精品解析:江西赣州市瑞金市第二中学等校2025-2026学年高三下学期期中生物练习
2026-05-30
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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 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | 赣州市 |
| 地区(区县) | 瑞金市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.76 MB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58124033.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高三期中生物练习
一、单项选择题:本题共12小题,每小题2分,共24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. 通过对细胞膜结构与特性的相关实验进行探究,下列推论正确的是( )
A. 细胞膜与斐林试剂在水浴加热条件下产生砖红色沉淀,表明细胞膜含有糖蛋白
B. 人工磷脂双分子层能让甘油快速通过,表明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
C. 人鼠细胞融合实验中红绿荧光标记的蛋白能逐渐混合,表明细胞膜具有流动性
D. 台盼蓝能将死细胞染成蓝色而活细胞不着色,表明细胞膜具有信息交流的功能
2. 植物遭受病原体侵染时,细胞会分泌茉莉酸甲酯,该物质结合细胞膜上的阴离子通道蛋白并使其开放,导致胞内Cl⁻外流,激活下游防御信号通路,促使活性氧(ROS)大量积累以抵御病菌;而植物激素脱落酸会激活细胞膜上的受体蛋白AREB1,进而关闭该阴离子通道蛋白。下列说法正确的是( )
A. 茉莉酸甲酯与Cl⁻均可以与阴离子通道蛋白相结合
B. 植物细胞维持胞内Cl⁻浓度相对稳定需要消耗能量
C. 活性氧(ROS)会导致被病菌侵染的细胞死亡,属于细胞坏死
D. 脱落酸使AREB1缺失的被侵染细胞内活性氧(ROS)含量下降
3. 高原地区空气稀薄,人体进入高原后会启动一系列代谢调节机制以适应低氧环境。研究发现,低氧条件下,肾脏分泌的促红细胞生成素(EPO),使红细胞数量增多,提高血液携氧能力;同时,机体的能量代谢途径也会发生适应性改变。从机体能量代谢的角度分析,下列叙述错误的是( )
A. 初入高原者体力劳动时,肌细胞供氧不足会增强无氧呼吸,导致乳酸积累引发肌肉酸痛
B. EPO是一种信号分子,不直接参与代谢过程,可作用于造血干细胞,促使其增殖与分化
C. 低氧环境下,机体优先利用糖类供能,脂肪和蛋白质的氧化分解会受到一定程度的抑制
D. 高原长期驻留者,肌细胞线粒体数量会显著增加,使葡萄糖在线粒体内能快速分解供能
4. 动粒是连接染色体与纺锤丝的关键结构,在细胞分裂中负责牵引染色体移动。某雌性动物(2N=6)的一个正在分裂的细胞,用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条同源染色体的动粒,观察到两个荧光点随时间依次出现在细胞中①~④位置(箭头表示移动轨迹,如图)。下列分析错误的是( )
A. ①→④的移动过程中,细胞中不会出现着丝粒断裂,染色体数目加倍的现象
B. 当荧光点处于③位置时,该细胞具有染色体组数为2,染色单体数为12条
C. ①→②的移动体现了纺锤丝与动粒的结合,可牵引染色体向赤道板方向运动
D. ②→④的移动过程中发生了基因重组,非等位基因只能通过一种方式实现重组
5. 植物体内磷稳态的维持依赖于长距离信号调控网络。拟南芥叶肉细胞合成的miRNA可通过维管组织运输至根细胞,靶向抑制PHO2基因的表达;PHO2 蛋白会降解根细胞膜上的磷转运蛋白,同时 PHO2基因启动子区域的组蛋白乙酰化水平会随外界磷浓度变化而改变。下列叙述错误的是( )
A. 低磷环境下,PHO2基因启动子区域组蛋白乙酰化水平升高,会促进PHO2的转录
B. miRNA从叶肉细胞运输至根细胞并调控PHO2表达,体现了植物细胞间的信息交流
C. miRNA从叶肉细胞运输至根细胞并调控PHO2表达的过程属于表观遗传调控
D. 该调控机制可使植物在低磷环境下优先将Pi分配至幼叶等生长旺盛的组织
6. 某植物种群的抗除草剂性状由一对等位基因 R/r 控制,科研人员对甲、乙两个地区的该植物种群在除草剂使用前(T1)和使用后(T2)的基因型频率进行调查,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. T1~ T2期间,影响甲地区种群基因频率变化的主要因素是除草剂
B. 甲、乙地区T1时,该种群中R基因的频率分别为22.5%和12.5%
C. 甲、乙两地的害虫之间产生地理隔离,则两地害虫不是同一种群
D. 除草剂使用后,两地区种群均发生了进化,且进化方向是一致的
7. 在现代畜牧业中,为提高肉牛产量,有时会对雄性幼牛进行“化学阉割”,即注射一种激素类似物(GnRHa)。持续处理后,直接导致幼牛体内促性腺激素(FSH)水平上升,但随后会显著下降,导致睾酮分泌减少,性情温顺,更多营养用于肌肉生长。该现象发生的原因是( )
A. 外源GnRHa直接抑制下丘脑,抑制下丘脑释放促性腺激素释放激素
B. 外源GnRHa直接抑制睾丸分泌睾酮,进而导致促性腺激素释放减少
C. 持续高水平的GnRHa会导致垂体上促性腺激素释放激素的受体减少
D. 外源GnRHa促进了睾酮的分解代谢,解除了对下丘脑和垂体的抑制
8. 脑肠轴是脑与肠道之间复杂的通信系统,肠道菌群可通过菌体或其代谢产物:如短链脂肪酸SCFA等对人脑产生影响,部分机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 支配肠上皮细胞的迷走神经是副交感神经,其兴奋可促进肠道蠕动,改善肠道营养供应
B. SCFA进入人体内环境后,可以通过多种途径作用于脑,从而完成对脑肠轴的调节过程
C. 刺激迷走神经产生的信息传至中枢并发出指令调节肠道蠕动的过程,属于神经-体液调节
D. 图中结构甲有化学信号与电信号转变,结构乙上兴奋传导时膜外电位由正电位变为负电位
9. 矮化月季因株型紧凑、观赏价值高而广泛应用于园艺栽培。某科研小组探究生长素和赤霉素对矮化月季茎伸长的影响,实验处理及结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 月季矮化的原因可能是生长素和赤霉素的受体缺陷
B. 据图无法比较生长素和赤霉素对茎伸长量影响大小
C. 赤霉素和生长素在促进月季茎生长方面有协同作用
D. 除受激素影响外,月季茎的生长还受其他因素影响
10. 松材线虫是危害松树的重要病原物,科研人员探究中国线虫和北美线虫在不同松树寄主上的繁殖力变化,实验设计及结果如图所示(A、B、C组为连续接种同一寄主,D组为依次更换寄主)。下列叙述错误的是( )
A. 连续接种黑松,中国线虫的繁殖力随接种次数增加而显著上升
B. 与连续接种相比,更换寄主可显著提升两种线虫的繁殖力指数
C. 北美线虫在各寄主上的繁殖力指数整体低于中国线虫,适应性弱
D. 实验结果表明:通过合理配置树种可以降低线虫繁殖、防控病害
11. 北魏农书《齐民要术》记载 “锄谷必须五遍,每遍即锄,草不生,谷倍收”,即通过多次锄地清除杂草、疏松土壤,可显著提高谷物产量,该措施对农田生态系统的结构与功能影响深远。下列叙述正确的是( )
A. 清除杂草调整了生态系统的能量流动方向,使能量更多流向谷物,提高能量的利用率
B. 疏松土壤促进土壤微生物将有机物分解,加快生态系统的物质循环,但会降低土壤肥力
C. 杂草与谷物之间会相互竞争阳光和养分,最终一定会导致这两类植物中的某一类灭绝
D. 调查农田中某单子叶杂草的种群密度时,一般采用样方法,取样方法为“五点取样法”
12. 滤膜法是检测水体大肠菌群的常用微生物培养方法:将一定体积待测水样注入无菌滤杯,经滤膜(高温易变形)过滤后,大肠菌群被截留其上;随后将滤膜贴于含伊红美蓝的EMB培养基(伊红美蓝遇大肠杆菌显黑色),适宜条件下培养,根据滤膜上特征菌落数可判断水体污染程度。下列叙述正确的是( )
A. 实验所用滤杯、滤膜和培养基均需用高压蒸汽灭菌法灭菌处理,防止杂菌干扰检测结果
B. 过滤完成后,应该选用滤膜靠近滤瓶的那一侧去接触EMB培养基,这步属于接种操作
C. 与细菌相比,对水体中的真菌进行计数时,所用滤膜微孔的直径更小
D. 与稀释涂布平板法相比,此方法的优势是可一次对较多水样进行检测
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但选不全的得2分,有错的得0分。
13. 江西赣州市采用 “光伏 + 油茶、湿地松等耐贫瘠乡土树种” 模式构建生态农业体系,实现板上发电、板下种植、林间养殖,在红壤生态修复的同时带动农户增收,让荒坡变身绿色能源宝库。下列关于该生态体系的叙述,正确的是( )
A. 该模式适配红壤环境、兼顾经济需求,遵循了生态工程的协调原理与整体原理
B. 寄生于油茶根部的桑寄生无光合能力,依赖宿主获取养分,属于生态系统的分解者
C. 该模式提供电力和林果体现生物多样性的直接价值,修复红壤、涵养水源体现间接价值
D. 林间植物通过根系释放化学物质抑制杂草生长,体现化学信息调节生物的种间关系
14. 某科研团队为研究风疹病毒感染后的免疫应答规律,对某患者感染风疹病毒后的免疫指标进行了长期监测,得到如下曲线。下列为某个体在医院的检验报告单,请结合风疹病毒感染人体后的免疫学特征分析,下列说法错误的是( )
A. IgM和IgG抗体都能与病原体相结合,抑制其增殖和对人体细胞的黏附
B. 临床上可以通过检查IgM抗体含量来准确判断风疹病毒感染时期
C. 结合检验报告单可以分析出该个体一定感染了病毒,但已经基本康复
D. 某康复患者再次接触风疹病毒,会迅速产生大量IgG抗体,体现免疫监视功能
15. 土壤有机碳(SOC)是土壤中以微生物残体为主的稳定碳库,科研人员研究了不同农业管理模式与温度对土壤有机碳含量的影响,结果如图所示。管理农业为少扰动多保留的可持续农业模式,核心是免耕加秸秆还田;传统农业为翻耕加清除残茬的传统耕作模式。下列叙述错误的是( )
A. 碳在生物群落与非生物环境间主要以CO2和有机物的形式循环,SOC分解会加剧温室效应
B. 设置增温环境组的目的是模拟全球变暖,探究温度升高对不同农业模式SOC积累的影响
C. 根据实验结果可以推测:燃烧秸秆、施农家肥等处理和升高温度都更加利于SOC的积累
D. 管理农业模式下SOC积累更多可能与微生物能将更多同化的碳转化为自身生长的碳有关
16. 某种果蝇的眼色有紫眼、红眼和白眼三种性状,由两对基因(A/a、B/b)控制,其中一对基因位于X、Y染色体同源区段。基因B控制红眼,基因b控制紫眼,基因A存在时会抑制基因B和b的表达,基因a无此作用。纯合雌雄果蝇杂交的组合及结果如下表,下列叙述正确的是( )
组别
亲本
F1表型
F2表型及比例
甲
红眼(♂)× 白眼(♀)
雌雄均为白眼
紫眼(♂): 红眼(♂): 白眼(♂): 白眼(♀)=1:3:4:8
乙
白眼(♂)× 红眼(♀)
雌雄均为白眼
紫眼(♀): 红眼(♀): 白眼(♀): 白眼(♂)=1:3:4:8
A. 果蝇常作为遗传学材料的优点是:繁殖快、子代数量多、染色体数目少
B. 根据实验结果可判断,基因A/a位于X、Y染色体的同源区段上
C. 甲组实验中,F₁雄果蝇的一个精原细胞减数分裂能产生4种配子
D. 乙组实验中,让F₂全部白眼雌性果蝇测交,子代中紫眼果蝇所占比例为1/6
三、非选择题:本题共 5 小题,共 60 分。
17. 赣南脐橙是江西省赣州市地理标志农产品,其果实产量和品质与植株叶片的光合作用效率密切相关。为提升产量,科研人员开展了一系列工作,探究不同环境因素对赣南脐橙光合作用的影响,请回答下列问题:
(1)图1为赣南脐橙叶肉细胞中两种生物膜上发生的物质与能量代谢过程, 图示膜结构Ⅰ、Ⅱ分别代表___________,在结构Ⅱ上面能发生的能量转换为___________。
(2)光主要来源于太阳直射和地表反射,是影响植物生长发育的重要环境因素,请列举光对植物生长的作用有哪些___________(写出两点)。研究人员为研究不同程度遮光处理对脐橙光合作用速率的影响,结果如图2所示。据图分析,三种不同比例遮光处理中遮光比例为___________最有利于该植物生长(CK组为对照组),判断依据是___________。
(3)图2显示,正午12:00蒸腾作用过于旺盛,各组脐橙均出现明显 “光合午休” 现象。但是只有适当遮光可缓解光合午休、提升光合速率,主要原因是___________。
(4)赣南脐橙种植区多为有机质含量低的酸性红壤,果农常在果园行间套种可翻压还田的白三叶草等低矮耐阴绿肥。结合本题研究结果,分析该种植模式提高脐橙产量的有利作用:___________(写两点)。
18. 杜氏肌营养不良(DMD)与贝克型肌营养不良(BMD)症状高度相似,均表现为进行性骨骼肌无力、萎缩,需结合生化筛查鉴别。DMD患者无法合成有功能的抗肌萎缩蛋白,骨骼肌每一次收缩都会造成细胞膜破裂;BMD患者可合成部分有功能的该蛋白,细胞膜破坏程度较低。某家系出现疑似患者,医生先对家系个体进行血液生化初筛,相关结果如下。
检验项目
检验结果
参考值范围
异常提示
肌酸激酶(CK)
27860U/L
24~195U/L
↑↑(危急值)
肌酸激酶同工酶(CK-MB)
372U/L
0~24U/L
↑
肌红蛋白(Mb)
3420U/L
0~70ng/mL
↑↑
乳酸脱氢酶(LDH)
1240U/L
109~245U/L
↑
注:肌酸激酶(CK)的组织分布于器官耗能水平完全匹配,骨骼肌、心肌细胞内CK含量最高
(1)根据化验结果,可判断该患者患了DMD,原因是___________。
(2)为了确定DMD发病的分子学机理,生物学家调查了某家庭的患病情况(如图1),并利用该基因的不同片段设计引物并进行PCR(如图2),不同个体该基因片段的检测结果(如图3)如下表所示。
①根据图1和图3中___________(引物)的电泳结果,可以判断DMD为___________遗传病,原因是___________。
②为了优生优育,需要进行遗传咨询,若Ⅱ4和一个正常男性结婚,生出一个患病男孩的概率为___________。
③患病基因是基因突变的结果,结合电泳图谱可以分析出突变的类型为碱基___________(增添、缺失或替换),位置在___________。
(3)目前针对DMD的基因治疗中,可通过修饰mRNA的剪接过程消除突变的影响,合成有功能的蛋白,该疗法直接干预的是基因表达的___________环节。
19. 血糖稳态是机体正常生命活动的重要保障,进食后血糖调节过程中存在典型的 “肠促胰素效应”,即口服葡萄糖对胰岛素分泌的促进作用显著强于等剂量静脉注射葡萄糖。该效应与小肠黏膜L细胞分泌的GLP-1(胰高血糖素样肽-1,一种多肽类激素)密切相关,具体调节过程及相关实验结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)进食后血糖浓度升高,此时位于___________的血糖调节中枢兴奋,通过___________(填 “交感神经” 或 “副交感神经”)支配,最终促进胰岛细胞分泌胰岛素,从而降低血糖。
(2)根据图1调节过程中,与静脉注射葡萄糖相比,口服葡萄糖后激素胰岛素浓度更高的原因是___________。
(3)研究人员欲通过体外细胞培养实验,探究 “高血糖和GLP-1对胰岛B细胞分泌胰岛素具有协同作用”。请利用以下实验材料,完善实验思路并预期实验结果。
实验设计思路:
①取等量生理状态相同的胰岛B细胞,___________,分别加入等量的细胞培养液(不含葡萄糖);
②___________。
③在相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测四组培养液中胰岛素的含量。
预期实验结果:___________。
(4)某胃肠功能正常的个体出现饭前血糖正常,而饭后血糖高于正常人的情况,推测可能的原因是:___________。
20. 江西孔目江国家湿地公园所处的孔目江,素有新余母亲河之称,全长49.5Km, 流域总 面积531.0Km2,流域全境处于新余市范围内。孔目江流域也是新余市重要矿产资源开发基地,区内矿产资源丰富,已有矿业开发以煤 、石灰石为主,由此带来的生态环境问题也对孔目江流域造成了一定的负面影响。对矿山地质生态环境问题进行治理,也是在源头上保护湿地流域生态环境。请根据上面信息回答下列问题:
(1)矿区废弃地生态修复工程的关键在于___________。
(2)在治理矿区重金属污染的土壤时,需选择当地环境的植物,且同时需要考虑当地居民的经济收入来源,这体现了生态工程的___________原理。
(3)为发展经济,当地政府鼓励居民利用当地水域丰富的特点,开展渔业养殖。下图为某人工养殖池塘中一年中各营养级能量流动过程,,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表第一到第三的三个营养级,小写字母代表能量的相对值,大写字母A代表能量的某去向。据此回答下列问题:
①若这一年中该生态系统生产者固定的太阳能为X,则这一年流经该人工生态系统的总能量为:___________。
②A过程代表的能量去向为:___________。
③能否根据上面的数据计算出Ⅱ和Ⅲ营养级的能量传递效率?若不行应该补充什么条件?___________。
④调查发现 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个营养级的能量金字塔呈现倒金字塔型,请问可能的原因是:___________。
21. BCR-ABL融合基因是慢性粒细胞白血病(CML)的标志性遗传变异,由9号染色体(ABL基因)和22号染色体(BCR基因)通过如下方式形成。表达合成的BCR-ABL蛋白不受其他分子的控制,一直处于活跃状态,导致不受控的细胞分裂,引起CML。其结果如下图所示,请回答下列问题:
(1)图中所示的变异类型是________。
(2)ABL基因表达的蛋白质能控制细胞正常生长和增殖,推测该基因是一种________(“原癌基因”或“抑癌基因”)。
(3)生物学家发现ABL基因有一个断点,而BCR基因上存在多个断点,导致形成的BCR-ABL融合基因有多种类型。已知两种基因两侧都具有限制酶SpeI的酶切位点,其结构如下图所示。根据上述信息,生物学家想利用PCR和琼脂糖凝胶电泳的技术判断出BCR基因上断点的具体位置,实验过程如下(注:F1、F2、F3、F4为引物):
①不能根据已知的SpeI的识别序列来设计引物进行扩增,理由是________。
②用限制酶SpeI切下带有BCR-ABL融合基因序列后,让其首尾相连,再选择_________引物对其扩增。③对多个细胞的融合基因PCR结果分别进行电泳,得到如右图三种电泳结果,其中电泳条带乙对应的是断点________(a、b或c)。
④在某次电泳中除图中所示条带外还出现了其它条带,请问最可能的原因是:________。
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高三期中生物练习
一、单项选择题:本题共12小题,每小题2分,共24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. 通过对细胞膜结构与特性的相关实验进行探究,下列推论正确的是( )
A. 细胞膜与斐林试剂在水浴加热条件下产生砖红色沉淀,表明细胞膜含有糖蛋白
B. 人工磷脂双分子层能让甘油快速通过,表明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
C. 人鼠细胞融合实验中红绿荧光标记的蛋白能逐渐混合,表明细胞膜具有流动性
D. 台盼蓝能将死细胞染成蓝色而活细胞不着色,表明细胞膜具有信息交流的功能
【答案】C
【解析】
【详解】A、斐林试剂水浴加热产生砖红色沉淀仅能证明细胞膜含有还原糖,A错误;
B、甘油是脂溶性小分子,可通过相似相溶原理通过人工磷脂双分子层,该现象只能说明脂溶性物质易通过磷脂层,不能直接证明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,B错误;
C、人鼠细胞融合实验中,红绿荧光标记的膜蛋白逐渐均匀分布,说明细胞膜上的蛋白质分子可以运动,表明细胞膜具有流动性,C正确;
D、台盼蓝染色实验中活细胞不着色、死细胞被染色,体现的是细胞膜控制物质进出细胞的选择透过性功能,D错误。
2. 植物遭受病原体侵染时,细胞会分泌茉莉酸甲酯,该物质结合细胞膜上的阴离子通道蛋白并使其开放,导致胞内Cl⁻外流,激活下游防御信号通路,促使活性氧(ROS)大量积累以抵御病菌;而植物激素脱落酸会激活细胞膜上的受体蛋白AREB1,进而关闭该阴离子通道蛋白。下列说法正确的是( )
A. 茉莉酸甲酯与Cl⁻均可以与阴离子通道蛋白相结合
B. 植物细胞维持胞内Cl⁻浓度相对稳定需要消耗能量
C. 活性氧(ROS)会导致被病菌侵染的细胞死亡,属于细胞坏死
D. 脱落酸使AREB1缺失的被侵染细胞内活性氧(ROS)含量下降
【答案】B
【解析】
【详解】A、茉莉酸甲酯作为信号分子可与阴离子通道蛋白结合,而Cl⁻是借助通道蛋白形成的孔道顺浓度梯度外流,不需要与通道蛋白结合,A错误;
B、题干中Cl⁻可通过阴离子通道外流,说明胞内Cl⁻浓度高于胞外,细胞维持胞内Cl⁻的高浓度需要逆浓度梯度吸收Cl⁻,该过程为主动运输,需要消耗能量,B正确;
C、活性氧(ROS)导致被病菌侵染的细胞死亡是植物主动的防御机制,属于基因调控的细胞凋亡,细胞坏死是外界不利因素引发的被动细胞死亡,C错误;
D、脱落酸需要激活AREB1才能关闭阴离子通道,若AREB1缺失,脱落酸无法发挥调节作用,阴离子通道保持开放,ROS仍会大量积累,含量不会下降,D错误。
3. 高原地区空气稀薄,人体进入高原后会启动一系列代谢调节机制以适应低氧环境。研究发现,低氧条件下,肾脏分泌的促红细胞生成素(EPO),使红细胞数量增多,提高血液携氧能力;同时,机体的能量代谢途径也会发生适应性改变。从机体能量代谢的角度分析,下列叙述错误的是( )
A. 初入高原者体力劳动时,肌细胞供氧不足会增强无氧呼吸,导致乳酸积累引发肌肉酸痛
B. EPO是一种信号分子,不直接参与代谢过程,可作用于造血干细胞,促使其增殖与分化
C. 低氧环境下,机体优先利用糖类供能,脂肪和蛋白质的氧化分解会受到一定程度的抑制
D. 高原长期驻留者,肌细胞线粒体数量会显著增加,使葡萄糖在线粒体内能快速分解供能
【答案】D
【解析】
【详解】A、初入高原氧气含量低,体力劳动时肌细胞供氧不足,无氧呼吸强度增强,人体肌细胞无氧呼吸产物为乳酸,乳酸积累会引发肌肉酸痛,A正确;
B、EPO是激素,属于信号分子,仅起调节作用不直接参与代谢过程,其靶细胞为骨髓中的造血干细胞,可促进造血干细胞增殖分化为红细胞,使红细胞数量增多,B正确;
C、糖类是细胞主要的能源物质,相同质量的脂肪、蛋白质氧化分解消耗的氧气远多于糖类,低氧环境下机体优先利用耗氧量更低的糖类供能,脂肪和蛋白质的氧化分解会受到抑制,C正确;
D、有氧呼吸过程中,葡萄糖不能直接进入线粒体分解,葡萄糖首先在细胞质基质中分解为丙酮酸后,丙酮酸才能进入线粒体继续氧化分解,D错误。
4. 动粒是连接染色体与纺锤丝的关键结构,在细胞分裂中负责牵引染色体移动。某雌性动物(2N=6)的一个正在分裂的细胞,用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条同源染色体的动粒,观察到两个荧光点随时间依次出现在细胞中①~④位置(箭头表示移动轨迹,如图)。下列分析错误的是( )
A. ①→④的移动过程中,细胞中不会出现着丝粒断裂,染色体数目加倍的现象
B. 当荧光点处于③位置时,该细胞具有染色体组数为2,染色单体数为12条
C. ①→②的移动体现了纺锤丝与动粒的结合,可牵引染色体向赤道板方向运动
D. ②→④的移动过程中发生了基因重组,非等位基因只能通过一种方式实现重组
【答案】D
【解析】
【详解】A、两个荧光点出现在细胞中①位置,说明两条染色体散乱分布在细胞中;两个荧光点出现在细胞中②位置,说明两条染色体联会;两个荧光点出现在细胞中③位置,说明联会的两条染色体排列在赤道板两侧;两个荧光点出现在细胞中④位置,说明两条染色体分离,并移向了细胞的两极。因此,该细胞正在进行减数第一次分裂,减数第二次分裂才会出现着丝粒断裂,染色体数目加倍,A正确;
B、两个荧光点出现在细胞中③位置,说明联会的两条染色体排列在赤道板两侧,染色体组数为2,染色单体数为12条,B正确;
C、①→②表示染色体从细胞一极向赤道移动,动力是纺锤体附着点,其向赤道板移动依赖于纺锤丝牵引,C正确;
D、②→③过程中两个靠拢的染色体同时向赤道板的位置移动,该过程中可能发生染色体互换;③→④过程中两个荧光点分别向细胞两极移动,该过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,因此这两个过程中均可能发生基因重组,非等位基因可通过交叉互换、非同源染色体自由组合两种方式实现自由组合,D错误。
5. 植物体内磷稳态的维持依赖于长距离信号调控网络。拟南芥叶肉细胞合成的miRNA可通过维管组织运输至根细胞,靶向抑制PHO2基因的表达;PHO2 蛋白会降解根细胞膜上的磷转运蛋白,同时 PHO2基因启动子区域的组蛋白乙酰化水平会随外界磷浓度变化而改变。下列叙述错误的是( )
A. 低磷环境下,PHO2基因启动子区域组蛋白乙酰化水平升高,会促进PHO2的转录
B. miRNA从叶肉细胞运输至根细胞并调控PHO2表达,体现了植物细胞间的信息交流
C. miRNA从叶肉细胞运输至根细胞并调控PHO2表达的过程属于表观遗传调控
D. 该调控机制可使植物在低磷环境下优先将Pi分配至幼叶等生长旺盛的组织
【答案】A
【解析】
【详解】A、低磷环境下,植物需要抑制PHO2的表达,以此减少对磷转运蛋白的降解,增强根细胞对磷的吸收。 而组蛋白乙酰化水平升高会促进基因转录,这和低磷环境下需要抑制PHO2表达的需求相反。 A错误;
B、miRNA从叶肉细胞运输至根细胞并调控PHO2表达,属于植物细胞间通过化学信号传递信息,体现了细胞间的信息交流。 B正确;
C、miRNA调控基因表达的过程不改变DNA序列,属于表观遗传调控的范畴。 C正确;
D、该调控机制抑制根细胞中PHO2的表达,使根细胞的磷转运蛋白数量增加,增强根细胞对磷的吸收,同时将磷优先分配至幼叶等生长旺盛的组织。 D正确。
6. 某植物种群的抗除草剂性状由一对等位基因 R/r 控制,科研人员对甲、乙两个地区的该植物种群在除草剂使用前(T1)和使用后(T2)的基因型频率进行调查,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. T1~ T2期间,影响甲地区种群基因频率变化的主要因素是除草剂
B. 甲、乙地区T1时,该种群中R基因的频率分别为22.5%和12.5%
C. 甲、乙两地的害虫之间产生地理隔离,则两地害虫不是同一种群
D. 除草剂使用后,两地区种群均发生了进化,且进化方向是一致的
【答案】D
【解析】
【详解】A、T1~ T2期间,除草剂作为定向选择压力,会筛选出抗除草剂个体,是甲地区种群基因频率发生定向改变的主要因素,A正确;
B、甲地区T1时,RR=0.05、Rr=0.35、rr=0.6,R基因频率=0.05+0.35×1/2=22.5%;乙地区T1时,RR=0.05、Rr=0.15、rr=0.8,R基因频率=0.05+0.15×1/2=12.5%,B正确;
C、种群是同一区域内同种生物的全部个体,甲、乙两地的害虫之间存在地理隔离,不属于同一种群,C正确;
D、甲地区T2时,R基因频率=0.6+0.3×1/2=75%,乙地区T2时,Rr约为0.05,R基因频率约为0.1+0.05×1/2=12.5%,因此从T1到T2,甲地区R基因频率上升,乙地区R基因频率几乎不变,两地的进化方向并不一致,D错误。
7. 在现代畜牧业中,为提高肉牛产量,有时会对雄性幼牛进行“化学阉割”,即注射一种激素类似物(GnRHa)。持续处理后,直接导致幼牛体内促性腺激素(FSH)水平上升,但随后会显著下降,导致睾酮分泌减少,性情温顺,更多营养用于肌肉生长。该现象发生的原因是( )
A. 外源GnRHa直接抑制下丘脑,抑制下丘脑释放促性腺激素释放激素
B. 外源GnRHa直接抑制睾丸分泌睾酮,进而导致促性腺激素释放减少
C. 持续高水平的GnRHa会导致垂体上促性腺激素释放激素的受体减少
D. 外源GnRHa促进了睾酮的分解代谢,解除了对下丘脑和垂体的抑制
【答案】C
【解析】
【详解】A、若外源GnRHa直接抑制下丘脑释放促性腺激素释放激素,垂体分泌的促性腺激素(FSH)一开始就会下降,与题干“促性腺激素水平先上升”的现象矛盾,A错误;
B、GnRHa是促性腺激素释放激素类似物,靶器官是垂体,无法直接作用于睾丸抑制睾酮分泌;且若睾酮直接减少会减弱对垂体的负反馈抑制,促性腺激素会持续升高,不会出现后续下降的现象,B错误;
C、外源GnRHa可与垂体上的促性腺激素释放激素受体结合,最初会促进垂体分泌促性腺激素,使FSH水平上升;持续高水平的GnRHa会导致垂体上相应受体数量减少,垂体对信号的响应能力下降,促性腺激素分泌显著降低,最终使睾酮分泌减少,C正确;
D、若GnRHa促进睾酮分解代谢,睾酮含量下降会解除对下丘脑和垂体的负反馈抑制,促性腺激素水平会持续升高,不会出现后续下降的现象,D错误。
8. 脑肠轴是脑与肠道之间复杂的通信系统,肠道菌群可通过菌体或其代谢产物:如短链脂肪酸SCFA等对人脑产生影响,部分机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 支配肠上皮细胞的迷走神经是副交感神经,其兴奋可促进肠道蠕动,改善肠道营养供应
B. SCFA进入人体内环境后,可以通过多种途径作用于脑,从而完成对脑肠轴的调节过程
C. 刺激迷走神经产生的信息传至中枢并发出指令调节肠道蠕动的过程,属于神经-体液调节
D. 图中结构甲有化学信号与电信号转变,结构乙上兴奋传导时膜外电位由正电位变为负电位
【答案】C
【解析】
【详解】A、支配肠上皮细胞的迷走神经属于副交感神经,副交感神经兴奋时,会促进肠道平滑肌收缩,加快肠道蠕动,同时增加肠道的血液供应,为营养物质的吸收和运输提供更充足的条件,从而改善肠道营养供应,A正确;
B、据图可知,SCFA(短链脂肪酸)进入内环境后,可通过血液运输、神经调节等多种途径作用于脑,完成对脑肠轴的调节,B正确;
C、刺激迷走神经产生的信息传至中枢并发出指令调节肠道蠕动的过程,只涉及神经调节,没有体液调节的参与,C错误;
D、结构甲为突触,可完成电信号→化学信号→电信号的转变(存在化学信号与电信号的转变);结构乙为神经纤维,兴奋传导时膜外电位由正电位变为负电位,D正确。
9. 矮化月季因株型紧凑、观赏价值高而广泛应用于园艺栽培。某科研小组探究生长素和赤霉素对矮化月季茎伸长的影响,实验处理及结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 月季矮化的原因可能是生长素和赤霉素的受体缺陷
B. 据图无法比较生长素和赤霉素对茎伸长量影响大小
C. 赤霉素和生长素在促进月季茎生长方面有协同作用
D. 除受激素影响外,月季茎的生长还受其他因素影响
【答案】A
【解析】
【详解】A、从图中可以看出,施加生长素、赤霉素,以及两者混合处理后,月季茎的伸长量都显著高于不加激素的对照组,说明月季矮化的原因不是生长素和赤霉素的受体缺陷(若受体缺陷,施加激素不会有明显效果),A错误;
B、从图中曲线可以看出,生长素处理组的茎伸长量高于不加激素组,生长素+赤霉素处理组的茎伸长量又高于单独生长素处理组,但无法比较生长素和赤霉素对茎伸长量影响大小,B正确;
C、与不加激素组相比,加生长素组的茎伸长量增大。与前两组相比,加生长素和赤霉素组的茎伸长量更大。说明在促进月季茎生长方面,生长素和赤霉素具有协同作用,C正确;
D、即使不加激素,月季茎也有一定的伸长量,说明除激素影响外,月季茎的生长还受其他因素(如自身遗传物质、营养物质等)的影响。 D正确。
10. 松材线虫是危害松树的重要病原物,科研人员探究中国线虫和北美线虫在不同松树寄主上的繁殖力变化,实验设计及结果如图所示(A、B、C组为连续接种同一寄主,D组为依次更换寄主)。下列叙述错误的是( )
A. 连续接种黑松,中国线虫的繁殖力随接种次数增加而显著上升
B. 与连续接种相比,更换寄主可显著提升两种线虫的繁殖力指数
C. 北美线虫在各寄主上的繁殖力指数整体低于中国线虫,适应性弱
D. 实验结果表明:通过合理配置树种可以降低线虫繁殖、防控病害
【答案】B
【解析】
【详解】A、观察图2中A组(黑松→黑松→黑松),中国线虫的繁殖力指数随着接种次数从0到3持续升高,上升趋势明显, A正确;
B、观察图2可知,北美线虫D组(依次更换寄主)繁殖力指数大多数都略低于A组(黑松→黑松→黑松),并没有显著的提升繁殖能力指数,B错误;
C、对比图2可知,北美线虫的繁殖力指数整体低于中国线虫,说明北美线虫对不同松树寄主的适应性更弱,C正确;
D、实验结果显示不同寄主组合对线虫繁殖力有显著影响,可为通过合理配置树种来降低线虫繁殖、防控病害提供理论指导,D正确。
11. 北魏农书《齐民要术》记载 “锄谷必须五遍,每遍即锄,草不生,谷倍收”,即通过多次锄地清除杂草、疏松土壤,可显著提高谷物产量,该措施对农田生态系统的结构与功能影响深远。下列叙述正确的是( )
A. 清除杂草调整了生态系统的能量流动方向,使能量更多流向谷物,提高能量的利用率
B. 疏松土壤促进土壤微生物将有机物分解,加快生态系统的物质循环,但会降低土壤肥力
C. 杂草与谷物之间会相互竞争阳光和养分,最终一定会导致这两类植物中的某一类灭绝
D. 调查农田中某单子叶杂草的种群密度时,一般采用样方法,取样方法为“五点取样法”
【答案】A
【解析】
【详解】A、清除杂草减少了杂草与谷物对阳光、水肥等资源的竞争,合理调整了生态系统的能量流动方向,使能量更多流向对人类有益的谷物,提高了能量利用率,A正确;
B、疏松土壤能提升土壤含氧量,促进土壤微生物分解有机物,将有机物分解为可被植物吸收的无机盐等,既加快物质循环,还会提高土壤肥力,B错误;
C、杂草和谷物为竞争关系,竞争结果并非一定导致某一类灭绝,二者可通过生态位分化共存,且农田有人类持续干预,不会出现某类灭绝的情况,C错误;
D、单子叶杂草多为丛生或蔓生,地上部分难以区分独立个体,因此一般不采用样方法调查单子叶杂草的种群密度,样方法多用于双子叶植物种群密度调查,且取样方法需根据地块形状选择,D错误。
12. 滤膜法是检测水体大肠菌群的常用微生物培养方法:将一定体积待测水样注入无菌滤杯,经滤膜(高温易变形)过滤后,大肠菌群被截留其上;随后将滤膜贴于含伊红美蓝的EMB培养基(伊红美蓝遇大肠杆菌显黑色),适宜条件下培养,根据滤膜上特征菌落数可判断水体污染程度。下列叙述正确的是( )
A. 实验所用滤杯、滤膜和培养基均需用高压蒸汽灭菌法灭菌处理,防止杂菌干扰检测结果
B. 过滤完成后,应该选用滤膜靠近滤瓶的那一侧去接触EMB培养基,这步属于接种操作
C. 与细菌相比,对水体中的真菌进行计数时,所用滤膜微孔的直径更小
D. 与稀释涂布平板法相比,此方法的优势是可一次对较多水样进行检测
【答案】D
【解析】
【详解】A、滤膜在高温条件下易变形,因此滤膜不能用高压蒸汽灭菌法灭菌处理,A错误;
B、过滤完成后,细菌被截留在图示中的滤膜上方,因此应该选用滤膜靠近滤杯的那一侧去接触EMB培养基,B错误;
C、真菌属于真核生物,大肠杆菌属于原核生物,真核细胞的直径比原核细胞大,因此与细菌相比,对水体中的真菌进行计数时,所用滤膜微孔的直径更大,C错误;
D、与稀释涂布平板法相比,此方法的优势是可一次对较多水样进行检测,D正确。
故选D。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但选不全的得2分,有错的得0分。
13. 江西赣州市采用 “光伏 + 油茶、湿地松等耐贫瘠乡土树种” 模式构建生态农业体系,实现板上发电、板下种植、林间养殖,在红壤生态修复的同时带动农户增收,让荒坡变身绿色能源宝库。下列关于该生态体系的叙述,正确的是( )
A. 该模式适配红壤环境、兼顾经济需求,遵循了生态工程的协调原理与整体原理
B. 寄生于油茶根部的桑寄生无光合能力,依赖宿主获取养分,属于生态系统的分解者
C. 该模式提供电力和林果体现生物多样性的直接价值,修复红壤、涵养水源体现间接价值
D. 林间植物通过根系释放化学物质抑制杂草生长,体现化学信息调节生物的种间关系
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、该模式适配红壤环境(符合当地自然条件),兼顾经济需求(带动农户增收、提供清洁能源),遵循了生态工程的协调原理(生物与环境、生物与生物的协调与适应)和整体原理(社会-经济-自然复合系统),A正确;
B、寄生在油茶根部的桑寄生无光合能力,依赖宿主获取养分,属于生态系统的消费者,B错误;
C、提供电力和林果体现生物多样性的直接价值,修复红壤、涵养水源体现生物多样性的间接价值,C正确;
D、林间植物通过根系释放化学物质抑制杂草生长,体现了化学信息调节生物的种间关系,D正确。
14. 某科研团队为研究风疹病毒感染后的免疫应答规律,对某患者感染风疹病毒后的免疫指标进行了长期监测,得到如下曲线。下列为某个体在医院的检验报告单,请结合风疹病毒感染人体后的免疫学特征分析,下列说法错误的是( )
A. IgM和IgG抗体都能与病原体相结合,抑制其增殖和对人体细胞的黏附
B. 临床上可以通过检查IgM抗体含量来准确判断风疹病毒感染时期
C. 结合检验报告单可以分析出该个体一定感染了病毒,但已经基本康复
D. 某康复患者再次接触风疹病毒,会迅速产生大量IgG抗体,体现免疫监视功能
【答案】CD
【解析】
【详解】A、IgM和IgG抗体都能与病原体发生特异性结合,抑制其增殖和对人体细胞的黏附,A正确;
B、分析曲线图,风疹病毒感染时,IgM抗体会在早期产生并在康复期消退,故临床上可以通过检查IgM抗体含量来准确判断风疹病毒感染时期 ,B正确;
C、风疹病毒IgM抗体在病毒感染早期产生,随着病毒的清除其会减少甚至消失,故该抗体阴性表明人体没有被风疹病毒感染或者是感染后康复了;风疹病毒IgG抗体是病毒下降期产生的,其会一直处于较高水平,该抗体阳性不一定表明人体曾经感染过风疹病毒,也可能是接种过相应疫苗,C错误;
D、某康复患者再次接触风疹病毒,会迅速产生大量IgG抗体,这体现了免疫系统的免疫防御功能,D错误。
15. 土壤有机碳(SOC)是土壤中以微生物残体为主的稳定碳库,科研人员研究了不同农业管理模式与温度对土壤有机碳含量的影响,结果如图所示。管理农业为少扰动多保留的可持续农业模式,核心是免耕加秸秆还田;传统农业为翻耕加清除残茬的传统耕作模式。下列叙述错误的是( )
A. 碳在生物群落与非生物环境间主要以CO2和有机物的形式循环,SOC分解会加剧温室效应
B. 设置增温环境组的目的是模拟全球变暖,探究温度升高对不同农业模式SOC积累的影响
C. 根据实验结果可以推测:燃烧秸秆、施农家肥等处理和升高温度都更加利于SOC的积累
D. 管理农业模式下SOC积累更多可能与微生物能将更多同化的碳转化为自身生长的碳有关
【答案】AC
【解析】
【详解】A、碳在生物群落与非生物环境间的循环主要以CO₂形式进行,有机物形式的碳仅在生物群落内部传递。SOC分解会产生CO₂,加剧温室效应,A错误;
B、设置增温环境是模拟全球变暖的情境,通过对比自然环境和增温环境下,传统农业与管理农业的SOC含量,来探究温度升高对不同农业模式SOC积累的影响,B正确;
C、从图中可知,管理农业(免耕加秸秆还田)的SOC含量高于传统农业(翻耕加清除残茬),说明燃烧秸秆、清除残茬不利于SOC积累;增温环境下SOC含量低于自然环境,说明升高温度也不利于SOC积累,C错误;
D、管理农业是免耕加秸秆还田,保留了更多的秸秆等有机物,能为微生物提供更多的营养物质,使微生物能将更多的碳转化为自身生长的碳,从而减少碳以CO2形式散失,使得SOC积累更多,D正确。
16. 某种果蝇的眼色有紫眼、红眼和白眼三种性状,由两对基因(A/a、B/b)控制,其中一对基因位于X、Y染色体同源区段。基因B控制红眼,基因b控制紫眼,基因A存在时会抑制基因B和b的表达,基因a无此作用。纯合雌雄果蝇杂交的组合及结果如下表,下列叙述正确的是( )
组别
亲本
F1表型
F2表型及比例
甲
红眼(♂)× 白眼(♀)
雌雄均为白眼
紫眼(♂): 红眼(♂): 白眼(♂): 白眼(♀)=1:3:4:8
乙
白眼(♂)× 红眼(♀)
雌雄均为白眼
紫眼(♀): 红眼(♀): 白眼(♀): 白眼(♂)=1:3:4:8
A. 果蝇常作为遗传学材料的优点是:繁殖快、子代数量多、染色体数目少
B. 根据实验结果可判断,基因A/a位于X、Y染色体的同源区段上
C. 甲组实验中,F₁雄果蝇的一个精原细胞减数分裂能产生4种配子
D. 乙组实验中,让F₂全部白眼雌性果蝇测交,子代中紫眼果蝇所占比例为1/6
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、果蝇常作为遗传学材料的优点包括:繁殖速度快、子代数量多、染色体数目少(仅4对)、性状易区分等, A正确;
B、若基因B/b位于X、Y染色体同源区,则甲实验组亲本的基因型为aaXBYB、AAXbXb,F1的基因型为AaXBXb,AaXbYB,则F2雄果蝇(XBYB、XbYB)中不会有紫眼个体,与事实不符,故B/b位于常染色体上,基因A/a位于X、Y染色体的同源区段上,B正确;
C、根据B项分析可知,且甲组实验F2中雌性均为白眼,说明F1雄性为XAYa,即亲本基因型为BBXaYa、bbXAXA,F1雄果蝇(BbXAYa)的精原细胞减数分裂能够产生4种配子(BXA、BYa、bXA、bYa),C正确;
D、根据题意可知,乙组实验F2中雄性均为白眼,说明F1雄性为XaYA,即亲本基因型bbXAYA、BBXaXa,乙组F2中白眼雌性果蝇的基因型为BBXAXa:BbXAXa:bbXAXa=1:2:1,其与基因型为bbXaYa的果蝇测交,只有BbXAXa和bbXAXa的子代中出现紫眼果蝇(bbXaXa、bbXaYYa),所占比例=2/4×1/2×1/2+1/4×1×1/2=1/4,D错误。
三、非选择题:本题共 5 小题,共 60 分。
17. 赣南脐橙是江西省赣州市地理标志农产品,其果实产量和品质与植株叶片的光合作用效率密切相关。为提升产量,科研人员开展了一系列工作,探究不同环境因素对赣南脐橙光合作用的影响,请回答下列问题:
(1)图1为赣南脐橙叶肉细胞中两种生物膜上发生的物质与能量代谢过程, 图示膜结构Ⅰ、Ⅱ分别代表___________,在结构Ⅱ上面能发生的能量转换为___________。
(2)光主要来源于太阳直射和地表反射,是影响植物生长发育的重要环境因素,请列举光对植物生长的作用有哪些___________(写出两点)。研究人员为研究不同程度遮光处理对脐橙光合作用速率的影响,结果如图2所示。据图分析,三种不同比例遮光处理中遮光比例为___________最有利于该植物生长(CK组为对照组),判断依据是___________。
(3)图2显示,正午12:00蒸腾作用过于旺盛,各组脐橙均出现明显 “光合午休” 现象。但是只有适当遮光可缓解光合午休、提升光合速率,主要原因是___________。
(4)赣南脐橙种植区多为有机质含量低的酸性红壤,果农常在果园行间套种可翻压还田的白三叶草等低矮耐阴绿肥。结合本题研究结果,分析该种植模式提高脐橙产量的有利作用:___________(写两点)。
【答案】(1) ①. 线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜 ②. 光能转变成ATP和NADPH上活跃的化学能
(2) ①. 为植物光合作用提供能量; 作为信号调节植物的生长发育 ②. 30% ③. 遮光30%处理组净光合速率较高,有机物积累多
(3)适当遮光可降低光照强度和温度,减弱蒸腾作用,减少气孔关闭,保证CO2供应,同时避免光抑制,从而缓解光合午休,提升光合速率
(4)覆盖地表可降低地表温度,减少强光与高温对脐橙的影响,缓解光合午休,提高净光合速率; 翻压还田能增加土壤有机质,改善土壤肥力,为脐橙提供矿质营养,促进光合作用
【解析】
【小问1详解】
图示膜结构Ⅰ、Ⅱ分别代表线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜,因为前者发生的是有氧呼吸第三阶段,后者发生的是光合作用的光反应。在结构Ⅱ(叶绿体类囊体薄膜)上发生的是光反应,故能量转换为光能转变成ATP和NADPH上活跃的化学能。
【小问2详解】
光对植物的作用主要体现在两方面:一是为光合作用提供能量,植物通过叶绿体捕获光能,将二氧化碳和水转化为有机物,为自身生长发育提供物质和能量;二是作为环境信号调节植物的生命活动,例如调控种子萌发、植株向光生长、开花时间等形态建成和生长发育过程。由图2可知,遮光30%处理组的净光合速率在各个时刻都高于其他遮光组,净光合速率高意味着植物积累的有机物更多,更有利于生长,所以遮光比例为30%最有利于该植物生长。
【小问3详解】
正午12:00光照强、气温高,脐橙蒸腾作用过强,为减少水分散失,叶片气孔大量关闭,导致CO2供应不足,暗反应速率下降,出现 “光合午休” 现象;同时强光还可能引发光抑制,损伤光合色素与酶的结构,降低光反应效率。而适当遮光既能降低光照强度和环境温度,减弱蒸腾作用,减少气孔关闭程度,保证CO2正常供应,又能避免强光造成的光抑制,保护光合结构,从而有效缓解光合午休,提升光合速率;不遮光无法解决这两个问题,过度遮光则会因光照不足限制光反应,因此只有适当遮光可缓解光合午休、提升光合速率。
【小问4详解】
白三叶草覆盖地表可降低地表温度、减少地面反射光,缓解脐橙正午强光高温导致的光合午休,同时减少土壤水分蒸发,维持根系水分供应,提高净光合速率;其翻压还田后,可增加土壤有机质含量,改善酸性红壤肥力,为脐橙生长提供充足矿质元素,促进植株生长和光合作用。
18. 杜氏肌营养不良(DMD)与贝克型肌营养不良(BMD)症状高度相似,均表现为进行性骨骼肌无力、萎缩,需结合生化筛查鉴别。DMD患者无法合成有功能的抗肌萎缩蛋白,骨骼肌每一次收缩都会造成细胞膜破裂;BMD患者可合成部分有功能的该蛋白,细胞膜破坏程度较低。某家系出现疑似患者,医生先对家系个体进行血液生化初筛,相关结果如下。
检验项目
检验结果
参考值范围
异常提示
肌酸激酶(CK)
27860U/L
24~195U/L
↑↑(危急值)
肌酸激酶同工酶(CK-MB)
372U/L
0~24U/L
↑
肌红蛋白(Mb)
3420U/L
0~70ng/mL
↑↑
乳酸脱氢酶(LDH)
1240U/L
109~245U/L
↑
注:肌酸激酶(CK)的组织分布于器官耗能水平完全匹配,骨骼肌、心肌细胞内CK含量最高
(1)根据化验结果,可判断该患者患了DMD,原因是___________。
(2)为了确定DMD发病的分子学机理,生物学家调查了某家庭的患病情况(如图1),并利用该基因的不同片段设计引物并进行PCR(如图2),不同个体该基因片段的检测结果(如图3)如下表所示。
①根据图1和图3中___________(引物)的电泳结果,可以判断DMD为___________遗传病,原因是___________。
②为了优生优育,需要进行遗传咨询,若Ⅱ4和一个正常男性结婚,生出一个患病男孩的概率为___________。
③患病基因是基因突变的结果,结合电泳图谱可以分析出突变的类型为碱基___________(增添、缺失或替换),位置在___________。
(3)目前针对DMD的基因治疗中,可通过修饰mRNA的剪接过程消除突变的影响,合成有功能的蛋白,该疗法直接干预的是基因表达的___________环节。
【答案】(1)患者血液中肌酸激酶(CK)、肌红蛋白(Mb)等指标显著升高,说明骨骼肌细胞膜破损严重,大量细胞内酶和蛋白释放到血液中,符合 DMD 患者无法合成有功能的抗肌萎缩蛋白、细胞膜易破裂的特征。
(2) ①. F1和R ②. 伴X染色体隐性 ③. Ⅰ1(正常男性)无相关条带,Ⅰ2(正常女性)和Ⅱ3(患病男性)有相关条带,符合伴X染色体隐性遗传病的特点 ④. 1/8 ⑤. 缺失 ⑥. F2和R对应的区域 (3)转录后加工
【解析】
【小问1详解】
根据题干信息,DMD患者无法合成有功能的抗肌萎缩蛋白,骨骼肌每一次收缩都会造成细胞膜破裂;BMD患者可合成部分有功能的抗肌萎缩蛋白,细胞膜破坏程度较低。再结合表格中的检验结果,DMD患者的肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌红蛋白(Mb)、乳酸脱氢酶(LDH)等指标均显著高于参考值范围,这表明DMD患者骨骼肌细胞受损严重,大量细胞内酶和蛋白释放到血液中,符合DMD患者无法合成有功能的抗肌萎缩蛋白、细胞膜易破裂的特征;而BMD患者细胞膜破损较轻,指标升高幅度较小。
【小问2详解】
①由图1可知,家系中Ⅰ1(正常男性)、Ⅰ2(正常女性)生育了患病儿子Ⅱ3,符合 “无中生有” 的隐性遗传特征;由图3可知,F1和R电泳的结果可知,Ⅰ1和Ⅱ4只含一种条带,而Ⅰ2和Ⅱ3均含有另一种条带,且Ⅱ3患病,符合“男性患病、女性携带、交叉遗传”的特点,因此可判断DMD为伴X染色体隐性遗传病。
②假设该病的相关基因为A、a,Ⅱ4 为正常女性,父亲Ⅰ1为XAY,母亲Ⅰ2为XAXa(携带者),因此Ⅱ4 的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa。Ⅱ4和一个正常男性(XAY)结婚,生出一个患病男孩(XaY)的概率为1/2×1/4=1/8。
③患病男性Ⅱ3的F2和R引物扩增无条带,说明该片段在基因中缺失;而F1/R、F3/R引物的扩增条带正常,说明缺失发生在F2和R对应的区域。
【小问3详解】
通过修饰mRNA剪接过程恢复功能蛋白合成,直接干预的是基因表达中的转录后加工环节。
19. 血糖稳态是机体正常生命活动的重要保障,进食后血糖调节过程中存在典型的 “肠促胰素效应”,即口服葡萄糖对胰岛素分泌的促进作用显著强于等剂量静脉注射葡萄糖。该效应与小肠黏膜L细胞分泌的GLP-1(胰高血糖素样肽-1,一种多肽类激素)密切相关,具体调节过程及相关实验结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)进食后血糖浓度升高,此时位于___________的血糖调节中枢兴奋,通过___________(填 “交感神经” 或 “副交感神经”)支配,最终促进胰岛细胞分泌胰岛素,从而降低血糖。
(2)根据图1调节过程中,与静脉注射葡萄糖相比,口服葡萄糖后激素胰岛素浓度更高的原因是___________。
(3)研究人员欲通过体外细胞培养实验,探究 “高血糖和GLP-1对胰岛B细胞分泌胰岛素具有协同作用”。请利用以下实验材料,完善实验思路并预期实验结果。
实验设计思路:
①取等量生理状态相同的胰岛B细胞,___________,分别加入等量的细胞培养液(不含葡萄糖);
②___________。
③在相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测四组培养液中胰岛素的含量。
预期实验结果:___________。
(4)某胃肠功能正常的个体出现饭前血糖正常,而饭后血糖高于正常人的情况,推测可能的原因是:___________。
【答案】(1) ①. 下丘脑 ②. 副交感神经
(2)口服葡萄糖时,吸收的葡萄糖可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素;还可刺激小肠L细胞分泌GLP-1,GLP-1进一步促进胰岛B细胞分泌胰岛素;而静脉注射葡萄糖仅能通过直接刺激胰岛B细胞促进胰岛素分泌,因此口服后胰岛素浓度更高
(3) ①. 随机均分为四组,编号甲、乙、丙、丁 ②. 甲组加入适量正常浓度葡萄糖培养液;乙组加入等量高浓度葡萄糖培养液;丙组加入等量正常浓度葡萄糖培养液和适宜浓度GLP-1溶液;丁组加入等量高浓度葡萄糖培养液和适宜浓度GLP-1溶液 ③. 丁组胰岛素含量显著高于乙组和丙组,乙组、丙组胰岛素含量显著高于甲组
(4)胰岛B细胞上GLP-1受体受损
【解析】
【小问1详解】
血糖调节的中枢是下丘脑,进食后血糖浓度升高,副交感神经可支配胰岛B细胞分泌胰岛素,实现降血糖的效应。
【小问2详解】
口服葡萄糖时,吸收的葡萄糖可直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素;还可刺激小肠L细胞分泌GLP-1,GLP-1进一步促进胰岛B细胞分泌胰岛素;而静脉注射葡萄糖仅能通过直接刺激胰岛B细胞促进胰岛素分泌,因此口服后胰岛素浓度更高。
【小问3详解】
实验目的是探究“高血糖和GLP-1对胰岛B细胞分泌胰岛素具有协同作用”。自变量为血糖浓度和GLP-1,而协同作用的核心定义是:两个因素共同作用的效果,显著大于两个因素单独作用的效果之和,因此需设置4组实验完成验证:
①实验的研究对象是胰岛B细胞,需将等量生理状态相同的胰岛B细胞随机均分为四组,编号甲、乙、丙、丁,排除无关变量的干扰;
②四组的处理需严格遵循单一变量原则,分别设置空白对照、单独高血糖组、单独GLP-1组、高血糖+GLP-1共同作用组,即:甲组加入适量正常浓度葡萄糖培养液;乙组加入等量高浓度葡萄糖培养液;丙组加入等量正常浓度葡萄糖培养液和适宜浓度GLP-1溶液;丁组加入等量高浓度葡萄糖培养液和适宜浓度GLP-1溶液;
③预期实验结果:丁组(高血糖+GLP-1共同作用)的胰岛素含量显著高于乙组(单独高血糖)和丙组(单独GLP-1),同时乙组、丙组的胰岛素含量显著高于甲组(空白对照)
【小问4详解】
题干中强调了该个体某胃肠功能正常,说明葡萄糖的吸收和GLP-1的释放是正常的。且饭前血糖正常,而饭后血糖高于正常人,说明不吸收葡萄糖时血糖调节正常,但是吸收了葡萄糖后出现异常,推测很可能是胰岛B细胞上GLP-1的受体受损,导致放大效应出现问题。
20. 江西孔目江国家湿地公园所处的孔目江,素有新余母亲河之称,全长49.5Km, 流域总 面积531.0Km2,流域全境处于新余市范围内。孔目江流域也是新余市重要矿产资源开发基地,区内矿产资源丰富,已有矿业开发以煤 、石灰石为主,由此带来的生态环境问题也对孔目江流域造成了一定的负面影响。对矿山地质生态环境问题进行治理,也是在源头上保护湿地流域生态环境。请根据上面信息回答下列问题:
(1)矿区废弃地生态修复工程的关键在于___________。
(2)在治理矿区重金属污染的土壤时,需选择当地环境的植物,且同时需要考虑当地居民的经济收入来源,这体现了生态工程的___________原理。
(3)为发展经济,当地政府鼓励居民利用当地水域丰富的特点,开展渔业养殖。下图为某人工养殖池塘中一年中各营养级能量流动过程,,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表第一到第三的三个营养级,小写字母代表能量的相对值,大写字母A代表能量的某去向。据此回答下列问题:
①若这一年中该生态系统生产者固定的太阳能为X,则这一年流经该人工生态系统的总能量为:___________。
②A过程代表的能量去向为:___________。
③能否根据上面的数据计算出Ⅱ和Ⅲ营养级的能量传递效率?若不行应该补充什么条件?___________。
④调查发现 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个营养级的能量金字塔呈现倒金字塔型,请问可能的原因是:___________。
【答案】(1)植被恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建
(2)整体和协调 (3) ①. X+b1+b2+b3 ②. 流入分解者和未利用 ③. 否,应该补充污水供应给II的能量 ④. 该生态系统为人工生态系统,有外部输入的能量,外部输入的能量主要供应给Ⅱ、III两营养级,且供应给Ⅲ营养级的更多,所以可以出现倒金字塔型
【解析】
【小问1详解】
矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物的重建,由于矿区废弃地水分状况很差,土壤极其贫瘠,植被很难恢复。
【小问2详解】
整体原理不但考虑各个组分之间的关系,同时要考虑经济和社会等系统的影响力,故考虑当地居民的经济收入来源,这体现了生态工程的整体原理。在治理矿区重金属污染的土壤时,需选择当地植物,这体现了生态工程的协调原理。
【小问3详解】
流经生态系统的太阳能包括生产者固定的能量和人工投放,故为X+b1+b2+b3。图为某人工养殖池塘中一年中各营养级能量流动过程,每个营养级同化量的去向包括:呼吸散失、流向下一营养级、人为捕捞输出、流向分解者以及未利用的能量,所以A代表的能量是传递给分解者的能量以及未被利用的能量,a代表传递给下一个营养级。污水中的有机物会被第二、第三营养级的生物摄取,进而成为其同化量的一部分,b1是污水中有机物的总能量,但并未说明流入第二营养级的具体有多少能量,所以不能计算出能量传递效率,要想算出能量传递效率需要补充污水流入第二营养级的能量。该生态系统为人工生态系统,有外部输入的能量,外部输入的能量主要供应给Ⅱ、III两营养级,且供应给Ⅲ营养级的更多,所以可以出现倒金字塔型 。
21. BCR-ABL融合基因是慢性粒细胞白血病(CML)的标志性遗传变异,由9号染色体(ABL基因)和22号染色体(BCR基因)通过如下方式形成。表达合成的BCR-ABL蛋白不受其他分子的控制,一直处于活跃状态,导致不受控的细胞分裂,引起CML。其结果如下图所示,请回答下列问题:
(1)图中所示的变异类型是________。
(2)ABL基因表达的蛋白质能控制细胞正常生长和增殖,推测该基因是一种________(“原癌基因”或“抑癌基因”)。
(3)生物学家发现ABL基因有一个断点,而BCR基因上存在多个断点,导致形成的BCR-ABL融合基因有多种类型。已知两种基因两侧都具有限制酶SpeI的酶切位点,其结构如下图所示。根据上述信息,生物学家想利用PCR和琼脂糖凝胶电泳的技术判断出BCR基因上断点的具体位置,实验过程如下(注:F1、F2、F3、F4为引物):
①不能根据已知的SpeI的识别序列来设计引物进行扩增,理由是________。
②用限制酶SpeI切下带有BCR-ABL融合基因序列后,让其首尾相连,再选择_________引物对其扩增。③对多个细胞的融合基因PCR结果分别进行电泳,得到如右图三种电泳结果,其中电泳条带乙对应的是断点________(a、b或c)。
④在某次电泳中除图中所示条带外还出现了其它条带,请问最可能的原因是:________。
【答案】(1)染色体结构变异(易位)
(2)原癌基因 (3) ①. SpeI的识别序列太短,设计的引物特异性不强 ②. F2和F4 ③. b ④. 因为使用的是单酶切,有可能两个BCR-ABL融合基因会连接在一起,从而导致扩增时出现多个条带
【解析】
【分析】1、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
2、人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
【小问1详解】
据图可知,图示中的染色体片段交换发生在非同源染色体之间,因此该变异属于染色体结构变异(易位)。
【小问2详解】
原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。依题意,BCR-ABL基因表达的BCR-ABL蛋白使细胞分裂不受控,因此,推测BCR-ABL基因是一种原癌基因。
【小问3详解】
①不能根据已知的SpeI的识别序列来设计引物进行扩增,理由是SpeI的识别序列太短,设计的引物特异性不强,不利于扩增的进行。
②用限制酶Spel切下带有BCR-ABL融合基因序列后,让其首尾相连,此时需要选择能覆盖融合基因两端的引物进行扩增。从图中可知,F2和F4分别位于融合基因的两端,能起到扩增的作用。
③电泳条带的长度与融合基因的长度有关。条带乙的长度介于条带甲和条带丙之间, 说明其融合基因的长度也介于两者之间。结合图中BCR基因上断点的位置,断点b形成的融合基因长度符合条带乙的长度特征。
④在PCR扩增过程中,如果使用的是单酶切,那么有可能两个BCR-ABL融合基因会连接在一起。当使用F2和F4引物进行扩增时, 就会扩增出不同长度的DNA片段,从而导致电泳中出现其他条带。
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