精品解析:海南省海口市海南中学2027届高三上学期第零次月考生物试题
2026-09-22
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内容正文:
海南中学2027届高三年级第0次月考
生物试题
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 蓝细菌细胞质内含多层同心圆排列的片层膜结构,分布有叶绿素等。下列有关说法正确的是( )
A. 可用果胶酶和纤维素酶去除蓝细菌的细胞壁
B. 蓝细菌核糖体的形成与其核仁有关
C. 蓝细菌的片层结构可吸收红光和蓝紫光进行光合作用
D. 蓝细菌与大肠杆菌、支原体都属于原核生物,DNA都位于拟核
【答案】C
【解析】
【详解】A、蓝细菌属于原核生物,细胞壁主要成分为肽聚糖,而果胶酶和纤维素酶只能分解植物细胞壁的果胶和纤维素,无法去除蓝细菌的细胞壁,A错误;
B、蓝细菌是原核生物,没有成形的细胞核,也不存在核仁结构,其核糖体的形成与核仁无关,B错误;
C、蓝细菌的片层膜上分布有叶绿素和藻蓝素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,因此该结构可吸收红光和蓝紫光进行光合作用,C正确;
D、蓝细菌、大肠杆菌、支原体都属于原核生物,但原核生物的DNA除了拟核区域的大型环状DNA外,部分原核生物的细胞质中还存在小型环状质粒DNA,因此DNA并非都位于拟核,D错误。
2. 沙茶酱是一种以海鲜干货(如虾米、鲭鱼)与坚果香料(如花生、芝麻等)熬制而成的复合酱料。下列有关沙茶酱的叙述,错误的是( )
A. 沙茶酱中可能含有一些人体无法合成的必需氨基酸
B. 沙茶酱中的虾米含有一种能用于制作人造皮肤的多糖
C. 沙茶酱中的花生油含有存在碳碳双键的不饱和脂肪酸,常温下呈液态
D. 沙茶酱中的鲭鱼含有大量元素Fe,被人体吸收后,可用于合成血红蛋白
【答案】D
【解析】
【详解】A、沙茶酱含有来自海鲜、坚果的动植物蛋白质,蛋白质的水解产物包含人体无法自身合成、必须从食物中获取的必需氨基酸,A正确;
B、虾米属于节肢动物,其外骨骼的主要成分是几丁质(壳多糖),属于多糖,几丁质可用于制作人造皮肤等医用材料,B正确;
C、花生油属于植物脂肪,大多含有存在碳碳双键的不饱和脂肪酸,常温下呈液态,C正确;
D、大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,Fe属于微量元素,不属于大量元素,D错误。
3. 乌苯苷是一种强心苷类药物,通过影响Na+-K+泵的活性发挥作用,常用于治疗心力衰竭。下图是人红细胞膜上Na+-K+泵行使功能及其受乌苯苷影响的机理图示。相关叙述正确的是( )
A. 人成熟红细胞利用Na+-K+泵运输Na+和K+受温度和氧气浓度的直接影响
B. Na+-K+泵在转运离子时会发生磷酸化,但其空间结构不会发生变化
C. Na+-K+泵的作用有利于维持红细胞膜内外Na+和K+的不均衡分布
D. 适当低浓度的乌苯苷会增强Na+-K+泵的作用效果
【答案】C
【解析】
【详解】A、人成熟红细胞无线粒体,仅通过无氧呼吸产生ATP,因此其利用Na+-K+泵运输离子的过程不受氧气浓度直接影响,A错误;
B、Na+-K+泵是载体蛋白,转运离子发生磷酸化的过程中空间结构会发生改变,以此完成离子的跨膜运输,B错误;
C、Na+-K+泵通过主动运输将Na+运出细胞、K+运入细胞,维持了膜外Na+浓度高、膜内K+浓度高的不均衡分布,C正确;
D、由图可知乌苯苷与K+的结合位点相同,乌苯苷会和K+竞争结合位点,抑制Na+-K+泵的作用效果,D错误。
4. 广西巴马是世界著名的长寿之乡,科研人员对当地百岁老人群体的基因组研究发现,FOXO3基因的特定等位基因频率显著高于全国平均水平,该基因与细胞应对氧化应激的抵抗能力密切相关。进一步研究表明,FOXO3基因编码一种转录因子,通过调控下游抗氧化酶基因的表达发挥作用。下列叙述正确的是( )
A. 细胞衰老时细胞核中的染色质收缩,染色加深,细胞核体积减小
B. 氧化应激会导致细胞产生自由基,可能引起细胞的DNA损伤
C. FOXO3基因通过控制蛋白质的结构直接控制长寿性状
D. FOXO3基因的表达水平仅受该基因自身的碱基序列控制
【答案】B
【解析】
【详解】A.细胞衰老的特征为细胞核体积增大,染色质收缩、染色加深,A错误;
B、根据细胞衰老的自由基学说,氧化应激会导致细胞产生自由基,自由基可攻击细胞内的DNA,引发DNA损伤,B正确;
C、由题意可知,FOXO3基因编码的转录因子通过调控下游抗氧化酶基因的表达发挥作用,属于通过控制酶的合成控制代谢过程,进而间接控制生物性状,并非通过控制蛋白质的结构直接控制性状,C错误;
D、基因的表达水平除受自身碱基序列控制外,还受表观修饰、环境因素、其他调控因子等的影响,不是仅受该基因自身碱基序列控制,D错误。
5. 2026年2月,我国科研团队成功研发了“线粒体胶囊”移植技术:将健康线粒体包裹在红细胞来源的囊泡中,安全高效地向细胞、组织递送线粒体。该技术可用于改善帕金森症、利氏综合征等疾病的症状。下列相关叙述正确的是( )
A. 健康线粒体植入后,病变细胞中的ATP都来自健康线粒体
B. 健康线粒体植入后,病变细胞中ATP合成速率长期大于分解速率
C. 丙酮酸在健康线粒体中分解释放CO2的过程需要O2直接参与
D. 红细胞膜的基本支架由磷脂双分子层组成,其功能复杂程度与蛋白质的种类和数量有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、病变细胞中细胞质基质进行的有氧呼吸第一阶段、无氧呼吸均可以产生ATP,并非所有ATP都来自健康线粒体,A错误;
B、正常细胞内ATP和ADP的转化始终处于动态平衡状态,ATP合成速率不会长期大于分解速率,B错误;
C、丙酮酸在线粒体中分解释放CO₂属于有氧呼吸第二阶段,该阶段不需要O₂直接参与,O₂仅参与有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成水的过程,C错误;
D、红细胞膜属于生物膜,其基本支架是磷脂双分子层,生物膜的功能复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量呈正相关,D正确。
6. R8和R21为黏连蛋白,R8介导姐妹染色单体的黏连,R21介导同源染色体的非姐妹染色单体之间的黏连。黏连蛋白被水解后,相应染色体才能正常分离,细胞分裂继续进行。基因型为AaBb的雄性小鼠某细胞示意图如图所示。以下说法正确的是( )
A. 该细胞可用于表示正在进行有丝分裂的精原干细胞
B. 该细胞产生的两个子细胞基因型为AaBB和Aabb
C. R8蛋白和R21蛋白的水解分别发生在减Ⅰ和减Ⅱ
D. R8蛋白水解异常可导致产生染色体结构异常的精子
【答案】B
【解析】
【详解】A、该细胞的非姐妹染色单体之间发生了互换,因而可用于表示正在进行减数分裂的初级精母细胞,A错误;
B、减数第一次分裂同源染色体会发生分离,结合图上的基因型可知,该细胞分裂完成后产生的两个子细胞基因型为AaBB和Aabb,B正确;
C、题意显示,R8介导姐妹染色单体的黏连,姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期,R21介导同源染色体的非姐妹染色单体之间的黏连,同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,据此可推测,R8蛋白和R21蛋白的水解分别发生在减Ⅱ和减Ⅰ后期,C错误;
D、R8介导姐妹染色单体的黏连,姐妹染色单体分离后形成的染色体会在同一极,故R8蛋白水解异常可导致产生染色体数目异常的精子,D错误。
7. 真核生物DNA复制时,先由复制起始点识别复合体(ORC)结合自主复制DNA序列(ARS),再由细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)和ORC结合,然后ORC、Cdc6与某些蛋白共同形成前复制复合物(pre-RC)。pre-RC经细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)磷酸化激活后,招募解旋酶、DNA聚合酶等开始DNA复制。下列说法错误的是( )
A. ORC能特异性识别ARS中的特定脱氧核苷酸序列
B. CDK的催化作用可能改变了pre-RC的空间构象
C. DNA聚合酶与RNA聚合酶的作用起始位点相同
D. DNA复制过程还需要DNA连接酶的参与
【答案】C
【解析】
【详解】A、ARS是具有特定脱氧核苷酸序列的DNA片段,题干明确ORC可以结合ARS,说明ORC能特异性识别ARS中的特定脱氧核苷酸序列,A正确;
B、CDK是激酶,可使pre-RC磷酸化激活,蛋白质的空间结构决定其功能,磷酸化修饰通常会改变蛋白质的空间构象进而改变其功能,因此CDK的催化作用可能改变pre-RC的空间构象,B正确;
C、DNA聚合酶的作用起始位点是DNA复制的起始位点,可启动整个DNA分子的复制;RNA聚合酶的作用起始位点是基因上游的启动子,仅启动基因的转录过程,二者作用起始位点不同,C错误;
D、真核生物DNA复制为半不连续复制,后随链合成的冈崎片段需要DNA连接酶连接形成完整的子链,因此DNA复制过程需要DNA连接酶参与,D正确。
8. 2026年4月,我国自主研发的碱基编辑疗法CS-101发表于《自然》。该疗法通过碱基编辑技术在体外对造血干细胞的β-珠蛋白基因的特定靶位点进行精准碱基编辑,实现C→T或A→G的替换,成功使5名输血依赖型β-地贫患者全部恢复健康水平。下列叙述正确的是( )
A. 碱基编辑技术实现了DNA分子中碱基对的增添或缺失
B. β-珠蛋白基因中的遗传信息储存在其碱基序列中
C. β-珠蛋白基因表达过程中,核糖体从相应mRNA的3′端移向5′端以读取其上密码子
D. 进行体外基因编辑后的造血干细胞回输体内,其基因表达的基本机制发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、由题干信息可知,碱基编辑技术实现的是DNA分子中碱基对的替换(C→T或A→G),并非碱基对的增添或缺失,A错误;
B、基因是有遗传效应的DNA片段,其遗传信息储存在特定的碱基排列顺序中,因此β-珠蛋白基因的遗传信息储存在其碱基序列中,B正确;
C、基因表达的翻译阶段,核糖体是沿着mRNA的5′端向3′端移动来读取密码子的,移动方向不是3′端到5′端,C错误;
D、体外基因编辑仅改变了β-珠蛋白基因的碱基序列,造血干细胞基因表达的基本机制(转录、翻译的规则等)并未发生改变,D错误。
9. 吗啡通过激活感觉神经突触前膜上的相关受体,引起一系列反应,使致痛物质释放减少,最终减弱或阻滞痛觉信号的传递,产生镇痛作用,但具有成瘾性。科学家为研究新型镇痛药,设计了实验装置并建立了痛觉产生的神经通路模型(图丁)。科学家发现河鲀毒素(TTX)可以特异性且快速阻断Na+通道,阻止动作电位的产生和传导来镇痛。下列分析正确的是( )
A. 静息时,若升高细胞外K+浓度,则电表Ⅰ的指针右偏幅度增大
B. 刺激P点,电表Ⅰ和电表Ⅱ记录到的电位变化波形分别为图乙和图丙
C. 停用TTX后刺激P点,电表Ⅰ指针偏转幅度变大,最大处Q点膜内Na+浓度可能高于膜外
D. X物质可代表吗啡,长期使用吗啡后突然停止,会使得致痛物质释放量迅速增加
【答案】D
【解析】
【分析】1、神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负;当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。2、由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,作用于突触后膜,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
【详解】A、电表Ⅰ两电极位于神经纤维膜的内外侧,静息时,K+通过K+通道蛋白顺浓度梯度由细胞内流向细胞外,若升高细胞外K+浓度,则K+外流速度减慢,则电表Ⅰ的指针右偏幅度减小,A错误;
B、由于兴奋在神经纤维上是双向传递的、在神经元之间是单向传递的,所以刺激P点,兴奋只能传到Q点、R点,不能传到S点,所以电表Ⅰ、Ⅱ的指针均只能发生1次偏转,电表Ⅰ记录到的电位变化波形与图乙基本相同,电表Ⅱ记录到的电位与图丙不同,B错误;
C、河豚毒素(TTX)可以特异性且快速阻断Na+通道,阻止动作电位的产生和传导,若停用TTX后刺激P点,Na+通道打开,Na+内流形成动作电位,电表Ⅰ指针偏转幅度变大,但指针偏转幅度最大处Q点膜外Na+浓度仍高于膜内,C错误;
D、图丁中X 物质可代表吗啡,吗啡通过激活感觉神经突触前膜上的相关受体,引起一系列反应,使致痛物质释放减少,最终减弱或阻滞痛觉信号的传递,产生镇痛作用,长期使用吗啡后突然停止,会使得致痛物质释放量迅速增加,D正确。
故选D。
10. 低钠血症患者的血钠浓度和细胞外液渗透压均低于正常值。依据患者细胞外液量减少、不变和增加,依次称为低容量性、等容量性和高容量性低钠血症。下列说法正确的是( )
A. 醛固酮分泌过多可能引起低容量性低钠血症
B. 抗利尿激素分泌过少可能引起高容量性低钠血症
C. 与患病前相比,等容量性低钠血症患者更易产生渴感
D. 与患病前相比,低钠血症患者的细胞外液中总钠量可能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A、醛固酮的作用是促进肾小管重吸收钠,分泌过多会导致血钠浓度升高,因此醛固酮过多不会直接引起低容量性低钠血症,A错误;
B、抗利尿激素过少会导致尿量增加,细胞外液量减少(低容量性低钠血症),B错误;
C、与患病前相比,等容量性低钠血症患者细胞外液渗透压低,渗透压感受器受到的刺激减弱,不易产生渴感,C错误;
D、低钠血症患者的血钠浓度低于正常值,但患者细胞外液量减少、不变和增加,因此与患病前相比,低钠血症患者的细胞外液中总钠量可能增加,D正确。
故选D。
11. 中国海洋大学科研团队2026年研究发现,阿尔文螺依靠与共生菌的协同代谢适应极端环境:共生菌将阿尔文螺摄取的镉离子转化为不溶性硫化镉晶体,储存在阿尔文螺细胞的特殊囊泡中,实现双重解毒;该适应性特征在阿尔文螺种群中逐代稳定遗传,成为其占据超深渊生态位的关键。下列叙述正确的是( )
A. 超深渊的高镉环境直接诱导阿尔文螺产生解毒相关的等位基因
B. 阿尔文螺的镉解毒适应性是定向变异的结果,决定了其进化方向
C. 阿尔文螺种群的基因库是指种群内所有个体含有的解毒相关基因总和
D. 若不同海域的阿尔文螺种群因海沟断裂长期地理隔离,可能逐步形成新物种
【答案】D
【解析】
【详解】A、变异是不定向的,高镉环境仅能对种群中已存在的解毒相关变异进行定向选择,无法直接诱导阿尔文螺产生特定的解毒相关等位基因,A错误;
B、变异均是不定向的,自然选择决定生物进化的方向,阿尔文螺的镉解毒适应性是自然选择的结果,并非定向变异导致,变异也不能决定进化方向,B错误;
C、种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因,而非仅包含解毒相关基因,C错误;
D、长期地理隔离会阻碍不同种群间的基因交流,使种群基因库的差异逐代积累,最终可能导致生殖隔离,产生新物种,因此长期地理隔离的阿尔文螺种群可能逐步形成新物种,D正确。
12. 夜鹭是一种珍稀夏候鸟,昼伏夜出,以鱼虾为食,野生型个体羽色为绿翼。近年来,部分夜鹭种群开始适应太湖中繁殖。科研人员在对太湖夜鹭种群的长期监测中,发现了羽毛呈银色光泽的银翼个体。下列相关叙述错误的是( )
A. 太湖中浅水区芦苇丛生、深水区浮游植物富集,属于群落水平结构
B. 秋季太湖中夜鹭种群密度的降低提示该地夜鹭种群为衰退型
C. 若银翼性状为单基因隐性突变导致的,则银翼个体相互交配不会出现绿翼个体
D. 白鹭夜伏昼出,与夜鹭实现生态位的分化,这是协同进化的结果
【答案】B
【解析】
【详解】A、群落的水平结构是指群落中的生物在水平方向上因地形差异、土壤湿度、光照强度不同等因素,呈镶嵌分布的现象,太湖浅水区和深水区分布不同生物类群属于群落水平结构,A正确;
B、夜鹭是夏候鸟,秋季种群密度降低是种群季节性迁出导致的,而衰退型年龄结构的判断依据是种群幼年个体少、老年个体多,出生率小于死亡率,种群数量未来呈下降趋势,不能仅依据季节迁徙导致的种群密度下降判定种群为衰退型,B错误;
C、若银翼为单基因隐性突变导致,则银翼个体为隐性纯合子,相互交配后代均为隐性纯合子,不会出现显性性状的绿翼个体,C正确;
D、生态位分化可减少种间竞争,白鹭与夜鹭活动时间不同,降低了对资源的竞争,实现了生态位分化,这是不同物种之间协同进化的结果,D正确;
故选B。
13. 深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下,该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验结果如下图所示,下列说法错误的是( )
A. 可用稀释涂布平板法来对该菌进行计数
B. 培养基需先调节pH值再进行湿热灭菌
C. 常压环境不利于该深海细菌的增殖
D. 高压环境抑制了该细菌淀粉酶的活性
【答案】D
【解析】
【详解】A、稀释涂布平板法可通过统计培养基上的单菌落数对活菌进行计数,因此可用于该菌的计数,A正确;
B、制备培养基时需先调节pH再进行湿热灭菌,若灭菌后再调节pH会引入杂菌造成污染,B正确;
C、该细菌来自深海高压环境,由图可知以纤维素为碳源时,常压下菌落数远低于高压组,说明常压环境不利于该深海细菌的增殖,C正确;
D、淀粉组中常压和高压条件下菌落数均极低,说明该细菌本身难以利用淀粉作为碳源,并非高压抑制了淀粉酶的活性,D错误。
14. 科研人员在海水石斑鱼封闭式养殖系统中构建了海马齿生态浮床原位修复体系,如下图所示,相关叙述正确的是( )
A. 海马齿是一种耐盐能力强,且N、P吸收能力较强的植物
B. 该养殖系统中石斑鱼同化的能量主要来自海马齿固定的太阳能
C. 海马齿浮床具有原位修复功能,体现了生物多样性的直接价值
D. 海马齿的覆盖度越高,水中的溶氧量越高,石斑鱼的存活率越高
【答案】A
【解析】
【分析】生物多样性的价值:分为直接价值(如食用、药用、工业原料、科研、美学价值等)、间接价值(对生态系统起到重要调节功能,如保持水土、调节气候、净化环境等,海马齿浮床原位修复功能体现的是间接价值)和潜在价值(目前不清楚的价值) 。
【详解】A、因为是在海水环境中构建海马齿生态浮床,所以海马齿耐盐能力强;同时生态浮床能起到修复作用,推测其对水体中过多的N、P等营养物质吸收能力较强,A正确;
B、在海水石斑鱼封闭式养殖系统中,石斑鱼同化的能量主要来自人工投放的饲料,而不是海马齿固定的太阳能,B错误;
C、海马齿浮床具有原位修复功能,这体现的是生物多样性对生态系统起重要调节作用的间接价值,而不是直接价值,C错误;
D、海马齿覆盖度过高,会影响水体中光照,从而影响水中浮游植物等的光合作用,导致水中溶氧量降低,石斑鱼的存活率可能下降,D错误。
故选A。
15. 戈谢病是患者由于缺乏β-葡糖脑苷脂酶所致。经基因诊断可知,Y染色体上无该病的致病基因,下图是用凝胶电泳的方法得到的某患者家系基因带谱,下列推断不合理的是( )
A. 该病为常染色体隐性遗传病
B. 可在人群中随机调查该病的发病率
C. 2号与5号基因型相同的概率是2/3
D. 1号和2号再生一个正常男孩的概率是3/8
【答案】C
【解析】
【分析】根据系谱图分析可知,图中父母双亲正常但其儿子4号患病,说明该病是隐性遗传病;结合凝胶电泳法得到的患者家系带谱可知,3号为显性纯合子,4号为隐性纯合子,1号和5号均为杂合子,而若该病是伴X染色体隐性遗传病,则1号一定是纯合子,故该病只能是常染色体隐性遗传病。
【详解】A、根据系谱图分析可知,图中父母双亲正常但其儿子4号患病,说明该病是隐性遗传病;结合凝胶电泳法得到的患者家系带谱可知,3号为显性纯合子,4号为隐性纯合子,1号和5号均为杂合子,而若该病是伴X染色体隐性遗传病,则1号一定是纯合子,故该病只能是常染色体隐性遗传病,A正确;
B、调查该病的发病率时应在人群中随机调查,B正确;
C、2号与5号均为杂合子,基因型相同的概率为1,C错误;
D、1号和2号均正常且均为杂合子,因此1号和2号再生一个正常男孩的概率是3/4×1/2=3/8,D正确。
故选C。
二、非选择题(本大题共5小题,共55分)
16. Rubisco酶是光合作用中固定CO2的关键酶,但其催化特性具有双重性,在O2浓度高、CO2浓度低时会催化相关底物与O2反应,引起光呼吸,消耗有机物。为探究Rubisco酶活性对番茄产量的影响,科研人员进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)Rubisco酶能催化CO2的固定,该过程发生在叶绿体的_______________,该过程属于光合作用的_______________阶段。
(2)为研究高温对Rubisco酶活性的影响,科研人员将生长状况相同的番茄植株随机分为两组,甲组在适宜温度(25℃)下培养,乙组在高温(40℃)下培养,其他条件相同且适宜。培养一段时间后,分别测定两组植株的净光合速率(Pn)和胞间CO2浓度(Ci),结果如图所示:
实验结果表明,高温导致净光合速率降低,出现该结果____________(填“是”或“不是”)气孔因素导致的。请说明判断依据:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)为进一步验证“Rubisco酶活性降低是高温导致光合速率下降的关键原因”,请利用上述实验中的甲、乙两组植株材料,采用放射性同位素标记法,补充下列实验内容。
实验步骤:
①取等量的甲、乙两组番茄植株的叶片,分别用相同体积的缓冲液制备叶绿体提取液:
②向两份提取液中加入等量且足量的Rubisco酶催化的底物:____________________________,在25℃、适宜光照下反应一段时间。
③检测并比较_______________________________________________________________________________。
预期结果:__________________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 基质中 ②. 暗反应
(2) ①. 不是 ②. 若主要是气孔因素(气孔关闭)导致,则高温组Ci(胞间CO2浓度)应下降;而实验结果中高温(乙)组的Ci显著高于适宜温度(甲)组,说明CO2供应充足,因此主要原因不是气孔因素
(3) ①. RuBP(五碳化合物,核酮糖-1,5-二磷酸,C5)和14C标记的NaHCO3溶液(或者CO2或者放射性同位素标记的CO2) ②. 两组反应液中放射性有机物(或固定CO2的速率)的生成量 ③. 乙组(高温处理植株)叶绿体提取液中放射性有机物生成量(或CO2固定速率)显著低于甲组
【解析】
【小问1详解】
CO₂的固定是暗反应(卡尔文循环)的第一步,暗反应的发生场所是叶绿体基质,因此该过程属于光合作用的暗反应阶段。
【小问2详解】
实验结果表明,高温导致净光合速率下降,可能的原因有高温条件下,酶活性降低,因此净光合速率降低;气孔因素导致光合下降的特征是,气孔关闭导致CO₂进入叶肉细胞减少,胞间CO₂浓度(Ci)降低;但实验中高温组的Ci 反而高于对照组,说明CO₂供应充足,因此不是气孔因素导致的光合下降。
【小问3详解】
Rubisco 酶的功能是催化 CO₂与 C₅(RuBP)结合生成 C₃,实验目的是验证“Rubisco酶活性降低是高温导致光合速率下降的关键原因”,自变量是不同的温度,因变量为两组反应液中放射性有机物(或固定CO2的速率)的生成量,Rubisco酶催化的底物有RuBP(五碳化合物,核酮糖-1,5-二磷酸,C5)和14C标记的NaHCO3溶液(或者CO2或者放射性同位素标记的CO2), 检测并比较两组反应液中放射性有机物(或固定CO2的速率)的生成量,若乙组(高温处理植株)叶绿体提取液中放射性有机物生成量(或CO2固定速率)显著低于甲组,以此验证酶活性是光合下降的关键原因。
17. 睡眠不足在现代社会普遍存在,已成为代谢性疾病的主要诱因之一。睡眠不足导致肥胖是大家所熟知的。其机理如何值得深入研究。
(1)研究者鉴定出Raptin是一种与睡眠有关的激素。其在血浆中的浓度与睡眠的关系如图所示。
①由图可知,睡眠对血浆Raptin浓度的影响是___________________________________________________。
②结合以上成果,研究者欲通过进一步实验证明睡眠不足引发Raptin含量变化进而导致机体肥胖。请填写相关字母,完善以下实验设计。
组别
实验材料
睡眠状态
实验处理
观测指标与预期结果
对照组
小鼠
_______
_______
___________
实验组
_______
_______
a.注射Raptin b.注射生理盐水 c.剥夺睡眠 d.正常睡眠
e.体重:对照组<实验组 f.体重:对照组>实验组
g.血浆Raptin浓度:对照组<实验组 h.血浆Raptin浓度:对照组>实验组
(2)研究进一步确认,Raptin靶向下丘脑室旁核(PVN)神经元和胃部肌肉细胞,通过前者降低食欲,通过后者减慢胃排空速度。Raptin由PVN分泌,但下丘脑视交叉上核(SCN)才是昼夜节律的中枢。结合以上所有信息,用简要文字和箭头完善下图所示的睡眠不足引发肥胖的机制。(机制中若有不同的路径,请用不同的箭头样式表示,如实线和虚线)
【答案】(1) ①. 睡眠能提高Raptin 含量 ②. c ③. b ④. fg ⑤. c ⑥. a
(2)
【解析】
【小问1详解】
①由图可知,正常睡眠条件下,Raptin含量高于被剥夺睡眠,所以睡眠能提高Raptin 含量。
②睡眠不足会导致肥胖,而睡眠能提高Raptin 含量,这说明睡眠不足会导致Raptin减少进而会导致肥胖。本实验是为了证明睡眠不足引发Raptin含量减少进而导致机体肥胖,因此采取“回补实验”,实验的变量是是否注射Raptin,因变量是体重变化和Raptin含量变化,根据控制实验变量法和对照实验法,实验思路是两组小鼠都剥夺睡眠,一组注射生理盐水(对照组),一组注射Raptin(实验组),观察体重变化和Raptin含量变化,实验预期结果:体重是对照组大于实验组;血浆Raptin浓度是对照组小于实验组,所以②是c,③是b,④是fg,⑤是c,⑥是a。
【小问2详解】
Raptin由PVN分泌,但下丘脑视交叉上核(SCN)才是昼夜节律的中枢,所以推测睡眠不足导致SCN将信息传递至PVN,引起Raptin变化,结合Raptin靶向下丘脑室旁核(PVN)神经元和胃部肌肉细胞,通过前者降低食欲,通过后者减慢胃排空速度,所以睡眠不足引发肥胖的机制是:
18. 经典物种共存理论认为,同一栖息地中稳定共存的物种必须在多个维度实现生态位分离。研究人员在西沙群岛开展海鸟调查,揭示了燕鸥共存的复杂机制。
(1)褐翅燕鸥偏好在树荫下筑巢,粉红燕鸥则偏好在植被边缘筑巢,二者分别占据着相对稳定的空间生态位。褐翅燕鸥和粉红燕鸥的繁殖集中于6月。为收集两种燕鸥的在巢孵卵数据,可通过在巢边布设_____________进行监测。
(2)它们的日孵卵节律如图所示。据图可知,两种燕鸥在时间生态位上_____________(填“存在”或“不存在”)分化,依据是_________________________________________________________________________。
(3)为了进一步研究燕鸥的食性,研究人员采集了两种燕鸥的粪便样本,进行DNA提取、扩增,确定两种燕鸥的摄食种类如表。与粉红燕鸥相比,褐翅燕鸥的食性生态位更____________。
食物种类
甲壳类
小型鱼类
软体动物
昆虫
褐翅燕鸥
√
√
√
√
粉红燕鸥
√
(4)依据上述研究,西沙群岛两种燕鸥共存的原因可能是_______________________________________。为更全面地了解其共存机制,从生态位的角度分析,还可以研究两种燕鸥的_______________。
【答案】(1)红外触发相机
(2) ①. 存在 ②. 两种燕鸥在日孵卵节律上存在差异
(3)宽 (4) ①. 两种燕鸥在空间、时间、食性的生态位分化 ②. 天敌及与其他物种的关系
【解析】
【小问1详解】
要在不干扰燕鸥正常孵卵行为的前提下,持续收集巢边的孵卵数据,在巢边布设红外触发相机这类自动监测设备,可实现长时间无扰动的行为记录,符合野外动物行为监测的实验方法。
【小问2详解】
根据图1(日孵卵节律),两种燕鸥的孵卵高峰时段(粗线部分)不同(例如褐翅燕鸥高峰在白天,粉红燕鸥在傍晚或夜间),两种燕鸥的在巢孵卵高峰时段没有重叠,褐翅燕鸥和粉红燕鸥各自的孵卵活跃时间存在明显的时间错位,因此存在时间生态位分化。
【小问3详解】
生态位宽度反映物种利用资源的多样程度,从表格可知褐翅燕鸥可摄食甲壳类、小型鱼类、软体动物、昆虫共4类食物,而粉红燕鸥仅摄食小型鱼类1类,褐翅燕鸥利用的食物资源类型更多,因此食性生态位更宽。
【小问4详解】
两种燕鸥在空间(筑巢位置)、时间(孵卵节律)和食性(食物类型)上均发生生态位分化,多个维度的生态位分离能减弱物种间的竞争,支撑稳定共存;研究某种动物的生态位,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,由此可知还可以研究两种燕鸥的天敌及与其他物种的关系。
19. 异种器官移植是解决人类器官短缺的重要途径。近年来,我国科研团队在此领域取得了突破性进展。云南农业大学某研究团队与多家机构合作,于2025年成功培育出无特定病原体的10基因编辑猪,并利用体细胞核移植技术克隆10基因编辑猪,用于异种器官移植研究,主要技术操作流程如下图:
(1)过程①所用培养液的成分除无机盐、维生素、血清外,还含的营养成分有______________________(答出2点即可)。
(2)过程②可通过显微操作对MⅡ期卵母细胞进行“去核”,“去核”实际上去除的是“纺锤体—染色体复合物”,理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)过程③需要激活重构胚,目的是__________________________________。
(4)为提高基因编辑猪细胞核移植的成功率,可以用胚胎细胞核移植替代体细胞核移植,原因是__________________________________________________________。
(5)研究人员培育10基因编辑猪的过程包括:敲除猪的3个抗原基因(GGTA1、CMAH和β 4GalNT2)和导入7个人源基因(hCD55、hCD59、hTBM等),其中敲除猪的3个抗原基因的目的是_________________________________________________。若要检测基因编辑猪胚胎中是否成功导入hCD55基因,操作的基本程序是:_________________________________________________________________________________。
【答案】(1)糖类、氨基酸
(2)MⅡ期卵母细胞中原有的核仁已解体,核膜已消失,新的核膜和核仁未出现,新的细胞核还没有形成
(3)使重构胚完成细胞分裂和发育进程
(4)动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难,因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
(5) ①. 减少异种器官移植时的免疫排斥反应 ②. 先从被测胚胎中取出几个细胞,提取DNA,然后用hCD55基因的一段碱基设计引物,以胚胎细胞中的DNA作为模板,进行PCR扩增,最后用hCD55基因特异性探针检测扩增产物(或采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物,通过观察电泳条带的位置和大小,判断是否成功扩增出 hCD55 基因片段)。
【解析】
【小问1详解】
过程①为动物细胞培养,所需的营养物质包括无机盐、维生素、血清,还需糖类、氨基酸等有机营养成分,以满足细胞代谢需求。
【小问2详解】
MⅡ期卵母细胞处于减数第二次分裂中期,此时原有的核仁已解体,核膜已消失,新的核膜和核仁未出现,新的细胞核还没有形成,所以 “去核” 实际去除的是 “纺锤体—染色体复合物”。
【小问3详解】
用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使重构胚完成细胞分裂和发育进程。
【小问4详解】
由于动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难,因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。可见,用胚胎细胞核移植替代体细胞核移植,可以提高基因编辑猪细胞核移植的成功率。
【小问5详解】
培育10基因编辑猪的过程中,敲除猪的 3个抗原基因(GGTA1、CMAH和β 4GalNT2),其目的是减少异种器官移植时的免疫排斥反应,因为这些抗原基因表达的产物会引发人体免疫系统的攻击。若要检测基因编辑猪胚胎中是否成功导入hCD55基因,操作的基本程序是:先从被测胚胎中取出几个细胞,提取DNA,然后用hCD55基因的一段碱基设计引物,以胚胎细胞中的DNA作为模板,进行PCR扩增,最后用hCD55基因特异性探针检测扩增产物(或采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物,通过观察电泳条带的位置和大小,判断是否成功扩增出 hCD55基因片段)。
20. 香树脂醇具有抗炎等功效,从植物中提取难度大、产率低。通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N,可高效生产香树脂醇。回答下列问题。
(1)可从___________中查询基因N的编码序列,设计特定引物。如图1所示,a链为转录模板链,为保证基因N与质粒pYL正确连接,需在引物1和引物2的5′端分别引入______________识别序列。本实验中,从基因N扩增到载体构建完成的整个过程共需要___________种酶。
(2)构建的重组质粒,大小约9.5kb(kb为千碱基对;假设构建重组质粒前后质粒pYL对应部分大小基本不变)。进一步筛选构建的质粒,以1~4号菌株中提取的质粒为模板,使用引物1和引物2进行PCR扩增,电泳PCR产物结果如图2。在第5组的PCR反应中,使用无菌水代替实验组的模板DNA,目的是检验PCR反应中是否有__________________________的污染。初步判断实验组___________(从“1~4”中选填)的质粒中成功插入了基因N。
(3)为提高香树脂醇合酶催化效率,将编码第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码丙氨酸的碱基序列,丙氨酸的密码子有GCA等。a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物(GCA为诱变序列),b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物,其配对模板与a的配对模板相同。据此分析,丙氨酸的密码子除GCA外,还有__________(填字母)。
a:5′-…GCA/CCC/GAG/TTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC…-3′
b:5′-…GAA/CTG/TGG/GAC/ACC/CTG/AAC/TAC/TTC/TCT/GAG…-3′
c:5′-…GCT/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC…-3′
d:5′-…GAT/AAT/AAG/ATC/CGA/GAG/AAG/GCC/ATG/CGA/AAG…-3′
(4)进一步检测转基因酵母菌发酵得到的______________含量并进行比较,可以选出最优的香树脂醇合酶基因的改造方案。
【答案】(1) ①. 序列数据库 ②. Xho Ⅰ 、 Xba Ⅰ ③. 3
(2) ①. 外源DNA ②. 1
(3)GCT (4)香树脂醇
【解析】
【小问1详解】
可从序列数据库中查询基因N的编码序列,设计特定引物。保证基因N与质粒pYL正确连接,需要使用双酶切法,为了目的基因能正确表达,目的基因需要插入质粒的启动子和终止子之间,且质粒和目的基因需要使用相同的酶或能产生相同黏性末端的酶;分析图1可知,质粒pYL应该选用Spe Ⅰ和Xho Ⅰ酶切,由于目的基因N含有Spe Ⅰ识别序列,故N基因不能使用Spe Ⅰ酶切,但Xba Ⅰ与其具有相同的黏性末端,基因N酶切时可以用Xba Ⅰ替换Spe Ⅰ,即N基因两端应该含有Xba Ⅰ和Xho Ⅰ识别序列;题干信息:N基因a链为转录模板链,引物1和引物2扩增N基因,则扩增后模板链的5'端含有引物1序列,而编码链的5'端含有引物2序列,结合质粒pYL上的启动子和终止子方向,可知应该在引物2的5'端添加Xba Ⅰ、引物1的5'端添加Xho Ⅰ识别序列。从基因扩增到载体构建:PCR扩增基因N用1种热稳定DNA聚合酶,之后用限制酶分别切割扩增产物和质粒,再用DNA连接酶连接,共涉及3种酶。
【小问2详解】
在第5组的PCR反应中,使用无菌水代替实验组的模板DNA,目的是检验PCR反应体系是否存在外源DNA污染。构建重组质粒,大小约9.5kb(kb为千碱基对),假设构建重组质粒前后,质粒pYL对应部分大小基本不变,而质粒pYL本身7.2kb,可知目的基因N大小为2.3kb;分析电泳图可知,初步判断实验组1的质粒中成功插入了基因N。
【小问3详解】
编码第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码丙氨酸的碱基序列,丙氨酸的密码子有GCA;密码子位于mRNA上,mRNA上的序列与编码链序列相似,而a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物(GCA为诱变序列),可知a引物延伸后的序列为编码链;b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物,其配对模板与a的配对模板相同,分析题图bcd序列可知c是诱变第243位苯丙氨酸的引物,且c引物延伸后的序列为编码链,根据a引物5'-端首位GCA为240位,则c引物5'-端GCT为243位,故据此分析,丙氨酸的密码子除GCA外,还有GCT。
【小问4详解】
题干研究目的是通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N,可高效生产香树脂醇;由此可知,进一步检测转基因酵母菌发酵得到的香树脂醇含量并进行比较,可以选出最优的香树脂醇合酶基因的改造方案。
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海南中学2027届高三年级第0次月考
生物试题
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 蓝细菌细胞质内含多层同心圆排列的片层膜结构,分布有叶绿素等。下列有关说法正确的是( )
A. 可用果胶酶和纤维素酶去除蓝细菌的细胞壁
B. 蓝细菌核糖体的形成与其核仁有关
C. 蓝细菌的片层结构可吸收红光和蓝紫光进行光合作用
D. 蓝细菌与大肠杆菌、支原体都属于原核生物,DNA都位于拟核
2. 沙茶酱是一种以海鲜干货(如虾米、鲭鱼)与坚果香料(如花生、芝麻等)熬制而成的复合酱料。下列有关沙茶酱的叙述,错误的是( )
A. 沙茶酱中可能含有一些人体无法合成的必需氨基酸
B. 沙茶酱中的虾米含有一种能用于制作人造皮肤的多糖
C. 沙茶酱中的花生油含有存在碳碳双键的不饱和脂肪酸,常温下呈液态
D. 沙茶酱中的鲭鱼含有大量元素Fe,被人体吸收后,可用于合成血红蛋白
3. 乌苯苷是一种强心苷类药物,通过影响Na+-K+泵的活性发挥作用,常用于治疗心力衰竭。下图是人红细胞膜上Na+-K+泵行使功能及其受乌苯苷影响的机理图示。相关叙述正确的是( )
A. 人成熟红细胞利用Na+-K+泵运输Na+和K+受温度和氧气浓度的直接影响
B. Na+-K+泵在转运离子时会发生磷酸化,但其空间结构不会发生变化
C. Na+-K+泵的作用有利于维持红细胞膜内外Na+和K+的不均衡分布
D. 适当低浓度的乌苯苷会增强Na+-K+泵的作用效果
4. 广西巴马是世界著名的长寿之乡,科研人员对当地百岁老人群体的基因组研究发现,FOXO3基因的特定等位基因频率显著高于全国平均水平,该基因与细胞应对氧化应激的抵抗能力密切相关。进一步研究表明,FOXO3基因编码一种转录因子,通过调控下游抗氧化酶基因的表达发挥作用。下列叙述正确的是( )
A. 细胞衰老时细胞核中的染色质收缩,染色加深,细胞核体积减小
B. 氧化应激会导致细胞产生自由基,可能引起细胞的DNA损伤
C. FOXO3基因通过控制蛋白质的结构直接控制长寿性状
D. FOXO3基因的表达水平仅受该基因自身的碱基序列控制
5. 2026年2月,我国科研团队成功研发了“线粒体胶囊”移植技术:将健康线粒体包裹在红细胞来源的囊泡中,安全高效地向细胞、组织递送线粒体。该技术可用于改善帕金森症、利氏综合征等疾病的症状。下列相关叙述正确的是( )
A. 健康线粒体植入后,病变细胞中的ATP都来自健康线粒体
B. 健康线粒体植入后,病变细胞中ATP合成速率长期大于分解速率
C. 丙酮酸在健康线粒体中分解释放CO2的过程需要O2直接参与
D. 红细胞膜的基本支架由磷脂双分子层组成,其功能复杂程度与蛋白质的种类和数量有关
6. R8和R21为黏连蛋白,R8介导姐妹染色单体的黏连,R21介导同源染色体的非姐妹染色单体之间的黏连。黏连蛋白被水解后,相应染色体才能正常分离,细胞分裂继续进行。基因型为AaBb的雄性小鼠某细胞示意图如图所示。以下说法正确的是( )
A. 该细胞可用于表示正在进行有丝分裂的精原干细胞
B. 该细胞产生的两个子细胞基因型为AaBB和Aabb
C. R8蛋白和R21蛋白的水解分别发生在减Ⅰ和减Ⅱ
D. R8蛋白水解异常可导致产生染色体结构异常的精子
7. 真核生物DNA复制时,先由复制起始点识别复合体(ORC)结合自主复制DNA序列(ARS),再由细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)和ORC结合,然后ORC、Cdc6与某些蛋白共同形成前复制复合物(pre-RC)。pre-RC经细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)磷酸化激活后,招募解旋酶、DNA聚合酶等开始DNA复制。下列说法错误的是( )
A. ORC能特异性识别ARS中的特定脱氧核苷酸序列
B. CDK的催化作用可能改变了pre-RC的空间构象
C. DNA聚合酶与RNA聚合酶的作用起始位点相同
D. DNA复制过程还需要DNA连接酶的参与
8. 2026年4月,我国自主研发的碱基编辑疗法CS-101发表于《自然》。该疗法通过碱基编辑技术在体外对造血干细胞的β-珠蛋白基因的特定靶位点进行精准碱基编辑,实现C→T或A→G的替换,成功使5名输血依赖型β-地贫患者全部恢复健康水平。下列叙述正确的是( )
A. 碱基编辑技术实现了DNA分子中碱基对的增添或缺失
B. β-珠蛋白基因中的遗传信息储存在其碱基序列中
C. β-珠蛋白基因表达过程中,核糖体从相应mRNA的3′端移向5′端以读取其上密码子
D. 进行体外基因编辑后的造血干细胞回输体内,其基因表达的基本机制发生改变
9. 吗啡通过激活感觉神经突触前膜上的相关受体,引起一系列反应,使致痛物质释放减少,最终减弱或阻滞痛觉信号的传递,产生镇痛作用,但具有成瘾性。科学家为研究新型镇痛药,设计了实验装置并建立了痛觉产生的神经通路模型(图丁)。科学家发现河鲀毒素(TTX)可以特异性且快速阻断Na+通道,阻止动作电位的产生和传导来镇痛。下列分析正确的是( )
A. 静息时,若升高细胞外K+浓度,则电表Ⅰ的指针右偏幅度增大
B. 刺激P点,电表Ⅰ和电表Ⅱ记录到的电位变化波形分别为图乙和图丙
C. 停用TTX后刺激P点,电表Ⅰ指针偏转幅度变大,最大处Q点膜内Na+浓度可能高于膜外
D. X物质可代表吗啡,长期使用吗啡后突然停止,会使得致痛物质释放量迅速增加
10. 低钠血症患者的血钠浓度和细胞外液渗透压均低于正常值。依据患者细胞外液量减少、不变和增加,依次称为低容量性、等容量性和高容量性低钠血症。下列说法正确的是( )
A. 醛固酮分泌过多可能引起低容量性低钠血症
B. 抗利尿激素分泌过少可能引起高容量性低钠血症
C. 与患病前相比,等容量性低钠血症患者更易产生渴感
D. 与患病前相比,低钠血症患者的细胞外液中总钠量可能增加
11. 中国海洋大学科研团队2026年研究发现,阿尔文螺依靠与共生菌的协同代谢适应极端环境:共生菌将阿尔文螺摄取的镉离子转化为不溶性硫化镉晶体,储存在阿尔文螺细胞的特殊囊泡中,实现双重解毒;该适应性特征在阿尔文螺种群中逐代稳定遗传,成为其占据超深渊生态位的关键。下列叙述正确的是( )
A. 超深渊的高镉环境直接诱导阿尔文螺产生解毒相关的等位基因
B. 阿尔文螺的镉解毒适应性是定向变异的结果,决定了其进化方向
C. 阿尔文螺种群的基因库是指种群内所有个体含有的解毒相关基因总和
D. 若不同海域的阿尔文螺种群因海沟断裂长期地理隔离,可能逐步形成新物种
12. 夜鹭是一种珍稀夏候鸟,昼伏夜出,以鱼虾为食,野生型个体羽色为绿翼。近年来,部分夜鹭种群开始适应太湖中繁殖。科研人员在对太湖夜鹭种群的长期监测中,发现了羽毛呈银色光泽的银翼个体。下列相关叙述错误的是( )
A. 太湖中浅水区芦苇丛生、深水区浮游植物富集,属于群落水平结构
B. 秋季太湖中夜鹭种群密度的降低提示该地夜鹭种群为衰退型
C. 若银翼性状为单基因隐性突变导致的,则银翼个体相互交配不会出现绿翼个体
D. 白鹭夜伏昼出,与夜鹭实现生态位的分化,这是协同进化的结果
13. 深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下,该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验结果如下图所示,下列说法错误的是( )
A. 可用稀释涂布平板法来对该菌进行计数
B. 培养基需先调节pH值再进行湿热灭菌
C. 常压环境不利于该深海细菌的增殖
D. 高压环境抑制了该细菌淀粉酶的活性
14. 科研人员在海水石斑鱼封闭式养殖系统中构建了海马齿生态浮床原位修复体系,如下图所示,相关叙述正确的是( )
A. 海马齿是一种耐盐能力强,且N、P吸收能力较强的植物
B. 该养殖系统中石斑鱼同化的能量主要来自海马齿固定的太阳能
C. 海马齿浮床具有原位修复功能,体现了生物多样性的直接价值
D. 海马齿的覆盖度越高,水中的溶氧量越高,石斑鱼的存活率越高
15. 戈谢病是患者由于缺乏β-葡糖脑苷脂酶所致。经基因诊断可知,Y染色体上无该病的致病基因,下图是用凝胶电泳的方法得到的某患者家系基因带谱,下列推断不合理的是( )
A. 该病为常染色体隐性遗传病
B. 可在人群中随机调查该病的发病率
C. 2号与5号基因型相同的概率是2/3
D. 1号和2号再生一个正常男孩的概率是3/8
二、非选择题(本大题共5小题,共55分)
16. Rubisco酶是光合作用中固定CO2的关键酶,但其催化特性具有双重性,在O2浓度高、CO2浓度低时会催化相关底物与O2反应,引起光呼吸,消耗有机物。为探究Rubisco酶活性对番茄产量的影响,科研人员进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)Rubisco酶能催化CO2的固定,该过程发生在叶绿体的_______________,该过程属于光合作用的_______________阶段。
(2)为研究高温对Rubisco酶活性的影响,科研人员将生长状况相同的番茄植株随机分为两组,甲组在适宜温度(25℃)下培养,乙组在高温(40℃)下培养,其他条件相同且适宜。培养一段时间后,分别测定两组植株的净光合速率(Pn)和胞间CO2浓度(Ci),结果如图所示:
实验结果表明,高温导致净光合速率降低,出现该结果____________(填“是”或“不是”)气孔因素导致的。请说明判断依据:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)为进一步验证“Rubisco酶活性降低是高温导致光合速率下降的关键原因”,请利用上述实验中的甲、乙两组植株材料,采用放射性同位素标记法,补充下列实验内容。
实验步骤:
①取等量的甲、乙两组番茄植株的叶片,分别用相同体积的缓冲液制备叶绿体提取液:
②向两份提取液中加入等量且足量的Rubisco酶催化的底物:____________________________,在25℃、适宜光照下反应一段时间。
③检测并比较_______________________________________________________________________________。
预期结果:__________________________________________________________________________________。
17. 睡眠不足在现代社会普遍存在,已成为代谢性疾病的主要诱因之一。睡眠不足导致肥胖是大家所熟知的。其机理如何值得深入研究。
(1)研究者鉴定出Raptin是一种与睡眠有关的激素。其在血浆中的浓度与睡眠的关系如图所示。
①由图可知,睡眠对血浆Raptin浓度的影响是___________________________________________________。
②结合以上成果,研究者欲通过进一步实验证明睡眠不足引发Raptin含量变化进而导致机体肥胖。请填写相关字母,完善以下实验设计。
组别
实验材料
睡眠状态
实验处理
观测指标与预期结果
对照组
小鼠
_______
_______
___________
实验组
_______
_______
a.注射Raptin b.注射生理盐水 c.剥夺睡眠 d.正常睡眠
e.体重:对照组<实验组 f.体重:对照组>实验组
g.血浆Raptin浓度:对照组<实验组 h.血浆Raptin浓度:对照组>实验组
(2)研究进一步确认,Raptin靶向下丘脑室旁核(PVN)神经元和胃部肌肉细胞,通过前者降低食欲,通过后者减慢胃排空速度。Raptin由PVN分泌,但下丘脑视交叉上核(SCN)才是昼夜节律的中枢。结合以上所有信息,用简要文字和箭头完善下图所示的睡眠不足引发肥胖的机制。(机制中若有不同的路径,请用不同的箭头样式表示,如实线和虚线)
18. 经典物种共存理论认为,同一栖息地中稳定共存的物种必须在多个维度实现生态位分离。研究人员在西沙群岛开展海鸟调查,揭示了燕鸥共存的复杂机制。
(1)褐翅燕鸥偏好在树荫下筑巢,粉红燕鸥则偏好在植被边缘筑巢,二者分别占据着相对稳定的空间生态位。褐翅燕鸥和粉红燕鸥的繁殖集中于6月。为收集两种燕鸥的在巢孵卵数据,可通过在巢边布设_____________进行监测。
(2)它们的日孵卵节律如图所示。据图可知,两种燕鸥在时间生态位上_____________(填“存在”或“不存在”)分化,依据是_________________________________________________________________________。
(3)为了进一步研究燕鸥的食性,研究人员采集了两种燕鸥的粪便样本,进行DNA提取、扩增,确定两种燕鸥的摄食种类如表。与粉红燕鸥相比,褐翅燕鸥的食性生态位更____________。
食物种类
甲壳类
小型鱼类
软体动物
昆虫
褐翅燕鸥
√
√
√
√
粉红燕鸥
√
(4)依据上述研究,西沙群岛两种燕鸥共存的原因可能是_______________________________________。为更全面地了解其共存机制,从生态位的角度分析,还可以研究两种燕鸥的_______________。
19. 异种器官移植是解决人类器官短缺的重要途径。近年来,我国科研团队在此领域取得了突破性进展。云南农业大学某研究团队与多家机构合作,于2025年成功培育出无特定病原体的10基因编辑猪,并利用体细胞核移植技术克隆10基因编辑猪,用于异种器官移植研究,主要技术操作流程如下图:
(1)过程①所用培养液的成分除无机盐、维生素、血清外,还含的营养成分有______________________(答出2点即可)。
(2)过程②可通过显微操作对MⅡ期卵母细胞进行“去核”,“去核”实际上去除的是“纺锤体—染色体复合物”,理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)过程③需要激活重构胚,目的是__________________________________。
(4)为提高基因编辑猪细胞核移植的成功率,可以用胚胎细胞核移植替代体细胞核移植,原因是__________________________________________________________。
(5)研究人员培育10基因编辑猪的过程包括:敲除猪的3个抗原基因(GGTA1、CMAH和β 4GalNT2)和导入7个人源基因(hCD55、hCD59、hTBM等),其中敲除猪的3个抗原基因的目的是_________________________________________________。若要检测基因编辑猪胚胎中是否成功导入hCD55基因,操作的基本程序是:_________________________________________________________________________________。
20. 香树脂醇具有抗炎等功效,从植物中提取难度大、产率低。通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N,可高效生产香树脂醇。回答下列问题。
(1)可从___________中查询基因N的编码序列,设计特定引物。如图1所示,a链为转录模板链,为保证基因N与质粒pYL正确连接,需在引物1和引物2的5′端分别引入______________识别序列。本实验中,从基因N扩增到载体构建完成的整个过程共需要___________种酶。
(2)构建的重组质粒,大小约9.5kb(kb为千碱基对;假设构建重组质粒前后质粒pYL对应部分大小基本不变)。进一步筛选构建的质粒,以1~4号菌株中提取的质粒为模板,使用引物1和引物2进行PCR扩增,电泳PCR产物结果如图2。在第5组的PCR反应中,使用无菌水代替实验组的模板DNA,目的是检验PCR反应中是否有__________________________的污染。初步判断实验组___________(从“1~4”中选填)的质粒中成功插入了基因N。
(3)为提高香树脂醇合酶催化效率,将编码第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码丙氨酸的碱基序列,丙氨酸的密码子有GCA等。a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物(GCA为诱变序列),b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物,其配对模板与a的配对模板相同。据此分析,丙氨酸的密码子除GCA外,还有__________(填字母)。
a:5′-…GCA/CCC/GAG/TTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC…-3′
b:5′-…GAA/CTG/TGG/GAC/ACC/CTG/AAC/TAC/TTC/TCT/GAG…-3′
c:5′-…GCT/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC…-3′
d:5′-…GAT/AAT/AAG/ATC/CGA/GAG/AAG/GCC/ATG/CGA/AAG…-3′
(4)进一步检测转基因酵母菌发酵得到的______________含量并进行比较,可以选出最优的香树脂醇合酶基因的改造方案。
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