2025届高考生物模拟预测卷(新课标卷)
一.选择题(共6小题)
1.(2023秋 中山区校级期中)如图甲、乙依次为蛋白质、核酸的单体结构示意图。下列叙述正确的是( )
A.图甲中①②可代表氨基和羧基,各种单体的结构差异取决于R基的不同
B.人体内有些甲不能自己合成,必需从食物中获取,称为非必需氨基酸
C.若要判断核酸的类型,主要依据是⑤,与③、④无关
D.图乙构成的核酸若为DNA则有氢键,若为RNA则无氢键
2.(2024秋 海门区校级期中)脲酶能将尿素分解成二氧化碳和氨,氨溶于水形成。过量的会导致土壤酸化,植物感知该种信号后发生了如图所示的生理变化。有关叙述不正确的是( )
A.1926年,萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶,证明其化学本质是蛋白质
B.与NRT1.1结合后进入根细胞膜内的方式是主动运输
C.与AMTS结合导致AMTS构象改变,实现物质转运
D.施用适量的可在一定程度上提升植物缓解土壤酸化能力
3.(2024秋 湖北期中)下列关于免疫调节的相关叙述中,正确的是( )
A.参与特异性免疫的所有细胞都属于淋巴细胞
B.免疫活性物质主要包括抗体、溶酶体、干扰素、白细胞介素等
C.进行肾脏移植时,免疫排斥反应主要依赖于细胞毒性T细胞的作用
D.为减少免疫排斥反应,器官捐献者与患者的组织相容性抗原(HLA)应相同
4.(2022春 金东区校级期中)2021年6月,一群野生亚洲象从云南西双版纳出发北移。中国政府部门采取了多项措施,有效避免了人象冲突,在大家的共同努力下,终于及时回归了传统栖息地。40多年来,中国亚洲象的数量从180头增长到现在的300多头。下列相关叙述错误的是( )
A.建立自然保护区可提高野生亚洲象的环境容纳量,是保护生物多样性最有效的措施
B.亚洲象活动范围广,调查保护区亚洲象种群密度时宜采用标志重捕法
C.保护生物多样性,关键是要协调好人与生态环境的关系
D.野生亚洲象的北移可能与种群数量增长,但保护区以外的亚洲象适宜栖息地大面积减少有关
5.(2024秋 南通期中)图示基因表达与性状的关系,相关叙述正确的是( )
A.启动子甲基化后,可能会影响①过程DNA聚合酶的识别
B.mRNA核苷酸序列的改变,可能会影响②过程碱基互补配对方式
C.酪氨酸酶基因异常导致白化症状属于基因对生物性状的间接控制
D.基因与性状是一一对应的,基因发生突变必然导致生物性状的改变
6.(2024秋 昌平区期末)人胰岛素分子容易聚合导致药效降低,可采用PCR技术改造人胰岛素基因(如图),下列说法错误的是( )
A.可通过人工合成获取突变型目的基因
B.上述方法可将待突变序列改造成5′﹣AAGCCC﹣3′
C.需要在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸
D.通过电泳检测PCR产物,可确定基因是否改造成功
二.解答题(共5小题)
7.(2025 山东模拟)叶肉细胞中的O2与CO2竞争性结合C5,O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸,C5的结合与反应方向取决于CO2和O2的相对浓度。水稻叶肉细胞中光呼吸和光合作用的关系如图所示,不考虑叶片呼吸作用的影响。回答下列问题。
(1)C3生成糖类的过程中NADPH的作用是 ,甘油酸转化为C3会消耗ATP,产生的ADP和Pi在叶绿体中被再利用的途径是 。
(2)光呼吸中C5与O2结合的反应场所是叶绿体的 ;光呼吸过程 (填“提高”“降低”或“不改变”)水稻光合作用效率,若提高水稻产量,可通过适当升高CO2浓度达到增产目的,据图解释其原理是 。
(3)研究人员利用基因工程构建了一条新的“光呼吸支路”,使光呼吸的中间产物乙醇酸直接在叶绿体内被催化并最终完全分解为CO2,并将这条支路定位在水稻叶绿体中,大大提高了水稻的产量。结合题干信息分析水稻产量提高的机制是 。
8.(2024 安阳三模)据世界卫生组织(WHO)调查报告显示,抑郁症已成为世界上第二大致残性疾病,患者主要表现为意志活动减退、认知功能损害等症状。为了给临床治疗抑郁症提供新的思路,科研团队探究了持续4周的高强度间歇训练(HIIT)运动对小鼠抑郁情绪或行为的影响。将正常小鼠随机均分为3组,采用CUMS造模训练制备抑郁模型小鼠,接着开展了四项动物行为学实验,相关检测结果如表所示。回答下列问题:
行为学指标 组别 强迫游泳漂浮不动时间/s 悬尾不动时间/s 摄食潜伏期/s 糖水偏爱率/%
对照组(基础训练) 142.1 170.6 138.2 87.3
CUMS组(抑郁造模训练) 198.7 2063 185.4 74.2
CUMS+HIIT组(抑郁造模训练+HIIT运动) 148.6 175.8 140.3 85.6
注:强迫游泳漂浮不动时间和悬尾不动时间减少表明实验动物产生了抗抑郁样行为。强迫游泳实验是用来测试小鼠抑郁样行为的经典实验之一,悬尾实验是一种用来快速评价抗抑郁药物药效的方法。
(1)CUMS即慢性不可预测性温和应激,训练周期内每日随机施用1种不同应激原刺激实验小鼠,如15℃冷水浴10min、昼夜颠倒24h等。当小鼠受到上述外界刺激时,兴奋会传导至与体温调节和生物节律控制有关的神经中枢即 。机体产生应激反应时,会出现多种神经内分泌变化,如自主神经系统中的 兴奋,心跳加快、血管收缩;肾上腺髓质分泌的 增多,引起警觉、紧张及焦虑等情绪。
(2)情绪是大脑的高级功能之一。当消极情绪达到一定程度时就会产生抑郁,抗抑郁药一般通过作用于突触来影响神经系统的功能,如某些药物可选择性地抑制突触前膜对5﹣羟色胺的回收,使得突触间隙中 ,从而发挥疗效。
(3)分析表中数据,与对照组相比,正常小鼠经CUMS造模训练后在行为学实验中的强迫游泳漂浮不动时间和悬尾不动时间 (填“增加”或“减少”),摄食潜伏期增长,糖水偏爱率减小,说明小鼠表现出明显的抑郁样行为,CUMS抑郁模型建立成功。为使实验设计更加严谨、实验结论更有说服力,可在现有组别的基础上增加的一组实验为 。HIIT运动能够明显改善CUMS训练所引起的小鼠抑郁样行为,依据是 。
9.(2025 贵州二模)稻田养蟹是我国稻作区重要的生态农业模式,操作简单易行、经济效益显著,符合人与自然和谐共生的发展要求。图1是稻蟹共生稻田生态系统的部分结构,图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图,图中数值表示能量(单位:10kJ/m2 a)。
(1)连续高温的气候使稻田中某种杂草种群数量明显下降,这种调节种群数量的因素属于 制约因素。该稻田生态系统的 是沿着食物链和食物网进行的,
(2)据图1可知,输入该生态系统的能量形式有 。在“藻类→浮游生物→河蟹”的食物链中,浮游生物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和 流向分解者。
(3)图2中,C代表 ;与传统的稻田生态系统相比,该农业模式明显提高水稻产量,从种间关系的角度分析,可能的原因是 (答出两点即可)。运用稻蟹综合种养的生态农业模式,体现了研究能量流动的意义是 。
10.(2023春 铜山区期中)某植物花色由A、a和B、b两对等位基因控制(独立遗传),其花色产生机理如图所示。研究人员用纯种白花甲和纯种红花乙杂交得F1,F1自交得F2。请回答问题。
(1)F1的花色是 ,F2的性状分离比为 。
(2)用纯种白花丙与纯种黄花杂交,若后代均为红花,则丙的基因型为 ;若后代均为黄花,则丙的基因型为 。
(3)科研人员对某一红花丁进行测交,后代出现红花:黄花:白花=l:1:2,则丁的基因型为 ;丁自交,后代中出现红花后代的概率为 ,其中纯合子所占比例为 。
(4)由以上实验可知相关基因可以通过 进而间接控制生物体的性状。
11.(2023 盐城二模)造血干细胞内BCR基因和ABL基因发生融合,表达的BCR﹣ABL蛋白能使与细胞异常增殖有关的蛋白质(CP)磷酸化激活,造成白细胞异常增殖,从而引发慢性粒细胞白血病(CML),其主要机理如图1所示。急性粒细胞白血病(AML)患者的造血干细胞内,RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质α亚基第107位对应的氨基酸出现异常,如图2为部分生理过程(图中数字表示过程,字母表示物质,甲、乙、丙表示细胞)。请回答下列问题:
(1)据图1分析,CML患者造血干细胞内变异的类型属于 。药物S能与ATP竞争性结合BCR﹣ABL蛋白,据图推测,该药物的作用机理是 。
(2)图2中表示RUNX1基因转录过程的是 。AML患者致病的根本原因是RUNX1基因中发生了碱基对 (选填“缺失”、“插入”或“替换”),此改变往往发生在图2的过程 中。
(3)图2中细胞甲、乙、丙的差异产生的根本原因是 。
(4)急性粒细胞白血病还与GPX3基因(编码抗氧化酶)异常表达有关。若要继续探究GPX3基因表达的调控机制是“DNA甲基化”还是“组蛋白修饰”,研究者设计了以下实验来验证上述推测,请完善实验过程并分析讨论:
①实验原理:
GPX3基因甲基化可 (选填“促进”或“抑制”)基因的转录;组蛋白乙酰化使染色体中蛋白质与DNA形成的结构变得松散,可 (选填“促进”或“抑制”)GPX3基因转录。因此,可通过技术 检测细胞内GPX3基因转录形成的mRNA进行验证。
②实验思路:
第一步:分别用 药物(A药)和组蛋白乙酰化酶抑制剂(B药)处理患者的粒细胞;
第二步:检测GPX3基因的相对表达量,并做统计分析。
③实验结果:如图3所示(其中“﹣”代表不添加任何药物)。
④实验结论:据图3推测,GPX3基因表达的调控机制是 。
2025届高考生物模拟预测卷(新课标卷)
参考答案与试题解析
一.选择题(共6小题)
1.(2023秋 中山区校级期中)如图甲、乙依次为蛋白质、核酸的单体结构示意图。下列叙述正确的是( )
A.图甲中①②可代表氨基和羧基,各种单体的结构差异取决于R基的不同
B.人体内有些甲不能自己合成,必需从食物中获取,称为非必需氨基酸
C.若要判断核酸的类型,主要依据是⑤,与③、④无关
D.图乙构成的核酸若为DNA则有氢键,若为RNA则无氢键
【考点】氨基酸的种类和结构特点;核酸的基本组成单位;DNA与RNA的异同.
【专题】模式图;蛋白质 核酸的结构与功能.
【答案】A
【分析】分析题图:图甲为蛋白质的单体﹣﹣氨基酸的结构示意图,其中①②是氨基和羧基(羧基和氨基);图乙是核酸的单体﹣﹣核苷酸的结构示意图,其中③是磷酸、④是五碳糖、⑤是含氮碱基。
【解答】解:A、图甲为氨基酸的结构示意图,其中①②代表氨基和羧基,氨基酸种类的不同在于R基的种类不同,A正确;
B、必需氨基酸人体内不能自己合成,必需从食物中获取,B错误;
C、若要判断核酸的类型,主要依据是⑤(含氮碱基)④(五碳糖),C错误;
D、图乙构成的核酸若为DNA则有氢键,若为RNA也可能含有氢键,比如tRNA,D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查核酸的结构和功能,要求考生能够结合所学知识准确判断各选项,属于识记和理解层次的考查。
2.(2024秋 海门区校级期中)脲酶能将尿素分解成二氧化碳和氨,氨溶于水形成。过量的会导致土壤酸化,植物感知该种信号后发生了如图所示的生理变化。有关叙述不正确的是( )
A.1926年,萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶,证明其化学本质是蛋白质
B.与NRT1.1结合后进入根细胞膜内的方式是主动运输
C.与AMTS结合导致AMTS构象改变,实现物质转运
D.施用适量的可在一定程度上提升植物缓解土壤酸化能力
【考点】物质跨膜运输的方式及其异同.
【专题】模式图;物质跨膜运输;理解能力.
【答案】C
【分析】酶的特性:高效性、专一性、作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
酶的作用机理:降低化学反应所需要的活化能。
【解答】解:A、1926年,萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶,证明其化学本质是蛋白质,A正确;
B、NO3 通过NRT1.1转运进入细胞,该过程由H+浓度梯度驱动,属于主动运输,B正确;
C、AMTS为通道蛋白,NH4+不需要与AMTS结合,C错误;
D、分析图2可知,施用适量的可与土壤中的H+结合运输到根细胞内,在一定程度上提升植物缓解土壤酸化能力,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了物质跨膜运输的方式,意在考查考生理解所学知识点和分析题图的能力,难度适中。
3.(2024秋 湖北期中)下列关于免疫调节的相关叙述中,正确的是( )
A.参与特异性免疫的所有细胞都属于淋巴细胞
B.免疫活性物质主要包括抗体、溶酶体、干扰素、白细胞介素等
C.进行肾脏移植时,免疫排斥反应主要依赖于细胞毒性T细胞的作用
D.为减少免疫排斥反应,器官捐献者与患者的组织相容性抗原(HLA)应相同
【考点】免疫学的应用;免疫系统的组成.
【专题】正推法;免疫调节;理解能力.
【答案】C
【分析】1、免疫系统的组成:
(1)免疫器官:骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等。
(2)免疫细胞:①淋巴细胞:位于淋巴液、血液和淋巴结中,T细胞(迁移到胸腺中成熟)、B细胞(在骨髓中成熟);②树突状细胞和巨噬细胞等。
(3)免疫活性物质:溶菌酶、抗体和细胞因子等。
2、进行器官移植手术后,免疫系统会把来自其他人的器官当作“非已”成分进行攻击,这就是器官移植容易失败的原因。每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质﹣﹣组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原,简称HLA。它们是标明细胞身份的标签物质,每个人的白细胞都认识这些物质,因此正常情况下不会攻击自身的细胞如果将别人的器官或组织移植过来,白细胞就能识别出HLA不同而发起攻击。因此,器官移植的成败,主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。事实上,除了同卵双胞胎,要想在世界上找到两个HLA完全一致的人几乎是不可能的。研究表明,只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同,就可以进行器官移植。
【解答】解:A、巨噬细胞参与特异性免疫,但不属于淋巴细胞,A错误;
B、免疫活性物质主要包括抗体、溶菌酶、干扰素、白细胞介素等,不包括溶酶体,B错误;
C、免疫排斥反应主要是细胞免疫,依赖于细胞毒性T细胞的作用,C正确;
D、为减少免疫排斥反应,器官捐献者与患者的组织相容性抗原(HLA)有一半以上相同,就可以进行器官移植,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查免疫调节的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
4.(2022春 金东区校级期中)2021年6月,一群野生亚洲象从云南西双版纳出发北移。中国政府部门采取了多项措施,有效避免了人象冲突,在大家的共同努力下,终于及时回归了传统栖息地。40多年来,中国亚洲象的数量从180头增长到现在的300多头。下列相关叙述错误的是( )
A.建立自然保护区可提高野生亚洲象的环境容纳量,是保护生物多样性最有效的措施
B.亚洲象活动范围广,调查保护区亚洲象种群密度时宜采用标志重捕法
C.保护生物多样性,关键是要协调好人与生态环境的关系
D.野生亚洲象的北移可能与种群数量增长,但保护区以外的亚洲象适宜栖息地大面积减少有关
【考点】环境容纳量;估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线.
【专题】正推法;种群和群落;生态系统.
【答案】D
【分析】保护生物多样性就是在生态系统、物种和基因三个水平上采取保护战略和保护措施,主要有:
(1)就地保护,即建立自然保护区;
(2)易地保护,如建立遗传资源种质库、植物基因库,以及野生动物园和植物园及水族馆等;
(3)制定必要的法规,对生物多样性造成重大损失的活动进行打击和控制。保护生物多样性,是全球共同的大事,最主要的是要行动,这必须所有缔约国广泛合作,积极行动,制定必要的法规,对生物多样性造成重大损失的活动进行打击和控制,对濒临灭绝的物种、破坏严重的生态系统和遗传资源实行有效的保护和抢救。
【解答】解:A、建立自然保护区的目的是提高野生亚洲象种群的环境容纳量,属于就地保护,是保护生物多样性最有效的措施,A正确;
B、亚洲象个体大,活动范围广,调查保护区亚洲象种群密度时宜采用标志重捕法,B正确;
C、自然生态系统的破坏,往往与人类的过度开发利用有关,保护生物多样性,关键是协调好人与生态环境的关系,C正确;
D、野生亚洲象的北移可能与种群数量增长,保护区内的亚洲象适宜栖息地大面积减少有关,D错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查种群密度的调查方法及应用、种群数量的波动、下降及影响因素、保护生物多样性及可持续发展的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
5.(2024秋 南通期中)图示基因表达与性状的关系,相关叙述正确的是( )
A.启动子甲基化后,可能会影响①过程DNA聚合酶的识别
B.mRNA核苷酸序列的改变,可能会影响②过程碱基互补配对方式
C.酪氨酸酶基因异常导致白化症状属于基因对生物性状的间接控制
D.基因与性状是一一对应的,基因发生突变必然导致生物性状的改变
【考点】遗传信息的转录和翻译;基因、蛋白质与性状的关系.
【专题】正推法;遗传信息的转录和翻译;基因与性状关系;理解能力.
【答案】C
【分析】分析题图:①过程表示转录,②过程表示翻译。基因控制性状的途径有:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状(间接控制);基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状(直接控制)。
【解答】解:A、①过程表示转录,启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录,启动子甲基化后,可能会影响①过程RNA聚合酶的识别,A错误;
B、②过程表示翻译,翻译过程的碱基配对方式是A—U、U—A、G—C、C—G,mRNA核苷酸序列的改变,不会影响②过程碱基互补配对方式,B错误;
C、酪氨酸酶基因异常导致白化症状,说明基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,属于基因对生物性状的间接控制,C正确;
D、基因与性状并不都是简单的一一对应关系,有的性状受多对基因控制,一对基因也可能对多对性状产生影响,由于密码子的简并性(多个密码子编码同一种氨基酸),基因发生突变不一定导致生物性状的改变,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查基因表达的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。
6.(2024秋 昌平区期末)人胰岛素分子容易聚合导致药效降低,可采用PCR技术改造人胰岛素基因(如图),下列说法错误的是( )
A.可通过人工合成获取突变型目的基因
B.上述方法可将待突变序列改造成5′﹣AAGCCC﹣3′
C.需要在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸
D.通过电泳检测PCR产物,可确定基因是否改造成功
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定.
【专题】模式图;PCR技术;理解能力.
【答案】D
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。其过程如下:①高温变性:当温度上升到90℃以上时,双链DNA解聚为单链。②低温复性:温度下降到50℃左右,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③中温延伸:温度上升到72℃左右,溶液中的四种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【解答】解:A、在基因工程中,确实可以通过人工合成的方法获取目的基因,包括突变型目的基因,A正确;
B、根据图示,正常引物延伸方向是从5'到3',突变引物延伸方向也是从5'到3',按照碱基互补配对原则,最终得到的突变序列应该是5'﹣AAGCCC﹣3’,B正确;
C、PCR技术需要在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸,这是PCR技术的基本条件之一,C正确;
D、基因改造成功与否不仅取决于是否扩增出特定片段,还涉及到基因序列的精确改变、是否插入或缺失特定碱基对、基因表达情况以及是否产生预期的功能变化等多方面,电泳只能直观呈现DNA片段的大小和数量,无法反映基因内部序列的精确改变以及功能上的变化,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查PCR技术的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
二.解答题(共5小题)
7.(2025 山东模拟)叶肉细胞中的O2与CO2竞争性结合C5,O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸,C5的结合与反应方向取决于CO2和O2的相对浓度。水稻叶肉细胞中光呼吸和光合作用的关系如图所示,不考虑叶片呼吸作用的影响。回答下列问题。
(1)C3生成糖类的过程中NADPH的作用是 作为还原剂和提供能量 ,甘油酸转化为C3会消耗ATP,产生的ADP和Pi在叶绿体中被再利用的途径是 参与光反应生成ATP 。
(2)光呼吸中C5与O2结合的反应场所是叶绿体的 基质 ;光呼吸过程 降低 (填“提高”“降低”或“不改变”)水稻光合作用效率,若提高水稻产量,可通过适当升高CO2浓度达到增产目的,据图解释其原理是 CO2浓度升高促进C5与CO2反应,加快光合作用速率,同时抑制C5与O2反应,减弱光呼吸,从而增加有机物的生成,减少有机物的消耗 。
(3)研究人员利用基因工程构建了一条新的“光呼吸支路”,使光呼吸的中间产物乙醇酸直接在叶绿体内被催化并最终完全分解为CO2,并将这条支路定位在水稻叶绿体中,大大提高了水稻的产量。结合题干信息分析水稻产量提高的机制是 减少原本释放于线粒体的CO2,将乙醇酸中的碳更多的留在叶绿体中,提高叶绿体中CO2浓度,抑制光呼吸,提高水稻的光合效率 。
【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系;光合作用的影响因素及应用.
【专题】图文信息类简答题;光合作用与细胞呼吸;理解能力.
【答案】(1)作为还原剂和提供能量;参与光反应生成ATP
(2)基质;降低;CO2浓度升高促进C5与CO2反应,加快光合作用速率,同时抑制C5与O2反应,减弱光呼吸,从而增加有机物的生成,减少有机物的消耗
(3)减少原本释放于线粒体的CO2,将乙醇酸中的碳更多的留在叶绿体中,提高叶绿体中CO2浓度,抑制光呼吸,提高水稻的光合效率
【分析】影响光合作用的外部环境因素
1、光照
a.光照强度:影响光反应阶段,制约ATP和NADPH的产生,进而影响暗反应。在一定范围内,光合速率随光照强度增强而加快;超过一定范围,光合速率增加变缓,达到光饱和点后不再增加。
b.光质(波长):光合色素对不同波长光吸收不同,一般对红光和蓝紫光吸收最多,绿光吸收最少。所以在红光和蓝紫光下,光合作用较强,绿光下较弱。
c.光照时间:光照时间越长,植物进行光合作用的时间越长,积累的光合产物越多。
2、二氧化碳浓度:二氧化碳是暗反应的原料,通过影响暗反应中C3的生成来影响光合作用强度。一定范围内,光合速率随二氧化碳浓度升高而增大;超过一定浓度,光合速率不再增加,达到二氧化碳饱和点。
3、温度:主要通过影响酶的活性影响光合作用。在适宜温度范围内,随着温度升高,酶活性增强,光合速率加快;温度过高或过低,酶活性降低,光合速率下降。
4、水分:水是光合作用的原料之一,还参与光合产物运输,且影响气孔开闭。缺水时,气孔关闭,二氧化碳进入受阻,暗反应受影响,光合作用强度下降。
5、矿质元素:如N、Mg是叶绿素合成必需元素,Fe、Mn等参与光合电子传递链等过程。缺乏这些矿质元素,会影响叶绿素合成、光合电子传递等,进而影响光合作用。
【解答】解:(1)在光合作用的暗反应中,C3生成糖类的过程中,NADPH作为还原剂,参与C3的还原反应,将C3还原为糖类等有机物;同时,NADPH还为该过程提供能量,所以NADPH的作用是作为还原剂和提供能量。甘油酸转化为C3消耗ATP产生ADP和Pi,在叶绿体中,光反应阶段,光能被吸收转化为化学能,其中ADP和Pi会参与光反应生成ATP,从而实现再利用。
(2)光合作用的暗反应包括C5与CO2的结合等过程,光呼吸中C5与O2结合也是类似于暗反应的过程,其反应场所是叶绿体的基质。光呼吸过程中,C5与O2结合,消耗了C5,使得参与光合作用暗反应中C5与CO2结合生成C3的C5减少,进而降低了光合作用效率。从图中可知,CO2和O2竞争性结合C5,当适当升高CO2浓度时,促进C5与CO2反应,加快了光合作用暗反应中C3的生成,从而加快光合作用速率;同时,由于CO2和O2的竞争性,CO2浓度升高抑制了C5与O2反应,减弱了光呼吸,减少了有机物的额外消耗,从而增加有机物的生成,达到增产目的。
(3)原本光呼吸产生的乙醇酸会运输到线粒体等部位进一步反应,部分CO2释放到线粒体中。而构建新的“光呼吸支路”后,使光呼吸的中间产物乙醇酸直接在叶绿体内被催化并最终完全分解为CO2,这样就减少了原本释放到线粒体的CO2,将乙醇酸中的碳更多地留在叶绿体中,提高了叶绿体中CO2浓度。根据CO2和O2竞争性结合C5的原理,CO2浓度提高抑制了光呼吸,减少了有机物的消耗,同时有利于光合作用暗反应的进行,提高了水稻的光合效率,从而提高水稻产量。
故答案为:
(1)作为还原剂和提供能量;参与光反应生成ATP
(2)基质;降低;CO2浓度升高促进C5与CO2反应,加快光合作用速率,同时抑制C5与O2反应,减弱光呼吸,从而增加有机物的生成,减少有机物的消耗
(3)减少原本释放于线粒体的CO2,将乙醇酸中的碳更多的留在叶绿体中,提高叶绿体中CO2浓度,抑制光呼吸,提高水稻的光合效率
【点评】本题围绕水稻叶肉细胞中光呼吸和光合作用的关系展开,考查了光合作用暗反应中NADPH的作用、光呼吸的场所和对光合作用效率的影响以及通过基因工程构建新支路提高水稻产量的机制等知识。
8.(2024 安阳三模)据世界卫生组织(WHO)调查报告显示,抑郁症已成为世界上第二大致残性疾病,患者主要表现为意志活动减退、认知功能损害等症状。为了给临床治疗抑郁症提供新的思路,科研团队探究了持续4周的高强度间歇训练(HIIT)运动对小鼠抑郁情绪或行为的影响。将正常小鼠随机均分为3组,采用CUMS造模训练制备抑郁模型小鼠,接着开展了四项动物行为学实验,相关检测结果如表所示。回答下列问题:
行为学指标 组别 强迫游泳漂浮不动时间/s 悬尾不动时间/s 摄食潜伏期/s 糖水偏爱率/%
对照组(基础训练) 142.1 170.6 138.2 87.3
CUMS组(抑郁造模训练) 198.7 2063 185.4 74.2
CUMS+HIIT组(抑郁造模训练+HIIT运动) 148.6 175.8 140.3 85.6
注:强迫游泳漂浮不动时间和悬尾不动时间减少表明实验动物产生了抗抑郁样行为。强迫游泳实验是用来测试小鼠抑郁样行为的经典实验之一,悬尾实验是一种用来快速评价抗抑郁药物药效的方法。
(1)CUMS即慢性不可预测性温和应激,训练周期内每日随机施用1种不同应激原刺激实验小鼠,如15℃冷水浴10min、昼夜颠倒24h等。当小鼠受到上述外界刺激时,兴奋会传导至与体温调节和生物节律控制有关的神经中枢即 下丘脑 。机体产生应激反应时,会出现多种神经内分泌变化,如自主神经系统中的 交感神经 兴奋,心跳加快、血管收缩;肾上腺髓质分泌的 肾上腺素 增多,引起警觉、紧张及焦虑等情绪。
(2)情绪是大脑的高级功能之一。当消极情绪达到一定程度时就会产生抑郁,抗抑郁药一般通过作用于突触来影响神经系统的功能,如某些药物可选择性地抑制突触前膜对5﹣羟色胺的回收,使得突触间隙中 5﹣羟色胺的浓度维持在一定水平 ,从而发挥疗效。
(3)分析表中数据,与对照组相比,正常小鼠经CUMS造模训练后在行为学实验中的强迫游泳漂浮不动时间和悬尾不动时间 增加 (填“增加”或“减少”),摄食潜伏期增长,糖水偏爱率减小,说明小鼠表现出明显的抑郁样行为,CUMS抑郁模型建立成功。为使实验设计更加严谨、实验结论更有说服力,可在现有组别的基础上增加的一组实验为 基础训练+HT运动 。HIIT运动能够明显改善CUMS训练所引起的小鼠抑郁样行为,依据是 与CUMS组相比,CUMS+HIIT组小鼠的强迫游泳漂浮和悬尾不动时间明显减少,摄食潜伏期明显缩短,糖水偏爱率明显增加 。
【考点】神经系统的结构;兴奋在神经元之间的传递;人脑的其他功能.
【专题】实验性简答题;神经调节与体液调节.
【答案】(1)下丘脑 交感神经 肾上腺素
(2)5﹣羟色胺的浓度维持在一定水平
(3)增加 基础训练+HT运动 与CUMS组相比,CUMS+HIIT 组小鼠的强迫游泳漂浮和悬尾不动时间明显减少,摄食潜伏期明显缩短,糖水偏爱率明显增加
【分析】1、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,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。
2、兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将信号传递到下一个神经元。
3、情绪也是大脑的高级功能之一,情绪是人对环境所作出的反应,积极建立和维系良好的人际关系、适量运动可以减少和更好地应对情绪波动。消极情绪达到一定程度时会产生抑郁,抑郁通常是短期的,可以自我调适;当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症。
【解答】解:(1)小鼠体温调节和生物节律控制有关的神经中枢为下丘脑,如自主神经系统中的交感神经兴奋,心跳加快、血管收缩;肾上腺髓质分泌的肾上腺素增多,引起警觉、紧张及焦虑等情绪。
(2)情绪是大脑的高级功能之一。某些抗抑郁药物可选择性地抑制突触前膜对5﹣羟色胺的回收,使得突触间隙中5﹣羟色胺的浓度维持在一定水平,保持突触后膜的兴奋性。
(3)分析表中数据,与对照组相比,正常小鼠经CUMS造模训练后在行为学实验中的强迫游泳漂浮不动时间和悬尾不动时间增加,摄食潜伏期增长,糖水偏爱率减小。为使实验设计更加严谨、实验结心更有说服力,可在现有组别的基础上增加HUIT组(即基础训练+HIIT运动)。HIIT运动能够明显改善CUMS训练所引起的小鼠抑郁样行为,因为与CUMS组相比,CUMS+HIIT组小鼠的强迫游泳漂浮不动时间和悬尾不动时间明显减少,摄食潜伏期明显缩短,糖水偏爱率明显增加。
故答案为:
(1)下丘脑 交感神经 肾上腺素
(2)5﹣羟色胺的浓度维持在一定水平
(3)增加 基础训练+HT运动 与CUMS组相比,CUMS+HIIT组小鼠的强迫游泳漂浮和悬尾不动时间明显减少,摄食潜伏期明显缩短,糖水偏爱率明显增加
【点评】本题结合人体内环境稳态调节有关的实验考查学生对知识的掌握情况,需要学生把握神经调节、体液调节的基础知识并通过总结归纳形成知识网络,再结合题干信息进行分析,解决问题。
9.(2025 贵州二模)稻田养蟹是我国稻作区重要的生态农业模式,操作简单易行、经济效益显著,符合人与自然和谐共生的发展要求。图1是稻蟹共生稻田生态系统的部分结构,图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图,图中数值表示能量(单位:10kJ/m2 a)。
(1)连续高温的气候使稻田中某种杂草种群数量明显下降,这种调节种群数量的因素属于 非密度 制约因素。该稻田生态系统的 物质循环和能量流动 是沿着食物链和食物网进行的,
(2)据图1可知,输入该生态系统的能量形式有 太阳能和饵料有机物中的化学能 。在“藻类→浮游生物→河蟹”的食物链中,浮游生物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和 河蟹的粪便 流向分解者。
(3)图2中,C代表 级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量 ;与传统的稻田生态系统相比,该农业模式明显提高水稻产量,从种间关系的角度分析,可能的原因是 杂草密度降低,减少了与水稻的种间竞争,水稻因而得到更多的阳光、二氧化碳和无机盐用于生长(河蟹捕食稻田昆虫,减少昆虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量) (答出两点即可)。运用稻蟹综合种养的生态农业模式,体现了研究能量流动的意义是 可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入该生态系统的总能量 。
【考点】生物因素和非生物因素对种群数量变化的影响;群落中生物的种间关系;能量流动的概念和过程;研究能量流动实践意义.
【专题】图文信息类简答题;种群和群落;生态系统;理解能力.
【答案】(1)非密度 物质循环和能量流动
(2)太阳能和饵料有机物中的化学能 河蟹的粪便
(3)初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量 杂草密度降低,减少了与水稻的种间竞争,水稻因而得到更多的阳光、二氧化碳和无机盐用于生长(河蟹捕食稻田昆虫,减少昆虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量) 可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入该生态系统的总能量
【分析】图2是生态系统中能量流经第二营养级的示意图,其中A表示初级消费者的同化量,B表示分解者利用的能量,C表示初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量。
【解答】解:(1)连续高温的气候对稻田中某种杂草种群的作用强度与该种群的密度无关,这种调节种群数量的因素属于非密度制约因素。食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
(2)据图1可知,稻田养蟹,需要人工为河蟹提供饵料,因此输入该生态系统的能量,除了生产者固定的太阳能外,还有饵料中的化学能。动物粪便中的能量属于上一营养级的同化量,在“藻类→浮游生物→河蟹”的食物链中,浮游生物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和河蟹的粪便流向分解者。
(3)图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图,C代表初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。河蟹与稻田昆虫之间存在种间竞争和捕食关系。稻田引入河蟹后,水稻产量得到提高的可能原因是:河蟹以杂草和水稻的老黄叶为食,使杂草密度降低,减少了与水稻的种间竞争,水稻因而得到更多的阳光、二氧化碳和无机盐用于生长;河蟹捕食稻田昆虫,减少昆虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量。运用稻蟹综合种养的生态农业模式,充分地利用了空间和资源,体现了研究能量流动的意义是:可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量。
故答案为:
(1)非密度 物质循环和能量流动
(2)太阳能和饵料有机物中的化学能 河蟹的粪便
(3)初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量 杂草密度降低,减少了与水稻的种间竞争,水稻因而得到更多的阳光、二氧化碳和无机盐用于生长(河蟹捕食稻田昆虫,减少昆虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量) 可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入该生态系统的总能量
【点评】本题考查种群、群落和生态系统的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
10.(2023春 铜山区期中)某植物花色由A、a和B、b两对等位基因控制(独立遗传),其花色产生机理如图所示。研究人员用纯种白花甲和纯种红花乙杂交得F1,F1自交得F2。请回答问题。
(1)F1的花色是 红色 ,F2的性状分离比为 9:3:4或3:1 。
(2)用纯种白花丙与纯种黄花杂交,若后代均为红花,则丙的基因型为 aaBB ;若后代均为黄花,则丙的基因型为 aabb 。
(3)科研人员对某一红花丁进行测交,后代出现红花:黄花:白花=l:1:2,则丁的基因型为 AaBb ;丁自交,后代中出现红花后代的概率为 ,其中纯合子所占比例为 。
(4)由以上实验可知相关基因可以通过 控制酶的合成来控制代谢过程 进而间接控制生物体的性状。
【考点】基因的自由组合定律的实质及应用;基因、蛋白质与性状的关系.
【专题】正推法;基因分离定律和自由组合定律;基因与性状关系;理解能力.
【答案】(1)红色 9:3:4或3:1
(2)aaBB aabb
(3)AaBb
(4)控制酶的合成来控制代谢过程
【分析】基因自由组合定律: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。
【解答】解:(1)根据花色产生机理,可知白色花基因型为aa__,黄色花基因型为A_bb,红色花基因型为A_B_,则纯种白花甲(aabb或aaBB)和纯种红花乙AABB杂交,得到F1(AaBb或AaBB)的花色是红色。若F1为AaBb,则产生的F2的性状分离比为红色(A_B_):黄色(A_bb):白色(aa__)=9:3:4;若F1为AaBB,则产生的F2的性状分离比为红色(A_BB):白色(aaBB)=3:1。
(2)用纯种白花丙与纯种黄花AAbb杂交,若后代均为红花A_B_,则丙的基因型为aaBB;若后代均为黄花A_bb,则丙的基因型为aabb。
(3)红花丁进行测交,后代出现黄花(A_bb)和白花(aa__),说明丁的两对基因均为杂合子,则丁的基因型为AaBb。丁自交,后代中出现红花后代A_B_的概率为。纯合子红花AABB的概率为,则红花后代中纯合子所占比例为。
(4)由以上实验可知,该植物基因通过控制酶A、酶B的合成来控制代谢过程,进而间接控制花色性状。
故答案为:
(1)红色 9:3:4或3:1
(2)aaBB aabb
(3)AaBb
(4)控制酶的合成来控制代谢过程
【点评】本题考查基因自由组合定律和基因与性状关系的相关内容,要求学生能运用所学的知识正确作答。
11.(2023 盐城二模)造血干细胞内BCR基因和ABL基因发生融合,表达的BCR﹣ABL蛋白能使与细胞异常增殖有关的蛋白质(CP)磷酸化激活,造成白细胞异常增殖,从而引发慢性粒细胞白血病(CML),其主要机理如图1所示。急性粒细胞白血病(AML)患者的造血干细胞内,RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质α亚基第107位对应的氨基酸出现异常,如图2为部分生理过程(图中数字表示过程,字母表示物质,甲、乙、丙表示细胞)。请回答下列问题:
(1)据图1分析,CML患者造血干细胞内变异的类型属于 染色体结构变异(易位) 。药物S能与ATP竞争性结合BCR﹣ABL蛋白,据图推测,该药物的作用机理是 抑制ATP含磷基团转移到CP上 。
(2)图2中表示RUNX1基因转录过程的是 ② 。AML患者致病的根本原因是RUNX1基因中发生了碱基对 替换 (选填“缺失”、“插入”或“替换”),此改变往往发生在图2的过程 ① 中。
(3)图2中细胞甲、乙、丙的差异产生的根本原因是 基因的选择性表达 。
(4)急性粒细胞白血病还与GPX3基因(编码抗氧化酶)异常表达有关。若要继续探究GPX3基因表达的调控机制是“DNA甲基化”还是“组蛋白修饰”,研究者设计了以下实验来验证上述推测,请完善实验过程并分析讨论:
①实验原理:
GPX3基因甲基化可 抑制 (选填“促进”或“抑制”)基因的转录;组蛋白乙酰化使染色体中蛋白质与DNA形成的结构变得松散,可 促进 (选填“促进”或“抑制”)GPX3基因转录。因此,可通过技术 分子杂交 检测细胞内GPX3基因转录形成的mRNA进行验证。
②实验思路:
第一步:分别用 去甲基化 药物(A药)和组蛋白乙酰化酶抑制剂(B药)处理患者的粒细胞;
第二步:检测GPX3基因的相对表达量,并做统计分析。
③实验结果:如图3所示(其中“﹣”代表不添加任何药物)。
④实验结论:据图3推测,GPX3基因表达的调控机制是 DNA甲基化 。
【考点】表观遗传;染色体结构的变异;遗传信息的转录和翻译.
【专题】图文信息类简答题;遗传信息的转录和翻译.
【答案】(1)染色体结构变异(易位);抑制ATP含磷基团转移到CP上
(2)②;替换;①
(3)基因的选择性表达
(4)抑制;促进;分子杂交;去甲基化;DNA甲基化
【分析】表观遗传:指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。DNA的甲基化:生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
分析题2:①表示DNA的复制过程,②表示转录过程,③翻译过程。
【解答】解:(1)从图中可以看出,9号染色体上的ABL基因转移至22号染色体上,与BCR基因发生融合,这是染色体变异中的易位;据图可知,ATP与BCR﹣ABL蛋白结合后,导致细胞异常增殖有关的蛋白质(CP)磷酸化激活,造成白细胞异常增殖,如果药物S能与ATP竞争性结合BCR﹣ABL蛋白,抑制ATP含磷基团转移到CP上,抑制白细胞的异常增殖。
(2)转录是以DNA为模板合成RNA的过程,是图2中的②过程;根据题干信息“RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质α亚基第107位对应的氨基酸出现异常”,如果是增添或者缺失,会导致多个氨基酸种类发生改变,而该过程只导致1个氨基酸改变,所以是基因突变中的替换;基因突变往往发生在分裂间期DNA复制过程,即①过程。
(3)图2中由同一个细胞形成了甲、乙、丙三种细胞,这是细胞分化的过程,根本原因是基因的选择性表达。
(4)①DNA发生甲基化后,会抑制了基因的表达,组蛋白乙酰化使染色体中蛋白质与DNA形成的结构变得松散,使RNA聚合酶可以更容易的与DNA结合,促进转录过程;检验基因转录形成的mRNA,可以根据碱基互补配对的原则,用分子杂交技术进行检验;
②实验的目的是探究GPX3基因表达的调控机制是“DNA甲基化”还是“组蛋白修饰”,如果GPX3基因的异常表达与“DNA甲基化”有关,那么使用去甲基化药物(A药)处理患者的粒细胞后,那么GPX3基因的表达量就会增加;如果GPX3基因的异常表达与“组蛋白修饰”有关,那么使用组蛋白乙酰化酶抑制剂(B药)处理患者的粒细胞,那么GPX3基因的表达量就会增加;所以可以用去甲基化药物(A药)和组蛋白乙酰化酶抑制剂(B药)处理患者的粒细胞;
④由图3所示,当使用A药之后,GPX3基因的表达量增加,使用B药之后,GPX3基因的表达量不变,故可推测GPX3基因表达的调控机制是“DNA甲基化”。
故答案为:
(1)染色体结构变异(易位);抑制ATP含磷基团转移到CP上
(2)②;替换;①
(3)基因的选择性表达
(4)抑制;促进;分子杂交;去甲基化;DNA甲基化
【点评】本题主要考查表观遗传、染色体变异等相关知识,意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力,能够运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断,难度适中。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)