精品解析:浙江省杭州高级中学2024-2025学年高三上学期12月月考生物试题
2026-07-25
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内容正文:
杭州高级中学2024学年第一学期阶段性测试
高三生物学试题
考生须知:
1.考生答题前,务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。
2.选择题的答案须用2B铅笔将答题纸上对应题目的答案标号涂黑,如要改动,须将原填涂处用橡皮擦净。
3.非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效。
选择题部分
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. 下列运输过程中,膜蛋白质没有参与的是( )
A. 甘油穿过细胞膜 B. 胰岛B细胞分泌胰岛素
C. 神经细胞兴奋时Na+内流 D. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖
2. 下列关于油脂和糖类叙述正确的是( )
A. 同等质量的脂肪氧化分解,释放的能量比葡萄糖少
B. 脂肪的组成元素与糖类相同,是饥饿状态时能量的直接来源
C. 观察花生种子子叶中的油脂时,可能观察到细胞内、细胞间均有油脂颗粒
D. 某油料作物种子萌发过程中鲜重会增加,干重会一直减小
3. 如图是根尖细胞部分结构示意图。下列叙述错误的是( )
A. 结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统
B. 细胞骨架与结构⑤⑥等细胞器的锚定密切相关
C. 结构②无选择透过性,与核质之间信息交流有关
D. 若离体培养该细胞,破坏结构⑤会使细胞内染色体数目加倍
4. 下列关于癌细胞叙述错误的是( )
A. 核形态不一,可出现巨核、双核或多核现象
B. 代谢旺盛,蛋白质合成及分解代谢都增强,但分解代谢超过合成代谢
C. 癌细胞在体外培养时无接触抑制现象,即使堆积成群,仍然可以生长
D. 线粒体功能障碍,即使在氧供应充分的条件下也主要依靠糖酵解途径获取能量
5. 酸笋腌制过程如下:将新笋切成笋丝、笋片,放于陶罐中,清水过面,撒上适量食盐,置于阴凉处一个月左右,酸味即出,便可随食随取。下列相关叙述错误的是( )
A. 泡菜腌制过程中通常加入抗生素来抑制杂菌生长
B. “清水过面”是为了创造无氧环境,利于发酵并减少杂菌污染
C. 对于新配制的酸笋原料,若加入“陈酸笋水”可加速发酵进程
D. 酸笋具有特殊的风味,是因为发酵产物不仅有乳酸,还有醇、酯等
6. 俗话说:养鱼先养水,养花先养土。下列有关说法错误的是( )
A. 若用自来水直接养鱼,鱼不久就会死亡,可能与水中某些有害物质有关
B. 利用增氧机增加鱼塘的溶解氧含量,不会提高鱼类的环境容纳量
C. 家庭养花的盆土应具有良好的排水性和透气性
D. 追加含有有益菌的活性菌肥比自制的腐肥可能更有利于花卉根系吸收养分
7. 高粱酒是一种传统的发酵酒,家庭制作高粱酒包括选料浸泡、蒸煮糊化、冷却拌醅、入桶发酵几个步骤。下列分析错误的是( )
A. “选料浸泡”时应选择颗粒饱满、质地坚实、淀粉含量高的高粱籽粒进行浸泡
B. “蒸煮糊化”时不仅可以杀死杂菌,还可使淀粉糊化,有利于后期淀粉酶发挥作用
C. “冷却拌醅”时需不停地搅拌,有利于酵母菌与高粱籽粒充分接触并大量繁殖
D. “入桶发酵”时为了加快和加大酒精的产生,需要定时往发酵桶中通入空气
8. 耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图如下,其生物膜两侧H+形成的浓度差在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。下列叙述正确的是( )
A. 图中Na+进出细胞的方式相同
B. 根细胞膜两侧H+浓度差的维持离不开ATP供能
C. 图中载体蛋白SOSI、NHX均逆浓度梯度转运H+
D. 根细胞膜具有选择透过性的物质基础是细胞膜两侧的离子浓度差
9. 如图1是神经元之间的一种环状连接方式,在图示位置给予一定强度的刺激后,测得C点膜内外电位变化如图2所示,图3为两个神经元的局部放大图。下列叙述错误的是( )
A. 若图1中各突触性质一致,则兴奋经该结构传导后持续时间将延长
B. 若将离体神经纤维放于较高浓度Na+溶液中重复实验,图2中B点将上移
C. 在图3中,当神经元上Y点受到刺激时,将使下一个神经元兴奋或抑制
D. 人体在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的
10. 石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响,将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释,处理长势相同的石蒜幼苗,鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性如图。下列说法正确的是( )
A. 多效唑通过增强AGPase活性直接参与细胞代谢
B. 对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗
C. 喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长,提高鳞茎产量
D. 该实验设计遵循实验变量控制中的“单一变量原则”
11. 正常重力环境中,成骨细胞分泌的PGE2与感觉神经上的EP4结合,将信号传入下丘脑抑制某类交感神经活动。进而对骨骼中血管和成骨细胞进行调节,促进骨生成以维持骨量稳定。长时间航天飞行会使宇航员骨量下降。下列分析合理的是( )
A. PGE2与EP4的结合使骨骼中血管收缩
B. 成骨细胞分泌的PGE2促进骨生成属于正反馈调节
C. 长时间航天飞行会使宇航员成骨细胞分泌PGE2增加
D. 使用抑制该类交感神经的药物有利于宇航员的骨量恢复
12. 科学家发现,光能会被类囊体转化为“某种能量形式”,并用于驱动产生ATP。为探寻这种能量形式,他们开展了系列实验(部分实验如图Ⅰ、图Ⅱ所示)。
下列有关说法错误的是( )
A. 仅通过图Ⅰ实验不能说明产生的ATP所需的“某种能量形式”来自光能
B. 若证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差,图Ⅱ实验全过程都应在黑暗中进行
C. 对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理,悬液pH在光照时升高,可推测是因为光照下类囊体膜外的H+被转移到类囊体膜内,使溶液pH升高
D. 制备类囊体时要保证其结构完整,为避免膜蛋白被降解,提取液应保持常温
阅读下列材料,回答下列小题。
2024年10月,浙江省多地发现了“加拿大一枝黄花”这种“植物杀手”。与我国本土“一枝黄花”相比,由于其具有观赏性被引入我国,但繁殖力和竞争力极强,一株即可形成2万多粒种子,严重影响生态平衡和生物多样性,影响农作物生长,被列为《中国外来入侵物种名单》。
13. 下列关于“加拿大一枝黄花”叙述正确的是( )
A. 该植物主要分布在河道边上、荒地、农田等区块,体现了群落的水平结构
B. 该植物根系发达,高度近两米,显著高于其它农作物,所以对农作物生长影响很小
C. 该植物会产生大量花粉,可能引发过敏,因此人工清除时须佩戴防护面具
D. 该植物经人工拔除后往往送至焚烧厂焚烧发电,实现了物质和能量的循环利用
14. 下列相关说法正确的是( )
A. “加拿大一枝黄花”对生态环境有害,故其无使用价值
B. “加拿大一枝黄花”除人工清除外还可通过引入天敌来控制其种子传播
C. “加拿大一枝黄花”枝条一面生长的花序与我国本土“一枝黄花”周面着生的花序是一对相对性状
D. 早期“加拿大一枝黄花”的枝叶与飞蓬类植物较相似,推测生物在器官水平上存在统一模式
15. 神农架大九湖湿地的主要类型为亚高山泥炭沼泽,具有生物多样性、典型性和稀有性。2012年7月,中国地质大学(武汉)生物系部分师生对此地进行了植物群落调查、统计与分析,获得区域内高等植物46科83属98种。下列相关叙述正确的是( )
A. 动物活动以及人类活动不会影响群落的内部环境
B. 对植物群落调查所采用的方法与蚜虫种群密度的一般调查方法不同
C. 不同植物处于相对稳定的生态位,是植物对环境的长期适应以及自然选择的结果
D. 若要研究大九湖周围土壤中小动物丰富度,应采用的分离方法是取样器取样调查方法
16. 研究人员制备一种膀胱生物反应器,用其制备获得人体特殊功能蛋白A的基本过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 步骤①和②所代表的操作分别是显微注射、体外受精
B. 诱导雌性动物超数排卵所饲喂的激素能作用于特定细胞
C. 从卵巢采集的卵子通常需要培养成熟后与获能的精子进行体外受精
D. 早期胚胎培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
17. 下图是人体个体发育不同时期红细胞中珠蛋白(血红蛋白组成蛋白)基因表达的情况。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲基化可能会阻止解旋酶和RNA聚合酶先后结合启动子
B. ε-珠蛋白基因和γ-珠蛋白基因这对等位基因之间可以发生重组
C. 珠蛋白基因在时间上发生了选择性表达导致甲基化位点出现差异
D. 组蛋白乙酰化与DNA的甲基化引起的表型改变可能遗传给子代
18. 某些类型的人乳头瘤病毒(HPV)具强致癌性,对此我国批准上市了二价疫苗(针对HPV16、18型)和四价疫苗(针对HPV6、11、16、18型)。科研人员对分别接种两种疫苗的若干名患者进行追踪检测,下列相关叙述正确的是( )
疫苗类型
第12年抗体阳性率
血浆中抗体滴度
HPV16
HPV18
HPV16
HPV18
第3年
第6年
第3年
第6年
二价疫苗
100%
100%
22970
16242
4942
4138
四价疫苗
96%
85%
6141
3337
400
316
注:“滴度”越大,反映血浆中抗体浓度越高
A. 随时间延长,不同种类HPV抗原刺激下产生的相应抗体浓度均下降
B. 四价疫苗可抵御更多类型的HPV,可比二价疫苗提供更持久的保护
C. 接种疫苗后,特定HPV入侵时,细胞毒性T细胞迅速分裂、分化
D. 两种疫苗均能诱导人体产生靶向HPV16、HPV18的抗体,效果相同
19. 不对称PCR是一种常见的单链DNA探针制备方法,其原理是反应体系中加入一对数量不相等的引物,数量较少的为限制性引物,数量较多的为非限制性引物。假设体系中模板DNA数量为a,在PCR反应的早期10个循环中,扩增产物是双链DNA,限制性引物耗尽,非限制性引物继续引导合成大量目标DNA单链。下列说法正确的是( )
A. 若B链为所需的DNA探针,则非限制性引物应选用引物Ⅳ
B. 两种引物与模板链结合时,需将温度控制在72℃左右
C. 如果总共进行25次循环,最终获得的单链探针数为15×210a
D. 因为双链DNA和单链DNA的长度相同,不能通过电泳方法将其分离
20. PD-L1是一种免疫抑制因子,可以防止T细胞过度活化导致的炎症反应,肿瘤细胞通过高效表达PD-L1来逃避免疫攻击。抗PD-L1单克隆抗体能与肿瘤细胞膜表面的PD-L1特异性结合,因而具有治疗某些癌症的作用。如图表示制备PD-L1单克隆抗体的流程。下列叙述不正确的是( )
A. 从脾脏分离B淋巴细胞前,需要对小鼠注射PD-L1
B. 用特定的选择培养基筛选得到的是融合的杂交瘤细胞
C. 四种细胞群a-d既能大量增殖又能产生相同抗体
D. 细胞群a可用于进一步培养来生产所需抗体
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. (一)玉米属于C4植物,其CO2同化途径如图1。请回答下列问题:
(1)玉米维管束鞘细胞的叶绿体基质中,在光反应产生的________________(填物质)驱动下,将二氧化碳还原为糖类,再通过维管束转运至其他部位。由图可知,玉米维管束鞘细胞中糖类合成所需的CO2来源途径有________________。
(2)高中生物学实验中,常利用____________作为溶剂提取绿叶中的光合色素。色素提取液的浓度与其光吸收值成正比,利用该原理对提取液中的叶绿素a、b含量进行测定时,应选择红光而不选蓝紫光的原因是_____________。通过纸层析后的滤纸条上最宽的色素带是________________(填色素名称)。
(3)在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是颗粒中的脂质参与构成________________结构。
(二)气孔有利于CO2进入植物叶片进行光合作用,但同时也是蒸腾作用散失水分的门户。科研人员在拟南芥气孔周围的保卫细胞中表达了一种K+载体蛋白(BLINK1),如图2所示。该载体蛋白能调控气孔快速开启与关闭,而野生拟南芥无BLINK1,气孔开闭较慢。图3表示拟南芥在一天中连续光照和间隔光照(强光和弱光交替光照)下的实验结果。
(4)据图2分析,转基因拟南芥保卫细胞吸收K+的方式为________,K+进入保卫细胞后,提高了细胞内的________,导致气孔快速开启。若通过一定办法测得某株拟南芥单位时间内二氧化碳的吸收量与氧气的消耗量相等,一段时间后该植物的干重将________。
(5)结合题干信息及图3可知,________________条件下,转基因植株每升水产植物茎干重大于野生植株,其原因可能是___________________。
22. 如图所示为一个小型人工生态农场的模式图以及其中(表格)农作物和鸡的部分能量值(单位:104 kJ
项目
净同化量
(同化量-呼吸消耗量)
呼吸消耗量
流向分解者
未利用
农作物
110
75
21
58
鸡
7
10
1
3
(1)请根据图和表格分析,该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为________kJ。第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为________(保留小数点后一位)。
(2)若大豆是该农场的主要农产品,则每年都应补充一定量的氮肥,以保证系统内部__________的协调稳定。秸秆和沼渣循环利用和人类在建设人工生态系统时各组分之间有适当的比例,且构成有序的结构,图中方式体现了研究生态系统中能量流动的什么意义___________。
(3)科研人员对沼气池中某种微生物种群数量进行调查,将样液稀释100倍,再采用血细胞计数板进行计数。观察到的计数室中细胞分布如图所示则1L样液中,该微生物的数量是________个。
(4)农场中含有许多不同的物种,这些物种携带着各种各样的基因体现了生物多样性中的_____。
(5)日本排放核废水遭到了许多国家的一致反对,请从生态系统的物质循环角度分析反对的理由____。
23. 血压是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的侧压力,大小与血容量和外周血管阻力有关。人在紧张、惊吓、焦虑等情况下,动脉血压会突然升高,机体可通过降压反射快速调节,维持血压的相对稳定,部分调节过程如下图。回答下列问题:
(1)从反射弧的组成分析,交感神经属于_____,其与心肌、外周血管等通过_____(填结构)联系。失重环境下机体对血压的调节不受意识控制,则该情况下机体通过_____(填“条件”或“非条件”)反射调节血压,该过程中的效应器为_____。
(2)人体受到惊吓时,通过图中途径_____(填字母)的调节使血压迅速升高,以应对应激状态。交感神经释放去甲肾上腺素作用于心肌细胞使心率加快,这种调节方式为_____。惊吓时人体内肾上腺髓质分泌的肾上腺素也会使心率加快。写出上述去甲肾上腺素和肾上腺素分别参与的两种调节方式在作用途径的区别_____。
(3)在血压调节过程中,调节外周血管收缩的信号分子有_____。临床上,医生在诊断高血压时,要测定血浆醛固酮的含量,这是因为醛固酮分泌增加可促进_____对Na+的重吸收,使血浆渗透压升高,引起血容量增加,血压升高。
(4)长期精神紧张是高血压的诱因之一、当诊断为高血压后,患者除了要注意低盐、清淡饮食以外,还需配合一定的药物治疗,临床上常用替米沙坦片(一种血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂)治疗高血压,其降压机理是_____。
24. 让某自花传粉的高茎紫花植株自交,F1的表型及比例为高茎紫花:高茎红花:矮茎红花:矮茎白花=15:5:3:1。不考虑突变及染色体互换,且不存在不完全显性的情况,回答下列问题:
(1)在茎高和花色两对性状中.至少由两对等位基因控制的是________。控制茎高和花色的基因的遗传_______(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,理由是________。
(2)有人提出上述自交结果出现的原因是该高茎紫花植株在减数分裂形成雄配子的过程中,含矮茎基因的配子育性下降。为了验证该结论,某实验小组利用该高茎紫花植株进行了如表所示杂交实验,若第一组的实验结果为_______,则证明该结论正确。
实验组
亲本组合
子代表型及比例
第一组
高茎紫花(♂)×矮茎白花(♀)
?
第二组
高茎紫花(♀)×矮茎白花(♂)
高茎紫花:高茎红花:矮茎红花:矮茎白花=1:1:1:1
(3)若上述结论成立,则该高茎紫花植株自交得到的F1中,高茎紫花植株有_______种基因型,高茎红花植株中纯合子所占的比例为________。
25. 东方果蝇繁殖力强,雌蝇产卵于果皮下,幼虫孵化后钻入果肉中蛀食,造成水果腐烂失去商品价值。研究发现,东方果蝇中dsx基因转录出的前体RNA在加工过程中具有独特的性别选择性剪接机制,仅雌果蝇的dsx基因转录出的前体RNA中内含子转录序列会被剪切掉。蓖麻毒素A(RTA)可通过破坏核糖体导致细胞死亡。利用以上信息研发雌性特异性致死基因系统来控制雌蝇的危害,请回答下列问题:
(1)研究者获得如图1所示的融合基因1,进而得到转基因果蝇。
①首先,用PCR技术扩增dsx内含子,应选择图1中的引物是_________(选填字母)。在PCR反应体系中除了添加模板、引物、耐高温的DNA聚合酶、4种dNTP外,缓冲液中一般需要添加____,其作用是__________。获得PCR产物后需要进行琼脂糖凝胶电泳实验以便进行相关基因测序。制作凝胶时,将温热的琼脂糖溶液迅速倒入模具,并插入合适大小的梳子,目的是___________。
②然后将扩增的dsx内含子序列插入RTA基因的内部,再连接______________序列,构建含融合基因1的表达载体。
③最后将含融合基因1的表达载体导入东方果蝇的______________(填受体细胞名称)中进一步获得转基因果蝇。判断转基因雌蝇中的成熟mRNA为图2中的_________(填字母序号)对应序列。
(2)研究发现,RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应(cs),即当温度由29℃变为18℃时,可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。
①欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白,先要推测对应的_________,再经定点突变获得融合基因2(如图3所示)。请在方框中画出可继续延伸的复性结果__________,要求标明每条链的5'端和3'端。
②对转入融合基因2的果蝇进行以下操作:
i∶29℃收集雄性果蝇(G0)。
ii∶G0与野生型果蝇杂交,筛选出转基因受精卵(G1)。
iii:将每对亲本的受精卵(G1)均分为两组,分别在18℃和29℃孵化培养,统计两组中雄性个体所占比例,若___,则说明G1具有cs效应。
iv∶在___℃继续培养具有cs效应的G1果蝇,并使其连续多代相互交配,得到转基因纯合子。
(3)进一步用PCR验证子代果蝇是否具有融合基因2,电泳结果如图4所示。图中①为阳性对照,②为阴性对照,③为待测果蝇。③中出现2个条带的可能原因是_________。(答两点)
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杭州高级中学2024学年第一学期阶段性测试
高三生物学试题
考生须知:
1.考生答题前,务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。
2.选择题的答案须用2B铅笔将答题纸上对应题目的答案标号涂黑,如要改动,须将原填涂处用橡皮擦净。
3.非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效。
选择题部分
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. 下列运输过程中,膜蛋白质没有参与的是( )
A. 甘油穿过细胞膜 B. 胰岛B细胞分泌胰岛素
C. 神经细胞兴奋时Na+内流 D. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖
【答案】A
【解析】
【详解】A、甘油属于脂溶性小分子,穿过细胞膜的方式为自由扩散,顺浓度梯度运输,不需要膜蛋白参与,也不需要消耗能量,A符合题意;
B、胰岛B细胞分泌胰岛素的方式为胞吐,该过程需要膜上蛋白质参与囊泡与细胞膜的识别、融合,存在膜蛋白参与,B不符合题意;
C、神经细胞兴奋时Na+内流为协助扩散,需要细胞膜上的Na+通道蛋白(属于膜蛋白)协助,存在膜蛋白参与,C不符合题意;
D、小肠上皮细胞吸收葡萄糖为主动运输,需要细胞膜上的载体蛋白(属于膜蛋白)协助,同时消耗能量,存在膜蛋白参与,D不符合题意。
2. 下列关于油脂和糖类叙述正确的是( )
A. 同等质量的脂肪氧化分解,释放的能量比葡萄糖少
B. 脂肪的组成元素与糖类相同,是饥饿状态时能量的直接来源
C. 观察花生种子子叶中的油脂时,可能观察到细胞内、细胞间均有油脂颗粒
D. 某油料作物种子萌发过程中鲜重会增加,干重会一直减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、脂肪中氢元素的比例远高于糖类,同等质量的脂肪氧化分解时耗氧量更多,释放的能量比葡萄糖多,A错误;
B、脂肪和糖类的组成元素均为C、H、O,但生命活动的直接能源物质是ATP,脂肪是良好的储能物质,不是能量的直接来源,B错误;
C、制作花生子叶临时切片观察油脂时,切割操作会破坏部分细胞,导致细胞内的油脂流出到细胞间隙,因此可观察到细胞内、细胞间均有油脂颗粒,C正确;
D、油料作物种子萌发初期,脂肪会转化为糖类等物质,糖类的氧含量高于脂肪,转化过程会结合外界的氧使干重先升高,后续呼吸消耗的有机物多于转化积累的有机物时干重才会下降,并非一直减小,D错误。
3. 如图是根尖细胞部分结构示意图。下列叙述错误的是( )
A. 结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统
B. 细胞骨架与结构⑤⑥等细胞器的锚定密切相关
C. 结构②无选择透过性,与核质之间信息交流有关
D. 若离体培养该细胞,破坏结构⑤会使细胞内染色体数目加倍
【答案】C
【解析】
【详解】A、生物膜系统由细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成,①核膜、③内质网、⑤高尔基体、⑥线粒体都具有膜结构,均属于生物膜系统的组成部分,A正确;
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,功能包括锚定并支撑细胞器、维持细胞形态等,与⑤高尔基体、⑥线粒体等细胞器的锚定密切相关,B正确;
C、②为核孔,核孔对进出的物质具有严格的选择透过性(如细胞核内的DNA不能通过核孔进入细胞质),是核质之间物质交换和信息交流的通道,C错误;
D、植物细胞有丝分裂末期,⑤高尔基体参与细胞壁的形成,若破坏高尔基体,细胞分裂末期无法形成新的细胞壁,细胞不能完成细胞质分裂,会导致细胞内染色体数目加倍,D正确。
4. 下列关于癌细胞叙述错误的是( )
A. 核形态不一,可出现巨核、双核或多核现象
B. 代谢旺盛,蛋白质合成及分解代谢都增强,但分解代谢超过合成代谢
C. 癌细胞在体外培养时无接触抑制现象,即使堆积成群,仍然可以生长
D. 线粒体功能障碍,即使在氧供应充分的条件下也主要依靠糖酵解途径获取能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、癌细胞的细胞核结构发生异常,核形态不一,可出现巨核、双核或多核现象,这是癌细胞形态特征,A正确;
B、癌细胞可无限增殖,需要合成大量物质满足分裂需求,因此代谢旺盛,蛋白质合成代谢和分解代谢都增强,但合成代谢超过分解代谢,B错误;
C、正常细胞体外培养存在接触抑制,相互接触后会停止增殖,癌细胞无接触抑制,即使堆积成群仍然可以生长,C正确;
D、癌细胞存在瓦氏效应,线粒体功能障碍,即使氧供应充足,也主要依靠糖酵解途径获取能量,D正确。
5. 酸笋腌制过程如下:将新笋切成笋丝、笋片,放于陶罐中,清水过面,撒上适量食盐,置于阴凉处一个月左右,酸味即出,便可随食随取。下列相关叙述错误的是( )
A. 泡菜腌制过程中通常加入抗生素来抑制杂菌生长
B. “清水过面”是为了创造无氧环境,利于发酵并减少杂菌污染
C. 对于新配制的酸笋原料,若加入“陈酸笋水”可加速发酵进程
D. 酸笋具有特殊的风味,是因为发酵产物不仅有乳酸,还有醇、酯等
【答案】A
【解析】
【详解】A、酸笋发酵依赖的菌种乳酸菌属于细菌,抗生素能够抑制或杀灭细菌,若加入抗生素,在抑制杂菌的同时也会杀死发酵所需的乳酸菌,导致发酵无法正常进行,A错误;
B、乳酸菌是厌氧型微生物,“清水过面”可隔绝空气,创造无氧环境,既有利于乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,也能抑制需氧杂菌的繁殖,减少杂菌污染,B正确;
C、“陈酸笋水”中含有大量活性乳酸菌,加入新配制的酸笋原料中相当于接种了大量发酵菌种,可快速形成优势菌群,加速发酵进程,C正确;
D、发酵过程中除乳酸菌产生乳酸外,还有其他微生物的代谢活动会生成醇、酯等物质,共同形成酸笋的特殊风味,D正确。
6. 俗话说:养鱼先养水,养花先养土。下列有关说法错误的是( )
A. 若用自来水直接养鱼,鱼不久就会死亡,可能与水中某些有害物质有关
B. 利用增氧机增加鱼塘的溶解氧含量,不会提高鱼类的环境容纳量
C. 家庭养花的盆土应具有良好的排水性和透气性
D. 追加含有有益菌的活性菌肥比自制的腐肥可能更有利于花卉根系吸收养分
【答案】B
【解析】
【详解】A、自来水通常用含氯消毒剂消毒,水中残留的次氯酸等物质对鱼类有毒害作用,直接用来养鱼会导致鱼死亡,A正确;
B、环境容纳量(K值)会随环境条件的改善而升高,增加鱼塘的溶解氧含量,可改善鱼类的生存环境,能承载更多鱼类生存,会提高鱼类的环境容纳量,B错误;
C、盆土具有良好的排水性和透气性,能为花卉根系提供充足的氧气,避免根系无氧呼吸积累酒精导致烂根,有利于花卉生长,C正确;
D、活性菌肥中的有益菌可将土壤中的有机物分解为根系可吸收的无机盐,还可改良土壤结构,相比自制腐肥更有利于花卉根系吸收养分,D正确。
7. 高粱酒是一种传统的发酵酒,家庭制作高粱酒包括选料浸泡、蒸煮糊化、冷却拌醅、入桶发酵几个步骤。下列分析错误的是( )
A. “选料浸泡”时应选择颗粒饱满、质地坚实、淀粉含量高的高粱籽粒进行浸泡
B. “蒸煮糊化”时不仅可以杀死杂菌,还可使淀粉糊化,有利于后期淀粉酶发挥作用
C. “冷却拌醅”时需不停地搅拌,有利于酵母菌与高粱籽粒充分接触并大量繁殖
D. “入桶发酵”时为了加快和加大酒精的产生,需要定时往发酵桶中通入空气
【答案】D
【解析】
【分析】酒精发酵起主要作用的是酵母菌,通常前期通气使酵母菌进行有氧呼吸,以便大量繁殖,后期密封使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
【详解】A、颗粒饱满、质地坚实的高粱籽粒淀粉含量高,有利于酵母菌发酵,产生更多的酒精,A 正确;
B、蒸煮时温度高可以杀死杂菌,还可使淀粉糊化,有利于酵母菌中的淀粉酶充分发挥作用,B正确;
C、不停地搅拌可以使酵母菌与高粱籽粒充分接触,增加氧气含量,有利于酵母菌大量繁殖,C正确;
D、酵母菌进行酒精发酵时进行的是无氧呼吸,不需要通入空气,D错误。
故选D。
8. 耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图如下,其生物膜两侧H+形成的浓度差在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。下列叙述正确的是( )
A. 图中Na+进出细胞的方式相同
B. 根细胞膜两侧H+浓度差的维持离不开ATP供能
C. 图中载体蛋白SOSI、NHX均逆浓度梯度转运H+
D. 根细胞膜具有选择透过性的物质基础是细胞膜两侧的离子浓度差
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图,根细胞的细胞质基质中pH为7.5,而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5,细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低,H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输,运输方式为主动运输。
【详解】A、据图可知,图中Na+出细胞的方式为主动运输,进细胞的方式协助扩散,故图中Na+进出细胞的运输方式不同,A错误;
B、观察图示,发现有H+-ATP泵,因此为了维持这种H+分布特点,需要直接消耗来自ATP(水解释放)的能量,B正确;
C、图中载体蛋白SOSI、NHX均顺浓度梯度转运H+,C错误;
D、根细胞膜具有选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白具有特异性,D错误。
故选B。
9. 如图1是神经元之间的一种环状连接方式,在图示位置给予一定强度的刺激后,测得C点膜内外电位变化如图2所示,图3为两个神经元的局部放大图。下列叙述错误的是( )
A. 若图1中各突触性质一致,则兴奋经该结构传导后持续时间将延长
B. 若将离体神经纤维放于较高浓度Na+溶液中重复实验,图2中B点将上移
C. 在图3中,当神经元上Y点受到刺激时,将使下一个神经元兴奋或抑制
D. 人体在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析,图1是神经元之间形成的一种环状连接方式;图2是在图1所示位置给予一定强度的刺激后,测得膜内外电位随时间变化图,分析可知B点表示产生的动作电位最大值;图3为突触结构的亚显微模式图。
【详解】A、图1中共有3个完整突触,由于神经元之间形成了环状结构,因此若图1中各突触性质一致,兴奋经该结构传导后持续时间将延长,A正确;
B、将离体神经纤维放于较高浓度的Na+溶液中,会导致产生动作电位时Na+内流增多,从而使图2中B点纵坐标数值(动作电位峰值)变大,B点将上移,B正确;
C、在图3中,当神经元上Y点受到刺激时,由于释放的神经递质可能是兴奋性或抑制性的,因此将使下一个神经元兴奋或抑制,C正确;
D、反射活动要依靠反射弧完成,兴奋在反射弧上的传导方向是单向的,即人体在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导方向是单向的,D错误。
故选D。
10. 石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响,将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释,处理长势相同的石蒜幼苗,鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性如图。下列说法正确的是( )
A. 多效唑通过增强AGPase活性直接参与细胞代谢
B. 对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗
C. 喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长,提高鳞茎产量
D. 该实验设计遵循实验变量控制中的“单一变量原则”
【答案】D
【解析】
【详解】A、多效唑属于植物生长调节剂,仅作为信号分子调节细胞代谢,并不直接参与细胞代谢,A错误;
B、实验组的调节剂是先溶于少量甲醇再用清水稀释的,为排除甲醇对实验结果的干扰,对照组应使用等量的经相同比例甲醇稀释的清水处理,而非等量清水,B错误;
C、AGPase是合成淀粉的关键酶,鳞茎产量与淀粉积累量正相关,由图可知赤霉素会降低AGPase活性,减少淀粉合成,会降低鳞茎产量,C错误;
D、该实验仅自变量为植物生长调节剂的种类,其余无关变量如幼苗长势、处理试剂的溶剂组成等均保持一致,遵循单一变量原则,D正确。
11. 正常重力环境中,成骨细胞分泌的PGE2与感觉神经上的EP4结合,将信号传入下丘脑抑制某类交感神经活动。进而对骨骼中血管和成骨细胞进行调节,促进骨生成以维持骨量稳定。长时间航天飞行会使宇航员骨量下降。下列分析合理的是( )
A. PGE2与EP4的结合使骨骼中血管收缩
B. 成骨细胞分泌的PGE2促进骨生成属于正反馈调节
C. 长时间航天飞行会使宇航员成骨细胞分泌PGE2增加
D. 使用抑制该类交感神经的药物有利于宇航员的骨量恢复
【答案】D
【解析】
【详解】A、PGE2与EP4结合最终可促进骨生成,该过程需要骨骼血管舒张增加供血满足成骨需求,不会使血管收缩,A错误;
B、该调节的作用是维持骨量稳定,属于负反馈调节;正反馈会使效应不断放大偏离稳态,不符合维持稳定的特点,B错误;
C、长时间航天飞行宇航员骨量下降,说明促进骨生成的相关过程减弱,成骨细胞分泌的PGE2应减少而非增加,C错误;
D、由题干可知,抑制该类交感神经活动可促进骨生成,因此使用抑制该类交感神经的药物能促进骨生成,有利于宇航员的骨量恢复,D正确。
12. 科学家发现,光能会被类囊体转化为“某种能量形式”,并用于驱动产生ATP。为探寻这种能量形式,他们开展了系列实验(部分实验如图Ⅰ、图Ⅱ所示)。
下列有关说法错误的是( )
A. 仅通过图Ⅰ实验不能说明产生的ATP所需的“某种能量形式”来自光能
B. 若证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差,图Ⅱ实验全过程都应在黑暗中进行
C. 对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理,悬液pH在光照时升高,可推测是因为光照下类囊体膜外的H+被转移到类囊体膜内,使溶液pH升高
D. 制备类囊体时要保证其结构完整,为避免膜蛋白被降解,提取液应保持常温
【答案】D
【解析】
【详解】A、图Ⅰ只有光照组一组实验,缺少空白对照,无法排除体系其他因素干扰,因此仅依靠图Ⅰ不能证明合成ATP的能量来自光能,A正确;
B、若要验证能量形式是类囊体膜两侧H+浓度差,全程需要黑暗处理,避免光照直接驱动类囊体转运、形成新的梯度,干扰实验结果,B正确;
C、光照条件下类囊体将膜外的H⁺转运至类囊体腔内,悬浮液中H⁺减少,因此溶液pH升高,C正确;
D、制备类囊体时,常温下蛋白酶容易发挥作用降解蛋白质;应当低温操作,降低蛋白酶活性,防止膜蛋白被降解,而不是常温,D错误。
阅读下列材料,回答下列小题。
2024年10月,浙江省多地发现了“加拿大一枝黄花”这种“植物杀手”。与我国本土“一枝黄花”相比,由于其具有观赏性被引入我国,但繁殖力和竞争力极强,一株即可形成2万多粒种子,严重影响生态平衡和生物多样性,影响农作物生长,被列为《中国外来入侵物种名单》。
13. 下列关于“加拿大一枝黄花”叙述正确的是( )
A. 该植物主要分布在河道边上、荒地、农田等区块,体现了群落的水平结构
B. 该植物根系发达,高度近两米,显著高于其它农作物,所以对农作物生长影响很小
C. 该植物会产生大量花粉,可能引发过敏,因此人工清除时须佩戴防护面具
D. 该植物经人工拔除后往往送至焚烧厂焚烧发电,实现了物质和能量的循环利用
14. 下列相关说法正确的是( )
A. “加拿大一枝黄花”对生态环境有害,故其无使用价值
B. “加拿大一枝黄花”除人工清除外还可通过引入天敌来控制其种子传播
C. “加拿大一枝黄花”枝条一面生长的花序与我国本土“一枝黄花”周面着生的花序是一对相对性状
D. 早期“加拿大一枝黄花”的枝叶与飞蓬类植物较相似,推测生物在器官水平上存在统一模式
【答案】13. C 14. D
【解析】
【13题详解】
A、群落的水平结构是群落中不同种群在水平方向上的镶嵌分布特征,仅描述“加拿大一枝黄花”单一物种的分布区域,不能体现群落的水平结构,A错误;
B、该植物高度显著高于农作物,会遮挡光照、抢夺土壤水肥,结合其极强的竞争力,会严重抑制农作物生长,B错误;
C、该植物产生的大量花粉可作为过敏原引发人体过敏反应,人工清除时佩戴防护面具可避免接触花粉,C正确;
D、生态系统中能量是单向流动、逐级递减的,无法循环利用,焚烧仅实现了物质的循环利用和能量的多级利用,D错误。
【14题详解】
A、“加拿大一枝黄花”因具有观赏性被引入,还可焚烧发电,存在直接使用价值,并非无使用价值,A错误;
B、随意引入外来天敌可能造成新的生物入侵,威胁本地物种生存,不属于合理防治措施,B错误;
C、相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型,加拿大一枝黄花与本土一枝黄花属于不同物种,二者的花序特征不属于相对性状,C错误;
D、不同物种的营养器官(枝叶)形态相似,可体现生物在器官水平上存在统一模式,是生物具有共同祖先的证据之一,D正确。
15. 神农架大九湖湿地的主要类型为亚高山泥炭沼泽,具有生物多样性、典型性和稀有性。2012年7月,中国地质大学(武汉)生物系部分师生对此地进行了植物群落调查、统计与分析,获得区域内高等植物46科83属98种。下列相关叙述正确的是( )
A. 动物活动以及人类活动不会影响群落的内部环境
B. 对植物群落调查所采用的方法与蚜虫种群密度的一般调查方法不同
C. 不同植物处于相对稳定的生态位,是植物对环境的长期适应以及自然选择的结果
D. 若要研究大九湖周围土壤中小动物丰富度,应采用的分离方法是取样器取样调查方法
【答案】C
【解析】
【详解】A、动物的取食、掘土等活动以及人类的砍伐、开垦等活动都会改变群落内部的光照、土壤理化性质等环境条件,会影响群落内部环境,A错误;
B、植物群落调查、活动能力弱且活动范围小的蚜虫的种群密度调查,通常采用的都是样方法,二者调查方法相同,B错误;
C、群落中不同植物的相对稳定的生态位,是植物长期适应环境,以及不同物种之间、生物与环境之间协同进化,经过自然选择形成的,C正确;
D、取样器取样法是土壤小动物丰富度的调查取样方法,不是分离方法,分离土壤小动物常用诱虫器采集法等,D错误。
16. 研究人员制备一种膀胱生物反应器,用其制备获得人体特殊功能蛋白A的基本过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 步骤①和②所代表的操作分别是显微注射、体外受精
B. 诱导雌性动物超数排卵所饲喂的激素能作用于特定细胞
C. 从卵巢采集的卵子通常需要培养成熟后与获能的精子进行体外受精
D. 早期胚胎培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图中①表示将目的基因导入受体细胞,②表示早期胚胎培养,③表示胚胎移植。
【详解】A、图中①表示将目的基因导入受体细胞,该过程是导入动物受精卵,常用显微注射法,而②表示早期胚胎培养,A错误;
B、诱导雌性动物超数排卵的激素是促性腺激素,该激素属于蛋白质类激素,饲喂会被分解而失去作用,B错误;
C、从卵巢采集的卵子通常需要培养成熟后(培养到减数第二次分裂中期)才可与获能的精子进行体外受精,C正确;
D、早期胚胎培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2的目的是维持培养液的pH,D错误。
故选C。
17. 下图是人体个体发育不同时期红细胞中珠蛋白(血红蛋白组成蛋白)基因表达的情况。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲基化可能会阻止解旋酶和RNA聚合酶先后结合启动子
B. ε-珠蛋白基因和γ-珠蛋白基因这对等位基因之间可以发生重组
C. 珠蛋白基因在时间上发生了选择性表达导致甲基化位点出现差异
D. 组蛋白乙酰化与DNA的甲基化引起的表型改变可能遗传给子代
【答案】D
【解析】
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,可驱动基因转录出mRNA,启动子被甲基化后,甲基化可能会阻止RNA聚合酶结合启动子,转录时不需要解旋酶,A错误;
B、ε -珠蛋白基因和 γ-珠蛋白基因位于同一个DNA分子上,不属于等位基因,B错误;
C、从图中可以看出,是甲基化位点的差异导致了珠蛋白基因在时间上的选择性表达,而不是珠蛋白基因在时间上的选择性表达导致甲基化位点出现差异,C错误;
D、组蛋白乙酰化与DNA的甲基化都属于表观遗传的范畴,表观遗传引起的表型改变是可能遗传给子代的,D正确。
18. 某些类型的人乳头瘤病毒(HPV)具强致癌性,对此我国批准上市了二价疫苗(针对HPV16、18型)和四价疫苗(针对HPV6、11、16、18型)。科研人员对分别接种两种疫苗的若干名患者进行追踪检测,下列相关叙述正确的是( )
疫苗类型
第12年抗体阳性率
血浆中抗体滴度
HPV16
HPV18
HPV16
HPV18
第3年
第6年
第3年
第6年
二价疫苗
100%
100%
22970
16242
4942
4138
四价疫苗
96%
85%
6141
3337
400
316
注:“滴度”越大,反映血浆中抗体浓度越高
A. 随时间延长,不同种类HPV抗原刺激下产生的相应抗体浓度均下降
B. 四价疫苗可抵御更多类型的HPV,可比二价疫苗提供更持久的保护
C. 接种疫苗后,特定HPV入侵时,细胞毒性T细胞迅速分裂、分化
D. 两种疫苗均能诱导人体产生靶向HPV16、HPV18的抗体,效果相同
【答案】A
【解析】
【详解】A、表对比第3年和第6年抗体滴度数据:二价、四价疫苗针对HPV16、HPV18的抗体滴度均随时间下降,说明随时间延长,不同HPV抗原诱导产生的对应抗体浓度下降,A正确;
B、四价疫苗仅覆盖更多HPV类型,针对HPV16、18型,二价疫苗第12年抗体阳性率更高,抗体滴度也更高,对这两种高致癌型的保护更持久,B错误;
C、接种疫苗后体内会产生针对特定HPV的记忆T细胞与记忆B细胞,当特定HPV再次入侵人体时,记忆T细胞可迅速增殖、分化为细胞毒性T细胞,启动二次免疫,C错误;
D、两种疫苗均可诱导产生靶向HPV16、18的抗体,但二价疫苗对应的抗体阳性率、抗体滴度均远高于四价疫苗,二者效果不同,D错误。
19. 不对称PCR是一种常见的单链DNA探针制备方法,其原理是反应体系中加入一对数量不相等的引物,数量较少的为限制性引物,数量较多的为非限制性引物。假设体系中模板DNA数量为a,在PCR反应的早期10个循环中,扩增产物是双链DNA,限制性引物耗尽,非限制性引物继续引导合成大量目标DNA单链。下列说法正确的是( )
A. 若B链为所需的DNA探针,则非限制性引物应选用引物Ⅳ
B. 两种引物与模板链结合时,需将温度控制在72℃左右
C. 如果总共进行25次循环,最终获得的单链探针数为15×210a
D. 因为双链DNA和单链DNA的长度相同,不能通过电泳方法将其分离
【答案】C
【解析】
【分析】1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。
2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸。
【详解】A、由于DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链,引物Ⅱ和Ⅲ不能作为扩增探针序列的引物,据题干信息“数量较多的非限制性引物将引导合成大量目标DNA 单链”可知,若B链为所需的DNA分子探针,即目标DNA单链,则则非限制性引物应选用引物Ⅰ,A错误;
B、两种引物与模板链结合即复性过程,该过程中温度下降到50℃左右,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合,B错误;
C、如果体系中原模板DNA的数量为a,最初10次循环产物为双链DNA分子为210×a个,其中有B链为210×a个,以这些链为模板,利用引物又进行了15次循环,每次循环生成的都是A链,不改变B链的数目,即B每次循环开始都是210×a个,15次循环每次生成A也是210×a个,故最终获得的单链探针数共为15×210×a个,C正确;
D、单链DNA和双链DNA的分子量不同,电泳可以将其分离,D错误。
故选C。
20. PD-L1是一种免疫抑制因子,可以防止T细胞过度活化导致的炎症反应,肿瘤细胞通过高效表达PD-L1来逃避免疫攻击。抗PD-L1单克隆抗体能与肿瘤细胞膜表面的PD-L1特异性结合,因而具有治疗某些癌症的作用。如图表示制备PD-L1单克隆抗体的流程。下列叙述不正确的是( )
A. 从脾脏分离B淋巴细胞前,需要对小鼠注射PD-L1
B. 用特定的选择培养基筛选得到的是融合的杂交瘤细胞
C. 四种细胞群a-d既能大量增殖又能产生相同抗体
D. 细胞群a可用于进一步培养来生产所需抗体
【答案】C
【解析】
【详解】A、注射PD-L1作为抗原,可刺激小鼠产生能分泌抗PD-L1抗体的B淋巴细胞,因此分离B淋巴细胞前需要对小鼠注射PD-L1,A正确;
B、特定选择培养基可淘汰未融合的细胞、同种细胞融合的细胞,仅筛选得到B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞,B正确;
C、a~d均为筛选得到的杂交瘤细胞,都能大量增殖,但不同杂交瘤细胞分泌的抗体种类不一定相同,并非都产生相同抗体,只有a能产生抗PD-L1的目标抗体,C错误;
D、加入PD-L1抗原后细胞群a呈阳性,说明其产生的抗体可与PD-L1特异性结合,是符合要求的杂交瘤细胞,可进一步培养生产所需抗体,D正确。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. (一)玉米属于C4植物,其CO2同化途径如图1。请回答下列问题:
(1)玉米维管束鞘细胞的叶绿体基质中,在光反应产生的________________(填物质)驱动下,将二氧化碳还原为糖类,再通过维管束转运至其他部位。由图可知,玉米维管束鞘细胞中糖类合成所需的CO2来源途径有________________。
(2)高中生物学实验中,常利用____________作为溶剂提取绿叶中的光合色素。色素提取液的浓度与其光吸收值成正比,利用该原理对提取液中的叶绿素a、b含量进行测定时,应选择红光而不选蓝紫光的原因是_____________。通过纸层析后的滤纸条上最宽的色素带是________________(填色素名称)。
(3)在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是颗粒中的脂质参与构成________________结构。
(二)气孔有利于CO2进入植物叶片进行光合作用,但同时也是蒸腾作用散失水分的门户。科研人员在拟南芥气孔周围的保卫细胞中表达了一种K+载体蛋白(BLINK1),如图2所示。该载体蛋白能调控气孔快速开启与关闭,而野生拟南芥无BLINK1,气孔开闭较慢。图3表示拟南芥在一天中连续光照和间隔光照(强光和弱光交替光照)下的实验结果。
(4)据图2分析,转基因拟南芥保卫细胞吸收K+的方式为________,K+进入保卫细胞后,提高了细胞内的________,导致气孔快速开启。若通过一定办法测得某株拟南芥单位时间内二氧化碳的吸收量与氧气的消耗量相等,一段时间后该植物的干重将________。
(5)结合题干信息及图3可知,________________条件下,转基因植株每升水产植物茎干重大于野生植株,其原因可能是___________________。
【答案】(1) ①. NADPH和ATP ②. 4碳分子的分解和呼吸作用
(2) ①. 无水乙醇 ②. 排除类胡萝卜素的干扰 ③. 叶绿素a
(3)叶绿体中的膜结构
(4) ①. 主动运输 ②. 渗透压 ③. 增加
(5) ①. 间隔光照 ②. 相对于野生型,在间隔光照下,含BLINK1植株强光时气孔能快速打开快速吸收CO2,弱光时气孔能快速关闭减少水分蒸发
【解析】
【小问1详解】
暗反应C₃的还原需要光反应提供ATP(供能)、NADPH(还原剂 + 供能),在维管束鞘细胞叶绿体基质完成CO₂固定生成糖类。图示CO₂来源途径有两条:①叶肉细胞转运过来的4碳化合物在维管束鞘细胞分解,释放CO₂;②维管束鞘细胞自身呼吸作用分解有机物产生CO₂。
【小问2详解】
光合色素属于有机物,易溶于有机溶剂,实验室常用无水乙醇,若没有无水乙醇可用95% 乙醇加吸水剂配制。叶绿素a、叶绿素b红光区有特征吸收;类胡萝卜素仅吸收蓝紫光、不吸收红光。若用蓝紫光,类胡萝卜素会产生吸收值,干扰叶绿素含量测定;红光可排除类胡萝卜素干扰。叶片中叶绿素a含量远高于其他色素,纸层析后条带最宽。
【小问3详解】
叶绿体包含双层膜、类囊体薄膜,全部膜结构基本骨架为磷脂(脂质)。脂质颗粒储存脂质,叶绿体生长发育时,颗粒脂质不断被消耗,用于合成、更新叶绿体各类膜结构(内膜、类囊体膜)。
【小问4详解】
图2可见运输K⁺消耗ATP,需要载体BLINK1,满足主动运输两大特征(载体+消耗能量)。K⁺大量进入保卫细胞,胞内溶质浓度上升,渗透压升高,细胞吸水膨胀,气孔张开。单位时间 CO₂吸收量=O₂消耗量,代表净光合速率=呼吸速率,净光合速率大于0,持续该光照测定条件下植物持续积累有机物,干重增加。
【小问5详解】
看图 3,连续光照下野生与转基因植株产量接近;间隔光照下转基因茎干重远高于野生型BLINK1载体蛋白使气孔开闭响应速度大幅提升。强光阶段气孔快速打开,快速摄取CO₂,光合作用制造更多有机物;弱光阶段气孔快速闭合,减少水分蒸腾流失;同等耗水量下,转基因植株光合产出更高,水分利用效率更强,每升水产出生物量更大。
22. 如图所示为一个小型人工生态农场的模式图以及其中(表格)农作物和鸡的部分能量值(单位:104 kJ
项目
净同化量
(同化量-呼吸消耗量)
呼吸消耗量
流向分解者
未利用
农作物
110
75
21
58
鸡
7
10
1
3
(1)请根据图和表格分析,该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为________kJ。第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为________(保留小数点后一位)。
(2)若大豆是该农场的主要农产品,则每年都应补充一定量的氮肥,以保证系统内部__________的协调稳定。秸秆和沼渣循环利用和人类在建设人工生态系统时各组分之间有适当的比例,且构成有序的结构,图中方式体现了研究生态系统中能量流动的什么意义___________。
(3)科研人员对沼气池中某种微生物种群数量进行调查,将样液稀释100倍,再采用血细胞计数板进行计数。观察到的计数室中细胞分布如图所示则1L样液中,该微生物的数量是________个。
(4)农场中含有许多不同的物种,这些物种携带着各种各样的基因体现了生物多样性中的_____。
(5)日本排放核废水遭到了许多国家的一致反对,请从生态系统的物质循环角度分析反对的理由____。
【答案】(1) ①. 1.7×105 ②. 16.8%
(2) ①. 结构和功能 ②. 帮助人们合理规划人工生态系统,使能量得到最有效的利用
(3)1.5×1011
(4)物种多样性和基因多样性
(5)物质循环具有全球性。一旦核废水被排放到海洋中,其中的放射性物质会随着海流和洋流在全球范围内传播,对整个地球生态系统的稳定性和安全性构成威胁。这些放射性物质不仅会对海洋生物造成直接的伤害和死亡,还可能通过食物链进入人体,在人体内无法分解排出而富集,对人类健康造成长期的潜在危害
【解析】
【小问1详解】
由表中信息可知:人从农作物中获取的能量为[(110-21-58)-(10+7)]×104kJ =14×104kJ,人从鸡中获取的能量是(7-1-3)×104kJ =3×104KJ,所以该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为14×104kJ+3×104KJ =1.7×105kJ。由表中信息可知:第一营养级(农作物)的同化量为(110+75)×104kJ=1.85×106kJ,第二营养级的同化量为(110-21-58)×104kJ=3.1×105kJ,因此该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为[(3.1×105kJ)÷(1.85×106kJ)]×100%≈16.8%。
【小问2详解】
若大豆是该农场的主要农产品,每年补充一定量氮肥,是为了保证系统内部结构和功能的协调稳定。 秸秆和沼渣循环利用以及人工生态系统各组分有适当比例和有序结构,体现了研究生态系统中能量流动的意义是帮助人们合理规划人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
【小问3详解】
采用血细胞计数板计数时,取平均值,图中计数室四个角和中间共5个小方格,计数结果分别为5、6、6、7、6,平均每个中方格有(5+6+6+7+6)÷5=6个微生物。400个格子总细胞数:6×25=150。1mL样液中细胞数:150×104×100 =1.5×108个,则1L样液中细胞数为1.5×108×103=1.5×1011个。
【小问4详解】
农场中含有许多不同的物种,这些物种携带着各种各样的基因体现了生物多样性中的物种多样性和基因多样性。
【小问5详解】
从生态系统物质循环角度看,物质循环具有全球性。一旦核废水被排放到海洋中,其中的放射性物质会随着海流和洋流在全球范围内传播,对整个地球生态系统的稳定性和安全性构成威胁。这些放射性物质不仅会对海洋生物造成直接的伤害和死亡,还可能通过食物链进入人体,在人体内无法分解排出而富集,对人类健康造成长期的潜在危害,所以日本排放核废水遭到反对。
23. 血压是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的侧压力,大小与血容量和外周血管阻力有关。人在紧张、惊吓、焦虑等情况下,动脉血压会突然升高,机体可通过降压反射快速调节,维持血压的相对稳定,部分调节过程如下图。回答下列问题:
(1)从反射弧的组成分析,交感神经属于_____,其与心肌、外周血管等通过_____(填结构)联系。失重环境下机体对血压的调节不受意识控制,则该情况下机体通过_____(填“条件”或“非条件”)反射调节血压,该过程中的效应器为_____。
(2)人体受到惊吓时,通过图中途径_____(填字母)的调节使血压迅速升高,以应对应激状态。交感神经释放去甲肾上腺素作用于心肌细胞使心率加快,这种调节方式为_____。惊吓时人体内肾上腺髓质分泌的肾上腺素也会使心率加快。写出上述去甲肾上腺素和肾上腺素分别参与的两种调节方式在作用途径的区别_____。
(3)在血压调节过程中,调节外周血管收缩的信号分子有_____。临床上,医生在诊断高血压时,要测定血浆醛固酮的含量,这是因为醛固酮分泌增加可促进_____对Na+的重吸收,使血浆渗透压升高,引起血容量增加,血压升高。
(4)长期精神紧张是高血压的诱因之一、当诊断为高血压后,患者除了要注意低盐、清淡饮食以外,还需配合一定的药物治疗,临床上常用替米沙坦片(一种血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂)治疗高血压,其降压机理是_____。
【答案】(1) ①. 传出神经 ②. 突触 ③. 非条件 ④. 传出神经末梢及其支配的肌肉、血管和腺体
(2) ①. A、C ②. 神经调节 ③. 去甲肾上腺素参与神经调节,肾上腺素参与体液调节,神经调节作用途径为反射弧,体液调节作用途径为体液运输
(3) ①. 血管紧张素Ⅱ和神经递质 ②. 肾小管和集合管
(4)使用替米沙坦片后,替米沙坦片与血管紧张素Ⅱ竞争受体,使血管紧张素Ⅱ与受体结合减少,血管舒张,醛固酮减少,血压降低
【解析】
【分析】神经调节作用途径是反射弧,反应速度迅速,作用范围准确、比较局限,作用时间短暂;体液调节作用途径是体液运输,反应速度较缓慢,作用范围较广泛,作用时间比较长。神经调节与体液调节之间的关系可以概括为以下两个方面:一方面,体内大多数内分泌腺活动都受中枢神经系统的控制;另一方面,内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
【小问1详解】
反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成,交感神经属于传出神经;交感神经与心肌、外周血管等通过突触联系;失重环境下机体对血压的调节不受意识控制,这种反射是先天的,故该情况下机体通过非条件反射调节血压,该过程中的效应器为传出神经末梢及其支配的肌肉、血管和腺体。
【小问2详解】
人体受到惊吓时,主要通过神经调节为主导迅速作出反应(即图中途径A、C),使血压升高,以应对应激状态;交感神经释放去甲肾上腺素作用于心肌细胞,使心跳加快,该过程为神经调节;去甲肾上腺素参与神经调节,肾上腺素参与体液调节,神经调节作用途径为反射弧,体液调节作用途径为体液运输。
【小问3详解】
由题图可知,在血压调节过程中,调节外周血管收缩的信号分子有血管紧张素Ⅱ和神经递质(交感神经兴奋释放的神经递质);醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na⁺的重吸收,从而使血浆渗透压升高。
【小问4详解】
分析题意可知,替米沙坦片是一种血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂,使用替米沙坦片后,替米沙坦片与血管紧张素Ⅱ竞争受体,使血管紧张素Ⅱ与受体结合减少,可使血管舒张,醛固酮减少,从而降低血压。
24. 让某自花传粉的高茎紫花植株自交,F1的表型及比例为高茎紫花:高茎红花:矮茎红花:矮茎白花=15:5:3:1。不考虑突变及染色体互换,且不存在不完全显性的情况,回答下列问题:
(1)在茎高和花色两对性状中.至少由两对等位基因控制的是________。控制茎高和花色的基因的遗传_______(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,理由是________。
(2)有人提出上述自交结果出现的原因是该高茎紫花植株在减数分裂形成雄配子的过程中,含矮茎基因的配子育性下降。为了验证该结论,某实验小组利用该高茎紫花植株进行了如表所示杂交实验,若第一组的实验结果为_______,则证明该结论正确。
实验组
亲本组合
子代表型及比例
第一组
高茎紫花(♂)×矮茎白花(♀)
?
第二组
高茎紫花(♀)×矮茎白花(♂)
高茎紫花:高茎红花:矮茎红花:矮茎白花=1:1:1:1
(3)若上述结论成立,则该高茎紫花植株自交得到的F1中,高茎紫花植株有_______种基因型,高茎红花植株中纯合子所占的比例为________。
【答案】(1) ①. 花色 ②. 不遵循 ③. 若控制茎高和花色的基因的遗传遵循自由组合定律,则上述高茎紫花植株自交子代中会出现高茎白花和矮茎紫花(或则上述高茎紫花植株自交,F1的表型及比例为高茎紫花:高茎红花:高茎白花:矮茎紫花:矮茎红花:矮茎白花=45:30:5:9:6:1)
(2)高茎紫花:高茎红花:矮茎红花:矮茎白花=2:2:1:1
(3) ①. 4 ②. 2/5
【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。
【小问1详解】
题中高茎紫花植株自交,子代中出现高茎:矮茎=5:1,紫花:红花:白花=15:8:1,因不存在不完全显性,因此可知花色至少受两对等位基因的控制;若控制茎高和花色的基因的遗传遵循自由组合定律,则上述高茎紫花植株自交子代中会出现高茎白花和矮茎紫花(或则上述高茎紫花植株自交,F1的表型及比例为高茎紫花:高茎红花:高茎白花:矮茎紫花:矮茎红花:矮茎白花=45:30:5:9:6:1,与题干不符,所以两对基因不遵循自由组合定律。
【小问2详解】
若茎高由基因D/d控制,花色受基因A/a和B/b的控制,则该高茎紫花植株的基因型为DdAaBb。根据F1的表型及比例可知,基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律,D与A(或B)位于同一条染色体上,d与a(或b)位于同一条染色体上,且含d的雄配子的育性为50%。假设D与A位于同一条染色体上,高茎紫花紫花基因型是DdAaBb,产生的配子DAB:DAb:daB:dab=2:2:1:1。则实验组一的结果是高茎紫花:高茎红花:矮茎红花:矮茎白花=2:2:1:1。
【小问3详解】
若控制茎高和花色的基因的遗传遵循自由组合定律,则该高茎紫花植株自交后,F1中应出现高茎白花植株和矮茎紫花植株。该高茎紫花植株自交后,F₁的基因型及比例为DDAAB-:DdAaB-:ddaaB-:DDAAbb:DdAabb:ddaabb=6:9:3:2:3:1,F1中高茎紫花植株有4种基因型(DDAABB、DdAaBB、DDAABb、DdAaBb),高茎红花植株中纯合子所占的比例为2/5。
25. 东方果蝇繁殖力强,雌蝇产卵于果皮下,幼虫孵化后钻入果肉中蛀食,造成水果腐烂失去商品价值。研究发现,东方果蝇中dsx基因转录出的前体RNA在加工过程中具有独特的性别选择性剪接机制,仅雌果蝇的dsx基因转录出的前体RNA中内含子转录序列会被剪切掉。蓖麻毒素A(RTA)可通过破坏核糖体导致细胞死亡。利用以上信息研发雌性特异性致死基因系统来控制雌蝇的危害,请回答下列问题:
(1)研究者获得如图1所示的融合基因1,进而得到转基因果蝇。
①首先,用PCR技术扩增dsx内含子,应选择图1中的引物是_________(选填字母)。在PCR反应体系中除了添加模板、引物、耐高温的DNA聚合酶、4种dNTP外,缓冲液中一般需要添加____,其作用是__________。获得PCR产物后需要进行琼脂糖凝胶电泳实验以便进行相关基因测序。制作凝胶时,将温热的琼脂糖溶液迅速倒入模具,并插入合适大小的梳子,目的是___________。
②然后将扩增的dsx内含子序列插入RTA基因的内部,再连接______________序列,构建含融合基因1的表达载体。
③最后将含融合基因1的表达载体导入东方果蝇的______________(填受体细胞名称)中进一步获得转基因果蝇。判断转基因雌蝇中的成熟mRNA为图2中的_________(填字母序号)对应序列。
(2)研究发现,RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应(cs),即当温度由29℃变为18℃时,可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。
①欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白,先要推测对应的_________,再经定点突变获得融合基因2(如图3所示)。请在方框中画出可继续延伸的复性结果__________,要求标明每条链的5'端和3'端。
②对转入融合基因2的果蝇进行以下操作:
i∶29℃收集雄性果蝇(G0)。
ii∶G0与野生型果蝇杂交,筛选出转基因受精卵(G1)。
iii:将每对亲本的受精卵(G1)均分为两组,分别在18℃和29℃孵化培养,统计两组中雄性个体所占比例,若___,则说明G1具有cs效应。
iv∶在___℃继续培养具有cs效应的G1果蝇,并使其连续多代相互交配,得到转基因纯合子。
(3)进一步用PCR验证子代果蝇是否具有融合基因2,电泳结果如图4所示。图中①为阳性对照,②为阴性对照,③为待测果蝇。③中出现2个条带的可能原因是_________。(答两点)
【答案】(1) ①. ad ②. Mg2+ ③. 激活DNA聚合酶的活性(或激活热稳定的DNA聚合酶或激活Taq酶) ④. 形成加样孔 ⑤. 雌性特异性剪切识别序列 ⑥. 受精卵 ⑦. C
(2) ①. 基因碱基序列(脱氧核苷酸序列) ②. ③. 18℃组雄性个体所占比例小于29℃组 ④. 18
(3)引物设计不合理;退火温度设置不当;DNA聚合酶质量不佳;PCR过程中产生了非特异性扩增
【解析】
【小问1详解】
DNA复制沿 5'→3' 延伸,引物分别结合目的片段两条链两端外侧;dsx内含子两端扩增引物为 a、d,引物b、c 朝向内含子外部,无法完整扩增整条内含子。Mg²⁺是 Taq DNA聚合酶的辅因子,它的核心作用是激活热稳定DNA聚合酶(Taq酶),同时稳定引物与模板的结合。温热琼脂糖凝固前插入梳子,凝胶固化后拔出梳子会形成凹槽,即加样孔,用于点入DNA样品。题干说明仅雌蝇前体RNA会剪切内含子,融合基因需要配套雌性特异性剪切识别序列,才能实现雌蝇特异性剪接。转基因动物(果蝇)导入载体的受体细胞为受精卵,受精卵全能性最高,可发育为完整个体。雌蝇dsx前体RNA会剪切掉内含子序列,融合基因1含 RTA、内含子、终止子、雌性剪切序列,雌蝇成熟mRNA去除内含子,对应条带C。
【小问2详解】
氨基酸由密码子决定,甘氨酸突变为精氨酸,需要先推导对应的基因脱氧核苷酸(碱基)序列,再对基因定点突变。复性绘图逻辑:两段PCR产物存在重叠互补区域,变性后单链复性,重叠区碱基互补配对,两条链 5'、3' 反向相对,后续DNA聚合酶延伸拼接出完整融合基因2。29℃时RTA正常发挥毒性杀死雌蝇;18℃抑制RTA致死,雌蝇可存活。iii 结果判断:29℃环境下雌蝇大量死亡,雄性占比极高;18℃雌蝇存活数量多,雄性占比更低。因此18℃组雄性个体所占比例小于29℃组,证明存在cs冷敏感效应。iv 纯合品系需在18℃培养,低温抑制RTA毒素,转基因雌蝇不会死亡,雌雄均可正常交配繁育,多代自交后获得纯合转基因果蝇;若用29℃,转基因雌蝇全部致死,无法繁殖。
【小问3详解】
正常仅出现一条目的条带,出现两条带代表非特异性扩增,常见诱因:①引物设计不合理,与果蝇基因组多处序列互补,结合多个位点扩增出不同长度片段;②PCR退火温度过低,使引物与模板结合特异性下降,错配扩增非目标片段;③Taq DNA聚合酶保真性差、活性异常,产生杂带;④模板DNA杂质多,存在多处同源结合区域,引发多条扩增产物。
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