精品解析:江西省吉安市11校2026-2027学年高三上学期开学考试生物试题
2026-08-29
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内容正文:
2026—2027学年上学期高三阶段性作业
生物学试卷
试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1. DASH饮食是通过特定营养配比辅助调节人体血压的饮食模式,其核心为高膳食纤维、高钙、高钾、低饱和脂肪酸和低钠。下列有关DASH饮食的叙述,正确的是( )
A. 膳食纤维可在消化道内水解成葡萄糖,提升血糖浓度以提升供能效率
B. DASH饮食并搭配食用维生素D,利于人体从高钙食物中吸收钙离子
C. 低饱和脂肪酸的摄入,导致细胞内的主要能源物质(脂肪)转变为糖类
D. 高血压患者宜采用DASH饮食,并补充优质蛋白以免缺乏非必需氨基酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、人体消化道内没有可水解膳食纤维的酶,膳食纤维无法被分解为葡萄糖,不能为人体供能,A错误;
B、维生素D的生理功能是促进肠道对钙和磷的吸收,因此DASH高钙饮食搭配维生素D,有利于钙离子的吸收,B正确;
C、细胞内的主要能源物质是糖类,脂肪是细胞内良好的储能物质,且低饱和脂肪酸摄入不会引发脂肪大量转变为糖类,C错误;
D、非必需氨基酸是人体细胞可以自行合成的氨基酸,不需要额外从食物中获取,补充优质蛋白的目的是补充人体不能合成的必需氨基酸,D错误。
2. 科研人员研究了不同浓度的葡萄糖溶液中,酵母菌细胞吸收葡萄糖的速率与能量供应的关系,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 低浓度时,酵母菌吸收葡萄糖不需要能量和转运蛋白
B. 中浓度时,酵母菌吸收葡萄糖需要载体蛋白,但不消耗能量
C. 高浓度且供能时,酵母菌吸收葡萄糖速率受载体蛋白数量限制
D. 实验过程中,参与运输葡萄糖的转运蛋白种类不变
【答案】C
【解析】
【详解】A、低浓度时,提供能量组的葡萄糖吸收速率高于未提供能量组,说明该浓度下酵母菌吸收葡萄糖需要能量,且除自由扩散外,协助扩散和主动运输均需要转运蛋白,因此该过程需要转运蛋白,A错误;
B、中浓度时,提供能量组的吸收速率远高于未提供能量组,说明该浓度下吸收葡萄糖需要消耗能量,B错误;
C、高浓度且供能时,吸收速率和中浓度供能时几乎相等,说明葡萄糖浓度升高不再提升吸收速率,此时限制吸收速率的因素是载体蛋白的数量,C正确;
D、不同浓度下,能量对吸收速率的影响程度存在差异,说明运输方式存在变化,因此参与运输葡萄糖的转运蛋白种类可能发生改变,D错误。
3. 家蚕的性别决定方式为ZW型,雄蚕在生命力、桑叶利用率和吐丝结茧等方面具有更大的优势。D基因位于家蚕的常染色体上,只在雌性个体中表达。科研人员运用基因编辑技术使雌蚕胚胎细胞中的D基因突变为隐性基因d,d基因表达出的蛋白质会作为调控因子干扰W染色体上相关基因的表达,从而促进雄性生殖器官的发育,可使基因型为dd的雌蚕实现性别逆转。以下杂交类型中,后代中雄蚕比例最高的是( )
A. Dd(♀,ZW)×dd(♂,ZZ) B. Dd(♀,ZW)×Dd(♂,ZZ)
C. DD(♀,ZW)×dd(♂,ZZ) D. DD(♀,ZW)×Dd(♂,ZZ)
【答案】A
【解析】
【详解】亲本Dd×dd,常染色体后代Dd:dd=1:1。ZZ个体(占1/2)全为雄性;ZW个体(占1/2)中dd个体反转成雄性,占总后代的,总雄蚕占比;亲本Dd×Dd,常染色体后代dd占1/4。ZW中dd反转个体占总后代的,总雄蚕占比,小于3/4;亲本DD×dd,常染色体后代全为Dd,ZW个体均不反转,雄蚕仅为ZZ个体,占比1/2;亲本DD×Dd,常染色体后代全为D_,ZW个体均不反转,雄蚕占比1/2。综上所述,A正确,BCD错误。
4. 某研究团队对野生牛蛙和人工养殖牛蛙两个种群进行追踪调查,绘制了两者的存活曲线(如图)。下列有关推测正确的是( )
A. 野生牛蛙幼体易被天敌捕食,死亡率极高,该种群的存活曲线为乙曲线
B. 乙种群幼年个体存活率显著大于老年个体,该种群的年龄结构为增长型
C. 两种群存活曲线的差异是由不同生存环境导致的,与基因频率变化无关
D. 存活曲线反映种群不同年龄个体存活状况,可为濒危物种保护提供依据
【答案】D
【解析】
【详解】A、野生牛蛙幼体易被天敌捕食、死亡率极高,说明幼龄阶段存活率快速下降,对应图中甲曲线,而非乙曲线,A错误;
B、年龄结构指种群中各年龄期个体数的占比情况,存活曲线仅反映不同年龄的死亡率特征,无法直接判断种群年龄结构类型,B错误;
C、野生和人工养殖环境的自然选择方向存在差异,会导致种群基因频率发生定向改变,因此两种群存活曲线的差异与基因频率变化有关,C错误;
D、存活曲线可反映种群不同年龄阶段的存活、死亡特征,能指导针对性保护濒危物种的高死亡率年龄层个体,可为濒危物种保护提供依据,D正确。
5. 为探究同期发情和自然发情对某品种奶牛胚胎移植成功率的影响,科研人员向该品种的每头受体牛子宫中各植入一个胚胎,一段时间后检测妊娠率,结果显示:自然发情组受体母牛40头,妊娠20头;同期发情组受体母牛45头,妊娠19头。下列相关叙述错误的是( )
A. 同期发情和自然发情都与(雌)性激素升高有关
B. 自然发情对该品种奶牛的胚胎移植成功率有利
C. 移植胚胎的发育程度对该实验的结果有影响
D. 实验前,用人工合成培养基即可培养早期胚胎
【答案】D
【解析】
【详解】A、雌性动物自然发情是体内(雌)性激素升高调节产生的生理现象,同期发情是通过人为施用外源性激素使受体母牛同步进入发情期,二者都与(雌)性激素升高有关,A正确;
B、自然发情组妊娠率为,同期发情组妊娠率约为,自然发情组妊娠率更高,说明自然发情对该品种奶牛的胚胎移植成功率更有利,B正确;
C、本实验的自变量为发情类型,移植胚胎的发育程度属于无关变量,若各组胚胎发育程度不一致会干扰实验结果,因此移植胚胎的发育程度对该实验的结果有影响,C正确;
D、培养早期胚胎时,除人工合成的基础培养基外,还需要添加血清、血浆等天然成分,才能满足早期胚胎的发育需求,仅用人工合成培养基无法培养早期胚胎,D错误。
6. 为探究温度对绿色植物叶片呼吸作用和光合作用的影响,科研人员在严格控制无关变量的前提下,进行了相关实验,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 当温度处于b时,该叶片的干重可能增加最快
B. 图示光合速率和呼吸速率需分别是在有光、无光时测量
C. 该植物呼吸作用的酶的最适温度较光合作用的高
D. 长期处于温度为d的环境下,该绿色植物无法生存
【答案】B
【解析】
【详解】A、干重的增加速率由净光合速率决定,净光合速率=总光合速率-呼吸速率。b点时总光合速率与呼吸速率的差值最大,净光合速率最高,因此干重可能增加最快,A正确;
B、呼吸速率需要在无光条件下测量,避免光合作用消耗呼吸产生的CO₂,保证测量结果准确;但图示光合速率为总光合速率(对应CO₂固定速率),无法直接在光下测量,需要先在光下测得净光合速率,再结合无光条件下测得的呼吸速率计算得到,B错误;
C、光合速率的峰值出现在b点,说明光合作用相关酶的最适温度在b附近,而呼吸速率随温度升高仍呈上升趋势,未达到峰值,说明呼吸作用相关酶的最适温度比光合作用的高,C正确;
D、d点总光合速率等于呼吸速率,净光合速率为0,光照条件下无有机物积累,而夜间无光照时植物仅进行呼吸作用消耗有机物,长期处于该温度下有机物持续消耗,植物无法生存,D正确。
7. 课堂上老师展示了4种免疫调节剂的实验数据(如表)供同学们讨论其适应症。以下对同学们的观点所进行的推论,错误的是( )
成分
作用原理
观察到的效果
环孢素
阻止淋巴细胞增殖
显著降低排斥反应
胸腺肽α1
调节细胞因子平衡
减轻炎症损伤
糖皮质激素
减轻血管渗出,抑制组胺释放
快速消退皮肤红肿瘙痒
白细胞介素-2
促进辅助性T细胞成熟
用于癌症治疗
A. 环孢素适用于异体皮肤移植后的排异治疗
B. 胸腺肽α1可通过激发负反馈调节来维持稳态
C. 糖皮质激素可缓解过敏反应所致的类风湿性关节炎
D. 白细胞介素-2可同时促进患者的细胞免疫和体液免疫
【答案】C
【解析】
【详解】A、环孢素能阻止淋巴细胞增殖,显著降低免疫排斥反应,适用于异体皮肤移植后的排异治疗,A正确;
B、胸腺肽α1可调节细胞因子平衡、减轻炎症损伤,可通过激发负反馈调节维持内环境稳态,B正确;
C、类风湿性关节炎是自身免疫病,并非过敏反应导致的疾病,且糖皮质激素的作用是抑制组胺释放,缓解过敏相关的红肿瘙痒症状,无法缓解自身免疫病所致的类风湿性关节炎,C错误;
D、辅助性T细胞既参与细胞免疫也参与体液免疫,白细胞介素-2可促进辅助性T细胞成熟,因此可同时促进患者的细胞免疫和体液免疫,D正确。
8. 由于栖息地破坏、过度狩猎等原因,20世纪中叶起朱鹮的数量锐减,濒临灭绝。20世纪后期,全球仅存的7只野生朱鹮在中国陕西省洋县被发现。在中国政府的各种保护措施下,朱鹮数量逐步恢复,部分统计结果如表。下列叙述错误的是( )
年份/年
1981
1981-1990
1991-2000
2012
2019
2021
数量/只
7
<20
>200
1090
2571
约5000
A. 1981年~2021年间,野生朱鹮种群的年龄结构属于增长型
B. 1981年~1990年间调查朱鹮种群数量,不适宜采用标记重捕法
C. 将人工繁育的朱鹮放飞野外,可增加朱鹮种群的环境容纳量
D. 建立自然保护区进行就地保护,是保护朱鹮种群最有效的措施
【答案】C
【解析】
【详解】A、1981年~2021年间朱鹮种群数量持续上升,说明出生率大于死亡率,符合增长型年龄结构的特征,A正确;
B、1981年~1990年间朱鹮总数量不足20只,个体数量极少,可直接逐个计数,不适宜采用标记重捕法,B正确;
C、环境容纳量由环境资源、生存空间、天敌等环境条件决定,放飞人工繁育的朱鹮只能短时间提高种群数量,不能改变环境条件,因此无法增加环境容纳量,C错误;
D、建立自然保护区的就地保护措施,能够最大程度保护朱鹮的栖息环境,是保护生物多样性最有效的措施,D正确。
9. 登革热是由登革病毒引起的急性传染病,主要由伊蚊叮咬传播。登革热患者发病初期会出现持续高热、皮疹,部分重症患者会出现持续呕吐、眼睑水肿、血压下降、休克等症状。下列相关分析错误的是( )
A. 发热是机体产热量大于散热量的结果,有利于增强免疫细胞活性
B. 持续呕吐引发血浆Na⁺浓度降低,下丘脑渗透压感受器兴奋性减弱
C. 水肿可能与血管通透性增加、血浆蛋白渗出、组织液渗透压升高有关
D. 血压下降、休克等症状是因内环境中血糖浓度过低,能量供应不足所致
【答案】D
【解析】
【详解】A、体温升高的直接原因是产热量大于散热量,一定程度的发热可增强免疫细胞活性,提升机体免疫防御能力,A正确;
B、持续呕吐会导致机体丢失大量Na⁺,使血浆Na⁺浓度降低、血浆渗透压下降,下丘脑渗透压感受器受刺激减弱,兴奋性降低,B正确;
C、若血管通透性增加,血浆蛋白渗出进入组织液,会使组织液渗透压升高,组织液吸水增多,进而引发组织水肿,C正确;
D、登革热重症患者出现血压下降、休克症状,主要是呕吐、血管通透性增加导致血浆外渗、有效循环血容量减少所致,并非内环境血糖浓度过低引起,D错误。
10. 为制备抗肿瘤标志物HER2的单克隆抗体,科研人员进行了如图所示的操作,①~⑥为操作步骤。下列相关叙述错误的是( )
A. 步骤②中可从小鼠脾脏中获取目的B淋巴细胞
B. 步骤③可使用灭活病毒诱导法诱导细胞融合
C. 步骤④筛选出的杂交瘤细胞均能产生抗HER2抗体
D. 步骤⑥可将阳性杂交瘤细胞注入小鼠腹腔内增殖
【答案】C
【解析】
【详解】A、经HER2免疫的小鼠脾脏中分布有已免疫的B淋巴细胞,步骤②可从小鼠脾脏中获取目的B淋巴细胞,A正确;
B、灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合的常用方法之一,步骤③可使用该方法诱导细胞融合,B正确;
C、步骤④用HAT培养基筛选,仅能筛选出杂交瘤细胞(淘汰未融合细胞、同种细胞融合的细胞),但这些杂交瘤细胞不一定都能产生抗HER2抗体,还需要经过步骤⑤的抗体特异性筛选才能得到产目标抗体的杂交瘤细胞,C错误;
D、阳性杂交瘤细胞的扩大培养既可体外培养,也可注入小鼠腹腔内增殖,后续可从腹水中提取单克隆抗体,D正确。
11. 妊娠期糖尿病(GDM)合并甲状腺功能减退症会影响胎儿神经发育,甲状腺功能减退症首选药物是药物甲,为研究该药对GDM合并甲状腺功能减退症患者的影响,研究人员以50名患病程度类似的GDM合并甲状腺功能减退症患者为对象进行实验,实验结果如下表。据表分析,下列相关叙述错误的是( )
指标
治疗前
治疗后
空腹血糖含量/(mmol/L)
6.62
5.12
胰岛素含量/(μIN/mL)
11.13
9.34
TSH/(mU/L)
5.82
3.95
甲状腺激素(FT4)/(pmol/L)
9.72
13.24
A. 药物甲可通过甲状腺激素来改善葡萄糖利用
B. 药物甲可抑制胰岛B细胞功能进而导致尿糖
C. 药物甲可降低血糖对胰岛B细胞的刺激强度
D. 甲状腺激素FT4升高通过负反馈调节影响垂体
【答案】B
【解析】
【详解】A、治疗后患者甲状腺激素(FT4)含量升高,同时空腹血糖降低,说明药物甲可通过甲状腺激素促进葡萄糖的利用,从而降低血糖,A正确;
B、若药物甲抑制胰岛B细胞功能,会导致胰岛素分泌减少,血糖升高,与表格中治疗后血糖降低的结果矛盾,且尿糖是血糖过高超出肾小管重吸收能力导致的,该结果不会出现尿糖,B错误;
C、血糖浓度是刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的重要因素,治疗后空腹血糖降低,对胰岛B细胞的刺激强度下降,因此胰岛素分泌量减少,与表格中胰岛素含量下降的结果一致,C正确;
D、甲状腺激素(FT4)含量升高时,会通过负反馈调节抑制垂体分泌促甲状腺激素(TSH),表格中治疗后TSH含量下降,符合负反馈调节的特点,D正确。
12. 趋同进化是指不同物种在相似环境选择压力下,独立演化出功能相似的适应性特征的进化现象,如沙漠中仙人掌和骆驼刺都有肉质茎和针状叶。下列叙述正确的是( )
A. 猫的前肢和蝙蝠的翼都有相似的骨骼结构是趋同进化的结果
B. 趋同进化过程中种群的基因型频率因自然选择而发生定向改变
C. 趋同进化能使不同物种适应相似的环境,但降低了生物多样性
D. 发生趋同进化的两个物种存在一定相似性,但仍保持生殖隔离
【答案】D
【解析】
【详解】A、猫的前肢和蝙蝠的翼属于同源器官,骨骼结构相似是因为二者由共同祖先演化而来,是趋异进化的结果,并非趋同进化,A错误;
B、自然选择的实质是种群的基因频率发生定向改变,B错误;
C、趋同进化使不同物种产生相似适应性特征以适应相似环境,不会降低生物多样性,C错误;
D、趋同进化的主体是不同物种,不同物种的本质特征是存在生殖隔离,因此二者即使存在相似性,仍保持生殖隔离,D正确。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 中国科学院团队将酿酒酵母(单倍体)包含的16条染色体人工拼接为只有1条巨大的线状染色体的SY14菌株,该菌能进行正常的生命活动。在构建SY14菌株的过程中,科学家将两条染色体末端的端粒敲除后,失去端粒的末端可能连接起来。科学家还借助CRISPR-Cas9工具精确敲除了15个着丝粒。异常情况下,当一条染色体两端的端粒都被敲除后(着丝粒没有敲除),它也有可能连接成环状。下列叙述错误的是( )
A. SY14菌株能进行正常的减数分裂产生可育配子
B. 构建SY14菌株的过程中,需要敲除32个端粒
C. 敲除15个着丝粒的目的是保证SY14菌株在细胞分裂过程中染色体能正常分离
D. 人工合成和拼接染色体的成功将为染色体疾病、癌症、衰老领域的研究提供依据
【答案】AB
【解析】
【详解】A、SY14菌株是单倍体,细胞内不存在同源染色体,减数分裂时会出现联会紊乱,无法进行正常减数分裂产生可育配子,A错误;
B、每条线状染色体含2个端粒,16条染色体共32个端粒,最终拼接形成的1条线状染色体仍需保留2个端粒,因此仅需要敲除30个端粒,B错误;
C、若一条染色体上存在多个着丝粒,细胞分裂时纺锤丝牵拉多个着丝粒会导致染色体断裂,敲除15个着丝粒仅保留1个,可保证细胞分裂过程中染色体正常分离,C正确;
D、染色体结构、端粒、着丝粒的相关研究与染色体疾病、癌症、衰老的发生机制密切相关,该研究成果可为上述领域的研究提供依据,D正确。
14. DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是原核生物(如大肠杆菌)中发现的三种主要DNA聚合酶,它们在DNA复制和修复过程中扮演不同角色,三者的部分比较如表所示。下列相关叙述正确的是( )
特性
DNA聚合酶Ⅰ(PolⅠ)
DNA聚合酶Ⅱ(PolⅡ)
DNA聚合酶Ⅲ(PolⅢ)
主要功能
DNA修复、填补空隙
可能的DNA损伤修复
DNA复制主导酶
聚合活性
较弱
极弱(PolⅠ的5%)
极强
外切酶活性
5′→3′和3′→5′
仅3′→5′
仅3′→5′
是否必须
非必需
非必需(缺陷株复制正常)
必需
A. PolⅡ催化DNA的合成速率只有PolⅢ的5%
B. PolⅠ、PolⅡ和PolⅢ的激活都需要镁离子
C. PolⅠ能切割新结合上的、错配的脱氧核苷酸
D. 缺失PolⅡ的大肠杆菌不能进行DNA的复制
【答案】BC
【解析】
【详解】A、由表格信息可知,PolⅡ的聚合活性是PolⅠ的5%,并不是PolⅢ的5%,A错误;
B、DNA聚合酶发挥催化功能需要镁离子作为辅因子,因此PolⅠ、PolⅡ和PolⅢ的激活都需要镁离子,B正确;
C、PolⅠ具有外切酶活性,该活性可以识别并切除新结合到3'端的错配脱氧核苷酸,发挥校对功能,C正确;
D、表格明确说明PolⅡ为非必需酶,其缺陷株DNA复制正常,因此缺失PolⅡ的大肠杆菌仍可进行DNA复制,D错误。
15. 某地湖泊周边农田长期使用含氮、磷的化肥,导致湖水富营养化,藻类大量繁殖。在进行污水治理和生态修复的过程中,采用了生态浮床,并引入了苦草等沉水植物和食藻虫,同时安装了纳米曝气机。下列叙述正确的是( )
A. 人工浮床植物能促进N、P和重金属元素的物质循环
B. 定期收割人工浮床植物和沉水植物,利于修复速度的提升
C. 随着生态修复工程的开展,该湿地生态系统的稳定性逐渐提高
D. 减少化肥使用、推广生态农业是防治水体污染的有效措施
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、重金属元素难以被生物降解,会沿食物链富集,无法完成在生物群落和无机环境之间的循环过程,因此人工浮床植物不能促进重金属元素的物质循环,A错误;
B、人工浮床植物和沉水植物可吸收水体中的N、P等元素,定期收割能将吸收了N、P等的植物移出该生态系统,避免植物死亡后分解释放N、P回到水体,可提升修复速度,B正确;
C、生态修复过程中,该湿地生态系统的物种丰富度逐渐升高,营养结构更复杂,自我调节能力增强,生态系统的抵抗力稳定性逐渐提高,C正确;
D、本题中水体富营养化的源头是农田使用的含N、P化肥流入湖泊,减少化肥使用、推广生态农业可从源头减少N、P输入,是防治水体污染的有效措施,D正确。
16. 根据减数分裂发生的时间,减数分裂分为终端减数分裂、始端减数分裂和中间减数分裂(如图),分别对应甲、乙、丙三类生物。不考虑突变,据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 若受精卵分裂时发生同源染色体分离现象,则该生物属于乙类生物
B. 甲类生物进行减数分裂时,基因重组仅发生于减数分裂Ⅰ后期
C. 生活史中,甲、乙类生物只有1种类型生物体,丙类有2种生物体
D. 丙类生物产生配子的过程中,会发生非同源染色体的自由组合
【答案】AC
【解析】
【详解】A、同源染色体分离是减数分裂Ⅰ特有的特征,只有乙类生物受精卵形成后直接进行减数分裂,因此其受精卵分裂时会发生同源染色体分离现象,A正确;
B、减数分裂的基因重组包括两种类型:减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体互换、减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合,并非仅发生在减数分裂Ⅰ后期,B错误;
C、甲类生物仅存在二倍体(2n)的营养体这一种生物体,乙类生物仅存在单倍体(n)的营养体这一种生物体,丙类生物存在二倍体孢子体、单倍体配子体两种类型的生物体,C正确;
D、丙类生物的配子是单倍体的配子体经有丝分裂产生的,有丝分裂过程不存在非同源染色体自由组合,该现象发生在孢子体减数分裂产生孢子的过程中,D错误。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 土壤中的镉可被植物吸收,影响植物的生长发育、产量和质量。为探究不同镉浓度对植物生长发育的影响,科研人员以烟草幼苗为材料,进行了相关实验,对烟草幼苗的细胞内叶绿素和丙二醛含量进行测量,结果如下表所示,同时也对生长素相关基因的相对表达量进行测量,结果如下图。回答下列问题:
组别
Cd0
Cd5
Cd10
Cd20
Cd40
叶绿素含量/(mg/g)
2.5
2.1
1.5
1.0
0.6
丙二醛含量/(nmol/g)
4
5
7
10
14
注:丙二醛是活性氧攻击生物膜造成损伤的产物,其浓度与活性氧浓度成正比;Cd0、Cd5、Cd10、Cd20、Cd40对应镉的浓度分别为0μmol·L−1、5μmol·L−1、10μmol·L−1、20μmol·L−1、40μmol·L−1;NtPIN系列基因是与生长素运输相关的基因。
(1)据表可知,镉胁迫会导致烟草细胞内叶绿素含量下降,导致其主要吸收的________光明显减少,使其光合作用强度下降,影响烟草的生长发育。镉胁迫导致烟草细胞内叶绿素含量下降的原因可能是________________________________________。
(2)已知NtPIN3基因编码的转运蛋白在重力、光等环境刺激下,能快速地重新定位到细胞的特定侧面,并介导生长素向该特定侧面流动(其他基因介导极性运输)。由此推测,将烟草幼苗置于单侧光下,尖端部位的生长素发生横向运输,致使背光侧生长素浓度增加的机制可能是___________________。综上分析,镉胁迫下可能_____________(填“会”或“不会”)影响烟草的向光性。
(3)研究发现,镉在土壤中的存在形态有可交换态镉、碳酸盐(或铁氧化物等)结合态镉等。可交换态镉活性较高,极易释放成为移动性较强的游离态离子,使镉易被植物吸收和利用;结合态镉不易被植物吸收,但碳酸盐结合态镉在pH较低时,容易重新释放到环境中。综上分析,提出一个合理的可以降低镉富集或修复土壤镉污染的方案:___________________。
【答案】(1) ①. 红光和蓝紫 ②. 随着镉浓度的增加,活性氧含量增加,使叶绿体中的类囊体薄膜受到破坏,导致叶绿素含量下降(答案合理即可)
(2) ①. 在单侧光刺激下,使NtPIN3基因编码的转运蛋白重新定位到尖端部位细胞的背光侧,介导生长素向背光侧转移,从而使背光侧生长素浓度增加 ②. 不会
(3)种植对镉有高吸收高富集能力的植物,收割后进行无害化处理,以降低土壤镉含量进而降低镉富集;提高土壤pH,避免土壤酸化,以降低土壤中游离态镉含量,减少镉被植物吸收,从而降低镉富集;给土壤施加某种能够吸附或结合游离态镉的物质或材料,使其变成结合态镉,减少镉被植物吸收,从而降低镉富集
【解析】
【小问1详解】
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,镉胁迫会导致烟草细胞内叶绿素含量下降,导致其主要吸收的红光和蓝紫明显减少。丙二醛是活性氧攻击生物膜造成损伤的产物,其浓度与活性氧浓度成正比; 表格中随着镉浓度的增加,丙二醛含量升高,活性氧含量增加,使叶绿体中的类囊体薄膜受到破坏,导致叶绿素含量下降(答案合理即可)。
【小问2详解】
已知NtPIN3基因编码的转运蛋白在重力、光等环境刺激下,能快速地重新定位到细胞的特定侧面,并介导生长素向该特定侧面流动,所以致使背光侧生长素浓度增加的机制可能是在单侧光刺激下,使NtPIN3基因编码的转运蛋白重新定位到尖端部位细胞的背光侧,介导生长素向背光侧转移,从而使背光侧生长素浓度增加。据图可知,不同浓度的镉不影响NtPIN3的含量,所以镉胁迫下可能不会影响烟草的向光性。
【小问3详解】
据题干信息可知,降低镉富集或修复土壤镉污染的方案为种植对镉有高吸收高富集能力的植物,收割后进行无害化处理,以降低土壤镉含量进而降低镉富集;提高土壤pH,避免土壤酸化,以降低土壤中游离态镉含量,减少镉被植物吸收,从而降低镉富集;给土壤施加某种能够吸附或结合游离态镉的物质或材料,使其变成结合态镉,减少镉被植物吸收,从而降低镉富集。
18. 有关部门自2023年起,在象湖与常湖池启动了湿地修复试点项目,通过微地貌改造、水系连通强化、沉水植被补植及洲滩植被管理等措施,构建出多元化的鸟类栖息环境。这些措施有助于提升常湖池的生态承载能力,改善水质和生物多样性。目前,常湖池动植物丰富,植物主要有刺苦草、苔草、马来眼子菜、绿藻等,并且是众多珍稀、濒危鸟类的理想越冬地,每年吸引大量鹤类(如丹顶鹤、白鹤等)、鹳类(如东方白鹳、彩鹳、秃鹳等)、雁鸭类和小天鹅等候鸟来此栖息觅食。请回答下列问题:
(1)该湿地生态系统是许多鸟类(如丹顶鹤)的栖息地和觅食场所,利用鸟鸣声可调查丹顶鹤的种群密度的依据是____________________________。在繁殖期东方白鹳会发出微弱的“shuu”或“hyuu”声,随后会进行响亮的喙击宣示领地或威慑其他靠近的生物,以保护自己的繁殖区域和配偶、幼鸟,这说明生态系统的信息传递具有________________和________________的作用。
(2)常湖池湿地修复期间,某研究团队对挺水植物芦苇、香蒲、芦竹对Hg的吸收情况进行了相关研究,结果如图1、图2所示。
①由图1可以得到的实验结论是___________________________________________;
②结合图1、图2,提出对于该地生态修复的建议:_____________________________________。
【答案】(1) ①. 每只鸟的鸣叫声有差异(或每只鸟的鸣叫声具有特异性) ②. 调节生物种间关系 ③. 有利于生物种群的繁衍
(2) ①. 水位升高能提高挺水植物地下部分对Hg的吸收,降低挺水植物地上部分对Hg的吸收 ②. 混种多种挺水植物且尽量种植在低水位
【解析】
【小问1详解】
丹顶鹤不同个体的鸣叫声具有特异性,不同个体的鸣叫可以计数;通过统计鸣叫声的数量,可以估算个体数量(种群密度)。东方白鹳发出声音、喙击,宣示领地、威慑其他生物,保护配偶幼鸟。这说明生态系统的信息传递具有调节生物种间关系和有利于生物种群的繁衍的作用。
【小问2详解】
图1反映的是随水位的变化情况,地上部分和地下部分Hg的相对含量,依据柱状图可知水位升高能提高挺水植物地下部分对Hg的吸收,降低挺水植物地上部分对Hg的吸收。图 2 信息可体现混合种植比单独种植,植物体内 Hg 相对含量更高;低水位条件下 Hg 积累量更高,高水位更低。结合图1、图2,提出对于该地生态修复的建议是混种多种挺水植物且尽量种植在低水位。
19. 塑料的使用给我们生活带来了便利,但PET塑料在自然界难以降解,造成了严重的白色污染问题。FastPETase是一种可在温和条件下高效降解PET的酶。季也蒙毕赤酵母具有生长迅速、环境耐受性强、可利用非粮碳源生长等特点,是极具潜力的外源蛋白表达宿主。科研人员利用基因工程技术,构建能高效表达FastPETase的重组季也蒙毕赤酵母,流程如图所示。回答下列问题:
注:SpeⅠ和HindⅢ为限制酶;FastPETase为PET酶基因;AmpR为氨苄青霉素抗性基因,氨苄青霉素可抑制细菌细胞壁的形成;BleR为博来霉素抗性基因,博来霉素对原核、真核细胞均有毒害作用。
(1)PCR过程中,引物的核心作用是___________________。为确保扩增的FastPETase基因与质粒实现定向高效连接,需要在扩增FastPETase基因的上下游引物的_______(填“5′”或“3′”)端,分别添加限制酶_______的识别序列。
(2)科研人员将目的基因与酶切后的载体连接,获得含重组质粒、空载质粒的连接产物,分两步完成目的菌株筛选(大肠杆菌转化效率高、培养成本低、便于扩增):
①第一步:将连接产物转化大肠杆菌,涂布到含__________的固体培养基上培养,该步骤的筛选目的是_________________________。
②第二步:提取上述阳性菌落的质粒,转入季也蒙毕赤酵母,将待选菌液涂布到含有__________的培养基上培养,初步筛选获得含质粒的酵母菌。
(3)经鉴定,FastPETase基因已成功整合到酵母菌基因组中,但发酵液中未检测到PET降解酶活性,可能的原因是_______(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 ②. 5′ ③. HindⅢ和SpeⅠ
(2) ①. 氨苄青霉素(或博来霉素) ②. 筛选出导入了质粒(含重组质粒和空载质粒)的大肠杆菌,剔除未成功导入质粒的大肠杆菌 ③. 博来霉素
(3)目的基因在酵母细胞中无法正常转录(或转录的mRNA无法正常翻译、翻译出的FastPETase蛋白折叠异常丧失酶活性)
【解析】
【小问1详解】
PCR过程中,引物可与模板DNA特异性结合,为DNA聚合酶提供延伸起点,使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸以合成DNA链;DNA合成的方向是从子链的5'向3'延伸,若在引物3'端添加酶切序列会破坏引物与模板的互补配对、影响扩增,因此限制酶识别序列需要加在上下游引物的5'端。 要实现目的基因和质粒的定向连接,需要选择两种不同的限制酶分别切割目的基因两端和质粒,结合题干标注的质粒上插入位点的两种酶,因此添加HindⅢ和SpeⅠ的识别序列。
【小问2详解】
①第一步可在含氨苄青霉素(Amp)的培养基上筛选成功导入质粒的大肠杆菌,因为氨苄青霉素的作用是抑制细菌细胞壁形成,导入空载或重组质粒的大肠杆菌都携带Amp基因,可以在含氨苄青霉素(Amp)的培养基上存活,而未导入质粒的大肠杆菌会被杀死,同理博来霉素对原核、真核细胞均有毒害作用,所以也可在含博来霉素的培养基来筛选出导入了质粒(含重组质粒和空载质粒)的大肠杆菌,剔除未成功导入质粒的大肠杆菌。
② 博来霉素对真核的季也蒙毕赤酵母有毒害作用,只有导入了携带Ble基因的质粒的酵母菌才能在含博来霉素的培养基上存活,因此用博来霉素初步筛选含质粒的酵母。
【小问3详解】
目的基因已经整合到酵母基因组中但没有检测到酶活性,属于基因工程的“目的基因整合后未成功表达出有活性产物”的情况:可能是目的基因上游的启动子无法被酵母的RNA聚合酶识别,转录无法正常进行;也可能是转录出的mRNA无法正常翻译出多肽链;或是翻译出的多肽链空间折叠错误、酵母缺乏对应的翻译后修饰系统,导致表达出的蛋白没有PET降解酶的活性。
20. 硫化氢(H2S)是继一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后发现的第三种气体信号分子,在生物体内由特定酶催化产生,具有广泛的生理功能。请分析回答下列问题:
(1)H2S能通过血液循环运输,远距离调节组织器官的功能,与神经调节相比,这种调节方式的特点有_______________________________________(答出2点即可)。
(2)H2S作为非典型神经递质,在海马脑区参与突触可塑性的调节。与经典递质不同,H2S可作为逆行信使参与突触信号传递,其在突触中的运动方向是_______________;它可通过磺化修饰NMDA受体,增强受体功能,促进Ca2+内流,延长海马神经元的长时程增强作用(简称LTP)。据此判断,H2S对LTP的调节属于_______________________(填“正反馈”或“负反馈”)调节。
(3)研究表明,阿尔茨海默病(AD)模型小鼠海马脑区的H2S水平显著低于正常小鼠,同时伴随LTP能力减弱。为探究H2S水平下降对AD发病机制的影响,请以AD模型小鼠、NaHS(H2S供体)、生理盐水等材料进行实验设计,将下述实验思路和结果补充完整:
实验组:__________________________________________________________________________________。
对照组:__________________________________________________________________________________。
一段时间后,检测两组小鼠海马脑区的LTP变化并记录迷宫出走实验结果。
①实验结果表明,与对照组相比,实验组小鼠的LTP幅度_______(填“升高”或“降低”),出走迷宫的平均时间_______(填“缩短”或“延长”)。
②结论:H2S水平下降是导致AD模型小鼠神经功能缺陷的原因之一。
为进一步探究,有假说认为“AD模型中H2S的减少是由其合成的关键酶CBS活性降低所致”,请基于上述研究,设计实验思路来验证这一假说。
实验思路:____________________________________。
【答案】(1)通过体液运输、反应速度慢、作用范围广、作用时间长(答出2点且合理即可)
(2) ①. 突触后膜→突触前膜 ②. 正反馈
(3) ①. 向AD模型小鼠海马脑区缓慢注射NaHS ②. 向AD模型小鼠海马脑区注射等量生理盐水 ③. 升高 ④. 缩短 ⑤. 分别测定正常小鼠和AD模型小鼠海马组织中CBS的酶活性(或CBS表达水平),并分析其与H2S含量的相关性
【解析】
【小问1详解】
硫化氢通过血液循环运输,属于体液调节。 与神经调节相比,这种调节方式的特点有通过体液运输、反应速度慢、作用范围广、作用时间长。
【小问2详解】
经典神经递质在突触中的运动方向是突触前膜→突触间隙→突触后膜。题目说H2S是逆行信使,故其在突触中的运动方向是从突触后膜释放,作用于突触前膜。硫化氢增强 NMDA 受体,促进钙离子内流,延长 LTP 作用(使原有效果进一步加强),属于正反馈调节。
【小问3详解】
本实验的目的是探究H2S水平下降对AD发病机制的影响,所以自变量为是否用H2S来处理阿尔茨海默病(AD)模型小鼠。所以实验组的处理应该为向AD模型小鼠海马脑区缓慢注射NaHS,而对照组的处理为向AD模型小鼠海马脑区注射等量生理盐水。因为实验的结论是H2S水平下降是导致AD模型小鼠神经功能缺陷的原因之一,所以实验组小鼠的LTP幅度升高,出走迷宫的平均时间缩短。可以通过分别测定正常小鼠和AD模型小鼠海马组织中CBS的酶活性(或CBS表达水平),并分析其与H2S含量的相关性,从而确定AD模型中H2S的减少是否由其合成的关键酶CBS活性降低所致。
21. 玉米的株高由1号染色体上的等位基因D/d控制,高秆(D)对矮秆(d)为显性。科研人员利用基因工程技术将抗白粉病基因R随机转入纯合高秆玉米细胞中,获得高秆抗病植株,并将其与非转基因矮秆玉米杂交,结果如表所示。回答下列问题:
组别
杂交亲本
F1表型及比例
1
♀转基因高秆抗病×♂非转基因矮秆不抗病
高秆抗病∶高秆不抗病=1∶1
2
♀非转基因矮秆不抗病×♂转基因高秆抗病
(1)基因工程过程中构建含R基因的表达载体,需用到的两种工具酶是_______,且需将R基因插入到Ti质粒的___________上;后续通过___________________技术获得转基因玉米植株,并将其进行___________鉴定后,筛选出抗病植株进行杂交实验。
(2)分析杂交结果可知,转基因抗病玉米R基因__________(填“在”或“不在”)细胞质中。可通过___________________________,根据子代表型判断R基因是否插入1号染色体。
(3)科研人员再次通过转基因技术获得一株高秆抗病植株,进行上述杂交实验,发现F1中高秆不抗病∶矮秆抗病=1∶1;并对该转基因高秆亲本和非转基因纯合高秆的D基因进行PCR扩增及电泳鉴定,结果如图。推测出现上述杂交结果的原因是_________________________________________。
【答案】(1) ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. T−DNA ③. 植物组织培养 ④. 抗病性(或个体生物学水平)
(2) ①. 不在 ②. F1的高秆抗病植株自交(或与非转基因矮秆不抗病杂交)
(3)亲本转基因植株中R基因插在一条染色体的D基因中,且R基因正常表达,R基因的插入并未破坏D基因两端与引物结合的序列
【解析】
【小问1详解】
构建表达载体需要的两种工具酶是限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA 连接酶。限制酶能切割载体和目的基因,产生互补末端;DNA 连接酶能将目的基因和载体连接,形成重组 DNA 分子。农杆菌 Ti 质粒的 T‑DNA 片段可以从细菌中转移出来,整合到植物细胞的染色体 DNA上;目的基因必须插入 T‑DNA,才能完成转化。把转入目的基因的植物体细胞,经过脱分化、再分化长成完整植株,该技术为植物组织培养。可通过接种白粉病菌,看植株是否抗病,来筛选抗病个体。
【小问2详解】
细胞质遗传(母系遗传)特点是正反交结果不同,子代性状跟随母本细胞质基因控制的性状。如果 R 在细胞质:组 1 母本是转基因抗病,所有F1细胞质来自母本,子代应全部抗病; 组 2 母本是非转基因不抗病,子代应全部不抗病。但本实验正反交结果一致,子代出现抗病∶不抗病=1:1,因此R 不在细胞质。判断R基因是否插入1号染色体,让该转基因高秆抗病植株自交,统计子代表型及比例。如果 R 插入 1 号染色体:后代性状分离比不是9:3:3:1;如果 R 在其他染色体,自交后代高秆抗病∶高秆不抗病∶矮秆抗病∶矮秆不抗病=9:3:3:1。
【小问3详解】
亲本转基因植株中R基因插在一条染色体的D基因中,且R基因正常表达,这样使得带有R基因的染色上的D基因失去效应,与矮杆不抗病个体产生的配子结合,子代表现为矮杆抗病,最终导致F1中高秆不抗病∶矮秆抗病=1∶1;又因为R基因的插入并未破坏D基因两端与引物结合的序列,导致正常D基因和插入R基因的D基因电泳出的条带不同。
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2026—2027学年上学期高三阶段性作业
生物学试卷
试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1. DASH饮食是通过特定营养配比辅助调节人体血压的饮食模式,其核心为高膳食纤维、高钙、高钾、低饱和脂肪酸和低钠。下列有关DASH饮食的叙述,正确的是( )
A. 膳食纤维可在消化道内水解成葡萄糖,提升血糖浓度以提升供能效率
B. DASH饮食并搭配食用维生素D,利于人体从高钙食物中吸收钙离子
C. 低饱和脂肪酸的摄入,导致细胞内的主要能源物质(脂肪)转变为糖类
D. 高血压患者宜采用DASH饮食,并补充优质蛋白以免缺乏非必需氨基酸
2. 科研人员研究了不同浓度的葡萄糖溶液中,酵母菌细胞吸收葡萄糖的速率与能量供应的关系,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 低浓度时,酵母菌吸收葡萄糖不需要能量和转运蛋白
B. 中浓度时,酵母菌吸收葡萄糖需要载体蛋白,但不消耗能量
C. 高浓度且供能时,酵母菌吸收葡萄糖速率受载体蛋白数量限制
D. 实验过程中,参与运输葡萄糖的转运蛋白种类不变
3. 家蚕的性别决定方式为ZW型,雄蚕在生命力、桑叶利用率和吐丝结茧等方面具有更大的优势。D基因位于家蚕的常染色体上,只在雌性个体中表达。科研人员运用基因编辑技术使雌蚕胚胎细胞中的D基因突变为隐性基因d,d基因表达出的蛋白质会作为调控因子干扰W染色体上相关基因的表达,从而促进雄性生殖器官的发育,可使基因型为dd的雌蚕实现性别逆转。以下杂交类型中,后代中雄蚕比例最高的是( )
A. Dd(♀,ZW)×dd(♂,ZZ) B. Dd(♀,ZW)×Dd(♂,ZZ)
C. DD(♀,ZW)×dd(♂,ZZ) D. DD(♀,ZW)×Dd(♂,ZZ)
4. 某研究团队对野生牛蛙和人工养殖牛蛙两个种群进行追踪调查,绘制了两者的存活曲线(如图)。下列有关推测正确的是( )
A. 野生牛蛙幼体易被天敌捕食,死亡率极高,该种群的存活曲线为乙曲线
B. 乙种群幼年个体存活率显著大于老年个体,该种群的年龄结构为增长型
C. 两种群存活曲线的差异是由不同生存环境导致的,与基因频率变化无关
D. 存活曲线反映种群不同年龄个体存活状况,可为濒危物种保护提供依据
5. 为探究同期发情和自然发情对某品种奶牛胚胎移植成功率的影响,科研人员向该品种的每头受体牛子宫中各植入一个胚胎,一段时间后检测妊娠率,结果显示:自然发情组受体母牛40头,妊娠20头;同期发情组受体母牛45头,妊娠19头。下列相关叙述错误的是( )
A. 同期发情和自然发情都与(雌)性激素升高有关
B. 自然发情对该品种奶牛的胚胎移植成功率有利
C. 移植胚胎的发育程度对该实验的结果有影响
D. 实验前,用人工合成培养基即可培养早期胚胎
6. 为探究温度对绿色植物叶片呼吸作用和光合作用的影响,科研人员在严格控制无关变量的前提下,进行了相关实验,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 当温度处于b时,该叶片的干重可能增加最快
B. 图示光合速率和呼吸速率需分别是在有光、无光时测量
C. 该植物呼吸作用的酶的最适温度较光合作用的高
D. 长期处于温度为d的环境下,该绿色植物无法生存
7. 课堂上老师展示了4种免疫调节剂的实验数据(如表)供同学们讨论其适应症。以下对同学们的观点所进行的推论,错误的是( )
成分
作用原理
观察到的效果
环孢素
阻止淋巴细胞增殖
显著降低排斥反应
胸腺肽α1
调节细胞因子平衡
减轻炎症损伤
糖皮质激素
减轻血管渗出,抑制组胺释放
快速消退皮肤红肿瘙痒
白细胞介素-2
促进辅助性T细胞成熟
用于癌症治疗
A. 环孢素适用于异体皮肤移植后的排异治疗
B. 胸腺肽α1可通过激发负反馈调节来维持稳态
C. 糖皮质激素可缓解过敏反应所致的类风湿性关节炎
D. 白细胞介素-2可同时促进患者的细胞免疫和体液免疫
8. 由于栖息地破坏、过度狩猎等原因,20世纪中叶起朱鹮的数量锐减,濒临灭绝。20世纪后期,全球仅存的7只野生朱鹮在中国陕西省洋县被发现。在中国政府的各种保护措施下,朱鹮数量逐步恢复,部分统计结果如表。下列叙述错误的是( )
年份/年
1981
1981-1990
1991-2000
2012
2019
2021
数量/只
7
<20
>200
1090
2571
约5000
A. 1981年~2021年间,野生朱鹮种群的年龄结构属于增长型
B. 1981年~1990年间调查朱鹮种群数量,不适宜采用标记重捕法
C. 将人工繁育的朱鹮放飞野外,可增加朱鹮种群的环境容纳量
D. 建立自然保护区进行就地保护,是保护朱鹮种群最有效的措施
9. 登革热是由登革病毒引起的急性传染病,主要由伊蚊叮咬传播。登革热患者发病初期会出现持续高热、皮疹,部分重症患者会出现持续呕吐、眼睑水肿、血压下降、休克等症状。下列相关分析错误的是( )
A. 发热是机体产热量大于散热量的结果,有利于增强免疫细胞活性
B. 持续呕吐引发血浆Na⁺浓度降低,下丘脑渗透压感受器兴奋性减弱
C. 水肿可能与血管通透性增加、血浆蛋白渗出、组织液渗透压升高有关
D. 血压下降、休克等症状是因内环境中血糖浓度过低,能量供应不足所致
10. 为制备抗肿瘤标志物HER2的单克隆抗体,科研人员进行了如图所示的操作,①~⑥为操作步骤。下列相关叙述错误的是( )
A. 步骤②中可从小鼠脾脏中获取目的B淋巴细胞
B. 步骤③可使用灭活病毒诱导法诱导细胞融合
C. 步骤④筛选出的杂交瘤细胞均能产生抗HER2抗体
D. 步骤⑥可将阳性杂交瘤细胞注入小鼠腹腔内增殖
11. 妊娠期糖尿病(GDM)合并甲状腺功能减退症会影响胎儿神经发育,甲状腺功能减退症首选药物是药物甲,为研究该药对GDM合并甲状腺功能减退症患者的影响,研究人员以50名患病程度类似的GDM合并甲状腺功能减退症患者为对象进行实验,实验结果如下表。据表分析,下列相关叙述错误的是( )
指标
治疗前
治疗后
空腹血糖含量/(mmol/L)
6.62
5.12
胰岛素含量/(μIN/mL)
11.13
9.34
TSH/(mU/L)
5.82
3.95
甲状腺激素(FT4)/(pmol/L)
9.72
13.24
A. 药物甲可通过甲状腺激素来改善葡萄糖利用
B. 药物甲可抑制胰岛B细胞功能进而导致尿糖
C. 药物甲可降低血糖对胰岛B细胞的刺激强度
D. 甲状腺激素FT4升高通过负反馈调节影响垂体
12. 趋同进化是指不同物种在相似环境选择压力下,独立演化出功能相似的适应性特征的进化现象,如沙漠中仙人掌和骆驼刺都有肉质茎和针状叶。下列叙述正确的是( )
A. 猫的前肢和蝙蝠的翼都有相似的骨骼结构是趋同进化的结果
B. 趋同进化过程中种群的基因型频率因自然选择而发生定向改变
C. 趋同进化能使不同物种适应相似的环境,但降低了生物多样性
D. 发生趋同进化的两个物种存在一定相似性,但仍保持生殖隔离
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 中国科学院团队将酿酒酵母(单倍体)包含的16条染色体人工拼接为只有1条巨大的线状染色体的SY14菌株,该菌能进行正常的生命活动。在构建SY14菌株的过程中,科学家将两条染色体末端的端粒敲除后,失去端粒的末端可能连接起来。科学家还借助CRISPR-Cas9工具精确敲除了15个着丝粒。异常情况下,当一条染色体两端的端粒都被敲除后(着丝粒没有敲除),它也有可能连接成环状。下列叙述错误的是( )
A. SY14菌株能进行正常的减数分裂产生可育配子
B. 构建SY14菌株的过程中,需要敲除32个端粒
C. 敲除15个着丝粒的目的是保证SY14菌株在细胞分裂过程中染色体能正常分离
D. 人工合成和拼接染色体的成功将为染色体疾病、癌症、衰老领域的研究提供依据
14. DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是原核生物(如大肠杆菌)中发现的三种主要DNA聚合酶,它们在DNA复制和修复过程中扮演不同角色,三者的部分比较如表所示。下列相关叙述正确的是( )
特性
DNA聚合酶Ⅰ(PolⅠ)
DNA聚合酶Ⅱ(PolⅡ)
DNA聚合酶Ⅲ(PolⅢ)
主要功能
DNA修复、填补空隙
可能的DNA损伤修复
DNA复制主导酶
聚合活性
较弱
极弱(PolⅠ的5%)
极强
外切酶活性
5′→3′和3′→5′
仅3′→5′
仅3′→5′
是否必须
非必需
非必需(缺陷株复制正常)
必需
A. PolⅡ催化DNA的合成速率只有PolⅢ的5%
B. PolⅠ、PolⅡ和PolⅢ的激活都需要镁离子
C. PolⅠ能切割新结合上的、错配的脱氧核苷酸
D. 缺失PolⅡ的大肠杆菌不能进行DNA的复制
15. 某地湖泊周边农田长期使用含氮、磷的化肥,导致湖水富营养化,藻类大量繁殖。在进行污水治理和生态修复的过程中,采用了生态浮床,并引入了苦草等沉水植物和食藻虫,同时安装了纳米曝气机。下列叙述正确的是( )
A. 人工浮床植物能促进N、P和重金属元素的物质循环
B. 定期收割人工浮床植物和沉水植物,利于修复速度的提升
C. 随着生态修复工程的开展,该湿地生态系统的稳定性逐渐提高
D. 减少化肥使用、推广生态农业是防治水体污染的有效措施
16. 根据减数分裂发生的时间,减数分裂分为终端减数分裂、始端减数分裂和中间减数分裂(如图),分别对应甲、乙、丙三类生物。不考虑突变,据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 若受精卵分裂时发生同源染色体分离现象,则该生物属于乙类生物
B. 甲类生物进行减数分裂时,基因重组仅发生于减数分裂Ⅰ后期
C. 生活史中,甲、乙类生物只有1种类型生物体,丙类有2种生物体
D. 丙类生物产生配子的过程中,会发生非同源染色体的自由组合
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 土壤中的镉可被植物吸收,影响植物的生长发育、产量和质量。为探究不同镉浓度对植物生长发育的影响,科研人员以烟草幼苗为材料,进行了相关实验,对烟草幼苗的细胞内叶绿素和丙二醛含量进行测量,结果如下表所示,同时也对生长素相关基因的相对表达量进行测量,结果如下图。回答下列问题:
组别
Cd0
Cd5
Cd10
Cd20
Cd40
叶绿素含量/(mg/g)
2.5
2.1
1.5
1.0
0.6
丙二醛含量/(nmol/g)
4
5
7
10
14
注:丙二醛是活性氧攻击生物膜造成损伤的产物,其浓度与活性氧浓度成正比;Cd0、Cd5、Cd10、Cd20、Cd40对应镉的浓度分别为0μmol·L−1、5μmol·L−1、10μmol·L−1、20μmol·L−1、40μmol·L−1;NtPIN系列基因是与生长素运输相关的基因。
(1)据表可知,镉胁迫会导致烟草细胞内叶绿素含量下降,导致其主要吸收的________光明显减少,使其光合作用强度下降,影响烟草的生长发育。镉胁迫导致烟草细胞内叶绿素含量下降的原因可能是________________________________________。
(2)已知NtPIN3基因编码的转运蛋白在重力、光等环境刺激下,能快速地重新定位到细胞的特定侧面,并介导生长素向该特定侧面流动(其他基因介导极性运输)。由此推测,将烟草幼苗置于单侧光下,尖端部位的生长素发生横向运输,致使背光侧生长素浓度增加的机制可能是___________________。综上分析,镉胁迫下可能_____________(填“会”或“不会”)影响烟草的向光性。
(3)研究发现,镉在土壤中的存在形态有可交换态镉、碳酸盐(或铁氧化物等)结合态镉等。可交换态镉活性较高,极易释放成为移动性较强的游离态离子,使镉易被植物吸收和利用;结合态镉不易被植物吸收,但碳酸盐结合态镉在pH较低时,容易重新释放到环境中。综上分析,提出一个合理的可以降低镉富集或修复土壤镉污染的方案:___________________。
18. 有关部门自2023年起,在象湖与常湖池启动了湿地修复试点项目,通过微地貌改造、水系连通强化、沉水植被补植及洲滩植被管理等措施,构建出多元化的鸟类栖息环境。这些措施有助于提升常湖池的生态承载能力,改善水质和生物多样性。目前,常湖池动植物丰富,植物主要有刺苦草、苔草、马来眼子菜、绿藻等,并且是众多珍稀、濒危鸟类的理想越冬地,每年吸引大量鹤类(如丹顶鹤、白鹤等)、鹳类(如东方白鹳、彩鹳、秃鹳等)、雁鸭类和小天鹅等候鸟来此栖息觅食。请回答下列问题:
(1)该湿地生态系统是许多鸟类(如丹顶鹤)的栖息地和觅食场所,利用鸟鸣声可调查丹顶鹤的种群密度的依据是____________________________。在繁殖期东方白鹳会发出微弱的“shuu”或“hyuu”声,随后会进行响亮的喙击宣示领地或威慑其他靠近的生物,以保护自己的繁殖区域和配偶、幼鸟,这说明生态系统的信息传递具有________________和________________的作用。
(2)常湖池湿地修复期间,某研究团队对挺水植物芦苇、香蒲、芦竹对Hg的吸收情况进行了相关研究,结果如图1、图2所示。
①由图1可以得到的实验结论是___________________________________________;
②结合图1、图2,提出对于该地生态修复的建议:_____________________________________。
19. 塑料的使用给我们生活带来了便利,但PET塑料在自然界难以降解,造成了严重的白色污染问题。FastPETase是一种可在温和条件下高效降解PET的酶。季也蒙毕赤酵母具有生长迅速、环境耐受性强、可利用非粮碳源生长等特点,是极具潜力的外源蛋白表达宿主。科研人员利用基因工程技术,构建能高效表达FastPETase的重组季也蒙毕赤酵母,流程如图所示。回答下列问题:
注:SpeⅠ和HindⅢ为限制酶;FastPETase为PET酶基因;AmpR为氨苄青霉素抗性基因,氨苄青霉素可抑制细菌细胞壁的形成;BleR为博来霉素抗性基因,博来霉素对原核、真核细胞均有毒害作用。
(1)PCR过程中,引物的核心作用是___________________。为确保扩增的FastPETase基因与质粒实现定向高效连接,需要在扩增FastPETase基因的上下游引物的_______(填“5′”或“3′”)端,分别添加限制酶_______的识别序列。
(2)科研人员将目的基因与酶切后的载体连接,获得含重组质粒、空载质粒的连接产物,分两步完成目的菌株筛选(大肠杆菌转化效率高、培养成本低、便于扩增):
①第一步:将连接产物转化大肠杆菌,涂布到含__________的固体培养基上培养,该步骤的筛选目的是_________________________。
②第二步:提取上述阳性菌落的质粒,转入季也蒙毕赤酵母,将待选菌液涂布到含有__________的培养基上培养,初步筛选获得含质粒的酵母菌。
(3)经鉴定,FastPETase基因已成功整合到酵母菌基因组中,但发酵液中未检测到PET降解酶活性,可能的原因是_______(答出1点即可)。
20. 硫化氢(H2S)是继一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后发现的第三种气体信号分子,在生物体内由特定酶催化产生,具有广泛的生理功能。请分析回答下列问题:
(1)H2S能通过血液循环运输,远距离调节组织器官的功能,与神经调节相比,这种调节方式的特点有_______________________________________(答出2点即可)。
(2)H2S作为非典型神经递质,在海马脑区参与突触可塑性的调节。与经典递质不同,H2S可作为逆行信使参与突触信号传递,其在突触中的运动方向是_______________;它可通过磺化修饰NMDA受体,增强受体功能,促进Ca2+内流,延长海马神经元的长时程增强作用(简称LTP)。据此判断,H2S对LTP的调节属于_______________________(填“正反馈”或“负反馈”)调节。
(3)研究表明,阿尔茨海默病(AD)模型小鼠海马脑区的H2S水平显著低于正常小鼠,同时伴随LTP能力减弱。为探究H2S水平下降对AD发病机制的影响,请以AD模型小鼠、NaHS(H2S供体)、生理盐水等材料进行实验设计,将下述实验思路和结果补充完整:
实验组:__________________________________________________________________________________。
对照组:__________________________________________________________________________________。
一段时间后,检测两组小鼠海马脑区的LTP变化并记录迷宫出走实验结果。
①实验结果表明,与对照组相比,实验组小鼠的LTP幅度_______(填“升高”或“降低”),出走迷宫的平均时间_______(填“缩短”或“延长”)。
②结论:H2S水平下降是导致AD模型小鼠神经功能缺陷的原因之一。
为进一步探究,有假说认为“AD模型中H2S的减少是由其合成的关键酶CBS活性降低所致”,请基于上述研究,设计实验思路来验证这一假说。
实验思路:____________________________________。
21. 玉米的株高由1号染色体上的等位基因D/d控制,高秆(D)对矮秆(d)为显性。科研人员利用基因工程技术将抗白粉病基因R随机转入纯合高秆玉米细胞中,获得高秆抗病植株,并将其与非转基因矮秆玉米杂交,结果如表所示。回答下列问题:
组别
杂交亲本
F1表型及比例
1
♀转基因高秆抗病×♂非转基因矮秆不抗病
高秆抗病∶高秆不抗病=1∶1
2
♀非转基因矮秆不抗病×♂转基因高秆抗病
(1)基因工程过程中构建含R基因的表达载体,需用到的两种工具酶是_______,且需将R基因插入到Ti质粒的___________上;后续通过___________________技术获得转基因玉米植株,并将其进行___________鉴定后,筛选出抗病植株进行杂交实验。
(2)分析杂交结果可知,转基因抗病玉米R基因__________(填“在”或“不在”)细胞质中。可通过___________________________,根据子代表型判断R基因是否插入1号染色体。
(3)科研人员再次通过转基因技术获得一株高秆抗病植株,进行上述杂交实验,发现F1中高秆不抗病∶矮秆抗病=1∶1;并对该转基因高秆亲本和非转基因纯合高秆的D基因进行PCR扩增及电泳鉴定,结果如图。推测出现上述杂交结果的原因是_________________________________________。
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