内容正文:
方城一高高三年级全真模拟演练(三)
生物学科
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写再答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再涂选其他答案编号。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收回。
一、单项选择题: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,只有一个是符合题目要求的。
1. 在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( )
A. 高尔基体 B. 溶酶体 C. 核糖体 D. 端粒
【答案】A
【解析】
【分析】细胞器的分类:①具有双层膜结构的细胞器有:叶绿体、线粒体。具有双层膜结构的细胞结构有叶绿体、线粒体和核膜。②具有单层膜结构的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。具有单层膜结构的细胞结构有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡和细胞膜。③不具备膜结构的细胞器有核糖体和中心体。膜结构是由磷脂双分子层构成。
【详解】A、高尔基体自身的结构和主要功能不涉及核酸。它既不像线粒体、叶绿体那样含有自己的DNA和RNA,也不像核糖体那样由RNA构成。因此,高尔基体中一般不会出现核酸分子,A符合题意;
B、当溶酶体分解衰老的线粒体、叶绿体或核糖体时,会分解其中的DNA和RNA。当它消化病毒或细菌时,也会分解其核酸。因此,在溶酶体的“工作”过程中,其内部是会出现核酸分子的(作为被水解的底物),B不符合题意;
C、核糖体本身就是由核糖体RNA(rRNA)和蛋白质构成的。rRNA是核酸的一种。此外,在翻译过程中,信使RNA(mRNA)作为模板,转运RNA(tRNA)负责运载氨基酸,它们也都会与核糖体结合。所以核糖体必然含有核酸,C不符合题意;
D、端粒的化学本质是DNA—蛋白质复合体。DNA本身就是脱氧核糖核酸,是核酸的一种。所以端粒中会出现核酸,D不符合题意。
故选A。
2. 某同学利用蓝莓果实制作果醋,图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同
B. 过程①中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率
C. 过程②中,为使菌种充分吸收营养物质,需每日多次开盖搅拌
D. 过程③发酵时会产生大量气泡,需拧松瓶盖放气
【答案】B
【解析】
【详解】A、果酒发酵的菌种是酵母菌(真核生物,有细胞核、多种细胞器),果醋发酵的菌种是醋酸菌(原核生物,无成形细胞核、只有核糖体一种细胞器),二者细胞结构不同, A错误;
B、过程①是从果实制取果汁,蓝莓果实的细胞壁中含有果胶,添加适量果胶酶可以分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨汁更容易,从而提高出汁率, B正确;
C、过程②是果酒发酵,原理是酵母菌的无氧呼吸产生酒精,发酵过程需要无氧环境,不能多次开盖搅拌(否则会进入氧气,抑制酒精发酵,还会污染杂菌),正确操作是定期拧松瓶盖放气(释放CO₂),而非开盖, C错误;
D、过程③是果醋发酵,醋酸菌是好氧菌,将酒精转化为醋酸的过程不产生CO₂,不会出现大量气泡,不需要放气, D错误。
3. 芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质,具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质,部分结果如表。下列叙述正确的是 ( )
芸香糖苷酶
最适温度(℃)
最适pH
Ⅰ
50
4.0
Ⅱ
70
4.0
Ⅲ
40
6.0
A. 酶Ⅰ的反应温度升高20℃,其他条件不变,酶I与酶Ⅱ活性一致
B. 三种酶在最适的温度和pH条件下,催化速率相同
C. 三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物,表明它们具有专一性
D. 三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化
【答案】D
【解析】
【详解】A、酶的活性受温度影响,在最适温度前,随温度升高酶活性增强;超过最适温度,随温度升高酶活性下降。酶I的最适温度为50℃,升高20℃至70℃时,超过其最适温度,酶活性会因高温变性而下降;而酶Ⅱ的最适温度为70℃,此时活性最高,两者活性不可能一致,A错误;
B、酶的催化速率除温度、pH外,还受酶浓度、底物浓度等因素影响,且三种酶本身的催化效率不一定相同,因此最适条件下三者催化速率不一定相同,B错误;
C、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。三种酶均能水解同一类底物(芸香糖苷类黄酮化合物),体现的是酶的催化作用具有共性,而非专一性(专一性强调对特定底物的催化),C错误;
D、酶的活性受温度和pH的影响,温度和pH的变化会影响酶的空间结构,进而影响酶的活性。当环境温度或pH偏离最适条件时,酶的空间结构可能发生改变,甚至导致酶变性失活,D正确。
4. 生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是( )
A. Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水
B. 蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变
C. 通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量
D. Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合
【答案】C
【解析】
【分析】主动运输的特点:逆浓度梯度、需要载体蛋白、消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
【详解】A、Na+在液泡中的积累,细胞液浓度增加,从而有利于酵母细胞吸水,A正确;
B、液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,作为载体蛋白,蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变,B正确;
C、为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞,外排Na+也是主动运输,需要细胞提供能量,C错误;
D、Na+通过离子通道进入细胞时,Na+不需要与通道蛋白结合,D正确。
故选C。
5. 某实验室制作的基因型为AaBb的某雄性动物的精原细胞相关模型中,一对染色体(甲和乙)联会情况如图所示。下列相关分析不合理的是 ( )
A. 此现象最可能出现在该细胞减数分裂Ⅰ前期
B. 制作该模型时甲、乙颜色和长度可以不同
C. 图中染色体互换后,甲的两条染色单体上可能会出现等位基因A和a
D. 图中非同源染色体上的非等位基因发生了重组,从而使配子具有多样性
【答案】D
【解析】
【详解】A、图中甲、乙是一对同源染色体,发生了联会现象,联会最可能出现在该细胞减数分裂Ⅰ前期,A正确;
B、甲、乙是某雄性动物的一对同源染色体,分别代表来自母方和父方的染色体,制作该模型时甲、乙颜色可以不同,长度一般相同,但若是X、Y同源染色体,则长度不同,B正确;
C、图中同源染色体的非姐妹染色单体互换后,甲的两条染色单体上可能会出现等位基因或相同基因,C正确;
D、图示中同源染色体上的非等位基因通过非姐妹染色单体的交换而发生基因重组,不是非同源染色体上的非等位基因发生了基因重组,D错误。
6. 蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的物质,缺乏则表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白合成,a基因则不能。A基因的表达受P序列(一段DNA序列)的调控,如图所示。P序列在形成精子时会去甲基化,传给子代能正常表达;在形成卵细胞时会甲基化(甲基化需要甲基化酶的参与),传给子代不能正常表达。下列有关P序列、A基因的叙述正确的是( )
A. P序列在形成卵细胞时发生甲基化导致P序列发生改变
B. 基因型为Aa的正常鼠,其A基因一定来自父本
C. 基因型为Aa的雄鼠,其子代小鼠正常的概率为1
D. 侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配,子代小鼠一定是侏儒鼠
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指基因序列不发生改变,而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象,其中DNA的甲基化是常见的表观遗传。由图可知基因A上游的P序列没有甲基化,则其可正常表达,P序列被甲基化则其无法表达。
【详解】A、甲基化过程不改变基因序列,A错误;
B、P序列在精子中是去甲基化,传给子代能正常表达;在卵细胞中是甲基化,传给子代不能正常表达,故基因型为Aa的正常鼠,其A基因一定来自父本,B正确;
C、基因型为Aa的雄鼠,可以产生A:a=1:1的精子,A基因能控制蛋白D的合成,a基因不能,因此子代为正常鼠的概率为1/2,C错误;
D、若侏儒雌鼠(aa)与侏儒雄鼠(Aa,其中A基因来自母方)杂交,雄鼠的精子正常,后代中基因型为Aa的雌鼠生长发育均正常,故子代小鼠不一定是侏儒鼠,D错误。
故选B。
7. 光敏色素互作因子PIFs与蓝光受体隐花色素CRY协同调控植物的向光性。黑暗条件下,PIFs在细胞核内积累,抑制生长素合成基因表达,同时促进生长素转运蛋白降解。蓝光照射会激活CRY,导致PIFs被降解,解除对生长素合成的抑制。下列分析错误的是( )
A. 光敏色素是一类色素—蛋白复合体,植物各个部位分布均比较丰富
B. 隐花色素CRY可将蓝光信号传递至细胞核,从而降解PIFs
C. PIFs可能通过影响某些基因的转录过程来减少生长素的合成
D. 蓝光激活CRY后,可解除PIFs对生长素转运蛋白降解的促进作用
【答案】A
【解析】
【详解】A、光敏色素是一类色素—蛋白复合体,其主要分布在植物幼嫩的分生组织等部位,并非植物各个部位分布都丰富,A错误;
B、由题干可知,蓝光激活CRY后可使细胞核内积累的PIFs降解,说明CRY可以将蓝光信号传递至细胞核发挥作用,B正确;
C、由题干可知PIFs可抑制生长素合成基因的表达,基因表达的转录过程主要在细胞核中进行,因此PIFs可通过影响相关基因的转录过程减少生长素合成,C正确;
D、黑暗条件下PIFs会促进生长素转运蛋白降解,蓝光激活CRY后PIFs被降解,因此PIFs对生长素转运蛋白降解的促进作用被解除,D正确。
故选A。
8. 垂体可分为腺垂体与神经垂体两个区域:腺垂体具备激素的合成与分泌能力,神经垂体本身不能合成激素,仅负责释放下丘脑产生的激素。下图展示了两者在人体中的部分作用路径,甲、乙为垂体的两个区域,a~d代表不同的调节物质,且已知b为蛋白质类激素。下列叙述错误的是( )
A. 摄入的食物过咸可导致渴觉产生,同时引起d释放增多
B. 乙为神经垂体,甲的细胞中存在性激素受体
C. 给动物注射b之后,血液中a、c含量发生相同的变化
D. d可通过血液循环定向作用于肾小管和集合管
【答案】C
【解析】
【详解】A、食物过咸会升高细胞外液渗透压,下丘脑渗透压感受器被激活,这会促使大脑皮层产生渴觉,同时促使垂体释放抗利尿激素(d)增多,A正确;
B、神经垂体(乙)的功能是储存和释放下丘脑分泌的激素,不能合成激素;腺垂体(甲)能合成和分泌激素。性激素会通过负反馈作用于下丘脑和腺垂体,因此甲(腺垂体)的细胞中存在性激素受体,B正确;
C、b 是促甲状腺激素,注射后会促进甲状腺分泌c(甲状腺激素),使c含量升高; 甲状腺激素(c)升高后,通过负反馈调节抑制下丘脑分泌a(TRH),使a含量降低。 a和c的变化相反,C错误;
D、物质d为抗利尿激素,由垂体释放后进入血液循环,到达全身,但只能定向作用于肾小管和集合管,促进肾小管和集合管对水的重吸收,D正确。
9. 红树林是潮间带的重要生态系统,为候鸟提供了越冬场所。红树林中存在许多奇特生物,如分布于海南东寨港红树林的白边侧足海天牛吸食绿藻后,能留存叶绿体在自身细胞中进行光合作用。下列有关叙述正确的是( )
A. 红树林的物种组成和空间结构无季节性变化 B. 东寨港的所有红树植物组成一个种群
C. 常被水淹的红树植物生长不受水分限制 D. 白边侧足海天牛在生态系统中既是生产者也是消费者
【答案】D
【解析】
【详解】A、红树林位于潮间带,受潮汐、季节变化(如温度、降水、候鸟迁徙)影响,物种组成(如鸟类、植物)和空间结构(如垂直分层)会发生季节性变化,A错误;
B、种群指同一时间、同一区域内同种生物个体的总和。东寨港的红树植物包括多个物种,不属于同一物种,因此不能组成一个种群,B错误;
C、水分是红树植物生长的限制因子,尽管红树植物通过气生根等适应机制耐受水淹,但长期水淹会导致缺氧,影响其生长和分布,C错误;
D、白边侧足海天牛吸食绿藻(异养行为,属于消费者),同时能保留叶绿体进行光合作用(自养行为,属于生产者),因此在生态系统中既是生产者也是消费者,D正确。
故选D。
10. “长时程增强”是大脑学习和记忆的细胞分子基础。相关过程是突触前神经元释放兴奋性递质谷氨酸,作用于突触后膜的两种受体:AMPAR通过介导Na+快速内流引发突触后膜去极化(细胞膜内外电位差减小甚至消亡的过程)。NMDAR正常情况下被Mg2+阻塞,去极化后Mg2+与通道解离,允许Ca2+和Na+内流,触发细胞内信号通路进而导致AMPAR数量增加或敏感性升高。下列有关叙述正确的是( )
A. “长时程增强”体现了细胞可通过细胞膜的直接接触传递信息
B. 树突棘结构的存在利于突触后膜接受信号并增强信息传递效率
C. NMDAR仅通过与谷氨酸结合就能精准调控Ca2+内流
D. “长时程增强”通过负反馈调节防止大脑学习记忆能力退化
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据题干知“长时程增强”是需要经过突触结构利用神经递质调控的信息传递方式,并非细胞膜的直接接触所致,A错误;
B、结合题图分析树突棘结构的存在利于突触后膜接受信号并增强信息传递效率,体现了结构与功能相适应的生物学观点,B正确;
C、NMDAR 的正常开放还需要突触后膜去极化(以驱除 Mg²⁺阻塞),并非仅靠谷氨酸结合即可,C错误;
D、“长时程增强”是突触传递效率的增强,属于正反馈调节,D错误。
故选B。
11. 某兴趣小组进行了酵母菌种群数量变化的实验探究,连续培养10h且每隔2h取样后得到相应数据,并绘制了如图所示的曲线。下列叙述错误的是( )
A. 取样计数时,若先加菌液再盖盖玻片,则计数结果会偏小
B. 培养空间、pH和温度等都会影响酵母菌种群数量的变化
C. 10h时种内竞争是限制酵母菌种群数量增长的主要生物因素
D. 该实验无须设置对照实验,但需要进行重复实验取平均值
【答案】A
【解析】
【详解】A、实验时,要先盖盖玻片,再滴加培养液,让其自行渗入,若先滴培养液再加盖玻片,则盖玻片可能由于已加入的液滴的表面张力作用使其未能严密地盖到计数板表面上,使计数室内的体积增大,从而使计数结果偏高,A错误;
B、培养空间、pH和温度等都会影响酵母菌的新陈代谢,进而影响种群数量的变化,B正确;
C、10h时酵母菌种群数量接近K值,因此种内竞争是限制酵母菌种群数量增长的主要生物因素,C正确;
D、本实验不需要设置对照实验,但需做重复实验,避免误差和偶然性,D正确。
故选A。
12. 植物对昆虫取食干扰的应对包括以下两种方式:①是降低自身防御物质含量,并对自身繁殖进行超补偿;②是增加防御物质含量。科研人员对某地外来植物甲、乙进行剪叶并喷施茉莉酸甲酯溶液模拟当地昆虫取食,研究它们对昆虫取食的应对方式,实验结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 植物乙对昆虫取食干扰的应对属于方式①
B. 黄酮是植物甲乙之间进行信息传递的化学信息
C. 对该地生物群落来说,植物甲比乙更可能形成生物入侵
D. 该地生物群落的丰富度自两种植物进入开始降低至保持稳定
【答案】C
【解析】
【分析】从图中可以看出,在轻度取食和重度取食情况下,甲植物的花数增加幅度相对较大,黄酮含量明显减少,说明甲植物在受到昆虫取食干扰时,能降低自身防御物质含量,并对繁殖进行超补偿,所以甲的应对方式是①;乙植物的黄酮含量明显增加,说明乙植物在受到昆虫取食干扰时,增加防御物质含量,属于方式②。
【详解】A、从图中可以看出,在轻度取食和重度取食情况下,乙植物的黄酮含量明显增加,说明乙植物在受到昆虫取食干扰时,增加防御物质含量,属于方式②,A错误;
B、图中仅表明黄酮是植物的抗虫防御物质,并没有体现出黄酮是植物甲、乙之间进行信息传递的化学信息,B错误;
C、由图可知,甲植物在受到取食干扰后,其繁殖能力(花数变化)增多,相比乙植物,甲植物更有可能在当地环境中大量繁殖、扩散,从而形成生物入侵,C正确;
D、题干中并没有给出关于该地生物群落丰富度自两种植物进入开始的变化情况相关信息,无法得出该结论,D错误。
故选C。
13. 某池塘生态系统中的能量流动关系如下(单位:106J/m2·a),A、B、C、D共同构成生物群落。下列叙述正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量为85×106J/m2·a
B. C用于生长、发育和繁殖的能量是10.5×106J/m2·a
C. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率为16.67%
D. B流入D的能量包括B的粪便及其遗体残骸中的化学能
【答案】C
【解析】
【详解】A、流经该生态系统的总能量=生产者固定的太阳能+外源有机物输入的能量。计算得生产者A固定的太阳能为85×106J/m2⋅a,但外源还输入了10×106J/m2⋅a的有机物能量,总流经能量为95×106J/m2⋅a,A错误;
B、C的同化量=从B获得的3×106J/m2⋅a+外源输入的8×106J/m2⋅a=11×106J/m2⋅a;同化量=呼吸散失+用于生长发育繁殖的能量,C呼吸散失为2×106J/m2⋅a,因此用于生长发育繁殖的能量为11×106J/m2⋅a−2×106J/m2⋅a=9×106J/m2⋅a,B错误;
C、第二营养级B的总同化量=从A获得的16×106J/m2⋅a+外源输入的2×106J/m2⋅a=18×106J/m2⋅a,C从B获得的同化量为3×106J/m2⋅a,能量传递效率=3/18×100%≈16.67%,C正确;
D、B的粪便中的能量未被B同化,属于上一营养级A的能量,不属于B流入D的能量,D错误。
14. 牛是一种反刍动物,其瘤胃内含有大量共生微生物,包括细菌、真菌和原生动物。其中,纤维素分解菌是核心功能群体。科研人员为统计牛瘤胃内的液体中纤维素分解菌的数量并挑选出能高效分解纤维素的目的菌,进行了如下实验。平板①、②、③上菌落数的最大值分别为 60、63、66 个。下列相关叙述错误的是( )
A. 为了利于挑选出目的菌,培养箱内应氧气充足、温度适宜
B. 该牛瘤胃内的液体中纤维素分解菌约有3.15×107个/mL
C. 从菌落甲中更有可能得到高效分解纤维素的目的菌
D. 各平板中,纤维素是唯一的碳源,但不是唯一含碳物质
【答案】A
【解析】
【详解】A、由于牛瘤胃内是无氧环境,所以从牛瘤胃内的液体中分离出的目的菌主要为厌氧菌,故培养箱内应提供无氧环境、适宜的温度,A 错误;
B、该牛瘤胃内的液体中纤维素分解菌约有(60+63+66)/3/0.2×105=3.15×107个/mL,B 正确;
C、与菌落乙相比,菌落甲的透明圈直径与菌落的直径比值大,所以形成菌落甲的纤维素分解菌分解纤维素的能力更强,即应从菌落甲中进行挑选,C 正确;
D、各平板中,纤维素是唯一的碳源,但平板中有凝固剂(琼脂),凝固剂含碳,D 正确。
故选A。
15. 某果实的颜色由两对等位基因B、b和R、r控制,其中B控制黑色,R控制红色,且B基因的存在能完全抑制R基因的表达,现向某基因型为BbRr的植株导入了一个隐性致死基因s,然后让该植株自交,自交后代F1表现型比例为黑色:红色:白色=8:3:1,据此下列说法中不正确的是( )
A. s基因导入到B基因所在的染色体上
B. F1的全部黑色植株中存在6种基因型
C. 控制果实颜色的两对等位基因遵循基因的自由组合定律
D. 对该转基因植株进行测交,子代黑色:红色:白色=2:1:1
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知,黑色果实的基因型为B-R-和B-rr,红色果实的基因型为bbR-,白色果实的基因型为bbrr。BbRr的植株若没有导入致死基因,自交后代黑色:红色:白色=12:3:1,导入致死基因后比例变为8:3:1,说明黑色植株中某些个体死亡,推测可能是基因型为BB的植株死亡。因此s导入的是B基因所在的染色体。
【详解】A、据分析可知,s基因导入到B基因所在的染色体上,A正确;
B、因为s和B在同一染色体上,基因型为BB的个体死亡,则F1的全部黑色植株有BbRRs、BbRrs、Bbrrs共三种,B错误;
C、由题意可知,“AaBb的植株导入了一个隐性致死基因s,然后让该植株自交,自交后代F1表现型比例为黑色:红色:白色=8:3:1”,说明控制果实颜色的两对等位基因遵循基因的自由组合定律,C正确;
D、该转基因个体为BbRrs,对该转基因植株进行测交即与bbrr杂交,子代有BbRrs、Bbrrs、bbRr、bbrr,子代没有致死个体,因此子代黑色:红色:白色二2:1:1,D正确。
故选B。
16. 重叠延伸PCR技术采用具有互补末端的引物使PCR产物形成重叠链,该技术在基因的定点诱变(如碱基对G/C替换为A/T)等方面具有广泛的应用前景。如图表示通过该技术扩增较长基因AD的过程。下列叙述错误的是 ( )
A. 若PCR1循环20次,共消耗引物a为220-1个
B. 若将产物AB上链与CD下链相连需要引物b和c互补
C. 过程①需加热变性,再冷却使AB上链与CD下链复性
D. 过程②需要添加引物和耐高温的DNA 聚合酶
【答案】D
【解析】
【详解】A、1个DNA分子经过PCR扩增n次后,共产生2n个DNA分子,除含初始模板链的两个DNA外,每个产物DNA都含1个引物a,含初始模板链的其中一个DNA分子上含有引物a,另外一个含有引物b,因此消耗引物a的数量为220−1,A正确;
B、重叠延伸PCR的核心就是引物b和引物c互补,使扩增得到的AB、CD产物的末端形成互补重叠链,才能后续拼接,B正确;
C、过程①需要加热使AB、CD的双链变性解开为单链,再冷却退火让互补的AB上链和CD下链配对结合,C正确;
D、过程②不需要添加引物(中间存在重叠部分,可以作为引物),但需要耐高温的DNA聚合酶,D错误。
二、非选择题:本题共5题,共52分。
17. 端稳中国“碗”,盛满中国“粮”,提高农作物光合作用的速率是解决粮食问题的途径之一。如图是某植物叶肉细胞光合作用的示意图,PSII和PSI是由蛋白质和叶绿素等组成的复合体,是吸收、传递、转化光能的光系统,回答下列问题。
(1)PSII和PSI所在的膜结构的名称是_______,叶绿体中的色素主要吸收_______光。据图分析,ATP合成酶的作用有_____________________。
(2)设计实验验证“叶绿体在光下利用ADP和Pi合成ATP的动力直接来源于类囊体膜两侧的H+浓度差形成的能量”,请完善实验思路(试剂和材料:pH为4的缓冲液,pH为8的缓冲液,叶绿体类囊体,ADP,Pi等)。
①在_______(填“黑暗”或“光照”)条件下,向pH为4的缓冲液中加入叶绿体类囊体,待类囊体膜内外pH平衡后,均分为两组:
②实验组:_______;对照组:_______;
③两组条件相同且适宜,一段时间后,_______。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. 红光和蓝紫 ③. 运输H+和催化ATP的合成
(2) ①. 黑暗 ②. 将平衡后的类囊体转移到pH为8的缓冲液,加入适量ADP和Pi ③. 将平衡后的类囊体转移到(或继续放在)pH为4的缓冲液,加入等量ADP和Pi ④. 检测ATP的生成情况
【解析】
【小问1详解】
光反应阶段发生在叶绿体的类囊体膜上,PSⅡ和PSⅠ是镶嵌在该膜上的光系统蛋白复合体。叶绿素a、b主要吸收红光和蓝紫光;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,整体而言,叶绿体色素对红光和蓝紫光吸收最强。从图中可见,H⁺顺浓度梯度通过ATP合成酶通道回流至叶绿体基质,同时该酶利用此势能将ADP + Pi → ATP,兼具“通道蛋白”和“酶”的双重功能。
【小问2详解】
①为了排除光照对实验结果的干扰,确保ATP的合成仅仅是由H+浓度差引起的,整个实验过程应在黑暗条件下进行。将叶绿体类囊体放入pH为4的缓冲液中,待膜内外pH平衡后,类囊体内部的pH也为4。
②实验组:为了制造类囊体膜两侧的H+浓度差(内部H+浓度高,外部H+浓度低),需要将处于pH为4环境中的类囊体转移到pH为8的缓冲液中。此时,类囊体内部pH仍为4,外部变为8,形成H+浓度梯度。同时加入适量ADP和Pi,提供合成 ATP的原料。对照组:为了证明H+ 浓度差是关键因素,对照组应不产生H+浓度差。因此,将平衡后的类囊体继续放在pH为4的缓冲液中(或转移到pH为4的缓冲液中),同样加入等量ADP和Pi。
③实验的因变量是ATP是否合成,因此一段时间后,需要检测ATP的生成情况。
18. 高血压是一种全球性的高发心血管疾病,是引起中风、心肌梗死、心脏病等并发症的主要危险因素。肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)是机体通过肾脏介导的血压调节机制,其升高血压的部分调节过程如图所示。
注:肾素由肾小球旁器合成并释放,可以催化血管紧张素原转化为血管紧张素
(1)心血管活动调节中枢位于_______。肾素不是激素,判断的理由是_______。
(2)过度活跃的RAAS系统会引起原发性高血压,血管紧张素能刺激肾上腺_______(填“皮质”或“髓质”)分泌醛固酮增加,导致_______,引起血容量上升,进而导致血压升高。
(3)交感神经也具有升高血压的作用,研究发现酒精是通过激活交感神经系统来升高血压的。请以健康小鼠为实验材料,设计实验验证该结论,并写出实验思路。(可选择的物质或药物有:生理盐水、52%酒精、抑制交感神经的药物)_______
【答案】(1) ①. 脑干 ②. 肾素可以催化血管紧张素原转化为血管紧张素,是催化剂
(2) ①. 皮质 ②. 肾小管和集合管对Na+的重吸收增加,使得血浆渗透压升高,进而促进肾小管和集合管对水的重吸收
(3)思路:将生理状况相同的健康小鼠随机均分为甲、乙、丙三组;甲组灌胃一定量的生理盐水;乙组先灌胃适量的抑制交感神经的药物,再灌胃适量的52%的酒精;丙组先灌胃等量的生理盐水,后灌胃等量的52%的酒精;将三组小鼠置于相同且适宜的环境中饲养,一段时间后检测三组小鼠的血压值
【解析】
【小问1详解】
脑干有许多维持生命的必要中枢,心血管活动调节中枢位于脑干。据图可知肾素可以将血管紧张素原催化形成血管紧张素,因此肾素不是激素,属于酶,具有催化作用。
【小问2详解】
醛固酮是由肾上腺皮质分泌的,使得肾小管和集合管对Na+的重吸收增加,使得血浆渗透压升高,进而促进肾小管和集合管对水的重吸收,引起血容量上升,进而导致血压升高。
【小问3详解】
若要验证“酒精是通过激活交感神经系统来升高血压的”,则实验的自变量应是交感神经是否正常发挥作用,因变量是血压值的变化,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故实验设计如下:①将健康小鼠随机分为三组,编号为甲、乙、丙;甲、乙、丙三组小鼠的处理如下:甲组灌胃一定量的生理盐水;乙组先灌胃适量的抑制交感神经的药物,再灌胃适量的52%的酒精;丙组先灌胃等量的生理盐水,后灌胃等量的52%的酒精;将三组小鼠置于相同且适宜的环境中饲养,一段时间后检测三组小鼠的血压值。将三组小鼠置于相同且适宜的环境中饲养,一段时间后检测三组小鼠的血压值。
19. 云南是“高原精灵”黑颈鹤的主要越冬地。随着气温不断升高,在云南香格里拉纳帕海、昭通大山包等地越冬栖息的黑颈鹤,相继飞回位于青海、四川等地的繁殖地。请回答下列问题。
(1)从资料可以看出,直接影响纳帕海地区黑颈鹤种群密度的主要因素是______。要进一步调查该地的黑颈鹤种群密度,你建议使用_________法,原因是______。
(2)纳帕海是黑颈鹤冬季主要栖息地之一,每年九月下旬或十月上旬陆续迁到纳帕海,第二年五月份迁离完毕,这样有规律的迁徙体现了群落的______。为了更好地守护这些“国宝”,云南多地建设了智慧化视频监控系统来研究黑颈鹤的生态位,即研究它们的______。
(3)黑颈鹤繁殖期在5至7月,求偶时伴随着跳舞与共鸣。由此可以看出黑颈鹤之间通过______信息进行交流,也说明生物______离不开信息的传递。
(4)近年来,昭通大山包保护区经过恢复湿地、修复退化草山等多项治理,大山包鹤群数量从1990年建立保护区时的200多只,增加到2024年的2143只,实现了人与自然和谐共生的目的。由此可见保护它们的栖息环境,提高______,是保护黑颈鹤的根本措施。
【答案】(1) ①. 迁入率和迁出率 ②. 标记重捕 ③. 黑颈鹤数量较多,且活动能力强、活动范围广
(2) ①. 季节性 ②. 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系
(3) ①. 物理和行为 ②. 种群的繁衍
(4)环境容纳量
【解析】
【分析】1、群落的季节性:由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。
2、在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构,群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。
【小问1详解】
直接影响种群密度的因素是出生率、死亡率、迁入率和迁出率,资料提到的纳帕海地区黑颈鹤种群密度主要受到迁入和迁出的影响。黑颈鹤数量较多,不宜采用逐个记数法,且活动能力强、活动范围广,因此使用标记重捕法。
【小问2详解】
由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化,称为群落的季节性。黑颈鹤的迁徙导致群落在不同季节的物种组成和空间结构发生改变。一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
【小问3详解】
跳舞属于行为信息,共鸣(声音)属于物理信息。求偶是为了繁殖后代,说明生物种群的繁衍,离不开信息的传递。
【小问4详解】
改善栖息环境,从而提高环境容纳量,是保护珍稀动物的根本措施。
20. 亨廷顿舞蹈症(HD)是由编码亨廷顿蛋白的HTT基因序列中的CAG发生多次重复,异常蛋白堆积所导致的神经元的失调和死亡,是一种遗传性神经退行性疾病,HD患者通常在中年发病。下图1为某家庭的遗传系谱图,第I、II代患病情况已明确,第III代个体还未出现HD相关症状(即患病情况未知)。图2为第I、II代个体基因中的CAG 重复序列进行PCR扩增后的电泳结果。不考虑X、Y染色体同源区段,请回答下列问题:
(1)HD的产生是因为HTT基因发生了碱基对的_________。分析图1、2可知,HD的遗传方式是_________遗传,理由是_________。
(2)据图1、2分析,正常HTT基因序列中的CAG重复_________次。电泳结果表明CAG 重复次数不稳定,遗传到下一代时次数可发生改变,得出该规律的依据是_________。
(3)若II-1的父亲患有抗维生素D佝偻病,母亲健康,则III-2仅患一种病的概率为_________。
(4)根据材料推测,以下可能作为HD治疗的药物或操作的有_________(选填以下序号)。
A. 降解异常HTT蛋白的酶 B. 异常HTT基因转录抑制剂
C. 杀死神经系统病变细胞 D. 基因治疗改造异常HTT基因的结构
【答案】(1) ①. 增添 ②. 常染色体显性 ③. Ⅰ-2患病且为杂合子,说明HD是常染色体显性遗传病
(2) ①. 25 ②. Ⅰ-2携带的异常HTT基因序列中的CAG重复次数为50次,而II-2、II-4携带的异常HTT基因序列中的CAG重复次数分别为75次,100次
(3)1/2 (4)ABD
【解析】
【小问1详解】
据题意可知,亨廷顿舞蹈症(HD)是由编码亨廷顿蛋白的HTT基因序列中的CAG发生多次重复,碱基对的重复会导致基因突变,这种突变造成氨基酸含量过多从而使异常蛋白质堆积,即根本原因是发生了碱基对的增添;从图中可以看出,该病为显性遗传病,因为重复次数为25的为正常基因,含有正常基因和异常基因的个体表现出患病,又因为1-2患病且为杂合子,其女儿正常,因此该病为常染色体显性遗传病。
【小问2详解】
从I-2、II-2、II-4患者的重复次数没有一定规律可以得出:遗传到下一代时次数可发生改变,I-2携带的异常HTT基因序列中的CAG重复次数为50次,而II-2、II-4携带的异常HTT基因序列中的CAG重复次数分别为75次、100次,则正常HTT基因序列中的CAG重复25次。
【小问3详解】
抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,因此Ⅱ-1一定为患者,所以Ⅲ-2患抗维生素D佝偻病的概率为1/2,对于亨廷顿舞蹈症,Ⅱ-1为隐性纯合子,Ⅱ-2为杂合子,因此Ⅲ-2患亨廷顿舞蹈症概率为1/2,因此Ⅲ-2患一种遗传病的概率为1/2×1/2+1/2×1/2=1/2。
【小问4详解】
A、降解Htt致病蛋白,则可使HTT致病蛋白失效而无法引起病症,A正确;
B、干扰异常HTT基因的转录过程,则无法产生异常HTT蛋白,也可起到治疗效果,B正确;
C、神经系统病变细胞为高度分化的成熟细胞,杀死它们并不能有效治疗HD,C错误;
D、通过基因治疗改造异常HTT基因的结构使其成为正常的HTT基因,D正确。
21. 培育转VEGF基因的山羊,有利于提高羊绒产量。但转基因动物含有标记基因可能造成安全性问题。研究者利用Cre/LoxP系统删除标记基因。回答下列问题。
(1)基因表达载体除了含有标记基因外,还应有____(写出两点)等,其中标记基因的作用是____。
(2)如图1所示,Cre酶能切割特定位点形成黏性末端。结合图1和图2分析,Cre酶能将____(填“①”或“②”)中的目标片段删除,并且其余片段末端可以连接形成一个DNA分子。
(3)为保证转化后可删除标记基因并构建P1,图3中引物a和b应添加的LoxP序列分别为5’-____-3’、5’-____-3’(写出已知的8个碱基),同时限制酶识别序列需添加在LoxP序列的____端。用BglⅡ和HindⅢ处理P1并对产物进行电泳鉴定,结果长度为____,说明P1构建成功。
(4)将P1导入山羊皮肤成纤维细胞,经检测VEGF已成功表达。此时还需要____的作用将标记基因删除。利用荧光显微镜观察,结果为____,说明已成功删除标记基因。
【答案】(1) ①. 启动子、目的基因、终止子、复制原点 ②. 便于重组DNA分子的筛选
(2)② (3) ①. GCATACAT ②. ATGTATGC ③. 5’ ④. 3600bp和4100bp
(4) ①. Cre酶 ②. 无(红色)荧光
【解析】
【小问1详解】
基因表达载体的核心组成包括: 启动子:RNA 聚合酶的结合位点,启动目的基因的转录; 目的基因:需要表达的外源基因(本题中为 VEGF 基因); 终止子:终止转录的 DNA 序列; 复制原点:载体在受体细胞中复制的起点; 标记基因:如抗生素抗性基因、荧光蛋白基因等,作用是筛选出成功导入重组载体的受体细胞(未导入载体的细胞无法在选择培养基上存活,或无荧光信号)。
【小问2详解】
结合图 1 和图 2 分析: 图 1 显示:Cre 酶识别 LoxP 序列,在5'-GCATACAT...-3'和3'-CGTATGTA...-5'之间剪切,产生黏性末端; 图 2 中,②的两个 LoxP 序列方向一致,Cre 酶剪切后,两个 LoxP 之间的目标片段被删除,剩余的黏性末端可以互补连接,形成完整的 DNA 分子; ①的 LoxP 序列方向相反,Cre 酶剪切后会导致片段倒位,而非删除。因此 Cre 酶能将②中的目标片段删除。
【小问3详解】
根据图 1,LoxP 序列的已知 8 个碱基为5'-GCATACAT-3'(正链),其互补链为3'-CGTATGTA-5'(即5'-ATGTATGC-3')。引物 a 和 b 需要添加 LoxP 序列,因此引物 a 添加5'-GCATACAT-3',引物 b 添加5'-ATGTATGC-3'。限制酶需要识别并切割 DNA,因此其识别序列必须添加在 LoxP 序列的5' 端,才能保证后续酶切操作正常进行。图 3 中,P₁载体总长度为 7700bp,VEGF 基因长度为 5600bp。 用HindⅢ单酶切:载体被切成 1 个片段,长度为 7700bp; 用BglⅡ 和 HindⅢ双酶切:载体被切成 2 个片段: 含 VEGF 的片段:7700bp - 4100bp = 3600bp, 含 LoxP、DsRed、KanR的片段:4100bp(图中标注)因此电泳结果出现3600bp 和 4100bp两个条带,说明 P₁构建成功。
【小问4详解】
本题利用Cre/LoxP 系统删除标记基因,因此需要Cre 酶识别 LoxP 序列,剪切并删除两个 LoxP 之间的标记基因(DsRed 红色荧光基因、KanR卡那霉素抗性基因)。标记基因包含DsRed 红色荧光基因,若标记基因被成功删除,细胞将不再表达红色荧光蛋白。因此用荧光显微镜观察,结果为无(红色)荧光,说明标记基因已成功删除。
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方城一高高三年级全真模拟演练(三)
生物学科
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写再答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再涂选其他答案编号。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收回。
一、单项选择题: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,只有一个是符合题目要求的。
1. 在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( )
A. 高尔基体 B. 溶酶体 C. 核糖体 D. 端粒
2. 某同学利用蓝莓果实制作果醋,图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是( )
A. 果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同
B. 过程①中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率
C. 过程②中,为使菌种充分吸收营养物质,需每日多次开盖搅拌
D. 过程③发酵时会产生大量气泡,需拧松瓶盖放气
3. 芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质,具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质,部分结果如表。下列叙述正确的是 ( )
芸香糖苷酶
最适温度(℃)
最适pH
Ⅰ
50
4.0
Ⅱ
70
4.0
Ⅲ
40
6.0
A. 酶Ⅰ的反应温度升高20℃,其他条件不变,酶I与酶Ⅱ活性一致
B. 三种酶在最适的温度和pH条件下,催化速率相同
C. 三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物,表明它们具有专一性
D. 三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化
4. 生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是( )
A. Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水
B. 蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变
C. 通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量
D. Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合
5. 某实验室制作的基因型为AaBb的某雄性动物的精原细胞相关模型中,一对染色体(甲和乙)联会情况如图所示。下列相关分析不合理的是 ( )
A. 此现象最可能出现在该细胞减数分裂Ⅰ前期
B. 制作该模型时甲、乙颜色和长度可以不同
C. 图中染色体互换后,甲的两条染色单体上可能会出现等位基因A和a
D. 图中非同源染色体上的非等位基因发生了重组,从而使配子具有多样性
6. 蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的物质,缺乏则表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白合成,a基因则不能。A基因的表达受P序列(一段DNA序列)的调控,如图所示。P序列在形成精子时会去甲基化,传给子代能正常表达;在形成卵细胞时会甲基化(甲基化需要甲基化酶的参与),传给子代不能正常表达。下列有关P序列、A基因的叙述正确的是( )
A. P序列在形成卵细胞时发生甲基化导致P序列发生改变
B. 基因型为Aa的正常鼠,其A基因一定来自父本
C. 基因型为Aa的雄鼠,其子代小鼠正常的概率为1
D. 侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配,子代小鼠一定是侏儒鼠
7. 光敏色素互作因子PIFs与蓝光受体隐花色素CRY协同调控植物的向光性。黑暗条件下,PIFs在细胞核内积累,抑制生长素合成基因表达,同时促进生长素转运蛋白降解。蓝光照射会激活CRY,导致PIFs被降解,解除对生长素合成的抑制。下列分析错误的是( )
A. 光敏色素是一类色素—蛋白复合体,植物各个部位分布均比较丰富
B. 隐花色素CRY可将蓝光信号传递至细胞核,从而降解PIFs
C. PIFs可能通过影响某些基因的转录过程来减少生长素的合成
D. 蓝光激活CRY后,可解除PIFs对生长素转运蛋白降解的促进作用
8. 垂体可分为腺垂体与神经垂体两个区域:腺垂体具备激素的合成与分泌能力,神经垂体本身不能合成激素,仅负责释放下丘脑产生的激素。下图展示了两者在人体中的部分作用路径,甲、乙为垂体的两个区域,a~d代表不同的调节物质,且已知b为蛋白质类激素。下列叙述错误的是( )
A. 摄入的食物过咸可导致渴觉产生,同时引起d释放增多
B. 乙为神经垂体,甲的细胞中存在性激素受体
C. 给动物注射b之后,血液中a、c含量发生相同的变化
D. d可通过血液循环定向作用于肾小管和集合管
9. 红树林是潮间带的重要生态系统,为候鸟提供了越冬场所。红树林中存在许多奇特生物,如分布于海南东寨港红树林的白边侧足海天牛吸食绿藻后,能留存叶绿体在自身细胞中进行光合作用。下列有关叙述正确的是( )
A. 红树林的物种组成和空间结构无季节性变化 B. 东寨港的所有红树植物组成一个种群
C. 常被水淹的红树植物生长不受水分限制 D. 白边侧足海天牛在生态系统中既是生产者也是消费者
10. “长时程增强”是大脑学习和记忆的细胞分子基础。相关过程是突触前神经元释放兴奋性递质谷氨酸,作用于突触后膜的两种受体:AMPAR通过介导Na+快速内流引发突触后膜去极化(细胞膜内外电位差减小甚至消亡的过程)。NMDAR正常情况下被Mg2+阻塞,去极化后Mg2+与通道解离,允许Ca2+和Na+内流,触发细胞内信号通路进而导致AMPAR数量增加或敏感性升高。下列有关叙述正确的是( )
A. “长时程增强”体现了细胞可通过细胞膜的直接接触传递信息
B. 树突棘结构的存在利于突触后膜接受信号并增强信息传递效率
C. NMDAR仅通过与谷氨酸结合就能精准调控Ca2+内流
D. “长时程增强”通过负反馈调节防止大脑学习记忆能力退化
11. 某兴趣小组进行了酵母菌种群数量变化的实验探究,连续培养10h且每隔2h取样后得到相应数据,并绘制了如图所示的曲线。下列叙述错误的是( )
A. 取样计数时,若先加菌液再盖盖玻片,则计数结果会偏小
B. 培养空间、pH和温度等都会影响酵母菌种群数量的变化
C. 10h时种内竞争是限制酵母菌种群数量增长的主要生物因素
D. 该实验无须设置对照实验,但需要进行重复实验取平均值
12. 植物对昆虫取食干扰的应对包括以下两种方式:①是降低自身防御物质含量,并对自身繁殖进行超补偿;②是增加防御物质含量。科研人员对某地外来植物甲、乙进行剪叶并喷施茉莉酸甲酯溶液模拟当地昆虫取食,研究它们对昆虫取食的应对方式,实验结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 植物乙对昆虫取食干扰的应对属于方式①
B. 黄酮是植物甲乙之间进行信息传递的化学信息
C. 对该地生物群落来说,植物甲比乙更可能形成生物入侵
D. 该地生物群落的丰富度自两种植物进入开始降低至保持稳定
13. 某池塘生态系统中的能量流动关系如下(单位:106J/m2·a),A、B、C、D共同构成生物群落。下列叙述正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量为85×106J/m2·a
B. C用于生长、发育和繁殖的能量是10.5×106J/m2·a
C. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率为16.67%
D. B流入D的能量包括B的粪便及其遗体残骸中的化学能
14. 牛是一种反刍动物,其瘤胃内含有大量共生微生物,包括细菌、真菌和原生动物。其中,纤维素分解菌是核心功能群体。科研人员为统计牛瘤胃内的液体中纤维素分解菌的数量并挑选出能高效分解纤维素的目的菌,进行了如下实验。平板①、②、③上菌落数的最大值分别为 60、63、66 个。下列相关叙述错误的是( )
A. 为了利于挑选出目的菌,培养箱内应氧气充足、温度适宜
B. 该牛瘤胃内的液体中纤维素分解菌约有3.15×107个/mL
C. 从菌落甲中更有可能得到高效分解纤维素的目的菌
D. 各平板中,纤维素是唯一的碳源,但不是唯一含碳物质
15. 某果实的颜色由两对等位基因B、b和R、r控制,其中B控制黑色,R控制红色,且B基因的存在能完全抑制R基因的表达,现向某基因型为BbRr的植株导入了一个隐性致死基因s,然后让该植株自交,自交后代F1表现型比例为黑色:红色:白色=8:3:1,据此下列说法中不正确的是( )
A. s基因导入到B基因所在的染色体上
B. F1的全部黑色植株中存在6种基因型
C. 控制果实颜色的两对等位基因遵循基因的自由组合定律
D. 对该转基因植株进行测交,子代黑色:红色:白色=2:1:1
16. 重叠延伸PCR技术采用具有互补末端的引物使PCR产物形成重叠链,该技术在基因的定点诱变(如碱基对G/C替换为A/T)等方面具有广泛的应用前景。如图表示通过该技术扩增较长基因AD的过程。下列叙述错误的是 ( )
A. 若PCR1循环20次,共消耗引物a为220-1个
B. 若将产物AB上链与CD下链相连需要引物b和c互补
C. 过程①需加热变性,再冷却使AB上链与CD下链复性
D. 过程②需要添加引物和耐高温的DNA 聚合酶
二、非选择题:本题共5题,共52分。
17. 端稳中国“碗”,盛满中国“粮”,提高农作物光合作用的速率是解决粮食问题的途径之一。如图是某植物叶肉细胞光合作用的示意图,PSII和PSI是由蛋白质和叶绿素等组成的复合体,是吸收、传递、转化光能的光系统,回答下列问题。
(1)PSII和PSI所在的膜结构的名称是_______,叶绿体中的色素主要吸收_______光。据图分析,ATP合成酶的作用有_____________________。
(2)设计实验验证“叶绿体在光下利用ADP和Pi合成ATP的动力直接来源于类囊体膜两侧的H+浓度差形成的能量”,请完善实验思路(试剂和材料:pH为4的缓冲液,pH为8的缓冲液,叶绿体类囊体,ADP,Pi等)。
①在_______(填“黑暗”或“光照”)条件下,向pH为4的缓冲液中加入叶绿体类囊体,待类囊体膜内外pH平衡后,均分为两组:
②实验组:_______;对照组:_______;
③两组条件相同且适宜,一段时间后,_______。
18. 高血压是一种全球性的高发心血管疾病,是引起中风、心肌梗死、心脏病等并发症的主要危险因素。肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)是机体通过肾脏介导的血压调节机制,其升高血压的部分调节过程如图所示。
注:肾素由肾小球旁器合成并释放,可以催化血管紧张素原转化为血管紧张素
(1)心血管活动调节中枢位于_______。肾素不是激素,判断的理由是_______。
(2)过度活跃的RAAS系统会引起原发性高血压,血管紧张素能刺激肾上腺_______(填“皮质”或“髓质”)分泌醛固酮增加,导致_______,引起血容量上升,进而导致血压升高。
(3)交感神经也具有升高血压的作用,研究发现酒精是通过激活交感神经系统来升高血压的。请以健康小鼠为实验材料,设计实验验证该结论,并写出实验思路。(可选择的物质或药物有:生理盐水、52%酒精、抑制交感神经的药物)_______
19. 云南是“高原精灵”黑颈鹤的主要越冬地。随着气温不断升高,在云南香格里拉纳帕海、昭通大山包等地越冬栖息的黑颈鹤,相继飞回位于青海、四川等地的繁殖地。请回答下列问题。
(1)从资料可以看出,直接影响纳帕海地区黑颈鹤种群密度的主要因素是______。要进一步调查该地的黑颈鹤种群密度,你建议使用_________法,原因是______。
(2)纳帕海是黑颈鹤冬季主要栖息地之一,每年九月下旬或十月上旬陆续迁到纳帕海,第二年五月份迁离完毕,这样有规律的迁徙体现了群落的______。为了更好地守护这些“国宝”,云南多地建设了智慧化视频监控系统来研究黑颈鹤的生态位,即研究它们的______。
(3)黑颈鹤繁殖期在5至7月,求偶时伴随着跳舞与共鸣。由此可以看出黑颈鹤之间通过______信息进行交流,也说明生物______离不开信息的传递。
(4)近年来,昭通大山包保护区经过恢复湿地、修复退化草山等多项治理,大山包鹤群数量从1990年建立保护区时的200多只,增加到2024年的2143只,实现了人与自然和谐共生的目的。由此可见保护它们的栖息环境,提高______,是保护黑颈鹤的根本措施。
20. 亨廷顿舞蹈症(HD)是由编码亨廷顿蛋白的HTT基因序列中的CAG发生多次重复,异常蛋白堆积所导致的神经元的失调和死亡,是一种遗传性神经退行性疾病,HD患者通常在中年发病。下图1为某家庭的遗传系谱图,第I、II代患病情况已明确,第III代个体还未出现HD相关症状(即患病情况未知)。图2为第I、II代个体基因中的CAG 重复序列进行PCR扩增后的电泳结果。不考虑X、Y染色体同源区段,请回答下列问题:
(1)HD的产生是因为HTT基因发生了碱基对的_________。分析图1、2可知,HD的遗传方式是_________遗传,理由是_________。
(2)据图1、2分析,正常HTT基因序列中的CAG重复_________次。电泳结果表明CAG 重复次数不稳定,遗传到下一代时次数可发生改变,得出该规律的依据是_________。
(3)若II-1的父亲患有抗维生素D佝偻病,母亲健康,则III-2仅患一种病的概率为_________。
(4)根据材料推测,以下可能作为HD治疗的药物或操作的有_________(选填以下序号)。
A. 降解异常HTT蛋白的酶 B. 异常HTT基因转录抑制剂
C. 杀死神经系统病变细胞 D. 基因治疗改造异常HTT基因的结构
21. 培育转VEGF基因的山羊,有利于提高羊绒产量。但转基因动物含有标记基因可能造成安全性问题。研究者利用Cre/LoxP系统删除标记基因。回答下列问题。
(1)基因表达载体除了含有标记基因外,还应有____(写出两点)等,其中标记基因的作用是____。
(2)如图1所示,Cre酶能切割特定位点形成黏性末端。结合图1和图2分析,Cre酶能将____(填“①”或“②”)中的目标片段删除,并且其余片段末端可以连接形成一个DNA分子。
(3)为保证转化后可删除标记基因并构建P1,图3中引物a和b应添加的LoxP序列分别为5’-____-3’、5’-____-3’(写出已知的8个碱基),同时限制酶识别序列需添加在LoxP序列的____端。用BglⅡ和HindⅢ处理P1并对产物进行电泳鉴定,结果长度为____,说明P1构建成功。
(4)将P1导入山羊皮肤成纤维细胞,经检测VEGF已成功表达。此时还需要____的作用将标记基因删除。利用荧光显微镜观察,结果为____,说明已成功删除标记基因。
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