精品解析:江西省南昌市江科附中高复部高考名师押题卷 生物
2026-06-07
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | 南昌市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.72 MB |
| 发布时间 | 2026-06-07 |
| 更新时间 | 2026-06-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58250595.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
江科附中高复部名师押题训练
生物学试卷
总分:100分 时间:75分钟
一、单选题。(每小题2分,共24分)
1. 细胞骨架主要由微管、微丝和中间纤维3种结构组分构成,可为细胞提供力学支撑,并参与细胞极性建立、物质运输等生命活动。研究人员在低温生物学实验中发现,哺乳动物细胞在4℃下处理30分钟后,其内部的微管网络发生解聚,而微丝的结构基本保持稳定。下列叙述错误的是( )
A. 细胞骨架的化学本质是蛋白质,由氨基酸聚合而成
B. 微管解聚可能会影响细胞内囊泡的运输和染色体的移动
C. 微丝结构稳定,说明其不参与细胞的形态维持与生命活动
D. 该实验表明细胞骨架不同组分的空间结构稳定性存在差异
2. 植物遭受高盐胁迫时,细胞质内Na⁺浓度会升高,从而诱发细胞损伤。下图展示了植物为适应这种环境,逐步进化出的耐盐及抵抗盐离子的调控机制(SOS1、HKT1和NHX代表根毛细胞的转运蛋白)。下列相关叙述正确的是( )
A. H⁺进入液泡和运出细胞的过程均通过协助扩散的方式进行
B. 该植物根毛细胞细胞液的pH值比细胞质基质的低
C. SOS1、NHX、HKT1转运Na⁺的过程中均需要与Na⁺结合
D. NHX转运Na⁺消耗的能量直接来自ATP水解,该过程可提高液泡的吸水能力
3. 细胞的衰老和凋亡都是细胞正常的生命活动。下列说法正确的是( )
A. 衰老的细胞内各种酶活性降低,导致细胞代谢速率减慢
B. 自由基攻击生物膜的磷脂分子,会导致细胞内基因突变
C. 多细胞生物个体衰老的过程,是组成个体的细胞全部衰老的过程
D. 机体内已经衰老的细胞,会受到遗传机制调控而发生程序性死亡
4. 由于缺乏的凝血因子不同,血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为a,位于X染色体上,控制乙型血友病的基因为b,位于常染色体上。如图1是某家系血友病的遗传图谱,图2表示该家系部分成员与血友病有关的基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列分析不正确的是( )
A. 由成员1、2的基因组成可推测条带④为a基因,成员4的基因型是BBXAY
B. 条带①表示B基因,条带②表示A基因,该家族中3号患乙型血友病
C. 若对5号进行电泳,则可能出现条带①②③或①②
D. 5号与基因型和3号相同的女性婚配,他们生育一患血友病孩子的概率是1/3
5. 下图是DNA甲基化示意图。基因的启动子区域发生甲基化会影响基因的表达。细胞中抑癌基因发生过量甲基化可能会导致癌变。下列有关叙述正确的是( )
A. 启动子区域发生甲基化会干扰DNA聚合酶的识别而影响转录
B. 基因编码区发生甲基化可能导致终止密码子提前出现而影响翻译
C. 某些能使DNA去甲基化的物质可作为抗癌药物研发的候选对象
D. 对DNA进行甲基化修饰一定会影响DNA上基因的复制或表达
6. 可卡因是一种容易上瘾的毒品,它可以通过调控多巴胺的含量,从而刺激大脑皮层产生兴奋和愉悦感,机理如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 吸毒者吸食可卡因成瘾后,未吸食时伴有精神萎靡等症状,这可能与甲状腺激素含量减少有关
B. 多巴胺储存在突触小泡中,以胞吐的方式释放,有利于神经冲动在神经元之间快速传递
C. 长期吸食可卡因,会使机体通过反馈调节增加图中④的数量,从而提高对多巴胺的敏感性
D. 吸毒者容易因感染细菌、病毒而患病,说明毒品会降低人体的特异性免疫能力
7. 自主神经系统出现功能紊乱时,可能会引发高血压、胃肠功能及消化液分泌障碍、尿频、尿急、排尿困难等症状。下列有关自主神经系统的叙述,错误的是( )
A. 交感神经和副交感神经组成了传出神经
B. 副交感神经兴奋时有利于机体完成排尿反射
C. 交感神经异常兴奋可能引起血压升高
D. 副交感神经活动占据优势有利于食物的消化
8. “不是花中偏爱菊,此花开尽更无花。”菊花是花中四君子之一,多数种类属于短日照植物,一般国庆节前后开花。科学家为探究菊花感受光的部位,分别做了如图所示的实验。实验开始前,先去掉菊花顶芽附近的叶片。据此分析错误的是( )
A. 甲、乙两组实验对比可知本实验所用的菊花为短日照植物
B. 丙、丁两组对比说明菊花感光部位在去除叶片的顶芽附近
C. 菊花的光敏色素感知光信号,进而影响了特定基因的表达
D. 可通过适当遮光处理让菊花提前开花
9. 现有甲和乙两个物种,甲摄食a和c,乙摄食b和c,两者的竞争导致生态位分化,如图所示。下列相关叙述,错误的是( )
A. 甲、乙的生态位是指它们在群落中的地位或作用
B. 甲、乙的种间竞争导致两者生态位重叠程度减少
C. 相似生态位的外来物种入侵,一定会导致土著物种存在区域减少甚至消失
D. 生态位分化是生物对环境的长期适应以及自然选择的结果
10. 为应对全球气候变化挑战,我国积极稳妥推进碳达峰、碳中和。碳中和指大气中的排放量与减少量相等。如图为碳循环的模型,图中甲~丁表示生态系统的组成成分,数字表示相应过程。下列说法错误的是( )
A. 甲是生态系统的基石,乙在生态系统的物质循环中有重要作用
B. 碳循环发生在生态系统的各营养级之间,以有机物形式传递
C. 若要实现碳中和,下列过程中碳元素的量应满足的关系为⑩=①+②+③+④
D. 海洋对于调节丁中的碳含量起着非常重要的作用
11. 宋代朱肱在《北山酒经》中记载了“卧浆”法:“造酒最在浆,…,不得过夏。”其核心是在三伏天将小麦煮粥,借助空气中的乳酸菌等自然发酵成酸浆。次年酿酒时,以此酸浆浸米、蒸煮,再加入酒曲发酵。此法可有效抑制杂菌,提升酒质。下列关于“卧浆”法的现代生物学解释,错误的是( )
A. “浆不得过夏”:酸浆若储存过久,其积累的酒精可能被醋酸菌转化为乙酸导致酸败
B. “三伏天卧浆”:夏季温度较高有利于乳酸菌等微生物快速繁殖,缩短酸浆成熟时间
C. “以酸浆浸米”:酸浆的较低pH值可抑制大多数杂菌生长,为酵母菌创造竞争优势环境
D. “酸浆煮粥”:蒸煮酸浆的目的是为了彻底杀菌,确保后续的酿酒过程为纯种酵母菌发酵
12. 双脱氧测序法(Sanger法)是第一代DNA测序方法。在4支试管中分别加入4种dNTP和少量的1种ddNTP进行PCR,再把PCR产物变性,利用电泳进行分离,根据结果确定特定碱基的位置。通过该方法测定并比较某疾病患者与对照个体DNA模板链的一段碱基序列,结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
注:dNTP是PCR的四种原料;双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)有ddATP、ddCTP、ddGTP、ddTTP四种;在DNA聚合酶作用下,ddNTP与dNTP竞争核苷酸链延长位点,以加入ddATP的体系为例;若配对的为ddATP,延伸终止;若配对的为dATP,继续延伸。
A. 5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列
B. ddNTP与dNTP竞争的延长位点为核苷酸链的3'末端
C. 上述PCR反应体系通常需要足够多的模板链
D. 患者该段序列中某位点的碱基G突变为A
二、多选题。(每小题4分,共16分。全部选对得4分,漏选得2分,错选得0分)
13. 通常海水中CO2浓度低、扩散速度慢,衣藻却能按下图所示,完成无机碳浓缩过程,促进CO2固定。下列相关叙述正确的是( )
注:Rubisco:核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(低浓度CO2条件下,催化效率低)
A. 衣藻叶绿体中进行的卡尔文循环所需要的CO2都来源于
B. 按图示分析,图中浓度最高的场所是叶绿体
C. 衣藻自由扩散维持细胞内的高浓度CO2,弥补Rubisco对CO2亲和力低的缺陷
D. 若培养液加入适量的,追踪放射性可验证图中的碳转移途径
14. 某生物常染色体上存在三对基因A和a、B和b、C和c,均为完全显性。现有一个体,与三对性状均表现为隐性的个体交配,得到的后代基因型及其比例为AaBbcc∶aaBbCc∶Aabbcc∶aabbCc=1∶1∶1∶1.根据结果推测,该个体细胞中,下图中三对基因的组成及存在情况不符合的是( )
A. B. C. D.
15. 枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。将枪乌贼神经元巨轴突置于相当于正常细胞外液的海水中,测量其膜内外电位的变化,结果如图所示。下列相关分析正确的是( )
A. 图中a点、c点的电位分别称为静息电位、动作电位
B. 提高浸浴轴突的溶液中浓度,曲线ab段向下平移
C. 降低浸浴轴突的溶液中浓度,c点向下方移动
D. 曲线cd段,内流、输出过程都需要通道蛋白协助
16. 双向启动子可同时结合两个RNA聚合酶来驱动下游基因的表达,降低了基因工程的成本与复杂性,研究人员利用双向启动子构建了下图所示表达载体,下列说法正确的是( )
A. 为正确连入GUS基因,可在其两端添加不同的限制酶识别序列
B. GUS基因和LUC基因的模板链在T—DNA同一条链上
C. 壮观霉素抗性基因可用于鉴定目的基因是否插入受体细胞染色体上
D. 可通过观察是否出现荧光和蓝色物质检测双向启动子作用效果
三、非选择题。(每道题12分,共60分)
17. 下列图1表示利用大豆幼苗的绿叶进行色素提取和分离实验的结果,图2表示温室中该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线,据图分析并回答下列问题。
(1)图1中用来提取色素的试剂为______,其中能吸收红光的为______。(填甲、乙、丙、丁)
(2)图2中B点光合作用合成的有机物量a、呼吸作用消耗的有机物量b,则a∶b=______。
(3)研究人员将ATP合酶和细菌视紫红质定向插入囊泡中,光照条件下检测有H+跨膜运输和ATP产生,这和植物的光合作用过程中______阶段的部分过程类似。在叶绿体中,该过程发生的场所是______。研究人员想要进一步验证该结构中能够吸收光能的部位为细菌视紫红质,现有实验材料:ATP合酶、细菌视紫红质、囊泡、H+溶液;实验条件:黑暗/光照
实验方案:____________________。
预期实验结果及结论:__________________。
18. 番茄是雌雄同花植物,可自花传粉也可异花传粉。番茄果肉颜色由两对等位基因控制,现有甲、乙两种番茄杂交,结果如图1所示。回答下列问题。
(1)由图1分析,控制番茄果肉颜色两对基因的遗传遵循___________定律,判断的依据是___________。
(2)由图1分析,F2中果肉为橙色的番茄基因型有___________种,若F2中所有果肉为黄色的番茄植株随机交配,推测其后代的表型及比例为___________。
(3)果皮颜色是番茄的另一种性状,有黄色和无色两种。已知黄色果皮基因是由控制无色果皮基因突变而来的。经DNA测序发现,无色果皮基因序列长度为557个碱基对(bp),黄色果皮基因内部出现了限制酶EcoRI的识别位点。用EcoRI处理不同植株的果皮颜色基因,对产物进行电泳分离,结果如图2所示。据图分析,基因型为杂合子的植株有___________(填植株编号)。黄色果皮基因的产生最可能是由于无色果皮基因中发生了碱基的___________(填“替换”、“增添”或“缺失”)。
19. 人体的脂质合成存在昼夜节律,长期熬夜会破坏脂质合成的节律,从而增加患肥胖等代谢性疾病的风险。
(1)光信号影响脂质合成的过程如图1所示,昼夜节律的调节中枢SCN位于________。此区域存在多种神经分泌细胞,合成分泌多种激素,如_______(写出两种)。
(2)熬夜会增加促肾上腺皮质激素的分泌。研究者测定了两组志愿者体内的皮质醇含量(图2A)推测②比①________。皮质醇变化引起脂肪组织EGR3基因的表达变化,是熬夜导致肥胖的重要原因。由图2B推测,EGR3对脂质合成的作用是_______(选填“促进”或“抑制”)。
(3)与熬夜相比,正常作息时,夜间人体内感光细胞向SCN传递的兴奋信号减少 →________→皮质醇合成减少,脂肪组织_______,合成脂质下降。
(4)研究发现,长期熬夜睡眠不足,引起皮质醇(一种糖皮质激素)含量的改变,还会导致免疫力下降。根据上述信息,并结合所学知识,分析其可能的原因是________。
20. 桑基鱼塘是我国长三角、珠三角地区常见的农业生产模式,是为充分利用土地而创造的一种高效人工生态系统,又带动了缫丝等加工工业的前进,已然发展成一种完整的、科学化的人工生态系统。某生态庄园拥有2000m2的天然池塘及池塘周围2400株桑树,构建了桑基鱼塘生态劳动实践教育基地。回答下列问题:
(1)该桑基鱼塘可看作是一个生态系统,生态系统的结构包括_______。
(2)桑利用自身的光合作用和细胞呼吸代谢,影响环境中的碳—氧平衡,同时桑叶饲蚕,桑葚供游客采摘,这体现了生物多样性的_______价值。
(3)科研小组对该生态系统能量流动进行定量分析,得出甲、乙、丙三个营养级能量相关数据(单位:J·cm-2·a-1)如表所示,R表示能量流动的去向之一,M为能量值,乙属于第一营养级。R代表的是各营养级_______(用文字描述)。第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为_______%(保留一位小数)。
营养级
R的能量
流向分解者的能量
未利用
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
11.0
乙
44.0
5.0
95.0
M
0
丙
9.5
1.5
11.0
3.5
5.0
(4)该基地的桑树生长所需的氮肥主要来自鱼塘淤泥、培育蘑菇后的废弃菌包和60℃沤肥发酵后的蚕粪。请分析:为什么蚕粪经沤肥发酵后再埋土肥桑?_______(写出两点即可)。
(5)当桑叶价格高、卖桑叶比卖鱼更合算时,当地农民会将蚕沙用作桑树的肥料,而不是喂鱼,这说明桑基鱼塘农业生产模式中不仅关注当地生态环境,也要考虑居民实际收入,这主要体现了生态工程的_______原理。
21. 低温是限制农作物产量的重要胁迫因子。科学家将寒带植物中的CBFs抗寒基因转移到拟南芥中构建拟南芥耐寒模型,用于植物低温胁迫机制的相关研究。请据图回答问题:
限制酶
识别序列
限制酶
识别序列
EcoRⅠ
5'G↓AATTC3'
XmaⅠ
5'C↓CCGGG3'
BamHⅠ
5'G↓GATCC3'
AscⅠ
5'G↓GCGCGGG3'
SphⅠ
5'CGTAC↓G3'
MunⅠ
5'C↓AATTG3'
Sau3AⅠ
5'↓GATC3'
(1)设计引物克隆目的基因。如图1所示,应选择引物______对CBFs基因进行克隆。引物的作用是______。
(2)根据目的基因和质粒的结构分析,参考图表中限制酶的识别序列,为了后续能将CBFs目的基因正确连接到图2的Ti质粒上,应选用限制酶______和______切割质粒,还应在CBFs目的基因上游引物的______端添加限制酶______的识别序列。
(3)将拟南芥叶片浸泡在转基因农杆菌菌液中一段时间进行转化,提取叶片中的DNA,通过PCR、核酸分子杂交技术对CBFs基因是否整合到拟南芥基因组中进行检测,结果如图3所示,该转基因叶片的基因组中可能已整合CBFs基因。结果中显示出小分子非目标条带,产生的最主要原因可能是______。
A. 引物特异性不佳 B. 变性温度过低
C. 复性温度过高 D. 延伸时间过长
(4)现已获取成功转入CBFs基因的拟南芥植株,检测发现植株中没有相应的mRNA。后续应通过改变启动子,以利于______与之识别和结合,进而实现CBFs基因在拟南芥中的转录。
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江科附中高复部名师押题训练
生物学试卷
总分:100分 时间:75分钟
一、单选题。(每小题2分,共24分)
1. 细胞骨架主要由微管、微丝和中间纤维3种结构组分构成,可为细胞提供力学支撑,并参与细胞极性建立、物质运输等生命活动。研究人员在低温生物学实验中发现,哺乳动物细胞在4℃下处理30分钟后,其内部的微管网络发生解聚,而微丝的结构基本保持稳定。下列叙述错误的是( )
A. 细胞骨架的化学本质是蛋白质,由氨基酸聚合而成
B. 微管解聚可能会影响细胞内囊泡的运输和染色体的移动
C. 微丝结构稳定,说明其不参与细胞的形态维持与生命活动
D. 该实验表明细胞骨架不同组分的空间结构稳定性存在差异
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,化学本质为蛋白质,蛋白质是由氨基酸脱水缩合聚合形成的生物大分子,A正确;
B、细胞骨架是细胞内物质运输的轨道,囊泡运输需要依托微管完成,同时构成纺锤丝的主要成分是微管,纺锤丝可牵引染色体移动,因此微管解聚可能会影响细胞内囊泡的运输和染色体的移动,B正确;
C、微丝是细胞骨架的重要组成成分,题干明确说明细胞骨架可为细胞提供力学支撑、参与多种生命活动,微丝结构稳定是其发挥维持细胞形态、参与生命活动功能的结构基础,不能说明其不参与相关生命活动,C错误;
D、题干中4℃处理30分钟后微管网架发生解聚,而微丝结构基本保持稳定,可说明细胞骨架不同组分的空间结构稳定性存在差异,D正确。
故选C。
2. 植物遭受高盐胁迫时,细胞质内Na⁺浓度会升高,从而诱发细胞损伤。下图展示了植物为适应这种环境,逐步进化出的耐盐及抵抗盐离子的调控机制(SOS1、HKT1和NHX代表根毛细胞的转运蛋白)。下列相关叙述正确的是( )
A. H⁺进入液泡和运出细胞的过程均通过协助扩散的方式进行
B. 该植物根毛细胞细胞液的pH值比细胞质基质的低
C. SOS1、NHX、HKT1转运Na⁺的过程中均需要与Na⁺结合
D. NHX转运Na⁺消耗的能量直接来自ATP水解,该过程可提高液泡的吸水能力
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,H+进入液泡和运出细胞的过程都需要ATP提供能量,可知进入液泡和运出细胞的方式都是主动运输,A错误;
B、由图可知,H+从细胞质基质运进液泡需要消耗能量,则液泡中的H+浓度高于细胞质基质,即该植物细胞质基质的pH比细胞液的高,B正确;
C、HKT1是Na+通道蛋白,通道蛋白转运物质时不与被转运物质结合,C错误;
D、液泡膜内外存在H+浓度梯度形成的势能,供给NHX转运Na+,提高液泡浓度,从而提高液泡的吸水能力,D错误。
3. 细胞的衰老和凋亡都是细胞正常的生命活动。下列说法正确的是( )
A. 衰老的细胞内各种酶活性降低,导致细胞代谢速率减慢
B. 自由基攻击生物膜的磷脂分子,会导致细胞内基因突变
C. 多细胞生物个体衰老的过程,是组成个体的细胞全部衰老的过程
D. 机体内已经衰老的细胞,会受到遗传机制调控而发生程序性死亡
【答案】D
【解析】
【详解】A、衰老细胞内的多种酶活性降低,并非各种酶均降低,A错误;
B、自由基攻击生物膜磷脂分子会破坏膜结构(如流动性),但基因突变需自由基直接攻击DNA分子,B错误;
C、多细胞生物个体衰老≠所有细胞衰老(如老年个体中仍有新生细胞),而是多数细胞衰老的累积效应,C错误;
D、细胞凋亡是由遗传机制调控的程序性死亡,可清除衰老细胞以维持稳态,D正确。
故选D。
4. 由于缺乏的凝血因子不同,血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为a,位于X染色体上,控制乙型血友病的基因为b,位于常染色体上。如图1是某家系血友病的遗传图谱,图2表示该家系部分成员与血友病有关的基因的电泳结果(A、B、a、b基因均只电泳出一个条带)。下列分析不正确的是( )
A. 由成员1、2的基因组成可推测条带④为a基因,成员4的基因型是BBXAY
B. 条带①表示B基因,条带②表示A基因,该家族中3号患乙型血友病
C. 若对5号进行电泳,则可能出现条带①②③或①②
D. 5号与基因型和3号相同的女性婚配,他们生育一患血友病孩子的概率是1/3
【答案】D
【解析】
【详解】A、据图1可知,成员3为患血友病的女性,其父母正常,说明致病基因位于常染色体上,即致病基因为b,则其父亲(成员2)的基因型为BbXAY,已知A、B、a、b基因均只电泳出一个条带,结合图2中成员2电泳条带可知,条带④为a基因,再分析成员4,图2显示其出现两条带(说明其含有A、B、a、b基因中的2个),同时成员4为正常男性(XAY),所以基因型为BBXAY,对比成员2的电泳条带可知,条带③为b基因,A正确;
B、结合A项解析可知,成员3为bb纯合乙型血友病患者,缺少B基因,故条带①为B基因,则条带②为A基因,B正确;
C、根据电泳条带组成可知,成员1的基因型为BbXAXa,成员2的基因型为BbXAY,成员5号为正常男性,其基因型为BBXAY或BbXAY,故电泳条带可能为①②或①②③,C正确;
D、根据电泳条带组成可知,3号基因型为bbXAXa,而5号基因型为1/3BBXAY或2/3BbXAY,故5号与基因型和3号相同的女性婚配,他们生育患甲型血友病孩子(XaY)的概率为1/2×1/2=1/4,他们生育患乙型血友病孩子(bb)的概率为2/3×1/2=1/3,则他们生育正常孩子的概率为(1-1/4)×(1-1/3)=1/2,所以他们生育患血友病孩子的概率为1-1/2=1/2,D错误。
5. 下图是DNA甲基化示意图。基因的启动子区域发生甲基化会影响基因的表达。细胞中抑癌基因发生过量甲基化可能会导致癌变。下列有关叙述正确的是( )
A. 启动子区域发生甲基化会干扰DNA聚合酶的识别而影响转录
B. 基因编码区发生甲基化可能导致终止密码子提前出现而影响翻译
C. 某些能使DNA去甲基化的物质可作为抗癌药物研发的候选对象
D. 对DNA进行甲基化修饰一定会影响DNA上基因的复制或表达
【答案】C
【解析】
【分析】基因通过指导蛋白质的合成来控制性状,这一过程称为基因的表达。基因的表达包括转录和翻译两个阶段。转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、转录需要的是RNA聚合酶,DNA聚合酶参与的是DNA复制过程,所以启动子区域发生甲基化会干扰RNA聚合酶的识别而影响转录,A错误;
B、甲基化过程不会改变碱基的排列顺序,所以基因编码区发生甲基化不会导致终止密码子提前出现而影响翻译进程,B错误;
C、依据题干信息,细胞中抑癌基因发生过量甲基化可能会导致癌变,DNA的去甲基化会降低细胞中的甲基化水平,进而抑制细胞癌变,所以某些能使DNA去甲基化的物质可作为抗癌药物研发的候选对象,C正确;
D、DNA甲基化修饰主要影响基因的转录活性,而对DNA复制过程无明显影响,D错误。
故选C。
6. 可卡因是一种容易上瘾的毒品,它可以通过调控多巴胺的含量,从而刺激大脑皮层产生兴奋和愉悦感,机理如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 吸毒者吸食可卡因成瘾后,未吸食时伴有精神萎靡等症状,这可能与甲状腺激素含量减少有关
B. 多巴胺储存在突触小泡中,以胞吐的方式释放,有利于神经冲动在神经元之间快速传递
C. 长期吸食可卡因,会使机体通过反馈调节增加图中④的数量,从而提高对多巴胺的敏感性
D. 吸毒者容易因感染细菌、病毒而患病,说明毒品会降低人体的特异性免疫能力
【答案】C
【解析】
【详解】A、吸毒者吸食可卡因成瘾后,未吸食时伴有精神萎靡等症状,这可能与甲状腺激素含量减少有关,因为甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性,A正确;
B、多巴胺储存在突触小泡中,以胞吐的方式释放,可以使突触间隙中神经递质含量较高,因而有利于神经冲动在神经元之间快速传递,B正确;
C、长期吸食可卡因,会使机体通过反馈调节减少图中④特异性受体的数量,从而降低对多巴胺的敏感性,C错误;
D、吸毒者容易因感染细菌、病毒而患病,说明毒品会降低人体的特异性免疫能力,进而会影响人体健康,D正确。
故选C。
7. 自主神经系统出现功能紊乱时,可能会引发高血压、胃肠功能及消化液分泌障碍、尿频、尿急、排尿困难等症状。下列有关自主神经系统的叙述,错误的是( )
A. 交感神经和副交感神经组成了传出神经
B. 副交感神经兴奋时有利于机体完成排尿反射
C. 交感神经异常兴奋可能引起血压升高
D. 副交感神经活动占据优势有利于食物的消化
【答案】A
【解析】
【详解】A、交感神经和副交感神经属于内脏运动神经,而传出神经包括躯体运动神经和内脏运动神经。A错误;
B、副交感神经兴奋时,可促进膀胱逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张,从而有利于排尿反射的完成。B正确;
C、交感神经兴奋会使心率加快、血管收缩,导致血压升高,因此其异常兴奋可能引发高血压。C正确;
D、副交感神经兴奋可促进胃肠蠕动和消化液分泌,其活动占据优势时有利于食物的消化。D正确。
故选A。
8. “不是花中偏爱菊,此花开尽更无花。”菊花是花中四君子之一,多数种类属于短日照植物,一般国庆节前后开花。科学家为探究菊花感受光的部位,分别做了如图所示的实验。实验开始前,先去掉菊花顶芽附近的叶片。据此分析错误的是( )
A. 甲、乙两组实验对比可知本实验所用的菊花为短日照植物
B. 丙、丁两组对比说明菊花感光部位在去除叶片的顶芽附近
C. 菊花的光敏色素感知光信号,进而影响了特定基因的表达
D. 可通过适当遮光处理让菊花提前开花
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:本实验的目的是研究光周期对植物开花的影响,实验的自变量是光周期和光周期处理部位,因变量是植物是否开花。
【详解】A、甲组用长日照处理,菊花不开花,乙组用短日照处理,菊花开花,通过对比可知本实验所用的菊花种类为短日照植物,A正确;
B、因为实验所用菊花为短日照植物,丙组用短日照处理菊花的叶片,丁组用短日照处理菊花去除叶片的顶芽附近,结果丙组开花,丁组不开花,说明菊花感光部位在叶片,B错误;
C、菊花通过光敏色素感知光信号后影响了特定基因的表达,从而表现出特定的生物学效应(开花),C正确;
D、菊花一般国庆节前后开花,可通过适当遮光处理(相当于短日照)让菊花提前开花,D正确。
故选B。
9. 现有甲和乙两个物种,甲摄食a和c,乙摄食b和c,两者的竞争导致生态位分化,如图所示。下列相关叙述,错误的是( )
A. 甲、乙的生态位是指它们在群落中的地位或作用
B. 甲、乙的种间竞争导致两者生态位重叠程度减少
C. 相似生态位的外来物种入侵,一定会导致土著物种存在区域减少甚至消失
D. 生态位分化是生物对环境的长期适应以及自然选择的结果
【答案】C
【解析】
【分析】生态位是指一个种群在群落中所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系,一个物种的生态位不仅决定于它占据的空间位置,而且决定于它与食物、天敌和其它生物的关系,因此群落中的优势植物不一定占据着相同的生态位。
【详解】A、生态位是指一个种群在群落中所占据的位置及其与相关种群之间的种间关系,是指它们在群落中的地位或作用,A正确;
B、甲、乙的种间竞争导致两者生态位重叠程度减少,这是因为竞争会促使物种通过生态位分化来减少直接竞争,从而使得各自的生态位更加专门化,B正确;
C、相似生态位的外来物种入侵,在与土著物种的竞争中不一定会占优势,所以不一定会导致土著物种存在区域减少甚至消失,C错误;
D、由于自然选择的作用,以及生物对环境长期适应,不同生物之间的生态位发生了分化,D正确。
故选C。
10. 为应对全球气候变化挑战,我国积极稳妥推进碳达峰、碳中和。碳中和指大气中的排放量与减少量相等。如图为碳循环的模型,图中甲~丁表示生态系统的组成成分,数字表示相应过程。下列说法错误的是( )
A. 甲是生态系统的基石,乙在生态系统的物质循环中有重要作用
B. 碳循环发生在生态系统的各营养级之间,以有机物形式传递
C. 若要实现碳中和,下列过程中碳元素的量应满足的关系为⑩=①+②+③+④
D. 海洋对于调节丁中的碳含量起着非常重要的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲是生产者,能通过光合作用将太阳能固定在它们制造的有机物中,是生态系统的基石;乙是消费者,通过自身的新陈代谢将有机物转化为无机物,能加快生态系统的物质循环,A 正确;
B、碳循环是全球性循环,发生在非生物环境与生物群落之间,并非仅在生态系统各营养级之间;碳在生物群落内部(营养级之间)以有机物形式传递,但在生物群落与非生物环境之间以 CO₂形式传递,B 错误;
C、“碳中和” 要求大气中 CO₂排放量与减少量相等。图中①②③④为 CO₂排放过程(呼吸作用、分解作用),⑩为 CO₂吸收过程(光合作用),因此需满足⑩=①+②+③+④,才能实现大气 CO₂平衡,C 正确;
D、丁为非生物的物质和能量,在碳循环中为CO₂库。海洋是地球上最大的碳汇,可通过物理泵(CO₂溶解)和生物泵(海洋生物固定)吸收大气中的 CO₂,对调节大气圈中的碳含量起关键作用,D 正确。
故选 B。
11. 宋代朱肱在《北山酒经》中记载了“卧浆”法:“造酒最在浆,…,不得过夏。”其核心是在三伏天将小麦煮粥,借助空气中的乳酸菌等自然发酵成酸浆。次年酿酒时,以此酸浆浸米、蒸煮,再加入酒曲发酵。此法可有效抑制杂菌,提升酒质。下列关于“卧浆”法的现代生物学解释,错误的是( )
A. “浆不得过夏”:酸浆若储存过久,其积累的酒精可能被醋酸菌转化为乙酸导致酸败
B. “三伏天卧浆”:夏季温度较高有利于乳酸菌等微生物快速繁殖,缩短酸浆成熟时间
C. “以酸浆浸米”:酸浆的较低pH值可抑制大多数杂菌生长,为酵母菌创造竞争优势环境
D. “酸浆煮粥”:蒸煮酸浆的目的是为了彻底杀菌,确保后续的酿酒过程为纯种酵母菌发酵
【答案】D
【解析】
【详解】A、酸浆自然发酵过程中除乳酸菌外,还会有酵母菌等微生物参与,产生少量酒精,醋酸菌为好氧菌,若酸浆储存过久进入氧气,醋酸菌可将酒精转化为乙酸导致酸败,A正确;
B、微生物繁殖需要适宜的温度,三伏天温度较高,契合乳酸菌等微生物的适宜生长温度,可加快其繁殖速率,缩短酸浆成熟时间,B正确;
C、乳酸菌发酵产生乳酸使酸浆pH较低,多数杂菌不耐酸性环境,生长被抑制,而酵母菌耐酸性较强,因此酸浆能为酵母菌创造竞争优势环境,C正确;
D、传统酿酒属于混合发酵,并非纯种酵母菌发酵,酒曲本身就含有酵母菌、霉菌等多种微生物,且蒸煮无法实现彻底杀菌,目的是使原料淀粉糊化同时杀灭部分杂菌,D错误。
故选D。
12. 双脱氧测序法(Sanger法)是第一代DNA测序方法。在4支试管中分别加入4种dNTP和少量的1种ddNTP进行PCR,再把PCR产物变性,利用电泳进行分离,根据结果确定特定碱基的位置。通过该方法测定并比较某疾病患者与对照个体DNA模板链的一段碱基序列,结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
注:dNTP是PCR的四种原料;双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)有ddATP、ddCTP、ddGTP、ddTTP四种;在DNA聚合酶作用下,ddNTP与dNTP竞争核苷酸链延长位点,以加入ddATP的体系为例;若配对的为ddATP,延伸终止;若配对的为dATP,继续延伸。
A. 5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列
B. ddNTP与dNTP竞争的延长位点为核苷酸链的3'末端
C. 上述PCR反应体系通常需要足够多的模板链
D. 患者该段序列中某位点的碱基G突变为A
【答案】A
【解析】
【详解】A、依据双脱氧测序法的原理,可以确定每个泳道中的条带(DNA片段)的3'终端的碱基,如+ddATP的泳道中出现的条带(DNA片段)的3'末端碱基就是A。另外由于每个片段的起始点相同,但终止点不同,因此可以通过比较片段的长度来确定DNA序列中每个位置上的碱基;图示电泳方向为从上→下,即对应的DNA片段为长→短,则对应的DNA测序结果为3'→5',如对照个体的电泳结果最短的条带为+ddCTP泳道组的条带,则说明该PCR产物5'端第一个碱基为C,因此对照个体的PCR产物为5'-CTACCCGTGAT-3',对照个体的碱基序列为5'-ATCACGGGTAG-3',A错误;
B、DNA子链延伸方向为5'→3',新核苷酸(dNTP/ddNTP)是连接到核苷酸链的3'末端,因此ddNTP竞争的延长位点是3'末端,B正确;
C、因为配对的为ddNTP,延伸终止,所以在进行测序时,模板链的数量需要足够多,以确保DNA序列中的每一个碱基都有可能与ddNTP配对产生足够多不同长度的DNA片段,从而获得准确的DNA序列,C正确;
D、对比患者和对照个体的测序结果可知,患者该段序列中某位点的碱基C突变为T,由于C-G、T-A配对,则患者该段序列中某位点的碱基G突变为A,D正确。
二、多选题。(每小题4分,共16分。全部选对得4分,漏选得2分,错选得0分)
13. 通常海水中CO2浓度低、扩散速度慢,衣藻却能按下图所示,完成无机碳浓缩过程,促进CO2固定。下列相关叙述正确的是( )
注:Rubisco:核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(低浓度CO2条件下,催化效率低)
A. 衣藻叶绿体中进行的卡尔文循环所需要的CO2都来源于
B. 按图示分析,图中浓度最高的场所是叶绿体
C. 衣藻自由扩散维持细胞内的高浓度CO2,弥补Rubisco对CO2亲和力低的缺陷
D. 若培养液加入适量的,追踪放射性可验证图中的碳转移途径
【答案】BD
【解析】
【详解】A、细胞内的HCO3-在叶绿体中转化生成CO2,供卡尔文循环利用。 但衣藻作为真核生物,同时存在线粒体。线粒体有氧呼吸产生的CO2会直接扩散进入叶绿体,也可参与卡尔文循环。 因此,叶绿体中的来源有两个:HCO3-转化和线粒体呼吸产生,A错误;
B、 图示显示HCO3-从细胞外运输到细胞质基质,再运输到叶绿体, 均消耗ATP。 这意味着HCO3-在叶绿体内是被逆浓度梯度泵入的,因此叶绿体基质中的浓度最高,B正确;
C、CO2是气体分子,跨膜运输方式为自由扩散,动力是浓度差,无法维持细胞内的高浓度。 图中显示衣藻是通过主动运输吸收HCO3-,并在叶绿体中分解为CO2,提高局部CO2浓度,弥补Rubisco在低浓度下催化效率低的缺陷,C错误;
D、利用同位素标记法,通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚化学反应的详细过程,D正确。
14. 某生物常染色体上存在三对基因A和a、B和b、C和c,均为完全显性。现有一个体,与三对性状均表现为隐性的个体交配,得到的后代基因型及其比例为AaBbcc∶aaBbCc∶Aabbcc∶aabbCc=1∶1∶1∶1.根据结果推测,该个体细胞中,下图中三对基因的组成及存在情况不符合的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】某基因型个体与三对性状均表现为隐性的个体交配,三对性状均表现为隐性的个体产生的配子为abc,后代基因型及其比例为AaBbcc∶aaBbCc∶Aabbcc∶aabbCc=1∶1∶1∶1,说明该个体产生的配子种类及比例为ABc:aBC:Abc:abC=1:1:1:1,四种配子A只能和c组合,a只能和C组合,说明A和c在一条染色体上,a和C在一条染色体上,对应图中的C,ABD符合题意。
15. 枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。将枪乌贼神经元巨轴突置于相当于正常细胞外液的海水中,测量其膜内外电位的变化,结果如图所示。下列相关分析正确的是( )
A. 图中a点、c点的电位分别称为静息电位、动作电位
B. 提高浸浴轴突的溶液中浓度,曲线ab段向下平移
C. 降低浸浴轴突的溶液中浓度,c点向下方移动
D. 曲线cd段,内流、输出过程都需要通道蛋白协助
【答案】AC
【解析】
【详解】A、图中a点是神经元未兴奋时的膜电位(外正内负,电位为负),属于静息电位;c点是兴奋时的电位峰值(膜内正电),属于动作电位,A正确;
B、提高浸浴溶液中K+浓度,膜内外K+浓度差减小,K+外流减少,静息电位(ab段)的绝对值会减小(比如从−60 mV变为−50 mV),电位应向上平移(更接近 0 电位),B错误;
C、动作电位的峰值(c点)由Na+内流决定,降低溶液中Na+浓度,Na+内流的量减少,动作电位峰值会降低,因此c点会向下方移动,C正确;
D、曲线cd段是恢复静息电位的过程:此时是K+外流(不是内流);Na+输出依赖钠钾泵(主动运输,载体蛋白),不是通道蛋白(通道蛋白用于协助扩散),D错误。
故选AC。
16. 双向启动子可同时结合两个RNA聚合酶来驱动下游基因的表达,降低了基因工程的成本与复杂性,研究人员利用双向启动子构建了下图所示表达载体,下列说法正确的是( )
A. 为正确连入GUS基因,可在其两端添加不同的限制酶识别序列
B. GUS基因和LUC基因的模板链在T—DNA同一条链上
C. 壮观霉素抗性基因可用于鉴定目的基因是否插入受体细胞染色体上
D. 可通过观察是否出现荧光和蓝色物质检测双向启动子作用效果
【答案】AD
【解析】
【详解】A、在构建基因表达载体时,在目的基因(GUS基因)两端添加不同限制酶的识别序列,酶切后会产生不同的黏性末端,可以避免目的基因反向连接、载体自连,保证目的基因正确方向插入载体,A正确;
B、由图可知,双向启动子向两个相反方向驱动转录,GUS基因转录方向向左、LUC基因转录方向向右,说明两个基因的模板链是T-DNA的两条不同DNA链,B错误;
C、由图可知,壮观霉素抗性基因位于T-DNA区域外;农杆菌转化法中,只有T-DNA会整合到受体细胞的染色体DNA上,因此壮观霉素抗性基因不会进入受体细胞染色体,无法用于鉴定目的基因是否插入染色体,C错误;
D、根据题干信息,LUC基因表达的荧光素酶可催化产生荧光,GUS基因表达的酶可催化产生蓝色物质;若双向启动子能正常发挥功能,两个基因都会表达,可通过观察是否出现荧光和蓝色物质,检测双向启动子的作用效果,D正确。
三、非选择题。(每道题12分,共60分)
17. 下列图1表示利用大豆幼苗的绿叶进行色素提取和分离实验的结果,图2表示温室中该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线,据图分析并回答下列问题。
(1)图1中用来提取色素的试剂为______,其中能吸收红光的为______。(填甲、乙、丙、丁)
(2)图2中B点光合作用合成的有机物量a、呼吸作用消耗的有机物量b,则a∶b=______。
(3)研究人员将ATP合酶和细菌视紫红质定向插入囊泡中,光照条件下检测有H+跨膜运输和ATP产生,这和植物的光合作用过程中______阶段的部分过程类似。在叶绿体中,该过程发生的场所是______。研究人员想要进一步验证该结构中能够吸收光能的部位为细菌视紫红质,现有实验材料:ATP合酶、细菌视紫红质、囊泡、H+溶液;实验条件:黑暗/光照
实验方案:____________________。
预期实验结果及结论:__________________。
【答案】(1) ①. 无水乙醇 ②. 甲、乙
(2)2∶1 (3) ①. 光反应阶段 ②. 类囊体薄膜 ③. 设置A、B两组实验:将囊泡均置于等浓度H+溶液中。A组囊泡膜上仅插入ATP合酶;B组囊泡膜上同时插入细菌视紫红质和ATP合酶。在相同且适宜条件下给予光照,分别检测两组ATP的合成情况。 ④. 预期结果及结论:若B组有ATP合成,A组无,则说明光能吸收部位在细菌视紫红质。
【解析】
【小问1详解】
色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水乙醇提取色素;由图1横坐标含义知,甲~丁分别表示叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素。叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【小问2详解】
图2中曲线ABCD表示净光合速率曲线,B和D点时,净光合速率等于呼吸速率,即光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍,故光合作用合成的有机物量a:呼吸作用消耗的有机物量b=2:1。
【小问3详解】
囊泡中H+跨膜运输和ATP产生的过程,和植物的光合作用光反应阶段类似(光反应阶段在类囊体薄膜上进行,会利用光能将H+跨膜运输,同时合成ATP)。实验目的是验证该结构中能够吸收光能的部位为细菌视紫红质,实验设置两组,自变量为有无细菌视紫红质,实验组(B组):将ATP合酶和细菌视紫红质定向插入囊泡中,加入H+溶液,置于光照条件下培养 。 对照组(A组):将ATP合酶(不加入细菌视紫红质)定向插入囊泡中,加入H+溶液,置于相同的光照条件下培养, 一段时间后,检测两组囊泡中H+的跨膜运输情况和ATP的生成量。预期实验结果及结论:实验组(B组)能检测到H+跨膜运输和ATP的产生,对照组(A组)检测不到H+跨膜运输和ATP的产生,说明细菌视紫红质能够吸收光能。
18. 番茄是雌雄同花植物,可自花传粉也可异花传粉。番茄果肉颜色由两对等位基因控制,现有甲、乙两种番茄杂交,结果如图1所示。回答下列问题。
(1)由图1分析,控制番茄果肉颜色两对基因的遗传遵循___________定律,判断的依据是___________。
(2)由图1分析,F2中果肉为橙色的番茄基因型有___________种,若F2中所有果肉为黄色的番茄植株随机交配,推测其后代的表型及比例为___________。
(3)果皮颜色是番茄的另一种性状,有黄色和无色两种。已知黄色果皮基因是由控制无色果皮基因突变而来的。经DNA测序发现,无色果皮基因序列长度为557个碱基对(bp),黄色果皮基因内部出现了限制酶EcoRI的识别位点。用EcoRI处理不同植株的果皮颜色基因,对产物进行电泳分离,结果如图2所示。据图分析,基因型为杂合子的植株有___________(填植株编号)。黄色果皮基因的产生最可能是由于无色果皮基因中发生了碱基的___________(填“替换”、“增添”或“缺失”)。
【答案】(1) ①. 自由组合 ②. F2中红色:橙色:黄色≈9:4:3,是9:3:3:1的变形
(2) ①. 3 ②. 黄色:橙色=8:1
(3) ①. 4、8 ②. 替换
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
由图1分析,F2中果肉颜色表型及比例为红色∶黄色∶橙色≈9∶3∶4,为9∶3∶3∶1的变式,故控制番茄果肉颜色基因的遗传遵循自由组合定律。
【小问2详解】
果肉颜色受两对等位基因控制,设相关基因为A/a、B/b,则F1基因型是AaBb,F2果肉颜色表型及比例为红色∶黄色∶橙色≈9∶3∶4.其中橙色占4/16,共3种基因型。F2中果肉为黄色的番茄基因型为1/3AAbb、2/3Aabb,让其随机交配,配子概率2/3A、1/3a,后代的基因型为4/9AAbb、4/9Aabb、1/9aabb,其后代的表型及比例为黄色∶橙色=8:1。
【小问3详解】
黄色皮和无色皮番茄杂交,F1全是黄色皮,说明黄色皮为显性;分析电泳图可知,用限制酶EcoRI处理不同植株的DNA片段,发现4和8植株的基因能被限制酶EcoRI识别并剪切,说明4和8与F1植株基因型相同,基因型为杂合子的植株有4、8,由于无色基因和与黄色基因序列长度相同且均为557碱基对(bp),说明该基因突变最可能是由于碱基对替换导致。
19. 人体的脂质合成存在昼夜节律,长期熬夜会破坏脂质合成的节律,从而增加患肥胖等代谢性疾病的风险。
(1)光信号影响脂质合成的过程如图1所示,昼夜节律的调节中枢SCN位于________。此区域存在多种神经分泌细胞,合成分泌多种激素,如_______(写出两种)。
(2)熬夜会增加促肾上腺皮质激素的分泌。研究者测定了两组志愿者体内的皮质醇含量(图2A)推测②比①________。皮质醇变化引起脂肪组织EGR3基因的表达变化,是熬夜导致肥胖的重要原因。由图2B推测,EGR3对脂质合成的作用是_______(选填“促进”或“抑制”)。
(3)与熬夜相比,正常作息时,夜间人体内感光细胞向SCN传递的兴奋信号减少 →________→皮质醇合成减少,脂肪组织_______,合成脂质下降。
(4)研究发现,长期熬夜睡眠不足,引起皮质醇(一种糖皮质激素)含量的改变,还会导致免疫力下降。根据上述信息,并结合所学知识,分析其可能的原因是________。
【答案】(1) ①. 下丘脑 ②. 促甲状腺激素(肾上腺皮质激素、性腺激素)释放激素、抗利尿激素
(2) ①. 高 ②. 抑制
(3) ①. 垂体、肾上腺皮质的活动减弱 ②. EGR3基因的表达量上升
(4)长期熬夜睡眠不足会增加人体内的皮质醇含量,从而抑制免疫系统的功能,导致与免疫相关的细胞因子等分泌减少
【解析】
【小问1详解】
昼夜节律的调节中枢SCN位于下丘脑。下丘脑的神经分泌细胞能合成多种激素,如促甲状腺激素释放激素(调节甲状腺激素分泌)、促肾上腺皮质激素释放激素(调节肾上腺皮质激素分泌)、抗利尿激素(调节水盐平衡)、促性腺激素释放激素(调节性激素分泌)等。
【小问2详解】
图2A显示 “熬夜” 组皮质醇含量为②,“正常作息” 组为①。结合 “熬夜会增加肾上腺皮质激素的分泌”,可推测②比①高。图2B中,正常作息时EGR3基因相对表达量高,熬夜时低;而熬夜会增加脂质合成(导致肥胖)。由此反推:EGR3基因表达量高时,脂质合成少,故EGR3对脂质合成的作用是抑制。
【小问3详解】
正常作息时有光照信号,感光细胞会向SCN传递兴奋信号;熬夜时无此信号,故正常作息时夜间人体内感光细胞向SCN传递的兴奋信号减少。感光细胞的兴奋信号影响下丘脑 - 垂体 - 肾上腺皮质轴,信号减弱会使垂体、肾上腺皮质活动减弱,最终导致皮质醇合成减少;同时结合图2B,正常作息时EGR3基因的表达量高,故脂肪组织 EGR3 基因的表达量上升,从而抑制脂质合成。
【小问4详解】
已知长期熬夜使皮质醇含量改变,且导致免疫力下降。结合免疫学知识,其原因可能是长期熬夜睡眠不足会增加人体内的皮质醇含量,从而抑制免疫系统的功能,导致与免疫相关的细胞因子等分泌减少,从而降低免疫力。
20. 桑基鱼塘是我国长三角、珠三角地区常见的农业生产模式,是为充分利用土地而创造的一种高效人工生态系统,又带动了缫丝等加工工业的前进,已然发展成一种完整的、科学化的人工生态系统。某生态庄园拥有2000m2的天然池塘及池塘周围2400株桑树,构建了桑基鱼塘生态劳动实践教育基地。回答下列问题:
(1)该桑基鱼塘可看作是一个生态系统,生态系统的结构包括_______。
(2)桑利用自身的光合作用和细胞呼吸代谢,影响环境中的碳—氧平衡,同时桑叶饲蚕,桑葚供游客采摘,这体现了生物多样性的_______价值。
(3)科研小组对该生态系统能量流动进行定量分析,得出甲、乙、丙三个营养级能量相关数据(单位:J·cm-2·a-1)如表所示,R表示能量流动的去向之一,M为能量值,乙属于第一营养级。R代表的是各营养级_______(用文字描述)。第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为_______%(保留一位小数)。
营养级
R的能量
流向分解者的能量
未利用
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
11.0
乙
44.0
5.0
95.0
M
0
丙
9.5
1.5
11.0
3.5
5.0
(4)该基地的桑树生长所需的氮肥主要来自鱼塘淤泥、培育蘑菇后的废弃菌包和60℃沤肥发酵后的蚕粪。请分析:为什么蚕粪经沤肥发酵后再埋土肥桑?_______(写出两点即可)。
(5)当桑叶价格高、卖桑叶比卖鱼更合算时,当地农民会将蚕沙用作桑树的肥料,而不是喂鱼,这说明桑基鱼塘农业生产模式中不仅关注当地生态环境,也要考虑居民实际收入,这主要体现了生态工程的_______原理。
【答案】(1)生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链和食物网)
(2)间接价值和直接 (3) ①. 呼吸作用以热能形式散失的能量 ②. 13.7
(4)① 发酵将有机物分解为桑树可吸收的无机盐,提高肥效;② 高温发酵杀死虫卵、病菌,减少病虫害(或避免未腐熟蚕粪发酵产热灼伤根系、改善土壤结构等,任选两点)
(5)整体性
【解析】
【小问1详解】
生态系统的结构包括<>生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链和食物网)。
【小问2详解】
桑通过光合作用和细胞呼吸影响环境的碳 - 氧平衡,属于对生态系统起到重要调节功能的价值,是间接价值。桑叶饲蚕(生产用途)、桑葚供游客采摘(食用、旅游观赏),属于对人类有食用、药用、工业原料、观赏等实用意义的价值,是直接价值。
【小问3详解】
生态系统中,某一营养级同化的总能量的去向包括 自身呼吸作用以热能散失、流向下一营养级、流向分解者、未利用。因此 R 代表各营养级呼吸作用散失的热能。生产者固定的能量为(44+5+95+M)J·cm-2a-1,植食性动物(丙)同化量为9.5+1.5+11+3.5=25.5J·cm-2a-1,肉食性动物(甲)从植食性动物获得的能量为3.5J·cm-2a-1,由此可知,M=9.5+1.5+11+3.5-5=20.5J·cm-2a-1,第一营养级固定的能量为44+5+95+20.5=164.5J·cm-2a-1,能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,第二营养级(植食性动物)到第三营养级(肉食性动物)的能量传递效率约为3.5÷25.5×100%×13.7%。
【小问4详解】
发酵过程中,微生物分解蚕粪中的有机物,将其中的氮、磷等元素转化为桑树可吸收的无机盐(如 NH₄⁺、NO₃⁻),提高肥效; 高温(60℃)发酵可以杀死蚕粪中的虫卵、病菌和杂草种子,减少病虫害和杂草对桑树的危害; 发酵分解有机物,避免未腐熟的蚕粪在土壤中发酵产热、产生有害气体,灼伤桑树根系; 发酵后有机物被分解,改善土壤结构,增加土壤透气性,利于桑树根系生长。
【小问5详解】
生态工程的整体性原理强调:在进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力,要统一协调自然 - 经济 - 社会效益。 本题中农民根据桑叶和鱼的经济效益调整生产模式,兼顾了生态环境和居民收入,体现了整体性原理。
21. 低温是限制农作物产量的重要胁迫因子。科学家将寒带植物中的CBFs抗寒基因转移到拟南芥中构建拟南芥耐寒模型,用于植物低温胁迫机制的相关研究。请据图回答问题:
限制酶
识别序列
限制酶
识别序列
EcoRⅠ
5'G↓AATTC3'
XmaⅠ
5'C↓CCGGG3'
BamHⅠ
5'G↓GATCC3'
AscⅠ
5'G↓GCGCGGG3'
SphⅠ
5'CGTAC↓G3'
MunⅠ
5'C↓AATTG3'
Sau3AⅠ
5'↓GATC3'
(1)设计引物克隆目的基因。如图1所示,应选择引物______对CBFs基因进行克隆。引物的作用是______。
(2)根据目的基因和质粒的结构分析,参考图表中限制酶的识别序列,为了后续能将CBFs目的基因正确连接到图2的Ti质粒上,应选用限制酶______和______切割质粒,还应在CBFs目的基因上游引物的______端添加限制酶______的识别序列。
(3)将拟南芥叶片浸泡在转基因农杆菌菌液中一段时间进行转化,提取叶片中的DNA,通过PCR、核酸分子杂交技术对CBFs基因是否整合到拟南芥基因组中进行检测,结果如图3所示,该转基因叶片的基因组中可能已整合CBFs基因。结果中显示出小分子非目标条带,产生的最主要原因可能是______。
A. 引物特异性不佳 B. 变性温度过低
C. 复性温度过高 D. 延伸时间过长
(4)现已获取成功转入CBFs基因的拟南芥植株,检测发现植株中没有相应的mRNA。后续应通过改变启动子,以利于______与之识别和结合,进而实现CBFs基因在拟南芥中的转录。
【答案】(1) ①. ①④ ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸
(2) ①. EcoRI ②. SphI ③. 5′ ④. MunI (3)A
(4)RNA聚合酶
【解析】
【小问1详解】
PCR扩增是从模板链的3′→5′,结合图示可知,要扩增CBFs基因需要引物①④。引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸。
【小问2详解】
为了保证目的基因成功转录,首先CBFs基因应插入到质粒的启动子和终止子之间,其次目的基因的转录方向应与Ti质粒上的转录方向一致,可使用EcoRI和SphI切割质粒(AmPr为氨苄青霉素抗性基因,在后期的筛选中需要使用,不能使用BamHI酶切,Sau3AⅠ也能识别并切割BamHI酶切位点),由于使用EcoRI会破坏目的基因结构的完整性,可使用MunI切割目的基因,即上游引物的5′端添加MunI识别序列,下游引物的5′端添加Sau3A识别序列。
【小问3详解】
A、引物特异性不佳,会导致引物与非目标DNA序列结合,从而扩增出非目标条带,A正确;
B、变性温度过低,DNA双链可能无法充分解开,但不会导致出现小分子非目标条带,B错误;
C、复性温度过高,引物无法与模板链结合,会导致扩增效率低甚至无扩增产物,而不是出现小分子非目标条带,C错误;
D、延伸时间过长,可能会导致扩增产物过长,但一般不会产生小分子非目标条带,D错误。
【小问4详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,对基因转录的起始有重要作用。
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