精品解析:2026届云南金太阳联考模拟预测生物试题
2026-05-06
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2份
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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 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.98 MB |
| 发布时间 | 2026-05-06 |
| 更新时间 | 2026-05-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57708824.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、2,选择性必修1、2、3.
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,只有一项符合题目要求。
1. 家庭制作酸菜时会选取新鲜白菜,切分后放入泡菜坛中,加入煮沸后冷却的食盐水至完全浸没菜体,盖上坛盖并在坛沿注水密封,置于适宜温度下发酵。下列有关叙述错误的是( )
A. 选用新鲜白菜并清洗能减少杂菌污染
B. 使用食盐水发酵能提供充足的碳源
C. 坛沿注水密封的主要目的是创造无氧环境
D. 发酵过程中,发酵液会产生少量气泡
【答案】B
【解析】
【详解】A、新鲜白菜本身杂菌含量更低,清洗可进一步去除表面的部分杂菌,减少杂菌污染对发酵的影响,A正确;
B、食盐水的溶质为NaCl,属于无机盐,不含碳元素,无法为微生物提供碳源,发酵所需碳源主要来自白菜中的有机物,B错误;
C、酸菜发酵的核心菌种是乳酸菌,乳酸菌为厌氧型微生物,坛沿注水密封可隔绝外界空气,为乳酸菌发酵创造无氧环境,C正确;
D、发酵体系中除乳酸菌外还存在少量酵母菌等杂菌,酵母菌无氧呼吸会产生CO2,因此发酵过程中发酵液会出现少量气泡,D正确。
2. 《爱莲说》中写道:“予独爱莲之出淤泥而不染,濯清涟而不妖,中通外直,不蔓不枝,香远益清,亭亭净植。”下列有关分析不合理的是( )
A. “中通外直”描述的是莲的通气组织有利于水中的气体交换,体现了结构与功能相适应
B. “出淤泥”“不蔓不枝”描述的是莲的生长环境与枝叶形态,反映了其一定的生态位特征
C. “香远益清”指的是莲花散发出芳香物质,体现了生态系统中的化学信息传递
D. 《爱莲说》中的词句赞美了莲高洁的品格,体现了生物多样性的潜在价值
【答案】D
【解析】
【详解】A、莲“中通”的结构是其特有的通气组织,便于储存、运输空气,为水下根等器官的有氧呼吸提供氧气,体现了结构与功能相适应的生命观念,A不符合题意;
B、生态位指物种在群落中的地位和作用,包括所处空间位置、占用资源情况、种间关系等,“出淤泥”体现莲的生长环境,“不蔓不枝”体现其形态特征和资源利用特点,属于生态位的特征范畴,B不符合题意;
C、莲花散发的芳香物质属于化学类的信息分子,可在生物与生物之间传递信息,属于生态系统的化学信息传递,C不符合题意;
D、生物多样性的价值分为直接价值、间接价值和潜在价值,文学艺术创作、美学观赏属于直接价值,潜在价值是指目前人类尚不清楚的价值,因此该描述体现的是直接价值而非潜在价值,D符合题意。
3. 红细胞膜上有不同类型的磷脂,其膜上SM、PC、PE、PS和PI这几种磷脂的含量如表所示。当细胞凋亡时,PS会翻转暴露从而被巨噬细胞识别并清除。下列有关叙述正确的是( )
磷脂种类
SM
PC
PE
PS
PI
X侧含量/%
21
18
5
3
3
Y侧含量/%
3
7
22
14
4
A. 红细胞膜两侧的磷脂和蛋白质均为对称分布
B. X侧众多糖蛋白构成的糖被有信息交流功能
C. 激素与Y侧的受体结合后调节红细胞的代谢
D. 膜磷脂的分布差异有利于维持红细胞的形态
【答案】D
【解析】
【详解】A、流动镶嵌模型指出细胞膜的磷脂和蛋白质均为不对称分布,表格中不同磷脂在膜两侧含量存在明显差异,也可证明膜的不对称性,A错误;
B、糖被是细胞膜外表面的糖类分子(可与蛋白质结合成糖蛋白、与脂质结合成糖脂),并非由糖蛋白构成,B错误;
C、激素受体大多位于细胞膜外侧(X侧),仅脂溶性激素受体位于胞内,且哺乳动物成熟红细胞无细胞核和复杂细胞器,不存在胞内受体调节代谢的生理基础,C错误;
D、红细胞呈两面凹的 圆饼状,膜磷脂的分布差异有利于维持红细胞的形态,D正确。
4. 妊娠期单纯性低甲状腺素血症(IMH)是指妊娠期妇女甲状腺自身抗体阴性、促甲状腺激素(TSH)水平正常,但游离的甲状腺激素水平低于正常值导致的疾病,易引发妊娠期糖尿病。下列相关分析错误的是( )
A. 甲状腺激素与受体结合并起作用后就失活
B. 妊娠期,胎儿对碘的需求量和摄入量较少
C. IMH患者需要控制对高糖水果的摄入量
D. IMH患者的垂体对甲状腺激素的敏感性改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲状腺激素属于信息分子,与靶细胞受体结合并发挥作用后就会被灭活,A正确;
B、碘是合成甲状腺激素的必需原料,妊娠期胎儿神经系统等的发育需要甲状腺激素,胎儿所需碘全部来自母体,因此胎儿对碘的需求量和摄入量较多,B错误;
C、IMH易引发妊娠期糖尿病,患者血糖调节能力下降,因此需要控制高糖水果的摄入量,避免血糖过高加重病症,C正确;
D、正常生理状态下,游离甲状腺激素水平降低时,甲状腺激素对垂体的负反馈抑制作用减弱,垂体分泌的TSH含量会升高,但IMH患者TSH水平保持正常,说明垂体对甲状腺激素的敏感性发生了改变,D正确。
5. 科研人员将正常大鼠的胚胎干细胞(ES细胞)注射到Foxn1基因缺陷大鼠(表现为先天性胸腺缺失,无法产生成熟的T淋巴细胞)的桑葚胚中,使其产生具有正常ES细胞来源的T淋巴细胞的嵌合体大鼠,过程如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. ES细胞被注射后,在桑葚胚期分化形成T淋巴细胞
B. 嵌合体大鼠体细胞的基因组均与正常大鼠的完全相同
C. 将获得的嵌合胚胎移植到同期发情的受体大鼠子宫内
D. 嵌合体大鼠体内只有胸腺细胞的Foxn1基因没有缺陷
【答案】C
【解析】
【详解】A、桑葚胚时期,细胞未出现分化,A错误;
B、嵌合体大鼠的部分细胞来自ES细胞,部分来自Foxn1基因缺陷大鼠,即嵌合体大鼠体细胞的基因组与正常大鼠的不完全相同,B错误;
C、为保证发育的同步性,需要给受体进行同期发情处理,C正确;
D、嵌合体大鼠体内由Foxn1基因缺陷的桑葚胚细胞分化来的细胞,其Foxn1基因均有缺陷,D错误。
6. 下列实验操作错误的是( )
A. “探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,应将培养时间适当延长以耗尽葡萄糖
B. “低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,低温处理后再制作装片
C. “菊花的组织培养”实验中,将外植体的上端插入诱导脱分化的培养基中
D. “培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,将培养液滴在计数室盖玻片边缘
【答案】C
【解析】
【详解】A、葡萄糖能与酸性重铬酸钾发生颜色变化,干扰实验结果的检测,因此“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,应将培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖,A正确;
B、“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,低温处理诱导染色体加倍,再制作装片进行观察,B正确;
C、“菊花的组织培养”实验中,将外植体的下端插入培养基中,C错误;
D、“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,将培养液滴在盖玻片边缘,让培养液自行渗入,待酵母菌沉降到计数室底部后再进行计数,D正确。
7. γ-氨基丁酸(GABA)与GABA受体(GABAR)结合后,将信息传给突触后神经元(或肌细胞)。桦木醇能破坏桃蚜的GABAR,也能影响GABAR基因的表达,常作为桃蚜的杀灭剂,其作用机制如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. GABA能抑制突触后神经元产生动作电位
B. 桦木醇会抑制桃蚜的肌细胞产生兴奋
C. 基因转录受阻使膜上GABAR数量减少
D. 使用桦木醇可能会引起桃蚜肌肉痉挛
【答案】B
【解析】
【详解】A、GABA与GABAR结合后,会使Cl⁻内流,导致突触后膜静息电位的绝对值增大,难以产生动作电位,因此GABA能抑制突触后神经元产生动作电位,A正确;
B、破坏细胞膜上的GABAR,使GABA无法结合,Cl⁻内流减少,突触后神经元/肌细胞的抑制作用减弱,更容易兴奋;抑制GABAR基因的转录,使膜上GABAR数量进一步减少,抑制作用进一步减弱。 因此桦木醇会促进桃蚜的肌细胞产生兴奋,B错误;
C、图中显示桦木醇抑制GABAR基因的转录,导致GABAR合成减少,膜上GABAR数量减少,C正确;
D、桦木醇破坏GABAR,减少GABAR数量,使GABA的抑制作用失效,肌细胞持续兴奋,会引起桃蚜肌肉痉挛,D正确。
8. BRCA1基因参与DNA断裂的修复和调控细胞周期。当DNA损伤无法修复时,BRCA1基因编码的BRCA1蛋白会促进细胞凋亡。部分乳腺癌的发生与BRCA1基因突变和高度甲基化有关。下列有关叙述错误的是( )
A. BRCA1基因修复DNA能防止突变积累
B. BRCA1基因为原癌基因或抑癌基因
C. BRCA1基因突变使细胞周期不可控
D. 正常细胞BRCA1基因甲基化的程度较低
【答案】B
【解析】
【详解】A、BRCA1基因可修复断裂的DNA,避免DNA序列出现异常改变,能够防止基因突变积累,A正确;
B、BRCA1基因可调控细胞周期、促进DNA损伤的细胞凋亡,阻止细胞异常增殖,属于抑癌基因;原癌基因的功能是调控细胞正常生长、增殖进程,与该基因功能不符,因此该基因不属于原癌基因,B错误;
C、BRCA1基因突变后,无法正常调控细胞周期,DNA损伤的细胞也无法启动凋亡机制,会导致细胞周期失控、细胞无限增殖,C正确;
D、题干表明部分乳腺癌的发生与BRCA1基因高度甲基化有关,说明高度甲基化会导致该基因功能异常引发癌变,因此正常细胞中BRCA1基因的甲基化程度较低,D正确。
9. 大山雀与柳莺均以林间的鳞翅目幼虫为主要食物来源。在二者共同栖息的林区,大山雀多在乔木中下层的枝干间觅食,柳莺则集中在乔木树冠上层和灌丛顶端活动。若仅存在其中一种鸟类,它们的觅食范围会覆盖整棵树的各个部位。下列有关叙述错误的是( )
A. 两种鸟的分层分布体现了群落的垂直结构
B. 两种鸟觅食空间的分化能降低种间竞争强度
C. 两种鸟共存时种间竞争使二者的觅食范围扩大
D. 林中鳞翅目昆虫数量降低会加剧两种鸟的竞争
【答案】C
【解析】
【详解】A、群落的垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象,动物的分层主要与栖息空间和食物资源有关,两种鸟在林间不同高度层分布,体现了群落的垂直结构,A正确;
B、两种鸟觅食空间发生分化,减少了二者对相同食物和活动空间的争夺,能够降低种间竞争强度,B正确;
C、由题干信息可知,仅存在一种鸟时其觅食范围覆盖整棵树,两种鸟共存时各自仅占据部分区域,说明种间竞争使二者的觅食范围缩小而非扩大,C错误;
D、鳞翅目幼虫是两种鸟的共同食物来源,当鳞翅目昆虫数量降低时,有限的食物资源会加剧两种鸟的种间竞争,D正确。
10. 在细胞分裂过程中,同源染色体会发生对等交换(如图1)或不对等交换(如图2),两者在机制、结果和遗传效应上有显著区别。下列有关叙述错误的是( )
A. “对等交换”使等位基因分离,是分离定律的基础
B. “不对等交换”会改变染色体上基因的数量
C. “不对等交换”会导致染色体出现结构变异
D. 两种交换均发生在减数分裂的四分体时期
【答案】A
【解析】
【详解】A、由图得知,对等交换发生在四分体时期,仅改变非等位基因的组合方式,并不导致等位基因分离。等位基因分离的根本机制是减数第一次分裂后期同源染色体分离,这是孟德尔分离定律的细胞学基础,A错误;
B、“不对等交换”导致一条染色体出现重复、另一条出现缺失,直接改变基因数量,B正确;
C、“不对等交换”使一条染色体出现了重复片段,属于染色体结构变异,C正确;
D、两种交换均发生在减数第一次分裂前期-四分体时期,此时非姐妹染色单体间可能发生交叉互换,D正确。
11. 线粒体丙酮酸转运蛋白(MPC)位于线粒体内膜上,负责将丙酮酸运入线粒体基质。肥胖时,脂质代谢产生的神经酰胺会抑制MPC的活性,同时神经酰胺积累会激活JNK激酶。JNK激酶能使胰岛素受体磷酸化,从而阻断胰岛素信号通路。下列有关分析正确的是( )
A. 在线粒体内膜上,丙酮酸被氧化分解生成CO2、NADH和ATP
B. JNK激酶活性增强会引起胰岛素抵抗,使血糖含量异常降低
C. 肥胖时,进入线粒体的丙酮酸减少,从而降低脂肪的氧化分解
D. 若敲除小鼠的MPC基因,则糖代谢异常可能引起乳酸积累
【答案】D
【解析】
【详解】A、在有氧呼吸的第二阶段,线粒体基质中的丙酮酸被氧化分解生成CO2、NADH和ATP,A错误;
B、JNK激酶能使胰岛素受体磷酸化,阻断胰岛素信号通路,使胰岛素不能正常发挥作用,引起血糖含量异常升高,B错误;
C、肥胖时,脂质代谢产生的神经酰胺会抑制MPC的活性,使进入线粒体的丙酮酸减少,机体氧化分解更多的脂肪以维持代谢需求,C错误;
D、若敲除小鼠的MPC基因,则有氧呼吸受阻,细胞无氧呼吸增强会引起乳酸积累,D正确。
12. 干旱胁迫会诱导拟南芥AtM基因的表达量显著上升,进而影响气孔导度。为研究AtM基因的作用机制,科研人员用拟南芥野生型(WT)、AtM基因缺失突变体(mut)和AtM基因过表达突变体(OE)作为材料,在干旱条件下,检测植株的气孔导度和叶片脱落酸(ABA)含量,结果如图所示。下列相关推测错误的是( )
A. AtM基因的表达产物能促进ABA的合成或积累
B. AtM基因通过影响ABA的含量来调节气孔的开闭
C. AtM基因过表达有利于植物在干旱环境中保持水分
D. 干旱条件下,施用ABA会提高mut植株的气孔导度
【答案】D
【解析】
【详解】A、AtM基因缺失突变体的ABA含量显著低于野生型,而过表达突变体的ABA含量显著高于WT,表明AtM基因的表达产物能促进ABA的合成或积累,A正确;
B、AtM基因表达量越高,ABA含量越高,气孔导度越低;ABA的经典作用是促进气孔关闭,因此可推测AtM基因通过影响ABA的含量来调节气孔的开闭,B正确;
C、OE组气孔导度最低,意味着蒸腾作用减弱,水分流失减少,有利于植物在干旱环境中维持水分平衡,C正确;
D、mut植株因AtM缺失导致内源ABA水平低、气孔导度高。若外施ABA,应激活气孔关闭通路,使气孔导度下降,D错误。
13. 免疫失调导致过敏性哮喘的发病机制如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 肥大细胞分泌的组胺会导致组织液渗透压升高
B. 过敏性哮喘是由免疫系统的免疫监视功能过强导致的
C. 过敏原再次进入机体时,会与肥大细胞上IgE抗体的受体结合
D. 树突状细胞、B细胞和辅助性T细胞具有吞噬、呈递抗原的功能
【答案】A
【解析】
【详解】A、肥大细胞分泌的组胺会使毛细血管壁通透性增强,血浆蛋白渗出,因而导致组织液渗透压升高,A正确;
B、过敏性哮喘是由免疫系统的免疫防御功能异常导致的,B错误;
C、过敏原再次进入机体时,会与肥大细胞上IgE抗体结合,C错误;
D、辅助性T细胞不具有吞噬、呈递抗原的功能,D错误。
14. 在某岛屿的隔离种群中,某种昆虫的体色由一对等位基因A(黑色)和a(浅色)控制,其中A基因频率为0.3,a基因频率为0.7.多年后调查发现,A基因频率上升至0.6,a基因频率降至0.4.下列相关叙述正确的是( )
A. 该种群中黑色个体更容易被天敌发现,导致A基因频率逐渐上升
B. 该种群发生了进化,原因是体色基因频率发生了定向改变
C. 若环境保持不变,该种群的体色基因频率将不再发生改变
D. A基因频率的显著提高,意味着该种群中已经形成了新的物种
【答案】B
【解析】
【详解】A、若黑色个体更容易被天敌发现,黑色(A基因控制)属于不利性状,A基因频率会逐渐下降,A错误;
B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,该种群的A、a基因频率发生了定向变化,说明种群发生了进化,B正确;
C、即使环境保持不变,基因突变、遗传漂变、个体迁入迁出等因素仍可能导致种群的体色基因频率发生改变,C错误;
D、新物种形成的标志是产生生殖隔离,A基因频率显著提高仅说明种群发生了进化,不代表已经形成新物种,D错误。
15. 矿藏开采会严重破坏山体、土壤和植被,导致矿区生态环境退化。矿区生态系统退化、恢复与重建机理如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. ①②过程的发生说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的
B. ③④过程体现了生态系统被破坏后,在自然条件下自我修复
C. 与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系
D. 矿区恢复的关键在于植被的恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建
【答案】B
【解析】
【详解】A、①②过程是外界干扰超过生态系统承受能力后,生态系统发生退化,说明生态系统的自我调节能力是有限的,A正确;
B、④过程是虚线,代表不可逆转生态系统自然恢复为极度退化生态系统的过程不可能发生,因此不能说③④过程都体现了生态系统被破坏后能在自然条件下自我修复,B错误;
C、生态工程的特点就是与传统工程相比,属于少消耗、多效益、可持续的工程体系,C正确;
D、矿区生态恢复的核心关键是植被恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建,D正确。
16. 卡妥索双特异性抗体能同时结合肿瘤细胞相关抗原EpCAM和T细胞表面的CD3,从而将T细胞募集到表达EpCAM的肿瘤细胞附近,杀伤肿瘤细胞,其制备原理和作用机制如图所示。实验人员拟利用小鼠通过细胞融合技术制备卡妥索双特异性抗体。下列相关叙述错误的是( )
A. 需将EpCAM和CD3两种抗原分别注射到小鼠体内
B. 需要将抗EpCAM杂交瘤细胞和抗CD3杂交瘤细胞融合
C. 进行阳性检测时,应将抗体检测显双阳性的杂交瘤细胞进行培养
D. 进行特异性免疫后,小鼠的一个B细胞可同时产生两种抗体
【答案】D
【解析】
【详解】A、要制备抗EpCAM和抗CD3的抗体,需要将EpCAM和CD3两种抗原分别注射到不同小鼠体内,刺激小鼠产生能分泌对应抗体的B淋巴细胞,A正确;
B、卡妥索双特异性抗体的制备,需要将能分泌抗EpCAM抗体的杂交瘤细胞与能分泌抗CD3抗体的杂交瘤细胞进行融合,得到能同时产生两种抗体的杂交瘤细胞,最终形成双特异性抗体,B正确;
C、阳性检测时,需要筛选出既能分泌抗EpCAM抗体、又能分泌抗CD3抗体的杂交瘤细胞(即双阳性),再对这些细胞进行克隆化培养,以获得大量双特异性抗体,C正确;
D、在特异性免疫中,一个成熟的B细胞只能识别一种抗原、产生一种特异性抗体,无法同时产生两种抗体,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 植物进行光合作用时,光系统Ⅱ(PSⅡ)吸收光能参与水的光解,产生高能电子(),传递过程中能量降低并驱动跨膜运输。传递到光系统Ⅰ(PSⅠ)时参与生成NADPH,由ATP合酶介导跨膜运输时驱动ATP合成,过程如图1所示。回答下列问题:
(1)PSⅠ和PSⅡ是一类蛋白—光合色素复合体。在叶绿体中,PSⅠ和PSⅡ镶嵌在______上。光合作用的过程中,叶绿素主要吸收______(填光质)。
(2)光合色素将吸收的光能转化为电能,经传递后转化为化学能并储存在______中,部分能量以热能的形式散失。光合色素将过剩的光能以热能的形式散失,减缓多余能量对光系统的损伤,称为非光化学猝灭(NPQ)。光照过强会抑制光合作用的进行,从NPQ的角度分析,原因是_______。
(3)高温频闪光会加强强光对光合作用的抑制,推测这与PSⅠ或PSⅡ有关,实验小组分别用持续强光和高温频闪光处理植物叶片,测定和的变化,结果如图2所示。
分析实验结果可知,持续强光会导致变小,生理意义在于______;高温频闪光会加强强光对光合作用的抑制,这主要与______(填“PSⅠ”或“PSⅡ”)有关,理由是_______。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. 蓝紫光和红光
(2) ①. ATP和NADPH ②. 过剩光能以热能形式散失的少,更多的能量传递到光系统,破坏了光系统
(3) ①. 使流向光系统的能量减少,避免光系统损伤 ②. PSⅠ ③. 持续强光组和高温频闪光组的无显著差异,高温频闪光会引起显著变小,而NADPH是PSⅠ的产物
【解析】
【小问1详解】
PSⅠ 和 PSⅡ (蛋白 - 光合色素复合体)是光反应的场所,而光反应的相关结构都镶嵌在叶绿体的类囊体薄膜上。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。
【小问2详解】
光合色素将吸收的光能转化为电能,电能经传递后转化为化学能并储存在生成的ATP和NADPH中。光照过强时,过剩光能以热能形式散失的少,更多的能量传递到光系统,破坏了光系统,所以光合作用受到抑制。
【小问3详解】
持续强光会引起变小,生理意义在于降低光能转化效率,使流向光系统的能量减少,避免光系统损伤。持续强光组和高温频闪光组的无显著差异,高温频闪光会引起显著变小,而NADPH是PSⅠ的产物,因此高温频闪光会加强强光对植物光合作用的抑制主要与PSⅠ有关。
18. 高血糖会损伤血管内皮细胞,二甲双胍能降血糖和保护血管,常用于治疗2型糖尿病。某小组围绕二甲双胍的作用机制开展研究:
研究一:研究二甲双胍调节血糖平衡的作用。将模型小鼠分组,甲组注射生理盐水,乙组注射二甲双胍溶液,一段时间后检测空腹血糖及胰岛素含量。
研究二:研究二甲双胍保护血管内皮细胞的分子机制。体外培养血管内皮细胞,分组处理后检测细胞内活性氧(ROS)、衰老标志物MDA及线粒体功能相关蛋白Sirt3蛋白的水平,如表所示。
组别
处理方式
ROS相对强度
MDA相对含量
Sirt3蛋白相对表达量
A组
正常浓度(5.5mmol·L-1)葡萄糖
1.0
1.0
1.0
B组
高浓度(35mmol·L-1)葡萄糖
1.9
1.7
0.4
C组
高浓度葡萄糖+二甲双胍
1.1
1.2
1.2
回答下列问题:
(1)血糖浓度升高会刺激___________分泌胰岛素,2型糖尿病患者体内胰岛素含量往往偏高,原因可能是组织细胞膜上___________数量减少或功能异常。研究一中,乙组小鼠血糖浓度较低但胰岛素含量未发生明显变化,说明二甲双胍___________(填“是”或“不是”)通过促进胰岛素分泌来降血糖的。
(2)研究二中,由实验结果可知,高血糖会___________(填“促进”或“抑制”)Sirt3蛋白的表达;二甲双胍能___________(填“缓解”或“加剧”)高血糖诱发的血管内皮细胞衰老。
(3)已知3-TYP能特异性抑制Sirt3蛋白的合成。结合实验,为验证二甲双胍通过影响Sirt3蛋白表达来延缓细胞衰老,要增设一组实验D组。
①D组的处理方式为___________。
②预测D组血管内皮细胞的MDA含量___________(填“高于”或“低于”)C组的,Sirt3蛋白表达量应___________(填“高于”或“低于”)C组的。
【答案】(1) ①. 胰岛B细胞 ②. 胰岛素受体 ③. 不是
(2) ①. 抑制 ②. 缓解
(3) ①. 高浓度(35mmol・L⁻¹)葡萄糖+二甲双胍+3-TYP ②. 高于 ③. 低于
【解析】
【小问1详解】
血糖浓度升高会刺激胰岛B细胞(胰岛β细胞) 分泌胰岛素,2型糖尿病的核心机制是 “胰岛素抵抗”—— 胰岛素分泌正常甚至偏高,但靶细胞上的胰岛素受体数量减少或功能异常,导致胰岛素无法正常发挥降血糖作用。如果二甲双胍是通过促进胰岛素分泌降糖,那么乙组胰岛素含量应该比甲组(生理盐水组)明显升高,但实验结果是胰岛素含量无明显变化,因此排除该机制。
【小问2详解】
与A组相比,B组Sirt3蛋白表达量显著降低,说明高血糖会抑制Sirt3蛋白的表达。MDA是细胞衰老标志物,B组MDA含量显著升高,说明高血糖会诱导细胞衰老,而C组MDA含量比B组明显降低,说明二甲双胍能缓解高血糖诱发的血管内皮细胞衰老。
【小问3详解】
实验目的:验证二甲双胍是通过提高Sirt3蛋白表达来缓解细胞衰老的,自变量是“Sirt3蛋白能否正常合成”(用3-TYP抑制Sirt3合成)。
①D组的处理方式要和C组(高糖+二甲双胍)形成对照,验证 “抑制Sirt3合成后,二甲双胍的保护作用消失”,因此D组处理为:高浓度(35mmol・L⁻¹)葡萄糖+二甲双胍+3-TYP。
②预测D组的实验结果MDA含量:MDA是衰老标志物,若二甲双胍的作用依赖Sirt3,则抑制Sirt3后,细胞衰老会加重,因此D组MDA含量应高于C组。Sirt3蛋白表达量:3-TYP能特异性抑制Sirt3蛋白的合成,因此D组Sirt3蛋白表达量应低于C组。
19. 为研究入侵植物加拿大一枝黄花对本地生态系统的影响,研究小组在不同入侵程度的样地进行了调查,测定了本地植物多样性、土壤理化性质及昆虫群落结构,部分结果如表所示。回答下列问题:
调查项目
无入侵区
轻度入侵区
重度入侵区
加拿大一枝黄花覆盖度/%
0
18.6
72.4
本地植物物种丰富度
28
19
8
土壤速效氮含量/(mg·kg-1)
82.3
68.7
45.2
土壤速效磷含量/(mg·kg-1)
23.4
18.5
12.1
土壤动物物种丰富度
14
10
7
植食性昆虫物种数
22
14
5
(1)加拿大一枝黄花在生态系统中属于___________(填成分),随着入侵程度加重,本地植物多样性下降,说明生态系统的___________稳定性被削弱。从生态位角度分析,加拿大一枝黄花与本地植物之间竞争能力差异的主要表现是___________(答出2点)。
(2)常采用___________的方法研究土壤中小动物类群的丰富度。植食性昆虫物种丰富度随入侵程度的加剧而下降,从食物链角度分析,原因是___________。
(3)随着入侵程度加剧,土壤速效氮和速效磷的含量均呈下降趋势。从物质循环角度分析,提出两种可能的解释机制:___________;___________。
【答案】(1) ①. 生产者 ②. 抵抗力 ③. 对光照、水分和养分等资源的占有
(2) ①. 取样调查 ②. 本地植物的种类和数量均减少,导致植食性昆虫的食物来源不足
(3) ①. 加拿大一枝黄花的根系发达,吸收能力强,会大量吸收土壤中的氮、磷 ②. 土壤分解者减少,加拿大一枝黄花的凋落物分解变慢,返回土壤的氮、磷少
【解析】
【小问1详解】
加拿大一枝黄花是绿色植物,能进行光合作用制造有机物,在生态系统中属于生产者。随着入侵程度加重,本地植物多样性下降,物种数目减少,营养结构变简单,生态系统的抵抗力稳定性被削弱。生态位包括物种所处的空间、利用的资源、与其他物种的关系等。加拿大一枝黄花与本地植物竞争能力差异的主要表现:对光照资源的竞争能力更强(植株更高,遮挡本地植物光照); 对土壤中氮、磷等矿质元素的吸收能力更强; 根系更发达,对水分的吸收效率更高。
【小问2详解】
土壤小动物身体微小、活动能力强,不适合用样方法或标志重捕法,因此常用取样器取样法(取样调查法)研究其类群丰富度。从食物链角度,植食性昆虫依赖本地植物作为食物资源。加拿大一枝黄花入侵导致本地植物种类和数量锐减,植食性昆虫的食物网被破坏,生存环境恶化,物种丰富度随之下降。
【小问3详解】
作为入侵物种,加拿大一枝黄花的养分吸收效率极高,会优先抢夺土壤中的氮、磷资源,用于构建自身生物量,减少了土壤中可被其他植物利用的速效氮、磷。土壤氮、磷的补充依赖分解者对动植物残体的分解。入侵导致本地植物凋落物减少,同时土壤动物、微生物(分解者)的物种丰富度下降,分解效率降低,氮、磷从有机态向无机态(速效态)的转化受阻,土壤中速效氮、磷得不到有效补充,含量持续下降。
20. 矮秆小麦抗倒伏能提高产量。基因编码的DELLA蛋白是小麦赤霉素信号转导的正向调控因子。野生型小麦的株高正常,矮化小麦(B品系)的出现与基因和基因的突变有关。为研究B品系矮化的遗传机制,研究人员将小麦野生型纯合植株与纯合B品系植株进行杂交,实验及结果如图1所示。回答下列问题:
(1)基因和基因的遗传遵循______定律。株高正常的植株中,不携带矮化基因的植株占比为______。
(2)检测植株DELLA蛋白的含量,与正常植株相比,半矮化植株DELLA蛋白的含量显著减少,说明控制矮化的主要是______(填“”或“”)基因的突变基因。若的半矮化植株自交,则子代植株的表型及比例为______。
(3)基因是调控小麦生长的重要基因。为研究基因能否调节基因和基因的表达从而调控小麦的株高,研究人员选用中株高正常的纯合植株、半矮化纯合植株进行基因编辑,使该基因突变成为基因,经基因编辑的正常植株的DELLA蛋白表达量降低,出现半矮化和矮化。各植株的高度如图2所示。
①基因调节小麦矮化的机制如图3所示,则a表示______(填“促进”或“抑制”)基因表达;b表示的过程或机制为______。
②正常株编辑株1和正常株编辑株2的矮化程度不同,原因是______。
【答案】(1) ①. 分离定律和自由组合 ②. 1/12
(2) ①. Rht-B1 ②. 半矮化:矮化=5:1
(3) ①. 抑制 ②. Rht-B1基因表达量降低,其编码的DELLA蛋白减少,赤霉素的信号转导受阻,赤霉素不能正常发挥作用 ③. 正常株编辑株1含有Rht-B1基因和Rht-D1基因,ap2l基因能抑制Rht-B1基因表达,Rht-D1基因正常表达;正常株编辑株2不含有Rht-D1基因,Rht-B1基因表达受抑制
【解析】
【小问1详解】
F2代中,正常株:半矮化株:矮化株=238:58:20 ≈ 12:3:1。该比例是9:3:3:1的变式,表明该性状由两对独立遗传的基因控制,遵循基因的分离定律和自由组合定律。 根据题意,Rht-B1基因编码的DELLA蛋白是生长的正向调控因子,其突变会导致矮化。设Rht-B1基因为A/a,Rht-D1基因为B/b,其中A和B为正常等位基因,a和b为突变(隐性)等位基因。F₂中正常植株A_B_、A_bb(共12份):半矮化植株aaB_(3份); 矮化植株aabb(1份)。不携带矮化基因的植株是AABB(1份),因此在正常植株(12份)中,占比为1/12。
【小问2详解】
DELLA蛋白由Rht-B1基因编码,半矮化植株DELLA蛋白含量显著减少,说明控制矮化的主要是Rht-B1的突变基因,因为aaB_为半矮化,DELLA蛋白减少,而A_bb仍正常。半矮化植株基因型为aaB_(aaBB:aaBb=1:2),aaBB自交,后代全为aaBB(半矮化);aaBb自交,后代为aaBB(半矮化):aaBb(半矮化):aabb(矮化)=1:2:1,即半矮化:矮化=3:1,合并计算,半矮化比例为1/3×1+2/3×3/4=5/6 ,矮化比例为2/3×1/4=1/6, 因此子代表型及比例为:半矮化:矮化=5:1。
【小问3详解】
①Ap2L基因突变(ap2l)后,正常植株的DELLA蛋白表达量降低,出现半矮化/矮化,可知Ap2L会抑制Rht-B1基因表达,Rht-B1基因表达量降低,其编码的DELLA蛋白减少,赤霉素的信号转导受阻,赤霉素不能正常发挥作用,植株矮化。
②正常株编辑株1和正常株编辑株2是由F2中正常株的纯合植株(AABB, AAbb)经Ap2L基因编辑(A→a)而来。编辑株2的高度与B品系(aabb)相同,说明其基因型为aabb,则编辑前的基因型为AAbb。编辑株1的高度与半矮化株(aaB_)相同,说明其基因型为aaBB,则编辑前的基因型为AABB。两者矮化程度不同,是因为正常株编辑株1含有Rht-B1基因和Rht-D1基因,Ap2L基因能抑制Rht-B1基因表达,Rht-D1基因正常表达;正常株编辑株2不含有Rht-D1基因,Rht-B1基因表达受抑制。
21. 利用工程菌表达具有治疗功效的分子可提高细菌的抗肿瘤能力。研究人员构建了一种温度响应细菌,实现了以激光可控的方式触发外源基因的表达,为抗肿瘤治疗提供了一种新的潜在方案。回答下列问题:
(1)Noxa是一种促凋亡蛋白,ClyA是定位于细菌外膜的蛋白质。研究人员先采用重叠延伸PCR技术将基因与基因连接,过程如图1所示,其中①~⑤表示不同的过程。PCR反应体系中,一般需要添加,其作用是______。引物R1的a部分序列为5'-GAGAAA-3',则引物F2的b部分序列为5'-______-3'。过程④不需要引物的原因是_______。
(2)研究人员将获得的ClyA-Noxa融合基因插入温敏性载体pBV220中,构建载体pBV220/ClyA-Noxa,其结构如图2所示。阻遏蛋白c1857与启动子pR-pL结合可抑制下游基因的表达,从酶的角度分析,c1857发挥作用的机制可能是______。激光照射下,温度升高,阻遏蛋白cl857失活,ClyA-Noxa融合基因得以表达。组成型启动子可持续发挥作用,诱导型启动子需要特殊因素诱导才能发挥作用,据此推测,pR-pL是______(填“组成型”或“诱导型”)启动子。
(3)将载体pBV220/ClyA-Noxa导入大肠杆菌时,常用______处理大肠杆菌,转化后采用含______的平板进行筛选。
【答案】(1) ①. 激活DNA聚合酶的活性 ②. TTTCTC ③. 相互杂交的两条脱氧核苷酸链可互为引物
(2) ①. 与启动子pR-pL结合,阻碍RNA聚合酶与启动子pR-pL结合,进而抑制基因转录 ②. 诱导型
(3) ①. ②. 氨苄青霉素
【解析】
【小问1详解】
Mg2+是 DNA 聚合酶(Taq 酶)的重要辅因子,能够提高酶的活性和催化效率。根据混合、变性后可杂交可知,引物R1的a部分序列与引物F2的b部分序列碱基互补配对,故引物F2的b部分序列为5'-TTTCTC-3'。两个 DNA 片段的末端已经互补配对,可彼此作为对方的引物,在 Taq 酶的作用下直接延伸,拼接成完整的融合基因。
【小问2详解】
阻遏蛋白cI857与启动子pR-pL结合可抑制下游基因的表达,从酶的角度分析,其发挥作用的机制可能是与启动子pR-pL结合,阻碍RNA聚合酶与启动子pR-pL结合,进而抑制基因转录。组成型启动子可持续发挥作用,不受外界因素影响;而诱导型启动子需要特殊因素诱导才能发挥作用。pR-pL 启动子的活性受温度调控:常温下被 cl857抑制,温度升高(激光照射)时抑制解除,基因才表达,因此它属于诱导型启动子。
【小问3详解】
将重组质粒导入大肠杆菌(原核生物)时,常用Ca2+(CaCl2溶液)处理大肠杆菌,使其处于一种能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态(感受态细胞),从而提高转化效率。质粒 pBV220/ClyA-Noxa 上带有氨苄青霉素抗性基因(Ampᴿ),因此转化后可以用含氨苄青霉素的平板进行筛选,成功导入质粒的大肠杆菌能在该平板上生长,未导入的则不能存活。
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高三生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、2,选择性必修1、2、3.
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,只有一项符合题目要求。
1. 家庭制作酸菜时会选取新鲜白菜,切分后放入泡菜坛中,加入煮沸后冷却的食盐水至完全浸没菜体,盖上坛盖并在坛沿注水密封,置于适宜温度下发酵。下列有关叙述错误的是( )
A. 选用新鲜白菜并清洗能减少杂菌污染
B. 使用食盐水发酵能提供充足的碳源
C. 坛沿注水密封的主要目的是创造无氧环境
D. 发酵过程中,发酵液会产生少量气泡
2. 《爱莲说》中写道:“予独爱莲之出淤泥而不染,濯清涟而不妖,中通外直,不蔓不枝,香远益清,亭亭净植。”下列有关分析不合理的是( )
A. “中通外直”描述的是莲的通气组织有利于水中的气体交换,体现了结构与功能相适应
B. “出淤泥”“不蔓不枝”描述的是莲的生长环境与枝叶形态,反映了其一定的生态位特征
C. “香远益清”指的是莲花散发出芳香物质,体现了生态系统中的化学信息传递
D. 《爱莲说》中的词句赞美了莲高洁的品格,体现了生物多样性的潜在价值
3. 红细胞膜上有不同类型的磷脂,其膜上SM、PC、PE、PS和PI这几种磷脂的含量如表所示。当细胞凋亡时,PS会翻转暴露从而被巨噬细胞识别并清除。下列有关叙述正确的是( )
磷脂种类
SM
PC
PE
PS
PI
X侧含量/%
21
18
5
3
3
Y侧含量/%
3
7
22
14
4
A. 红细胞膜两侧的磷脂和蛋白质均为对称分布
B. X侧众多糖蛋白构成的糖被有信息交流功能
C. 激素与Y侧的受体结合后调节红细胞的代谢
D. 膜磷脂的分布差异有利于维持红细胞的形态
4. 妊娠期单纯性低甲状腺素血症(IMH)是指妊娠期妇女甲状腺自身抗体阴性、促甲状腺激素(TSH)水平正常,但游离的甲状腺激素水平低于正常值导致的疾病,易引发妊娠期糖尿病。下列相关分析错误的是( )
A. 甲状腺激素与受体结合并起作用后就失活
B. 妊娠期,胎儿对碘的需求量和摄入量较少
C. IMH患者需要控制对高糖水果的摄入量
D. IMH患者的垂体对甲状腺激素的敏感性改变
5. 科研人员将正常大鼠的胚胎干细胞(ES细胞)注射到Foxn1基因缺陷大鼠(表现为先天性胸腺缺失,无法产生成熟的T淋巴细胞)的桑葚胚中,使其产生具有正常ES细胞来源的T淋巴细胞的嵌合体大鼠,过程如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. ES细胞被注射后,在桑葚胚期分化形成T淋巴细胞
B. 嵌合体大鼠体细胞的基因组均与正常大鼠的完全相同
C. 将获得的嵌合胚胎移植到同期发情的受体大鼠子宫内
D. 嵌合体大鼠体内只有胸腺细胞的Foxn1基因没有缺陷
6. 下列实验操作错误的是( )
A. “探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,应将培养时间适当延长以耗尽葡萄糖
B. “低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,低温处理后再制作装片
C. “菊花的组织培养”实验中,将外植体的上端插入诱导脱分化的培养基中
D. “培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,将培养液滴在计数室盖玻片边缘
7. γ-氨基丁酸(GABA)与GABA受体(GABAR)结合后,将信息传给突触后神经元(或肌细胞)。桦木醇能破坏桃蚜的GABAR,也能影响GABAR基因的表达,常作为桃蚜的杀灭剂,其作用机制如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. GABA能抑制突触后神经元产生动作电位
B. 桦木醇会抑制桃蚜的肌细胞产生兴奋
C. 基因转录受阻使膜上GABAR数量减少
D. 使用桦木醇可能会引起桃蚜肌肉痉挛
8. BRCA1基因参与DNA断裂的修复和调控细胞周期。当DNA损伤无法修复时,BRCA1基因编码的BRCA1蛋白会促进细胞凋亡。部分乳腺癌的发生与BRCA1基因突变和高度甲基化有关。下列有关叙述错误的是( )
A. BRCA1基因修复DNA能防止突变积累
B. BRCA1基因为原癌基因或抑癌基因
C. BRCA1基因突变使细胞周期不可控
D. 正常细胞BRCA1基因甲基化的程度较低
9. 大山雀与柳莺均以林间的鳞翅目幼虫为主要食物来源。在二者共同栖息的林区,大山雀多在乔木中下层的枝干间觅食,柳莺则集中在乔木树冠上层和灌丛顶端活动。若仅存在其中一种鸟类,它们的觅食范围会覆盖整棵树的各个部位。下列有关叙述错误的是( )
A. 两种鸟的分层分布体现了群落的垂直结构
B. 两种鸟觅食空间的分化能降低种间竞争强度
C. 两种鸟共存时种间竞争使二者的觅食范围扩大
D. 林中鳞翅目昆虫数量降低会加剧两种鸟的竞争
10. 在细胞分裂过程中,同源染色体会发生对等交换(如图1)或不对等交换(如图2),两者在机制、结果和遗传效应上有显著区别。下列有关叙述错误的是( )
A. “对等交换”使等位基因分离,是分离定律的基础
B. “不对等交换”会改变染色体上基因的数量
C. “不对等交换”会导致染色体出现结构变异
D. 两种交换均发生在减数分裂的四分体时期
11. 线粒体丙酮酸转运蛋白(MPC)位于线粒体内膜上,负责将丙酮酸运入线粒体基质。肥胖时,脂质代谢产生的神经酰胺会抑制MPC的活性,同时神经酰胺积累会激活JNK激酶。JNK激酶能使胰岛素受体磷酸化,从而阻断胰岛素信号通路。下列有关分析正确的是( )
A. 在线粒体内膜上,丙酮酸被氧化分解生成CO2、NADH和ATP
B. JNK激酶活性增强会引起胰岛素抵抗,使血糖含量异常降低
C. 肥胖时,进入线粒体的丙酮酸减少,从而降低脂肪的氧化分解
D. 若敲除小鼠的MPC基因,则糖代谢异常可能引起乳酸积累
12. 干旱胁迫会诱导拟南芥AtM基因的表达量显著上升,进而影响气孔导度。为研究AtM基因的作用机制,科研人员用拟南芥野生型(WT)、AtM基因缺失突变体(mut)和AtM基因过表达突变体(OE)作为材料,在干旱条件下,检测植株的气孔导度和叶片脱落酸(ABA)含量,结果如图所示。下列相关推测错误的是( )
A. AtM基因的表达产物能促进ABA的合成或积累
B. AtM基因通过影响ABA的含量来调节气孔的开闭
C. AtM基因过表达有利于植物在干旱环境中保持水分
D. 干旱条件下,施用ABA会提高mut植株的气孔导度
13. 免疫失调导致过敏性哮喘的发病机制如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 肥大细胞分泌的组胺会导致组织液渗透压升高
B. 过敏性哮喘是由免疫系统的免疫监视功能过强导致的
C. 过敏原再次进入机体时,会与肥大细胞上IgE抗体的受体结合
D. 树突状细胞、B细胞和辅助性T细胞具有吞噬、呈递抗原的功能
14. 在某岛屿的隔离种群中,某种昆虫的体色由一对等位基因A(黑色)和a(浅色)控制,其中A基因频率为0.3,a基因频率为0.7.多年后调查发现,A基因频率上升至0.6,a基因频率降至0.4.下列相关叙述正确的是( )
A. 该种群中黑色个体更容易被天敌发现,导致A基因频率逐渐上升
B. 该种群发生了进化,原因是体色基因频率发生了定向改变
C. 若环境保持不变,该种群的体色基因频率将不再发生改变
D. A基因频率的显著提高,意味着该种群中已经形成了新的物种
15. 矿藏开采会严重破坏山体、土壤和植被,导致矿区生态环境退化。矿区生态系统退化、恢复与重建机理如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. ①②过程的发生说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的
B. ③④过程体现了生态系统被破坏后,在自然条件下自我修复
C. 与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系
D. 矿区恢复的关键在于植被的恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建
16. 卡妥索双特异性抗体能同时结合肿瘤细胞相关抗原EpCAM和T细胞表面的CD3,从而将T细胞募集到表达EpCAM的肿瘤细胞附近,杀伤肿瘤细胞,其制备原理和作用机制如图所示。实验人员拟利用小鼠通过细胞融合技术制备卡妥索双特异性抗体。下列相关叙述错误的是( )
A. 需将EpCAM和CD3两种抗原分别注射到小鼠体内
B. 需要将抗EpCAM杂交瘤细胞和抗CD3杂交瘤细胞融合
C. 进行阳性检测时,应将抗体检测显双阳性的杂交瘤细胞进行培养
D. 进行特异性免疫后,小鼠的一个B细胞可同时产生两种抗体
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 植物进行光合作用时,光系统Ⅱ(PSⅡ)吸收光能参与水的光解,产生高能电子(),传递过程中能量降低并驱动跨膜运输。传递到光系统Ⅰ(PSⅠ)时参与生成NADPH,由ATP合酶介导跨膜运输时驱动ATP合成,过程如图1所示。回答下列问题:
(1)PSⅠ和PSⅡ是一类蛋白—光合色素复合体。在叶绿体中,PSⅠ和PSⅡ镶嵌在______上。光合作用的过程中,叶绿素主要吸收______(填光质)。
(2)光合色素将吸收的光能转化为电能,经传递后转化为化学能并储存在______中,部分能量以热能的形式散失。光合色素将过剩的光能以热能的形式散失,减缓多余能量对光系统的损伤,称为非光化学猝灭(NPQ)。光照过强会抑制光合作用的进行,从NPQ的角度分析,原因是_______。
(3)高温频闪光会加强强光对光合作用的抑制,推测这与PSⅠ或PSⅡ有关,实验小组分别用持续强光和高温频闪光处理植物叶片,测定和的变化,结果如图2所示。
分析实验结果可知,持续强光会导致变小,生理意义在于______;高温频闪光会加强强光对光合作用的抑制,这主要与______(填“PSⅠ”或“PSⅡ”)有关,理由是_______。
18. 高血糖会损伤血管内皮细胞,二甲双胍能降血糖和保护血管,常用于治疗2型糖尿病。某小组围绕二甲双胍的作用机制开展研究:
研究一:研究二甲双胍调节血糖平衡的作用。将模型小鼠分组,甲组注射生理盐水,乙组注射二甲双胍溶液,一段时间后检测空腹血糖及胰岛素含量。
研究二:研究二甲双胍保护血管内皮细胞的分子机制。体外培养血管内皮细胞,分组处理后检测细胞内活性氧(ROS)、衰老标志物MDA及线粒体功能相关蛋白Sirt3蛋白的水平,如表所示。
组别
处理方式
ROS相对强度
MDA相对含量
Sirt3蛋白相对表达量
A组
正常浓度(5.5mmol·L-1)葡萄糖
1.0
1.0
1.0
B组
高浓度(35mmol·L-1)葡萄糖
1.9
1.7
0.4
C组
高浓度葡萄糖+二甲双胍
1.1
1.2
1.2
回答下列问题:
(1)血糖浓度升高会刺激___________分泌胰岛素,2型糖尿病患者体内胰岛素含量往往偏高,原因可能是组织细胞膜上___________数量减少或功能异常。研究一中,乙组小鼠血糖浓度较低但胰岛素含量未发生明显变化,说明二甲双胍___________(填“是”或“不是”)通过促进胰岛素分泌来降血糖的。
(2)研究二中,由实验结果可知,高血糖会___________(填“促进”或“抑制”)Sirt3蛋白的表达;二甲双胍能___________(填“缓解”或“加剧”)高血糖诱发的血管内皮细胞衰老。
(3)已知3-TYP能特异性抑制Sirt3蛋白的合成。结合实验,为验证二甲双胍通过影响Sirt3蛋白表达来延缓细胞衰老,要增设一组实验D组。
①D组的处理方式为___________。
②预测D组血管内皮细胞的MDA含量___________(填“高于”或“低于”)C组的,Sirt3蛋白表达量应___________(填“高于”或“低于”)C组的。
19. 为研究入侵植物加拿大一枝黄花对本地生态系统的影响,研究小组在不同入侵程度的样地进行了调查,测定了本地植物多样性、土壤理化性质及昆虫群落结构,部分结果如表所示。回答下列问题:
调查项目
无入侵区
轻度入侵区
重度入侵区
加拿大一枝黄花覆盖度/%
0
18.6
72.4
本地植物物种丰富度
28
19
8
土壤速效氮含量/(mg·kg-1)
82.3
68.7
45.2
土壤速效磷含量/(mg·kg-1)
23.4
18.5
12.1
土壤动物物种丰富度
14
10
7
植食性昆虫物种数
22
14
5
(1)加拿大一枝黄花在生态系统中属于___________(填成分),随着入侵程度加重,本地植物多样性下降,说明生态系统的___________稳定性被削弱。从生态位角度分析,加拿大一枝黄花与本地植物之间竞争能力差异的主要表现是___________(答出2点)。
(2)常采用___________的方法研究土壤中小动物类群的丰富度。植食性昆虫物种丰富度随入侵程度的加剧而下降,从食物链角度分析,原因是___________。
(3)随着入侵程度加剧,土壤速效氮和速效磷的含量均呈下降趋势。从物质循环角度分析,提出两种可能的解释机制:___________;___________。
20. 矮秆小麦抗倒伏能提高产量。基因编码的DELLA蛋白是小麦赤霉素信号转导的正向调控因子。野生型小麦的株高正常,矮化小麦(B品系)的出现与基因和基因的突变有关。为研究B品系矮化的遗传机制,研究人员将小麦野生型纯合植株与纯合B品系植株进行杂交,实验及结果如图1所示。回答下列问题:
(1)基因和基因的遗传遵循______定律。株高正常的植株中,不携带矮化基因的植株占比为______。
(2)检测植株DELLA蛋白的含量,与正常植株相比,半矮化植株DELLA蛋白的含量显著减少,说明控制矮化的主要是______(填“”或“”)基因的突变基因。若的半矮化植株自交,则子代植株的表型及比例为______。
(3)基因是调控小麦生长的重要基因。为研究基因能否调节基因和基因的表达从而调控小麦的株高,研究人员选用中株高正常的纯合植株、半矮化纯合植株进行基因编辑,使该基因突变成为基因,经基因编辑的正常植株的DELLA蛋白表达量降低,出现半矮化和矮化。各植株的高度如图2所示。
①基因调节小麦矮化的机制如图3所示,则a表示______(填“促进”或“抑制”)基因表达;b表示的过程或机制为______。
②正常株编辑株1和正常株编辑株2的矮化程度不同,原因是______。
21. 利用工程菌表达具有治疗功效的分子可提高细菌的抗肿瘤能力。研究人员构建了一种温度响应细菌,实现了以激光可控的方式触发外源基因的表达,为抗肿瘤治疗提供了一种新的潜在方案。回答下列问题:
(1)Noxa是一种促凋亡蛋白,ClyA是定位于细菌外膜的蛋白质。研究人员先采用重叠延伸PCR技术将基因与基因连接,过程如图1所示,其中①~⑤表示不同的过程。PCR反应体系中,一般需要添加,其作用是______。引物R1的a部分序列为5'-GAGAAA-3',则引物F2的b部分序列为5'-______-3'。过程④不需要引物的原因是_______。
(2)研究人员将获得的ClyA-Noxa融合基因插入温敏性载体pBV220中,构建载体pBV220/ClyA-Noxa,其结构如图2所示。阻遏蛋白c1857与启动子pR-pL结合可抑制下游基因的表达,从酶的角度分析,c1857发挥作用的机制可能是______。激光照射下,温度升高,阻遏蛋白cl857失活,ClyA-Noxa融合基因得以表达。组成型启动子可持续发挥作用,诱导型启动子需要特殊因素诱导才能发挥作用,据此推测,pR-pL是______(填“组成型”或“诱导型”)启动子。
(3)将载体pBV220/ClyA-Noxa导入大肠杆菌时,常用______处理大肠杆菌,转化后采用含______的平板进行筛选。
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