精品解析:河南省新乡市部分学校2027届高三第一次模拟测试生物试题
2026-07-06
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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 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 新乡市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.40 MB |
| 发布时间 | 2026-07-06 |
| 更新时间 | 2026-07-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58663865.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三生物试卷
本试题卷共9页,两大题,21小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用0.5毫米的黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 某实验室发布的生物基础大模型可帮助科研人员挖掘核酸与蛋白质的内在联系,指导后续的生产和研究。下列关于核酸与蛋白质合成过程的共性的叙述,错误的是( )
A. 单体间均通过特定化学键连接
B. 合成都是在细胞分裂间期进行的
C. 合成过程均需要细胞提供能量
D. 合成均依赖酶的催化提高效率
2. 细胞的生命活动需要能量来维持,下图表示随运动时间与运动强度的变化,人体内脂肪与糖类供能比例的变化关系。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A. 糖类是主要的能源物质、脂肪是细胞中良好的储能物质
B. 中等强度运动20min消耗的糖类和脂肪的质量相等
C. 短时间的剧烈运动,脂肪供能比例较小,不利于减肥
D. 选择低强度的有氧运动和适当的运动时间有利于减肥
3. 进行有丝分裂的细胞在不同时期都会有多种细胞器的参与。下表中对应不合理的是( )
选项
细胞器
作用时期
生理作用
A
核糖体
主要为间期
合成相关蛋白质
B
中心体
前期
与纺锤体的形成有关
C
线粒体
整个细胞周期
提供能量
D
高尔基体
后期
与赤道板的形成有关
A. A B. B C. C D. D
4. 当某些基因转录形成的mRNA分子与模板链未分离,会形成RNA-DNA杂交体,此时非模板链、RNA-DNA杂交体共同构成如图所示的R环,下列说法正确的是( )
A. R环中碱基互补配对的方式有A-T、U-A、C-G
B. 翻译完成后的①②③三条肽链的氨基酸序列不同
C. 图示遗传信息的传递过程存在于小鼠胚胎细胞中
D. 酶1和酶3分别是在DNA复制和DNA转录中起作用
5. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种,过程如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果如图2所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 图1培育出的杂种植株减数分裂时细胞中最多有64条染色体
B. 图1中②过程常用的方法有电融合法、灭活病毒诱导法等
C. 图1培育过程利用了染色体变异和细胞的全能性等原理
D. 图2中的4、5植株均为抗病性强的花椰菜新品种
6. 植物在缺水时会通过关闭气孔来减少水分散失,脱落酸在调节气孔开闭过程中起重要的作用,其具体机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 脱落酸会使保卫细胞形成与动物细胞静息电位相似的膜电位
B. K+外流后保卫细胞内渗透压降低,进而导致保卫细胞失水,气孔关闭
C. 脱落酸主要在根尖分生区细胞、萎蔫的叶片等部位合成
D. 在缺水条件下,脱落酸合成缺陷的植物的叶片易出现萎蔫现象
7. 半乳糖血症(甲病)、杜氏肌营养不良(乙病)等已纳入国家罕见病目录,彰显了党和国家的人民至上,生命至上的理念。两种病均为单基因遗传病,其中一种是伴性遗传病。下图为某家族遗传系谱图,不考虑新的突变,下列叙述错误的是( )
A. 乙病为伴X染色体隐性遗传病
B. Ⅲ4乙病的致病基因来自Ⅰ1
C. Ⅱ2携带甲乙两病致病基因的概率为1/2
D. Ⅱ4和Ⅱ5再生育,若是女孩则不会患乙病
8. 调节性T细胞起源于胸腺中的初始T细胞,主要通过抑制细胞毒性T细胞的活化与增殖,防止自身免疫病的发生。研究发现在乳腺癌等恶性疾病中,调节性T细胞明显增多。下列叙述正确的是( )
A. 调节性T细胞发挥功能的场所是胸腺
B. 部分分化后的细胞毒性T细胞能裂解癌细胞
C. 降低调节性T细胞的数量可提高器官移植成功率
D. 自身免疫病是机体再次接触病原体而引发的异常免疫应答
9. 草地蘑菇圈是大量蘑菇呈圈带状分布的一种生态现象(如图)。通过对圈上、圈内和圈外的植物和土壤进行调查分析,可揭示蘑菇圈形成对草地群落和土壤的影响。下列叙述错误的是( )
A. 调查草地上植物和土壤分别采用样方法和取样器取样法
B. 圈上植物长得高呈现明显的圈带形成草地群落垂直结构
C. 蘑菇菌丝促进土壤有机质分解使圈上土壤速效养分增加
D. 圈上植物种群的优势度增加可影响草地群落的物种组成
10. 草甸草原上的羊草叶量多、营养丰富,适口性好,牛、马、羊等多种牲畜均爱采食。研究发现,随着放牧强度的增加,羊草的株高、茎重、叶重、叶片的C/N等指标的数值逐渐降低。下列分析正确的是( )
A. 羊草叶片中C/N的值减小可能利于增强羊草的光合作用
B. 草甸草原上的所有动物、植物和微生物间可实现物质循环
C. 牲畜和羊草之间的单向信息传递,不利于调节其种间关系
D. 因过度放牧被破坏的草原禁牧后,一定可以恢复生态平衡
11. 科研人员分离了天山雪莲(2n = 32)和莴苣(2n = 18)的原生质体并将其融合,为天山雪莲新种选育奠定了基础,培育过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程②可以用PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等
B. 过程④诱导形成愈伤组织期间一般不需要光照
C. 经过程②得到的c细胞只有1种类型,因此不需要筛选
D. 最后得到的试管苗体细胞中含有25条染色体
12. 塑料制品会被裂解为直径小于5 mm的微塑料,易被浮游生物及各种鱼类吸收,经过食物链传递对水生生物和人类健康造成潜在威胁。科研人员调查了某水域部分水生生物体内的微塑料富集情况,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中浮游生物、腹足纲生物、牡蛎和鱼类构成了该水域的一条食物链
B. 浮游生物的生物富集系数相对较低,说明其所处生态系统的微塑料污染程度轻
C. 图中所示的该水域水生生物体内全部存在微塑料的生物富集现象
D. 相比腹足纲生物,鱼类对微塑料的富集能力更强,可能与鱼类所处营养级别有关
13. 孤独症谱系障碍(ASD)是一种发育障碍性疾病。研究表明,ASD儿童体内多巴胺受体的抗体含量均高于正常儿童,且脑部神经胶质细胞产生的细胞因子水平异常增高,推测ASD的发病可能是由于抗体攻击受体蛋白造成的。下列叙述正确的是( )
A. ASD属于免疫功能失调引起的自身免疫病
B. 相较于正常儿童,ASD患者体内多巴胺含量不变
C. 神经胶质细胞是一种数量比神经元少的起辅助作用的细胞
D. 多巴胺受体的抗体可与多巴胺受体结合并直接使其降解
14. 某昆虫的体色由一对等位基因(B/b)控制,灰色对黑色为显性,决定雄性性别发生的SRY基因仅位于Y染色体上,某个体的基因分布如图所示。辐射可导致SRY基因所在的染色体片段转移到图中所示的另外三条染色体上(不考虑其他染色体),且能正常表达,而缺失的Y染色体丢失。将该个体辐射处理后与正常黑色雌虫杂交,统计子代雄虫的表型及比例。下列叙述错误的是( )
A. 辐射处理导致该雄虫发生了染色体结构的变异和染色体数目的变异
B. 若子代雄虫中灰色∶黑色=1∶1,表明SRY基因转移到X染色体上
C. 若子代雄虫的体色全为黑色,表明SRY基因转移到B所在的染色体
D. 若SRY基因转移到B所在的染色体上,则子代自由交配,雄虫的体色不变
15. 某ZW型性别决定蛾类的有触角(A)和无触角(a)为一对相对性状。让纯合无触角雄性个体与纯合有触角雌性个体杂交,所得F1个体为无触角雌性和有触角雄性。某同学据此提出了两种假设,假设一:A/a基因位于Z染色体上;假设二:A/a基因位于常染色体上,但其表达与性别有关。下列分析错误的是( )
A. 若为假设二,基因型为Aa的雌性个体表型与雄性的不同
B. 若为假设一,让F1雌雄交配,F2中有触角♂∶无触角♀=1∶1
C. 若为假设二,让F1雌雄交配,F2有触角∶无触角的值在雌雄中相同
D. 纯合有触角♂与F1的无触角♀杂交,子代全为有触角,则假设一成立
16. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A. 质粒和目的基因都用酶3切割,用E. coli DNA连接酶连接
B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D. 质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E. coli DNA连接酶连接
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 为研究CO2浓度及其变化对作物净光合作用速率的影响,研究人员以大豆和花生为实验材料,分别进行了三种不同的实验处理,结果如下图所示。整个实验过程中保持适宜的光照强度和充足的水分供应。回答下列问题:
(1)CO2浓度主要影响光合作用的__________反应阶段。本实验的自变量是__________,因变量的检测指标是__________。
(2)在大气CO2浓度环境中,若突然中断CO2供应,则短时间内叶绿体中C3、C5的含量变化分别是__________。当CO2浓度倍增时,净光合作用速率却并未倍增,此时限制净光合作用速率增加的因素可能是__________(答出1点)。
(3)由图可知,在CO2浓度先倍增后恢复的条件下,大豆和花生的净光合作用速率相等,则此时它们固定CO2的速率__________(填“相等”“不相等”或“可能相等可能不相等”),理由是__________。
(4)在CO2浓度先倍增后恢复的条件下,大豆和花生的净光合作用速率均比大气CO2浓度条件下的净光合作用速率低,从固定CO2的酶的角度分析,原因可能是__________。
18. 某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。
植株
叶缘
分泌腔
P 野生型(甲)×栽培品种(X)
↓
F1 有分泌腔
↓
F2 有分泌腔 无分泌腔
3 : 1
甲(野生型)
齿状
有
乙(敲除A基因)
全缘
无
丙(敲除B基因)
齿状
无
丁(敲除A基因和B基因)
全缘
无
(1)由表分析可知,控制叶缘形状的基因是________,控制分泌腔形成的基因是________。
(2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明________________________。
(3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑突变及其他基因的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是________。F1自交得到F2,若F2的表型及比例为________,则A、B基因位于两对同源染色体上。在此情况下结合图中杂交结果,可推测栽培品种(X)的________(填“A”“B”或“A和B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
19. 某昆虫的性别决定类型为ZW型,其腹部颜色有黑色、灰色和白色,由A/a、B/b两对等位基因控制,其中A/a位于常染色体上。研究人员将若干该昆虫的腹部黑色纯合个体与腹部灰色纯合个体进行杂交实验,结果如下。回答下列问题:
组别
P
F1
F1雌雄相互交配所得F2
实验1
黑色(♂)×灰色(♀)
黑色
黑色(♂)∶黑色(♀)∶灰色(♀)∶白色(♀)=8∶4∶3∶1
实验2
黑色(♀)×灰色(♂)
黑色∶灰色=1∶1
雌雄均为黑色∶灰色∶白色=4∶3∶1
(1)根据实验1_________(填“能”或“不能”)判断B/b基因位于Z染色体上,理由是_________。
(2)实验1亲本的基因型为__________,若让实验1的F2中的黑色个体相互杂交,子代的表型及比例为_____________。
(3)实验2中F1灰色昆虫的一个性原细胞进行减数分裂,最终产生的配子基因型是__________。
(4)研究人员用射线处理实验1中F1黑色雌昆虫,获得一只A/a基因的染色体片段转移到性染色体上的突变体。已知不含A/a基因的卵细胞无法参与受精作用,其他变异类型对配子和个体的活力无影响。现让该突变体与白色雄性昆虫杂交,若子代表型及比例为黑色(♂)∶白色(♀)=2∶1,请在答题卡方框中画出该突变体细胞中A/a、B/b在染色体上的分布情况(若涉及性染色体,请标注出性染色体的类型)。
20. 2025年冬季,我国北方某滑雪场推出了一项名为“极地挑战”的极限运动项目。参与者需在-20℃的环境中,身着轻薄运动服完成3公里越野跑。为研究人体在极端低温下的体温调节机制,科研人员对部分参与者进行了实时生理监测,获得相关数据。请回答下列问题:
(1)人体的体温调节中枢位于_______,该中枢通过_______调节方式维持体温稳定。材料中参与者的核心体温能保持稳定,主要依赖于机体的_______(填“产热”或“散热”)过程增强。
(2)研究发现,血液中某两种与体温调节相关的激素浓度在运动开始后5分钟显著升高,并持续高于运动前水平,这两种激素为_______,二者在调节体温时表现为_______作用,共同维持体温稳定。
(3)正常情况下,人体从温暖的室内走到寒冷的户外时,散热速率_______,产热速率_______,以保持体温相对稳定。在极端低温下,极限运动参与者感受到寒冷刺激后,会通过皮肤下的传入神经将信号迅速传导至_______,产生冷觉。同时,这一刺激还能引发皮肤的_______(填生理反应),以减少热量的散失。
21. 利用小球藻生产生物柴油,应对化石燃料日益枯竭和能源供应日趋紧张的同时,与环境二氧化碳的捕捉进行偶联,缓解温室效应,具有广阔的开发利用前景。通过转基因技术强化油脂代谢途径,进一步提高普通小球藻含油量,已经成为新的研究热点。科学家欲从酵母菌中提取DGAT基因(DGAT:二酸甘油酰基转移酶,合成油脂重要基因),导入到小球藻中最终获得高产油脂小球藻,示意图如下(XbaⅠ酶切位点为,SacⅠ酶切位点为。回答下列问题:
(1)根据酿酒酵母基因序列,设计引物I如下:5'-GCTCTAGAATG……-3',请结合酶切位点,补充完整引物Ⅱ:5'-C______TTA…-3',对引物Ⅰ和Ⅱ要求______(答1点)。
(2)在PCR反应缓冲液中一般要添加______以便激活DNA聚合酶。根据上述设计的引物,能否确定酿酒酵母基因组中有XbaⅠ酶和SacⅠ酶切位点,理由是______。
(3)在pBI121质粒中插入DGAT基因,上游应该选择______(填“酿酒酵母DGAT”“大肠杆菌”或“小球藻”)基因启动子。
(4)已知pBI121质粒上EcoRⅠ酶切位点与XbaⅠ酶切位点间的最短距离为300bp,欲确定目的基因与质粒已经正确连接形成重组质粒,可以用限制酶EcoRⅠ切割重组质粒,结果应得到长度为______的基因片段,转基因小球藻获取成功的标志是______。
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高三生物试卷
本试题卷共9页,两大题,21小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用0.5毫米的黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 某实验室发布的生物基础大模型可帮助科研人员挖掘核酸与蛋白质的内在联系,指导后续的生产和研究。下列关于核酸与蛋白质合成过程的共性的叙述,错误的是( )
A. 单体间均通过特定化学键连接
B. 合成都是在细胞分裂间期进行的
C. 合成过程均需要细胞提供能量
D. 合成均依赖酶的催化提高效率
【答案】B
【解析】
【详解】A、核酸的单体为核苷酸,核苷酸之间通过磷酸二酯键连接;蛋白质的单体为氨基酸,氨基酸之间通过肽键连接,二者单体间均通过特定化学键连接,A正确;
B、DNA复制通常发生在细胞分裂间期,但转录(RNA类核酸的合成)和蛋白质的翻译合成过程在活细胞的整个生命历程中均可发生,高度分化、不进行细胞分裂的细胞也可合成核酸和蛋白质,并非都在细胞分裂间期进行,B错误;
C、核酸与蛋白质的合成都属于吸能反应,均需要细胞呼吸产生的ATP提供能量,C正确;
D、核酸合成需要DNA聚合酶、RNA聚合酶等酶的催化,蛋白质合成需要多种酶的参与,酶可降低化学反应活化能,提高反应效率,D正确。
2. 细胞的生命活动需要能量来维持,下图表示随运动时间与运动强度的变化,人体内脂肪与糖类供能比例的变化关系。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A. 糖类是主要的能源物质、脂肪是细胞中良好的储能物质
B. 中等强度运动20min消耗的糖类和脂肪的质量相等
C. 短时间的剧烈运动,脂肪供能比例较小,不利于减肥
D. 选择低强度的有氧运动和适当的运动时间有利于减肥
【答案】B
【解析】
【分析】与糖类相比,脂肪的氧原子含量较少,所以在体内相同质量的物质氧化,脂肪释放的能量比糖类多。
【详解】A、糖类和脂肪都可以氧化分解提供能量,但糖类是主要的能源物质,脂肪是细胞内良好的储能物质,A正确;
B、分析曲线图可知:中等强度运动,糖类和脂肪的供能比例相等,由于相同质量的糖类和脂肪相比,脂肪释放的能量更多,故中等强度运动消耗的糖类和脂肪的质量不相等,B错误;
CD、分析曲线图可知:运动强度越低,脂肪供能比例越高,糖类供能比例越低,运动强度越高,脂肪供能比例越低,糖类供能比例越高,故短时间的剧烈运动,脂肪供能比例较小,不利于减肥,而选择低强度的有氧运动和适当的运动时间有利于减肥,CD正确。
故选B。
3. 进行有丝分裂的细胞在不同时期都会有多种细胞器的参与。下表中对应不合理的是( )
选项
细胞器
作用时期
生理作用
A
核糖体
主要为间期
合成相关蛋白质
B
中心体
前期
与纺锤体的形成有关
C
线粒体
整个细胞周期
提供能量
D
高尔基体
后期
与赤道板的形成有关
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所,有丝分裂间期进行DNA复制和相关蛋白质的合成,故其作用时期主要为间期,表述合理,A正确;
B、中心体在动物细胞有丝分裂前期发出星射线形成纺锤体,与纺锤体的形成直接相关,表述合理,B正确;
C、线粒体为有丝分裂全过程提供能量(ATP),包括DNA复制、染色体移动等,故在整个细胞周期均发挥作用,表述合理,C正确;
D、高尔基体在植物细胞有丝分裂末期参与细胞板的形成,进而形成细胞壁。赤道板是染色体排列的虚拟平面,并非实体结构,与高尔基体无关。选项将高尔基体作用时期错误定位为“后期”,且作用对象误述为“赤道板”,D错误。
故选D。
4. 当某些基因转录形成的mRNA分子与模板链未分离,会形成RNA-DNA杂交体,此时非模板链、RNA-DNA杂交体共同构成如图所示的R环,下列说法正确的是( )
A. R环中碱基互补配对的方式有A-T、U-A、C-G
B. 翻译完成后的①②③三条肽链的氨基酸序列不同
C. 图示遗传信息的传递过程存在于小鼠胚胎细胞中
D. 酶1和酶3分别是在DNA复制和DNA转录中起作用
【答案】A
【解析】
【分析】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RNA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、R环是由基因的非模板链、RNA-DNA杂交体共同构成的,所以R环中碱基互补配对的方式有A-T、U-A、C-G,A正确;
B、①②③是以同一条mRNA为模板翻译形成的,所以翻译完成后的①②③三条肽链的氨基酸序列相同,B错误;
C、图示生理现象有DNA的复制、转录和翻译同时进行,小鼠胚胎细胞为真核细胞,真核细胞的细胞核中,可发生复制和转录,翻译在细胞质中的核糖体上,C错误;
D、酶1表示RNA聚合酶,参与DNA的转录,酶3表示DNA聚合酶,参与DNA复制,D错误。
故选A。
5. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种,过程如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果如图2所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 图1培育出的杂种植株减数分裂时细胞中最多有64条染色体
B. 图1中②过程常用的方法有电融合法、灭活病毒诱导法等
C. 图1培育过程利用了染色体变异和细胞的全能性等原理
D. 图2中的4、5植株均为抗病性强的花椰菜新品种
【答案】C
【解析】
【详解】A、杂种植株体细胞的染色体数为花椰菜和紫罗兰体细胞染色体数之和,即18+14=32条。减数分裂过程中染色体数最多出现在减数第二次分裂后期,为32条,不会达到64条,A错误;
B、②为植物原生质体融合过程,常用方法有电融合法、聚乙二醇融合法等,灭活病毒诱导法是动物细胞融合特有的方法,不能用于植物原生质体融合,B错误;
C、培育过程中杂种植株染色体数目为两个亲本染色体数之和,利用了染色体数目变异的原理;杂种细胞经植物组织培养发育为完整植株,利用了植物细胞的全能性,C正确;
D、4、5植株同时含有花椰菜和紫罗兰的特异性蛋白,仅能说明其表达了两个物种的部分蛋白,无法确定抗病性状是否成功表达,不能判定二者均为抗病性强的新品种,D错误。
6. 植物在缺水时会通过关闭气孔来减少水分散失,脱落酸在调节气孔开闭过程中起重要的作用,其具体机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 脱落酸会使保卫细胞形成与动物细胞静息电位相似的膜电位
B. K+外流后保卫细胞内渗透压降低,进而导致保卫细胞失水,气孔关闭
C. 脱落酸主要在根尖分生区细胞、萎蔫的叶片等部位合成
D. 在缺水条件下,脱落酸合成缺陷的植物的叶片易出现萎蔫现象
【答案】C
【解析】
【详解】A、动物细胞静息电位的特点是外正内负,形成机理是K+外流;由图可知脱落酸会促进保卫细胞的K+外流,使保卫细胞出现外正内负的膜电位,和动物细胞静息电位相似,A正确;
B、K+外流后,保卫细胞内溶质微粒减少,细胞内渗透压降低,水分子顺相对含量梯度流出保卫细胞,保卫细胞失水后气孔关闭,B正确;
C、脱落酸的主要合成部位是根冠、萎蔫的叶片等,根尖分生区不是脱落酸的主要合成部位,C错误;
D、缺水条件下,正常植物合成脱落酸可关闭气孔减少水分散失,脱落酸合成缺陷的植物无法正常关闭气孔,水分散失过多,叶片易出现萎蔫现象,D正确。
7. 半乳糖血症(甲病)、杜氏肌营养不良(乙病)等已纳入国家罕见病目录,彰显了党和国家的人民至上,生命至上的理念。两种病均为单基因遗传病,其中一种是伴性遗传病。下图为某家族遗传系谱图,不考虑新的突变,下列叙述错误的是( )
A. 乙病为伴X染色体隐性遗传病
B. Ⅲ4乙病的致病基因来自Ⅰ1
C. Ⅱ2携带甲乙两病致病基因的概率为1/2
D. Ⅱ4和Ⅱ5再生育,若是女孩则不会患乙病
【答案】D
【解析】
【详解】A、Ⅰ1和Ⅰ2表现正常,他们的女儿Ⅱ2患甲病,所以可以判断甲病为常染色体隐性遗传病,相关基因用A、a表示,已知至少一种病是伴性遗传病,且甲病为常染色体隐性遗传病,所以乙病为伴性遗传病,Ⅰ3和Ⅰ4表现正常,他们的儿子Ⅱ5患乙病,说明乙病为伴X染色体隐性遗传病,相关基因用B、b表示,A正确;
B、Ⅲ4患乙病,其致病基因来自Ⅱ4,由于Ⅰ2男性正常,基因型为XBY,所以致病基因只能来自Ⅰ1(XBXb),B正确;
C、Ⅱ2患甲病携带甲病致病基因,据B项可知Ⅰ1(XBXb)和Ⅰ2(XBY),所以Ⅱ2为XBXb的概率为1/2,因此Ⅱ2携带甲乙两病致病基因的概率为1/2,C正确;
D、Ⅱ4患甲病,不患乙病,且有患乙病的儿子,所以Ⅱ4的基因型为aaXBXb,Ⅱ5患乙病,不患甲病,且有患甲病的女儿和儿子,所以Ⅱ5的基因型为AaXbY,Ⅱ4和Ⅱ5再生一个女孩可能患乙病,D错误。
8. 调节性T细胞起源于胸腺中的初始T细胞,主要通过抑制细胞毒性T细胞的活化与增殖,防止自身免疫病的发生。研究发现在乳腺癌等恶性疾病中,调节性T细胞明显增多。下列叙述正确的是( )
A. 调节性T细胞发挥功能的场所是胸腺
B. 部分分化后的细胞毒性T细胞能裂解癌细胞
C. 降低调节性T细胞的数量可提高器官移植成功率
D. 自身免疫病是机体再次接触病原体而引发的异常免疫应答
【答案】B
【解析】
【详解】A、调节性T细胞在胸腺中分化成熟,但发挥免疫抑制功能的场所主要在淋巴结、脾脏等外周免疫器官或炎症组织,而非胸腺(胸腺是T细胞发育场所),A错误;
B、细胞毒性T细胞在抗原刺激下可增殖分化为细胞毒性T细胞,通过识别并裂解靶细胞(如癌细胞)发挥细胞免疫作用。题干提到调节性T细胞抑制其活化,反向说明细胞毒性T细胞具有抗癌功能,B正确;
C、调节性T细胞通过抑制细胞毒性T细胞的活化,可减轻器官移植后的免疫排斥反应。若降低其数量,会增强排斥反应,反而降低移植成功率,C错误;
D、自身免疫病是机体免疫系统对自身抗原发生异常反应,攻击自身组织所致,与“再次接触病原体”无关(后者属于过敏反应或二次免疫应答),D错误。
故选B。
9. 草地蘑菇圈是大量蘑菇呈圈带状分布的一种生态现象(如图)。通过对圈上、圈内和圈外的植物和土壤进行调查分析,可揭示蘑菇圈形成对草地群落和土壤的影响。下列叙述错误的是( )
A. 调查草地上植物和土壤分别采用样方法和取样器取样法
B. 圈上植物长得高呈现明显的圈带形成草地群落垂直结构
C. 蘑菇菌丝促进土壤有机质分解使圈上土壤速效养分增加
D. 圈上植物种群的优势度增加可影响草地群落的物种组成
【答案】B
【解析】
【分析】群落的空间结构分为垂直结构和水平结构:(1)群落的垂直结构:指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是分层现象,即在垂直方向上分成许多层次的现象。影响植物群落垂直分层的主要因素是光照,影响动物群落垂直分层的主要因素为食物和栖息空间。(2)群落水平结构:在水平方向上,由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响,不同地段往往分布着不同的种群,种群密度也有差别。群落水平结构的特征是镶嵌性。镶嵌性即植物种类在水平方向不均匀配置,使群落在外形上表现为斑块相间的现象。
【详解】A、植物无活动能力,调查通常采用样方法;土壤调查则常用取样器取样法(如采集土壤小动物或分析土壤成分),A正确;
B、垂直结构是指群落分层现象(如乔木层、灌木层、草本层等),而圈上植物呈圈带状分布,是空间分布差异,属于群落的水平结构,B错误;
C、蘑菇属于分解者,其菌丝可通过分解作用加速有机质降解,释放速效养分(如氮、磷等),C正确;
D、优势度高的植物可能竞争资源(如光照、水分),从而改变其他物种的分布或数量,D正确。
故选B。
10. 草甸草原上的羊草叶量多、营养丰富,适口性好,牛、马、羊等多种牲畜均爱采食。研究发现,随着放牧强度的增加,羊草的株高、茎重、叶重、叶片的C/N等指标的数值逐渐降低。下列分析正确的是( )
A. 羊草叶片中C/N的值减小可能利于增强羊草的光合作用
B. 草甸草原上的所有动物、植物和微生物间可实现物质循环
C. 牲畜和羊草之间的单向信息传递,不利于调节其种间关系
D. 因过度放牧被破坏的草原禁牧后,一定可以恢复生态平衡
【答案】A
【解析】
【详解】A、叶片C/N值减小说明氮元素的相对含量升高,氮是叶绿素、光合相关酶的重要组成元素,因此有利于增强羊草的光合作用,A正确;
B、物质循环是指组成生物体的元素在生物群落和无机环境之间的往复循环,仅生物群落(所有动物、植物、微生物)内部无法实现完整的物质循环,B错误;
C、生态系统中生物之间的信息传递往往是双向的,信息传递能够调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定,C错误;
D、生态系统的恢复力稳定性存在一定限度,若过度放牧对草原的破坏程度超过其恢复能力,即便禁牧也无法恢复生态平衡,“一定”表述过于绝对,D错误。
11. 科研人员分离了天山雪莲(2n = 32)和莴苣(2n = 18)的原生质体并将其融合,为天山雪莲新种选育奠定了基础,培育过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程②可以用PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等
B. 过程④诱导形成愈伤组织期间一般不需要光照
C. 经过程②得到的c细胞只有1种类型,因此不需要筛选
D. 最后得到的试管苗体细胞中含有25条染色体
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、灭活病毒诱导法是动物细胞融合的常用方法,A错误;
B、诱导愈伤组织期间一般不需要光照,在后续的培养过程中,需要给与适当时间与强度的光照,B正确;
C、细胞融合的过程中,可能会发生自体融合(即同一种细胞之间的融合)和异体融合(即不同种细胞之间的融合),所以我们需要对融合后的细胞进行筛选,选择我们需要的异体融合的细胞,C错误;
D、天山雪莲的染色体数为2n=32,而莴苣的染色体数为2n=18,所以融合后的细胞应该含有32+18=50条染色体,D错误。
故选B。
12. 塑料制品会被裂解为直径小于5 mm的微塑料,易被浮游生物及各种鱼类吸收,经过食物链传递对水生生物和人类健康造成潜在威胁。科研人员调查了某水域部分水生生物体内的微塑料富集情况,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中浮游生物、腹足纲生物、牡蛎和鱼类构成了该水域的一条食物链
B. 浮游生物的生物富集系数相对较低,说明其所处生态系统的微塑料污染程度轻
C. 图中所示的该水域水生生物体内全部存在微塑料的生物富集现象
D. 相比腹足纲生物,鱼类对微塑料的富集能力更强,可能与鱼类所处营养级别有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、食物链由具有明确捕食关系的生物构成,且起点必须是生产者,仅根据各类生物的微塑料富集系数,无法确定其捕食关系,也不能确定浮游生物均为生产者,因此不能构成一条食物链,A错误;
B、生物富集系数是生物体内微塑料浓度和水体微塑料浓度的比值,浮游生物的该系数低仅说明其对微塑料的富集能力弱,无法反映水体的微塑料污染程度,B错误;
C、生物富集是指生物体内相关物质浓度高于环境浓度的现象,腹足纲生物的生物富集系数为0.54<1,说明其体内微塑料浓度低于水体,不存在富集现象,因此并非所有图示生物都存在微塑料富集,C错误;
D、生物富集的规律是营养级越高的生物,体内难降解物质的富集浓度越高,鱼类的生物富集系数远高于腹足纲生物,说明其富集能力更强,可能与其所处的营养级别更高有关,D正确。
13. 孤独症谱系障碍(ASD)是一种发育障碍性疾病。研究表明,ASD儿童体内多巴胺受体的抗体含量均高于正常儿童,且脑部神经胶质细胞产生的细胞因子水平异常增高,推测ASD的发病可能是由于抗体攻击受体蛋白造成的。下列叙述正确的是( )
A. ASD属于免疫功能失调引起的自身免疫病
B. 相较于正常儿童,ASD患者体内多巴胺含量不变
C. 神经胶质细胞是一种数量比神经元少的起辅助作用的细胞
D. 多巴胺受体的抗体可与多巴胺受体结合并直接使其降解
【答案】A
【解析】
【分析】自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病,如风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
【详解】A、ASD是由于抗体攻击受体蛋白造成的,这是自身免疫病,A正确;
B、ASD儿童体内多巴胺受体的抗体含量均高于正常儿童,即多巴胺不能与受体结合,所以多巴胺含量会增多,B错误;
C、神经胶质细胞的数量比神经元多10~50倍,对神经元起辅助作用,具有支持、保护、营养和修复神经元的功能,C错误;
D、多巴胺受体的抗体可与多巴胺受体结合,但不能直接使其降解,需要吞噬细胞将复合物吞噬从而降解,D错误。
故选A。
14. 某昆虫的体色由一对等位基因(B/b)控制,灰色对黑色为显性,决定雄性性别发生的SRY基因仅位于Y染色体上,某个体的基因分布如图所示。辐射可导致SRY基因所在的染色体片段转移到图中所示的另外三条染色体上(不考虑其他染色体),且能正常表达,而缺失的Y染色体丢失。将该个体辐射处理后与正常黑色雌虫杂交,统计子代雄虫的表型及比例。下列叙述错误的是( )
A. 辐射处理导致该雄虫发生了染色体结构的变异和染色体数目的变异
B. 若子代雄虫中灰色∶黑色=1∶1,表明SRY基因转移到X染色体上
C. 若子代雄虫的体色全为黑色,表明SRY基因转移到B所在的染色体
D. 若SRY基因转移到B所在的染色体上,则子代自由交配,雄虫的体色不变
【答案】C
【解析】
【详解】A、SRY基因片段从Y染色体转移到非同源染色体上,属于染色体结构变异(易位);原Y染色体丢失,染色体数目减少,属于染色体数目变异,A正确;
B、若SRY转移到X染色体上,该变异雄虫基因型为BbXSRY,产生4种配子:BXSRY、bXSRY、B、b,比例为1:1:1:1。与正常黑色雌虫(bbXX,仅产生bX配子)杂交,子代雄虫均携带XSRY,基因型为BbXSRYX(灰色):bbXSRYX(黑色)=1:1,B正确;
C、若SRY转移到B所在染色体上,该雄虫产生的携带SRY的配子均携带B基因,与雌虫的b配子结合后,子代雄虫基因型均为BSRYb,全为灰色;若SRY转移到b所在染色体上,子代雄虫才全为黑色,C错误;
D、若SRY转移到B所在染色体,F1(杂交子代)中雄虫全为BSRYb(灰色),雌虫全为bb(黑色)。F1自由交配时,只有携带SRY的受精卵才能发育为雄虫,而所有携带SRY的配子都携带B基因,因此F2雄虫仍全为灰色,体色与F1相比没有改变,D正确。
15. 某ZW型性别决定蛾类的有触角(A)和无触角(a)为一对相对性状。让纯合无触角雄性个体与纯合有触角雌性个体杂交,所得F1个体为无触角雌性和有触角雄性。某同学据此提出了两种假设,假设一:A/a基因位于Z染色体上;假设二:A/a基因位于常染色体上,但其表达与性别有关。下列分析错误的是( )
A. 若为假设二,基因型为Aa的雌性个体表型与雄性的不同
B. 若为假设一,让F1雌雄交配,F2中有触角♂∶无触角♀=1∶1
C. 若为假设二,让F1雌雄交配,F2有触角∶无触角的值在雌雄中相同
D. 纯合有触角♂与F1的无触角♀杂交,子代全为有触角,则假设一成立
【答案】C
【解析】
【分析】基因位于性染色体上,所以遗传上总是和性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。
【详解】A、若蛾类有触角与无触角为常染色体从性遗传,则亲本为aa×AA,F1为Aa,所得F1个体为无触角雌性和有触角雄性,Aa在雌、雄个体中存在差异,A正确;
B、若蛾类有触角与无触角为伴Z染色体遗传,则亲本基因型为ZaZa×ZAW,F1的基因型为ZAZa、ZaW,让F1相互交配,F2中有触角雄性个体:无触角雄性个体:有触角雌性个体:无触角雌性个体=1:1:1:1,B正确;
C、若假设2成立,Aa×Aa的子代中有触角雄性个体:无触角雄性个体=3:1,有触角雌性个体:无触角雌性个体=1:3,即F2有触角∶无触角的值在雌雄中互为倒数,C错误;
D、让有触角雄性个体与F1的无触角雌性个体交配,若子代雌雄全为有触角,则假设1成立,假设2中,杂合子雌性为无触角,D正确。
故选C。
16. 某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A. 质粒和目的基因都用酶3切割,用E. coli DNA连接酶连接
B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D. 质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E. coli DNA连接酶连接
【答案】C
【解析】
【分析】DNA连接酶:
(1)根据酶的来源不同分为两类:E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端,此外T4DNA连接酶还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低。
(2)DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、酶3切割后得到的是平末端,应该用T4 DNA连接酶连接,A错误;
B、质粒用酶3切割后得到平末端,目的基因用酶1切割后得到的是黏性末端,二者不能连接,B错误;
C、质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端,用T4 DNA连接酶连接后,还能保证目的基因在质粒上的连接方向,此重组表达载体的构建方案最合理且高效,C正确;
D、若用酶2和酶4切割质粒和目的基因,会破坏质粒上的抗生素抗性基因,连接形成的基因表达载体缺少标记基因,无法进行后续的筛选,D错误。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 为研究CO2浓度及其变化对作物净光合作用速率的影响,研究人员以大豆和花生为实验材料,分别进行了三种不同的实验处理,结果如下图所示。整个实验过程中保持适宜的光照强度和充足的水分供应。回答下列问题:
(1)CO2浓度主要影响光合作用的__________反应阶段。本实验的自变量是__________,因变量的检测指标是__________。
(2)在大气CO2浓度环境中,若突然中断CO2供应,则短时间内叶绿体中C3、C5的含量变化分别是__________。当CO2浓度倍增时,净光合作用速率却并未倍增,此时限制净光合作用速率增加的因素可能是__________(答出1点)。
(3)由图可知,在CO2浓度先倍增后恢复的条件下,大豆和花生的净光合作用速率相等,则此时它们固定CO2的速率__________(填“相等”“不相等”或“可能相等可能不相等”),理由是__________。
(4)在CO2浓度先倍增后恢复的条件下,大豆和花生的净光合作用速率均比大气CO2浓度条件下的净光合作用速率低,从固定CO2的酶的角度分析,原因可能是__________。
【答案】(1) ①. 暗 ②. 作物种类,处理的CO2浓度 ③. CO2的吸收量(或O2的释放量等)
(2) ①. 减少、增加 ②. 固定CO2的酶的活性,有机物在叶绿体中积累等
(3) ①. 可能相等可能不相等 ②. 植物固定CO2的速率等于其从外界吸收CO2的速率与呼吸作用产生CO2的速率之和,未知两种作物呼吸作用产生CO2的速率
(4)作物长期处于高浓度CO2环境中,使固定CO2的酶的数量和活性降低,而当环境中CO2浓度恢复时,酶的数量和活性未能恢复
【解析】
【小问1详解】
CO2浓度主要影响光合作用的暗反应阶段。根据题图分析可知,本实验的自变量是作物种类和处理的CO2浓度,因变量的检测指标可以是CO2的吸收量(或O2的释放量)等。
【小问2详解】
在大气CO2浓度环境中,若突然中断CO2供应,则短时间内叶绿体中C3的含量减少、C5的含量增加。当CO2浓度倍增时,光合作用速率却并未倍增,此时限制光合作用速率增加的因素可能是固定CO2的酶的活性、有机物在叶绿体中积累等。
【小问3详解】
由图可知,在CO2浓度先倍增后恢复的条件下,大豆和花生的光合作用速率相等,但无法判断此时它们固定CO2的速率情况,因为植物固定CO2的速率等于其从外界吸收CO2的速率与呼吸作用产生CO2速率之和,未知两种作物呼吸作用产生CO2速率的情况。
【小问4详解】
在CO2浓度先倍增后恢复的条件下,大豆和花生的光合作用速率均比大气CO2浓度条件下的光合作用速率低,从固定CO2的酶的角度分析,这可能是因为作物长期处于高浓度CO2环境中,使固定CO2的酶的数量和活性降低,而当环境中CO2浓度恢复时,酶的数量和活性未能恢复。
18. 某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。
植株
叶缘
分泌腔
P 野生型(甲)×栽培品种(X)
↓
F1 有分泌腔
↓
F2 有分泌腔 无分泌腔
3 : 1
甲(野生型)
齿状
有
乙(敲除A基因)
全缘
无
丙(敲除B基因)
齿状
无
丁(敲除A基因和B基因)
全缘
无
(1)由表分析可知,控制叶缘形状的基因是________,控制分泌腔形成的基因是________。
(2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明________________________。
(3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑突变及其他基因的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是________。F1自交得到F2,若F2的表型及比例为________,则A、B基因位于两对同源染色体上。在此情况下结合图中杂交结果,可推测栽培品种(X)的________(填“A”“B”或“A和B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
【答案】(1) ①. A ②. A、B
(2)A基因促进B基因表达,而B基因不参与调控A基因表达
(3) ①. 甲和丁或乙和丙 ②. 齿状有分泌腔:齿状无分泌腔:全缘无分泌腔=9:3:4 ③. A
【解析】
【分析】自由组合定律的实质是减数分裂形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
根据表格可得,甲为 AABB齿有,乙为 aaBB全无,丙为 AAbb齿无,丁为 aabb全无,因此控制叶缘的基因是 A,控制分泌腔的是 A 和 B 基因共同决定的。
【小问2详解】
乙敲除A基因,但没有敲除B基因,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,说明A基因可以促进B基因的表达;丙敲除B基因,但没有敲除A基因,植株丙中A基因的表达量无变化,说明B基因不参与调控A基因的表达。
【小问3详解】
假定基因敲除后用相应的小写字母表示,甲基因型为AABB,乙为aaBB,丙为AAbb,丁为aabb,要探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,即探究两对基因是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上,我们通常需要获得双杂合子AaBb进行自交,因此可选择的亲本组合是甲和丁或乙和丙,F1AaBb自交得到F2,若A、B基因位于两对同源染色体上,则满足自由组合定律,F2的表型及比例为齿状有分泌腔:齿状无分泌腔:全缘无分泌腔=9:3:4。
栽培品种(X)叶全缘,但没有分泌腔,应该是 A 基因缺陷。理由如下:根据右侧遗传图解可知,野生型甲 AABB 和栽培种(aabb 或 aaBB 两种情况)杂交一代 F1的两种情况为 AaBb 或 AaBB,两者都是有分泌腔,F1 自交,如果是 AaBb 的话,F2 比例为 9:7,如果是 AaBB 的话,F2 比例为 3:1,符合题意。因此栽培种基因型为 aaBB,缺乏 A 基因。
19. 某昆虫的性别决定类型为ZW型,其腹部颜色有黑色、灰色和白色,由A/a、B/b两对等位基因控制,其中A/a位于常染色体上。研究人员将若干该昆虫的腹部黑色纯合个体与腹部灰色纯合个体进行杂交实验,结果如下。回答下列问题:
组别
P
F1
F1雌雄相互交配所得F2
实验1
黑色(♂)×灰色(♀)
黑色
黑色(♂)∶黑色(♀)∶灰色(♀)∶白色(♀)=8∶4∶3∶1
实验2
黑色(♀)×灰色(♂)
黑色∶灰色=1∶1
雌雄均为黑色∶灰色∶白色=4∶3∶1
(1)根据实验1_________(填“能”或“不能”)判断B/b基因位于Z染色体上,理由是_________。
(2)实验1亲本的基因型为__________,若让实验1的F2中的黑色个体相互杂交,子代的表型及比例为_____________。
(3)实验2中F1灰色昆虫的一个性原细胞进行减数分裂,最终产生的配子基因型是__________。
(4)研究人员用射线处理实验1中F1黑色雌昆虫,获得一只A/a基因的染色体片段转移到性染色体上的突变体。已知不含A/a基因的卵细胞无法参与受精作用,其他变异类型对配子和个体的活力无影响。现让该突变体与白色雄性昆虫杂交,若子代表型及比例为黑色(♂)∶白色(♀)=2∶1,请在答题卡方框中画出该突变体细胞中A/a、B/b在染色体上的分布情况(若涉及性染色体,请标注出性染色体的类型)。
【答案】(1) ①. 能 ②. 若B/b基因位于常染色体上,F2中雌、雄个体的表现型及比例均为黑色∶灰色∶白色=12∶3∶1(腹部颜色在雌雄个体中的表现型及比例不同)
(2) ①. aaZBZB、AAZbW ②. 黑色(♂)∶黑色(♀)∶灰色(♀)∶白色(♀)=16∶12∶3∶1
(3)AZb或AW或aZb或aW
(4)
【解析】
【小问1详解】
由表格内容可知,实验一中的F1雌雄相互交配,所得F2腹部颜色在雌雄个体中的表现型及比例不同,已知A/a位于常染色体上,另一对等位基因B/b位于Z染色体上。
【小问2详解】
F1雌雄相互交配所得F2的表现型及比例为黑色(♂)∶黑色(♀)∶灰色(♀)∶白色(♀)=8∶4∶3∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,F1的基因型为AaZBZb、AaZBW,黑色的基因型为__ZBZ_、__ZBW,灰色的基因型为A_ZbW,白色的基因型为aaZbW,故亲本的基因型为aaZBZB、AAZbW。F1的基因型为AaZBZb、AaZBW,F2中黑色雌性个体为(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)ZBW,雄性个体为(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)1/2ZBZB、(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)1/2ZBZb,F2中黑色雌性个体产生配子的类型及比例为:AZB:aZB:AW:aW=1:1:1:1,黑色雄性个体产生配子的类型及比例为:AZB:aZB:AZb:aZb=3:3:1:1,子代黑色(♂)(__ZBZ_)的比例为1/2×1=1/2,子代黑色(♀)(__ZBW)的比例为1/2×6/8=3/8,灰色(♀)(A_ZbW)的比例为1/2×1/8+1/4×1/8=3/32,白色(♀)(aaZbW)的比例为1/4×1/8=1/32,子代的表现型及比例为黑色(♂)∶黑色(♀)∶灰色(♀)∶白色(♀)=16∶12∶3∶1。
【小问3详解】
实验2中亲本的灰色(♂)基因型为AAZbZb,黑色(♀)的基因型为aaZBW,F1基因型及比例AaZBZb∶AaZbW=1:1,表现为黑色∶灰色=1∶1,基因型为AaZbW性原细胞进行减数分裂,最终产生的配子基因型是AZb或AW或aZb或aW。
【小问4详解】
F1黑色雌虫的基因型为AaZBW,获得含A(或a)基因的染色体片段转移到一条性染色体上的突变体,即A(或a)可能转移到ZB或W染色体上,假设A转移到ZB染色体上,则该突变体(aZABW)与白色雄性(aaZbZb)昆虫杂交,该突变体(aZABW)产生配子的种类及比例为ZAB∶aW∶aZAB∶W(致死)=1:1:1:1,子代的基因型及比例为aZABZb∶aaZbW∶aaZABZb=1:1:1,子代表现型及比例为黑色(♂)∶白色(♀)=2∶1,符合题意,因此A转移到ZB染色体上,突变体的染色体转移情况为。
20. 2025年冬季,我国北方某滑雪场推出了一项名为“极地挑战”的极限运动项目。参与者需在-20℃的环境中,身着轻薄运动服完成3公里越野跑。为研究人体在极端低温下的体温调节机制,科研人员对部分参与者进行了实时生理监测,获得相关数据。请回答下列问题:
(1)人体的体温调节中枢位于_______,该中枢通过_______调节方式维持体温稳定。材料中参与者的核心体温能保持稳定,主要依赖于机体的_______(填“产热”或“散热”)过程增强。
(2)研究发现,血液中某两种与体温调节相关的激素浓度在运动开始后5分钟显著升高,并持续高于运动前水平,这两种激素为_______,二者在调节体温时表现为_______作用,共同维持体温稳定。
(3)正常情况下,人体从温暖的室内走到寒冷的户外时,散热速率_______,产热速率_______,以保持体温相对稳定。在极端低温下,极限运动参与者感受到寒冷刺激后,会通过皮肤下的传入神经将信号迅速传导至_______,产生冷觉。同时,这一刺激还能引发皮肤的_______(填生理反应),以减少热量的散失。
【答案】(1) ①. 下丘脑 ②. 神经—体液 ③. 产热
(2) ①. 甲状腺激素、肾上腺素 ②. 协同
(3) ①. 增大 ②. 增大 ③. 大脑皮层 ④. 毛细血管收缩、血流量减少、汗腺分泌量减少
【解析】
【分析】体温调节是指温度感受器接受体内、外环境温度的刺激,通过体温调节中枢的活动,相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变,从而调整机体的产热和散热过程,使体温保持在相对恒定的水平。
【小问1详解】
人体的体温调节中枢位于下丘脑,该中枢通过神经—体液调节方式维持体温稳定。代谢过程会释放热量(如细胞呼吸产热),因此机体遇寒冷刺激时,主要依赖于机体的产热过程增强来保持核心体温的稳定。
【小问2详解】
甲状腺激素、肾上腺素均可促进细胞代谢、增加产热,在调节体温时表现为协同作用,共同维持体温稳定
【小问3详解】
当运动员从温暖的室内走到寒冷的户外时,散热速率增大,为了保持体温相对稳定,产热速率也增大。皮肤感受到寒冷刺激后,会通过传入神经(或感觉神经纤维)将信号迅速传导至大脑皮层,产生冷觉。同时,为了减少热量的散失,皮肤会出现毛细血管收缩,血流量减少,汗腺分泌量减少等生理反应。
21. 利用小球藻生产生物柴油,应对化石燃料日益枯竭和能源供应日趋紧张的同时,与环境二氧化碳的捕捉进行偶联,缓解温室效应,具有广阔的开发利用前景。通过转基因技术强化油脂代谢途径,进一步提高普通小球藻含油量,已经成为新的研究热点。科学家欲从酵母菌中提取DGAT基因(DGAT:二酸甘油酰基转移酶,合成油脂重要基因),导入到小球藻中最终获得高产油脂小球藻,示意图如下(XbaⅠ酶切位点为,SacⅠ酶切位点为。回答下列问题:
(1)根据酿酒酵母基因序列,设计引物I如下:5'-GCTCTAGAATG……-3',请结合酶切位点,补充完整引物Ⅱ:5'-C______TTA…-3',对引物Ⅰ和Ⅱ要求______(答1点)。
(2)在PCR反应缓冲液中一般要添加______以便激活DNA聚合酶。根据上述设计的引物,能否确定酿酒酵母基因组中有XbaⅠ酶和SacⅠ酶切位点,理由是______。
(3)在pBI121质粒中插入DGAT基因,上游应该选择______(填“酿酒酵母DGAT”“大肠杆菌”或“小球藻”)基因启动子。
(4)已知pBI121质粒上EcoRⅠ酶切位点与XbaⅠ酶切位点间的最短距离为300bp,欲确定目的基因与质粒已经正确连接形成重组质粒,可以用限制酶EcoRⅠ切割重组质粒,结果应得到长度为______的基因片段,转基因小球藻获取成功的标志是______。
【答案】(1) ①. GAGCTC ②. 引物之间不能互补配对、引物单链本身不能自身互补、能够与模板链互补配对
(2) ①. Mg2+ ②. 不能,酿酒酵母基因组中没有XbaⅠ酶和SacⅠ酶切位点,也可以设计含相应酶切位点的引物(合理即可)
(3)小球藻 (4) ①. 2300bp和625bp ②. 转基因小球藻中成功表达出来DGAT蛋白,使合成油脂量明显增加
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
用PCR方法从酿酒酵母基因序列中扩增出DGAT基因,根据碱基互补配对原则可推测,引物I是根据XbaI酶切序列设计,引物Ⅱ则需要根据SacI酶切序列设计,因此引物Ⅱ为:5'-CGAGCTCTTA…-3',引物I和Ⅱ的要求是两者不能进行碱基互补配对,若两者进行碱基互补配对,会形成二聚体,引物就不能与模板链结合,因而不能得到所需要的扩增产物。
【小问2详解】
真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活,因此PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+。根据上述设计的引物,不能确定酿酒酵母基因组中有Xbal酶和Sacl酶切位点。理由是设计引物是为了扩增目的基因,引物中包含酶切位点是为了后续构建重组质粒的方便,而不是用于检测基因组中是否存在这些酶切位点。
【小问3详解】
目的基因导入的是小球藻细胞,在小球藻细胞中表达,则在pBI121质粒中插入DGAT基因,上游应该选择小球藻基因的启动子。由于构建表达载体中,使用了两种限制酶切割,其目的是保证目的基因正向插入质粒中。
【小问4详解】
若目的基因与质粒已经正确连接形成重组质粒,用限制酶EcoRI切割会将重组质粒切割成两段,EcoRI酶切位点与XbaI酶切位点间的最短距离为300bp,则两个EcoRI酶切位点中最短的片段长度为300+325=625bp,较长的片段的长度为2400-100+625-625=2300bp。转基因小球藻成功的标志是转基因小球藻成功表达出了DGATI基因控制的蛋白质,使合成油脂量明显增加,据此可对目的基因做出鉴定。
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