内容正文:
厦门市湖滨中学2025-2026学年高三(上)期中考试生物学
(满分:100分 考试时间:75分钟)
请将答案填写在答题卡上,写在试卷上的答案无效。
一、选择题(共15题,满分40分,其中1—10每题2分,11—15每题4分。)
1. 今年是我国的“体重管理年”。下列与体重管理相关的叙述,错误的是( )
A. 体重超标易引发身体代谢异常 B. 糖原会直接转化为脂肪导致肥胖
C. 长期低蛋白饮食会危害身体健康 D. 过度节食会影响身体的营养均衡
【答案】B
【解析】
【详解】A、体重超标会增加代谢负担,如胰岛素抵抗、血脂异常等,属于代谢异常,A正确;
B、糖原需先分解为葡萄糖,经转化才能合成脂肪,而非直接转化,B错误;
C、蛋白质是生命活动主要承担者,长期缺乏会导致组织修复受阻、酶合成不足等,C正确;
D、过度节食会导致必需营养素摄入不足,打破营养平衡,D正确。
故选B。
2. 我国科学家通过对福建发现的侏罗纪鸟类化石的研究,确认了目前全球最古老的鸟类并命名为“政和八闽鸟”。下列叙述正确的是( )
A. 该化石为研究鸟类进化提供了最直接的证据
B. 政和八闽鸟为躲避爬行类的捕食进化出了翅膀
C. 该发现证明政和八闽鸟是现代所有鸟类的原始祖先
D. 与现代鸟类同源DNA化学组成比对可确认化石的分类地位
【答案】A
【解析】
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹,能直接反映生物形态结构特征,属于研究生物进化最直接的证据,A正确;
B、进化是自然选择作用下种群基因频率的定向改变,翅膀的形成是长期自然选择的结果,而非个体主动适应环境的行为,该表述属于拉马克的“用进废退”观点,B错误;
C、“政和八闽鸟”是目前发现的最古老鸟类化石,但无法证明其为所有现代鸟类的共同祖先,可能存在其他未发现的过渡类型或分支,C错误;
D、DNA化学组成(如脱氧核糖、磷酸和四种碱基)在所有生物中均相同,无法用于分类判断;需通过DNA序列相似度或同源基因比对才能确认亲缘关系,D错误。
故选A。
3. 下列高中生物学实验的部分操作,正确的是( )
选项
实验名称
实验操作
A
探究抗生素对细菌的选择作用
涂菌前,需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上
B
制作果酒和果醋
当葡萄酒制作完成后,需拧紧瓶盖,促进葡萄醋的发酵
C
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
稀释土壤样品时,每个梯度稀释时都需更换移液器枪头
D
DNA片段的扩增及电泳鉴定
接通电源后,看到DNA条带迁移至凝胶边缘时,停止电泳
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、抗生素不能涂抹在培养基上,而是将含有少量细菌的培养液均匀涂抹在培养基上,将培养皿分成4个区域,在3个区域放含有抗生素的纸片,在另外一个区域放不含抗生素的纸片,A错误;
B、制作果醋需在有氧条件下进行,拧紧瓶盖会抑制醋酸菌(需氧型)的发酵,B错误;
C、稀释涂布平板法中,更换枪头可避免不同浓度菌液交叉污染,确保稀释梯度准确,C正确;
D、DNA电泳应通过指示剂(如溴酚蓝)判断停止时间,若DNA迁移至凝胶边缘可能已流失,D错误。
故选C。
4. 一个蜂群中,受精卵孵化的幼虫若用蜂王浆饲喂会发育成蜂王,而用花粉和花蜜饲喂则发育成工蜂。若降低基因组甲基化水平,饲喂花粉和花蜜的雌蜂幼虫也能发育成蜂王。下列叙述正确的是( )
A. 蜂王和工蜂的表观修饰水平相同
B. 蜂王和工蜂的表型是由食物决定的
C. 蜂王和工蜂体内的蛋白质组成相同
D. 蜂王和工蜂体细胞的染色体数目相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、蜂王和工蜂的表观修饰水平不同,因降低甲基化可使工蜂发育为蜂王,A错误;
B、表型由基因表达差异决定,食物通过影响甲基化间接起作用,B错误;
C、蜂王和工蜂功能不同,蛋白质组成必然存在差异,C错误;
D、蜂王和工蜂均为受精卵发育的二倍体,染色体数目相同,D正确。
故选D。
5. 为研究光照对培养箱中拟南芥生长的影响,科研人员在总光强相同情况下设置了不同的红蓝光强度比,并改变光照时间,进行相关实验,部分结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 蓝光不能作为信号调控拟南芥生长
B. 拟南芥叶绿素b的吸收光谱受光照时长的影响
C. 适当调高16:1组的蓝光比例有利于拟南芥生长
D. 不同光照时间下促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、蓝光是植物重要的光信号之一(如蓝光受体参与向光性、气孔开放等调控),能作为信号调控拟南芥生长,A错误;
B、叶绿素b的吸收光谱是其自身的理化特性,由分子结构决定,不受光照时长影响,B错误;
C、从图中可见,红蓝光强度比为16:1时,拟南芥新鲜重量低于3.9:1、7.5:1组。若适当调高16:1组的蓝光比例(即降低红光比例,向3.9:1、7.5:1方向调整),有利于拟南芥生长,C正确;
D、长光照下,促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比约为7.5:1;短光照下,各红蓝光强度比的生长效果均远低于长光照,因此,不同光照时间下最佳红蓝光强度比不同,D错误。
故选C。
6. 紫杉醇是红豆杉的代谢产物,会干扰纺锤体的正常功能。科研人员利用农杆菌将紫杉醇合成的相关基因导入烟草中,实现了紫杉醇前体物质的合成。下列叙述错误的是( )
A. 农杆菌转化前应先使用Ca2+处理烟草细胞
B. 紫杉醇合成的相关基因会整合到烟草染色体DNA上
C. 紫杉醇因干扰肿瘤细胞的有丝分裂而具有抗癌作用
D. 该技术的突破有利于红豆杉天然资源的保护
【答案】A
【解析】
【详解】A、转化是指目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内维持稳定和表达的过程。农杆菌转化前,需要将含目的基因的重组Ti质粒转入农杆菌中,此时应先使用Ca2+处理农杆菌细胞,使农杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中 DNA分子的生理状态,A错误;
B、农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA中,因此紫杉醇合成的相关基因会随T-DNA整合到烟草染色体DNA上,B正确;
C、紫杉醇会干扰纺锤体的正常功能,通过抑制纺锤体的形成,阻碍肿瘤细胞的有丝分裂,从而发挥抗癌作用,C正确;
D、利用转基因技术生产紫杉醇前体,可减少对天然红豆杉的依赖,有利于保护其资源,D正确。
故选A。
7. 科研人员将光合系统相关基因整合到大肠杆菌后,该菌能在无碳源培养基中生长繁殖。下列叙述错误的是( )
A. 必需整合光反应和暗反应系统的相关基因
B. 暗反应所需的所有能量来源于细胞中的ATP
C. 改造成功的大肠杆菌可用作为唯一碳源
D. 该菌在无碳源培养基中生长繁殖一定需要光照
【答案】B
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。 光合作用根据是否需要光照,可以概括地分为光反应和暗反应。光反应阶段必须需要光照才能进行,发生在类囊体薄膜上。主要发生水的光解,NADPH的合成,ATP的合成;暗反应阶段有没有光照都能进行,发生在叶绿体基质中,主要发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。光反应和暗反应之间是紧密联系的,能量转化和物质变化密不可分。
【详解】A、光反应生成ATP和NADPH,暗反应利用这些物质固定CO₂,两者缺一不可,因此必须整合光反应和暗反应相关基因,A正确;
B、暗反应的能量不仅来源于ATP,还需NADPH提供能量且作为还原剂,B错误;
C、改造后的大肠杆菌通过暗反应固定CO₂合成有机物,CO₂可作为唯一碳源,C正确;
D、光反应需要光照提供能量,若培养基无碳源,菌体必须依赖光反应进行自养,因此生长繁殖需要光照,D正确。
故选B。
8. 某昆虫的性染色体组成为XY型。翅形分为正常翅和缺刻翅,由一对等位基因M/m控制。研究人员利用纯合的正常翅和纯合的缺刻翅昆虫进行正反交实验,下列叙述正确的是( )
A. 若正反交结果相同,则可判断正常翅和缺刻翅的显隐性关系
B. 若正反交结果相同,则可判断基因M和m位于细胞质中
C. 若正反交结果不同,则可判断基因M和m位于XY同源区段
D. 若正反交结果不同,则可判断基因M和m的遗传不符合分离定律
【答案】A
【解析】
【分析】细胞质中,该基因的遗传不遵循基因分离定律,在细胞核中基因的遗传才遵循基因分离定律。在细胞核中,该基因存在位置可分为三种情况,即位于常染色体上,仅位于染色体上,位于X、Y染色体同源区段上。要区分是核基因遗传,还是质基因遗传,可以用若生物进行正反交实验,结果子代出现与母本不同的表型,可判断该基因的位置在细胞核中。
【详解】A、若正反交结果相同,说明控制翅形的基因位于常染色体上,那么可通过子代的表现型判断正常翅和缺刻翅的显隐性关系,比如纯合正常翅与纯合缺刻翅杂交,子代所表现出的性状即为显性性状,A正确;
B、若基因位于细胞质中,由于受精卵的细胞质几乎全部来自母方,所以正反交结果应该不同,表现为母系遗传,而不是相同,B错误;
C、若正反交结果不同,基因位于X染色体非同源区段,比如白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交和红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,正反交结果不同,而眼色基因位于X染色体非同源区段,C错误;
D、无论基因位于常染色体、X染色体还是XY同源区段,只要是一对等位基因控制的性状,其遗传都符合分离定律,若正反交结果不同不能说明不符合分离定律,D错误。
故选A。
9. 细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK1)被激活后,可推动处于分裂前间期的细胞进入分裂期。CDK1的活性受到细胞周期蛋白(CyclinB)的调控,其激活过程如下图所示,“P’表示磷酸化。下列叙述错误的是( )
A. 与CyclinB结合后,CDK1的构象发生变化
B. CDK1被激活后可能会促进染色体和纺锤体形成
C. 若添加CyclinB抑制剂,可使细胞停留在分裂间期
D. CDK1的激活需要经过同一部位的去磷酸化和磷酸化过程
【答案】D
【解析】
【分析】细胞周期的概念:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
1、G1期:DNA合前期,合成RNA和核糖体;
2、S期:DNA复制期,主要是遗传物质的复制,即DNA、组蛋白和复制所需要酶的合成;
3、G2期:DNA合成后期,有丝分裂的准备期,主要是RNA和蛋白质(包括微管蛋白等)的大量合成;
4、M期:细胞裂期,暂离细胞周期,停止细胞裂执行定物功能,细胞所处期G0期。
【详解】A、由图可知,CDK1在无活性时与Cyclin B结合后,构象发生变化,变为部分激活状态,A正确;
B、CDK1被激活后可推动处于分裂前间期的细胞进入分裂期,而在细胞分裂期会发生染色体和纺锤体的形成等过程,所以CDK1被激活后可能会促进染色体和纺锤体形成,B正确;
C、因为CDK1的活性受到Cyclin B的调控,若添加CyclinB抑制剂,会抑制CDK1的激活,从而使细胞停留在分裂间期,C正确;
D、从图中可以看出,CDK1的激活是先在某个部位磷酸化,然后在另一个部位磷酸化,而不是同一部位的去磷酸化和磷酸化过程,D错误。
故选D。
10. 表中相关生物学概念间的关系与下图不相符的是( )
1
2
3
4
5
A
体液免疫
细胞免疫
特异性免疫
非特异性免疫
免疫调节
B
水通道蛋白
血浆蛋白
细胞外液
细胞内液
体液
C
协助扩散
自由扩散
被动运输
主动运输
物质跨膜运输方式
D
染色体结构变异
染色体数目变异
染色体变异
基因重组
可遗传变异
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、免疫调节包括特异性免疫和非特异性免疫,特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫,符合题图关系,A不符合题意;
B、水通道蛋白位于细胞膜上,不属于细胞外液,血浆蛋白属于细胞外液,细胞外液和细胞内液属于体液,不符合题图关系,B符合题意;
C、物质跨膜运输包括被动运输和主动运输,被动运输包括自由扩散和协助扩散,符合题图关系,C不符合题意;
D、染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,染色体变异和基因重组属于可遗传变异,符合题图关系,D不符合题意。
故选B。
11. 主要组织相容性复合体I类(MHCI)分子可在细胞表面展示抗原肽,激活T细胞,从而精确地识别并清除体内的病变细胞,维护机体的健康。研究发现,IRGQ蛋白可引起MHCI降解,据此推测IRGQ可介导肿瘤免疫逃逸。为验证此推测,研究者测定了IRGQ正常鼠和IRGQ敲除鼠的肿瘤情况,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. MHCI介导的肿瘤细胞清除过程体现了免疫自稳功能
B. IRGQ敲除鼠细胞内MHCI含量降低
C. IRGO基因可能是一种抑癌基因
D. 降低IRGQ含量可作为一种肿瘤治疗的新思路
【答案】D
【解析】
【分析】1、人体的免疫系统主要包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质。免疫细胞包括吞噬细胞和淋巴细胞,淋巴细胞又分为B细胞和T细胞。B细胞和T细胞都来自骨髓的造血干细胞,B细胞在骨髓中成熟,T细胞迁移到胸腺中成熟。体液免疫主要依靠抗体发挥作用,细胞免疫主要依靠细胞毒性T细胞发挥作用;
2、免疫系统三大功能:①免疫防御,针对外来抗原性异物,如各种病原体;②免疫自稳,清除衰老或损伤的细胞;③免疫监视,识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生。
【详解】A、免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能,而MHCI介导的肿瘤细胞清除过程体现的是免疫监视功能,免疫监视是指机体识别和清除突变细胞,防止肿瘤发生的功能,A错误;
B、由题干“IRGQ蛋白可引起MHCI降解”可知,IRGQ敲除鼠体内没有IRGQ蛋白,那么MHCI不会被降解,细胞内MHCI含量应升高,B错误;
C、因为IRGQ蛋白可引起MHCI降解,进而可能介导肿瘤免疫逃逸,所以IRGQ基因可能促进肿瘤发生,不是抑癌基因,抑癌基因是抑制细胞过度生长、增殖从而遏制肿瘤形成的基因,C错误;
D、由于IRGQ蛋白可引起MHCI降解,进而可能介导肿瘤免疫逃逸,那么降低IRGQ含量,可减少MHCI降解,有利于免疫系统识别和清除肿瘤细胞,所以降低IRGQ含量可作为一种肿瘤治疗的新思路,D正确。
故选D。
12. 为研究植物生长调节剂对万寿菊种子发芽率的影响,研究人员用不同浓度的6-苄基腺嘌呤和金钾920溶液分别处理万寿菊种子。实验结果如图所示。
下列相关叙述错误的是( )
A. 对照组的目的是排除内源植物激素对万寿菊种子萌发的影响
B. 促进万寿菊种子发芽的最适6-苄基腺嘌呤浓度介于0.10%~0.20%之间
C. 与0.15%相比,浓度为0.20%的金钾920对万寿菊种子萌发的促进作用减弱
D. 两种植物生长调节剂对万寿菊种子发芽的作用均表现出低浓度促进,高浓度抑制
【答案】C
【解析】
【分析】植物生长调节剂是由人工合成的具有对植物生长发育具有调节作用的化学物质,具有容易合成、原料广泛、效果稳定的特点。
【详解】A、对照组是不加外源生长调节剂,目的是排除内源植物激素对万寿菊种子萌发的影响,A正确;
B、由图可知,6-苄基腺嘌呤浓度为0.15%时万寿菊种子发芽率最高,由此可判断促进万寿菊种子发芽的最适6-苄基腺嘌呤浓度介于0.10%~0.20%之间,B正确;
C、与对照组相比,浓度为0.20%的金钾920对万寿菊种子萌发起抑制作用,C错误;
D、由图可知,两种植物生长调节剂对万寿菊种子发芽的作用均表现出低浓度促进,高浓度抑制,D正确。
故选C。
13. 研究人员发现一种terfa基因突变导致的小头畸形突变体斑马鱼mise,相关变化如下表所示。
野生型
mise突变体
部分密码子及对应的氨基酸
GGU:甘氨酸 AUC:异亮氨酸 UGG:色氨酸 ACC:苏氨酸
GAU:天冬氨酸 CCA:脯氨酸 CUA:亮氨酸 UAG:终止密码子
下列叙述正确的是( )
A. 基因表达过程中,当tRNA的反密码子为5'-GAU-3'时,其携带的氨基酸为亮氨酸
B. 与野生型相比,mise突变体的terfa基因编码的肽链中的一个脯氨酸替换为亮氨酸
C. 与野生型相比,mise突变体的terfa基因发生了碱基的替换,导致其编码的肽链变短
D. 与编码链序列相同的RNA可靶向抑制terfa基因的翻译过程,使斑马鱼出现小头畸形
【答案】C
【解析】
【分析】转录的模板是DNA的模板链,转录的方向是从模板链的3'→5',转录的产物是RNA;翻译的模板是mRNA,翻译的方向是从mRNA的5'→3',翻译的产物是蛋白质。
【详解】A、tRNA和mRNA碱基互补配对,当tRNA的反密码子为时5'-GAU-3',mRNA的密码子为5'-AUC-3',其携带的氨基酸为异亮氨酸,A错误;
BC、转录时以DNA的模板链为模板,野生型突变位点对应的密码子是UGG,mise突变体突变位点对应的密码子是UAG,结合密码表可知,UAG为终止密码子,不编码氨基酸,即mise突变体的terfa基因发生了碱基的替换,导致其编码的肽链变短,B错误、C正确;
D、DNA模板链和编码链互补配对,mRNA和模板链碱基互补配对,因此mRNA和与编码链序列相同的RNA碱基序列相同,不能抑制terfa基因的翻译过程,D错误。
故选C。
14. 某玉米(2n=20)基因型为AaBb,观察其花药减数分裂过程永久装片,结果如下图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 图①和③的细胞分别处于减数分裂Ⅰ的前期和后期,均有可能发生基因重组
B. 图②和⑤细胞的染色体数目与正常体细胞相同,但核DNA数与体细胞不同
C. 图④的2个细胞基因组成不同,说明MⅠ与MⅡ之间的间期发生了基因突变
D. 若图⑥的4个细胞基因型各不相同,则可证明基因A/a和B/b位于同源染色体上
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:①~③的细胞分别处于减数分裂Ⅰ的前期、中期和后期,④~⑥的细胞分别处于减数分裂Ⅱ的前期、后期和末期。
【详解】A、图①和③的细胞分别处于减数分裂Ⅰ的前期和后期,在减数分裂Ⅰ的前期,位于同源染色体上的等位基因有时会随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换,导致染色单体上的基因重组;在减数分裂Ⅰ的后期,非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合,从而导致基因重组,A正确;
B、图②和⑤的细胞分别处于减数分裂Ⅰ的中期和减数分裂Ⅱ的后期,染色体数目与正常体细胞相同,图②的细胞核DNA数是正常体细胞的2倍,图⑤的细胞核DNA数与正常体细胞相同,B错误;
C、图④的2个细胞均处于减数分裂Ⅱ的前期,它们的基因组成不同,是因为在减数分裂Ⅰ的过程中发生了基因重组,减数分裂Ⅰ(MⅠ)与减数分裂Ⅱ(MⅡ)之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制,不一定会发生基因突变,C错误;
D、若图⑥的4个细胞基因型各不相同,则可能是基因A/a和B/b位于同一对同源染色体上,且在减数分裂Ⅰ的前期,位于同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换,导致染色单体上的基因重组,D错误。
故选A。
15. 肿瘤细胞中存在MCT1和MCT4两种载体蛋白。MCT4能将以无氧呼吸为主要产能方式的肿瘤细胞I产生的乳酸运出细胞,然后MCT1再将乳酸运入以线粒体氧化为主要产能方式的肿瘤细胞Ⅱ中。乳酸分子通过MCT4和MCTI在两种肿瘤细胞间进行高效穿梭,有利于肿瘤生长和增殖。
下列叙述错误的是( )
A. 细胞I中的过程1和过程2都会产生ATP和NADH
B. 两种肿瘤细胞的主要产能场所和利用的主要能源物质是不同的
C. MCT4将H⁺和乳酸转运出细胞,营造出酸化环境,能抑制周围正常细胞的生长
D. 寻找特异性抑制MCT1和MCT4活性的药物是治疗这种癌症的思路之一
【答案】A
【解析】
【分析】分析图示细胞I,过程1表示有氧呼吸或无氧呼吸第一阶段,过程2表示产乳酸的无氧呼吸第二阶段。
【详解】A、细胞I中的过程2表示产乳酸的无氧呼吸第二阶段,该过程不产生ATP和NADH ,反而会消耗NADH,A错误;
B、肿瘤细胞I以无氧呼吸为主要产能方式,场所为细胞质基质,利用的主要能源物质是葡萄糖,肿瘤细胞Ⅱ以线粒体氧化为主要产能方式,场所为线粒体,利用的主要能源物质是乳酸,B正确;
C、MCT4将H⁺和乳酸转运出细胞,营造出酸化环境,能抑制周围正常细胞的生长,C正确;
D、这两种肿瘤细胞依赖MCT1和MCT4两种载体蛋白保持活性,寻找特异性抑制MCT1和MCT4活性的药物是治疗这种癌症的思路之一,D正确。
故选A。
二、非选择题:本题包括5小题,共60分。
16. 植物在长期进化过程中,为适应不断变化的光照条件,形成了多种光保护机制,其中包括依赖于叶黄素循环的热耗散机制(NPQ)。据图回答下列问题:
(1)正常光照情况下,光合色素吸收的光能在叶绿体中的能量转化过程:_________。
(2)据图甲可知,HH(高温强光)条件下,光合速率降低的原因不是气孔因素引起的,理由是_________;而是由于_________,使C3的合成速率下降,导致光反应产物积累,进而使光能转化效率降低而造成光能过剩,对植物造成危害。
(3)当暴露在过量的光强下,叶片必须耗散过剩的光能,避免叶绿体损伤。紫黄质(a)、玉米黄质(b)和单环氧玉米黄质(c)这三种色素的相互转化称为叶黄素循环,是一种有效耗散光能的方式,三种色素在一天中的含量变化如图乙所示,其中单环氧玉米黄质的含量在一天中相对平稳。随光照增强,三种叶黄素的相互转化关系为_________(用a、b、c和“→”表示)。三种叶黄素中光能耗散能力最强的是_________,依据是_________。
(4)在强光下,叶黄素循环被激活,让过量的光能耗散,以保护叶片等免受伤害。当叶片被遮蔽时,叶黄素循环关闭,但叶黄素循环的关闭需要几分钟。研究者设法缩短了大豆叶黄素循环关闭所需的时间,从而使大豆的产量提高了20%以上,分析该方式提高产量的原因是_________。
【答案】(1)光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
(2) ①. 气孔开度降低,但胞间CO2浓度却升高 ②. RuBP羧化酶活性下降
(3) ①. a→c→b ②. 玉米黄质(b) ③. 12:00光照强度最大,玉米黄质含量(b)+单环氧玉米黄质(c)含量最高,单环氧玉米黄质(c)含量在一天中相对不变
(4)使得在叶片遮蔽时可以利用更多的光能,提高光合作用效率,使大豆的产量提高
【解析】
【分析】1、叶绿体由双层膜包被,内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成,这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。基粒与基粒之间充满了基质。在叶绿体内部巨大的膜表面上,分布着许多吸收光能的色素分子,在类囊体膜上和叶绿体基质中,还有许多进行光合作用所必需的酶。这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。
2、由题干信息结合图示可知,强光下LHC蛋白激酶的催化LHCⅡ与PSⅡ的分离,弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合,来改变对光能的捕获强度。
【小问1详解】
正常光照情况下,光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能再转变为糖类等有机物中稳定的化学能。
【小问2详解】
研究亚高温高光对番茄光合作用的影响,实验的自变量是温度和光照强度,图中数据显示亚高温强光组与对照组相比,气孔导度下降,但胞间CO2浓度却上升,说明过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的。从图中可以看出,RuBP羧化酶的活性降低,该酶可以催化CO2固定,所以C3的合成速率下降。
【小问3详解】
结合图示可推测,随光照增强,a含量下降,b+c含量上升,单环氧玉米黄质的含量在一天中相对平稳,说明a转变成b,三种叶黄素的相互转化关系为a→c→b。图示结果表明,12:00光照强度最大,玉米黄质含量(b)+单环氧玉米黄质(c)含量最高,单环氧玉米黄质(c)含量在一天中相对不变,因此,三种叶黄素中光能耗散能力最强的是b。
【小问4详解】
在强光下,叶黄素循环被激活,让过量的光能耗散,以保护叶片等免受伤害,设法缩短了大豆叶黄素循环关闭所需的时间,从而使得在叶片遮蔽时可以利用更多的光能,提高光合作用效率,使大豆的产量提高。
17. 运动是预防肥胖的方式之一、剧烈运动后,人体血液中乳酸-苯丙氨酸(Lac-Phe)的含量明显上升。为探究Lac-Phe的产生机理及功效,科研人员进行了相关实验。回答下列问题:
(1)Lac-Phe可由乳酸盐和苯丙氨酸在一定条件下缩合而成。剧烈运动时机体供氧不足,部分丙酮酸在细胞的_____(填场所)中转化为乳酸,为Lac-Phe的生成提供原料。
(2)已知酶C促进了机体Lac-Phe合成。为验证该结论,科研人员将野生型小鼠细胞(甲组)和敲除C基因的小鼠细胞(乙组)分别培养,一段时间后进行了相关检测。
①收集培养液后,用_____酶处理贴壁细胞,使其分散为单细胞悬液,离心获得细胞,发现两组细胞内Lac-Phe的浓度相同;
②还需进一步检测_____中的Lac-Phe浓度,且结果为_____,则可证实该结论。
(3)研究发现C基因的突变与体重异常相关。据此,推测如下:运动时机体产生的乳酸在酶C的作用下转化为Lac-Phe,Lac-Phe可抑制肥胖的发生。为证实该推测,采用高脂饲料喂养不同条件处理的小鼠,一段时间后检测相应的指标,实验分组及部分结果如下表。
a组:野生型小鼠+静息
b组:C基因敲除小鼠+静息
c组:野生型小鼠+运动
d组:C基因敲除小鼠+运动
组别
检测指标
血浆Lac-Phe浓度(μM)
小鼠体重增量(g)
a组
0.3
16
①
0.4
7
②
1.5
4
③
0.1
④
若推测成立,则表中①②③对应的组别分别是_____(填字母),表中④的值应为_____(填选项)。
A.小于4 B.4~7 C.7~16 D.大于16
【答案】(1)细胞质基质
(2) ①. 胰蛋白 ②. 培养液 ③. 甲组培养液中Lac-Phe浓度高于乙组培养液
(3) ①. dcb ②. D
【解析】
【分析】无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸,同时释放少量能量的过程。
【小问1详解】
人体细胞进行无氧呼吸产生乳酸的场所是细胞质基质,所以人体在剧烈运动后,由于机体缺氧,一部分丙酮酸在细胞质基质转化为乳酸,为Lac-Phe的合成提供原料。
【小问2详解】
①收集培养液后,用胰蛋白(胰蛋白酶和胶原蛋白酶)酶处理贴壁细胞,制成单细胞悬液。
②要检测细胞外的Lac-Phe浓度,需要收集培养液。已知酶C促进乳酸转化成Lac-Phe,甲组是野生型小鼠细胞(有酶C),乙组是酶C基因敲除小鼠细胞(无酶C)。若结论正确,甲组细胞能将更多乳酸转化为Lac-Phe释放到培养液中,所以实验结果为甲组培养液中Lac-Phe的浓度高于乙组。
【小问3详解】
根据题意,Lac-Phe可以抑制肥胖发生,即血浆中Lac-Phe浓度越高,小鼠体重应该越轻。野生型小鼠在运动条件下,乳酸在酶C的作用下与苯丙氨酸合成Lac-Phe,其血浆中Lac-Phe浓度应该较高,体重较轻;C基因敲除小鼠由于没有酶C基因,无法合成Lac-Phe或者合成量极少,在相同运动条件下体重应该较重;野生型小鼠静息时合成的Lac-Phe比运动时少,体重比运动时的野生型小鼠重。 观察表格数据,②组血浆中Lac-Phe浓度最高为1.5μM,所以②对应的是野生型小鼠+运动(c组);①组血浆中Lac-Phe浓度为0.4μM,大于a组(野生型小鼠+静息)的0.3μM,所以①对应的是C基因敲除小鼠+运动(d组);③组血浆中Lac-Phe浓度为0.1μM,小于a组,所以③对应的是C基因敲除小鼠+静息(b组)。③组是C基因敲除小鼠+静息,由于C基因敲除,无法正常合成Lac-Phe来抑制肥胖,且用高脂饲料喂养,其体重应该比野生型小鼠+静息(a组)的体重大,a组体重为16g,所以④相对应的体重应该大于16,D正确。
故选D。
18. Ⅰ型单纯疱疹病毒(HSV-1)感染会导致体内五羟色胺(5-HT)含量明显升高。为探究5-HT的作用机制,科研人员开展了相关研究。回答下列问题:
(1)HSV-1侵染细胞后,机体需通过_____免疫将靶细胞裂解,暴露的病原体与抗体结合,或被巨噬细胞等免疫细胞吞噬。
(2)体外实验研究5-HT对被HSV-1侵染的小鼠巨噬细胞的影响,实验分组和结果如图1,说明5-HT能_____(填“促进”或“抑制”)巨噬细胞分泌干扰素β(IFN-β),并_____(填“增强”或“减弱”)HSV-1的增殖。
(3)5-HT对靶细胞的作用方式是:①直接被转运至胞内发挥作用;②与膜受体结合后,将信号传递至胞内发挥作用。分别用5-HT膜转运蛋白抑制剂(F)和5-HT膜受体抑制剂(N)处理巨噬细胞,实验分组和结果如图2,说明5-HT对巨噬细胞的作用方式是第_____(填“①”或“②”)种,判断依据是_____。
(4)体内实验进一步证实了5-HT对小鼠抗HSV-1的免疫调控效应,实验方案如下:
将实验方案补充完整:①_____;②_____。
(5)根据上述实验结果,提出一种增强机体抗HSV-1感染的设想:_____。
【答案】(1)细胞 (2) ①. 抑制 ②. 增强
(3) ①. ① ②. 与对照组相比,5-HT膜转运蛋白抑制剂处理能够促进IFN-β表达,抑制病毒增殖;而5-HT膜受体抑制剂处理不影响IFN-β表达和病毒增殖。
(4) ①. 腹腔注射等量5-HT溶剂+自由饮水 ②. 干扰素β(IFN-β)等与抗病毒免疫相关的细胞因子水平
(5)使用5-HT抑制剂、5-HT膜转运蛋白抑制剂
【解析】
【分析】细胞免疫:靶细胞膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号。细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞,细胞因子能加速这一过程。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉。
【小问1详解】
在细胞免疫过程中,细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解被病原体感染的靶细胞。Ⅰ型单纯疱疹病毒(HSV-1)营寄生生活,其侵染宿主细胞后,机体需通过细胞免疫将靶细胞裂解,暴露的病原体与抗体结合,或被巨噬细胞等免疫细胞吞噬。
【小问2详解】
由图1可知:HSV-1和5-HT都不存在组没有HSV-1增殖。当HSV-1和5-HT同时存在时,IFN-β相对表达水平低于仅存在HSV-1组、高于HSV-1和5-HT都不存在组,但HSV-1相对增殖水平却明显高于仅存在HSV-1组,由此可说明5-HT能抑制巨噬细胞分泌干扰素β(IFN-β),并增强HSV-1的增殖。
【小问3详解】
由图2可知:①与对照组(没有使用任何抑制剂处理)相比,5-HT膜转运蛋白抑制剂(F)处理组的IFN-β相对表达水平高、HSV-1相对增殖水平低,说明5-HT膜转运蛋白抑制剂处理能够促进IFN-β表达,抑制病毒增殖;而5-HT膜受体抑制剂(N)处理组的IFN-β相对表达水平和HSV-1相对增殖水平与对照组无差异,说明5-HT膜受体抑制剂处理不影响IFN-β表达和病毒增殖。综上分析可判断5-HT对靶细胞的作用方式是第①种(直接被转运至胞内发挥作用),而不是第②种(与膜受体结合后,将信号传递至胞内发挥作用)。
【小问4详解】
分析“证实5-HT对小鼠抗HSV-1的免疫调控效应的实验方案”可知:为了排除配制5-HT溶液时使用的溶剂对实验结果的影响,对照组即①的处理为:腹腔注射等量5-HT溶剂+自由饮水。HSV-1感染6h后采集血清样本,检测指标即②为与抗病毒免疫相关的细胞因子水平,如干扰素β(IFN-β)等。
【小问5详解】
上述实验结果表明:5-HT能抑制巨噬细胞分泌干扰素β(IFN-β),并增强HSV-1的增殖;5-HT膜转运蛋白抑制剂处理能够促进IFN-β表达,抑制病毒增殖。由此可见,使用5-HT抑制剂、5-HT膜转运蛋白抑制剂可增强机体抗HSV-1感染的能力。
19. 家猫毛色受常染色体和性染色体基因控制,回答下列问题:
(1)家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传(A/a、E/e),显性基因E使毛色呈黑色,隐性基因e使毛色呈黄色,A蛋白抑制E蛋白功能,a蛋白无此功能。据此可知黑猫的基因型为_____。基因型为AaEe的雌雄家猫交配,子代黑猫的概率为_____。
(2)研究发现:①在家猫发育过程中,体细胞的2条X染色体同时存在时,会随机失活其中1条;②X染色体上1对等位基因参与毛色控制:XB(黑色)、XO(黄色)和XB XO(玳瑁色)。对家猫胚胎皮肤细胞进行检测,统计能转录B或O基因的不同类型细胞比例,结果如图1。
从结果可知该mRNA特异性地在_____细胞中由_____基因转录,由此判断图中未知猫的基因型是_____(只考虑性染色体)。
(3)性染色体基因(B/O)能影响常染色体基因对毛色的控制。E蛋白通过P蛋白控制毛色形成;O蛋白存在时,与P蛋白结合,导致P蛋白降解从而改变毛色,机制如图2所示。若无E蛋白则毛色皆为黄色。
①不含A基因的杂合黄色雌猫基因型有_____种。含aaEe基因的黄色雌猫与含aaEe基因的黑色雄猫杂交,子代雄猫的毛色是_____。
②若两只纯合黄猫杂交,子代雄猫均为黑色,子代雌猫基因型为_____。
【答案】(1) ①. aaEE、aaEe ②. 3/16
(2) ①. 黑素 ②. O ③.
(3) ①. 2##二##两 ②. 黄色 ③.
【解析】
【分析】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自由组合。分析题干信息可知,家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传(A/a、E/e),显性基因E使毛色呈黑色,隐性基因e使毛色呈黄色,A蛋白抑制E蛋白功能,a蛋白无此功能,由此可知,黑猫的基因型为aaE_(aaEE、aaEe)。
【小问1详解】
分析题干信息可知,显性基因E使毛色呈黑色,隐性基因e使毛色呈黄色,A蛋白抑制E蛋白功能,a蛋白无此功能,由此可知,黑猫的基因型为aaE_(aaEE、aaEe)。家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传(A/a、E/e),因此基因型为AaEe的雌雄家猫交配,子代黑猫(aaE_)的概率为1/4×3/4=3/16。
【小问2详解】
结合题干信息可知,黑色雄猫的基因型为XBY,黄色雄猫的基因型为XOY,结合题图可知,该mRNA特异性地在黑素细胞中由O基因转录,在未知猫黑素细胞中转录OmRNA的细胞比例为50%,由此判断图中未知猫的基因型是XBXO。
【小问3详解】
①E使毛色呈黑色,隐性基因e使毛色呈黄色,A蛋白抑制E蛋白功能,a蛋白无此功能。E蛋白通过P蛋白控制毛色形成;O蛋白存在时,与P蛋白结合,导致P蛋白降解从而改变毛色,若无E蛋白则毛色皆为黄色,且在家猫发育过程中,体细胞的2条X染色体同时存在时,会随机失活其中1条,则不含A基因的杂合黄色雌猫的基因型可能为aaEeXOXO或aaeeXBXO,有2种。含aaEe基因的黄色雌猫(aaEeXOXO)与含aaEe基因的黑色雄猫(aaEeXBY)杂交,子代雄猫的基因型为aaE_XOY或aaeeXOY,由于“E蛋白通过P蛋白控制毛色形成,O蛋白存在时,与P蛋白结合,导致P蛋白降解从而改变毛色,若无E蛋白则毛色皆为黄色”,则子代雄猫的毛色均表现为黄色。
②两只纯合黄猫杂交,子代雄猫均为黑色(aaE_XBY),由此逆推亲本纯合黄猫的基因型为aaEEXOY、aaeeXBXB,则子代雌猫基因型为aaEeXBXO。
20. L-天冬酰胺酶是一种易溶于水的微生物发酵生产的酶制剂,可有效降低热加工食品中潜在致癌物丙烯酰胺浓度,具有巨大的应用价值。为了提高地衣芽孢杆菌L-天冬酰胺酶的表达量,我国研究人员将该基因进行克隆,并实现了其在大肠杆菌中的表达。回答下列问题:
(1)利用DNA和蛋白质在一定浓度酒精溶液中的______差异提取地衣芽孢杆菌DNA。在一定温度下,DNA与______(填一种试剂) 会呈现蓝色。
(2)在扩增天冬酰胺酶基因时,在天冬酰胺酶基因的上游引物添加Nde I酶切位点,下游引物添加了Xho I酶切位点。应在引物的______(填“5'”或“3'”) 端添加这两种酶的酶切位点。在天冬酰胺酶基因上游和下游添加两种不同限制酶切位点,而不是选择一种的原因是______。
(3)用限制酶Nde I 和Xho I 切割天冬酰胺酶基因和基因表达载体PET-30a(见下图),再添加______酶将酶切片段拼接,获得重组载体。Nde I 酶切位点应位于基因表达载体PET-30a的______(填“a”或“b”) 处。
(4)用Ca²⁺处理大肠杆菌细胞,然后将获得的重组载体导入其中,在含卡那霉素的液体培养基中培养。选用含卡那霉素的液体培养基的目的是______。(答出两点即可)
(5)收集菌体,充分悬浮于磷酸盐缓冲液中,采用超声波破碎仪处理悬液,再从离心所得的_____________ (填“上清液”或“沉淀”) 中提取L-天冬酰胺酶。
【答案】(1) ①. 溶解度 ②. 二苯胺
(2) ①. 5' ②. 防止目的基因和表达载体的自身环化,也可以防止目的基因和表达载体的反向连接
(3) ①. DNA 连接 ②. a
(4)筛选含重组载体的大肠杆菌; 大肠杆菌扩大培养
(5)上清液
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
利用DNA和蛋白质在一定浓度酒精溶液中的溶解度差异提取地衣芽孢杆菌DNA。DNA与二苯胺在水浴加热条件下会呈现蓝色。
【小问2详解】
要在天冬酰胺酶基因的上游引物添加Nde I酶切位点,下游引物添加了Xho I酶切位点,即应在引物的5'端添加这两种酶的酶切位点。为防止目的基因和表达载体的自身环化,防止目的基因和表达载体的反向连接,在天冬酰胺酶基因上游和下游添加两种不同限制酶切位点,产生不同的黏性末端。
【小问3详解】
用限制酶切割天冬酰胺酶基因和基因表达载体,产生黏性末端,再添加DNA 连接酶将酶切片段拼接,获得重组载体。Nde I 酶切位点位于天冬酰胺酶基因的上游,根据启动子的方向可判断Nde I 酶切位点应位于基因表达载体PET-30a的a处。
【小问4详解】
基因表达载体中的标记基因为卡那霉素抗性基因,选用含卡那霉素的液体培养基的目的是筛选含重组载体的大肠杆菌以及对大肠杆菌进行扩大培养。
【小问5详解】
收集菌体,充分悬浮于磷酸盐缓冲液中,采用超声波破碎仪处理悬液,再通过离心,所需的L-天冬酰胺酶位于上清液中。
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厦门市湖滨中学2025-2026学年高三(上)期中考试生物学
(满分:100分 考试时间:75分钟)
请将答案填写在答题卡上,写在试卷上的答案无效。
一、选择题(共15题,满分40分,其中1—10每题2分,11—15每题4分。)
1. 今年是我国的“体重管理年”。下列与体重管理相关的叙述,错误的是( )
A. 体重超标易引发身体代谢异常 B. 糖原会直接转化为脂肪导致肥胖
C. 长期低蛋白饮食会危害身体健康 D. 过度节食会影响身体的营养均衡
2. 我国科学家通过对福建发现的侏罗纪鸟类化石的研究,确认了目前全球最古老的鸟类并命名为“政和八闽鸟”。下列叙述正确的是( )
A. 该化石为研究鸟类进化提供了最直接的证据
B. 政和八闽鸟为躲避爬行类的捕食进化出了翅膀
C. 该发现证明政和八闽鸟是现代所有鸟类的原始祖先
D. 与现代鸟类同源DNA化学组成比对可确认化石的分类地位
3. 下列高中生物学实验的部分操作,正确的是( )
选项
实验名称
实验操作
A
探究抗生素对细菌的选择作用
涂菌前,需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上
B
制作果酒和果醋
当葡萄酒制作完成后,需拧紧瓶盖,促进葡萄醋的发酵
C
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
稀释土壤样品时,每个梯度稀释时都需更换移液器枪头
D
DNA片段的扩增及电泳鉴定
接通电源后,看到DNA条带迁移至凝胶边缘时,停止电泳
A. A B. B C. C D. D
4. 一个蜂群中,受精卵孵化的幼虫若用蜂王浆饲喂会发育成蜂王,而用花粉和花蜜饲喂则发育成工蜂。若降低基因组甲基化水平,饲喂花粉和花蜜的雌蜂幼虫也能发育成蜂王。下列叙述正确的是( )
A. 蜂王和工蜂的表观修饰水平相同
B. 蜂王和工蜂的表型是由食物决定的
C. 蜂王和工蜂体内的蛋白质组成相同
D. 蜂王和工蜂体细胞的染色体数目相同
5. 为研究光照对培养箱中拟南芥生长的影响,科研人员在总光强相同情况下设置了不同的红蓝光强度比,并改变光照时间,进行相关实验,部分结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 蓝光不能作为信号调控拟南芥生长
B. 拟南芥叶绿素b的吸收光谱受光照时长的影响
C. 适当调高16:1组的蓝光比例有利于拟南芥生长
D. 不同光照时间下促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比相同
6. 紫杉醇是红豆杉的代谢产物,会干扰纺锤体的正常功能。科研人员利用农杆菌将紫杉醇合成的相关基因导入烟草中,实现了紫杉醇前体物质的合成。下列叙述错误的是( )
A. 农杆菌转化前应先使用Ca2+处理烟草细胞
B. 紫杉醇合成的相关基因会整合到烟草染色体DNA上
C. 紫杉醇因干扰肿瘤细胞的有丝分裂而具有抗癌作用
D. 该技术的突破有利于红豆杉天然资源的保护
7. 科研人员将光合系统相关基因整合到大肠杆菌后,该菌能在无碳源培养基中生长繁殖。下列叙述错误的是( )
A. 必需整合光反应和暗反应系统的相关基因
B. 暗反应所需的所有能量来源于细胞中的ATP
C. 改造成功的大肠杆菌可用作为唯一碳源
D. 该菌在无碳源培养基中生长繁殖一定需要光照
8. 某昆虫的性染色体组成为XY型。翅形分为正常翅和缺刻翅,由一对等位基因M/m控制。研究人员利用纯合的正常翅和纯合的缺刻翅昆虫进行正反交实验,下列叙述正确的是( )
A. 若正反交结果相同,则可判断正常翅和缺刻翅的显隐性关系
B. 若正反交结果相同,则可判断基因M和m位于细胞质中
C. 若正反交结果不同,则可判断基因M和m位于XY同源区段
D. 若正反交结果不同,则可判断基因M和m的遗传不符合分离定律
9. 细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK1)被激活后,可推动处于分裂前间期的细胞进入分裂期。CDK1的活性受到细胞周期蛋白(CyclinB)的调控,其激活过程如下图所示,“P’表示磷酸化。下列叙述错误的是( )
A. 与CyclinB结合后,CDK1的构象发生变化
B. CDK1被激活后可能会促进染色体和纺锤体形成
C. 若添加CyclinB抑制剂,可使细胞停留在分裂间期
D. CDK1的激活需要经过同一部位的去磷酸化和磷酸化过程
10. 表中相关生物学概念间的关系与下图不相符的是( )
1
2
3
4
5
A
体液免疫
细胞免疫
特异性免疫
非特异性免疫
免疫调节
B
水通道蛋白
血浆蛋白
细胞外液
细胞内液
体液
C
协助扩散
自由扩散
被动运输
主动运输
物质跨膜运输方式
D
染色体结构变异
染色体数目变异
染色体变异
基因重组
可遗传变异
A. A B. B C. C D. D
11. 主要组织相容性复合体I类(MHCI)分子可在细胞表面展示抗原肽,激活T细胞,从而精确地识别并清除体内的病变细胞,维护机体的健康。研究发现,IRGQ蛋白可引起MHCI降解,据此推测IRGQ可介导肿瘤免疫逃逸。为验证此推测,研究者测定了IRGQ正常鼠和IRGQ敲除鼠的肿瘤情况,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. MHCI介导的肿瘤细胞清除过程体现了免疫自稳功能
B. IRGQ敲除鼠细胞内MHCI含量降低
C. IRGO基因可能是一种抑癌基因
D. 降低IRGQ含量可作为一种肿瘤治疗的新思路
12. 为研究植物生长调节剂对万寿菊种子发芽率的影响,研究人员用不同浓度的6-苄基腺嘌呤和金钾920溶液分别处理万寿菊种子。实验结果如图所示。
下列相关叙述错误的是( )
A. 对照组的目的是排除内源植物激素对万寿菊种子萌发的影响
B. 促进万寿菊种子发芽的最适6-苄基腺嘌呤浓度介于0.10%~0.20%之间
C. 与0.15%相比,浓度为0.20%的金钾920对万寿菊种子萌发的促进作用减弱
D. 两种植物生长调节剂对万寿菊种子发芽的作用均表现出低浓度促进,高浓度抑制
13. 研究人员发现一种terfa基因突变导致的小头畸形突变体斑马鱼mise,相关变化如下表所示。
野生型
mise突变体
部分密码子及对应的氨基酸
GGU:甘氨酸 AUC:异亮氨酸 UGG:色氨酸 ACC:苏氨酸
GAU:天冬氨酸 CCA:脯氨酸 CUA:亮氨酸 UAG:终止密码子
下列叙述正确的是( )
A. 基因表达过程中,当tRNA的反密码子为5'-GAU-3'时,其携带的氨基酸为亮氨酸
B. 与野生型相比,mise突变体的terfa基因编码的肽链中的一个脯氨酸替换为亮氨酸
C. 与野生型相比,mise突变体的terfa基因发生了碱基的替换,导致其编码的肽链变短
D. 与编码链序列相同的RNA可靶向抑制terfa基因的翻译过程,使斑马鱼出现小头畸形
14. 某玉米(2n=20)基因型为AaBb,观察其花药减数分裂过程永久装片,结果如下图所示。
下列叙述正确的是( )
A. 图①和③的细胞分别处于减数分裂Ⅰ的前期和后期,均有可能发生基因重组
B. 图②和⑤细胞的染色体数目与正常体细胞相同,但核DNA数与体细胞不同
C. 图④的2个细胞基因组成不同,说明MⅠ与MⅡ之间的间期发生了基因突变
D. 若图⑥的4个细胞基因型各不相同,则可证明基因A/a和B/b位于同源染色体上
15. 肿瘤细胞中存在MCT1和MCT4两种载体蛋白。MCT4能将以无氧呼吸为主要产能方式的肿瘤细胞I产生的乳酸运出细胞,然后MCT1再将乳酸运入以线粒体氧化为主要产能方式的肿瘤细胞Ⅱ中。乳酸分子通过MCT4和MCTI在两种肿瘤细胞间进行高效穿梭,有利于肿瘤生长和增殖。
下列叙述错误的是( )
A. 细胞I中的过程1和过程2都会产生ATP和NADH
B. 两种肿瘤细胞的主要产能场所和利用的主要能源物质是不同的
C. MCT4将H⁺和乳酸转运出细胞,营造出酸化环境,能抑制周围正常细胞的生长
D. 寻找特异性抑制MCT1和MCT4活性的药物是治疗这种癌症的思路之一
二、非选择题:本题包括5小题,共60分。
16. 植物在长期进化过程中,为适应不断变化的光照条件,形成了多种光保护机制,其中包括依赖于叶黄素循环的热耗散机制(NPQ)。据图回答下列问题:
(1)正常光照情况下,光合色素吸收的光能在叶绿体中的能量转化过程:_________。
(2)据图甲可知,HH(高温强光)条件下,光合速率降低的原因不是气孔因素引起的,理由是_________;而是由于_________,使C3的合成速率下降,导致光反应产物积累,进而使光能转化效率降低而造成光能过剩,对植物造成危害。
(3)当暴露在过量的光强下,叶片必须耗散过剩的光能,避免叶绿体损伤。紫黄质(a)、玉米黄质(b)和单环氧玉米黄质(c)这三种色素的相互转化称为叶黄素循环,是一种有效耗散光能的方式,三种色素在一天中的含量变化如图乙所示,其中单环氧玉米黄质的含量在一天中相对平稳。随光照增强,三种叶黄素的相互转化关系为_________(用a、b、c和“→”表示)。三种叶黄素中光能耗散能力最强的是_________,依据是_________。
(4)在强光下,叶黄素循环被激活,让过量的光能耗散,以保护叶片等免受伤害。当叶片被遮蔽时,叶黄素循环关闭,但叶黄素循环的关闭需要几分钟。研究者设法缩短了大豆叶黄素循环关闭所需的时间,从而使大豆的产量提高了20%以上,分析该方式提高产量的原因是_________。
17. 运动是预防肥胖的方式之一、剧烈运动后,人体血液中乳酸-苯丙氨酸(Lac-Phe)的含量明显上升。为探究Lac-Phe的产生机理及功效,科研人员进行了相关实验。回答下列问题:
(1)Lac-Phe可由乳酸盐和苯丙氨酸在一定条件下缩合而成。剧烈运动时机体供氧不足,部分丙酮酸在细胞的_____(填场所)中转化为乳酸,为Lac-Phe的生成提供原料。
(2)已知酶C促进了机体Lac-Phe合成。为验证该结论,科研人员将野生型小鼠细胞(甲组)和敲除C基因的小鼠细胞(乙组)分别培养,一段时间后进行了相关检测。
①收集培养液后,用_____酶处理贴壁细胞,使其分散为单细胞悬液,离心获得细胞,发现两组细胞内Lac-Phe的浓度相同;
②还需进一步检测_____中的Lac-Phe浓度,且结果为_____,则可证实该结论。
(3)研究发现C基因的突变与体重异常相关。据此,推测如下:运动时机体产生的乳酸在酶C的作用下转化为Lac-Phe,Lac-Phe可抑制肥胖的发生。为证实该推测,采用高脂饲料喂养不同条件处理的小鼠,一段时间后检测相应的指标,实验分组及部分结果如下表。
a组:野生型小鼠+静息
b组:C基因敲除小鼠+静息
c组:野生型小鼠+运动
d组:C基因敲除小鼠+运动
组别
检测指标
血浆Lac-Phe浓度(μM)
小鼠体重增量(g)
a组
0.3
16
①
0.4
7
②
1.5
4
③
0.1
④
若推测成立,则表中①②③对应的组别分别是_____(填字母),表中④的值应为_____(填选项)。
A.小于4 B.4~7 C.7~16 D.大于16
18. Ⅰ型单纯疱疹病毒(HSV-1)感染会导致体内五羟色胺(5-HT)含量明显升高。为探究5-HT的作用机制,科研人员开展了相关研究。回答下列问题:
(1)HSV-1侵染细胞后,机体需通过_____免疫将靶细胞裂解,暴露的病原体与抗体结合,或被巨噬细胞等免疫细胞吞噬。
(2)体外实验研究5-HT对被HSV-1侵染的小鼠巨噬细胞的影响,实验分组和结果如图1,说明5-HT能_____(填“促进”或“抑制”)巨噬细胞分泌干扰素β(IFN-β),并_____(填“增强”或“减弱”)HSV-1的增殖。
(3)5-HT对靶细胞的作用方式是:①直接被转运至胞内发挥作用;②与膜受体结合后,将信号传递至胞内发挥作用。分别用5-HT膜转运蛋白抑制剂(F)和5-HT膜受体抑制剂(N)处理巨噬细胞,实验分组和结果如图2,说明5-HT对巨噬细胞的作用方式是第_____(填“①”或“②”)种,判断依据是_____。
(4)体内实验进一步证实了5-HT对小鼠抗HSV-1的免疫调控效应,实验方案如下:
将实验方案补充完整:①_____;②_____。
(5)根据上述实验结果,提出一种增强机体抗HSV-1感染的设想:_____。
19. 家猫毛色受常染色体和性染色体基因控制,回答下列问题:
(1)家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传(A/a、E/e),显性基因E使毛色呈黑色,隐性基因e使毛色呈黄色,A蛋白抑制E蛋白功能,a蛋白无此功能。据此可知黑猫的基因型为_____。基因型为AaEe的雌雄家猫交配,子代黑猫的概率为_____。
(2)研究发现:①在家猫发育过程中,体细胞的2条X染色体同时存在时,会随机失活其中1条;②X染色体上1对等位基因参与毛色控制:XB(黑色)、XO(黄色)和XB XO(玳瑁色)。对家猫胚胎皮肤细胞进行检测,统计能转录B或O基因的不同类型细胞比例,结果如图1。
从结果可知该mRNA特异性地在_____细胞中由_____基因转录,由此判断图中未知猫的基因型是_____(只考虑性染色体)。
(3)性染色体基因(B/O)能影响常染色体基因对毛色的控制。E蛋白通过P蛋白控制毛色形成;O蛋白存在时,与P蛋白结合,导致P蛋白降解从而改变毛色,机制如图2所示。若无E蛋白则毛色皆为黄色。
①不含A基因的杂合黄色雌猫基因型有_____种。含aaEe基因的黄色雌猫与含aaEe基因的黑色雄猫杂交,子代雄猫的毛色是_____。
②若两只纯合黄猫杂交,子代雄猫均为黑色,子代雌猫基因型为_____。
20. L-天冬酰胺酶是一种易溶于水的微生物发酵生产的酶制剂,可有效降低热加工食品中潜在致癌物丙烯酰胺浓度,具有巨大的应用价值。为了提高地衣芽孢杆菌L-天冬酰胺酶的表达量,我国研究人员将该基因进行克隆,并实现了其在大肠杆菌中的表达。回答下列问题:
(1)利用DNA和蛋白质在一定浓度酒精溶液中的______差异提取地衣芽孢杆菌DNA。在一定温度下,DNA与______(填一种试剂) 会呈现蓝色。
(2)在扩增天冬酰胺酶基因时,在天冬酰胺酶基因的上游引物添加Nde I酶切位点,下游引物添加了Xho I酶切位点。应在引物的______(填“5'”或“3'”) 端添加这两种酶的酶切位点。在天冬酰胺酶基因上游和下游添加两种不同限制酶切位点,而不是选择一种的原因是______。
(3)用限制酶Nde I 和Xho I 切割天冬酰胺酶基因和基因表达载体PET-30a(见下图),再添加______酶将酶切片段拼接,获得重组载体。Nde I 酶切位点应位于基因表达载体PET-30a的______(填“a”或“b”) 处。
(4)用Ca²⁺处理大肠杆菌细胞,然后将获得的重组载体导入其中,在含卡那霉素的液体培养基中培养。选用含卡那霉素的液体培养基的目的是______。(答出两点即可)
(5)收集菌体,充分悬浮于磷酸盐缓冲液中,采用超声波破碎仪处理悬液,再从离心所得的_____________ (填“上清液”或“沉淀”) 中提取L-天冬酰胺酶。
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