内容正文:
定远育才学校2026届高三第二次模拟试卷
生物试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 叶绿体膜上存在着同时转运ATP、ADP和Pi的载体蛋白NTT,三者的浓度梯度均是驱动NTT转运物质的必要条件。在黑暗条件下,NTT可以将ATP从细胞质基质转运到叶绿体基质,同时将ADP和Pi进行反向转运。下列叙述正确的是( )
A. NTT转运物质时需与ATP、ADP、Pi同时结合,才能触发自身构象改变
B. 光照充足的条件下,NTT转运物质的效率可能会下降
C. 黑暗条件下,细胞质基质中供给叶绿体的ATP仅来自线粒体的有氧呼吸
D. 黑暗条件下,NTT转运ATP的方式为协助扩散,转运ADP和Pi的方式为主动运输
【答案】B
【解析】
【详解】A、NTT作为同时转运ATP、ADP和Pi的载体蛋白,其转运过程需要三种物质的浓度梯度驱动,但并不意味着必须同时结合三者才能触发构象改变,载体蛋白的构象改变可能分步发生,A错误;
B、在光照充足条件下,叶绿体通过光反应合成ATP,导致叶绿体基质内ATP浓度升高,ADP和Pi浓度降低,从而减少了细胞质基质与叶绿体之间ATP、ADP和Pi的浓度梯度,由于浓度梯度是驱动NTT转运的必要条件,梯度减小可能导致转运效率下降,B正确;
C、黑暗条件下,细胞质基质中的ATP不仅可来自线粒体的有氧呼吸,还可来自细胞质基质中的无氧呼吸(糖酵解)等过程,C错误;
D、根据题干,三者的浓度梯度均是驱动转运的必要条件,说明转运是顺浓度梯度进行的,黑暗条件下,ATP从细胞质基质进入叶绿体基质,ADP和Pi从叶绿体基质运出,均属于协助扩散,D错误。
故选B。
2. 我国科学家利用基因编辑技术敲除杂交水稻中的4个基因,获得了可以发生无融合生殖(不发生雌雄配子的细胞核融合而产生种子的生殖)的水稻材料,得到了杂交稻的克隆种子,实现了杂合基因型的固定。该无融合生殖的原理过程如图所示,下列相关分析错误的是( )
A. 图中过程①产生配子时可能发生了类似有丝分裂的过程
B. 雌雄配子结合时可能发生了雄配子细胞核的退化消失
C. 利用基因编辑技术敲除水稻中的4个基因属于基因突变
D. 无融合生殖获得的克隆种子可稳定保持亲代的杂种优势
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析,科研人员利用基因编辑技术敲除的4个基因在实现无融合生殖过程中的作用是使减数分裂变成有丝分裂(或“不出现基因重组、配子染色体数目加倍”),受精后,父本来源的染色体消失。
【详解】A、图中过程①产生配子染色体数目不减半,其过程类似于有丝分裂,A正确;
B、雌雄性配子结合产生的子代植株中,子代植株染色体组成不加倍,可能发生了雄配子细胞核的退化消失,B正确;
C、基因突变不改变基因的数目,利用基因编辑技术敲除水稻中的4个基因导致基因数目减少,不属于基因突变,C错误;
D、由图中亲代染色体组成和子代植株染色体组成比较可知,无融合生殖获得的克隆种子可稳定保持亲代的杂种优势,D正确。
故选C。
3. 细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白,从而阻止被结合的蛋白进入细胞核,具体机制如图。下列说法合理的是( )
A. M基因和F基因都属于原癌基因
B. M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶
C. 在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖
D. 在正常细胞中去除F蛋白,可能会抑制正常细胞凋亡
【答案】C
【解析】
【详解】A、一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞凋亡,由图可知,正常细胞中的M蛋白进入细胞核促进凋亡基因转录,癌细胞中的F蛋白进入细胞核促进增殖基因转录,说明M基因属于抑癌基因,F基因属于原癌基因,A错误;
B、DNA聚合酶参与DNA复制,M蛋白和F蛋白在转录过程中发挥作用,所以M蛋白和F蛋白都不是DNA聚合酶,B错误;
C、X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白,从而阻止被结合的蛋白进入细胞核,在癌细胞中,X蛋白结合乙酰化修饰的M蛋白,促进F蛋白进入细胞核,若过量表达X蛋白,可能会导致部分X蛋白与F蛋白结合,使进入细胞核内的F蛋白减少,从而减缓癌细胞增殖,C正确;
D、正常细胞中F蛋白与X蛋白结合,已然无法发挥作用,即使去除F蛋白,X蛋白也不会结合未乙酰化的M蛋白,不影响正常细胞原有的生命活动,即M蛋白依然在细胞核中促进凋亡基因转录,则不会抑制正常细胞凋亡,D错误。
故选C。
4. 工业革命导致英国某些地区树干变黑,栖息在树干上的桦尺蛾种群中,携带显性等位基因S的黑色蛾的频率增加。空气污染被控制后,英国3个地点桦尺蛾黑色类型的频率变化如下图所示,相关叙述错误的是( )
A. 从1960年到2000年S基因的频率逐渐下降
B. 自然选择决定了桦尺蛾种群体色进化的方向
C. S基因及其等位基因是突变产生的进化原材料
D. 该现象说明不经过地理隔离也可以形成生殖隔离
【答案】D
【解析】
【详解】A、据图可知,空气污染被控制后,英国桦尺蛾黑色类型(BB、Bb)的频率不断下降,可推知,从1960年到2000年S基因的频率逐渐下降,A正确;
B、自然选择决定生物进化的方向,自然选择(空气污染被控制后的环境)决定了桦尺蛾种群体色进化的方向,B正确;
C、S基因及其等位基因s的产生是基因突变的结果,为生物进化提供了原材料,C正确;
D、依据题图信息,可以得出S的基因频率下降,而不能得出桦尺蛾形成了生殖隔离的结论,D错误。
故选D。
5. “环境激素”是一类存在于环境中、能干扰生物内分泌系统的化学物质(如塑料增塑剂),其富集效应已成为全球性生态与健康问题。研究发现,某些塑料增塑剂(如MBP)能与雄激素受体结合,从而阻断雄激素信号的传递;某些塑料增塑剂(如DBP)可以激活雌激素受体,发挥类似雌激素效应。下列关于塑料增塑剂对生物机体影响的分析,错误的是( )
A. MBP与雄激素受体结合发挥作用后会导致垂体分泌的促性腺激素增多
B. 长期受到MBP影响的幼年雄性个体,可能会导致第二性征发育延迟或异常
C. 成年雌性个体长期接触DBP,其卵巢分泌的雌激素增多,导致生殖功能紊乱
D. 雌性个体体内DBP与促性腺激素释放激素对垂体的作用效果相抗衡
【答案】C
【解析】
【详解】A、MBP与雄激素受体结合后阻断雄激素信号传递,相当于雄激素水平降低。根据负反馈调节原理,雄激素对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,导致促性腺激素释放激素和促性腺激素分泌增多,A正确;
B、雄激素促进雄性个体第二性征发育,MBP阻断雄激素信号传递,使雄激素无法正常发挥作用,可能导致幼年雄性个体第二性征(如喉结、胡须等)发育延迟或异常,B正确;
C、DBP激活雌激素受体,发挥类似雌激素的效应,但该过程是直接作用于靶细胞受体,并非促进卵巢分泌雌激素。题干未提及DBP刺激卵巢分泌,且雌激素增多会通过负反馈调节抑制卵巢活动,故“卵巢分泌的雌激素增多”错误,C错误;
D、DBP激活雌激素受体后,模拟雌激素效应。雌激素可通过负反馈调节抑制垂体分泌促性腺激素;而促性腺激素释放激素由下丘脑分泌,促进垂体释放促性腺激素。二者对垂体分泌的作用相反,故效果相抗衡,D正确。
故选C。
6. 当我们在短时间内大量摄入碳水化合物时,会因血糖波动及激素变化引发“晕碳”,表现为头脑昏沉、易犯困。下图表示午餐后人体内胰岛素分泌及作用机制,其中IR表示胰岛素受体,GLUT4是葡萄糖转运蛋白。下列叙述正确的是( )
A. 短时间内摄入大量精制碳水会导致血糖浓度急剧升高,直接刺激胰岛B细胞分泌过量的b
B. 交感神经可通过a促进胰岛素分泌,胰岛素能增加靶细胞膜上的GLUT4数量来降低血糖
C. 进食后副交感神经活动增强,胃肠蠕动和消化液分泌增加,但心率减缓、血压降低引发睡意
D. 长期“晕碳”导致血糖剧烈波动,易引发和加重胰岛素抵抗,增加机体患Ⅰ型糖尿病的风险
【答案】C
【解析】
【详解】A、图中 b 是胰岛 A 细胞分泌的胰高血糖素,而非胰岛素。短时间摄入大量精制碳水会使血糖急剧升高,直接刺激胰岛 B 细胞分泌过量胰岛素,而非 b(胰高血糖素),A错误;
B、 自主神经通过 a 作用于胰岛细胞,但交感神经兴奋时会抑制胰岛素分泌,副交感神经兴奋才会促进胰岛素分泌;胰岛素通过结合 IR,促进囊泡转运,增加靶细胞膜上 GLUT4 数量来降低血糖,B错误;
C、 进食后副交感神经活动增强,会促进胃肠蠕动和消化液分泌,同时使心率减缓、血压降低,脑部供血相对减少,进而引发睡意,这与 “晕碳” 的犯困表现相符,C正确;
D、 长期 “晕碳” 导致的血糖剧烈波动,易引发和加重胰岛素抵抗,增加患Ⅱ 型糖尿病的风险;Ⅰ 型糖尿病主要是胰岛 B 细胞破坏、胰岛素绝对缺乏导致,D错误。
7. 下图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递抗原的过程,其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是( )
A. 摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白无关
B. 直接加工处理抗原的细胞器有①②③
C. 抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系
D. 抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面
【答案】D
【解析】
【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、由图可知,抗原呈递细胞通过胞吞作用摄取抗原。辅助性T细胞不能直接识别外源性抗原,无摄取、加工和处理抗原的能力。
【详解】A、摄取抗原的过程是胞吞,依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白有关,A错误;
B、由图可知,抗原是先由抗原呈递细胞吞噬形成①吞噬小泡,再由③溶酶体直接加工处理的,B错误;
C、MHCⅡ类分子作为分泌蛋白,其加工过程中内质网和高尔基体之间通过囊泡联系,体现了生物膜之间的间接联系,C错误;
D、由图可知,抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,在溶酶体内水解酶的作用下,可以将外源性抗原降解为很多的小分子肽,其中具有免疫原性的抗原肽会与MHC形成复合物,由囊泡呈递于APC表面,D正确。
故选D。
8. 黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花仅雌蕊发育,雄花仅雄蕊发育,两性花雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化期乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用,作用机制如图所示,下列说法错误的是( )
A. M基因的表达与乙烯的产生之间存在正反馈
B. 增强F基因或M基因的表达均可提高雌蕊的比例
C. 对FFmm基因型的植株施加乙烯抑制剂后雌花比例增加
D. 黄瓜雌雄蕊的分化与特定时期基因的选择性表达有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,M基因表达会促进乙烯的产生,而乙烯产生增加又会促进M基因的表达 ,所以M基因的表达与乙烯的产生之间存在正反馈,A正确;
B、由图可知,F基因表达会促进乙烯的产生,乙烯会促进雌蕊发育,抑制雄蕊发育;M基因表达也会促进乙烯的产生,同样促进雌蕊发育,抑制雄蕊发育。所以增强F基因或M基因的表达均可提高雌蕊的比例 ,B正确;
C、对FFmm基因型的植株施加乙烯抑制剂后,乙烯的合成受到抑制。因为乙烯能促进雌蕊发育,抑制雄蕊发育,所以乙烯减少后,雌蕊发育受到抑制,雄蕊发育不受抑制(或抑制减弱),雌花比例应该降低,而不是增加 ,C错误;
D、黄瓜雌雄蕊的分化是在花芽分化期,由于F和M基因等选择性表达,从而影响乙烯合成途径,进而影响花的性别分化,所以黄瓜雌雄蕊的分化与特定时期基因的选择性表达有关 ,D正确。
9. 为研究夜间人造光强度对鸟类弱光视力的影响,研究人员在不同年份(与夜间人造光强度呈正相关)进行了三种鸟类弱光视力检测,数据如图1.图2、图3是其中两种鸟角膜直径和眼眶直径(弱光视力与角膜和眼眶直径比值呈正相关)的变化。下列叙述错误的是( )
A. 夜间人造光增强对家麻雀和短嘴鸦的选择压力大于旅鸥的
B. 推测图2、图3中的A代表“家麻雀”,B代表“短嘴鸦”
C. 夜间人造光使短嘴鸦活动时间延长,家麻雀活动时间变短
D. 家麻雀弱光视力的提高是对夜间人造光增强的一种适应
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图1可知,随人造光强度升高,家麻雀弱光视力上升、短嘴鸦弱光视力下降,二者性状都发生了显著变化,只有旅鸥的弱光视力几乎不变,说明人造光对家麻雀和短嘴鸦的选择压力更大,A正确;
B、图2、图3中A角膜直径几乎不变,眼眶直径随年份下降,因此角膜直径/眼眶直径比值增大,对应弱光视力升高,符合家麻雀的变化规律;B角膜直径随年份下降,眼眶直径几乎不变,因此角膜直径/眼眶直径比值减小,对应弱光视力下降,符合短嘴鸦的变化规律,B正确;
C、弱光视力越好,越适合在夜间人造光环境活动,因此家麻雀弱光视力提高,活动时间延长;短嘴鸦弱光视力下降,夜间活动受限,活动时间缩短,C错误;
D、自然选择使有利变异保留,家麻雀弱光视力提高,能够更好适应夜间人造光增强的环境,是一种适应性,D正确。
10. 黄河源区地处青藏高原东北部,近30年来,人类活动和气候变暖等因素导致黄河源区草场面积退化,生态环境恶化趋势明显,不利于黄河源区的生态环境保护和牧民生活。为探究禁牧封育对黄河源区高寒草甸生态系统恢复的影响,研究人员进行了如图所示的实验。下列叙述错误的是( )
A. 调查黄河源区高寒草甸植被的盖度和高度可以采用样方法
B. 一定时间范围内,随封育时间延长,植被盖度和高度均逐渐增加
C. 禁牧封育排除了家畜对植被的反复啃食和践踏,有利于植被的恢复
D. 禁牧封育增强该地区土壤的水源涵养功能,体现了生态系统的直接价值
【答案】D
【解析】
【详解】A、调查植物的盖度、高度等群落特征,常用样方法(随机选取多个样方,统计数据后取平均值),适用于高寒草甸这类植被,A正确;
B、从题图数据可以看出,重度退化→封育3年→封育5年,植被盖度和平均高度都随封育时间延长逐渐升高,B正确;
C、禁牧封育的核心作用就是排除家畜的啃食和踩踏,减少对植被的机械损伤和过度消耗,为植物生长提供稳定环境,利于植被恢复,C正确;
D、水源涵养属于生态系统的生态功能,体现的是生态系统的间接价值,D错误。
11. 光敏色素是一类易溶于水的色素蛋白,呈浅蓝色,由生色团和脱辅基蛋白构成,存在红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)两种可相互转化的构象,相关作用机理与转化如下图。科研人员将若干莴苣种子均分为多组,分别用红光(R)、远红光(FR)依次处理后置于黑暗环境中,观察种子的萌发率,实验处理及结果如下表。下列叙述正确的是( )
处理
种子萌发率/%
D
8
R
98
R+FR
54
R+FR+R
100
R+FR+R+FR
43
R+FR+R+FR+R
99
注:D代表无光照,R代表红光,FR代表远红光
A. 光敏色素的两种构象转化过程中,其蛋白质的空间结构未发生改变
B. 若最后一次照射的是远红光,莴苣种子的萌发率会显著低于最后一次照射红光的组别
C. 光敏色素仅分布在植物的细胞质基质中,光信号可通过其转化传递到细胞核内
D. 该实验能证明,光照对莴苣种子萌发的影响仅取决于光照的种类,与照射顺序无关
【答案】B
【解析】
【详解】A、光敏色素的 Pr 和 Pfr 是两种可相互转化的构象,构象改变意味着蛋白质的空间结构发生了改变,A错误;
B、分析表格数据:最后一次照射红光的组:R(98%)、R+FR+R(100%)、R+FR+R+FR+R(99%),萌发率都很高。最后一次照射远红光的组:R+FR(54%)、R+FR+R+FR(43%),萌发率显著低于前者。因此,若最后一次照射的是远红光,莴苣种子的萌发率会显著低于最后一次照射红光的组别,B正确;
C、光敏色素主要分布在细胞质基质,光信号通过其转化后可传递到细胞核内,但并非仅分布在细胞质基质,C错误;
D、该实验证明光照对莴苣种子萌发的影响取决于最后一次光照的种类,与照射顺序有关,D错误。
12. 与常规农业相比,有机农业加大了有机肥的应用,禁止化肥、农药的使用。研究人员调查两种农业模式下,土壤生物和食物网情况,结果如下表。下列分析错误的是( )
取样深度/cm
常规农业(生物种数/食物网复杂度)
有机农业(生物种数/食物网复杂度)
0~10
15/1.06
19/1.23
10~20
13/1.00
18/1.11
A. 不同深度土壤中生物种类不同,体现了群落的垂直结构
B. 有机农业土壤生态系统的物种丰富度高,抵抗力稳定性强
C. 施用有机肥为作物提供无机盐和能量,提高能量的利用率
D. 相比于常规农业,在有机农业土壤中腐生微生物分布较多
【答案】C
【解析】
【详解】A、群落的垂直结构指群落在垂直方向上的分层现象,不同深度土壤属于垂直方向的不同空间,其中生物种类不同体现了群落的垂直结构,A正确;
B、物种丰富度是群落中物种数目的多少,由表格可知有机农业各深度土壤生物种数均高于常规农业,物种丰富度更高,食物网更复杂,抵抗力稳定性更强,B正确;
C、有机肥属于有机物,需经分解者分解为无机盐后才能被作物吸收利用,作物的能量来源是光合作用固定的太阳能,有机肥无法为作物提供能量,C错误;
D、有机农业加大有机肥的施用,有机肥需依靠腐生微生物分解,因此有机农业土壤中腐生微生物分布更多,D正确。
13. 植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B. 过程②中常采用灭活病毒诱导法或PEG诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 图中所示的生产流程体现了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术:将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
2、去除植物细胞壁,获得原生质体的方法:酶解法(纤维素酶和果胶酶处理)。
3、诱导原生质体融合的方法:
物理法:电融合法、离心法;
化学法:聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+_ 高pH融合法。
4、植物体细胞杂交的原理:原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性,杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
5、植物体细胞杂交的意义:打破生殖隔离,克服了远缘杂交育种,培育植物新品种。
【详解】A、植物外面有一层细胞壁阻碍着细胞间的杂交,因此,在进行体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁,A正确;
B、过程②为原生质体的融合,常用PEG诱导原生质体融合,灭活的病毒可诱导动物细胞融合,不能用于植物,B错误;
C、过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素,但在两个过程中比例不同,C正确;
D、图中过程②原生质体融合体现了细胞膜的流动性;将杂种细胞培育成一个完整的植物丙的过程体现了植物细胞的全能性,D正确。
故选B。
14. 基因工程中,使用单个限制酶酶切构建的表达载体易出现连接方向错误和重复插入目的基因片段等现象,可通过酶切及筛选标记鉴定出符合预期的重组载体。研究小组选用的载体P和目的基因CDS片段特征如图,将CDS片段插入载体P的SacⅡ位点后对重组载体进行扩增、筛选和检测。下列叙述错误的是( )
注:LacZ基因表达产物为β-半乳糖苷酶,X-gal会被β-半乳糖苷酶分解,产生蓝色产物。
A. 含重组载体的宿主细胞在含X-gal的培养基上,菌落颜色为白色
B. 重组载体被PstⅠ充分酶切后电泳可能会获得长度为9.4kbDNA片段
C. 用EcoRⅠ与PstⅠ充分酶切重组载体,可判断CDS片段的连接方向
D. 用EcoRⅠ与SacⅡ充分酶切重组载体,可得到2个长度的DNA片段
【答案】D
【解析】
【详解】A、目的基因插入LacZ基因的SacⅡ位点后,LacZ被插入而导致LacZ失活,进而无法表达出有活性的β−半乳糖苷酶,不能分解X−gal产生蓝色物质,因此含重组载体的菌落为白色,A正确;
B、单个限制酶酶切可能出现重复插入目的基因的情况,若插入2个CDS,重组载体总长度为4.2+2.6×2=9.4kb;载体仅含1个PstⅠ位点,CDS无 ������ Ⅰ位点,因此酶切后得到1条长度为9.4kb的线性片段,存在这种可能性,B正确;
C、PstⅠ位于载体上紧邻 SacⅡ,若CDS插入方向不同,EcoRⅠ距离PstⅠ的长度分别为 0.5 kb和 2.1 kb,双酶切后得到的片段长度不同,因此可以判断连接方向,C正确;
D、插入1个CDS的重组载体,共含有2个SacⅡ位点(CDS两端)和1个EcoRⅠ位点(CDS内部),共3个酶切位点,环状DNA经3个切点酶切后,会得到3个不同长度的DNA片段(0.5 kb、2.1 kb、4.2 kb),插入多个CDS会得到更多长度的片段,不可能只得到2个长度的片段,D错误。
15. “锁钥”学说认为,酶具有与底物相结合的互补结构;“诱导契合”学说认为,在与底物结合之前,酶的空间结构不完全与底物互补,在底物的作用下,可诱导酶出现与底物相结合的互补结构,继而完成酶促反应。为验证上述两种学说,科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(S酶,该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者结合的催化中心位置相同)进行研究,得到的四组实验结果如下图所示,其中SCTH、SCU分别表示催化CTH、CU反应后的S酶。下列说法错误的是( )
A. S酶可催化CTH和CU,但催化CU的活性更高
B. 该实验结果更加支持“诱导契合”学说
C. 若增加SCU+CU组,结果曲线应与②完全重合
D. 为探究SCTH是失活还是空间结构固化,可增设SCTH+CTH组
【答案】C
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。
【详解】A、②曲线在更短的反应时间内纵坐标的值比①曲线纵坐标的值大,S酶可催化CTH和CU,但催化CU的活性更高 ,A正确;
B、S酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者结合的催化中心位置相同,③曲线说明SCU仍能催化CTH底物的反应,而④曲线说明SCTH几乎不能催化CU底物的反应,该实验结果更加支持“诱导契合”学说 ,B正确;
C、根据①③曲线纵坐标差值可说明,SCU和S酶的活性不同,若增加SCU+CU组,结果曲线应与②不完全重合 ,C错误;
D、为探究SCTH是失活还是空间结构固化,可增设SCTH+CTH组 ,若不能催化CTH底物反应,则是失活,若能催化CTH底物反应,则是空间结构固化,D正确。
故选C。
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16. BAT(褐色脂肪组织)细胞含有大量线粒体,具有分解脂肪和产热的功能,其数量及代谢异常与肥胖、衰老等现象相关。
(1)图1示有氧呼吸第三阶段,H+通过复合体I、Ⅲ、Ⅳ运至线粒体膜间隙,并顺浓度梯度通过_______(细胞结构)上的ATP合酶,生成大量ATP。
(2)图2为BAT细胞在寒冷刺激下增加产热的机制:产热复合体提高线粒体中Ca2+浓度→促进有氧呼吸第二阶段(三羧酸循环)→提高H+跨膜浓度梯度→_______→________、产热增加。
(3)产热复合体包含E、M和UCP1三种蛋白质。为研究三者的互作情况,构建了三种质粒,分别表达UCPI-HA融合蛋白、E-FLAG融合蛋白、M-FLAG融合蛋白,并获得了转入不同质粒组合的细胞。先利用抗HA抗体偶联磁珠对各组总蛋白进行收集,将收集的蛋白电泳,再分别用抗FLAG抗体与抗HA抗体进行检测,结果如图3。分析图2产热复合体中的A、B分别为______蛋白。
(4)BAT细胞在凋亡过程中会释放肌苷,与相关细胞膜上受体结合发挥作用。用肌苷处理健康BAT和WAT(白色脂肪细胞,主要储存脂肪),发现二者UCPI基因的表达量均显著提高。阐释BAT凋亡时释放肌苷的意义。_____
(5)ENT1是肌苷转运蛋白,在BAT细胞高表达。研究表明,抑制ENT1可以增加胞外肌苷水平,增强细胞产热能力。有人提出可通过抑制ENT1治疗肥胖,从稳态与平衡的角度评价该方案并说明理由。_____
【答案】(1)线粒体内膜
(2) ①. UCPl将H+运至线粒体基质,减小了膜两侧H+的跨膜浓度梯度 ②. ATP合成比例减少
(3)M、E (4)BAT细胞凋亡时释放肌苷,可促进健康的BAT和WAT细胞UCPl基因表达而增加产热,从而维持机体的体温平衡
(5)有一定的合理性。抑制ENTl可提高胞外肌苷水平,促进BAT和WAT细胞有机物分解,增加产热,达到减重的效果。然而ENTl通过调节胞外肌苷水平,维持体温相对稳定,抑制ENTl可能破坏机体体温平衡的稳态
【解析】
【分析】有氧呼吸主要在线粒体中进行,分为三个阶段。第一阶段在细胞质基质,葡萄糖分解为丙酮酸和少量[H],产生少量能量;第二阶段在线粒体基质,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和大量[H],产生少量能量;第三阶段在线粒体内膜,O2与[H]结合生成水,产生大量能量。
【小问1详解】
在有氧呼吸第三阶段,从图1能看到,H+经复合体I、Ⅲ、Ⅳ被运到线粒体膜间隙后,会顺着浓度梯度通过线粒体内膜上的ATP合酶。这是因为线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其上分布着与该阶段反应相关的酶和蛋白质等结构,H+通过这里的ATP合酶完成反应进而生成大量ATP 。
【小问2详解】
从图2的信息来分析,产热复合体使线粒体中Ca2+浓度升高,推动有氧呼吸第二阶段(三羧酸循环)进行,使得H+跨膜浓度梯度增大。之后UCPl发挥作用,将H+运至线粒体基质,这样一来膜两侧H+的浓度梯度就减小了。而ATP的合成与H+的浓度梯度有关,浓度梯度减小,ATP合成比例就会减少,能量更多地以热能形式释放出来,从而产热增加。
【小问3详解】
观察图3,在用抗FLAG抗体与抗HA抗体进行检测后的电泳图中,几乎没有UCPI-HA融合蛋白。这意味着与UCPI-HA融合蛋白相互作用的蛋白在电泳图上有明显体现,结合构建的三种质粒分别表达的融合蛋白来看,能与UCPI-HA融合蛋白相互作用的就是M-FLAG融合蛋白和E-FLAG融合蛋白,所以可以推断出产热复合体中的A、B分别为M、E蛋白。
【小问4详解】
题目中明确提到,BAT细胞在凋亡过程中会释放肌苷,并且用肌苷处理健康的BAT和WAT细胞后,二者UCP1基因的表达量均显著提高。UCP1基因表达量提高会增加产热,而机体的体温需要维持在相对稳定的状态,BAT细胞凋亡时释放肌苷,可促进健康的BAT和WAT细胞UCPl基因表达而增加产热,从而维持机体的体温平衡。
【小问5详解】
ENT1作为肌苷转运蛋白在BAT细胞中高表达。从有利方面看,抑制ENT1确实能够增加胞外肌苷水平,而胞外肌苷水平升高可以促进BAT和WAT细胞有机物分解,有机物分解过程中会释放能量,能量一部分用于合成ATP,一部分以热能形式散失,这样就增加了产热,进而有可能达到减重的效果,所以从这个角度讲,通过抑制ENT1治疗肥胖有一定的合理性。但从另一方面看,ENT1在正常情况下通过调节胞外肌苷水平,对维持体温相对稳定起着重要作用。一旦抑制ENT1,这种调节机制被破坏,就可能打破机体体温平衡的稳态,给机体带来不良影响。
17. 某雌雄同株异花植物花色产生机理为:白色前体物质→黄色→红色,A基因(位于2号染色体上)控制黄色;B基因(位置不明)控制红色。用纯种白花和纯种黄花杂交得F1,F1自交得F2,实验结果见下表甲组。
组别
甲
乙
亲本
黄花×白花
黄花×白花
F1
红花
红花
F2
红花︰黄花︰白花=9︰3︰4
红花︰黄花︰白花=3︰1︰4
(1)与豌豆杂交相比,该植物的杂交可以省去____环节,但仍需在开花前给雌花_____处理。
(2)甲组亲本的基因型分别为_________________________。
(3)B基因和b基因中的碱基数目______(填“一定”或“不一定”)相等,在遗传时遵循基因的____定律。根据表中甲组实验结果,推知B基因__________(填“是”或 “不是”)位于2号染色体上。
(4)研究人员再次重复该实验,结果如表中乙所示。经检测得知,乙组F1的2号染色体部分缺失,导致含缺失染色体的雄配子死亡。由此推测乙组F1的2号染色体缺失部分______ (填“包含”或“不包含”)A或a基因,发生染色体缺失的是_____(填“A”或“a”)基因所在的2号染色体。若乙组F2中红花自由交配,F3中红花所占比例为 _________ 。
(5)若该植株体细胞中有15对染色体,其基因组的测序需要测定_____条染色体的DNA序列。
【答案】 ①. 去雄 ②. 套袋 ③. AAbb、aaBB ④. 不一定 ⑤. 分离 ⑥. 不是 ⑦. 不包含 ⑧. A ⑨. 4/9 ⑩. 15
【解析】
【分析】根据甲组实验F2中红花:黄花:白花=9:3:4,推知控制花色的两对基因独立遗传,因此遵循基因自由组合(分离和自由组合)定律。由题意可知且F1为双杂合,红花基因型为A_B_,黄花基因型为A_bb,白花基因型为aa_ _,F1红花基因型均为AaBb。
【详解】(1)雌雄同株异花植物,该植物的杂交可以省去去雄环节,但仍需在开花前给雄、雌花套袋处理,排除其它花粉的干扰,保证实验的准确性。
(2)由题意可知:用甲组亲本纯种白花和纯种黄花杂交得F1红花,F1自交得F2,F2中红花:黄花:白花=9:3:4,红花基因型为A_B_,黄花基因型为A_bb,白花基因型为aa_ _,甲组亲本的基因型分别为AAbb,aaBB。
(3)基因是具有遗传效应的DNA片段,其特异性与碱基的数目以及排列顺序有关,因此B基因中的碱基数目不一定等于b基因中的碱基数目,B与b为等位基因,但在遗传时依然遵循基因的分离定律,根据甲组实验F2中红花:黄花:白花=9:3:4,推知控制花色的两对基因独立遗传,因此遵循基因自由组合(分离和自由组合)定律,推知B基因不是位于2号染色体上。
(4)由题意可知:某植物花色产生机理为:白色前体物→黄色→红色,可推知:红花基因型为A_B_,黄花基因型为A_bb,白花基因型为aa_ _,F1红花基因型均为AaBb,乙组F2表现型及比例为红花:黄花:白花=3:1:4,则F1的雌配子的基因型为AB、Ab、aB、ab,雄配子的基因型为aB、ab,可见若发生缺失的2号染色体包含有A或a基因,则F1的雌配子不可能为4种。且由雄配子的基因型可知,发生染色体缺失的是A基因所在的2号染色体。乙组F2中的红花含有的基因型及比例为AaBB:AaBb=1:2,自由交配采用配子法,雌配子的种类及比例是2/6AB、2/6aB、1/6Ab、1/6ab,雄配子的种类及比例是2/3aB、1/3ab,则F3中红花所占的比例是2/6×2/3+2/6×1/3+1/6×2/3=4/9。
(5)该植株为雌雄同株,没有性染色体,则测序时需要对15条染色体的DNA进行测序。
【点睛】本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质,染色体变异形成的某些雄配子致死对后代性状分离比的影响,把握知识的内在联系,形成知识网络,并应用演绎推理的方法设计实验探究个体的基因型,并预期结果、获取结论。
18. 长期压力过大易导致白发、脱发等症状。毛发再生与毛囊细胞密切相关,成纤维细胞分泌的Cas6蛋白有利于毛囊干细胞的增殖分化;毛发保持黑色需要黑色素细胞不断合成黑色素。下图表示人在长期压力过大、紧张、焦虑等条件下机体的部分生理变化。据图回答。
注:“”表示促进作用。
(1)图中糖皮质激素分泌的调节有________、________两种调节机制。________激素(答出一种即可)的分泌也存在以上调节机制。
(2)长期过度紧张、焦虑等易导致白发。据图推测,去甲肾上腺素在图中①、②过程中分别作为________、________信息分子参与调节,其对黑色素细胞干细胞的激活与分化起________(填“促进”或“抑制”)作用。
(3)据图分析,长期压力过大通过下丘脑—垂体—肾上腺轴引起脱发的原因是_____________________。
(4)科学研究表明,人长期精神忧郁会促进糖皮质激素的分泌,从而导致抗体数量下降,免疫机能降低。据图分析其可能的机制:______________________________。
综上可知,神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子构成一个复杂的调节网络。
【答案】(1) ①. (负)反馈调节 ②. 分级调节 ③. 甲状腺激素、性激素
(2) ①. 激素 ②. 神经递质 ③. 促进
(3)长期压力过大,糖皮质激素增多,抑制成纤维细胞对Cas6蛋白的分泌,毛囊细胞数目减少,从而出现脱发现象。
(4)人长期精神忧郁会促进糖皮质激素的分泌,细胞因子分泌减少,影响B细胞的活化和增殖,导致抗体数量下降。
【解析】
【分析】题图分析,过度紧张焦虑刺激下丘脑分泌相应激素作用于垂体,垂体分泌相应激素作用于肾上腺皮质,使其分泌糖皮质激素抑制成纤维细胞,通过一系列途经最终分化出的毛囊细胞减少。与此同时,过度紧张焦虑会刺激脑和脊髓通过传出神经作用于肾上腺髓质分泌去甲肾上腺素或传出神经分泌去甲肾上腺素作用于黑色素细胞干细胞,使其异常增殖分化,最终黑色素细胞减少。
【小问1详解】
由图中可以看出,下丘脑→垂体→肾上腺皮质,促进糖皮质激素的分泌,因此糖皮质激素的分泌存在分级调节,同时糖皮质激素可以作用于下丘脑和垂体,来调控糖皮质激素的分泌,因此还存在反馈调节。甲状腺激素和性激素的分泌也存在分级调节和反馈调节。
【小问2详解】
由图可知,①过程的去甲肾上腺素是肾上腺分泌的,作为激素作用于黑色素细胞干细胞,②过程的去甲肾上腺素是由传出神经分泌的,作为神经递质作用于黑色素细胞干细胞,长期过度紧张、焦虑等会促进去甲肾上腺素的分泌,使去甲肾上腺素对黑色素细胞干细胞的激活与分化起促进作用,从而导致黑色素细胞干细胞耗竭,黑色素细胞减少,头发变白。
【小问3详解】
长期压力过大,通过下丘脑→垂体→肾上腺轴糖皮质激素增多,抑制成纤维细胞对Cas6蛋白的分泌,毛囊细胞数目减少,从而出现脱发现象。
【小问4详解】
人长期精神忧郁会促进糖皮质激素的分泌,细胞因子分泌减少,影响B细胞的活化和增殖,从而导致抗体数量下降,免疫机能降低。
19. 青海湖是我国最大的内陆咸水湿地,鱼类资源丰富,也是重要的鸟类栖息地。回答下列问题。
(1)某研究小组在青海湖及附近区域进行了一系列调查。采用标记重捕法调查裸鲤种群密度:首次捕获并标记158尾鱼,两周后重捕120尾,其中标记个体30尾。该区域裸鲤成鱼种群的估算数量为__________尾。若裸鲤种群数量达到环境容纳量(K值)后,仍有裸鲤迁入,此时裸鲤种群的K值__________(填“增加”“减少”或“不变”)。调查中发现青海湖水位波动导致部分幼鱼滞留浅滩,该现象直接改变了深水区裸鲤种群的__________(填种群数量特征)。保护裸鲤属于保护生物多样性中的__________多样性。
(2)研究表明,盐碱水养殖鱼类为适应环境,会将体内更多营养用于渗透压调节与酸碱调节。青海湖中裸鲤在食物充足情况下,裸鲤的体长增长率与体重增长率均显著低于淡水养殖裸鲤,从能量角度分析,其原因可能是__________。
(3)环青海湖植被缓冲带的建成,营造了浅滩—深水区—湖心岛复合型生境。在较短的时间内小灯芯草等植物和水生生物逐渐增多,吸引了多种鸟类前来栖息,群落的__________发生了较大的变化,这是区别不同群落的重要特征。浅滩—深水区—湖心岛复合型生境优化了群落的__________结构,为不同生物提供与其生活习性匹配的生存空间。青海湖保护优先引入裸鲤、高原鳅等本地物种,而非外来物种,从生态系统稳定性角度分析,主要原因是__________。保护青海湖所引起群落的变化属于群落演替中的__________。
【答案】(1) ①. 632 ②. 不变 ③. 年龄结构或种群密度 ④. 物种或遗传、基因
(2)(盐碱水养殖条件下,青海湖裸鲤的蛋白质、糖、脂质等物质分解所获)能量更多用于渗透压调节与酸碱调节,而非生长
(3) ①. 物种组成 ②. 水平 ③. 避免外来物种入侵破坏本地生态平衡(乡土物种更适配本地环境,能快速融入现有群落,提升生态系统稳定性) ④. 次生演替
【解析】
【分析】群落演替是指随着时间推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
初生演替:在从未有过植被或原有植被彻底消灭、无土壤条件的地方发生,如裸岩、火山岩、冰川泥上的演替,起点低、速度慢。
次生演替:原有植被虽不存在,但保留土壤条件和植物繁殖体,如弃耕农田、火灾后的草原,起点高、速度快。
【小问1详解】
由标记重捕法的计算公式:第一次捕获数/种群中个体数=第二次重捕中被标记的个体数/第二次捕获总数,可得种群数量=第一次捕获的个体数×第二次捕获总数÷第二次重捕中被标记的个体数,代入公式可以得出该种群估算数量为632尾。由于环境容纳量(K值)大小与生存环境因素有关,故种群数量达到K值后,数量继续增加不会改变K值大小。由于青海湖水位波动导致幼鱼滞留,会直接破坏该种群的年龄结构。保护裸鲤属于保护物种和基因多样性。
【小问2详解】
盐碱水养殖条件下,青海湖裸鲤的蛋白质、糖、脂质等物质分解所获能量更多用于渗透压调节与酸碱调节,而非生长,因此青海湖裸鲤的体长增长率、体重增长率均显著低于淡水养殖裸鲤。
【小问3详解】
物种组成是区别不同群落的重要特征。浅滩—深水区—湖心岛复合型生境属于群落的水平结构。生态引入要避免外来物种入侵破坏本地生态平衡(乡土物种更适配本地环境,能快速融入现有群落,提升生态系统稳定性)。青海湖发生的这种演替属于次生演替。
20. 番茄是一种既可自花受粉也可异花授粉的两性植物,具有明显的杂种优势。雄性不育是实现杂种优势利用的重要途径之一。
(1)目前番茄雄性不育ms系的应用最为广泛。ms基因是位于2号染色体上控制番茄雄性不育的基因。研究发现,该基因与野生型可育基因MS在DNA序列上的差别在于ms基因的启动区151bp位置处有一个由398个核苷酸组成的片段插入,由此可见该种雄性不育株的变异类型是_____。已知MS对ms为完全显性,基因型为MSms的植株随机传粉两代,F2中雄性不育植株所占比例为_____。
(2)番茄幼苗茎秆颜色紫茎(A)对绿茎(a)为显性,研究者将苗期紫茎雄性可育和苗期绿茎雄性不育两种纯合品系杂交,F1自交,并对F2在苗期和结果期进行调查,结果如下表所示。(单位:株)
F2
检测单株数
可育株
不育株
苗期紫茎单株
90
89
1
苗期绿茎单株
90
1
89
上述结果说明 ms基因与a基因_____(是/不是)位于同一条染色体上,判断依据是_____。由此得到启发,从个体水平筛选雄性不育番茄的方法是_____。
(3)除挖掘不育基因外,DNA甲基化也逐渐成为研究植物雄性不育的重要方向,有望进一步揭示雄性不育的分子机制,这利用了生物多样性的_____价值。欲研究DNA甲基化在番茄雄性不育中的作用,合理的方案包括_____。
a.比较雄性不育株和野生型植株的基因组序列差异
b.比较雄性不育株和野生型植株的DNA甲基化水平差异
c.比较雄性不育株和野生型植株中甲基化基因的表达情况
d.研究DNA甲基化对花器官形成或发育相关特异基因表达的影响
e.研究甲基化抑制剂对雄性不育株和野生植株育性的影响
(4)目前雄性不育株多以自然变异为主,可供研究或应用的数量有限。为获得更多雄性不育株用于实验研究,国内某科研团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除雄蕊特异基因SISTR1成功获得了雄性不育番茄。与自然变异相比,该技术的优点是_____。
【答案】(1) ①. 基因突变 ②. 1/6
(2) ①. 是 ②. 苗期紫茎雄性可育和苗期绿茎雄性不育品系杂交,F2中苗期绿茎植株几乎全为不育,说明绿茎基因和雄性不育基因位于同一条染色体上 ③. 可以通过幼苗期茎秆颜色来快速区分植株的育性,绿茎番茄幼苗即为雄性不育株
(3) ①. 直接 ②. bcde
(4)能够定向改造植物的育性,为获得其他植物雄性不育株系提供新途径
【解析】
【小问1详解】
ms基因是启动子区插入一段核苷酸序列,导致基因结构改变,该变异属于基因突变。基因型为MSms的可育植株随机传粉,F1基因型比例为MSMS:MSms:msms=1:2:1;雄性不育msms无法产生雄配子,因此F1产生的雄配子中MS:ms=2:1,雌配子不受育性影响,MS:ms=1:1,因此F2中雄性不育msms的比例为1/3×1/2=1/6。
【小问2详解】
判断依据:纯合紫茎可育(AAMS)× 纯合绿茎不育(aams)→ F₁ AaMSms, F₂表型严重偏离9:3:3:1,绿茎几乎全不育,紫茎几乎全可育,说明a与ms连锁、A与MS连锁,位于同一条染色体上。个体水平筛选方法:利用绿茎苗期标记,幼苗期直接选绿茎植株,就是雄性不育株,无需等到开花结果。
【小问3详解】
对DNA甲基化的科学研究属于生物多样性的直接价值(直接价值包含科学研究价值)。本实验研究DNA甲基化对雄性不育的作用,不需要比较基因组序列差异(a错误),需要比较不育株和可育株的甲基化水平差异、甲基化基因的表达差异,探究甲基化对育性相关基因表达的影响,还可通过甲基化抑制剂处理验证甲基化对育性的作用,因此选bcde。
【小问4详解】
自然变异是不定向、低频的,CRISPR/Cas9基因编辑技术可以定向改造目标基因,定向获得所需的雄性不育性状,为获得其他植物雄性不育株系提供新途径,且变异频率高,可大幅缩短育种周期。
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定远育才学校2026届高三第二次模拟试卷
生物试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 叶绿体膜上存在着同时转运ATP、ADP和Pi的载体蛋白NTT,三者的浓度梯度均是驱动NTT转运物质的必要条件。在黑暗条件下,NTT可以将ATP从细胞质基质转运到叶绿体基质,同时将ADP和Pi进行反向转运。下列叙述正确的是( )
A. NTT转运物质时需与ATP、ADP、Pi同时结合,才能触发自身构象改变
B. 光照充足的条件下,NTT转运物质的效率可能会下降
C. 黑暗条件下,细胞质基质中供给叶绿体的ATP仅来自线粒体的有氧呼吸
D. 黑暗条件下,NTT转运ATP的方式为协助扩散,转运ADP和Pi的方式为主动运输
2. 我国科学家利用基因编辑技术敲除杂交水稻中的4个基因,获得了可以发生无融合生殖(不发生雌雄配子的细胞核融合而产生种子的生殖)的水稻材料,得到了杂交稻的克隆种子,实现了杂合基因型的固定。该无融合生殖的原理过程如图所示,下列相关分析错误的是( )
A. 图中过程①产生配子时可能发生了类似有丝分裂的过程
B. 雌雄配子结合时可能发生了雄配子细胞核的退化消失
C. 利用基因编辑技术敲除水稻中的4个基因属于基因突变
D. 无融合生殖获得的克隆种子可稳定保持亲代的杂种优势
3. 细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白,从而阻止被结合的蛋白进入细胞核,具体机制如图。下列说法合理的是( )
A. M基因和F基因都属于原癌基因
B. M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶
C. 在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖
D. 在正常细胞中去除F蛋白,可能会抑制正常细胞凋亡
4. 工业革命导致英国某些地区树干变黑,栖息在树干上的桦尺蛾种群中,携带显性等位基因S的黑色蛾的频率增加。空气污染被控制后,英国3个地点桦尺蛾黑色类型的频率变化如下图所示,相关叙述错误的是( )
A. 从1960年到2000年S基因的频率逐渐下降
B. 自然选择决定了桦尺蛾种群体色进化的方向
C. S基因及其等位基因是突变产生的进化原材料
D. 该现象说明不经过地理隔离也可以形成生殖隔离
5. “环境激素”是一类存在于环境中、能干扰生物内分泌系统的化学物质(如塑料增塑剂),其富集效应已成为全球性生态与健康问题。研究发现,某些塑料增塑剂(如MBP)能与雄激素受体结合,从而阻断雄激素信号的传递;某些塑料增塑剂(如DBP)可以激活雌激素受体,发挥类似雌激素效应。下列关于塑料增塑剂对生物机体影响的分析,错误的是( )
A. MBP与雄激素受体结合发挥作用后会导致垂体分泌的促性腺激素增多
B. 长期受到MBP影响的幼年雄性个体,可能会导致第二性征发育延迟或异常
C. 成年雌性个体长期接触DBP,其卵巢分泌的雌激素增多,导致生殖功能紊乱
D. 雌性个体体内DBP与促性腺激素释放激素对垂体的作用效果相抗衡
6. 当我们在短时间内大量摄入碳水化合物时,会因血糖波动及激素变化引发“晕碳”,表现为头脑昏沉、易犯困。下图表示午餐后人体内胰岛素分泌及作用机制,其中IR表示胰岛素受体,GLUT4是葡萄糖转运蛋白。下列叙述正确的是( )
A. 短时间内摄入大量精制碳水会导致血糖浓度急剧升高,直接刺激胰岛B细胞分泌过量的b
B. 交感神经可通过a促进胰岛素分泌,胰岛素能增加靶细胞膜上的GLUT4数量来降低血糖
C. 进食后副交感神经活动增强,胃肠蠕动和消化液分泌增加,但心率减缓、血压降低引发睡意
D. 长期“晕碳”导致血糖剧烈波动,易引发和加重胰岛素抵抗,增加机体患Ⅰ型糖尿病的风险
7. 下图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递抗原的过程,其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是( )
A. 摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白无关
B. 直接加工处理抗原的细胞器有①②③
C. 抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系
D. 抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面
8. 黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花仅雌蕊发育,雄花仅雄蕊发育,两性花雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化期乙烯合成途径的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用,作用机制如图所示,下列说法错误的是( )
A. M基因的表达与乙烯的产生之间存在正反馈
B. 增强F基因或M基因的表达均可提高雌蕊的比例
C. 对FFmm基因型的植株施加乙烯抑制剂后雌花比例增加
D. 黄瓜雌雄蕊的分化与特定时期基因的选择性表达有关
9. 为研究夜间人造光强度对鸟类弱光视力的影响,研究人员在不同年份(与夜间人造光强度呈正相关)进行了三种鸟类弱光视力检测,数据如图1.图2、图3是其中两种鸟角膜直径和眼眶直径(弱光视力与角膜和眼眶直径比值呈正相关)的变化。下列叙述错误的是( )
A. 夜间人造光增强对家麻雀和短嘴鸦的选择压力大于旅鸥的
B. 推测图2、图3中的A代表“家麻雀”,B代表“短嘴鸦”
C. 夜间人造光使短嘴鸦活动时间延长,家麻雀活动时间变短
D. 家麻雀弱光视力的提高是对夜间人造光增强的一种适应
10. 黄河源区地处青藏高原东北部,近30年来,人类活动和气候变暖等因素导致黄河源区草场面积退化,生态环境恶化趋势明显,不利于黄河源区的生态环境保护和牧民生活。为探究禁牧封育对黄河源区高寒草甸生态系统恢复的影响,研究人员进行了如图所示的实验。下列叙述错误的是( )
A. 调查黄河源区高寒草甸植被的盖度和高度可以采用样方法
B. 一定时间范围内,随封育时间延长,植被盖度和高度均逐渐增加
C. 禁牧封育排除了家畜对植被的反复啃食和践踏,有利于植被的恢复
D. 禁牧封育增强该地区土壤的水源涵养功能,体现了生态系统的直接价值
11. 光敏色素是一类易溶于水的色素蛋白,呈浅蓝色,由生色团和脱辅基蛋白构成,存在红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)两种可相互转化的构象,相关作用机理与转化如下图。科研人员将若干莴苣种子均分为多组,分别用红光(R)、远红光(FR)依次处理后置于黑暗环境中,观察种子的萌发率,实验处理及结果如下表。下列叙述正确的是( )
处理
种子萌发率/%
D
8
R
98
R+FR
54
R+FR+R
100
R+FR+R+FR
43
R+FR+R+FR+R
99
注:D代表无光照,R代表红光,FR代表远红光
A. 光敏色素的两种构象转化过程中,其蛋白质的空间结构未发生改变
B. 若最后一次照射的是远红光,莴苣种子的萌发率会显著低于最后一次照射红光的组别
C. 光敏色素仅分布在植物的细胞质基质中,光信号可通过其转化传递到细胞核内
D. 该实验能证明,光照对莴苣种子萌发的影响仅取决于光照的种类,与照射顺序无关
12. 与常规农业相比,有机农业加大了有机肥的应用,禁止化肥、农药的使用。研究人员调查两种农业模式下,土壤生物和食物网情况,结果如下表。下列分析错误的是( )
取样深度/cm
常规农业(生物种数/食物网复杂度)
有机农业(生物种数/食物网复杂度)
0~10
15/1.06
19/1.23
10~20
13/1.00
18/1.11
A. 不同深度土壤中生物种类不同,体现了群落的垂直结构
B. 有机农业土壤生态系统的物种丰富度高,抵抗力稳定性强
C. 施用有机肥为作物提供无机盐和能量,提高能量的利用率
D. 相比于常规农业,在有机农业土壤中腐生微生物分布较多
13. 植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程①中利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B. 过程②中常采用灭活病毒诱导法或PEG诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 图中所示的生产流程体现了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
14. 基因工程中,使用单个限制酶酶切构建的表达载体易出现连接方向错误和重复插入目的基因片段等现象,可通过酶切及筛选标记鉴定出符合预期的重组载体。研究小组选用的载体P和目的基因CDS片段特征如图,将CDS片段插入载体P的SacⅡ位点后对重组载体进行扩增、筛选和检测。下列叙述错误的是( )
注:LacZ基因表达产物为β-半乳糖苷酶,X-gal会被β-半乳糖苷酶分解,产生蓝色产物。
A. 含重组载体的宿主细胞在含X-gal的培养基上,菌落颜色为白色
B. 重组载体被PstⅠ充分酶切后电泳可能会获得长度为9.4kbDNA片段
C. 用EcoRⅠ与PstⅠ充分酶切重组载体,可判断CDS片段的连接方向
D. 用EcoRⅠ与SacⅡ充分酶切重组载体,可得到2个长度的DNA片段
15. “锁钥”学说认为,酶具有与底物相结合的互补结构;“诱导契合”学说认为,在与底物结合之前,酶的空间结构不完全与底物互补,在底物的作用下,可诱导酶出现与底物相结合的互补结构,继而完成酶促反应。为验证上述两种学说,科研人员利用枯草杆菌蛋白酶(S酶,该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU,且与两者结合的催化中心位置相同)进行研究,得到的四组实验结果如下图所示,其中SCTH、SCU分别表示催化CTH、CU反应后的S酶。下列说法错误的是( )
A. S酶可催化CTH和CU,但催化CU的活性更高
B. 该实验结果更加支持“诱导契合”学说
C. 若增加SCU+CU组,结果曲线应与②完全重合
D. 为探究SCTH是失活还是空间结构固化,可增设SCTH+CTH组
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16. BAT(褐色脂肪组织)细胞含有大量线粒体,具有分解脂肪和产热的功能,其数量及代谢异常与肥胖、衰老等现象相关。
(1)图1示有氧呼吸第三阶段,H+通过复合体I、Ⅲ、Ⅳ运至线粒体膜间隙,并顺浓度梯度通过_______(细胞结构)上的ATP合酶,生成大量ATP。
(2)图2为BAT细胞在寒冷刺激下增加产热的机制:产热复合体提高线粒体中Ca2+浓度→促进有氧呼吸第二阶段(三羧酸循环)→提高H+跨膜浓度梯度→_______→________、产热增加。
(3)产热复合体包含E、M和UCP1三种蛋白质。为研究三者的互作情况,构建了三种质粒,分别表达UCPI-HA融合蛋白、E-FLAG融合蛋白、M-FLAG融合蛋白,并获得了转入不同质粒组合的细胞。先利用抗HA抗体偶联磁珠对各组总蛋白进行收集,将收集的蛋白电泳,再分别用抗FLAG抗体与抗HA抗体进行检测,结果如图3。分析图2产热复合体中的A、B分别为______蛋白。
(4)BAT细胞在凋亡过程中会释放肌苷,与相关细胞膜上受体结合发挥作用。用肌苷处理健康BAT和WAT(白色脂肪细胞,主要储存脂肪),发现二者UCPI基因的表达量均显著提高。阐释BAT凋亡时释放肌苷的意义。_____
(5)ENT1是肌苷转运蛋白,在BAT细胞高表达。研究表明,抑制ENT1可以增加胞外肌苷水平,增强细胞产热能力。有人提出可通过抑制ENT1治疗肥胖,从稳态与平衡的角度评价该方案并说明理由。_____
17. 某雌雄同株异花植物花色产生机理为:白色前体物质→黄色→红色,A基因(位于2号染色体上)控制黄色;B基因(位置不明)控制红色。用纯种白花和纯种黄花杂交得F1,F1自交得F2,实验结果见下表甲组。
组别
甲
乙
亲本
黄花×白花
黄花×白花
F1
红花
红花
F2
红花︰黄花︰白花=9︰3︰4
红花︰黄花︰白花=3︰1︰4
(1)与豌豆杂交相比,该植物的杂交可以省去____环节,但仍需在开花前给雌花_____处理。
(2)甲组亲本的基因型分别为_________________________。
(3)B基因和b基因中的碱基数目______(填“一定”或“不一定”)相等,在遗传时遵循基因的____定律。根据表中甲组实验结果,推知B基因__________(填“是”或 “不是”)位于2号染色体上。
(4)研究人员再次重复该实验,结果如表中乙所示。经检测得知,乙组F1的2号染色体部分缺失,导致含缺失染色体的雄配子死亡。由此推测乙组F1的2号染色体缺失部分______ (填“包含”或“不包含”)A或a基因,发生染色体缺失的是_____(填“A”或“a”)基因所在的2号染色体。若乙组F2中红花自由交配,F3中红花所占比例为 _________ 。
(5)若该植株体细胞中有15对染色体,其基因组的测序需要测定_____条染色体的DNA序列。
18. 长期压力过大易导致白发、脱发等症状。毛发再生与毛囊细胞密切相关,成纤维细胞分泌的Cas6蛋白有利于毛囊干细胞的增殖分化;毛发保持黑色需要黑色素细胞不断合成黑色素。下图表示人在长期压力过大、紧张、焦虑等条件下机体的部分生理变化。据图回答。
注:“”表示促进作用。
(1)图中糖皮质激素分泌的调节有________、________两种调节机制。________激素(答出一种即可)的分泌也存在以上调节机制。
(2)长期过度紧张、焦虑等易导致白发。据图推测,去甲肾上腺素在图中①、②过程中分别作为________、________信息分子参与调节,其对黑色素细胞干细胞的激活与分化起________(填“促进”或“抑制”)作用。
(3)据图分析,长期压力过大通过下丘脑—垂体—肾上腺轴引起脱发的原因是_____________________。
(4)科学研究表明,人长期精神忧郁会促进糖皮质激素的分泌,从而导致抗体数量下降,免疫机能降低。据图分析其可能的机制:______________________________。
综上可知,神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子构成一个复杂的调节网络。
19. 青海湖是我国最大的内陆咸水湿地,鱼类资源丰富,也是重要的鸟类栖息地。回答下列问题。
(1)某研究小组在青海湖及附近区域进行了一系列调查。采用标记重捕法调查裸鲤种群密度:首次捕获并标记158尾鱼,两周后重捕120尾,其中标记个体30尾。该区域裸鲤成鱼种群的估算数量为__________尾。若裸鲤种群数量达到环境容纳量(K值)后,仍有裸鲤迁入,此时裸鲤种群的K值__________(填“增加”“减少”或“不变”)。调查中发现青海湖水位波动导致部分幼鱼滞留浅滩,该现象直接改变了深水区裸鲤种群的__________(填种群数量特征)。保护裸鲤属于保护生物多样性中的__________多样性。
(2)研究表明,盐碱水养殖鱼类为适应环境,会将体内更多营养用于渗透压调节与酸碱调节。青海湖中裸鲤在食物充足情况下,裸鲤的体长增长率与体重增长率均显著低于淡水养殖裸鲤,从能量角度分析,其原因可能是__________。
(3)环青海湖植被缓冲带的建成,营造了浅滩—深水区—湖心岛复合型生境。在较短的时间内小灯芯草等植物和水生生物逐渐增多,吸引了多种鸟类前来栖息,群落的__________发生了较大的变化,这是区别不同群落的重要特征。浅滩—深水区—湖心岛复合型生境优化了群落的__________结构,为不同生物提供与其生活习性匹配的生存空间。青海湖保护优先引入裸鲤、高原鳅等本地物种,而非外来物种,从生态系统稳定性角度分析,主要原因是__________。保护青海湖所引起群落的变化属于群落演替中的__________。
20. 番茄是一种既可自花受粉也可异花授粉的两性植物,具有明显的杂种优势。雄性不育是实现杂种优势利用的重要途径之一。
(1)目前番茄雄性不育ms系的应用最为广泛。ms基因是位于2号染色体上控制番茄雄性不育的基因。研究发现,该基因与野生型可育基因MS在DNA序列上的差别在于ms基因的启动区151bp位置处有一个由398个核苷酸组成的片段插入,由此可见该种雄性不育株的变异类型是_____。已知MS对ms为完全显性,基因型为MSms的植株随机传粉两代,F2中雄性不育植株所占比例为_____。
(2)番茄幼苗茎秆颜色紫茎(A)对绿茎(a)为显性,研究者将苗期紫茎雄性可育和苗期绿茎雄性不育两种纯合品系杂交,F1自交,并对F2在苗期和结果期进行调查,结果如下表所示。(单位:株)
F2
检测单株数
可育株
不育株
苗期紫茎单株
90
89
1
苗期绿茎单株
90
1
89
上述结果说明 ms基因与a基因_____(是/不是)位于同一条染色体上,判断依据是_____。由此得到启发,从个体水平筛选雄性不育番茄的方法是_____。
(3)除挖掘不育基因外,DNA甲基化也逐渐成为研究植物雄性不育的重要方向,有望进一步揭示雄性不育的分子机制,这利用了生物多样性的_____价值。欲研究DNA甲基化在番茄雄性不育中的作用,合理的方案包括_____。
a.比较雄性不育株和野生型植株的基因组序列差异
b.比较雄性不育株和野生型植株的DNA甲基化水平差异
c.比较雄性不育株和野生型植株中甲基化基因的表达情况
d.研究DNA甲基化对花器官形成或发育相关特异基因表达的影响
e.研究甲基化抑制剂对雄性不育株和野生植株育性的影响
(4)目前雄性不育株多以自然变异为主,可供研究或应用的数量有限。为获得更多雄性不育株用于实验研究,国内某科研团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除雄蕊特异基因SISTR1成功获得了雄性不育番茄。与自然变异相比,该技术的优点是_____。
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