东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)2025年高三下学期生物第一次联合模拟考试试题
1.(2025高三下·辽宁模拟)食物中的甘油三酯水解后被吸收,并在小肠上皮细胞中重新合成甘油三酯,与载脂蛋白、胆固醇等结合,最后经由淋巴入血。血浆中甘油三酯和总胆固醇量升高引发高脂血症,导致冠心病、脑血管病等。下列叙述正确的是( )
A.甘油三酯由一分子甘油和三分子脂肪酸脱水缩合形成
B.人体内的甘油三酯大多含有饱和脂肪酸,在室温下呈液态
C.甘油三酯、载脂蛋白和胆固醇共有的元素组成为C、H、O、N
D.长期大量摄入糖分,减少脂肪摄入,能有效预防高脂血症
2.(2025高三下·辽宁模拟)近来,科学家发现一种能固氮的藻类。研究者认为该藻类与某种蓝细菌具有内共生关系,该蓝细菌表现出向固氮细胞器进化的特征。以下现象中,不支持上述观点的是( )
A.蓝细菌丢失了部分基因,需要依赖藻类提供某些蛋白质
B.蓝细菌的分裂与藻类细胞同步,可随藻类细胞世代相传
C.与叶绿体或线粒体不同,藻类中的蓝细菌仍具有单层膜
D.蓝细菌结构显示出功能专业化,与藻类的形态变化同步
3.(2025高三下·辽宁模拟)甲状腺滤泡细胞利用I-合成甲状腺激素。I-进入甲状腺滤泡细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导,而出甲状腺滤泡细胞则是由氯碘反向转运体(PDS)介导。硫氰酸盐(SCN-)可以和I-竞争钠碘同向转运体,从而实现抑制甲状腺滤泡细胞聚碘。钠钾泵可以通过消耗ATP将甲状腺滤泡细胞内多余的Na+运出,从而维持细胞内外的Na+浓度差。下列叙述错误的是( )
A.改变细胞内外的Na+浓度差或Cl-浓度差,会影响I-跨膜运输
B.仅NIS或PDS基因突变导致转运体活性改变,不会引起甲状腺肿
C.钠钾泵运输钠钾离子伴随着能量转移和空间结构的改变
D.若甲状腺滤泡细胞内过多的I-抑制NIS的活性,降低碘摄取,则该过程属于反馈调节
4.(2025高三下·辽宁模拟)细胞蛇是新发现的一种无膜细胞器,在荧光显微镜下可观察到其呈线性、环形或“C形”结构。已知其中一个成分是蛋白质CTPS,若其中第294位精氨酸突变为天冬氨酸,将影响线性或环状结构的形成(可能用到的密码子:精氨酸CGG、CGA、CGC、CGU;天冬氨酸:GAC、GAU)。以下说法错误的是( )
A.CTPS蛋白中氨基酸的改变是基因突变的结果
B.改变的CTPS合成过程不需要遵循中心法则
C.该突变至少需要替换基因中的两个碱基对
D.该实例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
5.(2025高三下·辽宁模拟)细菌只有在某种底物存在时才产生相应的酶,这种效应称为诱导作用。大肠杆菌的乳糖代谢需要β-半乳糖苷酶,当培养基中没有乳糖,细胞内β-半乳糖苷酶含量极低,当加入乳糖后,大肠杆菌开始高效表达β-半乳糖苷酶,相关机制如下图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌能吸收乳糖
B.阻遏物基因与结构基因位于同一条染色体上
C.阻遏物的存在阻止了结构基因的翻译
D.多个核糖体共同完成一条肽链的合成
6.(2025高三下·辽宁模拟)Na+对人体生命活动是必不可少的,下列叙述正确的是( )
A.Na+的主要来源是食盐,主要排出途径是排汗,排出量几乎等于摄入量
B.摄盐不足会导致细胞外液渗透压下降,抗利尿激素的分泌和释放增加
C.血钠含量降低时,醛固酮分泌增加,促进肾小管和集合管重吸收Na+
D.细胞外液中Na+浓度降低会引起神经细胞受到刺激时动作电位峰值升高
7.(2025高三下·辽宁模拟)褪黑激素(MT)是由哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素,其分泌受下丘脑视交叉上核的调控从而具有明显的昼夜节律性,夜晚分泌量增加有助于睡眠。下列关于褪黑激素的叙述错误的是( )
A.松果体分泌褪黑激素受自主神经系统的控制
B.下丘脑视交叉上核异常,褪黑激素的昼夜分泌节律会紊乱
C.褪黑激素发挥作用后立即被回收或降解,以免持续发挥作用
D.长期熬夜导致褪黑激素分泌紊乱,可能会影响人体的睡眠质量
8.(2025高三下·辽宁模拟)党的二十届三中全会提出,完善生态文明制度体系,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,积极应对气候变化,加快完善落实“绿水青山就是金山银山”的体制机制。下列相关叙述错误的是( )
A.退耕还林、秸秆还田可增加生态系统的固碳量,以达到“降碳”目的
B.沼气工程利用物质和能量循环再生原理将生活垃圾等转化为沼气实现了“减污”
C.生态恢复“扩绿”过程中选择多树种混交,可提高造林的成功率
D.协调人口增长、生活改善和环境保护的关系,有利于人类的可持续发展
9.(2025高三下·辽宁模拟)铅是一种毒性很强的化学元素,原本以比较稳定的形式存在于环境中,但人类活动加速了铅的循环,改变了铅在环境中的分布。下图表示某地水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图。下列有关叙述正确的是( )
水体和多种水生生物体内铅的浓度示意图
A.铅在浮游生物体内的浓度高于环境中的浓度不属于生物富集
B.无机环境中的铅只能通过生产者进入生物群落,通过分解者回归无机环境
C.铅的循环和碳循环不同,不具有全球性
D.铅在生物体内不易被排除,可能对顶级捕食者产生严重危害
10.(2025高三下·辽宁模拟)研究人员用牵牛花设计了如下实验,调查了每组植物的平均干重和干重变异系数(组内植物干重差异,其值越大变异差异越大),结果如下。下列相关叙述错误的是( )
A.实验一为对照组,二、三、四为实验组
B.每组都需要进行重复实验,以减少实验误差
C.结果表明根竞争对干重的影响比枝叶竞争小
D.枝叶竞争比根竞争对植株个体大小不等性的影响更显著
11.(2025高三下·辽宁模拟)长白山自然保护区的针阔叶混交林景观带中,生活着乔木、灌木、草本和苔藓等种类丰富的植物,还生活着马鹿、青羊、野猪等多种动物,这些生物都占据着一定的生态位。下列关于生态位的叙述正确的是( )
A.生态位受食物、天敌等生物因素的影响,而与光照、温度等非生物因素无关
B.群落中植物不能运动,其生态位不能发生变化
C.随着群落的演替,生物的生态位会发生改变
D.生态位越接近,物种共存难度越大,越有利于充分利用环境
12.(2025高三下·辽宁模拟)新型蛋白质进化模型EVOLVEpro可以利用氨基酸序列,仅通过少量学习和最低限度的实验测试来预测蛋白质空间结构,从而获得新型高活性蛋白质改造方案。下列有关说法正确的是( )
A.预测蛋白质结构需要依据肽链中肽键的结构、氨基酸的物理性质与结构
B.氨基酸是蛋白质的基本单位,氨基酸发生替换一定使蛋白质的结构和功能发生改变
C.EVOLVEpro在蛋白质工程广泛应用后将不再需要借助基因工程手段改造蛋白质
D.通过EVOLVEpro得到的蛋白质还需要进行进一步的功能检测实验才可以投入生产
13.(2025高三下·辽宁模拟)我国科学家利用生物工程学的手段设计了“腹窗”(侧视图如图1所示),将腹窗植入子宫,对胚胎进行可视化观测,观测过程中还可通过腹窗对胚胎进行操作(如图2所示)。为了测试腹窗对胚胎发育的影响,在胚胎发育不同阶段将腹窗植入子宫,植入3天后称量胚胎质量并与同窝未植入的小鼠进行对比,得到的部分数据如图3所示。下列有关说法错误的是( )
图1 图2
图3
A.将神经细胞特异性表达的绿色荧光蛋白基因导入受精卵借助腹窗可连续观测神经系统的发育
B.通过图3的实验结果推测,胚胎发育越成熟植入腹窗对胚胎的影响可能越小
C.可以透过腹窗观察到胚胎发育的全过程均在透明带内完成
D.在观察过程中可通过腹窗获取脱落的胚胎细胞来进行DNA分析和性别鉴定
14.(2025高三下·辽宁模拟)锈菌是一种真菌,可以通过无性菌丝的融合来进行体细胞杂交。小麦感染锈菌后会导致产量下降,对锈菌的遗传学研究可以为防治锈菌提供新思路。下列相关说法错误的是( )
A.锈菌和小麦的寄生关系是长期协同进化的结果
B.锈菌体细胞杂交的过程中会使其细胞壁中的纤维素与果胶分子重排
C.锈菌体细胞杂交后可能会使细胞的染色体数目加倍,从而改变锈菌的表型
D.动物细胞可以在某些病毒的作用下,发生类似锈菌体细胞杂交的过程
15.(2025高三下·辽宁模拟)小麦籽粒颜色由等位基因R和r控制,在小麦基因组中有三对不同的染色体上存在R/r基因。只要有一个R基因籽粒即为红色,没有R基因时为白色。一个纯合红色品系与一个纯合白色品系杂交,F1自交,F2中有1/64的白色籽粒,F2中自交子代均为红色的占( )
A.1/64 B.27/64 C.37/64 D.31/64
16.(2025高三下·辽宁模拟)人们常用淡盐水浸泡菠萝之后再食用,可有效减轻“扎嘴”现象。有研究小组认为淡盐水缓解“扎嘴”现象可能与菠萝蛋白酶有关,并设计了相关实验,实验结果如下(吸光值越大,则酶的活性越高)。有关说法错误的是( )
A.生活中用盐水浸泡菠萝,浓度越高,口感越佳
B.本实验中温度为无关变量,温度的变化对实验结果无影响
C.适当的盐水浸泡可降低菠萝蛋白酶的活性,加食醋也可能获得相似效果
D.本实验可利用双缩脲试剂检测酶活性,盐水处理后酶与双缩脲试剂的反应减弱或消失
17.(2025高三下·辽宁模拟)在遗传学中,正反交实验常用于判断相应基因的位置。某一单基因控制的具有相对性状的个体进行正反交实验,不考虑变异,下列叙述正确的是( )
A.正反交结果相同,基因一定位于常染色体上
B.正反交结果不同,基因一定位于性染色体上
C.正反交结果不同,基因可能位于常染色体上
D.通过正反交实验,一定能判断基因的位置
18.(2025高三下·辽宁模拟)辅助性T细胞(Th)包括Th1、Th2、Th9等多种类型,不同类型的Th分泌的细胞因子(IL、INF等)也有区别。下图为前体细胞Th0分化为活性Th并参与特异性免疫反应过程(CTL、TFH是相应的记忆细胞),相关叙述正确的是( )
A.Th的活化需要细胞因子的作用,Th活化后又产生细胞因子参与免疫反应
B.细胞因子IL-4既促进体液免疫中抗体的产生,又促进细胞免疫中靶细胞的裂解
C.参与体液免疫和细胞免疫的Th类型不同,其增殖分化形成的记忆细胞也不同
D.相同抗原再次入侵时,CTL能快速增殖分化为大量的Th1参与二次免疫
19.(2025高三下·辽宁模拟)对于一些动物来说,直接标记重捕个体估算种群密度的方法实施难度较大,目前常采用红外相机、粪便(含有动物脱落的肠道细胞)DNA等数据来源的标记重捕法,非常适合应用于警觉性高、不易被人类观察到的兽类种群。以下有关说法错误的是( )
A.利用红外相机照片的数据时可以将动物独特的条纹作为个体的标记
B.若在目标个体频繁往来的路径上设置相机,估算结果会偏大
C.在规划路线上重复采集动物粪便,通过检测DNA可识别出个体,估算种群密度
D.利用粪便DNA法可以估算出种群的性别比例和死亡率
20.(2025高三下·辽宁模拟)果酒是以水果为原料,经微生物发酵而成的低度饮料酒,而乳酸菌是天然参与到果酒发酵中的重要菌群。乳酸菌的生长繁殖与代谢产物对发酵过程及产品品质都具有极其重要的影响。利用多种酵母与乳酸菌混合发酵可以增加葡萄酒中酚类物质含量与香气成分。下图为以香蕉为原料采用两种不同发酵处理过程中酵母菌和乳酸菌生物量的变化。下列相关说法合理的是( )
A.香蕉果汁发酵过程分别利用酵母菌和乳酸菌的需氧型和厌氧型代谢特点
B.发酵过程中取样检测两种微生物数量变化时可用平板划线法、稀释涂布平板法等方法
C.自然发酵过程中,乳酸菌先快速增殖,可能与其对维生素等物质的吸收速率高有关
D.两种发酵处理下,酵母菌和乳酸菌的生长规律有差异,推测发酵过程中二者存在种间竞争
21.(2025高三下·辽宁模拟)在池塘和湖泊中,存在着种类多样的沉水植物。与陆生植物不同,沉水植物对CO2的利用效率具有局限性,这是因为CO2在水体中的扩散速率仅仅是空气中的万分之一。为了适应水体的无机碳环境,沉水植物在结构和代谢机制上与陆生植物有很大差异。
(1)沉水植物的叶片常会进化成非常薄的丝状。从获取CO2的角度,试分析其原因是 。
(2)底泥中富含大量CO2。有些沉水植物根系发达,且在根部和叶片有大量连续的空洞。从获取CO2的角度分析,其意义是: 。
(3)为进一步提高CO2的利用效率,许多沉水植物进化出了特殊的光合代谢机制。下图为某种沉水植物的光合代谢模型。
①据图可知,该沉水植物表皮细胞可吸收HCO3-,并在 的作用下将其首先固定为 。
②产生的苹果酸可进入叶肉细胞直接被利用,也可在夜间存储在液泡中,白天分解。结合光合作用过程分析,夜间不能利用苹果酸合成有机物的原因是 。夜间存储苹果酸对于沉水植物的意义是 。
③据图推测,白天液泡内细胞液的pH较夜间相比, (填“偏大”“基本相同”或“偏小”)。
22.(2025高三下·辽宁模拟)黄瓜有雌花、雄花与两性花之分。基因A和B是控制黄瓜枝条茎端赤霉素和脱落酸合成的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用,可使黄瓜植株出现雄株、雌株和雌雄同株(两性花)三种情况。当A基因存在时可使赤霉素浓度较高,B基因存在时可使脱落酸浓度较高,脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花。将基因型为AABB与aabb的植株杂交,结果如下:
(1)基因A/a、B/b在遗传过程中遵循 定律,基因型为 的个体表现为雌株。将F2中的雌株和雄株杂交,后代雌雄同株的比例为 。
(2)若从F2中筛选基因型为aabb的个体,应从表现为 的个体中进行筛选(同植株其他枝条可持续进行花的分化)。筛选时可对该表现的黄瓜植株部分枝条茎端用一定量的 (“赤霉素”或“赤霉素抑制剂”)处理,处理后的枝条花表现为 的是该基因型个体。
(3)设计杂交实验鉴定一株雄株(未经任何处理,正常发育而来)是否为纯合子,简要说明实验设计思路,并写出预期结果及结论。
23.(2025高三下·辽宁模拟)研究发现,大鼠出生后的早期创伤会导致产生较多糖皮质激素(GC),创伤停止后,大鼠体内GC仍然处于较高水平,甚至持续一生,导致大鼠抑郁症的发生。相反,刚出生受到良好照顾的大鼠,海马糖皮质激素受体呈高表达状态,从而抑制GC的产生。具体机制见下图。
(1)GC分泌的调节,是通过 轴来进行的。当感受器官受刺激,下丘脑分泌CRH,即 激素,进入垂体门脉系统,与垂体上的 结合,引起垂体释放ACTH,通过血液运输并作用于肾上腺皮质,最终引发肾上腺皮质释放GC。过量GC会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素。在GC分泌的过程中,既存在 调节,也存在 调节。
(2)与情绪调节密切相关的海马参与调节GC的分泌。通常情况下,海马释放的神经递质去甲肾上腺素(NE)可直接作用于下丘脑,通过 调节,最终对GC的分泌起 (“促进”或“抑制”)作用,此过程体现出的神经调节和体液调节的关系是 。
(3)为验证早期创伤会影响海马糖皮质激素受体基因的表达从而导致抑郁症,可对实验组刚出生小鼠进行应激处理——出生后与母亲分离,使其缺少抚摸和舔舐等爱抚行为,检测小鼠成年后海马内糖皮质激素受体基因甲基化水平和GC浓度,并观察抑郁样行为。请预测实验结果,与对照组相比,实验组小鼠成年后糖皮质激素受体基因甲基化水平 ,且该甲基化程度与GC浓度呈 (“正相关”或“负相关”)。
24.(2025高三下·辽宁模拟)落叶松毛虫主要危害松类、柏类等树种,是东北林区的有害生物之一。该虫幼虫在树皮、树根周围杂草等处越冬,次年春季天气回暖,幼虫可沿干燥树干上树为害,啃食芽苞,展叶后取食全叶。
(1)松毛虫属于生态系统中的 成分。调查发现,松毛虫爆发的年份通常是春季降水极少,前一年秋冬气温高,原因是 (答出2点即可);该现象说明 因素影响种群数量变化。
(2)灰喜鹊、大杜鹃等鸟类是松毛虫幼虫期的主要天敌。研究者在试验区放置不同数目的人工巢箱,统计松毛虫的虫口密度,结果如下:
试验区 人工巢箱数/个 筑巢数/个 筑巢率/% 虫口密度/(头/株)
试验A区 28 12 42.9 21
试验B区 18 11 61 18
试验C区 24 14 66.7 14
对照区 / / / 39
说明:筑巢率(%)=筑巢数/人工巢箱数×100%
分析结果,可以得出:放置人工巢箱可 虫口密度,且 越高,虫口密度越低。写出与该过程有关的一条食物链: 。
(3)为比较不同药剂对松毛虫防治效果,研究人员进行了相关实验,结果如下:
结果一:
处理 防治前松毛虫平均密度(头/株) 施药后松毛虫平均密度(头/株) 松毛虫死亡率(%)
24h 3周 24h 3周
5%溴氰菊酯乳油(化学农药) 146 8.03 2.63 94.5 98.2
白僵菌粉剂(微生物农药) 145 132.53 0.44 8.6 99.7
清水 150 150 150 0 0.27
结果二:
调查发现,施药后的第2年,微生物农药处理的虫口密度平均为15头/株,有虫株率为10.2%,化学农药处理的虫口密度平均为176头/株,有虫株率为98%。由以上结果可知,对于落叶松毛虫的防治,两种农药各自的优点是: ;为保证松林生态系统的稳定,除了表中结果外,还需要检测 。
25.(2025高三下·辽宁模拟)实验室某小组新发现一个调控水稻种子活力的基因Oshipll,并通过基因编辑获得含有其突变基因a、b、c的三种水稻,来鉴定该基因作用机制。利用CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时,复合体首先会定位目标序列(非模板链)的5 -NGG-3 位点(N表示任意一种碱基),然后利用自身所含的一段20bp长度的向导RNA,与该位点5 端相连的序列互补配对,若能够互补,复合物会切割互补序列某位点,使该位点插入或丢失部分碱基,可能导致基因突变失活。下图表示相应基因的非模板链部分序列和编码的肽链的部分氨基酸序列。回答下列问题。
相应基因合成的肽链的氨基酸序列为 Oshipll MANSKSLLLCWCSLLLL……*73 a MANSKSLLLLLVLAPPP……*64 b MANSKSLLL*9 c MANSKSLLLLAAAAPPAL……*85 注:各个英文大写字母表示不同的氨基酸;*后面的数字表示肽链氨基酸个数;终止密码子为UAA、UAG、UGA
(1)该复合物与基因工程基本操作工具中 酶作用相似,作用的化学键为 。
(2)若分析基因a、b、c的突变位点,应设计 ,扩增相应基因,然后测序,并利用 分析比较得出突变位点。
(3)该复合物所含的向导RNA的序列为5 - ...-3 (只填5 端前6个碱基),b基因所编码肽链的氨基酸数目比Oshipll减少的原因是 。
(4)下图图1为携带基因Oshipll及突变基因a、b、c的水稻萌发处理后发芽率比较。图2为用不同浓度ABA浸泡5天后,携带基因Oshipll及突变基因a、b的水稻发芽指数(发芽指数可反映种子萌发的速度,发芽指数越高种子萌发速度越快)比较。从图中数据可以得出基因Oshipll对于水稻萌发的作用为 ;出现图2结果的作用机制可能是 。
图1 图2
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、甘油三酯是由一分子甘油和三分子脂肪酸分子通过脱水缩合反应形成的,A正确;
B、人体内的甘油三酯主要含有不饱和脂肪酸,而不是饱和脂肪酸。此外,饱和脂肪酸在室温下通常是固态的,而不饱和脂肪酸在室温下通常是液态的,B错误;
C、甘油三酯、载脂蛋白和胆固醇都是由碳(C)、氢(H)和氧(O)组成的,但是它们并不都含有氮(N),只有载脂蛋白含有氮,C错误;
D、过量的糖分摄入会被转化为脂肪储存起来,这可能会导致高脂血症。预防高脂血症的最佳方法是保持均衡的饮食和适量的运动,D错误。
故选A。
【分析】脂质存在于所有细胞中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物。与糖类相似,组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等,它们的分子结构差异很大,通常都不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚等。
2.【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;内共生学说
【解析】【解答】A、蓝细菌丢失部分基因需要依赖藻类提供蛋白质,说明两者之间存在紧密的共生关系,该现象支持上述观点,A错误;
B、蓝细菌的分裂与藻类细胞同步, 可随藻类细胞世代相传,说明两者之间存在相互依存的共生关系,该现象支持上述观点,B错误;
C、与叶绿体或线粒体不同,藻类中的蓝细菌仍具有单层膜,该现象在陈述蓝细菌的结构特点,并没有说明藻类与某种蓝细菌具有内共生关系,C正确;
D、 蓝细菌结构显示出功能专业化,与藻类的形态变化同步 ,从结构与功能观的角度分析,说明两者之间存在内共生关系,该现象支持上述观点,D错误。
故选C。
【分析】1、内共生起源学说是一种关于真核细胞中某些细胞器起源的理论,由美国生物学家林恩·马古利斯在20世纪60年代提出。该学说认为,真核细胞中的线粒体和叶绿体等细胞器起源于古代的自由生活的原核生物,这些原核生物被其他细胞吞噬后,没有消化掉,而是与宿主细胞形成了共生关系,并逐渐演化成为细胞内的固定组成部分。
2、根据内共生起源学说,线粒体可能起源于一种能够进行有氧呼吸的α-变形菌,而叶绿体则可能起源于一种能够进行光合作用的蓝藻。这些原核生物被更大的宿主细胞吞噬后,它们与宿主细胞之间的共生关系逐渐变得互不可缺。原核生物为宿主细胞提供能量(如线粒体通过有氧呼吸产生ATP,叶绿体通过光合作用产生有机物),而宿主细胞则为它们提供保护和营养环境。
3.【答案】B
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、钠离子遵循从高浓度区域向低浓度区域的移动规律,通过协助扩散的方式进入细胞。这一过程中,钠离子的浓度梯度为碘离子向滤泡上皮细胞的运输提供了动力;而氯离子的浓度梯度则为碘离子从滤泡细胞中运出提供了能量。因此,任何对细胞内外的钠离子或氯离子浓度梯度的改变,都将对碘离子的跨膜运输产生影响,A正确;
B、因为NIS和PDS的活性改变会影响I-的跨膜运输,从而影响甲状腺激素的合成,可能导致甲状腺肿,B错误;
C、钠钾泵通过消耗ATP将Na+运出细胞,同时将K+运入细胞,这个过程伴随着能量转移和空间结构的改变,C正确;
D、当甲状腺滤泡细胞内的I-过多时,会抑制NIS的活性,降低碘摄取,这是一种负反馈调节机制,D正确。
故选B。
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
4.【答案】B
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、 基因突变导致基因的碱基序列发生改变,进而指导合成的蛋白质的氨基酸序列发生改变,因此 CTPS蛋白中氨基酸的改变是基因突变的结果 ,A正确;
B、蛋白质CTPS的合成过程,即基因的表达过程,转录和翻译都需要遵循中心法则,B错误;
C、精氨酸的密码子(CGG、CGA、CGC、CGU)和天冬氨酸的密码子(GAC、GAU)在至少两个碱基位置上不同,因此该突变至少需要替换基因中的两个碱基对,C正确;
D、基因突变导致蛋白质结构改变,进而影响细胞器的形成和功能,这是基因直接控制生物性状的一个例子,D正确。
故选B。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。1、RNA 是在细胞核中,通过RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录(transcription)。
2、游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译(translation)。
5.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;基因的表达综合
【解析】【解答】A、当培养基中没有乳糖,细胞内β-半乳糖苷酶含量极低,当加入乳糖后,大肠杆菌开始高效表达β-半乳糖苷酶,说明大肠杆菌可吸收乳糖,A正确;
B、大肠杆菌属于原核生物,细胞内的DNA是裸露的,没有和蛋白质构成染色体,B错误;
C、乳糖与阻遏蛋白结合,阻止其与操纵基因结合,从而允许RNA聚合酶转录结构基因。因此,阻遏蛋白抑制的是转录过程,而非翻译,C错误;
D、一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,D错误。
故选A。
【分析】1、RNA 是在细胞核中,通过RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。其发生的场所主要在细胞核,少数在线粒体和叶绿体。
2、通常,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
6.【答案】C
【知识点】动物激素的调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、虽然食盐是Na+的主要来源,但Na+的主要排出途径是通过尿液而非排汗,且排出量并不总是等于摄入量,A错误;
B、摄盐不足会导致细胞外液渗透压下降,抗利尿激素的分泌和释放都减少,进而引起尿量增多,B错误;
C、当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡,C正确;
D、Na+是动作电位产生和传导的关键离子,细胞外液中Na+浓度降低会减少Na+内流,从而降低动作电位的峰值,而不是升高,D错误。
故选C。
【分析】抗利尿激素的生理作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,使细胞外液渗透压下降,从而维持水平衡。而醛固酮的生理作用是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,同时促进钾的分泌,从而维持水盐平衡。
7.【答案】C
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用;神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、松果体属于一种内分泌腺,其分泌褪黑素不受意识支配,因此下丘脑视交叉上核连接松果体的传出神经属于内脏运动神经,即自主神经系统,A正确;
B、下丘脑视交叉上核是调节生物钟的关键结构,其异常会直接影响褪黑激素的分泌节律,B正确;
C、褪黑激素是一种内源激素,其发挥作用后会被相应的酶降解,而不会被回收,C错误;
D、因为夜晚褪黑激素分泌量增加有助于睡眠,所以长期熬夜会导致褪黑激素分泌紊乱,可能会影响人体的睡眠质量,D正确。
故选C。
【分析】体液调节是指激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行的调节。体液调节主要指激素调节。体液调节和神经调节紧密联系,密切配合,共同调节机体各种生命活动。
8.【答案】B
【知识点】人口增长对生态环境的影响;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、植物通过光合作用吸收二氧化碳,将其转化为五碳化合物,从而固定碳,退耕还林可以增加森林面积,提高碳汇能力;秸秆还田则可以增加土壤有机质,提高土壤碳汇能力,A正确;
B、在生态系统中,能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,不可逆转,也不能循环流动,B错误;
C、多树种混交可以增加生态系统的稳定性,提高生态系统的抗逆性,从而提高造林的成功率,C正确;
D、人口增长和生活改善会增加对资源的需求,而环境保护则是保障资源可持续利用的重要手段,只有协调好这三者的关系,才能实现人类的可持续发展,D正确。
故选B
【分析】生态系统的能量流动具有两个明显的特点。
1.生态系统中能量流动是单向的。在生态系统中,能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,不可逆转,也不能循环流动。
2.能量在流动过程中逐级递减。输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。一般来说,在输入到某一个营养级的能量中,只有10%~20%的能量能够流到下一个营养级,也就是说,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%。
9.【答案】D
【知识点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,称作生物富集,因此铅在浮游生物体内的浓度高于环境中的浓度属于生物富集,A错误;
B、无机环境中的铅可以通过生产者、消费者进入生物群落,也可以通过分解者分解遗体残骸等回到非生物环境中,B错误;
C、铅的循环和碳循环都是物质循环的一种,都具有全球性,C错误;
D、进入体内的铅,能够形成多种比较稳定的铅化合物,分布于生物体的多种组织细胞中,导致铅不易被生物体排出,从而积蓄在体内,铅会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端,D正确。
故选D。
【分析】生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,称作生物富集(bio-concentration)。一旦含有铅的生物被更高营养级的动物食用,铅就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端。
10.【答案】C
【知识点】种间关系
【解析】【解答】A、实验一单独种植牵牛花,是对照组,实验二、三、四则为实验组,A正确;
B、每组都需要进行重复实验通过多次测量取平均值,以减少实验出现的偶然误差,B正确;
C、实验二的干重大于实验三,该结果表明根竞争对干重的影响比枝叶竞争小,C错误;
D、实验二的干重变异系数大于实验三,该结果表明枝叶竞争比根竞争对植株个体大小不等性的影响更显著,D正确。
故选C。
【分析】除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验叫作对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组,上述实验一就是对照组,二、三和四是实验组。
11.【答案】C
【知识点】群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、生态位不仅受食物、天敌等生物因素的影响,同时也受光照、温度等非生物因素的影响,A错误;
B、群落中的植物虽然不能运动,但其生态位是可以发生变化的,例如,植物可以通过生长、繁殖等方式改变其生态位,B错误;
C、随着群落的演替,生物的生态位确实会发生改变,这是因为群落的演替会改变环境条件,从而影响生物的生存方式和生态位,C正确;
D、因为生态位过于接近的物种之间可能会产生竞争,导致资源的浪费,因此生态位越接近,物种共存难度越大,但是这并不一定有利于充分利用环境,D错误。
故选C。
【分析】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,称为这个物种的生态位(niche)。因此,研究某种动物的生态位,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。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
12.【答案】D
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、在蛋白质的分子设计过程中,我们应当以期望的蛋白质功能为导向,着重于其空间结构的构思与规划,而非仅仅关注肽键的构造以及氨基酸的物理特性和结构,A错误;
B、有些氨基酸的替换可能是保守的,即替换后的氨基酸与原氨基酸在物理化学性质上相似,因此氨基酸发生替换不会显著影响蛋白质的结构和功能。B错误;
C、EVOLVEpro只是一个预测和设计工具,实际的蛋白质改造还需要通过基因工程技术来实现,C错误;
D、预测和设计的蛋白质结构可能并不完全准确,或者在实际应用中可能存在其他问题,因此需要通过实验来验证其功能和安全性,D正确。
故选D。
【分析】对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。它是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,是涉及多学科的综合科技工程。
13.【答案】C
【知识点】基因工程的应用;动物胚胎发育的过程
【解析】【解答】A、将编码绿色荧光蛋白的基因,特异地表达于神经细胞中,并引入受精卵内,随着胚胎的成长,神经细胞便会绽放出绿色荧光,通过腹窗这一观察窗口,我们可以对胚胎进行视觉追踪,从而实现对神经系统发育过程的持续观察,A正确;
B、根据图3所示的数据分析,随着胚胎逐渐迈向更成熟的发育阶段,植入腹窗组与未植入组之间胚胎质量的差异呈现出逐渐缩小的趋势,这一现象暗示着,随着胚胎发育的日益成熟,腹窗植入可能对胚胎产生的影响趋于减弱,B正确;
C、胚胎发育始于透明带内,至囊胚期孵化而出,故非全程在透明带内完成。腹窗观察亦无法捕捉胚胎在透明带内的全程发育,C错误;
D、观察时,透过腹窗采集脱落胚胎细胞,进行DNA分析,可鉴定性别等,D正确。
故选C。
【分析】胚胎工程(embryo engineering)是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
14.【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;动物细胞工程的常用技术与应用;细胞融合的方法
15.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】小麦籽粒的色泽由等位基因R与r所控制,而在小麦的基因组中,R/r基因分布于三对不同的染色体上。籽粒只要携带一个R基因便呈现红色,若无R基因则呈白色,假设另外两对基因分别为B与b,C与c,这三对等位基因遵循基因自由组合定律。F1代自交后,F2代中出现白色籽粒的比例为1/64,这表明F1代的基因型为RrBbCc,而其亲本的基因型则为RRBBCC与rrbbcc。在F2代中,若存在一对显性纯合基因,则自交后的子代均为红色,因此三对基因均携带隐性基因的概率为3/4×3/4×3/4=27/64,而F2代中自交子代均为红色的比例为1-27/64=37/64。由此可见,选项ABD均不正确,而C选项正确。
故选C。
【分析】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。
16.【答案】A,B,D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、在NaCl溶液浓度从0开始增加的范围内,菠萝蛋白酶活性随浓度上升而减弱,但不能断定浓度越高活性越低,口感越好,A错误;
B、本实验中温度为无关变量,温度的变化对实验结果是有影响的,因此探究实验要保持无关变量的一致,B错误;
C、适度的盐水浸泡能够重塑酶的立体构象,从而抑制菠萝蛋白酶的活力;同样地,添加食醋亦能引起酶结构的转变,或许能达到相仿的抑制效果,C正确;
D、酶活性的降低归因于其空间构象的转变,然而肽键保持不变,只要存在两个或以上的肽键,便能与双缩脲试剂反应生成紫色产物,所以本实验不宜采用双缩脲试剂来测定酶的活性,D错误。
故选ABD。
【分析】一般来说,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。每一种酶只能催化一种或一类化学反应,细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的专一性是分不开的。
17.【答案】C
【知识点】基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、如果基因位于常染色体上,那么无论是正交还是反交,子代的性状表现应该是一致的,因为常染色体的遗传与性别无关,但是基因位于XY染色体同源区段时也是一样,A错误;
B、性染色体上的基因在正反交时可能会表现出不同的结果,但正反交结果不同并不一定意味着基因一定位于性染色体上,例如基因位于细胞质中(如线粒体DNA)时,也可能导致正反交结果不同,B错误;
C、基因位于常染色体上时,若存在致死现象,正反交结果也可能不同,C正确;
D、正反交实验可以提供基因位置的一些线索,但并不能在所有情况下都准确判断基因的位置,D错误。
故选C。
【分析】在遗传学中,正反交实验常用于判断相应基因的位置。若正交和反交实验结果一致,则基因在常染色体上,否则在X染色体上。
18.【答案】A,C,D
【知识点】免疫系统的结构与功能;细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、如图所示,Th细胞的激活过程依赖于细胞因子的促进作用,而一旦Th细胞被激活,它们便会分泌细胞因子,进而参与到免疫反应中,A正确;
B、如图所示,细胞因子IL-4是抑制细胞免疫反应,阻碍靶细胞的裂解过程,B错误;
C、如图所示,Th2细胞主导体液免疫,Th1细胞主导细胞免疫,两者类型不同,其增殖分化产生的记忆细胞亦不相同,C正确;
D、如图所示,当同一抗原再度侵袭时,CTL作为记忆细胞,能够迅速繁殖并分化成大量的Th1细胞,积极参与到二次免疫反应中,D正确。
故选ACD。
【分析】免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质。机体产生的专门应对抗原的蛋白质,称为抗体。抗体能与相应抗原发生特异性结合,即一种抗体只能与一种抗原结合。抗体是一种免疫活性物质,能随血液循环和淋巴循环到达身体的各个部位。除了抗体,其他一些物质,如溶菌酶、淋巴细胞分泌的细胞因子等,也属于免疫活性物质。白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等是几类主要的细胞因子。
19.【答案】B,D
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、在运用红外相机捕捉的照片数据时,我们可以将动物身上独特的条纹作为识别个体的标志,A正确;
B、在动物活动频繁的路径上安置相机,可能会造成同一群个体被多次拍摄,从而使第二次捕捉到的标记个体数(m)出现偏高的情况,根据公式总个体数 = 第一次标记数 × 第二次捕捉数 ÷ 重捕标记数,m 的增加会导致估算的总个体数偏低,B错误
C、粪便中的DNA如同标记重捕法中的标记,能够辨识出不同的个体。若在同一片区域反复收集粪便,并通过DNA的差异来识别,便可统计出个体数目,进而推算出种群的密度,C正确;
D、粪便DNA技术能够利用性别相关基因(例如性染色体)来估计性别比例,然而,要计算死亡率,则需通过多次采样来比较存活个体的变化情况,仅凭单次采样无法直接确定死亡率,D错误。
故选BD。
【分析】调查动物种群密度的常用方法,如样方法、标记重捕法,往往需要直接观察或捕捉个体。在调查生活在隐蔽、复杂环境中的动物,特别是猛禽和猛兽时,这些方法就不适用了。为此,科学家开发出一些不需要直接观察或捕捉,就能调查种群密度或种群数量的新方法。如红外触发相机、分析动物粪便DNA、声音特征等,这些方法的优点是非损伤、低干扰。
20.【答案】C,D
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、香蕉果汁发酵利用酵母菌无氧呼吸产酒精,乳酸菌厌氧呼吸产乳酸,A错误;
B、发酵过程中取样检测两种微生物数量变化时只能用稀释涂布平板法,平板划线法不能计数菌体数量,B错误;
C、维生素为乳酸菌生长繁殖必需,图中显示自然发酵时乳酸菌快速增殖,可能因其高效吸收维生素等物质,C正确;
D、图甲显示酵母菌增多时乳酸菌少,酵母菌减少时乳酸菌增多,9天后两者因营养减少而减少。图乙表明乳酸菌多时酵母菌少,乳酸菌少时酵母菌增多,推测两者存在种间竞争,D正确。
故选CD。
【分析】醋酸菌是好氧细菌,当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸;当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。多数醋酸菌的最适生长温度为30 35 ℃。
21.【答案】(1)增加表面积,使叶片细胞能最大程度的和水体接触,获取水体中的CO2
(2)发达的根系可充分吸收底泥中的CO2,连续空洞便于CO:扩散至叶片,供给植物的光合作用
(3)PEP羧化酶;草酰乙酸;夜间不能进行光反应,缺少NADPH和ATP,不能进行C3的还原(暗反应无法进行);夜间储存苹果酸,在白天分解产生CO2,增加CO2浓度,有利于提高沉水植物的光合作用强度。;偏大
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】(1)沉水植物为了适应水生环境,其叶片常会进化成非常薄的丝状,从获取CO2的角度分析,是为了增加表面积,使叶片细胞能最大程度的和水体接触,获取水体中的CO2。
(2)有些沉水植物根系发达,且在根部和叶片有大量连续的空洞,这为CO2从沉积物扩散到叶片提供了路径,因此底泥中富含大量CO2,发达的根系可充分吸收底泥中的CO2,连续空洞便于CO2扩散至叶片,供给植物的光合作用。
(3)①观察图示,该沉水植物表皮细胞可吸收HCO3-,并在PEP羧化酶的作用下将其转变为草酰乙酸。
②结合光合作用过程分析,夜间不能利用苹果酸合成有机物的原因是夜间没有光照,不能进行光反应,缺少NADPH和ATP,不能进行C3的还原(暗反应无法进行)。因此夜间存储苹果酸对于沉水植物的意义是夜间储存苹果酸,在白天分解产生CO2,增加CO2浓度,有利于提高沉水植物的光合作用强度。
③白天苹果酸从液泡进入细胞质基质,导致液泡内的pH变大,较夜间偏大。
【分析】光合作用的过程十分复杂,它包括一系列化学反应。根据是否需要光能,这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应,现在也称为碳反应,两个阶段。
1、光反应阶段:光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
2、暗反应阶段 光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
22.【答案】(1)基因分离和自由组合;aaBB和aaBb;5/9
(2)雌雄同株(两性花);赤霉素抑制剂;雌花
(3)方案:将该雄株与已知基因型为aaBB的雌株杂交,观察后代表现型;结论:若全都表现为雌雄同株,则该雄株基因型是AAbb;若子代表现为雌雄同株∶雌株=1∶1,则该雄株基因型是Aabb
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】(1)AABB与aabb杂交得F1(AaBb,雌雄同株),F2分离比10∶3∶3,为9:3:3:1变式,A/a、B/b遵循自由组合定律。A基因提高赤霉素,B基因提高脱落酸,脱落酸/赤霉素比值高利于雌花形成,故aaB_为雌株,A_bb为雄株,A_B_为雌雄同株。F2雌株(1/3aaBB、2/3aaBb)与雄株(1/3AAbb、2/3Aabb)杂交,雌配子1/3ab、2/3aB,雄配子2/3Ab、1/3ab,后代雌雄同株(A-B-+aabb)=(2/3×2/3)+(1/3×1/3)=5/9。F2中雌雄同株占5/9。
(2)因为基因型为aabb的个体表型为雌雄同株,所以筛选aabb个体应从表型为雌雄同株的个体中进行。赤霉素抑制剂可降低赤霉素浓度,因此处理时应使用赤霉素抑制剂。筛选时对黄瓜植株部分枝条茎端用赤霉素抑制剂处理,处理后脱落酸/赤霉素比值升高,枝条花表现为雌花的个体为目标基因型。
(3)雄株基因型为AAbb或Aabb。鉴定雄株是否为纯合子,可将其与纯合子雌株aaBB杂交,观察子代表型及比例。若雄株为AAbb,与aaBB杂交,子代全为AaBb,表现为雌雄同株。若雄株为Aabb,与aaBB杂交,子代AaBb∶aaBb=1∶1,表现为雌雄同株∶雌株=1∶1。通过子代表型比例可判断雄株是否为纯合子。
【分析】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。
23.【答案】(1)下丘脑-垂体-肾上腺皮质;促糖皮质激素释放(促肾上腺皮质激素释放激素);(特异性)受体;分级;(负)反馈
(2)神经·体液;抑制;不少内保品腺直接或间接地受中枢神经系统的调节(或体液调节可以看作是神经调节的一个环节)
(3)降低;负相关
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用;激素调节的特点;表观遗传;激素分泌的分级调节
24.【答案】(1)消费者;春季降水少。有利于幼虫上树:前一年秋冬气温高,有利于幼虫的越冬;非生物
(2)降低;筑巢率;松树→松毛虫→灰喜鹊(大杜鹃)
(3)化学农药发挥效果较快,微生物农药作用更持久;两种农药对松林间其他生物的影响
【知识点】种间关系;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】(1)落叶松毛虫主要危害松类、柏类等树种,属于生态系统中的消费者。调查发现,松毛虫爆发的年份通常是春季降水极少,前一年秋冬气温高,从环境的角度分析原因是春季降水少,有利于幼虫上树;前一年秋冬气温高,有利于幼虫的越冬。该现象说明非生物因素,影响种群数量变化。
(2)根据题意提供的信息,对照区的虫口密度为每株39头,而试验区的虫口密度均低于对照区,这表明人工巢箱通过吸引天敌鸟类有效地减少了松毛虫的数量。在试验C区,筑巢率达到了最高点(66.7%),而虫口密度则降至最低(每株14头),这揭示了筑巢率与虫口密度之间存在负相关关系,即筑巢率越高,虫口密度越低。题意还指出,灰喜鹊(大杜鹃)以松毛虫为食,而松毛虫则以松树为食,从而构成了一个从生产者到初级消费者再到次级消费者的食物链,即松树→松毛虫→灰喜鹊(大杜鹃)。
(3)结果一化学农药在施用24小时后,松毛虫的死亡率高达94.5%,三周后更是攀升至98.2%,这彰显了化学农药发挥效果较快,能够迅速削减虫口密度。而在结果二中,微生物农药在施药后的第二年,处理的虫口密度仅为每株15头,远低于化学农药的每株176头,这揭示了微生物农药在持效性方面的优势,可能是通过持续的感染作用或维持生态平衡来抑制虫害的反弹。为保证松林生态系统的稳定,除了表中结果外,还需要检测两种农药对松林间其他生物的影响。
【分析】种群密度是种群最基本的数量特征。种群的其他数量特征是影响种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率,进而影响种群密度。
25.【答案】(1)限制酶;磷酸二酯键
(2)特异性引物;序列对比工具(BLAST)
(3)GCAGAG;基因b的基因编辑位点增加了一个碱基,使终止密码子提前出现,翻译出的多肽链变短
(4)提高了发芽率,缩短了发芽时间;OshipII 通过抵抗ABA的作用来促进萌发
【知识点】基因工程的应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)利用CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时,复合体首先会定位目标序列(非模板链)的5 -NGG-3 位点(N表示任意一种碱基),会切割互补序列某位点,这与基因工程中限制酶作用相似,作用的化学键为磷酸二酯键。
(2)若要探究基因a、b、c的突变位点,需设计特异性引物以扩增相应基因,随后进行测序,并运用序列比对工具(例如BLAST)等进行比对分析,从而确定突变位点。
(3)利用CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时,复合体首先会定位目标序列(非模板链)的5 -NGG-3 位点(N表示任意一种碱基),然后利用自身所含的一段20bp长度的向导RNA,与该位点5 端相连的序列互补配对,因此该复合物所含的向导RNA的序列为5 -GCAGAG-3 。通过对比Oshipll和突变基因b的序列,可以发现基因b在基因编辑位点处插入了一个额外的碱基A,这一变化导致终止密码子提前出现,进而引起翻译过程的提前终止,最终使得翻译出的多肽链长度缩短。
(4)图1揭示,拥有基因Oshipll的水稻在发芽率上超越了携带突变基因a、b、c的水稻。图2则显示,在三种不同浓度的ABA环境下,携带基因Oshipll的水稻其发芽指数均高于携带突变基因a、b的水稻,这意味着其种子萌发速度更快。综合以上信息,可以得出结论:基因Oshipll在水稻萌发过程中扮演着提升种子发芽率和加速发芽速度的角色,从而缩短了发芽所需时间。在图2中,随着ABA浓度的增加,携带突变基因a、b的水稻发芽指数的下降幅度大于携带基因Oshipll的水稻,这可能是因为基因Oshipll具有抵抗ABA的能力,从而促进了种子的萌发。
【分析】1、培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
2、切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶, 简称限制酶。
1 / 1东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)2025年高三下学期生物第一次联合模拟考试试题
1.(2025高三下·辽宁模拟)食物中的甘油三酯水解后被吸收,并在小肠上皮细胞中重新合成甘油三酯,与载脂蛋白、胆固醇等结合,最后经由淋巴入血。血浆中甘油三酯和总胆固醇量升高引发高脂血症,导致冠心病、脑血管病等。下列叙述正确的是( )
A.甘油三酯由一分子甘油和三分子脂肪酸脱水缩合形成
B.人体内的甘油三酯大多含有饱和脂肪酸,在室温下呈液态
C.甘油三酯、载脂蛋白和胆固醇共有的元素组成为C、H、O、N
D.长期大量摄入糖分,减少脂肪摄入,能有效预防高脂血症
【答案】A
【知识点】脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、甘油三酯是由一分子甘油和三分子脂肪酸分子通过脱水缩合反应形成的,A正确;
B、人体内的甘油三酯主要含有不饱和脂肪酸,而不是饱和脂肪酸。此外,饱和脂肪酸在室温下通常是固态的,而不饱和脂肪酸在室温下通常是液态的,B错误;
C、甘油三酯、载脂蛋白和胆固醇都是由碳(C)、氢(H)和氧(O)组成的,但是它们并不都含有氮(N),只有载脂蛋白含有氮,C错误;
D、过量的糖分摄入会被转化为脂肪储存起来,这可能会导致高脂血症。预防高脂血症的最佳方法是保持均衡的饮食和适量的运动,D错误。
故选A。
【分析】脂质存在于所有细胞中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物。与糖类相似,组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等,它们的分子结构差异很大,通常都不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚等。
2.(2025高三下·辽宁模拟)近来,科学家发现一种能固氮的藻类。研究者认为该藻类与某种蓝细菌具有内共生关系,该蓝细菌表现出向固氮细胞器进化的特征。以下现象中,不支持上述观点的是( )
A.蓝细菌丢失了部分基因,需要依赖藻类提供某些蛋白质
B.蓝细菌的分裂与藻类细胞同步,可随藻类细胞世代相传
C.与叶绿体或线粒体不同,藻类中的蓝细菌仍具有单层膜
D.蓝细菌结构显示出功能专业化,与藻类的形态变化同步
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;内共生学说
【解析】【解答】A、蓝细菌丢失部分基因需要依赖藻类提供蛋白质,说明两者之间存在紧密的共生关系,该现象支持上述观点,A错误;
B、蓝细菌的分裂与藻类细胞同步, 可随藻类细胞世代相传,说明两者之间存在相互依存的共生关系,该现象支持上述观点,B错误;
C、与叶绿体或线粒体不同,藻类中的蓝细菌仍具有单层膜,该现象在陈述蓝细菌的结构特点,并没有说明藻类与某种蓝细菌具有内共生关系,C正确;
D、 蓝细菌结构显示出功能专业化,与藻类的形态变化同步 ,从结构与功能观的角度分析,说明两者之间存在内共生关系,该现象支持上述观点,D错误。
故选C。
【分析】1、内共生起源学说是一种关于真核细胞中某些细胞器起源的理论,由美国生物学家林恩·马古利斯在20世纪60年代提出。该学说认为,真核细胞中的线粒体和叶绿体等细胞器起源于古代的自由生活的原核生物,这些原核生物被其他细胞吞噬后,没有消化掉,而是与宿主细胞形成了共生关系,并逐渐演化成为细胞内的固定组成部分。
2、根据内共生起源学说,线粒体可能起源于一种能够进行有氧呼吸的α-变形菌,而叶绿体则可能起源于一种能够进行光合作用的蓝藻。这些原核生物被更大的宿主细胞吞噬后,它们与宿主细胞之间的共生关系逐渐变得互不可缺。原核生物为宿主细胞提供能量(如线粒体通过有氧呼吸产生ATP,叶绿体通过光合作用产生有机物),而宿主细胞则为它们提供保护和营养环境。
3.(2025高三下·辽宁模拟)甲状腺滤泡细胞利用I-合成甲状腺激素。I-进入甲状腺滤泡细胞是由钠碘同向转运体(NIS)介导,而出甲状腺滤泡细胞则是由氯碘反向转运体(PDS)介导。硫氰酸盐(SCN-)可以和I-竞争钠碘同向转运体,从而实现抑制甲状腺滤泡细胞聚碘。钠钾泵可以通过消耗ATP将甲状腺滤泡细胞内多余的Na+运出,从而维持细胞内外的Na+浓度差。下列叙述错误的是( )
A.改变细胞内外的Na+浓度差或Cl-浓度差,会影响I-跨膜运输
B.仅NIS或PDS基因突变导致转运体活性改变,不会引起甲状腺肿
C.钠钾泵运输钠钾离子伴随着能量转移和空间结构的改变
D.若甲状腺滤泡细胞内过多的I-抑制NIS的活性,降低碘摄取,则该过程属于反馈调节
【答案】B
【知识点】主动运输
【解析】【解答】A、钠离子遵循从高浓度区域向低浓度区域的移动规律,通过协助扩散的方式进入细胞。这一过程中,钠离子的浓度梯度为碘离子向滤泡上皮细胞的运输提供了动力;而氯离子的浓度梯度则为碘离子从滤泡细胞中运出提供了能量。因此,任何对细胞内外的钠离子或氯离子浓度梯度的改变,都将对碘离子的跨膜运输产生影响,A正确;
B、因为NIS和PDS的活性改变会影响I-的跨膜运输,从而影响甲状腺激素的合成,可能导致甲状腺肿,B错误;
C、钠钾泵通过消耗ATP将Na+运出细胞,同时将K+运入细胞,这个过程伴随着能量转移和空间结构的改变,C正确;
D、当甲状腺滤泡细胞内的I-过多时,会抑制NIS的活性,降低碘摄取,这是一种负反馈调节机制,D正确。
故选B。
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
4.(2025高三下·辽宁模拟)细胞蛇是新发现的一种无膜细胞器,在荧光显微镜下可观察到其呈线性、环形或“C形”结构。已知其中一个成分是蛋白质CTPS,若其中第294位精氨酸突变为天冬氨酸,将影响线性或环状结构的形成(可能用到的密码子:精氨酸CGG、CGA、CGC、CGU;天冬氨酸:GAC、GAU)。以下说法错误的是( )
A.CTPS蛋白中氨基酸的改变是基因突变的结果
B.改变的CTPS合成过程不需要遵循中心法则
C.该突变至少需要替换基因中的两个碱基对
D.该实例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、 基因突变导致基因的碱基序列发生改变,进而指导合成的蛋白质的氨基酸序列发生改变,因此 CTPS蛋白中氨基酸的改变是基因突变的结果 ,A正确;
B、蛋白质CTPS的合成过程,即基因的表达过程,转录和翻译都需要遵循中心法则,B错误;
C、精氨酸的密码子(CGG、CGA、CGC、CGU)和天冬氨酸的密码子(GAC、GAU)在至少两个碱基位置上不同,因此该突变至少需要替换基因中的两个碱基对,C正确;
D、基因突变导致蛋白质结构改变,进而影响细胞器的形成和功能,这是基因直接控制生物性状的一个例子,D正确。
故选B。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。1、RNA 是在细胞核中,通过RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录(transcription)。
2、游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译(translation)。
5.(2025高三下·辽宁模拟)细菌只有在某种底物存在时才产生相应的酶,这种效应称为诱导作用。大肠杆菌的乳糖代谢需要β-半乳糖苷酶,当培养基中没有乳糖,细胞内β-半乳糖苷酶含量极低,当加入乳糖后,大肠杆菌开始高效表达β-半乳糖苷酶,相关机制如下图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌能吸收乳糖
B.阻遏物基因与结构基因位于同一条染色体上
C.阻遏物的存在阻止了结构基因的翻译
D.多个核糖体共同完成一条肽链的合成
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;基因的表达综合
【解析】【解答】A、当培养基中没有乳糖,细胞内β-半乳糖苷酶含量极低,当加入乳糖后,大肠杆菌开始高效表达β-半乳糖苷酶,说明大肠杆菌可吸收乳糖,A正确;
B、大肠杆菌属于原核生物,细胞内的DNA是裸露的,没有和蛋白质构成染色体,B错误;
C、乳糖与阻遏蛋白结合,阻止其与操纵基因结合,从而允许RNA聚合酶转录结构基因。因此,阻遏蛋白抑制的是转录过程,而非翻译,C错误;
D、一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,D错误。
故选A。
【分析】1、RNA 是在细胞核中,通过RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。其发生的场所主要在细胞核,少数在线粒体和叶绿体。
2、通常,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
6.(2025高三下·辽宁模拟)Na+对人体生命活动是必不可少的,下列叙述正确的是( )
A.Na+的主要来源是食盐,主要排出途径是排汗,排出量几乎等于摄入量
B.摄盐不足会导致细胞外液渗透压下降,抗利尿激素的分泌和释放增加
C.血钠含量降低时,醛固酮分泌增加,促进肾小管和集合管重吸收Na+
D.细胞外液中Na+浓度降低会引起神经细胞受到刺激时动作电位峰值升高
【答案】C
【知识点】动物激素的调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、虽然食盐是Na+的主要来源,但Na+的主要排出途径是通过尿液而非排汗,且排出量并不总是等于摄入量,A错误;
B、摄盐不足会导致细胞外液渗透压下降,抗利尿激素的分泌和释放都减少,进而引起尿量增多,B错误;
C、当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡,C正确;
D、Na+是动作电位产生和传导的关键离子,细胞外液中Na+浓度降低会减少Na+内流,从而降低动作电位的峰值,而不是升高,D错误。
故选C。
【分析】抗利尿激素的生理作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,使细胞外液渗透压下降,从而维持水平衡。而醛固酮的生理作用是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,同时促进钾的分泌,从而维持水盐平衡。
7.(2025高三下·辽宁模拟)褪黑激素(MT)是由哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素,其分泌受下丘脑视交叉上核的调控从而具有明显的昼夜节律性,夜晚分泌量增加有助于睡眠。下列关于褪黑激素的叙述错误的是( )
A.松果体分泌褪黑激素受自主神经系统的控制
B.下丘脑视交叉上核异常,褪黑激素的昼夜分泌节律会紊乱
C.褪黑激素发挥作用后立即被回收或降解,以免持续发挥作用
D.长期熬夜导致褪黑激素分泌紊乱,可能会影响人体的睡眠质量
【答案】C
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用;神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、松果体属于一种内分泌腺,其分泌褪黑素不受意识支配,因此下丘脑视交叉上核连接松果体的传出神经属于内脏运动神经,即自主神经系统,A正确;
B、下丘脑视交叉上核是调节生物钟的关键结构,其异常会直接影响褪黑激素的分泌节律,B正确;
C、褪黑激素是一种内源激素,其发挥作用后会被相应的酶降解,而不会被回收,C错误;
D、因为夜晚褪黑激素分泌量增加有助于睡眠,所以长期熬夜会导致褪黑激素分泌紊乱,可能会影响人体的睡眠质量,D正确。
故选C。
【分析】体液调节是指激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行的调节。体液调节主要指激素调节。体液调节和神经调节紧密联系,密切配合,共同调节机体各种生命活动。
8.(2025高三下·辽宁模拟)党的二十届三中全会提出,完善生态文明制度体系,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,积极应对气候变化,加快完善落实“绿水青山就是金山银山”的体制机制。下列相关叙述错误的是( )
A.退耕还林、秸秆还田可增加生态系统的固碳量,以达到“降碳”目的
B.沼气工程利用物质和能量循环再生原理将生活垃圾等转化为沼气实现了“减污”
C.生态恢复“扩绿”过程中选择多树种混交,可提高造林的成功率
D.协调人口增长、生活改善和环境保护的关系,有利于人类的可持续发展
【答案】B
【知识点】人口增长对生态环境的影响;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、植物通过光合作用吸收二氧化碳,将其转化为五碳化合物,从而固定碳,退耕还林可以增加森林面积,提高碳汇能力;秸秆还田则可以增加土壤有机质,提高土壤碳汇能力,A正确;
B、在生态系统中,能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,不可逆转,也不能循环流动,B错误;
C、多树种混交可以增加生态系统的稳定性,提高生态系统的抗逆性,从而提高造林的成功率,C正确;
D、人口增长和生活改善会增加对资源的需求,而环境保护则是保障资源可持续利用的重要手段,只有协调好这三者的关系,才能实现人类的可持续发展,D正确。
故选B
【分析】生态系统的能量流动具有两个明显的特点。
1.生态系统中能量流动是单向的。在生态系统中,能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,不可逆转,也不能循环流动。
2.能量在流动过程中逐级递减。输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。一般来说,在输入到某一个营养级的能量中,只有10%~20%的能量能够流到下一个营养级,也就是说,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%。
9.(2025高三下·辽宁模拟)铅是一种毒性很强的化学元素,原本以比较稳定的形式存在于环境中,但人类活动加速了铅的循环,改变了铅在环境中的分布。下图表示某地水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图。下列有关叙述正确的是( )
水体和多种水生生物体内铅的浓度示意图
A.铅在浮游生物体内的浓度高于环境中的浓度不属于生物富集
B.无机环境中的铅只能通过生产者进入生物群落,通过分解者回归无机环境
C.铅的循环和碳循环不同,不具有全球性
D.铅在生物体内不易被排除,可能对顶级捕食者产生严重危害
【答案】D
【知识点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,称作生物富集,因此铅在浮游生物体内的浓度高于环境中的浓度属于生物富集,A错误;
B、无机环境中的铅可以通过生产者、消费者进入生物群落,也可以通过分解者分解遗体残骸等回到非生物环境中,B错误;
C、铅的循环和碳循环都是物质循环的一种,都具有全球性,C错误;
D、进入体内的铅,能够形成多种比较稳定的铅化合物,分布于生物体的多种组织细胞中,导致铅不易被生物体排出,从而积蓄在体内,铅会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端,D正确。
故选D。
【分析】生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,称作生物富集(bio-concentration)。一旦含有铅的生物被更高营养级的动物食用,铅就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端。
10.(2025高三下·辽宁模拟)研究人员用牵牛花设计了如下实验,调查了每组植物的平均干重和干重变异系数(组内植物干重差异,其值越大变异差异越大),结果如下。下列相关叙述错误的是( )
A.实验一为对照组,二、三、四为实验组
B.每组都需要进行重复实验,以减少实验误差
C.结果表明根竞争对干重的影响比枝叶竞争小
D.枝叶竞争比根竞争对植株个体大小不等性的影响更显著
【答案】C
【知识点】种间关系
【解析】【解答】A、实验一单独种植牵牛花,是对照组,实验二、三、四则为实验组,A正确;
B、每组都需要进行重复实验通过多次测量取平均值,以减少实验出现的偶然误差,B正确;
C、实验二的干重大于实验三,该结果表明根竞争对干重的影响比枝叶竞争小,C错误;
D、实验二的干重变异系数大于实验三,该结果表明枝叶竞争比根竞争对植株个体大小不等性的影响更显著,D正确。
故选C。
【分析】除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验叫作对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组,上述实验一就是对照组,二、三和四是实验组。
11.(2025高三下·辽宁模拟)长白山自然保护区的针阔叶混交林景观带中,生活着乔木、灌木、草本和苔藓等种类丰富的植物,还生活着马鹿、青羊、野猪等多种动物,这些生物都占据着一定的生态位。下列关于生态位的叙述正确的是( )
A.生态位受食物、天敌等生物因素的影响,而与光照、温度等非生物因素无关
B.群落中植物不能运动,其生态位不能发生变化
C.随着群落的演替,生物的生态位会发生改变
D.生态位越接近,物种共存难度越大,越有利于充分利用环境
【答案】C
【知识点】群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、生态位不仅受食物、天敌等生物因素的影响,同时也受光照、温度等非生物因素的影响,A错误;
B、群落中的植物虽然不能运动,但其生态位是可以发生变化的,例如,植物可以通过生长、繁殖等方式改变其生态位,B错误;
C、随着群落的演替,生物的生态位确实会发生改变,这是因为群落的演替会改变环境条件,从而影响生物的生存方式和生态位,C正确;
D、因为生态位过于接近的物种之间可能会产生竞争,导致资源的浪费,因此生态位越接近,物种共存难度越大,但是这并不一定有利于充分利用环境,D错误。
故选C。
【分析】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,称为这个物种的生态位(niche)。因此,研究某种动物的生态位,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。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
12.(2025高三下·辽宁模拟)新型蛋白质进化模型EVOLVEpro可以利用氨基酸序列,仅通过少量学习和最低限度的实验测试来预测蛋白质空间结构,从而获得新型高活性蛋白质改造方案。下列有关说法正确的是( )
A.预测蛋白质结构需要依据肽链中肽键的结构、氨基酸的物理性质与结构
B.氨基酸是蛋白质的基本单位,氨基酸发生替换一定使蛋白质的结构和功能发生改变
C.EVOLVEpro在蛋白质工程广泛应用后将不再需要借助基因工程手段改造蛋白质
D.通过EVOLVEpro得到的蛋白质还需要进行进一步的功能检测实验才可以投入生产
【答案】D
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、在蛋白质的分子设计过程中,我们应当以期望的蛋白质功能为导向,着重于其空间结构的构思与规划,而非仅仅关注肽键的构造以及氨基酸的物理特性和结构,A错误;
B、有些氨基酸的替换可能是保守的,即替换后的氨基酸与原氨基酸在物理化学性质上相似,因此氨基酸发生替换不会显著影响蛋白质的结构和功能。B错误;
C、EVOLVEpro只是一个预测和设计工具,实际的蛋白质改造还需要通过基因工程技术来实现,C错误;
D、预测和设计的蛋白质结构可能并不完全准确,或者在实际应用中可能存在其他问题,因此需要通过实验来验证其功能和安全性,D正确。
故选D。
【分析】对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。它是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,是涉及多学科的综合科技工程。
13.(2025高三下·辽宁模拟)我国科学家利用生物工程学的手段设计了“腹窗”(侧视图如图1所示),将腹窗植入子宫,对胚胎进行可视化观测,观测过程中还可通过腹窗对胚胎进行操作(如图2所示)。为了测试腹窗对胚胎发育的影响,在胚胎发育不同阶段将腹窗植入子宫,植入3天后称量胚胎质量并与同窝未植入的小鼠进行对比,得到的部分数据如图3所示。下列有关说法错误的是( )
图1 图2
图3
A.将神经细胞特异性表达的绿色荧光蛋白基因导入受精卵借助腹窗可连续观测神经系统的发育
B.通过图3的实验结果推测,胚胎发育越成熟植入腹窗对胚胎的影响可能越小
C.可以透过腹窗观察到胚胎发育的全过程均在透明带内完成
D.在观察过程中可通过腹窗获取脱落的胚胎细胞来进行DNA分析和性别鉴定
【答案】C
【知识点】基因工程的应用;动物胚胎发育的过程
【解析】【解答】A、将编码绿色荧光蛋白的基因,特异地表达于神经细胞中,并引入受精卵内,随着胚胎的成长,神经细胞便会绽放出绿色荧光,通过腹窗这一观察窗口,我们可以对胚胎进行视觉追踪,从而实现对神经系统发育过程的持续观察,A正确;
B、根据图3所示的数据分析,随着胚胎逐渐迈向更成熟的发育阶段,植入腹窗组与未植入组之间胚胎质量的差异呈现出逐渐缩小的趋势,这一现象暗示着,随着胚胎发育的日益成熟,腹窗植入可能对胚胎产生的影响趋于减弱,B正确;
C、胚胎发育始于透明带内,至囊胚期孵化而出,故非全程在透明带内完成。腹窗观察亦无法捕捉胚胎在透明带内的全程发育,C错误;
D、观察时,透过腹窗采集脱落胚胎细胞,进行DNA分析,可鉴定性别等,D正确。
故选C。
【分析】胚胎工程(embryo engineering)是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
14.(2025高三下·辽宁模拟)锈菌是一种真菌,可以通过无性菌丝的融合来进行体细胞杂交。小麦感染锈菌后会导致产量下降,对锈菌的遗传学研究可以为防治锈菌提供新思路。下列相关说法错误的是( )
A.锈菌和小麦的寄生关系是长期协同进化的结果
B.锈菌体细胞杂交的过程中会使其细胞壁中的纤维素与果胶分子重排
C.锈菌体细胞杂交后可能会使细胞的染色体数目加倍,从而改变锈菌的表型
D.动物细胞可以在某些病毒的作用下,发生类似锈菌体细胞杂交的过程
【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;动物细胞工程的常用技术与应用;细胞融合的方法
15.(2025高三下·辽宁模拟)小麦籽粒颜色由等位基因R和r控制,在小麦基因组中有三对不同的染色体上存在R/r基因。只要有一个R基因籽粒即为红色,没有R基因时为白色。一个纯合红色品系与一个纯合白色品系杂交,F1自交,F2中有1/64的白色籽粒,F2中自交子代均为红色的占( )
A.1/64 B.27/64 C.37/64 D.31/64
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】小麦籽粒的色泽由等位基因R与r所控制,而在小麦的基因组中,R/r基因分布于三对不同的染色体上。籽粒只要携带一个R基因便呈现红色,若无R基因则呈白色,假设另外两对基因分别为B与b,C与c,这三对等位基因遵循基因自由组合定律。F1代自交后,F2代中出现白色籽粒的比例为1/64,这表明F1代的基因型为RrBbCc,而其亲本的基因型则为RRBBCC与rrbbcc。在F2代中,若存在一对显性纯合基因,则自交后的子代均为红色,因此三对基因均携带隐性基因的概率为3/4×3/4×3/4=27/64,而F2代中自交子代均为红色的比例为1-27/64=37/64。由此可见,选项ABD均不正确,而C选项正确。
故选C。
【分析】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。
16.(2025高三下·辽宁模拟)人们常用淡盐水浸泡菠萝之后再食用,可有效减轻“扎嘴”现象。有研究小组认为淡盐水缓解“扎嘴”现象可能与菠萝蛋白酶有关,并设计了相关实验,实验结果如下(吸光值越大,则酶的活性越高)。有关说法错误的是( )
A.生活中用盐水浸泡菠萝,浓度越高,口感越佳
B.本实验中温度为无关变量,温度的变化对实验结果无影响
C.适当的盐水浸泡可降低菠萝蛋白酶的活性,加食醋也可能获得相似效果
D.本实验可利用双缩脲试剂检测酶活性,盐水处理后酶与双缩脲试剂的反应减弱或消失
【答案】A,B,D
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、在NaCl溶液浓度从0开始增加的范围内,菠萝蛋白酶活性随浓度上升而减弱,但不能断定浓度越高活性越低,口感越好,A错误;
B、本实验中温度为无关变量,温度的变化对实验结果是有影响的,因此探究实验要保持无关变量的一致,B错误;
C、适度的盐水浸泡能够重塑酶的立体构象,从而抑制菠萝蛋白酶的活力;同样地,添加食醋亦能引起酶结构的转变,或许能达到相仿的抑制效果,C正确;
D、酶活性的降低归因于其空间构象的转变,然而肽键保持不变,只要存在两个或以上的肽键,便能与双缩脲试剂反应生成紫色产物,所以本实验不宜采用双缩脲试剂来测定酶的活性,D错误。
故选ABD。
【分析】一般来说,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。每一种酶只能催化一种或一类化学反应,细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的专一性是分不开的。
17.(2025高三下·辽宁模拟)在遗传学中,正反交实验常用于判断相应基因的位置。某一单基因控制的具有相对性状的个体进行正反交实验,不考虑变异,下列叙述正确的是( )
A.正反交结果相同,基因一定位于常染色体上
B.正反交结果不同,基因一定位于性染色体上
C.正反交结果不同,基因可能位于常染色体上
D.通过正反交实验,一定能判断基因的位置
【答案】C
【知识点】基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、如果基因位于常染色体上,那么无论是正交还是反交,子代的性状表现应该是一致的,因为常染色体的遗传与性别无关,但是基因位于XY染色体同源区段时也是一样,A错误;
B、性染色体上的基因在正反交时可能会表现出不同的结果,但正反交结果不同并不一定意味着基因一定位于性染色体上,例如基因位于细胞质中(如线粒体DNA)时,也可能导致正反交结果不同,B错误;
C、基因位于常染色体上时,若存在致死现象,正反交结果也可能不同,C正确;
D、正反交实验可以提供基因位置的一些线索,但并不能在所有情况下都准确判断基因的位置,D错误。
故选C。
【分析】在遗传学中,正反交实验常用于判断相应基因的位置。若正交和反交实验结果一致,则基因在常染色体上,否则在X染色体上。
18.(2025高三下·辽宁模拟)辅助性T细胞(Th)包括Th1、Th2、Th9等多种类型,不同类型的Th分泌的细胞因子(IL、INF等)也有区别。下图为前体细胞Th0分化为活性Th并参与特异性免疫反应过程(CTL、TFH是相应的记忆细胞),相关叙述正确的是( )
A.Th的活化需要细胞因子的作用,Th活化后又产生细胞因子参与免疫反应
B.细胞因子IL-4既促进体液免疫中抗体的产生,又促进细胞免疫中靶细胞的裂解
C.参与体液免疫和细胞免疫的Th类型不同,其增殖分化形成的记忆细胞也不同
D.相同抗原再次入侵时,CTL能快速增殖分化为大量的Th1参与二次免疫
【答案】A,C,D
【知识点】免疫系统的结构与功能;细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】A、如图所示,Th细胞的激活过程依赖于细胞因子的促进作用,而一旦Th细胞被激活,它们便会分泌细胞因子,进而参与到免疫反应中,A正确;
B、如图所示,细胞因子IL-4是抑制细胞免疫反应,阻碍靶细胞的裂解过程,B错误;
C、如图所示,Th2细胞主导体液免疫,Th1细胞主导细胞免疫,两者类型不同,其增殖分化产生的记忆细胞亦不相同,C正确;
D、如图所示,当同一抗原再度侵袭时,CTL作为记忆细胞,能够迅速繁殖并分化成大量的Th1细胞,积极参与到二次免疫反应中,D正确。
故选ACD。
【分析】免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质。机体产生的专门应对抗原的蛋白质,称为抗体。抗体能与相应抗原发生特异性结合,即一种抗体只能与一种抗原结合。抗体是一种免疫活性物质,能随血液循环和淋巴循环到达身体的各个部位。除了抗体,其他一些物质,如溶菌酶、淋巴细胞分泌的细胞因子等,也属于免疫活性物质。白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等是几类主要的细胞因子。
19.(2025高三下·辽宁模拟)对于一些动物来说,直接标记重捕个体估算种群密度的方法实施难度较大,目前常采用红外相机、粪便(含有动物脱落的肠道细胞)DNA等数据来源的标记重捕法,非常适合应用于警觉性高、不易被人类观察到的兽类种群。以下有关说法错误的是( )
A.利用红外相机照片的数据时可以将动物独特的条纹作为个体的标记
B.若在目标个体频繁往来的路径上设置相机,估算结果会偏大
C.在规划路线上重复采集动物粪便,通过检测DNA可识别出个体,估算种群密度
D.利用粪便DNA法可以估算出种群的性别比例和死亡率
【答案】B,D
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、在运用红外相机捕捉的照片数据时,我们可以将动物身上独特的条纹作为识别个体的标志,A正确;
B、在动物活动频繁的路径上安置相机,可能会造成同一群个体被多次拍摄,从而使第二次捕捉到的标记个体数(m)出现偏高的情况,根据公式总个体数 = 第一次标记数 × 第二次捕捉数 ÷ 重捕标记数,m 的增加会导致估算的总个体数偏低,B错误
C、粪便中的DNA如同标记重捕法中的标记,能够辨识出不同的个体。若在同一片区域反复收集粪便,并通过DNA的差异来识别,便可统计出个体数目,进而推算出种群的密度,C正确;
D、粪便DNA技术能够利用性别相关基因(例如性染色体)来估计性别比例,然而,要计算死亡率,则需通过多次采样来比较存活个体的变化情况,仅凭单次采样无法直接确定死亡率,D错误。
故选BD。
【分析】调查动物种群密度的常用方法,如样方法、标记重捕法,往往需要直接观察或捕捉个体。在调查生活在隐蔽、复杂环境中的动物,特别是猛禽和猛兽时,这些方法就不适用了。为此,科学家开发出一些不需要直接观察或捕捉,就能调查种群密度或种群数量的新方法。如红外触发相机、分析动物粪便DNA、声音特征等,这些方法的优点是非损伤、低干扰。
20.(2025高三下·辽宁模拟)果酒是以水果为原料,经微生物发酵而成的低度饮料酒,而乳酸菌是天然参与到果酒发酵中的重要菌群。乳酸菌的生长繁殖与代谢产物对发酵过程及产品品质都具有极其重要的影响。利用多种酵母与乳酸菌混合发酵可以增加葡萄酒中酚类物质含量与香气成分。下图为以香蕉为原料采用两种不同发酵处理过程中酵母菌和乳酸菌生物量的变化。下列相关说法合理的是( )
A.香蕉果汁发酵过程分别利用酵母菌和乳酸菌的需氧型和厌氧型代谢特点
B.发酵过程中取样检测两种微生物数量变化时可用平板划线法、稀释涂布平板法等方法
C.自然发酵过程中,乳酸菌先快速增殖,可能与其对维生素等物质的吸收速率高有关
D.两种发酵处理下,酵母菌和乳酸菌的生长规律有差异,推测发酵过程中二者存在种间竞争
【答案】C,D
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、香蕉果汁发酵利用酵母菌无氧呼吸产酒精,乳酸菌厌氧呼吸产乳酸,A错误;
B、发酵过程中取样检测两种微生物数量变化时只能用稀释涂布平板法,平板划线法不能计数菌体数量,B错误;
C、维生素为乳酸菌生长繁殖必需,图中显示自然发酵时乳酸菌快速增殖,可能因其高效吸收维生素等物质,C正确;
D、图甲显示酵母菌增多时乳酸菌少,酵母菌减少时乳酸菌增多,9天后两者因营养减少而减少。图乙表明乳酸菌多时酵母菌少,乳酸菌少时酵母菌增多,推测两者存在种间竞争,D正确。
故选CD。
【分析】醋酸菌是好氧细菌,当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸;当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。多数醋酸菌的最适生长温度为30 35 ℃。
21.(2025高三下·辽宁模拟)在池塘和湖泊中,存在着种类多样的沉水植物。与陆生植物不同,沉水植物对CO2的利用效率具有局限性,这是因为CO2在水体中的扩散速率仅仅是空气中的万分之一。为了适应水体的无机碳环境,沉水植物在结构和代谢机制上与陆生植物有很大差异。
(1)沉水植物的叶片常会进化成非常薄的丝状。从获取CO2的角度,试分析其原因是 。
(2)底泥中富含大量CO2。有些沉水植物根系发达,且在根部和叶片有大量连续的空洞。从获取CO2的角度分析,其意义是: 。
(3)为进一步提高CO2的利用效率,许多沉水植物进化出了特殊的光合代谢机制。下图为某种沉水植物的光合代谢模型。
①据图可知,该沉水植物表皮细胞可吸收HCO3-,并在 的作用下将其首先固定为 。
②产生的苹果酸可进入叶肉细胞直接被利用,也可在夜间存储在液泡中,白天分解。结合光合作用过程分析,夜间不能利用苹果酸合成有机物的原因是 。夜间存储苹果酸对于沉水植物的意义是 。
③据图推测,白天液泡内细胞液的pH较夜间相比, (填“偏大”“基本相同”或“偏小”)。
【答案】(1)增加表面积,使叶片细胞能最大程度的和水体接触,获取水体中的CO2
(2)发达的根系可充分吸收底泥中的CO2,连续空洞便于CO:扩散至叶片,供给植物的光合作用
(3)PEP羧化酶;草酰乙酸;夜间不能进行光反应,缺少NADPH和ATP,不能进行C3的还原(暗反应无法进行);夜间储存苹果酸,在白天分解产生CO2,增加CO2浓度,有利于提高沉水植物的光合作用强度。;偏大
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】(1)沉水植物为了适应水生环境,其叶片常会进化成非常薄的丝状,从获取CO2的角度分析,是为了增加表面积,使叶片细胞能最大程度的和水体接触,获取水体中的CO2。
(2)有些沉水植物根系发达,且在根部和叶片有大量连续的空洞,这为CO2从沉积物扩散到叶片提供了路径,因此底泥中富含大量CO2,发达的根系可充分吸收底泥中的CO2,连续空洞便于CO2扩散至叶片,供给植物的光合作用。
(3)①观察图示,该沉水植物表皮细胞可吸收HCO3-,并在PEP羧化酶的作用下将其转变为草酰乙酸。
②结合光合作用过程分析,夜间不能利用苹果酸合成有机物的原因是夜间没有光照,不能进行光反应,缺少NADPH和ATP,不能进行C3的还原(暗反应无法进行)。因此夜间存储苹果酸对于沉水植物的意义是夜间储存苹果酸,在白天分解产生CO2,增加CO2浓度,有利于提高沉水植物的光合作用强度。
③白天苹果酸从液泡进入细胞质基质,导致液泡内的pH变大,较夜间偏大。
【分析】光合作用的过程十分复杂,它包括一系列化学反应。根据是否需要光能,这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应,现在也称为碳反应,两个阶段。
1、光反应阶段:光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
2、暗反应阶段 光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
22.(2025高三下·辽宁模拟)黄瓜有雌花、雄花与两性花之分。基因A和B是控制黄瓜枝条茎端赤霉素和脱落酸合成的关键基因,对黄瓜花的性别决定有重要作用,可使黄瓜植株出现雄株、雌株和雌雄同株(两性花)三种情况。当A基因存在时可使赤霉素浓度较高,B基因存在时可使脱落酸浓度较高,脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花。将基因型为AABB与aabb的植株杂交,结果如下:
(1)基因A/a、B/b在遗传过程中遵循 定律,基因型为 的个体表现为雌株。将F2中的雌株和雄株杂交,后代雌雄同株的比例为 。
(2)若从F2中筛选基因型为aabb的个体,应从表现为 的个体中进行筛选(同植株其他枝条可持续进行花的分化)。筛选时可对该表现的黄瓜植株部分枝条茎端用一定量的 (“赤霉素”或“赤霉素抑制剂”)处理,处理后的枝条花表现为 的是该基因型个体。
(3)设计杂交实验鉴定一株雄株(未经任何处理,正常发育而来)是否为纯合子,简要说明实验设计思路,并写出预期结果及结论。
【答案】(1)基因分离和自由组合;aaBB和aaBb;5/9
(2)雌雄同株(两性花);赤霉素抑制剂;雌花
(3)方案:将该雄株与已知基因型为aaBB的雌株杂交,观察后代表现型;结论:若全都表现为雌雄同株,则该雄株基因型是AAbb;若子代表现为雌雄同株∶雌株=1∶1,则该雄株基因型是Aabb
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】(1)AABB与aabb杂交得F1(AaBb,雌雄同株),F2分离比10∶3∶3,为9:3:3:1变式,A/a、B/b遵循自由组合定律。A基因提高赤霉素,B基因提高脱落酸,脱落酸/赤霉素比值高利于雌花形成,故aaB_为雌株,A_bb为雄株,A_B_为雌雄同株。F2雌株(1/3aaBB、2/3aaBb)与雄株(1/3AAbb、2/3Aabb)杂交,雌配子1/3ab、2/3aB,雄配子2/3Ab、1/3ab,后代雌雄同株(A-B-+aabb)=(2/3×2/3)+(1/3×1/3)=5/9。F2中雌雄同株占5/9。
(2)因为基因型为aabb的个体表型为雌雄同株,所以筛选aabb个体应从表型为雌雄同株的个体中进行。赤霉素抑制剂可降低赤霉素浓度,因此处理时应使用赤霉素抑制剂。筛选时对黄瓜植株部分枝条茎端用赤霉素抑制剂处理,处理后脱落酸/赤霉素比值升高,枝条花表现为雌花的个体为目标基因型。
(3)雄株基因型为AAbb或Aabb。鉴定雄株是否为纯合子,可将其与纯合子雌株aaBB杂交,观察子代表型及比例。若雄株为AAbb,与aaBB杂交,子代全为AaBb,表现为雌雄同株。若雄株为Aabb,与aaBB杂交,子代AaBb∶aaBb=1∶1,表现为雌雄同株∶雌株=1∶1。通过子代表型比例可判断雄株是否为纯合子。
【分析】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。
23.(2025高三下·辽宁模拟)研究发现,大鼠出生后的早期创伤会导致产生较多糖皮质激素(GC),创伤停止后,大鼠体内GC仍然处于较高水平,甚至持续一生,导致大鼠抑郁症的发生。相反,刚出生受到良好照顾的大鼠,海马糖皮质激素受体呈高表达状态,从而抑制GC的产生。具体机制见下图。
(1)GC分泌的调节,是通过 轴来进行的。当感受器官受刺激,下丘脑分泌CRH,即 激素,进入垂体门脉系统,与垂体上的 结合,引起垂体释放ACTH,通过血液运输并作用于肾上腺皮质,最终引发肾上腺皮质释放GC。过量GC会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素。在GC分泌的过程中,既存在 调节,也存在 调节。
(2)与情绪调节密切相关的海马参与调节GC的分泌。通常情况下,海马释放的神经递质去甲肾上腺素(NE)可直接作用于下丘脑,通过 调节,最终对GC的分泌起 (“促进”或“抑制”)作用,此过程体现出的神经调节和体液调节的关系是 。
(3)为验证早期创伤会影响海马糖皮质激素受体基因的表达从而导致抑郁症,可对实验组刚出生小鼠进行应激处理——出生后与母亲分离,使其缺少抚摸和舔舐等爱抚行为,检测小鼠成年后海马内糖皮质激素受体基因甲基化水平和GC浓度,并观察抑郁样行为。请预测实验结果,与对照组相比,实验组小鼠成年后糖皮质激素受体基因甲基化水平 ,且该甲基化程度与GC浓度呈 (“正相关”或“负相关”)。
【答案】(1)下丘脑-垂体-肾上腺皮质;促糖皮质激素释放(促肾上腺皮质激素释放激素);(特异性)受体;分级;(负)反馈
(2)神经·体液;抑制;不少内保品腺直接或间接地受中枢神经系统的调节(或体液调节可以看作是神经调节的一个环节)
(3)降低;负相关
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用;激素调节的特点;表观遗传;激素分泌的分级调节
24.(2025高三下·辽宁模拟)落叶松毛虫主要危害松类、柏类等树种,是东北林区的有害生物之一。该虫幼虫在树皮、树根周围杂草等处越冬,次年春季天气回暖,幼虫可沿干燥树干上树为害,啃食芽苞,展叶后取食全叶。
(1)松毛虫属于生态系统中的 成分。调查发现,松毛虫爆发的年份通常是春季降水极少,前一年秋冬气温高,原因是 (答出2点即可);该现象说明 因素影响种群数量变化。
(2)灰喜鹊、大杜鹃等鸟类是松毛虫幼虫期的主要天敌。研究者在试验区放置不同数目的人工巢箱,统计松毛虫的虫口密度,结果如下:
试验区 人工巢箱数/个 筑巢数/个 筑巢率/% 虫口密度/(头/株)
试验A区 28 12 42.9 21
试验B区 18 11 61 18
试验C区 24 14 66.7 14
对照区 / / / 39
说明:筑巢率(%)=筑巢数/人工巢箱数×100%
分析结果,可以得出:放置人工巢箱可 虫口密度,且 越高,虫口密度越低。写出与该过程有关的一条食物链: 。
(3)为比较不同药剂对松毛虫防治效果,研究人员进行了相关实验,结果如下:
结果一:
处理 防治前松毛虫平均密度(头/株) 施药后松毛虫平均密度(头/株) 松毛虫死亡率(%)
24h 3周 24h 3周
5%溴氰菊酯乳油(化学农药) 146 8.03 2.63 94.5 98.2
白僵菌粉剂(微生物农药) 145 132.53 0.44 8.6 99.7
清水 150 150 150 0 0.27
结果二:
调查发现,施药后的第2年,微生物农药处理的虫口密度平均为15头/株,有虫株率为10.2%,化学农药处理的虫口密度平均为176头/株,有虫株率为98%。由以上结果可知,对于落叶松毛虫的防治,两种农药各自的优点是: ;为保证松林生态系统的稳定,除了表中结果外,还需要检测 。
【答案】(1)消费者;春季降水少。有利于幼虫上树:前一年秋冬气温高,有利于幼虫的越冬;非生物
(2)降低;筑巢率;松树→松毛虫→灰喜鹊(大杜鹃)
(3)化学农药发挥效果较快,微生物农药作用更持久;两种农药对松林间其他生物的影响
【知识点】种间关系;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】(1)落叶松毛虫主要危害松类、柏类等树种,属于生态系统中的消费者。调查发现,松毛虫爆发的年份通常是春季降水极少,前一年秋冬气温高,从环境的角度分析原因是春季降水少,有利于幼虫上树;前一年秋冬气温高,有利于幼虫的越冬。该现象说明非生物因素,影响种群数量变化。
(2)根据题意提供的信息,对照区的虫口密度为每株39头,而试验区的虫口密度均低于对照区,这表明人工巢箱通过吸引天敌鸟类有效地减少了松毛虫的数量。在试验C区,筑巢率达到了最高点(66.7%),而虫口密度则降至最低(每株14头),这揭示了筑巢率与虫口密度之间存在负相关关系,即筑巢率越高,虫口密度越低。题意还指出,灰喜鹊(大杜鹃)以松毛虫为食,而松毛虫则以松树为食,从而构成了一个从生产者到初级消费者再到次级消费者的食物链,即松树→松毛虫→灰喜鹊(大杜鹃)。
(3)结果一化学农药在施用24小时后,松毛虫的死亡率高达94.5%,三周后更是攀升至98.2%,这彰显了化学农药发挥效果较快,能够迅速削减虫口密度。而在结果二中,微生物农药在施药后的第二年,处理的虫口密度仅为每株15头,远低于化学农药的每株176头,这揭示了微生物农药在持效性方面的优势,可能是通过持续的感染作用或维持生态平衡来抑制虫害的反弹。为保证松林生态系统的稳定,除了表中结果外,还需要检测两种农药对松林间其他生物的影响。
【分析】种群密度是种群最基本的数量特征。种群的其他数量特征是影响种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率,进而影响种群密度。
25.(2025高三下·辽宁模拟)实验室某小组新发现一个调控水稻种子活力的基因Oshipll,并通过基因编辑获得含有其突变基因a、b、c的三种水稻,来鉴定该基因作用机制。利用CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时,复合体首先会定位目标序列(非模板链)的5 -NGG-3 位点(N表示任意一种碱基),然后利用自身所含的一段20bp长度的向导RNA,与该位点5 端相连的序列互补配对,若能够互补,复合物会切割互补序列某位点,使该位点插入或丢失部分碱基,可能导致基因突变失活。下图表示相应基因的非模板链部分序列和编码的肽链的部分氨基酸序列。回答下列问题。
相应基因合成的肽链的氨基酸序列为 Oshipll MANSKSLLLCWCSLLLL……*73 a MANSKSLLLLLVLAPPP……*64 b MANSKSLLL*9 c MANSKSLLLLAAAAPPAL……*85 注:各个英文大写字母表示不同的氨基酸;*后面的数字表示肽链氨基酸个数;终止密码子为UAA、UAG、UGA
(1)该复合物与基因工程基本操作工具中 酶作用相似,作用的化学键为 。
(2)若分析基因a、b、c的突变位点,应设计 ,扩增相应基因,然后测序,并利用 分析比较得出突变位点。
(3)该复合物所含的向导RNA的序列为5 - ...-3 (只填5 端前6个碱基),b基因所编码肽链的氨基酸数目比Oshipll减少的原因是 。
(4)下图图1为携带基因Oshipll及突变基因a、b、c的水稻萌发处理后发芽率比较。图2为用不同浓度ABA浸泡5天后,携带基因Oshipll及突变基因a、b的水稻发芽指数(发芽指数可反映种子萌发的速度,发芽指数越高种子萌发速度越快)比较。从图中数据可以得出基因Oshipll对于水稻萌发的作用为 ;出现图2结果的作用机制可能是 。
图1 图2
【答案】(1)限制酶;磷酸二酯键
(2)特异性引物;序列对比工具(BLAST)
(3)GCAGAG;基因b的基因编辑位点增加了一个碱基,使终止密码子提前出现,翻译出的多肽链变短
(4)提高了发芽率,缩短了发芽时间;OshipII 通过抵抗ABA的作用来促进萌发
【知识点】基因工程的应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)利用CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时,复合体首先会定位目标序列(非模板链)的5 -NGG-3 位点(N表示任意一种碱基),会切割互补序列某位点,这与基因工程中限制酶作用相似,作用的化学键为磷酸二酯键。
(2)若要探究基因a、b、c的突变位点,需设计特异性引物以扩增相应基因,随后进行测序,并运用序列比对工具(例如BLAST)等进行比对分析,从而确定突变位点。
(3)利用CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时,复合体首先会定位目标序列(非模板链)的5 -NGG-3 位点(N表示任意一种碱基),然后利用自身所含的一段20bp长度的向导RNA,与该位点5 端相连的序列互补配对,因此该复合物所含的向导RNA的序列为5 -GCAGAG-3 。通过对比Oshipll和突变基因b的序列,可以发现基因b在基因编辑位点处插入了一个额外的碱基A,这一变化导致终止密码子提前出现,进而引起翻译过程的提前终止,最终使得翻译出的多肽链长度缩短。
(4)图1揭示,拥有基因Oshipll的水稻在发芽率上超越了携带突变基因a、b、c的水稻。图2则显示,在三种不同浓度的ABA环境下,携带基因Oshipll的水稻其发芽指数均高于携带突变基因a、b的水稻,这意味着其种子萌发速度更快。综合以上信息,可以得出结论:基因Oshipll在水稻萌发过程中扮演着提升种子发芽率和加速发芽速度的角色,从而缩短了发芽所需时间。在图2中,随着ABA浓度的增加,携带突变基因a、b的水稻发芽指数的下降幅度大于携带基因Oshipll的水稻,这可能是因为基因Oshipll具有抵抗ABA的能力,从而促进了种子的萌发。
【分析】1、培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
2、切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶, 简称限制酶。
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