(共21张PPT)
6.遗传的基本规律和伴性遗传
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1.(2025·广西北海模拟)某种植物的野生型植株(AABBcc)能够合成物质R(表型为R+),研究人员用诱变等技术处理该野生型植株得到三株不能合成物质R(表型为R-)的纯合突变体植株甲、乙、丙。让突变体之间两两杂交得到的F1均表现为R-,从F1中筛选出基因型为AaBbCc的植株丁,选择植株丁与植株甲、乙、丙分别杂交,结果如表所示。不考虑新的突变,下列叙述错误的是( )
组别 杂交组合 F2的表型及比例
Ⅰ 甲×丁 R+∶R-=1∶3
Ⅱ 乙×丁 R+∶R-=1∶7
Ⅲ 丙×丁 R-
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A.推测基因C可能会抑制基因A、B的表达
B.植株甲和植株乙杂交,从其子代中不可能获得植株丁
C.Ⅰ组子代中R+植株与Ⅱ组子代中R+植株杂交,其后代中R+植株所占比例为3/4
D.植株丙与植株甲、植株乙或野生型植株分别杂交,各组后代均不能合成物质R
答案 C
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解析 分析题意可知,基因型为AABBcc的个体能合成物质R(R+),不能合成物质R(R-)的纯合子甲、乙、丙之间相互杂交,其中一组杂交的F1基因型为AaBbCc(R-),推测同时含有基因A、B才能合成物质R,因而基因C的存在可能抑制基因A、B的表达,A项正确。根据植株丁与植株甲杂交,后代的表型及比例为R+∶R-=1∶3,R+所占比例为1/4,可推测植株甲的基因型可能是AAbbcc或aaBBcc;植株丁与植株乙杂交,后代的表型及比例为R+∶R-=1∶7,则植株乙的基因型是aabbcc;植株丁与植株丙杂交,后代均表现为R-,可推知植株丙的基因型可能是AABBCC、AAbbCC或aaBBCC(若植株丙的基因型为aabbCC,则植株甲、乙、丙两两杂交的后代中不会出现基因型为AaBbCc的个体),因而甲和乙杂交后代的基因型不为AaBbCc,B项正确。
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Ⅰ组F2中R+植株基因型为AABbcc和AaBbcc,比例为1∶1(或基因型为AaBBcc和AaBbcc,比例为1∶1);Ⅱ组F2中R+植株基因型为AaBbcc,故Ⅰ组F2中R+植株与Ⅱ组F2中R+植株相互杂交,后代中R+植株所占比例为21/32,C项错误。由于植株丙的基因型可能是AABBCC、AAbbCC或aaBBCC,其与植株甲、植株乙或野生型植株杂交,后代均含有基因C,因此后代均不能合成物质R,D项正确。
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2.(2025·安徽芜湖二模)某植物的花色受到两对相互独立的等位基因调控。基因R和r分别控制红色和粉色,基因P/p控制花色素的合成,无色素合成时表现为白色。现有一红花植株和纯合白花植株杂交,从F1中选择一株白花植株自交,所得F2中白花∶红花∶粉花=9∶2∶1。下列叙述正确的是( )
A.实验中亲本红花植株的基因型只能为Rrpp
B.控制花色素合成的基因为P,pp时植株均开白花
C.取F1白花植株自由交配,子代粉花占比为1/12或3/20
D.F1中选取的白花植株自交结果说明Rp的雌配子或雄配子致死
A
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解析 因为F1中某株白花植株自交后代出现白花∶红花∶粉花=9∶2∶1,9∶2∶1是9∶3∶3∶1的变式,说明F1中白花植株基因型为RrPp。R_P_表现为白花,R_pp表现为红花,rrpp表现为粉花,所以P基因抑制花色素的合成,p基因控制花色素的合成。F1中的某一株白花植株(RrPp)进行自交,后代表型为白花∶红花∶粉花=9∶2∶1,R_pp∶rrpp=2∶1,说明R基因纯合致死,则亲本纯合的白花植株的基因型为rrPP,红花的基因型为Rrpp,A项正确,D项错误。
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根据A项分析可知,P基因抑制花色素的合成,p基因控制花色素的合成,P_植株均开白花,B项错误。F1中所有白花植株的基因型及比例为RrPp∶rrPp=1∶1,两对等位基因自由组合,可分开来计算,首先是R/r这对等位基因,Rr∶rr=1∶1,自由交配采用配子法,R占1/4,r占3/4,其中RR纯合致死,则后代基因型及比例为Rr∶rr=2∶3。另一对等位基因P/p自由交配后代P_∶pp=3∶1,所以后代的基因型及比例为RrP_∶Rrpp∶rrP_∶rrpp=6∶2∶9∶3,表型及比例为白花∶红花∶粉花=15∶2∶3,子代粉花占比为3/20,C项错误。
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3.(2025·湖北襄阳一模)拟南芥花的发育受A、B、D三种基因控制。图1为野生型拟南芥(AABBDD)花不同结构相关基因的表达情况。A、B、D三种基因对应存在3类隐性的缺失突变基因a、b和d,导致花器官错位发育。A与D基因一般不能同时表达,若一方发生突变而缺失,则另一方在花的所有结构中都能得以表达。如D基因缺失突变体(AABBdd),其表达的基因与发育结果如图2所示。关于拟南芥花的发育以下说法正确的是( )
图1 野生型
图2 D基因缺失突变型
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A.野生型拟南芥萼片与花瓣组织中均不含D基因
B.基因型AABBDD与AABBdd的个体杂交,子代表型与图1一致
C.基因型AABbDd的拟南芥自交,子代有三种基因型,则B、D基因不可能独立遗传
D.野生型AABBDD的单倍体细胞中有3个染色体组
答案 C
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解析 同一个体所有组织细胞均来源于受精卵的有丝分裂,所以含有相同的基因,野生型拟南芥萼片与花瓣组织中均含有D基因,A项错误。据图可知,D基因缺失突变体(AABBdd)缺少花蕊,无法与野生型杂交,B项错误。基因型为AABbDd的拟南芥自交,若B、D基因独立遗传,则子代有9种基因型,但子代有三种基因型,可见B、D基因不可能独立遗传,C项正确。拟南芥花的发育受A、B、D三种基因控制,野生型AABBDD的单倍体细胞中有1个染色体组,D项错误。
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4.(2025·黑龙江哈尔滨二模)湿疹血小板减少伴免疫缺陷综合征(WAS)是一种罕见的遗传性免疫缺陷综合征,下图为某家庭该病的遗传系谱图,已知该家族所有正常男性个体都不携带该病致病基因,但患儿舅舅的女儿为Turner综合征(染色体组成为45,XO)。下列叙述正确的是( )
A.WAS的致病基因与红绿色盲致病基因位于相同染色体上
B.可以通过基因检测对以上两种病进行确诊
C.Ⅲ-2患Turner综合征的原因是Ⅱ-4或Ⅱ-5减数分裂Ⅰ异常
D.若Ⅱ-5是WAS的携带者,再生一个男孩与Ⅲ-1基因型相同的概率1/4
A
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解析 Ⅱ-2、Ⅱ-3正常,却生出了患病的孩子,说明该病为隐性遗传病,且Ⅱ-2不携带该病的致病基因,因而确定致病基因位于X染色体上,与红绿色盲的遗传方式相同,均为伴X染色体隐性遗传,A项正确。Turner综合征的染色体组成为45,XO,属于染色体异常遗传病,可借助显微镜观察确诊,不涉及致病基因,因而不能通过基因检测确诊,B项错误。Ⅲ-2患Turner综合征,且该病为XO型,因而推测其患病原因是Ⅱ-4或Ⅱ-5减数分裂Ⅰ或Ⅱ异常,C项错误。若Ⅱ-5是WAS的携带者,若用A、a表示相关基因,则其基因型为XAXa,正常男性的基因型为XAY,则Ⅲ-5与正常男性婚配,再生一个男孩与Ⅲ-1基因型(XaY)相同的概率为1/2,D项错误。
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5.(2025·安徽三模)进行性脊髓性肌萎缩症(SMA)是由运动神经元存活基因1(SMN1)突变使SMN蛋白功能缺陷所致的遗传性神经肌肉病。下图是对两个患者家系SMN1基因的突变部位及正常基因相对应部位进行PCR扩增的结果模式图。其中两个家系的父母表型均正常,1、2分别代表两个家系,1女、2子均为SMA患者。对2子的进一步检测,显示其同时是另一SMN1突变基因的携带者。下列叙述错误的是( )
A.家系1的SMA属于常染色体隐性遗传病
B.2子长度为188 bp的片段来自母亲
C.若再生育,家系1所生孩子患SMA的
概率高于家系2
D.与正常基因相比,2子188 bp的片段发生了碱基替换
C
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解析 家系1中,父母正常女儿患病,因此属于常染色体隐性遗传病,A项正确。2子的164 bp片段只能来自2父,所以2子长度为188 bp的片段来自母亲,B项正确。若再生育,两个家系所生孩子患SMA的概率均为1/4,C项错误。家系1中,父母正常女儿患病,因此属于常染色体隐性遗传病,1女只含有164 bp片段,故164 bp片段含致病基因,2子的164 bp片段只能来自2父,所以2子长度为188 bp的片段来自母亲,又据题意有“2子的进一步检测显示其同时是另一SMN1突变基因携带者”,即2子188 bp片段可能发生了基因突变,但长度未变,所以可能发生了碱基替换,D项正确。
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6.(2025·河南周口模拟)某家族出现甲、乙两种单基因遗传病,其家系图如图所示,对家族中部分个体的甲病(A/a)、乙病(B/b)相关基因进行电泳检测,结果如表所示,已知Ⅰ-1的电泳结果为①,电泳结果②~⑤对应的个体未知。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列分析合理的是( )
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A.基因A/a、B/b分别位于X染色体、常染色体上,两者的遗传遵循自由组合定律
B.条带1、2分别表示基因A、a,条带3、4分别表示基因b、B
C.②的基因型一定是AaXbY,③对应的个体是Ⅲ-2
D.某女性基因检测有条带1、2、3,其与Ⅲ-3婚配的后代患病的概率为1/12
答案 C
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解析 Ⅱ-3和Ⅱ-4皆不患甲病,但生育的女儿(Ⅲ-2)患甲病,因此甲病为常染色体隐性遗传病。Ⅰ-1和Ⅰ-2皆不患乙病,生育的儿子(Ⅱ-2)患乙病,推测乙病为隐性遗传病。电泳结果显示,Ⅰ-1不携带乙病的致病基因,因而判断乙病为伴X染色体隐性遗传病,即基因A/a、B/b分别位于常染色体、X染色体上,两者的遗传遵循自由组合定律,A项错误。Ⅰ-1的电泳结果为①,且患有甲病,因此,条带1为A基因,条带2为a基因,又Ⅰ-1不携带乙病的致病基因,因此,条带3为B基因,条带4为b基因,B项错误。根据A、B项分析可进一步推断②的基因型为AaXbY(该家系中没有女性患乙病,因此②的基因型不可能是AaXbXb),对应的个体可能是Ⅱ-2或Ⅲ-3,③的基因型为aaXBXb,对应的个体是Ⅲ-2,C项正确。因为Ⅲ-1不患甲病,所以Ⅱ-3、Ⅱ-4针对甲病的基因型均为Aa,所以某女性基因检测有条带1、2、3,其基因型为AaXBXB,与Ⅲ-3(1/3AAXbY或2/3AaXbY)婚配的后代可能患甲病,但不患乙病,即患病后代的基因型为aa_ _,患病的概率为(2/3)×(1/4)=1/6,D项错误。
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7.(2025·安徽淮北模拟)脊髓小脑性共济失调(SCAs)是一种人体运动能力、协调能力障碍的单基因遗传病,图1为某SCAs6患者(SCAs中一种亚型之一)的家系图,图2为该病致病基因和正常基因编码链的部分碱基序列,研究人员对家系中正常个体进行相关基因检测,发现CAG都为重复22次一种类型。下列分析错误的是( )
图1
图2
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A.致病基因是常染色体上的显性基因
B.图1中患病个体的基因型均相同
C.SCAs6的变异类型属于基因突变
D.致病基因指导合成的蛋白质中氨基酸数量增加
答案 B
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解析 题意显示,对图1家系中的所有正常个体进行了基因检测,发现CAG都为重复22次一种类型,即全部含正常基因,不含致病基因,据此可判断SCAs是一种显性遗传病,若相关基因位于X染色体上,则Ⅱ-4的女儿应该患病,不符合题意,因而判断致病基因是常染色体上的显性基因,A项正确。图1中Ⅱ-4和Ⅱ-5均表现为患病,且有表现正常的母亲Ⅰ-2,因而可判断,Ⅱ-4和Ⅱ-5都为杂合子,Ⅲ-10患病其父亲表现正常,可知Ⅲ-10为杂合子,但Ⅰ-1可能为杂合子也可能为纯合子,无法判断,故图1中患病个体的基因型不一定相同,B项错误。题意显示,图2为该病致病基因和正常基因编码链的部分碱基序列,结合图示可知,该病的发生是相关基因中碱基对发生增添导致的,该变化发生在基因结构内部,因而属于基因突变,C项正确。根据图2判断SCAs6的变异是因为基因上的碱基对发生了重复,多了15×3个碱基对,导致转录出的mRNA增加了15个相同的密码子,编码的氨基酸数量增加,D项正确。(共18张PPT)
3.酶与ATP
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1.(2025·河南周口模拟)在储存过程中,鱼肉细胞中的ATP会逐步降解并转化为鲜味物质——肌苷酸(IMP)。IMP在酸性磷酸酶(ACP)的作用下转化为肌苷,进而分解为无鲜味的次黄嘌呤和核糖。不同温度下,三种鱼类的ACP的相对活性如图所示。下列叙述正确的是( )
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A.ATP水解时,接近A的磷酸基团会先脱离下来并释放能量
B.本实验的自变量是鱼的种类和温度,无关变量是ACP的相对活性
C.据图推测,40 ℃时,鮰鱼鲜味的保持时间会短于草鱼和鳝鱼的
D.不同鱼的ACP的最适温度有差异,直接原因在于基因的碱基序列不同
答案 C
解析 ATP水解时,远离A的磷酸基团会先脱离下来并释放能量,A项错误。ACP的相对活性是因变量,B项错误。鲜味物质IMP会在ACP的作用下分解,使得鱼肉失去鲜味。40 ℃时,鮰鱼的ACP的相对活性明显高于草鱼和鳝鱼的,因此鮰鱼鲜味的保持时间会短于草鱼和鳝鱼的,C项正确。不同鱼的ACP的最适温度有差异,根本原因在于基因的碱基序列不同,D项错误。
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2.(2025·北京昌平二模)泛素—蛋白酶体是细胞内一种重要的蛋白质降解系统,该过程需要E1(泛素活化酶)、E2(泛素偶联酶)、E3(泛素—蛋白连接酶)协作完成对待降解的蛋白质(如周期蛋白)标记上泛素,这些被标记的蛋白质进入蛋白酶体降解成短肽。下列叙述错误的是( )
A.三种酶均可降低化学反应的活化能
B.三种酶分工协作的有序性体现了酶的专一性
C.泛素—蛋白酶体途径有助于维持细胞内蛋白质的正常水平
D.该途径的蛋白质降解功能对细胞周期的调控至关重要
B
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解析 酶的作用机理是降低化学反应的活化能,三种酶均可降低化学反应的活化能,A项正确。酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类底物反应,三种酶(E1、E2、E3)的分工协作体现了酶的协同作用,B项错误。泛素—蛋白酶体途径是细胞内蛋白质降解的重要机制,能够清除错误折叠或受损的蛋白质,维持细胞内蛋白质的正常水平,C项正确。该途径可以降解周期蛋白,从而调控细胞周期进程,对细胞周期的正常进行至关重要,D项正确。
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3.(2025·安徽淮北模拟)蒜素有抗菌、抗血栓等多种功效,蒜素由蒜氨酸在蒜氨酸酶的作用下分解产生,但新鲜大蒜中蒜素的含量很低。这是因为在完整的细胞中,蒜氨酸酶储存在液泡中,蒜氨酸存在于细胞质基质中。下列叙述正确的是( )
A.液泡膜对蒜氨酸酶的通透性较低,而对蒜氨酸的通透性较高
B.蒜氨酸酶的化学本质可能是蛋白质,能为分解蒜氨酸提供能量
C.研磨生大蒜会破坏生物膜释放蒜氨酸酶,从而生成大量蒜素
D.冷藏的大蒜立即捣碎,产生的蒜素较少是因为蒜氨酸酶在细胞外不能发挥作用
C
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解析 在完整的细胞中,蒜氨酸酶储存在液泡中,蒜氨酸存在于细胞质基质中,说明液泡膜对蒜氨酸酶和蒜氨酸的通透性较低,A项错误。蒜氨酸酶的化学本质可能是蛋白质,酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,B项错误。在新鲜大蒜的细胞中,蒜氨酸酶储存在液泡中,蒜氨酸存在于细胞质基质中,研磨生大蒜会破坏生物膜释放蒜氨酸酶,将蒜氨酸分解为蒜素,从而生成大量蒜素,C项正确。酶的作用条件较温和,在最适温度下活性最高,冷藏的大蒜立即捣碎,产生的蒜素较少,原因是低温抑制了酶活性,D项错误。
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4.(2025·辽宁模拟)某实验小组采用吸附法将过氧化氢酶固定在圆形滤纸片上,通过滤纸片上浮法来探究过酸或过碱对酶的影响是否可逆。实验过程如下:将含酶的滤纸片平均分为五组(每组8片),分别编号为a~e组,按表1进行相关操作(①②代表操作顺序);取5个200 mL的烧杯,编号A~E,向每个烧杯中均加入50 mL pH=6.0的缓冲液和50 mL H2O2溶液;随后,将a~e组滤纸片依次置于A~E号烧杯中,记录滤纸片上浮所需时间,结果如表2所示。关于上述实验的叙述,正确的是( )
表1
组别 实验操作 pH=2.0缓冲液 pH=6.0缓冲液 pH=10.0缓冲液
a ①浸泡6 min
b ①浸泡3 min ②浸泡3 min
c ①浸泡6 min
d ②浸泡3 min ①浸泡3 min
e ①浸泡6 min
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表2
组别 结果
A(pH为2.0) 不上浮
B(pH为2.0→6.0) 不上浮
C(pH为6.0) 全部上浮,33.63 s
D(pH为10.0→6.0) 5片上浮,78.81 s
E(pH为10.0) 3片上浮,111.67 s
A.含酶滤纸片在pH为2.0的缓冲液中处理后无法上浮,是因为酶的空间结构暂时被改变
B.若用淀粉酶和淀粉溶液代替过氧化氢酶和H2O2溶液进行实验,实验结果相同
C.表2中滤纸片上浮所需时长与O2的生成速率有关
D.据表2数据可知,酶在pH为10.0→6.0的环境中活性全部恢复
答案 C
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解析 A、B组含酶滤纸片无法上浮,说明酶已永久性失活,而不是空间结构暂时改变,A项错误。淀粉酶催化淀粉水解的产物没有氧气,且淀粉在不同酸碱度下自身也可能受影响,所以实验结果不同,B项错误。过氧化氢酶催化H2O2分解产生O2,O2附着在滤纸片上使其上浮,所以滤纸片上浮所需时长与O2的生成速率有关,C项正确。从表2数据看,pH为10.0→6.0时,D组5片上浮且滤纸片上浮时间(78.81 s)比C组(33.63 s)长,说明酶活性没有全部恢复,D项错误。
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5.(2025·湖北十堰三模)探究温度与植物体有机磷农药残留量的关系可用植物酯酶法进行,有机磷农药对植物酯酶有明显的抑制效果。某科研小组用188株小麦幼苗的植物酯酶粗提取液进行实验,结果如图所示(植物酯酶的活性与吸光值成正比)。下列叙述错误的是( )
A.实验中,20 ℃组为对照组,其他各组为实验组
B.植物酯酶粗提取液需在最适pH和低温条件下保存
C.实验说明离开活细胞后,植物酯酶仍具有活性
D.实验中,45 ℃左右时该植物体中有机磷农药残留量最少
A
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解析 不同温度处理均为实验组,构成相互对照,A项错误。酶需要在低温、最适pH条件下保存,B项正确。本实验是用植物酯酶提取液做的实验,可说明离开活细胞后,植物酯酶仍具有催化能力(或活性),C项正确。由题干“有机磷农药对植物酯酶产生抑制作用”,所以植物酯酶活性的大小可用来推测植物体中有机磷农药残留的多少,45 ℃时,植物酯酶的活性大,说明有机磷农药残留量最少,D项正确。
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6.(2025·四川乐山三模)研究人员利用分子组装技术,将人工膜和ATP合成酶构建成仿生线粒体,如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.腺苷三磷酸末端磷酸基团具有较高的转移势能
B.H+通过ATP合成酶的跨膜运输方式为协助扩散
C.该结构可将活跃的化学能转化为稳定的化学能
D.ATP水解释放的磷酸基团可使蛋白质等磷酸化
C
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解析 ATP末端的特殊化学键中含有较高的能量,易断裂,因此ATP末端的磷酸基团具有较高的转移势能,A项正确。H+借助ATP合成酶从脂质体内部转移到外部是从高浓度向低浓度运输,没有消耗能量,属于协助扩散,B项正确。由图可知,该结构能模仿线粒体的功能,在ATP合成酶的催化下形成ATP,从而可将葡萄糖内稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能,C项错误。ATP水解释放的磷酸基团会与蛋白质结合使其磷酸化,D项正确。
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7.(2025·重庆三模)电鳗栖息在水底能见度很差的亚马孙河流域中,依靠自身发出的电脉冲探测周围环境,也可以发出高达800 V的电压抵御敌害。其独特的发电器官由特化的肌肉细胞构成,受神经系统直接控制,发电原理如图所示,下列叙述错误的是( )
A.电鳗放电时需要消耗体内大量的ATP
B.电鳗通过放电进行求偶、交流及防御属于行为信息
C.电鳗在产电过程中存在电信号到化学信号再到电信号的转变
D.发电器官的纵向长度越长,电鳗放出的最大电压就越高
B
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解析 放电过程是将ATP转化为电能,A项正确。电流属于物理信息,B项错误。电鳗的产电过程本质上是神经系统调控下的电化学信号转换:电信号→神经递质化学信号→电信号,C项正确。由图可知,发电器官中串联的肌肉细胞数目越多,放出的电压就越高,D项正确。
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8.(2025·广东湛江二模)磷酸化是指在蛋白质或其他分子上加入一个磷酸(P)基团,磷酸基团的添加或除去(去磷酸化)对许多反应起着生物“开/关”作用,能使某些蛋白质活化或失活。下列叙述正确的是( )
A.丙酮酸反应生成乳酸的过程中可发生ADP的磷酸化
B.ATP中最靠近腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能
C.蛋白质等分子被磷酸化后空间结构不会发生改变
D.主动运输时,载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移
D
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解析 丙酮酸反应生成乳酸的过程并没有释放能量,没有生成ATP,即没有发生ADP的磷酸化,A项错误。ATP中距离腺苷最远的磷酸基团具有较高的转移势能,B项错误。蛋白质等分子被磷酸化后空间结构会发生改变,活性也会发生改变,C项错误。主动运输时,载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移,D项正确。(共19张PPT)
2.物质出入细胞的方式
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1.(2025·广东惠州一模)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性,经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中仍会膨胀。下列叙述正确的是( )
A.AgNO3处理后红细胞在低渗蔗糖溶液中仍会膨胀与水的自由扩散有关
B.相比未经处理时,经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中膨胀得更快
C.将低渗蔗糖溶液换成等质量浓度的葡萄糖溶液,实验后膨胀速度相同
D.AgNO3处理后的马铃薯细胞在低渗蔗糖溶液中不再膨胀时,其内外渗透压相同
A
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解析 硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性,经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中仍会膨胀,是因为水分子可通过自由扩散进出细胞,A项正确。水分子可以通过水分子通道蛋白进入细胞,也可以直接自由扩散进入细胞,相比未经处理时,经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中膨胀得更慢,B项错误。将低渗蔗糖溶液换成等质量浓度的葡萄糖溶液,葡萄糖的相对分子质量更小,物质的量浓度更大,实验后膨胀速度更小,C项错误。植物细胞有细胞壁,AgNO3处理后的马铃薯细胞在低渗蔗糖溶液中不再膨胀时,里面渗透压大于外面,与细胞壁对内侧的膨压抵消,水分子进出细胞相等,D项错误。
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2.(2025·甘肃金昌一模)气孔是水分和气体进出植物叶片的通道,它由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水,气孔关闭;保卫细胞吸水,气孔开放,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.保卫细胞的吸水和失水与其细胞内的液泡有关
B.保卫细胞吸水会影响叶片光合作用,不利于植物生长
C.出现“烧苗”时,保卫细胞的细胞液浓度升高气孔开放
D.夏季天气晴朗的中午气孔关闭,导致叶肉细胞内暗反应停止
A
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解析 植物细胞吸水和失水主要与液泡有关。液泡内含有细胞液,当外界溶液浓度与细胞液浓度存在差异时,会发生渗透作用。保卫细胞的吸水和失水也是通过渗透作用实现的,所以保卫细胞的吸水和失水与其细胞内的液泡有关,A项正确。保卫细胞吸水,气孔开放,有利于植物吸收CO2进行光合作用,是有利于植物生长的,B项错误。“烧苗”是因为外界溶液浓度过高,植物细胞失水。此时保卫细胞失水,气孔关闭,C项错误。夏季天气晴朗的中午,气孔关闭,CO2供应减少,暗反应速率减慢,但不会停止,因为细胞呼吸产生的CO2也可用于暗反应,D项错误。
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3.(2025·湖南湘西三模)碱蓬是我国常见的耐盐碱植物之一,通过特殊的盐腺将吸收的多余盐分排出细胞外,或者将盐分储存在特定的细胞中来抵抗外界盐度胁迫。研究发现,种植碱蓬能有效降低土壤表层含盐量,增加土壤有机质含量,现寻找种植碱蓬的适宜温度,探究结果如图所示。下列说法错误的是( )
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A.实验中的自变量有培养时间和温度
B.由图中数据可知种植碱蓬的最适温度是25 ℃
C.碱蓬将多余盐分排出细胞外会受温度影响
D.选择碱蓬种植在盐碱含量高的地域遵循了生态工程中的协调原理
答案 B
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解析 从实验目的“寻找种植碱蓬的适宜温度”以及图示中不同的温度条件和不同的培养时间可知,实验中的自变量有培养时间和温度,A项正确。图中仅给出了15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃这几个温度下的实验结果,在这几个温度中25 ℃时可能效果较好,但探究的温度梯度较大,不能据此确定种植碱蓬的最适温度是25 ℃,B项错误。碱蓬排出多余盐分的过程可能涉及一些生理活动和物质运输等,而温度会影响酶的活性等,进而影响这些生理过程,所以碱蓬将多余盐分排出细胞外会受温度影响,C项正确。选择碱蓬种植在盐碱含量高的地域,是考虑到碱蓬耐盐碱的特性,使其与盐碱地环境相适应,遵循了生态工程中的协调原理,D项正确。
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4.(2025·湖南长沙三模)bR是嗜盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H+跨膜运输蛋白,经由bR形成的H+浓度梯度用于驱动ATP合成、Na+和K+的转运等活动,合成的ATP可用于同化CO2。下列叙述正确的是( )
A.该菌为自养生物,合成ATP所需能量直接来源于光能
B.图中Na+、K+的转运均为主动运输,H+运进细胞的方式均为被动运输
C.bR在核糖体上合成后,需要经过内质网、高尔基体的加工,运往细胞膜
D.光照时嗜盐杆菌细胞质基质内pH上升,停止光照后胞外H+浓度低于胞内
B
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解析 嗜盐杆菌能利用光能,驱动H+浓度梯度的形成,形成的H+浓度梯度用于驱动ATP合成,因此合成ATP所需能量不是直接来源于光能,合成的ATP可用于同化CO2,为自养生物,A项错误。Na+、K+的转运是主动运输,需要H+浓度梯度提供能量,H+在bR处的转运是主动运输,需要光能,导致H+在细胞外面浓度更高,H+运进细胞为顺浓度梯度运输,为被动运输,B项正确。嗜盐杆菌为原核生物,没有内质网和高尔基体,C项错误。光照时H+通过bR运出质膜,可导致嗜盐杆菌细胞质基质内H+浓度降低,pH上升,停止光照后胞外H+通过协助扩散进入细胞内,胞外H+浓度降低,由于是从高浓度到低浓度运输,所以胞外H+浓度不会低于胞内的H+浓度,D项错误。
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5.(2025·山西临汾三模)有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上,ATP合酶利用H+浓度梯度驱动ATP合成。寡霉素能够改变ATP合酶的结构,使ATP合成受阻。下图为人体某细胞线粒体内膜上H+运输的部分途径,UCP是一种特殊的H+通道蛋白。下列说法错误的是( )
A.H+由线粒体基质向膜间隙的跨膜运输方式属于主动运输
B.ATP合酶既具有催化作用,又具有运输H+的功能
C.寡霉素处理后的细胞有氧呼吸释放的能量中热能比例减小
D.UCP基因表达增强时,线粒体中ATP的合成可能会减少
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答案 C
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解析 H+由线粒体基质向膜间隙的跨膜运输是由低浓度向高浓度一侧运输,应消耗能量,属于主动运输,A项正确。ATP合酶能催化ATP合成,又具有运输H+的功能,B项正确。寡霉素能够改变ATP合酶的结构,线粒体内外膜间隙中的H+通过UCP进入线粒体基质,使线粒体内膜两侧H+的浓度差减小,ATP合成减少,最终有氧呼吸释放的热能明显增多,C项错误。UCP增多会加速H+直接回流并以热能形式散失,导致经ATP合酶合成的ATP减少,D项正确。
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6.(2025·河南三模)土壤钠盐过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。研究发现拟南芥可通过SOS转导途径增强耐盐性,调节机制如图所示。盐胁迫出现后,细胞膜上某种磷脂分子PA含量迅速增加并与SOS2结合,一方面使SOS1被激活后利用H+电化学势能转运Na+,另一方面又使钙调蛋白SCaBP8磷酸化,磷酸化的SCaBP8对K+内流的抑制作用减弱,从而调节细胞内Na+/K+的稳态。下列说法错误的
是( )
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A.磷脂分子PA在SOS转导途径中是起调节作用的信号分子
B.盐胁迫下,Na+通过SOS1排出细胞的方式未直接消耗ATP
C.钙调蛋白SCaBP8磷酸化会导致其蛋白质空间结构改变
D.盐胁迫下细胞内的Na+/K+值降低,经调节后Na+/K+值升高
答案 D
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解析 磷脂分子PA含量迅速增加并与SOS2结合,使SOS1被激活、钙调蛋白SCaBP8磷酸化等,从而调节细胞内Na+/K+的稳态,所以磷脂分子PA在SOS转导途径中是起调节作用的信号分子,A项正确。盐胁迫下,Na+通过SOS1排出细胞的方式属于主动运输,利用了H+的电化学势能,未直接消耗ATP,B项正确。结构与功能相适应,钙调蛋白SCaBP8磷酸化后对K+内流的抑制作用减弱,所以钙调蛋白SCaBP8磷酸化会导致其蛋白质空间结构改变,C项正确。盐胁迫下,磷酸化的SCaBP8对K+内流的抑制作用减弱,使得细胞内K+浓度增加,Na+/K+比值降低,D项错误。
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7.(2025·湖南湘潭模拟)土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。SOS信号转导途径是在拟南芥中发现的介导盐胁迫下细胞介导外排Na+,是维持Na+/K+平衡的重要调节机制。盐胁迫出现后,磷脂分子PA在细胞膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合,
致使SOS2接触激活钠氢转运蛋白SOS1,并使钙结合蛋白SCaBP8发生磷酸化,进而其功能发生改变。具体调节机制如图所示。下列相关叙述错误的是( )
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A.SOS1、AKT1、HKT1不属于细胞膜的基本支架
B.盐胁迫条件下,Na+通过转运蛋白SOS1运出细胞的方式是主动运输
C.磷脂分子PA在细胞膜迅速聚集,利于减小细胞中的K+浓度
D.细胞膜的选择透过性与图中转运蛋白的种类和数量有关
答案 C
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解析 细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,SOS1、AKT1、HKT1属于蛋白质成分,不属于细胞膜的基本支架,A项正确。据图分析可知,周围环境的Na+通过AKT1(Na+通道蛋白)以协助扩散的方式顺浓度梯度进入根部细胞,膜内Na+浓度较低,盐胁迫条件下,转运蛋白SOS1利用H+浓度差形成的化学势能,把Na+以主动运输的方式运出细胞,B项正确。磷脂分子PA在细胞膜迅速聚集,使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化,磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用,使得细胞内K+浓度增大,C项错误。细胞膜上含有的转运蛋白种类和数量不同,导致细胞膜对无机盐离子具有选择透过性,D项正确。(共22张PPT)
12.生物技术与工程
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1.(2025·福建宁德模拟)我国有着悠久的酿醋历史,《周礼》有“醯人掌共醯物”的记载,可确认西周已有食醋,《齐民要术》中记载了二十二种制醋方法。下列有关传统食醋酿制工艺的叙述,正确的是( )
A.酿醋的原料以富含蛋白质的大豆为主
B.酿醋的微生物是纯化后的酵母菌和醋酸菌
C.发酵过程采用严格的无菌环境和精确的温度控制
D.酿制过程中的酒精发酵、醋酸发酵步骤所需的温度不同
D
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解析 酿醋的原料以富含糖分的物质为主,A项错误。传统酿醋是混菌发酵的过程,其中的酵母菌和醋酸菌无需纯化,B项错误。传统食醋酿制工艺发酵过程无需严格的无菌环境和精确的温度控制,C项错误。酿制过程中的酒精发酵所需的温度为18~30 ℃,醋酸发酵步骤所需的温度为30~35 ℃,D项正确。
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2.(2025·贵州模拟)云南小粒咖啡湿法加工流程为:机械脱皮→浸泡自然发酵→水洗→干燥。发酵环节依赖酵母菌和乳酸菌分解咖啡豆的黏膜(主要成分是果胶),赋予咖啡独特风味。干燥处理使咖啡豆的水分含量从55%~60%降低到12%,利于贮藏运输。下列叙述错误的是( )
A.果胶分解形成的有机产物可作为酵母菌和乳酸菌的碳源
B.酵母菌和乳酸菌的细胞呼吸产物均能导致发酵液pH降低
C.若要利用发酵工程进行大规模生产,应持续通入无菌空气
D.干燥过程中,咖啡豆细胞中部分结合水转化为自由水被蒸发
C
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解析 果胶分解形成的有机产物有一些单糖类物质,可作为酵母菌和乳酸菌的碳源,A项正确。酵母菌无氧呼吸(发酵)产生酒精和CO2,CO2溶于水形成碳酸,会降低pH;乳酸菌发酵产生乳酸,直接降低pH,B项正确。酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸(繁殖菌体),无氧条件下进行酒精发酵,乳酸菌是厌氧菌,通入空气会抑制其发酵,C项错误。干燥时,咖啡豆细胞失水,部分结合水会转化为自由水后被蒸发,D项正确。
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3.(2025·内蒙古二模)为实现农业废弃物的高效利用,科研人员利用不同农业废料生产发酵产品。下图是利用水稻、玉米秸秆生产柠檬酸的流程。有关叙述错误的是( )
A.黑曲霉在发酵过程中需要适宜的温度、pH等条件
B.若将材料换为大豆粉,可以用黑曲霉发酵生产酱油
C.发酵过程中不需要对发酵罐及原料进行严格灭菌处理
D.该技术既减少了秸秆焚烧污染,又能创造经济价值
C
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解析 微生物的发酵需要适宜的温度、pH等条件,故黑曲霉在发酵过程中需要适宜的温度、pH等条件,A项正确。以大豆为主要原料,利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉),将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸,可以制成酱油产品,B项正确。发酵工程中需要对发酵罐及原料进行严格灭菌处理,C项错误。该技术利用玉米、水稻秸秆发酵产生柠檬酸,既减少了秸秆焚烧污染,又能创造经济价值,D项正确。
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4.(2025·江苏南通二模)百岁兰是一种濒危物种。为研发稳定高效的百岁兰叶片愈伤组织诱导体系,科研人员探究了避光与昼夜节律(16 h光照和8 h黑暗)对诱导百岁兰叶片愈伤组织的影响,实验结果见下图。相关叙述错误的是( )
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A.愈伤组织诱导过程中基因发生选择性表达,该过程也可发生基因突变和染色体变异
B.实验所用的培养基通常为固体培养基,且培养基中的生长素和细胞分裂素比例适中
C.暗处理和昼夜节律处理所用培养基中均需要添加蔗糖,且蔗糖的添加量要一致
D.昼夜节律处理下百岁兰脱分化和再分化的速率更快,愈伤组织生长更好
答案 D
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解析 在一定的激素和营养等条件的诱导下,外植体(离体的植物器官、组织或细胞)经脱分化形成愈伤组织,在此过程中,基因发生选择性表达,也可发生基因突变和染色体变异,A项正确。实验所用的培养基通常为固体培养基,生长素与细胞分裂素比例适中时,有利于愈伤组织的形成,B项正确。暗处理和昼夜节律处理所用培养基中均需要添加蔗糖,蔗糖的添加量为无关变量,为了排除蔗糖的添加量不同而对实验结果的影响,蔗糖的添加量要一致,C项正确。外植体经脱分化形成愈伤组织。分析曲线图可知,昼夜节律处理下百岁兰脱分化的速率更快,愈伤组织生长更好,D项错误。
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5.(2025·河南驻马店模拟)植物染色体杂交技术是在一定条件下,将外源染色体及其片段导入受体植物细胞,被导入的染色体及其片段和受体细胞内原有的染色体随机融合从而形成杂交染色体,获得具有杂交染色体的新型细胞,再培育成新型杂交植株。下列相关叙述正确的是( )
A.该技术不涉及体细胞融合技术,涉及受体细胞和供体染色体及其片段
B.染色体融合后,受体细胞中染色体数目增加,对受体细胞的增殖、分化影响小
C.培育新型植株时,培养基中赤霉素与细胞分裂素的比例直接影响细胞分化的方向
D.该技术可看作是无性繁殖的一种方式,利用该技术获得的新型植株具有相同的性状
A
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解析 植物染色体杂交技术是将外源染色体及其片段导入受体植物细胞,并非细胞融合技术(细胞融合是两个或多个细胞融合成一个细胞的过程),涉及受体细胞和供体染色体及其片段,A项正确。染色体发生融合后,被导入的染色体及其片段和受体细胞内原有的染色体发生融合从而形成杂交染色体,因此受体细胞中染色体数目不变,B项错误。培育新型植株利用的技术是植物组织培养,生长素与细胞分裂素比例直接影响细胞分化的方向,C项错误。该技术可看作是无性繁殖的一种方式,但利用该技术获得的新型植株因获得的杂交染色体不同,对生物性状的影响不同,因此新植株的性状不一定相同,D项错误。
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6.(2025·安徽滁州二模)研究表明,药物佐妥昔单抗能延长胃癌患者生存期。临床试验结果显示,接受佐妥昔单抗治疗的晚期胃癌患者寿命更长,疾病进展延缓。下列有关杂交瘤细胞克隆化培养获得佐妥昔单抗过程的叙述,正确的是( )
A.体外培养杂交瘤细胞时,要通入95%的O2和5%的CO2
B.佐妥昔单抗的制备利用了细胞培养、细胞融合等技术
C.用选择培养基可筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞
D.杂交瘤细胞的克隆化培养过程中不需考虑细菌污染问题
B
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解析 体外培养杂交瘤细胞时,要通入95%的空气和5%的CO2,A项错误。佐妥昔单抗的制备过程中利用了细胞培养技术(培养骨髓瘤细胞、B细胞和杂交瘤细胞)、细胞融合技术(B细胞和骨髓瘤细胞融合),B项正确。用选择培养基可筛选出杂交瘤细胞,利用抗原—抗体杂交技术筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞,C项错误。杂交瘤细胞的克隆化培养过程中需考虑细菌污染问题,细菌污染会影响动物细胞的培养,D项错误。
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7.(2025·湖北武汉二模)抗体药物偶联物(ADC)是一种由单克隆抗体、细胞毒性药物和接头偶联而成的靶向抗癌药物。ADC进入体内后,与肿瘤抗原形成ADC—抗原复合物,进入肿瘤细胞,释放药物发挥作用导致肿瘤细胞死亡。下列叙述错误的是( )
A.ADC识别抗原后,ADC—抗原复合物通过胞吞进入靶细胞内部
B.DNA抑制剂类靶向抗癌药物导致肿瘤细胞死亡属于细胞坏死
C.来自溶酶体的酶特异性地水解接头从而释放出细胞毒性药物
D.靶向同一抗原上不同位点的双特异性ADC可以提高治疗效果
B
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解析 ADC识别抗原后形成ADC—抗原复合物,由于该复合物属于大分子,通过胞吞方式进入靶细胞内部,A项正确。DNA抑制剂类靶向抗癌药物导致肿瘤细胞死亡,是药物诱导肿瘤细胞主动结束生命的过程,属于细胞凋亡,而细胞坏死是在不利因素(如物理、化学等强烈刺激)下细胞被动的、病理性的死亡方式,B项错误。ADC进入肿瘤细胞后,溶酶体中的酶特异性地水解接头,从而释放出细胞毒性药物,发挥杀伤肿瘤细胞的作用,C项正确。靶向同一抗原上不同位点的双特异性ADC,能更精准、更全面地与肿瘤细胞抗原结合,进而提高治疗效果,D项正确。
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8.(2025·安徽淮南二模)我国科学家综合利用多种现代生物技术,首次在猪胚胎内培育出主要由人体细胞构成的“人—猪嵌合中期肾”,且维持到胚胎第28天(过程如图所示)。已知胚胎在未分化前细胞间相互连接比较松散,可塑性强。过程①采用了CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除掉与猪肾发育密切相关的关键基因SLX1。下列相关叙述正确的是( )
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A.采用CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除基因SLX1,可促进人源化肾的发育
B.过程③中选择猪的桑葚胚或原肠胚等早期胚胎导入iPS细胞成功率更高
C.动物细胞应放入含5% CO2培养箱中培养,CO2的主要作用是刺激细胞呼吸
D.利用胚胎分割技术增加人源化中肾数量的过程属于有性生殖
答案 A
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解析 题干中提到采用CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除与猪肾发育密切相关的关键基因SLX1。因为要在猪胚胎内培育主要由人体细胞构成的“人—猪嵌合中期肾”,敲除猪自身与肾发育相关基因后,减少了猪自身基因对肾发育的影响,有利于人源化肾的发育,A项正确。胚胎在未分化前相互连接比较松散,可塑性强,所以过程③中选择猪的桑葚胚导入iPS成功率更高,B项错误。动物细胞应放入含5% CO2培养箱中培养,CO2的主要作用是维持pH的相对稳定,C项错误。利用胚胎分割技术增加人源化中肾数量的过程属于无性生殖,D项错误。
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9.(2025·湖北一模)下图为pUC18质粒图谱,已知目的基因两侧的酶切位点为EcoRⅠ和BamHⅠ。现需将目的基因插入质粒的LacZ基因内,形成重组质粒并导入受体细胞。下列限制酶组合选择及后续处理最合适的是( )
pUC18质粒图谱
注:图中AmpR为氨苄青霉素抗性基因,Ori为复制原点,LacZ表达产物可使X-gal的培养基呈现蓝色。
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A.用BamHⅠ酶切质粒和目的基因,将细胞涂布于含氨苄青霉素的培养基
B.用EcoRⅠ酶切质粒和目的基因,将细胞涂布于含氨苄青霉素和X-gal的培养基
C.用EcoRⅠ和BamHⅠ酶切质粒和目的基因,将细胞涂布于含X-gal的培养基
D.用EcoRⅠ和BamHⅠ酶切质粒和目的基因,将细胞涂布于含氨苄青霉素和X-gal的培养基
答案 D
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解析 单酶切可能导致目的基因反向插入或质粒自连,无法确保定向克隆,A项错误。同理,单酶切无法避免自连,且LacZ基因未被完全破坏,无法有效筛选重组质粒,B项错误。缺少氨苄青霉素筛选,无法排除未成功转化的细菌(不含质粒),C项错误。双酶切(EcoRⅠ和BamHⅠ)确保目的基因定向插入LacZ基因内部,破坏其表达。含重组质粒细菌的菌落在含X-gal的培养基上呈白色,含非重组质粒细菌的菌落呈蓝色。氨苄青霉素筛选导入质粒的细菌,D项正确。(共21张PPT)
9.内环境与稳态及神经调节、体液调节
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1.(2025·河南郑州模拟)为研究禁食对机体代谢的影响,研究者用大鼠开展持续7天禁食(正常饮水)的实验研究,结果发现血清中尿素、尿酸(嘌呤核苷酸代谢产物)的水平显著升高。下列叙述错误的是( )
A.血清中尿素、尿酸水平可作为检验内环境稳态的指标
B.禁食初期副交感神经兴奋,支配胰岛A细胞使血糖回升
C.禁食后血清中的尿酸可来源于组织细胞碎片的分解
D.禁食后血清中高水平的尿素来源于蛋白质的分解代谢
B
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解析 血清中尿素、尿酸属于内环境中的代谢产物,其水平变化可反映内环境稳态,A项正确。禁食初期血糖降低时,交感神经(而非副交感神经)会兴奋,刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素以升高血糖;副交感神经通常在血糖升高时促进胰岛素分泌,B项错误。禁食时,细胞可能通过自噬或凋亡分解自身结构,释放的嘌呤核苷酸会代谢产生尿酸,C项正确。禁食后期,蛋白质分解加强,脱氨基作用产生的含氮部分会转化为尿素,D项正确。
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2.(2025·湖北武汉二模)《国家积极应对人口老龄化中长期规划》是我国为应对人口老龄化制定的战略性文件。依据文件,国家出台了一系列政策措施,取得了重大成就。下列叙述错误的是( )
A.康复理疗——针对性平衡训练改善大脑维持身体平衡的功能
B.社区助餐——适量摄入含钙丰富的食物有助于预防骨质疏松
C.健身运动——倡导有氧运动避免人体肌细胞产生过量的乳酸
D.定期体检——通过检测血液中激素含量推测疾病产生的原因
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解析 康复理疗中的针对性平衡训练,主要是通过对身体平衡能力的训练,来改善小脑维持身体平衡的功能,而非大脑,A项错误。钙是构成骨骼和牙齿的重要成分,适量摄入含钙丰富的食物,能为骨骼提供充足的钙,有助于预防骨质疏松,社区助餐提供这类食物是有积极意义的,B项正确。有氧运动是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育锻炼。在有氧运动中,人体肌细胞进行有氧呼吸,能避免因无氧呼吸产生过量的乳酸,从而减少肌肉酸痛等现象,所以倡导有氧运动是合理的,C项正确。许多疾病会导致体内激素水平发生变化,通过定期体检检测血液中激素含量,可以发现激素水平的异常,进而推测疾病产生的原因,为疾病的诊断提供线索,D项正确。
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3.(2025·河北石家庄二模)科学研究表明精神压力会激活神经系统,释放大量去甲肾上腺素,它会促进毛囊中的黑素干细胞过度迁移至表皮,从而减少了毛囊底部黑素细胞的来源,导致黑色素的产生减少,使头发变白。下图显示精神压力调控白发形成的部分机制,其中箭头表示细胞迁移转化路径。下列叙述错误的是( )
A.人体在焦虑、紧张等压力应激状态下,会出现交感神经兴奋、血压升高等变化
B.图中传出神经末梢释放的去甲肾上腺素作为神经递质起作用
C.长期压力过大不仅会引起头发变白,还可能会使人面色暗沉
D.去甲肾上腺素的作用是促进黑素干细胞增殖分化成黑素细胞
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答案 D
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解析 交感神经能保证人体在紧张时的生理需要,例如闪身躲过一辆汽车后心跳加快,此时交感神经兴奋,肾上腺髓质分泌肾上腺素增多,血压也会上升,A项正确。传出神经末梢通过分泌去甲肾上腺素与黑素干细胞进行信息交流,则此时传出神经末梢分泌的去甲肾上腺素作为神经递质在起作用,B项正确。据图可知压力应激状态下,交感神经兴奋会大量释放去甲肾上腺素,促进黑素干细胞迁移至表皮并分化形成黑素细胞,合成黑色素使人面色暗沉,而黑素干细胞过度向表皮迁移,会减少毛囊底部黑素细胞的来源,导致头发变白,所以长期压力过大不仅会引起头发变白,还会使人面色暗沉,C项正确。由题意可知去甲肾上腺素促使黑素干细胞过度迁移至表皮,并没有促进黑素干细胞增殖分化成黑素细胞,D项错误。
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4.(2025·安徽芜湖二模)人体的很多生命活动会受到神经和体液共同调节,如在受到惊吓时会出现毛发竖起,脊背发凉;长期焦虑会引起皮质醇分泌过多,影响毛囊干细胞分化,使发量下降。部分机理作用如下图,相关叙述错误的是( )
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A.①②③④在图示过程中均能发生化学信号向电信号的转变
B.神经元N1属于下丘脑细胞,分泌的激素Ⅰ定向作用于垂体
C.神经元N2兴奋会引起神经元N3中Na+浓度出现短暂性升高
D.由图可知,皮质醇抑制毛囊干细胞分化,这是“忧心脱发”的由来
答案 A
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解析 ①②为激素对靶细胞的调控作用,不发生化学信号向电信号的转变;③④为突触结构,在突触后膜能发生化学信号向电信号的转变,A项错误。神经元N1属于下丘脑细胞,分泌的激素Ⅰ定向作用于垂体,因为垂体细胞能合成与激素Ⅰ结合的受体,B项正确。神经元N2兴奋后释放的神经递质作用于神经元N3后引起Na+内流,导致神经元N3中Na+浓度出现短暂性升高,C项正确。题意显示,长期焦虑会引起皮质醇分泌过多,影响毛囊干细胞分化,使发量下降,据此推测,皮质醇抑制毛囊干细胞分化进而引起“忧心脱发”,D项正确。
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5.(2025·宁夏、陕西模拟)Graves病(毒性弥漫性甲状腺肿)的主要致病机理如图所示,患者体内的甲状腺激素含量显著高于正常人。下列叙述正确的是( )
A.B细胞与甲状腺细胞直接接触发挥免疫效应属于细胞免疫
B.浆细胞可以特异性识别甲状腺细胞表面的促甲状腺激素受体
C.促甲状腺激素受体抗体与促甲状腺激素受体结合导致自身免疫病
D.Graves病患者体内的促甲状腺激素含量高于正常人
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答案 C
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解析 B细胞主要通过产生抗体来发挥免疫效应,属于体液免疫,而非细胞免疫,A项错误。由图可知,浆细胞产生的促甲状腺激素受体抗体能识别甲状腺细胞表面的促甲状腺激素受体,而浆细胞没有识别功能,B项错误。自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病,在Graves病中,促甲状腺激素受体抗体与促甲状腺激素受体结合,导致甲状腺激素过度分泌而受损,从而引发自身免疫病,C项正确。Graves患者体内的甲状腺激素含量显著高于正常人,对于下丘脑和垂体的抑制作用增强,故Graves病患者体内的促甲状腺激素含量低于正常人,D项错误。
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6.(2025·海南三亚一模)人体的体温调定点,在正常生理状态下为37 ℃。如果体温偏离这个数值,则通过反馈系统将信息传回下丘脑体温调节中枢,此中枢会整合这些信息并与调定点比较,相应地调节散热机制或产热机制,维持体温的相对稳定。体温调定点不是一成不变的,如正常人体因病毒感染引起的发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。下图为发热体温上升期机体体温调节过程示意图。下列说法正确的是( )
A.激素甲和激素乙在应用时均可口服
B.体温升高后的持续期,人体的产热量大于散热量
C.体温上升期,下丘脑会产生冷觉
D.体温调节过程体现了神经调节和体液调节是相互联系的
D
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解析 分析题图可知,体温调节过程中存在神经调节和体液调节,激素甲是下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,乙是垂体分泌的促甲状腺激素,图中增加产热的方式有骨骼肌收缩和甲状腺激素使细胞代谢增强,减少散热的方式是皮肤血管收缩,由于机体产热增加,散热减少,从而使体温上升。激素甲是促甲状腺激素释放激素,激素乙是促甲状腺激素,它们均为蛋白质类激素,口服会被消化道内的蛋白酶分解而失去作用,因而不能口服,A项错误。体温升高后的持续期,人体的体温维持在一个较高水平不变,此时产热量等于散热量,B项错误。冷觉是在大脑皮层产生的,下丘脑是体温调节中枢,不会产生冷觉,C项错误。体温调节过程中既有神经调节(传出神经支配骨骼肌收缩、皮肤血管收缩等),也有体液调节(通过激素甲、乙调节甲状腺激素的分泌来调节代谢),体现了神经调节和体液调节是相互联系的,D项正确。
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7.(2025·福建厦门模拟)运动员在参加马拉松比赛过程中,身体会发生一系列的生理变化以维持内环境稳态。下列叙述正确的是( )
A.位于下丘脑的渗透压调节中枢兴奋,垂体释放的抗利尿激素增加,维持渗透压平衡
B.位于下丘脑的体温调节中枢兴奋,肾上腺素分泌减少,降低细胞产热,维持体温稳定
C.位于下丘脑的血糖调节中枢兴奋,胰高血糖素水平上升,肌糖原分解补充血糖,维持血糖平衡
D.位于下丘脑的呼吸调节中枢兴奋,呼吸频率加快,促进肌细胞产生的CO2排出,维持pH平衡
A
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解析 运动员在参加马拉松比赛过程中会丢失大量水分,此时位于下丘脑的渗透压调节中枢兴奋,垂体释放的抗利尿激素增加,增强肾小管、集合管对水的重吸收,维持渗透压平衡,A项正确。在该过程中维持体温主要依靠散热增强而不是产热减少,B项错误。肌糖原无法直接分解成为血糖,肝糖原可以,C项错误。该过程中主要是肌细胞无氧呼吸产生乳酸,人体内存在缓冲物质及时调节pH平衡,D项错误。
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8.(2025·湖南模拟)长期处于过度紧张、焦虑等应激状态下易引发糖尿病,部分作用机制如下图所示,CORT(皮质醇)能持续水平抑制Ins(胰岛素)与InsR(胰岛素受体)结合。依据图示及相关信息判断,下列叙述错误的是( )
注:FGF-21表示成纤维细胞生长因子21;GLP-1表示胰高血糖素样肽-1;GLP-1R表示GLP-1受体。“ ”表示促进;“ ”表示抑制。
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A.CORT的分泌存在分级调节机制,激素a和b分别是促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素
B.过度紧张或焦虑时交感神经活动占优势,胃肠的蠕动及GLP-1的分泌均受抑制
C.长期过度紧张、焦虑易引发糖尿病的原因之一是胰岛素不能正常发挥作用
D.交感神经兴奋时,直接促进胰岛B细胞分泌胰岛素且分泌量迅速增加
答案 D
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解析 从图中可以看出,中枢神经系统感受到过度紧张、焦虑等刺激后,下丘脑分泌激素a(促肾上腺皮质激素释放激素)作用于垂体,促使垂体分泌激素b(促肾上腺皮质激素),激素b作用于肾上腺皮质使其分泌CORT,存在分级调节机制,A项正确。过度紧张或焦虑时交感神经活动占优势,通常交感神经兴奋会抑制胃肠蠕动;同时图中显示交感神经兴奋作用于肠道L细胞,也抑制了GLP-1的分泌,B项正确。长期过度紧张、焦虑时,CORT抑制Ins与InsR结合,Ins不能正常发挥作用,是易引发糖尿病的原因之一,C项正确。从图中可知,交感神经兴奋时作用于肠道L细胞,抑制了肠道L细胞分泌GLP-1,GLP-1可促进胰岛B细胞分泌胰岛素,所以交感神经兴奋时,通过抑制GLP-1分泌,间接影响胰岛B细胞分泌胰岛素,D项错误。(共24张PPT)
1.细胞的分子组成与结构
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1.(2025·河南三模)河南传统美食烩面,采用羊肉和羊骨熬制汤底,用蛋白质含量高的面粉加食盐制成宽面条,并配上海带丝、鹌鹑蛋等食材制作而成,营养美味,深受人们喜爱。下列叙述错误的是( )
A.汤底熬制过程中高温使羊肉中的蛋白质空间结构变得松散,因而更易消化
B.面条中的淀粉经消化吸收后可参与人体内糖原的合成
C.羊肉和海带的细胞中,遗传物质基本单位的种类及排列顺序不同
D.鹌鹑蛋中富含磷脂和胆固醇,消化吸收后可参与人体细胞膜组成
C
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解析 高温会使蛋白质的空间结构变得松散,破坏了蛋白质的高级结构,使其更容易被蛋白酶水解,因而更易消化,A项正确。面条中的淀粉经消化吸收后会变成葡萄糖,葡萄糖可以在肝脏和肌肉等组织中合成糖原,B项正确。羊肉和海带的细胞中,遗传物质都是DNA,基本单位都是脱氧核苷酸,种类都是四种,C项错误。鹌鹑蛋中富含磷脂和胆固醇,磷脂是构成细胞膜的重要成分,胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,消化吸收后可参与人体细胞膜组成,D项正确。
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2.(2025·广东清远二模)非物质文化遗产植物染是利用植物的根、茎、叶、花等提取染液,对不同织物进行染色、固色,被称为“穿在身上的中国文化”。下列叙述错误的是( )
A.提取染液需破碎细胞释放细胞中的色素
B.棉布中的纤维素和染料中的淀粉单体相同
C.高温熨烫破坏肽键使丝绸更易均匀染色
D.植物染可减少化学染料对环境的污染
C
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解析 植物细胞中的色素存在于细胞内,要提取染液,需破碎细胞,使细胞中的色素释放出来,A项正确。棉布中的纤维素和染料中的淀粉都属于多糖,它们的单体都是葡萄糖,B项正确。高温熨烫主要是破坏蛋白质的空间结构,而不是肽键。蛋白质空间结构改变后,可能更易与染料结合,从而更易均匀染色,C项错误。植物染利用植物材料提取染液进行染色,可减少化学染料对环境的污染,D项正确。
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3.(2025·黑龙江哈尔滨模拟)正常果蝇的神经细胞中富含“let-7miRNA”分子,这是一种微小RNA。下列叙述正确的是( )
A.“let-7miRNA”分子和质粒中都含有腺苷
B.“let-7miRNA”分子彻底水解可产生四种核糖核苷酸
C.“let-7miRNA”分子中嘌呤和嘧啶的数量可能相等
D.“let-7miRNA”分子有两个游离的磷酸基团
C
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解析 “let-7miRNA”分子是RNA,其基本组成单位是核糖核苷酸,一分子核糖核苷酸由一分子核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成,含有腺苷;质粒是小型环状DNA分子,腺苷由腺嘌呤与核糖结合而成,DNA中不含腺苷,A项错误。“let-7miRNA”分子彻底水解的产物是核糖、磷酸和四种含氮碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶),B项错误。“let-7miRNA”分子是单链RNA,单链RNA中嘌呤和嘧啶的数量可能相等,C项正确。RNA分子是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的,单链RNA的一端有一个游离的磷酸基团。“let-7miRNA”分子是一种微小RNA,属于单链RNA,所以有一个游离的磷酸基团,D项错误。
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4.(2025·山东泰安三模)科学家在研究秀丽隐杆线虫的有性生殖时,发现该线虫的正常精细胞在蛋白酶的作用下会释放线粒体囊(如图)。据图分析,该现象发生过程中最不可能出现的生理活动是( )
A.线粒体沿细胞骨架移动消耗能量
B.精细胞的细胞膜流动性增强
C.蛋白质纤维参与线粒体移动
D.精细胞的染色体数发生变化
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解析 细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关;线粒体沿细胞骨架移动消耗能量,A项不符合题意。精细胞外排健康线粒体,会导致细胞膜的流动性增强,B项不符合题意。蛋白质纤维是细胞骨架的组成成分,线粒体沿着细胞骨架移动,需要蛋白质纤维参与,C项不符合题意。精细胞外排健康线粒体的过程中,染色体数目不变,D项符合题意。
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5.(2025·湖南二模)信息分子是指生物体内、外具有调节细胞生命活动作用的化学物质。下列关于信息分子的叙述,错误的是( )
A.糖蛋白有的参与细胞表面识别,有的促进免疫细胞的功能
B.甘氨酸可作为原料合成植物生长素,也可合成人体内的生长激素
C.去甲肾上腺素可参与神经调节,也可参与体液调节
D.一般来说激素发挥作用后被灭活,而神经递质发挥作用后被降解或被回收
B
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解析 细胞表面受体多为糖蛋白,细胞因子多为糖蛋白,可见糖蛋白有的参与细胞表面识别,有的促进免疫细胞的功能,A项正确。合成植物生长素的原料为色氨酸,而不是甘氨酸,B项错误。去甲肾上腺素可以是神经递质也可以是激素,故去甲肾上腺素可参与神经调节,也可参与体液调节,C项正确。激素发挥作用后被灭活,神经递质发挥作用后被降解或被突触前膜回收,以免持续发挥作用,D项正确。
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6.(2025·湖南三模)胰岛素是一种蛋白质类激素。首先在核糖体上合成的前胰岛素原通过其自身前端的“信号肽”(由氨基酸序列构成)进入内质网腔中,将“信号肽”切除得到含A链、B链与连接A、B链的C肽的胰岛素原;接着胰岛素原转移至下一个细胞结构,将C肽切除后,A链与B链由二硫键连接构成成熟胰岛素;随后胰岛素同C肽一起被释放到细胞外液中,C肽无生物活性且很稳定。下列相关叙述错误的是( )
A.前胰岛素原的合成起始于附着在内质网上的核糖体
B.胰岛素原中C肽的切除及二硫键的形成在高尔基体中完成
C.成熟的胰岛素可在胰岛B细胞与脂肪细胞之间传递信息
D.测定血浆中C肽的含量可以间接反映胰岛素的分泌情况
A
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解析 前胰岛素原首先在细胞中游离的核糖体上合成一部分,然后进入粗面内质网继续合成肽链,A项错误。由题意可知,在内质网中形成的胰岛素原进入下一个细胞结构,即高尔基体,将C肽切除并形成二硫键,B项正确。成熟的胰岛素作为信息分子,可在胰岛B细胞与脂肪细胞之间传递信息,C项正确。胰岛素同C肽一起被释放到细胞外液中,C肽无生物活性且很稳定,据此推测,测定血浆中C肽的含量可以间接反映胰岛素的分泌情况,D项正确。
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7.(2025·河南三模)足细胞、毛细血管内皮细胞和肾小球基底膜共同组成肾小球滤过膜。足细胞的胞体伸出几个大的初级突起,初级突起又分出许多指状次级突起,即足突(FP),相邻足细胞的FP通过狭缝隔膜(SD)及其两侧的特定蛋白质相连接。FP及SD是防止蛋白质丢失的最后屏障。下列叙述正确的是( )
A.FP的形成与细胞膜上所有蛋白质和磷脂分子均可运动有关
B.SD两侧特定蛋白质的形成与细胞内的内质网和高尔基体有关
C.肾小球滤过膜属于生物膜系统,具有一定的流动性
D.足细胞受损后机体血浆渗透压将升高,会出现蛋白尿
B
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解析 细胞膜上的蛋白质分子大多数是可以运动的,并非所有蛋白质都可运动,FP(足突)的形成与细胞膜上部分蛋白质和磷脂分子的运动有关,A项错误。SD两侧的特定蛋白质属于分泌蛋白,分泌蛋白的合成和运输需要内质网和高尔基体的参与,内质网对蛋白质进行加工,高尔基体对蛋白质进行分类、包装和运输,B项正确。生物膜系统是指细胞内的细胞膜、核膜以及细胞器膜等结构,肾小球滤过膜是由足细胞、毛细血管内皮细胞和肾小球基底膜共同组成的一个结构,肾小球基底膜不是细胞中的膜结构,故肾小球滤过膜不属于生物膜系统,C项错误。足细胞受损后,FP及SD受损,不能有效防止蛋白质丢失,会出现蛋白尿,血浆中蛋白质含量减少,血浆渗透压将降低,D项错误。
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8.(2025·广东潮州模拟)耐金属贪铜菌(一种细菌)能将自然界中分散的金子凝聚成金块,一般生活在富含重金属的土壤中,尤其喜欢铜;但一旦大量吸收铜,它们反而会被杀死。耐金属贪铜菌演化出了一套独有的代谢机制:在体内分泌CupA酶将多余的铜元素排出体外;如果耐金属贪铜菌同时吸收了铜和金,CupA酶的活动会受到抑制,耐金属贪铜菌开始分泌另一种CopA酶,将含金化合物还原成“微型单质金块”并排出体外,从而产生“炼金”的效果。下列有关耐金属贪铜菌的表述,正确的是( )
A.耐金属贪铜菌吸收的重金属都有利于激活酶的活性
B.耐金属贪铜菌“炼金”的过程需要内质网和高尔基体的参与
C.耐金属贪铜菌一般生活在富含重金属的土壤中,重金属对其是无害的
D.耐金属贪铜菌的发现有助于解决当前炼金工业污染比较大的问题
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解析 如果耐金属贪铜菌同时吸收了铜和金,CupA酶的活动会受到抑制,说明耐金属贪铜菌吸收的重金属不是都有利于激活酶的活性,A项错误。耐金属贪铜菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,B项错误。耐金属贪铜菌一旦大量吸收铜,它们反而会被杀死,因此不能说明重金属对耐金属贪铜菌是无害的,C项错误。耐金属贪铜菌可以分泌CopA酶,将含金化合物还原成“微型单质金块”并排出体外,从而产生“炼金”的效果,耐金属贪铜菌的发现有助于解决当前炼金工业污染比较大的问题,D项正确。
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9.(2025·安徽模拟)在真核细胞内,核仁中的rDNA转录形成前体rRNA,该前体rRNA经RNase等酶剪切加工形成成熟的rRNA,这些成熟的rRNA与核糖体蛋白质在细胞核内结合形成了大亚基与小亚基,上述过程如图所示。一个大亚基和一个小亚基在细胞质中结合成一个核糖体。下列相关叙述正确的是( )
注:S代表沉降系数,可近似描述RNA的大小,RNase还参与染色体DNA复制、基因表达调控。
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A.一个核糖体中有若干条大小不同的rRNA
B.图中RNA聚合酶沿着a链的5'端向3'端移动
C.在真核细胞中,RNase等酶只分布于核仁
D.核糖体的大、小亚基可通过核孔进和出细胞核
答案 A
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解析 据题干可知,若干成熟的rRNA与核糖体蛋白质在细胞核内结合形成了大亚基与小亚基,A项正确。转录时RNA聚合酶沿着模板链(a链)的3'端向5'端移动,而非沿着5'端向3'端移动,B项错误。RNase还参与染色体DNA复制、基因表达调控,说明在真核细胞中RNase等酶不只分布于核仁,C项错误。核糖体的大亚基和小亚基在细胞核内形成,之后通过核孔从细胞核运输到细胞质中结合成核糖体,是从细胞核到细胞质单向运输,不是进出细胞核,D项错误。
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10.(2025·四川德阳三模)蛋白质的分选包括两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,信号肽会引导核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体、细胞核或细胞质基质等处。下列分析正确的 是( )
A.可利用放射性同位素3H标记亮氨酸的羧基确定某种蛋白质的转运途径
B.蛋白质分选需由细胞质提供信息分子调控,与细胞核无关
C.生长素、胰岛素、性激素的合成和运输途径是共翻译转运
D.细胞内蛋白质的合成都起始于游离核糖体
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解析 不能用3H标记氨基酸的羧基,因为氨基酸参与脱水缩合过程中,羧基中的氢会进入生成的水中,A项错误。蛋白质分选过程由细胞核中的DNA调控,B项错误。性激素的本质是脂质,不是蛋白质,C项错误。细胞内蛋白质的合成都起始于细胞质基质中的游离核糖体,D项正确。
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11.(2025·江西三模)我国科学家卢洪洲教授团队开发了一种促进蛋白质跨膜转运的新型蛋白质递送标签(C-Tag,主要成分有胆固醇)。C-Tag能够锚定在某些蛋白质药物表面,在胆固醇插入细胞膜的磷脂双分子层的同时介导药物进入细胞质。下列叙述错误的是( )
A.胆固醇可以作为内环境的成分,参与血液中脂质的运输
B.该标签可以为胰岛素类药物开发以治疗糖尿病提供理论依据
C.相较于通过胞吞进入细胞,C-Tag能够显著增强药物入胞能力
D.推测C-Tag帮助药物进入细胞的过程体现了细胞膜的结构特性
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解析 胆固醇可以参与血液中脂质的运输,属于内环境成分,A项正确。该系统需要将药物送进细胞,而胰岛素是与细胞膜表面的受体分子结合后发挥作用的,不需要进入细胞,B项错误。药物通过胞吞进入细胞需要先被膜上蛋白质识别,再通过胞吞进入细胞,而新型递送标签能够锚定在蛋白质表面,促进胆固醇插入细胞膜的磷脂双分子层从而介导药物进入细胞质,故其能够显著增强药物入胞能力,C项正确。C-Tag帮助药物进入细胞过程中需要将胆固醇插入细胞膜的磷脂双分子层,这个过程磷脂分子会发生移动,体现了细胞膜的结构特性——流动性,D项正确。(共21张PPT)
7.遗传的分子基础
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1.(2025·吉林模拟)如图1为富兰克林拍摄的DNA衍射图谱,图2表示某基因的部分碱基序列(注:起始密码为AUG),横箭头表示转录方向。下列叙述正确的是( )
图1
图2
A.图1富兰克林提供的衍射图像属于物理模型,可推测DNA呈螺旋结构
B.沃森和克里克最先发现腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量
C.若图2“↑”位置为复制原点,则DNA聚合酶与该处结合并催化解旋和子链合成
D.图2中该基因甲链为模板链转录,甲链左侧为“—OH”端、右侧为“—P”端
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解析 照片不属于物理模型,A项错误。查哥夫最先发现腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量,B项错误。DNA聚合酶不能催化解旋,C项错误。转录时,子链的延伸方向是从5'→3',则模板链的左侧应该为3'端即—OH端,右侧为5'端,即—P端,D项正确。
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2.(2025·安徽三模)DNA条形码技术是一种利用生物体DNA中一段保守片段作为标记以实现快速、准确和自动化的物种鉴定新兴技术,类似于超市利用条形码扫描区分成千上万种不同的商品。如今DNA条形码技术是生态学研究的重要工具。下列叙述错误的是( )
A.DNA条形码的数据信息蕴藏在4种脱氧核苷酸的排列顺序中
B.选作DNA条形码的DNA片段除保守性外,还应有物种间的差异
C.DNA条形码技术鉴定中药材主要的依据是DNA条形码序列的多样性
D.利用DNA条形码技术鉴定动物的食物结构有助于了解生态系统内的相互作用
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解析 DNA的遗传信息由4种脱氧核苷酸(A、T、C、G)的排列顺序决定。DNA条形码技术正是通过分析特定DNA片段中核苷酸的序列差异来区分物种,其核心信息蕴含于序列的特异性排列顺序中,A项正确。保守性是确保同一物种内的个体具有高度相似的条形码序列,便于物种内的一致性鉴定。物种间差异是不同物种的条形码序列必须存在足够的差异,才能实现准确的物种区分。若片段缺乏物种间差异,则无法有效鉴别物种,因此这两点是筛选DNA条形码片段的关键标准,B项正确。DNA条形码技术鉴定物种的核心依据是条形码序列的特异性,C项错误。通过分析动物消化道内食物残渣的DNA条形码,可精准鉴定其摄食的物种组成,进而揭示食物链中的捕食关系、物种间的能量流动和生态位分化等,为研究生态系统的结构和功能提供重要数据,D项正确。
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3.(2025·四川德阳三模)如图表示DNA复制的部分过程。DNA聚合酶不能将脱氧核苷酸片段进行连接,只能将游离的脱氧核苷酸连接到核苷酸链的3'端,因此在复制过程中需要RNA引物。下列说法正确的是( )
A.DNA复制时发生碱基对的缺失会导致基因突变
B.图中DNA分子完成复制需要一对引物
C.DNA复制时不会出现A、U碱基配对现象
D.DNA复制时需要DNA连接酶等多种酶的参与
D
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解析 DNA复制时基因内部发生碱基对的缺失、增加或替换而引起基因碱基序列改变的现象才属于基因突变,A项错误。前导链只需要在起始处合成一个RNA引物即可,而后随链(含冈崎片段)在每合成一段新链时都需重新合成一个RNA引物,因此需要不止一对引物,B项错误。由于DNA复制过程需要RNA引物,模板是DNA,所以在复制时存在A、U碱基配对现象,C项错误。由图可知,DNA复制时后随链形成时需要引物酶先合成引物,冈崎片段在DNA连接酶的催化作用下进行连接,DNA复制还需要解旋酶和DNA聚合酶,D项正确。
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4.(2025·湖北模拟)基因重叠现象在细菌和果蝇中均有发现。基因重叠有多种重叠方式,例如,大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.基因A、E、F随DNA复制时子链片段延伸方向不同
B.基因E和基因F重叠部分所编码的氨基酸序列相同
C.基因重叠可以让有限的DNA包含更多的遗传信息
D.各基因重叠部分发生碱基替换必定导致性状改变
C
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解析 DNA复制时,子链延伸的方向都是5'→3',A项错误。重叠基因中不同基因的转录模板链可能不同,故基因E和基因F重叠部分所编码的氨基酸序列不一定相同,B项错误。基因重叠可以通过较短的DNA序列控制合成多种蛋白质,让有限的DNA包含更多的遗传信息,C项正确。由于遗传密码的简并,各基因重叠部分发生碱基替换不一定导致性状改变,D项错误。
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5.(2025·河南三模)i-Motif结构是细胞内一种特殊的局部四链DNA分子结构,由同一条链上的胞嘧啶彼此以氢键结合形成,如图所示,研究人员观察到i-Motif结构集中分布在原癌基因启动子区域中。下列叙述正确的是( )
A.双螺旋DNA形成i-Motif结构需要DNA聚合酶参与
B.DNA分子中的i-Motif结构遵循碱基互补配对原则
C.i-Motif结构可能会影响原癌基因的转录从而影响细胞的生长和增殖
D.形成i-Motif结构后,DNA的氢键和碱基数都发生改变
C
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解析 i-Motif结构是由同一条DNA链上的胞嘧啶彼此以氢键结合形成,这个过程没有磷酸二酯键的生成,所以没有DNA聚合酶的参与,A项错误。图示为一种i-Motif结构,由同一条DNA链上的胞嘧啶彼此结合形成,可见该结构中碱基之间的配对不遵循碱基互补配对原则,B项错误。i-Motif结构集中分布在原癌基因的启动子(RNA聚合酶识别并结合的部位)区域,可能会影响RNA聚合酶与启动子的结合,会影响原癌基因的转录,影响细胞生长和增殖,C项正确。i-Motif结构是由同一条DNA链上的胞嘧啶彼此以氢键结合形成,形成该结构后,DNA的氢键数量会发生变化,但碱基数量不变,D项错误。
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6.(2025·山西晋中三模)微小RNA(miRNA)是一类短小的非编码RNA。成熟的miRNA与蛋白质相结合,形成RNA诱导的沉默复合物(RISC—miRNA),其通过与靶mRNA互补配对调控基因的表达,从而使基因的表达和表型发生可遗传变化,其部分作用机制如图所示。下列有关说法错误的是( )
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A.过程①需要细胞质提供ATP、脱氧核苷酸、DNA聚合酶等
B.Exportin-5的功能可能是将前体-miRNA从细胞核运到细胞质
C.过程②RISC—miRNA与靶基因mRNA配对会导致翻译过程终止
D.miRNA干扰技术抑制蛋白质的合成为肿瘤治疗提供药物研发新思路
答案 A
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解析 过程①是转录,需要细胞质提供ATP、核糖核苷酸、RNA聚合酶等,A项错误。根据图示,Exportin-5参与了前体-miRNA从细胞核运到细胞质的过程,因此其功能可能是将前体-miRNA从细胞核运到细胞质,B项正确。根据题意,“成熟的miRNA与蛋白质相结合,形成RNA诱导的沉默复合物(RISC—miRNA),其通过与靶mRNA互补配对调控基因的表达”,因此过程②RISC—miRNA与靶基因mRNA配对会导致翻译过程终止,C项正确。miRNA干扰技术抑制蛋白质的合成,可抑制细胞的增殖,因此可以为肿瘤治疗提供药物研发新思路,D项正确。
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7.(2025·山西临汾三模)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明,circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡,调控机制见下图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而提高mRNA的翻译水平。下列相关叙述错误的是( )
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A.电离辐射刺激细胞产生的自由基会攻击生物膜上的磷脂分子,可能导致心肌细胞凋亡
B.图中circRNA在细胞核中转录和加工后,可以通过核孔运输到细胞质发挥作用
C.circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合,调节P基因的表达
D.增加细胞内miRNA的含量,可以提高P基因的表达量,抑制细胞凋亡从而治疗放射性心脏损伤
答案 D
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解析 自由基能攻击生物膜的磷脂分子,磷脂分子是生物膜的主要成分,因而会导致心肌细胞凋亡,A项正确。转录的场所主要是细胞核,图中circRNA在细胞核中转录和加工后,可以通过核孔运输到细胞质发挥作用,B项正确。miRNA与P基因的mRNA结合时,将P基因的mRNA降解;circRNA是细胞内一种闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,即circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合,调节P基因的表达,C项正确。当miRNA表达量升高时,大量的miRNA与P基因的mRNA结合,并将P基因的mRNA降解,可见增加细胞内miRNA的含量,可以降低P基因的表达量,进而无法抑制细胞凋亡,不能达到治疗放射性心脏损伤的目的,D项错误。
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8.(2025·安徽合肥三模)近期科学研究显示,巨型噬菌体φKZ的基因表达中存在程序性移码翻译机制,即除正常翻译外,在特定RNA序列的调控下,宿主核糖体在mRNA上会前移或后移一个碱基再进行氨基酸编码,从而使同一mRNA合成两种不同蛋白质。此外,该噬菌体在侵染后期会表达一种小RNA(sRNA),与宿主mRNA互补结合,抑制宿主关键酶的合成,抢夺翻译资源。下列分析错误的是( )
A.移码翻译不会导致遗传信息丢失或错误,是一种精准调控机制
B.移码翻译可最大化地利用有限基因组资源,符合中心法则观点
C.sRNA具有特异性,抑制翻译的机制可能是双链RNA分子会阻止核糖体结合
D.噬菌体通过sRNA可保护自己,并能即时抢夺宿主的mRNA、核糖体等资源
D
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解析 程序性移码翻译是在特定RNA序列调控下的机制,虽然改变了读码框,但属于精准调控,并非随机错误,因此遗传信息并未丢失或错误,A项正确。移码翻译允许同一mRNA编码两种蛋白质,提高了基因组资源利用率,符合中心法则(即遗传信息传递至蛋白质),B项正确。sRNA通过与宿主mRNA互补形成双链RNA,可阻止核糖体结合或移动,从而抑制翻译,C项正确。sRNA的作用是抑制宿主mRNA翻译,使宿主资源(如核糖体、原料)优先用于噬菌体自身mRNA的翻译,而非直接“抢夺宿主的mRNA”。宿主mRNA未被噬菌体利用,D项错误。
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9.(2025·贵州模拟)人TGFB1基因的启动子区域甲基化水平下降,会使该基因的表达量显著升高,导致眼内小梁网纤维化,进而增加房水流出的阻力,导致青光眼的发生。下列叙述错误的是( )
A.甲基化修饰没有改变碱基序列,但仍可能发生可遗传的性状改变
B.降低启动子区域甲基化水平可能利于RNA聚合酶与该区域的结合
C.启动子区域甲基化会使该基因编码的蛋白质结构发生改变
D.TGFB1基因启动子区域甲基化水平升高,能缓解此类青光眼的病情
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解析 甲基化不改变碱基的排列顺序,但是会影响基因的表达,可能会发生可遗传的性状改变,A项正确。降低启动子区域甲基化,基因的表达量显著升高,启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,故推测降低启动子区域的甲基化可能有利于RNA聚合酶与该区域的结合,B项正确。启动子区域甲基化不影响该基因编码的蛋白质的结构,但会影响该基因的表达量,C项错误。根据题意可知,人TGFB1基因的启动子区域甲基化水平下降,会使该基因的表达量显著升高,会导致青光眼的发生,故TGFB1基因的启动子区域甲基化水平升高,该基因的表达量会降低,能缓解此类青光眼的病情,D项正确。(共22张PPT)
10.免疫调节、植物生命活动的调节
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1.(2025·河北张家口二模)诺如病毒能引起人和多种动物发生急性肠胃炎,如图是诺如病毒进入人体后人体免疫反应简化模式图,A~G表示相关细胞,a、b表示有关物质。下列叙述正确的是( )
A.物质a与细胞C结合是激活细胞C的第二个信号
B.当诺如病毒再次侵染人体时细胞D会释放大量抗体
C.在细胞F的作用下被感染的细胞死亡属于细胞凋亡
D.清除诺如病毒的免疫过程体现了免疫系统的自稳功能
C
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解析 细胞B为辅助性T细胞,细胞C为B细胞,辅助性T细胞的表面特定分子发生变化并与B细胞结合是激活B细胞的第二个信号,A项错误。细胞D为记忆B细胞,不会释放抗体,B项错误。细胞F为细胞毒性T细胞,在细胞毒性T细胞的作用下被感染的细胞死亡属于细胞凋亡,C项正确。清除诺如病毒的免疫过程体现了免疫系统的免疫防御功能,D项错误。
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2.(2025·陕西安康模拟)拥抱给人带来力量。拥抱可以促进多巴胺(一种神经递质)和内啡肽(由脑垂体分泌)两种“快乐物质”的合成,使人的情绪趋于平和、稳定、愉悦和满足,加强免疫系统的功能。下列有关的叙述正确的是( )
A.多巴胺和内啡肽都是信息分子,起到催化作用
B.多巴胺和内啡肽都能与细胞膜上的相关受体结合,通过体内的导管运输到全身,都在起作用后全部被酶降解掉
C.病原体可以诱导机体中的浆细胞活化并分泌抗体
D.长期情绪压力会使免疫监视功能减弱,疱疹病毒感染后可导致B淋巴细胞癌的发生
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解析 多巴胺和内啡肽都是信息分子,起着信息传递的作用,无催化作用,A项错误。内啡肽由内分泌腺脑垂体分泌,直接进入内环境随体液运输到全身,神经递质由突触前膜释放进入突触间隙,作用于突触后膜上的受体,B项错误。病原体可以诱导机体中的B细胞活化,活化的B细胞增殖分化形成浆细胞,由浆细胞分泌抗体,C项错误。免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视的功能,长期情绪压力会使免疫监视功能减弱,免疫系统对癌细胞的监控和清除能力减弱,因此疱疹病毒感染后可导致B淋巴细胞癌的发生,D项正确。
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3.(2025·陕西渭南模拟)Graves病又称毒性弥漫性甲状腺肿,它是由血液中存在的一种刺激物导致甲状腺兴奋而引起的疾病,具有高代谢、弥漫性甲状腺肿大和突眼三大特点。如图为Graves病的发病机理。下列叙述错误的是( )
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A.Graves患者体内甲状腺激素含量增加,导致细胞耗氧量增加,代谢加快
B.Graves患者自身抗体与促甲状腺激素受体结合,进而导致甲状腺功能亢进
C.T细胞和B细胞起源相同,辅助性T细胞分泌的细胞因子属于免疫活性物质
D.辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合后,B细胞就会被激活
答案 D
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解析 与正常人相比,Graves患者甲状腺激素含量高,甲状腺激素能促进细胞代谢,导致细胞耗氧量增加,代谢加快,A项正确。Graves病是自身免疫病,致病机理是患者浆细胞所分泌的抗体会与自身甲状腺细胞膜上的促甲状腺激素受体特异性结合,并发挥与促甲状腺激素类似的作用,促进甲状腺合成并分泌甲状腺激素,导致甲状腺功能亢进,B项正确。T细胞和B细胞均起源于骨髓,辅助性T细胞分泌的细胞因子和浆细胞分泌的抗体都属于免疫活性物质,C项正确。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合只是激活B细胞的一个信号,B细胞的激活需要两个信号,D项错误。
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4.(2025·辽宁大连一模)下图表示机体抗肿瘤免疫的部分过程,其中①~④、NK细胞均为免疫细胞,MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述错误的是( )
A.细胞①能摄取、加工和处理肿瘤抗原,并将抗原信息呈递给其他细胞
B.细胞②是辅助性T细胞,能将抗原信息呈递给细胞③
C.细胞④能与相应肿瘤细胞特异性结合,使肿瘤细胞裂解死亡
D.NK细胞在抗体介导下与肿瘤细胞结合,能减小穿孔素对正常细胞造成的损伤
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答案 B
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解析 细胞①能摄取、加工和处理肿瘤抗原,并将抗原信息呈递给其他细胞,这是抗原呈递细胞的功能,A项正确。细胞②是辅助性T细胞,能分泌细胞因子辅助激活其他免疫细胞,而不是将抗原信息呈递给细胞③。将抗原信息呈递给B细胞(图中细胞③可产生抗体,应为B细胞)的是抗原呈递细胞,并非辅助性T细胞,B项错误。细胞④能与相应肿瘤细胞特异性结合,使肿瘤细胞裂解死亡,从图中及细胞功能可知,细胞④为细胞毒性T细胞,其可识别并结合被病原体感染的宿主细胞或肿瘤细胞,使其裂解死亡,C项正确。从图中可以看出NK细胞在抗体介导下与肿瘤细胞结合,这样能使穿孔素更有针对性地作用于肿瘤细胞,从而减小穿孔素对正常细胞造成的损伤,D项正确。
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5.(2025·天津河北二模)乙烯(分子式为C2H4)是高等植物各器官都能产生的一种植物激素,研究者探究乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础,发现了蓟州柿子果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成(如下图)。据图分析,不合理的是( )
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A.活性纤维素酶的运输需要耗能,其之后的分泌过程体现了生物膜的流动性
B.乙烯可以促进蓟州柿子果实细胞核内相关基因的表达,使核糖体活动增强
C.正常生理环境下,乙烯是一种气体,其主要功能是促进果实的发育和成熟
D.乙烯会促进纤维素酶的合成,该酶可水解植物细胞壁,可能会促进果实变软
答案 C
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解析 由题图可知,活性纤维素酶的运输分泌需要借助小泡来完成,需要消耗能量,并且体现了生物膜具有流动性(如囊泡与细胞膜融合时的膜变形和重组),A项合理。从图中可以看出,乙烯与活性受体结合后,促进细胞核内DNA的转录,生成RNA,再加工成mRNA。mRNA随后与核糖体结合,进行翻译合成活性纤维素酶,因此乙烯促进蓟州柿子细胞内相关基因的表达,即转录和翻译过程,从而使核糖体活动加强,B项合理。在正常生理环境下,乙烯是一种气体,植物体产生的乙烯属于植物激素,乙烯的主要功能是促进果实成熟,而不是“发育”。在植物生理学中,果实“发育”通常指细胞分裂和生长阶段,主要由生长素、赤霉素等激素调控,C项不合理。通过题图发现,乙烯会促进某活性纤维素酶的合成,该酶分泌到膜外可水解植物细胞壁,进而促进果实变软、成熟,因此该酶可能会促进果实变软,D项合理。
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6.(2025·湖北模拟)油菜素内酯(BR)已经被认定为第六类植物激素,在研究水稻种子萌发的实验中,研究人员以DMSO为溶剂配制了不同浓度的BR和赤霉素(GA)溶液处理水稻种子,测定了不同处理后水稻种子的胚芽长度,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
注:nM为激素的浓度单位。
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A.X点胚芽长度14 mm是用清水直接处理水稻种子的结果
B.图中数据不能判断BR能否促进水稻种子胚芽的生长
C.对照组的数据可说明高浓度GA抑制水稻种子胚芽的生长
D.实验目的为探究BR对GA在水稻种子萌发中生理作用的影响
答案 A
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解析 由于不同浓度的BR和赤霉素(GA)是用DMSO为溶剂配制的,因此根据实验的单一变量原则,X点胚芽长度14 mm是用等量DMSO处理水稻种子的结果,A项错误。图示结果中显示,没有使用BR处理的组胚芽长度均大于使用BR的组,但由于GA浓度大于1 000 nM的后续实验结果没有,因此仅根据图中数据不能判断BR能否促进水稻种子胚芽的生长,B项正确。分析对照组的实验结果可知,高浓度GA处理后的胚芽长度小于14 mm,说明高浓度GA可抑制水稻种子胚芽的生长,C项正确。实验同时使用了BR和GA处理水稻种子,目的是探究它们对种子萌发的影响,D项正确。
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7.(2025·黑龙江大庆三模)研究发现,土壤中盐含量增加会导致水稻种子根长逐渐变短。研究者探究乙烯和茉莉酸在盐胁迫条件下对水稻种子根长的影响,实验结果如表(AVG是乙烯合成抑制剂,IBU是茉莉酸合成抑制剂)。下列叙述正确的是( )
组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
对照 NaCl NaCl+AVG NaCl+IBU NaCl+AVG+IBU
种子根长/cm 9 5 7 9 9
A.盐浓度过高会导致土壤溶液渗透压大于植物根细胞渗透压,引起根细胞失水
B.乙烯和茉莉酸是由植物特定腺体分泌的对生长发育有显著影响的微量有机物
C.结果显示,盐胁迫下乙烯和茉莉酸对水稻种子根的生长均起促进作用
D.该研究证明环境因素和植物激素对植物生长发育的影响是相互独立的
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解析 盐浓度过高会导致土壤溶液渗透压大于植物根细胞渗透压,引起根细胞失水,A项正确。植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。植物没有特定的腺体,B项错误。结果显示,Ⅲ、Ⅳ组分别添加乙烯合成抑制剂和茉莉酸合成抑制剂,两组根长均大于Ⅱ盐胁迫组,因此可推测盐胁迫下乙烯和茉莉酸对水稻种子根的生长均起抑制作用,C项错误。由表格数据可知,盐胁迫(环境因素)通过影响乙烯和茉莉酸(植物激素)的作用抑制根生长,说明环境因素与植物激素共同起作用,D项错误。
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8.(2025·福建厦门模拟)研究表明,光敏色素不仅是光受体,也是温度受体。研究人员以烟草种子为材料阐释光温环境变化调控种子萌发的相关机制如下图所示。
注:低温区间(<20 ℃),适温区间(20~30 ℃),高温区间(>30 ℃)。
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下列分析错误的是( )
A.光敏色素空间构象的变化影响烟草种子萌发
B.低温区间抑制烟草种子萌发的主要因素是光
C.适温区间烟草种子的萌发并不依赖于光信号
D.高温区间光信号对烟草种子的萌发是必需的
答案 B
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解析 从图中看出,Pfr变为Pr,抑制种子萌发,Pr变为Pfr,促进种子萌发,所以光敏色素空间构象的变化影响烟草种子萌发,A项正确。光照和黑暗条件下,低温区,Pfr变为Pr对种子的萌发有抑制作用,所以此时抑制种子萌发的主要因素是温度,B项错误。适温区,光照和黑暗条件下种子都会萌发,所以适温区间烟草种子的萌发并不依赖于光信号,C项正确。高温区光照条件下,种子可以萌发,而黑暗条件,种子不萌发,所以高温区间光信号对烟草种子的萌发是必需的,D项正确。(共22张PPT)
8.生物的变异、育种与进化
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1.(2025·安徽滁州二模)棉花的质量取决于其颜色、长度和弹性。下表列出决定棉花颜色基因A的转录模板链编码区部分位点的碱基序列。在多种突变体中,检测到3种白色隐性基因(a1、a2、a3)。下列相关叙述正确的是( )
A基因的转录模板链 3'···CTC···AGC···TGA···5'
a1基因的转录模板链 3'···CCCCTC···AGC···TGA···5'(在CT之间插入CCC)
a2基因的转录模板链 3'···CTC···ATC···TGA···5'
a3基因的转录模板链 3'···CTC···AGC···TCA···5'
部分密码子:GAG—谷氨酸、UCG—丝氨酸、ACU—苏氨酸、GGG—甘氨酸、AGU—丝氨酸、UAG—终止密码子。
A.基因a1、a2、a3的产生说明基因突变具有普遍性的特点,为生物进化提供了原材料
B.基因a2指导合成的蛋白质相对分子质量比基因a3指导合成的蛋白质相对分子质量大
C.决定棉花颜色不同的根本原因在于基因A与三种突变基因的碱基(对)排列顺序不同
D.大多数生物的遗传物质都含有A、T、C、G四种碱基,为研究生物进化提供了直接证据
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答案 C
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解析 基因突变的普遍性是指基因突变在生物界中是普遍存在的,而基因a1、a2、a3的产生说明基因突变具有不定向性的特点,A项错误。要判断蛋白质相对分子质量大小,需根据转录模板链得到mRNA序列,再依据密码子判断氨基酸数目等情况。a2基因转录模板链为“3'…CTC…ATC…TGA…5'”,a3基因转录模板链为“3'…CTC…AGC…TCA…5'”。从模板链看,a2基因转录的mRNA中可能提前出现终止密码子(ATC转录后对应UAG为终止密码子),导致翻译提前终止,合成的蛋白质氨基酸数目可能较少;而a3基因转录的mRNA不一定提前出现终止密码子,所以a2指导合成的蛋白质相对分子质量可能比a3指导合成的蛋白质相对分子质量小,B项错误。
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基因是有遗传效应的DNA片段,基因A与三种突变基因的碱基(对)排列顺序不同,携带的遗传信息不同,这是决定棉花颜色不同的根本原因,C项正确。大多数生物的遗传物质为DNA,都含有A、T、C、G四种碱基,这只能说明生物具有一定的亲缘关系,能为生物进化提供了分子生物学方面的证据,而化石为研究生物进化提供了直接证据,D项错误。
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2.(2025·山东泰安三模)研究发现,癌细胞通过表观遗传修饰下调NK细胞(自然杀伤细胞)对应活化配体(如MICA、MICB等)的表达,使NK细胞无法识别并攻击这些肿瘤细胞。除了抑制杀伤细胞,癌细胞还通过分泌免疫抑制性代谢物和细胞因子来抑制免疫效应。例如,许多实体瘤在缺氧条件下会分泌大量的乳酸和腺苷,这些代谢产物会在肿瘤微环境中建立起免疫抑制环境,从而抑制T细胞和NK细胞的活性。下列说法错误的是( )
A.构成染色体的组蛋白乙酰化是表观遗传修饰的一种
B.肿瘤细胞会使NK细胞上MICA、MICB等活化配体的表达减弱
C.提高组织液中的氧气浓度有利于癌症的治疗
D.NK细胞杀伤清除癌细胞的过程体现了免疫监视功能
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解析 构成染色体的组蛋白乙酰化是表观遗传修饰的一种,A项正确。癌细胞通过表观遗传修饰下调NK细胞对应活化配体(如MICA、MICB等)的表达,使NK细胞无法识别并攻击这些肿瘤细胞,说明癌细胞上MICA、MICB等活化配体的表达减弱,B项错误。许多实体瘤在缺氧条件下会分泌大量的乳酸和腺苷,这些代谢产物会在肿瘤微环境中建立起免疫抑制环境,从而抑制T细胞和NK细胞的活性,说明提高组织液中的氧气浓度有利于癌症的治疗,C项正确。免疫系统清除癌细胞的过程体现了免疫监视功能,D项正确。
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3.(2025·新疆模拟)人类第17号染色体上NF-1基因编码的神经纤维瘤蛋白(NF-1)是人类很多类型细胞正常发挥功能所必需的。若NF-1基因发生突变或染色体发生变异,可导致多种恶性肿瘤。下图表示NF-1蛋白与恶性肿瘤的关系,下列过程可能导致子代发生恶性肿瘤的是( )
注:SOS、Ras表示相关的其他蛋白质,GDP是鸟苷二磷酸,GTP是鸟苷三磷酸。
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A.双亲的神经细胞中NF-1基因发生了碱基的替换
B.双亲的第17号染色体的某一片段位置颠倒
C.子代SOS基因的部分碱基发生了甲基化修饰
D.子代的Ras基因发生突变使Ras蛋白结合GTP的能力减弱
答案 B
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解析 双亲的神经细胞NF-1基因发生突变,神经细胞的基因发生突变不能遗传给后代,不会导致后代患恶性肿瘤,A项不符合题意。因为人类的多种恶性肿瘤是由17号染色体上基因突变或染色体畸变等原因导致的,若第17号染色体的某一片段位置颠倒,则会发生染色体变异,可能会导致恶性肿瘤的发生,B项符合题意。从图中可以看出若Ras蛋白与GTP结合会形成恶性肿瘤,当SOS基因的部分碱基发生了甲基化修饰后,SOS基因的表达受到抑制,Ras蛋白减少,Ras蛋白与GTP结合减弱,不易形成恶性肿瘤,C项不符合题意。因为Ras蛋白与GTP结合会形成恶性肿瘤,因此当Ras蛋白基因发生突变使其表达产物对GTP的亲和性减弱时,不易导致恶性肿瘤发生,D项不符合题意。
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4.(2025·江西模拟)研究发现,某些miRNA在癌症的发生中具有重要的作用。人体细胞内的miRNA-101(简称miR-101)与肿瘤的产生密切相关。miR-101可调节EZH2基因的表达,EZH2基因编码一种组蛋白甲基转移酶。如图表示miR-101在正常组织中和肿瘤组织中的调节途径。下列相关叙述正确的是( )
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A.正常组织中EZH2基因转录和翻译过程均正常
B.在正常组织和肿瘤组织中,EZH2的表达量相等
C.EZH2可促进组蛋白甲基化从而引起细胞癌变
D.当抑癌基因过量表达时,可导致细胞发生癌变
答案 C
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解析 据图所示,正常组织中正常表达的miR-101可与EZH2基因转录产生的mRNA结合,抑制其翻译,正常组织中EZH2基因转录正常,翻译过程异常,A项错误。正常组织中的EZH2表达量大大减少,而肿瘤组织细胞中miR-101表达量大大减少,抑制EZH2基因表达作用减弱,使EZH2表达量大大增加,即在正常组织和肿瘤组织中,EZH2的表达量不相等,B项错误。EZH2是一种组蛋白甲基转移酶,促进组蛋白甲基化,从而使抑癌基因和促分化基因异常沉默,引起细胞癌变,C项正确。当抑癌基因不表达时,可导致细胞发生癌变,D项错误。
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5.(2025·河北一模)一个精原细胞中的某对同源染色体中的一条发生了倒位,在同源染色体联会时形成倒位环,且伴随发生了同源染色体的互换(如图所示)。完成减数分裂后,若配子中出现染色体片段的缺失或增加某个相同片段,则配子不可育,而出现倒位的配子可育。该精原细胞产生可育配子的基因型可能是( )
A.adcbe
B.ABcdE
C.ABcda
D.AbCDE
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解析 由于配子中出现染色体片段的缺失或增加某个相同片段,配子不可育,而出现倒位的配子可育。据图分析经过倒位后互换,可能会形成四个配子,基因型分别为ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e,不能存活)、ebCDE(缺失了A,不能存活),因此该精原细胞产生可育配子的基因型可能是adcbe。
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6.(2025·山西晋中三模)短腿安康羊的养殖优势在于适应性、繁殖力、抗病力均较强,且经济效益高。安康羊最初是在羊群中偶然发现的一只短腿羊,通过与多只正常腿羊进行杂交和选择性繁殖,最终培育出一个性状稳定的优良新品种。下列相关分析合理的是( )
A.若该短腿羊由隐性突变所致,则杂交后最早在F2中能观察到此短腿表型
B.若F1中既有正常腿羊又有短腿羊,则该短腿羊不可能由显性突变产生
C.选择性繁殖决定短腿羊的进化方向,使短腿基因频率发生不定向改变
D.由于突变和选择因素,安康羊与原种群基因库差异明显而形成生殖隔离
A
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解析 若该短腿羊由隐性突变所致,则其基因型为aa,与正常羊(AA)杂交后,F1的基因型为Aa,最早在F2中能观察到此短腿表型,A项正确。若F1中既有正常腿羊又有短腿羊,则该短腿羊可能由显性突变产生,即亲本为短腿羊(Aa)×正常羊(aa),B项错误。选择性繁殖决定短腿羊的进化方向,使短腿基因频率发生定向改变,即朝着决定短腿的方向改变,C项错误。由题意可知,安康羊与原种群可自由交配并产生可育后代,说明没有生殖隔离,D项错误。
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7.(2025·山东泰安二模)杂种优势是指F1在生长势、抗逆性等性状上优于双亲的现象,水稻具有明显的杂种优势,因此栽培水稻多为杂交种,农民需每年购买杂交种种子。雄性不育系是杂交水稻育种过程中的重要材料。下图为利用光/温敏雄性不育系进行杂交育种的过程。水稻幼叶鞘紫色对绿色为显性,在长日照条件下,绿色幼叶鞘的光/温敏雄性不育系与紫色幼叶鞘的常规可育系间行种植培育杂交种,F1中出现了少量绿色幼叶鞘个体,不考虑基因突变。下列说法错误的是( )
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A.农民购买的是高温、长日照条件下光/温敏雄性不育系植株上所结种子
B.农民需每年购买种子的原因主要是培育杂交种所需的日照、温度条件难以控制
C.F1中绿色幼叶鞘个体均为雄性不育系所结种子发育而来,适当升高温度或延长光照时间能减少绿色幼叶鞘个体数量
D.农民播种时可以在幼苗破土后及时将绿色幼叶鞘个体移除再补种
答案 B
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解析 由图可知,高温、长日照条件下光/温敏雄性不育系植株作母本与雄性可育植株杂交,F1杂交种子为高温、长日照条件下光/温敏雄性不育系植株上所结种子,A项正确。农民每年购买的种子为杂交种种子,杂交种种子需要高温、长日照条件下光/温敏雄性不育系植株作母本与雄性可育植株杂交才能获得,并不是因为培育杂交种所需的日照、温度条件难以控制,B项错误。水稻幼叶鞘紫色对绿色为显性,在长日照条件下,绿色幼叶鞘的光/温敏雄性不育系与紫色幼叶鞘的常规可育系间行种植培育杂交种,F1中出现了少量绿色幼叶鞘个体,不考虑基因突变,F1中绿色幼叶鞘个体均为雄性不育系所结种子发育而来,光/温敏雄性不育植株在高温和长日照条件下表现为雄性不育,绿色个体出现可能是光/温敏雄性不育植株可能进行自交,可适当升高温度或延长光照时间能减少绿色幼叶鞘个体数量,C项正确。绿色幼叶鞘个体不是所需的杂种植株,农民播种时可以在幼苗破土后及时将绿色幼叶鞘个体移除再补种,D项正确。
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8.(2025·贵州贵阳二模)遗传造就生命延续的根基,变异激起进化的层层涟漪。下列关于遗传和变异的说法,错误的是( )
A.基因重组可以增加配子的多样性,使同一双亲的后代表型具有多样性,增加了物种多样性
B.基因突变、染色体变异和基因重组为生物进化提供原材料
C.细胞癌变不一定是原癌基因和抑癌基因发生突变引起的
D.射线处理后,染色体上数个基因丢失引起的变异属于染色体变异
A
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解析 基因重组可以增加配子的多样性,使同一双亲的后代表型具有多样性,但产生的后代还是同一物种,因此物种多样性未增加,A项错误。可遗传变异提供了生物进化的原材料,可遗传变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异,B项正确。细胞癌变的相关基因是原癌基因和抑癌基因,两类基因异常表达会导致细胞癌变,而异常表达除基因突变外,表观遗传也会导致相关基因表达异常,C项正确。射线既可改变基因的碱基序列引起基因突变,又能造成染色体片段损伤导致染色体变异,射线处理后,染色体上数个基因丢失引起的变异属于染色体变异,D项正确。(共21张PPT)
4.细胞呼吸和光合作用
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1.(2025·福建漳州模拟)水稻叶片感染黄单胞杆菌后,出现细胞壁加厚、线粒体内膜电子传递链活性增强,甚至出现细胞凋亡等现象。下列叙述错误的是( )
A.黄单胞杆菌无核膜和核仁结构
B.线粒体内膜电子传递链活性增强,可能与有氧呼吸第三阶段有关
C.细胞壁加厚依赖高尔基体合成的纤维素酶和果胶酶运输至细胞膜外
D.通过细胞凋亡及时清除被感染的叶片细胞,可阻止黄单胞菌扩散
C
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解析 黄单胞杆菌是原核生物,原核生物无核膜和核仁结构,A项正确。线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,线粒体内膜电子传递链活性增强,可能与有氧呼吸第三阶段有关,B项正确。纤维素酶和果胶酶是用于分解细胞壁的,而不是合成细胞壁的,细胞壁加厚依赖高尔基体合成的纤维素和果胶运输至细胞膜外,C项错误。通过细胞凋亡及时清除被感染的叶片细胞,可阻止黄单胞菌在植物体内扩散,D项正确。
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2.(2025·山西晋城三模)人体细胞内糖类不足时,储存在细胞中的脂肪会氧化分解,为生命活动提供能量,过程如图所示,其中①②过程分别相当于细胞呼吸的第一阶段和第二阶段的部分过程。下列相关叙述正确的是( )
A.图中④⑤过程会生成少量的NADH,③过程不生成NADH
B.脂肪酸通过①②过程生成乙酰CoA的过程伴随着少量ATP的生成
C.脂肪酸和葡萄糖氧化分解共有的过程是③过程,其场所为线粒体内膜
D.在人体成熟的红细胞中能进行③④⑤过程
B
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解析 图中④⑤过程是细胞呼吸的第一阶段和第二阶段的部分过程,会生成少量的NADH,③过程包括细胞呼吸的第二阶段的部分过程,也会生成NADH,A项错误。由于题干指出①②过程分别相当于细胞呼吸的第一阶段和第二阶段的部分过程,细胞呼吸的这两个过程都有少量ATP生成,B项正确。脂肪酸和葡萄糖氧化分解共有的过程是③过程,其场所为线粒体基质和线粒体内膜,C项错误。人体成熟的红细胞中不含线粒体,不能进行③过程,D项错误。
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3.(2025·安徽淮北模拟)天南星科植物在开花时,其花序会释放大量能量,使得花序温度比周围环境高25 ℃左右。天南星科植物在有氧呼吸过程中,电子、H+经过一系列过程传递给分子氧,传递过程存在途径1和途径2,其中“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。下列说法正确的是( )
A.图中[H]来自葡萄糖,途径1和途径2发生的场所在线粒体内膜
B.途径1将有机物中大部分能量储存于ATP中,该途径是有氧呼吸产生能量的主要途径
C.当氰化物存在时,细胞通过进行途径2来替代途径1,以保证细胞的能量供应
D.天南星科植物花序温度升高与途径1增强,物质分解彻底,释放的能量多有关
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答案 C
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解析 在有氧呼吸过程中,第一阶段葡萄糖分解产生丙酮酸和[H],第二阶段丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],所以图中[H]来自葡萄糖、丙酮酸和水,A项错误。从图中可以看到途径1中会有多个ADP转化为ATP的过程,有氧呼吸中第三阶段产生能量最多,是有氧呼吸产生能量的主要途径,其中大部分的能量以热能形式散失,B项错误。“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制,因此当氰化物存在时,途径1被抑制,细胞可以通过途径2进行[H]与氧气的结合,从而保证细胞的能量供应,C项正确。天南星科植物花序温度升高与途径2增强有关,因为途径2中释放的能量更多地以热能形式散失,而途径1能利用释放的能量合成ATP,D项错误。
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4.(2025·吉林模拟)研究发现,豆科植物体内的鱼藤酮,能通过抑制线粒体电子传递链中NADH脱氢酶(一种催化[H]与氧反应的酶)的活性,从而对菜粉蝶幼虫具有触杀和胃毒作用。生产上常利用鱼藤酮来防治菜粉蝶幼虫。下列说法错误的是( )
A.NADH脱氢酶主要存在于菜粉蝶幼虫体细胞的线粒体内膜上
B.鉴定NADH脱氢酶的化学本质可用双缩脲试剂
C.鱼藤酮发生作用后不会降低虫体内的ATP水平
D.鱼藤酮杀虫剂投入生产前需检查对人类的毒性影响
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解析 NADH脱氢酶催化[H]与氧反应,而该过程发生在线粒体内膜上,所以NADH脱氢酶主要存在于菜粉蝶幼虫体细胞的线粒体内膜上,A项正确。NADH脱氢酶的化学本质蛋白质,可以和双缩脲试剂发生紫色反应,B项正确。鱼藤酮能抑制线粒体电子传递链中NADH脱氢酶的活性,即抑制了有氧呼吸第三阶段的反应,所以能够降低虫体内的ATP水平,C项错误。鱼藤酮杀虫剂投入生产前需检查对人类的毒性影响,D项正确。
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5.(2025·广西北海模拟)研究人员取生长状态相同的绿色植物为材料,在相同的条件下分别给予A、B、C组t秒的光照—黑暗交替频率处理,且A、B、C组交替频率依次加大,给予D组连续光照t秒,检测到单位光照时间内D组光合作用产物总量略小于A组的两倍,具体处理过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.A~C组单位光照时间内光合作用产物的相对含量由大到小依次为C、B、A
B.植物无法在黑暗条件下利用ATP和NADPH继续进行暗反应过程合成有机物
C.若将条件“光照—黑暗”交替改为“红光—红外光”交替处理,则可以得到相同的结果
D.该实验说明,在白天给予植物一定频率的遮光处理,更有利于农作物的增产
A
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解析 D组光合作用产物总量略小于A组的两倍,说明增大光照—黑暗的交替频率,光合速率可以提高,故A~C组单位光照时间内光合作用产物的相对含量由大到小依次为C、B、A,A项正确。单位光照时间内光合作用产物的相对含量的大小可能与短暂黑暗期间,植物还能利用光照时期光反应残留的少量ATP和NADPH继续进行暗反应过程合成有机物有关,B项错误。若将条件“光照—黑暗”交替改为“红光—红外光”交替处理,因普通白光中红光和蓝紫光能被光合色素吸收,红外光不能被叶片吸收进行光合作用,所以条件改变后,光合色素捕获的光能情况不同,有机物的积累不同,C项错误。实验说明增大光照—黑暗的交替频率,光合速率可以提高,但白天遮光会缩短农作物的光照时间,同样不利于增产,D项错误。
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6.(2025·湖北模拟)绿萝有宽大油绿的叶片,是常见的家庭赏叶型绿化植物。某课题小组研究不同的光质对绿萝生长情况、生理特征的影响,一段时间后得到部分结果如表所示。下列叙述错误的是( )
测量指标 光质 对照 红光 蓝光 红蓝光
叶面积/cm2 3 208.64 3 612.19 3 300.90 4 005.54
叶绿素含量/(mg·g-1) 1.81 1.56 1.86 2.04
A.可用层析液提取和分离绿萝叶片中的色素
B.该实验对照组的处理方法为用自然光照射
C.各组绿萝的品种、温度、光照强度和光照时间等应相同
D.大棚种植绿萝用红蓝光照射可达到较好的经济效益
A
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解析 应用无水乙醇提取绿萝叶片中的色素,A项错误。实验组用红光、蓝光和红蓝光处理,对照组应用自然光处理,B项正确。实验应遵循单一变量原则,故无关变量如各组绿萝的品种、温度、光照强度和光照时间等应相同,C项正确。红蓝光照射组的叶面积大、叶绿素含量高,故大棚种植绿萝用红蓝光照射可达到较好的经济效益,D项正确。
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7.(2025·福建龙岩二模)智慧农业常采用无土栽培结合各类技术手段对农作物生长环境进行精准调控,从而影响农作物的生长发育。下列相关叙述错误的是( )
A.采用补光等措施在温室中种植作物,可实现反季节生产
B.向温室中持续通入高浓度CO2,实现作物产量的最大化
C.实时调节培养液的pH,有利于植物吸收矿质元素
D.利用控温设备调控温室中的温度,有利于有机物的积累
B
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解析 采用补光、增温等措施在温室中种植作物,可实现反季节生产,提高经济效益,A项正确。向温室中持续通入适宜浓度的CO2,有利于提高植物的光合作用强度,进而提高产量,实现作物产量的最大化,但CO2浓度过高会抑制作物的细胞呼吸,进而影响光合作用,B项错误。实时调节培养液的pH,维持根系的正常生长状态,有利于植物吸收矿质元素,C项正确。利用控温设备调控温室中的温度,增加昼夜温差,降低夜晚的细胞呼吸,有利于有机物的积累,D项正确。
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8.(2025·新疆乌鲁木齐三模)植物的Rubisco酶具有“两面性”,CO2浓度较高时,有利于该酶催化C5与CO2反应;O2浓度较高时,有利于该酶催化C5与O2反应。植物在光下发生C5与O2反应生成C3和CO2的过程称为光呼吸。光呼吸消耗光反应产生的过多的ATP,同时分解C5使一部分碳以CO2的形式释放。下图表示暗反应和光呼吸的部分过程。下列叙述错误的是( )
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A.Rubisco酶的“两面性”与其特定的结构有关,该酶也具有专一性
B.有氧呼吸和光呼吸过程均可利用光合作用中光反应的产物
C.与光合作用一样,光呼吸也是一个合成有机物、储存能量的过程
D.大棚栽培蔬菜可通过增施有机肥降低光呼吸速率,提高作物产量
答案 C
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解析 酶的功能是由其结构决定的,Rubisco酶具有“两面性”,能在不同条件下催化不同反应,这必然与其特定的结构有关。同时,酶都具有专一性,即一种酶只能催化一种或一类化学反应,所以该酶也具有专一性,A项正确。有氧呼吸需要分解光合作用的糖类有机物,光呼吸需要消耗光合作用的C5,B项正确。由题干可知,光呼吸消耗光反应产生的过多的ATP,同时分解C5使一部分碳以CO2的形式释放,这表明光呼吸是一个消耗有机物、释放能量的过程,而不是合成有机物、储存能量的过程,C项错误。增施有机肥可以增加大棚内CO2的浓度,CO2浓度较高时,有利于Rubisco酶催化C5与CO2反应,从而降低光呼吸速率,减少有机物的消耗,提高作物产量,D项正确。
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9.(2025·广东广州二模)金叶复叶槭是一种观赏性高的彩叶树种。其叶片春季呈金黄色(金黄叶),后逐渐变为黄绿色(复绿叶)。某研究小组以不同叶片为实验材料,测定相关指标,结果如下表。下列叙述正确的是( )
种类 叶绿素/ (mg·g-1) 类胡萝卜 素/(mg·g-1) 类胡萝卜 素/叶绿素 叶绿体长 度/μm 叶绿体
宽度/μm
金黄叶 0.24 0.15 0.64 0.17 0.08
复绿叶 2.59 0.49 0.19 1.6 0.86
A.叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体基质中能捕获并转化光能
B.绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,可用无水乙醇分离叶片中的色素
C.叶片呈金黄色的重要原因是叶绿素含量低,类胡萝卜素/叶绿素的比值高
D.光学显微镜下可观察到金黄叶的叶绿体较小,类囊体数量较少
C
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解析 叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,而不是叶绿体基质中,它们能捕获光能,其中少数处于特殊状态的叶绿素a还能转化光能,A项错误。绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,常用无水乙醇来提取叶片中的色素,用层析液分离色素,B项错误。叶片的颜色主要由所含色素的种类和含量决定。从表格数据可知,金黄叶中叶绿素含量低(0.24 mg/g),类胡萝卜素含量相对较高,且类胡萝卜素/叶绿素的比值高(0.64),这使得叶片呈现金黄色,C项正确。光学显微镜下可观察到叶绿体的形态和分布,但不能观察到类囊体数量,类囊体属于亚显微结构,需要在电子显微镜下才能观察到,D项错误。(共20张PPT)
11.生物与环境
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1.(2025·辽宁模拟)某调查小组于2023年4月至12月在海南热带雨林国家公园内共设置了36个20 m×20 m的样方(其中鹦哥岭24个、霸王岭5个、黎母山4个、吊罗山3个),调查记录样方内的所有野茶个体,结果如下表。有关叙述错误的是( )
径级 鹦哥岭 霸王岭 黎母山 吊罗山 总计
Ⅰ 547 131 176 10 864
Ⅱ 317 27 78 15 437
Ⅲ 118 12 13 0 143
Ⅳ 35 2 0 0 37
Ⅴ 3 2 0 0 5
Ⅵ 3 0 0 0 3
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注:DBH为胸径,野茶的径级分为6级,Ⅰ级为幼苗(DBH<1 cm)、Ⅱ级为幼树(1 cm≤DBH<5 cm);Ⅲ级(5 cm≤DBH<10 cm)和Ⅳ级(10 cm≤DBH<15 cm)为中树的两个阶段;Ⅴ级为大树(15 cm≤DBH<20 cm);Ⅵ级为老树(DBH≥20 cm)。
A.利用样方法调查野茶种群数量时要做到随机取样
B.该国家公园野茶种群数量在一段时间内会保持稳定
C.野茶种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响
D.与其他区域相比,吊罗山区域更需要加强幼苗和幼树保护,确保其能向大胸径个体转化
答案 B
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解析 野茶种群数量调查采用的是样方法,取样时要做到随机取样,A项正确。野茶的径级分为6级,Ⅰ级和Ⅱ级为幼苗和幼树,共计1 301棵,Ⅲ级和Ⅳ级为中树,Ⅴ级为大树,共计185棵,Ⅵ级为老树,共计3棵,由此可见,野茶种群的年龄结构为增长型,一段时间内种群数量会增长,B项错误。野茶种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响,C项正确。吊罗山区域幼苗10棵,幼树15棵,与其他区域相比,数量少,需要加强幼苗和幼树的保护,确保其向大胸径个体转化,D项正确。
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2.(2025·河南开封三模)某种植园在接种根瘤菌前后,豆科植物A、B种群数量和群落物种组成的变化结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.根瘤菌与豆科植物的种间关系是寄生
B.接种后豆科植物B减少是因为根瘤菌抑制它生长
C.两种豆科植物中对根瘤菌依赖程度较高的是豆科植物B
D.接种根瘤菌后豆科植物B减少,该种植园抵抗力稳定性提高
D
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解析 根瘤菌与豆科植物的种间关系是互利共生,A项错误。豆科植物B减少可能是由于种间竞争(如资源争夺),而非根瘤菌抑制其生长,题目未提供根瘤菌抑制豆科植物B的直接证据,B项错误。接种后豆科植物A种群数量显著增加,而豆科植物B减少,说明豆科植物A更依赖根瘤菌的共生作用,豆科植物B可能依赖程度较低或无法有效利用根瘤菌,C项错误。接种根瘤菌后,豆科植物B减少,同时会导致群落的物种组成发生变化(增多),物种多样性提高,所以该种植园抵抗力稳定性提高,D项正确。
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3.(2025·江西模拟)群落组装是指某生态系统受到干扰后,不同物种之间、生物与环境之间相互作用,形成一个新稳态的过程。群落组装受生态漂变、变量选择等因素影响,前者比例越高,组装过程的随机性越强,后者的比例越高,组装过程的确定性越强。研究者分析了某湖泊自南水北调工程实施以来,不同年份影响群落组装的因素情况,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
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A.调查该湖泊浮游植物丰富度时,可以借助体视显微镜进行观察
B.群落组装过程中,部分物种的关系会发生变化,最后趋于稳定
C.随着调水持续,该湖泊群落组装过程中生态漂变比例下降,变量选择比例增加
D.随着调水持续,该湖泊群落组装过程的转变趋势是从确定性向随机性转变
答案 D
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解析 由图可知,非调水期和调水期,随着时间的延长,生态漂变的比例均下降,变量选择的比例均上升。许多浮游植物肉眼不可见,调查湖泊浮游植物丰富度时,可以借助体视显微镜进行观察,A项正确。根据群落组装的定义可知,在群落组装过程中,部分物种的关系会发生变化,最后趋于稳定,B项正确。据图并结合题干信息可知,随着调水持续,该湖泊群落组装过程中生态漂变比例下降,变量选择比例增加,该湖泊群落组装过程的转变趋势是从随机性向确定性转变,C项正确,D项错误。
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4.(2025·河南模拟)某农业科技园区建立了新型鱼菜共生系统,将水产养殖与水耕栽培有机结合。在这个系统中,鱼的排泄物经微生物分解后成为蔬菜生长的养分,蔬菜生长有效净化了养殖水体的水质,实现了可持续可循环、零污染零排放的生态目标。下列有关叙述错误的是( )
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A.据图分析,该鱼菜共生系统可体现生态工程建设的整体、循环等原理
B.蔬菜等植物固定的太阳能和饵料中的化学能是流经该生态系统的总能量
C.鱼的排泄物经分解后可为蔬菜提供养分,可实现物质循环利用,并减轻环境污染
D.与单一系统相比,该鱼菜共生系统的物种丰富度较高,抵抗力稳定性较强
答案 B
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解析 据图可知,该鱼菜共生系统实现了可持续可循环、零污染零排放的生态目标,且该系统可收获瓜果蔬菜、鱼产品等,具有经济价值,说明该鱼菜共生系统可体现生态工程建设的整体、循环等原理,A项正确。流经该生态系统的总能量包括蔬菜等植物固定的太阳能和饵料中的化学能以及硝化细菌等其他生产者固定的化学能,B项错误。微生物将鱼排泄物分解为无机物,为蔬菜提供养分,实现了物质循环利用,且减少了化肥的使用,可减少环境污染,C项正确。与单一系统相比,鱼菜共生系统中生物种类较多,物种丰富度相对增加,且系统能通过自我调节机制维持生态平衡,从而提高生态系统的抵抗力稳定性,D项正确。
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5.(2025·黑龙江哈尔滨模拟)濒危物种大树杜鹃为高大的乔木树种,主要分布于我国云南高黎贡山山区,且很难引种到其他地方。大树杜鹃林下凋落物很厚,导致种子在自然环境下发芽率很低。植株耐寒能力弱,在-2 ℃环境下会死亡,且幼树死亡率更高。下列叙述正确的是( )
A.可通过易地保护以及建立种子库等措施保护大树杜鹃
B.温度属于影响大树杜鹃种群数量变化的非密度制约因素
C.彻底清除林下凋落物一定有利于提高该地区大树杜鹃的环境容纳量
D.大树杜鹃植株高大,能够获得充足的阳光,是贡山山区的优势物种
B
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解析 由题意可知,大树杜鹃很难引种到其他地方,故不适宜易地保护,最有效的保护措施是就地保护,A项错误。低温降低大树杜鹃种群数量,该因素属于环境制约因素,是影响种群数量的非密度制约因素,B项正确。大树杜鹃林下凋落物很厚,种子难以散布到土壤基层,适度清除凋落物,可能有利于提高该山区大树杜鹃的环境容纳量,而彻底清除林下凋落物会破坏其原有环境,不一定能提高其种子发芽率,C项错误。大树杜鹃植株高大,能够获得充足的阳光,但由于出生率低、死亡率高,因而属于濒危物种,不是优势物种,D项错误。
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6.(2025·广东佛山二模)新型生态循环种养模式可以增加经济收益,减少环境污染,促进农业可持续化发展。下图是“草—羊—蚓—鱼—禽—菌”新型生态循环种养模式图。下列叙述正确的是( )
A.与传统种养模式相比,流入该生态系统的总能量未显著增加
B.有机物在牧草、动物和食用菌之间的循环可减少代谢废物的产生
C.层叠式堆肥的目的是利用好氧细菌将有机物彻底分解为无机物
D.能量沿食物链“草→羊→蚯蚓→鱼”传递过程中逐级递减
A
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解析 在新型生态循环种养模式中,虽然对废弃物等进行了循环利用,但并没有显著增加生产者固定的太阳能(流入生态系统的总能量主要是生产者固定的太阳能),与传统种养模式相比,流入该生态系统的总能量未显著增加,A项正确。食用菌属于分解者,能将有机物分解为无机物,有机物不能在牧草、动物和食用菌之间循环,B项错误。层叠式堆肥的目的主要是利用分解者(包括好氧细菌等)将有机物不彻底分解,C项错误。蚯蚓属于分解者,不参与食物链的构成,食物链是由生产者和消费者构成的,D项错误。
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7.(2025·福建三明三模)中华传统文化是国之瑰宝,许多优秀的传统诗词中也蕴含了生物学原理。下列叙述错误的是( )
A.“穿花蛱蝶深深见,点水蜻蜓款款飞。”(杜甫《曲江二首》),其中蛱蝶的“穿花”行为可以为植物传粉,体现了生物间互利共生的关系
B.“雁字回时,月满西楼。”(李清照《一剪梅》),文中大雁等候鸟可以通过接收地球磁场信号辨明方向,体现了生态系统中生物与无机环境间的信息传递
C.“麻叶层层苘叶光,谁家煮茧一村香。”(苏轼《浣溪沙》),麻类植物茎秆直立,古人将其用于纺织,体现了生物多样性的直接价值
D.“子钓而不纲,弋不射宿。”(《论语·述而》),孔子主张:钓鱼不用密网(“纲”),不射归巢的鸟,体现了可持续发展的生态学理念
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解析 蛱蝶可以采食花粉,可以为植物传粉,属于原始合作关系,A项错误。地球磁场信号属于物理信息,大雁等候鸟可以通过接收地球磁场信号辨明方向,体现了生态系统中生物与无机环境间的信息传递,B项正确。古人将麻类用于纺织,属于生活用品,体现了生物多样性的直接价值,C项正确。钓鱼不用密网(“纲”),不射归巢的鸟,属于保护幼年个体,体现了可持续发展的生态学理念,D项正确。
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8.(2025·四川成都三模)林业工作人员从2017年开始对成都某湿地景观和林地景观进行生态修复,截至2024年,该湿地和林地的破碎化指数(破碎化指数越高景观越破碎)和聚集度指数(聚集度指数越高连通性越强)变化如下表。下列推断最合理的是( )
景观类型 破碎化指数(2017年→2024年) 聚集度指数(2017年→2024年)
湿地 0.85→0.62 72→89
林地 0.78→0.55 65→92
A.湿地破碎化程度降低,景观中的鱼类捕食范围变小
B.景观连通性增强以后,该地物种丰富度会明显升高
C.林地聚集度指数升高,有利于增强其抵抗力稳定性
D.若湿地面积不断扩大,则其中的营养级会不断增加
C
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解析 由表格数据可知,无论是湿地还是林地,破碎化指数都在降低,聚集度指数都是增加。湿地破碎化程度降低,意味着湿地的连通性增强,景观中的鱼类捕食范围应该变大,而不是变小,A项错误。景观连通性增强后,可能会使一些物种更容易迁徙和交流,但不一定会使该地物种丰富度明显升高,物种丰富度还受到多种因素的影响,如环境容纳量、种间关系等,B项错误。林地聚集度指数升高,说明林地的连通性增强,生态系统的结构更加复杂,自我调节能力增强,有利于增强其抵抗力稳定性,C项正确。湿地面积不断扩大,并不一定会使其中的营养级不断增加,由于能量流动逐级递减,营养级一般不超过5个,D项错误。(共21张PPT)
5.细胞的生命历程
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1.(2025·福建漳州模拟)用高浓度乙草胺(除草剂)处理某种植物根系后,观察发现根尖细胞在有丝分
图1
图2
裂时出现染色体桥,着丝粒
分裂后染色体桥在两着丝粒间任一位置发生断裂。图1为细胞染色体桥显微照片,图2为染色体桥示意图。下列叙述正确的是( )
A.观察根尖细胞有丝分裂,需选取根毛区域的细胞
B.制作装片时,根尖解离后立即用甲紫溶液染色,再用清水漂洗,以防解离过度
C.细胞分裂后期染色体桥断裂,使产生的子细胞发生染色体数目变异
D.染色体桥易导致细胞基因组不稳定,可用于评估环境中乙草胺的遗传毒性
D
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解析 分生区细胞分裂旺盛,处于分裂期细胞相对较多,需选取分生区细胞进行观察,根尖成熟区细胞(根毛区域)不再进行细胞分裂,故不能选用该区域,A项错误。根尖解离后需要先漂洗,洗去解离液后再进行染色,B项错误。染色体桥的断裂发生在后期,所产生的子细胞会出现染色体结构变异,不会导致染色体数目变异,C项错误。高浓度的乙草胺会使根尖细胞出现染色体桥,所以可利用染色体桥来评估环境中乙草胺的遗传毒性,D项正确。
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2.(2025·重庆三模)周期蛋白D复合物通过磷酸化Rb蛋白,使其释放原本结合的E2F(转录因子)。游离的E2F入核激活DNA复制相关基因的表达,促进细胞由G1期进入S期的过程,下列说法正确的是( )
A.DNA聚合酶在G1期由附着于内质网上的核糖体合成
B.E2F是大分子,无法用转运蛋白转运,可能通过核孔进入核内
C.推测敲除周期蛋白D基因可能促进细胞由G1期进入S期
D.某药物作用后,细胞内无游离的E2F,则该药物直接作用于周期蛋白D
B
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解析 DNA聚合酶在G1期由游离的核糖体合成,A项错误。E2F是大分子,无法用转运蛋白转运,可能通过核孔进入核内,B项正确。周期蛋白D复合物通过磷酸化Rb蛋白,使其释放原本结合的E2F转录因子,游离的E2F入核激活DNA复制相关基因的表达,促进细胞由G1期进入S期,若无周期蛋白D,细胞可能无法进入S期,C项错误。某药物作用后,细胞内无游离的E2F,则该药物可能直接作用于周期蛋白D或Rb蛋白,D项错误。
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3.(2025·福建三明三模)凤丹白是江南牡丹最常见的品种,对其核型(体细胞中的全部染色体,按其大小、形态特征顺序排列所构成的图像)分析可为研究牡丹品种的演化、分类和育性提供参考。凤丹白的核型分析结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.根据染色体核型分析凤丹白为二倍体核型,含5对同源染色体
B.减数分裂过程中,染色体1与2、1与3可能会相互交换片段
C.减数分裂Ⅰ后期,染色体2、3、5、8、9不会同时移向同一极
D.有丝分裂后期细胞内染色体组数目与图中染色体组数目不同
C
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解析 图示中有5对同源染色体,2个染色体组,为二倍体核型,A项正确。减数分裂过程中,染色体1与2为同源染色体,在减数分裂Ⅰ前期可能发生互换,而1与3为非同源染色体,可能会相互交换片段,属于染色体结构变异中的易位,B项正确。减数分裂Ⅰ后期,染色体2、3、5、8、9为非同源染色体,非同源染色体可以自由组合,可能会同时移向同一极,C项错误。图中染色体组数目为2,有丝分裂后期细胞内染色体组数目为4,D项正确。
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4.(2025·陕西咸阳模拟)科学家通过外源激素诱导某二倍体雌鱼发生性反转,得到具备雄性生殖能力的“伪雄鱼”(性染色体组成为XX),并利用激活处理后的“伪雄鱼”与野生型雌鱼制备苗种。随后,通过对受精卵施加静水压力抑制第二极体排出,从而获得全雌三倍体鱼。下列叙述错误的是( )
A.外源激素通过改变雌鱼体内基因的表达情况而获得“伪雄鱼”
B.全雌三倍体鱼减数分裂过程可能会出现同源染色体联会紊乱
C.全雌三倍体鱼正在分裂的体细胞中可能含有3条或6条X染色体
D.“伪雄鱼”不可能将X染色体上的致病基因传递给全雌三倍体鱼
D
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解析 依题意可知,外源激素诱导该二倍体雌鱼发生性反转的过程中,其性染色体组成并未发生改变,且具备雄性生殖能力,说明外源激素通过改变雌鱼体内基因的表达情况,促进雄性生殖器官的发育,同时抑制雌性生殖器官的发育,最终获得“伪雄鱼”,A项正确。三倍体鱼体细胞中有三个染色体组,其进行减数分裂过程中可能会出现同源染色体联会紊乱,B项正确。依题意可知,全雌三倍体鱼体细胞中含有3条X染色体,若处于有丝分裂后期,则含有6条X染色体,C项正确。依题意可知,全雌三倍体鱼含有的X染色体分别来自“伪雄鱼”和野生雌鱼,因此,“伪雄鱼”可能将X染色体上的致病基因传递给全雌三倍体鱼,D项错误。
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5.(2025·宁夏银川二模)在遭受创伤后,人体皮肤的表皮基底层细胞可重新进入细胞周期进行增殖,皮肤中的成纤维细胞发生分化也可形成新的表皮细胞,使皮肤恢复正常。下列叙述中正确的是( )
A.表皮细胞的自然更新伴随着细胞坏死的过程
B.成纤维细胞分化过程中,细胞的呼吸速率会改变
C.表皮基底层细胞增殖过程中,会发生同源染色体联会
D.成纤维细胞能形成新的表皮细胞,体现了细胞的全能性
B
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解析 表皮细胞的自然更新过程中,有新细胞的产生,同时伴随着细胞的凋亡,没有细胞坏死,A项错误。成纤维细胞分化过程中,存在基因的选择性表达,细胞的呼吸速率会改变,B项正确。表皮基底层细胞不能进行减数分裂,其细胞增殖(有丝分裂)过程中不存在同源染色体的分离,C项错误。细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。成纤维细胞能形成新的表皮细胞,不能证明其具有全能性,D项错误。
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6.(2025·四川达州模拟)太空环境下导致的机体衰老症状,是航天员常常面临的健康问题,其中骨质疏松的问题最为明显,有研究发现微重力导致的骨质疏松与成骨活性不足有关。已有研究表明,间充质干细胞老化后其成骨活性会下降。槲皮素是典型的抗氧化药物,可以通过消除自由基抗氧化来延缓细胞衰老,还可以促进间充质干细胞的增殖及其成骨活性。下列有关细胞衰老的叙述,错误的是( )
A.在衰老过程中,干细胞的再生潜力和分化能力均下降
B.间充质干细胞在衰老过程中细胞体积变大;细胞核体积变小
C.航天员在太空出现的衰老现象可能与间充质干细胞衰老相关
D.槲皮素可以治疗微重力导致的骨质疏松、加快老年人骨折后的愈合速度
B
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解析 在衰老过程中,干细胞的分裂和分化能力均下降,A项正确。在细胞衰老过程中,细胞体积变小,细胞核体积增大,B项错误。间充质干细胞老化后其成骨活性会下降,说明航天员在太空出现的衰老相关现象可能与间充质干细胞衰老相关,C项正确。槲皮素可以通过消除自由基抗氧化来延缓细胞衰老,还可以促进间充质干细胞的增殖及其成骨活性,说明其可以加速老人骨折后的愈合速度,D项正确。
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7.(2025·贵州模拟)秀丽隐杆线虫是一种研究细胞凋亡的模式生物,CED-9、CED-4、CED-3、EGL-1是控制其细胞凋亡的关键基因,调控过程如图。下列叙述错误的是( )
(说明:“-”表示抑制,“+”表示促进。)
A.秀丽隐杆线虫细胞的凋亡与基因的选择性表达有关
B.CED-9基因发生突变而不能表达,不易引起秀丽隐杆线虫细胞癌变
C.用基因编辑技术敲除EGL-1可阻止细胞凋亡,有利于秀丽隐杆线虫完成个体发育
D.秀丽隐杆线虫细胞在营养缺乏等极端条件下发生激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡
C
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解析 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,本质上是控制凋亡基因的选择性表达,A项正确。CED-9基因抑制细胞凋亡,易引发癌变,若CED-9基因发生突变而不能表达,则不易引起秀丽隐杆线虫细胞癌变,B项正确。CED-9抑制细胞凋亡,EGL-1解除了CED-9对CED-4的抑制,用基因编辑技术敲除EGL-1可抑制细胞凋亡,不利于秀丽隐杆线虫完成个体发育,C项错误。细胞在营养缺乏等条件下会发生细胞自噬,有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡,D项正确。
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8.(2025·广东广州二模)有研究指出,细胞衰老是由各种压力源触发的细胞周期停滞稳定状态,其过程如图所示。研究表明,miR-302b通过调控Cdkn1a蛋白来逆转衰老细胞中的细胞周期停滞,从而促进增殖并实现整体年轻化。下列说法正确的是( )
A.在压力源触发下,衰老细胞中的各种酶活性降低导致细胞周期停滞
B.据图分析,控制CDK和Cyclin蛋白合成的基因可能属于抑癌基因
C.miR-302b可通过促进衰老细胞中Cdkn1a的表达恢复其增殖
D.miR-302b可延缓衰老,也可能会增加致癌风险
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解析 图中显示是压力源触发产生Cdkn1a蛋白抑制细胞周期相关复合物,进而导致细胞周期停滞,并非是衰老细胞中各种酶活性降低导致细胞周期停滞,A项错误。抑癌基因主要作用是阻止细胞不正常增殖。而CDK和Cyclin复合物促进细胞周期进行,即促进细胞增殖,所以控制它们合成的基因不是抑癌基因,B项错误。已知miR-302b通过调控Cdkn1a蛋白来逆转衰老细胞的细胞周期停滞。它应是抑制衰老细胞中Cdkn1a的表达,减少Cdkn1a蛋白对CDK和Cyclin复合物的抑制从而恢复增殖,不是促进Cdkn1a表达,C项错误。miR-302b可逆转衰老细胞周期停滞,延缓衰老,但促进细胞增殖可能会使细胞增殖失控,增加致癌风险,D项正确。
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9.(2025·安徽模拟)细胞的生命历程是一个复杂的过程,细胞的生长、增殖、分化、衰老和凋亡相互协调,共同维持生物体的正常生命活动。下列关于真核生物细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.细胞的各项生命活动单独进行,互不影响
B.细胞增殖过程中,存在DNA的复制和基因的表达
C.衰老的细胞都会出现细胞核变大、核膜内折现象
D.细胞凋亡是一种程序性死亡,不受环境的影响
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解析 细胞的生命活动(如增殖、分化、凋亡)并非独立进行,而是相互协调。例如,细胞分化通常伴随基因的选择性表达,而增殖过程中也可能涉及相关调控机制,A项错误。在细胞增殖的间期(S期),DNA会复制;同时,在G1期和G2期,基因表达活跃(如合成相关酶和结构蛋白),以支持细胞分裂。因此,在增殖过程中存在DNA复制和基因表达,B项正确。虽然衰老细胞的典型特征包括细胞核增大、核膜内折,但并非所有衰老细胞都会出现这些现象,比如哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,C项错误。细胞凋亡虽是基因调控的程序性死亡,但环境因素(如辐射、毒素、激素信号)可诱导或抑制凋亡过程。因此,细胞凋亡受内外环境共同影响,D项错误。
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10.(2025·广西三模)骨质疏松症已经成为我国五十岁以上人群的重要健康问题。大量研究证实成骨细胞铁死亡会导致其分化和成骨能力下降,从而导致骨质疏松症。铁死亡是一种以铁依赖性脂质过氧化物积累为特性的新型细胞死亡模式,发生铁死亡的细胞内不饱和脂肪酸被过度氧化,导致细胞膜的脆性增加,造成细胞膜损伤解体。下列有关叙述错误的是( )
A.组成细胞膜和细胞器膜的磷脂分子中含有不饱和脂肪酸
B.骨质疏松症的病因是体内缺乏铁元素而引起成骨细胞死亡
C.使用药物抑制成骨细胞铁死亡可能有助于预防骨质疏松症
D.成骨细胞发生细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果
B
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解析 发生铁死亡的细胞内不饱和脂肪酸被过度氧化,导致细胞膜的脆性增加,造成细胞膜损伤解体。而细胞膜主要成分为蛋白质和磷脂,蛋白质由氨基酸组成,故可推出细胞膜的磷脂分子含有不饱和脂肪酸,A项正确。成骨细胞铁死亡会导致其分化和成骨能力下降,从而导致骨质疏松症。而铁死亡是一种以铁依赖性脂质过氧化物积累为特性的新型细胞死亡模式,若体内缺乏铁,则铁死亡将难以发生,B项错误。铁死亡导致成骨细胞功能下降,因此抑制成骨细胞铁死亡可能有助于预防骨质疏松症,C项正确。细胞分化是由基因的选择性表达引起的,故成骨细胞发生细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,D项正确。
