精品解析:河南平顶山部分名校2026年普通高中学业水平选择性考试模拟试题 生物
2026-06-05
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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) | 平顶山市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.72 MB |
| 发布时间 | 2026-06-05 |
| 更新时间 | 2026-06-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58218699.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:
2026年普通高中学业水平选择性考试模拟试题
生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在试卷、答题卡上。
2.回答选择题时,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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 细胞内的核酸对于生命活动的正常进行十分重要。下列不属于核酸功能的是( )
A. 催化化学反应 B. 与抗原结合
C. 传递遗传信息 D. 转运氨基酸
2. 液泡主要存在于植物细胞。下列与液泡相关的叙述,正确的是( )
A. 光镜下能清晰地看到所有根尖细胞中含有液泡
B. 液泡中含有光合色素,可用无水乙醇进行提取
C. 带颜色的大液泡,其运动可作为细胞质流动的标志
D. 质壁分离的程度与细胞液和外界溶液之间的浓度差有关
3. 细胞中的许多蛋白质发挥作用时,需要与其他物质相结合。下列叙述错误的是( )
A. 抗体发挥作用时,必须与特定的抗原相结合
B. RNA聚合酶发挥作用时,必须与基因中的特定区域相结合
C. 通道蛋白运输物质时,必须与被转运的物质相结合
D. 胰岛素在肝脏发挥作用时,必须与肝细胞膜上的受体相结合
4. 核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在细胞核膜高度弯曲的部分。下列叙述正确的是( )
A. 附着NPC的核膜为双层膜结构,且外层核膜与内质网膜相连
B. 哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少,因此代谢较弱
C. 非洲爪蟾NPC使得细胞核和细胞质间只能进行大分子物质的交流
D. NPC对于细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子物质的进出无选择作用
5. 酵母菌是发酵工程中常用的菌种之一。下列相关叙述正确的是( )
A. 制酒时,进行酵母菌的扩大培养和发酵过程所用培养基的物理性质不同
B. 检测发酵过程的酵母菌数量时可用血细胞计数板进行观察和计数
C. 发酵工程制作啤酒时可使用无菌马铃薯培养液或肉汤培养液
D. 单细胞蛋白可用于制作饲料,这类蛋白质要从微生物细胞中提取
6. 头孢具有抗菌消炎的作用,主要用于治疗敏感菌引起的感染性疾病;头孢类抗生素的作用机制主要是抑制细菌细胞壁合成。使用头孢克肟期间不能饮酒,因为饮酒会导致乙醛中毒,进而引起呼吸抑制,使通气量减少导致二氧化碳积累,血浆中的pH呈降低趋势。下列叙述错误的是( )
A. 通气量减少导致CO2积累,患者表现出呼吸性酸中毒症状
B. 口服头孢克肟治疗时,药物进入的内环境依次是组织液→血浆→组织液
C. 乙醛中毒后,血浆中的NaHCO3等缓冲物质可中和酸性物质
D. 头孢克肟对于肺炎链球菌和支原体引起的肺炎都具有很好的疗效
7. 酮体是肝脏中脂肪酸分解的中间代谢产物,伴有高血糖的酮症酸中毒称为糖尿病酮症酸中毒。Ⅰ型糖尿病是由胰岛B细胞被破坏导致胰岛素缺乏引起的一种慢性疾病,是一种自身免疫病。下列相关叙述错误的是( )
A. 正常人过度饥饿时,血液中的酮体可能会升高
B. 糖尿病酮症酸中毒与葡萄糖利用障碍有关
C. 免疫系统攻击胰岛B细胞使其被破坏,是由患者免疫缺陷导致的
D. 1型糖尿病患者常出现多尿和体重减轻的症状
8. 图甲、图乙表示在“肺炎链球菌的转化实验”中R型细菌和S型细菌数量的变化,图丙、图丁表示在“噬菌体侵染细菌的实验”(搅拌强度、搅拌时长等都合理)中上清液放射性强度随保温时间的变化而变化。下列叙述错误的是( )
A. 图甲、图乙分别表示体外转化、体内转化,曲线2、3表示S型细菌
B. 图乙中曲线4在ab段下降的原因是R型细菌全部转化为S型细菌
C. 图丙表示在32P标记的T2噬菌体侵染细菌实验中上清液放射性强度的变化
D. 图丁表示在35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中上清液放射性强度的变化
9. 蜜蜂的性别依赖于染色体组数。蜂王和工蜂(不育)都是雌性,均为二倍体,其诞生源于受精卵。雄峰则是由未受精的卵细胞直接发育而成,细胞中只有一个染色体组。已知蜜蜂的体色为褐体和黑体(基因A/a控制),眼色为黑眼和黄眼(基因B/b控制),蜜蜂交配的相关实验结果如下表。下列叙述正确的是( )
杂交实验
父本
母本
F1
①
褐体黑眼
褐体黑眼
♀
♂
均为褐体黑眼
褐体和黑体中黑眼和黄眼比例均为1∶1
②
黑体黄眼
褐体黑眼
均为褐体,其中黑眼和黄眼比例为1∶1
A. 雌性个体中两对基因位于两对同源染色体上
B. 实验①的子代雌雄存在差异说明其中一对基因位于性染色体上
C. 二者基因型的不同导致了蜂王可育而工蜂不育
D. 实验②中F1雌雄个体自由交配,F2中褐体黄眼占3/8
10. 研究者对分布在某山坡不同海拔的鸣禽进行了研究,绘制了该山坡部分鸣禽物种的演化关系图及其在不同海拔分布情况的示意图(如图),图中数字编号和字母代表不同鸣禽物种的种群。下列相关叙述正确的是( )
A. 在②③④⑤四种鸣禽中,亲缘关系最近的是鸣禽②和⑤
B. 鸣禽⑥和⑦求偶的鸣叫声相似说明两者不存在生殖隔离
C. 在种群X进化成⑥⑦的过程中,自然选择直接作用于基因型
D. 形成鸣禽②③的过程中,不同海拔对基因交流的阻碍和选择作用的不同促使生殖隔离的形成
11. 淀粉酶有多种类型,如α-淀粉酶可使淀粉内部随机水解,β-淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。对两种淀粉酶的研究实验结果如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A. α-淀粉酶水解淀粉的最终产物中有葡萄糖,β-淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖
B. β-淀粉酶的最适pH低于α-淀粉酶,在人的胃内,α-淀粉酶活性低于β-淀粉酶
C. β-淀粉酶在50℃条件下处理1h后,酶的空间结构遭到破坏
D. Ca2+、淀粉与β-淀粉酶共存时,更有利于较长时间维持β-淀粉酶的热稳定性
12. 某些植物种子需要在有光的条件下才能萌发称为需光种子。下图为光照等因素调控种子萌发过程的部分示意图。下列叙述错误的是( )
A. 在无光条件下,加入GA就可以使需光种子萌发
B. ABA通过促进ABI5基因的表达从而抑制种子的萌发
C. 光敏色素和叶绿素都能够吸收红光,但前者不能进行能量转化
D. 无光条件下ABA合成基因表达,ABA作用于靶细胞膜上受体,引起细胞内信号转导
13. 小叶桦是一种乔木。2013—2023年间,某地小叶桦种群遭受了严重的人类活动干扰。调查发现其年龄结构如图(龄级Ⅰ~Ⅶ表示从幼龄到老龄)。下列叙述错误的是( )
A. 划定1m2大小的样方不适合调查小叶桦
B. 2013—2023年,小叶桦种群数量大幅下降
C. 2023年的小叶桦种群年龄结构为衰退型
D. 停止人为干预,该小叶桦种群将迅速恢复
14. 过敏反应是人体接触某些物质后发生的过度免疫反应,花粉是一种常见的过敏原,有些人接触花粉后,表现出打喷嚏、鼻塞、眼痒、皮肤红肿等症状,严重时可能引发哮喘或过敏性休克。如图为某人接触花粉后,机体内产生过敏反应的主要过程,其中数字表示不同的物质。下列叙述错误的是( )
A. ①②③均作用于相应的靶器官、靶细胞
B. 过敏反应中,辅助性T细胞为B细胞的激活提供第二个信号
C. 花粉与致敏肥大细胞上的抗体结合才能引起③的释放
D. 过敏反应产生过程中需要抗原呈递细胞的参与
15. 研究发现,光照是影响苹果树生长发育的主要因素。苹果树在受到苹果蠹蛾侵害时会释放水杨酸,该物质可吸引苹果蠹蛾的天敌前来捕食,农场主也在利用雌性苹果蠹蛾释放的性外激素诱杀雄性。苹果成熟的过程中会因鸟类的啄食而导致收获率降低,农场主在果园设置了稻草人轰赶鸟类。下列叙述正确的是( )
A. 光照影响苹果树的生长发育说明生物种群的繁衍离不开信息传递
B. 苹果树释放水杨酸吸引苹果蠹蛾天敌的信息传递属于物理信息
C. 利用雌性苹果蠹蛾释放的性外激素诱杀雄性属于生物防治
D. 利用稻草人轰赶鸟类利用的是行为信息,可提高农产品的产量
16. 籼稻品系S是一种雄性不育系,科研人员让品系S与可育品系R进行杂交,F1全为可育株,F2中可育株与不育株的比例约为15:1。科研人员提取出R亲本、S亲本及F2中50株雄性不育单株的叶肉细胞DNA,利用6号、8号、10号等染色体上特异的SSR(SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上、不同品种的同源染色体上的SSR重复次数不同,故常用于染色体特异性标记)进行PCR扩增,电泳结果如下图。不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
A. F2中可育株自交,后代中雄性不育株占1/8
B. 控制雄性不育性状的基因位于6号和8号染色体上
C. F1植株的SSR扩增后8号染色体的电泳结果中有1条条带
D. 2号不育株6号染色体SSR扩增结果出现的原因是发生了基因重组
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 拟南芥中核糖-5-磷酸异构酶(RPI2)参与植物光合作用,RPI2缺失会导致光合速率降低。为研究拟南芥中RPI2的作用,科研人员利用基因工程技术构建了拟南芥RPI2基因过表达株系(OE)和基因缺失株系(KO),并测得相关数据如图1所示。回答下列问题:
注:WT表示对照组;气孔导度表示气孔的开放程度。
(1)根据实验结果可知,RPI2基因______(填“是”或“不是”)主要通过气孔导度影响拟南芥光合作用,判断依据是______________。
(2)为进一步研究RPI2基因的作用,科研人员测定了拟南芥叶片中叶绿素含量、编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量以及蔗糖含量,结果如表:
株系
叶绿素含量/(mg/g)
编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量
叶片蔗糖含量/(mg/g)
WT
2.06±0.03
1.01
12.5±0.6
OE
3.12±0.01
4.23
15.0±0.4
KO
1.35±0.03
0.82
11.1±0.3
结合表格数据,写出RPI2基因导致大豆净光合速率发生相应变化的两个机理:_____________。
(3)蓝细菌中的R酶是蓝细菌光合作用过程中的关键酶,高浓度O2可导致其催化效率下降。如图2所示,该酶通常存在于蓝细菌的羧酶体中,羧酶体是由蛋白质形成的多角形结构。图2中O2和CO2遇到羧酶体反弹的箭头表示羧酶体可限制气体扩散。
蓝细菌和拟南芥都具有的能吸收光能的色素是________。蓝细菌暗反应阶段的_______过程发生在羧酶体中,而拟南芥的该过程发生在_______。蓝细菌具有较高的光合效率,结合以上信息分析,可能的原因是____________________。
18. 人体生命活动的调节是在复杂的调节网络下进行。回答下列问题:
(1)生长激素、糖皮质激素和性激素在分泌时,经过下丘脑—垂体—靶腺轴的是______。肾上腺素的分泌直接受神经控制,与控制骨骼肌活动的神经相比,前者表现出的调节特点为__________________。
(2)由图可知,胸腺是一种内分泌器官,判断依据是________。激素可对特定的免疫细胞进行调节,激素调节还具有_______________(写出2点)等特点。
(3)图中②为__________(填物质),巨噬细胞受到刺激后,除图中分泌细胞因子的作用外,还具有___________功能;图中T细胞活化后,能为B细胞的增殖、分化提供___________。
(4)图中调节网络的实现离不开信号分子,这些信号分子的作用方式都是直接与___________进行识别、结合。
19. 某山地苹果园在苹果树下人工栽培草菇,还在苹果树行间进行养鹅,形成了立体复合种养的生产模式。回答下列相关问题:
(1)在苹果树行间养鹅,利用鹅群觅食杂草和部分害虫代替人工除草、除虫,从能量流动角度分析,其对人类的意义是_______________。研究人员发现山地苹果树下养鹅密度控制在1只/100m2左右效果较好。若养殖密度过大可能会导致苹果园的物种数量减少,使________能力减弱,___________稳定性变小。
(2)科研人员对养鹅的苹果园(示范园)和未养鹅的对照园(CK)土壤营养元素情况进行检测,结果如表所示。
指标
0~20cm土层
20~40cm土层
示范(养鹅)
CK(未养鹅)
示范(养鹅)
CK(未养鹅)
pH
7.53
7.85
7.83
7.96
有机质/(g·kg-1)
13.6
767
9.09
9.27
水解性氮/(mg·kg-1)
97.1
83.2
75.1
50.9
有效磷/(mg·kg-1)
23.6
9.8
5.9
3.8
速效钾
205
194
157
141
请分析养鹅的示范园中氮、磷、钾等无机盐含量较高的原因是______________。
(3)果树—草菇模式形成的群落空间结构并不能直接提高群落对阳光的利用率,原因是________________。苹果树的落叶可为草菇提供营养,栽培草菇剩下的基质以及鹅粪便经过微生物作用后又可被果树根系吸收利用,这体现了生态系统的___________功能。
(4)山地苹果园中养鹅、种草菇采用立体复合种养的生产模式,减少了农药、除草剂的使用,提高了生态系统的物种多样性和生态系统的稳定性,还能提高产量,增加农民收入。这些主要体现了生态工程的_________原理。立体生态农业是“无废弃物农业”,能通过________调节机制使该生态系统具有自我调节能力,维持生态平衡。生态平衡包括________________三种平衡。
20. 家蚕(2n=28)为ZW型性别决定,蚕卵有5种颜色,基因位于常染色体上,研究人员进行的杂交实验结果如图1所示。雄蚕的蚕丝质量好、产量高。为达到只养雄蚕的目的,研究人员用γ射线处理锈色卵雌蚕(由锈色卵发育成),形成乙蚕和丙蚕两种变异个体,染色体组成如图2所示,其中E表示锈色卵基因。回答下列问题:
(1)据图1实验可知,卵色的遗传受________对等位基因控制且位于不同对的同源染色体上,判断依据是______________。
(2)图2乙蚕和丙蚕的变异均为染色体结构变异中的易位,这种变异不是基因重组,理由是_________________。这两种变异蚕中,可作为种蚕用于连续制种的是_________,若蚕农只养殖雄蚕,应孵化的卵的颜色为___________。
(3)用γ射线处理雄蚕,也能产生与处理雌蚕时相同类型的变异。请参照图2,绘出产生变异后的雄蚕染色体组成图________。
(4)黄色蚕丝利用价值更高,野生型蚕的蚕茧黄色由常染色体上基因R决定,蚕茧白色的个体只含r基因或不含R基因。现有一只包含图3类型变异的产黄色茧的雄蚕,其中一对基因为rr,另有若干只产白色茧的雌蚕(rrZW),请写出使后代中的雄蚕只产黄色茧,雌蚕只产生白色蚕的实验思路。____________________。
21. 枯草杆菌蛋白酶广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸等工业。现将工业上有应用价值的枯草杆菌菌株甲(组氨酸营养缺陷型)、乙(脯氨酸营养缺陷型)作为材料进行多种方式的改造,以期获得在蛋白酶种类、活性等方面得到显著提升的新菌株。回答下列问题:
(1)细胞工程改造枯草杆菌
①原生质体的制备:将枯草杆菌菌株甲、乙分别置于较高浓度的甘露醇溶液中,加入经过过滤、除菌处理的溶菌酶溶液,除去___________,得到原生质体悬浮液。
②原生质体融合和融合子筛选:细胞融合诱导完成后,将悬浮液稀释涂布在不含___________的再生培养基上,使之再生。在再生培养基上长出的多个菌落,即为融合子。
③蛋白酶活性鉴定:酪蛋白分子量较大不溶于水,蛋白酶可将酪蛋白分解为多肽和氨基酸,致使菌落周围形成透明圈。从多个融合子菌落取样,分别稀释涂布到酪蛋白培养基平板上,培养结果见图1。判定___________菌落为初步筛选目标。
(2)基因工程改造枯草杆菌
①融合基因表达载体的构建及含有融合基因的受体细胞的筛选和鉴定
克隆获得高效蛋白酶基因A和B。将上述基因按一定顺序拼接到载体的表达元件中,形成融合基因表达载体(如图2),此表达元件转录的模板链是__________,将重组表达载体导入枯草杆菌菌株丙,经选择培养和筛选后获得菌株丁。为了检验受体细胞中A和B基因转录的模板链是否都位于表达元件的模板链上,提取菌株丁的DNA,利用PCR扩增检验,结合图2、3分析,哪种引物组合能确认A和B基因转录的模板链都位于表达元件转录的模板链上? __________(A.引物1和2 B.引物3和4 C.引物1和4 D.引物2和3)。还应以空载体和__________为空白对照进行PCR,以防非特异性扩增干扰。
②融合基因表达的检测
利用PCR等技术可对融合基因转录产物进行检测鉴定;利用__________的原理可对蛋白酶A和B分子的表达量进行检测鉴定。
(3)利用新菌种发酵生产蛋白酶
将培育的新菌种进行扩大培养后进行接种,然后在发酵罐内发酵。发酵结束后,并不采用过滤、沉淀等方法获得产品,这是因为该发酵过程的产品属于__________。
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2026年普通高中学业水平选择性考试模拟试题
生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在试卷、答题卡上。
2.回答选择题时,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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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. 细胞内的核酸对于生命活动的正常进行十分重要。下列不属于核酸功能的是( )
A. 催化化学反应 B. 与抗原结合
C. 传递遗传信息 D. 转运氨基酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、少数酶的化学本质是RNA,因此催化化学反应属于核酸的功能,不符合题意,A错误;
B、与抗原特异性结合的物质是抗体,抗体的化学本质是蛋白质,不属于核酸,因此该功能不属于核酸的功能,符合题意,B正确;
C、核酸是遗传信息的携带者,例如mRNA可将DNA的遗传信息传递到蛋白质,传递遗传信息是核酸的核心功能之一,不符合题意,C错误;
D、tRNA属于核酸,在翻译过程中可识别并转运氨基酸,因此转运氨基酸属于核酸的功能,D错误。
2. 液泡主要存在于植物细胞。下列与液泡相关的叙述,正确的是( )
A. 光镜下能清晰地看到所有根尖细胞中含有液泡
B. 液泡中含有光合色素,可用无水乙醇进行提取
C. 带颜色的大液泡,其运动可作为细胞质流动的标志
D. 质壁分离的程度与细胞液和外界溶液之间的浓度差有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、根尖包括根冠、分生区、伸长区、成熟区,其中分生区细胞是未成熟的植物细胞,仅含有多个分散的小液泡,光镜下无法清晰观察到液泡,因此并非所有根尖细胞都能在光镜下看到清晰的液泡,A错误;
B、光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,液泡中含有的是花青素等水溶性色素,不属于光合色素,也不能用无水乙醇(提取脂溶性光合色素的试剂)提取,B错误;
C、细胞质处于不断流动的状态,细胞质无色,叶绿体有颜色,所以往往采用叶绿体作为细胞质流动的标志,C错误;
D、质壁分离的原理是渗透作用,在细胞保持活性的前提下,细胞液和外界溶液的浓度差越大,细胞失水量越多,质壁分离的程度越大,因此质壁分离程度与二者的浓度差有关,D正确。
3. 细胞中的许多蛋白质发挥作用时,需要与其他物质相结合。下列叙述错误的是( )
A. 抗体发挥作用时,必须与特定的抗原相结合
B. RNA聚合酶发挥作用时,必须与基因中的特定区域相结合
C. 通道蛋白运输物质时,必须与被转运的物质相结合
D. 胰岛素在肝脏发挥作用时,必须与肝细胞膜上的受体相结合
【答案】C
【解析】
【详解】A、抗体的本质是免疫球蛋白,功能是与特定抗原发生特异性结合形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞消化,因此抗体发挥作用必须与特定抗原结合,A正确;
B、RNA聚合酶催化转录过程,发挥作用时需要先与基因上的启动子结合,才能启动转录过程,B正确;
C、通道蛋白转运物质时,仅允许与通道的直径、形状、电荷等适配的物质通过,不需要与被转运的物质结合,C错误;
D、胰岛素属于信息分子,发挥作用时需要与靶细胞膜上的特异性受体结合才能传递信息,因此在肝脏发挥作用时必须与肝细胞膜上的胰岛素受体结合,D正确。
4. 核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在细胞核膜高度弯曲的部分。下列叙述正确的是( )
A. 附着NPC的核膜为双层膜结构,且外层核膜与内质网膜相连
B. 哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少,因此代谢较弱
C. 非洲爪蟾NPC使得细胞核和细胞质间只能进行大分子物质的交流
D. NPC对于细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子物质的进出无选择作用
【答案】A
【解析】
【详解】A、题意显示,核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,且核膜为双层膜结构,外层核膜可以与内质网膜直接相连,膜上还可附着核糖体,A正确;
B、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,不存在核膜结构,因此完全不含NPC,B错误;
C、NPC是细胞核与细胞质之间物质交换的通道,除大分子物质外,部分小分子也可通过核孔运输,并非只能进行大分子物质的交流,C错误;
D、NPC对物质进出具有选择性,蛋白质、RNA等大分子进出细胞核需要经过核孔的识别筛选,并非无选择作用,D错误。
5. 酵母菌是发酵工程中常用的菌种之一。下列相关叙述正确的是( )
A. 制酒时,进行酵母菌的扩大培养和发酵过程所用培养基的物理性质不同
B. 检测发酵过程的酵母菌数量时可用血细胞计数板进行观察和计数
C. 发酵工程制作啤酒时可使用无菌马铃薯培养液或肉汤培养液
D. 单细胞蛋白可用于制作饲料,这类蛋白质要从微生物细胞中提取
【答案】AB
【解析】
【详解】A、制酒时,酵母菌扩大培养的目的是快速获得大量活性菌体,通常使用液体培养基,便于菌体充分接触营养、增加溶氧量;传统制酒的发酵过程多采用固体发酵基质,即使是发酵工程的部分发酵工艺,二者物理性质也存在差异,A正确;
B、酵母菌是单细胞真核生物,检测发酵液中酵母菌数量可采用抽样检测法,通过血细胞计数板进行显微观察、计数,B正确;
C、发酵工程制作啤酒的原料为大麦(麦芽),无菌马铃薯培养液是实验室培养酵母菌的培养基,肉汤培养液多用于培养细菌,二者都不用于工业啤酒生产,C错误;
D、单细胞蛋白指的是微生物菌体本身,无需从细胞中提取蛋白质,可直接加工为饲料,D错误。
6. 头孢具有抗菌消炎的作用,主要用于治疗敏感菌引起的感染性疾病;头孢类抗生素的作用机制主要是抑制细菌细胞壁合成。使用头孢克肟期间不能饮酒,因为饮酒会导致乙醛中毒,进而引起呼吸抑制,使通气量减少导致二氧化碳积累,血浆中的pH呈降低趋势。下列叙述错误的是( )
A. 通气量减少导致CO2积累,患者表现出呼吸性酸中毒症状
B. 口服头孢克肟治疗时,药物进入的内环境依次是组织液→血浆→组织液
C. 乙醛中毒后,血浆中的NaHCO3等缓冲物质可中和酸性物质
D. 头孢克肟对于肺炎链球菌和支原体引起的肺炎都具有很好的疗效
【答案】D
【解析】
【详解】A、通气量减少导致CO2积累,CO2可与水结合生成H2CO3,使血浆中H+浓度升高、pH降低,表现为呼吸性酸中毒,A正确;
B、口服头孢克肟后,药物先被小肠上皮吸收进入周围组织液,再进入血浆随血液循环运输,之后从血浆到达作用部位的组织液,即进入内环境的路径为组织液→血浆→组织液,B正确;
C、血浆中存在NaHCO3等碱性缓冲物质,可与乙醛中毒产生的酸性物质发生中和反应,维持血浆pH相对稳定,C正确;
D、头孢类抗生素的作用机制是抑制细菌细胞壁合成,肺炎链球菌有细胞壁,头孢对其有效,但支原体无细胞壁,头孢对支原体引起的肺炎无疗效,D错误。
7. 酮体是肝脏中脂肪酸分解的中间代谢产物,伴有高血糖的酮症酸中毒称为糖尿病酮症酸中毒。Ⅰ型糖尿病是由胰岛B细胞被破坏导致胰岛素缺乏引起的一种慢性疾病,是一种自身免疫病。下列相关叙述错误的是( )
A. 正常人过度饥饿时,血液中的酮体可能会升高
B. 糖尿病酮症酸中毒与葡萄糖利用障碍有关
C. 免疫系统攻击胰岛B细胞使其被破坏,是由患者免疫缺陷导致的
D. 1型糖尿病患者常出现多尿和体重减轻的症状
【答案】C
【解析】
【详解】A、正常人过度饥饿时血糖浓度降低,机体为满足能量需求会分解脂肪,脂肪酸在肝脏中分解会产生酮体,因此血液中的酮体可能会升高,A正确;
B、糖尿病患者胰岛素分泌不足,葡萄糖进入组织细胞进行氧化利用的过程发生障碍,机体需要分解脂肪供能,产生大量酮体引发酸中毒,因此糖尿病酮症酸中毒与葡萄糖利用障碍有关,B正确;
C、免疫系统攻击自身正常的胰岛B细胞属于自身免疫病,是免疫自稳功能异常(免疫功能过强)导致的,免疫缺陷是指免疫功能低下,无法正常识别清除病原体等,C错误;
D、Ⅰ型糖尿病患者胰岛素缺乏,血糖浓度过高,原尿中葡萄糖浓度过高会导致肾小管重吸收水分减少,出现多尿症状;同时葡萄糖无法被细胞利用,机体消耗脂肪、蛋白质等物质供能,会出现体重减轻的症状,D正确。
8. 图甲、图乙表示在“肺炎链球菌的转化实验”中R型细菌和S型细菌数量的变化,图丙、图丁表示在“噬菌体侵染细菌的实验”(搅拌强度、搅拌时长等都合理)中上清液放射性强度随保温时间的变化而变化。下列叙述错误的是( )
A. 图甲、图乙分别表示体外转化、体内转化,曲线2、3表示S型细菌
B. 图乙中曲线4在ab段下降的原因是R型细菌全部转化为S型细菌
C. 图丙表示在32P标记的T2噬菌体侵染细菌实验中上清液放射性强度的变化
D. 图丁表示在35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中上清液放射性强度的变化
【答案】B
【解析】
【详解】A、体内转化是在小鼠体内进行的,由于小鼠的免疫系统会将部分的R型细菌杀死,所以R型细菌数量会呈现下降趋势,只有图乙中的曲线4出现了下降趋势,故图甲、图乙分别表示体外转化、体内转化,曲线1、4表示R型细菌,曲线2、3表示S型细菌,A正确;
B、R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭,所以曲线4在ab段下降,B错误;
C、32P标记的T2噬菌体侵染细菌的实验中,由于T2噬菌体DNA进入细菌,上清液放射性强度不断降低,一段时间后,细菌被裂解,子代T2噬菌体释放,导致沉淀物放射性强度不断降低,上清液放射性强度不断升高,因此,上清液放射性强度先下降后上升,C正确;
D、由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,侵染时蛋白质外壳不会进入细菌内部,所以随着保温时间延长,上清液放射性强度不变而且高,D正确。
故选B。
9. 蜜蜂的性别依赖于染色体组数。蜂王和工蜂(不育)都是雌性,均为二倍体,其诞生源于受精卵。雄峰则是由未受精的卵细胞直接发育而成,细胞中只有一个染色体组。已知蜜蜂的体色为褐体和黑体(基因A/a控制),眼色为黑眼和黄眼(基因B/b控制),蜜蜂交配的相关实验结果如下表。下列叙述正确的是( )
杂交实验
父本
母本
F1
①
褐体黑眼
褐体黑眼
♀
♂
均为褐体黑眼
褐体和黑体中黑眼和黄眼比例均为1∶1
②
黑体黄眼
褐体黑眼
均为褐体,其中黑眼和黄眼比例为1∶1
A. 雌性个体中两对基因位于两对同源染色体上
B. 实验①的子代雌雄存在差异说明其中一对基因位于性染色体上
C. 二者基因型的不同导致了蜂王可育而工蜂不育
D. 实验②中F1雌雄个体自由交配,F2中褐体黄眼占3/8
【答案】AD
【解析】
【详解】A、在实验①中,双亲均为褐体黑眼,F1中出现了黑体和黄眼的个体,说明褐体和黑眼均为显性性状;雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而成,由表可知:F1雄蜂的表型及比例为褐体黑眼∶褐体黄眼∶黑体黑眼∶黑体黄眼=1∶1∶1∶1,说明母本产生了4种比值相等的配子,进而推知母本为双杂合子,雌性个体中两对基因位于两对同源染色体上,符合基因自由组合定律,A正确;
B、蜜蜂的性别依赖于染色体组数,不存在性染色体,实验①的子代雌雄存在差异,是因为雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而成,雌性的蜂王和工蜂(不育)都是由受精卵发育而来,B错误;
C、蜂王和工蜂均由受精卵发育而来,基因型相同,二者育性的差异是食物等环境因素导致的表观遗传,不是基因型差异,C错误;
D、在实验②中,父本(黑体黄眼)的基因型为ab,由F1均为褐体、黑眼和黄眼比例为1∶1,可推知:母本(褐体黑眼)的基因型为AABb。F1雄蜂的基因型及比例为AB∶Ab=1∶1,产生的精子类型及比例为AB∶Ab=1∶1;F1雌蜂的基因型及比例为AaBb∶Aabb=1∶1,产生的卵细胞类型及比例为AB∶Ab∶aB∶ab=1∶3∶1∶3。F1雌雄个体自由交配,F2雄蜂中褐体黄眼(Ab)占3/8,F2雌蜂中褐体黄眼(A_bb)占3/8Ab×1/2Ab+3/8ab×1/2Ab=3/8。无论F2雌雄比例如何,总褐体黄眼占比均为3/8,D正确。
10. 研究者对分布在某山坡不同海拔的鸣禽进行了研究,绘制了该山坡部分鸣禽物种的演化关系图及其在不同海拔分布情况的示意图(如图),图中数字编号和字母代表不同鸣禽物种的种群。下列相关叙述正确的是( )
A. 在②③④⑤四种鸣禽中,亲缘关系最近的是鸣禽②和⑤
B. 鸣禽⑥和⑦求偶的鸣叫声相似说明两者不存在生殖隔离
C. 在种群X进化成⑥⑦的过程中,自然选择直接作用于基因型
D. 形成鸣禽②③的过程中,不同海拔对基因交流的阻碍和选择作用的不同促使生殖隔离的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A、演化关系图中,物种的分支节点越近,亲缘关系越近,分析图中的演化关系图可知,四种鸣禽中②和③由同一物种形成不同物种的时间最晚,其亲缘关系最近,因此亲缘关系最近的是鸣禽②和③,A错误;
B、生殖隔离的判断标准是不同物种间不能相互交配,或交配后不能产生可育后代,仅鸣叫声相似无法判断不存在生殖隔离,B错误;
C、自然选择直接作用于生物的表现型,通过对性状的选择间接改变种群的基因频率,C错误;
D、不同海拔的地理隔离会阻碍种群间的基因交流,不同海拔的环境选择方向存在差异,使种群基因库的差异逐渐积累,最终促使生殖隔离形成新物种,D正确。
11. 淀粉酶有多种类型,如α-淀粉酶可使淀粉内部随机水解,β-淀粉酶则使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。对两种淀粉酶的研究实验结果如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A. α-淀粉酶水解淀粉的最终产物中有葡萄糖,β-淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖
B. β-淀粉酶的最适pH低于α-淀粉酶,在人的胃内,α-淀粉酶活性低于β-淀粉酶
C. β-淀粉酶在50℃条件下处理1h后,酶的空间结构遭到破坏
D. Ca2+、淀粉与β-淀粉酶共存时,更有利于较长时间维持β-淀粉酶的热稳定性
【答案】B
【解析】
【详解】A、淀粉的基本组成单位是葡萄糖,α-淀粉酶随机水解淀粉内部的糖苷键,最终水解产物包含葡萄糖;β-淀粉酶以2个单糖为单位水解淀粉,2分子葡萄糖构成麦芽糖,因此β-淀粉酶水解淀粉的主要产物为麦芽糖,A正确;
B、由图1可知,β-淀粉酶的最适pH约为4.5,α-淀粉酶的最适pH约为6,β-淀粉酶的最适pH低于α-淀粉酶;但人体胃内pH为0.9~1.5,远低于pH=3,且pH=3时两种酶的相对活性均为0,说明胃内两种酶均已失活,不存在α-淀粉酶活性低于β-淀粉酶的情况,B错误;
C、由图2对照组(仅含β-淀粉酶)可知,50℃条件下处理40min时β-淀粉酶活性已经降为0,说明酶的空间结构已被破坏,处理1h后空间结构必然遭到破坏,C正确;
D、由图2可知,Ca2+和2%淀粉共存组的β-淀粉酶活性下降速率最慢,说明该条件更有利于较长时间维持β-淀粉酶的热稳定性,D正确。
12. 某些植物种子需要在有光的条件下才能萌发称为需光种子。下图为光照等因素调控种子萌发过程的部分示意图。下列叙述错误的是( )
A. 在无光条件下,加入GA就可以使需光种子萌发
B. ABA通过促进ABI5基因的表达从而抑制种子的萌发
C. 光敏色素和叶绿素都能够吸收红光,但前者不能进行能量转化
D. 无光条件下ABA合成基因表达,ABA作用于靶细胞膜上受体,引起细胞内信号转导
【答案】A
【解析】
【详解】A、需光种子萌发需要同时满足“赤霉素(GA)促进”和“脱落酸(ABA)抑制解除”两个条件。无光条件下,ABA合成基因持续表达,ABA会通过促进ABI5基因表达抑制种子萌发。因此仅加入GA,无法抵消ABA的抑制作用,种子不能萌发,A错误;
B、由图可知,ABA可促进ABI5基因的表达,而ABI5基因表达的产物会直接抑制种子萌发,B正确;
C、光敏色素和叶绿素都能吸收红光,但功能不同:叶绿素可将光能转化为化学能用于光合作用;光敏色素是光信号受体,仅负责传递光信号,不进行能量转化,C正确;
D、无光条件下,光敏色素不被激活,对ABA合成基因的抑制作用解除,ABA合成基因表达。ABA作为信号分子,与靶细胞膜上的特异性受体结合,引发细胞内的信号转导过程,D正确。
13. 小叶桦是一种乔木。2013—2023年间,某地小叶桦种群遭受了严重的人类活动干扰。调查发现其年龄结构如图(龄级Ⅰ~Ⅶ表示从幼龄到老龄)。下列叙述错误的是( )
A. 划定1m2大小的样方不适合调查小叶桦
B. 2013—2023年,小叶桦种群数量大幅下降
C. 2023年的小叶桦种群年龄结构为衰退型
D. 停止人为干预,该小叶桦种群将迅速恢复
【答案】D
【解析】
【详解】A、样方法调查植物种群密度时需依据调查对象调整样方大小,小叶桦为乔木,适宜的样方大小约为100m2,1m2的样方仅适合调查草本植物,不适合调查小叶桦,A正确;
B、对比两年的种群个体总数,2023年个体总数远低于2013年,说明2013—2023年小叶桦种群数量大幅下降,B正确;
C、2023年小叶桦种群中幼龄个体(龄级Ⅰ、Ⅱ)数量极少,老龄个体占比更高,符合衰退型年龄结构的特征,C正确;
D、2023年该种群为衰退型年龄结构,出生率极低,缺少足够的幼龄个体补充种群,即便停止人为干预,种群也无法迅速恢复,D错误。
14. 过敏反应是人体接触某些物质后发生的过度免疫反应,花粉是一种常见的过敏原,有些人接触花粉后,表现出打喷嚏、鼻塞、眼痒、皮肤红肿等症状,严重时可能引发哮喘或过敏性休克。如图为某人接触花粉后,机体内产生过敏反应的主要过程,其中数字表示不同的物质。下列叙述错误的是( )
A. ①②③均作用于相应的靶器官、靶细胞
B. 过敏反应中,辅助性T细胞为B细胞的激活提供第二个信号
C. 花粉与致敏肥大细胞上的抗体结合才能引起③的释放
D. 过敏反应产生过程中需要抗原呈递细胞的参与
【答案】A
【解析】
【详解】A、②为抗体,功能是与相应抗原(花粉)特异性结合,并不作用于靶器官、靶细胞,A错误;
B、过敏反应属于异常的体液免疫,体液免疫中B细胞的激活需要两个信号,辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合是B细胞激活的第二个信号,B正确;
C、相同过敏原(花粉)再次进入机体时,需要与致敏肥大细胞上的抗体特异性结合,才能触发致敏肥大细胞释放③(组胺等过敏介质),进而引发过敏症状,C正确;
D、过敏反应的本质是体液免疫,花粉作为抗原首先需要经过抗原呈递细胞的摄取、处理,再呈递给辅助性T细胞,因此过程需要抗原呈递细胞参与,D正确。
15. 研究发现,光照是影响苹果树生长发育的主要因素。苹果树在受到苹果蠹蛾侵害时会释放水杨酸,该物质可吸引苹果蠹蛾的天敌前来捕食,农场主也在利用雌性苹果蠹蛾释放的性外激素诱杀雄性。苹果成熟的过程中会因鸟类的啄食而导致收获率降低,农场主在果园设置了稻草人轰赶鸟类。下列叙述正确的是( )
A. 光照影响苹果树的生长发育说明生物种群的繁衍离不开信息传递
B. 苹果树释放水杨酸吸引苹果蠹蛾天敌的信息传递属于物理信息
C. 利用雌性苹果蠹蛾释放的性外激素诱杀雄性属于生物防治
D. 利用稻草人轰赶鸟类利用的是行为信息,可提高农产品的产量
【答案】C
【解析】
【详解】A、光照影响苹果树的生长发育,说明生命活动的正常进行离不开信息传递,A错误;
B、水杨酸是化学物质,通过化学物质传递的信息属于化学信息,不属于物理信息,B错误;
C、利用生物分泌的性外激素诱杀雄性害虫,属于利用生物信息进行害虫防治,属于生物防治,C正确;
D、稻草人通过外形(物理形式)传递信息,属于物理信息,行为信息是动物的特殊行为传递的信息,D错误。
16. 籼稻品系S是一种雄性不育系,科研人员让品系S与可育品系R进行杂交,F1全为可育株,F2中可育株与不育株的比例约为15:1。科研人员提取出R亲本、S亲本及F2中50株雄性不育单株的叶肉细胞DNA,利用6号、8号、10号等染色体上特异的SSR(SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上、不同品种的同源染色体上的SSR重复次数不同,故常用于染色体特异性标记)进行PCR扩增,电泳结果如下图。不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
A. F2中可育株自交,后代中雄性不育株占1/8
B. 控制雄性不育性状的基因位于6号和8号染色体上
C. F1植株的SSR扩增后8号染色体的电泳结果中有1条条带
D. 2号不育株6号染色体SSR扩增结果出现的原因是发生了基因重组
【答案】D
【解析】
【详解】A、品系S(雄性不育系)与可育品系R杂交,F1全为可育,说明可育为显性性状;F1自交,F2中可育株∶雄性不育单株=15∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,说明该性状由两对等位基因控制,其遗传遵循基因自由组合定律,雄性不育性状为双隐性。假设这两对等位基因分别为Y、y和T、t,则F2中可育株的基因型为1/15YYTT、2/15YyTT、2/15YYTt、4/15YyTt、1/15YYtt、2/15Yytt、1/15yyTT、2/15yyTt。F2中可育株自交,后代中雄性不育株(yytt)占4/15×1/16+2/15×1/4+2/15×1/4=1/12,A错误;
B、由图可知,F2雄性不育单株的6号、10号染色体的SSR扩增结果与S亲本(雄性不育系)SSR扩增结果基本一致(F2所有雄性不育单株均含有来自S亲本6号和10号染色体的SSR),因此可判断品系S控制雄性不育性状的基因位于6号和10号染色体上,B错误;
C、F1为双杂合子,同时具有S亲本和R亲本的相关基因,所以F1植株的SSR扩增后8号染色体的电泳结果中有2条条带,C错误;
D、由图可知,2号不育株6号染色体同时具有R亲本和S亲本的基因,这说明F1在减数分裂产生配子过程中,6号同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交换,形成了同时含雄性不育基因和R亲本SSR标记的配子,与含有雄性不育基因和S亲本SSR标记的配子结合,发育成的子代同时具有两条条带。可见,SSR扩增结果出现的原因是发生了基因重组,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 拟南芥中核糖-5-磷酸异构酶(RPI2)参与植物光合作用,RPI2缺失会导致光合速率降低。为研究拟南芥中RPI2的作用,科研人员利用基因工程技术构建了拟南芥RPI2基因过表达株系(OE)和基因缺失株系(KO),并测得相关数据如图1所示。回答下列问题:
注:WT表示对照组;气孔导度表示气孔的开放程度。
(1)根据实验结果可知,RPI2基因______(填“是”或“不是”)主要通过气孔导度影响拟南芥光合作用,判断依据是______________。
(2)为进一步研究RPI2基因的作用,科研人员测定了拟南芥叶片中叶绿素含量、编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量以及蔗糖含量,结果如表:
株系
叶绿素含量/(mg/g)
编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量
叶片蔗糖含量/(mg/g)
WT
2.06±0.03
1.01
12.5±0.6
OE
3.12±0.01
4.23
15.0±0.4
KO
1.35±0.03
0.82
11.1±0.3
结合表格数据,写出RPI2基因导致大豆净光合速率发生相应变化的两个机理:_____________。
(3)蓝细菌中的R酶是蓝细菌光合作用过程中的关键酶,高浓度O2可导致其催化效率下降。如图2所示,该酶通常存在于蓝细菌的羧酶体中,羧酶体是由蛋白质形成的多角形结构。图2中O2和CO2遇到羧酶体反弹的箭头表示羧酶体可限制气体扩散。
蓝细菌和拟南芥都具有的能吸收光能的色素是________。蓝细菌暗反应阶段的_______过程发生在羧酶体中,而拟南芥的该过程发生在_______。蓝细菌具有较高的光合效率,结合以上信息分析,可能的原因是____________________。
【答案】(1) ①. 不是 ②. KO组气孔导度低,但胞间CO2浓度高##OE组气孔导度高,但胞间CO2浓度低
(2)RPI2基因可使叶绿素含量增多,增强光反应;同时通过提高编码蔗糖转运蛋白基因的表达量,促进蔗糖的运输
(3) ①. 叶绿素 ②. CO2的固定 ③. 叶绿体基质 ④. 羧酶体限制气体扩散,一方面可提高CO2浓度,促进暗反应,另一方面可防止O2浓度过高导致R酶活性(或催化效率)下降
【解析】
【小问1详解】
通过柱形图可知,KO组气孔导度低,但胞间CO2浓度高(OE组气孔导度高,但胞间CO2浓度低),所以RPI2基因不是主要通过气孔导度影响拟南芥光合作用。
【小问2详解】
表中数据显示,KO组叶绿素含量降低,叶片蔗糖含量低,蔗糖转运蛋白表达量下降,据此推测,RPI2基因可使叶绿素含量增多,增强光反应;同时通过提高编码蔗糖转运蛋白基因的表达量,促进蔗糖的运输,所以RPI2基因导致大豆净光合速率发生相应变化。
【小问3详解】
蓝细菌是能进行光合作用的原核生物,含叶绿素和藻蓝素,拟南芥含有的光合色素是叶绿素和类胡萝卜素,因此蓝细菌和拟南芥都具有的能吸收光能的色素是叶绿素。据图可知,在羧酶体内,CO2与C5在R酶的作用下转化为C3,这个过程称作CO2的固定,即蓝细菌暗反应阶段的二氧化碳固定过程发生在羧酶体中,而拟南芥的该过程发生在叶绿体基质中。蓝细菌具有较高的光合效率,据图可知,羧酶体能够使HCO3-进入,并使其在羧酶体内转化为CO2,根据题目信息可知,羧酶体能够限制气体扩散,进而能够提高羧酶体内CO2浓度,促进暗反应发生,另一方面羧酶体不允许O2进入,从而避免羧酶体内O2浓度过高导致R酶催化效率下降,综上所述,蓝细菌具有较高的光合效率,可能的原因是羧酶体限制气体扩散,一方面可提高CO2浓度,促进暗反应,另一方面可防止O2浓度过高导致R酶活性(或催化效率)下降。
18. 人体生命活动的调节是在复杂的调节网络下进行。回答下列问题:
(1)生长激素、糖皮质激素和性激素在分泌时,经过下丘脑—垂体—靶腺轴的是______。肾上腺素的分泌直接受神经控制,与控制骨骼肌活动的神经相比,前者表现出的调节特点为__________________。
(2)由图可知,胸腺是一种内分泌器官,判断依据是________。激素可对特定的免疫细胞进行调节,激素调节还具有_______________(写出2点)等特点。
(3)图中②为__________(填物质),巨噬细胞受到刺激后,除图中分泌细胞因子的作用外,还具有___________功能;图中T细胞活化后,能为B细胞的增殖、分化提供___________。
(4)图中调节网络的实现离不开信号分子,这些信号分子的作用方式都是直接与___________进行识别、结合。
【答案】(1) ①. 糖皮质激素和性激素 ②. 不受意识控制,且反应速度较慢、作用范围更广、作用时间更长
(2) ①. 胸腺能分泌胸腺激素,通过体液运输作用于靶细胞(T 细胞) ②. 微量高效、通过体液运输(或作为信使传递信息)
(3) ①. 抗原(或病原体) ②. 吞噬消化病原体、抗原呈递(将抗原处理后呈递给 T 细胞) ③. 第二个信号和细胞因子
(4)靶细胞膜上或细胞内的特异性受体
【解析】
【小问1详解】
生长激素由垂体直接分泌,无下游靶腺;糖皮质激素通过“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴”分泌,性激素通过“下丘脑-垂体-性腺轴”分泌。肾上腺素的分泌主要受自主神经系统(交感神经) 支配,属于内脏运动神经调节;控制骨骼肌活动的是躯体运动神经。两者相比,自主神经调节的特点是不受意识控制,且反应速度较慢、作用范围更广、作用时间更长。
【小问2详解】
内分泌器官的核心特征是能分泌激素,且激素通过体液运输作用于特定靶器官/靶细胞。图中明确显示胸腺分泌胸腺激素,作用于T细胞。激素调节的四大特点为:微量高效、通过体液运输、作用于靶器官/靶细胞、作为信使传递信息。
【小问3详解】
巨噬细胞作为免疫细胞,可被抗原(病原体)刺激活化,巨噬细胞的核心功能包括:吞噬并消化入侵的病原体;将抗原加工处理后,呈递给 T 细胞,启动特异性免疫;分泌细胞因子调节免疫反应。B 细胞的活化需要两个信号刺激:第一个信号是抗原与 B 细胞接触的结合;第二个信号是活化的辅助性 T 细胞表面的特定分子发生变化与 B 细胞结合,同时辅助性 T 细胞分泌的细胞因子能促进 B 细胞的增殖和分化。
【小问4详解】
图中的信号分子包括激素、细胞因子、神经递质等,它们均需与靶细胞膜上或细胞内的特异性受体识别并结合,才能传递信号、发挥调节作用。
19. 某山地苹果园在苹果树下人工栽培草菇,还在苹果树行间进行养鹅,形成了立体复合种养的生产模式。回答下列相关问题:
(1)在苹果树行间养鹅,利用鹅群觅食杂草和部分害虫代替人工除草、除虫,从能量流动角度分析,其对人类的意义是_______________。研究人员发现山地苹果树下养鹅密度控制在1只/100m2左右效果较好。若养殖密度过大可能会导致苹果园的物种数量减少,使________能力减弱,___________稳定性变小。
(2)科研人员对养鹅的苹果园(示范园)和未养鹅的对照园(CK)土壤营养元素情况进行检测,结果如表所示。
指标
0~20cm土层
20~40cm土层
示范(养鹅)
CK(未养鹅)
示范(养鹅)
CK(未养鹅)
pH
7.53
7.85
7.83
7.96
有机质/(g·kg-1)
13.6
767
9.09
9.27
水解性氮/(mg·kg-1)
97.1
83.2
75.1
50.9
有效磷/(mg·kg-1)
23.6
9.8
5.9
3.8
速效钾
205
194
157
141
请分析养鹅的示范园中氮、磷、钾等无机盐含量较高的原因是______________。
(3)果树—草菇模式形成的群落空间结构并不能直接提高群落对阳光的利用率,原因是________________。苹果树的落叶可为草菇提供营养,栽培草菇剩下的基质以及鹅粪便经过微生物作用后又可被果树根系吸收利用,这体现了生态系统的___________功能。
(4)山地苹果园中养鹅、种草菇采用立体复合种养的生产模式,减少了农药、除草剂的使用,提高了生态系统的物种多样性和生态系统的稳定性,还能提高产量,增加农民收入。这些主要体现了生态工程的_________原理。立体生态农业是“无废弃物农业”,能通过________调节机制使该生态系统具有自我调节能力,维持生态平衡。生态平衡包括________________三种平衡。
【答案】(1) ①. 调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 ②. 自我调节 ③. 抵抗力
(2)鹅的粪便中含有大量有机物,这些有机物被土壤中的分解者分解,将其中的氮、磷、钾等元素释放出来,转化为可被植物吸收利用的无机盐,从而提高了土壤中无机盐的含量
(3) ①. 草菇是异养型真菌,不能进行光合作用利用阳光 ②. 物质循环
(4) ①. 整体 ②. 负反馈 ③. 结构平衡、功能平衡、收支平衡
【解析】
【小问1详解】
杂草和害虫会与果树竞争资源或危害果树生长,其固定的能量不能被人类利用。养鹅取食杂草和害虫,能将这部分能量转化为鹅的生物量,被人类利用,调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。物种数量减少会使生态系统营养结构变简单,自我调节能力减弱,抵抗力稳定性(抵抗外界干扰、保持自身结构功能稳定的能力)降低。
【小问2详解】
鹅取食杂草和害虫,将其中的有机物转化为自身物质,其粪便中的有机物被土壤分解者分解,释放出氮、磷、钾等无机盐;鹅的活动能疏松土壤,促进微生物有氧呼吸,加快有机物分解;同时养鹅减少了杂草对土壤养分的消耗,使更多无机盐保留在土壤中。
【小问3详解】
群落对阳光的利用率依赖于生产者的光合作用,草菇作为分解者无法利用阳光,因此该模式不能直接提高光能利用率。落叶、基质和粪便中的有机物经分解后被果树重新吸收利用,体现了生态系统的物质循环功能。
【小问4详解】
该模式兼顾了生态效益(减少农药、提高生态稳定性)和经济效益(提高产量、增加收入),体现了生态工程的整体原理(需考虑自然、经济、社会的整体利益)。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,能使生态系统维持相对稳定。生态平衡是指生态系统的结构、功能和物质能量收支都处于相对稳定的状态,包括三个方面:结构平衡(生物种类和数量比例相对稳定)、功能平衡(物质循环和能量流动正常进行)、收支平衡(物质和能量的输入与输出大致相等)。
20. 家蚕(2n=28)为ZW型性别决定,蚕卵有5种颜色,基因位于常染色体上,研究人员进行的杂交实验结果如图1所示。雄蚕的蚕丝质量好、产量高。为达到只养雄蚕的目的,研究人员用γ射线处理锈色卵雌蚕(由锈色卵发育成),形成乙蚕和丙蚕两种变异个体,染色体组成如图2所示,其中E表示锈色卵基因。回答下列问题:
(1)据图1实验可知,卵色的遗传受________对等位基因控制且位于不同对的同源染色体上,判断依据是______________。
(2)图2乙蚕和丙蚕的变异均为染色体结构变异中的易位,这种变异不是基因重组,理由是_________________。这两种变异蚕中,可作为种蚕用于连续制种的是_________,若蚕农只养殖雄蚕,应孵化的卵的颜色为___________。
(3)用γ射线处理雄蚕,也能产生与处理雌蚕时相同类型的变异。请参照图2,绘出产生变异后的雄蚕染色体组成图________。
(4)黄色蚕丝利用价值更高,野生型蚕的蚕茧黄色由常染色体上基因R决定,蚕茧白色的个体只含r基因或不含R基因。现有一只包含图3类型变异的产黄色茧的雄蚕,其中一对基因为rr,另有若干只产白色茧的雌蚕(rrZW),请写出使后代中的雄蚕只产黄色茧,雌蚕只产生白色蚕的实验思路。____________________。
【答案】(1) ①. 3 ②. F2的性状分离比为 27:9:9:3:16,总和为 64,是 (3:1)3的变式,说明受3对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律
(2) ①. 基因重组是减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换或非同源染色体自由组合导致的基因重新组合,不改变染色体的结构;而易位是染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,属于染色体结构变异,改变了染色体的结构 ②. 乙蚕 ③. 白色
(3) (4)让该产黄色茧的变异雄蚕与多只产白色茧的雌蚕(rrZW)杂交,收集后代蚕卵并孵化。后代中雄蚕基因型为rrZRZ(含R基因,产黄色茧),雌蚕基因型为rrZW(不含R基因,产白色茧),即可达到目的
【解析】
【小问1详解】
F2的性状分离比为 27:9:9:3:16,总和为 64,是 (3:1)3的变式,说明受3对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律,因此3对等位基因位于不同对的同源染色体上。
【小问2详解】
基因重组是减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换或非同源染色体自由组合导致的基因重新组合,不改变染色体的结构;而易位是染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,属于染色体结构变异,改变了染色体的结构。乙蚕的锈色卵基因E易位到W染色体上,与正常雄蚕(ZZ,ee)杂交,后代雌蚕为ZWE(含E,锈色卵),雄蚕为ZZ(不含E,白色卵);且后代雌蚕仍为ZWE,可继续作为种蚕与正常雄蚕杂交,实现连续制种;丙蚕的E易位到Z染色体上,与正常雄蚕杂交,后代雌蚕为ZW(不含E,白色卵),无法再作为种蚕产生雌雄卵色不同的后代,不能连续制种。因此只养雄蚕时,应孵化白色卵。
【小问3详解】
细胞内有两条常染色体(均无Y标记),两条Z染色体,其中一条Z染色体上带有原常染色体的Y标记(与图2中乙、丙蚕的易位方式一致)。 (画图示意:圆圈内,两条等长的常染色体,两条等长的Z染色体,其中一条Z的某一位置有黑色短竖线标记Y),如图:。
【小问4详解】
实验思路:让该产黄色茧的变异雄蚕与多只产白色茧的雌蚕(rrZW)杂交,收集后代蚕卵并孵化。后代中雄蚕基因型为rrZRZ(含R基因,产黄色茧),雌蚕基因型为rrZW(不含R基因,产白色茧),即可达到目的。该变异雄蚕的R基因已易位到Z染色体上,常染色体基因型为rr,即基因型为rrZRZ。与rrZW杂交时,雄蚕将ZR传给儿子、Z传给女儿,因此后代雄蚕均含R基因(黄色茧),雌蚕均不含R基因(白色茧)。
21. 枯草杆菌蛋白酶广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸等工业。现将工业上有应用价值的枯草杆菌菌株甲(组氨酸营养缺陷型)、乙(脯氨酸营养缺陷型)作为材料进行多种方式的改造,以期获得在蛋白酶种类、活性等方面得到显著提升的新菌株。回答下列问题:
(1)细胞工程改造枯草杆菌
①原生质体的制备:将枯草杆菌菌株甲、乙分别置于较高浓度的甘露醇溶液中,加入经过过滤、除菌处理的溶菌酶溶液,除去___________,得到原生质体悬浮液。
②原生质体融合和融合子筛选:细胞融合诱导完成后,将悬浮液稀释涂布在不含___________的再生培养基上,使之再生。在再生培养基上长出的多个菌落,即为融合子。
③蛋白酶活性鉴定:酪蛋白分子量较大不溶于水,蛋白酶可将酪蛋白分解为多肽和氨基酸,致使菌落周围形成透明圈。从多个融合子菌落取样,分别稀释涂布到酪蛋白培养基平板上,培养结果见图1。判定___________菌落为初步筛选目标。
(2)基因工程改造枯草杆菌
①融合基因表达载体的构建及含有融合基因的受体细胞的筛选和鉴定
克隆获得高效蛋白酶基因A和B。将上述基因按一定顺序拼接到载体的表达元件中,形成融合基因表达载体(如图2),此表达元件转录的模板链是__________,将重组表达载体导入枯草杆菌菌株丙,经选择培养和筛选后获得菌株丁。为了检验受体细胞中A和B基因转录的模板链是否都位于表达元件的模板链上,提取菌株丁的DNA,利用PCR扩增检验,结合图2、3分析,哪种引物组合能确认A和B基因转录的模板链都位于表达元件转录的模板链上? __________(A.引物1和2 B.引物3和4 C.引物1和4 D.引物2和3)。还应以空载体和__________为空白对照进行PCR,以防非特异性扩增干扰。
②融合基因表达的检测
利用PCR等技术可对融合基因转录产物进行检测鉴定;利用__________的原理可对蛋白酶A和B分子的表达量进行检测鉴定。
(3)利用新菌种发酵生产蛋白酶
将培育的新菌种进行扩大培养后进行接种,然后在发酵罐内发酵。发酵结束后,并不采用过滤、沉淀等方法获得产品,这是因为该发酵过程的产品属于__________。
【答案】(1) ①. 细胞壁 ②. 组氨酸和脯氨酸 ③. C
(2) ①. β链 ②. A ③. 枯草杆菌菌株丙 ④. 抗原-抗体特异性结合 (3)代谢产物
【解析】
【小问1详解】
①枯草杆菌菌株甲为组氨酸营养缺陷型、乙为脯氨酸营养缺陷型,所以现将枯草杆菌菌株甲、乙分别置于较高浓度的甘露醇溶液中,加入经过滤除菌(除去杂菌)处理的溶菌酶溶液,除去细胞壁,以得到原生质体悬浮液。
②原生质体融合和融合子筛选:细胞融合诱导完成后,由于枯草杆菌菌株甲为组氨酸营养缺陷型、乙为脯氨酸营养缺陷型,所以应将悬浮液稀释涂布在不含组氨酸和脯氨酸的再生培养基上,使之再生。在再生培养基上长出的多个菌落,即为融合子。
③酪蛋白分子量较大不溶于水,蛋白酶可将酪蛋白分解为多肽和氨基酸,致使菌落周围形成透明圈。因此能够作为初步筛选目标应满足菌落直径与透明圈的比值最小,所以应选择C菌落为初步筛选的目标。
【小问2详解】
①依据图2可知,启动子在左,终止子在右,启动子的作用为启动转录,转录的方向为子链的5'→3',所以对应的模板链应为β链(3'→5')。若要确认A和B基因的模板链都位于表达元件的模板链β链上,图2中显示模板链为β链,但图3中显示A基因的上面的链为模板链,因此其插入到基因表达载体时需要反过来,B基因正向插入基因,再利用PCR检测时需要选择引物将A基因和B基因均检测出来,因此应选择引物1和引物2进行PCR扩增来进行检验。空白对照即不含目的基因,需选择以空载体和枯草杆菌菌株丙为空白对照进行PCR,以防非特异性扩增的干扰。
②利用PCR等技术可对融合基因转录产物进行检测鉴定;利用抗原-抗体特异性结合的原理可对蛋白酶A和B分子的表达量进行检测鉴定。
【小问3详解】
将培育的新菌种进行扩大培养后进行接种,然后在发酵罐内发酵。发酵结束后,并不采用过滤、沉淀等方法获得产品,这是因为该发酵过程的产品属于代谢产物。
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