内容正文:
吉林松花江中学2027届高三年级9月第一次模拟考试
生物学试题
一、选择题:共15题,每题2分,共30分
1. 用35S标记氨基酸追踪胰岛素的合成分泌途径,较短时间内不会被检测到放射性标记的细胞器是( )
A. 内质网 B. 高尔基体 C. 线粒体 D. 核糖体
【答案】C
【解析】
【详解】胰岛素是分泌蛋白,其合成与分泌过程为:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→细胞膜分泌排出细胞,整个过程还需要线粒体提供能量。用35S标记氨基酸追踪胰岛素的合成分泌途径,由于核糖体是合成场所,内质网和高尔基体对蛋白质分别进行加工,所以放射性依次出现在核糖体、内质网和高尔基体上,由于线粒体只是产生ATP为胰岛素合成和分泌提供能量的细胞器,细胞中合成蛋白质的原料和中间产物并不直接在线粒体上存在,所以放射性在短时间不会在线粒体上出现, C正确。
2. 图是细胞膜的亚显微结构模式图,①~⑧表示构成细胞膜的物质,下列叙述错误的是( )
A. ①由蛋白质和胆固醇组成,与细胞识别有关
B. ②的种类繁多,参与细胞膜的各种主要功能
C. ②③都可以移动,符合细胞膜的流动镶嵌模型特点
D. ③构成了细胞膜基本骨架,组成元素含有P
【答案】A
【解析】
【详解】A、图中①是糖蛋白,由蛋白质和糖类组成,与细胞识别有关,A错误;
B、②表示膜蛋白,功能越复杂的细胞膜,膜蛋白的种类和数量就越多,B正确;
C、由于构成生物膜的③磷脂分子和大部分②蛋白质分子还可以运动的,所以生物膜的结构特点是具有一定的流动性,C正确;
D、③磷脂分子由亲水的头部和疏水的尾部组成,磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架,磷脂分子的元素组成含有P,D正确。
3. 图是动物细胞中一种常见的细胞器,下列叙述错误的是( )
A. 结构①②允许氧和二氧化碳分子自由出入
B. ③使得内膜的面积大大增加有利于释放更多能量
C. ④中含有葡萄糖分解及ATP合成相关的酶
D. 该细胞器内可发生DNA复制、转录和翻译等过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、该细胞器为动物细胞的线粒体,其中①是外膜,②是内膜,氧气、二氧化碳属于小分子气体,通过自由扩散方式跨膜,可自由出入线粒体外膜和内膜,A正确;
B、③是线粒体内膜向内折叠形成的嵴,显著增大了内膜面积,内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,可释放大量能量,因此该结构有利于释放更多能量,B正确;
C、葡萄糖分解的第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖无法进入线粒体,线粒体基质中不存在葡萄糖分解相关的酶,C错误;
D、线粒体是半自主细胞器,含有少量DNA和核糖体,可发生DNA复制、转录和翻译过程,D正确。
4. 过量饮酒会对机体产生巨大危害。乙醇脱氢酶(ADH)和乙醛脱氢酶(ALDH)是人肝脏解酒过程中必需的酶,其作用过程如下图。乙醇会麻痹神经,乙醛会使血管舒张,肤色变红。下列相关叙述正确的是( )
A. 乙醇在机体被代谢的过程中会逐步释放能量
B. 两种酶可进入血液将血液中的乙醇逐步降解
C. ADH基因缺陷人群喝酒易脸红,且容易醉酒
D. 口服类解酒药物中的主要活性成分为ADH和ALDH
【答案】A
【解析】
【详解】A、乙醇最终氧化分解为CO2和H2O,属于有机物的氧化分解过程,和有氧呼吸类似,反应过程中会逐步释放能量,A正确;
B、ADH和ALDH是肝脏细胞内的酶,在肝脏细胞内催化代谢反应,不会进入血液发挥作用,B错误;
C、ADH基因缺陷人群无法合成有活性的ADH,乙醇不能转化为乙醛,体内乙醛含量低,不会出现脸红症状,只是乙醇大量积累容易醉酒,C错误;
D、ADH和ALDH的本质为蛋白质,口服后会被消化道中的蛋白酶水解失活,无法发挥催化作用,因此不可能是口服解酒药的主要活性成分,D错误。
5. 桔小实蝇对农林生产危害性极大。研究人员利用诱蝇醚(人工合成性外激素)诱捕法分别于2003、2007和2010年对某地桔小实蝇种群动态进行了全年监测,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 三年监测结果显示,当地桔小实蝇种群几乎没有增长
B. 防治桔小实蝇的最佳时期为每年的6月份
C. 可利用诱蝇醚直接杀死雄性桔小实蝇,实现生物防治
D. 温度可能是制约桔小实蝇种群数量增长的重要因素
【答案】D
【解析】
【详解】A、2003年桔小实蝇诱捕量峰值约为350只,2007年、2010年诱捕量峰值上升至约650只,说明种群数量明显增长,A错误;
B、防治害虫的最佳时期为种群数量低、增长速率慢的阶段(如每年年初),6月是桔小实蝇种群数量的峰值,此时防治成本高、效果差,B错误;
C、诱蝇醚是人工合成的性外激素类似物,作用是诱捕雄性桔小实蝇,通过破坏种群性别比例、降低出生率实现种群数量控制,并非直接杀死雄性个体,C错误;
D、桔小实蝇种群数量呈现明显的季节性变化:夏季温度较高时种群数量大,冬季温度较低时种群数量极低,推测温度是制约其种群数量增长的重要因素,D正确。
6. 如图为小鼠社交挫败后的抗抑郁调节机制,(+)表示促进,(-)表示抑制。下列叙述正确的是( )
A. 社交挫败刺激导致下丘脑PVH区分泌的促肾上腺皮质激素减少
B. 若抑制中脑VTA区神经元活动会增强抑郁情绪
C. 长期抑郁的小鼠体内糖皮质激素含量偏高,会通过降低免疫自稳功能导致肿瘤易发
D. 社交挫败感可能会导致抑郁情绪,最终将会演变为抑郁症
【答案】B
【解析】
【详解】A、促肾上腺皮质激素由垂体分泌,下丘脑PVH区分泌的是促肾上腺皮质激素释放激素,且社交挫败刺激促进中脑VTA区神经元活动,进而抑制PVH区活动,会使促肾上腺皮质激素释放激素分泌减少,A错误;
B、中脑VTA区神经元活动可通过抑制PVH区减少肾上腺皮质激素分泌,同时通过抑制下丘脑LH区增加睡眠,二者均能抑制抑郁情绪,因此抑制中脑VTA区神经元活动会增强抑郁情绪,B正确;
C、识别清除突变的肿瘤细胞属于免疫监视功能,长期抑郁导致肿瘤易发是免疫监视功能降低所致,不是免疫自稳功能,C错误;
D、社交挫败感可能会导致抑郁情绪,但机体存在题图中的抗抑郁调节机制,并非最终一定会演变为抑郁症,D错误。
7. 为在酵母菌中高效表达丝状真菌编码的植酸酶,通过基因改造技术,使精氨酸的密码子由原来的CGG改变为酵母菌偏爱的密码子AGA,以提高植酸酶的表达产量,由此发生的变化有( )
A. 植酸酶氨基酸序列改变
B. 植酸酶mRNA序列改变
C. 配对的反密码子为TCT
D. 编码植酸酶的DNA热稳定性升高
【答案】B
【解析】
【详解】A、密码子具有简并性,改造前后的CGG和AGA均为精氨酸的密码子,因此植酸酶的氨基酸序列不会发生改变,A错误;
B、密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基,密码子由CGG变为AGA,说明植酸酶mRNA的对应序列发生了改变,B正确;
C、反密码子位于tRNA上,RNA不含碱基T,与密码子AGA互补配对的反密码子为UCU,C错误;
D、DNA中G-C碱基对间有3个氢键,A-T碱基对间有2个氢键,G-C占比越高DNA热稳定性越高。改造前该位点对应DNA的3个碱基对均为G-C,改造后有2个A-T碱基对、1个G-C碱基对,G-C占比下降,因此编码植酸酶的DNA热稳定性降低,D错误。
8. 果树间杂草是蚜虫天敌的良好栖息地,适当引入蚜虫天敌可实现"以草养虫"和"以虫治虫";秋冬季节,果树间杂草倒伏腐烂后成为有机肥,又实现了"以草肥田"。这一生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益。下列叙述正确的是( )
A. 用标记重捕法来调查果树蚜虫的种群密度
B. "以虫治虫"属于物理防治,可减少对环境的污染
C. "以草肥田"实现了物质和能量的循环利用
D. 该生态农业模式体现了生态工程的整体原理
【答案】D
【解析】
【详解】A、蚜虫活动能力弱、活动范围小,适合用样方法调查种群密度,标记重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物的种群密度,A错误;
B、“以虫治虫”是利用生物的种间关系防治害虫,属于生物防治,B错误;
C、生态系统中物质可以循环利用,但能量是单向流动、逐级递减的,无法循环利用,C错误;
D、该生态农业模式同时获得了良好的生态效益和经济效益,兼顾了自然、社会、经济的整体效益,体现了生态工程的整体原理,D正确。
9. 小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构,当中的小窝蛋白包括左、右区段和中间区段,如下图。下列关于小窝蛋白的叙述错误的是( )
A. 小窝蛋白的元素组成为C、H、O、N、S
B. 小窝蛋白的中间区段主要是疏水性氨基酸
C. 小窝蛋白和磷脂构成了细胞膜的基本骨架
D. 小窝蛋白的左、右区段位于细胞质基质中
【答案】C
【解析】
【详解】A、蛋白质的基本元素组成为C、H、O、N,有的还含有S,A正确;
B、小窝蛋白中间区段位于磷脂双分子层的疏水区域,因此主要由疏水性氨基酸构成,B正确;
C、细胞膜的基本支架为磷脂双分子层,C错误;
D、小窝是细胞膜向内凹陷形成的囊状结构,因此小窝蛋白的左、右区段位于细胞质基质中,D正确。
10. 哺乳动物的催产素和加压素是两种激素分子。催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升高血压和减少排尿的作用,各氨基酸用三个字母缩写表示,结构如下图。下列叙述错误的是( )
A. 两种激素都由九个氨基酸组成,至少含两个氨基
B. 氨基酸脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基
C. 两种激素的元素都含有N和S,但空间结构不同
D. 两种激素因氨基酸种类不同而导致生理功能不同
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,两种激素都是由九个氨基酸组成,至少含两个氨基,A正确;
B、氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基,B错误;
C、由图可知,两种激素的元素都含有N和S,这两种激素的氨基酸种类有所不同,最终使其空间结构不同,C正确;
D、由题干信息及图可知,两种激素间有2个氨基酸种类不同,故生理功能不同与这2个氨基酸种类不同有关,D正确。
11. 图1表示某细胞在电子显微镜视野下的亚显微结构示意图,1-7表示细胞结构:图2表示该细胞的甲、乙、丙三种细胞器中三种有机物的含量。下列说法错误的是( )
A. 图1中结构6含量越多,细胞代谢越旺盛
B. 图2中结构甲可能是线粒体或叶绿体
C. 图2中结构甲与丙中核酸类型有所不同
D. 图2中结构乙可能是图1中的结构4或5
【答案】B
【解析】
【详解】A、图1中结构6是线粒体,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,细胞代谢越旺盛,需要的能量越多,线粒体的含量通常也越多,A正确;
B、图1有细胞膜无细胞壁,表示动物细胞,图2中结构甲含有蛋白质、脂质和核酸,具有膜结构且含有核酸的细胞器是线粒体,B错误;
C、图2中结构甲含有蛋白质、脂质和核酸,可能是线粒体,含有DNA和RNA,结构丙只含有蛋白质和核酸,可能是核糖体,只含有RNA,所以甲与丙中核酸类型有所不同,C正确;
D、图1中结构4是内质网,结构5是高尔基体,二者都是具有膜结构的细胞器,图2中结构乙含有蛋白质和脂质,无核酸,可能是图1中的结构4或5,D正确。
12. 小鼠脑内杏仁核(BLA)和伏隔核(NAc)是掌控情绪反应、学习和记忆、社会交往等功能的关键脑区。BLA神经元发出的兴奋传递到同侧脑半球的NAc,能够增加多巴胺释放,促进正面奖赏情绪的形成;传递至对侧NAc,会减少多巴胺释放,促进负面情绪的形成。下列叙述错误的是( )
A. 情绪、学习和记忆都是大脑的高级功能
B. BLA区神经元通过轴突与NAc区形成多个突触
C. 损坏小鼠同侧神经环路神经元,会出现负面情绪减弱
D. 选择性激活BLA两类神经元产生不同情绪,有助于精准调节
【答案】C
【解析】
【详解】A、情绪、学习和记忆都属于中枢神经系统的高级调节功能,是大脑的高级功能,A正确;
B、BLA神经元发出的兴奋传递到同侧脑半球的NAc,BLA区神经元通过轴突与NAc区形成多个突触,B正确;
C、损坏小鼠同侧神经环路神经元,会导致多巴胺释放减少,出现负面情绪增强,C错误;
D、BLA神经元发出的兴奋传递到同侧脑半球的NAc,能够增加多巴胺释放,传递至对侧NAc,会减少多巴胺释放,D正确。
13. 植物幼苗在土壤中萌发时,整合糖信号、平衡生长发育与胁迫应答,对其生存至关重要,部分调控机制如图,其中EIN2是调控信号通路中的关键蛋白。TOR激酶(TOR)可使EIN2锚定在内质网膜上,当营养缺乏时,TOR受到抑制,EIN2全长蛋白入核;土壤板结产生的物理压迫可诱导乙烯的合成,乙烯可诱导EIN2的磷酸化水平下调。据图分析错误的是( )
A. EIN2磷酸化后空间结构改变,有利于其切割后进入细胞核
B. 干旱引发土壤板结,使乙烯积累,不利于种子破土生长
C. 种子破土后若遭受营养胁迫可能使地上部分优先生长
D. 采用TOR抑制剂、乙烯处理,ERFs基因的表达情况相似
【答案】A
【解析】
【详解】A、题意显示,土壤板结产生的物理压迫可诱导乙烯的合成,乙烯可诱导EIN2的磷酸化水平下调,此后EIN2进入细胞核,据此推测,EIN2磷酸化后空间结构改变,不利于其切割后进入细胞核,A错误;
B、干旱引发土壤板结,诱导乙烯合成使乙烯积累,诱导EIN2的磷酸化水平下调,进入细胞核中促进ERFs基因表达,抑制下胚轴伸长,因而不利于种子破土生长,B正确;
C、题意显示,当营养缺乏时,TOR受到抑制,EIN2全长蛋白入核,间接促进E2Fa基因和ERFs基因表达,促进根分生组织细胞增殖和抑制下胚轴细胞伸长,地上部分真叶等组织生长未被显著抑制,存在地上部分优先生长的可能性,C正确;
D、根据题意可知,采用TOR抑制剂、乙烯处理,均会促进ERFs基因的表达,D正确。
14. 减数分裂过程中,某初级精母细胞有2个四分体分别发生了染色体互换。不考虑其他变异,下列精细胞中,最不可能与其他3个同时由该初级精母细胞产生的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】该初级精母细胞有2个四分体分别发生了染色体互换,只考虑这两对同源染色体,长的黑色染色体称为长黑,短的黑色染色体称为短黑,白色的命名方法同理。根据减数分裂来看,非同源染色体会自由组合,四个选项中我们可以看出BCD三个选项中,BC是长黑和短白,D是长白和短黑,符合自由组合的一种情况,而 A 是长白与短白,该种自由组合的方式不可能和其他三个精细胞来自同一个初级精母细胞;再看染色体互换情况,互换一般只互换一个四分体的两条染色单体,2 个四分体均发生互换,BD选项可以表示4 条重组染色单体,且互换位置符合减数分裂要求,C选项表示两条亲本染色单体也符合要求。综合上述分析,本题选A。
15. 亨廷顿病(HD)是IT15基因内部发生CAG序列多次重复,引起蛋白异常堆积导致神经元功能失调的遗传性疾病。图1为某家族HD遗传系谱图,图2为第I、Ⅱ代个体基因中CAG重复序列的PCR扩增结果。不考虑X、Y同源区段,下列说法正确的是( )
A. IT15基因位于常染色体上,变异类型属于染色体结构变异中的重复
B. 若Ⅱ-1父亲为红绿色盲患者,母亲健康,则Ⅲ-2患一种病概率为1/2
C. 若HD发病年龄与CAG重复次数呈负相关,则Ⅱ-2发病年龄晚于其父
D. 通过诱导神经系统病变的细胞发生凋亡是一种治疗HD的有效性操作
【答案】B
【解析】
【详解】A、IT15基因内部的CAG序列重复,属于基因内部碱基对的增添,变异类型是基因突变,据图2可知,正常IT15基因内部的CAG序列重复次数为25次,根据Ⅰ-2和Ⅱ-2(男性患病且同时含异常基因和正常基因)可知IT15基因位于常染色体上,且为显性遗传,A错误;
B、HD为常染色体显性遗传病,Ⅱ-1不患HD,因此Ⅲ-2的HD患病概率为1/2;红绿色盲是伴X隐性遗传病,Ⅱ-1的父亲是红绿色盲患者,因此Ⅱ-1是红绿色盲致病基因携带者,Ⅱ-2不携带色盲致病基因,子代男性中患红绿色盲的概率为1/2。因此Ⅲ-2只患一种病的概率=患HD不患色盲+患色盲不患HD=1/2×1/2+1/2×1/2=1/2,B正确;
C、由图2可知,Ⅱ-2的CAG重复次数为75次,其父I-2的CAG重复次数为50次,若发病年龄与CAG重复次数呈负相关,重复次数越多发病越早,因此Ⅱ-2发病年龄早于其父,C错误;
D、HD的病因是神经元功能失调,诱导神经系统病变的神经元凋亡会直接造成神经细胞丢失,反而会加重神经系统功能损伤,不属于合理的治疗操作,D错误。
二、选择题:共5题,每题3分,共15分。在四个选项中有一个或者多个选项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,错选得0分。
16. 脲酶可用于提高发酵酒的品质,为研究不同条件对尿素分解菌发酵产脲酶的影响,研究人员利用纯化后的尿素分解菌进行了相关实验,其中图a为正常培养过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 自然界中仅尿素分解菌等微生物能合成脲酶,动植物无法合成
B. 通过以尿素为唯一氮源的选择培养基即可分离得到尿素分解菌的纯培养物
C. 图a正常发酵过程中,研究人员使用的氮源为尿素
D. 决定尿素分解菌脲酶活力的关键因素为培养pH
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、刀豆等植物种子中脲酶含量很高,并非只有尿素分解菌等微生物能合成脲酶,A错误;
B、以尿素为唯一氮源的选择培养基只能筛选出能够分解利用尿素的微生物,若要得到尿素分解菌的纯培养物,还需要通过平板划线法或稀释涂布平板法进行进一步的分离纯化,B错误;
C、脲酶是诱导酶,尿素可诱导尿素分解菌合成脲酶,结合图中发酵后期脲酶活力升高可知,培养基中氮源为尿素;发酵前期碳源代谢产酸使pH快速下降,后期分解尿素产生的氨中和部分酸性物质,因此pH下降速率减慢并稳定,C正确;
D、脲酶的本质是蛋白质,其活力由自身的氨基酸序列、空间结构(即遗传物质)决定,培养pH只是影响脲酶活力的外界因素,不是决定因素,D错误。
17. 如表为人体细胞内液、组织液和血浆的物质组成和含量的测定数据,下列相关叙述中,正确的是( )
成分及其含量/(mmol·L-1)
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
有机酸
蛋白质
①
②
142
5
25
1.5
103
6
16
③
147
4
1.25
1
114
7.5
1
④
10
140
2.5
10.35
25
—
47
A. ②属于血浆,其渗透压大小主要与血浆中无机盐的含量有关
B. ③属于组织液,②的蛋白质含量减少将导致③增多
C. ④属于细胞外液,因为其含有较多的蛋白质和K+
D. 生理盐水的渗透压与血浆渗透压基本相等,所以血细胞在生理盐水中可维持正常形态
【答案】BD
【解析】
【详解】A、细胞外液中含有较多的Na+,细胞内液中含有较多的K+,根据表格中Na+和K+的含量可以确定①②③为细胞外液,④为细胞内液;血浆与组织液最主要区别是血浆中蛋白质的含量高,所以根据蛋白质含量高低,可以确定②为血浆,③为组织液,血浆渗透压大小主要与血浆中蛋白质及无机盐的含量有关,A错误;
B、②为血浆、③为组织液,②血浆中的蛋白质减少,将导致血浆渗透压降低,组织液回流减弱,组织间隙液体③增加,导致组织水肿现象,B正确;
C、④为细胞内液,细胞内液中含有较多的蛋白质、K+等,C错误;
D、生理盐水的渗透压和血浆渗透压基本一致,这就使得血细胞在生理盐水中,水分进出细胞的量保持动态平衡,从而能维持正常形态,D正确。
18. 《黄帝内经》中提到:五谷(谷物)为养,五果(水果)为助,五畜(禽畜)为益,五菜(蔬菜)为充。以上食物富含糖类、蛋白质和脂肪等营养物质。下列说法错误的是( )
A. “五谷”中的淀粉可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
B. “五果”中的葡萄糖、蔗糖可被人体细胞直接吸收
C. “五畜”富含脂质和蛋白质,二者的组成元素相同
D. “五菜”富含纤维素,能促进肠道蠕动,有益健康
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、“五谷”中的淀粉是非还原性糖,不可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀,A错误;
B、蔗糖属于二糖,不能直接被人体吸收,需要水解为单糖才能被人体吸收,葡萄糖可以直接被人体吸收,B错误;
C、脂质的元素组成主要是C、H、O,有的还有N和P,蛋白质的元素组成是C、H、O、N,有的含有S等,两者不完全相同,C错误;
D、蔬菜中富含纤维素,纤维素等膳食纤维被称为“第七类营养物质”,能促进肠道蠕动,有益健康,D正确。
19. 伞藻是一种单细胞生物,由“帽”、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 图1中嫁接后的伞藻含有两种细胞的成分
B. 图中再生出的伞帽①为菊花形、②为伞形、③为菊花形
C. 图1嫁接实验能充分证明细胞核控制伞帽形状
D. 图2中甲移除细胞核后可以长期存活
【答案】CD
【解析】
【详解】A、嫁接后长出的伞帽由假根有关,故图1中嫁接后的伞藻含有两种细胞的成分,A正确;
B、伞帽由假根(假根中的细胞核)有关,故图中再生出的伞帽①为菊花形、②为伞形、③为菊花形,B正确;
C、因为假根内除了细胞核还有其他物质,因此图1嫁接实验不能充分证明细胞核控制伞帽形状,C错误;
D、细胞核与细胞质相互依存、不可分割,细胞核控制代谢和遗传,因此图2中甲移除细胞核后一般不能长期存活,D错误。
20. 普通小麦(6n=42,AABBDD)是异源六倍体粮食作物。黑麦(2n=14,RR)具有抗病能力强等优良性状。为将黑麦的优良性状基因转入普通小麦,科研人员采用普通小麦缺体(缺一对同源染色体4D)与黑麦杂交后再回交的方法选育异代换系,主要流程如下图。相关叙述正确的是( )
注:W表示来自普通小麦的染色体,R表示来自黑麦的染色体。20′′表示20对同源染色体,20′表示20条非同源染色体,其他以此类推。
A. 普通小麦4D缺体体细胞中含4个染色体组,F1体细胞中含有27条染色体
B. 秋水仙素处理后,经过显微观察,选择含54条染色体的F1植株进行回交
C. 利用BC1F1的花药观察减数分裂,可观察到20个四分体
D. 选择BC2F1中染色体数为40的个体自交可获得染色体数恢复的异种染色体代换系小麦
【答案】BC
【解析】
【详解】A、普通小麦(6n=42,AABBDD)缺一对同源染色体4D称为4D缺体,体细胞中含有6个染色体组,染色体数为42-2=40条,配子中含20条染色体,黑麦(2n=14,RR)配子中含7条染色体,因此F1体细胞中含有20+7=27条染色体,A错误;
B、F1是异源多倍体,体细胞中含有27条染色体,但其中不同物种的染色体无法配对,因此F1不可育,使用秋水仙素处理使其染色体加倍从而可育,此时染色体数为27×2=54条,因此应选含54条染色体的F1植株进行回交,B正确;
C、选择含54条染色体的F1植株与普通小麦4D缺体进行回交,54条染色体的F1植株产生的配子为27条,普通小麦4D缺体产生的配子为20条,得到的BC1F1含20对同源染色体和7条非同源染色体,利用BC1F1的花药观察减数分裂,可观察到20对同源染色体配对形成的20个四分体,C正确;
D、黑麦的优良性状基因在来自黑麦的染色体上,染色体数恢复的异代换系需要小麦的一对4D染色体被黑麦的一对R染色体替换,染色体总数仍为42条(20×2+2=42条)。BC2F1中染色体数为40的个体不含R染色体,没有黑麦的异种染色体,无法通过自交获得染色体数恢复的异种染色体代换系小麦,D错误。
三、非选择题
21. 为研究某种新型降压药物X的作用机制,科研人员设计了如下实验:
实验材料:生理状态相同的健康大鼠若干只、药物X溶液、生理盐水、血压计、阿托品(乙酰胆碱受体阻断剂)等。
实验步骤:
实验一:对健康大鼠注射药物X,血压明显下降。
实验二:用阿托品预处理大鼠后,再注射药物X,血压下降幅度显著减小。
实验三:分离大鼠离体血管平滑肌,加入药物X后,血管平滑肌明显舒张。
请回答下列问题:
(1)综合实验一至三的结果,推测药物X可能通过作用于血管平滑肌上的___________受体,使血管平滑肌舒张,从而降低血压。
(2)为验证上述猜想,请根据以下实验材料完成实验设计。
实验材料:大鼠离体血管平滑肌环(离体血管的平滑肌在适宜条件下仍保持收缩与舒张能力)、恒温肌槽(可维持37℃恒温并通入氧气,使离体平滑肌保持生理活性)、张力换能器及生物信号记录装置(可精确记录平滑肌环的张力变化,张力下降表示舒张)、药物X溶液、阿托品溶液、生理盐水等。
A组:加入适量生理盐水,B组:加入等量药物X溶液,C组:先加入___________预处理,再加入______________________。
将三组平滑肌环分别置于恒温肌槽中,连接张力换能器,记录各组基础张力;按上述处理后,观察并记录三组平滑肌环的张力变化。
预期结果:A组无明显变化;B组平滑肌张力明显下降;C组平滑肌张力下降幅度______________。
(3)有同学认为,仅通过上述实验尚不能完全排除药物X通过影响其他体液调节通路来降低血压的可能性,例如减少升血压激素的释放。已知抗利尿激素可升高血压,请写出抗利尿激素升高血压的作用机理:_________________________________。
【答案】(1)
乙酰胆碱 (2) ①.
等量阿托品溶液 ②.
等量药物X溶液 ③.
显著小于B组(或与A组无明显差异)
(3)
抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收,增加血容量,同时可使血管平滑肌收缩、升高外周阻力,最终升高血压
【解析】
【小问1详解】
阿托品是乙酰胆碱受体特异性阻断剂,实验二中阿托品预处理后药物X降压效果大幅减弱,说明X的作用依赖乙酰胆碱受体;实验三离体血管平滑肌单独接触X即可舒张,排除神经调节等其他因素干扰,因此推测X作用于血管平滑肌上的乙酰胆碱受体。
【小问2详解】
本实验为验证X通过乙酰胆碱受体发挥作用,需设置受体阻断的实验组:C组先加等量阿托品阻断乙酰胆碱受体,再加等量药物X,与B组(仅加X)对照;若猜想成立,C组中X无法结合受体发挥舒张作用,因此张力下降幅度明显小于B组,与空白对照组A相近。
【小问3详解】
抗利尿激素升血压有两个途径:一是通过调节水盐重吸收增加循环血容量,二是直接促进血管平滑肌收缩增大外周阻力,二者共同作用使血压升高。
22. 长期熬夜会使记忆力下降、白细胞活性降低和激素分泌异常,甚至严重威胁人类身心健康。褪黑素是哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素,具有夜晚分泌量多,而白天分泌量少的特点,它能使人入睡时间明显缩短,睡眠持续时间延长,从而起到调整睡眠的作用,同时对性腺也具有重要调节作用。下图为褪黑素分泌及其对性腺调节的示意图。据图回答下列问题:
(1)图中光周期信号影响褪黑素的分泌属于________反射。
(2)据图分析,熬夜玩手机会严重影响睡眠质量的原因是________;与睡眠节律有关的中枢位于________,长期熬夜的人即使某天不熬夜也不容易入睡的原因可能是_________。
(3)针对褪黑素调节性腺发育(影响相关激素的分泌)的途径,科研人员提出了两种假说:
假说一:褪黑素直接调节性腺的发育;
假说二:褪黑素通过调节垂体的分泌来调节性腺的发育。
某科研人员以正在发育的雄性老鼠为材料,探究假说一是否成立的实验设计如下表所示。
甲组
乙组
实验材料
若干健康雄鼠
若干健康雄鼠
实验处理
直接注射适量褪黑素
①_______
检测指标
一段时间后检测两组雄鼠②_______的含量并比较
实验结果
③_______
实验结论
褪黑素直接调节性腺的发育(假说一成立)
【答案】(1)非条件 (2) ①. 长时间光刺激使夜间褪黑素分泌减少,入睡时间明显延长,睡眠持续时间缩短,睡眠质量下降甚至失眠(或长时间光刺激引起褪黑素分泌减少) ②. 下丘脑 ③. 形成了相对固定的生物钟,偶尔在晚上没有光线刺激的时候褪黑素也不会分泌过多
(3) ①. 去除垂体后再注射等量褪黑素 ②. 雄激素 ③. 甲组和乙组雄激素含量相近
【解析】
【小问1详解】
图中光周期信号影响褪黑素分泌的过程是生来就有的,不需要后天学习,符合非条件反射的特点。因此,光周期信号影响褪黑素的分泌属于非条件反射。
【小问2详解】
熬夜打游戏会使生物钟紊乱,长时间光刺激使夜间褪黑素分泌减少,入睡时间明显延长,睡眠持续时间缩短,睡眠质量下降甚至失眠(或长时间光刺激引起褪黑素分泌减少);与睡眠节律有关的中枢位于下丘脑,长期熬夜,由于光线的刺激,褪黑素在晚上分泌比较少,长此以往,机体适应了这样的环境,形成了相对固定的生物钟,偶尔在晚上没有光线刺激的时候褪黑素也不会分泌过多。
【小问3详解】
为探究褪黑素调节性腺发育(影响相关激素的分泌)的途径,根据假说可知,可以取健康雄鼠均分为甲、乙两组,甲组直接注射适量褪黑素,乙组去除垂体后再注射等量褪黑素,一段时间后检测雄激素的含量并比较,若假说一成立,预测结果为甲组和乙组雄激素含量相近。
23. 神经—免疫调节通路是近年来热门研究之一。脾脏是体液免疫反应的主要枢纽,伤害性感觉神经元是神经系统中负责感知并传递伤害性刺激信号的特殊神经元。研究发现,伤害性感觉神经元通过释放降钙素基因相关肽(CGRP)等神经肽,促进脾脏生发中心(GC)反应。GC反应对于产生记忆B细胞、浆细胞和抗体至关重要。研究人员以小鼠为研究对象,进行了以下实验。回答下列问题:
(1)当抗原刺激或食用辣椒时,伤害性感觉神经元上的受体TRPV1会被激活,此时阳离子大量内流导致膜外电位变化为_______ ,进而引起神经元兴奋。导致伤害性感觉神经元释放CGRP等神经肽,CGRP发挥作用后会迅速被_______ ,以防止突触后神经元持续性兴奋。
(2)为探究伤害性感觉神经元对体液免疫的影响,研究人员用白喉毒素损坏实验组小鼠的伤害性感觉神经元,结果如图所示。根据实验结果可以推测,伤害性感觉神经元可促进体液免疫,依据是___________。
(3)研究发现,B细胞表面存在CGRP的受体CAL,CGRP与受体结合可能通过激活细胞内腺苷酸环化酶(简称AC)的活性来促进GC反应。请以正常小鼠和CAL基因敲除小鼠为实验材料,AC激动剂(促进AC活化)等试剂验证这一假设,补充设计下表实验并预测实验结果。
实验步骤
简要操作流程
①
取数量相同,生理状态相近的正常小鼠编号Ⅰ组、CAL基因敲除小鼠均分成2组编号为Ⅱ、Ⅲ组,3组小鼠统一腹腔注射特定抗原,使小鼠产生免疫应答。
②
一段时间后对Ⅰ组正常小鼠处理:腹腔注射适量生理盐水;
Ⅱ组CAL基因敲除小鼠: ;
Ⅲ组CAL基因敲除小鼠: 。
预测结果
培养相同时间后,请从B细胞和SPPCs细胞数量关系预测三组实验结果:
步骤②中实验Ⅱ组处理是___________ ,Ⅲ组处理是____________。培养相同时间后,请从B细胞和SPPCs细胞数量关系预测三组实验结果:______________________。
(4)有人提出吃辣椒可以增强免疫力,预防流感的说法,请问是否合理?并说出你的理由。________________________________________________________________ 。
【答案】(1) ①. 由正电位变成负电位 ②. 降解或回收进细胞
(2)损坏伤害性感觉神经元会导致SPPCs细胞数量和脾脏B细胞数量减少,说明GC反应减弱,体液免疫功能下降
(3) ①. 腹腔注射等量生理盐水 ②. 腹腔注射等量AC激动剂 ③. Ⅱ组B细胞和SPPCs细胞数量低于Ⅰ组,Ⅲ组B细胞和SPPCs细胞数量高于Ⅱ组
(4)合理;吃辣椒可以激活伤害性感觉神经元,促使其释放CGRP等神经肽,能够增强流感病毒诱导的体液免疫反应
【解析】
【小问1详解】
当组织受到损伤或炎症刺激时,阳离子大量内流,伤害性感觉神经元兴奋,膜外电位变化为正电位变为负电位。神经递质发挥作用后即被降解或回收,避免突触后神经元持续性的兴奋或抑制。
【小问2详解】
据图分析可知,实验组小鼠的B细胞数量和SPPCs细胞数量均低于对照组小鼠,而SPPCs细胞数量表示GC反应程度,即损坏伤害性感觉神经元会导致SPPCs细胞数量和脾脏B细胞数量减少,GC反应减弱,体液免疫功能下降。根据上述分析可知伤害性感觉神经元可促进体液免疫。
【小问3详解】
根据题意,该实验的目的是验证B细胞表面存在CGRP的受体CAL,CGRP与受体结合可能通过激活细胞内腺苷酸环化酶(AC)的活性来促进GC反应。因此,自变量为CAL基因是否敲除、是否用AC激动剂处理,相应的实验设置为Ⅰ组正常小鼠腹腔注射适量生理盐水,Ⅱ组CAL基因敲除小鼠腹腔注射等量生理盐水,Ⅲ组CAL基因敲除小鼠腹腔注射等量AC激动剂。Ⅱ组敲除了CAL基因,没有用AC激动剂处理,Ⅲ组敲除了CAL基因,用AC激动剂进行处理,基于题干所述发现,Ⅱ组B细胞和SPPCs细胞数量低于Ⅰ组,Ⅲ组B细胞和SPPCs细胞数量高于Ⅱ组。
【小问4详解】
吃辣椒可以激活伤害性感觉神经元,促使其释放CGRP等神经肽,能够增强流感病毒诱导的体液免疫反应,因此上述说法合理。
24. 某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高茎(H)对矮茎(h)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上。
(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图,起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A,其对应的密码子由______变为______。
(2)缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,偶然出现一个HH型配子,最可能的原因是____________。
(3)现有一宽叶红花突变体,推测其体细胞内与该表型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种,其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条2号染色体的植株可供选择,请设计一步杂交实验,确定该突变体的基因组成是哪一种(注:各型配子活力相同;控制某一性状的基因都缺失时,幼胚死亡)。
实验步骤:①选择表现型为______的植株与该宽叶红花突变体进行杂交。
②观察、统计后代表型及比例。
结果预测:Ⅰ.若___________,则为图甲所示的基因组成;
Ⅱ.若____________,则为图乙所示的基因组成;
Ⅲ.若_________,则为图丙所示的基因组成。
【答案】(1) ①. GUC ②. UUC
(2)减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体分开后形成的两条染色体未分离
(3) ①. 窄叶白花 ②. 宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1∶1 ③. 宽叶红花与宽叶白花植株的比例为2∶1 ④. 宽叶红花与窄叶白花植株的比例为2∶1
【解析】
【小问1详解】
由起始密码子(mRNA上)为AUG可知,基因M和基因R转录的模板分别为b链和a链。对M基因来说,箭头处C突变为A,对应的mRNA上的即是G变成U,所以密码子由GUC变成UUC。
【小问2详解】
缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,由于其体细胞中缺少了一条4号染色体,则其基因型可表示为HO,偶然出现一个HH型配子的原因应该是减数分裂Ⅱ后期时含H的姐妹染色单体分开后形成的两条染色体未分离,而进入同一个配子细胞。
【小问3详解】
实验步骤:①选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株(mOrO)与该宽叶红花突变体进行杂交;
②观察、统计后代表型及比例;
结果预测:若为图甲所示的基因组成,即MMRr与mOrO杂交,后代为MmRr、MORO、Mmrr、MOrO,宽叶红花:宽叶白花=1:1;若为图乙所示的基因组成,即MMRO与mOrO杂交,后代为MmRr、MORO、MmrO、MOOO(幼胚死亡),宽叶红花:宽叶白花=2:1;若为图丙所示的基因组成,即MORO与mOrO,杂交后代为MmRr、MORO、mOrO、OOOO(幼胚死亡),宽叶红花:窄叶白花=2:1。
25. 副猪格拉瑟菌(GPS)是生活于猪上呼吸道的一种病原菌,其细胞膜上的寡肽渗透酶(OppA)在免疫学上具有较高的研究价值。为增加OppA基因表达量,研究人员利用强启动子等构建了可以高表达OppA的GPS菌株。质粒、限制酶识别序列及酶切位点、OppA基因如图所示。请回答下列问题:
(1)构建OppA基因高表达载体时,应该选择限制酶_______________切割质粒。为便于与质粒连接,需在2个引物的5′端添加限制酶_______________的识别序列。
(2)据图分析,利用PCR扩增OppA基因时所需的引物组合是___________。引物的作用是__________。PCR反应缓冲液中添加的Mg2+的作用是___________。
(3)已知OppA基因的转录方向是从左向右,OppA基因的甲链的碱基序列为5′−TTACAG……CGCTCC−3′,强启动子的碱基序列为5′−CATGC−3′,则转录的模板链是__________(填“甲”或“乙”)链。请写出OppA基因上游引物的13个碱基序列:5′−__________−3′。
(4)为了筛选出正确串联了强启动子、OppA基因的重组质粒菌落,研究人员用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到M、N、O三类菌落,其生长状况如下表所示(+表示生长,-表示不生长)。表中平板类型b加入的抗生素是_______________,N类菌落能在两种抗生素平板生长,请推测原因:_______________。根据表中结果判断符合要求的菌落是_______________(填“M”“N”或“O”)类。
平板类型
菌落类型
M
N
O
a.无抗生素
+
+
+
b.
-
+
+
c.氨苄青霉素
-
+
-
d.
-
+
-
【答案】(1) ①. BamH I、Sal I ②. BamH I、Xho I
(2) ①. ②③ ②. 使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ③. 激活耐高温的DNA聚合酶
(3) ①. 乙 ②. GGATCCCATGCTT
(4) ①. 卡那霉素 ②. 导入的是空质粒,氨苄青霉素抗性基因、卡那霉素抗性基因均完整,没有被插入破坏(合理即可) ③. O
【解析】
【小问1详解】
Hind Ⅲ在卡那霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因这两种标记基因上都有酶切位点,会破坏质粒上的全部标记基因,所以选择Hind Ⅲ进行酶切不合适,可以选择BamH I、Sal I这两种限制酶切割质粒。Sal I在OppA基因内部有酶切位点,不能使用Sal I切割OppA基因,而Sal I与Xho I切割后能产生相同的黏性末端,故应在2个引物的5'端添加BamH I、Xho I的识别序列。
【小问2详解】
PCR扩增时需要一对方向相对的引物,子链DNA的延伸方向是5′→3′,引物的3'端必须指向待扩增的DNA区域内部,以保证DNA聚合酶能向模板中间合成新链。引物与碱基互补配对的链方向相反,图中①、②、③、④的3'端指向依次是向左、向右、向左、向右,只有②、③的3'端指向OppA基因区域内部,即为所需的引物组合。引物的作用是使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。PCR反应缓冲液中一般需要添加Mg2+,其作用是激活耐高温的DNA聚合酶。
【小问3详解】
转录方向沿DNA模板链的3′→5′方向进行,新合成的RNA链则沿5′→3′方向延伸,OppA基因的转录方向从左向右,故OppA基因的转录方向是沿乙链的3′→5′方向进行,乙链是转录的模板链。已知OppA基因甲链的部分碱基序列为5′-TTACAG-3′,则OppA基因乙链的相应碱基序列为3′-AATGTC-5′,上游引物(即图中的②)5'端与OppA基因乙链的相应碱基序列能进行碱基互补配对,且方向相反,为5′-TTACAG-3′(与甲链的碱基序列相同),再在其5'端加上BamH I识别序列(5′-GGATCC-3′)和强启动子的碱基序列(5′-CATGC-3′),因此OppA基因上游引物的13个碱基序列:5′-GGATCCCATGCTT-3′。
【小问4详解】
在构建重组DNA分子时需要用到BamH I和Sal I切割质粒,它们破坏了质粒上的氨苄青霉素抗性基因,但没有破坏卡那霉素抗性基因,则导入重组质粒的微生物不能在含有氨苄青霉素的培养基上生存,能在含有卡那霉素的培养基上生存。表中平板类型b和d加入的抗生素分别是卡那霉素、卡那霉素和氨苄青霉素。M只能在无抗生素的培养基上生长,证明它是未导入质粒的菌落;N能在添加了卡那霉素和氨苄青霉素的培养基上生长,证明它是导入了空载质粒的菌落,氨苄青霉素抗性基因、卡那霉素抗性基因均完整,没有被插入破坏;O只能在无抗生素和添加了卡那霉素的培养基上生长,证明它是导入了重组质粒的菌落;根据表中结果判断,应选择的菌落是O。
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生物学试题
一、选择题:共15题,每题2分,共30分
1. 用35S标记氨基酸追踪胰岛素的合成分泌途径,较短时间内不会被检测到放射性标记的细胞器是( )
A. 内质网 B. 高尔基体 C. 线粒体 D. 核糖体
2. 图是细胞膜的亚显微结构模式图,①~⑧表示构成细胞膜的物质,下列叙述错误的是( )
A. ①由蛋白质和胆固醇组成,与细胞识别有关
B. ②的种类繁多,参与细胞膜的各种主要功能
C. ②③都可以移动,符合细胞膜的流动镶嵌模型特点
D. ③构成了细胞膜基本骨架,组成元素含有P
3. 图是动物细胞中一种常见的细胞器,下列叙述错误的是( )
A. 结构①②允许氧和二氧化碳分子自由出入
B. ③使得内膜的面积大大增加有利于释放更多能量
C. ④中含有葡萄糖分解及ATP合成相关的酶
D. 该细胞器内可发生DNA复制、转录和翻译等过程
4. 过量饮酒会对机体产生巨大危害。乙醇脱氢酶(ADH)和乙醛脱氢酶(ALDH)是人肝脏解酒过程中必需的酶,其作用过程如下图。乙醇会麻痹神经,乙醛会使血管舒张,肤色变红。下列相关叙述正确的是( )
A. 乙醇在机体被代谢的过程中会逐步释放能量
B. 两种酶可进入血液将血液中的乙醇逐步降解
C. ADH基因缺陷人群喝酒易脸红,且容易醉酒
D. 口服类解酒药物中的主要活性成分为ADH和ALDH
5. 桔小实蝇对农林生产危害性极大。研究人员利用诱蝇醚(人工合成性外激素)诱捕法分别于2003、2007和2010年对某地桔小实蝇种群动态进行了全年监测,结果如图。下列说法正确的是( )
A. 三年监测结果显示,当地桔小实蝇种群几乎没有增长
B. 防治桔小实蝇的最佳时期为每年的6月份
C. 可利用诱蝇醚直接杀死雄性桔小实蝇,实现生物防治
D. 温度可能是制约桔小实蝇种群数量增长的重要因素
6. 如图为小鼠社交挫败后的抗抑郁调节机制,(+)表示促进,(-)表示抑制。下列叙述正确的是( )
A. 社交挫败刺激导致下丘脑PVH区分泌的促肾上腺皮质激素减少
B. 若抑制中脑VTA区神经元活动会增强抑郁情绪
C. 长期抑郁的小鼠体内糖皮质激素含量偏高,会通过降低免疫自稳功能导致肿瘤易发
D. 社交挫败感可能会导致抑郁情绪,最终将会演变为抑郁症
7. 为在酵母菌中高效表达丝状真菌编码的植酸酶,通过基因改造技术,使精氨酸的密码子由原来的CGG改变为酵母菌偏爱的密码子AGA,以提高植酸酶的表达产量,由此发生的变化有( )
A. 植酸酶氨基酸序列改变
B. 植酸酶mRNA序列改变
C. 配对的反密码子为TCT
D. 编码植酸酶的DNA热稳定性升高
8. 果树间杂草是蚜虫天敌的良好栖息地,适当引入蚜虫天敌可实现"以草养虫"和"以虫治虫";秋冬季节,果树间杂草倒伏腐烂后成为有机肥,又实现了"以草肥田"。这一生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益。下列叙述正确的是( )
A. 用标记重捕法来调查果树蚜虫的种群密度
B. "以虫治虫"属于物理防治,可减少对环境的污染
C. "以草肥田"实现了物质和能量的循环利用
D. 该生态农业模式体现了生态工程的整体原理
9. 小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构,当中的小窝蛋白包括左、右区段和中间区段,如下图。下列关于小窝蛋白的叙述错误的是( )
A. 小窝蛋白的元素组成为C、H、O、N、S
B. 小窝蛋白的中间区段主要是疏水性氨基酸
C. 小窝蛋白和磷脂构成了细胞膜的基本骨架
D. 小窝蛋白的左、右区段位于细胞质基质中
10. 哺乳动物的催产素和加压素是两种激素分子。催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升高血压和减少排尿的作用,各氨基酸用三个字母缩写表示,结构如下图。下列叙述错误的是( )
A. 两种激素都由九个氨基酸组成,至少含两个氨基
B. 氨基酸脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基
C. 两种激素的元素都含有N和S,但空间结构不同
D. 两种激素因氨基酸种类不同而导致生理功能不同
11. 图1表示某细胞在电子显微镜视野下的亚显微结构示意图,1-7表示细胞结构:图2表示该细胞的甲、乙、丙三种细胞器中三种有机物的含量。下列说法错误的是( )
A. 图1中结构6含量越多,细胞代谢越旺盛
B. 图2中结构甲可能是线粒体或叶绿体
C. 图2中结构甲与丙中核酸类型有所不同
D. 图2中结构乙可能是图1中的结构4或5
12. 小鼠脑内杏仁核(BLA)和伏隔核(NAc)是掌控情绪反应、学习和记忆、社会交往等功能的关键脑区。BLA神经元发出的兴奋传递到同侧脑半球的NAc,能够增加多巴胺释放,促进正面奖赏情绪的形成;传递至对侧NAc,会减少多巴胺释放,促进负面情绪的形成。下列叙述错误的是( )
A. 情绪、学习和记忆都是大脑的高级功能
B. BLA区神经元通过轴突与NAc区形成多个突触
C. 损坏小鼠同侧神经环路神经元,会出现负面情绪减弱
D. 选择性激活BLA两类神经元产生不同情绪,有助于精准调节
13. 植物幼苗在土壤中萌发时,整合糖信号、平衡生长发育与胁迫应答,对其生存至关重要,部分调控机制如图,其中EIN2是调控信号通路中的关键蛋白。TOR激酶(TOR)可使EIN2锚定在内质网膜上,当营养缺乏时,TOR受到抑制,EIN2全长蛋白入核;土壤板结产生的物理压迫可诱导乙烯的合成,乙烯可诱导EIN2的磷酸化水平下调。据图分析错误的是( )
A. EIN2磷酸化后空间结构改变,有利于其切割后进入细胞核
B. 干旱引发土壤板结,使乙烯积累,不利于种子破土生长
C. 种子破土后若遭受营养胁迫可能使地上部分优先生长
D. 采用TOR抑制剂、乙烯处理,ERFs基因的表达情况相似
14. 减数分裂过程中,某初级精母细胞有2个四分体分别发生了染色体互换。不考虑其他变异,下列精细胞中,最不可能与其他3个同时由该初级精母细胞产生的是( )
A. B.
C. D.
15. 亨廷顿病(HD)是IT15基因内部发生CAG序列多次重复,引起蛋白异常堆积导致神经元功能失调的遗传性疾病。图1为某家族HD遗传系谱图,图2为第I、Ⅱ代个体基因中CAG重复序列的PCR扩增结果。不考虑X、Y同源区段,下列说法正确的是( )
A. IT15基因位于常染色体上,变异类型属于染色体结构变异中的重复
B. 若Ⅱ-1父亲为红绿色盲患者,母亲健康,则Ⅲ-2患一种病概率为1/2
C. 若HD发病年龄与CAG重复次数呈负相关,则Ⅱ-2发病年龄晚于其父
D. 通过诱导神经系统病变的细胞发生凋亡是一种治疗HD的有效性操作
二、选择题:共5题,每题3分,共15分。在四个选项中有一个或者多个选项符合题目要求。全部选对得3分,选对但不全得1分,错选得0分。
16. 脲酶可用于提高发酵酒的品质,为研究不同条件对尿素分解菌发酵产脲酶的影响,研究人员利用纯化后的尿素分解菌进行了相关实验,其中图a为正常培养过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 自然界中仅尿素分解菌等微生物能合成脲酶,动植物无法合成
B. 通过以尿素为唯一氮源的选择培养基即可分离得到尿素分解菌的纯培养物
C. 图a正常发酵过程中,研究人员使用的氮源为尿素
D. 决定尿素分解菌脲酶活力的关键因素为培养pH
17. 如表为人体细胞内液、组织液和血浆的物质组成和含量的测定数据,下列相关叙述中,正确的是( )
成分及其含量/(mmol·L-1)
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
有机酸
蛋白质
①
②
142
5
25
1.5
103
6
16
③
147
4
1.25
1
114
7.5
1
④
10
140
2.5
10.35
25
—
47
A. ②属于血浆,其渗透压大小主要与血浆中无机盐的含量有关
B. ③属于组织液,②的蛋白质含量减少将导致③增多
C. ④属于细胞外液,因为其含有较多的蛋白质和K+
D. 生理盐水的渗透压与血浆渗透压基本相等,所以血细胞在生理盐水中可维持正常形态
18. 《黄帝内经》中提到:五谷(谷物)为养,五果(水果)为助,五畜(禽畜)为益,五菜(蔬菜)为充。以上食物富含糖类、蛋白质和脂肪等营养物质。下列说法错误的是( )
A. “五谷”中的淀粉可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
B. “五果”中的葡萄糖、蔗糖可被人体细胞直接吸收
C. “五畜”富含脂质和蛋白质,二者的组成元素相同
D. “五菜”富含纤维素,能促进肠道蠕动,有益健康
19. 伞藻是一种单细胞生物,由“帽”、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 图1中嫁接后的伞藻含有两种细胞的成分
B. 图中再生出的伞帽①为菊花形、②为伞形、③为菊花形
C. 图1嫁接实验能充分证明细胞核控制伞帽形状
D. 图2中甲移除细胞核后可以长期存活
20. 普通小麦(6n=42,AABBDD)是异源六倍体粮食作物。黑麦(2n=14,RR)具有抗病能力强等优良性状。为将黑麦的优良性状基因转入普通小麦,科研人员采用普通小麦缺体(缺一对同源染色体4D)与黑麦杂交后再回交的方法选育异代换系,主要流程如下图。相关叙述正确的是( )
注:W表示来自普通小麦的染色体,R表示来自黑麦的染色体。20′′表示20对同源染色体,20′表示20条非同源染色体,其他以此类推。
A. 普通小麦4D缺体体细胞中含4个染色体组,F1体细胞中含有27条染色体
B. 秋水仙素处理后,经过显微观察,选择含54条染色体的F1植株进行回交
C. 利用BC1F1的花药观察减数分裂,可观察到20个四分体
D. 选择BC2F1中染色体数为40的个体自交可获得染色体数恢复的异种染色体代换系小麦
三、非选择题
21. 为研究某种新型降压药物X的作用机制,科研人员设计了如下实验:
实验材料:生理状态相同的健康大鼠若干只、药物X溶液、生理盐水、血压计、阿托品(乙酰胆碱受体阻断剂)等。
实验步骤:
实验一:对健康大鼠注射药物X,血压明显下降。
实验二:用阿托品预处理大鼠后,再注射药物X,血压下降幅度显著减小。
实验三:分离大鼠离体血管平滑肌,加入药物X后,血管平滑肌明显舒张。
请回答下列问题:
(1)综合实验一至三的结果,推测药物X可能通过作用于血管平滑肌上的___________受体,使血管平滑肌舒张,从而降低血压。
(2)为验证上述猜想,请根据以下实验材料完成实验设计。
实验材料:大鼠离体血管平滑肌环(离体血管的平滑肌在适宜条件下仍保持收缩与舒张能力)、恒温肌槽(可维持37℃恒温并通入氧气,使离体平滑肌保持生理活性)、张力换能器及生物信号记录装置(可精确记录平滑肌环的张力变化,张力下降表示舒张)、药物X溶液、阿托品溶液、生理盐水等。
A组:加入适量生理盐水,B组:加入等量药物X溶液,C组:先加入___________预处理,再加入______________________。
将三组平滑肌环分别置于恒温肌槽中,连接张力换能器,记录各组基础张力;按上述处理后,观察并记录三组平滑肌环的张力变化。
预期结果:A组无明显变化;B组平滑肌张力明显下降;C组平滑肌张力下降幅度______________。
(3)有同学认为,仅通过上述实验尚不能完全排除药物X通过影响其他体液调节通路来降低血压的可能性,例如减少升血压激素的释放。已知抗利尿激素可升高血压,请写出抗利尿激素升高血压的作用机理:_________________________________。
22. 长期熬夜会使记忆力下降、白细胞活性降低和激素分泌异常,甚至严重威胁人类身心健康。褪黑素是哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素,具有夜晚分泌量多,而白天分泌量少的特点,它能使人入睡时间明显缩短,睡眠持续时间延长,从而起到调整睡眠的作用,同时对性腺也具有重要调节作用。下图为褪黑素分泌及其对性腺调节的示意图。据图回答下列问题:
(1)图中光周期信号影响褪黑素的分泌属于________反射。
(2)据图分析,熬夜玩手机会严重影响睡眠质量的原因是________;与睡眠节律有关的中枢位于________,长期熬夜的人即使某天不熬夜也不容易入睡的原因可能是_________。
(3)针对褪黑素调节性腺发育(影响相关激素的分泌)的途径,科研人员提出了两种假说:
假说一:褪黑素直接调节性腺的发育;
假说二:褪黑素通过调节垂体的分泌来调节性腺的发育。
某科研人员以正在发育的雄性老鼠为材料,探究假说一是否成立的实验设计如下表所示。
甲组
乙组
实验材料
若干健康雄鼠
若干健康雄鼠
实验处理
直接注射适量褪黑素
①_______
检测指标
一段时间后检测两组雄鼠②_______的含量并比较
实验结果
③_______
实验结论
褪黑素直接调节性腺的发育(假说一成立)
23. 神经—免疫调节通路是近年来热门研究之一。脾脏是体液免疫反应的主要枢纽,伤害性感觉神经元是神经系统中负责感知并传递伤害性刺激信号的特殊神经元。研究发现,伤害性感觉神经元通过释放降钙素基因相关肽(CGRP)等神经肽,促进脾脏生发中心(GC)反应。GC反应对于产生记忆B细胞、浆细胞和抗体至关重要。研究人员以小鼠为研究对象,进行了以下实验。回答下列问题:
(1)当抗原刺激或食用辣椒时,伤害性感觉神经元上的受体TRPV1会被激活,此时阳离子大量内流导致膜外电位变化为_______ ,进而引起神经元兴奋。导致伤害性感觉神经元释放CGRP等神经肽,CGRP发挥作用后会迅速被_______ ,以防止突触后神经元持续性兴奋。
(2)为探究伤害性感觉神经元对体液免疫的影响,研究人员用白喉毒素损坏实验组小鼠的伤害性感觉神经元,结果如图所示。根据实验结果可以推测,伤害性感觉神经元可促进体液免疫,依据是___________。
(3)研究发现,B细胞表面存在CGRP的受体CAL,CGRP与受体结合可能通过激活细胞内腺苷酸环化酶(简称AC)的活性来促进GC反应。请以正常小鼠和CAL基因敲除小鼠为实验材料,AC激动剂(促进AC活化)等试剂验证这一假设,补充设计下表实验并预测实验结果。
实验步骤
简要操作流程
①
取数量相同,生理状态相近的正常小鼠编号Ⅰ组、CAL基因敲除小鼠均分成2组编号为Ⅱ、Ⅲ组,3组小鼠统一腹腔注射特定抗原,使小鼠产生免疫应答。
②
一段时间后对Ⅰ组正常小鼠处理:腹腔注射适量生理盐水;
Ⅱ组CAL基因敲除小鼠: ;
Ⅲ组CAL基因敲除小鼠: 。
预测结果
培养相同时间后,请从B细胞和SPPCs细胞数量关系预测三组实验结果:
步骤②中实验Ⅱ组处理是___________ ,Ⅲ组处理是____________。培养相同时间后,请从B细胞和SPPCs细胞数量关系预测三组实验结果:______________________。
(4)有人提出吃辣椒可以增强免疫力,预防流感的说法,请问是否合理?并说出你的理由。________________________________________________________________ 。
24. 某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高茎(H)对矮茎(h)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上。
(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图,起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A,其对应的密码子由______变为______。
(2)缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,偶然出现一个HH型配子,最可能的原因是____________。
(3)现有一宽叶红花突变体,推测其体细胞内与该表型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种,其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条2号染色体的植株可供选择,请设计一步杂交实验,确定该突变体的基因组成是哪一种(注:各型配子活力相同;控制某一性状的基因都缺失时,幼胚死亡)。
实验步骤:①选择表现型为______的植株与该宽叶红花突变体进行杂交。
②观察、统计后代表型及比例。
结果预测:Ⅰ.若___________,则为图甲所示的基因组成;
Ⅱ.若____________,则为图乙所示的基因组成;
Ⅲ.若_________,则为图丙所示的基因组成。
25. 副猪格拉瑟菌(GPS)是生活于猪上呼吸道的一种病原菌,其细胞膜上的寡肽渗透酶(OppA)在免疫学上具有较高的研究价值。为增加OppA基因表达量,研究人员利用强启动子等构建了可以高表达OppA的GPS菌株。质粒、限制酶识别序列及酶切位点、OppA基因如图所示。请回答下列问题:
(1)构建OppA基因高表达载体时,应该选择限制酶_______________切割质粒。为便于与质粒连接,需在2个引物的5′端添加限制酶_______________的识别序列。
(2)据图分析,利用PCR扩增OppA基因时所需的引物组合是___________。引物的作用是__________。PCR反应缓冲液中添加的Mg2+的作用是___________。
(3)已知OppA基因的转录方向是从左向右,OppA基因的甲链的碱基序列为5′−TTACAG……CGCTCC−3′,强启动子的碱基序列为5′−CATGC−3′,则转录的模板链是__________(填“甲”或“乙”)链。请写出OppA基因上游引物的13个碱基序列:5′−__________−3′。
(4)为了筛选出正确串联了强启动子、OppA基因的重组质粒菌落,研究人员用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到M、N、O三类菌落,其生长状况如下表所示(+表示生长,-表示不生长)。表中平板类型b加入的抗生素是_______________,N类菌落能在两种抗生素平板生长,请推测原因:_______________。根据表中结果判断符合要求的菌落是_______________(填“M”“N”或“O”)类。
平板类型
菌落类型
M
N
O
a.无抗生素
+
+
+
b.
-
+
+
c.氨苄青霉素
-
+
-
d.
-
+
-
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