江苏省南京市江宁区南京市临江高级中学2025-2026学年高三上学期开学生物试题
1.(2025高三上·江宁开学考)下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A.淀粉和糖原的差异与其单体的种类、排列顺序有关
B.细胞内的核酸分子结构中一定存在碱基对
C.酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
D.蛋白质的加工都需要内质网和高尔基体的参与
2.(2025高三上·江宁开学考)乳酸脱氢酶(LDH)能催化丙酮酸与乳酸之间的相互转化。临床发现,急性心肌梗死发作早期患者的血清中LDH含量显著增高。相关叙述正确的是( )
A.LDH 在细胞的核糖体中合成,可为丙酮酸转化为乳酸提供能量
B.急性心肌梗死患者血清中LDH含量增高,可能与心肌细胞损伤有关
C.在细胞无氧呼吸过程中,丙酮酸转化为乳酸产生ATP
D.临床上可以利用电泳结合基因探针对血清中LDH含量进行定量检测
3.(2025高三上·江宁开学考)钠-钾泵广泛存在于各种细胞膜上,其工作机制如图所示。下列说法错误的是( )
A.钠-钾泵具有 ATP 酶的活性,能水解 ATP 释放能量供能
B.钠-钾泵每活动一次,细胞外多产生一个单位的正电荷
C.若钠-钾泵活动增强,会使神经细胞产生的静息电位减小
D.低温、缺氧等环境可以引起细胞内外钠钾离子浓度差异减小
4.(2025高三上·江宁开学考)下列关于细胞增殖、分化等生命历程的说法,错误的是( )
A.有丝分裂是细胞增殖的主要方式,可保证遗传信息在亲子代细胞中的一致性
B.减数分裂过程会发生基因突变、基因重组或染色体变异,为生物进化提供材料
C.同一个体内神经干细胞与神经胶质细胞相比,DNA一般相同,mRNA存在差异
D.分裂的细胞中DNA聚合酶和DNA连接酶不同的根本原因是基因的选择性表达
5.(2025高三上·江宁开学考)下列关于细胞中物质检测或鉴定实验的叙述,错误的有( )
A.幼嫩甘蔗的提取液与适量斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀
B.糯米淀粉、马铃薯淀粉遇稀碘液不一定都显蓝色
C.向高温加热并冷却的稀蛋清液体中加入适量双缩脲试剂显紫色
D.向花生油中滴加适量苏丹Ⅲ染液能看到多个橘黄色的脂滴
6.(2025高三上·江宁开学考)人类ABO血型系统受三个等位基因IA、IB、i控制,其中IA和IB共显性,IA和IB对i完全显性。一对A型血的正常夫妇,生了一个患白化病的O型血儿子,若再生一个A型血的正常孩子的概率为( )
A.3/8 B.9/16 C.1/4 D.3/4
7.(2025高三上·江宁开学考)如图是某精原细胞内两对同源染色体发生的结构变化,染色体上的字母表示基因,相关叙述正确的是( )
A.染色体结构改变后,N基因和b基因的表达不会受到影响
B.图中所示的染色体结构改变,会涉及DNA分子的断裂和连接
C.染色体结构改变后,B和N基因在同源染色体相同位置上,是等位基因
D.染色体结构改变后,该细胞形成精子时,等位基因N和n一定发生分离
8.(2025高三上·江宁开学考)东非的坦葛尼喀湖和马拉维湖中长期生活着多种丽鱼,其中坦葛尼喀湖有200多种,马拉维湖有300~500种,它们由一个或几个共同祖先进化而来。由于具有相似的生活环境,两湖具有形态结构相似的丽鱼(如下图),但坦葛尼喀湖中所有丽鱼间的亲缘关系,都比它们与马拉维湖中任何丽鱼的亲缘关系近,反之亦然。下列叙述正确的是( )
A.两湖中的丽鱼不存在生殖隔离
B.两湖中丽鱼种数的差异属于遗传多样性
C.A'与B'鱼的遗传物质的相似度比与A鱼相似度高
D.达尔文的自然选择学说能科学解释两湖丽鱼种数众多的根本原因
9.(2025高三上·江宁开学考)下列关于人体生命活动调节的叙述,正确的是( )
A.激素有选择地被血液运动到靶器官、靶细胞
B.寒冷环境下机体通过各种途径减少散热,使散热量低于炎热环境
C.脑干内有呼吸中枢、语言中枢等重要的生命活动中枢
D.体液调节比神经调节的作用范围更广,作用时间更长
10.(2025高三上·江宁开学考)果蝇大脑中的饱觉感受器能够快速探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖,该信息通过神经传导,最终激活胰岛素生成细胞释放胰岛素,从而抑制果蝇进一步进食,具体过程如下图所示,下列叙述不正确的是( )
A.上述三个细胞的Ca2+通道依次打开
B.神经递质TK释放量减少对果蝇进食的抑制作用增强
C.兴奋由D神经元单向传递至T神经元
D.抑制饱腹果蝇的D神经元活性能模拟饥饿果蝇的表现型
11.(2025高三上·江宁开学考)金链花由于受到能分泌细胞分裂素类物质的病原体的侵袭,侧芽生长失控,形成大量分支,称为“扫帚病”。有关分析及推测错误的是( )
A.正常生长的金链花侧芽生长受抑制是因为生长素含量过高
B.该现象说明细胞分裂素类物质能解除植物的顶端优势
C.该病原体分泌的是一种能调节植物生长发育的植物激素
D.生产上可通过解除顶端优势可以达到增产的目的
12.(2025高三上·江宁开学考)下图表示某生态系统的模式图,下列相关叙述错误的是( )
A.图中甲同化的能量必然大于食肉动物同化的能量
B.图中甲、食草动物、食肉动物1和2构成一条食物链
C.当该系统处于相对稳定状态时食肉动物的增长率可能为0
D.图中乙是分解者,流向乙的能量不能再被甲利用
13.(2025高三上·江宁开学考)《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。下列叙述错误的是( )
A.该方法依据的原理是醋酸菌在氧气、糖源充足时将酒精转化为醋酸
B.加水的目的是对酒进行稀释,避免渗透压过高醋酸菌失水过多
C.“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的
D.“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
14.(2025高三上·江宁开学考)酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质。酿酒酵母产酒精能力强,但没有合成淀粉酶的能力;糖化酵母能合成淀粉酶,但酒精发酵能力弱。科研人员通过两种途径改良酵母菌种,实现以淀粉为底物高效生产酒精的目的。下列叙述正确的是( )
A.途径Ⅰ需用纤维素酶处理酵母菌,再利用PEG诱导融合
B.途径Ⅱ需要以淀粉酶基因作为目的基因构建表达载体
C.途径Ⅰ和途径Ⅱ最终获得的目的酵母菌染色体数目相同
D.以淀粉转化为还原糖的效率作为最终鉴定目的菌的指标
15.(2025高三上·江宁开学考)需氧呼吸第三阶段电子传递链如下图所示。电子在传递的过程中,H+通过复合物I、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输,建立膜H+势能差,驱动ATP合成酶顺H+浓度梯度运输,同时产生大量的ATP,UCP是一种特殊的H+通道。下列叙述错误的是( )
A.真核细胞中,复合物I、Ⅲ、Ⅳ分布在线粒体内膜上
B.电子传递过程中,各种复合体蛋白的空间结构会发生改变
C.在H+顺浓度梯度的运输过程中,ATP合成酶能催化ATP合成
D.若细胞中的UCP表达量增高,则ATP的合成速率上升
16.(2025高三上·江宁开学考)大菱鲆是我国重要的经济鱼类。有研究小组以干酪素为底物探究不同pH对大菱鲆消化道中蛋白酶活性的影响,其他条件保持最适,实验结果如图所示。有关叙述错误的是( )
A.蛋白酶的活性可用单位时间内水解干酪素的量来表示
B.本实验中三种蛋白酶活性之间的差异仅由不同pH造成
C.若将实验温度升高10℃,三种蛋白酶的最适pH会明显下降
D.幽门盲囊蛋白酶为干酪素水解提供的活化能比肠蛋白酶的多
17.(2025高三上·江宁开学考)真核生物的基因中含有外显子和内含子。细胞核内刚刚转录而来的 RNA为前体mRNA,前体 mRNA 中的内含子在 RNA 自身以及其他蛋白复合物的作用下被剪切,形成mRNA 运出细胞核。图为前体 mRNA 的剪切示意图,相关叙述错误的是( )
A.图中的 a、c 分别为启动子和终止子转录部分
B.前体 mRNA 能与核糖体直接结合进行翻译过程
C.蛋白质复合物具有识别特定核糖核苷酸序列的功能
D.前体 mRNA 加工形成 mRNA 的过程发生在细胞质基质中
18.(2025高三上·江宁开学考)尿崩症患者可能会出现多饮、多尿、脱水等症状,尿崩症根据致病机理可分为中枢性尿崩症(抗利尿激素缺乏)和肾源性尿崩症(肾细胞表面相应受体缺乏);正常人在无渴感的情况下,刻意饮水造成的尿量大增,这是正常的生理现象,不属于尿崩症的范畴。如图为抗利尿激素的作用模式图,下列相关叙述正确的是( )
A.在抗利尿激素分泌的调节过程中,下丘脑既是感受器又是效应器
B.对于尿崩症患者,通过补充外源的抗利尿激素即可达到治疗的目的
C.P 蛋白和靶蛋白相当于受体蛋白,G 蛋白相当于细胞内的信号分子
D.抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进它们对水分子的重吸收
19.(2025高三上·江宁开学考)骆驼蓬主要分布在干旱和半干旱地区,能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B.过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化
C.由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D.骆驼蓬具有防风固沙的作用,体现生物多样性的间接价值
20.(2025高三上·江宁开学考)下图是樱桃醋的工艺制备流程。下列相关叙述正确的是( )
A.调整糖度有助于醋酸菌在糖源充足的条件下直接将糖转化为醋酸
B.酒精发酵和醋酸发酵过程中溶液的pH和密度均逐渐下降
C.酒精发酵结束后接种醋酸菌并通入无菌空气后即可进行醋酸发酵
D.在该流程的酒精发酵环节中适当增加溶解氧可缩短此阶段的发酵时间
21.(2025高三上·江宁开学考)随着各种生物技术的发展,科学家对光合作用的研究也越来越深入。如表是科研人员用番茄大棚和草莓大棚研究不同空气污染情况对大棚温度、光合有效辐射、光合速率的影响。(光合有效辐射:植物进行光合作用,被光合色素吸收并转化的太阳能)
番茄大棚
空气质量 棚温/℃ 光合有效辐射相对值 光合速率相对值
良 25.6 987 20.4
轻度污染 23.4 746 119.6
中度污染 23.5 477 17.1
重度污染 23.1 325 11.8
草莓大棚
空气质量 棚温/℃ 光合有效辐射相对值 光合速率相对值
良 27.3 994 20.11
轻度污染 26.1 7855 18.72
中度污染 26.1 428 17.41
重度污染 24.6 428 10.10
(1)光合作用过程中,叶肉细胞吸收的CO2在 中被固定形成C3,C3在 阶段产生的 的作用下,最终生成以糖类为主的有机物。
(2)据表格信息,当空气质量为严重污染时,与中度污染时相比,番茄棚和草莓棚应分别采取 、 措施来提高植物的光合速率以提高产量。
(3)长久以来普遍认为若持续光照,最终有机物积累量会增加,但科研人员有了新的发现。给予植物48小时持续光照,测定叶肉细胞中的淀粉积累量,结果如图1所示。实验结果反映出淀粉积累量的变化规律是 。
(4)为了解释(3)的实验现象,研究人员提出了两种假设。假设一:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成停止。假设二:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成与降解同时存在。为验证假设,科研人员测定了叶肉细胞的CO2吸收量和淀粉降解产物——麦芽糖的含量,结果如图2所示。实验结果支持上述哪一种假设? 。请运用图中证据进行阐述: 。
(5)为进一步确定该假设成立,研究人员在第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a,为叶片光合作用通入仅含13C标记的CO24小时,在第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b,13C标记的淀粉含量为c。若淀粉量a、b、c的关系满足 (用关系式表示),则该假设成立。
22.(2025高三上·江宁开学考)科研工作者为研究罗浮山自然保护区的黑桫椤(木本蕨类植物)的生态发展及生态保护的相关问题展开了研究,在该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧。
(1)研究人员选取了 10m × 10m 的 20 个样方,记录数据如下:
样 带 黑桫椤个体数 平均 值
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A 7 17 5 10 6 16 7 4 15 6 9.3
B 19 6 10 14 8 11 5 8 5 4 9.0
①研究植物种群时,样方的选取应遵循 原则,样带 A 和 B 分别位于 ,样方位置的选取采用 (填“五点”或“等距”)取样法。
②表中数据测定黑桫椤的种群密度结果为 株/m2。
(2)在获得上述数据的同时研究者还对每株黑桫椤的高度进行了测定,并按高度划分为五组,具体划分方法及测定数据见下图。
Ⅰ级 茎高小于0.25m 幼苗阶段
Ⅱ级 茎高0.25m~0.50m 小型植物阶段
Ⅲ级 茎高0.50m~1.00m 中型植物阶段
IV级 茎高1.00m~1.50m 大中型植物阶段
V级 茎高大于1.50m 大型植物阶段
以上数据主要反映的是黑桫椤种群特征中的 ,从结果可以预测该地黑桫椤种 群密度将 。
(3)桫椤树形美观,茎干可以药用食用,其化石还与恐龙化石并存,被用以研究恐龙兴衰,以上这些体现了生物多样性的 价值。为了更好地保护这一珍贵的植物活化石, 国家在其所在地区建立自然保护区,这种保护措施属于 。
(4)研究小组还对本保护区内的其他生物能量流动进行了调 查,绘制出了图 2 所示的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 IV 分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。下表为食物链“草→鼠→鹰"中各种群一年间的能量流动情况(单位:107kJ。a-1)。
种群 同化的总能量 用于生长、发育和繁殖的能量 呼吸消耗 传递给分解者 传递给下一营养级 未被利用的能量
草 69.5 7.0 19.0 45.5
鼠 19.0 9.0 1.0 4.5
鹰 3.5 1.0 2.5 微量不计 无
①图2中 m1、m2表示的能量形式分别为 、 。
②据表分析,草用于生长、发育和繁殖的能量 kJ·a-1,能量从鼠到鹰的传递效率为 %(保留 1 位小数)。
23.(2025高三上·江宁开学考)某雌雄同株异花二倍体作物M有多个品系。品系甲有抗虫、高产等优良性状,但甜度不高;品系乙、丙具有高甜度性状。与甜物质代谢相关的基因有A/a和B/b,过程如图。为增加品系甲的甜度,育种工作者用三个纯合品系进行杂交实验,结果如表。请回答问题:
杂交实验 杂交组合 F1表型 F2表型及比例
实验一 甲×乙 不甜 1/4高甜、3/4不甜
实验二 甲×丙 微甜 1/4高甜、1/2微甜、1/4不甜
实验三 乙×丙 微甜 7/16高甜、3/8微甜、3/16不甜
(1)与豌豆相比,该作物M杂交过程中操作的不同之处是 。
(2)从表中杂交实验 可判断该性状遗传是否遵守自由组合定律,理由是 。
(3)品系甲、乙和丙的基因型分别是AAbb、 、 。
(4)将实验三F2种表现为不甜的植株进行自交,F3的表现型及比例为 。
(5)实验三F2中表现为高甜的植株基因型有 种,其中能稳定遗传的个体比例为 ,a基因的频率为 。
24.(2025高三上·江宁开学考)cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子,其结构组成如图1所示。人在饥饿时,肾上腺髓质分泌肾上腺素可参与血糖调节,使血糖浓度升高,调节机理及部分过程如图2所示。请回答下列问题
(1)图1中,A所示物质名称是 ,B处化学键名称是 ,每个cAMP分子含有 个高能磷酸键。
(2)图2中,ATP的合成场所是 。正常情况下,肾上腺素、cAMP、葡萄糖、糖原可存在于人体内环境中的有 。
(3)图2中,肾上腺髓质分泌肾上腺素的调节方式是 。发生图示生理过程时,血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为 。
(4)当血糖含量升高后,信号分子X发挥作用,它最可能是 与肾上腺素作用关系是
(5)结合图2分析,下列因素中不可能引发低血糖症的有 。
a.体内产生G2蛋白抗体 b.体内产生肾上腺素受体的抗体
c.信号分子X含量过高 d.控制酶P合成的基因发生突变
25.(2025高三上·江宁开学考)某真菌的W基因可编码一种高效降解纤维素的酶:已知图中W基因转录方向为从左往右。为使放线菌产生该酶,以图1中质粒为载体,进行转基因。不同限制酶的识别序列及切割位点如下表所示。请回答下列问题:
限制酶 BamH I EcoR I Mfe I KpmI Hind II
识别序列 及切割位点 G↓GATTC G↓AATTC C↓AATTC GCTAC↓C A↓AGCTT
(1)限制酶主要是从 中分离纯化出来的。应使用限制酶 切割图1中质粒,使用限制酶 切割图2中含W基因的DNA片段,以获得能正确表达W基因的重组质粒。
(2)与质粒中启动子结合的酶是 。启动子通常具有物种特异性,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择 启动子(选填“植物”、“真菌”或“放线菌”)。
(3)W基因转录的模板链是 (选填“甲链”或“乙链”)。利用PCR技术对W基因进行扩增的原理是 ,子链的延伸方向是 。
(4)研究人员欲对W基因的mRNA进行RT-PCR,已知其mRNA的序列为5'-UGAAC-CCUA…(中间序列)…GUCCACUCG-3'。为了便于将扩增后的基因和载体成功构建成重组质粒,用于PCR扩增的引物应为__________。
A.5'-TGAACGCTA… B.5'-CCAGTCGAC…
C.5'-GAATTCTGA… D.5'-AAGCTTCGA…
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】DNA与RNA的异同;糖类的种类及其分布和功能;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;酶的本质及其探索历程
【解析】【解答】A、淀粉和糖原的单体均为葡萄糖,单体种类相同;二者差异主要源于葡萄糖的连接方式不同(如淀粉有直链和支链,糖原支链更密集),而非单体排列顺序,A不符合题意;
B、细胞内核酸包括DNA和RNA。DNA通常为双链,一定存在碱基对;但RNA多为单链(如mRNA、tRNA中的部分双链区域是局部折叠形成的),并非所有RNA分子都存在碱基对,如某些mRNA为线性单链,无碱基对,B不符合题意;
C、酶的化学本质是蛋白质或RNA。若为蛋白质,基本组成单位是氨基酸;若为RNA,基本组成单位是核糖核苷酸,因此酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸,C符合题意;
D、蛋白质的加工是否需要内质网和高尔基体,取决于细胞类型和蛋白质去向。原核细胞没有内质网和高尔基体,其蛋白质加工无需这两种细胞器;真核细胞中,胞内发挥作用的蛋白质(如细胞质基质中的酶)也可能仅经核糖体合成,无需内质网和高尔基体加工,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】 多糖(淀粉、糖原)的差异在于单体连接方式,而非单体种类;核酸的结构差异(单链/双链)决定是否存在碱基对,需区分DNA与RNA的不同;酶的化学本质多样性决定其基本组成单位的两类情况;蛋白质加工的细胞器需求与细胞类型、蛋白质功能定位相关,不能一概而论。
2.【答案】B
【知识点】酶促反应的原理;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、LDH是蛋白质,在核糖体中合成,但酶的作用是降低化学反应活化能,不能为反应提供能量。丙酮酸转化为乳酸的过程无需酶提供能量,A不符合题意;
B、LDH主要存在于心肌细胞等组织细胞内,急性心肌梗死时,心肌细胞损伤破裂,细胞内的LDH会释放到血清中,导致血清中LDH含量显著增高,B符合题意;
C、无氧呼吸中,丙酮酸转化为乳酸是第二阶段,该过程不产生ATP,ATP仅在第一阶段(糖酵解)产生,C不符合题意;
D、基因探针用于检测核酸(DNA或RNA),依赖碱基互补配对原理。LDH是蛋白质,不能用基因探针检测,电泳可分离蛋白质,但结合基因探针无法对其进行定量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】LDH是催化无氧呼吸第二阶段(丙酮酸与乳酸相互转化)的酶,化学本质为蛋白质,合成场所是核糖体。酶的核心功能是降低反应活化能,而非提供能量。细胞内的酶会随细胞损伤释放到体液中,这是临床疾病检测的重要依据。无氧呼吸的能量产生仅发生在第一阶段,第二阶段不产生ATP。蛋白质的检测需结合其化学本质选择方法,基因探针不适用于蛋白质检测。
3.【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导;主动运输
【解析】【解答】A、钠-钾泵能主动转运Na+和K+,此过程需要能量,其能量来源于ATP水解。钠-钾泵兼具转运离子和水解ATP的功能,说明它具有ATP酶的活性,可通过水解ATP释放能量供能,A不符合题意;
B、钠-钾泵每活动一次,会将3个Na+泵出细胞、2个K+泵入细胞。细胞外净流出1个正电荷(3个正电荷流出-2个正电荷流入),因此细胞外多产生一个单位的正电荷,B不符合题意;
C、神经细胞的静息电位主要由K+外流形成,表现为外正内负。钠-钾泵活动增强时,会更多地将K+泵入细胞、Na+泵出细胞,使细胞内K+浓度更高、细胞外Na+浓度更高,进而增大细胞内外的离子浓度差。这会让K+外流更易发生,导致静息电位(负值)的绝对值增大,而非减小,C符合题意;
D、低温会降低酶活性,抑制细胞呼吸;缺氧会直接减少有氧呼吸产生的ATP。钠-钾泵的主动转运依赖ATP供能,供能不足会导致其活动减弱,无法有效维持细胞内外Na+、K+的浓度差,最终使浓度差异减小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】钠-钾泵的核心功能是通过主动转运维持细胞内外离子平衡。既是离子转运蛋白,又是ATP酶,能水解ATP供能;每消耗1分子ATP,转运3个Na+出细胞、2个K+入细胞,使细胞外正电荷相对增多;其活动强度影响静息电位(K+外流依赖的浓度差由其维持),且受能量供应(细胞呼吸)和温度影响。
4.【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、有丝分裂是真核细胞增殖的主要方式,过程中染色体复制后精确平均分配到子细胞,能保证亲子代细胞中遗传信息的一致性,维持遗传性状稳定,A不符合题意;
B、减数分裂时,DNA复制可能发生基因突变,同源染色体交叉互换或非同源染色体自由组合会导致基因重组,还可能出现染色体数目或结构异常(染色体变异)。这些可遗传变异能为生物进化提供原材料,B不符合题意;
C、同一个体内的神经干细胞与神经胶质细胞,源于受精卵的有丝分裂,DNA一般相同。但细胞分化的实质是基因选择性表达,二者表达的基因不同,产生的mRNA存在差异,进而合成不同蛋白质,导致功能不同,C不符合题意;
D、DNA聚合酶用于DNA复制(连接脱氧核苷酸),DNA连接酶用于连接DNA片段(如基因工程中),二者是不同的酶。根本原因是控制它们合成的基因本身不同,而非基因选择性表达,基因选择性表达是指同一基因在不同细胞或时期表达与否的差异,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】有丝分裂的核心是遗传物质平均分配,保证亲子代遗传一致;减数分裂是变异的重要来源,通过基因突变、基因重组、染色体变异为进化供材;细胞分化的本质是基因选择性表达,导致同核细胞的mRNA和蛋白质差异;不同酶的合成,若源于不同基因控制则是基因本身不同,若源于同一基因在不同细胞的表达差异才是选择性表达。
5.【答案】D
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、幼嫩甘蔗的提取液中不仅含有蔗糖,也含有少量可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖)。这些还原糖能与斐林试剂在水浴加热条件下发生反应,生成砖红色沉淀,A不符合题意;
B、淀粉分为直链淀粉和支链淀粉,直链淀粉遇碘显蓝色,支链淀粉遇碘显紫红色。糯米淀粉和马铃薯淀粉中支链淀粉含量较高,遇稀碘液不一定都显蓝色,可能显紫红色,B不符合题意;
C、双缩脲试剂与蛋白质的反应,实际是与蛋白质中的肽键反应生成紫色络合物。高温加热会使稀蛋清中的蛋白质空间结构破坏,但肽键不会断裂,冷却后加入双缩脲试剂仍能显紫色,C不符合题意;
D、苏丹Ⅲ染液用于鉴定脂肪,需观察花生子叶切片(而非直接滴加在花生油中),且要借助显微镜才能看到橘黄色的脂滴。直接向花生油中滴加苏丹Ⅲ染液,无法观察到“多个脂滴”的形态,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)还原糖鉴定:斐林试剂需水浴加热,含少量还原糖的材料(如幼嫩甘蔗)也可出现阳性结果.
(2)淀粉鉴定:直链淀粉与支链淀粉遇碘显色不同,支链淀粉为主的材料可能不显蓝色。
(3)蛋白质鉴定:双缩脲试剂作用于肽键,高温破坏空间结构不影响肽键,仍可显色。
(4)脂肪鉴定:需制作切片(如花生子叶),借助显微镜观察脂滴形态,直接观察液体油脂无法达到实验效果。
6.【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】白化病为常染色体隐性遗传病(设基因为D/d),ABO血型由IA、IB、i控制。夫妇均为A型血且正常,生育了白化病(dd)O型血(ii)儿子,说明父母均携带隐性致病基因。因此,父母基因型均为DdIAi。正常(D_)的概率:父母均为Dd,子代D_的概率为3/4(DD、Dd)。A型血(IA_)的概率:父母均为IAi,子代IA_的概率为3/4(IAIA、IAi)。联合概率:3/4×3/4=9/16,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】ABO血型系统中,IA和IB共显性,IA、IB对i完全显性,A型血基因型为IAIA或IAi。常染色体隐性遗传病需双亲均为携带者(Dd),子代才可能出现隐性纯合患病个体(dd)。涉及两对独立遗传的基因(血型基因和白化病基因)时,需遵循自由组合定律,分别计算每对性状的概率后相乘,得到目标表型的联合概率。
7.【答案】B
【知识点】精子的形成过程;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、染色体结构改变后,N基因和b基因的表达可能受到影响,因为基因之间会互相影响,A错误;
B、DNA和蛋白质构成染色体,图中所示的染色体结构改变,所以会涉及DNA分子的断裂和连接,B正确;
C、染色体结构改变后,B和N基因在同源染色体相同位置上,但是B和N为非等位基因,C错误;
D、N和·n不一定发生分离,因为染色体结构改变后,该细胞形成精子时,等位基因N和n可能随非同源染色体自由组合分到细胞同一极,D错误。
故答案为:B。
【分析】染色体变异是指细胞内染色体的数量或结构发生改变,导致细胞的生命活动出现异常。这种变异可以分为两大类:染色体结构变异和染色体数量变异。
染色体结构变异:
染色体结构变异主要包括以下几种类型:
1.缺失:染色体某一片段出现缺失情况。例如,第5号染色体部分缺失时,可引起猫叫综合征,患者会出现眼距远、耳位低、生长发育迟缓、智力低下等情况。
2.重复:染色体增加某一片段引起变异。比如果蝇X染色体部分重复时,果蝇会出现棒眼现象。如果在女性怀孕期间出现染色体重复,可导致胚胎发育畸形,并且在胎儿出生后智力也会有所下降。
3.倒位:一个染色体片段断裂倒转180度,重新又搭上去,可导致染色体的整体排列方式发生改变。例如,女性9号染色体出现倒位后,可能会出现习惯性流产。
4.易位:染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异。比如22号染色体一部分易位到14号染色体上时,可能患有慢性髓系白血病。
染色体数量变异:
染色体数量变异主要是指细胞内染色体的数目发生改变,如缺少或增多。这种变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少;另一类是细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少,如单体X是较常见的染色体数目异常,常见的疾病有特纳综合征等。
染色体变异的原因:
染色体变异的原因主要包括环境因素(如大气污染、PM2.5等)、物理因素(如放射线、电离辐射等)、化学因素(如抗瘤药物、染发剂、塑料制品、农药等)、病原因素(如病毒等)以及遗传因素(如胎儿父母一方或双方染色体异常)。
8.【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;物种的概念与形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、生殖隔离是物种形成的标志,两湖中的丽鱼属于不同物种——题干明确坦葛尼喀湖丽鱼间的亲缘关系,比它们与马拉维湖任何丽鱼的亲缘关系近,反之亦然,这说明两湖丽鱼已分化为不同物种。不同物种间通常存在生殖隔离,要么无法交配,要么交配后不能产生可育后代,A不符合题意;
B、生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。两湖中丽鱼种数的差异(坦葛尼喀湖200多种,马拉维湖300~500种),体现的是“物种的丰富度”,属于物种多样性;而遗传多样性指的是同一物种内部基因的差异,并非种数差异,B不符合题意;
C、根据题干信息,同一湖泊内的丽鱼亲缘关系更近,比如A与A'同属坦葛尼喀湖,A'与B'分别属于坦葛尼喀湖和马拉维湖,所以A'与A的亲缘关系比A'与B'近。亲缘关系越近的生物,遗传物质的相似度越高,因此A'与A鱼的遗传物质相似度比与B'鱼高,C符合题意;
D、达尔文的自然选择学说主要解释了生物进化的“适应性”和“物种形成的方向”,强调环境对生物性状的选择作用,但它无法从基因水平解释丽鱼种数众多的“根本原因”——物种多样性的根本原因是遗传物质的变异(如基因突变、基因重组)与积累,自然选择学说不能涵盖这一核心机制,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】丽鱼进化问题的核心是理解物种多样性、亲缘关系与遗传相似度的内在关联,同时明确生物进化相关概念的边界与进化理论的局限性。物种的判断需依据亲缘关系与生殖隔离,两湖丽鱼因亲缘关系差异显著,已形成不同物种,存在生殖隔离。生物多样性的类型需准确区分,种数差异属于物种多样性,而同一物种内的基因差异才是遗传多样性。亲缘关系的远近直接影响遗传物质相似度,同一环境内的物种因进化历程更接近,亲缘关系更近,遗传物质的相似度也更高。
9.【答案】D
【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;体温平衡调节
【解析】【解答】A、激素会随血液(体液)运输到全身各处,并非“有选择地被血液运动到靶器官、靶细胞”。其对靶器官、靶细胞的特异性作用,源于靶细胞表面存在能识别该激素的特异性受体,而非运输过程的选择性,A不符合题意;
B、寒冷环境下,人体会通过收缩皮肤血管、减少汗液分泌等途径减少散热,但由于外界环境温度低,体温与环境温差大,实际散热量仍会高于炎热环境(炎热环境中温差小,散热量少)。机体通过增加产热(如寒战)来维持体温稳定,并非使散热量低于炎热环境,B不符合题意;
C、脑干内含有呼吸中枢、心跳中枢等维持生命的重要中枢;而语言中枢是人类特有的高级神经中枢,位于大脑皮层(如S区、H区等),并非脑干,C不符合题意;
D、与神经调节相比,体液调节的作用范围更广(激素可随血液到达全身多个器官、细胞),作用时间更长(激素在体内代谢较慢,持续作用时间久);但神经调节的反应速度更快、作用更精准,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】人体生命活动调节中,神经调节与体液调节的差异是核心,同时需明确激素调节的特点和中枢神经系统的功能分区。激素调节的关键是“运输全身、作用特异”,依赖靶细胞受体而非选择性运输;其次,体温调节中,散热量的大小主要取决于体温与环境的温差,寒冷环境温差大,散热量仍高于炎热环境,机体通过“产热增加+散热减少”维持平衡。中枢神经系统的功能有明确分区,脑干负责基本生命活动(如呼吸、心跳),高级功能(如语言、思维)则由大脑皮层控制。神经调节与体液调节各有优势,体液调节的作用范围和持续时间更具优势,神经调节则在反应速度和精准度上更突出,二者常协同作用调节生命活动。
10.【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、D神经元最先探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖并被激活,随后释放神经递质TK激活T神经元,T神经元再激活胰岛素生成细胞。细胞激活过程中会伴随Ca2+内流,因此三个细胞的Ca2+通道会依次打开(D神经元→T神经元→胰岛素生成细胞),A不符合题意;
B、神经递质TK由D神经元释放,作用是激活T神经元。若TK释放量减少,T神经元可能无法被有效激活,进而导致胰岛素生成细胞不能正常释放胰岛素。而胰岛素的作用是抑制果蝇进食,胰岛素减少会使对进食的抑制作用减弱,而非增强,B符合题意;
C、兴奋在神经元之间通过突触传递,突触结构决定了兴奋只能从一个神经元的轴突传递到下一个神经元的树突或胞体,无法反向传递。因此兴奋由D神经元单向传递至T神经元,C不符合题意;
D、饱腹果蝇的D神经元被激活,最终促使胰岛素释放以抑制进食。若抑制其D神经元活性,胰岛素无法正常释放,果蝇会继续进食,表现出与饥饿果蝇(因缺乏胰岛素抑制而进食)相似的表现型,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】果蝇进食调节的核心是“神经元依次激活→胰岛素释放→抑制进食”的信号传递链,需明确神经传递的单向性、神经递质的作用及信号传递的连锁效应。信号传递从D神经元开始,经T神经元到胰岛素生成细胞,三个细胞依次激活,伴随Ca2+通道依次打开。神经递质TK是激活下一级神经元的关键,其释放量直接影响后续信号传递,减少会导致胰岛素释放不足,削弱对进食的抑制;再者,突触结构决定神经元间兴奋单向传递,保证信号有序传导。抑制上游D神经元活性会阻断整个信号链,使果蝇失去进食抑制,模拟饥饿状态的表现。
11.【答案】C
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、正常生长的金链花存在顶端优势,顶芽产生的生长素会向下运输并在侧芽部位积累。由于生长素作用具有两重性,侧芽处生长素浓度过高时会抑制自身生长,导致侧芽生长受抑,A不符合题意;
B、病原体分泌的细胞分裂素类物质能使金链花侧芽生长失控、形成大量分支,说明这种物质打破了原本的顶端优势(侧芽不再受抑制),即细胞分裂素类物质能解除植物的顶端优势,B不符合题意;
C、植物激素是由植物自身合成的、能调节生长发育的微量有机物,而该细胞分裂素类物质由病原体分泌,并非植物自身产生,因此不属于植物激素,C符合题意;
D、生产中,如棉花、番茄等作物,通过打顶等方式解除顶端优势,可促进侧枝生长、多结果实,从而达到增产的目的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】顶端优势源于顶芽生长素向侧芽运输并积累,高浓度生长素抑制侧芽生长。细胞分裂素类物质(即使由病原体分泌)可对抗生长素的抑制作用,解除顶端优势,促进侧芽萌发。植物激素的关键特征是“植物自身产生”,外来病原体分泌的类似物质不属于植物激素。顶端优势的解除在农业生产中具有实际应用价值,可通过人工干预(如打顶)实现增产。
12.【答案】B
【知识点】生态系统的结构和功能综合
【解析】【解答】A、甲是生态系统中的生产者,其同化的太阳能是生态系统能量的主要来源。能量在生态系统中沿食物链单向流动且逐级递减,每个营养级的能量只有一部分能传递到下一营养级,因此甲同化的能量必然大于下一营养级(食草动物)及更下一营养级(食肉动物)同化的能量,A不符合题意;
B、食物链反映的是生态系统中不同生物之间“吃与被吃”的单向营养关系,且每条食物链的起点是生产者,终点是最高级消费者。图中食草动物可能包含多种生物,食肉动物1和食肉动物2也可能属于不同营养级或对应不同食草动物,它们之间不一定能构成一条单一的食物链,更可能形成复杂的食物网,B符合题意;
C、当生态系统处于相对稳定的平衡状态时,各生物种群的数量保持相对稳定,出生率与死亡率大致相等,此时食肉动物的种群增长率可能为0,C不符合题意;
D、图中乙是分解者,负责分解动植物遗体、排泄物中的有机物,释放的能量以热能形式散失到环境中,无法再被生产者甲(通过光合作用固定能量)利用,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】能量流动从生产者甲开始,逐级递减决定了生产者同化能量必然大于后续消费者。食物链需是单一的“生产者→初级消费者→次级消费者……”关系,而图中食草动物、食肉动物可能包含多个类群,更易形成食物网而非单一食物链。生态系统稳定时生物种群数量稳定,增长率可能为0。分解者分解有机物释放的能量以热能散失,无法被生产者重新利用,这是能量单向流动的体现之一。
13.【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】 A、该方法的原理是醋酸菌在氧气充足、缺少糖源时可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,A错误;
B、加水的目的是对"酒"进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌(失水过多),B正确;
C、醋酸菌对氧气的含量特别敏感,"衣" 位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的,C正确;
D、醋酸菌是一种好氧菌,"挠搅"有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
14.【答案】B
【知识点】基因工程的应用;植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质,而非纤维素。途径Ⅰ采用细胞融合技术,需用几丁质酶去除细胞壁获得原生质体,再用PEG诱导融合,A不符合题意;
B、途径Ⅱ为基因工程技术,目的是让酿酒酵母获得合成淀粉酶的能力。糖化酵母能合成淀粉酶,其淀粉酶基因可作为目的基因,构建表达载体后导入酿酒酵母,使改造后的酵母同时具备强酒精发酵能力和淀粉分解能力,B符合题意;
C、途径Ⅰ通过细胞融合获得杂种酵母,染色体数目为酿酒酵母与糖化酵母染色体数之和(异源多倍体);途径Ⅱ通过基因工程改造,仅导入淀粉酶基因,染色体数目与原酿酒酵母一致,二者染色体数目不同,C不符合题意;
D、最终目的是“以淀粉为底物高效生产酒精”,因此鉴定指标应是酒精产量(淀粉转化为酒精的效率),而非仅淀粉转化为还原糖的效率,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞融合(途径Ⅰ)需去除细胞壁(几丁质酶处理),融合后获得兼具双亲遗传物质的杂种细胞,染色体数目增加;基因工程(途径Ⅱ)需提取目的基因(淀粉酶基因)构建表达载体,导入受体细胞(酿酒酵母),仅增加目的基因而染色体数目不变。两种技术的最终目的是获得“能分解淀粉且高效产酒精”的酵母,鉴定需以酒精产量为核心指标,而非中间产物(还原糖)的转化效率。
15.【答案】D
【知识点】ATP的作用与意义;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、需氧呼吸第三阶段发生在真核细胞的线粒体内膜上,复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ参与电子传递过程,因此它们必然分布在线粒体内膜上,A不符合题意;
B、电子传递时,复合物蛋白会与电子或H+发生相互作用,每次转运都会伴随自身空间结构的改变,以实现物质的传递和能量的转化,B不符合题意;
C、H+逆浓度梯度运输建立的势能差,会驱动H+顺浓度梯度通过ATP合成酶,这一过程中释放的能量被ATP合成酶捕获,催化ADP和Pi合成ATP,C不符合题意;
D、UCP是特殊的H+通道,其表达量增高时,更多H+会通过UCP顺浓度梯度运输,绕过ATP合成酶。这会导致通过ATP合成酶的H+减少,驱动ATP合成的能量不足,最终使ATP合成速率下降,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】需氧呼吸第三阶段的电子传递链位于真核细胞线粒体内膜,复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ负责电子传递和H+逆浓度梯度运输,进而建立膜两侧H+势能差。该势能差是ATP合成的动力,H+顺浓度梯度通过ATP合成酶时,酶会催化ATP合成。UCP作为H+通道,会分流部分H+,其表达量变化会影响ATP合成速率,表达量越高,ATP合成速率越低,部分能量会以热能形式释放。电子传递过程中,复合体蛋白的空间结构会随物质转运发生动态改变,以保障传递过程的顺利进行。
16.【答案】B,C,D
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶活性是指酶对化学反应的催化效率,对于蛋白酶而言,其活性可通过单位时间内底物(干酪素)的水解量来衡量,水解量越多,说明酶活性越高,A不符合题意;
B、本实验存在两个变量,分别是“pH”和“蛋白酶种类”(胃蛋白酶、肠蛋白酶、幽门盲囊蛋白酶)。三种蛋白酶活性的差异,是由pH不同和酶本身的结构、功能差异(种类不同)共同导致的,并非仅由pH造成,B符合题意;
C、实验条件已明确“其他条件保持最适”,温度为最适温度。若将温度升高10℃,会导致酶的空间结构受影响,活性下降,但酶的最适pH是其固有属性,不受温度变化影响,不会明显下降,C符合题意;
D、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,而非提供活化能。无论是幽门盲囊蛋白酶还是肠蛋白酶,都只能降低干酪素水解的活化能,不存在“提供活化能”的情况,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】酶活性可通过底物消耗速率或产物生成速率衡量,本实验以干酪素水解量为指标合理;其次,实验变量需区分自变量(pH、蛋白酶种类),不能忽略酶种类对活性的影响。酶的最适pH是特定属性,不受温度(非最适温度会影响活性但不改变最适pH)影响。酶的作用是“降低活化能”,而非“提供活化能”,这是酶催化作用的核心机理。
17.【答案】A,B,D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、启动子和终止子是基因中调控转录的序列,分别位于编码区上游和下游,不参与转录过程,不会转录出对应RNA片段。图中a、c是前体mRNA的部分序列,应为基因中外显子转录的片段,而非启动子和终止子的转录部分,A符合题意;
B、前体mRNA含有内含子,需经过剪切(去除内含子)等加工过程形成成熟mRNA后,才能运出细胞核与核糖体结合进行翻译。前体mRNA不能直接与核糖体结合,B符合题意;
C、蛋白质复合物能准确剪切前体mRNA中的内含子,说明它能识别内含子对应的特定核糖核苷酸序列,从而精准定位剪切部位,C不符合题意;
D、题干明确“细胞核内刚刚转录而来的RNA为前体mRNA”,且剪切过程是在细胞核内(由RNA自身及核内蛋白复合物完成)进行,加工形成的成熟mRNA才会运出细胞核。因此加工过程发生在细胞核,而非细胞质基质,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】真核生物前体mRNA加工的核心是“细胞核内剪切内含子→形成成熟mRNA→运出翻译”,需明确基因结构、转录产物加工过程及场所。基因的启动子、终止子不转录,仅调控转录,前体mRNA的序列来自外显子和内含子的转录。前体mRNA需加工(剪切内含子是关键步骤)才能成为成熟mRNA,成熟mRNA是翻译的模板,前体mRNA无翻译功能。加工过程依赖蛋白质复合物对特定序列的识别,保证剪切精准。整个加工过程在细胞核内完成,体现真核生物转录与翻译的时空分隔(转录在核内,翻译在细胞质)。
18.【答案】A,C,D
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A、在抗利尿激素分泌的调节中,下丘脑的渗透压感受器能感知细胞外液渗透压变化(作为感受器);同时,下丘脑神经分泌细胞可接受信号并分泌抗利尿激素,其传出神经末梢及支配的神经分泌细胞构成效应器。因此下丘脑既是感受器又是效应器,A符合题意;
B、尿崩症分为中枢性和肾源性两类。中枢性尿崩症是抗利尿激素缺乏,补充外源抗利尿激素可治疗;但肾源性尿崩症是肾细胞表面缺乏抗利尿激素的相应受体,即使补充外源激素,也无法被肾脏感知并发挥作用,不能治疗,B不符合题意;
C、图中P蛋白能与抗利尿激素结合,靶蛋白能与激活后的G蛋白结合,二者均具有识别特定分子的功能,相当于受体蛋白;G蛋白在抗利尿激素与P蛋白结合后被激活,可传递信号作用于靶蛋白,相当于细胞内的信号分子,C符合题意;
D、抗利尿激素的主要作用部位是肾小管和集合管,它能促进肾小管和集合管上皮细胞对水分子的重吸收,减少尿量,维持细胞外液渗透压稳定,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】抗利尿激素调节与尿崩症的核心是“激素作用机制+致病类型差异”,需明确激素分泌调节过程、作用原理及不同尿崩症的治疗区别。下丘脑在抗利尿激素调节中兼具感受器和效应器功能,保证渗透压变化能快速触发激素分泌。抗利尿激素需与肾脏受体结合才能发挥重吸收水的作用,受体缺乏会导致激素失效,这是肾源性尿崩症的关键。激素作用依赖“信号分子-受体-细胞内信号传递”的链条,P蛋白、G蛋白、靶蛋白分别在其中承担受体或信号传递角色,共同完成对水重吸收的调控。
19.【答案】B,C
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、植物组织培养中,外植体(如下胚轴切段)需消毒处理以避免杂菌污染,常用酒精(快速去除表面污物)和次氯酸钠(进一步杀灭残留微生物)进行消毒,A不符合题意;
B、过程①是下胚轴切段形成愈伤组织,细胞从分化状态恢复为未分化状态,属于脱分化;过程②是愈伤组织进一步培养扩大数量,并未形成根、芽等分化结构,不属于再分化,再分化是愈伤组织形成完整植株或特定器官的过程,B符合题意;
C、通过无毒外植体(如无毒下胚轴)组织培养获得的幼苗,其优势是“不带病毒”,而非“能抵抗病毒侵染”。“不带病毒”是避免初始感染,“抵抗病毒”需植株具备抗病毒的生理机制,二者本质不同,C符合题意;
D、生物多样性的间接价值指生态功能,如防风固沙、净化空气、调节气候等。骆驼蓬的防风固沙作用属于生态功能,体现间接价值,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】组织培养中脱分化形成愈伤组织,再分化需形成分化结构(根、芽),单纯愈伤组织扩大培养不属于再分化。无毒苗的核心是“无初始病毒感染”,不具备抗病毒能力。生物多样性的间接价值聚焦生态功能,直接价值聚焦食用、药用、工业原料等实用价值。
20.【答案】A,B
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、醋酸菌的发酵存在两种模式,当氧气和糖源均充足时,可直接将糖转化为醋酸;当缺少糖源时,会先将酒精转化为乙醛,再转化为醋酸。调整糖度能保证糖源充足,为醋酸菌直接产醋酸提供条件,A符合题意;
B、酒精发酵中,酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2,CO2溶于水形成碳酸,使溶液pH下降,同时糖分被消耗,溶液密度降低;醋酸发酵中,醋酸菌产生醋酸,直接导致pH下降,酒精等物质被消耗,溶液密度也进一步下降,B符合题意;
C、醋酸菌发酵需要特定条件,除了通入无菌空气(满足好氧需求),还需将温度调整至30~35℃(醋酸菌最适生长温度),仅通气无法顺利进行醋酸发酵,C不符合题意;
D、酒精发酵是酵母菌的无氧呼吸过程,增加溶解氧会抑制酵母菌无氧呼吸,反而延长发酵时间,需保持无氧环境才能促进酒精发酵,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】樱桃醋制备需经过酒精发酵和醋酸发酵两个关键阶段。酒精发酵由酵母菌无氧呼吸完成,产物为酒精和CO2,需无氧、适宜温度环境;醋酸发酵由醋酸菌完成,好氧且需适宜温度(30~35℃),糖源充足时直接产醋酸,糖源不足时利用酒精产醋酸。两个发酵过程中,均因代谢产物产生(碳酸、醋酸)和营养物质消耗,导致溶液pH和密度下降。发酵条件的控制(氧气、温度、糖源)是保证发酵顺利进行的关键。
21.【答案】(1)叶绿体基质;光反应;NADPH和ATP
(2)增加光照;升高温度
(3)最初一段时间内,随着光照时间增加淀粉积累量逐渐增加,之后几乎不增加
(4)假设二;叶肉细胞持续(或并未停止)吸收CO2;淀粉分解产物麦芽糖含量快速上
(5)b-a【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】(1)光合作用暗反应阶段发生在叶绿体基质,CO2在此与C5结合(固定)形成C3。C3的还原需要光反应阶段提供的能量(ATP)和还原剂(NADPH)。
(2)对比番茄大棚“重度污染”与“中度污染”数据,棚温相近(23.1℃vs 23.5℃),但光合有效辐射显著降低(325 vs 477),说明光照是限制因素,需采取增加光照措施。草莓大棚“重度污染”与“中度污染”的光合有效辐射相同(均为428),但棚温下降(24.6℃vs 26.1℃),酶活性受影响,需采取升高温度措施。
(3)从图1可知,最初一段时间内,随着光照时间延长,淀粉积累量逐渐增加;当达到一定值后,积累量不再变化,保持稳定。因此规律为最初一段时间内,随着光照时间增加淀粉积累量逐渐增加,之后几乎不增加。
(4)假设二(淀粉合成与降解同时存在)。图2中,CO2吸收量(代表淀粉合成速率)始终不为零,说明叶肉细胞持续吸收CO2,淀粉在持续合成;同时,淀粉降解产物麦芽糖的含量从6小时后快速上升,说明淀粉在降解。二者同时发生,支持假设二。
(5)第12小时淀粉含量为a,第16小时总量为b,4小时内淀粉净积累量为b-a。通入13C-CO2后,4小时内合成的淀粉总量为c(含13C标记)。若假设二成立(合成与降解同时存在),则合成的淀粉一部分被降解,净积累量(b-a)会小于合成总量(c),即关系式为b-a<c。
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中,叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量,裂解水,生成高能化合物ATP和NADPH,同时释放氧气;NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应(卡尔文循环),最终将二氧化碳合成为糖分子,并将能量储存到糖分子中。
(1)光合作用过程中,叶肉细胞吸收的CO2在暗反应阶段被利用,首先在叶绿体基质中与C5结合,被固定形成C3;C3在光反应阶段产生的NADPH和ATP的作用下,最终生成以糖类为主的有机物,二者均可为C3还原过程提供能量,同时前者还会提供还原剂。
(2)根据表格信息推测,当存在空气质量严重污染时,比较草莓的棚温和光合有效辐射,可以发现草莓的光合有效辐射与重度污染相同(仍为428),但是棚温下降,影响了细胞与光合作用有关的酶的活性,导致草莓光合速率下降,而番茄大棚的光合有效辐射降低,故番茄棚和草莓棚应分别采取补充光照、提高温度措施来维持植物的光合速率以提高产量。
(3)由图1结果可知,在最初一段时间内,随着持续光照时间增加,淀粉积累量逐渐增加,之后几乎不增加,保持相对稳定。
(4)叶肉细胞中CO2吸收速率代表光合作用中淀粉的合成速率,麦芽糖的含量代表淀粉的分解量,分析图2可知,CO2吸收速率基本不变,即叶肉细胞持续(或并未停止)吸收CO2,说明淀粉持续在合成,而从6小时开始淀粉分解产物麦芽糖的含量快速上升,说明淀粉在快速分解,说明淀粉同时快速分解,即淀粉合成和降解同时存在,故支持假设二。
(5)第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a,第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b,则b-a代表通入13CO2的四小时内淀粉的积累量,若这四小时内,若淀粉的积累量小于这四小时内淀粉合成总量c,即b-a<c,则说明一部分淀粉被分解,假设二成立。
22.【答案】(1)随机取样;溪流两侧;等距;9. 15×10-2
(2)年龄结构;增大
(3)直接;就地保护
(4)太阳能;热能;7. 15×108;18. 4
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法;生态系统的能量流动;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)研究植物种群时,样方选取需遵循随机取样原则,避免主观偏差,保证结果准确性。题干明确黑桫椤主要分布于溪流两侧,因此样带A和B分别位于溪流两侧。样带沿溪流分布,且每个样带选取10个等间距样方,故采用等距取样法。样带A平均密度为9.3株/100m2(10m×10m=100m2),即9.3×10-2株/m2;样带B为9.0×10-2株/m2。平均种群密度=(9.3×10-2+9.0×10-2)÷2=9.15×10-2株/m2。
(2)数据按黑桫椤茎高(对应幼苗、小型、中型等阶段)划分,反映不同年龄期个体的比例,属于种群特征中的年龄结构。
柱形图显示幼苗阶段(Ⅰ级)个体数量最多,随年龄增长个体数量逐渐减少,属于增长型年龄结构,因此预测该地黑桫椤种群密度将增大。
(3)桫椤茎干药用食用(实用价值)、化石用于研究恐龙兴衰(科研价值),均属于生物多样性的直接价值(直接满足人类需求或科研、美学等价值)。
在物种原生环境中建立自然保护区,属于就地保护,是保护生物多样性最有效的措施。
(4)图2中Ⅰ为第一营养级(生产者),m1是生产者的能量来源,故为太阳能;m2是各营养级通过呼吸作用散失的能量,形式为热能。草用于生长、发育和繁殖的能量=传递给分解者+传递给下一营养级+未被利用=(7.0+19.0+45.5)×107kJ·a- =7.15×108kJ·a- (呼吸消耗的能量不用于生长发育繁殖)。能量传递效率=下一营养级同化量÷上一营养级同化量×100%=(3.5×107)÷(19.0×107)×100%≈18.4%。
【分析】(1)种群密度调查需遵循随机取样原则,根据物种分布特点选择等距或五点取样法,计算时需取多个样方平均值以减少误差。
(2)年龄结构通过不同年龄期个体比例判断,增长型结构预示种群密度将增大,是预测种群数量变化的关键特征。
(3)生物多样性的直接价值聚焦实用、科研、美学等直接利用价值,就地保护是保护原生环境中物种的核心措施。
(4)能量流动中,生产者固定太阳能为起点,各营养级能量分为呼吸消耗(热能散失)和生长发育繁殖(传递给分解者、下一营养级、未被利用),传递效率计算需基于同化量的比例关系。
(1)①研究植物种群时,为了保证调查结果的准确性,样方的选取应遵循随机取样原则。在该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧,因此上表中的样带A和B应分别位于溪流两侧。由表格数据可知样带A、B各选取了10个样方,且样带A、B位于溪流两侧,故样方位置的选取采用等距取样。②表中数据反映的是黑桫椤的种群密度,由于样带A、B的平均密度分别是9.3×10-2株/㎡、9.0×10-2株/m2,所以测定黑桫椤A、B的平均种群密度结果为(9.3×10-2+9.0×10-2) ÷2=9.15×10-2株/m2。
(2)分析柱形图可以看出,植株的茎高反映其年龄等级,表中分为五个年龄等级阶段,反映的是年龄组成,而该种群年龄结构是年龄小的数量多,年龄大的数量少,因此属于增长型,种群数量将会增大。
(3)直接价值包括药用、工业原料、科研、文学艺术创作、旅游、美学价值等,桫椤树茎干可以药用食用,其化石还与恐龙化石并存,被用以研究恐龙兴 衰,这体现了生物多样性的直接价值。国家在桫椤树所在地区建立自然保护区,这属于就地保护。
(4)图甲中,m1指向第一营养级,表示的能量形式为太阳能,生产者通过光合作用将光能转化为有机物中的化学能;m2是由各营养级释放到外界环境的能量,表示的是生物呼吸作用散失的热能。据表分析,草用于生长、发育和繁殖的能量为(7.0+19.0+45.5) ×107=7.15×108kJ·a-1;能量从鼠到鹰的传递效率为:鹰同化的总能量÷鼠同化的总能量=(3.5×107)÷ (19.0× 107)≈18.4%。
23.【答案】(1)无需去雄
(2)三;F2的表型及比例符合9:3:3:1
(3)aabb;AABB
(4)高甜:不甜=1:5
(5)5;3/7;5/7
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1)豌豆是雌雄同花植物,杂交时需人工去雄以避免自花传粉;而作物M是雌雄同株异花,雌花和雄花分开生长,无需去雄,直接套袋隔离并进行人工授粉即可,因此与豌豆相比,其杂交操作的不同之处是无需去雄。
(2)判断性状是否遵循自由组合定律,关键看是否出现9:3:3:1或其变式比例。实验三“乙×丙”的F2表型比例为7/16高甜、3/8微甜、3/16不甜,换算后为7:6:3,是9:3:3:1的变式(可拆分为9:3:3:1的重组比例),说明两对基因独立遗传,遵循自由组合定律,因此从实验三可判断该性状遗传遵守自由组合定律。
(3)已知品系甲为纯合子(AAbb),且与甜物质代谢相关的基因为A/a和B/b。结合实验结果推导表型与基因型的对应关系:实验一甲(AAbb)×乙,F1不甜,F2高甜:不甜=1:3,说明乙为纯合子,且F1基因型为Aabb(不甜),故乙基因型为aabb;实验二甲(AAbb)×丙,F1微甜,F2高甜:微甜:不甜=1:2:1,说明丙为纯合子,F1基因型为AaBb(微甜),故丙基因型为AABB。综上,乙、丙的基因型分别为aabb、AABB。
(4)实验三F1基因型为AaBb,F2中不甜植株的基因型为A_bb,其中AAbb占1/3、Aabb占2/3。自交时,AAbb自交后代全为AAbb(不甜);Aabb自交后代中,3/4为A_bb(不甜)、1/4为aabb(高甜)。计算F3表型比例:不甜比例=1/3+2/3×3/4=5/6,高甜比例=2/3×1/4=1/6,因此F3表现型及比例为高甜:不甜=1:5。
(5)实验三F1(AaBb)自交,高甜植株的基因型对应aa__(aaBB、aaBb、aabb)和A_BB(AABB、AaBB),共5种。其中能稳定遗传的个体为纯合子(aaBB、aabb、AABB),占高甜植株总数的3/7。计算a基因频率:高甜植株基因型及比例为aaBB(1)、aaBb(2)、aabb(1)、AABB(1)、AaBB(2),总基因数为(1+2+1+1+2)×2=14,a基因总数为(1×2+2×2+1×2+2×1)=10,因此a基因频率=10/14=5/7。
【分析】作物M的甜度受两对独立遗传的基因A/a和B/b控制,遵循自由组合定律,表型与基因型的对应关系为:A_bb为不甜、A_Bb为微甜、aa__和A_BB为高甜。纯合品系杂交时,F1均为杂合子,F2会出现9:3:3:1的变式比例。杂交实验中,雌雄同株异花作物无需去雄,区别于雌雄同花的豌豆。基因型计算时,需明确纯合子与杂合子的自交后代比例,基因频率计算需统计目标基因总数与总基因数的比值。
(1)豌豆是雌雄同花植物,操作时需要去雄,该作物是雌雄同株异花,与豌豆相比,该作物M杂交过程中操作的不同之处是无需去雄。
(2)从表中实验三乙×丙杂交组合可判断该性状遗传遵守自由组合定律,因为F2中表现型为7/16高甜、3/8微甜、3/16不甜,F2的表型及比例符合9:3:3:1的变式,符合两对相对性状的特殊分离比。
(3)甲为纯合不甜品系,基因型为AAbb,根据乙×丙组合中F2表现型是甜:不甜=13:3,根据实验结果一和二可知,A_bb是不甜,aa_ _、A_BB高甜、A _Bb是微甜的,B 基因具有累加效应,且两对基因自由组合,根据实验一结果可推得乙基因型为aabb,根据实验二结果可知丙基因型AABB,故乙、丙的基因型分别是aabb、AABB。
(4)若用实验三乙×丙中F2不甜的植株(1/3AAbb、2/3Aabb)进行自交,F3中不甜比例=1/3+2/3×3/4=5/6,F3中高甜:不甜比例为1:5。
(5)实验三中乙、丙的基因型分别是aabb、AABB,则乙、丙杂交组合的F1的基因型是AaBb,AaBb自交后,高甜的基因型有aa_ _、A_BB,共3+2=5种;其中能稳定遗传的个体有aaBB、aabb和AABB,占3/7;高甜的植株基因型有1aaBB、2aaBb、1aabb、1AABB、2AaBB,故a基因的频率为(1×2+2×2+1×2+2×1)/(1+2+1+1+2)×2=5/7。
24.【答案】(1)腺嘌呤;磷酸二酯键;0
(2)细胞质基质和线粒体;肾上腺素、葡萄糖
(3)神经调节;D(4)胰岛素;拮抗
(5)a
【知识点】ATP的化学组成和特点;有氧呼吸的过程和意义;内环境的组成;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)图1中,cAMP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成,A所示物质为腺嘌呤;B处连接核糖与磷酸的化学键是磷酸二酯键。cAMP由ATP脱去两个磷酸基环化而成,ATP中的高能磷酸键存在于磷酸基团之间,脱去两个磷酸基后,cAMP仅含一个普通磷酸键,故高能磷酸键数量为0。
(2)细胞通过呼吸作用合成ATP,有氧呼吸第一阶段在细胞质基质,第二、三阶段在线粒体,故合成场所为细胞质基质和线粒体。内环境包括血浆、组织液、淋巴,肾上腺素(激素,通过体液运输)和葡萄糖(血浆中含有的营养物质)可存在于内环境;cAMP(细胞内信号分子)、糖原(细胞内储能物质)位于细胞内,不属于内环境成分,故答案为肾上腺素、葡萄糖。
(3)图2显示,肾上腺髓质受下丘脑神经支配分泌肾上腺素,无激素参与,故调节方式为神经调节。肾上腺素促进肝糖原分解为葡萄糖,使血糖升高,因此肝糖原分解部位(E处)血糖最高;肾上腺髓质细胞(D处)需消耗葡萄糖,故D处血糖低于供血的C处,因此三者关系为D(4)血糖升高时,需抑制肝糖原分解以降低血糖,该信号分子最可能是胰岛素(唯一降血糖激素)。胰岛素降血糖,肾上腺素升血糖,二者作用相反,为拮抗关系。
(5)a、G2蛋白是信号分子X(胰岛素)的受体,产生G2蛋白抗体会导致胰岛素无法发挥作用,血糖升高,不可能引发低血糖,a符合题意;
b、肾上腺素受体抗体使肾上腺素无法作用,肝糖原不分解,血糖降低,可能引发低血糖,b不符合题意;
c、信号分子X(胰岛素)含量过高,过度抑制肝糖原分解,血糖降低,可能引发低血糖,c不符合题意;
d、酶P参与肝糖原分解,其基因突变更可能导致酶P功能异常,肝糖原不分解,血糖降低,可能引发低血糖,d不符合题意。
故答案为:a。
【分析】cAMP由ATP脱磷酸形成,结构含腺嘌呤、核糖和磷酸,无高能磷酸键;血糖调节中,肾上腺素通过神经调节分泌,促进肝糖原分解升血糖,与胰岛素(体液调节)呈拮抗关系;内环境成分需区分“细胞外”(如激素、营养物质)与“细胞内”(如胞内信号分子、储能物质);低血糖症的引发需结合“激素无法发挥作用”“代谢关键酶异常”等,判断是否导致血糖生成减少或消耗增加。
(1)图1中,A所示物质名称是腺嘌呤,B处化学键是连接核糖和磷酸的磷酸二酯键,由于每个cAMP分子是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的,即ATP断裂两个高能磷酸键后形成的,故cAMP不含高能磷酸键。
(2)图2中,细胞通过呼吸作用产生ATP,故ATP的合成场所是细胞质基质和线粒体。正常情况下,肾上腺素(调节物质)、葡萄糖(营养物质)可存在内环境中,而cAMP、糖原存在细胞内,不属于内环境中的成分。
(3)图2中,肾上腺髓质分泌肾上腺素受下丘脑的神经支配,其调节方式是神经调节。肾上腺素能促进肝糖原分解形成葡萄糖,使血糖升高,所以E处比C、D处血糖高,由于肾上腺髓质细胞也需要吸收并消耗葡萄糖,所以C处血糖浓度高于D处,故发生图示生理过程时,血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为D(4)当血糖含量升高后,信号分子X发挥作用,据图可知X能抑制肝糖原分解,所以它最可能是胰岛素,能降低血糖,与肾上腺素作用关系是拮抗。
(5)a、信号分子X作用于G2蛋白,产生与肾上腺素相反的作用,若体内产生G2蛋白抗体,则该抗体会与G2蛋白结合,使信号分子X不能与G2蛋白结合,导致血糖升高,a错误;
b、 若体内产生肾上腺素受体的抗体,该抗体会与肾上腺素受体结合,则肾上腺素不能与相应受体结合,使血糖降低,b正确;
c、信号分子X含量过高,与G2蛋白结合,会抑制血糖升高,进而使血糖随着细胞的消耗而降低,c正确;
d、 控制酶P合成的基因发生突变,会使肝糖原不能分解,进而使血糖随着细胞的消耗而降低,d正确。
故选a。
25.【答案】(1)原核生物;MfeI、HindⅢ;EcoRI、HindⅢ
(2)RNA聚合酶;放线菌
(3)乙链;DNA复制;5'→3'
(4)A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】(1)限制酶主要从原核生物中分离纯化,其功能是切割外源DNA,保护自身遗传物质。重组质粒需保证W基因转录方向与质粒启动子→终止子方向一致(顺时针),且两侧酶切位点需匹配。质粒右侧仅HindⅢ位点可用,左侧需选与目的基因左侧酶切位点黏性末端互补的酶:MfeⅠ(识别C↓AATTC)与EcoRⅠ(识别G↓AATTC)切割后黏性末端相同(均为-AATTC),故质粒用MfeⅠ、HindⅢ切割,含W基因的DNA片段用EcoRⅠ、HindⅢ切割,确保正确连接。
(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动基因转录,故结合的酶是RNA聚合酶。启动子具有物种特异性,需与受体细胞(放线菌)匹配才能发挥作用,因此应选择放线菌启动子。
(3)W基因转录方向从左往右,mRNA合成方向为5'→3',模板链需与mRNA互补且方向相反(3'→5')。乙链从左到右为3'→5',与转录方向匹配,故模板链是乙链。PCR技术模拟DNA复制过程,原理是DNA复制;DNA聚合酶只能从子链5'端向3'端延伸,故子链延伸方向为5'→3'。
(4)RT-PCR中,引物需与W基因mRNA序列互补(U替换为T),且5'端需含与载体匹配的酶切位点(如EcoRⅠ或HindⅢ)。mRNA序列为5'-UGAACCCUA…GUCCACUCG-3',对应的DNA引物应含5'-TGAAC…(U→T),且需匹配酶切位点黏性末端。选项A(5'-TGAACGCTA…)符合mRNA序列(U→T),且可添加所需酶切位点,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】限制酶选择需兼顾黏性末端互补性与基因转录方向,确保目的基因正确插入载体;启动子需与受体细胞物种匹配,依赖RNA聚合酶启动转录;转录模板链判断需结合转录方向与mRNA合成方向,PCR技术依赖DNA复制原理,子链延伸方向固定为5'→3';RT-PCR引物需与mRNA序列互补(U→T),并预留载体酶切位点以实现重组。
(1)限制酶主要是从原核生物分离纯化出来的。根据题图信息“图中W基因转录方向是从左往右”、“质粒启动子到终止子方向为顺时针”,故重组质粒的启动子应在W基因左侧,终止子应在W基因右侧,W基因右侧只能用HindⅢ切割,W基因左侧有BamHI、KpnI、EcoRI三种酶切位点,结合质粒情况及切割位点识别序列,应使用限制酶MfeI、HindⅢ切割图中质粒,使用限制酶EcoRI(切割出的黏性末端与MfeI相同)、HindⅢ切割图中含W基因的DNA片段,以获得能正确表达W基因的重组质粒,因为限制酶MfeI和限制酶EcoRI切割露出相同的粘性末端。
(2)启动子启动基因的转录,故与质粒中启动子结合的酶是RNA聚合酶;根据题干信息“启动子通常具有物种特异性”,目标是使放线菌产生高效降解纤维素的酶,故应选择放线菌的质粒,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择放线菌启动子。
(3) W基因转录方向是从左向右,mRNA链的合成方向为5'→3',与乙链从左向右3'→5'互补,故W基因转录的模板链是乙链。利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA半保留复制,子链延伸方向为5'→3'。
(4)引物与模板链的3'端结合,mRNA也与模板链结合,因此引物与mRNA序列相似,不同的是引物是一段DNA单链,因此将mRNA中的U替换成T即是引物序列,即5'-UGAAC-CCUA…(中间序列)…GUCCACUCG-3'→5'-TGAAC-CCTA…(中间序列)…GTCCACTCG-3',引物的5'端需添加限制酶EcoRI、HindⅢ识别序列,故选CD。
1 / 1江苏省南京市江宁区南京市临江高级中学2025-2026学年高三上学期开学生物试题
1.(2025高三上·江宁开学考)下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A.淀粉和糖原的差异与其单体的种类、排列顺序有关
B.细胞内的核酸分子结构中一定存在碱基对
C.酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
D.蛋白质的加工都需要内质网和高尔基体的参与
【答案】C
【知识点】DNA与RNA的异同;糖类的种类及其分布和功能;原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;酶的本质及其探索历程
【解析】【解答】A、淀粉和糖原的单体均为葡萄糖,单体种类相同;二者差异主要源于葡萄糖的连接方式不同(如淀粉有直链和支链,糖原支链更密集),而非单体排列顺序,A不符合题意;
B、细胞内核酸包括DNA和RNA。DNA通常为双链,一定存在碱基对;但RNA多为单链(如mRNA、tRNA中的部分双链区域是局部折叠形成的),并非所有RNA分子都存在碱基对,如某些mRNA为线性单链,无碱基对,B不符合题意;
C、酶的化学本质是蛋白质或RNA。若为蛋白质,基本组成单位是氨基酸;若为RNA,基本组成单位是核糖核苷酸,因此酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸,C符合题意;
D、蛋白质的加工是否需要内质网和高尔基体,取决于细胞类型和蛋白质去向。原核细胞没有内质网和高尔基体,其蛋白质加工无需这两种细胞器;真核细胞中,胞内发挥作用的蛋白质(如细胞质基质中的酶)也可能仅经核糖体合成,无需内质网和高尔基体加工,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】 多糖(淀粉、糖原)的差异在于单体连接方式,而非单体种类;核酸的结构差异(单链/双链)决定是否存在碱基对,需区分DNA与RNA的不同;酶的化学本质多样性决定其基本组成单位的两类情况;蛋白质加工的细胞器需求与细胞类型、蛋白质功能定位相关,不能一概而论。
2.(2025高三上·江宁开学考)乳酸脱氢酶(LDH)能催化丙酮酸与乳酸之间的相互转化。临床发现,急性心肌梗死发作早期患者的血清中LDH含量显著增高。相关叙述正确的是( )
A.LDH 在细胞的核糖体中合成,可为丙酮酸转化为乳酸提供能量
B.急性心肌梗死患者血清中LDH含量增高,可能与心肌细胞损伤有关
C.在细胞无氧呼吸过程中,丙酮酸转化为乳酸产生ATP
D.临床上可以利用电泳结合基因探针对血清中LDH含量进行定量检测
【答案】B
【知识点】酶促反应的原理;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、LDH是蛋白质,在核糖体中合成,但酶的作用是降低化学反应活化能,不能为反应提供能量。丙酮酸转化为乳酸的过程无需酶提供能量,A不符合题意;
B、LDH主要存在于心肌细胞等组织细胞内,急性心肌梗死时,心肌细胞损伤破裂,细胞内的LDH会释放到血清中,导致血清中LDH含量显著增高,B符合题意;
C、无氧呼吸中,丙酮酸转化为乳酸是第二阶段,该过程不产生ATP,ATP仅在第一阶段(糖酵解)产生,C不符合题意;
D、基因探针用于检测核酸(DNA或RNA),依赖碱基互补配对原理。LDH是蛋白质,不能用基因探针检测,电泳可分离蛋白质,但结合基因探针无法对其进行定量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】LDH是催化无氧呼吸第二阶段(丙酮酸与乳酸相互转化)的酶,化学本质为蛋白质,合成场所是核糖体。酶的核心功能是降低反应活化能,而非提供能量。细胞内的酶会随细胞损伤释放到体液中,这是临床疾病检测的重要依据。无氧呼吸的能量产生仅发生在第一阶段,第二阶段不产生ATP。蛋白质的检测需结合其化学本质选择方法,基因探针不适用于蛋白质检测。
3.(2025高三上·江宁开学考)钠-钾泵广泛存在于各种细胞膜上,其工作机制如图所示。下列说法错误的是( )
A.钠-钾泵具有 ATP 酶的活性,能水解 ATP 释放能量供能
B.钠-钾泵每活动一次,细胞外多产生一个单位的正电荷
C.若钠-钾泵活动增强,会使神经细胞产生的静息电位减小
D.低温、缺氧等环境可以引起细胞内外钠钾离子浓度差异减小
【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导;主动运输
【解析】【解答】A、钠-钾泵能主动转运Na+和K+,此过程需要能量,其能量来源于ATP水解。钠-钾泵兼具转运离子和水解ATP的功能,说明它具有ATP酶的活性,可通过水解ATP释放能量供能,A不符合题意;
B、钠-钾泵每活动一次,会将3个Na+泵出细胞、2个K+泵入细胞。细胞外净流出1个正电荷(3个正电荷流出-2个正电荷流入),因此细胞外多产生一个单位的正电荷,B不符合题意;
C、神经细胞的静息电位主要由K+外流形成,表现为外正内负。钠-钾泵活动增强时,会更多地将K+泵入细胞、Na+泵出细胞,使细胞内K+浓度更高、细胞外Na+浓度更高,进而增大细胞内外的离子浓度差。这会让K+外流更易发生,导致静息电位(负值)的绝对值增大,而非减小,C符合题意;
D、低温会降低酶活性,抑制细胞呼吸;缺氧会直接减少有氧呼吸产生的ATP。钠-钾泵的主动转运依赖ATP供能,供能不足会导致其活动减弱,无法有效维持细胞内外Na+、K+的浓度差,最终使浓度差异减小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】钠-钾泵的核心功能是通过主动转运维持细胞内外离子平衡。既是离子转运蛋白,又是ATP酶,能水解ATP供能;每消耗1分子ATP,转运3个Na+出细胞、2个K+入细胞,使细胞外正电荷相对增多;其活动强度影响静息电位(K+外流依赖的浓度差由其维持),且受能量供应(细胞呼吸)和温度影响。
4.(2025高三上·江宁开学考)下列关于细胞增殖、分化等生命历程的说法,错误的是( )
A.有丝分裂是细胞增殖的主要方式,可保证遗传信息在亲子代细胞中的一致性
B.减数分裂过程会发生基因突变、基因重组或染色体变异,为生物进化提供材料
C.同一个体内神经干细胞与神经胶质细胞相比,DNA一般相同,mRNA存在差异
D.分裂的细胞中DNA聚合酶和DNA连接酶不同的根本原因是基因的选择性表达
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、有丝分裂是真核细胞增殖的主要方式,过程中染色体复制后精确平均分配到子细胞,能保证亲子代细胞中遗传信息的一致性,维持遗传性状稳定,A不符合题意;
B、减数分裂时,DNA复制可能发生基因突变,同源染色体交叉互换或非同源染色体自由组合会导致基因重组,还可能出现染色体数目或结构异常(染色体变异)。这些可遗传变异能为生物进化提供原材料,B不符合题意;
C、同一个体内的神经干细胞与神经胶质细胞,源于受精卵的有丝分裂,DNA一般相同。但细胞分化的实质是基因选择性表达,二者表达的基因不同,产生的mRNA存在差异,进而合成不同蛋白质,导致功能不同,C不符合题意;
D、DNA聚合酶用于DNA复制(连接脱氧核苷酸),DNA连接酶用于连接DNA片段(如基因工程中),二者是不同的酶。根本原因是控制它们合成的基因本身不同,而非基因选择性表达,基因选择性表达是指同一基因在不同细胞或时期表达与否的差异,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】有丝分裂的核心是遗传物质平均分配,保证亲子代遗传一致;减数分裂是变异的重要来源,通过基因突变、基因重组、染色体变异为进化供材;细胞分化的本质是基因选择性表达,导致同核细胞的mRNA和蛋白质差异;不同酶的合成,若源于不同基因控制则是基因本身不同,若源于同一基因在不同细胞的表达差异才是选择性表达。
5.(2025高三上·江宁开学考)下列关于细胞中物质检测或鉴定实验的叙述,错误的有( )
A.幼嫩甘蔗的提取液与适量斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀
B.糯米淀粉、马铃薯淀粉遇稀碘液不一定都显蓝色
C.向高温加热并冷却的稀蛋清液体中加入适量双缩脲试剂显紫色
D.向花生油中滴加适量苏丹Ⅲ染液能看到多个橘黄色的脂滴
【答案】D
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、幼嫩甘蔗的提取液中不仅含有蔗糖,也含有少量可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖)。这些还原糖能与斐林试剂在水浴加热条件下发生反应,生成砖红色沉淀,A不符合题意;
B、淀粉分为直链淀粉和支链淀粉,直链淀粉遇碘显蓝色,支链淀粉遇碘显紫红色。糯米淀粉和马铃薯淀粉中支链淀粉含量较高,遇稀碘液不一定都显蓝色,可能显紫红色,B不符合题意;
C、双缩脲试剂与蛋白质的反应,实际是与蛋白质中的肽键反应生成紫色络合物。高温加热会使稀蛋清中的蛋白质空间结构破坏,但肽键不会断裂,冷却后加入双缩脲试剂仍能显紫色,C不符合题意;
D、苏丹Ⅲ染液用于鉴定脂肪,需观察花生子叶切片(而非直接滴加在花生油中),且要借助显微镜才能看到橘黄色的脂滴。直接向花生油中滴加苏丹Ⅲ染液,无法观察到“多个脂滴”的形态,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)还原糖鉴定:斐林试剂需水浴加热,含少量还原糖的材料(如幼嫩甘蔗)也可出现阳性结果.
(2)淀粉鉴定:直链淀粉与支链淀粉遇碘显色不同,支链淀粉为主的材料可能不显蓝色。
(3)蛋白质鉴定:双缩脲试剂作用于肽键,高温破坏空间结构不影响肽键,仍可显色。
(4)脂肪鉴定:需制作切片(如花生子叶),借助显微镜观察脂滴形态,直接观察液体油脂无法达到实验效果。
6.(2025高三上·江宁开学考)人类ABO血型系统受三个等位基因IA、IB、i控制,其中IA和IB共显性,IA和IB对i完全显性。一对A型血的正常夫妇,生了一个患白化病的O型血儿子,若再生一个A型血的正常孩子的概率为( )
A.3/8 B.9/16 C.1/4 D.3/4
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】白化病为常染色体隐性遗传病(设基因为D/d),ABO血型由IA、IB、i控制。夫妇均为A型血且正常,生育了白化病(dd)O型血(ii)儿子,说明父母均携带隐性致病基因。因此,父母基因型均为DdIAi。正常(D_)的概率:父母均为Dd,子代D_的概率为3/4(DD、Dd)。A型血(IA_)的概率:父母均为IAi,子代IA_的概率为3/4(IAIA、IAi)。联合概率:3/4×3/4=9/16,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】ABO血型系统中,IA和IB共显性,IA、IB对i完全显性,A型血基因型为IAIA或IAi。常染色体隐性遗传病需双亲均为携带者(Dd),子代才可能出现隐性纯合患病个体(dd)。涉及两对独立遗传的基因(血型基因和白化病基因)时,需遵循自由组合定律,分别计算每对性状的概率后相乘,得到目标表型的联合概率。
7.(2025高三上·江宁开学考)如图是某精原细胞内两对同源染色体发生的结构变化,染色体上的字母表示基因,相关叙述正确的是( )
A.染色体结构改变后,N基因和b基因的表达不会受到影响
B.图中所示的染色体结构改变,会涉及DNA分子的断裂和连接
C.染色体结构改变后,B和N基因在同源染色体相同位置上,是等位基因
D.染色体结构改变后,该细胞形成精子时,等位基因N和n一定发生分离
【答案】B
【知识点】精子的形成过程;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、染色体结构改变后,N基因和b基因的表达可能受到影响,因为基因之间会互相影响,A错误;
B、DNA和蛋白质构成染色体,图中所示的染色体结构改变,所以会涉及DNA分子的断裂和连接,B正确;
C、染色体结构改变后,B和N基因在同源染色体相同位置上,但是B和N为非等位基因,C错误;
D、N和·n不一定发生分离,因为染色体结构改变后,该细胞形成精子时,等位基因N和n可能随非同源染色体自由组合分到细胞同一极,D错误。
故答案为:B。
【分析】染色体变异是指细胞内染色体的数量或结构发生改变,导致细胞的生命活动出现异常。这种变异可以分为两大类:染色体结构变异和染色体数量变异。
染色体结构变异:
染色体结构变异主要包括以下几种类型:
1.缺失:染色体某一片段出现缺失情况。例如,第5号染色体部分缺失时,可引起猫叫综合征,患者会出现眼距远、耳位低、生长发育迟缓、智力低下等情况。
2.重复:染色体增加某一片段引起变异。比如果蝇X染色体部分重复时,果蝇会出现棒眼现象。如果在女性怀孕期间出现染色体重复,可导致胚胎发育畸形,并且在胎儿出生后智力也会有所下降。
3.倒位:一个染色体片段断裂倒转180度,重新又搭上去,可导致染色体的整体排列方式发生改变。例如,女性9号染色体出现倒位后,可能会出现习惯性流产。
4.易位:染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异。比如22号染色体一部分易位到14号染色体上时,可能患有慢性髓系白血病。
染色体数量变异:
染色体数量变异主要是指细胞内染色体的数目发生改变,如缺少或增多。这种变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少;另一类是细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少,如单体X是较常见的染色体数目异常,常见的疾病有特纳综合征等。
染色体变异的原因:
染色体变异的原因主要包括环境因素(如大气污染、PM2.5等)、物理因素(如放射线、电离辐射等)、化学因素(如抗瘤药物、染发剂、塑料制品、农药等)、病原因素(如病毒等)以及遗传因素(如胎儿父母一方或双方染色体异常)。
8.(2025高三上·江宁开学考)东非的坦葛尼喀湖和马拉维湖中长期生活着多种丽鱼,其中坦葛尼喀湖有200多种,马拉维湖有300~500种,它们由一个或几个共同祖先进化而来。由于具有相似的生活环境,两湖具有形态结构相似的丽鱼(如下图),但坦葛尼喀湖中所有丽鱼间的亲缘关系,都比它们与马拉维湖中任何丽鱼的亲缘关系近,反之亦然。下列叙述正确的是( )
A.两湖中的丽鱼不存在生殖隔离
B.两湖中丽鱼种数的差异属于遗传多样性
C.A'与B'鱼的遗传物质的相似度比与A鱼相似度高
D.达尔文的自然选择学说能科学解释两湖丽鱼种数众多的根本原因
【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;物种的概念与形成;自然选择与适应
【解析】【解答】A、生殖隔离是物种形成的标志,两湖中的丽鱼属于不同物种——题干明确坦葛尼喀湖丽鱼间的亲缘关系,比它们与马拉维湖任何丽鱼的亲缘关系近,反之亦然,这说明两湖丽鱼已分化为不同物种。不同物种间通常存在生殖隔离,要么无法交配,要么交配后不能产生可育后代,A不符合题意;
B、生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。两湖中丽鱼种数的差异(坦葛尼喀湖200多种,马拉维湖300~500种),体现的是“物种的丰富度”,属于物种多样性;而遗传多样性指的是同一物种内部基因的差异,并非种数差异,B不符合题意;
C、根据题干信息,同一湖泊内的丽鱼亲缘关系更近,比如A与A'同属坦葛尼喀湖,A'与B'分别属于坦葛尼喀湖和马拉维湖,所以A'与A的亲缘关系比A'与B'近。亲缘关系越近的生物,遗传物质的相似度越高,因此A'与A鱼的遗传物质相似度比与B'鱼高,C符合题意;
D、达尔文的自然选择学说主要解释了生物进化的“适应性”和“物种形成的方向”,强调环境对生物性状的选择作用,但它无法从基因水平解释丽鱼种数众多的“根本原因”——物种多样性的根本原因是遗传物质的变异(如基因突变、基因重组)与积累,自然选择学说不能涵盖这一核心机制,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】丽鱼进化问题的核心是理解物种多样性、亲缘关系与遗传相似度的内在关联,同时明确生物进化相关概念的边界与进化理论的局限性。物种的判断需依据亲缘关系与生殖隔离,两湖丽鱼因亲缘关系差异显著,已形成不同物种,存在生殖隔离。生物多样性的类型需准确区分,种数差异属于物种多样性,而同一物种内的基因差异才是遗传多样性。亲缘关系的远近直接影响遗传物质相似度,同一环境内的物种因进化历程更接近,亲缘关系更近,遗传物质的相似度也更高。
9.(2025高三上·江宁开学考)下列关于人体生命活动调节的叙述,正确的是( )
A.激素有选择地被血液运动到靶器官、靶细胞
B.寒冷环境下机体通过各种途径减少散热,使散热量低于炎热环境
C.脑干内有呼吸中枢、语言中枢等重要的生命活动中枢
D.体液调节比神经调节的作用范围更广,作用时间更长
【答案】D
【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;体温平衡调节
【解析】【解答】A、激素会随血液(体液)运输到全身各处,并非“有选择地被血液运动到靶器官、靶细胞”。其对靶器官、靶细胞的特异性作用,源于靶细胞表面存在能识别该激素的特异性受体,而非运输过程的选择性,A不符合题意;
B、寒冷环境下,人体会通过收缩皮肤血管、减少汗液分泌等途径减少散热,但由于外界环境温度低,体温与环境温差大,实际散热量仍会高于炎热环境(炎热环境中温差小,散热量少)。机体通过增加产热(如寒战)来维持体温稳定,并非使散热量低于炎热环境,B不符合题意;
C、脑干内含有呼吸中枢、心跳中枢等维持生命的重要中枢;而语言中枢是人类特有的高级神经中枢,位于大脑皮层(如S区、H区等),并非脑干,C不符合题意;
D、与神经调节相比,体液调节的作用范围更广(激素可随血液到达全身多个器官、细胞),作用时间更长(激素在体内代谢较慢,持续作用时间久);但神经调节的反应速度更快、作用更精准,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】人体生命活动调节中,神经调节与体液调节的差异是核心,同时需明确激素调节的特点和中枢神经系统的功能分区。激素调节的关键是“运输全身、作用特异”,依赖靶细胞受体而非选择性运输;其次,体温调节中,散热量的大小主要取决于体温与环境的温差,寒冷环境温差大,散热量仍高于炎热环境,机体通过“产热增加+散热减少”维持平衡。中枢神经系统的功能有明确分区,脑干负责基本生命活动(如呼吸、心跳),高级功能(如语言、思维)则由大脑皮层控制。神经调节与体液调节各有优势,体液调节的作用范围和持续时间更具优势,神经调节则在反应速度和精准度上更突出,二者常协同作用调节生命活动。
10.(2025高三上·江宁开学考)果蝇大脑中的饱觉感受器能够快速探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖,该信息通过神经传导,最终激活胰岛素生成细胞释放胰岛素,从而抑制果蝇进一步进食,具体过程如下图所示,下列叙述不正确的是( )
A.上述三个细胞的Ca2+通道依次打开
B.神经递质TK释放量减少对果蝇进食的抑制作用增强
C.兴奋由D神经元单向传递至T神经元
D.抑制饱腹果蝇的D神经元活性能模拟饥饿果蝇的表现型
【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、D神经元最先探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖并被激活,随后释放神经递质TK激活T神经元,T神经元再激活胰岛素生成细胞。细胞激活过程中会伴随Ca2+内流,因此三个细胞的Ca2+通道会依次打开(D神经元→T神经元→胰岛素生成细胞),A不符合题意;
B、神经递质TK由D神经元释放,作用是激活T神经元。若TK释放量减少,T神经元可能无法被有效激活,进而导致胰岛素生成细胞不能正常释放胰岛素。而胰岛素的作用是抑制果蝇进食,胰岛素减少会使对进食的抑制作用减弱,而非增强,B符合题意;
C、兴奋在神经元之间通过突触传递,突触结构决定了兴奋只能从一个神经元的轴突传递到下一个神经元的树突或胞体,无法反向传递。因此兴奋由D神经元单向传递至T神经元,C不符合题意;
D、饱腹果蝇的D神经元被激活,最终促使胰岛素释放以抑制进食。若抑制其D神经元活性,胰岛素无法正常释放,果蝇会继续进食,表现出与饥饿果蝇(因缺乏胰岛素抑制而进食)相似的表现型,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】果蝇进食调节的核心是“神经元依次激活→胰岛素释放→抑制进食”的信号传递链,需明确神经传递的单向性、神经递质的作用及信号传递的连锁效应。信号传递从D神经元开始,经T神经元到胰岛素生成细胞,三个细胞依次激活,伴随Ca2+通道依次打开。神经递质TK是激活下一级神经元的关键,其释放量直接影响后续信号传递,减少会导致胰岛素释放不足,削弱对进食的抑制;再者,突触结构决定神经元间兴奋单向传递,保证信号有序传导。抑制上游D神经元活性会阻断整个信号链,使果蝇失去进食抑制,模拟饥饿状态的表现。
11.(2025高三上·江宁开学考)金链花由于受到能分泌细胞分裂素类物质的病原体的侵袭,侧芽生长失控,形成大量分支,称为“扫帚病”。有关分析及推测错误的是( )
A.正常生长的金链花侧芽生长受抑制是因为生长素含量过高
B.该现象说明细胞分裂素类物质能解除植物的顶端优势
C.该病原体分泌的是一种能调节植物生长发育的植物激素
D.生产上可通过解除顶端优势可以达到增产的目的
【答案】C
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、正常生长的金链花存在顶端优势,顶芽产生的生长素会向下运输并在侧芽部位积累。由于生长素作用具有两重性,侧芽处生长素浓度过高时会抑制自身生长,导致侧芽生长受抑,A不符合题意;
B、病原体分泌的细胞分裂素类物质能使金链花侧芽生长失控、形成大量分支,说明这种物质打破了原本的顶端优势(侧芽不再受抑制),即细胞分裂素类物质能解除植物的顶端优势,B不符合题意;
C、植物激素是由植物自身合成的、能调节生长发育的微量有机物,而该细胞分裂素类物质由病原体分泌,并非植物自身产生,因此不属于植物激素,C符合题意;
D、生产中,如棉花、番茄等作物,通过打顶等方式解除顶端优势,可促进侧枝生长、多结果实,从而达到增产的目的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】顶端优势源于顶芽生长素向侧芽运输并积累,高浓度生长素抑制侧芽生长。细胞分裂素类物质(即使由病原体分泌)可对抗生长素的抑制作用,解除顶端优势,促进侧芽萌发。植物激素的关键特征是“植物自身产生”,外来病原体分泌的类似物质不属于植物激素。顶端优势的解除在农业生产中具有实际应用价值,可通过人工干预(如打顶)实现增产。
12.(2025高三上·江宁开学考)下图表示某生态系统的模式图,下列相关叙述错误的是( )
A.图中甲同化的能量必然大于食肉动物同化的能量
B.图中甲、食草动物、食肉动物1和2构成一条食物链
C.当该系统处于相对稳定状态时食肉动物的增长率可能为0
D.图中乙是分解者,流向乙的能量不能再被甲利用
【答案】B
【知识点】生态系统的结构和功能综合
【解析】【解答】A、甲是生态系统中的生产者,其同化的太阳能是生态系统能量的主要来源。能量在生态系统中沿食物链单向流动且逐级递减,每个营养级的能量只有一部分能传递到下一营养级,因此甲同化的能量必然大于下一营养级(食草动物)及更下一营养级(食肉动物)同化的能量,A不符合题意;
B、食物链反映的是生态系统中不同生物之间“吃与被吃”的单向营养关系,且每条食物链的起点是生产者,终点是最高级消费者。图中食草动物可能包含多种生物,食肉动物1和食肉动物2也可能属于不同营养级或对应不同食草动物,它们之间不一定能构成一条单一的食物链,更可能形成复杂的食物网,B符合题意;
C、当生态系统处于相对稳定的平衡状态时,各生物种群的数量保持相对稳定,出生率与死亡率大致相等,此时食肉动物的种群增长率可能为0,C不符合题意;
D、图中乙是分解者,负责分解动植物遗体、排泄物中的有机物,释放的能量以热能形式散失到环境中,无法再被生产者甲(通过光合作用固定能量)利用,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】能量流动从生产者甲开始,逐级递减决定了生产者同化能量必然大于后续消费者。食物链需是单一的“生产者→初级消费者→次级消费者……”关系,而图中食草动物、食肉动物可能包含多个类群,更易形成食物网而非单一食物链。生态系统稳定时生物种群数量稳定,增长率可能为0。分解者分解有机物释放的能量以热能散失,无法被生产者重新利用,这是能量单向流动的体现之一。
13.(2025高三上·江宁开学考)《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺:“大率酒一斗,用水三斗,合瓮盛,置日中曝之。七日后当臭,衣(指菌膜)生,勿得怪也,但停置,勿移动,挠搅之。数十日,醋成”。下列叙述错误的是( )
A.该方法依据的原理是醋酸菌在氧气、糖源充足时将酒精转化为醋酸
B.加水的目的是对酒进行稀释,避免渗透压过高醋酸菌失水过多
C.“衣”位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的
D.“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧
【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】 A、该方法的原理是醋酸菌在氧气充足、缺少糖源时可将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸,A错误;
B、加水的目的是对"酒"进行稀释,避免酒精浓度过高杀死醋酸菌(失水过多),B正确;
C、醋酸菌对氧气的含量特别敏感,"衣" 位于变酸的酒表面,是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的,C正确;
D、醋酸菌是一种好氧菌,"挠搅"有利于酒精与醋酸菌充分接触,还可以增加溶液中的溶解氧,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件,20℃左右,酒精发酵时,一般将温度控制在18~25℃,在葡萄酒自然发酵过程当中,其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
14.(2025高三上·江宁开学考)酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质。酿酒酵母产酒精能力强,但没有合成淀粉酶的能力;糖化酵母能合成淀粉酶,但酒精发酵能力弱。科研人员通过两种途径改良酵母菌种,实现以淀粉为底物高效生产酒精的目的。下列叙述正确的是( )
A.途径Ⅰ需用纤维素酶处理酵母菌,再利用PEG诱导融合
B.途径Ⅱ需要以淀粉酶基因作为目的基因构建表达载体
C.途径Ⅰ和途径Ⅱ最终获得的目的酵母菌染色体数目相同
D.以淀粉转化为还原糖的效率作为最终鉴定目的菌的指标
【答案】B
【知识点】基因工程的应用;植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质,而非纤维素。途径Ⅰ采用细胞融合技术,需用几丁质酶去除细胞壁获得原生质体,再用PEG诱导融合,A不符合题意;
B、途径Ⅱ为基因工程技术,目的是让酿酒酵母获得合成淀粉酶的能力。糖化酵母能合成淀粉酶,其淀粉酶基因可作为目的基因,构建表达载体后导入酿酒酵母,使改造后的酵母同时具备强酒精发酵能力和淀粉分解能力,B符合题意;
C、途径Ⅰ通过细胞融合获得杂种酵母,染色体数目为酿酒酵母与糖化酵母染色体数之和(异源多倍体);途径Ⅱ通过基因工程改造,仅导入淀粉酶基因,染色体数目与原酿酒酵母一致,二者染色体数目不同,C不符合题意;
D、最终目的是“以淀粉为底物高效生产酒精”,因此鉴定指标应是酒精产量(淀粉转化为酒精的效率),而非仅淀粉转化为还原糖的效率,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞融合(途径Ⅰ)需去除细胞壁(几丁质酶处理),融合后获得兼具双亲遗传物质的杂种细胞,染色体数目增加;基因工程(途径Ⅱ)需提取目的基因(淀粉酶基因)构建表达载体,导入受体细胞(酿酒酵母),仅增加目的基因而染色体数目不变。两种技术的最终目的是获得“能分解淀粉且高效产酒精”的酵母,鉴定需以酒精产量为核心指标,而非中间产物(还原糖)的转化效率。
15.(2025高三上·江宁开学考)需氧呼吸第三阶段电子传递链如下图所示。电子在传递的过程中,H+通过复合物I、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输,建立膜H+势能差,驱动ATP合成酶顺H+浓度梯度运输,同时产生大量的ATP,UCP是一种特殊的H+通道。下列叙述错误的是( )
A.真核细胞中,复合物I、Ⅲ、Ⅳ分布在线粒体内膜上
B.电子传递过程中,各种复合体蛋白的空间结构会发生改变
C.在H+顺浓度梯度的运输过程中,ATP合成酶能催化ATP合成
D.若细胞中的UCP表达量增高,则ATP的合成速率上升
【答案】D
【知识点】ATP的作用与意义;有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、需氧呼吸第三阶段发生在真核细胞的线粒体内膜上,复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ参与电子传递过程,因此它们必然分布在线粒体内膜上,A不符合题意;
B、电子传递时,复合物蛋白会与电子或H+发生相互作用,每次转运都会伴随自身空间结构的改变,以实现物质的传递和能量的转化,B不符合题意;
C、H+逆浓度梯度运输建立的势能差,会驱动H+顺浓度梯度通过ATP合成酶,这一过程中释放的能量被ATP合成酶捕获,催化ADP和Pi合成ATP,C不符合题意;
D、UCP是特殊的H+通道,其表达量增高时,更多H+会通过UCP顺浓度梯度运输,绕过ATP合成酶。这会导致通过ATP合成酶的H+减少,驱动ATP合成的能量不足,最终使ATP合成速率下降,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】需氧呼吸第三阶段的电子传递链位于真核细胞线粒体内膜,复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ负责电子传递和H+逆浓度梯度运输,进而建立膜两侧H+势能差。该势能差是ATP合成的动力,H+顺浓度梯度通过ATP合成酶时,酶会催化ATP合成。UCP作为H+通道,会分流部分H+,其表达量变化会影响ATP合成速率,表达量越高,ATP合成速率越低,部分能量会以热能形式释放。电子传递过程中,复合体蛋白的空间结构会随物质转运发生动态改变,以保障传递过程的顺利进行。
16.(2025高三上·江宁开学考)大菱鲆是我国重要的经济鱼类。有研究小组以干酪素为底物探究不同pH对大菱鲆消化道中蛋白酶活性的影响,其他条件保持最适,实验结果如图所示。有关叙述错误的是( )
A.蛋白酶的活性可用单位时间内水解干酪素的量来表示
B.本实验中三种蛋白酶活性之间的差异仅由不同pH造成
C.若将实验温度升高10℃,三种蛋白酶的最适pH会明显下降
D.幽门盲囊蛋白酶为干酪素水解提供的活化能比肠蛋白酶的多
【答案】B,C,D
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶活性是指酶对化学反应的催化效率,对于蛋白酶而言,其活性可通过单位时间内底物(干酪素)的水解量来衡量,水解量越多,说明酶活性越高,A不符合题意;
B、本实验存在两个变量,分别是“pH”和“蛋白酶种类”(胃蛋白酶、肠蛋白酶、幽门盲囊蛋白酶)。三种蛋白酶活性的差异,是由pH不同和酶本身的结构、功能差异(种类不同)共同导致的,并非仅由pH造成,B符合题意;
C、实验条件已明确“其他条件保持最适”,温度为最适温度。若将温度升高10℃,会导致酶的空间结构受影响,活性下降,但酶的最适pH是其固有属性,不受温度变化影响,不会明显下降,C符合题意;
D、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,而非提供活化能。无论是幽门盲囊蛋白酶还是肠蛋白酶,都只能降低干酪素水解的活化能,不存在“提供活化能”的情况,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】酶活性可通过底物消耗速率或产物生成速率衡量,本实验以干酪素水解量为指标合理;其次,实验变量需区分自变量(pH、蛋白酶种类),不能忽略酶种类对活性的影响。酶的最适pH是特定属性,不受温度(非最适温度会影响活性但不改变最适pH)影响。酶的作用是“降低活化能”,而非“提供活化能”,这是酶催化作用的核心机理。
17.(2025高三上·江宁开学考)真核生物的基因中含有外显子和内含子。细胞核内刚刚转录而来的 RNA为前体mRNA,前体 mRNA 中的内含子在 RNA 自身以及其他蛋白复合物的作用下被剪切,形成mRNA 运出细胞核。图为前体 mRNA 的剪切示意图,相关叙述错误的是( )
A.图中的 a、c 分别为启动子和终止子转录部分
B.前体 mRNA 能与核糖体直接结合进行翻译过程
C.蛋白质复合物具有识别特定核糖核苷酸序列的功能
D.前体 mRNA 加工形成 mRNA 的过程发生在细胞质基质中
【答案】A,B,D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、启动子和终止子是基因中调控转录的序列,分别位于编码区上游和下游,不参与转录过程,不会转录出对应RNA片段。图中a、c是前体mRNA的部分序列,应为基因中外显子转录的片段,而非启动子和终止子的转录部分,A符合题意;
B、前体mRNA含有内含子,需经过剪切(去除内含子)等加工过程形成成熟mRNA后,才能运出细胞核与核糖体结合进行翻译。前体mRNA不能直接与核糖体结合,B符合题意;
C、蛋白质复合物能准确剪切前体mRNA中的内含子,说明它能识别内含子对应的特定核糖核苷酸序列,从而精准定位剪切部位,C不符合题意;
D、题干明确“细胞核内刚刚转录而来的RNA为前体mRNA”,且剪切过程是在细胞核内(由RNA自身及核内蛋白复合物完成)进行,加工形成的成熟mRNA才会运出细胞核。因此加工过程发生在细胞核,而非细胞质基质,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】真核生物前体mRNA加工的核心是“细胞核内剪切内含子→形成成熟mRNA→运出翻译”,需明确基因结构、转录产物加工过程及场所。基因的启动子、终止子不转录,仅调控转录,前体mRNA的序列来自外显子和内含子的转录。前体mRNA需加工(剪切内含子是关键步骤)才能成为成熟mRNA,成熟mRNA是翻译的模板,前体mRNA无翻译功能。加工过程依赖蛋白质复合物对特定序列的识别,保证剪切精准。整个加工过程在细胞核内完成,体现真核生物转录与翻译的时空分隔(转录在核内,翻译在细胞质)。
18.(2025高三上·江宁开学考)尿崩症患者可能会出现多饮、多尿、脱水等症状,尿崩症根据致病机理可分为中枢性尿崩症(抗利尿激素缺乏)和肾源性尿崩症(肾细胞表面相应受体缺乏);正常人在无渴感的情况下,刻意饮水造成的尿量大增,这是正常的生理现象,不属于尿崩症的范畴。如图为抗利尿激素的作用模式图,下列相关叙述正确的是( )
A.在抗利尿激素分泌的调节过程中,下丘脑既是感受器又是效应器
B.对于尿崩症患者,通过补充外源的抗利尿激素即可达到治疗的目的
C.P 蛋白和靶蛋白相当于受体蛋白,G 蛋白相当于细胞内的信号分子
D.抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进它们对水分子的重吸收
【答案】A,C,D
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A、在抗利尿激素分泌的调节中,下丘脑的渗透压感受器能感知细胞外液渗透压变化(作为感受器);同时,下丘脑神经分泌细胞可接受信号并分泌抗利尿激素,其传出神经末梢及支配的神经分泌细胞构成效应器。因此下丘脑既是感受器又是效应器,A符合题意;
B、尿崩症分为中枢性和肾源性两类。中枢性尿崩症是抗利尿激素缺乏,补充外源抗利尿激素可治疗;但肾源性尿崩症是肾细胞表面缺乏抗利尿激素的相应受体,即使补充外源激素,也无法被肾脏感知并发挥作用,不能治疗,B不符合题意;
C、图中P蛋白能与抗利尿激素结合,靶蛋白能与激活后的G蛋白结合,二者均具有识别特定分子的功能,相当于受体蛋白;G蛋白在抗利尿激素与P蛋白结合后被激活,可传递信号作用于靶蛋白,相当于细胞内的信号分子,C符合题意;
D、抗利尿激素的主要作用部位是肾小管和集合管,它能促进肾小管和集合管上皮细胞对水分子的重吸收,减少尿量,维持细胞外液渗透压稳定,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】抗利尿激素调节与尿崩症的核心是“激素作用机制+致病类型差异”,需明确激素分泌调节过程、作用原理及不同尿崩症的治疗区别。下丘脑在抗利尿激素调节中兼具感受器和效应器功能,保证渗透压变化能快速触发激素分泌。抗利尿激素需与肾脏受体结合才能发挥重吸收水的作用,受体缺乏会导致激素失效,这是肾源性尿崩症的关键。激素作用依赖“信号分子-受体-细胞内信号传递”的链条,P蛋白、G蛋白、靶蛋白分别在其中承担受体或信号传递角色,共同完成对水重吸收的调控。
19.(2025高三上·江宁开学考)骆驼蓬主要分布在干旱和半干旱地区,能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B.过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化
C.由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D.骆驼蓬具有防风固沙的作用,体现生物多样性的间接价值
【答案】B,C
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、植物组织培养中,外植体(如下胚轴切段)需消毒处理以避免杂菌污染,常用酒精(快速去除表面污物)和次氯酸钠(进一步杀灭残留微生物)进行消毒,A不符合题意;
B、过程①是下胚轴切段形成愈伤组织,细胞从分化状态恢复为未分化状态,属于脱分化;过程②是愈伤组织进一步培养扩大数量,并未形成根、芽等分化结构,不属于再分化,再分化是愈伤组织形成完整植株或特定器官的过程,B符合题意;
C、通过无毒外植体(如无毒下胚轴)组织培养获得的幼苗,其优势是“不带病毒”,而非“能抵抗病毒侵染”。“不带病毒”是避免初始感染,“抵抗病毒”需植株具备抗病毒的生理机制,二者本质不同,C符合题意;
D、生物多样性的间接价值指生态功能,如防风固沙、净化空气、调节气候等。骆驼蓬的防风固沙作用属于生态功能,体现间接价值,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】组织培养中脱分化形成愈伤组织,再分化需形成分化结构(根、芽),单纯愈伤组织扩大培养不属于再分化。无毒苗的核心是“无初始病毒感染”,不具备抗病毒能力。生物多样性的间接价值聚焦生态功能,直接价值聚焦食用、药用、工业原料等实用价值。
20.(2025高三上·江宁开学考)下图是樱桃醋的工艺制备流程。下列相关叙述正确的是( )
A.调整糖度有助于醋酸菌在糖源充足的条件下直接将糖转化为醋酸
B.酒精发酵和醋酸发酵过程中溶液的pH和密度均逐渐下降
C.酒精发酵结束后接种醋酸菌并通入无菌空气后即可进行醋酸发酵
D.在该流程的酒精发酵环节中适当增加溶解氧可缩短此阶段的发酵时间
【答案】A,B
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、醋酸菌的发酵存在两种模式,当氧气和糖源均充足时,可直接将糖转化为醋酸;当缺少糖源时,会先将酒精转化为乙醛,再转化为醋酸。调整糖度能保证糖源充足,为醋酸菌直接产醋酸提供条件,A符合题意;
B、酒精发酵中,酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2,CO2溶于水形成碳酸,使溶液pH下降,同时糖分被消耗,溶液密度降低;醋酸发酵中,醋酸菌产生醋酸,直接导致pH下降,酒精等物质被消耗,溶液密度也进一步下降,B符合题意;
C、醋酸菌发酵需要特定条件,除了通入无菌空气(满足好氧需求),还需将温度调整至30~35℃(醋酸菌最适生长温度),仅通气无法顺利进行醋酸发酵,C不符合题意;
D、酒精发酵是酵母菌的无氧呼吸过程,增加溶解氧会抑制酵母菌无氧呼吸,反而延长发酵时间,需保持无氧环境才能促进酒精发酵,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】樱桃醋制备需经过酒精发酵和醋酸发酵两个关键阶段。酒精发酵由酵母菌无氧呼吸完成,产物为酒精和CO2,需无氧、适宜温度环境;醋酸发酵由醋酸菌完成,好氧且需适宜温度(30~35℃),糖源充足时直接产醋酸,糖源不足时利用酒精产醋酸。两个发酵过程中,均因代谢产物产生(碳酸、醋酸)和营养物质消耗,导致溶液pH和密度下降。发酵条件的控制(氧气、温度、糖源)是保证发酵顺利进行的关键。
21.(2025高三上·江宁开学考)随着各种生物技术的发展,科学家对光合作用的研究也越来越深入。如表是科研人员用番茄大棚和草莓大棚研究不同空气污染情况对大棚温度、光合有效辐射、光合速率的影响。(光合有效辐射:植物进行光合作用,被光合色素吸收并转化的太阳能)
番茄大棚
空气质量 棚温/℃ 光合有效辐射相对值 光合速率相对值
良 25.6 987 20.4
轻度污染 23.4 746 119.6
中度污染 23.5 477 17.1
重度污染 23.1 325 11.8
草莓大棚
空气质量 棚温/℃ 光合有效辐射相对值 光合速率相对值
良 27.3 994 20.11
轻度污染 26.1 7855 18.72
中度污染 26.1 428 17.41
重度污染 24.6 428 10.10
(1)光合作用过程中,叶肉细胞吸收的CO2在 中被固定形成C3,C3在 阶段产生的 的作用下,最终生成以糖类为主的有机物。
(2)据表格信息,当空气质量为严重污染时,与中度污染时相比,番茄棚和草莓棚应分别采取 、 措施来提高植物的光合速率以提高产量。
(3)长久以来普遍认为若持续光照,最终有机物积累量会增加,但科研人员有了新的发现。给予植物48小时持续光照,测定叶肉细胞中的淀粉积累量,结果如图1所示。实验结果反映出淀粉积累量的变化规律是 。
(4)为了解释(3)的实验现象,研究人员提出了两种假设。假设一:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成停止。假设二:当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后,淀粉的合成与降解同时存在。为验证假设,科研人员测定了叶肉细胞的CO2吸收量和淀粉降解产物——麦芽糖的含量,结果如图2所示。实验结果支持上述哪一种假设? 。请运用图中证据进行阐述: 。
(5)为进一步确定该假设成立,研究人员在第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a,为叶片光合作用通入仅含13C标记的CO24小时,在第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b,13C标记的淀粉含量为c。若淀粉量a、b、c的关系满足 (用关系式表示),则该假设成立。
【答案】(1)叶绿体基质;光反应;NADPH和ATP
(2)增加光照;升高温度
(3)最初一段时间内,随着光照时间增加淀粉积累量逐渐增加,之后几乎不增加
(4)假设二;叶肉细胞持续(或并未停止)吸收CO2;淀粉分解产物麦芽糖含量快速上
(5)b-a【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】(1)光合作用暗反应阶段发生在叶绿体基质,CO2在此与C5结合(固定)形成C3。C3的还原需要光反应阶段提供的能量(ATP)和还原剂(NADPH)。
(2)对比番茄大棚“重度污染”与“中度污染”数据,棚温相近(23.1℃vs 23.5℃),但光合有效辐射显著降低(325 vs 477),说明光照是限制因素,需采取增加光照措施。草莓大棚“重度污染”与“中度污染”的光合有效辐射相同(均为428),但棚温下降(24.6℃vs 26.1℃),酶活性受影响,需采取升高温度措施。
(3)从图1可知,最初一段时间内,随着光照时间延长,淀粉积累量逐渐增加;当达到一定值后,积累量不再变化,保持稳定。因此规律为最初一段时间内,随着光照时间增加淀粉积累量逐渐增加,之后几乎不增加。
(4)假设二(淀粉合成与降解同时存在)。图2中,CO2吸收量(代表淀粉合成速率)始终不为零,说明叶肉细胞持续吸收CO2,淀粉在持续合成;同时,淀粉降解产物麦芽糖的含量从6小时后快速上升,说明淀粉在降解。二者同时发生,支持假设二。
(5)第12小时淀粉含量为a,第16小时总量为b,4小时内淀粉净积累量为b-a。通入13C-CO2后,4小时内合成的淀粉总量为c(含13C标记)。若假设二成立(合成与降解同时存在),则合成的淀粉一部分被降解,净积累量(b-a)会小于合成总量(c),即关系式为b-a<c。
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中,叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量,裂解水,生成高能化合物ATP和NADPH,同时释放氧气;NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应(卡尔文循环),最终将二氧化碳合成为糖分子,并将能量储存到糖分子中。
(1)光合作用过程中,叶肉细胞吸收的CO2在暗反应阶段被利用,首先在叶绿体基质中与C5结合,被固定形成C3;C3在光反应阶段产生的NADPH和ATP的作用下,最终生成以糖类为主的有机物,二者均可为C3还原过程提供能量,同时前者还会提供还原剂。
(2)根据表格信息推测,当存在空气质量严重污染时,比较草莓的棚温和光合有效辐射,可以发现草莓的光合有效辐射与重度污染相同(仍为428),但是棚温下降,影响了细胞与光合作用有关的酶的活性,导致草莓光合速率下降,而番茄大棚的光合有效辐射降低,故番茄棚和草莓棚应分别采取补充光照、提高温度措施来维持植物的光合速率以提高产量。
(3)由图1结果可知,在最初一段时间内,随着持续光照时间增加,淀粉积累量逐渐增加,之后几乎不增加,保持相对稳定。
(4)叶肉细胞中CO2吸收速率代表光合作用中淀粉的合成速率,麦芽糖的含量代表淀粉的分解量,分析图2可知,CO2吸收速率基本不变,即叶肉细胞持续(或并未停止)吸收CO2,说明淀粉持续在合成,而从6小时开始淀粉分解产物麦芽糖的含量快速上升,说明淀粉在快速分解,说明淀粉同时快速分解,即淀粉合成和降解同时存在,故支持假设二。
(5)第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a,第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b,则b-a代表通入13CO2的四小时内淀粉的积累量,若这四小时内,若淀粉的积累量小于这四小时内淀粉合成总量c,即b-a<c,则说明一部分淀粉被分解,假设二成立。
22.(2025高三上·江宁开学考)科研工作者为研究罗浮山自然保护区的黑桫椤(木本蕨类植物)的生态发展及生态保护的相关问题展开了研究,在该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧。
(1)研究人员选取了 10m × 10m 的 20 个样方,记录数据如下:
样 带 黑桫椤个体数 平均 值
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A 7 17 5 10 6 16 7 4 15 6 9.3
B 19 6 10 14 8 11 5 8 5 4 9.0
①研究植物种群时,样方的选取应遵循 原则,样带 A 和 B 分别位于 ,样方位置的选取采用 (填“五点”或“等距”)取样法。
②表中数据测定黑桫椤的种群密度结果为 株/m2。
(2)在获得上述数据的同时研究者还对每株黑桫椤的高度进行了测定,并按高度划分为五组,具体划分方法及测定数据见下图。
Ⅰ级 茎高小于0.25m 幼苗阶段
Ⅱ级 茎高0.25m~0.50m 小型植物阶段
Ⅲ级 茎高0.50m~1.00m 中型植物阶段
IV级 茎高1.00m~1.50m 大中型植物阶段
V级 茎高大于1.50m 大型植物阶段
以上数据主要反映的是黑桫椤种群特征中的 ,从结果可以预测该地黑桫椤种 群密度将 。
(3)桫椤树形美观,茎干可以药用食用,其化石还与恐龙化石并存,被用以研究恐龙兴衰,以上这些体现了生物多样性的 价值。为了更好地保护这一珍贵的植物活化石, 国家在其所在地区建立自然保护区,这种保护措施属于 。
(4)研究小组还对本保护区内的其他生物能量流动进行了调 查,绘制出了图 2 所示的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 IV 分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。下表为食物链“草→鼠→鹰"中各种群一年间的能量流动情况(单位:107kJ。a-1)。
种群 同化的总能量 用于生长、发育和繁殖的能量 呼吸消耗 传递给分解者 传递给下一营养级 未被利用的能量
草 69.5 7.0 19.0 45.5
鼠 19.0 9.0 1.0 4.5
鹰 3.5 1.0 2.5 微量不计 无
①图2中 m1、m2表示的能量形式分别为 、 。
②据表分析,草用于生长、发育和繁殖的能量 kJ·a-1,能量从鼠到鹰的传递效率为 %(保留 1 位小数)。
【答案】(1)随机取样;溪流两侧;等距;9. 15×10-2
(2)年龄结构;增大
(3)直接;就地保护
(4)太阳能;热能;7. 15×108;18. 4
【知识点】种群的特征;估算种群密度的方法;生态系统的能量流动;生物多样性的价值;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)研究植物种群时,样方选取需遵循随机取样原则,避免主观偏差,保证结果准确性。题干明确黑桫椤主要分布于溪流两侧,因此样带A和B分别位于溪流两侧。样带沿溪流分布,且每个样带选取10个等间距样方,故采用等距取样法。样带A平均密度为9.3株/100m2(10m×10m=100m2),即9.3×10-2株/m2;样带B为9.0×10-2株/m2。平均种群密度=(9.3×10-2+9.0×10-2)÷2=9.15×10-2株/m2。
(2)数据按黑桫椤茎高(对应幼苗、小型、中型等阶段)划分,反映不同年龄期个体的比例,属于种群特征中的年龄结构。
柱形图显示幼苗阶段(Ⅰ级)个体数量最多,随年龄增长个体数量逐渐减少,属于增长型年龄结构,因此预测该地黑桫椤种群密度将增大。
(3)桫椤茎干药用食用(实用价值)、化石用于研究恐龙兴衰(科研价值),均属于生物多样性的直接价值(直接满足人类需求或科研、美学等价值)。
在物种原生环境中建立自然保护区,属于就地保护,是保护生物多样性最有效的措施。
(4)图2中Ⅰ为第一营养级(生产者),m1是生产者的能量来源,故为太阳能;m2是各营养级通过呼吸作用散失的能量,形式为热能。草用于生长、发育和繁殖的能量=传递给分解者+传递给下一营养级+未被利用=(7.0+19.0+45.5)×107kJ·a- =7.15×108kJ·a- (呼吸消耗的能量不用于生长发育繁殖)。能量传递效率=下一营养级同化量÷上一营养级同化量×100%=(3.5×107)÷(19.0×107)×100%≈18.4%。
【分析】(1)种群密度调查需遵循随机取样原则,根据物种分布特点选择等距或五点取样法,计算时需取多个样方平均值以减少误差。
(2)年龄结构通过不同年龄期个体比例判断,增长型结构预示种群密度将增大,是预测种群数量变化的关键特征。
(3)生物多样性的直接价值聚焦实用、科研、美学等直接利用价值,就地保护是保护原生环境中物种的核心措施。
(4)能量流动中,生产者固定太阳能为起点,各营养级能量分为呼吸消耗(热能散失)和生长发育繁殖(传递给分解者、下一营养级、未被利用),传递效率计算需基于同化量的比例关系。
(1)①研究植物种群时,为了保证调查结果的准确性,样方的选取应遵循随机取样原则。在该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧,因此上表中的样带A和B应分别位于溪流两侧。由表格数据可知样带A、B各选取了10个样方,且样带A、B位于溪流两侧,故样方位置的选取采用等距取样。②表中数据反映的是黑桫椤的种群密度,由于样带A、B的平均密度分别是9.3×10-2株/㎡、9.0×10-2株/m2,所以测定黑桫椤A、B的平均种群密度结果为(9.3×10-2+9.0×10-2) ÷2=9.15×10-2株/m2。
(2)分析柱形图可以看出,植株的茎高反映其年龄等级,表中分为五个年龄等级阶段,反映的是年龄组成,而该种群年龄结构是年龄小的数量多,年龄大的数量少,因此属于增长型,种群数量将会增大。
(3)直接价值包括药用、工业原料、科研、文学艺术创作、旅游、美学价值等,桫椤树茎干可以药用食用,其化石还与恐龙化石并存,被用以研究恐龙兴 衰,这体现了生物多样性的直接价值。国家在桫椤树所在地区建立自然保护区,这属于就地保护。
(4)图甲中,m1指向第一营养级,表示的能量形式为太阳能,生产者通过光合作用将光能转化为有机物中的化学能;m2是由各营养级释放到外界环境的能量,表示的是生物呼吸作用散失的热能。据表分析,草用于生长、发育和繁殖的能量为(7.0+19.0+45.5) ×107=7.15×108kJ·a-1;能量从鼠到鹰的传递效率为:鹰同化的总能量÷鼠同化的总能量=(3.5×107)÷ (19.0× 107)≈18.4%。
23.(2025高三上·江宁开学考)某雌雄同株异花二倍体作物M有多个品系。品系甲有抗虫、高产等优良性状,但甜度不高;品系乙、丙具有高甜度性状。与甜物质代谢相关的基因有A/a和B/b,过程如图。为增加品系甲的甜度,育种工作者用三个纯合品系进行杂交实验,结果如表。请回答问题:
杂交实验 杂交组合 F1表型 F2表型及比例
实验一 甲×乙 不甜 1/4高甜、3/4不甜
实验二 甲×丙 微甜 1/4高甜、1/2微甜、1/4不甜
实验三 乙×丙 微甜 7/16高甜、3/8微甜、3/16不甜
(1)与豌豆相比,该作物M杂交过程中操作的不同之处是 。
(2)从表中杂交实验 可判断该性状遗传是否遵守自由组合定律,理由是 。
(3)品系甲、乙和丙的基因型分别是AAbb、 、 。
(4)将实验三F2种表现为不甜的植株进行自交,F3的表现型及比例为 。
(5)实验三F2中表现为高甜的植株基因型有 种,其中能稳定遗传的个体比例为 ,a基因的频率为 。
【答案】(1)无需去雄
(2)三;F2的表型及比例符合9:3:3:1
(3)aabb;AABB
(4)高甜:不甜=1:5
(5)5;3/7;5/7
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1)豌豆是雌雄同花植物,杂交时需人工去雄以避免自花传粉;而作物M是雌雄同株异花,雌花和雄花分开生长,无需去雄,直接套袋隔离并进行人工授粉即可,因此与豌豆相比,其杂交操作的不同之处是无需去雄。
(2)判断性状是否遵循自由组合定律,关键看是否出现9:3:3:1或其变式比例。实验三“乙×丙”的F2表型比例为7/16高甜、3/8微甜、3/16不甜,换算后为7:6:3,是9:3:3:1的变式(可拆分为9:3:3:1的重组比例),说明两对基因独立遗传,遵循自由组合定律,因此从实验三可判断该性状遗传遵守自由组合定律。
(3)已知品系甲为纯合子(AAbb),且与甜物质代谢相关的基因为A/a和B/b。结合实验结果推导表型与基因型的对应关系:实验一甲(AAbb)×乙,F1不甜,F2高甜:不甜=1:3,说明乙为纯合子,且F1基因型为Aabb(不甜),故乙基因型为aabb;实验二甲(AAbb)×丙,F1微甜,F2高甜:微甜:不甜=1:2:1,说明丙为纯合子,F1基因型为AaBb(微甜),故丙基因型为AABB。综上,乙、丙的基因型分别为aabb、AABB。
(4)实验三F1基因型为AaBb,F2中不甜植株的基因型为A_bb,其中AAbb占1/3、Aabb占2/3。自交时,AAbb自交后代全为AAbb(不甜);Aabb自交后代中,3/4为A_bb(不甜)、1/4为aabb(高甜)。计算F3表型比例:不甜比例=1/3+2/3×3/4=5/6,高甜比例=2/3×1/4=1/6,因此F3表现型及比例为高甜:不甜=1:5。
(5)实验三F1(AaBb)自交,高甜植株的基因型对应aa__(aaBB、aaBb、aabb)和A_BB(AABB、AaBB),共5种。其中能稳定遗传的个体为纯合子(aaBB、aabb、AABB),占高甜植株总数的3/7。计算a基因频率:高甜植株基因型及比例为aaBB(1)、aaBb(2)、aabb(1)、AABB(1)、AaBB(2),总基因数为(1+2+1+1+2)×2=14,a基因总数为(1×2+2×2+1×2+2×1)=10,因此a基因频率=10/14=5/7。
【分析】作物M的甜度受两对独立遗传的基因A/a和B/b控制,遵循自由组合定律,表型与基因型的对应关系为:A_bb为不甜、A_Bb为微甜、aa__和A_BB为高甜。纯合品系杂交时,F1均为杂合子,F2会出现9:3:3:1的变式比例。杂交实验中,雌雄同株异花作物无需去雄,区别于雌雄同花的豌豆。基因型计算时,需明确纯合子与杂合子的自交后代比例,基因频率计算需统计目标基因总数与总基因数的比值。
(1)豌豆是雌雄同花植物,操作时需要去雄,该作物是雌雄同株异花,与豌豆相比,该作物M杂交过程中操作的不同之处是无需去雄。
(2)从表中实验三乙×丙杂交组合可判断该性状遗传遵守自由组合定律,因为F2中表现型为7/16高甜、3/8微甜、3/16不甜,F2的表型及比例符合9:3:3:1的变式,符合两对相对性状的特殊分离比。
(3)甲为纯合不甜品系,基因型为AAbb,根据乙×丙组合中F2表现型是甜:不甜=13:3,根据实验结果一和二可知,A_bb是不甜,aa_ _、A_BB高甜、A _Bb是微甜的,B 基因具有累加效应,且两对基因自由组合,根据实验一结果可推得乙基因型为aabb,根据实验二结果可知丙基因型AABB,故乙、丙的基因型分别是aabb、AABB。
(4)若用实验三乙×丙中F2不甜的植株(1/3AAbb、2/3Aabb)进行自交,F3中不甜比例=1/3+2/3×3/4=5/6,F3中高甜:不甜比例为1:5。
(5)实验三中乙、丙的基因型分别是aabb、AABB,则乙、丙杂交组合的F1的基因型是AaBb,AaBb自交后,高甜的基因型有aa_ _、A_BB,共3+2=5种;其中能稳定遗传的个体有aaBB、aabb和AABB,占3/7;高甜的植株基因型有1aaBB、2aaBb、1aabb、1AABB、2AaBB,故a基因的频率为(1×2+2×2+1×2+2×1)/(1+2+1+1+2)×2=5/7。
24.(2025高三上·江宁开学考)cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子,其结构组成如图1所示。人在饥饿时,肾上腺髓质分泌肾上腺素可参与血糖调节,使血糖浓度升高,调节机理及部分过程如图2所示。请回答下列问题
(1)图1中,A所示物质名称是 ,B处化学键名称是 ,每个cAMP分子含有 个高能磷酸键。
(2)图2中,ATP的合成场所是 。正常情况下,肾上腺素、cAMP、葡萄糖、糖原可存在于人体内环境中的有 。
(3)图2中,肾上腺髓质分泌肾上腺素的调节方式是 。发生图示生理过程时,血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为 。
(4)当血糖含量升高后,信号分子X发挥作用,它最可能是 与肾上腺素作用关系是
(5)结合图2分析,下列因素中不可能引发低血糖症的有 。
a.体内产生G2蛋白抗体 b.体内产生肾上腺素受体的抗体
c.信号分子X含量过高 d.控制酶P合成的基因发生突变
【答案】(1)腺嘌呤;磷酸二酯键;0
(2)细胞质基质和线粒体;肾上腺素、葡萄糖
(3)神经调节;D(4)胰岛素;拮抗
(5)a
【知识点】ATP的化学组成和特点;有氧呼吸的过程和意义;内环境的组成;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)图1中,cAMP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成,A所示物质为腺嘌呤;B处连接核糖与磷酸的化学键是磷酸二酯键。cAMP由ATP脱去两个磷酸基环化而成,ATP中的高能磷酸键存在于磷酸基团之间,脱去两个磷酸基后,cAMP仅含一个普通磷酸键,故高能磷酸键数量为0。
(2)细胞通过呼吸作用合成ATP,有氧呼吸第一阶段在细胞质基质,第二、三阶段在线粒体,故合成场所为细胞质基质和线粒体。内环境包括血浆、组织液、淋巴,肾上腺素(激素,通过体液运输)和葡萄糖(血浆中含有的营养物质)可存在于内环境;cAMP(细胞内信号分子)、糖原(细胞内储能物质)位于细胞内,不属于内环境成分,故答案为肾上腺素、葡萄糖。
(3)图2显示,肾上腺髓质受下丘脑神经支配分泌肾上腺素,无激素参与,故调节方式为神经调节。肾上腺素促进肝糖原分解为葡萄糖,使血糖升高,因此肝糖原分解部位(E处)血糖最高;肾上腺髓质细胞(D处)需消耗葡萄糖,故D处血糖低于供血的C处,因此三者关系为D(4)血糖升高时,需抑制肝糖原分解以降低血糖,该信号分子最可能是胰岛素(唯一降血糖激素)。胰岛素降血糖,肾上腺素升血糖,二者作用相反,为拮抗关系。
(5)a、G2蛋白是信号分子X(胰岛素)的受体,产生G2蛋白抗体会导致胰岛素无法发挥作用,血糖升高,不可能引发低血糖,a符合题意;
b、肾上腺素受体抗体使肾上腺素无法作用,肝糖原不分解,血糖降低,可能引发低血糖,b不符合题意;
c、信号分子X(胰岛素)含量过高,过度抑制肝糖原分解,血糖降低,可能引发低血糖,c不符合题意;
d、酶P参与肝糖原分解,其基因突变更可能导致酶P功能异常,肝糖原不分解,血糖降低,可能引发低血糖,d不符合题意。
故答案为:a。
【分析】cAMP由ATP脱磷酸形成,结构含腺嘌呤、核糖和磷酸,无高能磷酸键;血糖调节中,肾上腺素通过神经调节分泌,促进肝糖原分解升血糖,与胰岛素(体液调节)呈拮抗关系;内环境成分需区分“细胞外”(如激素、营养物质)与“细胞内”(如胞内信号分子、储能物质);低血糖症的引发需结合“激素无法发挥作用”“代谢关键酶异常”等,判断是否导致血糖生成减少或消耗增加。
(1)图1中,A所示物质名称是腺嘌呤,B处化学键是连接核糖和磷酸的磷酸二酯键,由于每个cAMP分子是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的,即ATP断裂两个高能磷酸键后形成的,故cAMP不含高能磷酸键。
(2)图2中,细胞通过呼吸作用产生ATP,故ATP的合成场所是细胞质基质和线粒体。正常情况下,肾上腺素(调节物质)、葡萄糖(营养物质)可存在内环境中,而cAMP、糖原存在细胞内,不属于内环境中的成分。
(3)图2中,肾上腺髓质分泌肾上腺素受下丘脑的神经支配,其调节方式是神经调节。肾上腺素能促进肝糖原分解形成葡萄糖,使血糖升高,所以E处比C、D处血糖高,由于肾上腺髓质细胞也需要吸收并消耗葡萄糖,所以C处血糖浓度高于D处,故发生图示生理过程时,血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为D(4)当血糖含量升高后,信号分子X发挥作用,据图可知X能抑制肝糖原分解,所以它最可能是胰岛素,能降低血糖,与肾上腺素作用关系是拮抗。
(5)a、信号分子X作用于G2蛋白,产生与肾上腺素相反的作用,若体内产生G2蛋白抗体,则该抗体会与G2蛋白结合,使信号分子X不能与G2蛋白结合,导致血糖升高,a错误;
b、 若体内产生肾上腺素受体的抗体,该抗体会与肾上腺素受体结合,则肾上腺素不能与相应受体结合,使血糖降低,b正确;
c、信号分子X含量过高,与G2蛋白结合,会抑制血糖升高,进而使血糖随着细胞的消耗而降低,c正确;
d、 控制酶P合成的基因发生突变,会使肝糖原不能分解,进而使血糖随着细胞的消耗而降低,d正确。
故选a。
25.(2025高三上·江宁开学考)某真菌的W基因可编码一种高效降解纤维素的酶:已知图中W基因转录方向为从左往右。为使放线菌产生该酶,以图1中质粒为载体,进行转基因。不同限制酶的识别序列及切割位点如下表所示。请回答下列问题:
限制酶 BamH I EcoR I Mfe I KpmI Hind II
识别序列 及切割位点 G↓GATTC G↓AATTC C↓AATTC GCTAC↓C A↓AGCTT
(1)限制酶主要是从 中分离纯化出来的。应使用限制酶 切割图1中质粒,使用限制酶 切割图2中含W基因的DNA片段,以获得能正确表达W基因的重组质粒。
(2)与质粒中启动子结合的酶是 。启动子通常具有物种特异性,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择 启动子(选填“植物”、“真菌”或“放线菌”)。
(3)W基因转录的模板链是 (选填“甲链”或“乙链”)。利用PCR技术对W基因进行扩增的原理是 ,子链的延伸方向是 。
(4)研究人员欲对W基因的mRNA进行RT-PCR,已知其mRNA的序列为5'-UGAAC-CCUA…(中间序列)…GUCCACUCG-3'。为了便于将扩增后的基因和载体成功构建成重组质粒,用于PCR扩增的引物应为__________。
A.5'-TGAACGCTA… B.5'-CCAGTCGAC…
C.5'-GAATTCTGA… D.5'-AAGCTTCGA…
【答案】(1)原核生物;MfeI、HindⅢ;EcoRI、HindⅢ
(2)RNA聚合酶;放线菌
(3)乙链;DNA复制;5'→3'
(4)A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细)
【解析】【解答】(1)限制酶主要从原核生物中分离纯化,其功能是切割外源DNA,保护自身遗传物质。重组质粒需保证W基因转录方向与质粒启动子→终止子方向一致(顺时针),且两侧酶切位点需匹配。质粒右侧仅HindⅢ位点可用,左侧需选与目的基因左侧酶切位点黏性末端互补的酶:MfeⅠ(识别C↓AATTC)与EcoRⅠ(识别G↓AATTC)切割后黏性末端相同(均为-AATTC),故质粒用MfeⅠ、HindⅢ切割,含W基因的DNA片段用EcoRⅠ、HindⅢ切割,确保正确连接。
(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动基因转录,故结合的酶是RNA聚合酶。启动子具有物种特异性,需与受体细胞(放线菌)匹配才能发挥作用,因此应选择放线菌启动子。
(3)W基因转录方向从左往右,mRNA合成方向为5'→3',模板链需与mRNA互补且方向相反(3'→5')。乙链从左到右为3'→5',与转录方向匹配,故模板链是乙链。PCR技术模拟DNA复制过程,原理是DNA复制;DNA聚合酶只能从子链5'端向3'端延伸,故子链延伸方向为5'→3'。
(4)RT-PCR中,引物需与W基因mRNA序列互补(U替换为T),且5'端需含与载体匹配的酶切位点(如EcoRⅠ或HindⅢ)。mRNA序列为5'-UGAACCCUA…GUCCACUCG-3',对应的DNA引物应含5'-TGAAC…(U→T),且需匹配酶切位点黏性末端。选项A(5'-TGAACGCTA…)符合mRNA序列(U→T),且可添加所需酶切位点,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】限制酶选择需兼顾黏性末端互补性与基因转录方向,确保目的基因正确插入载体;启动子需与受体细胞物种匹配,依赖RNA聚合酶启动转录;转录模板链判断需结合转录方向与mRNA合成方向,PCR技术依赖DNA复制原理,子链延伸方向固定为5'→3';RT-PCR引物需与mRNA序列互补(U→T),并预留载体酶切位点以实现重组。
(1)限制酶主要是从原核生物分离纯化出来的。根据题图信息“图中W基因转录方向是从左往右”、“质粒启动子到终止子方向为顺时针”,故重组质粒的启动子应在W基因左侧,终止子应在W基因右侧,W基因右侧只能用HindⅢ切割,W基因左侧有BamHI、KpnI、EcoRI三种酶切位点,结合质粒情况及切割位点识别序列,应使用限制酶MfeI、HindⅢ切割图中质粒,使用限制酶EcoRI(切割出的黏性末端与MfeI相同)、HindⅢ切割图中含W基因的DNA片段,以获得能正确表达W基因的重组质粒,因为限制酶MfeI和限制酶EcoRI切割露出相同的粘性末端。
(2)启动子启动基因的转录,故与质粒中启动子结合的酶是RNA聚合酶;根据题干信息“启动子通常具有物种特异性”,目标是使放线菌产生高效降解纤维素的酶,故应选择放线菌的质粒,在质粒中插入W基因,其上游启动子应选择放线菌启动子。
(3) W基因转录方向是从左向右,mRNA链的合成方向为5'→3',与乙链从左向右3'→5'互补,故W基因转录的模板链是乙链。利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA半保留复制,子链延伸方向为5'→3'。
(4)引物与模板链的3'端结合,mRNA也与模板链结合,因此引物与mRNA序列相似,不同的是引物是一段DNA单链,因此将mRNA中的U替换成T即是引物序列,即5'-UGAAC-CCUA…(中间序列)…GUCCACUCG-3'→5'-TGAAC-CCTA…(中间序列)…GTCCACTCG-3',引物的5'端需添加限制酶EcoRI、HindⅢ识别序列,故选CD。
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