2024年普通高中学业水平选择性考试压轴卷(一模)T8生物试题(原卷版+解析版)
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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、选择题:本大题共18小题,每题2分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 甲胎蛋白(AFP)可作为生长调节因子调节免疫功能,诱导 T细胞凋亡。AFP 主要由胎儿肝细胞及卵黄囊合成,在胎儿血液中具有较高的浓度,胎儿出生后则下降,出生2~3个月后,在婴儿血液中就较难检出。AFP在肝癌及多种肿瘤发生时浓度增加,可作为多种肿瘤的阳性检测指标。下列叙述正确的是( )
A. 肝细胞中控制AFP合成的基因也存在于胎儿其他所有细胞中
B. T细胞能被AFP诱导的根本原因是T细胞上AFP受体的基因得到表达
C. AFP中肽键形成时,脱去的水分子中氧原子来自羧基,氢原子来自氨基
D. 肝癌细胞内控制合成AFP的基因发生突变,导致AFP功能发生了改变
【答案】B
【解析】
【分析】细胞癌变是在某些致癌因子的作用下使细胞内原癌基因和抑癌基因发生突变,导致细胞变成不受机体控制的恶性增殖细胞的过程。
【详解】A、胎儿成熟的红细胞中没有控制 AFP 合成的基因,A错误:
B、T 细胞能被 AFP 诱导的原因是 T细胞有 AFP的受体,根本原因是 T细胞的这个受体的基因得到了表达,B正确;
C、AFP 中肽键形成时脱去的水分子中氧原子来自羧基,氢原子来自氨基和羧基,C错误;
D、由题干无法推出肝癌细胞内控制合成AFP的基因是否发生突变,也可能是其他基因突变导致 AFP 的表达水平发生了变化,且题干未提及 AFP 的功能是否发生改变,D错误。
故选B。
2. 蓝球藻是蓝细菌的一种,是导致水体出现水华的主要生物。下列叙述正确的是( )
A. 蓝球藻通过基因突变产生新的等位基因
B. 蓝球藻没有线粒体,不能进行有氧呼吸
C. 蓝球藻分裂前利用核糖体合成DNA聚合酶
D. 蓝细菌利用叶绿素和类胡萝卜素吸收光能
【答案】C
【解析】
【分析】蓝球藻是蓝细菌的一种,属于原核生物,只有核糖体一种细胞器,主要依靠二分裂方式增殖。
【详解】A、蓝球藻是蓝细菌的一种,为原核生物,没有染色体但是含有基因,通过基因突变产生新的等位基因,A正确;
B、蓝球藻没有线粒体,但是含有与有氧呼吸有关的酶,也能进行有氧呼吸,B错误;
C、蛋白质合成的场所为核糖体,蓝球藻分裂前利用核糖体合成DNA聚合酶,C正确;
D、蓝细菌利用叶绿素和藻蓝素吸收光能,D错误。
故选C。
3. 2023年底,全国各地都报道呼吸道疾病高发,细菌、病毒、支原体和真菌导致的肺炎病例都较往年增多。下列叙述正确的是( )
A. 细菌的生命活动依赖寄主细胞呼吸作用提供ATP
B. 病毒进入寄主细胞后,会与抗体结合并形成沉淀
C. 青霉素可抑制支原体细胞壁的形成,从而导致其死亡
D. 人体巨噬细胞吞噬真菌体现了细胞膜具有一定的流动性
【答案】D
【解析】
【分析】生物病毒是一类个体微小,结构简单,只含单一核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。具有细胞结构的生物含有DNA和RNA,遗传物质是DNA。
【详解】A、细菌的生命活动依赖自身细胞呼吸作用提供ATP,A错误;
B、病毒在内环境中与抗体结合并形成沉淀,B错误;
C、支原体无细胞壁,青霉素对其不起作用,C 错误;
D、人体巨噬细胞吞噬过程(以胞吞的形式)体现了细胞膜具有一定的流动性,D正确。
故选D。
4. 木质素是植物细胞壁中一类复杂的有机聚合物,它赋予细胞壁一定刚性。木质素很难分解,但有些真菌和细菌能够分泌木质素降解酶(一种蛋白质),以分解木质素。下列叙述正确的是( )
A. 木质素降解酶能分解木质素是因为其降低了木质素的活化能
B. 真菌和细菌分泌木质素降解酶需要借助高尔基体形成的小囊泡
C. 高温会破坏木质素降解酶的肽键,导致木质素降解酶失去活性
D. 木质素降解酶能高效、专一地分解木质素与其特定空间结构有关
【答案】D
【解析】
【分析】酶的作用机理是降低了化学反应的活化能;酶作为生物催化剂,受温度、pH等因素的影响,酶所处的环境改变可能引起酶活性的变化;酶的本质是蛋白质或RNA,酶的结构改变会影响其功能。
【详解】A、酶具有催化作用的机理是能降低化学反应所需的活化能,木质素降解酶能分解木质素是因为其降低了化学反应的活化能,A错误;
B、细菌无高尔基体,B错误;
C、高温会破坏木质素降解酶的空间结构而非肽键,导致木质素降解酶失去活性,C错误;
D、酶具有高效性与专一性(催化一种或一类化学反应),木质素降解酶能高效、专一地分解木质素与其特定空间结构有关,D正确。
故选D。
5. 下图是叶绿体上发生的生化反应示意图,其中e-表示电子。下列叙述正确的是( )
A. 图示结构是类囊体薄膜,其上色素都主要吸收红光和蓝紫光
B. 图中蛋白复合体具有催化和运输的功能,其中CF0具有疏水性
C. 图中NADPH进入叶绿体基质中,以参与CO2的固定和C3的还原
D. 图中A侧是叶绿体基质,H+由B侧向A侧运输是主动运输
【答案】B
【解析】
【分析】叶绿体是具有双膜结构的细胞器,结构包括叶绿体外膜、叶绿体内膜、类囊体膜、叶绿体基质,类囊体垛叠形成基粒增大膜面积,是光反应的场所,叶绿体基质中含有与暗反应有关的多种酶,是暗反应的场所;叶绿体的类囊体膜上含有与光合作用有关的色素,包括叶绿素和类胡萝卜素,主要吸收红光和蓝紫光。
【详解】A、图示结构是类囊体薄膜,其上色素中的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,A错误;
B、图中蛋白复合体具有催化和运输的功能(运输氢离子,催化ATP的合成),其中CF0嵌在磷脂双分子层中,具有疏水性,B正确;
C、图中NADPH进入叶绿体基质中,以参与C3的还原,C错误;
D、图中A侧是叶绿体基质,H+由B侧向A侧运输是协助运输,顺浓度梯度运输,不消耗能量,需要蛋白质的协助,D错误。
故选B。
6. DNA甲基化是指生物体在DNA甲基转移酶(DMT)的催化下,以s-腺苷甲硫氨酸(SAM)为甲基供体,将甲基转移到特定碱基上的过程。在细胞的分化过程中,DNA甲基化能够在不改变DNA序列的前提下,依次关闭某些基因的表达。去甲基化酶则使关闭的基因重新活化和表达。DNA甲基化多发生在胞嘧啶碱基上,图是某基因片段上发生甲基化的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 发生DNA甲基化的基因可能不能被解旋酶解旋,从而不能转录
B. DNA甲基化常发生在胞嘧啶碱基上,这体现了DMT具有专一性
C. 细胞的分化、衰老和凋亡都可能与DNA甲基化有密切的关系
D. 用去甲基化酶去除细胞中DNA的甲基的效率受温度影响
【答案】A
【解析】
【分析】DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加上甲基,虽然不改变DNA序列,但是导致相关基因转录沉默,基因表达会受到抑制。如果基因的启动子被甲基化,那么包含该片段的基因功能就会被抑制,DNA的甲基化是由DNA甲基转移酶(DMT)来控制的,在没有DMT的条件下,甲基化的DNA经多次复制后可产生去甲基化的DNA。
【详解】A、在细胞的分化过程中,DNA甲基化能够在不改变DNA序列的前提下,依次关闭某些基因的表达,推测发生DNA甲基化的基因可能不能被RNA聚合酶识别结合,从而不能转录,A错误;
B、DNA甲基化多发生在胞嘧啶碱基上而非其他碱基,这体现了DMT(DNA甲基转移酶)具有专一性,B正确;
C、在细胞的分化过程中,DNA甲基化能够在不改变DNA序列的前提下,依次关闭某些基因的表达,推测细胞的分化、衰老和凋亡都可能与DNA甲基化有密切的关系,C正确;
D、去甲基化酶的本质为蛋白质,其活性受温度和PH等的影响,故用去甲基化酶去除细胞中DNA的甲基的效率受温度影响,D正确。
故选A。
7. 某种豆科植物(两性花,闭花传粉)种子的子叶有有色和无色两种,色素是由酶A合成的。种子在形成过程中,酶B能把蔗糖转化成淀粉,使种子中淀粉含量高,种子干燥后呈饱满状态;若种子中不含酶B,则种子干燥后呈凹陷状态。现用纯合的子叶有色且种子饱满的个体和纯合的子叶无色且种子凹陷的个体作亲本进行杂交,并让F1与纯合的子叶无色且种子凹陷个体杂交得F2,实验过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 控制酶A和酶B合成的基因在减数分裂I后期发生互换
B. 在进行两次杂交实验时,都要对母本进行人工去雄,再进行人工授粉
C. 种子的两种性状都体现了基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状
D. F1能产生四种配子,且比例约为27:1:1:27
【答案】A
【解析】
【分析】分析题干可知,现用纯合的子叶有色且种子饱满的个体和纯合的子叶无色且种子凹陷的个体作亲本进行杂交,纯合的子叶有色且种子饱满的个体基因型为AABB,纯合的子叶无色且种子凹陷的个体基因型为aabb,故F1的基因型为AaBb,并让F1与纯合的子叶无色且种子凹陷个体杂(aabb)交得F2,得到的结果为有色饱满:有色凹陷:无色饱满:无色凹陷=4032:149:152:4035,有色饱满和无色凹陷所占比例相当且远大于无色饱满和有色凹陷凹陷,说明A、a与B、b不遵循自由组合定律,且A与B位于一条染色体上,a与b位于一条染色体上,AaBb在进行减数分裂时发生了互换,产生了四种类型的配子。
【详解】A、分析题干可知,现用纯合的子叶有色且种子饱满的个体和纯合的子叶无色且种子凹陷的个体作亲本进行杂交,纯合的子叶有色且种子饱满的个体基因型为AABB,纯合的子叶无色且种子凹陷的个体基因型为aabb,故F1的基因型为AaBb,并让F1与纯合的子叶无色且种子凹陷个体杂(aabb)交得F2,得到的结果为有色饱满:有色凹陷:无色饱满:无色凹陷=4032:149:152:4035,有色饱满和无色凹陷所占比例相当且远大于无色饱满和有色凹陷凹陷,说明A、a与B、b不遵循自由组合定律,且A与B位于一条染色体上,a与b位于一条染色体上,AaBb在进行减数分裂时(减数第一次分裂前期)发生了互换,产生了四种类型的配子,A错误;
B、由于某种豆科植物为两性花,闭花传粉,故在进行两次杂交实验时,都要对母本进行人工去雄,再进行人工授粉,B正确;
C、结合题干可知,种子的两种性状都体现了基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体的性状,C正确;
D、结合A选项的分析,F1能产生四种配子:AB、aB、Ab、ab,且比例为4032:149:152:4035即约为27:1:1:27,D正确。
故选A。
8. 科学的方法和精巧的实验是科学家成功进行科学研究的关键。下列对科学家研究遗传物质过程的叙述,正确的是( )
A. 萨顿通过分析蝗虫基因与染色体的平行关系证明了基因位于染色体上
B. 格里菲思的肺炎链球菌转化实验,不能证明DNA与遗传物质有关系
C. 艾弗里提取并分离肺炎链球菌的DNA和蛋白质,证明DNA是遗传物质
D. 沃森和克里克用大肠杆菌和15N证明了DNA分子复制方式是半保留复制
【答案】B
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、萨顿通过分析蝗虫基因与染色体的平行关系提出了基因位于染色体上,但是并未证明,证明的是摩尔根,A错误;
B、格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌,不能证明DNA与遗传物质有关系,B正确;
C、艾弗里并未提取并分离肺炎链球菌的DNA和蛋白质,而是采用“减法原理”证明DNA是遗传物质,C错误;
D、梅塞尔森和斯塔尔用大肠杆菌和15N证明了DNA分子复制方式是半保留复制,D错误。
故选B。
9. 在蛋白质上连接由多个果糖、半乳糖等单糖形成的寡聚糖链,就可形成糖蛋白,这一过程称为糖基化。糖基化有三种功能:第一,提高蛋白质抵抗被酶降解的能力,减慢蛋白质的降解;第二,使蛋白质具有细胞间和细胞内信号传导能力;第三,使蛋白质特定区域形成折叠。下列对蛋白质糖基化的叙述正确的是( )
A. 糖基化蛋白质的空间结构改变,遇双缩脲试剂不呈紫色
B. 癌细胞易扩散,可能与细胞膜蛋白糖基化水平下降有关
C. 在嗅觉感受器的轴突末梢,糖基化蛋白参与接受气味分子
D. 病原体的糖基化蛋白质会刺激浆细胞产生针对糖基化蛋白的抗体
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质能与双缩脲试剂反应呈紫色,反应的实质是双缩脲试剂与蛋白质中的肽键发生反应。
【详解】A、糖基化蛋白质的空间结构改变,但是肽键并未遭到破坏,故遇双缩脲试剂仍呈紫色,A错误;
B、细胞膜蛋白糖基化水平下降,细胞之间的黏着性降低,细胞容易扩散,即癌细胞易扩散,可能与细胞膜蛋白糖基化水平下降有关,B正确;
C、在嗅觉感受器的树突,糖基化蛋白参与接受气味分子,C错误;
D、浆细胞无法识别抗原,D错误。
故选B。
10. 核糖体是由大、小两个亚基组成。每个亚基都是由rRNA片段和蛋白质构成。真核细胞的核糖体的两个亚基分别在细胞核中完成组装后,再分别进入细胞质基质中完成最后的组装,成为一个完整的核糖体。下列叙述正确的是( )
A. 构成核糖体的蛋白质一定是由核糖体合成的
B. 大分子蛋白质进入细胞核,利用了生物膜的流动性
C. 构成核糖体的rRNA上最多有61种密码子
D. 唾液腺细胞中的核糖体都存在于内质网上
【答案】A
【解析】
【分析】核糖体是合成蛋白质的场所,也是真核细胞和原核细胞唯一共同具有的细胞器。
细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所,构成核糖体的蛋白质一定是由核糖体合成的,A正确;
B、大分子蛋白质进入细胞核通过核孔,并未利用生物膜的流动性,B错误;
C、密码子位于mRNA上,C错误;
D、唾液腺细胞中的核糖体不都存在于内质网上,也有游离的核糖体,与胞内蛋白的合成有关,D错误。
故选A。
11. 如图是排尿反射弧的部分结构示意图。下列叙述正确的是( )
A. 膀胱壁内的感受器产生的兴奋传导到脊髓产生憋尿感
B. 感受器产生的兴奋在背根和腹根上只能单向传导
C. 逼尿肌和内括约肌构成排尿反射弧的效应器
D. 排尿反射是神经中枢控制的负反馈调节
【答案】B
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,反射是指在神经系统的参与下,动物体或人体对内外环境变化做出的规律性应答。完成反射的结构基础是反射弧,反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成效应器。
【详解】A、憋尿感形成于大脑皮层而非脊髓,A错误;
B、兴奋在反射弧中单向传递,故感受器产生的兴奋在背根和腹根上只能单向传导,B正确;
C、传出神经末梢及其支配的逼尿肌和内括约肌构成排尿反射弧的效应器,C错误;
D、尿液排出时,引起排尿反射持续加强属于正反馈调节,从而将尿液排空、排尽,D错误。
故选B。
12. 图是病非进入人体后,机体发生的部分免疫反应示意图,TLR是位于树突状细胞表面的一种识别病毒的重要受体。下列叙述正确的是( )
A. 病毒被吞噬后,抗原信息暴露在树突状细胞表面
B. TLR能够识别病毒,体现了细胞膜具有细胞间信息交流的作用
C. 图示过程发生后,细胞毒性T细胞分泌细胞因子
D. 树突状细胞只参与构建人体免疫的第二道防线
【答案】A
【解析】
【分析】树突状细胞是一种免疫细胞,是目前人体内功能最强的专职抗原呈递细胞,则树突状细胞与巨噬细胞功能类似;树突状细胞能有效激发T细胞应答,T细胞既参与细胞免疫,也参与体液免疫,所以树突状细胞既参与细胞免疫又参与体液免疫。
【详解】A、树突状细胞属于抗原呈递细胞,能够吞噬、处理并呈递抗原,病毒被吞噬后,抗原信息暴露在树突状细胞表面,A正确;
B、TLR能够识别病毒,但病毒无细胞结构,故并未体现细胞膜具有细胞间信息交流的作用,B错误;
C、图示过程发生后,辅助性性T细胞分泌细胞因子,C错误;
D、树突状细胞参与构建人体免疫的第二道和第三道防线,D错误。
故选A。
13. 电离辐射会使人体细胞产生活性氧(ROS),ROS能破坏细胞中的蛋白质、DNA等物质,从而对细胞造成伤害。褪黑素是由脑松果体分泌的激素,经研究证明有促进机体清除ROS能力。为探究褪黑素和电离辐射对肝细胞SOD(超氧化物歧化酶,可清除细胞内ROS)活性的影响,研究人员设计了实验;并检测了四组不同培养条件下离体肝细胞中SOD活性随处理时间变化的曲线,如下图。下列叙述错误的是( )
注:甲组不进行电离辐射,也不添加褪黑素;乙组进行一定强度的电离辐射,不添加褪黑素;丁组不进行电离辐射,添加一定量的褪黑素。
A. 对丙组的处理是进行电离辐射,并添加与丁组等量的褪黑素
B. 乙、丙两组对照,说明电离辐射会导致肝细胞产生活性氧
C. 甲组是本实验的空白对照组,作用是排除其他培养条件的干扰
D. SOD能清除细胞中的ROS,其活性也可能被ROS降低
【答案】B
【解析】
【分析】分析:甲组不进行电离辐射,也不添加褪黑素,起到空白对照的作用;实验的自变量是电离辐射和褪黑素,实验的因变量是SOD的活性。
【详解】A、甲组不进行电离辐射,也不添加褪黑素;乙组进行一定强度的电离辐射,不添加褪黑素;丁组不进行电离辐射,添加一定量的褪黑素;故丙组的实验处理是进行电离辐射,并添加与丁组等量的褪黑素,A正确;
B、乙组进行一定强度的电离辐射,不添加褪黑素;丙组进行电离辐射,添加褪黑素,结果丙组中SOD活性更高,说明褪黑素会能降低电离辐射对SOD活性的影响,可清除细胞内ROS,B错误;
C、甲组是本实验的空白对照组,作用是排除其他培养条件的干扰,使实验结果更准确,C正确;
D、ROS能破坏细胞中的蛋白质,SOD为超氧化物歧化酶,可清除细胞内ROS,SOD能清除细胞中的ROS,其活性也可能被ROS降低,D正确。
故选B。
14. 2022年,非洲蝗虫侵袭了巴基斯坦和印度等国,对农业造成了不可估量的损失。下列关于防治蝗虫与能量流动的叙述,正确的是( )
A. 控制蝗灾可以实现能量的多级利用,从而提高了能量利用率
B. 某地蝗虫所含的总能量大概是农作物总能量的10%~20%
C. 蝗虫用于生长、发育和繁殖的能量有一部分流向了次级消费者
D. 由植物流入蝗虫体内的能量中,有一部分通过蝗虫粪便流向分解者
【答案】C
【解析】
【分析】研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用,实现了能量的多级利用,大大提高了能量的利用率,同时也降低了对环境的污染;研究生态系统的能量流动,还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效的流向人类最有益的部分。
【详解】A、控制蝗灾可以合理地调整能量流动的关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分,A错误;
B、能量传递效率是相邻营养级之间的同化量之比,第二营养级不止含有蝗虫,某地蝗虫所含的总能量小于农作物总能量的10%~20%,B错误;
C、蝗虫属于初级消费者,蝗虫用于生长、发育和繁殖的能量有一部分流向了次级消费者,还有一部分能量流向分解者,C正确;
D、通过蝗虫粪便流向分解者的能量 属于植物的同化量,而不属于蝗虫的同化量(由植物流入蝗虫体内的能量),D错误。
故选C。
15. 某沿江城市将江边划为湿地保护区,禁止进行商业开发,并在湿地核心区人工种植芦苇等植物。目前该江边湿地已成为当地人休闲娱乐的重要场所。如图是该江边湿地的剖面图。下列叙述正确的是( )
A. 在江边不同水深的区域生活着不同的植物属于群落的垂直结构
B. 江边湿地成为休闲娱乐的场所体现了生物多样性的直接价值
C. 人工种植芦苇等植物导致群落发生变化不属于群落演替
D. 保护湿地生态系统最有效的措施就是要禁止对其开发
【答案】B
【解析】
【分析】生物多样性的价值:直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的;间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、在江边不同水深的区域生活着不同的植物属于群落的水平结构,A 错误;
B、江边湿地成为休闲娱乐的场所体现了生物多样性的直接价值,B正确;
C、人工种植芦苇等植物导致群落变化也属于群落演替,人类活动使群落按不同于自然演替的速度和方向进行,C错误;
D、本案例只是说禁止对题中湿地进行商业开发,保护湿地生态系统最有效的措施不是要禁止对其开发,而是要合理地开发利用,D错误。
故选B。
16. 碳青霉烯类抗生素是抗菌活性最强的非典型β-内酰胺抗生素,是治疗严重细菌感染最主要的抗菌药物之一。其作用方式是抑制胞壁粘肽合成酶(PBPs)的活性,从而抑制细菌细胞壁的形成,但现在已发现多种细菌对其产生了耐药性,且数量越来越多。下列叙述正确的是( )
A. 耐药性的产生可能是碳青霉烯类抗生素诱导细菌基因突变导致的
B. 控制PBPs的基因突变后,PBPs的氨基酸序列就会随之发生改变
C. 耐药细菌数量增加的实质是相关基因的基因频率因抗生素的选择而增加
D. 不受碳青霉烯类抗生素影响的PBPs的产生是细菌耐药性产生的根本原因
【答案】C
【解析】
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、细菌基因突变是自发产生的而非碳青霉烯类抗生素诱导产生的,碳青霉烯类抗生素起到选择作用,A错误;
B、控制PBPs的基因突变后,由于密码子的简并性,PBPs的氨基酸序列可能不会随之发生改变,B错误;
C、耐药细菌数量增加的实质是相关基因的基因频率因抗生素的选择而增加,即自然选择使得基因频率定向改变,C正确;
D、基因突变是细菌耐药性产生的根本原因,D错误。
故选C。
17. 在果蝇减数分裂过程中,常见两种异常情况会导致精子或卵细胞中染色体异常:①减数分裂I异常,同源染色体进入一个细胞中;②减数分裂Ⅱ异常,姐妹染色单体形成两条染色体进入一个细胞中。不同染色体组合的受精卵性别及存活情况见下表,下列叙述正确的是( )
A. 染色体组成为XYY的受精卵,是染色体组成正常的亲本经减数分裂Ⅰ异常产生的精子和正常卵细胞结合形成的
B. 正常情况下,亲本染色体组成分别为XYY和XX时,后代中雄性可育:雌性可育=1:1
C. 正常情况下,亲本染色体组成分别为XXY和XY时,子代中染色体组成为XXY的比例为1/6
D. 雄性不育是由减数分裂异常产生的不含性染色体的精子和正常的卵细胞结合形成的
【答案】B
【解析】
【分析】分析题文:雄性的染色体组成为XY、XYY、XO,其中XO不可育;雌性的染色体组成为XX、XXY;死亡个体的染色体组成为XXX、YY、YO,说明果蝇性别与X染色体和Y染色体的数量有关,有一条X染色体而无Y染色体表现为雄性,有1条X染色体且含有2条Y染色体表现为雄性,有两条X染色体且含有1条Y染色体表现为雌性,而三条X染色体或没有X染色体的个体死亡。
【详解】A、染色体组成为XYY的受精卵,一定是染色体组成正常的亲本的含 X染色体的卵细胞和含 YY染色体的精子形成的,含 YY染色体的精子只能是减数分裂Ⅱ异常产生的,A 错误;
B、正常情况下,XYY个体产生的精子染色体组成及比例为:X:YY:XY:Y=1:1: 2:2,它的后代中染色体组成及比例为:XX: XYY : XXY:XY=1 : 1 : 2: 2,其中染色体组成为 XX 和XXY为雌性可育,XYY 和XY 为雄性可育,所以雄性可育:雌性可育=1:1,B正确;
C、正常情况下,XXY个体产生的卵细胞染色体组成及比例为:X:XY:XX:Y=2:2:1:1,它与 XY的后代中染色体组成及比例为:XX:XXY:XXX:XY:XYY:XXY: YY=2:2:1:3: 2:1:1,其中染色体组成为 XXX 和YY 的个体致死,故子代中染色体组成为 XXY 的比例为3/10,C错误;
D、雄性不育个体的染色体组成为X,可能是正常且含 X 染色体的精子与不含性染色体的卵细胞结合形成的,也可能是正常的卵细胞与不含性染色体的精子结合形成的,D错误。
故选B。
18. 研究小组研究了用不同生长素类似物在不同浓度处理时对牡丹插条生根指数(生根指数是生根数和根长的综合指标,生根数越多,根越长,则生根指数越大)的影响,牡丹插条生根指数如下表所示,下列叙述正确的是( )
A. 实验所用的牡丹插条要是生长状态基本相同的且不带芽的
B. 对照组所用的牡丹插条生根与生长素和生长素类似物无关
C. 实验说明IBA有低浓度促进生根,高浓度抑制生根的特点
D. 实验说明最适宜生根的2,4-D浓度可能在0.3m g/L左右
【答案】D
【解析】
【分析】分析表中数据可知,与空白对照组比较,三种生长素类似物均能促使牡丹生根指数增大,即对生根均具有促进作用;三种生长素类似物比较,相同浓度下2,4-D诱导牡丹生根效果最好。
【详解】A、由空白对照组中生根指数不为0可知,实验所用的牡丹插条要是生长状态基本相同的且带芽的,A 错误;
B、对照组没有用生长素类似物处理,所用牡丹插条生根与生长素类似物无关,但与自身产生的生长素有关,B错误;
C、所有的实验组的生根指数都高于对照组,所以实验不能说明IBA有高浓度促进生根,低浓度抑制生根的特点,C 错误;
D、在2,4-D浓度为0.3 mg/L时,生根指数最大,所以实验说明最适宜生根的2,4-D 浓度可能在0.3m g/L 左右,D 正确。
故选D。
二、非选择题:本大题共4小题,共64分。
19. 羟基乙酸又叫乙醇酸,是一种重要的化工原料。科研人员构建了一种人造叶绿体,借助菠菜叶绿体的类囊体吸收的光能,将CO2转化成羟基乙酸(CETCH循环),反应过程如下图1科研人员分别测量了人造叶绿体在不同条件下CO2吸收速率相对 值,结果如下图2回答下列问题:
(1)图中为CETCH循环提供能量的物质有_____。人造叶绿体中的水的作用有_____(答2点即可)。
(2)CETCH循环需要一系列的酶,这些酶是否需要安装在菠菜叶绿体的类囊体上?_____(填“需要”或“不需要”)。请说明理由:_____。
(3)根据图2分析,科研人员进行该实验的目的是:_____,无论是在适宜光光照条件下,还是在强光光照条件下,温度为28°C时,该人造叶绿体的CO2吸收速率相对值都最大,原因是:_____。
(4)根据图2分析,在强光下,人造叶绿体的CO2吸收速率相对值会下降,有同学猜测,这是因为强光可能破坏了人造叶绿体中的叶绿素,使其吸收光能的能力下降,请以菠菜叶模拟人造叶绿体设计实验对这一猜测进行验证。请简要写出实验思路:_____。
【答案】(1) ①. NADPH和ATP ②. 作为反应物,参与光反应;作为溶剂,为反应提供液体环境;与某些大分子结合在一起
(2) ①. 不需要 ②. CETCH循环发生在叶绿体基质中,所需的酶也分布在叶绿体基质中
(3) ①. 探究光照强度和温度对人造叶绿体 CO2吸收速率相对值的影响 ②. 在温度为28℃时,相关酶的活性较其他温度时更高
(4)取新鲜的菠菜叶若干,将其随机平均分成A、B两组,一组放置在适宜光光照条件下,一组放置在强光光照条件下,其他条件相同且适宜,光照相同的一段时间后用纸层析法分离菠菜叶中的色素,比较两张滤纸条上叶绿素a和叶绿素b的色素带宽度
【解析】
【分析】植物在光照条件下进行光合作用,光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解,产生ATP和NADPH,同时释放氧气,ATP和NADPH用于暗反应阶段三碳化合物的还原,细胞的呼吸作用不受光照的限制,有光无光都可以进行,为细胞的各项生命活动提供能量。
【小问1详解】
由题意和题图可知,类囊体薄膜可利用ADP和Pi合成ATP,可利用NADP+合成NADPH,即光反应为CETCH循环提供能量的物质有NADPH和ATP。人造叶绿体中的水的作用有:作为反应物,参与光反应;作为溶剂,为反应提供液体环境;与某些大分子结合在一起。
【小问2详解】
结合光合作用的原理可知,CETCH循环发生在叶绿体基质中,故CETCH循环需要的一系列酶也应该存在于叶绿体基质中。即CETCH循环需要的一系列酶,不需要安装在菠菜叶绿体的类囊体上。
【小问3详解】
根据图2分析,本实验的自变量为光照强度和温度,而因变量为CO2吸收速率相对值,所以该实验的目的是:探究光照强度和温度对人造叶绿体CO2吸收速率相对值的影响。温度为28℃时,CO2吸收速率相对值最大,是因为在温度为28℃时,相关酶的活性较其他温度时更高,光合速率更快。
【小问4详解】
若要验证强光破坏了人造叶绿体中的叶绿素,可通过光合色素的提取和分离实验比较叶绿素条带的宽窄来说明叶绿素含量是否减少了,故实验思路为:取新鲜的菠菜叶若干,将其随机平均分成A、B两组,一组放置在适宜光光照条件下,一组放置在强光光照条件下,其他条件相同且适宜,光照相同的一段时间后用纸层析法分离菠菜叶中的色素,比较两张滤纸条上叶绿素a和叶绿素b的色素带宽度。
20. 2021年5月22日,甘肃白银山地马拉松赛遭遇极端天气,21人因失温症不幸遇难,让失温症被大家关注。当人体核心温度低于35.0℃时,称为失温症。轻度失温可能造成发抖与意识混浊:重度失温患者会出现反常脱衣现象,患者开始脱去衣物,同时也增加了心搏停止的风险。图是人体在低温时进行体温调节的部分调节过程。回答下列问题:
(1)人体轻度失温时,浑身会颤抖,以产生更多热量,同时,在下丘脑的间接调节下,体内甲状腺激素水平也会上升,促进产热,从而使体温维持相对稳定。人体维持体温的调节网络是_____调节。但若长时间处在湿冷、大风等恶劣环境中,人体体温会快速下降,这说明_____。
(2)人体中度失温时,全身肌肉剧烈颤抖无法抑制,走路跌跌撞撞,甚至出现尿失禁的状况,原因可能是_____。
(3)人体重度失温时,反而会感觉到热,出现反常脱衣的现象。热觉形成于_____。有些人听到重度失温事故的消息时,会产生毛骨悚然的反应,这种反应属于_____反射,该反射是在_____反射的基础上,通过_____而建立的。
(4)救治失温症患者时,除了使其尽快脱离寒冷的环境、提供保暖措施外,还可以注射盐酸洛贝林和盐酸肾上腺素等药物。盐酸洛贝林是一种呼吸中枢兴奋剂,会与颈动脉窦和主动脉体的化学感受器上的_____结合并使其兴奋,兴奋传递到位于_____的呼吸中枢而使呼吸加快。盐酸肾上腺素是一种肾上腺素类的药物,可以用于抢救失温导致的心脏骤停。肾上腺素分泌的调节机制是:在恐惧、紧张等情况下,下丘脑某一区域通过相关神经作用,使肾上腺分泌肾上腺素。下丘脑支配肾上腺的相关神经属于_____(填“交感”或“副交感”)神经。请简述肾上腺素被用于抢救失温导致的心脏骤停的机理:_____。
【答案】(1) ①. 神经-体液 ②. 人体维持稳态的能力是有限的
(2)失温影响了大脑皮层的功能,不能对低级中枢进行控制
(3) ①. 大脑皮层 ②. 条件 ③. 非条件 ④. 学习和训练
(4) ①. 受体 ②. 脑干 ③. 交感 ④. 肾上腺素与心肌细胞膜上的受体结合,使心肌兴奋,从而开始收缩
【解析】
【分析】1、人体体温调节:
(1)体温调节中枢:下丘脑。
(2)机理:产热和散热保持动态平衡。
(3)寒冷环境下:①增加产热的途径:骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加;②减少散热的途径:立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。
(4)炎热环境下:主要通过增加散热来维持体温相对稳定,增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
2、反射弧中至少包括传入和传出神经元,一个神经元中的信息是以局部电流的形式传导的,而两个神经元之间是通过神经递质传递的。
3、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【小问1详解】
人体轻度失温时,肌肉颤抖——受神经调节,甲状腺激素水平上升——受体液调节,所以人体维持体温的调节网络是神经一体液调节。若长时间处在湿冷、大风等恶劣环境中,人体体温会快速下降,这说明人体维持稳态的能力是有限的。
【小问2详解】
人体中度失温时,出现全身肌肉剧烈颤抖无法抑制,走路跌跌撞撞,尿失禁等状况,说明高级中枢大脑皮层受到影响,不能对低级中枢进行控制了。
【小问3详解】
热觉形成于大脑皮层。有些人听到重度失温事故的消息时,会产生毛骨悚然的反应,这种反应属于条件反射。条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练形成的。
【小问4详解】
盐酸洛贝林会与化学感受器上的受体结合并使其兴奋,并将兴奋通过传入神经传递至呼吸中枢,呼吸中枢位于脑干。肾上腺素能促进心跳,所以支配肾上腺的相关神经属于交感神经。激素发挥作用时需要与靶器官或靶细胞上的受体结合,因此肾上腺素作用于心肌细胞的机理是,肾上腺素与心肌细胞膜上的受体结合,使心肌兴奋,从而开始收缩。
21. 导致女性不孕的原因有很多。某家族性女性不孕症家族系谱图如图甲所示,研究人员对该家族中部分人员与致病相关的一对基因的模板链进行了测序,发现该病是由一个碱基突变导致的。相关序列的测序结果如图乙所示。回答下列问题:
(1)根据图乙的测序结果可知,该家族女性不孕症的致病机理是相关基因的碱基对发生了_____导致基因突变。该基因突变是发生在_____染色体上的_____性突变。
(2)Ⅱ-5不患红绿色盲。其与一个父母正常、但弟弟患红绿色盲的健康女性结婚,其女儿不携带致病基因的概率是_____。
(3)科研人员设计了一种基于PCR技术的快速检测技术,以检测该女性不孕症是否由这种基因突变导致。检测步骤是:提取患者DNA,先用_____将DNA切割成适宜长度的片段,并将其加入PCR反应体系中。在该PCR反应体系中,一般要加_____等(至少答出3点)。
(4)Ⅱ-4的丈夫不携带致病基因,但Ⅱ-4很担心其女儿也患不孕症,若你是医生,你认为她的女儿_____(填“有”或“没有”)必要到医院进行基因检测,理由是:_____。
【答案】(1) ①. 替换 ②. 常 ③. 显
(2)9/16 (3) ①. 限制性内切核酸酶(或限制酶) ②. 引物、耐高温的 DNA 聚合酶、4种脱氧核糖核苷酸和Mg2+
(4) ①. 没有 ②. Ⅱ-4没有患不孕症,说明其不携带该致病基因,Ⅱ-4的丈夫也不携带该致病基因,所以她的女儿不会有该致病基因,即不会患不孕症,故不用做基因检测
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【小问1详解】
根据图乙的测序结果可知,Ⅱ-1患病,Ⅰ-2不患病,Ⅱ-1的基因来自Ⅰ-2,比较两者序列可知,碱基G 替换成了 A导致基因突变,即发生了碱基对的替换;由于该致病基因(用 A/a表示)可传给女儿,所以一定不在 Y染色体上;由于Ⅰ-1有一个女儿不患病,所以也不在X染色体上,只能在常染色体上。根据Ⅰ-2 是纯合子且不患病,Ⅰ-1和Ⅱ-1均为杂合子且携带致病基因,但父亲Ⅰ-1不患病,女儿Ⅱ-1患病,说明该致病基因为显性且只在女性中表达。
【小问2详解】
Ⅱ-5 不患红绿色盲(色盲基因用Xb表示),其基因型为1/2AaXBY、1/2aaXBY,与一个父母正常,但弟弟色盲的健康女性(基因型为1/2aaXBXB或1/2aaXBXb)结婚,其女儿不携带致病基因的概率是 3/4(不携带 A 的概率)×3/4(不携带Xb的概率)=9/16。
【小问3详解】
提取患者 DNA,先用限制性内切核酸酶将 DNA 切割成若干片段;用PCR技术扩增特定 DNA片段,则要向 PCR 反应体系中加入2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的 DNA聚合酶和Mg2+。
【小问4详解】
患病基因是显性基因,Ⅱ-4没有患不孕症,说明其不携带该致病基因,其丈夫也不携带致病基因,则她的女儿也不携带致病基因,所以她的女儿没必要到医院进行基因检测。
22. 2023年“诺贝尔生理学或医学奖”被授予美国科学家卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼,以表彰他们在核苷酸碱基修饰方面的发现。利用该成果使尿嘧啶转化为假尿嘧啶,可使合成的mRNA进入人体后引起的免疫反应强度降低,同时能增加其翻译效率,从而开发出有效的mRNA疫苗。mRNA疫苗在控制单链RNA病毒X(宿主为动物细胞)流行期间发挥了巨大的作用。下图是 mRNA疫苗工作原理。回答下列问题:
(1)树突状细胞将内环境中未经碱基修饰的mRNA识别为_____,进而被激活。树突状细胞被激活后,会吞噬并处理mRNA,将其呈递给辅助性T细胞,上述过程涉及人体免疫系统的第_____道防线,体现了免疫系统_____的功能。
(2)mRNA疫苗的制备的大致过程是:①获取病毒的单链RNA;②以病毒的RNA为模板合成cDNA;③切割cDNA以获取控制S蛋白的DNA片段;④以控制S蛋白的DNA 片段为模板合成mRNA;⑤碱基修饰;⑥脂质纳米粒包装;⑦成药。②过程需要的酶是_____酶。③过程切割cDNA以获取控制S蛋白的基因片段时要注意保留基因前端的_____片段,理由是该片段是_____识别和结合的位点。
(3)制备X病毒灭活疫苗时,需要将提纯的X病毒接种在VERO细胞中,获得大量活病毒后对其进行灭活处理。VERO细胞一定来自动物,请说明理由:_____。在培养 VERO细胞时,培养液中要加入一定量的牛血清,作用是_____;培养的气体环境是_____。科学家普遍认为针对RNA病毒的灭活疫苗很容易失效,不能起到预防病毒感染的目的,理由是_____。
【答案】(1) ①. 抗原 ②. 三 ③. 免疫防御
(2) ①. 逆转录酶和 DNA 聚合 ②. 启动子 ③. RNA 聚合酶
(3) ①. X病毒的宿主是动物细胞,所以只能用动物细胞培养X病毒 ②. 提供细胞所需的目前尚未研究清楚的营养物质 ③. 95%空气和5%CO2 ④. RNA病毒的遗传物质一般是单链 RNA,容易发生变异,导致前期注射灭活疫苗产生的特异性抗体,不能与变异后的病毒抗原结合
【解析】
【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。当给机体输入外源抗原时,免疫系统能够产生反应,而且这种反应具有特异性。mRNA疫苗通过疫苗中的mRNA进入人体细胞后表达出病原体的某种抗原蛋白,从而使机体产生产生强烈的免疫应答。
【小问1详解】
树突状细胞会把内环境中未经碱基修饰的 mRNA 识别为抗原。树突状细胞吞噬抗原,并将抗原呈递给辅助性T细胞的过程,涉及第三道防线,体现了免疫系统免疫防御的功能。
小问2详解】
②过程以病毒的 RNA 为模板合成cDNA要用逆转录酶,扩增 cDNA 需要 DNA 聚合酶;③过程切割 cDNA 以获取控制S蛋白的基因片段时,要注意保留基因前端的启动子片段,理由是该片段是 RNA 聚合酶的结合位点,在转录时与 RNA 聚合酶结合。
【小问3详解】
X病毒的宿主是动物细胞,所以培养X病毒所用的细胞也是动物细胞。培养动物细胞时添加牛血清的作用是,添加一些尚未全部研究清楚的营养物质。培养时的气体环境是 95%空气和5%CO2的混合气体。RNA 病毒的遗传物质一般是单链RNA,容易发生变异,导致前期注射灭活疫苗产生的特异性抗体,不能与变异后的病毒抗原结合。染色体组合
XX
XY
XXX
XXY
XYY
X
Y和YY
性状
雌性可育
雄性可育
致死
雌性可育
雄性可育
雄性不育
致死
组别
生长素类似物浓度/(mg·L-1)
生长素类似物种类
NAA
2,4-D
IBA
1
0.1
52.4
57.8
20.4
2
0.3
54.4
70.0
17.8
3
0.5
56.0
67.8
16.6
对照组
0
15.0
15.1
14.9
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