精品解析:浙江省A9协作体2027届高三一模考试生物试题
2026-09-01
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内容正文:
浙江省A9协作体暑假返校学情诊断
高三生物试题卷
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在答题纸规定的位置。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的区域规范作答,答在试卷上的答案一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
选择题部分
一、选择题
1. 洋葱鳞片叶细胞中不含磷脂分子的细胞器是( )
A. 中心体 B. 溶酶体
C. 液泡 D. 核糖体
2. 伴性遗传疾病通常具有男女发病率不同的特点。下列疾病在女性中发病率更高的是( )
A. 白化病 B. 抗维生素D佝偻病
C. 红绿色盲 D. 猫叫综合征
3. 工业化导致碳排放增加,下列利用碳循环原理的做法不合理的是( )
A. 开发海上风电 B. 捕集焚烧厂尾气并封存
C. 毁林开荒 D. 推广使用新能源汽车
4. 稻纵卷叶螟是水稻的常见害虫之一。雌虫将受精卵产在稻叶上,幼虫啃食稻叶,造成水稻减产。下列防治卷叶螟的措施中属于生物防治的是( )
A. 及时清除越冬虫源 B. 喷洒化学农药
C. 人工摘卷叶 D. 性诱剂诱杀雄虫
5. 发酵工程在日常生活中的应用已经广为常见,下列叙述错误的是( )
A. 发酵工程一般利用单一菌种
B. 优良菌种经活化后即可接种到发酵罐进行发酵生产
C. 酿酒时可利用真空发酵提高酒精产生速率
D. 标准化工艺可控制产品质量
6. 下图为某核酶催化反应的过程。下列叙述正确的是( )
A. 核酶在核糖体上合成后由核孔进入细胞核发挥作用
B. ATP中的A可以作为核酶的基本单位
C. 核酶通过碱基互补配对形成酶-底物复合物
D. 在该核酶的催化下底物被彻底水解
7. 现代生物技术是一把双刃剑。下列相关叙述错误的是( )
A. 生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等
B. 克隆人会冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念
C. 若转基因植物的外源基因来源于自然界,则不存在安全性问题
D. 转基因产品应加添标注,目的是保障消费者的知情权和自主选择权
8. 人日常慢跑、静坐、剧烈运动时均依靠细胞呼吸供能,下列说法错误的是( )
A. 静坐状态下人体骨骼肌细胞主要进行有氧呼吸
B. 人体日常呼吸吸入的O2,最终在细胞质基质与[H]结合生成水
C. 无氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量少部分以热能形式丧失
D. 剧烈运动时肌肉酸痛,此阶段CO2只在线粒体生成
9. 科学家们培育出耐高温的果蝇,在高温环境下依然能够进行遗传信息的传递。下列叙述正确的是( )
A. 该果蝇体内DNA复制时,不需要解旋酶的参与
B. 该果蝇DNA复制系统耐高温特性与氢键有关,与二硫键无关
C. 高温下该果蝇核基因转录产生的初始RNA,无需剪切修饰即可参与翻译
D. 该果蝇细胞内翻译时,若干核糖体串联在一个mRNA分子上
10. 正在进行分裂的牛胚胎细胞,不会发生的现象是( )
A. 有氧呼吸加强
B. 中心体向细胞两极移动
C. 同源染色体分开
D. 染色体着丝粒排列在赤道板上
11. 东方蝾螈附肢切除后,伤口处部分细胞死亡,多数细胞如骨骼肌细胞和软骨细胞等重新进入细胞周期,成为有特定分化潜能的前体细胞团——芽基,芽基继续发育成完整附肢。下列叙述错误的是( )
A. 从附肢切除到再生的过程中存在细胞凋亡和细胞坏死
B. 芽基形成和继续发育的过程中都有基因的选择性表达
C. 骨骼肌细胞和软骨细胞重新进入细胞周期的过程中核酸并没有发生改变
D. 再生附肢细胞中的染色体数目与原附肢细胞相同
12. 科学家发现来源于肠道细菌的单链RNA(ssRNA)能促进肠道EC细胞分泌5-羟色胺(5-HT),从而促进肠胃蠕动(平滑肌收缩)。图示如下,下列相关叙述错误的是( )
A. 据图,5-HT和乙酰胆碱可出现在内环境中
B. P1和P2分布的细胞类型可以不同
C. 神经元的膜电位改变与钠离子跨膜运输有关
D. EC细胞不具有5-HT受体基因
13. 中草药植物含有丰富的护肤活性化合物,在化妆品中的应用日益广泛。然而野生中药材植物的过度采挖导致资源急剧减少,采用植物细胞工程技术,能实现中草药植物的细胞、组织和器官规模化工业生产。下列叙述错误的是( )
A. 可从外植体经再分化形成的愈伤组织中提取有效成分
B. 该技术是通过增加培养的细胞数量来提高有效成分的总产量
C. 该技术的优势在于植物细胞或器官的生长周期短,产物无农残和重金属污染
D. 可通过设定诱导条件以及基因工程技术改造相关基因来提高有效成分的含量
阅读下列材料,回答下面小题。
混合群是鸟类社会行为的重要组成部分。混合群中存在活跃且群居的物种领导即“领导种”,是信息的主要提供者。其他物种即“跟随种”,利用领导种提供的鸣叫声提高觅食效率,减少被捕食风险。研究发现灰眶雀鹛在混合群中处于非主导地位,混合群内个体优势度受体重影响。
14. 混合群中鸟类种群传递的信息类型是( )
A. 物理信息 B. 化学信息
C. 行为信息 D. 干扰信息
15. 基于混合鸟群相关研究,下列叙述正确的是( )
A. 混合群中所有鸟类可以构成一个生物群落
B. 混合群内不同鸟类争夺食物,栖息空间,体现生物的种内竞争
C. 混合鸟群能稀释被捕食风险,可改变当地鸟类种群的环境容纳量
D. 灰眶雀鹛的体重会影响其种群内优势等级,体重属于种群的数量特征
16. 硒是人和动物必需的微量元素,在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐()等形式存在,某些微生物能将还原为低毒性的单质硒。科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究,实验设计及结果见下表。下列叙述错误的是( )
组号
处理条件
的吸收速率(nmol·10-9个细胞)
I
将细菌H放入液体培养基
5
Ⅱ
将细菌H放入含AgNO3(通道蛋白抑制剂)的液体培养基
1
Ⅲ
将细菌H放入含2,4-DNP(细胞呼吸抑制剂)的液体培养基
4
Ⅳ
将细菌H放入含亚硫酸盐()的液体培养基
<0.5
A. 分析I组、Ⅱ组、Ⅲ组结果,推测细菌H主要通过易化扩散的方式吸收
B. 分析I组、Ⅲ组结果,推测细菌H吸收的过程需要线粒体提供的少量能量
C. 分析I组、Ⅳ组结果,推测亚硫酸盐可能会与竞争细胞膜上的转运蛋白
D. 该细菌可富集环境中的亚硒酸盐,用于受亚硒酸盐污染水体的生物修复
17. 独脚金内酯是由β-胡萝卜素衍生而来的一类植物激素,在植物中普遍存在,其受体蛋白为Atd。FT蛋白是促进开花的重要调控因子。研究者对野生型植株和Atd失活的Atd突变体植株进行相关检测,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 独脚金内酯与Atd受体结合从而发挥激素的催化作用
B. 植物开花只由基因表达调控决定
C. 在野生型植株中,独脚金内酯可能是通过Atd受体抑制FT基因的表达,从而延缓开花
D. 可通过施加外源独脚金内酯,使Atd突变体的FT表达量恢复到野生型水平从而提早开花
18. 有研究指出,表观遗传突变的概率显著高于DNA序列突变,这种快速响应机制可能显著增强生物体在高选择压力环境中的适应能力。但表观遗传突变维持时间相对较短,哺乳动物的早期胚胎发育阶段会经历两次全局性的重编程过程,以DNA甲基化为例,首次重编程发生在生殖细胞形成初期,在受精后至胚胎着床前,会发生第二次。下列叙述正确的是( )
A. 两次表观重编程,可消除亲本配子原有甲基化标记
B. 当起始密码子区域发生甲基化,转录因子就无法与其正常结合,导致基因转录活性降低
C. 表观遗传重编程不利于阻断亲代中积累的有害表观变异向后代传递
D. 表观遗传因素实质上缩小了自然选择的“原材料”范围
19. 过敏性鼻炎的常见症状包括打喷嚏、流鼻涕、鼻塞等。舌下特异性免疫治疗(SLIT)是通过逐渐增加患者舌下含服同种过敏原的剂量,使患者的免疫系统对该过敏原产生耐受,从而减轻或消除过敏症状。下列叙述错误的是( )
A. 过敏性鼻炎患者初次接触过敏原不会引起免疫应答
B. 过敏原引起的过敏反应具有明显的遗传倾向和个体差异
C. 抑制肥大细胞释放组胺会减轻过敏性鼻炎的症状
D. SLIT可能会降低过敏原与肥大细胞表面抗体的结合
20. 某个体的基因型为AaBb,其卵原细胞在有丝分裂和减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生如图所示的互换。下列叙述正确的是( )
A. 若有丝分裂中发生图示互换,则子细胞基因型可能为AABb
B. 图示互换使基因B和b发生了基因重组
C. 若减数分裂中未发生图示互换,则该细胞能产生2种基因型不同的配子
D. 若部分细胞减数分裂中发生图示互换,则该个体可产生4种数量不等的配子
非选择题部分
二、非选择题
21. 天坑是特大型喀斯特负地形,具有数百米口径,巨大陷坑状,且保留了较原始且完整的生态系统。山海经中描述过一种兽,叫“姑逢之山有兽焉,其状如狐而有翼”,这种“飞狐”就是天坑中的特殊住民,其翼膜结构、夜行性特征均是长期适应天坑弱光、复杂地形环境的结果。某研究团队以天坑群中的坑内群落、坑口群落和坑外群落的独有动植物为研究对象,探究天坑生态系统多样性。
请回答下列问题:
(1)从坑内、坑口到坑外,植物类群的不同体现了群落的___________,造成这种差异的主要环境因素有___________(答出两点即可)。
(2)调查天坑内某种草本植物的种群密度时,常采用_______________法,若该植物数目较少,调查时可采用___________的措施来减小误差。
(3)飞狐同化的能量中一部分用于自身生长、发育和繁殖,这些能量去向包括___________。科研人员为了解飞狐的生态位,需研究的方面有___________。(答出两点即可)
(4)天坑地形奇特,恍若异世界,吸引了大批游客前来观光,这体现了生态系统的___________价值。保护天坑生态系统多样性的最有效措施是___________。
22. 全球变暖导致干旱事件频发,严重干旱事件的滞后效应还会对植被造成不可逆转的危害。科研人员以番茄幼苗为试材,研究了不同浓度外源葡萄糖对干旱胁迫下番茄幼苗生长及生理指标的影响。实验共设6个干旱胁迫处理(T1-T6)和1个空白对照(CK),其中干旱胁迫T1-T6分别喷施0、50、100、150、200、250 mg/L葡萄糖。实验结果如下图。回答下列问题:
(1)该实验的自变量是___________。每一组都处理了生长状况相同的3株番茄,目的是___________。
(2)图3中的番茄幼苗叶绿素含量可通过用___________(溶剂)提取后在___________光下的吸收率来反映。
(3)由图1可知,与CK相比,干旱胁迫处理后的番茄幼苗株高均___________。经外源葡萄糖处理后,处理浓度与株高之间的变化趋势为___________。
(4)由图2可知,实验中干旱胁迫组的根冠比高于CK组,从水分角度分析,推测其意义是___________。(答出两点)
(5)由以上实验数据可知:干旱胁迫下,适宜浓度的外源葡萄糖溶液能缓解胁迫伤害。从细胞结构角度分析,在T1-T6组别中,最适浓度为___________mg/L,选择该浓度的理由是___________。
23. 赏食兼用型辣椒为雌雄同株二倍体植物,既可自花授粉,也可异花授粉,果实颜色受A/a和B/b基因共同控制。A基因与B基因的效应相同,且显性基因数量越多,果实中紫色花青素浓度越高,颜色越深。科研小组选择纯合紫黑色果(甲品系)和纯合白色果(乙品系)进行杂交实验,不考虑基因突变和染色体畸变,结果如下表所示。
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
甲×乙
紫色果
紫黑色果∶浅紫黑色果∶紫色果∶浅紫色果∶白色果=1∶4∶6∶4∶1
回答下列问题:
(1)辣椒果实颜色的遗传遵循___________定律。若要通过杂交实验进行验证,可选取F2中表型为___________的植株与F1杂交,用遗传图解表示该过程___________。
(2)取F2中的紫色果实植株进行随机授粉,F3植株中果实颜色有___________种,其中浅紫黑色果植株所占的比例为___________。
(3)辣椒的花色也受A(紫色)和a(白色)基因控制。已知另一对等位基因D/d位于10号染色体上。为确定A/a基因与D/d基因的位置关系,用基因型为DD的纯合紫花植株丙与基因型为dd的白花植株丁杂交得到F1,F1自交得到F2。对F2中多株白花植株的D/d基因进行PCR和电泳,下图I、Ⅱ、Ⅲ表示可能出现的电泳条带类型。
①若电泳结果只出现三种条带类型中的一种,且该类型为___________,则说明A/a基因和D/d基因位于一对同源染色体上;
②若电泳结果显示类型Ⅲ的数量最多、其他两种类型的数量极少,则说明A/a基因和D/d基因位于___________对同源染色体上。出现少量其他类型植株,最可能的原因是:F1减数分裂过程中___________;
③若电泳结果中出现三种条带,且类型I、类型Ⅱ、类型Ⅲ的数量比为___________,则说明A/a基因和D/d基因位于两对同源染色体上。
24. 动物乳腺生物反应器是利用动物乳腺特异性启动子指导外源基因在乳腺中特异性表达,并能从转基因动物乳汁中获取重组蛋白的一种生物反应器。利用乳腺生物反应器已在母牛乳腺表达了人乳铁蛋白。然而乳腺生物反应器存在一定的不足,所以科学家研究出膀胱生物反应器。回答下列问题:
(1)膀胱生物反应器表达的人乳铁蛋白在___________收集。相比乳腺生物反应器,膀胱生物反应器的优点是___________。(答出两点即可)
(2)在基因工程的操作中,核心步骤是___________。构建动物膀胱生物反应器过程中,需要将目的基因导入哺乳动物的___________(填细胞名称),对该受体细胞进行___________,培养至___________阶段再进行___________,最终培育出能表达人乳铁蛋白的转基因动物。
(3)通过构建融合基因,将一种名为FLAG的短肽连接在人乳铁蛋白的氨基端以构建融合蛋白,便于产物分离纯化。拟通过PCR分别扩增得到FLAG基因和人乳铁蛋白基因。下图1为构建融合基因过程的模式图。下图2为研究人员初步设计的融合基因模式图。(EcoRI识别序列:5′-G↓AATTC-3′;AUG为起始密码子,UAA、UAG、UGA为终止密码子)
①为使PCR产物能被限制酶切割,需在引物上添加EcoRⅠ识别序列,该序列应添加在引物的___________(填“3′端”或“5′端”)。下列哪一个选项是引物F的序列___________。
A.5′GAATTCTACT3′
B.5′GAATTCATGA3′
C.5′CCATGAATTC3′
D.5′AGTAGAATTC3′
②图中的序列表达后不能获得正确的融合蛋白,只能翻译出FLAG短肽序列,原因是___________。
③通过修改引物中相应的碱基序列,下列哪一个选项中的修改能获得融合蛋白___________。
A.将引物F 5′端起的第六个碱基改为T
B.在引物F 5′端起的第六、七个碱基之间增加碱基A
C.在引物F 5′端起的第六、七个碱基之间增加碱基T
25. 长期夜间过多光照会增加患糖尿病、肥胖的风险。哺乳动物感光主要依赖视网膜上的视锥细胞、视杆细胞和ipRGC细胞三类感光细胞。回答问题:
(1)神经细胞的静息电位约-70 mV,神经细胞静息电位形成的主要原因(机制)是___________。研究发现黑暗中人视杆细胞的静息电位约是-40 mV,已知黑暗中视杆细胞质膜对Na+、K+都有较高的通透性,视杆细胞静息电位绝对值小于神经细胞的原因是___________。
(2)从感光细胞兴奋到视觉形成的过程是否__________(“属于”、“不属于”)反射,原因是___________。
(3)下丘脑可通过多种方式调节血糖,其中一种方式是当血糖含量升高时通过___________(填“交感”或“副交感”)神经支配胰岛B细胞的分泌活动;还能通过分泌___________间接调控甲状腺激素的分泌。
(4)研究表明,过多光照会引起棕色脂肪细胞产热量减少。为验证过多光照是通过相关神经调节棕色脂肪细胞的产热过程,完善以下实验。
【实验步骤】:①将30只健康的___________的空腹小鼠随机均分为甲、乙、丙三组。
②对甲组小鼠给予适量自然光照,对乙组小鼠___________,对丙组小鼠___________。
③将三组小鼠置于相同且适宜的环境下培养一段时间。
④检测并比较三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量。
【预期结果】:三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量:___________。
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浙江省A9协作体暑假返校学情诊断
高三生物试题卷
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在答题纸规定的位置。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的区域规范作答,答在试卷上的答案一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
选择题部分
一、选择题
1. 洋葱鳞片叶细胞中不含磷脂分子的细胞器是( )
A. 中心体 B. 溶酶体
C. 液泡 D. 核糖体
【答案】D
【解析】
【详解】磷脂是生物膜的主要组成成分,不含磷脂分子的细胞器即不具有膜结构的细胞器,所以不含磷脂分子的细胞器有中心体和核糖体,而洋葱属于高等植物,细胞中不存在中心体;溶酶体和液泡均是单层膜结构的细胞器,含有磷脂分子,ABC错误,D正确。
2. 伴性遗传疾病通常具有男女发病率不同的特点。下列疾病在女性中发病率更高的是( )
A. 白化病 B. 抗维生素D佝偻病
C. 红绿色盲 D. 猫叫综合征
【答案】B
【解析】
【详解】A、白化病属于常染色体隐性遗传病,致病基因位于常染色体上,男女发病率一致,A不符合题意;
B、抗维生素D佝偻病属于伴X染色体显性遗传病,女性有2条X染色体,只要其中1条携带致病基因就会发病,男性仅有1条X染色体,因此该病女性发病率高于男性,B符合题意;
C、红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病,女性需要2条X染色体都携带致病基因才会发病,男性只要X染色体携带致病基因就会发病,因此该病男性发病率高于女性,C不符合题意;
D、猫叫综合征是人类5号染色体短臂缺失导致的常染色体结构变异遗传病,男女发病率无明显差异,D不符合题意。
3. 工业化导致碳排放增加,下列利用碳循环原理的做法不合理的是( )
A. 开发海上风电 B. 捕集焚烧厂尾气并封存
C. 毁林开荒 D. 推广使用新能源汽车
【答案】C
【解析】
【详解】A、开发海上风电属于使用清洁能源,可减少化石燃料燃烧产生的碳排放,符合碳循环原理的合理利用,A不符合题意;
B、捕集焚烧厂尾气(含大量CO₂)并封存,可减少进入大气的CO₂量,符合碳循环原理的合理利用,B不符合题意;
C、森林中的生产者可通过光合作用固定大气中的CO₂,毁林开荒会减少CO₂的固定量,同时植被破坏后原有储存在植物体内的碳会大量释放到大气中,加剧碳排放,该做法不合理,C符合题意;
D、推广新能源汽车可减少燃油汽车的化石燃料消耗,降低碳排放,符合碳循环原理的合理利用,D不符合题意。
4. 稻纵卷叶螟是水稻的常见害虫之一。雌虫将受精卵产在稻叶上,幼虫啃食稻叶,造成水稻减产。下列防治卷叶螟的措施中属于生物防治的是( )
A. 及时清除越冬虫源 B. 喷洒化学农药
C. 人工摘卷叶 D. 性诱剂诱杀雄虫
【答案】D
【解析】
【详解】A、及时清除越冬虫源属于农业耕作类的防治措施,不属于生物防治,A不符合题意;
B、喷洒化学农药是依靠人工合成的化学药剂杀灭害虫,属于化学防治,B不符合题意;
C、人工摘卷叶是通过人工物理操作直接去除害虫,属于人工物理防治,C不符合题意;
D、性诱剂属于昆虫性外激素的类似物,是生物分泌的信息类物质,通过干扰害虫正常交配繁殖降低虫口密度,属于生物防治,D符合题意。
5. 发酵工程在日常生活中的应用已经广为常见,下列叙述错误的是( )
A. 发酵工程一般利用单一菌种
B. 优良菌种经活化后即可接种到发酵罐进行发酵生产
C. 酿酒时可利用真空发酵提高酒精产生速率
D. 标准化工艺可控制产品质量
【答案】B
【解析】
【详解】A、发酵工程为了避免杂菌污染影响产品的产量和品质,通常使用单一纯种进行发酵,A正确;
B、优良菌种活化后仅恢复了正常的生命活力,菌体数量少,还需要经过逐级扩大培养获得足量的菌种后,才可以接种到发酵罐进行大规模发酵生产,B错误;
C、酒精是酵母菌无氧呼吸的代谢产物,真空发酵为无氧环境,可抑制酵母菌有氧呼吸、促进无氧呼吸,从而提高酒精的产生速率,C正确;
D、标准化工艺可统一调控发酵过程中的温度、pH、营养供应等条件,保障发酵过程稳定,能够实现对产品质量的控制,D正确。
6. 下图为某核酶催化反应的过程。下列叙述正确的是( )
A. 核酶在核糖体上合成后由核孔进入细胞核发挥作用
B. ATP中的A可以作为核酶的基本单位
C. 核酶通过碱基互补配对形成酶-底物复合物
D. 在该核酶的催化下底物被彻底水解
【答案】C
【解析】
【详解】A、核酶的本质是RNA,蛋白质的合成场所是核糖体,RNA不是在核糖体上合成的,A错误;
B、ATP中的A是腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,核酶的基本单位是核糖核苷酸,还需要1分子磷酸基团,因此腺苷不能作为核酶的基本单位,B错误;
C、核酶和底物的本质均为RNA,二者通过碱基互补配对结合形成酶-底物复合物,C正确;
D、图示中核酶催化后底物仅断裂为两段RNA片段,并未彻底水解为磷酸、核糖和含氮碱基,D错误。
7. 现代生物技术是一把双刃剑。下列相关叙述错误的是( )
A. 生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等
B. 克隆人会冲击现有的婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念
C. 若转基因植物的外源基因来源于自然界,则不存在安全性问题
D. 转基因产品应加添标注,目的是保障消费者的知情权和自主选择权
【答案】C
【解析】
【详解】A、生物武器的类型包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类以及经过基因重组的致病菌等,A正确;
B、生殖性克隆人违背人类现有伦理道德,会冲击婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念,我国明确禁止生殖性克隆人,B正确;
C、即使转基因植物的外源基因来源于自然界,仍然可能存在食品安全(如表达出致敏蛋白)、环境安全(如外源基因扩散至近缘物种造成基因污染)等潜在风险,C错误;
D、我国对转基因产品要求加添标注,目的就是保障消费者的知情权和自主选择权,D正确。
8. 人日常慢跑、静坐、剧烈运动时均依靠细胞呼吸供能,下列说法错误的是( )
A. 静坐状态下人体骨骼肌细胞主要进行有氧呼吸
B. 人体日常呼吸吸入的O2,最终在细胞质基质与[H]结合生成水
C. 无氧呼吸过程中,葡萄糖中的能量少部分以热能形式丧失
D. 剧烈运动时肌肉酸痛,此阶段CO2只在线粒体生成
【答案】B
【解析】
【详解】A、静坐状态下氧气供应充足,人体骨骼肌细胞主要通过有氧呼吸分解有机物供能,A正确;
B、吸入的O2与NADH结合生成水是有氧呼吸第三阶段的反应,发生场所为线粒体内膜,B错误;
C、人体无氧呼吸中葡萄糖分解不彻底,大部分能量储存在产物乳酸中,仅少部分能量被释放,释放的能量中大部分以热能形式散失,因此葡萄糖中的能量仅有少部分以热能形式丧失,C正确;
D、人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸,不产生CO2,只有有氧呼吸第二阶段产生CO2,场所是线粒体基质,因此剧烈运动时CO2也只在线粒体生成,D正确。
9. 科学家们培育出耐高温的果蝇,在高温环境下依然能够进行遗传信息的传递。下列叙述正确的是( )
A. 该果蝇体内DNA复制时,不需要解旋酶的参与
B. 该果蝇DNA复制系统耐高温特性与氢键有关,与二硫键无关
C. 高温下该果蝇核基因转录产生的初始RNA,无需剪切修饰即可参与翻译
D. 该果蝇细胞内翻译时,若干核糖体串联在一个mRNA分子上
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞生物的DNA复制过程均需要解旋酶参与以解开DNA双螺旋结构,该果蝇只是相关酶具备耐高温特性,并非不需要解旋酶,A错误;
B、DNA复制系统包括DNA和相关催化酶(本质为蛋白质),DNA的热稳定性与氢键数目有关,蛋白质的热稳定性与二硫键有关,因此该耐高温特性与二者都有关,B错误;
C、果蝇是真核生物,核基因转录的初始RNA含有内含子对应的转录序列,必须经过剪切修饰形成成熟mRNA才能参与翻译,该过程与温度无关,C错误;
D、细胞翻译时普遍存在多聚核糖体结构,即一条mRNA分子上串联多个核糖体,可同时合成多条肽链,提高翻译效率,D正确。
10. 正在进行分裂的牛胚胎细胞,不会发生的现象是( )
A. 有氧呼吸加强
B. 中心体向细胞两极移动
C. 同源染色体分开
D. 染色体着丝粒排列在赤道板上
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞分裂过程需要消耗大量能量,因此有氧呼吸会加强,为分裂过程提供更多ATP,A不符合题意;
B、牛是动物,动物细胞有丝分裂前期,中心体向细胞两极移动,发出星射线形成纺锤体,B不符合题意;
C、同源染色体分开是减数第一次分裂后期特有的行为,牛胚胎细胞进行的是有丝分裂,不会发生该现象,C符合题意;
D、有丝分裂中期,染色体的着丝粒会整齐排列在细胞中央的赤道板上,D不符合题意。
11. 东方蝾螈附肢切除后,伤口处部分细胞死亡,多数细胞如骨骼肌细胞和软骨细胞等重新进入细胞周期,成为有特定分化潜能的前体细胞团——芽基,芽基继续发育成完整附肢。下列叙述错误的是( )
A. 从附肢切除到再生的过程中存在细胞凋亡和细胞坏死
B. 芽基形成和继续发育的过程中都有基因的选择性表达
C. 骨骼肌细胞和软骨细胞重新进入细胞周期的过程中核酸并没有发生改变
D. 再生附肢细胞中的染色体数目与原附肢细胞相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、附肢切除导致的伤口处细胞受损伤被动死亡属于细胞坏死,再生过程中存在对受损、多余细胞的程序性清除即细胞凋亡,因此该过程同时存在细胞凋亡和细胞坏死,A正确;
B、芽基形成是高度分化细胞去分化的过程,芽基发育为完整附肢是细胞再分化的过程,去分化和再分化的实质都是基因的选择性表达,B正确;
C、核酸包括DNA和RNA两类,骨骼肌细胞和软骨细胞重新进入细胞周期时,会发生基因的选择性表达合成不同的mRNA,且细胞周期的S期会进行DNA复制使DNA含量增加,因此核酸会发生改变,C错误;
D、再生附肢的细胞由芽基经有丝分裂、分化产生,有丝分裂能保持亲子代细胞染色体数目一致,因此再生附肢细胞中的染色体数目与原附肢细胞相同,D正确。
12. 科学家发现来源于肠道细菌的单链RNA(ssRNA)能促进肠道EC细胞分泌5-羟色胺(5-HT),从而促进肠胃蠕动(平滑肌收缩)。图示如下,下列相关叙述错误的是( )
A. 据图,5-HT和乙酰胆碱可出现在内环境中
B. P1和P2分布的细胞类型可以不同
C. 神经元的膜电位改变与钠离子跨膜运输有关
D. EC细胞不具有5-HT受体基因
【答案】D
【解析】
【详解】A、5-HT是EC细胞分泌到细胞外的信号分子,需要通过组织液运输作用于神经元;乙酰胆碱是神经递质,释放后存在于突触间隙的组织液中,组织液属于内环境,因此二者都可出现在内环境中,A正确;
B、由图可知,P1受体分布在EC细胞上,P2受体可分布在EC细胞、神经元上,二者分布的细胞类型可以不同,B正确;
C、神经元受刺激产生动作电位时,会发生钠离子内流的跨膜运输,导致膜电位由外正内负变为外负内正,因此神经元膜电位改变与钠离子跨膜运输有关,C正确;
D、EC细胞是受精卵经分裂分化得到的体细胞,细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质不发生改变,因此EC细胞具有本物种全套基因,也含有5-HT受体基因,只是该基因不在EC细胞中表达,D错误。
13. 中草药植物含有丰富的护肤活性化合物,在化妆品中的应用日益广泛。然而野生中药材植物的过度采挖导致资源急剧减少,采用植物细胞工程技术,能实现中草药植物的细胞、组织和器官规模化工业生产。下列叙述错误的是( )
A. 可从外植体经再分化形成的愈伤组织中提取有效成分
B. 该技术是通过增加培养的细胞数量来提高有效成分的总产量
C. 该技术的优势在于植物细胞或器官的生长周期短,产物无农残和重金属污染
D. 可通过设定诱导条件以及基因工程技术改造相关基因来提高有效成分的含量
【答案】A
【解析】
【详解】A、植物组织培养过程中,外植体经脱分化过程形成愈伤组织,再分化是愈伤组织进一步发育为胚状体、根、芽等结构的过程,A错误;
B、植物细胞工程通过规模化培养,使细胞大量增殖,有效成分的总产量随细胞数量增加而提升,B正确;
C、人工可控的培养条件下,植物细胞或器官的生长周期远短于野外自然生长的植株,且培养过程无需施用农药、不受野外土壤重金属污染的影响,产物无农残和重金属污染,是该技术的优势,C正确;
D、可通过调整诱导培养条件调控细胞代谢路径,也可通过基因工程技术改造与有效成分合成相关的基因,从而提高有效成分的含量,D正确。
阅读下列材料,回答下面小题。
混合群是鸟类社会行为的重要组成部分。混合群中存在活跃且群居的物种领导即“领导种”,是信息的主要提供者。其他物种即“跟随种”,利用领导种提供的鸣叫声提高觅食效率,减少被捕食风险。研究发现灰眶雀鹛在混合群中处于非主导地位,混合群内个体优势度受体重影响。
14. 混合群中鸟类种群传递的信息类型是( )
A. 物理信息 B. 化学信息
C. 行为信息 D. 干扰信息
15. 基于混合鸟群相关研究,下列叙述正确的是( )
A. 混合群中所有鸟类可以构成一个生物群落
B. 混合群内不同鸟类争夺食物,栖息空间,体现生物的种内竞争
C. 混合鸟群能稀释被捕食风险,可改变当地鸟类种群的环境容纳量
D. 灰眶雀鹛的体重会影响其种群内优势等级,体重属于种群的数量特征
【答案】14. A 15. C
【解析】
【14题详解】
生态系统的信息分为三类:物理信息是通过光、声、温度等物理过程传递的信息;化学信息是生物产生的可传递信息的化学物质;行为信息是动物通过特殊行为传递的信息。题干中鸟类依靠鸣叫声传递信息,鸣叫声属于声信号,是物理信息,A正确,BCD错误。
【15题详解】
A、生物群落是一定区域内所有生物(包括动物、植物、微生物)的集合,混合群仅包含部分鸟类,不能构成群落,A错误;
B、种内竞争是同一物种内部个体的竞争,不同鸟类属于不同物种,争夺资源属于种间竞争,B错误;
C、环境容纳量由环境条件决定,混合鸟群能降低个体被捕食风险,改善了鸟类生存环境,可改变当地鸟类种群的环境容纳量,C正确;
D、种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例,体重是个体特征,不属于种群的数量特征,D错误。
16. 硒是人和动物必需的微量元素,在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐()等形式存在,某些微生物能将还原为低毒性的单质硒。科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究,实验设计及结果见下表。下列叙述错误的是( )
组号
处理条件
的吸收速率(nmol·10-9个细胞)
I
将细菌H放入液体培养基
5
Ⅱ
将细菌H放入含AgNO3(通道蛋白抑制剂)的液体培养基
1
Ⅲ
将细菌H放入含2,4-DNP(细胞呼吸抑制剂)的液体培养基
4
Ⅳ
将细菌H放入含亚硫酸盐()的液体培养基
<0.5
A. 分析I组、Ⅱ组、Ⅲ组结果,推测细菌H主要通过易化扩散的方式吸收
B. 分析I组、Ⅲ组结果,推测细菌H吸收的过程需要线粒体提供的少量能量
C. 分析I组、Ⅳ组结果,推测亚硫酸盐可能会与竞争细胞膜上的转运蛋白
D. 该细菌可富集环境中的亚硒酸盐,用于受亚硒酸盐污染水体的生物修复
【答案】B
【解析】
【详解】A、对比I组(对照组),II组加入通道蛋白抑制剂后吸收速率大幅下降,III组加入细胞呼吸抑制剂后吸收速率仅略微下降,说明该运输方式主要依赖通道蛋白、几乎不消耗能量,符合易化扩散(协助扩散)的特点,A正确;
B、细菌H是原核生物,细胞内没有线粒体这一细胞器,其细胞呼吸的场所为细胞质基质和细胞膜,B错误;
C、IV组加入与结构相似的亚硫酸盐后,吸收速率显著降低,推测二者竞争细胞膜上的同种转运蛋白,C正确;
D、该细菌可吸收亚硒酸盐并将其还原为低毒性的单质硒,因此可用于亚硒酸盐污染水体的生物修复,D正确。
17. 独脚金内酯是由β-胡萝卜素衍生而来的一类植物激素,在植物中普遍存在,其受体蛋白为Atd。FT蛋白是促进开花的重要调控因子。研究者对野生型植株和Atd失活的Atd突变体植株进行相关检测,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 独脚金内酯与Atd受体结合从而发挥激素的催化作用
B. 植物开花只由基因表达调控决定
C. 在野生型植株中,独脚金内酯可能是通过Atd受体抑制FT基因的表达,从而延缓开花
D. 可通过施加外源独脚金内酯,使Atd突变体的FT表达量恢复到野生型水平从而提早开花
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物激素的作用是调节生命活动,无催化功能,催化是酶的功能,A错误;
B、植物开花由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同决定,并非只由基因表达调控决定,B错误;
C、据图可知,野生型Atd功能正常,FT表达量远低于Atd突变体,开花所需天数比Atd突变体长(开花更晚),说明野生型中独脚金内酯可能通过Atd受体抑制FT基因的表达,减少促进开花的FT蛋白含量,从而延缓开花,C正确;
D、Atd突变体的Atd受体失活,即使施加外源独脚金内酯,也缺乏对应的受体结合发挥作用,无法使FT表达量恢复到野生型水平,D错误。
18. 有研究指出,表观遗传突变的概率显著高于DNA序列突变,这种快速响应机制可能显著增强生物体在高选择压力环境中的适应能力。但表观遗传突变维持时间相对较短,哺乳动物的早期胚胎发育阶段会经历两次全局性的重编程过程,以DNA甲基化为例,首次重编程发生在生殖细胞形成初期,在受精后至胚胎着床前,会发生第二次。下列叙述正确的是( )
A. 两次表观重编程,可消除亲本配子原有甲基化标记
B. 当起始密码子区域发生甲基化,转录因子就无法与其正常结合,导致基因转录活性降低
C. 表观遗传重编程不利于阻断亲代中积累的有害表观变异向后代传递
D. 表观遗传因素实质上缩小了自然选择的“原材料”范围
【答案】A
【解析】
【详解】A、哺乳动物两次全局性表观重编程分别发生在生殖细胞形成初期、受精后至胚胎着床前,可消除亲本配子原有的大部分甲基化标记,A正确;
B、起始密码子位于mRNA上,转录因子的结合位点是基因上游的启动子,仅启动子区域甲基化才会影响转录因子结合进而影响转录,B错误;
C、表观遗传重编程可擦除亲代积累的多数表观变异标记,有利于阻断有害表观变异向后代传递,C错误;
D、表观遗传突变概率远高于DNA序列突变,能增加可遗传变异的类型,实质上扩大了自然选择的“原材料”范围,D错误。
19. 过敏性鼻炎的常见症状包括打喷嚏、流鼻涕、鼻塞等。舌下特异性免疫治疗(SLIT)是通过逐渐增加患者舌下含服同种过敏原的剂量,使患者的免疫系统对该过敏原产生耐受,从而减轻或消除过敏症状。下列叙述错误的是( )
A. 过敏性鼻炎患者初次接触过敏原不会引起免疫应答
B. 过敏原引起的过敏反应具有明显的遗传倾向和个体差异
C. 抑制肥大细胞释放组胺会减轻过敏性鼻炎的症状
D. SLIT可能会降低过敏原与肥大细胞表面抗体的结合
【答案】A
【解析】
【详解】A、过敏反应为再次接触相同过敏原引发的反应,但初次接触过敏原时,机体同样会发生免疫应答,产生对应抗体并吸附在肥大细胞表面,为后续过敏反应发生创造条件,A错误;
B、过敏反应的特点包含明显的遗传倾向和个体差异,B正确;
C、由题图可知,肥大细胞释放的组胺会引起毛细血管扩张、黏膜水肿,最终导致鼻炎症状,因此抑制肥大细胞释放组胺可减轻症状,C正确;
D、SLIT可使免疫系统对过敏原产生耐受,其作用机理可能是降低过敏原与肥大细胞表面抗体的结合,减少组胺释放,从而减轻过敏症状,D正确。
20. 某个体的基因型为AaBb,其卵原细胞在有丝分裂和减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生如图所示的互换。下列叙述正确的是( )
A. 若有丝分裂中发生图示互换,则子细胞基因型可能为AABb
B. 图示互换使基因B和b发生了基因重组
C. 若减数分裂中未发生图示互换,则该细胞能产生2种基因型不同的配子
D. 若部分细胞减数分裂中发生图示互换,则该个体可产生4种数量不等的配子
【答案】D
【解析】
【详解】A、在有丝分裂过程中,染色体复制后姐妹染色单体分离,分别进入两个子细胞。 若发生图示互换,一条染色体的两条姐妹染色单体基因型变为AB和Ab,另一条同源染色体的两条姐妹染色单体基因型变为aB和ab。 有丝分裂后期,染色单体随机分配,子细胞基因型可能为AaBb(如AB+ab)或Aabb(如Ab+ab)或AaBB(如aB+AB),A错误;
B、基因重组是指同源染色体上的非等位基因重新组合,基因重组的对象是非等位基因,B和b是等位基因,二者不会发生基因重组B错误;
C、图示中两对等位基因位于一对同源染色体上,若减数分裂未发生图示互换,基因连锁遗传,则该卵原细胞减数分裂可能产生的配子基因型只有1种(aB或Ab),C错误;
D、若部分细胞减数分裂中发生图示交叉互换,由于交叉互换发生概率较低,会产生少量重组型配子,因此该个体可产生4种配子,且亲本型配子数量多,重组型配子数量少,4种配子数量不等,D正确。
非选择题部分
二、非选择题
21. 天坑是特大型喀斯特负地形,具有数百米口径,巨大陷坑状,且保留了较原始且完整的生态系统。山海经中描述过一种兽,叫“姑逢之山有兽焉,其状如狐而有翼”,这种“飞狐”就是天坑中的特殊住民,其翼膜结构、夜行性特征均是长期适应天坑弱光、复杂地形环境的结果。某研究团队以天坑群中的坑内群落、坑口群落和坑外群落的独有动植物为研究对象,探究天坑生态系统多样性。
请回答下列问题:
(1)从坑内、坑口到坑外,植物类群的不同体现了群落的___________,造成这种差异的主要环境因素有___________(答出两点即可)。
(2)调查天坑内某种草本植物的种群密度时,常采用_______________法,若该植物数目较少,调查时可采用___________的措施来减小误差。
(3)飞狐同化的能量中一部分用于自身生长、发育和繁殖,这些能量去向包括___________。科研人员为了解飞狐的生态位,需研究的方面有___________。(答出两点即可)
(4)天坑地形奇特,恍若异世界,吸引了大批游客前来观光,这体现了生态系统的___________价值。保护天坑生态系统多样性的最有效措施是___________。
【答案】(1) ①. 水平结构 ②. 温度、土壤、光照强度、湿度
(2) ①. 样方 ②. 增加样方数量、扩大样方面积
(3) ①. 流向下一营养级、流向分解者、暂时未利用 ②. 栖息地、食物、天敌以及其它物种的关系等
(4) ①. 直接 ②. 就地保护(建立自然保护区)
【解析】
【小问1详解】
群落在水平方向上因地形、光照、湿度等环境差异,不同地段分布不同类群的特征属于群落的水平结构,坑内到坑外为水平方向的环境梯度,因此体现该结构;天坑内外的光照强度、湿度、温度、土壤等环境因素差异显著,是造成植物类群差异的主要环境因素。
【小问2详解】
调查草本植物的种群密度常用样方法,若该植物数目较少,可通过增加样方数量、扩大样方面积等措施来减小误差。
【小问3详解】
生物同化的能量中用于生长发育繁殖的能量去向,包括流向下一营养级、流向分解者、暂时未利用的能量。研究飞狐(动物)的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
【小问4详解】
旅游观光属于生态系统直接价值中的非实用价值;就地保护是在原地对生态系统或物种进行保护,是保护生物多样性最有效的措施。
22. 全球变暖导致干旱事件频发,严重干旱事件的滞后效应还会对植被造成不可逆转的危害。科研人员以番茄幼苗为试材,研究了不同浓度外源葡萄糖对干旱胁迫下番茄幼苗生长及生理指标的影响。实验共设6个干旱胁迫处理(T1-T6)和1个空白对照(CK),其中干旱胁迫T1-T6分别喷施0、50、100、150、200、250 mg/L葡萄糖。实验结果如下图。回答下列问题:
(1)该实验的自变量是___________。每一组都处理了生长状况相同的3株番茄,目的是___________。
(2)图3中的番茄幼苗叶绿素含量可通过用___________(溶剂)提取后在___________光下的吸收率来反映。
(3)由图1可知,与CK相比,干旱胁迫处理后的番茄幼苗株高均___________。经外源葡萄糖处理后,处理浓度与株高之间的变化趋势为___________。
(4)由图2可知,实验中干旱胁迫组的根冠比高于CK组,从水分角度分析,推测其意义是___________。(答出两点)
(5)由以上实验数据可知:干旱胁迫下,适宜浓度的外源葡萄糖溶液能缓解胁迫伤害。从细胞结构角度分析,在T1-T6组别中,最适浓度为___________mg/L,选择该浓度的理由是___________。
【答案】(1) ①. 是否干旱胁迫及外源葡萄糖浓度 ②. 避免实验结果的偶然性
(2) ①. 无水乙醇##95%乙醇加入适量无水碳酸钠 ②. 红
(3) ①. 下降 ②. 随着处理浓度的升高,株高先上升后下降,但不低于T1组
(4)增加地下部分比例,提高根系吸水能力;降低地上部分比例,降低叶片蒸腾作用
(5) ①. 100 ②. 此时相对电导率最低,生物膜损伤最小,细胞结构更完整
【解析】
【小问1详解】
在该实验中,科研人员设置了不同浓度的外源葡萄糖处理干旱胁迫和空白对照的番茄幼苗,故该实验的自变量有外源葡萄糖浓度及是否干旱胁迫。每一组处理多株生长状况相同的番茄幼苗,是因为在实验过程中可能会存在一些偶然因素影响实验结果,通过设置多株幼苗进行实验,可以减小这些偶然因素带来的误差,使实验结果更接近真实情况。
【小问2详解】
光合色素可以溶解在无水乙醇中,常用无水乙醇提取色素。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,故应在红光下测定以排除类胡萝卜素的干扰,得到更准确的叶绿素含量测定结果。
【小问3详解】
分析题图1可知,与CK相比,干旱胁迫处理后的番茄幼苗株高均下降。经外源葡萄糖处理后,处理浓度与株高之间的变化趋势为随着处理浓度的升高,株高先上升后下降,但不低于T1组。
【小问4详解】
干旱胁迫条件下植物需要吸收土壤中更多的水,因此增加地下部分比例,提高根系吸水能力,以增强植物对干旱环境的适应能力;降低地上部分比例,降低叶片蒸腾作用,增加对干旱环境适应能力。
【小问5详解】
相对电导率可以反映膜系统受损程度,从图4可知:在T1-T6范围,T3组(浓度为100mg/L)相对电导率最低,对生物膜的损伤最小,细胞结构更完整,缓解效果最显著。
23. 赏食兼用型辣椒为雌雄同株二倍体植物,既可自花授粉,也可异花授粉,果实颜色受A/a和B/b基因共同控制。A基因与B基因的效应相同,且显性基因数量越多,果实中紫色花青素浓度越高,颜色越深。科研小组选择纯合紫黑色果(甲品系)和纯合白色果(乙品系)进行杂交实验,不考虑基因突变和染色体畸变,结果如下表所示。
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
甲×乙
紫色果
紫黑色果∶浅紫黑色果∶紫色果∶浅紫色果∶白色果=1∶4∶6∶4∶1
回答下列问题:
(1)辣椒果实颜色的遗传遵循___________定律。若要通过杂交实验进行验证,可选取F2中表型为___________的植株与F1杂交,用遗传图解表示该过程___________。
(2)取F2中的紫色果实植株进行随机授粉,F3植株中果实颜色有___________种,其中浅紫黑色果植株所占的比例为___________。
(3)辣椒的花色也受A(紫色)和a(白色)基因控制。已知另一对等位基因D/d位于10号染色体上。为确定A/a基因与D/d基因的位置关系,用基因型为DD的纯合紫花植株丙与基因型为dd的白花植株丁杂交得到F1,F1自交得到F2。对F2中多株白花植株的D/d基因进行PCR和电泳,下图I、Ⅱ、Ⅲ表示可能出现的电泳条带类型。
①若电泳结果只出现三种条带类型中的一种,且该类型为___________,则说明A/a基因和D/d基因位于一对同源染色体上;
②若电泳结果显示类型Ⅲ的数量最多、其他两种类型的数量极少,则说明A/a基因和D/d基因位于___________对同源染色体上。出现少量其他类型植株,最可能的原因是:F1减数分裂过程中___________;
③若电泳结果中出现三种条带,且类型I、类型Ⅱ、类型Ⅲ的数量比为___________,则说明A/a基因和D/d基因位于两对同源染色体上。
【答案】(1) ①. 自由组合 ②. 白色果 ③.
(2) ①. 5##五 ②. 2/9
(3) ①. Ⅲ ②. 一##1 ③. 同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换 ④. 1∶2∶1
【解析】
【小问1详解】
A基因与B基因的效应相同,且显性基因数量越多,果实中紫色花青素浓度越高颜色越深,可推知:紫黑色果、浅紫黑色果、紫色果、浅紫色果、白色果分别含有4、3、2、1、0个显性基因。由F2中紫黑色果∶浅紫黑色果∶紫色果∶浅紫色果∶白色果=1∶4∶6∶4∶1,该比例为9∶3∶3∶1的变式,说明2对基因独立遗传,符合基因自由组合定律。若对此进行验证,可选取F1与白色果进行杂交,相当于测交,预期后代的表型和比例为紫色果(AaBb)∶浅紫色果(Aabb、aaBb)∶白色果(aabb)=1∶2∶1,遗传图解如图所示:。
【小问2详解】
由F2中紫黑色果∶浅紫黑色果∶紫色果∶浅紫色果∶白色果=1∶4∶6∶4∶1,可推知F2中的紫色果实植株的基因型为4/6AaBb、1/6AAbb、1/6aaBB,随机授粉采用配子法,紫色果产生的配子及比例为AB:Ab∶aB∶ab=1:2:2:1,随机交配后代存在4、3、2、1、0个显性基因的五种情况,故,F3植株中果实颜色有5种。浅紫黑色果有3个显性基因,基因型为AABb、AaBB,所占比例为1/6×1/3+1/6×1/3+1/6×1/3+1/6×1/3=2/9。
【小问3详解】
丙基因型为DD,丁的基因型是dd,说明上面的条带对应d,下面条带对应D,Ⅰ是DD,Ⅱ是Dd,Ⅲ是dd。
①若A/a基因和D/d基因均位于10号染色体上,则纯合紫花植株丙的基因型为AADD,纯合白花植株丁的基因型是aadd,A与D连锁,a与d连锁,F1的基因型为AaDd,F2中白花的基因型为aadd,对F2中多株白花植株的D/d基因进行PCR和电泳,对应条带Ⅲ。
②由①分析可知,若Ⅲ的数量最多,则说明A/a基因和D/d基因位于一对同源染色体上,且A与D连锁,a与d连锁。出现极少其他两种类型(aaDD、aaDd),可能是减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换,产生了基因型为aD的配子。
③若A/a不位于10号染色体上,则A/a与D/d两对基因的遗传符合基因的自由组合定律,F1的基因型为AaDd,F2中白花的基因型为aaDD∶aaDd∶aadd=1∶2∶1,即三种类型的比例接近类型I∶类型Ⅱ∶类型Ⅲ=1∶2∶1。
24. 动物乳腺生物反应器是利用动物乳腺特异性启动子指导外源基因在乳腺中特异性表达,并能从转基因动物乳汁中获取重组蛋白的一种生物反应器。利用乳腺生物反应器已在母牛乳腺表达了人乳铁蛋白。然而乳腺生物反应器存在一定的不足,所以科学家研究出膀胱生物反应器。回答下列问题:
(1)膀胱生物反应器表达的人乳铁蛋白在___________收集。相比乳腺生物反应器,膀胱生物反应器的优点是___________。(答出两点即可)
(2)在基因工程的操作中,核心步骤是___________。构建动物膀胱生物反应器过程中,需要将目的基因导入哺乳动物的___________(填细胞名称),对该受体细胞进行___________,培养至___________阶段再进行___________,最终培育出能表达人乳铁蛋白的转基因动物。
(3)通过构建融合基因,将一种名为FLAG的短肽连接在人乳铁蛋白的氨基端以构建融合蛋白,便于产物分离纯化。拟通过PCR分别扩增得到FLAG基因和人乳铁蛋白基因。下图1为构建融合基因过程的模式图。下图2为研究人员初步设计的融合基因模式图。(EcoRI识别序列:5′-G↓AATTC-3′;AUG为起始密码子,UAA、UAG、UGA为终止密码子)
①为使PCR产物能被限制酶切割,需在引物上添加EcoRⅠ识别序列,该序列应添加在引物的___________(填“3′端”或“5′端”)。下列哪一个选项是引物F的序列___________。
A.5′GAATTCTACT3′
B.5′GAATTCATGA3′
C.5′CCATGAATTC3′
D.5′AGTAGAATTC3′
②图中的序列表达后不能获得正确的融合蛋白,只能翻译出FLAG短肽序列,原因是___________。
③通过修改引物中相应的碱基序列,下列哪一个选项中的修改能获得融合蛋白___________。
A.将引物F 5′端起的第六个碱基改为T
B.在引物F 5′端起的第六、七个碱基之间增加碱基A
C.在引物F 5′端起的第六、七个碱基之间增加碱基T
【答案】(1) ①. 转基因动物的尿液 ②. 周期短;不受性别、年龄的限制;易收集;提纯的纯度更高;产量高;不受生理状态的限制
(2) ①. 构建重组DNA分子 ②. 受精卵 ③. 胚胎体外培养 ④. 桑葚胚或囊胚 ⑤. 胚胎移植
(3) ①. 5′端 ②. A ③. 终止密码子提前出现,导致翻译提前终止 ④. B
【解析】
【小问1详解】
膀胱生物反应器收集产物蛋白比较容易,不会对动物造成伤害。此外,该系统可从动物一出生就收集产物,不论动物的性别和是否正处于生殖期。而且从尿中提取蛋白质比在乳汁中提取简便、高效。
【小问2详解】
构建基因表达载体是基因工程的核心工作;由于受精卵全能性很高,构建乳腺生物反应器时,通过显微注射的方法将目的基因和相关元件导入哺乳动物的受精卵中, 导入目的基因的受精卵,要在体外进行早期胚胎培养,发育到桑葚胚或囊胚阶段,适合做胚胎移植, 胚胎移植是将早期胚胎移植到代孕雌性动物的子宫,胚胎着床发育,最终得到转基因动物。由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的蛋白。
【小问3详解】
①由图1可知,该融合基因序列由FLAG基因下游和人乳铁蛋白基因上游通过EcoRⅠ识别序列连接而成,引物F为FLAG基因下游的引物。图2的序列右侧为3'端。引物F的3'端,即引物延伸方向为向左扩增FLAG基因,方向与图1的序列方向相反,又因为双链DNA互补序列的方向相反,故引物F序列应与题目图中部分序列互补。又已知引物的5'端引入了6个碱基的EcoRⅠ识别序列(G↓AATTC),综上可以得出引物F的前10个碱基为:5'GAATTCTACT3',A正确。
②由图中序列可知,基因中提前出现终止密码子的编码序列(TAG),转录得到的mRNA中将会提前出现终止密码子(UAG),导致翻译提前终止,无法得到完整的融合蛋白。
③ 酶切拼接后碱基发生错位,密码子阅读框移位,需要增加 1 个碱基,修正阅读框(移码修复)。
A、改碱基,属于点突变,不能修复阅读框移位,A错误;
B、在引物 F 的 5′端第 6、7 碱基之间增加碱基 A,插入 1 个碱基,修正密码子阅读框,消除提前出现的终止密码子,FLAG 与人乳铁蛋白基因处于同一个阅读框,可以翻译完整融合蛋白,B正确;
C、插入 T,不能消除终止密码,阅读框依旧错误,C错误。
25. 长期夜间过多光照会增加患糖尿病、肥胖的风险。哺乳动物感光主要依赖视网膜上的视锥细胞、视杆细胞和ipRGC细胞三类感光细胞。回答问题:
(1)神经细胞的静息电位约-70 mV,神经细胞静息电位形成的主要原因(机制)是___________。研究发现黑暗中人视杆细胞的静息电位约是-40 mV,已知黑暗中视杆细胞质膜对Na+、K+都有较高的通透性,视杆细胞静息电位绝对值小于神经细胞的原因是___________。
(2)从感光细胞兴奋到视觉形成的过程是否__________(“属于”、“不属于”)反射,原因是___________。
(3)下丘脑可通过多种方式调节血糖,其中一种方式是当血糖含量升高时通过___________(填“交感”或“副交感”)神经支配胰岛B细胞的分泌活动;还能通过分泌___________间接调控甲状腺激素的分泌。
(4)研究表明,过多光照会引起棕色脂肪细胞产热量减少。为验证过多光照是通过相关神经调节棕色脂肪细胞的产热过程,完善以下实验。
【实验步骤】:①将30只健康的___________的空腹小鼠随机均分为甲、乙、丙三组。
②对甲组小鼠给予适量自然光照,对乙组小鼠___________,对丙组小鼠___________。
③将三组小鼠置于相同且适宜的环境下培养一段时间。
④检测并比较三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量。
【预期结果】:三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量:___________。
【答案】(1) ①. 膜内K+浓度远高于膜外,静息状态时膜对K+通透性高,K+外流 ②. K+外流的同时发生Na+内流,导致视杆细胞静息电位绝对值变小
(2) ①. 不属于 ②. 视觉形成过程未经过完整的反射弧
(3) ①. 副交感 ②. 促甲状腺激素释放激素
(4) ①. 生理状态相同 ②. 给予过多光照 ③. 切断相关神经并进行过多光照 ④. 甲组≈丙组>乙组
【解析】
【小问1详解】
神经细胞静息电位形成的主要原因是静息状态时膜对K+通透性高,K+外流;黑暗中视杆细胞质膜对Na+、K+都有较高的通透性,静息时,K+外流的同时发生Na+内流,导致视杆细胞静息电位绝对值变小。
【小问2详解】
反射的完成需要经过完整的反射弧,视觉形成过程未经过完整的反射弧(或机体未对外界刺激做出规律性的应答),故从感光细胞兴奋到视觉形成的过程不属于反射。
【小问3详解】
下丘脑可通过多种方式调节血糖,其中一种方式是当血糖含量升高时通过副交感神经支配胰岛B细胞的分泌活动,从而促进胰岛素的分泌,进而降低高血糖;除此之外,下丘脑还能通过分泌促甲状腺激素释放激素,作用于垂体,垂体分泌促甲状腺激素,进而作用于甲状腺,调控甲状腺激素的分泌。
【小问4详解】
本实验要验证过多光照是通过相关神经调节棕色脂肪细胞的产热过程,自变量为是否过多光照(光照时间)和是否含有相关神经,因变量为棕色脂肪细胞产热量。
实验步骤:①分组编号:将30只健康的生理状态相同的空腹小鼠随机均分为甲、乙、丙三组。
②变量处理:本实验的自变量是光照时间和是否含有相关神经,且需验证过多光照会引起棕色脂肪细胞产热量减少,故对甲组小鼠给予适量自然光照,对乙组小鼠给予过多光照,对丙组小鼠切断相关神经并进行过多光照。
③无关变量相同且适宜:将三组小鼠置于相同且适宜的环境下培养一段时间。
④因变量检测:检测并比较三组小鼠的棕色脂肪细胞产热量。
丙组切断相关神经后过多光照无法发挥抑制产热的作用,产热量与甲组相当;乙组未切断神经,过多光照可通过相关神经抑制棕色脂肪细胞产热,产热量最低,所以甲组≈丙组>乙组。
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