精品解析:2026届湖南常德市汉寿县第一中学高三考前预测生物试题
2026-06-02
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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) | 湖南省 |
| 地区(市) | 常德市 |
| 地区(区县) | 汉寿县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.74 MB |
| 发布时间 | 2026-06-02 |
| 更新时间 | 2026-06-02 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58170060.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026届湖南省常德市汉寿县第一中学高三第三次模拟考试生物试卷
一、单选题(共26分)
1. 以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体,模式图如下。下列有关叙述正确的是( )
A. 如果S1~S4中含有碱基A,则形成的大分子物质是脱氧核糖核酸
B. 如果形成的大分子物质是HIV的遗传物质,则S1~S4中含有核糖
C. 如果形成的大分子物质是蛋白质,则S1、S2、S3、S4可与双缩脲试剂反应显紫色
D. 如果S1~S4是葡萄糖,则形成的大分子物质是几丁质
【答案】B
【解析】
【分析】在构成细胞的化合物中,多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子,组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。
【详解】A、含有碱基A的核苷酸有腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸,所以仅S1~S4中含有碱基A,不能确定形成的大分子物质就是脱氧核糖核酸,A错误;
B、HIV的遗传物质是RNA,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸中含有核糖,B正确;
C、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸不能与双缩脲试剂反应显紫色,蛋白质可与双缩脲试剂反应显紫色,C错误;
D、几丁质是由乙酰葡糖胺聚合而成的多糖,不是由葡萄糖聚合而成的,若S1~S4是葡萄糖,形成的大分子物质可能是淀粉、糖原或纤维素等,D错误。
故选B。
2. 某种野生型油菜存在一种突变体,叶绿素、类胡萝卜素含量均低,其叶片呈现黄化色泽。野生型和突变体成熟叶片净光合速率、呼吸速率及相关指标见下表。
指标
类型
类胡萝卜素/叶绿素
叶绿素a/b
净光合速率/(μmol CO2·m-2·s-1)
胞间CO2浓度/(μmol CO2·m-2·s-1)
呼吸速率/(μmol CO2·m-2·s-1)
野生型
0.28
6.94
13
210.86
4.07
突变体
0.32
9.30
5.66
239.07
3.60
下列分析正确的是( )
A. CO2浓度、ATP与[H]产量等是导致突变体光合速率降低的限制因素
B. 与野生型相比,突变体中发生的改变可能抑制了叶绿素a向叶绿素b的转化
C. 突变体成熟叶片中叶绿体吸收CO2速率比野生型低2.47(μmol CO2·m-2·s-1)
D. 叶绿素和类胡萝卜素分布于叶绿体类囊体薄膜上,可用纸层析法提取叶片中的色素
【答案】B
【解析】
【分析】1、影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和CO2浓度等。
2、由表格数据可知,突变体的类胡萝卜素/叶绿素、叶绿素a/b、胞间CO2浓度均升高,净光合速率和呼吸速率均下降。
【详解】A、由题意可知,突变体的胞间CO2浓度升高,故CO2浓度不是导致突变体光合速率降低的限制因素,A错误;
B、与野生型相比,突变体中叶绿素下降,但叶绿素a/b升高,故推测可能抑制了叶绿素a向叶绿素b的转化,B正确;
C、突变体成熟叶片中叶绿体吸收CO2速率表示光合作用实际固定的CO2,突变体比野生型低(13+4.07)-(5.66+3.60)=7.81(μmol CO2·m-2·s-1),C错误;
D、用无水乙醇提取叶片中的色素,纸层析法分离叶片中的色素,D错误。
故选B。
【点睛】本题以“表格信息”为情境,考查学生对影响光合作用的因素等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。
3. 根系吸收NO3-依赖于根细胞膜上的载体蛋白(NRT1.1),蛋白激酶CIPK23可引起NRT1.1第101位苏氨酸(T101)磷酸化,进而促进根细胞吸收NO3-。不同浓度的NO3-,对根细胞吸收NO3-的影响如图所示。下列分析正确的是( )
A. 低浓度的NO3-可引起CIPK23磷酸化,加速细胞吸收NO3-
B. NO3-借助根细胞膜的NRT1.1以协助扩散的方式进入细胞内
C. NRT1.1基因发生突变,若不影响T101位苏氨酸磷酸化,则不会影响NO3-的吸收
D. 土壤盐碱化可能通过抑制CIPK23的活性影响根细胞吸收NO3-
【答案】D
【解析】
【分析】物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输,自由扩散不需要载体协助,也不需要消耗能量;协助扩散需要载体协助,不需要消耗能量,自由扩散和协助扩散都是从高浓度向低浓度运输,属于被动运输;主动运输可以从低浓度向高浓度运输,既需要载体蛋白协助,也需要消耗能量。
【详解】A、据图分析,蛋白激酶CIPK23可引起载体蛋白(NRT1.1)第101位苏氨酸(T101)磷酸化,低浓度的 NO3-可引起NRT1.1的磷酸化,加速细胞吸收NO3-,A错误;
B、NRT1.1的磷酸化消耗ATP,说明NO3-借助根细胞膜的NRT1.1以主动运输的方式进入细胞内,B错误;
C、NRT1.1基因发生突变,若不影响T101位苏氨酸磷酸化,但是影响了NRT1.1的空间结构,则会影响 NO3-的吸收,C错误;
D、土壤盐碱化可能通过抑制CIPK23的活性,影响了NRT1.1的磷酸化,从而影响根细胞吸收 NO3-,D正确。
故选D。
4. “藕-螺-鱼综合种养”是一种在荷塘里套养螺蛳、鱼类等水产品的种养混作模式。螺蛳摄食荷塘中的藻类、微生物及腐殖质改善水质,有利于莲藕的生长。科研小组对该荷塘生态系统能量流动进行定量分析,得出各营养级能量相关数据(单位为J·cm-2·a-1)如表所示。下列说法正确的是( )
营养级
呼吸作用散失的能量
流向分解者的能量
未利用的能量
流向下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
甲
6.8
0.5
7.2
0
11
乙
44
5
95
M
0
丙
9.5
1.5
11
N
5
A. 腐殖质中的能量都直接或间接来自该生态系统生产者固定的能量
B. 螺蛳在该生态系统中属于消费者,能够加快生态系统的物质循环
C. 乙流入下一营养级的能量为 25.5 J·cm-2·a-1
D. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为13.7%
【答案】D
【解析】
【详解】A、该生态系统存在外来有机物输入的能量,腐殖质中的能量可来源于外来输入的有机物,并非全部直接或间接来自该生态系统生产者固定的能量,A错误;
B、螺蛳可摄食腐殖质,此时螺蛳属于分解者,并非只属于消费者,B错误;
C、甲是最高营养级,无流向下一营养级的能量,其同化量=呼吸散失+流向分解者+未利用=6.8+0.5+7.2=14.5(单位略),则甲从丙获得的能量N=14.5-11=3.5;丙的同化量=呼吸散失+流向分解者+未利用+N=9.5+1.5+11+3.5=25.5,其中来自乙的能量M=25.5-5=20.5,即乙流入下一营养级的能量为20.5J·cm⁻²·a⁻¹,C错误;
D、第二营养级(丙)的总同化量为25.5J·cm⁻²·a⁻¹,第三营养级(甲)从第二营养级同化的能量为3.5J·cm⁻²·a⁻¹,则二者能量传递效率为3.5÷25.5×100%≈13.7%,D正确。
5. DKC1基因发生隐性突变可导致先天性角化不良。下图为该患者部分家系图,I、Ⅱ代中除Ⅱ3含该基因的突变基因外,其他人均不含。已知在女性胚胎发育早期,体细胞中DKC1基因与其突变基因所在的同源染色体之一会发生随机失活。不考虑其他突变和互换,下列叙述正确的是( )
A. 突变基因位于常染色体上
B. 若Ⅱ2和Ⅱ3再生下一个女儿,可能表现先天性角化不良轻微症状
C. Ⅲ1患病的原因之一在于Ⅱ3在减数分裂过程中发生了基因重组
D. Ⅲ1与Ⅱ3得到I代同一个体同一条染色体上的DKC1基因或其突变基因的概率均为50%
【答案】B
【解析】
【详解】A、Ⅰ、Ⅱ代中除患者母亲Ⅱ3含该基因的突变基因外,其他人均不含,且此基因为隐性基因,由此得出突变基因位于X 染色体上,A错误;
B、已知在女性胚胎发育早期,体细胞中DKC1基因与其突变基因所在的同源染色体之一会发生随机失活,Ⅱ2和Ⅱ3再生下一个女儿,若个体基因型为杂合(假设正常基因为A致病基因为a),XA染色体失活和Xa染色体正常,可能表现先天性角化不良轻微症状,B正确;
C、Ⅲ1患病原因在于Ⅱ3在减数分裂时XA和Xa染色体分离进入到不同的配子中,而含Xa染色体的配子与来自Ⅱ2产生的含Y染色体的配子结合后造成的,并非基因重组造成,C错误;
D、Ⅲ1与Ⅱ3基因型分别为XaY、XAXa ,而Ⅰ3和Ⅰ4均不含致病基因,Ⅱ3致病基因突变而来,Ⅲ1无DKC1基因,因此两者得到Ⅰ代同一个体同一条染色体上的DKC1基因或突变基因概率均为0,D错误。
故选B。
6. 遗传印记是指同一个基因由于来自不同亲本而产生表达差异的现象,这类现象常与DNA甲基化有关。某植物的一个印记基因的表达存在亲本特异性调控:父本基因由于启动子甲基化而沉默,母本基因可正常转录,但母本mRNA翻译时可能出现“翻译跳跃”现象,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 父本基因沉默是因为DNA甲基化直接阻碍了核糖体与mRNA的结合
B. 该印记基因的亲本特异性表达属于表观遗传,不改变基因的碱基序列
C. “翻译跳跃”会改变mRNA的碱基序列,不会改变多肽链的氨基酸序列
D. 该印记基因的甲基化修饰一定能通过减数分裂稳定遗传给该植物的子代
【答案】B
【解析】
【详解】A、题干明确指出父本基因沉默的原因是启动子甲基化。启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,其甲基化会直接阻碍转录过程(RNA聚合酶与DNA的结合),导致无法合成mRNA,而核糖体与mRNA的结合属于翻译阶段,并非父本基因沉默的直接原因,A错误;
B、表观遗传的定义是生物体的基因碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。该印记基因的亲本特异性表达由DNA甲基化引起,甲基化修饰不改变基因的碱基序列,符合表观遗传的核心特征,B正确;
C、“翻译跳跃”是指核糖体跳过mRNA上的某个密码子进行翻译。此过程中,mRNA的碱基序列并未发生改变(无基因突变或加工修饰变化),但核糖体跳过了一个密码子,会导致合成的多肽链缺失一个氨基酸,其氨基酸序列发生改变,C错误;
D、DNA的甲基化修饰具有可逆性,且印记基因的甲基化模式在减数分裂过程中通常会发生擦除和重建(如父本来源的甲基化标记可能在配子形成时被清除),因此该甲基化修饰不一定能通过减数分裂稳定遗传给子代,D错误。
故选B。
7. 遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一,甲基化修饰的基因往往不能表达。已知鼠的灰色(A)与褐色(a)是一对相对性状,下图表示遗传印记对小鼠等位基因表达和传递的影响。下列叙述正确的是( )
A. DNA甲基化后,影响RNA聚合酶和起始密码子结合,导致基因无法转录
B. 雄配子中印记重建后,由于A基因被甲基化不能表达导致其遗传信息发生改变
C. 若亲本雄鼠与子一代褐色雌鼠交配则子代的表型及比例为灰色:褐色=1:1
D. 由图中配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自其母方
【答案】D
【解析】
【详解】A、DNA甲基化后,影响的是RNA聚合酶与基因启动子的结合,从而导致基因无法转录,而起始密码子是在mRNA上,并非在DNA上,所以不是影响RNA聚合酶和起始密码子结合,A错误;
B、雄配子中印记重建后,A基因被甲基化不能表达,但基因的遗传信息是由碱基对的排列顺序决定的,甲基化不改变碱基对排列顺序,所以其遗传信息没有发生改变,B错误;
C、亲代雄鼠的配子重建后甲基化,不能表达,子一代褐色雌鼠的基因型为1/2Aa、1/2aa,其中A基因来自父方且未甲基化不能表达,当亲本雄鼠(基因型为Aa,A、a甲基化不能表达)与子一代褐色雌鼠交配时,子代基因型为1/4Aa(灰色)、3/4aa(褐色),表型及比例为灰色:褐色 = 1:3,并非1:1,C错误;
D、从图中配子形成过程中印记发生的机制来看,亲代雌鼠的A基因在雌配子中印记重建,由此可以断定亲代雌鼠的A基因来自其母方,D正确。
故选D。
8. 某家系甲、乙两种单基因遗传病的系谱图如下图所示。控制两病的基因均不在Y染色体上,已死亡个体无法知道其性状。(注:相对骨髓而言,外周血是指被造血器官释放到血管里参与血液循环的血)。下列叙述错误的是( )
A. 乙病是常染色体隐性遗传病的依据是Ⅱ3、Ⅱ4正常,生出了患乙病的Ⅲ10
B. 若甲病是伴X染色体显性遗传病,Ⅱ7和Ⅱ8再生育一位健康女孩的概率是1/6
C. Ⅱ6和一位家族无相关病史的女性结婚,抽取母体外周血进行基因检测可以判断胎儿是否患病
D. 对此家族中患病个体进行相关基因治疗时,可选择修饰后的逆转录病毒作为载体
【答案】B
【解析】
【分析】人类遗传病遗传方式的判定的口诀如下:无中生有为隐性,隐性遗传看女病; 父子皆病为伴性,女病父正非伴性。 有中生无为显性,显性遗传看男病; 母女皆病为伴性,儿病母正非伴性。
【详解】A、由图可知,Ⅱ3和Ⅱ4不患乙病,Ⅲ10患乙病,根据“无中生有”为隐性,隐性遗传看女患,父子无病可知,乙病为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、若甲病是伴X染色体显性遗传病,则Ⅱ7的基因型是AaXBXb(假设甲病用字母B表示,乙病用字母a表示),Ⅱ8的基因型是aaXbY,则后代生育健康女孩的基因型是1/2×1/4=1/8,B错误;
C、家族相关病史的女性的血液没有致病基因,Ⅱ6患甲病,用甲病相关致病基因做探针检测母体外周血是否存在致病基因,如果有,该显性基因只能来自胎儿,因此可以判断胎儿是否患病,C正确;
D、逆转录病毒可以作为基因治疗的载体,对家族中患病个体进行相关基因治疗时,可选择修饰后的逆转录病毒作为载体,D正确。
故选B。
9. 栽培番茄含有来自野生番茄的Mi1抗虫基因,它使番茄产生对根结线虫(侵染番茄的根部)、长管蚜和烟粉虱三种害虫的抗性。相关叙述正确的是( )
A. 长管蚜和番茄之间是捕食关系,两者协同进化
B. Mi1抗虫基因的产生是野生番茄长期适应环境的结果
C. 在含Mi1基因的番茄植株上生长的烟粉虱种群基因频率会发生变化
D. 长期种植含Mi1基因的番茄,土壤中根结线虫的数量会越来越少
【答案】C
【解析】
【分析】生物的变异的产生是不定向、随机的,与生物所在的环境无关,环境只起到选择作用,共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
【详解】A、长管蚜和番茄之间的寄生关系,A错误;
B、Mi1抗虫基因的产生是基因突变的结果,B错误;
C、由于选择的作用,所以能在含Mi1基因的番茄植株上生长的长管蚜和烟粉虱种群基因频率会发生变化,C正确;
D、由于生物变异是随机的、不定向,所以,土壤中根结线虫可能会出现适应Mi1抗虫基因的个体,土壤中根结线虫的数量会先减少后增多,D错误。
故选C。
10. 肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,其感受器主要分布于支气管平滑肌。深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传至脑干,抑制吸气,引起呼气,深呼气则会引起相反的反射活动,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中b为传入神经,d为传出神经
B. 图中①表示突触前膜,②表示突触后膜
C. 吸气反射弧中,兴奋在d神经元上的传导是双向的
D. 深呼气后会引起呼气终止,属于反馈调节
【答案】D
【解析】
【分析】图中,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成,图中与肺牵张感受器相连的为传入神经,脑干中存在神经中枢。脊髓中中枢受大脑皮层的控制。
【详解】A、d上有神经节,d为传入神经,b为传出神经,A错误;
B、分析图,①连接的是传出神经,表示的是突触后膜,②表示突触前膜,B错误;
C、吸气反射弧中,因为神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上,兴奋在d神经元上的传导是单向的,C错误;
D、深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气,是一种负反馈调节,D正确。
故选D。
11. 当机体在遭到严重感染时,T淋巴细胞通过分泌肿瘤坏死因子α(TNF—α),可激活人体免疫系统,诱导淋巴细胞的增殖分化。此外,TNF—α还能显著提高毛细血管通透性,招募更多的免疫细胞到达病灶。过量产生TNF—α会引起细胞因子风暴,是免疫系统过度激活的一种危险信号。以下叙述正确的是( )
A. TNF—α通过负反馈调控免疫系统的功能可能是引起细胞因子风暴的重要原因
B. TNF—α使辅助性T细胞大量激活并分泌抗体,通过体液免疫途径清除病原体
C. TNF—α过量产生往往会引起组织水肿,导致参与循环的血量上升
D. 临床上使用TNF—α抑制剂对细胞因子风暴有一定的治疗效果
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞因子风暴是免疫系统正反馈(非负反馈)导致的过度激活现象。TNF-α通过促进更多免疫细胞分泌细胞因子形成恶性循环,属于正反馈调节,A错误;
B、抗体由浆细胞(效应B细胞)分泌,辅助性T细胞通过释放细胞因子(如TNF-α)激活B细胞,但自身不分泌抗体,B错误;
C、TNF-α提高毛细血管通透性后,血浆蛋白进入组织液导致组织液渗透压升高,组织液增多引发水肿;同时血浆中水分流失使循环血量下降(非上升),C错误;
D、TNF-α抑制剂可阻断其信号通路,减少免疫细胞过度激活,从而缓解细胞因子风暴,符合临床治疗逻辑,D正确。
故选D。
12. 为研究植物激素独脚金内酯(SL)的功能,实验小组用人工合成的细胞分裂素类似物6-BA和独脚金内酯类似物GR24,以SL受体不敏感突变体和SL合成缺陷型突变体豌豆植株为材料进行实验,结果如图所示。下列叙述合理的是( )
A. SL、GR24催化细胞代谢,抑制植物侧枝生长
B. GR24减弱了6-BA对侧芽生长的抑制作用
C. 突变体2无法合成SL,但是对SL敏感
D. GR24与生长素共同使突变体1表现顶端优势
【答案】D
【解析】
【详解】A、SL、GR24是植物激素或类似物,起调节作用,而非催化细胞代谢;且从图中能看出GR24会抑制侧枝生长,A错误;
B、对比6-BA组和6-BA+GR24组,加入GR24后侧芽长度更短,说明GR24减弱了6-BA对侧枝生长的促进作用,B错误;
C、由图分析:突变体1植株,施加6-BA+GR24组侧枝长度比单独施加6-BA组的短,且比突变体2短的幅度大,因此可推测出突变体2施加GR24的抑制作用小,即突变体2为SL受体不敏感型,突变体1为SL合成缺陷型,因此应为突变体1无法合成SL,C错误;
D、顶端优势是由生长素的极性运输导致的顶芽抑制侧芽生长的现象,GR24是SL类似物,由图分析具有抑制侧枝生长的功能且突变体1为SL合成缺陷型,因此GR24和生长素共同作用会抑制植物侧枝的生长,表现出顶端优势,D正确。
故选D。
13. 研究人员使用经典MMTV-Her2小鼠模型。在该模型中,乳腺癌细胞可于早期播散至肺部,以休眠状态维持。研究者向小鼠模型接种亚致死剂量的甲型流感病毒(IAV),发现感染后小鼠体温升高,肺中癌细胞数量在第3-15天显著扩增100-1000倍。当敲除IAV 感染MMTV-Her2小鼠模型的炎性因子IL-6基因后,小鼠肺中癌细胞数量显著下降。下列相关叙述错误的是( )
A. 流感病毒感染通过引发IL-6的产,是促使肺部休眠乳腺癌细胞“觉醒”
B. 病毒感染小鼠后可诱导机体产生针对该病毒的特异性免疫
C. 当体温升高至某温度时,小鼠的产热量与散热量相等
D. 病毒感染后,浆细胞产生的抗体可以特异性结合肺细胞中IAV
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题干信息可知,流感病毒感染后小鼠肺部癌细胞显著扩增,敲除炎性因子IL-6基因后小鼠肺中癌细胞数量明显下降,说明流感病毒感染可通过引发IL-6产生,促使肺部休眠的乳腺癌细胞重新增殖,A正确;
B、病毒属于特异性抗原,感染小鼠后可诱导机体产生针对该病毒的体液免疫和细胞免疫,二者均属于特异性免疫,B正确;
C、体温相对稳定的机制是产热量和散热量保持动态平衡,当体温升高至某温度并维持稳定时,小鼠的产热量与散热量相等,C正确;
D、浆细胞产生的抗体分布在细胞外液中,无法进入肺细胞内部结合胞内的甲型流感病毒,胞内的病毒需要依靠细胞免疫裂解靶细胞释放后,才能被抗体结合,D错误。
故选D。
二、多选题(共12分)
14. 多聚磷酸激酶PPK2可以利用聚磷酸盐(PolyP)作为磷酸基团供体,实现AMP、ADP、ATP、PolyP之间磷酸基团的高效定向转移,如下图所示。PPK2酶偏好长链的聚磷酸盐,短链聚磷酸盐分子会阻断PPK2酶上的ADP结合位点SMc02148,科研人员通过在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点SMc02148—KET来提高PPK2酶对短链聚磷酸盐的利用率。下列叙述正确的是( )
A. PPK2酶可以催化AMP和ADP,说明PPK2酶不具有专一性
B. PPK2酶合成ATP的过程中存在负反馈调节
C. 在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点属于蛋白质工程
D. ATP彻底水解后,可得到腺苷、核糖、磷脂分子
【答案】BC
【解析】
【分析】(1)酶活性:酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。
(2)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(3)作用机理:催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。
(4)酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
(5)酶的特性:高效性、专一性、作用条件较温和(高温、过酸、过碱,都会使酶的结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活)。
【详解】A、PPK2酶催化的是一类物质的合成,依然具有专一性,A错误;
B、PPK2酶在合成ATP的过程中会生成短链聚磷酸盐,短链聚磷酸盐会抑制PPK2酶与ADP的结合,抑制ATP的合成,存在负反馈调节,B正确;
C、在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点,合成了一种之前没有的蛋白质,属于蛋白质工程,C正确;
D、ATP彻底水解后,可得到腺嘌呤、核糖、磷脂分子,D错误。
故选BC。
15. 在“培养液中酵母菌种群数量变化”实验中,甲、乙、丙三位同学在不同时间段取样并用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm,计数室为25×16型)计数,且均进行了操作M(将1mL菌液加入9mL无菌水中)。甲进行了1次操作M后计数,却误记为稀释5倍,甲计算出的种群数量是1×107个/mL;乙进行了3次操作M后计数,每个中方格平均细胞数为12;甲、乙在培养前期取样,丙在培养后期取样。下列叙述正确的是( )
A. 应先将稀释液摇匀后取样计数,否则计数结果可能偏大或偏小
B. 甲所取样液的酵母菌种群数量应约为2×106个/mL
C. 乙所取样液的酵母菌种群数量应约为3×109个/mL
D. 丙所取样液用台盼蓝染色后计数,可防止将死酵母菌计入总数
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、酵母菌在培养液中会沉降,取样前需摇匀,使菌液分布均匀,这样能保证取样的代表性。若摇匀前从上层取样,酵母菌浓度偏低,计数结果偏小; 若从底部取样,酵母菌浓度偏高,计数结果偏大,A正确;
B、甲进行了1次操作M,实际是稀释10倍,却误记为稀释5倍,计算出的种群数量是1×107个/mL,那么实际甲所取样液的酵母菌种群数量应约为1×107×10/5=2×107个/mL,B错误;
C、乙进行了3次操作M,每次稀释10倍,总稀释倍数为103倍。血细胞计数板规格为1mm×1mm×0.1mm,计数室为25×16型,每个大方格有25×16=400个小方格。 每个中方格(25个中方格)平均细胞数为12,所以每个大方格细胞数为12×25=300个。1个大方格体积为1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3=1×10-4mL。则每毫升细胞数为:300/(1×10-4) × 103=3×109个/mL,C正确;
D、台盼蓝染色原理:死细胞的细胞膜失去选择透过性,被染成蓝色;活细胞细胞膜完整,不染色。台盼蓝染色后,死细胞会被染成蓝色,活细胞不着色。计数时只统计活细胞,可防止将死菌计入总数,D正确。
16. 玉米粒的颜色由基因A/a控制,玉米粒的形状由基因B/b控制,现用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满。F1自交得到F2,F2的表型及比例为黄色饱满66%:黄色皱缩9%:白色饱满9%:白色皱缩16%。不考虑致死、其他变异等情况,下列对上述两对性状遗传的分析中,错误的是( )
A. 两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
B. 两对等位基因位于一对同源染色体上
C. F1测交后代表型之比可能为4:1:1:4
D. 基因A和b位于同一条染色体上
【答案】AD
【解析】
【分析】由题意可知,纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满,说明黄色、饱满为显性性状;F2中黄色:白色=75%:25%=3:1,饱满:皱缩=75%:25%=3:1,但四种表现型比例不是9:3:3:1,说明两对相对性状分别遵循基因的分离定律,但不遵循基因的自由组合定律。
【详解】A、由分析可知,每对相对性状F2中性状分离比均为3:1,但四种表现型比例不是9:3:3:1,说明两对相对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律,A错误;
B、由分析可知,F2的表型及比例为66:9:9:16,不符合9:3:3:1,说明两对相对性状不遵循基因的自由组合定律,即两对等位基因位于一对同源染色体上,B正确;
C、由题意黄色饱满66%、黄色皱缩9%、白色饱满9%:白色皱缩16%,说明F1产生配子AB:Ab:aB:ab=4:1:1:4,而测交时隐性纯合子只产生ab一种配子,故F1测交后代表现型比为4:1:1:4,C正确;
D、纯种黄色饱满玉米(AABB)与和白色皱缩玉米(aabb)杂交,后代中黄色饱满和白色皱缩的比例较大,说明AB和ab的配子较多,说明AB连锁,ab连锁,即基因A、B位于同一条染色体上,且有Ab、aB配子,说明同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,若基因A和b位于同一条染色体上,黄色和皱缩这两对性状的比例应该较多,D错误。
故选AD。
三、解答题(共47分)
17. 育种工作者对小麦进行处理,获得了光合特性发生改变的黄绿叶突变体,并在适宜温度下,对野生型和该突变体叶片的光合指标进行测定,结果如表。回答下列问题:
株系
色素含量/(mg·g⁻¹)
光补偿点/ (mol˙m-2˙s-1)
CO₂饱和点/ (μmol· mol-¹)
最大净光合速率/ (mol˙m-2˙s-1)
叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素
野生型
1.05
0.25
0.2
37.65
610.93
29.47
突变体
0.65
0.1
0.19
56.84
?
45.96
注:光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度;CO₂饱和点是指最大光合速率所对应的最低CO₂浓度。
(1)为保证小麦叶片中色素的提取量,在研磨叶片前需要在研钵中加入的物质有_______。据表分析,与野生型相比,突变体小麦对_____光的吸收显著减少。
(2)在光补偿点条件下培养一段时间后,突变体植株的有机物总量________。据表推测,突变体叶片的CO₂饱和点_____(填“高于”“等于”或“低于”)野生型,理由是__________________。
(3)进一步研究发现,突变体小麦叶肉细胞中 ATP 合成酶和PEPC酶活性显著高于野生型。已知 PEPC 酶对 CO₂有较高的亲和力,功能如图Ⅰ。
综合上述信息,以野生型为对照,突变体光能转化率更高的原因如图Ⅱ,请补充完整______________。
【答案】(1) ①. 无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙 ②. 红光和蓝紫光
(2) ①. 减少 ②. 高于 ③. 突变体最大净光合速率更高,需要更高浓度CO₂才能达到最大光合速率
(3)①光反应产生的ATP、NADPH更多②低浓度CO₂下也能高效固定CO₂,为暗反应提供充足原料
【解析】
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段是水光解形成氧气和NADPH的过程,该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中;暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程,三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【小问1详解】
提取植物叶片中的色素常用无水乙醇,色素可溶于无水乙醇中,研磨时还需加入SiO₂使研磨更充分,加入碳酸钙保护叶绿素不被破坏。突变体中叶绿素含量降低,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,与野生型相比,突变体小麦对红光和蓝紫光的吸收显著减少。
【小问2详解】
光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。在表中光补偿点条件下培养一段时间后,突变体小麦植株中有机物的总量减少,原因是小麦叶片处于光补偿点条件下,叶片光合作用制造的有机物量与呼吸作用消耗的相等,植株还有非光合器官(例如根)进行呼吸作用消耗有机物,因此一段时间后小麦植株有机物总量减少。据表中数据推测,突变体叶片的CO₂饱和点高于野生型,理由是突变体最大净光合速率更高,需要更高浓度CO₂才能达到最大光合速率。
【小问3详解】
ATP合成酶活性较高 → 光反应速率较快,生成的ATP和NADPH更多 这个过程为暗反应提供了更多的能量和还原剂,从而提升了暗反应速率。 PEPC酶活性较高 → 能在低浓度CO₂条件下高效固定CO₂,生成草酰乙酸并转运到叶绿体中释放高浓度CO₂,提高了叶绿体中CO₂浓度,这就为暗反应的CO₂固定提供了更充足的原料,加速了暗反应的进行。
18. Ⅰ、豌豆种子中子叶的黄色与绿色由一对遗传因子Y、y控制,现用豌豆进行下列遗传实验图甲,请分析(1)(2)小问:
Ⅱ、暹罗猫的毛色受基因B和b控制,分别控制黑色、巧克力色、白色,显隐性关系为B+>B>b,它们之间的关系如下图乙,它们的遗传遵循分离定律。选择黑色和巧克力色暹罗猫作为亲本进行杂交,所得F1中黑色:巧克力色:白色=2:1:1。请分析并回答下列(3)问题。
(1)豌豆适合作遗传学实验材料的优点有____(答出两点)
(2)实验二黄色子叶戊的遗传因子组成为____。实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交,所获得的子代黄色子叶个体中能稳定遗传的占____。
(3)F1中黑色猫基因型是____。让F1中的黑色猫和让F1中的巧克力色猫杂交,理论上,F2中白色猫出现的概率是____,F2巧克力色猫中纯合子占____。
【答案】(1)严格自花传粉、闭花受粉植物,自然状态下一般为纯种;有稳定的易于区分的相对性状;豌豆花较大,易于做人工杂交实验;豌豆种子较多,统计分析更可靠等
(2) ①. YY或Yy ②. 2/5
(3) ①. B+B、B+b ②. 1/8 ③. 1/3
【解析】
【分析】基因分离定律:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
豌豆作为遗传学材料具有的优点有:严格自花传粉、闭花受粉植物,自然状态下一般为纯种;有稳定的易于区分的相对性状;豌豆花较大,易于做人工杂交实验;豌豆种子较多,统计分析更可靠等。
【小问2详解】
由实验二可判断黄色子叶丁自交产生绿色子叶,说明豌豆种子子叶的黄色和绿色这对相对性状中,黄色是显性性状,亲本黄色的遗传因子组成是Yy,则自交产生的黄色子叶戊的遗传因子组成为1/3YY或2/3Yy。实验一黄子叶甲与绿子叶乙杂交,后代黄子叶丙和绿子叶比例是1:1,说明是测交,黄子叶丙遗传因子组成为Yy,实验一中黄色子叶丙(Yy,能产生配子为1/2Y、1/2y)与实验二中黄色子叶戊(1/3YY或2/3Yy,能产生配子为2/3Y、1/3y)杂交,所获得的子代YY=1/2×2/3=2/6,Yy=1/2×1/3+1/2×2/3=3/6,yy=1/2×1/3=1/6,因此所获得的子代黄色子叶个体中能稳定遗传的占2/5。
【小问3详解】
基因B+、B和b为一对复等位基因,遗传符合基因的分离定律,黑色、巧克力色、白色,显隐性关系为B+>B>b, 根据F1的表现型及比例可知亲本的基因型为Bb、B+b,则F1中黑色猫的基因型是B+B、B+b,比例为1:1,F1中的巧克力的基因型是Bb,两者杂交后代白色猫bb所占的比例为1/2×1/4=1/8。F2中巧克力色的基因型及比例为1/4×1/2=1/8BB、2×1/4×1/2=2/8Bb,则巧克力色中纯合子所占的比例为1/3。
19. 番茄是生物学中常用的实验材料。阅读下面材料,回答问题:
材料一:某班学生进行新鲜番茄植株叶片色素的提取和分离实验,研磨时未加入CaCO3,实验结果如图甲所示。图乙是番茄植株进行光合作用的示意图,其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、传递、转化光能的光系统。请回答下列问题:
(1)分析图甲所示实验结果可知,距离点样处距离最远的色素为________。可见光通过三棱镜后,照射到材料一中的色素提取液,发现其对________光的吸收明显减少。
(2)PSⅡ中的色素吸收光能后,将H2O分解为H+和________。前者通过________的协助进行转运,促使ADP完成磷酸化。图乙中为过程③供能的物质是________________。
材料二:某研究者测得番茄植株在CK条件(适宜温度和适宜光照)和HH条件(亚高温高光)下,培养5天后的相关指标数据如下表。
组别
温度/℃
光照强度/(μmol·m-2·s-1)
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度/ppm
Rubisco活性/(U·mL-1)
CK
25
500
12.1
114.2
308
189
HH
35
1000
1.8
31.2
448
61
注:两组实验,除温度和光照有差异外,其余条件相同且适宜。
(3)由表中数据可以推知,HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于_________导致光合作用缺乏原料CO2造成的,而是由于________下降影响了②过程的速率,进而引起光能的转化效率降低。此条件下的光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量增加,番茄所吸收的光能已经是过剩光能了。
(4)D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分,对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用,且过剩的光能可使D1蛋白失活。某研究者利用番茄植株进行了三组实验,①组的处理同(2)中的CK,②组的处理为___________________,③组用适量的SM(SM可抑制D1蛋白的合成)处理番茄植株并在亚高温高光(HH)下培养,定期测定各组植株的净光合速率(Pn),实验结果如图丙。根据实验结果分析,番茄缓解亚高温高光对光合作用抑制的机制是________________________________。
【答案】(1) ①. 胡萝卜素
②. 蓝紫光和红光
(2) ①. 氧气 ②. ATP合成酶 ③. ATP
(3) ①. 气孔关闭##气孔导度下降 ②. Rubisco活性增加
(4) ①. 同(2)中的HH##将番茄植株在HH条件下培养 ②. 合成新的D1蛋白以缓解亚高温高光对光合作用的抑制
【解析】
【分析】据图分析可知:①PSⅠ和PSⅡ在光反应中发挥作用,位于叶绿体的类嚢体薄膜上。②PSⅡ吸收光能后,一方面将H2O分解为O2和H+,同时将产生的电子传递给PSⅠ用于将NADP+和H+结合形成NADPH。③另一方面,在ATP合成酶的作用下,H+顺浓度梯度转运,为ADP和Pi合成ATP提供能量。④光反应过程实现了能量由光能转换为活跃化学能的过程。
【小问1详解】
分析图甲,由于胡萝卜素在层析液中溶解度最大,扩散最快,距离点样处距离最远。由于叶绿体中叶绿素明显减少,可见光通过三棱镜后,照射到材料一中的色素提取液,发现其对蓝紫光和红光的吸收明显减少。
【小问2详解】
根据分析可知,PSⅡ中的色素吸收光能后,将H2O分解为H+和氧气。前者通过ATP合成酶的协助进行转运,促使ADP完成磷酸化;图乙中过程③为C3的还原,为③供能的物质是ATP。
【小问3详解】
根据表格数据可知,HH组的胞间CO2的浓度高于CK组,而Rubisco活性低于CK组,所以HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于气孔关闭导致光合作用缺乏原料CO2造成的,而是由于Rubisco活性下降影响了②过程(二氧化碳的固定)的速率,进而引起光能的转化效率降低。由于HH组的Rubisco活性降低,二氧化碳固定形成C3的速率降低,C3还原消耗的NADPH([H])和ATP减少,所以此条件下的光反应产物NADPH([H])和ATP在叶绿体中的含量将增加。
【小问4详解】
利用番茄植株进行的三组实验中,实验的自变量是番茄是否用SM处理、培养条件是否为亚高温高光,因变量是净光合速率。①组、②组都是未用SM处理、D1蛋白的合成正常的番茄,不同的是①在常温、适宜光照下培养,②组是在亚高温高光下培养,图中结果显示 ②组净光合速率下降,说明亚高温高光对光合作用有抑制效应。③组用适量的SM(SM可抑制D1蛋白的合成)处理番茄植株,在亚高温高光(HH)下培养,与②组相比,净光合速率下降更明显,说明亚高温高光对番茄植株净光合速率的抑制是因为抑制了D1蛋白的合成,所以通过合成新的D1蛋白可以缓解亚高温高光对光合作用的抑制。
20. 科学家从某细菌中提取抗盐基因,转入烟草并培育成转基因抗盐烟草,培育过程如图1所示,表为相关限制酶识别序列及切割位点。据图回答下列问题:
限制酶
BamHⅠ
BclⅠ
Sau3AⅠ
HindⅢ
识别序列及切割位点
(1)利用PCR技术扩增抗盐基因,在设计引物时需要在两种引物的_____ 端(填“5'”或“3'”)分别加上_____ 序列(填限制酶名称),以便重组质粒的构建和筛选。
(2)进行PCR时,PCR反应体系中所加dNTP的作用有_____ ,影响退火温度的因素主要有引物的长度、_____ ,若温度过低会导致_____ 。
(3)若用Sau3A I酶切过程①获得的重组质粒,最多获得_____ 种大小不同的DNA片段。
(4)步骤①所使用的运载体中未标出的必需元件还有_____ ;步骤②中需先用_____ 处理农杆菌以便将重组质粒导入农杆菌细胞。
(5)将转入抗盐基因的烟草细胞培育成完整植株的固体培养基中, 除营养物质外还必须添加_____ 。
(6)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。为筛选出导入了重组质粒的农杆菌,图2表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌。培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,培养基B还含有_____ 。 从检测筛选的结果分析,含有目的基因的是_____ 菌落中的细菌。
【答案】(1) ①. 5' ②. BamHI和HindIII
(2) ①. 既作为原料又提供能量 ②. (引物)G、C含量 ③. 非特异性扩增片段增多
(3)7##七 (4) ①. 启动子、终止子 ②. Ca2+ ( CaCl2)
(5)植物激素(生长素和细胞分裂素)
(6) ①. 氨苄青霉素(或氨苄青霉素和四环素) ②. 4和6
【解析】
【分析】图1所示为转基因抗盐烟草的培育过程,其中①表示重组质粒的构建过程;②表示重组质粒导入农杆菌;③表示采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞;④表示植物组织培养;图2中BamHI、BclI和Sau3AI三种切割位点有共同的序号GATC,Sau3AI酶能能切割BamHI、BclI和Sau3AI三种切割位点。
【小问1详解】
通过题意分析可知,构建重组质粒时,由于Sau3AⅠ会破坏两个标记基因,BclⅠ会破坏复制原点,抗盐基因被重组到质粒的BamHI和HindⅢ切割点之间,故在设计引物时需要在两种引物的5'端分别加上GGATCC和AAGCTT序列, 以便重组质粒的构建和筛选。
【小问2详解】
PCR过程除需要加入引物、模板、TaqDNA聚合酶、dNTP、缓冲液、Mg2+,dNTP的作用有既作为原料又提供能量。影响退火温度的因素有引物的长度、G、C含量,若温度过低会导致引物与模板非特异性配对增多,导致非特异性扩增片段增多。
【小问3详解】
根据表格分析可知,Sau3AI酶也能切割BamHI、BclI的识别序列,用其不同程度的酶切过程①获得的重组质粒(该重组质粒上含有BamHI、BclI、Sau3AI的识别序列),若只切割一个切割位点可获1种大小的DNA片段,若只切割二个切割位点(3种切割)可获六种大小不同的DNA片段,若三个切割位点全切割,在前有的基础上不会增加某种大小的DNA,故最多可能获得7种大小不同的DNA片段。
【小问4详解】
基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子和复制原点,步骤①所使用的运载体中未标出的必需元件有启动子、终止子;步骤②中需先用Ca2+处理农杆菌,让细胞膜通过性增加,以便将重组质粒导入农杆菌细胞。
【小问5详解】
运用植物组织培养技术,能将转入抗盐基因的烟草细胞在固体培养基上培育成完整的植株。植物组织培养过程除营养物质外还必须向培养基中添加植物激素(生长素和细胞分裂素),以促进细胞增殖分化产生根、茎等。
【小问6详解】
图3表示影印培养法,重组质粒的氨苄青霉素抗性基因已经被破坏,分析可知,培养基B(能起到选择作用)除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,还含有氨苄青霉素(或氨苄青霉素和四环素),能在此培养基上生长的农杆菌含有非重组质粒(有氨苄青霉素抗性基因),不能在此培养基上生长的农杆菌只含有重组质粒(重组质粒构建破坏了氨苄青霉素抗性基因,农杆菌失去相应抗性),与培养基A作对比可知,含有目的基因(重组质粒)的是4和6 菌落中的细菌。
四、实验题(共15分)
21. 醛固酮(ALD)是重要的盐皮质激素,具有保钠排钾及维持细胞外液渗透压相对稳定的作用。其保钠的作用机理如图所示。回答下列问题:
(1)当细胞外液量减少及血钠含量降低时,醛固酮的分泌量会____________(填“增加”或“减少”)。醛固酮对血钠平衡的调节过程存在____________(填“正”或“负”)反馈调节。
(2)醛固酮一般只能作用于肾小管和集合管细胞,原因是____________。结合上图,推测醛固酮保钠的作用机理是____________。
(3)醛固酮会引起心肌纤维化(MF)。为探究氧化苦参碱(OMT)对醛固酮诱导的大鼠心肌纤维化的作用,某研究小组选取40只生理状态一致的健康雄鼠并将其均分为4组,每天进行相关处理,连续4周。相关处理和实验结果如下表所示。
组别
对照组
模型组
低剂量(25mg/kg)OMT组
高剂量(50mg/kg)OMT组
处理方案
不作处理
皮下注射含适量ALD的生理盐水,高钠盐饮水
a
b
实验结果
心肌纤维正常
心肌纤维排列紊乱,溶解坏死
症状减轻
症状略微减轻
处理方案b是指____________。
(4)该研究小组对4周时大鼠心肌细胞中的信号蛋白(Jagged-1和Notch-1)的表达水平进行了检测,结果如下图:
据图推测,OMT缓解心肌纤维化的机理是________________。
【答案】(1) ①. 增加 ②. 负
(2) ①. 肾小管和集合管细胞中有醛固酮的特异性受体 ②. a .与相关受体结合后,调控 相关基因的表达,促使肾小管上皮细胞膜上的 Na+通道蛋白数量增多、使其对 Na+ 的通透性 增大,从而促进它从原尿中重吸收 Na+ ;b .促进细胞呼吸,为钠钾泵提供更多能量,进而 促进 Na+运出肾小管上皮细胞到达细胞外液
(3)皮下注射含适量 ALD 和 50mg/kgOMT 的生理盐水,高钠盐饮水
(4)降低了心肌细胞中 Jagged-1 和 Notch-1 蛋白的表达水平
【解析】
【分析】醛固酮是肾上腺分泌的一种盐皮质激素,主要作用在肾脏,增加钠的重吸收,促进钾的排出,是体内维持血容量和电解质平衡的重要激素。
激素调节的特点:通过体液进行运输,微量和高效,作用于靶器官、靶细胞,作为信使传递信息,反应速度慢,作用范围广,作用时间长。
【小问1详解】
醛固酮由肾上腺皮质分泌,作用是促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收、对钾离子的排放。当细胞外液量减少及血钠含量降低时,醛固酮的分泌量会增加;当血钠含量升高时,醛固酮分泌量减少,故醛固酮对血钠平衡的调节过程存在负反馈调节。
【小问2详解】
醛固酮一般只能作用于肾小管和集合管细胞,这是因为肾小管和集合管细胞中有醛固酮的特异性受体。结合图1可知,醛固酮与相关受体结合后,调控相关基因的表达,促使Na+通道蛋白数量增多、使其对Na+的通透性增大,从而促进它从原尿中重吸收Na+;同时促进其细胞呼吸,产生更多的能量,提高其膜上钠钾泵的活性,进而促进Na+运出肾小管上皮细胞到达细胞外液。
【小问3详解】
本实验的目的是探究氧化苦参碱(OMT)对醛固酮诱导的大鼠心肌纤维化的作用,因此实验的自变量为是不同浓度的氧化苦参碱处理实验鼠,因此,与模型组相比,a是指皮下注射含适量ALD和25mg/kgOMT的生理盐水,高钠盐饮水,b是指皮下注射含适量 ALD 和 50mg/kgOMT 的生理盐水,高钠盐饮水。
【小问4详解】
结合表1和图2可知,模型组心肌细胞纤维化严重,且Jagged-1和Notch-1蛋白的表达水平上升,而OMT低剂量组症状缓解,Jagged-1和Notch-1蛋白的表达水平下降。由此可见,OMT缓解心肌纤维化的机理是降低了心肌细胞中Jagged-1和Notch-1蛋白的表达水平。
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2026届湖南省常德市汉寿县第一中学高三第三次模拟考试生物试卷
一、单选题(共26分)
1. 以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体,模式图如下。下列有关叙述正确的是( )
A. 如果S1~S4中含有碱基A,则形成的大分子物质是脱氧核糖核酸
B. 如果形成的大分子物质是HIV的遗传物质,则S1~S4中含有核糖
C. 如果形成的大分子物质是蛋白质,则S1、S2、S3、S4可与双缩脲试剂反应显紫色
D. 如果S1~S4是葡萄糖,则形成的大分子物质是几丁质
2. 某种野生型油菜存在一种突变体,叶绿素、类胡萝卜素含量均低,其叶片呈现黄化色泽。野生型和突变体成熟叶片净光合速率、呼吸速率及相关指标见下表。
指标
类型
类胡萝卜素/叶绿素
叶绿素a/b
净光合速率/(μmol CO2·m-2·s-1)
胞间CO2浓度/(μmol CO2·m-2·s-1)
呼吸速率/(μmol CO2·m-2·s-1)
野生型
0.28
6.94
13
210.86
4.07
突变体
0.32
9.30
5.66
239.07
3.60
下列分析正确的是( )
A. CO2浓度、ATP与[H]产量等是导致突变体光合速率降低的限制因素
B. 与野生型相比,突变体中发生的改变可能抑制了叶绿素a向叶绿素b的转化
C. 突变体成熟叶片中叶绿体吸收CO2速率比野生型低2.47(μmol CO2·m-2·s-1)
D. 叶绿素和类胡萝卜素分布于叶绿体类囊体薄膜上,可用纸层析法提取叶片中的色素
3. 根系吸收NO3-依赖于根细胞膜上的载体蛋白(NRT1.1),蛋白激酶CIPK23可引起NRT1.1第101位苏氨酸(T101)磷酸化,进而促进根细胞吸收NO3-。不同浓度的NO3-,对根细胞吸收NO3-的影响如图所示。下列分析正确的是( )
A. 低浓度的NO3-可引起CIPK23磷酸化,加速细胞吸收NO3-
B. NO3-借助根细胞膜的NRT1.1以协助扩散的方式进入细胞内
C. NRT1.1基因发生突变,若不影响T101位苏氨酸磷酸化,则不会影响NO3-的吸收
D. 土壤盐碱化可能通过抑制CIPK23的活性影响根细胞吸收NO3-
4. “藕-螺-鱼综合种养”是一种在荷塘里套养螺蛳、鱼类等水产品的种养混作模式。螺蛳摄食荷塘中的藻类、微生物及腐殖质改善水质,有利于莲藕的生长。科研小组对该荷塘生态系统能量流动进行定量分析,得出各营养级能量相关数据(单位为J·cm-2·a-1)如表所示。下列说法正确的是( )
营养级
呼吸作用散失的能量
流向分解者的能量
未利用的能量
流向下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
甲
6.8
0.5
7.2
0
11
乙
44
5
95
M
0
丙
9.5
1.5
11
N
5
A. 腐殖质中的能量都直接或间接来自该生态系统生产者固定的能量
B. 螺蛳在该生态系统中属于消费者,能够加快生态系统的物质循环
C. 乙流入下一营养级的能量为 25.5 J·cm-2·a-1
D. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为13.7%
5. DKC1基因发生隐性突变可导致先天性角化不良。下图为该患者部分家系图,I、Ⅱ代中除Ⅱ3含该基因的突变基因外,其他人均不含。已知在女性胚胎发育早期,体细胞中DKC1基因与其突变基因所在的同源染色体之一会发生随机失活。不考虑其他突变和互换,下列叙述正确的是( )
A. 突变基因位于常染色体上
B. 若Ⅱ2和Ⅱ3再生下一个女儿,可能表现先天性角化不良轻微症状
C. Ⅲ1患病的原因之一在于Ⅱ3在减数分裂过程中发生了基因重组
D. Ⅲ1与Ⅱ3得到I代同一个体同一条染色体上的DKC1基因或其突变基因的概率均为50%
6. 遗传印记是指同一个基因由于来自不同亲本而产生表达差异的现象,这类现象常与DNA甲基化有关。某植物的一个印记基因的表达存在亲本特异性调控:父本基因由于启动子甲基化而沉默,母本基因可正常转录,但母本mRNA翻译时可能出现“翻译跳跃”现象,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 父本基因沉默是因为DNA甲基化直接阻碍了核糖体与mRNA的结合
B. 该印记基因的亲本特异性表达属于表观遗传,不改变基因的碱基序列
C. “翻译跳跃”会改变mRNA的碱基序列,不会改变多肽链的氨基酸序列
D. 该印记基因的甲基化修饰一定能通过减数分裂稳定遗传给该植物的子代
7. 遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一,甲基化修饰的基因往往不能表达。已知鼠的灰色(A)与褐色(a)是一对相对性状,下图表示遗传印记对小鼠等位基因表达和传递的影响。下列叙述正确的是( )
A. DNA甲基化后,影响RNA聚合酶和起始密码子结合,导致基因无法转录
B. 雄配子中印记重建后,由于A基因被甲基化不能表达导致其遗传信息发生改变
C. 若亲本雄鼠与子一代褐色雌鼠交配则子代的表型及比例为灰色:褐色=1:1
D. 由图中配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自其母方
8. 某家系甲、乙两种单基因遗传病的系谱图如下图所示。控制两病的基因均不在Y染色体上,已死亡个体无法知道其性状。(注:相对骨髓而言,外周血是指被造血器官释放到血管里参与血液循环的血)。下列叙述错误的是( )
A. 乙病是常染色体隐性遗传病的依据是Ⅱ3、Ⅱ4正常,生出了患乙病的Ⅲ10
B. 若甲病是伴X染色体显性遗传病,Ⅱ7和Ⅱ8再生育一位健康女孩的概率是1/6
C. Ⅱ6和一位家族无相关病史的女性结婚,抽取母体外周血进行基因检测可以判断胎儿是否患病
D. 对此家族中患病个体进行相关基因治疗时,可选择修饰后的逆转录病毒作为载体
9. 栽培番茄含有来自野生番茄的Mi1抗虫基因,它使番茄产生对根结线虫(侵染番茄的根部)、长管蚜和烟粉虱三种害虫的抗性。相关叙述正确的是( )
A. 长管蚜和番茄之间是捕食关系,两者协同进化
B. Mi1抗虫基因的产生是野生番茄长期适应环境的结果
C. 在含Mi1基因的番茄植株上生长的烟粉虱种群基因频率会发生变化
D. 长期种植含Mi1基因的番茄,土壤中根结线虫的数量会越来越少
10. 肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,其感受器主要分布于支气管平滑肌。深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传至脑干,抑制吸气,引起呼气,深呼气则会引起相反的反射活动,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中b为传入神经,d为传出神经
B. 图中①表示突触前膜,②表示突触后膜
C. 吸气反射弧中,兴奋在d神经元上的传导是双向的
D. 深呼气后会引起呼气终止,属于反馈调节
11. 当机体在遭到严重感染时,T淋巴细胞通过分泌肿瘤坏死因子α(TNF—α),可激活人体免疫系统,诱导淋巴细胞的增殖分化。此外,TNF—α还能显著提高毛细血管通透性,招募更多的免疫细胞到达病灶。过量产生TNF—α会引起细胞因子风暴,是免疫系统过度激活的一种危险信号。以下叙述正确的是( )
A. TNF—α通过负反馈调控免疫系统的功能可能是引起细胞因子风暴的重要原因
B. TNF—α使辅助性T细胞大量激活并分泌抗体,通过体液免疫途径清除病原体
C. TNF—α过量产生往往会引起组织水肿,导致参与循环的血量上升
D. 临床上使用TNF—α抑制剂对细胞因子风暴有一定的治疗效果
12. 为研究植物激素独脚金内酯(SL)的功能,实验小组用人工合成的细胞分裂素类似物6-BA和独脚金内酯类似物GR24,以SL受体不敏感突变体和SL合成缺陷型突变体豌豆植株为材料进行实验,结果如图所示。下列叙述合理的是( )
A. SL、GR24催化细胞代谢,抑制植物侧枝生长
B. GR24减弱了6-BA对侧芽生长的抑制作用
C. 突变体2无法合成SL,但是对SL敏感
D. GR24与生长素共同使突变体1表现顶端优势
13. 研究人员使用经典MMTV-Her2小鼠模型。在该模型中,乳腺癌细胞可于早期播散至肺部,以休眠状态维持。研究者向小鼠模型接种亚致死剂量的甲型流感病毒(IAV),发现感染后小鼠体温升高,肺中癌细胞数量在第3-15天显著扩增100-1000倍。当敲除IAV 感染MMTV-Her2小鼠模型的炎性因子IL-6基因后,小鼠肺中癌细胞数量显著下降。下列相关叙述错误的是( )
A. 流感病毒感染通过引发IL-6的产,是促使肺部休眠乳腺癌细胞“觉醒”
B. 病毒感染小鼠后可诱导机体产生针对该病毒的特异性免疫
C. 当体温升高至某温度时,小鼠的产热量与散热量相等
D. 病毒感染后,浆细胞产生的抗体可以特异性结合肺细胞中IAV
二、多选题(共12分)
14. 多聚磷酸激酶PPK2可以利用聚磷酸盐(PolyP)作为磷酸基团供体,实现AMP、ADP、ATP、PolyP之间磷酸基团的高效定向转移,如下图所示。PPK2酶偏好长链的聚磷酸盐,短链聚磷酸盐分子会阻断PPK2酶上的ADP结合位点SMc02148,科研人员通过在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点SMc02148—KET来提高PPK2酶对短链聚磷酸盐的利用率。下列叙述正确的是( )
A. PPK2酶可以催化AMP和ADP,说明PPK2酶不具有专一性
B. PPK2酶合成ATP的过程中存在负反馈调节
C. 在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点属于蛋白质工程
D. ATP彻底水解后,可得到腺苷、核糖、磷脂分子
15. 在“培养液中酵母菌种群数量变化”实验中,甲、乙、丙三位同学在不同时间段取样并用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm,计数室为25×16型)计数,且均进行了操作M(将1mL菌液加入9mL无菌水中)。甲进行了1次操作M后计数,却误记为稀释5倍,甲计算出的种群数量是1×107个/mL;乙进行了3次操作M后计数,每个中方格平均细胞数为12;甲、乙在培养前期取样,丙在培养后期取样。下列叙述正确的是( )
A. 应先将稀释液摇匀后取样计数,否则计数结果可能偏大或偏小
B. 甲所取样液的酵母菌种群数量应约为2×106个/mL
C. 乙所取样液的酵母菌种群数量应约为3×109个/mL
D. 丙所取样液用台盼蓝染色后计数,可防止将死酵母菌计入总数
16. 玉米粒的颜色由基因A/a控制,玉米粒的形状由基因B/b控制,现用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满。F1自交得到F2,F2的表型及比例为黄色饱满66%:黄色皱缩9%:白色饱满9%:白色皱缩16%。不考虑致死、其他变异等情况,下列对上述两对性状遗传的分析中,错误的是( )
A. 两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
B. 两对等位基因位于一对同源染色体上
C. F1测交后代表型之比可能为4:1:1:4
D. 基因A和b位于同一条染色体上
三、解答题(共47分)
17. 育种工作者对小麦进行处理,获得了光合特性发生改变的黄绿叶突变体,并在适宜温度下,对野生型和该突变体叶片的光合指标进行测定,结果如表。回答下列问题:
株系
色素含量/(mg·g⁻¹)
光补偿点/ (mol˙m-2˙s-1)
CO₂饱和点/ (μmol· mol-¹)
最大净光合速率/ (mol˙m-2˙s-1)
叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素
野生型
1.05
0.25
0.2
37.65
610.93
29.47
突变体
0.65
0.1
0.19
56.84
?
45.96
注:光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度;CO₂饱和点是指最大光合速率所对应的最低CO₂浓度。
(1)为保证小麦叶片中色素的提取量,在研磨叶片前需要在研钵中加入的物质有_______。据表分析,与野生型相比,突变体小麦对_____光的吸收显著减少。
(2)在光补偿点条件下培养一段时间后,突变体植株的有机物总量________。据表推测,突变体叶片的CO₂饱和点_____(填“高于”“等于”或“低于”)野生型,理由是__________________。
(3)进一步研究发现,突变体小麦叶肉细胞中 ATP 合成酶和PEPC酶活性显著高于野生型。已知 PEPC 酶对 CO₂有较高的亲和力,功能如图Ⅰ。
综合上述信息,以野生型为对照,突变体光能转化率更高的原因如图Ⅱ,请补充完整______________。
18. Ⅰ、豌豆种子中子叶的黄色与绿色由一对遗传因子Y、y控制,现用豌豆进行下列遗传实验图甲,请分析(1)(2)小问:
Ⅱ、暹罗猫的毛色受基因B和b控制,分别控制黑色、巧克力色、白色,显隐性关系为B+>B>b,它们之间的关系如下图乙,它们的遗传遵循分离定律。选择黑色和巧克力色暹罗猫作为亲本进行杂交,所得F1中黑色:巧克力色:白色=2:1:1。请分析并回答下列(3)问题。
(1)豌豆适合作遗传学实验材料的优点有____(答出两点)
(2)实验二黄色子叶戊的遗传因子组成为____。实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交,所获得的子代黄色子叶个体中能稳定遗传的占____。
(3)F1中黑色猫基因型是____。让F1中的黑色猫和让F1中的巧克力色猫杂交,理论上,F2中白色猫出现的概率是____,F2巧克力色猫中纯合子占____。
19. 番茄是生物学中常用的实验材料。阅读下面材料,回答问题:
材料一:某班学生进行新鲜番茄植株叶片色素的提取和分离实验,研磨时未加入CaCO3,实验结果如图甲所示。图乙是番茄植株进行光合作用的示意图,其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、传递、转化光能的光系统。请回答下列问题:
(1)分析图甲所示实验结果可知,距离点样处距离最远的色素为________。可见光通过三棱镜后,照射到材料一中的色素提取液,发现其对________光的吸收明显减少。
(2)PSⅡ中的色素吸收光能后,将H2O分解为H+和________。前者通过________的协助进行转运,促使ADP完成磷酸化。图乙中为过程③供能的物质是________________。
材料二:某研究者测得番茄植株在CK条件(适宜温度和适宜光照)和HH条件(亚高温高光)下,培养5天后的相关指标数据如下表。
组别
温度/℃
光照强度/(μmol·m-2·s-1)
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度/ppm
Rubisco活性/(U·mL-1)
CK
25
500
12.1
114.2
308
189
HH
35
1000
1.8
31.2
448
61
注:两组实验,除温度和光照有差异外,其余条件相同且适宜。
(3)由表中数据可以推知,HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于_________导致光合作用缺乏原料CO2造成的,而是由于________下降影响了②过程的速率,进而引起光能的转化效率降低。此条件下的光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量增加,番茄所吸收的光能已经是过剩光能了。
(4)D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分,对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用,且过剩的光能可使D1蛋白失活。某研究者利用番茄植株进行了三组实验,①组的处理同(2)中的CK,②组的处理为___________________,③组用适量的SM(SM可抑制D1蛋白的合成)处理番茄植株并在亚高温高光(HH)下培养,定期测定各组植株的净光合速率(Pn),实验结果如图丙。根据实验结果分析,番茄缓解亚高温高光对光合作用抑制的机制是________________________________。
20. 科学家从某细菌中提取抗盐基因,转入烟草并培育成转基因抗盐烟草,培育过程如图1所示,表为相关限制酶识别序列及切割位点。据图回答下列问题:
限制酶
BamHⅠ
BclⅠ
Sau3AⅠ
HindⅢ
识别序列及切割位点
(1)利用PCR技术扩增抗盐基因,在设计引物时需要在两种引物的_____ 端(填“5'”或“3'”)分别加上_____ 序列(填限制酶名称),以便重组质粒的构建和筛选。
(2)进行PCR时,PCR反应体系中所加dNTP的作用有_____ ,影响退火温度的因素主要有引物的长度、_____ ,若温度过低会导致_____ 。
(3)若用Sau3A I酶切过程①获得的重组质粒,最多获得_____ 种大小不同的DNA片段。
(4)步骤①所使用的运载体中未标出的必需元件还有_____ ;步骤②中需先用_____ 处理农杆菌以便将重组质粒导入农杆菌细胞。
(5)将转入抗盐基因的烟草细胞培育成完整植株的固体培养基中, 除营养物质外还必须添加_____ 。
(6)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。为筛选出导入了重组质粒的农杆菌,图2表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌。培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,培养基B还含有_____ 。 从检测筛选的结果分析,含有目的基因的是_____ 菌落中的细菌。
四、实验题(共15分)
21. 醛固酮(ALD)是重要的盐皮质激素,具有保钠排钾及维持细胞外液渗透压相对稳定的作用。其保钠的作用机理如图所示。回答下列问题:
(1)当细胞外液量减少及血钠含量降低时,醛固酮的分泌量会____________(填“增加”或“减少”)。醛固酮对血钠平衡的调节过程存在____________(填“正”或“负”)反馈调节。
(2)醛固酮一般只能作用于肾小管和集合管细胞,原因是____________。结合上图,推测醛固酮保钠的作用机理是____________。
(3)醛固酮会引起心肌纤维化(MF)。为探究氧化苦参碱(OMT)对醛固酮诱导的大鼠心肌纤维化的作用,某研究小组选取40只生理状态一致的健康雄鼠并将其均分为4组,每天进行相关处理,连续4周。相关处理和实验结果如下表所示。
组别
对照组
模型组
低剂量(25mg/kg)OMT组
高剂量(50mg/kg)OMT组
处理方案
不作处理
皮下注射含适量ALD的生理盐水,高钠盐饮水
a
b
实验结果
心肌纤维正常
心肌纤维排列紊乱,溶解坏死
症状减轻
症状略微减轻
处理方案b是指____________。
(4)该研究小组对4周时大鼠心肌细胞中的信号蛋白(Jagged-1和Notch-1)的表达水平进行了检测,结果如下图:
据图推测,OMT缓解心肌纤维化的机理是________________。
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