精品解析:广东揭阳市2025-2026学年度高中三年级教学质量测试 生物学
2026-04-30
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内容正文:
揭阳市2025-2026学年度高中三年级教学质量测试
生物学
本试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时75分钟。
一、选择题:本题包括16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 某地对污染湖泊进行修复,实施了退耕还湿、禁止生活污水排入等措施,根据地形地貌,分段规划,引入当地物种分段建成经济林带、观赏林带、荷花带等湿地长廊,该湖泊生态系统得到了极大的改善。下列说法错误的是( )
A. 修复要遵循生态工程的协调原理,因地制宜配置物种
B. 该生态系统在修复过程中所发生的演替为次生演替
C. 分段建成经济林带、观赏林带、荷花带,体现了群落的水平结构
D. 水生植物对水体的净化作用体现了生物多样性的直接价值
【答案】D
【解析】
【详解】A、生态工程的协调原理强调生物与环境的协调统一,因地制宜配置物种符合该原理,A正确;
B、湖泊修复前原有土壤条件基本保留,演替类型为次生演替,B正确;
C、不同区域因地形差异形成不同植被带,属于群落的水平结构,C正确;
D、水生植物净化水体属于生态功能,体现生物多样性的间接价值,而非直接价值,D错误;
故选D。
2. 研究小组观察了月季花瓣某细胞染色体的形态,视野如图1所示。将染色体按照相同形态和大小进行归类,如图2所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1细胞处于有丝分裂中期或减数分裂II中期
B. 图2含有4个染色体组,每组含有7条染色体
C. 月季的单倍体含有14条染色体,均为纯合子
D. 该植物减数分裂后产生的配子中不具有同源染色体
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱的排布与细胞内;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、花瓣细胞不能进行减数分裂,图1细胞处于有丝分裂中期,A错误;
B、图 2 中相同形态的染色体有 4 条,所以含有 4 个染色体组,又因为共分为 7 组,所以每组含有 7 条染色体,B正确;
C、月季是四倍体,单倍体是由配子发育而来,单倍体月季不一定是纯合子,C 错误;
D、月季细胞中含有4个染色体组,减数分裂后产生的配子中可能具有同源染色体,D错误。
故选B。
3. 结构与功能观是生物学重要观点之一、下列关于结构与功能观的叙述正确的是( )
A. 细胞骨架是由蛋白质组成的网架结构,使细胞处于固定形态
B. 植物叶肉细胞中的色素都能吸收光能,利于光合作用的进行
C. 肾小管细胞膜上有较多水通道蛋白,有利于水分子的重吸收
D. 浆细胞中有发达的光面内质网,利于迅速地合成和分泌抗体
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,可维持细胞形态、参与细胞运动、分裂、物质运输等生命活动,并不会使细胞处于固定形态,A错误;
B、植物叶肉细胞中,只有叶绿体中的叶绿素、类胡萝卜素等光合色素能吸收光能用于光合作用,液泡中的花青素等色素无法吸收光能参与光合作用,B错误;
C、水分子可通过水通道蛋白以协助扩散的方式跨膜运输,肾小管细胞膜上水通道蛋白较多,能加快水分子的运输速率,有利于肾小管对原尿中水分子的重吸收,体现结构与功能相适应,C正确;
D、抗体属于分泌蛋白,其合成需要附着核糖体、粗面内质网参与,光面内质网主要与脂质合成有关,因此浆细胞中发达的是粗面内质网而非光面内质网,D错误。
4. 干细胞分化为神经细胞的过程中,基因组中与神经功能相关的基因被激活,而与干细胞特性相关的基因被抑制。下列叙述中,不受干细胞分化过程影响的是( )
A. 特定基因的转录活性
B. 染色质组蛋白的乙酰化修饰
C. DNA的碱基排列顺序
D. DNA聚合酶与复制起点的结合
【答案】C
【解析】
【详解】A、干细胞分化涉及特定基因(如神经功能相关基因)转录活性的激活,该过程受分化调控,A错误;
B、染色质组蛋白的乙酰化修饰属于表观遗传修饰,可改变染色质结构,乙酰化修饰抑制基因转录,分化过程会调整此类修饰,B错误;
C、DNA的碱基排列顺序由遗传物质决定,在体细胞分化过程中不发生改变(除突变外),分化仅影响基因表达而非DNA序列,C正确;
D、DNA聚合酶与复制起点结合发生于DNA复制(如有丝分裂间期),而分化后的神经细胞通常退出细胞周期,不再进行DNA复制,分化过程影响细胞分裂能力,D错误。
故选C。
5. 同域性物种形成是指新物种从同一地域祖先物种演化而来,在没有地理隔离的情况下产生生殖隔离的过程。异域性物种形成是原来物种由于地理隔离而进化形成新物种的过程。下列叙述不正确的是( )
A. 同一地域不同种群间频繁的基因交流可延缓同域性物种形成的过程
B. 三倍体无子西瓜的培育属于同域性物种形成
C. 异域性物种形成的原因是地理隔离导致种群基因库差异的积累
D. 上述两种物种形成过程中一定都伴随着种群基因频率的变化
【答案】B
【解析】
【详解】A、同域性物种形成的核心是同一地域的种群未经过地理隔离产生生殖隔离,若同一地域不同种群间频繁发生基因交流,会阻碍种群间基因库差异的积累,延缓生殖隔离的产生,因此可延缓同域性物种形成的过程,A正确;
B、物种的判定标准是种群内个体可自由交配并产生可育后代,三倍体无子西瓜减数分裂时同源染色体联会紊乱,无法产生正常配子,高度不育,不属于新物种,因此其培育过程不属于同域性物种形成,B错误;
C、异域性物种形成过程中,地理隔离会阻断不同种群间的基因交流,不同种群在各自的环境中发生变异和自然选择,导致种群基因库的差异不断积累,最终产生生殖隔离形成新物种,C正确;
D、物种形成的前提是种群发生了生物进化,而生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,因此两种物种形成过程中一定都伴随着种群基因频率的变化,D正确。
6. 褪黑素是由人等哺乳动物的松果体产生的激素,它能缩短入睡时间、延长睡眠时间,从而起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌有昼夜节律性,晚上分泌多,白天分泌少。下图为光周期信号通过“视网膜—松果体”途径对人体生物钟进行调节的示意图。下列说法错误的是( )
A. 光信号刺激机体完成褪黑素的分泌,该调节的结构基础是反射弧
B. 褪黑素的分泌存在着分级调节和反馈调节,有利于维持该激素含量的稳定
C. 某同学熬夜玩手机,睡眠质量下降的原因是长时间光刺激引起褪黑素分泌减少
D. 光周期信号通过“视网膜—松果体”途径对人体生物钟的调控过程包括神经调节和激素调节
【答案】B
【解析】
【详解】A、光信号刺激机体完成褪黑素分泌的过程,涉及 “感受器(视网膜)→传入神经→神经中枢(下丘脑)→传出神经→效应器(松果体)”,结构基础是反射弧,A正确;
B、从图示可知,褪黑素分泌的调节过程只有反馈调节(褪黑素抑制下丘脑),不存在分级调节(下丘脑→垂体→靶腺的层级关系),因此 “存在分级调节” 的说法错误,B错误;
C、长时间光刺激会通过图示途径抑制褪黑素分泌,而褪黑素可延长睡眠时间,分泌减少会导致睡眠质量下降,C正确;
D、光周期信号的调控过程,既有 “视网膜→下丘脑→松果体” 的神经调节,也有褪黑素参与的体液调节,D正确。
7. 下图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是( )
A. 图中的生物及其非生物环境构成生态系统
B. 图中的食物网共由6条食物链组成
C. 野猪数量下降时,虎与豹种间竞争加剧
D. 树木同化的能量约有10%~20%流入到野猪
【答案】C
【解析】
【详解】A、在一定的地域内生物与无机环境所形成的统一整体叫生态系统,食物网中的生物只有生产者和消费者,缺少分解者,所以图中的生物及其非生物环境不能构成生态系统,A错误;
B、分析题图可知,图中的食物网共由8条食物链组成,分别是树木→野猪→虎、树木→梅花鹿→虎、树木→梅花鹿→豹、草→野猪→虎、草→梅花鹿→虎、草→梅花鹿→豹、草→野兔→虎、草→野兔→豹,B错误;
C、野猪数量下降,虎和豹会竞争剩余的食物资源(如野兔、 梅花鹿),种间竞争加剧,C正确;
D、能量传递效率是10%~20%,指从一个营养级到下一个营养级的平均效率,第一营养级不止包括树木,第二营养级不止包括野猪,D错误。
8. 种群的出生率、死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度的变化。下列现象不能用“种群密度的直接影响因素”解释的是( )
A. 连续干旱导致某地区田鼠死亡率升高,种群密度明显下降
B. 一片稻田中,水稻植株均匀分布,有效降低了种内竞争的强度
C. 实施禁渔政策后,近海大黄鱼的出生率上升,种群密度逐步恢复
D. 城市中家鼠种群密度骤增,与周边农村鼠类大量迁入城区密切相关
【答案】B
【解析】
【详解】A、连续干旱使田鼠死亡率升高,死亡率属于种群密度的直接影响因素,死亡率升高会导致种群密度下降,可用直接影响因素解释,A正确;
B、水稻均匀分布属于种群的空间特征,体现的是种群个体的空间位置分布规律,和出生率、死亡率、迁入率、迁出率均无关联,不能用种群密度的直接影响因素解释,B错误;
C、禁渔政策使大黄鱼出生率上升,出生率属于种群密度的直接影响因素,出生率升高会推动种群密度恢复,可用直接影响因素解释,C正确;
D、农村鼠类大量迁入城区使城市家鼠的迁入率升高,迁入率属于种群密度的直接影响因素,迁入率升高会导致种群密度骤增,可用直接影响因素解释,D正确。
9. 某科研小组为改良腐乳品质,开展优质毛霉的纯培养和筛选实验,具体操作流程如下:培养基配制→灭菌→接种分离→恒温培养→显微镜镜检→脱脂乳平板培养→筛选优质菌种,下列叙述正确的是( )
A. 培养基配制时需调节pH,灭菌后再调整pH可提高成功率
B. 周围透明圈最大的菌株,蛋白酶活力一定最强
C. 可通过观察脱脂乳平板上菌落的特征进行初步筛选优质菌种
D. 若采用平板划线法接种纯化毛霉,需对取样获得的原液进行梯度稀释后再划线
【答案】C
【解析】
【详解】A、培养基配制的规范操作是先调节pH再进行灭菌,若灭菌后再调整pH会引入外来杂菌,造成培养基污染,A错误;
B、脱脂乳平板的透明圈是蛋白酶分解乳中蛋白质形成的,透明圈大小不仅和蛋白酶活力有关,还与菌落生长大小、产酶总量等因素有关,通常需比较透明圈直径与菌落直径的比值判断酶活力,因此透明圈最大的菌株蛋白酶活力不一定最强,B错误;
C、不同菌种的菌落具有特定的形态、大小、颜色、透明圈等特征,因此可通过观察脱脂乳平板上的菌落特征完成优质菌种的初步筛选,C正确;
D、平板划线法可通过连续划线的操作逐步稀释菌液,不需要提前对菌原液进行梯度稀释,梯度稀释是稀释涂布平板法的操作步骤,D错误。
10. 湖羊是我国著名的多胎绵羊品种,具有生长快、繁殖力强、耐粗饲等特点,主要分布于太湖流域。科研人员利用胚胎工程繁育高产湖羊的部分过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. ①过程为体外受精,该过程需要将精子置于获能液中处理使其具备受精能力
B. ②过程为胚胎体外培养,培养液中需要添加氨基酸、核苷酸及动物血清等成分
C. ③过程应注意将内细胞团均等分割,可选择滋养层细胞进行性别鉴定
D. ④过程为胚胎移植,胚胎可移植到同种、生理状态不同于供体母羊的受体母羊中
【答案】D
【解析】
【详解】A、①过程是精子和卵子在体外结合形成受精卵的过程,即体外受精。在体外受精前,需要将精子置于获能液中处理,使其具备受精能力,A正确;
B、②过程为胚胎体外培养,动物细胞培养和早期胚胎培养的培养液成分相似,都需要添加氨基酸、核苷酸及动物血清等成分,B正确;
C、③过程是胚胎分割,为保证分割后胚胎的恢复和进一步发育,应注意将内细胞团均等分割,同时可选择滋养层细胞进行性别鉴定,C正确;
D、④过程为胚胎移植,胚胎移植时要求受体母羊和供体母羊是同种且生理状态相同,这样才能保证胚胎在受体子宫中正常发育,D错误。
11. 为开发具有知识产权的降血糖新药,科研人员对植物来源的生物碱NB降血糖效果进行了研究,设计方案如下图所示。其中药物E是治疗糖尿病常用的降血糖药,STZ是一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物。下列分析正确的是( )
A. 该研究方案中注射STZ构建模型的目的是方便研究过程中进行分组实验
B. 为判断模型是否构建成功最好在第②组小鼠空腹状态下测血液胰岛素含量
C. 若第④组的血糖浓度在第4次检测时比前3次都低,说明NB能降血糖
D. 本实验以①②③组做对照,以确认实验材料和方法能有效检测药物疗效
【答案】D
【解析】
【详解】A、注射STZ的目的是特异性破坏胰岛B细胞,构建糖尿病小鼠模型,以检测药物的降血糖效果,A错误;
B、本实验研究的是降血糖效果,判断糖尿病模型是否构建成功,应在空腹状态下检测血糖含量及血液胰岛素含量,B错误;
C、若第④组的血糖浓度在第4次检测时比前3次都低,且与第③组血糖浓度相近并且略高于第①组,但都低于第②组,则说明NB能降血糖,C错误;
D、①②③组均为对照组,其中①验证正常生理状态、②验证模型的基础血糖、③验证已知药物在本实验体系中可发挥降血糖效果,三组对照共同确认实验材料和方法能有效检测药物疗效,D正确。
12. 光敏性皮炎是指皮肤接受紫外线照射后出现过敏性炎症的一类反应,主要是由服用、吸入或者皮肤接触光敏物质等引起的。下列相关叙述正确的是( )
A. 光敏性皮炎是光敏物质进入机体后引发特异性免疫反应导致的
B. 光敏性皮炎是机体免疫系统的免疫监视功能过强引起的疾病
C. 光敏性皮炎患者体内产生的免疫活性物质都能与光敏物质发生结合
D. 光敏性物质初次进入机体时会与吸附在细胞表面的相应抗体发生结合
【答案】A
【解析】
【详解】A、光敏性皮炎属于过敏反应,光敏物质作为过敏原,进入机体后会引发特异性的体液免疫反应,属于特异性免疫,A正确;
B、免疫监视功能的作用是识别并清除机体突变的细胞、防止肿瘤发生,光敏性皮炎是免疫防御功能过强导致的过敏反应,B错误;
C、免疫活性物质包括抗体、细胞因子、溶菌酶等,只有抗体能与光敏物质(抗原)发生特异性结合,C错误;
D、过敏原初次进入机体时,会刺激机体产生抗体并吸附在肥大细胞等特定细胞的表面,只有相同过敏原再次进入机体时,才会与细胞表面的相应抗体结合引发过敏反应,D错误。
13. 植物普遍存在乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH),丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同,如图1.科研人员研究了水淹胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响,结果见图2.下列叙述正确的是( )
A. 图1中的NADH来源于细胞呼吸的第一、二阶段
B. 图1中丙酮酸的能量随反应进行全部释放出来
C. ADH和LDH分布在线粒体中,水淹时酶活性升高
D. 水淹胁迫时,该植物根细胞以酒精发酵途径为主
【答案】D
【解析】
【详解】A、由细胞无氧呼吸过程可知,第二阶段消耗的NADH均来源于第一阶段,A错误;
B、图1中丙酮酸在无氧条件下生成酒精或乳酸,属于无氧呼吸第二阶段,此阶段不释放能量,大部分能量仍储存在酒精或乳酸中,B错误;
C、ADH和LDH是无氧呼吸相关酶,无氧呼吸的场所是细胞质基质,因此这两种酶分布在细胞质基质中,而非线粒体中,C错误;
D、由图2的纵坐标ADH和LDH活性可知,水淹组和对照组相比,水淹组ADH和LDH的活性均高于对照组,但ADH的活性增加量要远远大于LDH,所以淹水胁迫时,该植物根细胞以酒精发酵途径为主,D正确。
14. 黏连蛋白(REC8和RAD21L)对细胞分裂过程中染色体的分离有重要作用,如图甲所示。在细胞分裂过程中,黏连蛋白被分离酶水解后,相应染色体才能正常分离,使细胞分裂继续进行。但减数分裂过程中还存在着动粒保护蛋白(如图乙,动粒保护蛋白可募集磷酸酶,去除着丝粒附近REC8蛋白的磷酸基团,从而使其无法被分离酶切开)。下列叙述正确的是( )
A. RAD21L蛋白所连接的两条染色单体在减数分裂时可发生互换而导致基因重组
B. 在某二倍体动物细胞分裂过程中,当动粒保护蛋白无法降解,该细胞中一定有2个染色体组
C. 秋水仙素处理后分离酶不能发挥正常功能,细胞中的着丝粒不能分裂
D. RAD21L基因只存在于生物体的生殖细胞中
【答案】A
【解析】
【详解】A、RAD21L蛋白连接的是两条染色单体,在减数分裂I前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生染色体互换,该过程属于基因重组,A正确;
B、动粒保护蛋白无法降解,导致着丝粒处REC8不被切开,从而使姐妹染色单体不能分开,若在减数分裂I,细胞有2个染色体组 ;若在减数分裂II,姐妹染色单体不分开,各个时期(包括后期)都为1个染色体组,B错误;
C、秋水仙素抑制纺锤体形成,不影响分离酶的活性,所以秋水仙素处理后,细胞中的着丝粒能分裂,姐妹染色单体在着丝粒处仍可分开,只是染色体不能移向两极,C错误;
D、生物体的体细胞和生殖细胞都由受精卵分裂分化而来,遗传物质相同,所以RAD21L基因不仅存在于生物体的生殖细胞中,也存在于体细胞内,D错误。
15. 棉花纤维是由胚珠表皮的生毛细胞发育而来,其长度是衡量棉花品质的核心指标之一,为研究植物激素油菜素内酯(BR)和赤霉素(GA)在棉花纤维发育中的作用,研究人员在体外培养胚珠,用BR、BRZ、GA和PAC处理胚珠,检测棉花的纤维长度和胚珠的GA含量,结果如图。下列叙述正确的是( )
注:CK为对照组;BRZ为BR合成抑制剂;PAC为GA合成抑制剂。
A. PAC的抑制效应可被GA或BR消除
B. BR和GA协同促进了棉花纤维的伸长
C. GA通过作用于BR信号通路调控纤维发育
D. BR可通过提高GA含量促进棉花纤维伸长
【答案】D
【解析】
【详解】A、PAC 是 GA 合成抑制剂,会阻断内源 GA 的合成,导致纤维长度大幅下降(左图 PAC 组仅约1mm)。 左图BR+PAC组:纤维长度仍仅约1mm,说明BR 无法消除 PAC 的抑制效应,A错误;
B、本实验未设置BR+GA共同处理组,无法证明二者存在协同效应;仅能证明 BR 和 GA 单独处理都能促进伸长,B错误;
C、右图显示:BR 处理后 GA 含量升高,BRZ 处理后 GA 含量降低,说明 BR 是通过提高 GA 的合成(含量)来发挥作用,C错误;
D、右图直接证明:BR 处理后,胚珠 GA 含量显著高于 CK;BRZ(抑制 BR 合成)处理后,GA 含量显著低于 CK ,说明BR 能提高 GA 的含量。 左图直接证明:GA 处理能显著促进纤维伸长,得出 GA 是促进纤维伸长的关键激素,因此BR可通过提高GA含量促进棉花纤维伸长,D正确。
16. 大肠杆菌的mtlD基因在番茄中超量表达可以增强番茄的抗旱性。下图为构建重组质粒的过程示意图,BamHI、BclI、EcoRI为限制酶(识别序列见下表),箭头表示转录方向。下列叙述错误的是( )
限制酶
Bam H I
Bcl I
Eco R I
识别序列及切割位点(5′→3′)
G↓GATCC
T↓GATCA
G↓AATTC
A. PCR扩增mtlD基因的反应缓冲液中要添加Mg2+,以激活耐高温的DNA聚合酶
B. 若PCR反应之后得到的非特异性扩增产物偏多,可能是复性过程温度过低造成的
C. 构建质粒B时,在mtlD基因的M、N两端应分别添加BamHI、EcoRI的识别序列
D. 构建符合要求的质粒B过程中用的工具包括两种限制酶、一种DNA连接酶和载体
【答案】D
【解析】
【详解】A、用PCR扩增mtlD基因,需要耐高温的DNA聚合酶参与,DNA聚合酶需要Mg2+激活。因此, PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2+,以激活TaqDNA聚合酶,A正确;
B、若PCR反应之后得到的非特异性扩增产物偏多,可能是复性过程温度过低造成的。复性温度过低会导致引物与模板的非特异性结合增加,从而产生更多非特异性扩增产物,B正确。
C、为将图中质粒A和mtlD基因正确连接构建重组质粒B,设计mtlD基因的引物时,由于目的基因是插入在氨苄青霉素抗性基因内部,所以理论上可供选择的限制酶有Bcl I、BamHI和EcoRI,但是由于mtlD基因内部含有BclⅠ的识别序列,因此不能在引物中设计该序列,所以选择的限制酶为BamHI和EcoRI,C正确;
D、构建质粒B时,需要先用限制酶BamHI和EcoRI切割mtlD基因,再选用Bcl I和EcoRI切割质粒A(Bcl I和BamHI会产生相同的黏性末端,但是用BamHI既破坏四环素抗性基因,也会破坏氨苄青霉素抗性基因),然后用DNA连接酶将二者连接,故构建符合要求的质粒B过程中用的工具包括三种限制酶、一种DNA连接酶和载体,D错误。
二、非选择题:本题包括5小题,共60分。
17. 异戊二烯是植物释放的挥发性有机物之一,兼有信号分子和代谢调节功能。磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)在植物细胞内可通过MEP途径转化为异戊二烯。某些植物释放的异戊二烯对食草昆虫具驱避作用。研究人员通过构建异戊二烯释放型(IE)与非释放型(NE)烟草植物模型,探究植物中异戊二烯介导的食草防御机制。
(1)IE烟草植株叶肉细胞的光合色素分布在_____,捕获的光能首先转化为_____中的能量。
(2)植株释放的异戊二烯对食草昆虫的驱避属于哪种控制动物危害的技术方法?_____。(防治类型)
(3)探究害虫摄食对两种烟草叶片的影响,部分结果如图1所示。据图判断害虫摄食对两种烟草叶片光合速率的影响为_____,推测这些影响的差异主要是由于_____导致的。
(4)研究人员推测:IE型植物通过异戊二烯启动了茉莉酸(JA)信号通路增强对昆虫的防御能力,并总结出异戊二烯介导的驱虫机制(图2)。请在图中“( )”中用“+”表示正相关或用“-”表示负相关标注前后两者间的作用关系:
①_____;②_____;③_____;④_____。
【答案】(1) ①. 叶绿体的类囊体薄膜 ②. ATP和NADPH
(2)生物防治 (3) ①. 害虫摄食导致NE型光合速率显著降低,而IE型变化不大 ②. 是否产生异戊二烯,或者异戊二烯的含量
(4) ①. - ②. + ③. - ④. +
【解析】
【小问1详解】
IE烟草植株叶肉细胞的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,捕获的光能首先转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。
【小问2详解】
植株释放的异戊二烯对食草昆虫的驱避属于生物防治,生物防治不污染环境,而且还能降低成本。
【小问3详解】
据图可知,IE型:摄食后光合速率略有下降,但总体保持稳定;NE型:摄食后光合速率显著下降。IE型和NE型摄食后胞间CO2浓度的差异不显著;但摄食后两者的气孔导度均明显下降,说明不是气孔因素导致的二者光合速率的差异,而是非气孔因素,可能是因为两种烟草是否产生异戊二烯,或者异戊二烯的含量决定的。
【小问4详解】
根据题意,IE型植物通过异戊二烯启动茉莉酸(JA)信号通路增强防御,题干描述对食草昆虫有驱避作用,增强对昆虫的防御能力,因此JA合成会抑制害虫摄食IE植物,结合图2得出:异戊二烯会促进JA合成;JA合成会抑制气孔导度的减少;气孔导度减少程度越大,光合速率下降程度就越大。因此前后两者间的作用关系:-、+、-、+。
18. 为探究同域分布物种的共存机制,研究人员于2018年6月至2019年5月,在云南省某地利用红外相机技术对绿孔雀和白鹇的生态位进行了调查。两种雉类在体型、食性上相近,是潜在的竞争者。部分研究结果如下:
表1研究区域雉类多样性监测结果(2018-2019)
物种
独立事件数(旱季/雨季)
相对多度指数(RAI)
绿孔雀
73/40
0.73
白鹇
67/22
0.56
原鸡
11/7
0.12
黑颈长尾雉
3/11
0.09
注:相对多度指数(RAI)=(该物种独立事件数/相机总工作天数)×100,用于衡量物种在调查区域内的相对丰富程度。
(1)根据表1数据判断,在该调查区域雉类群落中的优势种是_____,判断的依据是_____。
(2)材料中,绿孔雀与白鹇主要在种间竞争中通过生态位分化实现共存,见图1、2。它们在空间生态位的分化体现在_____,在时间维度上的分化体现在_____。
(3)研究人员采用“同一相机位点30分钟内同一物种的多次拍摄记为一次独立事件”的方式来统计数据,这种处理方法的目的是避免_____,从而更准确地估算动物的相对数量。
(4)有研究表明,绿孔雀主要选择河谷两侧的低地栖息,但是本研究中绿孔雀主要分布在1500m左右的山地,实地调查则发现当地海拔1200m左右的河谷地带人为活动强度较高,研究人员推测这可能是迫使绿孔雀向较高海拔迁移的主要原因。为验证“人类干扰是导致绿孔雀垂直分布变化的关键因素”这一假设,请补充下面的调查研究方案。
方案包含:
①明确的调查对象与组别设置:设置两组,分别为_____。
②需要记录的关键自变量:记录各调查位点的“人为干扰强度”,可测量指标是_____。(答1点即可)
③需要统计的关键因变量:通过红外相机监测或其他方法,统计各调查位点绿孔雀的出现频率、相对多度或活动强度。
【答案】(1) ①. 绿孔雀 ②. 绿孔雀的相对多度指数最高(RAI=0.73),且显著高于其它物种
(2) ①. 对植被类型的利用不同 ②. 活动高峰期(日活动节律)不同
(3)同一个体(或群体)被重复计数,导致物种相对多度估算偏高
(4) ①. 高人为干扰强度组、低人为干扰强度组 ②. 调查点和道路/村庄的距离、人类活动痕迹频次、噪音水平
【解析】
【小问1详解】
优势种是群落中相对丰富度占优势的物种,绿孔雀的相对多度指数最高(RAI=0.73),且显著高于其它物种,因此是该群落的优势种。
【小问2详解】
空间生态位分化体现在对植被类型的利用不同:由图1可知,旱季时绿孔雀的活动区域相对均匀分布在阔叶林、针叶林、针阔混交林和灌丛,雨季时主要分布在针叶林和灌丛,而白鹇几乎集中生活在阔叶林,两者生态位重叠较小;在时间维度上的分化体现在活动高峰期(日活动节律)不同:由图2可知,无论旱季雨季,二者日活动高峰错峰,日活动节律存在分化,这种生态位分化减少了种间竞争,利于二者共存。
【小问3详解】
采用“同一相机位点30分钟内同一物种的多次拍摄记为一次独立事件”的方式来统计数据可以避免同一动物个体(或群体)被重复计数,导致物种相对多度估算偏高,让结果更准确。
【小问4详解】
本实验的自变量是人为干扰强度,因此需要设置高人为干扰强度组、低人为干扰强度组;人为干扰强度可通过调查点和道路/村庄的距离、人类活动痕迹频次、噪音水平等可测量指标进行衡量衡量。
19. 针灸是中华文明的瑰宝。现代中医临床上常通过针灸“足三里”(ST36)治疗急慢性胃肠炎、十二指肠溃疡等疾病。2021年,我国科学家在《自然》杂志上发表论文,揭示了电针刺小鼠后肢的“足三里”穴在细菌脂多糖(LPS)引起的炎症反应中发挥作用的神经生物学机制。请回答下列问题:
(1)针灸或电针刺激足三里穴可激活下肢的部分感觉神经元,引起肾上腺分泌去甲肾上腺素(NA)、肾上腺素(A)和多巴胺(DA)增加,该应答反应属于_____反射,其效应器是_____。
(2)细菌内毒素(细菌脂多糖LPS)可与免疫细胞表面TLR4结合,介导免疫细胞分泌炎症因子TNF,引发小鼠全身炎症反应。为探究针灸抗炎机制,研究人员构建P感觉神经元缺失的模型小鼠P′。分别给正常小鼠和P′小鼠注射LPS,之后用0.5mA电针刺激小鼠ST36,检测TNF含量。据图结果可知,电针刺激小鼠ST36,可缓解LPS引发的炎症反应,且该作用依赖于P感觉神经元,做出判断的依据是_____。
(3)进一步研究表明,膈下迷走神经作为传出神经参与上述抗炎过程。科研人员构建了P感觉神经元上特异性高表达光敏蛋白的小鼠PC(光敏蛋白接受蓝光刺激后可使神经元兴奋)。为证实抗炎症反应依赖P感觉神经元且与迷走神经有关,请从下表a-i中选择合适字母填入下表①-④中,并在下方写出预期实验结果。
a.正常小鼠 b.P′小鼠 c.PC小鼠 d.电刺激ST36 e.蓝光刺激ST36 f.切断迷走神经 g.破坏神经中枢 h.LPS i.生理盐水
组别
实验材料
处理1
检测迷走神经动作电位频率
处理2
处理3
检测
甲组
正常小鼠
①_____
极低
甲1:②_____
注射LPS后,再进行同①的处理
TNF含量
甲2:假手术
注射③_____,其他处理同上
乙组
④___
同①
高
乙1:同甲1组
同甲1组
乙2:同甲2组
同甲2组
预期实验结果:_____。
【答案】(1) ①. 非条件 ②. 传出神经末梢及其支配的肾上腺
(2)电针刺激后,正常小鼠TNF含量明显降低;而实验组P'小鼠,TNF含量在电针刺激前后都处于较高水平,无明显降低
(3) ①. e ②. f ③. h ④. c ⑤. 乙2组的TNF含量显著低于甲1、甲2、乙1组,其余三组TNF含量均较高且没有明显差异
【解析】
【小问1详解】
针灸或电针刺激足三里穴可激活下肢的部分感觉神经元,引起肾上腺分泌去甲肾上腺素(NA)、肾上腺素(A)和多巴胺(DA)增加,该应答反应属于非条件反射,该过程的效应器是传出神经末梢及其支配的肾上腺。
【小问2详解】
根据实验设计可知本实验的课题是探究针灸对炎症的缓解需要通过P神经元的作用,实验结果表明,注射LPS后,电针刺激正常鼠ST36,可引起TNF含量下降,进而缓解炎症反应,而电刺激实验组P′小鼠后TNF的量没有下降,据此可得出结论为:电针刺激小鼠ST36,可缓解LPS引发的炎症反应,且该作用依赖于P感觉神经元。
【小问3详解】
本实验的目的是验证抗炎症反应依赖P感觉神经元且与迷走神经有关,据此可知该实验的自变量为小鼠的种类,因变量为TNF的含量,相关的实验步骤如下。①处理1:利用PC小鼠(P神经元含光敏蛋白,蓝光可激活P神经元)的特点,用蓝光刺激ST36,正常小鼠无光敏蛋白,蓝光刺激后迷走神经动作电位仍极低,与表格结果吻合,因此①选e(蓝光刺激ST36)。②处理2:验证迷走神经的作用,实验组需要切断迷走神经,对照组做假手术,因此②选f(切断迷走神经)。③处理3:所有组都需要注射LPS诱导炎症反应,因此③选h(LPS)。④乙组需要利用PC小鼠验证P感觉神经元的作用,只有PC小鼠的P神经元能被蓝光激活,产生高动作电位,与表格结果吻合,因此④选c(PC 小鼠)。预期结果:只有激活P感觉神经元、且迷走神经完整时,才能发挥抗炎作用,降低TNF含量,因此TNF含量关系为:乙2(PC小鼠、迷走神经完整)的TNF含量显著低于其他三组,甲1、甲2、乙1三组TNF含量均较高且相近。
20. 水稻是我国重要的粮食作物,低温冷害是限制水稻产量和品质的重要因素之一、研究水稻耐寒遗传机制对水稻遗传改良具有重要意义。我国科学家在哈尔滨自然条件下对KD8-N(冷敏感型)水稻进行人工低温处理(15°C,7天),通过种子结实率评估耐寒性,筛选出具有稳定遗传耐寒性的株系KD8-C(耐寒型)。
(1)科研工作者进行了KD8-N和KD8-C正反交实验,得到的F1代在冷胁迫下均表现出高结实率,表明耐寒性是_____性状,将F1代自交,子二代中耐寒个体的理论比例为_____。但实验发现F2群体在冷胁迫下的结实率呈连续分布,不符合上面典型孟德尔遗传分离比,表明耐寒性受_____(选填“多”或“单”)基因调控。
(2)实验者通过比较KD8-N和KD8-C相关基因的表达水平,锁定了耐寒关键基因ACT1,在KD8-C中其表达显著上调。图1揭示了ACT1基因表达水平变化的调控机制,ACT1启动子区的甲基化丢失,ACT1的表达受到的抑制越弱,其高表达赋予水稻耐寒性,这种遗传现象属于_____。低温能促进Dof1基因的表达,而ACT1启动子区的去甲基化有利于Dof1的结合,从而帮助_____与启动子结合激活基因的表达。为验证存在Dof1蛋白的结合才能激活ACT1的表达并赋予耐寒性,以KD8-C为材料设计实验,简要写出设计思路:_____。
(3)进一步研究发现:低温胁迫导致DNA甲基转移酶基因MET1b发生突变(等位基因M、m),导致特定序列甲基化维持失败。为确定M/m基因在染色体上的位置(4号和6号染色体),对KD8-N(N)、KD8-C(C)植株及F2耐寒植株4号和6号染色体的SSR扩增产物进行检测,电泳结果如图2所示。请在图3中标出F1中耐寒基因(M、m)与SSR分子标记(S1-S4)的相对位置关系_____。若M/m基因不在6号染色体上,则F2耐寒个体中的4号和6号染色体SSR扩增结果均出现2种电泳带的比例约为_____。
注:SSR是染色体上的一段特异性短核苷酸序列,不同染色体具有各自特异的SSR,可用于基因定位的遗传标记。
(4)以上研究在水稻中证实:_____,为拉马克的获得性遗传理论提供了分子证据。
【答案】(1) ①. 显性 ②. 3/4 ③. 多
(2) ①. 表观遗传 ②. RNA聚合酶 ③. 通过基因组编辑抑制KD8-C中Dof1基因的表达(敲除Dof1基因),然后检测其耐寒性的变化(2分)(“抑制或敲除KD8-C中Dof1基因”1分,“检测耐寒性”1分)
(3) ①. ②. 1/3
(4)环境诱导的变异可遗传给后代(1分)
【解析】
【小问1详解】
KD8-N(冷敏感型)和 KD8-C(耐寒型)正反交,F₁在冷胁迫下都表现出高结实率(耐寒)。正反交结果一致,且 F₁表现为耐寒,说明耐寒性为显性性状(显性性状在杂合子中能表现出来)。如果耐寒性由一对等位基因控制,F₁为杂合子(设为 Aa),自交后代的基因型及表现型比例为: AA(耐寒): Aa(耐寒): aa(冷敏感) = 1:2:1。所以子二代中耐寒个体的理论比例为3/4。F₂群体在冷胁迫下的结实率呈连续分布,不符合单基因孟德尔分离定律的离散比例,说明耐寒性不是由单基因控制,而是受多基因调控(多基因控制的性状常表现为连续变异,如数量性状)。
【小问2详解】
ACT1 启动子区的甲基化水平变化(高甲基化抑制表达,低甲基化促进表达),但DNA 序列本身未改变,仅通过甲基化修饰调控基因表达,这种遗传现象属于表观遗传。Dof1 是转录因子,低温促进 Dof1 表达,ACT1 启动子区去甲基化后,Dof1 与启动子结合,帮助RNA 聚合酶与启动子结合,激活基因转录(基因表达的第一步是转录,需要 RNA 聚合酶结合启动子启动过程)。核心思路:通过抑制 / 敲除 KD8-C 中 Dof1 基因,破坏其与 ACT1 启动子的结合,观察耐寒性是否消失。设计思路:通过基因组编辑技术(如 CRISPR/Cas9)敲除或抑制 KD8-C 中 Dof1 基因的表达,构建 Dof1 功能缺失的突变体;然后在冷胁迫条件下,检测突变体与野生型 KD8-C 的结实率(耐寒性)变化,若突变体结实率显著下降(冷敏感),则证明 Dof1 的结合是 ACT1 表达和耐寒性的必要条件。SSR 是染色体上的特异性短核苷酸序列,可作为遗传标记定位基因。从图 2 电泳结果分析: 4 号染色体 SSR 序列 S₁、S₃:KD8-N(N)只有 S₁条带,KD8-C(C)只有 S₃条带;F₂耐寒植株中同时出现S₃,说明 4 号染色体与耐寒性连锁。 6 号染色体F₂的个体也都同时与S₂、S₄没有必然联系,说明 6 号染色体与耐寒性不连锁。因此,M/m 基因位于 4 号染色体上,与 S₁、S₃连锁,位置关系如下图两种:。
因为Mm基因不在6号染色体上,F₂耐寒个体中,基因型为MM的占1/3,Mm占2/3。只有MM自交,4号和6号染色体SSR扩增结果才会均出现2种电泳带,所以比例是1/3。
【小问3详解】
本研究中,低温环境诱导 ACT1 启动子去甲基化(表观遗传修饰),使水稻获得耐寒性,且该性状能稳定遗传给后代,证实了环境诱导的表观遗传变异可遗传给后代,为拉马克的获得性遗传理论提供了分子证据。
21. 2026年3月《NatureMedicine》(自然·医学)杂志刊登了我国科研团队论文,公布了全球首个通过在人体体内编辑基因达到降低血脂的药物——YOLT-101注射液。YOLT-101以脂质纳米颗粒(LNP)为载体,包裹hpABE5的mRNA与sgRNA,如图1所示。LNP通过图2方式给药,在肝细胞中编辑目标基因。hpABE5蛋白是一种高效腺嘌呤碱基编辑器,可在sgRNA引导下,对PCSK9基因关键剪接位点实现A→G单碱基替换,使PCSK9基因无法产生正常的PCSK9蛋白,从而使PCSK9基因沉默,实现持久降血脂的作用,部分机理如图3所示。
(1)根据图1和图2推测,mRNA和sgRNA属于_____物质(选填“水溶性”或“脂溶性”),YOLT-101的给药方式为_____。
(2)结合题干和图2相关信息分析,YOLT-101能精准靶向作用于肝脏细胞的关键是:在脂质纳米颗粒(LNP)中镶嵌N-乙酰半乳糖胺(-GalNAc),它与肝细胞高表达的_____发生特异性结合,触发胞吞机制,将药物精准递送进入肝细胞。另一方面,_____,辅助增强肝脏摄取效率。脂质纳米颗粒(LNP)进入肝细胞后释放hpABE5的mRNA需经过程①_____才能进入细胞核发挥作用。
(3)结合图3等相关材料分析,YOLT-101进入细胞核后能够精准靶向编辑PCSK9基因的原因是:_____。
(4)与直接抑制胆固醇合成的传统药物疗法相比,YOLT-101注射液的治疗优势有:_____(选一个方向回答即可)。
【答案】(1) ①. 水溶性 ②. 静脉注射
(2) ①. GalNAc(N−乙酰半乳糖胺)受体 ②. LNP表面的载脂蛋白E可与肝细胞表面的低密度脂蛋白受体特异性结合 ③. 翻译
(3)sgRNA可通过碱基互补配对与PCSK9基因的靶序列特异性结合,引导hpABE5碱基编辑器精准编辑PCSK9基因
(4)一次给药即可实现持久降血脂,无需频繁用药(或靶向性强,副作用更低)(答出一个合理方向即可)
【解析】
【小问1详解】
mRNA和sgRNA属于核酸,根据图1和图2可知,二者不能自由穿过磷脂双分子层,才需要脂质纳米颗粒 LNP包裹,帮它进入细胞,所以推测其本质为水溶性物质;据图可知YOLT-101需要通过血液循环到达肝脏作用于肝细胞,题干也明确其为注射液,因此给药方式为静脉注射。
【小问2详解】
细胞膜受体可特异性识别信号分子,N-乙酰半乳糖胺(-GalNAc)会与肝细胞表面的GalNAc(N−乙酰半乳糖胺)受体特异性结合触发胞吞。结合图2可知,LNP表面的载脂蛋白E可与肝细胞表面的低密度脂蛋白受体特异性结合,辅助增强肝细胞对药物的摄取效率;hpABE5是蛋白质,释放出的hpABE5的mRNA需要先在核糖体经过翻译合成hpABE5蛋白,蛋白质才能进入细胞核发挥作用。
【小问3详解】
YOLT-101进入细胞核后能够精准靶向编辑PCSK9基因的原因是:sgRNA可通过碱基互补配对与PCSK9基因的靶序列特异性结合,引导hpABE5碱基编辑器精准编辑PCSK9基因。
【小问4详解】
传统药物疗法需要持续用药,而YOLT-101注射液的治疗优势有:一次给药即可实现持久降血脂,无需频繁用药(或靶向性强,副作用更低)(答出一个合理方向即可)。
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揭阳市2025-2026学年度高中三年级教学质量测试
生物学
本试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时75分钟。
一、选择题:本题包括16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 某地对污染湖泊进行修复,实施了退耕还湿、禁止生活污水排入等措施,根据地形地貌,分段规划,引入当地物种分段建成经济林带、观赏林带、荷花带等湿地长廊,该湖泊生态系统得到了极大的改善。下列说法错误的是( )
A. 修复要遵循生态工程的协调原理,因地制宜配置物种
B. 该生态系统在修复过程中所发生的演替为次生演替
C. 分段建成经济林带、观赏林带、荷花带,体现了群落的水平结构
D. 水生植物对水体的净化作用体现了生物多样性的直接价值
2. 研究小组观察了月季花瓣某细胞染色体的形态,视野如图1所示。将染色体按照相同形态和大小进行归类,如图2所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1细胞处于有丝分裂中期或减数分裂II中期
B. 图2含有4个染色体组,每组含有7条染色体
C. 月季的单倍体含有14条染色体,均为纯合子
D. 该植物减数分裂后产生的配子中不具有同源染色体
3. 结构与功能观是生物学重要观点之一、下列关于结构与功能观的叙述正确的是( )
A. 细胞骨架是由蛋白质组成的网架结构,使细胞处于固定形态
B. 植物叶肉细胞中的色素都能吸收光能,利于光合作用的进行
C. 肾小管细胞膜上有较多水通道蛋白,有利于水分子的重吸收
D. 浆细胞中有发达的光面内质网,利于迅速地合成和分泌抗体
4. 干细胞分化为神经细胞的过程中,基因组中与神经功能相关的基因被激活,而与干细胞特性相关的基因被抑制。下列叙述中,不受干细胞分化过程影响的是( )
A. 特定基因的转录活性
B. 染色质组蛋白的乙酰化修饰
C. DNA的碱基排列顺序
D. DNA聚合酶与复制起点的结合
5. 同域性物种形成是指新物种从同一地域祖先物种演化而来,在没有地理隔离的情况下产生生殖隔离的过程。异域性物种形成是原来物种由于地理隔离而进化形成新物种的过程。下列叙述不正确的是( )
A. 同一地域不同种群间频繁的基因交流可延缓同域性物种形成的过程
B. 三倍体无子西瓜的培育属于同域性物种形成
C. 异域性物种形成的原因是地理隔离导致种群基因库差异的积累
D. 上述两种物种形成过程中一定都伴随着种群基因频率的变化
6. 褪黑素是由人等哺乳动物的松果体产生的激素,它能缩短入睡时间、延长睡眠时间,从而起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌有昼夜节律性,晚上分泌多,白天分泌少。下图为光周期信号通过“视网膜—松果体”途径对人体生物钟进行调节的示意图。下列说法错误的是( )
A. 光信号刺激机体完成褪黑素的分泌,该调节的结构基础是反射弧
B. 褪黑素的分泌存在着分级调节和反馈调节,有利于维持该激素含量的稳定
C. 某同学熬夜玩手机,睡眠质量下降的原因是长时间光刺激引起褪黑素分泌减少
D. 光周期信号通过“视网膜—松果体”途径对人体生物钟的调控过程包括神经调节和激素调节
7. 下图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是( )
A. 图中的生物及其非生物环境构成生态系统
B. 图中的食物网共由6条食物链组成
C. 野猪数量下降时,虎与豹种间竞争加剧
D. 树木同化的能量约有10%~20%流入到野猪
8. 种群的出生率、死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度的变化。下列现象不能用“种群密度的直接影响因素”解释的是( )
A. 连续干旱导致某地区田鼠死亡率升高,种群密度明显下降
B. 一片稻田中,水稻植株均匀分布,有效降低了种内竞争的强度
C. 实施禁渔政策后,近海大黄鱼的出生率上升,种群密度逐步恢复
D. 城市中家鼠种群密度骤增,与周边农村鼠类大量迁入城区密切相关
9. 某科研小组为改良腐乳品质,开展优质毛霉的纯培养和筛选实验,具体操作流程如下:培养基配制→灭菌→接种分离→恒温培养→显微镜镜检→脱脂乳平板培养→筛选优质菌种,下列叙述正确的是( )
A. 培养基配制时需调节pH,灭菌后再调整pH可提高成功率
B. 周围透明圈最大的菌株,蛋白酶活力一定最强
C. 可通过观察脱脂乳平板上菌落的特征进行初步筛选优质菌种
D. 若采用平板划线法接种纯化毛霉,需对取样获得的原液进行梯度稀释后再划线
10. 湖羊是我国著名的多胎绵羊品种,具有生长快、繁殖力强、耐粗饲等特点,主要分布于太湖流域。科研人员利用胚胎工程繁育高产湖羊的部分过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. ①过程为体外受精,该过程需要将精子置于获能液中处理使其具备受精能力
B. ②过程为胚胎体外培养,培养液中需要添加氨基酸、核苷酸及动物血清等成分
C. ③过程应注意将内细胞团均等分割,可选择滋养层细胞进行性别鉴定
D. ④过程为胚胎移植,胚胎可移植到同种、生理状态不同于供体母羊的受体母羊中
11. 为开发具有知识产权的降血糖新药,科研人员对植物来源的生物碱NB降血糖效果进行了研究,设计方案如下图所示。其中药物E是治疗糖尿病常用的降血糖药,STZ是一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物。下列分析正确的是( )
A. 该研究方案中注射STZ构建模型的目的是方便研究过程中进行分组实验
B. 为判断模型是否构建成功最好在第②组小鼠空腹状态下测血液胰岛素含量
C. 若第④组的血糖浓度在第4次检测时比前3次都低,说明NB能降血糖
D. 本实验以①②③组做对照,以确认实验材料和方法能有效检测药物疗效
12. 光敏性皮炎是指皮肤接受紫外线照射后出现过敏性炎症的一类反应,主要是由服用、吸入或者皮肤接触光敏物质等引起的。下列相关叙述正确的是( )
A. 光敏性皮炎是光敏物质进入机体后引发特异性免疫反应导致的
B. 光敏性皮炎是机体免疫系统的免疫监视功能过强引起的疾病
C. 光敏性皮炎患者体内产生的免疫活性物质都能与光敏物质发生结合
D. 光敏性物质初次进入机体时会与吸附在细胞表面的相应抗体发生结合
13. 植物普遍存在乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH),丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同,如图1.科研人员研究了水淹胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响,结果见图2.下列叙述正确的是( )
A. 图1中的NADH来源于细胞呼吸的第一、二阶段
B. 图1中丙酮酸的能量随反应进行全部释放出来
C. ADH和LDH分布在线粒体中,水淹时酶活性升高
D. 水淹胁迫时,该植物根细胞以酒精发酵途径为主
14. 黏连蛋白(REC8和RAD21L)对细胞分裂过程中染色体的分离有重要作用,如图甲所示。在细胞分裂过程中,黏连蛋白被分离酶水解后,相应染色体才能正常分离,使细胞分裂继续进行。但减数分裂过程中还存在着动粒保护蛋白(如图乙,动粒保护蛋白可募集磷酸酶,去除着丝粒附近REC8蛋白的磷酸基团,从而使其无法被分离酶切开)。下列叙述正确的是( )
A. RAD21L蛋白所连接的两条染色单体在减数分裂时可发生互换而导致基因重组
B. 在某二倍体动物细胞分裂过程中,当动粒保护蛋白无法降解,该细胞中一定有2个染色体组
C. 秋水仙素处理后分离酶不能发挥正常功能,细胞中的着丝粒不能分裂
D. RAD21L基因只存在于生物体的生殖细胞中
15. 棉花纤维是由胚珠表皮的生毛细胞发育而来,其长度是衡量棉花品质的核心指标之一,为研究植物激素油菜素内酯(BR)和赤霉素(GA)在棉花纤维发育中的作用,研究人员在体外培养胚珠,用BR、BRZ、GA和PAC处理胚珠,检测棉花的纤维长度和胚珠的GA含量,结果如图。下列叙述正确的是( )
注:CK为对照组;BRZ为BR合成抑制剂;PAC为GA合成抑制剂。
A. PAC的抑制效应可被GA或BR消除
B. BR和GA协同促进了棉花纤维的伸长
C. GA通过作用于BR信号通路调控纤维发育
D. BR可通过提高GA含量促进棉花纤维伸长
16. 大肠杆菌的mtlD基因在番茄中超量表达可以增强番茄的抗旱性。下图为构建重组质粒的过程示意图,BamHI、BclI、EcoRI为限制酶(识别序列见下表),箭头表示转录方向。下列叙述错误的是( )
限制酶
Bam H I
Bcl I
Eco R I
识别序列及切割位点(5′→3′)
G↓GATCC
T↓GATCA
G↓AATTC
A. PCR扩增mtlD基因的反应缓冲液中要添加Mg2+,以激活耐高温的DNA聚合酶
B. 若PCR反应之后得到的非特异性扩增产物偏多,可能是复性过程温度过低造成的
C. 构建质粒B时,在mtlD基因的M、N两端应分别添加BamHI、EcoRI的识别序列
D. 构建符合要求的质粒B过程中用的工具包括两种限制酶、一种DNA连接酶和载体
二、非选择题:本题包括5小题,共60分。
17. 异戊二烯是植物释放的挥发性有机物之一,兼有信号分子和代谢调节功能。磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)在植物细胞内可通过MEP途径转化为异戊二烯。某些植物释放的异戊二烯对食草昆虫具驱避作用。研究人员通过构建异戊二烯释放型(IE)与非释放型(NE)烟草植物模型,探究植物中异戊二烯介导的食草防御机制。
(1)IE烟草植株叶肉细胞的光合色素分布在_____,捕获的光能首先转化为_____中的能量。
(2)植株释放的异戊二烯对食草昆虫的驱避属于哪种控制动物危害的技术方法?_____。(防治类型)
(3)探究害虫摄食对两种烟草叶片的影响,部分结果如图1所示。据图判断害虫摄食对两种烟草叶片光合速率的影响为_____,推测这些影响的差异主要是由于_____导致的。
(4)研究人员推测:IE型植物通过异戊二烯启动了茉莉酸(JA)信号通路增强对昆虫的防御能力,并总结出异戊二烯介导的驱虫机制(图2)。请在图中“( )”中用“+”表示正相关或用“-”表示负相关标注前后两者间的作用关系:
①_____;②_____;③_____;④_____。
18. 为探究同域分布物种的共存机制,研究人员于2018年6月至2019年5月,在云南省某地利用红外相机技术对绿孔雀和白鹇的生态位进行了调查。两种雉类在体型、食性上相近,是潜在的竞争者。部分研究结果如下:
表1研究区域雉类多样性监测结果(2018-2019)
物种
独立事件数(旱季/雨季)
相对多度指数(RAI)
绿孔雀
73/40
0.73
白鹇
67/22
0.56
原鸡
11/7
0.12
黑颈长尾雉
3/11
0.09
注:相对多度指数(RAI)=(该物种独立事件数/相机总工作天数)×100,用于衡量物种在调查区域内的相对丰富程度。
(1)根据表1数据判断,在该调查区域雉类群落中的优势种是_____,判断的依据是_____。
(2)材料中,绿孔雀与白鹇主要在种间竞争中通过生态位分化实现共存,见图1、2。它们在空间生态位的分化体现在_____,在时间维度上的分化体现在_____。
(3)研究人员采用“同一相机位点30分钟内同一物种的多次拍摄记为一次独立事件”的方式来统计数据,这种处理方法的目的是避免_____,从而更准确地估算动物的相对数量。
(4)有研究表明,绿孔雀主要选择河谷两侧的低地栖息,但是本研究中绿孔雀主要分布在1500m左右的山地,实地调查则发现当地海拔1200m左右的河谷地带人为活动强度较高,研究人员推测这可能是迫使绿孔雀向较高海拔迁移的主要原因。为验证“人类干扰是导致绿孔雀垂直分布变化的关键因素”这一假设,请补充下面的调查研究方案。
方案包含:
①明确的调查对象与组别设置:设置两组,分别为_____。
②需要记录的关键自变量:记录各调查位点的“人为干扰强度”,可测量指标是_____。(答1点即可)
③需要统计的关键因变量:通过红外相机监测或其他方法,统计各调查位点绿孔雀的出现频率、相对多度或活动强度。
19. 针灸是中华文明的瑰宝。现代中医临床上常通过针灸“足三里”(ST36)治疗急慢性胃肠炎、十二指肠溃疡等疾病。2021年,我国科学家在《自然》杂志上发表论文,揭示了电针刺小鼠后肢的“足三里”穴在细菌脂多糖(LPS)引起的炎症反应中发挥作用的神经生物学机制。请回答下列问题:
(1)针灸或电针刺激足三里穴可激活下肢的部分感觉神经元,引起肾上腺分泌去甲肾上腺素(NA)、肾上腺素(A)和多巴胺(DA)增加,该应答反应属于_____反射,其效应器是_____。
(2)细菌内毒素(细菌脂多糖LPS)可与免疫细胞表面TLR4结合,介导免疫细胞分泌炎症因子TNF,引发小鼠全身炎症反应。为探究针灸抗炎机制,研究人员构建P感觉神经元缺失的模型小鼠P′。分别给正常小鼠和P′小鼠注射LPS,之后用0.5mA电针刺激小鼠ST36,检测TNF含量。据图结果可知,电针刺激小鼠ST36,可缓解LPS引发的炎症反应,且该作用依赖于P感觉神经元,做出判断的依据是_____。
(3)进一步研究表明,膈下迷走神经作为传出神经参与上述抗炎过程。科研人员构建了P感觉神经元上特异性高表达光敏蛋白的小鼠PC(光敏蛋白接受蓝光刺激后可使神经元兴奋)。为证实抗炎症反应依赖P感觉神经元且与迷走神经有关,请从下表a-i中选择合适字母填入下表①-④中,并在下方写出预期实验结果。
a.正常小鼠 b.P′小鼠 c.PC小鼠 d.电刺激ST36 e.蓝光刺激ST36 f.切断迷走神经 g.破坏神经中枢 h.LPS i.生理盐水
组别
实验材料
处理1
检测迷走神经动作电位频率
处理2
处理3
检测
甲组
正常小鼠
①_____
极低
甲1:②_____
注射LPS后,再进行同①的处理
TNF含量
甲2:假手术
注射③_____,其他处理同上
乙组
④___
同①
高
乙1:同甲1组
同甲1组
乙2:同甲2组
同甲2组
预期实验结果:_____。
20. 水稻是我国重要的粮食作物,低温冷害是限制水稻产量和品质的重要因素之一、研究水稻耐寒遗传机制对水稻遗传改良具有重要意义。我国科学家在哈尔滨自然条件下对KD8-N(冷敏感型)水稻进行人工低温处理(15°C,7天),通过种子结实率评估耐寒性,筛选出具有稳定遗传耐寒性的株系KD8-C(耐寒型)。
(1)科研工作者进行了KD8-N和KD8-C正反交实验,得到的F1代在冷胁迫下均表现出高结实率,表明耐寒性是_____性状,将F1代自交,子二代中耐寒个体的理论比例为_____。但实验发现F2群体在冷胁迫下的结实率呈连续分布,不符合上面典型孟德尔遗传分离比,表明耐寒性受_____(选填“多”或“单”)基因调控。
(2)实验者通过比较KD8-N和KD8-C相关基因的表达水平,锁定了耐寒关键基因ACT1,在KD8-C中其表达显著上调。图1揭示了ACT1基因表达水平变化的调控机制,ACT1启动子区的甲基化丢失,ACT1的表达受到的抑制越弱,其高表达赋予水稻耐寒性,这种遗传现象属于_____。低温能促进Dof1基因的表达,而ACT1启动子区的去甲基化有利于Dof1的结合,从而帮助_____与启动子结合激活基因的表达。为验证存在Dof1蛋白的结合才能激活ACT1的表达并赋予耐寒性,以KD8-C为材料设计实验,简要写出设计思路:_____。
(3)进一步研究发现:低温胁迫导致DNA甲基转移酶基因MET1b发生突变(等位基因M、m),导致特定序列甲基化维持失败。为确定M/m基因在染色体上的位置(4号和6号染色体),对KD8-N(N)、KD8-C(C)植株及F2耐寒植株4号和6号染色体的SSR扩增产物进行检测,电泳结果如图2所示。请在图3中标出F1中耐寒基因(M、m)与SSR分子标记(S1-S4)的相对位置关系_____。若M/m基因不在6号染色体上,则F2耐寒个体中的4号和6号染色体SSR扩增结果均出现2种电泳带的比例约为_____。
注:SSR是染色体上的一段特异性短核苷酸序列,不同染色体具有各自特异的SSR,可用于基因定位的遗传标记。
(4)以上研究在水稻中证实:_____,为拉马克的获得性遗传理论提供了分子证据。
21. 2026年3月《NatureMedicine》(自然·医学)杂志刊登了我国科研团队论文,公布了全球首个通过在人体体内编辑基因达到降低血脂的药物——YOLT-101注射液。YOLT-101以脂质纳米颗粒(LNP)为载体,包裹hpABE5的mRNA与sgRNA,如图1所示。LNP通过图2方式给药,在肝细胞中编辑目标基因。hpABE5蛋白是一种高效腺嘌呤碱基编辑器,可在sgRNA引导下,对PCSK9基因关键剪接位点实现A→G单碱基替换,使PCSK9基因无法产生正常的PCSK9蛋白,从而使PCSK9基因沉默,实现持久降血脂的作用,部分机理如图3所示。
(1)根据图1和图2推测,mRNA和sgRNA属于_____物质(选填“水溶性”或“脂溶性”),YOLT-101的给药方式为_____。
(2)结合题干和图2相关信息分析,YOLT-101能精准靶向作用于肝脏细胞的关键是:在脂质纳米颗粒(LNP)中镶嵌N-乙酰半乳糖胺(-GalNAc),它与肝细胞高表达的_____发生特异性结合,触发胞吞机制,将药物精准递送进入肝细胞。另一方面,_____,辅助增强肝脏摄取效率。脂质纳米颗粒(LNP)进入肝细胞后释放hpABE5的mRNA需经过程①_____才能进入细胞核发挥作用。
(3)结合图3等相关材料分析,YOLT-101进入细胞核后能够精准靶向编辑PCSK9基因的原因是:_____。
(4)与直接抑制胆固醇合成的传统药物疗法相比,YOLT-101注射液的治疗优势有:_____(选一个方向回答即可)。
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