精品解析:浙江省金兰七彩精诚联盟2027届高三上学期开学考试生物试题
2026-08-28
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内容正文:
绝密★考试结束前
高三生物学科练习
考生须知:
1.本试题卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题卷。
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. 采摘后的香蕉从生硬发涩到软糯香甜。下列物质与该变化过程关系最小的是( )
A. 果胶酶 B. 淀粉酶
C. 细胞分裂素 D. 乙烯
2. 减少碳排放、增加碳存汇是实现碳中和的重要举措。下列措施不利于实现“碳中和”目标的是( )
A. 推广太阳能发电 B. 推进绿色出行
C. 积极推进植树造林 D. 大力围海造田
3. 花粉过敏会引发反射性防御行为——咳嗽。下列叙述错误的是( )
A. 咳嗽属于条件反射
B. 呼吸道黏膜属于第一道防线
C. 过敏反应是二次免疫引发的
D. 花粉过敏是一种免疫系统功能异常的表现
4. 原地超慢跑是一种新兴的低强度有氧运动,号称“懒人也能瘦”的理想运动。下列叙述正确的是( )
A. 与静坐相比,机体的散热量增加
B. 线粒体消耗的、葡萄糖和脂肪增加
C. 产生乳酸增多,血浆pH显著降低
D. 控制下肢运动的躯体运动中枢位于中央后回
5. 下图为人体细胞中某一正常染色体的示意图,该染色体变异会引起猫叫综合征。下列叙述错误的是( )
A. 该染色体为5号染色体,在体细胞中成对存在
B. 猫叫综合征是因为该染色体的整个长臂缺失引发的
C. 猫叫综合征患者会表现出智力低下等症状
D. 可通过分析染色体结构,诊断是否患猫叫综合征
6. 飞机草是危害特别严重的外来入侵物种之一。它能分泌化感物质,排挤本地植物,使草场失去利用价值,影响林木生长和更新。入侵种不会影响本地生态系统的( )
A. 生物多样性 B. 营养结构
C. 能量流动的特点 D. 本地植物的生态位
7. 液泡利用液泡膜上的质子泵(水解酶)吸收细胞溶胶中的,维持细胞液的酸性环境。下列叙述正确的是( )
A. 质子泵是一种通道蛋白
B. 质子泵能催化ATP合成
C. 质子泵运输时,会发生形状改变
D. 质子泵运输属于被动转运
8. 关于“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”与“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”两个活动,下列叙述错误的是( )
A. 前者实验所用的植物细胞也可以用于后者实验
B. 前者实验中需保持细胞活性,后者观察时已是死细胞
C. 前者一个视野中的各细胞,发生质壁分离是不同步的
D. 后者通常需要移动装片,在不同视野中观察目标细胞
9. “我爱世界杯”,在观看世界杯足球赛事时,球迷们会激动地欢呼雀跃,甚至心跳加速、面红耳赤。下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A. 皮肤毛细血管收缩,面红耳赤
B. 交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加
C. 自主神经兴奋,使骨骼肌不自主战栗
D. 抗利尿激素分泌增多,尿量增多,易脱水
10. 琼脂糖凝胶电泳是分子生物学中分离、鉴定和纯化核酸片段的重要技术。下列叙述正确的是( )
A. 分离DNA或RNA片段时,需将样品加入靠近正极的加样孔中
B. 上样缓冲液中含亚甲基蓝,用于实时观察电泳进度
C. 分离不同DNA样本,使用DNA Marker分子量标准相同
D. 电压和琼脂糖浓度均会影响样品的迁移效率和分离效果
11. 海底热泉附近的嗜热微生物能在110℃以上的高温中生活,如水生栖热菌,它能在高温环境下进行DNA复制。下列叙述正确的是( )
A. 该菌进行DNA复制时,不需要解旋酶
B. DNA复制时,dNTP之间通过氢键延伸形成子链
C. 合成子链时,DNA聚合酶沿母链从3’→5’方向移动
D. 从嗜热微生物中提取的DNA聚合酶,均可用于PCR扩增
12. 唾液淀粉酶可将淀粉水解成麦芽糖。实验课上同学们分组进行淀粉酶消化淀粉实验,如下表。
处理
1号
2号
3号
4号
5号
6号
试剂与溶液(各2 mL)
水+淀粉溶液
水+淀粉酶溶液
水+麦芽糖溶液
淀粉酶溶液煮沸4 min+淀粉溶液
淀粉酶溶液+淀粉溶液
淀粉酶溶液+淀粉溶液
水浴温度
37℃
37℃
37℃
37℃
37℃
0℃
碘液检测(+/-)
+++
-
-
①
③
⑤
本尼迪特检测(+/-)
-
-
+++
②
④
⑥
注:检测结果记录,有颜色反应用“+”表示,“+”越多颜色越深,无颜色反应用“-”表示。
下列叙述正确的是( )
A. 本实验自变量为酶的种类,实验目的是验证淀粉酶的专一性
B. 1、2、3号试管为对照组,4号的结果与1号无明显差异
C. 5号和6号试管水浴约1 h,间歇轻轻摇动试管,目的是使反应完全
D. 加入本尼迪特试剂即发生颜色反应的是5号和6号试管,且4号颜色比6号深
13. 暴雨易造成土壤积水导致出现根部腐烂、叶片发黄现象。研究发现,淹水条件下,酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加,植株根系的有氧呼吸比例和通气组织比例均会发生变化。下列叙述错误的是( )
A. 水淹初期,根细胞中厌氧呼吸增强,减少了有机物消耗
B. 酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加,说明基因表达受环境影响
C. 水淹胁迫,诱导特定细胞凋亡,使通气组织比例提高
D. 及时排涝,恢复根系需氧呼吸可减少酒精积累,避免根部腐烂
阅读下列材料,完成下面小题。
研究发现,山茱萸果实提取物具有增强机体免疫力、抗菌、降血糖及抗氧化等药理作用,酿造山茱萸酒可以使山茱萸果实中含有的黄酮类、有机酸类、皂苷类等功能性成分得到充分利用,有效提升酒体的营养保健功效。山茱萸发酵酒工艺流程如下:
14. 下列关于山茱萸酒工艺流程的叙述,错误的是( )
A. 浓缩:采用60℃真空旋转蒸发提取液,可以减少杂菌污染
B. 酶解:加入果胶酶,可分散细胞、提高山茱萸汁产量
C. 实时监测发酵液的糖浓度,适时终止发酵
D. 整个发酵过程,酵母菌的生物量变化呈S型曲线
15. 为提升山茱萸酒的品质和市场价值,助力新农业发展。研究团队探索山茱萸发酵酒的工艺过程、优化其发酵条件,其中发酵温度、糖添加量对山茱萸酒发酵的影响如下图所示。
下列叙述错误的是( )
A. 发酵受多种因素的综合影响,最终影响山茱萸酒的营养、风味和功效等
B. 24℃时各物质含量均较低,推测此时溶解氧较低,抑制了酵母菌增殖
C. 添加糖可以提高酒精度和总黄酮量,说明发酵条件会影响酵母菌代谢途径
D. 据图推测,32℃时相关酶活性受抑制,50%糖添加量使酵母菌渗透失水,抑制了发酵
16. 甲状腺是由许多滤泡构成,每个滤泡由一层滤泡上皮细胞围成(图1),在滤泡腔中合成并储存。某同学因颈前部位疼痛,又伴有发热、心慌、多汗而就医,诊断为亚急性甲状腺炎,因甲状腺滤泡上皮细胞受损引起。检测患者从发病到康复数月内甲状腺摄碘率和相关激素水平变化(图2)。下列叙述错误的是( )
A. 患者发热、多汗是因水平升高,物质氧化分解加快引起的
B. 发病2个月内水平高于正常范围,抑制了下丘脑分泌促甲状腺激素
C. 发病3个月后促甲状腺激素分泌增加,可促进滤泡上皮细胞的生长修复
D. 患者适当补充碘,可促进滤泡上皮细胞通过主动转运对碘的摄取
17. 在阿尔卑斯山脉的高海拔地区分布着瑞士松林,其种子壳硬个大、营养丰富。松鸦以森林中的害虫为食,也会采集瑞士松的大颗粒种子,喜好携带数颗种子至距母树数公里外的其他林下土壤中埋藏,作为越冬与繁殖期的食物储备。下列叙述错误的是( )
A. 瑞士松林的形成,与其种子特性以及松鸦的传播有关
B. 调查不同层次中鸟类的相对密度,可用于研究林中松鸦与其他鸟类的生态位关系
C. 松鸦种群数量受瑞士松种子产量的显著影响,说明两者之间通过正反馈调节
D. 松鸦与瑞士松的互利关系是长期适应以及自然选择的结果
18. 某二倍体动物(2n=4)的基因型为RrMm。下图甲、乙为处于不同分裂期的细胞示意图,其中乙为甲的某一子细胞。乙中位点①代表某基因,仅甲细胞中发生过变异。下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞发生了隐性突变,乙中①位点为R或r
B. 甲细胞中进行了2种类型的基因重组
C. 乙细胞为第二极体,之后会退化、消失
D. 甲细胞完成分裂后可产生4种基因型的卵细胞
19. 某鸟类的羽毛颜色有黑色(有黑色素)、黄色(仅有黄色素)和白色(无色素)3种。该性状由两对(A/a和H/h)等位基因控制,A基因控制黑色素的合成,H基因控制黄色素的合成。现有一对黑羽雌鸟和白羽雄鸟交配,中雄鸟全为黑羽,雌鸟中有黄羽和白羽。下列叙述错误的是( )
A. 和分别位于Z染色体和常染色体上
B. 中黑羽雄鸟∶黄羽雌鸟∶白羽雌鸟=2∶1∶1
C. 若中一对黑羽与白羽杂交,中出现黄羽,则雄鸟的基因型为
D. 若中一对黑羽与黄羽杂交,中出现黄羽概率为1/4,则雄鸟的基因型为
20. 黑曲霉中的CreA蛋白会抑制淀粉酶R基因的表达,研究者利用基因工程手段,构建抑制CreA基因表达的黑曲霉工程菌。其原理是:细胞中特定结构的双链RNA可被相关酶识别并降解为小片段RNA,小片段RNA可识别与自身序列互补的mRNA,使其降解。部分过程如下图所示。
下列叙述错误的是( )
A. 载体上基因A与C片段转录产生的RNA序列可互补配对成双链
B. 利用CreA基因D片段替换载体中的A和C片段,目的是降解CreA mRNA
C. 两次PCR扩增D片段,每个引物5’端的限制酶不同,替换C片段时限制酶②是SacⅠ
D. 成功构建的工程菌应表现为增殖不受影响,而淀粉酶R的产量显著提高
非选择题部分
二、非选择题(本题共5题,共60分)
21. 古道是指古人们修建用于交通、商贸、文化交流等的道路系统。因长期荒废部分路段被杂草和灌木覆盖,沿路的古树名木长势减弱,林下透光率下降。有关部门采用“近自然修复”模式,进行古道周边的文化保护和生态修复。回答下列问题:
(1)纵贯浙中南北的森林古道,植被差异显著,尤其色叶树种成了古道优美季节景观,呈现出森林群落具有_____________结构,形成这种结构的主要环境因素是气候和_____________。
(2)修复前后,对古道沿线植被丰富度展开调查,常采用的调查方法是_____________;对古树名木则可进行逐一计数,通过测算树龄,统计_____________,可预测古树种群数量发展的动态变化。
(3)古道修复中,一方面清除部分强势入侵的灌木杂草,另一方面补植乡土乔木和草本植物,丰富了层次性,提高了群落的_____________利用率,从而增加了能量输入。经修复和养护古道路段的物种丰富度高于对照路段,提高了系统的抵抗力稳定性,原因是______________________________________。
(4)穿越千年古今相遇,古道的修建-废弃-修复,说明人类活动会改变演替的_____________。古道修复将文化遗产保护与生态保护有机结合,实现了_____________、社会、经济和文化复合系统的协同提升,让古道的生命力得以延续。
22. 苍叶兜兰原生于热带、亚热带地区,是国内少见的兰科植物,因其花型特殊又少见,备受国内消费者喜爱。温度是制约苍叶兜兰生长发育及地理分布的重要环境因子。科研人员探究不同温度(低温:日温15℃/夜温12℃;室温:日温22℃/夜温19℃;高温:日温30℃/夜温27℃)和胁迫时间对苍叶兜兰耐受性及光合特性的影响,结果如下表:
处理方式
净光合速率Pn/
气孔导度Gs/mmol·m-2·s-1
初始荧光Fo
最大光化学效率Fv/Fm
短期/1d
室温
0.65
0.042
240
0.80
低温
0.40
0.038
251
0.78
高温
0.46
0.040
242
0.70
长期/7d
室温
0.68
0.043
238
0.80
低温
-0.23
301
0.71
高温
1.11
0.041
243
0.76
注:Fo初始荧光反映叶绿体光系统Ⅰ、Ⅱ的损伤程度,该值升高通常表明光系统Ⅱ活性降低或结构受损;Fv/Fm表示光系统Ⅱ的最大光能转化效率,正常值约0.8,胁迫下该值降低。
回答下列问题:
(1)影响本实验的无关变量中,主要环境因素有_____________(答2点即可)。
(2)光系统Ⅱ是由叶绿素a和相关蛋白质构成的复合体,是吸收、转化光能并传递电子的系统。光系统Ⅱ分布在_____________上,其中电子来自_____________(填物质)。据表分析,低温胁迫下,苍叶兜兰的光系统Ⅱ活性减弱,判断依据是__________________________。
(3)与室温相比,短期高温处理,净光合速率下降,叶绿素初始荧光未发生显著变化。推测高温导致_____________,使碳反应速率下降,但长期高温可恢复。苍叶兜兰是否适合在我们浙江地区种植,并说明理由_______________________________________________________。
(4)兜兰属有60多个原生种,具有巨大的基因库,但因野采泛滥,兜兰种群大量减少,研究人员建立兜兰种质资源库,保护其基因多样性。一方面,对观赏性高、抗性强等单一品性的兜兰,进行传统的_____________育种,培育出兼具多种特性、更多人们喜爱的新品种。另一方面,对繁殖率低的品种,利用_____________技术进行人工扩繁。
23. 马凡综合征(MFS)是一种因原纤维蛋白-1异常导致的结缔组织罕见遗传病,患者的骨骼、心血管、眼部等形态结构异常,多数在青春期、青年期发现并确诊。某医院对就诊的多名疑似患者编码原纤维蛋白-1(FBN1)基因的突变进行筛查,探讨MFS与FBN1基因突变之间的关系。
(1)采集外周血,加入乙二胺四乙酸二钾抗凝并-20℃保存,目的是_____________。提取DNA、检测纯度,使用_____________将基因组DNA片段化,构建_____________。
(2)利用生物信息学分析,确定部分外显子中基因突变位点及蛋白质序列,结果如下表:
表患者家系中发现的FBN1基因突变位点
家系及个体
家系1:女儿
家系2:女儿
家系4:父、儿子、女儿
突变位点
c.3787T>G
c.7719dupT(T重复)
c.316C>T
蛋白质序列
p.半胱氨酸1263甘氨酸
p.天冬酰胺2574终止
p.谷氨酰胺106终止
注:c.3787T>G,表示编码区第3787位碱基T被G替换,(同下);p.半胱氨酸1263甘氨酸,表示突变后,原蛋白质的第1263位的半胱氨酸被甘氨酸替换;p.天冬酰胺2574终止,表示突变后,在原蛋白质的第2574位的天冬酰胺位置翻译终止,(同下)。
表中信息说明基因突变具有_____________的特点(A.可逆性 B.多方向性 C.稀有性 D.多数有害性)。基因突变除发生表中碱基变异类型外,还有碱基的_____________。家系1的女儿,半胱氨酸被替换成甘氨酸,导致原纤维蛋白-1结构中的_____________(填“肽键”或“氢键”)异常,破坏了纤维蛋白-1稳定性。但该家系父母中均未检出突变基因,亦无MFS相关表型,则推测突变基因可能源于_____________形成或受精卵分裂的过程中DNA复制发生错误。家系2的变异,使mRNA上该位点变成_____________,导致翻译提前终止,使变异后原纤维蛋白-1部分缺失。MFS与FBN1基因体现了基因与性状之间的关系,是基因通过控制___________________________________,进而影响其功能。
(3)MFS为单基因遗传病,FBN1基因位于15号染色体上,发病率为1/10000~5/10000,但致病基因频率_____________(填“高于”或“低于”)该值。下图为表中家系1和家系4的系谱图,若家系1的Ⅱ-2与家系4的Ⅱ-1婚配,请用遗传图解表示子代发病情况_________(用B、b表示等位基因,若为复等位基因,则可用\或\表示,配子不作要求)。因此,为生育健康的孩子,可通过遗传咨询和_____________提供解决方案。
□○分别表示表型正常的男、女性;■●:分别表示男、女性MFS患者;↑表示先证者;Ⅰ~Ⅱ表示家系世代数;+/-表示FBN1携带变异基因;-/-表示未携带FBN1变异基因。
24. 柴油提炼、管道运输、机械作业等柴油泄漏造成土壤柴油污染,破坏土壤生态系统。生物表面活性剂是柴油降解菌产生的一类细胞代谢产物,其种类、合成量与降解柴油的能力直接相关。科研人员筛选优异柴油降解菌,并优化其生长、降解条件以提高降解效率,促进微生物修复在柴油污染修复中的应用。
(1)柴油降解菌的富集和分离:采样→土壤菌悬液→富集培养→分离→菌株储存。配制土壤菌悬液、进行富集培养时,需使用_____________等。
A. 无菌水 B. 培养箱
C. 移液枪 D. 柴油为唯一碳源的固体培养基
(2)降解菌生物表面活性剂初筛与菌株种鉴定:PCR技术扩增16S rDNA(细菌核糖体小亚基中16S rRNA分子对应的基因),对扩增产物进行_____________,再与数据库中已知菌株信息进行比对,筛选并鉴定出甲和乙2个菌株。
(3)柴油降解菌的生长及降解环境优化:根据细胞膜的结构特性,适当提高温度可以提高细菌细胞膜的_____________,从而促进降解菌细胞膜对柴油的吸收与转运。一定浓度的无机盐可提高降解菌的生长速率和降解率,说明无机盐具有____________________作用(答1点即可)。
(4)菌株降解柴油能力分析 研究中发现高浓度柴油会抑制菌株的生长,大幅度降低柴油降解率。若将菌株分别培养至对数期末至稳定期,再加入不同浓度的柴油,发现降解率显著提高,原因是________________________________________________________________。随着柴油浓度增加,柴油降解率逐渐下降,若同时接种甲和乙复合菌种时柴油降解率显著提高。
(5)探究高效降解机制和开发新的生物降解技术:深入研究柴油中烃类化合物、脂肪族化合物在甲、乙不同降解菌中的代谢途径和_____________。利用不同降解菌种的差异,人工构建复合降解菌群,并进一步探究___________________________,提高柴油降解率,以恢复土壤生态。
25. 人体衰老使骨骼肌发生萎缩,功能下降,表现为肌无力,严重影响老年人健康和生活质量,目前尚缺乏有效的药物治疗方法。运动训练尤其是抗阻运动对预防肌萎缩具有重要作用。神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其成熟的神经肌肉接头形成机制如图1所示。
(1)神经肌肉接头是一种高度特化的化学突触,按神经元功能分,该突触前膜属于_____________神经元的轴突末梢膜、突触后膜是骨骼肌肌膜。据图分析,造成衰老性肌无力的原因可能是:肌膜蛋白分解、肌膜萎缩,导致AChR_____________,无法形成成熟的神经肌肉接头;从乙酰胆碱发挥作用角度分析,_____________(答1点即可),不足以引起突触后膜产生动作电位。
(2)骨骼肌是机体消耗葡萄糖的重要器官。运动过程中血糖消耗增加、浓度有所下降,此时__________________(填激素)分泌增加,促进物质X分解及非糖物质转化,维持血糖正常水平;抗阻运动中储能物质Y分解主导的糖酵解加强,保证肌细胞能量供应,物质X和Y分别为_____________。卫星细胞是骨骼肌干细胞,研究表明,抗阻运动可以激活卫星细胞,促进其___________________,从而减轻或逆转衰老性肌萎缩。
(3)探究不同运动方式对神经肌肉接头和骨骼肌相关蛋白质代谢的影响,对衰老模型大鼠进行运动训练,8周后测定相关指标。
Ⅰ.实验分组与处理
对照组(Y组):_____________,正常饲养,无运动训练。
对照组(O组):衰老大鼠,正常饲养,无运动训练。
实验组(EN组):衰老大鼠,正常饲养,耐力训练。
实验组(R组):衰老大鼠,正常饲养,抗阻训练。
Ⅱ.实验结果检测与统计
部分检测结果如下表和图2所示。
表各组大鼠腓肠肌湿重比的变化
组别
体重(g)
腓肠肌重量(g)
湿重比(×100)
Y组
526.20
6.33
1.20
O组
838.33
7.12
0.85
EN组
635.00
6.20
0.91
R组
736.00
8.18
1.11
注:湿重比=腓肠肌重量/体重
Ⅲ.分析与讨论
表中结果说明___________________________________________________。如图2所示,衰老大鼠中凝集蛋白表达水平_____________,而运动训练后表达水平均显著上升,有利于AChR组装成簇,可显著提高骨骼肌的兴奋性。由此推测,与O组相比,钙蛋白酶的表达水平则会在运动训练后_____________。
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绝密★考试结束前
高三生物学科练习
考生须知:
1.本试题卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题卷。
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. 采摘后的香蕉从生硬发涩到软糯香甜。下列物质与该变化过程关系最小的是( )
A. 果胶酶 B. 淀粉酶
C. 细胞分裂素 D. 乙烯
【答案】C
【解析】
【详解】A、果胶酶可分解植物细胞壁和胞间层的果胶,使香蕉果肉细胞间的连接变松散,果实由硬变软,与该变化关系密切,A不符合题意;
B、淀粉酶可将香蕉中储存的无甜味的淀粉水解为有甜味的可溶性还原糖,使香蕉变甜,与该变化关系密切,B不符合题意;
C、细胞分裂素的主要生理作用是促进细胞分裂、延缓衰老,采摘后的香蕉不再进行细胞分裂,其成熟过程几乎不受细胞分裂素调控,与该变化关系最小,C符合题意;
D、乙烯是促进果实成熟的植物激素,可调控香蕉成熟的整个过程,与该变化关系密切,D不符合题意。
2. 减少碳排放、增加碳存汇是实现碳中和的重要举措。下列措施不利于实现“碳中和”目标的是( )
A. 推广太阳能发电 B. 推进绿色出行
C. 积极推进植树造林 D. 大力围海造田
【答案】D
【解析】
【详解】ABCD、“碳中和”是指通过减少二氧化碳排放、增加二氧化碳吸收,实现二氧化碳的排放与吸收平衡,最终达到相对“零排放”,D符合题意,ABC不符合题意。
3. 花粉过敏会引发反射性防御行为——咳嗽。下列叙述错误的是( )
A. 咳嗽属于条件反射
B. 呼吸道黏膜属于第一道防线
C. 过敏反应是二次免疫引发的
D. 花粉过敏是一种免疫系统功能异常的表现
【答案】A
【解析】
【详解】A、咳嗽是与生俱来的先天性反射,无需后天学习建立,属于非条件反射,不属于条件反射,A错误;
B、人体第一道防线由皮肤、黏膜及其分泌物构成,呼吸道黏膜属于第一道防线,B正确;
C、过敏反应是已经完成免疫的机体,再次接触相同过敏原时才会发生的反应,由二次免疫引发,C正确;
D、花粉过敏是免疫系统的防御功能过强导致的,属于免疫系统功能异常的表现,D正确。
4. 原地超慢跑是一种新兴的低强度有氧运动,号称“懒人也能瘦”的理想运动。下列叙述正确的是( )
A. 与静坐相比,机体的散热量增加
B. 线粒体消耗的、葡萄糖和脂肪增加
C. 产生乳酸增多,血浆pH显著降低
D. 控制下肢运动的躯体运动中枢位于中央后回
【答案】A
【解析】
【详解】A、与静坐相比,超慢跑时机体代谢速率加快,产热量增加,为维持体温相对恒定,散热量也会相应增加,A正确;
B、葡萄糖的第一阶段分解发生在细胞质基质,生成的丙酮酸才能进入线粒体进一步反应,线粒体不能直接消耗葡萄糖,B错误;
C、血浆中存在HCO3⁻等缓冲物质,可中和产生的乳酸,血浆pH会保持相对稳定,不会显著降低,C错误;
D、控制躯体运动的中枢位于中央前回,中央后回是躯体感觉中枢,D错误。
5. 下图为人体细胞中某一正常染色体的示意图,该染色体变异会引起猫叫综合征。下列叙述错误的是( )
A. 该染色体为5号染色体,在体细胞中成对存在
B. 猫叫综合征是因为该染色体的整个长臂缺失引发的
C. 猫叫综合征患者会表现出智力低下等症状
D. 可通过分析染色体结构,诊断是否患猫叫综合征
【答案】B
【解析】
【详解】A、猫叫综合征是人体5号染色体结构变异引发的遗传病,人体为二倍体生物,体细胞中染色体成对存在,A正确;
B、猫叫综合征的致病原因是5号染色体短臂(5p)部分片段缺失,并非整个长臂缺失,B错误;
C、猫叫综合征属于染色体结构异常遗传病,患者会表现出智力低下、生长发育迟缓、哭声轻且音调高类似猫叫等症状,C正确;
D、染色体结构变异可通过光学显微镜观察到,因此可通过分析染色体结构诊断是否患猫叫综合征,D正确。
6. 飞机草是危害特别严重的外来入侵物种之一。它能分泌化感物质,排挤本地植物,使草场失去利用价值,影响林木生长和更新。入侵种不会影响本地生态系统的( )
A. 生物多样性 B. 营养结构
C. 能量流动的特点 D. 本地植物的生态位
【答案】C
【解析】
【详解】A、飞机草分泌相关物质排挤本地植物,会导致本地物种数量下降,使生物多样性降低,不符合题意,A错误;
B、生态系统的营养结构指食物链和食物网,飞机草作为新的生产者进入群落,且会造成本地植物减少,会改变原有食物链、食物网的组成,影响营养结构,不符合题意,B错误;
C、生态系统能量流动的固有特点为单向流动、逐级递减,这是生态系统的普遍规律,不会因为外来物种入侵发生改变,符合题意,C正确;
D、生态位是物种在群落中的地位或作用,包括资源占用情况、种间关系等,飞机草会和本地植物竞争生存资源,会改变本地植物可利用的资源范围、生存空间等,进而影响本地植物的生态位,不符合题意,D错误。
7. 液泡利用液泡膜上的质子泵(水解酶)吸收细胞溶胶中的,维持细胞液的酸性环境。下列叙述正确的是( )
A. 质子泵是一种通道蛋白
B. 质子泵能催化ATP合成
C. 质子泵运输时,会发生形状改变
D. 质子泵运输属于被动转运
【答案】C
【解析】
【详解】A、通道蛋白参与被动转运过程,而质子泵是具备ATP水解功能的载体蛋白,参与主动运输,不属于通道蛋白,A错误;
B、题干明确说明质子泵是H+-ATP水解酶,功能是催化ATP水解供能,不具备催化ATP合成的作用,B错误;
C、质子泵属于载体蛋白,载体蛋白运输物质时会与转运物结合,发生自身形状的改变,因此质子泵运输H+时会发生形状改变,C正确;
D、质子泵将H+从细胞溶胶逆浓度梯度运输到液泡内,需要消耗ATP水解释放的能量,属于主动转运,不属于被动转运,D错误。
8. 关于“观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象”与“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”两个活动,下列叙述错误的是( )
A. 前者实验所用的植物细胞也可以用于后者实验
B. 前者实验中需保持细胞活性,后者观察时已是死细胞
C. 前者一个视野中的各细胞,发生质壁分离是不同步的
D. 后者通常需要移动装片,在不同视野中观察目标细胞
【答案】A
【解析】
【详解】A、观察质壁分离实验所用的是高度分化的成熟植物细胞,已丧失分裂能力,无法用于观察细胞有丝分裂实验,A错误;
B、只有活细胞的原生质层具有选择透过性,可发生质壁分离及复原,因此前者实验需要保持细胞活性;后者制作临时装片的解离步骤会杀死细胞,观察时细胞已经死亡,B正确;
C、同一视野内的不同细胞的细胞液浓度存在差异,在相同外界溶液中失水速率和程度不同,因此质壁分离的发生不同步,C正确;
D、根尖分生区中处于分裂期的细胞占比很低,一个视野中通常无法观察到所有分裂时期的细胞,需要移动装片在不同视野中寻找目标细胞,D正确。
9. “我爱世界杯”,在观看世界杯足球赛事时,球迷们会激动地欢呼雀跃,甚至心跳加速、面红耳赤。下列关于该过程的叙述,正确的是( )
A. 皮肤毛细血管收缩,面红耳赤
B. 交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加
C. 自主神经兴奋,使骨骼肌不自主战栗
D. 抗利尿激素分泌增多,尿量增多,易脱水
【答案】B
【解析】
【详解】A、面红耳赤是皮肤毛细血管舒张、血流量增大导致的,并非毛细血管收缩,A错误;
B、人情绪激动时,交感神经兴奋,肾上腺素分泌增加,进而出现心跳加速、代谢加快等表现,B正确;
C、骨骼肌不自主战栗由躯体运动神经支配,不受自主神经(支配内脏、血管、腺体)控制,且该情绪激动过程不会出现骨骼肌战栗,C错误;
D、抗利尿激素可促进肾小管和集合管对水分的重吸收,其分泌增多时尿量减少,不会出现尿量增多的情况,D错误。
10. 琼脂糖凝胶电泳是分子生物学中分离、鉴定和纯化核酸片段的重要技术。下列叙述正确的是( )
A. 分离DNA或RNA片段时,需将样品加入靠近正极的加样孔中
B. 上样缓冲液中含亚甲基蓝,用于实时观察电泳进度
C. 分离不同DNA样本,使用DNA Marker分子量标准相同
D. 电压和琼脂糖浓度均会影响样品的迁移效率和分离效果
【答案】D
【解析】
【详解】A、DNA和RNA的磷酸基团带负电,电泳时会向正极迁移,因此样品需加入靠近负极的加样孔中,才能向正极移动实现分离,A错误;
B、上样缓冲液中通常添加溴酚蓝等示踪剂来观察电泳进度,亚甲基蓝不是上样缓冲液中用于实时监测电泳进度的试剂,B错误;
C、DNA Marker是分子量参照标准,需要根据待分离DNA的片段大小范围选择适配的Marker,不同样本的片段范围不同时无需使用相同的Marker,C错误;
D、电压大小会直接影响核酸的迁移速率,电压过高或过低都会降低分离效果;琼脂糖浓度决定凝胶孔径大小,浓度越高孔径越小,适合分离的核酸片段越小,因此二者均会影响样品的迁移效率和分离效果,D正确。
11. 海底热泉附近的嗜热微生物能在110℃以上的高温中生活,如水生栖热菌,它能在高温环境下进行DNA复制。下列叙述正确的是( )
A. 该菌进行DNA复制时,不需要解旋酶
B. DNA复制时,dNTP之间通过氢键延伸形成子链
C. 合成子链时,DNA聚合酶沿母链从3’→5’方向移动
D. 从嗜热微生物中提取的DNA聚合酶,均可用于PCR扩增
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞生物体内的DNA复制均需要解旋酶解开双螺旋结构,嗜热微生物的DNA复制过程也需要解旋酶参与,A错误;
B、DNA复制时,dNTP之间通过磷酸二酯键连接延伸形成子链,氢键是两条互补链的碱基对之间的作用力,B错误;
C、DNA子链的合成方向为5’→3’,结合DNA双链反向平行的特点,可推断DNA聚合酶沿母链从3’→5’方向移动,C正确;
D、PCR扩增过程需要DNA聚合酶在95℃左右的变性条件下仍保持活性,并非所有嗜热微生物的DNA聚合酶都能满足该要求,D错误。
12. 唾液淀粉酶可将淀粉水解成麦芽糖。实验课上同学们分组进行淀粉酶消化淀粉实验,如下表。
处理
1号
2号
3号
4号
5号
6号
试剂与溶液(各2 mL)
水+淀粉溶液
水+淀粉酶溶液
水+麦芽糖溶液
淀粉酶溶液煮沸4 min+淀粉溶液
淀粉酶溶液+淀粉溶液
淀粉酶溶液+淀粉溶液
水浴温度
37℃
37℃
37℃
37℃
37℃
0℃
碘液检测(+/-)
+++
-
-
①
③
⑤
本尼迪特检测(+/-)
-
-
+++
②
④
⑥
注:检测结果记录,有颜色反应用“+”表示,“+”越多颜色越深,无颜色反应用“-”表示。
下列叙述正确的是( )
A. 本实验自变量为酶的种类,实验目的是验证淀粉酶的专一性
B. 1、2、3号试管为对照组,4号的结果与1号无明显差异
C. 5号和6号试管水浴约1 h,间歇轻轻摇动试管,目的是使反应完全
D. 加入本尼迪特试剂即发生颜色反应的是5号和6号试管,且4号颜色比6号深
【答案】B
【解析】
【详解】A、本实验仅使用淀粉酶一种酶,自变量并非酶的种类,实际自变量包括温度、酶是否经过高温失活处理等,且没有设置不同底物或不同酶的对照,无法验证淀粉酶的专一性,A错误;
B、1、2、3号试管为对照组,分别排除水、淀粉酶本身、产物麦芽糖对实验结果的干扰;4号中淀粉酶经煮沸已经变性失活,无法分解淀粉,最终淀粉剩余、无还原糖生成,结果与1号无明显差异,B正确;
C、唾液淀粉酶催化淀粉水解的速率快,仅需保温数分钟即可反应完全,无需水浴1h;且6号处于0℃,酶活性被强烈抑制,即便长时间保温也无法使反应完全,C错误;
D、本尼迪特试剂检测还原糖需要沸水浴加热才能出现显色反应,且6号温度过低,酶活性极低,几乎无还原糖生成,6几乎无显色,5号水浴温度为37℃,酶活性高,会出现显色反应;4号试管中淀粉酶被煮沸,酶无活性,因而没有还原糖生成,即5号试管的颜色比4号深,D错误。
13. 暴雨易造成土壤积水导致出现根部腐烂、叶片发黄现象。研究发现,淹水条件下,酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加,植株根系的有氧呼吸比例和通气组织比例均会发生变化。下列叙述错误的是( )
A. 水淹初期,根细胞中厌氧呼吸增强,减少了有机物消耗
B. 酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加,说明基因表达受环境影响
C. 水淹胁迫,诱导特定细胞凋亡,使通气组织比例提高
D. 及时排涝,恢复根系需氧呼吸可减少酒精积累,避免根部腐烂
【答案】A
【解析】
【详解】A、水淹初期土壤缺氧,根细胞厌氧呼吸增强,厌氧呼吸的能量转化效率远低于有氧呼吸,为满足生命活动的能量需求,需要消耗更多的有机物,因此有机物消耗增加而非减少,A错误;
B、淹水属于环境因素,该条件下酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加,说明基因的表达受环境影响,B正确;
C、水淹胁迫下,植物会诱导特定细胞发生细胞凋亡,进而形成通气组织,提高通气组织比例以利于氧气向根系运输,是对缺氧环境的适应,C正确;
D、根细胞厌氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用,是根部腐烂的原因之一,及时排涝可恢复根系有氧呼吸,减少酒精积累,避免根部腐烂,D正确。
阅读下列材料,完成下面小题。
研究发现,山茱萸果实提取物具有增强机体免疫力、抗菌、降血糖及抗氧化等药理作用,酿造山茱萸酒可以使山茱萸果实中含有的黄酮类、有机酸类、皂苷类等功能性成分得到充分利用,有效提升酒体的营养保健功效。山茱萸发酵酒工艺流程如下:
14. 下列关于山茱萸酒工艺流程的叙述,错误的是( )
A. 浓缩:采用60℃真空旋转蒸发提取液,可以减少杂菌污染
B. 酶解:加入果胶酶,可分散细胞、提高山茱萸汁产量
C. 实时监测发酵液的糖浓度,适时终止发酵
D. 整个发酵过程,酵母菌的生物量变化呈S型曲线
15. 为提升山茱萸酒的品质和市场价值,助力新农业发展。研究团队探索山茱萸发酵酒的工艺过程、优化其发酵条件,其中发酵温度、糖添加量对山茱萸酒发酵的影响如下图所示。
下列叙述错误的是( )
A. 发酵受多种因素的综合影响,最终影响山茱萸酒的营养、风味和功效等
B. 24℃时各物质含量均较低,推测此时溶解氧较低,抑制了酵母菌增殖
C. 添加糖可以提高酒精度和总黄酮量,说明发酵条件会影响酵母菌代谢途径
D. 据图推测,32℃时相关酶活性受抑制,50%糖添加量使酵母菌渗透失水,抑制了发酵
【答案】14. D 15. B
【解析】
【14题详解】
A、60℃真空旋转蒸发可在较低温度下完成浓缩,既减少高温对功能性成分的破坏,也能降低杂菌污染的概率,A正确;
B、植物细胞壁的主要成分包含果胶,加入果胶酶可分解果胶,分散植物细胞,使细胞内的内容物更多释放,提升山茱萸汁的产量,B正确;
C、发酵过程中酵母菌会不断消耗糖类生成酒精,实时监测糖浓度可以在目标酒精度、风味达标时适时终止发酵,避免发酵过度影响品质,C正确;
D、S型曲线描述的是封闭环境中微生物种群数量先增长后稳定的变化趋势,但酒精发酵的后期,营养物质耗尽、酒精等代谢废物大量积累,酵母菌的死亡率会快速上升,生物量最终会下降,并非全程呈S型曲线,D错误。
【15题详解】
A、发酵的温度、糖添加量等多种因素共同作用,会最终影响山茱萸酒的营养物质组成、风味和保健功效,A正确;
B、24℃是低于酵母菌最适发酵温度的条件,此时酵母菌相关酶活性较低,增殖和代谢速率慢,才导致各物质含量较低,和溶解氧没有关联,B错误;
C、在一定范围内添加糖可以提升酒精度和总黄酮量,说明糖含量的变化改变了酵母菌的代谢状况,发酵条件能够影响酵母菌的代谢途径,C正确;
D、温度过高会使酶活性受抑制,32℃相比最适发酵温度酶活性下降,发酵受抑制;50%的糖添加量过高,发酵液渗透压过大,酵母菌渗透失水,正常代谢被抑制,发酵进程受阻,D正确。
16. 甲状腺是由许多滤泡构成,每个滤泡由一层滤泡上皮细胞围成(图1),在滤泡腔中合成并储存。某同学因颈前部位疼痛,又伴有发热、心慌、多汗而就医,诊断为亚急性甲状腺炎,因甲状腺滤泡上皮细胞受损引起。检测患者从发病到康复数月内甲状腺摄碘率和相关激素水平变化(图2)。下列叙述错误的是( )
A. 患者发热、多汗是因水平升高,物质氧化分解加快引起的
B. 发病2个月内水平高于正常范围,抑制了下丘脑分泌促甲状腺激素
C. 发病3个月后促甲状腺激素分泌增加,可促进滤泡上皮细胞的生长修复
D. 患者适当补充碘,可促进滤泡上皮细胞通过主动转运对碘的摄取
【答案】B
【解析】
【详解】A、T4属于甲状腺激素,作用是促进细胞物质氧化分解,使机体产热增加。发病2个月内患者T4水平高于正常范围,会引发发热、多汗的症状,A正确;
B、促甲状腺激素是垂体分泌的,下丘脑分泌的是促甲状腺激素释放激素,B错误;
C、促甲状腺激素的功能包括促进甲状腺激素的合成分泌、促进甲状腺滤泡上皮细胞的生长发育,发病3个月后促甲状腺激素分泌增加,可促进受损滤泡上皮细胞的修复,C正确;
D、题意显示,滤泡上皮细胞内碘浓度远高于细胞外液,碘通过主动转运进入滤泡上皮细胞,适当补充碘可提高细胞外液碘浓度,促进细胞对碘的主动摄取,D正确。
17. 在阿尔卑斯山脉的高海拔地区分布着瑞士松林,其种子壳硬个大、营养丰富。松鸦以森林中的害虫为食,也会采集瑞士松的大颗粒种子,喜好携带数颗种子至距母树数公里外的其他林下土壤中埋藏,作为越冬与繁殖期的食物储备。下列叙述错误的是( )
A. 瑞士松林的形成,与其种子特性以及松鸦的传播有关
B. 调查不同层次中鸟类的相对密度,可用于研究林中松鸦与其他鸟类的生态位关系
C. 松鸦种群数量受瑞士松种子产量的显著影响,说明两者之间通过正反馈调节
D. 松鸦与瑞士松的互利关系是长期适应以及自然选择的结果
【答案】C
【解析】
【详解】A、瑞士松种子壳硬个大适合被松鸦采集埋藏,未被取食的种子可在埋藏点萌发长成植株,因此瑞士松林的形成与其种子特性、松鸦的传播作用有关,A正确;
B、生态位的研究内容包含物种的栖息空间、食物来源、种间关系等,调查不同层次鸟类的相对密度可反映不同鸟类的栖息空间分布特征,可用于研究松鸦与其他鸟类的生态位关系,B正确;
C、正反馈调节的作用是放大初始变化,使系统偏离原有稳态,负反馈调节的作用是维持系统相对稳定。瑞士松种子产量高会使松鸦种群数量上升,松鸦数量上升后会消耗更多种子,反过来限制瑞士松种群的过度增长,二者之间为负反馈调节,C错误;
D、松鸦可获得瑞士松的种子作为食物储备,瑞士松可依靠松鸦完成种子的长距离传播,二者的互利关系是长期适应、共同进化和自然选择的结果,D正确。
18. 某二倍体动物(2n=4)的基因型为RrMm。下图甲、乙为处于不同分裂期的细胞示意图,其中乙为甲的某一子细胞。乙中位点①代表某基因,仅甲细胞中发生过变异。下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞发生了隐性突变,乙中①位点为R或r
B. 甲细胞中进行了2种类型的基因重组
C. 乙细胞为第二极体,之后会退化、消失
D. 甲细胞完成分裂后可产生4种基因型的卵细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、原本基因型是 Rr ,一条染色单体R突变成r ,属于隐性突变,乙是甲分裂产生的第一极体分裂而来,①位点只能是 r ,不能是R ,A 错误;
B、两种基因重组: 同源染色体交叉互换(M/m 那对同源染色体); 减数 Ⅰ 后期非同源染色体自由组合(非同源染色体之间自由组合),B正确;
C、甲是初级卵母细胞,减数Ⅰ后期:细胞质大的一极是次级卵母细胞,小的一极是第一极体。乙细胞质均等分裂,是第一极体进行减数Ⅱ后期,不是第二极体,C错误;
D、初级卵母细胞最终只产生1个卵细胞,只能1种基因型,D错误。
19. 某鸟类的羽毛颜色有黑色(有黑色素)、黄色(仅有黄色素)和白色(无色素)3种。该性状由两对(A/a和H/h)等位基因控制,A基因控制黑色素的合成,H基因控制黄色素的合成。现有一对黑羽雌鸟和白羽雄鸟交配,中雄鸟全为黑羽,雌鸟中有黄羽和白羽。下列叙述错误的是( )
A. 和分别位于Z染色体和常染色体上
B. 中黑羽雄鸟∶黄羽雌鸟∶白羽雌鸟=2∶1∶1
C. 若中一对黑羽与白羽杂交,中出现黄羽,则雄鸟的基因型为
D. 若中一对黑羽与黄羽杂交,中出现黄羽概率为1/4,则雄鸟的基因型为
【答案】D
【解析】
【详解】鸟类为ZW型性别决定(雌性ZW、雄性ZZ),先推导基因型规则:有A基因则合成黑色素,表现为黑羽;无A基因时,有H基因表现为黄羽,无H基因表现为白羽。亲本黑羽雌鸟×白羽雄鸟,F₁雄全为黑羽、雌有黄羽和白羽,说明A/a位于Z染色体,H/h位于常染色体,亲本基因型为HhZAW(黑羽雌)、hhZaZa(白羽雄)。
A、由F₁雌雄表型差异可知存在伴性遗传,F₁雄鸟全含A基因(来自母本Z染色体),故A/a位于Z染色体;H/h控制黄色素合成,决定无A时的雌鸟表型,位于常染色体,A正确;
B、F₁中黑羽雄鸟(_ _ZAZa)占1/2,黄羽雌鸟(HhZaW)占1/4,白羽雌鸟(hhZaW)占1/4,比例为2∶1∶1,B正确;
C、黄羽需要同时满足“无A、有H”,F₁白羽个体基因型为hhZaW,若F₁黑羽雄鸟为hhZAZa,后代均为hh,无法出现黄羽;只有雄鸟为HhZAZa时,后代才可能出现H_且无A的黄羽个体,C正确;
D、F₁黄羽雌鸟基因型为HhZaW,若雄鸟为HhZAZa,后代无A的概率为1/2,H_的概率为3/4,黄羽概率为1/2×3/4=3/8;若雄鸟为hhZAZa,后代黄羽概率才是1/2×1/2=1/4,D错误。
20. 黑曲霉中的CreA蛋白会抑制淀粉酶R基因的表达,研究者利用基因工程手段,构建抑制CreA基因表达的黑曲霉工程菌。其原理是:细胞中特定结构的双链RNA可被相关酶识别并降解为小片段RNA,小片段RNA可识别与自身序列互补的mRNA,使其降解。部分过程如下图所示。
下列叙述错误的是( )
A. 载体上基因A与C片段转录产生的RNA序列可互补配对成双链
B. 利用CreA基因D片段替换载体中的A和C片段,目的是降解CreA mRNA
C. 两次PCR扩增D片段,每个引物5’端的限制酶不同,替换C片段时限制酶②是SacⅠ
D. 成功构建的工程菌应表现为增殖不受影响,而淀粉酶R的产量显著提高
【答案】C
【解析】
【详解】A、从题干和图示可知,载体转录出的RNA能形成链内双链结构,A片段转录的RNA和C片段转录的RNA序列反向互补,可以配对形成双链区,A正确;
B、把 A、C 替换成 D,转录后 D 的两段 RNA 互补形成双链 RNA;被切割成小 RNA,小 RNA 识别 CreA 的 mRNA,使其降解,抑制 CreA 蛋白合成,B正确;
C、看载体酶切位点顺序:KpnⅠ‑SpeⅠ‑NcoⅠ‑SacⅠ 替换 A 片段:用KpnⅠ(限制酶①); 替换C片段,B右侧是NcoⅠ,所以限制酶②应当是NcoⅠ,不是SacⅠ。 SacⅠ 在更靠终止子一侧,C错误;
D、该工程菌仅抑制CreA基因的表达,不会破坏黑曲霉的正常增殖相关基因,因此增殖不受影响;而CreA蛋白原本会抑制淀粉酶R基因的表达,CreA表达被抑制后,淀粉酶R基因的解除抑制,产量会显著提高,D正确。
非选择题部分
二、非选择题(本题共5题,共60分)
21. 古道是指古人们修建用于交通、商贸、文化交流等的道路系统。因长期荒废部分路段被杂草和灌木覆盖,沿路的古树名木长势减弱,林下透光率下降。有关部门采用“近自然修复”模式,进行古道周边的文化保护和生态修复。回答下列问题:
(1)纵贯浙中南北的森林古道,植被差异显著,尤其色叶树种成了古道优美季节景观,呈现出森林群落具有_____________结构,形成这种结构的主要环境因素是气候和_____________。
(2)修复前后,对古道沿线植被丰富度展开调查,常采用的调查方法是_____________;对古树名木则可进行逐一计数,通过测算树龄,统计_____________,可预测古树种群数量发展的动态变化。
(3)古道修复中,一方面清除部分强势入侵的灌木杂草,另一方面补植乡土乔木和草本植物,丰富了层次性,提高了群落的_____________利用率,从而增加了能量输入。经修复和养护古道路段的物种丰富度高于对照路段,提高了系统的抵抗力稳定性,原因是______________________________________。
(4)穿越千年古今相遇,古道的修建-废弃-修复,说明人类活动会改变演替的_____________。古道修复将文化遗产保护与生态保护有机结合,实现了_____________、社会、经济和文化复合系统的协同提升,让古道的生命力得以延续。
【答案】(1) ①. 水平和时间 ②. 地形
(2) ①. 样方法 ②. 年龄结构
(3) ①. 光能 ②. 补植增加了物种多样性,使食物网(或营养结构)变得更复杂,提高了生态系统自我调节能力,因此抵抗力稳定性提高
(4) ①. 方向和速度 ②. 自然
【解析】
【小问1详解】
南北方向不同地段的植被分布差异属于群落的水平结构,色叶树种的季节景观体现了群落的时间结构,因此该森林群落具有水平和时间两种结构,水平结构的形成受气候(温度、降水等宏观因素)、地形起伏、土壤性质等环境因素共同影响,因此除气候外的主要影响因素为地形(或土壤条件)。
【小问2详解】
调查植物物种丰富度的常用方法是样方法,取样需遵循随机原则;种群的年龄结构是指种群中不同年龄期个体的占比,是预测种群未来数量变化趋势的核心依据。
【小问3详解】
群落的层次性(垂直结构)可提高对阳光等环境资源的利用率,增加生态系统的能量输入;生态系统抵抗力稳定性与营养结构复杂程度正相关:物种丰富度越高,食物网越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性就越高。
【小问4详解】
人类活动会改变群落自然演替的速度和方向;古道修复兼顾自然生态保护、文化传承和经济效益,实现了生态、社会、经济、文化复合系统的协同提升。
22. 苍叶兜兰原生于热带、亚热带地区,是国内少见的兰科植物,因其花型特殊又少见,备受国内消费者喜爱。温度是制约苍叶兜兰生长发育及地理分布的重要环境因子。科研人员探究不同温度(低温:日温15℃/夜温12℃;室温:日温22℃/夜温19℃;高温:日温30℃/夜温27℃)和胁迫时间对苍叶兜兰耐受性及光合特性的影响,结果如下表:
处理方式
净光合速率Pn/
气孔导度Gs/mmol·m-2·s-1
初始荧光Fo
最大光化学效率Fv/Fm
短期/1d
室温
0.65
0.042
240
0.80
低温
0.40
0.038
251
0.78
高温
0.46
0.040
242
0.70
长期/7d
室温
0.68
0.043
238
0.80
低温
-0.23
301
0.71
高温
1.11
0.041
243
0.76
注:Fo初始荧光反映叶绿体光系统Ⅰ、Ⅱ的损伤程度,该值升高通常表明光系统Ⅱ活性降低或结构受损;Fv/Fm表示光系统Ⅱ的最大光能转化效率,正常值约0.8,胁迫下该值降低。
回答下列问题:
(1)影响本实验的无关变量中,主要环境因素有_____________(答2点即可)。
(2)光系统Ⅱ是由叶绿素a和相关蛋白质构成的复合体,是吸收、转化光能并传递电子的系统。光系统Ⅱ分布在_____________上,其中电子来自_____________(填物质)。据表分析,低温胁迫下,苍叶兜兰的光系统Ⅱ活性减弱,判断依据是__________________________。
(3)与室温相比,短期高温处理,净光合速率下降,叶绿素初始荧光未发生显著变化。推测高温导致_____________,使碳反应速率下降,但长期高温可恢复。苍叶兜兰是否适合在我们浙江地区种植,并说明理由_______________________________________________________。
(4)兜兰属有60多个原生种,具有巨大的基因库,但因野采泛滥,兜兰种群大量减少,研究人员建立兜兰种质资源库,保护其基因多样性。一方面,对观赏性高、抗性强等单一品性的兜兰,进行传统的_____________育种,培育出兼具多种特性、更多人们喜爱的新品种。另一方面,对繁殖率低的品种,利用_____________技术进行人工扩繁。
【答案】(1)CO2浓度、光照强度、空气湿度/相对湿度
(2) ①. 类囊体膜 ②. 水 ③. 与室温相比,低温胁迫下无论是短期还是长期处理,初始荧光(Fo)升高,而最大光化学效率(Fv/Fm)均下降,净光合速率降低甚至变为负值
(3) ①. 与碳反应相关酶活性减弱 ②. 适合,浙江地区年平均温度较高;不适合,浙江地区秋冬季气温低
(4) ①. 杂交 ②. 植物组织培养
【解析】
【小问1详解】
本实验自变量为温度和胁迫时间,无关变量是除自变量外会影响光合实验结果的其他环境因素,即该实验中的无关变量为CO2浓度、光照强度、空气湿度/相对湿度,实验中无关变量的处理应该是相同且适宜。
【小问2详解】
光系统Ⅱ参与光反应,光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜,因此光系统Ⅱ分布在叶绿体类囊体薄膜上;光反应阶段水的光解会释放电子、O2和H⁺,因此电子来自水;根据表格信息可知,与室温相比,低温胁迫下无论是短期还是长期处理,低温胁迫下,Fo升高(表明光系统Ⅱ活性降低或结构受损)、Fv/Fm降低、净光合速率降低甚至变为负值,这些数据说明低温胁迫下,苍叶兜兰的光系统Ⅱ活性减弱。
【小问3详解】
与室温相比,短期高温处理,净光合速率下降,叶绿素初始荧光未发生显著变化,说明短期高温下光系统未受损,但此时净光合速率下降,出现该现象的原因应该是高温导致与碳反应相关酶活性减弱,因而暗反应速率下降,净光合速率下降,实验数据显示,长期高温条件下,净光合速率会恢复;浙江为亚热带季风气候,秋冬季气温低,结合表格数据,长期低温下苍叶兜兰光合小于呼吸,无法正常生长,因此不适合种植。(长期高温条件下,净光合速率可恢复,而浙江地区年平均温度较高,因而适合生长)。
【小问4详解】
兜兰属有60多个原生种,具有巨大的基因库,但因野采泛滥,兜兰种群大量减少,研究人员建立兜兰种质资源库,保护其基因多样性。杂交育种是传统育种方法,可将不同亲本的单一优良性状集中到同一个体,获得兼具多种优良特性的新品种,即通过杂交育种,培育出兼具多种特性、更多人们喜爱的新品种;植物组织培养属于无性繁殖技术,可快速、大量扩繁繁殖率低的品种,且能保留亲本优良性状,因而适合繁殖率低的品种。
23. 马凡综合征(MFS)是一种因原纤维蛋白-1异常导致的结缔组织罕见遗传病,患者的骨骼、心血管、眼部等形态结构异常,多数在青春期、青年期发现并确诊。某医院对就诊的多名疑似患者编码原纤维蛋白-1(FBN1)基因的突变进行筛查,探讨MFS与FBN1基因突变之间的关系。
(1)采集外周血,加入乙二胺四乙酸二钾抗凝并-20℃保存,目的是_____________。提取DNA、检测纯度,使用_____________将基因组DNA片段化,构建_____________。
(2)利用生物信息学分析,确定部分外显子中基因突变位点及蛋白质序列,结果如下表:
表患者家系中发现的FBN1基因突变位点
家系及个体
家系1:女儿
家系2:女儿
家系4:父、儿子、女儿
突变位点
c.3787T>G
c.7719dupT(T重复)
c.316C>T
蛋白质序列
p.半胱氨酸1263甘氨酸
p.天冬酰胺2574终止
p.谷氨酰胺106终止
注:c.3787T>G,表示编码区第3787位碱基T被G替换,(同下);p.半胱氨酸1263甘氨酸,表示突变后,原蛋白质的第1263位的半胱氨酸被甘氨酸替换;p.天冬酰胺2574终止,表示突变后,在原蛋白质的第2574位的天冬酰胺位置翻译终止,(同下)。
表中信息说明基因突变具有_____________的特点(A.可逆性 B.多方向性 C.稀有性 D.多数有害性)。基因突变除发生表中碱基变异类型外,还有碱基的_____________。家系1的女儿,半胱氨酸被替换成甘氨酸,导致原纤维蛋白-1结构中的_____________(填“肽键”或“氢键”)异常,破坏了纤维蛋白-1稳定性。但该家系父母中均未检出突变基因,亦无MFS相关表型,则推测突变基因可能源于_____________形成或受精卵分裂的过程中DNA复制发生错误。家系2的变异,使mRNA上该位点变成_____________,导致翻译提前终止,使变异后原纤维蛋白-1部分缺失。MFS与FBN1基因体现了基因与性状之间的关系,是基因通过控制___________________________________,进而影响其功能。
(3)MFS为单基因遗传病,FBN1基因位于15号染色体上,发病率为1/10000~5/10000,但致病基因频率_____________(填“高于”或“低于”)该值。下图为表中家系1和家系4的系谱图,若家系1的Ⅱ-2与家系4的Ⅱ-1婚配,请用遗传图解表示子代发病情况_________(用B、b表示等位基因,若为复等位基因,则可用\或\表示,配子不作要求)。因此,为生育健康的孩子,可通过遗传咨询和_____________提供解决方案。
□○分别表示表型正常的男、女性;■●:分别表示男、女性MFS患者;↑表示先证者;Ⅰ~Ⅱ表示家系世代数;+/-表示FBN1携带变异基因;-/-表示未携带FBN1变异基因。
【答案】(1) ①. 能抑制DNA酶活性,防止核DNA被酶解 ②. 限制酶 ③. 基因文库
(2) ①. B ②. 缺失 ③. 氢键 ④. 生殖细胞/精子或卵细胞 ⑤. 终止密码子 ⑥. 合成的蛋白质的结构直接控制生物体的性状
(3) ①. 低于 ②. ③. 产前诊断
【解析】
【小问1详解】
乙二胺四乙酸二钾是抗凝剂同时可螯合金属离子抑制DNA水解酶活性,保护DNA不被降解;构建测序文库时需要将大分子量的基因组DNA片段化,常用限制酶切割完成;片段化的DNA可构建基因组文库用于后续筛选测序。
【小问2详解】
三个家系的FBN1基因在不同位点发生不同的突变,体现了基因突变的多方向性(B);基因突变的类型除碱基增添、替换外,还有碱基的缺失;半胱氨酸的R基可形成氢键维持蛋白质空间结构,替换为甘氨酸后该位点无法形成对应氢键,破坏蛋白稳定性;父母无突变,说明子代的新发突变来源于生殖细胞形成的减数分裂过程,或是受精卵早期分裂DNA复制出错;翻译提前终止的原因是mRNA对应位置出现了终止密码子;马凡综合征的病因是结构蛋白异常,属于基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状的类型。
【小问3详解】
MFS为常染色体显性遗传病,只要携带1个致病基因就会发病,根据哈迪温伯格平衡定律,设致病基因频率为p,正常基因频率为q,则发病率=p2+2pq,致病基因频率-发病率=p-(p2+2pq)=p(1-p-2q)=p(-q)<0,故致病基因频率低于发病率数值;该病为常显,家系1的Ⅱ-2基因型为B1b,家系4的Ⅱ-1为不同突变位点的杂合患者B2b,二者婚配子代仅bb表现正常,患病概率为3/4,遗传图解如图:,单基因遗传病的优生干预手段为遗传咨询结合产前诊断,避免患儿出生。
24. 柴油提炼、管道运输、机械作业等柴油泄漏造成土壤柴油污染,破坏土壤生态系统。生物表面活性剂是柴油降解菌产生的一类细胞代谢产物,其种类、合成量与降解柴油的能力直接相关。科研人员筛选优异柴油降解菌,并优化其生长、降解条件以提高降解效率,促进微生物修复在柴油污染修复中的应用。
(1)柴油降解菌的富集和分离:采样→土壤菌悬液→富集培养→分离→菌株储存。配制土壤菌悬液、进行富集培养时,需使用_____________等。
A. 无菌水 B. 培养箱
C. 移液枪 D. 柴油为唯一碳源的固体培养基
(2)降解菌生物表面活性剂初筛与菌株种鉴定:PCR技术扩增16S rDNA(细菌核糖体小亚基中16S rRNA分子对应的基因),对扩增产物进行_____________,再与数据库中已知菌株信息进行比对,筛选并鉴定出甲和乙2个菌株。
(3)柴油降解菌的生长及降解环境优化:根据细胞膜的结构特性,适当提高温度可以提高细菌细胞膜的_____________,从而促进降解菌细胞膜对柴油的吸收与转运。一定浓度的无机盐可提高降解菌的生长速率和降解率,说明无机盐具有____________________作用(答1点即可)。
(4)菌株降解柴油能力分析 研究中发现高浓度柴油会抑制菌株的生长,大幅度降低柴油降解率。若将菌株分别培养至对数期末至稳定期,再加入不同浓度的柴油,发现降解率显著提高,原因是________________________________________________________________。随着柴油浓度增加,柴油降解率逐渐下降,若同时接种甲和乙复合菌种时柴油降解率显著提高。
(5)探究高效降解机制和开发新的生物降解技术:深入研究柴油中烃类化合物、脂肪族化合物在甲、乙不同降解菌中的代谢途径和_____________。利用不同降解菌种的差异,人工构建复合降解菌群,并进一步探究___________________________,提高柴油降解率,以恢复土壤生态。
【答案】(1)AC (2)测序
(3) ①. 细胞膜的流动性(或通透性) ②. 无机盐维持菌体(或细胞)适宜的渗透压//无机盐构成关键酶的重要组成成分//无机盐构成菌体结构的重要成分
(4)菌体至对数末期至稳定期,此时菌体浓度(或数量)最高、活性最强,大量合成生物表面活性剂,提高了降解速率(或提高了降解能力)
(5) ①. 关键酶 ②. (甲、乙)复合菌群的配比/菌群比例/不同菌株的数量及比例
【解析】
【小问1详解】
配制土壤菌悬液需用无菌水稀释土壤样本,移液枪用于液体的转移与量取,AC正确;CO2培养箱多用于动物细胞培养,柴油降解菌培养无需CO2环境,B错误;富集培养使用柴油为唯一碳源的液体培养基,固体培养基用于后续分离纯化步骤,D错误。
【小问2详解】
不同细菌的16S rDNA序列具有种属特异性,对PCR扩增产物进行碱基序列测定后,与数据库中已知菌株的16S rDNA序列比对,即可完成菌种鉴定。
【小问3详解】
一定范围内温度升高会提高细胞膜的流动性,有利于物质的跨膜转运;无机盐可作为酶的组成成分、维持细胞渗透压或保障代谢活动正常进行,因此可提高菌株生长速率和降解率。
【小问4详解】
研究中发现高浓度柴油会抑制菌株的生长,即高浓度柴油的抑制作用主要针对菌株的增殖过程,提前培养至对数期末到稳定期,可获得足够数量的高活性菌体,避免高浓度柴油对菌体生长的抑制,且此时菌体浓度(或数量)最高、活性最强,大量合成生物表面活性剂,提高了降解速率,可快速降解柴油,因而降解率显著提高。
【小问5详解】
探究高效降解机制和开发新的生物降解技术:深入研究柴油中烃类化合物、脂肪族化合物在甲、乙不同降解菌中的代谢途径和所需的关键酶;利用不同降解菌种的差异,人工构建复合降解菌群,构建复合菌群后需探究(甲、乙)复合菌群的配比/菌群比例/不同菌株的数量及比例对柴油降解率的影响,根据实验结果获得最佳比例进而得到柴油的最大化降解效率,修复土壤生态。
25. 人体衰老使骨骼肌发生萎缩,功能下降,表现为肌无力,严重影响老年人健康和生活质量,目前尚缺乏有效的药物治疗方法。运动训练尤其是抗阻运动对预防肌萎缩具有重要作用。神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其成熟的神经肌肉接头形成机制如图1所示。
(1)神经肌肉接头是一种高度特化的化学突触,按神经元功能分,该突触前膜属于_____________神经元的轴突末梢膜、突触后膜是骨骼肌肌膜。据图分析,造成衰老性肌无力的原因可能是:肌膜蛋白分解、肌膜萎缩,导致AChR_____________,无法形成成熟的神经肌肉接头;从乙酰胆碱发挥作用角度分析,_____________(答1点即可),不足以引起突触后膜产生动作电位。
(2)骨骼肌是机体消耗葡萄糖的重要器官。运动过程中血糖消耗增加、浓度有所下降,此时__________________(填激素)分泌增加,促进物质X分解及非糖物质转化,维持血糖正常水平;抗阻运动中储能物质Y分解主导的糖酵解加强,保证肌细胞能量供应,物质X和Y分别为_____________。卫星细胞是骨骼肌干细胞,研究表明,抗阻运动可以激活卫星细胞,促进其___________________,从而减轻或逆转衰老性肌萎缩。
(3)探究不同运动方式对神经肌肉接头和骨骼肌相关蛋白质代谢的影响,对衰老模型大鼠进行运动训练,8周后测定相关指标。
Ⅰ.实验分组与处理
对照组(Y组):_____________,正常饲养,无运动训练。
对照组(O组):衰老大鼠,正常饲养,无运动训练。
实验组(EN组):衰老大鼠,正常饲养,耐力训练。
实验组(R组):衰老大鼠,正常饲养,抗阻训练。
Ⅱ.实验结果检测与统计
部分检测结果如下表和图2所示。
表各组大鼠腓肠肌湿重比的变化
组别
体重(g)
腓肠肌重量(g)
湿重比(×100)
Y组
526.20
6.33
1.20
O组
838.33
7.12
0.85
EN组
635.00
6.20
0.91
R组
736.00
8.18
1.11
注:湿重比=腓肠肌重量/体重
Ⅲ.分析与讨论
表中结果说明___________________________________________________。如图2所示,衰老大鼠中凝集蛋白表达水平_____________,而运动训练后表达水平均显著上升,有利于AChR组装成簇,可显著提高骨骼肌的兴奋性。由此推测,与O组相比,钙蛋白酶的表达水平则会在运动训练后_____________。
【答案】(1) ①. 运动##传出 ②. 无法组装成簇 ③. 突触后膜乙酰胆碱的受体数量减少##突触前膜释放的乙酰胆碱数量减少
(2) ①. 胰高血糖素、肾上腺素 ②. 肝糖原、肌糖原 ③. 增殖、分化为骨骼肌细胞
(3) ①. 年轻/年轻健康大鼠(必须说明年轻,且是大鼠) ②. 运动训练可显著增加衰老大鼠的腓肠肌湿重比,且抗阻训练的增加效果比耐力训练更显著(或更有效) ③. 降低##显著降低 ④. 降低##显著降低
【解析】
【小问1详解】
神经肌肉接头连接运动神经元和骨骼肌,支配肌肉收缩的神经元属于传出(运动)神经元。根据图1的成熟机制,AChR需要组装成簇才能形成成熟突触后膜,肌膜萎缩蛋白分解会导致AChR无法正常聚集。从乙酰胆碱作用的角度分析,若乙酰胆碱释放量不足、结合受阻等,都无法让突触后膜的电位达到动作电位的阈值,最终造成肌无力。
【小问2详解】
血糖降低时,胰高血糖素、肾上腺素分泌增加,促进肝糖原分解、非糖物质转化补充血糖;骨骼肌细胞中主导糖酵解的储能物质是肌糖原,因此X是肝糖原、Y是肌糖原。骨骼肌干细胞(卫星细胞)通过增殖分化,产生新的肌细胞,就可以补充萎缩的骨骼肌,逆转肌萎缩。
【小问3详解】
实验设置Y组作为空白对照,和O组(衰老大鼠)对照,因此Y组应为年轻/年轻健康大鼠。从湿重比数据可知:O组湿重比远低于Y组,说明衰老导致肌萎缩;EN、R组湿重比回升,且R组更接近Y组,说明运动训练可显著增加衰老大鼠的腓肠肌湿重比,且抗阻训练的增加效果比耐力训练更显著(或更有效)。从图2可知O组(衰老大鼠)凝集蛋白表达量远低于Y组,即衰老大鼠中凝集蛋白表达水平降低;钙蛋白酶的作用是让AChR聚集簇解聚,运动后AChR组装成簇的过程被促进,因此钙蛋白酶的表达水平会降低,减少AChR的解聚。
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