精品解析:陕西商洛市镇安县陕西省镇安中学2025-2026学年高三下学期4月期中生物试题
2026-04-25
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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 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 商洛市 |
| 地区(区县) | 镇安县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.64 MB |
| 发布时间 | 2026-04-25 |
| 更新时间 | 2026-04-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57534391.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
生物学
注意事项:
1.答题前,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:本题共16小题,每小题3分,共48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. 蛋白质为细胞的生物膜系统的重要成分。研究者发现,蛋白质在红细胞膜、神经鞘细胞膜、线粒体内膜中的相对含量分别为49%、18%、78%。下列相关说法正确的是( )
A. 细胞的生物膜系统由具膜结构的细胞器和细胞膜构成
B. 蛋白质为生物膜的基本支架,大多数蛋白质可以流动
C. 三种生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂
D. 各种生物膜的化学组成与结构均相同
2. 农作物在生长过程中所需的氮素一般以或等氮肥的形式由根系从土壤中吸收。在一定时间内,作物甲和作物乙的根细胞吸收相应氮素的相对速率与土壤中浓度的关系如图所示。下列相关说法错误的是( )
A. 由图可判断,进入根细胞的运输方式是主动运输
B. 浓度大于3时,作物乙吸收的载体蛋白数量达到饱和
C. 为促进农作物对的吸收利用,可以采取定期松土的措施
D. 施肥时还要适量浇水,水分主要以自由扩散的方式被吸收
3. 科研工作者取胚胎干细胞随机均分成两组,分别在普通培养液和含CDK(一类能够调控细胞周期的关键蛋白质)抑制剂的培养液中培养24h,最终测定这些细胞一个细胞周期的核DNA含量,结果如图甲、乙所示。下列相关说法正确的是( )
A. 图中A所代表的时期是S期
B. A时期合成的有关蛋白质有DNA聚合酶等
C. CDK抑制剂抑制的时期可能是G2或S期
D. 随着时间推移,图甲普通培养液中所有的细胞最终都会进入A时期
4. 下图表示中心法则的某过程,下列叙述错误的是( )
A. RNA的基本单位是核糖核苷酸
B. b链的脱氧核苷酸之间通过氢键相连
C. 该过程中遗传信息从RNA向DNA传递
D. 催化该过程的酶为逆转录酶
5. 我国科学工作者将玉米种子随机分为两份,一份送入太空,利用宇宙射线等特殊环境诱导基因突变,获得多个雄性不育突变体,另一份保存在地面种子站。甲是太空诱变获得的雄性不育株,乙是同一群体某一可育株。某团队做了实验①(甲与乙杂交)和实验②(乙自交),根据实验①和②的结果,得出雄性不育是隐性性状的结论。太空诱变可导致一个基因发生不同的突变获得多种突变体。下列相关叙述错误的是( )
A. 种子一份送入太空,另一份保存在地面种子站,遵循了对照原则
B. 根据题意得出基因突变具有不定向性的特点
C. 若乙为杂合子,实验①后代为雄性可育∶雄性不育=3∶1
D. 若乙为纯合子,实验②后代都为雄性可育
6. 小熊猫和大熊猫虽然名字相似,但在分类、形态、习性等方面存在诸多差异,是两个不同的物种。小熊猫喜食箭竹的竹笋、嫩枝和竹叶,还有各种野果、树叶,还会捕食小鸟和其他小动物等,而大熊猫99%的食物都是竹子。最新群体遗传学的研究表明,现存大熊猫并未走到进化历史的尽头,仍然具有进化潜力。下列相关说法正确的是( )
A. 研究生物进化最直接的证据是比较解剖学
B. 所有生物共用一套遗传密码不是生物都有共同的祖先的证据之一
C. 大熊猫与小熊猫是两个物种的原因是它们存在地理隔离
D. 大熊猫和小熊猫之间性状的差异可以体现物种多样性
7. 下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,下列相关说法正确的是( )
A. 细胞与外界环境进行物质交换的媒介是血浆
B. 细胞代谢产生的尿素等物质主要通过②排出体外
C. 内环境稳态的实质是内环境的组成成分保持动态平衡
D. 机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络
8. 已知细胞因子为免疫活性物质,又证实了调节性T细胞(Treg细胞)参与外周免疫,其通过分泌抑制性细胞因子、直接接触调控等方式,抑制“异常”免疫细胞攻击自身,维持免疫稳态,研究还发现FOXP3基因是Treg细胞发育和功能调控的关键基因。下列相关说法正确的是( )
A. T细胞种类多样,主要发育场所是骨髓
B. 免疫活性物质都是由免疫细胞产生的
C. FOXP3基因突变可能会导致Treg细胞数量减少
D. 只有自身免疫病患者的机体功能会发生紊乱
9. 桑基鱼塘是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑,既实现了生态环境保护,又提高了经济效益,还改变了人类的生态足迹。下列相关说法错误的是( )
A. 设计桑基鱼塘时应用了生态工程的自生、循环、协调、整体原理
B. 生态足迹值越大,代表人类所需的资源越多,人类对生态环境的影响越大
C. 桑树可以利用鱼塘中蚕沙里的有机物,促进了该生态系统的物质循环
D. 从能量流动的角度分析,桑基鱼塘实现了能量的多级利用,提高了能量利用率
10. 物种均匀度与物种丰富度不同,它是用于量化群落内各物种个体数目分配均匀程度的指标,当群落内所有物种个体数目完全相等时,该指数达到最大值1,随着优势种集中度提升,该指数值逐步降低。某研究团队对天然恢复林(未人工干预)和人工抚育林(定期修剪、除草)的草本层进行调查,部分结果如图所示(群落总个体数均为1000株)。下列相关说法错误的是( )
A. 在调查分布范围较小、个体较大的种群时,可以逐个计数
B. 天然恢复林的益鸟主要生活在林冠层,这是益鸟的生态位
C. 天然恢复林的物种均匀度高是因为各物种的个体数量差异较小
D. 减少对优势物种A的过度保护可提高人工抚育林的物种均匀度
11. 硒最早被认为是一种有毒重金属,后来发现硒在人体的抗自由基、免疫促进、维护生殖健康和防癌方面发挥着重要的调节作用。科学工作者利用发酵工程可以生产富硒酵母菌。下列相关说法正确的是( )
A. 自由基能攻击大分子物质磷脂分子、DNA和蛋白质
B. 用发酵工程生产富硒酵母菌的核心步骤是选育菌种
C. 用发酵工程生产富硒酵母菌时的培养环境为固体培养基
D. 作为饲料应用的酵母菌菌体被称为单细胞蛋白
12. 兰花从古至今都是文人墨客的吟咏对象。水晶兰因其野生植株数量稀少而备受保护,我省科研工作者用外植体培育的水晶兰不仅开阔了花卉界的欣赏视野,也助推了经济的发展。下列相关说法正确的是( )
A. 选择位于水晶兰分生组织附近的部位作为外植体
B. 外植体经流水充分冲洗后,用酒精与次氯酸钠混合液消毒
C. 再分化的愈伤组织置于生长素与细胞分裂素之比等于1的培养基上诱导生芽
D. 此方式的优点是能产生更多的变异类型,繁殖速度快,短期内获得大量植株
13. 下图为人体细胞内DNA复制部分过程示意图。已知DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连接在一段已有的单链核酸的末端上。图中的引物为一段单链RNA,复制过程中,引物随后会被某种酶切除,而DNA分子并没有受到影响。引物切除后的“空白”区域可以通过新链合成来修复。下列相关说法错误的是( )
A. DNA复制过程中解旋酶的作用为断裂氢键,解开DNA
B. 在DNA聚合酶的作用下可将游离的脱氧核苷酸加到引物的3′端
C. 引物被某种酶切除原因是该酶能准确识别出引物RNA中含有A、U
D. DNA分子复制的特点有半保留复制、边解旋边复制
14. 研究者用下表所示的光照处理方式(R为红光,FR为远红光)分别照射四组某短日照植物,四组植物的开花情况如下表。在研究过程中还发现了Pr和Pfr两种状态光敏色素,可在一定光条件下发生转化,如图所示。下列相关说法错误的是( )
组别
光照处理方式
开花情况
1
R
不开花
2
R→FR
开花
3
R→FR→R
不开花
4
R→FR→R→FR
开花
A. 光敏色素能改变自身空间结构进而发挥作用
B. 当光敏色素处于Pfr状态时,短日照植物能开花
C. 影响植物开花的除了环境因素,还有基因表达和激素调节
D. 光在植物生长发育过程中不只是提供能量,还可作为调控信号
15. 大高良姜为常用中药材,桉树生长快、周期短,对水、肥需求极大,为某省经济林树种。本研究拟在桉树林下套种该药材,以4种郁闭度处理的大高良姜为试验对象,探讨桉树林郁闭度对大高良姜叶绿素含量的影响,结果如下表所示。进一步研究发现,随着郁闭度的增加,大高良姜的次生代谢物黄酮含量逐渐提升,黄酮含量越高,大高良姜品质越好。次生代谢物的生成需要一定逆境条件的刺激。下列相关说法错误的是( )
遮阴程度
叶绿素a含量/(mg/g)
叶绿素b含量/(mg/g)
总叶绿素含量/(mg/g)
无遮阴
2
1.8
3.8
低郁闭度
2.2
2
4.2
中郁闭度
3
2.8
5.8
高郁闭度
3
2.5
5.5
A. 林木郁闭度是指林冠层遮蔽地面的程度
B. 林下引入种植中药材要在确保生态系统稳定的前提下进行
C. 在一定的郁闭度内,大高良姜能通过降低自身叶绿素含量来适应弱光环境
D. 促进大高良姜黄酮产生的因素除了弱光照,还可能有干旱等条件
16. 犬类作为人类最古老的伴侣动物之一,广泛适用于陪伴。下图为我国首只克隆犬“龙龙”诞生的流程图。下列相关说法错误的是( )
A. 在细胞系培养过程中提供的气体环境为5%的CO2+95%空气
B. 在细胞系培养的过程中通常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分散
C. 胚胎移植的实质为早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移
D. 为了获得较多的卵母细胞,需要对供体实验比格犬注射性腺激素
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 小麦和玉米是我国重要的两种粮食作物,它们在农业、食品和工业领域都具有广泛用途。图1是小麦光合作用过程的部分示意图,图中酶a为暗反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A~G代表物质。图2表示玉米的光合作用的C4途径与C3途径,PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力,玉米叶肉细胞和维管束鞘细胞都含有叶绿体,两类细胞之间有大量的胞间连丝。PEP是一种参与植物C4途径的重要有机化合物,在C4植物的叶肉细胞中,PEP会作为CO2的受体。请回答下列问题:
(1)小麦和玉米植株性状差异的根本原因是____________。
(2)图1中物质B的去路是线粒体和外界环境,原因是_________。
(3)图2中PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力,其意义是___________。相比小麦(C3植物),玉米更______(填“易”或“不易”)在高温干旱的环境中生存。叶肉细胞中叶绿体的光反应产物进入维管束鞘细胞的通道最可能是____________。
(4)科学家用__________的方法,研究了光合作用中氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它们分别变成H218O和C18O2.然后,进行了两组实验:第一组给植物提供H2O和C18O2,第二组给________。在其他条件都相同的情况下,第一组释放的都是O2,第二组释放的都是18O2.科学家是怎样探明CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的?______________。
18. 中国农业科学院针对外来入侵物种紫茎泽兰(喜阳)进行了破坏种子萌发、幼苗生长发育等靶向性防控技术的研究,研究显示其种群密度变化与防控措施密切相关,见下表。请回答下列问题:
防控周年/年
1
2
3
4
5
未防控组种群密度/(株·m-2)
50
150
380
500
480
防控组种群密度/(株·m-2)
45
55
20
16
8
(1)未防控组第1~3年种群密度快速增长,但不符合“J”形增长模型,依据是_______。未防控组第4~5年种群密度有所下降,__________(填“能说明”或“不能说明”)未防控组第4~5年才开始种内竞争。
(2)为治理紫茎泽兰入侵,有人提议可种植本地紫穗槐形成较大的郁闭度,使紫茎泽兰数量减少,原因是____________,该治理方式属于__________防治。
(3)几年后,研究人员在某自然保护区内选取10个10m×10m的样方对紫穗槐种群个体数进行了调查,调查结果如图所示。
①根据图中数据分析,该自然保护区中紫穗槐种群密度为__________株/m2,研究人员同时还测定了每株紫穗槐的高度,以了解该种群的年龄结构,了解该种群的年龄结构的意义是__________。
②研究紫穗槐高度属于对紫穗槐生态位的研究范畴。研究紫穗槐的生态位,通常还要研究它在研究区域内的__________。
19. 用特定剂量的紫外线照射小鼠后,其皮肤细胞会合成尿刊酸,这种物质能够穿透血脑屏障进入脑组织,随后在尿刊酸酶的催化作用下转化为谷氨酸,谷氨酸可激活小鼠体内特定神经回路,起到增强其学习与记忆能力的效果。这是我国科研团队取得的一项全新发现。研究还发现长期的应激反应会引起分泌CRH的神经元活性升高,导致GC(脂溶性小分子)分泌过多,从而引发抑郁症、焦虑症等。下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)对于维持机体稳态有重要作用,与情绪调节密切相关的海马区参与调节HPA轴负反馈机制,其过程如图所示。请回答下列问题:
(1)在学习过程中,老师经常强调要动用多种器官,原因是________。第一级记忆中的小部分信息转入第二级记忆的方法是_______。
(2)谷氨酸属于非必需氨基酸的原因是_______。谷氨酸是一种非常重要的兴奋性神经递质,若与突触后膜上的特异性受体结合,能引发电位变化的原理是_________。
(3)进一步探究紫外线照射对小鼠血清中尿刊酸含量的影响,请简述实验思路。__________。
(4)根据应激反应的调节过程回答:
①HPA轴存在典型的分级调节,分级调节的意义在于______。HPA轴异常活跃会升高血清中的GC含量,过多的GC会选择性损伤海马区神经元,结果会使GC的量增多,原因是________。
②对焦虑模型鼠进行14天跑步机运动训练,发现其血液、大脑某区域乳酸水平较运动前明显升高,焦虑症状得以缓解,接近正常鼠。根据该研究结果可得出___________。
20. 鸡的性别决定方式为ZW型。在鸡的育种过程中,胫色性状对品种的鉴定具有指导作用。现有一批相对性状为胫色浅、深(由A/a基因控制)的鸡,为研究其遗传规律,研究人员用纯合藏鸡与纯合白来航鸡进行了杂交实验,统计结果如图所示。请回答下列问题:
(1)杂交组合Ⅰ和Ⅱ为正反交实验,由此可推出控制胫色的基因位于__________染色体上,亲本白来航鸡的胫色为________,且为___________(填“显性性状”或“隐性性状”)。
(2)杂交组合Ⅱ中F1雌雄交配所得F2理论上的表型及比例为____________。
(3)研究人员用一定浓度的芳香化酶抑制剂处理了200个性染色体组成为ZW的鸡蛋。发现有76个鸡蛋孵化并发育成具有完整雄性生殖器官的雄鸡(发生性反转)。
①这76只雄鸡的性染色体组成仍是ZW,说明生物的性状是__________的结果。
②由上述实验可知,雌鸡的原始性腺可发育成__________。
(4)家鸡羽毛颜色黑色对白色为显性,由一对基因D/d控制。羽毛生长快对生长慢为显性,由另一对基因E/e控制。假设D/d、E/e这两对等位基因都位于Z染色体上,现有各种表型的纯合品系若干,请选择合适的品系为材料,设计一次杂交实验对这一假设进行验证。杂交实验双亲的表型:雄性为__________,雌性为__________。预期实验结果为______________。
21. 人类免疫缺陷病毒(简称HIV)能够攻击人体的免疫系统,造成免疫功能受损,最终导致严重机会性感染和肿瘤。人群中存在M基因的一种突变形式(记为m),其缺失了32个碱基对,导致M蛋白异常,mm个体天然免疫HIV。HIV通过细胞膜上的M蛋白侵染人体细胞,限制酶ApoⅠ可切割M基因。为了快速辨别甲、乙、丙的基因型,用引物分别对甲、乙、丙个体的基因组进行PCR,每组PCR产物都分为两份,一份直接电泳,一份用ApoⅠ切割后电泳,结果如图1所示。请回答下列问题:
(1)目前检测是否感染HIV常用抗原一抗体杂交法的依据是________。
(2)PCR产物直接电泳最多有__________个条带,用ApoⅠ切割后电泳最多有__________个条带,甲、丙个体的2号加样孔中的样品__________(填“没有”或“有”)被ApoⅠ处理过。测序比对3和4号条带__________(填“可以”或“不可以”)获得m基因缺失的序列。
(3)艾滋病对人体危害较大,科学工作者利用转基因技术研制HIV疫苗的操作简要路径如图2所示。
①图中a表示__________。
②科学工作者发现一种D蛋白,其31号位的色氨酸替换成酪氨酸后,就能与HIV表面的糖蛋白结合,从而使HIV失去侵染T细胞的能力,若利用该蛋白防治艾滋病,用到的现代生物技术是________。
③科学家通过制备“陷阱细胞”来治疗艾滋病,“陷阱细胞”通常选择人类成熟的红细胞,原因是________。假如你是药剂师,想研制治疗艾滋病的药物,请据图2分析药物治疗艾滋病的方向:_________(答出一点即可)。
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生物学
注意事项:
1.答题前,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:本题共16小题,每小题3分,共48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. 蛋白质为细胞的生物膜系统的重要成分。研究者发现,蛋白质在红细胞膜、神经鞘细胞膜、线粒体内膜中的相对含量分别为49%、18%、78%。下列相关说法正确的是( )
A. 细胞的生物膜系统由具膜结构的细胞器和细胞膜构成
B. 蛋白质为生物膜的基本支架,大多数蛋白质可以流动
C. 三种生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂
D. 各种生物膜的化学组成与结构均相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞的生物膜系统由细胞膜、具膜结构的细胞器膜和核膜共同构成,A错误;
B、生物膜的基本支架是磷脂双分子层,生物膜上的大多数蛋白质和磷脂分子是可以流动的,B错误;
C、生物膜的功能复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量正相关,题干显示线粒体内膜的蛋白质相对含量最高,因此其功能最复杂,C正确;
D、各种生物膜的化学组成和结构相似,而非完全相同,题干明确指出不同膜的蛋白质含量存在明显差异,D错误。
2. 农作物在生长过程中所需的氮素一般以或等氮肥的形式由根系从土壤中吸收。在一定时间内,作物甲和作物乙的根细胞吸收相应氮素的相对速率与土壤中浓度的关系如图所示。下列相关说法错误的是( )
A. 由图可判断,进入根细胞的运输方式是主动运输
B. 浓度大于3时,作物乙吸收的载体蛋白数量达到饱和
C. 为促进农作物对的吸收利用,可以采取定期松土的措施
D. 施肥时还要适量浇水,水分主要以自由扩散的方式被吸收
【答案】D
【解析】
【详解】A、主动运输需要能量,而能量依赖有氧呼吸,因此吸收速率与 浓度相关。图中两种作物的吸收速率都随浓度升高而上升,说明 的吸收需要能量,属于主动运输,A正确;
B、浓度大于 3 时,作物乙的吸收速率不再随 浓度增加而变化,此时能量不再是限制因素,限制因素是载体蛋白的数量,说明载体蛋白已达到饱和,B正确;
C、松土可以增加土壤中的 浓度,促进根细胞的有氧呼吸,为主动运输提供更多能量,从而提高 的吸收速率,C正确;
D、水分进入植物细胞的主要方式是通过水通道蛋白协助扩散,并非以自由扩散为主,D错误。
3. 科研工作者取胚胎干细胞随机均分成两组,分别在普通培养液和含CDK(一类能够调控细胞周期的关键蛋白质)抑制剂的培养液中培养24h,最终测定这些细胞一个细胞周期的核DNA含量,结果如图甲、乙所示。下列相关说法正确的是( )
A. 图中A所代表的时期是S期
B. A时期合成的有关蛋白质有DNA聚合酶等
C. CDK抑制剂抑制的时期可能是G2或S期
D. 随着时间推移,图甲普通培养液中所有的细胞最终都会进入A时期
【答案】B
【解析】
【详解】A、图中A峰对应DNA相对含量为2N,代表DNA未复制的G1期,S 期的DNA含量介于2N和4N之间,A错误;
B、A时期是G1期,该阶段为S期的DNA复制做准备,会合成DNA聚合酶等DNA复制所需的蛋白质,B正确;
C、加入CDK抑制剂后,DNA含量为2N的细胞数量明显增多、4N细胞减少,说明细胞被阻断在DNA复制完成前,停留G1期或S期;若抑制G2期,DNA已经完成复制,应该是4N细胞增多,与结果不符,C错误;
D、胚胎干细胞在普通培养液中会持续分裂,但部分细胞可能会分化,并非所有细胞都会再次进入G1期(A 时期),D错误。
4. 下图表示中心法则的某过程,下列叙述错误的是( )
A. RNA的基本单位是核糖核苷酸
B. b链的脱氧核苷酸之间通过氢键相连
C. 该过程中遗传信息从RNA向DNA传递
D. 催化该过程的酶为逆转录酶
【答案】B
【解析】
【详解】A、RNA的全称是核糖核酸,其基本组成单位就是核糖核苷酸,A正确;
B、b为单链DNA,相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,B错误;
C、该过程为逆转录,遗传信息从RNA向DNA传递,C正确;
D、图示为逆转录过程,催化该过程的酶为逆转录酶,D正确。
5. 我国科学工作者将玉米种子随机分为两份,一份送入太空,利用宇宙射线等特殊环境诱导基因突变,获得多个雄性不育突变体,另一份保存在地面种子站。甲是太空诱变获得的雄性不育株,乙是同一群体某一可育株。某团队做了实验①(甲与乙杂交)和实验②(乙自交),根据实验①和②的结果,得出雄性不育是隐性性状的结论。太空诱变可导致一个基因发生不同的突变获得多种突变体。下列相关叙述错误的是( )
A. 种子一份送入太空,另一份保存在地面种子站,遵循了对照原则
B. 根据题意得出基因突变具有不定向性的特点
C. 若乙为杂合子,实验①后代为雄性可育∶雄性不育=3∶1
D. 若乙为纯合子,实验②后代都为雄性可育
【答案】C
【解析】
【详解】A、送入太空的诱变种子为实验组,地面保存的种子为对照组,两组单一变量为是否接受太空诱变,遵循实验设计的对照原则,A正确;
B、题干明确说明太空诱变可使一个基因发生不同突变产生多种突变体,体现了基因突变具有不定向性的特点,B正确;
C、雄性不育为隐性性状,设相关基因为A/a,则雄性不育株甲基因型为aa,若乙为杂合子(Aa),甲与乙杂交后代基因型为Aa(可育):aa(不育)=1:1,C错误;
D、雄性不育为隐性性状,若乙为可育纯合子,基因型为AA,纯合子自交后代不发生性状分离,全部为雄性可育,D正确。
6. 小熊猫和大熊猫虽然名字相似,但在分类、形态、习性等方面存在诸多差异,是两个不同的物种。小熊猫喜食箭竹的竹笋、嫩枝和竹叶,还有各种野果、树叶,还会捕食小鸟和其他小动物等,而大熊猫99%的食物都是竹子。最新群体遗传学的研究表明,现存大熊猫并未走到进化历史的尽头,仍然具有进化潜力。下列相关说法正确的是( )
A. 研究生物进化最直接的证据是比较解剖学
B. 所有生物共用一套遗传密码不是生物都有共同的祖先的证据之一
C. 大熊猫与小熊猫是两个物种的原因是它们存在地理隔离
D. 大熊猫和小熊猫之间性状的差异可以体现物种多样性
【答案】D
【解析】
【详解】A、研究生物进化最直接的证据是化石,比较解剖学证据属于进化证据的一类,但并非最直接证据,A错误;
B、所有生物共用一套遗传密码是分子水平上生物具有共同祖先的证据之一,B错误;
C、不同物种的判定标志是存在生殖隔离,地理隔离不是新物种形成的标志,大熊猫和小熊猫是两个物种的原因是二者存在生殖隔离,C错误;
D、大熊猫和小熊猫属于两个不同的物种,二者之间的性状差异可以体现物种多样性,D正确。
7. 下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,下列相关说法正确的是( )
A. 细胞与外界环境进行物质交换的媒介是血浆
B. 细胞代谢产生的尿素等物质主要通过②排出体外
C. 内环境稳态的实质是内环境的组成成分保持动态平衡
D. 机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞与外界环境进行物质交换的媒介是内环境(包括血浆、组织液、淋巴液等),A错误;
B、图中②代表呼吸系统,负责O₂进入和CO₂排出,细胞代谢产生的尿素等废物主要通过③(泌尿系统)排出体外,B错误;
C、内环境稳态的实质是内环境的组成成分和理化性质都保持动态平衡,C错误;
D、机体维持稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络,D正确。
8. 已知细胞因子为免疫活性物质,又证实了调节性T细胞(Treg细胞)参与外周免疫,其通过分泌抑制性细胞因子、直接接触调控等方式,抑制“异常”免疫细胞攻击自身,维持免疫稳态,研究还发现FOXP3基因是Treg细胞发育和功能调控的关键基因。下列相关说法正确的是( )
A. T细胞种类多样,主要发育场所是骨髓
B. 免疫活性物质都是由免疫细胞产生的
C. FOXP3基因突变可能会导致Treg细胞数量减少
D. 只有自身免疫病患者的机体功能会发生紊乱
【答案】C
【解析】
【详解】A、T细胞起源于骨髓的造血干细胞,但其发育成熟的场所是胸腺,因此T细胞的主要发育场所为胸腺而非骨髓,A错误;
B、免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,例如溶菌酶可由唾液腺细胞、泪腺细胞等非免疫细胞产生,并非全部由免疫细胞产生,B错误;
C、题干明确说明FOXP3基因是Treg细胞发育和功能调控的关键基因,若该基因发生突变,可能会阻碍Treg细胞的正常发育,进而导致Treg细胞数量减少,C正确;
D、免疫失调包含自身免疫病、过敏反应、免疫缺陷病三类,三类疾病都会导致机体功能发生紊乱,并非只有自身免疫病会出现该现象,D错误。
9. 桑基鱼塘是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程。陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑,既实现了生态环境保护,又提高了经济效益,还改变了人类的生态足迹。下列相关说法错误的是( )
A. 设计桑基鱼塘时应用了生态工程的自生、循环、协调、整体原理
B. 生态足迹值越大,代表人类所需的资源越多,人类对生态环境的影响越大
C. 桑树可以利用鱼塘中蚕沙里的有机物,促进了该生态系统的物质循环
D. 从能量流动的角度分析,桑基鱼塘实现了能量的多级利用,提高了能量利用率
【答案】C
【解析】
【详解】A、桑基鱼塘设计时合理搭配生物组分体现自生原理,实现物质循环往复利用体现循环原理,保障生物与环境相适应体现协调原理,同时兼顾生态效益和经济效益体现整体原理,应用了生态工程的四个基本原理,A正确;
B、生态足迹指维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积,其数值越大,代表人类所需的资源越多,对生态环境的影响越大,B正确;
C、桑树是自养型生产者,只能吸收利用无机物,无法直接利用蚕沙中的有机物,蚕沙的有机物需要经分解者分解为无机物后才能被桑树利用,C错误;
D、桑基鱼塘中桑叶的能量流向蚕,蚕沙中的能量流向鱼,实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,D正确。
10. 物种均匀度与物种丰富度不同,它是用于量化群落内各物种个体数目分配均匀程度的指标,当群落内所有物种个体数目完全相等时,该指数达到最大值1,随着优势种集中度提升,该指数值逐步降低。某研究团队对天然恢复林(未人工干预)和人工抚育林(定期修剪、除草)的草本层进行调查,部分结果如图所示(群落总个体数均为1000株)。下列相关说法错误的是( )
A. 在调查分布范围较小、个体较大的种群时,可以逐个计数
B. 天然恢复林的益鸟主要生活在林冠层,这是益鸟的生态位
C. 天然恢复林的物种均匀度高是因为各物种的个体数量差异较小
D. 减少对优势物种A的过度保护可提高人工抚育林的物种均匀度
【答案】B
【解析】
【详解】A、调查分布范围较小、个体较大的种群时,可采用逐个计数法,A正确;
B、生态位不仅包括生物的栖息空间,还包括其占用的资源、与其他物种的种间关系、活动时间等,仅生活在林冠层不能完整代表益鸟的生态位,B错误;
C、由表格数据可知,郁闭林的物种多样性较低,但是群落优势度较大,干扰林的物种多样性较高,但是群落优势度较小,根据题干,物种均匀度描述的是群落内各物种个体数目的分配均匀程度,个体数量差异越小,均匀度越高。天然恢复林的物种均匀度高,正是因为各物种的个体数量差异较小,C正确;
D、人工抚育林的物种A为优势种,降低优势种A的数量,可缩小各物种的个体数量差异,从而提高人工抚育林的物种均匀度,D正确。
11. 硒最早被认为是一种有毒重金属,后来发现硒在人体的抗自由基、免疫促进、维护生殖健康和防癌方面发挥着重要的调节作用。科学工作者利用发酵工程可以生产富硒酵母菌。下列相关说法正确的是( )
A. 自由基能攻击大分子物质磷脂分子、DNA和蛋白质
B. 用发酵工程生产富硒酵母菌的核心步骤是选育菌种
C. 用发酵工程生产富硒酵母菌时的培养环境为固体培养基
D. 作为饲料应用的酵母菌菌体被称为单细胞蛋白
【答案】D
【解析】
【详解】A、磷脂属于脂质,不属于大分子物质,A错误;
B、发酵工程的核心步骤是发酵罐内的发酵过程,B错误;
C、发酵工程生产富硒酵母菌时一般使用液体培养基,可让菌体与营养物质充分接触,提升培养效率,固体培养基多用于菌种的分离、纯化等场景,C错误;
D、单细胞蛋白指通过发酵获得的微生物菌体,作为饲料应用的酵母菌菌体符合单细胞蛋白的定义,D正确。
12. 兰花从古至今都是文人墨客的吟咏对象。水晶兰因其野生植株数量稀少而备受保护,我省科研工作者用外植体培育的水晶兰不仅开阔了花卉界的欣赏视野,也助推了经济的发展。下列相关说法正确的是( )
A. 选择位于水晶兰分生组织附近的部位作为外植体
B. 外植体经流水充分冲洗后,用酒精与次氯酸钠混合液消毒
C. 再分化的愈伤组织置于生长素与细胞分裂素之比等于1的培养基上诱导生芽
D. 此方式的优点是能产生更多的变异类型,繁殖速度快,短期内获得大量植株
【答案】A
【解析】
【详解】A、分生组织附近的部位细胞分裂能力强、病毒含量极低甚至不含病毒,细胞全能性更容易表达,适合作为外植体,A正确;
B、外植体消毒的正确流程是流水冲洗后,先使用体积分数70%的酒精短时间处理,经无菌水冲洗后再用次氯酸钠溶液处理,不可用酒精与次氯酸钠的混合液消毒,二者混合会发生反应失去消毒效果,B错误;
C、生长素与细胞分裂素的比值低时诱导生芽,比值等于1时有利于愈伤组织的形成,比值高时诱导生根,C错误;
D、该培育方式为植物组织培养,属于无性繁殖,遗传物质与亲本基本一致,变异类型少,优点是可以保持亲本的优良性状、繁殖速度快,可短期内获得大量植株,D错误。
13. 下图为人体细胞内DNA复制部分过程示意图。已知DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连接在一段已有的单链核酸的末端上。图中的引物为一段单链RNA,复制过程中,引物随后会被某种酶切除,而DNA分子并没有受到影响。引物切除后的“空白”区域可以通过新链合成来修复。下列相关说法错误的是( )
A. DNA复制过程中解旋酶的作用为断裂氢键,解开DNA
B. 在DNA聚合酶的作用下可将游离的脱氧核苷酸加到引物的3′端
C. 引物被某种酶切除原因是该酶能准确识别出引物RNA中含有A、U
D. DNA分子复制的特点有半保留复制、边解旋边复制
【答案】C
【解析】
【详解】A、DNA复制时,解旋酶的作用是断裂DNA双链之间的氢键,使双链解开,形成单链模板,A正确;
B、DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连接在已有的单链核酸的3'端,引物是单链RNA,因此脱氧核苷酸可以加到引物的3'端,延伸子链,B正确;
C、引物被切除的原因是:引物是RNA,与DNA的化学本质不同,细胞内的酶能识别RNA与DNA的结构差异,而不是因为引物含有A、U。该酶的作用是特异性切除RNA引物,而非识别A、U,C错误;
D、DNA分子复制的特点是半保留复制、边解旋边复制,D正确。
14. 研究者用下表所示的光照处理方式(R为红光,FR为远红光)分别照射四组某短日照植物,四组植物的开花情况如下表。在研究过程中还发现了Pr和Pfr两种状态光敏色素,可在一定光条件下发生转化,如图所示。下列相关说法错误的是( )
组别
光照处理方式
开花情况
1
R
不开花
2
R→FR
开花
3
R→FR→R
不开花
4
R→FR→R→FR
开花
A. 光敏色素能改变自身空间结构进而发挥作用
B. 当光敏色素处于Pfr状态时,短日照植物能开花
C. 影响植物开花的除了环境因素,还有基因表达和激素调节
D. 光在植物生长发育过程中不只是提供能量,还可作为调控信号
【答案】B
【解析】
【详解】A 、光敏色素是一类蛋白质(色素 - 蛋白复合体),在不同光条件下会发生构象变化(Pr 和 Pfr 的转化),进而影响基因表达和植物生长发育,A正确;
B、从实验结果看,当处理结束时光敏色素为 Pfr(组 1、3),植物不开花;为 Pr(组 2、4)时,植物开花。说明短日照植物开花需要光敏色素处于Pr 状态,而非 Pfr 状态,B 错误;
C、植物的开花是环境信号(如光周期)、基因表达(如开花基因)和植物激素(如赤霉素、成花素)共同调控的结果,C正确;
D、光不仅是光合作用的能量来源,还能通过光敏色素等光受体,调控植物的种子萌发、开花、生长等多个发育过程,作为信号分子发挥作用,D正确。
15. 大高良姜为常用中药材,桉树生长快、周期短,对水、肥需求极大,为某省经济林树种。本研究拟在桉树林下套种该药材,以4种郁闭度处理的大高良姜为试验对象,探讨桉树林郁闭度对大高良姜叶绿素含量的影响,结果如下表所示。进一步研究发现,随着郁闭度的增加,大高良姜的次生代谢物黄酮含量逐渐提升,黄酮含量越高,大高良姜品质越好。次生代谢物的生成需要一定逆境条件的刺激。下列相关说法错误的是( )
遮阴程度
叶绿素a含量/(mg/g)
叶绿素b含量/(mg/g)
总叶绿素含量/(mg/g)
无遮阴
2
1.8
3.8
低郁闭度
2.2
2
4.2
中郁闭度
3
2.8
5.8
高郁闭度
3
2.5
5.5
A. 林木郁闭度是指林冠层遮蔽地面的程度
B. 林下引入种植中药材要在确保生态系统稳定的前提下进行
C. 在一定的郁闭度内,大高良姜能通过降低自身叶绿素含量来适应弱光环境
D. 促进大高良姜黄酮产生的因素除了弱光照,还可能有干旱等条件
【答案】C
【解析】
【详解】A、林木郁闭度的定义就是林冠层遮蔽地面的程度,A正确;
B、在林下引入种植中药材属于人类对群落结构的调整,需要在确保生态系统稳定的前提下进行,避免破坏原有生态平衡,B正确;
C、由表格数据可知,从无遮阴到中郁闭度的弱光环境中,大高良姜的叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量均升高,说明其是通过增加叶绿素含量来提高对弱光的捕获能力以适应弱光环境,并非降低叶绿素含量,C错误;
D、题干明确说明次生代谢物的生成需要一定逆境条件的刺激,弱光照属于逆境,干旱也属于常见的逆境条件,因此也可能促进黄酮产生,D正确。
16. 犬类作为人类最古老的伴侣动物之一,广泛适用于陪伴。下图为我国首只克隆犬“龙龙”诞生的流程图。下列相关说法错误的是( )
A. 在细胞系培养过程中提供的气体环境为5%的CO2+95%空气
B. 在细胞系培养的过程中通常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分散
C. 胚胎移植的实质为早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移
D. 为了获得较多的卵母细胞,需要对供体实验比格犬注射性腺激素
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物细胞培养的气体环境为95%空气(满足细胞有氧呼吸需求)+5%CO2(维持培养液pH),A正确;
B、动物细胞培养过程中,通常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织,使细胞分散成单个细胞,B正确;
C、胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理条件下空间位置的转移,C正确;
D、为获得较多卵母细胞,需要对供体母犬注射促性腺激素实现超数排卵,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 小麦和玉米是我国重要的两种粮食作物,它们在农业、食品和工业领域都具有广泛用途。图1是小麦光合作用过程的部分示意图,图中酶a为暗反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A~G代表物质。图2表示玉米的光合作用的C4途径与C3途径,PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力,玉米叶肉细胞和维管束鞘细胞都含有叶绿体,两类细胞之间有大量的胞间连丝。PEP是一种参与植物C4途径的重要有机化合物,在C4植物的叶肉细胞中,PEP会作为CO2的受体。请回答下列问题:
(1)小麦和玉米植株性状差异的根本原因是____________。
(2)图1中物质B的去路是线粒体和外界环境,原因是_________。
(3)图2中PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力,其意义是___________。相比小麦(C3植物),玉米更______(填“易”或“不易”)在高温干旱的环境中生存。叶肉细胞中叶绿体的光反应产物进入维管束鞘细胞的通道最可能是____________。
(4)科学家用__________的方法,研究了光合作用中氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它们分别变成H218O和C18O2.然后,进行了两组实验:第一组给植物提供H2O和C18O2,第二组给________。在其他条件都相同的情况下,第一组释放的都是O2,第二组释放的都是18O2.科学家是怎样探明CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的?______________。
【答案】(1)基因的多样性(DNA 的多样性 / 遗传信息不同)
(2)物质 B 是 O₂,当光合作用强度大于细胞呼吸强度时,O₂一部分进入线粒体参与有氧呼吸,剩余部分释放到外界环境中
(3) ①. 在低浓度 CO₂环境下,PEP 羧化酶仍能固定 CO₂,保证光合作用的正常进行(提高植物对低浓度 CO₂的利用效率) ②. 易 ③. 胞间连丝
(4) ①. 同位素标记法(同位素示踪法) ②. H₂¹⁸O 和 C¹⁶O₂ ③. 用 ¹⁴C 标记的 ¹⁴CO₂供植物进行光合作用,追踪 ¹⁴C 在光合作用过程中的转移路径,探明 CO₂中的碳先转移到 C₃中,再进一步转化为糖类等有机物中的碳(即卡尔文循环的探明过程)
【解析】
【小问1详解】
生物的性状由基因控制,小麦和玉米是不同物种,其遗传物质(DNA / 基因)存在差异,这是二者性状差异的根本原因。
【小问2详解】
图 1 中 B 是光反应的产物,根据光合作用过程,B 是O₂(A 是 H₂O,光解产生 O₂和 [H])。 O₂的去路: 细胞呼吸(线粒体):有氧呼吸第三阶段需要 O₂,所以光合作用产生的 O₂会优先供给线粒体。 外界环境:当光合作用产生的 O₂量 > 细胞呼吸消耗的 O₂量时,多余的 O₂会释放到细胞外(外界环境)。
【小问3详解】
高温干旱环境下,植物气孔关闭,细胞间 CO₂浓度降低。PEP 羧化酶对 CO₂亲和力强,能高效捕获低浓度的 CO₂,保证 C₄途径能持续为维管束鞘细胞的卡尔文循环提供 CO₂。高温干旱时,C₃植物气孔关闭,CO₂供应不足,光合作用大幅减弱;而玉米(C₄植物)的 PEP 羧化酶能高效固定低浓度 CO₂,维持卡尔文循环,光合效率更高,因此更易在高温干旱环境中生存。题目中明确说明 “两类细胞之间有大量的胞间连丝”,胞间连丝是植物细胞间传递物质和信息的通道,因此光反应产物(ATP、NADPH)可通过胞间连丝从叶肉细胞进入维管束鞘细胞,为卡尔文循环供能、供氢。
【小问4详解】
用 ¹⁸O 分别标记 H₂O 和 CO₂,追踪氧元素的去向,这种方法就是同位素标记法。实验遵循单一变量原则,第一组是 H₂¹⁶O 和 C¹⁸O₂,第二组则需标记相反,即 H₂¹⁸O 和 C¹⁶O₂,对比两组释放的氧气的同位素组成,从而证明 O₂中的氧全部来自 H₂O。卡尔文等人用 ¹⁴C 标记的 ¹⁴CO₂进行实验,通过控制光照时间,分析不同时间点细胞内含 ¹⁴C 的化合物,最终探明了 CO₂中的碳在光合作用中转化为有机物中的碳的途径,即卡尔文循环(C₃途径)。
18. 中国农业科学院针对外来入侵物种紫茎泽兰(喜阳)进行了破坏种子萌发、幼苗生长发育等靶向性防控技术的研究,研究显示其种群密度变化与防控措施密切相关,见下表。请回答下列问题:
防控周年/年
1
2
3
4
5
未防控组种群密度/(株·m-2)
50
150
380
500
480
防控组种群密度/(株·m-2)
45
55
20
16
8
(1)未防控组第1~3年种群密度快速增长,但不符合“J”形增长模型,依据是_______。未防控组第4~5年种群密度有所下降,__________(填“能说明”或“不能说明”)未防控组第4~5年才开始种内竞争。
(2)为治理紫茎泽兰入侵,有人提议可种植本地紫穗槐形成较大的郁闭度,使紫茎泽兰数量减少,原因是____________,该治理方式属于__________防治。
(3)几年后,研究人员在某自然保护区内选取10个10m×10m的样方对紫穗槐种群个体数进行了调查,调查结果如图所示。
①根据图中数据分析,该自然保护区中紫穗槐种群密度为__________株/m2,研究人员同时还测定了每株紫穗槐的高度,以了解该种群的年龄结构,了解该种群的年龄结构的意义是__________。
②研究紫穗槐高度属于对紫穗槐生态位的研究范畴。研究紫穗槐的生态位,通常还要研究它在研究区域内的__________。
【答案】(1) ①. J” 形增长的种群增长率恒定,而未防控组 1~3 年种群增长率不断变化(或存在环境阻力,资源空间有限) ②. 不能说明
(2) ①. 紫穗槐与紫茎泽兰竞争阳光(资源),使紫茎泽兰光照不足,光合作用减弱,生长繁殖受抑制 ②. 生物
(3) ①. 0.094 ②. 预测种群数量未来的变化趋势 ③. 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的种间关系(或占用资源的情况、与其他物种的相互关系)
【解析】
【小问1详解】
“J” 形增长的条件是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件,且种群增长率保持不变。未防控组 1~3 年种群增长率不断变化(或 “存在环境阻力”“资源空间有限”),所以不符合“J”形增长模型。种群增长过程中,随着种群密度上升,资源(食物、空间)逐渐减少,种内竞争从一开始就存在,只是在种群增长初期资源相对充足,竞争不明显;随着密度增大,竞争加剧,到第 4 年种群密度超过环境容纳量,竞争加剧导致死亡率大于出生率,种群密度下降。
【小问2详解】
紫穗槐形成较大郁闭度,会遮挡阳光,使紫茎泽兰接受的光照不足,光合作用减弱,生长繁殖受抑制,数量减少。生物防治的定义:利用生物之间的种间关系(竞争、捕食、寄生等)来控制有害生物的数量。 这里利用本地物种与入侵物种的竞争关系,属于生物防治。
【小问3详解】
①样方面积:10 m×10 m=100 m2。 10 个样方的个体数分别为:7、17、5、10、6、16、8、4、15、6总和:7+17+5+10+6+16+8+4+15+6=94,平均每个样方个体数:94÷10=9.4 株,种群密度:9.4÷100=0.094 株 /m2。了解种群年龄结构可以预测种群数量的变化趋势。
②生态位的概念:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等。高度属于 “空间位置 / 资源利用”,还需要研究:它的栖息地、食物、天敌、与其他物种的种间关系(或 “占用资源的情况、与其他物种的相互关系”)。
19. 用特定剂量的紫外线照射小鼠后,其皮肤细胞会合成尿刊酸,这种物质能够穿透血脑屏障进入脑组织,随后在尿刊酸酶的催化作用下转化为谷氨酸,谷氨酸可激活小鼠体内特定神经回路,起到增强其学习与记忆能力的效果。这是我国科研团队取得的一项全新发现。研究还发现长期的应激反应会引起分泌CRH的神经元活性升高,导致GC(脂溶性小分子)分泌过多,从而引发抑郁症、焦虑症等。下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)对于维持机体稳态有重要作用,与情绪调节密切相关的海马区参与调节HPA轴负反馈机制,其过程如图所示。请回答下列问题:
(1)在学习过程中,老师经常强调要动用多种器官,原因是________。第一级记忆中的小部分信息转入第二级记忆的方法是_______。
(2)谷氨酸属于非必需氨基酸的原因是_______。谷氨酸是一种非常重要的兴奋性神经递质,若与突触后膜上的特异性受体结合,能引发电位变化的原理是_________。
(3)进一步探究紫外线照射对小鼠血清中尿刊酸含量的影响,请简述实验思路。__________。
(4)根据应激反应的调节过程回答:
①HPA轴存在典型的分级调节,分级调节的意义在于______。HPA轴异常活跃会升高血清中的GC含量,过多的GC会选择性损伤海马区神经元,结果会使GC的量增多,原因是________。
②对焦虑模型鼠进行14天跑步机运动训练,发现其血液、大脑某区域乳酸水平较运动前明显升高,焦虑症状得以缓解,接近正常鼠。根据该研究结果可得出___________。
【答案】(1) ①. 学习活动需要大脑皮层多个中枢的参与,动用多种器官可以使不同的感受器接受刺激,产生多种感觉,使大脑皮层的多个区域被激活,有助于建立更多的突触联系,从而提高学习效率 ②. 反复运用和强化
(2) ①. 人体细胞可以自身合成谷氨酸,不需要依赖食物供给 ②. 谷氨酸与突触后膜上的特异性受体结合后,会引起突触后膜上的Na⁺通道开放,Na⁺大量内流,使突触后膜的电位由外正内负变为外负内正,从而引发动作电位
(3)将生理状态相同的健康小鼠随机均分为两组,一组用特定剂量的紫外线照射,另一组不做处理(做等量的假照射),在相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测并比较两组小鼠血清中尿刊酸的含量
(4) ①. 分级调节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,维持机体的稳态 ②. 海马区神经元参与HPA轴的负反馈调节,GC过多会损伤海马区神经元,导致负反馈调节机制减弱,下丘脑和垂体分泌的CRH、ACTH增多,进而促进肾上腺皮质分泌更多的GC ③. 跑步运动机可以提高血液、大脑中乳酸水平,从而缓解焦虑症状
【解析】
【小问1详解】
学习是一个复杂的神经活动过程,涉及大脑皮层的多个功能区域,多种器官参与能从不同维度刺激神经系统,强化信息的处理和存储。第一级记忆是短暂的记忆,通过反复的运用、强化,能让记忆信息在大脑中形成更稳定的神经通路,从而转入第二级记忆。
【小问2详解】
非必需氨基酸的定义就是人体自身能够合成,不需要依赖食物供给的氨基酸,谷氨酸符合这一特点。由题意可知,谷氨酸是兴奋性神经递质,谷氨酸与突触后膜上的特异性受体结合后,会引起突触后膜上的Na⁺通道开放,Na⁺大量内流,使突触后膜的电位由外正内负变为外负内正,从而引发动作电位。
【小问3详解】
探究实验需要遵循单一变量原则,设置对照组和实验组,控制无关变量一致,最后检测因变量(血清中尿刊酸含量)的差异。实验思路为:将生理状态相同的健康小鼠随机均分为两组,一组用特定剂量的紫外线照射,另一组不做处理(做等量的假照射),在相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测并比较两组小鼠血清中尿刊酸的含量。
【小问4详解】
①分级调节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,维持机体的稳态。分级调节通过下丘脑-垂体-内分泌腺的层级传递,能小剂量的激素信号放大,同时负反馈调节能维持激素含量稳定;当海马区受损,负反馈的抑制作用减弱,就会导致GC分泌失控。
②根据实验结果,运动后乳酸水平升高,焦虑缓解,二者存在关联,因此可以得出该结论。跑步运动机可以提高血液、大脑中乳酸水平,从而缓解焦虑症状。
20. 鸡的性别决定方式为ZW型。在鸡的育种过程中,胫色性状对品种的鉴定具有指导作用。现有一批相对性状为胫色浅、深(由A/a基因控制)的鸡,为研究其遗传规律,研究人员用纯合藏鸡与纯合白来航鸡进行了杂交实验,统计结果如图所示。请回答下列问题:
(1)杂交组合Ⅰ和Ⅱ为正反交实验,由此可推出控制胫色的基因位于__________染色体上,亲本白来航鸡的胫色为________,且为___________(填“显性性状”或“隐性性状”)。
(2)杂交组合Ⅱ中F1雌雄交配所得F2理论上的表型及比例为____________。
(3)研究人员用一定浓度的芳香化酶抑制剂处理了200个性染色体组成为ZW的鸡蛋。发现有76个鸡蛋孵化并发育成具有完整雄性生殖器官的雄鸡(发生性反转)。
①这76只雄鸡的性染色体组成仍是ZW,说明生物的性状是__________的结果。
②由上述实验可知,雌鸡的原始性腺可发育成__________。
(4)家鸡羽毛颜色黑色对白色为显性,由一对基因D/d控制。羽毛生长快对生长慢为显性,由另一对基因E/e控制。假设D/d、E/e这两对等位基因都位于Z染色体上,现有各种表型的纯合品系若干,请选择合适的品系为材料,设计一次杂交实验对这一假设进行验证。杂交实验双亲的表型:雄性为__________,雌性为__________。预期实验结果为______________。
【答案】(1) ①. Z ②. 浅色 ③. 显性性状
(2)浅色雄性:浅色雌性:深色雌性=2:1:1
(3) ①. 基因(遗传物质)与环境共同作用 ②. 雄性生殖器官(或睾丸)
(4) ①. 黑色慢生长纯合品系 ②. 白色快生长纯合品系 ③. 子代雄性全为黑色快生长,雌性全为白色慢生长
【解析】
【小问1详解】
正反交结果不同(组合 Ⅰ 子代雌雄表现型不同,组合 Ⅱ 子代全为浅色),说明基因位于Z 染色体上(伴性遗传)。 设浅色基因为A,深色基因为a: 组合 Ⅰ:♂藏鸡(ZaZa,深色)× ♀白来航鸡(ZAW,浅色)→ 子代♂ZAZa(浅色)、♀ZaW(深色),与结果一致。 组合 Ⅱ:♂白来航鸡(ZAZA,浅色)× ♀藏鸡(ZaW,深色)→ 子代♂ZAZa(浅色)、♀ZAW(浅色),与结果一致。
【小问2详解】
组合 Ⅱ 的F1基因型为♂ZAZa、♀ZAW。交配组合:ZAZa×ZAW,雄配子ZA、Za;雌配子ZA、W,子代基因型及表现型: ZAZA(浅色雄)、ZAZa(浅色雄)、ZAW(浅色雌)、ZaW(深色雌),比例:浅色雄:浅色雌:深色雌 = 2:1:1(或浅色:深色 = 3:1,且深色个体全为雌性)。
【小问3详解】
①性反转的雄鸡性染色体仍为 ZW,但表型为雄性,说明生物的性状是基因(遗传物质)与环境共同作用的结果(芳香化酶抑制剂属于环境因素,影响了性别发育)。
②性染色体为 ZW 的鸡,在抑制剂作用下发育为雄鸡,说明雌鸡的原始性腺可发育成雄性生殖器官(或睾丸)。
【小问4详解】
原理:ZW 型伴性遗传中,选择隐性纯合雄性与显性纯合雌性杂交,子代雌雄表现型会出现明显差异(雄性全为显性,雌性全为隐性),可验证基因在 Z 染色体上。 设计:① 雄性:黑色慢生长纯合品系(隐性纯合,基因型ZdeZde,黑色为隐性、慢生长为隐性);② 雌性:白色快生长纯合品系(显性纯合,基因型ZDEW,白色为显性、快生长为显性);③ 预期结果:子代雄性全为黑色快生长(ZDEZde),雌性全为白色慢生长(ZdeW)。
21. 人类免疫缺陷病毒(简称HIV)能够攻击人体的免疫系统,造成免疫功能受损,最终导致严重机会性感染和肿瘤。人群中存在M基因的一种突变形式(记为m),其缺失了32个碱基对,导致M蛋白异常,mm个体天然免疫HIV。HIV通过细胞膜上的M蛋白侵染人体细胞,限制酶ApoⅠ可切割M基因。为了快速辨别甲、乙、丙的基因型,用引物分别对甲、乙、丙个体的基因组进行PCR,每组PCR产物都分为两份,一份直接电泳,一份用ApoⅠ切割后电泳,结果如图1所示。请回答下列问题:
(1)目前检测是否感染HIV常用抗原一抗体杂交法的依据是________。
(2)PCR产物直接电泳最多有__________个条带,用ApoⅠ切割后电泳最多有__________个条带,甲、丙个体的2号加样孔中的样品__________(填“没有”或“有”)被ApoⅠ处理过。测序比对3和4号条带__________(填“可以”或“不可以”)获得m基因缺失的序列。
(3)艾滋病对人体危害较大,科学工作者利用转基因技术研制HIV疫苗的操作简要路径如图2所示。
①图中a表示__________。
②科学工作者发现一种D蛋白,其31号位的色氨酸替换成酪氨酸后,就能与HIV表面的糖蛋白结合,从而使HIV失去侵染T细胞的能力,若利用该蛋白防治艾滋病,用到的现代生物技术是________。
③科学家通过制备“陷阱细胞”来治疗艾滋病,“陷阱细胞”通常选择人类成熟的红细胞,原因是________。假如你是药剂师,想研制治疗艾滋病的药物,请据图2分析药物治疗艾滋病的方向:_________(答出一点即可)。
【答案】(1)抗原可以和对应的抗体发生特异性结合
(2) ①. 2##二 ②. 3##三 ③. 没有 ④. 可以
(3) ①. 基因表达载体的构建 ②. 蛋白质工程 ③. 人类成熟红细胞没有细胞核和各种细胞器,HIV侵入后无法合成自身成分,完成增殖 ④. 抑制HIV的逆转录过程、阻断HIV与宿主细胞结合
【解析】
【小问1详解】
抗原-抗体杂交的原理是抗原可以和对应的抗体发生特异性结合,根据是否产生特异性结合条带,就能判断是否感染HIV。
【小问2详解】
M基因和m基因碱基对数量不同,电泳形成两个条带,根据图示可知,M基因具有ApoⅠ酶切位点,M基因被酶切后经过电泳会形成两个条带,m基因不能被酶切,因此PCR产物直接电泳最多有两个条带,用ApoⅠ切割后电泳最多有三个条带,而甲的1号加样孔有三个条带,说明1号加样孔是用ApoⅠ切割后电泳结果,2号加样孔是直接电泳的结果,即甲、丙个体的2号加样孔中的样品没有被ApoⅠ处理过;相比M基因,m基因缺失了32个碱基对,因此4是m基因,3是M基因,测序比对3和4号条带可以获得m基因缺失的序列。
【小问3详解】
①图2为基因工程制备疫苗流程:HIVRNA逆转录得到目的基因后,下一步是将目的基因与质粒连接,构建基因表达载体(重组质粒),因此a是基因表达载体的构建。
②根据题意,D蛋白的31号位的色氨酸替换成酪氨酸后,就能与HIV表面的糖蛋白结合,从而使HIV病毒失去侵染T细胞的能力,通过改变了D蛋白中的个别氨基酸从而改变了蛋白质的结构与功能,因此用到的现代生物技术是蛋白质工程。
③人类成熟红细胞没有细胞核和各种细胞器,HIV侵入后无法合成自身成分、完成增殖,因此适合作为“陷阱细胞”,HIV进入后无法繁殖,最终随红细胞衰老被清除;结合图2中HIV的生活周期,可从多个角度设计药物,例如抑制HIV的逆转录过程、阻断HIV与宿主细胞结合等。
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