2023年下学期期中考试试卷
高三生物
本试卷分为问卷和答卷。考试时量75分钟,满分100分。请将答案写在答题卡上。
第I卷
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. “有收无收在于水,收多收少在于肥”揭示了植物的生长和发育离不开水和无机盐,适时适量地灌溉和施肥是农作物高产的保障。下列有关水和无机盐的叙述,正确的是( )
A. 自由水参与细胞内许多生化反应,其比例增多有利于作物度过严寒的冬天
B. “收多收少在于肥”是因为无机盐能够为植物的生长和发育过程提供能量
C. 在缺镁的培养液中生长的植物幼苗因类胡萝卜素合成受阻而影响光合作用
D. 无机盐只有溶于水中才能被根吸收,但根吸收水和无机盐的过程相对独立
【答案】D
【解析】
【分析】1、水是细胞中含量最多的化合物,在细胞中的存在形式有结合水和自由水。结合水与细胞内其他物质相结合,对维持其他分子的结构和活性起着非常重要的作用。自由水以游离形式存在,是细胞内的良好溶剂。自由水与结合水能相互转化,在正常情况下,自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛;结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
2、细胞中大多数无机盐以离子形式存在,无机盐是细胞中含量很少的无机物。
【详解】A、自由水比例减少有利于作物度过寒冬,A错误;
B、无机盐不能提供能量,B错误;
C、类胡萝卜素不含镁元素,所以缺镁不会导致类胡萝卜素合成受阻,C错误;
D、无机盐只有溶于水才能被根吸收,但根吸收无机盐的方式为主动运输,吸收水的方式为被动运输,因此吸收水和无机盐的过程相对独立,D正确。
故选D。
2. 青少年由于学业压力大,是座疮的常发人群。青春痘主要由厌氧型座疮丙酸杆菌引起。基因组研究显示该细菌的几个基因能够制造一些分解皮肤组织的酶和免疫原性的蛋白质。座疮发生时雄性激素水平升高和毛囊内的座疮丙酸杆菌大量增殖,因此座疮通常会伴随炎症的发生。下列有关说法错误的是( )
A. 座疮丙酸杆菌进行各项代谢活动所需能量全部由无氧呼吸提供
B. 座疮丙酸杆菌合成的蛋白质分泌到细胞外利用了生物膜的流动性
C. 座疮患者体内通常能检测到抗座疮丙酸杆菌抗体的存在
D. 雄性激素通过作用靶细胞膜上的受体从而调节细胞代谢影响脂质的分泌
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白是在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,分泌蛋白的合成、加工和运输过程:最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体,高尔基体对其进行进一步加工,然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外,该过程消耗的能量由线粒体提供。
【详解】A、痤疮丙酸杆菌是一种厌氧菌,各项代谢活动所需能量由无氧呼吸提供,A正确;
B、痤疮丙酸杆菌分泌蛋白质是通过胞吐完成的,利用了生物膜的流动性,B正确;
C、抗座疮丙酸杆菌能引起机体的免疫反应,座疮患者体内通常能检测到抗痤疮丙酸杆菌抗体的存在,C正确;
D、雄性激素的受体在皮脂腺细胞内,通过调节脂质合成代谢影响脂质的分泌,D错误。
故选D。
3. 胃肠道间质瘤是常见的人类肿瘤。中科院王跃翔团队观察到DEPDC5蛋白质失活会促进胃肠道间质瘤的恶性增殖,而DEPDC5基因位于人类第22号染色体上。取该恶性肿瘤细胞并转入DEPDC5基因恢复表达,统计细胞周期不同时期的细胞所占比例,得到下表数据。下列说法错误的是( )
细胞所占比例 G1 S G2/M
未转入基因的肿瘤细胞 65.5% 15.2% 19.3%
转入基因的肿瘤细胞 77.4% 6.4% 16.2%
注;G1:DNA复制前期 S:DNA复制期 G2:DNA复制后期 M:分裂期
A. DEPDC5基因属于原癌基因
B. 胃肠道间质瘤细胞的细胞周期通常比正常细胞短
C. DEPDC5蛋白抑制肿瘤细胞进入S期
D 染色体片段缺失也可能导致肿瘤出现
【答案】A
【解析】
【分析】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因,其中原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变所致。
【详解】A、DEPDC5蛋白质失活会促进胃肠道间质瘤的恶性增殖,说明DEPDC5基因控制合成的DEPDC5蛋白质抑制细胞不正常分裂,故DEPDC5基因属于抑癌基因,A错误;
B、肿瘤细胞无限增殖,细胞周期通常比正常细胞短,B正确;
C、从表可看出转入DEPDC5基因后,G1期细胞含量增多,S期细胞含量减少,说明该基因表达的蛋白质抑制肿瘤细胞进入S期,C正确;
D、抑癌基因表达的蛋白活性减弱或失去活性都可能引起细胞癌变,抑癌基因所在染色体片段缺失会引起其表达缺失,D正确。
故选A。
4. 果蝇红眼对白眼为显性,控制这对性状的基因位于X染色体。果蝇缺失1条Ⅳ号染色体仍能正常生存和繁殖,缺失2条则胚胎致死。一只缺失1条Ⅳ号染色体的红眼雌果蝇(杂合子)与一只缺失1条Ⅳ号染色体的白眼雄果蝇杂交,F1中( )
A. 白眼雌果蝇占1/3
B. 红眼雄果蝇占1/3
C. 染色体数正常的红眼果蝇占1/4
D. 缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/3
【答案】D
【解析】
【分析】基因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自由组合是互不干扰的;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。
【详解】AB、根据题意亲本基因型为B0XAXa ( 0代表缺失),B0XaY ,根据一对基因遵循基因分离定律,子代中白眼雄果蝇XaY占1/4,红眼XAY雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇XAXa占1/4,白眼雌果蝇XaXa占1/4,AB错误;
C、由于果蝇缺失1条Ⅳ号染色体仍能正常生存和繁殖,缺失2条则致死,所以Ⅳ号染色体正常的BB占1/3,所以Ⅳ号染色体缺失一条的B0占2/3,雄果蝇中白眼占1/2,染色体数正常的红眼果蝇占1/3×1/2=1/6,C错误;
D、根据自由组合定律,缺失1条Ⅳ号染色体白眼果蝇占1/2×2/3=1/3,D正确。
故选D。
5. 对于高等哺乳动物来说,只有精子和卵子结合,才能正常产生后代,原因是受精卵中有些只有来自父亲的等位基因表达,有些则只有来自母亲的等位基因表达,也就是所谓的基因组印记,这种基因组印记是通过表观遗传学的甲基化实现的。基因组印记的存在,使孤立的卵细胞无法实现全套遗传信息的表达,阻碍了孤雌生殖的实现。2022年3月7日,上海交通大学医学院某研究团队利用基因编辑技术,对小鼠卵母细胞的7个甲基化印记控制区域进行DNA甲基化重写,成功创造了孤雌生殖的小鼠。下列有关叙述正确的是( )
A. 孤雌生殖产生的小鼠的体细胞中只有一条X或Y染色体
B. 上述甲基化重写未改变小鼠体内的遗传信息
C. 孤雌生殖产生的小鼠一定具有正常的生育能力,可产生可育的配子
D. 基因组印记会导致受精卵中成对的基因一个突变,另一个保持正常
【答案】B
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
【详解】A、孤雌生殖产生的小鼠的体细胞中只有一条X染色体,A项错误;
B、题述甲基化重写没有改变小鼠的DNA分子中碱基对的排列顺序,故未改变小鼠体内的遗传信息,B项正确;
C、孤雌生殖产生的小鼠是单倍体,可能不具有正常的生育能力,C项错误;
D、基因组印记没有导致基因突变,只是抑制了基因的表达,D项错误。
故选B。
6. 某地大力发展蚯蚓秸秆养家禽、秸秆种菇、菌渣养蚯蚓等生态农业。下列关于农业生态系统的叙述正确的是( )
A. 上图设计遵循了循环原理、整体原理等,实现了能量的循环利用
B. 与传统农业相比,生态农业可显著提高不同营养级之间的能量传递效率从而实现少消耗多效益的特点
C. “蚯蚓养家禽”模式中,蚯蚓体内的能量被家禽同化后部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动
D. 建立生态农业,可以将秸秆作饲料喂家禽,家禽粪屑培养食用菌,提高第一、第二营养级的能量利用率
【答案】C
【解析】
【分析】生态工程以生态系统的自我组织、自我调节为基础,遵循着自生(通过有效选择生物组分并合理布设,有助于生态系统维持自生能力)、循环(在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高)、协调(处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量)、整体(进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力)等生态学基本原理。
【详解】A、该设计遵循了循环原理、整体原理等生态工程基本原理,但能量流动是单向的,不能循环利用,A错误;
B、生态农业可实现对能量的多级利用,提高了能量的利用率,但不能改变能量在营养级之间的传递效率,B错误;
C、蚯蚓体内的能量被家禽同化后一部分能量用于自身的呼吸消耗,另一部分能量用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,C正确;
D、初级消费者粪便中的能量属于上一营养级的同化量,不属于自身的同化量,将秸秆作饲料喂家禽,家禽粪屑培养食用菌,提高的是生产者的能量利用率,D错误。
故选C。
7. 单核苷酸多态性简称SNP,是DNA序列中单个核苷酸变化。位于人类7号染色体上的TAS2R38基因是一个苦味受体决定基因,已知在这个基因上有三个 SNP,可以导致TAS2R38苦味受体的三个氨基酸出现差异,致使对西蓝花这类十字花科蔬菜中的苦味成分敏感程度不同。以下叙述正确的是( )
A. SNP造成单个碱基替换,使得DNA上基因排序发生改变
B. TAS2R38基因的三个SNP是等位基因
C. 对苦味最敏感的基因的频率会在人群中上升
D. 密码子第三个碱基变化最可能导致氨基酸变化
【答案】B
【解析】
【分析】mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基叫作1个密码子。根据密码子表可以看出,像苯丙氨酸、亮氨酸这样,绝大多数氨基酸都有几个密码子,这一现象称作密码子的简并性。
【详解】A、SNP造成单个碱基替换,改变某基因中碱基的排序,不改变基因在染色体上的排序,A错误;
B、SNP是单核苷酸改变引起的基因突变,基因突变的结果是产生等位基因,则TAS2R38基因的三个SNP是等位基因,B正确;
C、十字花科蔬菜中的苦味成分不会对人群起到筛选作用,所以无法断定对苦味最敏感的基因的频率会在人群中上升,C错误;
D、密码子第一个碱基变化最可能导致氨基酸变化,D错误。
故选B。
8. 科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交,最终获得了杂种植株,相关过程如图所示。有关分析正确的是( )
A. 过程①应将叶片上表皮向上,置于含纤维素酶和果胶酶的等渗或略高渗溶液中
B. 过程②中的原生质体由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成
C. ④过程常用灭活病毒诱导法,目的是促进原生质体融合
D. ⑤进行脱分化和再分化过程,杂种植株一定具有马铃薯和西红柿的优良性状
【答案】A
【解析】
【分析】植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞,再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株,体现的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。在融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁获得原生质体,杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志。
【详解】A、过程①应将叶片下表皮的一面朝下(能与溶液接触),置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中去除细胞壁,原生质体没有细胞壁,为避免原生质体吸水涨破,将叶片置于等渗或略高渗溶液中,A正确;
B、原生质层是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成,而原生质体是指植物细胞去除细胞壁后的剩余部分,B错误;
C、诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法等,灭活病毒是用于诱导动物细胞融合的方法,C错误;
D、由于基因的选择性表达,获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状,如番茄-马铃薯杂种植物,地上没有结番茄,地下也没有长马铃薯,D错误。
故选A。
9. 健康人的子宫感染人乳头瘤病毒(简称HPV,一种DNA病毒)可能引发罹患子宫颈癌。HPV入侵机体感染细胞a后,机体做出免疫应答,细胞b与细胞a结合,细胞b释放穿孔素和颗粒酶,颗粒酶通过细胞膜上的孔道进入细胞,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 细胞b是辅助性T细胞,可识别并裂解靶细胞
B. 穿孔素和颗粒酶属于细胞因子,以主动运输方式分泌到细胞外
C. HPV抗体可与血液中游离的HPV特异性结合并使其降解
D. HPV的DNA整合到宿主细胞染色体上,可能导致相关基因发生突变
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图,细胞a是被病毒侵染的细胞,即靶细胞,细胞b是细胞毒性T细胞。
【详解】A、图示过程为细胞免疫过程,细胞b是细胞毒性T细胞,A错误;
B、穿孔素和颗粒酶属于细胞因子,其本质是蛋白质,蛋白质以胞吐方式分泌到细胞外,B错误;
C、HPV抗体可与血液中游离的HPV特异性结合,以阻止其增殖和对人体细胞的黏附,但不能使其降解,C错误;
D、HPV侵染宿主细胞,使其DNA整合到宿主细胞的染色体上,可能导致原癌基因和抑癌基因发生突变,最终导致细胞癌变,D正确。
故选D。
10. 科研人员以玉米耐深播自交系N192和深播敏感自交系178(分别简称N192、178)为试验材料,在3cm和15cm深播条件下,施加2.0mgL的外源生长素(IAA)进行处理,研究外源IAA对不同耐深播玉米自交系中胚轴生长特性的影响,试验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. CK中胚轴细胞生长不会受到IAA影响
B. 胚轴细胞长度随外源IAA浓度的升高而升高
C. 深播15cm时,外源IAA能更显著促进N192中胚轴细胞的生长
D. 不同深播下,外源IAA对178的作用效果均小于N192
【答案】C
【解析】
【分析】植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
【详解】A、CK中胚轴细胞生长受到自己产生的IAA影响,A错误;
B、由图可知,胚轴细胞长度不仅与外源IAA浓度有关,IAA浓度达到一定时,会起到抑制作用,且胚轴细胞长度与深播也有关,B错误;
C、由图可知,深播15cm+外源IAA时,其胚轴长度最大,故深播15cm时,外源IAA能更显著促进N192中胚轴细胞的生长,C正确;
D、由图可知,深播3cm情况下,外源IAA对178和 N192的作用差别不大,D错误。
故选C。
11. 位于哺乳动物脑干的蓝斑(LC)核团参与调节麻醉过程,LC神经元释放的神经递质主要是去甲肾上腺素(NE),使用减少NE释放的药物可以显著降低麻醉药的用量,但是如果使用药物只增加周围神经系统的NE,则不会改变麻醉药的用量。研究人员做了相关实验,数据如下表所示,下列说法错误的是( )
项目 未处理 施加全麻药丙泊酚 先加GABAA受体阻断剂,再加等量全麻药丙泊酚
静息电位/mV -70 -90 -70
A. 中枢神经系统释放的NE可能参与了麻醉状态的调节
B. 加入全麻药丙泊酚后可能引起Na+内流量增大
C. GABAA可能与丙泊酚竞争同一受体而使麻醉效果减弱
D. NE可能作用于大脑皮层细胞
【答案】B
【解析】
【分析】中枢神经系统包括脑和脊髓,脑又分为大脑、小脑、下丘脑、脑干等,周围神经系统包括脑和脊髓发出的脑神经和脊神经。神经递质包括兴奋性递质和抑制性递质,兴奋性递质与突触后膜上的受体结合后会导致后膜对Na+的通透性增大,Na+内流,后膜电位变为外负内正,兴奋传导至突触后膜。抑制性递质与突触后膜上的受体结合后会导致后膜对阴离子的通透性增大,阴离子内流,后膜电位仍然为外正内负,兴奋无法传导至突触后膜。
【详解】A、脑干属于人体中枢神经系统,由题干可知,其中的LC神经元释放去甲肾上腺素(NE),使用减少NE释放的药物可以显著降低麻醉药的用量,说明中枢神经系统释放的NE可以参与麻醉状态的调节,A正确;
B、由表可知,与未处理组对比,施加全麻药丙泊酚后,静息电位绝对值增大,说明全麻药丙泊酚可能促进阴离子内流,而不是促进Na+内流,B错误;
C、由表可知,先加GABAA受体阻断剂(可以阻断GABAA受体的作用),再加等量全麻药丙泊酚,静息电位绝对值与未处理组相同,说明在该实验过程中全麻药丙泊酚没有起作用,因此可推测,全麻药丙泊酚通过与GABAA受体结合发挥麻醉作用,那么,GABAA可通过与全麻药丙泊酚竞争同一种受体而使麻醉效果减弱,C正确;
D、由题干可知,LC神经元释放NE如果减少,要达到相同的麻醉效果,可以减少麻醉药使用量,由此可推测,LC神经元释放的NE为兴奋性递质,促进痛觉的产生,同时,如果改变周围神经系统的NE含量,不会改变麻醉药使用量,说明LC神经元释放的NE是通过作用于中枢神经系统的大脑皮层使其产生痛觉的,D正确。
故选B。
12. 南山总面积152平方公里,23万亩草山连成一片,是典型的高山台地草原风光。从山脚到山顶,植被分布呈明显的带状特点,依次是竹海、原始森林、灌木、草山,四季各不同,唯有奶香幽。南山已建成为南方最大现代化山地牧场,正在打造国家级旅游景区。下列相关分析错误的是( )
A. 南山的生物群落在春季和夏季的物种组成和空间结构发生改变
B. 南山从山脚到山顶植株分布状态体现群落的垂直结构
C. 为调查南山上某双子叶植物的种群密度,样方大小应根据其分布状况调整
D. 南山旅游业发展后,游客的活动可能会改变南山群落演替的方向和速度
【答案】B
【解析】
【分析】群落的垂直结构:指在垂直方向上,大多数群落有明显的分层现象。植物的分层现象主要由阳光决定,动物的分层现象主要由食物和栖息空间决定。植物的垂直分层决定了动物的垂直分层。
群落的水平结构:指在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,它们常呈镶嵌分布。
【详解】A、南山的春季和夏季环境不同,故南山的生物群落在春季和夏季的物种组成和空间结构发生改变,A正确;
B、南山从山脚到山顶的植株分布状态是由于地形的变化引起的,体现了群落的水平结构,B错误;
C、为调查南山上某双子叶植物的种群密度,可采用样方法,样方大小应根据其分布状况调整,C正确;
D、南山旅游业发展后,游客的活动可能会改变南山群落演替的方向和速度,使南山群落按照不同于自然演替的方向和速度进行,D正确。
故选B。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。
13. 鼠妇的性别由两条染色体Z和W控制。雄性的两条性染色体为同型的(ZZ),雌性的两条性染色体为异型的(ZW)。沃尔巴克体(一种细菌)偏爱雌性鼠妇,使雌性的W染色体消失,其产生的下一代必然带有沃尔巴克体。当沃尔巴克体传到雄性身上,则会干扰产生激素的腺体的发育。结果,所有感染了沃尔巴克体的鼠妇幼体都会反转成雌性,哪怕它们的性染色体组成和基因是雄性的。已知沃尔巴克体将它的一段DNA插入了鼠妇的基因组中,这个“娘化因子”主导了鼠妇的性别。根据以上叙述,判断下列说法正确的是( )
A. 沃尔巴克体与鼠妇是寄生关系
B. 沃尔巴克体一定是将“娘化因子”插入了鼠妇的性染色体
C. 沃尔巴克体基因的插入为鼠妇种群提供了变异,改变了种群基因频率
D. 染色体中携带有“娘化因子”的鼠妇种群无需W染色体也可维持种群的繁衍
【答案】ACD
【解析】
【分析】常见性别决定方式:
(1)XY性别决定方式:XY将发育成雄性,而 XX将发育成雌性。XY型在生物界。比较普遍,除了人类外,全部哺乳动物、某些两栖类,如非洲爪蟾、鱼类、很多昆虫都是XY型的。
(2)ZW型性别决定:ZZ将发育成雄性,而 ZW将发育成雌性。这种方式常见于鳞翅目昆虫、有些两栖类、爬行类和鸟类。
【详解】A、根据题意,沃尔巴克体是一种细菌,寄生在鼠妇体内,属于寄生关系,A正确;
B、沃尔巴克体将它一段DNA插入了鼠妇的基因组中,干扰产生激素的腺体的发育,故“娘化因子”插入的不一定是性染色体,B错误;
C、沃尔巴克体使雌性W染色体消失,属于染色体变异,改变了种群基因频率,C正确;
D、沃尔巴克体“娘化因子”基因一旦在鼠妇种群中稳定存在,W染色体就失去了其原有的意义,插入了“娘化因子”基因的染色体完全可以代替W染色体的作用,所以染色体中携带有“娘化因子”的鼠妇种群无需W染色体也可维持种群的繁衍,D正确。
故选ACD。
14. 人线粒体呼吸链受损,有氧呼吸受阻,可导致代谢物X的积累,由此引发多种疾病。动物实验发现,给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液,可发生如图所示的代谢反应,从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。下列有关叙述错误的是( )
A. 人线粒体呼吸链受损,此时CO2的产生量大于氧气的消耗量
B. 代谢物X为乳酸,过量的积累会导致内环境稳态失调
C. 用酶B探究温度对酶活性的影响时,应将底物和酶分别保温再混合
D. 代谢物X转化成葡萄糖的途径,有利于机体血糖平衡调节
【答案】AC
【解析】
【分析】有氧呼吸主要在线粒体中,无氧呼吸在细胞质基质。人线粒体呼吸链受损,会导致有氧呼吸异常。由图可知,丙酮酸在细胞质基质中转化为代谢物X,可以得出X是无氧呼吸的产物乳酸,代谢物X在酶A的作用下和O2反应产生H2O2和丙酮酸,H2O2在酶B的作用下产生H2O和O2,酶B则是过氧化氢酶。
【详解】A、人体无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,所以即使人线粒体呼吸链受损,CO2的产生量也等于氧气的消耗量,A错误;
B、代谢物X为无氧呼吸的产物乳酸,虽然内环境中存在酸碱缓冲对,可以维持内环境的稳态,但是当乳酸过量积累,超过了自身稳态的调节限度,就会导致内环境稳态的失调,B正确;
C、酶B是过氧化氢酶,因为其底物过氧化氢受热易分解,所以不能用其底物过氧化氢和酶B探究温度对酶活性的影响,C错误;
D、代谢物X转化成葡萄糖的途径,可以补充血糖浓度,可以防止血糖浓度过低,有利于机体的血糖平衡调节,D正确。
故选AC。
15. 三碘甲状腺原氨酸(T3)是以碘和酪氨酸为原料在甲状腺细胞内合成的一种甲状腺激素,当T3的含量达到一定值时会发生如图所示的调节过程。下列相关叙述正确的是( )
A. T3在细胞核内与相应的受体结合后发挥作用
B. 图示细胞应是下丘脑细胞
C. T3含量升高会促进TSH的合成和分泌
D. 测定血清中T3的含量可用于诊断甲状腺疾病
【答案】AD
【解析】
【分析】甲状腺激素分泌的分级调节主要受下丘脑控制,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,运输到垂体后,促使垂体分泌促甲状腺激素,促甲状腺激素随血液运输到甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少,这样体内的甲状腺激素含量就不致于过高。可见,甲状腺激素的分级调节,也存在着反馈调节机制。
【详解】A、据题图可知,T3的受体TRs在细胞核内,A正确;
B、题图所示细胞能合成TSH(促甲状腺激素),应是垂体细胞,B错误;
C、“×”表示抑制,T3含量升高会抑制TSH的合成与分泌,C错误;
D、由于激素分泌后进入血液,因此测定血清中T3的含量可用于诊断甲状腺疾病,D正确。
故选AD。
16. 鱼鳞病是一组遗传性角化障碍性皮肤疾病,遗传方式多种,大多在出生不久即可发病。主要表现为皮肤干燥,寒冷干燥季节病情加重且易复发,目前没有治愈方法。如图1是某鱼鳞病患者家系图。现将相关DNA片段进行酶切,分离得到控制该相对性状的B基因片段和b基因片段,两种基因片段及三位家庭成员的检测结果如图2。通过检测发现:Ⅲ-9不携带鱼鳞病的致病基因。下列叙述正确的是( )
A. 鱼鳞病为伴X染色体隐性遗传病,I-1不携带该病的致病基因
B. Ⅲ-9的基因型可能为XBXb,Ⅲ-7的鱼鳞病的致病基因最终来自I-2
C. Ⅲ-8的精子中一定含有致病基因,Ⅱ-5和Ⅱ-6再生一患病男孩的概率为1/4
D. 若Ⅱ-4已怀孕,对胎儿进行基因检测和B超检测可以减少病患儿的出生
【答案】AD
【解析】
【分析】Ⅱ-5和Ⅱ-6正常,Ⅲ-8患病,说明该病为隐性遗传病,根据酶切片段分析,Ⅱ5具有B和b基因,Ⅱ-6只有B基因,由此可确定该鱼鳞病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、鱼鳞病为伴X染色体隐性遗传病,I-1男性正常,因此其不携带致病基因,A正确;
B、Ⅲ-9不携带鱼鳞病的致病基因,基因型为XBXB,Ⅲ-7的鱼鳞病的致病基因来自于Ⅱ-4,而I-1正常,不携带致病基因,故Ⅱ-4中的致病基因来来自I-2,因此Ⅲ-7的鱼鳞病的致病基因来自于
最终来自I-2,B错误;
C、Ⅲ-8的基因型为XbY,产生的配子为Xb和Y,故其精子中可能含有致病基因,也可能不含有致病基因,C错误;
D、若ⅡI-4已怀孕,ⅡI-4的基因型为XBXb,ⅡI-3的基因型为XBY,生的儿子可能患病,而女儿正常,故为减少病患儿的出生或进行早期有效干预,可采用基因检测和B超检测(检测胎儿性别),对胎儿进行遗传诊断,D正确。
故选AD。
第II卷
三、非选择题:本题共5小题,共60分
17. 玉米是C4植物,其维管束鞘细胞的叶绿体没有基粒,叶肉细胞的叶绿体有基粒。进行光合作用时,叶肉细胞中对CO2高亲和力的PEP羧化酶催化CO2固定产生四碳化合物(C4途径),然后运输到维管束鞘细胞中分解,释放出CO2用于卡尔文循环,如下图所示。请回答:
(1)光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,H+与______结合,形成的产物参与暗反应。
(2)图中能够进行光反应的细胞是___。
(3)在一般条件下,C4植物的CO2补偿点______(填“大于”、“等于”或“小于”)C3植物,在高温、强光照环境中玉米具有C4途径的意义是_______。
(4)有人认为干旱环境对C4植物(如玉米、甘蔗等)光合作用影响比C3植物(如小麦、水稻等)小,请设计实验验证这一结论,写出实验思路和预期结果(检测方法不做要求)。
实验思路:________。
预期结果:_________。
【答案】(1)NADP+(氧化型辅酶II)
(2)叶肉细胞 (3) ①. 小于 ②. 在高温、强光照环境中,叶片气孔开度下降,CO2的吸收速率下降,导致胞间CO2浓度降低,玉米为C4植物,细胞中有与CO2亲和力强的PEP羧化酶,能利用低浓度CO2进行光合作用
(4) ①. 将生理状况相同的C3植物与C4植物置于其他条件相同且适宜的干旱环境中培养,一段时间后检测两种植株的生长情况 ②. C4植物的生长情况明显优于C3植物(检测指标与前一空一致即可)
【解析】
【分析】题意分析,C4植物叶肉细胞中对CO2高亲和力的PEPC酶催化CO2固定产生四碳化合物,然后运输到维管束鞘细胞中分解,释放出CO2用于卡尔文循环,这使得C4植物能利用环境中较低CO2进行光合作用,大大提高了光合作用效率。
【小问1详解】
光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,H+与NADP+结合可形成NADPH,该物质可用于暗反应过程中C3的还原。
【小问2详解】
玉米是C4植物,其维管束鞘细胞的叶绿体没有基粒,叶肉细胞的叶绿体有基粒,而基粒上的色素是光合作用光反应过程必需的物质条件,可见图中能够进行光反应的细胞是叶肉细胞。
【小问3详解】
在一般条件下,C4植物能利用较低浓度的二氧化碳,因此,其CO2补偿点“小于”C3植物,在高温、强光照环境中,植物自我适应性的调节作用导致叶肉细胞气孔开度下降,导致空气中的二氧化碳被吸收利用减少,导致胞间CO2浓度降低,而玉米为C4植物,其细胞中有与CO2亲和力强的PEP羧化酶,因而能利用低浓度CO2进行光合作用,因此玉米能适应高温强光照环境。
【小问4详解】
干旱环境对C4植物(如玉米、甘蔗等)光合作用影响比C3植物(如小麦、水稻等)小,为了验证这一结论,本实验的自变量为植物种类的不同,前提条件为干旱环境,监测指标为植物的生长情况,为此实验设计思路为:选择生理状况相同的C3植物与C4植物置于其他条件相同且适宜的干旱环境中培养,一段时间后检测两种植株的生长情况,预期实验结果应该为C4植物的生长情况明显优于C3植物,该结果支持C4植物比C3植物更适应干旱环境的结论。
18. 水稻是我国重要的进行自花传粉的粮食作物,水稻稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全,与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因D控制的,与不抗稻瘟病d基因位于7号染色体上。水稻的另一对独立遗传的等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响,BB使水稻抗性完全消失,Bb使抗性减弱。
(1)使用纯合易感病植株杂交,F1皆为弱抗病植株,则亲本基因型分别为_______、_______。在自然状态下种植F1后,F2易感病植株中纯合子占_______。
(2)水稻至少有一条正常的7号染色体才能存活。研究人员发现两株染色体异常稻(体细胞中7号染色体如图所示),已知甲的基因型为bbDd请据图分析回答。
Ⅰ.如果要确定D基因是位于正常还是异常的7号染色体上,请利用植株甲设计最简单的实验探究D基因的位置(请写出实验思路,并预测结果)。
实验思路:_________________________________________________
预期结果和结论:
a.如果__________________________,则D基因在7号正常染色体上;
b.如果__________________________,则D基因在7号异常染色体上。
Ⅱ.已确定D基因位于正常的7号染色体上,以植株甲为母本,纯合易感病植株为父本杂交后,子代中发现了一株植株乙,植株乙为抗病植株。经研究发现是亲代有一方减数分裂异常从而产生了异常的配子所致,则植株乙出现的具体原因为____________________________________________________。
【答案】(1) ①. BBDD ②. bbdd ③. 3/7
(2) ①. 让甲植株自交,统计子代植株的表现型及比例 ②. 均为抗病植株 ③. 抗病植株∶感病植株=2∶1 ④. 植株甲在减数分裂时,减数第一次分裂后期两条7号染色体未分离,产生了含有两条7号染色体的配子,受精后发育成的植株乙体细胞中含有三条7染色体
【解析】
【分析】1、根据题意可知抗病植株的大致基因型为bbD_,弱抗病植株的大致基因型为BbD_,易感病植株的大致基因型有BB_、B_dd、bbdd。
2、分析植株甲,异常染色体与正常染色体相比,短了一截,可判断变异类型属于染色体结构变异 (染色体片段缺失 )。
【小问1详解】
使用纯合易感病植株杂交,F1皆为弱抗病植株,F1的基因型为BbDd,则亲本基因型分别为BBDD、bbdd。F1个体基因型为BbDd ,F1自交得到 F2的易感病植株基因型为BBdd (1/16)、Bbdd (2/16)、bbdd(1/16)、BBDD(1/16)、BB Dd(2/16) ,因此F2的易感病植株中纯合子占(1/16+1/16+1/16 )/( 1/16+2/16+1/16+1/16+2/16 )=3/7。
【小问2详解】
Ⅰ.让甲植株(Dd)自交产生种子, 观察并统计子代表现型和比例。
a、Dd自交后代基因型为DD:Dd: dd= 1:2:1 ,若D基因在7号正常染色体上,基因型d的个体无正常染色体而死亡,子代只有抗病植株;
b、若D基因在7号异常染色体上,基因型DD的个体无正常染色体而死亡,子代剩下D和d基因型的个体,表现型及比例为抗病植株:感病植株=2:1;
Ⅱ.由题可知父本的基因型为BBDD、BBdd或bbdd,并且植株乙含有一条来自甲的异常染色体(基因为d)。若为BBDD和甲bbDd杂交,如果是父本的配子异常,形成的子代为抗性减弱的植株;若为BBdd和甲bbDd杂交,如果是父本的配子异常,形成的子代为易感植株和抗性减弱植株;若为bbdd和甲bbDd杂交,如果是父本的配子异常,形成的子代也为易感植株和抗性减弱植株;综上所述这个配子异常发生在亲本甲上,而且是甲在减数第一次分裂后期两条7号染色体没有分离,形成的配子中含有D基因,受精后发育成的植株乙体细胞中含有三条7染色体,表现为抗病植株。
【点睛】本题考查了染色体变异的个体相互杂交的变式 ,旨在考查考生对变异类型的识记能力,三体产性配子的种类自由组合定律的分析和计算能力。
19. 机体在高强度运动过程中会产生大量自由基,导致运动疲劳,抗坏血酸(AA)是机体内重要的抗自由基物质。某实验小组以雄性大鼠为实验对象,动态观察一次性力竭运动过程中大鼠相关指标的情况。大鼠力竭运动的方案如图所示。回答下列问题:
30min I级:8.2m·min-1 15min II级:15m·min-1 15min III级:20m·min-1运动至力竭 90min
(1)血液中的AA可经抗坏血酸转运体(SVCT2)逆浓度梯度转运入脑脊液,维持中枢神经组织较高的AA浓度,此过程中,AA的跨膜运输方式是_______。
(2)在跑台运动初期,大鼠纹状体细胞(大脑中的某神经细胞)外的AA浓度无显著变化,但力竭前60 min时,其纹状体细胞外的AA浓度急剧升高,并维持在较高水平。推测该变化的原因是在运动过程中脑组织对氧的利用率提高,导致____________________________,从而可避免神经细胞膜的氧化损伤。
(3)研究人员还设置了AA补充组(AAG)和对照组(SG),实验中,在运动前,向AAG组的大鼠腹腔注射一定量的AA(溶剂为生理盐水),对SG组大鼠的处理为向其腹腔注射______________,其作用是____________________________。
(4)下图表示AAG组和SG组的兴奋性神经递质Glu的相对含量变化。由图可知,整个力竭运动过程中的Glu含量_______安静状态时的。Glu的浓度高时会对神经细胞产生毒害作用,进而诱发运动疲劳。正常状态下,突触兴奋时释放的Glu作用于突触后膜,会使突触后膜膜外电位变为_______电位,Glu发挥作用后,可被神经细胞重新摄取。在该过程中胞外的AA浓度升高,从而促进胞外的Glu进入胞内。结合上述信息及图示结果分析,在运动前适当补充一定剂量的AA,除了可以提高大鼠自身抗氧化系统的抗氧化能力外,还可以______________(答出2点)。
【答案】(1)主动运输
(2)自由基大量产生,通过释放AA可以加速自由基的清除
(3) ①. 同等剂量的生理盐水 ②. 排除非测试因素对实验结果的干扰,提高实验的可信度
(4) ①. (均显著)高于 ②. 负 ③. 加速神经细胞对胞外Glu的重摄取,降低Glu对神经细胞的毒害作用,推迟大鼠运动疲劳的出现,使其运动能力明显提高
【解析】
【分析】1、物质跨膜运输的方式包括被动运输和主动运输。其中,被动运输又包括自由扩散和协助扩散。
2、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位。
【小问1详解】
根据血液中的AA可经抗坏血酸转运体(SVCT2)逆浓度梯度转运入脑脊液,可知AA的跨膜运输方式是主动运输。
【小问2详解】
机体在高强度运动过程中会产生大量自由基,AA是机体内重要的抗自由基物质;力竭前60min时,其纹状体细胞外的AA浓度急剧升高,并维持在较高水平。推测该变化的原因是在运动过程中脑组织对氧的利用率提高,导致自由基大量产生,通过释放AA可以加速自由基的清除,从而避免神经细胞膜的氧化损伤。
【小问3详解】
本实验的自变量是AA的有无,实验要遵循单一变量原则和对照原则,且无关变量应相同且适宜,在运动前,向AAG组的大鼠腹腔注射一定量的AA(溶剂为生理盐水),对SG组大鼠的处理为向其腹腔注射同等剂量的生理盐水,其作用是排除非测试因素对实验结果的干扰,提高实验的可信度。
【小问4详解】
据图分析,整个力竭运动过程中的Glu含量均显著高于安静状态时的。根据题意,Glu为兴奋性神经递质,故正常状态下,突触兴奋时释放的Glu作用于突触后膜,会使Na+内流,突触后膜膜外电位由正电位变成负电位。结合上述信息及图示结果分析,在运动前适当补充一定剂量的AA,除了可以提高大鼠自身抗氧化系统的抗氧化能力外,还可以加速神经细胞对胞外Glu的重摄取,降低Glu对神经细胞的毒害作用,推迟大鼠运动疲劳的出现,使其运动能力明显提高。
【点睛】本题考查物质运输、神经调节的相关知识,明确神经调节的过程及从题图中获取有效信息是解答本题的关键。
20. 依据泥鳅可以利用残饵为食,科研人员发展了一种农业新模式:稻护蟹,蟹吃饵料、杂草、昆虫,泥鳅吃残饵、蟹粪,泥鳅粪肥田的“稻一蟹-泥鳅”农田生态系统。分析回答下列问题:
(1)生态系统是指一定空间内,由__________相互作用而形成的统一整体;输入“稻一蟹-泥鳅”生态系统的总能量是__________。
(2)科研人员比较了三种农田模式的产量,结果如下:
45m2的稻田中水稻、河蟹及泥鳅产量分析
生态系统类型 水稻产量/kg 河蟹产量/g 泥鳅产量/g
水稻单种 39.0
稻一蟹 41.4 2203.3
稻一蟹-泥鳅 41.0 2131.3 656
①分析表中数据可知:与水稻单种相比,“稻一蟹一泥鳅”的农田模式能提高水稻的产量,从种间关系分析,原因是__________;从物质循环分析,原因是__________。
②与“稻一蟹”农田模式相比,“稻一蟹-泥鳅”农田模式具有更高的经济效益,从能量流动的角度分析,其原因是__________。
(3)与“稻一蟹”农田模式相比,“稻一蟹一泥鳅”农田模式体现的两个生态工程设计原理是__________。
【答案】(1) ①. 生物群落和非生物环境 ②. (水稻等)生产者固定的太阳能和饵料中的化学能
(2) ①. 蟹吃杂草,能减少杂草与水稻的竞争;蟹捕食昆虫,能减少虫害 ②. (蟹粪、)泥鳅粪便等被分解者分解成无机盐、CO2,促进水稻生长 ③. 泥鳅吃残饵、蟹粪,实现能量的多级利用,提高了能量利用率
(3)循环、整体
【解析】
【分析】“稻—蟹—泥鳅田生态系统”可以实现物质和能量的多级利用,提高能量利用率,也可以合理的调整能量流动的关系,使得能量持续高效的流向对人类最有益的方向,提高经济效益。
【小问1详解】
生态系统是指一定空间内,由生物群落和非生物环境相互作用而形成的统一整体,因此说明生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者;结合题意可知,输入“稻一蟹-泥鳅”生态系统的总能量是(水稻等)生产者固定的太阳能和饵料中的化学能。
【小问2详解】
①分析表中数据可知:与水稻单种相比,“稻一蟹一泥鳅”的农田模式能提高水稻的产量,从种间关系分析,蟹吃杂草,能减少杂草与水稻的竞争,有利于水稻获得更多的光照和无机营养,因而提高了产量;蟹捕食昆虫,能减少虫害,从而减少了害虫对水稻的捕食,因而提高了产量;从物质循环的角度分析:(蟹粪、)泥鳅粪便等被分解者分解成无机盐、CO2,促进了物质的循环利用,进而促进水稻生长。
②与“稻一蟹”农田模式相比,“稻-蟹-泥鳅”农田模式具有更高的经济效益,从能量流动的角度分析,泥鳅吃残饵、蟹粪,实现能量的多级利用,提高了能量利用率,因而提高了产量。
【小问3详解】
与“稻一蟹”农田模式相比,“稻一蟹一泥鳅”农田模式体现的两个生态工程设计原理是循环和整体原理,前者体现在通过蟹吃饵料、杂草、昆虫,泥鳅吃残饵、蟹粪,泥鳅粪肥田等模式实现了物质的循环再生,实现了能量的多级利用,而后者体现在提高了生态系统的经济效益,实现了生态效益和经济效益的双丰收。
21. Gateway克隆技术是一种快速,高效地构建基因表达载体的方法。这种方法基于,噬菌体可以和大肠杆菌DNA的特定位点发生互换的特点设计,不用依赖限制酶,而靠载体上存在的特定重组位点和克隆酶,将目的基因克隆到其它的受体载体上。如图所示,Gateway克隆技术依赖于BP反应和LR反应,通过BP反应将目的基因连接到质粒1上,获得克隆质粒2,再通过LR反应将目的基因连接到载体质粒3上,获得表达载体。请回答下列问题:
(1)构建的基因表达载体除含有图示的目的基因和标记基因外,还必须有___________。
(2)为构建基因表达载体,需先设计引物,通过PCR特异性扩增目的基因,用于扩增目的基因的引物需满足的条件是___________,为使PCR产物能参与后续交换,需要分别在2种引物上添加相应的attB1和attB2序列,该序列应添加在引物的___________(填3′端”或5′端”)。
(3)BP反应中,将带有atB1和attB2序列的目的基因与质粒1混合,加入BP克隆酶,atB和attP位点之间会发生互换。该反应体系中可能含有未交换的质粒1和交换后的质粒2,为从体系中筛选出质粒2,用混合体系中的质粒分别转化用Ca2+处理后的大肠杆菌,并涂布到含有青霉素的平板上。理论上,在平板上长出菌落的大肠杆菌中含有的质粒即为质粒2,理由是___________。
(4)除本题所用接种方法外,也可以采用___________法进行接种,若培养结果如图所示,接种环节需灼烧接种环___________次。
(5)若将(3)中获得的含质粒2的大肠杆菌进行扩大培养,从物理性质考虑,一般采用___________培养基。
【答案】(1)启动子和终止子
(2) ①. 能与目的基因两端的碱基序列互补配对 ②. 5 端
(3)质粒2含有青霉素抗性基因且不具有ccdB基因,导入该质粒的大肠杆菌能在含青霉素的平板上增殖;而质粒1含有ccdB基因,其表达的产物能抑制大肠杆菌的增殖
(4) ①. 平板划线 ②. 5
(5)液体
【解析】
【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品;基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
2、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,标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。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:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;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。
【小问1详解】
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。
【小问2详解】
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核苷酸序列,并依赖其完整的3'—OH实现子链的延伸,此用于扩增目的基因的引物需要与目的基因两端的碱基序列互补配对。DNA聚合酶延伸DNA子链时,是将脱氧核苷酸加到引物的3'端,为了不破坏目的基因,attB1和attB2序列应添加在引物的5′端。
【小问3详解】
题图中质粒2含有青霉素抗性基因且不具有ccdB基因,导入该质粒的大肠杆菌能在含青霉素的平板上增殖;而质粒1含有ccdB基因,其表达的产物能抑制大肠杆菌的增殖,因此,理论上在平板上长出菌落的大肠杆菌中含有的质粒即为质粒2。
【小问4详解】
微生物常见的接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法,本题中采用的接种方法为稀释涂布平板法,也可以采用平板划线法法进行接种。图中经过了4次划线操作,需要对接种环进行5次灼烧灭菌。
【小问5详解】2023年下学期期中考试试卷
高三生物
本试卷分为问卷和答卷。考试时量75分钟,满分100分。请将答案写在答题卡上。
第I卷
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. “有收无收在于水,收多收少在于肥”揭示了植物的生长和发育离不开水和无机盐,适时适量地灌溉和施肥是农作物高产的保障。下列有关水和无机盐的叙述,正确的是( )
A. 自由水参与细胞内许多生化反应,其比例增多有利于作物度过严寒的冬天
B. “收多收少在于肥”是因为无机盐能够为植物的生长和发育过程提供能量
C. 在缺镁的培养液中生长的植物幼苗因类胡萝卜素合成受阻而影响光合作用
D. 无机盐只有溶于水中才能被根吸收,但根吸收水和无机盐的过程相对独立
2. 青少年由于学业压力大,是座疮的常发人群。青春痘主要由厌氧型座疮丙酸杆菌引起。基因组研究显示该细菌的几个基因能够制造一些分解皮肤组织的酶和免疫原性的蛋白质。座疮发生时雄性激素水平升高和毛囊内的座疮丙酸杆菌大量增殖,因此座疮通常会伴随炎症的发生。下列有关说法错误的是( )
A. 座疮丙酸杆菌进行各项代谢活动所需能量全部由无氧呼吸提供
B. 座疮丙酸杆菌合成的蛋白质分泌到细胞外利用了生物膜的流动性
C. 座疮患者体内通常能检测到抗座疮丙酸杆菌抗体的存在
D. 雄性激素通过作用靶细胞膜上的受体从而调节细胞代谢影响脂质的分泌
3. 胃肠道间质瘤是常见的人类肿瘤。中科院王跃翔团队观察到DEPDC5蛋白质失活会促进胃肠道间质瘤的恶性增殖,而DEPDC5基因位于人类第22号染色体上。取该恶性肿瘤细胞并转入DEPDC5基因恢复表达,统计细胞周期不同时期的细胞所占比例,得到下表数据。下列说法错误的是( )
细胞所占比例 G1 S G2/M
未转入基因的肿瘤细胞 65.5% 15.2% 19.3%
转入基因的肿瘤细胞 77.4% 6.4% 16.2%
注;G1:DNA复制前期 S:DNA复制期 G2:DNA复制后期 M:分裂期
A. DEPDC5基因属于原癌基因
B. 胃肠道间质瘤细胞的细胞周期通常比正常细胞短
C DEPDC5蛋白抑制肿瘤细胞进入S期
D. 染色体片段缺失也可能导致肿瘤出现
4. 果蝇红眼对白眼为显性,控制这对性状的基因位于X染色体。果蝇缺失1条Ⅳ号染色体仍能正常生存和繁殖,缺失2条则胚胎致死。一只缺失1条Ⅳ号染色体的红眼雌果蝇(杂合子)与一只缺失1条Ⅳ号染色体的白眼雄果蝇杂交,F1中( )
A. 白眼雌果蝇占1/3
B. 红眼雄果蝇占1/3
C. 染色体数正常的红眼果蝇占1/4
D. 缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/3
5. 对于高等哺乳动物来说,只有精子和卵子结合,才能正常产生后代,原因是受精卵中有些只有来自父亲的等位基因表达,有些则只有来自母亲的等位基因表达,也就是所谓的基因组印记,这种基因组印记是通过表观遗传学的甲基化实现的。基因组印记的存在,使孤立的卵细胞无法实现全套遗传信息的表达,阻碍了孤雌生殖的实现。2022年3月7日,上海交通大学医学院某研究团队利用基因编辑技术,对小鼠卵母细胞的7个甲基化印记控制区域进行DNA甲基化重写,成功创造了孤雌生殖的小鼠。下列有关叙述正确的是( )
A. 孤雌生殖产生的小鼠的体细胞中只有一条X或Y染色体
B. 上述甲基化重写未改变小鼠体内的遗传信息
C. 孤雌生殖产生的小鼠一定具有正常的生育能力,可产生可育的配子
D. 基因组印记会导致受精卵中成对的基因一个突变,另一个保持正常
6. 某地大力发展蚯蚓秸秆养家禽、秸秆种菇、菌渣养蚯蚓等生态农业。下列关于农业生态系统的叙述正确的是( )
A. 上图设计遵循了循环原理、整体原理等,实现了能量的循环利用
B. 与传统农业相比,生态农业可显著提高不同营养级之间的能量传递效率从而实现少消耗多效益的特点
C. “蚯蚓养家禽”模式中,蚯蚓体内的能量被家禽同化后部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动
D. 建立生态农业,可以将秸秆作饲料喂家禽,家禽粪屑培养食用菌,提高第一、第二营养级的能量利用率
7. 单核苷酸多态性简称SNP,是DNA序列中单个核苷酸变化。位于人类7号染色体上的TAS2R38基因是一个苦味受体决定基因,已知在这个基因上有三个 SNP,可以导致TAS2R38苦味受体的三个氨基酸出现差异,致使对西蓝花这类十字花科蔬菜中的苦味成分敏感程度不同。以下叙述正确的是( )
A. SNP造成单个碱基替换,使得DNA上基因排序发生改变
B. TAS2R38基因的三个SNP是等位基因
C. 对苦味最敏感的基因的频率会在人群中上升
D. 密码子第三个碱基变化最可能导致氨基酸变化
8. 科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交,最终获得了杂种植株,相关过程如图所示。有关分析正确的是( )
A. 过程①应将叶片上表皮向上,置于含纤维素酶和果胶酶的等渗或略高渗溶液中
B. 过程②中的原生质体由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成
C. ④过程常用灭活病毒诱导法,目的是促进原生质体融合
D. ⑤进行脱分化和再分化过程,杂种植株一定具有马铃薯和西红柿的优良性状
9. 健康人的子宫感染人乳头瘤病毒(简称HPV,一种DNA病毒)可能引发罹患子宫颈癌。HPV入侵机体感染细胞a后,机体做出免疫应答,细胞b与细胞a结合,细胞b释放穿孔素和颗粒酶,颗粒酶通过细胞膜上的孔道进入细胞,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 细胞b是辅助性T细胞,可识别并裂解靶细胞
B. 穿孔素和颗粒酶属于细胞因子,以主动运输方式分泌到细胞外
C. HPV抗体可与血液中游离的HPV特异性结合并使其降解
D. HPV的DNA整合到宿主细胞染色体上,可能导致相关基因发生突变
10. 科研人员以玉米耐深播自交系N192和深播敏感自交系178(分别简称N192、178)为试验材料,在3cm和15cm深播条件下,施加2.0mgL的外源生长素(IAA)进行处理,研究外源IAA对不同耐深播玉米自交系中胚轴生长特性的影响,试验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. CK中胚轴细胞生长不会受到IAA影响
B. 胚轴细胞长度随外源IAA浓度的升高而升高
C. 深播15cm时,外源IAA能更显著促进N192中胚轴细胞的生长
D. 不同深播下,外源IAA对178的作用效果均小于N192
11. 位于哺乳动物脑干的蓝斑(LC)核团参与调节麻醉过程,LC神经元释放的神经递质主要是去甲肾上腺素(NE),使用减少NE释放的药物可以显著降低麻醉药的用量,但是如果使用药物只增加周围神经系统的NE,则不会改变麻醉药的用量。研究人员做了相关实验,数据如下表所示,下列说法错误的是( )
项目 未处理 施加全麻药丙泊酚 先加GABAA受体阻断剂,再加等量全麻药丙泊酚
静息电位/mV -70 -90 -70
A. 中枢神经系统释放的NE可能参与了麻醉状态的调节
B. 加入全麻药丙泊酚后可能引起Na+内流量增大
C. GABAA可能与丙泊酚竞争同一受体而使麻醉效果减弱
D. NE可能作用于大脑皮层细胞
12. 南山总面积152平方公里,23万亩草山连成一片,是典型的高山台地草原风光。从山脚到山顶,植被分布呈明显的带状特点,依次是竹海、原始森林、灌木、草山,四季各不同,唯有奶香幽。南山已建成为南方最大现代化山地牧场,正在打造国家级旅游景区。下列相关分析错误的是( )
A. 南山生物群落在春季和夏季的物种组成和空间结构发生改变
B. 南山从山脚到山顶的植株分布状态体现群落的垂直结构
C. 为调查南山上某双子叶植物种群密度,样方大小应根据其分布状况调整
D. 南山旅游业发展后,游客的活动可能会改变南山群落演替的方向和速度
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。
13. 鼠妇的性别由两条染色体Z和W控制。雄性的两条性染色体为同型的(ZZ),雌性的两条性染色体为异型的(ZW)。沃尔巴克体(一种细菌)偏爱雌性鼠妇,使雌性的W染色体消失,其产生的下一代必然带有沃尔巴克体。当沃尔巴克体传到雄性身上,则会干扰产生激素的腺体的发育。结果,所有感染了沃尔巴克体的鼠妇幼体都会反转成雌性,哪怕它们的性染色体组成和基因是雄性的。已知沃尔巴克体将它的一段DNA插入了鼠妇的基因组中,这个“娘化因子”主导了鼠妇的性别。根据以上叙述,判断下列说法正确的是( )
A. 沃尔巴克体与鼠妇是寄生关系
B. 沃尔巴克体一定是将“娘化因子”插入了鼠妇的性染色体
C. 沃尔巴克体基因的插入为鼠妇种群提供了变异,改变了种群基因频率
D. 染色体中携带有“娘化因子”的鼠妇种群无需W染色体也可维持种群的繁衍
14. 人线粒体呼吸链受损,有氧呼吸受阻,可导致代谢物X的积累,由此引发多种疾病。动物实验发现,给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液,可发生如图所示的代谢反应,从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。下列有关叙述错误的是( )
A. 人线粒体呼吸链受损,此时CO2的产生量大于氧气的消耗量
B. 代谢物X为乳酸,过量的积累会导致内环境稳态失调
C. 用酶B探究温度对酶活性的影响时,应将底物和酶分别保温再混合
D. 代谢物X转化成葡萄糖的途径,有利于机体血糖平衡调节
15. 三碘甲状腺原氨酸(T3)是以碘和酪氨酸为原料在甲状腺细胞内合成的一种甲状腺激素,当T3的含量达到一定值时会发生如图所示的调节过程。下列相关叙述正确的是( )
A. T3在细胞核内与相应的受体结合后发挥作用
B. 图示细胞应是下丘脑细胞
C. T3含量升高会促进TSH的合成和分泌
D. 测定血清中T3的含量可用于诊断甲状腺疾病
16. 鱼鳞病是一组遗传性角化障碍性皮肤疾病,遗传方式多种,大多在出生不久即可发病。主要表现为皮肤干燥,寒冷干燥季节病情加重且易复发,目前没有治愈方法。如图1是某鱼鳞病患者家系图。现将相关DNA片段进行酶切,分离得到控制该相对性状的B基因片段和b基因片段,两种基因片段及三位家庭成员的检测结果如图2。通过检测发现:Ⅲ-9不携带鱼鳞病的致病基因。下列叙述正确的是( )
A. 鱼鳞病为伴X染色体隐性遗传病,I-1不携带该病的致病基因
B. Ⅲ-9的基因型可能为XBXb,Ⅲ-7的鱼鳞病的致病基因最终来自I-2
C. Ⅲ-8的精子中一定含有致病基因,Ⅱ-5和Ⅱ-6再生一患病男孩的概率为1/4
D. 若Ⅱ-4已怀孕,对胎儿进行基因检测和B超检测可以减少病患儿的出生
第II卷
三、非选择题:本题共5小题,共60分
17. 玉米是C4植物,其维管束鞘细胞的叶绿体没有基粒,叶肉细胞的叶绿体有基粒。进行光合作用时,叶肉细胞中对CO2高亲和力的PEP羧化酶催化CO2固定产生四碳化合物(C4途径),然后运输到维管束鞘细胞中分解,释放出CO2用于卡尔文循环,如下图所示。请回答:
(1)光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,H+与______结合,形成的产物参与暗反应。
(2)图中能够进行光反应的细胞是___。
(3)在一般条件下,C4植物的CO2补偿点______(填“大于”、“等于”或“小于”)C3植物,在高温、强光照环境中玉米具有C4途径的意义是_______。
(4)有人认为干旱环境对C4植物(如玉米、甘蔗等)光合作用影响比C3植物(如小麦、水稻等)小,请设计实验验证这一结论,写出实验思路和预期结果(检测方法不做要求)。
实验思路:________
预期结果:_________。
18. 水稻是我国重要的进行自花传粉的粮食作物,水稻稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全,与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因D控制的,与不抗稻瘟病d基因位于7号染色体上。水稻的另一对独立遗传的等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响,BB使水稻抗性完全消失,Bb使抗性减弱。
(1)使用纯合易感病植株杂交,F1皆为弱抗病植株,则亲本基因型分别为_______、_______。在自然状态下种植F1后,F2易感病植株中纯合子占_______。
(2)水稻至少有一条正常的7号染色体才能存活。研究人员发现两株染色体异常稻(体细胞中7号染色体如图所示),已知甲的基因型为bbDd请据图分析回答。
Ⅰ.如果要确定D基因是位于正常还是异常的7号染色体上,请利用植株甲设计最简单的实验探究D基因的位置(请写出实验思路,并预测结果)。
实验思路:_________________________________________________
预期结果和结论:
a.如果__________________________,则D基因在7号正常染色体上;
b.如果__________________________,则D基因在7号异常染色体上。
Ⅱ.已确定D基因位于正常的7号染色体上,以植株甲为母本,纯合易感病植株为父本杂交后,子代中发现了一株植株乙,植株乙为抗病植株。经研究发现是亲代有一方减数分裂异常从而产生了异常的配子所致,则植株乙出现的具体原因为____________________________________________________。
19. 机体在高强度运动过程中会产生大量自由基,导致运动疲劳,抗坏血酸(AA)是机体内重要的抗自由基物质。某实验小组以雄性大鼠为实验对象,动态观察一次性力竭运动过程中大鼠相关指标的情况。大鼠力竭运动的方案如图所示。回答下列问题:
30min I级:8.2m·min-1 15min II级:15m·min-1 15min III级:20m·min-1运动至力竭 90min
(1)血液中的AA可经抗坏血酸转运体(SVCT2)逆浓度梯度转运入脑脊液,维持中枢神经组织较高的AA浓度,此过程中,AA的跨膜运输方式是_______。
(2)在跑台运动初期,大鼠纹状体细胞(大脑中的某神经细胞)外的AA浓度无显著变化,但力竭前60 min时,其纹状体细胞外的AA浓度急剧升高,并维持在较高水平。推测该变化的原因是在运动过程中脑组织对氧的利用率提高,导致____________________________,从而可避免神经细胞膜的氧化损伤。
(3)研究人员还设置了AA补充组(AAG)和对照组(SG),实验中,在运动前,向AAG组的大鼠腹腔注射一定量的AA(溶剂为生理盐水),对SG组大鼠的处理为向其腹腔注射______________,其作用是____________________________。
(4)下图表示AAG组和SG组兴奋性神经递质Glu的相对含量变化。由图可知,整个力竭运动过程中的Glu含量_______安静状态时的。Glu的浓度高时会对神经细胞产生毒害作用,进而诱发运动疲劳。正常状态下,突触兴奋时释放的Glu作用于突触后膜,会使突触后膜膜外电位变为_______电位,Glu发挥作用后,可被神经细胞重新摄取。在该过程中胞外的AA浓度升高,从而促进胞外的Glu进入胞内。结合上述信息及图示结果分析,在运动前适当补充一定剂量的AA,除了可以提高大鼠自身抗氧化系统的抗氧化能力外,还可以______________(答出2点)。
20. 依据泥鳅可以利用残饵为食,科研人员发展了一种农业新模式:稻护蟹,蟹吃饵料、杂草、昆虫,泥鳅吃残饵、蟹粪,泥鳅粪肥田的“稻一蟹-泥鳅”农田生态系统。分析回答下列问题:
(1)生态系统是指一定空间内,由__________相互作用而形成的统一整体;输入“稻一蟹-泥鳅”生态系统的总能量是__________。
(2)科研人员比较了三种农田模式的产量,结果如下:
45m2的稻田中水稻、河蟹及泥鳅产量分析
生态系统类型 水稻产量/kg 河蟹产量/g 泥鳅产量/g
水稻单种 39.0
稻一蟹 41.4 2203.3
稻一蟹-泥鳅 41.0 2131.3 656
①分析表中数据可知:与水稻单种相比,“稻一蟹一泥鳅”的农田模式能提高水稻的产量,从种间关系分析,原因是__________;从物质循环分析,原因是__________。
②与“稻一蟹”农田模式相比,“稻一蟹-泥鳅”农田模式具有更高的经济效益,从能量流动的角度分析,其原因是__________。
(3)与“稻一蟹”农田模式相比,“稻一蟹一泥鳅”农田模式体现的两个生态工程设计原理是__________。
21. Gateway克隆技术是一种快速,高效地构建基因表达载体的方法。这种方法基于,噬菌体可以和大肠杆菌DNA的特定位点发生互换的特点设计,不用依赖限制酶,而靠载体上存在的特定重组位点和克隆酶,将目的基因克隆到其它的受体载体上。如图所示,Gateway克隆技术依赖于BP反应和LR反应,通过BP反应将目的基因连接到质粒1上,获得克隆质粒2,再通过LR反应将目的基因连接到载体质粒3上,获得表达载体。请回答下列问题:
(1)构建的基因表达载体除含有图示的目的基因和标记基因外,还必须有___________。
(2)为构建基因表达载体,需先设计引物,通过PCR特异性扩增目的基因,用于扩增目的基因的引物需满足的条件是___________,为使PCR产物能参与后续交换,需要分别在2种引物上添加相应的attB1和attB2序列,该序列应添加在引物的___________(填3′端”或5′端”)。
(3)BP反应中,将带有atB1和attB2序列的目的基因与质粒1混合,加入BP克隆酶,atB和attP位点之间会发生互换。该反应体系中可能含有未交换的质粒1和交换后的质粒2,为从体系中筛选出质粒2,用混合体系中的质粒分别转化用Ca2+处理后的大肠杆菌,并涂布到含有青霉素的平板上。理论上,在平板上长出菌落的大肠杆菌中含有的质粒即为质粒2,理由是___________。
(4)除本题所用接种方法外,也可以采用___________法进行接种,若培养结果如图所示,接种环节需灼烧接种环___________次。