精品解析:湖南省长沙市岳麓区湖南师范大学附属中学2026-2027学年高三上学期开学考试生物试题
2026-08-30
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内容正文:
高三生物学一
时量:75分钟 满分:100分
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 中国的饮食文化源远流长。某传统美食口味独特,配料丰富(有海带、面筋、粉条和香油等)。下列叙述错误的是( )
A. 海带中的碘元素可用于合成甲状腺激素
B. 香油中的不饱和脂肪酸可用于合成磷脂
C. 粉条中的淀粉彻底水解后可产生合成糖原的基本单位
D. 面筋中的蛋白质变性后生物活性丧失但理化性质不变
【答案】D
【解析】
【详解】A、碘是合成甲状腺激素的必需元素,海带中碘含量较高,其中的碘元素可用于甲状腺激素的合成,A正确;
B、磷脂的组成成分包含脂肪酸,香油中的不饱和脂肪酸可作为原料参与磷脂的合成,B正确;
C、淀粉彻底水解的产物是葡萄糖,糖原的基本组成单位是葡萄糖,因此淀粉的水解产物可作为合成糖原的原料,C正确;
D、蛋白质变性是蛋白质的空间结构被破坏的过程,变性后蛋白质的生物活性丧失,同时溶解度、易被蛋白酶水解的特性等理化性质也会发生改变,D错误。
2. 核孔(NPC)是介导大分子进出细胞核的唯一通道。核糖体前体的组装起始于核仁,经加工后通过NPC转运至细胞质最终形成成熟的核糖体。下列叙述正确的是( )
A. 核膜是细胞核的边界,其主要作用是将细胞质与外界环境分隔开
B. 组成核糖体的蛋白质经NPC入核,与rRNA在核仁组装成核糖体前体
C. 物质通过NPC自由进出细胞核,实现核质之间的物质交换和信息交流
D. 真核细胞的DNA只存在于细胞核中,故细胞核是遗传和代谢的控制中心
【答案】B
【解析】
【详解】A、核膜的主要作用是将细胞核与细胞质分隔开,A错误;
B、组成核糖体的蛋白质在细胞质基质合成后,通过NPC进入细胞核,与rRNA在核仁组装成核糖体前体,B正确;
C、NPC对大分子物质的运输具有选择性,需消耗能量且依赖特定信号序列,C错误;
D、真核细胞的DNA主要存在于细胞核中,线粒体和叶绿体中也含少量DNA,细胞核是代谢和遗传的控制中心,D错误。
故选B。
3. 紫杉醇是红豆杉的代谢产物,会干扰纺锤体的正常功能。科研人员利用农杆菌将紫杉醇合成的相关基因导入烟草中,实现了紫杉醇前体物质的合成。下列叙述错误的是( )
A. 农杆菌转化前应先使用Ca2+处理烟草细胞
B. 紫杉醇合成的相关基因会整合到烟草染色体DNA上
C. 紫杉醇因干扰肿瘤细胞的有丝分裂而具有抗癌作用
D. 该技术的突破有利于红豆杉天然资源的保护
【答案】A
【解析】
【详解】A、转化是指目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内维持稳定和表达的过程。农杆菌转化前,需要将含目的基因的重组Ti质粒转入农杆菌中,此时应先使用Ca2+处理农杆菌细胞,使农杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中 DNA分子的生理状态,A错误;
B、农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA中,因此紫杉醇合成的相关基因会随T-DNA整合到烟草染色体DNA上,B正确;
C、紫杉醇会干扰纺锤体的正常功能,通过抑制纺锤体的形成,阻碍肿瘤细胞的有丝分裂,从而发挥抗癌作用,C正确;
D、利用转基因技术生产紫杉醇前体,可减少对天然红豆杉的依赖,有利于保护其资源,D正确。
故选A。
4. 下列中学实验需要使用显微镜观察,相关叙述正确的是( )
A. 观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
B. 观察酵母菌时,细胞核、液泡和核糖体清晰可见
C. 观察细胞质流动时,黑藻叶肉细胞呈正方形,叶绿体围绕细胞核运动
D. 观察植物细胞质壁分离时,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
【答案】A
【解析】
【分析】1.生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,产生砖红色沉淀。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
2.亚显微结构能看到所有细胞器,显微结构只能看到液泡,叶绿体、线粒体、细胞壁、染色体。相比之下,亚显微结构下对细胞观察更加仔细。
【详解】A、观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,可借助显微镜观察到,A正确;
B、光学显微镜观察酵母菌时,细胞核、液泡清晰可见,但核糖体观察不到,B错误;
C、观察细胞质流动时,黑藻叶肉细胞呈长条形或不规则形,在显微镜下可观察到叶绿体围绕大液泡运动,C错误;
D、观察植物细胞质壁分离时,就是借助低倍显微镜下观察到的,不仅能看到质壁分离现象,也能看到质壁分离复原现象,D错误。
故选A。
5. 肿瘤细胞在有氧状态下仍主要依赖无氧呼吸方式供能。小鼠体内棕色脂肪细胞线粒体中解偶联蛋白可使部分原本用于合成ATP的能量以热量形式散失。冷刺激引起棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高,对葡萄糖的利用增强,影响肿瘤生长。下列叙述错误的是( )
A. 葡萄糖借助载体蛋白进入细胞时,转运过程需依赖载体蛋白的构象变化
B. 解偶联蛋白导致的棕色脂肪细胞产热增加有助于低温下小鼠的体温维持
C. 冷刺激条件下,高糖喂养小鼠无法缓解棕色脂肪细胞对肿瘤增殖的抑制作用
D. 提高棕色脂肪细胞中解偶联蛋白表达量的其他因素可能导致肿瘤生长受到抑制
【答案】C
【解析】
【分析】题干信息分析,冷刺激引起棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高,对葡萄糖的利用增强,导致肿瘤细胞吸收、利用葡萄糖的能力相对减弱,肿瘤生长会受到抑制。
【详解】A、葡萄糖借助载体蛋白进入细胞时,葡萄糖需要与载体蛋白结合,载体蛋白的构象发生改变,A正确;
B、线粒体中解偶联蛋白可使部分原本用于合成ATP的能量以热量形式散失,产热增加有助于低温下小鼠的体温维持,B正确;
C、冷刺激引起棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高,对葡萄糖的利用增强,肿瘤细胞竞争葡萄糖的能力相对减弱,进而导致肿瘤生长受到抑制,即冷刺激条件下,高糖喂养小鼠可以缓解棕色脂肪细胞对肿瘤增殖的抑制作用,C错误;
D、棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高,对葡萄糖的利用会增强,从而使得肿瘤细胞利用的葡萄糖减少,进而抑制肿瘤生长,因此提高棕色脂肪细胞中解偶联蛋白表达量的其他因素可能导致肿瘤生长受到抑制,D正确。
故选C。
6. 夏季高山峡谷常在暴雨后发生山体滑坡形成滑坡体,滑坡体的恢复治理主要有自然修复和人工修复两种方式。经过一段时间演替,滑坡体的动植物多样性会逐渐恢复到原有水平。下列叙述错误的是( )
A. 群落演替速度受多种因素的影响,人工播种可加快群落演替速度
B. 人工播种干预应该优先选用固氮能力强和生长速度快的本地植物
C. 滑坡体群落演替过程中食物网逐渐趋于复杂,不同物种生态位重叠程度增加
D. 滑坡体周边的动物取食植物减缓了群落演替速度,不能促进滑坡体自然修复
【答案】D
【解析】
【分析】1、演替类型:
(1)初生演替:一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。
(2)次生演替:在次生裸地(原群落被破坏、有植物繁殖体)上发生的演替。
2、人类活动对群落演替的影响:使群落演替按照不同自然的演替速度和方向进行。
【详解】A、人类活动会使群落演替按照不同自然的演替速度和方向进行,人工播种在一定程度上可加快群落演替速度,A正确;
B、人工播种干预选用植物应该满足的条件是①能够适应当地的环境条件生长速度快的本地植物;②也不会对本地物种造成破坏,同时优先选用固氮能力的植物会更好,有利于土壤营养的恢复,B正确;
C、生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等。滑坡体群落演替过程中食物网逐渐趋于复杂,营养结构趋于复杂,不同物种生态位重叠程度增加,C正确;
D、生态系统营养结构的复杂化会加速群落的演替,滑坡体周边的动物取食植物使该区域营养结构复杂化,会加速群落演替速度,促进滑坡体自然修复,D错误。
故选D。
7. 研究表明,多种哺乳动物的中性突变速率相对恒定,因此可用来测算进化事件发生的年代,这种方法称为“分子钟”。下列叙述正确的是( )
A. 中性突变不受自然选择的作用,因此不会改变种群的基因频率
B. 中性突变速率恒定,说明各种哺乳动物的自然选择压力相同
C. 利用“分子钟”可估算不同物种形成的大致年代
D. “分子钟”为研究生物进化提供了最直接的证据
【答案】C
【解析】
【详解】A、中性突变是对生物生存既无利也无害的突变,不受自然选择作用,但种群基因频率还会受遗传漂变、迁入迁出等因素的影响而发生改变,A错误;
B、中性突变速率恒定是因为中性突变不受自然选择的筛选,不同哺乳动物的生存环境存在差异,自然选择压力并不相同,B错误;
C、由题干可知,多种哺乳动物的中性突变速率相对恒定,因此可根据不同物种的中性突变差异度,估算它们分化形成新物种的大致年代,C正确;
D、化石是研究生物进化最直接的证据,“分子钟”属于分子水平的进化证据,并非最直接证据,D错误。
故选C。
8. M和N是同一染色体上两个基因的部分序列,其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是( )
编号
M的转录产物
编号
N的转录产物
①
5'-UCUACA-3'
③
5'-AGCUGU-3'
②
5'-UGUAGA-3'
④
5'-ACAGCU-3'
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶(进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】基因转录是以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程,其中模板链的方向为3'--5',分析题图基因的转录方向可知,M基因以上面的链为模板,N基因以下面的链为模板,故M基因转录产物为5'-UGUAGA-3',N基因转录产物为5'-AGCUGU-3',②③正确,C正确。
故选C。
9. 磁场刺激是一种调节神经系统生理状态的有效方法,为研究其对神经系统钝化的改善和电生理机制,以小鼠为动物模型进行如下实验。将小鼠随机分为3组:对照组、神经系统钝化模型(HU)组和磁场刺激(CFS)组,每组8只。其中CFS组在HU组处理的基础上,对小鼠进行适当的磁场刺激,检测3组小鼠的认知功能和静息电位,结果如图1和图2所示。下列分析错误的是( )
A. 由图1推测,甲组或丙组可能为对照组
B. 图2的A~D中,纵坐标数值为0的点最可能是A
C. 若3组小鼠动作电位峰值无差异,则HU组流入神经元的Na+数量最少
D. 该实验表明,CFS可改善神经系统钝化时神经元兴奋性下降的问题
【答案】C
【解析】
【详解】A、神经系统钝化模型(HU)组小鼠认知功能受损,认知功能分值最低,对应图1中的乙组,因此甲组和丙组对应对照组和CFS组,甲组或丙组可能为对照组,A正确;
B、静息电位的电位表现为外正内负,数值为负值,因此纵坐标数值为0的点应位于纵轴最上端,最可能是A点,B正确;
C、动作电位的峰值由Na+内流的总量决定,若三组动作电位峰值无差异,说明三组流入神经元的Na+数量基本相同,C错误;
D、HU组静息电位绝对值更大,更难产生动作电位,神经元兴奋性更低,认知功能更差,而CFS组静息电位水平、认知功能均接近对照组,说明CFS可改善神经系统钝化时神经元兴奋性下降的问题,D正确。
10. 2025年诺贝尔生理学或医学奖授予了调节性T细胞(Treg)的三位发现者。后续研究发现,肿瘤组织中Treg与肿瘤细胞、细胞毒性T细胞(CTL)、辅助性T细胞(Th)存在相互作用,增加了肿瘤细胞免疫逃逸的概率,部分过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 肿瘤细胞与Treg均能分泌细胞因子
B. CTL和Treg能识别肿瘤细胞表面分子的变化
C. Treg帮助肿瘤细胞逃脱免疫系统的免疫防御
D. 可以通过增强Treg的活性来治疗自身免疫病
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,肿瘤细胞可分泌细胞因子促进Treg的活化,Treg也可分泌细胞因子发挥作用,A正确;
B、由图可知,CTL和Treg都能通过受体结合肿瘤细胞表面的特定分子,识别肿瘤细胞表面的分子变化,B正确;
C、免疫系统对外来病原体的清除属于免疫防御,对体内突变肿瘤细胞的监控清除属于免疫监视,Treg帮助肿瘤细胞逃脱的是免疫系统的免疫监视,C错误;
D、自身免疫病是机体免疫功能过强,错误攻击自身正常组织导致的,Treg可以抑制免疫反应,增强Treg活性可抑制过强的免疫应答,能够治疗自身免疫病,D正确。
11. 黄瓜的花有雌花、雄花和两性花,但只有雌花能够结出商品瓜。我国科学家发现基因ARF3在雌花形成过程中起重要作用,如图。
注:心皮发育形成雌蕊。
下列说法正确的是( )
A. 喷施生长素浓度越高,越有利于雌花形成
B. 适当低温刺激可促进乙烯合成,抑制雄蕊发育
C. 对ARF3缺失突变体补喷乙烯利,可促进雌花形成
D. 在促进雌花形成过程中,乙烯与生长素的作用相抗衡
【答案】B
【解析】
【详解】A、生长素(IAA)的作用是高浓度起抑制作用,低浓度起促进作用,所以浓度过高可能会抑制雌花形成,不是浓度越高越有利,A错误;
B、由图可知,适当低温刺激会促进基因3表达,进而促进乙烯合成,同时乙烯能抑制雄蕊发育,所以适当低温刺激可促进乙烯合成,抑制雄蕊发育,B正确;
C、因为基因ARF3在雌花形成过程中起重要作用,对ARF3缺失突变体补喷乙烯利,由于缺失ARF3基因,无法正常启动后续促进雌花形成的过程,不能促进雌花形成,C错误;
D、由图可知,在促进雌花形成的过程中,生长素(IAA)促进雌花形成,乙烯抑制雄蕊发育、利于雌花形成,二者是协同作用,D错误。
12. 为探究DNA片段P与O2蛋白结合的关键位点,研究者获得片段P不同位点的突变体M1、M2和M3,用O2蛋白进行结合试验,并用指示探针(带荧光的片段P)等进行检测,结果如图。下列分析正确的是( )
注:“-”表示未添加,“+”表示添加,指示探针的浓度很低
A. 条带1越宽说明O2蛋白与待测物的结合越强
B. 显示条带2就说明O2蛋白与P无法结合
C. M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合
D. M2和M3与O2蛋白的结合强度相同
【答案】C
【解析】
【分析】探针:是指经过同位素或荧光标记的DNA分子。
【详解】AB、泳道2与泳道1相比较,条带2变窄,条带1变宽,说明O2蛋白与指示探针结合,二者结合的越多,条带1就会越宽,条带2就会越窄,由于无荧光标记的P和突变体(M1、M2、M3)会竞争指示探针与O2蛋白结合,从而使条带2变宽,条带1变窄,且与O2蛋白的结合能力越强,条带1会越窄,条带2越宽,条带1越宽说明O2蛋白与指示探针的结合越强,探针与待测物的结合越弱,所以显示条带2说明全部或部分探针未结合O2蛋白,即说明O2蛋白与P可以结合,AB错误;
C、M1的电泳条带与片段P的电泳条带大体一致,说明了M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合,C正确;
D、M2和M3的电泳条带不同,说明其与O2蛋白的结合强度不同,D错误。
故选C。
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
13. 下表是对短花针茅草原绵羊放牧系统能量流动的部分研究结果。下列叙述错误的是( )
平均载畜量
生长季草原植物光能利用率
草原植物供给能(×104)
摄入能(×104)
粪便中的能量(×104)
呼吸代谢能(×104)
1.3
0.27%
8.86
3.22
0.95
1.86
2.0
0.25%
5.28
2.62
0.92
1.39
3.0
0.17%
3.32
1.86
0.94
0.76
注:平均载畜量单位为只羊·公顷-1·半年-1;能量单位为千焦·只羊-1·天-1
A. 呼吸代谢能是未被绵羊利用的能量
B. 绵羊粪便中的能量是草流向分解者的能量
C. 载畜量为1.3时,绵羊用于生长、发育和繁殖的能量约为2.27×104
D. 载畜量为2.0时,短花针茅草原的能量得到更充分地利用
【答案】AC
【解析】
【详解】A、呼吸代谢能是绵羊同化能量中用于细胞呼吸消耗、维持生命活动的能量,属于已被绵羊利用的能量;未被利用的能量指同化量中未呼吸消耗、未流向下一营养级、未流向分解者的部分,A错误;
B、绵羊粪便中的能量是绵羊摄入但未同化的能量,属于生产者草的同化量,最终会被分解者利用,属于草流向分解者的能量,B正确;
C、载畜量为1.3时,绵羊用于生长、发育和繁殖的能量=摄入能-粪便能-呼吸代谢能=,是该条件下绵羊的同化量,不是生长发育繁殖的能量,C错误;
D、载畜量为1.3时大量植物供给能未被绵羊摄入利用,载畜量为3.0时草原植物光能利用率大幅下降,说明过度放牧破坏了生产者;载畜量为2.0时单位面积草原绵羊总同化量最高,短花针茅草原的能量得到更充分利用,D正确。
14. 抗利尿激素(ADH)分泌异常增加可导致大量的水积聚在脑细胞,造成脑细胞水肿,严重的脑细胞水肿可由静脉输入高浓度盐水治疗。下列分析正确的是( )
A. 下丘脑分泌的ADH能促进肾小管和集合管对水的重吸收
B. ADH异常增加可造成脑细胞外液渗透压降低,导致脑细胞水肿
C. 输入高浓度盐水后,机体分泌的醛固酮增加,促进Na+的重吸收
D. 输入高浓度盐水后,脑细胞外液渗透压升高,可缓解脑细胞水肿
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、抗利尿激素(ADH)由下丘脑合成分泌,经垂体释放,作用为促进肾小管和集合管对水的重吸收,A正确;
B、ADH异常增加会使肾小管和集合管重吸收的水量增多,导致机体内水含量上升,脑细胞外液渗透压降低,水分由低渗的细胞外液进入脑细胞,引发脑细胞水肿,B正确;
C、醛固酮的生理作用是保钠排钾,当血钠含量升高时,醛固酮分泌减少以降低Na⁺的重吸收,输入高浓度盐水会使血钠升高,因此醛固酮分泌减少而非增加,C错误;
D、输入高浓度盐水可提升脑细胞外液渗透压,使脑细胞内的水分外流到细胞外液,从而缓解脑细胞水肿,D正确。
15. 仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法正确的是( )
A. 细胞失水过程中,细胞液浓度增大
B. 干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C. 失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离
D. 干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、细胞失水过程中,细胞液中溶剂(水)减少,溶质总量基本不变,因此细胞液浓度增大,A正确;
B、干旱环境下,内部薄壁细胞单糖合成多糖的速率更快,单糖转化为多糖会使单位体积内溶质微粒数减少,细胞液渗透压(浓度)降低,因此干旱时外层细胞的细胞液浓度高于内部薄壁细胞,B错误;
C、质壁分离的原理是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大,和原生质层伸缩性的差异更小,因此失水比例相同时,外层细胞更易发生质壁分离,C正确;
D、干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖速率更快,细胞液渗透压降低,水分会从渗透压低的内部薄壁细胞流向渗透压高的外层细胞,为进行光合作用的外层细胞补充水分,有利于光合作用的进行,D正确。
16. 家蚕的性别决定方式为ZW型。只位于Z染色体上的2对等位基因A、a与B、b控制家蚕成虫是否有鳞,同时含基因A和基因B表现为有鳞,否则表现为无鳞。以雌蚕甲和有鳞雄蚕乙为亲本杂交,F1中有鳞雄蚕和有鳞雌蚕占比均为5%。已知减数分裂中仅雄蚕的染色体可发生互换,且互换形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。各配子和个体活力相同,不考虑突变。下列说法错误的是( )
A. 甲的基因型可能为ZAbW
B. 乙的基因型可能为ZABZab
C. 乙产生的配子中基因型为ZAb的占40%
D. F1雄蚕中基因A和基因B的频率相等
【答案】AB
【解析】
【详解】A、若甲的基因型为ZAbW,F1雄蚕从母本获得ZAb,只要父本提供的Z携带B即表现为有鳞,这样有鳞雄蚕占比会远高于5%,与题干矛盾,A错误;
B、若乙的基因型为ZABZab,非重组配子ZAB占比更高,会导致F1有鳞雌蚕占比远高于5%,与题干矛盾,B错误;
C、F1有鳞雌蚕基因型为ZABW,占总子代5%,说明乙产生的重组型配子ZAB占10%,对应另一种重组配子Zab也占10%,非重组型配子ZAb、ZaB共占80%,各占40%,因此乙产生的ZAb配子占40%,C正确;
D、结合AC选项解析可知双亲基因型为ZabW、ZAbZaB,F1雄蚕的基因型为40%ZAbZab、40%ZaBZab、10%ZABZab、10%ZabZab,可知F1雄蚕中基因A和基因B的频率相等,D正确。
三、非选择题(共5大题,共60分。)
17. 油菜是我国主要的油料作物,对干旱胁迫非常敏感,土壤中的钾对油菜的抗旱性具有重要作用。为研究干旱胁迫下缺钾对油菜生长的影响,科研人员以某油菜品种为材料,进行如下三组处理:缺钾且干旱处理(LK组)、正常钾肥且干旱处理(NK组)、正常钾肥且不干旱处理(CK组)。部分实验结果如下图所示。
回答下列问题。
(1)图1实验中,通常先用___________(填一种试剂)提取叶片中光合色素,再通过检测光合色素对___________(填“红光”或“蓝紫光”)的吸收峰值来计算叶绿素含量。
(2)干旱缺钾条件下,油菜光合速率的降低___________(填“是”或“不是”)由气孔限制因素导致的,判断依据是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)植物激素在响应逆境胁迫中发挥着重要的调控作用。研究发现,干旱胁迫下,缺钾会进一步加剧油菜植株中脱落酸的积累。若以上述三组处理后的油菜为材料,检测体内脱落酸的含量,预测实验结果为___________。干旱缺钾条件下,脱落酸含量变化对油菜的积极意义是_____________________________________________________________________________________________________(答出一点即可)。
【答案】(1) ①. 无水乙醇 ②. 红光
(2) ①. 不是 ②. 与NK组和CK组相比,LK组气孔导度明显降低,但其胞间CO2浓度没有明显变化
(3) ①. LK组>NK组>CK组 ②. 脱落酸含量升高可促进气孔关闭,降低蒸腾作用,减少油菜体内水分的散失,提高油菜的抗旱能力,降低干旱缺钾对油菜的伤害,帮助植株适应干旱逆境(也可通过调控生长,减少植株对水分、养分的消耗,利于植株度过逆境胁迫)
【解析】
【小问1详解】
光合色素是脂溶性的,通常选用无水乙醇提取,由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,为了排除类胡萝卜素的干扰,应该选择红光的吸收峰值来计算叶绿素含量。
【小问2详解】
图4可知,与NK组和CK组相比,缺钾且干旱处理(LK组)油菜光合速率最低;图2和图3可知,与NK组和CK组相比,LK组气孔导度明显降低,但其胞间二氧化碳浓度没有明显变化,可见干旱缺钾条件下,油菜光合速率的降低不是由气孔限制因素导致的。
【小问3详解】
脱落酸可以应对不良环境,如干旱环境,且脱落酸可以促进气孔关闭,以上述三组处理后的油菜为材料,检测体内脱落酸的含量,预测实验结果为LK组>NK组>CK组。根据脱落酸的作用可知,脱落酸含量升高可促进气孔关闭,降低蒸腾作用,减少油菜体内水分的散失,提高油菜的抗旱能力,降低干旱缺钾对油菜的伤害,帮助植株适应干旱逆境(也可通过调控生长,减少植株对水分、养分的消耗,利于植株度过逆境胁迫)。
18. 正常成年人的血红蛋白(HbA)是主要由两条α肽链、两条β肽链组成的四聚体。控制合成α肽链的α基因位于人类第16号染色体上,每条16号染色体上有两个α基因,α基因缺失或者突变使得α肽链合成量下降,会导致α-地中海贫血。下图1是α-地中海贫血有关的类型。控制合成β肽链的β基因位于人类第11号染色体上,每条染色体仅1个β基因。β肽链减少会导致β-地中海贫血症,若两个β基因均缺陷,则发展为重型β-地中海贫血,需终生输血或骨髓移植,若仅1个β基因缺陷,则为轻型β-地中海贫血携带者。回答下列问题。
(1)只考虑a基因,一对双方都患图1所示的轻微型α-地中海贫血的夫妇的后代儿童中出现正常女儿的概率是___________。另一对夫妇,丈夫是图1所示HbH患者,也是轻微型β-地中海贫血携带者,妻子是图1所示轻微型α-地中海贫血也是轻型β-地中海贫血携带者,后代儿童中出现静止型且β基因正常的儿子的概率___________。
(2)人类γ基因如果正常表达能减轻某种地中海贫血症症状。某患者γ基因经测序检测为正常,科研人员怀疑其γ基因启动子活性受到抑制,于是扩增了γ基因上游的启动子片段,将此片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测。相关信息如图2所示。
将扩增后的启动子定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在F末端和R末端添加的序列所对应的限制酶分别是___________,对载体处理时需要用到的限制酶是___________。成功转化后,检测到受体大肠杆菌细胞有荧光,说明启动子活性未受抑制。
(3)进一步研究发现该患者体内有B蛋白能抑制γ基因表达。科研人员将少量B蛋白注入上述受体大肠杆菌,还是检测出有荧光,且并未衰减。科研人员继续研究证实,B蛋白抑制位置位于启动子上游的调控序列(M序列),请利用图2所示载体,通过检测大肠杆菌荧光变化,简要写出实验思路,验证此结论。___________。
(4)通过上述实验请简要写出治疗此种地中海贫血症的两条思路:___________。
【答案】(1) ①. 1/6 ②. 1/24
(2) ①. SalI和EcoRI(不可互换) ②. MunI和XhoI(可以互换)
(3)PCR扩增M序列及启动子;插入载体中;导入感受态的大肠杆菌受体细胞,经培养获得转基因受体细胞,注射少量B蛋白到受体大肠杆菌内,进行细胞荧光检测
(4)降低B蛋白的表达及含量,或敲除/改变M序列与B蛋白的结合位点
【解析】
【分析】选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则:①不能破坏目的基因②不能破坏所有的抗性基因(至少保留一个)③最好选择两种限制酶 分别切割质粒和目的基因,防止目的基因和质粒反向连接,同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。DNA重组技术的基本工具包括 “分子手术刀” -限制酶、“分子缝合针” -DNA连接酶、“分子运输车” -基因进入受体细胞的载体。
【小问1详解】
图1所示轻微型α-地中海贫血的夫妇基因型为a1aa2a,后代基因型及比例为a1a1a2a2:a1aa2a:aaaa=1:2:1,其中1/4的个体a1a1a2a2胚胎死亡,存活个体1/3正常,出现女儿的可能性为1/2,因此后代儿童中出现正常女儿的概率1/6;另一对夫妇生育男孩可能性为1/2,丈夫是HbH患者(a1aa2a2)、妻子是轻微型α-地中海贫血(a1aa2a),后代除去死亡的个体后静止型占1/3,又因为夫妻都是轻型β-地中海贫血携带者(β0),后代出现β基因正常占1/4,因此后代儿童中出现静止型且β基因正常的儿子的概率为1/3×1/4×1/2=1/24。
【小问2详解】
基因的表达需要启动子和终止子的参与,启动子位于基因的首端,终止子位于基因的尾端。由图2可知,荧光蛋白基因的终止子在荧光蛋白基因左侧,从γ基因上游获取的启动子需反向插入到荧光蛋白基因的右侧。结合图2中信息可知,EcoRI能破坏载体上的荧光蛋白基因,NheI位于终止子下游,所以只能用MunI和XhoI切割载体。但MunI和XhoI能破坏γ基因的调控序列及启动子,所以在F末端、R末端不能添加这2种酶的识别序列。由图中信息可知,XhoI和SalI、MunI和EcoRI识别序列不同,但可产生相同的黏性末端,所以在F末端添加限制酶SalI的识别序列,R末端添加限制酶EcoRI的识别序列,对载体处理时需要用到的限制酶为MunI和XhoI。
【小问3详解】
M序列可以调控基因的表达,题干提出利用图2所示载体,检测大肠杆菌荧光变化,进行验证实验,通过基因工程来完成,具体操作为:PCR扩增M序列及启动子;插入载体中;导入感受态的大肠杆菌受体细胞,经培养获得转基因受体细胞,注射少量B蛋白到受体大肠杆菌内,进行细胞荧光检测。
【小问4详解】
由题干给出的信息,B蛋白的量以及M序列与B蛋白的结合会影响到贫血症状,治疗此类型贫血症,可降低B蛋白的表达及含量,或敲除/改变M序列与B蛋白的结合位点来实现。
19. 亚洲象是我国一级保护动物,科研人员调查了某自然保护区中亚洲象的种群数量,为制定和开展亚洲象保护行动提供了科学支撑。研究发现,得益于保护区高效的保护措施,在未发现迁入、迁出现象的情况下,5年间该区域亚洲象数量由53头增长到69头。下表为该区域4个亚洲象群的部分调查结果。
象群
个体总数
雌性个体数
雄性个体数
1
15
14
1
2
8
8
0
3
4
3
1
4
10
8
2
回答下列问题:
(1)亚洲象是植食性动物,属于_____消费者。亚洲象通过新陈代谢将有机物转化为无机物排出体外,被生产者重新利用,说明亚洲象的存在可加快该生态系统的_____。
(2)在调查亚洲象数量时,利用红外相机拍摄区域内亚洲象的独立有效影像,根据其形态学特征逐一识别个体,再基于标记重捕法模型N=Mn/m估算种群数量。其中,N为种群数量,M为初次拍摄影像中识别出的亚洲象个体数,n为再次拍摄影像中的亚洲象个体数,则m应为_____。
(3)该区域亚洲象数量增长的直接原因是_____。
(4)据表分析,该区域亚洲象种群面临的问题是_____,据此提出一条解决该问题的可行性措施:_____。
【答案】(1) ①. 初级 ②. 物质循环和能量流动
(2)再次拍摄影像中,已经被初次拍摄影像识别出的亚洲象个体数 (3)出生率大于死亡率
(4) ①. 性别比例严重失调 ②. 适当引入野生雄性亚洲象个体,调整种群的性别比例(或加强对雄性幼象的保护,提高雄性个体的存活率)
【解析】
【小问1详解】
亚洲象是植食性动物,以植物为食,属于初级消费者。消费者可以促进物质循环、能量流动,亚洲象作为初级消费者通过新陈代谢将有机物转化为无机物排出体外,被生产者重新利用,说明亚洲象的存在可加快该生态系统的物质循环和能量流动。
【小问2详解】
标记重捕法是在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个 体数的比例,来估算种群密度;基于标记重捕法模型,利用红外相机拍摄调查亚洲象数量时,N为种群数量,M为初次拍摄影像中识别出的亚洲象个体数,n为再次拍摄影像中的亚洲象个体数,则m应为再次拍摄影像中,已经被初次拍摄影像识别出的亚洲象个体数。
【小问3详解】
决定种群数量的直接因素是出生率、死亡率、迁入率和迁出率;在未发现迁入、迁出现象的情况下,5年间该区域亚洲象数量由53头增长到69头,表明了该区域出生率大于死亡率。
【小问4详解】
表中的数据显示,4个象群雌性个体总数(33)远多于雄性个体总数(4),性别比例严重失调,会导致种群出生率降低,不利于种群数量增长。据此应该适当引入野生雄性亚洲象个体,调整种群的性别比例(或“加强对雄性幼象的保护,提高雄性个体的存活率”)
20. 下图是哺乳动物感知味觉、调节摄食的相关机制。回答下列问题。
(1)哺乳动物摄入甜食时,特定的味觉分子会刺激味蕾的甜味感受器产生兴奋,兴奋在神经纤维上以_____________形式进行传导,最终传递到_____________中CeA区产生甜觉。
(2)哺乳动物摄入苦食时,在GCbt区产生苦觉,通过_____________(填“正”或“负”)反馈作用于脑干中的苦味中枢,感觉更苦。同时_____________脑干中甜味神经元,因此“苦尽”才能“甘来”。
(3)有研究表明,苦味中枢对S神经元、C神经元的调控如下图所示。为进一步验证该调控机制,研究人员给小鼠饲喂苦味剂的同时刺激特定脑区,检测位于脑干r区的S神经元和C神经元的膜电位变化,请按下图机制预期实验结果,完成下表。
组别
刺激特定脑区
神经元兴奋程度
苦味中枢
X区
S神经元
C神经元
1
不刺激
不刺激
+
-
2
刺激
不刺激
①
②
3
不刺激
刺激
+
③
注:+表示兴奋,++表示兴奋增强,-表示不兴奋
上表中横线处①②③依次为_____________。
(4)苦味通常代表该物质可能有毒性,而甜味通常代表该物质可以食用。从进化与适应的角度分析,动物形成苦味对甜味抑制的调节机制,其意义是__________________________________________________。
【答案】(1) ①. 电信号(神经冲动、局部电流都可以) ②. 大脑皮层
(2) ①. 正 ②. 抑制
(3)++、-、- (4)当甜食中掺入苦味物质时,苦味抑制甜味,从而使动物避免摄入潜在有毒物质,有利于生存和繁衍
【解析】
【小问1详解】
甜味感受器受到刺激时产生兴奋,兴奋在神经纤维上以电信号的方式,通过传入神经传到大脑皮层形成甜觉。
【小问2详解】
分析题图,GCbt区产生苦觉,会促进脑干的苦味中枢兴奋,感觉更苦,这属于正反馈调节,同时抑制甜味中枢,甜味感受器产生的兴奋不能传到 CeA 区。
【小问3详解】
根据预期实验结果可看出,苦味中枢和X区均可抑制C神经元兴奋;苦味中枢可促进S神经元兴奋,同时可通过X区抑制C神经元兴奋,由表可知不刺激苦味中枢和X区,S神经元兴奋,C神经元不兴奋;所以刺激苦味中枢时S神经元兴奋加强(++),C神经元不兴奋(-);刺激X区,S神经元兴奋(+)、C神经元不兴奋(-)。
【小问4详解】
苦味通常代表该物质可能有毒性, 而甜味通常代表该物质可以食用。从进化与适应的角度分析,动物形成苦味对甜味抑制的调节机制,其意义在于甜味中掺入苦味物质时,苦味抑制甜味,使动物减少舔舐(远离苦味物质),从而使动物避免摄入潜在有毒物质,有利于生存和繁衍。
21. 何首乌是我国应用历史悠久的中药材,其提取物具有乌须发的功效。二苯乙烯苷是其主要的活性物质,有较高的药用价值。何首乌中二苯乙烯苷含量很低,为实现可持续生产,科研人员利用发根农杆菌诱导何首乌产生毛状根来获得二苯乙烯苷。毛状根具有生长快、合成二苯乙烯苷能力强的特点。回答下列问题:
(1)二苯乙烯苷主要积累在何首乌的块根中,不是细胞生存和生长所必需的,故二苯乙烯苷是何首乌的一种______(填“初生”或“次生”)代谢物。根据以下实验结果,推测何首乌提取物乌须发的作用机制是______。
(2)发根农杆菌侵染何首乌带伤口的叶片时,叶片产生酚类化合物,诱导发根农杆菌Ri质粒上的基因表达形成______酶,从Ri质粒上切割出T-DNA。T-DNA转移到叶片细胞,并整合到染色体DNA上。T-DNA上某些基因表达,产生相应的植物激素,促使叶片细胞先发生______,再分化形成毛状根。
(3)何首乌叶片与发根农杆菌共培养诱导出毛状根后,为防止残余农杆菌影响毛状根后续生长,需将诱导出的毛状根转接到______上继续培养。
(4)诱导毛状根的过程中,可能会生成“假阳性”(未整合T-DNA)毛状根,降低对活性物质的提取效率。为鉴定诱导产生的毛状根是否为“假阳性”,某兴趣小组利用PCR和凝胶电泳技术进行实验:根据______设计引物,分别对待鉴定的毛状根基因组DNA(第1组)、野生型何首乌叶片基因组DNA(第2组)两组材料进行PCR,再对PCR产物进行凝胶电泳,结果如下图所示。为使实验结果更具说服力,还应增加的一组对照材料为______。
【答案】(1) ①. 次生 ②. 何首乌提高了酪氨酸酶的活性,进而促进了黑色素的合成
(2) ①. 限制酶 ②. 脱分化
(3)含(头孢类)抗生素的培养基
(4) ①. T-DNA两端的碱基序列设计引物 ②. 发根农杆菌的Ri质粒
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,其具体过程:外植体→愈伤组织→胚状体→新植体,其中脱分化过程要避光,而再分化过程需光。
【小问1详解】
二苯乙烯苷主要积累在何首乌的块根中,不是细胞生存和生长所必需的,故二苯乙烯苷是何首乌的一种“次生”代谢物,即是植物生长到一定阶段才产生的物质。图中实验结果显示,使用何首乌提取物后,酪氨酸酶的活性提高,黑色素的生成量增加,据此推测何首乌提取物乌须发的作用机制是何首乌提高了酪氨酸酶的活性,而酪氨酸酶催化了黑色素的合成。
【小问2详解】
发根农杆菌侵染何首乌带伤口的叶片时,叶片产生酚类化合物,诱导发根农杆菌Ri质粒上的基因表达形成限制酶,该酶可以将双链DNA在特定部位切割,即从Ri质粒上切割出T-DNA。T-DNA转移到叶片细胞,并整合到染色体DNA上。T-DNA上某些基因表达,产生相应的植物激素,促使叶片细胞脱分化形成愈伤组织,而后继续分裂、分化,形成毛状根。
【小问3详解】
何首乌叶片与发根农杆菌共培养诱导出毛状根后,为防止残余农杆菌影响毛状根后续生长,需将诱导出的毛状根转接到含抗生素的培养基继续培养,其目的是获得不携带农杆菌的毛状根。
【小问4详解】
诱导毛状根的过程中,可能会生成“假阳性”(未整合T-DNA)毛状根,降低对活性物质的提取效率。为鉴定诱导产生的毛状根是否为“假阳性”,某兴趣小组利用PCR和凝胶电泳技术进行实验:根据T-DNA两端的碱基序列设计引物,分别对待鉴定的毛状根基因组DNA(第1组)、野生型何首乌叶片基因组DNA(第2组)两组材料进行PCR,再对PCR产物进行凝胶电泳,结果如下图所示。为使实验结果更具说服力,还应增加的一组对照材料为发根农杆菌的Ri质粒作为模板扩增的DNA进行电泳检测。
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高三生物学一
时量:75分钟 满分:100分
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 中国的饮食文化源远流长。某传统美食口味独特,配料丰富(有海带、面筋、粉条和香油等)。下列叙述错误的是( )
A. 海带中的碘元素可用于合成甲状腺激素
B. 香油中的不饱和脂肪酸可用于合成磷脂
C. 粉条中的淀粉彻底水解后可产生合成糖原的基本单位
D. 面筋中的蛋白质变性后生物活性丧失但理化性质不变
2. 核孔(NPC)是介导大分子进出细胞核的唯一通道。核糖体前体的组装起始于核仁,经加工后通过NPC转运至细胞质最终形成成熟的核糖体。下列叙述正确的是( )
A. 核膜是细胞核的边界,其主要作用是将细胞质与外界环境分隔开
B. 组成核糖体的蛋白质经NPC入核,与rRNA在核仁组装成核糖体前体
C. 物质通过NPC自由进出细胞核,实现核质之间的物质交换和信息交流
D. 真核细胞的DNA只存在于细胞核中,故细胞核是遗传和代谢的控制中心
3. 紫杉醇是红豆杉的代谢产物,会干扰纺锤体的正常功能。科研人员利用农杆菌将紫杉醇合成的相关基因导入烟草中,实现了紫杉醇前体物质的合成。下列叙述错误的是( )
A. 农杆菌转化前应先使用Ca2+处理烟草细胞
B. 紫杉醇合成的相关基因会整合到烟草染色体DNA上
C. 紫杉醇因干扰肿瘤细胞的有丝分裂而具有抗癌作用
D. 该技术的突破有利于红豆杉天然资源的保护
4. 下列中学实验需要使用显微镜观察,相关叙述正确的是( )
A. 观察细胞中脂肪时,脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
B. 观察酵母菌时,细胞核、液泡和核糖体清晰可见
C. 观察细胞质流动时,黑藻叶肉细胞呈正方形,叶绿体围绕细胞核运动
D. 观察植物细胞质壁分离时,在低倍镜下无法观察到质壁分离现象
5. 肿瘤细胞在有氧状态下仍主要依赖无氧呼吸方式供能。小鼠体内棕色脂肪细胞线粒体中解偶联蛋白可使部分原本用于合成ATP的能量以热量形式散失。冷刺激引起棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高,对葡萄糖的利用增强,影响肿瘤生长。下列叙述错误的是( )
A. 葡萄糖借助载体蛋白进入细胞时,转运过程需依赖载体蛋白的构象变化
B. 解偶联蛋白导致的棕色脂肪细胞产热增加有助于低温下小鼠的体温维持
C. 冷刺激条件下,高糖喂养小鼠无法缓解棕色脂肪细胞对肿瘤增殖的抑制作用
D. 提高棕色脂肪细胞中解偶联蛋白表达量的其他因素可能导致肿瘤生长受到抑制
6. 夏季高山峡谷常在暴雨后发生山体滑坡形成滑坡体,滑坡体的恢复治理主要有自然修复和人工修复两种方式。经过一段时间演替,滑坡体的动植物多样性会逐渐恢复到原有水平。下列叙述错误的是( )
A. 群落演替速度受多种因素的影响,人工播种可加快群落演替速度
B. 人工播种干预应该优先选用固氮能力强和生长速度快的本地植物
C. 滑坡体群落演替过程中食物网逐渐趋于复杂,不同物种生态位重叠程度增加
D. 滑坡体周边的动物取食植物减缓了群落演替速度,不能促进滑坡体自然修复
7. 研究表明,多种哺乳动物的中性突变速率相对恒定,因此可用来测算进化事件发生的年代,这种方法称为“分子钟”。下列叙述正确的是( )
A. 中性突变不受自然选择的作用,因此不会改变种群的基因频率
B. 中性突变速率恒定,说明各种哺乳动物的自然选择压力相同
C. 利用“分子钟”可估算不同物种形成的大致年代
D. “分子钟”为研究生物进化提供了最直接的证据
8. M和N是同一染色体上两个基因的部分序列,其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是( )
编号
M的转录产物
编号
N的转录产物
①
5'-UCUACA-3'
③
5'-AGCUGU-3'
②
5'-UGUAGA-3'
④
5'-ACAGCU-3'
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
9. 磁场刺激是一种调节神经系统生理状态的有效方法,为研究其对神经系统钝化的改善和电生理机制,以小鼠为动物模型进行如下实验。将小鼠随机分为3组:对照组、神经系统钝化模型(HU)组和磁场刺激(CFS)组,每组8只。其中CFS组在HU组处理的基础上,对小鼠进行适当的磁场刺激,检测3组小鼠的认知功能和静息电位,结果如图1和图2所示。下列分析错误的是( )
A. 由图1推测,甲组或丙组可能为对照组
B. 图2的A~D中,纵坐标数值为0的点最可能是A
C. 若3组小鼠动作电位峰值无差异,则HU组流入神经元的Na+数量最少
D. 该实验表明,CFS可改善神经系统钝化时神经元兴奋性下降的问题
10. 2025年诺贝尔生理学或医学奖授予了调节性T细胞(Treg)的三位发现者。后续研究发现,肿瘤组织中Treg与肿瘤细胞、细胞毒性T细胞(CTL)、辅助性T细胞(Th)存在相互作用,增加了肿瘤细胞免疫逃逸的概率,部分过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 肿瘤细胞与Treg均能分泌细胞因子
B. CTL和Treg能识别肿瘤细胞表面分子的变化
C. Treg帮助肿瘤细胞逃脱免疫系统的免疫防御
D. 可以通过增强Treg的活性来治疗自身免疫病
11. 黄瓜的花有雌花、雄花和两性花,但只有雌花能够结出商品瓜。我国科学家发现基因ARF3在雌花形成过程中起重要作用,如图。
注:心皮发育形成雌蕊。
下列说法正确的是( )
A. 喷施生长素浓度越高,越有利于雌花形成
B. 适当低温刺激可促进乙烯合成,抑制雄蕊发育
C. 对ARF3缺失突变体补喷乙烯利,可促进雌花形成
D. 在促进雌花形成过程中,乙烯与生长素的作用相抗衡
12. 为探究DNA片段P与O2蛋白结合的关键位点,研究者获得片段P不同位点的突变体M1、M2和M3,用O2蛋白进行结合试验,并用指示探针(带荧光的片段P)等进行检测,结果如图。下列分析正确的是( )
注:“-”表示未添加,“+”表示添加,指示探针的浓度很低
A. 条带1越宽说明O2蛋白与待测物的结合越强
B. 显示条带2就说明O2蛋白与P无法结合
C. M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合
D. M2和M3与O2蛋白的结合强度相同
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
13. 下表是对短花针茅草原绵羊放牧系统能量流动的部分研究结果。下列叙述错误的是( )
平均载畜量
生长季草原植物光能利用率
草原植物供给能(×104)
摄入能(×104)
粪便中的能量(×104)
呼吸代谢能(×104)
1.3
0.27%
8.86
3.22
0.95
1.86
2.0
0.25%
5.28
2.62
0.92
1.39
3.0
0.17%
3.32
1.86
0.94
0.76
注:平均载畜量单位为只羊·公顷-1·半年-1;能量单位为千焦·只羊-1·天-1
A. 呼吸代谢能是未被绵羊利用的能量
B. 绵羊粪便中的能量是草流向分解者的能量
C. 载畜量为1.3时,绵羊用于生长、发育和繁殖的能量约为2.27×104
D. 载畜量为2.0时,短花针茅草原的能量得到更充分地利用
14. 抗利尿激素(ADH)分泌异常增加可导致大量的水积聚在脑细胞,造成脑细胞水肿,严重的脑细胞水肿可由静脉输入高浓度盐水治疗。下列分析正确的是( )
A. 下丘脑分泌的ADH能促进肾小管和集合管对水的重吸收
B. ADH异常增加可造成脑细胞外液渗透压降低,导致脑细胞水肿
C. 输入高浓度盐水后,机体分泌的醛固酮增加,促进Na+的重吸收
D. 输入高浓度盐水后,脑细胞外液渗透压升高,可缓解脑细胞水肿
15. 仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法正确的是( )
A. 细胞失水过程中,细胞液浓度增大
B. 干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C. 失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离
D. 干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用
16. 家蚕的性别决定方式为ZW型。只位于Z染色体上的2对等位基因A、a与B、b控制家蚕成虫是否有鳞,同时含基因A和基因B表现为有鳞,否则表现为无鳞。以雌蚕甲和有鳞雄蚕乙为亲本杂交,F1中有鳞雄蚕和有鳞雌蚕占比均为5%。已知减数分裂中仅雄蚕的染色体可发生互换,且互换形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。各配子和个体活力相同,不考虑突变。下列说法错误的是( )
A. 甲的基因型可能为ZAbW
B. 乙的基因型可能为ZABZab
C. 乙产生的配子中基因型为ZAb的占40%
D. F1雄蚕中基因A和基因B的频率相等
三、非选择题(共5大题,共60分。)
17. 油菜是我国主要的油料作物,对干旱胁迫非常敏感,土壤中的钾对油菜的抗旱性具有重要作用。为研究干旱胁迫下缺钾对油菜生长的影响,科研人员以某油菜品种为材料,进行如下三组处理:缺钾且干旱处理(LK组)、正常钾肥且干旱处理(NK组)、正常钾肥且不干旱处理(CK组)。部分实验结果如下图所示。
回答下列问题。
(1)图1实验中,通常先用___________(填一种试剂)提取叶片中光合色素,再通过检测光合色素对___________(填“红光”或“蓝紫光”)的吸收峰值来计算叶绿素含量。
(2)干旱缺钾条件下,油菜光合速率的降低___________(填“是”或“不是”)由气孔限制因素导致的,判断依据是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)植物激素在响应逆境胁迫中发挥着重要的调控作用。研究发现,干旱胁迫下,缺钾会进一步加剧油菜植株中脱落酸的积累。若以上述三组处理后的油菜为材料,检测体内脱落酸的含量,预测实验结果为___________。干旱缺钾条件下,脱落酸含量变化对油菜的积极意义是_____________________________________________________________________________________________________(答出一点即可)。
18. 正常成年人的血红蛋白(HbA)是主要由两条α肽链、两条β肽链组成的四聚体。控制合成α肽链的α基因位于人类第16号染色体上,每条16号染色体上有两个α基因,α基因缺失或者突变使得α肽链合成量下降,会导致α-地中海贫血。下图1是α-地中海贫血有关的类型。控制合成β肽链的β基因位于人类第11号染色体上,每条染色体仅1个β基因。β肽链减少会导致β-地中海贫血症,若两个β基因均缺陷,则发展为重型β-地中海贫血,需终生输血或骨髓移植,若仅1个β基因缺陷,则为轻型β-地中海贫血携带者。回答下列问题。
(1)只考虑a基因,一对双方都患图1所示的轻微型α-地中海贫血的夫妇的后代儿童中出现正常女儿的概率是___________。另一对夫妇,丈夫是图1所示HbH患者,也是轻微型β-地中海贫血携带者,妻子是图1所示轻微型α-地中海贫血也是轻型β-地中海贫血携带者,后代儿童中出现静止型且β基因正常的儿子的概率___________。
(2)人类γ基因如果正常表达能减轻某种地中海贫血症症状。某患者γ基因经测序检测为正常,科研人员怀疑其γ基因启动子活性受到抑制,于是扩增了γ基因上游的启动子片段,将此片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测。相关信息如图2所示。
将扩增后的启动子定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在F末端和R末端添加的序列所对应的限制酶分别是___________,对载体处理时需要用到的限制酶是___________。成功转化后,检测到受体大肠杆菌细胞有荧光,说明启动子活性未受抑制。
(3)进一步研究发现该患者体内有B蛋白能抑制γ基因表达。科研人员将少量B蛋白注入上述受体大肠杆菌,还是检测出有荧光,且并未衰减。科研人员继续研究证实,B蛋白抑制位置位于启动子上游的调控序列(M序列),请利用图2所示载体,通过检测大肠杆菌荧光变化,简要写出实验思路,验证此结论。___________。
(4)通过上述实验请简要写出治疗此种地中海贫血症的两条思路:___________。
19. 亚洲象是我国一级保护动物,科研人员调查了某自然保护区中亚洲象的种群数量,为制定和开展亚洲象保护行动提供了科学支撑。研究发现,得益于保护区高效的保护措施,在未发现迁入、迁出现象的情况下,5年间该区域亚洲象数量由53头增长到69头。下表为该区域4个亚洲象群的部分调查结果。
象群
个体总数
雌性个体数
雄性个体数
1
15
14
1
2
8
8
0
3
4
3
1
4
10
8
2
回答下列问题:
(1)亚洲象是植食性动物,属于_____消费者。亚洲象通过新陈代谢将有机物转化为无机物排出体外,被生产者重新利用,说明亚洲象的存在可加快该生态系统的_____。
(2)在调查亚洲象数量时,利用红外相机拍摄区域内亚洲象的独立有效影像,根据其形态学特征逐一识别个体,再基于标记重捕法模型N=Mn/m估算种群数量。其中,N为种群数量,M为初次拍摄影像中识别出的亚洲象个体数,n为再次拍摄影像中的亚洲象个体数,则m应为_____。
(3)该区域亚洲象数量增长的直接原因是_____。
(4)据表分析,该区域亚洲象种群面临的问题是_____,据此提出一条解决该问题的可行性措施:_____。
20. 下图是哺乳动物感知味觉、调节摄食的相关机制。回答下列问题。
(1)哺乳动物摄入甜食时,特定的味觉分子会刺激味蕾的甜味感受器产生兴奋,兴奋在神经纤维上以_____________形式进行传导,最终传递到_____________中CeA区产生甜觉。
(2)哺乳动物摄入苦食时,在GCbt区产生苦觉,通过_____________(填“正”或“负”)反馈作用于脑干中的苦味中枢,感觉更苦。同时_____________脑干中甜味神经元,因此“苦尽”才能“甘来”。
(3)有研究表明,苦味中枢对S神经元、C神经元的调控如下图所示。为进一步验证该调控机制,研究人员给小鼠饲喂苦味剂的同时刺激特定脑区,检测位于脑干r区的S神经元和C神经元的膜电位变化,请按下图机制预期实验结果,完成下表。
组别
刺激特定脑区
神经元兴奋程度
苦味中枢
X区
S神经元
C神经元
1
不刺激
不刺激
+
-
2
刺激
不刺激
①
②
3
不刺激
刺激
+
③
注:+表示兴奋,++表示兴奋增强,-表示不兴奋
上表中横线处①②③依次为_____________。
(4)苦味通常代表该物质可能有毒性,而甜味通常代表该物质可以食用。从进化与适应的角度分析,动物形成苦味对甜味抑制的调节机制,其意义是__________________________________________________。
21. 何首乌是我国应用历史悠久的中药材,其提取物具有乌须发的功效。二苯乙烯苷是其主要的活性物质,有较高的药用价值。何首乌中二苯乙烯苷含量很低,为实现可持续生产,科研人员利用发根农杆菌诱导何首乌产生毛状根来获得二苯乙烯苷。毛状根具有生长快、合成二苯乙烯苷能力强的特点。回答下列问题:
(1)二苯乙烯苷主要积累在何首乌的块根中,不是细胞生存和生长所必需的,故二苯乙烯苷是何首乌的一种______(填“初生”或“次生”)代谢物。根据以下实验结果,推测何首乌提取物乌须发的作用机制是______。
(2)发根农杆菌侵染何首乌带伤口的叶片时,叶片产生酚类化合物,诱导发根农杆菌Ri质粒上的基因表达形成______酶,从Ri质粒上切割出T-DNA。T-DNA转移到叶片细胞,并整合到染色体DNA上。T-DNA上某些基因表达,产生相应的植物激素,促使叶片细胞先发生______,再分化形成毛状根。
(3)何首乌叶片与发根农杆菌共培养诱导出毛状根后,为防止残余农杆菌影响毛状根后续生长,需将诱导出的毛状根转接到______上继续培养。
(4)诱导毛状根的过程中,可能会生成“假阳性”(未整合T-DNA)毛状根,降低对活性物质的提取效率。为鉴定诱导产生的毛状根是否为“假阳性”,某兴趣小组利用PCR和凝胶电泳技术进行实验:根据______设计引物,分别对待鉴定的毛状根基因组DNA(第1组)、野生型何首乌叶片基因组DNA(第2组)两组材料进行PCR,再对PCR产物进行凝胶电泳,结果如下图所示。为使实验结果更具说服力,还应增加的一组对照材料为______。
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