精品解析:福建省厦门市同安实验中学2025-2026学年高三上学期期中考试生物试题
2026-06-22
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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 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 厦门市 |
| 地区(区县) | 同安区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.36 MB |
| 发布时间 | 2026-06-22 |
| 更新时间 | 2026-06-22 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58448651.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
厦门市同安实验中学 2025-2026学年(上)高三半期考生物试卷
满分 100 分,考试范围:必修1+必修2+选必1部分 考试时间:75 分钟
一、选择题(共 15 题,共 40 分。其中第 1 ~10 题,每题 2 分;第 11 ~15 题,每题 4 分。每题只有一个选项符合要求)
1. 《国家积极应对人口老龄化中长期规划》是我国为应对人口老龄化制定的战略性文件。依据文件,国家出台了一系列政策措施,取得了重大成就。下列叙述错误的是( )
A. 康复理疗——针对性平衡训练改善大脑维持身体平衡的功能
B. 社区助餐——适量摄入含钙丰富的食物有助于预防骨质疏松
C. 健身运动——倡导有氧运动避免人体肌细胞产生过量的乳酸
D. 定期体检——通过检测血液中激素含量推测疾病产生的原因
2. 汉代农书《氾胜之书》中记载:取麦种,候熟可获,择穗大强者,斩束立场中之高燥处,曝使极燥。下列相关叙述错误的是( )
A. “候熟可获”的麦种有利于正常发芽
B. “择穗大强者”以获得优良子代
C. “斩束立场中之高燥处”以防止麦穗发生腐烂
D. “曝使极燥”后,细胞失去结合水,进入休眠状态
3. 黄曲霉毒素是一种毒性极强的致癌物质,能引起细胞中的大量核糖体不断从内质网上脱落下来,这一致病机理对人体内下列哪种物质的合成影响最小( )
A. 溶菌酶 B. 抗体 C. 性激素 D. 载体蛋白
4. 下图表示ATP水解过程,其中的水解产物丙能够与神经元表面的特异性受体结合,给大脑传递疲劳信号。下列叙述错误的是( )
A. ①过程可为细胞生命活动提供能量
B. 甲是 RNA 的基本组成单
C. 乙由腺嘌呤、核糖和磷酸组成
D. 腺苷有类似于神经递质的作用
5. 单细胞测序技术是指对单个细胞的基因或转录产物进行测序,在肿瘤、干细胞研究等方面具有重要价值。下列叙述错误的是( )
A. 基因测序可获得同种类型肿瘤细胞的基因突变信息
B. 转录产物测序可反映肿瘤侵袭过程的基因表达变化
C. 同一胚胎的内细胞团单细胞基因测序结果差异明显
D. 对干细胞转录产物测序可揭示干细胞分化调控机制
6. 把大肠杆菌放在含15N的培养基中培养若干代,提取细胞中的DNA分子并离心,结果示意图如图所示。把上述大肠杆菌转移到含有14N的培养基中繁殖3代,提取DNA进行离心,结果可表示为( )
A. B. C. D.
7. 跳跃基因是基因组中可在同一染色体的不同位点或不同染色体之间转移的DNA片段。人类基因组中的跳跃基因的转移及相关表达产物可能引发神经退行性疾病和癌症等疾病。下列叙述错误的是( )
A. 跳跃基因的基本组成单位是4种脱氧核糖核苷酸
B. 跳跃基因的转移过程引发的基因改变属于可遗传变异
C. 跳跃基因可能造成基因组不稳定,降低遗传多样性,不利于生物的进化
D. 通过DNA甲基化等方式抑制跳跃基因过度表达,可减少相关疾病的发生
8. 下列关于生物学实验原理、现象或结论的叙述,错误的是( )
选项
生物学实验
实验原理
实验现象或结论
A
利用18O分别标记H2O和CO2,探究光合作用O2的来源
同位素示踪显示O2中氧元素的来源
O2中的氧元素全部来自H2O
B
用低温诱导洋葱根尖细胞发生染色体数目变异
低温抑制纺锤体形成
低温可使部分细胞的染色体数目加倍
C
摘除公鸡睾丸,观察其鸡冠形状、啼鸣和求偶行为的变化
减法原理探究睾丸对第二性征和性行为的影响
睾丸分泌的雄激素激发并维持第二性征和性行为
D
将淀粉酶、蔗糖酶分别加入到淀粉溶液中,用斐林试剂进行检测
淀粉水解能产生还原性糖,还原性糖可与斐林试剂发生显色反应
淀粉酶组出现砖红色沉淀,蔗糖酶组不出现砖红色沉淀
A. A B. B C. C D. D
9. 下图为人体细胞呼吸的部分过程。DNP(2,4-二硝基苯酚)是20世纪30年代曾广泛使用的减肥药,它是一种脂溶性小分子,可在膜中自由移动,作为H⁺转运体破坏膜两侧H⁺浓度差。下列说法不正确的是( )
A. 图示生理过程为有氧呼吸第三阶段
B. 图中NADH来自线粒体基质
C. DNP有严重副作用,可能伴有高热、高乳酸血症等
D. ATP合成动力为跨线粒体内膜的H⁺浓度梯度
10. 在一定的条件下,雌激素能促进乳腺癌细胞中周期蛋白D(cyclinD)的合成,cyclinD与周期蛋白依赖性激酶(CDK4/6)结合形成的复合物,会促进乳腺癌的恶性发展,作用机制如图所示,已知细胞间期包括G1、S(DNA复制期)和G2三个时期。下列相关分析正确的是( )
A. 雌激素与乳腺癌细胞膜上特异性受体结合后发挥作用
B. 雌激素能通过激活抑癌基因的表达来促进肿瘤细胞恶性增殖
C. cyclinD与CDK4/6结合会促进细胞核中的DNA复制
D. 使用cvclinD基因表达激活剂能抑制乳腺癌的恶性发展
11. 血橙因果肉富含花色苷(C16H16O6),颜色鲜红而得名。当遇极寒天气时,为避免血橙冻伤,通常提前采摘,此时果肉花色苷含量极少而鲜红不足。血橙中花色苷合成和调节途径如图所示。下列分析合理的是( )
A. T序列甲基化修饰没有改变基因的碱基序列,不能遗传给后代
B. 血橙果肉颜色的控制情况可反映出基因对性状控制的直接途径
C. 甲基化的T序列不影响RNA聚合酶与Ruby基因启动子的结合
D. 同一植株上层血橙果肉的颜色一般较下层血橙果肉颜色更鲜红
12. 甘蓝型油菜是我国重要的油料作物,它的花色性状由三对独立遗传的等位基因( A 和 a、B 和 b、D 和 d) 控制 。当基因型中有两个 A 基因时开白花,只有一个 A 基因时开乳白花,三 对基因均为隐性时开金黄花,其余情况开黄花 。下列叙述正确的是( )
A. 稳定遗传的白花植株的基因型有 6 种
B. 乳白花植株自交后代中不可能出现 3 种花色
C. 基因型 AaBbDd 的植株自交,后代中乳白花占 1/2
D. 基因型 AaBbDd 的植株测交,后代中黄花占 1/2
13. 长期过度紧张、焦虑等刺激会导致黑色素细胞和毛囊细胞数量减少从而引起白发、脱发,也会影响免疫功能,其部分调节机制如图所示。去甲肾上腺素能使黑色素细胞干细胞异常增殖分化,引发干细胞耗竭,黑色素细胞减少;Gas6蛋白能够促进毛囊细胞干细胞正常增殖分化。下列说法正确的是( )
A. 去甲肾上腺素在途径①属于激素激素
B. 途径②中去甲肾上腺素的释放属于神经调节
C. 据图分析,可通过口服 Gas6 预防过度紧张、焦虑引起的脱发
D. 图中CRH是促肾上腺皮质激素,只能作用于垂体
14. 研究人员敲除了小鼠胰腺细胞的促性腺激素受体基因,获得KO细胞。分别用低浓度和高浓度葡萄糖以及不同浓度的促性腺激素(FSH) 处理KO细胞和野生细胞,检测分泌的胰岛素量,结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A. 实验中使用的野生细胞取材于正常小鼠的正常胰腺细胞
B. 高浓度葡萄糖能引起胰岛素分泌,而不同浓度的FSH均可促进该过程
C. ①组和③组数据表明在低浓度葡萄糖处理下,FSH对胰岛素的分泌无影响
D. 分析②组和④组数据可推出胰岛B细胞是FSH的靶细胞
15. 下图表示人体卵清蛋白基因的表达过程,图中的阴影部分表示编码氨基酸的DNA片段,数字为对应片段的碱基对数。
下列叙述正确的是( )
A. 转录在细胞核中进行,转录初级产物hnRNA含有3850个碱基
B. 卵清蛋白基因中编码氨基酸序列的碱基比例大于50%
C. 对hnRNA中A~G转录的片段进行剪切,改变了基因中的碱基序列
D. 将mRNA逆转录得到的碱基序列与卵清蛋白基因的碱基序列不同
二、非选择题
16. 成骨不全症 (OI) 是一类病因复杂的遗传性骨疾病,可由仅位于X染色体上的PLS3基因发生突变引起。研究人员对某一OI家系(如下图)进行研究,以探索该病的遗传方式和致病机理。
回答以下问题:
(1)研究人员分别提取 Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1多种体细胞的mRNA,在________酶作用下合成cDNA,之后利用PLS3基因的引物特异性地对PLS3基因的DNA进行PCR扩增,并对扩增产物进行_______,结果如下图a。
(2)据图6a分析,成骨不全症 (OI) 的遗传方式为________;若 Ⅱ2、Ⅱ3 计划生二胎,在不考虑新发突变的情况下,二胎患成骨不全症 (OI) 的概率是________。
(3)临床观察发现,Ⅲ1的患病程度比相同病因的男性患者轻,原因可能是________。采用抗原-抗体杂交技术对特定对象体细胞(多种)中的PLS3蛋白进行检测,请补充上图b横线处的相关信息,并在电泳图中将对应的位置涂黑以证明该猜测正确________________。
17. 水分缺乏、根系生长受限、光合速率下降是干旱半干旱地区作物产量不高的主要原因。科研人员以玉米为实验材料,研究了不限制根系生长(未限根)和限制根系生长(限根)两种情况下,水分与施氮对光合作用有关生理特性的影响,实验结果如下表。
实验处理测定指标
未限根
限根
对照
施氮
灌水+施氮
对照
施氮
灌水+施氮
气孔导度[mmol/(m2·s)]
82
64
194
58
32
176
叶肉细胞间隙CO2浓度(μmol/mol)
240
206
109
270
298
140
RuBPCase活性[μmol/(h·g)]
301
625
696
163
82
451
叶绿素含量(mg/g)
9.6
11.7
12.3
7.2
4.9
11.4
光合速率[mmol/(m2·s)]
6.35
7.88
10.52
3.77
2.70
6.27
注:气孔导度:气孔的开张程度;RuBPCase:光合作用暗反应的关键酶之一
回答下列问题:
(1)玉米叶肉细胞中的叶绿素主要吸收____光,RuBPCase主要分布于____(填具体位置)。气孔导度会影响植物叶片的光合作用,还会影响____(答出2点)等生理过程。
(2)限根条件下,施氮叶肉细胞间隙CO2浓度较对照高的原因是____。
(3)根据上表结果分析,下列关于该地区玉米光合作用的叙述正确的是____。(填序号)
A. 氮是叶绿素的组成成分之一,供氮都会使叶绿素含量增加
B. 气孔导度下降不利于光合作用,却有助于作物保水,提高抗旱能力
C. 氮对光合作用有关生理特性的影响,受水分供应状况的制约
D. 不灌水处理,供氮对光合速率的影响与作物根系生长状况有关
(4)综合以上实验结果,在干旱半干旱地区对农作物施肥的合理措施是____。
18. 慢性心力衰竭(CHF)是一种因心肌功能障碍,导致心脏泵血功能降低的心脏疾病 。研究 表明,交感神经过度兴奋可能会促进心肌细胞凋亡,是 CHF 形成和加重的重要原因 。心 康冲剂是临床上治疗 CHF 的常用处方中药 。研究人员尝试通过构建 CHF 模型大鼠,并设 计相关实验探究心康冲剂对 CHF 大鼠心肌交感神经兴奋性的影响,以阐明心康冲剂治疗 CHF 的潜在机制,其部分实验处理及检测结果如下表。
不同处理下各组大鼠相关生理指标变化
组别
处理
SNA
左心室射血分数
左心室内径缩短率
A组
健康大鼠+生理盐水
46.29
87.7%
61.2%
B组
模型大鼠+_①
166.57
49.7%
24%
C组
模型大鼠+心康冲剂
102. 56
68.8%
37.9%
D组
模型大鼠+美托洛尔,
87.54
67.8%
35.6%
注:1.SNA为交感神经活动强度;2.心室射血分数和内径缩短率与心功能强弱呈正相关;3.美托洛尔是一种治疗CHF的西药
回答下列问题:
(1)表中①的处理是______。该实验设置组别 D 的目的是______。
(2)根据表中的结果,可以得出的结论是______。
(3)已知去甲肾上腺素(NE)是交感神经系统中常见的神经递质,NET 是位于突触前膜上的 去甲肾上腺素转运蛋白 。研究人员进一步检测了各组大鼠血清 NE 含量和心肌 NET 表达量,其结果如图所示。
血清 NE 含量可反映突触间隙中 NE 水平高低, 其原因是______。根据图中结果推测,心康 冲剂影响 CHF 心肌交感神经兴奋性的可能机 制是______。
(4)若要进一步验证 NET 对交感神经系统兴奋性 的影响,请结合本研究相关成果提出一个可行 的实验方案 。(写出实验思路和预期结果)
实验思路:______。
预期结果:______。
19. 家蚕的性别决定方式为ZW型。其体色包括白色、黄色和黑色,由两对等位基因E/e和F/f控制。其中F/f基因位于常染色体上,E/e基因位于Z染色体上。家蚕体内的白色前体物质可在E基因表达产物作用下形成黄色中间产物,黄色中间产物可在F基因表达产物作用下形成黑色产物。回答下列问题:
(1)黑色家蚕体内基因E/e和F/f发生自由组合的时期是_______。
(2)由于雄蚕产丝多、质量好,所以生产中一般要淘汰雌蚕,保留雄蚕。为了在幼虫时期能及时鉴别雌雄,可从下面的纯合个体中选择 _________________作为亲本进行杂交。A.黄色雌蚕B.黄色雄蚕C.白色雌蚕D.白色雄蚕
(3)家蚕体内有一对等位基因A、a,当a基因纯合时对雌性个体无影响,但雄性会性反转成不育的雌性。现利用一只雄蚕与一只雌蚕杂交,F1代未出现性反转家蚕,F1代自由交配,F2代家蚕中雌雄比例为9∶7。由此推测, A、a基因位于 _________ 染色体上(不考虑Z、W的同源区段),亲代雌性家蚕的基因型为_______。
(4)现用A、a基因共有的特异序列制备带有荧光标记的基因探针,取F2某雌性高度分化的体细胞,用该探针与细胞染色体上的相关基因结合,然后观察一个细胞中荧光标记点的数目。若观察到1个荧光标记点,则该雌性个体 ______________ (填“可育”或“不可育”或“育性无法确定”);若观察到2个荧光标记点,则该雌性个体_______________ (填“可育”或“不可育”或“育性无法确定”)。
20. 阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病,其诱因是β-淀粉样蛋白(Aβ)在脑中沉积。AD患者常伴有肠道菌群失衡现象,为探究肠道微生物与AD病理之间的关系,研究人员用AD模型鼠(5xFAD)和野生型小鼠(WT)做了相关实验,部分结果见图。
回答下列问题:
(1)5xFAD小鼠在行为学测试中表现出学习能力下降、易焦虑等症状,说明Aβ沉积损伤了___________的细胞。据图a推测,该现象可能与5xFAD小鼠肠道微生物群落的优势种变为___________有关。
(2)摄入较多含磷脂酰胆碱(PC)的食物能有效改善AD的症状。但静脉注射PC溶液并未降低5xFAD小鼠的Aβ沉积量。为探究其原因,研究人员做了实验一、结合图a分析,“X菌”应为___________。
(3)PC水解可得到LPC,研究人员认为,X菌的PLA2酶在PC代谢中发挥关键作用。为验证该推测,将X菌编码PLA2酶的基因导入到大肠杆菌中得到Ecoli-PLA2,然后对5xFAD小鼠进行___________操作,实验期间提供含PC的饮食。一段时间后检测到血浆中的___________含量升高,脑中Aβ沉积量减少。
(4)神经元铁死亡是由脂质过氧化诱导的细胞程序性死亡方式。该途径的激活会导致Aβ沉积。用5xFAD小鼠的脑神经元进行体外实验,相关处理后实验结果如图。综上推测,X菌改善5xFAD小鼠AD病理的具体机制为:___________。基于X菌作用的角度,提出研制AD药物的新思路:___________。
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厦门市同安实验中学 2025-2026学年(上)高三半期考生物试卷
满分 100 分,考试范围:必修1+必修2+选必1部分 考试时间:75 分钟
一、选择题(共 15 题,共 40 分。其中第 1 ~10 题,每题 2 分;第 11 ~15 题,每题 4 分。每题只有一个选项符合要求)
1. 《国家积极应对人口老龄化中长期规划》是我国为应对人口老龄化制定的战略性文件。依据文件,国家出台了一系列政策措施,取得了重大成就。下列叙述错误的是( )
A. 康复理疗——针对性平衡训练改善大脑维持身体平衡的功能
B. 社区助餐——适量摄入含钙丰富的食物有助于预防骨质疏松
C. 健身运动——倡导有氧运动避免人体肌细胞产生过量的乳酸
D. 定期体检——通过检测血液中激素含量推测疾病产生的原因
【答案】A
【解析】
【分析】1、有氧运动是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育锻炼。即在运动过程中,人体吸入的氧气与需求相等,达到生理上的平衡状态。 简单来说,有氧运动是指任何富韵律性的运动,其运动时间较长(约15分钟或以上),运动强度在中等或中上的程度(最大心率值60%至80%)。有氧运动是一种恒常运动,是持续5分钟以上还有余力的运动;
2、临床上常常通过测定血液中激素含量来检测疾病的原因是激素通过体液运输,能随血液运输到全身各处。激素是由内分泌腺分泌的,它们直接进入血液循环,通过血液输送到全身各个部位。由于激素在血液中的浓度非常低,但它们的作用却非常强大,因此可以通过检测血液中的激素水平来了解内分泌系统的功能状态。例如,如果某人的甲状腺激素水平异常,可能表明甲状腺功能出现问题。
【详解】A、康复理疗中的针对性平衡训练,主要是通过对身体平衡能力的训练,来改善小脑维持身体平衡的功能,而非大脑。小脑在维持身体平衡、协调肌肉运动等方面起着关键作用,A错误;
B、钙是构成骨骼和牙齿的重要成分,适量摄入含钙丰富的食物,能为骨骼提供充足的钙,有助于预防骨质疏松,社区助餐提供这类食物是有积极意义的,B 正确;
C、有氧运动是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育锻炼。在有氧运动中,人体肌细胞进行有氧呼吸,能避免因无氧呼吸产生过量的乳酸,从而减少肌肉酸痛等现象,所以倡导有氧运动是合理的,C正确;
D、许多疾病会导致体内激素水平发生变化,通过定期体检检测血液中激素含量,可以发现激素水平的异常,进而推测疾病产生的原因,为疾病的诊断提供线索,D正确。
故选A。
2. 汉代农书《氾胜之书》中记载:取麦种,候熟可获,择穗大强者,斩束立场中之高燥处,曝使极燥。下列相关叙述错误的是( )
A. “候熟可获”的麦种有利于正常发芽
B. “择穗大强者”以获得优良子代
C. “斩束立场中之高燥处”以防止麦穗发生腐烂
D. “曝使极燥”后,细胞失去结合水,进入休眠状态
【答案】D
【解析】
【分析】“取麦种,候熟可获,择穗大强者,斩束立场中之高燥处,曝使极燥"目的是减少水分,从而降低呼吸作用,减少有机物的消耗。
【详解】A、“候熟可获”的麦种种子已经成熟,内含有机物及相关激素,有利于种子正常发芽,A正确;
B、穗大属于优良性状,“择穗大强者”,以便获得优良子代,B正确;
C、“斩束立场中之高燥处”,干燥减少水的含量能降低细胞呼吸,且能防止麦穗发生腐烂,利于种子保存,C正确;
D、“曝使极燥”后,细胞失去自由水,进入休眠状态,延长种子保存时间,D错误。
故选D。
3. 黄曲霉毒素是一种毒性极强的致癌物质,能引起细胞中的大量核糖体不断从内质网上脱落下来,这一致病机理对人体内下列哪种物质的合成影响最小( )
A. 溶菌酶 B. 抗体 C. 性激素 D. 载体蛋白
【答案】C
【解析】
【分析】由题意分析可知,黄曲霉毒素是毒性极强的致癌物质,能引起细胞中的核糖体不断从内质网上脱落下来,则核糖体合成的蛋白质无法进入内质网进行进一步的加工,无法形成成熟的、具有一定功能的蛋白质,所以这一结果直接影响了蛋白质的合成。
【详解】核糖体是蛋白质的合成场所,溶菌酶、抗体、载体蛋白都需要先在核糖体合成,此后再经过内质网和高尔基体加工,故大量核糖体不断从内质网上脱落下来,会导致上述物质受影响较大,性激素属于固醇类物质,其合成与滑面内质网相关,无需核糖体直接参与,因此受影响最小,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 下图表示ATP水解过程,其中的水解产物丙能够与神经元表面的特异性受体结合,给大脑传递疲劳信号。下列叙述错误的是( )
A. ①过程可为细胞生命活动提供能量
B. 甲是 RNA 的基本组成单
C. 乙由腺嘌呤、核糖和磷酸组成
D. 腺苷有类似于神经递质的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、①过程为ATP的水解过程,可为细胞生命活动提供能量,A正确;
B、甲是ADP,RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸,乙是RNA的单体之一,B错误;
C、乙是腺嘌呤核糖核苷酸,由腺嘌呤、核糖和磷酸组成,C正确;
D、由题意可知,丙(腺苷)能够与神经元表面的特异性受体结合,给大脑传递疲劳信号,有类似于神经递质的作用,D正确。
5. 单细胞测序技术是指对单个细胞的基因或转录产物进行测序,在肿瘤、干细胞研究等方面具有重要价值。下列叙述错误的是( )
A. 基因测序可获得同种类型肿瘤细胞的基因突变信息
B. 转录产物测序可反映肿瘤侵袭过程的基因表达变化
C. 同一胚胎的内细胞团单细胞基因测序结果差异明显
D. 对干细胞转录产物测序可揭示干细胞分化调控机制
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失而引起的基因碱基序列的改变。替换往往导致一个氨基酸种类发生改变或者不改变,而增添和缺失会导致蛋白质中多个氨基酸的改变。基因突变往往是碱基对的数目和种类发生改变而基因的数目一般不发生改变。
2、转录是在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】A、单细胞测序技术中的基因测序可以获取同种类型肿瘤细胞的基因突变信息,帮助研究肿瘤的遗传异质性和发生发展机制,A正确;
B、转录产物测序能够反映肿瘤侵袭过程中的基因表达变化,通过分析不同阶段肿瘤细胞的转录组,了解肿瘤侵袭的分子机制,B正确;
C、同一胚胎的内细胞团单细胞的基因测序结果差异并不明显,因为胚胎发育早期的细胞在基因组上具有较高的相似性,遗传物质基本相同,差异主要体现在后天的发育分化过程中基因表达的差异,C错误;
D、对干细胞转录产物测序可以揭示干细胞分化过程中基因表达的动态变化以及相关调控机制,为研究干细胞的分化命运和再生医学等提供重要依据,D正确。
故选C。
6. 把大肠杆菌放在含15N的培养基中培养若干代,提取细胞中的DNA分子并离心,结果示意图如图所示。把上述大肠杆菌转移到含有14N的培养基中繁殖3代,提取DNA进行离心,结果可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】DNA复制特点:边解旋边复制,半保留复制;DNA复制的模板是DNA分子的两条链,原料是四种游离的脱氧核糖核苷酸;需要解旋酶和DNA聚合酶。
【详解】大肠杆菌放在含15N的培养基中培养若干代,提取细胞中的DNA分子并离心,会形成重带,上述大肠杆菌转移到含有14N的培养基中繁殖3代,则会形成23=8个子代大肠杆菌,其中带有15N的子代大肠杆菌只有2个,且其中的DNA分子一条链含有15N、一条链带有14N,另外6个子代大肠杆菌的DNA只含有14N,则子代大肠杆菌离心的结果表现为轻带和中带,且比例为3:1,即B正确。
故选B。
7. 跳跃基因是基因组中可在同一染色体的不同位点或不同染色体之间转移的DNA片段。人类基因组中的跳跃基因的转移及相关表达产物可能引发神经退行性疾病和癌症等疾病。下列叙述错误的是( )
A. 跳跃基因的基本组成单位是4种脱氧核糖核苷酸
B. 跳跃基因的转移过程引发的基因改变属于可遗传变异
C. 跳跃基因可能造成基因组不稳定,降低遗传多样性,不利于生物的进化
D. 通过DNA甲基化等方式抑制跳跃基因过度表达,可减少相关疾病的发生
【答案】C
【解析】
【分析】可遗传变异包括基因重组、基因突变和染色体变异,可遗传变异可为生物进化提供原材料。
【详解】A、根据题意,跳跃基因是基因组中可在同一染色体的不同位点或不同染色体之间转移的DNA片段,DNA的基本组成单位是4种脱氧核糖核苷酸,因此跳跃基因的基本组成单位是4种脱氧核糖核苷酸,A正确;
B、根据题意,跳跃基因是基因组中可在同一染色体的不同位点或不同染色体之间转移的DNA片段,跳跃基因的转移过程引发的基因改变属于可遗传的变异,B正确;
C、跳跃基因的转移过程可引发基因改变(可能会增加遗传多样性),从而发生可遗传变异,可遗传变异可为生物进化提供原材料,有利于生物进化,C错误;
D、根据题意,人类基因组中的跳跃基因的转移及相关表达产物可能引发神经退行性疾病和癌症等疾病,故通过DNA甲基化等方式抑制跳跃基因过度表达,可减少相关疾病的发生,D正确。
故选C。
8. 下列关于生物学实验原理、现象或结论的叙述,错误的是( )
选项
生物学实验
实验原理
实验现象或结论
A
利用18O分别标记H2O和CO2,探究光合作用O2的来源
同位素示踪显示O2中氧元素的来源
O2中的氧元素全部来自H2O
B
用低温诱导洋葱根尖细胞发生染色体数目变异
低温抑制纺锤体形成
低温可使部分细胞的染色体数目加倍
C
摘除公鸡睾丸,观察其鸡冠形状、啼鸣和求偶行为的变化
减法原理探究睾丸对第二性征和性行为的影响
睾丸分泌的雄激素激发并维持第二性征和性行为
D
将淀粉酶、蔗糖酶分别加入到淀粉溶液中,用斐林试剂进行检测
淀粉水解能产生还原性糖,还原性糖可与斐林试剂发生显色反应
淀粉酶组出现砖红色沉淀,蔗糖酶组不出现砖红色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】1、低温诱导洋葱根尖细胞发生染色体数目的变异,其原理是利用低温抑制纺锤体的形成,导致后期着丝粒分裂后,加倍的染色体没办法移向细胞的两极,从而使纸胞的染色体数目处于加倍的状态。
2、酶的特性。①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
【详解】A、鲁宾和卡门用18O 分别标记H2O和CO2中的氧,结果发现标记H2O和CO2 的那组产生的O2被标记,而标记 CO2 的那组产生的O2未标记,证明了光合作用产生的O2来自水,换句话说,科学家鲁宾和卡门通过同位素标记法研究了光合作用中氧气的来源,发现氧气中的氧全部来自于水,而不是来自于二氧化碳, A正确;
B、用低温诱导洋葱根尖细胞发生染色体数目的变异,其原理是利用低温抑制纺锤体的形成,导致后期着丝粒分裂后,加倍的染色体没办法移向细胞的两极,从而使纸胞的染色体数目处于加倍的状态,但由于低温诱导的效率较低,所以可以使部分细胞中的染色体数目加倍,B正确;
C、摘除公鸡睾丸,观察其鸡冠形成,啼鸣和求偶行为的变化是利用减法原理来探究睾丸对第二性征和性行为的影响,该实验只能够说明睾丸与激发并维持第二性征和性行为有关,但不能说明这是睾丸分泌的雄激素导致的,C错误;
D、淀粉酶可以使淀粉水解,但蔗糖酶不可以使淀粉水解,淀粉不是还原糖,但淀粉水解之后产生的麦芽糖和葡萄糖是还原糖,而还原糖与斐林试剂(水浴加热)会呈现砖红色沉淀,换句话说,淀粉酶组加入斐林试剂(水浴加热)会呈现砖红色沉淀,因为酶具有专一性,蔗糖酶不能水解淀粉,所以蔗糖组加入斐林试剂(水浴加热)是不会呈现砖红色的,D正确。
故选C。
9. 下图为人体细胞呼吸的部分过程。DNP(2,4-二硝基苯酚)是20世纪30年代曾广泛使用的减肥药,它是一种脂溶性小分子,可在膜中自由移动,作为H⁺转运体破坏膜两侧H⁺浓度差。下列说法不正确的是( )
A. 图示生理过程为有氧呼吸第三阶段
B. 图中NADH来自线粒体基质
C. DNP有严重副作用,可能伴有高热、高乳酸血症等
D. ATP合成动力为跨线粒体内膜的H⁺浓度梯度
【答案】B
【解析】
【分析】1、有氧呼吸第一阶段场所为细胞质基质,利用葡萄糖生成丙酮酸、还原氢和少量能量;第二阶段发生在线粒体基质,利用丙酮酸和水生成还原氢和少量能量;第三阶段在线粒体内膜,前两阶段产生的还原氢和氧气生成水,释放大量能量。
2、有氧呼吸分为三个阶段,图中展示了有氧呼吸第三阶段的电子传递链和ATP合成过程。在有氧呼吸第三阶段,NADH与氧气结合生成水,同时释放大量能量,一部分能量用于合成ATP。通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用,即电子传递链中一系列酶和载体的作用,将氢离子(H+)从线粒体基质泵到线粒体内外膜间隙,增大了线粒体内膜两侧的H+浓度差。H+顺浓度通过V(ATP合成酶)时,膜两侧H+浓度差形成的势能转化为ATP中的化学能,用于ADP和Pi合成ATP。
【详解】A、有氧呼吸分为三个阶段,图中展示了有氧呼吸第三阶段的电子传递链和ATP合成过程。在有氧呼吸第三阶段,NADH与氧气结合生成水,同时释放大量能量,一部分能量用于合成ATP,A正确;
B、第三阶段参与反应的NADH来自第一阶段细胞质基质和第二阶段线粒体基质,B错误;
C、根据题意和图示可知,DNP作为H⁺转运体破坏膜两侧H⁺浓度差,使H+不经ATP合成酶V回流,导致线粒体内膜两侧H+浓度差形成的势能无法用于合成ATP,使ATP合成减少,大量能量以热能形式散失,进而导致机体高热;DNP使机体ATP合成减少,导致无氧呼吸加强以弥补ATP的不足,进而导致乳酸积累,形成高乳酸血症,C正确;
D、图中通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用,即电子传递链中一系列酶和载体的作用,将氢离子(H+)从线粒体基质泵到线粒体内外膜间隙,增大了线粒体内膜两侧的H+浓度差。H+顺浓度通过V(ATP合成酶)时,膜两侧H+浓度差形成的势能转化为ATP中的化学能,用于ADP和Pi合成ATP,D正确。
故选B。
10. 在一定的条件下,雌激素能促进乳腺癌细胞中周期蛋白D(cyclinD)的合成,cyclinD与周期蛋白依赖性激酶(CDK4/6)结合形成的复合物,会促进乳腺癌的恶性发展,作用机制如图所示,已知细胞间期包括G1、S(DNA复制期)和G2三个时期。下列相关分析正确的是( )
A. 雌激素与乳腺癌细胞膜上特异性受体结合后发挥作用
B. 雌激素能通过激活抑癌基因的表达来促进肿瘤细胞恶性增殖
C. cyclinD与CDK4/6结合会促进细胞核中的DNA复制
D. 使用cvclinD基因表达激活剂能抑制乳腺癌的恶性发展
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
(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:细胞分裂期,人为的分为前期、中期、后期和末期。
2、人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
3、据图可知:雌激素在特定条件下能上调周期蛋白D(cyclinD)的表达,cyclinD与周期蛋白依赖性激酶(CDK4/6)结合形成复合物,促进G1期进入S期,促进乳腺癌的恶性发展。
【详解】A、雌激素为脂质类物质,其受体位于细胞内,A错误;
B、原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。故雌激素可能通过激活原癌基因的表达来促进肿瘤细胞恶性增殖,B错误;
C、据图可知:cyclinD与CDK4/6结合形成复合物,使细胞从G1期进入S期,促进细胞核中的DNA复制,C正确;
D、cyclinD与周期蛋白依赖性激酶(CDK4/6)结合形成的复合物,会促进乳腺癌的恶性发展,因此使用cyclinD基因表达激活剂有利于乳腺癌的恶性发展,D错误。
故选C。
11. 血橙因果肉富含花色苷(C16H16O6),颜色鲜红而得名。当遇极寒天气时,为避免血橙冻伤,通常提前采摘,此时果肉花色苷含量极少而鲜红不足。血橙中花色苷合成和调节途径如图所示。下列分析合理的是( )
A. T序列甲基化修饰没有改变基因的碱基序列,不能遗传给后代
B. 血橙果肉颜色的控制情况可反映出基因对性状控制的直接途径
C. 甲基化的T序列不影响RNA聚合酶与Ruby基因启动子的结合
D. 同一植株上层血橙果肉的颜色一般较下层血橙果肉颜色更鲜红
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲基化等表观遗传修饰虽然不改变碱基序列,但在一定条件下可以通过减数分裂或有丝分裂传递至子代,A错误;
B、血橙果肉“血量”多少体现基因对生物性状的间接控制,即基因通过控制酶的合成来控制代谢,进而间接控制生物的性状,B错误;
C、甲基化修饰一般会影响转录因子或RNA聚合酶与启动子区域的结合,从而调节基因表达,C错误;
D、光照会促进HY5蛋白与G序列结合,激活Ruby基因,促进合成关键酶,使花色苷前体转为花色苷,增加“血量”,同一植株中上层光照多于下层光照强度,因此同一植株上层血橙果肉的“血量”一般多于下层血橙果肉,D正确。
12. 甘蓝型油菜是我国重要的油料作物,它的花色性状由三对独立遗传的等位基因( A 和 a、B 和 b、D 和 d) 控制 。当基因型中有两个 A 基因时开白花,只有一个 A 基因时开乳白花,三 对基因均为隐性时开金黄花,其余情况开黄花 。下列叙述正确的是( )
A. 稳定遗传的白花植株的基因型有 6 种
B. 乳白花植株自交后代中不可能出现 3 种花色
C. 基因型 AaBbDd 的植株自交,后代中乳白花占 1/2
D. 基因型 AaBbDd 的植株测交,后代中黄花占 1/2
【答案】C
【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。
【详解】A、根据题意可知,白花对应的基因型为AA_,能稳定遗传的基因型有3×3=9,A错误;
B、乳白色植株的基因型为AaBBdd时,其自交后代会出现白色AABBdd,乳白色的基因型为AaBBdd,黄色aaBBdd,共3种花色,B错误;
C、基因型为AaBbDd植株自交后代会出现白色1/4AA_,乳白色的基因型为1/2Aa_,1/4aa_(黄花和金黄花),C正确;
D、基因型AaBbDd的植株测交(AaBbDd×aabbdd),基因型为aa_植株中,除了aabbdd,其他基因型aaBbDd、aabbDd、aaBbdd都是黄花,占3/8,D错误。
故选C。
13. 长期过度紧张、焦虑等刺激会导致黑色素细胞和毛囊细胞数量减少从而引起白发、脱发,也会影响免疫功能,其部分调节机制如图所示。去甲肾上腺素能使黑色素细胞干细胞异常增殖分化,引发干细胞耗竭,黑色素细胞减少;Gas6蛋白能够促进毛囊细胞干细胞正常增殖分化。下列说法正确的是( )
A. 去甲肾上腺素在途径①属于激素激素
B. 途径②中去甲肾上腺素的释放属于神经调节
C. 据图分析,可通过口服 Gas6 预防过度紧张、焦虑引起的脱发
D. 图中CRH是促肾上腺皮质激素,只能作用于垂体
【答案】B
【解析】
【详解】A、途径①中分泌去甲肾上腺素的细胞为神经细胞,故其属于神经递质而不是激素,A错误;
B、途径②中肾上腺髓质作为效应器分泌去甲肾上腺素,故途径②中去甲肾上腺素的分泌为神经调节,B正确;
C、由题意可知,过度紧张、焦虑应激下出现脱发,原因在于过度紧张、焦虑应激下糖皮质激素分泌增加抑制毛乳头细胞分泌Gas6蛋白,而Gas6蛋白对毛囊干细胞起促进作用,故体内Gas6蛋白减少从而引起脱发,所以对于工作压力较大的人群可通过注射而非口服Gas6预防脱发,C错误;
D、CRH是促肾上腺皮质激素释放激素,D错误。
14. 研究人员敲除了小鼠胰腺细胞的促性腺激素受体基因,获得KO细胞。分别用低浓度和高浓度葡萄糖以及不同浓度的促性腺激素(FSH) 处理KO细胞和野生细胞,检测分泌的胰岛素量,结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A. 实验中使用的野生细胞取材于正常小鼠的正常胰腺细胞
B. 高浓度葡萄糖能引起胰岛素分泌,而不同浓度的FSH均可促进该过程
C. ①组和③组数据表明在低浓度葡萄糖处理下,FSH对胰岛素的分泌无影响
D. 分析②组和④组数据可推出胰岛B细胞是FSH的靶细胞
【答案】B
【解析】
【分析】1、胰岛素能促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化,使得血糖浓度降低。
2、胰高血糖素和肾上腺素能促进肝糖原的分解和非糖类物质转化,使得血糖浓度升高。
【详解】A、除了小鼠胰腺细胞的促性腺激素受体基因,获得KO细胞,则实验中使用的野生细胞取材于正常小鼠的正常胰腺细胞,A正确;
BC、①组和③组数据表明在低浓度葡萄糖处理下,FSH对胰岛素的分泌无影响;在高浓度葡萄糖溶液中,在一定浓度范围内FSH促进野生细胞胰岛素的分泌,在KO细胞中不能促进胰岛素的分泌,B错误,C正确;
D、分析②组和④组数据,KO细胞对FSH不敏感,可推出胰岛B细胞是FSH的靶细胞,D正确。
故选B。
15. 下图表示人体卵清蛋白基因的表达过程,图中的阴影部分表示编码氨基酸的DNA片段,数字为对应片段的碱基对数。
下列叙述正确的是( )
A. 转录在细胞核中进行,转录初级产物hnRNA含有3850个碱基
B. 卵清蛋白基因中编码氨基酸序列的碱基比例大于50%
C. 对hnRNA中A~G转录的片段进行剪切,改变了基因中的碱基序列
D. 将mRNA逆转录得到的碱基序列与卵清蛋白基因的碱基序列不同
【答案】D
【解析】
【详解】A、结合图示可知,转录在细胞核中进行,转录初级产物 hnRNA 含有7700个碱基,A错误;
B、卵清蛋白基因中编码氨基酸序列的碱基比例为(47+185+51+129+118+143+156+1043)÷7700=24.3%,B错误;
C、对 hnRNA 中 A ~ G ,即内含子转录的片段进行剪切,改变mRNA中的碱基序列,没有改变基因中的碱基序列,C错误;
D、mRNA 中的碱基序列由于剪切了A~G转录出的片段,因此,该mRNA逆转录得到的碱基序列与卵清蛋白基因的碱基序列不同,D正确。
故选D。
二、非选择题
16. 成骨不全症 (OI) 是一类病因复杂的遗传性骨疾病,可由仅位于X染色体上的PLS3基因发生突变引起。研究人员对某一OI家系(如下图)进行研究,以探索该病的遗传方式和致病机理。
回答以下问题:
(1)研究人员分别提取 Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1多种体细胞的mRNA,在________酶作用下合成cDNA,之后利用PLS3基因的引物特异性地对PLS3基因的DNA进行PCR扩增,并对扩增产物进行_______,结果如下图a。
(2)据图6a分析,成骨不全症 (OI) 的遗传方式为________;若 Ⅱ2、Ⅱ3 计划生二胎,在不考虑新发突变的情况下,二胎患成骨不全症 (OI) 的概率是________。
(3)临床观察发现,Ⅲ1的患病程度比相同病因的男性患者轻,原因可能是________。采用抗原-抗体杂交技术对特定对象体细胞(多种)中的PLS3蛋白进行检测,请补充上图b横线处的相关信息,并在电泳图中将对应的位置涂黑以证明该猜测正确________________。
【答案】(1) ①. 逆转录酶 ②. 电泳鉴定
(2) ①. 伴 X 染色体显性遗传 ②. 0##零
(3) ①. 男性患者无正常 PLS3 基因,Ⅲ1为杂合子,未突变的 PLS3 基因能表达出正常的蛋白质 ②.
【解析】
【小问1详解】
以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录,需要逆转录酶催化,因此研究人员分别提取Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1多种体细胞的mRNA,在逆转录酶作用下合成cDNA,若要扩增PLS3基因的cDNA,所设计的引物应与PLS3基因特定部位的碱基发生特异性结合,即利用PLS3基因的引物特异性地对PLS3基因的cDNA进行PCR扩增,并对扩增产物进行电泳鉴定。
【小问2详解】
已知该病由仅位于X染色体上的PLS3基因发生突变引起,Ⅱ2、Ⅱ3表型正常,电泳的条带只有一条,而Ⅲ1电泳的条带为两条,且患病,因此该病致病基因为显性致病基因,即遗传方式为伴X显性遗传。由于Ⅱ2、Ⅱ3不携带致病基因,因此在不考虑新发突变的情况下,二胎个体均不会出现该致病基因,患OI的概率是0。
【小问3详解】
由于男性患者无正常PLS3基因,而Ⅲ1为杂合子,未突变的PLS3基因能表达出正常的蛋白质,因此Ⅲ1的患病程度比相同病因的男性患者轻。若上述推测是正确的,则含有正常PLS3蛋白的男性个体不含致病基因,因此表现为正常男性,而男患者由于只含有致病基因,因此只含异常的PLS3蛋白,而Ⅲ1为杂合子,即含有正常的PLS3基因,也含有突变的PLS3基因,因此即含有正常PLS3蛋白,也含有异常的PLS3蛋白,即电泳图为 。
17. 水分缺乏、根系生长受限、光合速率下降是干旱半干旱地区作物产量不高的主要原因。科研人员以玉米为实验材料,研究了不限制根系生长(未限根)和限制根系生长(限根)两种情况下,水分与施氮对光合作用有关生理特性的影响,实验结果如下表。
实验处理测定指标
未限根
限根
对照
施氮
灌水+施氮
对照
施氮
灌水+施氮
气孔导度[mmol/(m2·s)]
82
64
194
58
32
176
叶肉细胞间隙CO2浓度(μmol/mol)
240
206
109
270
298
140
RuBPCase活性[μmol/(h·g)]
301
625
696
163
82
451
叶绿素含量(mg/g)
9.6
11.7
12.3
7.2
4.9
11.4
光合速率[mmol/(m2·s)]
6.35
7.88
10.52
3.77
2.70
6.27
注:气孔导度:气孔的开张程度;RuBPCase:光合作用暗反应的关键酶之一
回答下列问题:
(1)玉米叶肉细胞中的叶绿素主要吸收____光,RuBPCase主要分布于____(填具体位置)。气孔导度会影响植物叶片的光合作用,还会影响____(答出2点)等生理过程。
(2)限根条件下,施氮叶肉细胞间隙CO2浓度较对照高的原因是____。
(3)根据上表结果分析,下列关于该地区玉米光合作用的叙述正确的是____。(填序号)
A. 氮是叶绿素的组成成分之一,供氮都会使叶绿素含量增加
B. 气孔导度下降不利于光合作用,却有助于作物保水,提高抗旱能力
C. 氮对光合作用有关生理特性的影响,受水分供应状况的制约
D. 不灌水处理,供氮对光合速率的影响与作物根系生长状况有关
(4)综合以上实验结果,在干旱半干旱地区对农作物施肥的合理措施是____。
【答案】(1) ①. 红光和蓝紫光 ②. 叶绿体基质 ③. 呼吸作用、蒸腾作用
(2)限根条件下施氮组与对照组相比,气孔导度降低,进入叶肉细胞间隙CO2减少;同时叶绿素含量降低、RuBPCase活性减弱,CO2固定减少;叶肉细胞光合作用吸收CO2速率小于外界环境CO2进入叶肉细胞间隙的速率,导致叶肉细胞间隙CO2浓度升高 (3)CD
(4)施肥与合理灌溉相结合
【解析】
【分析】1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【小问1详解】
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,RuBPCase是光合作用暗反应的关键酶之一,暗反应的场所是叶绿体基质,因此RuBPCase主要分布于叶绿体基质。气孔导度不仅影响光合作用的CO2吸收,还通过调节气孔开闭影响蒸腾作用(水分流失)和呼吸作用(O2与CO2交换)。
【小问2详解】
限根条件下施氮组与对照组相比,气孔导度降低,进入叶肉细胞间隙CO2减少;同时叶绿素含量降低、RuBPCase活性减弱,CO2固定减少;叶肉细胞光合作用吸收CO2速率小于外界环境CO2进入叶肉细胞间隙的速率,导致叶肉细胞间隙CO2浓度升高
【小问3详解】
A、限根施氮组叶绿素含量低于对照组,说明供氮不一定增加叶绿素,A错误;
B、未限根时,施氮组气孔导度低于对照组,但光合速率高于对照组,B错误;
C、未限根时,施氮+灌水的光合速率远高于仅施氮,说明氮的作用依赖水分供应,C正确;
D、未限根施氮光合速率为高于限根施氮组,表明根系状态影响施氮效果,D正确。
故选CD。
【小问4详解】
表中数据显示,灌水+施氮显著改善光合速率,接近未限根水平。干旱地区需结合灌溉施肥,避免单独施氮导致根系受限或酶活性下降。
18. 慢性心力衰竭(CHF)是一种因心肌功能障碍,导致心脏泵血功能降低的心脏疾病 。研究 表明,交感神经过度兴奋可能会促进心肌细胞凋亡,是 CHF 形成和加重的重要原因 。心 康冲剂是临床上治疗 CHF 的常用处方中药 。研究人员尝试通过构建 CHF 模型大鼠,并设 计相关实验探究心康冲剂对 CHF 大鼠心肌交感神经兴奋性的影响,以阐明心康冲剂治疗 CHF 的潜在机制,其部分实验处理及检测结果如下表。
不同处理下各组大鼠相关生理指标变化
组别
处理
SNA
左心室射血分数
左心室内径缩短率
A组
健康大鼠+生理盐水
46.29
87.7%
61.2%
B组
模型大鼠+_①
166.57
49.7%
24%
C组
模型大鼠+心康冲剂
102. 56
68.8%
37.9%
D组
模型大鼠+美托洛尔,
87.54
67.8%
35.6%
注:1.SNA为交感神经活动强度;2.心室射血分数和内径缩短率与心功能强弱呈正相关;3.美托洛尔是一种治疗CHF的西药
回答下列问题:
(1)表中①的处理是______。该实验设置组别 D 的目的是______。
(2)根据表中的结果,可以得出的结论是______。
(3)已知去甲肾上腺素(NE)是交感神经系统中常见的神经递质,NET 是位于突触前膜上的 去甲肾上腺素转运蛋白 。研究人员进一步检测了各组大鼠血清 NE 含量和心肌 NET 表达量,其结果如图所示。
血清 NE 含量可反映突触间隙中 NE 水平高低, 其原因是______。根据图中结果推测,心康 冲剂影响 CHF 心肌交感神经兴奋性的可能机 制是______。
(4)若要进一步验证 NET 对交感神经系统兴奋性 的影响,请结合本研究相关成果提出一个可行 的实验方案 。(写出实验思路和预期结果)
实验思路:______。
预期结果:______。
【答案】(1) ①. (等量)生理盐水 ②. 作为对照以确定心康冲剂治疗CHF的效果
(2)心康冲剂可通过降低心肌交感神经的兴奋性改善CHF患者的心功能
(3) ①. 突触间隙组织液中的NE可通过毛细血管壁进入血浆 ②. 心康冲剂通过提高交感神经NET的表达量,增加对突触间隙中NE的回收,从而降低心肌交感神经的兴奋性
(4) ①. 取若干生理状况相同的健康大鼠,分为A、B两组,A组灌胃生理盐水,B组灌胃NET抑制剂,一段时间后,测定两组大鼠的SNA ②. A组的SNA低于B组
【解析】
【分析】实验设计的一般步骤:分组编号→设置对照实验(给与不同的处理)→观察并记录实验结果(注意保证无关变量的一致性)→得出结论。
【小问1详解】
根据实验设计的对照原则和单一变量原则可知,B组作为对照组,表中①的处理是(等量)生理盐水。美托洛尔是一种治疗CHF的西药,组别 D 作为对照用以确定心康冲剂治疗CHF的效果。实验数据能说明心康冲剂有一定的疗效,但不如美托洛尔。
【小问2详解】
表中的实验数据显示,C组心康冲剂处理组能降低交感神经的强度,但依然高于A组,同时也高于D组,因而根据实验数据可得出的结论是心康冲剂能降低心肌交感神经的兴奋性,进而改善CHF患者的心功能,但其效果不如美托洛尔。
【小问3详解】
突触间隙充满组织液,其中的NE可通过毛细血管壁进入血浆,因此,检测血清 NE 含量可反映突触间隙中 NE 水平高低。图中结果显示,C组NET的表达量高于C组,但低于A组,因而可推测心康冲剂能提高NET的表达量,进而使突触间隙中的NE含量下降,因而能降低心肌交感神经兴奋性,故心康 冲剂影响 CHF心肌交感神经兴奋性的可能机制是心康冲剂通过提高交感神经NET的表达量,增加对突触间隙中NE的回收,从而降低心肌交感神经的兴奋性,起到一定的治疗效果。
【小问4详解】
本实验的目的是验证 NET 对交感神经系统兴奋性的影响,据此可知该实验的自变量为是否用 NET 处理,因变量为SNA的大小,因此实验设计思路为:取若干生理状况相同的健康大鼠,分为A、B两组,A组灌胃生理盐水,B组灌胃NET抑制剂,一段时间后,测定两组大鼠的SNA。
预期结果为B组大鼠的SNA高于A组,则可验证上述结论(去甲肾上腺素(NE)促进交感神经NET的表达量)。
19. 家蚕的性别决定方式为ZW型。其体色包括白色、黄色和黑色,由两对等位基因E/e和F/f控制。其中F/f基因位于常染色体上,E/e基因位于Z染色体上。家蚕体内的白色前体物质可在E基因表达产物作用下形成黄色中间产物,黄色中间产物可在F基因表达产物作用下形成黑色产物。回答下列问题:
(1)黑色家蚕体内基因E/e和F/f发生自由组合的时期是_______。
(2)由于雄蚕产丝多、质量好,所以生产中一般要淘汰雌蚕,保留雄蚕。为了在幼虫时期能及时鉴别雌雄,可从下面的纯合个体中选择 _________________作为亲本进行杂交。A.黄色雌蚕B.黄色雄蚕C.白色雌蚕D.白色雄蚕
(3)家蚕体内有一对等位基因A、a,当a基因纯合时对雌性个体无影响,但雄性会性反转成不育的雌性。现利用一只雄蚕与一只雌蚕杂交,F1代未出现性反转家蚕,F1代自由交配,F2代家蚕中雌雄比例为9∶7。由此推测, A、a基因位于 _________ 染色体上(不考虑Z、W的同源区段),亲代雌性家蚕的基因型为_______。
(4)现用A、a基因共有的特异序列制备带有荧光标记的基因探针,取F2某雌性高度分化的体细胞,用该探针与细胞染色体上的相关基因结合,然后观察一个细胞中荧光标记点的数目。若观察到1个荧光标记点,则该雌性个体 ______________ (填“可育”或“不可育”或“育性无法确定”);若观察到2个荧光标记点,则该雌性个体_______________ (填“可育”或“不可育”或“育性无法确定”)。
【答案】(1)减数第一次分裂后期 (2)A、D
(3) ①. Z ②. ZAW
(4) ①. 可育 ②. 不可育
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质: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】
基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,此时同源染色体分离,非同源染色体自由组合,位于非同源染色体上的非等位基因E/e和F/f也随之自由组合,即黑色家蚕体内基因E/e和F/f发生自由组合的时期是减数第一次分裂后期;
【小问2详解】
要在幼虫时期鉴别雌雄,应选择显性雄性(ZEZE)和隐性雌性(ZeW)杂交,这样子代雄性全为显性性状,雌性全为隐性性状。由于黄色是由白色前体物质在E基因作用下形成,所以黄色雌蚕(ffZEW)和白色雄蚕(ffZeZe)杂交,子代中黄色个体为雄性(ffZEZe),白色个体为雌性(ffZeW),可实现鉴别,故应选择A黄色雌蚕和D白色雄蚕作为亲本;
【小问3详解】
若A、a基因位于常染色体上,设亲本基因型为AA×AA,F1全为AA,F1自由交配F2雌雄比例应为1:1;设亲本基因型为AA×Aa,F1为AA:Aa=1:1,F1自由交配,F2雌雄比例也为1:1;设亲本基因型为Aa×Aa,F1为AA:Aa:aa =1:2:1,F1出现性反转家蚕,与题意矛盾;设亲本基因型为ZAZa×ZAW,F1为雄性1/2ZAZA、1/2ZAZa,雌性1/2ZAW、1/2ZaW,F1自由交配,F2中ZaZa占1/8,会性反转为雌性,F2中雌雄比例为9:7,所以亲代雌性家蚕基因型为ZAW;
【小问4详解】
若观察到1个荧光标记点,说明该雌性个体只含有一个A或a基因,是可育的;若观察到2个荧光标记点,说明该雌性个体含有两个a基因,基因型为ZaZa,所以该雌性个体是性反转而来,是不可育的。
20. 阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病,其诱因是β-淀粉样蛋白(Aβ)在脑中沉积。AD患者常伴有肠道菌群失衡现象,为探究肠道微生物与AD病理之间的关系,研究人员用AD模型鼠(5xFAD)和野生型小鼠(WT)做了相关实验,部分结果见图。
回答下列问题:
(1)5xFAD小鼠在行为学测试中表现出学习能力下降、易焦虑等症状,说明Aβ沉积损伤了___________的细胞。据图a推测,该现象可能与5xFAD小鼠肠道微生物群落的优势种变为___________有关。
(2)摄入较多含磷脂酰胆碱(PC)的食物能有效改善AD的症状。但静脉注射PC溶液并未降低5xFAD小鼠的Aβ沉积量。为探究其原因,研究人员做了实验一、结合图a分析,“X菌”应为___________。
(3)PC水解可得到LPC,研究人员认为,X菌的PLA2酶在PC代谢中发挥关键作用。为验证该推测,将X菌编码PLA2酶的基因导入到大肠杆菌中得到Ecoli-PLA2,然后对5xFAD小鼠进行___________操作,实验期间提供含PC的饮食。一段时间后检测到血浆中的___________含量升高,脑中Aβ沉积量减少。
(4)神经元铁死亡是由脂质过氧化诱导的细胞程序性死亡方式。该途径的激活会导致Aβ沉积。用5xFAD小鼠的脑神经元进行体外实验,相关处理后实验结果如图。综上推测,X菌改善5xFAD小鼠AD病理的具体机制为:___________。基于X菌作用的角度,提出研制AD药物的新思路:___________。
【答案】(1) ①. 大脑皮层 ②. 梭状芽孢杆菌
(2)拟杆菌 (3) ①. 抗生素溶液灌胃(两周)后,灌胃E.coli-PLA2溶液 ②. LPC
(4) ①. 拟杆菌(X菌)表达PLA2酶催化PC水解为LPC,血浆中LPC含量上升进而降低5xFAD小鼠脑神经元的脂质过氧化水平,抑制神经元铁死亡途径,减少Aβ沉积 ②. 研制拟杆菌类药物/LPC类药物/PLA2酶类药物等
【解析】
【分析】阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病,其诱因是β-淀粉样蛋白(Aβ)在脑中沉积,拟杆菌类药物、LPC类药物、PLA2酶类药物等可用于AD的治疗。
【小问1详解】
5xFAD小鼠在行为学测试中表现出学习能力下降、易焦虑等症状,而学习、记忆、情绪等属于神经系统的高级功能,说明Aβ沉积损伤了大脑皮层的细胞。对比WT组和5xFAD组,梭状芽孢杆菌占比提高明显,说明该现象可能与5xFAD小鼠肠道微生物群落的优势种变为梭状芽孢杆菌有关。
【小问2详解】
图a分析,与AD模型鼠(5xFAD)对比,野生型小鼠(WT)肠道微生物中拟杆菌占比较多,AD模型鼠的Aβ较多,野生型相对较少。实验一中用X菌处理后Aβ含量减少,综合a和b结果可推测,“X菌”应为拟杆菌。
【小问3详解】
已知PC水解可得到LPC,而X菌的PLA2酶在PC代谢中发挥关键作用,因此可将X菌编码PLA2酶的基因导入到大肠杆菌中得到Ecoli-PLA2,然后对5xFAD小鼠进行抗生素溶液灌胃(两周)后,灌胃E.coli-PLA2溶液,实验期间提供含PC的饮食。一段时间后检测到血浆中的LPC含量,检测脑中Aβ沉积量。若血浆中的LPC含量增大,说明X菌的PLA2酶在PC代谢中发挥关键作用,若脑中Aβ沉积量减少,说明X菌能有效改善AD的症状。
【小问4详解】
已知神经元铁死亡途径的激活会导致Aβ沉积,与不加LPC和铁死亡抑制剂相比,加LPC和铁死亡抑制剂会导致脑神经元脂质过氧化水平降低,综上推测,X菌改善5xFAD小鼠AD病理的具体机制为拟杆菌(X菌)表达PLA2酶催化PC水解为LPC,血浆中LPC含量上升进而降低5xFAD小鼠脑神经元的脂质过氧化水平,抑制神经元铁死亡途径,减少Aβ沉积。结合上述信息,可通过研制拟杆菌类药物/LPC类药物/PLA2酶类药物等来治疗阿尔茨海默病(AD)。
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