【精品解析】浙南名校联盟2025-2026学年高三上学期10月联考生物试题(含解析)

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浙南名校联盟2025-2026学年高三上学期10月联考生物试题
1.(2025高三上·温州月考)内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介。下列生理过程能在人体的内环境中发生的是(  )
A.血红蛋白运输O2 B.精子和卵细胞识别
C.神经递质的分解 D.胰蛋白酶消化蛋白质
【答案】C
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、血红蛋白是红细胞内的蛋白质,其运输O2的过程发生在红细胞内部(细胞内液),而内环境是细胞外的液体环境,因此该过程不发生在内环境中,A不符合题意;
B、精子和卵细胞的识别发生在输卵管内,输卵管属于人体的消化道外通道,直接与外界环境相通,不属于内环境(内环境是细胞与外界之间的“中间环境”,不包括与外界直接连通的腔道),因此该过程不在内环境中发生,B不符合题意;
C、神经递质由突触前膜释放后,会扩散到突触间隙中并与突触后膜受体结合,之后神经递质的分解过程就发生在突触间隙;而突触间隙中的液体属于组织液,组织液是内环境的组成部分,因此该过程能在内环境中发生,C符合题意;
D、胰蛋白酶由胰腺分泌后,会通过导管进入消化道,其消化蛋白质的过程发生在消化道内(如小肠);消化道直接与外界相通,属于外界环境,不属于内环境,因此该过程不发生在内环境中,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】内环境是细胞外液构成的液体环境,包括血浆、组织液和淋巴液,不包括细胞内液和与外界直接连通的场所(如消化道、呼吸道、生殖道、膀胱等)。
2.(2025高三上·温州月考)中国向世界宣布:二氧化碳排放力争于2030年达到峰值,争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于此目标实现的是(  )
A.推行围海造地,增大耕地面积 B.使用清洁能源,发展生态产业
C.推广垃圾分类,减少燃料燃烧 D.开展植树造林,进行生态修复
【答案】A
【知识点】人口增长对生态环境的影响;全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、围海造地过程中,会破坏海洋生态系统(如红树林、滩涂等),而这些生态系统中的植物能吸收大量二氧化碳,是重要的“碳汇”;同时,增大耕地面积可能会增加农业活动(如农田开垦、化肥使用、农机作业等),进一步产生温室气体(如二氧化碳、甲烷),既减少了碳吸收,又可能增加碳排放,不利于“碳达峰、碳中和”目标的实现,A符合题意;
B、使用清洁能源(如太阳能、风能、水能)可替代煤炭、石油等化石能源,减少化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放;发展生态产业能降低资源消耗和污染,间接减少碳排放,有利于目标实现,B不符合题意;
C、推广垃圾分类可减少进入填埋场的垃圾量,降低垃圾腐烂产生的甲烷(强温室气体)排放;减少燃料燃烧能直接减少二氧化碳等温室气体的释放,助力目标实现,C不符合题意;
D、树木通过光合作用吸收二氧化碳并储存,开展植树造林能增加“碳汇”总量;进行生态修复(如修复草原、湿地)可恢复生态系统的碳吸收能力,有利于实现碳排放与吸收的平衡,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】“碳达峰、碳中和”的关键措施包括:减少化石能源使用(降低碳排放)、增加生态碳汇(如植树造林、保护湿地,增加碳吸收)、优化产业和生活方式(减少温室气体产生);而破坏生态碳汇、增加温室气体排放的措施,均不利于该目标实现。
3.(2025高三上·温州月考)某同学利用矿泉水瓶和葡萄制作果醋,下列属于必须操作的是(  )
A.葡萄经高压蒸汽灭菌处理 B.矿泉水瓶中添加适当白糖
C.果酒发酵过程中要开盖排气 D.果醋发酵过程中要通入空气
【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、制作果醋时,前期果酒发酵依赖葡萄皮上的野生型酵母菌,后期果醋发酵依赖醋酸菌(部分也来自环境或葡萄表面)。若对葡萄进行高压蒸汽灭菌,会杀死这些天然微生物,导致发酵无法启动,因此不需要灭菌处理,A不符合题意;
B、葡萄本身含有葡萄糖、果糖等糖类,这些糖分可满足果酒发酵(酵母菌分解糖产酒精)和果醋发酵(醋酸菌分解酒精或糖产醋酸)的原料需求,无需额外添加白糖,添加白糖属于可选操作而非必须,B不符合题意;
C、果酒发酵(酵母菌无氧呼吸)会产生二氧化碳,需定期排气以防容器炸裂,但“开盖排气”易导致空气中的杂菌进入,污染发酵液,正确做法是拧松瓶盖排气,因此开盖排气不是必须操作,C不符合题意;
D、果醋发酵的关键微生物是醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,必须在有氧条件下才能将酒精(或糖)转化为醋酸。若发酵过程中不通入空气,醋酸菌无法正常代谢,果醋制作会失败,因此通入空气是必须操作,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】果醋制作需经历“果酒发酵→果醋发酵”两个阶段,核心依赖醋酸菌的好氧代谢特性;葡萄自带菌种和糖分,无需灭菌或额外加糖;操作中需避免杂菌污染,同时满足醋酸菌的氧气需求。
4.(2025高三上·温州月考)ATP是细胞内流通的能量“货币”。下列相关叙述正确的是(  )
A.ATP分子中含有1个高能磷酸键
B.ATP水解可为ATP的合成提供能量
C.细胞通过提高ATP含量以满足生命活动所需
D.ATP脱去两个磷酸基团后是某些酶的基本单位
【答案】D
【知识点】酶的本质及其探索历程;ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP的结构简式为A-P~P~P,其中“~”代表高能磷酸键,可见ATP分子中含有2个高能磷酸键,而非1个,A不符合题意;
B、ATP的合成需要能量驱动,能量来自细胞呼吸(有机物分解)或光合作用(光能转化);而ATP水解是释放能量,释放的能量用于主动运输、物质合成等生命活动,并非为ATP合成提供能量,二者能量流向相反,B不符合题意;
C、细胞内ATP的含量很少,无法通过“提高含量”满足生命活动需求。实际中,细胞通过ATP与ADP的快速相互转化(ATP水解供能后迅速再生),实现能量的即时供应,维持动态平衡,C不符合题意;
D、ATP脱去两个磷酸基团后,剩余部分为腺嘌呤核糖核苷酸(由腺嘌呤、核糖、1个磷酸基团组成)。腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本单位之一,而有些酶的化学本质是RNA(核酶),因此该产物可作为这类酶的基本单位,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】ATP含2个高能磷酸键,是细胞的直接能源物质;细胞通过ATP与ADP快速转化供能,而非维持高ATP含量;ATP水解产物(腺嘌呤核糖核苷酸)可参与RNA合成,进而成为某些RNA类酶的基本单位。
5.(2025高三上·温州月考)下列关于种群和群落的叙述,错误的是(  )
A.种群的自然增长率决定环境容纳量
B.性别比例影响种群数量的动态变化
C.顶极群落的结构是最复杂且最稳定的
D.群落的组成和外貌会随着时间而改变
【答案】A
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、环境容纳量(K值)是指环境所能维持的种群最大数量,主要由环境条件决定,比如食物、空间、气候、天敌等;而种群的自然增长率(出生率-死亡率)反映的是种群数量的增长速度,与K值无关,自然增长率的变化会影响种群数量是否接近K值,但不能决定K值本身,A符合题意;
B、性别比例通过影响种群的出生率来影响种群数量:比如雌雄比例失衡(如雄性过多),会导致雌性个体受精机会减少,出生率下降,进而使种群数量增长放缓或下降,因此性别比例是影响种群数量动态变化的重要因素,B不符合题意;
C、顶极群落是指在一定区域内,群落演替达到的最终稳定状态,其物种组成、群落结构与所处环境高度适应,此时群落的结构最复杂(物种丰富度高、种间关系多样),稳定性也最强(抵抗外界干扰、恢复自身结构的能力强),C不符合题意;
D、群落具有时间结构,受季节变化、昼夜变化等非生物因素影响,群落的组成(如某些季节性植物的出现或消失)和外貌(如植物的生长状态、颜色)会随时间发生规律性改变,比如草原群落夏季茂盛、冬季枯黄,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】种群中,环境容纳量由环境决定,自然增长率影响种群数量增长速度;性别比例通过影响出生率作用于种群数量。群落中,顶极群落是稳定且复杂的最终演替阶段,群落组成和外貌会随时间动态变化。
6.(2025高三上·温州月考)撕取洋葱鳞片叶外表皮置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后放在显微镜下观察并绘制细胞结构示意图如图所示,图中①—⑤代表不同结构。下列相关叙述正确的是(  )
A.①③⑤构成原生质体,其伸缩性大于细胞壁
B.该细胞处于质壁分离过程,②处的颜色不断加深
C.该细胞可能正在同时进行DNA分子复制和光合作用
D.若将溶液替换成适宜浓度的KNO3溶液,现象可能不同
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质,对应图中的③(液泡膜)、①(细胞膜)、⑤(细胞质);④是细胞壁,不属于原生质体。且原生质层的伸缩性大于细胞壁,这是质壁分离的原因,A不符合题意;
B、图中虽显示细胞壁与原生质体分离,但无法确定细胞所处的具体状态——可能是正在发生质壁分离(②处细胞液浓度升高,颜色加深),也可能是质壁分离达到平衡(颜色不变),还可能是在适宜条件下进行质壁分离复原(颜色变浅),因此不能确定②处颜色“不断加深”,B不符合题意;
C、洋葱鳞片叶外表皮细胞不含叶绿体,无法进行光合作用;同时该细胞已高度分化,不再进行分裂,因此也不会发生DNA分子复制,DNA复制主要发生在分裂的细胞中,C不符合题意;
D、若将蔗糖溶液替换成适宜浓度的KNO3溶液,初期细胞因失水发生质壁分离;但K+和NO3-可通过主动运输进入细胞,导致细胞液浓度逐渐升高,一段时间后细胞会吸水,发生质壁分离自动复原。而在蔗糖溶液中,蔗糖分子无法进入细胞,通常只会发生质壁分离,不会自动复原,因此现象可能不同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】高度分化的植物细胞(如洋葱外表皮)无分裂能力且不含叶绿体,无法进行DNA复制和光合作用;含可吸收离子的溶液(如KNO3)可导致质壁分离后自动复原,与蔗糖溶液的现象不同。
7.(2025高三上·温州月考)某种短日植物开花的临界夜长是10h,下列光周期中,此植物不能正常开花的是(  )
A.12h光照/12h黑暗
B.13h光照/11h黑暗
C.14h光照/5h黑暗/闪光/5h黑暗
D.2h光照/10h黑暗/2h光照/10h黑暗
【答案】C
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、该光周期中,连续黑暗时间为12h,长于植物的临界夜长(10h),满足短日植物开花的黑暗条件,因此能正常开花,A不符合题意;
B、连续黑暗时间为11h,同样长于临界夜长(10h),符合短日植物开花需求,能正常开花,B不符合题意;
C、该光周期中,黑暗被闪光打断,分为两段5h的黑暗(总黑暗10h,但非连续)。短日植物需要“连续黑暗时间超过临界夜长”,闪光会破坏黑暗的连续性,相当于有效连续黑暗时间仅5h,未达到10h的临界值,因此不能正常开花,C符合题意;
D、光周期中存在两段10h的连续黑暗,均达到临界夜长(10h),满足短日植物开花的黑暗条件,能正常开花,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】短日植物开花的关键是“连续黑暗时间≥临界夜长”,光照时间不直接决定开花;闪光(即使短暂)会打断黑暗周期,使连续黑暗时间缩短,若缩短后低于临界夜长,则无法开花。
8.(2025高三上·温州月考)下列关于某高等植物细胞周期的叙述,错误的是(  )
A.G1期有DNA聚合酶的合成
B.G2期细胞已有一对中心体
C.纺锤体形成于前期,消失于末期
D.染色体在有丝分裂过程中呈规律性变化
【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;动、植物细胞有丝分裂的异同点
【解析】【解答】A、G1期是DNA合成前期,此时细胞会为后续的DNA复制做准备,合成相关的酶和蛋白质,其中就包括催化DNA复制的DNA聚合酶,因此该时期有DNA聚合酶的合成,A不符合题意;
B、高等植物细胞与动物细胞不同,其细胞内没有中心体这一结构,纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的,而非中心体发出的星射线。因此无论在G2期还是其他时期,高等植物细胞都不会有中心体,B符合题意;
C、在有丝分裂前期,高等植物细胞的两极会发出纺锤丝,这些纺锤丝逐渐形成纺锤体;到有丝分裂末期,随着细胞分裂进程推进,纺锤体逐渐解体消失,该过程符合有丝分裂的规律,C不符合题意;
D、在有丝分裂过程中,染色体的行为和形态呈规律性变化:前期染色质螺旋化形成染色体,中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,后期着丝粒分裂、姐妹染色单体分离形成子染色体并向两极移动,末期染色体解螺旋重新形成染色质,整个过程规律且有序,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】高等植物细胞无中心体,纺锤体由细胞两极的纺锤丝形成;细胞周期中G1期合成DNA复制相关酶,G2期为分裂期做物质准备;有丝分裂各时期染色体和纺锤体的变化具有规律性。
9.(2025高三上·温州月考)某学习小组进行了酶的相关实验。实验分组如下表所示,所有试管在37℃环境下静置30分钟后,加入本尼迪特试剂水浴加热,观察结果。下列叙述错误的是(  )
实验所用试剂 试管A 试管B 试管C 试管D
质量分数1%的可溶性淀粉溶液 + + - -
质量分数2%的蔗糖溶液 - - + +
唾液淀粉酶溶液 + - + -
蔗糖酶溶液 - + - +
A.该实验的自变量是酶和底物的种类
B.该实验目的是研究酶的高效性和专一性
C.唾液淀粉酶和蔗糖酶均能降低化学反应的活化能
D.若试管B出现较弱的阳性反应,则可能是淀粉溶液被污染
【答案】B
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、从实验分组看:试管A和B的底物都是淀粉,酶分别是唾液淀粉酶和蔗糖酶,自变量是酶的种类;试管A和C的酶都是唾液淀粉酶,底物分别是淀粉和蔗糖,自变量是底物的种类。因此实验的自变量是酶和底物的种类,A不符合题意;
B、酶的专一性指一种酶只能催化一种或一类底物,该实验通过“不同酶催化不同底物”的组合(如唾液淀粉酶只催化淀粉、蔗糖酶只催化蔗糖),可验证酶的专一性;而酶的高效性需要对比“酶与无机催化剂”的催化效率,实验中未涉及无机催化剂(如Fe3+),无法研究高效性。因此实验目的仅为研究酶的专一性,不包括高效性,B符合题意;
C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,无论唾液淀粉酶还是蔗糖酶,作为酶的一种,都能通过降低活化能加快对应底物的水解反应,C不符合题意;
D、试管B中底物是淀粉,酶是蔗糖酶,蔗糖酶不能催化淀粉水解,理论上不会产生还原糖,加入本尼迪特试剂应无阳性反应。若出现较弱阳性反应,可能是淀粉溶液被污染,如混入少量还原糖或可被蔗糖酶催化的底物,导致产生了少量还原糖,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】酶的专一性实验需设置“不同酶+同一底物”或“同一酶+不同底物”的分组;酶的高效性实验需对比酶与无机催化剂;酶的共同作用机理是降低活化能;实验异常结果可从试剂污染、操作误差等角度分析。
10.(2025高三上·温州月考)20世纪80年代初,源于美国的大口黑鲈被引入中国。经过40余年的发展,大口黑鲈已经成为我国重要的淡水养殖品种。对生活在两国的大口黑鲈种群,可以做出判断的是(  )
A.两者之间已经出现生殖隔离 B.两者外部形态发生明显改变
C.两者都是当地湖泊的优势种 D.两者的基因库存在差异
【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;物种的概念与形成
【解析】【解答】A、生殖隔离是物种形成的标志,需满足“不能杂交或杂交后代不育”的条件。美国与中国的大口黑鲈虽存在地理隔离,无法进行基因交流,但题干未提及两者杂交是否成功或后代是否可育,无法判断已出现生殖隔离,它们仍可能属于同一物种,A不符合题意;
B、外部形态受环境和基因共同影响,但题干仅说明大口黑鲈在我国成为养殖品种,未提及两者外部形态有明显差异。地理隔离可能导致进化方向不同,但形态是否改变无法仅凭“引入40余年”这一信息判断,B不符合题意;
C、优势种是指对群落结构和环境形成起决定作用的物种,需结合其在当地群落中的种群数量、竞争力等综合判断。题干仅提到大口黑鲈是我国重要养殖品种,未说明其在自然湖泊中是否为优势种;美国的大口黑鲈在当地湖泊的地位也未提及,无法确定两者都是优势种,C不符合题意;
D、基因库是一个种群全部个体所含的全部基因。美国与中国的大口黑鲈因地理隔离无法基因交流,且两地环境(如食物、天敌、气候)可能存在差异,自然选择方向不同,导致种群基因频率发生不同变化,最终两者的基因库必然存在差异,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】地理隔离会阻止种群间基因交流,导致基因库出现差异,但不一定产生生殖隔离;物种的形态、是否为优势种需具体环境和群落数据支撑,无法仅凭引入历史判断;基因库的差异是地理隔离下种群进化的必然结果。
11.(2025高三上·温州月考)科研人员调查某水域生态系统各成分中有机氯农药DDT污染状况,检测结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.DDT在生物体内不易被降解
B.生物体内的DDT浓度随营养级增加而富集
C.根据DDT浓度可确定底栖动物属于第四营养级
D.水生植物直接从环境中吸收DDT,动物不只通过食物链摄取DDT
【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、DDT是典型的难降解有机污染物,在生物体内不易被代谢分解,容易在体内积累并随食物链传递,这是其能发生生物富集的重要前提,A不符合题意;
B、生物富集是指污染物浓度随食物链营养级的升高而逐渐增加的现象。由于DDT难降解且易在生物体内积累,低营养级生物体内的DDT会被高营养级生物摄入并积累,导致浓度随营养级增加而显著富集,B不符合题意;
C、判定生物的营养级需结合食物链结构(起点为生产者,依次为第一、二、三……营养级),不能仅依据DDT浓度。从检测结果看,浮游动物与鲫鱼的DDT浓度相近,说明二者可能处于同一营养级;底栖动物的DDT浓度高于水生植物(生产者,第一营养级)和浮游动物(可能为第二营养级),更可能属于第三营养级,而非第四营养级,C符合题意;
D、水生植物作为生产者,可通过根系或体表直接从水体或沉积物中吸收DDT;动物摄取DDT的途径不止食物链(如捕食低营养级生物),还可通过体表直接吸收水中的DDT(如鱼类),或直接摄入污染的沉积物(如底栖动物),D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】DDT难降解、易富集,浓度随营养级升高而增加;营养级的判定需结合食物链结构,不能仅依赖污染物浓度;不同生物摄取污染物的途径存在差异(植物直接吸收,动物可通过食物链、体表吸收等)。
12.(2025高三上·温州月考)下列不能利用动物细胞工程实现的是(  )
A.利用胚胎分割技术取样鉴定胚胎性别
B.利用细胞核移植技术可拯救濒危动物
C.利用特定的单克隆抗体检测相关病毒的感染
D.利用胚胎移植技术充分发挥受体母畜繁殖能力
【答案】D
【知识点】动物细胞核移植技术;单克隆抗体的制备过程;胚胎移植;胚胎分割
【解析】【解答】A、胚胎分割技术属于胚胎工程,但取样鉴定胚胎性别(如取滋养层细胞做DNA分析)过程中,细胞的获取、处理依赖动物细胞培养等细胞工程技术支撑,A不符合题意;
B、细胞核移植技术是典型的动物细胞工程技术,通过将濒危动物的体细胞核移入去核卵母细胞,培育克隆胚胎进而发育成个体,可实现濒危动物的拯救,能利用动物细胞工程实现,B不符合题意;
C、单克隆抗体的制备需通过动物细胞融合(B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合)和动物细胞培养技术,这两项均属于动物细胞工程;利用制备出的单克隆抗体检测病毒感染,是动物细胞工程技术的典型应用,C不符合题意;
D、胚胎移植技术属于胚胎工程,而非动物细胞工程;且该技术的核心是借助受体母畜孕育胚胎,充分发挥的是供体母畜的繁殖潜力(如供体可产生多个胚胎),并非受体母畜的繁殖能力,不属于动物细胞工程范畴,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】动物细胞工程主要包括细胞核移植、动物细胞融合、动物细胞培养等技术;胚胎工程主要包括胚胎移植、胚胎分割、体外受精等技术,二者范畴不同。
13.(2025高三上·温州月考)如图表示大肠杆菌体内发生的某生理过程,下列叙述正确的是(  )
A.核糖体从右向左移动 B.该过程需线粒体提供能量
C.mRNA在细胞核中加工成熟 D.tRNA内可能发生G和C的配对
【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中左侧tRNA携带2个氨基酸形成的二肽,右侧tRNA刚结合氨基酸(未形成肽链),说明核糖体正在沿mRNA从左向右移动,将氨基酸依次连接成肽链,而非从右向左,A不符合题意;
B、大肠杆菌是原核生物,其细胞内没有线粒体,细胞呼吸产生能量的场所是细胞质基质,因此该翻译过程的能量由细胞质基质提供,而非线粒体,B不符合题意;
C、原核生物(如大肠杆菌)没有成形的细胞核,转录产生的mRNA无需在细胞核中加工,可直接在细胞质中与核糖体结合进行翻译,即原核生物的转录和翻译可同时进行,C不符合题意;
D、tRNA的结构呈三叶草形,其内部存在局部双链区域,这些区域会发生碱基互补配对,常见的配对方式包括A-U、G-C,因此tRNA内可能发生G和C的配对,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】原核生物无细胞核、无线粒体,转录与翻译可同时进行;翻译时核糖体移动方向可通过tRNA携带的氨基酸数量判断;tRNA因局部双链结构,存在碱基互补配对(如G-C配对)。
14.(2025高三上·温州月考)某新型肿瘤治疗性疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成,其mRNA可编码肿瘤抗原,刺激机体产生特异性免疫,从而杀死肿瘤细胞(部分过程如图所示)。下列叙述错误的是(  )
A.制备疫苗时可根据肿瘤抗原的氨基酸序列推测mRNA序列
B.图中细胞乙和细胞毒性T细胞对抗原识别的方式不同
C.图中溶酶体逃逸的目的是避免mRNA被水解,以正常翻译出肿瘤抗原
D.相同肿瘤抗原再次出现时,细胞丁迅速产生大量抗体,增强免疫效应
【答案】D
【知识点】细胞免疫;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】A、mRNA可编码肿瘤抗原,而氨基酸序列与mRNA序列存在密码子与反密码子的对应关系,因此可根据肿瘤抗原的氨基酸序列,通过密码子表反向推测出编码该抗原的mRNA序列,用于制备疫苗,A不符合题意;
B、图中细胞乙为B细胞,B细胞识别抗原需两个信号:一是抗原直接与B细胞表面的受体结合,二是辅助性T细胞表面分子变化后与B细胞结合;而细胞毒性T细胞识别抗原,是通过识别靶细胞(肿瘤细胞)表面的抗原-MHC复合体,二者对抗原的识别方式不同,B不符合题意;
C、溶酶体内含有多种水解酶,若mRNA进入细胞后被包裹进溶酶体,会被水解酶降解,无法进行翻译。因此溶酶体逃逸的目的是让mRNA避开溶酶体的降解,保证其能在细胞质中正常翻译出肿瘤抗原,进而激活免疫反应,C不符合题意;
D、图中细胞丁为记忆B细胞,记忆B细胞的功能是在相同抗原再次出现时,迅速增殖分化为大量浆细胞,由浆细胞产生大量抗体,而非记忆B细胞直接产生抗体。该选项混淆了记忆B细胞与浆细胞的功能,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】mRNA疫苗通过编码抗原激活特异性免疫;B细胞与细胞毒性T细胞的抗原识别方式不同;溶酶体逃逸可保护mRNA不被降解;记忆细胞需分化为浆细胞才能产生抗体,自身不直接分泌抗体。
15.(2025高三上·温州月考)胰岛素是调节血糖最重要的激素之一,调节机制如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.胰岛素能促进肌细胞合成糖原
B.图中Ca2+进细胞和K+出细胞的方式相同
C.图中膜去极化的原因是Ca2+内流引起的
D.剧烈运动时,ATP/ADP比值降低有利于血糖的升高
【答案】C
【知识点】被动运输;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素的主要功能是降低血糖,其中一个重要途径就是促进肌细胞将葡萄糖合成肌糖原,储存起来,从而减少血液中葡萄糖的含量,A不符合题意;
B、从图中及机制可知,Ca2+进细胞和 K+出细胞时,都是从高浓度一侧向低浓度一侧运输,且都需要转运蛋白协助,不需要消耗能量,符合协助扩散的特点,因此两者跨膜方式相同,B不符合题意;
C、图中膜去极化的原因并非 Ca2+内流,而是葡萄糖进入细胞后,经氧化分解使细胞内 ATP/ADP 比例上升,导致 ATP 敏感钾离子通道开放概率降低,K+外流减少,细胞膜内外电位差发生改变,进而引起膜去极化,Ca2+内流是膜去极化后的结果,C符合题意;
D、剧烈运动时,细胞消耗大量 ATP,导致 ATP/ADP 比值降低,会使胰岛素释放量减少。胰岛素释放减少后,其促进血糖降低的作用减弱,同时机体可能通过其他途径(如肝糖原分解、非糖物质转化)升高血糖,以满足运动时的能量需求,因此该比值降低有利于血糖升高,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】胰岛素可促进肌糖原合成以降血糖;协助扩散需转运蛋白且不耗能,图中 Ca2+进细胞与 K+出细胞均属于此类;膜去极化由 K+外流减少引起,而非 Ca2+内流;ATP/ADP 比值变化会影响胰岛素释放,进而调节血糖。
16.(2025高三上·温州月考)减压反射是人体通过调节心血管活动来维持血压稳定的一种负反馈调节机制,其部分反射通路如图所示。β受体阻滞剂是一种降压药。下列叙述错误的是(  )
A.心血管中枢位于脑干,脑干是基本生命中枢
B.血压升高,支配心脏的副交感神经活动增强
C.减压反射是一种负反馈调节机制,能缓冲血压的升降波动
D.β受体阻滞剂可能通过减弱高血压患者压力感受器的敏感性来降低血压
【答案】D
【知识点】神经系统的基本结构;血压调节
【解析】【解答】A、人体的心血管中枢位于脑干,而脑干同时负责调节呼吸、心跳等基本生命活动,是基本生命中枢,这是人体神经调节的基本结构特点,A不符合题意;
B、当血压升高时,血管壁上的压力感受器会兴奋,兴奋经传入神经传至心血管中枢,中枢会调控支配心脏的副交感神经活动增强。副交感神经活动增强会使心率减慢、心肌收缩力减弱,从而降低血压,维持稳定,B不符合题意;
C、减压反射的作用是:血压升高时启动反射使血压降低,血压降低到一定程度时反射减弱,避免血压过低,最终维持血压稳定。这种“结果抑制初始刺激”的调节方式属于负反馈,能有效缓冲血压的升降波动,C不符合题意;
D、β受体阻滞剂的降压原理,是通过阻断心脏等部位的β受体,减弱交感神经对心脏的兴奋作用(如减慢心率、降低心肌收缩力),从而降低血压;而不是通过“减弱压力感受器的敏感性”实现的。若压力感受器敏感性减弱,反而可能无法及时感知血压变化,不利于血压调节,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】减压反射的神经中枢在脑干,属于负反馈调节;血压升高时副交感神经活动增强以降血压;β受体阻滞剂通过影响效应器(如心脏)功能降压,而非减弱压力感受器敏感性。
17.(2025高三上·温州月考)甲、乙两个动物种群的K/N的值随时间变化的曲线如图所示。图中N、K分别表示种群现有个体数及其环境容纳量,且t1~t4环境条件未发生改变。下列叙述正确的是(  )
A.t1~t2,乙种群的增长速率逐渐变小
B.t3之前,甲种群数量多于乙
C.t3时,甲的年龄结构可能为增长型
D.甲和乙种群的环境容纳量相同
【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、K/N值越小,说明N越接近K/2(当K/N=2时,N=K/2)。t1到t2期间,乙种群的K/N值从大于2逐渐降至2,即N从小于K/2逐渐接近K/2。种群增长速率在N=K/2时达到最大,因此此阶段乙种群的增长速率是逐渐变大的,而非变小,A不符合题意;
B、图中仅显示甲、乙种群的K/N值变化,未给出两者具体的K值(环境容纳量)。N=K÷(K/N),由于K值未知,无法通过K/N值直接比较甲、乙种群的实际个体数量(N),因此不能判断t3之前甲种群数量多于乙,B不符合题意;
C、t3时甲种群的K/N=1,说明此时N=K(种群数量达到环境容纳量)。但环境容纳量是环境所能维持的种群最大数量,种群数量可能在K值附近波动——此时甲种群的年龄结构可能为增长型,若后续个体繁殖使N短暂超过K,环境阻力会使数量回落至K附近,因此t3时年龄结构仍可能为增长型,C符合题意;
D、图中仅呈现K/N值的变化曲线,未提供甲、乙种群各自的K值(环境容纳量)数据。K/N值相同仅表示N与K的比例关系相同,不代表K值本身相同,因此无法确定两者的环境容纳量相同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】K/N值可反映种群数量与环境容纳量的关系:K/N>1时NK;种群增长速率在N=K/2(K/N=2)时最大;判断种群数量需结合K值与K/N值,仅K/N值无法比较实际数量;K值需具体环境数据确定,无法通过比例关系推断。
18.(2025高三上·温州月考)某二倍体昆虫(2n=4)的基因型为MmNn,取该昆虫的一个精原细胞(DNA全部被32P标记)置于只含31P的培养液中培养一段时间,经过两次胞质分裂形成的一个细胞如图所示。不考虑其他变异,下列叙述正确的是(  )
A.该细胞可能是次级精母细胞或第一极体
B.该细胞出现等位基因是染色体片段交换导致的
C.该细胞中的染色体组数和核DNA数与体细胞不同
D.与此细胞同时产生的另一细胞可能含有2或3条32P标记的染色体
【答案】D
【知识点】精子的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、该昆虫为雄性(精原细胞属于雄性生殖细胞),减数分裂产生精子,过程中不会出现第一极体(第一极体是雌性减数分裂的产物)。图中细胞无同源染色体,染色体着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,应为次级精母细胞,不可能是第一极体,A不符合题意;
B、该细胞中出现等位基因M和m,不考虑其他变异时,可能是两种原因:一是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体互换(染色体片段交换),二是减数分裂前的间期DNA复制时发生基因突变,B不符合题意;
C、。该细胞处于减数第二次分裂后期,此时细胞中染色体数目暂时加倍(与体细胞相同,均为4条),染色体组数为2个(与体细胞相同,二倍体体细胞染色体组数为2);核DNA数为4个(体细胞核DNA数也为4个,减数第二次分裂后期核DNA数与体细胞一致),因此染色体组数和核DNA数均与体细胞相同,C不符合题意;
D、精原细胞DNA全部被32P标记,在3 P培养液中复制:第一次复制后,每条染色体的姐妹染色单体均为一条链32P、一条链3 P(半保留复制)。减数第一次分裂后期同源染色体分离,形成的次级精母细胞中染色体的姐妹染色单体均含32P。减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离,若该细胞(次级精母细胞)分裂后产生的细胞含1条32P标记染色体(如图中可能情况),则与之同时产生的另一细胞可能因染色体分配差异,含有2或3条32P标记的染色体(取决于分离的染色单体标记情况),D符合题意。
故答案为:D。
【分析】雄性减数分裂无第一极体,次级精母细胞可处于减Ⅱ后期;等位基因出现可能源于交叉互换或基因突变;减Ⅱ后期染色体组和核DNA数与体细胞一致;DNA半保留复制导致减数分裂中染色体标记随分裂阶段呈现特定规律。
(2025高三上·温州月考)阅读下列材料,完成下面小题。
某二倍体两性花植物的花色遗传机理如图所示,由两对基因A/a和B/b控制。
19.研究人员进行相关杂交实验,结果如下。
实验一:P甲(白花)×乙(白花)→F1全为蓝花→F2蓝花:白花=10∶6
实验二:PAaBb(♂,诱变)×aabb(♀)→F1发现一株三体蓝花植株(仅A或a所在染色体多1条)
实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生1次染色体不分离。已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。不考虑其他突变和染色体互换,各配子和个体活力相同。下列叙述错误的是(  )
A.据实验一分析,花色遗传遵循自由组合定律
B.实验一的F2中,纯合蓝花植株的比例为1/8
C.实验二的F1三体蓝花植物的基因型有3种可能
D.可通过三体蓝花植株测交来确定该变异产生的原因
20.欲判断实验一F2中白花植株丙的基因型,根据a和b的基因序列设计引物,提取甲、乙、丙叶片的基因组DNA进行PCR扩增,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳后,结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.DNA提取时,叶片研磨需加入SiO2、CaCO3
B.PCR扩增前,反应液需离心集中于离心管的底部
C.电泳鉴定时,可加入二苯胺使DNA显色再观察条带
D.根据电泳结果无法确定丙的基因型,F2全部白花植物的电泳结果可能有4种
【答案】19.D
20.B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;染色体数目的变异;PCR技术的基本操作和应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【分析】(1)基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
19.A、实验一F2中蓝花:白花=10:6,是9:3:3:1的变式,说明两对基因A/a和B/b独立遗传,遵循自由组合定律,A不符合题意;
B、由F2比例可推:蓝花基因型为A_B_、A_bb(或aaB_,需结合机理,此处按解析逻辑),纯合蓝花为AABB、AAbb。F1为AaBb,F2中纯合蓝花占比为(1/16+1/16)=1/8,B不符合题意;
C、实验二诱变亲本为AaBb(♂),仅A/a染色体多1条,减数分裂时1次不分离,产生的配子可能为AAB、AaB、AB(与雌配子ab结合),对应三体蓝花基因型为AAaBb、AaaBb中的3种具体类型,C不符合题意;
D、三体蓝花植株产生的配子类型复杂,如AAa可产生AA、Aa、A等多种配子。测交后代表型受配子组合影响,无法通过测交结果明确变异产生的具体原因,如染色体不分离发生的时期,D符合题意。
故答案为:D。
20.A、叶片研磨加SiO2(研磨充分)、CaCO3(保护色素)是光合色素提取的操作,DNA提取无需这两种试剂,A不符合题意;
B、PCR扩增前离心,可使反应液集中在离心管底部,保证引物、模板、酶等成分充分接触,利于反应进行,B符合题意;
C、电泳时需用溴化乙锭(EB)使DNA显色(插入碱基对,紫外灯下发光);二苯胺用于DNA鉴定,需水浴加热,不用于电泳显色,C不符合题意;
D、实验一F2白花基因型为aaB_、aabb(或A_bb、aabb,依蓝花定义),结合引物扩增的基因序列差异,电泳条带可区分不同基因型(如a基因与b基因的扩增产物长度不同),且白花基因型共3种(如aaBB、aaBb、aabb),电泳结果少于4种,D不符合题意。
故答案为:B。
21.(2025高三上·温州月考)草本植物互花米草被引入中国后,失控泛滥,对沿海生态和经济造成了巨大危害。我国政府开展了一系列生态恢复工程,效果显著。
(1)互花米草与当地的盐沼植物具有相似的   ,但在竞争上占有极大的优势。因此极易快速繁殖而成为优势种,进而对   有明显决定作用。它入侵后迅速扩散改变了滩涂的生态环境,使得一些依赖裸滩涂的候鸟失去   。
(2)若要调查互花米草的种群密度,常用的方法是   。该调查方法需要注意的事项:   (答出两点)。
(3)在生态修复过程中,首先要恢复的生态系统组成成分是   ,该海域发生的演替类型是   。
(4)调查发现,相较于修复前,修复后的海域空间和资源得到更充分的利用,生物量大大提升,原因是   。现在,海域既能涵养水源,其优美的风景又能吸引游人观赏,这体现了生物多样性的   价值。
【答案】(1)生态位;群落的结构和内部环境;食物和栖息场所
(2)样方法;随机取样、样方数量要足够、样方面积要合适等
(3)生产者;次生演替
(4)物种丰富度(物种多样性)增加,群落结构更加复杂;直接和间接
【知识点】估算种群密度的方法;群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的结构;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)互花米草与当地盐沼植物“相似”的核心是生态位,即它们在空间位置、资源利用上的重叠度高,这是竞争的基础。优势种的关键作用是决定群落的结构和内部环境,比如互花米草会改变滩涂的植物组成和土壤环境,进而影响整个群落。候鸟依赖裸滩涂生存,互花米草覆盖后,候鸟会失去赖以生存的食物和栖息场所,导致生存受到威胁。
(2)互花米草是植物,活动能力弱,调查其种群密度常用样方法。样方法的注意事项需保证结果准确:一是随机取样,避免人为偏差(如避开密集或稀疏区域);二是样方数量要足够,减少偶然误差;三是样方面积要合适(如根据互花米草的分布密度选择1m2或更大样方)。
(3)生态系统的基石是生产者(如本土盐沼植物),只有先恢复生产者,才能为消费者、分解者提供物质和能量,因此修复需优先恢复生产者。该海域原有土壤条件保留(如滩涂的底质、微生物等未完全破坏),属于次生演替(区别于无土壤基础的初生演替)。
(4)修复后生物量提升的核心原因是物种丰富度增加,群落结构更复杂:更多物种可利用不同空间和资源(如高层植物、底层底栖生物分工),提高了资源利用率。生物多样性价值中,“涵养水源”是生态功能,属于间接价值;“吸引游人观赏”是直接供人类利用的价值,属于直接价值,因此体现了两种价值。
【分析】(1)一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
(2)样方法:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过统计每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
(3)一个群落替代另一个群落的过程叫作群落演替。群落演替可以分为初生演替和次生演替。人类活动会影响演替的进程和方向。
(4)生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
(1)生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等,互花米草与当地盐沼植物具有相似的生态位(均适应盐沼环境),但其净光合速率更高、繁殖力更强,在资源竞争中占有极大的优势。成为优势种后,互花米草对滩涂生物群落结构和内部环境有明显决定作用,通过抑制本土植物生长、导致贝类等底栖生物窒息死亡,彻底改变原有生态链。互花米草密集蔓延覆盖裸滩涂,使依赖此类环境觅食栖息的候鸟失去食物和栖息场所。
(2)样方法适用于调查植物或活动能力弱,活动范围小的动物,若要调查互花米草的种群密度,常用的方法是样方法。该调查方法需要注意的事项:随机取样(避免主观选择样方位置,减少偏差),样方数量要足够(根据分布范围设置多个样方,提高代表性),样方面积要合适等。
(3)生产者是生态系统的基石,在生态系统的恢复过程中,首先要恢复的成分是生产者。该演替是在原有生态系统破坏后的基础上恢复,土壤条件保留,因此该海域发生的演替类型是次生演替。
(4)相较于修复前,修复后的生态系统中物种丰富度(物种多样性)增加,群落结构更加复杂,海域空间和资源得到更充分的利用,因此生物量大大提升。海域既能涵养水源体现了生物多样性的间接价值,优美的风景能吸引游人观赏体现了生物多样性的直接价值。
22.(2025高三上·温州月考)现以紫花苜蓿为对象,探究低磷胁迫以及低磷胁迫下添加硅对其生长、生理的影响,测得的相关数据如表所示。
表添加硅对低磷水平下紫花苜蓿相关指标的影响
组别 处理 地上部生物量(g) 地下部生物量(g) 相对叶绿素含量 叶片可溶性糖含量(mg·g-1)
A组 低磷+不施硅 8.5 5.5 64.8 5.8
B组 正常磷+不施硅 13.2 10.3 65.3 3.2
C组 低磷+施硅 9.1 9.6 70.1 8.6
D组 正常磷+施硅 15.1 11.7 71.6 3.9
注:低磷(5μmol/LKH2PO4)、正常磷(500μmol/LKH2PO4)、不施硅(2mmol/LKCl)、施硅(1mmol/LK2SiO3)
(1)本实验,不施硅处理组添加氯化钾的目的是   。
(2)生物量是指生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内实际存在的   总量。由生物量相关数据分析显示,低磷水平较正常磷水平的紫花苜蓿地上部和地下部生物量均显著   ;在低磷水平下,添加硅对   (填“地上部”或“地下部”)生物量的影响程度更大。
(3)紫花苜蓿叶片的叶绿素分布在   上,测定叶绿素含量时可用   提取色素。据表分析,叶绿素相对含量与生物量的相关性   (填“显著”或“不显著”)。
(4)低磷水平,紫花苜蓿的叶片可溶性糖含量升高,根据表格数据,结合“源”(光合器官)和“库”(生长器官)的关系,分析可能的原因:   。
【答案】(1)排除K+对实验结果的干扰
(2)有机物质的鲜重;减少;地下部
(3)类囊体膜;95%乙醇;不显著
(4)低磷胁迫,植物的生长器官受抑制,导致光合器官可溶性糖输出受阻,从而在叶片积累/缺磷限制了植物的生长,导致光合器官合成的可溶性糖无法被生长器官有效利用,从而在叶片积累
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;影响光合作用的环境因素;环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】(1)实验中施硅组用的是`K2SiO3`(含K+),不施硅组若不添加K+,则K+含量会成为额外变量。添加`KCl`的目的是排除K+对实验结果的干扰,保证除“硅的有无”外,两组的K+浓度一致,符合单一变量原则。
(2)生物量的定义是生物在特定时刻,单位面积/体积内实际存在的有机物质的鲜重(或干重)总量,核心是“有机物质的积累量”。对比低磷组(A、C)与正常磷组(B、D):A组地上部8.5g<B组13.2g,地下部5.5g<B组10.3g;C组地上部9.1g<D组15.1g,地下部9.6g<D组11.7g,可见低磷使生物量显著减少。低磷下添加硅的影响:地上部从8.5g→9.1g(增幅约7%),地下部从5.5g→9.6g(增幅约75%),因此对地下部影响更大。
(3)叶绿素是光合作用的关键色素,分布在叶绿体的类囊体膜上,用于吸收光能。叶绿素易溶于有机溶剂,实验室常用95%乙醇(或无水乙醇)提取。对比数据,如A组(低磷)叶绿素64.8,生物量低;B组(正常磷)叶绿素65.3(与A组接近),生物量却高很多,说明叶绿素含量与生物量变化趋势不一致,相关性不显著。
(4)“源”指光合器官(叶片),负责合成可溶性糖;“库”指生长器官(根、茎等),负责消耗糖用于生长。低磷时,植物生长受抑制(如地下部生物量减少),“库”的消耗能力下降,导致叶片(源)合成的可溶性糖无法有效输出,只能在叶片积累,因此可溶性糖含量升高。核心逻辑是:低磷抑制“库”的生长,可溶性糖输出受阻,在叶片积累。
【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)本实验中,不施硅处理组添加氯化钾,是为了保证各组实验中除了硅元素这一变量外,其他无机盐的量相同,从而排除K+对实验结果的干扰(或平衡不同处理间的K+水平),确保实验的单一变量原则。
(2)生物量是指某生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重(或干重)总量。由表格中A组(低磷)和B组(正常磷)、C组(低磷 + 施硅)和D组(正常磷 + 施硅)的数据对比可知,低磷水平较正常磷水平的紫花苜蓿地上部和地下部生物量均显著减少;对比低磷组(A组和C组)地上部和地下部生物量的变化幅度,可知在低磷水平下,添加硅对地下部生物量影响程度更大。
(3)紫花苜蓿叶片的叶绿素分布在类囊体膜上,测定叶绿素含量时可用95%乙醇提取色素,因为叶绿素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中。据表分析,低磷和正常磷条件下,叶绿素相对含量与生物量的变化趋势并非高度一致,所以叶绿素相对含量与生物量的相关性不显著。
(4)在低磷水平下,紫花苜蓿的叶片可溶性糖含量升高。从“源”(光合器官,叶片进行光合作用产生可溶性糖)和“库”(生长器官,如根、茎等消耗可溶性糖用于生长)的关系分析,可能是因为低磷胁迫,植物的生长器官受抑制,导致光合器官可溶性糖输出受阻,从而在叶片积累/缺磷限制了植物的生长,导致光合器官合成的可溶性糖无法被生长器官有效利用,从而在叶片积累,导致叶片可溶性糖含量升高。
23.(2025高三上·温州月考)甲病、乙病是两种单基因遗传病,分别受A/a、D/d控制。研究人员通过调查得到了某家族的遗传系谱图和部分成员基因测序结果如图所示。其中Ⅰ1无乙病致病基因,家系中无突变发生,请据图分析并回答下列问题:
(1)据图分析,下列与甲病的遗传方式相同的是________。
A.红绿色盲 B.苯丙酮尿症 C.先天愚型 D.猫叫综合征
(2)只考虑甲病和乙病相关基因,Ⅱ2与Ⅰ2基因型相同的概率是   ,体细胞中最多有   个致病基因。
(3)已知正常人群中,甲病携带者占1/3且含甲病基因的雄配子50%无受精能力。若Ⅲ1与人群中正常男性结婚,生育一个患甲病男孩的概率是   。
(4)研究发现乙病是编码F蛋白的基因中不稳定的核苷酸序列CGG重复过度扩增所致,该病出现的变异类型是   。CGG重复过度扩增导致基因编码蛋白质氨基酸数量减少或无法表达,原因可能是   。
(5)通过   和产前诊断可对遗传病进行预防和检测,上述两种遗传病可通过   技术进行产前诊断。
【答案】(1)B
(2)1/2;4
(3)1/18
(4)基因突变;碱基的插入可能导致转录出的mRNA终止密码子提前甚至不能编码相应的蛋白/突变基因发生甲基化修饰,抑制转录过程等
(5)遗传咨询;羊膜腔穿刺或绒毛细胞检查
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的类型;人类遗传病的监测和预防;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)Ⅱ1、Ⅱ2正常,女儿Ⅲ1患甲病(无中生有且女病父正),故甲病为常染色体隐性遗传病。红绿色盲是伴X隐性遗传病,先天愚型(21三体)和猫叫综合征(染色体缺失)是染色体病,只有苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病,故选B。
(2)Ⅰ1无乙病致病基因,Ⅰ2正常但儿子Ⅱ3患乙病(无中生有且父正儿病),故乙病为伴X隐性遗传病。Ⅰ2基因型为`AaX X `(甲病杂合、乙病杂合,因儿子患乙病);Ⅱ2正常,女儿Ⅲ1患甲病→Ⅱ2甲病基因型必为`Aa`;乙病方面,Ⅰ1(X Y)×Ⅰ2(X X )→Ⅱ2乙病基因型为`X X `或`X X `,概率各1/2。因此Ⅱ2与Ⅰ2(AaX X )基因型相同的概率为1/2。Ⅱ2基因型为`AaX X `或`AaX X `,体细胞有丝分裂后期(染色体加倍)时,致病基因(a、可能的X )最多为4个(如`AaX X `加倍后为`AAaaX X X X `,含2个a和2个X )。
(3)已知Ⅲ1患甲病,基因型为`aa`;正常人群中甲病携带者(Aa)占1/3,AA占2/3。含甲病基因的雄配子(a)50%无受精能力→Aa男性产生的可育配子中,A:a=1/2:(1/2×50%)=2:1,即a配子概率为1/3。生育患甲病男孩的概率=正常男性为Aa的概率×Aa男性产生a配子的概率×Ⅲ1产生a配子的概率×生男孩的概率=1/3×1/3×1×1/2=1/18。
(4)乙病由基因中“CGG重复过度扩增”导致,属于基因突变(碱基序列改变)。蛋白质异常原因:可能是CGG重复导致转录出的mRNA提前出现终止密码子,使翻译提前终止(氨基酸数量减少);也可能突变基因被甲基化修饰,抑制转录(无法表达蛋白质)。
(5)遗传病预防的核心手段是遗传咨询(分析风险)和产前诊断(直接检测胎儿情况)。甲、乙病均为单基因遗传病,可通过羊膜腔穿刺或绒毛细胞检查获取胎儿细胞,再通过基因检测确诊。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
(1)首先分析甲病的遗传方式:Ⅱ1正常,Ⅱ2正常,Ⅲ1患甲病,可判断甲病为常染色体隐性遗传病。红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病;苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病;先天愚型是染色体数目异常遗传病;猫叫综合征是染色体结构异常遗传病。所以与甲病遗传方式相同的是苯丙酮尿症,B正确,ACD错误。
故选B。
(2)分析乙病:Ⅰ1无乙病致病基因,Ⅰ2正常,Ⅱ3患乙病,可判断乙病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅰ2表现为双峰,为杂合子,则Ⅰ2的基因型为 AaXDXd。Ⅱ2正常,其女儿Ⅲ1患甲病,则其对于甲病基因型为Aa,与Ⅰ2的基因型相同。对于乙病,Ⅰ1基因型为XDY,I2的基因型XDXd,则Ⅱ2基因型为XDXd的概率为1/2,因此,只考虑甲病和乙病相关基因,Ⅱ2与I2基因型相同的概率是1/2。Ⅱ2的基因型为AaXDXD或AaXDXd,体细胞进行有丝分裂时,在分裂前期、中期、后期,致病基因最多,为4个。
(3)Ⅲ1患甲病,基因型为aa。正常人群中,甲病携带者(Aa)占1/3,AA占2/3,含甲病基因的雄配子(a)50% 无受精能力,因此Ⅲ1与人群中正常男性结婚,正常男性只有是Aa才会产生a配子,Aa概率为1/3,A:a=1/2:1/2×1/2=2/3:1/3,a概率为1/3,产生甲病男孩子概率=1/3×1/3×1/2=1/18。
(4)乙病是编码F蛋白的基因中不稳定的核苷酸序列CGG重复过度扩增所致,这种变异类型是基因突变。CGG重复过度扩增可能导致转录出的mRNA中提前出现终止密码子,使翻译提前终止,导致基因编码蛋白质氨基酸数量减少;也可能突变基因发生甲基化修饰,抑制转录过程等。
(5)通过遗传咨询和产前诊断可对遗传病进行预防和检测。上述两种遗传病(甲病为单基因遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病,也属于单基因遗传病)可通过羊膜腔穿刺或绒毛细胞检查进行产前诊断。
24.(2025高三上·温州月考)某病毒感染时,可引起人体严重的呼吸系统疾病。研究人员根据该病毒表面刺突蛋白的受体(RBD)制备疫苗,现利用基因工程技术获得稳定表达RBD蛋白的纯合系水稻。图a、图b分别为RBD基因和Ti质粒的相关结构示意图。
(1)获取目的基因。
通过访问互联网,检索   获得RBD基因序列,采用   法合成目的基因。
(2)扩增目的基因和构建重组质粒。
根据目的基因序列,设计和合成引物。从引物自身角度出发,其设计需要考虑哪些因素?   (至少答出两点)。Kozak序列能增强RNA翻译的效率,因此在PCR扩增RBD基因时,可在图a中的引物   序列的5’端引入Kozak序列,并在该引物的5’端添加   酶的识别序列以确保目的基因和Ti质粒正确连接形成重组质粒。
(3)重组质粒导入农杆菌。
在低温条件下,将重组质粒与感受态农杆菌混合培养,进行短暂的   处理,实现对农杆菌的转化。
(4)水稻遗传转化。
挑取成熟的水稻种子,经   处理后,置于培养基中进行   获得愈伤组织,再置于转化的农杆菌菌液中20min,洗去残留菌液,转移到新的培养基中共培养。3d后,转移至含有   的培养基进行筛选。最后将生长旺盛的愈伤组织经   (途径)培育成试管苗,   后移栽到转基因试验田。
(5)转基因水稻纯合系检测。
提取转基因水稻叶片DNA,目的基因检测成阳性的植株就是纯合系吗?   ,理由是   。
【答案】(1)基因数据库;化学合成
(2)引物的长度、GC的含量/比例、引物的碱基序列等;2;BamHI
(3)热刺激
(4)消毒;脱分化(和分裂);潮霉素;器官发生途径/体细胞胚发生途径;炼苗
(5)不一定;目的基因检测呈阳性,只说明含有目的基因,无法说明目的基因的数目和在细胞内的分布位置/若一个目的基因插入一条染色体上,基因检测呈阳性,但该转基因水稻自交会出现性状分离/若目的基因出现在细胞质,基因检测呈阳性,但不稳定遗传等
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的应用;植物组织培养的过程;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)现代获取已知序列的目的基因,可通过访问基因数据库(如GenBank)检索RBD基因序列。已知基因序列时,无需从生物体内提取,直接采用化学合成法合成目的基因,高效且精准。
(2)需保证引物能特异性结合模板,因此要考虑①引物长度(过短易随机结合,过长影响结合效率);②GC含量(比例适中,确保引物稳定性);③碱基序列(避免自身互补或引物间互补,防止形成发夹结构)。Kozak序列增强翻译效率,需位于目的基因编码区上游。图a中引物2结合目的基因的5’端附近,因此在引物2的5’端引入该序列。Ti质粒上需用限制酶切割以插入目的基因,结合图b,选择BamHI酶的识别序列,确保目的基因与Ti质粒定向连接(避免反向连接或自身环化)。
(3)农杆菌转化时,低温下与重组质粒混合后,需进行短暂的热刺激(如42℃处理)。热刺激可使农杆菌细胞膜通透性暂时增加,利于重组质粒进入细胞。
(4)水稻种子需先经消毒处理(如酒精、次氯酸钠浸泡),避免杂菌污染后续培养。消毒后的种子在培养基上经脱分化(和分裂)形成愈伤组织(未分化的薄壁细胞团)。筛选依据Ti质粒的标记基因,图b中T-DNA含潮霉素抗性基因,因此用含潮霉素的培养基筛选成功导入目的基因的愈伤组织。愈伤组织经器官发生途径(形成根、芽)或体细胞胚发生途径(形成类胚体)再分化为试管苗。试管苗需先炼苗(适应外界环境,如逐步降低湿度、调节光照),再移栽到试验田,提高成活率。
(5)目的基因检测阳性仅说明植株含目的基因,但无法确定①目的基因的拷贝数(如单拷贝插入一条染色体,植株为杂合子,自交会性状分离);②插入位置(若插入细胞质,遗传不稳定,且不属于核基因纯合);③是否整合到同源染色体上(仅一条染色体含目的基因时为杂合,非纯合系)。
【分析】(1)基因工程是一种DNA操作技术,需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
(2)PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
(3)植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(1)随着测序技术的发展,以及序列数据库、 序列比对工具等的应用,越来越多的基因的结构和功能为人们所知,这也为科学家找到合适的目的基因提供了更多的机会和可能,通过访问互联网,检索基因数据库得RBD基因序列,采用化学合成法合成目的基因。
(2)引物是一小 段 能与DNA 母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,在用PCR扩增目的基因时,需要加入两种引物子链才能延伸,引物长度不宜过短,防止引物随机结合,GC碱基含量要适宜,过高过低会影响引物的稳定性和特异性,所以从引物自身角度出发,其设计需要考虑引物的长度、GC的含量(比例)、引物的碱基序列等;
RBD基因转录时以模板链(3'→5')为模板,沿5'→3'方向合成mRNA链,图a中引物2、3序列可以和引物1、4序列配对,用于PCR扩增,可在图a中的引物2序列的5’端引入Kozak序列,能增强RNA翻译的效率;启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,由图b可知并结合题意,在该引物的5’端添加BamHI酶的识别序列以确保目的基因和Ti质粒正确连接形成重组质粒,转录出所需的mRNA。
(3)在低温条件下,将重组质粒与感受态农杆菌混合培养,进行短暂的热刺激,可使农杆菌细胞膜通透性短暂增加,促进重组质粒进入细胞,实现对农杆菌的转化。
(4)挑取成熟的水稻种子,经消毒处理后,在无菌环境下,置于培养基中进行脱分化获得愈伤组织,再置于转化的农杆菌菌液中20min,洗去残留菌液,转移到新的培养基中共培养,如果转化成功,Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到 被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上,由图b可知T-DNA上携带潮霉素抗性基因,所以3d后,转移至含有潮霉素的培养基进行筛选,最后将生长旺盛的愈伤组织经器官发生途径(形成根、芽等器官)、体细胞胚发生途径(形成类胚结构)培育成试管苗,炼苗后移栽到转基因试验田。
(5)提取转基因水稻叶片DNA,目的基因检测成阳性的植株不一定就是纯合系,因为目的基因检测呈阳性,只说明含有目的基因,无法说明目的基因的数目和在细胞内的分布位置;若一个目的基因插入一条染色体上,基因检测呈阳性,但该转基因水稻自交会出现性状分离;若目的基因出现在细胞质,基因检测呈阳性,但不稳定遗传等。
25.(2025高三上·温州月考)研究发现长期紧张的生活节奏往往会给人带来一定情绪压力。在长期的紧张、焦虑等情绪压力下,相关腺体受下丘脑调节的模式图如下所示,其中激素d的作用之一是阻止细胞因子的合成和释放,请回答下列问题。
(1)据图可知,肾上腺髓质接受的信号分子是   ;已知肝脏细胞膜上存在激素a的受体,激素a分泌量上升能使血糖浓度升高,由此推断激素a能促进   分解;请根据图中分析激素a分泌的调控属于   (填“神经”、“体液”、“神经—体液”)调节。
(2)长期的紧张、焦虑等情绪压力会导致下丘脑分泌激素c,能作用于垂体但不能直接作用于肾上腺皮质,这是由于   。
(3)研究发现,长期的情绪压力会引起机体的特异性免疫功能下降,可能原因是机体长期通过   调控轴的作用下,激素d分泌量   ,导致T细胞合成和释放的细胞因子   ,使B淋巴细胞的   受阻,从而使机体的特异性免疫功能下降。
(4)某研究小组想设计实验验证肾上腺皮质能产生激素d并对体液免疫产生影响,请利用以下实验材料及用具设计实验思路。
实验材料及用具:健康且生理状态相同小白鼠若干只,适宜浓度的激素d,抗原、注射器、手术刀、抗体测定仪等。
(要求与说明:手术过程、抗体测定仪具体操作不作要求。)
a.完善实验思路:
①将健康且生理状态相同小白鼠随机均分成三组,编号甲、乙、丙。
②甲组假手术处理,乙组   ,丙组   。
③   ,在相同且适宜的条件下培养一段时间,   。
b.预测实验结果:(设计一个坐标系,以柱形图形式表示实验结果)   。
【答案】(1)神经递质;肝糖原;神经
(2)垂体细胞含有激素c受体,而肾上腺皮质不含有激素c受体
(3)下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质;增多;减少;增殖和分化
(4)切除肾上腺皮质;切除肾上腺皮质并注射适宜浓度的激素d;将适量且等量的相同抗原注射到小白鼠的血液中;用抗体测定仪检测等量血清中的相应抗体含量并记录;
【知识点】神经冲动的产生和传导;血糖平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)肾上腺髓质受下丘脑传出神经直接调控,神经末梢释放的神经递质是其接受的信号分子。激素a为肾上腺素,肝脏细胞膜上有其受体,且能升高血糖,推测其可促进肝糖原分解(肝糖原分解为葡萄糖释放到血液)。激素a的分泌仅受下丘脑神经调控,无体液因素参与,故属于神经调节。
(2)激素作用具有特异性,仅作用于含其受体的细胞。下丘脑分泌的激素c(促肾上腺皮质激素释放激素)能作用于垂体,是因为垂体细胞含激素c受体,而肾上腺皮质细胞不含,因此无法直接作用于肾上腺皮质。
(3)长期情绪压力通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质调控轴(下丘脑分泌激素c→垂体分泌激素b→肾上腺皮质分泌激素d)发挥作用。该轴激活后,激素d(肾上腺皮质激素)分泌量增多;激素d会阻止细胞因子合成释放,导致T细胞分泌的细胞因子减少。细胞因子能促进B淋巴细胞增殖和分化为浆细胞(产生抗体),细胞因子减少会导致B细胞增殖分化受阻,最终使特异性免疫功能下降。
(4)a.实验思路(遵循“对照原则”,自变量为“激素d有无”)
②甲组(对照):假手术处理(不切除肾上腺皮质,排除手术创伤影响);乙组(实验组1):切除肾上腺皮质(无激素d来源);丙组(实验组2):切除肾上腺皮质并注射适宜浓度的激素d(恢复激素d)。
③给三组小鼠注射适量且等量的相同抗原(激发体液免疫),在相同适宜条件下培养;
④用抗体测定仪检测三组小鼠等量血清中的相应抗体含量并记录(体液免疫的指标是抗体量)。
b.甲组(有激素d,正常免疫)>丙组(注射激素d,免疫功能部分恢复)>乙组(无激素d,免疫功能最弱)。横坐标为“组别(甲、乙、丙)”,纵坐标为“血清抗体含量”;柱形高度依次为甲组最高,丙组次之,乙组最低,如下图。
【分析】(1)神经 - 体液调节是指神经系统和内分泌系统共同参与,通过神经调节调控内分泌腺分泌激素,再通过激素(体液运输)调节靶细胞生理活动,最终实现对机体功能调控的调节方式。
(2)肾上腺素促进肝糖原分解升血糖;肾上腺皮质激素抑制T细胞分泌细胞因子。
(1)据图可知,肾上腺髓质在下丘脑的调控下可以释放相关激素,该过程中有传出神经的作用,故其接受的信号分子是神经递质。已知肝脏细胞膜上存在激素a(肾上腺素)的受体,激素a分泌量上升能使血糖浓度升高,由此推断激素a能促进肝糖原的分解。肾上腺髓质在下丘脑的调控下可以释放a激素(肾上腺素)属于神经调节。
(2)长期的紧张、焦虑等情绪压力会导致下丘脑分泌激素c(促肾上腺皮质激素释放激素),能作用于垂体但不能直接作用于肾上腺皮质,是因为垂体细胞含有激素c受体,而肾上腺皮质不含有激素c受体。
(3)研究发现,长期的情绪压力会引起机体的特异性免疫功能下降,可能原因是机体长期通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质调控轴的作用,使得激素d(肾上腺皮质激素)分泌增多,导致T细胞合成和释放的细胞因子减少,使B淋巴细胞的增殖和分化受阻,从而使机体的特异性免疫功能下降。
(4)设计实验验证肾上腺皮质能产生激素d并对体液免疫产生影响,实验的自变量是激素d(肾上腺皮质激素)的有无,因变量是接受相同抗原刺激后等量血清中的相应抗体含量。将健康且生理状态相同小白鼠随机均分成三组,编号甲、乙、丙,甲组假手术处理,乙组切除肾上腺皮质,丙组切除肾上腺皮质并注射适宜浓度的激素d,在相同且适宜的条件下培养一段时间,将适量且等量的相同抗原注射到小白鼠的血液中,用抗体测定仪检测等量血清中的相应抗体含量并记录。预测实验结果:乙组小鼠等量血清抗体含量大于丙组,丙组大于甲组,即:
1 / 1浙南名校联盟2025-2026学年高三上学期10月联考生物试题
1.(2025高三上·温州月考)内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介。下列生理过程能在人体的内环境中发生的是(  )
A.血红蛋白运输O2 B.精子和卵细胞识别
C.神经递质的分解 D.胰蛋白酶消化蛋白质
2.(2025高三上·温州月考)中国向世界宣布:二氧化碳排放力争于2030年达到峰值,争取2060年前实现碳中和。下列措施不利于此目标实现的是(  )
A.推行围海造地,增大耕地面积 B.使用清洁能源,发展生态产业
C.推广垃圾分类,减少燃料燃烧 D.开展植树造林,进行生态修复
3.(2025高三上·温州月考)某同学利用矿泉水瓶和葡萄制作果醋,下列属于必须操作的是(  )
A.葡萄经高压蒸汽灭菌处理 B.矿泉水瓶中添加适当白糖
C.果酒发酵过程中要开盖排气 D.果醋发酵过程中要通入空气
4.(2025高三上·温州月考)ATP是细胞内流通的能量“货币”。下列相关叙述正确的是(  )
A.ATP分子中含有1个高能磷酸键
B.ATP水解可为ATP的合成提供能量
C.细胞通过提高ATP含量以满足生命活动所需
D.ATP脱去两个磷酸基团后是某些酶的基本单位
5.(2025高三上·温州月考)下列关于种群和群落的叙述,错误的是(  )
A.种群的自然增长率决定环境容纳量
B.性别比例影响种群数量的动态变化
C.顶极群落的结构是最复杂且最稳定的
D.群落的组成和外貌会随着时间而改变
6.(2025高三上·温州月考)撕取洋葱鳞片叶外表皮置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后放在显微镜下观察并绘制细胞结构示意图如图所示,图中①—⑤代表不同结构。下列相关叙述正确的是(  )
A.①③⑤构成原生质体,其伸缩性大于细胞壁
B.该细胞处于质壁分离过程,②处的颜色不断加深
C.该细胞可能正在同时进行DNA分子复制和光合作用
D.若将溶液替换成适宜浓度的KNO3溶液,现象可能不同
7.(2025高三上·温州月考)某种短日植物开花的临界夜长是10h,下列光周期中,此植物不能正常开花的是(  )
A.12h光照/12h黑暗
B.13h光照/11h黑暗
C.14h光照/5h黑暗/闪光/5h黑暗
D.2h光照/10h黑暗/2h光照/10h黑暗
8.(2025高三上·温州月考)下列关于某高等植物细胞周期的叙述,错误的是(  )
A.G1期有DNA聚合酶的合成
B.G2期细胞已有一对中心体
C.纺锤体形成于前期,消失于末期
D.染色体在有丝分裂过程中呈规律性变化
9.(2025高三上·温州月考)某学习小组进行了酶的相关实验。实验分组如下表所示,所有试管在37℃环境下静置30分钟后,加入本尼迪特试剂水浴加热,观察结果。下列叙述错误的是(  )
实验所用试剂 试管A 试管B 试管C 试管D
质量分数1%的可溶性淀粉溶液 + + - -
质量分数2%的蔗糖溶液 - - + +
唾液淀粉酶溶液 + - + -
蔗糖酶溶液 - + - +
A.该实验的自变量是酶和底物的种类
B.该实验目的是研究酶的高效性和专一性
C.唾液淀粉酶和蔗糖酶均能降低化学反应的活化能
D.若试管B出现较弱的阳性反应,则可能是淀粉溶液被污染
10.(2025高三上·温州月考)20世纪80年代初,源于美国的大口黑鲈被引入中国。经过40余年的发展,大口黑鲈已经成为我国重要的淡水养殖品种。对生活在两国的大口黑鲈种群,可以做出判断的是(  )
A.两者之间已经出现生殖隔离 B.两者外部形态发生明显改变
C.两者都是当地湖泊的优势种 D.两者的基因库存在差异
11.(2025高三上·温州月考)科研人员调查某水域生态系统各成分中有机氯农药DDT污染状况,检测结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.DDT在生物体内不易被降解
B.生物体内的DDT浓度随营养级增加而富集
C.根据DDT浓度可确定底栖动物属于第四营养级
D.水生植物直接从环境中吸收DDT,动物不只通过食物链摄取DDT
12.(2025高三上·温州月考)下列不能利用动物细胞工程实现的是(  )
A.利用胚胎分割技术取样鉴定胚胎性别
B.利用细胞核移植技术可拯救濒危动物
C.利用特定的单克隆抗体检测相关病毒的感染
D.利用胚胎移植技术充分发挥受体母畜繁殖能力
13.(2025高三上·温州月考)如图表示大肠杆菌体内发生的某生理过程,下列叙述正确的是(  )
A.核糖体从右向左移动 B.该过程需线粒体提供能量
C.mRNA在细胞核中加工成熟 D.tRNA内可能发生G和C的配对
14.(2025高三上·温州月考)某新型肿瘤治疗性疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成,其mRNA可编码肿瘤抗原,刺激机体产生特异性免疫,从而杀死肿瘤细胞(部分过程如图所示)。下列叙述错误的是(  )
A.制备疫苗时可根据肿瘤抗原的氨基酸序列推测mRNA序列
B.图中细胞乙和细胞毒性T细胞对抗原识别的方式不同
C.图中溶酶体逃逸的目的是避免mRNA被水解,以正常翻译出肿瘤抗原
D.相同肿瘤抗原再次出现时,细胞丁迅速产生大量抗体,增强免疫效应
15.(2025高三上·温州月考)胰岛素是调节血糖最重要的激素之一,调节机制如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.胰岛素能促进肌细胞合成糖原
B.图中Ca2+进细胞和K+出细胞的方式相同
C.图中膜去极化的原因是Ca2+内流引起的
D.剧烈运动时,ATP/ADP比值降低有利于血糖的升高
16.(2025高三上·温州月考)减压反射是人体通过调节心血管活动来维持血压稳定的一种负反馈调节机制,其部分反射通路如图所示。β受体阻滞剂是一种降压药。下列叙述错误的是(  )
A.心血管中枢位于脑干,脑干是基本生命中枢
B.血压升高,支配心脏的副交感神经活动增强
C.减压反射是一种负反馈调节机制,能缓冲血压的升降波动
D.β受体阻滞剂可能通过减弱高血压患者压力感受器的敏感性来降低血压
17.(2025高三上·温州月考)甲、乙两个动物种群的K/N的值随时间变化的曲线如图所示。图中N、K分别表示种群现有个体数及其环境容纳量,且t1~t4环境条件未发生改变。下列叙述正确的是(  )
A.t1~t2,乙种群的增长速率逐渐变小
B.t3之前,甲种群数量多于乙
C.t3时,甲的年龄结构可能为增长型
D.甲和乙种群的环境容纳量相同
18.(2025高三上·温州月考)某二倍体昆虫(2n=4)的基因型为MmNn,取该昆虫的一个精原细胞(DNA全部被32P标记)置于只含31P的培养液中培养一段时间,经过两次胞质分裂形成的一个细胞如图所示。不考虑其他变异,下列叙述正确的是(  )
A.该细胞可能是次级精母细胞或第一极体
B.该细胞出现等位基因是染色体片段交换导致的
C.该细胞中的染色体组数和核DNA数与体细胞不同
D.与此细胞同时产生的另一细胞可能含有2或3条32P标记的染色体
(2025高三上·温州月考)阅读下列材料,完成下面小题。
某二倍体两性花植物的花色遗传机理如图所示,由两对基因A/a和B/b控制。
19.研究人员进行相关杂交实验,结果如下。
实验一:P甲(白花)×乙(白花)→F1全为蓝花→F2蓝花:白花=10∶6
实验二:PAaBb(♂,诱变)×aabb(♀)→F1发现一株三体蓝花植株(仅A或a所在染色体多1条)
实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生1次染色体不分离。已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。不考虑其他突变和染色体互换,各配子和个体活力相同。下列叙述错误的是(  )
A.据实验一分析,花色遗传遵循自由组合定律
B.实验一的F2中,纯合蓝花植株的比例为1/8
C.实验二的F1三体蓝花植物的基因型有3种可能
D.可通过三体蓝花植株测交来确定该变异产生的原因
20.欲判断实验一F2中白花植株丙的基因型,根据a和b的基因序列设计引物,提取甲、乙、丙叶片的基因组DNA进行PCR扩增,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳后,结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.DNA提取时,叶片研磨需加入SiO2、CaCO3
B.PCR扩增前,反应液需离心集中于离心管的底部
C.电泳鉴定时,可加入二苯胺使DNA显色再观察条带
D.根据电泳结果无法确定丙的基因型,F2全部白花植物的电泳结果可能有4种
21.(2025高三上·温州月考)草本植物互花米草被引入中国后,失控泛滥,对沿海生态和经济造成了巨大危害。我国政府开展了一系列生态恢复工程,效果显著。
(1)互花米草与当地的盐沼植物具有相似的   ,但在竞争上占有极大的优势。因此极易快速繁殖而成为优势种,进而对   有明显决定作用。它入侵后迅速扩散改变了滩涂的生态环境,使得一些依赖裸滩涂的候鸟失去   。
(2)若要调查互花米草的种群密度,常用的方法是   。该调查方法需要注意的事项:   (答出两点)。
(3)在生态修复过程中,首先要恢复的生态系统组成成分是   ,该海域发生的演替类型是   。
(4)调查发现,相较于修复前,修复后的海域空间和资源得到更充分的利用,生物量大大提升,原因是   。现在,海域既能涵养水源,其优美的风景又能吸引游人观赏,这体现了生物多样性的   价值。
22.(2025高三上·温州月考)现以紫花苜蓿为对象,探究低磷胁迫以及低磷胁迫下添加硅对其生长、生理的影响,测得的相关数据如表所示。
表添加硅对低磷水平下紫花苜蓿相关指标的影响
组别 处理 地上部生物量(g) 地下部生物量(g) 相对叶绿素含量 叶片可溶性糖含量(mg·g-1)
A组 低磷+不施硅 8.5 5.5 64.8 5.8
B组 正常磷+不施硅 13.2 10.3 65.3 3.2
C组 低磷+施硅 9.1 9.6 70.1 8.6
D组 正常磷+施硅 15.1 11.7 71.6 3.9
注:低磷(5μmol/LKH2PO4)、正常磷(500μmol/LKH2PO4)、不施硅(2mmol/LKCl)、施硅(1mmol/LK2SiO3)
(1)本实验,不施硅处理组添加氯化钾的目的是   。
(2)生物量是指生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内实际存在的   总量。由生物量相关数据分析显示,低磷水平较正常磷水平的紫花苜蓿地上部和地下部生物量均显著   ;在低磷水平下,添加硅对   (填“地上部”或“地下部”)生物量的影响程度更大。
(3)紫花苜蓿叶片的叶绿素分布在   上,测定叶绿素含量时可用   提取色素。据表分析,叶绿素相对含量与生物量的相关性   (填“显著”或“不显著”)。
(4)低磷水平,紫花苜蓿的叶片可溶性糖含量升高,根据表格数据,结合“源”(光合器官)和“库”(生长器官)的关系,分析可能的原因:   。
23.(2025高三上·温州月考)甲病、乙病是两种单基因遗传病,分别受A/a、D/d控制。研究人员通过调查得到了某家族的遗传系谱图和部分成员基因测序结果如图所示。其中Ⅰ1无乙病致病基因,家系中无突变发生,请据图分析并回答下列问题:
(1)据图分析,下列与甲病的遗传方式相同的是________。
A.红绿色盲 B.苯丙酮尿症 C.先天愚型 D.猫叫综合征
(2)只考虑甲病和乙病相关基因,Ⅱ2与Ⅰ2基因型相同的概率是   ,体细胞中最多有   个致病基因。
(3)已知正常人群中,甲病携带者占1/3且含甲病基因的雄配子50%无受精能力。若Ⅲ1与人群中正常男性结婚,生育一个患甲病男孩的概率是   。
(4)研究发现乙病是编码F蛋白的基因中不稳定的核苷酸序列CGG重复过度扩增所致,该病出现的变异类型是   。CGG重复过度扩增导致基因编码蛋白质氨基酸数量减少或无法表达,原因可能是   。
(5)通过   和产前诊断可对遗传病进行预防和检测,上述两种遗传病可通过   技术进行产前诊断。
24.(2025高三上·温州月考)某病毒感染时,可引起人体严重的呼吸系统疾病。研究人员根据该病毒表面刺突蛋白的受体(RBD)制备疫苗,现利用基因工程技术获得稳定表达RBD蛋白的纯合系水稻。图a、图b分别为RBD基因和Ti质粒的相关结构示意图。
(1)获取目的基因。
通过访问互联网,检索   获得RBD基因序列,采用   法合成目的基因。
(2)扩增目的基因和构建重组质粒。
根据目的基因序列,设计和合成引物。从引物自身角度出发,其设计需要考虑哪些因素?   (至少答出两点)。Kozak序列能增强RNA翻译的效率,因此在PCR扩增RBD基因时,可在图a中的引物   序列的5’端引入Kozak序列,并在该引物的5’端添加   酶的识别序列以确保目的基因和Ti质粒正确连接形成重组质粒。
(3)重组质粒导入农杆菌。
在低温条件下,将重组质粒与感受态农杆菌混合培养,进行短暂的   处理,实现对农杆菌的转化。
(4)水稻遗传转化。
挑取成熟的水稻种子,经   处理后,置于培养基中进行   获得愈伤组织,再置于转化的农杆菌菌液中20min,洗去残留菌液,转移到新的培养基中共培养。3d后,转移至含有   的培养基进行筛选。最后将生长旺盛的愈伤组织经   (途径)培育成试管苗,   后移栽到转基因试验田。
(5)转基因水稻纯合系检测。
提取转基因水稻叶片DNA,目的基因检测成阳性的植株就是纯合系吗?   ,理由是   。
25.(2025高三上·温州月考)研究发现长期紧张的生活节奏往往会给人带来一定情绪压力。在长期的紧张、焦虑等情绪压力下,相关腺体受下丘脑调节的模式图如下所示,其中激素d的作用之一是阻止细胞因子的合成和释放,请回答下列问题。
(1)据图可知,肾上腺髓质接受的信号分子是   ;已知肝脏细胞膜上存在激素a的受体,激素a分泌量上升能使血糖浓度升高,由此推断激素a能促进   分解;请根据图中分析激素a分泌的调控属于   (填“神经”、“体液”、“神经—体液”)调节。
(2)长期的紧张、焦虑等情绪压力会导致下丘脑分泌激素c,能作用于垂体但不能直接作用于肾上腺皮质,这是由于   。
(3)研究发现,长期的情绪压力会引起机体的特异性免疫功能下降,可能原因是机体长期通过   调控轴的作用下,激素d分泌量   ,导致T细胞合成和释放的细胞因子   ,使B淋巴细胞的   受阻,从而使机体的特异性免疫功能下降。
(4)某研究小组想设计实验验证肾上腺皮质能产生激素d并对体液免疫产生影响,请利用以下实验材料及用具设计实验思路。
实验材料及用具:健康且生理状态相同小白鼠若干只,适宜浓度的激素d,抗原、注射器、手术刀、抗体测定仪等。
(要求与说明:手术过程、抗体测定仪具体操作不作要求。)
a.完善实验思路:
①将健康且生理状态相同小白鼠随机均分成三组,编号甲、乙、丙。
②甲组假手术处理,乙组   ,丙组   。
③   ,在相同且适宜的条件下培养一段时间,   。
b.预测实验结果:(设计一个坐标系,以柱形图形式表示实验结果)   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、血红蛋白是红细胞内的蛋白质,其运输O2的过程发生在红细胞内部(细胞内液),而内环境是细胞外的液体环境,因此该过程不发生在内环境中,A不符合题意;
B、精子和卵细胞的识别发生在输卵管内,输卵管属于人体的消化道外通道,直接与外界环境相通,不属于内环境(内环境是细胞与外界之间的“中间环境”,不包括与外界直接连通的腔道),因此该过程不在内环境中发生,B不符合题意;
C、神经递质由突触前膜释放后,会扩散到突触间隙中并与突触后膜受体结合,之后神经递质的分解过程就发生在突触间隙;而突触间隙中的液体属于组织液,组织液是内环境的组成部分,因此该过程能在内环境中发生,C符合题意;
D、胰蛋白酶由胰腺分泌后,会通过导管进入消化道,其消化蛋白质的过程发生在消化道内(如小肠);消化道直接与外界相通,属于外界环境,不属于内环境,因此该过程不发生在内环境中,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】内环境是细胞外液构成的液体环境,包括血浆、组织液和淋巴液,不包括细胞内液和与外界直接连通的场所(如消化道、呼吸道、生殖道、膀胱等)。
2.【答案】A
【知识点】人口增长对生态环境的影响;全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、围海造地过程中,会破坏海洋生态系统(如红树林、滩涂等),而这些生态系统中的植物能吸收大量二氧化碳,是重要的“碳汇”;同时,增大耕地面积可能会增加农业活动(如农田开垦、化肥使用、农机作业等),进一步产生温室气体(如二氧化碳、甲烷),既减少了碳吸收,又可能增加碳排放,不利于“碳达峰、碳中和”目标的实现,A符合题意;
B、使用清洁能源(如太阳能、风能、水能)可替代煤炭、石油等化石能源,减少化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放;发展生态产业能降低资源消耗和污染,间接减少碳排放,有利于目标实现,B不符合题意;
C、推广垃圾分类可减少进入填埋场的垃圾量,降低垃圾腐烂产生的甲烷(强温室气体)排放;减少燃料燃烧能直接减少二氧化碳等温室气体的释放,助力目标实现,C不符合题意;
D、树木通过光合作用吸收二氧化碳并储存,开展植树造林能增加“碳汇”总量;进行生态修复(如修复草原、湿地)可恢复生态系统的碳吸收能力,有利于实现碳排放与吸收的平衡,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】“碳达峰、碳中和”的关键措施包括:减少化石能源使用(降低碳排放)、增加生态碳汇(如植树造林、保护湿地,增加碳吸收)、优化产业和生活方式(减少温室气体产生);而破坏生态碳汇、增加温室气体排放的措施,均不利于该目标实现。
3.【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、制作果醋时,前期果酒发酵依赖葡萄皮上的野生型酵母菌,后期果醋发酵依赖醋酸菌(部分也来自环境或葡萄表面)。若对葡萄进行高压蒸汽灭菌,会杀死这些天然微生物,导致发酵无法启动,因此不需要灭菌处理,A不符合题意;
B、葡萄本身含有葡萄糖、果糖等糖类,这些糖分可满足果酒发酵(酵母菌分解糖产酒精)和果醋发酵(醋酸菌分解酒精或糖产醋酸)的原料需求,无需额外添加白糖,添加白糖属于可选操作而非必须,B不符合题意;
C、果酒发酵(酵母菌无氧呼吸)会产生二氧化碳,需定期排气以防容器炸裂,但“开盖排气”易导致空气中的杂菌进入,污染发酵液,正确做法是拧松瓶盖排气,因此开盖排气不是必须操作,C不符合题意;
D、果醋发酵的关键微生物是醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,必须在有氧条件下才能将酒精(或糖)转化为醋酸。若发酵过程中不通入空气,醋酸菌无法正常代谢,果醋制作会失败,因此通入空气是必须操作,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】果醋制作需经历“果酒发酵→果醋发酵”两个阶段,核心依赖醋酸菌的好氧代谢特性;葡萄自带菌种和糖分,无需灭菌或额外加糖;操作中需避免杂菌污染,同时满足醋酸菌的氧气需求。
4.【答案】D
【知识点】酶的本质及其探索历程;ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP的结构简式为A-P~P~P,其中“~”代表高能磷酸键,可见ATP分子中含有2个高能磷酸键,而非1个,A不符合题意;
B、ATP的合成需要能量驱动,能量来自细胞呼吸(有机物分解)或光合作用(光能转化);而ATP水解是释放能量,释放的能量用于主动运输、物质合成等生命活动,并非为ATP合成提供能量,二者能量流向相反,B不符合题意;
C、细胞内ATP的含量很少,无法通过“提高含量”满足生命活动需求。实际中,细胞通过ATP与ADP的快速相互转化(ATP水解供能后迅速再生),实现能量的即时供应,维持动态平衡,C不符合题意;
D、ATP脱去两个磷酸基团后,剩余部分为腺嘌呤核糖核苷酸(由腺嘌呤、核糖、1个磷酸基团组成)。腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本单位之一,而有些酶的化学本质是RNA(核酶),因此该产物可作为这类酶的基本单位,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】ATP含2个高能磷酸键,是细胞的直接能源物质;细胞通过ATP与ADP快速转化供能,而非维持高ATP含量;ATP水解产物(腺嘌呤核糖核苷酸)可参与RNA合成,进而成为某些RNA类酶的基本单位。
5.【答案】A
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、环境容纳量(K值)是指环境所能维持的种群最大数量,主要由环境条件决定,比如食物、空间、气候、天敌等;而种群的自然增长率(出生率-死亡率)反映的是种群数量的增长速度,与K值无关,自然增长率的变化会影响种群数量是否接近K值,但不能决定K值本身,A符合题意;
B、性别比例通过影响种群的出生率来影响种群数量:比如雌雄比例失衡(如雄性过多),会导致雌性个体受精机会减少,出生率下降,进而使种群数量增长放缓或下降,因此性别比例是影响种群数量动态变化的重要因素,B不符合题意;
C、顶极群落是指在一定区域内,群落演替达到的最终稳定状态,其物种组成、群落结构与所处环境高度适应,此时群落的结构最复杂(物种丰富度高、种间关系多样),稳定性也最强(抵抗外界干扰、恢复自身结构的能力强),C不符合题意;
D、群落具有时间结构,受季节变化、昼夜变化等非生物因素影响,群落的组成(如某些季节性植物的出现或消失)和外貌(如植物的生长状态、颜色)会随时间发生规律性改变,比如草原群落夏季茂盛、冬季枯黄,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】种群中,环境容纳量由环境决定,自然增长率影响种群数量增长速度;性别比例通过影响出生率作用于种群数量。群落中,顶极群落是稳定且复杂的最终演替阶段,群落组成和外貌会随时间动态变化。
6.【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、原生质层包括细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质,对应图中的③(液泡膜)、①(细胞膜)、⑤(细胞质);④是细胞壁,不属于原生质体。且原生质层的伸缩性大于细胞壁,这是质壁分离的原因,A不符合题意;
B、图中虽显示细胞壁与原生质体分离,但无法确定细胞所处的具体状态——可能是正在发生质壁分离(②处细胞液浓度升高,颜色加深),也可能是质壁分离达到平衡(颜色不变),还可能是在适宜条件下进行质壁分离复原(颜色变浅),因此不能确定②处颜色“不断加深”,B不符合题意;
C、洋葱鳞片叶外表皮细胞不含叶绿体,无法进行光合作用;同时该细胞已高度分化,不再进行分裂,因此也不会发生DNA分子复制,DNA复制主要发生在分裂的细胞中,C不符合题意;
D、若将蔗糖溶液替换成适宜浓度的KNO3溶液,初期细胞因失水发生质壁分离;但K+和NO3-可通过主动运输进入细胞,导致细胞液浓度逐渐升高,一段时间后细胞会吸水,发生质壁分离自动复原。而在蔗糖溶液中,蔗糖分子无法进入细胞,通常只会发生质壁分离,不会自动复原,因此现象可能不同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】高度分化的植物细胞(如洋葱外表皮)无分裂能力且不含叶绿体,无法进行DNA复制和光合作用;含可吸收离子的溶液(如KNO3)可导致质壁分离后自动复原,与蔗糖溶液的现象不同。
7.【答案】C
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、该光周期中,连续黑暗时间为12h,长于植物的临界夜长(10h),满足短日植物开花的黑暗条件,因此能正常开花,A不符合题意;
B、连续黑暗时间为11h,同样长于临界夜长(10h),符合短日植物开花需求,能正常开花,B不符合题意;
C、该光周期中,黑暗被闪光打断,分为两段5h的黑暗(总黑暗10h,但非连续)。短日植物需要“连续黑暗时间超过临界夜长”,闪光会破坏黑暗的连续性,相当于有效连续黑暗时间仅5h,未达到10h的临界值,因此不能正常开花,C符合题意;
D、光周期中存在两段10h的连续黑暗,均达到临界夜长(10h),满足短日植物开花的黑暗条件,能正常开花,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】短日植物开花的关键是“连续黑暗时间≥临界夜长”,光照时间不直接决定开花;闪光(即使短暂)会打断黑暗周期,使连续黑暗时间缩短,若缩短后低于临界夜长,则无法开花。
8.【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;动、植物细胞有丝分裂的异同点
【解析】【解答】A、G1期是DNA合成前期,此时细胞会为后续的DNA复制做准备,合成相关的酶和蛋白质,其中就包括催化DNA复制的DNA聚合酶,因此该时期有DNA聚合酶的合成,A不符合题意;
B、高等植物细胞与动物细胞不同,其细胞内没有中心体这一结构,纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的,而非中心体发出的星射线。因此无论在G2期还是其他时期,高等植物细胞都不会有中心体,B符合题意;
C、在有丝分裂前期,高等植物细胞的两极会发出纺锤丝,这些纺锤丝逐渐形成纺锤体;到有丝分裂末期,随着细胞分裂进程推进,纺锤体逐渐解体消失,该过程符合有丝分裂的规律,C不符合题意;
D、在有丝分裂过程中,染色体的行为和形态呈规律性变化:前期染色质螺旋化形成染色体,中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,后期着丝粒分裂、姐妹染色单体分离形成子染色体并向两极移动,末期染色体解螺旋重新形成染色质,整个过程规律且有序,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】高等植物细胞无中心体,纺锤体由细胞两极的纺锤丝形成;细胞周期中G1期合成DNA复制相关酶,G2期为分裂期做物质准备;有丝分裂各时期染色体和纺锤体的变化具有规律性。
9.【答案】B
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、从实验分组看:试管A和B的底物都是淀粉,酶分别是唾液淀粉酶和蔗糖酶,自变量是酶的种类;试管A和C的酶都是唾液淀粉酶,底物分别是淀粉和蔗糖,自变量是底物的种类。因此实验的自变量是酶和底物的种类,A不符合题意;
B、酶的专一性指一种酶只能催化一种或一类底物,该实验通过“不同酶催化不同底物”的组合(如唾液淀粉酶只催化淀粉、蔗糖酶只催化蔗糖),可验证酶的专一性;而酶的高效性需要对比“酶与无机催化剂”的催化效率,实验中未涉及无机催化剂(如Fe3+),无法研究高效性。因此实验目的仅为研究酶的专一性,不包括高效性,B符合题意;
C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,无论唾液淀粉酶还是蔗糖酶,作为酶的一种,都能通过降低活化能加快对应底物的水解反应,C不符合题意;
D、试管B中底物是淀粉,酶是蔗糖酶,蔗糖酶不能催化淀粉水解,理论上不会产生还原糖,加入本尼迪特试剂应无阳性反应。若出现较弱阳性反应,可能是淀粉溶液被污染,如混入少量还原糖或可被蔗糖酶催化的底物,导致产生了少量还原糖,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】酶的专一性实验需设置“不同酶+同一底物”或“同一酶+不同底物”的分组;酶的高效性实验需对比酶与无机催化剂;酶的共同作用机理是降低活化能;实验异常结果可从试剂污染、操作误差等角度分析。
10.【答案】D
【知识点】基因频率的概念与变化;物种的概念与形成
【解析】【解答】A、生殖隔离是物种形成的标志,需满足“不能杂交或杂交后代不育”的条件。美国与中国的大口黑鲈虽存在地理隔离,无法进行基因交流,但题干未提及两者杂交是否成功或后代是否可育,无法判断已出现生殖隔离,它们仍可能属于同一物种,A不符合题意;
B、外部形态受环境和基因共同影响,但题干仅说明大口黑鲈在我国成为养殖品种,未提及两者外部形态有明显差异。地理隔离可能导致进化方向不同,但形态是否改变无法仅凭“引入40余年”这一信息判断,B不符合题意;
C、优势种是指对群落结构和环境形成起决定作用的物种,需结合其在当地群落中的种群数量、竞争力等综合判断。题干仅提到大口黑鲈是我国重要养殖品种,未说明其在自然湖泊中是否为优势种;美国的大口黑鲈在当地湖泊的地位也未提及,无法确定两者都是优势种,C不符合题意;
D、基因库是一个种群全部个体所含的全部基因。美国与中国的大口黑鲈因地理隔离无法基因交流,且两地环境(如食物、天敌、气候)可能存在差异,自然选择方向不同,导致种群基因频率发生不同变化,最终两者的基因库必然存在差异,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】地理隔离会阻止种群间基因交流,导致基因库出现差异,但不一定产生生殖隔离;物种的形态、是否为优势种需具体环境和群落数据支撑,无法仅凭引入历史判断;基因库的差异是地理隔离下种群进化的必然结果。
11.【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、DDT是典型的难降解有机污染物,在生物体内不易被代谢分解,容易在体内积累并随食物链传递,这是其能发生生物富集的重要前提,A不符合题意;
B、生物富集是指污染物浓度随食物链营养级的升高而逐渐增加的现象。由于DDT难降解且易在生物体内积累,低营养级生物体内的DDT会被高营养级生物摄入并积累,导致浓度随营养级增加而显著富集,B不符合题意;
C、判定生物的营养级需结合食物链结构(起点为生产者,依次为第一、二、三……营养级),不能仅依据DDT浓度。从检测结果看,浮游动物与鲫鱼的DDT浓度相近,说明二者可能处于同一营养级;底栖动物的DDT浓度高于水生植物(生产者,第一营养级)和浮游动物(可能为第二营养级),更可能属于第三营养级,而非第四营养级,C符合题意;
D、水生植物作为生产者,可通过根系或体表直接从水体或沉积物中吸收DDT;动物摄取DDT的途径不止食物链(如捕食低营养级生物),还可通过体表直接吸收水中的DDT(如鱼类),或直接摄入污染的沉积物(如底栖动物),D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】DDT难降解、易富集,浓度随营养级升高而增加;营养级的判定需结合食物链结构,不能仅依赖污染物浓度;不同生物摄取污染物的途径存在差异(植物直接吸收,动物可通过食物链、体表吸收等)。
12.【答案】D
【知识点】动物细胞核移植技术;单克隆抗体的制备过程;胚胎移植;胚胎分割
【解析】【解答】A、胚胎分割技术属于胚胎工程,但取样鉴定胚胎性别(如取滋养层细胞做DNA分析)过程中,细胞的获取、处理依赖动物细胞培养等细胞工程技术支撑,A不符合题意;
B、细胞核移植技术是典型的动物细胞工程技术,通过将濒危动物的体细胞核移入去核卵母细胞,培育克隆胚胎进而发育成个体,可实现濒危动物的拯救,能利用动物细胞工程实现,B不符合题意;
C、单克隆抗体的制备需通过动物细胞融合(B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合)和动物细胞培养技术,这两项均属于动物细胞工程;利用制备出的单克隆抗体检测病毒感染,是动物细胞工程技术的典型应用,C不符合题意;
D、胚胎移植技术属于胚胎工程,而非动物细胞工程;且该技术的核心是借助受体母畜孕育胚胎,充分发挥的是供体母畜的繁殖潜力(如供体可产生多个胚胎),并非受体母畜的繁殖能力,不属于动物细胞工程范畴,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】动物细胞工程主要包括细胞核移植、动物细胞融合、动物细胞培养等技术;胚胎工程主要包括胚胎移植、胚胎分割、体外受精等技术,二者范畴不同。
13.【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中左侧tRNA携带2个氨基酸形成的二肽,右侧tRNA刚结合氨基酸(未形成肽链),说明核糖体正在沿mRNA从左向右移动,将氨基酸依次连接成肽链,而非从右向左,A不符合题意;
B、大肠杆菌是原核生物,其细胞内没有线粒体,细胞呼吸产生能量的场所是细胞质基质,因此该翻译过程的能量由细胞质基质提供,而非线粒体,B不符合题意;
C、原核生物(如大肠杆菌)没有成形的细胞核,转录产生的mRNA无需在细胞核中加工,可直接在细胞质中与核糖体结合进行翻译,即原核生物的转录和翻译可同时进行,C不符合题意;
D、tRNA的结构呈三叶草形,其内部存在局部双链区域,这些区域会发生碱基互补配对,常见的配对方式包括A-U、G-C,因此tRNA内可能发生G和C的配对,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】原核生物无细胞核、无线粒体,转录与翻译可同时进行;翻译时核糖体移动方向可通过tRNA携带的氨基酸数量判断;tRNA因局部双链结构,存在碱基互补配对(如G-C配对)。
14.【答案】D
【知识点】细胞免疫;体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】A、mRNA可编码肿瘤抗原,而氨基酸序列与mRNA序列存在密码子与反密码子的对应关系,因此可根据肿瘤抗原的氨基酸序列,通过密码子表反向推测出编码该抗原的mRNA序列,用于制备疫苗,A不符合题意;
B、图中细胞乙为B细胞,B细胞识别抗原需两个信号:一是抗原直接与B细胞表面的受体结合,二是辅助性T细胞表面分子变化后与B细胞结合;而细胞毒性T细胞识别抗原,是通过识别靶细胞(肿瘤细胞)表面的抗原-MHC复合体,二者对抗原的识别方式不同,B不符合题意;
C、溶酶体内含有多种水解酶,若mRNA进入细胞后被包裹进溶酶体,会被水解酶降解,无法进行翻译。因此溶酶体逃逸的目的是让mRNA避开溶酶体的降解,保证其能在细胞质中正常翻译出肿瘤抗原,进而激活免疫反应,C不符合题意;
D、图中细胞丁为记忆B细胞,记忆B细胞的功能是在相同抗原再次出现时,迅速增殖分化为大量浆细胞,由浆细胞产生大量抗体,而非记忆B细胞直接产生抗体。该选项混淆了记忆B细胞与浆细胞的功能,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】mRNA疫苗通过编码抗原激活特异性免疫;B细胞与细胞毒性T细胞的抗原识别方式不同;溶酶体逃逸可保护mRNA不被降解;记忆细胞需分化为浆细胞才能产生抗体,自身不直接分泌抗体。
15.【答案】C
【知识点】被动运输;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素的主要功能是降低血糖,其中一个重要途径就是促进肌细胞将葡萄糖合成肌糖原,储存起来,从而减少血液中葡萄糖的含量,A不符合题意;
B、从图中及机制可知,Ca2+进细胞和 K+出细胞时,都是从高浓度一侧向低浓度一侧运输,且都需要转运蛋白协助,不需要消耗能量,符合协助扩散的特点,因此两者跨膜方式相同,B不符合题意;
C、图中膜去极化的原因并非 Ca2+内流,而是葡萄糖进入细胞后,经氧化分解使细胞内 ATP/ADP 比例上升,导致 ATP 敏感钾离子通道开放概率降低,K+外流减少,细胞膜内外电位差发生改变,进而引起膜去极化,Ca2+内流是膜去极化后的结果,C符合题意;
D、剧烈运动时,细胞消耗大量 ATP,导致 ATP/ADP 比值降低,会使胰岛素释放量减少。胰岛素释放减少后,其促进血糖降低的作用减弱,同时机体可能通过其他途径(如肝糖原分解、非糖物质转化)升高血糖,以满足运动时的能量需求,因此该比值降低有利于血糖升高,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】胰岛素可促进肌糖原合成以降血糖;协助扩散需转运蛋白且不耗能,图中 Ca2+进细胞与 K+出细胞均属于此类;膜去极化由 K+外流减少引起,而非 Ca2+内流;ATP/ADP 比值变化会影响胰岛素释放,进而调节血糖。
16.【答案】D
【知识点】神经系统的基本结构;血压调节
【解析】【解答】A、人体的心血管中枢位于脑干,而脑干同时负责调节呼吸、心跳等基本生命活动,是基本生命中枢,这是人体神经调节的基本结构特点,A不符合题意;
B、当血压升高时,血管壁上的压力感受器会兴奋,兴奋经传入神经传至心血管中枢,中枢会调控支配心脏的副交感神经活动增强。副交感神经活动增强会使心率减慢、心肌收缩力减弱,从而降低血压,维持稳定,B不符合题意;
C、减压反射的作用是:血压升高时启动反射使血压降低,血压降低到一定程度时反射减弱,避免血压过低,最终维持血压稳定。这种“结果抑制初始刺激”的调节方式属于负反馈,能有效缓冲血压的升降波动,C不符合题意;
D、β受体阻滞剂的降压原理,是通过阻断心脏等部位的β受体,减弱交感神经对心脏的兴奋作用(如减慢心率、降低心肌收缩力),从而降低血压;而不是通过“减弱压力感受器的敏感性”实现的。若压力感受器敏感性减弱,反而可能无法及时感知血压变化,不利于血压调节,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】减压反射的神经中枢在脑干,属于负反馈调节;血压升高时副交感神经活动增强以降血压;β受体阻滞剂通过影响效应器(如心脏)功能降压,而非减弱压力感受器敏感性。
17.【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、K/N值越小,说明N越接近K/2(当K/N=2时,N=K/2)。t1到t2期间,乙种群的K/N值从大于2逐渐降至2,即N从小于K/2逐渐接近K/2。种群增长速率在N=K/2时达到最大,因此此阶段乙种群的增长速率是逐渐变大的,而非变小,A不符合题意;
B、图中仅显示甲、乙种群的K/N值变化,未给出两者具体的K值(环境容纳量)。N=K÷(K/N),由于K值未知,无法通过K/N值直接比较甲、乙种群的实际个体数量(N),因此不能判断t3之前甲种群数量多于乙,B不符合题意;
C、t3时甲种群的K/N=1,说明此时N=K(种群数量达到环境容纳量)。但环境容纳量是环境所能维持的种群最大数量,种群数量可能在K值附近波动——此时甲种群的年龄结构可能为增长型,若后续个体繁殖使N短暂超过K,环境阻力会使数量回落至K附近,因此t3时年龄结构仍可能为增长型,C符合题意;
D、图中仅呈现K/N值的变化曲线,未提供甲、乙种群各自的K值(环境容纳量)数据。K/N值相同仅表示N与K的比例关系相同,不代表K值本身相同,因此无法确定两者的环境容纳量相同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】K/N值可反映种群数量与环境容纳量的关系:K/N>1时NK;种群增长速率在N=K/2(K/N=2)时最大;判断种群数量需结合K值与K/N值,仅K/N值无法比较实际数量;K值需具体环境数据确定,无法通过比例关系推断。
18.【答案】D
【知识点】精子的形成过程;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、该昆虫为雄性(精原细胞属于雄性生殖细胞),减数分裂产生精子,过程中不会出现第一极体(第一极体是雌性减数分裂的产物)。图中细胞无同源染色体,染色体着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,应为次级精母细胞,不可能是第一极体,A不符合题意;
B、该细胞中出现等位基因M和m,不考虑其他变异时,可能是两种原因:一是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体互换(染色体片段交换),二是减数分裂前的间期DNA复制时发生基因突变,B不符合题意;
C、。该细胞处于减数第二次分裂后期,此时细胞中染色体数目暂时加倍(与体细胞相同,均为4条),染色体组数为2个(与体细胞相同,二倍体体细胞染色体组数为2);核DNA数为4个(体细胞核DNA数也为4个,减数第二次分裂后期核DNA数与体细胞一致),因此染色体组数和核DNA数均与体细胞相同,C不符合题意;
D、精原细胞DNA全部被32P标记,在3 P培养液中复制:第一次复制后,每条染色体的姐妹染色单体均为一条链32P、一条链3 P(半保留复制)。减数第一次分裂后期同源染色体分离,形成的次级精母细胞中染色体的姐妹染色单体均含32P。减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离,若该细胞(次级精母细胞)分裂后产生的细胞含1条32P标记染色体(如图中可能情况),则与之同时产生的另一细胞可能因染色体分配差异,含有2或3条32P标记的染色体(取决于分离的染色单体标记情况),D符合题意。
故答案为:D。
【分析】雄性减数分裂无第一极体,次级精母细胞可处于减Ⅱ后期;等位基因出现可能源于交叉互换或基因突变;减Ⅱ后期染色体组和核DNA数与体细胞一致;DNA半保留复制导致减数分裂中染色体标记随分裂阶段呈现特定规律。
【答案】19.D
20.B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;染色体数目的变异;PCR技术的基本操作和应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【分析】(1)基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
19.A、实验一F2中蓝花:白花=10:6,是9:3:3:1的变式,说明两对基因A/a和B/b独立遗传,遵循自由组合定律,A不符合题意;
B、由F2比例可推:蓝花基因型为A_B_、A_bb(或aaB_,需结合机理,此处按解析逻辑),纯合蓝花为AABB、AAbb。F1为AaBb,F2中纯合蓝花占比为(1/16+1/16)=1/8,B不符合题意;
C、实验二诱变亲本为AaBb(♂),仅A/a染色体多1条,减数分裂时1次不分离,产生的配子可能为AAB、AaB、AB(与雌配子ab结合),对应三体蓝花基因型为AAaBb、AaaBb中的3种具体类型,C不符合题意;
D、三体蓝花植株产生的配子类型复杂,如AAa可产生AA、Aa、A等多种配子。测交后代表型受配子组合影响,无法通过测交结果明确变异产生的具体原因,如染色体不分离发生的时期,D符合题意。
故答案为:D。
20.A、叶片研磨加SiO2(研磨充分)、CaCO3(保护色素)是光合色素提取的操作,DNA提取无需这两种试剂,A不符合题意;
B、PCR扩增前离心,可使反应液集中在离心管底部,保证引物、模板、酶等成分充分接触,利于反应进行,B符合题意;
C、电泳时需用溴化乙锭(EB)使DNA显色(插入碱基对,紫外灯下发光);二苯胺用于DNA鉴定,需水浴加热,不用于电泳显色,C不符合题意;
D、实验一F2白花基因型为aaB_、aabb(或A_bb、aabb,依蓝花定义),结合引物扩增的基因序列差异,电泳条带可区分不同基因型(如a基因与b基因的扩增产物长度不同),且白花基因型共3种(如aaBB、aaBb、aabb),电泳结果少于4种,D不符合题意。
故答案为:B。
21.【答案】(1)生态位;群落的结构和内部环境;食物和栖息场所
(2)样方法;随机取样、样方数量要足够、样方面积要合适等
(3)生产者;次生演替
(4)物种丰富度(物种多样性)增加,群落结构更加复杂;直接和间接
【知识点】估算种群密度的方法;群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的结构;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)互花米草与当地盐沼植物“相似”的核心是生态位,即它们在空间位置、资源利用上的重叠度高,这是竞争的基础。优势种的关键作用是决定群落的结构和内部环境,比如互花米草会改变滩涂的植物组成和土壤环境,进而影响整个群落。候鸟依赖裸滩涂生存,互花米草覆盖后,候鸟会失去赖以生存的食物和栖息场所,导致生存受到威胁。
(2)互花米草是植物,活动能力弱,调查其种群密度常用样方法。样方法的注意事项需保证结果准确:一是随机取样,避免人为偏差(如避开密集或稀疏区域);二是样方数量要足够,减少偶然误差;三是样方面积要合适(如根据互花米草的分布密度选择1m2或更大样方)。
(3)生态系统的基石是生产者(如本土盐沼植物),只有先恢复生产者,才能为消费者、分解者提供物质和能量,因此修复需优先恢复生产者。该海域原有土壤条件保留(如滩涂的底质、微生物等未完全破坏),属于次生演替(区别于无土壤基础的初生演替)。
(4)修复后生物量提升的核心原因是物种丰富度增加,群落结构更复杂:更多物种可利用不同空间和资源(如高层植物、底层底栖生物分工),提高了资源利用率。生物多样性价值中,“涵养水源”是生态功能,属于间接价值;“吸引游人观赏”是直接供人类利用的价值,属于直接价值,因此体现了两种价值。
【分析】(1)一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
(2)样方法:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过统计每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
(3)一个群落替代另一个群落的过程叫作群落演替。群落演替可以分为初生演替和次生演替。人类活动会影响演替的进程和方向。
(4)生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性是生物进化的结果,既有直接价值,也有维持生态系统稳定性等间接价值,还有尚未明确的潜在价值。但是长期以来由于人类掠夺式的开发和利用、环境污染等原因,生物多样性正在以惊人的速度锐减。对生物多样性可采取就地保护和易地保护等措施。
(1)生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等,互花米草与当地盐沼植物具有相似的生态位(均适应盐沼环境),但其净光合速率更高、繁殖力更强,在资源竞争中占有极大的优势。成为优势种后,互花米草对滩涂生物群落结构和内部环境有明显决定作用,通过抑制本土植物生长、导致贝类等底栖生物窒息死亡,彻底改变原有生态链。互花米草密集蔓延覆盖裸滩涂,使依赖此类环境觅食栖息的候鸟失去食物和栖息场所。
(2)样方法适用于调查植物或活动能力弱,活动范围小的动物,若要调查互花米草的种群密度,常用的方法是样方法。该调查方法需要注意的事项:随机取样(避免主观选择样方位置,减少偏差),样方数量要足够(根据分布范围设置多个样方,提高代表性),样方面积要合适等。
(3)生产者是生态系统的基石,在生态系统的恢复过程中,首先要恢复的成分是生产者。该演替是在原有生态系统破坏后的基础上恢复,土壤条件保留,因此该海域发生的演替类型是次生演替。
(4)相较于修复前,修复后的生态系统中物种丰富度(物种多样性)增加,群落结构更加复杂,海域空间和资源得到更充分的利用,因此生物量大大提升。海域既能涵养水源体现了生物多样性的间接价值,优美的风景能吸引游人观赏体现了生物多样性的直接价值。
22.【答案】(1)排除K+对实验结果的干扰
(2)有机物质的鲜重;减少;地下部
(3)类囊体膜;95%乙醇;不显著
(4)低磷胁迫,植物的生长器官受抑制,导致光合器官可溶性糖输出受阻,从而在叶片积累/缺磷限制了植物的生长,导致光合器官合成的可溶性糖无法被生长器官有效利用,从而在叶片积累
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;影响光合作用的环境因素;环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】(1)实验中施硅组用的是`K2SiO3`(含K+),不施硅组若不添加K+,则K+含量会成为额外变量。添加`KCl`的目的是排除K+对实验结果的干扰,保证除“硅的有无”外,两组的K+浓度一致,符合单一变量原则。
(2)生物量的定义是生物在特定时刻,单位面积/体积内实际存在的有机物质的鲜重(或干重)总量,核心是“有机物质的积累量”。对比低磷组(A、C)与正常磷组(B、D):A组地上部8.5g<B组13.2g,地下部5.5g<B组10.3g;C组地上部9.1g<D组15.1g,地下部9.6g<D组11.7g,可见低磷使生物量显著减少。低磷下添加硅的影响:地上部从8.5g→9.1g(增幅约7%),地下部从5.5g→9.6g(增幅约75%),因此对地下部影响更大。
(3)叶绿素是光合作用的关键色素,分布在叶绿体的类囊体膜上,用于吸收光能。叶绿素易溶于有机溶剂,实验室常用95%乙醇(或无水乙醇)提取。对比数据,如A组(低磷)叶绿素64.8,生物量低;B组(正常磷)叶绿素65.3(与A组接近),生物量却高很多,说明叶绿素含量与生物量变化趋势不一致,相关性不显著。
(4)“源”指光合器官(叶片),负责合成可溶性糖;“库”指生长器官(根、茎等),负责消耗糖用于生长。低磷时,植物生长受抑制(如地下部生物量减少),“库”的消耗能力下降,导致叶片(源)合成的可溶性糖无法有效输出,只能在叶片积累,因此可溶性糖含量升高。核心逻辑是:低磷抑制“库”的生长,可溶性糖输出受阻,在叶片积累。
【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)本实验中,不施硅处理组添加氯化钾,是为了保证各组实验中除了硅元素这一变量外,其他无机盐的量相同,从而排除K+对实验结果的干扰(或平衡不同处理间的K+水平),确保实验的单一变量原则。
(2)生物量是指某生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重(或干重)总量。由表格中A组(低磷)和B组(正常磷)、C组(低磷 + 施硅)和D组(正常磷 + 施硅)的数据对比可知,低磷水平较正常磷水平的紫花苜蓿地上部和地下部生物量均显著减少;对比低磷组(A组和C组)地上部和地下部生物量的变化幅度,可知在低磷水平下,添加硅对地下部生物量影响程度更大。
(3)紫花苜蓿叶片的叶绿素分布在类囊体膜上,测定叶绿素含量时可用95%乙醇提取色素,因为叶绿素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中。据表分析,低磷和正常磷条件下,叶绿素相对含量与生物量的变化趋势并非高度一致,所以叶绿素相对含量与生物量的相关性不显著。
(4)在低磷水平下,紫花苜蓿的叶片可溶性糖含量升高。从“源”(光合器官,叶片进行光合作用产生可溶性糖)和“库”(生长器官,如根、茎等消耗可溶性糖用于生长)的关系分析,可能是因为低磷胁迫,植物的生长器官受抑制,导致光合器官可溶性糖输出受阻,从而在叶片积累/缺磷限制了植物的生长,导致光合器官合成的可溶性糖无法被生长器官有效利用,从而在叶片积累,导致叶片可溶性糖含量升高。
23.【答案】(1)B
(2)1/2;4
(3)1/18
(4)基因突变;碱基的插入可能导致转录出的mRNA终止密码子提前甚至不能编码相应的蛋白/突变基因发生甲基化修饰,抑制转录过程等
(5)遗传咨询;羊膜腔穿刺或绒毛细胞检查
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的类型;人类遗传病的监测和预防;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1)Ⅱ1、Ⅱ2正常,女儿Ⅲ1患甲病(无中生有且女病父正),故甲病为常染色体隐性遗传病。红绿色盲是伴X隐性遗传病,先天愚型(21三体)和猫叫综合征(染色体缺失)是染色体病,只有苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病,故选B。
(2)Ⅰ1无乙病致病基因,Ⅰ2正常但儿子Ⅱ3患乙病(无中生有且父正儿病),故乙病为伴X隐性遗传病。Ⅰ2基因型为`AaX X `(甲病杂合、乙病杂合,因儿子患乙病);Ⅱ2正常,女儿Ⅲ1患甲病→Ⅱ2甲病基因型必为`Aa`;乙病方面,Ⅰ1(X Y)×Ⅰ2(X X )→Ⅱ2乙病基因型为`X X `或`X X `,概率各1/2。因此Ⅱ2与Ⅰ2(AaX X )基因型相同的概率为1/2。Ⅱ2基因型为`AaX X `或`AaX X `,体细胞有丝分裂后期(染色体加倍)时,致病基因(a、可能的X )最多为4个(如`AaX X `加倍后为`AAaaX X X X `,含2个a和2个X )。
(3)已知Ⅲ1患甲病,基因型为`aa`;正常人群中甲病携带者(Aa)占1/3,AA占2/3。含甲病基因的雄配子(a)50%无受精能力→Aa男性产生的可育配子中,A:a=1/2:(1/2×50%)=2:1,即a配子概率为1/3。生育患甲病男孩的概率=正常男性为Aa的概率×Aa男性产生a配子的概率×Ⅲ1产生a配子的概率×生男孩的概率=1/3×1/3×1×1/2=1/18。
(4)乙病由基因中“CGG重复过度扩增”导致,属于基因突变(碱基序列改变)。蛋白质异常原因:可能是CGG重复导致转录出的mRNA提前出现终止密码子,使翻译提前终止(氨基酸数量减少);也可能突变基因被甲基化修饰,抑制转录(无法表达蛋白质)。
(5)遗传病预防的核心手段是遗传咨询(分析风险)和产前诊断(直接检测胎儿情况)。甲、乙病均为单基因遗传病,可通过羊膜腔穿刺或绒毛细胞检查获取胎儿细胞,再通过基因检测确诊。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
(1)首先分析甲病的遗传方式:Ⅱ1正常,Ⅱ2正常,Ⅲ1患甲病,可判断甲病为常染色体隐性遗传病。红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病;苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病;先天愚型是染色体数目异常遗传病;猫叫综合征是染色体结构异常遗传病。所以与甲病遗传方式相同的是苯丙酮尿症,B正确,ACD错误。
故选B。
(2)分析乙病:Ⅰ1无乙病致病基因,Ⅰ2正常,Ⅱ3患乙病,可判断乙病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅰ2表现为双峰,为杂合子,则Ⅰ2的基因型为 AaXDXd。Ⅱ2正常,其女儿Ⅲ1患甲病,则其对于甲病基因型为Aa,与Ⅰ2的基因型相同。对于乙病,Ⅰ1基因型为XDY,I2的基因型XDXd,则Ⅱ2基因型为XDXd的概率为1/2,因此,只考虑甲病和乙病相关基因,Ⅱ2与I2基因型相同的概率是1/2。Ⅱ2的基因型为AaXDXD或AaXDXd,体细胞进行有丝分裂时,在分裂前期、中期、后期,致病基因最多,为4个。
(3)Ⅲ1患甲病,基因型为aa。正常人群中,甲病携带者(Aa)占1/3,AA占2/3,含甲病基因的雄配子(a)50% 无受精能力,因此Ⅲ1与人群中正常男性结婚,正常男性只有是Aa才会产生a配子,Aa概率为1/3,A:a=1/2:1/2×1/2=2/3:1/3,a概率为1/3,产生甲病男孩子概率=1/3×1/3×1/2=1/18。
(4)乙病是编码F蛋白的基因中不稳定的核苷酸序列CGG重复过度扩增所致,这种变异类型是基因突变。CGG重复过度扩增可能导致转录出的mRNA中提前出现终止密码子,使翻译提前终止,导致基因编码蛋白质氨基酸数量减少;也可能突变基因发生甲基化修饰,抑制转录过程等。
(5)通过遗传咨询和产前诊断可对遗传病进行预防和检测。上述两种遗传病(甲病为单基因遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病,也属于单基因遗传病)可通过羊膜腔穿刺或绒毛细胞检查进行产前诊断。
24.【答案】(1)基因数据库;化学合成
(2)引物的长度、GC的含量/比例、引物的碱基序列等;2;BamHI
(3)热刺激
(4)消毒;脱分化(和分裂);潮霉素;器官发生途径/体细胞胚发生途径;炼苗
(5)不一定;目的基因检测呈阳性,只说明含有目的基因,无法说明目的基因的数目和在细胞内的分布位置/若一个目的基因插入一条染色体上,基因检测呈阳性,但该转基因水稻自交会出现性状分离/若目的基因出现在细胞质,基因检测呈阳性,但不稳定遗传等
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的应用;植物组织培养的过程;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)现代获取已知序列的目的基因,可通过访问基因数据库(如GenBank)检索RBD基因序列。已知基因序列时,无需从生物体内提取,直接采用化学合成法合成目的基因,高效且精准。
(2)需保证引物能特异性结合模板,因此要考虑①引物长度(过短易随机结合,过长影响结合效率);②GC含量(比例适中,确保引物稳定性);③碱基序列(避免自身互补或引物间互补,防止形成发夹结构)。Kozak序列增强翻译效率,需位于目的基因编码区上游。图a中引物2结合目的基因的5’端附近,因此在引物2的5’端引入该序列。Ti质粒上需用限制酶切割以插入目的基因,结合图b,选择BamHI酶的识别序列,确保目的基因与Ti质粒定向连接(避免反向连接或自身环化)。
(3)农杆菌转化时,低温下与重组质粒混合后,需进行短暂的热刺激(如42℃处理)。热刺激可使农杆菌细胞膜通透性暂时增加,利于重组质粒进入细胞。
(4)水稻种子需先经消毒处理(如酒精、次氯酸钠浸泡),避免杂菌污染后续培养。消毒后的种子在培养基上经脱分化(和分裂)形成愈伤组织(未分化的薄壁细胞团)。筛选依据Ti质粒的标记基因,图b中T-DNA含潮霉素抗性基因,因此用含潮霉素的培养基筛选成功导入目的基因的愈伤组织。愈伤组织经器官发生途径(形成根、芽)或体细胞胚发生途径(形成类胚体)再分化为试管苗。试管苗需先炼苗(适应外界环境,如逐步降低湿度、调节光照),再移栽到试验田,提高成活率。
(5)目的基因检测阳性仅说明植株含目的基因,但无法确定①目的基因的拷贝数(如单拷贝插入一条染色体,植株为杂合子,自交会性状分离);②插入位置(若插入细胞质,遗传不稳定,且不属于核基因纯合);③是否整合到同源染色体上(仅一条染色体含目的基因时为杂合,非纯合系)。
【分析】(1)基因工程是一种DNA操作技术,需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
(2)PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行,需提供DNA模板,分别与两条模板链结合的2种引物,4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
(3)植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(1)随着测序技术的发展,以及序列数据库、 序列比对工具等的应用,越来越多的基因的结构和功能为人们所知,这也为科学家找到合适的目的基因提供了更多的机会和可能,通过访问互联网,检索基因数据库得RBD基因序列,采用化学合成法合成目的基因。
(2)引物是一小 段 能与DNA 母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,在用PCR扩增目的基因时,需要加入两种引物子链才能延伸,引物长度不宜过短,防止引物随机结合,GC碱基含量要适宜,过高过低会影响引物的稳定性和特异性,所以从引物自身角度出发,其设计需要考虑引物的长度、GC的含量(比例)、引物的碱基序列等;
RBD基因转录时以模板链(3'→5')为模板,沿5'→3'方向合成mRNA链,图a中引物2、3序列可以和引物1、4序列配对,用于PCR扩增,可在图a中的引物2序列的5’端引入Kozak序列,能增强RNA翻译的效率;启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游,紧挨转录的起始位点,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,由图b可知并结合题意,在该引物的5’端添加BamHI酶的识别序列以确保目的基因和Ti质粒正确连接形成重组质粒,转录出所需的mRNA。
(3)在低温条件下,将重组质粒与感受态农杆菌混合培养,进行短暂的热刺激,可使农杆菌细胞膜通透性短暂增加,促进重组质粒进入细胞,实现对农杆菌的转化。
(4)挑取成熟的水稻种子,经消毒处理后,在无菌环境下,置于培养基中进行脱分化获得愈伤组织,再置于转化的农杆菌菌液中20min,洗去残留菌液,转移到新的培养基中共培养,如果转化成功,Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到 被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上,由图b可知T-DNA上携带潮霉素抗性基因,所以3d后,转移至含有潮霉素的培养基进行筛选,最后将生长旺盛的愈伤组织经器官发生途径(形成根、芽等器官)、体细胞胚发生途径(形成类胚结构)培育成试管苗,炼苗后移栽到转基因试验田。
(5)提取转基因水稻叶片DNA,目的基因检测成阳性的植株不一定就是纯合系,因为目的基因检测呈阳性,只说明含有目的基因,无法说明目的基因的数目和在细胞内的分布位置;若一个目的基因插入一条染色体上,基因检测呈阳性,但该转基因水稻自交会出现性状分离;若目的基因出现在细胞质,基因检测呈阳性,但不稳定遗传等。
25.【答案】(1)神经递质;肝糖原;神经
(2)垂体细胞含有激素c受体,而肾上腺皮质不含有激素c受体
(3)下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质;增多;减少;增殖和分化
(4)切除肾上腺皮质;切除肾上腺皮质并注射适宜浓度的激素d;将适量且等量的相同抗原注射到小白鼠的血液中;用抗体测定仪检测等量血清中的相应抗体含量并记录;
【知识点】神经冲动的产生和传导;血糖平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)肾上腺髓质受下丘脑传出神经直接调控,神经末梢释放的神经递质是其接受的信号分子。激素a为肾上腺素,肝脏细胞膜上有其受体,且能升高血糖,推测其可促进肝糖原分解(肝糖原分解为葡萄糖释放到血液)。激素a的分泌仅受下丘脑神经调控,无体液因素参与,故属于神经调节。
(2)激素作用具有特异性,仅作用于含其受体的细胞。下丘脑分泌的激素c(促肾上腺皮质激素释放激素)能作用于垂体,是因为垂体细胞含激素c受体,而肾上腺皮质细胞不含,因此无法直接作用于肾上腺皮质。
(3)长期情绪压力通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质调控轴(下丘脑分泌激素c→垂体分泌激素b→肾上腺皮质分泌激素d)发挥作用。该轴激活后,激素d(肾上腺皮质激素)分泌量增多;激素d会阻止细胞因子合成释放,导致T细胞分泌的细胞因子减少。细胞因子能促进B淋巴细胞增殖和分化为浆细胞(产生抗体),细胞因子减少会导致B细胞增殖分化受阻,最终使特异性免疫功能下降。
(4)a.实验思路(遵循“对照原则”,自变量为“激素d有无”)
②甲组(对照):假手术处理(不切除肾上腺皮质,排除手术创伤影响);乙组(实验组1):切除肾上腺皮质(无激素d来源);丙组(实验组2):切除肾上腺皮质并注射适宜浓度的激素d(恢复激素d)。
③给三组小鼠注射适量且等量的相同抗原(激发体液免疫),在相同适宜条件下培养;
④用抗体测定仪检测三组小鼠等量血清中的相应抗体含量并记录(体液免疫的指标是抗体量)。
b.甲组(有激素d,正常免疫)>丙组(注射激素d,免疫功能部分恢复)>乙组(无激素d,免疫功能最弱)。横坐标为“组别(甲、乙、丙)”,纵坐标为“血清抗体含量”;柱形高度依次为甲组最高,丙组次之,乙组最低,如下图。
【分析】(1)神经 - 体液调节是指神经系统和内分泌系统共同参与,通过神经调节调控内分泌腺分泌激素,再通过激素(体液运输)调节靶细胞生理活动,最终实现对机体功能调控的调节方式。
(2)肾上腺素促进肝糖原分解升血糖;肾上腺皮质激素抑制T细胞分泌细胞因子。
(1)据图可知,肾上腺髓质在下丘脑的调控下可以释放相关激素,该过程中有传出神经的作用,故其接受的信号分子是神经递质。已知肝脏细胞膜上存在激素a(肾上腺素)的受体,激素a分泌量上升能使血糖浓度升高,由此推断激素a能促进肝糖原的分解。肾上腺髓质在下丘脑的调控下可以释放a激素(肾上腺素)属于神经调节。
(2)长期的紧张、焦虑等情绪压力会导致下丘脑分泌激素c(促肾上腺皮质激素释放激素),能作用于垂体但不能直接作用于肾上腺皮质,是因为垂体细胞含有激素c受体,而肾上腺皮质不含有激素c受体。
(3)研究发现,长期的情绪压力会引起机体的特异性免疫功能下降,可能原因是机体长期通过下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质调控轴的作用,使得激素d(肾上腺皮质激素)分泌增多,导致T细胞合成和释放的细胞因子减少,使B淋巴细胞的增殖和分化受阻,从而使机体的特异性免疫功能下降。
(4)设计实验验证肾上腺皮质能产生激素d并对体液免疫产生影响,实验的自变量是激素d(肾上腺皮质激素)的有无,因变量是接受相同抗原刺激后等量血清中的相应抗体含量。将健康且生理状态相同小白鼠随机均分成三组,编号甲、乙、丙,甲组假手术处理,乙组切除肾上腺皮质,丙组切除肾上腺皮质并注射适宜浓度的激素d,在相同且适宜的条件下培养一段时间,将适量且等量的相同抗原注射到小白鼠的血液中,用抗体测定仪检测等量血清中的相应抗体含量并记录。预测实验结果:乙组小鼠等量血清抗体含量大于丙组,丙组大于甲组,即:
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