小问2详解】
单位土地面积上叶面积过大,会导致净光合速率下降,具体原因:①叶片相互遮挡,使植株下部叶片光照不足,总光合速率提升受限; ②叶片数量过多,呼吸作用消耗的有机物总量大幅增加; ③通风性变差,CO₂供应不足,限制暗反应,导致总光合速率无法同步提升,最终净光合速率(总光合- 呼吸)下降。
【小问3详解】
据图1分析:野生型(WT)、敲除突变体(OsP1-KO)、过表达突变株(OsP1-OE)的磷吸收量几乎无差异,说明OsP1基因表达产物几乎不影响根细胞吸收磷元素。据图2分析:与WT相比,OsP1-KO(敲除)果实中磷相对含量更高、叶片中更低;OsP1-OE(过表达)叶片中磷相对含量更高、果实中更低。说明在低磷胁迫下,OsP1基因表达可促进磷元素向叶片分配(或减少磷向果实分配,增加叶片磷含量),保证叶片光合作用所需的磷供应,从而缓解磷酸盐减少对光合作用的限制。
【小问4详解】
稻田生态系统是人工生态系统,农产品(水稻籽粒)会持续输出磷元素(收获水稻会带走大量磷),导致生物群落中的磷无法全部归还到无机环境中;同时农田土壤中磷的自然补给速度远慢于作物吸收速度,因此需要不断施加磷肥,补充流失的磷,维持生态系统的磷平衡,保证水稻正常生长。
15. 市场上饮用醋种类繁多,口感不一。某学习小组学习了发酵工程知识后,利用葡萄和糯米酿造果粮复合饮用醋,并设计了如下加工工艺流程:
(1)对糯米进行蒸煮糊化的目的是_____(写出1点)。
(2)A、B接种的菌种一般要先活化和_____后,再接种于发酵液中。从细胞结构上看,两菌种的主要区别为_____。
(3)酒精发酵的质量决定了醋的品质。为了解酒精发酵进程,可在发酵过程中定期取样,用_____的方法进行菌落计数,评估菌株增殖状况。选择高产醋杆菌时,可将醋杆菌涂布培养在白色的培养基上,并挑选_____大的菌落作为发酵菌种,发酵菌种经扩大培养后再接种至酒醪中进行发酵。
(4)由酒精发酵转变为醋酸发酵,需要改变的环境条件是_____。
【答案】(1)使淀粉更容易被酶解(或杀灭杂菌、使糯米软化)
(2) ①. 扩大培养; ②. 酵母菌有以核膜为界限的细胞核,醋酸菌没有(或有无核膜包被的细胞核)
(3) ①. 稀释涂布平板法 ②. 透明圈直径与菌落直径比值(或透明圈)
(4)通入无菌空气(或有氧环境)、提高发酵温度
【解析】
【小问1详解】
对糯米进行蒸煮糊化的目的:破坏淀粉颗粒结构,使淀粉更容易被微生物酶解(糖化);杀灭糯米中的杂菌,防止发酵过程被污染;使糯米质地变软,便于后续的混合调配与发酵。
【小问2详解】
①菌种接种到发酵液前,通常需要先活化和扩大培养,以增加菌种数量,保证发酵快速启动; ②A 为酒精发酵菌种(酵母菌,真核生物),B为醋酸发酵菌种(醋杆菌 / 醋酸菌,原核生物)。二者在细胞结构上的主要区别是:酵母菌有以核膜为界限的细胞核,醋酸菌没有。
【小问3详解】
①对发酵液中的菌进行计数,常用的方法是稀释涂布平板法(该方法能通过菌落数计算活菌数量,适合评估菌株增殖状况);②醋杆菌能产生醋酸分解培养基中的CaCO₃,使菌落周围出现透明圈。挑选透明圈直径与菌落直径比值大的菌落,说明该菌株产酸能力强,为高产醋杆菌。
【小问4详解】
酒精发酵由酵母菌完成,条件为无氧、18-25℃;醋酸发酵由醋酸菌完成,醋酸菌是好氧菌,最适温度为30-35℃。因此由酒精发酵转变为醋酸发酵,需要改变的环境条件是:通入无菌空气(或保证有氧环境)、提高发酵温度。
16. 血糖浓度上升时会促进胰岛B细胞膜上的通道关闭,进而使膜电位发生变化,从而促进胰岛素的释放。若胰岛素分泌和功能出现障碍会导致糖尿病的产生。现有糖尿病患者甲和乙,空腹抽血检测的结果如表所示。
项目
甲
乙
参考值
血糖浓度/(mmol·L-1)
8.1
7.4
3.9~6.1
胰岛素含量/(mU·L-1)
46.0
4.2
5.0~20.0
(1)已知交感神经调控胰岛素和胰高血糖素分泌的作用效果相反,据此推测交感神经促使胰岛B细胞K+通道_____(填“开启”或“关闭”)。
(2)胰岛素发挥作用后立即被胰岛素降解酶(IDE)降解,若机体因病导致IDE长期缺乏,会导致细胞表面胰岛素受体敏感性下降,患者甲、乙中最可能符合上述发病机制的是_____。
(3)如果受体不能有效响应胰岛素,即胰岛素抵抗。葡萄糖是神经细胞内合成某些神经递质的原料,因此神经细胞若发生胰岛素抵抗会表现为_____(多选)。
A. 突触传递受限 B. 囊泡扩散速度增高
C. 神经递质释放减少 D. 离子通道构象改变
(4)胰岛素信号转导失灵会导致神经细胞内tau蛋白过度磷酸化,并导致神经纤维缠绕,这是阿尔茨海默症(AD)的重要病理标志之一。已知tau蛋白与微管蛋白结合形成微管,并维持其稳定性,因此tau蛋白参与形成的细胞结构是_____。
(5)AD的另一特征表现为淀粉样蛋白-β(Aβ)沉积。为研究IDE与AD的关系,科研人员构建了IDE基因敲除小鼠X、AD模型小鼠Y和野生型小鼠Z,分别检测三组小鼠脑中胰岛素和Aβ的含量,结果如图。据实验结果推测,IDE除降解胰岛素外,还具有的作用是_____,在AD患者中,IDE的活性很可能_____。
【答案】(1)开启 (2)甲 (3)AC (4)细胞骨架
(5) ①. 降解Aβ(减少 Aβ 的沉积) ②. 降低
【解析】
【小问1详解】
血糖升高→K⁺通道关闭→促进胰岛素释放;交感神经与副交感神经作用相反,副交感神经促进胰岛素分泌,因此交感神经抑制胰岛素分泌。 要抑制胰岛素释放,需让 K⁺通道保持开启,维持静息电位,无法触发胰岛素释放。
【小问2详解】
IDE长期缺乏→胰岛素无法被及时降解→血液中胰岛素含量持续偏高→细胞表面胰岛素受体敏感性下降(胰岛素抵抗),最终血糖升高。 根据表格:甲胰岛素含量 46.0mU・L⁻¹(远高于参考值5.0~20.0),血糖8.1mmol・L⁻¹(偏高),符合“胰岛素降解不足→受体敏感性下降→高血糖”的机制; 乙胰岛素含量4.2 mU・L⁻¹(低于参考值),属于胰岛素分泌不足型糖尿病。
【小问3详解】
胰岛素抵抗→神经细胞摄取葡萄糖减少→合成神经递质的原料不足→神经递质释放减少→突触传递受限。
A、突触传递受限 (神经递质减少,信号传递受阻) A正确;
B、囊泡扩散速度由细胞骨架等调控,与葡萄糖供应无直接关联 ,B错误;
C、神经递质释放减少 (原料不足,合成减少,释放减少)C正确;
D、离子通道构象改变与胰岛素抵抗无直接因果关系 ,D错误。
【小问4详解】
tau 蛋白与微管蛋白结合形成微管,微管是细胞骨架的重要组成部分,同时参与纺锤体、轴突等结构的形成。
【小问5详解】
实验分组:X(IDE 基因敲除)、Y(AD 模型)、Z(野生型) 胰岛素含量:X > Y > Z(IDE 敲除后胰岛素积累,说明 IDE 降解胰岛素) Aβ 含量:X > Y > Z(IDE 敲除后Aβ大量积累,说明 IDE 可降解Aβ(淀粉样蛋白 -β),减少其沉积) AD 的特征是Aβ沉积,因此AD患者中IDE活性很可能降低,导致Aβ无法被降解而堆积。
17. 大豆是重要的粮油作物,研究人员发现基因S在大豆品种DN(种子较大)中的表达量高于品种TL(种子较小)。科研人员开展了相关研究。请分析回答:
研究I:T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,科研人员利用农杆菌转化法成功将T-DNA插入大豆6号染色体的S基因内,使其变为丧失功能的s基因,花粉中S基因功能的缺失会造成其不育。实验利用卡那霉素筛选等技术获得杂合体Ss。
(1)实验中卡那霉素抗性基因位于T-DNA的LB(左边界)和RB(右边界)_____(填“之间”或“之外”)。
(2)为验证基因S的功能,将另一个S基因插入杂合体Ss,该植株自交得到F1,利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。
①F1中不能检测到仅扩增出600bp条带的植株,是因为( )。
②根据电泳结果,F1植株分为I型和II型,其中II型植株占比为1/3,则说明S基因插入的位置( )(填“位于”或者“不位于”)6号染色体,仅考虑基因S和s,I型植株可能的基因型有( )种。
研究Ⅱ:研究人员继续克隆了该基因(两品种中基因S序列无差异)及其上游的启动子序列,并开展相关研究。将品种DN克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S的优质大豆品种SY。
(3)根据图示信息(不考虑未标明序列)判断构建重组表达载体时,切割T-DNA可选择的限制酶组合有哪些?_____。为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上,可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时,不同加样孔加入的材料包括:_____、酶切后的空载体片段、酶切后的重组质粒、启动子D+基因S片段。
(4)用检测后的农杆菌转化品种SY所得再生植株SY-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+基因S”序列成功导入SY,所得再生植株SY-2的种子也变大,但小于SY-1,综合分析,大豆品种DN较TL种子大的原因是_____。
【答案】(1) 之间
(2) ①. s基因的花粉不育,因此后代不含有只含有s基因的植株 ②. 不位于 ③. 5
(3) ①. HindIII和Spe I或Hind III和Xba I ②. 已知大小的DNA片段(指示分子大小的标准参照物)
(4)品种DN的基因S上游启动子效应比TL强,使得基因S表达量更高,种子更大
【解析】
【小问1详解】
T-DNA 是农杆菌中可转移到植物基因组的 DNA 片段,其转移区域是LB(左边界)和 RB(右边界)之间的序列。因此,要让抗性基因随 T-DNA 插入大豆基因组,需将卡那霉素抗性基因置于 LB 和 RB 之间。
【小问2详解】
①由于s基因的花粉不育,因此后代不含有只含有s基因的植株,即不能检测到仅扩增出600bp条带的植株。
②若S基因插入6号染色体上,且与原有的S基因连锁,则产生的雌配子为SS:s=1:1,产生的雄配子为S,则后代只含有S基因的Ⅱ型植株占比1/2,与原有的s基因连锁,则产生的雌配子为S:Ss=1:1,产生的雄配子为S:Ss=1:1,则后代只含有S基因的Ⅱ型植株占比1/4,均与Ⅱ型植株占比为1/3不符,则说明S基因插入的位置不位于6号染色体。S基因插入非同源染色体上,基因型为SsSO,其产生的可育花粉为SS:SO:Ss=1:1:1, 含有s的花粉比例为1/3。产生的雌配子的基因型为SS:SO:Ss:sO=1:1:1:1,Ⅰ型植株包含S和s基因,则Ⅰ型植株的基因型有SSSs、SSsO、SSss、SsOO,SsSO、SssO共5种。
【小问3详解】
根据图示信息可知,“启动子D+基因S”的DNA序列上存在EcoR Ⅰ的识别序列,因此不能用EcoR Ⅰ限制酶去切割质粒,酶Spe Ⅰ和Xba Ⅰ切割产生的黏性末端相同,若用这两种限制酶切割,形成的DNA片段在构建基因表达载体时,容易出现自我环化,以及无法保证目的基因片段与载体片段单向连接,影响目的基因在受体细胞中的表达,因此这两种限制酶只能用一种,则切割T-DNA可选择的限制酶组合为HindIII和Spe I或Hind III和Xba I。为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上,可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时,需要有参照,则加样孔需要加入已知大小的DNA片段(指示分子大小的标准参照物)。
【小问4详解】
根据题干信息可知,再生植株SY-1导入的目的基因为取自品种DN的“启动子D+基因S”序列,再生植株SY-2导入的目的基因为取自品种TL的“启动子T+基因S”序列,结合题干信息“两品种中基因S序列无差异”可推测:品种DN的基因S上游的启动子D的效应强于品种TL的启动子T,启动子D使基因S表达量更高,因而种子更大。
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红桥区2025-2026学年度第二学期阶段性质量检测(一)
高三生物学
一、选择题(共12题,每题4分,共48分。在每题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。)
1. KKL-40是一种小分子抑制剂,其衍生物有望成为新一代的重要候选抗生素药物。KKL-40主要通过结合rRNA从而抑制后者的生理功能。KKL-40抑制的主要生理过程是( )
A. DNA→DNA B. DNA→RNA
C. RNA→蛋白质 D. RNA→DNA
2. 电影《哪吒2》里太乙真人用莲藕重塑哪吒肉身的情节让人觉得很神奇。从生物学视角剖析,下列叙述错误的是( )
A. 从元素和化合物组成的角度看可行,莲藕和人体具有相似的元素组成
B. 从细胞结构与功能角度看可行,将莲藕细胞中的细胞壁、叶绿体、液泡等结构去掉即可
C. 从遗传物质角度看难度较大,需进行大量基因编辑
D. 从生物进化的角度分析可行,人和莲藕由原始的共同祖先进化而来
3. 植物叶肉细胞将蔗糖从细胞质基质运到液泡的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 质子泵具有运输和催化ATP水解的功能
B. 细胞质基质中的蔗糖进入液泡的转运方式为主动运输
C. 抑制叶肉细胞的呼吸作用会导致细胞液的pH下降
D. 抑制质子泵的功能会使蔗糖载体运输蔗糖的速率变慢
4. 2025年9月,某品牌在喜马拉雅山脉高寒草甸生态脆弱区举办烟花秀,引发公众对高原生态环境被破坏的质疑。下列说法正确的是( )
A. 与森林相比,该草甸生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低
B. 土壤草毡层破坏区域的修复属于群落的初生演替
C. 烟花残留物都会沿食物链富集,威胁顶级消费者
D. 声光刺激作为密度制约因素可能导致动物种群数量下降
5. 动物细胞内的Fe2+积累过多时,会与H2O2反应生成活性氧(ROS)和细胞中的脂质在Fe³⁺和ROS的作用下,形成脂质氢过氧化物(LOOH)。LOOH可以进一步分解产生更多的自由基,导致细胞膜等生物膜结构遭到破坏,引发细胞铁死亡。下列相关叙述正确的是( )
A. Fe2+直接参与细胞中甲状腺激素的合成
B. 组成动物细胞膜的脂质主要包括磷脂和脂肪
C. 铁死亡是一种由基因控制的程序性死亡
D. 促进细胞中含铁蛋白的表达可缓解铁死亡
6. 某单基因遗传病由基因M/m控制。如图为该病遗传系谱图,Ⅰ-2不携带该病致病基因。通过体外受精技术以确保Ⅱ-3和Ⅱ-4生育不含该致病基因的后代,部分过程为:取Ⅱ-3的4个卵母细胞进行培养,然后分别选取一个子细胞(编号为①~④)进行检测,其中①和②是第一极体,③和④是来自次级卵母细胞的第二极体,①含有M、m基因,②和③只有致病基因,④只有正常基因。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A. ①含有M、m基因可能由姐妹染色单体发生交换导致
B. 可选择与②或④来自同一个卵母细胞的卵细胞进行受精
C. 不能选择与③来自同一个卵母细胞的卵细胞进行受精
D. 为避免后代患此病,需对Ⅱ-4个体的相关基因进行测序
7. 拟南芥在正常光照条件下节间较短,在荫蔽胁迫(如其他植物遮挡)下,拟南芥会通过光敏色素感知光质变化,光敏色素结构会发生改变,这种改变的信息会进一步影响基因的表达,进而诱导节间显著伸长以捕获更多光能,下列叙述正确的是( )
A. 与拟南芥节间显著伸长直接有关的激素是细胞分裂素
B. 光敏色素既能接收信息又能传递信息
C. 光敏色素是一类蛋白质,可以吸收、传递和转化光能
D. 光敏色素进入细胞核影响基因表达而表现出生物学效应
8. 下列有关实验中上清液和沉淀物的成分分析与实验操作的叙述,正确的是( )
A. 若用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,则在沉淀物和上清液中均存在放射性
B. 洋葱研磨液在4 ℃冰箱静置后取沉淀,加入预冷的酒精进行DNA粗提取
C. 采用差速离心法分离细胞器时,起始的离心速率较低,小的颗粒仍悬浮在上清液中
D. 生物组织中的蔗糖可与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀
9. 纳他霉素是链霉菌产生的一种真菌抑制剂。为解决发酵过程中链霉菌耐酸性差、产量低的问题,研究者尝试利用如下过程选育高产且耐低pH的菌株。相关叙述正确的是( )
A. 过程①用盐酸和酒精混合液去除链霉菌细胞壁
B. 多轮的融合筛选都应在低pH平板中培养
C. 融合菌株中可能发生了染色体片段的交换与重组
D. 目标菌株可直接用于纳他霉素的工业发酵生产
阅读材料回答下列小题。
每个人细胞表面都有组织相容性抗原(MHC),其中MHCI与肿瘤免疫密切相关。肿瘤细胞内的蛋白质会被蛋白酶体分解为短肽,经加工形成MHCI-抗原肽复合物并呈递到细胞膜表面,供T细胞识别,从而清除病变细胞。研究发现,肿瘤细胞常通过多种机制实现免疫逃逸。IRGQ蛋白可引起MHCI降解。研究人员检测了IRGQ正常鼠和IRGQ敲除鼠的肿瘤生长情况,结果如图1所示。此外,NLRC5基因被证实可影响MHCI基因的表达。图2显示NLRC5基因表达水平与肿瘤患者术后生存率的关系。
10. 肿瘤细胞内短肽加工形成MHCI-抗原肽复合物的细胞器是( )
A. 核糖体和内质网 B. 内质网和高尔基体
C. 溶酶体和内质网 D. 高尔基体和线粒体
11. 根据图1结果,下列叙述正确的是( )
A. IRGQ基因可能是一种抑癌基因
B. IRGQ敲除鼠细胞内MHCI含量高于正常鼠
C. IRGQ敲除有利于辅助性T细胞清除肿瘤细胞
D. IRGQ破坏了MHCI介导的肿瘤细胞清除,免疫自稳功能受损
12. 结合图2和资料信息,若欲验证NLRC5基因通过影响MHCI表达来调控肿瘤免疫逃逸,下列实验方案最合理的是( )
A. 检测IRGQ正常鼠和敲除鼠的NLRC5基因表达量
B. 比较NLRC5高表达与低表达肿瘤患者的细胞毒性T细胞数量
C. 检测NLRC5基因敲除后肿瘤细胞表面MHCI含量的变化
D. 测量不同NLRC5表达水平的肿瘤细胞中IRGQ蛋白含量
二、非选择题(本大题有5道题,共52分)
13. 我国引种互花米草最早用于生态修复工程。随着时间的推移,互花米草对我国滨海湿地的危害开始显现,目前互花米草已被列入我国外来入侵种名单,针对互花米草的治理与生态修复,我国科学家进行了多项研究。
(1)互花米草能够防风固沙、阻挡潮流,因而最初被引进用于生态修复,主要利用了生物多样性的_____价值。但是,互花米草因具有强生态适应性和繁殖能力,严重挤占当地植物的_____,成为优势种,对其他物种造成很大影响,这一现象称为_____。
(2)麋鹿常食互花米草,某地科研人员构建“互花米草防治与麋鹿保护耦合生态系统”治理互花米草危害。在构建该生态系统时,必须考虑_____,合理确定麋鹿投放的数量和季节。麋鹿适当强度的采食和踩踏,会使互花米草将更多的能量用于_____,从而阻断互花米草繁殖,降低群落优势度;而麋鹿反复采食使得互花米草植株一直保持幼嫩状态,适口性好、养分含量高,有利于加速麋鹿种群繁衍。
(3)滨鸟是湿地生态功能的指示种,它主要以食草蟹类为食。研究团队在黄海沿岸互花米草入侵区域取4块样地,人工移除互花米草后,针对海三棱藨草、食草蟹类和滨鸟进行了四组野外控制实验,实验结果见图。
①生态修复理论中的“上行效应”假说认为:在退化生态系统中,当加大力度恢复植被后,生态系统会沿食物链从低营养级到高营养级逐步恢复。如图所示的实验结果_____(填“支持”或“不支持”)上述假说,判断依据是_____。
②根据b、c组推测,_____在退化滨海湿地的生态恢复中起到关键作用,d组佐证了这一猜想。结合实验原理推测,d组实施人工移除食草蟹,模拟了_____,缓解了食草蟹捕食海三棱藨草幼苗,致使食物链(网)逐步恢复,退化生态系统逐步修复,生物多样性指数显著提高。
14. 在低磷胁迫下,水稻的基因OsP1可有效缓解因早期磷酸盐减少而发生的光合作用限制,为探究其机制,研究者制备了OsP1基因敲除突变体(OsP1-KO)和过表达突变株(OsP1-OE),在低磷条件下培养,在水稻灌浆期分别测定野生型(WT)和突变株三组的磷吸收量和不同组织中磷相对含量,实验结果如图所示。
(1)缺磷会抑制光合作用,因为缺磷会影响_____(结构)的形成,降低光反应。
(2)单位土地面积上叶面积过大会导致净光合速率下降,具体原因可能是_____。
(3)据图1分析,OsP1基因表达产物_____(填“促进”“抑制”或“几乎不影响”)根细胞吸收磷元素。由图2推测,在低磷胁迫下,基因OsP1表达有效缓解因早期磷酸盐减少而发生光合作用限制的机制是_____。
(4)据上分析,磷元素在生物群落和无机环境之间是不断循环的,为什么还要往稻田生态系统不断施加磷肥?其理由是_____。
15. 市场上饮用醋种类繁多,口感不一。某学习小组学习了发酵工程知识后,利用葡萄和糯米酿造果粮复合饮用醋,并设计了如下加工工艺流程:
(1)对糯米进行蒸煮糊化的目的是_____(写出1点)。
(2)A、B接种的菌种一般要先活化和_____后,再接种于发酵液中。从细胞结构上看,两菌种的主要区别为_____。
(3)酒精发酵的质量决定了醋的品质。为了解酒精发酵进程,可在发酵过程中定期取样,用_____的方法进行菌落计数,评估菌株增殖状况。选择高产醋杆菌时,可将醋杆菌涂布培养在白色的培养基上,并挑选_____大的菌落作为发酵菌种,发酵菌种经扩大培养后再接种至酒醪中进行发酵。
(4)由酒精发酵转变为醋酸发酵,需要改变的环境条件是_____。
16. 血糖浓度上升时会促进胰岛B细胞膜上的通道关闭,进而使膜电位发生变化,从而促进胰岛素的释放。若胰岛素分泌和功能出现障碍会导致糖尿病的产生。现有糖尿病患者甲和乙,空腹抽血检测的结果如表所示。
项目
甲
乙
参考值
血糖浓度/(mmol·L-1)
8.1
7.4
3.9~6.1
胰岛素含量/(mU·L-1)
46.0
4.2
5.0~20.0
(1)已知交感神经调控胰岛素和胰高血糖素分泌的作用效果相反,据此推测交感神经促使胰岛B细胞K+通道_____(填“开启”或“关闭”)。
(2)胰岛素发挥作用后立即被胰岛素降解酶(IDE)降解,若机体因病导致IDE长期缺乏,会导致细胞表面胰岛素受体敏感性下降,患者甲、乙中最可能符合上述发病机制的是_____。
(3)如果受体不能有效响应胰岛素,即胰岛素抵抗。葡萄糖是神经细胞内合成某些神经递质的原料,因此神经细胞若发生胰岛素抵抗会表现为_____(多选)。
A. 突触传递受限 B. 囊泡扩散速度增高
C. 神经递质释放减少 D. 离子通道构象改变
(4)胰岛素信号转导失灵会导致神经细胞内tau蛋白过度磷酸化,并导致神经纤维缠绕,这是阿尔茨海默症(AD)的重要病理标志之一。已知tau蛋白与微管蛋白结合形成微管,并维持其稳定性,因此tau蛋白参与形成的细胞结构是_____。
(5)AD的另一特征表现为淀粉样蛋白-β(Aβ)沉积。为研究IDE与AD的关系,科研人员构建了IDE基因敲除小鼠X、AD模型小鼠Y和野生型小鼠Z,分别检测三组小鼠脑中胰岛素和Aβ的含量,结果如图。据实验结果推测,IDE除降解胰岛素外,还具有的作用是_____,在AD患者中,IDE的活性很可能_____。
17. 大豆是重要的粮油作物,研究人员发现基因S在大豆品种DN(种子较大)中的表达量高于品种TL(种子较小)。科研人员开展了相关研究。请分析回答:
研究I:T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,科研人员利用农杆菌转化法成功将T-DNA插入大豆6号染色体的S基因内,使其变为丧失功能的s基因,花粉中S基因功能的缺失会造成其不育。实验利用卡那霉素筛选等技术获得杂合体Ss。
(1)实验中卡那霉素抗性基因位于T-DNA的LB(左边界)和RB(右边界)_____(填“之间”或“之外”)。
(2)为验证基因S的功能,将另一个S基因插入杂合体Ss,该植株自交得到F1,利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。
①F1中不能检测到仅扩增出600bp条带的植株,是因为( )。
②根据电泳结果,F1植株分为I型和II型,其中II型植株占比为1/3,则说明S基因插入的位置( )(填“位于”或者“不位于”)6号染色体,仅考虑基因S和s,I型植株可能的基因型有( )种。
研究Ⅱ:研究人员继续克隆了该基因(两品种中基因S序列无差异)及其上游的启动子序列,并开展相关研究。将品种DN克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S的优质大豆品种SY。
(3)根据图示信息(不考虑未标明序列)判断构建重组表达载体时,切割T-DNA可选择的限制酶组合有哪些?_____。为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上,可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时,不同加样孔加入的材料包括:_____、酶切后的空载体片段、酶切后的重组质粒、启动子D+基因S片段。
(4)用检测后的农杆菌转化品种SY所得再生植株SY-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+基因S”序列成功导入SY,所得再生植株SY-2的种子也变大,但小于SY-1,综合分析,大豆品种DN较TL种子大的原因是_____。
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