内容正文:
2025—2026学年度下学期东北育才学校
高三年级生物科目假期质量测试暨第六次模拟考试试题
答题时间:75分钟;满分:100分
一、单选题(每题2分,共30分)
1. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 在细胞分裂间期,细胞核内的基因可进行复制但不能表达
B. 诱导形成iPS细胞的过程中发生了基因的选择性表达
C. 个体内细胞的更新依赖于细胞的分裂、分化,与细胞凋亡无关
D. 癌细胞表面糖蛋白增多,使其容易在机体内分散和转移
2. 下列关于科学探究史和科学探究方法的叙述,正确的是( )
A. 艾弗里向细胞提取物中加入DNA酶,遵循了自变量控制的“加法原理”
B. 赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术,证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
C. 摩尔根提出控制白眼的基因位于X染色体上,采用了“假说—演绎法”
D. 梅塞尔森和斯塔尔利用差速离心法,证明了DNA的复制方式为半保留复制
3. 如图表示种群的初始密度与其增长速率之间的对应关系。下列叙述正确的是( )
A. 初始密度小于a时,该种群因种内竞争剧烈进入衰退
B. 当初始密度介于a~c时,种群的数量呈“S”形增长
C. 当初始密度为b或d时,种群数量长期维持稳定
D. 要持续获得最大捕获量,投放的鲤鱼种群的初始密度应为c
4. 某区域黄河湿地不同积水生境中植物物种的调查结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 永久性积水退去后的植物群落演替属于初生演替
B. 积水生境中的植物具有适应所处非生物环境的共同特征
C. 永久性积水生境的抵抗力稳定性高于季节性积水生境
D. 季节性积水生境中的溶解氧对植物种群数量的影响属于密度制约因素
5. 下列关于人体内环境稳态的叙述,正确的是( )
A. 内环境稳态是指内环境的成分和理化性质恒定不变
B. 寒冷环境中,人体通过神经调节维持体温稳定
C. 内环境中丙酮酸氧化分解为细胞提供能量,有利于维持稳态
D. 内环境稳态的维持需要消化、呼吸、循环、泌尿等系统的共同参与
6. 研究者在充足的CO2和30℃条件下测定马铃薯和红薯的相关生理指标,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 当光照强度为6klx时,两种植物固定CO2的量相等
B. 当光照强度为9klx时,马铃薯根细胞在叶绿体类囊体、线粒体和细胞质基质中合成ATP
C. 该实验条件下,若光照强度为9klx,一天接受光照8小时,马铃薯不能正常生长
D. 将实验温度改成25℃,若所得红薯的曲线向右上方移动,说明光合作用最适温度高于30℃
7. 某学习小组用黑色、灰色超轻粘土模拟减数分裂中染色体的行为(如图)。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A. 用超轻粘土制作的染色体属于物理模型
B. 图中模拟的是两两配对后的同源染色体排列在赤道板两侧
C. 将图中等长的两条同色超轻粘土分开并移向两极,表示同源染色体分离的过程
D. 图中细胞的子细胞继续分裂,子细胞的染色体数目先加倍后减半
8. 绿孔雀是国家一级重点保护野生动物,以昆虫等为食。其生存受到栖息地丧失和碎片化的严重威胁,经多年保护,我国绿孔雀数量有显著回升。下列相关叙述正确的是( )
A. 绿孔雀栖息地中所有动植物和微生物共同构成一个生态系统
B. 繁殖季雄孔雀开屏求偶的行为,说明种群繁衍离不开信息的传递
C. 绿孔雀捕食昆虫是判断它在该生态系统中属于第二营养级的依据
D. 将绿孔雀迁至野生动物园,提供充足的生存资源是最有效的保护措施
9. 瘤胃是反刍动物的第一个胃,是降解纤维素的场所。现要从牛的瘤胃中分离出能够分解纤维素的微生物,下列有关说法正确的是( )
A. 实验前需对培养基、接种工具、瘤胃等进行湿热灭菌
B. 培养基中加伊红—亚甲蓝,可用来鉴别纤维素分解菌
C. 接种后,培养基应在低氧条件下培养,直至长出菌落
D. 筛选出纤维素分解菌后,应使用固体培养基扩大培养
10. GTP(鸟苷三磷酸)的结构和作用与ATP类似。线粒体分裂时,具有GTP酶活性的发动蛋白组装成环线粒体的纤维状结构,该结构依靠GTP水解驱动线粒体缢缩,使其一分为二。下列叙述正确的是( )
A. GTP因含三个特殊的化学键而具有较多能量
B. GTP酶为GTP的水解提供了活化能
C. 推测发动蛋白具有催化、运动等功能
D. GTP去掉两个磷酸基团后可参与DNA的合成
11. 为探讨春化作用的有关机理,科研人员用不同的方法处理冬小麦幼苗,实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
组别
实验材料
处理方法
实验现象
实验1
冬小麦幼苗
4℃低温处理30天
开花
实验2
-5℃低温处理30天
不开花
实验3
4℃低温处理19天,然后20℃处理11天
不开花
实验4
20℃环境中适宜浓度的赤霉素溶液处理
开花
实验5
20℃环境中DNA去甲基剂5-氮胞苷处理
开花
A. 冬小麦的春化作用既与零上低温有关,又与低温的持续时间有关
B. 冬小麦能否开花由低温、赤霉素和基因表达调控等因素共同调节
C. 低温或赤霉素使DNA甲基化,从而调节基因的表达,以诱导冬小麦开花
D. 若遇长时间暖冬天气,可在春天施用赤霉素处理,以避免冬小麦减产
12. 细胞工程在社会生产中的应用日益广泛。下列叙述正确的是( )
A. 原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
B. 胚状体是愈伤组织再分化的结果,受基因选择性表达的调控
C. 动物细胞通常置于含有95%O2和5%CO2的培养箱中培养
D. 动物克隆过程中,核移植的受体细胞通常是去核的卵原细胞
13. 关于生物进化理论,下列叙述错误的是( )
A. 拉马克认为因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的
B. 达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
C. “收割理论”认为捕食者的存在不利于增加物种多样性
D. 现代生物进化理论认为自然选择导致种群的基因频率定向改变
14. 调节性T细胞(Treg)对免疫系统稳态的调节有重要作用。科学家用正常小鼠和无胸腺小鼠对Treg功能进行了研究,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 无胸腺的小鼠体内无淋巴细胞,免疫自稳功能弱,不出现特异性免疫
B. 实验证明Treg是在正常小鼠胸腺中生成,并在脾脏中成熟、集中分布
C. 据实验结果推测,小鼠体内的Treg可以抑制机体自身免疫反应的发生
D. 器官移植手术时,适当抑制Treg的活性可能会提高器官移植的成功率
15. 为解决卵巢早衰等不孕难题,科学家以小鼠为实验材料,将皮肤细胞核移植至去核卵母细胞,经分裂后得到“类卵细胞”,过程如图所示。再继续对“类卵细胞”进行体外受精、胚胎移植等处理,即可获得新个体。下列有关叙述错误的是( )
A. 据图推测,核移植后皮肤细胞核可能跳过了 DNA 复制阶段,直接进入分裂状态,以实现染色体数目减半
B. 形成异常“类卵细胞”的原因可能是同源染色体未排列在赤道板两侧
C. 体外受精前需先将精子置于含 Ca²⁺载体或肝素的获能液中使其获能
D. 胚胎移植时选择遗传性状优良的受体以获得具有优良性状的后代
二、不定项选择题(每题3分,漏选得1分,错选不得分,共15分)
16. 下列关于生物学研究的叙述,不正确的是( )
A. 利用豆浆、淀粉溶液、蛋白酶和双缩脲试剂可验证酶具有专一性
B. 显微观察洋葱根尖有丝分裂时,可看到后期细胞中染色体移向细胞两极的过程
C. 探究酵母菌的呼吸方式,可根据澄清石灰水变浑浊程度判断酵母菌的呼吸作用类型
D. 分离绿叶中色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同
17. 《黄帝内经》中提到:“米酒甘甜,入肝经,能补血行气”,其制作流程主要包括蒸米、拌酒曲、发酵三步。下列说法正确的是( )
A. 蒸米可以减少米粒上的杂菌污染,蒸米后凉饭的目的是防止酿酒酵母被高温杀死
B. 酿造米酒的过程中,酵母产生的所有NADH都与氧气结合生成了水
C. 充分发酵后可利用酸性重铬酸钾检测有无酒精产生
D. 传统发酵酿制米酒过程不必在严格的无菌环境下进行
18. 下图1表示某草原生态系统碳循环的过程,图2是该生态系统中鼠摄食后的能量流动示意图。下列叙述错误的是( )
A. 图1中①②③均表示呼吸作用,⑤中碳以CO2的形式传递
B. 流经该生态系统的总能量为丙通过光合作用固定的总能量
C. 鼠在图1中属于乙,b为鼠流入图1中生物甲的能量
D. 若c伴随着③过程散失,则d表示被下一营养级摄入的能量
19. 在2023年杭州马拉松比赛中,赛事方为部分选手配备了智能穿戴设备,通过AI健康监测系统实时追踪选手的心率等生理指标,以提升赛事安全保障水平。下列叙述错误的是( )
A. 选手心率升高是交感神经活动占据优势、肾上腺素等激素分泌增加的结果
B. 比赛中选手的抗利尿激素分泌增加,该调节过程中垂体作为分泌部位发挥作用
C. 选手大量出汗后,肾上腺髓质分泌的醛固酮增加,以维持血钠含量的平衡
D. 比赛途中选手血糖浓度下降时,机体仅通过神经调节使胰高血糖素分泌量增加
20. 蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)由受精卵发育而来,但雌蜂中工蜂不具有繁殖能力,雄蜂由蜂王产生的卵细胞直接发育而来,雄蜂可通过特殊的减数分裂产生与其体细胞染色体数目和基因型均相同的精子。已知控制蜜蜂体色和眼色的2对等位基因位于非同源染色体上。现进行下列杂交实验,结果如下表。
组合
父本
母本
表型种类
雌性
雄性
组合一
褐体黑眼
褐体黑眼
1种
4种
组合二
黑体黄眼
褐体黑眼
1种
1种
下列叙述正确的是( )
A. 黑体对褐体为显性,黑眼对黄眼为显性
B. 组合一中雌性个体中只有一种基因型
C. 组合一中雌雄个体相互交配,雌蜂中纯合褐体黑眼占9/64
D. 组合二中雌性与父本回交,后代雌蜂中黑体黄眼占1/4
三、解答题(共5小题,55分)
21. 高温胁迫会对黄瓜的生长发育产生不利影响,科研人员进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)图1中PS Ⅰ和PS Ⅱ是由______两类光合色素和蛋白质组成的复合物,吸收光后被激发释放出电子(e-),最终从______中夺取,电子经传递链最终与______结合。
(2)图1中Rubisco可以催化C5和CO2反应形成C3和______过程。高温胁迫会导致细胞内ATP和[H]过剩,活性氧爆发,氧化破坏膜结构,已知高温胁迫下黄瓜幼苗的光呼吸速率短时间内急剧增加是一种生存防御机制,据此推测光呼吸的意义是______。
(3)科研人员对黄瓜幼苗进行了连续5天的高温胁迫,部分实验结果如图2所示。据图2推测,高温胁迫会对黄瓜幼苗类囊体膜上的______造成损伤,光合电子传递活性______(填“增强”或“减弱”),耗散过剩光能的能力______(填“增强”或“减弱”),NPQ散失的能量______(填“能”或“不能”)转化为植物自身的生物量。
注:Fv/Fm反映PS Ⅱ最大光能转换效率;ΦPS Ⅱ为光下实际光化学效率;qP值反映光合电子传递能力;NPQ值反映植物耗散过剩光能的能力。
22. 甲基苯丙胺(METH,俗称冰毒)等毒品的成瘾受生理、心理和社会多种因素影响。
(1)正常情况下,多巴胺能神经元在胞体合成多巴胺,并储存在轴突末梢的________中,当神经冲动到达时引发多巴胺释放到突触间隙,与大脑伏隔核区神经元上的________结合,使突触后神经元产生兴奋,进一步传导使人产生愉悦感。多巴胺发挥作用后与突触前膜上的多巴胺转运蛋白结合后被回收。METH能与多巴胺转运蛋白结合,使多巴胺在突触间隙中停留时间________,不断刺激突触后膜产生兴奋,增加愉悦感进而成瘾。
(2)神经冲动在突触处只能由突触前膜向突触后膜传递的原因是________。为研究社会等级对METH成瘾的影响,科研人员将两只体型相近的小鼠配对饲养3周后,置于狭窄的管道中,通过小鼠的行为确定其等级(如图1)。然后对小鼠进行METH自身给药实验,测试小鼠的成瘾行为(如图2),结果表明高等级小鼠不容易成瘾,低等级小鼠易成瘾。低等级小鼠易成瘾的依据是________。
(3)研究发现,两种小鼠中与多巴胺合成、包装和回收相关蛋白质的表达量无显著差异,而低等级小鼠中多巴胺转运蛋白的磷酸化水平显著高于高等级小鼠。据此分析低等级小鼠容易成瘾的机制是____。
(4)通过行为训练使两类小鼠的社会等级互换后,观察到多巴胺转运蛋白的磷酸化水平和成瘾行为也发生了互换。下列对上述研究带来的启示,合理的是____
a.社会等级变化会伴随着相关分子信号传导的变化
b.通过降低多巴胺转运蛋白的磷酸化水平,就可以预防和治疗成瘾
c.获胜的经历和社会支持能提升成就感,对药物成瘾行为有抑制作用
23. 果园杂草消耗肥力,易生虫害,给种植户带来很多烦恼。为此,推出立体农业模式,通过林下养鸡防治果园杂草虫害,实现资源循环利用;通过鸡粪还田,提升土壤肥力促进果树根系生长,提升亩均产出。回答下列问题:
(1)所谓立体农业,就是充分利用群落的________,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。立体农业需要找出合理搭配模式,如板栗—茶树搭配,板栗为深根性树种,茶树较浅根系,两种根系深浅搭配的意义是________。茶叶中含有茶多酚,茶多酚具有“自由基杀手”的称号,能起到抗氧化、降血脂等作用,这体现了生物多样性的________价值。
(2)林下养鸡的“立体农业”主要遵循了生态工程的________原理。
(3)为确定出枇杷林下养鸡的最佳密度,试验按照场地情况面积大小,按土鸡每公顷(hm2)饲养密度750、1500和3000只随机分为试验组1、试验组2和试验组3,另设对照组,对照组进行不养鸡处理。结果如下表所示(以下数据为各组平均值)。
组别名称
单果重/g
可食部分占比/%
可溶性糖含量/%
试验组1
18.15
74.6
9.25
试验组2
18.71
75.2
9.39
试验组3
17.74
72.4
10.25
对照组
19.10
66.2
9.89
①据表建议饲养密度为1500只/公顷,得出该建议的理由是________。
②有同学认为仅上述数据,还是比较局限,建议增设测定________ (答1点)。
(4)科研人员对果林各营养级能量进行相关测定,结果如表所示。
营养级
自身呼吸消耗的能量
甲
未被利用的能量
流入下一营养级的能量
有机物输入的能量
第一营养级
605
128
1466
434
﹣
第二营养级
126
44
282
A
96
第三营养级
32
13
B
9
34
①果林中第一营养级和第二营养级数量金字塔呈________。
②表中A的值为________,第二、三营养级之间能量传递效率为________(保留一位有效数字)。
24. 生长素的合成是植物正常生长发育的关键,其合成途径受两对等位基因(A/a、B/b)调控,两基因独立遗传且遵循自由组合定律。野生型植株能合成足量生长素,表现为正常株高;生长素合成缺陷突变体因合成不足或无法合成,表现为半矮化或矮化。研究发现,A基因控制生长素合成的前体物质生成,B基因的表达产物会抑制A基因下游的合成步骤,只有A基因表达且B基因不表达时,植株才能合成足量生长素;A基因不表达时,植株无法合成生长素。纯合正常株(AAbb)与纯合矮化株(aaBB)杂交,F1均为半矮化株,F1自交得到F2。回答下列问题:
(1)基因型为aa的矮化株表现矮化的直接原因是________。在植物体内,生长素在细胞水平上起的作用是________(答1点即可)。
(2)上述杂交实验中,F2的表型及比例为________。F2中半矮化株的基因型共有________种,其中杂合子所占比例为________。
(3)若B基因具有甲基化结合位点,其表达程度不同,对A基因下游的合成步骤抑制效果不同,将AABB和基因型为aabb的植株杂交,子代表现为从半矮化到正常株的一系列过渡高度,上述B基因的甲基化________(填“属于”或“不属于”)基因突变,原因是________。
25. 科学家将绿色荧光蛋白发光基团正下方的第66位的酪氨酸(UAC)替换为组氨酸(CAC),从而获得了一种新的绿色荧光蛋白的衍生物——蓝色荧光蛋白。图1表示通过PCR技术获得蓝色荧光蛋白基因的过程。回答下列问题:
(1)PCR技术中限制酶主要是从________中分离纯化出来的,引物的作用是________。PCR1和PCR2过程应置于________(填“相同”或“不同”)的PCR体系中扩增DNA。
(2)PCR3过程中应先用TaqDNA聚合酶催化形成完整的DNA分子,再以该DNA为模板,并加入________两种引物大量扩增突变基因。
(3)若图2为构建的含有蓝色荧光蛋白基因(EBFP)的重组质粒,其中KanR为卡那霉素抗性基因,ori为复制起点,poly(A)为终止子序列,Sau3AⅠ、XmaⅠ、StuⅠ、KasⅠ所指位置分别是4种限制酶的切割位点,还缺少的必需结构是________,其位于基因的________,是________的部位,将其插入载体P时,需在其两端引入不同的限制酶,分别是________。
(4)启动子通常具有物种特异性,为使放线菌产生该蓝色荧光蛋白,需在质粒中插入蓝色荧光蛋白基因,其启动子应选择________启动子(选填“蓝色荧光蛋白基因”或“放线菌”)。
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2025—2026学年度下学期东北育才学校
高三年级生物科目假期质量测试暨第六次模拟考试试题
答题时间:75分钟;满分:100分
一、单选题(每题2分,共30分)
1. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 在细胞分裂间期,细胞核内的基因可进行复制但不能表达
B. 诱导形成iPS细胞的过程中发生了基因的选择性表达
C. 个体内细胞的更新依赖于细胞的分裂、分化,与细胞凋亡无关
D. 癌细胞表面糖蛋白增多,使其容易在机体内分散和转移
【答案】B
【解析】
【详解】A、在细胞分裂间期,细胞核内进行DNA复制(基因复制)和蛋白质合成(基因表达中的转录过程),故基因可复制也能表达,A错误;
B、iPS细胞(诱导多能干细胞)是通过重编程技术使体细胞恢复分化潜能,该过程涉及特定基因的开启/关闭,属于基因的选择性表达,B正确;
C、个体内细胞更新需通过细胞分裂增加数量、细胞分化形成特定功能细胞,同时依赖细胞凋亡清除衰老/异常细胞以维持稳态,故与凋亡密切相关,C错误;
D、癌细胞表面糖蛋白减少,导致细胞间黏着性下降,使其易于分散转移,D错误。
故选B。
2. 下列关于科学探究史和科学探究方法的叙述,正确的是( )
A. 艾弗里向细胞提取物中加入DNA酶,遵循了自变量控制的“加法原理”
B. 赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术,证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
C. 摩尔根提出控制白眼的基因位于X染色体上,采用了“假说—演绎法”
D. 梅塞尔森和斯塔尔利用差速离心法,证明了DNA的复制方式为半保留复制
【答案】C
【解析】
【分析】1、加法原理是给研究对象施加自变量进行干预。也就是说,实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果,即知道自变量,不知道因变量。
2、减法原理是排除自变量对研究对象的干扰,同时尽量保持被研究对象的稳定。
【详解】A、艾弗里实验的不同组中加入不同的酶是为了特异性地去除某种物质,采用的是自变量控制中的“减法原理”,A错误;
B、赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术,发现噬菌体的DNA在亲子代之间具有连续性,证明了DNA是噬菌体的遗传物质,B错误;
C、摩尔根利用果蝇为实验材料,运用假说-演绎法得出“控制白眼的基因位于X染色体上”的结论,C正确;
D、梅塞尔森和斯塔尔利用密度梯度离心法,证明了DNA的复制方式为半保留复制,D错误。
故选C。
3. 如图表示种群的初始密度与其增长速率之间的对应关系。下列叙述正确的是( )
A. 初始密度小于a时,该种群因种内竞争剧烈进入衰退
B. 当初始密度介于a~c时,种群的数量呈“S”形增长
C. 当初始密度为b或d时,种群数量长期维持稳定
D. 要持续获得最大捕获量,投放的鲤鱼种群的初始密度应为c
【答案】D
【解析】
【详解】A、初始密度小于a时,增长速率<0,种群数量会降低,当种群数量急剧下降后,种群可能会由于近亲繁殖等衰退消亡,但种内竞争不激烈,A错误;
B、当初始密度介于a~c时,种群的数量表现为先下降后上升,没有表现出“S”形增长的特征,B错误;
C、初始密度为b或d时,增长速率=0,该种群的数量可能会在一段时间内维持数量的相对稳定,由于受到非生物因素等的影响下,不会维持长期稳定,C错误;
D、要持续获得最大捕获量,投放的鲤鱼种群的初始密度应为c,因为此时的种群增长速率最大,D正确。
故选D。
4. 某区域黄河湿地不同积水生境中植物物种的调查结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 永久性积水退去后的植物群落演替属于初生演替
B. 积水生境中的植物具有适应所处非生物环境的共同特征
C. 永久性积水生境的抵抗力稳定性高于季节性积水生境
D. 季节性积水生境中的溶解氧对植物种群数量的影响属于密度制约因素
【答案】B
【解析】
【详解】A、永久性积水生境中有生物群落,永久性积水退去后的植物群落演替属于次生演替,A错误;
B、积水生境中的植物能够生存,说明具有适应所处非生物环境的共同特征,如具有发达的通气组织,用于储存和运输氧气,缓解低氧胁迫,B正确;
C、永久性积水生境生物种类少于季节性积水生境,一般物种越少、营养结构越简单、生态系统自我调节能力越弱,所以永久性积水生境的抵抗力稳定性低于季节性积水生境,C错误;
D、溶解氧是影响季节性水涝生境中植物物种数量的关键生态因子,其作用强度与植物种群密度无关,属于非密度制约因素,D错误。
故选B。
5. 下列关于人体内环境稳态的叙述,正确的是( )
A. 内环境稳态是指内环境的成分和理化性质恒定不变
B. 寒冷环境中,人体通过神经调节维持体温稳定
C. 内环境中丙酮酸氧化分解为细胞提供能量,有利于维持稳态
D. 内环境稳态的维持需要消化、呼吸、循环、泌尿等系统的共同参与
【答案】D
【解析】
【详解】A、内环境稳态是指内环境的化学成分和理化性质维持相对稳定的状态,而非恒定不变(动态平衡),A错误;
B、寒冷环境中,需神经调节(骨骼肌战栗)和体液调节(甲状腺激素)共同调节维持体温相对稳定,B错误;
C、丙酮酸氧化分解发生于细胞内,不在内环境(细胞外液)中进行,C错误;
D、内环境稳态的维持依赖各系统分工合作:消化系统吸收营养物质、呼吸系统交换气体、循环系统运输物质、泌尿系统排出代谢废物,D正确。
故选D。
6. 研究者在充足的CO2和30℃条件下测定马铃薯和红薯的相关生理指标,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 当光照强度为6klx时,两种植物固定CO2的量相等
B. 当光照强度为9klx时,马铃薯根细胞在叶绿体类囊体、线粒体和细胞质基质中合成ATP
C. 该实验条件下,若光照强度为9klx,一天接受光照8小时,马铃薯不能正常生长
D. 将实验温度改成25℃,若所得红薯的曲线向右上方移动,说明光合作用最适温度高于30℃
【答案】C
【解析】
【详解】A、当光照强度为6klx时,两种植物吸收CO2的速率相等,但二者呼吸作用强度不等,因此两种植物固定CO2的量不相等,A错误;
B、马铃薯根细胞中无叶绿体,合成ATP的场所在线粒体和细胞质基质,B错误;
C、若光照强度为9klx,一天接受光照8小时,马铃薯一天积累的有机物为:30×8-15×16=0,故其不能正常生长,C正确;
D、将实验温度改成25℃,若所得红薯的曲线中A点向右上方移动,说明在其他条件相同时,红薯光合作用速率增大了,则其光合作用最适温度低于30℃,D错误。
故选C。
7. 某学习小组用黑色、灰色超轻粘土模拟减数分裂中染色体的行为(如图)。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A. 用超轻粘土制作的染色体属于物理模型
B. 图中模拟的是两两配对后的同源染色体排列在赤道板两侧
C. 将图中等长的两条同色超轻粘土分开并移向两极,表示同源染色体分离的过程
D. 图中细胞的子细胞继续分裂,子细胞的染色体数目先加倍后减半
【答案】C
【解析】
【详解】A、用超轻粘土制作的染色体属于物理模型(以实物或图画形式直观表达认识对象的特征),A正确;
B、图中显示同源染色体两两配对(联会)后排列在赤道板两侧,这是减数第一次分裂中期的典型特征,B正确;
C、将图中等长的两条同色超轻粘土分开并移向两极,表示姐妹染色单体分离的过程,而不是同源染色体分离的过程,C错误;
D、图中细胞处于减数第一次分裂中期,其产生的子细胞继续分裂(进行减数第二次分裂),子细胞的染色体数目先加倍(减数第二次分裂后期着丝粒分裂)后减半,D正确。
故选C。
8. 绿孔雀是国家一级重点保护野生动物,以昆虫等为食。其生存受到栖息地丧失和碎片化的严重威胁,经多年保护,我国绿孔雀数量有显著回升。下列相关叙述正确的是( )
A. 绿孔雀栖息地中所有动植物和微生物共同构成一个生态系统
B. 繁殖季雄孔雀开屏求偶的行为,说明种群繁衍离不开信息的传递
C. 绿孔雀捕食昆虫是判断它在该生态系统中属于第二营养级的依据
D. 将绿孔雀迁至野生动物园,提供充足的生存资源是最有效的保护措施
【答案】B
【解析】
【详解】A、生态系统由生物群落(所有生物)和非生物环境共同构成,A错误;
B、雄孔雀通过开屏传递求偶信息,说明种群繁衍需要个体间的信息传递,这属于行为信息的作用,B正确;
C、营养级从生产者(第一营养级)开始划分:第一营养级是生产者,第二营养级是初级消费者(直接取食生产者的生物);绿孔雀捕食的昆虫是次级消费者(取食初级消费者),因此绿孔雀属于第三营养级,不是第二营养级,C错误;
D、保护生物多样性最有效的措施是就地保护(如建立自然保护区),将绿孔雀迁至野生动物园属于易地保护,是就地保护的补充措施,D错误。
故选B。
9. 瘤胃是反刍动物的第一个胃,是降解纤维素的场所。现要从牛的瘤胃中分离出能够分解纤维素的微生物,下列有关说法正确的是( )
A. 实验前需对培养基、接种工具、瘤胃等进行湿热灭菌
B. 培养基中加伊红—亚甲蓝,可用来鉴别纤维素分解菌
C. 接种后,培养基应在低氧条件下培养,直至长出菌落
D. 筛选出纤维素分解菌后,应使用固体培养基扩大培养
【答案】C
【解析】
【详解】A、实验前需对培养基进行湿热灭菌,接种工具进行干热灭菌,但瘤胃是微生物来源,若灭菌会杀死目标菌,应保持活性,仅需无菌操作取样,A错误;
B、伊红—亚甲蓝常用于鉴别大肠杆菌等肠道细菌,纤维素分解菌的鉴别需用刚果红染色法,B错误;
C、瘤胃为厌氧环境,其中的纤维素分解菌多为厌氧菌,低氧培养可模拟其自然生长条件,C正确;
D、扩大培养为获得大量菌体,应使用液体培养基(提供均一营养和扩大空间),固体培养基用于分离单菌落,D错误。
故选C。
10. GTP(鸟苷三磷酸)的结构和作用与ATP类似。线粒体分裂时,具有GTP酶活性的发动蛋白组装成环线粒体的纤维状结构,该结构依靠GTP水解驱动线粒体缢缩,使其一分为二。下列叙述正确的是( )
A. GTP因含三个特殊的化学键而具有较多能量
B. GTP酶为GTP的水解提供了活化能
C. 推测发动蛋白具有催化、运动等功能
D. GTP去掉两个磷酸基团后可参与DNA的合成
【答案】C
【解析】
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得这种化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合,从而使后者发生变化。
【详解】A、GTP含有2个特殊的化学键,A错误;
B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能而非提供活化能,B错误;
C、结合题意分析可知,发动蛋白具有 GTP酶活性,说明其具有催化作用,且线粒体分裂时发动蛋白组装成环线粒体的纤维状结构,该结构依靠GTP水解驱动线粒体缢缩,该过程体现了发动蛋白具有运动功能,C正确;
D、依题意,GTP的结构与ATP类似,GTP去掉两个磷酸基团后的结构是组成RNA的基本单位,D错误。
故选C。
11. 为探讨春化作用的有关机理,科研人员用不同的方法处理冬小麦幼苗,实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
组别
实验材料
处理方法
实验现象
实验1
冬小麦幼苗
4℃低温处理30天
开花
实验2
-5℃低温处理30天
不开花
实验3
4℃低温处理19天,然后20℃处理11天
不开花
实验4
20℃环境中适宜浓度的赤霉素溶液处理
开花
实验5
20℃环境中DNA去甲基剂5-氮胞苷处理
开花
A. 冬小麦的春化作用既与零上低温有关,又与低温的持续时间有关
B. 冬小麦能否开花由低温、赤霉素和基因表达调控等因素共同调节
C. 低温或赤霉素使DNA甲基化,从而调节基因的表达,以诱导冬小麦开花
D. 若遇长时间暖冬天气,可在春天施用赤霉素处理,以避免冬小麦减产
【答案】C
【解析】
【详解】A、实验1(4℃低温处理30天开花)和实验2(-5℃低温处理30天)对比,说明冬小麦的春化作用与温度有关,实验1(4℃低温处理30天开花)和实验3(4℃低温处理19天,然后20℃处理11天)对比,说明冬小麦的春化作用与低温持续时间有关,故冬小麦的春化作用既与零上低温有关,又与低温的持续时间有关,A正确;
B、由实验1、4、5可知,冬小麦能否开花由低温、赤霉素和基因表达调控等因素共同调节,B正确;
C、实验5中用DNA去甲基剂5-氮胞苷处理开花,说明去甲基化能诱导开花,所以低温或赤霉素可能是通过去甲基化来调节基因的表达,以诱导冬小麦开花,而不是使DNA甲基化,C错误;
D、若遇长时间暖冬天气,可在春天施用赤霉素处理,因为实验4表明赤霉素处理可使冬小麦开花,从而避免冬小麦减产,D正确。
故选C。
12. 细胞工程在社会生产中的应用日益广泛。下列叙述正确的是( )
A. 原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
B. 胚状体是愈伤组织再分化的结果,受基因选择性表达的调控
C. 动物细胞通常置于含有95%O2和5%CO2的培养箱中培养
D. 动物克隆过程中,核移植的受体细胞通常是去核的卵原细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、原生质体(去除细胞壁的植物细胞)因无细胞壁保护,在低渗溶液中会吸水涨破,故需在等渗溶液中保存以维持形态,A错误;
B、胚状体是植物组织培养中愈伤组织脱分化后再分化形成的结构,该过程受基因选择性表达调控,可发育成新个体,B正确;
C、动物细胞培养需在含5% CO₂的培养箱中维持pH,但O₂浓度通常为95%空气(约21% O₂),而非95% O₂(高氧会抑制细胞代谢),C错误;
D、动物核移植的受体细胞是去核的MⅡ期卵母细胞(次级卵母细胞),卵原细胞尚未成熟,不用于核移植,D错误。
故选B。
13. 关于生物进化理论,下列叙述错误的是( )
A. 拉马克认为因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的
B. 达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
C. “收割理论”认为捕食者的存在不利于增加物种多样性
D. 现代生物进化理论认为自然选择导致种群的基因频率定向改变
【答案】C
【解析】
【详解】A、拉马克进化理论的核心是“用进废退”和“获得性遗传”,即生物后天获得的性状可通过遗传传递给后代,A正确;
B、达尔文自然选择学说的观点是,群体中出现的可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件,即适应的来源是可遗传的变异,而适应是自然选择的结果,B正确;
C、“收割理论”认为捕食者往往捕食个体数量多的个体,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间,所以捕食者的存在利于增加物种多样性,C错误;
D、现代生物进化理论认为,自然选择作用于种群,使适应环境的基因频率升高,使种群的基因频率发生定向改变,D正确。
故选C。
14. 调节性T细胞(Treg)对免疫系统稳态的调节有重要作用。科学家用正常小鼠和无胸腺小鼠对Treg功能进行了研究,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 无胸腺的小鼠体内无淋巴细胞,免疫自稳功能弱,不出现特异性免疫
B. 实验证明Treg是在正常小鼠胸腺中生成,并在脾脏中成熟、集中分布
C. 据实验结果推测,小鼠体内的Treg可以抑制机体自身免疫反应的发生
D. 器官移植手术时,适当抑制Treg的活性可能会提高器官移植的成功率
【答案】C
【解析】
【详解】A、无胸腺的小鼠体内缺乏T细胞,但仍有B细胞,因此体内存在淋巴细胞,也具备部分特异性免疫能力,A错误;
B、实验中从正常小鼠胸腺中获取Treg,说明Treg在胸腺中生成,但实验未证明其在脾脏中成熟,仅表明脾脏是其分布的场所之一,B错误;
C、无胸腺小鼠会出现自身免疫反应,而注入Treg后自身免疫反应消失,说明Treg能够抑制自身免疫反应,C正确;
D、Treg的作用是抑制免疫反应,若抑制Treg活性,会增强免疫排斥反应,降低器官移植成功率,D错误。
故选C。
15. 为解决卵巢早衰等不孕难题,科学家以小鼠为实验材料,将皮肤细胞核移植至去核卵母细胞,经分裂后得到“类卵细胞”,过程如图所示。再继续对“类卵细胞”进行体外受精、胚胎移植等处理,即可获得新个体。下列有关叙述错误的是( )
A. 据图推测,核移植后皮肤细胞核可能跳过了 DNA 复制阶段,直接进入分裂状态,以实现染色体数目减半
B. 形成异常“类卵细胞”的原因可能是同源染色体未排列在赤道板两侧
C. 体外受精前需先将精子置于含 Ca²⁺载体或肝素的获能液中使其获能
D. 胚胎移植时选择遗传性状优良的受体以获得具有优良性状的后代
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据图示可以看出,核移植后皮肤细胞核可能跳过了 DNA 复制阶段,直接进入分裂状态,以实现染色体数目减半,获得了类卵细胞,A正确;
B、根据图示可知,形成异常“类卵细胞”的原因可能是同源染色体未排列在赤道板两侧,因而导致不均等分裂,B正确;
C、体外受精前需先将精子置于含 Ca²⁺载体或肝素的获能液中使其获能,而后才能与成熟的卵细胞完成受精,C正确;
D、胚胎移植时选择遗传性状优良的供体以获得具有优良性状的后代,受体的选择只需要是健康的同种雌性个体即可,D错误。
故选D。
二、不定项选择题(每题3分,漏选得1分,错选不得分,共15分)
16. 下列关于生物学研究的叙述,不正确的是( )
A. 利用豆浆、淀粉溶液、蛋白酶和双缩脲试剂可验证酶具有专一性
B. 显微观察洋葱根尖有丝分裂时,可看到后期细胞中染色体移向细胞两极的过程
C. 探究酵母菌的呼吸方式,可根据澄清石灰水变浑浊程度判断酵母菌的呼吸作用类型
D. 分离绿叶中色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同
【答案】AB
【解析】
【详解】A、蛋白酶的本质为蛋白质,能与双缩脲试剂发生紫色反应,所以不能利用豆浆、淀粉溶液、蛋白酶和双缩脲试剂验证酶具有专一性,A错误;
B、在观察洋葱根尖有丝分裂实验中,制作装片时经过解离步骤,细胞已经死亡,因此无法看到后期细胞中染色体移向细胞两极的动态过程,B错误;
C、酵母菌有氧呼吸产生的二氧化碳量多于无氧呼吸产生的二氧化碳量。澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊,根据澄清石灰水变浑浊的程度能够判断酵母菌的呼吸类型,C正确;
D、分离绿叶中色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的色素随层析液在滤纸上扩散得慢,从而使不同色素得以分离,D正确。
故选AB。
17. 《黄帝内经》中提到:“米酒甘甜,入肝经,能补血行气”,其制作流程主要包括蒸米、拌酒曲、发酵三步。下列说法正确的是( )
A. 蒸米可以减少米粒上的杂菌污染,蒸米后凉饭的目的是防止酿酒酵母被高温杀死
B. 酿造米酒的过程中,酵母产生的所有NADH都与氧气结合生成了水
C. 充分发酵后可利用酸性重铬酸钾检测有无酒精产生
D. 传统发酵酿制米酒过程不必在严格的无菌环境下进行
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精;
2、葡萄酒制作过程中,将装配好的发酵瓶进行发酵,当发酵瓶中停止出现气泡,表示发酵完毕。若发酵过程温度高于30℃,则需及时采取降温措施,主要为了防止影响酒的风味。
【详解】A、蒸米的过程能够杀灭米粒表面的杂菌,酿酒酵母在高温下会失去活性,所以蒸米后凉饭是为了避免高温杀死酿酒酵母,A正确;
B、在酿造米酒的过程中,前期酵母菌进行有氧呼吸,产生的NADH与氧气结合生成水;后期进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,此时产生的NADH用于生成酒精,而不是都与氧气结合生成水,B错误;
C、酒精在酸性条件下能与重铬酸钾反应呈现灰绿色,所以充分发酵后可利用酸性重铬酸钾检测有无酒精产生,C正确;
D、传统发酵酿制米酒过程中,由于发酵液的酸性环境以及酒精的产生等会抑制杂菌生长,所以不必在严格的无菌环境下进行,D正确。
故选ACD。
18. 下图1表示某草原生态系统碳循环的过程,图2是该生态系统中鼠摄食后的能量流动示意图。下列叙述错误的是( )
A. 图1中①②③均表示呼吸作用,⑤中碳以CO2的形式传递
B. 流经该生态系统的总能量为丙通过光合作用固定的总能量
C. 鼠在图1中属于乙,b为鼠流入图1中生物甲的能量
D. 若c伴随着③过程散失,则d表示被下一营养级摄入的能量
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析图1:根据图中的双向箭头可知,丙为生产者,乙为消费者,甲为分解者,①②③表示通过细胞呼吸产生CO2,④主要表示光合作用固定CO2。
分析图2:鼠的摄入量=鼠的同化量a+鼠的粪便量b,鼠的同化量=鼠呼吸散失的能量+鼠用于自身生长、发育和繁殖的能量。
【详解】A、①②③都可将有机物分解形成CO2返回大气中,故图1中①②③均表示呼吸作用,⑤是指生产者流向消费者的有机物,其中碳以含碳有机物形式传递,A错误;
B、流经该生态系统的总能量为丙生产者通过光合作用固定的总能量,将太阳能转化为化学能,储存在有机物中,B正确;
C、鼠在图1中属于乙消费者,图2中b是鼠的粪便量,鼠的粪便量不是鼠流入图1中生物甲分解者的能量,C错误;
D、图2中,a是同化量,若c是呼吸作用热能散失量,则d是用于生长发育繁殖的能量,D错误。
故选ACD。
19. 在2023年杭州马拉松比赛中,赛事方为部分选手配备了智能穿戴设备,通过AI健康监测系统实时追踪选手的心率等生理指标,以提升赛事安全保障水平。下列叙述错误的是( )
A. 选手心率升高是交感神经活动占据优势、肾上腺素等激素分泌增加的结果
B. 比赛中选手的抗利尿激素分泌增加,该调节过程中垂体作为分泌部位发挥作用
C. 选手大量出汗后,肾上腺髓质分泌的醛固酮增加,以维持血钠含量的平衡
D. 比赛途中选手血糖浓度下降时,机体仅通过神经调节使胰高血糖素分泌量增加
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、运动时交感神经兴奋占优势,促进肾上腺素分泌,使心率加快、代谢增强,A正确;
B、大量出汗导致细胞外液渗透压升高,下丘脑分泌抗利尿激素,由垂体释放,促进肾小管和集合管重吸收水,B错误;
C、醛固酮由肾上腺皮质分泌(而非髓质),其作用是促进肾小管和集合管保钠排钾,维持血钠平衡;肾上腺髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素,C错误;
D、血糖下降时,机体通过神经调节(交感神经兴奋)和体液调节(血糖浓度直接刺激胰岛A细胞)共同促进胰高血糖素分泌,D错误。
故选BCD。
20. 蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)由受精卵发育而来,但雌蜂中工蜂不具有繁殖能力,雄蜂由蜂王产生的卵细胞直接发育而来,雄蜂可通过特殊的减数分裂产生与其体细胞染色体数目和基因型均相同的精子。已知控制蜜蜂体色和眼色的2对等位基因位于非同源染色体上。现进行下列杂交实验,结果如下表。
组合
父本
母本
表型种类
雌性
雄性
组合一
褐体黑眼
褐体黑眼
1种
4种
组合二
黑体黄眼
褐体黑眼
1种
1种
下列叙述正确的是( )
A. 黑体对褐体为显性,黑眼对黄眼为显性
B. 组合一中雌性个体中只有一种基因型
C. 组合一中雌雄个体相互交配,雌蜂中纯合褐体黑眼占9/64
D. 组合二中雌性与父本回交,后代雌蜂中黑体黄眼占1/4
【答案】CD
【解析】
【详解】A、 组合二中父本黑体黄眼与母本褐体黑眼杂交,F₁雄性全为褐体黑眼,说明褐体(A)对黑体(a)为显性,黑眼(B)对黄眼(b)为显性,A错误;
B、组合一F₁雌性只有一种,可知其父本基因型是AABB,F₁雌性基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb各占1/4,且表型相同,B错误。
C、F₁雌性基因型为AABB、AABb、AaBB、AaBb各占1/4,产生AB的精子占比为1/4+1/8+1/8+1/16=9/16,母本可产生四种卵细胞为AB、Ab、aB、ab(各占1/4),并发育成雄蜂。纯合褐体黑眼(AABB)概率为:9/16×1/4=9/64,C正确;
D、组合二F₁雌性(AaBb)与父本(aabb)回交,F₁作为母本产生的卵细胞为AB、Ab、aB、ab(各25%),父本精子为ab。后代雌蜂中黑体黄眼(aabb)占25%(1/4),D正确。
故选CD。
三、解答题(共5小题,55分)
21. 高温胁迫会对黄瓜的生长发育产生不利影响,科研人员进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)图1中PS Ⅰ和PS Ⅱ是由______两类光合色素和蛋白质组成的复合物,吸收光后被激发释放出电子(e-),最终从______中夺取,电子经传递链最终与______结合。
(2)图1中Rubisco可以催化C5和CO2反应形成C3和______过程。高温胁迫会导致细胞内ATP和[H]过剩,活性氧爆发,氧化破坏膜结构,已知高温胁迫下黄瓜幼苗的光呼吸速率短时间内急剧增加是一种生存防御机制,据此推测光呼吸的意义是______。
(3)科研人员对黄瓜幼苗进行了连续5天的高温胁迫,部分实验结果如图2所示。据图2推测,高温胁迫会对黄瓜幼苗类囊体膜上的______造成损伤,光合电子传递活性______(填“增强”或“减弱”),耗散过剩光能的能力______(填“增强”或“减弱”),NPQ散失的能量______(填“能”或“不能”)转化为植物自身的生物量。
注:Fv/Fm反映PS Ⅱ最大光能转换效率;ΦPS Ⅱ为光下实际光化学效率;qP值反映光合电子传递能力;NPQ值反映植物耗散过剩光能的能力。
【答案】(1) ①. 叶绿素、类胡萝卜素 ②. H2O##水 ③. NADP+##氧化型辅酶Ⅱ
(2) ①. C5与O2反应形成C2 ②. 消耗过剩的ATP和[H];减少活性氧
(3) ①. PS Ⅱ ②. 减弱 ③. 增强 ④. 不能
【解析】
【小问1详解】
PS Ⅰ和PS Ⅱ是由叶绿素和类胡萝卜素两类光合色素和蛋白质组成的复合物,水在光下分解为氧气和H+,同时释放出电子(e-),所以电子最终从H2O中夺取,电子经传递链最终与NADP+结合形成NADPH。
【小问2详解】
由图1可知,Rubisco既可以催化C5和CO2反应形成C3,也可以催化C5与O2反应形成C2。高温胁迫下细胞内ATP和[H]过剩,活性氧爆发,氧化破坏膜结构,而光呼吸速率短时间内急剧增加是生存防御机制,推测其意义是消耗过剩的ATP和[H],减少活性氧的产生,保护膜结构。
【小问3详解】
据图2,高温处理组的Fv/Fm、ΦPS Ⅱ、qP值均低于对照组,NPQ值高于对照组,Fv/Fm反映PS Ⅱ最大光能转换效率,ΦPS Ⅱ为光下实际光化学效率,qP值反映光合电子传递能力,所以高温胁迫会对黄瓜幼苗类囊体膜上的PS Ⅱ造成损伤,光合电子传递活性减弱,NPQ值反映植物耗散过剩光能的能力,高温处理组NPQ值高,说明耗散过剩光能的能力增强,NPQ散失的能量以热能等形式散失,不能转化为植物自身的生物量。
22. 甲基苯丙胺(METH,俗称冰毒)等毒品的成瘾受生理、心理和社会多种因素影响。
(1)正常情况下,多巴胺能神经元在胞体合成多巴胺,并储存在轴突末梢的________中,当神经冲动到达时引发多巴胺释放到突触间隙,与大脑伏隔核区神经元上的________结合,使突触后神经元产生兴奋,进一步传导使人产生愉悦感。多巴胺发挥作用后与突触前膜上的多巴胺转运蛋白结合后被回收。METH能与多巴胺转运蛋白结合,使多巴胺在突触间隙中停留时间________,不断刺激突触后膜产生兴奋,增加愉悦感进而成瘾。
(2)神经冲动在突触处只能由突触前膜向突触后膜传递的原因是________。为研究社会等级对METH成瘾的影响,科研人员将两只体型相近的小鼠配对饲养3周后,置于狭窄的管道中,通过小鼠的行为确定其等级(如图1)。然后对小鼠进行METH自身给药实验,测试小鼠的成瘾行为(如图2),结果表明高等级小鼠不容易成瘾,低等级小鼠易成瘾。低等级小鼠易成瘾的依据是________。
(3)研究发现,两种小鼠中与多巴胺合成、包装和回收相关蛋白质的表达量无显著差异,而低等级小鼠中多巴胺转运蛋白的磷酸化水平显著高于高等级小鼠。据此分析低等级小鼠容易成瘾的机制是____。
(4)通过行为训练使两类小鼠的社会等级互换后,观察到多巴胺转运蛋白的磷酸化水平和成瘾行为也发生了互换。下列对上述研究带来的启示,合理的是____
a.社会等级变化会伴随着相关分子信号传导的变化
b.通过降低多巴胺转运蛋白的磷酸化水平,就可以预防和治疗成瘾
c.获胜的经历和社会支持能提升成就感,对药物成瘾行为有抑制作用
【答案】(1) ①. 突触小泡 ②. 多巴胺受体 ③. 延长
(2) ①. 神经递质储存在突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜 ②. 低等级小鼠的METH摄取量相对值更高且随时间增长更明显
(3)低等级小鼠多巴胺转运蛋白磷酸化水平高,多巴胺回收减少,突触间隙多巴胺持续作用,更易成瘾
(4)ac
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间的传递:兴奋在神经元之间的传递是通过突触完成的,突触包括突触前膜、突触后膜和突触间隙。突触前膜内的突触小泡含有神经递质,神经递质以胞吐的形式分泌到突触间隙,作用于突触后膜上的受体,引起突触后膜所在神经元兴奋或抑制。由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜上的受体,因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。
【小问1详解】
多巴胺属于神经递质,神经递质会储存在突触小体的突触小泡中。当神经冲动引发突触小泡与突触前膜融合时,多巴胺会被释放到突触间隙。与大脑伏隔核区神经元上的多巴胺受体结合,使突触后神经元产生兴奋,进一步传导使人产生愉悦感。正常情况下多巴胺发挥作用后,会被突触前膜上的多巴胺转运蛋白回收;而METH会与该转运蛋白结合,使多巴胺在突触间隙中停留时间延长,持续刺激突触后膜,进而引发成瘾相关的生理反应。
【小问2详解】
神经冲动在突触处只能由突触前膜向突触后膜传递的原因是神经递质储存在突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,结果兴奋只能单向传递。从图2的实验结果可以看出:低等级小鼠的METH摄取量相对值更高,且随时间增长的幅度更大,这一行为表现说明低等级小鼠更容易主动获取药物,也就更容易成瘾;而高等级小鼠的METH摄取量相对值更低且增长平缓,不容易成瘾。
【小问3详解】
两种小鼠的多巴胺合成、包装和释放相关蛋白的表达量无显著差异,但低等级小鼠的多巴胺转运蛋白磷酸化水平更高。 由此推测:多巴胺转运蛋白磷酸化水平升高会抑制其对多巴胺的回收功能,使突触间隙中多巴胺停留时间延长,持续刺激突触后膜,最终导致低等级小鼠更容易成瘾。
【小问4详解】
a、因为社会等级差异会影响多巴胺转运蛋白的磷酸化水平,而磷酸化属于分子信号传导的环节,a正确;
b、成瘾的机制十分复杂,仅调节多巴胺转运蛋白的磷酸化水平不能完全解决成瘾问题,b错误;
c、获胜的经历和社会支持这类积极的社会体验可以调节相关神经通路,从而减少成瘾行为,c正确。
故选ac。
23. 果园杂草消耗肥力,易生虫害,给种植户带来很多烦恼。为此,推出立体农业模式,通过林下养鸡防治果园杂草虫害,实现资源循环利用;通过鸡粪还田,提升土壤肥力促进果树根系生长,提升亩均产出。回答下列问题:
(1)所谓立体农业,就是充分利用群落的________,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。立体农业需要找出合理搭配模式,如板栗—茶树搭配,板栗为深根性树种,茶树较浅根系,两种根系深浅搭配的意义是________。茶叶中含有茶多酚,茶多酚具有“自由基杀手”的称号,能起到抗氧化、降血脂等作用,这体现了生物多样性的________价值。
(2)林下养鸡的“立体农业”主要遵循了生态工程的________原理。
(3)为确定出枇杷林下养鸡的最佳密度,试验按照场地情况面积大小,按土鸡每公顷(hm2)饲养密度750、1500和3000只随机分为试验组1、试验组2和试验组3,另设对照组,对照组进行不养鸡处理。结果如下表所示(以下数据为各组平均值)。
组别名称
单果重/g
可食部分占比/%
可溶性糖含量/%
试验组1
18.15
74.6
9.25
试验组2
18.71
75.2
9.39
试验组3
17.74
72.4
10.25
对照组
19.10
66.2
9.89
①据表建议饲养密度为1500只/公顷,得出该建议的理由是________。
②有同学认为仅上述数据,还是比较局限,建议增设测定________ (答1点)。
(4)科研人员对果林各营养级能量进行相关测定,结果如表所示。
营养级
自身呼吸消耗的能量
甲
未被利用的能量
流入下一营养级的能量
有机物输入的能量
第一营养级
605
128
1466
434
﹣
第二营养级
126
44
282
A
96
第三营养级
32
13
B
9
34
①果林中第一营养级和第二营养级数量金字塔呈________。
②表中A的值为________,第二、三营养级之间能量传递效率为________(保留一位有效数字)。
【答案】(1) ①. 空间结构和季节性 ②. 合理地利用不同层次土壤中的水分和无机盐,减少竞争 ③. 直接
(2)循环 (3) ①. 该养殖密度下果树的单果重和可食用比例均较高 ②. 不同养殖密度对鸡肉品质的影响;不同养殖密度对土壤肥力的影响;不同养殖密度对果实数量的影响等
(4) ①. 倒金字塔 ②. 78 ③. 14.7%
【解析】
【分析】1、立体农业指利用生物的种间关系,在空间、时间、层次上进行合理组合,多层次、多物种的进行农业种植、养殖的综合生产模式。
2、有害生物的防治方法主要为物理(机械)防治、化学防治、生物防治。
3、生态系统的能量主要分为4部分:一部分通过呼吸作用以热能形式散失。一部分流向分解者,一部分流向下一营养级,还有一部分未被利用。
4、能量传递效率为相邻两个营养级同化量的比值×100%。
【小问1详解】
立体农业主要是提高资源利用率,主要表现为空间资源和土地利用,所以要充分利用群落的空间结构和群落的季节性。两种不同层次的根系可以充分利用土壤中的无机盐,还能减少种间竞争。生物多样性具有直接价值,间接价值和潜在价值,其中药用、食用、科研、观赏、旅游等属于直接价值。茶多酚具有“自由基杀手”的称号,能起到抗氧化、降血脂等作用属于直接价值。
【小问2详解】
林下养鸡,鸡粪还田,属于生态工程中的循环原理(物质和能量能够得到充分的循环利用)。
【小问3详解】
养鸡的目的是为提高果园产量,所以应选择单果质量较高,且可食用占比较高的养殖密度,故建议饲养密度为1500只/公顷为枇杷林下养鸡的最佳密度。有同学认为仅上述数据,还是比较局限,除此之外因为林下养鸡主要以杂草和害虫为食,且鸡粪还田,还可以检测不同养殖密度下鸡肉的品质和土壤肥力,不同养殖密度对果实数量的影响,来确定枇杷林下养鸡的最佳密度。
【小问4详解】
果树的数量较少,以果树为食的初级消费者的数量多于果树,所以数量金字塔为倒金字塔。分析表可知甲为流向分解者的能量,流向第二营养级的能量(第二营养级的同化量)包括有机物输入的能量和第一营养级流向第二营养级的能量,即96+434=530,A为第二营养级流入第三营养级的能量,所以A=530-126-44-282=78。第二营养级到第三营养级的能量传递效率为78÷530×100%=14.7%。
24. 生长素的合成是植物正常生长发育的关键,其合成途径受两对等位基因(A/a、B/b)调控,两基因独立遗传且遵循自由组合定律。野生型植株能合成足量生长素,表现为正常株高;生长素合成缺陷突变体因合成不足或无法合成,表现为半矮化或矮化。研究发现,A基因控制生长素合成的前体物质生成,B基因的表达产物会抑制A基因下游的合成步骤,只有A基因表达且B基因不表达时,植株才能合成足量生长素;A基因不表达时,植株无法合成生长素。纯合正常株(AAbb)与纯合矮化株(aaBB)杂交,F1均为半矮化株,F1自交得到F2。回答下列问题:
(1)基因型为aa的矮化株表现矮化的直接原因是________。在植物体内,生长素在细胞水平上起的作用是________(答1点即可)。
(2)上述杂交实验中,F2的表型及比例为________。F2中半矮化株的基因型共有________种,其中杂合子所占比例为________。
(3)若B基因具有甲基化结合位点,其表达程度不同,对A基因下游的合成步骤抑制效果不同,将AABB和基因型为aabb的植株杂交,子代表现为从半矮化到正常株的一系列过渡高度,上述B基因的甲基化________(填“属于”或“不属于”)基因突变,原因是________。
【答案】(1) ①. 无法合成生长素 ②. 促进细胞伸长生长(或诱导细胞分化)
(2) ①. 正常株高:半矮化:矮化=3:9:4 ②. 4 ③. 8/9
(3) ①. 不属于 ②. B基因的碱基序列没变
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
A基因控制生长素合成的前体物质生成,而A基因不表达时,植株无法合成生长素。所以,aa植株矮化的直接原因是A基因无法表达,导致无法合成生长素的前体物质。在植物体内,生长素在植物体内的作用包括促进细胞伸长、促进细胞分裂、诱导细胞分化等。
【小问2详解】
野生型植株能合成足量生长素,表现为正常株高;生长素合成缺陷突变体因合成不足或无法合成,表现为半矮化或矮化。研究发现,A基因控制生长素合成的前体物质生成,B基因的表达产物会抑制A基因下游的合成步骤,只有A基因表达且B基因不表达时,植株才能合成足量生长素;A基因不表达时,植株无法合成生长素。纯合正常株(AAbb)与纯合矮化株(aaBB)杂交,F1均为半矮化株AaBb,F1自交得到F2,A_B_(半矮化):aaB_(矮化):A_bb(正常株):aabb(矮化)=9:3:3:1,即正常株高∶半矮化∶矮化=3∶9∶4。F2 中半矮化株(A_B_)的基因型共有2×2=4,其中杂合子(AaBb、AABb、AaBB)所占比例为4/9+2/9+2/9=8/9。
【小问3详解】
DNA 甲基化是一种表观遗传修饰,它改变了基因的表达水平,但并未改变基因的碱基序列。而基因突变的定义是 DNA 分子中碱基对的增添、缺失或替换,导致基因结构的改变。因此,B 基因的甲基化修饰不属于基因突变。
25. 科学家将绿色荧光蛋白发光基团正下方的第66位的酪氨酸(UAC)替换为组氨酸(CAC),从而获得了一种新的绿色荧光蛋白的衍生物——蓝色荧光蛋白。图1表示通过PCR技术获得蓝色荧光蛋白基因的过程。回答下列问题:
(1)PCR技术中限制酶主要是从________中分离纯化出来的,引物的作用是________。PCR1和PCR2过程应置于________(填“相同”或“不同”)的PCR体系中扩增DNA。
(2)PCR3过程中应先用TaqDNA聚合酶催化形成完整的DNA分子,再以该DNA为模板,并加入________两种引物大量扩增突变基因。
(3)若图2为构建的含有蓝色荧光蛋白基因(EBFP)的重组质粒,其中KanR为卡那霉素抗性基因,ori为复制起点,poly(A)为终止子序列,Sau3AⅠ、XmaⅠ、StuⅠ、KasⅠ所指位置分别是4种限制酶的切割位点,还缺少的必需结构是________,其位于基因的________,是________的部位,将其插入载体P时,需在其两端引入不同的限制酶,分别是________。
(4)启动子通常具有物种特异性,为使放线菌产生该蓝色荧光蛋白,需在质粒中插入蓝色荧光蛋白基因,其启动子应选择________启动子(选填“蓝色荧光蛋白基因”或“放线菌”)。
【答案】(1) ①. 原核生物 ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ③. 不同
(2)引物1和引物4 (3) ①. 启动子 ②. 上游 ③. RNA聚合酶识别和结合 ④. Sau3AⅠ、XmaⅠ
(4)放线菌
【解析】
【分析】基因工程的操作步骤:获取目的基因(基因文库、PCR、人工合成);构建基因表达载体(含标记基因、启动子、终止子、目的基因、复制原点等);把目的基因导入受体细胞(显微注射法、农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、钙离子处理法);目的基因的检测和鉴定(分子水平和个体水平检测,前者包括DNA分子杂交、分子杂交和抗原抗体杂交;后者如抗虫抗病接种实验)。
【小问1详解】
限制酶主要从原核生物(如细菌)中分离纯化而来,是原核生物防御外源DNA的工具。PCR技术中,引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。PCR1和PCR2扩增的是不同片段,需要不同的引物,引物2和引物3存在配对的情况,且二者合成产物有互补序列,所以应置于不同的PCR体系中扩增DNA。
【小问2详解】
从图1可知,最终要扩增的是包含突变位点的完整基因,两端应由最外侧的引物界定,即引物1和引物4。因为引物1结合在左端5'端,引物4结合在右端5'端,它们可以扩增出包含整个突变区域的完整片段。
【小问3详解】
基因表达载体必须有目的基因、标记基因、启动子、终止子,启动子位于基因的上游,是RNA聚合酶识别和结合的部位,故应插入基因的上游,两端分别引入Sau3AⅠ、XmaⅠ的识别序列,因为Sau3AⅠ、XmaⅠ的位点位于基因上游。
【小问4详解】
启动子通常具有物种特异性,为使放线菌产生该蓝色荧光蛋白,应选择放线菌的启动子,这样才能保证基因在放线菌中正常表达。
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