精品解析:2026届重庆市永川中学校高三模拟预测生物试题
2026-06-04
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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) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 永川区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.85 MB |
| 发布时间 | 2026-06-04 |
| 更新时间 | 2026-06-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58215794.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高2026届高三春期第三次模拟考试(生物学科)试卷
注意事项:
1.作答前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在试卷的规定位置上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,须将答题卡、试卷、草稿纸一并交回(本堂考试只将答题卡交回)。
一、选择题,本题共15题,每题3分,总分45分。每题四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 细胞的生活环境是“水环境”。细胞内也存在大量以水为主体的液体,它们充斥在各种“腔”内,被称为基质。下列关于细胞内各种基质的说法,错误的是( )
A. 细胞核基质中能合成基因表达过程所需要的各种酶
B. 内质网和高尔基体内的基质具有蛋白质加工的功能
C. 溶酶体基质中富含水解酶,是细胞内“消化”的场所
D. 线粒体和叶绿体的基质中均能进行能量转换过程
2. 液泡膜上存在多种Ca2+转运蛋白,这些蛋白通过协同作用维持活细胞内Ca2+浓度的稳态,主要包括Ca2+通道、Ca2+泵和Ca2+/H+反向运输载体,相关离子运输过程如图所示。Ca2+/H+反向运输载体能够利用膜内外形成的H+电化学梯度,驱动Ca2+以相反方向跨膜转运。下列叙述正确的是( )
A. Ca2+与Ca2+通道结合后运入细胞质基质
B. Ca2+通过图中方式进入液泡时,均需要消耗能量
C. 与Ca2+结合后,Ca2+泵的空间结构不发生改变
D. Ca2+/H+反向运输载体能同时转运Ca2+和H+,这说明载体蛋白不具有专一性
3. 已知电子能与O2结合形成活性氧(ROS)。当哺乳动物线粒体有氧呼吸功能受限,电子传递异常时,ROS大量积累会造成线粒体损伤。研究发现,线粒体存在一种“泄压”机制,通过乳酸脱氢酶将丙酮酸转化为乳酸并排出,以调节基质内能量与活性氧的水平,具体过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. ROS含量正常时,丙酮酸在线粒体基质中经三羧酸循环产生CO2和NADH
B. ROS含量正常时,NADH释放的电子沿线粒体内膜传递,最终被O2接受
C. ROS大量积累时,乳酸既能在细胞质基质中产生又能在线粒体基质中产生
D. 线粒体通过“泄压”减少ROS的产生,同时提高NADH的合成效率
4. 某XY型性别决定的二倍体动物,其毛色由位于常染色体上的等位基因A/a和位于性染色体上的等位基因B/b共同控制(同时含有A和B基因时其毛色为黑色,其他情况均为白色)。研究人员对一只黑色雄性个体(已知其B基因位于X染色体)的多个精子进行单精子PCR分析,以探究B/b基因在性染色体上的具体位置。利用特异性引物分别扩增单精子的A、a、B和b基因,检测结果如下表所示,下列相关叙述错误的是( )
精子编号
A
a
B
b
1
+
-
+
-
2
+
-
-
+
3
-
+
+
-
4
-
+
-
+
5
+
-
+
-
6
-
+
-
+
(“+”表示检测到相应基因,“-”表示未检测到)
A. 该雄性个体的基因B/b位于X和Y染色体的同源区段
B. 精子1和精子3的基因型分别为AXB和aXB
C. 若该雄性个体与一只白色雌性个体(aaXbXb)杂交,子代中黑色个体的比例是1/4
D. 表中精子2和精子4的形成原因是减数第一次分裂后期X和Y染色体未分离
5. 真核生物基因转录产生的mRNA前体(pre-mRNA)需经“可变剪接”加工为成熟mRNA,过程如图(图中①-⑥为基因的不同片段,内含子序列无编码功能,外显子序列可编码蛋白质)。下列相关叙述正确的是( )
A. 若图中b过程的模板以⑥片段对应的序列为末端,则终止子应位于RNA序列的⑥片段中
B. 该基因某外显子对应序列发生碱基对替换,必然会导致其编码的多肽链氨基酸序列改变
C. 图中不同成熟mRNA的长度差异,由外显子数量不同和单个外显子的长度差异共同导致
D. 若tRNA上的反密码子序列为3'-GUC-5',则对应基因模板链上的碱基为5'-GTC-3'
6. 适应辐射现象表现为由一个祖先物种进化产生各种各样不同的新物种,从而适应不同的环境,形成一个同源的辐射状的进化系统。为了探索鼠尾草属部分植物的适应辐射机制,科研小组对传粉者熊蜂的体长与鼠尾草花冠长度的关系进行了4组研究,统计结果如图所示(以D组为例解释:体长大约为26mm到28mm之间的雄蜂,它的传粉对象——鼠尾草的花冠长度大约为30.0mm到30.5mm之间)。下列叙述错误的是( )
A. 适应辐射是自然选择的结果,可遗传的有利变异是适应形成的必要条件之一
B. 蝙蝠以回声定位捕食猎物,而灯蛾科昆虫能发射超声波使其失灵,该现象符合适应辐射
C. 由图可知熊蜂的体长与花冠长度大致呈负相关
D. 该图产生的原因可能是熊蜂越大,越无法完全进入花冠内吸取花蜜,从而影响传粉
7. 阿尔兹海默病(AD)是一种进行性神经退行性疾病,病理变化包括突触病变、记忆障碍、炎症反应等。钙敏感受体(CaSR) 是一种 G 蛋白偶联受体,可以接受细胞外 Ca²⁺信号,调节 Ca²⁺浓度,维持中枢神经内离子微环境稳定。检测发现 AD 患者的海马区域 CaSR 高表达,患者细胞内发生的具体过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 细胞内 Ca2+浓度升高引起炎症反应属于特异性免疫
B. CaSR 高表达可能会引起膜磷脂降解,造成内质网膜损伤
C. 细胞外 Ca2+通过 CaSR 跨膜进入细胞是细胞内 Ca2+释放的触发因素,引起细胞内 Ca2+浓度升高
D. 可通过抑制 CaSR 表达或增加膜上 TRPC6 数量来缓解阿尔兹海默病
8. 免疫系统中的调节性T细胞特异性高表达主要表面标志蛋白 CD4和 CD25.研究人员构建了在调节性T细胞中特异性缺失FOXP3基因的小鼠模型(实验组),并与野生型(对照组)进行对比研究,部分实验结果如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
检测指标
野生型小鼠
FOXP3基因缺失小鼠
血清中抗核抗体水平
正常
显著升高
淋巴结中高表达CD4和CD25的细胞比例
正常
显著降低
肠道组织病理评分 (炎症程度)
正常
严重炎症
注:血清中抗核抗体是攻击自身细胞核的抗体,是自身免疫病常见标志
A. 血清中抗核抗体水平显著升高,能有效清除体内衰老或癌变的细胞
B. FOXP3基因通过抑制调节性T细胞高表达CD4和CD25来影响其正常发育
C. 严重炎症可能是因为细胞毒性T细胞大量裂解病原体所致
D. 由上表可知调节性T细胞的核心功能是抑制自身免疫反应、维持免疫稳态
9. 为研究IAA调控植物根生长的机制,研究人员以拟南芥GA合成缺陷型突变体为材料,测定初生根长度(图1);同时将绿色荧光蛋白GFP基因与RGA基因融合转入该突变体,观察根尖GFP-RGA融合蛋白的表达情况(图2)。已知IAA与GA协同促进细胞伸长,RGA是抑制生长的蛋白质,其降解受GA调控。下列叙述错误的是( )
A. IAA可以促进拟南芥初生根的生长,去除顶芽后突变体对GA的反应减弱
B. 实验选用拟南芥GA合成缺陷型突变体,是为了排除自身GA对实验的干扰
C. 无GA处理时根尖均有绿色荧光,说明IAA可直接诱导RGA蛋白发生降解
D. 实验证实IAA通过GA介导RGA蛋白降解,从而实现对植物根生长的调控
10. 功能性反应是指捕食者的捕食量随猎物初始密度变化而变化。HollingⅡ模型认为,捕食者处理猎物(寻找、追逐、进食、消化)需要一定时间。如图为某生态系统中单位时间内单只捕食者的捕食量(N1)和猎物被捕食比例(N1/N)与猎物初始密度(N)之间的关系。下列推测正确的是( )
A. 图中实线表示猎物被捕食比例
B. 在0~200范围内,捕食者寻找猎物需要更多的时间
C. 若引入其他捕食者,则虚线的下降趋势会减缓
D. 猎物初始密度位于图中m点时,该捕食者捕食效率最高
11. 土壤中凋落物能为真菌提供营养物质。为探究土壤真菌丰富度和植物多样性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,下列叙述错误的是( )
A. 处理组用杀菌剂处理后立即进行实验,以保证结果准确
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
12. 乙醇梭菌是一种严格厌氧菌,能够将CO等原料转化为乙醇或乙酸。下图表示利用液态厌氧发酵工艺高效生产乙醇和乙醇梭菌单细胞蛋白的流程,其中①②为相应的提取方法。下列说法错误的是( )
A. 乙醇梭菌属于自养生物,CO2为其生长繁殖提供碳源
B. 乙醇梭菌与醋酸杆菌代谢均能产生乙酸,二者代谢机制相同
C. 乙醇作为燃料、乙醇梭菌单细胞蛋白作为饲料可提高能量的利用率
D. 可根据产物的性质采取不同的分离方法,②采用的方法为过滤和沉淀等
13. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常,导致克隆成功率较低。Kdm4d是组蛋白去甲基化酶基因,TSA 是组蛋白去乙酰化酶抑制剂。我国科学家通过下图处理提高了克隆成功率。下列分析正确的是( )
注:杂种雌猴由食蟹猴(♀)与恒河猴(♂)杂交产生
A. Kdm4d 基因表达产物和TSA均通过修饰DNA 来影响基因表达
B. 成纤维细胞应注入去除纺锤体-染色体复合物的食蟹猴MII期卵母细胞
C. 囊胚b的滋养层将发育为胎盘,为克隆胚胎提供营养并改变其遗传特性
D. 囊胚a 和囊胚b都是有性繁殖的产物
14. 对某患儿的异常k基因的单链进行测序时,分成四个PCR反应体系,每个反应体系除添加常规必备成分外,还要分别添加一种双脱氧核苷酸(ddNTP)。ddNTP与dNTP一样,可以结合到子链上,不同的是ddNTP结合到子链上,会导致子链延伸到该处终止。四个反应体系添加的ddNTP和PCR之后的电泳结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. PCR过程中,指示剂使DNA分子在紫外灯下可直接被观察到
B. 每个体系中都需加入2种引物,且引物应该相同
C. ddNTP与dNTP相互竞争子链的3′末端和5′末端
D. 由图可知,所测单链序列是5′-CCCCTGCCTC-3′
15. 研究表明,人类女性体细胞中仅有一条X染色体保持活性,从而使女性与男性体细胞中X染色体基因表达水平相当。基因G编码G蛋白,其等位基因g编码活性低的g蛋白。缺失G基因的个体会患某种遗传病。图示为该疾病的一个家族系谱图,已知Ⅱ-1不含g基因。随机选取Ⅲ-5体内200个体细胞,分析发现其中100个细胞只表达G蛋白,另外100个细胞只表达g蛋白。下列叙述正确的是( )
A. Ⅲ-3个体的致病基因可追溯源自I-2
B. Ⅲ-5细胞中失活的X染色体源自母方
C. Ⅲ-2所有细胞中可能检测不出g蛋白
D. 若Ⅲ-6与某男性婚配,预期生出一个不患该遗传病男孩的概率是1/2
二、非选择题(一共5题,共55分。除标明1分的空外,其余空均为2分。)
16. RuBP在高CO2含量环境下发生羧化反应,在高O2含量环境下发生加氧反应进行光呼吸。光呼吸是在光照下,Rubisco催化O2与RuBP结合,经过一系列反应释放CO2的过程,光呼吸会消耗能量并降低光合效率,相关过程如图所示。CAM植物可在Rubisco周围富集CO2,从而抑制光呼吸。为探究高温干旱条件下,不同碳代谢途径植物光呼吸的变化及其与光合效率的关系,研究者以水稻(C3植物)和景天(CAM植物,夜间气孔开放,白天气孔关闭)为材料,在适宜条件(28℃,正常供水)和高温干旱条件(38℃,停止供水7天)下,分别测定净光合速率(Pn)、光呼吸速率(Pr)以及光呼吸速率/净光合速率(Pr/Pn),结果如表所示。回答下列问题:
植物类型
处理条件
Pn(μmol·m-2·s-1)
Pr(μmol·m-2·s-1)
Pr/Pn(%)
水稻
适宜
22.5
6.8
30.2
高温干旱
8.2
5.1
62.2
景天
适宜
3.2
0.3
9.4
高温干旱
2.5
0.4
16.0
(1)由图可知,细胞内光呼吸发生的场所有________。在适宜条件下,与CAM植物相比,C3植物光呼吸速率较高的原因可能是________。
(2)水稻绿叶细胞捕获光能的色素中,含量最高的色素主要吸收的光是________。高温干旱条件下与适宜条件下相比,景天Pn下降幅度________(填“大于”或“小于”)水稻Pn下降幅度。结合CAM植物的CO2固定特点,推测在高温干旱条件下,其光呼吸速率反而上升的原因可能是________。
(3)分析表中水稻的数据,与适宜条件相比,高温干旱条件下水稻的Pn显著下降,而光呼吸速率下降幅度较小,这种变化对植物生存具有一定的积极意义,从能量利用的角度分析,其原因可能是________。
17. 升钟湖是四川南部县境内的大型人工水库,也是重要的渔业养殖基地。研究小组统计了系统内的食物关系,部分关系如下表,其中数字代表相应动物的取食比例。回答下列问题:
食物种类
动物种类
翘嘴鲌
中上层小型鱼类
鲢
鳙
浮游动物
中上层小型鱼类
0.489
鲢
鳙
浮游动物
0.270
0.145
0.570
0.057
浮游植物
0.370
0.795
0.380
0.483
沉水植物
0.100
0.460
碎屑
0.210
0.060
0.050
(1)据表分析,鳙属于生态系统组成成分中的___________,鳙与某种浮游动物之间的种间关系可能为___________。
(2)某科研团队尝试利用浮水植物凤眼莲及沉水植物进行生态修复工作,水华基本得到控制,成为四川水库富营养化治理的典型案例。为探究凤眼莲对该水域生态系统中沉水植物生长状况的影响,科研人员选取该水域的两种沉水植物金鱼藻和黑藻,分别给予不同的处理,结果如下图所示。
注:取生长健壮,长势均一的金鱼藻与黑藻分别剪取约8 cm长的带芽茎段作为实验材料,每组实验中两种藻类各两株。
①在没有凤眼莲入侵时,混种对金鱼藻生物量影响较大,据实验结果分析,其判断的依据是___________。
②“胁迫梯度假说”认为,在一定的胁迫梯度范围内,植物间的正相互作用(互惠)会随外界胁迫强度的增加而加强。当凤眼莲覆盖度在___________时支持“胁迫梯度假说”,理由是在此覆盖度下___________。
18. 研究发现糖皮质激素(GC)过高和抑郁症之间存在显著关联,糖皮质激素的分泌受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)的调控,过程如图所示。药物A是常见的用于治疗抑郁症的西药,为研究在此基础上使用半夏泻心汤联合针灸的治疗效果,某医院对88例轻、中度抑郁症患者进行分组处理,结果如表所示。回答下列问题:
注:Ghrelin是胃黏膜分泌的一种激素,能缓解抑郁症状。
组别
Ghrelin(ng·mL-1)
治疗前/治疗后
β-TG(μg·L-1)
治疗前/治疗后
MPO(U·L-1)
治疗前/治疗后
观察组(44人)
(药物A+半夏泻心汤+针灸)
5.33±1.21/
6.98±0.61
24.16±7.71/
19.21±3.78
246.56±98.98/
198.87±54.67
对照组(44人)
(仅药物A)
5.34±1.49/
6.02±0.67
24.11±7.27/
22.56±3.66
246.26±96.78/
221.76±50.00
注:β-TG是血小板活化标志物,MPO反映中性粒细胞介导的氧化应激,二者含量均与神经炎症程度呈正相关。
(1)Ghrelin作用于下丘脑后,可通过___________(填“促进”或“抑制”)促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)的分泌,进而___________(填“增强”或“减弱”)垂体对ACTH的释放,最终使肾上腺皮质激素水平下降。
(2)由表中数据可知,半夏泻心汤联合针灸对于治疗抑郁症有效果,依据是___________。
(3)研究者推测,针灸可能通过激活迷走神经—胆碱能抗炎通路来抑制MPO的释放。为验证该推测,研究者构建了抑郁模型大鼠并分为三组:①正常对照组,②抑郁模型组,③抑郁模型+针灸组。若上述推测成立,则第③组大鼠血清中MPO水平应显著___________第②组;若对第③组大鼠切断双侧迷走神经后再针灸,预期其MPO水平将___________。
(4)从“稳态与调节”角度看,抑郁症被视为神经—体液—免疫调节网络失衡的系统性疾病。下列有关说法正确的是___________。
①从神经调节看,HPA轴亢进导致GC增多,导致海马神经元损伤,引起情绪调节障碍
②从体液调节看,患者Ghrelin偏多,通过调节HPA轴导致GC增多,间接引起焦虑、失眠等
③从免疫调节看,β-TG、MPO等含量减少会加剧神经炎症反应,从而加重抑郁
④神经系统、内分泌系统及免疫系统之间存在着相互调节,通过激素等信号分子构成了复杂的网络
19. 鹦鹉(ZW型性别决定)的毛色有白色、蓝色、黄色和绿色,由A/a和B/b两对等位基因共同决定,其中有一对等位基因只位于Z染色体上,相关作用机理如下图所示。研究人员用纯合蓝色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉进行了如下两个杂交实验。
杂交实验一:P:蓝色鹦鹉(♀)×黄色鹦鹉(♂)→F1:黄色鹦鹉(♀)∶绿色鹦鹉(♂)=1∶1;
杂交实验二:P:黄色鹦鹉(♀)×蓝色鹦鹉(♂)→F1:绿色鹦鹉(♀)∶绿色鹦鹉(♂)=1∶1.
回答下列问题:
(1)杂交实验一中,F1雌性鹦鹉的基因型是___________,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为___________(不考虑性别)。
(2)杂交实验二中,F1雌雄鹦鹉随机交配,欲判断F2中某只绿色雄性鹦鹉的基因型,可让其与多只___________(填表型),杂交,若后代只出现绿色和黄色鹦鹉,则可判断其基因型为___________。
(3)控制鹦鹉羽毛有条纹(D)和无条纹(d)的基因位于另一对常染色体上。两只纯合鹦鹉杂交,F1全部表现为黄色条纹,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为黄色条纹∶黄色无纹∶白色条纹∶白色无纹=7∶1∶3∶1,推测F2出现该表型比可能是由于基因型为___________的雄配子不育导致的。若要验证上述推测,让F1中雄性鹦鹉测交(或与隐性纯合子杂交),预测该杂交实验的结果为___________。
20. 如图所示,若在PCR反应体系中加入两侧分别带有荧光基团和淬灭基团(抑制荧光发出)的探针,荧光探针和引物一起与模板结合,当酶催化子链延伸至探针处时会水解探针,导致荧光基团和淬灭基团分离而发出荧光(每扩增1个DNA分子,就有1个荧光探针水解),图中①~③表示步骤。回答下列问题:
(1)PCR过程包括多次循环,每个循环分为3个步骤:变性、___________、延伸。
(2)PCR过程中引物的作用是___________。PCR过程除需要模板和引物外,还需要___________(写两点)。
(3)在相同PCR循环次数条件下,荧光强度与模板数量___________(填“不相关”“呈正比”或“呈反比”)。若最初该反应体系中只有1个DNA分子模板,进行第4次循环时,需要消耗荧光探针___________个。
(4)PCR技术还可以用于鉴定被侵染的愈伤组织中是否含有某抗性基因。已知该抗性基因的部分序列如下:
5’—ATGGCT………AGGAAC—3’
3’—TACCGA………TCCTTG—5’
根据上述序列应选择引物___________(填字母)进行PCR。
A. 引物:5′—TACCGA—3′ B. 引物:5′—GTTCCT—3′
C. 引物:5′—AUGGCU—3′ D. 引物:5′—ATGGCT—3′
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高2026届高三春期第三次模拟考试(生物学科)试卷
注意事项:
1.作答前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在试卷的规定位置上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,须将答题卡、试卷、草稿纸一并交回(本堂考试只将答题卡交回)。
一、选择题,本题共15题,每题3分,总分45分。每题四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 细胞的生活环境是“水环境”。细胞内也存在大量以水为主体的液体,它们充斥在各种“腔”内,被称为基质。下列关于细胞内各种基质的说法,错误的是( )
A. 细胞核基质中能合成基因表达过程所需要的各种酶
B. 内质网和高尔基体内的基质具有蛋白质加工的功能
C. 溶酶体基质中富含水解酶,是细胞内“消化”的场所
D. 线粒体和叶绿体的基质中均能进行能量转换过程
【答案】A
【解析】
【详解】A、酶的化学本质多为蛋白质,少数为RNA,蛋白质的合成场所为核糖体,细胞核基质无合成蛋白质的结构,基因表达所需的酶均在细胞质中合成后转运至细胞核,A错误;
B、内质网是蛋白质加工、运输的场所,高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类和包装,二者基质中含有相关酶,具备蛋白质加工功能,B正确;
C、溶酶体被称为细胞的“消化车间”,其基质中含有大量酸性水解酶,可分解衰老损伤的细胞器、吞噬降解入侵的病原体,是细胞内“消化”的场所,C正确;
D、线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的反应场所,可将有机物中的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能;叶绿体基质是光合作用暗反应的场所,可将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能,二者均能进行能量转换,D正确。
2. 液泡膜上存在多种Ca2+转运蛋白,这些蛋白通过协同作用维持活细胞内Ca2+浓度的稳态,主要包括Ca2+通道、Ca2+泵和Ca2+/H+反向运输载体,相关离子运输过程如图所示。Ca2+/H+反向运输载体能够利用膜内外形成的H+电化学梯度,驱动Ca2+以相反方向跨膜转运。下列叙述正确的是( )
A. Ca2+与Ca2+通道结合后运入细胞质基质
B. Ca2+通过图中方式进入液泡时,均需要消耗能量
C. 与Ca2+结合后,Ca2+泵的空间结构不发生改变
D. Ca2+/H+反向运输载体能同时转运Ca2+和H+,这说明载体蛋白不具有专一性
【答案】B
【解析】
【详解】A、Ca2+通过Ca2+通道进入细胞不需要与通道蛋白结合,A错误;
B、Ca2+通过图中方式进入液泡时是通过Ca2+/H+反向运输载体,利用H+浓度差提供能量,通过Ca2+泵进入液泡需要消耗ATP的能量,B正确;
C、与Ca2+结合后,Ca2+泵的空间结构会发生改变,C错误;
D、Ca2+/H+反向运输载体能同时转运Ca2+和H+,该运输载体也只能转运Ca2+和H+,说明载体蛋白具有专一性,D错误。
故选B。
3. 已知电子能与O2结合形成活性氧(ROS)。当哺乳动物线粒体有氧呼吸功能受限,电子传递异常时,ROS大量积累会造成线粒体损伤。研究发现,线粒体存在一种“泄压”机制,通过乳酸脱氢酶将丙酮酸转化为乳酸并排出,以调节基质内能量与活性氧的水平,具体过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. ROS含量正常时,丙酮酸在线粒体基质中经三羧酸循环产生CO2和NADH
B. ROS含量正常时,NADH释放的电子沿线粒体内膜传递,最终被O2接受
C. ROS大量积累时,乳酸既能在细胞质基质中产生又能在线粒体基质中产生
D. 线粒体通过“泄压”减少ROS的产生,同时提高NADH的合成效率
【答案】D
【解析】
【详解】A、结合图示分析,ROS含量正常时,有氧呼吸正常进行,丙酮酸在线粒体基质中经三羧酸循环产生CO2和NADH,A正确;
B、ROS含量正常时,NADH释放的电子沿线粒体内膜传递,最终被O2接受生成水,B正确;
C、ROS大量积累时,乳酸可以在线粒体基质中合成然后运输出去,乳酸也可以在细胞质基质中合成,C正确;
D、丙酮酸通过有氧呼吸第二阶段产生大量的NADH,线粒体通过“泄压”减少ROS的产生,同时丙酮酸被还原为乳酸,降低NADH的合成效率,D错误。
4. 某XY型性别决定的二倍体动物,其毛色由位于常染色体上的等位基因A/a和位于性染色体上的等位基因B/b共同控制(同时含有A和B基因时其毛色为黑色,其他情况均为白色)。研究人员对一只黑色雄性个体(已知其B基因位于X染色体)的多个精子进行单精子PCR分析,以探究B/b基因在性染色体上的具体位置。利用特异性引物分别扩增单精子的A、a、B和b基因,检测结果如下表所示,下列相关叙述错误的是( )
精子编号
A
a
B
b
1
+
-
+
-
2
+
-
-
+
3
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+
+
-
4
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+
-
+
5
+
-
+
-
6
-
+
-
+
(“+”表示检测到相应基因,“-”表示未检测到)
A. 该雄性个体的基因B/b位于X和Y染色体的同源区段
B. 精子1和精子3的基因型分别为AXB和aXB
C. 若该雄性个体与一只白色雌性个体(aaXbXb)杂交,子代中黑色个体的比例是1/4
D. 表中精子2和精子4的形成原因是减数第一次分裂后期X和Y染色体未分离
【答案】D
【解析】
【详解】A、若B/b仅位于X染色体非同源区段,Y染色体无其等位基因,雄性精子不可能检测到b,结合精子中有b可判断B/b位于X和Y染色体的同源区段,A正确;
B、精子1检测到A、B,无a、b,基因型为AXB;精子3检测到a、B,无A、b,基因型为aXB,B正确;
C、该雄性与aaXbXb杂交,雌性仅产生aXb一种配子,雄性配子中只有AXB与雌配子结合后,子代基因型为AaXB Xb,同时含A和B表现为黑色,该配子占雄性配子的1/4,故子代黑色个体比例为1/4,C正确;
D、精子2基因型为AYb,精子4基因型为aYb,是减数第一次分裂后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合的正常结果;若X和Y未分离,精子会同时携带B和b,与表格结果不符,D错误。
5. 真核生物基因转录产生的mRNA前体(pre-mRNA)需经“可变剪接”加工为成熟mRNA,过程如图(图中①-⑥为基因的不同片段,内含子序列无编码功能,外显子序列可编码蛋白质)。下列相关叙述正确的是( )
A. 若图中b过程的模板以⑥片段对应的序列为末端,则终止子应位于RNA序列的⑥片段中
B. 该基因某外显子对应序列发生碱基对替换,必然会导致其编码的多肽链氨基酸序列改变
C. 图中不同成熟mRNA的长度差异,由外显子数量不同和单个外显子的长度差异共同导致
D. 若tRNA上的反密码子序列为3'-GUC-5',则对应基因模板链上的碱基为5'-GTC-3'
【答案】C
【解析】
【详解】A、终止子是DNA上的序列(转录终止的信号),并非⑥片段(mRNA序列)内的结构,A错误;
B、外显子的碱基对替换,可能因密码子的简并性(多个密码子可编码同一种氨基酸),不改变对应的氨基酸,B错误;
C、从图中可见,不同成熟mRNA包含的外显子数量不同(如有的含①②④⑤⑥,有的含①③⑤⑥),且单个外显子的长度本身存在差异,因此成熟mRNA的长度差异由这两个因素共同导致,C正确;
D、tRNA反密码子(3'-GUC-5')与mRNA密码子碱基互补配对,因此密码子为5'-CAG-3';基因模板链转录生成密码子,模板链与密码子碱基互补,故模板链对应的碱基序列应为3'-GTC-5',D错误。
故选C。
6. 适应辐射现象表现为由一个祖先物种进化产生各种各样不同的新物种,从而适应不同的环境,形成一个同源的辐射状的进化系统。为了探索鼠尾草属部分植物的适应辐射机制,科研小组对传粉者熊蜂的体长与鼠尾草花冠长度的关系进行了4组研究,统计结果如图所示(以D组为例解释:体长大约为26mm到28mm之间的雄蜂,它的传粉对象——鼠尾草的花冠长度大约为30.0mm到30.5mm之间)。下列叙述错误的是( )
A. 适应辐射是自然选择的结果,可遗传的有利变异是适应形成的必要条件之一
B. 蝙蝠以回声定位捕食猎物,而灯蛾科昆虫能发射超声波使其失灵,该现象符合适应辐射
C. 由图可知熊蜂的体长与花冠长度大致呈负相关
D. 该图产生的原因可能是熊蜂越大,越无法完全进入花冠内吸取花蜜,从而影响传粉
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。生殖隔离的产生是新物种形成的标志。生物进化是不同物种之间、生物与无机环境之间的共同进化,通过漫长的共同进化形成生物多样性。
【详解】A、适应是自然选择的结果,可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件,A正确;
B、该现象表现的是二者的协同进化,不符合适应辐射的定义,B错误;
C、由图可知,两者呈负相关,C正确;
D、随着熊蜂体长值越大,越难以完全进入花冠内吸取花蜜,从而影响传粉,D正确。
故选B。
7. 阿尔兹海默病(AD)是一种进行性神经退行性疾病,病理变化包括突触病变、记忆障碍、炎症反应等。钙敏感受体(CaSR) 是一种 G 蛋白偶联受体,可以接受细胞外 Ca²⁺信号,调节 Ca²⁺浓度,维持中枢神经内离子微环境稳定。检测发现 AD 患者的海马区域 CaSR 高表达,患者细胞内发生的具体过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 细胞内 Ca2+浓度升高引起炎症反应属于特异性免疫
B. CaSR 高表达可能会引起膜磷脂降解,造成内质网膜损伤
C. 细胞外 Ca2+通过 CaSR 跨膜进入细胞是细胞内 Ca2+释放的触发因素,引起细胞内 Ca2+浓度升高
D. 可通过抑制 CaSR 表达或增加膜上 TRPC6 数量来缓解阿尔兹海默病
【答案】B
【解析】
【分析】钙敏感受体(CaSR)是一种G蛋白偶联受体,通过感应细胞外Ca2+水平的变化,调控Ca2+的吸收和排泄,从而维持体内钙稳态。
【详解】A、据图可知,细胞质内钙升高可能会激活免疫细胞,导致白细胞介素增多,引起炎症反应,不是激活特异性免疫反应,A错误;
B、据图可知,CaSR高表达,磷脂酶C升高,可能会引起膜磷脂降解,造成内质网膜损伤,B正确;
C、钙敏感受体(CaSR)是一种G蛋白偶联受体,通过感应细胞外Ca2+水平的变化,调节Ca2+浓度,细胞外Ca2+与CaSR识别并接收信号,是细胞内Ca2+释放的触发因素,引起Ca2+从TRPC6通道进入,而不是通过CaSR跨膜进入,C错误;
D、据题意可知,检测发现AD患者的海马区域CaSR高表达,所以可通过抑制CaSR表达或减少膜上TRPC6数量来缓解阿尔兹海默病,D错误。
故选B。
8. 免疫系统中的调节性T细胞特异性高表达主要表面标志蛋白 CD4和 CD25.研究人员构建了在调节性T细胞中特异性缺失FOXP3基因的小鼠模型(实验组),并与野生型(对照组)进行对比研究,部分实验结果如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
检测指标
野生型小鼠
FOXP3基因缺失小鼠
血清中抗核抗体水平
正常
显著升高
淋巴结中高表达CD4和CD25的细胞比例
正常
显著降低
肠道组织病理评分 (炎症程度)
正常
严重炎症
注:血清中抗核抗体是攻击自身细胞核的抗体,是自身免疫病常见标志
A. 血清中抗核抗体水平显著升高,能有效清除体内衰老或癌变的细胞
B. FOXP3基因通过抑制调节性T细胞高表达CD4和CD25来影响其正常发育
C. 严重炎症可能是因为细胞毒性T细胞大量裂解病原体所致
D. 由上表可知调节性T细胞的核心功能是抑制自身免疫反应、维持免疫稳态
【答案】D
【解析】
【详解】A、抗核抗体是攻击自身细胞核的抗体,是自身免疫病的标志,会攻击自身正常组织,无法清除衰老或癌变的细胞,A错误;
B、FOXP3基因缺失小鼠体内高表达CD4和CD25的调节性T细胞比例显著降低,说明FOXP3基因可促进调节性T细胞表达CD4和CD25,B错误;
C、细胞毒性T细胞只能裂解被病原体感染的宿主靶细胞,无法直接裂解病原体,肠道严重炎症是自身免疫紊乱导致的,C错误;
D、FOXP3基因缺失导致调节性T细胞数量减少后,小鼠出现抗核抗体升高(自身免疫反应过强)、肠道严重炎症的症状,说明调节性T细胞的核心功能是抑制自身免疫反应、维持免疫稳态,D正确。
9. 为研究IAA调控植物根生长的机制,研究人员以拟南芥GA合成缺陷型突变体为材料,测定初生根长度(图1);同时将绿色荧光蛋白GFP基因与RGA基因融合转入该突变体,观察根尖GFP-RGA融合蛋白的表达情况(图2)。已知IAA与GA协同促进细胞伸长,RGA是抑制生长的蛋白质,其降解受GA调控。下列叙述错误的是( )
A. IAA可以促进拟南芥初生根的生长,去除顶芽后突变体对GA的反应减弱
B. 实验选用拟南芥GA合成缺陷型突变体,是为了排除自身GA对实验的干扰
C. 无GA处理时根尖均有绿色荧光,说明IAA可直接诱导RGA蛋白发生降解
D. 实验证实IAA通过GA介导RGA蛋白降解,从而实现对植物根生长的调控
【答案】C
【解析】
【详解】A、从图 1 可以看到,完整植株、去顶芽、去顶芽 IAA 三组中,赤霉素处理后,去顶芽组的根长增长幅度明显小于完整植株组,说明去除顶芽后突变体对 GA 的反应减弱;同时去顶芽 + IAA 组的根长恢复到了接近完整植株的水平,说明 IAA 可以促进根生长,A 正确;
B、实验选用 GA 合成缺陷型突变体,是为了让植株自身不能合成 GA,从而排除内源 GA 对实验中施加的外源 GA 的干扰,确保实验结果是由外源 GA 和 IAA 引起的,B 正确;
C、图 2 中无 GA 处理(0 小时)时,根尖均有绿色荧光,说明 RGA 蛋白没有被降解;只有在 GA 处理后,去顶芽 + IAA 组的荧光才消失,说明 IAA 不能直接诱导 RGA 降解,而是需要 GA 的介导,C 错误;
D、结合图 1 和图 2:去顶芽后,施加 GA,根长增加但幅度不如完整植株;而去顶芽 + IAA 组施加 GA 后,RGA 蛋白降解(荧光消失),根长显著增加,说明 IAA 通过 GA 介导 RGA 蛋白降解,解除 RGA 对生长的抑制,从而调控根生长,D 正确。
10. 功能性反应是指捕食者的捕食量随猎物初始密度变化而变化。HollingⅡ模型认为,捕食者处理猎物(寻找、追逐、进食、消化)需要一定时间。如图为某生态系统中单位时间内单只捕食者的捕食量(N1)和猎物被捕食比例(N1/N)与猎物初始密度(N)之间的关系。下列推测正确的是( )
A. 图中实线表示猎物被捕食比例
B. 在0~200范围内,捕食者寻找猎物需要更多的时间
C. 若引入其他捕食者,则虚线的下降趋势会减缓
D. 猎物初始密度位于图中m点时,该捕食者捕食效率最高
【答案】B
【解析】
【详解】A、猎物初始密度越大,越容易捕食,单位时间内单只捕食者的捕食量(N1)会增加,但猎物被捕食比例(N1/N)会减小,因此图中虚线表示猎物被捕食比例,A错误;
B、在0~200范围内,猎物初始密度小,不容易捕食,因此捕食者寻找猎物需要更多的时间,B正确;
C、若引入其他捕食者,会与原捕食者竞争猎物资源,导致原捕食者的捕食量(实线)下降,进而使猎物被捕食比例(虚线)下降的趋势加快,C错误;
D、在一定程度上猎物初始密度越大,该捕食者捕食效率越高,D错误。
11. 土壤中凋落物能为真菌提供营养物质。为探究土壤真菌丰富度和植物多样性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,下列叙述错误的是( )
A. 处理组用杀菌剂处理后立即进行实验,以保证结果准确
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】A
【解析】
【详解】A、用杀菌剂处理后,若立即进行实验,残留的杀菌剂会持续影响土壤生物(不仅会继续作用于真菌,还可能干扰植物或其他土壤微生物的正常生命活动),对实验结果造成额外干扰,需要待杀菌剂作用稳定、残留消除后再开展实验,才能保证结果准确,A错误;
B、凋落物分解是分解者将有机物分解、归还到无机环境的过程,属于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、土壤真菌可分解凋落物释放植物可利用的营养物质,真菌丰富度下降后,土壤中可利用的有效资源减少,会导致植物对有限土壤资源的竞争加剧,D正确。
12. 乙醇梭菌是一种严格厌氧菌,能够将CO等原料转化为乙醇或乙酸。下图表示利用液态厌氧发酵工艺高效生产乙醇和乙醇梭菌单细胞蛋白的流程,其中①②为相应的提取方法。下列说法错误的是( )
A. 乙醇梭菌属于自养生物,CO2为其生长繁殖提供碳源
B. 乙醇梭菌与醋酸杆菌代谢均能产生乙酸,二者代谢机制相同
C. 乙醇作为燃料、乙醇梭菌单细胞蛋白作为饲料可提高能量的利用率
D. 可根据产物的性质采取不同的分离方法,②采用的方法为过滤和沉淀等
【答案】B
【解析】
【详解】A、乙醇梭菌的培养液仅含无机盐,可利用CO、CO2等无机物合成有机物,符合自养生物的特征,CO2可作为其生长繁殖的无机碳源,A正确;
B、乙醇梭菌是严格厌氧菌,产生乙酸的代谢过程在无氧条件下进行;醋酸杆菌是好氧菌,产生乙酸的过程需要有氧环境,二者的代谢条件、相关酶系均存在差异,代谢机制不同,B错误;
C、该流程将原本被废弃的工业尾气中的能量转化为乙醇的化学能(作燃料)、单细胞蛋白的化学能(作饲料),实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,C正确;
D、②是要从发酵液中获得乙醇梭菌菌体,发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品,,D正确。
13. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常,导致克隆成功率较低。Kdm4d是组蛋白去甲基化酶基因,TSA 是组蛋白去乙酰化酶抑制剂。我国科学家通过下图处理提高了克隆成功率。下列分析正确的是( )
注:杂种雌猴由食蟹猴(♀)与恒河猴(♂)杂交产生
A. Kdm4d 基因表达产物和TSA均通过修饰DNA 来影响基因表达
B. 成纤维细胞应注入去除纺锤体-染色体复合物的食蟹猴MII期卵母细胞
C. 囊胚b的滋养层将发育为胎盘,为克隆胚胎提供营养并改变其遗传特性
D. 囊胚a 和囊胚b都是有性繁殖的产物
【答案】B
【解析】
【详解】A、Kdm4d表达产物是组蛋白去甲基化酶,作用是修饰组蛋白;TSA 是组蛋白去乙酰化酶抑制剂,作用也是修饰组蛋白。 二者都不直接修饰 DNA,而是通过改变组蛋白修饰状态(表观遗传)调控基因表达,A错误;
B、在体细胞核移植(克隆)过程中,供体细胞(如成纤维细胞)的核需要注入去除了纺锤体-染色体复合物的MII期卵母细胞中,以确保供体细胞的核基因组能够替代卵母细胞的核基因组,B正确;
C、囊胚的滋养层确实会发育为胎盘,为胚胎提供营养,但胎盘不会改变胚胎的遗传特性,C错误;
D、囊胚b是通过受精作用获得,属于有性生殖,囊胚a是通过细胞核移植技术获得,属于无性生殖,D错误。
14. 对某患儿的异常k基因的单链进行测序时,分成四个PCR反应体系,每个反应体系除添加常规必备成分外,还要分别添加一种双脱氧核苷酸(ddNTP)。ddNTP与dNTP一样,可以结合到子链上,不同的是ddNTP结合到子链上,会导致子链延伸到该处终止。四个反应体系添加的ddNTP和PCR之后的电泳结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. PCR过程中,指示剂使DNA分子在紫外灯下可直接被观察到
B. 每个体系中都需加入2种引物,且引物应该相同
C. ddNTP与dNTP相互竞争子链的3′末端和5′末端
D. 由图可知,所测单链序列是5′-CCCCTGCCTC-3′
【答案】D
【解析】
【详解】A、PCR 过程中,核酸染料(如凝胶中的染料)需要与 DNA 结合后,才能在紫外灯下观察到条带,A错误;
B、Sanger 测序法中,每个反应体系只需要1 种引物,与待测单链模板结合,引导 DNA 合成。若加入 2 种引物,会同时扩增两条链,导致测序结果混乱,B错误;
C、ddNTP 与 dNTP 的区别在于 3' 端缺少羟基,无法形成磷酸二酯键。它们竞争子链的3' 端,当 ddNTP 结合到子链上时,链延伸终止,C错误;
D、DNA分子量越大,电泳速度越慢,DNA子链合成的方向为5'→3',且DNA链分别在A、G、C及T位置终止,因此合成的子链的序列为5'-GAGGCAGGGG-3',被测序的该 DNA单链与其互补,即被测序的一段序列是5'-CCCCTGCCTC-3',D正确。
15. 研究表明,人类女性体细胞中仅有一条X染色体保持活性,从而使女性与男性体细胞中X染色体基因表达水平相当。基因G编码G蛋白,其等位基因g编码活性低的g蛋白。缺失G基因的个体会患某种遗传病。图示为该疾病的一个家族系谱图,已知Ⅱ-1不含g基因。随机选取Ⅲ-5体内200个体细胞,分析发现其中100个细胞只表达G蛋白,另外100个细胞只表达g蛋白。下列叙述正确的是( )
A. Ⅲ-3个体的致病基因可追溯源自I-2
B. Ⅲ-5细胞中失活的X染色体源自母方
C. Ⅲ-2所有细胞中可能检测不出g蛋白
D. 若Ⅲ-6与某男性婚配,预期生出一个不患该遗传病男孩的概率是1/2
【答案】C
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是: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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、Ⅱ-1、Ⅱ-2不患该病,但后代Ⅲ-3患该病,且Ⅱ-1不含g基因,所以该病为伴X染色体隐性遗传病,由于Ⅱ-1不含g基因,所以Ⅲ-3的致病基因来自Ⅱ-2,Ⅱ-2的致病基因来自Ⅰ-1,而不是Ⅰ-2,A错误;
B、已知Ⅱ-4基因型为XGY,Ⅱ-3的基因型为XgXg,Ⅲ-5的基因型为XGXg,随机选取Ⅲ-5体内200个体细胞,其中100个细胞只表达G蛋白,另外100个细胞只表达g蛋白,说明两条X染色体都有可能失活,所以Ⅲ-5细胞中失活的X染色体不一定源自母方,B错误;
C、已知Ⅱ-1不含g基因,其基因型为XGY,Ⅱ-2的基因型为XGXg,Ⅲ-2的基因型为XGXG或XGXg,若其基因型为XGXG,则所有细胞中都检测不出g蛋白,所以Ⅲ-2所有细胞中可能检测不出g蛋白,C正确;
D、已知Ⅱ-4基因型为XGY,Ⅱ-3的基因型为XgXg,Ⅲ-6的基因型为XGXg,与某男性(X?Y)婚配,生出不患该遗传病男孩(XGY)的概率为1/4,D错误。
故选C。
二、非选择题(一共5题,共55分。除标明1分的空外,其余空均为2分。)
16. RuBP在高CO2含量环境下发生羧化反应,在高O2含量环境下发生加氧反应进行光呼吸。光呼吸是在光照下,Rubisco催化O2与RuBP结合,经过一系列反应释放CO2的过程,光呼吸会消耗能量并降低光合效率,相关过程如图所示。CAM植物可在Rubisco周围富集CO2,从而抑制光呼吸。为探究高温干旱条件下,不同碳代谢途径植物光呼吸的变化及其与光合效率的关系,研究者以水稻(C3植物)和景天(CAM植物,夜间气孔开放,白天气孔关闭)为材料,在适宜条件(28℃,正常供水)和高温干旱条件(38℃,停止供水7天)下,分别测定净光合速率(Pn)、光呼吸速率(Pr)以及光呼吸速率/净光合速率(Pr/Pn),结果如表所示。回答下列问题:
植物类型
处理条件
Pn(μmol·m-2·s-1)
Pr(μmol·m-2·s-1)
Pr/Pn(%)
水稻
适宜
22.5
6.8
30.2
高温干旱
8.2
5.1
62.2
景天
适宜
3.2
0.3
9.4
高温干旱
2.5
0.4
16.0
(1)由图可知,细胞内光呼吸发生的场所有________。在适宜条件下,与CAM植物相比,C3植物光呼吸速率较高的原因可能是________。
(2)水稻绿叶细胞捕获光能的色素中,含量最高的色素主要吸收的光是________。高温干旱条件下与适宜条件下相比,景天Pn下降幅度________(填“大于”或“小于”)水稻Pn下降幅度。结合CAM植物的CO2固定特点,推测在高温干旱条件下,其光呼吸速率反而上升的原因可能是________。
(3)分析表中水稻的数据,与适宜条件相比,高温干旱条件下水稻的Pn显著下降,而光呼吸速率下降幅度较小,这种变化对植物生存具有一定的积极意义,从能量利用的角度分析,其原因可能是________。
【答案】(1) ①. 叶绿体、过氧化物酶体、线粒体 ②. C3植物不能在Rubisco周围富集CO2,Rubisco周围CO2浓度较低,容易与O2结合,易发生光呼吸,因此光呼吸速率更高
(2) ①. 红光和蓝紫光 ②. 小于 ③. 高温干旱下,景天夜间气孔开放吸收的CO2减少,储存的CO2减少,使Rubisco周围CO2浓度降低,对光呼吸的抑制作用减弱,因此光呼吸速率升高
(3)
高温干旱时水稻净光合速率显著下降,暗反应对ATP和NADPH的消耗减少,光呼吸可消耗光反应产生的多余ATP和NADPH,避免多余能量积累损伤光合结构,对植物起到保护作用
【解析】
【小问1详解】
从题图过程可看出,光呼吸的起始步骤发生在叶绿体,后续反应依次经过过氧化物酶体、线粒体,因此光呼吸的发生场所是这三种细胞器。题干明确说明CAM植物可在Rubisco周围富集CO2抑制光呼吸,C3植物不具备该特点,Rubisco周围CO2浓度更低,O2更易与RuBP结合发生加氧反应(光呼吸),因此光呼吸速率更高。
【小问2详解】
水稻绿叶中含量最高的光合色素是叶绿素a,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。计算净光合速率下降幅度:水稻Pn下降幅度约为63.6%,景天Pn下降幅度约为21.9%,因此景天Pn下降幅度小于水稻。CAM植物的特点是夜间气孔开放吸收CO2储存、白天气孔关闭;高温干旱条件下,景天夜间吸收储存的CO2减少,Rubisco周围CO2浓度降低,对光呼吸的抑制作用减弱,因此光呼吸速率升高。
【小问3详解】
高温干旱会导致水稻气孔关闭,CO2供应不足,净光合速率显著下降,暗反应对光反应产生的ATP、NADPH消耗减少,多余能量会损伤光合结构;光呼吸可消耗多余的ATP和NADPH,避免能量过量积累损伤细胞,因此这种变化对植物生存有积极意义。
17. 升钟湖是四川南部县境内的大型人工水库,也是重要的渔业养殖基地。研究小组统计了系统内的食物关系,部分关系如下表,其中数字代表相应动物的取食比例。回答下列问题:
食物种类
动物种类
翘嘴鲌
中上层小型鱼类
鲢
鳙
浮游动物
中上层小型鱼类
0.489
鲢
鳙
浮游动物
0.270
0.145
0.570
0.057
浮游植物
0.370
0.795
0.380
0.483
沉水植物
0.100
0.460
碎屑
0.210
0.060
0.050
(1)据表分析,鳙属于生态系统组成成分中的___________,鳙与某种浮游动物之间的种间关系可能为___________。
(2)某科研团队尝试利用浮水植物凤眼莲及沉水植物进行生态修复工作,水华基本得到控制,成为四川水库富营养化治理的典型案例。为探究凤眼莲对该水域生态系统中沉水植物生长状况的影响,科研人员选取该水域的两种沉水植物金鱼藻和黑藻,分别给予不同的处理,结果如下图所示。
注:取生长健壮,长势均一的金鱼藻与黑藻分别剪取约8 cm长的带芽茎段作为实验材料,每组实验中两种藻类各两株。
①在没有凤眼莲入侵时,混种对金鱼藻生物量影响较大,据实验结果分析,其判断的依据是___________。
②“胁迫梯度假说”认为,在一定的胁迫梯度范围内,植物间的正相互作用(互惠)会随外界胁迫强度的增加而加强。当凤眼莲覆盖度在___________时支持“胁迫梯度假说”,理由是在此覆盖度下___________。
【答案】(1) ①. 消费者和分解者 ②. 捕食、种间竞争
(2) ①. 无凤眼莲时金鱼藻单种和混种生物量差值比黑藻单种和混种生物量差值大 ②. 25% ③. 金鱼藻和黑藻混种的生物量大于单种模式
【解析】
【小问1详解】
鳙以植物、动物为食, 属于消费者,鳙还以碎屑为食,属于分解者。鳙捕食浮游动物,鳙和浮游动物均取食浮游植物,故鳙与某种浮游动物之间的种间关系可能为捕食、种间竞争。
【小问2详解】
①据图可知:无凤眼莲时金鱼藻单种和混种生物量差值比黑藻单种和混种生物量差值大,因此在没有凤眼莲入侵时,混种对金鱼藻生物量影响较大。
②“胁迫梯度假说”认为,在一定的胁迫梯度范围内,植物间的正相互作用(互惠)会随外界胁迫强度的增加而加强。当凤眼莲覆盖度在25%时,金鱼藻和黑藻混种的生物量“大于”单种模式,这是因为随着凤眼莲的入侵,金鱼藻和黑藻种间竞争关系减弱,转变为正相互作用加强,共同抵御其胁迫生境,因而表现为互惠,生物量增加,该事实是支持上述假说的。
18. 研究发现糖皮质激素(GC)过高和抑郁症之间存在显著关联,糖皮质激素的分泌受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)的调控,过程如图所示。药物A是常见的用于治疗抑郁症的西药,为研究在此基础上使用半夏泻心汤联合针灸的治疗效果,某医院对88例轻、中度抑郁症患者进行分组处理,结果如表所示。回答下列问题:
注:Ghrelin是胃黏膜分泌的一种激素,能缓解抑郁症状。
组别
Ghrelin(ng·mL-1)
治疗前/治疗后
β-TG(μg·L-1)
治疗前/治疗后
MPO(U·L-1)
治疗前/治疗后
观察组(44人)
(药物A+半夏泻心汤+针灸)
5.33±1.21/
6.98±0.61
24.16±7.71/
19.21±3.78
246.56±98.98/
198.87±54.67
对照组(44人)
(仅药物A)
5.34±1.49/
6.02±0.67
24.11±7.27/
22.56±3.66
246.26±96.78/
221.76±50.00
注:β-TG是血小板活化标志物,MPO反映中性粒细胞介导的氧化应激,二者含量均与神经炎症程度呈正相关。
(1)Ghrelin作用于下丘脑后,可通过___________(填“促进”或“抑制”)促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)的分泌,进而___________(填“增强”或“减弱”)垂体对ACTH的释放,最终使肾上腺皮质激素水平下降。
(2)由表中数据可知,半夏泻心汤联合针灸对于治疗抑郁症有效果,依据是___________。
(3)研究者推测,针灸可能通过激活迷走神经—胆碱能抗炎通路来抑制MPO的释放。为验证该推测,研究者构建了抑郁模型大鼠并分为三组:①正常对照组,②抑郁模型组,③抑郁模型+针灸组。若上述推测成立,则第③组大鼠血清中MPO水平应显著___________第②组;若对第③组大鼠切断双侧迷走神经后再针灸,预期其MPO水平将___________。
(4)从“稳态与调节”角度看,抑郁症被视为神经—体液—免疫调节网络失衡的系统性疾病。下列有关说法正确的是___________。
①从神经调节看,HPA轴亢进导致GC增多,导致海马神经元损伤,引起情绪调节障碍
②从体液调节看,患者Ghrelin偏多,通过调节HPA轴导致GC增多,间接引起焦虑、失眠等
③从免疫调节看,β-TG、MPO等含量减少会加剧神经炎症反应,从而加重抑郁
④神经系统、内分泌系统及免疫系统之间存在着相互调节,通过激素等信号分子构成了复杂的网络
【答案】(1) ①. 抑制 ②. 减弱
(2)与药物A组相比,联合治疗组治疗后的Ghrelin水平明显更高,β-TG和MPO水平明显更低
(3) ①. 低于 ②. 升高(或恢复至模型组水平) (4)①④
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,Ghrelin作用于下丘脑后最终引起肾上腺皮质激素水平下降,推测Ghrelin通过抑制下丘脑释放CRH,进而减弱垂体对ACTH的释放。
【小问2详解】
与药物A组相比,联合治疗组治疗后的Ghrelin水平明显更高,β-TG和MPO水平明显更低,故半夏泻心汤联合针灸对于治疗抑郁症有显著效果。
【小问3详解】
若推测成立,即针灸可能通过激活迷走神经—胆碱能抗炎通路来抑制MPO的释放,则支持该推测的实验结果为:第③组(抑郁模型+针灸组)大鼠血清中MPO水平应显著低于第②组(抑郁模型组)。若切断双侧迷走神经,则解除了针灸对MPO释放的抑制作用,则MPO的含量应升高甚至恢复至模型组水平。
【小问4详解】
①从神经调节看,HPA轴亢进导致GC增多,导致海马神经元损伤,引起情绪调节障碍,表现为抑郁,①正确;
②由表中数据可知,患者Ghrelin偏少,通过调节HPA轴导致GC增多,间接引起焦虑、失眠等,②错误;
③结合表中数据可知,β-TG、MPO等含量减少会减弱神经炎症反应,③错误;
④神经系统、内分泌系统及免疫系统之间存在着相互调节,通过激素等信号分子构成了复杂的网络,共同对机体的稳态做出调节,④正确。
19. 鹦鹉(ZW型性别决定)的毛色有白色、蓝色、黄色和绿色,由A/a和B/b两对等位基因共同决定,其中有一对等位基因只位于Z染色体上,相关作用机理如下图所示。研究人员用纯合蓝色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉进行了如下两个杂交实验。
杂交实验一:P:蓝色鹦鹉(♀)×黄色鹦鹉(♂)→F1:黄色鹦鹉(♀)∶绿色鹦鹉(♂)=1∶1;
杂交实验二:P:黄色鹦鹉(♀)×蓝色鹦鹉(♂)→F1:绿色鹦鹉(♀)∶绿色鹦鹉(♂)=1∶1.
回答下列问题:
(1)杂交实验一中,F1雌性鹦鹉的基因型是___________,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为___________(不考虑性别)。
(2)杂交实验二中,F1雌雄鹦鹉随机交配,欲判断F2中某只绿色雄性鹦鹉的基因型,可让其与多只___________(填表型),杂交,若后代只出现绿色和黄色鹦鹉,则可判断其基因型为___________。
(3)控制鹦鹉羽毛有条纹(D)和无条纹(d)的基因位于另一对常染色体上。两只纯合鹦鹉杂交,F1全部表现为黄色条纹,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为黄色条纹∶黄色无纹∶白色条纹∶白色无纹=7∶1∶3∶1,推测F2出现该表型比可能是由于基因型为___________的雄配子不育导致的。若要验证上述推测,让F1中雄性鹦鹉测交(或与隐性纯合子杂交),预测该杂交实验的结果为___________。
【答案】(1) ①. BbZaW ②. 绿色鹦鹉∶黄色鹦鹉∶蓝色鹦鹉∶白色鹦鹉=3∶3∶1∶1
(2) ①. 白色 ②. BBZAZa
(3) ①. Bd ②. 子代中没有黄色无纹(鹦鹉)出现(或黄色条纹∶白色条纹∶白色无纹=1∶1∶1)
【解析】
【小问1详解】
根据题意和图示,有A和B同时存在时为绿色,只有A无B为蓝色,只有B无A为黄色,无A无B为白色。结合两个杂交实验结果,如果A/a位于常染色体上,B/b位于Z染色体,实验二的子代雌性个体为蓝色鹦鹉,与实验结果不符,所以可得出A/a位于Z染色体(ZW型),B/b位于常染色体;杂交实验一中,亲本雌性鹦鹉的基因型是bbZAW,亲本雄性鹦鹉的基因型是BBZaZa,所以F1雌性鹦鹉的基因型是BbZaW,雄性鹦鹉的基因型是BbZAZa,F1雌雄鹦鹉随机交配,得到F2的表型及比例为绿色(B_ZA_):黄色(B_Za _):蓝色(bbZA_):白色(bbZa_)=3:3:1:1。
【小问2详解】
杂交实验二中,亲本雌性鹦鹉的基因型是BBZaW,亲本雄性鹦鹉的基因型是bbZAZA,所以F1雌雄鹦鹉的基因型分别是BbZAW和BbZAZa,其随机交配得到的F2中,绿色雄性鹦鹉(B_ZAZ-)的基因型共有4种,BBZAZA、BBZAZa、BbZAZA、BbZAZa,欲判断F2中某只绿色雄性鹦鹉的基因型,可让其与多只白色雌性鹦鹉(bbZaW)杂交,若后代只出现绿色和黄色鹦鹉,则可判断其基因型为BBZAZa。
【小问3详解】
两只纯合鹦鹉杂交,F1全部表现为黄色条纹,F1雌雄鹦鹉随机交配,F2的表型及比例为黄色条纹:黄色无纹:白色条纹:白色无纹=7:1:3:1,符合9:3:3:1的变式,所以F1的基因型是BbDd,画棋盘法对比该实验表型比例,推测F2出现该表型比可能是由于基因型为Bd的雄配子不育导致的。若要验证上述推测,可让F1中雄性鹦鹉测交,用BbDd与bbdd测交,理论上后代BbDd:Bbdd:bbDd:bbdd=1:1:1:1,如果Bd的雄配子不育,后代BbDd:bbDd:bbdd=1:1:1,即后代没有黄色无纹鹦鹉,即若子代中无黄色无纹鹦鹉出现,则说明该推测正确。
20. 如图所示,若在PCR反应体系中加入两侧分别带有荧光基团和淬灭基团(抑制荧光发出)的探针,荧光探针和引物一起与模板结合,当酶催化子链延伸至探针处时会水解探针,导致荧光基团和淬灭基团分离而发出荧光(每扩增1个DNA分子,就有1个荧光探针水解),图中①~③表示步骤。回答下列问题:
(1)PCR过程包括多次循环,每个循环分为3个步骤:变性、___________、延伸。
(2)PCR过程中引物的作用是___________。PCR过程除需要模板和引物外,还需要___________(写两点)。
(3)在相同PCR循环次数条件下,荧光强度与模板数量___________(填“不相关”“呈正比”或“呈反比”)。若最初该反应体系中只有1个DNA分子模板,进行第4次循环时,需要消耗荧光探针___________个。
(4)PCR技术还可以用于鉴定被侵染的愈伤组织中是否含有某抗性基因。已知该抗性基因的部分序列如下:
5’—ATGGCT………AGGAAC—3’
3’—TACCGA………TCCTTG—5’
根据上述序列应选择引物___________(填字母)进行PCR。
A. 引物:5′—TACCGA—3′ B. 引物:5′—GTTCCT—3′
C. 引物:5′—AUGGCU—3′ D. 引物:5′—ATGGCT—3′
【答案】(1)复性 (2) ①. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ②. 4种游离的脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液等
(3) ①. 呈正比 ②. 8 (4)BD
【解析】
【小问1详解】
PCR是体外进行DNA复制,包括变性(解旋)、复性(引物与模板链结合)、延伸(合成子链)。
【小问2详解】
引物能与模板链结合,使TaqDNA聚合酶能够从引物的3′端开始复制。PCR过程除需要模板和引物外,还需要4种游离的脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液等。
【小问3详解】
每扩增1个DNA分子,就有1个荧光探针水解,模板数量越多,荧光强度越大,呈正比;若最初该反应体系中只有1个DNA分子模板,进行第4次循环时,有8个DNA需要扩增,因此需要消耗荧光探针8个。
【小问4详解】
引物能与模板链结合,即引物与模板链的3′端进行碱基互补配对,使TaqDNA聚合酶能够从引物的3′端开始复制,合成与模板链进行碱基互补配对的物质,因此根据上述序列应选择引物BD。
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