湖南师范大学附属中学2023-2024学年高三下学期第六次月考
生物学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.入冬以来,支原体引起的肺炎反复发生。表现上以刺激性干咳为主,咳嗽时间长,具有一定的聚集性,通过空气、飞沫传播。下列叙述正确的是( )
A.支原体可通过无丝分裂进行增殖
B.支原体基因可以边转录边翻译
C.支原体的遗传物质是RNA
D.青霉素能抑制细菌细胞壁的合成,因此可用于治疗支原体肺炎
2.牛胰核糖核酸酶(RNaseI)由124个氨基酸组成,含4个二硫键,是一种内切核酸酶。使用巯基乙醇和尿素处理RNaseI,可将其去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。洗脱巯基乙醇和尿素,RNaseI活性可以恢复。下列叙述错误的是( )
A.RNaseI可以将RNA催化水解为核糖、磷酸和含氮碱基
B.巯基乙醇和尿素可能破坏了RNaseI中的二硫键使其变性
C.无活性状态下的RNaseI能够与双缩脲试剂产生紫色反应
D.该实验说明蛋白质的空间结构改变会影响其功能
3.下表是植物细胞在放入蔗糖溶液前及放入甲、乙、丙三种不同浓度的蔗糖溶液一段时间后细胞的形态。下列叙述正确的是( )
实验处理 放入前 放入甲溶液 放入乙溶液 放入丙溶液
细胞的形态
A.若降低甲溶液的浓度,该细胞可能会因吸水而涨破
B.浸泡在乙溶液中的细胞内外蔗糖浓度基本相等,水分子进出达到动态平衡
C.浸泡在丙溶液中的细胞出现质壁分离时,细胞壁和细胞膜间充满蔗糖溶液
D.若该细胞处于一定浓度的尿素溶液中,一定会出现质壁分离后自动复原的现象
4.某雄性哺乳动物的基因型为Dd,图甲是该动物体内不同时期的细胞中染色体数与核DNA分子数的关系图。若某细胞在形成细胞⑦的过程中,D和d所在染色体出现了如图乙所示的变化,即当染色体的端粒断裂后,姐妹染色单体会在断裂处发生融合,融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引,形成染色体桥并在两个着丝粒之间随机断裂,形成的两条子染色体移到两极,除图中变异外不考虑其他变异,下列说法错误的是( )
甲
乙
A.图甲中细胞③④⑤⑥肯定含有2个染色体组
B.图乙中染色体桥形成发生在有丝分裂
C.图乙中姐妹染色单体上出现等位基因只可能是基因突变导致的
D.图乙所对应细胞产生的其中一个子细胞的基因型有8种可能性
5.DNA甲基转移酶(DNMTs)能催化抑癌基因甲基化,DNA甲基化对基因表达的影响如图所示。研究表明萝卜硫素具有抗肿瘤的作用,以下有关叙述正确的是( )
A.神经细胞已经高度分化,一般不再分裂,细胞中的DNA不存在甲基化
B.萝卜硫素可能通过抑制DNMTs的活性,抑制肿瘤细胞增殖
C.甲基化若发生在构成染色体的组蛋白上,则不会影响基因表达
D.DNA甲基化会改变DNA的空间结构,使DNA无法复制
6.人类的遗传性疾病已成为威胁人类健康的一个重要因素。通常通过羊水检测、B超检查、DNA测序分析等诊断手段来确定胎儿是否患有遗传病。下图1是某遗传病的家系图,图2是Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ5、Ⅱ6的相关基因用限制酶酶切后进行电泳检测的结果(不考虑X、Y染色体的同源区段)。下列相关叙述正确的是( )
图1 图2
A.该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传病,患者中男性多于女性
B.Ⅱ6与Ⅲ7基因型相同的概率为50%
C.Ⅲ7是致病基因携带者,其致病基因来自Ⅰ1
D.若Ⅱ5与Ⅱ6再生一个小孩,为患病男孩的概率为1/2
7.染色体平衡易位又称为相互易位,是指两条染色体发生断裂后相互交换,形成两条新的衍生染色体,基因总数未丢失,大部分平衡易位对基因表达和个体发育无严重影响,但对雌雄配子的活性有相同的影响。平衡易位(只考虑非同源染色体间片段的互换)杂合体的情况比较复杂,当易位区段较长时,在减数分裂Ⅰ的前期,由于同源部分7的配对,而出现富有特征性的“+”字形结构,称为“四射体”,如右图所示。已知“四射体”中的每一条染色体在减数分裂Ⅰ的后期会随机移向一极,不考虑突变、交换等其他变异类型。以下分析说法错误的是( )
A.若图中的四射体是在某雌性果蝇体内发现的,则该体细胞内含有6种形态不同的染色体
B.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期的细胞
C.若仅考虑发生相互易位的两对同源染色体及其上基因,人类平衡易位杂合体理论上产生的配子种类数为6种
D.人类平衡易位杂合体与正常人婚后生育的后代也可能是平衡易位杂合体
8.下图表示某类植物的进化过程:物种A先是分化为A1、A2、A3三个种群,后又分别进化成为B、C、D三个物种。下列对此叙述不正确的是( )
A.据图推测A1、A2、A3可能存在地理隔离
B.B与C存在生殖隔离,但有可能相互杂交产生后代
C.A2中一部分个体迁入A3群体,两者间可以进行基因交流
D.能杂交产生可育后代的组合有A1×A2,A2×A3,A ×A3,A1×B,A2×C等
9.下图为支配狗心脏的神经示意图。实验测得狗的正常心率约为90次/分,阻断了支配心脏的交感神经后,心率降为70次/分,阻断了副交感神经后,心率为180次/分,下列相关分析正确的是( )
A.交感神经和副交感神经组成了自主神经系统,不受中枢神乙酰胆碱经系统支配乙酰胆碱
B.图中神经元1、2、3、4与心肌共同构成反射弧
C.去甲肾上腺素、乙酰胆碱均会引起心肌细胞膜电位变化
D.该实验用了减法原理,证明了交感神经使心跳变慢,副交感神经与之相反
10.猴痘是由猴痘病毒引起的一种人畜共患传染病,感染后可出现发烧、皮疹等症状,病情严重可引起死亡。研究发现,天花病毒疫苗对预防猴痘病毒的有效性高达85%。下列相关叙述错误的是( )
A.在防范猴痘病毒传染过程中,皮肤和黏膜起到了阻止病毒侵染的作用
B.猴痘病毒与天花病毒有相似的病毒抗原,能诱导机体产生特异性免疫反应
C.接种灭活的天花病毒疫苗能诱导机体产生大量抗体和细胞毒性T细胞
D.避免与猴痘病毒感染者的密切接触有利于降低人体感染猴痘病毒的风险
11.下图表示某人饥饿时体内的血糖调节途径,已知肾上腺髓质受神经调节。下列有关说法正确的是( )
图1
图2
A.方式①可表示下丘脑通过副交感神经促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素
B.方式①可表示下丘脑通过血液循环系统促进垂体分泌促肾上腺素
C.方式②可表示血糖浓度直接作用于胰岛A细胞
D.下丘脑是血糖调节中枢,下丘脑产生饥饿感并通过相关神经作用于胰岛
12.为了探究血浆pH值维持稳定的机制,某同学模拟人体血浆内改变pH的碱性物质设计实验:①为蒸馏水组,②为血浆组,每组滴加20滴0.1mol/LNaHCO3溶液,分4次滴加,每滴加1次测量1次因变量并记录,每组因变量各测4次。有人对其实验设计进行了评价,下列评价合理的是( )
A.本实验对照组方案设计合理,能达到实验目的
B.该实验设计不合理,每组的因变量应测5次
C.①组的实验现象是pH变化明显
D.本实验需要严格控制自变量,无关变量保证相同即可
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题备选答案中,有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分,少选得2分,多选、错选、不选得0分。)
13.LicV单体是由LicT蛋白与光敏蛋白(VVD)构成的融合蛋白。用不同的连接子蛋白连接LicT与VVD,形成的LicV存在差异,在黑暗和蓝光照射下检测,可筛选出调控效果最佳的LicV。该调控过程如下图所示,图中RAT由终止子转录而来,可以使转录终止。下列说法正确的是( )
A.图中RAT是在RNA聚合酶的作用下转录形成的
B.图中红色荧光蛋白基因的表达情况可用于检测转录是否继续进行
C.LicT蛋白合成时核糖体沿着mRNA的5′端移动到3′端,直至遇到终止密码子翻译结束
D.黑暗条件下根据红色荧光强度差异筛选连接LicT与VVD的最佳连接子蛋白
14.野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断正确的是( )
杂交组合 子代叶片边缘
①×② 光滑形
①×③ 锯齿状
①×④ 锯齿状
①×⑤ 光滑形
②×⑥ 锯齿状
A.纯合突变体①和⑥的出现体现了突变基因的不定向性
B.纯合突变体②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形
C.纯合突变体①与②的突变基因一定遵循自由组合定律
D.纯合突变体①③④含有的隐性突变基因互为等位基因
15.为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响,研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示,红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.红光可以为莴苣种子萌发提供能量
B.红光能激活光敏色素,促进合成赤霉素相关基因的表达
C.光敏色素不吸收远红光,因此远红光对种子萌发无影响
D.若红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理低
16.近年来我国生态文明建设卓有成效,粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究,记录到146种水鸟,隶属9目21科,其中有国家级保护鸟类14种,近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。根据资料和所学知识分析以下说法正确的是( )
A.该调查结果直接体现了生物多样性中的物种多样性和生态系统多样性
B.近海与海岸带湿地具有旅游观赏、科学研究、文学艺术创作及蓄洪防旱、调节气候等功能,体现了其具有的直接价值和间接价值
C.科研人员在海岸带芦苇荡中发现了一株野生水稻,其能适应海边盐碱地环境是协同进化的结果
D.调查发现粤港澳大湾区某物种不同种群的DNA相似性较高,这体现了遗传的多样性
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
三、非选择题
17.(12分)某二倍体植物(2n=22)的性别决定方式是XY型,其花粉具有颗粒粗细及稀疏程度(B基因控制粗而稀疏,b基因控制细而密,下同)、萌发孔的直径大(D)与直径小(d)、萌发孔中内容物外凸(E)与不凸(e)、萌发孔膜清晰(A)与不清晰(a)等相对性状。为确定上述4对等位基因的位置,研究人员待某雄株(基因型为AaBbDdEe)成熟开花后,取其中的10粒花粉进行表型的统计,其结果如表所示。已知该植物花粉所有染色体均正常且活力相当,不存在致死现象且没有发生基因突变。
相对性状 颗粒粗细及稀疏程度(B/b) 萌发孔直径(D/d) 萌发孔内容物(E/e) 萌发孔膜是否清晰(A/a)
粗而稀疏 细而密 大 小 外凸 不凸 是 否
单个花粉粒编号 1 + + + +
2 + + + +
3 + + + +
4 + + + +
5 + + + +
6 + + + +
7 + + + +
8 + + + +
9 + + + +
10 + + + +
注:“+”表示具有该表型,空白表示无该表型。
(1)表中控制花粉颗粒粗细程度的基因(B/b)和控制花粉萌发孔直径大小(D/d)的基因位于______(填“一对”或“两对”)同源染色体上,依据是______。
(2)已知在减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体可发生互换而产生比例较少的重组型配子。据表分析,若该雄株与ddee雌株杂交,则子代中花粉萌发孔直径小(d)且孔中内容物不凸(e)的纯合个体,理论上占______。
(3)研究人员以上述10个花粉的DNA为模板进行PCR后,检测每个花粉粒的相关基因,结果发现编号为2、4、6、8、10的花粉中存在某特殊DNA片段(设为F),而其他花粉粒没有,据此推测F位于______染色体上,如何从该植物群体中选择材料,利用PCR技术进行实验证明你的推断?请完善下面的填空:
①应选择______植株的配子;
②利用F的引物进行PCR扩增;
③预期结果及结论:__________________。
18.(13分)番茄植株不耐高温,其生长的适宜温度和光照分别为15~32℃,500~800μmol。我国北方日光温室夏季栽培过程中常遭遇,35℃亚高温并伴有强光辐射,会造成作物减产。
(1)下图中PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,具有吸收、传递、______光能的作用。据图甲分析,建立类囊体薄膜两侧H 浓度差的过程有:______、______、NADPH的合成消耗H+等。
图甲
(2)为研究亚高温高光强对番茄光合作用的影响,研究者将番茄植株在不同培养环境下培养5天后测定相关指标如下表。
组别 温度 光照强度(μmol·m-2·s-1) 净光合速率(μmol·m-2·s-1) 气孔导度(mmol·m-2·s-1) 胞间CO2浓度(ppm) Rubisco(酶)活性(U·mL-1)
对照组(CK) 25℃ 500 12.1 114.2 308 189
亚高温高光强组(HH) 35℃ 1000 1.8 31.2 448 61
注:两组实验,除温度和光照有差异外,其余条件均相同且适宜。
由表中数据可以推知,HH条件下番茄净光合速率下降的主要原因是______(填“气孔导度下降”“Rubisco活性下降”或“气孔导度下降和Rubisco活性下降”),做出此判断的理由是______。此条件下短时间内光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量______(填“增加”“降低”或“不变”),番茄所吸收的光能已经是过剩光能,其对植物体产生危害。
(3)植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分,对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用。已有研究表明在高温高光强下,过剩的光能可使D1蛋白失活。研究者对D1蛋白与植物应对亚高温高光强逆境的关系进行了如下研究。
利用番茄植株进行了三组实验,1组的处理同(2)中的CK,3组用适量的SM(SM可抑制D1蛋白的合成)处理番茄植株并在亚高温高光强(HH)下培养。定期测定各组植株的净光合速率(Pn)。实验结果如图乙,请写出2组的处理:________。根据以上信息尝试解释植物缓解亚高温高光强抑制光合作用的机制____________。
图乙
19.(12分)二化螟和褐飞虱在水稻植株上产卵繁殖,导致水稻减产。科研人员对这两种害虫之间的关系进行研究。回答下列问题:
(1)二化螟、褐飞虱、水稻及周围其他生物和非生物的物质及能量相互作用而形成的统一整体,叫作_________。二化螟和褐飞虱同生活在水稻植株上,为确定它们的生态位是否有重叠,可以通过查阅资料、实地调查和实验进行研究,分析它们的栖息地、食物、天敌和______等,从而作出判断。
(2)科研人员在害虫寄生情况不同的四组水稻植株上,放置二化螟,7天后分别测定各组水稻植株上放置的二化螟虫体质量,各组情况及结果如图1所示。
图1
实验结果表明,褐飞虱对新放置的二化螟的影响是______。
(3)稻螟赤眼蜂可将卵产在二化螟的虫卵内,是二化螟的天敌。二化螟和褐飞虱在水稻上寄生导致水稻产生的防御性挥发物发生变化,“气味”有所不同。科研人员在Y形管(见图2)的A侧和B侧放置不同“气味”的水稻植株(见图3),Y形管的底部放置稻螟赤眼蜂,得到稻螟赤眼蜂被吸引移向A侧或B侧水稻的百分率。
图2 图3
①请根据下图对照组的结果仿照图3完成本实验的对照组处理。
②综合分析图3结果,概括本实验的结论:____________。
(4)研究发现,二化螟为钻蛀性害虫,以水稻茎秆纤维等为食,而褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液。请从生态位的角度描述这两种害虫的关系:______。
20.(11分)2022年“3·15”曝光的老坛酸菜给人们敲响了食品安全的警钟。老坛酸菜是一种腌菜或者叫泡菜,古称菹,《齐民要术》中详细介绍了祖先用白菜(古称菘)等原料腌渍酸菜的多种方法。
泡菜制作过程主要分三个阶段:
发酵初期:主要是大肠杆菌、酵母菌代谢活跃。
发酵中期(风味最佳):乳酸菌活跃使乳酸不断积累。
发酵后期:乳酸继续增加,到一定程度后会使乳酸菌的生长繁殖被抑制。
回答下列问题:
(1)制作传统泡菜所利用乳酸菌的来源是______。制作时不能将煮沸的盐水直接倒进装入菜料的泡菜坛中,原因是______。
(2)发酵初期,泡菜坛中氧气含量的变化是______。为达到适宜乳酸菌发酵的气体环境,家庭使用泡菜坛制作泡菜时可采取______措施。
(3)发酵中期泡菜坛内发生的主要变化是______(用化学反应式的形式表达)。
(4)被曝光的质量不合格“土坑酸菜”生产流程为:在田地里挖出土坑铺上防水塑料膜,直接将蔬菜加上盐、水及必备辅料后在自然环境下发酵。这样生产出来的酸菜容易带有致病杂菌而导致腐败,理由是________。
(5)进行销售的泡菜食品还需要进行食品卫生微生物学检验,如对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等微生物进行培养和计数,该过程中所用到的接种方法是______。
21.(12分)胰岛素对治疗糖尿病有积极的作用,为了批量生产人胰岛素,科学家提出了两种通过基因工程改造大肠杆菌来生产人胰岛素的方法。
方法1:根据胰岛素A、B两条肽链人工合成两种DNA片段,利用大肠杆菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素。
方法2:利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因,导入大肠杆菌获得胰岛素。这两种方法使用同一种质粒作为载体。下图为过程中使用的质粒及目的基因的部分结构,请回答下列问题。
(1)该项技术操作时不选用EcoRⅠ切割质粒的原因是______。
(2)将人的胰岛素基因导入大肠杆菌,需要先构建由启动子、目的基因、标记基因、终止子等组成的重组质粒,该过程为基因工程的核心,称为______,其中启动子的作用是______。以上______(填“方法1”“方法2”或“方法1和方法2”)获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。
(3)若胰岛素基因的编码链(与模板链互补的链)首端到末端的序列为5′—ATCTACGCGCTCATCCG…(省略3n个核苷酸序列)…CGCAGCAATGAGTAGCG—3′。为使目的基因与载体正确连接,在设计PCR引物时可添加限制酶______的识别序列。某同学设计如下四种PCR引物,其中适合选用的一对引物是______。
A.5′—CTCGAGGGAAAGTCGAGT—3′ B.5'—CTCGAGATCTACGCGCTC—3′
C.5′—CAATTGCGCTACTCATTG—3′ D.5'—CAATTGCCTTTCAGCTCA—3′
(4)β-半乳糖苷酶可以分解无色的)X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。大肠杆菌经______处理后,与重组质粒混合培养一段时间,再接种到添加了______的培养基上,筛选出______的菌落即为工程菌种。
(5)科学家利用蛋白质工程技术,研制出了赖脯胰岛素,与天然胰岛素相比,其皮下注射后易吸收、起效快。获得赖脯胰岛素基因的途径是:从预期的蛋白质功能出发→______→______→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因。
湖南师范大学附属中学2023-2024学年高三下学期第六次月考
生物学参考答案
一二、选择题(共40分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
B A C D B A C D C C C B ABC D AC ABC
1.B 【解析】支原体属于原核生物,无丝分裂是真核生物所特有的增殖方式,A错误;支原体是原核生物,无以核膜为界限的细胞核,基因表达过程中可以边转录边翻译,B正确;支原体属于细胞生物,细胞生物的遗传物质是DNA,C错误;支原体没有细胞壁,因此青霉素不能用于治疗支原体肺炎,D错误。
2.A 【解析】内切核酸酶识别特定的核苷酸序列,将RNA断裂为小片段,不能彻底水解,A错误;蛋白质的空间结构靠二硫键维持,巯基乙醇和尿素使RNaseI空间结构改变,可能破坏了二硫键,B正确;双缩脲试剂鉴别蛋白质的肽键,无活性状态下的RNaseI空间结构被破坏,但是肽键完好,可以与双缩脲试剂产生紫色反应,C正确;由该题目分析空间结构改变后蛋白质失活,则空间结构决定蛋白质的功能,D正确。
3.C 【解析】若降低甲溶液的浓度,植物细胞会继续吸水,但受细胞壁的限制,植物细胞不会涨破,A错误;乙溶液中植物细胞形态基本不变,说明此时细胞液浓度基本等于乙溶液浓度,即细胞的内外渗透压相等,水分子进出细胞处于动态平衡,但内外蔗糖浓度不相等,B错误;浸泡在丙溶液中的细胞出现了质壁分离,细胞壁具有全透性,此时细胞壁与细胞膜的间隙内充满蔗糖溶液,C正确;若尿素溶液浓度过高,植物细胞会因失水过多而死亡,无法发生质壁分离后自动复原的现象,D错误。
4.D 【解析】分析题意,该哺乳动物为二倍体生物,则含有2个染色体组的细胞中染色体数应为2n,由图甲可知,③④⑤⑥符合条件,A正确;染色体失去端粒不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥,图乙为某细胞在形成细胞⑦的过程中发生的变化,细胞⑦中的染色体为4n,为有丝分裂后期的细胞,因此该过程进行的是有丝分裂,在有丝分裂过程中不会出现基因重组过程,即该细胞姐妹染色单体上基因的不同是基因突变导致的,BC正确;图乙显示染色体发生了基因突变,其在有丝分裂后期,该染色体发生随机断裂,该染色体断裂产生的类型有D和d、Dd和O,而另一个染色体上的基因可能是D或d,因此该细胞产生的子代基因型有DD和Dd、dd和Dd、DDd和DO、Ddd和dO,即该细胞产生的子细胞的基因型有7种可能性。
5.B 【解析】DNA甲基化并非发生在DNA复制过程中,能遗传给后代,即DNA甲基化与细胞是否分裂无关,A错误;由题干信息“DNMTs能催化抑癌基因甲基化”,可推出萝卜硫素的抗肿瘤作用可能是通过抑制DNMTs活性,进而抑制肿瘤细胞增殖,B正确;构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达,进而影响相关性状,C错误;根据表观遗传概念可知,DNA甲基化不影响DNA的复制,D错误。
6.A 【解析】据遗传系谱图可知,Ⅱ5和Ⅱ6正常,其儿子Ⅲ8患病,说明该遗传病为隐性遗传病,若该病为常染色体隐性遗传病,Ⅱ5和Ⅱ6电泳条带应相同,而图2中,Ⅱ5和Ⅱ6电泳条带不相同,说明该病为伴X染色体隐性遗传病,患者中男性多于女性,A正确;假设该病由B/b基因控制,则Ⅱ3基因型为XBY,Ⅱ4基因型为XbXb,Ⅱ3和Ⅱ4的女儿Ⅲ7基因型为XBXb,一定与Ⅱ6基因型相同,B错误;Ⅲ7基因型为XBXb,是致病基因携带者,其致病基因来自Ⅰ1或Ⅰ2,C错误;Ⅱ5基因型为XBY,Ⅱ6基因型为XBXb,若Ⅱ5与Ⅱ6再生一个小孩,为患病男孩的概率为1/4,D错误。
7.C 【解析】形成“四射体”的雌性果蝇体细胞内含有4种形态不同的正常染色体和2种不同形态的易位染色体,故有6种不同形态的染色体,A正确;有丝分裂中期的细胞中染色体数目清晰,形态稳定,故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期的细胞,B正确;若“四射体”中的每一条染色体在减Ⅰ后期会随机移向一极,不考虑突变、交换等其他变异类型,仅考虑发生相互易位的两对同源染色体及其上基因,在减Ⅰ后期时染色体可存在2:2分离、3:1分离和4:0分离三种情况,则易位杂合子理论上产生的配子种类数为16种,C错误;染色体平衡易位个体基因总数未丢失,大部分平衡易位对基因表达和个体发育无严重影响,其产生的配子中可能出现染色体发生了易位但基因总数正常的配子,与正常配子结合后可正常发育,D正确。
8.D 【解析】物种A先是分化为A1、A2、A3,说明A1、A2、A3之间存在地理隔离,应当生活在不同的地理空间,A正确;B、C、D分别是由A1、A2、A3进化成的三个物种,因此B与C存在生殖隔离,但有可能相互杂交产生不育后代,B正确;A2中一部分个体迁入A3群体,此时A2、A3的基因库之间可能还没有出现显著的差异,两者间可进行基因交流,C正确;物种A先是分化为A1,A2,A3三个种群,后又分别进化成为B、C、D三个物种,故A、A1,A2,A3仍为同一物种,但与B、C、D分别为不同物种,存在生殖隔离,D错误。
9.C 【解析】自主神经系统受中枢神经系统的调节和控制,A错误;图中神经元1、2、3、4与心肌不能构成反射弧,缺少神经中枢、传入神经和感受器,B错误;去甲肾上腺素、乙酰胆碱都是神经递质,都能引起心肌细胞膜电位变化,C正确;该实验用了减法原理,证明了交感神经使心跳变快,副交感神经作用与之相反,D错误。
10.C 【解析】人体的皮肤和黏膜作为保卫人体的第一道防线,能阻挡猴痘病毒的侵染,A正确;接种天花病毒疫苗对预防猴痘病毒的有效性高达85%,说明猴痘病毒与天花病毒具有相似的病毒抗原,能诱导机体产生特异性免疫反应,B正确;接种灭活的天花病毒疫苗是诱导机体发生体液免疫,产生保护性抗体和记忆B细胞,C错误;猴痘是由猴痘病毒引起的一种人畜共患传染病,避免与猴痘病毒感染者的密切接触有利于降低人体感染猴痘病毒的风险,D正确。
11.C 【解析】方式①为神经调节,可表示下丘脑通过交感神经促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,A错误;从图1和图2可以看出肾上腺素的分泌是神经调节的结果,因此垂体不分泌促肾上腺素,B错误;方式②为体液调节,血糖浓度变化可以通过体液运输直接作用于胰岛A细胞和胰岛B细胞,C正确;感觉中枢在大脑皮层,因此饥饿感是在大脑皮层产生的,D错误。
12.B 【解析】该实验的对照组需要设计两组分别为蒸馏水组、缓冲物质组,该设计不合理,A不符合题意;每组滴加碱性物质前后需要对因变量进行测量,因此该实验每组的因变量应测5次,而该实验对因变量只测4次,该设计不合理,B符合题意;由于①组蒸馏水中滴加的是0.1mol/LNaHCO3溶液,NaHCO3本身是弱碱性,因此pH变化不会明显,应改为氢氧化钠或盐酸,该设计不合理,C不符合题意;无关变量要相同且适宜,D不符合题意。
13.ABC 【解析】由图可知RAT是位于mRNA上,mRNA是转录而来的,因此图中RAT是在RNA聚合酶的作用下转录形成的,A正确;由图可知,如果转录在终止子以后正常进行,就会转录并进而翻译出红色荧光蛋白,因此图中红色荧光蛋白基因的表达情况可用于检测转录是否继续进行,B正确;LicT蛋白属于蛋白质,经过转录和翻译合成,翻译的场所在核糖体,翻译时核糖体沿着mRNA的5′端移动到3′端,直至遇到终止密码子翻译结束,C正确;由图可知,黑暗条件下,转录会在遇到终止子时停止,因此并不会转录和翻译红色荧光蛋白,因此无法根据红色荧光强度差异筛选连接LicT与VVD的最佳连接子蛋白,D错误。
14.D 【解析】由于①和②杂交后代为光滑形,说明①和②为非等位基因的隐性突变,而②和⑥杂交后代为锯齿状,则说明②和⑥是同一基因突变而来,因此①和⑥为不同的基因突变而来,体现了基因突变的随机性,A错误;杂交组合①×②子代为光滑形,说明②的隐性基因与①的隐性基因是非等位基因,是由不同基因经隐性突变产生的;①×⑤子代为光滑形,说明①的隐性基因与⑤的隐性基因是非等位基因,是由不同基因经隐性突变产生的;②与⑤可能是同一基因突变也可能是不同基因突变形成,故②与⑤杂交,子代叶片边缘可能为光滑形或锯齿状,B错误;①与②杂交,子代为光滑形,说明②的隐性基因与①的隐性基因是非等位基因关系,如果这两对基因位于一对同源染色体上,则不遵循自由组合定律,C错误;杂交组合①×③、①×④的子代为锯齿状,说明①与③、④应是同一基因突变而来,这3种隐性基因互为等位基因,为复等位基因,D正确。
15.AC 【解析】红光在种子萌发过程中作为信号,不能提供能量,此时不进行光合作用,A错误;图甲显示红光能使种子赤霉素含量增加,其机理为红光将光敏色素激活,进而调节相关基因表达,B正确;植物细胞的光敏色素主要感受红光和远红光,远红光对种子萌发无影响并非因为光敏色素不吸收,C错误;红光处理促进种子萌发,脱落酸会抑制种子萌发,二者作用相反,所以红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理低,D正确。
16.ABC 【解析】题干中描述的“146种水鸟”,是物种多样性的直接体现;题干中描述的“近海与海岸带湿地、城市水域”是生态系统多样性的直接体现。综上所述,A正确;近海与海岸带湿地具有旅游观赏、科学研究、文学艺术创作体现了直接价值,蓄洪防旱、调节气候的功能体现了间接价值,B正确;协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,故野生水稻能适应海边盐碱地环境是协同进化的结果,C正确;同一物种的不同种群DNA不相同,体现了遗传多样性,D错误。
三、非选择题(共5个大题,共60分)
17.(12分,每空2分)
(1)一对 花粉粒中颗粒粗而稀疏且萌发孔直径小:颗粒细而密且萌发孔直径大=1:1
(2)1/10
(3)X或Y 雌性 若雌配子中扩增并检测出F片段,则说明F位于X染色体上;若雌配子中没有扩增和检测出F片段,则说明F位于Y染色体上
【解析】(1)题表中该雄株10个花粉粒的表型及比例为颗粒粗而稀疏且萌发孔直径小:颗粒细而密且萌发孔直径大=1:1,因而可推测,等位基因B/b和D/d位于一对同源染色体上。
(2)分析题表信息可知,该雄株关于基因D/d和基因E/e的花粉的种类及比例为dE:de:DE:De=4:1:1:4,若基因D/d和基因E/e位于两对同源染色体上,则此四种配子的比例应为1:1:1:1,与题表中信息不符,这表明de和DE这两种配子是重组而来的,即基因D/d和基因E/e这两对等位基因位于一对同源染色体上,其中dE在一条染色体上,De在另一条染色体上,而de和DE的配子是染色体互换的结果。该个体与基因型为ddee的雌株杂交,其子代中基因型为ddee的个体占1/10de(雄配子)×de(雌配子)=1/10。
(3)编号为2、4、6、8、10的花粉中存在某特殊DNA片段(设为F),而其他花粉粒没有,说明F可能位于X或Y染色体上。①由于要用本研究的实验方法,且选用雄株的花粉无法确定F位于X染色体还是Y染色体,因此应该选择雌植株的配子进行实验。用F的一段序列作为引物,以雌配子的DNA为模板进行PCR后,检测产物中是否有F片段。③若检测的雌配子中有F片段,则F位于X染色体上;若检测的雌配子中没有F片段,则F位于Y染色体上。
18.(13分,除标注外,每空2分)
(1)转化(1分) 水的光解产生H+(1分) 膜蛋白主动运输H+(1分)
(2)Rubisco活性下降 HH条件下,气孔导度减小,但是胞间CO2浓度高于CK,因此HH条件下番茄净光合速率的下降的原因并不是气孔关闭导致缺乏原料CO2造成的,而是Rubisco活性下降,使得暗反应速率减弱,导致番茄净光合速率下降 增加
(3)亚高温高光强(HH)下培养 番茄植株通过增加新的D1蛋白或增强D1蛋白的活性以缓解亚高温高光强对光合作用的抑制
【解析】(1)PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物,具有吸收、传递和转化光能的作用;建立类囊体薄膜两侧H+浓度差内高外低的过程有:水的光解产生H+、膜蛋白主动运输H+、NADPH的合成消耗H+。
(2)由表中信息可以看出,虽然HH条件下,气孔导度减小,但是胞间CO2浓度高于CK,因此HH条件下番茄净光合速率的下降的原因并不是气孔关闭导致缺乏原料CO2造成的,而是Rubisco活性下降,使得暗反应减弱造成的。由于在短时间内CO2的固定减慢,消耗的NADPH和ATP减少,使得光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量增加,番茄所吸收的光能已经是过剩光能了。
(3)利用番茄植株进行的三组实验中,自变量是番茄是否用SM处理、培养条件是否为亚高温高光强,因变量是净光合速率。1组的处理同(2)中的CK,在常温、适宜光照下培养,为对照组;3组用适量的可抑制D1蛋白合成的SM处理番茄植株并在亚高温高光强(HH)下培养,由此可知2组番茄植株不需要用SM处理并在亚高温高光强(HH)下培养。1组、2组的番茄植株均能正常合成D1蛋白,3组的番茄植株D1蛋白的合成受到抑制。图乙显示的实验结果是:2组番茄植株的净光合速率低于1组、高于3组,说明亚高温高光强对净光合速率有抑制效应,而亚高温高光强对番茄植株净光合速率的抑制是因为抑制了D1蛋白的合成,说明通过合成新的D1蛋白可以缓解亚高温高光强对光合作用的抑制。
19.(12分,每空2分)
(1)生态系统 与其他物种的关系
(2)有利于二化螟虫体生长
(3)
②二化螟在水稻上寄生能吸引稻螟赤眼蜂的移动,且褐飞虱的存在使二化螟虫卵不易被稻螟赤眼蜂寄生
(4)两者都在水稻植株上取食,但所利用的资源不同,生态位发生分化,种间竞争不激烈,且褐飞虱还能帮助二化螟抵御天敌寄生(合理即可)
【解析】(1)在一定空间内,由生物群落与非生物环境相互作用形成的统一整体就是生态系统。研究某种生物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(2)3组和1组对比可知,褐飞虱单独存在时有利于二化螟虫体生长;4组和2组对比可知,褐飞虱与二化螟共同寄生时可降低二化螟的种内竞争,故褐飞虱对新放置的二化螟的影响是有利于二化螟虫体生长。
(3)本实验研究二化螟和褐飞虱在水稻上寄生对水稻吸引稻螟赤眼蜂的影响,由图3可知,无关变量有水稻植株和水稻上的二化螟卵,所以设置对照组应该选用相同水稻植株和水稻上的二化螟卵,并且两侧对稻螟赤眼蜂的吸引力应相同,才能排除无关变量对实验结果的影响。综合分析图3,当有褐飞虱的存在时,水稻对稻螟赤眼蜂吸引力会下降,所以本实验的结论为二化螟在水稻上寄生能吸引稻螟赤眼蜂的移动,且褐飞虱的存在使二化螟虫卵不易被稻螟赤眼蜂寄生。
(4)由题中信息“二化螟为钻蛀性害虫,以水稻茎秆纤维等为食,而褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液”,可知二化螟和褐飞虱都在水稻植株上取食,但所利用的资源不同,生态位发生分化,种间竞争不激烈,且褐飞虱还能帮助二化螟抵御天敌寄生。
20.(11分,除标注外,每空2分)
(1)植物体(蔬菜)表面(1分) 温度过高会杀死乳酸菌,造成发酵失败
(2)逐渐降低(1分) 向坛盖边沿的水槽中注满水
(3)C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量
(4)在无氧环境以及温度无法控制时,容易造成某些非乳酸菌的微生物类群占据主导地位(或乳酸菌无法抑制其他非乳酸菌微生物生长),从而导致杂菌污染,使泡菜腐败
(5)稀释涂布平板法(1分)
【解析】(1)制作传统泡菜所利用乳酸菌的来源是植物体(蔬菜)的表面自带的菌种;由于温度过高会杀死乳酸菌,造成发酵失败,所以不能将煮沸的盐水直接倒进装入菜料的泡菜坛中,应该放凉后再倒入。
(2)发酵初期,由于大肠杆菌、酵母菌等微生物有氧呼吸消耗氧气,因此泡菜坛中氧气含量会降低;乳酸菌是厌氧菌,家庭制作泡菜时还可采取向坛盖边沿的水槽中注满水的方法,使发酵坛处于厌氧状态。
(3)发酵中期泡菜坛内发生的主要变化是乳酸菌利用葡萄糖发酵产生乳酸,其反应式为:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量
(4)不合格“土坑酸菜”在制作时设备条件无法保证严格的无氧环境,环境温度也无法控制,容易造成某种非乳酸菌的微生物类群占据主导地位,这样生产出来的酸菜容易带有致病杂菌;还容易因为发酵不充分造成乳酸含量过少,无法起到防腐作用,因此这样的酸菜容易腐败。
(5)微生物常见的接种的方法:平板划线法(不可用于计数)、稀释涂布平板法(可用于计数),为了检测微生物的数量,需要培养和计数,该过程中所用到的接种方法是稀释涂布平板法。
21.(12分,除标注外,每空1分)
(1)EcoRⅠ会同时破坏两种标记基因,无法实现对重组DNA分子的筛选(2分)
(2)基因表达载体的构建RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA 方法1和方法2
(3)XhoⅠ和MunⅠ BC
(4)钙离子 氨苄青霉素和X-gal 白色
(5)设计预期的蛋白质结构 推测应有的氨基酸序列
【解析】(1)由图可知,EcoRⅠ在lacZ和AmpR上都有切割位点,这两个基因都是标记基因,因此EcoRⅠ会同时破坏两种标记基因,导致无法实现对重组DNA分子的筛选。
(2)基因工程的核心是基因表达载体的构建;启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA;启动子不会转录形成RNA,也不会表达出蛋白质,方法1是根据胰岛素A、B两条肽链人工合成两种DNA片段,利用大肠杆菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素;方法2是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因,导入大肠杆菌获得胰岛素,两者都不含有启动子。
(3)在设计PCR引物时需要添加限制酶XhoⅠ和MunⅠ的识别序列,根据两种酶在质粒上的位置上可知,XhoⅠ的识别序列需要添加在目的基因左侧、MunⅠ的识别序列需要添加在目的基因右侧,由于DNA合成时,新链的延伸方向是5′→3′,即其中一种引物与模板链3′端碱基互补配对,同时该引物序列需要包含XhoⅠ的识别序列。
(4)将目的基因导入微生物细胞常用的方法是钙离子处理法,使其处于感受态,这样可提高转化率;结合图示可知,目的基因插入的位置是在lacZ基因中,会破坏lacZ基因的结构,不能产生β-半乳糖苷酶,根据题干信息“β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质”,故目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构,使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶,底物X-gal不会被分解,所以筛选导入重组质粒的大肠杆菌时,在添加了氨苄青霉素(氨苄青霉素抗性基因为标记基因)和X-gal的培养基上应选择白色的菌落。