江西省部分高中学校2025届高三下学期4月联考生物试题(原卷版+解析版)
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这是一份江西省部分高中学校2025届高三下学期4月联考生物试题(原卷版+解析版),共32页。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1. 科学家 Zehr在研究中发现某海洋真核藻类——贝氏布拉藻中存在一种细胞器UCYN-A,UCYN-A可将氮气转化为藻类生长所需的化合物,如氨。下列有关叙述错误的是( )
A. 贝氏布拉藻属于自养生物,能利用叶绿体进行光合作用
B. 根据内共生学说,UCYN-A很可能起源于自然界中的固氮菌
C. 用¹⁵N₂饲喂贝氏布拉藻,可测胞内放射性分布来判断UCYN-A的位置
D. 细胞器UCYN-A的发现为生态系统氮循环提供更多的研究方向
2. 我国科学家卢洪洲教授团队开发了一种促进蛋白质跨膜转运的新型蛋白质递送标签(C-Tag,主要成分有胆固醇)。C-Tag能够锚定在某些蛋白质药物表面,在胆固醇插入细胞膜的磷脂双分子层的同时介导药物进入细胞质,下列叙述错误的是( )
A. 胆固醇可以作为内环境的成分,参与血液中脂质的运输
B. 该标签可以为胰岛素类药物开发以治疗糖尿病提供理论依据
C. 相较于通过胞吞进入细胞,C-Tag能够显著增强药物入胞能力
D. 推测C-Tag 帮助药物进入细胞的过程体现了细胞膜的结构特性
3. 落羽杉是一种优良的耐水湿的植物,当面临淹水胁迫而导致根系缺氧时,落羽杉会从受窒息的根部长出一批反向细胞,垂直向上生长,露出地面。某研究小组为探究淹水胁迫对落羽杉生长特性的影响,将长势相同的等量落羽杉幼苗分别置于正常环境下(CK)与水淹环境下(T)进行培养,一定时间后测量苗高变化如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 水淹胁迫会导致植物缺氧,产生大量酒精堆积在根部引起毒害
B. 根系缺氧引起根部细胞遗传物质发生改变,进而长出反向细胞
C. 推测水淹后期,落羽杉逐渐适应逆境,生长恢复正常
D. 可以在每个时间点提取叶绿素分析水淹胁迫对光合特性的影响
4. 某二倍体植物的性别受一对复等位基因A₁、A₂和A₃控制,其中基因A₁控制植株表现为雄株,基因A₂控制植株表现为两性株,基因A₃控制植株表现为雌株,显隐性关系为 A1>A2>A3。该植物感病和抗病受另外一对等位基因控制,感病对抗病为显性。某研究小组将抗病雌株与感病雄株杂交,对产生的10株后代绘制系谱图,如下图所示,分析结果,最可能正确的是( )
A. 该种群中与性别相关的基因型有6种,其中纯合子有3种
B. 该植物的抗病、感病性状的遗传与性别相关,符合伴性遗传的特点
C. 该植物控制性别和是否抗病的两对等位基因遵循自由组合定律
D. F₁个体8产生的原因是精子产生过程发生了染色体互换或基因突变
5. 有科学研究发现,适度训练可使运动员肌肉更发达,MEF2A 基因是促进肌肉发达中的一种重要基因。科研人员在志愿者训练前、后分别对MEF2A 基因进行测序,发现碱基序列并未发生改变。进一步对MEF2A 基因对应的M蛋白表达量进行检测,结果如下图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. MEF2A 基因翻译过程中需要mRNA、tRNA 和rRNA 三种 RNA 的参与
B. 训练并未改变遗传信息,可能是从转录水平调控MEF2A 基因的表达
C. 推测训练后的志愿者MEF2A 基因中起始密码子的甲基化水平较低
D. 推测多锻炼身体有助于提高自身或者子女的运动机能
6. 基因测序技术在进化研究中展现了极大的用处,复旦大学历史学和人类学联合课题组通过现代基因反推,再通过对曹操叔祖父曹鼎古DNA 的序列比对,双重澄清了历史上曹操身份的谜团,即曹操并非汉相曹参后代,同时推翻了曹操为夏侯氏抱养而来的说法,下列有关叙述错误的是( )
A. 测定人类基因组序列需至少测定24条染色体的DNA序列
B. 基因测序技术测定古 DNA 序列为生物进化提供分子生物学的证据
C. 通过比对Y染色体上的DNA 序列能够更为直接地证明曹操与曹鼎、曹参的关系
D. 古今环境多样性是造成古今DNA 的多样性以及差异性的重要原因
7. 情绪压力是一种消极情绪反应,会激活下丘脑-垂体-肾上腺(皮质)轴释放激素抑制免疫系统,从而失去对癌细胞的控制。趋化因子(FKN)可以调控巨噬细胞分泌炎症因子TNF-α和IL-6,脂多糖(LPS)可诱导小鼠患急性炎症,研究人员以小鼠巨噬细胞为材料,在不同条件下培养后测定TNF-α和IL-6分泌量,结果如下图。下列相关描述错误的是( )
A. 巨噬细胞由造血干细胞分化而来,参与了特异性免疫和非特异性免疫
B. 神经调节和激素调节都参与了对癌细胞的控制,且两者都有分级调节方式
C. 实验结果表明,FKN 对 LPS 的作用过程起到了一定的促进作用
D. 情绪压力的适当调节和药物干预联合免疫治疗可提高肺癌治疗疗效
8. 传统的抗抑郁药物起效慢,中科院上海药物研究所发现了位于大脑胶质细胞的 Kir4.1钾离子通道可作为快速起效的抗抑郁药物靶点,同时筛选出了 Kir4.1的小分子抑制剂Lys05,发现Lys05位于Kir4.1通道中央孔区,可阻塞钾离子流动。研究人员用抑郁模型小鼠为材料,通过点突变技术证明了Kir4.1钾离子通道的I159A残基是 Lys05发挥抑制作用的关键位点,实验过程如图,下列有关叙述正确的是( )
A. Kir4.1运输钾离子时不消耗能量,钠钾泵运输钾离子消耗能量
B. 神经胶质细胞对神经元起辅助作用,数量比神经元少
C. 小分子Lys05可以阻塞钾离子流动,进而影响动作电位
D. 图中B组小鼠的 Kir4.1 上I159A 残基对应序列未发生点突变
9. 科学家对云南大尖山自然保护区内3种不同生境(阔叶林、针阔混交林、灌丛)的龙棕种群年龄结构进行调查,龙棕每年生长1~3片叶子,将龙棕萌发叶片总数(N)划分为10个龄级:Ⅰ级(N≤3),Ⅰ至Ⅳ级(每增加3片叶子为1个龄级),X级(N≥28),以个体数量为横坐标,龄级为纵坐标构建不同生境下龙棕龄级结构漏斗图,如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 年龄结构是龙棕种群最基本的数量特征,可以预测种群数量的变化趋势
B. 不同生境中龙棕第Ⅰ龄级个体数量占比最高,说明龙棕种子萌发能力优良
C. 不同生境中阔叶林里面的龙棕种群密度最大,灌丛里面的最小
D. 龙棕种群的龄级结构均呈现出不规则状的金字塔形,不同生境龙棕年龄结构没有差异
10. 中央环境督察组对鄱阳湖进行督察,发现鄱阳湖存在大量人为的矮围(矮坝),阻断河湖水系连通。重点水域禁渔落实不到位,导致江豚等水生生物面临威胁。农业面源污染问题突出,水体总磷浓度超标。下列关于鄱阳湖生态系统的描述错误的是( )
A. 保护鄱阳湖水生生物的多样性,关键是要处理好人与自然的相互关系
B. 对江豚种群进行保护最有效的措施是易地保护,建立专门的保护中心
C. 鄱阳湖水体中的总磷浓度超标与化肥农药使用有关,易引发水体的富营养化
D. 矮围会阻断河湖水系连通,严重影响了湖泊生态系统的抵抗力稳定性
11. 细胞核定位信号(NLS)能够促进蛋白转移到细胞核中,科学家将 NLS 序列与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合插入到载体pRI101中,获得pRI101-NLS-GFP 表达载体,利用农杆菌转化法在烟草中表达。载体pRI101-NLS-GFP的构建图谱见下图,下列有关描述正确的是( )
A. 对融合基因PCR 时需在引物的3'端分别添加限制酶 Nde I和 Sma I的识别序列
B. 推测农杆菌细胞解旋酶基因前端含有 NLS 核定位信号
C. 融合基因插入到T-DNA 中确保其能整合到烟草的质 DNA 中
D. 含该重组质粒的农杆菌侵染烟草,一段时间后观察发现荧光仅存在细胞核
12. 土壤污染威胁农产品质量及生态安全,重金属污染是土壤污染的主要方面。科学家从不锈钢污染土壤中分离到某种耐高浓度铁的微生物,其操作流程如下图所示,下列有关叙述正确的是( )
A. 不锈钢污染土壤中耐重金属细菌种群密度比较大,利于对该种耐高浓度铁细菌的筛选
B. 甲乙都属于选择培养基,都要添加琼脂和高浓度的铁,但在操作流程中的作用不相同
C. 为了测定土壤中耐高浓度铁的细菌的种群数量,可采用平板划线法进行分离
D. 过程①要对装土壤的袋子和铁铲进行灭菌,过程③要对接种环进行灼烧灭菌,防止杂菌干扰
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 在家鸡中,基因B/b位于Z染色体上,分别控制波纹羽和全色羽。基因C(位于常染色体上)是任何着色所必需的,即不管基因B是否存在,cc均表现为白色。现有一对羽毛颜色不同的纯合亲本进行杂交,选取子一代羽毛颜色相同的一只公鸡和一只母鸡进行交配,子二代产生3 只白羽,2只波纹羽,3只全色羽后代,不考虑突变,据此,下列叙述正确的是( )
A. 亲本公鸡和母鸡共有两种杂交组合,但必定有一只白羽鸡
B. 子一代母鸡可以产生四种比例相同的配子
C. 选取子二代异性白羽鸡进行单对交配,子三代全为白羽鸡
D. 对子一代公鸡进行测交,测交子代波纹公鸡所占比例为1/4
14. 在拟南芥中,乙烯共有5个受体(如图)。在低浓度乙烯环境中,受体促进CTR1磷酸化EIN2 蛋白C端,致其被ETP1/2 降解,抑制信号的向下传递。同时,细胞核中的转录因子EIN3、EIL1 被EBF1/2降解,乙烯信号通路处于沉默或失活状态。当空气中乙烯浓度增加时,乙烯分子和受体结合,使CTR1失活进而导致上述一系列途径无法发生,乙烯信号通路正常激活。下列叙述错误的有( )
A. 乙烯通过自由扩散的方式进入细胞与内质网膜上受体结合
B. 在果实发育阶段,CTR1分子的活性较高,转录因子EIN3/EIL1 的量较多
C. 在果实成熟阶段,EIN2分子的C端进入细胞核,激活EIN3/EIL1 的功能
D. 抑制柿子细胞中EIN2 基因表达,也能做到“木瓜催熟柿子”的效果
15. 矿山生态修复是实现美丽中国的重要举措,地貌重塑、土壤重构和植被重建是矿山生态修复中关键技术,根据气候特征和矿区地质破坏情况选择先锋植物和适生植物,优先考虑原生植被的种植。下列相关叙述错误的是( )
A. 矿山生态修复是一个群落演替过程,人工修复改变了演替的速度
B. 植被重建优先考虑原生植被,主要体现了生态工程协调原理
C. 土壤重构初期要重建土壤微生物群落,使土壤有机物越来越少
D. 通过多种矿区植被来净化水质体现了生物多样性的直接价值
16. 天然橡胶被誉为“黑色黄金”,花药离体培养是橡胶树育种的主要途径,基本流程如图。中国热科院为了提高橡胶树胚状体的数量,取培养35天后的愈伤组织2g,在不同浓度AgNO₃溶液的诱导作用下,统计各组胚状体总数,结果如表。下列分析错误的是( )
A. 花药离体培养要对花药进行灭菌,体现了植物生殖细胞的全能性
B. 对普通橡胶树愈伤组织进行紫外线诱变处理,也可能获得高产橡胶树品种
C. 探究 AgNO₃最适诱导浓度应在5~10 mg·L⁻¹之间设置更小梯度进行实验
D. 诱导形成胚状体的培养基植物激素的比例与a试管中的培养基不同
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 海洋中含有丰富的几丁质,科研工作者从红树林虾场土壤中筛选到一株能够分解几丁质的放线菌橙黄小单孢菌,通过设计特异性引物F(含限制酶 MfeⅠ的酶切位点)和R(含限制酶HindⅢ的酶切位点),以橙黄小单孢菌的基因组DNA 为模板进行PCR,克隆得到一个几丁质酶基因Machi3,并成功在大肠杆菌中表达。请回答下列有关问题:
(1)进行PCR时,除了特异性引物和模板外,还要添加_______________(至少填2项),PCR产物通过琼脂糖凝胶电泳验证后,再对目的片段进行回收。
(2)将测序正确的Machi3和pET-28a质粒(见图1)用____________________进行酶切,回收目的基因片段和酶切质粒,用_______________________连接构建重组表达质粒,并转化至大肠杆菌细胞中,对重组菌体进行培养,分离提纯重组几丁质酶。
(3)将重组几丁质酶液分别与α-几丁质、胶体几丁质、虾壳粉、淀粉、纤维素、不同脱乙酰度的壳聚糖(脱乙酰度50%、70%、80%、85%、90%、95%)进行反应,在最适反应温度和pH条件下,测定重组几丁质酶的酶活力(结果如图2),根据结果分析,其中__________是重组几丁质酶的最适底物,推测壳聚糖脱乙酰度与重组几丁质酶水解效率的关系是____________。
18. 在第46届世界遗产大会上,中国的巴丹吉林沙漠和黄(渤)海候鸟栖息地成功列入《世界遗产名录》。巴丹吉林沙漠属中国西北极干旱的温带荒漠地区,该地区以连绵起伏的高大沙山和丘间众多湖泊而闻名,展示了沙漠景观不断变换的地质和地貌特征。中国黄(渤)海候鸟栖息地位于世界最大的潮间带湿地,其中的上海崇明东滩湿地被扩展列入《世界遗产名录》,该潮间带湿地是全球鸟类多样性最丰富的迁飞通道。请回答下列问题:
(1)区别巴丹吉林沙漠群落和崇明东滩湿地群落的重要特征是____________。
(2)巴丹吉林沙漠地区有连绵起伏的沙山和众多湖泊,这体现了群落的________结构(填“水平”或“垂直”)。
(3)每年冬天有大批候鸟飞抵崇明东滩湿地越冬,湿地群落的外貌和结构会随之发生规律性的变化,这种变化称之为群落的___________。
(4)崇明东滩湿地在全球碳循环中扮演重要角色,湿地中的植被通过_____________生理过程将大气中的CO2固定在有机物中,同时植被会经历长期或短期的水淹,这种无氧环境会抑制________________,从而导致有机物在土壤中的累积,因此湿地可以________(填“促进”或“抑制”)大气CO2浓度升高。
(5)由于温室效应全球气候变暖,沙漠和湿地生态系统都会受到不同程度的影响,其中湿地生态系统的抵抗力稳定性更强,原因是_____________________________(至少从3个角度回答)。
19. “奥运更开放”是2024年巴黎奥运会的口号,兴奋剂的检测尤其严格。从1968年禁用兴奋剂至今,兴奋剂种类已增加到140多种,“基因兴奋剂”也油然而生。动物激素类药兴奋剂是频率最高、范围最广的一类,也是药检中的重要对象。人体激素分泌的调节过程如下,请回答下列问题:
(1)动物激素类兴奋剂检测灵敏度要求非常高,原因是激素在人体中是通过体液运输,具有________________的特点。
(2)若图中腺体为睾丸,分泌的睾酮能促进肌肉生长,增强肌肉力量,运动员长期服用睾酮衍生物会造成图中④⑤所示作用明显________(填“增强”或“减弱”),使运动员性腺分泌性激素的能力________(填“增强”或“减弱”),造成男运动员睾丸萎缩、精子的生成及其功能产生障碍。
(3)糖皮质激素类兴奋剂,具有调节糖、脂肪和蛋白质的合成和代谢作用。若图中的激素为糖皮质激素,对应的腺体是_________________,在调节血糖浓度时糖皮质激素与胰岛素之间存在____________关系。
(4)促红细胞生成素(EPO)是一种传统的兴奋剂,是人体肾脏分泌的一种肽类激素,能增加骨髓生成红细胞量,提高血红蛋白含量,提高血液携氧、供氧能力,运动员可以通过_____________(填“口服”“静脉注射”或“口服和静脉注射”)方式增加 EPO 的作用。将EPO 基因注入人体,形成一个局部的EPO制造基地,传统的尿检和血检无法查出,将其称为基因兴奋剂,请利用基因工程技术,提出一种检测基因兴奋剂的方法,写出简单的检测原理和思路___________________。
20. 蜜蜂为社会性昆虫,由蜂王、雄蜂、工蜂等个体组成,雌蜂(2n=32)因取食蜂王浆的差异而发育成蜂王或者工蜂,蜂王可以正常减数分裂产生卵细胞,卵细胞可以直接发育成雄蜂,或者与雄蜂通过假减数分裂产生的精子进行受精,工蜂不育。蜜蜂的体色有黑色或红棕色两种,受一对等位基因(A/a)控制,全身被覆长绒毛或短绒毛,受另外一对等位基因(B/b)控制。某研究小组对蜜蜂进行了如下杂交实验,不考虑突变,所有配子和受精卵均正常存活,所有卵细胞发育成雄蜂和受精的概率相同。
回答下列问题:
(1)下图表示蜜蜂进行细胞分裂时,分裂后期的细胞模式图(显示部分染色体),其中丁细胞内有________个染色体组,能够在蜂王体内找到的细胞有____________。
(2)根据杂交组合②可判断绒毛长短性状中显性性状为______________,原因是___________________。杂交组合①中父本基因型为_____________。
(3)将组合②中的子代雌雄蜜蜂进行自由交配,子二代雄蜂中红棕体短绒毛个体所占比例为____________。
(4)其他小组重复杂交组合①的过程中,发现子代雌蜂有极少数个体出现红棕色个体,该小组成员推测可能是亲本雄蜂产生配子过程中基因 A 发生了隐性突变,或者染色体片段上的基因A 缺失。为了从分子水平上探究原因,该研究小组利用PCR 技术特异性扩增出子代雌蜂中有关体色的基因,并通过______________________(填技术方法)技术检测鉴定,得到如下图所示的结果,该实验结果说明___________________。
21. 研究发现,γ-氨基丁酸(GABA)不仅在动物体内是一中重要的神经递质,在植物体内,也能够作为信号分子调节植物的生命活动。在植物体的叶片中GABA 主要是通过谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化谷氨酸脱羧形成。如图表示GABA分子在正常和干旱条件下调控气孔开闭的示意图(ALMT9 表示氯离子通道)。据此回答下列问题:
(1)GABA 是一种植物激素,原因是_____________。
(2)据图分析:干旱情况下保卫细胞中GABA 的含量_________,进而________________,最终导致气孔开度下降。
(3)高温会导致植物光合作用速率下降,产生的原因可以分为气孔因素(高温导致气孔关闭)和非气孔因素(高温直接影响其他条件,二氧化碳无法被利用,不影响气孔开闭),现有一株因高温导致光合速率下降的植株,请用放射性同位素标记法,设计实验探究该株植物出现的原因(写出实验思路、预期结果与结论)。_____________________
2025 届江西省高三年级4月联考检测
高 三 生 物 学试卷
试卷共8页,21小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1. 科学家 Zehr在研究中发现某海洋真核藻类——贝氏布拉藻中存在一种细胞器UCYN-A,UCYN-A可将氮气转化为藻类生长所需的化合物,如氨。下列有关叙述错误的是( )
A. 贝氏布拉藻属于自养生物,能利用叶绿体进行光合作用
B. 根据内共生学说,UCYN-A很可能起源于自然界中的固氮菌
C. 用¹⁵N₂饲喂贝氏布拉藻,可测胞内放射性分布来判断UCYN-A的位置
D. 细胞器UCYN-A的发现为生态系统氮循环提供更多的研究方向
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞:没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;没有复杂的细胞器(只有核糖体一种细胞器);只能进行二分裂生殖,属于无性生殖,不遵循孟德尔的遗传定律;含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。
【详解】A、贝氏布拉藻属于真核藻类,属于绿色植物,含有叶绿体,能进行光合作用,属于自养生物,A正确;
B、UCYN-A为贝氏布拉藻中的一种固氮细胞器,根据内共生学说,其很可能起源于自然界中的固氮菌,B正确;
C、 15N₂没有放射性,无法检测细胞内的放射性分布来判断UCYN-A 的位置,C错误;
D、细胞器UCYN-A能够帮助生物群落进行固氮,为生态系统氮循环提供更多的研究方向,D正确。
故选C。
2. 我国科学家卢洪洲教授团队开发了一种促进蛋白质跨膜转运的新型蛋白质递送标签(C-Tag,主要成分有胆固醇)。C-Tag能够锚定在某些蛋白质药物表面,在胆固醇插入细胞膜的磷脂双分子层的同时介导药物进入细胞质,下列叙述错误的是( )
A. 胆固醇可以作为内环境的成分,参与血液中脂质的运输
B. 该标签可以为胰岛素类药物开发以治疗糖尿病提供理论依据
C. 相较于通过胞吞进入细胞,C-Tag能够显著增强药物入胞能力
D. 推测C-Tag 帮助药物进入细胞的过程体现了细胞膜的结构特性
【答案】B
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输包括被动运输(包括简单扩散和协助扩散)和主动运输,其中被动运输是顺浓度梯度运输,不消耗能量,主动运输是逆浓度梯度运输,需要载体蛋白并消耗能量。
【详解】A、胆固醇可以参与血液中脂质的运输,属于内环境成分,A正确;
B、该系统需要将药物送进细胞,而胰岛素是与细胞膜表面的受体分子结合后发挥作用的,不需要进入细胞,B错误;
C、药物自身通过胞吞进入需要先被膜上蛋白质识别,再通过胞吞进入细胞,而新型递送标签能够锚定在蛋白质表面,促进胆固醇插入细胞膜的磷脂双分子层从而介导药物进入细胞质,故其能够显著增强蛋白入胞能力,C正确;
D、C-Tag 帮助药物进入细胞过程中需要将胆固醇插入细胞膜的磷脂双分子层,这个过程磷脂分子会发生移动,体现了细胞膜的结构特性流动性,D正确。
故选B。
3. 落羽杉是一种优良的耐水湿的植物,当面临淹水胁迫而导致根系缺氧时,落羽杉会从受窒息的根部长出一批反向细胞,垂直向上生长,露出地面。某研究小组为探究淹水胁迫对落羽杉生长特性的影响,将长势相同的等量落羽杉幼苗分别置于正常环境下(CK)与水淹环境下(T)进行培养,一定时间后测量苗高变化如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 水淹胁迫会导致植物缺氧,产生大量酒精堆积在根部引起毒害
B. 根系缺氧引起根部细胞遗传物质发生改变,进而长出反向细胞
C. 推测水淹后期,落羽杉逐渐适应逆境,生长恢复正常
D. 可以在每个时间点提取叶绿素分析水淹胁迫对光合特性的影响
【答案】B
【解析】
【分析】植物细胞有氧呼吸的主要场所是线粒体;缺氧条件下进行无氧呼吸产生酒精,酒精会毒害根部细胞造成根部细胞变黑、腐烂。
【详解】A、水淹胁迫下,植物无法吸收更多的氧气,从而加剧无氧呼吸产生大量酒精堆积在根部引起毒害,A正确;
B、根部长出反向细胞是基因选择性表达的结果,遗传物质并未发生改变,B错误;
C、由图可知,落羽杉在水淹初期,苗高低于正常组,但是在水淹后期,苗高逐渐与正常组相同,说明落羽杉逐渐通过一些方式适应逆境,生长恢复正常,C正确;
D、叶绿素的含量可以反映光合作用光反应的强度,故可以在每个时间点提取叶绿素分析水淹胁迫对光合特性的影响,D正确。
故选B
4. 某二倍体植物的性别受一对复等位基因A₁、A₂和A₃控制,其中基因A₁控制植株表现为雄株,基因A₂控制植株表现为两性株,基因A₃控制植株表现为雌株,显隐性关系为 A1>A2>A3。该植物感病和抗病受另外一对等位基因控制,感病对抗病为显性。某研究小组将抗病雌株与感病雄株杂交,对产生的10株后代绘制系谱图,如下图所示,分析结果,最可能正确的是( )
A. 该种群中与性别相关的基因型有6种,其中纯合子有3种
B. 该植物的抗病、感病性状的遗传与性别相关,符合伴性遗传的特点
C. 该植物控制性别和是否抗病的两对等位基因遵循自由组合定律
D. F₁个体8产生的原因是精子产生过程发生了染色体互换或基因突变
【答案】D
【解析】
【分析】分离定律的实质是等位基因在配子形成时的分离。具体来说,就是生物体在进行减数分裂形成配子的过程中,位于一对同源染色体上的等位基因会随着同源染色体的分开而分离。
【详解】A、题意显示,某二倍体植物的性别受一对复等位基因A₁、A₂和A₃控制,其中基因A₁控制植株表现为雄株,基因A₂控制植株表现为两性株,可见雌株、两性株不可能产生含基因A₁的卵细胞,因此该群体中不能产生基因型为A₁A₁的后代,故群体中基因型为A1A2、A3A3、A₂A₃、A₁A₃、A₂A2有5种,纯合子只有2种,A错误;
B、该植物的性别是由常染色体上的一对等位基因控制,并没有性染色体,不符合伴性遗传的特点,B错误;
B、通过分析亲本基因型为A1A2×A3A3,子代的两性植株基因型为A₂A₃,雄株为A₁A₃,据遗传系谱图可知,子代中雄株全抗病,而两性植株几乎都感病,结合亲本雄株感病,可以推知亲本雄株中感病基因与基因A₂在同源染色体的一条染色体上,抗病基因与A₁在同源染色体的另一条染色体上,说明这两对等位基因不遵循自由组合定律,C错误;
D、对于F₁中8个体,其为两性植株,基因型为A₂A₃,正常情况下应该含有感病显性基因,但有可能是父本(A₁A₂)发生了染色体互换或者基因突变导致其产生了含有A₂与抗病基因连锁的染色体的精子,与母本产生的含有抗病基因的卵细胞受精后产生抗病的后代,D正确。
故选D。
5. 有科学研究发现,适度训练可使运动员肌肉更发达,MEF2A 基因是促进肌肉发达中的一种重要基因。科研人员在志愿者训练前、后分别对MEF2A 基因进行测序,发现碱基序列并未发生改变。进一步对MEF2A 基因对应的M蛋白表达量进行检测,结果如下图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. MEF2A 基因翻译过程中需要mRNA、tRNA 和rRNA 三种 RNA 的参与
B. 训练并未改变遗传信息,可能是从转录水平调控MEF2A 基因的表达
C. 推测训练后的志愿者MEF2A 基因中起始密码子的甲基化水平较低
D. 推测多锻炼身体有助于提高自身或者子女的运动机能
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录过程中,需要以DNA的一条链为模板合成mRNA;翻译过程中,需要以mRNA为模板,tRNA运送氨基酸,从而合成多肽链,多肽链经盘曲折叠变成具有一定空间结构的蛋白质。
【详解】A、MEF2A基因翻译过程中需要 mRNA 作为模板,tRNA转运氨基酸,rRNA 构成核糖体作为场所,A正确;
B、从题干可知,训练并未改变MEF2A基因碱基序列,但是训练后其表达量上升了,说明可能是训练提高了该基因的转录水平,B正确;
C、起始密码子位于mRNA上,推测应该为MEF2A基因中启动子的甲基化水平较低,C错误;
D、根据研究,训练可使运动员肌肉更发达为一种表观遗传现象,可以遗传给后代,推测多锻炼身体有助于提高自身或者子女的运动机能,D正确。
故选C。
6. 基因测序技术在进化研究中展现了极大的用处,复旦大学历史学和人类学联合课题组通过现代基因反推,再通过对曹操叔祖父曹鼎古DNA 的序列比对,双重澄清了历史上曹操身份的谜团,即曹操并非汉相曹参后代,同时推翻了曹操为夏侯氏抱养而来的说法,下列有关叙述错误的是( )
A. 测定人类基因组序列需至少测定24条染色体的DNA序列
B. 基因测序技术测定古 DNA 的序列为生物进化提供分子生物学的证据
C. 通过比对Y染色体上的DNA 序列能够更为直接地证明曹操与曹鼎、曹参的关系
D. 古今环境多样性是造成古今DNA 的多样性以及差异性的重要原因
【答案】D
【解析】
【分析】人类的性别决定方式为XY型,人有46条染色体,23对同源染色体,在进行人类基因组计划研究时通常需要测定24个DNA的核苷酸序列,包括22条常染色体、一条X染色体和一条Y染色体。
【详解】A、测定人类基因组序列至少需要测定22条常染色体和X、Y染色体上的碱基序列,A正确;
B、基因测序技术测定古DNA的序列属于分子生物学的范畴,为生物进化提供分子生物学的证据,B正确;
C、曹操与曹鼎、曹参如果有直系亲缘关系,那么他们的Y染色体上的DNA 碱基序列应该相似,故可以直接比对Y染色体上的DNA序列,C正确;
D、古今DNA 的多样性以及差异性是基因突变和染色体变异造成的,不是由环境导致的,D错误。
故选D。
7. 情绪压力是一种消极情绪反应,会激活下丘脑-垂体-肾上腺(皮质)轴释放激素抑制免疫系统,从而失去对癌细胞的控制。趋化因子(FKN)可以调控巨噬细胞分泌炎症因子TNF-α和IL-6,脂多糖(LPS)可诱导小鼠患急性炎症,研究人员以小鼠巨噬细胞为材料,在不同条件下培养后测定TNF-α和IL-6分泌量,结果如下图。下列相关描述错误的是( )
A. 巨噬细胞由造血干细胞分化而来,参与了特异性免疫和非特异性免疫
B. 神经调节和激素调节都参与了对癌细胞的控制,且两者都有分级调节方式
C. 实验结果表明,FKN 对 LPS 的作用过程起到了一定的促进作用
D. 情绪压力的适当调节和药物干预联合免疫治疗可提高肺癌治疗疗效
【答案】C
【解析】
【分析】免疫细胞是指参与免疫应答或与免疫应答相关的细胞。包括淋巴细胞、树突状细胞、单核/巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞等。免疫细胞可以分为多种,在人体中各种免疫细胞担任着重要的角色。免疫细胞俗称白细胞,包括先天性淋巴细胞、各种吞噬细胞等和能识别抗原、产生特异性免疫应答的淋巴细胞等。
【详解】A、巨噬细胞由造血干细胞分化而来,可以直接吞噬病原体,属于非特异性免疫,也可以参与体液免疫,摄取特定抗原,属于特异性免疫,A正确;
B、情绪调节属于神经调节,情绪压力会激活下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴释放激素抑制免疫系统,属于激素调节,神经调节和激素调节都可以调控癌细胞,都有分级调节方式,B正确;
C、由柱状图可知,跟空白对照组相比,只加LPS的实验组TNF-α和IL-6分泌量显著升高,加了FKN 和LPS实验组比只加LPS实验组的TNF-α和IL-6分泌量有所下降,说明FKN 对该过程起到了一定的抑制作用,C错误;
D、情绪压力的适当调节可以控制癌细胞,联合药物干预可以提高肺癌的治疗效果,D正确。
故选C。
8. 传统的抗抑郁药物起效慢,中科院上海药物研究所发现了位于大脑胶质细胞的 Kir4.1钾离子通道可作为快速起效的抗抑郁药物靶点,同时筛选出了 Kir4.1的小分子抑制剂Lys05,发现Lys05位于Kir4.1通道中央孔区,可阻塞钾离子流动。研究人员用抑郁模型小鼠为材料,通过点突变技术证明了Kir4.1钾离子通道的I159A残基是 Lys05发挥抑制作用的关键位点,实验过程如图,下列有关叙述正确的是( )
A. Kir4.1运输钾离子时不消耗能量,钠钾泵运输钾离子消耗能量
B. 神经胶质细胞对神经元起辅助作用,数量比神经元少
C. 小分子Lys05可以阻塞钾离子流动,进而影响动作电位
D. 图中B组小鼠的 Kir4.1 上I159A 残基对应序列未发生点突变
【答案】A
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间的传递:兴奋在神经元之间的传递是通过突触完成的,突触包括突触前膜、突触后膜和突触间隙,突触前膜内的突触小泡含有神经递质,神经递质以胞吐的形式分泌到突触间隙,作用于突触后膜上的受体,引起突触后膜所在神经元兴奋或抑制。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上的受体,因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。
【详解】A、运输钾离子的转运蛋白有载体蛋白和通道蛋白,钠钾泵属于载体蛋白,运输钾离子属于主动运输,消耗能量,Kir4.1钾离子通道蛋白运输钾离子属于协助扩散,不消耗能量,A正确;
B、神经胶质细胞对神经元起辅助作用,数量比神经元多,B错误;
C、小分子Lys05可以阻塞钾离子流动,影响膜内外钾离子的浓度,进而影响静息电位,不影响动作电位,C错误;
D、A组为对照组,没有发生点突变,I159A残基正常,可以和小分子Lys05结合,快速抗抑郁药效显著,而B组为实验组,发生了点突变,I159A 残基异常,无法与小分子Lys05结合,快速抗抑郁药效消失,D错误。
故选A。
9. 科学家对云南大尖山自然保护区内3种不同生境(阔叶林、针阔混交林、灌丛)的龙棕种群年龄结构进行调查,龙棕每年生长1~3片叶子,将龙棕萌发叶片总数(N)划分为10个龄级:Ⅰ级(N≤3),Ⅰ至Ⅳ级(每增加3片叶子为1个龄级),X级(N≥28),以个体数量为横坐标,龄级为纵坐标构建不同生境下龙棕龄级结构漏斗图,如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 年龄结构是龙棕种群最基本的数量特征,可以预测种群数量的变化趋势
B. 不同生境中龙棕第Ⅰ龄级个体数量占比最高,说明龙棕种子萌发能力优良
C. 不同生境中阔叶林里面的龙棕种群密度最大,灌丛里面的最小
D. 龙棕种群的龄级结构均呈现出不规则状的金字塔形,不同生境龙棕年龄结构没有差异
【答案】B
【解析】
【分析】种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。
【详解】A、种群密度是种群最基本的数量特征,A错误;
B、从图中可知,3种生境中第Ⅰ龄级个体数量分别为106,63,54,占比最高,该个体为种子萌发出来幼苗,说明龙棕的种子萌发能力优良,B正确;
C、图中统计是不同生境中不同龄级的个体数量,阔叶林个体数最大,但是阔叶林的面积不知道,所以阔叶林的种群密度不一定最大,C错误;
D、从图中可以看出,3中生境下龄级结构均呈现出不规则状的金字塔形,但是龙棕年龄结构存在差异,不同龄级的个体数量变化有差异,D错误。
故选B。
10. 中央环境督察组对鄱阳湖进行督察,发现鄱阳湖存在大量人为的矮围(矮坝),阻断河湖水系连通。重点水域禁渔落实不到位,导致江豚等水生生物面临威胁。农业面源污染问题突出,水体总磷浓度超标。下列关于鄱阳湖生态系统的描述错误的是( )
A. 保护鄱阳湖水生生物的多样性,关键是要处理好人与自然的相互关系
B. 对江豚种群进行保护最有效的措施是易地保护,建立专门的保护中心
C. 鄱阳湖水体中的总磷浓度超标与化肥农药使用有关,易引发水体的富营养化
D. 矮围会阻断河湖水系连通,严重影响了湖泊生态系统的抵抗力稳定性
【答案】B
【解析】
【分析】生物多样性的价值(1)直接价值:对人类有食用、药用、工业原料等实用意义的,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价值。(2)间接价值:对生态系统起到重要调节作用的价值,也叫做生态功能,例如保持水土、蓄洪抗旱等。(3)潜在价值:目前人类尚不清楚的价值。
【详解】A、保护生物多样性,关键是要处理好人与自然的相互关系,A正确;
B、对江豚进行保护最有效的措施是就地保护,B错误;
C、根据题干信息可知,农业面源污染问题突出,水体总磷浓度超标,主要原因是周边地区化肥农药施用量大,说明鄱阳湖水体中的总磷浓度超标与化肥农药使用有关,水体N,P元素超标易引发富营养化,C正确;
D、矮围阻断河湖水系连通,导致生态系统碎片化,相互联系减少,影响了湖泊生态系统的抵抗力稳定性,D正确。
故选B。
11. 细胞核定位信号(NLS)能够促进蛋白转移到细胞核中,科学家将 NLS 序列与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合插入到载体pRI101中,获得pRI101-NLS-GFP 表达载体,利用农杆菌转化法在烟草中表达。载体pRI101-NLS-GFP的构建图谱见下图,下列有关描述正确的是( )
A. 对融合基因PCR 时需在引物的3'端分别添加限制酶 Nde I和 Sma I的识别序列
B. 推测农杆菌细胞的解旋酶基因前端含有 NLS 核定位信号
C. 融合基因插入到T-DNA 中确保其能整合到烟草的质 DNA 中
D. 含该重组质粒的农杆菌侵染烟草,一段时间后观察发现荧光仅存在细胞核
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的筛选和获取
从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建
基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等,标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选,是基因工程的核心步骤。
(3)将目的基因导入受体细胞
将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。
将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定
分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR等技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR等技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。
个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、表达载体的目的基因两端分别是限制酶 Nde I和Sma I的酶切位点,为了让目的基因准确的连接到质粒上,PCR延伸方向是5'到3',PCR 时需要在特异性引物的5'端分别添加限制酶 Nde I和Sma I的识别序列,A错误;
B、解旋酶在核糖体上合成,再转运到细胞核中,推测真核细胞解旋酶基因前端有NLS核定位信号,而农杆菌属于原核细胞,没有细胞核,解旋酶基因前端没有NLS核定位信号,B错误;
C、融合基因插入到T-DNA中,确保其能整合到烟草的染色体DNA中,不是质DNA中,C错误;
D、将含pRI101-NLS-GFP重组质粒的农杆菌侵染烟草,表达后绿色荧光蛋白含有细胞核定位序列,会转移到细胞核中,观察烟草细胞荧光信号仅存在细胞核中,D正确。
故选D。
12. 土壤污染威胁农产品质量及生态安全,重金属污染是土壤污染的主要方面。科学家从不锈钢污染土壤中分离到某种耐高浓度铁的微生物,其操作流程如下图所示,下列有关叙述正确的是( )
A. 不锈钢污染土壤中耐重金属细菌种群密度比较大,利于对该种耐高浓度铁细菌的筛选
B. 甲乙都属于选择培养基,都要添加琼脂和高浓度的铁,但在操作流程中的作用不相同
C. 为了测定土壤中耐高浓度铁的细菌的种群数量,可采用平板划线法进行分离
D. 过程①要对装土壤的袋子和铁铲进行灭菌,过程③要对接种环进行灼烧灭菌,防止杂菌干扰
【答案】A
【解析】
【分析】微生物接种常用的两种方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过足够稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后,可形成单菌落。
【详解】A、不锈钢污染土壤中重金属含量较高,适合耐重金属细菌生长,种群密度比较大,利于对耐高浓度铁细菌的筛选,A正确;
B、甲乙都属于选择培养基,都要添加高浓度的铁,但甲是液体培养基没有加琼脂,起筛选作用,而乙是固体培养基加了琼脂,起分离纯化作用,B错误;
C、测定土壤中耐高浓度铁的细菌的种群数量,不能采用平板划线法进行分离,无法计数,C错误;
D、过程①要对装土壤的袋子和铁铲进行灭菌,过程③要对涂布器进行灼烧灭菌,防止杂菌干扰,D错误。
故选A。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 在家鸡中,基因B/b位于Z染色体上,分别控制波纹羽和全色羽。基因C(位于常染色体上)是任何着色所必需的,即不管基因B是否存在,cc均表现为白色。现有一对羽毛颜色不同的纯合亲本进行杂交,选取子一代羽毛颜色相同的一只公鸡和一只母鸡进行交配,子二代产生3 只白羽,2只波纹羽,3只全色羽后代,不考虑突变,据此,下列叙述正确的是( )
A. 亲本公鸡和母鸡共有两种杂交组合,但必定有一只白羽鸡
B. 子一代母鸡可以产生四种比例相同的配子
C. 选取子二代异性白羽鸡进行单对交配,子三代全为白羽鸡
D. 对子一代公鸡进行测交,测交子代波纹公鸡所占比例为1/4
【答案】ABC
【解析】
【分析】由题意可知,不管基因B是否存在,cc均表现为白色,由于子二代产生了白羽鸡,说明子一代亲本均含有基因c,但是子一代父本和母本的羽毛颜色相同,且子二代还出现了非白羽个体,说明子一代父本和母本基因型为 Cc。B/b位于Z染色体上,分别控制波纹羽和全色羽,子一代出现了波纹羽和全色羽,说明子一代亲本均为显性的波纹羽,进而推知子一代基因型为CcZBZb×CcZBW,反推得知亲本基因型组合有两种,分别为CCZBZB×ccZbW或CCZbW×ccZBZB。
【详解】A、根据题干信息,白羽鸡的基因型为 cc ,子二代产生了白羽鸡,说明子一代亲本均含有基因c,但是子一代父本和母本的羽毛颜色相同,且子二代还出现了非白羽个体,说明子一代父本和母本基因型为 Cc。又通过题干信息,B/b位于Z染色体上,分别控制波纹羽和全色羽,子一代出现了波纹羽和全色羽,说明子一代亲本均为显性的波纹羽,进而推知子一代基因型为 CcZBZb×CcZBW,反推得知亲本基因型组合有两种,分别为CCZBZB×ccZbW或CCZbW×ccZBZB,两种组合中都含有一只白羽鸡,A正确;
B、由A可知,子一代母鸡的基因型为CcZBW,两对等位基因自由组合,可以产生CZB、CW、cZB、cW四种比例相等的配子,B正确;
C、子二代白羽鸡基因型均 cc ,不管如何交配,子三代基因型也全为 cc ,表现为白羽鸡,C正确;
D、对子一代公鸡测交CcZBZb×ccZᵇW,子代波纹公鸡CcZBZb所占比例为1/2×1/2×1/2=1/8,D错误。
故选ABC。
14. 在拟南芥中,乙烯共有5个受体(如图)。在低浓度乙烯环境中,受体促进CTR1磷酸化EIN2 蛋白C端,致其被ETP1/2 降解,抑制信号的向下传递。同时,细胞核中的转录因子EIN3、EIL1 被EBF1/2降解,乙烯信号通路处于沉默或失活状态。当空气中乙烯浓度增加时,乙烯分子和受体结合,使CTR1失活进而导致上述一系列途径无法发生,乙烯信号通路正常激活。下列叙述错误的有( )
A. 乙烯通过自由扩散的方式进入细胞与内质网膜上受体结合
B. 在果实发育阶段,CTR1分子的活性较高,转录因子EIN3/EIL1 的量较多
C. 在果实成熟阶段,EIN2分子的C端进入细胞核,激活EIN3/EIL1 的功能
D. 抑制柿子细胞中EIN2 基因的表达,也能做到“木瓜催熟柿子”的效果
【答案】BD
【解析】
【分析】激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但是,激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
【详解】A、乙烯是气体小分子,通过自由扩散的方式进入细胞与内质网膜上受体结合,A正确;
B、在果实发育阶段,植物产生的乙烯含量较低,受体和CTR1结合使其激活,但转录因子EIN3/EIL1 由EBF1/2介导的相关途径降解,量较低,B错误;
C、在果实成熟阶段,植物产生的乙烯含量较高,使CTR1失活,无法磷酸化EIN2,去磷酸化的EIN2 不能被ETP1/2降解,结合图示可以看出EIN2分子的C端进入细胞核,激活EIN3/EIL1 使其进一步促进乙烯响应基因的表达,C正确;
D、抑制柿子细胞中 EIN2 基因的表达,在高浓度乙烯的环境下,信号无法传导至细胞核,无法用木瓜催熟柿子,D错误。
故选BD。
15. 矿山生态修复是实现美丽中国的重要举措,地貌重塑、土壤重构和植被重建是矿山生态修复中关键技术,根据气候特征和矿区地质破坏情况选择先锋植物和适生植物,优先考虑原生植被的种植。下列相关叙述错误的是( )
A. 矿山生态修复是一个群落演替过程,人工修复改变了演替的速度
B. 植被重建优先考虑原生植被,主要体现了生态工程协调原理
C. 土壤重构初期要重建土壤微生物群落,使土壤有机物越来越少
D. 通过多种矿区植被来净化水质体现了生物多样性的直接价值
【答案】CD
【解析】
【分析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,通过系统设计、调控和技术组装,对已被破坏的生态环境进行修复、重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力,从而促进人类社会和自然环境的和谐发展;
【详解】A、矿山生态修复是一个群落被另一个群落代替的过程,是群落演替过程,人工修复有人类活动的参与,改变了演替的速度,A正确;
B、植被重建要适应当地的土壤和气候条件,处理好生物与环境的协调与平衡,体现了生态工程的协调原理,B正确;
C、土壤重构初期要重建土壤微生物群落,使土壤有机物越来越多,C错误;
D、净化水质属于调节生态系统的功能,体现了生物多样性的间接价值,D错误。
故选CD。
16. 天然橡胶被誉为“黑色黄金”,花药离体培养是橡胶树育种的主要途径,基本流程如图。中国热科院为了提高橡胶树胚状体的数量,取培养35天后的愈伤组织2g,在不同浓度AgNO₃溶液的诱导作用下,统计各组胚状体总数,结果如表。下列分析错误的是( )
A. 花药离体培养要对花药进行灭菌,体现了植物生殖细胞的全能性
B. 对普通橡胶树愈伤组织进行紫外线诱变处理,也可能获得高产橡胶树品种
C. 探究 AgNO₃最适诱导浓度应在5~10 mg·L⁻¹之间设置更小梯度进行实验
D. 诱导形成胚状体的培养基植物激素的比例与a试管中的培养基不同
【答案】AC
【解析】
【分析】植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用比例对植物细胞发育的影响:生长素与细胞分裂素比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成。比值适中时,促进愈伤组织的形成。
【详解】A、花药离体培养要对花药进行消毒,不能灭菌,体现了植物生殖细胞的全能性,A错误;
B、愈伤组织具有很强的分裂分化能力,对愈伤组织紫外线诱变处理,会发生基因突变,也可能获得高产橡胶树品种,B正确;
C、AgNO₃浓度为5mg·L⁻¹时,胚状体总数最多为35个,为了探究诱导胚状体的AgNO₃最适浓度,可在2.5~10mg·L⁻¹之间设置更小浓度梯度进行实验,C错误;
D、a试管中的培养基是诱导愈伤组织形成的培养基和诱导胚状体形成的培养基成分不同,主要体现在生长素和细胞分裂素的比例不同,D正确。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 海洋中含有丰富的几丁质,科研工作者从红树林虾场土壤中筛选到一株能够分解几丁质的放线菌橙黄小单孢菌,通过设计特异性引物F(含限制酶 MfeⅠ的酶切位点)和R(含限制酶HindⅢ的酶切位点),以橙黄小单孢菌的基因组DNA 为模板进行PCR,克隆得到一个几丁质酶基因Machi3,并成功在大肠杆菌中表达。请回答下列有关问题:
(1)进行PCR时,除了特异性引物和模板外,还要添加_______________(至少填2项),PCR产物通过琼脂糖凝胶电泳验证后,再对目的片段进行回收。
(2)将测序正确的Machi3和pET-28a质粒(见图1)用____________________进行酶切,回收目的基因片段和酶切质粒,用_______________________连接构建重组表达质粒,并转化至大肠杆菌细胞中,对重组菌体进行培养,分离提纯重组几丁质酶。
(3)将重组几丁质酶液分别与α-几丁质、胶体几丁质、虾壳粉、淀粉、纤维素、不同脱乙酰度的壳聚糖(脱乙酰度50%、70%、80%、85%、90%、95%)进行反应,在最适反应温度和pH条件下,测定重组几丁质酶的酶活力(结果如图2),根据结果分析,其中__________是重组几丁质酶的最适底物,推测壳聚糖脱乙酰度与重组几丁质酶水解效率的关系是____________。
【答案】(1)耐高温DNA 聚合酶(Taq DNA 聚合酶),缓冲液,dNTP(4种游离的脱氧核苷酸)
(2) ①. 限制酶 MfeⅠ和限制酶 HindⅢ ②. T4 DNA 连接酶或者 E. cli DNA 连接酶
(3) ①. 胶体几丁质 ②. 在一定范围内(或“50%~95%的脱乙酰度的范围内”),随着壳聚糖脱乙酰度的增加(或“减少”)几丁质酶水解效率逐渐降低(或“增强”)
【解析】
【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则:①不能破坏目的基因;②不能破坏所有的抗性基因(至少保留一个);③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因,防止目的基因和质粒反向连接,同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。
【小问1详解】
进行PCR时,需要添加特异性引物,模板DNA,耐高温DNA 聚合酶(Taq DNA 聚合酶),dNTP(4种游离的脱氧核苷酸),缓冲液。
【小问2详解】
PCR 获取目的基因时,设计的特异性引物F含限制酶MfeⅠ的酶切位点和R含限制酶 HindⅢ的酶切位点,这样获得的目的基因两端含有相应的酶切位点,为了让目的基因与质粒准确的连接,质粒也要用相同的限制酶切割,故用限制酶 MfeⅠ和限制酶HindⅢ对目的基因和质粒进行双酶切,再用T4 DNA 连接酶或者E. cli DNA连接酶连接,构建基因表达载体。
【小问3详解】
由柱状图分析可知,底物为胶体几丁质时,酶活力最高,说明胶体几丁质是几丁质酶的最适底物。根据第3~8根柱状图可知,随着脱乙酰度的减少,酶活力越来越强,说明几丁质酶的水解效率增强。由于实验只研究了50%~95%的脱乙酰度,50%以下的脱乙酰度没有研究,所以在描述时要强调在一定范围内,或者加上条件,在50%~95%的脱乙酰度的范围内。
18. 在第46届世界遗产大会上,中国的巴丹吉林沙漠和黄(渤)海候鸟栖息地成功列入《世界遗产名录》。巴丹吉林沙漠属中国西北极干旱的温带荒漠地区,该地区以连绵起伏的高大沙山和丘间众多湖泊而闻名,展示了沙漠景观不断变换的地质和地貌特征。中国黄(渤)海候鸟栖息地位于世界最大的潮间带湿地,其中的上海崇明东滩湿地被扩展列入《世界遗产名录》,该潮间带湿地是全球鸟类多样性最丰富的迁飞通道。请回答下列问题:
(1)区别巴丹吉林沙漠群落和崇明东滩湿地群落的重要特征是____________。
(2)巴丹吉林沙漠地区有连绵起伏的沙山和众多湖泊,这体现了群落的________结构(填“水平”或“垂直”)。
(3)每年冬天有大批候鸟飞抵崇明东滩湿地越冬,湿地群落的外貌和结构会随之发生规律性的变化,这种变化称之为群落的___________。
(4)崇明东滩湿地在全球碳循环中扮演重要角色,湿地中的植被通过_____________生理过程将大气中的CO2固定在有机物中,同时植被会经历长期或短期的水淹,这种无氧环境会抑制________________,从而导致有机物在土壤中的累积,因此湿地可以________(填“促进”或“抑制”)大气CO2浓度升高。
(5)由于温室效应全球气候变暖,沙漠和湿地生态系统都会受到不同程度的影响,其中湿地生态系统的抵抗力稳定性更强,原因是_____________________________(至少从3个角度回答)。
【答案】(1)物种组成
(2)水平 (3)季节性
(4) ①. 光合作用 ②. 植物凋落物(或“有机物”)的氧化分解(或“降解”)/分解者的呼吸作用(分解作用) ③. 抑制
(5)湿地生态系统中的组分更多,物种组成更复杂,食物网更复杂,丰富度更大,种间关系更复杂,自我调节能力更强
【解析】
【分析】抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力。恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后,恢复到原状的能力。一般来说,生态系统的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性就越高。
【小问1详解】
区别不同群落得重要特征是群落的物种组成,物种组成包括丰富度和优势种。
【小问2详解】
沙漠群落里面沙山和湖泊镶嵌分布,由于含水量不同引起得,属于水平结构。
【小问3详解】
群落的外貌和结构会随季节发生规律性的变化,这种变化称之为群落的季节性。
【小问4详解】
湿地植被通过光合作用将大气中的CO2固定在有机物中,减少了大气中CO2的浓度,同时植被会经历长期或短期的水淹,这种无氧环境会抑制有机物的分解或者降解(或分解者的呼吸/分解作用),释放的CO2减少,因此湿地可以抑制大气CO2浓度升高。
【小问5详解】
湿地生态系统的抵抗力稳定性要强,是因为湿地生态系统中的组分更多,物种组成更复杂,食物网更复杂,丰富度更大,种间关系更复杂,自我调节能力更强。
19. “奥运更开放”是2024年巴黎奥运会的口号,兴奋剂的检测尤其严格。从1968年禁用兴奋剂至今,兴奋剂种类已增加到140多种,“基因兴奋剂”也油然而生。动物激素类药兴奋剂是频率最高、范围最广的一类,也是药检中的重要对象。人体激素分泌的调节过程如下,请回答下列问题:
(1)动物激素类兴奋剂检测灵敏度要求非常高,原因是激素在人体中是通过体液运输,具有________________的特点。
(2)若图中腺体为睾丸,分泌的睾酮能促进肌肉生长,增强肌肉力量,运动员长期服用睾酮衍生物会造成图中④⑤所示作用明显________(填“增强”或“减弱”),使运动员性腺分泌性激素的能力________(填“增强”或“减弱”),造成男运动员睾丸萎缩、精子的生成及其功能产生障碍。
(3)糖皮质激素类兴奋剂,具有调节糖、脂肪和蛋白质的合成和代谢作用。若图中的激素为糖皮质激素,对应的腺体是_________________,在调节血糖浓度时糖皮质激素与胰岛素之间存在____________关系。
(4)促红细胞生成素(EPO)是一种传统的兴奋剂,是人体肾脏分泌的一种肽类激素,能增加骨髓生成红细胞量,提高血红蛋白含量,提高血液携氧、供氧能力,运动员可以通过_____________(填“口服”“静脉注射”或“口服和静脉注射”)方式增加 EPO 的作用。将EPO 基因注入人体,形成一个局部的EPO制造基地,传统的尿检和血检无法查出,将其称为基因兴奋剂,请利用基因工程技术,提出一种检测基因兴奋剂的方法,写出简单的检测原理和思路___________________。
【答案】(1)微量高效
(2) ①. 增强 ②. 减弱
(3) ①. 肾上腺皮质(肾上腺) ②. 抗衡(拮抗)
(4) ①. 静脉注射 ②. 方法一:蛋白质具有组织特异性,兴奋剂基因表达的蛋白与机体自身表达的蛋白有差异,利用抗原抗体杂交技术,检测是否与兴奋剂基因表达的蛋白质和自身表达的蛋白质产生杂交带
方法二:天然的基因组含有外显子和内含子,外源导入的兴奋剂基因往往只含有外显子,而没有内含子,设计内含子特异性引物,利用PCR 技术检测是否含有内含子序列
方法三:评估宿主对病毒载体、引入的DNA 序列或者表达出的转基因蛋白本身的免疫反应,可以辅助判断是否使用了基因兴奋剂
【解析】
【分析】EPO作为一种糖蛋白激素。其合成、加工和运输直接有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体,此过程需要线粒体提供能量;分泌蛋白质以胞吐的形式排出细胞。
【小问1详解】
激素调节具有3大特点,体液运输,微量高效,作用于特定得靶细胞和靶器官,动物激素类兴奋剂检测灵敏度要求非常高,是由于激素在人体内量特别少,作用效果又高,体现了微量高效的特点。
【小问2详解】
运动员长期服用睾酮衍生物,会使体内性激素含量上升,对下丘脑(A)和垂体(B)的抑制作用增强,图中④⑤所示作用为抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素,所以会造成图中④⑤所示作用明显增强,分泌的有关促激素减少,性腺分泌的性激素减少,分泌性激素的能力减弱。
【小问3详解】
糖皮质激素是肾上腺皮质激素,是肾上腺皮质分泌的激素,在调节血糖浓度时,可以促进血糖浓度上升,而胰岛素可以抑制血糖浓度上升,所以两者属于抗衡关系。
【小问4详解】
促红细胞生成素(EPO)是人体肾脏分泌的一种肽类激素,口服会被消化酶中的多肽酶水解,无法起作用,所以只能静脉注射。基因兴奋剂传统的尿检和血检无法查出,外源EPO 基因与内源EPO基因存在差异,表达的产物促红细胞生成素也具有组织特异性,因此可以从基因和蛋白质两个角度设计检测思路。方法一:蛋白质具有组织特异性,兴奋剂基因表达的蛋白与机体自身表达的蛋白有差异,利用抗原抗体杂交技术,检测是否与兴奋剂基因表达的蛋白质和自身表达的蛋白质产生杂交带;方法二:天然的基因组含有外显子和内含子,外源导入的兴奋剂基因往往只含有外显子,而没有内含子,设计内含子特异性引物,利用PCR 技术检测是否含有内含子序列;方法三:评估宿主对病毒载体、引入的DNA 序列或者表达出的转基因蛋白本身的免疫反应,可以辅助判断是否使用了基因兴奋剂。
20. 蜜蜂为社会性昆虫,由蜂王、雄蜂、工蜂等个体组成,雌蜂(2n=32)因取食蜂王浆的差异而发育成蜂王或者工蜂,蜂王可以正常减数分裂产生卵细胞,卵细胞可以直接发育成雄蜂,或者与雄蜂通过假减数分裂产生的精子进行受精,工蜂不育。蜜蜂的体色有黑色或红棕色两种,受一对等位基因(A/a)控制,全身被覆长绒毛或短绒毛,受另外一对等位基因(B/b)控制。某研究小组对蜜蜂进行了如下杂交实验,不考虑突变,所有配子和受精卵均正常存活,所有卵细胞发育成雄蜂和受精的概率相同。
回答下列问题:
(1)下图表示蜜蜂进行细胞分裂时,分裂后期的细胞模式图(显示部分染色体),其中丁细胞内有________个染色体组,能够在蜂王体内找到的细胞有____________。
(2)根据杂交组合②可判断绒毛长短性状中显性性状为______________,原因是___________________。杂交组合①中父本的基因型为_____________。
(3)将组合②中的子代雌雄蜜蜂进行自由交配,子二代雄蜂中红棕体短绒毛个体所占比例为____________。
(4)其他小组重复杂交组合①的过程中,发现子代雌蜂有极少数个体出现红棕色个体,该小组成员推测可能是亲本雄蜂产生配子过程中基因 A 发生了隐性突变,或者染色体片段上的基因A 缺失。为了从分子水平上探究原因,该研究小组利用PCR 技术特异性扩增出子代雌蜂中有关体色的基因,并通过______________________(填技术方法)技术检测鉴定,得到如下图所示的结果,该实验结果说明___________________。
【答案】(1) ①. 4 ②. 乙、丁
(2) ①. 长绒毛 ②. 杂交组合②的子代雄蜂均为四种表型,说明亲本雌蜂为AaBb,能产生四种卵细胞,进一步说明其表现出的长绒毛为显性性状(杂交组合②的子代雄蜂有长绒毛、短绒毛,说明母本为杂合子,杂合子为长绒毛,说明长绒毛为显性) ③. AB
(3)9/16 (4) ①. 琼脂糖凝胶电泳 ②. 亲本雄蜂产生配子过程中基因A发生了隐性突变,产生了基因组成为a的精子
【解析】
【分析】题意分析,蜂王和工蜂均是由受精卵发育而来的雌蜂,而雄蜂是由卵细胞直接发育而来,所以蜜蜂的性别由染色体组数决定,不存在性染色体。
【小问1详解】
丁细胞为有丝分裂后期图像,其含有四个染色体组;蜂王属于雌性二倍体生物,其体内可以进行有丝分裂,后期对应图像丁,也可以进行减数分裂,MⅠ后期应该为不均等分裂,不能对应甲,但MⅡ后期极体为均等分裂,可以对应乙。
【小问2详解】
分析杂交组合①:子代雌蜂全为黑体长绒毛,雄蜂中黑体长绒毛∶黑天短绒毛∶红棕体长绒毛∶红棕体短绒毛=1∶1∶1∶1,说明亲代雌蜂能产生四种卵细胞,即母本基因型为双杂AaBb,进一步说明黑体对黑体对红棕体为显性、被覆长绒毛对短绒毛为显性,那么父本黑体长绒毛的雄蜂基因型为AB。
【小问3详解】
分析组合②,父本的表型为红棕体短绒毛,即基因型为 ab,子代雄蜂也有四种表型,说明母本基因型也为AaBb,那么子代雄蜂基因型为1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab,子代雌蜂的基因型为1/4AaBb、1/4Aabb、1/4aaBb、1/4aabb,子二代雄蜂(即母本产生的卵细胞)中红棕体短绒毛(ab)占1/4×1/4+1/4×1/2+1/4×1/2+1/4=9/16。
【小问4详解】
仅分析体色这一性状,组合①中父本基因型为A,母本基因型为 Aa,根据杂交结果,子代雌蜂中基因型为 Aa或AA,但出现了极少数的红棕色个体,说明可能是父本发生了隐性突变,基因型变为a,或者含基因A的染色体片段缺失(用“0”表示),即基因型变为0,如果是隐性突变,子代中红棕色雌性个体基因型为 aa;如果是染色体缺失,子代中红棕色雌性个体基因型为a0,两种情况下,红棕色个体所含的基因种类不同,所以可以用PCR技术特异性扩增出子代雌蜂中有关体色的基因,并通过琼脂糖凝胶电泳技术检测鉴定。分析图示结果,发现子代黑体个体含有A和a两种基因,说明亲本雄蜂产生配子过程中基因A发生了隐性突变,进而产生了产生了基因组成为a的精子。
21. 研究发现,γ-氨基丁酸(GABA)不仅在动物体内是一中重要的神经递质,在植物体内,也能够作为信号分子调节植物的生命活动。在植物体的叶片中GABA 主要是通过谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化谷氨酸脱羧形成。如图表示GABA分子在正常和干旱条件下调控气孔开闭的示意图(ALMT9 表示氯离子通道)。据此回答下列问题:
(1)GABA 是一种植物激素,原因是_____________。
(2)据图分析:干旱情况下保卫细胞中GABA 的含量_________,进而________________,最终导致气孔开度下降。
(3)高温会导致植物光合作用速率下降,产生的原因可以分为气孔因素(高温导致气孔关闭)和非气孔因素(高温直接影响其他条件,二氧化碳无法被利用,不影响气孔开闭),现有一株因高温导致光合速率下降的植株,请用放射性同位素标记法,设计实验探究该株植物出现的原因(写出实验思路、预期结果与结论)。_____________________
【答案】(1)GABA 是由植物体产生的,并且能从产生部位(叶片)运送到作用部位(保卫细胞),对植物的生长发育有显著影响的微量有机物
(2) ①. 增加 ②. 对液泡膜上ALMT9(氯离子通道)转运氯离子能力的抑制作用增强,从而使液泡内氯离子的含量降低,保卫细胞中液泡的渗透压下降,吸收水分减少
(3)实验思路:用¹⁴CO₂持续饲喂高温胁迫下的该植株,在其他条件适宜的情况下培养一段时间,检测叶片叶肉细胞胞间的放射性强度,一段时间后,恢复适宜温度,再次检测叶片叶肉细胞胞间的放射性强度,比较两次放射性强度
预期结果与结论:若高温下胞间放射性强度低于适宜温度下,则该株植株光合作用速率下降是由气孔因素引起 ;若高温下胞间放射性强度高于适宜温度下,则该植株光合作用速率下降是由非气孔因素引起的
【解析】
【分析】植物蒸腾作用旺盛会导致叶片气孔开度下降,气孔开度下降又引起细胞吸收的CO2减少,导致叶肉细胞间的CO2不足,使午后小麦光合速率降低。
【小问1详解】
由题可知,GABA是由植物体产生的,并且能从产生部位(叶片)运送到作用部位(保卫细胞),对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,所以其是植物激素。
【小问2详解】
据图分析:干旱情况下,保卫细胞中GABA 的含量降低,结合题干信息ALMT9 表示氯离子通道,发现其对液泡膜上ALMT9(氯离子通道)转运氯离子能力的抑制作用增强,从而使液泡内氯离子的含量降低,最终导致保卫细胞中液泡的渗透压下降,吸收水分减少,气孔关闭。
【小问3详解】
分析题干,气孔因素是气孔关闭,导致二氧化碳缺乏,胞间二氧化碳浓度很低,非气孔因素是其他原因导致的二氧化碳不能利用,导致胞间二氧化碳浓度积累,所以可以利用¹⁴C的放射性强度来反应二氧化碳浓度,故实验思路为用¹⁴CO₂持续饲喂高温胁迫下的该植株,在其他条件适宜的情况下培养一段时间,检测叶片叶肉细胞胞间的放射性强度,一段时间后,恢复适宜温度,再次检测叶片叶肉细胞胞间的放射性强度,比较两次放射性强度。若若高温下胞间放射性强度低于适宜温度下,说明高温下胞间二氧化碳浓度较低,则说明则该株植株是由气孔因素引起,反之若高温下胞间放射性强度高于适宜温度下,说明高温导致二氧化碳无法被利用,二氧化碳积累在胞间,说明该植株是由非气孔因素引起的。
AgNO₃浓度(mg·L⁻¹)
愈伤组织接种量(g)
胚状体总数(个)
0
2
4
25
2
13
5
2
35
10
2
21
杂交亲本
子代各表型中的雌雄比例
杂交组合
父本
母本
黑体
长绒毛
黑体
短绒毛
红棕体长绒毛
红棕体短绒毛
①
黑体长绒毛
黑体长绒毛
4∶1
0∶1
0∶1
0∶1
②
红棕体短绒毛
黑体长绒毛
l ∶l
l ∶l
l ∶l
1∶1
AgNO₃浓度(mg·L⁻¹)
愈伤组织接种量(g)
胚状体总数(个)
0
2
4
2.5
2
13
5
2
35
10
2
21
杂交亲本
子代各表型中的雌雄比例
杂交组合
父本
母本
黑体
长绒毛
黑体
短绒毛
红棕体长绒毛
红棕体短绒毛
①
黑体长绒毛
黑体长绒毛
4∶1
0∶1
0∶1
0∶1
②
红棕体短绒毛
黑体长绒毛
l ∶l
l ∶l
l ∶l
1∶1
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