精品解析:2026届河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期高考预测卷生物试卷(五)
2026-05-21
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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) | 河南省 |
| 地区(市) | 南阳市 |
| 地区(区县) | 方城县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.26 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57978374.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026届河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期高考预测卷生物试卷(五)
(考试时间:75分钟;试卷满分:100分)
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: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. 2024年12月13日,《科学》杂志公布了本年度十大科学突破,其中与生物学相关的两个突破引发关注,一是研发的艾滋病预防药物对人体保护期可长达六个月;二是发现了贝氏布拉藻,其通过一种名为"硝基质体"的新型细胞器来固定氮气,这颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固氮的认知。下列叙述正确的是( )
A. HIV和贝氏布拉藻共有的细胞器是核糖体
B. HIV增殖需要宿主细胞为其提供物质、能量和模板
C. 贝氏布拉藻固定的氮元素可用来合成蛋白质和核酸
D. 贝氏布拉藻和蓝细菌均无叶绿体但都能进行光合作用
2. 细胞的生命活动离不开物质的相互转化,图中甲、乙代表物质,①②代表过程。下列叙述错误的是( )
A. 若甲为NADP+,乙为NADPH,则①需要水的分解提供H+
B. 若甲为葡萄糖,乙为乳酸,则②可发生在人体肝脏中
C. 若甲为CO2,乙为有机物,则②可发生在叶绿体基质
D. 若甲为ATP,乙为ADP,则①存在于所有生物的细胞内
3. 关于细胞的物质输入和输出的叙述,错误的是( )
A. 大分子物质胞吞进入细胞时,需要与膜上蛋白质结合,引起细胞膜内陷形成小囊
B. Ca2+逆浓度梯度进入细胞时,需要与载体蛋白结合,但载体蛋白的构象不发生改变
C. H2O可通过自由扩散进出细胞,更多是借助水通道蛋白以易化扩散方式进出细胞
D. 细胞呼吸使细胞内CO2浓度升高时,CO2通过自由扩散排出细胞
4. 在酶本质的探索历程中,萨姆纳证明脲酶化学本质是蛋白质,这使人们普遍认为“所有酶都是蛋白质”。下列哪项实验证据最能直接反驳这一观点( )
A. 斯帕兰札尼证明胃液中起消化作用的是化学物质
B. 胃蛋白酶、胰蛋白酶等被证明可被蛋白酶水解而失活
C. 将RNA酶加入某细胞提取液后,RNA的降解速率没有明显变化
D. 科学家发现某些RNA分子具有催化特定化学反应的能力
5. 带正电的组蛋白和带负电的DNA互相吸引形成核小体,构成染色体(质)。乙酰基结合到组蛋白上,就会减少组蛋白表面的正电荷,使组蛋白和DNA之间的亲和力减弱,核小体松散,利于染色质结构的形成和转录活性的增强。研究发现,随着女性年龄的增加,MⅡ期卵母细胞组蛋白H4K12位点的乙酰化水平升高,这种异常可能导致非整倍体卵细胞(细胞内个别染色体增加或减少)出现。下列叙述错误的是( )
A. MⅡ期卵母细胞通过减数分裂Ⅱ形成卵细胞的过程不在卵巢中发生
B. 减数分裂前的间期,组蛋白乙酰化程度降低更有利于为减数分裂进行物质的准备
C. MⅡ期卵母细胞组蛋白H4K12位点不能去乙酰化,容易产生染色体变异的卵细胞
D. 组蛋白的乙酰化修饰不改变基因的碱基序列,但能影响基因的表达过程
6. 哺乳动物为平衡雌雄体内X染色体连锁基因的表达量,雌性细胞内的两条X染色体中随机一条失活,称为剂量补偿效应(注:X染色体失活状态与双亲无关)。在一个红绿色盲家系中,一对基因型为XaY和XAXA的夫妻生了一个患红绿色盲女儿。不考虑可遗传变异,下列说法正确的是( )
A. 人的X染色体比Y染色体携带的基因多,因而进化出剂量补偿效应
B. 该对夫妻中,妻子可能因剂量补偿效应患红绿色盲
C. 女儿的红绿色盲致病基因分别来自她的父亲和母亲
D. 若该女儿与正常男性婚配,二者所生儿子可能不患红绿色盲
7. 拉马克的进化学说和达尔文的自然选择学说虽然都能解释生物的适应性,但两者存在本质区别。下列表述哪一项不是达尔文的观点( )
A. 生物都有共同的祖先 B. 适应是自然选择的结果
C. 适应的来源是可遗传的变异 D. 后天获得的性状可以遗传给后代
8. 为研究运动强度对人体生理活动的影响,某研究团队将招募的一批健康受试者均分为两组,分别进行3 min低强度运动和高强度运动,运动开始后血浆中的乳酸浓度如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 高强度运动时骨骼肌细胞产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质
B. 高强度运动血浆乳酸水平达到峰值时,骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高
C. 两种强度运动后,血浆乳酸水平的变化均不会影响血浆pH的相对稳定
D. 两种强度运动时运动员的尿素、血红蛋白等内环境指标会发生改变
9. 研究发现部分细菌能使排入肠道的雌激素恢复活性并被重新吸收入血液。下列叙述正确的是( )
A. 雌激素的化学本质是固醇,无法通过口服补充血液雌激素含量
B. 若血液雌激素水平升高,会抑制下丘脑和垂体功能
C. 回收雌激素的过程可导致血液雌激素水平波动,属于激素调节的负反馈调节
D. 血液中的稳态调节机制不能调节重吸收的雌激素对血液稳态的影响
10. 光可通过如图所示途径影响植物体的生物学效应,下列叙述正确的是( )
A. ①引起的变异不能为生物进化提供原材料
B. 光敏色素的调控过程体现了DNA与蛋白质可以双向调控
C. 受到光刺激后光敏色素的结构发生变化,但不影响基因的表达
D. 光敏色素可吸收光能为光合作用提供能量
11. 果实成熟是一个复杂的生理过程,主要由乙烯和脱落酸调控,其他激素直接或间接地与这两种激素相互作用,共同调控果实成熟的进程,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 果实发育是由多种激素相互作用共同调控的结果
B. 果实成熟过程中乙烯和IAA的作用表现为相抗衡
C. 脱落酸分解代谢受抑制将会促进脱落酸的自循环
D. 赤霉素可能影响相关基因表达进而影响果实成熟
12. 为了保护珍稀孑遗植物水杉(属于乔木),科研工作者对水杉原生种群进行了种群密度、出生率、死亡率、年龄结构的研究,如图为部分调查结果。下列叙述正确的是( )
A. 采用样方法调查水杉的种群密度,样方面积以1m2为宜
B. 据图可判断水杉种群的年龄结构为增长型
C. 据图可推测未来几年水杉种群数量将出现“S”形增长
D. 要准确了解该种群的动态,还需要进一步调查影响水杉种群数量变化的其他因素
13. 某自然保护区随海拔升高依次分布着常绿阔叶林、落叶阔叶林和针叶林等,相邻群落间过渡区域环境条件复杂。下列说法错误的是( )
A. 过渡区域的物种多样性通常高于相邻的单一群落
B. 不同森林群落的外貌与结构差异主要由温度与水分决定
C. 落叶阔叶林冬季树叶枯落,是植物不适应低温环境的表现
D. 该保护区中落叶阔叶林外貌变化明显,群落季节性最显著
14. 红树林是潮间带的重要生态系统,为候鸟提供了越冬场所。红树林中存在许多奇特生物,如分布于海南东寨港红树林的白边侧足海天牛吸食绿藻后,能留存叶绿体在自身细胞中进行光合作用。下列有关叙述正确的是( )
A. 红树林的物种组成和空间结构无季节性变化 B. 东寨港的所有红树植物组成一个种群
C. 常被水淹的红树植物生长不受水分限制 D. 白边侧足海天牛在生态系统中既是生产者也是消费者
15. 乳链菌肽是由某类乳酸菌分泌的一种多肽,是天然抑菌剂。某工厂生产该类乳酸菌用于工业发酵乳链菌肽,当发酵液中菌体的浓度为2×1011个/L时发酵过程结束,经处理后分装、质检后可上市。下列有关说法正确的是( )
A. 工业发酵乳链菌肽过程中需要进行搅拌通气培养
B. 发酵结束前取0.2mL发酵液涂布平板计数时稀释倍数为10⁷最合适
C. 接种菌株之前宜采用干热灭菌的方法对发酵液进行灭菌
D. 发酵结束后可采用提取、分离和纯化等措施获得产品
16. 机体内环境稳态是神经调节、体液调节和免疫调节共同作用的结果,是人体进行正常生命活动的必要条件。请结合图示(图中a、b、c、d表示器官或细胞;①②③表示物质,其中③代表甲状腺激素)分析,下列叙述错误的是( )
A. 图中a器官既能传导兴奋,也能分泌激素TSH
B. 血液中③的含量通过反馈调节维持相对稳定
C. 记忆B细胞识别抗原后迅速增殖分化形成c细胞,产生大量抗体
D. 焦虑和紧张会使细胞因子的分泌减少,导致机体免疫力下降
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 干旱是限制植物生长的重要环境因素。为探究生物炭(生物残体在少氧或缺氧条件下热解形成的富碳固体产物)对干旱胁迫下小粒咖啡幼苗生长的影响,研究人员设置了4组实验,分别为T1(正常供水)、T2(中度干旱)、T3(中度干旱+生物炭)、T4(正常供水+生物炭),测定相关指标,结果如下表所示。
处理
脱落酸相对含量
气孔导度相对值
净光合速率相对值
气孔长度相对值
气孔密度相对值
T1
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
T2
1.43
0.25
0.376
0.846
1.40
T3
1.89
0.50
0.516
0.963
1.38
T4
1.05
0.98
1.02
0.99
1.05
注:表中指标均以T1为对照计算出的相对值。
回答下列问题:
(1)小粒咖啡幼苗吸收光的色素________(填“全部”或“部分”)位于叶绿体的类囊体薄膜上,原因是________________________________。
(2)本实验以脱落酸相对含量作为检测指标的原因是其具有________的作用。设置T4的具体目的是________。
(3)研究人员推测中度干旱条件下,生物炭处理能通过维持小粒咖啡幼苗具有较高的气孔导度,从而________(填“缓解”或“解除”)干旱对光合作用的抑制。作出此推测的依据是__________________________。从进化与适应的角度分析,小粒咖啡在长期干旱胁迫下气孔密度增加、气孔长度减小的生物学意义是__________________________。
(4)云南干热河谷地区农业废弃物(如咖啡果壳)较多。若将这些废弃物制成生物炭还田,这遵循了生态工程的________原理。
18. 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______。
19. 我国南方山丘区的“稻-鱼共生系统”具有悠久的历史,对增加稻田产出、稳定农民收入、保护当地生物资源起着重要作用。如图是某地区“稻-鱼共生系统”部分模式图。回答下列问题:
(1)稻田中水稻和眼子菜的关系是______。碳在生物体内主要以______的形式存在。
(2)研究稻飞虱的生态位,需要研究的方面有______,若稻飞虱数量大量减少,鱼的数量在短时间内将______,原因是______。
(3)“稻-鱼共生系统”需要额外补充无机盐,原因是______。
(4)如果只研究眼子菜、线虫和鱼三者之间的关系,眼子菜和线虫为鱼提供的能量比例为1:1,则鱼获得1kJ能量,至少需要眼子菜提供______kJ能量。
20. 普通小麦籽粒为白色,不合成花青素。玉米中ZmC1和ZmR基因编码的蛋白形成复合体,可激活花青素合成通路。科研人员利用农杆菌转化法将ZmC1基因和ZmR基因导入普通小麦,获得了紫色籽粒的转基因小麦。
回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增ZmC1基因和ZmR基因,在PCR的反应体系中,DNA聚合酶需要________激活,引物的作用是________________________________。
(2)为使目的基因能定向插入T-DNA中,需在基因两端添加限制酶识别序列,由图可知,目的基因A、B端分别添加的限制酶是________、________。
(3)研究发现,ZmC1-ZmR复合体需结合靶基因启动子区的MRE(花青素响应元件,序列为5'-CCTACC-3')才能激活转录。若将MRE突变为5'-CCTGCC-3',复合体结合力下降50%;若突变为5'-CCTACG-3',结合力下降90%。据此推测,复合体与MRE的作用特点是________。若某小麦品种启动子区天然存在5'-CCTGCC-3'序列,直接导入ZmC1和ZmR后籽粒颜色较浅,为获得紫色籽粒,改良方案是__________________________。若ZmR基因发生突变导致其编码的蛋白无法进入细胞核,则转基因小麦籽粒颜色可能表现为________(填“紫色”或“白色”)。
(4)若要将该紫色小麦品种进行商业化推广,除产量和花青素含量外,还需研究的问题有________________________________(答出1点)。
21. 缺血性脑卒中发生时,脑部产生强烈的神经炎症,炎症因子(如IL-6)可影响自主神经中枢,进而改变心率。研究发现,三七水煎液能通过下调炎症因子的表达,间接改善自主神经功能,从而调节心率。回答下列问题:
(1)交感神经和副交感神经对心脏的调节作用表现为________。炎症因子IL-6可作用于延髓心血管中枢,使________神经兴奋占优势,心率加快。
(2)研究发现,炎症因子IL-6可使心肌细胞膜对K⁺的通透性降低,导致静息电位的绝对值________(填“升高”或“降低”),这会使心肌细胞更容易________(填“兴奋”或“抑制”)。
(3)热蛋白质组学(TPP)技术通过检测蛋白质的熔点(Tm)判断其热稳定性,Tm越高,蛋白质越稳定。药物直接作用于靶蛋白通常会提高其热稳定性,在热熔解曲线中,ΔTm(给药组Tm减去对照组Tm)增大,曲线右偏。研究人员用TPP技术检测三七水煎液对APEX1蛋白的作用,获得结果是ΔTm=-8.55。
①加入三七水煎液后,APEX1的热熔解曲线相对于对照组向________偏移,判断依据是________________________________。
②已知APEX1热稳定性高能促进炎症因子IL-6的转录,IL-6会使心率加快。研究人员发现APEX1不是三七水煎液直接作用的靶蛋白,但可以通过降低APEX1的热稳定性来下调IL-6表达。请以缺血性脑卒中模型鼠为实验材料,设计实验方案进行验证(写出实验思路并预期实验结果)。________________________________________________________。
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2026届河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期高考预测卷生物试卷(五)
(考试时间:75分钟;试卷满分:100分)
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: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. 2024年12月13日,《科学》杂志公布了本年度十大科学突破,其中与生物学相关的两个突破引发关注,一是研发的艾滋病预防药物对人体保护期可长达六个月;二是发现了贝氏布拉藻,其通过一种名为"硝基质体"的新型细胞器来固定氮气,这颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固氮的认知。下列叙述正确的是( )
A. HIV和贝氏布拉藻共有的细胞器是核糖体
B. HIV增殖需要宿主细胞为其提供物质、能量和模板
C. 贝氏布拉藻固定的氮元素可用来合成蛋白质和核酸
D. 贝氏布拉藻和蓝细菌均无叶绿体但都能进行光合作用
【答案】C
【解析】
【详解】A、HIV是病毒,无细胞结构,不含任何细胞器;贝氏布拉藻为真核生物,含有核糖体。二者无共有细胞器,A错误;
B、HIV增殖需宿主提供原料、酶和能量,但其RNA自身携带遗传信息作为复制模板,宿主不提供模板,B错误;
C、氮元素是蛋白质中氨基和核酸中含氮碱基的组成元素,贝氏布拉藻通过硝基质体固定氮气后,可将氮用于合成这两类物质,C正确;
D、蓝细菌为原核生物,无叶绿体但含光合色素;贝氏布拉藻属于真核生物,具有叶绿体,可以进行光合作用,D错误。
故选C。
2. 细胞的生命活动离不开物质的相互转化,图中甲、乙代表物质,①②代表过程。下列叙述错误的是( )
A. 若甲为NADP+,乙为NADPH,则①需要水的分解提供H+
B. 若甲为葡萄糖,乙为乳酸,则②可发生在人体肝脏中
C. 若甲为CO2,乙为有机物,则②可发生在叶绿体基质
D. 若甲为ATP,乙为ADP,则①存在于所有生物的细胞内
【答案】C
【解析】
【详解】A、水在光下分解产生H⁺、电子和氧气,H⁺和电子用于将NADP⁺还原为NADPH,A正确;
B、在某些情况下乳酸可在肝脏中转化为葡萄糖,B正确;
C、若甲为CO2,乙为有机物,则有机物转化为CO2的过程发生在细胞质基质或线粒体基质中,不会发生在叶绿体基质,C错误;
D、ATP是所有生物的直接能源物质,ATP水解为ADP和磷酸的过程释放能量,供生命活动利用,这一过程存在于所有活细胞中,D正确。
3. 关于细胞的物质输入和输出的叙述,错误的是( )
A. 大分子物质胞吞进入细胞时,需要与膜上蛋白质结合,引起细胞膜内陷形成小囊
B. Ca2+逆浓度梯度进入细胞时,需要与载体蛋白结合,但载体蛋白的构象不发生改变
C. H2O可通过自由扩散进出细胞,更多是借助水通道蛋白以易化扩散方式进出细胞
D. 细胞呼吸使细胞内CO2浓度升高时,CO2通过自由扩散排出细胞
【答案】B
【解析】
【分析】1、物质跨膜运输的方式分为被动运输和主动运输。主动运输是物质从低浓度到高浓度运输,需要载体蛋白的协助并消耗能量的过程;被动运输包括自由扩散和协助扩散,都是从高浓度到低浓度的运输,前者不需要转运蛋白的协助,后者需要转运蛋白的协助。
2、胞吞和胞吐属于非跨膜运输,需要消耗能量,分泌蛋白质的分泌过程属于胞吐过程。
【详解】A、胞吞的物质需要与膜上的蛋白质结合,引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着物质形成囊泡,进入细胞内部,A正确;
B、Ca2+逆浓度梯度进入细胞(属于主动运输)时,需要与载体蛋白结合,载体蛋白的构象会发生改变,B错误;
C、H2O可通过自由扩散进出细胞,更多是借助水通道蛋白以易化扩散(协助扩散)方式进出细胞,后者较前者快速,C正确;
D、细胞呼吸使细胞内CO2浓度升高时,CO2等气体分子是通过自由扩散排出细胞的,D正确。
故选B。
4. 在酶本质的探索历程中,萨姆纳证明脲酶化学本质是蛋白质,这使人们普遍认为“所有酶都是蛋白质”。下列哪项实验证据最能直接反驳这一观点( )
A. 斯帕兰札尼证明胃液中起消化作用的是化学物质
B. 胃蛋白酶、胰蛋白酶等被证明可被蛋白酶水解而失活
C. 将RNA酶加入某细胞提取液后,RNA的降解速率没有明显变化
D. 科学家发现某些RNA分子具有催化特定化学反应的能力
【答案】D
【解析】
【详解】A、斯帕兰札尼的实验仅证明胃液中存在可消化肉块的化学物质,并未探究该物质的化学本质,无法反驳“所有酶都是蛋白质”的观点,A错误;
B、胃蛋白酶、胰蛋白酶可被蛋白酶水解失活,说明这两类酶的化学本质是蛋白质,是对“酶是蛋白质”观点的支持,无法反驳,B错误;
C、RNA酶加入细胞提取液后RNA降解速率无明显变化,可能是RNA酶失活等其他原因导致,无法证明存在非蛋白质类的酶,不能反驳题干观点,C错误;
D、催化功能是酶的核心特征,发现部分RNA分子具有催化能力,说明这部分RNA属于酶,其化学本质不是蛋白质,直接证明并非所有酶都是蛋白质,可反驳题干观点,D正确。
5. 带正电的组蛋白和带负电的DNA互相吸引形成核小体,构成染色体(质)。乙酰基结合到组蛋白上,就会减少组蛋白表面的正电荷,使组蛋白和DNA之间的亲和力减弱,核小体松散,利于染色质结构的形成和转录活性的增强。研究发现,随着女性年龄的增加,MⅡ期卵母细胞组蛋白H4K12位点的乙酰化水平升高,这种异常可能导致非整倍体卵细胞(细胞内个别染色体增加或减少)出现。下列叙述错误的是( )
A. MⅡ期卵母细胞通过减数分裂Ⅱ形成卵细胞的过程不在卵巢中发生
B. 减数分裂前的间期,组蛋白乙酰化程度降低更有利于为减数分裂进行物质的准备
C. MⅡ期卵母细胞组蛋白H4K12位点不能去乙酰化,容易产生染色体变异的卵细胞
D. 组蛋白的乙酰化修饰不改变基因的碱基序列,但能影响基因的表达过程
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。
【详解】A、MⅡ期卵母细胞通过减数分裂Ⅱ形成卵细胞的过程发生在受精作用后,场所是在输卵管,A正确;
B、乙酰基结合到组蛋白上,就会减少组蛋白表面的正电荷,使组蛋白和DNA之间的亲和力减弱,核小体松散,利于染色质结构的形成和转录活性的增强,所以组蛋白乙酰化程度高更有利于为减数分裂进行物质的准备,B错误;
C、MⅡ期卵母细胞组蛋白H4K12位点的乙酰化水平升高,这种异常可能导致非整倍体卵细胞(细胞内个别染色体增加或减少)出现,所以MⅡ期卵母细胞组蛋白H4K12位点不能去乙酰化,容易产生染色体变异的卵细胞,C正确;
D、组蛋白的乙酰化修饰属于表观遗传,不改变基因的碱基序列,但能影响基因的表达过程,D正确。
故选B。
6. 哺乳动物为平衡雌雄体内X染色体连锁基因的表达量,雌性细胞内的两条X染色体中随机一条失活,称为剂量补偿效应(注:X染色体失活状态与双亲无关)。在一个红绿色盲家系中,一对基因型为XaY和XAXA的夫妻生了一个患红绿色盲女儿。不考虑可遗传变异,下列说法正确的是( )
A. 人的X染色体比Y染色体携带的基因多,因而进化出剂量补偿效应
B. 该对夫妻中,妻子可能因剂量补偿效应患红绿色盲
C. 女儿的红绿色盲致病基因分别来自她的父亲和母亲
D. 若该女儿与正常男性婚配,二者所生儿子可能不患红绿色盲
【答案】D
【解析】
【详解】A、剂量补偿效应的作用是平衡雌雄个体X染色体连锁基因的表达量,雌性有2条X染色体、雄性仅1条,若雌性两条X均表达会导致X连锁基因表达量为雄性的2倍,因此进化出该效应,与X染色体比Y染色体基因多无直接因果关系,A错误;
B、妻子基因型为XAXA,即使发生X染色体随机失活,未失活的X染色体仍携带显性正常基因A,可表达正常功能蛋白,不会患红绿色盲,B错误;
C、一对基因型为XaY和XAXA的夫妻生了一个患红绿色盲女儿,不考虑可遗传变异,女儿基因型为XAXa,致病基因Xa仅来自父亲,母亲提供的是正常基因XA,表现为患病是因为XA失活,C错误;
D、该女儿基因型为XAXa,可产生含XA、Xa的两种卵细胞,与正常男性(XAY)婚配,儿子获得XA时则不患红绿色盲,因此所生儿子可能不患病,D正确。
7. 拉马克的进化学说和达尔文的自然选择学说虽然都能解释生物的适应性,但两者存在本质区别。下列表述哪一项不是达尔文的观点( )
A. 生物都有共同的祖先 B. 适应是自然选择的结果
C. 适应的来源是可遗传的变异 D. 后天获得的性状可以遗传给后代
【答案】D
【解析】
【详解】A、达尔文的自然选择学说认为地球上的所有生物都有共同的原始祖先,A正确;
B、达尔文提出自然选择决定生物进化的方向,生物的适应性是自然选择逐代积累有利变异的结果,B正确;
C、达尔文认为可遗传的变异是生物进化的原材料,适应的来源是可遗传的变异,C正确;
D、后天获得的性状可以遗传给后代是拉马克进化学说中获得性遗传的核心观点,不属于达尔文的观点,D错误。
8. 为研究运动强度对人体生理活动的影响,某研究团队将招募的一批健康受试者均分为两组,分别进行3 min低强度运动和高强度运动,运动开始后血浆中的乳酸浓度如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 高强度运动时骨骼肌细胞产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体基质
B. 高强度运动血浆乳酸水平达到峰值时,骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高
C. 两种强度运动后,血浆乳酸水平的变化均不会影响血浆pH的相对稳定
D. 两种强度运动时运动员的尿素、血红蛋白等内环境指标会发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A、高强度运动时骨骼肌细胞仅有氧呼吸会产生CO2,故产生场所是线粒体基质,A错误;
B、受试者进行了3分钟高强度运动,故第3分钟时骨骼肌无氧呼吸强度最高(题图中前3分钟斜率大),运动结束后,细胞无氧呼吸强度逐渐减弱,但血浆乳酸水平仍在升高,并在第7分钟时乳酸水平达到峰值,B错误;
C、两种强度运动后,血浆乳酸浓度下降并逐渐恢复到正常范围,均不影响血浆pH的相对稳定,C正确;
D、血红蛋白不是内环境成分,D错误。
9. 研究发现部分细菌能使排入肠道的雌激素恢复活性并被重新吸收入血液。下列叙述正确的是( )
A. 雌激素的化学本质是固醇,无法通过口服补充血液雌激素含量
B. 若血液雌激素水平升高,会抑制下丘脑和垂体功能
C. 回收雌激素的过程可导致血液雌激素水平波动,属于激素调节的负反馈调节
D. 血液中的稳态调节机制不能调节重吸收的雌激素对血液稳态的影响
【答案】B
【解析】
【详解】A、雌激素化学本质为固醇,属于脂溶性小分子,口服后不会被消化酶分解,可直接被消化道吸收,因此可以通过口服补充血液雌激素含量,A错误;
B、雌激素分泌存在负反馈调节机制,血液中雌激素水平升高时,会抑制下丘脑分泌促性腺激素释放激素、垂体分泌促性腺激素,B正确;
C、激素调节的负反馈是指激素的作用效果反过来调节该激素的分泌过程,本题中雌激素重吸收是肠道细菌作用导致的,不属于内分泌系统自身的激素负反馈调节,C错误;
D、人体稳态的调节机制为神经-体液-免疫调节网络,重吸收导致雌激素升高时,可通过负反馈减少内源性激素分泌,维持雌激素水平稳定,因此稳态调节机制可调节其对血液稳态的影响,D错误。
10. 光可通过如图所示途径影响植物体的生物学效应,下列叙述正确的是( )
A. ①引起的变异不能为生物进化提供原材料
B. 光敏色素的调控过程体现了DNA与蛋白质可以双向调控
C. 受到光刺激后光敏色素的结构发生变化,但不影响基因的表达
D. 光敏色素可吸收光能为光合作用提供能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、①甲基化修饰,属于可以遗传变异,引起的变异能为生物进化提供原材料,A错误;
B、光敏色素是一类蛋白质,被激活的光敏色素能将变化的信息直接传到细胞核,影响细胞核内转录过程,而基因控制蛋白质的合成,故光敏色素的调控过程体现了DNA与蛋白质可以双向调控,B正确;
C、受到光刺激后光敏色素的结构发生变化,会影响基因的表达,C错误;
D、光敏色素主要吸收红光和远红光,不能为光合作用提供能量,D错误。
故选B。
11. 果实成熟是一个复杂的生理过程,主要由乙烯和脱落酸调控,其他激素直接或间接地与这两种激素相互作用,共同调控果实成熟的进程,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 果实发育是由多种激素相互作用共同调控的结果
B. 果实成熟过程中乙烯和IAA的作用表现为相抗衡
C. 脱落酸分解代谢受抑制将会促进脱落酸的自循环
D. 赤霉素可能影响相关基因表达进而影响果实成熟
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物生长发育过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控,A正确;
B、乙烯和IAA分别通过激活转录因子和生长素响应因子进而促进果实成熟,应表现为协同作用,B错误;
C、果实成熟阶段脱落酸代谢分解基因的表达受到抑制,进而促进脱落酸的自循环,C正确;
D、赤霉素可能影响乙烯合成酶、ACC合成酶、ACC氧化酶、YUCCA基因表达,进而影响果实成熟,D正确。
12. 为了保护珍稀孑遗植物水杉(属于乔木),科研工作者对水杉原生种群进行了种群密度、出生率、死亡率、年龄结构的研究,如图为部分调查结果。下列叙述正确的是( )
A. 采用样方法调查水杉的种群密度,样方面积以1m2为宜
B. 据图可判断水杉种群的年龄结构为增长型
C. 据图可推测未来几年水杉种群数量将出现“S”形增长
D. 要准确了解该种群的动态,还需要进一步调查影响水杉种群数量变化的其他因素
【答案】D
【解析】
【详解】A、水杉为乔木,个体较大,1m²的样方面积太小,不能准确调查其种群密度,样方面积可适当扩大,A错误;
B、图中显示水杉幼苗与幼树个体数较少,出生率较低,且随着径级的增大,水杉的死亡率升高,所以水杉种群的年龄结构为衰退型,B错误;
C、水杉的年龄结构呈衰退型,未来几年种群数量将减少,不可能出现“S”形增长,C错误;
D、要准确了解该种群的生存状态,除了调查获知种群密度、出生率和死亡率、年龄结构等特征,还需要调查影响该种群数量变化的因素,D正确。
13. 某自然保护区随海拔升高依次分布着常绿阔叶林、落叶阔叶林和针叶林等,相邻群落间过渡区域环境条件复杂。下列说法错误的是( )
A. 过渡区域的物种多样性通常高于相邻的单一群落
B. 不同森林群落的外貌与结构差异主要由温度与水分决定
C. 落叶阔叶林冬季树叶枯落,是植物不适应低温环境的表现
D. 该保护区中落叶阔叶林外貌变化明显,群落季节性最显著
【答案】C
【解析】
【详解】A、过渡区域存在边缘效应,环境条件复杂,可容纳相邻两个群落的部分物种生存,还可能存在过渡区域特有的物种,因此物种多样性通常高于相邻的单一群落,A正确;
B、海拔变化会导致温度、水分条件出现差异,这是决定不同森林群落的外貌与结构存在差异的主要因素,B正确;
C、落叶阔叶林冬季树叶枯落,可降低蒸腾作用,减少有机物和热量的消耗,避免低温冻害,是植物适应低温环境的表现,C错误;
D、落叶阔叶林会随季节出现发芽、繁盛、落叶、光秃的外貌变化,与常绿阔叶林、针叶林相比,该群落季节性最显著,D正确。
14. 红树林是潮间带的重要生态系统,为候鸟提供了越冬场所。红树林中存在许多奇特生物,如分布于海南东寨港红树林的白边侧足海天牛吸食绿藻后,能留存叶绿体在自身细胞中进行光合作用。下列有关叙述正确的是( )
A. 红树林的物种组成和空间结构无季节性变化 B. 东寨港的所有红树植物组成一个种群
C. 常被水淹的红树植物生长不受水分限制 D. 白边侧足海天牛在生态系统中既是生产者也是消费者
【答案】D
【解析】
【详解】A、红树林位于潮间带,受潮汐、季节变化(如温度、降水、候鸟迁徙)影响,物种组成(如鸟类、植物)和空间结构(如垂直分层)会发生季节性变化,A错误;
B、种群指同一时间、同一区域内同种生物个体的总和。东寨港的红树植物包括多个物种,不属于同一物种,因此不能组成一个种群,B错误;
C、水分是红树植物生长的限制因子,尽管红树植物通过气生根等适应机制耐受水淹,但长期水淹会导致缺氧,影响其生长和分布,C错误;
D、白边侧足海天牛吸食绿藻(异养行为,属于消费者),同时能保留叶绿体进行光合作用(自养行为,属于生产者),因此在生态系统中既是生产者也是消费者,D正确。
故选D。
15. 乳链菌肽是由某类乳酸菌分泌的一种多肽,是天然抑菌剂。某工厂生产该类乳酸菌用于工业发酵乳链菌肽,当发酵液中菌体的浓度为2×1011个/L时发酵过程结束,经处理后分装、质检后可上市。下列有关说法正确的是( )
A. 工业发酵乳链菌肽过程中需要进行搅拌通气培养
B. 发酵结束前取0.2mL发酵液涂布平板计数时稀释倍数为10⁷最合适
C. 接种菌株之前宜采用干热灭菌的方法对发酵液进行灭菌
D. 发酵结束后可采用提取、分离和纯化等措施获得产品
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品,主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配置、灭菌、接种,发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行,条件温和、反应安全,原料简单、污染小,反应专一性强,因而可以得到较为专一的产品。
【详解】A、乳链菌肽是由某类乳酸菌产生的一种多肽,乳酸菌是厌氧型生物,培养中不需要搅拌通气,A错误;
B、符合生产标准的发酵液中菌体的浓度为2×1011个/L,发酵结束前取0.2mL发酵液涂布平板计数时稀释倍数为107时平板上的菌落数约为2×1011个/L×0.2mL×10-7×10-3=4个,不在30~300范围内,影响结果的准确性,因此稀释倍数为107不合适,B错误;
C、接种菌株之前,培养基一般采用湿热灭菌法进行灭菌处理,C错误;
D、乳链菌肽被某类乳酸菌分泌到培养液中,发酵结束后可采用提取、分离和纯化等方法获得乳链菌肽,D正确。
故选D。
16. 机体内环境稳态是神经调节、体液调节和免疫调节共同作用的结果,是人体进行正常生命活动的必要条件。请结合图示(图中a、b、c、d表示器官或细胞;①②③表示物质,其中③代表甲状腺激素)分析,下列叙述错误的是( )
A. 图中a器官既能传导兴奋,也能分泌激素TSH
B. 血液中③的含量通过反馈调节维持相对稳定
C. 记忆B细胞识别抗原后迅速增殖分化形成c细胞,产生大量抗体
D. 焦虑和紧张会使细胞因子的分泌减少,导致机体免疫力下降
【答案】A
【解析】
【分析】图形分析:该图为人体内环境稳态的调节过程图。其中,a为下丘脑,b为甲状腺,c为浆细胞,d为辅助性T细胞,①表示促甲状腺激素释放激素,②表示促甲状腺激素,③表示甲状腺激素。
【详解】A、由图分析可知,a为下丘脑,下丘脑的内分泌细胞参与体液调节,神经细胞参与神经调节,既能传导兴奋,也能分泌激素TRH,即促甲状腺激素释放激素,而TSH(促甲状腺激素)由垂体分泌,A错误;
B、③表示甲状腺激素,③的含量过多会通过反馈调节抑制a和b的活动,从而维持甲状腺激素的相对稳定,B正确。
C、记忆B细胞能保留对抗原的记忆,其识别抗原后会迅速增殖分化形成c细胞(浆细胞),产生大量抗体,C正确;
D、由图可知,焦虑和紧张会降低d细胞活性,使d细胞分泌的细胞因子减少,导致机体免疫力下降,D正确。
故选A。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 干旱是限制植物生长的重要环境因素。为探究生物炭(生物残体在少氧或缺氧条件下热解形成的富碳固体产物)对干旱胁迫下小粒咖啡幼苗生长的影响,研究人员设置了4组实验,分别为T1(正常供水)、T2(中度干旱)、T3(中度干旱+生物炭)、T4(正常供水+生物炭),测定相关指标,结果如下表所示。
处理
脱落酸相对含量
气孔导度相对值
净光合速率相对值
气孔长度相对值
气孔密度相对值
T1
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
T2
1.43
0.25
0.376
0.846
1.40
T3
1.89
0.50
0.516
0.963
1.38
T4
1.05
0.98
1.02
0.99
1.05
注:表中指标均以T1为对照计算出的相对值。
回答下列问题:
(1)小粒咖啡幼苗吸收光的色素________(填“全部”或“部分”)位于叶绿体的类囊体薄膜上,原因是________________________________。
(2)本实验以脱落酸相对含量作为检测指标的原因是其具有________的作用。设置T4的具体目的是________。
(3)研究人员推测中度干旱条件下,生物炭处理能通过维持小粒咖啡幼苗具有较高的气孔导度,从而________(填“缓解”或“解除”)干旱对光合作用的抑制。作出此推测的依据是__________________________。从进化与适应的角度分析,小粒咖啡在长期干旱胁迫下气孔密度增加、气孔长度减小的生物学意义是__________________________。
(4)云南干热河谷地区农业废弃物(如咖啡果壳)较多。若将这些废弃物制成生物炭还田,这遵循了生态工程的________原理。
【答案】(1) ①. 部分 ②. 光敏色素能吸收红光和远红光,但光敏色素不在类囊体薄膜上
(2) ①. 促进气孔关闭 ②. 探究正常供水条件下生物炭对咖啡幼苗的影响(或“作为T3的对照,排除生物炭本身的干扰”)
(3) ①. 缓解 ②. T2和T3的气孔导度均显著低于T1,但T3下降幅度明显小于T2;同时T3的净光合速率高于T2,但小于T1(T3组气孔导度和净光合速率均高于T2组,但低于T1组) ③. 有助于在干旱条件下快速响应ABA信号,关闭气孔,减少水分散失,提高水分利用效率
(4)循环
【解析】
【小问1详解】
植物体内吸收光的色素并非全部位于叶绿体类囊体薄膜上。叶绿体类囊体薄膜上的叶绿素(叶绿素a、叶绿素b)和类胡萝卜素(胡萝卜素、叶黄素)是参与光合作用光反应的色素,能够吸收光能并将其转化为化学能;而像光敏色素这类色素,并不分布在类囊体薄膜上,却能吸收红光和远红光,参与植物的光形态建成、开花诱导等生命活动。
【小问2详解】
脱落酸是植物应对干旱胁迫的重要激素,其主要生理作用之一是促进气孔关闭,从而减少植物体内水分的蒸腾散失,这是植物适应干旱环境的关键机制之一,因此本实验选择脱落酸相对含量作为检测指标。设置T4组(正常供水+生物炭)的具体目的在于:一方面,与T1组(正常供水)对比,探究正常供水条件下生物炭对小粒咖啡幼苗各项生理指标(如脱落酸含量、气孔导度等)是否产生影响;另一方面,作为T3组(中度干旱+生物炭)的对照,排除生物炭本身对实验结果的干扰,确保T3组与T2组之间的差异是由生物炭在干旱条件下的作用导致的。
【小问3详解】
研究人员推测中度干旱条件下生物炭处理能缓解干旱对光合作用的抑制,其依据可从实验数据直观分析:T2组(中度干旱)的气孔导度相对值仅为0.25,净光合速率相对值为0.376;而T3组(中度干旱+生物炭)的气孔导度相对值提升至0.50,净光合速率相对值也增加到0.516。两者均显著低于T1组(正常供水),但T3组的气孔导度和净光合速率下降幅度明显小于T2组,说明生物炭处理能在一定程度上维持较高的气孔导度,从而减轻干旱对光合作用的抑制作用。从进化与适应角度看,小粒咖啡在长期干旱胁迫下气孔密度增加、气孔长度减小,这种形态特征的改变具有重要生物学意义:气孔密度增加使植物能更快速地响应脱落酸(ABA)的信号,及时关闭气孔以减少水分通过蒸腾作用散失,提高植物在干旱环境下的水分利用效率。
【小问4详解】
利用废弃物制成生物炭还田,实现了废弃物的资源化利用,这遵循了生态工程的循环原理。
18. 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。
19. 我国南方山丘区的“稻-鱼共生系统”具有悠久的历史,对增加稻田产出、稳定农民收入、保护当地生物资源起着重要作用。如图是某地区“稻-鱼共生系统”部分模式图。回答下列问题:
(1)稻田中水稻和眼子菜的关系是______。碳在生物体内主要以______的形式存在。
(2)研究稻飞虱的生态位,需要研究的方面有______,若稻飞虱数量大量减少,鱼的数量在短时间内将______,原因是______。
(3)“稻-鱼共生系统”需要额外补充无机盐,原因是______。
(4)如果只研究眼子菜、线虫和鱼三者之间的关系,眼子菜和线虫为鱼提供的能量比例为1:1,则鱼获得1kJ能量,至少需要眼子菜提供______kJ能量。
【答案】(1) ①. 种间竞争 ②. 含碳有机物
(2) ①. 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系 ②. 增加 ③. 若稻飞虱数量大量减少,鱼更多地取食水稻,能量损耗减少,短时间内数量增多
(3)该生态系统不断地输出水稻、鱼等,水体中无机盐不能满足水稻、眼子菜的需求
(4)15
【解析】
【分析】生态位是指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,活动时间等多个维度。
【小问1详解】
水稻和眼子菜都属于植物,表现为种间竞争关系。碳在生物体内主要以含碳有机物的形式存在。
【小问2详解】
研究动物的生态位,需要研究的方面有栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,若稻飞虱数量大量减少,鱼更多地取食水用,能量损耗减少,短时间内数量增多。
【小问3详解】
由于水稻和眼子菜吸收无机盐,并通过食物链传递给其他生物,该生态系统不断地输出水稻、鱼等,水体中无机盐不断减少,剩余的无机盐不能满足水稻、眼子菜的需求,需要额外补充无机盐。
【小问4详解】
已知鱼获得1kJ能量,欲求至少需要眼子菜提供的能量,能量传递效率按20%计算,眼子菜和线虫为鱼提供的能量比例为1:1,则眼子菜需提供0.5÷20%+0.5÷20%÷20%=15kJ能量。
20. 普通小麦籽粒为白色,不合成花青素。玉米中ZmC1和ZmR基因编码的蛋白形成复合体,可激活花青素合成通路。科研人员利用农杆菌转化法将ZmC1基因和ZmR基因导入普通小麦,获得了紫色籽粒的转基因小麦。
回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增ZmC1基因和ZmR基因,在PCR的反应体系中,DNA聚合酶需要________激活,引物的作用是________________________________。
(2)为使目的基因能定向插入T-DNA中,需在基因两端添加限制酶识别序列,由图可知,目的基因A、B端分别添加的限制酶是________、________。
(3)研究发现,ZmC1-ZmR复合体需结合靶基因启动子区的MRE(花青素响应元件,序列为5'-CCTACC-3')才能激活转录。若将MRE突变为5'-CCTGCC-3',复合体结合力下降50%;若突变为5'-CCTACG-3',结合力下降90%。据此推测,复合体与MRE的作用特点是________。若某小麦品种启动子区天然存在5'-CCTGCC-3'序列,直接导入ZmC1和ZmR后籽粒颜色较浅,为获得紫色籽粒,改良方案是__________________________。若ZmR基因发生突变导致其编码的蛋白无法进入细胞核,则转基因小麦籽粒颜色可能表现为________(填“紫色”或“白色”)。
(4)若要将该紫色小麦品种进行商业化推广,除产量和花青素含量外,还需研究的问题有________________________________(答出1点)。
【答案】(1) ①. Mg2+(或“镁离子”) ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸
(2) ①. Hind Ⅲ ②. EcoRⅠ
(3) ①. 复合体对MRE序列的识别具有高度特异性 ②. 利用定点突变(或基因编辑)技术将启动子区的CCTGCC修正为CCTACC(或更换含天然CCTACC序列的小麦品种作为受体等) ③. 白色
(4)转基因小麦的食品安全性(或对不同环境的适应性,花粉漂移对生态环境的影响,种子生产成本等合理答案)
【解析】
【小问1详解】
PCR过程中需要用Mg2+激活DNA聚合酶,引物的作用是使DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸。
【小问2详解】
由题图可知,目的基因内部含有BamHⅠ、SacⅠ和NotⅠ三种酶的酶切位点,所以为了避免破坏目的基因,可选择的限制酶只有EcoRⅠ和HindⅢ,观察质粒的结构可知HindⅢ更靠近终止子,EcoRⅠ更远离终止子,由于目的基因的转录从启动子开始,所以目的基因的A端应添加HindⅢ,B端应添加EcoRⅠ,这样才能保证目的基因插入方向正确,便于成功转录。
【小问3详解】
花青素响应元件MRE在突变前后均可与复合体结合,但突变后与复合体的结合力下降,且突变结果不同,结合力下降程度显著不同,说明复合体对MRE序列的识别具有高度特异性。
由题目所给信息可知,当花青素合成通路被激活后,小麦籽粒可呈现紫色,该小麦启动子区天然存在的序列是“复合体结合力下降50%”时MRE的序列,因此若要获得紫色籽粒的小麦,可以利用定点突变技术,将启动子区域的序列改为“5′-CCTACC-3′”,也可更换含有“CCTACC”序列的小麦品种作为受体。若ZmR基因编码的蛋白质无法进入细胞核,则花青素响应元件MRE无法与复合体结合,导致小麦无法启动花青素合成通路,则籽粒为白色。
【小问4详解】
该紫色小麦属于转基因食品,将转基因食品进行商业化推广之前,不仅需要研究其产量和花青素含量,还应评估其食品安全性、对不同环境的适应性和生产成本,以及这种小麦产生的花粉漂移对生态环境的影响等。
21. 缺血性脑卒中发生时,脑部产生强烈的神经炎症,炎症因子(如IL-6)可影响自主神经中枢,进而改变心率。研究发现,三七水煎液能通过下调炎症因子的表达,间接改善自主神经功能,从而调节心率。回答下列问题:
(1)交感神经和副交感神经对心脏的调节作用表现为________。炎症因子IL-6可作用于延髓心血管中枢,使________神经兴奋占优势,心率加快。
(2)研究发现,炎症因子IL-6可使心肌细胞膜对K⁺的通透性降低,导致静息电位的绝对值________(填“升高”或“降低”),这会使心肌细胞更容易________(填“兴奋”或“抑制”)。
(3)热蛋白质组学(TPP)技术通过检测蛋白质的熔点(Tm)判断其热稳定性,Tm越高,蛋白质越稳定。药物直接作用于靶蛋白通常会提高其热稳定性,在热熔解曲线中,ΔTm(给药组Tm减去对照组Tm)增大,曲线右偏。研究人员用TPP技术检测三七水煎液对APEX1蛋白的作用,获得结果是ΔTm=-8.55。
①加入三七水煎液后,APEX1的热熔解曲线相对于对照组向________偏移,判断依据是________________________________。
②已知APEX1热稳定性高能促进炎症因子IL-6的转录,IL-6会使心率加快。研究人员发现APEX1不是三七水煎液直接作用的靶蛋白,但可以通过降低APEX1的热稳定性来下调IL-6表达。请以缺血性脑卒中模型鼠为实验材料,设计实验方案进行验证(写出实验思路并预期实验结果)。________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 相反 ②. 交感
(2) ①. 降低 ②. 兴奋
(3) ①. 左 ②. APEX1的ΔTm为负值,说明热稳定性降低,Tm降低,因此热熔解曲线向左偏移 ③. 将生理状态一致的缺血性脑卒中模型鼠随机分为两组,第一组饲喂适量的生理盐水,第二组饲喂等量一定浓度的三七水煎液。连续给药一段时间后,获取APEX1并利用TPP技术检测热稳定性,同时检测血液中IL-6的含量。预期实验结果:与第一组实验结果相比,第二组APEX1热稳定性下降,IL-6含量低。
【解析】
【小问1详解】
交感神经和副交感神经对心脏的调节作用表现为相反。交感神经兴奋时,心跳加快、加强;副交感神经兴奋时,心跳减慢、减弱。二者对同一器官的作用通常是拮抗(相反)的。
炎症因子IL-6可作用于延髓心血管中枢,使交感神经兴奋占优势,心率加快。 交感神经兴奋是导致心率加快的主要原因,题干中明确提到 IL-6 会使心率加快,因此是交感神经兴奋占优势。
【小问2详解】
静息电位的形成主要依赖K+外流,使膜内负电位、膜外正电位。如果细胞膜对K+的通透性降低,K+外流减少,膜内负电位的绝对值就会变小(比如从 - 90mV 变成 - 70mV),因此静息电位的绝对值降低。静息电位绝对值降低,意味着膜电位更接近动作电位的阈电位,细胞更容易达到兴奋的阈值,因此兴奋性升高,更容易产生动作电位。
【小问3详解】
①加入三七水煎液后,APEX1 的热熔解曲线相对于对照组向左偏移。APEX1的ΔTm为负值(ΔTm=−8.55),说明给药组的Tm(熔点)低于对照组,即蛋白质热稳定性降低。而Tm降低会使热熔解曲线向温度更低的方向(左侧)偏移。
②实验设计遵循单一变量、对照原则,本实验验证"三七降低APEX1热稳定性,下调IL-6表达,减慢心率,且APEX1不是直接靶蛋白(直接靶蛋白会升高热稳定性,这里结果是降低,可间接说明不是直接靶标)",因此自变量为是否添加三七水煎液,因变量为APEX1热稳定性、IL-6表达量、心率,预期结果符合实验结论即可。
实验思路:将生理状态一致的缺血性脑卒中模型鼠随机分为两组,第一组饲喂适量的生理盐水,第二组饲喂等量一定浓度的三七水煎液。连续给药一段时间后,获取APEX1并利用TPP技术检测热稳定性,同时检测血液中IL-6的含量。预期实验结果:与第一组实验结果相比,第二组APEX1热稳定性下降,IL-6含量低。
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