内容正文:
高三生物学模拟卷一
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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(每小题只有一个选项符合题意。本题共12小题,每小题2分,共24分。)
1. 特定拟杆菌细胞中的gRNA(向导RNA)能精准结合到 DNA 特定区域,招募相关酶启动基因转录。下列相关叙述正确的是( )
A. 拟杆菌细胞中 gRNA 的合成需要核仁的参与
B. gRNA 与DNA 结合时,遵循碱基互补配对原则
C. gRNA 招募 RNA 聚合酶识别并结合到基因的起始密码子区域
D. gRNA 和 DNA 相同的物质组成为磷酸、核糖、胞嘧啶、鸟嘌呤和腺嘌呤
【答案】B
【解析】
【详解】A、拟杆菌属于原核生物,没有成形的细胞核,也不存在核仁结构,因此gRNA的合成不需要核仁参与,A错误;
B、gRNA(RNA)与DNA结合时,遵循碱基互补配对原则(A-T、U-A、C-G、G-C),B正确;
C、转录过程中,RNA聚合酶识别结合的是DNA上基因的启动子区域,起始密码子位于mRNA上,是翻译的起始位点,C错误;
D、gRNA是RNA,五碳糖为核糖;DNA的五碳糖为脱氧核糖,核糖不是二者共有的组成物质,D错误。
2. 烟草细胞中,尼古丁生成后立即被液泡膜上MATE转运蛋白逆浓度转运并储存到液泡中。尼古丁能快速作用于大脑的尼古丁受体,使突触后膜的 Na⁺通道蛋白瞬间打开,还能促使多巴胺大量释放。下列相关推理不合理的是( )
A. 尼古丁受体识别尼古丁的过程体现了细胞膜参与信息交流
B. 液泡膜的基本支架是磷脂双分子层,MATE转运蛋白可能贯穿其中
C. 尼古丁会加速多巴胺的合成,延长多巴胺在突触间隙的作用时间,增强兴奋传递
D. 烟草细胞中,MATE转运蛋白转运尼古丁进入液泡的过程,属于主动运输,消耗能量
【答案】C
【解析】
【详解】A、受体识别信号分子体现细胞膜的信息交流功能,A正确;
B、液泡膜基本支架为磷脂双分子层,MATE转运蛋白位于液泡膜上,因而贯穿其中,B正确;
C、题意显示,尼古丁能快速作用于大脑的尼古丁受体,使突触后膜的 Na⁺通道蛋白瞬间打开,还能促使多巴胺大量释放,该过程中尼古丁并未加速多巴胺的合成,C错误;
D、题意显示,烟草细胞中尼古丁生成后立即被液泡膜上MATE转运蛋白逆浓度转运并储存到液泡中,该过程需要消耗能量,为主动运输过程,D正确。
3. 科学家对一只雌性小鼠进行了长达20年的克隆,成功培育出1200多只克隆鼠。从第25代开始,新生克隆鼠的存活率开始下降,到第58代所有小鼠在出生后不久便早衰、全部死亡,测序发现第58代小鼠的基因突变数量是经有性生殖出生的同代小鼠的三倍以上。下列相关叙述错误的是( )
A. 克隆鼠的培育过程中,体细胞核移植后重组细胞的增殖依赖有丝分裂
B. 连续多代克隆会出现基因突变累积,是克隆鼠存活率下降的重要原因
C. 核移植技术中去核方法可以是显微注射法、梯度离心、紫外线短时间照射等
D. 连续多代克隆可能导致端粒长度逐代缩短,是克隆鼠衰老加速、存活率下降的原因之一
【答案】C
【解析】
【详解】A、核移植重组细胞依靠有丝分裂增殖,A正确;
B、第 58 代克隆鼠基因突变数量是有性生殖小鼠 三 倍以上,且出现早衰、全部死亡,说明连续克隆基因突变不断累积,造成存活率大幅下降,B正确;
C、核移植技术中普遍使用去核方法是显微操作法,也可采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法,C 错误;
D、连续多代克隆可能导致端粒长度逐代缩短,端粒缩短会加速细胞衰老,存活率下降,D正确。
4. 细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质,约由104个氨基酸组成,据测算,它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。
生物名称
黑猩猩
猕猴
狗
鸡
响尾蛇
金枪鱼
果蝇
天蚕蛾
链孢霉
酵母菌
氨基酸差异/个
0
1
11
13
14
21
27
31
43
44
下列有关分析错误的是( )
A. 人和其他生物细胞中普遍含有细胞色素c,支持这些生物有共同的起源
B. 题干中“每2000万年才发生1%的改变”,说明自然状态下基因突变的频率是很低的
C. 黑猩猩的细胞色素c氨基酸序列与人的无差异,表明二者相关基因的碱基序列相同
D. 链孢霉、酵母菌与人的细胞色素c氨基酸差异个数接近,不能作为二者亲缘关系近的证据
【答案】C
【解析】
【详解】A、人和其他生物细胞中普遍含有细胞色素c,支持这些生物有共同的起源,这是生物进化分子水平的证据,A正确;
B、题意显示,“每2000万年才发生1%的改变”,说明自然状态下基因突变的频率是很低的,即基因突变具有低频性,B正确;
C、氨基酸序列相同,不代表基因全部碱基序列一致、因为密码子具有简并性、且基因中存在非编码区等,C错误;
D、链孢霉、酵母菌与人的细胞色素c氨基酸差异个数接近,但不清楚差异的种类,因而仅氨基酸差异接近不能判定亲缘关系近,D正确。
5. 低温胁迫可诱导水稻产生可遗传的耐寒性状,科学家发现其分子机制为:低温抑制 DNA 甲基转移酶MET1b,使ACT1 基因启动子去甲基化,ACT1 持续高表达,增强细胞壁稳定性并维持花粉育性,且该低甲基化可通过配子稳定遗传五代。下列相关叙述错误的是( )
A. 该耐寒性状的遗传未改变水稻DNA 的碱基序列
B. DNA 甲基转移酶MET1b被抑制会导致 ACT1 基因翻译受抑制
C. 低温下,高表达的 ACT1蛋白对减数分裂的正常进行提供保障
D. 该表观遗传现象为环境诱导的获得性遗传这一假说提供了实验证据
【答案】B
【解析】
【详解】A、题干内容属于表观遗传,基因的碱基序列不变,A 正确;
B、根据题意“低温抑制 DNA 甲基转移酶MET1b,使ACT1 基因启动子去甲基化,ACT1 持续高表达”,启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,以驱动基因转录,故DNA 甲基转移酶MET1b被抑制,则会促进ACT1 基因转录,B错误;
C、低温下,ACT1表达增强,其可维持花粉育性,而花粉形成依赖减数分裂,故高表达的 ACT1蛋白对减数分裂的正常进行提供保障,C正确;
D、题干内容显示是环境诱导的表观遗传可遗传给后代,为环境诱导的获得性遗传这一假说提供了实验证据,D正确。
6. 果蝇化蛹行为由 X染色体上的等位基因(m、s)控制,黑腹果蝇偏好远离食物化蛹,拟果蝇偏好食物表面化蛹。相关杂交实验如下图,不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
杂交组合
F
实验一
Xᵐ Xᵐ×XSY
雌性甲、雄性乙
实验二
Xᵐ XᵐY×XSY
XSY(丙)
注:Xᵐ表示黑腹果蝇的X染色体;XS表示拟果蝇的X染色体;Xᵐ Xᵐ表示黑腹果蝇两条并联的X染色体
A. Xᵐ XᵐY产生的基因型为Xᵐ Xᵐ的精子没有活性
B. 依据杂交实验一的结果可判断远离食物化蛹为隐性性状
C. 果蝇甲与果蝇丙杂交,后代雌性果蝇均表现为远离食物化蛹
D. 为研究对化蛹行为与核基因的关系,应使甲、乙、丙的细胞质基因的遗传背景保持一致
【答案】D
【解析】
【详解】A、实验二只产生XsY(丙),说明XmXm(含 2 条并联 X染色体)型卵细胞没有活性,A错误;
B、甲基因型XmXs、乙基因型XmY,XmXs表型未知,不能判断显隐性,B错误;
C、甲基因型XmXs、丙XsY,后代雌性有两种基因型XmXs、XsXs,由于杂合子显隐性未知,两者表型可能不同,C错误;
D、本实验室研究X染色体上基因控制的化蛹行为,需要让甲乙丙常染色体的基因、细胞质基因保持一致,可排除常染色体基因、细胞质基因对实验结果的干扰,D正确。
7. 花粉过敏是接触过花粉的机体再次接触花粉后,产生生理功能紊乱或组织细胞损伤的特异性免疫反应。下列说法正确的是( )
A. 花粉过敏的发生依赖辅助性 T细胞等抗原呈递细胞的作用
B. 机体再次接触花粉时,过敏原会与肥大细胞表面抗体结合
C. 肥大细胞释放的组胺会使组织液渗透压降低,从而引起组织水肿
D. 花粉过敏和风湿性心脏病均为免疫防御异常导致的自身免疫病
【答案】B
【解析】
【详解】A、抗原呈递细胞包括树突状细胞、巨噬细胞、B细胞,辅助性T细胞不属于,A错误;
B、机体再次接触花粉时,花粉(过敏原)与肥大细胞表面已结合的抗体特异性结合,B正确;
C、组胺使组织液渗透压升高,引发水肿,C错误;
D、花粉过敏是过敏反应,并非自身免疫病,D错误。
8. 饮用水卫生标准规定总菌数小于 100个/mL,且不能检测出大肠杆菌。下列关于饮用水中微生物计数的检测方法的说法,不合理的是( )
A. 将水样滴加到血细胞计数板上,在显微镜下计数
B. 取一定量水样过滤,将滤膜贴在平板培养基上,培养后计数
C. 在一定水样中加入细胞裂解液,通过检测 ATP 含量来估算微生物数量
D. 若在伊红—亚甲蓝培养基上观察到1个金属光泽、深紫色的菌落,则水质不合格
【答案】A
【解析】
【详解】A、血细胞计数板适用于单细胞微生物、血细胞计数,水样中杂菌形态多样,不适用,A 错误;
B、滤膜法是水体微生物经典计数法(B),取一定量水样过滤,由于细菌细胞不能透过滤膜,因而可将滤膜贴在平板培养基上,培养后计数,B正确;
C、由于细胞中ATP含量是相对稳定的,因此微通过检测 ATP 含量来估算微生物数量,C正确;
D、伊红 - 亚甲蓝培养基鉴别大肠杆菌,出现金属光泽、深紫色的菌落,说明含大肠杆菌,水质不合格,D正确。
9. 以洋葱(2n=16)为材料探究低温诱导植物细胞染色体数目的变化,下列叙述正确的是( )
A. 需先剪取洋葱根尖0.5~1cm放入冰箱冷藏室诱导培养
B. 制作临时装片的过程依次为解离、染色、漂洗、制片
C. 视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞
D. 秋水仙素与低温均能诱导染色体着丝粒分裂,使细胞染色体加倍
【答案】C
【解析】
【详解】A、先培养生根,待长出不定根至 1cm 左右,再将整个装置放入冰箱低温诱导,不能先剪根尖再低温;剪下的细胞已脱离分生分裂环境,低温无法诱导染色体加倍,A错误;
B、制作临时装片的过程依次为解离→漂洗→染色→制片4个步骤,应先漂洗再染色,B错误;
C、低温诱导时部分细胞分裂时纺锤体形成被抑制,染色体数目加倍;另一部分细胞正常分裂,维持二倍体(2n=16),因此视野里两种细胞都存在,C正确;
D、秋水仙素、低温的作用机理是抑制纺锤体的形成,导致染色体复制后,染色体无法被拉向两极,细胞不能完成分裂,最终染色体数目加倍;二者不会诱导着丝粒分裂,D错误。
10. 豆科植物可依赖根瘤菌固氮进而促进周围其他植物的生长,这样的植物被称为“利他植物”。近期,科研人员发现,“利他植物”的物种比例随纬度升高而减少,对此下列说法或推测合理的是( )
A. 豆科植物与根瘤菌是原始合作关系
B. 根瘤菌可以将土壤中的氨进一步氧化分解并释放化学能进而促进植物生长
C. 全球气候变暖可能使高纬度地区物种间的相互促进作用增强
D. 生态修复过程中增大“利他植物”的比例可以增强抵抗力稳定性,降低恢复力稳定性
【答案】C
【解析】
【详解】A、豆科植物可依赖根瘤菌固氮进而促进周围其他植物的生长,根瘤菌可从豆科植物中获取营养物质,因此,豆科植物和根瘤菌为互利共生关系,A错误;
B、根瘤菌可以将N2固定为氨供给植物吸收利用,不能为植物的生长提供能量,B错误;
C、气候变暖使高纬度环境向低纬度靠拢,物种丰富度增加,因而物种间互利作用增强,C正确;
D、增加利他植物比例,有利于增加物种多样性,因而抵抗力稳定性增强,但恢复力稳定性一般减弱不明显,D错误。
11. 珊瑚礁是全球生物多样性最丰富的海洋生态系统之一,珊瑚是珊瑚虫和珊瑚藻的共生体。但由于气候变化、过度捕捞和疾病等因素面临多重威胁。某研究团队利用沉积物中保存的鱼类耳石和珊瑚骨骼中的氮同位素信号,重建了约7 000年前加勒比海珊瑚礁的营养结构,对此下列说法错误的是( )
A. 捕食者与被捕食者骨骼中氮的同位素含量情况不同
B. 第一营养级(如珊瑚藻)大量死亡,其流向下一营养级的能量传递效率降低
C. 气温升高时珊瑚虫会排出珊瑚藻,这体现出物理信息能够调节生物的种间关系
D. 重建数千年前的珊瑚礁原始状态,有助于评估现代珊瑚礁的退化程度
【答案】B
【解析】
【详解】A、氮同位素会沿食物链富集,营养级越高,重氮同位素的含量越高,捕食者的营养级高于被捕食者,因此二者骨骼中氮同位素含量不同,A正确;
B、能量传递效率是相邻营养级同化量比值,第一营养级大量死亡,不改变传递效率,仅改变能量总量,B错误;
C、温度属于物理信息,气温升高导致珊瑚虫排出共生的珊瑚藻,改变了二者的种间共生关系,体现了物理信息能够调节生物种间关系的功能,C正确;
D、重建数千年前珊瑚礁的原始营养结构,可以作为基线和现代珊瑚礁的状态对比,有助于评估现代珊瑚礁的退化程度,D正确。
12. CL31是一种新型减肥药,为研究该药物的作用机制,经研究小组利用体外培养的小鼠脂肪细胞进行了相关实验,实验设计如下表,结果如图所示。下列说法错误的是( )
组别
①
②
③
④
处理
生理盐水
+
+
+
+
肾上腺素
—
+
—
—
CL31
—
—
十
+
肾上腺素受体抗体
—
—
—
+
结果
产热量(相对值)
10
92
80
20
注:“十”代表添加相关物质,“一”代表不添加相关物质。已知肾上腺素可以提高产热量。
A. 本实验的①②为对照组,③④为实验组
B. 图中的无关变量有脂肪细胞的量、药物的浓度和处理的时间等
C. ③④的结果证明CL31可以阻断肾上腺素与受体的结合
D. CL31具有类似于肾上腺素的作用,能增强脂肪细胞的代谢速率
【答案】C
【解析】
【详解】A、本实验目的是研究CL31的作用机制,①(空白对照,仅加生理盐水)、②(对照,仅加肾上腺素)未添加CL31,属于对照组;③④添加了CL31,属于实验组,A正确;
B、本实验自变量是添加的物质种类,脂肪细胞的量、药物浓度、处理时间等均为无关变量,无关变量需保持相同且适宜,B正确;
C、③仅加CL31、④加CL31和肾上腺素受体抗体,两组都没有添加肾上腺素,无法证明“CL31阻断肾上腺素与受体结合”;且实验结果显示:加抗体后CL31的促产热作用消失,说明CL31需要结合肾上腺素受体才能发挥作用,并非阻断结合,C错误;
D、③仅添加CL31,产热量(80)远高于空白对照组①(10),接近肾上腺素组②(92),说明CL31作用类似于肾上腺素,能增强脂肪细胞代谢、提高产热,D正确。
二、选择题(本题共4小题,共16分,每小题给出的4个选项中,可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分,选不全得2分,选错得0分。)
13. 细胞内断裂的染色体片段在细胞分裂过程中不能进入子细胞核,会浓缩为主核外的小核,称为微核。研究人员根据蚕豆根尖分生区细胞经铬处理后的有丝分裂指数及微核率研究水中铬的毒性(有丝分裂指数指视野内分裂期细胞数占细胞总数的比例),得到的结果如图1、2。以下相关叙述正确的是( )
A. 微核可被碱性染料染成深色
B. 当铬离子相对浓度为0时,视野中处于分裂间期的细胞所占比例比分裂期大
C. 高浓度的铬离子可以通过抑制细胞分裂而促进微核的形成
D. 微核的形成可能是由于断裂的染色体片段缺少着丝粒
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、微核是细胞内断裂的染色体片段浓缩形成,染色体易被碱性染料染成深色,A 正确;
B、当铬离子相对浓度为0时,有丝分裂指数约为25%,这意味着视野中处于分裂期的细胞数占细胞总数的比例约为25%,那么处于分裂间期的细胞所占比例约为75%,明显大于分裂期细胞所占比例,B 正确;
C、从图1可知,高浓度的铬离子会抑制细胞分裂;从图2可知,当铬离子相对浓度达到100时,微核率显著下降。说明高浓度铬离子抑制细胞分裂的同时,并没有促进微核的形成,C错误;
D、因为微核是细胞内断裂的染色体片段在细胞分裂过程中不能进入子细胞核而浓缩形成的,所以微核的形成可能是由于断裂的染色体片段缺少着丝粒,无法被纺锤丝牵引进入子细胞核,D正确。
14. 家族性地中海热(FMF)是一种因 Pyrin蛋白错误折叠引起的自身炎症性疾病。一对表型正常的夫妇生了一个正常女儿和一个患FMF的女儿。下图是该家庭成员的相关基因以及表达过程,该家系遗传不考虑突变。已知决定赖氨酸的密码子有5'-AAA-3'和.5'-AAG-3',,以下说法错误的是( )
A. 图中的a链是相关基因转录的模板链
B. 异常 Pyrin蛋白错误折叠可能与氨基酸的排列顺序会影响蛋白质空间结构有关
C. 对正常女儿和父亲的基因检测结果为既有正常基因序列又有致病基因序列
D. 正常分裂时,母亲的次级卵母细胞和第一极体均有两个致病基因
【答案】CD
【解析】
【详解】A、根据题意,赖氨酸的密码子为5'-AAG-3',其对应的DNA模板链应为互补序列3'-TTC-5',所以a 链为转录模板链,A正确;
B、氨基酸排列顺序改变,蛋白质空间结构改变,B正确;
C、双亲表型正常,生育患病女儿,该病为常隐,双亲均为携带者;正常女儿可能为纯合正常(只有正常基因),并非一定含两种序列,C错误;
D、母亲为杂合子,减数第一次分裂后第一极体不一定含致病基因,次级卵母细胞最多 2 个致病基因,D错误。
15. 脱落酸(ABA)可抑制光照下水稻种子萌发。研究人员检测发现野生型水稻中脱落酸含量低于 phyB突变体(无法合成光敏色素),进一步探究光敏色素对 ABA合成和降解的影响,实验结果如图。下列说法错误的是( )
注:基因Os1、Os2 为 ABA合成或降解相关基因。
A. 光敏色素分布在水稻植株的各个部位,其中在分生组织的细胞内含量较丰富
B. 与ABA合成和降解相关的基因分别是 Os1基因和Os2 基因
C. 给水稻种子适量喷洒Os2抑制剂或赤霉素可促进种子萌发
D. 脱落酸除了维持种子休眠,还可以抑制细胞分裂和气孔关闭
【答案】BD
【解析】
【详解】A、光敏色素在分生组织含量丰富,分布于植株各处,A正确;
B、phyB突变体(无光敏色素)ABA含量高,说明光敏色素促进ABA降解、抑制合成;因此Os1为降解基因,Os2为合成基因,B错误;
C、根据B选项可知,Os2为ABA合成基因,故抑制ABA合成基因Os2、施加赤霉素,均可促进萌发,C正确;
D、脱落酸能促进气孔关闭,D错误。
16. 下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述正确的是( )
A. ①中 Ti质粒应该包含标记基因、复制原点等元件
B. ②的构建需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶等
C. ③侵染植物细胞后,重组 Ti质粒会整合到④的染色体
D. ④的染色体上 Bt抗虫基因表达,⑤可表现出抗盲蝽、红蜘蛛、棉铃虫等抗虫性状
【答案】AB
【解析】
【详解】A、①中Ti 质粒作为运载体,必须含复制原点、标记基因、启动子、终止子等,A正确;
B、②构建重组质粒需要限制酶切割、DNA连接酶连接,前者是基因工程的剪刀,后者是针线,B正确;
C、③农杆菌侵染后,Ti质粒的T-DNA整合到植物细胞染色体DNA,并非整个Ti质粒,C错误;
D、④的染色体上的抗虫基因一般只针对特定鳞翅目害虫,不能抵抗所有害虫,D错误。
三、非选择题(共5 大题,共60分)
17. 仙人掌是典型的旱生植物,其在长期干旱条件下进化出的光合作用模式,与 C3直接固定CO2成三碳化合物)、C4 (先固定成四碳化合物,再送进维管束鞘细胞进行光合作用)类植物光合作用存在明显区别。如图1为仙人掌光合作用同化途径,图2为磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶活性昼夜转换机制。据图回答相关问题。
(1)仙人掌可将___________过程产生的 CO₂ 运入叶绿体参与卡尔文循环完成光合作用。仙人掌在夜晚吸收的CO₂,能否立即用于C₃ 途径?_____(填“能”或“不能”),可能的原因是___________。
(2)沙漠中的仙人掌通常在白天关闭气孔,夜间气孔开放,吸收的CO₂与PEP结合被固定,并最终将苹果酸储存在液泡中而不是细胞质基质中,据图分析这种存储的生理学意义:①_____________②_____________。
(3)夜晚仙人掌叶肉细胞呼吸减弱会影响细胞中苹果酸的生成,根据图1和图2分析其原因与呼吸减弱导致________和______含量下降有关。
(4)不同植物碳浓缩机制的差异是长期自然选择形成的对环境_______的结果。
【答案】(1) ①. 细胞呼吸和苹果酸分解(脱羧) ②. 不能 ③. 夜晚无光照,光反应无法进行,缺少 ATP 和 NADPH,卡尔文循环不能进行
(2) ①. 液泡酸性环境可避免苹果酸分解 ②. 防止细胞质基质 pH 过低,影响细胞质中酶的活性
(3) ①. 丙酮酸 ②. NADH([H])
(4)适应
【解析】
【小问1详解】
在图1中,夜晚时,仙人掌进行细胞呼吸产生CO2,CO2被PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)固定形成苹果酸,苹果酸储存在液泡中;白天,苹果酸从液泡中释放出来,分解产生CO2,同时还有细胞呼吸产生CO2,CO2进入叶绿体参与卡尔文循环(暗反应),完成光合作用过程。夜晚无光照,光反应无法进行,不能为卡尔文循环(C3途径)提供所需的ATP和NADPH(还原氢)。
【小问2详解】
苹果酸储存于液泡的意义:一方面保护苹果酸,液泡酸性环境可避免苹果酸分解,如果碱性环境就会被破坏;另一方面将酸性的苹果酸与细胞质基质分隔开,避免细胞质pH下降影响酶活性,保证细胞代谢正常进行。
【小问3详解】
由图1可知,苹果酸生成需要PEP作为CO2受体,还需要NADH还原草酰乙酸;丙酮酸(PEP)的合成依赖呼吸作用供能,NADH本身就是呼吸作用的产物,因此呼吸减弱会导致丙酮酸和NADH含量下降,进而抑制苹果酸生成。
【小问4详解】
这种特殊的碳浓缩机制,是长期自然选择下仙人掌对干旱环境适应的结果。
18. 果蝇是进行遗传学研究常见的模式生物。请分析回答以下问题:
(1)果蝇能作为遗传学常见模式生物的原因是___________________(答出2点)。摩尔根借助果蝇杂交实验,证明了基因在染色体上,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图(图1),该图说明了_____________________________,图中控制朱红眼和深红眼的基因______(填“是”或者“不是”)一对等位基因。
图1
(2)果蝇的有眼与无眼,黑身与黄身分别由等位基因A/a和B/b控制,其中一对等位基因位于Ⅱ号染色体上,且Y染色体上均无A/a和B/b基因。现有一对有眼黑身果蝇相互交配,F1 中雌性有眼黑身:无眼黑身=3:1,雄性中有眼黑身:有眼黄身:无眼黑身=3:3:1。据此推断:
①若F1 中存在某基因型的个体胚胎致死,则该致死基因型是_______。
②若将F1 中雌性有眼个体与雄性无眼个体相互交配,后代出现有眼黄身雄性个体的概率为_______。
(3)为进一步研究同源染色体上非等位基因的遗传规律,在A/a基因附近设计了一对特异性引物(引物1,引物2,如图2所示),并分别以纯合有眼和无眼果蝇的 DNA 作模板进行 PCR,扩增产物电泳结果显示:所有纯合有眼果蝇有条带,所有无眼果蝇无条带。
①现将纯合有眼和无眼果蝇杂交得F1 ,提取F1 的DNA作模板,电泳结果_______(填“有”或“无”)条带。
②将 F1 雌雄果蝇相互交配得F2,并以F2的DNA 作模板,其表型及电泳结果比例为有眼有条带:有眼无条带:无眼有条带:无眼无条带=14:1:1:4,已知雄果蝇减数分裂时不发生染色体互换,则F1 雌果蝇在减数分裂时性母细胞发生交换的概率为______%。
【答案】(1) ①. 易饲养、繁殖快、后代数量多、相对性状明显、染色体数目少 ②. 基因在染色体上呈线性排列 ③. 不是
(2) ①. aaXbY ②. 2/23
(3) ①. 有 ②. 40
【解析】
【小问1详解】
果蝇具有易饲养、繁殖快、后代数量多、相对性状明显、染色体数目少等特点,所以是遗传学常见的模式生物。摩尔根绘制的果蝇各种基因在染色体上的相对位置图说明了基因在染色体上呈线性排列,图中控制朱红眼和深红眼的基因位于同一条染色体的不同位置上,不是一对等位基因。
【小问2详解】
根据F1雌性全是黑身,雄性有黑身和黄身可知,B/b位于X染色体上,且黑身为显性性状,根据雌雄中均有有眼和无眼可知,控制该性状的基因A/a位于Ⅱ号染色体上,且有眼为显性性状,可推出亲本的基因型为:雌性AaXBXb,雄性AaXBY。
①若无致死,雄性后代中有眼黑身A-XBY:有眼黄身A-XbY:无眼黑身aaXBY:无眼黄身aaXbY=3:3:1:1,结合题干信息可知,无眼黄身aaXbY致死。
②F1 中雌性有眼个体的基因型为A-XBX-(1/3AA、2/3Aa;1/2XBXB、1/2XBXb),雄性无眼个体的基因型为aaXBY,它们相互杂交的后代中,aa的概率为2/3×1/2=1/3,A-的概率为1-1/3=2/3,XbY的概率为1/2×1/4=1/8,有眼黄身雄性A-XbY的比例为2/3×1/8=1/12,由于无眼黄身aaXbY(1/3×1/8=1/24)致死,故后代中出现有眼黄身雄性个体的概率为1/12÷(1-1/24)=2/23。
【小问3详解】
①设引物1和引物2扩增的片段用B/b表示,B表示能扩增的片段,b表示不能扩增即缺失的片段,则纯合有眼果蝇的基因型为AABB,无眼果蝇的基因型为aabb,F1 的基因型为AaBb,B所在片段可以被扩增出来并出现电泳条带,故电泳结果有条带。
②F1 的基因型为AaBb,雄果蝇减数分裂时不发生染色体互换,则雄配子的种类及比例为AB:ab=1:1,根据后代中无眼无条带的比例为4/(14+1+1+4)=4/20可知,雌配子中ab的比例为4/20÷1/2=4/10,由于AB连锁,ab连锁,故雌配子中AB与ab的比例相等,Ab与aB的比例相等,故雌配子的种类和比例为AB:Ab:aB:ab=4:1:1:4,重组型配子(Ab、aB)的比例为2/10,由于发生互换的初级性母细胞能够产生一半的重组配子,故发生互换的初级性母细胞的比例为2/10×2=40%。
19. 肠道是营养物质吸收以及与其他器官之间通信的重要场所。在应激源刺激下机体可能会出现肠易激综合征(IBS),表现出腹痛、腹胀和排便频率改变等症状,其机制如图1所示(“+”表示促进、“一”表示抑制,CORT表示肾上腺皮质激素)。回答下列问题:
(1)据图可知,应激源导致 ACTH分泌增加是______(填“神经”“体液”或“神经一体液”)调节的结果;下丘脑分泌CRH 最终引起肾上腺皮质分泌CORT的过程中,具有明显的__________调节机制。
(2)据图分析,促炎细胞因子和CORT在诱导IBS发病方面表现出_________作用,与CORT调节生命活动的方式相比,副交感神经产生乙酰胆碱调节生命活动的方式具有的特点是______________ (答出2点)。
(3)研究表明,长时间禁食也可能诱发或加重IBS。长时间禁食过程中,肝脏可通过___________产生葡萄糖来提供能量。Gml437基因表达的相关产物——肠促生存素(Famsin)在长时间禁食情况下其含量会上升,进而调控机体能量代谢平衡。为确认血浆中 Famsin的重要来源:研究人员构建了肠道组织特异性Gml1437 基因敲除的小鼠 IKO,并对野生型小鼠(WT)和 IKO 鼠血浆中Famsin含量进行检测,结果如图2 所示。图2 中检测 Tubulin.含量的目的是____________。该实验结果表明:__________是Famsin的重要来源,判断依据是___________________。
注:Tubulin是微管蛋白,在细胞中的表达量基本稳定
【答案】(1) ①. 神经-体液 ②. 分级
(2) ①. 协同 ②. 反应速度迅速、作用范围准确(局限)、作用时间短暂
(3) ①. 肝糖原分解和非糖物质转化 ②. 作为内参,排除实验操作、蛋白上样量等无关变量对实验结果的干扰 ③. 肠道组织 ④. 禁食后野生型小鼠血浆 Famsin 含量显著上升,肠道特异性敲除小鼠(IKO)血浆 Famsin 含量无明显变化
【解析】
【小问1详解】
应激源先通过神经通路作用于下丘脑,再通过下丘脑分泌激素CRH调节垂体分泌ACTH,过程同时有神经和体液参与,因此是神经-体液调节;下丘脑→CRH→垂体→ACTH→肾上腺皮质分泌CORT,是下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的调节过程,具有明显的分级调节特点。
【小问2详解】
促炎细胞因子和CORT都可以促进IBS发病,因此二者表现为协同作用;CORT是激素,属于体液调节,乙酰胆碱参与的是神经调节,神经调节相对体液调节的特点是:反应速度迅速、作用范围准确且局限、作用时间短暂。
【小问3详解】
长时间禁食血糖降低时,肝脏可通过肝糖原分解和非糖物质转化产生葡萄糖,维持血糖供能。Tubulin表达量稳定,在实验中作为内参蛋白,目的是消除实验操作、蛋白上样量等无关变量对结果的干扰,保证实验准确。对比实验结果可知:禁食后野生型小鼠血浆Famsin含量显著上升,敲除肠道组织的目标基因后,小鼠血浆中Famsin含量无明显变化,说明肠道组织是血浆中Famsin的重要来源。
20. 碳达峰和碳中和目标的提出是构建人类命运共同体的时代要求,增加碳存储是实现碳中和的重要举措。碳汇是指能够捕获和储存 CO₂的过程、活动或机制,主要通过光合作用、生物地球化学过程等将 CO₂转化为有机碳,并储存在植物、土壤、海洋等媒介中。回答下列问题:
(1)生态系统的碳循环是指组成生物体的_______在_________之间循环往复的过程。若地球的碳循环平衡被打破,大气中的CO₂ 浓度不断增加,会引起的全球性生态环境问题是____________。
(2)我国科学家发现海洋中的微型生物能将活性溶解有机碳转化为惰性溶解有机碳,使其不易被分解释放CO₂,从而构成了海洋储碳,进一步推进碳中和。相比于陆地生态系统,利用海洋固碳的优势有_____________(答出2点)。
(3)若管理不善发生森林火灾,森林也可能成为一种碳排放源。在热带——亚热带广泛种植的桉树人工林由于树种单一,易受林火干扰。科研人员以桉树林为研究对象,研究不同强度林火干扰对植被碳密度(反映各组分在光合作用中固碳能力的差异)的影响,结果如下:
分析题图可知,林火干扰减少了植被总的碳密度,其中重度林火造成的乔木碳密度变化幅度________(填“大于”“等于”或“小于”)灌木碳密度。林火干扰能提高草本植物的碳密度,其主要原因是_____________________(答2点)。
【答案】(1) ①. C(碳)元素 ②. 生物群落与无机环境 ③. 温室效应(全球气候变暖)
(2)海洋面积广阔、海洋生物量大、储碳空间大、受人为干扰相对较小
(3) ①. 大于 ②. ①林火后乔木、灌木被破坏,光照增强,利于草本植物光合作用②林火灰烬增加土壤无机盐,促进草本植物生长
【解析】
【小问1详解】
生态系统的碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落和无机环境之间循环往复的过程,碳循环的形式主要是二氧化碳。若地球的碳循环平衡被打破,大气中的CO2浓度不断增加,会引起的全球性生态环境问题,如温室效应,表现为全球气候变暖。
【小问2详解】
我国科学家发现海洋中的微型生物能将活性溶解有机碳转化为惰性溶解有机碳,使其不易被分解释放CO2,从而构成了海洋储碳,减少了二氧化碳的排放,进一步推进碳中和。相比于陆地生态系统,利用海洋固碳的优势有海洋面积广阔、海洋生物量大、储碳空间大、受人为干扰相对较小。缓解大气中二氧化碳增加更明显。
【小问3详解】
结合图示可知,与未火烧林相比,由于纵坐标刻度不同,从第四组重度林火可以看出乔木碳密度约为15,而灌木的碳密度才2点多,所以乔木的碳密度变化幅度大于灌木的碳密度;林火干扰能提高草本植物的碳密度,这是因为林火后乔木、灌木被破坏,光照增强,利于草本植物光合作用,此外林火灰烬增加土壤无机盐,促进草本植物生长,因而有利于草本碳密度的增加。
21. 聚乳酸是一种生物可降解塑料,可用化工方法生产,或用大肠杆菌以粮食为原料发酵生产。我国科研人员用合成生物学方法构建了蓝细菌细胞工厂来生产聚乳酸。
(1)蓝细菌本身不具有聚乳酸合成途径,科研人员计划通过导入相关基因搭建以下代谢通路以合成聚乳酸(如图1)。
注:实线箭头表示蓝细菌原有代谢通路;虚线箭头表示导入相关酶基因后构建的新代谢通路。
①据图可知,引入的酶A催化反应需NADH作为还原剂,但蓝细菌通过____________反应可以生成较多NADPH,所以科研人员对酶A进行_________工程改造使其可利用NADPH以提高生产效率。
②此外,科研人员还计划敲除酶D基因,其目的是______________________。
(2)为了选择最优启动子,科研人员构建了下图所示三种表达载体,并检测了酶B和酶C基因表达情况,结果如图2。
①综合图1和2可知,Pt启动子是最优启动子,其依据是_______________________。
②图3中酶B酶C可共用一个启动子,在扩增酶C基因时,为了减少非特异性片段产生,研究者采用两套PCR引物进行扩增,推测此两次扩增使用的引物依次是_____、_______(从“F1”“F2”“R1”“R2”中选择引物)。
(3)科研人员选择L1表达载体导入受体细胞,并敲除酶D基因,获得工程蓝细菌。然后将其在给予_________并通入__________的条件下进行培养,检测发现蓝细菌细胞工厂已经能生产较高产量的聚乳酸。
(4)与原有的生产工艺相比,采用蓝细菌生产聚乳酸的优势是__________________ (答两点)。
【答案】(1) ①. 光 ②. 蛋白质 ③. 减少丙酮酸流向脂肪合成途径,使更多丙酮酸用于合成乳酸和聚乳酸
(2) ①. L1中酶B、酶C基因表达量最高,利于聚乳酸合成 ②. F1、R1 ③. F2、R2
(3) ①. 光照 ②. 二氧化碳
(4)①利用光能和CO2为原料,不消耗粮食②产物可生物降解,绿色环保③蓝细菌繁殖快,生产效率高
【解析】
【小问1详解】
①蓝细菌可进行光合作用,光反应阶段会产生NADPH;要改造酶A使其可以利用NADPH,属于对现有蛋白质功能的改造,是蛋白质工程的应用。
②由图1可知,酶D催化丙酮酸合成脂肪,敲除酶D基因可减少丙酮酸流向脂肪合成途径,让更多底物用于合成乳酸和聚乳酸,提高产量。
【小问2详解】
①结合图2结果,L1中Pt启动子调控下,酶B和酶C的相对表达量都高于另外两种启动子,更利于聚乳酸合成,因此是最优启动子。
②为减少非特异性扩增:先使用外侧引物F1、R1扩增出包含目的基因的大片段,再以第一次产物为模板,用内侧引物F2、R2扩增出目标酶C基因,因此引物顺序依次为F1、R1,再F2、R2。
【小问3详解】
蓝细菌是光能自养生物,培养时需要提供适宜光照供光合作用,同时通入CO2作为合成原料。
【小问4详解】
原有工艺用大肠杆菌以粮食为原料生产,蓝细菌细胞工厂的优势是:无需消耗粮食,降低生产成本;可直接利用光能和CO2,产物可生物降解,绿色环保,还可减少碳排放,蓝细菌繁殖快,生产效率高。
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高三生物学模拟卷一
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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(每小题只有一个选项符合题意。本题共12小题,每小题2分,共24分。)
1. 特定拟杆菌细胞中的gRNA(向导RNA)能精准结合到 DNA 特定区域,招募相关酶启动基因转录。下列相关叙述正确的是( )
A. 拟杆菌细胞中 gRNA 的合成需要核仁的参与
B. gRNA 与DNA 结合时,遵循碱基互补配对原则
C. gRNA 招募 RNA 聚合酶识别并结合到基因的起始密码子区域
D. gRNA 和 DNA 相同的物质组成为磷酸、核糖、胞嘧啶、鸟嘌呤和腺嘌呤
2. 烟草细胞中,尼古丁生成后立即被液泡膜上MATE转运蛋白逆浓度转运并储存到液泡中。尼古丁能快速作用于大脑的尼古丁受体,使突触后膜的 Na⁺通道蛋白瞬间打开,还能促使多巴胺大量释放。下列相关推理不合理的是( )
A. 尼古丁受体识别尼古丁的过程体现了细胞膜参与信息交流
B. 液泡膜的基本支架是磷脂双分子层,MATE转运蛋白可能贯穿其中
C. 尼古丁会加速多巴胺的合成,延长多巴胺在突触间隙的作用时间,增强兴奋传递
D. 烟草细胞中,MATE转运蛋白转运尼古丁进入液泡的过程,属于主动运输,消耗能量
3. 科学家对一只雌性小鼠进行了长达20年的克隆,成功培育出1200多只克隆鼠。从第25代开始,新生克隆鼠的存活率开始下降,到第58代所有小鼠在出生后不久便早衰、全部死亡,测序发现第58代小鼠的基因突变数量是经有性生殖出生的同代小鼠的三倍以上。下列相关叙述错误的是( )
A. 克隆鼠的培育过程中,体细胞核移植后重组细胞的增殖依赖有丝分裂
B. 连续多代克隆会出现基因突变累积,是克隆鼠存活率下降的重要原因
C. 核移植技术中去核方法可以是显微注射法、梯度离心、紫外线短时间照射等
D. 连续多代克隆可能导致端粒长度逐代缩短,是克隆鼠衰老加速、存活率下降的原因之一
4. 细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质,约由104个氨基酸组成,据测算,它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。
生物名称
黑猩猩
猕猴
狗
鸡
响尾蛇
金枪鱼
果蝇
天蚕蛾
链孢霉
酵母菌
氨基酸差异/个
0
1
11
13
14
21
27
31
43
44
下列有关分析错误的是( )
A. 人和其他生物细胞中普遍含有细胞色素c,支持这些生物有共同的起源
B. 题干中“每2000万年才发生1%的改变”,说明自然状态下基因突变的频率是很低的
C. 黑猩猩的细胞色素c氨基酸序列与人的无差异,表明二者相关基因的碱基序列相同
D. 链孢霉、酵母菌与人的细胞色素c氨基酸差异个数接近,不能作为二者亲缘关系近的证据
5. 低温胁迫可诱导水稻产生可遗传的耐寒性状,科学家发现其分子机制为:低温抑制 DNA 甲基转移酶MET1b,使ACT1 基因启动子去甲基化,ACT1 持续高表达,增强细胞壁稳定性并维持花粉育性,且该低甲基化可通过配子稳定遗传五代。下列相关叙述错误的是( )
A. 该耐寒性状的遗传未改变水稻DNA 的碱基序列
B. DNA 甲基转移酶MET1b被抑制会导致 ACT1 基因翻译受抑制
C. 低温下,高表达的 ACT1蛋白对减数分裂的正常进行提供保障
D. 该表观遗传现象为环境诱导的获得性遗传这一假说提供了实验证据
6. 果蝇化蛹行为由 X染色体上的等位基因(m、s)控制,黑腹果蝇偏好远离食物化蛹,拟果蝇偏好食物表面化蛹。相关杂交实验如下图,不考虑基因突变,下列叙述正确的是( )
杂交组合
F
实验一
Xᵐ Xᵐ×XSY
雌性甲、雄性乙
实验二
Xᵐ XᵐY×XSY
XSY(丙)
注:Xᵐ表示黑腹果蝇的X染色体;XS表示拟果蝇的X染色体;Xᵐ Xᵐ表示黑腹果蝇两条并联的X染色体
A. Xᵐ XᵐY产生的基因型为Xᵐ Xᵐ的精子没有活性
B. 依据杂交实验一的结果可判断远离食物化蛹为隐性性状
C. 果蝇甲与果蝇丙杂交,后代雌性果蝇均表现为远离食物化蛹
D. 为研究对化蛹行为与核基因的关系,应使甲、乙、丙的细胞质基因的遗传背景保持一致
7. 花粉过敏是接触过花粉的机体再次接触花粉后,产生生理功能紊乱或组织细胞损伤的特异性免疫反应。下列说法正确的是( )
A. 花粉过敏的发生依赖辅助性 T细胞等抗原呈递细胞的作用
B. 机体再次接触花粉时,过敏原会与肥大细胞表面抗体结合
C. 肥大细胞释放的组胺会使组织液渗透压降低,从而引起组织水肿
D. 花粉过敏和风湿性心脏病均为免疫防御异常导致的自身免疫病
8. 饮用水卫生标准规定总菌数小于 100个/mL,且不能检测出大肠杆菌。下列关于饮用水中微生物计数的检测方法的说法,不合理的是( )
A. 将水样滴加到血细胞计数板上,在显微镜下计数
B. 取一定量水样过滤,将滤膜贴在平板培养基上,培养后计数
C. 在一定水样中加入细胞裂解液,通过检测 ATP 含量来估算微生物数量
D. 若在伊红—亚甲蓝培养基上观察到1个金属光泽、深紫色的菌落,则水质不合格
9. 以洋葱(2n=16)为材料探究低温诱导植物细胞染色体数目的变化,下列叙述正确的是( )
A. 需先剪取洋葱根尖0.5~1cm放入冰箱冷藏室诱导培养
B. 制作临时装片的过程依次为解离、染色、漂洗、制片
C. 视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞
D. 秋水仙素与低温均能诱导染色体着丝粒分裂,使细胞染色体加倍
10. 豆科植物可依赖根瘤菌固氮进而促进周围其他植物的生长,这样的植物被称为“利他植物”。近期,科研人员发现,“利他植物”的物种比例随纬度升高而减少,对此下列说法或推测合理的是( )
A. 豆科植物与根瘤菌是原始合作关系
B. 根瘤菌可以将土壤中的氨进一步氧化分解并释放化学能进而促进植物生长
C. 全球气候变暖可能使高纬度地区物种间的相互促进作用增强
D. 生态修复过程中增大“利他植物”的比例可以增强抵抗力稳定性,降低恢复力稳定性
11. 珊瑚礁是全球生物多样性最丰富的海洋生态系统之一,珊瑚是珊瑚虫和珊瑚藻的共生体。但由于气候变化、过度捕捞和疾病等因素面临多重威胁。某研究团队利用沉积物中保存的鱼类耳石和珊瑚骨骼中的氮同位素信号,重建了约7 000年前加勒比海珊瑚礁的营养结构,对此下列说法错误的是( )
A. 捕食者与被捕食者骨骼中氮的同位素含量情况不同
B. 第一营养级(如珊瑚藻)大量死亡,其流向下一营养级的能量传递效率降低
C. 气温升高时珊瑚虫会排出珊瑚藻,这体现出物理信息能够调节生物的种间关系
D. 重建数千年前的珊瑚礁原始状态,有助于评估现代珊瑚礁的退化程度
12. CL31是一种新型减肥药,为研究该药物的作用机制,经研究小组利用体外培养的小鼠脂肪细胞进行了相关实验,实验设计如下表,结果如图所示。下列说法错误的是( )
组别
①
②
③
④
处理
生理盐水
+
+
+
+
肾上腺素
—
+
—
—
CL31
—
—
十
+
肾上腺素受体抗体
—
—
—
+
结果
产热量(相对值)
10
92
80
20
注:“十”代表添加相关物质,“一”代表不添加相关物质。已知肾上腺素可以提高产热量。
A. 本实验的①②为对照组,③④为实验组
B. 图中的无关变量有脂肪细胞的量、药物的浓度和处理的时间等
C. ③④的结果证明CL31可以阻断肾上腺素与受体的结合
D. CL31具有类似于肾上腺素的作用,能增强脂肪细胞的代谢速率
二、选择题(本题共4小题,共16分,每小题给出的4个选项中,可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分,选不全得2分,选错得0分。)
13. 细胞内断裂的染色体片段在细胞分裂过程中不能进入子细胞核,会浓缩为主核外的小核,称为微核。研究人员根据蚕豆根尖分生区细胞经铬处理后的有丝分裂指数及微核率研究水中铬的毒性(有丝分裂指数指视野内分裂期细胞数占细胞总数的比例),得到的结果如图1、2。以下相关叙述正确的是( )
A. 微核可被碱性染料染成深色
B. 当铬离子相对浓度为0时,视野中处于分裂间期的细胞所占比例比分裂期大
C. 高浓度的铬离子可以通过抑制细胞分裂而促进微核的形成
D. 微核的形成可能是由于断裂的染色体片段缺少着丝粒
14. 家族性地中海热(FMF)是一种因 Pyrin蛋白错误折叠引起的自身炎症性疾病。一对表型正常的夫妇生了一个正常女儿和一个患FMF的女儿。下图是该家庭成员的相关基因以及表达过程,该家系遗传不考虑突变。已知决定赖氨酸的密码子有5'-AAA-3'和.5'-AAG-3',,以下说法错误的是( )
A. 图中的a链是相关基因转录的模板链
B. 异常 Pyrin蛋白错误折叠可能与氨基酸的排列顺序会影响蛋白质空间结构有关
C. 对正常女儿和父亲的基因检测结果为既有正常基因序列又有致病基因序列
D. 正常分裂时,母亲的次级卵母细胞和第一极体均有两个致病基因
15. 脱落酸(ABA)可抑制光照下水稻种子萌发。研究人员检测发现野生型水稻中脱落酸含量低于 phyB突变体(无法合成光敏色素),进一步探究光敏色素对 ABA合成和降解的影响,实验结果如图。下列说法错误的是( )
注:基因Os1、Os2 为 ABA合成或降解相关基因。
A. 光敏色素分布在水稻植株的各个部位,其中在分生组织的细胞内含量较丰富
B. 与ABA合成和降解相关的基因分别是 Os1基因和Os2 基因
C. 给水稻种子适量喷洒Os2抑制剂或赤霉素可促进种子萌发
D. 脱落酸除了维持种子休眠,还可以抑制细胞分裂和气孔关闭
16. 下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述正确的是( )
A. ①中 Ti质粒应该包含标记基因、复制原点等元件
B. ②的构建需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶等
C. ③侵染植物细胞后,重组 Ti质粒会整合到④的染色体
D. ④的染色体上 Bt抗虫基因表达,⑤可表现出抗盲蝽、红蜘蛛、棉铃虫等抗虫性状
三、非选择题(共5 大题,共60分)
17. 仙人掌是典型的旱生植物,其在长期干旱条件下进化出的光合作用模式,与 C3直接固定CO2成三碳化合物)、C4 (先固定成四碳化合物,再送进维管束鞘细胞进行光合作用)类植物光合作用存在明显区别。如图1为仙人掌光合作用同化途径,图2为磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶活性昼夜转换机制。据图回答相关问题。
(1)仙人掌可将___________过程产生的 CO₂ 运入叶绿体参与卡尔文循环完成光合作用。仙人掌在夜晚吸收的CO₂,能否立即用于C₃ 途径?_____(填“能”或“不能”),可能的原因是___________。
(2)沙漠中的仙人掌通常在白天关闭气孔,夜间气孔开放,吸收的CO₂与PEP结合被固定,并最终将苹果酸储存在液泡中而不是细胞质基质中,据图分析这种存储的生理学意义:①_____________②_____________。
(3)夜晚仙人掌叶肉细胞呼吸减弱会影响细胞中苹果酸的生成,根据图1和图2分析其原因与呼吸减弱导致________和______含量下降有关。
(4)不同植物碳浓缩机制的差异是长期自然选择形成的对环境_______的结果。
18. 果蝇是进行遗传学研究常见的模式生物。请分析回答以下问题:
(1)果蝇能作为遗传学常见模式生物的原因是___________________(答出2点)。摩尔根借助果蝇杂交实验,证明了基因在染色体上,发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘制了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图(图1),该图说明了_____________________________,图中控制朱红眼和深红眼的基因______(填“是”或者“不是”)一对等位基因。
图1
(2)果蝇的有眼与无眼,黑身与黄身分别由等位基因A/a和B/b控制,其中一对等位基因位于Ⅱ号染色体上,且Y染色体上均无A/a和B/b基因。现有一对有眼黑身果蝇相互交配,F1 中雌性有眼黑身:无眼黑身=3:1,雄性中有眼黑身:有眼黄身:无眼黑身=3:3:1。据此推断:
①若F1 中存在某基因型的个体胚胎致死,则该致死基因型是_______。
②若将F1 中雌性有眼个体与雄性无眼个体相互交配,后代出现有眼黄身雄性个体的概率为_______。
(3)为进一步研究同源染色体上非等位基因的遗传规律,在A/a基因附近设计了一对特异性引物(引物1,引物2,如图2所示),并分别以纯合有眼和无眼果蝇的 DNA 作模板进行 PCR,扩增产物电泳结果显示:所有纯合有眼果蝇有条带,所有无眼果蝇无条带。
①现将纯合有眼和无眼果蝇杂交得F1 ,提取F1 的DNA作模板,电泳结果_______(填“有”或“无”)条带。
②将 F1 雌雄果蝇相互交配得F2,并以F2的DNA 作模板,其表型及电泳结果比例为有眼有条带:有眼无条带:无眼有条带:无眼无条带=14:1:1:4,已知雄果蝇减数分裂时不发生染色体互换,则F1 雌果蝇在减数分裂时性母细胞发生交换的概率为______%。
19. 肠道是营养物质吸收以及与其他器官之间通信的重要场所。在应激源刺激下机体可能会出现肠易激综合征(IBS),表现出腹痛、腹胀和排便频率改变等症状,其机制如图1所示(“+”表示促进、“一”表示抑制,CORT表示肾上腺皮质激素)。回答下列问题:
(1)据图可知,应激源导致 ACTH分泌增加是______(填“神经”“体液”或“神经一体液”)调节的结果;下丘脑分泌CRH 最终引起肾上腺皮质分泌CORT的过程中,具有明显的__________调节机制。
(2)据图分析,促炎细胞因子和CORT在诱导IBS发病方面表现出_________作用,与CORT调节生命活动的方式相比,副交感神经产生乙酰胆碱调节生命活动的方式具有的特点是______________ (答出2点)。
(3)研究表明,长时间禁食也可能诱发或加重IBS。长时间禁食过程中,肝脏可通过___________产生葡萄糖来提供能量。Gml437基因表达的相关产物——肠促生存素(Famsin)在长时间禁食情况下其含量会上升,进而调控机体能量代谢平衡。为确认血浆中 Famsin的重要来源:研究人员构建了肠道组织特异性Gml1437 基因敲除的小鼠 IKO,并对野生型小鼠(WT)和 IKO 鼠血浆中Famsin含量进行检测,结果如图2 所示。图2 中检测 Tubulin.含量的目的是____________。该实验结果表明:__________是Famsin的重要来源,判断依据是___________________。
注:Tubulin是微管蛋白,在细胞中的表达量基本稳定
20. 碳达峰和碳中和目标的提出是构建人类命运共同体的时代要求,增加碳存储是实现碳中和的重要举措。碳汇是指能够捕获和储存 CO₂的过程、活动或机制,主要通过光合作用、生物地球化学过程等将 CO₂转化为有机碳,并储存在植物、土壤、海洋等媒介中。回答下列问题:
(1)生态系统的碳循环是指组成生物体的_______在_________之间循环往复的过程。若地球的碳循环平衡被打破,大气中的CO₂ 浓度不断增加,会引起的全球性生态环境问题是____________。
(2)我国科学家发现海洋中的微型生物能将活性溶解有机碳转化为惰性溶解有机碳,使其不易被分解释放CO₂,从而构成了海洋储碳,进一步推进碳中和。相比于陆地生态系统,利用海洋固碳的优势有_____________(答出2点)。
(3)若管理不善发生森林火灾,森林也可能成为一种碳排放源。在热带——亚热带广泛种植的桉树人工林由于树种单一,易受林火干扰。科研人员以桉树林为研究对象,研究不同强度林火干扰对植被碳密度(反映各组分在光合作用中固碳能力的差异)的影响,结果如下:
分析题图可知,林火干扰减少了植被总的碳密度,其中重度林火造成的乔木碳密度变化幅度________(填“大于”“等于”或“小于”)灌木碳密度。林火干扰能提高草本植物的碳密度,其主要原因是_____________________(答2点)。
21. 聚乳酸是一种生物可降解塑料,可用化工方法生产,或用大肠杆菌以粮食为原料发酵生产。我国科研人员用合成生物学方法构建了蓝细菌细胞工厂来生产聚乳酸。
(1)蓝细菌本身不具有聚乳酸合成途径,科研人员计划通过导入相关基因搭建以下代谢通路以合成聚乳酸(如图1)。
注:实线箭头表示蓝细菌原有代谢通路;虚线箭头表示导入相关酶基因后构建的新代谢通路。
①据图可知,引入的酶A催化反应需NADH作为还原剂,但蓝细菌通过____________反应可以生成较多NADPH,所以科研人员对酶A进行_________工程改造使其可利用NADPH以提高生产效率。
②此外,科研人员还计划敲除酶D基因,其目的是______________________。
(2)为了选择最优启动子,科研人员构建了下图所示三种表达载体,并检测了酶B和酶C基因表达情况,结果如图2。
①综合图1和2可知,Pt启动子是最优启动子,其依据是_______________________。
②图3中酶B酶C可共用一个启动子,在扩增酶C基因时,为了减少非特异性片段产生,研究者采用两套PCR引物进行扩增,推测此两次扩增使用的引物依次是_____、_______(从“F1”“F2”“R1”“R2”中选择引物)。
(3)科研人员选择L1表达载体导入受体细胞,并敲除酶D基因,获得工程蓝细菌。然后将其在给予_________并通入__________的条件下进行培养,检测发现蓝细菌细胞工厂已经能生产较高产量的聚乳酸。
(4)与原有的生产工艺相比,采用蓝细菌生产聚乳酸的优势是__________________ (答两点)。
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