海南省三亚市2025届年高三下学期学业水平诊断生物试卷(解析版)
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这是一份海南省三亚市2025届年高三下学期学业水平诊断生物试卷(解析版),共21页。
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 感冒患者在发热门诊治疗时,医生需区分病原体是病毒还是细菌以制定治疗方案。下列相关叙述错误的是( )
A. 病毒性感冒患者若滥用抗生素,可能加速耐药菌株的产生
B. 细菌性感冒可通过抑制病原体核糖体功能进行治疗,而病毒性感冒则不能
C. 甲型流感病毒的遗传物质是RNA,变异频率高
D. 溶菌酶可裂解细菌的肽聚糖层,因此对病毒性感冒同样具有显著治疗效果
【答案】D
【分析】细菌是具有细胞结构的原核生物,可以独立生存,遗传物质是DNA;
病毒有DNA病毒和RNA病毒,因此遗传物质是DNA或RNA,需寄生在活细胞内才能生存。
【详解】A、抗生素对细菌的耐药性可进行选择,因此病毒性感冒患者若滥用抗生素,可能加速耐药菌株的产生,A正确;
B、细菌含有核糖体,病毒不含核糖体,因此细菌性感冒可通过抑制病原体核糖体功能进行治疗,而病毒性感冒则不能,B正确;
C、甲型流感病毒的遗传物质是RNA,为单链的结构,变异频率高,C正确;
D、病毒没有细胞结构,不含肽聚糖,因此溶菌酶对病毒的治疗效果没有对细菌的治疗效果好,D错误。
故选D。
2. 葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是一种存在于脂肪细胞中的蛋白质。在胰岛素的刺激下,GLUT4会从脂肪细胞内的囊泡膜上转移至细胞膜上,葡萄糖借助细胞膜上的GLUT4进入脂肪细胞。下列叙述错误的是( )
A. 脂肪细胞中GLUT4以氨基酸为原料,在核糖体中合成
B. 胰岛素通过促进脂肪细胞内GLUT4基因的转录,增加GLUT4蛋白合成以降低血糖
C. 若脂肪细胞中囊泡运输相关基因突变,可能导致GLUT4无法转移至细胞膜,引发高血糖
D. 当血糖浓度升高时,脂肪细胞膜上的GLUT4数量增加
【答案】B
【分析】葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是一种存在于脂肪细胞中的蛋白质,脂肪细胞在利用该载体蛋白转运葡萄糖时,GLUT4会发生构象的改变。血糖浓度升高时,脂肪细胞膜上的GLUT4数量增加。
【详解】A、葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)是一种存在于脂肪细胞中的蛋白质,蛋白质合成的原料是氨基酸,合成的场所是核糖体,A正确;
B、题干信息可知,在胰岛素的刺激下,GLUT4会从脂肪细胞内的囊泡膜上转移至细胞膜上,增加细胞膜上GLUT4以降低血糖,B错误;
C、若脂肪细胞中囊泡运输相关基因突变,可能导致GLUT4无法转移至细胞膜,不能将葡萄糖运到细胞内,而引发高血糖,C正确;
D、当血糖浓度升高时,会有更多的葡萄糖通过细胞膜上的GLUT4进入脂肪细胞,因此脂肪细胞膜上的GLUT4数量增加,D正确。
故选B。
3. 缺氧诱导因子HIF-1α通过作用于肝、肾细胞等细胞核中的EPO基因,促进蛋白EPO(促红细胞生成素)的合成。蛋白EPO作用于造血干细胞,诱导其分化为红细胞,并刺激新生毛细血管的形成,从而适应低氧环境。在正常氧气条件下,HIF-1α会被某羟化酶降解,而在低氧条件下该酶失活。研究表明,癌变细胞主要依靠无氧呼吸获得能量,且细胞中会出现与低氧环境相似的生理现象。下列说法正确的是( )
A. 造血干细胞分化为红细胞的过程中遗传信息通常会发生改变
B. 与蛋白EPO合成有关的具膜细胞器可能有内质网、高尔基体、线粒体等
C. EPO通过直接参与造血干细胞内的代谢反应,诱导其分化为红细胞
D. 用药物提高该羟化酶的活性或促进EPO的合成可能会抑制癌细胞的生长和增殖
【答案】B
【分析】在缺氧条件下,HIF-1α进入细胞核内,促进EPO 基因的表达,而使促红细胞生成素(EPO)增加,使得细胞适应低氧环境。
【详解】A、造血干细胞分化为红细胞的过程中遗传信息通常不会发生改变,只是基因选择性表达,A错误;
B、EPO是一种分泌蛋白,因此与蛋白EPO合成有关的具膜细胞器可能有内质网、高尔基体、线粒体等,其中线粒体为该过程提供能量,B正确;
C、蛋白EPO作用于造血干细胞,诱导其分化为红细胞,并刺激新生毛细血管的形成,从而适应低氧环境,该过程中EPO起着调节作用,C错误;
D、在正常氧气条件下,HIF-1α会被某羟化酶降解,因而蛋白EPO合成减少,不利于新生毛细血管的形成,因而起到抑制癌细胞生长和增殖的作用,可见用药物提高该羟化酶的活性或减少EPO的合成可能会抑制癌细胞的生长和增殖,D错误。
故选B。
4. ATP水解酶是一类功能相同的酶,来自不同生物的ATP水解酶在结构上并不完全相同。某研究小组提取到三种生物的ATP水解酶,在酶的最适条件下探究三种ATP水解酶的催化能力,实验结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 酶降低化学反应活化能的能力与酶的结构密切相关
B. 三种酶达到最大反应速率一半时的ATP浓度相对值相同
C. 该实验中每一组的pH、温度等条件都应设置为相同
D. 实验中ATP浓度在一定范围内与反应速率呈正相关
【答案】C
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的,酶催化特定化学反应的能力称为酶活性。酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
题图分析:由图可知,随着ATP浓度的增加,三种酶催化反应的速率都是先增加后保持稳定。且在相同ATP浓度下,酶c催化作用大于酶b,酶a催化作用最小。
【详解】A、酶空间结构发生改变,与底物结合,降低化学反应活化能,酶降低化学反应活化能的能力与酶的结构密切相关,A正确;
B、据图分析,三种酶达到最大反应速率一半时的ATP浓度相对值相同,约为1左右,B正确;
C、据图分析,此实验的可变因素有ATP的浓度相对值和酶的种类,在酶的最适条件下探究三种ATP水解酶的催化能力,不同的酶有其对应的最适温度和pH,因此不一定相同,C错误;
D、随着ATP浓度的增加,反应速率增加,当ATP浓度增加至5以上时,反应速率不变,因此实验中ATP浓度在一定范围内与反应速率呈正相关,D正确。
故选C。
5. 酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。如图为探究酵母菌细胞呼吸方式的若干实验装置。下列实验分析错误的是( )
A. 检测酒精产生时,连接“d—b”后需要经过一段时间再从d取样
B. 检测CO2产生时,连接“a—b”后需要连通气泵让空气快速持续性地通过3个锥形瓶
C. 为防止葡萄糖与重铬酸钾反应而干扰对酒精的检测,可适当延长酵母菌的培养时间
D. 若X为NaOH溶液,装置e液滴不移动、装置f液滴向右移动,则酵母菌进行无氧呼吸
【答案】B
【分析】酵母菌是兼性厌氧型真核生物,有细胞核,既能进行有氧呼吸也能进行产酒精和二氧化碳的无氧呼吸。
二氧化碳可以使澄清石灰水变混浊,也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。
【详解】A、连接“d—b”检测酒精产生时,d 瓶为无氧呼吸装置,刚开始装置内可能有少量氧气,需要经过一段时间让酵母菌消耗完氧气后再从 d 取样,这样才能准确检测到无氧呼吸产生的酒精,A正确;
B、连接“a—b”检测CO2产生时,a 瓶为有氧呼吸装置,连通气泵让空气间歇性地通过 3 个锥形瓶即可,若快速持续性地通气,可能会使装置内压强过大,且不利于酵母菌充分进行有氧呼吸,B错误;
C、如果葡萄糖未被完全消耗,可能会与重铬酸钾反应干扰对酒精的检测,适当延长酵母菌的培养时间,使葡萄糖充分消耗,可避免这种干扰,C正确;
D、若 X 为NaOH溶液,其作用是吸收CO2。装置 e 液滴不移动,说明没有O2的消耗;装置 f 液滴向右移动,说明有CO2的产生,且CO2的产生量大于O2的消耗量,即酵母菌进行无氧呼吸,D正确。
故选B。
6. 食醋是一种全球性食用的酸性调味品,具有抗菌、抗疲劳等功能特性。如果在生产包装过程中造成二次污染,易因产气变质菌导致产品产气变质,传统上常用塑料瓶恒温培养法检
测产品是否存在产气变质菌,实验人员新配制了一种液体产气变质菌检测培养基,为检测其有效性做了如下对照实验。下列叙述正确的是( )
注:“+”表示检出产气变质菌;“-”表示未检出产气变质菌
A. 当缺乏糖源且无氧时,醋酸菌可将乙醇直接转化为醋酸
B. 无菌操作中,玻璃器皿和检测培养基可分别采用干热灭菌和湿热灭菌
C. 可以采用稀释涂布平板法在食醋产气变质菌检测培养基上接种待测样品
D. 与传统方法相比,食醋产气变质菌检测培养基检测结果更准确
【答案】B
【分析】灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物,包括致病的和非致病的,以及细菌的芽孢。常用灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌,干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌,微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。
【详解】A、当氧气充足和缺乏糖源时,醋酸菌可以将乙醇转化为乙醛后再转化为醋酸,A错误;
B、无菌技术中,对于玻璃器皿等耐热物品,通常采用干热灭菌法,通过高温干燥来杀死微生物。而对于培养基等液体或半固体物质,则采用湿热灭菌法,利用高温蒸汽来杀死微生物,B正确;
C、实验中产气变质菌检测培养基为液体培养基,不能采用稀释涂布平板法在食醋产气变质菌检测培养基上接种待测样品,C错误;
D、与传统方法相比,食醋产气变质菌检测培养基能够更快速检测出产气变质菌,但不能体现更准确,D错误。
故选B。
7. 香烟中的致癌物质有69种,烟叶中的有毒烟碱1克重就能毒死300只兔子。吸烟会让男性丢失Y染色体,增加患癌风险。同时还会使细胞内DNA的甲基化水平升高,对染色体上的组蛋白也会产生影响。下列叙述错误的是( )
A. 抑癌基因启动子发生甲基化后影响DNA聚合酶与启动子结合
B. 吸烟者易患肺癌,癌症发生的机制有可能是原癌基因和抑癌基因甲基化的结果
C. 男性吸烟者精子中DNA的甲基化水平明显升高,可能会影响精子活力
D. 除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化等修饰也会影响基因的表达
【答案】A
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,抑癌基因的启动子发生甲基化后影响RNA聚合酶与启动子结合,而不是DNA聚合酶,A错误;
B、吸烟等不良生活方式可能会导致抑癌基因甲基化,提高患癌风险,因为原癌基因高度甲基化会导致原癌基因沉默,使得原癌基因不能正常表达,进而降低细胞癌变的可能性,B正确;
C、基因的甲基化水平影响基因的表达,精子中DNA的甲基化水平明显升高,使精子活力下降,C正确;
D、组蛋白发生甲基化等修饰导致组蛋白与DNA的分离异常,也会影响基因的表达,D正确。
故选A。
8. miRNA是一类具有调控功能的非编码RNA(不编码蛋白质的RNA),成熟的miRNA由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而成,随后组装进RNA诱导的沉默复合体,通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA,最终阻遏靶mRNA发挥作用,如图所示,数字表示相应过程。下列叙述错误的是( )
A. ①过程不需要DNA解旋酶,由RNA聚合酶催化mRNA从5'→3'方向合成
B. ②过程中tRNA的反密码子与mRNA的密码子通过氢键结合
C. ②过程与③过程碱基互补配对方式不完全相同
D. miRNA是通过与靶mRNA结合,阻遏翻译过程来实现特定基因沉默
【答案】C
【分析】基因控制蛋白质合成包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,而翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程
【详解】A、①过程为转录,RNA聚合酶具有解旋的功能,与启动子结合,催化mRNA从5'→3'方向合成,A正确;
B、②过程中tRNA 上的反密码子与mRNA 上的密码子碱基互补配对,通过氢键结合,B正确;
C、②过程中tRNA 上的反密码子与mRNA 上的密码子碱基互补配对,③过程为 miRNA 与靶mRNA 结合,故两过程都是RNA与RNA 碱基互补配对,方式完全相同,C错误;
D、由图可知,miRNA 与靶mRNA结合,导致靶mRNA 不能作为翻译的模板,阻遏翻译过程来实现特定基因沉默,D正确。
故选C。
9. 讨厌香菜的人接近香菜时,香菜所散发出来的醛类物质会让他们感受到肥皂味。研究发现,喜爱吃香菜与A基因有关,讨厌吃香菜与a基因有关。据调查某沿海城市人群中a基因频率为30%。下列有关叙述正确的是( )
A. 人群中全部A和a基因构成了一个基因库
B. 该人群中讨厌香菜的人所占比例保持不变
C. 香菜散发出来的醛类物质会导致a基因频率逐渐上升
D. 人口流动可能导致该区域的a基因频率改变,种群发生进化
【答案】D
【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、基因库是一个种群中所有个体全部基因的总和,A错误;
B、该人群不一定遵循遗传平衡定律,因此该人群中讨厌香菜的人所占比例未知,B错误;
C、基因频率是指某个基因占其全部等位基因的比值,香菜所散发出来的醛类物质不会影响a基因频率,C错误;
D、生物进化实质是种群基因频率的改变,人口流动可能导致该区域的a基因频率改变,种群发生进化,D正确。
故选D。
10. 研究发现,活化的T细胞表面的PD-1能识别正常细胞表面的PD-L1,将正常细胞视为“自己”成分而不产生免疫应答,而癌细胞可通过过量表达PD-L1来逃避T细胞的识别和攻击。嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(CAR-T疗法)是一种治疗癌症的新型精准靶向疗法,它通过在T细胞表面人为安装一个能与体内癌细胞表面的特定抗原相结合的嵌合抗原受体(CAR),以达到高效识别、裂解癌细胞的目的。下列有关叙述正确的是( )
A. CAR-T细胞免疫疗法不使用异体T细胞进行改造,是为了避免患者出现免疫排斥反应
B. PD-1与PD-L1的识别和结合体现了细胞膜具有选择透过性
C. 使用PD-1抗体或PD-L1抗体会减弱T细胞对癌细胞的识别与攻击
D. 细胞毒性T细胞导致癌细胞裂解死亡的过程属于细胞坏死
【答案】A
【分析】细胞免疫过程:①被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号。②细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。③新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。④靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、如果使用异体T细胞进行改造,患者的免疫系统会将异体T细胞视为外来异物,从而引发免疫排斥反应,影响CAR - T细胞免疫疗法的效果,所以CAR - T细胞免疫疗法不使用异体T细胞进行改造是为了避免患者出现免疫排斥反应,A正确;
B、PD - 1与PD - L1的识别和结合体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能,而不是选择透过性,B错误;
C、使用PD - 1抗体或PD - L1抗体,会阻断PD - 1与PD - L1的结合,这样T细胞就不会被癌细胞表面过量表达的PD - L1所迷惑,从而增强T细胞对癌细胞的识别与攻击,C错误;
D、细胞毒性T细胞导致癌细胞裂解死亡的过程属于细胞凋亡,这是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用,而细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,D错误。
故选A。
11. 三碘苯甲酸(TIBA)是一种人工合成化学物质,将TIBA喷洒在植株顶端能够解除顶端优势,促进侧芽的分化和生长,使植株矮化。据此分析,下列叙述错误的是( )
A. TIBA可能阻碍了植物体内生长素的极性运输
B. TIBA提高了植株侧芽处的生长素浓度
C. TIBA可能对植株顶芽处生长素的合成过程有抑制作用
D. TIBA可能与赤霉素的作用相抗衡
【答案】B
【分析】由题意可知,三碘苯甲酸可能是通过抑制生长素的合成或作用发挥相应作用的。
【详解】A、TIBA阻碍植物体内生长素的极性运输,可使侧枝的生长素浓度降低,从而达到消除顶端优势的效果,A正确;
B、若TIBA提高了植株侧芽处的生长素浓度,侧芽受到抑制更加严重,不能消除顶端优势,B错误;
C、若TIBA抑制了植株顶芽处生长素的合成,则往侧芽运输的生长素更少,促进侧芽的分化和生长,C正确;
D、赤霉素促进侧芽生长,促进生长素的作用,TIBA抑制生长素的作用,可能与赤霉素的作用相抗衡,D正确。
故选B。
12. 人体的体温调定点,在正常生理状态下为37℃。如果体温偏离这个数值,则通过反馈系统将信息传回下丘脑体温调节中枢,此中枢会整合这些信息并与调定点比较,相应地调节散热机制或产热机制,维持体温的相对稳定。体温调定点不是一成不变的,如正常人体因病毒感染引起的发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为发热体温上升期,机体体温调节过程示意图。下列说法正确的是( )
A. 激素甲和激素乙在应用时均可口服
B. 体温升高后的持续期,人体的产热量大于散热量
C. 体温上升期,下丘脑会产生冷觉
D. 体温调节过程体现了神经调节和体液调节是相互联系的
【答案】D
【分析】分析题图可知:图示为体温调节过程,调节方式为神经调节和体液调节,激素甲是下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,乙是垂体分泌的促甲状腺激素,图中增加产热的方式有骨骼肌收缩和甲状腺激素使细胞代谢增强,减少散热的方式是皮肤血管收缩,由于机体产热增加,散热减少,从而使体温上升。
【详解】A、激素甲是促甲状腺激素释放激素,激素乙是促甲状腺激素,它们均为蛋白质类激素,口服会被消化道内的蛋白酶分解而失去作用,不能口服,A错误;
B、体温升高后的持续期,人体的体温维持在一个较高水平不变,此时产热量等于散热量,B错误;
C、冷觉是在大脑皮层产生的,下丘脑是体温调节中枢,不会产生冷觉,C错误;
D、从图中可以看到,有神经调节(传出神经支配骨骼肌收缩、皮肤血管收缩等),也有体液调节(通过激素甲、乙调节甲状腺激素的分泌来调节代谢),体现了神经调节和体液调节是相互联系的,D正确。
故选D。
13. 海南拥有1900多千米的海岸线,海洋生态资源丰富。近年来,海南沿海积极发展海洋牧场进行海洋渔业生产。三亚市某科研团队建立贝—鱼—藻复合生态系统,在贝类养殖区开展网箱养鱼,间养大型海藻,如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 该生态系统中,珠母贝可摄食有机碎屑和浮游动植物,分别属于分解者和消费者
B. 鱼类的残饵和粪便能直接为大型海藻的生长提供能量
C. 该养殖模式中需考虑浮游植物和珠母贝等生物之间的相互关系主要遵循了生态工程的循环原理
D. 与该生态养殖相比,传统网箱养鱼由于生态结构简单,受自然灾害及病害的影响较小
【答案】A
【分析】生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高;反之,生物种类越少,营养结构越简单,生态系统的自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低。
生态工程遵循的基本原理:自生、循环、协调和整体。
图示为人工“贝—鱼—藻复合生态系统”,该生态系统实现了能量的多级利用,让能量更多流向了对人类有益的部分。
【详解】A、由图中信息分析,珠母贝可取食有机碎屑,为分解者,也可能摄食浮游动植物,为消费者,故其可能属于生态系统的消费者和分解者,A正确;
B、从生态系统的成分和能量流动的角度分析,鱼类的粪便和残饵被分解者分解产生无机盐,无机盐为大型海藻提供营养物质,但是不能为大型海藻提供能量,B错误;
C、该养殖模式中需考虑浮游植物和珠母贝等生物之间的协调主要遵循了协调原理,C错误;
D、一般而言,生态系统的组成成分越多,营养结构越复杂,则抵抗力稳定性越强,因传统网箱养鱼的生态系统营养结构简单,自我调节能力弱,抵抗力稳定性低,因此传统网箱养鱼可能受自然灾害及病害的影响较大,D错误。
故选A。
14. 2024年9月,台风“摩羯”对海南造成重大影响。下列分析正确的是( )
A. 台风导致近海养殖的石斑鱼大量死亡,属于密度制约因素
B. 岛屿旁被损毁的珊瑚礁属于生态系统组成成分中的生产者
C. 椰子树等植物具有较强的抵御台风的能力,这是自然选择的结果
D. 热带雨林生态系统在台风中的损失较小,说明该生态系统的恢复力稳定性高
【答案】C
【分析】影响种群动态的因素分两类:(1)密度制约因素,其影响程度与种群密度有密切关系的因素,如竞争、捕食、寄生、疾病和种内调节等生物因素。分过度补偿、补偿不足、均衡补偿三种;(2)非密度制约因素,其影响程度与种群密度无关的因素,如温度、降水、风等气候因素,污染、环境的pH等环境因素。当种群密度大时,个体间的接触就频繁,传染病也容易蔓延,可见疾病属密度制约因素。而寒潮来临,种群中总有一定比例的个体死亡,这种影响与种群密度没有明显关系,故属非密度制约因素。
【详解】A、密度制约因素是指其影响程度与种群密度有密切关系的因素,如种间竞争、捕食、寄生、疾病和种内调节等生物因素。台风属于气候因素,是非密度制约因素,它对石斑鱼的影响与种群密度无关,A错误;
B、珊瑚礁是由珊瑚虫的骨骼等堆积而成,珊瑚礁属于生态系统中的非生物的物质和能量,而不是消费者,B错误;
C、椰子树等植物具有较强的抵御台风的能力,这是长期以来生物与环境相互作用,是自然选择的结果,C正确;
D、热带雨林生态系统在台风中的损失较小,说明该生态系统的抵抗力稳定性高,而不是恢复力稳定性高。恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,热带雨林生态系统结构复杂,遭受破坏后恢复原状较难,恢复力稳定性较低,D错误。
故选C。
15. 下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图,其中甲病由基因A/a控制,乙病由基因B/b控制,I-4不携带乙病致病基因。不考虑XY同源区遗传。已知人群中出现甲病的概率为1/10000,下列表述错误的是( )
A. 乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传
B. I-1的基因型为AaXBXb
C. Ⅱ-6携带致病基因的可能性为7/8
D. 若Ⅱ-6与人群中正常男性婚配,生育两病兼患后代的概率是1/2424
【答案】C
【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病,常为先天性的,也可后天发病。如先天愚型、多指(趾)、先天性聋哑、血友病等,这些遗传病完全由遗传因素决定发病,并且出生一定时间后才发病,有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。
【详解】A、由“Ⅰ-3、Ⅰ-4和Ⅱ-9的表型”及题意“I-4不携带乙病致病基因”可推知:乙病是伴X染色体隐性遗传病,A正确;
B、由“Ⅰ-1、Ⅰ-2和Ⅱ-5的表型”可推知:甲病为常染色体隐性遗传病,Ⅰ-1的基因型为Aa,又因为Ⅱ-7患乙病,因此Ⅰ-1的基因型为AaXBXb,B正确;
C、Ⅱ-6的基因型为A_XBX-,关于甲病基因型为1/3AA、2/3Aa,关于乙病,基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,Ⅱ-6一共有4种基因型,不携带致病基因(AAXBXB)的概率为1/3×1/2=1/6,携带致病基因的可能性为1-1/6=5/6,C错误;
D、已知人群中出现甲病(aa)的概率为1/10000,a的频率为1/100,A的频率为99/100,AA的频率为99/100×99/100,Aa的频率为99/100×1/100×2,因此正常男性(A_)中Aa的概率为Aa的频率÷(AA的频率+Aa的频率)=2/101,若Ⅱ-6与人群中正常男性(A_XBY)婚配,生甲病后代的概率为2/101×2/3×1/4=1/303,生乙病后代的概率为1/2×1/2(Xb)×1/2(Y)=1/8,因此生育两病兼患后代的概率是1/303×1/8=1/2424,D正确。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 莲雾目前是海南主栽的热带水果品种之一。莲雾进行光合作用离不开Rubisc酶,该酶参与植株光合作用暗反应中二氧化碳的固定。为研究光调控下Rubisc酶活性对植物的影响,进行模拟实验,结果如下表。请据图分析作答。
(1)在用纸层析法进行提取和分离叶绿体色素的实验中,常用_______________来提取色素。某同学在进行实验时,发现滤纸条上色素带颜色较浅,可能的原因有____________________(至少答出2点)。
(2)据表可知,该实验的自变量为________________,光调控下CO2浓度对莲雾植株的影响是_______________。
(3)在CO2浓度为12μml·L-1时,50μml·m-2·s-1和160μml·m-2·s-1光照强度对莲雾的净光合速率无显著差异,原因可能是____________________。
(4)从上表可知,增加莲雾产量的措施有_______________。
【答案】(1)①. 无水乙醇 ②. 材料选择不当;研磨不充分;无水乙醇加入过多;未加碳酸钙或二氧化硅;滤液细线画得太细或太淡。
(2)①. 光照强度和CO2浓度 ②. 二氧化碳浓度越大,植物叶绿素含量越低,Rubisc酶活性越大,净光合速率越大。
(3)二氧化碳浓度低,单位时间内生成的三碳化合物少还原需要的ATP和NADPH少,较低光照强度下即可满足三碳化合物还原的需求
(4)适宜的高光照强度与适宜的高CO2浓度的组合
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段.光反应的场所为类囊体薄膜,包括水的光解生成还原氢和氧气,以及ATP、NADPH的合成;暗反应的场所为叶绿体基质,包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
据表格分析,在同一光照强度下,二氧化碳浓度越大,植物叶绿素含量越低,Rubisc活性越大,净光合速率越大。
【解析】(1)光合色素为脂溶性色素,在无水乙醇中溶解度较大,常用无水乙醇来提取色素;利用层析液分离色素,原理是不同种类的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度越大扩散速度越快,滤纸条上色素带颜色较浅,可能材料选择不当;研磨不充分;无水乙醇加入过多;未加碳酸钙或二氧化硅;滤液细线画得太细或太淡。
(2)自变量为人为改变的量,该实验的自变量为光照强度和CO2浓度;结合表格可知,光调控下二氧化碳浓度越大,植物叶绿素含量越低,Rubisc酶活性越大,净光合速率越大。
(3)二氧化碳浓度低,单位时间内生成的三碳化合物少还原需要的ATP和NADPH少,较低光照强度下即可满足三碳化合物还原的需求,因此在CO2浓度为12μml·L-1时,50μml·m-2·s-1和160μml·m-2·s-1光照强度对莲雾的净光合速率无显著差异。
(4)适宜的高光照强度与适宜的高CO2浓度的组合可以提高莲雾的净光合速率,从而增加莲雾产量。
17. 随着社会压力的增加和生活节奏的加快,青少年抑郁的比例逐年上升。研究发现,大多抑郁症与下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)功能亢进有关,致病机理如图所示。其中糖皮质激素是肾上腺皮质分泌的一类应激反应调节的脂类激素,5-羟色胺是一种可使人产生愉悦情绪的神经递质,在调控情绪、睡眠、食欲和认知等方面具有重要作用。请回答下列问题:
(1)HPA轴的调节过程中下丘脑分泌的______激素作用于垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素,该激素又作用于肾上腺皮质,这体现了激素分泌的______调节机制。
(2)5-羟色胺作为神经递质,是由突触前膜合成与分泌,作用于突触后膜,引起___________,产生动作电位。
(3)请据图描述上述抑郁症的致病机理是_______________。
(4)除了药物治疗,心理干预也是治疗青少年抑郁症的重要手段。从神经调节的角度分析,心理干预能够缓解抑郁症状的可能原因是______________________________。
【答案】(1)①. 促肾上腺皮质激素释放 ②. 分级
(2)Na+内流 (3)HPA轴功能亢进引起糖皮质激素增多促进含5-羟色胺转运体囊泡与突触前膜融合,导致回收5-羟色胺的量增加,使得突触后神经元不能正常兴奋,引发抑郁症郁症
(4)心理干预可能改变神经元之间的连接方式,形成新的神经联系、新突触等;心理干预可能影响神经递质的释放、受体的敏感性等;调节神经系统的功能
【分析】据图可知,糖皮质激素增加会促进突触小体合成5-羟色胺回收的转运蛋白,增加突触前膜上转运蛋白(5-羟色胺转运体)的数量,促进5-羟色胺回收,使突触间隙5-羟色胺含量降低,突触后膜兴奋性降低。
【解析】(1)HPA轴的调节过程中下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素,该激素又作用于肾上腺皮质,促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素,这体现了激素分泌的分级调节机制。
(2)结合图示分析,5-羟色胺作为神经递质,是由突触前膜合成与分泌,作用于突触后膜,引起突触后膜Na+内流,产生动作电位。
(3)据图和题干信息分析,HPA轴功能亢进引起糖皮质激素增多促进含5-羟色胺转运体囊泡与突触前膜融合,导致回收5-羟色胺的量增加,使得突触后神经元不能正常兴奋,引发抑郁症郁症。
(4)由于心理干预可能改变神经元之间的连接方式,形成新的神经联系、新突触等;心理干预可能影响神经递质的释放、受体的敏感性等;调节神经系统的功能,因此除了药物治疗,心理干预也是治疗青少年抑郁症的重要手段。
18. 海南海桑为中国特有种,处于极度濒危状态。以海南清澜港自然分布的海南海桑群落为研究对象,对其中物种生态位特征和种间联结性进行定量研究,比较不同物种间的相互关系,以期为海桑属濒危植物的保护和恢复提出科学的策略。
(1)对海南海桑的资源现状进行系统调查,常采用______________调查海南海桑种群密度,此方法关键要做到____________。
(2)研究结果如下表所示,其中Levins指数表示海南海桑群落中各物种的生态位宽度,指数越大生态位宽度越宽。种间联结性是研究群落内物种间相互关系的重要概念,指不同物种在空间分布或资源利用上的关联程度,物种趋向共存为正联结,物种相互排斥为负联结。
(▲:显著正联结;△:显著负联结;+:不显著正联结;×:无关联)
研究发现海南海桑逐渐衰退且呈斑块状分布,经过调查,科学工作者提出了衰退的原因不是竞争处于劣势导致,可能是人为干扰和自身繁殖受限,请结合表中调查数据分析得出不是竞争处于劣势导致推论的理由是___________,解决人为干扰的措施有___________,所依据的生态工程原理主要是___________。
【答案】(1)①. 样方法 ②. 随机取样
(2)①. 海南海桑在群落中生态位宽度最)且与其他物种负联结程度低,在生境适应性更强,说明了不是竞争处于劣势导致的衰退 ②. 对民众进行宣传教育;调整当地的产业结构等 ③. 整体原理
【分析】生态工程的原理有:自生、协调、循环和整体。
群落是指生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接的各种生物种群的总和。
【解析】(1)对植物种群密度的调查常采用样方法。样方法的关键是要做到随机取样,这样才能保证调查结果的科学性和代表性,避免主观因素的影响。
(2) 从表中数据可知,海南海桑与群落中的其他多数物种(如海莲、海漆、桐花树等)呈显著正联结,且与其他物种负联结程度低,这意味着海南海桑与这些物种在空间分布或资源利用上趋向共存,而不是相互竞争排斥,所以海南海桑濒危的原因不是竞争处于劣势导致。针对人为干扰,可以采取建立自然保护区,减少人类对其生存环境的破坏;加强宣传教育,提高人们保护濒危植物的意识等措施后者调整当地的产业结构等。对民众进行宣传教育;调整当地的产业结构等,这属于将生态与经济和社会相联系, 属于生态工程的整体原理。
19. 三亚市亚龙湾热带雨林生存着一种独特的昆虫。该昆虫的昼夜节律由位于X染色体上的复等位基因所控制。基因X+为正常节律,突变基因XL和XS分别控制长节律和短节律,XL对XS、X+为显性,XS对X+为显性。XL的表达受温度调控,30℃时不表达,且30℃条件下基因型为XLXL、XLY的个体不能存活。请回答下列问题:
(1)上述现象说明,生物的性状不完全由基因决定,___________对性状也有着重要的影响。该昆虫种群在30℃条件下存活个体的基因型种类共有___________种。
(2)科研工作者将大量30℃条件下表现为短节律的雌性昆虫与正常节律雄性昆虫自由交配,在30℃条件下统计子代性状分离情况,请回答下列相关问题:
①亲本中雌性昆虫所有可能基因型是__________________________________________。
②若子代表现为雌性短节律:雌性正常节律:雄性短节律:雄性正常节律=4:1:4:1,则亲本中雌性昆虫的基因型是__________________,比例为__________________。
③若亲本雌性个体基因型为XSXS,该昆虫体内的a1基因与节律基因为非等位基因关系,所有个体均为a1基因纯合子。若部分雌性亲本个体的a1基因突变为a2基因,从而获得部分突变杂合子,若a2基因为纯合致死突变,现预通过上述杂交结果中雌雄个体数量关系来确定a2与节律基因的位置关系,请预期杂交后代的结果及结论: ____________。
【答案】(1)①. 环境 ②. 7
(2)①. XsXs、XsX+、XLXs ②. XsXs、XsX+ ③. 3:2 ④. 若雌雄数量相等,则a2基因与节律基因位于非同源染色体上 若雌雄数量不相等,则a2基因与节律基因都位于X染色体上 (或答:“若雌性:雄性=1:1,则a2基因与节律基因都位于非同源染色体上若雌性:雄性介于2:1与1:1之间,则a2基因与节律基因都位于X染色体上”)
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传,又称性连锁(遗传)或性环连。许多生物都有伴性遗传现象。
【解析】(1)XL的表达受温度调控,30℃时不表达,且30℃条件下基因型为XLXL、XLY的个体不能存活,说明生物的性状受环境和基因共同影响;该昆虫种群在30℃条件下存活个体的基因型种类共有7种,分别为XLXS、XLX+、XSXS、XSX+、X+X+、XSY、X+Y。
(2)①XS控制短节律,30℃条件下XL不表达,30℃条件下表现为短节律的雌性昆虫为XSXS、XSX+、XLXS。
②30℃条件下表现为正常节律雄性昆虫为X+Y,若子代表现为雌性短节律:雌性正常节律:雄性短节律:雄性正常节律=4∶1∶4∶1,雄性中短节律(XSY):正常节律(X+Y)=4∶1,说明母本产生的雌配子中XS∶X+=4∶1,亲本中雌性昆虫的基因型是XSXS、XSX+,且比例为3∶2。
③科研工作者将大量30℃条件下表现为短节律的雌性昆虫(XSXS)与正常节律雄性昆虫(X+Y)自由交配,所有个体均为a1基因纯合子,若a1位于常染色体上,则亲本为短节律的雌性昆虫(a1a2XSXS)与正常节律雄性昆虫(a1a1X+Y),后代为a1a2XSX+、a1a2XSY,雌雄数量相等;若a1位于X染色体上,则亲本为短节律的雌性昆虫(Xa1SXa2S)与正常节律雄性昆虫(Xa1+Y),后代为Xa1SXa1+、Xa2SXa1+、Xa1SY、Xa2SY(纯合致死),结果及结论为:雌雄数量不相等,若雌雄数量相等,则a2基因与节律基因位于非同源染色体上 若雌雄数量不相等,则a2基因与节律基因都位于X染色体上
20. 阅读下列材料,回答相关问题:
基因工程抗体为肿瘤、自身免疫性疾病和感染性疾病等提供了新的治疗途径,具有重要的临床使用价值。中国仓鼠卵巢(ChineseHamsterOvary,CHO)细胞是生产基因工程抗体的重要宿主细胞。2025年2月20日《中国兽医科学》发表的一篇相关文章介绍了CHO细胞表达基因工程抗体的研究进展。
(1)中国仓鼠卵巢(CHO)细胞是哺乳动物细胞表达系统中的常见宿主细胞,利用CHO细胞生产基因工程抗体的过程中可能用到的工程技术包括____________(至少答出2种)。CHO细胞能够对所表达的蛋白质进行复杂的翻译后修饰,从而提高抗体药物的稳定性和有效性,与该“修饰”功能关系最密切的细胞器有____________。
(2)IgG抗体是一种生物体内产生的抗体,Fab抗体是常见的基因工程抗体,由IgG抗体的轻链(VL-CL)以及重链(VH-CH1)通过二硫键构成,Fab抗体可与抗原发生特异性结合,请推测生产Fab抗体的可能用途_______________。
(3)生产Fab抗体过程中需要解决的一个关键问题是启动子的选择问题,启动子的作用是_____________________。该基因工程抗体的启动子通常选择巨噬细胞病毒基因(CMV)启动子,请思考选择该启动子的可能原因是____________。
(4)在抗体生产中,选择标记基因也是抗体基因稳定表达的关键因素。多年来,研究者们开发了多种选择系统,以提高克隆细胞产生抗体的效率和产量。代谢选择系统经常使用的选择标记基因之一谷氨酰胺合成酶(GS)基因。GS是细胞代谢过程中的关键酶,药物蛋氨酸亚砜亚胺(MSX)可以抑制GS活性。在基因工程中标记基因的作用通常是____________。若以GS基因为标记基因并利用基因编辑技术(可对特定基因进行修复或破坏),请完善筛选出抗体高产CHO细胞的设计思路:敲除CHO细胞中的内源性______,获得对MSX选择更敏感的CHO细胞→再向该敏感型CHO细胞中导入含GS基因的载体→在无谷氨酰胺的CHO细胞培养基中添加_____,从而获得Fab高产株。
【答案】(1)①. 基因工程、动物细胞培养 ②. 内质网、高尔基体
(2)靶向药物,抗原检测等
(3)①. RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA ②. 利用了病毒启动子可以在CHO细胞(宿主细胞)中高效表达的特点
(4)①. 用于重组DNA的筛选 ②. GS基因 ③. MSX
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【解析】(1)CHO细胞左右抗体基因的宿主细胞,生产抗体,需要用到基因工程将基因转入CHO细胞,还需要动物细胞培养技术来培养CHO细胞,最终从培养液中收获抗体。CHO细胞能够对所表达的蛋白质进行复杂的翻译后修饰,蛋白质的翻译在核糖体上进行,翻译后修饰即加工,参与的细胞器有内质网、高尔基体。
(2)Fab抗体是常见的基因工程抗体,可与抗原发生特异性结合,可用来生产靶向药物,抗原检测等。
(3)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA;巨噬细胞病毒基因(CMV)启动子可以在CHO细胞(宿主细胞)中高效表达的特点,常用作基因工程抗体的启动子。
(4)标记基因可以筛选重组DNA分子;GS是细胞代谢过程中的关键酶,药物蛋氨酸亚砜亚胺(MSX)可以抑制GS活性,敲除CHO细胞中的内源性GS基因,获得对MSX选择更敏感的CHO细胞;在无谷氨酰胺的CHO细胞培养基中添加MSX,选择GS基因的载体的CHO细胞,从而获得Fab高产株。检测方法
塑料瓶恒温培养法
产气变质菌检测培养基培养法
样品编号
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
检测结果
+
-
+
+
-
+
-
+
+
-
检测时间
15~24天
2~4天
光照强度
(μml·m-2·s-1)
CO2浓度
(μml·L-1)
叶绿素含量
(pg·cell-1)
Rubisc酶活性
(mAbs·mg-1·
prteins-1)
净光合速率
(μml·m-1·s-1)
50
12
17
0.6
221
17
12
0.9
285
26
9
1.3
320
160
12
9
0.8
222
17
7
1.8
301
26
4
5.7
407
种类
Levins指数
海南海桑与其他植物的种间联结性
海南海桑
14.40
海莲
10.97
▲
海漆
8.95
▲
榄李
8.98
▲
桐花树
4.29
×
杯萼海桑
3.85
+
红树
4.99
+
角果木
1.75
△
木榄
1.00
+
尖瓣海莲
1.75
△
木果楝
1.00
×
海桑
1.00
+
瓶花木
1.00
×
黄槿
1.00
×
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