内容正文:
佛山市第一中学2026届高考适应性测试(一)
生物学
满分100分,考试时间75分钟
一、单选题(共40分,其中1~12题每题2分,13~16题每题4分)
1. 下面是用于无土栽培番茄的一种培养液配方,下列说法正确的是( )
Ca(NO3)2
MgSO4
KH2PO4
KCl
FeCl3
H2O
1.0g
0.25g
0.25g
0.12g
0.005g
1000mL
A. 番茄汁可以作为检测还原糖的材料
B. 在该培养液配方中,Fe属于大量元素
C. 水是番茄细胞含量最多的化合物
D. 番茄植株的果实属于生命系统的系统层次
【答案】C
【解析】
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类:(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素,O是含量最多的元素;(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀,而番茄汁呈红色,会实验结果造成干扰,故进行还原糖的鉴定实验时,不能选择番茄汁作为实验材料,A错误;
B、Fe属于微量元素,B错误;
C、在细胞鲜重中,含量最多的化合物是水,C正确;
D、植物没有系统层次,番茄植株的果实属于生命系统的器官层次,D错误。
故选C。
2. 甲、乙、丙为三种微生物,下表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖;甲能在Ⅰ中正常生长繁殖,而乙和丙都不能;乙能在Ⅱ中正常生长繁殖,甲、丙都不能。下列说法正确的是( )
培养基
FeSO4
蔗糖
(NH4)2SO4
H2O
MgSO4
CaCl2
Ⅰ
+
+
-
+
+
+
Ⅱ
+
-
+
+
+
+
Ⅲ
+
+
+
+
+
+
注:“+”表示培养基中加入了这种物质,“-”表示培养基中没有加入这种物质。
A. 甲、乙、丙都是异养微生物
B. 甲、乙都是自养微生物,丙是异养微生物
C. 甲是异养微生物,乙是固氮微生物,丙是自养微生物
D. 甲是固氮微生物,乙是自养微生物,丙是异养微生物
【答案】D
【解析】
【分析】根据表格分析,培养基Ⅲ成分完全,属于完全培养基,能培养异养和自养型微生物;培养基Ⅱ有氮源缺乏碳源,能培养自养型微生物;培养基Ⅰ有碳源无氮源,能培养异养型固氮微生物。
【详解】A、培养基Ⅱ有氮源缺乏碳源,乙能在Ⅱ中正常生长繁殖,而甲和丙都不能,说明乙能够制造有机物,属于自养型微生物,A错误;
B、乙能在Ⅱ中正常生长繁殖,而甲和丙都不能,说明甲和丙都是异养生物,乙是自养生物,B错误;
C、培养基Ⅰ有碳源无氮源,能培养异养型固氮微生物,甲能在Ⅰ中正常生长繁殖,而乙和丙都不能,说明甲能够自身固氮,属于固氮微生物,因此甲是异养微生物,乙不是固氮微生物,丙不是自养微生物,C错误;
D、培养基Ⅰ有碳源无氮源,甲能在Ⅰ中正常生长繁殖,甲是固氮微生物,培养基Ⅱ有氮源缺乏碳源,乙能在Ⅱ中正常生长繁殖,乙是自养微生物,丙不能在培养基Ⅱ中正常生长繁殖,说明丙是异养微生物,D正确。
故选D。
3. 心肌细胞的电活动依赖细胞膜上K+通道蛋白E,该蛋白异常会导致心律失常。蛋白E由4条肽链构成,最初合成的肽链在内质网经初加工成蛋白E前体,每条肽链分子量为135kDa(E-135)。蛋白E前体在高尔基体经再加工成成熟蛋白E,每条肽链的分子量为155kDa(E-155)。成熟蛋白E插入到细胞膜上发挥作用。研究人员检测正常细胞和E基因突变细胞中这两种肽链的含量,突变细胞中未检测到E-155,两种细胞中都检测到E-135,且突变细胞的E-135含量明显增多。不考虑有关蛋白E的其他合成途径,下列叙述正确的是( )
A. 合成和加工肽链的结构中均含有磷脂和蛋白质
B. K+与K+通道蛋白结合后顺浓度梯度运出心肌细胞
C. 心律失常的患者细胞膜上的K+通道蛋白含量增多
D. 突变细胞的蛋白E前体可能大量滞留积累在内质网中
【答案】D
【解析】
【详解】A、合成肽链的场所为核糖体(无膜结构,不含磷脂),加工场所内质网和高尔基体(具膜细胞器,含磷脂和蛋白质),A错误;
B、K⁺通道蛋白通过空间构象形成通道,K⁺顺浓度梯度协助扩散运出细胞,无需与通道蛋白结合,B错误;
C、最初合成的肽链在内质网经初加工成蛋白E前体,每条肽链分子量为135kDa(E-135)。蛋白E前体在高尔基体经再加工成成熟蛋白E,每条肽链的分子量为155kDa(E-155)。突变细胞中未检测到成熟通道蛋白E-155,故患者细胞膜上K⁺通道蛋白应减少(导致心律失常),而非增多,C错误;
D、突变细胞中E-135(前体)含量增多且无E-155(成熟体),说明蛋白前体在高尔基体加工受阻,可能因基因突变导致前体无法转运或加工,滞留于内质网,D正确。
故选D。
4. 甲基转移酶介导的N6-甲基腺苷(m6A)修饰是小鼠肝脏发育所必需的,具体机制如图1所示,其中Mettl3基团是甲基转移酶复合物的重要组成元件,Hnf4a是核心转录因子,Igf2bpl是在该过程中发挥重要作用的一种有机物分子,ADOC3是与肝脏发育和成熟密切相关的基因。科学家分析了mRNA不同区域被m6A修饰的频率,结果如图2所示。下列说法错误的是( )
A. 甲基转移酶复合物催化mRNA上的腺苷发生m6A修饰,影响ADOC3基因的转录过程
B. Igf2bpl发挥的作用可能是通过与m6A特异性结合,维持Hnf4a mRNA的稳定
C. 若m6A修饰的碱基序列是“GGAC”,理论上mRNA上发生m⁶A修饰的概率是1/256
D. m6A修饰的峰值发生在mRNA上的终止密码子附近
【答案】D
【解析】
【分析】图1表示基因指导蛋白质的合成,即转录和翻译。从图中可知,对mRNA上的腺苷发生m6A修饰,会影响DNA中的ADOC3基因的选择性表达,ADOC3是与肝脏发育和成熟密切相关的基因,从而促进肝脏的发育和成熟;图2是mRNA不同区域被m6A修饰的频率,考察知识的迁移能力。
【详解】A、甲基转移酶复合物可以催化mRNA上的腺苷发生m6A修饰,影响ADOC3基因的表达过程,从而促进肝脏的发育和成熟,A正确;
B、由图1可知,通过lgf2bpl与m6A特异性结合,维持 Hnf4amRNA 的稳定性,从而避免其被RNA酶水解,B正确;
C、若m6A 修饰的碱基序列是“GGAC”,由于mRNA每个碱基位置出现不同碱基的可能性均有4种,故出现GGAC的概率是1/4×1/4×1/4×1/4=1/256,C正确;
D、由图2可知,m6A修饰的峰值发生在mRNA5’端的翻译区附近,即起始密码子附近,D错误。
故选D。
5. 如图是加拉帕戈斯群岛地雀的一种物种分化模型,对该模型理解错误的是( )
A. a、b物种是由同一祖先经地理隔离、突变和重组、自然选择逐渐形成的
B. 乙图到丙图过程中小岛上的a地雀发生了进化,b地雀没有发生进化
C. 迁移到小岛的a地雀没有进化成b地雀的原因之一是生态位构成竞争
D. 在自然选择的作用下,各岛屿地雀种群的基因频率会发生定向改变
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、加拉帕格斯群岛的地雀祖先由南美洲大陆迁来,分到不同的岛屿上,不同岛屿上的地雀进行着不同的突变重组,不同岛屿上环境不一样,对基因的选择也不一样,久而久之这些种群基因库就会形成明显的差异,并逐渐形成生殖隔离,形成了不同的物种,A正确;
B、乙图到丙图过程中小岛上的a地雀发生了进化形成了地雀c,b地雀虽然没有形成其他物种,但也可能因为环境的变化导致基因频率的改变,所以b地雀也可能发生了进化,B错误;
C、生态位的竞争排斥原理(指亲缘关系密切或其他方面相似的两个物种难以占有相同或相似的生态位)使小岛上的a、b地雀发生生态分离,所以a地雀不能进化成b地雀,C正确;
D、在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化,D正确。
故选B。
6. 如图所示,细胞呼吸过程产生的NADH,通过线粒体内膜上的呼吸链将电子传递给氧生成H2O,伴有H+经蛋白复合体I、Ⅱ、Ⅲ从内膜基质侧跨膜泵至内外膜之间的膜间隙,以维持基质和膜间隙一个极大的H+浓度梯度,H+经F1-F0偶联因子复合体合成ATP。同时也可能发生H⁺不经过F1-F0偶联因子复合体而进入基质,这种现象叫做质子漏,质子漏发生过程中能量全部以热能的形式释放。质子漏的生理功能有产热、清除有害自由基等。下列相关分析不合理的是( )
A. F1-F0偶联因子是H⁺的通道蛋白,可能还具有催化ATP合成的作用
B. 在不发生质子漏的情况下NADH中的能量都转移到ATP中
C. 熊在冬眠时肝脏细胞线粒体内质子漏的速率可能会增大
D. 水分子的生成是增大基质和膜间隙H+浓度梯度的原因之一
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸第三阶段发生的场所是线粒体内膜,有氧呼吸前两个阶段产生的[H](NADH),经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量。 有氧呼吸释放出的能量大部分以热能的形式散失,少量储存在ATP中。
【详解】A、H+以协助扩散的方式通过F1-F0偶联因子顺浓度梯度运输进入线粒体基质,并同时合成ATP,所以F1-F0偶联因子是H+的通道蛋白,并具有催化ATP合成的作用,A正确;
B、在不发生质子漏的情况下,NADH和O2在酶的作用下发生反应,释放的能量大部分以热能形式散失,少部分转移到ATP中储存,B错误;
C、熊在冬眠时需要产生大量的热量以维持体温,维持体温的热量主要来自肝脏细胞氧化分解有机物的过程,所以熊在冬眠时肝脏细胞线粒体内质子漏的速率可能会增大,以产生更多的热维持正常体温,C正确;
D、水分子的生成消耗了线粒体基质中的H+,增大了基质和内、外膜间隙H+浓度梯度,D正确。
故选B。
7. 机体感染HIV一段时间后血浆中HIV含量的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 机体的第三道防线在0-t1,阶段已启动
B. 时期I血浆中病毒的清除主要依赖于细胞免疫
C. 时期Ⅱ病毒量上升伴随着辅助性T细胞的增加
D. 在t2开始治疗比t1更有利于维持机体的免疫功能
【答案】A
【解析】
【详解】A、机体的第三道防线(特异性免疫)在感染HIV后就会逐渐发挥作用,在O-t1段病毒数量上升后又下降,说明第三道防线(特异性免疫)已经开始发挥作用来对抗病毒,A正确;
B、时期Ⅰ血浆中病毒的清除主要靠体液免疫,细胞免疫主要针对被病毒感染的靶细胞,B错误;
C、HIV主要攻击辅助性T细胞,时期Ⅱ病毒含量的上升会导致辅助性T细胞数量减少,而不是增加,C错误;
D、HIV主要攻击辅助性T细胞,在t2时辅助性T细胞数量会明显减少,在t1开始治疗比t2更有利于维持机体的免疫功能,D错误。
故选A。
8. 下图表示离体的神经纤维表面接受适宜刺激后,膜两侧电位变化(图甲)及该电位的传导(图乙),下列相关叙述正确的是( )
A. 若降低K+浓度或者提高培养液中Na+浓度可使图甲中测得的c点上移
B. 图甲中,bc段中神经纤维正在发生反极化过程,Na+内流速度逐步减慢
C. 图乙中,A和B之间会形成局部电流,电流的方向与兴奋传导方向相同
D. 图乙中,②③段形成的原因是K+外流,这也导致胞外K+浓度高于胞内
【答案】B
【解析】
【详解】A、图甲中 c 点是动作电位的峰值,其形成与Na+内流有关(Na+内流的动力是膜内外Na+浓度差)。若降低K+浓度,对动作电位峰值无直接影响;若提高培养液中Na+浓度,膜内外Na+浓度差增大,Na+内流更多,动作电位峰值(c 点)会上移;但 “降低K+浓度” 不会使 c 点上移,A错误;
B、图甲中,bc段是动作电位的形成过程,属于反极化(膜电位从静息电位的内负外正变为内正外负)。此过程中,Na+通过离子通道内流,膜两侧钠离子浓度差会逐渐减小,因此Na+内流速度逐步减慢 ,B正确;
C、图乙中,A 处是兴奋部位(膜内正、膜外负),B 处是未兴奋部位(膜内负、膜外正)。 局部电流的方向:膜内从 A 到 B,膜外从 B 到 A; 兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同,与膜外相反,C错误;
D、图乙中,②③段是动作电位,由Na+内流形成,D错误。
故选B。
9. 图甲是一株盆栽植物,图乙表示该植物不同器官对生长素浓度的反应。下列叙述错误的是( )
A. 若图甲植物①处的生长素浓度为图乙中的B,则图甲植物④处的生长素浓度大于D
B. 经浓度大于10-6mol/L的生长素溶液处理的某植物器官,因受到抑制而不再生长
C. 将图甲中植物置于右侧光照射下,若③侧生长素浓度为图乙中C,则④侧生长素浓度小于C
D. 若将图甲中植物顶芽朝向左侧水平放置,则⑤处的生长素浓度大于⑥处,植物的根向地生长,体现了生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特点
【答案】B
【解析】
【详解】A、图甲中的①是顶芽,④表示侧芽,顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽。若图甲①处的生长素浓度为图乙中的B,则图甲植物④处的生长素浓度抑制侧芽的生长,浓度大于D,A正确;
B、植物的不同部位对同样的生长素浓度的反应不同,分析图乙可知,经浓度10-6mol/L的生长素溶液处理的某植物器官,可能因受到抑制而生长变慢(如根),也有可能因受到促进而快速生长(如茎),B错误;
C、将图甲中的植物置于右侧光照射下,则顶芽产生的生长素会由向光一侧运输到背光一侧,造成向光一侧的生长素浓度低于背光一侧。若③侧生长素浓度为图乙中的C,则④侧的生长素浓度应小于C,C正确;
D、当植物水平放置时,由于受到重力的作用,近地侧的生长素浓度要高于远地侧的生长素的浓度,即⑤处的生长素浓度大于⑥处,植物的根远地侧生长较快,近地侧生长受到抑制,体现了生长素作用特点:低浓度促进生长,高浓度抑制生长,D正确。
故选B。
10. 为实现“碳达峰”、“碳中和”目标(“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消 CO2排放总量,实现相对“零排放”),我国科研人员采取了“碳减排”、“碳捕集”、“碳封存”和“碳利用”等多种措施。图为某生态系统碳元素流动模型,图中数字表示生理过程或化学反应过程。下列叙述错误的是( )
A. 图中B的作用是促进生态系统的物质循环
B. 若图中⑧=①+②+③+④,则可达成“碳中和”
C. 图中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦⑨
D. 植树造林、使用清洁能源等都是达成碳减排的重要措施
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知,ABC都有箭头指向D,故D是大气中的CO2库。D有箭头指向A,故A是生产者,是生态系统的基石;遗体残骸能被C利用,故C为分解者,B是消费者,在生态系统的物质循环中具有重要作用,A正确;
B、“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消CO2排放总量,实现相对“零排放”,用图中数字构建数学模型即为⑧=①+②+③+④,B正确;
C、碳元素在生物群落间以含碳有机物形式流动,在图中的序号是⑤⑥⑦⑨,C正确;
D、植树造林是“碳捕集”的重要措施,D错误。
故选D。
11. 尿素是一种重要的农业氮肥,但尿素并不能直接被农作物吸收,只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后,才能被植物利用。某课题小组从土壤中分离能够分解尿素的细菌并进行计数,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. ①~⑤系列的操作称为梯度稀释,②~⑤应加10mL无菌水
B. 接种培养基应以尿素为唯一氮源,该培养基属于鉴别培养基
C. 图示所用培养基需先用干热灭菌法进行灭菌后,再调节PH
D. 若接种的三个平板平均菌落数为62个,则1g土样中约有菌落6.2×107个
【答案】D
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、①~⑤系列的操作称为梯度稀释,②~⑤应加9mL无菌水,A错误;
B、该培养基应以尿素为唯一氮源,能分解尿素的微生物能存活,不能分解尿素的不能存活,因此该培养基属于选择培养基,B错误;
C、图示所用培养基需先调节pH,再用湿热灭菌法(高压蒸汽灭菌法)进行灭菌,C错误;
D、根据图解可知,对菌液进行稀释时共稀释了106倍,若接种的三个平板平均菌落数为62个,则1g土样中约有菌落62×106=6.2×107个,D正确。
故选D。
12. 研究发现,高度分化的心肌细胞不再增殖。ARC基因在心肌细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子(蛋白质),抑制心肌细胞凋亡以维持其正常数量。当心肌细胞缺血、缺氧时,ARC基因表达量下降,导致心肌细胞死亡,造成心力衰竭。下列叙述正确的是( )
A. 高度分化的心肌细胞不能进行细胞分裂是由于细胞失去了全能性
B. 有氧运动会抑制心肌细胞中ARC基因的表达,心肌细胞凋亡率会降低
C. ARC基因只存在于心肌细胞,并在该细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子
D. 心脏老化会损失心肌细胞,原因可能是凋亡抑制因子减少引起细胞凋亡
【答案】D
【解析】
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个阶段。转录:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。翻译:翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、高度分化的心肌细胞不能进行细胞分裂是由于细胞分化的结果,未失去全能性,A错误;
B、有氧运动会促进心肌细胞中ARC基因的表达,抑制心肌细胞凋亡,心肌细胞凋亡率会降低,B错误;
C、ARC基因存在于所有的细胞中,但是只在心肌细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子,C错误;
D、ARC基因表达量下降,导致心肌细胞死亡,心脏老化会损失心肌细胞,可能是由于凋亡抑制因子减少,引起细胞凋亡导致的,D正确。
故选D。
13. 为研究红粒小麦和白粒小麦中淀粉酶的活性,取发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子在低温条件下加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下表,下列相关叙述错误的是( )
分组
步骤
红粒管
白粒管
对照管
①
加样
0.5mL提取液
0.5mL提取液
C
②
加缓冲液(mL)
1
1
1
③
加淀粉溶液(mL)
1
1
1
④
37℃保温适当时间终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色
显色结果
+++
+
+++++
A. 步骤①中加入的C是0.5mL蒸馏水
B. 在低温条件下研磨是为了防止酶失活
C. 实验中缓冲液的pH不宜设置为酸性
D. 实验结果说明白粒小麦中淀粉酶活性低于红粒小麦
【答案】D
【解析】
【分析】本实验目的是:探究不同小麦种子中的淀粉酶活性,本实验的自变量为红、白粒小麦种子中的淀粉酶,因变量是淀粉酶活性,观测指标是:淀粉剩余量(用碘液鉴定),实验结果显示:红粒小麦的淀粉酶活性较低。
【详解】A、对照组步骤①中加入的C是0.5mL蒸馏水,A正确;
B、研磨可能产生高温,在低温条件下研磨是为了防止酶失活,B正确;
C、由于淀粉可在酸性条件下水解,实验中缓冲液的pH不宜设置为酸性,C正确;
D、白粒管显色程度低,说明淀粉被水解的更多,即淀粉酶活性更高,D错误。
故选D。
14. 研究表明,生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)和独脚金内酯(一种植物激素)共同参与调控顶端优势的形成。在茎尖,生长素向下极性运输时,通过影响侧芽位置的细胞分裂素和独脚金内酯含量,抑制侧芽生长,相关生理机制如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 生长素通过作用于IPT和CKX促进细胞分裂素的分泌
B. 生长素和细胞分裂素在侧芽生长过程中始终具有协同效应
C. 顶芽摘除后,侧芽处的细胞分裂素和独脚金内酯含量均升高
D. 生长素与独脚金内酯在IPT表达过程中始终具有协同效应
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
2、在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,称为极性运输,极性运输是一种主动运输。
【详解】A、生长素会抑制IPT的活性,导致细胞分裂素合成减少;生长素也可以促进CKX的活性,导致细胞分裂素氧化加快。所以生长素通过作用于IPT和CKX最终导致细胞分裂素分泌减少,A错误;
B、细胞分裂素可促进侧芽生长,生长素在浓度较低时促进侧芽生长,在浓度过高时则会抑制侧芽生长,所以生长素和细胞分裂素在侧芽的生长过程中并不一定表现为协同效应,B错误;
C、顶芽摘除后,顶芽产生的生长素减少,导致IPT活性增强、CKX活性减弱,细胞分裂素合成加快、分解减慢,导致细胞分裂素的含量升高;顶芽摘除后顶芽通过极性运输到侧芽的生长素大大减少,MAX3/4活性减弱,独角金内酯合成减少,含量会降低,C错误;
D、生长素可以抑制IPT的活性,生长素通过极性运输,使MAX3/4活性增强,促进独脚金内酯的合成,由图可以看出独脚金内酯也会抑制IPT的活性,所以生长素与独脚金内酯在IPT表达过程中始终具有协同效应,D正确。
故选D。
15. 某学习小组利用黑光灯捕获了某昆虫数只(视为一个种群),置于大小一定的容器内饲养,对其在不同温度和湿度条件下种群数量的变化进行研究。研究期间,供给足够的食物和水,保证空气流通,结果如下图。据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 灯光诱捕该昆虫是利用了昆虫的避光性和避热性
B. 该昆虫种群的大小由种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定
C. 在温度32.5℃、相对湿度90%的条件下,该昆虫呈“J”形增长
D. 该昆虫种群数量变化是温度和湿度综合作用的结果
【答案】D
【解析】
【分析】种群的数量特征包括出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成和性别比例等,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的大小。
【详解】 A 、灯光诱捕该昆虫是利用了昆虫的趋光性,而不是避光性和避热性,A 错误;
B 、对于该实验中的封闭种群,不存在迁入和迁出,所以该昆虫种群的大小由种群的出生率和死亡率决定,题干表述不准确,B 错误;
C 、“J”形增长需要在理想条件下,即食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。而本题是在大小一定的容器内饲养,空间有限,不是理想条件,该昆虫不会呈“J”形增长,C 错误;
D 、从图中可以看出,在不同的温度和湿度组合下,昆虫种群数量不同,说明该昆虫种群数量变化是温度和湿度综合作用的结果,D 正确。
故选D。
16. 某常染色体遗传病的致病基因(H或h)可因甲基化而失活,又可因去甲基化而恢复表达。该致病基因在精子中为甲基化状态,在卵细胞中为去甲基化状态,且都在受精的子代中保留。某家族系谱图如下,Ⅱ1、Ⅲ1的基因型分别为HH、Hh,不考虑其他变异的影响,下列分析正确的是( )
A. 该病致病基因为h
B. Ⅰ1的父亲和Ⅰ2的父亲均患病
C. Ⅲ1的致病基因来自Ⅰ2
D. Ⅱ2与Ⅱ3再生一个患病男孩的概率为1/4
【答案】D
【解析】
【详解】A、Ⅱ1 基因型HH却患病,说明H是致病基因,A 错误;
B、Ⅰ1基因型含H(传递给 Ⅱ1 ),Ⅰ1的 H 来自父亲(精子),则父亲的H甲基化(失活),但Ⅰ1的父亲的第二个基因无法判断,所以无法确定Ⅰ1的父亲是否患病; 同理,Ⅰ2的基因型为Hh,且不患病,说明H基因甲基化失活,来自Ⅰ2的父亲,但Ⅰ2的父亲的第二个基因无法判断,所以无法确定Ⅰ2的父亲是否患病, B错误;
C、Ⅲ1基因型Hh,H为致病基因,说明来自母亲Ⅱ2,Ⅱ2不患病说明其H只能来自 Ⅰ1,C错误;
D、Ⅲ1的基因型为Hh,该个体患病,说明H来自Ⅱ2,Ⅱ2不患病,说明Ⅱ2基因型为Hh,Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病只受母亲Ⅱ2的影响,因此子代获得H基因就患病,否则就不患病,因此Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病概率是1/2,男孩的概率是1/2,所以患病男孩的概率为1/4,D正确。
故选D。
二、解答题(共60分)
17. 对人群的调查显示,每日大量摄入高脂食物会导致肥胖及糖代谢异常,但是目前尚不清楚是较高的热量摄入还是食物中较高的脂肪比例导致的。为此,某科研小组利用小鼠进行了如表所示的实验。回答下列问题:
实验处理方式及12周后检测结果
组别
每日热量摄入(kcal)
食物中脂肪质量分数(%)
肥胖指数(体重1/3×1000/体长)
空腹血糖(mmol·L-1)
空腹胰岛素(ng/mL)
胰岛B细胞凋亡率(%)
①正常饮食组
70
5
318
5.3
0.4
13
②高热高脂组
105
19
352
6.7
0.8
24
③等热高脂组
70
19
320
5.9
31
(1)促进胰岛B细胞分泌胰岛素的信息分子是___________(答两点),胰岛素作用于肝细胞时可导致___________(答两点)。
(2)表格中设置③组一是与①组形成对照,从而确定食物中___________是否会导致肥胖、影响糖代谢;二是与②组形成对照,从而确定食物中的___________是否导致肥胖、影响糖代谢。
(3)为进一步测量小鼠血糖代谢状态,该科研小组进行了高葡萄糖一正胰岛素钳夹试验。如图1所示,将小鼠麻醉后,设置3个留置针,分别用于监测胰岛素、血糖水平和注入葡萄糖水。通过实时调节糖水的注入速率,使血糖维持在11.5mmol/L,实验结果如图2所示。能通过血样检测胰岛素水平的原因是___________。由图可得出,外周组织利用高血糖能力最强的是___________组。结合图表分析,高热高脂组和等热高脂组未来有可能患___________(填“1型”或“2型”或“1型和2型”)糖尿病。
(4)有人提倡使用生酮饮食法来促进健康。具体做法是每日摄入热量正常,但将营养成分比例调整为10%的糖类、70%的脂肪和20%的蛋白质。基于本研究结果,你认为该饮食方案能否避免肥胖、保持健康,请加以说明:___________。
【答案】(1) ①. 胰高血糖素、神经递质(其他合理答案也可) ②. 肝糖原的合成上升、由糖转化为非糖物质的量上升、葡萄糖氧化分解加快(任答两点)
(2) ①. 脂肪比例 ②. 热量
(3) ①. 胰岛素(激素)通过体液运输 ②. 正常饮食(①) ③. 1型和2型
(4)该方案应该不会导致肥胖,但是可能导致胰岛B细胞凋亡增多、血糖含量上升等糖代谢异常问题
【解析】
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,其中胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素,胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。胰高血糖素能促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
【小问1详解】
胰岛素是由胰岛B细胞分泌的信息分子,通过体液运输作用于靶细胞,其化学本质是蛋白质,胰岛素的分泌收到神经-体液的调节,胰高血糖素、神经递质等能促进胰岛素的分泌。胰岛素作用于靶细胞时,与靶细胞表面特异性受体结合,引发细胞内一系列信号转导,促进细胞摄取、利用和储存葡萄糖,肝糖原的合成上升、由糖转化为非糖物质的量上升、葡萄糖氧化分解加快,从而降低血糖,所以作用于靶细胞的时间可短时间内发挥作用。
【小问2详解】
表格中设置③组一是与①组形成对照,不同之处是脂肪的比例,说明脂肪比例是否会导致肥胖、影响糖代谢;二是③与②组形成对照,不同之处是热量的多少,从而确定食物中的热量是否导致肥胖、影响糖代谢。
【小问3详解】
给小鼠注射葡萄糖后,血糖升高,刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素(激素)通过体液运输,作用于靶细胞使血糖降低,所以血样检测胰岛素水平。从图中曲线看,正常饮食组血糖波动相对较小,说明其外周组织利用葡萄糖能力最强,是正常饮食组。 高热高脂组和等热高脂组会导致胰岛素含量下降,且,曲线后期有相似上升趋势,说明可能有1型和2型糖尿病倾向。
【小问4详解】
该饮食方案虽然每日热量正常,但脂肪比例高达70%,过高的脂肪摄入可能导致肥胖、心血管疾病等健康问题,可能导致胰岛B细胞凋亡增多,血糖含量上升等糖代谢异常问题,且蛋白质和糖类比例相对较低,不能满足机体对各种营养物质的均衡需求,所以不合理。
18. 谷蛋白含量低的稻米适合肾病患者食用。自然条件下,野生型水稻中基因B1与B2之间以及B2的DNA片段发生部分缺失,会形成低谷蛋白水稻LGC-1,机理如图1所示。在研发、鉴定低谷蛋白水稻时,使用的PCR技术仅能扩增2kb以内的片段。
注:K~N代表该位点可结合的引物
回答下列问题:
(1)产生LGC-1的变异类型属于______。已知基因B1与B2的序列相同,而LGC-1中基因B2失去了______,导致转录得到的mRNA内部形成互补的双链结构,从而影响了该基因的______过程,谷蛋白合成量减少。在鉴定野生型植株和LGC-1时,若选用引物______(填字母)进行PCR,出现阳性结果的只有LGC-1。
(2)科研人员构建基因编辑载体,对水稻细胞内基因B1、B2的DNA片段进行剪切,研发同类型低谷蛋白水稻。研发中,可选择限制酶______对图2所示的基因编辑载体和Ti质粒进行酶切,利用______酶将酶切产物连接,形成重组Ti质粒;再将其导入______处理过的农杆菌;然后,利用含重组Ti质粒的农杆菌侵染野生型水稻愈伤组织,在含有______的培养基上筛选。基因编辑载体在水稻细胞内表达,生成的产物能特异性识别并剪切Spl、Sp2序列,使水稻DNA断裂,细胞自身对DNA断裂处进行修复的过程中可能会丢失DNA片段。
(3)经基因编辑处理,基因B1、B2 的DNA 段中存在不同程度的缺失,形成了多种突变体。若要筛选出图3所示类型的突变体,需选用引物______(填字母)进行PCR,经电泳验证,结果为阳性。为了进一步鉴定该植株是否具备目标性状,还需要测定______,并与野生型、LGC-1相对比。
【答案】(1) ①. 基因突变 ②. 终止子 ③. 翻译 ④. L
(2) ①. BamH Ⅰ、Hind Ⅲ ②. DNA连接酶 ③. 氯化钙 ④. 潮霉素
(3) ①. M、N ②. 水稻籽粒谷蛋白含量
【解析】
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。
【小问1详解】
DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换等变化,引起基因结构的改变,属于基因突变,产生LGC-1的变异类型属于基因突变。已知基因B1与B2的序列相同,那么LGC-1中基因B2失去终止子后,会导致转录得到的mRNA内部形成互补的双链结构,进而影响核糖体与mRNA的结合,从而影响了该基因的翻译过程。在鉴定野生型植株和LGC-1时,由图可知LN间片段大于2kb,选LN引物无法PCR。B1和B2基因序列相同,因此B2上有和B1对称的L位点,两个L引物间的片段小于2kb,因此应只选L引物。
【小问2详解】
由图2可知,基因编辑载体和Ti质粒都有BamHⅠ和HindⅢ的酶切位点,所以可选择限制酶BamH Ⅰ和Hind Ⅲ,利用DNA连接酶将酶切产物连接,形成重组Ti质粒;再将重组Ti质粒导入Ca²⁺(或CaCl₂溶液)处理过的农杆菌,Ca²⁺处理农杆菌可以使其成为感受态细胞,易于吸收外源DNA;然后,利用含重组Ti质粒的农杆菌侵染野生型水稻愈伤组织,在含有潮霉素(或抗潮霉素基因对应的抗生素)的培养基上筛选,因为重组Ti质粒中含有抗潮霉素基因,导入重组Ti质粒的农杆菌和转化后的水稻细胞具有抗潮霉素的特性,可以在含潮霉素的培养基上生长,而未转化的则不能生长。
【小问3详解】
已知在研发、鉴定低谷蛋白水稻时,使用的PCR技术仅能扩增2kb以内的片段,由图3可知,经基因编辑处理,要筛选出图3所示类型的突变体,需要选用引物M、N进行PCR,为了进一步鉴定该植株是否具备目标性状(低谷蛋白),还需要测定水稻籽粒谷蛋白含量,并与野生型、LGC-1相对比,如果该植株谷蛋白含量低,则说明具备目标性状。
19. 干旱胁迫会引起小麦体内脱落酸(ABA)水平升高,ABA能通过调节使小麦适应干旱环境。为探究ABA对小麦抗旱能力的影响,科研小组将小麦幼苗均分为四组,处理方式及所检测的小麦幼苗生理特性的结果如表所示。回答下列问题:
组别
处理方式
气孔导度/(μmol·m-2·s-1)
Rubisco酶活性(相对值)
光合速率/(μmol·m-2·s-1)
甲
正常供水
3.9
0.023
38.1
乙
正常供水+ABA
2.7
0.038
23.5
丙
重度干旱
1.9
0.016
17.8
丁
重度干旱+ABA
1.8
0.028
22.6
注:气孔导度表示的是气孔张开的程度。Rubisco能催化C5与CO2结合形成C3.
(1)小麦叶肉细胞中Rubisco发挥作用的场所是_____。暗反应中C3生成C5的过程,需要类囊体膜提供的物质是_____。
(2)比较丙、丁两组实验可知,在重度干旱的条件下,施加ABA会______(填“促进”或“抑制”)气孔关闭,这是植物通过ABA的调节减少_______的保水机制。
(3)在水分充足和重度干旱的情况下,使用ABA对小麦光合速率的影响不同。水分充足时使用ABA,____,因而光合速率下降;重度干旱时使用ABA,______,因而光合速率升高。
(4)干旱胁迫时,小麦根系细胞会主动积累小分子和离子物质,如脯氨酸、可溶性糖和钾离子等,其生理意义是______。
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. ATP、NADPH
(2) ①. 促进 ②. 蒸腾失水
(3) ①. 气孔导度下降对光合速率的影响大于Rubisco酶活性升高的影响 ②. 气孔导度下降对光合速率的影响小于Rubisco酶活性升高的影响
(4)提高根系细胞的渗透压,有利于小麦从土壤溶液中吸收水分
【解析】
【分析】本实验目的是探究ABA对小麦抗旱能力的影响,结合表格可知实验的自变量有ABA(脱落酸)的有无、水分含量,因变量有气孔导度、Rubisco酶活性和光合速率。
【小问1详解】
Rubisco能催化C5与CO2结合生成C3,CO2的固定是暗反应的重要环节。真核细胞中,暗反应发生在叶绿体基质中。暗反应中C3生成C5的过程,需要类囊体膜提供能量和还原剂,即ATP和NADPH。
【小问2详解】
相比丙组(重度干旱),丁组(重度干旱 + ABA)的气孔导度下降,说明施加ABA会促进气孔关闭,气孔关闭可减少植物蒸腾失水,是植物的保水机制。
【小问3详解】
相比甲组(正常供水),乙组(正常供水 + ABA)气孔导度显著降低,导致 CO₂吸收减少;同时虽 Rubisco 酶活性升高,但光合速率仍下降,说明气孔导度下降对光合速率的影响大于Rubisco酶活性升高的影响,因而光合速率下降;相比丙组(重度干旱),丁组(重度干旱 + ABA)的气孔导度下降,CO₂吸收减少,Rubisco 酶活性相对值从 0.016 升至 0.028,促进了暗反应的 C₃固定过程,说明气孔导度下降对光合速率的影响小于Rubisco酶活性升高的影响,因而光合速率升高。
【小问4详解】
干旱胁迫时,小麦根系细胞主动积累小分子和离子物质能提高细胞液的渗透压,有利于小麦从土壤溶液中吸收水分,以抵抗干旱胁迫。
20. 高粱是典型的植物,具有循环途径,可以浓缩CO2,对干旱的土壤有较强的适应能力。图1是高粱叶片细胞中相关生理过程。已知PEP羧化酶对低浓度CO2具有较强的亲和力。请回答下列问题。
(1)图中过程①的名称是_____,该过程中CO2的来源有______(填代谢过程)。
(2)过程②需要的能量来自于________(物质),产物以淀粉而不以葡萄糖的形式暂时储存在叶绿体中,其意义是_______。
(3)气候干燥时,为了减少水分散失,植物的气孔导度降低,进入细胞的CO2也随之减少,但由于高粱_______,因此依然能保持较高的光合速率。
(4)高粱不仅耐干旱还具有有一定的耐盐性,科研人员以高粱幼苗为材料,研究NaCl胁迫下其光合作用相关指标,实验结果见下图:
①据图2分析,随着海水浓度的增大,叶绿素_______降解速度更快。
②图3中海水浓度为20%时,高粱叶片中固定CO2的物质有________。
③已知与对照组相比,海水浓度为5%时气孔导度明显下降。此时净光合速率明显下降是________(选填“气孔限制”或“非气孔限制”)因素导致,判断理由是_______。
④结合图2、3、4分析,随着海水浓度的增加,净光合速率逐渐减小的原因可能是_______。
【答案】(1) ①. CO2的固定 ②. 苹果酸的分解和呼吸作用
(2) ①. ATP和NADPH ②. 大分子淀粉与葡萄糖相比,溶剂中溶质分子的数目减少,细胞液浓度较低,有利于维持较低的渗透压,防止叶绿体吸水涨破
(3)含有PEP羧化酶,可利用较低浓度的CO2
(4) ①. b ②. PEP、C5 ③. 非气孔限制 ④. 海水浓度为5%时胞间CO2浓度与海水浓度为20%时的胞间CO2浓度不相上下 ⑤. 由于随着海水浓度的增加,叶绿素含量降低,导致光反应减慢,进一步导致暗反应减慢,使得光合速率减慢,净光合速率逐渐减小
【解析】
【分析】图中过程①为CO2和C5形成C3,属于CO2的固定,过程②为C3的还原。由题意可知,PEP羧化酶对低浓度CO2具有较强的亲和力,气候干燥时,为了减少水分散失,植物的气孔导度降低,进入细胞的CO2也随之减少,但由于高粱含有PEP羧化酶,可利用较低浓度的CO2,因此依然能保持较高的光合速率。
【小问1详解】
图中过程①为CO2和C5形成C3,属于CO2的固定,据图可知,该过程中CO2的来源为苹果酸分解产生和呼吸作用产生。
【小问2详解】
过程②为C3的还原,需要的能量来自于光反应产生的ATP和NADPH,大分子淀粉与葡萄糖相比,溶剂中溶质分子的数目减少,细胞液浓度较低,有利于维持较低的渗透压,防止叶绿体吸水涨破。
【小问3详解】
由题意可知,PEP羧化酶对低浓度CO2具有较强的亲和力,气候干燥时,为了减少水分散失,植物的气孔导度降低,进入细胞的CO2也随之减少,但由于高粱含有PEP羧化酶,可利用较低浓度的CO2,因此依然能保持较高的光合速率。
【小问4详解】
①据图2分析,随着海水浓度的增大,叶绿素a+b含量减少,而叶绿素a/b比值增大,说明叶绿素b降解速度更快。
②海水浓度为20%时,其净光合速率大于0,其同时吸收外界CO2和自身呼吸作用等产生的CO2,结合图1可知,高粱叶片中固定CO2的物质有PEP、C5。
③已知与对照组相比,海水浓度为5%时气孔导度明显下降,结合图3可知,此时胞间CO2浓度与海水浓度为20%时的胞间CO2浓度不相上下,说明此时净光合速率明显下降是非气孔限制因素导致。
④结合图2、3、4分析,可能由于随着海水浓度的增加,叶绿素含量降低,导致光反应减慢,进一步导致暗反应减慢,使得光合速率减慢,净光合速率逐渐减小。
21. 已知S1蛋白是SARS-CoV病毒入侵细胞的关键蛋白,为明确宿主细胞上能与S1蛋白相互作用的关键受体,研究者以“垂钓法”为核心,结合基因工程的相关技术开展了系列实验。流程简化如下:构建“诱饵蛋白”→捕获互作蛋白→细胞与个体水平验证受体功能。回答下列问题:
(1)该项目实施过程中多次用到PCR技术。从引物角度可以通过______,从温度控制的角度可以通过________来提升PCR中基因扩增的特异性。PCR完成后常采用______来鉴定产物。
(2)图(a)为构建“诱饵”—S1-Ig融合蛋白(SARS-CoVS蛋白的S,结构域与人类抗体的IgG的Fc片段融合)表达载体示意图。从病毒中提取RNA,通过_______酶合成cDNA,再用PCR技术扩增S1基因。将含有S1基因与IgG1基因片段的融合基因连接到质粒pcDNA3.1上构建重组载体的过程中,需要用到的限制酶是______。将重组载体导入HEK293人源真核细胞而不是大肠杆菌中表达融合蛋白的原因是_______。
(3)图(b)是捕获互作蛋白的示意图。捕获互作蛋白的原理是S1-Ig融合蛋白一端的Fc片段可以与蛋白A结合并固定在固相载体上,另一端的S1蛋白能_______。分离出的固相载体经过洗涤去除杂蛋白后,就可以初步筛选出候选受体,经过鉴定发现受体蛋白为ACE2。
(4)若要在细胞水平上验证ACE2的功能,可以利用SARS-CoV去侵染被敲除________基因的VeroE6细胞(实验室常用的病毒宿主细胞之一),若发现_________,即可验证ACE2的功能。
【答案】(1) ①. 适当增加引物长度 ②. 适当增加复性温度(退火温度) ③. 琼脂糖凝胶电泳
(2) ①. 逆转录##反转录 ②. Xho I和 BamH I ③. 与大肠杆菌相比,HEK293有内质网、高尔基体等细胞器,能对融合蛋白进一步的加工修饰,进而保证融合蛋白的功能
(3)特异性结合VeroE6细胞裂解液中的受体蛋白(或候选受体蛋白)
(4) ①. ACE2 ②. 病毒无法有效感染细胞(或细胞上清液中病毒RNA含量显著降低)
【解析】
【分析】构建基因表达载体:用一定的限制酶切割载体,使它出现一个切口;然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割目的基因的DNA片段;再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处。
【小问1详解】
引物越长,与模板结合的特异性就越高,能减少非特异性结合的概率。提高复性温度会让引物与模板的结合更 “挑剔”,只有完全匹配的序列才能稳定结合,从而减少非特异性扩增。PCR 产物是不同长度的 DNA 片段,琼脂糖凝胶电泳可以通过条带的位置和大小来鉴定产物是否正确、是否有杂带。
【小问2详解】
从病毒中提取的是 RNA,需要通过逆转录(反转录)过程,在逆转录酶的作用下合成 DNA,才能进行后续的 PCR 扩增。从图(a)的质粒和目的基因结构可以看出,构建重组载体时,需要用Xho I和 BamH I这两种限制酶切割质粒和目的基因,以保证黏性末端匹配,实现定向连接。大肠杆菌是原核生物,没有内质网、高尔基体等复杂的细胞器,无法对真核蛋白(如融合了 IgG Fc 段的 S 蛋白)进行正确的折叠、糖基化等加工。而 HEK293 细胞是真核细胞,具备这些细胞器,能完成蛋白的后续修饰,保证其正确的空间结构和功能。
【小问3详解】
S 蛋白是新冠病毒入侵细胞的关键蛋白,它会与宿主细胞表面的受体结合。实验中,融合蛋白的 S 蛋白部分会特异性结合VeroE6细胞裂解液中的受体蛋白,从而将这些受体蛋白 “捕获” 在固相载体上,经过洗涤去除杂蛋白后,剩下的就是与 S 蛋白互作的候选受体。
【小问4详解】
为了验证 ACE2 是 S 蛋白的受体,需要构建被敲除 ACE2 基因的 VeroE6 细胞作为实验组。如果 ACE2 是 S 蛋白的受体,那么敲除 ACE2 基因后,病毒就无法通过 S 蛋白结合细胞表面的 ACE2,也就无法有效入侵细胞,表现为细胞感染率下降,或者上清液中病毒 RNA 的含量显著降低。
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佛山市第一中学2026届高考适应性测试(一)
生物学
满分100分,考试时间75分钟
一、单选题(共40分,其中1~12题每题2分,13~16题每题4分)
1. 下面是用于无土栽培番茄的一种培养液配方,下列说法正确的是( )
Ca(NO3)2
MgSO4
KH2PO4
KCl
FeCl3
H2O
1.0g
0.25g
0.25g
0.12g
0.005g
1000mL
A. 番茄汁可以作为检测还原糖的材料
B. 在该培养液配方中,Fe属于大量元素
C. 水是番茄细胞含量最多的化合物
D. 番茄植株的果实属于生命系统的系统层次
2. 甲、乙、丙为三种微生物,下表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖;甲能在Ⅰ中正常生长繁殖,而乙和丙都不能;乙能在Ⅱ中正常生长繁殖,甲、丙都不能。下列说法正确的是( )
培养基
FeSO4
蔗糖
(NH4)2SO4
H2O
MgSO4
CaCl2
Ⅰ
+
+
-
+
+
+
Ⅱ
+
-
+
+
+
+
Ⅲ
+
+
+
+
+
+
注:“+”表示培养基中加入了这种物质,“-”表示培养基中没有加入这种物质。
A. 甲、乙、丙都是异养微生物
B. 甲、乙都是自养微生物,丙是异养微生物
C. 甲是异养微生物,乙是固氮微生物,丙是自养微生物
D. 甲是固氮微生物,乙是自养微生物,丙是异养微生物
3. 心肌细胞的电活动依赖细胞膜上K+通道蛋白E,该蛋白异常会导致心律失常。蛋白E由4条肽链构成,最初合成的肽链在内质网经初加工成蛋白E前体,每条肽链分子量为135kDa(E-135)。蛋白E前体在高尔基体经再加工成成熟蛋白E,每条肽链的分子量为155kDa(E-155)。成熟蛋白E插入到细胞膜上发挥作用。研究人员检测正常细胞和E基因突变细胞中这两种肽链的含量,突变细胞中未检测到E-155,两种细胞中都检测到E-135,且突变细胞的E-135含量明显增多。不考虑有关蛋白E的其他合成途径,下列叙述正确的是( )
A. 合成和加工肽链的结构中均含有磷脂和蛋白质
B. K+与K+通道蛋白结合后顺浓度梯度运出心肌细胞
C. 心律失常的患者细胞膜上的K+通道蛋白含量增多
D. 突变细胞的蛋白E前体可能大量滞留积累在内质网中
4. 甲基转移酶介导的N6-甲基腺苷(m6A)修饰是小鼠肝脏发育所必需的,具体机制如图1所示,其中Mettl3基团是甲基转移酶复合物的重要组成元件,Hnf4a是核心转录因子,Igf2bpl是在该过程中发挥重要作用的一种有机物分子,ADOC3是与肝脏发育和成熟密切相关的基因。科学家分析了mRNA不同区域被m6A修饰的频率,结果如图2所示。下列说法错误的是( )
A. 甲基转移酶复合物催化mRNA上的腺苷发生m6A修饰,影响ADOC3基因的转录过程
B. Igf2bpl发挥的作用可能是通过与m6A特异性结合,维持Hnf4a mRNA的稳定
C. 若m6A修饰的碱基序列是“GGAC”,理论上mRNA上发生m⁶A修饰的概率是1/256
D. m6A修饰的峰值发生在mRNA上的终止密码子附近
5. 如图是加拉帕戈斯群岛地雀的一种物种分化模型,对该模型理解错误的是( )
A. a、b物种是由同一祖先经地理隔离、突变和重组、自然选择逐渐形成的
B. 乙图到丙图过程中小岛上的a地雀发生了进化,b地雀没有发生进化
C. 迁移到小岛的a地雀没有进化成b地雀的原因之一是生态位构成竞争
D. 在自然选择的作用下,各岛屿地雀种群的基因频率会发生定向改变
6. 如图所示,细胞呼吸过程产生的NADH,通过线粒体内膜上的呼吸链将电子传递给氧生成H2O,伴有H+经蛋白复合体I、Ⅱ、Ⅲ从内膜基质侧跨膜泵至内外膜之间的膜间隙,以维持基质和膜间隙一个极大的H+浓度梯度,H+经F1-F0偶联因子复合体合成ATP。同时也可能发生H⁺不经过F1-F0偶联因子复合体而进入基质,这种现象叫做质子漏,质子漏发生过程中能量全部以热能的形式释放。质子漏的生理功能有产热、清除有害自由基等。下列相关分析不合理的是( )
A. F1-F0偶联因子是H⁺的通道蛋白,可能还具有催化ATP合成的作用
B. 在不发生质子漏的情况下NADH中的能量都转移到ATP中
C. 熊在冬眠时肝脏细胞线粒体内质子漏的速率可能会增大
D. 水分子的生成是增大基质和膜间隙H+浓度梯度的原因之一
7. 机体感染HIV一段时间后血浆中HIV含量的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 机体的第三道防线在0-t1,阶段已启动
B. 时期I血浆中病毒的清除主要依赖于细胞免疫
C. 时期Ⅱ病毒量上升伴随着辅助性T细胞的增加
D. 在t2开始治疗比t1更有利于维持机体的免疫功能
8. 下图表示离体的神经纤维表面接受适宜刺激后,膜两侧电位变化(图甲)及该电位的传导(图乙),下列相关叙述正确的是( )
A. 若降低K+浓度或者提高培养液中Na+浓度可使图甲中测得的c点上移
B. 图甲中,bc段中神经纤维正在发生反极化过程,Na+内流速度逐步减慢
C. 图乙中,A和B之间会形成局部电流,电流的方向与兴奋传导方向相同
D. 图乙中,②③段形成的原因是K+外流,这也导致胞外K+浓度高于胞内
9. 图甲是一株盆栽植物,图乙表示该植物不同器官对生长素浓度的反应。下列叙述错误的是( )
A. 若图甲植物①处的生长素浓度为图乙中的B,则图甲植物④处的生长素浓度大于D
B. 经浓度大于10-6mol/L的生长素溶液处理的某植物器官,因受到抑制而不再生长
C. 将图甲中植物置于右侧光照射下,若③侧生长素浓度为图乙中C,则④侧生长素浓度小于C
D. 若将图甲中植物顶芽朝向左侧水平放置,则⑤处的生长素浓度大于⑥处,植物的根向地生长,体现了生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特点
10. 为实现“碳达峰”、“碳中和”目标(“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消 CO2排放总量,实现相对“零排放”),我国科研人员采取了“碳减排”、“碳捕集”、“碳封存”和“碳利用”等多种措施。图为某生态系统碳元素流动模型,图中数字表示生理过程或化学反应过程。下列叙述错误的是( )
A. 图中B的作用是促进生态系统的物质循环
B. 若图中⑧=①+②+③+④,则可达成“碳中和”
C. 图中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦⑨
D. 植树造林、使用清洁能源等都是达成碳减排的重要措施
11. 尿素是一种重要的农业氮肥,但尿素并不能直接被农作物吸收,只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后,才能被植物利用。某课题小组从土壤中分离能够分解尿素的细菌并进行计数,过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. ①~⑤系列的操作称为梯度稀释,②~⑤应加10mL无菌水
B. 接种培养基应以尿素为唯一氮源,该培养基属于鉴别培养基
C. 图示所用培养基需先用干热灭菌法进行灭菌后,再调节PH
D. 若接种的三个平板平均菌落数为62个,则1g土样中约有菌落6.2×107个
12. 研究发现,高度分化的心肌细胞不再增殖。ARC基因在心肌细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子(蛋白质),抑制心肌细胞凋亡以维持其正常数量。当心肌细胞缺血、缺氧时,ARC基因表达量下降,导致心肌细胞死亡,造成心力衰竭。下列叙述正确的是( )
A. 高度分化的心肌细胞不能进行细胞分裂是由于细胞失去了全能性
B. 有氧运动会抑制心肌细胞中ARC基因的表达,心肌细胞凋亡率会降低
C. ARC基因只存在于心肌细胞,并在该细胞中特异性表达形成凋亡抑制因子
D. 心脏老化会损失心肌细胞,原因可能是凋亡抑制因子减少引起细胞凋亡
13. 为研究红粒小麦和白粒小麦中淀粉酶的活性,取发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子在低温条件下加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉),并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下表,下列相关叙述错误的是( )
分组
步骤
红粒管
白粒管
对照管
①
加样
0.5mL提取液
0.5mL提取液
C
②
加缓冲液(mL)
1
1
1
③
加淀粉溶液(mL)
1
1
1
④
37℃保温适当时间终止酶促反应,冷却至常温,加适量碘液显色
显色结果
+++
+
+++++
A. 步骤①中加入的C是0.5mL蒸馏水
B. 在低温条件下研磨是为了防止酶失活
C. 实验中缓冲液的pH不宜设置为酸性
D. 实验结果说明白粒小麦中淀粉酶活性低于红粒小麦
14. 研究表明,生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)和独脚金内酯(一种植物激素)共同参与调控顶端优势的形成。在茎尖,生长素向下极性运输时,通过影响侧芽位置的细胞分裂素和独脚金内酯含量,抑制侧芽生长,相关生理机制如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 生长素通过作用于IPT和CKX促进细胞分裂素的分泌
B. 生长素和细胞分裂素在侧芽生长过程中始终具有协同效应
C. 顶芽摘除后,侧芽处的细胞分裂素和独脚金内酯含量均升高
D. 生长素与独脚金内酯在IPT表达过程中始终具有协同效应
15. 某学习小组利用黑光灯捕获了某昆虫数只(视为一个种群),置于大小一定的容器内饲养,对其在不同温度和湿度条件下种群数量的变化进行研究。研究期间,供给足够的食物和水,保证空气流通,结果如下图。据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 灯光诱捕该昆虫是利用了昆虫的避光性和避热性
B. 该昆虫种群的大小由种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定
C. 在温度32.5℃、相对湿度90%的条件下,该昆虫呈“J”形增长
D. 该昆虫种群数量变化是温度和湿度综合作用的结果
16. 某常染色体遗传病的致病基因(H或h)可因甲基化而失活,又可因去甲基化而恢复表达。该致病基因在精子中为甲基化状态,在卵细胞中为去甲基化状态,且都在受精的子代中保留。某家族系谱图如下,Ⅱ1、Ⅲ1的基因型分别为HH、Hh,不考虑其他变异的影响,下列分析正确的是( )
A. 该病致病基因为h
B. Ⅰ1的父亲和Ⅰ2的父亲均患病
C. Ⅲ1的致病基因来自Ⅰ2
D. Ⅱ2与Ⅱ3再生一个患病男孩的概率为1/4
二、解答题(共60分)
17. 对人群的调查显示,每日大量摄入高脂食物会导致肥胖及糖代谢异常,但是目前尚不清楚是较高的热量摄入还是食物中较高的脂肪比例导致的。为此,某科研小组利用小鼠进行了如表所示的实验。回答下列问题:
实验处理方式及12周后检测结果
组别
每日热量摄入(kcal)
食物中脂肪质量分数(%)
肥胖指数(体重1/3×1000/体长)
空腹血糖(mmol·L-1)
空腹胰岛素(ng/mL)
胰岛B细胞凋亡率(%)
①正常饮食组
70
5
318
5.3
0.4
13
②高热高脂组
105
19
352
6.7
0.8
24
③等热高脂组
70
19
320
5.9
31
(1)促进胰岛B细胞分泌胰岛素的信息分子是___________(答两点),胰岛素作用于肝细胞时可导致___________(答两点)。
(2)表格中设置③组一是与①组形成对照,从而确定食物中___________是否会导致肥胖、影响糖代谢;二是与②组形成对照,从而确定食物中的___________是否导致肥胖、影响糖代谢。
(3)为进一步测量小鼠血糖代谢状态,该科研小组进行了高葡萄糖一正胰岛素钳夹试验。如图1所示,将小鼠麻醉后,设置3个留置针,分别用于监测胰岛素、血糖水平和注入葡萄糖水。通过实时调节糖水的注入速率,使血糖维持在11.5mmol/L,实验结果如图2所示。能通过血样检测胰岛素水平的原因是___________。由图可得出,外周组织利用高血糖能力最强的是___________组。结合图表分析,高热高脂组和等热高脂组未来有可能患___________(填“1型”或“2型”或“1型和2型”)糖尿病。
(4)有人提倡使用生酮饮食法来促进健康。具体做法是每日摄入热量正常,但将营养成分比例调整为10%的糖类、70%的脂肪和20%的蛋白质。基于本研究结果,你认为该饮食方案能否避免肥胖、保持健康,请加以说明:___________。
18. 谷蛋白含量低的稻米适合肾病患者食用。自然条件下,野生型水稻中基因B1与B2之间以及B2的DNA片段发生部分缺失,会形成低谷蛋白水稻LGC-1,机理如图1所示。在研发、鉴定低谷蛋白水稻时,使用的PCR技术仅能扩增2kb以内的片段。
注:K~N代表该位点可结合的引物
回答下列问题:
(1)产生LGC-1的变异类型属于______。已知基因B1与B2的序列相同,而LGC-1中基因B2失去了______,导致转录得到的mRNA内部形成互补的双链结构,从而影响了该基因的______过程,谷蛋白合成量减少。在鉴定野生型植株和LGC-1时,若选用引物______(填字母)进行PCR,出现阳性结果的只有LGC-1。
(2)科研人员构建基因编辑载体,对水稻细胞内基因B1、B2的DNA片段进行剪切,研发同类型低谷蛋白水稻。研发中,可选择限制酶______对图2所示的基因编辑载体和Ti质粒进行酶切,利用______酶将酶切产物连接,形成重组Ti质粒;再将其导入______处理过的农杆菌;然后,利用含重组Ti质粒的农杆菌侵染野生型水稻愈伤组织,在含有______的培养基上筛选。基因编辑载体在水稻细胞内表达,生成的产物能特异性识别并剪切Spl、Sp2序列,使水稻DNA断裂,细胞自身对DNA断裂处进行修复的过程中可能会丢失DNA片段。
(3)经基因编辑处理,基因B1、B2 的DNA 段中存在不同程度的缺失,形成了多种突变体。若要筛选出图3所示类型的突变体,需选用引物______(填字母)进行PCR,经电泳验证,结果为阳性。为了进一步鉴定该植株是否具备目标性状,还需要测定______,并与野生型、LGC-1相对比。
19. 干旱胁迫会引起小麦体内脱落酸(ABA)水平升高,ABA能通过调节使小麦适应干旱环境。为探究ABA对小麦抗旱能力的影响,科研小组将小麦幼苗均分为四组,处理方式及所检测的小麦幼苗生理特性的结果如表所示。回答下列问题:
组别
处理方式
气孔导度/(μmol·m-2·s-1)
Rubisco酶活性(相对值)
光合速率/(μmol·m-2·s-1)
甲
正常供水
3.9
0.023
38.1
乙
正常供水+ABA
2.7
0.038
23.5
丙
重度干旱
1.9
0.016
17.8
丁
重度干旱+ABA
1.8
0.028
22.6
注:气孔导度表示的是气孔张开的程度。Rubisco能催化C5与CO2结合形成C3.
(1)小麦叶肉细胞中Rubisco发挥作用的场所是_____。暗反应中C3生成C5的过程,需要类囊体膜提供的物质是_____。
(2)比较丙、丁两组实验可知,在重度干旱的条件下,施加ABA会______(填“促进”或“抑制”)气孔关闭,这是植物通过ABA的调节减少_______的保水机制。
(3)在水分充足和重度干旱的情况下,使用ABA对小麦光合速率的影响不同。水分充足时使用ABA,____,因而光合速率下降;重度干旱时使用ABA,______,因而光合速率升高。
(4)干旱胁迫时,小麦根系细胞会主动积累小分子和离子物质,如脯氨酸、可溶性糖和钾离子等,其生理意义是______。
20. 高粱是典型的植物,具有循环途径,可以浓缩CO2,对干旱的土壤有较强的适应能力。图1是高粱叶片细胞中相关生理过程。已知PEP羧化酶对低浓度CO2具有较强的亲和力。请回答下列问题。
(1)图中过程①的名称是_____,该过程中CO2的来源有______(填代谢过程)。
(2)过程②需要的能量来自于________(物质),产物以淀粉而不以葡萄糖的形式暂时储存在叶绿体中,其意义是_______。
(3)气候干燥时,为了减少水分散失,植物的气孔导度降低,进入细胞的CO2也随之减少,但由于高粱_______,因此依然能保持较高的光合速率。
(4)高粱不仅耐干旱还具有有一定的耐盐性,科研人员以高粱幼苗为材料,研究NaCl胁迫下其光合作用相关指标,实验结果见下图:
①据图2分析,随着海水浓度的增大,叶绿素_______降解速度更快。
②图3中海水浓度为20%时,高粱叶片中固定CO2的物质有________。
③已知与对照组相比,海水浓度为5%时气孔导度明显下降。此时净光合速率明显下降是________(选填“气孔限制”或“非气孔限制”)因素导致,判断理由是_______。
④结合图2、3、4分析,随着海水浓度的增加,净光合速率逐渐减小的原因可能是_______。
21. 已知S1蛋白是SARS-CoV病毒入侵细胞的关键蛋白,为明确宿主细胞上能与S1蛋白相互作用的关键受体,研究者以“垂钓法”为核心,结合基因工程的相关技术开展了系列实验。流程简化如下:构建“诱饵蛋白”→捕获互作蛋白→细胞与个体水平验证受体功能。回答下列问题:
(1)该项目实施过程中多次用到PCR技术。从引物角度可以通过______,从温度控制的角度可以通过________来提升PCR中基因扩增的特异性。PCR完成后常采用______来鉴定产物。
(2)图(a)为构建“诱饵”—S1-Ig融合蛋白(SARS-CoVS蛋白的S,结构域与人类抗体的IgG的Fc片段融合)表达载体示意图。从病毒中提取RNA,通过_______酶合成cDNA,再用PCR技术扩增S1基因。将含有S1基因与IgG1基因片段的融合基因连接到质粒pcDNA3.1上构建重组载体的过程中,需要用到的限制酶是______。将重组载体导入HEK293人源真核细胞而不是大肠杆菌中表达融合蛋白的原因是_______。
(3)图(b)是捕获互作蛋白的示意图。捕获互作蛋白的原理是S1-Ig融合蛋白一端的Fc片段可以与蛋白A结合并固定在固相载体上,另一端的S1蛋白能_______。分离出的固相载体经过洗涤去除杂蛋白后,就可以初步筛选出候选受体,经过鉴定发现受体蛋白为ACE2。
(4)若要在细胞水平上验证ACE2的功能,可以利用SARS-CoV去侵染被敲除________基因的VeroE6细胞(实验室常用的病毒宿主细胞之一),若发现_________,即可验证ACE2的功能。
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