内容正文:
绝密★启用前
高三生物学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。本题共12小题,每小题2分,共24分。)
1. 细胞中的有机物承担着多种重要功能,下列相关叙述错误的是( )
A. 某些蛋白质和核酸具有物质运输功能
B. 某些蛋白质和脂质具有催化功能
C. 某些氨基酸和固醇能与受体结合实现信息交流
D. 某些蛋白质和糖类参与组成细胞结构
【答案】B
【解析】
【详解】A、血红蛋白、载体蛋白等蛋白质可运输氧气、离子等物质,tRNA作为核酸可运输氨基酸,二者均具备物质运输功能,A正确;
B、具有催化功能的酶的化学本质为蛋白质或RNA,脂质不具有催化功能,B错误;
C、甲状腺激素属于氨基酸衍生物类信号分子,性激素属于固醇类信号分子,二者都可与特异性受体结合完成信息传递,C正确;
D、蛋白质是细胞膜、细胞骨架等结构的重要组成成分,纤维素(多糖)是植物细胞壁的组成成分,糖类还可参与构成细胞膜上的糖蛋白,二者均可参与组成细胞结构,D正确。
2. CO₂参与生物体内的很多代谢过程,并在生物体稳态的维持中有重要作用。下列叙述正确的是( )
A. 给患者输氧时加入5%左右CO₂,主要作用是维持机体酸碱平衡
B. 在动物细胞培养过程中通常要通入5%的CO₂刺激细胞呼吸
C. 适宜条件下给植物停止CO₂供应,短时间内叶绿体中C₅/C₃升高
D. 人体缺氧时,葡萄糖可在细胞质基质中分解产生CO₂
【答案】C
【解析】
【详解】A、给患者输氧时加入5%左右CO₂,主要作用是刺激脑干的呼吸中枢,维持正常的呼吸运动,而非维持酸碱平衡,A错误;
B、动物细胞培养过程中通入5%的CO₂,作用是维持培养液的pH稳定,不是刺激细胞呼吸,B错误;
C、停止CO₂供应后,短时间内暗反应中CO₂的固定过程受阻,C₅消耗减少、C₃生成减少,而C₃的还原过程仍正常进行,C₃不断消耗、C₅不断生成,因此叶绿体中C₅含量升高、C₃含量降低,C₅/C₃升高,C正确;
D、人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸,无CO₂生成,人体只有有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中产生CO₂,缺氧时细胞质基质中不会产生CO₂,D错误。
3. 中华传统文化是国之瑰宝,许多农谚中蕴含着生物学原理。下列解释不合理的是( )
A. “春雨漫了垄,麦子豌豆白下种”说明雨水过多会减弱种子有氧呼吸进而降低萌发率
B. “换茬不换土,一亩顶两亩”体现了轮作的种植模式,保证充分利用土壤中的无机盐
C. “要想果子长得好,还得蜜蜂把花采”,蜜蜂采粉反映了物种之间的原始合作关系
D. “空处之地,即兼种豆”,指调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【答案】D
【解析】
【详解】A、雨水过多会填满土壤孔隙,导致土壤含氧量下降,种子有氧呼吸被抑制,无氧呼吸产生的酒精会毒害种胚,进而降低种子萌发率,A不符合题意;
B、换茬即轮作种植模式,不同作物对土壤中无机盐的吸收种类、需求量存在差异,轮作可避免土壤中特定无机盐被过度消耗,充分利用土壤中的无机盐资源,B不符合题意;
C、蜜蜂采蜜时会携带花粉,帮助植物完成传粉以提高结实率,同时蜜蜂从花中获取食物,双方都能获益,且分开后均可独立生存,属于原始合作关系,C不符合题意;
D、空处兼种豆属于间作模式,作用是充分利用光照、土地资源,提高光能利用率,还可借助豆科植物根瘤菌的固氮作用提升土壤肥力,并未调整能量流动关系,除草、除虫等减少能量流向非目标生物的操作才属于调整能量流动关系,D符合题意;
4. 据考古证据和原始蒙古羊的基因组分析表明,中国独立驯化的蒙古羊,形成了独特的宁夏滩羊品系。下列有关进化的叙述正确的是( )
A. 在蒙古羊的人工驯化过程中基因频率不变,基因型频率改变
B. 隔离是造成不同原始蒙古羊基因组出现明显差异的原因之一
C. 化石是研究生物进化的最直接的证据,可以完整再现所有生物的进化历程
D. 自然对中性突变的选择作用可能是蒙古羊进化的主导因素
【答案】B
【解析】
【详解】A、蒙古羊的人工驯化过程存在人工选择,选择会定向改变种群的基因频率,因此基因频率也会发生改变,A错误;
B、隔离(如地理隔离)会阻断不同种群间的基因交流,使不同种群的突变积累和选择方向存在差异,进而造成基因组出现明显差异,因此隔离是原因之一,B正确;
C、化石是研究生物进化最直接的证据,但化石留存具有偶然性,化石记录并不完整,无法完整再现所有生物的进化历程,C错误;
D、中性突变是对生物生存既无利也无害的突变,自然对中性突变无选择作用,且自然选择才是生物进化的主导因素,D错误。
5. 某研究性学习小组在调查人群中的遗传病时,以“研究××病的遗传方式”为子课题,下列调查的遗传病与选择的方法最合理的是( )
A. 多指症,在学校内随机抽样调查
B. 苯丙酮尿症,在市中心随机抽样调查
C. 软骨发育不全,在患者家系中调查
D. 原发性高血压,在患者家系中调查
【答案】C
【解析】
【详解】A、多指症属于单基因遗传病,但研究遗传方式需在患者家系中调查,学校内随机抽样是调查遗传病发病率的方法,无法判断遗传方式,A错误;
B、苯丙酮尿症属于单基因遗传病,但市中心随机抽样适用于调查该病的发病率,不能推导遗传方式,B错误;
C、软骨发育不全是发病率较高的单基因遗传病,在患者家系中调查可通过分析家系成员的患病情况推导其遗传规律,方法合理,C正确;
D、原发性高血压属于多基因遗传病,受环境因素影响较大,遗传规律复杂,不适合用于研究遗传病的遗传方式,D错误。
6. 遗传印记是指同一个基因由于来自不同亲本而产生表达差异的现象,这类现象常与DNA甲基化有关。某植物的一个印记基因的表达存在亲本特异性调控:父本基因由于启动子甲基化而沉默,母本基因可正常转录,但母本mRNA翻译时可能出现“翻译跳跃”现象,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 父本基因沉默是因为DNA甲基化直接阻碍了核糖体与mRNA 的结合
B. 遗传印记现象可能是植物正反交后代表型不一样的原因
C. “翻译跳跃”会改变mRNA 的碱基序列,随之会改变多肽链的氨基酸序列
D. 该印记基因的甲基化修饰属于可遗传变异,一定能通过减数分裂遗传给子代
【答案】B
【解析】
【详解】A、题干明确指出父本基因沉默的原因是启动子甲基化。启动子是 RNA聚合酶识别和结合的位点.其甲基化会直接阻碍转录过程,导致无法合成mRNA,而核糖体与mRNA的结合属于翻译阶段,A错误;
B、遗传印记现象中,来自父本和母本的同一个基因表达存在差异,在正反交实验中,父本和母本的基因来源会互换,这种表达差异可能导致后代表型不一致,B正确;
C、“翻译跳跃”是指核糖体跳过mRNA上的某个密码子进行翻译。此过程中,mRNA的碱基序列并未发生改变,但核糖体跳过了一个密码子,会导致合成的多肽链缺失一个氨基酸,其氨基酸序列发生改变,C错误;
D、DNA的甲基化修饰具有可逆性,且印记基因的甲基化模式在减数分裂过程中通常会发生擦除和重建,因此该甲基化修饰不一定能通过减数分裂稳定遗传给子代,D错误。
7. 正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。下列现象不是由人体内环境稳态失调引起的是( )
A. 饮水不足引发抗利尿激素分泌增多
B. 长期营养不良造成组织水肿
C. 患系统性红斑狼疮
D. 胰岛素分泌不足引发的血糖浓度持续升高
【答案】A
【解析】
【详解】A、饮水不足时细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增多是机体正常的水盐平衡调节过程,目的是维持内环境渗透压的稳定,不属于稳态失调,A符合题意;
B、长期营养不良会使血浆蛋白含量减少,血浆渗透压降低,组织液回流受阻引发组织水肿,属于内环境渗透压稳态失调,B不符合题意;
C、系统性红斑狼疮属于自身免疫病,是免疫调节功能异常导致的内环境稳态失调,C不符合题意;
D、胰岛素是降血糖的关键激素,分泌不足会导致血糖调节失衡,血糖浓度持续超出正常范围,属于血糖稳态失调,D不符合题意。
8. 神经细胞动作电位产生后,K+外流使膜电位恢复为静息状态的过程中,膜上的钠钾泵转运K+、Na+的活动增强,促使膜内外的K+、Na+分布也恢复到静息状态。已知胞内K+浓度总是高于胞外,胞外Na+浓度总是高于胞内。下列说法错误的是( )
A. K+出神经细胞和Na+进入神经细胞的运输方式相同
B. 若降低神经细胞外的Na+浓度,动作电位的幅度降低
C. 若静息状态下Na+通道的通透性增加,静息电位的幅度不变
D. 若抑制钠钾泵活动,静息电位和动作电位的幅度都减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、K⁺出神经细胞和Na⁺进入神经细胞均为协助扩散,运输方式相同,A正确;
B、动作电位幅度由Na⁺内流量决定,降低胞外Na⁺浓度会减少Na⁺内流驱动力,导致动作电位幅度降低,B正确;
C、若静息状态下Na+通道的通透性增加,使Na+内流增多,会打破原有K+外流主导的离子平衡,静息电位的幅度减小,C错误;
D、若抑制钠钾泵活动,导致膜外Na+和膜内K+减少,静息电位和动作电位的幅度都减小,D正确。
故选C。
9. 实验人员用标记重捕法对某封闭水库中草鱼的种群数量进行调查,第一次捕获了200尾鱼,其中有草鱼100尾,对其中的草鱼进行标记后全部放回水库,第二次捕获了90尾鱼,其中有草鱼50尾,含标记的草鱼2尾。若探测到第一次标记的草鱼在重捕前有20尾标记物脱落,则该水库中草鱼的实际种群数量最接近( )
A. 2 000尾 B. 2 100尾 C. 4 000尾 D. 4 200尾
【答案】A
【解析】
【详解】标记重捕法的核心计算公式为:种群总个体数=(有效标记个体数×重捕的该物种个体数)÷重捕中含标记的该物种个体数。题干中仅对第一次捕获的100尾草鱼进行标记,重捕前有20尾标记物脱落,因此有效标记的草鱼数为100-20=80尾;第二次重捕到草鱼50尾,其中含标记的草鱼为2尾,代入公式得草鱼种群总数=(80×50)÷2=2000尾,BCD不符合题意,A符合题意。
10. 实验小组将甲、乙两种植物混种,若设定N=甲播种的种子数/乙播种的种子数,M=收获时甲种子数/收获时乙种子数,收获的种子再播种,连续进行若干代。若甲与乙的竞争中最终甲取胜,则M和N之间的关系可用下列哪种曲线图表示( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、该选项中当N=1时,M=1,不满足甲最终取胜时N=1对应M>1的条件,A错误;
B、此选项中当N=1时,M>1,且随着N的增大,M呈上升趋势,符合甲最终取胜的情况,B正确;
C、该选项中当N较小时,M<1,不满足甲最终取胜的要求,C错误;
D、此选项中当N=1时,M=1,不符合甲最终取胜时N=1对应M>1的条件,D错误。
故选B。
11. 下列关于利用苹果先进行充分的苹果酒发酵进而再利用果酒进行苹果醋发酵的原理与流程,说法正确的是( )
A. 果酒发酵前,用70%的酒精消毒容器和苹果
B. 果酒发酵时,在18~30℃发酵并及时打开瓶盖
C. 果醋发酵前,灭菌以杀死苹果酒内残留的酵母菌
D. 果醋发酵时,不能通过气泡量来判定发酵程度
【答案】D
【解析】
【详解】A、果酒发酵的菌种来源于苹果表面的野生酵母菌,若用70%酒精消毒苹果会杀死该类酵母菌,导致发酵无法正常进行,仅需对发酵容器进行消毒,A错误;
B、果酒发酵的适宜温度为18~30℃,发酵过程中产生CO₂,需定期拧松瓶盖排气,若打开瓶盖会导致杂菌污染、氧气进入抑制酵母菌无氧呼吸产酒,B错误;
C、果醋发酵以果酒为底物,醋酸菌为需氧菌,发酵的有氧、酸性环境可抑制酵母菌的活动,无需灭菌杀死残留酵母菌,灭菌反而可能破坏发酵底物、引入杂菌,C错误;
D、果醋发酵时醋酸菌将酒精转化为醋酸,无气体生成,因此不能通过气泡量判定发酵程度,D正确。
12. 下列关于试管牛和克隆牛培育的叙述,错误的是( )
A. 均需要借助动物细胞培养和胚胎移植技术
B. 形成的胚胎均需用物理或化学方法激活
C. 试管牛为有性生殖,克隆牛为无性生殖
D. 仅克隆牛体现动物体细胞的细胞核全能性
【答案】B
【解析】
【详解】A、试管牛培育需要进行精卵体外培养、早期胚胎培养,克隆牛培育需要进行体细胞培养、核移植后重组细胞的早期培养,二者最终都需要将早期胚胎移植到代孕母牛子宫内发育,均需借助动物细胞培养和胚胎移植技术,A正确;
B、克隆牛培育过程中,核移植获得的重组细胞需要用物理或化学方法激活,才能完成分裂和发育进程;试管牛的胚胎由精卵自然受精形成的受精卵发育而来,不需要额外激活,B错误;
C、试管牛由两性生殖细胞结合形成的受精卵发育而来,属于有性生殖;克隆牛没有经过两性生殖细胞的结合,由体细胞核移植得到的重组细胞发育而来,属于无性生殖,C正确;
D、克隆牛是将体细胞核移入去核卵母细胞后发育为完整个体,体现了动物体细胞的细胞核全能性;试管牛由受精卵发育而来,体现的是受精卵的全能性,因此仅克隆牛体现动物体细胞的细胞核全能性,D正确。
二、选择题(本题共4小题,共16分,每小题给出的4个选项中,可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分,选不全得2分,选错得0分。)
13. 下图的装置可用于探究发芽种子的呼吸方式。下列叙述错误的是( )
A. 图1的四个氧浓度中,最适合储存农作物种子的氧浓度是 c
B. 图1中氧浓度为b时,种子无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的2.5倍
C. 若图2中装置1液滴向左移动,装置2液滴向右移动,说明种子同时进行有氧呼吸与产乳酸的无氧呼吸
D. 图2实验还需增设对照组,即将装置中的种子分别替换为等量死种子,其他条件相同
【答案】BC
【解析】
【详解】A、储存农作物种子应该选择CO2产量最少(消耗有机物的量最少),即细胞呼吸最弱时(图1中的c点)的氧浓度,A正确;
B、据图可知,氧浓度为b时,CO2释放量为8,O2的消耗量为3,根据有氧呼吸总反应方程式可知,有氧呼吸释放的CO2为3,消耗的葡萄糖为0.5,而无氧呼吸释放的CO2为8-3=5,消耗的葡萄糖为2.5,则种子无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍,B错误;
C、图2中装置1试管中 NaOH 溶液的作用是吸收CO2,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,有氧呼吸消耗的O2量和CO2的量相同,无氧呼吸不消耗O2,只释放 CO2,因此,装置一中液滴左移代表进行了有氧呼吸,装置二中液滴右移代表进行了产酒精的无氧呼吸,若图2中装置1液滴向左移动、装置2液滴向右移动,说明种子同时进行有氧呼吸与产酒精的无氧呼吸,C错误;
D、图2的实验中,为排除气压、温度等无关变量影响,其他条件不变,增加一组将装置中的种子替换为等量死种子,D正确。
14. DMD 基因结构改变会造成表达的 D蛋白异常从而导致假肥大肌营养不良(DMD)。一对表型正常的夫妇,生育了一个正常的女儿和一个患DMD 的儿子。为研究DMD基因结构改变的原因,研究人员通过PCR 技术对该家庭成员进行了相应的基因检测,所用的引物和扩增产物的电泳结果如图。假设DMD在男性中发病率为p,下列分析错误的是( )
A. 推测 DMD 基因和HS6S12 基因位于X、Y染色体的同源区段
B. DMD形成过程中可能发生了染色体的结构变异
C. 提取胎儿细胞用引物组合④PCR 可检出胎儿是否患病
D. 女儿婚后生育后代患 DMD 的概率是(p+1)/4
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、表型正常的夫妇生育了患DMD的儿子,说明该病为隐性遗传,电泳结果显示,父亲条带与患儿不同,而母亲的条带中有两条与患儿相同,这符合 X 染色体遗传特点,因此 DMD 基因和 HS6S12 基因位于 X 染色体上,A错误;
B、正常 DMD 基因仅能被引物组合②、③扩增出条带,而患儿的异常基因还能被引物组合①、④扩增出条带,这说明 DMD 基因区域与 HS6S12 基因区域发生了染色体结构变异中的倒位,导致新的引物组合能扩增出产物,B正确;
C、对表型正常的夫妇,生育了一个正常的女儿和一个患DMD 的儿子,则该病是隐性遗传病,引物组合④仅能扩增出异常 X 染色体,若胎儿是女儿,则含有两条 X 染色体,一条来自父亲(父亲正常),一条来自母亲(可能正常 / 异常),若女儿携带致病基因,则用引物④可扩增出条带,若不携带则无,因此可检测女儿是否携带致病基因,但是不患病,C错误;
D、母亲为携带者(XAXa),父亲为 XAY,女儿基因型为1/2 XAXA或1/2 XAXa,已知 DMD 在男性中发病率为 p,即人群中 Xa的基因频率为 p,XA为 1-p,若女儿为 XAXA(概率 1/2),与任何男性婚配,子代均不患病,概率为 0,若女儿为 XAXa(概率 1/2),与正常男性(XAY,概率 1-p)婚配,子代患病概率为 1/4(仅儿子 XaY 患病),与患病男性(XaY,概率 p)婚配,子代患病概率为 1/2(女儿 XaXa、儿子 XaY),女儿婚后生育一个患有DMD疾病子代的概率是1/2×[(1−p)×1/4+p×1/2]=(1+p)/8,D错误。
15. 为探究生长素(IAA)促进黄瓜雌花分化的分子机制,研究人员构建了乙烯合成关键酶基因ACS2的突变体(acs2)并进行相关实验,结果如下表所示。下列说法错误的是( )
实验组别
乙烯合成量
雌花比例
①野生型
++
++
②野生型+IAA
++++
++++
③acs2
+
+
④acs2+IAA
+
+
⑤acs2+IAA+ACC
++++
++++
注:ACC是合成乙烯的前体物质;“+”的数量越多,代表乙烯合成量越多或雌花比例越高。
A. 该实验的自变量是黄瓜植株类型以及外源施加物的类型
B. 据①②④组可推测,生长素通过促进乙烯的合成促进雌花的分化
C. 据①②⑤组可知,ACS2 基因编码的蛋白质催化 ACC的合成
D. 脱落酸和赤霉素的比值较低时也有利于黄瓜分化形成雌花
【答案】CD
【解析】
【详解】A、该实验中,处理对象分为野生型植株和acs2突变体植株两类,外源施加物包括IAA、ACC两类,二者均属于人为改变的变量,即自变量,A正确;
B、①②组对照可知,野生型植株施加IAA后,乙烯合成量和雌花比例均显著升高;②④组对照可知,乙烯合成关键酶基因突变的acs2突变体施加IAA后,乙烯合成量和雌花比例未升高,说明生长素发挥作用依赖乙烯合成通路,即生长素通过促进乙烯合成促进雌花分化,B正确;
C、要推测ACS2基因编码的蛋白质催化ACC合成,需对比④(acs2+IAA)和⑤(acs2+IAA+ACC)的实验结果,仅分析①②⑤组缺少acs2仅施加IAA的对照,无法确定ACS2的功能是催化ACC合成,C错误;
D、脱落酸促进花器官的脱落,赤霉素促进花的发育,黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素比值较低,有利于分化形成雄花,D错误。
16. 花椰菜(2n=18)是重要的经济作物,对黑腐病的抗性较低,野生黑芥(2n=16)含有黑腐病抗性基因。培育抗病花椰菜的过程如图所示。以下叙述正确的是( )
A. 步骤②体现了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
B. 步骤③利用生长素比例相对较高的 MS固体培养基促进生根
C. 杂种植株为四倍体,其体细胞中含有34条染色体
D. 选择抗病的杂种植株与花椰菜连续回交以获得抗病花椰菜
【答案】BD
【解析】
【详解】A、步骤②体现了细胞膜的流动性,但未体现植物细胞的全能性、步骤③体现了植物细胞的全能性,A错误;
B、在植物组织培养的再分化阶段(步骤③),提高生长素比例可以促进根的分化,提高细胞分裂素比例可促进芽的分化,且应该用MS的固体培养基,B正确;
C、由于经过了紫外线照射,所以黑芥的染色体在细胞分裂过程中易丢失,所以其体细胞中不一定有34条染色体,C错误;
D、最终目的是培育抗病花椰菜,因此应让杂种植株与花椰菜连续回交,以尽可能多地保留花椰菜的遗传背景,同时又要保留黑芥的抗病基因,选择抗病的杂种植株与花椰菜连续回交以获得抗病花椰菜,D正确。
三、非选择题(共5大题,共60分)
17. 我国科研人员构建人工光合细胞,如图1,实现了CO₂ 的固定。其中光合细胞器由菠菜类囊体的 ATP 合酶、光系统Ⅱ(PSⅡ)及蓝细菌的藻蓝蛋白(PC,吸收峰主要位于620 nm处)整合到人工囊泡膜中制成。人工光合细胞质基质中添加了多种酶、C₆和 NADPH 等物质,图1中①、②、③表示过程。请回答下列问题。
注:菠菜叶绿体中既有光系统Ⅱ,也有光系统Ⅰ,后者是NADPH形成所需的结构。
(1)提取菠菜类囊体时,先破碎细胞,采用_____________法获取叶绿体,再将叶绿体置于的__________(填某理化性质)溶液中使其破碎,再用相应的方法获得类囊体,进而再获取类囊体膜上的PSⅡ复合物和ATP 合酶。
(2)图1人工光合细胞光反应过程中,发生的能量转化是_________________。为了进一步优化人工光合细胞器,科研人员研究了在不同PC与PSⅡ质量比条件下 PSⅡ的光合放氧速率,结果如图2。根据实验结果,计算人工光合细胞器中加入1.5μg的PSⅡ,至少应加入________μg的PC,光合放氧速率才最快。
(3)为了验证图1中过程①、②、③分别由酶1、酶2、酶3催化,科研人员在上述光合细胞质基质的反应体系中(无酶1、酶2和酶3,其他条件充足且适宜)先添加酶1检测 NADPH的含量,结果如图3,再在图3所示时间点先后添加少量的酶2、酶3并检测 NADPH 的含量。
①加入酶1后,bc段 NADPH含量不再下降,其可能的原因是________________。
②若实验结论正确,请预测适时添加少量的酶2、酶3后. NADPH含量的变化,并在答题纸相应位置绘制曲线________________。
【答案】(1) ①. 差速离心 ②. 低渗(或低浓度)
(2) ①. 光能转变成ATP 中活跃的化学能 ②. 22.5
(3) ①. 物质·1的积累抑制了过程①的进行 ②.
【解析】
【小问1详解】
分离细胞器常用的方法是差速离心法,所以提取菠菜类囊体时,先破碎细胞,采用差速离心法获取叶绿体,再将叶绿体置于蒸馏水或低渗溶液中,使叶绿体吸水,破碎,再用差速离心法获得类囊体。
【小问2详解】
图1人工光合细胞光反应过程中,发生的能量转化是光能转变成ATP中活跃的化学能。据图2可知,在PC与PSⅡ质量比为P8:1时光合放氧速率达到最大值,所以人工光合细胞器中加入1.5μg的PSⅡ,至少应加入22.5μg的PC,光合放氧速率最快。
【小问3详解】
①加入酶1后,酶1催化过程①,该过程消耗NADPH,所以 ab段NADPH的含量迅速下降。由于没有酶2,过程②无法进行,导致过程①产物(物质1)积累,从而抑制过程①的进行不再消耗NADPH,所以 bc段 NADPH含量几乎不变。
②加入酶2后,过程②开始进行消耗物质1,使过程①得以继续进行,继续消耗 NADPH. NADPH进一步减少,一段时间后由于没有酶3导致物质2积累抑制过程②,进而抑制过程①,NADPH含量几乎不变,加入酶3后过程③得以进行,消耗物质2,进而使过程①和过程②继续进行,继续消耗. NADPH,使NADPH含量进一步下降。如图所示:
18. 水稻(2n=24)为自花传粉植物,其颖色分为黄颖和白颖两种。现以两个纯合白颖品系甲、乙作为亲本进行杂交,F₁ 全部为黄颖,F₂中白颖有212株、黄颖有272株。稻瘟病会导致水稻减产,通过基因工程的手段,将稻瘟病抗性基因A导入甲品系的4号染色体,获得纯合的转基因水稻品系丙。(不考虑致死和突变)
(1)F₂中白颖植株的基因型有_________________种;F₂ 中所有黄颖植株测交,测交后代的性状分离比为_____________。
(2)为确定抗性基因在水稻4号染色体上的位置,将甲与丙进行杂交,获得F₁,F₁ 自交后得到一系列具有抗性或易感特性的水稻单株。对亲本以及后代单株4号染色体上的多个不连续位点进行测序,部分结果按照碱基位点顺序排列如下表。
位点
…1…
…2…
…3…
…4…
…5…
…6…
被测植株
测序结果
A/A
A/A
A/A
A/A
A/A
A/A
纯合抗性水稻亲本
G/G
G/G
G/G
G/G
G/G
G/G
纯合易感水稻亲本
G/G
G/G
A/A
A/A
A/A
A/A
抗性水稻1
A/G
A/G
A/G
A/G
A/G
G/G
抗性水稻2
A/G
G/G
G/G
G/G
G/G
A/A
易感水稻1
示例:A/G表示同源染色体相同位点,一条 DNA上为 A—T碱基对,另一条 DNA上为G—C碱基对。
①抗性水稻1在位点_______之间发生过染色体互换;
②抗性基因 A位于4号染色体上的位点______之间。
(3)将稻瘟病抗性基因B导入乙品系的12号染色体,获得纯合转基因水稻品系丁。SSR 技术能够确定基因在染色体上的位置,利用SSR-A和SSR-B对丙与丁杂交后代F₁ 自交所产生的 F₂部分子代进行检测,结果如图所示。其中类型 ________(填数字)的植株可将稻瘟病抗性性状稳定遗传给后代,此类个体在F₂ 中的占比为________。
【答案】(1) ①. 5 ②. 黄颖:白颖=4:5
(2) ①. 2~3 ②. 2~6
(3) ①. 1、2、4、7、9 ②. 7/16
【解析】
【小问1详解】
因为两个纯合白颖亲本杂交,F1全部为黄颖,说明黄颖为显性性状,F2中白颖:黄颖≈212:272≈7:9,符合9:3:3:1的变形,说明该性状由两对等位基因控制,符合基因的自由组合定律。假设控制颖色的基因为D/d、E/e,黄颖基因型为D-E-,白颖基因型为D-ee、ddE-、ddee,所以F2白颖株的基因型有5种,分别为DDee、Ddee、ddEE、ddEe、ddee,F2黄颖植株(D-E-)测交,黄颖中DDEE占1/9,DDEe占2/9,DdEE占2/9,DdEe占4/9,测交后黄颖比例为1/9×1+2/9×1/2+2/9×1/2+4/9×1/4=4/9,白颖为5/9,后代性状分离比为黄颖:白颖=4:5。
【小问2详解】
①纯合抗性水稻亲本1-6位点都是A/A,纯合易感水稻亲本1-6位点都是G/G,而抗性水稻1的1、2位点为G/G,其余都是A/A,说明位点2~3之间发生过互换。②由题表分析可知,抗性水稻1和2的相同点为在位点3、4、5中都至少有一条DNA有A-T碱基对,所以抗性基因A位于4号染色体上的位点2~6之间。
【小问3详解】
品系丙(纯合,含A基因,4号染色体)与品系丁(纯合,含B基因,12号染色体)杂交,F1为双杂合(AaBb),SSR-A与A基因紧密连锁,SSR-B与B基因紧密连锁,则SSR-A的上面的条带可表示A基因,SSR-B的下面的条带可表示B基因,F2中需稳定遗传的植株,则含有AA或BB,均可稳定遗传,不发生性状分离,则子代符合条件的是1、2、4、7、9,则F1符合条件的个体为1/16AABB、2/16AABb、1/16AAbb、2/16AaBB、1/16aaBB,共7/16。
19. 多囊卵巢综合征是青春期和育龄女性中常见的内分泌失调疾病,患者雄激素水平过高存在排卵障碍,卵巢中有多个未成熟的小卵泡。回答下列问题:
(1)体内的促性腺激素由________分泌,其分泌活动同时受__________________(填激素名称)的调控,维持促性腺激素含量相对稳定。促性腺激素中的促黄体生成素(LH)刺激卵泡膜细胞产生雄激素,促卵泡激素(FSH)促进雄激素转化为雌激素。与正常人相比,多囊卵巢综合征患者体内LH/FSH 比值___________
(2)多囊卵巢综合征患者会并发糖尿病,且患者体内胰岛素处于持续较高水平,说明组织细胞对胰岛素__________(填“敏感”或“不敏感”),糖尿病患者症状之一为多尿,出现该现象的原因是__________________________。
(3)临床上采用糖尿病药物二甲双胍治疗多囊卵巢综合征。青蒿琥酯是一种青蒿素类衍生物,为探究青蒿琥酯是否也能有效改善多囊卵巢综合征,研究人员以发育情况相似的3周龄健康雌性小鼠为实验材料进行如下研究。完善实验方案:
组别
前期处理
后期处理
检测
A组
每日固定时间颈背部皮下注射_______
灌胃适量生理盐水
每隔一段时间检测各组小鼠的血清中 FSH 和 LH 的含量,并计算 LH/FSH 比值
B组
每日固定时间颈背部皮下注射等量适宜浓度的DHEA 溶液(溶于玉米油)
灌胃等量生理盐水
C组
__________
D组
灌胃等量适宜浓度的青蒿琥酯溶液
分析与讨论:
①请根据实验目的及实验方案推测 B、C、D组注射 DHEA溶液的作用是___________________。
②研究发现,青蒿琥酯可以缓解多囊卵巢综合征。
③除抽血检测外,本实验还应该检测____________________,以反映其治疗效果。
【答案】(1) ①. 垂体 ②. 促性腺激素释放激素和性激素 ③. 偏高
(2) ①. 不敏感 ②. 原尿中因含大量糖导致其渗透压升高,使得肾小管和集合管对水分的重吸收困难,尿液增多
(3) ①. 适量玉米油 ②. 灌胃等量适宜浓度的二甲双胍溶液 ③. 构建多囊卵巢综合征模型 ④. 卵巢中卵泡发育情况
【解析】
【小问1详解】
人体内的促性腺激素由腺垂体分泌,其分泌活动同时受下丘脑分泌的促性腺激素释放激素和卵巢分泌的性激素的调控,进而维持促性腺激素含量相对稳定。多囊卵巢综合征患者雄激素水平过高存在排卵障碍,即促卵泡激素(FSH)分泌量减少,而黄体生成素(LH)的分泌量增高,所以与正常人相比,多囊卵巢综合征患者体内LH/FSH比值升高。
【小问2详解】
多囊卵巢综合征患者会表现出胰岛素抵抗,即2型糖尿病。多囊卵巢综合征患者会并发糖尿病,且患者体内胰岛素处于持续较高水平,说明组织细胞对胰岛素不敏感。糖尿病患者症状之一为多尿,出现该现象的原因是原尿中因含大量糖导致其渗透压升高,使得肾小管和集合管对水分的重吸收困难,尿液增多。
【小问3详解】
实验目的是探究青蒿琥酯能否改善多囊卵巢综合征,其自变量为是否注射青蒿琥酯,因变量为血清中FSH和LH的含量及LH/FSH比值,在此过程中,需要用适宜浓度的DHEA溶液(溶于玉米油)进行颈背部皮下注射,以构建多囊卵巢综合征模型,然后灌胃适宜浓度的二甲双胍溶液作为阳性对照,以观察青蒿琥酯溶液的治疗效果,同时还需要设置正常小鼠作空白对照,多囊卵巢综合征模型灌胃等量生理盐水作为实验对照。与B、C、D组对比,A组的前期处理为每日固定时间颈背部皮下注射适量玉米油(DHEA的溶剂),后期处理为灌胃适量生理盐水,B、C、D组除了前期每日固定时间颈背部皮下注射适量适宜浓度的DHEA溶液(溶于玉米油)外,后期给予B组灌胃等量生理盐水,C组灌胃等量适宜浓度的二甲双胍溶液,D组灌胃等量适宜浓度的青蒿琥酯溶液,每隔一段时间检测各组小鼠的血清中FSH和LH的含量,并计算LH/FSH比值。本实验还应该检测卵巢中卵泡发育情况,以反映其治疗效果。
20. 查干湖是湖泊、沼泽、草甸等多种不同生境的复合体,属于典型的以浅水湖泊为核心的湿地生态系统。湖泊中水位变化对不同生境面积的影响如图1所示。为研究查干湖越冬期水位变化对食鱼组水鸟数量的影响,科研小组在2018~2023年越冬期对其进行调查,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)食鱼组水鸟通过新陈代谢将有机物转变为无机物排出体外,被生产者重新利用,这体现出消费者的存在对于生态系统有何意义?____________________。
(2)已知水域面积影响鱼的聚集程度。结合图1、图2分析,当水位高于8.6m之后,水鸟数量______。请从鱼的聚集程度和水鸟的食物资源两个角度分析,可能的原因是______________________
(3)湿地生态系统输入水生植物的能量,一部分被食草水鸟摄入,一部分储存在水生植物的营养器官和生殖器官中,一部分被分解者利用,还有一部分能量的去向是____________。
(4)鱼的聚集程度随水域面积的变化而变化,这为食鱼组水鸟提供了捕食信息,体现了生态系统的________功能,这种功能可以__________________,以维持生态系统的平衡与稳定。
【答案】(1)加快生态系统的物质循环
(2) ①. 明显减少 ②. 水位升高导致鱼的聚集程度降低,食鱼组水鸟的食物资源减少,觅食难度增大
(3)通过呼吸作用以热能形式散失
(4) ①. 信息传递 ②. 调节种间关系
【解析】
【小问1详解】
食鱼组水鸟通过新陈代谢将有机物转变为无机物排出体外,被生产者重新利用,这体现出消费者的存在加快生态系统的物质循环。
【小问2详解】
从图1可知,水位升高水域面积增大,可能导致鱼的聚集程度降低。从图2可知,食鱼组水鸟数量随水域面积增大(水位升高)而下降,当水位高于8.6m后食鱼组水鸟数量明显减少。这是因为水位升高导致鱼聚集程度降低,食鱼组水鸟的食物资源减少,觅食难度增大,所以食鱼组水鸟数量下降。
【小问3详解】
湿地生态系统中输入水生植物的能量,一部分被食草水鸟摄入(流向下一营养级的能量),一部分储存在水生植物的营养器官和生殖器官中(用于生长发育繁殖的能量),一部分被分解者利用,还有一部分能量的去向是通过呼吸作用以热能形式散失。
【小问4详解】
鱼的聚集程度随水域面积的变化而变化,这为食鱼组水鸟提供了捕食信息,体现了生态系统的信息传递功能,这种功能可以调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
21. 赤霉素与其受体GID结合后,可以促进植物茎秆伸长。蓝光能够激活蓝光受体CRY,抑制赤霉素的作用,为探究该机理,研究者分别构建了含有 His-CRY和GST-GID融合基因的表达载体,表达出相应的融合蛋白。His和GST均为短肽,它们与其他蛋白形成的融合蛋白能与 His或GST 抗体结合,且不影响其他蛋白的结构和功能。
(1)构建含上述融合基因的表达载体
①设计引物:结合图1分析,欲使表达出的CRY 蛋白的首端带有一段标签短肽 His,在利用PCR技术扩增CRY基因时可采取的措施是在引物____________(填对应字母)添加编码 His的脱氧核苷酸序列。
A. P₁ 的3 端B. P₁ 的5'端C. P 的3'端D. P₂的5'端
②PCR 扩增CRY基因,每次循环一般可分为三步,其中复性的过程是指__________________。若PCR扩增出了很多非特异性条带,从复性的角度分析,其可能的原因是________________________.
③将所得修饰后的CRY基因和质粒构建基因表达载体(质粒1)导入大肠杆菌后,在含卡那霉素的培养基上筛选到多个抗性菌落。若要确定CRY基因是否正确连入质粒,则可选用引物______________进行PCR 扩增,并通过电泳检测是否出现特异性扩增产物。
④用同样的方法扩增GST-GID融合基因,并构建相关表达载体。
(2)将两个表达载体同时导入拟南芥细胞,一段时间后裂解细胞,将表面固定了 His抗体的磁珠加入裂解液中,一段时间后收集磁珠,将磁珠上用 His抗体捕获的目标蛋白及与它结合在一起的蛋白质洗脱下来,再分别用 His抗体和GST 抗体检测磁珠上洗脱下来的蛋白质和原细胞裂解液中的相关蛋白,结果如图。
①用抗原—抗体杂交技术检测细胞裂解液相关蛋白的结果,说明了________________________________
②图示结果说明,蓝光抑制生长的作用机理是_____________________________________。
【答案】(1) ①. D ②. 引物与 DNA单链结合 ③. 复性温度太低 ④. P2、P4或P1、P3
(2) ①. 在黑暗和蓝光处理条件下,His-CRY 和GST-GID这两个融合基因在拟南芥细胞中表达量相同 ②. 蓝光激活CRY后,CRY与赤霉素受体GID结合,使赤霉素无法发挥作用,从而抑制赤霉素的作用
【解析】
【小问1详解】
①根据a为模板链,可知其转录方向为从右往左,所以为使表达出的CRY蛋白的氨基端带有一段标签短肽His,在通过PCR技术扩增CRY基因时,可在引物P2的5’端添加与编码His短肽的DNA序列互补的序列,D符合题意。
②PCR是聚合酶链式反应的缩写,它的原理是DNA半保留复制,该过程需要经过高温变性、低温复性、中温延伸三步,理论温度最低的一步低温复性,即冷却到55~60℃,使引物与DNA单链结合若PCR扩增出了很多非特异性条带,从复性的角度分析,其可能的原因是复性的温度太低。
③PCR需要两个引物方向相反、朝向目的片段才能扩增。据图可知,目的基因正确插入后,顺序为:质粒上游引物P3-启动子-CRY上游P2-CRY下游P1-终止子-质粒下游引物P4,若要确定CRY基因是否正确连入质粒,可选用引物P2和P4(或P1和P3)进行PCR扩增,若存在产物,则说明CRY基因正确连入质粒;若用P1和P2或P3和P4引物虽然有扩增产物但无法确定正接还是反接。
【小问2详解】
①细胞裂解液的抗原-抗体杂交结果说明,黑暗和蓝光处理下His-CRY和GST-GID两个融合蛋白基因都成功表达,条带宽度相近说明表达量没有明显差异,排除了表达量差异对后续实验的干扰。
②由题意可知,蓝光可以激活蓝光受体CRY,抑制赤霉素的作用,分析图3,对细胞裂解液蛋白进行抗原-抗体杂交,无论黑暗或蓝光条件下,均具有条带,但含有His抗体的磁珠蛋白组,黑暗条件下没有检测到GST条带,但蓝光组出现了GST条带,说明蓝光激活CRY后,CRY与赤霉素受体GID结合,使赤霉素无法发挥作用,从而抑制赤霉素的作用。
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高三生物学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。本题共12小题,每小题2分,共24分。)
1. 细胞中的有机物承担着多种重要功能,下列相关叙述错误的是( )
A. 某些蛋白质和核酸具有物质运输功能
B. 某些蛋白质和脂质具有催化功能
C. 某些氨基酸和固醇能与受体结合实现信息交流
D. 某些蛋白质和糖类参与组成细胞结构
2. CO₂参与生物体内的很多代谢过程,并在生物体稳态的维持中有重要作用。下列叙述正确的是( )
A. 给患者输氧时加入5%左右CO₂,主要作用是维持机体酸碱平衡
B. 在动物细胞培养过程中通常要通入5%的CO₂刺激细胞呼吸
C. 适宜条件下给植物停止CO₂供应,短时间内叶绿体中C₅/C₃升高
D. 人体缺氧时,葡萄糖可在细胞质基质中分解产生CO₂
3. 中华传统文化是国之瑰宝,许多农谚中蕴含着生物学原理。下列解释不合理的是( )
A. “春雨漫了垄,麦子豌豆白下种”说明雨水过多会减弱种子有氧呼吸进而降低萌发率
B. “换茬不换土,一亩顶两亩”体现了轮作的种植模式,保证充分利用土壤中的无机盐
C. “要想果子长得好,还得蜜蜂把花采”,蜜蜂采粉反映了物种之间的原始合作关系
D. “空处之地,即兼种豆”,指调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
4. 据考古证据和原始蒙古羊的基因组分析表明,中国独立驯化的蒙古羊,形成了独特的宁夏滩羊品系。下列有关进化的叙述正确的是( )
A. 在蒙古羊的人工驯化过程中基因频率不变,基因型频率改变
B. 隔离是造成不同原始蒙古羊基因组出现明显差异的原因之一
C. 化石是研究生物进化的最直接的证据,可以完整再现所有生物的进化历程
D. 自然对中性突变的选择作用可能是蒙古羊进化的主导因素
5. 某研究性学习小组在调查人群中的遗传病时,以“研究××病的遗传方式”为子课题,下列调查的遗传病与选择的方法最合理的是( )
A. 多指症,在学校内随机抽样调查
B. 苯丙酮尿症,在市中心随机抽样调查
C. 软骨发育不全,在患者家系中调查
D. 原发性高血压,在患者家系中调查
6. 遗传印记是指同一个基因由于来自不同亲本而产生表达差异的现象,这类现象常与DNA甲基化有关。某植物的一个印记基因的表达存在亲本特异性调控:父本基因由于启动子甲基化而沉默,母本基因可正常转录,但母本mRNA翻译时可能出现“翻译跳跃”现象,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 父本基因沉默是因为DNA甲基化直接阻碍了核糖体与mRNA 的结合
B. 遗传印记现象可能是植物正反交后代表型不一样的原因
C. “翻译跳跃”会改变mRNA 的碱基序列,随之会改变多肽链的氨基酸序列
D. 该印记基因的甲基化修饰属于可遗传变异,一定能通过减数分裂遗传给子代
7. 正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。下列现象不是由人体内环境稳态失调引起的是( )
A. 饮水不足引发抗利尿激素分泌增多
B. 长期营养不良造成组织水肿
C. 患系统性红斑狼疮
D. 胰岛素分泌不足引发的血糖浓度持续升高
8. 神经细胞动作电位产生后,K+外流使膜电位恢复为静息状态的过程中,膜上的钠钾泵转运K+、Na+的活动增强,促使膜内外的K+、Na+分布也恢复到静息状态。已知胞内K+浓度总是高于胞外,胞外Na+浓度总是高于胞内。下列说法错误的是( )
A. K+出神经细胞和Na+进入神经细胞的运输方式相同
B. 若降低神经细胞外的Na+浓度,动作电位的幅度降低
C. 若静息状态下Na+通道的通透性增加,静息电位的幅度不变
D. 若抑制钠钾泵活动,静息电位和动作电位的幅度都减小
9. 实验人员用标记重捕法对某封闭水库中草鱼的种群数量进行调查,第一次捕获了200尾鱼,其中有草鱼100尾,对其中的草鱼进行标记后全部放回水库,第二次捕获了90尾鱼,其中有草鱼50尾,含标记的草鱼2尾。若探测到第一次标记的草鱼在重捕前有20尾标记物脱落,则该水库中草鱼的实际种群数量最接近( )
A. 2 000尾 B. 2 100尾 C. 4 000尾 D. 4 200尾
10. 实验小组将甲、乙两种植物混种,若设定N=甲播种的种子数/乙播种的种子数,M=收获时甲种子数/收获时乙种子数,收获的种子再播种,连续进行若干代。若甲与乙的竞争中最终甲取胜,则M和N之间的关系可用下列哪种曲线图表示( )
A. B.
C. D.
11. 下列关于利用苹果先进行充分的苹果酒发酵进而再利用果酒进行苹果醋发酵的原理与流程,说法正确的是( )
A. 果酒发酵前,用70%的酒精消毒容器和苹果
B. 果酒发酵时,在18~30℃发酵并及时打开瓶盖
C. 果醋发酵前,灭菌以杀死苹果酒内残留的酵母菌
D. 果醋发酵时,不能通过气泡量来判定发酵程度
12. 下列关于试管牛和克隆牛培育的叙述,错误的是( )
A. 均需要借助动物细胞培养和胚胎移植技术
B. 形成的胚胎均需用物理或化学方法激活
C. 试管牛为有性生殖,克隆牛为无性生殖
D. 仅克隆牛体现动物体细胞的细胞核全能性
二、选择题(本题共4小题,共16分,每小题给出的4个选项中,可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分,选不全得2分,选错得0分。)
13. 下图的装置可用于探究发芽种子的呼吸方式。下列叙述错误的是( )
A. 图1的四个氧浓度中,最适合储存农作物种子的氧浓度是 c
B. 图1中氧浓度为b时,种子无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的2.5倍
C. 若图2中装置1液滴向左移动,装置2液滴向右移动,说明种子同时进行有氧呼吸与产乳酸的无氧呼吸
D. 图2实验还需增设对照组,即将装置中的种子分别替换为等量死种子,其他条件相同
14. DMD 基因结构改变会造成表达的 D蛋白异常从而导致假肥大肌营养不良(DMD)。一对表型正常的夫妇,生育了一个正常的女儿和一个患DMD 的儿子。为研究DMD基因结构改变的原因,研究人员通过PCR 技术对该家庭成员进行了相应的基因检测,所用的引物和扩增产物的电泳结果如图。假设DMD在男性中发病率为p,下列分析错误的是( )
A. 推测 DMD 基因和HS6S12 基因位于X、Y染色体的同源区段
B. DMD形成过程中可能发生了染色体的结构变异
C. 提取胎儿细胞用引物组合④PCR 可检出胎儿是否患病
D. 女儿婚后生育后代患 DMD 的概率是(p+1)/4
15. 为探究生长素(IAA)促进黄瓜雌花分化的分子机制,研究人员构建了乙烯合成关键酶基因ACS2的突变体(acs2)并进行相关实验,结果如下表所示。下列说法错误的是( )
实验组别
乙烯合成量
雌花比例
①野生型
++
++
②野生型+IAA
++++
++++
③acs2
+
+
④acs2+IAA
+
+
⑤acs2+IAA+ACC
++++
++++
注:ACC是合成乙烯的前体物质;“+”的数量越多,代表乙烯合成量越多或雌花比例越高。
A. 该实验的自变量是黄瓜植株类型以及外源施加物的类型
B. 据①②④组可推测,生长素通过促进乙烯的合成促进雌花的分化
C. 据①②⑤组可知,ACS2 基因编码的蛋白质催化 ACC的合成
D. 脱落酸和赤霉素的比值较低时也有利于黄瓜分化形成雌花
16. 花椰菜(2n=18)是重要的经济作物,对黑腐病的抗性较低,野生黑芥(2n=16)含有黑腐病抗性基因。培育抗病花椰菜的过程如图所示。以下叙述正确的是( )
A. 步骤②体现了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
B. 步骤③利用生长素比例相对较高的 MS固体培养基促进生根
C. 杂种植株为四倍体,其体细胞中含有34条染色体
D. 选择抗病的杂种植株与花椰菜连续回交以获得抗病花椰菜
三、非选择题(共5大题,共60分)
17. 我国科研人员构建人工光合细胞,如图1,实现了CO₂ 的固定。其中光合细胞器由菠菜类囊体的 ATP 合酶、光系统Ⅱ(PSⅡ)及蓝细菌的藻蓝蛋白(PC,吸收峰主要位于620 nm处)整合到人工囊泡膜中制成。人工光合细胞质基质中添加了多种酶、C₆和 NADPH 等物质,图1中①、②、③表示过程。请回答下列问题。
注:菠菜叶绿体中既有光系统Ⅱ,也有光系统Ⅰ,后者是NADPH形成所需的结构。
(1)提取菠菜类囊体时,先破碎细胞,采用_____________法获取叶绿体,再将叶绿体置于的__________(填某理化性质)溶液中使其破碎,再用相应的方法获得类囊体,进而再获取类囊体膜上的PSⅡ复合物和ATP 合酶。
(2)图1人工光合细胞光反应过程中,发生的能量转化是_________________。为了进一步优化人工光合细胞器,科研人员研究了在不同PC与PSⅡ质量比条件下 PSⅡ的光合放氧速率,结果如图2。根据实验结果,计算人工光合细胞器中加入1.5μg的PSⅡ,至少应加入________μg的PC,光合放氧速率才最快。
(3)为了验证图1中过程①、②、③分别由酶1、酶2、酶3催化,科研人员在上述光合细胞质基质的反应体系中(无酶1、酶2和酶3,其他条件充足且适宜)先添加酶1检测 NADPH的含量,结果如图3,再在图3所示时间点先后添加少量的酶2、酶3并检测 NADPH 的含量。
①加入酶1后,bc段 NADPH含量不再下降,其可能的原因是________________。
②若实验结论正确,请预测适时添加少量的酶2、酶3后. NADPH含量的变化,并在答题纸相应位置绘制曲线________________。
18. 水稻(2n=24)为自花传粉植物,其颖色分为黄颖和白颖两种。现以两个纯合白颖品系甲、乙作为亲本进行杂交,F₁ 全部为黄颖,F₂中白颖有212株、黄颖有272株。稻瘟病会导致水稻减产,通过基因工程的手段,将稻瘟病抗性基因A导入甲品系的4号染色体,获得纯合的转基因水稻品系丙。(不考虑致死和突变)
(1)F₂中白颖植株的基因型有_________________种;F₂ 中所有黄颖植株测交,测交后代的性状分离比为_____________。
(2)为确定抗性基因在水稻4号染色体上的位置,将甲与丙进行杂交,获得F₁,F₁ 自交后得到一系列具有抗性或易感特性的水稻单株。对亲本以及后代单株4号染色体上的多个不连续位点进行测序,部分结果按照碱基位点顺序排列如下表。
位点
…1…
…2…
…3…
…4…
…5…
…6…
被测植株
测序结果
A/A
A/A
A/A
A/A
A/A
A/A
纯合抗性水稻亲本
G/G
G/G
G/G
G/G
G/G
G/G
纯合易感水稻亲本
G/G
G/G
A/A
A/A
A/A
A/A
抗性水稻1
A/G
A/G
A/G
A/G
A/G
G/G
抗性水稻2
A/G
G/G
G/G
G/G
G/G
A/A
易感水稻1
示例:A/G表示同源染色体相同位点,一条 DNA上为 A—T碱基对,另一条 DNA上为G—C碱基对。
①抗性水稻1在位点_______之间发生过染色体互换;
②抗性基因 A位于4号染色体上的位点______之间。
(3)将稻瘟病抗性基因B导入乙品系的12号染色体,获得纯合转基因水稻品系丁。SSR 技术能够确定基因在染色体上的位置,利用SSR-A和SSR-B对丙与丁杂交后代F₁ 自交所产生的 F₂部分子代进行检测,结果如图所示。其中类型 ________(填数字)的植株可将稻瘟病抗性性状稳定遗传给后代,此类个体在F₂ 中的占比为________。
19. 多囊卵巢综合征是青春期和育龄女性中常见的内分泌失调疾病,患者雄激素水平过高存在排卵障碍,卵巢中有多个未成熟的小卵泡。回答下列问题:
(1)体内的促性腺激素由________分泌,其分泌活动同时受__________________(填激素名称)的调控,维持促性腺激素含量相对稳定。促性腺激素中的促黄体生成素(LH)刺激卵泡膜细胞产生雄激素,促卵泡激素(FSH)促进雄激素转化为雌激素。与正常人相比,多囊卵巢综合征患者体内LH/FSH 比值___________
(2)多囊卵巢综合征患者会并发糖尿病,且患者体内胰岛素处于持续较高水平,说明组织细胞对胰岛素__________(填“敏感”或“不敏感”),糖尿病患者症状之一为多尿,出现该现象的原因是__________________________。
(3)临床上采用糖尿病药物二甲双胍治疗多囊卵巢综合征。青蒿琥酯是一种青蒿素类衍生物,为探究青蒿琥酯是否也能有效改善多囊卵巢综合征,研究人员以发育情况相似的3周龄健康雌性小鼠为实验材料进行如下研究。完善实验方案:
组别
前期处理
后期处理
检测
A组
每日固定时间颈背部皮下注射_______
灌胃适量生理盐水
每隔一段时间检测各组小鼠的血清中 FSH 和 LH 的含量,并计算 LH/FSH 比值
B组
每日固定时间颈背部皮下注射等量适宜浓度的DHEA 溶液(溶于玉米油)
灌胃等量生理盐水
C组
__________
D组
灌胃等量适宜浓度的青蒿琥酯溶液
分析与讨论:
①请根据实验目的及实验方案推测 B、C、D组注射 DHEA溶液的作用是___________________。
②研究发现,青蒿琥酯可以缓解多囊卵巢综合征。
③除抽血检测外,本实验还应该检测____________________,以反映其治疗效果。
20. 查干湖是湖泊、沼泽、草甸等多种不同生境的复合体,属于典型的以浅水湖泊为核心的湿地生态系统。湖泊中水位变化对不同生境面积的影响如图1所示。为研究查干湖越冬期水位变化对食鱼组水鸟数量的影响,科研小组在2018~2023年越冬期对其进行调查,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)食鱼组水鸟通过新陈代谢将有机物转变为无机物排出体外,被生产者重新利用,这体现出消费者的存在对于生态系统有何意义?____________________。
(2)已知水域面积影响鱼的聚集程度。结合图1、图2分析,当水位高于8.6m之后,水鸟数量______。请从鱼的聚集程度和水鸟的食物资源两个角度分析,可能的原因是______________________
(3)湿地生态系统输入水生植物的能量,一部分被食草水鸟摄入,一部分储存在水生植物的营养器官和生殖器官中,一部分被分解者利用,还有一部分能量的去向是____________。
(4)鱼的聚集程度随水域面积的变化而变化,这为食鱼组水鸟提供了捕食信息,体现了生态系统的________功能,这种功能可以__________________,以维持生态系统的平衡与稳定。
21. 赤霉素与其受体GID结合后,可以促进植物茎秆伸长。蓝光能够激活蓝光受体CRY,抑制赤霉素的作用,为探究该机理,研究者分别构建了含有 His-CRY和GST-GID融合基因的表达载体,表达出相应的融合蛋白。His和GST均为短肽,它们与其他蛋白形成的融合蛋白能与 His或GST 抗体结合,且不影响其他蛋白的结构和功能。
(1)构建含上述融合基因的表达载体
①设计引物:结合图1分析,欲使表达出的CRY 蛋白的首端带有一段标签短肽 His,在利用PCR技术扩增CRY基因时可采取的措施是在引物____________(填对应字母)添加编码 His的脱氧核苷酸序列。
A. P₁ 的3 端B. P₁ 的5'端C. P 的3'端D. P₂的5'端
②PCR 扩增CRY基因,每次循环一般可分为三步,其中复性的过程是指__________________。若PCR扩增出了很多非特异性条带,从复性的角度分析,其可能的原因是________________________.
③将所得修饰后的CRY基因和质粒构建基因表达载体(质粒1)导入大肠杆菌后,在含卡那霉素的培养基上筛选到多个抗性菌落。若要确定CRY基因是否正确连入质粒,则可选用引物______________进行PCR 扩增,并通过电泳检测是否出现特异性扩增产物。
④用同样的方法扩增GST-GID融合基因,并构建相关表达载体。
(2)将两个表达载体同时导入拟南芥细胞,一段时间后裂解细胞,将表面固定了 His抗体的磁珠加入裂解液中,一段时间后收集磁珠,将磁珠上用 His抗体捕获的目标蛋白及与它结合在一起的蛋白质洗脱下来,再分别用 His抗体和GST 抗体检测磁珠上洗脱下来的蛋白质和原细胞裂解液中的相关蛋白,结果如图。
①用抗原—抗体杂交技术检测细胞裂解液相关蛋白的结果,说明了________________________________
②图示结果说明,蓝光抑制生长的作用机理是_____________________________________。
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