2025届黑龙江省哈尔滨市第三中学校高三下学期二模(高考模拟)考试生物试题 (原卷版+解析版)
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这是一份2025届黑龙江省哈尔滨市第三中学校高三下学期二模(高考模拟)考试生物试题 (原卷版+解析版),共37页。
注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题(每题只有一个选项符合题意,每题2分,共30分)
1. 免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是机体进行免疫调节的结构与物质基础。下列叙述错误的有( )
①免疫活性物质包含抗体、细胞因子、溶菌酶等,都只由免疫细胞产生
②骨髓是T淋巴细胞发生、分化和成熟的场所,是机体重要的免疫器官
③树突状细胞和巨噬细胞能摄取、处理和呈递抗原,都属于淋巴细胞
④机体识别和清除癌细胞,体现了免疫系统的免疫自稳功能
A. 一项B. 两项C. 三项D. 四项
2. 高中生物学实验中,下列叙述正确的是( )
A. 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时,可用碘液替代斐林试剂进行鉴定
B. 盐酸在“低温诱导染色体数目变化”和“观察植物细胞有丝分裂”中的作用相同
C. 向血细胞计数板上先滴加培养液后盖盖玻片可避免调查结果偏大
D. 用紫色洋葱鳞片叶外表皮做实验材料可观察质壁分离现象和叶绿体移动
3. 研究生物多样性通常是直接通过对周围植被的调查而获得。有研究者利用花粉进行植物多样性研究,通过悬挂粘板的方法,对温带森林和开阔地的花粉进行了收集,并调查了相应位置的植物多样性。下列说法正确的是( )
A. 该研究的自变量是区域,因变量是花粉丰富度和生物多样性
B. 两个区域中森林的花粉丰富度和生物多样性均超过开阔地
C. 两个区域中用花粉丰富度反映生物多样性更准确的是区域2
D. 两个区域中开阔地的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都低于森林
4. 猪因其生理特性、器官大小以及胚胎发育过程等方面与人类存在高度相似性,已成为“种植”人类器官极具潜力的动物模型。如图表示我国科学家利用猪作为载体,培育可供人类移植使用的人源肾脏的相关流程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 推测SIXI和SALLI两种基因是猪肾脏发育必需的基因
B. 一般用显微操作去核法获得去核的卵母细胞
C. 该实验流程中涉及了体外受精、动物细胞培养、核移植、胚胎移植等生物技术
D. 注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官
5. 青光眼被列为不可逆性致盲眼病,是由眼压升高等原因引起神经节细胞凋亡所致。房水、晶状体和玻璃体共同对眼球壁产生的压力叫作眼压。光线刺激感光细胞后,兴奋经双极细胞和神经节细胞传至视神经,经视神经乳头(视网膜神经纤维的汇集处)离开眼球,再传至视觉中枢的过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 双极细胞①处接受感光细胞传来的电信号后发生钠离子内流并产生兴奋
B. 兴奋在神经节细胞神经纤维上的传导方向与膜内电流方向相同
C. 临床上可采用减少房水生成或增加房水流出的药物来降低眼压从而治疗青光眼
D. 光线刺激感光细胞后,兴奋传至视觉中枢产生视觉的过程不属于反射
6. 紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的二萜类生物碱类化合物,是一种有效的抗癌药物,传统生产方法是从红豆杉树皮和树叶中提取,下图为利用植物细胞工程生产紫杉醇的流程图,相关叙述正确的是( )
A. 紫杉醇是植物代谢活动产生,属于初生代谢物
B. ①②过程通常采用液体培养基,需要适当强度的光照
C. 上述流程图中涉及植物组织培养和植物细胞培养等技术
D ③过程需要用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
7. 我国科研人员发现了肠癌DNA甲基化调控的新机制,为肠癌的早期检测和治疗提供了新思路,相关机制如图所示。另有多项研究结果表明维生素C能够促进TET2蛋白的活性。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡
B. 发生甲基化的上游序列可能是启动子,会影响转录过程,从而影响基因的表达
C. TET2在核糖体上合成,可通过核孔进入细胞核,需要β-catenin蛋白,不需要能量
D. β-catenin激活剂和维生素C联合使用有望为肠癌治疗提供新思路
8. 下列关于DNA复制和基因表达过程的叙述,正确的是( )
A. 转录合成RNA延伸方向和翻译时核糖体沿着RNA的移动方向均是由5'端向3'端
B. DNA复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
C. DNA复制、转录和翻译时碱基互补配对的方式都是相同的
D. 起始密码子是转录时的起点,终止密码子一般不决定氨基酸
9. 稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下,生态系统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化,导致生态系统从一个相对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。其转换过程可用下图“球—杯模型”解释,小球位于“山顶”代表稳态转换的临界点。下列叙述错误的是( )
A. 生态系统由稳态1转变为稳态2后,部分物种的生态位可能会发生变化
B. 识别生态系统的稳态转换临界点,有利于维持生态平衡
C. 稳态转换后,生态系统的自我调节能力增强,抵抗力稳定性下降
D. “球—杯模型”也可以解释人体内环境稳态变化,其调节机制是神经—体液—免疫调节
10. 下图1表示某湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系,下图2为科研团队对该湖因蓝藻爆发所致水华发生的规律的研究结果。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 图1中食鱼性鱼类处于第二、三、四营养级
B. 结合图2分析,可在12-2月清除底泥、3-4月在上覆水位置打捞蓝藻以防治水华
C. 夏季蓝藻水华最易发生,光照、温度属于影响蓝藻数量变化的非生物因素
D. 若食浮游生物鱼类的食物由80%浮游动物、20%浮游藻类组成,要收获100kJ的食浮游生物鱼类,至少需要8200kJ的浮游藻类
11. 下图是某二倍体哺乳动物(染色体数为2n)睾丸中某分裂细胞染色体数和核DNA比值变化曲线图。下列有关叙述中正确的是( )
A. 若上图表示精细胞形成的过程,则BC段细胞染色体数均为n
B. 若上图表示精原细胞形成的过程,则BC段细胞核DNA数均为2n
C. 若BC段发生联会现象,则DE段会发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换
D. 若BC段细胞都有同源染色体,则完成CD段变化的细胞4个染色体组
12. 核仁蛋白DDX21具有开放和闭合两种构象。开放构象的DDX21聚集后缠绕在核糖体DNA上使其转录受阻。SLERT(一种非编码RNA)能使DDX21转变成闭合构象,增大其流动性,保证rRNA的正常生成。以下叙述不正确的是( )
A. DDX21阻碍核糖体DNA转录的机制可能是阻止DNA聚合酶与核糖体DNA结合
B. SLERT通过改变DDX21的空间结构来改变DDX21的流动性
C. B淋巴细胞分化为浆细胞后,细胞核中SLERT的含量可能会升高
D. 推测SLERT在细胞核中合成,对核仁的功能有重要影响
13. 两条非同源染色体间相互交换染色体片段称为相互易位(图a,图中染色体上的数字表示染色体的区段)。某分裂过程中会出现十字形图像(图b)。随着分裂过程的进行会形成环形或8字形图,染色体分离时约有1/2属于邻近离开(图c),1/2属于交互离开(图d)。下列说法正确的是( )
A. 图示分裂过程可能是有丝分裂或减数分裂I
B. 相互易位的花粉母细胞减数分裂产生异常精子的概率为3/4
C. 相互易位的花粉母细胞进行有丝分裂产生的子细胞有1/2正常
D. 图b中含有两对同源染色体、4条染色体、4个DNA分子
14. 心肌细胞与神经细胞类似,均具有生物电现象。两者静息电位的形成机制相似,其动作电位产生、恢复静息电位时膜电位变化及形成机制如下图所示:下列说法不正确的是( )
A. 若适当增大细胞外溶液的K+浓度,则静息电位的绝对值变小
B. 神经递质作用于心肌后,不一定引起Na+通道介导的Na+内流
C. 在2期中,Ca2+内流和K+外流的跨膜运输方式都是协助扩散
D. 在4期中,Ca2+通过Na+-Ca2+交换逆浓度排出细胞不需要消耗能量
15. 细胞中L酶上的两个位点(位点1和位点2)可以与ATP和亮氨酸结合,进而催化tRNA与亮氨酸结合,促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2,在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量
B. 突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合
C. ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合
D. ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合
二、不定项选择题(每题至少有一个选项符合题意。每题3分,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有错选的不得分,共15分)
16. ADH(乙醇脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶)是无氧呼吸的关键酶。科研人员探究Ca2+对淹水胁迫辣椒幼苗根无氧呼吸的影响,辣椒幼苗细胞内部分代谢途径如图甲所示,实验结果如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 检测到水淹的辣椒幼苗根有CO2的产生,不能判断是否有酒精生成
B. 与对照组相比,淹水组第6天时乙醇生成代谢增幅明显大于乳酸生成代谢增幅
C. Ca2+影响ADH、LDH的活性,能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. ADH和LDH催化反应释放的能量,大部分以热能形式散失少部分合成ATP
17. 端粒学说是细胞衰老的假说之一,研究发现,端粒缩短与DNA复制方式有关。人体细胞内DNA复制部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图示体现了边解旋边复制、DNA半保留复制的特点
B. 图示引物为短单链核酸,复制过程中会被酶切除,形成“空白”区域
C. PCR过程中用到的A酶具有耐高温的特点
D. 据图可推测端粒缩短的原因可能与新合成的子链5'端变短有关
18. 某家禽(性别决定方式为ZW型)的羽色受等位基因H/h控制,基因H/h只位于Z染色体上,仅H表达时为黑羽,仅h表达时为灰羽,二者均不表达时为白羽。受表观遗传的影响,基因H、h来自父本时不表达,来自母本时正常表达。下列分析不正确的是( )
A. 基因H、h在遗传时遵循基因的分离定律
B. 该家禽种群中灰羽个体的基因型共有2种,为ZhW、ZhZh
C. 表观遗传通过改变基因的碱基序列导致生物体表型发生变化
D. 让某白羽雌性与杂合灰羽雄性个体杂交,F1中灰羽个体比例可能为1/2
19. 北美洲某种臭虫以当地无患子科植物气球状蔓生果为食,臭虫需要用锋利的喙刺穿果实,据统计喙长如图1所示;1920年,有人从亚洲引进平底金苏雨树,其果实的果皮比较薄,据统计到1980年以它为食的臭虫的喙长如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 臭虫的喙长或喙短是长期自然选择适应环境的表现
B. 两图中的臭虫由于喙长有差异,所以存在生殖隔离
C. 臭虫与平底金苏雨树因存在生存斗争而不能进行协同进化
D. 臭虫体内控制喙长的基因发生突变可能早于引进平底金苏雨树
20. 秋眠植物在秋季光照减少和气温下降时表现出的休眠现象,有利于提高植物的抗寒能力。下图为红光条件下苜蓿植株秋眠的信号转导途径,PIFI是转录因子,其他英文表示的都是基因。下列叙述正确的是( )
A. 缺氮影响光敏色素的合成,进而导致GA3X1基因的表达产物减少
B. 红光刺激光敏色素后可引起赤霉素与脱落酸的比值上升
C. 据图中信息推测,由夏季进入秋季,光照中红光的比例可能逐渐增加
D. 苜蓿秋眠是外界因素、基因表达、植物激素共同调控的结果
三、非选择题(共55分)
21. 仙人掌是典型的旱生植物,其在长期干旱条件下进化出的光合作用模式,与C3、C4类植物光合作用存在明显区别;下图1为仙人掌光合作用CO2同化途径,图2为磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶活性昼夜转换机制,回答相关问题。
(1)白天仙人掌可将______过程产生的CO2运入叶绿体参与______循环完成光合作用过程。
(2)沙漠中的仙人掌通常在白天关闭气孔,夜间气孔开放,将吸收的CO2与______结合被固定,并最终将苹果酸储存在液泡中而不是细胞质基质中,据图分析这种存储的生理学意义在于______;与C4植物将CO2固定和暗反应(分别在叶肉细胞和维管束鞘细胞中进行)在空间上分开相比,仙人掌将CO2固定和暗反应选择在______,因而更加适应干旱环境。
(3)夜晚仙人掌叶肉细胞呼吸减弱会影响细胞中苹果酸的生成,根据图1和图2分析其原因是______。
(4)某生物兴趣小组欲利用“密闭透明容器”验证仙人掌“夜间吸收CO2”的特性,请设计实验,简要写出实验思路和预期实验结果______。
22. 小麦是我国重要的粮食作物,为自花传粉植物,其染色体组为AABBDD(每个字母表示一个染色体组),共含有42条染色体,其中A、B、D不同源。抗旱基因R对不抗旱基因r为完全显性,抗低温基因E对不抗低温基因e为不完全显性。现用两个纯和亲本杂交得到F1,F1自交获得F2,F2的性状及比例为抗旱抗低温:抗旱中抗低温:抗旱不抗低温:不抗旱抗低温:不抗旱中抗低温:不抗旱不抗低温=6:9:3:2:3:1。不考虑交叉互换和基因突变,回答下列问题:
(1)欲研究小麦的基因组信息,需测定______条染色体的遗传信息。
(2)F2中每对相对性状的分离比分别是______,甲同学们通过分析提出,抗低温性状分离比出现的原因是含______基因的雄配子存在部分致死,且致死率为______即可出现抗低温性状分离比;这名同学解释是否合理,并说明原因______。
(3)基因R/r与基因E/e位于______(填“同源染色体”或“非同源染色体”)上,判断的依据是______。
(4)请设计杂交实验验证(2)甲同学的假说正确(只考虑E/e基因控制的性状)。
实验设计思路:______。
预测结果及结论:______。
23. 研究发现,褐色脂肪细胞(BAT)细胞脂滴小而多,线粒体数目多,专门用于分解脂肪以满足机体对热量的需求,图1是BAT细胞产热机理示意图;图2是葡萄糖刺激人体胰岛B细胞分泌胰岛素的过程示意图。据图回答下列问题:
(1)交感神经是一类支配内脏、血管和腺体的______神经,持续寒冷刺激感受器产生兴奋,并通过______的分析和综合,并由传出神经末梢分泌去甲肾上腺素,激活BAT细胞促进______,并诱导UCP-1蛋白合成,最终定位于______上,然后由其将H+由线粒体膜间隙内运至线粒体基质,将电化学势能转化为______利于维持体温稳定。
(2)饮酒能使小鼠体温降低的低温反应现象,原因是乙醇作用于下丘脑,使其释放______(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质5-HT(5-羟色胺)调控甲状腺激素分泌来实现的,甲状腺激素在人体内的作用主要表现在______。
(3)人体血糖浓度范围是______;结合图2,摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经______方式进入胰岛B细胞并发生磷酸化,进一步导致ATP/ADP的值上升,使ATP敏感钾通道______(填“开放”或“关闭”),使胰岛B细胞膜内带正电,引起Ca2+内流,促进______释放,从而促进脂肪合成利于维持体温。
24. 某湖泊生态系统因工厂排放含有机废弃物污水,导致水体富营养化,藻类爆发,鱼类大量死亡。科研人员对该湖泊进行生态修复,部分措施如下:
①种植芦苇、莲藕等挺水植物;②投放以藻类为食的鲢鱼;③定期投放微生物制剂(含分解有机物的细菌)。请回答以下问题:
(1)湖泊中的芦苇、藻类属于生态系统成分中的______,其作用是将无机物合成有机物,固定太阳能;鱼类属于消费者,其在生态系统中的作用是______。
(2)藻类爆发导致鱼类大量死亡,分解者将其中的有机物分解释放的能量______(填“能”或“否”)被生产者重新利用,原因是______。
(3)修复措施①②能够参与控制富营养化,净化水体的原因分别是______(答三点);可通过检测______验证③的作用效果。
25. 番茄灰霉菌严重影响番茄生产,枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为了探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的防治,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)在实验室培养微生物时,需要对所用的培养基和玻璃器皿进行灭菌,可采用的方法分别是______。
(2)用液体培养基培养枯草芽孢杆菌需要摇床振荡,目的是______。培养过程中为快速检测枯草芽孢杆菌活菌数量时,需采用______计数。
(3)在检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉菌的______(化学或生物)防治作用时,首先取适量的番茄灰霉菌菌液涂布于______培养基表面,再将无菌滤纸片(直径5mm)在______菌液中浸泡,然后覆盖于番茄灰霉菌培养基中心,数秒后取出滤纸片,培养皿倒置培养一段时间,测量______的大小以判定枯草芽孢杆菌防治(抑菌)作用效果。
(4)为了筛选出更高效抑制番茄灰霉病的枯草芽孢杆菌,研究者进一步设计了如下实验:应从培养皿B中选择______号菌落继续进行纯化培养。
哈三中2025年高三学年第二次模拟考试
生物 试卷
本试卷共100分,共11页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题(每题只有一个选项符合题意,每题2分,共30分)
1. 免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是机体进行免疫调节的结构与物质基础。下列叙述错误的有( )
①免疫活性物质包含抗体、细胞因子、溶菌酶等,都只由免疫细胞产生
②骨髓是T淋巴细胞发生、分化和成熟的场所,是机体重要的免疫器官
③树突状细胞和巨噬细胞能摄取、处理和呈递抗原,都属于淋巴细胞
④机体识别和清除癌细胞,体现了免疫系统的免疫自稳功能
A. 一项B. 两项C. 三项D. 四项
【答案】D
【解析】
【分析】免疫系统的组成:免疫器官(骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等)、免疫细胞(吞噬细胞和淋巴细胞)和免疫活性物质(抗体、细胞因子、溶菌酶)。人体免疫系统有三道防线,第一道防线是皮肤、黏膜及其分泌物,第二道防线是吞噬细胞、杀菌物质,第三道防线是特异性免疫,包括体液免疫和细胞免疫。
【详解】①免疫活性物质包含抗体、细胞因子、溶菌酶等,其中细胞因子、溶菌酶并非都由免疫细胞产生,①错误;
②骨髓是B淋巴细胞发生、分化和成熟的场所,是机体重要的免疫器官,T细胞成熟的场所是胸腺,②错误;
③树突状细胞属于抗原呈递细胞,对抗原的识别具有非特异性,能摄取、处理和呈递抗原启动特异性免疫,但不属于淋巴细胞,③错误;
④免疫自稳是处理自身衰老损伤的细胞,而癌变细胞属于异常细胞,应由免疫监视功能负责清除,④错误。
故选D。
2. 高中生物学实验中,下列叙述正确的是( )
A. 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时,可用碘液替代斐林试剂进行鉴定
B. 盐酸在“低温诱导染色体数目变化”和“观察植物细胞有丝分裂”中的作用相同
C. 向血细胞计数板上先滴加培养液后盖盖玻片可避免调查结果偏大
D. 用紫色洋葱鳞片叶外表皮做实验材料可观察质壁分离现象和叶绿体移动
【答案】B
【解析】
【分析】低温诱导染色体数目加倍实验采用的试剂有卡诺氏液(固定)、体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液(解离)。观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、碘液只能检测淀粉是否被分解,无法检测蔗糖是否水解(蔗糖及其分解产物均不与碘液反应),A错误;
B、在“观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导染色体数目变化”实验中,盐酸的作用均是与95%的酒精制成解离液,使细胞分离开以便观察,两者的作用一致,B正确;
C、血细胞计数板的正确操作是先盖盖玻片,再滴加培养液。若先滴加培养液后盖盖玻片,可能导致液体溢出或分布不均,使计数室液体量偏多,结果偏高。选项C的操作反而会增加误差,C错误;
D、紫色洋葱外表皮细胞无叶绿体(叶绿体主要存在于叶肉细胞中),因此无法完成叶绿体观察,D错误。
故选B。
3. 研究生物多样性通常是直接通过对周围植被的调查而获得。有研究者利用花粉进行植物多样性研究,通过悬挂粘板的方法,对温带森林和开阔地的花粉进行了收集,并调查了相应位置的植物多样性。下列说法正确的是( )
A. 该研究的自变量是区域,因变量是花粉丰富度和生物多样性
B. 两个区域中森林的花粉丰富度和生物多样性均超过开阔地
C. 两个区域中用花粉丰富度反映生物多样性更准确的是区域2
D. 两个区域中开阔地的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都低于森林
【答案】C
【解析】
【分析】生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。
【详解】A、由图可知,该实验的区域和地形是自变量,生物多样性和花粉丰富度是因变量,A错误;
B、从图中可知,区域1中,森林的花粉丰富度低于开阔地,生物多样性均超过开阔地,B错误;
C、区域1中,对于森林地形,花粉丰富度低于开阔地,而生物多样性却高于开阔地,花粉多样性与生物多样性不相匹配,对于区域2而言,不同地形,花粉多样性高,生物多样性也高,因此两个区域中用花粉丰富度反映生物多样性更准确的是区域2,C正确;
D、一般来说,森林的生物种类比开阔地多,生物多样性高,营养结构复杂,自我调节能力强,所以恢复力稳定性低于开阔地,抵抗力稳定性高于开阔地,D错误。
故选C。
4. 猪因其生理特性、器官大小以及胚胎发育过程等方面与人类存在高度相似性,已成为“种植”人类器官极具潜力的动物模型。如图表示我国科学家利用猪作为载体,培育可供人类移植使用的人源肾脏的相关流程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 推测SIXI和SALLI两种基因是猪肾脏发育必需的基因
B. 一般用显微操作去核法获得去核的卵母细胞
C. 该实验流程中涉及了体外受精、动物细胞培养、核移植、胚胎移植等生物技术
D. 注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官
【答案】C
【解析】
【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
【详解】A、根据SIXI/SALLI缺陷的早期胚胎发育成肾脏缺陷胚胎可知,这两个基因是猪肾脏发育必需的基因,A正确;
B、采集的卵母细胞普遍采用显微操作去核法去除细胞核,B正确;
C、该实验流程包括了核移植、体外胚胎培养、胚胎移植等生物技术,但不包括体外受精技术,C错误;
D、干细胞具有较强的分裂和分化能力,注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官,以用于器官移植等,D正确。
故选C。
5. 青光眼被列为不可逆性致盲眼病,是由眼压升高等原因引起神经节细胞凋亡所致。房水、晶状体和玻璃体共同对眼球壁产生的压力叫作眼压。光线刺激感光细胞后,兴奋经双极细胞和神经节细胞传至视神经,经视神经乳头(视网膜神经纤维的汇集处)离开眼球,再传至视觉中枢的过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 双极细胞①处接受感光细胞传来的电信号后发生钠离子内流并产生兴奋
B. 兴奋在神经节细胞神经纤维上的传导方向与膜内电流方向相同
C. 临床上可采用减少房水生成或增加房水流出的药物来降低眼压从而治疗青光眼
D. 光线刺激感光细胞后,兴奋传至视觉中枢产生视觉的过程不属于反射
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析,感光细胞可以充当感受器,神经元在接受刺激的时候可以产生动作电位,经过电信号的传导到下一个神经元,两个神经元之间会建立突触结构,在突触上会过神经递质完成电信号与化学信号的转换,从而实现两个神经元之间的传递。
【详解】A、双极细胞①处接受感光细胞传来的电信号后,若该信号为兴奋性神经递质引发的,会发生钠离子内流并产生兴奋;若为抑制性神经递质引发的,则不会发生钠离子内流产生兴奋,而是发生氯离子内流使膜电位更难达到阈电位,抑制兴奋产生,A错误;
B、兴奋在神经纤维上的传导方向是从兴奋部位向未兴奋部位传导。 膜内电流方向是从兴奋部位(正电位)流向未兴奋部位(负电位),二者方向相同,B正确;
C、青光眼是由眼压升高导致的,而房水、晶状体和玻璃体共同对眼球壁产生的压力叫眼压。 临床上采用减少房水生成或增加房水流出的药物,能够降低眼压,从而治疗青光眼,C正确;
D、反射的结构基础是反射弧,完整的反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。 光线刺激感光细胞后,兴奋传至视觉中枢产生视觉的过程,没有传出神经和效应器的参与,不满足反射弧的完整性,所以不属于反射,D正确。
故选A。
6. 紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的二萜类生物碱类化合物,是一种有效的抗癌药物,传统生产方法是从红豆杉树皮和树叶中提取,下图为利用植物细胞工程生产紫杉醇的流程图,相关叙述正确的是( )
A. 紫杉醇是植物代谢活动产生的,属于初生代谢物
B. ①②过程通常采用液体培养基,需要适当强度的光照
C. 上述流程图中涉及植物组织培养和植物细胞培养等技术
D. ③过程需要用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养的过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化(避光)形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化(需光)过程形成胚状体,进一步发育形成植株。
【详解】A、次生代谢物是生物体产生的一大类并非生长发育所必需的小分子有机化合物,紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢物,A错误;
B、①②过程主要是外植体诱导愈伤组织及其分化,一般先在固体培养基上进行,且愈伤组织诱导常不需强光,B错误;
C、由流程图可知既有外植体诱导愈伤组织并分化成完整植株(属于植物组织培养),也有将单个细胞在进行大规模悬浮培养(属于植物细胞培养),C正确;
D、胰蛋白酶、胶原蛋白酶等是动物细胞消化常用的酶,植物细胞分离常用纤维素酶、果胶酶等,D错误。
故选C。
7. 我国科研人员发现了肠癌DNA甲基化调控的新机制,为肠癌的早期检测和治疗提供了新思路,相关机制如图所示。另有多项研究结果表明维生素C能够促进TET2蛋白的活性。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡
B. 发生甲基化的上游序列可能是启动子,会影响转录过程,从而影响基因的表达
C. TET2在核糖体上合成,可通过核孔进入细胞核,需要β-catenin蛋白,不需要能量
D. β-catenin激活剂和维生素C联合使用有望为肠癌治疗提供新思路
【答案】C
【解析】
【分析】1、人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
2、癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移等。
【详解】A、抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡 ,从而阻止细胞不正常的增殖,A正确;
B、发生甲基化的上游序列可能是启动子,基因启动子甲基化后,可能会影响RNA聚合酶与DNA中启动子的结合,会影响转录过程,从而影响基因的表达 ,B正确;
C、TET2在核糖体上合成,可通过核孔进入细胞核,该过程需要能量,激活的β-catenin蛋白可以激活TET2而发挥作用,C错误;
D、维生素C能够促进TET2的活性,题图可知β−catenin激活剂能够促进TET2入核并催化抑癌基因去甲基化,从而使肿瘤清退,故β−catenin激活剂和维生素C联用的抗肿瘤方案有望为肠癌治疗提供新思路,D正确。
故选C。
8. 下列关于DNA复制和基因表达过程的叙述,正确的是( )
A. 转录合成的RNA延伸方向和翻译时核糖体沿着RNA的移动方向均是由5'端向3'端
B. DNA复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
C. DNA复制、转录和翻译时碱基互补配对的方式都是相同的
D. 起始密码子是转录时的起点,终止密码子一般不决定氨基酸
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】A、转录时,RNA链的延伸方向是由5’端向3’端,翻译时,核糖体沿mRNA的5’端向3’端移动读取密码子,两者方向一致,A正确;
B、DNA复制时解旋酶参与解开双链,而转录时由RNA聚合酶直接解旋,无需单独的解旋酶,B错误;
C、DNA复制配对方式为A-T、T-A、C-G,G-C,转录为A-U、T-A、C-G,G-C,翻译涉及mRNA与tRNA的配对如A-U、U-A,C-G,G-C,三者不完全相同,C错误;
D、起始密码子和终止密码子是翻译的起点和终点,而非转录的起点,转录起始于启动子区域,D错误。
故选A。
9. 稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下,生态系统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化,导致生态系统从一个相对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。其转换过程可用下图“球—杯模型”解释,小球位于“山顶”代表稳态转换的临界点。下列叙述错误的是( )
A. 生态系统由稳态1转变为稳态2后,部分物种的生态位可能会发生变化
B. 识别生态系统的稳态转换临界点,有利于维持生态平衡
C. 稳态转换后,生态系统的自我调节能力增强,抵抗力稳定性下降
D. “球—杯模型”也可以解释人体内环境稳态的变化,其调节机制是神经—体液—免疫调节
【答案】C
【解析】
【分析】抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。
【详解】A、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等。当生态系统由稳态1转变为稳态2后,生态系统的结构和功能发生了变化,部分物种所处的环境条件、资源状况等可能改变,所以其生态位可能会发生变化,A正确;
B、识别生态系统的稳态转换临界点,能够提前了解生态系统即将发生重大变化的信号。在临界点到来之前,可以采取相应的保护或干预措施,避免生态系统发生不利于平衡的转换,从而有利于维持生态平衡,B正确;
C、稳态转换后,生态系统从一个相对稳定状态进入另一个相对稳定状态,但一般来说,生态系统的自我调节能力和抵抗力稳定性的变化并非固定是增强或下降。通常情况下,生态系统的结构和功能发生较大改变时,自我调节能力可能下降,抵抗力稳定性也随之降低,C错误;
D、人体内环境稳态调节机制是神经 - 体液 - 免疫调节网络。“球 - 杯模型”可以用来解释人体内环境稳态的变化,当内环境受到各种因素(如外界环境变化、疾病等)影响时,可能会发生稳态转换,就如同模型中小球从一个稳定状态向另一个稳定状态转变,而这种转变过程是通过神经 - 体液 - 免疫调节来实现的,D正确。
故选C
10. 下图1表示某湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系,下图2为科研团队对该湖因蓝藻爆发所致水华发生的规律的研究结果。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 图1中食鱼性鱼类处于第二、三、四营养级
B. 结合图2分析,可在12-2月清除底泥、3-4月在上覆水位置打捞蓝藻以防治水华
C. 夏季蓝藻水华最易发生,光照、温度属于影响蓝藻数量变化的非生物因素
D. 若食浮游生物鱼类的食物由80%浮游动物、20%浮游藻类组成,要收获100kJ的食浮游生物鱼类,至少需要8200kJ的浮游藻类
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:据图1可知,图示为太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系。其中蓝藻等浮游藻类为生产者,处于第一营养级,为整个太湖的生物提供有机物。图2为太湖蓝藻水华的发生规律,据图可知,太湖中蓝藻大量生长集中在4-9月。
【详解】A、据图1可知,食浮游生物鱼类属于第二、三营养级,食鱼性鱼类可以直接捕食蓝藻等浮游藻类,为第二营养级;食鱼性鱼类也会以食浮游生物鱼类为食,为第三、四营养级,故食鱼性鱼类处于第二、三、四营养级,A正确;
B、据图2所示,蓝藻在12-2月时下沉在底泥中,如果在此时清除底泥,可有效控制蓝藻数量;蓝藻在3-4月会上浮至上覆水,如果此时在上覆水位置打捞蓝藻,也可以减少蓝藻的数量,经过以上的措施处理,至其大量繁殖的4-9月时,蓝藻的数量就可以控制在较少的范围,B正确;
C、光照给藻类繁殖提供能量,影响其繁殖;温度为藻类光合作用和呼吸作用提供条件,影响其繁殖;由因此可知夏季蓝藻水华最易发生,光照、温度属于影响蓝藻数量变化的非生物因素,C正确;
D、据题意可知,食浮游生物鱼类的食物由80%浮游动物、20%浮游藻类组成,则其从浮游动物和藻类两条途径获得的能量比为4:1,至少需要的能量应按照传递效率20%计算,则所获得的浮游藻类至少需要:4/5×100÷20%÷20%+1/5×100÷20%=2100kJ的浮游藻类,D错误。
故选D。
11. 下图是某二倍体哺乳动物(染色体数为2n)睾丸中某分裂细胞染色体数和核DNA比值变化曲线图。下列有关叙述中正确的是( )
A. 若上图表示精细胞形成的过程,则BC段细胞染色体数均为n
B. 若上图表示精原细胞形成的过程,则BC段细胞核DNA数均为2n
C. 若BC段发生联会现象,则DE段会发生同源染色体非姐妹染色单体间互换
D. 若BC段细胞都有同源染色体,则完成CD段变化的细胞4个染色体组
【答案】D
【解析】
【分析】分析图示可知,AB段形成的原因是DNA的复制;BC段表示有丝分裂前期和中期、减第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;CD段形成的原因是着丝粒分裂;DE段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
【详解】A、若上图表示精细胞形成的过程,即减数分裂过程。BC段包括减数第一次分裂全过程以及减数第二次分裂前期和中期,减数第一次分裂过程中染色体数为2n,减数第二次分裂前期和中期染色体数为n,所以BC段细胞染色体数不一定均为n,A错误;
B、若上图表示精原细胞形成的过程,即有丝分裂过程。BC段包括有丝分裂前期和中期,此时核DNA数已经加倍,均为4n,而不是2n,B错误;
C、若BC段发生联会现象,说明是减数分裂过程,联会发生在减数第一次分裂前期(BC段)。而同源染色体非姐妹染色单体间的互换发生在减数第一次分裂前期(BC段),C错误;
D、若BC段细胞都有同源染色体,说明是有丝分裂过程(有丝分裂全过程都有同源染色体)。CD段发生了着丝粒分裂,是有丝分裂后期,此时染色体数目加倍,染色体组数也加倍,二倍体生物有丝分裂后期细胞中有4个染色体组,D正确。
故选D。
12. 核仁蛋白DDX21具有开放和闭合两种构象。开放构象的DDX21聚集后缠绕在核糖体DNA上使其转录受阻。SLERT(一种非编码RNA)能使DDX21转变成闭合构象,增大其流动性,保证rRNA的正常生成。以下叙述不正确的是( )
A. DDX21阻碍核糖体DNA转录的机制可能是阻止DNA聚合酶与核糖体DNA结合
B. SLERT通过改变DDX21的空间结构来改变DDX21的流动性
C. B淋巴细胞分化为浆细胞后,细胞核中SLERT的含量可能会升高
D. 推测SLERT在细胞核中合成,对核仁的功能有重要影响
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】A、DNA转录需要RNA聚合酶,而不是DNA聚合酶,所以DDX21阻碍核糖体DNA转录的机制可能是阻止RNA聚合酶与核糖体DNA结合,A错误;
B、由题干“SLERT能使DDX21转变成闭合构象,增大其流动性”可知,SLERT通过改变DDX21的空间结构来改变DDX21的流动性,B正确;
C、浆细胞能合成并分泌抗体,需要大量的核糖体参与蛋白质合成,rRNA是核糖体的组成成分,B淋巴细胞分化为浆细胞后,要保证rRNA的正常生成,SLERT的含量可能会升高,C正确;
D、因为SLERT能保证rRNA的正常生成,rRNA在核仁合成,所以推测SLERT在细胞核中合成,且对核仁的功能有重要影响,D正确。
故选A。
13. 两条非同源染色体间相互交换染色体片段称为相互易位(图a,图中染色体上的数字表示染色体的区段)。某分裂过程中会出现十字形图像(图b)。随着分裂过程的进行会形成环形或8字形图,染色体分离时约有1/2属于邻近离开(图c),1/2属于交互离开(图d)。下列说法正确的是( )
A. 图示分裂过程可能是有丝分裂或减数分裂I
B. 相互易位的花粉母细胞减数分裂产生异常精子的概率为3/4
C. 相互易位的花粉母细胞进行有丝分裂产生的子细胞有1/2正常
D. 图b中含有两对同源染色体、4条染色体、4个DNA分子
【答案】B
【解析】
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、图示分裂过程有同源染色体联会和分离,因此为减数分裂I,A错误;
B、发生相互易位后,由图a可知,有两条正常的非同源染色体,减数分裂I进入同一次级精母细胞的概率为1/4,因此减数分裂产生正常精子的概率为1/4,产生异常精子的概率为3/4,B正确;
C、有丝分裂所有染色体复制再平分,因此相互易位的花粉母细胞进行有丝分裂产生的子细胞都不正常, C错误;
D、图b为联会时期,含有两对同源染色体、4条染色体、8个DNA分子,D错误。
故选B。
14. 心肌细胞与神经细胞类似,均具有生物电现象。两者静息电位的形成机制相似,其动作电位产生、恢复静息电位时膜电位变化及形成机制如下图所示:下列说法不正确的是( )
A. 若适当增大细胞外溶液的K+浓度,则静息电位的绝对值变小
B. 神经递质作用于心肌后,不一定引起Na+通道介导的Na+内流
C. 在2期中,Ca2+内流和K+外流的跨膜运输方式都是协助扩散
D. 在4期中,Ca2+通过Na+-Ca2+交换逆浓度排出细胞不需要消耗能量
【答案】D
【解析】
【分析】由于细胞膜内外这种特意的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,这称为静息电位。这是由于钾离子外流导致的。若受到刺激后,钠离子大量内流,使细胞膜两侧的电位表现为内正外负,这称为动作电位。动作电位恢复为静息电位的过程中,钾离子内流,此外还需钠—钾泵排出Na+并吸收K+,从而维持细胞膜内外的离子分布,为下次兴奋做准备。
【详解】A、静息电位的形成主要是因为细胞膜对K+有通透性,K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,表现为外正内负。若适当增大细胞外溶液的K+浓度,那么静息状态下细胞膜内外K+浓度差就会减小,K+外流的量相对减少,膜内外的电位差也就变小,所以静息电位的绝对值将变小,A正确;
B、神经递质作用于受体并引发电位变化,需要有足够量的神经递质。而且神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质,兴奋性神经递质可引起后一个细胞兴奋,会使Na+通道打开,Na+内流;但抑制性神经递质不会引起Na+通道介导的Na+内流,所以神经递质作用于心肌后,不一定引起Na+通道介导的Na+内流,B正确;
C、在2期中,Ca2+内流和K+外流的跨膜运输方式都是协助扩散,都不需要消耗能量,C正确;
D、在 4 期中,Ca2+通过Na+-Ca2+交换逆浓度排出细胞,其动力直接来自细胞内外的Na+浓度差提供的势能,需要消耗能量,D错误。
故选D。
15. 细胞中L酶上的两个位点(位点1和位点2)可以与ATP和亮氨酸结合,进而催化tRNA与亮氨酸结合,促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2,在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量
B. 突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合
C. ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合
D. ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知,当位点1突变时不影响ATP与L酶的结合,位点2突变时影响ATP与L酶的结合。
【详解】A、酶不能为化学反应提供能量,A错误;
B、根据左图,突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同,说明突变体细胞L1中L酶能与ATP结合,B错误;
C、据左图可知,突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同,说明该突变不影响与ATP结合,而突变体细胞L2中检测到的放射性明显降低,说明L2突变不能结合ATP,故推测ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点2和位点1结合,C错误;
D、亮氨酸与L酶的位点1结合,根据右图,突变L2细胞检测到的放射性极低,说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合,D正确。
故选D。
二、不定项选择题(每题至少有一个选项符合题意。每题3分,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有错选的不得分,共15分)
16. ADH(乙醇脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶)是无氧呼吸的关键酶。科研人员探究Ca2+对淹水胁迫辣椒幼苗根无氧呼吸的影响,辣椒幼苗细胞内部分代谢途径如图甲所示,实验结果如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 检测到水淹的辣椒幼苗根有CO2的产生,不能判断是否有酒精生成
B. 与对照组相比,淹水组第6天时乙醇生成代谢增幅明显大于乳酸生成代谢增幅
C. Ca2+影响ADH、LDH的活性,能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. ADH和LDH催化反应释放的能量,大部分以热能形式散失少部分合成ATP
【答案】AC
【解析】
【分析】无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段:葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并释放少量能量;第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳,不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
【详解】A、有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸过程,都会产生CO2,故检测到水淹的辣椒幼苗根有CO2的产生,不能判断是否有酒精生成,A正确;
B、ADH(乙醇脱氢酶)和LDH(乳酸脱氢酶)是无氧呼吸的关键酶,据图乙可知,淹水组第6天时乙醇生成代谢增幅是(100-40)/40=150%,乳酸生成代谢增幅是(3-1)/1=200%,B错误;
C、由图乙可知,与淹水组相比较,Ca2+能减弱LDH的活性,增强ADH的活性,结合甲图可知,LDH能催化乳酸生成,ADH能催化乙醛生成乙醇,故Ca2+影响ADH、LDH 的活性,能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害,C正确;
D、ADH和LDH参与的是无氧呼吸第二阶段的化学反应,该阶段不产生能量,D错误。
故选AC。
17. 端粒学说是细胞衰老的假说之一,研究发现,端粒缩短与DNA复制方式有关。人体细胞内DNA复制部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图示体现了边解旋边复制、DNA半保留复制的特点
B. 图示引物为短单链核酸,复制过程中会被酶切除,形成“空白”区域
C. PCR过程中用到的A酶具有耐高温的特点
D. 据图可推测端粒缩短的原因可能与新合成的子链5'端变短有关
【答案】ABD
【解析】
【分析】DNA复制过程为:(1)解旋:需要细胞提供能量,在解旋酶的作用下,两条螺旋的双链解开;(2)合成子链:以解开的每一段母链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,合成与母链互补的子链;(3)形成子代DNA分子:延伸子链,母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
【详解】A、图示过程可体现DNA边解旋边复制、半保留复制(每个新合成的DNA分子包含一条亲代链和一条新合成的子链)的特点,A正确;
B、图示引物为短单链核酸,能够与模板DNA碱基互补配对,据图可知,复制过程中会被酶切除,形成“空白”区域,B正确;
C、PCR过程中用到的耐高温的酶是DNA聚合酶,图示A酶属于解旋酶,C错误;
D、结合图示可知,由于有冈崎片段等存在,新合成的子链5'端变短,从而导致端粒缩短,D正确。
故选ABD。
18. 某家禽(性别决定方式为ZW型)的羽色受等位基因H/h控制,基因H/h只位于Z染色体上,仅H表达时为黑羽,仅h表达时为灰羽,二者均不表达时为白羽。受表观遗传的影响,基因H、h来自父本时不表达,来自母本时正常表达。下列分析不正确的是( )
A. 基因H、h在遗传时遵循基因的分离定律
B. 该家禽种群中灰羽个体的基因型共有2种,为ZhW、ZhZh
C. 表观遗传通过改变基因的碱基序列导致生物体表型发生变化
D. 让某白羽雌性与杂合灰羽雄性个体杂交,F1中灰羽个体比例可能为1/2
【答案】BC
【解析】
【分析】伴性遗传:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象。
【详解】A、基因H/h位于Z染色体上,为一对等位基因,在遗传时遵循基因的分离定律,A正确;
B、仅H表达时为黑羽,仅h表达时为灰羽,二者均不表达时为白羽,因此该家禽种群中灰羽个体的基因型有ZhW、ZhZh、ZHZh(H来自父本),B错误;
C、表观遗传不会改变基因的碱基序列,C错误;
D、让某白羽雌性与杂合灰羽雄性个体杂交,若白羽雌性的基因型为ZHW,杂合灰羽雄性的基因型为ZHZh,则F1中黑羽个体(ZH_)比例可能为 1/2,D正确。
故选BC。
19. 北美洲某种臭虫以当地无患子科植物的气球状蔓生果为食,臭虫需要用锋利的喙刺穿果实,据统计喙长如图1所示;1920年,有人从亚洲引进平底金苏雨树,其果实的果皮比较薄,据统计到1980年以它为食的臭虫的喙长如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 臭虫的喙长或喙短是长期自然选择适应环境的表现
B. 两图中臭虫由于喙长有差异,所以存在生殖隔离
C. 臭虫与平底金苏雨树因存在生存斗争而不能进行协同进化
D. 臭虫体内控制喙长的基因发生突变可能早于引进平底金苏雨树
【答案】AD
【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、引进平底金苏雨树后,由于其果实的果皮比较薄,臭虫喙短为有利性状,通过自然选择后,臭虫喙长度短的个体逐渐增多,因此臭虫的喙长或喙短是长期自然选择适应环境的表现,A正确;
B、1920 年生活在无患子科植物的臭虫与 1980 年生活在平底金苏雨树上的臭虫的存在时间不一致,根据题图中信息,无法判断二者之间是否形成了生殖隔离,B错误;
C、臭虫取食平底金苏雨树,二者时间存在生存斗争,同时平底金苏雨树引进后,臭虫喙长变短,因此它们在相互影响中发生了协同进化,C错误;
D、据图1所示,引进平底金苏雨树之前,就存在短喙臭虫,说明控制该性状的基因突变可能早于引进平底金苏雨树,D正确。
故选AD。
20. 秋眠植物在秋季光照减少和气温下降时表现出的休眠现象,有利于提高植物的抗寒能力。下图为红光条件下苜蓿植株秋眠的信号转导途径,PIFI是转录因子,其他英文表示的都是基因。下列叙述正确的是( )
A. 缺氮影响光敏色素的合成,进而导致GA3X1基因的表达产物减少
B. 红光刺激光敏色素后可引起赤霉素与脱落酸的比值上升
C. 据图中信息推测,由夏季进入秋季,光照中红光的比例可能逐渐增加
D. 苜蓿秋眠是外界因素、基因表达、植物激素共同调控的结果
【答案】ABD
【解析】
【分析】由图可知,红光作用于光敏素色,光敏色素可抑制PIFI的形成进而调控植物秋眠:PIFI可促进DAG基因的表达,DAG抑制GA3X1的表达,GA3X1的表达可促进赤霉素的合成,赤霉素对秋眠具有抑制作用;同时PIFI可促进SOM基因的表达,SOM基因可抑制GA3X1基因的表达,进而抑制赤霉素的产生;SOM可促进GA2x2基因和ABA1基因的表达,GA2x2基因可抑制赤霉素的产生,进而促进秋眠,ABA1基因的表达可促进脱落酸的合成,进而促进秋眠。综上所述可知,红光比例升高时促进赤霉素的合成,抑制脱落酸的合成,进而抑制秋眠;红光比例下降时,可抑制赤霉素的合成,促进脱落酸的合成,进而促进秋眠。
【详解】A、光敏色素的化学本质是色素-蛋白质复合物,因此含有氮元素,缺氮影响光敏色素的合成,对PIFI的抑制作用减弱,PIFI可促进DAG的产生,DAG抑制GA3X1的产生,因此缺氮影响光敏色素的合成,进而导致GA3X1基因的表达产物减少,A正确;
B、红光作用于光敏素色,光敏色素可抑制PIFI的形成进而调控植物秋眠:PIFI可促进DAG基因的表达,DAG抑制GA3X1的表达,GA3X1的表达可促进赤霉素的合成;同时PIFI可促进SOM基因的表达,SOM基因可抑制GA3X1基因的表达,进而抑制赤霉素的产生;SOM可促进GA2x2基因和ABA1基因的表达,GA2x2基因可抑制赤霉素的产生,进而促进秋眠,ABA1基因的表达可促进脱落酸的合成,即红光比例升高时促进赤霉素的合成,抑制脱落酸的合成,进而抑制秋眠,赤霉素与脱落酸的比值上升,B正确;
C、红光比例升高时促进赤霉素的合成,抑制脱落酸的合成,进而抑制秋眠;红光比例下降时,可抑制赤霉素的合成,促进脱落酸的合成,进而促进秋眠,由夏季进入秋季,植物进行秋眠,光照中红光比例可能逐渐下降,C错误;
D、从图中可以看出,红光(外界因素)刺激光敏色素,引发一系列基因(如PIFI、DAG、SOM、GA3x1、GA2x2、ABA1等)的表达调控,进而影响植物激素(赤霉素、脱落酸)的合成,最终导致苜蓿秋眠,说明苜蓿秋眠是外界因素、基因表达、植物激素共同调控的结果,D正确。
故选ABD。
三、非选择题(共55分)
21. 仙人掌是典型的旱生植物,其在长期干旱条件下进化出的光合作用模式,与C3、C4类植物光合作用存在明显区别;下图1为仙人掌光合作用CO2同化途径,图2为磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶活性昼夜转换机制,回答相关问题。
(1)白天仙人掌可将______过程产生的CO2运入叶绿体参与______循环完成光合作用过程。
(2)沙漠中的仙人掌通常在白天关闭气孔,夜间气孔开放,将吸收的CO2与______结合被固定,并最终将苹果酸储存在液泡中而不是细胞质基质中,据图分析这种存储的生理学意义在于______;与C4植物将CO2固定和暗反应(分别在叶肉细胞和维管束鞘细胞中进行)在空间上分开相比,仙人掌将CO2固定和暗反应选择在______,因而更加适应干旱环境。
(3)夜晚仙人掌叶肉细胞呼吸减弱会影响细胞中苹果酸的生成,根据图1和图2分析其原因是______。
(4)某生物兴趣小组欲利用“密闭透明容器”验证仙人掌“夜间吸收CO2”的特性,请设计实验,简要写出实验思路和预期实验结果______。
【答案】(1) ①. 细胞呼吸和苹果酸分解 ②. 卡尔文
(2) ①. PEP(磷酸烯醇式丙酮酸) ②. 维持细胞内pH稳定,避免酸中毒(或储存更多CO₂以备白天使用,减少气孔开放,降低蒸腾作用) ③. 在时间上分开(夜晚固定CO2,白天还原CO2)
(3)夜晚呼吸作用减弱,产生的CO2 减少,可用于合成苹果酸的原料减少,所以苹果酸生成量减少
(4)实验思路:将仙人掌置于密闭透明容器中,分别在白天和夜间测定容器内CO2浓度变化。
预期实验结果:夜间容器内CO2浓度显著下降,白天二氧化碳浓度基本不变
【解析】
【分析】1、光合作用过程包括光反应和暗反应:(1)光反应:场所在叶绿体类囊体薄膜,完成水的光解产生NADPH和氧气,以及ATP的合成;(2)暗反应:场所在叶绿体基质中,包括二氧化碳的固定和C3的还原两个阶段。光反应为暗反应C3的还原阶段提供NADPH和ATP。
2、C4植物其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体,能够进行光合作用的暗反应,C4植物二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长,C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中,而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内。
【小问1详解】
在图1中,夜晚时,仙人掌进行细胞呼吸产生CO2,CO2被PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)固定形成苹果酸,苹果酸储存在液泡中;白天,苹果酸从液泡中释放出来,分解产生CO2,同时还有细胞呼吸产生CO2,CO2进入叶绿体参与卡尔文循环(暗反应),完成光合作用过程。
【小问2详解】
沙漠中的仙人掌通常在白天关闭气孔,夜间气孔开放,将吸收的CO2与PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)结合被固定,并最终将苹果酸储存在液泡中而不是细胞质基质中。这种存储的生理学意义在于维持细胞内pH稳定,避免酸中毒(或储存更多CO2以备白天使用,减少气孔开放,降低蒸腾作用)。与C4植物将CO2固定和暗反应在空间上分开相比,仙人掌将CO2固定和暗反应选择在时间上分开(昼夜不同阶段),因而更加适应干旱环境。CAM植物通过夜间固定CO2和白天释放CO2的时间分离机制,减少了白天气孔开放导致的水分蒸发,从而适应干旱环境。
【小问3详解】
夜晚仙人掌叶肉细胞呼吸减弱会影响细胞中苹果酸的生成,因为夜晚呼吸作用产生的CO2减少,可用于合成苹果酸的原料减少,所以苹果酸生成量减少。
【小问4详解】
利用“密闭透明容器”验证仙人掌“夜间吸收CO2”,需将该仙人掌置于密闭透明容器中,分别在白天和夜间测定容器内CO2浓度变化。预期实验结果:夜间容器内CO2浓度显著下降,白天二氧化碳浓度基本不变。
22. 小麦是我国重要的粮食作物,为自花传粉植物,其染色体组为AABBDD(每个字母表示一个染色体组),共含有42条染色体,其中A、B、D不同源。抗旱基因R对不抗旱基因r为完全显性,抗低温基因E对不抗低温基因e为不完全显性。现用两个纯和亲本杂交得到F1,F1自交获得F2,F2的性状及比例为抗旱抗低温:抗旱中抗低温:抗旱不抗低温:不抗旱抗低温:不抗旱中抗低温:不抗旱不抗低温=6:9:3:2:3:1。不考虑交叉互换和基因突变,回答下列问题:
(1)欲研究小麦的基因组信息,需测定______条染色体的遗传信息。
(2)F2中每对相对性状的分离比分别是______,甲同学们通过分析提出,抗低温性状分离比出现的原因是含______基因的雄配子存在部分致死,且致死率为______即可出现抗低温性状分离比;这名同学解释是否合理,并说明原因______。
(3)基因R/r与基因E/e位于______(填“同源染色体”或“非同源染色体”)上,判断的依据是______。
(4)请设计杂交实验验证(2)甲同学的假说正确(只考虑E/e基因控制的性状)。
实验设计思路:______。
预测结果及结论:______。
【答案】(1)21 (2) ①. 抗旱:不抗旱=3:1,抗低温:中抗低温:不抗低温=2:3:1 ②. e ③. 1/2##50% ④. 不合理,若(含e的)雌配子发生部分致死(1/2致死)也可能出现该分离比
(3) ①. 非同源染色体 ②. 若基因R/r与基因E/e位于同源染色体上,则F2中应只出现三种表型
(4) ①. 让基因型分别为Ee与ee的小麦进行正反交,观察并统计子代表型及比例(必需说出正反交) ②. 基因型为Ee的小麦作父本时,子代中中低温:不抗低温=2:1,基因型为Ee的小麦作母本时,子代中中 低温:不抗低温=1:1
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
小麦为异源六倍体(AABBDD),每个染色体组(A、B、D)各有7条染色体。基因组测序需测定每个染色体组的一条,共7×3=21条。
【小问2详解】
F2的性状及比例为抗旱抗低温:抗旱中抗低温:抗旱不抗低温:不抗旱抗低温:不抗旱中抗低温:不抗旱不抗低温=6:9:3:2:3:1,每对相对性状的分离比分别是抗旱:不抗旱=3:1,抗低温:中抗低温:不抗低温=2:3:1;抗旱性(R/r)为完全显性,分离比3:1;抗低温性(E/e)为不完全显性,正常分离比应为1:2:1,但实际为2:3:1,若雄配子中e致死50%,则雄配子E:e=2:1,结合雌配子E:e=1:1,子代比例EE:Ee:ee=2:3:1;但该假说不合理,因为若(含e的)雌配子发生部分致死(1/2致死)也可能出现该分离比。
【小问3详解】
若基因R/r与基因E/e位于同源染色体上,则F2中应只出现三种表型,故基因R/r与基因E/e位于非同源染色体上,而F2性状分离比为 (3:1)(2:3:1)=6:9:3:2:3:1,符合自由组合定律,说明两对基因独立遗传。
【小问4详解】
实验设计思路:验证(2)甲同学的假说正确,可让基因型分别为Ee与ee的小麦进行正反交,观察并统计子代表型及比例(必需说出正反交)。
预测结果及结论:基因型为Ee的小麦作父本时,由于胚子致死,雄配子E:e=2:1,雌配子只有e,则子代中中低温:不抗低温=2:1,基因型为Ee的小麦作母本时,配子无致死现象,子代中中低温:不抗低温=1:1。
23. 研究发现,褐色脂肪细胞(BAT)细胞脂滴小而多,线粒体数目多,专门用于分解脂肪以满足机体对热量的需求,图1是BAT细胞产热机理示意图;图2是葡萄糖刺激人体胰岛B细胞分泌胰岛素的过程示意图。据图回答下列问题:
(1)交感神经是一类支配内脏、血管和腺体的______神经,持续寒冷刺激感受器产生兴奋,并通过______的分析和综合,并由传出神经末梢分泌去甲肾上腺素,激活BAT细胞促进______,并诱导UCP-1蛋白合成,最终定位于______上,然后由其将H+由线粒体膜间隙内运至线粒体基质,将电化学势能转化为______利于维持体温稳定。
(2)饮酒能使小鼠体温降低的低温反应现象,原因是乙醇作用于下丘脑,使其释放______(填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质5-HT(5-羟色胺)调控甲状腺激素分泌来实现的,甲状腺激素在人体内的作用主要表现在______。
(3)人体血糖浓度范围是______;结合图2,摄食使血糖浓度上升,葡萄糖经______方式进入胰岛B细胞并发生磷酸化,进一步导致ATP/ADP的值上升,使ATP敏感钾通道______(填“开放”或“关闭”),使胰岛B细胞膜内带正电,引起Ca2+内流,促进______释放,从而促进脂肪合成利于维持体温。
【答案】(1) ①. 传出##运动 ②. 下丘脑的体温调节中枢 ③. 脂肪分解 ④. 线粒体内膜 ⑤. 热能
(2) ①. 抑制性 ②. 调节有机物代谢,促进生长发育,提高神经系统兴奋
(3) ①. 3.9mml/L-6.1mml/L ②. 协助扩散 ##易化扩散 ③. 关闭 ④. 胰岛素
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素,能升高血糖,只有促进效果没有抑制作用,即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化;胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【小问1详解】
交感神经是一类支配内脏、血管和腺体的传出神经;结合题图分析可知,寒冷刺激经下丘脑(体温调节中枢)调控后,通过去甲肾上腺素激活褐色脂肪细胞(BAT细胞)分解脂肪、合成UCP-1;UCP-1位于线粒体内膜,将H+由线粒体膜间隙内运至线粒体基质,将电化学势能转化为热能,从而维持体温稳定。
【小问2详解】
甲状腺激素能够调节有机物代谢,促进生长发育,提高神经系统兴奋,并提高机体代谢水平,增加产热,而据题意分析饮酒能使小鼠体温降低,推测该过程中甲状腺激素分泌减少,则乙醇作用于下丘脑,使其释放的是抑制性神经递质。
【小问3详解】
人体血糖浓度范围是3.9mml/L-6.1mml/L;结合图2,摄食后葡萄糖进入胰岛B细胞是顺浓度梯度进行的,且需要蛋白质协助,方式是协助扩散;ATP/ADP的值上升,使ATP敏感钾通道关闭,胰岛B细胞膜内带正电,引起Ca2+内流,促进胰岛素释放,从而促进脂肪合成利于维持体温。
24. 某湖泊生态系统因工厂排放含有机废弃物污水,导致水体富营养化,藻类爆发,鱼类大量死亡。科研人员对该湖泊进行生态修复,部分措施如下:
①种植芦苇、莲藕等挺水植物;②投放以藻类为食的鲢鱼;③定期投放微生物制剂(含分解有机物的细菌)。请回答以下问题:
(1)湖泊中的芦苇、藻类属于生态系统成分中的______,其作用是将无机物合成有机物,固定太阳能;鱼类属于消费者,其在生态系统中的作用是______。
(2)藻类爆发导致鱼类大量死亡,分解者将其中的有机物分解释放的能量______(填“能”或“否”)被生产者重新利用,原因是______。
(3)修复措施①②能够参与控制富营养化,净化水体的原因分别是______(答三点);可通过检测______验证③的作用效果。
【答案】(1) ①. 生产者 ②. 加快生态系统的物质循环
(2) ①. 否 ②. 分解者释放的能量以热能形式散失,生产者无法利用热能
(3) ①. 芦苇、莲藕可以吸收水体中的N、P等无机盐,还可以遮光抑制藻类的繁殖,鲢鱼可通过捕食减少藻类数量 ②. 有机废弃物浓度的含量(降低程度)
【解析】
【分析】水体富营养化是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河湖、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。
【小问1详解】
芦苇、藻类能够进行光合作用,将无机物转化为有机物,属于生态系统成分中的生产者;消费者通过摄食和分解有机物,促进物质循环。
【小问2详解】
分解者分解有机物时释放的能量会通过呼吸作用以热能形式散失,而生产者只能利用光能固定为化学能,能量流动不可逆,故分解者将其中的有机物分解释放的能量不能被生产者重新利用。
【小问3详解】
修复措施①②能够参与控制富营养化,净化水体的原因分别是;芦苇、莲藕可以吸收水体中的N、P等无机盐,还可以遮光抑制藻类的繁殖,鲢鱼可通过捕食减少藻类;微生物制剂分解有机物,检测有机废弃物浓度的含量(降低程度)可验证效果。
25. 番茄灰霉菌严重影响番茄生产,枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为了探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的防治,研究者进行了相关实验。回答下列问题:
(1)在实验室培养微生物时,需要对所用的培养基和玻璃器皿进行灭菌,可采用的方法分别是______。
(2)用液体培养基培养枯草芽孢杆菌需要摇床振荡,目的是______。培养过程中为快速检测枯草芽孢杆菌活菌数量时,需采用______计数。
(3)在检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉菌的______(化学或生物)防治作用时,首先取适量的番茄灰霉菌菌液涂布于______培养基表面,再将无菌滤纸片(直径5mm)在______菌液中浸泡,然后覆盖于番茄灰霉菌培养基中心,数秒后取出滤纸片,培养皿倒置培养一段时间,测量______的大小以判定枯草芽孢杆菌防治(抑菌)作用效果。
(4)为了筛选出更高效抑制番茄灰霉病的枯草芽孢杆菌,研究者进一步设计了如下实验:应从培养皿B中选择______号菌落继续进行纯化培养。
【答案】(1)高温蒸汽灭菌、干热灭菌
(2) ①. 增大培养液的溶氧量,使菌体与营养物质充分接触 ②. 稀释涂布平板法
(3) ①. 生物 ②. 固体 ③. 枯草芽孢杆(菌) ④. 抑菌圈
(4)②
【解析】
【分析】统计菌落数目的方法:(1)显微镜直接计数法原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。(2)间接计数法(活菌计数法)原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌.通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
【小问1详解】
防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键,对制备的培养基采用高压蒸汽灭菌,对所用的玻璃器皿进行干热灭菌。
【小问2详解】
枯草芽孢杆菌为好氧微生物,采用摇床震荡培养可增大培养液的溶氧量,使菌体与营养物质充分接触,有利于枯草芽孢杆菌的生长繁殖。培养过程中要抽样检测活菌数量,应该采用稀释涂布平板法,用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞,而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内。
【小问3详解】
利用枯草芽孢杆菌对抑制多种病原菌,属于生物防治,要检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉菌的抑制作用,先把适量的番茄灰霉菌菌液涂布于固体培养基上,将无菌滤纸片在培养过枯草芽孢杆菌菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心,若对番茄灰霉病菌有抑制作用,被覆盖的位置的番茄灰霉病菌就会被杀死,培养皿倒置培养后会出现抑菌圈,测量抑菌圈大小以判定抑菌效果强弱。
【小问4详解】
B培养皿中②号透明圈最大,而菌落直径很小,故该菌对番茄灰霉病菌的抑制作用最强,即应从培养皿B中选择②号菌落继续进行纯化培养。
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