内容正文:
厦门市同安实验中学 2025-2026学年(上)高三第三次月考 生物试卷
满分 100 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. 粮食安全是我国重要的战略议题。水稻、小麦等粮食作物为人类提供了生命活动所需的关键营养物质。下列叙述正确的是( )
A. 水稻种子萌发时胚乳中的淀粉水解后可直接为种子萌发提供能量,该过程有蛋白质参与
B. 脂肪的氧含量高于糖类,氧化分解时能释放能量更多,因此小麦种子中储存了部分脂肪
C. 建议经常食用大豆类的食物,因为大豆的细胞中含有人体自身不能合成的必需氨基酸
D. 粮食作物细胞中的蛋白质一般由四种元素组成,其结构多样性与氨基酸的连接方式有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、水稻种子萌发时胚乳中的淀粉水解为葡萄糖,葡萄糖通过氧化分解为种子萌发提供能量,而淀粉水解过程需要淀粉酶催化,淀粉酶的本质是蛋白质,即该过程有蛋白质参与,A错误;
B、脂肪的碳、氢含量高于糖类,氧含量低于糖类,氧化分解时能释放能量更多,小麦种子中储存了部分脂肪,B错误;
C、必需氨基酸是人体自身不能合成的,必须从食物中获取,大豆的细胞中含有人体自身不能合成的必需氨基酸,所以建议经常食用大豆类的食物,C正确;
D、粮食作物细胞中的蛋白质一般由C、H、O、N四种元素组成,有的还含有S等元素,其结构多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构有关,而氨基酸的连接方式(脱水缩合)是相同的,与蛋白质结构多样性无关,D错误。
故选C。
2. 2025年全球极端天气事件频发,我国黑龙江五常因断崖式降温导致上百只燕子滞留冻亡,华南、西北多地遭遇历史同期罕见春旱,因气候变暖,冰岛首次发现蚁群踪迹。这些事件凸显了生物多样性保护的紧迫性。下列叙述错误的是( )
A. 鸟类迁徙造成黑龙江五常的群落叶貌的改变属于群落的季节性变化
B. 践行低碳生活,开展绿色农业可减少生态足迹,减缓全球气候变暖的速度
C. 基于人类活动对生态系统的破坏,建立自然保护区是对当地受威胁物种最有效的保护
D. 生物灭绝不仅降低了种群多样性和基因多样性,也会造成生态系统的稳定性下降
【答案】A
【解析】
【详解】A、季节性变化是群落随季节发生的周期性变化,鸟类迁徙造成黑龙江五常的群落叶貌的改变,是外界突发因素引发的群落物种组成的改变,属于群落的次生演替,而非季节性变化,A错误;
B、践行低碳生活、开展绿色农业,能够减少温室气体的排放,进而减少生态足迹,缓解全球气候变暖的速度,B正确;
C、建立自然保护区属于就地保护,是对当地受威胁物种最有效的保护方式,C正确;
D、生物灭绝直接导致物种多样性(即种群多样性)降低,基因库缩小,进而破坏食物网结构,使生态系统自我调节能力减弱,稳定性下降,D正确。
故选A。
3. 为研究运动强度对人体生理活动的影响。某研究团队招募一批健康受试者分别进行3min低强度运动和高强度运动,运动开始后血浆乳酸水平见图。下列叙述错误的是( )
A. 高强度运动时,肾上腺素和胰高血糖素协同作用升高血糖
B. 高强度运动血浆乳酸水平达到峰值时,骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高
C. 两种强度运动后,血浆乳酸水平的变化均不影响血浆pH的相对稳定
D. 两种强度运动后,交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换
【答案】B
【解析】
【分析】人无氧呼吸的产物是乳酸,不产生二氧化碳。在运动过程中,肌肉会产生大量的乳酸,但血浆的pH不会发生明显变化,其原因是血液中含缓冲物质,使pH维持相对稳定。
【详解】A、高强度运动时,肾上腺素和胰高血糖素都可以促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖来协同作用升高血糖,A正确;
B、受试者进行了3分钟高强度运动,故第3分钟时骨骼肌无氧呼吸强度最高(由题图前3分钟斜率大也能看出无氧呼吸强度大),运动结束后,细胞无氧呼吸强度逐渐减弱,但血浆乳酸水平仍在升高,并在第7分钟时乳酸水平达到峰值,B错误;
C、两种强度运动后,血浆乳酸水平的下降并逐渐恢复到正常范围,均不影响血浆pH的相对稳定,C正确;
D、两种强度运动时,交感神经的活动占主导作用,运动后副交感神经的活动占主导作用,故交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换,D正确。
故选B。
4. 选择合适的实验材料和科学的观察或检测指标对生物科学研究至关重要。下列有关实验的叙述错误的是( )
A. “探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验可根据溴麝香草酚蓝溶液颜色变化判断呼吸方式
B. “探究土壤微生物的分解作用”实验的结果表明,对照组的落叶分解情况大于实验组
C. “DNA的粗提取与鉴定”实验,上清液中加预冷酒精可使DNA析出,去除部分杂质
D. “探究pH对酶活性的影响”实验,必须先将酶的活性调到相应条件下,再与底物混合
【答案】A
【解析】
【详解】A、溴麝香草酚蓝溶液可用于检测CO2,但酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2,无法仅通过该溶液颜色变化区分呼吸方式,需结合重铬酸钾检测酒精来判断,A错误;
B、对照组是自然土壤,微生物活性强,实验组是灭菌土壤,没有土壤微生物,所以落叶分解程度对照组大于实验组,B正确;
C、DNA粗提取时,DNA存在于上清液中,在上清液中加入预冷的酒精,DNA不溶于酒精,而蛋白质溶于酒精,所以可以析出DNA,同时除掉部分以蛋白质为主的杂质,C正确;
D、若先混合酶和底物再调pH,酶已经在非设定pH下发生了催化反应,干扰实验结果,因此需要将酶和底物分别置于设定的pH下,再混合,D正确。
故选A。
5. 丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变
C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率
D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
【答案】D
【解析】
【分析】结合图示分析,丙酮酸根的运输速率受MPC数量、H+浓度以及丙酮酸根数量等多种因素的影响。
【详解】A、MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体,就会有更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸,从而导致产生更多的乳酸,动物细胞中乳酸积累将会增加,A正确;
B、结合图示可知,丙酮酸分解形成丙酮酸根和H+,两者共同与MPC结合使MPC构象改变,从而运输丙酮酸根和H+,B正确;
C、结合图示可知,H+会协助丙酮酸根进入线粒体,pH的变化受H+浓度的影响,因此线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率,C正确;
D、丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白(MPC)的参与,且需要H+电化学梯度(H+浓度差),因此丙酮酸根的运输效率不仅受丙酮酸根浓度影响,也受MPC的数量及H+浓度的影响,因此并不是线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高,D错误。
故选D。
6. 细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核,X蛋白选择性地结合F蛋白或结合乙酰化修饰的M蛋白,从而阻止被结合的蛋白进入细胞核,具体机制如图所示。下列叙述不合理的是( )
A. M 基因属于抑癌基因,F 基因属于原癌基因
B. 细胞中M 蛋白和F 蛋白可能是DNA 聚合酶
C. 在癌细胞中过量表达X 可能会减缓癌细胞增殖
D. 正常细胞中去除M 蛋白可能会抑制正常细胞凋亡
【答案】B
【解析】
【详解】A、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,抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞凋亡,由图可知,正常细胞中的M蛋白进入细胞核促进凋亡基因转录,癌细胞中的F蛋白进入细胞核促进增殖基因转录,说明M基因属于抑癌基因,F基因属于原癌基因,A正确;
B、M蛋白和F蛋白都可以促进相关基因的转录,因此很可能属于RNA聚合酶,而不是DNA聚合酶,B错误;
C、过量表达X蛋白,X蛋白在癌细胞中可以与F蛋白结合,进而使得进入细胞核的F蛋白减少,所以会减缓细胞增殖,C正确;
D、去除正常细胞中的M蛋白,凋亡基因转录受影响,因而可能会抑制细胞凋亡,D正确。
7. 三位科学家因发现调节性T细胞的作用机制而荣获2025年诺贝尔生理学或医学奖。调节性T细胞(Treg)在维持机体免疫耐受中发挥关键作用。Treg细胞通过多种直接和间接的机制,对效应T细胞(Teff)的功能进行抑制,其中一种主要的机制是Treg细胞膜上的CTLA-4分子与效应T细胞(Teff)细胞膜上的CD80/CD86分子特异性结合,该结合信号传递至Teff细胞内部,导致其代谢通路受阻,表现为IL-2基因转录受抑制和细胞周期停滞。下列叙述正确的是( )
A. Treg细胞通过CTLA-4摄取抗原后,直接呈递给Teff细胞从而将其激活
B. Treg细胞通过分泌抗体与Teff细胞表面的CD80/CD86结合,抑制其功能
C. 该机制中Teff细胞因无法接受刺激信号和代谢障碍,导致活化和增殖被抑制
D. 若Treg细胞功能过强,则机体免疫监视功能会增强,有利于清除肿瘤细胞
【答案】C
【解析】
【详解】A、CTLA-4是Treg细胞膜上的抑制性受体,用于与Teff细胞的CD80/CD86结合传递抑制信号,而非摄取或呈递抗原,A错误;
B、Treg 细胞是通过细胞膜上的 CTLA-4 分子与 Teff 结合,并非分泌抗体(抗体由浆细胞分泌),B错误;
C、根据题干,CTLA-4 与 CD80/CD86 结合后,Teff 代谢通路受阻、IL-2 基因转录受抑、细胞周期停滞,导致其激活和增殖被抑制,C正确;
D、Treg 功能过强会过度抑制 Teff(效应 T 细胞),而效应 T 细胞是免疫监视(清除肿瘤细胞)的关键细胞,因此免疫监视功能会减弱,不利于清除肿瘤细胞,D错误。
故选C。
8. 为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨,研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造,使其能释放特定的双链RNA(dsRNA)。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成siRNA后,能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解,导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是( )
A. siRNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同
B. dsRNA加工成siRNA会发生氢键的断裂
C. 瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制
D. 用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治
【答案】B
【解析】
【详解】A、dsRNA是双链RNA,遵循碱基互补配对原则,嘌呤数(A+G)等于嘧啶数(U+C),嘌呤与嘧啶之比为1;siRNA是单链RNA,不存在碱基互补配对,嘌呤数和嘧啶数不一定相等,二者比值不一定相同,A错误;
B、dsRNA为双链结构,两条链之间通过氢键连接,加工为单链的siRNA过程中双链解开,会发生氢键的断裂,B正确;
C、瓦螨死亡的原因是siRNA与目标基因的mRNA结合使其降解,mRNA是翻译的模板,因此抑制的是翻译过程,转录过程并未受到抑制,C错误;
D、改造后的S菌属于微生物,利用微生物杀灭瓦螨属于生物防治,化学防治是使用化学药剂进行防治,D错误。
9. 冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊,如图(a)。环境DNA(eDNA)技术通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种,利用该技术分析青藏高原某冰川前缘、溪流到下游湖泊的15个采样点的物种丰富度,如图(b)。下列叙述正确的是( )
A. 冰川前缘至少有2个营养级,湖泊中至少有4个营养级
B. eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统物种多样性
C. 从高山流石滩到高寒草甸生物的分布体现了群落的垂直结构
D. 蓝细菌等生产者固定的太阳能是输入湖泊生态系统的总能量
【答案】B
【解析】
【分析】输入湖泊生态系统的总能量包括蓝细菌等生产者固定的太阳能以及溪流沿岸的有机物的化学能。
【详解】A、据图b所示,冰川前缘有蓝细菌和硅藻、无脊椎动物,蓝细菌和硅藻均为生产者,都为第一营养级,因此冰川前缘至少有2个营养级,湖泊中有四类生物,蓝细菌和硅藻为第一营养级,无脊椎动物和脊椎动物为第二营养级或更高营养级,因此至少有2个营养级,A错误;
B、环境DNA(eDNA)技术通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种,冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊,因此eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统物种多样性,B正确;
C、从高山流石滩到高寒草甸生物的分布体现了群落的地带性分布,不属于群落的结构,C错误;
D、冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊,因此输入湖泊生态系统的总能量包括蓝细菌等生产者固定的太阳能以及溪流沿岸的有机物化学能,D错误。
故选B。
10. 某樱桃品种由北方引种到南方后,栽培于平地和同一地区高山的相比,花芽小且产量较低。研究人员分析了花芽的激素含量,结果如下表。下列叙述错误的是( )
栽培地点
海拔(m)
年均温度(℃)
激素含量(ng·g-1)
每100个花芽的质量(g)
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
生长素
平地
10
18.7
17.2
4.1
102.8
43.1
6.6
高山
1058
13.4
20.9
4.9
95.9
41.9
7.3
A. 樱桃花芽的发育受多种植物激素的共同调控
B. 平地和高山的樱桃花芽激素含量受温度影响
C. 樱桃花芽发育中赤霉素和脱落酸的作用相反
D. 生长素与细胞分裂素比值高有利于花芽膨大
【答案】D
【解析】
【分析】植物的生长发育不仅受环境影响,也受植物体内多种激素的共同调节。
【详解】A、樱桃花芽的发育涉及细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和生长素等多种激素,说明其受多种激素共同调控,A正确;
B、平地和高山的温度存在较大的差异,表中激素含量差异可推断可能由温度变化引起,B正确;
C、赤霉素促进细胞伸长和生长,脱落酸抑制生长,两者在花芽发育中起拮抗作用,C正确;
D、平地的生长素/细胞分裂素比值为43.1/17.2≈2.5,高山为41.9/20.9≈2.0,而高山花芽质量更高,说明比值低时更有利于花芽膨大,D错误。
故选D。
11. 为模拟大脑控制骨骼肌运动的生理过程,科学家将人干细胞诱导分化成三种细胞(图甲),并分别培养成具有相应功能的细胞团,再将不同细胞团组合培养一段时间后,观察骨骼肌细胞团(简称肌)的收缩频率(图乙)。下列推断最合理的是( )
注:谷氨酸和乙酰胆碱为两种神经元释放的神经递质
A. 若在③培养液中加入谷氨酸,肌收缩频率不会发生变化
B. 若将④中乙酰胆碱受体阻断,刺激X会增加肌收缩频率
C. 分析②③④可知,X需要通过Y与肌发生功能上的联系
D. 由实验结果可知,肌与神经元共培养时收缩频率均增加
【答案】C
【解析】
【分析】神经元之间通过突触传递信息的过程:兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质;神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近;神经递质与突触后膜上的受体结合;突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化;神经递质被降解或回收。
【详解】A、由图甲可知,运动神经元Y释放乙酰胆碱,运动神经元X释放谷氨酸,③培养液中是Y+肌,若在③培养液中加入谷氨酸,由3和4可以判断,谷氨酸是X释放的神经递质,可通过Y影响肌细胞,所以肌收缩频率会发生变化,A错误;
B、由图乙可知,②培养液中是X+肌,肌收缩频率较低,而④培养液是X+Y+肌,肌收缩频率较高,所以将④中乙酰胆碱受体阻断,刺激X,因为乙酰胆碱受体被阻断,Y释放的乙酰胆碱无法发挥作用,仅靠X释放的谷氨酸会使肌收缩频率降低,B错误;
C、②中是X+肌,④中是X+Y+肌,②中肌有一定收缩频率,与①组基因频率相同,说明X单独不能起作用,需要通过Y与肌发生功能上的联系,C正确;
D、从图乙可知,②中X+肌的收缩频率和①中肌单独培养时的收缩频率相近,并没有明显增加,所以并不是肌与神经元共培养时收缩频率均增加,D错误。
故选C。
12. 青藏高原砾石(呈灰色)荒漠中生活着一种紫堇,每年7月开蓝花,叶片通常为绿色,但部分植株出现H基因,导致叶片呈灰色。绢蝶是紫堇的头号天敌,主要靠识别紫堇与环境的颜色差异来定位植株。绢蝶5~6月将卵产在紫堇附近的砾石上,便于孵化的幼虫就近取食。绢蝶产卵率与紫堇结实率如下图。下列推断不合理的是( )
注:产卵率指绢蝶在绿叶或灰叶紫堇附近产卵的机率;结实率=结实植株数/总植株数×100%
A. 灰叶紫堇具有保护色,被天敌取食的机率更低,结实率更高
B. 紫堇开花时间与绢蝶产卵时间不重叠,不利于H基因的保留
C. 若绢蝶种群数量锐减,绿叶紫堇在种群中所占的比例会增加
D. 灰叶紫堇占比增加有助于绢蝶演化出更敏锐的视觉定位能力
【答案】B
【解析】
【分析】信息传递在生态系统中的作用:
(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递。
(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的稳定。
【详解】A、从环境角度看,砾石呈灰色,灰叶紫堇的灰色叶片与环境颜色相近,具有保护色,结合柱状图,灰叶紫堇附近绢蝶产卵率低,说明被天敌取食的机率更低,从而结实率更高,A正确;
B、紫堇7月开蓝花,绢蝶5-6月产卵,时间不重叠,但灰叶紫堇因有保护色,被取食少,结实率高,有利于H基因(控制灰叶的基因)传递给后代,是有利于H基因保留的,B错误;
C、绢蝶是紫堇天敌,且主要靠颜色差异定位,绢蝶种群数量锐减,对紫堇的取食压力减小,绿叶紫堇不再因颜色易被发现而处于劣势,在种群中所占比例会增加,C正确;
D、灰叶紫堇占比增加,对绢蝶的捕食能力提出更高要求,只有更敏锐地识别灰叶紫堇才能获取食物,这有助于绢蝶演化出更敏锐的视觉定位能力,D正确。
故选B。
13. 花盆蛇(钩盲蛇)为孤雌生殖物种。某团队通过基因组测序结果,推测出花盆蛇原始生殖细胞产生子细胞的两种模型,如图。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中出现的基因重组是花盆蛇变异来源之一,该过程仅发生在第1次分裂
B. 图中,原始生殖细胞产生4个子细胞的过程中,染色体复制两次,细胞分裂两次
C. 模型①产生的4个子细胞与体细胞含有不同的染色体数目
D. 模型②产生的4个子细胞具有相同的遗传组成
【答案】B
【解析】
【详解】A、图示为花盆蛇细胞减数分裂过程,结合图示可知,由于发生了交叉互换,第1次分裂和第2次分裂均发生了基因重组,A错误;
B、结合图示,从原始生殖细胞到复制之后的细胞可知,染色体复制了两次,随后进行了第1次分裂和第2次分裂,因此原始生殖细胞产生4个子细胞的过程中,染色体复制两次,细胞分裂两次,B正确;
C、如图所示,模型①通过两次分裂,最终产生的子细胞中染色体数目和原始生殖细胞中染色体数目相同,都是2条,C错误;
D、模型②产生的4个子细胞,其中两个子细胞染色体为黑色,另外两个子细胞染色体为灰色,灰色和黑色的染色体上的基因有差异,因此模型②产生的4个子细胞的遗传组成不相同,D错误。
故选B。
14. 阿维菌素是一种用于害虫防治的生物农药。科研人员研究了阿维菌素对褐飞虱的影响,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 途径①与②对褐飞虱的作用效果相反
B. 阿维菌素对褐飞虱的不同作用效果有浓度依赖性
C. 雌虫体内成熟生殖细胞的数量与卵黄蛋白原的含量呈正相关
D. 若干扰AstA蛋白与AstA受体的结合,会使褐飞虱产卵量增加
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,高浓度的阿维菌素最终会杀死褐飞虱,低浓度的阿维菌素会增加产卵量,而增加产卵量有两条途径,一方面抑制AstA蛋白与AstA受体的结合,最终使产卵量增加,另一方面促进谷氨酸门控氯离子通道蛋白增加,最终也会使产卵量增加。
【详解】A、途径①中低浓度阿维菌素抑制AstA蛋白与AstA受体结合,对保幼激素的抑制作用减弱,使的保幼激素的量增加,最终使产卵量增加,而途径②中低浓度阿维菌素使谷氨酸门控氯离子通道蛋白增加,最终也会使产卵量增加,所以二者对褐飞虱的作用效果相同,A错误;
B、从图中可以明显看出,高浓度阿维菌素激活谷氨酸门控氯离子通道杀死褐飞虱,低浓度阿维菌素促进产卵等,阿维菌素对褐飞虱的不同作用效果确实有浓度依赖性,B正确;
C、因为卵黄蛋白原可促进产卵,而产卵量与雌虫体内成熟生殖细胞数量有关,所以雌虫体内成熟生殖细胞的数量与卵黄蛋白原的含量呈正相关,C正确;
D、由图可知,AstA蛋白与AstA受体结合,会抑制保幼激素的增加,最终使产卵量减少,若干扰AstA蛋白与AstA受体的结合,会使褐飞虱产卵量增加,D正确。
故选A。
15. 釉质发育不全(AI)是一种牙釉质发育异常的单基因遗传病。图a为该病患者的家族系谱图,该家族部分成员相关基因电泳结果及基因序列分别如图b、图c(不考虑转录后mRNA的剪切、修饰)所示。已知起始密码子为AUG,终止密码子为UAA、UGA、UAG,相关基因不位于X、Y染色体同源区段。下列叙述正确的是( )
A. AI的遗传方式最可能是伴X染色体显性遗传
B. 该基因突变后导致终止密码子提前,翻译异常
C. Ⅲ-8与Ⅲ-9的相关基因型相同的概率为1/2
D. Ⅲ-2与正常女性婚配后生正常男孩的概率为1/2
【答案】B
【解析】
【详解】A、Ⅲ-2为杂合子表现为患病,说明AI的遗传方式最可能是常染色体显性遗传,A错误;
B、结合图示可知,非模板链即为编码链,从编码链的第3位碱基开始编码氨基酸,该基因突变后导致原来相应部位的密码子由原来的CAG变成了UAG,即终止密码子提前,翻译提前终止,B正确;
C、Ⅲ-8的基因型为Aa,Ⅰ-2、Ⅱ-10表型正常,基因型均为aa,因此Ⅱ-9的基因型为Aa,故Ⅲ-9的基因型也为Aa,即Ⅲ-8与Ⅲ-9的相关基因型相同的概率为1,C错误;
D、Ⅲ-2的基因型为Aa,其与正常女性aa婚配后生正常男孩的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
故选B。
二、非选择题(共60分)
16. 我国科学家以不同植物为材料,在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合响应曲线(图a);比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异(图b),鉴定到突变体发生了PILI5基因的功能缺失,并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。
回答下列问题:
(1)图a中,当胞间浓度在范围时,红光下光合速率的限制因子是______,推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是_______。
(2)图b中,突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近,推测其原因是_______。
(3)归纳上述两个研究内容,总结出光影响植物的两条通路(图c)。通路1中,①吸收的光在叶绿体中最终被转化为______。通路2中吸收光的物质②为______。用箭头完成图c中②所介导的通路,并在箭头旁用“(+)”或“(-)”标注前后两者间的作用,(+)表示正相关,(-)表示负相关______。
(4)根据图c中相关信息,概括出植物利用光的方式:________。
【答案】(1) ①. 光照强度 ②. 蓝光能促进光合作用相关酶的活性(或蓝光被光合色素吸收的效率更高等)
(2)突变体中 PILI5 基因功能缺失,阻断了光信号对气孔开放程度的调控,使得气孔开放程度在远红光和红光条件下无明显差异
(3) ①. 有机物中的化学能 ②. 光敏色素 ③.
光敏色素→(-)PILI5 基因→(+)脱落酸信号通路→( - )气孔开放程度
(4)通过叶绿体中的光合色素吸收光能用于光合作用合成有机物;通过光敏色素吸收光信号调控基因表达,影响植物生理过程
【解析】
【分析】植物叶绿体中色素的光吸收特点为:叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光;光敏色素主要吸收红光和远红光,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
【小问1详解】
限制光合作用最重要的两个外界因素是光照强度和二氧化碳浓度,图a曲线中,二氧化碳浓度为900-1200范围内,光合速率不再增加,说明此时限制因子不是二氧化碳,红光下应为光照强度。对于蓝光下净光合速率更高的原因,可能是蓝光能够促进光合作用中某些关键酶的活性,或者蓝光被光合色素吸收后转化为化学能的效率更高等。
【小问2详解】
已知红光下植物的相关反应与白天相似,远红光下植物的相关反应与夜间相似,突变体发生了 PILI5 基因的功能缺失,且该基因参与脱落酸信号通路的调控。在远红光与红光条件下蒸腾速率接近,推测原因可能是突变体中 PILI5 基因功能缺失,使得脱落酸信号通路对气孔的调控作用减弱,导致在不同光质(远红光和红光)下气孔开放程度变化不大,从而蒸腾速率接近。
【小问3详解】
通路1中,①为光合色素,吸收的光在叶绿体中最终被转化为化学能(储存在 ATP 和 NADPH 中,最终储存在有机物中)。 通路 2 中吸收光的物质②为光敏色素。 由于突变体发生 PILI5 基因功能缺失后,在远红光与红光条件下蒸腾速率接近,可推测光敏色素吸收光信号后,通过影响 PILI5 基因的表达,进而影响脱落酸信号通路,对气孔开放程度进行调控。且从图 b 中突变体在远红光和红光下蒸腾速率变化不大,野生型在红光条件下蒸腾速率较大,可推断白天红光情况下,PILI5基因表达是被抑制的,PILI5 基因对脱落酸信号通路是正相关,脱落酸信号通路对气孔开放程度是负相关,即光敏色素→(-)PILI5 基因→(+)脱落酸信号通路→( - )气孔开放程度。
【小问4详解】
根据图 c 中相关信息,植物利用光的方式有:一方面,通过叶绿体中的光合色素吸收光能,将其转化为化学能用于光合作用合成有机物;另一方面,通过光敏色素吸收光信号,调控基因(如PILI5基因)表达,进而影响植物的生理过程(如通过脱落酸信号通路调控气孔开放程度)。
17. 人为干扰导致的栖息地碎片化对生物多样性和群落结构具有重要影响。为探究某群落的物种多样性及优势种生态位宽度与人为干扰的耦合关系,科研小组调查了不同人为干扰强度下的群落结构特征。
表1 主要优势种的生态位宽度
结构层
优势种
生态位宽度
轻度干扰
中度干扰
重度干扰
乔木层
马尾松
20.78
25.14
17.25
栗
8.65
14.52
12.16
亮叶桦
4.94
1.71
1.70
槲栎
2.00
2.57
1.98
灌木层
山莓
9.44
12.61
10.64
蛇葡萄
6.40
4.38
2.72
草本层
芒萁
15.17
15.32
15.10
牛膝
5.71
5.76
8.14
说明:生态位宽度表示物种对资源的利用程度,数值越大,物种生存范围越宽。
回答下列问题。
(1)据表1可知,不同物种对人为干扰强度的响应不同,该群落中受人为干扰影响最小的优势种是________。在人为干扰影响下,有些物种的生态位变宽,原因可能是________(答出2点即可)。
(2)据图可知,在中度干扰下群落各结构层物种丰富度均有所上升,但随着干扰的进一步增强,群落中只有草本层的丰富度持续增大。从群落垂直分层及资源利用特征的角度分析,其原因是________。
(3)人为干扰过程中,各物种在群落中的优势和种间关系会逐渐变化。由此,科研小组进一步对轻度干扰下乔木层优势种的种间关联性进行了分析(表2),结果表明亮叶桦与两个物种(栗和槲栎)对生存环境与资源利用具有________,此时群落结构不稳定。
表2 轻度干扰下乔木层优势种的种间关联性
马尾松
+
栗
+
-
亮叶桦
+
○
-
槲栎
说明:“+”表示正关联,即两个物种常分布于一起:“-”表示负关联,即两者无法或很少共存于同一环境;“○”表示无关联。
(4)我国在生态工程的理论和实践领域已取得了长足进展。针对人为干扰造成的栖息地碎片化,可通过建设生态走廊以促进同种生物种群间的________,实现物种间互利共存和种群的再生更新。该措施主要是遵循生态工程的________原理。
【答案】(1) ①. 芒萁 ②. 资源利用机会增加、竞争压力减小
(2)在中度干扰情况下导致该地的优势物种生态位宽度降低,例如亮叶桦生态位宽度由4.94降至1.71,为其他物种腾出了空间,而重度干扰情况下,乔木层和灌木层物种因干扰过强而衰退(生长周期长、恢复慢),草本层植物生长快、资源利用灵活(如抢占阳光、土壤资源),且干扰创造了更多小生境(如空地),适合草本物种扩散。 (3)相似性
(4) ①. 基因交流 ②. 自生
【解析】
【分析】生态位: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。群落中的每种生物都占据着相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。
【小问1详解】
从表1看出,在不同程度的干扰强度下,草本层芒萁的生态位宽度基本不变,说明其受到干扰程度最小。生态位宽度表示物种对资源的利用程度,在人为干扰影响下,有些物种的生态位变宽的原因可能包括:资源利用机会增加,例如表格中的栗(中度干扰时生态位宽度从8.65升至14.52),可能因其他乔木被削弱而占据更多资源。竞争压力减小:干扰可能淘汰了部分竞争者,使该物种能利用更多资源。
【小问2详解】
在中度干扰情况下,群落中灌木层、乔木层、草本层都物种丰富度均有所上升,可能得原因是干扰导致该地的优势物种生态位宽度降低,例如亮叶桦生态位宽度由4.94降至1.71,为其他物种腾出了空间,而重度干扰情况下,乔木层和灌木层物种因干扰过强而衰退(生长周期长、恢复慢),草本层植物生长快、资源利用灵活(如抢占阳光、土壤资源),且干扰创造了更多小生境(如空地),适合草本物种扩散。
【小问3详解】
从表2看出,亮叶桦与两个物种(栗和槲栎)存在负关联关系,即无法或很少共存于同一环境,可能对生存环境与资源利用具有相似性,导致竞争激烈。
【小问4详解】
针对人为干扰造成的栖息地碎片化,可通过建设生态走廊以促进同种生物种群间的基因交流,实现物种间互利共存和种群的再生更新,该措施遵循生态工程的自生原理。
18. 为探索神经活动调节体液免疫反应机理,我国科学家以实验小鼠为对象,对实验组小鼠进行手术并用药物处理以去除脾神经(交感神经纤维进入脾脏的分支),对照组小鼠进行同样手术但不去除脾神经。术后恢复6周,腹腔注射抗原NP-KLH免疫小鼠。回答下列问题:
(1)对小鼠注射NP-KLH后,通过抗原呈递,激活______细胞为B细胞增殖分化提供第二个信号。
(2)免疫后第7、13天,采用荧光标记的特定抗体与细胞膜上相应______结合进行识别的方法,对B细胞和浆细胞分类计数,计算浆细胞占总B细胞的百分比(如图)。由第13天的数据可得出的结论是_______。在免疫后第7天,实验组脾脏浆细胞数量平均值低于对照组平均值,但研究者并不能依据该数据得出上述结论,原因是_______。
注:图中圆圈表示小鼠不同个体的数据:黑色短横线表示平均值:上方值为统计分析所得概率值,p<0.05时表示两组数据有显著差异。
(3)研究发现,脾神经末梢与脾脏T细胞形成突触样结构,释放去甲肾上腺素促进T细胞合成并释放乙酰胆碱(ACh),基于ACh可与ACh受体(AChR)结合的事实,结合上述研究,研究者推测:ACh通过直接______以实现脾神经兴奋对体液免疫反应的调节作用。
为证实该推测,首先需要确认脾脏B细胞是否存在AChR。由于小鼠体内存在多种类型的AChR,研究者采用PCR检测各类型AChR的mRNA,结果见表。根据该结果,首选AChR-α9进行研究,理由是_______。
细胞样本
AChR类型
AChR-β1
AChR-β4
AChR-α9
总B细胞
+++
-
+
生发中心B细胞
++
-
+++
浆细胞
+++
++
++
注:生发中心是B细胞活化后增殖分化为浆细胞的场所,+表示有检出,+越多表示检出量越多;-表示未检出。
研究者将小鼠AChR-α9基因敲除,然后对______进行处理并免疫小鼠,再检测各实验组与对照组小鼠脾脏浆细胞和抗体生成量,从而验证以上推测是否合理。
【答案】(1)辅助性T细胞
(2) ①. 抗原 ②. 脾神经缺失会降低体液免疫反应 ③. 第7天时两组数据差异不显著(p>0.05),无法排除随机误差的影响
(3) ①. 与B细胞的AChR结合 ②. AChR-α9在生发中心B细胞中表达量最高(+++),且与体液免疫直接相关 ③. 脾神经
【解析】
【分析】体液免疫:病原体可以直接和B细胞接触,树突状细胞作为抗原呈递细胞,可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞,随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下,B淋巴细胞活化,再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,和病原体结合。
【小问1详解】
B细胞的增殖分化需要两个信号,其中第一信号是抗原直接刺激B细胞,第二个信号是激活的辅助性T细胞与B细胞结合。
【小问2详解】
抗原与抗体的结合具有特异性,分析题意可知,荧光标记的抗体需与B细胞/浆细胞表面的抗原结合;据图可知,第13天实验组肝脏浆细胞比例显著低于对照组(p<0.05),说明脾神经缺失会降低体液免疫反应;实验数据的得出需要建立在大量数据之上,第7天时两组数据差异不显著(p>0.05),可能是由于个体差异或时间不足导致,不能作为结论依据。
【小问3详解】
ACh乙酰胆碱是神经递质,是信息分子,信息分子需要与受体结合后发挥作用,故ACh需与B细胞的AChR结合才能调节体液免疫;分析表格数据,AChR-α9在生发中心B细胞(浆细胞前体)中表达量最高(+++),与免疫反应直接相关,故首选AChR-α9进行研究;分析题意,本实验目的是验证ACh通过直接与B细胞的AChR结合以实现脾神经兴奋对体液免疫反应的调节作用,则实验的自变量是AChR的有无,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故验证推测需对实验组(AChR-α9敲除)和对照组(正常小鼠)的脾神经进行处理,比较浆细胞和抗体量。
19. 某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制,该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质,无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示,不考虑其他突变和染色体互换;各配子和个体活力相同。
组别
亲本杂交组合
F1
F2
实验一
甲(白花植株)×乙(白花植株)
全为蓝花植株
蓝花植株:白花植株=10:6
实验二
AaBb(诱变)(♂)×aabb(♀)
发现1株三体蓝花植株,该三体仅基因A或a所在染色体多了1条
(1)据实验一分析,等位基因A、a和B、b的遗传_____(填“符合”或“不符合”)自由组合定律。实验一的F2中,蓝花植株纯合体的占比为_____。
(2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、_____。请通过1次杂交实验,探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。
实验方案:_____(填标号),统计子代表型及比例。
①三体蓝花植株自交 ②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交
预期结果:若_____,则染色体不分离发生在减数分裂Ⅰ;否则,发生在减数分裂Ⅱ。
(3)已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致,且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型,依据基因B所在染色体的DNA序列,设计了如图所示的引物,并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株(丙)的叶片DNA为模板进行了PCR,同1对引物的扩增产物长度相同,结果如图所示,据图分析,该结构变异的类型是_____。丙的基因型可能为_____;若要通过PCR确定丙的基因型,还需选用的1对引物是_____。
【答案】(1) ①. 符合 ②. 1/8
(2) ①. AaaBb、aaabb ②. ① ③. 子代蓝花:白花=5:3
(3) ①. 倒位 ②. aaBB或aaBb ③. F1F2或R1R2
【解析】
【分析】题干信息分析,基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,贝要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素,说明A-B-和aabb表现为蓝花,A-bb和aaB-表现为白花。
【小问1详解】
实验一,亲本甲白花植株和乙白花植株杂交,子一代均为蓝花植株,蓝花植株自交子二代蓝花植株:白花植株=10:6,为9:3:3:1的变式,满足自由组合定律,且已知某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制,因此等位基因A、a和B、b的遗传符合自由组合定律。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素,说明A-B-和aabb表现为蓝花,A-bb和aaB-表现为白花,蓝花纯合子为AABB和aabb,分别占1/16,因此蓝花植株纯合体的占比为2/16=1/8。
【小问2详解】
已知该三体蓝花植株仅基因A或a所在染色体多了1条,且被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离,同时含A、B个体或同时不含A、B个体表现为蓝花,可能的原因是减数第一次分裂含A和a的同源染色体未分离,产生AaB的配子,与母本产生的ab配子结合形成AaaBb蓝花个体;也可能是减数第一次分裂正常,减数第二次分裂含A的姐妹染色单体分离后移向同一极,从而产生AAB的配子,与母本产生的ab配子结合形成AAaBb的蓝花个体;也可能是减数第二次分裂后期,含a的姐妹染色单体分离后移向同一极,产生aab的配子,与母本产生的ab配子结合形成aaabb的蓝花个体。
减数第一次分裂异常产生的三体蓝花植株基因型为AaaBb,减数第二次分裂异常产生的三体蓝花植株基因型为AAaBb或aaabb,无论自交还是测交,若子代都只有蓝花,则该蓝花植株基因型为aaabb,因此需要区分蓝花植株基因型为AaaBb还是AAaBb。若进行测交,AaaBb个体进行测交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,Aaa可以产生的配子种类及比例为A:a:Aa:aa=1:2:2:1,测交后代含A的个体和不含A的个体比值为1:1,再考虑B、b基因,测交的结果是Bb:bb=1:1,因此子代蓝花:白花=1:1;AAaBb个体进行测交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,AAa可以产生的配子种类及比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2,测交后代含A的个体和不含A的个体比值为5:1,再考虑B、b基因,测交的结果是Bb:bb=1:1,因此子代蓝花:白花=1:1,两种基因型的个体测交结果相同,无法进行判断。若进行自交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,Aaa可以产生的配子种类及比例为A:a:Aa:aa=1:2:2:1,含A的配子:不含A配子=1:1,自交后代含A的个体和不含A的个体比值为3:1,再考虑B、b基因,自交的结果是BB:Bb:bb=1:2:1,因此子代蓝花:白花=5:3;AAaBb个体进行自交,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,AAa可以产生的配子种类及比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2,含A的配子:不含A配子=5:1,自交后代含A的个体和不含A的个体比值为35:1,再考虑B、b基因,自交的结果是BB:Bb:bb=1:2:1,因此子代蓝花:白花=(35×3+1):(35+3)=53:19,两种三体蓝花植株自交子代表型及比例不同,可以判断染色体分离异常发生的时期。
【小问3详解】
染色体结构变异包括了染色体片段的缺失、重复、倒位和易位,已知同一对引物的扩增产物长度相同,若为易位、缺失和重复则导致b基因和B基因碱基长度不同,因此用同一对引物扩增产生的片段长度不同,因此判断该结构变异为倒位。甲、乙基因型为aaBB、AAbb,结合电泳结果可知,甲无论用哪一对引物扩增均能扩增出产物,引物是根据B基因的碱基序列设计的,因此判断甲的基因型为aaBB,乙的基因型为AAbb,F2白花的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb,丙用F2R1扩增结果与甲相同,与乙不同,说明丙含有B基因,因此丙的基因型为aaBB或aaBb。根据电泳结果判断是F2和R2对应的DNA片段发生了倒位,使得基因B突变为b,倒位后获得的b基因,F1R2引物对应的是同一条单链,F2R1引物对应的是同一条单链,因此用F2R1扩增,乙植物无法扩增出产物。为了确定丙的基因型,即确定是否含有b基因,可以选择引物F1F2或R1R2,由于B基因F1F2引物对应的是同一条单链,R1R2对应的另一条单链,因此无法扩增,而由于倒位,b基因可以正常扩增。
20. 大肠杆菌是重要工业菌株之一,其培养过程可分为快速生长期和生长稳定期两个阶段。为了通过调节蛋白质合成与降解速率来动态调控代谢途径关键酶的蛋白量,使细胞适配不同阶段的生产需求,研究者设计了两种质粒,并以稳定性好的红色荧光蛋白mKate2为模式蛋白。测试质粒功能。回答下列问题:
(1)研究者首先构建质粒①(图a)用于在细胞内表达C-末端带SsrA短肽的mKate2,将质粒导入感受态细胞后,在添加抗生素的选择培养基上培养。根据培养基上菌落的生长状况,结合PCR及______检测,筛选获得重组菌株W1。
(2)将W1在适宜条件下进行摇瓶培养,定时取样检测培养液中细胞密度,方法有______(答一种)。接种前需检测液体培养基的荧光强度,其作用是________。培养结果(图b)表明,进入生长稳定期后荧光强度快速下降,原因是________。
(3)研究者选用启动子PX、X基因(编码阻遏蛋白X,阻遏PX开启转录),重新构建质粒②(图a),导入野生型大肠杆菌中获得重组菌株W2。在适宜条件下摇瓶培养,W2的生长趋势不变,培养期间荧光强度的变化趋势为________。
(4)莽草酸是一种重要工业化学品,其胞内合成代谢途径见图c。由于野生型大肠杆菌胞内酶A活性弱,且莽草酸会被快速转化为细胞生长必需物,因此细胞中无法大量积累莽草酸。为了保证细胞正常生长,并在生长稳定期实现莽草酸的大量积累,利用上述两种质粒的调控功能,结合野生型菌株遗传物质的改造,提出重组生产菌株构建思路:______。
【答案】(1)mKate2蛋白或荧光
(2) ①. 细菌计数板计数法 ②. 作为mKate2蛋白的荧光对照 ③. PGro在生长稳定期停止基因转录,且带有SsrA短肽的mKate2被降解
(3)快速生长期荧光值较低,生长稳定期快速增强
(4)先敲除野生菌株中的酶B基因,再将质粒①中的mKate2基因替换为酶B基因,将质粒②中的mKate2基因替换为酶A基因,并将两种质粒导入敲除酶B基因的野生菌株中
【解析】
【分析】1、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。(4)目的基因的检测与鉴定。
2、引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。引物能使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。用于PCR的引物长度通常为20—30个核苷酸。
3、启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质。
【小问1详解】
在基因工程中,筛选重组菌株时,常用的检测方法除了PCR,根据质粒中存在红色荧光蛋白基因,可利用荧光检测,筛选获得重组菌株W1。
【小问2详解】
检测培养液中细胞密度常用的方法是细菌计数板计数法。接种前检测液体培养基的荧光强度,作用是作为mKate2蛋白的荧光对照。进入生长稳定期后,由于PGro在生长稳定期停止基因转录,所以不再合成带有SsrA短肽的mKate2,同时C-末端带有SsrA短肽的蛋白质可被大肠杆菌内源蛋白酶系统特异性识别并以一定速率降解,导致荧光强度快速下降。
【小问3详解】
在重组菌株W2中,启动子PX被阻遏蛋白X阻遏转录。在细胞快速生长阶段,阻遏蛋白X 阻遏mKate2基因的表达;随着细胞进入生长稳定器,阻遏蛋白X停止表达并被降解,对PX启动子的阻遏作用降低,mKate2基因开始表达,荧光强度开始上升,由于原料的限制,最后保持稳定,所以培养期间荧光强度的变化趋势为快速生长期荧光值较低,生长稳定期快速增强 。
【小问4详解】
为了保证细胞正常生长,并在生长稳定期实现莽草酸的大量积累,利用上述两种质粒的调控功能,结合野生型菌株遗传物质的改造,提出重组生产菌株构建思路是:首先对野生型大肠杆菌进行改造,敲除酶B基因;然后将质粒②中的mKate2基因替换为酶A基因,快速生长期合成的阻遏蛋白XC-末端带SsrA短肽,会被降解,在启动子Px的作用下合成酶A,催化莽草酸形成;将质粒①中的mKate2基因替换为酶B基因,使相关代谢途径关键酶在快速生长期正常表达以保证细胞正常生长,进入生长稳定期后B基因停止转录,酶B合成停止,减少对莽草酸的转化,将两种质粒导入敲除酶B基因的野生菌株,保证细胞正常生长,并在生长稳定期实现莽草酸的大量积累。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
厦门市同安实验中学 2025-2026学年(上)高三第三次月考 生物试卷
满分 100 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. 粮食安全是我国重要的战略议题。水稻、小麦等粮食作物为人类提供了生命活动所需的关键营养物质。下列叙述正确的是( )
A. 水稻种子萌发时胚乳中的淀粉水解后可直接为种子萌发提供能量,该过程有蛋白质参与
B. 脂肪的氧含量高于糖类,氧化分解时能释放能量更多,因此小麦种子中储存了部分脂肪
C. 建议经常食用大豆类的食物,因为大豆的细胞中含有人体自身不能合成的必需氨基酸
D. 粮食作物细胞中的蛋白质一般由四种元素组成,其结构多样性与氨基酸的连接方式有关
2. 2025年全球极端天气事件频发,我国黑龙江五常因断崖式降温导致上百只燕子滞留冻亡,华南、西北多地遭遇历史同期罕见春旱,因气候变暖,冰岛首次发现蚁群踪迹。这些事件凸显了生物多样性保护的紧迫性。下列叙述错误的是( )
A. 鸟类迁徙造成黑龙江五常的群落叶貌的改变属于群落的季节性变化
B. 践行低碳生活,开展绿色农业可减少生态足迹,减缓全球气候变暖的速度
C. 基于人类活动对生态系统的破坏,建立自然保护区是对当地受威胁物种最有效的保护
D. 生物灭绝不仅降低了种群多样性和基因多样性,也会造成生态系统的稳定性下降
3. 为研究运动强度对人体生理活动的影响。某研究团队招募一批健康受试者分别进行3min低强度运动和高强度运动,运动开始后血浆乳酸水平见图。下列叙述错误的是( )
A. 高强度运动时,肾上腺素和胰高血糖素协同作用升高血糖
B. 高强度运动血浆乳酸水平达到峰值时,骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高
C. 两种强度运动后,血浆乳酸水平的变化均不影响血浆pH的相对稳定
D. 两种强度运动后,交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换
4. 选择合适的实验材料和科学的观察或检测指标对生物科学研究至关重要。下列有关实验的叙述错误的是( )
A. “探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验可根据溴麝香草酚蓝溶液颜色变化判断呼吸方式
B. “探究土壤微生物的分解作用”实验的结果表明,对照组的落叶分解情况大于实验组
C. “DNA的粗提取与鉴定”实验,上清液中加预冷酒精可使DNA析出,去除部分杂质
D. “探究pH对酶活性的影响”实验,必须先将酶的活性调到相应条件下,再与底物混合
5. 丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变
C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率
D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
6. 细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核,X蛋白选择性地结合F蛋白或结合乙酰化修饰的M蛋白,从而阻止被结合的蛋白进入细胞核,具体机制如图所示。下列叙述不合理的是( )
A. M 基因属于抑癌基因,F 基因属于原癌基因
B. 细胞中M 蛋白和F 蛋白可能是DNA 聚合酶
C. 在癌细胞中过量表达X 可能会减缓癌细胞增殖
D. 正常细胞中去除M 蛋白可能会抑制正常细胞凋亡
7. 三位科学家因发现调节性T细胞的作用机制而荣获2025年诺贝尔生理学或医学奖。调节性T细胞(Treg)在维持机体免疫耐受中发挥关键作用。Treg细胞通过多种直接和间接的机制,对效应T细胞(Teff)的功能进行抑制,其中一种主要的机制是Treg细胞膜上的CTLA-4分子与效应T细胞(Teff)细胞膜上的CD80/CD86分子特异性结合,该结合信号传递至Teff细胞内部,导致其代谢通路受阻,表现为IL-2基因转录受抑制和细胞周期停滞。下列叙述正确的是( )
A. Treg细胞通过CTLA-4摄取抗原后,直接呈递给Teff细胞从而将其激活
B. Treg细胞通过分泌抗体与Teff细胞表面的CD80/CD86结合,抑制其功能
C. 该机制中Teff细胞因无法接受刺激信号和代谢障碍,导致活化和增殖被抑制
D. 若Treg细胞功能过强,则机体免疫监视功能会增强,有利于清除肿瘤细胞
8. 为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨,研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造,使其能释放特定的双链RNA(dsRNA)。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成siRNA后,能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解,导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是( )
A. siRNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同
B. dsRNA加工成siRNA会发生氢键的断裂
C. 瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制
D. 用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治
9. 冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊,如图(a)。环境DNA(eDNA)技术通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种,利用该技术分析青藏高原某冰川前缘、溪流到下游湖泊的15个采样点的物种丰富度,如图(b)。下列叙述正确的是( )
A. 冰川前缘至少有2个营养级,湖泊中至少有4个营养级
B. eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统物种多样性
C. 从高山流石滩到高寒草甸生物的分布体现了群落的垂直结构
D. 蓝细菌等生产者固定的太阳能是输入湖泊生态系统的总能量
10. 某樱桃品种由北方引种到南方后,栽培于平地和同一地区高山的相比,花芽小且产量较低。研究人员分析了花芽的激素含量,结果如下表。下列叙述错误的是( )
栽培地点
海拔(m)
年均温度(℃)
激素含量(ng·g-1)
每100个花芽的质量(g)
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
生长素
平地
10
18.7
17.2
4.1
102.8
43.1
6.6
高山
1058
13.4
20.9
4.9
95.9
41.9
7.3
A. 樱桃花芽的发育受多种植物激素的共同调控
B. 平地和高山的樱桃花芽激素含量受温度影响
C. 樱桃花芽发育中赤霉素和脱落酸的作用相反
D. 生长素与细胞分裂素比值高有利于花芽膨大
11. 为模拟大脑控制骨骼肌运动的生理过程,科学家将人干细胞诱导分化成三种细胞(图甲),并分别培养成具有相应功能的细胞团,再将不同细胞团组合培养一段时间后,观察骨骼肌细胞团(简称肌)的收缩频率(图乙)。下列推断最合理的是( )
注:谷氨酸和乙酰胆碱为两种神经元释放的神经递质
A. 若在③培养液中加入谷氨酸,肌收缩频率不会发生变化
B. 若将④中乙酰胆碱受体阻断,刺激X会增加肌收缩频率
C. 分析②③④可知,X需要通过Y与肌发生功能上的联系
D. 由实验结果可知,肌与神经元共培养时收缩频率均增加
12. 青藏高原砾石(呈灰色)荒漠中生活着一种紫堇,每年7月开蓝花,叶片通常为绿色,但部分植株出现H基因,导致叶片呈灰色。绢蝶是紫堇的头号天敌,主要靠识别紫堇与环境的颜色差异来定位植株。绢蝶5~6月将卵产在紫堇附近的砾石上,便于孵化的幼虫就近取食。绢蝶产卵率与紫堇结实率如下图。下列推断不合理的是( )
注:产卵率指绢蝶在绿叶或灰叶紫堇附近产卵的机率;结实率=结实植株数/总植株数×100%
A. 灰叶紫堇具有保护色,被天敌取食的机率更低,结实率更高
B. 紫堇开花时间与绢蝶产卵时间不重叠,不利于H基因的保留
C. 若绢蝶种群数量锐减,绿叶紫堇在种群中所占的比例会增加
D. 灰叶紫堇占比增加有助于绢蝶演化出更敏锐的视觉定位能力
13. 花盆蛇(钩盲蛇)为孤雌生殖物种。某团队通过基因组测序结果,推测出花盆蛇原始生殖细胞产生子细胞的两种模型,如图。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中出现的基因重组是花盆蛇变异来源之一,该过程仅发生在第1次分裂
B. 图中,原始生殖细胞产生4个子细胞的过程中,染色体复制两次,细胞分裂两次
C. 模型①产生的4个子细胞与体细胞含有不同的染色体数目
D. 模型②产生的4个子细胞具有相同的遗传组成
14. 阿维菌素是一种用于害虫防治的生物农药。科研人员研究了阿维菌素对褐飞虱的影响,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 途径①与②对褐飞虱的作用效果相反
B. 阿维菌素对褐飞虱的不同作用效果有浓度依赖性
C. 雌虫体内成熟生殖细胞的数量与卵黄蛋白原的含量呈正相关
D. 若干扰AstA蛋白与AstA受体的结合,会使褐飞虱产卵量增加
15. 釉质发育不全(AI)是一种牙釉质发育异常的单基因遗传病。图a为该病患者的家族系谱图,该家族部分成员相关基因电泳结果及基因序列分别如图b、图c(不考虑转录后mRNA的剪切、修饰)所示。已知起始密码子为AUG,终止密码子为UAA、UGA、UAG,相关基因不位于X、Y染色体同源区段。下列叙述正确的是( )
A. AI的遗传方式最可能是伴X染色体显性遗传
B. 该基因突变后导致终止密码子提前,翻译异常
C. Ⅲ-8与Ⅲ-9的相关基因型相同的概率为1/2
D. Ⅲ-2与正常女性婚配后生正常男孩的概率为1/2
二、非选择题(共60分)
16. 我国科学家以不同植物为材料,在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合响应曲线(图a);比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异(图b),鉴定到突变体发生了PILI5基因的功能缺失,并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。
回答下列问题:
(1)图a中,当胞间浓度在范围时,红光下光合速率的限制因子是______,推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是_______。
(2)图b中,突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近,推测其原因是_______。
(3)归纳上述两个研究内容,总结出光影响植物的两条通路(图c)。通路1中,①吸收的光在叶绿体中最终被转化为______。通路2中吸收光的物质②为______。用箭头完成图c中②所介导的通路,并在箭头旁用“(+)”或“(-)”标注前后两者间的作用,(+)表示正相关,(-)表示负相关______。
(4)根据图c中相关信息,概括出植物利用光的方式:________。
17. 人为干扰导致的栖息地碎片化对生物多样性和群落结构具有重要影响。为探究某群落的物种多样性及优势种生态位宽度与人为干扰的耦合关系,科研小组调查了不同人为干扰强度下的群落结构特征。
表1 主要优势种的生态位宽度
结构层
优势种
生态位宽度
轻度干扰
中度干扰
重度干扰
乔木层
马尾松
20.78
25.14
17.25
栗
8.65
14.52
12.16
亮叶桦
4.94
1.71
1.70
槲栎
2.00
2.57
1.98
灌木层
山莓
9.44
12.61
10.64
蛇葡萄
6.40
4.38
2.72
草本层
芒萁
15.17
15.32
15.10
牛膝
5.71
5.76
8.14
说明:生态位宽度表示物种对资源的利用程度,数值越大,物种生存范围越宽。
回答下列问题。
(1)据表1可知,不同物种对人为干扰强度的响应不同,该群落中受人为干扰影响最小的优势种是________。在人为干扰影响下,有些物种的生态位变宽,原因可能是________(答出2点即可)。
(2)据图可知,在中度干扰下群落各结构层物种丰富度均有所上升,但随着干扰的进一步增强,群落中只有草本层的丰富度持续增大。从群落垂直分层及资源利用特征的角度分析,其原因是________。
(3)人为干扰过程中,各物种在群落中的优势和种间关系会逐渐变化。由此,科研小组进一步对轻度干扰下乔木层优势种的种间关联性进行了分析(表2),结果表明亮叶桦与两个物种(栗和槲栎)对生存环境与资源利用具有________,此时群落结构不稳定。
表2 轻度干扰下乔木层优势种的种间关联性
马尾松
+
栗
+
-
亮叶桦
+
○
-
槲栎
说明:“+”表示正关联,即两个物种常分布于一起:“-”表示负关联,即两者无法或很少共存于同一环境;“○”表示无关联。
(4)我国在生态工程的理论和实践领域已取得了长足进展。针对人为干扰造成的栖息地碎片化,可通过建设生态走廊以促进同种生物种群间的________,实现物种间互利共存和种群的再生更新。该措施主要是遵循生态工程的________原理。
18. 为探索神经活动调节体液免疫反应机理,我国科学家以实验小鼠为对象,对实验组小鼠进行手术并用药物处理以去除脾神经(交感神经纤维进入脾脏的分支),对照组小鼠进行同样手术但不去除脾神经。术后恢复6周,腹腔注射抗原NP-KLH免疫小鼠。回答下列问题:
(1)对小鼠注射NP-KLH后,通过抗原呈递,激活______细胞为B细胞增殖分化提供第二个信号。
(2)免疫后第7、13天,采用荧光标记的特定抗体与细胞膜上相应______结合进行识别的方法,对B细胞和浆细胞分类计数,计算浆细胞占总B细胞的百分比(如图)。由第13天的数据可得出的结论是_______。在免疫后第7天,实验组脾脏浆细胞数量平均值低于对照组平均值,但研究者并不能依据该数据得出上述结论,原因是_______。
注:图中圆圈表示小鼠不同个体的数据:黑色短横线表示平均值:上方值为统计分析所得概率值,p<0.05时表示两组数据有显著差异。
(3)研究发现,脾神经末梢与脾脏T细胞形成突触样结构,释放去甲肾上腺素促进T细胞合成并释放乙酰胆碱(ACh),基于ACh可与ACh受体(AChR)结合的事实,结合上述研究,研究者推测:ACh通过直接______以实现脾神经兴奋对体液免疫反应的调节作用。
为证实该推测,首先需要确认脾脏B细胞是否存在AChR。由于小鼠体内存在多种类型的AChR,研究者采用PCR检测各类型AChR的mRNA,结果见表。根据该结果,首选AChR-α9进行研究,理由是_______。
细胞样本
AChR类型
AChR-β1
AChR-β4
AChR-α9
总B细胞
+++
-
+
生发中心B细胞
++
-
+++
浆细胞
+++
++
++
注:生发中心是B细胞活化后增殖分化为浆细胞的场所,+表示有检出,+越多表示检出量越多;-表示未检出。
研究者将小鼠AChR-α9基因敲除,然后对______进行处理并免疫小鼠,再检测各实验组与对照组小鼠脾脏浆细胞和抗体生成量,从而验证以上推测是否合理。
19. 某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制,该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B;另外,只要有酶A或酶B存在,就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质,无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示,不考虑其他突变和染色体互换;各配子和个体活力相同。
组别
亲本杂交组合
F1
F2
实验一
甲(白花植株)×乙(白花植株)
全为蓝花植株
蓝花植株:白花植株=10:6
实验二
AaBb(诱变)(♂)×aabb(♀)
发现1株三体蓝花植株,该三体仅基因A或a所在染色体多了1条
(1)据实验一分析,等位基因A、a和B、b的遗传_____(填“符合”或“不符合”)自由组合定律。实验一的F2中,蓝花植株纯合体的占比为_____。
(2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、_____。请通过1次杂交实验,探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。
实验方案:_____(填标号),统计子代表型及比例。
①三体蓝花植株自交 ②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交
预期结果:若_____,则染色体不分离发生在减数分裂Ⅰ;否则,发生在减数分裂Ⅱ。
(3)已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致,且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型,依据基因B所在染色体的DNA序列,设计了如图所示的引物,并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株(丙)的叶片DNA为模板进行了PCR,同1对引物的扩增产物长度相同,结果如图所示,据图分析,该结构变异的类型是_____。丙的基因型可能为_____;若要通过PCR确定丙的基因型,还需选用的1对引物是_____。
20. 大肠杆菌是重要工业菌株之一,其培养过程可分为快速生长期和生长稳定期两个阶段。为了通过调节蛋白质合成与降解速率来动态调控代谢途径关键酶的蛋白量,使细胞适配不同阶段的生产需求,研究者设计了两种质粒,并以稳定性好的红色荧光蛋白mKate2为模式蛋白。测试质粒功能。回答下列问题:
(1)研究者首先构建质粒①(图a)用于在细胞内表达C-末端带SsrA短肽的mKate2,将质粒导入感受态细胞后,在添加抗生素的选择培养基上培养。根据培养基上菌落的生长状况,结合PCR及______检测,筛选获得重组菌株W1。
(2)将W1在适宜条件下进行摇瓶培养,定时取样检测培养液中细胞密度,方法有______(答一种)。接种前需检测液体培养基的荧光强度,其作用是________。培养结果(图b)表明,进入生长稳定期后荧光强度快速下降,原因是________。
(3)研究者选用启动子PX、X基因(编码阻遏蛋白X,阻遏PX开启转录),重新构建质粒②(图a),导入野生型大肠杆菌中获得重组菌株W2。在适宜条件下摇瓶培养,W2的生长趋势不变,培养期间荧光强度的变化趋势为________。
(4)莽草酸是一种重要工业化学品,其胞内合成代谢途径见图c。由于野生型大肠杆菌胞内酶A活性弱,且莽草酸会被快速转化为细胞生长必需物,因此细胞中无法大量积累莽草酸。为了保证细胞正常生长,并在生长稳定期实现莽草酸的大量积累,利用上述两种质粒的调控功能,结合野生型菌株遗传物质的改造,提出重组生产菌株构建思路:______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$