精品解析:2026届河南省开封高级中学高三模拟预测生物试题
2026-05-26
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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-三模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 开封市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.97 MB |
| 发布时间 | 2026-05-26 |
| 更新时间 | 2026-05-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58045319.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三生物学(三)
注意事项:
1.本试卷共8页。时间75分钟,满分100分。答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写在试卷指定位置,并将姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上,然后认真核对条形码上的信息,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应的答题区域内。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将试卷和答题卡一并收回。
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. 规范的实验操作是正确观察和得到结论的前提。下列实验操作或结论不合理的是( )
A. 制作蝗虫精母细胞减数分裂装片时,需将繁殖期雄性蝗虫精巢放入卡诺氏液固定处理
B. “证明DNA半保留复制的实验”中,需用差速离心法对DNA进行纯化分离
C. 用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌,若保温时间过短,离心管沉淀物中会发现35S
D. “探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,连续培养几代后抑菌圈的直径逐渐变小
2. LC3B是自噬体形成的标志性蛋白。正常情况下,LC3B蛋白以可溶形式LC3B-Ⅰ存在;自噬激活时,LC3B-Ⅰ会脂化成LC3B-Ⅱ,并定位于自噬体膜上。Beclin-1蛋白与足细胞自噬的启动有关。为探讨氨氯地平对足细胞自噬功能的影响,科研人员用氨氯地平处理足细胞,检测相关蛋白的含量情况,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ的值与自噬体数量呈正相关
B. 氨氯地平可抑制足细胞的自噬
C. Beclin-1蛋白可能促进足细胞自噬的启动
D. 细胞自噬降解后的产物可被细胞再利用
3. 为研究中药槐果碱对人类骨肉瘤细胞增殖的影响,研究人员进行了相关实验,用CCK-8法和流式细胞术测定了细胞增殖能力和细胞周期,结果如图1和图2所示(已知实验过程中没有细胞死亡)。450nm波长吸光度值与活细胞数量呈正相关。下列叙述正确的是( )
A. 由图1可推知,槐果碱能够使骨肉瘤细胞的细胞周期延长
B. 由图2可推知,槐果碱可能抑制有丝分裂中纺锤体的形成
C. 培养过程中需提供95%氧气+5%CO2的气体环境
D. 若探究槐果碱作用机制,可检测G2/M期调控蛋白的表达水平
4. 细胞衰老是人体内发生的正常生命现象。下列叙述正确的是( )
A. 衰老细胞中酶的活性均显著降低,导致细胞代谢速率减慢
B. 衰老细胞体积增大,但细胞核的体积减小,染色质收缩、染色加深
C. 端粒DNA序列每次分裂后都会延长,但会损伤端粒内侧DNA序列
D. 自由基攻击DNA可能引起基因突变,攻击蛋白质会使蛋白质活性下降
5. 鸭短喙矮小综合征(SBDS)是由鹅细小病毒变异株(SBDSV)引起的传染病,对养鸭业危害巨大。研究人员利用杂交瘤技术获得3种单克隆抗体:D5-3、G11-23和H2-27并采用间接免疫荧光试验检测其与病毒的亲和力,结果如图所示(注:荧光越强说明抗体的亲和力越高)。下列叙述错误的是( )
注:甲为正常MDEF细胞(小鼠胚胎成纤维细胞);乙~丁为分别以单克隆抗体D5-3、G11-23和H2-27检测SBDSV感染后MDEF细胞。
A. 3种单抗对SBDSV均有较高的亲和力
B. 实验前需多次给小鼠注射灭活SBDSV以获得足够的B淋巴细胞
C. 经克隆化培养和抗体检测才能获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
D. 单个杂交瘤细胞既能无限增殖,又能分泌上述3种抗SBDSV单抗
6. 科学家对我国青藏高原地区距今4万年—4000年的30个古人类基因组数据进行分析,发现突变基因EPAS1最早出现在距今约1.2万年前。该突变基因能提高人体在低氧环境下的氧气运输效率。下列叙述正确的是( )
A. 上述分子水平的证据是研究生物进化最直接的证据
B. 突变基因EPAS1使个体更适应高原的低氧环境
C. 高原的低氧环境直接导致突变基因EPAS1的形成
D. 现代高原人群中EPAS1基因频率低于古人类种群
7. 哺乳动物呼吸系统具备一种双重调控机制:①有意识控制的主动呼吸调节;②无意识的自主呼吸调节。下列叙述正确的是( )
A. 若破坏哺乳动物脑干,机制①停止,但仍存在机制②
B. 大脑皮层支配机体进行主动呼吸的过程属于条件反射
C. 机制①的调节过程体现了高级中枢对低级中枢的分级调节
D. 机制②一般是可以消退的,该机制有助于动物适应环境
8. 静脉输液是临床治疗中常用的给药方式,药液直接进入血浆,需保证内环境稳态。下列叙述正确的是( )
A. 静脉输液时,输入的药液渗透压需与血浆基本相等,维持细胞正常形态
B. 若静脉注射胰岛素,该胰岛素经过的体液依次为血浆→组织液→细胞内液
C. 血浆中的蛋白质含量下降,会导致水分大量进入血浆,引起组织水肿
D. 内环境稳态是指内环境的各种化学成分保持恒定不变
9. 甲基汞(MeHg)是一种危害极大的重金属污染物,其在海洋中沿食物链不断积累和浓缩存在两种模式,如图所示。下列分析错误的是( )
A. 与乙模式相比,甲模式中的浮游植物能快速富集水体中的MeHg
B. MeHg浓度随食物链逐级增大,因此生态系统物质循环具有逐级放大特性
C. 人类食用甲模式下的大型鱼类后,体内MeHg的累积风险程度高于乙模式
D. MeHg可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到全球,该现象具有全球性
10. 某地长期使用化学农药防治农田害虫,导致害虫抗药性增强、天敌减少、土壤污染加重。近年来,当地政府推进生态工程改造,构建了“作物—豆科绿肥(如紫云英、箭筈豌豆)—放养天敌昆虫(瓢虫、寄生蜂、蜘蛛等)”的复合生态农田,实现了绿色防控与可持续生产。下列叙述错误的是( )
A. 长期使用化学农药使害虫种群抗药性基因频率定向提高
B. 放养天敌昆虫属于生物防治,天敌昆虫与害虫之间为捕食关系
C. 与单一种植相比,复合生态农田营养结构更复杂,自我调节能力更强
D. 该农田生态工程改造过程中发生了群落的次生演替,物种丰富度逐渐增加
11. 根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。为调查养殖鱼塘中某种金鱼的种群数量,研究人员用渔网第一次捕获金鱼60条(雄性12条,雌性48条),且不再放回;第二次用相同方法捕获金鱼40条(雄性10条,雌性30条)。两次捕捞的渔网规格相同,但雄鱼比雌鱼更难以捕获。假设鱼塘中的鱼始终保持均匀分布。第一次捕捞时,鱼塘中该种金鱼的种群数量为( )
A. 200条 B. 186条 C. 180条 D. 128条
12. 兴奋在神经元之间的传递依赖突触结构(如图)。与常见的大多数化学突触不同,哺乳动物的心肌、肝、平滑肌细胞间广泛分布着电突触,突触前末梢内无突触小泡,突触前膜与突触后膜间通过由连接蛋白构成的孔道相连通,可双向通过氨基酸、核苷酸、带电离子等小分子。下列说法正确的是( )
A. 若C为电突触,刺激②处,仅①部位会产生电位变化
B. 若C为化学突触,刺激③处,A处可产生反射
C. 兴奋通过电突触传递,对生命活动的调节更加精准
D. 化学突触的突触后膜Cl-内流,可导致突触后动作电位难以产生
13. RNA干扰是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(dsRNA)诱发的同源mRNA高效特异性降解的现象,是真核生物中一种重要基因沉默机制,如图所示。下列分析错误的是( )
A. 与过程②相比,过程①特有的碱基配对方式是T-A
B. D酶和复合体中的A蛋白都能催化磷酸二酯键的断裂
C. RNA干扰现象没有改变基因的碱基序列,属于表观遗传
D. RNA干扰现象是通过siRNA阻断基因转录过程来实现的
14. 某雄鼠(2n=40)的一条2号染色体和Y染色体发生融合,形成一条异常染色体。减数分裂时,该异常染色体可与2号或X染色体联会,剩下的一条染色体随机移向细胞一极。各种配子活性均正常,性染色体组成为XXY(异常染色体可看作Y染色体)的胚胎发育为可育雄性,性染色体组成为XO的胚胎一半致死、一半发育为不育雄性。不考虑其他突变。下列叙述错误的是( )
A. 该鼠发生了染色体结构变异中的易位
B. 该鼠减数分裂过程中会形成20个四分体
C. 该鼠产生含异常染色体配子的概率为50%
D. 让该鼠与正常鼠杂交,后代中雌性个体占2/5
15. 冬季长跑运动员长期处于寒冷环境中,通过体温调节的相关机制,会逐渐产生冷适应,以维持正常生命活动。下列叙述正确的是( )
A. 长跑时机体的散热量减少、产热量增加,导致体温升高
B. 下丘脑感受到寒冷刺激后,通过神经—体液调节维持体温稳定
C. 长跑后大量出汗会导致垂体释放的抗利尿激素增多,尿量减少
D. 冷适应的出现说明人体维持内环境稳态的调节能力是无限度的
16. 银缕梅是我国特有的珍稀濒危物种,被称为“被子植物的活化石”。为缓解银缕梅濒危现状,研究人员以银缕梅带芽茎段为外植体,利用植物组织培养技术成功建立了组培快繁体系,其大致流程如图所示(其中②为诱导生根)。下列叙述错误的( )
A. 该植物组培快繁的流程是①→③→②→④→⑤→⑥
B. ②过程使用的培养基中生长素/细胞分裂素的值应大于1
C. ④和⑤过程除提供必要营养物质、植物激素外,还需提供一定光照
D. ⑥为移栽过程,移栽前需用流水清洗掉根部的培养基,提高成活率
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 百香果属于典型的呼吸跃变型果实,商品货架期短。科研人员以某种百香果果实为实验材料,探究1-MCP(乙烯合成酶基因表达阻断剂)及乙烯吸收剂对采后果实细胞呼吸的影响。实验分为三组:CK组(对照),1-MCP组(每袋放入1包1-MCP缓释剂),1-MCP+乙烯吸收剂组(每袋放入1包1-MCP缓释剂、1包乙烯吸收剂);将所有果实置于25℃、相对湿度85%条件下储藏,定期测定的结果如图所示。
(1)百香果果实细胞呼吸产生CO2的具体场所是____________。写出百香果果实无氧呼吸产生酒精的化学反应式:____________。
(2)与CK组相比,1-MCP+乙烯吸收剂组呼吸强度峰值及其出现时间的情况为____________。从乙烯角度分析,1-MCP+乙烯吸收剂处理能更有效抑制呼吸强度的原因是____________。
(3)为进一步探究1-MCP和乙烯吸收剂在抑制呼吸强度中是否具有协同作用,请完善实验设计思路并预期结果及结论。
实验思路:在上述实验的基础上,增设甲组实验,该组实验的处理是____________。在相同条件下储藏,定期测定并比较各组果实的呼吸强度峰值。
预期结果及结论:若____________,则说明二者具有协同作用。
18. 大豆是典型的短日照作物,其种子粒重受光周期调控。研究发现,Dt1基因编码的Dt1蛋白可响应光周期,通过影响Gm蛋白转运蔗糖的功能,调控种子粒重,具体机制如图所示。
(1)大豆光敏色素是一类________复合体,其感知光周期信号后,结构发生变化,该变化经信息传递系统传导到________内,影响Dt1等相关基因的表达,从而表现出相应的生物学效应。
(2)短日照条件下,大豆细胞内Dt1基因表达量低,对Gm蛋白的_______(填“促进”或“抑制”)作用减弱,进而影响蔗糖的转运。与短日照相比,长日照条件下的大豆种子粒重较低,试结合上述信息,阐述其原因是____________。
(3)结合上述光周期调控机制,从基因水平上提出1条提高我国南方地区(长日照条件更普遍)大豆产量的具体措施:_______,理由是____________。
19. 某研究团队调查了湖南某山区的两处香榧(雌雄异株植物)次生林样地(GZ1和GZ2)部分物种的重要值(物种的优势程度,数值越大说明优势程度越高),结果如表所示。研究团队还对GZ1样地内的香榧年龄结构进行了调查,结果如图1所示,其中龄级Ⅰ~Ⅲ级为幼龄、Ⅳ~Ⅷ级为中龄、Ⅸ级以上为老龄。
标准地号
乔木
重要值/%
灌木
重要值/%
草本
重要值/%
GZ1
香榧
31.68
棕竹
18.11
杜根藤
30.41
建始槭
23.03
茶
8.51
华东安蕨
15.96
香果树
12.81
常春藤
6.43
花叶地锦
13.07
GZ2
飞蛾槭
24.30
蚬壳花椒
12.86
蜘蛛抱蛋
24.23
黄连木
14.22
紫麻
9.46
杜根藤
21.96
香榧
13.83
女贞叶忍冬
8.38
秦岭贯众
13.76
(1)由表中数据可知,香榧在______(填“GZ1”或“GZ2”)样地中最可能属于优势种。________(填“GZ1”或“GZ2”)样地灌木层和草本层中重要值的分布更均匀,反映出该样地的物种多样性更高。
(2)由图中信息可知,GZ1样地香榧的年龄结构属于______,理由是______________________。
(3)GZ1和GZ2样地的草本层中均有杜根藤分布,但其重要值存在显著差异。从种间关系角度分析,这可能与____________的强度不同有关;从环境条件角度分析,这可能与两处群落的____________(答出1点即可)等微环境差异有关。
(4)研究人员进一步调查了GZ1样地中的营养结构情况,并构建了该样地的能量流动模型,如图2所示,图中字母表示相应能量值。据图2可知,生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量为____________,第一、二营养级之间的能量传递效率为_______。
20. 信鸽(ZW型性别决定)归巢能力有不归巢和归巢之分,由一对等位基因D和d控制;眼色类型有砂眼和黄眼之分,由另一对等位基因B和b控制。研究人员让现有的P1(不归巢黄眼)和P2(归巢砂眼)两个品系的信鸽杂交,再将F1中某性别的信鸽与亲本(P1、P2)之一进行杂交,获得F2。F1和F2的表型及比例如表所示。不考虑性染色体的同源区段和染色体互换。
F1表型及比例
归巢黄眼(♂):不归巢黄眼(♀)=1:1
F2表型及比例
归巢黄眼(♂):归巢砂眼(♂):归巢黄眼(♀):归巢砂眼(♀):不归巢黄眼(♀):不归巢砂眼(♀)=2:2:1:1:1:1
(1)信鸽的归巢能力和眼色类型中_______为显性性状,F2是F1中基因型为______的个体与_____(填“P1”或“P2”)杂交的结果。
(2)若让F1中的雌雄个体连续自由交配2代,得到的后代中基因D的基因频率为______,基因B的基因频率为______。
(3)对P1、P2及F1雌雄个体扩增出的基因D和d分别用某种限制酶酶切后电泳,四类个体(Ⅰ~Ⅵ)的电泳结果如图所示。分析可知,基因D对应的条带为___(填序号)。若用同样的方法对F2中的归巢个体进行酶切并电泳,可得到图中_______(填序号)类个体的电泳结果。
21. 降钙素是甲状腺滤泡旁细胞分泌的一种激素,可与破骨细胞表面受体结合,抑制破骨细胞增殖,有效治疗骨质疏松症。为降低生产成本,研究人员利用基因工程技术将鲑鱼降钙素(sCT)基因与降钙素基因相关肽(CGRP)基因连接成融合基因,在DNA连接酶的作用下连接到质粒上,构建出重组质粒,经农杆菌介导法转化到生菜中,进而利用植物细胞培养工厂化生产sCT和CGRP。sCT基因、CGRP基因和质粒的结构、限制酶的识别序列及切割位点如图所示。
(1)图中的CaMV35S和AMV均能在生菜不同细胞中高效、持续表达且驱动相关基因的____________过程。CaMV35S和AMV二者属于_____(填“诱导型”或“组成型”)启动子。
(2)第一步,利用PCR技术将sCT基因与CGRP基因连接成融合基因,但需要给引物1添加的限制酶识别序列是5′-___________-3′。PCR反应体系中常需加入一定量的Mg2+,目的是____________。扩增过程中,每次循环包括_______三步。
(3)第二步,将构建的融合基因导入质粒的T-DNA片段,需要用到的限制酶是______(填种类)。用含四环素的普通培养基____(填“能”或“不能”)筛选出成功转化重组质粒的菌株,理由是____________。
(4)利用植物细胞培养技术工厂化生产sCT与CGRP主要是通过提供促进细胞生长的条件来____________,进而提高产量。
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高三生物学(三)
注意事项:
1.本试卷共8页。时间75分钟,满分100分。答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写在试卷指定位置,并将姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上,然后认真核对条形码上的信息,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应的答题区域内。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将试卷和答题卡一并收回。
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. 规范的实验操作是正确观察和得到结论的前提。下列实验操作或结论不合理的是( )
A. 制作蝗虫精母细胞减数分裂装片时,需将繁殖期雄性蝗虫精巢放入卡诺氏液固定处理
B. “证明DNA半保留复制的实验”中,需用差速离心法对DNA进行纯化分离
C. 用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌,若保温时间过短,离心管沉淀物中会发现35S
D. “探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,连续培养几代后抑菌圈的直径逐渐变小
【答案】B
【解析】
【详解】A、卡诺氏液的作用是固定细胞形态、维持染色体结构稳定,制作蝗虫精母细胞减数分裂装片时,将繁殖期雄蝗虫精巢用卡诺氏液固定是规范操作,A正确;
B、证明DNA半保留复制的实验中,利用的是密度梯度离心法分离不同同位素标记的、密度存在差异的DNA;差速离心法多用于分离沉降系数差异较大的细胞结构(如细胞器),无法实现不同密度DNA的分离,B错误;
C、35S标记噬菌体的蛋白质外壳,若保温时间过短,部分噬菌体尚未完成侵染、仍吸附在细菌表面,搅拌不充分时会随细菌进入沉淀物,因此沉淀物中可检测到35S,该结论合理,C正确;
D、“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,抗生素会定向筛选出抗药性细菌,连续培养几代后抗药性细菌占比升高,抗生素抑菌效果下降,因此抑菌圈直径逐渐变小,D正确。
2. LC3B是自噬体形成的标志性蛋白。正常情况下,LC3B蛋白以可溶形式LC3B-Ⅰ存在;自噬激活时,LC3B-Ⅰ会脂化成LC3B-Ⅱ,并定位于自噬体膜上。Beclin-1蛋白与足细胞自噬的启动有关。为探讨氨氯地平对足细胞自噬功能的影响,科研人员用氨氯地平处理足细胞,检测相关蛋白的含量情况,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ的值与自噬体数量呈正相关
B. 氨氯地平可抑制足细胞的自噬
C. Beclin-1蛋白可能促进足细胞自噬的启动
D. 细胞自噬降解后的产物可被细胞再利用
【答案】B
【解析】
【详解】A、分析题图可知,自噬激活时LC3B-Ⅰ转化为定位于自噬体膜上的LC3B-Ⅱ,因此自噬体数量越多,LC3B-Ⅱ含量越高、LC3B-Ⅰ含量越低,即LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ的值与自噬体数量呈正相关,A正确;
B、由图可知,随氨氯地平处理时间延长,LC3B-Ⅰ含量下降、LC3B-Ⅱ含量上升,说明自噬被激活,氨氯地平可促进足细胞自噬,B错误;
C、随氨氯地平处理时间延长,Beclin-1蛋白随自噬增强而增多,可推测该蛋白可能促进足细胞自噬的启动,C正确;
D、细胞自噬会降解细胞内衰老、损伤的细胞器或错误折叠的蛋白质等,降解后的产物如氨基酸、小分子有机物等可被细胞再利用,D正确。
3. 为研究中药槐果碱对人类骨肉瘤细胞增殖的影响,研究人员进行了相关实验,用CCK-8法和流式细胞术测定了细胞增殖能力和细胞周期,结果如图1和图2所示(已知实验过程中没有细胞死亡)。450nm波长吸光度值与活细胞数量呈正相关。下列叙述正确的是( )
A. 由图1可推知,槐果碱能够使骨肉瘤细胞的细胞周期延长
B. 由图2可推知,槐果碱可能抑制有丝分裂中纺锤体的形成
C. 培养过程中需提供95%氧气+5%CO2的气体环境
D. 若探究槐果碱作用机制,可检测G2/M期调控蛋白的表达水平
【答案】A
【解析】
【详解】A、CCK-8法中450nm吸光度值与活细胞数量呈正相关,槐果碱组吸光度降低,说明槐果碱抑制了细胞增殖,使其细胞周期延长,A正确;
B、与对照组相比,槐果碱组G0/G1期细胞比例显著升高,S期细胞比例显著降低,说明槐果碱将细胞周期阻滞在G0/G1期,抑制细胞进入S期,而纺锤体的形成在有丝分裂的前期,B错误;
C、培养过程中需提供95%空气+5%CO2的气体环境,C错误;
D、槐果碱主要将细胞阻滞在G0/G1期,因此应检测G0/G1期调控蛋白的表达水平,D错误。
4. 细胞衰老是人体内发生的正常生命现象。下列叙述正确的是( )
A. 衰老细胞中酶的活性均显著降低,导致细胞代谢速率减慢
B. 衰老细胞体积增大,但细胞核的体积减小,染色质收缩、染色加深
C. 端粒DNA序列每次分裂后都会延长,但会损伤端粒内侧DNA序列
D. 自由基攻击DNA可能引起基因突变,攻击蛋白质会使蛋白质活性下降
【答案】D
【解析】
【详解】A、衰老细胞内多种酶的活性降低,但并非所有酶的活性均显著降低,与细胞衰老相关的酶活性可能升高,A错误;
B、衰老细胞的体积减小,细胞核的体积增大,染色质收缩、染色加深,B错误;
C、端粒DNA序列每次细胞分裂后都会缩短,当端粒缩短到一定程度时,才会损伤端粒内侧的正常DNA序列,C错误;
D、自由基学说认为,自由基攻击DNA可能引起基因突变,攻击蛋白质会使蛋白质活性下降,最终导致细胞衰老,D正确。
5. 鸭短喙矮小综合征(SBDS)是由鹅细小病毒变异株(SBDSV)引起的传染病,对养鸭业危害巨大。研究人员利用杂交瘤技术获得3种单克隆抗体:D5-3、G11-23和H2-27并采用间接免疫荧光试验检测其与病毒的亲和力,结果如图所示(注:荧光越强说明抗体的亲和力越高)。下列叙述错误的是( )
注:甲为正常MDEF细胞(小鼠胚胎成纤维细胞);乙~丁为分别以单克隆抗体D5-3、G11-23和H2-27检测SBDSV感染后MDEF细胞。
A. 3种单抗对SBDSV均有较高的亲和力
B. 实验前需多次给小鼠注射灭活SBDSV以获得足够的B淋巴细胞
C. 经克隆化培养和抗体检测才能获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
D. 单个杂交瘤细胞既能无限增殖,又能分泌上述3种抗SBDSV单抗
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲为正常细胞的对照组,几乎无荧光,乙、丙、丁组均出现明显荧光,结合“荧光越强说明抗体的亲和力越高”可知,3种单抗对SBDSV均有较高的亲和力,A正确;
B、制备单克隆抗体前,需多次给小鼠注射对应抗原(灭活SBDSV),刺激小鼠发生免疫反应,以获得足够的能分泌抗SBDSV抗体的B淋巴细胞,B正确;
C、细胞融合后会得到多种类型的杂交细胞,需经选择培养基筛选、克隆化培养和专一抗体检测,才能获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、单个B淋巴细胞只能产生一种特异性抗体,因此单个B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞,只能分泌1种抗SBDSV的单抗,不能同时分泌3种,D错误。
6. 科学家对我国青藏高原地区距今4万年—4000年的30个古人类基因组数据进行分析,发现突变基因EPAS1最早出现在距今约1.2万年前。该突变基因能提高人体在低氧环境下的氧气运输效率。下列叙述正确的是( )
A. 上述分子水平的证据是研究生物进化最直接的证据
B. 突变基因EPAS1使个体更适应高原的低氧环境
C. 高原的低氧环境直接导致突变基因EPAS1的形成
D. 现代高原人群中EPAS1基因频率低于古人类种群
【答案】B
【解析】
【详解】A、研究生物进化最直接的证据是化石,题干中的基因组数据属于分子水平的进化证据,不是最直接的进化证据,A错误;
B、题干明确说明突变基因EPAS1能提高人体在低氧环境下的氧气运输效率,因此该基因可使个体更适应高原的低氧环境,B正确;
C、基因突变具有不定向性,高原的低氧环境只起到选择作用,不能定向诱导EPAS1突变的产生,C错误;
D、EPAS1突变有利于个体在高原环境生存,在长期自然选择的作用下,该有利基因的频率会逐代升高,因此现代高原人群中EPAS1基因频率高于古人类种群,D错误。
7. 哺乳动物呼吸系统具备一种双重调控机制:①有意识控制的主动呼吸调节;②无意识的自主呼吸调节。下列叙述正确的是( )
A. 若破坏哺乳动物脑干,机制①停止,但仍存在机制②
B. 大脑皮层支配机体进行主动呼吸的过程属于条件反射
C. 机制①的调节过程体现了高级中枢对低级中枢的分级调节
D. 机制②一般是可以消退的,该机制有助于动物适应环境
【答案】C
【解析】
【详解】A、无意识自主呼吸调节的中枢位于脑干,破坏脑干后机制②直接停止;同时有意识的主动呼吸需要大脑皮层调控脑干呼吸中枢才能作用于效应器,因此破坏脑干后机制①也无法发挥作用,A错误;
B、条件反射是后天形成、依赖完整反射弧、针对特定刺激作出的规律性应答,大脑皮层支配机体进行主动呼吸没有经过完整的反射弧,不属于后天建立的条件反射,B错误;
C、机制①是高级中枢大脑皮层调控低级中枢脑干的呼吸中枢、进而控制呼吸的过程,体现了高级中枢对低级中枢的分级调节,C正确;
D、机制②是生来就有的非条件反射,一般不会消退,可维持动物基本呼吸功能,保障生命活动正常运行,D错误。
8. 静脉输液是临床治疗中常用的给药方式,药液直接进入血浆,需保证内环境稳态。下列叙述正确的是( )
A. 静脉输液时,输入的药液渗透压需与血浆基本相等,维持细胞正常形态
B. 若静脉注射胰岛素,该胰岛素经过的体液依次为血浆→组织液→细胞内液
C. 血浆中的蛋白质含量下降,会导致水分大量进入血浆,引起组织水肿
D. 内环境稳态是指内环境的各种化学成分保持恒定不变
【答案】A
【解析】
【详解】A、静脉输液时,若输入药液渗透压和血浆相差过大,会导致血细胞失水皱缩或吸水涨破,因此药液渗透压需与血浆基本相等,才能维持细胞正常形态,A正确;
B、胰岛素属于蛋白质类激素,仅需与靶细胞膜上的特异性受体结合即可发挥调节作用,不会进入细胞内液,B错误;
C、血浆中蛋白质含量下降会导致血浆渗透压降低,水分会大量从血浆进入组织液,进而引起组织水肿,而非进入血浆,C错误;
D、内环境稳态是指内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的动态平衡状态,并非恒定不变,D错误。
9. 甲基汞(MeHg)是一种危害极大的重金属污染物,其在海洋中沿食物链不断积累和浓缩存在两种模式,如图所示。下列分析错误的是( )
A. 与乙模式相比,甲模式中的浮游植物能快速富集水体中的MeHg
B. MeHg浓度随食物链逐级增大,因此生态系统物质循环具有逐级放大特性
C. 人类食用甲模式下的大型鱼类后,体内MeHg的累积风险程度高于乙模式
D. MeHg可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到全球,该现象具有全球性
【答案】B
【解析】
【详解】A、对比甲乙模式的营养级1(浮游植物)的MeHg浓度,甲模式显著高于乙模式,说明甲模式中浮游植物可快速富集水体中的MeHg,A正确;
B、MeHg浓度随食物链逐级增大是生物富集(生物放大)的特点,生态系统物质循环的特点是循环性、全球性,不具有逐级放大的特性,B错误;
C、甲模式中营养级3(大型鱼类)的MeHg浓度远高于乙模式,人类食用甲模式的大型鱼类会摄入更多MeHg,体内累积风险更高,C正确;
D、MeHg属于难以降解的重金属污染物,可通过大气、水、生物迁移等途径扩散到全球,体现了物质循环的全球性,D正确。
10. 某地长期使用化学农药防治农田害虫,导致害虫抗药性增强、天敌减少、土壤污染加重。近年来,当地政府推进生态工程改造,构建了“作物—豆科绿肥(如紫云英、箭筈豌豆)—放养天敌昆虫(瓢虫、寄生蜂、蜘蛛等)”的复合生态农田,实现了绿色防控与可持续生产。下列叙述错误的是( )
A. 长期使用化学农药使害虫种群抗药性基因频率定向提高
B. 放养天敌昆虫属于生物防治,天敌昆虫与害虫之间为捕食关系
C. 与单一种植相比,复合生态农田营养结构更复杂,自我调节能力更强
D. 该农田生态工程改造过程中发生了群落的次生演替,物种丰富度逐渐增加
【答案】B
【解析】
【详解】A、长期使用化学农药会定向选择害虫的抗药性变异,使害虫种群抗药性基因频率定向提高,A正确;
B、放养天敌昆虫属于生物防治,但天敌昆虫和害虫的种间关系不只有捕食,题干中的寄生蜂与害虫为寄生关系,B错误;
C、与单一种植的农田相比,复合生态农田物种更多,营养结构更复杂,生态系统自我调节能力更强,C正确;
D、该农田生态工程改造保留了原有土壤条件、植物繁殖体等,属于群落的次生演替,改造过程中物种数量增加,物种丰富度逐渐升高,D正确。
11. 根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。为调查养殖鱼塘中某种金鱼的种群数量,研究人员用渔网第一次捕获金鱼60条(雄性12条,雌性48条),且不再放回;第二次用相同方法捕获金鱼40条(雄性10条,雌性30条)。两次捕捞的渔网规格相同,但雄鱼比雌鱼更难以捕获。假设鱼塘中的鱼始终保持均匀分布。第一次捕捞时,鱼塘中该种金鱼的种群数量为( )
A. 200条 B. 186条 C. 180条 D. 128条
【答案】A
【解析】
【详解】同种性别个体的捕获率一致,分别计算雌雄个体总数:设雌性总数量为F,两次雌鱼捕获率相同,可得48/F=30/(F-48),解得F=128条;设雄性总数量为M,同理可得12/M=10/(M-12),解得M=72条,总种群数量为128+72=200条,A正确,BCD错误。
12. 兴奋在神经元之间的传递依赖突触结构(如图)。与常见的大多数化学突触不同,哺乳动物的心肌、肝、平滑肌细胞间广泛分布着电突触,突触前末梢内无突触小泡,突触前膜与突触后膜间通过由连接蛋白构成的孔道相连通,可双向通过氨基酸、核苷酸、带电离子等小分子。下列说法正确的是( )
A. 若C为电突触,刺激②处,仅①部位会产生电位变化
B. 若C为化学突触,刺激③处,A处可产生反射
C. 兴奋通过电突触传递,对生命活动的调节更加精准
D. 化学突触的突触后膜Cl-内流,可导致突触后动作电位难以产生
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据题意,电突触的信号传递是双向的,刺激②处时,兴奋既可以向①处传导,也可以通过电突触向右侧神经元传导,并非仅①部位产生电位变化,A错误;
B、反射的发生必须依赖完整的反射弧,刺激③处引起A处反应,未经过完整反射弧,不属于反射,B错误;
C、化学突触单向传递、信号定向传导,对生命活动的调节更精准;电突触双向传递,无传递的定向性,调节精准度低于化学突触,C错误;
D、静息电位为外正内负,Cl-内流会使突触后膜膜内负电位进一步增大,发生超极化,更难达到动作电位的产生阈值,因此突触后动作电位难以产生,D正确。
13. RNA干扰是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(dsRNA)诱发的同源mRNA高效特异性降解的现象,是真核生物中一种重要基因沉默机制,如图所示。下列分析错误的是( )
A. 与过程②相比,过程①特有的碱基配对方式是T-A
B. D酶和复合体中的A蛋白都能催化磷酸二酯键的断裂
C. RNA干扰现象没有改变基因的碱基序列,属于表观遗传
D. RNA干扰现象是通过siRNA阻断基因转录过程来实现的
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①为转录,以DNA的一条链为模板合成mRNA,碱基配对方式包括T-A、A-U、G-C、C-G;过程②为siRNA与mRNA的互补配对,属于RNA之间的配对,碱基配对方式只有A-U、U-A、G-C、C-G,因此过程①特有的碱基配对方式是T-A,A正确;
B、D酶切割双链RNA(dsRNA)生成siRNA,复合体中的A蛋白催化mRNA降解,二者都是断裂核酸的磷酸二酯键,都能催化磷酸二酯键的断裂,B正确;
C、RNA干扰的本质是同源mRNA被降解,基因的碱基序列并未发生改变,只是抑制了翻译过程,属于表观遗传范畴,C正确;
D、RNA干扰是通过siRNA与同源mRNA结合后降解mRNA,阻断的是翻译过程,并非转录过程(转录是以DNA为模板合成mRNA的过程,图示中mRNA已经合成完成),D错误。
14. 某雄鼠(2n=40)的一条2号染色体和Y染色体发生融合,形成一条异常染色体。减数分裂时,该异常染色体可与2号或X染色体联会,剩下的一条染色体随机移向细胞一极。各种配子活性均正常,性染色体组成为XXY(异常染色体可看作Y染色体)的胚胎发育为可育雄性,性染色体组成为XO的胚胎一半致死、一半发育为不育雄性。不考虑其他突变。下列叙述错误的是( )
A. 该鼠发生了染色体结构变异中的易位
B. 该鼠减数分裂过程中会形成20个四分体
C. 该鼠产生含异常染色体配子的概率为50%
D. 让该鼠与正常鼠杂交,后代中雌性个体占2/5
【答案】B
【解析】
【详解】A、染色体易位是非同源染色体之间发生片段移接的变异类型,2号染色体和Y染色体为非同源染色体,二者融合属于染色体结构变异中的易位,A正确;
B、该鼠正常染色体数为40条,一条2号染色体与Y染色体融合后总染色体数变为39条。减数分裂时,除2号外的18对正常常染色体各形成1个四分体,剩余的异常染色体、正常2号染色体、X染色体中仅能有2条联会形成1个四分体,总共形成19个四分体,不会形成20个,B错误;
C、减数分裂时三条特殊染色体(异常染色体、2号、X)随机分配,最终产生的配子中含异常染色体的概率为50%,C正确;
D、正常雌鼠仅产生含 X 的配子,与雄鼠配子结合后,后代存活情况如下:
雌性个体总比例:2/15+4/15=6/15=2/5,D正确。
15. 冬季长跑运动员长期处于寒冷环境中,通过体温调节的相关机制,会逐渐产生冷适应,以维持正常生命活动。下列叙述正确的是( )
A. 长跑时机体的散热量减少、产热量增加,导致体温升高
B. 下丘脑感受到寒冷刺激后,通过神经—体液调节维持体温稳定
C. 长跑后大量出汗会导致垂体释放的抗利尿激素增多,尿量减少
D. 冷适应的出现说明人体维持内环境稳态的调节能力是无限度的
【答案】C
【解析】
【详解】A、长跑时机体代谢加快,产热量增加,为维持体温相对稳定,散热量也会同步增加,体温不会出现明显升高,A错误;
B、下丘脑是体温调节中枢,但感受寒冷刺激温度变化的是冷觉感受器,B错误;
C、大量出汗会导致细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,使下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素增多,促进肾小管和集合管重吸收水分,最终尿量减少,C正确;
D、人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的,冷适应是调节能力在限度范围内发挥作用的结果,不能说明调节能力无限度,D错误。
16. 银缕梅是我国特有的珍稀濒危物种,被称为“被子植物的活化石”。为缓解银缕梅濒危现状,研究人员以银缕梅带芽茎段为外植体,利用植物组织培养技术成功建立了组培快繁体系,其大致流程如图所示(其中②为诱导生根)。下列叙述错误的( )
A. 该植物组培快繁的流程是①→③→②→④→⑤→⑥
B. ②过程使用的培养基中生长素/细胞分裂素的值应大于1
C. ④和⑤过程除提供必要营养物质、植物激素外,还需提供一定光照
D. ⑥为移栽过程,移栽前需用流水清洗掉根部的培养基,提高成活率
【答案】A
【解析】
【详解】A、植物组织培养的正确流程为外植体①→脱分化形成愈伤组织③→再分化出芽④→诱导生根②→组培苗生长⑤→移栽⑥,A错误;
B、生长素与细胞分裂素的比值大于1时有利于根的分化、抑制芽的形成,②为诱导生根过程,培养基中该比值应大于1,B正确;
C、④为丛芽分化阶段、⑤为诱导生根阶段,这两个阶段需要光照诱导叶绿素合成、维持光合作用,因此除营养物质和植物激素外,还需提供一定光照,C正确;
D、⑥为移栽过程,根部残留的培养基易滋生微生物导致烂根,用流水清洗根部培养基可减少污染,提高移栽成活率,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 百香果属于典型的呼吸跃变型果实,商品货架期短。科研人员以某种百香果果实为实验材料,探究1-MCP(乙烯合成酶基因表达阻断剂)及乙烯吸收剂对采后果实细胞呼吸的影响。实验分为三组:CK组(对照),1-MCP组(每袋放入1包1-MCP缓释剂),1-MCP+乙烯吸收剂组(每袋放入1包1-MCP缓释剂、1包乙烯吸收剂);将所有果实置于25℃、相对湿度85%条件下储藏,定期测定的结果如图所示。
(1)百香果果实细胞呼吸产生CO2的具体场所是____________。写出百香果果实无氧呼吸产生酒精的化学反应式:____________。
(2)与CK组相比,1-MCP+乙烯吸收剂组呼吸强度峰值及其出现时间的情况为____________。从乙烯角度分析,1-MCP+乙烯吸收剂处理能更有效抑制呼吸强度的原因是____________。
(3)为进一步探究1-MCP和乙烯吸收剂在抑制呼吸强度中是否具有协同作用,请完善实验设计思路并预期结果及结论。
实验思路:在上述实验的基础上,增设甲组实验,该组实验的处理是____________。在相同条件下储藏,定期测定并比较各组果实的呼吸强度峰值。
预期结果及结论:若____________,则说明二者具有协同作用。
【答案】(1) ①. 线粒体基质、细胞质基质 ②. 少量能量
(2) ①. 峰值显著降低,且峰值出现时间延迟 ②. 1-MCP可阻断乙烯合成酶基因的表达,乙烯合成量减少,同时乙烯吸收剂可吸收环境中的乙烯,二者共同降低乙烯含量,从而更有效抑制细胞呼吸
(3) ①. 每袋放入1包乙烯吸收剂 ②. 1-MCP+乙烯吸收剂组呼吸强度峰值显著低于1-MCP单独处理组和乙烯吸收剂单独处理组
【解析】
【小问1详解】
百香果果实细胞产生CO2的阶段有有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段,具体场所分别是线粒体基质和细胞质基质;植物细胞在细胞质基质内进行无氧呼吸产生酒 精的化学反应式为。
【小问2详解】
由图可知,与CK组相比,1-MCP+乙烯吸收剂组呼吸强度峰值及其出现时间的情况为峰值显著降低,且峰值出现时间延迟。
由题意和题图可知,1-MCP为乙烯合成酶基因表达阻断剂,可阻断乙烯合成酶基因的表达,乙烯合成量减少,同时乙烯吸收剂可吸收环境中的乙烯,二者共同降低乙烯含量,从而更有效抑制细胞呼吸。
【小问3详解】
探究协同作用需设置单独处理组(每袋放入1包乙烯吸收剂),通过比较各组果实的呼吸强度峰值得出结论;协同作用的判断标准是:两种试剂联合使用的效果(抑制呼吸强度)显著优于单独使用任意一种试剂,因此预期结果及结论为1-MCP+乙烯吸收剂组呼吸强度峰值显著低于1-MCP单独处理组和乙烯吸收剂单独处理组,则说明二者具有协同作用。
18. 大豆是典型的短日照作物,其种子粒重受光周期调控。研究发现,Dt1基因编码的Dt1蛋白可响应光周期,通过影响Gm蛋白转运蔗糖的功能,调控种子粒重,具体机制如图所示。
(1)大豆光敏色素是一类________复合体,其感知光周期信号后,结构发生变化,该变化经信息传递系统传导到________内,影响Dt1等相关基因的表达,从而表现出相应的生物学效应。
(2)短日照条件下,大豆细胞内Dt1基因表达量低,对Gm蛋白的_______(填“促进”或“抑制”)作用减弱,进而影响蔗糖的转运。与短日照相比,长日照条件下的大豆种子粒重较低,试结合上述信息,阐述其原因是____________。
(3)结合上述光周期调控机制,从基因水平上提出1条提高我国南方地区(长日照条件更普遍)大豆产量的具体措施:_______,理由是____________。
【答案】(1) ①. 色素-蛋白 ②. 细胞核
(2) ①. 抑制 ②. 长日照诱导Dt1基因大量表达Dt1蛋白,进而抑制Gm蛋白转运蔗糖的功能,导致由种皮进入胚的蔗糖减少,有机物积累不足
(3) ①. 利用基因编辑技术敲除大豆的Dt1基因(或利用基因工程技术培育Gm基因过表达的大豆新品种) ②. 敲除Dt1基因后,Dt1蛋白无法合成,解除了对Gm蛋白的抑制作用,在长日照条件下也能高效转运蔗糖,提高种子粒重,从而提高产量(或Gm基因过表达可增强Gm蛋白的蔗糖转运功能,即使在长日照条件下,也能保证足够的蔗糖进入种子,提高种子粒重)
【解析】
【小问1详解】
光敏色素是一类色素-蛋白复合体,光敏色素感知光信号后,结构变化经信号传导,最终影响细胞核内的基因表达(如Dtl基因),从而调控生物学效应。
【小问2详解】
短日照下Dt1基因表达量低,说明Dt1蛋白对Gm蛋白的抑制作用减弱(长日照下Dt1蛋白多,抑制作用强)。长日照条件下,长日照诱导Dt1基因大量表达Dt1蛋白,进而抑制Gm蛋白转运蔗糖的功能,导致由种皮进入胚的蔗糖减少,有机物积累不足,因此粒重较低。
【小问3详解】
提高我国南方地区(长日照条件更普遍)大豆产量的具体措施为利用基因编辑技术敲除大豆的Dt1基因(或利用基因工程技术培育Gm基因过表达的大豆新品种),理由是敲除Dt1基因后,Dt1蛋白无法合成,解除了对Gm蛋白的抑制作用,在长日照条件下也能高效转运蔗糖,提高种子粒重,从而提高产量(或Gm基因过表达可增强Gm蛋白的蔗糖转运功能,即使在长日照条件下,也能保证足够的蔗糖进入种子,提高种子粒重)。
19. 某研究团队调查了湖南某山区的两处香榧(雌雄异株植物)次生林样地(GZ1和GZ2)部分物种的重要值(物种的优势程度,数值越大说明优势程度越高),结果如表所示。研究团队还对GZ1样地内的香榧年龄结构进行了调查,结果如图1所示,其中龄级Ⅰ~Ⅲ级为幼龄、Ⅳ~Ⅷ级为中龄、Ⅸ级以上为老龄。
标准地号
乔木
重要值/%
灌木
重要值/%
草本
重要值/%
GZ1
香榧
31.68
棕竹
18.11
杜根藤
30.41
建始槭
23.03
茶
8.51
华东安蕨
15.96
香果树
12.81
常春藤
6.43
花叶地锦
13.07
GZ2
飞蛾槭
24.30
蚬壳花椒
12.86
蜘蛛抱蛋
24.23
黄连木
14.22
紫麻
9.46
杜根藤
21.96
香榧
13.83
女贞叶忍冬
8.38
秦岭贯众
13.76
(1)由表中数据可知,香榧在______(填“GZ1”或“GZ2”)样地中最可能属于优势种。________(填“GZ1”或“GZ2”)样地灌木层和草本层中重要值的分布更均匀,反映出该样地的物种多样性更高。
(2)由图中信息可知,GZ1样地香榧的年龄结构属于______,理由是______________________。
(3)GZ1和GZ2样地的草本层中均有杜根藤分布,但其重要值存在显著差异。从种间关系角度分析,这可能与____________的强度不同有关;从环境条件角度分析,这可能与两处群落的____________(答出1点即可)等微环境差异有关。
(4)研究人员进一步调查了GZ1样地中的营养结构情况,并构建了该样地的能量流动模型,如图2所示,图中字母表示相应能量值。据图2可知,生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量为____________,第一、二营养级之间的能量传递效率为_______。
【答案】(1) ①. GZ1 ②. GZ2
(2) ①. 增长型 ②. 香榧幼龄树占比高,老龄树占比低
(3) ①. 种间竞争 ②. 光照强度(或土壤湿度、土壤养分、温度等)
(4) ①. B1+C1+D1 ②. D1/(A1+B1+C1+D1)×100% [或(A2+B2+ D2+ C2)/(A1+B1+C1+D1)×100%]
【解析】
【小问1详解】
重要值表示物种的优势程度,数值越大说明优势程度越高。与其他植物相比,香榧在GZ1样地中的重要值(31.68%)较高,而在GZ2样地中的重要值(13.83%)相对较小,因此推测香榧在GZ1样地中最可能属于优势种。GZ2样地的灌木层(蚬壳花椒的重要值为12.86%、紫麻的重要值为9.46%)和草本层(蜘蛛抱蛋的重要值为24.23%、杜根藤的重要值为21.96%)中,物种重要值的分布比GZ1(草本层中杜根藤的重要值为30.41%,远高于其他草本)更均匀,说明GZ2样地的物种多样性更高。
【小问2详解】
由题干信息可知,I~Ⅲ级为幼龄、Ⅳ~Ⅷ级为中龄、Ⅸ级以上为老龄。据图1分析,GZ1样地香榧幼龄树占比高,老龄树占比低,年龄结构为增长型。
【小问3详解】
在GZ1样地中,与杜根藤竞争光照、水分和养分的草本植物(如华东安蕨、花叶地锦)重要值较低,竞争压力小,有利于杜根藤占据优势;而在GZ2样地中,杜根藤的竞争者(如蜘蛛抱蛋)重要值高,竞争激烈,限制了其种群发展,因此杜根藤在两处样地的重要值差异,可能与种间竞争强度有关。从环境条件角度分析,两处样地的微环境差异,如光照强度、土壤湿度、土壤养分、温度等,会影响不同草本植物的生长和繁殖;GZ1样地的林下环境可能更适合杜根藤生长,而GZ2样地的环境可能更有利于其他草本植物生存,从而导致两处群落杜根藤的重要值存在显著差异。
【小问4详解】
由图2分析可知,生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量=B1+C1+D1,第一营养级同化的能量=A1+B1+C1+D1,第二营养级同化的能量为D1=A2+B2+D2+C2,故第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率=D1/(A1+B1+C1+D1)×100%或(A2+B2+ D2+ C2)/(A1+B1+C1+D1)×100%。
20. 信鸽(ZW型性别决定)归巢能力有不归巢和归巢之分,由一对等位基因D和d控制;眼色类型有砂眼和黄眼之分,由另一对等位基因B和b控制。研究人员让现有的P1(不归巢黄眼)和P2(归巢砂眼)两个品系的信鸽杂交,再将F1中某性别的信鸽与亲本(P1、P2)之一进行杂交,获得F2。F1和F2的表型及比例如表所示。不考虑性染色体的同源区段和染色体互换。
F1表型及比例
归巢黄眼(♂):不归巢黄眼(♀)=1:1
F2表型及比例
归巢黄眼(♂):归巢砂眼(♂):归巢黄眼(♀):归巢砂眼(♀):不归巢黄眼(♀):不归巢砂眼(♀)=2:2:1:1:1:1
(1)信鸽的归巢能力和眼色类型中_______为显性性状,F2是F1中基因型为______的个体与_____(填“P1”或“P2”)杂交的结果。
(2)若让F1中的雌雄个体连续自由交配2代,得到的后代中基因D的基因频率为______,基因B的基因频率为______。
(3)对P1、P2及F1雌雄个体扩增出的基因D和d分别用某种限制酶酶切后电泳,四类个体(Ⅰ~Ⅵ)的电泳结果如图所示。分析可知,基因D对应的条带为___(填序号)。若用同样的方法对F2中的归巢个体进行酶切并电泳,可得到图中_______(填序号)类个体的电泳结果。
【答案】(1) ①. 归巢、黄眼 ②. BbZDZd ③. P2
(2) ①. 1/3 ②. 1/2
(3) ①. ③ ②. Ⅱ、Ⅳ
【解析】
【小问1详解】
仅考虑归巢能力,由表可知,F1雌性均为不归巢,雄性均为归巢,F1的表型性别关联,F2的表型分离也仅在雌性中出现,符合伴Z染色体遗传的特点,因此控制归巢能力的基因位于Z染色体上;F2中雄性均为归巢,雌性的表型及比例为归巢:不归巢=1:1,说明归巢为显性性状。仅考虑眼色类型,亲本P1(黄眼)、P2(砂眼)杂交,后代F1全为黄眼,说明黄眼是显性性状。仅考虑眼色类型,黄眼是显性性状且遗传与性别无关,则控制眼色类型的基因位于常染色体上,因此亲本P1的基因型为BB,P2的基因型为bb,F1的基因型为Bb,F2中黄眼:砂眼=1:1,故F2是F1中基因型为Bb的个体与基因型为bb的个体(P2)杂交的结果;仅考虑归巢能力,F1的基因型为ZDZd(归巢)、ZdW(不归巢),可推出亲本的基因型为ZdZd、ZDW;F2中雄性全为归巢,雌性出现归巢(ZDW)和不归巢(ZdW),这表明F2是F1中基因型为ZDZd的个体与基因型为ZDW的个体(P2)杂交的结果。
【小问2详解】
结合(1)分析可知,控制归巢能力的基因位于Z染色体上,控制眼色类型的基因位于常染色体上。仅考虑眼色类型,F1的基因型为Bb,因此F1雌雄个体连续自由交配2代,后代中基因B的基因频率不变,仍为1/2;仅考虑归巢能力,F1中雌雄个体的基因型分别为ZDZd、ZdW,F1随机交配1代,所得F2中ZDZd:ZdZd:ZDW:ZdW=1:1:1:1,因此F2产生的雌配子类型及比例为ZD:Zd:W=1:1:2,雄配子类型及比例为ZD:Zd=1:3,F2再继续随机交配1代,F3中ZDZD:ZDZd:ZDW:ZDZd:ZdZd:ZdW=1:1:2:3:3:6,基因ZD的基因频率=(2+1+2+3)/(2+2+2+6+6+6)=1/3。
【小问3详解】
由(1)分析可知,亲本P1、P2的基因型分别为ZdZd、ZDW,F1的基因型为ZDZd、ZdW,ZdZd、ZdW均只有基因d,四类个体中,Ⅰ和Ⅲ的条带相同,因此①②条带对应基因d,③条带对应基因D。F2是F1中基因型为ZDZd个体与基因型为ZDW的个体(P2)进行杂交的结果,因此F2的基因型为ZDZD、ZDZd、ZDW、ZdW,其中归巢个体的基因型为ZDZD、ZDZd、ZDW,对应电泳图中的Ⅱ、Ⅳ类个体。
21. 降钙素是甲状腺滤泡旁细胞分泌的一种激素,可与破骨细胞表面受体结合,抑制破骨细胞增殖,有效治疗骨质疏松症。为降低生产成本,研究人员利用基因工程技术将鲑鱼降钙素(sCT)基因与降钙素基因相关肽(CGRP)基因连接成融合基因,在DNA连接酶的作用下连接到质粒上,构建出重组质粒,经农杆菌介导法转化到生菜中,进而利用植物细胞培养工厂化生产sCT和CGRP。sCT基因、CGRP基因和质粒的结构、限制酶的识别序列及切割位点如图所示。
(1)图中的CaMV35S和AMV均能在生菜不同细胞中高效、持续表达且驱动相关基因的____________过程。CaMV35S和AMV二者属于_____(填“诱导型”或“组成型”)启动子。
(2)第一步,利用PCR技术将sCT基因与CGRP基因连接成融合基因,但需要给引物1添加的限制酶识别序列是5′-___________-3′。PCR反应体系中常需加入一定量的Mg2+,目的是____________。扩增过程中,每次循环包括_______三步。
(3)第二步,将构建的融合基因导入质粒的T-DNA片段,需要用到的限制酶是______(填种类)。用含四环素的普通培养基____(填“能”或“不能”)筛选出成功转化重组质粒的菌株,理由是____________。
(4)利用植物细胞培养技术工厂化生产sCT与CGRP主要是通过提供促进细胞生长的条件来____________,进而提高产量。
【答案】(1) ①. 转录 ②. 组成型
(2) ①. TCTAGA ②. 激活耐高温的DNA聚合酶 ③. 变性、复性和延伸
(3) ①. EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ ②. 不能 ③. 普通质粒和重组质粒均含四环素抗性基因,均能在含四环素的培养基上存活
(4)扩大细胞数量并提高目的基因的表达水平
【解析】
【小问1详解】
CaMV35S、AMV都是启动子,作用是驱动基因的转录。CaMV35S、AMV能在生菜不同细胞中高效、持续表达,属于组成型启动子。
【小问2详解】
由于CGRP基因中含有限制酶Spe I的识别序列,不能在引物1的5'端添加限制酶Spe Ⅰ的识别序列,但由于限制酶EcoR I和BamH I与Spe I产生的黏性末端不同,而限制酶Spe I和Xba Ⅰ产生的黏性末端相同,因此可将带有CaMV35S的CGRP基因和带有AMV的sCT基因连接,即可在引物1的5'端添加限制酶Xba I的识别序列5'-TCTAGA-3'。PCR反应体系中常需加入Mg2+,其目的是激活耐高温的DNA聚合酶,保证PCR高效进行。PCR每次循环包括变性、复性和延伸三步。
【小问3详解】
因限制酶EcoR I和BamH I与Spe Ⅰ的识别序列不同,故带有CaMV35S的CGRP基因和带有AMV的sCT基因需反向连接构建成融合基因。该融合基因的两端分别含有限制酶EcoR I和BamH I的识别序列,同时质粒中含有这两种酶的切割位点,因此可用这两种酶切割质粒。普通质粒和重组质粒都带有四环素抗性基因,因此含有普通质粒和重组质粒的菌株都能在含四环素的培养基上生长,故无法区分。
【小问4详解】
植物细胞培养通过调控营养、激素等条件,让转基因细胞快速增殖,同时高效表达sCT和CGRP,即扩大细胞数量并提高目的基因的表达水平,最终实现规模化、高产化生产。
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