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2025年高考倒计时154天
2025年1月“八省联考”考前猜想卷
生物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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:本部分共15题,每题3分,共45分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.下列关于原核细胞的说法正确的是()
A.支原体进行无丝分裂,细胞不能形成纺锤丝
B.大肠杆菌衰老的原因可能是端粒缩短
C.好氧菌的有氧呼吸酶分布在细胞质基质和线粒体中
D.肺炎链球菌和小鼠的基因在表达时存在边转录边翻译的情况
【答案】D
【分析】1、原核细胞的增殖方式为二分裂。
2、细胞衰老是正常环境条件下发生的功能减退,逐渐趋向死亡的现象。衰老是生界的普遍规律,细胞作为生物有机体的基本单位,也在不断地新生和衰老死亡。
【详解】A、无丝分裂是真核细胞的分裂方式,支原体是原核生物,分裂方式为二分裂,A错误;
B、端粒是染色体的一部分,大肠杆菌没有染色体,B错误;
C、细菌没有线粒体,C错误;
D、原核生物基因和真核细胞的线粒体基因在表达时均可以边转录边翻译,D正确。
故选D。
2.G蛋白(包括α、β、γ三种亚基)是一种受体蛋白,结合GTP时有活性,结合GDP时无活性。乙酰胆碱等信号分子与受体结合可导致G蛋白活化,开启K+通道,具体过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.G蛋白的活性与K+的运输有关
B.抑制α亚基与β、γ亚基的分离,可使G蛋白处于激活状态
C.K+运出细胞所需要的能量主要由呼吸作用提供
D.性激素也能通过图示机制实现信号转导
【答案】A
【分析】结合GTP的G蛋白有活性,结合GDP的G蛋白无活性。乙酰胆碱等信号分子激活受体后,可导致G蛋白活化,开启K+通道。
【详解】A、由图可知,G蛋白与GDP结合时无活性,K+通道关闭,而G蛋白与GTP结合时有活性,活化的α亚基与β、γ亚基分离,活化的β、γ亚基促使K+通道打开,因此G蛋白的活性与K+的运输有关,A正确;
B、G蛋白有活性时,活化的α亚基与β、γ亚基分离,B错误;
C、K+运出细胞的方式为协助扩散,不消耗能量,C错误;
D、性激素是固醇类激素,其受体位于细胞内,不能通过图示机制实现信号转导,D错误。
故选A。
3.图1表示酶量一定、条件适宜的情况下底物浓度对酶促反应速率的影响曲线,其中“Vmax”表示该条件下最大反应速率,“Km”表示在该条件下达到1/2 Vmax时的底物浓度。图2为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.底物浓度和抑制剂影响酶促反应速率的原理不相同
B.Km的大小可体现酶与底物结合能力的强弱
C.若升高反应体系的温度,则图1中的M点将向左下方移动
D.在反应体系中分别加入适量上述两种抑制剂,Vmax都会下降
【答案】D
【分析】分析图1:在一定范围内,酶促反应速率随底物浓度的升高而加快,到速率最大时,酶促反应速率不再随底物浓度的升高而加快。
图2:非竞争性抑制剂与酶活性部位以外的位点结合,使酶的结构发生改变,底物不能与酶结合;竞争性抑制剂竞争性结合酶与底物的结合位点。
【详解】A、抑制剂通过影响酶的活性如竞争性抑制剂通过与底物竞争酶的结合位点,非竞争性抑制剂通过与酶结合从而改变酶与底物结合位点的形态来影响酶促反应速率,而底物浓度不影响酶的活性,A正确;
B、Km表示酶促反应速率为1/2Vmax时的底物浓度,酶与底物亲和力越高,酶促反应速率越大,则Km越小,即Km的大小体现了酶与底物结合能力的强弱,B正确;
C、据题干信息,图1曲线是在条件适宜的情况下测定的,若升高反应体系的温度,酶活性降低,Vmax降低,达到Vmax时的底物浓度也减少,因此M点将向左下方移动,C正确;
D、据图分析,竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合位点,若反应体系中加入一定量的竞争性抑制剂,随着底物浓度增大,底物与酶结合的概率增加,Vmax与不加抑制剂时相同;而非竞争性抑制剂改变了酶的空间结构,Vmax比不加抑制剂时的小,D错误。
故选D。
4.下图表示酵母菌在不同环境条件下生存状态的调节示意图,当酵母菌生活环境中缺乏存活因子时,细胞会启动自噬作用,以延缓细胞的快速凋亡。下列相关叙述正确的是()
A.只要细胞外有营养物质,细胞就不会出现自噬作用
B.AKT能抑制细胞凋亡,还可以促进营养物质的吸收
C.mTor促进营养物质进入细胞内氧化分解,为酵母菌供能
D.mTor和AKT的作用不同,故自噬作用和细胞凋亡无关系
【答案】B
【分析】分析题图:表示酵母细胞自噬的信号调控过程,其中AKT和mTo,是抑制酵母细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。
【详解】A、据图可知,细胞是否出现自噬主要取决于环境中是否缺乏存活因子,A错误;
B、结合图示可知,AKT在存在存活因子的情况下,可通过营养转运子促进营养物质的吸收,此外也可抑制细胞凋亡,B正确;
C、代谢底物进入细胞与mTor无关,mTor可抑制细胞自噬,C错误;
D、剧烈的细胞自噬可引发细胞凋亡,D错误。
故选B。
5.研究发现,MPF是细胞分裂过程中的一种成熟促进因子,其含量升高可促进核膜破裂,使染色质浓缩成染色体;而MPF被降解时,染色体则解螺旋。图甲、图乙表示非洲爪蟾部分染色体的细胞分裂图,图丙表示其卵母细胞细胞增殖阶段中MPF含量,其中DE段为减数分裂I和减数分裂II之间短暂的间期。下列叙述正确的是()
A.因着丝粒分裂导致图甲和图丙的EF段的染色体数彼此相同
B.基因的分离和基因的自由组合发生在图乙和图丙的GH段中
C.同一双亲产生的后代具有多样性的原因常与图丙的CD、FG段有关
D.MPF在有丝分裂和减数分裂中发挥作用并促进姐妹染色单体的形成
【答案】C
【分析】由题意可知:MPF含量升高,可促进核膜破裂,使染色质浓缩成染色体,导致细胞进入分裂的前期;当MPF被降解时,染色体则解螺旋,细胞又进入分裂的末期。因此AB段为减数第一次分裂前的间期,CD段为减数第一次分裂,DE段为减数第一次分裂和减数第二次分裂之间短暂的间期,EF段处于减数第二次分裂时期,GH段为有丝分裂。
【详解】A、图甲处于有丝分裂后期其染色体数是体细胞的二倍,EF段处于减数第二次分裂,着丝粒分裂后染色体数和体细胞相同,A错误;
B、等位基因随着同源染色体的分开而分离,发生在减数第一次分裂后期,非等位基因自由组合也发生在减数第一次分裂后期,对应图乙和图丙的CD段,B错误;
C、同一双亲后代遗传的多样性不仅与减数分裂过程中发生的基因重组有关,也与卵细胞和精子的随机结合有关,CD段为减数第一次分裂,FG段为受精作用,C正确;
D、MPF含量升高,可促进核膜破裂,使染色质浓缩成染色体,但不能促进姐妹染色单体形成,D错误。
故选C。
6.研究发现,鱼体内用于去除RNA甲基化修饰的m6A去甲基化酶FTO,可擦除NOD基因的mRNA甲基化修饰,避免mRNA被YTHDF2 蛋白质识别并降解,从而提高鱼类的抗病能力。下列叙述正确的是()
A.mRNA的甲基化修饰不会改变其碱基序列和相应的表型
B.提高NOD基因的mRNA甲基化水平会抑制NOD基因的表达
C.饲喂适量的FTO蛋白抑制剂有助于提高鱼类的抗病能力
D.甲基化会使RNA聚合酶结合起始密码子的过程受到干扰
【答案】B
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,而基因表达与表型发生可遗传变化的现象。
【详解】A、mRNA的甲基化不会改变自身碱基序列,但可能会影响翻译过程,从而改变生物的表型,A错误;
B、提高NOD基因mRNA的甲基化水平升高会抑制NOD基因的翻译,B正确;
C、给鱼类饲喂适量的FTO蛋白抑制剂,则FTO蛋白不能发挥作用,即FTO蛋白不能擦除N基因mRNA的甲基化修饰,导致被Y蛋白识别并降解的mRNA量增加,从而降低了鱼类的抗病能力,C错误;
D、起始密码子存在于mRNA上,RNA聚合酶结合的是DNA上的启动部位,D错误。
故选B。
7.某男性有特殊面容、智能落后、生长发育迟缓,通过染色体组型分析发现其14号染色体如甲图所示,异常染色体的来源见乙图,其余染色体均正常。下列叙述错误的是( )
A.该变异类型属于染色体结构变异中的重复B.该男性染色体数正常但患有唐氏综合征
C.该男性初级精母细胞中会有异常联会现象D.该男性精原细胞分裂后可产生正常的精子
【答案】A
【分析】染色体结构变异的基本类型:
(1)缺失:染色体中某一片段的缺失 例如,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,因为患病儿童哭声轻,音调高,很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的两眼距离较远,耳位低下,生长发育迟缓,而且存在严重的智力障碍;果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的;
(2)重复:染色体增加了某一片段 果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的;
(3)倒位:染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列 如女性习惯性流产(第9号染色体长臂倒置);
(4)易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域 如惯性粒白血病(第14号与第22号染色体部分易位,夜来香也经常发生这样的变异)。
【详解】A、从图中可以看出,异常染色体是由14号染色体与21号染色体连接并丢失片段而形成的,这种变异类型属于染色体结构变异中的易位和缺失,A错误;
B、唐氏综合征即21三体综合征,由题意可知,该男性21号染色体多了一条,而其他染色体正常,因此该男性染色体数正常但患有唐氏综合征,B正确;
C、由于14号染色体存在异常(部分片段丢失),在初级精母细胞进行减数分裂同源染色体联会时,会有异常联会现象,C正确;
D、该男性精原细胞虽然14号染色体存在结构变异,但经过减数分裂过程,有可能产生正常的精子,D正确。
故选A。
8.科学家研究了生活在撒哈拉沙漠的狐属不同种群对沙漠的适应机制,发现路氏沙狐和耳廓狐含有缺水时能改变尿浓度的基因,该基因还扩散到了北美赤狐的基因库中。下列叙述正确的是()
A.不同狐属的定向变异能帮助其适应环境改变
B.路氏沙狐和耳廓狐的全部基因构成一个基因库
C.基因迁移可增加狐属种群内的遗传多样性
D.自然选择直接作用于基因导致耳廓狐种群基因频率改变
【答案】C
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、变异是不定向的,A错误;
B、一个种群的全部基因构成一个基因库,路氏沙狐和耳廓狐属于不同种群,B错误;
C、基因迁移可能使基因的数目和种类发生改变,从而增加了狐属种群内的遗传多样性,C正确;
D、自然选择直接作用于生物的表现型,D错误。
故选C。
9.科学家发现了一种新型酶SCAN,该酶能将一氧化氮附着到蛋白质上,包括胰岛素受体。研究发现糖尿病小鼠体内SCAN酶活性增加,没有SCAN酶的小鼠不会患糖尿病。下列说法错误的是( )
A.SCAN可能影响细胞的物质运输、基因表达等多种生命活动
B.一氧化氮结合胰岛素受体后使胰岛素无法发挥降血糖作用
C.SCAN作为信息分子参与血糖的调节过程
D.一氧化氮可以作为神经递质参与神经细胞的信息传递
【答案】C
【分析】机体内血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
【详解】A、SCAN能将一氧化氮附着到蛋白质上,若该蛋白质为膜蛋白,可影响物质的运输,若一氧化氮附着到RNA聚合酶上则影响基因的表达,A正确;
B、一氧化氮与胰岛素受体结合后,可能使胰岛素无法与受体结合,无法发挥降血糖作用,B正确;
C、SCAN是一种酶,起催化作用,不属于信息分子,C错误;
D、一氧化氮可以作为神经递质参与神经细胞的信息传递,D正确。
故选C。
10.人体内存在针对关节软骨自身抗原的滤泡性T细胞,该细胞高度表达OX40分子,当病毒侵染机体时能促进OX40的表达,进而增加自身抗体的产生,引起组织破坏,形成类风湿性关节炎,该过程作用机制如图所示。下列说法错误的是( )
A.病毒侵染机体后会引起体液免疫的增强
B.抑制滤泡性T细胞表达OX40分子可有效缓解类风湿性关节炎
C.辅助性T细胞分泌的细胞因子能促进B细胞增殖分化
D.过敏反应与类风湿性关节炎的发病机理相同
【答案】D
【分析】1、自身免疫病:免疫系统异常敏感,反应过度,把自身成分当作抗原加以攻击,从而对自身的组织器官造成损伤并出现症状。如:风湿性心脏病、系统性红斑狼疮等。
2、免疫缺陷病:由于机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。如:艾滋病、先天性胸腺发育不良等。
【详解】A、由题干信息可知,病毒侵染机体时能促进OX40分子的表达,进而增加自身抗体的产生,即感染病毒后会引起体液免疫增强,A正确;
B、类风湿性关节炎的形成与滤泡性T细胞高度表达OX40分子有关,因此抑制滤泡性T细胞表达OX40分子可有效缓解病情、B正确。
C、由图可知,辅助性T细胞分泌的细胞因子能促进B细胞增殖分化,C正确;
D、类风湿性关节炎是自身免疫病,会对自身组织产生破坏,而过敏反应是机体对外来物质产生过度反应所致,二者发病机理不同,D错误。
故选D。
11.独脚金内酯(SL)是一类新发现的植物激素,可通过影响生长素的运输来调控植物的顶端优势。SL合成受阻或SL不敏感突变体都会出现顶端优势缺失,与野生型形成明显区别。现有拟南芥顶端优势缺失突变体1和突变体2,其生长素水平正常,欲研究其顶端优势缺失机理,在幼苗期进行嫁接试验,试验结果如表所示。据表分析,合理的是()
组别 | 地下部分 | 地上部分 | 实验结果 |
1 | 野生型 | 突变体1 | 顶端优势存在 |
2 | 野生型 | 突变体2 | 顶端优势缺失 |
3 | 突变体1 | 野生型 | 顶端优势存在 |
4 | 突变体2 | 野生型 | 顶端优势存在 |
5 | 突变体2 | 突变体1 | 顶端优势存在 |
6 | 突变体1 | 突变体2 | ? |
A.植株只有地上部分能合成SL来调控顶端优势
B.突变体1对SL不敏感,可能由于SL的受体缺失
C.突变体2顶端优势缺失,表明SL的作用具有两重性
D.推测第6组的实验结果为顶端优势缺失
【答案】D
【分析】据图分析:因为突变体1的地上部分+野生型的根会产生顶端优势,野生型的地上部分+突变体1的根会产生顶端优势,说明野生型的根和地上部分均能产生SL,且突变体1为SL合成受阻突变体,不能合成SL,但对SL敏感;因为突变体2的地上部分+野生型的根(能合成SL)不会产生顶端优势,而野生型的地上部分(能合成SL)+突变体2的根会产生顶端优势,且突变体1的地上部分(不能合成SL)+突变体2的根可产生顶端优势,可说明突变体2的根能够产生SL,使第5组表现为顶端优势,第4组能表现顶端优势,第2组不能,可能是第4组的SL量大于第2组,说明突变体2对SL不敏感,属于SL不敏感突变体。
【详解】A、已知SL合成受阻或SL不敏感突变体都会出现顶端优势缺失,而突变体1和突变体2都是顶端优势缺失体,根据第1组和第2组都能出现顶端优势,可说明野生型的地上部分和地下部分均能合成SL来调控顶端优势,A错误;
B、根据第1组和第2组都能出现顶端优势,说明突变体1属于SL合成受阻类型,若突变体1对SL不敏感,则野生型产生的SL不能对突变体1发挥作用,第1组的结果应为顶端优势不存在,B错误;
C、根据第2组结果可知突变体2为SL不敏感突变体,但根据第5组结果可知,突变体2的地下部分可合成SL,突变体2顶端优势缺失是由于SL不能发挥作用,不能体现SL的作用具有两重性,C错误;
D、突变体1为SL合成受阻突变体,不能合成SL,但能接受SL的作用,而突变体2为SL不敏感突变体,不能接受SL的作用,其地下部分可合成SL,因此第6组的实验结果为顶端优势缺失,D正确。
故选D。
12.狐米草和水烛是两种常见的沼泽植物。为了研究海水对这些植物生长的影响,研究人员在咸水和淡水中分别种植这两种植物,并控制其临近植株,得到如表所示结果。下列说法错误的是( )
平均生物量(g/cm2) | 狐米草 | 水烛 | |||
咸水 | 淡水 | 咸水 | 淡水 | ||
临近植株 | + | 9 | 4 | 0 | 16 |
- | 11 | 20 | 0 | 30 |
注:“+”代表有临近植株,“-”代表无临近植株。
A.临近植株的存在会抑制狐米草和水烛的生长
B.在咸水中,水烛根细胞的细胞液浓度逐渐增大
C.与水烛相比,狐米草更适合在入海口生存
D.水烛在咸水中竞争能力弱,最终导致其数量为0
【答案】D
【分析】生物学实验遵循单一变量原则,重复性原则、科学性原则、等量原则等。
【详解】A、第一步:分析表格数据①在临近植株存在的情况下,无论是咸水还是淡水,狐米草和水烛的生物量都有所减少,水烛只在淡水中存活;②临近植株不存在时,狐米草在淡水中的生物量多于咸水。第二步:逐项分析选项 由第一步分析可知,A正确;
B、根据分析可知,水烛不能在咸水中生长,推测水烛根细胞会一直失水直至死亡,其细胞液浓度逐渐增大,B正确;
C、由表可知,与水烛相比,狐米草更适应咸水环境,故与水烛相比,狐米草更适合在入海口生存,C正确;
D、水烛在咸水中不管是否有临近植株,数量均为0,说明其数量为0和竞争无关,D错误。
故选D。
13.某生态系统中能量在3个营养级之间流动的情况如下图。下列叙述错误的是( )
A.若B摄入的能量比例增大,B的同化效率(同化量/摄入量)一般也增大
B.若B同化的量减小,C的同化量一般也相应减少,B→C的能量传递效率基本不变
C.若B呼吸的能量占其同化量的比例增大,B→C的能量传递效率一般会下降
D.若B为养殖动物,增大B的同化效率能使能量的利用效率增大
【答案】A
【分析】生态系统的能量流动:1、概念:生态系统中能量的输入、传递、转化、散失的过程称为生态系统的能量流动。 2、特点:单向流动、逐级递减。3、同化量 = 摄入量-粪便量=呼吸作用散失量+用于生长、发育、繁殖的量能量。传递效率=(本营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。
【详解】A、摄入量=同化量+粪便量,若B摄入的能量比例增大,则B的同化量和粪便量的比例也会相应增大,因此B的同化效率(同化量/摄入量)一般不会增大,A错误;
B、相邻营养级之间的能量传递效率为10%-20%,因此若B同化的量减小,C的同化量一般也相应减少,由于每个营养级的同化量大部分都会被自身呼吸消耗,因此不同营养级之间的传递效率一般不变,即B→C的能量传递效率基本不变,B正确;
C、若B呼吸的能量占其同化量的比例增大,则B同化量流向下一营养级的会减少,故B→C的能量传递效率一般会下降,C正确;
D、若B为养殖动物,增大B的同化效率能使粪便量比例减少,可以使能量的利用效率增大,D正确。
故选A。
14.研究者从嗜热菌中提取了耐高温淀粉酶,开展相关实验,结果如图所示。(残余酶活性是指将酶在不同温度下保温足够长时间,然后在最适温度下测得的酶活性)。据图判断,下列叙述正确的是()
A.曲线②代表相对酶活性B.该酶可在低温下保存
C.该酶最适合在80℃左右条件下使用D.该酶耐高温可用于PCR技术和发酵工程
【答案】B
【分析】 图中的曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。将酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,由此得到的数据为酶的热稳定性数据,即图中的曲线②。在使用该酶时,应保证活性较高、酶的热稳定性较好的温度范围。由图中数据可知,60℃~70℃符合要求。
【详解】A、图示为耐高温的淀粉酶在不同温度下的酶活性,由曲线①可知,随温度的升高,酶活性先升后降,故曲线①表示相对酶活性,而曲线②在低温下活性较高,高温下活性降低,应该表示残余酶活性,A错误;
B、由图可知,在低温下保存,残余酶活性较高,故可在低温下保存,B正确;
C、由曲线①可知,该酶的最适温度是80℃,但在曲线②中,温度超出70℃保存足够长的时间后,在最适宜温度下的酶活性会急剧下降,所以80℃不是该酶的最佳使用温度,C错误;
D、该酶是淀粉酶,而PCR中需要的是耐高温的DNA聚合酶,故该酶不能用于PCR,D错误。
故选B。
15.川西獐牙菜的代谢产物獐牙菜苦苷和龙胆苦苷具有治疗黄疸性肝炎的功能,如图是科研人员利用体细胞杂交等技术实现药效成分的工厂化生产示意图。下列相关叙述正确的是()
注:杂种细胞中含有的染色体大部分为柴胡染色体
A.①过程可用盐酸和酒精配制的解离液替代纤维素酶和果胶酶
B.②过程融合产生的杂种细胞一定含有合成獐牙菜苦苷的基因
C.③过程的培养基中添加细胞分裂素与生长素的比值为1
D.④过程处理的主要目的是使原生质体发生基因突变
【答案】C
【分析】据图分析,①表示去除植物细胞壁制备原生质体的过程,②表示原生质体融合,③是脱分化,④是再分化,甲是愈伤组织。
【详解】A、用解离液解离的目的是使植物细胞变得松散,①过程是去除细胞壁,不能用解离液替代纤维素酶和果胶酶,A错误;
BD、图示的杂种细胞中含有的染色体大部分为柴胡染色体,说明④过程紫外线照射的主要目的是使川西獐牙菜的染色体发生丢失,而染色体丢失是随机的,故②过程产生的杂种细胞中不一定含有獐牙菜苦苷基因,BD错误;
C、③过程培育的是愈伤组织,培养基中添加的细胞分裂素与生长素的比值为1,C正确。
故选C。
二、非选择题:共5题,共55分。
16.卡尔文循环是由CO2产生糖的途径,存在几乎所有光合生物中,其过程如图1所示。卡尔文循环中的Rubisco在CO2少而O2很多的情况下能催化C5与O2结合产生一种二碳化合物,最终生成CO2和H2O,该过程称为光呼吸,如图2所示。回答下列相关问题:
(1)图1中,CO2固定的第一个产物是 ;NADPH在卡尔文循环中的作用是 。
(2)光合作用产物中 进入筛管,再通过韧皮部运输到植株各处。与葡萄糖相比,光合作用产物以该物质的形式进行运输的优点是 (答出1点)。
(3)由图2可知,与光呼吸发生相关的细胞器有 。研究发现,在强光照、干旱的条件下,植物的光呼吸会增强,从CO2与O2的角度分析,其原因是 。
(4)光呼吸会导致参与光合作用的碳流失,使光合产物生成量下降。请从Rubisco的角度提出一条利用现代生物技术提高植物产量的研究思路: 。
【答案】(1) PGA 作为还原剂还原PGA;为PGA的还原提供能量
(2) 蔗糖 等质量情况下蔗糖对渗透压的影响较小;蔗糖为非还原糖,性质(或结构)较稳定
(3) 叶绿体、线粒体 在干旱条件下,植物部分气孔关闭,导致CO2供应不足;强光照导致光反应中水的光解加快。产生的O2增多,O2浓度增大
(4)改造Rubisco的相关基因,使Rubisco只能特异性结合CO2,避免光呼吸的发生
【分析】根据题意分析,植物的Rubisco酶具有两方面的作用:当CO2浓度较高时,该酶催化C5与CO2反应,生成C3,C3在ATP和NADPH的作用下完成光合作用;当O2浓度较高时,该酶催化C5与O2反应,产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2,这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。
【详解】(1)分析图1,CO2固定过程中第一个产物是PGA,NADPH既是还原剂也是储能物质,在卡尔文循环中作为还原剂还原三碳化合物,为三碳化合物的还原提供能量。
(2)光合作用的产物中,蔗糖可以进入筛管进行运输。葡萄糖为单糖,是一种还原糖,蔗糖为二糖,是一种非还原糖。等质量的葡萄糖和蔗糖相比,蔗糖对渗透压的影响较小;与葡萄糖相比,蔗糖为非还原糖,性质(或结构)较稳定。
(3)分析图2中光呼吸过程 O2与C5在Rabiseo的作用下生成C3和C2,此过程发生在叶绿体中,C2进入线粒体被分解。与光呼吸发生相关的细胞器有叶绿体和线粒体。据题干信息可知,光呼吸在高O2低CO2的情况下发生。干旱条件下,植物为了减少水分的散失。部分气孔关闭导致CO2供应不足;强光照条件下,植物光反应中水的光解加快,产生的O2增多,从而导致高O2低CO2的情况,植物光呼吸增强。
(4)卡尔文循环中的Rubisco不仅催化C5与CO2生成C3,还能催化C5与O2产生二碳化合物,从而发生光呼吸。通过改造Rubisco的相关基因,使Rubisco只能特异性结合CO2,不与O2结合,避免光呼吸的发生,减少参与光合作用的碳流失,从而提高植物的产量。
17.抑郁症是常见的精神疾病之一,与单胺类神经递质5-羟色胺(5-HT)的释放水平密切相关,患者主要特征为显著而持久的情绪低落、思维迟缓、兴趣减退。盐酸氟西汀(Flu)是一种治疗抑郁症的药物,治疗机理如图所示。回答下列问题:
(1)5-HT与突触后膜上的受体结合后,突触后膜兴奋,其机理是 。突触后膜发生的信号转化为 。
(2)与正常人相比,抑郁症患者突触间隙中的5-HT含量下降。据图推测,Flu治疗抑郁症的机理是 。
(3)肠道益生菌能够通过影响神经通路、肠道免疫系统等途径缓解焦虑、抑郁。为研究肠道微生物对抑郁症的治疗作用,研究人员利用短乳杆菌YSJ2对抑郁症模型小鼠进行行为学影响实验,结果如图所示:
与对照组相比,模型组小鼠在旷场实验中运动总距离、强迫游泳实验中不动时间的变化分别是 ,说明小鼠表现出明显的抑郁样行为,抑郁模型建立成功。有人认为YSJ2改善小鼠抑郁样行为的作用大于Flu,依据是 。
(4)当人们遇到生活挫折、疾病等情况时,常会产生消极的情绪。当有人出现抑郁情绪时,你可以建议他通过 (答出2点)等方法进行调整。
【答案】(1) 5-HT与受体结合会引起钠离子大量内流,致使突触后膜的膜电位发生逆转,进而形成局部电流(或局部兴奋) 化学信号→电信号
(2)Flu抑制5-HT转运体的作用,减少突触前膜对5-HT的回收,使突触间隙中的5-HT维持在一定水平
(3) 减少、增加 与模型组相比,YSJ2模型组和Flu模型组在强迫游泳实验中小鼠不动时间均减少,但在旷场实验中,与模型组相比,YSJ2模型组小鼠运动总距离显著增加,而Flu模型组小鼠运动总距离增加不明显
(4)向朋友倾诉、适当运动、调节压力、向专业人士咨询
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。
【详解】(1)突触前膜释放的5-HT与突触后膜上的受体结合后,引起钠离子通道开启,钠离子大量内流,致使突触后膜的膜电位发生逆转,进而形成局部电流,产生兴奋。突触后膜上发生的是化学信号到电信号的转化。
(2)第一步:提炼题干和题图中关键信息已知,抑郁症患者突触间隙中5-HT减少,题图中显示突触前膜通过5-HT转运体回收5-HT。第二步:作出推测 Flu作用于5-HT转运体,减少了突触前膜对5-HT的回收,使突触间隙中的5-HT维持在一定水平,从而达到治疗抑郁症的效果。
(3)由实验结果可知,在旷场实验中模型组小鼠运动总距离低于对照组,在强迫游泳实验中模型组小鼠不动时间高于对照组,说明模型组小鼠对运动失去兴趣,产生抑郁样行为。分析实验结果,与模型组相比,YSJ2模型组和Flu模型组在强迫游泳实验中小鼠不动时间都减少,但在旷场实验中,与模型组相比,YSJ2模型组小鼠运动总距离显著增加,而Flu模型组小鼠运动总距离变化不大,由此说明YSJ2改善小鼠抑郁样行为的作用大于Flu。
(4)有人出现抑郁情绪时,可通过适当运动、向朋友倾诉、调节压力、向专业人士咨询等方法进行调整。
18.土壤培肥是提高土壤肥力的最直接途径,也是沙化草地进行生态恢复的关键措施之一、回答下列问题:
(1)过度放牧会使草原退化甚至沙化,这是因为生态系统的 能力是有限的,当草地生态系统受到自然或人为因素干扰,不能通过这种能力消除影响时,生态平衡就会被打破,从而发生 演替。生态位有重叠的草原动物可以通过 (答出两点即可)等生态位分化方式降低竞争强度,从而实现共存。
(2)调查发现,沙化地区风沙较大,优势植物是树冠低矮、根系发达的灌木,请结合灌木的特点解释其适应沙化环境的原因 。
(3)为探究不同培肥模式对沙化草地土壤改良与植被恢复的影响,进行了相关的实验。
①思路:设置施用无机肥(N)、有机肥(O)、有机肥+无机肥配施(NO),以不施肥为对照(CK),分析不同培肥模式下土壤pH、土壤有机质及地上植被盖度和生物量的变化特征,以筛选适宜的培肥模式。
②方法:在每年生长季前期对各个实验区进行不同模式的培肥,两年后在每个实验区
选取样方,齐地面剪取植被地上部分, 后称量计算地上生物量。采集土壤样品进行一定处理后,用于测定土壤pH、土壤有机质含量等。
③结果:不同培肥处理对沙化草地土壤pH、土壤有机质及植被盖度和地上生物量的影响如图甲、乙、丙所示。
④分析:根据实验结果,施用无机肥能提高 ,但会导致土壤 ,配施有机肥有减缓作用。基于以上实验结果,为进一步优化培肥模式,提高沙化草地生态修复效率,可进行的研究方向是 。
【答案】(1) 自我调节 次生 改变食物种类,形成不同食性;划分分布区域和活动范围;错开活动时间等
(2)灌木树冠低矮,具有防风固沙的功能;根系发达,能从土壤中吸收较多的水分,从而适应沙化环境
(3) 随机 烘干(或干燥) 土壤有机质的含量、提高植被盖度和地上生物量 酸化(或pH下降) 研究无机肥、有机肥的种类或配比对沙化草地生态修复的作用
【分析】生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力称为生态系统的稳定性。生态系统稳定性有两种类型抵抗力稳定性和恢复力稳定性,其中抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。且生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低,反之则越高。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。
【详解】(1)过度放牧会使草原退化甚至沙化,该事实说明生态系统的自我调节能力是有限的,这是因为当草地生态系统受到自然或人为因素干扰,不能通过这种能力消除影响时,生态平衡就会被打破,从而发生次生演替。生态位有重叠的草原动物可以通过改变食物种类,形成不同食性;划分分布区域和活动范围;错开活动时间等等生态位分化方式降低竞争强度,从而实现共存,进而有利于生态系统稳定性提高。
(2)调查发现,沙化地区风沙较大,而灌木树冠低矮,具有防风固沙的功能;灌木根系发达,能从土壤中吸收较多的水分,从而适应沙化环境,即灌木树冠低矮,根系发达,因而有利于适应沙漠缺水、多风的环境,所以灌木会很快成为沙漠地区的优势物种。
(3)本实验的目的是探究不同培肥模式对沙化草地土壤改良与植被恢复的影响,本实验的自变量为培肥模式不同,因变量为土壤pH、土壤有机质及地上植被盖度和生物量的变化,因此,实验思路如下;
①设置施用无机肥(N)、有机肥(O)、有机肥+无机肥配施(NO),以不施肥为对照(CK),分析不同培肥模式下土壤pH、土壤有机质及地上植被盖度和生物量的变化特征,以筛选适宜的培肥模式。
②方法:在每年生长季前期对各个实验区进行不同模式的培肥,两年后在每个实验区随机选取样方,避免人为因素的干扰,齐地面剪取植被地上部分,烘干(或干燥)后称量计算地上生物量。采集土壤样品进行一定处理后,用于测定土壤pH、土壤有机质含量等。
③结果:不同培肥处理对沙化草地土壤pH、土壤有机质及植被盖度和地上生物量的影响如图甲、乙、丙所示。
④分析:根据实验结果,施用无机肥能提高土壤有机质的含量、提高植被盖度和地上生物量,但会导致土壤酸化(或pH下降),进而影响植被的生长;若配施有机肥有减缓作用。基于以上实验结果可知无机肥和有机肥混合使用效果更好,为进一步优化培肥模式,提高沙化草地生态修复效率,则可进一步研究的方向是无机肥、有机肥的种类或配比对沙化草地生态修复的作用。
19.土壤盐渍化是限制作物生长的主要非生物胁迫之一。土壤中过多的盐分会破坏植物细胞中正常的营养代谢,导致作物生长受抑、产量下降。某团队对EMS诱变的水稻突变体库进行筛选,获得一株耐盐性和产量均显著提高的突变体,并从该突变体中分离到一个新的耐盐基因RST1,该团队利用基因RST1通过基因工程培育耐盐碱水稻新品种。图1为构建重组质粒的过程示意图,BamHⅠ、BclⅠ、SmaⅠ三种限制酶的识别序列见表。请回答下列问题:
限制酶 | BamHⅠ | BclⅠ | SmaⅠ |
识别序列及切割位点(5'→3') | G↓GATCC | T↓GATCA | CCC↓GGG |
(1)在扩增RST1基因时,应选择图2中的引物 进行PCR,原因是 。若PCR进行了4轮循环,则同时含两种引物的DNA占 。
(2)构建重组质粒时选用限制酶 切割质粒A.为保证质粒与目的基因的正确连接,应在两个引物的5'端分别添加序列 和5'- -3'。
(3)将重组质粒导入普通水稻细胞,受体细胞应该是 (填“叶肉细胞”“茎尖细胞”“受精卵”或“以上都可以”),原因是 。把转基因细胞培育成转基因植株,利用的技术是 。
(4)为确定RST1基因能否在实践应用中发挥作用,科研人员在正常条件下种植相同数量的普通水稻和转基因水稻,给予相同的水肥条件,至成熟期后,检测两组水稻的产量。该实验思路需完善之处是 。除产量外,还可以检测哪些指标? (写出两个即可)。
【答案】(1) 2、3 Taq DNA聚合酶在引物的3'端添加脱氧核苷酸,从而延伸子链 14/16
(2) BclⅠ、SmaⅠ GGATCC CCCGGG
(3) 以上都可以 植物的体细胞和受精卵都具有全能性 植物组织培养技术
(4) 应该在盐胁迫条件下种植普通水稻和转基因水稻 株高、单株粒重、单株粒数、单株荚数、籽粒大小
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:受体细胞不同,导入的方法也不—样。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:①DNA分子杂交技术:检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因;②分子杂交技术:检测目的基因是否转录出了mRNA;③抗原—抗体杂交技术:检测目的基因是否翻译成蛋白质。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】(1)利用PCR扩增RST1基因时,需要在反应体系中添加引物,由于子链的延伸总是从引物的3'端依次连接的,因此,在PCR扩增目的基因时需选用图2中的引物2和3进行扩增。若PCR进行了4轮循环,共得到24 =16个DNA分子,由于每个子链延伸时都需要引物,因此新合成的子链均带有引物,16个DNA分子中有2个含有亲代模板链,因此,同时含两种引物的DNA分子的数目为24-2=14,占14/16。
(2)图1中两个标记基因上都具有BamHⅠ的切割位点,故只能选BclⅠ和SmaⅠ切割质粒A。RST1基因上具有BclⅠ的切割位点,不能用BclⅠ切割RST1基因片段,而BamHⅠ与BclⅠ切割后形成的黏性末端相同,为保证质粒与目的基因的正确连接,可以在RST1基因两端引入BamHⅠ和SmaⅠ的识别序列,即在两个引物的5'端分别添加序列5'-GGATCC-3'和5'-CCCGGG-3'。
(3)植物的体细胞和受精卵都具有全能性,都可以作为受体细胞。利用植物组织培养技术可以将受体细胞培养成完整的植株,该操作的原理是植物细胞的全能性。
(4)要确定RST1基因是否能在实践应用中发挥作用,应在盐胁迫条件下种植普通水稻和转基因水稻,比较二者的产量,除了比较两种水稻的产量外,还可以比较两组水稻的株高、单株粒重、单株粒数、单株荚数、籽粒大小等作为检测指标。
20.图1是某具有甲、乙两种单基因遗传病的家族的系谱图。甲病、乙病分别由等位基因A/a、B/b控制,两对基因独立遗传,甲病在人群中的发病率为1/3600。TaqMan荧光探针结合实时荧光定量PCR技术可检测单碱基突变,用红色和绿色荧光探针分别标记正常基因和突变基因的核酸序列,当PCR循环数增多时,相应的荧光信号逐渐积累。回答下列问题:
(1)据图1可知,甲病的遗传方式为 。等位基因产生的根本原因是 。
(2)为确定乙病的遗传方式,科研人员利用实时荧光定量PCR技术对该家族中Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅲ-4、Ⅲ-5个体关于基因B/b进行了检测,检测结果为图2的a、b、c三种类型。据图分析,乙病的遗传方式为 ,判断依据是 。
(3)若Ⅲ-2与一个无亲缘关系的正常男子婚配,生育患甲病孩子的概率为 。
(4)在辅助生殖时对极体进行遗传筛查,可降低后代患遗传病的概率。Ⅱ-5在生育Ⅲ-5之前高龄且患乙病,需要进行遗传筛查。人卵细胞形成过程中第一极体不再分裂,不考虑基因突变,若Ⅱ-5第一极体的染色体数目为23,则Ⅲ-5的染色体数目 (填“可能”或“不可能”)存在异常;若减数分裂正常,且第一极体X染色体上有2个基因B,则所生男孩 (填“一定”“不一定”或“一定不”)患乙病。
【答案】(1) 常染色体隐性遗传 基因突变
(2) 伴X染色体显性遗传 Ⅱ-4和Ⅱ-5均患乙病,生出不患乙病的儿子Ⅲ-4,可判断出乙病为显性遗传病;据题图分析,父亲Ⅱ-4对应图2中的a,只含乙病的突变基因,不含正常基因,可排除常染色体显性遗传(第2点也可表述为若Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型都为Bb,即图2中的c,则检测结果不可能会出现图2中的a,即基因型为BB,可排除常染色体显性遗传)
(3)1/183
(4)可能 一定不
【分析】遗传病的监测和预防(1)产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率。(2)遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
【详解】(1)图1显示,I-1和I-2均不患甲病,生出患甲病女儿Ⅱ-3,可判断出甲病为隐性遗传病,且父亲I-1为正常人,若甲病为伴X染色体隐性遗传病,则父亲I-1患甲病,与事实不符,因此甲病为常染色体隐性遗传病,基因突变的结果是产生新基因,因而基因突变是生物变异的根本来源,即等位基因产生的根本原因是基因突变。
(2)Ⅱ-4和Ⅱ-5均患乙病,生出不患乙病儿子Ⅲ-4,可判断出乙病为显性遗传病,又知Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅲ-4、Ⅲ-5的荧光强度依次对应图2的测结果为图2的a、b、c三种类型,且红色为正常基因,结合性状表现可判断Ⅱ-4只含乙病的突变基因,不含正常基因,对应的是a,其他三个依次对应的是c、b、b,因此排除常染色体显性遗传。由此可知,Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅲ-4、Ⅲ-5的基因型依次为XAY、XAXa、XaY、XaY。
(3)甲病在人群中的发病率为1/3600,即a的基因频率为1/60,A的基因频率为59/60,表型正常的男子中AA=(59/60
×59/60)÷(1-1/3600)=59/61,Aa=1-59/61=2/61。Ⅲ-2有关甲病的基因型和概率为1/3AA、2/3Aa,和无亲缘关系的正常男子婚配,后代患甲病的概率是(2/61)×(2/3)×(1/4)=1/183。
(4)甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是伴X显性遗传病,则Ⅱ-5的基因型可表示为AaXBXb,人类的染色体数目为2N=46,若第一极体的染色体数目为23,则次级卵母细胞的染色体数目一定是23,如果次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ出现姐妹染色单体不分离且移向细胞同一极的情况,则卵细胞染色体数目异常,Ⅲ-5染色体数目可能存在异常。若减数分裂正常,且第一极体X染色体上有2个基因B,不考虑基因突变,则次级卵母细胞中有2个基因b,卵细胞中也会携带基因b,则所生男孩一定不患病。
2025年1月“八省联考”考前猜想卷
生物
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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:本部分共16题,每题3分,共48分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.高密度脂蛋白(HDL)为血清蛋白之一,是由载脂蛋白、磷脂和胆固醇酯等组成,可将血液中多余的胆固醇转运到肝脏处进行分解排泄。动脉造影检测证明,高密度脂蛋白含量与动脉管腔狭窄程度呈显著的负相关。下列有关叙述错误的是()
A.载脂蛋白是一种能与脂质结合的含有氢键的蛋白质
B.磷脂分子具有亲水性的“尾部”和疏水性的“头部”
C.HDL是由多种化合物组成,其含有C、H、O、N、P元素
D.高水平的HDL可降低高胆固醇引起的心脑血管疾病的风险
【答案】B
【分析】脂质主要是由C、H、O 三种化学元素组成,有些还含有N和P,脂质包括脂肪、磷脂和固醇。脂肪是生物体内的储能物质,除此以外,脂肪还有保温、缓冲、减压的作用;磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质重要成分。固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等,这些物质对于生物体维持正常的生命活动起着重要的调节作用,胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素能促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、载脂蛋白是一种能与脂质结合的蛋白质,蛋白质中含有氢键,A正确;
B、磷脂分子具有亲水性的“头部”和疏水性的“尾部”,B错误;
C、HDL由载脂蛋白、磷脂和胆固醇酯等组成,含有C、H、O、N、P元素,C正确;
D、高密度脂蛋白含量与动脉管腔狭窄程度呈显著的负相关,高水平的HDL可降低高胆固醇引起的心脑血管疾病的风险,D正确。
故选B。
2.在偏碱性的土壤中Fe3+通常以不溶于水的Fe(OH)3形式存在,溶解度低,难以被植物吸收。在长期的进化过程中,某植物形成了如图所示的铁吸收机制。据图分析,下列说法正确的是( )
A.ATPase具有运输功能但不具有催化作用
B.H+的外排有利于铁化合物的溶解和吸收
C.Fe2+的吸收为无氧呼吸,则降低土壤中氧气含量,植物对铁的吸收增强
D.缺铁胁迫下,图中膜蛋白合成量会下降
【答案】B
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体蛋白和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【详解】A、结合图示可知,ATPase可以催化ATP的水解,同时将H+转运至细胞外,说明ATPase具有催化和运输功能,A错误;
B、Fe3+被还原成Fe2+会消耗NADH,同时产生了H+,而后Fe2+可被转运至细胞内,且Fe2+被吸收消耗的能量来自细胞膜两侧的H+电化学势能,可见H+的外排有利于铁化合物的溶解和吸收,B正确;
C、结合图示可知Fe2+的吸收最终需要消耗ATP,因此,提高土壤中氧气含量,有利于细胞呼吸,因而有利于植物对铁的吸收增强,C错误;
D、缺铁胁迫下,图中膜蛋白合成量会上升,进而促进对铁的吸收,D错误。
故选B。
3.蔬菜或水果收获后一段时间内细胞仍进行细胞呼吸。某研究小组探究了温度、O2浓度对储存苹果的影响,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.该实验的自变量是温度,因变量是CO2相对生成量
B.温度影响细胞呼吸的每个阶段,O2浓度会影响有氧呼吸的第三阶段
C.3℃时苹果细胞只能进行无氧呼吸,其他实验温度下可以进行有氧呼吸和无氧呼吸
D.根据实验结果可知,低温和无氧环境最适合储藏苹果
【答案】B
【分析】细胞呼吸的底物一般都是葡萄糖,由于酶的活性受温度的影响,在低温环境中酶的活性低,细胞呼吸弱,消耗的有机物少,所以在贮存苹果时,除了控制氧气浓度外,还可以采取减低贮存温度的措施。
【详解】A、根据题干信息及实验结果可知,该实验的自变量是温度和O2浓度,A错误;
B、由于细胞呼吸的每个阶段都需要酶,所以温度可以影响细胞呼吸的每个阶段,O2参与有氧呼吸第三阶段,所以O2浓度会影响有氧呼吸的第三阶段,B正确;
C、温度不影响植物细胞的呼吸方式,所以实验中不同温度下植物细胞的呼吸方式相同,C错误;
D、题干没有给出无氧环境下植物细胞的呼吸强度,所以无法确定无氧环境是否适合储存苹果,且苹果一般应在低氧条件下储存,D错误。
故选B。
4.演艺圈的女明星,有些为了保持年轻貌美,不惜重金到医疗机构非法注射人体胎盘素(可能携带梅毒等病原体)。人体胎盘素的功效主要有:促进新生角质层细胞的增殖与生长,加速死皮细胞的脱落等。下列叙述错误的是( )
A.衰老细胞的细胞核体积缩小,核膜内折、染色质收缩,染色加深
B.注射人体胎盘素以后,新生的角质层细胞的细胞周期将缩短
C.衰老的肝细胞和新生的肝细胞,用甲紫溶液能将染色质染色
D.老年人皮肤上会长出“老年斑”,这是因为衰老的细胞内色素积累的结果
【答案】A
【分析】衰老细胞的主要特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)许多酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、衰老细胞具有细胞核体积增大,核膜内折、染色质收缩,染色加深的特征,A错误;
B、据题干信息可知,胎盘素能全面促进新生角质层细胞的增殖与生长,因此注射人体胎盘素以后,新生的角质层细胞的细胞周期将缩短,B正确;
C、衰老的肝细胞和新生的肝细胞都具有染色质结构,染色质易被甲紫溶液(醋酸洋红或龙胆紫)等碱性染料染成深色,C正确;
D、由于衰老的细胞内色素逐渐积累,会导致老年人皮肤上会长出“老年斑”,D正确。
故选A。
5.牡丹品种珊瑚台是二倍体(2n=10)落叶灌木,下图为该牡丹的一个花粉母细胞减数分裂的部分显微照片。下列叙述正确的是()
A.牡丹根尖分生区细胞分裂前期形成的四分体数量与图(a)相同
B.若图(b)中染色体未均分,则该花粉母细胞产生的花粉全部异常
C.与有丝分裂后期相比,不同的是图(c)正在发生同源染色体分离
D.图(d)细胞形成过程中,遗传物质减半,没有出现细胞板
【答案】B
【分析】 减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体(交叉)互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点(着丝粒)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、牡丹根尖分生区细胞进行的是有丝分裂,而四分体是减数分裂过程中的特有现象,A错误;
B、b细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,若图(b)中染色体未均分,则形成的两个次级精母细胞均异常,再经减数第二次分裂后,得到的花粉全部异常,B正确;
C、同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,对应图中的b,C错误;
D、图(d)细胞形成过程中,遗传物质减半,该过程是减数第二次分裂末期,由于该生物是牡丹,属于植物细胞,故有细胞板的形成,D错误。
故选B。
6.大肠杆菌在环境适宜的条件下,每20分钟就能分裂一次。科学家运用DNA紫外光吸收光谱的方法对其DNA复制方式进行研究,具体操作为:将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌放入普通培养基中培养20分钟,提取大肠杆菌DNA并进行密度梯度离心,再测定溶液的紫外光吸收光谱(如甲图所示);若培养时间为40分钟,则所得结果可能对应乙图中部分曲线。下列相关叙述正确的是( )
注:紫外光吸收光谱的峰值位置即离心管中DNA的主要分布位置,峰值越大,表明该位置的DNA数量越多。
A.DNA是大肠杆菌的主要遗传物质,每20分钟复制一次
B.大肠杆菌拟核的DNA分子中,并非每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团
C.若大肠杆菌DNA通过半保留方式复制,则40分钟后所得结果对应乙图中的e、f曲线
D.大肠杆菌DNA复制过程中以四种游离的碱基为材料
【答案】C
【分析】DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。
【详解】A、大肠杆菌的遗传物质只有DNA,所以DNA是大肠杆菌的遗传物质,A错误;
B、大肠杆菌拟核的DNA分子为环状,因此每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团,B错误;
C、若大肠杆菌DNA通过半保留方式复制,则40分钟复制两次,所得结果对应乙图中的e、f曲线,C正确;
D、大肠杆菌DNA复制过程中需要以四种游离的脱氧核苷酸为材料,D错误。
故选C。
7.研究表明,组蛋白的某些氨基酸在去乙酰化酶的作用下发生去乙酰化,以及在甲基转移酶的作用下发生甲基化,均可引起裂殖酵母着丝粒部位的某些基因沉默。下列叙述错误的是()
A.乙酰化和甲基化均属于表观遗传修饰
B.沉默基因的碱基序列未发生变化
C.组蛋白去乙酰化增加了其与DNA的亲和力以抑制基因表达
D.甲基化导致DNA聚合酶不能与启动子结合引起基因沉默
【答案】D
【分析】生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。
【详解】A、甲基化和乙酰化都会影响基因的表达,均属于表观遗传学的范畴,A正确;
B、沉默基因是在细胞内不表达的基因,但其碱基序列是不会发生改变的,B正确;
C、据题意分析可知组蛋白去乙酰化后可引起裂殖酵母着丝粒部位的某些基因沉默,即抑制了基因的表达,C正确;
D、基因被抑制的原因是甲基化导致RNA聚合酶不能与启动子结合,从而抑制转录过程,引起基因沉默,D错误。
故选D。
8.S基因编码的GLUT4蛋白是细胞膜上葡萄糖的主要转运体,下表是对两种鸟类的GLUT4蛋白的相关分析数据,其中糖基化(包括N-糖基化和O-糖基化)可以加速葡萄糖的转运。O-糖基化全部或主要发生在高尔基体,N-糖基化则是在内质网内完成。下列叙述错误的是()
鸟类物种 | GLUT4 长度(氨基酸数) | N-糖基化位点数 | O-糖基化位点数 |
A | 519 | 2 | 39 |
B | 365 | 2 | 50 |
A.糖基化的蛋白质合成最先是在游离的核糖体上进行的
B.据表中数据推测B种鸟可能更擅长飞行,比A种鸟生存能力更强
C.B种鸟的S基因发生了碱基对的缺失,从而导致GLUT4长度变短
D.GLUT4蛋白发生 N-糖基化后可继续运输给高尔基体加工
【答案】C
【分析】分析题意可知:GLUT4蛋白是细胞转运葡萄糖的主要转运体,则GLUT4蛋白蛋白数量的多少与葡萄糖转运速率有关,又知糖基化(包括N-糖基化和O-糖基化)可以加速葡萄糖的转运,故糖基化数量越多,葡萄糖转运效率越高,能量产生越多。
【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所,糖基化的蛋白质的合成最先是在游离的核糖体上进行的,然后转移至内质网,A正确;
B、据信息“糖基化(包括N-糖基化和O-糖基化)可以加速葡萄糖的转运”,以及表格数据B物种糖基化数量较多,故其转运葡萄糖的效率更高,能产生更多的能量,故B种鸟可能更擅长飞行,比A种鸟生存能力更强,B正确;
C、据表格数据可知:B的GLUT4长度(氨基酸数)小于A的长度,故B种鸟的S基因可能发生了碱基对的增添、缺失或替换,导致mRNA上终止密码提前出现造成的,C错误;
D、据题意可知,N-糖基化则是在内质网内完成,O-糖基化全部或主要发生在高尔基体,糖基化包括N-糖基化和O-糖基化,推测GLUT4蛋白发生N-糖基化后可继续运输给高尔基体加工,D正确。
故选C。
9.适应辐射现象表现为由一个祖先物种进化产生各种各样不同的新物种,从而适应不同的环境,形成一个同源的辐射状的进化系统。为了探索鼠尾草属部分植物的适应辐射机制,科研小组对传粉者熊蜂的体长与鼠尾草花冠长度的关系进行了4组研究,统计结果如图所示(以D组为例解释:体长大约为26mm到28mm之间的雄蜂,它的传粉对象——鼠尾草的花冠长度大约为30.0mm到30.5mm之间)。下列叙述错误的是()
A.适应辐射是自然选择的结果,可遗传的有利变异是适应形成的必要条件之一
B.蝙蝠以回声定位捕食猎物,而灯蛾科昆虫能发射超声波使其失灵,该现象符合适应辐射
C.由图可知熊蜂的体长与花冠长度大致呈负相关
D.该图产生的原因可能是熊蜂越大,越无法完全进入花冠内吸取花蜜,从而影响传粉
【答案】B
【分析】现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。生殖隔离的产生是新物种形成的标志。生物进化是不同物种之间、生物与无机环境之间的共同进化,通过漫长的共同进化形成生物多样性。
【详解】A、适应是自然选择的结果,可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件,A正确;
B、该现象表现的是二者的协同进化,不符合适应辐射的定义,B错误;
C、由图可知,两者呈负相关,C正确;
D、随着熊蜂体长值越大,越难以完全进入花冠内吸取花蜜,从而影响传粉,D正确。
故选B。
10.Icodec胰岛素是首款超长效胰岛素制剂,研究人员改变该药与血清白蛋白(胰岛素的转运体和存储体)和胰岛素受体的亲和力,实现持续稳定地释放胰岛素,降低低血糖风险。Icodec胰岛素实现长效的机制是()
A.与血清白蛋白的亲和力提高,与胰岛素受体的亲和力降低
B.与血清白蛋白的亲和力降低,与胰岛素受体的亲和力提高
C.与血清白蛋白和胰岛素受体的亲和力都提高
D.与血清白蛋白和胰岛素受体的亲和力都降低
【答案】A
【分析】1、血糖的来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;去向:血糖的氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原(肌糖原只能合成不能水解为葡萄糖)、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。
2、血糖平衡调节:由胰岛A细胞分泌胰高血糖素提高血糖浓度,促进血糖来源;由胰岛B细胞分泌胰岛素降低血糖浓度,促进血糖去路,减少血糖来源,两者激素间是拮抗关系。
【详解】由题干信息可以推测,Icodec胰岛素实现长效的机制一方面是与血清白蛋白的亲和力提高,从而使胰岛素缓慢释放,另一方面降低胰岛素与受体的亲和力,避免胰岛素快速消耗从而增加低血糖风险,A符合题意。
故选A。
11.植物体内的许多生理过程需要脱落酸(ABA)参与调节,其信号转导的部分过程如下图所示,其中PP2C、SnRK2是植物信号转导过程中重要的酶。下列叙述正确的是()
A.ABA的作用是促进植物在不利环境下的快速生长
B.ABA通过与受体结合参与细胞结构的组成,从而起到调节作用
C.PP2C中存在着直接与ABA和SnRK2结合的位点
D.SnRK2磷酸化后被激活,促进下游相应基因的表达
【答案】D
【分析】分析题图,在无ABA的情况下,受体无法与PP2C结合,而PP2C则抑制SnRK2的活性,从而无法产生下游的信号传导,使相关基因无法进行表达;在有ABA的情况下,ABA会与受体结合,进而与PP2C结合,解除其对SnRK2的抑制作用,SnRK2则被激活并发生磷酸化,同时磷酸化其下游响应因子,进而表现出相应的生理反应,如影响相关离子通道的开闭,相关基因的表达。
【详解】A、ABA的作用是能提高植物在不利环境下的抗性,A错误;
B、ABA通过与受体结合,从而起到调节作用,ABA不是细胞的结构物质,B错误;
C、PP2C能抑制SnRK2的活性的,可能含有结合位点,ABA与受体结合以后,受体才能与PP2C结合,则PP2C不一定能与ABA结合,C错误;
D、SnRK2磷酸化后被激活,促进了转录因子的磷酸化,从而表达了相应的基因,D正确。
故选D。
12.如图1表示种群数量变化可能的四种模型,图2表示①种群和②种群的数量变化,其中λ表示某种群后一年的数量是前一年数量的倍数。下列说法错误的是( )
A.图4中阴影部分表示的是因环境阻力在生存斗争中所淘汰的个体数
B.若不更换培养液,则培养液中酵母菌种群数量变化与图4中曲线Ⅲ最相似
C.图5中①种群t3时种群数量为500只,则理论上①种群的环境容纳量可能为1000只
D.t3~t4时间段内,①种群数量减少,②种群数量增大
【答案】D
【分析】1、J形曲线:指数增长函数,描述在食物充足,无限空间,无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。
2、S形曲线:是受限制的指数增长函数,描述食物、空间都有限,有天敌捕食的真实生物数量增长情况,存在环境容纳的最大值K,种群增长率先增加后减少,在
处种群增长率最大。
【详解】A.阴影部分是J形曲线和S形曲线的种群数量差值,表示环境阻力通过生存斗争所淘汰的个体数,A正确;
B.若不更换培养液,则营养和空间均有限,曲线先呈S型,最后由于pH变化及有害代谢产物的积累,种群数量会下降,因此与曲线Ⅲ符合,B正确;
C.①种群t3时种群增长速率最大,为
值,所以理论上种群①的环境容纳量可能为1000只,C正确;
D.t3~t4时间段①种群增长速率减小,但种群数量仍在增加,②种群λ小于1,种群数量减少,D错误。
故选D。
13.为研究能量流经生态系统的食物链时,每一级的能量变化和能量转移效率,美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析,所得数据如下图所示。下列相关叙述正确的是()
A.流经该生态系统的总能量是图中所有生物体内的能量之和
B.用于肉食性动物生长、发育和繁殖等生命活动的能量是5.1J/(cm2·a)
C.该生态系统中的生物种类较少,只含有一条食物链
D.因大部分能量未利用,所以无法体现能量流动逐级递减的特点
【答案】B
【分析】从生态系统的能量流动表格可知,每个营养级固定的能量有四个去向:流向下一营养级、分解者分解利用、呼吸作用、未被利用。能量流动特点:①单向流动:生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向下一个营养级,不能逆向流动,也不能循环流动;②逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%。
【详解】A、流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,A错误;
B、用于肉食性动物生长、发育和繁殖等生命活动的能量为净次级生产量,净次级生产量=总次级生产量-呼吸消耗=12.6-7.5=5.1J/(cm2·a),B正确;
C、生产者、植食性动物、肉食性动物都可能含有多个不同的物种,因此实物量不只是一条,C错误;
D、每一个营养级同化的能量都有一部分被呼吸消耗,一部分流向分解者等,只有一部分流向下一个营养级,因此能量流动具有逐级递减的特点,D错误。
故选B。
14.洋葱是生物学实验的好材料,下列关于洋葱的系列实验叙述错误的是( )
A.可选择洋葱的鳞片叶细胞观察细胞中叶绿体和细胞质的流动
B.观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂时需用到酒精和盐酸
C.洋葱鳞片叶外表皮可作为观察植物细胞质壁分离与复原的实验材料
D.可用无水乙醇提取洋葱管状叶中的光合色素,用层析液分离光合色素
【答案】A
【分析】在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。染色体容易被碱性染料着色。装片制作的流程:解离→漂洗→染色→制片。解离的目的使组织中的细胞相互分离开来;漂洗的目的是洗去药液,防止解离过度;染色的目的是使染色体着色;制片的目的是:使细胞分散开来,有利于观察。
【详解】A、洋葱的鳞片叶细胞中没有叶绿体,A错误;
B、制作根尖分生区细胞的有丝分裂装片时需要进行解离,解离液是体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸按照1:1配制的,B正确;
C、葱鳞片叶外表皮细胞含紫色大液泡,可作为观察植物细胞质壁分离与复原的实验材料,C正确;
D、洋葱管状叶中含有光合色素,光合色素可溶解于无水乙醇中,且不同色素在层析液中的溶解度不同,故可用无水乙醇提取管状叶中的光合色素,用层析液分离光合色素,D正确。
故选A。
15.尿素是一种重要的农业肥料,经细菌分解后能更好地被植物利用。某生物兴趣小组开展“土壤中分解尿素的细菌分离与计数”的实验的具体操作流程如下图所示。下列相关叙述错误的是()
A.分解尿素的细菌能合成脲酶,脲酶能将尿素分解成NH₃
B.振荡可使土样中的微生物均匀分布在无菌水中
C.稀释涂布平板法既能分离微生物,也能统计样品中活菌的数目
D.图中纯化培养得到的微生物均具有分解尿素的能力
【答案】D
【分析】土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验中,需要使用以尿素为唯一氮源的选择培养基,计数的关键是经梯度稀释后的倍数要合适,计数时通常选择菌落数在30-300之间的实验组平板进行计数。
【详解】A、分解尿素的细菌能合成脲酶,在脲酶的催化下能将尿素分解成NH3和二氧化碳,A正确;
B、振荡可使土样中的微生物均匀分布在无菌水中,有利于后续的梯度稀释,B正确;
C、稀释涂布平板法既能分离微生物,也能统计样品中活菌的数目,一般情况下该方法统计的活菌数目比实际值偏低,C正确;
D、图中纯化培养得到的微生物未必都具有分解尿素的能力,因此还需要对得到的微生物进行鉴定,D错误。
故选D。
16.由于肝脏器官的短缺,肝细胞移植被作为肝移植的替代策略。用海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞获得类器官(eLO),并用于移植是治疗肝衰竭的一种有前途的策略。下列叙述错误的是( )
A.供体肝组织需先用胰蛋白酶将其分散,再进行原代培养
B.开放式培养肝细胞,有利于细胞代谢产生CO2及时溢出
C.异体移植细胞会发生免疫排斥,用海藻酸盐包裹有利于形成免疫保护屏障
D.若eLO与空微囊治疗组的效果相当,可证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能
【答案】D
【分析】取动物组织块→用机械法或胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中进行原代培养→悬浮生长的细胞直接离心收集制成细胞悬液,贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶分散为单个细胞,离心制成细胞悬液→分瓶转入培养液进行传代培养。
【详解】A、供体肝组织要用机械法或胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理分散成单个细胞,再进行原代培养,A正确;
B、开放式培养肝细胞,有利于细胞代谢吸收O2以及产生的CO2及时溢出,防止CO2积累在培养液中,改变培养液pH,B正确;
C、异体移植细胞会发生免疫排斥,用海藻酸盐包裹形成能够防止免疫系统识别,C正确;
D、若海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞获得类器官(eLO)与空微囊治疗组的效果相当,说明空微囊也可以治疗肝衰竭,不能证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能,D错误。
故选D。
二、非选择题:共5题,共52分。
17.淀粉和蔗糖是光合作用的两种主要终产物,马铃薯下侧叶片合成的有机物主要运向块茎储存,红薯叶片合成的有机物主要运向块根储存。如图是马铃薯和红薯光合作用产物的形成及运输示意图。分析回答下列问题:
(1)分析图可知,叶肉细胞中磷酸丙糖合成的具体场所是 。在卡尔文循环,生成核酮糖-1,5-二磷酸(C5)的过程中,提供能量的物质是 。
(2)为红薯的叶片提供C18O2,可以在块根中检测到含18O的淀粉。请写出元素18O转移的路径 。(用图中相关物质的名称及箭头表示)。
(3)研究表明,磷酸转运蛋白(TPT)能将暗反应中产生的磷酸丙糖运出叶绿体;同时将等分子数的磷酸(Pi)反向运回叶绿体基质。若用专一抑制剂处理马铃薯的TPT,使其失去运输能力,可使叶绿体内淀粉合成增加14倍。据图分析,叶绿体内淀粉合成增加的原因是 。
(4)马铃薯经过光合作用后,叶片淀粉含量很少,蔗糖积累较多,此时有利于马铃薯的生长和产量提高。在农业生产上,可以采取适当 (增加或减少)施用磷肥提高马铃薯产量,结合(3)问,分析原因是 。
【答案】(1) 叶绿体基质 ATP和NADPH
(2)C18O2→C3→磷酸丙糖→蔗糖→淀粉
(3)磷酸转运蛋白(TPT)被抑制,磷酸丙糖从叶绿体输出受阻,磷酸丙糖在叶绿体基质中合成淀粉
(4) 增加 增加磷肥的含量,通过磷酸转运器的作用,将更多的磷酸运入叶绿体,同时将磷酸丙糖运出叶绿体,合成蔗糖,同时促进光合作用的进行。
【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应为暗反应提供还原氢和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。
【详解】(1)根据光合作用的过程,磷酸丙糖是在叶绿体基质中通过卡尔文循环合成的。在卡尔文循环中,生成核酮糖 - 1,5 - 二磷酸(C5 )的过程中,提供能量的物质是ATP和NADPH。
(2)为红薯叶片提供C18O2,可进入光合作用过程暗反应中生成C3,被还原生成磷酸丙糖,进而形成蔗糖,蔗糖形成淀粉,即C18O2→C3→磷酸丙糖→蔗糖→淀粉。
(3)当用专一抑制剂处理马铃薯的TPT,使其失去运输能力时,磷酸丙糖不能运出叶绿体,而磷酸(Pi)也不能反向运回叶绿体基质。磷酸转运蛋白(TPT)被抑制,磷酸丙糖从叶绿体输出受阻,磷酸丙糖在叶绿体基质中合成淀粉,叶绿体内淀粉合成增加。
(4)在农业生产上,可以采取适当增加磷肥的含量,通过磷酸转运器的作用,将更多的磷酸运入叶绿体,同时将磷酸丙糖运出叶绿体,合成蔗糖,同时促进光合作用的进行。
18.Graves病又称毒性弥漫性甲状腺肿,桥本甲状腺炎也会引起甲状腺肿,这两种疾病患者体内的甲状腺激素水平均异常,其主要发病机制如图所示。TSH(促甲状腺激素)受体抗体和TG蛋白抗体是诊断这两种疾病的主要指标,回答下列问题:
(1)甲状腺激素几乎作用于体内所有细胞,具有 (答出2点)的作用,其分泌的调节机制有 (答出2点)。
(2)结合上图,从免疫角度分析,Graves病和桥本甲状腺炎都属于 病,是由免疫系统的 功能异常导致的。Graves病发病的机理是 。
(3)甲~丁4位成年人血清检验的部分结果如表所示:
| 游离甲状腺激素(pmol·L-1) | TSH(mU·L-1) | TSH受体抗体(IU·L-1) | TG蛋白抗体(IU.L-1) |
甲 | 60.40 | 0.02 | 368.56 | 161.00 |
乙 | 15.70 | 8.17 | 0.02 | 97.00 |
丙 | 36.60 | 23.85 | 0.23 | 83.00 |
丁 | 5.60 | 122.43 | 2.15 | 1954.00 |
正常范围 | 10.30~25.70 | 2.00~10.00 | <1.75 | <115.00 |
甲可能患 (填“Graves病”或“桥本甲状腺炎”)。丁可能患 (填“Graves病”或“桥本甲状腺炎”),原因是 。
【答案】(1) 调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等 反馈调节和分级调节
(2) 自身免疫 免疫自稳 患者产生的TSH受体抗体与TSH受体结合,促进甲状腺过度生长和甲状腺激素异常增多
(3) Graves病 桥本甲状腺炎 丁血清中游离甲状腺激素偏低,TG蛋白抗体偏高
【分析】由图可知,Graves病患者,TSH受体抗体与TSH受体结合,导致甲状腺激素增多。桥本甲状腺炎患者,TG蛋白抗体与甲状腺细胞和NK细胞结合,NK细胞杀伤甲状腺
细胞。
【详解】(1)甲状腺激素几乎作用于体内所有细胞,甲状腺激素具有调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等作用。其分泌的调节机制有反馈调节和分级调节。
(2)由图可知,Graves病和桥本甲状腺炎都是自身免疫系统对甲状腺进行了攻击,从免疫角度分析,两者都属于自身免疫病,是由免疫系统的免疫自稳功能异常导致的。由图可知,Graves病发病的机理是患者产生的TSH受体抗体与TSH受体结合,促进甲状腺过度生长和甲状腺激素增多。
(3)Graves病患者中TSH受体抗体增多,TSH受体抗体与TSH受体结合,导致甲状腺激素增多。桥本甲状腺炎患者体内TG蛋白抗体(异常)增多,会与甲状腺细胞和NK细胞结合,NK细胞杀伤甲状腺细胞,甲状腺激素减少。甲血清中游离甲状腺激素和TSH受体抗体偏多,故甲可能患Graves病。丁血清中游离甲状腺激素偏低,TG蛋白抗体偏高,故丁可能患桥本甲状腺炎。
19.草地生态系统是我国面积最大的陆地生态系统之一,具有防风固沙、涵养水源、调节气候等生态服务功能和发展畜牧养殖等社会生产功能。回答下列问题:
(1)下图为某草地生态系统的食物网简图,输入该草地生态系统的总能量为 ,图中显示的食物链有 条,蛇占据的营养级为 。
(2)科研人员以A、B、C、D、E、F六个牧区草地为研究对象,在每个牧区内随机布设30个1m×1m的草地小样方,于 (填“放牧前”或“放牧后”或“放牧前和放牧后”)测定每个小样方的丰富度指数及生物量,并最终汇总成每个牧区的丰富度指数及生物量,结果如下图所示。据图分析可知,放牧对A、F两个牧区的影响为 。
(3)草地生态系统的防风固沙、涵养水源、调节气候等功能属于其生物多样性的 价值,对于草地生态系统中行将灭绝的物种应采取 措施。
【答案】(1) 生产者固定的太阳能 7 三、四、五
(2) 放牧前和放牧后 AF区物种丰富度增加,生物量降低
(3) 间接 建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等
【分析】生态系统结构包括生态系统的成分和营养结构(食物链和食物网)。食物链是在一个生态系统中,各种生物通过食物关系而建立的一种联系.由于各种生物食性复杂性致使各种生物在一个生态系统中彼此交错联系形成复杂的食物网。
【详解】(1)输入该草地生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,据图分析,图示食物网中共有7条食物链,包括植物→食草昆虫→食虫鸟→鹰、植物→食草昆虫→食虫鸟→蛇→鹰、植物→食草昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→鹰、植物→食草昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→蛇→鹰、、植物→食草昆虫→食虫昆虫→蛙→蛇→鹰、植物→鼠→鹰、植物→鼠→蛙→蛇→鹰。
(2)科研人员以A、B、C、D、E、F六个牧区草地为研究对象,在每个牧区内随机布设30个1m×1m的草地小样方,于放牧前和放牧后测定每个小样方的丰富度指数及生物量,并最终汇总成每个牧区的丰富度指数及生物量,结果如下图所示。据图分析可知,放牧对A、F两个牧区的影响为AF区物种丰富度增加,生物量降低。
(3)草地生态系统的防风固沙、涵养水源、调节气候等功能属于其生物多样性的间接价值,建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等措施可为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
20.研究发现,S-腺苷甲硫氨酸(SAM)广泛存在于植物体内,在植物的生长发育中具有重要作用,还能增强植物盐碱胁迫耐受性。科研人员从野生大豆中获取S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因GsSAMS,并构建基因表达载体,以培养出盐胁迫耐受性水稻。如图为构建基因表达载体所用的质粒,表中为四种限制酶的识别序列及酶切位点。回答下列问题。
(1)利用PCR扩增GsSAMS基因,反应条件为90℃变性,50℃退火,72℃延伸,30个循环。其中50℃退火的作用是 。使用的一条引物的序列为5'-GGCTTAATGGCAGAGACATTCCT-3',则与其结合的GsSAMS基因序列为 (从5'→3'书写)。
(2)根据图中pBI121质粒的结构和限制酶识别序列分析,GsSAMS基因应插入 (用图中序号填写)处,在GsSAMS基因的两端分别添加的碱基序列是 。
XhoⅠ | 5'-C↓TCGAG-3' | SalⅠ | 5'-G↓TCGAC-3' |
BamHⅠ | 5'-G↓GATCC-3' | EcoRⅠ | 5'-G↓AATTC-3' |
(3)将构建的GsSAMS基因表达载体转入农杆菌EHA105,培养农杆菌的培养基中需要额外添加 ,并利用农杆菌介导法对水稻 组织进行遗传转化,然后依次转接入继代培养基和筛选培养基中培养出转基因幼苗。
(4)对培育出的水稻转基因幼苗进行抗盐胁迫性状检测,请写出一条实验思路: 。
【答案】(1)使两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合 5'AGGAATGTCTCTGCCATTAAGCC-3'
(2) ② GTCGAC、GGATCC
(3) 新霉素 愈伤
(4)将普通水稻幼苗和转基因幼苗分别移栽入高盐培养基中培养,检测两种幼苗的成活率
【详解】(1)PCR过程中,退火是指引物通过碱基互补配对与单链DNA结合。引物与DNA模板链3'端结合,根据碱基互补配对原则确定与引物结合的GsSAMS基因序列为5'-AGGAATGTCTCTGCCATTAAGCC-3'。
(2)目的基因应插入在启动子和终止子之间,且不会破坏标记基因,所以应插入②处。根据质粒中限制酶的切割位点,与表中限制酶识别序列分析,应选择SalⅠ和BamHⅠ切割质粒,因此在GsSAMS基因的两端添加的碱基序列分别是GTCGAC和GGATCC。
(3)GsSAMS基因表达载体中标记基因是新霉素抗性基因,将构建的GsSAMS基因表达载体转入农杆菌EHA105,培养农杆菌的培养基中需要额外添加新霉素,并利用农杆菌转化法对水稻愈伤组织进行遗传转化。
(4)对培育出的水稻转基因幼苗进行抗盐性状检测,可将普通水稻幼苗和转基因幼苗分别移栽入含盐量较高的土壤中培养,比较两种幼苗的成活率。
21.在开花植物中,抽薹和开花是植物营养生长向生殖生长转变的主要指标之一,这种转变发生的时刻是由外界环境因素和内源信号决定的。科研人员利用甲基磺酸乙酯(EMS)溶液诱变某一野生型白菜萌发的种子,共创制出多种早抽薹突变体。选取7份突变体表型(抽薹时间早)相近,这些突变体除了抽薹开花时间与野生型(抽薹时间晚)具有一定差异以外,其他表型如叶色、叶形等均与野生型一致。为了研究7份早抽薹突变体的遗传特性,将野生型分别和7份突变体进行杂交再自交,分别构建F1代和F2代群体。获得的7个F1群体、F2代群体的表型和分离比如下表:
突变品系 | 突变体1 | 突变体2 | 突变体3 | 突变体4 | 突变体5 | 突变体6 | 突变体7 |
F1表型 | 全为野生型 | ||||||
F2表型分离比 | 3.52:1 | 3.13:1 | 2.61:1 | 2.76:1 | 3.07:1 | 2.88:1 | 3.22:1 |
分析回答以下问题:
(1)利用EMS溶液诱变时,选材常用萌发种子的原因是 。
(2)与野生型白菜相比,突变型为 (填“显性性状”或“隐性性状”),这一相对性状至少由 对等位基因控制,判断的依据是 。
(3)为探究上述白菜早抽薹的原因,对野生型基因与突变体1进行相关检测和比较,发现野生型F基因的表达水平明显高于突变体1(二者的F基因结构均正常),请根据以上信息推测白菜体内F基因的功能是: 。
(4)适时抽薹开花有利于大白菜的繁殖,早抽薹会导致大白菜产量和品质下降,请从能量分配的角度分析原因是 。
(5)为保证白菜的产量,有关专家还提醒农民朋友在栽培的时候要避免低温育苗,正常应在10℃以上进行,避免出现抽薹开花现象,结合第(3)问分析原因可能是 。
【答案】(1)萌发的种子中进行着旺盛的有丝分裂过程,而基因突变主要发生在间期DNA复制时
(2) “隐性性状 一 F2中的性状分离比均接近3∶1,
(3)F基因的表达产物能抑制白菜抽薹
(4)抽薹会使白菜表现为生殖生长旺盛,进而使得更多的能量用于生殖生长,而白菜的营养生长受到抑制,表现为产量下降
(5)低温育苗时F基因的表达水平降低,大白菜提早抽薹开花,使得更多的能量用于生殖生长,导致大白菜产量和品质下降
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变,基因突变若发生在配子中,遵循遗传规律并传递给后代;若发生在体细胞中则不能遗传。
【详解】(1)利用EMS溶液诱变时,选材常用萌发种子的原因是由于萌发的种子中进行着旺盛的有丝分裂过程,处于间期的细胞中进行着DNA复制过程,而基因突变主要发生在DNA复制过程中。
(2)野生型与突变体杂交获得的F1均表现为野生型,说明与野生型白菜相比,突变型为“隐性性状”,F2中的性状分离比均接近3∶1,因而可推测这一相对性状至少由一对等位基因控制,且在遗传时遵循基因分离定律。
(3)为探究上述白菜早抽薹的原因,对野生型基因与突变体1进行相关检测和比较,发现野生型F基因的表达水平明显高于突变体1,而突变体表型为抽薹时间早,据此可推测白菜体内F基因的表达产物能抑制白菜抽薹,而突变体中F基因的表达水平较低,因而突变体表现为抽薹时间早。
(4)适时抽薹开花有利于大白菜的繁殖,早抽薹会导致大白菜产量和品质下降,这是因为抽薹会使白菜表现为生殖生长旺盛,进而使得更多的能量用于生殖生长,而白菜的营养生长受到抑制,因而影响产量,而晚抽薹有利于白菜更多的营养用于营养生长,因而产量高。
(5)为保证白菜的产量,有关专家还提醒农民朋友在栽培的时候要避免低温育苗,正常应在10℃以上进行,原因是低温育苗时F基因的表达水平降低,大白菜提早抽薹开花,使得更多的能量用于生殖生长,导致大白菜产量和品质下降。
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