精品解析:2026年甘肃省普通高等学校招生统一考试生物学模拟测试(六)
2026-05-02
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内容正文:
按秘密级事项管理★启用前
2026年甘肃省普通高等学校招生统一考试
生物学模拟测试(六)
本试卷共100分 考试时间75分钟
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. 近年来,我国通过建立大熊猫国家公园、东北虎豹国家公园等自然保护地体系,有效保护了珍稀物种及其栖息地。这一做法主要体现了生物多样性保护策略中的( )
A. 离体保存 B. 就地保护
C. 易地保护 D. 生态修复
【答案】B
【解析】
【详解】A、离体保存主要通过保存遗传材料(如种子库)实现,A错误;
B、建立国家公园或自然保护区属于就地保护,即在物种原生境中对其进行保护,维持生态系统完整性,是生物多样性保护最有效的方式之一,B正确;
C、易地保护指将物种迁出原生地,在异地(如动物园、植物园)进行专门保护,C错误;
D、生态修复侧重于受损生态系统的恢复,不能有效保护珍稀物种及其栖息地,D错误。
2. 某同学用斐林试剂检测梨汁中的还原糖。下列做法不合理的是( )
A. 用生理盐水稀释梨汁作样液
B. 在50-65℃水浴条件下检测
C. 斐林试剂甲液和乙液混匀后再注入
D. 剩余梨汁不饮用
【答案】A
【解析】
【详解】AB、梨汁本身为液体,直接使用原液即可与斐林试剂在50~65℃水浴加热条件下发生明显颜色反应(砖红色沉淀),无须稀释,否则可能降低反应灵敏度,若要稀释也不是用生理盐水稀释,而是用蒸馏水,A不合理,B合理;
C、使用斐林试剂检测还原糖时,需要将甲液和乙液等量混合均匀后注入,C合理;
D、实验所用梨汁可能被污染或未经灭菌处理,剩余样品不建议饮用,D合理。
3. 科学家发现某些细胞器具有双层膜结构,其内膜与外膜在成分和功能上存在差异。下列有关线粒体内、外膜的叙述,错误的是( )
A. 内膜上附着了与有氧呼吸第三阶段相关的酶
B. 内膜的磷脂分子层具有选择透过性
C. 外膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
D. 内膜蛋白质与脂质的比值高于外膜
【答案】C
【解析】
【详解】A、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其上附着与电子传递链和ATP合成相关的酶,A正确;
B、生物膜具有选择透过性,内膜作为生物膜的一部分,其磷脂双分子层是选择透过性的结构基础,B正确;
C、葡萄糖分解的场所是细胞质基质,线粒体外膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质,C错误;
D、线粒体内膜功能复杂(如能量转换),蛋白质种类和数量多,故内膜蛋白质与脂质的比值高于外膜,D正确。
4. 下图表示被病毒感染后的细胞的一种死亡方式。下列有关叙述错误的是( )
A. 该被感染细胞的死亡受基因调控
B. 该种细胞死亡过程中有新蛋白质的合成
C. 该过程中凋亡小体被吞噬需依赖细胞膜的流动性
D. 上述被病毒感染的细胞凋亡后,其功能可恢复
【答案】D
【解析】
【详解】A、B、由图可知,该细胞死亡的方式为细胞凋亡。细胞凋亡是由基因决定的,凋亡过程中有新蛋白质的合成,A、B正确;
C、由图可知,细胞凋亡过程中会形成凋亡小体,凋亡小体被吞噬时需依赖细胞膜的流动性,C正确;
D、被病毒感染的细胞凋亡后,其功能丧失且不可恢复,D错误。
5. 神经干是由多根神经纤维通过结缔组织包裹形成的条索状结构,其构成周围神经系统的传导通路。临床上常通过记录电刺激下神经干的复合动作电位来评估神经功能。下列关于该过程中神经纤维兴奋产生与传导的叙述,正确的是( )
A. 单根神经纤维上动作电位的幅度随刺激强度增大而增加
B. 兴奋传导至轴突末梢时神经递质释放并持续发挥作用
C. 细胞外液Na+浓度降低会显著减小动作电位的峰值
D. 兴奋传导过程中Na+通道相继开放,刺激部位保持兴奋状态
【答案】C
【解析】
【详解】A、单根神经纤维的动作电位遵循“全或无”定律,达到阈值后幅度不再随刺激强度增大而增加,A错误;
B、神经递质发挥作用后会被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用,B错误;
C、动作电位的峰值主要取决于细胞外 Na+浓度梯度,细胞外液Na+浓度降低时,内流的钠离子减少,因而动作电位的峰值显著减小,C正确;
D、兴奋传导过程中神经纤维上Na+通道相继开放,传导兴奋,刺激部位先兴奋后恢复静息状态,D错误。
6. 开发新型“海洋微生物资源”是践行“蓝 色粮仓”战略的重要途径。我国科研团队在深海冷泉区分离到一种特殊的微生物,为评估其工业化培养的潜力,团队进一步使用含不同碳源的培养基对该微生物进行培养,结果如图所示。下列有关 分析错误的是( )
A. 培养基经高压蒸汽灭菌法灭菌后立即接入沉积物样品
B. 据图分析,该微生物在以纤维素为碳源的培养基中生长状况最好
C. 用稀释涂布平板法对该微生物计数时,用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面
D. 分离获得的该微生物所分泌的酶可能具有耐低温的特性
【答案】A
【解析】
【详解】A、 制备好的培养基可采用高压蒸汽灭菌法灭菌,冷却后再接入沉积物样品,A错误;
B、分析题图可知,在以纤维素为碳源的培养基中,细胞数最多,可推知该微生物在以纤维素为碳源的培养基中生长状况最好,B正确;
C、稀释涂布平板法需用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面,C正确;
D、深海冷泉温度较低,故生活在其中的该微生物所分泌的酶应具有耐低温的特性,D正确。
7. 物质跨膜运输对维持细胞稳态至关重要。下列相关叙述正确的是( )
A. 静息时,神经细胞K+外流需消耗ATP,属于主动运输
B. 肾小管上皮细胞通过水通道蛋白重吸收水属于协助扩散
C. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率仅取决于肠腔中葡萄糖的浓度
D. 抗体从浆细胞分泌到细胞外的过程需要载体蛋白参与并消耗能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、静息时,神经细胞K⁺外流是顺浓度梯度的被动运输(协助扩散),依赖钾通道蛋白,不消耗ATP,A错误;
B、水分子通过水通道蛋白的运输顺浓度梯度进行,不需要消耗能量,属于协助扩散,B正确;
C、小肠上皮细胞通过钠—葡萄糖协同转运蛋白吸收葡萄糖,属于主动运输,运输速率受肠腔葡萄糖浓度和Na⁺浓度梯度的双重影响,C错误;
D、抗体作为大分子蛋白质,通过胞吐作用分泌到细胞外,该过程依赖囊泡运输,需消耗能量但不需要载体蛋白参与,D错误。
8. 长期精神压力可以通过糖皮质激素影响学习记忆能力。为探究其机制,研究人员利用小鼠模型进行相关实验,各组处理方式和实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
分组
处理方式
实验结果
糖皮质激素水平
学习记忆能力
甲
正常环境
正常
正常
乙
长期精神压力
升高
下降
丙
长期精神压力+切除肾上腺
无
正常
A. 长期精神压力可通过体液调节影响神经系统的功能
B. 仅通过甲、乙组对比分析不能证明学习记忆能力受肾上腺的调节
C. 丙组切除肾上腺是采用了自变量控制中的“减法原理”
D. 实验结果表明糖皮质激素水平与学习记忆能力呈正相关
【答案】D
【解析】
【详解】A、分析三组实验可知,长期精神压力可能通过肾上腺分泌的糖皮质激素影响学习记忆能力。糖皮质激素通过体液运输作用于靶细胞(如神经元),影响其代谢和功能,A正确;
B、甲、乙组的自变量为是否施加长期精神压力,两组糖皮质激素水平不同,学习记忆能力存在差异,但压力可能通过多种途径(如交感神经、其他激素等)影响学习记忆能力,因此,仅通过甲、乙组对比不能证明肾上腺参与调节该过程,B正确;
C、丙组切除肾上腺,去除影响因素,属于自变量控制中的“减法原理”,C正确;
D、综合三组实验推测,长期精神压力可能通过肾上腺分泌的糖皮质激素调控学习记忆能力,但不能表明糖皮质激素水平与学习记忆能力呈正相关,D错误。
9. 人类 PTEN基因的编码区一个碱基对替换,使原本的 TAC(编码酪氨酸)变为TAA(终止密码子对应的DNA序列),导致合成的蛋白质长度显著缩短,且与肿瘤发生相关。该突变( )
A. 使DNA 分子中嘌呤与嘧啶的比例发生改变
B. 体现了基因突变的不定向性和多害少利性
C. 影响了 PTEN 基因的转录起始及 tRNA 的识别功能
D. 导致PTEN 蛋白的氨基酸序列和空间结构改变
【答案】D
【解析】
【详解】A、突变将 TAC(互补链为 ATG)变为 TAA(互补链为 ATT),嘌呤(A/G)和嘧啶(T/C)的数量及比例均未改变(原序列中嘧啶数不变,嘌呤数亦不变),A不符合题意;
B、该突变是特定方向的有害突变,未体现不定向性(如突变可指向多种结果),但体现了多害少利性,B不符合题意;
C、转录起始发生在基因的启动子区域,而该突变位于编码区,因此该突变不影响基因的转录起始,C不符合题意;
D、突变引入提前终止密码子,使翻译提前终止,蛋白质的氨基酸序列缩短,空间结构发生改变,功能丧失,D符合题意。
10. Usher综合征(USH)是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病,分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。下图是两个α型USH(由单基因突变引起)家系的系谱图。下列有关分析正确的是( )
A. USH在女性中的发病率明显高于男性
B. 家系1的Ⅱ2是携带者的概率为3/4
C. 基因检测可降低USH患儿出生的概率
D. 家系1的Ⅱ1与家系2的Ⅱ2婚配,所生子女必患病
【答案】C
【解析】
【详解】A、分析题意可知,Usher综合征(USH)是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病,常染色体遗传病的发病率与性别无关,男女发病率相等,A错误;
B、该病为常染色体隐性遗传,设致病基因为a,家系1中双亲均表现正常但生育了患病儿子,说明双亲均为携带者Aa,Ⅱ2表现正常,基因型为AA(概率1/3)或Aa(概率2/3),因此其是携带者的概率为2/3,B错误;
C、该病是基因突变导致的遗传病,通过基因检测可以筛查出携带致病基因的个体,提前进行干预,可降低USH患儿的出生概率,C正确;
D、由题意可知“至少10个不同基因的突变都可分别导致USH”,若两个家系的致病基因是不同的基因,则家系1的Ⅱ1(纯合致病,如aaBB)和家系2的Ⅱ2(纯合致病,如AAbb)婚配,子女基因型为AaBb,不患病,D错误。
11. 克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病。某男性克氏综合征患者的核型为“47,XXY”(细胞中染色体总数,性染色体组成)。已知其父母染色体组成均正常。下列相关叙述正确的是( )
A. 该患者体细胞中较多的X染色体使其性状表现更接近女性
B. 该患者患病原因只能是母亲在减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未正常分离
C. 可通过显微镜观察羊水细胞染色体组成进行该病的产前诊断
D. 该患者与染色体正常女性婚配,所生子女的患病概率为1/2
【答案】C
【解析】
【详解】A、该克氏综合征患者的核型为“47,XXY”,其Y染色体上有决定男性性别的SRY基因,因此其性别表现仍为男性,而不是更接近女性,A错误;
B、该患者多出的一条X染色体可以来源于父亲,也可以来源于母亲。若来源于母亲,可能是减数分裂Ⅰ同源染色体未分离,产生XX卵细胞;或减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离,产生XX卵细胞。若来源于父亲,则是减数分裂Ⅰ中XY染色体未分离,产生XY精子,B错误;
C、克氏综合征是性染色体数目异常疾病,其核型“47,XXY”可以通过显微镜观察处于中期的细胞染色体进行识别。产前诊断中,对羊水细胞进行培养和染色体组成分析,是筛查此类染色体病的有效且常规手段,C正确;
D、该患者由于额外的X染色体干扰减数分裂,通常表现为不育或严重少精症,理论上很难产生正常配子。即便考虑极少数情况,其产生的配子类型及概率也极为复杂,无法计算子代患病概率,D错误。
12. 珊瑚白化是珊瑚礁生态系统的一种常见现象(如图)。珊瑚的美丽颜色来自其体内的共生藻,珊瑚依赖体内的微型共生藻生存,藻类通过光合作用向珊瑚提供能量。如果共生藻离开或死亡,珊瑚就会变白,最终因失去营养供应而死。通过对白化珊瑚、健康珊瑚和周围水域进行调查分析,可揭示珊瑚白化对珊瑚礁群落和环境的影响。下列叙述错误的是( )
A. 调查珊瑚礁群落中珊瑚的覆盖度和多样性可采用样方法
B. 白化珊瑚因失去共生藻而颜色变白,这体现了群落的垂直结构
C. 珊瑚白化会导致珊瑚礁生态系统的生产力下降,因为共生藻的光合作用减少
D. 珊瑚白化可能改变珊瑚礁群落的物种组成,因为一些依赖珊瑚的物种会减少
【答案】B
【解析】
【详解】A、珊瑚是固着生物,调查其覆盖度和多样性可采用样方法,A正确;
B、垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象,而珊瑚白化是珊瑚失去共生藻而变白,不属于垂直结构,B错误;
C、共生藻通过光合作用为珊瑚提供能量,珊瑚白化后光合作用减少,导致生态系统生产力下降,C正确;
D、珊瑚白化会导致珊瑚死亡,进而影响依赖珊瑚的物种,从而改变物种组成,D正确。
13. 我国地层中蕴藏的古生物化石极为丰富。其中,在甘肃省临洮县发现的恐龙化石种类丰富,具有重要的研究价值。下列叙述错误的是( )
A. 恐龙化石可以为研究恐龙的某些行为和进化提供直接证据
B. 通过自然作用保存在地层中的恐龙足迹不属于化石
C. 根据恐龙的牙齿形状、骨骼结构等,可以推断恐龙的体型、生活习性及环境
D. 不借助化石而通过比较现生爬行动物的生殖方式也可以推断恐龙繁殖的部分特点
【答案】B
【解析】
【详解】A、化石是研究生物进化的直接证据,恐龙化石属于古生物遗物,能够为研究恐龙的某些行为(如取食、运动等)和进化提供直接证据,A正确;
B、化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹,恐龙足迹属于生活痕迹,即痕迹化石,因此属于化石,B错误;
C、恐龙的牙齿形态和骨骼结构等与恐龙的体型、生活习性及环境密切相关,C正确;
D、不借助化石,通过比较现生爬行动物(如鳄鱼、蜥蜴)或鸟类(恐龙的后裔)的生殖方式,可以推断恐龙繁殖的部分特点(如卵生行为),这是比较解剖学和进化生物学的常用方法,D正确。
14. 某研究小组为探究外源物质对盐胁迫下水稻幼苗生长的影响,用100mmol·L-1NaCl模拟盐胁迫,并分别添加外源褪黑素(MT)和脱落酸(ABA)进行处理。培养一段时间后,测定相关生理指标,结果如图1、图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 外源褪黑素通过促进脯氨酸的合成来缓解盐胁迫对生长的抑制
B. 外源脱落酸能增强水稻幼苗的根系活力,从而提高抗盐能力
C. 盐胁迫下,内源脱落酸含量上升可能加剧对植株生长的抑制
D. 外源褪黑素和脱落酸均可作为正向调节剂提高植物的耐盐性
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图中数据可知,与盐胁迫组相比,添加外源褪黑素(MT)后株高和根系活力显著恢复,脯氨酸含量下降,说明外源 MT 并不是通过促进脯氨酸的合成来缓解盐胁迫对生长的抑制,A错误;
B、外源脱落酸(ABA)处理下根系活力低于盐胁迫组,株高进一步降低,脯氨酸含量最高,说明外源 ABA 并未增强根系活力,反而可能加重生长抑制,B错误;
C、盐胁迫下内源ABA通常作为胁迫信号增加,但过量会抑制生长,结合外源 ABA 加剧抑制的现象,可推测内源 ABA含量上升可能加剧生长抑制,C正确;
D、外源ABA处理下植株生长指标差于盐胁迫组,说明外源ABA在此条件下不是正向调节剂,D错误。
15. 福建某沿海湿地因围垦和污染,红树林严重退化,现计划通过人工种植多种红树植物和伴生植物,逐步恢复该湿地生态系统的结构与功能。下列叙述错误的是( )
A. 湿地生态恢复应遵循该地区群落的自然演替规律
B. 增加植物多样性可增强群落对光照、养分等资源的利用能力
C. 引入适应当地环境的红树植物种类可提高生态系统的抵抗力稳定性
D. 在恢复过程中禁止一切人类活动,其主要遵循协调原理
【答案】D
【解析】
【详解】A、湿地生态恢复需要遵循该地区群落的自然演替规律,顺应演替方向开展人工干预,才能高效实现生态系统结构和功能的恢复,A正确;
B、增加植物多样性后,不同植物的生态位存在差异,可分层利用光照、分区域利用土壤养分,提升群落对资源的整体利用能力,B正确;
C、引入适应当地环境的红树植物可提高物种丰富度,让生态系统营养结构更复杂,自我调节能力增强,进而提高生态系统的抵抗力稳定性,C正确;
D、生态恢复不需要禁止一切人类活动,只需控制人类活动强度不超过生态系统的自我调节能力即可;且协调原理强调生物与环境、生物与生物之间的协调适应,禁止一切人类活动的做法不遵循协调原理,D错误。
16. 某新型禽类病毒AIV主要侵害免疫器官,导致接种疫苗失效,对养殖业危害极大。该病毒的某种衣壳蛋白(CP蛋白)在其生命周期中含量丰富且高度保守。研究者拟以CP蛋白为抗原免疫小鼠,制备特异性单克隆抗体,以期快速检测该病毒,主要实验流程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 本实验中,小鼠注射的特定抗原应为该病毒的CP蛋白
B. 图中筛选1中,融合的细胞都可以在选择培养基上正常增殖
C. 图中筛选2所依据的基本原理是抗原与抗体的反应具有特异性
D. 制备单细胞悬液时需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理
【答案】B
【解析】
【详解】A、抗体与抗原的结合具有特异性,本实验目的是制备针对该病毒CP蛋白的特异性单克隆抗体,因此给小鼠注射的特定抗原就是该病毒的CP蛋白,A正确;
B、图中筛选1是第一次筛选,目的是获得杂交瘤细胞,在该选择培养基中,未融合的细胞、同种细胞融合的细胞(如B淋巴细胞自身融合、骨髓瘤细胞自身融合的细胞)都不能正常增殖,只有杂交瘤细胞能正常存活增殖,B错误;
C、筛选2是筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,原理是抗原与抗体的特异性结合,C正确;
D、制备动物单细胞悬液时,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织,分解细胞间的蛋白质使细胞分散,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 马拉松是一项极具挑战性且充满魅力的长跑运动。运动时,机体通过复杂的调节机制维持内环境的相对稳定。科研人员对运动员在马拉松比赛过程中的生理变化进行了相关研究。回答下列问题:
(1)发令枪响后,运动员迅速起跑,这一过程属于_______反射。比赛过程中,运动员需根据赛道情况及时调整步幅与方向,此时大脑皮层通过小脑、脊髓等对肌肉活动起调节作用,这体现了神经系统中的_______调节。
(2)长跑运动时葡萄糖消耗加快,但运动员的血糖浓度仍能保持相对稳定,这与胰岛A细胞分泌的_______增多有关,该激素的主要作用是_______;同时运动员体内_______(填“肾上腺素”或“胰岛素”)的分泌也增多,协同参与血糖调节。
(3)长跑过程中,运动员出现呼吸加快、大量流汗等生理现象,但血浆pH仍保持相对稳定。分析血浆pH稳定的原因:_______。
(4)长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,运动结束后,血压能快速恢复正常,这一过程受神经—体液调节,其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。在马拉松长跑过程中,运动员体内的减压反射有什么生理意义?________。
【答案】(1) ①. 条件 ②. 分级
(2) ①. 胰高血糖素 ②. 促进肝糖原分解成葡萄糖和促进非糖物质转变成糖 ③. 肾上腺素
(3)运动员呼吸加快可排出更多的CO2,血浆中存在缓冲物质(如/H2CO3等),能中和运动时产生的乳酸等酸性物质,从而维持血浆pH相对稳定
(4)长跑过程中,运动员血压升高,机体通过减压反射使血压在较高水平维持相对稳定,避免因血压过高而使心血管功能受损
【解析】
【小问1详解】
听到发令枪响后起跑,是后天经过学习和训练形成的反射,因此属于条件反射。比赛中根据赛道情况调整步幅和方向,这是一个涉及分析、判断和决策的复杂过程,其最高级神经中枢位于大脑皮层,大脑皮层发出指令后,再由小脑、脊髓、脑干等协同调控运动,这体现了神经系统的分级调节。
【小问2详解】
长时间运动消耗大量血糖,为维持血糖稳定,由胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增多,该激素的主要作用是促进肝糖原分解成葡萄糖和促进非糖物质转化为糖。在血糖调节中,肾上腺素也具有升高血糖的作用,它与胰高血糖素在此过程中起协同作用。
【小问3详解】
运动时无氧呼吸会产生乳酸,但内环境具有调节血浆pH相对稳定的能力。一方面,呼吸加快可以排出更多的CO2,减少碳酸的生成;另一方面,血浆中存在缓冲物质(如/H2CO3等),能够中和进入血液的乳酸,生成乳酸钠和碳酸,碳酸可分解为CO2和水,从而维持血浆pH的动态平衡。
【小问4详解】
在马拉松长跑过程中,运动员体内的减压反射可使血压保持相对稳定,避免运动员在运动过程中因血压升高而心血管功能受损。
18. 城市公园的人工湖泊是城市生态系统的重要组成部分,为改善其水质,提升生态功能,有关部门对某水质恶化的人工湖泊开展生态修复工作。方案1:仅向湖泊中投放大量净化水质的微生物制剂。方案2:在投放微生物制剂的同时,种植沉水植物(如金鱼藻)、挺水植物(如荷花),并投放适量的滤食性鱼类(如鲢鱼)和底栖动物(如螺蛳)。回答下列问题:
(1)人工湖泊在生态修复过程中,涉及生态系统的物质循环。碳循环是生态系统重要的物质循环之一,在湖泊生态系统中,碳元素从非生物环境进入生物群落的主要途径是_______,生物群落中的碳元素返回非生物环境的主要形式是_______。
(2)与方案1相比,方案2的修复效果通常更持久稳定,从生态系统结构与功能的角度分析,其原因是_______。
(3)为确保人工湖泊生态系统的良性运转,从生态系统能量流动的角度考虑,在投放滤食性鱼类时应遵循的原则是_______(答出一点即可)。
(4)若在湖泊修复后,有市民随意向湖泊中丢弃生活垃圾和排放生活污水,会导致湖泊生态系统遭到破坏,从生态系统稳定性的角度分析,其原因是_______。
【答案】(1) ①. 光合作用 ②. CO2
(2)生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强
(3)避免能量浪费,维持生态平衡
(4)生态系统的自我调节能力是有一定限度的
【解析】
【分析】1、无机环境中碳元素进入生物群落主要通过绿色植物的光合作用,生物群落中的碳进入无机环境可以通过动植物的呼吸作用和微生物的分解作用。
2、抵抗力稳定性:指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
【小问1详解】
碳元素在生物群落和无机环境之间以CO2的形式循环,无机环境中碳元素进入生物群落主要通过绿色植物的光合作用,生物群落中的碳元素返回非生物环境的主要形式是CO2。
【小问2详解】
方案2通过引入多种生物(如沉水植物、挺水植物、滤食性鱼类、底栖动物),生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,
【小问3详解】
合理确定滤食性鱼类的投放量,避免其过量消耗生态系统中的能量,确保能量流动符合“逐级递减”的规律。
【小问4详解】
人工湖泊生态系统具有一定的自我调节能力,但当外界干扰(如生活垃圾和生活污水的排放)超过其承受限度时,会导致水体富营养化,藻类大量繁殖,消耗水中氧气,最终导致破坏生态平衡,这说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的,超过阈值后会导致生态系统崩溃。
19. 在某XY型性别决定的昆虫自然种群中,存在两对可遗传性状:触角形状(刚毛型与丝状型)和足的颜色(黄色与黑色)。已知触角形状由基因M、m控制,足的颜色由基因N、n控制,其中一对基因位于常染色体上,另一对基因位于X染色体上。现有甲(雌性)、乙(雄性)两昆虫杂交得F1,F1表型及比例如下表。回答下列问题:
亲本组合
F1表型及比例
雌
雄
甲×乙
刚毛型黄足:刚毛型黑足=3:1
刚毛型黄足:刚毛型黑足:丝状型黄足:丝状型黑足=3:1:3:1
(1)该昆虫足的颜色和触角形状中,显性性状分别是_______;控制触角形状的基因位于_______染色体上,判断依据是_______。
(2)甲、乙两昆虫的基因型为_______。若让F1中的刚毛型黑足雌昆虫与丝状型黑足雄昆虫杂交,后代中刚毛型黑足雄昆虫的比例为_______。
(3)另有研究人员用丝状型雌昆虫与经X射线处理过的刚毛型雄昆虫进行杂交实验时,总能在某些杂交组合的后代中发现丝状型雌昆虫。经研究发现该种丝状型雌昆虫的出现是由于父本发生了基因突变,该基因突变前的部分序列(含起始密码信息)如下图所示。(注:起始密码子为AUG,终止密码子为UAA、UAG或UGA)
上图所示的基因片段在转录时,以_______链为模板合成mRNA;若“↑”所指碱基对缺失,该基因控制合成的肽链含_______个氨基酸。
【答案】(1) ①. 黄足、刚毛 ②. X ③. F1中触角形状的性状表现与性别相关联,雌昆虫全为刚毛,雄昆虫刚毛:丝状型=1:1,因此控制触角的基因位于X染色体
(2) ①. NnXMXm、NnXMY ②. 3/8
(3) ①. 乙 ②. 5##五
【解析】
【小问1详解】
分析子代表型:足的颜色中,雌雄个体均为黄足:黑足=3:1,性状与性别无关,且可说明黄足为显性,说明控制足颜色的基因在常染色体上;触角形状中,雌性全为刚毛,雄性刚毛丝状=1:1,性状与性别相关联,子代中刚毛比例更多,说明刚毛为显性,说明控制触角的基因位于X染色体上;综上所述,显性性状为黄足、刚毛。
【小问2详解】
足颜色后代显隐性比为3:1,说明双亲都为杂合子Nn,触角形状的雌雄表现符合XMXm(雌)×XMY(雄)的杂交结果,因此甲基因型为NnXMXm,乙为NnXMY; F1中刚毛黑足雌虫基因型为nn,其中1/2为XMXM,1/2为XMXm,丝状型黑足雄虫基因型为nnXmY,二者杂交,后代全为nn(黑足),仅需计算XMY(刚毛雄)的比例:1/2×1/2+1/2×1/4=3/8。
【小问3详解】
起始密码子为AUG,对应DNA模板链的序列为TAC,只有乙链存在该起始对应序列,因此乙链为转录模板;箭头处碱基对缺失后,密码子位置变化,编码5个氨基酸后会提前出现终止密码子UAG,因此该肽链含5个氨基酸。
20. 植物的光合效率易受CO2浓度、光照等环境因素影响,同时也与叶绿体的发育(形态结构建成)密切相关。科研人员通过一系列实验探究某植物的光合作用机制及环境适应性,回答下列问题:
(1)植物叶片气孔开放时,CO2进入叶肉细胞的过程_______(填“需要”或“不需要”)载体蛋白协助,_______(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(2)为追踪该植物光合作用中碳元素的转移路径,科研人员向密闭培养的该植物植株提供14C标记的CO2,在适宜光照下培养不同时间后,检测叶片中含14C的化合物。请写出该实验中14C的转移途径:_______。若突然停止光照,短时间内叶片中14C标记的C3含量会_______(填“增加”“减少”或“不变”),理由是_______。
(3)叶绿体的发育受基因的精细调控,以适应环境。科研人员对光响应基因BG在此过程中的作用进行了研究。
①实验中发现一株叶绿素含量升高的该植物突变体。经鉴定,其BG基因功能缺失,被命名为bg。已知GK蛋白促进叶绿体发育相关基因的转录,BG蛋白可以与GK蛋白结合。科研人员构建了GK基因功能缺失突变体gk(叶绿素含量降低)及双突变体bggk。对三种突变体进行观察,发现双突变体bggk的表型与突变体_______相同,由此推测BG蛋白通过抑制GK蛋白的功能来影响叶绿体的发育。
②为进一步证明BG蛋白对GK蛋白的抑制作用并探索其作用机制,将一定浓度的GK蛋白与一系列浓度BG蛋白混合后,再加入GK蛋白靶基因CAO的启动子DNA片段,反应一段时间后,电泳检测DNA所在位置,结果如图。分析实验结果,可得出BG蛋白抑制GK蛋白功能的机制是_______。
③基于突变体bg的表型,从进化与适应的角度推测光响应基因BG存在的意义:_______。
【答案】(1) ①. 不需要 ②. 不需要
(2) ①. 14CO2→14C3→14(CH2O)(或14CO2→14C3→含¹⁴C的有机物) ②. 增加 ③. 突然停止光照,光反应产生的ATP和NADPH减少,C₃还原速率减慢,而CO₂固定仍在持续生成C₃,因此短时间内标记C₃含量增加
(3) ①. gk ②. BG蛋白可抑制GK蛋白与CAO基因启动子DNA的结合,且BG蛋白浓度越高,抑制作用越强 ③. BG基因可使植物根据环境光照调控叶绿素合成,避免不必要的物质能量消耗,也可防止强光下叶绿素过多引发光损伤,提升植物对光照环境的适应能力,利于植物生存(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
CO2跨膜进入叶肉细胞的方式为自由扩散,自由扩散不需要载体蛋白协助,也不消耗ATP。
【小问2详解】
光合作用暗反应中,碳元素的转移过程为CO2与C5固定生成C3,C3再被还原为有机物,因此按顺序即可写出转移路径为14CO2→14C3→14(CH2O)(或14CO2→14C3→含¹⁴C的有机物);突然停止光照时,光反应停止,ATP和NADPH合成减少,C3还原速率下降,而CO2固定仍在正常进行,不断生成新的C3,因此短时间内标记C3含量增加。
【小问3详解】
①根据推论"BG蛋白抑制GK蛋白的功能"可知,BG蛋白发挥功能的前提是存在GK蛋白,BG通过抑制GK的功能发挥作用,GK功能缺失后,无论BG功能是否正常,GK都无法发挥促进叶绿体发育、增加叶绿素含量的作用,因此双突变体bggk的表型与GK功能缺失突变体gk一致(均为叶绿素含量降低)。
② 电泳结果显示:无BG蛋白时,大部分CAO启动子DNA都与GK结合(条带在上方,结合蛋白后电泳迁移速率减慢);随着BG浓度升高,游离的DNA条带逐渐变深,说明游离的启动子DNA逐渐增多,结合态DNA逐渐减少,说明说明BG蛋白通过抑制GK与靶基因启动子结合,来抑制GK功能,且浓度越高抑制作用越强。
③从进化与适应的角度,BG作为光响应基因,可根据光照强度调节叶绿体发育和叶绿素含量,避免资源浪费和强光对叶绿素的损伤,提升植物对多变光环境的适应能力,有利于植物生存。
21. 研究发现,某种深海嗜热菌产生的TaqDNA聚合酶(T酶)具有极高的热稳定性,远优于常规来源的同类酶。有人设想通过基因工程技术将该嗜热菌的T基因转入大肠杆菌,以实现T酶大规模生产,其主要技术流程如图1所示。回答下列问题:
限制酶
识别序列及切割位点
NdeI
EcoRI
HindⅢ
SalI
(1)从嗜热菌中提取总DNA,采用PCR技术对T基因进行扩增。PCR反应体系中需添加的物质有缓冲液、_______(答出两点)、dNTP和引物等。PCR反应中引物的设计非常关键,据图表分析,扩增T基因时可选择的一对引物是_______。
A.引物Ⅰ:……GGGAATTC……引物Ⅱ:……CTCATATG……
B.引物Ⅰ:……GAATTCCC……引物Ⅱ:……CATATGAG……
C.引物Ⅰ:……GGAAGCTT……引物Ⅱ:……AAGCTTCC……
D.引物Ⅰ:……CTCATATG……引物Ⅱ:……AAGCTTAAGCTT……
(2)图1质粒中的结构①是________,其主要作用是________。为了筛选出转入了 质粒的受体菌,应在筛选培养基中添加________。
(3)将重组质粒导入大肠杆菌时,常先用Ca2+处理细胞,其目的是________。T基因导入大肠杆菌后,若要检测该基因在大肠杆菌细胞中是否成功表达,常用的分子检测方法是_______。
(4)已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键,从而提升蛋白质的耐热性。为进一步提高T酶的耐热性,研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度(保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键),如图2所示。根据分析结果,选择第________位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适,原因是________。
【答案】(1) ①. Taq DNA 聚合酶(或耐高温的DNA 聚合酶)、模板DNA ②. AB
(2) ①. 启动子 ②. 提供 RNA 聚合酶特异性识别结合位点,驱动基因转录 ③. 抗生素A
(3) ①. 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA 分子的状态,以提高导入效率 ②. 抗原—抗体杂交法
(4) ①. 44 ②. 该位点的氨基酸空间上离半胱氨酸更近,容易形成二硫键,而且保守度低,替换后对酶功能的影响较小
【解析】
【小问1详解】
PCR 反应体系包含以下几种关键成分:缓冲液、模板 DNA、引物、dNTP 以及耐高温的 DNA 聚合酶(如 Taq DNA 聚合酶,在高温下保持活性以催化合成 DNA 子链)。分析限制酶 Nde I和 EcoR I的识别序列:A、B项的引物Ⅱ中均含有 Nde I识别序列 CA|TATG;A、B项的引物Ⅰ中均含有 EcoR I 识别序列 G|AATTC;而 C、D项中不含这些序列。因此 A、B符合题意。
【小问2详解】
据图分析,质粒和重组质粒上都具有结构① ,可推知结构①是启动子,其作用是提供RNA 聚合酶特异性识别结合位点,驱动基因转录。质粒中含抗生素 A 抗性基因,因此筛选培养基中应添加抗生素 A。
【小问3详解】
用 Ca2+处理细胞是制备感受态细胞的经典化学方法。经 Ca2+处理后,细胞处于一种能吸收周围环境中 DNA 分子的特殊生理状态,细胞对外源 DNA(重组质粒)的摄取效率提高。检测基因是否成功表达,关键是看有无合成相应的蛋白质。抗原—抗体杂交法利用抗体特异性识别目的蛋白,若发生结合反应则证明表达成功。
【小问4详解】
据图2可知,虚线长度代表氨基酸间的空间距离,由于第44位的氨基酸空间上离半胱氨酸近,容易形成二硫键,且保守度低,将其替换成半胱氨酸后对酶功能的影响较小,因此选择第44位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适。
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2026年甘肃省普通高等学校招生统一考试
生物学模拟测试(六)
本试卷共100分 考试时间75分钟
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. 近年来,我国通过建立大熊猫国家公园、东北虎豹国家公园等自然保护地体系,有效保护了珍稀物种及其栖息地。这一做法主要体现了生物多样性保护策略中的( )
A. 离体保存 B. 就地保护
C. 易地保护 D. 生态修复
2. 某同学用斐林试剂检测梨汁中的还原糖。下列做法不合理的是( )
A. 用生理盐水稀释梨汁作样液
B. 在50-65℃水浴条件下检测
C. 斐林试剂甲液和乙液混匀后再注入
D. 剩余梨汁不饮用
3. 科学家发现某些细胞器具有双层膜结构,其内膜与外膜在成分和功能上存在差异。下列有关线粒体内、外膜的叙述,错误的是( )
A. 内膜上附着了与有氧呼吸第三阶段相关的酶
B. 内膜的磷脂分子层具有选择透过性
C. 外膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
D. 内膜蛋白质与脂质的比值高于外膜
4. 下图表示被病毒感染后的细胞的一种死亡方式。下列有关叙述错误的是( )
A. 该被感染细胞的死亡受基因调控
B. 该种细胞死亡过程中有新蛋白质的合成
C. 该过程中凋亡小体被吞噬需依赖细胞膜的流动性
D. 上述被病毒感染的细胞凋亡后,其功能可恢复
5. 神经干是由多根神经纤维通过结缔组织包裹形成的条索状结构,其构成周围神经系统的传导通路。临床上常通过记录电刺激下神经干的复合动作电位来评估神经功能。下列关于该过程中神经纤维兴奋产生与传导的叙述,正确的是( )
A. 单根神经纤维上动作电位的幅度随刺激强度增大而增加
B. 兴奋传导至轴突末梢时神经递质释放并持续发挥作用
C. 细胞外液Na+浓度降低会显著减小动作电位的峰值
D. 兴奋传导过程中Na+通道相继开放,刺激部位保持兴奋状态
6. 开发新型“海洋微生物资源”是践行“蓝 色粮仓”战略的重要途径。我国科研团队在深海冷泉区分离到一种特殊的微生物,为评估其工业化培养的潜力,团队进一步使用含不同碳源的培养基对该微生物进行培养,结果如图所示。下列有关 分析错误的是( )
A. 培养基经高压蒸汽灭菌法灭菌后立即接入沉积物样品
B. 据图分析,该微生物在以纤维素为碳源的培养基中生长状况最好
C. 用稀释涂布平板法对该微生物计数时,用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面
D. 分离获得的该微生物所分泌的酶可能具有耐低温的特性
7. 物质跨膜运输对维持细胞稳态至关重要。下列相关叙述正确的是( )
A. 静息时,神经细胞K+外流需消耗ATP,属于主动运输
B. 肾小管上皮细胞通过水通道蛋白重吸收水属于协助扩散
C. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率仅取决于肠腔中葡萄糖的浓度
D. 抗体从浆细胞分泌到细胞外的过程需要载体蛋白参与并消耗能量
8. 长期精神压力可以通过糖皮质激素影响学习记忆能力。为探究其机制,研究人员利用小鼠模型进行相关实验,各组处理方式和实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
分组
处理方式
实验结果
糖皮质激素水平
学习记忆能力
甲
正常环境
正常
正常
乙
长期精神压力
升高
下降
丙
长期精神压力+切除肾上腺
无
正常
A. 长期精神压力可通过体液调节影响神经系统的功能
B. 仅通过甲、乙组对比分析不能证明学习记忆能力受肾上腺的调节
C. 丙组切除肾上腺是采用了自变量控制中的“减法原理”
D. 实验结果表明糖皮质激素水平与学习记忆能力呈正相关
9. 人类 PTEN基因的编码区一个碱基对替换,使原本的 TAC(编码酪氨酸)变为TAA(终止密码子对应的DNA序列),导致合成的蛋白质长度显著缩短,且与肿瘤发生相关。该突变( )
A. 使DNA 分子中嘌呤与嘧啶的比例发生改变
B. 体现了基因突变的不定向性和多害少利性
C. 影响了 PTEN 基因的转录起始及 tRNA 的识别功能
D. 导致PTEN 蛋白的氨基酸序列和空间结构改变
10. Usher综合征(USH)是一种听力和视力受损的常染色体隐性遗传病,分为α型、β型和γ型。已经发现至少有10个不同基因的突变都可分别导致USH。下图是两个α型USH(由单基因突变引起)家系的系谱图。下列有关分析正确的是( )
A. USH在女性中的发病率明显高于男性
B. 家系1的Ⅱ2是携带者的概率为3/4
C. 基因检测可降低USH患儿出生的概率
D. 家系1的Ⅱ1与家系2的Ⅱ2婚配,所生子女必患病
11. 克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病。某男性克氏综合征患者的核型为“47,XXY”(细胞中染色体总数,性染色体组成)。已知其父母染色体组成均正常。下列相关叙述正确的是( )
A. 该患者体细胞中较多的X染色体使其性状表现更接近女性
B. 该患者患病原因只能是母亲在减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未正常分离
C. 可通过显微镜观察羊水细胞染色体组成进行该病的产前诊断
D. 该患者与染色体正常女性婚配,所生子女的患病概率为1/2
12. 珊瑚白化是珊瑚礁生态系统的一种常见现象(如图)。珊瑚的美丽颜色来自其体内的共生藻,珊瑚依赖体内的微型共生藻生存,藻类通过光合作用向珊瑚提供能量。如果共生藻离开或死亡,珊瑚就会变白,最终因失去营养供应而死。通过对白化珊瑚、健康珊瑚和周围水域进行调查分析,可揭示珊瑚白化对珊瑚礁群落和环境的影响。下列叙述错误的是( )
A. 调查珊瑚礁群落中珊瑚的覆盖度和多样性可采用样方法
B. 白化珊瑚因失去共生藻而颜色变白,这体现了群落的垂直结构
C. 珊瑚白化会导致珊瑚礁生态系统的生产力下降,因为共生藻的光合作用减少
D. 珊瑚白化可能改变珊瑚礁群落的物种组成,因为一些依赖珊瑚的物种会减少
13. 我国地层中蕴藏的古生物化石极为丰富。其中,在甘肃省临洮县发现的恐龙化石种类丰富,具有重要的研究价值。下列叙述错误的是( )
A. 恐龙化石可以为研究恐龙的某些行为和进化提供直接证据
B. 通过自然作用保存在地层中的恐龙足迹不属于化石
C. 根据恐龙的牙齿形状、骨骼结构等,可以推断恐龙的体型、生活习性及环境
D. 不借助化石而通过比较现生爬行动物的生殖方式也可以推断恐龙繁殖的部分特点
14. 某研究小组为探究外源物质对盐胁迫下水稻幼苗生长的影响,用100mmol·L-1NaCl模拟盐胁迫,并分别添加外源褪黑素(MT)和脱落酸(ABA)进行处理。培养一段时间后,测定相关生理指标,结果如图1、图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 外源褪黑素通过促进脯氨酸的合成来缓解盐胁迫对生长的抑制
B. 外源脱落酸能增强水稻幼苗的根系活力,从而提高抗盐能力
C. 盐胁迫下,内源脱落酸含量上升可能加剧对植株生长的抑制
D. 外源褪黑素和脱落酸均可作为正向调节剂提高植物的耐盐性
15. 福建某沿海湿地因围垦和污染,红树林严重退化,现计划通过人工种植多种红树植物和伴生植物,逐步恢复该湿地生态系统的结构与功能。下列叙述错误的是( )
A. 湿地生态恢复应遵循该地区群落的自然演替规律
B. 增加植物多样性可增强群落对光照、养分等资源的利用能力
C. 引入适应当地环境的红树植物种类可提高生态系统的抵抗力稳定性
D. 在恢复过程中禁止一切人类活动,其主要遵循协调原理
16. 某新型禽类病毒AIV主要侵害免疫器官,导致接种疫苗失效,对养殖业危害极大。该病毒的某种衣壳蛋白(CP蛋白)在其生命周期中含量丰富且高度保守。研究者拟以CP蛋白为抗原免疫小鼠,制备特异性单克隆抗体,以期快速检测该病毒,主要实验流程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 本实验中,小鼠注射的特定抗原应为该病毒的CP蛋白
B. 图中筛选1中,融合的细胞都可以在选择培养基上正常增殖
C. 图中筛选2所依据的基本原理是抗原与抗体的反应具有特异性
D. 制备单细胞悬液时需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 马拉松是一项极具挑战性且充满魅力的长跑运动。运动时,机体通过复杂的调节机制维持内环境的相对稳定。科研人员对运动员在马拉松比赛过程中的生理变化进行了相关研究。回答下列问题:
(1)发令枪响后,运动员迅速起跑,这一过程属于_______反射。比赛过程中,运动员需根据赛道情况及时调整步幅与方向,此时大脑皮层通过小脑、脊髓等对肌肉活动起调节作用,这体现了神经系统中的_______调节。
(2)长跑运动时葡萄糖消耗加快,但运动员的血糖浓度仍能保持相对稳定,这与胰岛A细胞分泌的_______增多有关,该激素的主要作用是_______;同时运动员体内_______(填“肾上腺素”或“胰岛素”)的分泌也增多,协同参与血糖调节。
(3)长跑过程中,运动员出现呼吸加快、大量流汗等生理现象,但血浆pH仍保持相对稳定。分析血浆pH稳定的原因:_______。
(4)长跑过程中,运动员会出现血压升高等机体反应,运动结束后,血压能快速恢复正常,这一过程受神经—体液调节,其中减压反射是调节血压相对稳定的重要神经调节方式。在马拉松长跑过程中,运动员体内的减压反射有什么生理意义?________。
18. 城市公园的人工湖泊是城市生态系统的重要组成部分,为改善其水质,提升生态功能,有关部门对某水质恶化的人工湖泊开展生态修复工作。方案1:仅向湖泊中投放大量净化水质的微生物制剂。方案2:在投放微生物制剂的同时,种植沉水植物(如金鱼藻)、挺水植物(如荷花),并投放适量的滤食性鱼类(如鲢鱼)和底栖动物(如螺蛳)。回答下列问题:
(1)人工湖泊在生态修复过程中,涉及生态系统的物质循环。碳循环是生态系统重要的物质循环之一,在湖泊生态系统中,碳元素从非生物环境进入生物群落的主要途径是_______,生物群落中的碳元素返回非生物环境的主要形式是_______。
(2)与方案1相比,方案2的修复效果通常更持久稳定,从生态系统结构与功能的角度分析,其原因是_______。
(3)为确保人工湖泊生态系统的良性运转,从生态系统能量流动的角度考虑,在投放滤食性鱼类时应遵循的原则是_______(答出一点即可)。
(4)若在湖泊修复后,有市民随意向湖泊中丢弃生活垃圾和排放生活污水,会导致湖泊生态系统遭到破坏,从生态系统稳定性的角度分析,其原因是_______。
19. 在某XY型性别决定的昆虫自然种群中,存在两对可遗传性状:触角形状(刚毛型与丝状型)和足的颜色(黄色与黑色)。已知触角形状由基因M、m控制,足的颜色由基因N、n控制,其中一对基因位于常染色体上,另一对基因位于X染色体上。现有甲(雌性)、乙(雄性)两昆虫杂交得F1,F1表型及比例如下表。回答下列问题:
亲本组合
F1表型及比例
雌
雄
甲×乙
刚毛型黄足:刚毛型黑足=3:1
刚毛型黄足:刚毛型黑足:丝状型黄足:丝状型黑足=3:1:3:1
(1)该昆虫足的颜色和触角形状中,显性性状分别是_______;控制触角形状的基因位于_______染色体上,判断依据是_______。
(2)甲、乙两昆虫的基因型为_______。若让F1中的刚毛型黑足雌昆虫与丝状型黑足雄昆虫杂交,后代中刚毛型黑足雄昆虫的比例为_______。
(3)另有研究人员用丝状型雌昆虫与经X射线处理过的刚毛型雄昆虫进行杂交实验时,总能在某些杂交组合的后代中发现丝状型雌昆虫。经研究发现该种丝状型雌昆虫的出现是由于父本发生了基因突变,该基因突变前的部分序列(含起始密码信息)如下图所示。(注:起始密码子为AUG,终止密码子为UAA、UAG或UGA)
上图所示的基因片段在转录时,以_______链为模板合成mRNA;若“↑”所指碱基对缺失,该基因控制合成的肽链含_______个氨基酸。
20. 植物的光合效率易受CO2浓度、光照等环境因素影响,同时也与叶绿体的发育(形态结构建成)密切相关。科研人员通过一系列实验探究某植物的光合作用机制及环境适应性,回答下列问题:
(1)植物叶片气孔开放时,CO2进入叶肉细胞的过程_______(填“需要”或“不需要”)载体蛋白协助,_______(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(2)为追踪该植物光合作用中碳元素的转移路径,科研人员向密闭培养的该植物植株提供14C标记的CO2,在适宜光照下培养不同时间后,检测叶片中含14C的化合物。请写出该实验中14C的转移途径:_______。若突然停止光照,短时间内叶片中14C标记的C3含量会_______(填“增加”“减少”或“不变”),理由是_______。
(3)叶绿体的发育受基因的精细调控,以适应环境。科研人员对光响应基因BG在此过程中的作用进行了研究。
①实验中发现一株叶绿素含量升高的该植物突变体。经鉴定,其BG基因功能缺失,被命名为bg。已知GK蛋白促进叶绿体发育相关基因的转录,BG蛋白可以与GK蛋白结合。科研人员构建了GK基因功能缺失突变体gk(叶绿素含量降低)及双突变体bggk。对三种突变体进行观察,发现双突变体bggk的表型与突变体_______相同,由此推测BG蛋白通过抑制GK蛋白的功能来影响叶绿体的发育。
②为进一步证明BG蛋白对GK蛋白的抑制作用并探索其作用机制,将一定浓度的GK蛋白与一系列浓度BG蛋白混合后,再加入GK蛋白靶基因CAO的启动子DNA片段,反应一段时间后,电泳检测DNA所在位置,结果如图。分析实验结果,可得出BG蛋白抑制GK蛋白功能的机制是_______。
③基于突变体bg的表型,从进化与适应的角度推测光响应基因BG存在的意义:_______。
21. 研究发现,某种深海嗜热菌产生的TaqDNA聚合酶(T酶)具有极高的热稳定性,远优于常规来源的同类酶。有人设想通过基因工程技术将该嗜热菌的T基因转入大肠杆菌,以实现T酶大规模生产,其主要技术流程如图1所示。回答下列问题:
限制酶
识别序列及切割位点
NdeI
EcoRI
HindⅢ
SalI
(1)从嗜热菌中提取总DNA,采用PCR技术对T基因进行扩增。PCR反应体系中需添加的物质有缓冲液、_______(答出两点)、dNTP和引物等。PCR反应中引物的设计非常关键,据图表分析,扩增T基因时可选择的一对引物是_______。
A.引物Ⅰ:……GGGAATTC……引物Ⅱ:……CTCATATG……
B.引物Ⅰ:……GAATTCCC……引物Ⅱ:……CATATGAG……
C.引物Ⅰ:……GGAAGCTT……引物Ⅱ:……AAGCTTCC……
D.引物Ⅰ:……CTCATATG……引物Ⅱ:……AAGCTTAAGCTT……
(2)图1质粒中的结构①是________,其主要作用是________。为了筛选出转入了 质粒的受体菌,应在筛选培养基中添加________。
(3)将重组质粒导入大肠杆菌时,常先用Ca2+处理细胞,其目的是________。T基因导入大肠杆菌后,若要检测该基因在大肠杆菌细胞中是否成功表达,常用的分子检测方法是_______。
(4)已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键,从而提升蛋白质的耐热性。为进一步提高T酶的耐热性,研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度(保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键),如图2所示。根据分析结果,选择第________位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适,原因是________。
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