精品解析:河南省青桐鸣联盟2026-2027学年高三上学期期初学情调研生物试题
2026-09-04
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内容正文:
秘密★启用前
高三年级学情调研
生 物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题: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,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 线粒体基因突变可引发视神经萎缩、糖尿病。科研人员借鉴病毒侵染的特异性,把包裹健康线粒体的靶向囊泡,精准送入病变细胞,达到治疗疾病的目的。下列叙述正确的是( )
A. 囊泡中的线粒体进入细胞依赖生物膜的选择透过性
B. 移植后的健康线粒体可在宿主细胞中分裂增殖
C. 健康的线粒体可直接彻底氧化分解葡萄糖释放ATP
D. 线粒体基因突变引发的疾病主要通过父亲遗传给后代
【答案】B
【解析】
【详解】A、囊泡膜与细胞膜融合将线粒体送入细胞的过程依赖生物膜的结构特点——流动性,选择透过性是生物膜的功能特点,与膜融合过程无关,A错误;
B、线粒体是半自主细胞器,含有少量DNA和核糖体,可利用宿主细胞的原料、能量等条件在细胞内分裂增殖,B正确;
C、有氧呼吸第一阶段葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸才能进入线粒体被彻底氧化分解,线粒体不能直接分解葡萄糖,C错误;
D、线粒体基因属于细胞质基因,受精卵的细胞质几乎全部来自母方的卵细胞,因此线粒体基因突变引发的疾病为母系遗传,主要通过母亲遗传给后代,D错误。
2. 下列有关“观察植物细胞的有丝分裂”的操作不规范的是( )
A. 解离后用清水漂洗根尖,再进行染色
B. 用镊子按压载玻片上的根尖,分散组织细胞
C. 解离液解离根尖时,需严格控制解离时间
D. 先低倍镜找到分生区细胞,再换高倍镜观察
【答案】B
【解析】
【详解】A、观察植物细胞有丝分裂的实验流程为解离→漂洗→染色→制片,解离后用清水漂洗可洗去多余解离液,既防止解离过度,也避免解离液影响碱性染料染色,操作规范,A正确;
B、分散组织细胞的正确操作是:将解离、漂洗后的根尖置于载玻片上捣碎,加盖盖玻片后再叠加一片载玻片,用拇指轻压上层载玻片使细胞分散。直接用镊子按压根尖,无法使细胞均匀分散,还易破坏根尖结构,操作不规范,B错误;
C、解离时间过短会导致细胞粘连、无法充分分散,解离时间过长会使根尖过度酥软,后续操作易破坏细胞结构,因此需严格控制解离时间,操作规范,C正确;
D、显微镜观察的常规操作是先在低倍镜下找到呈正方形、排列紧密的分生区细胞,将目标移至视野中央后再换高倍镜观察各分裂时期的细胞,操作规范,D正确。
3. 2,4—D是一种常见的生长素类调节剂,喷洒一定浓度的2,4—D能去除单子叶植物(如水稻)中的双子叶杂草。下列叙述正确的是( )
A. 双子叶杂草对生长素敏感程度大于水稻
B. 应喷洒低浓度的2,4—D去除双子叶杂草
C. 2,4—D是植物产生的效果稳定的化学物质
D. 2,4—D的作用效果和植物器官的成熟程度无关
【答案】A
【解析】
【详解】A、不同植物对生长素类调节剂的敏感程度存在差异,双子叶杂草对2,4—D的敏感程度大于单子叶植物水稻,高浓度2,4—D可抑制甚至杀死双子叶杂草,对水稻生长影响较小,A正确;
B、低浓度的2,4—D会促进植物生长,无法起到除草作用,需喷洒较高浓度的2,4—D才能去除双子叶杂草,B错误;
C、2,4—D是人工合成的生长素类调节剂,不属于植物自身产生的植物激素,C错误;
D、2,4—D的作用效果和植物器官的成熟程度有关,通常幼嫩器官对其敏感程度高于成熟器官,D错误。
4. 黄河流域存在植被破坏、水土流失等诸多生态问题,近年来我国推进黄河流域生态保护和高质量发展,采取了综合防治措施。下列措施及其评价均合理的是( )
A. 退耕还林还草——促使黄河沿途群落发生初生演替
B. 大量引进外来观赏鱼类——提高生态系统稳定性
C. 流域农田减量使用化肥农药——缓解水体富营养化
D. 生态修复时兼顾经济和社会效应——遵循生态工程的自生原理
【答案】C
【解析】
【详解】A、退耕还林还草的区域原有土壤条件基本保留,还可能保留植物的种子或其他繁殖体,群落发生的是次生演替,而非初生演替,A错误;
B、大量引进外来观赏鱼类可能引发生物入侵,破坏当地生态系统的营养结构,反而降低生态系统稳定性,B错误;
C、水体富营养化主要由水体中N、P等无机盐含量过多导致,农田减量使用化肥农药,可减少随径流流入水体的N、P等物质,能有效缓解水体富营养化,C正确;
D、生态修复时兼顾经济和社会效应,遵循的是生态工程的整体原理;自生原理强调依靠生态系统生物组分的自组织、自我调节等能力维持系统稳定,与兼顾经济社会效应无关,D错误。
5. 无芒雀麦(2n=28)具有耐寒优良性状,实验小组为了培育耐寒小麦,用紫外线处理无芒雀麦使其部分染色体被破坏后再获得原生质体和普通小麦(6n=42)的原生质体进行融合获得杂种细胞,以培育耐寒小麦。下列叙述正确的是( )
A. 融合前同时用紫外线处理普通小麦
B. 用胰蛋白酶处理细胞以获得原生质体
C. 通过显微镜观察染色体形态和数目可筛选杂种细胞
D. 由杂种细胞培育产生的个体都具有耐寒性
【答案】C
【解析】
【详解】A、本实验的目的是将无芒雀麦的耐寒基因导入普通小麦,以培育耐寒小麦,仅需用紫外线处理无芒雀麦使其保留携带耐寒基因的染色体即可,若用紫外线处理普通小麦会破坏其染色体结构,不利于保留普通小麦原有的优良性状,A错误;
B、植物细胞去除细胞壁获得原生质体,需要使用纤维素酶和果胶酶处理,胰蛋白酶是动物细胞培养过程中用于分散动物细胞的试剂,B错误;
C、无芒雀麦的体细胞含有28条染色体,普通小麦的体细胞含有42条染色体,杂种细胞含有的染色体为二者含有的染色体的组合,即便无芒雀麦部分染色体被破坏,其染色体形态、数目仍和两个亲本存在明显差异,因此可通过显微镜观察染色体的形态和数目来筛选杂种细胞,C正确;
D、紫外线对染色体的破坏是随机的,可能导致无芒雀麦中耐寒相关基因所在的染色体被降解,因此由杂种细胞培育的个体不一定都携带耐寒基因,不都具有耐寒性,D错误。
6. 深海管虫体内有专门营养体,能储存硫化氢,其体内的硫氧化细菌可氧化硫化氢供能制造有机物,供给管虫全部营养。下列叙述正确的是( )
A. 管虫和硫氧化细菌为寄生关系
B. 该种硫氧化细菌的核酸彻底水解后得到5种碱基
C. 该种硫氧化细菌不能利用光能,不属于生产者
D. 管虫和硫氧化细菌的生态位相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、管虫为硫氧化细菌提供硫化氢储存场所,硫氧化细菌合成有机物供给管虫营养,二者为互利共生关系,而寄生关系中一方受益、另一方受损,A错误;
B、硫氧化细菌为原核生物,细胞内同时含有DNA和RNA两种核酸,彻底水解后可得到A、T、C、G、U共5种碱基,B正确;
C、生产者包括光能自养型和化能自养型,该硫氧化细菌可通过氧化硫化氢获得能量,将无机物合成有机物,属于化能自养型生产者,C错误;
D、生态位指物种在群落中的地位或作用,包括空间位置、占用资源、种间关系等,管虫依赖硫氧化细菌提供的有机物生存,二者的资源需求、群落功能均不同,生态位不相同,D错误。
7. 植物细胞膜上的水通道蛋白PIP2既能转运水分子,也能排出H2O2。碱胁迫条件下,AT1蛋白与G蛋白结合后能抑制PIP2的磷酸化,降低其H2O2外排活性,导致细胞内活性氧ROS水平升高,进而造成严重的碱敏感表型,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 水分通过PIP2的速率比通过磷脂分子慢
B. H2O2外排速率和膜两侧的H2O2的浓度差无关
C. 敲除AT1基因后,碱胁迫条件下细胞会积累更多的ROS
D. ROS在细胞内大量积累会加速细胞衰老
【答案】D
【解析】
【详解】A、水分通过PIP2(水通道蛋白)的方式为协助扩散,运输速率远高于通过磷脂分子的自由扩散,A错误;
B、H₂O₂通过PIP2外排顺浓度梯度进行,属于协助扩散,运输速率与膜两侧H₂O₂的浓度差呈正相关,B错误;
C、敲除AT1基因后,无法合成AT1蛋白,不存在AT1蛋白抑制PIP2磷酸化的过程,PIP2的H₂O₂外排活性不受抑制,可及时排出H₂O₂,碱胁迫条件下细胞内ROS积累量减少,C错误;
D、ROS为细胞内的活性氧,大量积累会氧化损伤细胞内的蛋白质、核酸等物质,加速细胞衰老,D正确。
8. 趋同进化是指亲缘关系远的不同物种,长期生活在相似环境中,受相同自然选择压力驱动,最终演化出形态结构、生理功能高度相似的性状,如荒漠中仙人掌、光棍树都形成肉质储水茎。下列有关趋同进化叙述正确的是( )
A. 依赖相同环境下物种间的基因交流
B. 是相同环境诱导下发生定向变异的结果
C. 形成了新物种,增加了生物多样性
D. 突变和基因重组能为其提供原材料
【答案】D
【解析】
【详解】A、趋同进化涉及的是亲缘关系远的不同物种,不同物种间存在生殖隔离,无法进行基因交流,趋同进化不依赖物种间的基因交流,A错误;
B、变异是不定向的,相同环境起到的是定向选择的作用,不能诱导生物发生定向变异,B错误;
C、趋同进化是不同物种演化出相似性状的过程,并未形成新物种,C错误;
D、突变和基因重组是生物进化的原材料,趋同进化也属于生物进化的过程,因此突变和基因重组能为其提供原材料,D正确。
9. 淡水湖泊水华多由蓝藻爆发性增殖引发,鲢鱼、鳙鱼为天然滤食鱼类,可捕食浮游藻类。体重1 kg的鲢鱼每月可摄食2 kg蓝藻;同等体重的鳙鱼每月可摄食3.66 kg蓝藻。下列叙述正确的是( )
A. 每月鳙鱼从蓝藻同化的能量一定大于鲢鱼
B. 鳙鱼粪便中的能量属于鳙鱼同化量的一部分
C. 养殖鲢鱼、鳙鱼治理水华,可使能量更多流向人类
D. 投放鲢鱼、鳙鱼能提高生态系统的能量传递效率
【答案】C
【解析】
【详解】A、同化量=摄入量-粪便量,题干仅给出同等体重下二者的蓝藻摄入量,未知二者体重、同化效率的情况下,无法确定鳙鱼同化量一定大于鲢鱼,A错误;
B、粪便中的能量是生物摄入后未被同化的部分,属于上一营养级(蓝藻)的同化量,不属于鳙鱼的同化量,B错误;
C、养殖鲢鱼、鳙鱼治理水华,可将原本蓝藻中无法被人类利用的能量转化为鲢鱼、鳙鱼的能量被人类获取,实现能量更多流向对人类有益的部分,C正确;
D、能量传递效率是相邻两个营养级间同化量的比值,一般稳定在10%~20%,投放鱼类只能提高能量利用率,无法改变生态系统的能量传递效率,D错误。
10. 如图表示当外界温度由T1变为T2后,人体的产热量和散热量的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A. 外界温度T1>T2 B. 曲线Ⅰ表示产热量的变化
C. PQ段毛细血管舒张 D. 由T1变为T2后,机体甲状腺激素分泌减少
【答案】A
【解析】
【详解】A、机体由温度为T1的环境进入到温度为T2的环境,产热量和散热量均增加,可知T1>T2,A正确;
B、外界温度降低时,散热量先迅速升高,之后机体通过调节增加产热,因此先升高的曲线Ⅰ是散热量变化,后升高的曲线Ⅱ是产热量变化,B错误;
C、PQ段散热量下降,是寒冷环境下机体收缩毛细血管、减少皮肤血流量以减少散热的调节结果,C错误;
D、由T1变为T2后,机体需要增加产热维持体温,甲状腺激素分泌会增多,以提高细胞代谢速率、增加产热,D错误。
11. 实验小组从盐沙漠环境中筛选出耐盐高产脲酶的微生物,其种类及数量如表所示。下列叙述错误的是( )
微生物种类
细菌
真菌
放线菌
数量(个)
189
12
5
A. 筛选高产脲酶微生物的培养基上应加入适量的尿素和抗生素
B. 加入酚红后,产脲酶微生物可在菌落周围形成红色圈
C. 可根据培养基上菌落的大小、颜色和光泽初步判断菌落类型
D. 可利用稀释涂布平板法估算出耐盐高产脲酶微生物的活菌数量
【答案】A
【解析】
【详解】A、筛选高产脲酶微生物的培养基应以尿素为唯一氮源,但抗生素会抑制细菌生长,而表格中细菌是产脲酶的主要类群,加入抗生素后无法筛选到细菌类的产脲酶微生物,A错误;
B、产脲酶微生物可分解尿素产生氨,使培养基pH升高,酚红指示剂在碱性条件下变红,因此会在菌落周围形成红色圈,B正确;
C、不同微生物的菌落具有稳定的特有特征,可根据菌落的大小、颜色、光泽等形态特征初步判断菌落类型,C正确;
D、稀释涂布平板法的原理是稀释度足够高时,一个菌落来源于样品中的一个活菌,因此可利用该方法估算耐盐高产脲酶微生物的活菌数量,D正确。
12. 科学家将小球藻置于含14CO2的密闭环境,在不同光照时长下取样后分离细胞内有机物并检测是否含有放射性,以探明光合作用的暗反应过程。下列叙述正确的是( )
A. 放射性物质依次出现在C5、C3和糖类中
B. 放射性物质种类随光照时长增加持续增多
C. 该实验中合成有机物所需的能量全部来自ATP
D. 一段时间后该植物细胞呼吸释放的CO2可能含有14C
【答案】D
【解析】
【详解】A、暗反应中14CO2首先与C5结合生成C3,放射性最先出现在C3中,之后才会出现在C5和糖类中,A错误;
B、当暗反应达到稳定状态后,参与循环的放射性物质种类不再增加,不会随光照时长增加持续增多,B错误;
C、暗反应合成有机物时,C3的还原所需能量来自ATP和NADPH(还原型辅酶Ⅱ),并非全部来自ATP,C错误;
D、一段时间后,光合作用合成的含14C的糖类等有机物可作为细胞呼吸的底物,经有氧呼吸第二阶段分解会产生含14C的CO2,因此细胞呼吸释放的CO2可能含有14C,D正确。
13. γ基因和β基因都是参与合成血红蛋白珠蛋白的基因,胎儿处于缺氧环境,且其β基因的启动子处于高度甲基化状态,使该基因无法表达。成人体内γ基因和β基因的表达调控过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲基化和去甲基化过程不会改变基因碱基序列
B. 成人主要表达γ-珠蛋白,胎儿主要表达β-珠蛋白
C. γ基因和β基因表达调控过程发生在成熟红细胞内
D. 表观遗传的修饰不能通过生殖细胞遗传给后代
【答案】A
【解析】
【详解】A、甲基化和去甲基化属于表观遗传修饰,仅对基因的碱基进行修饰、不改变基因的碱基序列,A正确;
B、由题干和题图可知,胎儿β基因启动子高度甲基化无法表达,主要表达γ-珠蛋白;成人体内γ基因区域被甲基化抑制表达,β基因区域去甲基化后表达,主要表达β-珠蛋白,B错误;
C、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和DNA,不存在基因,无法发生基因表达的调控过程,C错误;
D、表观遗传的修饰可以通过生殖细胞遗传给后代,属于可遗传的变异,D错误。
14. 经典谢切诺夫实验(如图)是将蛙的大脑半球切除,用盐粒刺激间脑,使间脑激活。实验小组检测了盐处理前、后蛙从皮肤接触硫酸到发生屈肌反射所需的时间(s)如表所示。下列叙述正确的是( )
处理
1组
2组
3组
平均时间
盐处理前
6
9
8
7.7
盐处理后
15
13
16
14.7
移除盐粒后
6
8
10
8.0
A. 硫酸处理下蛙的屈肌反射属于条件反射
B. 该实验中大脑皮层参与调控蛙的屈肌反射
C. 间脑对屈肌反射具有促进效应
D. 切除SC后盐处理组屈肌反射的时间会缩短
【答案】D
【解析】
【详解】A、屈肌反射是生来就有的非条件反射,无需大脑皮层参与,不属于条件反射,A错误;
B、题干明确说明实验已切除蛙的大脑半球,大脑皮层位于大脑半球,因此该实验中不存在大脑皮层调控屈肌反射的情况,B错误;
C、盐处理激活间脑后,屈肌反射的平均时间从7.7s延长至14.7s,说明间脑对屈肌反射具有抑制效应而非促进效应,C错误;
D、SC是脑和脊髓连通的神经,切除SC后,间脑的抑制信号无法传递到脊髓的屈肌反射中枢,屈肌反射不受间脑的抑制作用,因此盐处理组屈肌反射的时间会缩短,D正确。
15. 肿瘤微环境存在多重代谢抑制因素,使得肿瘤代谢微环境主要以缺氧与乳酸堆积为特征,进而损伤树突状细胞的免疫功能。磷酸肌酸是细胞快速供能物质,细胞膜上的肌酸转运蛋白CrT可将胞外的肌酸顺浓度梯度转运至细胞内,并在肌酸激酶CK的催化作用下使肌酸通过磷酸化过程形成磷酸肌酸。实验小组用免疫激活剂LPS,模拟肿瘤环境刺激树突状细胞活化,其CrT mRNA表达结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 树突状细胞是能参与抗原呈递的淋巴细胞
B. 细胞膜上CrT运输肌酸的方式为主动运输
C. 细胞内肌酸磷酸化的过程属于放能反应
D. 活化树突状细胞的CrT基因可用于治疗肿瘤
【答案】D
【解析】
【详解】A、树突状细胞属于抗原呈递细胞,不属于淋巴细胞,A错误;
B、题干明确说明CrT可将胞外肌酸顺浓度梯度转运至细胞内,因此该运输方式为协助扩散,B错误;
C、磷酸肌酸是细胞快速供能物质,肌酸磷酸化形成磷酸肌酸的过程需要消耗能量,将能量储存于磷酸肌酸中,属于吸能反应,C错误;
D、由题图可知,使用免疫激活剂LPS活化树突状细胞时,CrT mRNA的表达量显著升高,CrT表达增加可促进肌酸转运,合成更多磷酸肌酸为细胞供能,改善肿瘤微环境中树突状细胞受损的免疫功能,因此活化树突状细胞的CrT基因可用于治疗肿瘤,D正确。
16. 某雌雄异株植物性别决定方式为XY型,其X染色体和Y染色体存在同源区和非同源区。该植物花色由等位基因A、a控制,其中红花对白花为显性,且Xa的雄配子无法正常发育。某红花雄株甲和红花雌株乙杂交,F1全部为红花雄株,F1的全部植株和杂合的红花雌株杂交,F2的性别比例为雄株∶雌株=2∶1(不考虑其他变异和致死情况)。下列叙述错误的是( )
A. A基因和a基因位于X染色体和Y染色体的同源区
B. 红花雌株乙的基因型为XAXa或XAXA
C. F2的全部植株花色均为红色
D. F2的植株随机交配后代纯合子占3/4
【答案】B
【解析】
【详解】A、据题干信息可知,若A/a仅位于X染色体非同源区,F1红花雄株与杂合红花雌株杂交后代性别比应为1:1,与题干F2雄∶雌=2:1不符,故A/a位于X、Y染色体同源区;红花雄株甲后代全为雄株,说明甲产生的X雄配子不育,即甲基因型为XaYA,A正确;
B、若乙基因型为XAXA,则F1全为XAYA,其与杂合红花雌株杂交时,雄配子XA、YA均可育,后代性别比为1:1,与题干矛盾,因此乙只能为XAXa,B错误;
C、红花雄株甲(XaYA)和红花雌株乙(XAXa)杂交,F1雄株的基因型为XAYA、XaYA,与XAXa杂交,F2基因型为XAXA、XAXa、XAYA、XaYA,均携带显性A基因,全部表现为红花,C正确;
D、F2的植株中,雌株为1/2XAXA、1/2XAXa,雄株为1/2XAYA、1/2XaYA。F2雌株产生雌配子XA占3/4、Xa占1/4;F2雄株产生可育雄配子XA占1/3、YA占2/3。随机交配后代纯合子为XAXA(1/3×3/4=1/4)和XAYA(2/3×3/4=1/2),合计占3/4,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 大棚密闭环境所引发的二氧化碳亏缺,是制约大棚蔬菜高产的关键因素。科研人员以大棚茄子为实验材料,设置了4组CO2浓度处理,分别为CK组(对照组,自然通风,约420 μmol·mol-1)、T1组(600 μmol·mol-1)、T2组(900 μmol·mol-1)、T3组(1200 μmol·mol-1),定植90天后测定相关指标,结果如表所示。回答下列问题:
处理组
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度(μmol·mol-1)
蒸腾速率(mmol·m-2·s-1)
气孔导度(mol·m-2·s-1)
CK
14.1±0.5
251±5.5
2.15±0.2
0.178±0.05
T1
14.5±0.5
254±5.9
2.33±0.2
0.186±0.05
T2
22.3±0.7
278±6.9
3.25±0.3
0.321±0.06
T3
19.5±0.6
280±6.2
2.85±0.2
0.245±0.05
注:气孔导度反映气孔开放的程度
(1)为了保证实验的准确性,该实验应控制__________(答出2种)等环境因素相同且适宜。
(2)CO2进入叶绿体后在__________中被固定形成C3,若其他条件不变,CO2供应减少时,叶肉细胞内C3的含量会__________。
(3)T2组净光合速率显著高于CK组,结合表格数据,从物质供给的角度提出2点原因:①__________;②__________。
(4)商用CO2气体肥料能稳定的供给900 μmol·mol-1的CO2浓度,为了降低预算,农户希望不依托于商用CO2气体肥料的方式实现大棚增产,试给该农户提出一条合理措施:______。
【答案】(1)
光照强度、温度(或相对湿度、光照时长等,答出2种即可)
(2) ①.
叶绿体基质 ②.
降低(减少) (3) ①.
①T2组胞间CO₂浓度更高,为暗反应提供更充足的原料,促进暗反应进行 ②.
②T2组气孔导度更大,CO₂进入叶肉细胞更顺畅,且蒸腾速率更高,可运输更多光合作用所需的水分和矿质元素,利于光合反应进行。
(4)
增施有机肥(或农家肥,或在大棚内养殖食用菌、家禽等,合理即可)
【解析】
【小问1详解】
本实验自变量为CO2浓度,光照强度、温度(或相对湿度、光照时长)等是会影响光合作用的无关变量,需保持这些无关变量相同且适宜,排除其对实验结果的干扰,保证实验准确性。
【小问2详解】
CO2固定属于暗反应过程,暗反应的场所是叶绿体基质;CO2供应减少时,CO2与C5结合生成C3的速率下降,短时间内C3的还原消耗速率不变,因此C3含量会降低(减少)。
【小问3详解】
结合表格数据,T2组胞间CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率均显著高于CK组:更高的胞间CO2直接提升暗反应原料供给量;气孔导度大有利于外界CO2进入叶肉细胞,更高的蒸腾速率能加快水分和矿质元素的运输,满足光合作用的物质需求,因此净光合速率更高。
【小问4详解】
增施的有机肥(或农家肥,或在大棚内养殖食用菌、家禽等,合理即可)可被土壤微生物分解,释放CO2,提升大棚内CO2浓度,同时还能补充土壤矿质元素,无需使用商用CO2肥料即可实现增产。
18. 青春期启动、性腺发育与生殖功能和性激素水平密切相关。Kp是调控生殖内分泌的关键信号分子,下丘脑存在两类Kp神经元,雌激素可通过两类神经元对生殖产生双向调控,调控路径如图1所示(GnRH表示促性腺激素释放激素,“+”为促进,“-”为抑制)。回答下列问题:
(1)图1中的器官A表示__________,排卵前,雌激素浓度突破临界高值可造成促性腺激素爆发式高分泌,触发排卵,这种调节方式属于__________(填“正反馈”或“负反馈”)调节,这与Kp神经元__________(填“①”或“②”)的调节作用有关。
(2)全身敲除Rank基因的雌性小鼠会出现促性腺激素分泌减少、雌激素不足、不排卵等症状。下丘脑小胶质细胞是位于下丘脑的一类神经胶质细胞,实验小组分别敲除小鼠全身的Rank基因、下丘脑GnRH神经的Rank基因和下丘脑小胶质细胞的Rank基因,并检测各组小鼠血浆中的促性腺激素的含量,实验结果如图2所示:
①神经胶质细胞对神经元起到辅助作用,具有__________(答出2种)等功能。
②敲除小鼠全身的Rank基因时应当以__________(填细胞)作为基因敲除的对象,对比甲丙两组结果可知__________,再结合乙丁两组实验结果可以得出的结论是__________。
③研究发现敲除Rank基因不会影响垂体活性,为了对该发现进行验证,可以向乙和丁两组小鼠注射适量的__________,实验结果为__________。
【答案】(1) ①. 垂体 ②. 正反馈 ③. ②
(2) ①. 支持、保护、营养、修复(任答两点) ②. 受精卵 ③. 敲除GnRH神经元Rank基因不影响促性腺激素分泌 ④. 下丘脑小胶质细胞的Rank基因是维持小鼠血浆促性腺激素正常含量的关键 ⑤. 促性腺激素释放激素##GnRH ⑥. 两组分泌的促性腺激素含量恢复正常
【解析】
【小问1详解】
下丘脑分泌促性腺激素释放激素(GnRH)作用于垂体,垂体合成、释放促性腺激素作用于卵巢,因此器官A为垂体。排卵前雌激素浓度高,促进促性腺激素爆发式分泌,高峰排卵,对应Kp神经元②的调节作用,高浓度雌激素反过来促进激素分泌,属于正反馈调节。
【小问2详解】
①神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。
②敲除全身Rank基因小鼠,需以受精卵为敲除对象,发育后所有细胞均敲除Rank基因。分析题图2,甲组促性腺激素最高;乙组(全身敲除)显著下降;丙组(仅GnRH神经元敲除)促性腺激素接近野生型,无明显下降;丁组(仅小胶质细胞敲除)促性腺激素大幅降低,和乙组趋势一致,说明Rank基因通过下丘脑小胶质细胞调控促性腺激素分泌,GnRH神经元Rank基因不参与该调控通路。
③该实验要验证敲除Rank基因不影响垂体活性,若垂体本身功能正常,外源施加GnRH后,垂体均可正常分泌促性腺激素,因此可向乙组和丁组小鼠注射适量的GnRH,若促性腺激素分泌量恢复正常则可证明敲除Rank基因不会影响垂体活性。
19. 同属近缘物种帆背龙蜥和侏龙蜥是我国横断山脉特有的珍稀蜥蜴类群,海拔差异会造成温度、食物、氧气等环境条件梯度变化,进而影响蜥蜴类群的种群分布等。研究团队在山地开展野外调查,统计了两种珍稀蜥蜴在2000~4000 m不同海拔区间的个体数量,结果如图所示。回答下列问题:
(1)实验小组用“样线法”调查了某区域中蜥蜴的种群密度,即在该区域中选取长2 km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各100 m内所观察到的蜥蜴,若统计蜥蜴的数量为N,则该调查区域内蜥蜴的种群密度为__________只/km2。与传统的标记重捕法相比,“样线法”的优点有__________(答出2点)。横断山脉上同一海拔的不同地段上分布着不同植被类型,这属于群落的__________结构,海拔不同会导致温度差异,温度差异属于影响蜥蜴种群数量变化的__________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。
(2)横断山脉特有珍稀蜥蜴类群体现生物多样性中的__________多样性,两种蜥蜴属于不同物种,判断依据是二者间存在__________。
(3)某同学认为若移除帆背龙蜥,侏龙蜥会向下扩张占据2000~3000 m全部海拔,该推断是否正确__________,原因是__________。
(4)横断山区是我国生物多样性热点区域,山地海拔梯度形成有利于两种蜥蜴的长期共存,试从生态位的角度分析其原因是__________。
【答案】(1) ①. 2.5N ②. 操作简便;对蜥蜴的生活干扰小,无需对个体进行捕捉标记; ③. 水平 ④. 非密度制约
(2) ①. 物种 ②. 生殖隔离
(3) ①. 不正确 ②. 侏龙蜥的种群分布不仅受帆背龙蜥的种间竞争影响,还受2000~3000m区域的温度、食物、氧气等非生物环境条件,以及自身的适应能力、天敌等其他生物因素的限制,无法完全占据该全部海拔区间
(4)海拔梯度的环境差异使两种蜥蜴占据了不同的空间资源(生态位分化),降低了二者的生态位重叠程度,减弱了种间竞争,因此可以实现长期共存
【解析】
【小问1详解】
实验小组用“样线法”调查了某区域中蜥蜴的种群密度,即在该区域中选取长2 km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各100 m内所观察到的蜥蜴,若统计蜥蜴的数量为N,则该调查区域内蜥蜴的种群密度为N÷(0.2×2)=N÷0.4只/km2=2.5N只/km2。与传统的标记重捕法相比,“样线法”的优点有操作简便;对蜥蜴的干扰更小,避免标记、重捕环节的误差;适合活动能力相对不强、生境特殊的蜥蜴类调查。横断山脉上同一海拔的不同地段上分布着不同植被类型,这属于群落的水平结构,海拔不同会导致温度差异,温度差异属于影响蜥蜴种群数量变化的非密度制约因素,即温度对种群数量的影响与种群密度无关。
【小问2详解】
横断山脉特有珍稀蜥蜴类群体现生物多样性中的物种多样性,两种蜥蜴属于不同物种,判断依据是二者间存在生殖隔离,生殖隔离的产生是衡量新种的标志。
【小问3详解】
侏龙蜥的种群分布不仅受帆背龙蜥的种间竞争影响,还受2000~3000m区域的温度、食物、氧气等非生物环境条件,以及自身的适应能力、天敌等其他生物因素的限制,无法完全占据该全部海拔区间,可见,这种说法不正确。
【小问4详解】
横断山区是我国生物多样性热点区域,山地海拔梯度形成有利于两种蜥蜴的长期共存,这是因为海拔梯度的环境差异使两种蜥蜴占据了不同的空间资源(生态位分化),降低了二者的生态位重叠程度,减弱了种间竞争,因此可以实现长期共存。
20. 血友病B型是一种特殊的单基因遗传病,致病基因为凝血因子IX(F9)基因,表现为凝血功能障碍,相关基因用B和b表示。某家系有关血友病B型的遗传系谱图以及部分家系成员相关基因的电泳结果如图1所示。回答下列问题:
(1)结合图示个体__________的电泳结果可知,B/b基因位于__________(填“常”或“X”)染色体上,Ⅲ-2号个体为致病基因携带者的概率是__________。
(2)已知一个群体中,该血友病的基因频率和基因型频率保持不变,且男性群体和女性群体的致病基因频率相等。假设在男性群体中血友病患者的比例为2%,则在女性群体中携带者的比例为__________%。
(3)研究人员为了探究F9基因启动子转录活性的关键调控区间,对F9基因转录起始位点附近的序列进行逐步截短,分别与荧光蛋白基因GFP相连,各组相对荧光强度如图2所示:
将F9基因启动子和荧光蛋白基因相连的目的是__________,根据实验结果推测F9基因启动子发挥核心作用的关键区间是__________。
(4)血友病B型致病突变类型为启动子内发生碱基替换,最终导致凝血因子IX在幼年合成不足。临床发现血友病男性患者青春期前出血严重,青春期后症状明显缓解,甚至会逐渐自愈。研究小组为了探究其原因,用不同浓度的雄激素分别处理和荧光蛋白结合的野生型F9基因启动子和突变型F9启动子,各组的荧光强度相对值(%)如表所示:
雄激素浓度
0
10-9 M
10-8 M
10-7 M
10-6 M
野生型F9基因启动子
100
127
206
242
292
突变型F9启动子
29
46
72
100
140
根据题干及实验结果可知,雄激素发挥作用__________(填“依赖”或“不依赖”)F9启动子核心调控区保持正常,男性患者青春期后症状明显缓解的原因是__________。
【答案】(1) ①. Ⅱ-4、Ⅱ-6、Ⅲ-4 ②. X ③. 1/4
(2)3.92 (3) ①. 通过检测荧光强度直观反映启动子的转录活性(转录强度) ②. 转录起始位点前后-13~+4(或-13到+3)区间
(4) ①. 不依赖 ②. 青春期后男性体内雄激素水平升高,可提升突变型F9启动子的转录活性,使凝血因子IX的合成量显著上升,缓解凝血功能障碍
【解析】
【小问1详解】
根据无中生有为隐性可知,血友病B型为隐性遗传病,结合图示个体Ⅱ-4、Ⅱ-6和Ⅲ-4的电泳结果可知,B/b基因位于“X”染色体上,因为相关基因若位于常染色体上,则Ⅱ-6应该为杂合子,与事实不符;Ⅰ-2的基因型为XBXb,Ⅰ-1的基因型为XBY,Ⅱ-2的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,Ⅱ-3的基因型为XBY,因此,Ⅲ-2号个体为致病基因携带者的概率是1/2×1/2=1/4。
【小问2详解】
已知一个群体中,该血友病的基因频率和基因型频率保持不变,且男性群体和女性群体的致病基因频率相等。假设在男性群体中血友病患者的比例为2%,即Xb的基因频率为2%,则在女性群体中携带者的比例为2×2%×(1-2%)=3.92%。
【小问3详解】
研究人员为了探究F9基因启动子转录活性的关键调控区间,对F9基因转录起始位点附近的序列进行逐步截短,分别与荧光蛋白基因GFP相连,实验中将F9基因启动子和荧光蛋白基因相连的目的是将F9启动子与GFP相连,可通过荧光强度的高低,直接体现不同截短片段的F9启动子驱动转录的能力,从实验结果可知,当截短到转录起始位点上游-13位置后,荧光强度大幅下降,说明从-13到+4的区间是启动子维持高转录活性的核心调控区间。
【小问4详解】
实验结果显示即使是发生碱基替换的突变型F9启动子,随雄激素浓度升高,驱动转录的活性也持续上升,说明雄激素发挥作用不依赖F9启动子核心调控区完全正常。男性青春期后雄激素分泌量显著增加,可激活突变的F9启动子,提升凝血因子IX的合成量,改善凝血功能,因此症状明显缓解。
21. 尼龙12是耐腐蚀高端工程塑料,传统制备依赖石油或棕榈油,存在高污染、毁林与人争粮等问题。实验小组利用基因工程改造大肠杆菌,开发出以葡萄糖为原料合成尼龙12的单体ω-氨基十二烷酸(ω-AmDDA)的绿色生产新方案。图1表示大肠杆菌细胞内以葡萄糖为原料合成ω-AmDDA的过程。细胞内积累的十二烷酸(DDA)具有一定的毒性,AIKL合成的膜转运蛋白能把胞内DDA运到细胞外,YaaDE具有CYP153A酶活性。实验小组用敲除了FadD基因(表达产物能降解DDA)的大肠杆菌作为受体细胞,分别导入了图2所示的两种重组质粒(Lac和T7均为启动子),并检测了大肠杆菌细胞产生ω-AmDDA的速率。回答下列问题:
(1)从可遗传变异的角度分析,构建重组质粒属于__________,将重组质粒导入大肠杆菌前需要用Ca2+处理大肠杆菌,目的是使大肠杆菌处于__________,基因表达载体中启动子的作用是__________。
(2)正常情况下,大肠杆菌不能以葡萄糖为原料合成ω-AmDDA的原因是__________。利用PCR扩增AIKL基因的过程中,复性的目的是__________。导入质粒a后,大肠杆菌合成ω-AmDDA的速率得到了提高,原因是__________,和导入质粒a相比,导入质粒b的突出优点是__________。
(3)CYP153A蛋白是合成过程中的关键酶,通过定点突变技术提升了该酶活性,该改造手段属于__________的范畴,该技术的流程为__________。
【答案】(1) ①. 基因重组 ②. 一种能吸收周围环境中DNA分子的状态 ③. RNA聚合酶识别和结合的部位,起始目的基因的转录
(2) ①. 大肠杆菌FadD基因的表达产物能降解DDA ②. 使两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合 ③. AIKL表达膜转运蛋白,将胞内有毒的DDA转运到细胞外,缓解DDA对菌体的毒性 ④. 质粒b的YaaDE基因可表达具有CYP153A酶活性的YaaDE,可加快DDA转化为ω-AmDDA
(3) ①. 蛋白质工程 ②. 从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列,改造基因后表达获得新蛋白质
【解析】
【小问1详解】
构建重组质粒是将目的基因与质粒结合,这是不同来源的基因重新组合的过程,所以从可遗传变异的角度分析,构建重组质粒属于基因重组。当用Ca2+处理大肠杆菌时,会使大肠杆菌细胞的通透性发生改变,成为能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。启动子本质是DNA序列,是RNA聚合酶识别和结合的部位,开启下游基因的转录。
【小问2详解】
根据题意可知,大肠杆菌FadD基因的表达产物能降解DDA,导致大肠杆菌无法完成后续反应生成ω-AmDDA。利用PCR扩增AIKL基因的过程中,复性的目的是两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。AIKL表达膜转运蛋白,将胞内有毒的DDA转运到细胞外,缓解DDA对菌体的毒性,保证大肠杆菌正常存活代谢。质粒b额外携带T7启动子驱动的YaaDE基因,可表达具有CYP153A酶活性的YaaDE,可加快DDA向ω-羟基十二烷酸转化,进一步提高ω-AmDDA的合成速率。
【小问3详解】
以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造基因来改造现有蛋白质属于蛋白质工程的范畴,其步骤是从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列,改造基因后表达获得新蛋白质。
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1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题: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,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 线粒体基因突变可引发视神经萎缩、糖尿病。科研人员借鉴病毒侵染的特异性,把包裹健康线粒体的靶向囊泡,精准送入病变细胞,达到治疗疾病的目的。下列叙述正确的是( )
A. 囊泡中的线粒体进入细胞依赖生物膜的选择透过性
B. 移植后的健康线粒体可在宿主细胞中分裂增殖
C. 健康的线粒体可直接彻底氧化分解葡萄糖释放ATP
D. 线粒体基因突变引发的疾病主要通过父亲遗传给后代
2. 下列有关“观察植物细胞的有丝分裂”的操作不规范的是( )
A. 解离后用清水漂洗根尖,再进行染色
B. 用镊子按压载玻片上的根尖,分散组织细胞
C. 解离液解离根尖时,需严格控制解离时间
D. 先低倍镜找到分生区细胞,再换高倍镜观察
3. 2,4—D是一种常见的生长素类调节剂,喷洒一定浓度的2,4—D能去除单子叶植物(如水稻)中的双子叶杂草。下列叙述正确的是( )
A. 双子叶杂草对生长素敏感程度大于水稻
B. 应喷洒低浓度的2,4—D去除双子叶杂草
C. 2,4—D是植物产生的效果稳定的化学物质
D. 2,4—D的作用效果和植物器官的成熟程度无关
4. 黄河流域存在植被破坏、水土流失等诸多生态问题,近年来我国推进黄河流域生态保护和高质量发展,采取了综合防治措施。下列措施及其评价均合理的是( )
A. 退耕还林还草——促使黄河沿途群落发生初生演替
B. 大量引进外来观赏鱼类——提高生态系统稳定性
C. 流域农田减量使用化肥农药——缓解水体富营养化
D. 生态修复时兼顾经济和社会效应——遵循生态工程的自生原理
5. 无芒雀麦(2n=28)具有耐寒优良性状,实验小组为了培育耐寒小麦,用紫外线处理无芒雀麦使其部分染色体被破坏后再获得原生质体和普通小麦(6n=42)的原生质体进行融合获得杂种细胞,以培育耐寒小麦。下列叙述正确的是( )
A. 融合前同时用紫外线处理普通小麦
B. 用胰蛋白酶处理细胞以获得原生质体
C. 通过显微镜观察染色体形态和数目可筛选杂种细胞
D. 由杂种细胞培育产生的个体都具有耐寒性
6. 深海管虫体内有专门营养体,能储存硫化氢,其体内的硫氧化细菌可氧化硫化氢供能制造有机物,供给管虫全部营养。下列叙述正确的是( )
A. 管虫和硫氧化细菌为寄生关系
B. 该种硫氧化细菌的核酸彻底水解后得到5种碱基
C. 该种硫氧化细菌不能利用光能,不属于生产者
D. 管虫和硫氧化细菌的生态位相同
7. 植物细胞膜上的水通道蛋白PIP2既能转运水分子,也能排出H2O2。碱胁迫条件下,AT1蛋白与G蛋白结合后能抑制PIP2的磷酸化,降低其H2O2外排活性,导致细胞内活性氧ROS水平升高,进而造成严重的碱敏感表型,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 水分通过PIP2的速率比通过磷脂分子慢
B. H2O2外排速率和膜两侧的H2O2的浓度差无关
C. 敲除AT1基因后,碱胁迫条件下细胞会积累更多的ROS
D. ROS在细胞内大量积累会加速细胞衰老
8. 趋同进化是指亲缘关系远的不同物种,长期生活在相似环境中,受相同自然选择压力驱动,最终演化出形态结构、生理功能高度相似的性状,如荒漠中仙人掌、光棍树都形成肉质储水茎。下列有关趋同进化叙述正确的是( )
A. 依赖相同环境下物种间的基因交流
B. 是相同环境诱导下发生定向变异的结果
C. 形成了新物种,增加了生物多样性
D. 突变和基因重组能为其提供原材料
9. 淡水湖泊水华多由蓝藻爆发性增殖引发,鲢鱼、鳙鱼为天然滤食鱼类,可捕食浮游藻类。体重1 kg的鲢鱼每月可摄食2 kg蓝藻;同等体重的鳙鱼每月可摄食3.66 kg蓝藻。下列叙述正确的是( )
A. 每月鳙鱼从蓝藻同化的能量一定大于鲢鱼
B. 鳙鱼粪便中的能量属于鳙鱼同化量的一部分
C. 养殖鲢鱼、鳙鱼治理水华,可使能量更多流向人类
D. 投放鲢鱼、鳙鱼能提高生态系统的能量传递效率
10. 如图表示当外界温度由T1变为T2后,人体的产热量和散热量的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A. 外界温度T1>T2 B. 曲线Ⅰ表示产热量的变化
C. PQ段毛细血管舒张 D. 由T1变为T2后,机体甲状腺激素分泌减少
11. 实验小组从盐沙漠环境中筛选出耐盐高产脲酶的微生物,其种类及数量如表所示。下列叙述错误的是( )
微生物种类
细菌
真菌
放线菌
数量(个)
189
12
5
A. 筛选高产脲酶微生物的培养基上应加入适量的尿素和抗生素
B. 加入酚红后,产脲酶微生物可在菌落周围形成红色圈
C. 可根据培养基上菌落的大小、颜色和光泽初步判断菌落类型
D. 可利用稀释涂布平板法估算出耐盐高产脲酶微生物的活菌数量
12. 科学家将小球藻置于含14CO2的密闭环境,在不同光照时长下取样后分离细胞内有机物并检测是否含有放射性,以探明光合作用的暗反应过程。下列叙述正确的是( )
A. 放射性物质依次出现在C5、C3和糖类中
B. 放射性物质种类随光照时长增加持续增多
C. 该实验中合成有机物所需的能量全部来自ATP
D. 一段时间后该植物细胞呼吸释放的CO2可能含有14C
13. γ基因和β基因都是参与合成血红蛋白珠蛋白的基因,胎儿处于缺氧环境,且其β基因的启动子处于高度甲基化状态,使该基因无法表达。成人体内γ基因和β基因的表达调控过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲基化和去甲基化过程不会改变基因碱基序列
B. 成人主要表达γ-珠蛋白,胎儿主要表达β-珠蛋白
C. γ基因和β基因表达调控过程发生在成熟红细胞内
D. 表观遗传的修饰不能通过生殖细胞遗传给后代
14. 经典谢切诺夫实验(如图)是将蛙的大脑半球切除,用盐粒刺激间脑,使间脑激活。实验小组检测了盐处理前、后蛙从皮肤接触硫酸到发生屈肌反射所需的时间(s)如表所示。下列叙述正确的是( )
处理
1组
2组
3组
平均时间
盐处理前
6
9
8
7.7
盐处理后
15
13
16
14.7
移除盐粒后
6
8
10
8.0
A. 硫酸处理下蛙的屈肌反射属于条件反射
B. 该实验中大脑皮层参与调控蛙的屈肌反射
C. 间脑对屈肌反射具有促进效应
D. 切除SC后盐处理组屈肌反射的时间会缩短
15. 肿瘤微环境存在多重代谢抑制因素,使得肿瘤代谢微环境主要以缺氧与乳酸堆积为特征,进而损伤树突状细胞的免疫功能。磷酸肌酸是细胞快速供能物质,细胞膜上的肌酸转运蛋白CrT可将胞外的肌酸顺浓度梯度转运至细胞内,并在肌酸激酶CK的催化作用下使肌酸通过磷酸化过程形成磷酸肌酸。实验小组用免疫激活剂LPS,模拟肿瘤环境刺激树突状细胞活化,其CrT mRNA表达结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 树突状细胞是能参与抗原呈递的淋巴细胞
B. 细胞膜上CrT运输肌酸的方式为主动运输
C. 细胞内肌酸磷酸化的过程属于放能反应
D. 活化树突状细胞的CrT基因可用于治疗肿瘤
16. 某雌雄异株植物性别决定方式为XY型,其X染色体和Y染色体存在同源区和非同源区。该植物花色由等位基因A、a控制,其中红花对白花为显性,且Xa的雄配子无法正常发育。某红花雄株甲和红花雌株乙杂交,F1全部为红花雄株,F1的全部植株和杂合的红花雌株杂交,F2的性别比例为雄株∶雌株=2∶1(不考虑其他变异和致死情况)。下列叙述错误的是( )
A. A基因和a基因位于X染色体和Y染色体的同源区
B. 红花雌株乙的基因型为XAXa或XAXA
C. F2的全部植株花色均为红色
D. F2的植株随机交配后代纯合子占3/4
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 大棚密闭环境所引发的二氧化碳亏缺,是制约大棚蔬菜高产的关键因素。科研人员以大棚茄子为实验材料,设置了4组CO2浓度处理,分别为CK组(对照组,自然通风,约420 μmol·mol-1)、T1组(600 μmol·mol-1)、T2组(900 μmol·mol-1)、T3组(1200 μmol·mol-1),定植90天后测定相关指标,结果如表所示。回答下列问题:
处理组
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度(μmol·mol-1)
蒸腾速率(mmol·m-2·s-1)
气孔导度(mol·m-2·s-1)
CK
14.1±0.5
251±5.5
2.15±0.2
0.178±0.05
T1
14.5±0.5
254±5.9
2.33±0.2
0.186±0.05
T2
22.3±0.7
278±6.9
3.25±0.3
0.321±0.06
T3
19.5±0.6
280±6.2
2.85±0.2
0.245±0.05
注:气孔导度反映气孔开放的程度
(1)为了保证实验的准确性,该实验应控制__________(答出2种)等环境因素相同且适宜。
(2)CO2进入叶绿体后在__________中被固定形成C3,若其他条件不变,CO2供应减少时,叶肉细胞内C3的含量会__________。
(3)T2组净光合速率显著高于CK组,结合表格数据,从物质供给的角度提出2点原因:①__________;②__________。
(4)商用CO2气体肥料能稳定的供给900 μmol·mol-1的CO2浓度,为了降低预算,农户希望不依托于商用CO2气体肥料的方式实现大棚增产,试给该农户提出一条合理措施:______。
18. 青春期启动、性腺发育与生殖功能和性激素水平密切相关。Kp是调控生殖内分泌的关键信号分子,下丘脑存在两类Kp神经元,雌激素可通过两类神经元对生殖产生双向调控,调控路径如图1所示(GnRH表示促性腺激素释放激素,“+”为促进,“-”为抑制)。回答下列问题:
(1)图1中的器官A表示__________,排卵前,雌激素浓度突破临界高值可造成促性腺激素爆发式高分泌,触发排卵,这种调节方式属于__________(填“正反馈”或“负反馈”)调节,这与Kp神经元__________(填“①”或“②”)的调节作用有关。
(2)全身敲除Rank基因的雌性小鼠会出现促性腺激素分泌减少、雌激素不足、不排卵等症状。下丘脑小胶质细胞是位于下丘脑的一类神经胶质细胞,实验小组分别敲除小鼠全身的Rank基因、下丘脑GnRH神经的Rank基因和下丘脑小胶质细胞的Rank基因,并检测各组小鼠血浆中的促性腺激素的含量,实验结果如图2所示:
①神经胶质细胞对神经元起到辅助作用,具有__________(答出2种)等功能。
②敲除小鼠全身的Rank基因时应当以__________(填细胞)作为基因敲除的对象,对比甲丙两组结果可知__________,再结合乙丁两组实验结果可以得出的结论是__________。
③研究发现敲除Rank基因不会影响垂体活性,为了对该发现进行验证,可以向乙和丁两组小鼠注射适量的__________,实验结果为__________。
19. 同属近缘物种帆背龙蜥和侏龙蜥是我国横断山脉特有的珍稀蜥蜴类群,海拔差异会造成温度、食物、氧气等环境条件梯度变化,进而影响蜥蜴类群的种群分布等。研究团队在山地开展野外调查,统计了两种珍稀蜥蜴在2000~4000 m不同海拔区间的个体数量,结果如图所示。回答下列问题:
(1)实验小组用“样线法”调查了某区域中蜥蜴的种群密度,即在该区域中选取长2 km的样线并沿样线行进,统计样线左右两侧各100 m内所观察到的蜥蜴,若统计蜥蜴的数量为N,则该调查区域内蜥蜴的种群密度为__________只/km2。与传统的标记重捕法相比,“样线法”的优点有__________(答出2点)。横断山脉上同一海拔的不同地段上分布着不同植被类型,这属于群落的__________结构,海拔不同会导致温度差异,温度差异属于影响蜥蜴种群数量变化的__________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。
(2)横断山脉特有珍稀蜥蜴类群体现生物多样性中的__________多样性,两种蜥蜴属于不同物种,判断依据是二者间存在__________。
(3)某同学认为若移除帆背龙蜥,侏龙蜥会向下扩张占据2000~3000 m全部海拔,该推断是否正确__________,原因是__________。
(4)横断山区是我国生物多样性热点区域,山地海拔梯度形成有利于两种蜥蜴的长期共存,试从生态位的角度分析其原因是__________。
20. 血友病B型是一种特殊的单基因遗传病,致病基因为凝血因子IX(F9)基因,表现为凝血功能障碍,相关基因用B和b表示。某家系有关血友病B型的遗传系谱图以及部分家系成员相关基因的电泳结果如图1所示。回答下列问题:
(1)结合图示个体__________的电泳结果可知,B/b基因位于__________(填“常”或“X”)染色体上,Ⅲ-2号个体为致病基因携带者的概率是__________。
(2)已知一个群体中,该血友病的基因频率和基因型频率保持不变,且男性群体和女性群体的致病基因频率相等。假设在男性群体中血友病患者的比例为2%,则在女性群体中携带者的比例为__________%。
(3)研究人员为了探究F9基因启动子转录活性的关键调控区间,对F9基因转录起始位点附近的序列进行逐步截短,分别与荧光蛋白基因GFP相连,各组相对荧光强度如图2所示:
将F9基因启动子和荧光蛋白基因相连的目的是__________,根据实验结果推测F9基因启动子发挥核心作用的关键区间是__________。
(4)血友病B型致病突变类型为启动子内发生碱基替换,最终导致凝血因子IX在幼年合成不足。临床发现血友病男性患者青春期前出血严重,青春期后症状明显缓解,甚至会逐渐自愈。研究小组为了探究其原因,用不同浓度的雄激素分别处理和荧光蛋白结合的野生型F9基因启动子和突变型F9启动子,各组的荧光强度相对值(%)如表所示:
雄激素浓度
0
10-9 M
10-8 M
10-7 M
10-6 M
野生型F9基因启动子
100
127
206
242
292
突变型F9启动子
29
46
72
100
140
根据题干及实验结果可知,雄激素发挥作用__________(填“依赖”或“不依赖”)F9启动子核心调控区保持正常,男性患者青春期后症状明显缓解的原因是__________。
21. 尼龙12是耐腐蚀高端工程塑料,传统制备依赖石油或棕榈油,存在高污染、毁林与人争粮等问题。实验小组利用基因工程改造大肠杆菌,开发出以葡萄糖为原料合成尼龙12的单体ω-氨基十二烷酸(ω-AmDDA)的绿色生产新方案。图1表示大肠杆菌细胞内以葡萄糖为原料合成ω-AmDDA的过程。细胞内积累的十二烷酸(DDA)具有一定的毒性,AIKL合成的膜转运蛋白能把胞内DDA运到细胞外,YaaDE具有CYP153A酶活性。实验小组用敲除了FadD基因(表达产物能降解DDA)的大肠杆菌作为受体细胞,分别导入了图2所示的两种重组质粒(Lac和T7均为启动子),并检测了大肠杆菌细胞产生ω-AmDDA的速率。回答下列问题:
(1)从可遗传变异的角度分析,构建重组质粒属于__________,将重组质粒导入大肠杆菌前需要用Ca2+处理大肠杆菌,目的是使大肠杆菌处于__________,基因表达载体中启动子的作用是__________。
(2)正常情况下,大肠杆菌不能以葡萄糖为原料合成ω-AmDDA的原因是__________。利用PCR扩增AIKL基因的过程中,复性的目的是__________。导入质粒a后,大肠杆菌合成ω-AmDDA的速率得到了提高,原因是__________,和导入质粒a相比,导入质粒b的突出优点是__________。
(3)CYP153A蛋白是合成过程中的关键酶,通过定点突变技术提升了该酶活性,该改造手段属于__________的范畴,该技术的流程为__________。
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