河南卷——2025届高考生物学考前冲刺卷
时间75分钟 满分100分
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48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)
1.一般情况下,内质网和溶酶体几乎不接触,而当溶酶体发生膜损伤时,外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶,从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体,并介导PS转移进溶酶体。与此同时,PI4P还可以招募OSBP,将胆固醇转运到受损溶酶体。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体,修复溶酶体膜。若该机制中的关键酶缺失,会导致严重的神经退行性疾病和早衰。下列说法错误的是( )
A.OSBP可以提高溶酶体膜的胆固醇含量以提高膜的稳定性
B.PI4K2A激酶的基因缺失可能导致神经细胞的过度凋亡
C.内质网包裹受损的溶酶体体现了膜的功能特点
D.组成溶酶体膜、内质网膜的磷脂分子可以侧向自由移动
2.细胞凋亡诱导因子(AIF)是一种分布在线粒体膜间隙的蛋白质。解脲支原体(UU)诱导精子凋亡,与精子中的线粒体释放AIF调控基因的选择性表达及线粒体释放自由基有关,目前抗生素治疗UU的效果显著降低。为探究中药知柏地黄汤的治疗效果,研究人员以小白鼠为实验对象构建UU感染模型,处理方式和结果如表。下列叙述正确的是( )
组别 处理方式 实验结果(AIF质量浓度pg/mL)
甲 膀胱注射生理盐水,处理12h后,胃部灌入生理盐水 150
乙 膀胱注射UU悬液,处理12h后,胃部灌入生理盐水 270
丙 膀胱注射UU悬液,处理12h后,胃部灌入知柏地黄汤 165
A.细胞凋亡是细胞死亡
B.AIF发挥作用的主要场所在细胞质基质
C.用中药知柏地黄汤治疗UU感染性不育症效果不佳
D.自由基损害细胞,可能会引起细胞核体积增大,核膜内折
3.有氧呼吸包括多步化学反应,磷酸果糖激酶催化其中一步化学反应,如图所示。细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活,被ATP抑制。下列说法正确的是( )
A.磷酸果糖激酶在核糖体合成、在细胞质基质发挥作用
B.有氧呼吸三个阶段均有NADH和高能磷酸化合物产生
C.葡萄糖经过此过程分解为丙酮酸和二氧化碳
D.磷酸果糖激酶活性的调节体现了正反馈调节机制
4.在某动物(2N=4))细胞分裂装片中,观察到下图所示的3个细胞图像,其中数字表示染色体,字母表示染色体上的基因。不考虑突变,下列有关分析正确的是( )
A.甲、乙、丙可能来自同一细胞,形成的先后顺序为乙→甲→丙
B.乙细胞含有4个染色体组,分别是①②、③④、⑤⑧和⑥⑦
C.甲细胞中发生同源染色体分离,丙细胞中发生非同源染色体自由组合
D.若乙细胞中②号染色体是X染色体,则丙细胞的基因型为bbXaXa
5.水稻(2N=24)是重要的粮食作物之一。已知水稻的高秆易倒伏(D)对矮秆抗倒伏(d)为显性,抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗锈病水稻植株,研究人局采用了如因所示的育种方法。下列相关叙述错误的是( )
A.①→②的育种方法中,一般在F1可选育出所需的品种
B.过程③→④→⑤的育种方法中主要发生的变异类型是染色体变异
C.过程④获得的单倍体植株不能产生可育后代
D.经过程⑥→⑦培育出的植株需要进行大量筛选,且所需的品种数量非常少
6.图1是某单基因遗传病的遗传系谱图,在人群中的患病率为1/8100,科研人员提取了四名女性的DNA,用PCR扩增了与此基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳(正常基因含有一个限制酶切位点,突变基因增加了一个酶切位点)。结果如图2,相关叙述正确的是( )
A.该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ-1与Ⅱ-2婚配生一个患病男孩的概率是1/82
C.该突变基因新增的酶切位点位于310bp中
D.扩增Ⅱ-2与此基因相关的片段,酶切后电泳将产生4种条带
7.茶树在3000万年前曾发生全基因组重复事件(WGD),WGD后的植株通过保留、丢失和修饰基因等途径,快速重建二倍体遗传。如图为我国科学家对现存茶树基因组甲基化数据进行检测的部分结果,下列推测错误的是( )
A.据图1可知,碱基序列的高度甲基化使基因的转录水平下调
B.据图2可知,低温胁迫可使茶树植株的抗冻能力增强
C.全基因组重复的最可能原因是茶树发生了染色体数目变异
D.WGD的发生为生物进化提供了遗传材料
8.某二倍体高等动物的一个精原细胞(DNA被32P全部标记)在普通培养液中减数分裂形成精子,一个卵原细胞(DNA被15N全部标记)在普通培养液中减数分裂形成卵细胞,上述减数分裂均不考虑交叉互换。上述精子与卵细胞结合形成的受精卵在甲培养液中分裂一次得到两个子细胞。下列情况最合理的是( )
A.若甲培养液为普通培养液,则可能一个子细胞核DNA均含15N
B.若甲培养液为32P培养液,则可能一个子细胞半数核DNA含15N
C.若甲培养液为15N培养液,则可能一个子细胞半数核DNA含15N
D.若甲培养液为15N培养液,则可能一个子细胞核DNA均含32P
9.DNA分子的碱基具有吸收260nm波长光的特性。当DNA两条链碱基紧密连接时,吸光度偏低;两条链分离时,吸光度升高,因此DNA变性可通过DNA溶液对260nm波长光的吸光度来检测。肺炎链球菌DNA的变性曲线如图所示,吸光度达到最大值的50%时的温度称为熔解温度(Tm)。下列说法正确的是( )
A.加热会破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键使DNA变性
B.A、T碱基对所占比例越高的DNA,变性曲线中Tm值越高
C.加热至约70℃时DNA两条链从一端向另一端逐渐分离
D.利用PCR技术检测目的基因时需要先将DNA变性
10.植物激素或植物生长调节剂在生产,生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是( )
A.提高培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值可促进愈伤组织分化出根
B.用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
C.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发
D.利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子
11.“稻-萍-蟹”立体农业生态系统是指在稻田中种水稻、水面养萍、水中养蟹的立体种养模式(需人工投放饲料)。浮萍覆盖在稻田水面可以固氮并抑制杂草生长,蟹可以捕食杂草、水生昆虫并提高土壤肥力。下列有关叙述正确的是( )
A.该立体农业生态系统实现了物质的循环利用,提高了能量的利用率
B.流入该立体农业生态系统的总能量是水稻和浮萍光合作用固定的太阳能
C.该生态系统中稻、蟹只参与碳循环过程,萍既参与碳循环过程,又参与氮循环过程
D.碳在生物群落和无机环境之间主要以CO2形式循环,氮主要以N2形式循环
12.茶叶中的L-茶氨酸可以缓解压力和焦虑,起到放松和镇静的作用,其作用机理如图所示。结合已学知识和图中信息分析,以下描述正确的是( )
A.L-茶氨酸的镇静机理是一个反射过程,且存在负反馈调节
B.L-茶氨酸与谷氨酸兴奋性受体结合,有助于突触后神经元产生兴奋
C.谷氨酸作为一种小分于物质可以通过兴奋性受体进入突触后神经元,引起神经细胞兴奋
D.L-茶氨酸抑制谷氨酰胺转运体,导致突触前膜释放的谷氨酸变少,从而引起兴奋减弱
13.两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B. 过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C. 过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合
D. 耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
14.皮质醇是糖皮质激素的代表,其分泌受“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”调控,在血液中主要以与皮质类固醇结合球蛋白结合的形式存在并运输,但只有游离型皮质醇才能对靶细胞起作用。糖皮质激素可促进非糖物质转化为葡萄糖:抑制胰岛素与其受体的结合,使血糖升高.此外,糖皮质激素还具有抗炎作用,但会使血液中淋巴细胞数目减少。下列说法正确的是( )
A.垂体细胞只具有促肾上腺皮质激素释放激素受体
B.糖皮质激素升血糖的原理与胰高血糖素完全相同
C.皮质类固醇结合球蛋白空间结构的改变可能引起血液中游离皮质醇的增加
D.长期服用糖皮质激素类药物可治疗炎症并增强机体的免疫功能
15.人体如果感染了酿脓链球菌,会引起咽炎、扁桃体炎等疾病。这种细菌的一种物质与心脏瓣膜上的一种物质成分非常相似,所以当人体针对酿脓链球菌发生免疫应答之后,产生的抗体在与该细菌结合的同时,也会攻击心脏瓣膜,导致人患风湿性心脏病。关于上述现象,下列叙述正确的是( )
A.正常人体的心脏瓣膜会作为抗原引起免疫应答,产生特异性抗体
B.因为抗体会误伤正常组织,所以风湿性心脏病属于过敏反应
C.治疗风湿性心脏病的方法是设法增强人体免疫系统的功能
D.酿脓链球菌引起咽炎、扁桃体炎时某些白细胞正在吞噬病原体
16.为了对某湖泊进行综合治理并合理利用资源,研究人员对该湖泊的能量流动情况进行了调查分析,部分调查结果如下图所示(图中I、Ⅱ表示两个营养级,单位为103kJ/m2·a),下列叙述错误的是( )
A.甲表示部分能量流向分解者
B.流入该湖泊的总能量大于生产者固定的太阳能总量
C.能量在I、Ⅱ两个营养级间的传递效率约为3%
D.此生态系统的产品输出总量为25.1×103kJ
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17.(10分)γ-氨基丁酸(GABA)可作为信号传导物质调控农作物的抗逆境响应。为研究干旱胁迫下GABA对玉米幼苗光合系统及其他生理反应的响应,研究人员将玉米幼苗设为空白组(CK)、GABA处理组(G)、干旱处理组(D)、干旱+GABA处理组(DG),检测不同干旱胁迫条件下叶片的生理指标,结果如下图所示。回答下列问题:
注:SPAD数值反映叶绿素的含量。
(1)叶绿素主要吸收____________光;若要提取各处理组玉米叶片中的叶绿素,常利用____________试剂进行提取。
(2)该实验的对照组是____________。干旱胁迫降低了玉米幼苗的净光合速率,有机物的积累速率____________。GABA可缓解干旱条件下玉米幼苗出现的净光合速率下降现象,其主要原因是____________。
(3)为进一步探究GABA对玉米幼苗抗逆境响应的调控机制,研究人员分别检测了不同实验组幼苗的超氧化物歧化酶(SOD,能歧化两个超氧自由基成为H2O2和O2)和过氧化氢酶(CAT)的活力,以及细胞内丙二醛(MDA,膜脂过氧化的产物)的含量变化。实验结果显示____________,这说明GABA可提高玉米幼苗中SOD和CAT的活性,并降低干旱胁迫条件下膜脂的氧化损伤。请结合上述信息推测,GABA降低干旱胁迫条件下膜脂氧化损伤的具体机制是____________。
18.(11分)现有栗羽、黄羽和白羽三个纯系品种的鹌鹑(性别决定方式为ZW型),已知三种羽色与Z染色体上的基因B/b和Y/y有关,B/b与色素的合成有关,显性基因B为有色基因,b为白化基因;显性基因Y决定栗羽,y决定黄羽。请回答下列问题:
(1)为探究羽色遗传的特点,科研人员进行了如下实验。
组别 亲本(纯系) F1
实验一 白羽雄性×栗羽雌性 栗羽排性:白羽雌性=1:1
实验二 黄羽雄性×栗羽雌性 栗羽雄性:黄羽雌性=1:1
实验三 黄羽雄性×白羽雌性 栗羽排性:黄羽雌性=1:1
实验四 白羽雄性×黄羽雌性 栗羽雄性:白羽雌性=1:1
①实验一和实验二中,亲本中栗羽雌性的基因型为_______,黄羽雄性的基因型为______。
②实验三和实验______互为正反交实验,由实验结果出现栗羽雄性推测亲本中白羽雄性的基因型为______。
(2)科研人员从栗羽纯系中得到一种黑羽纯系突变体,并对其基因遗传进行研究。将纯系的栗羽和黑羽进行杂交,F1均为不完全黑羽。随机选取若干F1雌雄个体相互交配,统计F2羽色类型及比例,得到如表所示结果(表中结果均为雏鸟的统计结果)。
F2羽色类型及个体数目
栗羽 不完全黑羽 黑羽
雄性 雌性 雄性 雌性 雄性 雌性
573 547 1090 1104 554 566
①依据________,推测黑羽性状的遗传由一对等位基因控制。依据________推测黑羽性状的遗传与性别不相关联。杂交结果说明, F2羽色类型符合________(填“完全显性”“不完全显性”或“隐性”)遗传的特点。
②若控制黑羽性状的等位基因为H/h,纯系的栗羽个体基因型为HHZBYZBY或HHZBYW,推测黑羽个体的基因型为______。
③根据F2的实验结果推测,H/h与Z染色体上的B/b和Y/y基因存在相互作用,黑羽与不完全黑羽出现是在_______基因存在的条件下h基因影响________基因功能的结果。
(3)根据上述实验,以黑羽雌性和白羽雄性杂交,可直接选择后代羽色为_______的雏鸟进行培养,作为蛋用鹌鹑。
19.(10分)镉(Cd)造成的水体污染已成为世界各国共同关注的环境问题。科研人员为筛选适合华北某地区镉污染修复的水生植物,用不同浓度的镉溶液处理本地沉水植物和浮水植物,并检测不同浓度镉溶液下两类植物的生长量和单位干重镉含量,结果如图1所示。回答下列问题:
(1)由图1可知,水体中镉浓度较大时,应选择_______植物用于修复水体,依据是___________________________________________________________________________________________________________________。
(2)为了进一步筛选合适的植物种类,研究人员从镉污染水体中取底泥,分别栽培苦藻、灯笼藻和眼子菜,并测定不同部位的富集系数(代表富集能力)和迁移系数(指由地下部分向地上部分迁移的能力),结果如图2所示。根据研究结果,若要采用及时收割地上部分并无害化处理以达到修复目的,则应选择______作为最佳植物,主要原因是________。
根据以上研究,你认为利用植物修复镉污染地区具有的显著优势是_____。
(3)经历一段时间的修复,使镉污染物含量显著下降至符合国家标准后,该地被打造成湿地公园,专家组选择了多种净化能力较强的水生植物并进行合理布设,同时考虑了节省投资和维护成本,该做法主要遵循了生态工程建设的______原理。湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这说明信息传递的功能是_________。
(4)某生物兴趣小组根据湿地公园内部分调查对象构建了食物网。以沉水植物为食的动物称为初级消费者,表中地初级消费者能量流动情况。
项目 摄入量J/(hm2 a) 粪便量J/(hm2·a) 呼吸量J/(hm2·a)
初级消费者 1.06×109 3×108 7.1×108
次级消费者 3.9×107 1.9×106 2.18×107
据表可知,初级消费者同化的能量中,不经次级消费者的任何作用而直接流向分解者的能量最多为_______。
20.(11分)长期高糖、高脂饮食以及夜间长时间暴露在光下均会影响糖代谢,增加糖尿病患病风险,下图表示光对糖代谢调控的神经通路机制。回答下列问题:
(1)血糖除来源于食物中糖类的消化吸收,还来源于______,长期高糖高脂饮食会导致肝脏细胞中产生的活性氧增加,活性氧和高血糖会损伤胰岛____________细胞,导致胰岛素分泌不足,从而诱发糖尿病。
(2)下图表示在光照条件下ipRGCS细胞膜电位的变化示意图,则2~3段膜电位的变化特点为______,该变化形成的原因是______,该细胞产生的兴奋沿神经纤维______(填“单向”或“双向”)传导,当传递给孤束核时,孤束核释放的神经递质与中缝苍白核细胞膜上受体结合后,可引起______(填“阳”或“阴”)离子内流,从而______交感神经产生兴奋,最终影响棕色脂肪组织对葡萄糖的代谢能力,从而诱发高血糖甚至糖尿病。
(3)糖尿病视网膜病变是糖尿病特有和常见的微血管并发症之一,可使患者出现严重的视力损伤。目前认为细胞凋亡是视网膜神经元损害的主要形式,为了研究PGC-1a在糖尿病视网膜感光细胞的凋亡中的作用,研究人员进行了相关实验,实验结果如下图所示:
据图分析,Bax、p53、Bcl-2三种蛋白质中对高血糖条件视网膜凋亡起促进作用的是____________,PGC-1α对于高血糖条件下的视网膜凋亡起______作用,根据实验结果试分析其作用机理为______。
21.(10分)研究发现,TRIM59基因在肝癌细胞中存在异常表达,可用于原发性肝癌的早期诊断。TRIM59蛋白含有R、B、G和TM四个功能区,如图甲所示;科研人员采用一定的技术手段,获得了TRIM59基因的cDNA,分别构建TRIM59基因过表达及TRIM59基因敲除载体,分别转染肝癌细胞株后,测得的过表达TRM59基因及敲除TRIM59基因的细胞株的增殖能力如图2所示。请回答下列问题:
(1)图2的实验结果表明_______。
(2)科研人员通过PCR扩增了图甲中4种不同长度的蛋白质功能区组合片段所对应的TRIM59基因片段,并插入如图丙所示的带FLAG标签序列(27bp)的载体中,与FLAG标签序列形成融合基因。FLAG是一种短肽,使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合,但不影响TRM59蛋白功能区的功能。
PCR扩增4种不同长度TRIM59基因片段需要的引物有_____种;为了使目的基因正确插入,除△R对应的TRIM59基因片段以外,在目的基因上游引物的5'端应插入_______(填“BamH I”或“EcoR I”)的识别序列,理由是_________;可利用PCR技术验证融合基因是否构建成功,其实验思路是_________。
(3)体外实验发现TRIM59蛋白和PPM1B蛋白有结合现象。为了研究两蛋白在细胞内是否结合,科研人员分别将FLAG-TRIM59(FL)质粒、FLAG-TRIM59(R+B)质粒、 FLAG-TRIM59(R)质粒、FLAG-TRIM59(△R)质粒与带有GFP标签的GFP-PPM1B质粒共同转染受体细胞,以单独转染GFP-PPM1B质粒的受体细胞作为对照。分别利用FLAG抗体和GFP抗体对①至⑤实验细胞裂解液中的蛋白质进行检测,结果如图4中胶片一、二所示。再利用GFP抗体对上述FLAG抗体免疫沉淀中的蛋白质进行检测,结果如胶片三所示。
图中实验结果说明___________。
(4)研究发现TRIM59蛋白的R功能区具有泛素化连接酶的活性,可介导泛素化途径降解PPM1B蛋白,PPM1B能够使某种蛋白去磷酸化进而抑制癌细胞的增殖和转移,据此可推测肝癌患者中TRIM59蛋白和PPM1B蛋白的量呈_______相关。
答案以及解析
1.答案:C
解析:A、PI4P招募OSBP将胆固醇转运到受损溶酶体,由此可知,OSBP可以提高溶酶体膜的胆固醇含量以提高膜的稳定性,A正确;B、若该机制中的PI4K2A激酶缺失,会导致严重的神经退行性疾病和早衰,由此可推断PI4K2A激酶的基因缺失可能导致神经细胞的过度凋亡,B正确;C、内质网包裹受损的溶酶体体现了膜的结构特点,即细胞膜具有一定的流动性,C错误;D、由细胞膜的流动镶嵌模型内容可知,构成生物膜(溶酶体膜、内质网膜)的磷脂分子可以侧向自由移动,D正确。故选C。
2.答案:D
解析:A、细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死,A错误;
B、据题意可知,线粒体释放的AIF能调控基因的选择性表达,基因表达中转录的场所主要是细胞核,推测AIF发挥作用的主要场所在细胞核,B错误;
C、据表格可知,丙组实验中AIF质量浓度与甲组相差不大,甲、丙两组中AIF质量浓度都低于乙组,推测用中药知柏地黄汤治疗UU感染性不育症效果较为明显,C错误;
D、自由基会损害细胞,引起细胞衰老,细胞衰老后,细胞体积变小,细胞核体积增大,核膜内折,D正确。
故选D。
3.答案:A
解析:A、磷酸果糖激酶本质为蛋白质,在核糖体合成,在细胞质基质中将果糖-6-磷酸转化为果糖-1,6-二磷酸,A正确;B、有氧呼吸第一、二阶段可产生NADH,第三阶段消耗NADH,有氧呼吸的三个阶段均有高能磷酸化合物(ATP)产生,B错误;C、葡萄糖经过此过程分解为丙酮酸,丙酮酸继续分解才能产生二氧化碳,C错误;D、细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活,被ATP抑制,即磷酸果糖激酶活性的调节体现了负反馈调节机制,D错误。故选A。
4.答案:D
解析:A、根据染色体的大小、颜色和细胞质的均裂方式判断,甲细胞可以来自乙细胞有丝分裂后产生的卵原细胞,但丙不可能来自甲细胞减数分裂Ⅰ产生的次级卵母细胞或第一极体,A错误;
B、一个染色体组含有的染色体均为非同源染色体,图乙细胞处于有丝分裂后期,含有4个染色体组,但⑤⑧和⑥⑦是同源染色体,不能构成染色体组,B错误;
C、图甲细胞发生同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,图丙细胞发生姐妹染色单体分离,C错误;
D、结合题图信息可知,若图乙中②号染色体是X染色体,结合图甲可知,则图丙细胞黑色染色体为X染色体,含基因a,白色染色体为常染色体,含基因b,丙细胞的基因型为bbXaXa,D正确。
故选D。
5.答案:A
解析:分析题图:①→②为杂交育种,③→④→⑤为单倍体育种,⑥→⑦为诱变育种。由分析可知,①→②为杂交育种,F1基因型为DdTt,表现为高秆抗锈病,F1自交后,F2开始出现性状分离,所以一般在1无法选育出所需的品种,A错误;过程③→④→⑤的育种方法是单倍体育种,主要发生的变异类型是染色体数目变异,B正确;与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育,C正确;由于基因突变具有随机性和不定向性,故经过程⑥→⑦培育出的植株所需的品种数量非常少,需要进行大量筛选,D正确。
6.答案:C
解析:A、Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,但生下了Ⅱ-2的患病女性,所以该病是常染色体隐性遗传病,A错误;B、该病在人群中的患病率为1/8100,则致病基因频率为1/90,正常基因频率为89/90,根据基因平衡定律,Ⅱ-1表现正常,基因型为Aa的概率=Aa/AA+Aa=(2×A基因频率×a基因频率)/(A基因频率×A基因频率+2×A基因频率×a基因频率)=(2×1/90×89/90)/(1/90×1/90+2×1/90×89/90)=2/91,其与Ⅱ-2Aa婚配生一个患病男孩的概率为2/91×1/4=1/182,B错误;C、结合图2可知,正常基因酶切后可形成长度为310bp和118bp的两种DNA片段,而基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段,这说明突变基因新增的酶切位点位于长度为310bp(217+93)的DNA片段中,C正确;D、基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段,Ⅱ-2基因型是aa,只含有突变基因,所以酶切后电泳将产生三种条带,D错误。故选C。
7.答案:A
解析:据图甲可知,碱基序列的高度甲基化使基因的转录水平上升,A错误;据图乙可知,低温胁迫可使茶树植株的抗冻基因表达水平上升,抗冻能力增强,B正确;全基因组重复的最可能原因是染色体组重复,属于染色体数目变异,C正确;WGD的发生属于可遗传变异,可为生物进化提供遗传材料,D正确。
8.答案:B
解析:精原细胞(DNA被32P全部标记)在普通培养液中减数分裂,DNA复制一次,根据DNA的半保留复制特点可知,产生的精细胞中的2条染色体DNA全部是一条链不含32P,一条链含32P,精细胞的DNA被32P全部标记。
解析:由于一个精原细胞(DNA被32P全部标记)在普通培养液中分裂产生的四个精细胞,因此可推测4个精细胞中的染色体DNA中均为一条链不含32P,一条链含32P;由于一个卵原细胞(DNA被15N全部标记)在普通培养基中分裂产生的一个卵细胞,因此可推测该卵细胞中的染色体DNA中均为一条链不含15N,一条链含15N,精子与卵细胞结合形成的受精卵中的同源染色体中均是一条染色体的一条链含32P,另一条染色体的一条链含15N,受精卵分裂方式为有丝分裂。
A、若甲培养液为普通培养液,该受精卵(同源染色体中均是一条染色体的一条链含32P,另一条染色体的一条链含15N)在有丝分裂过程中复制形成的DNA子链均没有同位素标记,在有丝分裂后期,姐妹染色单体分裂形成的两条染色体走向细胞两极随机,形成的两个子细胞,一个子细胞核DNA最多只有一半均含15N,A错误;
B、若甲培养液为32P培养液,由于半保留复制,该受精卵有丝分裂形成的两个子细胞核DNA均含有32P,15N标记的是母链,一个子细胞核DNA最多只有一半均含15N,B正确;
CD、若甲培养液为15N培养液,由于半保留复制,该受精卵有丝分裂形成的两个子细胞核DNA均含有15N,一个子细胞核DNA最多只有一半均含32P,CD错误。
故选B。
9.答案:D
解析:A、加热是使DNA分子互补碱基对之间的氢键断裂,使DNA分子双螺旋结构疏散,双链裂解变成单链,进行解链反应,使DNA变性,A错误;B、A、T碱基对有两个氢键,C、G碱基对有三个氢键,A、T碱基对所占比例越高的DNA变性时需要的温度越低,即变性曲线中Tm值越低,B错误;C、加热至约70℃时DNA两条链同时分离,C错误;D、利用PCR技术检测目的基因时,需要先将DNA变性,使DNA双链打开,D正确。故选D。
10.答案:A
解析: A错,细胞分裂素与生长素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成芽; B对,生长素促进果实发育,给未受粉的番茄雌蕊柱头涂上适宜浓度的生长素类似物,可获得无子番茄; C对,用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可解除休眠,促进种子萌发; D对,乙烯可促进果实的成熟。
11.答案:A
解析:从生态系统的功能角度分析,该立体农业生态系统实现了物质的循环利用,提高了能量的利用率,A正确;该立体农业生态系统中的生产者有水稻、浮萍杂草等,因此,流入该生态系统的总能量是水稻、浮萍和杂草等固定的太阳能和人工投入的饲料中的化学能,B错误;稻、萍、蟹都既参与生态系统的碳循环过程,又参与氮循环过程,C错误;氮在生物群落和无机环境之间主要以铵盐、硝酸盐形式循环,D错误。
12.答案:D
解析:由图可知,L-茶氨酸通过抑制谷氨酰胺转运体,使得神经细胞从星形胶质细胞中获取的谷氨酰胺变少,从而抑制谷氨酸的形成,进一步减少谷氨酸的释放,同时L-茶氨酸还与谷氨酸竞争性结合突触后膜上的谷氨酸兴奋性受体,抑制突触后膜兴奋,从而缓解压力和焦虑,起到放松和镇静的作用,该过程不存在负反馈调节L-茶氨酸的作用过程无神经系统的参与,不存在反射过程,A错误、D正确;L-茶氨酸与谷氨酸竞争谷氨酸兴奋性受体,但不发挥谷氨酸的作用,即突触后神经元不产生兴奋,B错误;谷氨酸与谷氨酸兴奋性受体结合后引起神经细胞兴奋,其不进人突触后神经元,C错误。
13.答案:C
解析:①为去除植物细胞的细胞壁,获得原生质体的过程,该过程需用纤维素酶和果胶酶处理细胞,A正确;由题干可知,两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出,若其中一个细胞的染色体在融合前发生断裂,则形成的染色体片段在细胞融合后有的可能会存留在杂种细胞中,故为了使普通小麦获得中间偃麦草的耐盐性状,需要将中间偃麦草细胞中的染色体断裂,过程②用不同剂量的紫外线照射的目的是断裂中间偃麦草的染色体,B正确;图中过程③为两种原生质体的融合,常用的融合手段为物理法和化学法,灭活的病毒通常用来融合动物细胞,C错误;普通小麦不具有耐盐性状,因此筛选出的耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段,D正确。
14.答案:C
解析:皮质醇的分泌受“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”调控,即存在分级调节和反馈调节,故垂体细胞具有促肾上腺皮质激素释放激素受体和皮质醇受体,A错误;糖皮质激素可促进非糖物质转化为葡萄糖,抑制胰岛素与其受体的结合,使血糖升高,而胰高血糖素通过促进肝糖原分解生成葡萄糖,从而升高血糖,二者升高血糖的原理不完全相同,B错误;皮质醇在血液中主要以与皮质类固醇结合球蛋白结合的形式存在并运输,皮质类固醇结合球蛋白空间结构改变以后,很可能不会结合皮质醇,导致血液中游离皮质醇的增加,C正确;糖皮质激素具有抗炎作用,但会使血液中淋巴细胞数目减少,所以长期服用糖皮质激素类药物可治疗炎症,但导致机体免疫能力降低,D错误。
15.答案:D
解析:A、正常人体的心脏瓣膜不是抗原,所以不会引起免疫应答,A错误;
B、自身免疫病的发病机理是抗原结构与正常细胞表面物质结构相似,抗体消灭抗原时,也消灭正常细胞,因此风湿性心脏病属于自身免疫病,B错误;
C、自身免疫病属于免疫过强,需要通过一定的手段降低对自身正常组织的误伤,C错误;
D、在炎症发生的同时,机体正在进行免疫应答。所以酿脓链球菌引起咽炎。扁桃体炎时某些白细胞正在吞噬病原体,D正确。
故选D。
16.答案:D
解析:A、流经某一营养级的能量去向:流向下一个营养级,呼吸作用消耗,流向分解者,未被利用的能量(此图示中没有),但在该图示中包括产品捕捞输出的能量,故可推知甲表示流向分解者的能量,A正确;
B、依据图示可知,流经该湖泊的能量包括蓝细菌、绿藻等生产者固定的太阳光能和生活污水的能量,所以流入该湖泊的总能量大于生产者固定的太阳能总量,B正确;
C、Ⅱ的同化量为:(3.6+2.3+20.8+40.1)103kJ/m2·a=66.8103kJ/m2·a,Ⅰ的同化量为(2200+44.4)103kJ/m2·a=2244.67103kJ/m2·a,所以能量在I、Ⅱ两个营养级间的传递效率约为(66.8103)(2244.67103)3%,C正确;
D、由于图示信息没有涵盖生态系统的所有营养级,故无法求知此生态系统的产品输出总量,D错误。
故选D。
17.(除标注外每空1分,共10分)答案:(1)蓝紫光和红;无水乙醇
(2)CK组、G组和D组;降低;GABA提高了干旱条件下玉米幼苗的气孔导度和叶绿素含量,光合作用的光反应和暗反应速率均提高(或下降幅度小)(2分)
(3)SOD和CAT的活性:G组高于CK组,DG组高于D组;MDA含量:D组高于CK组,DG组低于D组(2分);GABA提高SOD和CAT的活性,使超氧自由基转化为H2O2,再转化为H2O和O2,减少自由基对膜脂的氧化损伤(2分)
解析:(1)叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,主要吸收蓝紫光和红光;利用光合色素易溶于有机溶剂的原理,常用无水乙醇提取光合色素。
(2)实验目的是研究干旱胁迫下GABA对玉米幼苗光合系统及其他生理反应的响应,则实验组为在干旱条件下添加GABA,因此本实验的对照组为CK组作为空白对照,G组观察在没有干旱环境下添加GABA的相关数值,D组观察在干旱环境中没有添加GABA的相关数值,三组均为对照组;净光合速率可用二氧化碳吸收速率、氧气释放速率和有机物积累速率表示,因此净光合速率下降,有机物积累速率也会下降;根据实验结果可知,干旱条件下气孔导度下降,叶绿素含量下降,在干旱环境下添加GABA,气孔导度有所上升,叶绿素含量也有所增加,因此GABA可缓解干旱条件下玉米幼苗出现的净光合速率下降现象,其主要原因是GABA提高了干旱条件下玉米幼苗的气孔导度和叶绿素含量,光合作用的光反应和暗反应速率均提高。
(3)因GABA可提高玉米幼苗中SOD和CAT的活性,因此CK组和G组相比较,在正常条件下,G组添加了GABA,则G组的SOD和CAT活性均高于CK组,D组和DC组,在干旱条件下,DC组添加了GABA,则DC组SOD和CAT活性均高于D组;GABA还可降低干旱胁迫条件下膜脂的氧化损伤,说明干旱条件会导致膜脂的氧化损伤,则D组MDA高于CK组,DC组MAD高于CK组,低于D组;SOD能歧化两个超氧自由基成为H2O2和O2,CAT可催化H2O2分解为H2O和O2,通过SOD和CAT两种酶能减少细胞中超氧自由基的含量,进而降低自由基对膜脂的氧化损伤,因此GABA降低干旱胁迫条件下膜脂氧化损伤的具体机制是GABA提高SOD和CAT的活性,使超氧自由基转化为H2O2,再转化为H2O和O2,减少自由基对膜脂的氧化损伤。
18.(每空1分,共11分)答案:(1)①ZBYW;ZByZBy
②四;ZbYW
(2)①栗羽:不完全黑羽:黑羽=1:2:1;每一种类型均有雌雄且比例均约为1:1;不完全显性
②hhZBYZBY、hhZBYW;B;Y
(3)白羽
解析:(1)①根据题意可知,基因B/b、Y/y位于Z染色体上,只有B基因存在时,Y/y控制的羽色才能显现,且Y基因控制栗羽,y基因控制黄羽,亲本都为纯系,则实验和实验二中的栗羽雌性基因型为ZBYW,实验上中的父本基因型应为ZByZBy。②正反交实验是同一相对性状, 性别不同的杂交,实验三的亲本为黄羽雄性×白羽雌性实验四的亲本为黄羽雌性×白羽雄性,二者互为正反交实验。实验三亲本中黄羽雄性基因型应为ZByZBy,F1栗羽雄性(含有B基因和Y基因)个体会得到父本的一条ZBy染色体,故栗羽雄性的Y基因只能由母本提供,而其母本为白色,含b基因,因此可以推测实验三亲本中白羽雌性的基因型为ZbYW。
(2)①由表中数据分析可知,纯系黑羽和栗羽杂交,得到F1全为不完全黑羽,为杂合子,F1雌雄个体相互交配获得F2,F2中栗羽:不完全黑羽:黑羽≈1:2:1,可推知黑羽性状的遗传由一对等位基因控制;又因为F2中每一种类型的雌雄比例均约为1:1,可知黑羽性状的遗传与性别不相关联。不完全显性是指具有相对性状的纯合亲本杂交后,F1显现中间类型的现象,杂交结果说明,F2羽色类型符合不完全显性遗传的特点。
②根据题意,黑羽与栗羽为不完全显性遗传,且杂合子表现为不完全黑羽,若纯系的栗羽个体基因型为HHZBYZBY刚或HHZBYW,则黑羽个体的基因型应为hhZBYZBY或hhZBYW。
③由题意可知,栗羽个体基因型为HHZBYZBY或HHZBYW,不完全黑羽个体基因型为HhZBYZBY或HhZBYW,完全黑羽个体基因型为hhZBYZBY或hhZBYW。
基因B为有色基因,基因Y决定栗羽,且黑羽突变体是从栗羽纯系个体中得到的,当H基因纯合时个体表现为Y基因控制的栗色,当h基因纯合时个体表现为黑羽,故黑羽与不完全黑羽出现是在B基因存在的条件下,且h基因影响Y基因功能的结果。
(3)根据上述实验,以黑羽雌性(hhZBYW)和白羽雄性(HHZb-Z b-)杂交,后代雄性个体基因型为HhZBYZb-,表现为不完全黑羽,雌性个体基因型为HZ b-W,表现为白羽,因此可直接选择后代羽色为白羽的雏鸟进行培养,作为蛋用鹌鹑。
19.(除标注外每空1分,共10分)答案:(1)沉水;在镉溶液浓度较大时,沉水植物吸收的镉总量大于浮水植物(2分)
(2)苦藻;苦藻地上部分富集能力和迁移能力较强;便于将含镉的生物材料运出该生态系统
(3)自生、整体;生物种群的繁衍离不开信息的传递
(4)1.1×107·hm-2·a-1(2分)
解析:(1)由图1可知,随着镉溶液浓度增大,沉水植物吸收的镉总量大于浮水植物,说明水体中镉浓度较大时,应选择沉水植物用于修复水体。
(2)结合图2可知,苦藻地上部分的富集能力和迁移能力较强,可作为及时收割地上部分并无害化处理以达到修复目的的最佳植物。根据题述研究可以得出,植物修复具有的显著优势是便于将含镉的生物材料运出该生态系统。
(3)依据题意,专家组选择了多种净化能力较强的水生植物,体现了自生原理,同时进行合理布设,考虑了节省投资和维护成本,体现了整体原理。调查土壤中小动物的丰富度常采用取样器取样法。光信息属于物理信息,当日照达到一定时长时荷花才会开花,说明生物种群的繁衍离不开信息的传递。
(4)初级消费者同化的能量=摄入量-粪便量=1.06×109-3×108=7.6×108(J·hm-2·a-1),用于自身生长、发有和繁殖的能量=同化量-呼吸作用消耗量=7.6×108-7.1×108=5×107(J·hm-2·a-1),不经次级消费者的任何作用而直接流向分解者的能量最多为5×107-3.9×107=1.1×107(J·hm-2·a-1)。
20.(除标注外每空1分,共11分)答案:(1)肝糖原分解和非糖物质转化(2分);B
(2)由外正内负变为外负内正;Na+内流;单向;阴;抑制
(3)Bax、p53;抑制;抑制Bax、p53的合成、促进Bel-2的合成
解析:(1)血糖除来源于食物中糖类的消化吸收,还来源于肝糖原分解和非糖物质转化。胰岛素由胰岛B细胞分泌,因此长期高糖高脂饮食会导致肝脏细胞中产生的活性氧增加,活性氧和高血糖会损伤胰岛B细胞,诱发糖尿病。
(2)据图分析,则2~3段膜电位的变化特点为由外正内负变为外负内正,该变化形成的原因是Na+内流,该细胞产生的兴奋沿神经纤维单向传导,当传递给孤束核时,孤束核释放的神经递质与中缝苍白核细胞膜上受体结合后,可引起阴离子内流,从而抑制交感神经产生兴奋,最终影响棕色脂肪组织对葡萄糖的代谢能力,从而诱发高血糖甚至糖尿病。
(3)据图分析,与正常组相比,高血糖组的细胞凋亡率高,Bax、p53蛋白的表达量高,故据此推测Bax、p53对高糖条件视网膜凋亡起促进作用;与高血糖组相比,PGC-1α过表达组视网膜细胞凋亡率明显下降,故推测其对于高血糖条件下的视网膜凋亡起抑制作用,其作用机理为抑制Bax、p53的合成、促进Bel-2的合成。
21.(除标注外每空1分,共10分)答案:(1)在肝癌细胞系中,敲除TRIM59可以有效抑制细胞的增殖能力,过表达TRIM59细胞的增殖能力显著增加(2分)
(2)5;BamH I;使用EcoR I会导致载体移码突变,翻译出的氨基酸序列改变;以插入FLAG-目的基因的载体为模板,使用载体引物F和目的基因下游引物进行PCR扩增,电泳检测是否扩增出DNA条带及对应的大小(2分)
(3)两蛋白在细胞内相互结合,TRIM59蛋白通过R结构与PPM1B结合(2分)
(4)负
解析:(1)根据图乙可知,在肝癌细胞系中,敲除TRIM59可以抑制细胞的增殖能力,过表达TRIM59细胞的增殖能力显著增加。
(2)科研人员通过PCR扩增了图甲中4种不同长度的蛋白质功能片段所对应的TRIM59基因片段,即图甲中的FL、R+B、R和△R四个片段,由于R+B、R、FL左端可用相同引物,FL、△R右端可用相同引物,故需要5种引物来扩增这4种片段;虽然两种限制酶识别序列都是6对碱基,是3的倍数,但是在BamH I识别序列和EcoR I识别序列之间多了一对碱基,如果最后目的基因加在EcoR I识别序列之间,那么编码区之前的碱基数不是3的倍数,会导致载体移码突变,翻译出的氨基酸序列改变,故为了使目的基因正确插入,除△R对应的TRIM59基因片段以外,在目的基因上游引物的5'端应插入BamH I的识别序列;若融合基因融合成功,那么目的基因已经连接到FLAG上了,利用PCR技术验证的思路为以插入FLAG-目的基因的载体为模板,使用载体引物F和目的基因下游的引物进行PCR扩增,观察电泳检测是否扩增出DNA条带及对应的大小,若没有连接上,则用这一对引物扩增不出条带。
(3)GFP-PPM1B质粒可产生GFP蛋白,FLAG-TRM59(FL)质粒可产生含R、B、C和TM功能区的蛋白、FLAG-TRIM59(R+B)质粒可产生含R,B功能区的蛋白、FLAG-TRIM59(R)质粒可产生含R功能区的蛋白、FLAG-TRIM59(△R)质粒可产生含B、C和TM功能区的蛋白,分别利用FLAG抗体和GFP抗体对①至⑤实验细胞裂解液中的蛋白质进行检测,再利用GFP抗体对上述FLAG抗体免疫沉淀中的蛋白质进行检测,结构如图4中胶片三所示,若TRIM59蛋白与PPM1B能结合,则结果呈阳性,图4中胶片三②③④为阳性结果,说明两蛋白能结合,而第⑤组因缺少R功能区,结果呈阴性,说明TRIM59蛋白通过R结构与PPM1B结合。
(4)根据题干可知,TRIM59蛋白能介导泛素化途径降解PPM1B蛋白,而PPM1B蛋白能够使某种蛋白去磷酸化进而抑制癌细胞的增殖和转移,说明两者的量此消彼长,呈负相关。