河南省部分重点高中2025届高三下学期第二次联考生物试卷(解析版)
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这是一份河南省部分重点高中2025届高三下学期第二次联考生物试卷(解析版),共22页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题:本题共16题,每题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 中国的饮食文化源远流长。某传统美食口味独特,配料丰富(有海带、面筋、粉条和香油等)。下列叙述错误的是( )
A. 海带中的碘元素可用于合成甲状腺激素
B. 香油中的不饱和脂肪酸可用于合成磷脂
C. 面筋中的蛋白质变性后生物活性丧失但理化性质不变
D. 粉条中的淀粉彻底水解后可产生合成糖原的基本单位
【答案】C
【分析】组成生物体的有机物都是以碳骨架作为结构基础的,主要包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。无机盐是细胞必不可少的许多化合物的成分,如镁是构成叶绿素的元素、碘是构成甲状腺激素的元素。
【详解】A、碘是构成甲状腺激素的元素,海带中的碘元素可用于合成甲状腺激素,A正确;
B、香油中的脂肪属于植物脂肪,植物脂肪一般为不饱和脂肪酸,磷脂水解的产物是甘油、脂肪酸、磷酸及其衍生物,脂肪的水解产物为甘油和脂肪酸,故脂肪水解的产物能用于合成磷脂分子,B正确;
C、蛋白质在高温、过酸或过碱等条件下会因空间结构发生改变而变性,变性后的蛋白质其生物活性也丧失,从而导致其理化性质的改变,若理化性质不变,则不能体现了结构与功能相适应的观点,C错误;
D、粉条中的淀粉彻底水解后可产生生成葡萄糖,葡萄糖是合成糖原的基本单位,D正确。
故选C。
2. 在大气颗粒物的诱导下,人体的血管内皮细胞会发生自噬,囊泡状的自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体,进而引起内皮细胞凋亡。下列有关的分析错误的是( )
A. 自噬溶酶体的形成体现了膜的流动性
B. 无有害物的诱导人体不会发生细胞凋亡
C. 细胞凋亡有利于维持机体内部环境稳定
D. 正确佩戴口罩可减少大气颗粒物对人体造成伤害
【答案】B
【分析】细胞自噬是指在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用;
细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡;意义:细胞的自然更新、清除被病原体感染的细胞、维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。
【详解】A、由题意可知,血管内皮细胞中自噬溶酶体的形成是囊泡状的自噬体与溶酶体融合而形成的,体现了生物膜具有一定的流动性,A正确;
B、无有害物的诱导人体也会发生细胞凋亡,B错误;
C、细胞凋亡具有清除被病原体感染的细胞、维持内部环境的稳定,有利于抵御外界各种因素的干扰,C正确;
D、正确佩戴口罩可以减少大气颗粒物进入人体,会减少大气颗粒物对人体的血管内皮细胞造成的损伤,D正确。
故选B。
3. 盐碱地中含大量的NaCl、Na2CO3等钠盐,会威胁海水稻的生存,同时一些病原菌也会感染水稻植株,影响其正常生长。如图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图。下列叙述错误的是( )
A. H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞
B. 海水稻细胞通过胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染
C. 液泡逆浓度梯度吸收Na+增大细胞液的浓度以适应高浓度环境
D. H+以协助扩散的方式从细胞质基质运入液泡或运出细胞
【答案】D
【分析】分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要转运蛋白,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要转运蛋白;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、水进出细胞的方式有自由扩散和协助扩散,A正确;
B、图中海水稻细胞可形成囊泡运输抗菌蛋白,通过胞吐方式分泌,B正确;
C、图中液泡从低浓度到高浓度吸收Na+,增大细胞液的浓度以适应高浓度环境,防止其在高浓度的环境下失水,C正确;
D、图中液泡内和细胞膜外的pH≈5.5,细胞质基质pH≈7.5,因此H+从细胞质基质运入液泡和运出细胞是逆浓度梯度,需要消耗能量,方式为主动运输,D错误。
故选D。
4. 人体内苯丙氨酸的代谢途径如图所示,人群中有若干遗传病是苯丙氨酸的代谢缺陷导致的,例如苯丙氨酸的代谢产物之一——苯丙酮酸,其在脑中积累可阻碍脑的发育,造成智力低下;尿黑酸过多积累会导致黑尿病。下列相关叙述正确的是( )
A. 基因型为BBDD、BBDd、BbDD、BbDd的人均表现正常
B. 由图可知,基因通过控制氨基酸的结构直接控制生物性状
C. 控制酶①合成的基因发生突变不会导致患者得黑尿病
D. 可通过遗传咨询、产前诊断等手段对遗传病进行监测和预防
【答案】D
【分析】基因控制生物性状的方式:基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、没有d基因的个体,体内不能合成酶⑤,会患有白化病,A错误;
B、据图可知,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,B错误;
C、控制酶④合成的基因发生突变,导致尿黑酸不能被转化成乙酰乙酸,尿黑酸积累可能会导致患者得黑尿病,C错误;
D、可通过遗传咨询、产前诊断等手段对遗传病进行监测和预防,进而降低遗传病的发病率,D正确。
故选D。
5. 下列有关遗传、变异、育种和进化的叙述中,错误的是( )
①育种可以培育出新品种,也可能得到新物种
②变异不能决定生物进化的方向,但都能为进化提供原材料
③同一生物不同细胞内遗传物质的量都是相同的
④种群中个体数的减少,会使种群的基因库变小
⑤基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,体现了基因突变具有普遍性
A. ①②④B. ①③⑤C. ②③⑤D. ③④⑤
【答案】C
【分析】可遗传的变异有三种来源:基因突变、染色体变异和基因重组:(1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。(2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。(3)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】①育种可以培育出新品种,也可能得到新物种,如二倍体利用多倍体育种得到四倍体,为新的物种,①正确;
②变异包括可遗传变异和不可遗传的变异,不可遗传的变异不能为进化提供原材料,②错误;
③同一生物的不同细胞在细胞分裂的不同时期,遗传物质(DNA)的数量可能不同,③错误;
④基因库是指一个种群中的全部个体所含有的全部基因,种群中个体数减少,种群基因库会变小,④正确;
⑤基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,体现了基因突变具有随机性,⑤错误。
综上所述,②③⑤错误,C符合题意。
故选C。
6. 抑郁症是现在常见的一种心理疾病,以连续且长期的心情低落为主要的临床特征,免疫功能也有所下降。研究发现,抑郁症的发生与5-羟色胺等物质密切相关。5-羟色胺在大脑皮层神经突触内含量很高,是一种能使人产生愉悦情绪的信号分子,多数抑郁症患者体内5-羟色胺的含量较少。下列有关叙述错误的是( )
A. 5-羟色胺是一种兴奋性神经递质,通过主动运输过程排出突触前膜
B. 5-羟色胺与突触后膜上的受体结合会导致突触后膜的膜电位发生改变
C. 抑郁症患者的免疫功能有所下降,可能与T细胞数量减少有关
D. 增加患者体内5-羟色胺的含量对部分抑郁症患者可能有治疗效果
【答案】A
【分析】兴奋在细胞间的传递是通过突触来完成的,突触的结构包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。当神经冲动传到神经末梢时,突触小体内的突触小泡与突触前膜融合,将神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙,经扩散通过突触间隙与突触后膜上的受体结合,引发突触后膜电位变化。
【详解】A、由题意可知:5-羟色胺是一种兴奋性神经递质,通过胞吐排出突触前膜,A错误;
B、5-羟色胺与突触后膜上的受体结合,使Na+内流,导致突触后膜的膜电位发生改变,B正确;
C、T细胞既参与体液免疫,又参与细胞免疫,因此抑郁症患者的免疫功能有所下降,可能与T细胞数量减少有关,C正确;
D、多数抑郁症患者体内5-羟色胺的含量较少,因此增加脑组织液中5-羟色胺的含量对部分抑郁症患者可能有治疗效果,D正确。
故选A。
7. 下列有关植物激素及植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A. 有的植物种子需要经过春化作用才能萌发,是自然选择的结果
B. 脱落酸在种子解除休眠的过程中与细胞分裂素起协同作用
C. 乙烯广泛存在于植物的多种组织中,主要作用包括促进果实成熟
D. 用2,4-D溶液对迎春花枝条进行处理时需要注意处理插条的形态学下端
【答案】B
【分析】生长素具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果。
赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高,此外,它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠、促进萌发等作用。
细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
脱落酸能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠等作用。
乙烯主要作用是促进果实成熟,此外还有促进老叶等器官脱落的作用。
【详解】A、有的植物种子需要经过春化作用才能萌发,这是适应环境的结果,是自然选择的结果,A正确;
B、脱落酸在种子解除休眠的过程中与细胞分裂素的作用相抗衡,B错误;
C、乙烯广泛存在于植物的多种组织中,其作用是促进果实成熟,C正确;
D、用2,4-D溶液对迎春花枝进行处理时需要注意处理插条的形态学下端,因为生长素具有极性运输的特征,且生长素能促进扦插枝条生根,D正确。
故选B。
8. 某草原,狐和兔数量变化呈现周期性的波动。据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 人类适当捕捉狐和兔的活动一定会加速当地群落的演替
B. 狐和兔数量变化相互影响,是循环因果关系
C. 若兔逃避狐捕食能力提高,两种群数量变化仍符合该曲线模型
D. 狐捕食兔的种间关系客观上促进了兔的发展和进化
【答案】A
【分析】生态系统具有一定的自我调节能力,首先明确的是任何生态系统的自我调节能力具有一定的限度,如果外来干扰超出了这个限度,生态系统的稳定性就会遭到破坏。
【详解】A、人类适当捕捉狐和兔的活动可能有利于维持生态系统稳定,不一定引起群落演替,A错误;
B、兔和狐为捕食关系,兔种群数量增加会使狐数量增加,兔减少,狐数量也会减少,符合循环因果关系,B正确;
C、捕食者和被捕食者之间相互选择协同进化,随着猎物逃避捕食的能力提高,捕食者的捕食能力也将进一步提高,两种群数量变化仍符合该曲线模型,C正确;
D、狐和兔之间的种间关系是协同进化的结果,客观上促进了兔的发展和进化,D正确。
故选A。
9. 如图为某湿地生态系统中能量流经第二营养级的示意图,图中的数值表示能量,单位:100kJ/(m2·a)。下列叙述错误的是( )
A. 生态系统中能量形式的转变顺序为光能→化学能→热能
B. 分解者分解粪便释放的能量可被该湿地的生产者再利用
C. b表示初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量
D. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为12.7%
【答案】B
【分析】消费者摄入能量=消费者同化能量+粪便中能量,即动物粪便中能量不属该营养级同化能量,应为上一个营养级固定或同化能量,消费者同化能量=呼吸消耗+生长、发育和繁殖,生长、发育和繁殖=分解者分解利用+下一营养级同化+未被利用。
【详解】A、在生态系统中,生产者通过光合作用将光能转化为化学能,然后在生物群落中通过呼吸作用等将化学能转化为热能,能量形式的转变顺序为光能→化学能→热能,A正确;
B、分解者分解粪便释放的能量是以热能形式散失,不能被生产者再利用,B错误;
C、由图可知,a表示初级消费者同化的能量,一部分用于c呼吸作用散失,一部分用于自身生长、发育和繁殖,b表示初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量,C正确;
D、第二营养级到第三营养级的能量传递效率=第三营养级的同化量/第二营养级的同化量×100%=(次级消费者摄入量860-次级消费者排出的粪便量160)/(第二营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量2450+第二营养级经呼吸作用散失的能量3050)×100%≈12.7%,D正确。
故选B。
10. 橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述错误的是( )
A. 橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息
B. 雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍
C. 利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫属于化学防治
D. 用含该信息素的诱杀饵剂可改变橘小实蝇种群的性别比例
【答案】C
【分析】信息传递是生态系统的功能之一,可分为物理信息、化学信息和行为信息,物理信息是指通过物理过程传递的信息,化学信息是指通过化学物质来传递的信息,行为信息是指通过动物的动作行为来传递的信息。
【详解】A、化学信息是指通过化学物质来传递的信息,由此可知,橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息,A正确;
B、分析题意,雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素,由此可知,雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍,B正确;
C、利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫,属于生物防治,C错误;
D、用含该信息素的诱杀饵剂诱杀橘小实蝇雌虫,可改变橘小实蝇种群的性别比例,D正确。
故选C。
11. 发酵工程与农业、食品工业、医药工业及其他工业生产有着密切的联系。下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的是( )
A. 利用放线菌产生的井冈霉素防治水稻枯纹病是生物防治的重要手段
B. 食品添加剂虽能改善食品的口味、色泽和品质,但会降低食品的营养
C. 将乙肝病毒的抗体基因转入酵母菌,再结合发酵工程可生产乙肝疫苗
D. 啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成
【答案】A
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、利用放线菌产生的井冈霉素防治水稻枯纹病是生物防治的重要手段,不会对环境造成污染,A正确;
B、食品添加剂能改善食品的口味、色泽和品质,也可以增加食品的营养,如营养强化剂是专门用于增加食品营养的食品添加剂,B错误;
C、通过基因工程技术,将乙肝病毒的抗原基因转入酵母菌,再结合发酵工程可生产乙肝疫苗,C错误;
D、酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成,因此啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成,D错误。
故选A。
12. 近年来,细胞工程领域成果迭出,方兴未艾。下列关于动植物细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 植物组织培养的脱分化培养基中,生长素与细胞分裂素用量的比例适中
B. 植物细胞培养提高了单个细胞中次生代谢物的含量,从而实现量产
C. 动物细胞培养时需要提供95%空气和5%的CO2,CO2的作用是刺激呼吸中枢
D. 体细胞核移植时,将供体细胞核注入去核卵母细胞后直接移植到受体中
【答案】A
【分析】动物细胞培养条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和pH:哺乳动物多以36.5℃为宜,最适pH为7.2-7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH。)
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,这个胚胎最终发育为动物。
【详解】A、生长素与细胞分裂素用量的比例适中,可使植物脱分化形成愈伤组织,A正确;
B、植物细胞培养不能提高单个细胞中次生代谢物的含量,而是增加了细胞数量,提高了总产量,B错误;
C、动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的作用是维持培养液的pH,动物细胞培养时需要提供95%空气和5%的CO2,C错误;
D、体细胞核移植时,将供体细胞核注入去核卵母细胞后形成重构胚,用物理或化学方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,再将胚胎移植到受体中,D错误。
故选A。
13. 如图表示植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的过程示意图,其中a、b、c、d表示生理过程,甲表示细胞器,乙表示反应场所。下列有关叙述正确的是( )
A. a过程产生的NADPH可以用于CO2的固定
B. 甲的内膜上含有催化ATP合成的酶
C. 给植物提供H218O一段时间后,产物O2、(CH2O)、CO2、H2O都会出现18O
D. 光照条件下植物根细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
【答案】C
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用,使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光,而只是依赖于NADPH和ATP的提供,故称为暗反应阶段。
【详解】A、a过程为水的光解,产生的NADPH可以用于C3的还原,A错误;
B、甲是叶绿体,叶绿体的类囊体薄膜上含有催化ATP合成的酶,B错误;
C、给植物提供H218O一段时间后,a过程产生18O2,水参与有氧呼吸的第二阶段(H2O+丙酮酸→CO2+[H]+能量),c过程会出现C18O2,18O2参与有氧呼吸的第三阶段生成水,d过程会出现H218O,b过程为CO2参与的暗反应,C18O2参与b过程会生成(CH218O),C正确;
D、根细胞没有叶绿体,根细胞只能进行呼吸作用,ATP合成场所是细胞质基质、线粒体,D错误。
故选C。
14. 鼢鼠擅长在地下打洞,还喜欢收集各种植物和草类的种子,这导致牧草的产量大大下降,并影响农作物的存活率。鼢鼠的体色由基因H、h控制,灰色为显性,黑色为隐性,对T1、T2时的草原和农田中鼢鼠体色的相关基因型频率进行调查,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 据图可知,T1~T2时间段内农田中的鼢鼠发生了进化
B. 若让T1时草原中的鼢鼠进行自由交配,则子代灰色鼢鼠中杂合子可能占4/7
C. 农田和草原中鼢鼠的基因频率不同,是因为长期地理隔离后形成了生殖隔离
D. 农田中的鼢鼠主要发生了自然选择使鼢鼠的H基因频率发生改变
【答案】C
【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、据图可知,T1时间段,农田鼢鼠HH=0.6,Hh=0.3,hh=0.1,可得H=0.75,h=0.25,草原鼢鼠HH=0.3,Hh=0.6,hh=0.1,可得H=0.6,h=0.4;T2时间段,农田鼢鼠HH=0.1,Hh=0.7,hh=0.2,可得H=0.45,h=0.55,草原鼢鼠HH=0.2,Hh=0.6,hh=0.2,可得H=0.5,h=0.5。T1~T2时间段内农田中的鼢鼠和草原上的鼢鼠基因频率均发生改变,说明两者均发生了进化,A正确;
B、T1时草原中的鼢鼠基因频率为H=0.6,h=0.4,则其子代基因型频率可能为HH=9/25,Hh=12/25,hh=4/25,故子代灰色鼢鼠中杂合子占比可能为12/21=4/7,B正确;
C、农田和草原中鼢鼠的基因频率不同,说明发生了进化,但两者还可能是同一物种,要判断两者之间是否形成生殖隔离,可将两者进行交配,观察是否能产生可育后代,C错误;
D、自然选择决定生物进化方向,生物进化的实质是种群基因频率改变,故农田中鼢鼠的H基因频率发生改变主要是由于自然选择,D正确。
故选C。
15. 光质会影响植物的生长发育。有研究发现蓝光会诱导棉花幼苗下胚轴(子叶与根之间)产生向光性。以棉花幼苗为材料进行两组实验:实验一置于黑暗条件下,在下胚轴的一侧分别添加等量的清水、赤霉素(GA)、生长素(IAA);实验二置于单侧蓝光下,在下胚轴向光一侧分别添加等量的清水、GA、IAA,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 生长素发挥作用时需要与细胞内的受体特异性结合
B. 实验一可说明棉花幼苗下胚轴弯曲生长不是赤霉素分布不均匀导致的
C. 实验二结果说明赤霉素会加剧蓝光引起的下胚轴弯曲程度
D. 该实验结果说明蓝光抑制了生长素由向光侧向背光侧的移动
【答案】D
【分析】胚芽鞘向光弯曲的原因:单侧光照射使胚芽鞘尖端生长素向背光侧移动,运输到下部的伸长区,造成背光面比向光面生长快,因此出现向光弯曲生长现象,显示出向光性。
【详解】A、生长素作为信息分子,首先要与细胞内的生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应,A正确;
B、由实验一可知,棉花幼苗下胚轴弯曲生长是生长素分布不均匀导致的,而不是赤霉素分布不均匀导致的,B正确;
C、由实验二可知,赤霉素能加剧蓝光引起的下胚轴弯曲程度,C正确;
D、由实验二可知,单侧蓝光下,生长素处理组幼苗下胚轴直立生长,说明蓝光促进了生长素由向光侧向背光侧的移动,D错误。
故选D。
16. 某科研团队通过孤雌生殖技术、核移植技术获得幼猪的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 孤雌生殖技术和核移植技术获得的猪都是二倍体
B. 可以用促性腺激素饲喂良种母猪,使其超数排卵
C. 使用免疫抑制剂以避免受体猪对植入胚胎的免疫排斥反应
D. 核移植中的“去核”是指去除卵母细胞中的细胞核
【答案】A
【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动物个体。
【详解】A、孤雌生殖技术和核移植技术获得的猪都是二倍体,A正确;
B、促性腺激素是蛋白质类激素,不能饲喂,应给良种母猪注射促性腺激素,使其超数排卵,B错误;
C、受体子宫不会对植入的早期胚胎发生免疫排斥反应,C错误;
D、核移植中的“去核”是指去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物,D错误。
故选A。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 下图为杜鹃花叶肉细胞叶绿体部分结构及相关反应示意图,光系统I(PSD)和光系统Ⅱ(PSII)是叶绿体进行光吸收的功能单位。PSII吸收光能的分配有三个去路:①PSⅡ光化学反应所利用的能量;②PSII调节性热耗散等形式的能量耗散;③非调节性的能量耗散。研究发现,③部分的分配占比过大将对PSII的结构产生破坏。
(1)杜鹃根尖伸长区细胞中能合成ATP的场所是_____;在类囊体薄膜上光能被转化为电能,后被转化为化学能储存在_____中;生产者除了利用光能还可以利用化学能,如硝化细菌能将土壤中的氨(NH3)氧化成亚硝酸,进而氧化成硝酸,释放出的化学能可以被硝化细菌用来将_____。
(2)据图可知,NADPH合成过程中所需电子的最初供体是_____,推动ATP合成所需能量的直接来源是_____。
(3)为探索某种杜鹃花叶片对光环境变化的适应及响应机制,研究人员将其长期遮阴培养后,置于全光照下继续培养一段时间。并进行相关检测,结果如下表所示:
请结合表中数据,从光能分配角度分析,该品种杜鹃花对全光照的适应能力较弱的原因是全光照下,PSⅡ吸收的光能_____,导致PSIⅡ光能转化效率和光合电子传递效率降低。
【答案】(1)①. 细胞质基质、线粒体 ②. ATP、NADPH ③. CO2和H2O合成糖类/有机物
(2)①. H2O ②. (膜两侧的)H+浓度差/H+顺浓度梯度运输产生的势能
(3)分配到③部分的占比过大,对PSII结构造成破坏
【分析】据图可知,PSⅡ中的光合色素吸收光能后,一方面将水分解为氧气和H+,同时产生的电子经传递,可用于NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面,在ATP酶的作用下,H+浓度梯度提供分子势能,促使ADP与Pi反应形成ATP。
【解析】(1)根尖伸长区没有叶绿体,合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体。据图可知,PSI与PSII属于光反应过程,发生在叶绿体的类囊体薄膜上,光反应先将光能被转化为电能,再转化为活跃化学能储存在ATP、NADPH中,用于暗反应中的C3还原过程。硝化细菌为自养型生物,可以将氨氧化成亚硝酸,进而氧化成硝酸,并利用无机氧化所释放的能量制造有机物。
(2)由图分析可知,PSII中的光合色素吸收光能后,一方面将水分解为氧气和H+,同时产生的电子经传递,可用于NADP+和H+结合形成NADPH,故NADPH合成过程中所需电子的最初供体是水。另一方面,在ATP酶的作用下,H+浓度梯度提供分子势能,促使ADP与Pi反应形成ATP,故ATP合成所需能量的直接来源是膜两侧的H+浓度差。
(3)由题干可知,非调节性的能量耗散的分配占比过大将对PSⅡ的结构产生破坏。结合表中数据,全光照下,该品种杜鹃花PSII吸收的光能分配到非调节性的能量耗散的占比过大,对PSII结构造成破坏,导致PSⅡ光能转化效率和光合电子传递效率降低,使该品种杜鹃花对全光照的适应能力较弱。
18. 哮喘是一种复杂的慢性炎症性疾病。当哮喘发作时,会导致呼吸道平滑肌收缩,黏液分泌增加,毛细血管壁对蛋白质等物质的通透性增加,从而产生哮喘症状。某些过敏性哮喘患者呼吸道上皮细胞接触过敏原后,分泌细胞因子IL-33,活化肺部的免疫细胞ILC2,活化的ILC2细胞分泌细胞因子IL-4,参与B细胞的激活。回答下列问题:
(1)哮喘发作时,组织液渗透压________,可能会引起________。
(2)过敏性哮喘患者接触过敏原后,B细胞的激活除了受IL-4等细胞因子作用,还需要接受的信号是________。
(3)已知肺神经元释放的多巴胺可作用于ILC2细胞,过敏性哮喘小鼠肺组织中多巴胺含量明显降低。推测多巴胺可________(填“促进”或“抑制”)ILC2细胞分泌IL-4,原因是________。
(4)研究发现,肿瘤坏死因子与中性粒细胞性哮喘中的糖皮质激素不敏感相关,这可能与肿瘤坏死因子诱发慢性炎症并导致气道重塑有关。糖皮质激素的分泌受“________轴”的调节,这种调节方式的意义是________。
【答案】(1)①. 增大 ②. 组织水肿
(2)过敏原直接接触B细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化,并与B细胞结合
(3)①. 抑制 ②. 哮喘小鼠ILC2细胞分泌IL-4较多,但肺组织中多巴胺含量较低,说明多巴胺会抑制ILC2细胞分泌IL-4的作用
(4)①. 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 ②. 放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态
【分析】过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应。过敏反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,也不会引起组织损伤,有明显的遗传倾向和个体差异。
【解析】(1)哮喘发作时,毛细血管壁对蛋白质等物质的通透性增加,组织液渗透压增大,组织液增多,可能会引起组织水肿。
(2)过敏性哮喘患者接触过敏原后,B细胞激活除了受IL-4等细胞因子作用,还需要接受的信号是过敏原(第一个信号)和辅助性T细胞呈递的抗原信息(第二个信号),即辅助性T细胞表面的特定分子发生变化,并与B细胞结合。
(3)过敏性哮喘小鼠ILC2细胞分泌的细胞因子IL-4较多导致小鼠患哮喘,但肺组织中肺神经元释放的多巴胺含量较低,说明多巴胺会抑制ILC2细胞分泌IL-4的作用。
(4)糖皮质激素的分泌受“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴”的调节,这种调节方式为分级调节,分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
19. 某滩涂浅海区是青脚鹬等候鸟的迁徙驿站,拟在该地区建设具有如图所示食物关系的人工湿地以保护候鸟。回答下列问题:
(1)随机选取地面上三条样线,长度为1km,以一定的速度步行观察,借助望远镜记录样线两侧各25m内看到的青脚鹬数量,分别为5、6、10只,则该地青脚鹬的种群密度约为________只/km2,直接影响青脚鹬种群密度的因素包括出生率、死亡率及________。
(2)下列对于该食物关系示意图的叙述,错误的有________(填序号)。
①植食性生物和草鱼属于种间竞争关系
②肉食性鱼类属于三级或四级消费者
③食物网中,碳元素和氮元素均主要以有机物的形式传递
④物质循环、能量流动和信息传递都沿着食物链、食物网进行
(3)候鸟的迁徙行为体现了该浅海区生物群落具有明显的________。调查某种候鸟的生态位,除需调查其栖息地、食物、天敌外,还需调查________。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境间________的结果。
(4)依据迁徙的性质,可以把鸟类分为留鸟、旅鸟和候鸟几种类型。科研人员研究了某区域内不同生境中鸟类的居留型特征,如图所示。其中,公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中________占比最高,请分析可能的原因是________。
(5)湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候,这体现了生物多样性的________价值。判断该滩涂浅海生态系统是否处于生态平衡状态,应看其是否符合结构平衡、功能平衡、________三个方面的特征。
【答案】(1)①. 140 ②. 迁入率、迁出率
(2)②④ (3)①. 季节性 ②. 与其他物种的关系等 ③. 协同进化
(4)①. 留鸟 ②. 公园、乡村农田和人工灌木丛受人类活动影响较大,环境相对稳定,食物资源相对稳定且充足,适合留鸟生存,不需要进行长距离迁徙寻找食物和栖息地等
(5)①. 间接 ②. 收支平衡
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。也被称为生态龛,表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。生态位不仅包括生物在非生物环境中的位置,如栖息地的温度、湿度等,还包括其在生物环境中的位置,如食物和能量来源、以及与天敌的关系等。
【解析】(1)三条样线长度均为1km,样线总长度为3×1km=3km,观察宽度为两侧各25m,那么观察总宽度为2×25m=50m=0.05km,样线所覆盖的面积S=3km×0.05km=0.15km2;总共观察到的青脚鹬数量为5+6+10=21只,则青脚鹬种群密度=21/0.15=140只/km2;直接影响种群密度的因素除了出生率、死亡率外还有迁入率和迁出率。
(2)植食性生物和草鱼都可摄食沉水植物和挺水植物,属于种间竞争关系,①正确;肉食性鱼类属于次级或三级消费者,②错误;在生物群落内部,碳元素和氮元素主要以有机物的形式传递,③正确;物质循环和信息传递并不只是沿着食物链、食物网进行的,能量流动是沿着食物链、食物网进行的,④错误。
故选②④。
(3)候鸟的迁徙行为会使生物的种类和数量发生周期性变化,这体现了该浅海区生物群落具有明显的季节性;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;调查某种候鸟的生态位,除需调查其栖息地、食物、天敌外,还需调查与其他物种的关系等;群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
(4)由图可知,公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中留鸟占比最高,可能的原因是公园、乡村农田和人工灌木丛受人类活动影响较大,环境相对稳定,食物资源相对稳定且充足,适合留鸟生存,不需要进行长距离迁徙寻找食物和栖息地等。
(5)湿地的蓄洪防旱、净化水质、调节气候等功能体现的是对生态系统起到重要调节功能的价值,属于生物多样性的间接价值;判断一个生态系统是否处于平衡状态要看其是否符合结构平衡、功能平衡、收支平衡三个方面的特征。
20. 玉米(2=20)是雌雄同株异花植物。玉米存在雄性不育株,表现为雄花不育、雌花可育。现有两株雄性不育突变体甲和乙,两者的不育性状均由单基因突变所致(不考虑基因间的相互作用;当植株可育时花粉均可育)。甲与纯合野生型玉米杂交得到子代丙,丙自交后代中正常育性∶雄性不育=3∶1。回答下列问题:
(1)甲的雄性不育突变为________(填“显性”或“隐性”)突变。丙自交后代之间随机交配,后代中正常育性∶雄性不育=________。
(2)现已得知甲的雄性不育由M2基因(由M1基因突变而来)控制。将M1与M2的mRNA翻译区进行序列比对,结果如图所示。M2编码的多肽链长度为________个氨基酸。
(3)若甲、乙的雄性不育基因为同一基因,乙与丙杂交,后代的表型及比例是________。
(4)若甲、乙的雄性不育基因为不同基因,且位于非同源染色体上,将乙与丙杂交,得到F1。
①若F1均为正常育性,据此推测乙的雄性不育突变为隐性突变,仅考虑M1/M2这对等位基因,乙表达的多肽链长度为________个氨基酸。F1自交所得F2的表型及比例是________。
②若F1中正常育性∶雄性不育为________,乙的雄性不育突变为显性突变。
【答案】(1)①. 隐性 ②. 5∶1
(2)97 (3)正常育性∶雄性不育=1∶1
(4)①. 525 ②. 正常育性∶雄性不育=21∶11 ③. 1∶1
【分析】基因的分离定律的实质:在杂合体的细胞中,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。
基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【解析】(1)甲与纯合野生型玉米杂交得到子代丙,丙为杂合子,丙自交后代中正常育性∶雄性不育=3∶1,说明甲的雄性不育突变为隐性突变。假定控制该性状的基因为M1、M2,甲基因型为M2M2,纯合野生型玉米基因型为M1M1,丙的基因型为M1M2,丙自交子代基因型及比例为M1M1∶M1M2∶M2M2=1∶2∶1,丙自交的子代之间随机交配,利用配子法求解,三种基因型的自交子代都能产生雌配子,雌配子基因型及比例为M1∶M2=1∶1,由于M2M2表现为雄性不育,不能产生雄配子,因此雄配子基因型及比例为M1∶M2=2∶1,雌雄配子随机结合,雄性不育M2M2的概率为1/2×1/3=1/6,正常育性的概率为1-1/6=5/6,即正常育性∶雄性不育=5∶1。
(2)已知UAA为终止密码子,M2基因对应的mRNA翻译区的第232个核苷酸和233个核苷酸之间插入了1386个核苷酸,并且插入的第59个核苷酸后存在终止密码子,使翻译提前终止,因此M2编码的多肽链长度为(232+59)/3=97个氨基酸。
(3)结合(1)解析,已知纯合野生型玉米基因型为M1M1,丙的基因型为M1M2,若甲、乙的雄性不育基因为同一基因,则乙的基因型为M2M2,乙和丙杂交,后代基因型及比例为M1M2∶M2M2=1∶1,表型及比例是正常育性∶雄性不育=1∶1。
(4)已知甲的雄性不育基因为隐性突变,假定控制该性状的两对基因分别为M1、M2和B、b,若乙的雄性不育基因也为隐性突变,则野生型玉米的基因型为M1M1BB,甲的基因型为M2M2BB,乙的基因型为M1M1bb,丙的基因型为M1M2Bb,乙和丙杂交,子代基因型及比例为M1M2Bb∶M1M1Bb=1∶1,只要一种基因为隐性纯合子就表现为雄性不育,F1均为正常育性;若乙的雄性不育基因为显性突变,则野生型玉米的基因型为M1M1bb,甲的基因型为M2M2bb,乙的基因型为M1M1BB或M1M1Bb,丙的基因型为M1M2bb,乙和丙杂交,子代基因型及比例为M1M2Bb∶M1M1Bb=1∶1或M1M1Bb∶M1M1bb∶M1M2Bb∶M1M2bb=1∶1∶1∶1,基因型为M2M2__和__bb表现为雄性不育,F1均为雄性不育或正常育性∶雄性不育=1∶1。综上分析,若F1均为正常育性,据此推测乙的雄性不育突变为隐性突变。仅考虑M1/M2这对等位基因,甲的基因型为M2M2BB,乙的基因型为M1M1bb,因此乙转录出的mRNA长度为1578个碱基,去除UAA后,有1575个碱基参与编码多肽链,其表达的多肽链长度为1575/3=525个氨基酸。F1基因型及比例为M1M2Bb∶M1M1Bb=1∶1,M1M2Bb自交子代雄性不育(M2M2B__、M1__bb、M2M2bb)概率=1/4×3/4+1/4×3/4+1/4×1/4=7/16,M1M1Bb自交子代雄性不育M1M1bb的概率为1×1/4=1/4,因此F1自交所得F2中雄性不育植株的概率为7/16×1/2+1/4×1/2=11/32,正常育性的概率为1-11/32=21/32,故F1自交所得F2的表型及比例是正常育性∶雄性不育=21∶11。由上述解析可知,若F1中正常育性∶雄性不育=1∶1,说明乙的雄性不育为显性突变。
21. 玉米螟和田间杂草是影响玉米高产的两个重要因素。为获得具有抗虫、抗除草剂优良复合性状的转基因玉米,某实验室利用农杆菌转化法将外源抗虫基因(cry)和抗除草剂草甘膦基因(epsps)共同转入玉米细胞,经筛选、检测和相关鉴定后培育出若干株抗虫和抗除草剂玉米,过程如图所示。
回答下列问题:
(1)基因表达载体除了含目的基因、特定限制酶切割位点、复制原点外,还必须有______________,以确保导入的基因正常表达。便于筛选重组 DNA 分子,构建基因表达载体时需要插入抗生素抗性基因作为___________________。cry基因和epsps基因必须插入到 Ti质粒的 T-DNA 中,原因是__________________。
(2)为检验 T-DNA 是否整合到玉米细胞的染色体上,研究人员根据 T-DNA 插入染色体上的_______________序列和T-DNA 序列设计了_______________种引物进行PCR。
(3)经检测cry基因和cpsps基因已成功整合到染色体上,但无法确定它们整合的位置关系。若这两种基因均为单一位点插入到玉米细胞染色体上,则位置关系可能有三种,请在丙图中画出第三种_____________(其中1、2分别代表一对染色体)。
(4)用甲、乙玉米细胞经组织培养得到的植株杂交,其后代具有抗虫、抗除草剂优良复合性状的比例是________。
【答案】(1)①. 启动子、终止子、标记基因 ②. 标记基因 ③. T-DNA可转移并整合到受体细胞的染色体DNA 上
(2)①. DNA ②. 两
(3) (4)1/2
【分析】基因工程的基本操作程序:目的基因的筛选与获取→基因表达载体的构建(核心)→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
【解析】(1)基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因、标记基因、复制原点等。标记基因便于筛选重组 DNA分子。T-DNA可转移并整合到受体细胞的染色体DNA上。
(2)玉米细胞核的 DNA 在染色体上,含目的基因的T-DNA 可转移并整合到玉米细胞的染色体 DNA上,因此根据 T-DNA 插入染色体上的DNA序列和T-DNA 序列设计引物;目的基因含有两条链,PCR 需要一对引物(两种)。
(3)两种基因均为单一位点插入到玉米细胞染色体上,可在一对同源染色体的两条染色体上,可在一对同源染色体的一条染色体上,可在两对同源染色体的两条染色体上,因此丙图为。
(4)甲细胞得到的植株产生配子1/2 含抗虫基因,1/2含抗除草剂基因;乙细胞得到的植株产生配子1/4同时含两类基因,1/4 同时不含两类基因,1/4含抗虫基因,1/4 含抗除草剂基因,因此甲、乙玉米细胞经组织培养得到的植株杂交,其后代具有抗虫、抗除草剂优良复合性状的比例是4×1/8= 1/2。条件
遮阴
全光照
PSII光能转化效率(100%)
79.3
49.4
光合电子传递效率(μml·m-2·s-1)
64.9
37.8
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