内容正文:
韩城市2027届学情摸底调研试题
生物学
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 豆腐脑富含钙元素和优质植物蛋白(含人体必需氨基酸)。下列相关叙述正确的是( )
A. 豆腐脑中的钙进入人体后,只能以稳定化合物的形式存在
B. 钙元素通过调节神经兴奋性促进蛋白质合成,属于微量元素
C. 蛋白质的氮元素主要存在于肽键中,可用双缩脲试剂检测蛋白质
D. 蛋白质的多样性仅与氨基酸数量有关,高温会破坏其空间结构
【答案】C
【解析】
【详解】A、人体内的钙元素有以离子的形式存在,如血液中的钙离子,A错误;
B、钙元素属于大量元素,不属于微量元素,B错误;
C、蛋白质的肽键结构(-CO-NH-)中含有氮元素,氮元素主要存在于肽键中;双缩脲试剂可与肽键发生紫色反应,因此可用来检测蛋白质,C正确;
D、蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链盘曲折叠形成的空间结构均有关,D错误。
2. 胚胎移植可充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力。研究者对受体母牛进行黄体直径测定(黄体直径与孕酮浓度呈正相关),移植后统计妊娠率如下表:
黄体类型
黄体直径(cm)
妊娠率(%)
CL-1
<1.5
36.23
CL-2
1.5-2.5
53.30
CL-3
>2.5
43.18
下列叙述错误的是( )
A. 选择CL-2型母牛作为胚胎移植受体最佳
B. 供体母牛需注射促性腺激素实现超数排卵
C. 牛的胚胎移植适宜时期是囊胚或原肠胚阶段
D. 受体对来自供体的胚胎通常不会发生免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、由表格数据可知,CL-2型黄体对应的母牛妊娠率最高,因此选择CL-2型母牛作为胚胎移植受体最佳,A正确;
B、对供体母牛注射促性腺激素可实现超数排卵,是胚胎移植流程中的常规操作,B正确;
C、牛的胚胎移植适宜时期是桑葚胚或囊胚阶段,原肠胚细胞分化程度高,移植成功率极低,不适用于胚胎移植,C错误;
D、受体对移入子宫的外来供体胚胎基本不发生免疫排斥反应,是胚胎移植的生理学基础之一,D正确。
3. 图甲表示反射弧和脊髓结构图,图乙表示神经纤维局部放大后膜内外电荷的分布情况,图丙是新鲜的神经—肌肉标本,下列叙述错误的是( )
A. 图丙中刺激A点不能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的
B. 在图甲中,兴奋在③处实现了电信号→化学信号→电信号的转换
C. 在图乙中,表示兴奋部位的是b,神经冲动传导的方向与膜内电流方向相同
D. 在图甲中,给予②处一个适宜的刺激,电流计指针发生2次偏转
【答案】D
【解析】
【详解】A、刺激图丙的A点时,仅能检测到兴奋向A点右侧传导的现象,无法证明兴奋向A点左侧传导,因此不能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的,A正确;
B、图甲中③为突触结构,兴奋在突触处传递时,会发生电信号→化学信号→电信号的转换,B正确;
C、神经纤维兴奋部位的膜电位为外负内正,图乙中b符合该特征;神经冲动传导方向与膜内局部电流方向相同,与膜外相反,C正确;
D、兴奋在突触处的传递是单向的,只能从突触前膜传到突触后膜,刺激图甲的②(传出神经),兴奋无法反向通过突触传到传入神经,因此电流计指针不发生偏转,D错误。
4. 科学的实验设计和数据统计方法是许多实验的重要环节,下列说法正确的是( )
A. 用标记重捕法调查高原鼢鼠的种群密度,若标记个体被重捕后死亡,则估算值偏大
B. 采用抽样检测法统计酵母菌种群数量时,使用台盼蓝对死细胞进行染色可减少误差
C. 用样方法调查某植物的种群密度时,对于样方边界线上的个体均不进行统计
D. 研究土壤中小动物类群的丰富度时,可利用土壤动物的趋光性进行收集
【答案】B
【解析】
【详解】A、标记重捕法的计算公式为N=M×n/m(其中M为初次标记个体数,n为重捕个体总数,m为重捕中标记个体数)。若标记个体被重捕后才死亡,此时m已经完成统计,不会改变m的数值,因此估算值无偏差,A错误;
B、 活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝无法进入活细胞,仅能将死细胞染为蓝色,统计酵母菌数量时只计数未被染色的活细胞,可排除死细胞的干扰,减少实验误差,B正确;
C、 用样方法调查植物种群密度时,样方边界线上的个体应统计相邻两条边及其夹角处的个体,若均不统计会导致统计值较实际值偏小,C错误;
D、 土壤中小动物具有趋暗、趋湿、避高温的特性,无趋光性,研究其类群丰富度时是利用其避光性进行收集,D错误。
5. 某草原曾因过度放牧、蜣螂(屎壳郎)锐减导致牛粪堆积、草场沙化。科研人员引入“牧鸡治沙”模式,形成“牛-鸡-草”耦合系统,实现生态经济双赢。下列叙述错误的是( )
A. 蜣螂分解牛粪获取能量,但牧草同化的能量未流入蜣螂
B. 牧鸡捕食害虫可调整能量流动关系,减少害虫对牧草的损耗
C. 腐熟鸡粪为牧草提供无机盐和矿物质,肥效高于未处理牛粪
D. 该模式统筹生态修复、牧民增收及文化遗产保护,遵循生态工程的整体原理
【答案】A
【解析】
【详解】A、牛摄入牧草后,牛粪中的能量是牛未同化的部分,属于牧草的同化量,蜣螂分解牛粪获取能量,说明牧草同化的能量有部分流入蜣螂,A错误;
B、牧鸡捕食害虫可调整生态系统的能量流动关系,减少害虫取食牧草造成的能量损耗,使能量更多流向对人类有益的部分,B正确;
C、腐熟鸡粪中的有机物已被分解为植物可直接吸收的无机盐,未处理牛粪中多为植物无法直接利用的有机物,因此腐熟鸡粪肥效高于未处理牛粪,C正确;
D、生态工程的整体原理要求考虑社会-经济-自然复合系统的整体效益,该模式统筹生态修复、牧民增收、文化遗产保护,符合整体原理,D正确。
6. 在使用化妆品时,其中的乳化剂可在某些人体内转化为过敏原,引起过敏反应,导致脸部出现红肿、发疹等症状。下列有关分析正确的是( )
A. 人体免疫系统的免疫监视功能过强时,往往会出现过敏反应
B. 当有过敏原再次进入机体就会引起记忆B细胞产生抗体
C. 图中的B细胞活化、增殖后一般只产生一种特异性的抗体
D. 脸部红肿的原因是组胺使毛细血管通透性增大,组织液进入血液
【答案】C
【解析】
【详解】A、过敏反应是免疫系统的免疫防御功能过强导致的,免疫监视功能的作用是识别并清除体内突变的细胞,该功能过弱易引发肿瘤,A错误;
B、抗体只能由浆细胞产生,记忆B细胞受到过敏原刺激后会增殖分化为浆细胞,再由浆细胞合成分泌抗体,B错误;
C、通常一个B细胞只能识别一种特定的抗原,其活化、增殖后分化形成的浆细胞,一般只产生一种对应的特异性抗体,C正确;
D、脸部红肿的原因是组胺使毛细血管通透性增大,血浆中的液体和蛋白质进入组织液,使组织液渗透压升高、组织液增多,形成组织水肿,并非组织液进入血液,D错误。
7. 慢性肾功能不全患者肾脏滤过和排泄功能显著下降,体内尿素、肌酐等含氮代谢废物无法正常排出,常出现全身水肿、恶心乏力等症状。下列说法正确的是( )
A. 代谢废物堆积只会影响内环境化学成分,不影响理化性质
B. 患者组织水肿主要是由于组织液中尿素、肌酐过多造成的
C. 限制蛋白质饮食摄入,可减少含氮废物生成,保护肾功能
D. 血液透析可完全修复受损的肾脏,根治慢性肾脏衰竭
【答案】C
【解析】
【详解】A、内环境的理化性质包含渗透压、酸碱度等,代谢废物堆积不仅会改变内环境的化学成分,还会升高内环境渗透压、影响酸碱度,改变内环境理化性质,A错误;
B、患者组织水肿的主要原因是肾功能不全导致血浆蛋白随尿液流失,血浆渗透压下降,水分大量从血浆进入组织液,并非组织液中尿素、肌酐过多直接导致,B错误;
C、蛋白质代谢的终产物包含尿素等含氮废物,限制蛋白质饮食摄入可减少含氮废物的生成,减轻肾脏的排泄负担,起到保护肾功能的作用,C正确;
D、血液透析仅能替代肾脏行使排泄代谢废物的功能,无法修复已经受损的肾脏组织,不能根治慢性肾脏衰竭,D错误。
8. 人体皮肤创伤修复中,M2型巨噬细胞分泌的细胞因子TGF-β可激活角质形成细胞(KC)。研究发现,TGF-β需与KC膜表面受体结合,通过Smad信号通路启动KC增殖与迁移,促进表皮再生。下列说法正确的是( )
A. 创伤引发的皮肤细胞死亡伴随剧烈炎症反应,此过程不属于细胞凋亡
B. TGF-β通过自由扩散进入角质形成细胞,直接激活核内基因表达
C. TGF-β分泌到细胞外的过程需要高尔基体参与囊泡运输,但不需要消耗能量
D. 角质形成细胞迁移至创面后分化为表皮细胞,体现了细胞的全能性
【答案】A
【解析】
【详解】A、创伤引发的细胞死亡是外界不利因素导致的细胞坏死,细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡,通常不会伴随剧烈炎症反应,因此该过程不属于细胞凋亡,A正确;
B、题干明确说明TGF-β需与KC膜表面受体结合,不会进入细胞;且TGF-β是大分子细胞因子,无法通过自由扩散进入细胞,其通过信号通路间接调控基因表达,B错误;
C、TGF-β属于分泌蛋白,分泌到细胞外的方式为胞吐,高尔基体参与囊泡运输,胞吐过程需要消耗能量,C错误;
D、细胞全能性指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,角质形成细胞仅分化为表皮细胞,未发育为完整个体,不能体现细胞全能性,D错误。
9. 长期酗酒会通过干扰内质网-线粒体互作结构域(MAM)引发肝细胞损伤。下图表示的是酒精导致线粒体功能障碍的关键路径,下列说法错误的是( )
A. 健康状态下,Ca2+通过VDAC1从细胞质进入线粒体的过程无需消耗ATP
B. MAM通过介导Ca2+等信号传递,体现了内质网与线粒体在功能上的协同
C. 若线粒体Ca2+浓度升高,会导致肝细胞内产生ATP的唯一代谢途径受阻
D. 阻断GRP75磷酸化或抑制PDK4活性,均可作为酒精性肝病的治疗策略
【答案】C
【解析】
【详解】A、健康状态下,Ca2+通过VDAC1从细胞质进入线粒体是顺浓度梯度、经通道蛋白介导的协助扩散过程,无需消耗ATP,A正确;
B、MAM是内质网-线粒体互作结构域,可介导Ca2+等信号在两个细胞器间传递,体现了二者在功能上的协同配合,B正确;
C、肝细胞产生ATP的代谢途径包括有氧呼吸和无氧呼吸,线粒体是有氧呼吸的主要场所,并非产生ATP的唯一场所,线粒体功能受阻时细胞质基质中的无氧呼吸仍可产生ATP,C错误;
D、由图可知,PDK4会促进GRP75磷酸化,进而使更多Ca2+进入线粒体引发线粒体功能障碍,因此阻断GRP75磷酸化或抑制PDK4活性均可缓解酒精导致的肝细胞损伤,可作为酒精性肝病的治疗策略,D正确。
10. 研究人员在南昆山自然保护区发现一种两栖动物,通过线粒体相关基因序列比对和形态学统计分析,确认其与所有已知湍蛙存在显著差异,命名为广州湍蛙。下列叙述正确的是( )
A. 线粒体DNA序列比对可反映不同湍蛙种群间的基因频率变化
B. 广州湍蛙与其他湍蛙的基因库完全不同,且存在地理隔离
C. 形态学分析需测量头长/体长比值等可遗传特征,以排除环境变异影响
D. 确定新物种需综合分子与形态学证据,无需验证生殖隔离
【答案】C
【解析】
【详解】A、基因频率是种群中某等位基因占全部等位基因数的比例,线粒体DNA序列比对只能反映物种间的亲缘关系远近,无法反映种群间的基因频率变化,A错误;
B、广州湍蛙与其他湍蛙同属湍蛙类,基因库有相似性,B错误;
C、仅由环境导致的不可遗传变异不能作为物种分类的依据,选择头长/体长比值等可遗传特征进行形态学分析,可排除环境变异的干扰,C正确;
D、生殖隔离是新物种形成的标志,确定新物种必须验证存在生殖隔离,D错误。
11. 植株矮化育种通过调控激素途径改良作物抗倒伏性。已知赤霉素(GA)促进茎秆伸长,油菜素内酯(BR)增强细胞伸长,细胞分裂素(CTK)促进细胞分裂。下列对矮化机制的分析错误的是( )
A. 抑制茎尖生长素极性运输可阻断生长素向基部运输,导致节间缩短形成矮化植株
B. 赤霉素缺陷型矮化植株的成因不一定是合成途径中断,也可能是信号转导受阻
C. 细胞分裂素浓度降低会限制茎尖分生组织细胞分裂,但不影响已伸长茎段的长度
D. 油菜素内酯信号转导途径受阻时,茎秆细胞伸长受抑制,抗倒伏性一定会增强
【答案】D
【解析】
【详解】A、生长素的极性运输是从形态学上端(茎尖)向形态学下端(基部)运输,抑制该过程会导致基部生长素含量不足,节间伸长受抑制从而形成矮化植株,A正确;
B、赤霉素发挥作用需要经过合成、与受体结合启动信号转导的过程,若信号转导途径受阻,即使赤霉素合成正常,也无法发挥促进茎秆伸长的作用,同样会形成矮化植株,B正确;
C、细胞分裂素的作用是促进细胞分裂,仅作用于茎尖等分生组织,已伸长的茎段细胞不再进行分裂,因此细胞分裂素浓度降低不会影响已伸长茎段的长度,C正确;
D、抗倒伏性除了和株高有关,还与茎秆韧性、根系发达程度等因素有关,油菜素内酯信号转导受阻虽然会抑制细胞伸长使植株矮化,也可能同时导致茎秆发育不良(如脆性增加),因此抗倒伏性不一定会增强,D错误。
12. 在一定时间内,以围栏等设施将草地保护起来,不加利用,使牧草恢复生长,从而改善草地植被,提高其产量和质量称为围封。某处草地已明显退化为沙地,对其围封后,统计不同恢复时期的群落优势种,结果如表所示。下列有关分析正确的是( )
恢复阶段
优势种类型
恢复早期
一年生草本植物
恢复中期
多年生草本植物和灌木
恢复后期
多年生草本植物和乔木
A. 上述围封过程发生的是群落的初生演替
B. 优势种和常见种在群落中对其他物种的影响均很大
C. 灌木在与乔木竞争阳光等资源时处于劣势,进而消亡
D. 恢复后期,群落的外貌和结构可能会发生有规律的变化
【答案】D
【解析】
【详解】A、该退化沙地仍保留了土壤条件以及植物的种子等繁殖体,围封过程发生的是群落的次生演替,并非初生演替,A错误;
B、优势种在群落中数量多、影响力大,对其他物种的影响很大;常见种仅出现频率较高,对群落的影响远小于优势种,B错误;
C、恢复后期灌木不再是优势种,并未消亡,只是在与乔木竞争阳光等资源时处于劣势,种群数量下降,C错误;
D、恢复后期群落结构相对稳定,受光照、温度等季节性变化的影响,群落的外貌和结构会发生有规律的季相变化,D正确。
13. 某科研团队在培育铁皮石斛新品种并提取石斛多糖时,分别采用了以下方法:1将铁皮石斛(二倍体,2n=38)与抗寒的细茎石斛(二倍体,2n=38)体细胞杂交获得杂种植株;2利用铁皮石斛愈伤组织进行液体悬浮培养,规模化提取石斛多糖;3通过农杆菌转化法将冷响应基因导入铁皮石斛愈伤组织获得转基因植株。下列叙述正确的是( )
A. 方法1的杂种植株含76条染色体,但因染色体组非同源,故高度不育
B. 方法2需控制培养基中的激素比例,以利于愈伤组织增殖和石斛多糖合成
C. 方法3需筛选含重组Ti质粒的愈伤组织,经再分化获得抗寒转基因植株
D. 三种方法均依赖植物细胞的全能性,为铁皮石斛品种改良提供新方案
【答案】B
【解析】
【详解】A、方法1是植物体细胞杂交,得到的杂种植株为异源四倍体,共含76条染色体,具有铁皮石斛的2个染色体组和细茎石斛的2个染色体组,减数分裂时同源染色体可正常联会,是可育的,A错误;
B、植物组织培养中生长素和细胞分裂素的比例会调控细胞的分裂与分化,方法2需要愈伤组织大量增殖且合成石斛多糖,需控制激素比例使愈伤组织维持脱分化状态不分化,利于增殖和产物合成,B正确;
C、农杆菌转化法中,只有重组Ti质粒的T-DNA片段会整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上,Ti质粒本身不会完整存在于植物细胞中,因此筛选的是含目的基因(冷响应基因)的愈伤组织,不是含重组Ti质粒的愈伤组织,C错误;
D、细胞全能性是指已分化的细胞发育成完整个体的潜能,方法2仅培养愈伤组织提取多糖,不需要获得完整植株,不依赖细胞全能性,D错误。
14. 人类8号染色体上的Nat10基因编码酰基转移酶,催化mRNA乙酰化修饰以维持其稳定性,促进癌细胞转移;COL5A1基因被称为癌症关联基因,与Nat10基因共同参与癌症进展,作用机制如图所示。下列说法错误的是( )
A. 抑制Nat10基因表达可降低mRNA乙酰化水平,减缓胃癌细胞转移
B. 通过mRNA乙酰化修饰阻止核酸酶降解mRNA,提高其稳定性
C. 图中翻译过程(核糖体合成多肽链)沿mRNA的移动方向为5′→3′
D. 若COL5A1基因启动子区域发生高甲基化修饰,可促进其表达并加速癌症进展
【答案】D
【解析】
【详解】A、Nat10基因编码的酰基转移酶可催化mRNA乙酰化修饰,抑制Nat10基因表达会使酰基转移酶合成减少,mRNA乙酰化水平降低,COL5A1的mRNA易降解,COL5A1蛋白合成减少,可减缓胃癌细胞转移,A正确;
B、由题图可知,未被乙酰化修饰的mRNA会被降解,乙酰化修饰的mRNA可正常翻译,说明该修饰能阻止核酸酶降解mRNA,提高其稳定性,B正确;
C、翻译过程中,核糖体沿mRNA的移动方向为5′→3′,C正确;
D、基因启动子区域发生高甲基化修饰一般会抑制RNA聚合酶与启动子结合,抑制COL5A1基因的表达,COL5A1蛋白含量减少,会抑制癌症进展,D错误。
15. “锌离子门控轮烷通道”是一种能模拟生物膜运输功能的人工通道,其转运速率依赖于Zn2+与轮烷、转运蛋白的结合状态,工作机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 两种状态下K⁺的跨膜运输均不消耗细胞代谢产生的ATP
B. 该通道的调控方式类似于突触后膜上某些神经递质受体通道的调控
C. 该转运蛋白转运K⁺的过程中需要与K⁺结合
D. 转运蛋白不同的运输状态体现了“结构与功能相适应”的生命观念
【答案】C
【解析】
【详解】A、两种状态下K⁺均顺浓度梯度跨膜运输,属于协助扩散,不需要消耗细胞代谢产生的ATP,A正确;
B、该通道的功能由Zn²⁺与相关物质的结合状态调控,属于化学物质(配体)调控的通道,与突触后膜上神经递质(配体)调控的受体通道调控方式类似,B正确;
C、该转运蛋白属于通道蛋白,K⁺通过通道蛋白形成的亲水性孔道进行运输,运输过程中不需要与K⁺结合,C错误;
D、Zn²⁺的结合改变了转运蛋白的空间结构,进而改变了运输速率,不同结构对应不同的运输功能,体现了“结构与功能相适应”的生命观念,D正确。
16. 下列遗传系谱图中,2号个体无甲病的致病基因。下列有关说法正确的是( )
A. 甲病可能是伴X染色体隐性遗传病
B. 患乙病的男性一般多于女性
C. 1号和2号所生的孩子患乙病的概率为2/3
D. 1号和2号所生的孩子可能患甲病、乙病或两病都患
【答案】C
【解析】
【详解】A、首先判断遗传病的遗传方式:甲病:1号父母均正常,生育患甲病的女儿,符合“无中生有且女病父正”,为常染色体隐性遗传病,A错误;
B、2号父母均患乙病,生育正常子女,符合“有中生无且父病女正”,乙病为常染色体显性遗传病,男女患病概率相等,仅伴X染色体隐性遗传病存在男性患者多于女性的特点,B错误;
C、设乙病相关基因为A/a,1号乙病基因型为aa;2号父母均为Aa,2号患乙病,基因型为1/3AA、2/3Aa,二者所生孩子不患乙病的概率为2/3×1/2=1/3,,因此患乙病的概率为1-1/3=2/3,C正确;
D.设甲病相关基因为B/b,2号无甲病致病基因,基因型为BB,1号甲病基因型为1/3BB、2/3Bb,二者孩子的甲病基因型均为B_,不可能患甲病,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 如图1为水稻光合作用过程示意图,①②代表过程,和代表场所,A~D代表物质。某研究小组设置大气环境CO2浓度和高CO2浓度(环境CO2浓度的两倍)两种条件处理抽穗期、抽穗后期的籼粳杂交稻,在不同时刻测定剑叶(离穗最近的叶子)的净光合速率,得到如图2、图3所示实验结果。
注:图2、3分别为抽穗期、抽穗后期剑叶的净光合速率变化,实验数据为平均值。
回答下列问题:
(1)图1中,CO2作为光合作用的原料,进入[a]_________________中被_________固定。
(2)大气环境CO2浓度下,15∶30时图1中的去路是___________________________________________________。若其他条件不变,将CO2浓度突然提高两倍,此时图1中C和D的含量变化分别是_________________________。9∶30时,高CO2浓度条件下抽穗期剑叶的净光合速率不能达到40 μmol·m-2·s-1,主要原因是_______________________________________。
(3)研究表明:叶片光合能力与叶龄有关,抽穗后期叶片的光合作用能力______________(填“升高”或“下降”)。发生这种变化可能与叶绿素含量有关。请设计实验验证该推测,简要写出实验设计思路并预期结果。__________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. C5
(2) ①. 进入线粒体(参与有氧呼吸第三阶段);释放到大气中 ②. C增加、D减少 ③. 光照强度较弱,光反应产生的ATP和NADPH数量不足,限制暗反应速率
(3) ①. 下降 ②. 实验思路:取相同CO2浓度条件下种植的同种水稻抽穗期、抽穗后期的等量叶片,分别提取并测定其叶绿素含量;预期结果:抽穗后期叶片的叶绿素含量较低
【解析】
【小问1详解】
光合作用中,CO2在叶绿体基质中被C5固定,生成C3,这些C3有一些经过一系列变化形成糖类物质,另一些则重新形成C5。
【小问2详解】
图1中物质A由水发生光解产生,表示O2,图2显示大气环境CO2浓度下15:30时净光合速率大于0,说明此时植物产生O2的速率大于消耗O2的速率,O2的去路既包括进入线粒体进行有氧呼吸第三阶段,也包括释放到大气中。图1中物质C为ADP,物质D为NADPH,暗反应需要消耗ATP和NADPH,生成ADP和NADP+,若其他条件不变,突然将CO2的浓度提高,则会提高暗反应速率,加快ATP和NADPH的分解,使ADP(物质C)增加,NADPH(物质D)减少。影响光合速率的主要因素包括光照强度和CO2浓度,图2中,高CO2浓度下抽穗期剑叶的净光合速率峰值为40μmol·m-2·s-1(11:30时达到),则可推测9:30时不能达到这一峰值是因为此时光照强度较弱,光反应产生的ATP和NADPH数量不足,因而限制了暗反应速率。
【小问3详解】
由图2、图3可知,相同CO2浓度条件、相同时间下,抽穗后期剑叶的净光合速率总是小于抽穗期,说明抽穗后期叶片的光合作用能力下降。若要验证该现象与叶绿素含量变化有关(即验证是因为叶绿素含量降低),则自变量为叶绿素含量,可取相同CO2浓度条件下种植的同种水稻抽穗期、抽穗后期的等量叶片,分别提取并测定其叶绿素含量,预期结果是抽穗后期叶片的叶绿素含量较低。
18. 辣椒是四川人偏爱的一种食材,其果实有多对易于区分的相对性状,包括着生方向(D/d)和颜色(A/a和B/b)。为了探究上述两种性状的遗传,研究者选取纯合的绿色直立辣椒植株和紫色下垂辣椒植株进行杂交,F1自交得到F2,结果如表。请回答:
果实性状
F2表现型及比例
着生方向
下垂:直立=3:1
颜色
绿色:中间色:紫色=9:3:4
(1)辣椒果实的着生方向这一对相对性状中_______为显性性状,因为F2发生了3:1的性状分离,其发生性状分离的原因是___________。若仅研究辣椒果实的颜色,F2果实紫色的辣椒中有_____种基因型,其自交后代发生性状分离的植株所占比例为_____。
(2)分别统计F2果实下垂和直立的植株中果实颜色的表现型及比例,可进一步探究控制辣椒着生方向与颜色的基因位置。若F2出现____________________的结果,则说明控制辣椒着生方向和颜色的基因位于非同源染色体上。
(3)已知实际结果符合上述(2)小题的预期,为进一步确定F2果实中绿色直立植株的基因型,实验者用绿色直立植株单独种植,并与亲本紫色下垂植株杂交。若子代出现绿色下垂:中间色下垂=1:1的现象,则该绿色直立个体的基因型为__________________。
【答案】(1) ①. 下垂 ②. 等位基因分离 ③. 3 ④. 0
(2)无论果实下垂或直立个体中,其颜色比例均为绿色:中间色:紫色=9:3:4
(3)AABbdd或AaBBdd
【解析】
【小问1详解】
下垂辣椒植株与直立辣椒植株杂交,F1自交得到F2,F2表现型及比例为下垂:直立=3:1,说明下垂为显性;控制着生方向(下垂、直立)的基因位于一对同源染色体上,F2发生了3:1的性状分离的原因是等位基因分离,生成数量相等的两种雄配子 (D、d) 和两种雌配子 (D、d);受精时雌雄配子随机结合,后代出现 DD、Dd、dd 三种基因型,从而发生性状分离。绿色植株与紫色植株进行杂交,F2表现型及比例为绿色:中间色︰紫色=9:3:4,9:3:4是9:3:3:1的变式,说明颜色受两对独立遗传的基因控制,紫色的基因型为A_bb、aabb或(aaB_、aabb),F2果实紫色的辣椒中有3种基因型,若仅研究辣椒果实的颜色,F2果实紫色的辣椒中无论是纯合子还是杂合子,自交后代都为紫色,故自交后代发生性状分离的植株所占比例为0。
【小问2详解】
若F2出现无论果实下垂或直立个体中,其颜色比例均为绿色:中间色:紫色=9:3:4的结果,说明两对性状互相独立、互不干扰,这样可知控制辣椒着生方向和颜色的基因位于非同源染色体上。
【小问3详解】
下垂辣椒植株与直立辣椒植株,F2表现型及比例为下垂:直立=3:1;绿色植株与紫色植株进行杂交,F2表现型及比例为绿色:中间色︰紫色=9:3:4,推断亲本紫色下垂植株基因型为aabbDD。绿色直立植株的基因型为A_B_dd,由于子代出现绿色:中间色=1:1的现象,且无紫色,因此推断绿色直立植株的基因型为AABbdd 或AaBBdd。
19. 昼夜节律是生物长期进化形成的适应性机制,对维持生命活动的正常运转至关重要。夜间褪黑素分泌增加,促进睡眠;白天皮质醇等激素分泌增加,维持清醒状态。长期熬夜、倒班、夜间照光过度等均会干扰昼夜节律,导致节律失调,影响身体健康。回答下列问题:
(1)与人体生物节律的控制有关的中枢位于________,该中枢分泌的________(填激素名称)作用于垂体,间接调节肾上腺皮质分泌皮质醇,体现了激素分泌的________调节机制。
(2)高血糖损害胰岛B细胞的部分机制如图1所示,琥珀酸为有氧呼吸的中间代谢产物。据图1阐述高血糖损害胰岛B细胞的机制是________。褪黑素可抑制胰岛B细胞的活动,促进胰岛A细胞的活动。根据上述信息推测,长期睡前吃夜宵不利于人体健康的原因可能是________。
(3)为研究褪黑素对生长激素合成与分泌的调控作用,研究人员进行了相关实验,结果如图2所示。结果表明,褪黑素可________(填“促进”或“抑制”)________细胞合成与分泌生长激素,作用机理可能是________。
【答案】(1) ①. 下丘脑 ②. 促肾上腺皮质激素释放激素 ③. 分级
(2) ①. 胰岛B细胞中VDAC1表达量增多且大部分转移到细胞膜上,细胞内产生的ATP、丙酮酸和琥珀酸等代谢产物流失,导致胰岛B细胞生命活动能量供应不足 ②. 夜间褪黑素分泌多,导致胰岛素分泌量少,胰高血糖素分泌量多,机体降血糖的能力下降,夜间进食容易引发高血糖,高血糖容易损伤胰岛B细胞的功能,进而引发糖尿病
(3) ①. 促进 ②. 垂体 ③. 褪黑素可通过促进cAMP的产生来促进生长激素的合成
【解析】
【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控, 称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
【小问1详解】
与人体生物节律的控制有关的中枢位于下丘脑,该中枢分泌的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,间接调节肾上腺皮质分泌皮质醇,体现了激素分泌的分级调节机制。
【小问2详解】
由图1可知,高血糖损害胰岛B细胞的机制是:胰岛B细胞中VDAC1表达量增多且转移到细胞膜上,引起ATP、丙酮酸和琥珀酸流失增加,导致胰岛B细胞生命活动能量供应不足,从而损伤胰岛B细胞。褪黑素可抑制胰岛B细胞的活动,促进胰岛A细胞的活动,长期睡前吃夜宵不利于人体健康的原因可能是:夜间褪黑素分泌多,导致胰岛素分泌量少,机体降血糖的能力下降,夜间进食容易引发高血糖,高血糖容易损伤胰岛B细胞的功能,进而诱发糖尿病。
【小问3详解】
与对照组相比,褪黑素组的生长激素分泌增多,因此褪黑素能促进垂体合成生长激素。DDA能抑制cAMP产生,与褪黑素组相比,DDA组的生长激素分泌减少,说明褪黑素通过促进cAMP的产生来促进生长激素的合成。
20. 某高原湿地自然保护区以候鸟及其栖息地为主要保护对象。研究团队选取该保护区内四种优势水鸟(赤麻鸭、白眼潜鸭、凤头麦鸡、黑翅长脚鹬),调查了它们在三种生境中的分布及食性,结果如表所示。回答下列问题:
鸟种
生境1 (开阔深水区)
生境2 (浅水草滩)
生境3 (芦苇沼泽)
主要食物
赤麻鸭
++
+++
+
水生植物茎叶、螺类
白眼潜鸭
+++
++
-
鱼类幼体、水生昆虫
凤头麦鸡
-
++
+++
蚯蚓、昆虫幼虫
黑翅长脚鹬
+
+++
++
甲壳类、软体动物
注:“+”表示出现频率,“+”越多表示利用程度越高;“-”表示未出现。
(1)要确定生境1、2、3属于不同的群落,首先需要调查群落的______________,这是区分不同群落的最基本特征。
(2)四种水鸟在不同生境中的分布差异体现了群落的空间结构中的______________结构。从影响种群数量变化的因素来看,该区域突发的暴风雪属于______________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。
(3)若要研究白眼潜鸭的生态位,通常需要研究它的__________________________________________(写出两点)等。据表可知,赤麻鸭与黑翅长脚鹬在生境利用上有较大重叠,据此能否确定两者一定存在竞争关系?______________(填“是”或“否”),理由是__________________________________________________________________________________________。
(4)研究人员调查了该生态系统中某种植食性水鸟的能量流动情况,调查数据如下表(单位:kJ·cm-2·a-1):
摄入量
粪便量
呼吸消耗量
120
40
55
则该植食性水鸟用于生长、发育和繁殖的能量为______________kJ·cm-2·a-1。正常情况下,其最多能向下一营养级传递______________kJ·cm-2·a-1的能量。
【答案】(1)物种组成
(2) ①. 水平 ②. 非密度制约
(3) ①. 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等 ②. 否 ③. 两个物种的食物种类不同,所以不一定存在竞争
(4) ①. 25 ②. 16
【解析】
【小问1详解】
群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。不同群落的物种组成存在显著差异,因此要区分这三个不同的群落,首先要调查群落的物种组成。
【小问2详解】
群落的结构分为垂直结构和水平结构。垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象(如森林中乔木层、灌木层、草本层);水平结构是指群落在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异。本题中不同鸟类分布在不同的生境(不同地段),属于水平结构。
非密度制约因素:作用强度与种群密度无关,如气候(温度、光照)、自然灾害、环境污染等。 因此该区域突发的暴风雪属于非密度制约因素。
【小问3详解】
生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等。研究某种生物的生态位,通常需要研究它的栖息地、食物、天敌、种间关系等多个维度。
生态位重叠只是说明两种生物可能利用相同的资源,但竞争的发生需要资源是 “有限的”。如果两种生物共同利用的资源非常丰富、充足,即使生态位重叠,也不会发生竞争。由于二者的食物种类不同,资源是充足的,因此生态位重叠≠一定存在竞争。
【小问4详解】
植食性动物同化量等于摄入量减去粪便中的能量,即120-40=80kJ·cm-2·a-1,植食性动物用于生长、发育和繁殖的能量,等于同化量减去呼吸作用散失的能量,即80-55=25kJ·cm-2·a-1。能量的传递效率是10%-20%,所以植食性动物传递给下一营养级的能量最多为80×20%=16kJ·cm-2·a-1。
21. 某研究团队欲提高产黄青霉菌的青霉素产量,同时降低其有害副产物青霉酸的积累。他们从其他真菌中分别克隆了高效合成青霉素的关键基因PenA和抑制青霉酸合成的调控基因PacR,并采用融合PCR技术将两者连接为PenA-PacR融合基因,再将融合基因导入产黄青霉菌中,用于构建高产低毒的新菌株。相关过程如下图所示。回答下列问题:
(1)为实现PCR1和PCR2产物的融合,在设计引物2和引物3时需考虑__________________________________________。为保证融合基因正常连接,图中编号为①、②、③、④的DNA片段中,可用于上述融合过程的片段为______________(填序号)。
(2)为保证构建的PenA-PacR融合基因能正确插入载体,还应在引物1和引物4的______________(填“3′”或“5′”)端分别添加限制酶________________________________________________________的识别序列。融合基因在表达时,______________会与启动子结合,催化转录。
(3)结合图中信息,为便于后续筛选,将重组质粒导入受体细胞时,应选择的产黄青霉菌类型为__________________________________________(填“普通青霉菌”或“精氨酸缺陷型”或“组氨酸缺陷型”或“精氨酸和组氨酸缺陷型”)。
(4)利用发酵工程生产青霉素的发酵过程中,要随时检测培养液中的__________________________________________(至少答出两点)等以了解发酵进程;还要及时添加必需的营养组分,并严格控制________________________________________________________(至少答出两点)等发酵条件。
【答案】(1) ①. 引物2的5'端和引物3的5'端添加互补的核苷酸序列(保证PCR1产物的3'端和PCR2产物的5'端有重叠互补序列) ②. ①和④
(2) ①. 5' ②. EcoRⅠ和BamHⅠ ③. RNA聚合酶
(3)精氨酸缺陷型 (4) ①. 细菌数目、产物(青霉素)含量、营养物质浓度、溶氧量等(答出两点即可) ②. 温度、pH、溶解氧、通气量、转速等(答出两点即可)
【解析】
【小问1详解】
融合PCR的核心是让两个待融合的DNA片段末端存在互补配对的序列,这样变性后互补区段可结合,后续经DNA聚合酶延伸得到融合链,因此需要在引物2和3上设计出能互补的重叠序列。融合后转录方向从左向右,需要保留PenA的完整编码链、PacR的完整编码链,①是PCR1产物的上游链(含完整PenA编码区+末端互补序列),④是PCR2产物的下游链(含完整PacR编码区+末端互补序列),二者可通过末端互补区段配对,经延伸得到全长融合基因。
【小问2详解】
DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链,若在3'端添加额外序列会破坏引物的延伸功能,因此限制酶识别序列需要加在引物的5'端。为保证融合基因定向插入载体、避免自身环化和反向连接,需要在引物1和4的5'端添加两种不同限制酶(EcoRⅠ和BamHⅠ)的识别序列,分别对应质粒上启动子和终止子之间的酶切位点,使融合基因正向插入后能被启动子驱动正常转录。基因转录过程中,RNA聚合酶会识别并结合启动子区域,催化RNA的合成。
【小问3详解】
质粒上的标记基因为精氨酸合成基因,组氨酸合成基因内部存在EcoRⅠ酶切位点,是融合基因的插入位点,插入目的基因后组氨酸合成基因被破坏,无法作为筛选标记;而精氨酸合成基因完整保留,因此导入重组质粒后,原本的精氨酸缺陷型菌株可在不含精氨酸的选择培养基上存活,未成功导入的受体菌无法存活,以此完成筛选。
【小问4详解】
发酵过程中需要定期检测微生物数量,产物浓度等相关指标,掌握菌体生长、产物积累的动态,了解发酵进程。发酵工程中需要严格控制发酵的环境条件,比如温度、pH、溶解氧、通气量、转速等,满足微生物生长和合成代谢产物的需求。
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韩城市2027届学情摸底调研试题
生物学
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 豆腐脑富含钙元素和优质植物蛋白(含人体必需氨基酸)。下列相关叙述正确的是( )
A. 豆腐脑中的钙进入人体后,只能以稳定化合物的形式存在
B. 钙元素通过调节神经兴奋性促进蛋白质合成,属于微量元素
C. 蛋白质的氮元素主要存在于肽键中,可用双缩脲试剂检测蛋白质
D. 蛋白质的多样性仅与氨基酸数量有关,高温会破坏其空间结构
2. 胚胎移植可充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力。研究者对受体母牛进行黄体直径测定(黄体直径与孕酮浓度呈正相关),移植后统计妊娠率如下表:
黄体类型
黄体直径(cm)
妊娠率(%)
CL-1
<1.5
36.23
CL-2
1.5-2.5
53.30
CL-3
>2.5
43.18
下列叙述错误的是( )
A. 选择CL-2型母牛作为胚胎移植受体最佳
B. 供体母牛需注射促性腺激素实现超数排卵
C. 牛的胚胎移植适宜时期是囊胚或原肠胚阶段
D. 受体对来自供体的胚胎通常不会发生免疫排斥反应
3. 图甲表示反射弧和脊髓结构图,图乙表示神经纤维局部放大后膜内外电荷的分布情况,图丙是新鲜的神经—肌肉标本,下列叙述错误的是( )
A. 图丙中刺激A点不能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的
B. 在图甲中,兴奋在③处实现了电信号→化学信号→电信号的转换
C. 在图乙中,表示兴奋部位的是b,神经冲动传导的方向与膜内电流方向相同
D. 在图甲中,给予②处一个适宜的刺激,电流计指针发生2次偏转
4. 科学的实验设计和数据统计方法是许多实验的重要环节,下列说法正确的是( )
A. 用标记重捕法调查高原鼢鼠的种群密度,若标记个体被重捕后死亡,则估算值偏大
B. 采用抽样检测法统计酵母菌种群数量时,使用台盼蓝对死细胞进行染色可减少误差
C. 用样方法调查某植物的种群密度时,对于样方边界线上的个体均不进行统计
D. 研究土壤中小动物类群的丰富度时,可利用土壤动物的趋光性进行收集
5. 某草原曾因过度放牧、蜣螂(屎壳郎)锐减导致牛粪堆积、草场沙化。科研人员引入“牧鸡治沙”模式,形成“牛-鸡-草”耦合系统,实现生态经济双赢。下列叙述错误的是( )
A. 蜣螂分解牛粪获取能量,但牧草同化的能量未流入蜣螂
B. 牧鸡捕食害虫可调整能量流动关系,减少害虫对牧草的损耗
C. 腐熟鸡粪为牧草提供无机盐和矿物质,肥效高于未处理牛粪
D. 该模式统筹生态修复、牧民增收及文化遗产保护,遵循生态工程的整体原理
6. 在使用化妆品时,其中的乳化剂可在某些人体内转化为过敏原,引起过敏反应,导致脸部出现红肿、发疹等症状。下列有关分析正确的是( )
A. 人体免疫系统的免疫监视功能过强时,往往会出现过敏反应
B. 当有过敏原再次进入机体就会引起记忆B细胞产生抗体
C. 图中的B细胞活化、增殖后一般只产生一种特异性的抗体
D. 脸部红肿的原因是组胺使毛细血管通透性增大,组织液进入血液
7. 慢性肾功能不全患者肾脏滤过和排泄功能显著下降,体内尿素、肌酐等含氮代谢废物无法正常排出,常出现全身水肿、恶心乏力等症状。下列说法正确的是( )
A. 代谢废物堆积只会影响内环境化学成分,不影响理化性质
B. 患者组织水肿主要是由于组织液中尿素、肌酐过多造成的
C. 限制蛋白质饮食摄入,可减少含氮废物生成,保护肾功能
D. 血液透析可完全修复受损的肾脏,根治慢性肾脏衰竭
8. 人体皮肤创伤修复中,M2型巨噬细胞分泌的细胞因子TGF-β可激活角质形成细胞(KC)。研究发现,TGF-β需与KC膜表面受体结合,通过Smad信号通路启动KC增殖与迁移,促进表皮再生。下列说法正确的是( )
A. 创伤引发的皮肤细胞死亡伴随剧烈炎症反应,此过程不属于细胞凋亡
B. TGF-β通过自由扩散进入角质形成细胞,直接激活核内基因表达
C. TGF-β分泌到细胞外的过程需要高尔基体参与囊泡运输,但不需要消耗能量
D. 角质形成细胞迁移至创面后分化为表皮细胞,体现了细胞的全能性
9. 长期酗酒会通过干扰内质网-线粒体互作结构域(MAM)引发肝细胞损伤。下图表示的是酒精导致线粒体功能障碍的关键路径,下列说法错误的是( )
A. 健康状态下,Ca2+通过VDAC1从细胞质进入线粒体的过程无需消耗ATP
B. MAM通过介导Ca2+等信号传递,体现了内质网与线粒体在功能上的协同
C. 若线粒体Ca2+浓度升高,会导致肝细胞内产生ATP的唯一代谢途径受阻
D. 阻断GRP75磷酸化或抑制PDK4活性,均可作为酒精性肝病的治疗策略
10. 研究人员在南昆山自然保护区发现一种两栖动物,通过线粒体相关基因序列比对和形态学统计分析,确认其与所有已知湍蛙存在显著差异,命名为广州湍蛙。下列叙述正确的是( )
A. 线粒体DNA序列比对可反映不同湍蛙种群间的基因频率变化
B. 广州湍蛙与其他湍蛙的基因库完全不同,且存在地理隔离
C. 形态学分析需测量头长/体长比值等可遗传特征,以排除环境变异影响
D. 确定新物种需综合分子与形态学证据,无需验证生殖隔离
11. 植株矮化育种通过调控激素途径改良作物抗倒伏性。已知赤霉素(GA)促进茎秆伸长,油菜素内酯(BR)增强细胞伸长,细胞分裂素(CTK)促进细胞分裂。下列对矮化机制的分析错误的是( )
A. 抑制茎尖生长素极性运输可阻断生长素向基部运输,导致节间缩短形成矮化植株
B. 赤霉素缺陷型矮化植株的成因不一定是合成途径中断,也可能是信号转导受阻
C. 细胞分裂素浓度降低会限制茎尖分生组织细胞分裂,但不影响已伸长茎段的长度
D. 油菜素内酯信号转导途径受阻时,茎秆细胞伸长受抑制,抗倒伏性一定会增强
12. 在一定时间内,以围栏等设施将草地保护起来,不加利用,使牧草恢复生长,从而改善草地植被,提高其产量和质量称为围封。某处草地已明显退化为沙地,对其围封后,统计不同恢复时期的群落优势种,结果如表所示。下列有关分析正确的是( )
恢复阶段
优势种类型
恢复早期
一年生草本植物
恢复中期
多年生草本植物和灌木
恢复后期
多年生草本植物和乔木
A. 上述围封过程发生的是群落的初生演替
B. 优势种和常见种在群落中对其他物种的影响均很大
C. 灌木在与乔木竞争阳光等资源时处于劣势,进而消亡
D. 恢复后期,群落的外貌和结构可能会发生有规律的变化
13. 某科研团队在培育铁皮石斛新品种并提取石斛多糖时,分别采用了以下方法:1将铁皮石斛(二倍体,2n=38)与抗寒的细茎石斛(二倍体,2n=38)体细胞杂交获得杂种植株;2利用铁皮石斛愈伤组织进行液体悬浮培养,规模化提取石斛多糖;3通过农杆菌转化法将冷响应基因导入铁皮石斛愈伤组织获得转基因植株。下列叙述正确的是( )
A. 方法1的杂种植株含76条染色体,但因染色体组非同源,故高度不育
B. 方法2需控制培养基中的激素比例,以利于愈伤组织增殖和石斛多糖合成
C. 方法3需筛选含重组Ti质粒的愈伤组织,经再分化获得抗寒转基因植株
D. 三种方法均依赖植物细胞的全能性,为铁皮石斛品种改良提供新方案
14. 人类8号染色体上的Nat10基因编码酰基转移酶,催化mRNA乙酰化修饰以维持其稳定性,促进癌细胞转移;COL5A1基因被称为癌症关联基因,与Nat10基因共同参与癌症进展,作用机制如图所示。下列说法错误的是( )
A. 抑制Nat10基因表达可降低mRNA乙酰化水平,减缓胃癌细胞转移
B. 通过mRNA乙酰化修饰阻止核酸酶降解mRNA,提高其稳定性
C. 图中翻译过程(核糖体合成多肽链)沿mRNA的移动方向为5′→3′
D. 若COL5A1基因启动子区域发生高甲基化修饰,可促进其表达并加速癌症进展
15. “锌离子门控轮烷通道”是一种能模拟生物膜运输功能的人工通道,其转运速率依赖于Zn2+与轮烷、转运蛋白的结合状态,工作机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 两种状态下K⁺的跨膜运输均不消耗细胞代谢产生的ATP
B. 该通道的调控方式类似于突触后膜上某些神经递质受体通道的调控
C. 该转运蛋白转运K⁺的过程中需要与K⁺结合
D. 转运蛋白不同的运输状态体现了“结构与功能相适应”的生命观念
16. 下列遗传系谱图中,2号个体无甲病的致病基因。下列有关说法正确的是( )
A. 甲病可能是伴X染色体隐性遗传病
B. 患乙病的男性一般多于女性
C. 1号和2号所生的孩子患乙病的概率为2/3
D. 1号和2号所生的孩子可能患甲病、乙病或两病都患
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 如图1为水稻光合作用过程示意图,①②代表过程,和代表场所,A~D代表物质。某研究小组设置大气环境CO2浓度和高CO2浓度(环境CO2浓度的两倍)两种条件处理抽穗期、抽穗后期的籼粳杂交稻,在不同时刻测定剑叶(离穗最近的叶子)的净光合速率,得到如图2、图3所示实验结果。
注:图2、3分别为抽穗期、抽穗后期剑叶的净光合速率变化,实验数据为平均值。
回答下列问题:
(1)图1中,CO2作为光合作用的原料,进入[a]_________________中被_________固定。
(2)大气环境CO2浓度下,15∶30时图1中的去路是___________________________________________________。若其他条件不变,将CO2浓度突然提高两倍,此时图1中C和D的含量变化分别是_________________________。9∶30时,高CO2浓度条件下抽穗期剑叶的净光合速率不能达到40 μmol·m-2·s-1,主要原因是_______________________________________。
(3)研究表明:叶片光合能力与叶龄有关,抽穗后期叶片的光合作用能力______________(填“升高”或“下降”)。发生这种变化可能与叶绿素含量有关。请设计实验验证该推测,简要写出实验设计思路并预期结果。__________________________________________________________________________________________。
18. 辣椒是四川人偏爱的一种食材,其果实有多对易于区分的相对性状,包括着生方向(D/d)和颜色(A/a和B/b)。为了探究上述两种性状的遗传,研究者选取纯合的绿色直立辣椒植株和紫色下垂辣椒植株进行杂交,F1自交得到F2,结果如表。请回答:
果实性状
F2表现型及比例
着生方向
下垂:直立=3:1
颜色
绿色:中间色:紫色=9:3:4
(1)辣椒果实的着生方向这一对相对性状中_______为显性性状,因为F2发生了3:1的性状分离,其发生性状分离的原因是___________。若仅研究辣椒果实的颜色,F2果实紫色的辣椒中有_____种基因型,其自交后代发生性状分离的植株所占比例为_____。
(2)分别统计F2果实下垂和直立的植株中果实颜色的表现型及比例,可进一步探究控制辣椒着生方向与颜色的基因位置。若F2出现____________________的结果,则说明控制辣椒着生方向和颜色的基因位于非同源染色体上。
(3)已知实际结果符合上述(2)小题的预期,为进一步确定F2果实中绿色直立植株的基因型,实验者用绿色直立植株单独种植,并与亲本紫色下垂植株杂交。若子代出现绿色下垂:中间色下垂=1:1的现象,则该绿色直立个体的基因型为__________________。
19. 昼夜节律是生物长期进化形成的适应性机制,对维持生命活动的正常运转至关重要。夜间褪黑素分泌增加,促进睡眠;白天皮质醇等激素分泌增加,维持清醒状态。长期熬夜、倒班、夜间照光过度等均会干扰昼夜节律,导致节律失调,影响身体健康。回答下列问题:
(1)与人体生物节律的控制有关的中枢位于________,该中枢分泌的________(填激素名称)作用于垂体,间接调节肾上腺皮质分泌皮质醇,体现了激素分泌的________调节机制。
(2)高血糖损害胰岛B细胞的部分机制如图1所示,琥珀酸为有氧呼吸的中间代谢产物。据图1阐述高血糖损害胰岛B细胞的机制是________。褪黑素可抑制胰岛B细胞的活动,促进胰岛A细胞的活动。根据上述信息推测,长期睡前吃夜宵不利于人体健康的原因可能是________。
(3)为研究褪黑素对生长激素合成与分泌的调控作用,研究人员进行了相关实验,结果如图2所示。结果表明,褪黑素可________(填“促进”或“抑制”)________细胞合成与分泌生长激素,作用机理可能是________。
20. 某高原湿地自然保护区以候鸟及其栖息地为主要保护对象。研究团队选取该保护区内四种优势水鸟(赤麻鸭、白眼潜鸭、凤头麦鸡、黑翅长脚鹬),调查了它们在三种生境中的分布及食性,结果如表所示。回答下列问题:
鸟种
生境1 (开阔深水区)
生境2 (浅水草滩)
生境3 (芦苇沼泽)
主要食物
赤麻鸭
++
+++
+
水生植物茎叶、螺类
白眼潜鸭
+++
++
-
鱼类幼体、水生昆虫
凤头麦鸡
-
++
+++
蚯蚓、昆虫幼虫
黑翅长脚鹬
+
+++
++
甲壳类、软体动物
注:“+”表示出现频率,“+”越多表示利用程度越高;“-”表示未出现。
(1)要确定生境1、2、3属于不同的群落,首先需要调查群落的______________,这是区分不同群落的最基本特征。
(2)四种水鸟在不同生境中的分布差异体现了群落的空间结构中的______________结构。从影响种群数量变化的因素来看,该区域突发的暴风雪属于______________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。
(3)若要研究白眼潜鸭的生态位,通常需要研究它的__________________________________________(写出两点)等。据表可知,赤麻鸭与黑翅长脚鹬在生境利用上有较大重叠,据此能否确定两者一定存在竞争关系?______________(填“是”或“否”),理由是__________________________________________________________________________________________。
(4)研究人员调查了该生态系统中某种植食性水鸟的能量流动情况,调查数据如下表(单位:kJ·cm-2·a-1):
摄入量
粪便量
呼吸消耗量
120
40
55
则该植食性水鸟用于生长、发育和繁殖的能量为______________kJ·cm-2·a-1。正常情况下,其最多能向下一营养级传递______________kJ·cm-2·a-1的能量。
21. 某研究团队欲提高产黄青霉菌的青霉素产量,同时降低其有害副产物青霉酸的积累。他们从其他真菌中分别克隆了高效合成青霉素的关键基因PenA和抑制青霉酸合成的调控基因PacR,并采用融合PCR技术将两者连接为PenA-PacR融合基因,再将融合基因导入产黄青霉菌中,用于构建高产低毒的新菌株。相关过程如下图所示。回答下列问题:
(1)为实现PCR1和PCR2产物的融合,在设计引物2和引物3时需考虑__________________________________________。为保证融合基因正常连接,图中编号为①、②、③、④的DNA片段中,可用于上述融合过程的片段为______________(填序号)。
(2)为保证构建的PenA-PacR融合基因能正确插入载体,还应在引物1和引物4的______________(填“3′”或“5′”)端分别添加限制酶________________________________________________________的识别序列。融合基因在表达时,______________会与启动子结合,催化转录。
(3)结合图中信息,为便于后续筛选,将重组质粒导入受体细胞时,应选择的产黄青霉菌类型为__________________________________________(填“普通青霉菌”或“精氨酸缺陷型”或“组氨酸缺陷型”或“精氨酸和组氨酸缺陷型”)。
(4)利用发酵工程生产青霉素的发酵过程中,要随时检测培养液中的__________________________________________(至少答出两点)等以了解发酵进程;还要及时添加必需的营养组分,并严格控制________________________________________________________(至少答出两点)等发酵条件。
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