精品解析:辽宁沈阳市东北育才学校2025-2026学年高三下学期考前预测生物试卷
2026-05-25
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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) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 沈阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.64 MB |
| 发布时间 | 2026-05-25 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58036462.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:
2025—2026学年度下学期东北育才学校
高三年级生物科第九次模拟考试试题
答题时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(共15小题,每题只有一个正确选项,每题2分)
1. 在中学生物学实验中,常利用相关物质可溶于酒精的原理来实现相应实验目的。下列实验中没有利用该原理的是( )
A. 调查土壤中小动物类群的丰富度 B. 绿叶中色素的提取和分离
C. 检测生物组织中的脂肪 D. DNA的粗提取与鉴定
【答案】A
【解析】
【详解】A、调查土壤中小动物类群的丰富度实验中,70%酒精的作用是杀死、固定小动物并实现防腐保存,未利用物质溶于酒精的原理,A符合题意;
B、绿叶中的光合色素为有机物,可溶于无水乙醇等有机溶剂,该实验利用该原理完成色素提取操作,B不符合题意;
C、检测生物组织中的脂肪时,苏丹Ⅲ染液可溶于50%酒精,利用该原理洗去切片表面多余的浮色,C不符合题意;
D、DNA的粗提取与鉴定实验中,蛋白质等杂质可溶于95%冷酒精,而DNA难溶于酒精,利用该原理析出DNA、去除可溶性杂质,D不符合题意。
2. β-半乳糖苷酶是大肠杆菌利用乳糖的关键酶。现有β-半乳糖苷酶活性降低突变体m1和活性增强突变体m2。下列叙述正确的是( )
A. 乳糖环境诱导m1和m2的产生
B. 大肠杆菌的进化方向是由m2决定的
C. 在乳糖环境中,突变体m2是有利的
D. 产生m1和m2说明进化中基因频率的改变是不定向的
【答案】C
【解析】
【详解】A、基因突变具有随机性和不定向性,乳糖环境仅起到选择作用,不能定向诱导突变体产生,A错误;
B、生物进化的方向由自然选择决定,突变仅能为进化提供原材料,不能决定进化方向,B错误;
C、变异的有利性取决于是否适应生存环境,乳糖环境中,m2的β-半乳糖苷酶活性增强,更利于大肠杆菌利用乳糖存活,属于有利变异,C正确;
D、进化的实质是种群基因频率的定向改变,基因突变是不定向的,但自然选择会使种群基因频率发生定向改变,D错误。
3. “中国减盐周”确定在9月15日所在的第三周,“915”谐音“就要五”,倡导每人每天食盐摄入量不超过5克。下列叙述错误的是( )
A. 细胞外液渗透压主要来源于Na⁺和Cl⁻
B. Na⁺过高会引起神经细胞的兴奋性降低
C. 高盐饮食会促进抗利尿激素的释放
D. 长期高盐饮食会使肾脏负担加重
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-,A正确;
B、神经细胞的动作电位由Na+内流产生,当细胞外Na+浓度过高时,细胞膜内外Na+浓度差增大,Na+内流驱动力更强,神经细胞更易产生动作电位,兴奋性升高而非降低,B错误;
C、高盐饮食会升高细胞外液渗透压,刺激下丘脑渗透压感受器,促进垂体释放抗利尿激素,C正确;
D、长期高盐饮食,多余的钠盐需要通过肾脏代谢排出,会加重肾脏的工作负担,D正确。
4. 层片是群落结构的一种基本单位,指由相似生态要求的物种组成的机能群落。落叶阔叶林主要由落叶阔叶乔木层片、落叶灌木层片和多年生草本植物层片三类基本的层片构成。群落不同层片中生物生命活动的季节性变化又形成了群落的时间结构。下列说法错误的是( )
A. 群落的不同层片反映了垂直方向的空间生态位分化
B. 群落不同层片的形成是长期自然选择的结果
C. 群落时间结构的形成属于群落的演替
D. 阳光、温度等因子的周期性变化决定群落的时间结构
【答案】C
【解析】
【详解】A、群落的不同层片(乔木层片、灌木层片、草本层片)在垂直方向上占据不同空间,反映了垂直方向的空间生态位分化,A正确;
B、群落不同层片的形成是长期自然选择的结果,不同物种适应不同的光照、水分、养分等条件,从而形成分层结构,B正确;
C、群落演替的本质是随着时间推移,一个群落被另一个群落替代的过程,群落的物种组成、优势种会发生根本性变化,而群落时间结构是不同层片生物生命活动的季节性变化,群落本身并未发生替代,不属于演替,C错误;
D、阳光、温度等环境因子的周期性变化,会影响生物的生长、繁殖等生命活动,从而决定群落的时间结构,D正确。
5. 辛肽素是一类具有广谱抗菌活性的抗菌肽。在医药工业上,常通过发酵工程生产辛肽素。下列叙述错误的是( )
A. 发酵之前需要对菌种进行扩大培养
B. 接种后要对发酵设备进行严格灭菌
C. 需要通过反复试验确定培养基的配方
D. 采用适当方法提取分离和纯化产物
【答案】B
【解析】
【详解】A、发酵前对菌种进行扩大培养,可获得足量的优质菌种,缩短发酵周期、提高发酵效率,A正确;
B、发酵设备的严格灭菌需要在接种前完成,若接种后再灭菌会杀死接种的目的菌种,导致发酵失败,B错误;
C、培养基配方会直接影响菌种的生长繁殖和目的产物的产量,因此需要通过反复试验确定最适培养基配方,C正确;
D、发酵后得到的是含有多种杂质的混合物,需要采用适当方法提取、分离和纯化才能得到合格的辛肽素产品,D正确。
6. 含酶牙膏能有效分解口腔内的细菌,使用时建议使用温水,牙膏在口腔中停留1~2分钟再漱口。下列叙述正确的是( )
A. 该牙膏中的酶可分解口腔中所有类型的残留物
B. 刷牙时牙膏在口腔中停留1~2分钟有利于酶发挥作用
C. 使用温水刷牙可提高酶的活性,因此水温越高越好
D. 牙膏中的酶能提供活化能,从而降低反应所需的能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、酶具有专一性,一种酶只能催化一种或一类化学反应,无法分解口腔中所有类型的残留物,A错误;
B、酶与底物结合发挥催化作用需要一定的反应时间,牙膏在口腔中停留1~2分钟有利于酶充分接触底物、发挥作用,B正确;
C、酶的作用条件较温和,存在最适温度,水温过高会破坏酶的空间结构使其变性失活,并非水温越高越好,C错误;
D、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,酶本身不能为化学反应提供活化能,D错误。
7. 短链DNA的化学合成的原理是直接将游离的脱氧核苷酸(N)与固体介质硅基(Si)结合形成Si-N1,根据目标序列依次添加其他游离核苷酸,形成Si-N1-N2-N3……(如图)。有关该方法合成特点正确的是( )
A. 不需要DNA聚合酶,从合成链的3′端进行延伸
B. 在DNA聚合酶的作用下从合成链的5′端进行延伸
C. 利用该方法合成DNA与PCR的原理不同
D. 利用该方法合成DNA时需要加入引物
【答案】C
【解析】
【详解】AB、该方法是化学合成,不需要DNA聚合酶催化,但从图中可知:第一个脱氧核苷酸的3'端连接在硅基上,新核苷酸依次添加到合成链的5'端,延伸方向是向5'端延伸,AB错误;
C、PCR合成DNA的原理是DNA半保留复制,依赖DNA聚合酶进行酶促合成,与该化学合成DNA的原理不同,C正确;
D、该方法直接将第一个脱氧核苷酸结合在硅基上即可起始合成,不需要额外加入引物,D错误。
8. 槟榔为我国四大南药之一,种植槟榔在脱贫攻坚以及乡村振兴过程中发挥着重要作用。槟榔花后幼果过度脱落是导致其产量大幅度下降的主要因素。研究人员在槟榔雌花开放后7天用乙烯利(ETH)处理幼果,模拟槟榔幼果脱落过程,并测量幼果基部组织相关物质含量,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 乙烯利通过阻碍糖的合成及促进ABA的合成,以促进幼果脱落
B. 与脱落幼果相比,正常发育的幼果中,乙烯和脱落酸的含量较低
C. 幼果脱落受多种植物激素的调节,其中IAA和ABA的作用相抗衡
D. 盛花期供应充足水肥或喷施适量的α-萘乙酸,均可提高槟榔产量
【答案】A
【解析】
【详解】A、图中仅显示总糖含量下降,未提供“糖合成受阻”的直接证据;更合理的解释是糖被代谢或转运导致含量降低。因此,“阻碍糖的合成”属无依据推断,A错误;
B、正常发育幼果(对照组)中ABA和乙烯含量较低,IAA较高,符合抑制脱落的生理状态,B正确;
C、IAA抑制脱落,ABA促进脱落,二者在脱落过程中呈拮抗关系,符合植物激素协同调控规律,C正确;
D、充足水肥保障营养供给,α-萘乙酸(NAA)为生长素类似物,可模拟IAA作用防止脱落,均有助于提高产量,D正确。
9. 研究人员用花椰菜(BB,2n=18)根与黑芥(CC,2n=16)叶片分别制备原生质体,经PEG诱导融合形成杂种细胞,进一步培养获得再生植株,其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B. 再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C. 花椰菜和黑芥的原生质体能融合,证明两种植物间不存在生殖隔离
D. 植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对,无法产生可育配子
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞在一定条件下融合成为杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的方法。其原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性,去除细胞壁后诱导原生质体融合的方法有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导,其典型优势是克服远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞,有可能是两个花椰菜原生质体融合或两个黑芥原生质体融合等,A 错误;
B、全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,杂种细胞经过培养形成再生植株 N,这证明了杂种细胞仍具有全能性,B正确;
C、花椰菜和黑芥是不同物种,它们之间存在生殖隔离。原生质体能融合并不能证明不存在生殖隔离,因为生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,C错误;
D、植株 N 是花椰菜(BB,2n=18)和黑芥(CC,2n=16),二者原生质体经 PEG 诱导融合形成杂种细胞后,染色体组成是 BBCC,存在同源染色体,在减数分裂时能正常联会配对,能产生可育配子,D错误。
故选B。
10. DRP1蛋白可促进线粒体分裂,心肌细胞中线粒体过度分裂会导致其功能障碍,进而引起心肌细胞凋亡。研究发现,DDX17蛋白可抑制DRPl基因转录。下列叙述错误的是( )
A. 心肌细胞凋亡是基因选择性表达的结果
B. 可通过抑制DRPl基因的表达减少心肌细胞凋亡
C. 心肌细胞ATP合成量持续不足可诱发心力衰竭
D. 特异性敲除DDX17基因可抑制心力衰竭的发展
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡过程,本质是基因的选择性表达,A正确;
B、DRP1蛋白会促进线粒体过度分裂进而引发心肌细胞凋亡,抑制DRP1基因的表达可减少DRP1蛋白合成,减少线粒体过度分裂,从而减少心肌细胞凋亡,B正确;
C、线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞合成ATP的主要结构,心肌细胞收缩需要消耗大量ATP,若ATP合成量持续不足会导致心肌功能障碍,诱发心力衰竭,C正确;
D、DDX17蛋白可抑制DRP1基因转录,特异性敲除DDX17基因后,DRP1基因的表达不受抑制,DRP1蛋白含量升高,会促进线粒体过度分裂,加剧心肌细胞凋亡,会促进心力衰竭的发展,D错误。
11. 生态位宽度是指某一物种在其生存的生态环境中所能利用的各种资源总和,通常用生态位宽度指数表示,即该指数越大,物种利用的资源种类越多。下图为不同干扰强度下某地三种传粉昆虫优势类群的生态位宽度指数。下列相关叙述错误的是( )
A. 传粉昆虫有利于植物繁殖和加快生态系统的物质循环
B. 不同传粉昆虫种间竞争的强度取决于生态位的重叠程度
C. 与其他昆虫相比,C昆虫在重度干扰下可能处于优势地位
D. 相比轻度干扰,中度干扰下三种昆虫的种内竞争会加剧
【答案】D
【解析】
【分析】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,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
【详解】A、传粉昆虫属于消费者,有利于植物繁殖和加快生态系统的物质循环,A正确;
B、不同传粉昆虫种间竞争的激烈程度取决于空间、食物的重叠范围,重叠范围越大,竞争越激烈,B正确;
C、各种干扰强度下C昆虫的生态位宽度都较大,其对环境的适应能力较强,对资源的利用状况较好,可能处于优势地位,C正确;
D、与轻度干扰相比,中度干扰下三种昆虫的生态位宽度指数均更大,各物种利用的资源种类越多,种内竞争一般较小,D错误。
故选D。
12. 研究者将早期胚胎不同位置的两种细胞a和b置于相同培养液中进行独立培养或混合培养,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 培养液中通常应加入动物血清 B. 细胞a和b来自滋养层细胞
C. 独立培养后细胞a和b出现稳定性差异 D. 细胞的“命运”可被环境信号改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞培养时,培养液中通常应加入动物血清以提供必要的生长因子和营养物质,A正确;
B、细胞a和b是早期胚胎中具有分化潜能的细胞,根据其分化方向(肌细胞、神经细胞),它们应来自内细胞团(内细胞团将来发育成胎儿的各种组织),而非滋养层细胞(滋养层将来发育成胎膜和胎盘),B错误;
C、在独立培养条件下,细胞a发育为肌肉细胞,细胞b发育为神经细胞,二者出现了形态、功能上的稳定性差异,C正确;
D、混合培养时,细胞a的分化方向发生改变(可发育为神经细胞),说明细胞的 “命运” 可被环境信号改变,D正确。
13. 柳穿鱼的花瓣分布有两侧对称和辐射对称两种类型,与L基因有关。研究人员以纯合的两侧对称与某纯合的辐射对称突变型为亲本进行杂交得到F1,F1均表现为两侧对称,F1自交得到F2,F2未到花期,其表型及比例尚未统计。下图为两侧对称的柳穿鱼L基因非模板链的碱基序列(省略处碱基不编码起始密码子和终止密码子),该突变型和两侧对称型在基因上仅存在一个碱基的差异,即在2228位碱基G取代了A。下列叙述错误的是( )
A. 两侧对称花为显性性状,辐射对称花为隐性性状
B. 辐射对称突变型的产生,是碱基替换导致肽链延长的结果
C. 辐射对称突变型的产生,可能是L基因的表达情况不同
D. 等到花期统计F2的表型及比例,两种花型之比可能不为3∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A、纯合亲本(两侧对称×辐射对称)杂交,F1全部表现为两侧对称,说明两侧对称花为显性性状,辐射对称花为隐性性状,A正确;
B、L基因非模板链的碱基序列和mRNA上的碱基序列几乎相同(基因非模板链的序列和mRNA序列仅T替换为U),起始密码子AUG(对应931-933位碱基ATG),终止密码子UAG、UGA、UAA对应非模板链序列为TAG、TGA、TAA,可在L基因非模板链的碱基序列找到编码起始密码子和终止密码子的序列,辐射对称突变型在2228位碱基G取代了A,且碱基的替换不会导致终止密码子延迟出现,故不会导致肽链的延长,B错误;
C、碱基替换导致基因序列改变,可能使L基因表达的蛋白质结构异常,或表达量改变(即表达情况不同),最终导致性状改变,C正确;
D、若隐性纯合个体存在致死现象,或该性状受表观遗传等因素影响,F2的性状分离比不会符合3 : 1,D正确。
14. 司普奇拜是我国首个自主研发的用于治疗季节性过敏性鼻炎的单抗药物,其作用机制如下图。下列叙述错误的是( )
A. 抗原呈递细胞能够摄取、加工和呈递过敏原
B. 与辅助性T细胞的结合是B细胞活化的一个信号
C. 过敏原初次进入机体与肥大细胞表面抗体结合引发过敏反应
D. 该单抗药物阻断细胞因子与受体结合,从而减少抗体IgE产生
【答案】C
【解析】
【详解】A、过敏原属于抗原,抗原呈递细胞的功能就是摄取、加工抗原,并将抗原信息呈递,A正确;
B、B细胞活化需要两个信号,辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合,是激活B细胞的第二个信号,B正确;
C、过敏反应是机体再次接触相同过敏原时才会引发的异常免疫反应;过敏原初次进入机体,仅会刺激机体产生抗体,抗体结合在肥大细胞表面,不会引发过敏反应,C错误;
D、由题图可知,该单抗除了抑制细胞因子与B细胞表面受体结合,还抑制细胞因子与辅助性T细胞表面受体结合,抑制B细胞活化分化为浆细胞,从而减少抗体IgE的产生,D正确。
15. 为了调查经过多年海洋牧场建设的某海域生态系统结构和功能是否改善,研究者对该海域生态系统的能量流动情况进行了分析,得到的部分结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 第Ⅳ营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量是6.248t·km-2·a-1
B. 第Ⅱ营养级生物体内的能量可通过碎屑被循环利用
C. 第Ⅱ到第Ⅲ营养级的能量传递效率比第Ⅲ到第Ⅳ营养级的高
D. 该海域生态系统中营养级数量取决于物种丰富度大小
【答案】A
【解析】
【详解】A、用于自身生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗,第Ⅳ营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量是14.49 - 8.242 = 6.248t·km-2·a-1,A正确;
B、生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的,不能循环利用。第Ⅱ营养级流向碎屑的能量会被分解者利用,最终以热能形式散失,无法被循环利用,B错误;
C、能量传递效率= 两个营养级之间同化量的比值,第Ⅱ到第Ⅲ营养级的能量传递效率142.4÷(835.7+671.2)×100%=9.45%,第Ⅲ到第Ⅳ营养级的能量传递效率14.49÷142.4×100%=10.18%,计算可知:第Ⅱ到第Ⅲ的传递效率低于第Ⅲ到第Ⅳ营养级,C错误;
D、生态系统的营养级数量取决于能量流动的逐级递减,而不是物种丰富度。能量在沿食物链传递时,每一级都会大量损耗,通常食物链不超过4-5个营养级,和物种多少没有直接关系,D错误。
二、不定项选择题(共5小题,每题有一个或多个选项正确,全部选对得3分,少选得1分,多选或错选得0分)
16. 研究人员将r28M基因导入山羊成纤维细胞,构建了可生产黑色素瘤抗体的乳腺生物反应器。该过程中需要涉及的操作有( )
A. 利用显微操作技术去除山羊成纤维细胞的细胞核
B. 诱导山羊B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合获得杂交瘤细胞
C. 将r28M基因与乳腺细胞中特异性表达基因的启动子一起构建基因表达载体
D. 重构胚体外培养一段时间后植入同期发情的受体母羊
【答案】CD
【解析】
【详解】A、体细胞核移植操作中,需要利用显微操作技术去除的是卵母细胞的细胞核,山羊成纤维细胞是提供细胞核的供体细胞,无需去除其细胞核,A错误;
B、诱导山羊B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合获得杂交瘤细胞是单克隆抗体的制备流程,乳腺生物反应器是让转基因山羊的乳腺细胞表达抗体,不需要该操作,B错误;
C、为保证目的基因r28M仅在乳腺细胞中特异性表达,构建基因表达载体时,需要将r28M基因与乳腺细胞特异性表达基因的启动子等调控组件重组,C正确;
D、将转入r28M基因的成纤维细胞的细胞核植入去核卵母细胞获得重构胚后,需将重构胚体外培养至桑葚胚或囊胚阶段,再植入同期发情的受体母羊子宫内完成后续发育,D正确。
17. 兴奋在有髓鞘神经纤维上呈跳跃式传导,如下图所示。髓鞘不导电或不允许带电离子通过,髓鞘暂时中断处轴突膜才能与细胞外液接触。若免疫细胞错误攻击并损伤自身髓鞘细胞,致神经纤维裸露,则会引发多发性硬化症(表现为肢体无力、僵硬)。下列叙述正确的是( )
A. 多发性硬化症是一种由免疫防御功能过强所引发的自身免疫病
B. 免疫细胞攻击髓鞘细胞后可能会引起兴奋传导的速度变慢
C. 兴奋在有髓鞘神经纤维上传导时较无髓鞘神经纤维耗能更少
D. 长期缺乏锻炼导致肌肉萎缩与多发性硬化症的致病机理相同
【答案】BC
【解析】
【详解】A、免疫防御功能针对外来病原体,该功能过强会引发过敏反应;自身免疫病是免疫自稳功能过强,错误攻击自身正常结构引发的,多发性硬化症属于自身免疫病,不是免疫防御功能过强导致,A错误;
B、有髓鞘神经纤维的兴奋为跳跃式传导,传导速度快,髓鞘被免疫细胞损伤后,兴奋无法进行跳跃式传导,传导速度会变慢,B正确;
C、兴奋在有髓鞘神经纤维上传导时,仅髓鞘中断处发生离子跨膜运输,钠钾泵消耗的能量更少;无髓鞘神经纤维需要沿整个神经纤维膜连续发生离子跨膜流动,耗能更多,因此有髓鞘神经纤维兴奋传导耗能更少,C正确;
D、长期缺乏锻炼导致的肌肉萎缩是肌肉细胞功能减退的用进废退现象,多发性硬化症是自身免疫病,二者致病机理完全不同,D错误。
18. 土壤中凋落物能够为真菌提供营养物质。为探究土壤真菌丰富度和植物丰富度对生态系统多功能性的调节作用,研究人员在温室中构建多个实验植物群落,开展了一系列研究,部分结果如下。下列叙述正确的是( )
A. 在植物多样性高的群落中,杀菌剂对生态系统多功能性的负面影响更显著
B. 土壤中凋落物分解速率可以指示生态系统的物质循环功能
C. 植物丰富度增加能缓解真菌丰富度下降造成的生态系统多功能性下降
D. 真菌丰富度下降可能导致植物对有限土壤资源的竞争加剧
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、一定范围内,同一植物丰富度下,处理组(杀菌剂处理)多功能性低于对照组,且植物丰富度越高,两组多功能性的差值越小,说明植物多样性越高,杀菌剂对多功能性的负面影响越弱,A错误;
B、凋落物分解依靠分解者(真菌等)完成,该过程将有机物中的矿质元素释放回无机环境,是生态系统物质循环的核心环节,因此凋落物分解速率可以指示生态系统的物质循环功能,B正确;
C、处理组(真菌丰富度下降)的生态系统多功能性整体低于对照组,且从图中可知,随着植物丰富度升高,处理组的生态系统多功能性逐渐接近对照组,说明植物丰富度增加能缓解真菌丰富度下降造成的生态系统多功能性下降,C正确;
D、真菌分解土壤凋落物,释放植物可利用的矿质营养,真菌丰富度下降后,分解作用减弱,土壤中植物可利用的资源减少,因此植物对有限土壤资源的竞争会加剧,D正确。
19. 乳酸脱氢酶(LDHA)能催化丙酮酸与NADH反应生成乳酸。科研人员检测了正常与睡眠剥夺条件下,小鼠不同组织中LDHA的mRNA表达量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 缺氧条件下,NADH中的能量有部分转移到ATP中
B. 若氧气充足,丙酮酸主要进入线粒体被氧化分解
C. 长期睡眠不足可能导致肌肉中的乳酸含量升高,引起肌肉酸痛
D. 睡眠剥夺后脾脏中LDHA表达量上升,说明熬夜直接抑制免疫功能
【答案】AD
【解析】
【详解】A、缺氧条件下细胞进行无氧呼吸,仅第一阶段产生少量ATP,能量来自葡萄糖分解,第二阶段NADH用于还原丙酮酸生成乳酸,该过程不合成ATP,A错误;
B、氧气充足时细胞进行有氧呼吸,丙酮酸会进入线粒体基质,参与有氧呼吸第二阶段被氧化分解,B正确;
C、由图可知睡眠剥夺组肌肉中LDHA的mRNA表达量更高,LDHA可催化丙酮酸生成乳酸,因此长期睡眠不足会导致肌肉乳酸含量升高,乳酸积累会引起肌肉酸痛,C正确;
D、睡眠剥夺后脾脏LDHA表达量上升仅能说明脾脏细胞无氧呼吸增强,无法直接推出“熬夜直接抑制免疫功能”的结论,D错误。
20. 果蝇的体色有黑色(B)和灰色(b),用X射线照射某黑体果蝇幼虫(如下图甲),出现了乙、丙两种变异。若乙和丙均能进行正常减数分裂,且产生的配子均可育,所有受精卵均可正常发育,变异体中只要有显性基因,即表现为该基因对应性状。下列叙述正确的是( )
A. 变异导致果蝇体色表现出伴性遗传特点
B. 乙和丙出现的变异可通过光学显微镜观察进行区分
C. 将变异雄蝇和正常灰体雌蝇交配,根据体色可确定变异类型
D. 若将变异雄蝇与正常黑体雌蝇杂交,子代中灰体果蝇所占比例为0、1/2或1/4
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、和甲相比,乙和丙在性染色体上均出现了控制体色的基因,导致果蝇体色的遗传表现出伴性遗传特点,A正确;
B、乙和丙出现的变异均为染色体结构变异中的易位,两种变异形成的XY染色体长度不同,可以通过光学显微镜观察进行区分,B正确;
C、正常灰体雌蝇的基因型为bbXX,其产生的配子为bX,若缺失体色相关基因的染色体用O表示,则变异雄蝇乙产生的配子为OX、bX、OYB、bYB,变异雄蝇乙和正常灰体雌蝇交配,子代基因型及体色为ObXX(灰)、bbXX(灰)、ObXYB(黑)、bbXYB(黑),雌性为灰体色,雄性均为黑体色;变异雄蝇丙产生的配子为OXB、bXB、OY、bY,变异雄蝇丙和正常灰体雌蝇交配,子代基因型及体色为:ObXBX(黑)、bbXBX(黑)、ObXY(灰)、bbXY(灰),雌性为黑体色,雄性均为灰体色,可根据体色可确定变异类型,C正确;
D、正常黑体雌蝇的基因型为BBXX或BbXX,若基因型为BBXX,则和乙或丙交配产生的子代均为黑色,灰体占比为0;若基因型为BbXX,其产生的配子为1/2BX、1/2bX,其和乙或丙交配,产生子代中灰体均占1/4,D错误。
三、非选择题(5题,共55分)
21. 我国科学家将新鲜菠菜叶绿体中的类囊体(TK)与某种化合物(主要成分是CdTe+)进行结合,构建Tk-CdTe杂化能量模块,实现比普通类囊体更高效的能量转换,如图1所示。将Tk-CdTe、相关酶、底物、缓冲液等封装成人工光合作用细胞,以获得定制化产物。请回答下列问题:
(1)图1中步骤①为了获取类囊体,首先将菠菜叶肉细胞破碎后,通过_____法获得叶绿体,再在4℃条件下用____(低渗/等渗/高渗)缓冲溶液处理叶绿体释放出类囊体。类囊体活性与叶绿素含量呈正相关,可用分光光度计测定类囊体对____光的吸光度来计算叶绿素含量。
(2)据图1分析,在适宜条件下Tk-CdTe杂化能量模块中电子(e-)的来源有_______,进行相关生化反应产生的还原型辅酶有_______。
(3)将相关物质封装在油包水微滴中形成如图2所示的人工光合作用细胞。从结构分析,人工光合作用细胞的膜由_____层磷脂分子构成。与菠菜叶肉细胞相比,在同等条件下该人工细胞能积累更多有机物的原因有:___________________。
(4)科研人员将图2中的还原酶替换为NADH依赖型甲酸脱氢酶生产定制化产物——甲酸(不直接消耗ATP)来研究人工光合作用细胞的生产效率,设置了三个实验组,分别封装CdTe+、Tk和Tk-CdTe,其他物质相同,其中物质B是_______。在适宜条件下光照1 h后分别检测甲酸盐的生成量,结果如图3。实验结果说明:_______________。
【答案】(1) ①. 差速离心 ②. 低渗 ③. 红
(2) ①. CdTe+产生,(PSⅡ上)H2O在光下分解产生 ②. NADPH和NADH
(3) ①. 1 ②. 人工细胞无呼吸作用,不会消耗生成的有机物,且Tk-CdTe对光能利用率更高,合成更多有机物
(4) ①. NAD+ ②. Tk−CdTe杂化模块产甲酸的效率显著高于单独的CdTe+和Tk,二者结合具有协同增效作用
【解析】
【小问1详解】
分离获取不同细胞器的常用方法是差速离心法;低渗溶液中,叶绿体渗透吸水涨破,可释放出类囊体,因此选择低渗缓冲液处理;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素也吸收蓝紫光,因此可通过测定对红光的吸光度计算叶绿素含量。
【小问2详解】
从图1可以看到,电子(e-)有两个来源:一是CdTe⁺产生的电子,二是PSⅡ上H₂O在光下分解(水的光解)产生的电子。从图1可直接看出,该过程将NADP+还原为NADPH、NAD+还原为NADH,因此产生的还原型辅酶为NADPH和NADH。
【小问3详解】
该人工细胞是油包水结构:内侧是水、外侧是油,磷脂分子亲水头部朝向内侧水,疏水尾部朝向外侧油,因此膜仅由1层磷脂分子构成;和天然叶肉细胞相比,人工细胞没有线粒体等结构,不能进行细胞呼吸消耗有机物,同时杂化模块对光能利用率更高,因此能积累更多有机物。
【小问4详解】
实验中还原酶替换为NADH依赖型甲酸脱氢酶,反应需要NADH作为还原剂,图2中物质B是NAD+;从图3结果可知,Tk-CdTe组甲酸盐产量远高于单独CdTe⁺组和单独Tk组,说明二者结合形成的杂化模块产甲酸效率远高于单独组分,存在协同效应。
22. 血压是指血液在血管内流动时对血管壁产生的侧压力,它是推动血液在血管内流动的动力,调节过程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1中的神经中枢位于_____,传出神经1属于____(“交感神经”或“副交感神经”)。
(2)肾上腺素的分泌属于____调节;肾上腺素与传出神经1分泌的去甲肾上腺素均能作用于心脏,使心跳加快。相较于后者,肾上腺素参与的调节方式的特点有__________(写出两点)。
(3)血压下降还可使肾脏球旁细胞分泌的肾素增多,肾素通过图2所示的肾素—血管紧张素—醛固酮系统使血压上升。据图分析,肾素_____(填“是”或“不是”)激素,理由是____________________。请结合醛固酮的作用分析,醛固酮增多使血压升高的机理是:______________。
(4)为探索治疗高血压的新药物,科研人员以高血压模型大鼠为材料进行了相关实验。一段时间后检测结果如下表所示:
组别
血压(mmHg)
血管紧张素II含量(pg/mL)
醛固酮含量(pg/mL)
尿钠排出量(mmol/L)
①模型大鼠
180±10
150±10
250±20
5.0±0.5
②抑制ACE药物组
140±8
80±8
150±15
8.0±0.8
③新型药物组
135±7
148±12
130±12
9.0±0.9
结合图表推测,新型药物治疗高血压的机理可能是:_______。
【答案】(1) ①. 脑干 ②. 交感神经
(2) ①. 神经 ②. 作用途径为体液运输,反应速度较缓慢,作用范围较广泛,作用时间比较长等
(3) ①. 不是 ②. 肾素起催化作用,激素起调节作用 ③. 醛固酮可促进肾小管和集合管重吸收Na+,使血浆渗透压增大,从而促进对水的重吸收,导致血流量增大,血压上升
(4)阻断血管紧张素Ⅱ与(肾上腺皮质球状带上的)受体结合,使其不能促进醛固酮分泌,从而降低血压
【解析】
【小问1详解】
血压、心血管调节的神经中枢位于脑干;交感神经兴奋会使心跳加快、血压升高,副交感神经兴奋使心跳减慢,本题中传出神经1可促进心跳加快、血压升高,因此属于交感神经。
【小问2详解】
肾上腺素的分泌直接受传出神经支配,肾上腺髓质属于反射弧的效应器,因此该分泌过程属于神经调节;肾上腺素是激素,相较于传出神经释放的神经递质去甲肾上腺素,激素调节(体液调节)的特点是作用时间比较长,作用速度较缓慢。
【小问3详解】
从图2可以看到肾素的作用是催化血管紧张素原转化为血管紧张素I,它起到的是生物催化剂的作用,而激素的作用是调节生命活动,二者功能不同。醛固酮可促进肾小管和集合管重吸收Na+,使血浆渗透压增大,从而促进对水的重吸收,导致血流量增大,血压上升。
【小问4详解】
对比数据可发现:新型药物不降低血管紧张素II的含量,但醛固酮含量明显降低,因此推测其作用机理是阻断血管紧张素Ⅱ与肾上腺皮质球状带上受体的结合,使其不能促进醛固酮分泌,从而降低血压。
23. “稻鱼鸭蟹”立体农业是典型的湖南特色生态农业模式,将水稻种植与鸭、鱼、蟹养殖有机耦合,实现了“一水多用、一田多收”。鸭子可捕食稻田害虫、杂草,其粪便能为土壤和水生生物提供有机质;鱼、蟹游动可疏松底泥、增加水体溶解氧,同时摄食浮游生物、有机碎屑及鸭粪,该系统能自我维持并有序进行,最终实现经济效益、生态效益和社会效益的统一。下图为“稻鱼鸭蟹”立体农业物质循环示意图。回答下列问题:
(1)该“稻-鸭-鱼-蟹”复合生态系统中,生产者为鸭、鱼、蟹提供了_______,鸭的除草、除虫、疏土行为可降低水稻与杂草的种间竞争、控制水稻病虫害,同时鸭等的排泄物经分解者分解后可供水稻吸收利用,从而实现自我调节和更新,这主要体现了生态工程的____________原理(答出2个)。
(2)该立体农业模式可为育种提供丰富的遗传材料,增加流入该生态系统的总能量,更好实现了固碳供氧,这体现了生物多样性的______价值。
(3)下表为该生态系统中第一营养级和第二营养级同化能量的去路以及外来有机物中输入的能量情况,能量单位为J/(cm2·a)。
生物类型
呼吸作用散失的能量
①
未利用的能量
流入下一营养级的能量
饵料中有机物输入的能量
第一营养级
40.0
6.0
84.0
x
0
第二营养级
9.5
3.5
8.0
6.0
5.0
据表分析①指_____的能量,第一营养级和第二营养级间的能量传递效率是____%(保留一位小数)。
(4)水稻等生产者能抑制藻类繁殖从而减轻水体富营养化程度,请说明原因:_________。
【答案】(1) ①. 栖息空间(或生态庇护)和食物条件 ②. 循环、自生
(2)直接和间接 (3) ①. 流向分解者的能量 ②. 14.5
(4)水稻等生产者能与藻类竞争吸收N、P等元素, 水稻等生产者能遮挡阳光,抑制藻类繁殖
【解析】
【小问1详解】
生产者是生态系统的自养生物,一方面可以通过光合作用合成有机物,为消费者提供食物,另一方面也能为消费者提供栖息生存空间(生态庇护); 该生态系统中,生物的排泄物经分解者分解后重新被生产者吸收利用,物质循环利用,体现了生态工程的循环原理,该系统能容纳多种生物共存、实现自我调节和更新,符合生态系统自生的特点,体现了自生原理。
【小问2详解】
生物多样性价值分为:直接价值(包括科研、育种、食用等实用价值,观赏等非实用价值)、间接价值(生态系统调节功能相关的价值),“为育种提供丰富遗传材料”属于科研相关的直接价值,“增加总能量、固碳供氧”属于生态功能相关的间接价值。
【小问3详解】
除最高营养级外,某营养级同化量的去路共4部分:自身呼吸作用散失、流向分解者、流向下一营养级、未被利用,表格已经列出了其余3种去路,因此①代表流向分解者的能量;第一营养级和第二营养级间的能量传递效率=第二营养级从第一营养级同化获得的能量 ÷ 第一营养级总同化量 ×100%,结合表格数据可知,第二营养级总同化量 = 呼吸散失+流向分解者+未利用+流入下一营养级 = 9.5+3.5+8.0+6.0=27J/(cm2·a),第二营养级同化量来自两部分:第一营养级流入+人工饵料输入,因此第一营养级流入第二营养级的能量x=27−5=22 J/(cm2⋅a),第一营养级总同化量 = 呼吸散失+流向分解者+未利用+流入第二营养级 = 40+6+84+22=152 J/(cm2⋅a),能量传递效率 = 22/152×100%≈14.5%。
【小问4详解】
水体富营养化的本质是水体N、P等无机盐含量过高,导致藻类大量繁殖,水稻作为大型挺水(陆生)生产者,和藻类存在竞争关系:一方面水稻会与藻类竞争吸收水体中的N、P等营养元素,降低水体营养浓度;另一方面水稻遮挡阳光,抑制藻类的光合作用,因此可以抑制藻类繁殖,减轻水体富营养化。
24. 某二倍体雌雄同株植物,籽粒饱满与皱缩、紫茎与绿茎、早熟与晚熟分别由A/a、B/b、D/d三对基因控制,各相对性状均为完全显性。研究表明,在适宜光照条件下,三对等位基因表达正常;在弱光胁迫下,只考虑上述三对基因的个体形成的配子中,某个基因的表达会因与其位于同一条染色体上的其他基因的影响而被抑制。为探究上述性状的遗传规律,科研人员选用籽粒饱满紫茎早熟品系(甲)和籽粒皱缩绿茎晚熟品系(乙)在不同条件下进行杂交实验,结果如下表所示。不考虑突变和互换。
组别
环境条件
亲本
F1表型及比例
实验一
适宜光照
甲(♀)×乙(♂)
均为籽粒饱满紫茎早熟
实验二
弱光胁迫
甲(♂)×乙(♀)
均为籽粒饱满绿茎早熟
(1)依据_____(填“实验一”或“实验二”或“实验一或实验二”)可判断出三对相对性状的显隐性,理由是___________。
(2)若实验一的F1自交后代中籽粒饱满紫茎所占比例为_____,可确定A/a和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上。
(3)在弱光胁迫下,选取实验二F1自交获得的F2中籽粒饱满绿茎晚熟植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这3种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,预期电泳图谱只有I或Ⅱ两种类型,如下图所示。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,其中条带①和⑤分别代表基因A和d。
i.图中条带②代表的基因是_______。
ii.若电泳图谱为类型Ⅰ,请在方框内画出F1个体三对等位基因的位置关系______。(用竖线代表染色体,圆点代表基因)
iii.若电泳图谱为类型Ⅱ,被检测群体在F2中所占的比例为______。
(4)由上述信息可知,在弱光胁迫下,F1形成的配子中______基因受到与其位于同一条染色体上基因的影响而表达受抑制;若上图中电泳图谱为类型I,则弱光条件下F1减数分裂形成______(填“雌配子”、“雄配子”或“雌配子和雄配子”)时,该基因的表达会受到抑制。
【答案】(1) ①. 实验一 ②. 实验一适宜光照下,基因表达正常,具有相对性状的亲本杂交,F1均表现为籽粒饱满紫茎早熟
(2)3/4 (3) ①. B ②. ③. 3/16
(4) ①. B ②. 雌配子和雄配子
【解析】
【小问1详解】
实验一在适宜光照下进行,三对等位基因表达正常。亲本甲(籽粒饱满紫茎早熟)与乙(籽粒皱缩绿茎晚熟)杂交,F1全部表现为籽粒饱满紫茎早熟。这表明籽粒饱满对籽粒皱缩为显性、紫茎对绿茎为显性、早熟对晚熟为显性。
【小问2详解】
实验一亲本为AABB(籽粒饱满紫茎)和aabb(籽粒皱缩绿茎),F1基因型为AaBb。若A/a与B/b连锁(A与B同染色体,a与b同染色体),F1自交后代中籽粒饱满紫茎(A_B_)的比例为3/4(基因型包括AABB和AaBb)。若两对基因独立分配,比例应为9/16,因此3/4的比例支持连锁关系。
【小问3详解】
i.实验二F1在弱光胁迫下表现为籽粒饱满紫茎早熟,说明B基因(紫茎)表达被抑制,而b基因(绿茎)表达正常。PCR电泳中,条带②出现在籽粒饱满紫茎植株中,且与紫茎性状相关,故代表B基因。
ii.在弱光胁迫下,选取实验二F1的基因型为AaBbDd,表现型为籽粒饱满绿茎早熟,B基因被抑制,说明B/b可能与A/a位于一对同源染色体上,或B/b可能与D/d位于一对同源染色体上;若B/b与A/a位于一对同源染色体上,即。
iii.类型Ⅱ对应的位置关系为B/b与D/d连锁,B、D连锁;A/a独立。F1(AaBbDd)自交,籽粒饱满紫茎早熟基因型为AAbbdd和Aabbdd,概率分别为(1/4)×(1/4)=1/16和(1/4)×(1/2)=1/8,合计3/16。
【小问4详解】
适宜光照下F1为紫茎(B表达),弱光胁迫下F1为绿茎(b表达),说明紫茎的B基因受同染色体上其他基因的影响,在配子中表达被抑制,导致F1表现为隐性的绿茎。若仅雌配子或仅雄配子中B基因受抑制,F2中籽粒饱满绿茎晚熟植株的基因型会只有1种,电泳图谱也只会有1种;而实验中检测到两种电泳类型,说明F1减数分裂形成雌配子和雄配子时,B基因的表达均受到抑制,才会产生两种基因型的子代植株。
25. 鲍迪苷D(RD)是来自甜叶菊的高品质低热量天然甜味剂,在自然界中含量很低。体外可利用生物转化法将一个葡萄糖基U—DPG转入到鲍迪苷A(RA)的特定侧链上合成RD,来源于水稻的葡萄糖基转移酶E11是体外制备RD的关键酶。研究人员通过基因工程技术制备能够表达E11的工程菌,为实现生物转化法合成RD奠定了基础,制备流程及限制酶酶切位点如图1。
限制酶
NsiⅠ
ApaⅠ
PstⅠ
PspOMⅠ
SalⅠ
识别序列及切割位点
5′ATGCA↓T3′
3′T↑ACGTA5′
5′GGGCC↓C3′
3′C↑CCGGG5′
5′CTGCA↓G3′
3′G↑ACGTC5′
5′GGGCC↓C3′
3′C↑CCGGG5′
5′G↓TCGAC3′
3′CAGCT↑G5′
(1)可从______中查询基因E11的编码序列,设计特定引物。提取水稻细胞中的_________,经逆转录获得总cDNA,将其作为PCR反应的模板,在制备PCR反应体系时,用微量移液器吸取不同试剂前,除需要确认或调整刻度和量程外,还需要_________。
(2)为保证基因E11与pET质粒连接的准确性和效率,结合图1分析,应在基因E11转录模板链的5′端和3′端分别添加限制酶________的酶切序列。若基因E11转录模板链的3′端不添加限制酶酶切序列,要实现基因E11与质粒载体的定向连接,对pET质粒应进行的操作是______________。
(3)利用______处理大肠杆菌细胞,然后将基因表达载体导入其中,实现转化。将转化后的大肠杆菌接种到含有_____的培养基中培养。假设限制酶切割前后,pET质粒大小基本不变,为进一步筛选重组质粒,随机挑取菌落(分别编号为1、2、3、4)培养并提取1~4号菌落中的质粒电泳,结果如图2。推测_____号菌落含有重组质粒。
(4)将纯化得到的蛋白E11添加到含有_______(填物质)的反应体系中,通过检测RD的合成速率以验证蛋白E11的酶活性。
【答案】(1) ①. 序列数据库/基因数据库 ②. (总)RNA/mRNA ③. 更换微量移液器的枪头
(2) ①. NsiⅠ,SalⅠ ②. 选择SalⅠ和PstⅠ对质粒进行完全酶切,利用DNA聚合酶将SalⅠ产生的黏性末端补平
(3) ①. Ca2+ ②. 四环素 ③. 1
(4)U-DPG和RA
【解析】
【小问1详解】
基因的编码序列属于公开的核酸序列信息,可从序列数据库中查询获取,以此为依据设计扩增基因E11的特定PCR引物。逆转录法获取cDNA的原理是以RNA(主要是mRNA) 为模板,在逆转录酶的作用下合成互补的DNA链,因此需要先提取水稻细胞中的总RNA,再经逆转录获得总cDNA,作为PCR扩增基因E11的模板。微量移液器的枪头为一次性使用耗材,吸取不同试剂前更换枪头,可避免不同试剂之间的交叉污染,保证PCR反应体系的纯度和实验结果的准确性。
【小问2详解】
质粒的转录方向为从启动子到终止子,目的基因E11需与质粒转录方向一致,才能正常表达;质粒上可用于插入目的基因的酶切位点需位于启动子和终止子之间,且不破坏氯霉素/四环素抗性基因、复制原点等关键元件,可选位点为PstⅠ、SalⅠ。由限制酶识别序列可知:NsiⅠ的切割位点为5'ATGCA↓T3',PstⅠ的切割位点为 5'CTGCA↓G3',二者切割后可产生互补的黏性末端(均含-TGCA-序列),能实现连接;SalⅠ的酶切位点唯一且位于启动子/终止子之间,可与NsiⅠ 配合实现定向酶切。基因E11转录模板链的5'端对应编码链的3'端,需添加NsiⅠ 酶切序列(与质粒PstⅠ 互补),3'端添加SalⅠ 酶切序列,使目的基因与酶切后的质粒定向连接,避免反向连接。若基因E11的3'端不添加酶切序列,需通过改造质粒实现定向连接,避免目的基因随机连接或质粒自连:先用SalⅠ和PstⅠ对质粒完全酶切,产生两个不同的末端(SalⅠ黏性末端、PstⅠ黏性末端); 用DNA聚合酶将SalⅠ切割产生的黏性末端补平,使质粒形成一个平末端(SalⅠ处)+ 一个黏性末端(PstⅠ处); 目的基因仅5'端有与PstⅠ互补的黏性末端,3'端为天然平末端,只能与质粒的黏性末端、平末端分别配对,从而实现定向连接。
【小问3详解】
将目的基因导入大肠杆菌这类原核细胞,常用Ca²⁺处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(感受态),从而实现转化。pET质粒载体上带有四环素抗性基因,所以将转化后的大肠杆菌接种到含有四环素的培养基中,只有导入了质粒(含抗性基因)的大肠杆菌才能存活,以此完成初步筛选。根据图2的电泳结果,M1是线性DNAMarker,M2是环状DNAMarker。重组质粒因为插入了基因E11,分子量比原质粒大,电泳时迁移速度更慢。1号菌落的质粒电泳条带位置比原质粒(环状)更靠后,说明分子量更大,所以1号菌落含有重组质粒;2、3、4的条带位置和原质粒相近,说明没有插入目的基因。
【小问4详解】
题干明确:体外可利用生物转化法将一个葡萄糖基U—DPG转入到鲍迪苷A(RA)的特定侧链上合成 RD,葡萄糖基转移酶E11是该过程的关键酶。酶的活性验证需在底物存在的条件下进行,因此反应体系中需加入该酶的两种底物(U—DPG和RA),通过检测产物RD的合成速率,即可验证蛋白E11的葡萄糖基转移酶活性。
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2025—2026学年度下学期东北育才学校
高三年级生物科第九次模拟考试试题
答题时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(共15小题,每题只有一个正确选项,每题2分)
1. 在中学生物学实验中,常利用相关物质可溶于酒精的原理来实现相应实验目的。下列实验中没有利用该原理的是( )
A. 调查土壤中小动物类群的丰富度 B. 绿叶中色素的提取和分离
C. 检测生物组织中的脂肪 D. DNA的粗提取与鉴定
2. β-半乳糖苷酶是大肠杆菌利用乳糖的关键酶。现有β-半乳糖苷酶活性降低突变体m1和活性增强突变体m2。下列叙述正确的是( )
A. 乳糖环境诱导m1和m2的产生
B. 大肠杆菌的进化方向是由m2决定的
C. 在乳糖环境中,突变体m2是有利的
D. 产生m1和m2说明进化中基因频率的改变是不定向的
3. “中国减盐周”确定在9月15日所在的第三周,“915”谐音“就要五”,倡导每人每天食盐摄入量不超过5克。下列叙述错误的是( )
A. 细胞外液渗透压主要来源于Na⁺和Cl⁻
B. Na⁺过高会引起神经细胞的兴奋性降低
C. 高盐饮食会促进抗利尿激素的释放
D. 长期高盐饮食会使肾脏负担加重
4. 层片是群落结构的一种基本单位,指由相似生态要求的物种组成的机能群落。落叶阔叶林主要由落叶阔叶乔木层片、落叶灌木层片和多年生草本植物层片三类基本的层片构成。群落不同层片中生物生命活动的季节性变化又形成了群落的时间结构。下列说法错误的是( )
A. 群落的不同层片反映了垂直方向的空间生态位分化
B. 群落不同层片的形成是长期自然选择的结果
C. 群落时间结构的形成属于群落的演替
D. 阳光、温度等因子的周期性变化决定群落的时间结构
5. 辛肽素是一类具有广谱抗菌活性的抗菌肽。在医药工业上,常通过发酵工程生产辛肽素。下列叙述错误的是( )
A. 发酵之前需要对菌种进行扩大培养
B. 接种后要对发酵设备进行严格灭菌
C. 需要通过反复试验确定培养基的配方
D. 采用适当方法提取分离和纯化产物
6. 含酶牙膏能有效分解口腔内的细菌,使用时建议使用温水,牙膏在口腔中停留1~2分钟再漱口。下列叙述正确的是( )
A. 该牙膏中的酶可分解口腔中所有类型的残留物
B. 刷牙时牙膏在口腔中停留1~2分钟有利于酶发挥作用
C. 使用温水刷牙可提高酶的活性,因此水温越高越好
D. 牙膏中的酶能提供活化能,从而降低反应所需的能量
7. 短链DNA的化学合成的原理是直接将游离的脱氧核苷酸(N)与固体介质硅基(Si)结合形成Si-N1,根据目标序列依次添加其他游离核苷酸,形成Si-N1-N2-N3……(如图)。有关该方法合成特点正确的是( )
A. 不需要DNA聚合酶,从合成链的3′端进行延伸
B. 在DNA聚合酶的作用下从合成链的5′端进行延伸
C. 利用该方法合成DNA与PCR的原理不同
D. 利用该方法合成DNA时需要加入引物
8. 槟榔为我国四大南药之一,种植槟榔在脱贫攻坚以及乡村振兴过程中发挥着重要作用。槟榔花后幼果过度脱落是导致其产量大幅度下降的主要因素。研究人员在槟榔雌花开放后7天用乙烯利(ETH)处理幼果,模拟槟榔幼果脱落过程,并测量幼果基部组织相关物质含量,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 乙烯利通过阻碍糖的合成及促进ABA的合成,以促进幼果脱落
B. 与脱落幼果相比,正常发育的幼果中,乙烯和脱落酸的含量较低
C. 幼果脱落受多种植物激素的调节,其中IAA和ABA的作用相抗衡
D. 盛花期供应充足水肥或喷施适量的α-萘乙酸,均可提高槟榔产量
9. 研究人员用花椰菜(BB,2n=18)根与黑芥(CC,2n=16)叶片分别制备原生质体,经PEG诱导融合形成杂种细胞,进一步培养获得再生植株,其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是( )
A. 两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞
B. 再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性
C. 花椰菜和黑芥的原生质体能融合,证明两种植物间不存在生殖隔离
D. 植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对,无法产生可育配子
10. DRP1蛋白可促进线粒体分裂,心肌细胞中线粒体过度分裂会导致其功能障碍,进而引起心肌细胞凋亡。研究发现,DDX17蛋白可抑制DRPl基因转录。下列叙述错误的是( )
A. 心肌细胞凋亡是基因选择性表达的结果
B. 可通过抑制DRPl基因的表达减少心肌细胞凋亡
C. 心肌细胞ATP合成量持续不足可诱发心力衰竭
D. 特异性敲除DDX17基因可抑制心力衰竭的发展
11. 生态位宽度是指某一物种在其生存的生态环境中所能利用的各种资源总和,通常用生态位宽度指数表示,即该指数越大,物种利用的资源种类越多。下图为不同干扰强度下某地三种传粉昆虫优势类群的生态位宽度指数。下列相关叙述错误的是( )
A. 传粉昆虫有利于植物繁殖和加快生态系统的物质循环
B. 不同传粉昆虫种间竞争的强度取决于生态位的重叠程度
C. 与其他昆虫相比,C昆虫在重度干扰下可能处于优势地位
D. 相比轻度干扰,中度干扰下三种昆虫的种内竞争会加剧
12. 研究者将早期胚胎不同位置的两种细胞a和b置于相同培养液中进行独立培养或混合培养,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 培养液中通常应加入动物血清 B. 细胞a和b来自滋养层细胞
C. 独立培养后细胞a和b出现稳定性差异 D. 细胞的“命运”可被环境信号改变
13. 柳穿鱼的花瓣分布有两侧对称和辐射对称两种类型,与L基因有关。研究人员以纯合的两侧对称与某纯合的辐射对称突变型为亲本进行杂交得到F1,F1均表现为两侧对称,F1自交得到F2,F2未到花期,其表型及比例尚未统计。下图为两侧对称的柳穿鱼L基因非模板链的碱基序列(省略处碱基不编码起始密码子和终止密码子),该突变型和两侧对称型在基因上仅存在一个碱基的差异,即在2228位碱基G取代了A。下列叙述错误的是( )
A. 两侧对称花为显性性状,辐射对称花为隐性性状
B. 辐射对称突变型的产生,是碱基替换导致肽链延长的结果
C. 辐射对称突变型的产生,可能是L基因的表达情况不同
D. 等到花期统计F2的表型及比例,两种花型之比可能不为3∶1
14. 司普奇拜是我国首个自主研发的用于治疗季节性过敏性鼻炎的单抗药物,其作用机制如下图。下列叙述错误的是( )
A. 抗原呈递细胞能够摄取、加工和呈递过敏原
B. 与辅助性T细胞的结合是B细胞活化的一个信号
C. 过敏原初次进入机体与肥大细胞表面抗体结合引发过敏反应
D. 该单抗药物阻断细胞因子与受体结合,从而减少抗体IgE产生
15. 为了调查经过多年海洋牧场建设的某海域生态系统结构和功能是否改善,研究者对该海域生态系统的能量流动情况进行了分析,得到的部分结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 第Ⅳ营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量是6.248t·km-2·a-1
B. 第Ⅱ营养级生物体内的能量可通过碎屑被循环利用
C. 第Ⅱ到第Ⅲ营养级的能量传递效率比第Ⅲ到第Ⅳ营养级的高
D. 该海域生态系统中营养级数量取决于物种丰富度大小
二、不定项选择题(共5小题,每题有一个或多个选项正确,全部选对得3分,少选得1分,多选或错选得0分)
16. 研究人员将r28M基因导入山羊成纤维细胞,构建了可生产黑色素瘤抗体的乳腺生物反应器。该过程中需要涉及的操作有( )
A. 利用显微操作技术去除山羊成纤维细胞的细胞核
B. 诱导山羊B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合获得杂交瘤细胞
C. 将r28M基因与乳腺细胞中特异性表达基因的启动子一起构建基因表达载体
D. 重构胚体外培养一段时间后植入同期发情的受体母羊
17. 兴奋在有髓鞘神经纤维上呈跳跃式传导,如下图所示。髓鞘不导电或不允许带电离子通过,髓鞘暂时中断处轴突膜才能与细胞外液接触。若免疫细胞错误攻击并损伤自身髓鞘细胞,致神经纤维裸露,则会引发多发性硬化症(表现为肢体无力、僵硬)。下列叙述正确的是( )
A. 多发性硬化症是一种由免疫防御功能过强所引发的自身免疫病
B. 免疫细胞攻击髓鞘细胞后可能会引起兴奋传导的速度变慢
C. 兴奋在有髓鞘神经纤维上传导时较无髓鞘神经纤维耗能更少
D. 长期缺乏锻炼导致肌肉萎缩与多发性硬化症的致病机理相同
18. 土壤中凋落物能够为真菌提供营养物质。为探究土壤真菌丰富度和植物丰富度对生态系统多功能性的调节作用,研究人员在温室中构建多个实验植物群落,开展了一系列研究,部分结果如下。下列叙述正确的是( )
A. 在植物多样性高的群落中,杀菌剂对生态系统多功能性的负面影响更显著
B. 土壤中凋落物分解速率可以指示生态系统的物质循环功能
C. 植物丰富度增加能缓解真菌丰富度下降造成的生态系统多功能性下降
D. 真菌丰富度下降可能导致植物对有限土壤资源的竞争加剧
19. 乳酸脱氢酶(LDHA)能催化丙酮酸与NADH反应生成乳酸。科研人员检测了正常与睡眠剥夺条件下,小鼠不同组织中LDHA的mRNA表达量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 缺氧条件下,NADH中的能量有部分转移到ATP中
B. 若氧气充足,丙酮酸主要进入线粒体被氧化分解
C. 长期睡眠不足可能导致肌肉中的乳酸含量升高,引起肌肉酸痛
D. 睡眠剥夺后脾脏中LDHA表达量上升,说明熬夜直接抑制免疫功能
20. 果蝇的体色有黑色(B)和灰色(b),用X射线照射某黑体果蝇幼虫(如下图甲),出现了乙、丙两种变异。若乙和丙均能进行正常减数分裂,且产生的配子均可育,所有受精卵均可正常发育,变异体中只要有显性基因,即表现为该基因对应性状。下列叙述正确的是( )
A. 变异导致果蝇体色表现出伴性遗传特点
B. 乙和丙出现的变异可通过光学显微镜观察进行区分
C. 将变异雄蝇和正常灰体雌蝇交配,根据体色可确定变异类型
D. 若将变异雄蝇与正常黑体雌蝇杂交,子代中灰体果蝇所占比例为0、1/2或1/4
三、非选择题(5题,共55分)
21. 我国科学家将新鲜菠菜叶绿体中的类囊体(TK)与某种化合物(主要成分是CdTe+)进行结合,构建Tk-CdTe杂化能量模块,实现比普通类囊体更高效的能量转换,如图1所示。将Tk-CdTe、相关酶、底物、缓冲液等封装成人工光合作用细胞,以获得定制化产物。请回答下列问题:
(1)图1中步骤①为了获取类囊体,首先将菠菜叶肉细胞破碎后,通过_____法获得叶绿体,再在4℃条件下用____(低渗/等渗/高渗)缓冲溶液处理叶绿体释放出类囊体。类囊体活性与叶绿素含量呈正相关,可用分光光度计测定类囊体对____光的吸光度来计算叶绿素含量。
(2)据图1分析,在适宜条件下Tk-CdTe杂化能量模块中电子(e-)的来源有_______,进行相关生化反应产生的还原型辅酶有_______。
(3)将相关物质封装在油包水微滴中形成如图2所示的人工光合作用细胞。从结构分析,人工光合作用细胞的膜由_____层磷脂分子构成。与菠菜叶肉细胞相比,在同等条件下该人工细胞能积累更多有机物的原因有:___________________。
(4)科研人员将图2中的还原酶替换为NADH依赖型甲酸脱氢酶生产定制化产物——甲酸(不直接消耗ATP)来研究人工光合作用细胞的生产效率,设置了三个实验组,分别封装CdTe+、Tk和Tk-CdTe,其他物质相同,其中物质B是_______。在适宜条件下光照1 h后分别检测甲酸盐的生成量,结果如图3。实验结果说明:_______________。
22. 血压是指血液在血管内流动时对血管壁产生的侧压力,它是推动血液在血管内流动的动力,调节过程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1中的神经中枢位于_____,传出神经1属于____(“交感神经”或“副交感神经”)。
(2)肾上腺素的分泌属于____调节;肾上腺素与传出神经1分泌的去甲肾上腺素均能作用于心脏,使心跳加快。相较于后者,肾上腺素参与的调节方式的特点有__________(写出两点)。
(3)血压下降还可使肾脏球旁细胞分泌的肾素增多,肾素通过图2所示的肾素—血管紧张素—醛固酮系统使血压上升。据图分析,肾素_____(填“是”或“不是”)激素,理由是____________________。请结合醛固酮的作用分析,醛固酮增多使血压升高的机理是:______________。
(4)为探索治疗高血压的新药物,科研人员以高血压模型大鼠为材料进行了相关实验。一段时间后检测结果如下表所示:
组别
血压(mmHg)
血管紧张素II含量(pg/mL)
醛固酮含量(pg/mL)
尿钠排出量(mmol/L)
①模型大鼠
180±10
150±10
250±20
5.0±0.5
②抑制ACE药物组
140±8
80±8
150±15
8.0±0.8
③新型药物组
135±7
148±12
130±12
9.0±0.9
结合图表推测,新型药物治疗高血压的机理可能是:_______。
23. “稻鱼鸭蟹”立体农业是典型的湖南特色生态农业模式,将水稻种植与鸭、鱼、蟹养殖有机耦合,实现了“一水多用、一田多收”。鸭子可捕食稻田害虫、杂草,其粪便能为土壤和水生生物提供有机质;鱼、蟹游动可疏松底泥、增加水体溶解氧,同时摄食浮游生物、有机碎屑及鸭粪,该系统能自我维持并有序进行,最终实现经济效益、生态效益和社会效益的统一。下图为“稻鱼鸭蟹”立体农业物质循环示意图。回答下列问题:
(1)该“稻-鸭-鱼-蟹”复合生态系统中,生产者为鸭、鱼、蟹提供了_______,鸭的除草、除虫、疏土行为可降低水稻与杂草的种间竞争、控制水稻病虫害,同时鸭等的排泄物经分解者分解后可供水稻吸收利用,从而实现自我调节和更新,这主要体现了生态工程的____________原理(答出2个)。
(2)该立体农业模式可为育种提供丰富的遗传材料,增加流入该生态系统的总能量,更好实现了固碳供氧,这体现了生物多样性的______价值。
(3)下表为该生态系统中第一营养级和第二营养级同化能量的去路以及外来有机物中输入的能量情况,能量单位为J/(cm2·a)。
生物类型
呼吸作用散失的能量
①
未利用的能量
流入下一营养级的能量
饵料中有机物输入的能量
第一营养级
40.0
6.0
84.0
x
0
第二营养级
9.5
3.5
8.0
6.0
5.0
据表分析①指_____的能量,第一营养级和第二营养级间的能量传递效率是____%(保留一位小数)。
(4)水稻等生产者能抑制藻类繁殖从而减轻水体富营养化程度,请说明原因:_________。
24. 某二倍体雌雄同株植物,籽粒饱满与皱缩、紫茎与绿茎、早熟与晚熟分别由A/a、B/b、D/d三对基因控制,各相对性状均为完全显性。研究表明,在适宜光照条件下,三对等位基因表达正常;在弱光胁迫下,只考虑上述三对基因的个体形成的配子中,某个基因的表达会因与其位于同一条染色体上的其他基因的影响而被抑制。为探究上述性状的遗传规律,科研人员选用籽粒饱满紫茎早熟品系(甲)和籽粒皱缩绿茎晚熟品系(乙)在不同条件下进行杂交实验,结果如下表所示。不考虑突变和互换。
组别
环境条件
亲本
F1表型及比例
实验一
适宜光照
甲(♀)×乙(♂)
均为籽粒饱满紫茎早熟
实验二
弱光胁迫
甲(♂)×乙(♀)
均为籽粒饱满绿茎早熟
(1)依据_____(填“实验一”或“实验二”或“实验一或实验二”)可判断出三对相对性状的显隐性,理由是___________。
(2)若实验一的F1自交后代中籽粒饱满紫茎所占比例为_____,可确定A/a和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上。
(3)在弱光胁迫下,选取实验二F1自交获得的F2中籽粒饱满绿茎晚熟植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这3种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,预期电泳图谱只有I或Ⅱ两种类型,如下图所示。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,其中条带①和⑤分别代表基因A和d。
i.图中条带②代表的基因是_______。
ii.若电泳图谱为类型Ⅰ,请在方框内画出F1个体三对等位基因的位置关系______。(用竖线代表染色体,圆点代表基因)
iii.若电泳图谱为类型Ⅱ,被检测群体在F2中所占的比例为______。
(4)由上述信息可知,在弱光胁迫下,F1形成的配子中______基因受到与其位于同一条染色体上基因的影响而表达受抑制;若上图中电泳图谱为类型I,则弱光条件下F1减数分裂形成______(填“雌配子”、“雄配子”或“雌配子和雄配子”)时,该基因的表达会受到抑制。
25. 鲍迪苷D(RD)是来自甜叶菊的高品质低热量天然甜味剂,在自然界中含量很低。体外可利用生物转化法将一个葡萄糖基U—DPG转入到鲍迪苷A(RA)的特定侧链上合成RD,来源于水稻的葡萄糖基转移酶E11是体外制备RD的关键酶。研究人员通过基因工程技术制备能够表达E11的工程菌,为实现生物转化法合成RD奠定了基础,制备流程及限制酶酶切位点如图1。
限制酶
NsiⅠ
ApaⅠ
PstⅠ
PspOMⅠ
SalⅠ
识别序列及切割位点
5′ATGCA↓T3′
3′T↑ACGTA5′
5′GGGCC↓C3′
3′C↑CCGGG5′
5′CTGCA↓G3′
3′G↑ACGTC5′
5′GGGCC↓C3′
3′C↑CCGGG5′
5′G↓TCGAC3′
3′CAGCT↑G5′
(1)可从______中查询基因E11的编码序列,设计特定引物。提取水稻细胞中的_________,经逆转录获得总cDNA,将其作为PCR反应的模板,在制备PCR反应体系时,用微量移液器吸取不同试剂前,除需要确认或调整刻度和量程外,还需要_________。
(2)为保证基因E11与pET质粒连接的准确性和效率,结合图1分析,应在基因E11转录模板链的5′端和3′端分别添加限制酶________的酶切序列。若基因E11转录模板链的3′端不添加限制酶酶切序列,要实现基因E11与质粒载体的定向连接,对pET质粒应进行的操作是______________。
(3)利用______处理大肠杆菌细胞,然后将基因表达载体导入其中,实现转化。将转化后的大肠杆菌接种到含有_____的培养基中培养。假设限制酶切割前后,pET质粒大小基本不变,为进一步筛选重组质粒,随机挑取菌落(分别编号为1、2、3、4)培养并提取1~4号菌落中的质粒电泳,结果如图2。推测_____号菌落含有重组质粒。
(4)将纯化得到的蛋白E11添加到含有_______(填物质)的反应体系中,通过检测RD的合成速率以验证蛋白E11的酶活性。
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