精品解析:浙江省金华市2025-2026学年高二下学期6月期末考试生物试题
2026-07-02
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | 金华市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.46 MB |
| 发布时间 | 2026-07-02 |
| 更新时间 | 2026-07-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58610080.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:
2025—2026学年第二学期期末质量检测高二生物试题卷
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 西湖大学科研团队在深度学习工具(AI)的加持下,成功设计了一种全新的“双拓扑”膜转运蛋白。推测AI无需参与的环节是( )
A. 推测氨基酸数量
B. 推测蛋白质结构
C. 推测氨基酸序列
D. 推测蛋白质元素组成
2. 达尔文在《动物和植物在家养条件下的变异》一书中写道:家鸽有很多品种,而且不同品种的家鸽形态特征各异,如信鸽、扇尾鸽、球胸鸽、凤头鸽、喇叭鸽等均有独特的外形。下列选项能够为家鸽选育提供原材料的是( )
A. 人工筛选 B. 环境因素 C. 突变和重组 D. 家鸽孵卵
3. 酿酒、酿醋、腌制泡菜是典型的传统发酵技术。下列叙述正确的是( )
A. 三种发酵技术都利用了微生物的厌氧发酵
B. 三种发酵技术都利用了单一发酵菌种
C. 三种发酵技术的最适温度相同
D. 三种发酵产物的积累都会影响发酵菌种的活性
4. 部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列有关衰老细胞的叙述错误的是( )
A. 水分减少,细胞体积缩小
B. 细胞核体积增大,染色质解旋
C. 多种酶活性降低,代谢速率减慢
D. DNA功能受抑制,蛋白质合成减少
5. 生物技术的发展在造福人类的同时,也可能带来伦理、安全与社会层面的风险,因此需要进行严格的监督与管理。下列叙述错误的是( )
A. 转基因动植物的商业化生产,必须经过严格的安全性评估与监管
B. 为推动技术创新,可适当放宽对转基因作物实验的监管标准
C. 我国明确禁止任何形式的生殖性克隆研究与应用
D. 国际社会普遍通过立法与公约,全面禁止生物武器的研发与使用
6. “绿水青山就是金山银山”是我国生态文明建设的重要理念,也是生态经济发展的理论基础。下列措施不符合该理念的是( )
A. 退耕还林、退田还湖,恢复生态系统功能
B. 推动资源产业转型,实现从“卖石头”到“卖风景”的转变
C. 推进湿地与城市一体化建设,打造“海绵城市”生态格局
D. 为追求短期经济增长,实行“先污染、后治理”的发展模式
7. 2023年,我国科研人员利用雌性猴子干细胞成功培养出了精子,并能正常受精繁育出可育下一代。下列叙述错误的是( )
A. 诱导雌性干细胞产生精子过程中不存在基因的选择性表达
B. 培养精子过程需在体外模拟体内产生精子部位的环境
C. 胚胎培养过程需要配制一系列含不同成分的培养液
D. 这类精子与正常卵细胞受精产生的后代均为雌性
8. 某雌雄同花植物的花色受两对等位基因控制,将纯合紫花(母本)和纯合白花(父本)植株杂交,所得F1全为紫花,F1自交得F2,F2为紫花∶红花∶白花=9∶6∶1.下列叙述错误的是( )
A. 亲本杂交过程需对紫花进行去雄处理
B. 两株纯合红花杂交后代可能全为紫花
C. F2红花植株随机交配,子代白花比例为1/16
D. 亲本杂交得到F1过程中不存在基因重组
9. 内质网普遍存在于真核细胞,是脂质合成及蛋白质加工、转运和折叠等过程的主要发生场所,承担多种关键生物学功能。下列叙述错误的是( )
A. 内质网膜与高尔基体膜、细胞膜的组成成分相似
B. 光面内质网上合成的磷脂可参与形成其他具膜结构
C. 粗面内质网合成的水解酶可进入溶酶体发挥作用
D. 内质网功能受损能影响细胞膜的物质转运
10. 为研究甲状腺激素分泌的调控机制,某同学给大鼠注射抗促甲状腺激素血清后,测定其血液中相关激素的含量并进行分析。下列叙述正确的是( )
A. 促甲状腺激素释放激素含量降低
B. 垂体分泌促甲状腺激素的功能减弱
C. 甲状腺激素对下丘脑的负反馈作用减弱
D. 机体通过下丘脑—神经垂体—甲状腺调控轴分级调节甲状腺激素的分泌
11. 为提升棉花产量,需在棉花的不同生长阶段施用相应的植物生长调节剂。下列叙述错误的是( )
A. 播种前用赤霉素处理棉花种子,可打破休眠、促进萌发
B. 棉花去顶后,喷施外源生长素可进一步促进侧枝生长
C. 棉桃成熟前施用乙烯利,可促进果实成熟,便于统一采收
D. 机械化采摘前施用脱落酸,可促进叶片脱落以减少杂质混入
12. 我国研发的鼻喷式HPV疫苗可有效预防宫颈癌,其原理是利用减毒HPV模拟呼吸道感染,诱导机体产生免疫应答并使淋巴细胞迁移至生殖道黏膜。下列叙述错误的是( )
A. 鼻腔黏膜参与构成人体免疫系统的第一道防线
B. 鼻喷疫苗可诱导机体产生体液免疫和细胞免疫
C. 相应的记忆细胞接触HPV时快速增殖分化
D. 疫苗诱导的细胞免疫不能阻止HPV在细胞内的增殖
13. 洋葱是高中生物学实验常见材料,其管状叶能进行光合作用,鳞片叶失去光合功能转化为储藏器官。下列实验中,光学显微镜不能观察到的是( )
A. 洋葱管状叶叶肉细胞中叶绿体的形态和分布
B. 洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离
C. 洋葱鳞片叶表皮细胞膜的基本骨架
D. 洋葱根尖分生区细胞中的染色体
14. 下图为某细胞内同时进行的3个过程示意图。下列叙述正确的是( )
A. 以上过程可以同时在真核细胞的细胞核中进行
B. 过程①中酶A的作用是破坏氢键与催化磷酸二酯键形成
C. 过程②形成的R环中存在2种碱基互补配对方式
D. 过程③所示不同核糖体合成的多肽链相同
15. 某二倍体动物细胞(2n=4,基因型为AaBb,且两对基因位于两对染色体上)DNA均被32P标记,置于无32P标记的培养基中培养。进行三次分裂过程中的部分细胞如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 图中含有同源染色体的为细胞①②③
B. 图示细胞出现的顺序为③①②④
C. 细胞②产生的生殖细胞的基因型可能为AB和ab
D. 细胞④中一半的染色体被32P标记
16. 图为赛达伯格湖能量沿营养级流动的定量分析图(单位:J/(m2·a)),“甲→乙→丙”是赛达伯格湖中的一条食物链。下列叙述正确的是( )
A. 据图测算的各类数据大小不受生态系统类型影响
B. 甲→乙的能量传递效率为13.5%
C. 次级消费者一年内的生物量增加量为0
D. 该湖中当年增多的未利用量主要来自生产者
17. 刺激某离体神经纤维上的d点,在某一时刻测得该神经纤维上多个位点的膜电位数值,绘制得下图。下列位点中,正处于钠离子大量内流阶段的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. e点
18. 马铃薯块茎储存不当易发芽、变酸甚至腐烂。下图表示马铃薯块茎有氧呼吸强度与O2浓度的关系。下列叙述错误的是( )
A. A点时马铃薯块茎内葡萄糖的分解速率高于B点
B. B点时马铃薯块茎产生的CO2全部来自线粒体
C. C点时马铃薯块茎有氧呼吸消耗的O2均用于水的生成
D. 低温储存的目的是有效降低D点时的呼吸强度
19. 为探究物质P和物质Q及其剂量对淀粉酶活性的影响,某同学设置对照组(CK)及不同剂量处理组(剂量1<剂量2<剂量3)进行实验,检测结果如图1所示。酶的抑制剂类型包括竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂,作用机制如图2所示。
下列叙述错误的是( )
A. 物质P对淀粉酶活性有抑制作用,且抑制效果随剂量增加而增强
B. 物质Q对淀粉酶活性的影响表现出低剂量促进、高剂量抑制
C. 若增加淀粉浓度后物质P处理组中淀粉酶活性相对值提高,则物质P是竞争性抑制剂
D. 若物质P是非竞争性抑制剂,则物质Q不是竞争性抑制剂
20. 下图为利用重叠延伸PCR技术改造基因的原理图。下列叙述错误的是( )
A. 可利用该技术实现基因的定点、定向突变
B. 引物2与引物3的碱基序列可以完全互补配对
C. PCR3中也可以链②与链③互作引物与模板进行PCR得到改造后的目的基因
D. 在引物1与引物4上加入不同限制酶识别序列有利于与载体正确连接
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 碳循环与氮循环是生态系统物质循环中两种典型的循环类型。大气氮沉降是氮循环中的一环,是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘输入到土壤或水体中,过量氮沉降对植物生产力和生态系统碳循环等造成不良影响。回答下列问题:
(1)碳循环是指碳元素不断在__________与__________之间往复循环的过程。碳循环失衡会导致温室效应加剧,全球变暖,南极冰盖融化等问题,从而加速土壤与水圈释放温室气体,进一步加剧碳循环失衡,此调节机制为__________反馈调节。温度升高还会影响植物带的分布,温度在此过程中属于__________信息。
(2)多数土壤微生物属于生态系统成分中的__________,该成分在碳循环中起的作用是__________,以促进碳循环。某些微生物还可以通过__________过程将流入土壤的硝酸盐等含氮化合物转化为N2、NO和N2O等。
(3)土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库,其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。研究者借助模拟实验,以某草地生态系统为研究对象,进行了系列实验,部分实验的结果如图所示。
①对应于图示结果的实验,其实验目的是探究低植物多样性条件下,__________。图示实验结果说明在无放牧与适度放牧情况下,氮添加分别会导致土壤有机碳__________,且适度放牧可以__________氮添加导致的土壤有机碳含量变化。
②请根据以上研究结果与所学知识,提出维护土壤有机碳库的措施:_________________________________________________________________(写出一条即可)。
22. 为推进“碳中和”,科研人员利用分离的叶绿体类囊体构建人工光合系统,以提升CO2利用效率。回答下列问题:
(1)叶绿体有内、外两层膜,其内膜里面充满了浓稠的液体,称为__________。其中悬浮着很多类囊体,类囊体是由__________层磷脂分子构成的具膜结构。获取离体叶绿体后,在适宜温度下用__________(填“等渗”、“高渗”或“低渗”)溶液处理,胀破叶绿体膜,获得类囊体悬液。
(2)先将类囊体置于pH=4的培养液中在遮光条件下保存,平衡后放入含ADP和Pi的pH=8的培养液中,经检测有ATP合成,据此推测合成ATP的能量来源于__________形成的化学势能。为验证该能量来源,需增设对照实验,请写出该实验思路:_____________________________________。
(3)用磷脂分子包裹类囊体形成图1所示的“油包水液滴”结构,构建的人工光合系统,其中a为类囊体,b为液滴内水相。
“油包水液滴”结构的形成依赖于磷脂分子的__________________________________特点。要构建能产生NADPH的人工光合系统,需在b中加入足量____________________________等物质。对构建成功的“油包水液滴”结构采取明暗交替处理,一段时间内检测此结构内产生的NADPH的含量,结果如图2所示,请分析NADPH含量在明期和暗期变化的原因:__________________________________________________________________________________。
(4)向人工光合系统通入充足的CO2,b中碳反应的产物为________________,这说明“油包水液滴”结构的人工光合系统构建成功。与叶肉细胞相比,相同条件下该系统积累的有机物更多,原因是________________________________________________________________。
23. 已知果蝇长翅和残翅为一对相对性状,由等位基因B/b控制;红眼和白眼为另一对相对性状,由等位基因R/r控制。现有一对长翅红眼雌果蝇与残翅白眼雄果蝇,杂交得到的F1之间相互交配,得到的F2表型及比例如下表所示。
雌性
长翅红眼∶残翅红眼=6∶2(白眼果蝇1只)
雄性
长翅红眼∶残翅红眼∶长翅白眼∶残翅白眼=3∶1∶3∶1
回答下列问题:
(1)控制残翅的基因为__________性基因,R/r基因位于__________染色体上,两对基因的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断理由为________________________________________________________________________________。
(2)为了推测F2出现该白眼雌果蝇的原因,取该果蝇____________________期的细胞并制作染色体组型,发现其染色体组成为6+XXY,据此判断该果蝇产生的原因是F1__________果蝇减数第__________次分裂异常导致配子异常。
(3)F2中长翅红眼雌果蝇基因型有__________种,其中纯合子比例为___________________。若将F2中所有长翅红眼果蝇放在同一相对封闭环境中饲养,则F3中残翅白眼雄果蝇比例为____________________。
(4)写出对F2中杂合长翅红眼雄果蝇进行测交的遗传图解:___________________________________
24. 科研人员构建了一种新型链霉菌温度诱导基因表达调控系统。某野生型链霉菌菌落呈蓝色,导入含dCas9基因的质粒后,因dCas9蛋白抑制蓝色素合成,菌落呈红色。科研人员用诱导型启动子Phsp18替换原dCas9基因的组成型启动子(持续稳定表达),并插入阻遏蛋白基因rheA,构建了重组质粒(如下图所示)。调控机制为:28℃时,rheA蛋白与操纵序列rheO结合,阻止RNA聚合酶与Phsp18结合,抑制下游基因转录;37℃时,rheA蛋白构象改变,解除抑制,进而启动基因表达。
注:Phsp8:组成型启动子,Phsp18:诱导型启动子;t0、tfd:终止子;dCas9:编码核酸内切酶dCas9的基因。
回答下列问题:
(1)培养链霉菌时,除可溶性淀粉加无机物配制的营养成分外,配制的培养基中还要加入_____________营养物质,并将培养基的pH调整为____________________。
(2)启动子的功能是________________,图中诱导型启动子Phsp18 和组成型启动子Phsp8 结构的区别是___________________________________。构建重组质粒时需要的工具酶有__________________________。
(3)自然条件下,农杆菌转化效率很低,科学家通常先用CaCl2溶液制备感受态细胞,原因是______________________________。然后在______________条件下将农杆菌和外源DNA混合,使外源DNA黏附于受体细胞表面后转入农杆菌细胞。
(4)用农杆菌介导转化,将重组质粒导入链霉菌,通过________培养基(从功能角度回答)筛选出转化的链霉菌,经培养后观察菌落颜色。理论上,37℃时导入重组质粒的菌落呈________色,原因是________________。若少数菌落颜色不符合预期,从基因角度分析,可能原因有:①dCas9基因不能正常表达;②dCas9基因突变或____________________________________________________________________________________________(答出1点)。
(5)若要利用该载体再次获取完整的基因编码区,可采用的生物技术手段有_________________________________________________________________________________(答出1点)。
25. “越努力,越有动力”是神经生物学中经典的“奖赏强化效应”。研究发现当小鼠付出更多努力获得奖赏时,大脑“奖赏中枢”(伏隔核)内的乙酰胆碱会快速释放,结合特定受体,从而增加多巴胺的释放。回答下列问题:
(1)哺乳动物的中枢神经系统包括脑和__________,奖赏激励下的躯体运动中枢主要位于大脑皮层的_________________________________。
(2)为验证努力等级对多巴胺奖赏信号的调控机制,对小鼠进行了如下实验:
①实验步骤:
Ⅰ、选择_____________________的小鼠,完成小鼠探鼻(小鼠把鼻子伸进小孔,记为一次探鼻行为)–蔗糖奖励(完成特定探鼻次数后发放蔗糖)训练后,随机均分为______________组;
Ⅱ、设置不同努力等级(FR1–FR46,FR数值为获得奖励所需探鼻次数);
Ⅲ、对FR1、FR5、FR10、FR21、FR46组分别完成不同努力等级,检测并记录蔗糖奖励发放的时刻及此后一段时间内伏隔核的________________________及附近多巴胺释放水平。
②实验结果发现,相同的蔗糖奖励水平下,小鼠付出的努力等级越高,多巴胺释放越多。
请用坐标曲线图表示出FR21与FR46组的实验结果______________。
③分析与讨论:
Ⅰ、该实验的自变量为______________,无关变量有______________(写出1点即可)。
Ⅱ、多巴胺从伏隔核神经元释放后,通过______________的方式到伏隔核神经元的突触后膜,引起突触后膜的电位变化。
Ⅲ、高努力条件下(如FR46)的多巴胺信号显著增强。请结合神经调节与行为动机的关系,解释该现象的生物学意义:______________________________________________________。
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2025—2026学年第二学期期末质量检测高二生物试题卷
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 西湖大学科研团队在深度学习工具(AI)的加持下,成功设计了一种全新的“双拓扑”膜转运蛋白。推测AI无需参与的环节是( )
A. 推测氨基酸数量
B. 推测蛋白质结构
C. 推测氨基酸序列
D. 推测蛋白质元素组成
【答案】D
【解析】
【详解】A、设计功能特定的全新蛋白质时,需要结合功能需求推测所需的氨基酸数量,该环节需要AI参与,A不符合题意;
B、蛋白质的空间结构决定其功能,设计膜转运蛋白需要AI推导符合功能要求的蛋白质空间结构,B不符合题意;
C、氨基酸序列是蛋白质空间结构的基础,需要AI推测匹配目标结构和功能的氨基酸序列,C不符合题意;
D、蛋白质的元素组成是固定的,基本组成元素为C、H、O、N,部分还含S等元素,属于已知的生物学常识,无需AI推测,D符合题意。
2. 达尔文在《动物和植物在家养条件下的变异》一书中写道:家鸽有很多品种,而且不同品种的家鸽形态特征各异,如信鸽、扇尾鸽、球胸鸽、凤头鸽、喇叭鸽等均有独特的外形。下列选项能够为家鸽选育提供原材料的是( )
A. 人工筛选 B. 环境因素 C. 突变和重组 D. 家鸽孵卵
【答案】C
【解析】
【详解】A、人工筛选的作用是定向选择符合人类需求的变异个体,决定家鸽选育的方向,无法为选育提供原材料,A错误;
B、环境因素若引发的是不可遗传的变异,无法传递给后代,不能作为选育的原材料,其不是选育原材料的根本来源,B错误;
C、突变(包含基因突变和染色体变异)和基因重组属于可遗传变异,可为生物进化提供原材料,也能为家鸽的人工选育提供原材料,C正确;
D、家鸽孵卵是家鸽繁殖过程的一个行为,不会产生可遗传变异,不能为选育提供原材料,D错误。
3. 酿酒、酿醋、腌制泡菜是典型的传统发酵技术。下列叙述正确的是( )
A. 三种发酵技术都利用了微生物的厌氧发酵
B. 三种发酵技术都利用了单一发酵菌种
C. 三种发酵技术的最适温度相同
D. 三种发酵产物的积累都会影响发酵菌种的活性
【答案】D
【解析】
【详解】A、酿酒(酵母菌无氧发酵)、腌制泡菜(乳酸菌无氧发酵)为厌氧发酵,但酿醋利用的醋酸菌是好氧菌,需要有氧条件完成发酵,并非三种都为厌氧发酵,A错误;
B、传统发酵不是单一菌种发酵,发酵体系为多种微生物共存的混合发酵体系,B错误;
C、酵母菌发酵最适温度为18~25℃,醋酸菌发酵最适温度为30~35℃,乳酸菌发酵最适温度与二者存在差异,三者最适温度不相同,C错误;
D、酒精、醋酸、乳酸等发酵产物积累到一定程度时,会改变发酵液的pH、渗透压等环境条件,进而抑制发酵菌种的活性,D正确。
4. 部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列有关衰老细胞的叙述错误的是( )
A. 水分减少,细胞体积缩小
B. 细胞核体积增大,染色质解旋
C. 多种酶活性降低,代谢速率减慢
D. DNA功能受抑制,蛋白质合成减少
【答案】B
【解析】
【详解】A、衰老细胞内水分减少,细胞萎缩,体积缩小,A正确;
B、衰老细胞的细胞核体积增大,但染色质收缩、染色加深,并非染色质解旋,B错误;
C、衰老细胞内多种酶的活性降低,细胞呼吸速率等代谢速率减慢,C正确;
D、衰老细胞染色质收缩,DNA的复制、转录过程受抑制,进而导致蛋白质合成减少,D正确。
5. 生物技术的发展在造福人类的同时,也可能带来伦理、安全与社会层面的风险,因此需要进行严格的监督与管理。下列叙述错误的是( )
A. 转基因动植物的商业化生产,必须经过严格的安全性评估与监管
B. 为推动技术创新,可适当放宽对转基因作物实验的监管标准
C. 我国明确禁止任何形式的生殖性克隆研究与应用
D. 国际社会普遍通过立法与公约,全面禁止生物武器的研发与使用
【答案】B
【解析】
【详解】A、转基因动植物可能存在食品安全、生态安全等潜在风险,其商业化生产必须经过严格的安全性评估与监管,避免风险扩散,A正确;
B、转基因作物实验过程中也存在基因漂移等潜在安全风险,必须严格执行监管标准,不能为推动技术创新放宽监管,B错误;
C、我国对克隆技术的管理政策明确禁止任何形式的生殖性克隆研究与应用,仅允许规范开展治疗性克隆相关研究,C正确;
D、生物武器对人类健康和生态环境威胁极大,国际社会普遍通过立法、签署《禁止生物武器公约》等方式全面禁止生物武器的研发与使用,D正确。
6. “绿水青山就是金山银山”是我国生态文明建设的重要理念,也是生态经济发展的理论基础。下列措施不符合该理念的是( )
A. 退耕还林、退田还湖,恢复生态系统功能
B. 推动资源产业转型,实现从“卖石头”到“卖风景”的转变
C. 推进湿地与城市一体化建设,打造“海绵城市”生态格局
D. 为追求短期经济增长,实行“先污染、后治理”的发展模式
【答案】D
【解析】
【详解】A、退耕还林、退田还湖可增加植被覆盖率、改善水域生态,恢复生态系统的结构与功能,有利于生态保护,符合题干理念,A不符合题意;
B、从“卖石头”的资源消耗、环境破坏型发展,转为“卖风景”的生态旅游型绿色发展,兼顾了生态保护和经济收益,符合题干理念,B不符合题意;
C、湿地与城市一体化、“海绵城市”建设可发挥湿地的生态调节功能,改善城市生态环境,实现生态保护与城市发展协同,符合题干理念,C不符合题意;
D、“先污染、后治理”以牺牲生态环境为代价换取短期经济增长,会造成不可逆的生态破坏,且后续治理成本极高,违背了生态保护与经济发展协同的要求,不符合题干理念,D符合题意。
7. 2023年,我国科研人员利用雌性猴子干细胞成功培养出了精子,并能正常受精繁育出可育下一代。下列叙述错误的是( )
A. 诱导雌性干细胞产生精子过程中不存在基因的选择性表达
B. 培养精子过程需在体外模拟体内产生精子部位的环境
C. 胚胎培养过程需要配制一系列含不同成分的培养液
D. 这类精子与正常卵细胞受精产生的后代均为雌性
【答案】A
【解析】
【详解】A、诱导雌性干细胞产生精子的过程属于细胞分化,细胞分化的实质就是基因的选择性表达,该过程存在特异性的基因激活和沉默,因此存在基因的选择性表达,A错误;
B、体外培养细胞并诱导其定向分化时,需要模拟体内对应部位的生理环境,才能保证细胞正常代谢和分化方向,因此培养精子过程需模拟体内产生精子部位的环境,B正确;
C、胚胎不同发育阶段对营养物质、调节因子的需求存在差异,因此胚胎培养过程需要配制一系列成分不同的培养液,满足不同发育阶段的需求,C正确;
D、雌性猴子的体细胞性染色体组成为XX,由其干细胞诱导产生的精子性染色体只能为X,正常卵细胞的性染色体也为X,二者受精后子代的性染色体组成为XX,均为雌性,D正确。
8. 某雌雄同花植物的花色受两对等位基因控制,将纯合紫花(母本)和纯合白花(父本)植株杂交,所得F1全为紫花,F1自交得F2,F2为紫花∶红花∶白花=9∶6∶1.下列叙述错误的是( )
A. 亲本杂交过程需对紫花进行去雄处理
B. 两株纯合红花杂交后代可能全为紫花
C. F2红花植株随机交配,子代白花比例为1/16
D. 亲本杂交得到F1过程中不存在基因重组
【答案】C
【解析】
【详解】A、该植物为雌雄同花,紫花作为母本,为避免自花传粉干扰实验,杂交过程需对其进行去雄、套袋处理,A正确;
B、纯合红花的基因型为AAbb或aaBB,若基因型为AAbb和aaBB的纯合红花杂交,后代基因型为AaBb,全为紫花,B正确;
C、F₂红花植株的基因型及比例为AAbb:Aabb:aaBB:aaBb=1:2:1:2,其产生的配子类型及比例为Ab:aB:ab=1:1:1,随机交配后子代白花(aabb)的比例为1/3×1/3=1/9,不是1/16,C错误;
D、基因重组发生在减数分裂形成配子的过程中,亲本均为纯合子,各自只能产生1种配子,且受精作用不属于基因重组,因此亲本杂交得到F₁的过程不存在基因重组,D正确。
9. 内质网普遍存在于真核细胞,是脂质合成及蛋白质加工、转运和折叠等过程的主要发生场所,承担多种关键生物学功能。下列叙述错误的是( )
A. 内质网膜与高尔基体膜、细胞膜的组成成分相似
B. 光面内质网上合成的磷脂可参与形成其他具膜结构
C. 粗面内质网合成的水解酶可进入溶酶体发挥作用
D. 内质网功能受损能影响细胞膜的物质转运
【答案】C
【解析】
【详解】A、内质网膜、高尔基体膜、细胞膜都属于生物膜,主要组成成分均为脂质和蛋白质,组成成分相似,且可通过囊泡实现膜成分的更新转化,A正确;
B、光面内质网是脂质合成的主要场所,磷脂属于脂质,是所有具膜结构的基本支架磷脂双分子层的组成成分,因此光面内质网合成的磷脂可参与形成其他具膜结构,B正确;
C、水解酶的本质是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,C错误;
D、细胞膜上的转运蛋白属于膜蛋白,其合成过程需经内质网加工、折叠,再由高尔基体进一步加工并运输至细胞膜。若内质网功能受损,会影响膜蛋白的合成,进而导致细胞膜上转运蛋白数量减少,影响细胞的物质跨膜运输,D正确。
10. 为研究甲状腺激素分泌的调控机制,某同学给大鼠注射抗促甲状腺激素血清后,测定其血液中相关激素的含量并进行分析。下列叙述正确的是( )
A. 促甲状腺激素释放激素含量降低
B. 垂体分泌促甲状腺激素的功能减弱
C. 甲状腺激素对下丘脑的负反馈作用减弱
D. 机体通过下丘脑—神经垂体—甲状腺调控轴分级调节甲状腺激素的分泌
【答案】C
【解析】
【详解】A、注射抗促甲状腺激素血清后,促甲状腺激素被抗体结合无法作用于甲状腺,甲状腺激素分泌减少,甲状腺激素对下丘脑的负反馈抑制减弱,促甲状腺激素释放激素含量升高,A错误;
B、甲状腺激素分泌减少后对垂体的负反馈抑制减弱,垂体分泌促甲状腺激素的功能增强,B错误;
C、促甲状腺激素作用被阻断后甲状腺分泌甲状腺激素减少,血液中甲状腺激素含量降低,甲状腺激素对下丘脑的负反馈作用减弱,C正确;
D、甲状腺激素的分级调节轴为下丘脑—腺垂体—甲状腺,神经垂体不能分泌促甲状腺激素,不参与该调控轴,D错误。
11. 为提升棉花产量,需在棉花的不同生长阶段施用相应的植物生长调节剂。下列叙述错误的是( )
A. 播种前用赤霉素处理棉花种子,可打破休眠、促进萌发
B. 棉花去顶后,喷施外源生长素可进一步促进侧枝生长
C. 棉桃成熟前施用乙烯利,可促进果实成熟,便于统一采收
D. 机械化采摘前施用脱落酸,可促进叶片脱落以减少杂质混入
【答案】B
【解析】
【详解】A、赤霉素具有打破种子休眠、促进种子萌发的作用,播种前用赤霉素处理棉花种子可实现该效果,A正确;
B、顶端优势的原理是顶芽产生的生长素向下运输,在侧芽处积累,高浓度生长素抑制侧芽生长;棉花去顶后解除了顶端优势,侧芽处生长素浓度降低,促进侧枝生长,若喷施外源生长素,会使侧芽处生长素浓度再次升高,抑制侧枝生长,并非促进侧枝生长,B错误;
C、乙烯利可分解释放乙烯,乙烯具有促进果实成熟的作用,棉桃成熟前施用乙烯利可促进棉桃同步成熟,便于统一采收,C正确;
D、脱落酸具有促进叶片和果实衰老、脱落的作用,机械化采摘前施用脱落酸促进叶片脱落,可减少叶片杂质混入棉花,D正确。
12. 我国研发的鼻喷式HPV疫苗可有效预防宫颈癌,其原理是利用减毒HPV模拟呼吸道感染,诱导机体产生免疫应答并使淋巴细胞迁移至生殖道黏膜。下列叙述错误的是( )
A. 鼻腔黏膜参与构成人体免疫系统的第一道防线
B. 鼻喷疫苗可诱导机体产生体液免疫和细胞免疫
C. 相应的记忆细胞接触HPV时快速增殖分化
D. 疫苗诱导的细胞免疫不能阻止HPV在细胞内的增殖
【答案】D
【解析】
【详解】A、人体免疫系统的第一道防线由皮肤、黏膜及其分泌物构成,鼻腔黏膜属于黏膜结构,参与构成第一道防线,A正确;
B、减毒HPV作为抗原进入机体后,可刺激机体产生抗体的体液免疫,也会诱导产生裂解靶细胞的细胞免疫,B正确;
C、体内产生的相应记忆细胞再次接触HPV时,可快速增殖分化为浆细胞或效应T细胞,引发二次免疫,C正确;
D、疫苗诱导的细胞免疫产生的效应T细胞可识别并裂解被HPV感染的靶细胞,使HPV失去寄生的基础,能阻止HPV在细胞内的增殖,D错误。
13. 洋葱是高中生物学实验常见材料,其管状叶能进行光合作用,鳞片叶失去光合功能转化为储藏器官。下列实验中,光学显微镜不能观察到的是( )
A. 洋葱管状叶叶肉细胞中叶绿体的形态和分布
B. 洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离
C. 洋葱鳞片叶表皮细胞膜的基本骨架
D. 洋葱根尖分生区细胞中的染色体
【答案】C
【解析】
【详解】A、洋葱管状叶叶肉细胞中含有绿色的叶绿体,无需染色即可在光学显微镜下观察到叶绿体的形态和分布,A不符合题意;
B、洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色大液泡,细胞发生质壁分离时,原生质层与细胞壁的分离现象可在光学显微镜下清晰观察到,B不符合题意;
C、细胞膜的基本骨架为磷脂双分子层,属于亚显微结构,光学显微镜分辨率不足,无法观察到该结构,只有电子显微镜才能观察到,C符合题意;
D、洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛,染色体经碱性染料染色后,可在光学显微镜下观察到分裂期细胞中的染色体,D不符合题意。
14. 下图为某细胞内同时进行的3个过程示意图。下列叙述正确的是( )
A. 以上过程可以同时在真核细胞的细胞核中进行
B. 过程①中酶A的作用是破坏氢键与催化磷酸二酯键形成
C. 过程②形成的R环中存在2种碱基互补配对方式
D. 过程③所示不同核糖体合成的多肽链相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①为复制,过程②为转录,过程③为翻译,翻译在细胞质中进行,则三个过程不可能同时在真核细胞的细胞核中进行,A错误;
B、过程①为复制,酶A是DNA聚合酶,DNA聚合酶催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,合成DNA链,破坏氢键依赖解旋酶完成,B错误;
C、过程②的R环中存在RNA-DNA杂合链,碱基互补配对方式包括A-U、T-A、G-C共3种,不是2种,C错误;
D、过程③中不同核糖体均以同一条mRNA为模板进行翻译,模板的碱基序列相同,因此合成的多肽链氨基酸序列相同,D正确。
15. 某二倍体动物细胞(2n=4,基因型为AaBb,且两对基因位于两对染色体上)DNA均被32P标记,置于无32P标记的培养基中培养。进行三次分裂过程中的部分细胞如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 图中含有同源染色体的为细胞①②③
B. 图示细胞出现的顺序为③①②④
C. 细胞②产生的生殖细胞的基因型可能为AB和ab
D. 细胞④中一半的染色体被32P标记
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞①中,同源染色体联会形成四分体,处于减数第一次分裂前期,有同源染色体;细胞②中,同源染色体分离,细胞质不均等分裂,处于减数第一次分裂后期(初级卵母细胞),有同源染色体; 细胞③中,着丝粒分裂,染色体数为8(2n=4),有同源染色体,处于有丝分裂后期; 细胞④中,着丝粒分裂,无同源染色体,减数第二次分裂后期(次级卵母细胞),所以图中含有同源染色体的为①②③,A正确;
B、原始生殖细胞先经有丝分裂增殖,再进行减数分裂,分裂顺序为:有丝分裂后期(③)→减数第一次分裂前期(①)→减数第一次分裂后期(②)→减数第二次分裂后期(④),B正确;
C、细胞②为初级卵母细胞,同源染色体分离的同时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,所以细胞②产生的次级卵母细胞的类型可能为AABB或aabb或AAbb或aaBB,次级卵母细胞经过减数第二次分裂,产生的生殖细胞(卵细胞)可能为AB或ab或Ab或aB,C错误;
D、DNA复制为半保留复制,所以原始生殖细胞(卵原细胞)经过有丝分裂后,产生的卵原细胞中所有的染色体均含有32P,染色体未复制前,每条染色体上含有1个DNA,一条脱氧核苷酸链上含有32P,一条脱氧核苷酸链上不含有32P,染色体复制后,每条染色体上含有2个DNA,只有一条脱氧核苷酸链上(在一条染色单体上)含有32P,三条脱氧核苷酸链不含32P,在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,所以细胞④中一半的染色体被32P标记,D正确。
16. 图为赛达伯格湖能量沿营养级流动的定量分析图(单位:J/(m2·a)),“甲→乙→丙”是赛达伯格湖中的一条食物链。下列叙述正确的是( )
A. 据图测算的各类数据大小不受生态系统类型影响
B. 甲→乙的能量传递效率为13.5%
C. 次级消费者一年内的生物量增加量为0
D. 该湖中当年增多的未利用量主要来自生产者
【答案】D
【解析】
【详解】A、不同生态系统的生产者固定太阳能的效率、各营养级生物组成和数量均存在差异,测算得到的能量流动相关数据会受生态系统类型影响,A错误;
B、甲→乙→丙是赛达伯格湖中的一条食物链,而能量传递效率计算的是相邻营养级之间的同化量之比,该营养级的生物不只有甲和乙,所以无法计算甲→乙的能量传递效率,B错误;
C、次级消费者的生物量增加量是其同化量减去呼吸消耗、流向分解者的能量,计算得12.6-7.5-0.1=5.0 J/(m2·a),代表该时刻生物量增加量不为0,但不同时刻生物量增加量不同,所以无法计算次级消费者一年内的生物量增加量,C错误;
D、当年未利用的总能量为327.3 J/(m2·a),其中生产者流向未利用的能量为293J/(m2·a),占比最高,因此当年增多的未利用量主要来自生产者,D正确。
17. 刺激某离体神经纤维上的d点,在某一时刻测得该神经纤维上多个位点的膜电位数值,绘制得下图。下列位点中,正处于钠离子大量内流阶段的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. e点
【答案】B
【解析】
【详解】在刺激神经纤维上d点后,d点接受刺激,产生兴奋,并向两侧双向传导,c 和e点恢复为静息电位,主要为钾离子外流,兴奋还未传到a点,a、f点处于静息状态,主要为钾离子外流维持静息状态,b 点:膜电位从 - 70mV 向 0mV、+35mV 上升,这是钠离子内流形成动作电位的过程,B正确,ACD错误。
18. 马铃薯块茎储存不当易发芽、变酸甚至腐烂。下图表示马铃薯块茎有氧呼吸强度与O2浓度的关系。下列叙述错误的是( )
A. A点时马铃薯块茎内葡萄糖的分解速率高于B点
B. B点时马铃薯块茎产生的CO2全部来自线粒体
C. C点时马铃薯块茎有氧呼吸消耗的O2均用于水的生成
D. 低温储存的目的是有效降低D点时的呼吸强度
【答案】D
【解析】
【详解】A、A、B两点的有氧呼吸强度相等,有氧呼吸消耗的葡萄糖量相同;A点O2浓度更低,无氧呼吸强度更高,无氧呼吸也会消耗葡萄糖,因此A点葡萄糖总分解速率高于B点,A正确;
B、马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2,块茎产生的CO2全部来自有氧呼吸第二阶段,该过程发生在线粒体基质,因此B点产生的CO2全部来自线粒体,B正确;
C、有氧呼吸消耗O2的过程是第三阶段,O2与[H]结合生成水,因此有氧呼吸消耗的O2均用于水的生成,C正确;
D、低温储存马铃薯的目的是降低呼吸酶活性,减少低氧储存条件(对应A、B附近O2浓度,总呼吸强度最低、有机物消耗最少)下的呼吸消耗,D点对应高O2浓度,有氧呼吸强度高,并非储存时的O2条件,因此低温的目的不是降低D点的呼吸强度,D错误。
19. 为探究物质P和物质Q及其剂量对淀粉酶活性的影响,某同学设置对照组(CK)及不同剂量处理组(剂量1<剂量2<剂量3)进行实验,检测结果如图1所示。酶的抑制剂类型包括竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂,作用机制如图2所示。
下列叙述错误的是( )
A. 物质P对淀粉酶活性有抑制作用,且抑制效果随剂量增加而增强
B. 物质Q对淀粉酶活性的影响表现出低剂量促进、高剂量抑制
C. 若增加淀粉浓度后物质P处理组中淀粉酶活性相对值提高,则物质P是竞争性抑制剂
D. 若物质P是非竞争性抑制剂,则物质Q不是竞争性抑制剂
【答案】B
【解析】
【详解】A、已知剂量1<剂量2<剂量3,据图可知物质P处理组中,淀粉酶活性为:CK>剂量1>剂量2>剂量3,即所有物质P处理组酶活性都低于对照组,且物质P剂量越大,酶活性越低,说明物质P对淀粉酶有抑制作用,且抑制效果随剂量升高而增强,A正确;
B、物质Q所有剂量处理组的酶活性都高于对照组,说明所有剂量的物质Q都表现为促进作用,剂量3只是促进效果下降,仍为促进,并未表现出高剂量抑制,B错误;
C、竞争性抑制剂的特点是与底物竞争酶的活性位点,不改变酶的空间结构,增加底物浓度后底物结合酶的概率升高,抑制作用减弱,酶活性会提高,若增加物质P处理组中淀粉浓度后淀粉酶活性相对值提高,说明物质P是竞争性抑制剂,C正确;
D、物质Q所有剂量处理组的酶活性都高于对照组,所以物质Q不是竞争性抑制剂,D正确。
20. 下图为利用重叠延伸PCR技术改造基因的原理图。下列叙述错误的是( )
A. 可利用该技术实现基因的定点、定向突变
B. 引物2与引物3的碱基序列可以完全互补配对
C. PCR3中也可以链②与链③互作引物与模板进行PCR得到改造后的目的基因
D. 在引物1与引物4上加入不同限制酶识别序列有利于与载体正确连接
【答案】C
【解析】
【详解】A、通过设计特定的引物,利用PCR技术可以实现基因的定点、定向突变,A正确;
B、图中引物2和引物3碱基序列可以完全互补配对,经过扩增后形成的两条链互补,从而扩增DNA,B正确;
C、由于脱氧核苷酸只能连接到引物的3'端,所以链②与链③不能作为引物,C错误;
D、在引物1与引物4上加入不同限制酶识别序列,扩增后形成的目的基因含有限制酶切位点,有利于与载体正确连接,D正确。
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 碳循环与氮循环是生态系统物质循环中两种典型的循环类型。大气氮沉降是氮循环中的一环,是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘输入到土壤或水体中,过量氮沉降对植物生产力和生态系统碳循环等造成不良影响。回答下列问题:
(1)碳循环是指碳元素不断在__________与__________之间往复循环的过程。碳循环失衡会导致温室效应加剧,全球变暖,南极冰盖融化等问题,从而加速土壤与水圈释放温室气体,进一步加剧碳循环失衡,此调节机制为__________反馈调节。温度升高还会影响植物带的分布,温度在此过程中属于__________信息。
(2)多数土壤微生物属于生态系统成分中的__________,该成分在碳循环中起的作用是__________,以促进碳循环。某些微生物还可以通过__________过程将流入土壤的硝酸盐等含氮化合物转化为N2、NO和N2O等。
(3)土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库,其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。研究者借助模拟实验,以某草地生态系统为研究对象,进行了系列实验,部分实验的结果如图所示。
①对应于图示结果的实验,其实验目的是探究低植物多样性条件下,__________。图示实验结果说明在无放牧与适度放牧情况下,氮添加分别会导致土壤有机碳__________,且适度放牧可以__________氮添加导致的土壤有机碳含量变化。
②请根据以上研究结果与所学知识,提出维护土壤有机碳库的措施:_________________________________________________________________(写出一条即可)。
【答案】(1) ①. 生物群落 ②. 非生物环境 ③. 正 ④. 物理
(2) ①. 分解者 ②. 通过分解作用将有机物分解为CO2回到大气圈中 ③. 反硝化
(3) ①. 氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响 ②. 减少 ③. 缓解 ④. 保护并提高植物(物种)多样性;采取措施减少大气氮沉降;适度放牧等
【解析】
【小问1详解】
碳循环是指碳元素不断在非生物环境和生物群落之间反复循环的过程。碳循环失衡会导致温室效应加剧、全球变暖等,同时还会加速土壤中微生物对有机碳的分解,释放温室气体,进一步加剧温室效应,此调节机制为正反馈调节。温度属于物理信息(生态系统中的物理信息包括光、温度、声音、湿度等)。
【小问2详解】
多数土壤微生物属于生态系统成分中的分解者,分解者在碳循环中的作用是将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成CO2回到大气圈中,从而促进碳循环。某些微生物还可以通过反硝化过程将流入土壤的硝酸盐等含氮化合物转化为N2、NO和N2O等。
【小问3详解】
据图分析可知,自变量为有无氮添加和有无适度放牧,因变量为土壤有机碳含量,因此该实验目的是探究低植物多样性条件下,氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响;据图可知,氮添加组无放牧情况下土壤有机碳比适度放牧情况下有机碳含量少,说明适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量变化;保护土壤有机碳库的措施有保护并提高植物多样性;采取措施减少大气氮沉降(减少化石燃料的燃烧);适度放牧等。
22. 为推进“碳中和”,科研人员利用分离的叶绿体类囊体构建人工光合系统,以提升CO2利用效率。回答下列问题:
(1)叶绿体有内、外两层膜,其内膜里面充满了浓稠的液体,称为__________。其中悬浮着很多类囊体,类囊体是由__________层磷脂分子构成的具膜结构。获取离体叶绿体后,在适宜温度下用__________(填“等渗”、“高渗”或“低渗”)溶液处理,胀破叶绿体膜,获得类囊体悬液。
(2)先将类囊体置于pH=4的培养液中在遮光条件下保存,平衡后放入含ADP和Pi的pH=8的培养液中,经检测有ATP合成,据此推测合成ATP的能量来源于__________形成的化学势能。为验证该能量来源,需增设对照实验,请写出该实验思路:_____________________________________。
(3)用磷脂分子包裹类囊体形成图1所示的“油包水液滴”结构,构建的人工光合系统,其中a为类囊体,b为液滴内水相。
“油包水液滴”结构的形成依赖于磷脂分子的__________________________________特点。要构建能产生NADPH的人工光合系统,需在b中加入足量____________________________等物质。对构建成功的“油包水液滴”结构采取明暗交替处理,一段时间内检测此结构内产生的NADPH的含量,结果如图2所示,请分析NADPH含量在明期和暗期变化的原因:__________________________________________________________________________________。
(4)向人工光合系统通入充足的CO2,b中碳反应的产物为________________,这说明“油包水液滴”结构的人工光合系统构建成功。与叶肉细胞相比,相同条件下该系统积累的有机物更多,原因是________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 基质/叶绿体基质 ②. 2 ③. 低渗
(2) ①. 类囊体膜两侧的H+浓度差 ②. 将类囊体置于pH=4的培养液中遮光,平衡后放入含ADP和Pi的pH=4的培养液中,检测是否有ATP合成
(3) ①. 一端(或头部)亲水、一端(或尾部)疏水 ②. NADP+ ③. 明期类囊体膜上发生光反应产生并积累NADPH;暗期NADPH无生成也无消耗,其含量保持稳定
(4) ①. 三碳糖 ②. 无细胞呼吸消耗有机物
【解析】
【小问1详解】
叶绿体内膜内部的液体为叶绿体基质;类囊体是单层生物膜,一层生物膜由两层磷脂分子构成;低渗溶液中水会顺浓度梯度进入叶绿体,使叶绿体吸水胀破,释放内部类囊体,等渗溶液叶绿体形态稳定,高渗会失水皱缩,因此填低渗。
【小问2详解】
类囊体遮光预处理pH=4,膜内积累大量H⁺,转入pH=8环境后,膜内外形成H⁺浓度差,H⁺顺梯度跨膜释放势能驱动ATP合成,能量来自类囊体膜两侧的H⁺浓度差。对照实验思路:单一变量控制膜两侧无pH差,全程均用pH=4培养液处理类囊体,其余条件与实验组一致,检测ATP生成情况,若无ATP即可证明类囊体膜两侧的H⁺浓度差是ATP合成能量来源。
【小问3详解】
磷脂分子具有亲水头部、疏水尾部,在油水体系中自发形成油包水结构;光反应生成NADPH需要原料NADP⁺。NADPH变化原因:明期有光照,类囊体光反应持续进行,不断还原NADP⁺生成NADPH,含量升高;暗期NADPH无生成也无消耗,其含量保持稳定。
【小问4详解】
碳反应最终稳定产物为三碳糖;植物叶肉细胞同时进行光合作用和细胞呼吸,呼吸会持续消耗有机物,人工光合系统仅存在光合过程,无呼吸消耗,因此同等条件下积累有机物更多。
23. 已知果蝇长翅和残翅为一对相对性状,由等位基因B/b控制;红眼和白眼为另一对相对性状,由等位基因R/r控制。现有一对长翅红眼雌果蝇与残翅白眼雄果蝇,杂交得到的F1之间相互交配,得到的F2表型及比例如下表所示。
雌性
长翅红眼∶残翅红眼=6∶2(白眼果蝇1只)
雄性
长翅红眼∶残翅红眼∶长翅白眼∶残翅白眼=3∶1∶3∶1
回答下列问题:
(1)控制残翅的基因为__________性基因,R/r基因位于__________染色体上,两对基因的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断理由为________________________________________________________________________________。
(2)为了推测F2出现该白眼雌果蝇的原因,取该果蝇____________________期的细胞并制作染色体组型,发现其染色体组成为6+XXY,据此判断该果蝇产生的原因是F1__________果蝇减数第__________次分裂异常导致配子异常。
(3)F2中长翅红眼雌果蝇基因型有__________种,其中纯合子比例为___________________。若将F2中所有长翅红眼果蝇放在同一相对封闭环境中饲养,则F3中残翅白眼雄果蝇比例为____________________。
(4)写出对F2中杂合长翅红眼雄果蝇进行测交的遗传图解:___________________________________
【答案】(1) ①. 隐 ②. X ③. 遵循 ④. B-b基因位于常染色体上,而R-r基因位于X染色体上
(2) ①. 有丝分裂中 ②. 雌 ③. 二
(3) ①. 4 ②. 1/6 ③. 1/72
(4)
【解析】
【小问1详解】
F2中无论雌雄,长翅:残翅都为3:1,说明翅形基因位于常染色体,长翅为显性,残翅基因为隐性;眼色性状中雌性几乎全为红眼,雄性红眼:白眼=1:1,说明眼色性状存在性别差异,说明R/r位于X染色体上;两对等位基因基因分别位于两对不同的同源染色体上,因此遵循自由组合定律。
【小问2详解】
观察染色体组型应选择有丝分裂中期的细胞,此时染色体形态稳定、数目清晰,便于观察;该白眼雌果蝇染色体组成为 6+XrXrY,Y来自F1雄果蝇,两个Xr只能来自F1雌果蝇(F1雌基因型为XRXr ),是F1雌果蝇减数第二次分裂时,Xr的姐妹染色单体分开后移向同一极,产生了XrXr的异常卵细胞,最终形成 XrXrY的白眼雌果蝇。
【小问3详解】
亲本为BBXRXR ×bbXrY,F1为BbXRXr ×BbXRY,F2中长翅红眼雌基因型为B_XRX− , B_有BB、Bb2种,XRX− 有XRXR 、XRXr 2种,共2×2=4种基因型;纯合子只有BBXRXR ,占比为 1/3 ( ���� ) × 1/2 ( �������� ) = 1/6。 自由交配时,长翅群体中b基因频率为 1/3,后代残翅bb概率为 1/9;长翅红眼雌中Xr雌配子频率为 1/4 ,雄配子中Y频率为 1/2 ,白眼雄果蝇XrY概率为 1/4 × 1/2 = 1/8,因此F3中残翅白眼雄比例为 1/9 × 1/8 = 1/72。
【小问4详解】
合长翅红眼雄果蝇基因型为BbXRY,测交是与隐性纯合子(残翅白眼雌bbXrXr)杂交,其遗传图解为:
24. 科研人员构建了一种新型链霉菌温度诱导基因表达调控系统。某野生型链霉菌菌落呈蓝色,导入含dCas9基因的质粒后,因dCas9蛋白抑制蓝色素合成,菌落呈红色。科研人员用诱导型启动子Phsp18替换原dCas9基因的组成型启动子(持续稳定表达),并插入阻遏蛋白基因rheA,构建了重组质粒(如下图所示)。调控机制为:28℃时,rheA蛋白与操纵序列rheO结合,阻止RNA聚合酶与Phsp18结合,抑制下游基因转录;37℃时,rheA蛋白构象改变,解除抑制,进而启动基因表达。
注:Phsp8:组成型启动子,Phsp18:诱导型启动子;t0、tfd:终止子;dCas9:编码核酸内切酶dCas9的基因。
回答下列问题:
(1)培养链霉菌时,除可溶性淀粉加无机物配制的营养成分外,配制的培养基中还要加入_____________营养物质,并将培养基的pH调整为____________________。
(2)启动子的功能是________________,图中诱导型启动子Phsp18 和组成型启动子Phsp8 结构的区别是___________________________________。构建重组质粒时需要的工具酶有__________________________。
(3)自然条件下,农杆菌转化效率很低,科学家通常先用CaCl2溶液制备感受态细胞,原因是______________________________。然后在______________条件下将农杆菌和外源DNA混合,使外源DNA黏附于受体细胞表面后转入农杆菌细胞。
(4)用农杆菌介导转化,将重组质粒导入链霉菌,通过________培养基(从功能角度回答)筛选出转化的链霉菌,经培养后观察菌落颜色。理论上,37℃时导入重组质粒的菌落呈________色,原因是________________。若少数菌落颜色不符合预期,从基因角度分析,可能原因有:①dCas9基因不能正常表达;②dCas9基因突变或____________________________________________________________________________________________(答出1点)。
(5)若要利用该载体再次获取完整的基因编码区,可采用的生物技术手段有_________________________________________________________________________________(答出1点)。
【答案】(1) ①. 氮源、生长因子 ②. 中性或弱碱性
(2) ①. 与RNA聚合酶结合,启动基因转录 ②. 脱氧核苷酸(碱基)排序不同 ③. 限制酶(限制性内切核酸酶)和DNA连接酶
(3) ①. 钙离子能促进细菌摄取外源DNA ②. 低温条件下
(4) ①. 选择 ②. 红 ③. 37℃时,rheA构象改变,解除对dCas9表达的抑制,dCas9表达产物可高效抑制蓝色素的合成,菌落呈红色 ④. 基因缺失
(5)设计特定引物,PCR扩增##特定限制酶切割后电泳
【解析】
【小问1详解】
微生物培养基的基本营养成分包括碳源、氮源、水、无机盐,题干已给出碳源(可溶性淀粉)和无机盐(无机物),因此还需要补充氮源,多数微生物培养还需要生长因子;链霉菌属于放线菌,培养放线菌需要将pH调整为中性或弱碱性。
【小问2详解】
启动子是基因编码区上游的调控序列,功能是与RNA聚合酶识别位点结合,启动下游基因的转录;不同启动子功能不同,根本上是脱氧核苷酸排列顺序不同;构建重组质粒(基因工程)需要限制酶切割载体和目的基因,再用DNA连接酶连接,获得重组质粒。
【小问3详解】
制备感受态细胞时,钙离子能促进细菌摄取外源DNA;感受态细胞和外源DNA混合时,需要在低温条件下进行,使DNA黏附在细胞表面,之后热激促进DNA进入细胞。
【小问4详解】
筛选导入重组质粒的链霉菌,从功能分类属于选择培养基(利用质粒上的标记基因筛选);根据题干调控机制,37℃时,rheA构象改变,解除对dCas9表达的抑制,dCas9表达产物可抑制蓝色素合成,因此菌落为红色;若菌落为蓝色(不符合预期),说明dCas9没有正常发挥功能,除了dCas9本身不表达、dCas9基因突变外,还可能是因为重组质粒上的dCas9属于外源质粒上基因,若质粒复制、整合过程中发生基因片段缺失,会直接导致dCas9无法正常合成,菌落颜色异常。
【小问5详解】
已知dCas9基因的序列,可以根据序列设计引物,通过PCR技术从重组质粒中扩增获得完整的dCas9基因编码区,也可以用对应限制酶直接切割重组质粒后电泳获得目的基因。
25. “越努力,越有动力”是神经生物学中经典的“奖赏强化效应”。研究发现当小鼠付出更多努力获得奖赏时,大脑“奖赏中枢”(伏隔核)内的乙酰胆碱会快速释放,结合特定受体,从而增加多巴胺的释放。回答下列问题:
(1)哺乳动物的中枢神经系统包括脑和__________,奖赏激励下的躯体运动中枢主要位于大脑皮层的_________________________________。
(2)为验证努力等级对多巴胺奖赏信号的调控机制,对小鼠进行了如下实验:
①实验步骤:
Ⅰ、选择_____________________的小鼠,完成小鼠探鼻(小鼠把鼻子伸进小孔,记为一次探鼻行为)–蔗糖奖励(完成特定探鼻次数后发放蔗糖)训练后,随机均分为______________组;
Ⅱ、设置不同努力等级(FR1–FR46,FR数值为获得奖励所需探鼻次数);
Ⅲ、对FR1、FR5、FR10、FR21、FR46组分别完成不同努力等级,检测并记录蔗糖奖励发放的时刻及此后一段时间内伏隔核的________________________及附近多巴胺释放水平。
②实验结果发现,相同的蔗糖奖励水平下,小鼠付出的努力等级越高,多巴胺释放越多。
请用坐标曲线图表示出FR21与FR46组的实验结果______________。
③分析与讨论:
Ⅰ、该实验的自变量为______________,无关变量有______________(写出1点即可)。
Ⅱ、多巴胺从伏隔核神经元释放后,通过______________的方式到伏隔核神经元的突触后膜,引起突触后膜的电位变化。
Ⅲ、高努力条件下(如FR46)的多巴胺信号显著增强。请结合神经调节与行为动机的关系,解释该现象的生物学意义:______________________________________________________。
【答案】(1) ①. 脊髓 ②. 中央前回
(2) ①. 生长状况一致 ②. 5 ③. 乙酰胆碱释放水平 ④. ⑤. 努力等级##探鼻次数 ⑥. 蔗糖奖励水平、小鼠的生理状况等 ⑦. 扩散 ⑧. 高努力带来的多巴胺信号增强,可强化高动机行为,促进个体为获取有价值的奖励付出更多努力,有利于提高个体的生存与繁殖机会。
【解析】
【小问1详解】
哺乳动物中枢神经系统包括脑和脊髓;大脑皮层的中央前回是调控躯体运动的中枢。
【小问2详解】
①实验设计遵循单一变量原则:无关变量要保持一致,因此选择生长状况一致的小鼠;题干给出5种不同努力等级,因此分为5组;根据题干"乙酰胆碱释放增加多巴胺释放"的机制,需要检测乙酰胆碱释放水平。
②实验结论为"努力等级越高,多巴胺释放越多",因此FR46(更高努力等级)的多巴胺曲线高于FR21,趋势都是奖励后多巴胺先升后降:
③自变量是实验中人为改变的变量,本实验要探究不同努力等级对多巴胺信号的影响,因此自变量就是努力等级(获得奖赏所需的探鼻次数);无关变量是除自变量外,所有能影响实验结果、需要实验控制保持一致的变量,本实验中,小鼠的性别、年龄、生长状况、蔗糖奖励水平、实验环境温度、饲养条件等都属于无关变量。多巴胺作为神经递质,胞吐释放到突触间隙后,经扩散作用到达突触后膜。结合题干"奖赏强化效应、越努力越有动力",高努力带来的多巴胺信号增强,可强化高动机行为,促进个体为获取有价值的奖励付出更多努力,有利于提高个体的生存与繁殖机会。
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