【精品解析】广东省阳西县第一中学2025-2026学年高三上学期9月月考生物试题(含解析)

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广东省阳西县第一中学2025-2026学年高三上学期9月月考生物试题
1.(2025高三上·阳西月考)云南省在推进中国式现代化建设中走在前列。在2025年,云南的绿色低碳化循环经济体系初步形成。下列叙述正确的是(  )
A.发展绿色低碳化循环经济仅需要考虑环保效益
B.废弃物的资源化以实现物质与能量的循环利用
C.倡导多使用公共交通绿色出行以增加生态足迹
D.减少化石燃料的燃烧可以减少温室效应和酸雨
2.(2025高三上·阳西月考)一般认为细胞器是散布在细胞质内具有一定形态和功能的微结构或微器官。下列叙述正确的是(  )
A.大肠杆菌不存在生物膜系统
B.蛋白质加工只在高尔基体进行
C.溶酶体可以合成多种水解酶
D.液泡与叶绿体中的色素种类相同
3.(2025高三上·阳西月考)研究人员在实验中发现经某种抗癌药物处理后的癌细胞中,细胞膜会内陷形成多个包裹着破裂细胞核、细胞质等内容物的膜包小体即凋亡小体,并且周围组织未出现炎症反应。下列相关叙述正确的是(  )
A.该药物导致癌细胞坏死,内容物被分解酶分解
B.细胞凋亡由基因调控,该过程不需要合成新蛋白质
C.凋亡小体的形成与细胞中凋亡相关酶被激活有关
D.癌细胞的端粒酶活性降低是触发其凋亡的根本原因
4.(2025高三上·阳西月考)实验操作顺序直接影响着实验结果,下列实验操作顺序错误的是(  )
A.在酵母菌的纯培养中,接种前先在火焰旁拔出试管棉塞,再将试管口迅速通过火焰以灭菌
B.检测花生子叶中的脂肪,先用苏丹Ⅲ染液染色,再滴加体积分数为50%的酒精洗去浮色
C.观察植物细胞质壁分离,将植物细胞依次置于清水和蔗糖溶液中,观察原生质层的位置
D.探究酵母菌呼吸作用的方式,向酵母菌培养瓶中加入酸性重铬酸钾,观察颜色变化
5.(2025高三上·阳西月考)近日,在甘肃岷县我国科研人员通过胚胎移植技术利用白胡羊成功孕育出国家濒危岷县黑裘皮羊。此技术的成功应用,开创了我国珍稀地方绵羊资源的保存先例。下列相关叙述正确的是(  )
A.需要选择遗传性状优良的健康白胡羊进行超数排卵处理
B.将精子置于获能液中培养,使其获得能量后进行体外受精
C.受精卵发育至桑葚胚阶段,细胞总数和胚胎总体积均增加
D.将供体胚胎冷冻保存,则供体和受体不需要同期发情处理
6.(2025高三上·阳西月考)研究发现,在肿瘤微环境中细胞毒性T细胞存在高表达抑制性受体(TIGIT),该受体与肿瘤细胞表面的CD155结合后,细胞毒性T细胞活性被抑制,从而使肿瘤细胞处于免疫耐受状态,不被细胞毒性T细胞杀伤。下列相关叙述正确的是(  )
A.细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的杀伤体现了免疫系统的免疫防御功能
B.细胞毒性T细胞与肿瘤细胞表面抗原特异性结合后即被活化
C.肿瘤微环境使细胞毒性T细胞发生基因突变从而高表达TIGIT
D.使用TIGIT的单克隆抗体可解除肿瘤细胞的免疫耐受状态
7.(2025高三上·阳西月考)FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰,避免mRNA被Y蛋白识别而降解,从而提高了鱼类的抗病能力。下列叙述正确的是(  )
A.Y蛋白能识别甲基化修饰的N基因mRNA
B.mRNA甲基化会影响其转录
C.mRNA甲基化后所含密码子序列改变
D.N基因表达会降低鱼类抗病能力
8.(2025高三上·阳西月考)协同运输是一类依赖于离子梯度的主动运输。当Na+顺浓度梯度通过钠钙交换体进入细胞时,Ca2+逆浓度梯度被排出细胞外。下列叙述错误的是(  )
A.协同运输不直接依赖ATP中的能量
B.钠钙交换体发挥作用时其构象会发生改变
C.抑制钠钙交换体的活动,会使细胞内Ca2+浓度下降
D.协同运输过程体现了细胞膜具有选择透过性
9.(2025高三上·阳西月考)某二倍体(2n)植物的三体(2n+1)变异株可正常生长。该变异株减数分裂得到的配子为“n”型和“n+1” 型两种,其中“n+1”型的花粉只有约50%的受精率,而卵子不受影响。该变异株自交,假设四体(2n+2)细 胞无法存活,预期子一代中三体变异株的比例约为(  )
A.3/5 B.3/4 C.2/3 D.1/2
10.(2025高三上·阳西月考)盐沼是处于海洋和陆地之间的过渡地区,规则或不规则地被海洋潮汐淹没,常形成红树林——滨海盐沼生态交错带,广东省湛江、江门、珠海等地的河口三角洲属于该种湿地生态系统。下列叙述正确的是(  )
A.盐沼群落中的种群密度越大,物种的丰富度就越高
B.交错带分布在不同位置的红树林和盐沼构成了群落的垂直结构
C.由于群落交错带是群落的边缘地带,相邻群落生物均不适合在此生存
D.盐沼生态交错带中生态位相似的种群可能通过生态位分化实现共存
11.(2025高三上·阳西月考) 研究者对不同受试者的检查发现:①丘脑(位于下丘脑旁侧的较高级中枢)受损患者对皮肤的触碰刺激无反应;②看到食物,引起唾液分泌;③受到惊吓时,咀嚼和吞咽食物变慢。下列叙述正确的是(  )
A.①说明触觉产生于丘脑
B.②中引起唾液分泌的反射为条件反射
C.控制咀嚼和吞咽的传出神经属于外周神经系统
D.受到惊吓时,机体通过神经系统影响内分泌,肾上腺素分泌减少
12.(2025高三上·阳西月考) 采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是(  )
A.稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数
B.完成平板划线后,培养时需增加一个未接种的平板作为对照
C.土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸
D.用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质
13.(2025高三上·阳西月考)为探究降水量影响草原田鼠种群密度的机制,科研人员在半干旱草原开展相关实验,5个月后测定相关指标,部分结果见下图。下列分析不合理的是(  )
A.与糙隐子草相比,羊草对水分的需求更强烈
B.额外增加降水不会提高该区域生产者固定的太阳能的总量
C.降水量增加后,田鼠更倾向摄取羊草,获得更多能量
D.田鼠体重增加有利于个体存活,育龄个体增多,种群出生率升高
14.(2025高三上·阳西月考)光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发,部分作用关系如下图。下列叙述正确的是(  )
A.光敏色素是一类含有色素的脂质化合物
B.图中激素①是赤霉素,激素②是脱落酸
C.EBR和赤霉素是相抗衡的关系
D.红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发
15.(2025高三上·阳西月考)黄毛鼠在不同环境温度下独居或聚群时的耗氧量(代表产热量)测定值见下图。下列叙述正确的是(  )
A.与20℃相比,10℃时,黄毛鼠产热量增加,散热量减少
B.10℃时,聚群个体的产热量和散热量比独居的多
C.10℃时,聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少
D.聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的生理性调节
16.(2025高三上·阳西月考)已知T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。对该植株自交后代F1利用图1所示引物分别进行PCR检测,电泳结果如图2所示。下列叙述正确的是(  )
A.以Aa植株为父本与野生型杂交,F1中卡那霉素抗性植株的比例为1/2
B.仅考虑基因A和a,该植株会产生2种基因型的可育花粉
C.根据电泳结果,图2中Ⅰ型植株占比为2/3
D.子代数量太少导致F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株
17.(2025高三上·阳西月考)调查发现,丛枝菌根真菌(AMF)能通过庞大的菌丝网络,使得植物获取根际范围之外的水分和养分,尤其是土壤中难以移动的磷元素。研究小组鉴定内蒙古温带草甸草原和典型草原土壤样品,发现不同的AMF且比例不同。为了研究AMF对紫花苜蓿幼苗生长发育与养分吸收的影响,选用温带草甸草原土壤(AMF1)和典型草原土壤(AMF2)作接种剂,设对照(CK1、CK2),分别接种紫花苜蓿品种1和2.下表为实验最终检测到的植物地上生物量、氮含量、磷含量。回答下列问题∶
接种剂 苜蓿品种 生物量/(g·盆-1) N含量/(mg·g-1) P含量/(mg·g-1)
CK 0.16 24.78 0.74
AMF1 品种1 0.95 24.47 2.02
品种2 0.74 21.57 1.50
AMF2 品种1 0.77 19.83 1.72
品种2 0.63 16.50 1.62
(1)菌根中的真菌虽然依赖于从植物中获取有机物维持生存,但扩大了植物的表面积,吸收并为植物提供大部分生长所需的氮、磷等无机盐,它们之间构成了   关系。随着群落内植物个体数增加,其对应的地下菌丝网络功能越强,越有利于同种个体生长和幼苗更新,这一过程属于   调节。但个体数增加到一定程度后,种内竞争加剧进而抑制种群进一步增长。上述调控机制共同维持了   的相对稳定。
(2)根据表分析,AMF对紫花苜蓿的作用是   。不同接种剂对同种紫花苜蓿N、P的吸收影响   (填“有”或“没有”)显著区别,原因可能是   。
(3)根据表及题中信息分析,AMF对紫花苜蓿生长发育和养分吸收的影响主要取决于   。
(4)调查小组调查了紫花苜蓿在温带典型草原上的相关食物链,如图为部分食物链。
根据食物链,请画出麻雀的能量输入和输出示意图   。图中所示的食物链中存在着   (填字母)。
a.种间竞争 b.群落演替 c.信息传递 d.能量流动
18.(2025高三上·阳西月考)威优16是由桂林市种子公司选育的杂交水稻品种,具有强分蘖力、抗倒性强等特点,产量表现优异。研究表明威优16产量高可能与P基因有关,为进一步研究威优16水稻产量高的原因,研究人员分别检测野生型和P基因缺失突变型水稻籽粒重量和有机物合成量,结果如图1和图2所示。回答下列问题∶
(1)水稻叶肉细胞中的叶绿素主要吸收   光,光能发生转换后最终在暗反应的   阶段将能量转移至糖类中,为该阶段提供能量的物质是   。
(2)据图1和图2结果推测,P蛋白的功能可能是   ,从而导致P基因缺失突变型植株籽粒重量低且增长缓慢。
(3)研究表明,P基因在籽粒胚乳中高表达。据推测,P蛋白可能是一种磷的转运蛋白,且参与内运和外排两个过程。为进一步确认P蛋白的作用机制,科研人员分别测定野生型和突变型水稻胚乳细胞中磷的含量,若突变型胚乳细胞中的磷含量明显   (填“高于”“低于”或“等于”)野生型胚乳细胞中的磷含量,则可作为P蛋白参与磷的外排过程的证据之一,且以外排作用为主。
(4)若要通过提高叶肉细胞的含磷量使P基因高表达的威优16进一步增产,农民可采取的措施有   (答出1点)。
19.(2025高三上·阳西月考)油菜花是两性花,其雄蕊的育性由位于同源染色体相同位置上的等位基因A1、A2、A3决定。研究人员为培育具有杂种优势的油菜新品种,利用雄性不育品系1(A1A1)分别与育性正常的品系2(A2A2)、品系3(A3A3)进行如下实验。回答下列问题:
组别 杂交 F1 F2
实验一 品系1×品系2 F1:全为雄性不育×亲本(回交) ?
实验二 品系1×品系3 F1:全为育性正常×品系1(回交) ?
(1)用雄性不育品系做杂交育种,在操作上最显著的优点是   。
(2)根据实验一、二的结果判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是   ,只考虑这对等位基因(A1、A2、A3),有   种基因型。
(3)为了进一步分析雄性不育的遗传机理,科研人员提取实验一中亲本、F1、F2若干植株DNA,利用PCR扩增不同样本的某种遗传标记(特定片段长度代表遗传标记所在位点的遗传物质来源),电泳结果如图所示。
①同源染色体的非姐妹染色体之间交换片段通常发生在   时期,其引起的变异属于   。
②据图推测,   序列与雄性不育基因紧密连锁,可作为雄性不育基因的分子标记,理由是   。
③为进一步验证上述结论,研究人员提取实验二中亲本、F1、F2各植株DNA,并将F2表型一致的植株DNA混合,利用PCR扩增不同样本的遗传标记,请在下图画出支持上述结论的电泳结果   。
20.(2025高三上·阳西月考)在体育运动中机体各器官系统需要共同协调,会出现大量出汗、血糖变化、心跳加快等生理反应。研究发现γ-氨基丁酸(GABA)是人体中枢神经系统产生的一种神经递质。GABA 也存在于胰岛细胞中,并参与血糖调节,其过程如图所示。回答下列问题:
(1)运动过程中,通过体表散失的水分增加,使得细胞外液的渗透压上升,该信号被   的渗透压感受器转化成   ,传至大脑皮层引起渴觉。
(2)补充糖分使血糖升高时,胰岛B细胞分泌的激素a与结构c结合作用于胰岛A细胞,从而增加其   数量。已知GABA受体是一种氯离子通道,则GABA与受体结合后会引起细胞膜内电位绝对值   ,最终   (填“促进”或“抑制”)胰高血糖素的分泌。另一方面,GABA 还可以与胰岛B细胞膜上的受体结合,通过引起   ,导致细胞质基质中Ca2+浓度上升,从而激活细胞生长和存活的信息通路。
21.(2025高三上·阳西月考)为治理水体中对生物有毒害的镉污染,研究者构建了分泌信号肽SP7、镉离子结合蛋白CADR、定位于细胞壁的蛋白GP1和黄色荧光蛋白YFP编码序列融合表达的载体,转入单细胞衣藻,实现CADR大量合成、分泌并定位于细胞壁,以吸附水体中的镉离子。回答下列问题:
(1)在DNA聚合酶、引物、模板DNA和脱氧核苷酸中,随着PCR反应进行,分子数量逐渐减少的是   和   。模板与引物在PCR反应的   阶段开始结合。PCR中使用的DNA聚合酶需耐高温,其原因为   。
(2)载体中可用的酶切位点信息和拟构建载体的部分结构如图1所示。在将CADR、GP1和YFP基因逐个构建到载体时,为避免错误连接,需向以上三个基因的两端分别添加限制酶识别序列,其中GP1两端应添加   (填两种限制酶)的识别序列。用DNA连接酶连接时,可催化载体和目的基因之间形成   键。
(3)若在荧光显微镜下观察到转基因衣藻表现为   ,初步表明融合蛋白表达成功。将转基因衣藻和野生型衣藻置于含镉离子的培养液中培养一段时间后,若转基因衣藻细胞壁比野生型衣藻细胞壁的镉离子含量   ,则表明融合蛋白能结合镉离子。
(4)将转基因衣藻和野生型衣藻在不同镉离子浓度的培养液中培养6天后,检测细胞密度,结果见图2. 240μmol·L-1镉离子浓度下,转基因衣藻和野生型衣藻生长均被明显抑制的原因可能是   。
注∶镉离子对渗透压的影响忽略不计
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】生态系统的功能;人口增长对生态环境的影响
【解析】【解答】A、绿色低碳化循环经济的发展需兼顾环保、经济和社会效益,像云南安宁产业园区推进绿色供应链管理,实现副产物再利用,既减少污染又提升经济效益,并非只考虑环保效益,A不符合题意;
B、废弃物资源化能够促进物质循环,比如将工业废渣制成建筑材料,但能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,无法实现循环利用,B不符合题意;
C、生态足迹是衡量人类对地球资源环境影响的指标,倡导公共交通等绿色出行方式,可减少资源消耗与污染物排放,进而降低生态足迹而非增加,C不符合题意;
D、化石燃料燃烧会释放二氧化碳等温室气体,同时还会排放硫氧化物、氮氧化物等污染物,这些温室气体的增多会加剧温室效应,而硫氧化物、氮氧化物则是形成酸雨的重要物质,所以减少化石燃料燃烧能同时减少温室效应和酸雨的产生,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
2.【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、大肠杆菌是原核生物,原核生物没有核膜和众多的细胞器膜,所以不存在生物膜系统,A符合题意;
B、蛋白质的加工在内质网和高尔基体等场所进行,并非只在高尔基体,B不符合题意;
C、溶酶体中的水解酶是在核糖体上合成的,溶酶体自身不能合成水解酶,C不符合题意;
D、液泡中的色素主要是花青素等,叶绿体中的色素主要是叶绿素和类胡萝卜素,二者色素种类不同,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】细胞器是细胞质中具有特定形态结构和功能的微结构或微器官。生物膜系统是由细胞膜、核膜以及细胞器膜等结构共同构成的。
3.【答案】C
【知识点】细胞的凋亡;癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、由题干可知,经抗癌药物处理后形成凋亡小体,且周围组织未出现炎症反应,这表明癌细胞发生的是凋亡而非坏死。细胞坏死时会引发炎症反应,A不符合题意;
B、细胞凋亡是由基因调控的程序性死亡过程,该过程需要合成与凋亡相关的新蛋白质,B不符合题意;
C、细胞凋亡过程中,凋亡相关酶被激活,会促使细胞膜内陷形成凋亡小体,C符合题意;
D、癌细胞的端粒酶活性较高,能维持端粒的长度,使癌细胞持续分裂。触发癌细胞凋亡的根本原因是相关凋亡基因的表达,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,与细胞坏死不同。新细胞的产生和一些细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中。
(2)癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。癌细胞是由一个正常细胞突变而来,它的一个重要特征是无限增殖。这是由于基因突变引起的细胞分裂失控。
4.【答案】D
【知识点】质壁分离和复原;探究酵母菌的呼吸方式;微生物的分离和培养;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、酵母菌纯培养的接种环节,火焰旁操作可减少环境杂菌污染。先拔棉塞再将试管口过火焰灭菌,能避免试管口沾染杂菌,A不符合题意;
B、苏丹Ⅲ染液易溶于酒精,检测花生子叶脂肪时,先染色再用50%酒精洗去浮色,可排除染液本身颜色对观察的干扰,B不符合题意;
C、观察质壁分离时,先将细胞置于清水(观察原生质层正常位置,作为对照),再放入蔗糖溶液(观察原生质层收缩,即质壁分离现象),C不符合题意;
D、酸性重铬酸钾可检测酒精,但酵母菌培养瓶中仍有未消耗的葡萄糖,葡萄糖也会与酸性重铬酸钾发生颜色反应,干扰酒精的检测结果。正确操作应是先将培养液离心,取上清液(含酒精,不含大量葡萄糖)再加入试剂,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】微生物纯培养的接种操作需遵循无菌原则,通过火焰旁操作和试管口灭菌减少杂菌污染。脂肪检测的关键步骤是染色后洗去浮色,以保证观察效果。质壁分离实验中,对照实验的设置(先清水后蔗糖溶液)能更清晰对比原生质层的位置变化。探究酵母菌呼吸方式时,酒精检测需排除葡萄糖的干扰,因为葡萄糖和酒精均能与酸性重铬酸钾反应,需通过离心分离出上清液再进行检测。
5.【答案】D
【知识点】动物胚胎发育的过程;胚胎移植
【解析】【解答】A、超数排卵处理的对象是供体(濒危岷县黑裘皮羊),目的是获取更多优良胚胎;白胡羊作为受体,只需健康且繁殖能力正常,仅需同期发情处理以适配胚胎着床,无需超数排卵,A不符合题意;
B、精子获能是指通过获能液培养或化学诱导,使精子具备受精能力的过程,并非“获得能量”,获能是精子完成受精的关键前提,B不符合题意;
C、受精卵发育至桑葚胚阶段,细胞通过有丝分裂不断增殖,细胞总数增加,但胚胎被透明带包裹,总体积并未增加,直至囊胚阶段胚胎体积才会明显增大并出现囊腔,C不符合题意;
D、冷冻保存的胚胎可长期储存,移植时无需供体与受体同期发情,只需保证受体的生理状态(如发情周期)与胚胎发育阶段相匹配,即可为胚胎着床提供适宜环境,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】胚胎移植技术中,供体需选择遗传性状优良的个体,仅对供体进行超数排卵处理以获取多个胚胎,受体则需健康且繁殖能力正常,仅需同期发情处理,无需超数排卵。精子获能的核心是获得受精能力,而非补充能量,这是体外受精成功的关键步骤。早期胚胎发育中,桑葚胚阶段细胞总数增加但胚胎总体积受透明带限制不增大,囊胚阶段才会出现体积增大和囊腔结构。冷冻胚胎移植的核心是受体生理状态与胚胎发育阶段适配,无需供体与受体同期发情,该技术可实现优良胚胎的长期保存和异地移植,为珍稀物种保护提供技术支持。
6.【答案】D
【知识点】免疫系统的结构与功能;细胞免疫
【解析】【解答】A、免疫系统的免疫防御功能主要针对外来病原体的入侵,而细胞毒性T细胞杀伤自身异常的肿瘤细胞,体现的是免疫系统的免疫监视功能,A不符合题意;
B、细胞毒性T细胞的活化需要两个信号:一是识别肿瘤细胞表面的抗原-MHC复合体,二是接受辅助性T细胞分泌的细胞因子刺激,仅与抗原特异性结合无法完成活化,B不符合题意;
C、肿瘤微环境中细胞毒性T细胞高表达TIGIT,是基因选择性表达的结果,并非基因突变导致,细胞的遗传物质并未发生改变,C不符合题意;
D、TIGIT与肿瘤细胞表面的CD155结合是细胞毒性T细胞活性被抑制的关键,使用TIGIT的单克隆抗体可竞争性结合TIGIT,阻断二者的相互作用,恢复细胞毒性T细胞的活性,进而解除肿瘤细胞的免疫耐受状态,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】免疫系统具有免疫防御、免疫监视和免疫自稳三大功能,其中免疫监视负责识别和清除异常细胞(如肿瘤细胞)。细胞毒性T细胞的活化依赖双信号刺激,缺少任一信号均无法正常活化发挥杀伤作用。基因选择性表达是细胞在特定环境下呈现特定表型的重要机制,不同于基因突变,其不改变细胞的遗传信息。单克隆抗体凭借特异性强的特点,可通过阻断关键结合位点调控细胞功能,在肿瘤免疫治疗中,针对抑制性受体的单克隆抗体能解除免疫耐受,恢复免疫细胞对肿瘤细胞的杀伤能力,为肿瘤治疗提供新方向。
7.【答案】A
【知识点】表观遗传;基因的表达综合
【解析】【解答】A、根据题干“FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰,避免mRNA被Y蛋白识别而降解”,可以推断出Y蛋白能识别甲基化修饰的N基因mRNA,A符合题意;
B、题干说的是FTO蛋白通过擦除mRNA甲基化修饰避免其被降解来提高鱼类抗病能力,并没有提及mRNA甲基化对转录的影响,B不符合题意;
C、mRNA甲基化是对mRNA的一种修饰,并不改变mRNA所含的密码子序列,密码子序列由DNA转录决定,C不符合题意;
D、由题干可知FTO蛋白使N基因mRNA不被降解,从而提高鱼类抗病能力,说明N基因正常表达有利于提高鱼类抗病能力,而不是降低,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】DNA甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下,表达情况发生可遗传的变化,这就是表观遗传。
8.【答案】C
【知识点】细胞膜的功能;主动运输
【解析】【解答】A、协同运输依赖离子梯度进行主动运输,不直接依赖ATP中的能量,而是利用离子梯度势能来驱动物质运输,A不符合题意;
B、载体蛋白在运输物质时,其构象会发生改变,钠钙交换体作为载体蛋白,发挥作用时构象会改变,B不符合题意;
C、抑制钠钙交换体的活动,Ca2+无法逆浓度梯度排出细胞外,会使细胞内Ca2+浓度升高,而不是下降,C符合题意;
D、协同运输过程中,特定的离子(如Na+)和物质(如Ca2+)按照一定方向进行运输,体现了细胞膜对物质进出的选择透过性,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
9.【答案】A
【知识点】减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】该三体变异株(2n+1)减数分裂产生配子时,同源染色体分离,产生的配子类型为“n”型和“n+1”型,且两种配子的比例为1:1,即产生的卵细胞中,“n”型和“n+1”型的比例为1:1;产生的花粉中,“n”型和“n+1”型的比例也为1:1。已知“n+1”型的花粉只有约50%的受精率,“n”型花粉受精率可视为100%。设“n”型花粉数量为x,则“n+1”型花粉数量也为x,由于“n+1”型花粉只有50%的受精率,所以有效参与受精的“n+1”型花粉数量为0.5x,有效参与受精的“n”型花粉数量为x,那么参与受精的花粉中,“n”型花粉占比为2/3,“n+1”型花粉占比为1/3。
卵细胞为“n”型(占比1/2)时,①与“n”型花粉结合,后代染色体组成为2n(正常个体),概率为1/2×2/3=1/3。②与“n+1”型花粉结合,后代染色体组成为2n+1(三体变异株),概率为1/2×1/3=1/6。
卵细胞为“n+1”型(占比1/2)时,①与“n”型花粉结合,后代染色体组成为2n+1(三体变异株),概率为1/2×2/3=1/3。②与“n+1”型花粉结合,后代染色体组成为2n+2(四体,无法存活),概率为1/2×1/3=1/6。
所以存活后代中,三体(2n+1)的比例为(1/6+1/3)÷(1-1/6)=3/5,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
10.【答案】D
【知识点】群落的结构;当地自然群落中若干种生物的生态位;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、物种丰富度是指群落中物种数目的多少,而种群密度是某个物种在单位面积或体积内的个体数量,二者无直接关联,即使某一物种种群密度大,群落的总物种数也可能较少,A不符合题意;
B、群落的垂直结构是指群落内不同生物在垂直方向上的分层现象,而交错带中不同位置的红树林和盐沼是群落在水平方向上的分布差异,属于群落的水平结构,B不符合题意;
C、群落交错带是相邻群落的过渡区域,兼具两个群落的部分环境特征,不仅适合相邻群落的部分生物生存,还可能出现适应过渡环境的特有生物,并非相邻群落生物均不适合在此生存,C不符合题意;
D、根据生态位理论,当两个种群生态位相似时,会通过生态位分化(如改变资源利用方式、活动时间等)减少竞争压力,从而实现共存,这一现象在盐沼生态交错带中同样存在,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物种丰富度与种群密度是两个不同的群落特征,前者反映物种多样性,后者反映单一物种的数量特征。群落的垂直结构表现为分层现象,水平结构表现为生物在水平方向上的分布差异,二者划分依据是生物的分布维度。群落交错带作为过渡区域,环境复杂多样,往往生物多样性较高,既有相邻群落的生物,也可能有特有生物。生态位分化是生物适应环境、减少竞争的重要方式,生态位相似的种群通过调整资源利用方式等实现共存,是群落稳定发展的重要机制。
11.【答案】B,C
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程;动物激素的调节;神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、丘脑是感觉信息的中继站,负责将触觉等感觉信息传递至大脑皮层,但触觉的实际产生发生在大脑皮层。丘脑受损患者对皮肤的触碰刺激无反应,是因为丘脑受损导致信息传递中断,从而患者无反应。A错误;
B、“看到食物”是一种视觉刺激,需要通过后天学习才能与食物建立关联,从而引起唾液分泌。因此,这种由视觉刺激引起的唾液分泌属于条件反射,B正确;
C、咀嚼和吞咽由脑神经控制,如咀嚼神经和舌咽神经、迷走神经(吞咽),传出神经从中枢神经系统发出,支配效应器,属于外周神经系统的一部分。外周神经系统包括脑神经、脊神经,因此控制咀嚼和吞咽的传出神经属于外周神经系统,C正确;
D、受到惊吓时,咀嚼和吞咽食物变慢”。惊吓激活交感神经系统,导致“战斗或逃跑”反应,肾上腺素分泌增加,以提升心率、血压等,同时抑制非紧急功能如消化,D错误。
故选BC。
【分析】1、传出神经又可分为支配躯体运动的神经(躯体运动神经)和支配内脏器官的神经(内脏运动神经)。支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。
2、外周神经系统分布在全身各处,包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经,它们都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。传入神经将接受到的信息传递到中枢神经系统;中枢神经系统经过分析和处理,发出指令信息,再由传出神经将指令信息传输到相应器官,从而使机体对刺激作出反应。
12.【答案】B
【知识点】测定某种微生物的数量;其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、稀释涂布平板法能够通过统计菌落数目实现定量计数,而平板划线法仅适用于菌种的分离与纯化,不具备计数功能,A错误;
B、完成平板划线操作后,必须设置未接种的空白平板作为对照,此步骤用于检验培养基灭菌是否彻底,B正确;
C、醋酸菌属于严格好氧型微生物,其代谢过程必须依赖氧气参与,在无氧条件下无法将葡萄糖转化为乙酸,C错误;
D、筛选尿素分解菌的培养基需以尿素作为唯一氮源,若培养基中添加蛋白胨(含其他氮源物质),则会导致非目标菌生长,无法有效筛选目标菌,D错误。
故选B。
【分析】微生物常见的接种方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落,故也常用来统计样品中活菌的数目。
13.【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因;种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、从实验结果来看,增加降水后羊草的相对生物量变化幅度远大于糙隐子草,说明羊草的生长受水分影响更显著,即对水分的需求更强烈,A不符合题意;
B、额外增加降水会改善草原的水分条件,促进植物生长(如羊草相对生物量增加),植物光合作用增强,进而提高生产者固定的太阳能总量,B符合题意;
C、降水量增加后,田鼠食谱中羊草的占比明显加大,推测羊草在水分充足时能为田鼠提供更多能量,因此田鼠更倾向摄取羊草,C不符合题意;
D、田鼠体重增加能提升其对环境的适应能力,有利于个体存活,同时育龄个体数量增多会增加繁殖机会,直接导致种群出生率升高,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】植物的生长和分布受水分等环境因素的影响,不同植物对水分的需求存在差异,水分条件改善会优先促进需水强烈的植物生长。生产者固定的太阳能总量与植物的生长状况密切相关,水分充足时植物光合作用增强,固能总量会增加。消费者的取食偏好会随食物资源的质量和数量变化而调整,优先选择能提供更多能量的食物。种群出生率受个体存活状况、育龄个体数量等因素影响,个体存活能力提升、育龄个体增多会推动出生率上升,进而影响种群密度。
14.【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、光敏色素的本质是含有色素的蛋白质(色素蛋白复合体),并非脂质化合物,其核心功能是感受光照信号并传递,A不符合题意;
B、赤霉素的作用是促进种子萌发,脱落酸的作用是抑制种子萌发。结合图示作用关系,激素①能抑制种子萌发,应为脱落酸;激素②能促进种子萌发,应为赤霉素,B不符合题意;
C、EBR通过抑制蛋白2形成,减少脱落酸(激素①)对种子萌发的抑制作用;赤霉素(激素②)直接促进种子萌发,二者均能推动种子萌发,属于协同关系而非相抗衡关系,C不符合题意;
D、红光会使光敏色素从无活性状态转化为有活性状态,进而促进种子萌发;EBR可抑制蛋白2形成,降低脱落酸的抑制效果,间接促进种子萌发,因此二者均能诱导拟南芥种子萌发,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光敏色素是一类感受光照的蛋白质复合体,而非脂质,其活性变化是光照调节种子萌发的关键信号。植物激素对种子萌发的调节存在协同与抗衡关系,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,二者作用相反。EBR通过调控相关蛋白的形成,减弱脱落酸的抑制作用,与赤霉素共同促进种子萌发,体现激素间的协同效应。红光作为环境信号,通过激活光敏色素,启动种子萌发相关的调控通路,与EBR从不同途径共同诱导拟南芥种子萌发。
15.【答案】C
【知识点】体温平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、耗氧量代表产热量,由图可知10℃时黄毛鼠耗氧量高于20℃,说明产热量增加;但低温环境下体表与环境温差增大,散热量也会增加,恒温动物通过产热增加维持产热与散热的动态平衡,并非散热量减少,A不符合题意;
B、黄毛鼠是恒温动物,产热量始终等于散热量。10℃时聚群个体耗氧量低于独居个体,说明聚群个体产热量少于独居个体,因此散热量也少于独居个体,B不符合题意;
C、甲状腺激素能促进产热,其分泌受下丘脑分泌的TRH(促甲状腺激素释放激素)调控。10℃时聚群个体产热量(耗氧量)低于独居个体,说明其甲状腺激素分泌量较少,进而推测下丘脑合成和分泌的TRH比独居个体少,C符合题意;
D、聚群是黄毛鼠通过群体聚集减少体表暴露面积、降低散热的行为,属于行为性调节,而非生理性调节,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】恒温动物的核心特征是产热等于散热,环境温度降低时,体表温差增大导致散热量增加,机体通过提高产热(如增加耗氧量)维持体温稳定。聚群行为能减少个体散热,因此低温下聚群个体的产热需求(耗氧量)低于独居个体,这一过程中甲状腺激素分泌量会相应减少,而甲状腺激素的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴调控,TRH分泌量与甲状腺激素分泌量呈正相关。此外,需区分行为性调节(如聚群、避寒)与生理性调节(如激素分泌、代谢速率变化)的差异,聚群属于动物主动采取的行为策略,而非体内生理过程的自动调控。
16.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、Aa植株的a基因由T-DNA插入A基因形成,且花粉中A基因功能缺失(即a基因花粉)会不育。作为父本时,该植株仅能产生含A基因的可育花粉,与野生型(AA)杂交,后代基因型均为AA,无卡那霉素抗性植株(抗性基因随a基因存在),故比例为0,A不符合题意;
B、插入3号染色体后的植株基因型为A0Aa(2号染色体Aa,3号染色体A0,A0表示3号染色体插入的A基因,0为对应空白位点)。减数分裂可产生4种花粉基因型:AA、A0、Aa、a0,其中仅a0花粉因含a基因不育,剩余3种为可育花粉,并非2种,B不符合题意;
C、该植株的雌配子均可育(基因型为AA、A0、Aa、a0),自交时结合可育花粉(AA、A0、Aa),通过棋盘法计算后代基因型。电泳中Ⅰ型植株同时扩增出600bp(a基因)和900bp(A基因)条带,Ⅱ型仅扩增出900bp(A基因)条带,统计后Ⅰ型植株占比为2/3,C符合题意;
D、F1中未检测到仅扩增600bp条带(纯合aa)的植株,核心原因是a基因花粉不育,无法与雌配子中的a基因结合形成纯合aa个体,而非子代数量太少,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】T-DNA插入失活可用于基因功能研究,插入后会导致目标基因功能丧失,同时可携带抗性基因作为筛选标记。花粉中特定基因功能缺失可能导致花粉不育,影响配子传递效率,进而改变后代基因型比例。PCR检测中,不同引物组合可特异性扩增目标基因片段,通过电泳条带判断基因型(如不同长度条带对应不同基因)。植株自交后代的基因型比例需结合可育配子类型及结合概率计算,需排除不育配子的影响,才能准确分析后代表型及基因型分布。
17.【答案】(1)互利共生;正反馈;种群数量
(2)提高紫花苜蓿的生物量、促进紫花苜蓿对P的吸收;有;不同接种剂中不同的AMF比例不同
(3)紫花苜蓿品种、AMF的组成
(4)取食蚜虫、紫花苜蓿等麻雀呼吸作用散失、流向下一营养级(鹰)、流向分解者;acd
【知识点】种间关系;生态系统的结构和功能综合
【解析】【解答】(1)真菌依赖植物有机物生存,同时为植物提供水分和无机盐,二者相互依存、彼此有利,符合互利共生的定义。植物个体数增加使菌丝网络功能增强,进一步促进植物生长和幼苗更新,这种“变化加剧初始趋势”的调节的是正反馈。种内竞争与正反馈调节相互作用,避免种群数量过度增长或减少,实现种群数量的相对稳定。
(2)对比对照组(CK)与接种组数据,接种AMF后苜蓿生物量(如品种1接种AMF1后生物量0.95g/盆,远高于CK的0.16g/盆)和磷含量(接种组均高于CK的0.74mg/g)均显著提升,明确AMF的核心作用。不同接种剂(AMF1来自草甸草原,AMF2来自典型草原)的AMF种类和比例不同,导致对同种苜蓿氮、磷吸收的影响存在差异。
(3)同一接种剂下,品种1和品种2的生物量、氮磷含量存在差异(如AMF1接种后,品种1生物量0.95g/盆高于品种2的0.74g/盆),体现品种的影响;同一品种在不同接种剂下表现不同(如品种1接种AMF1的磷含量2.02mg/g高于接种AMF2的1.72mg/g),体现AMF组成的影响。
(4)消费者的能量输入依赖捕食/取食,输出遵循能量流动的基本路径(呼吸消耗、传递给下一营养级、流向分解者):取食蚜虫、紫花苜蓿等麻雀呼吸作用散失、流向下一营养级(鹰)、流向分解者。食物链中,蚜虫和田鼠竞争紫花苜蓿,存在种间竞争;生物间通过颜色、气味等传递信息,存在信息传递;食物链是能量流动的渠道,存在能量流动;群落演替是群落替代过程,题干食物链未体现。
【分析】种间关系中,互利共生是两种生物相互依存、彼此有利的关系,常见于生物与微生物的协作。生态系统的反馈调节中,正反馈会加剧初始变化,负反馈(如种内竞争)会抑制初始变化,二者共同维持种群数量稳定。AMF作为土壤微生物,可通过扩大植物养分吸收范围,促进植物生物量积累和磷等难移动元素的吸收,其作用效果受自身组成(种类、比例)和植物品种的共同影响。生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,食物链是能量流动和信息传递的重要载体,同时可能存在种间竞争等种间关系。
(1)互利共生是指两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利。菌根中的真菌依赖于从植物中获取有机物维持生存,但扩大了植物的表面积,吸收并为植物提供大部分生长所需的氮、磷等无机盐,二者相互依存、彼此有利,属于互利共生关系。正反馈调节指某一成分的变化所引起的其他一系列变化,不是抑制而是加速最初发生的变化。随着群落内植物个体数增加,其对应的地下菌丝网络功能越强,越有利于同种个体生长和幼苗更新,这一过程属于正反馈调节。但个体数增加到一定程度后,种内竞争加剧进而抑制种群进一步增长。上述调控机制共同维持了种群数量的相对稳定。
(2)对比接种组和对照组的生物量数据,接种组生物量明显高于对照组,说明AMF能提高紫花苜蓿的生物量;从表格数据看,接种组的P含量高于对照组,说明AMF能促进紫花苜蓿的P吸收,因此可知AMF对紫花苜蓿的作用是提高紫花苜蓿的生物量、促进紫花苜蓿对P的吸收。据表可知,不同接种剂中不同的AMF比例不同,所以不同接种剂对同种紫花苜蓿N、P的吸收影响有显著区别。
(3)紫花苜蓿品种:同一接种剂下,品种1与品种2的生物量、N、P含量不同;AMF的组成:AMF1与AMF2来源不同(温带草甸草原土和典型草原土),对苜蓿影响有差异,因此AMF对紫花苜蓿生长发育和养分吸收的影响主要取决于紫花苜蓿品种、AMF的组成。
(4)麻雀属于消费者,其食物来源有紫花苜蓿和蚜虫,其同化的能量一部分呼吸作用散失,一部分流向分解者,一部分流向下一营养级,故麻雀的能量输入和输出示意图为取食蚜虫、紫花苜蓿等麻雀呼吸作用散失、流向下一营养级(鹰)、流向分解者。种间竞争:图中蚜虫和田鼠都以紫花苜蓿为食,存在种间竞争关系;信息传递:在食物链中,生物通过物理、化学、行为等信息进行交流,比如植物的颜色、气味等信息可被消费者获取,存在信息传递;能量流动:食物链是能量流动的渠道,能量沿着食物链单向流动、逐级递减。而群落演替是指随着时间推移,一个群落被另一个群落代替的过程,图中食物链未体现群落演替 ,所以选acd。
18.【答案】(1)红光和蓝紫;C3的还原;ATP和NADPH
(2)促进葡萄糖转化为淀粉
(3)高于
(4)追施磷肥
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】(1)光合作用中,叶绿素的吸收光谱决定其主要吸收红光和蓝紫光。光反应将光能转化为ATP和NADPH的化学能,暗反应的C3还原阶段利用这些能量将CO2固定后的产物转化为糖类,完成能量的最终转移。
(2)从图1可知,野生型水稻(含P基因)籽粒重量高于P基因缺失突变型水稻,且增长更快;图2显示野生型水稻葡萄糖和淀粉含量高于突变型。葡萄糖和淀粉是有机物合成的重要产物,由此推测,P蛋白的功能可能是促进葡萄糖转化为淀粉,所以P基因缺失突变型植株因缺乏P蛋白,有机物合成与积累受影响,导致籽粒重量低且增长缓慢。
(3)P蛋白参与磷的内运和外排,且以外排为主。突变型缺失P蛋白,磷的外排过程受阻,而内运可能正常进行,导致磷在胚乳细胞中积累,含量高于野生型。
(4)磷是植物生长发育的必需元素,参与ATP、核酸等物质的合成,影响光合作用和有机物积累。追施磷肥能直接补充土壤中的磷元素,被水稻吸收后提高叶肉细胞含磷量,配合P基因高表达,进一步提升产量。
【分析】光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应为暗反应提供ATP和NADPH,暗反应的C3还原阶段是能量转化为有机物化学能的关键。水稻籽粒的重量和产量与淀粉积累密切相关,葡萄糖向淀粉的转化是重要的储能过程。磷转运蛋白的运输方向(内运/外排)会影响细胞内磷的含量,进而影响相关代谢过程。农业生产中,合理补充磷肥可满足植物对磷的需求,促进光合作用和有机物合成,提升作物产量。
(1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光;光反应阶段将光能转变为NADPH和ATP的化学能,用于暗反应中的C3的还原;ATP和NADpH为该反应提供能量。
(2)据图1可知,相对于野生型,突变型籽粒重量低且增长缓慢;结合图2结果,突变型葡萄糖含量高于野生型,而淀粉含量低于野生型,由此推测P蛋白的作用可能是促进葡萄糖转化为淀粉。
(3)研究表明,P基因在籽粒胚乳中高表达。据推测,P蛋白可能是一种磷的转运蛋白,且参与内运和外排两个过程。若以外排作用为主,则突变型不能将磷外排出来,导致胚乳中磷含量增多,则突变型胚乳细胞中的磷含量明显高于野生型胚乳细胞中的磷含量。
(4)追施磷肥可以补充磷元素,提高叶肉细胞的含磷量使P基因高表达的威优16进一步增产。
19.【答案】(1)不用去雄
(2)A3对A1、A2为显性,A1对A2为显性(或A3>A1>A2);6
(3)减数分裂Ⅰ前期;基因重组;SNPe;不育植株均检测出SNPe序列;
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因的分离规律的实质及应用;基因重组及其意义;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)用雄性不育品系做母本进行杂交育种,由于该品系的雄蕊不育,无法产生可育花粉,在杂交过程中不需要人工去除雄蕊,能大幅简化杂交操作流程,所以最显著的优点是不用去雄。
(2)根据实验一的结果,雄性不育品系1(A1A1)与育性正常的品系2(A2A2)杂交,F1全为雄性不育,说明A1对A2为显性;实验二中,雄性不育品系1(A1A1)与育性正常的品系3(A3A3)杂交,F1全为育性正常,说明A3对A1为显性,因此A1、A2、A3之间的显隐性关系是A3对A1、A2为显性,A1对A2为显性(或A3>A1>A2)。该对等位基因属于复等位基因,共有3个基因,基因型包括纯合子和杂合子,纯合子有A1A1、A2A2、A3A3三种,杂合子有A1A2、A1A3、A2A3三种,总计6种基因型。
(3)①同源染色体的非姐妹染色单体之间交换片段的行为发生在减数分裂Ⅰ前期,此时同源染色体联会形成四分体,交叉互换会导致染色单体上的基因重组,该变异类型属于基因重组。
②从电泳结果来看,雄性不育的亲本品系1、F1雄性不育植株都检测到了SNPe序列,而育性正常的品系2没有检测到该序列,说明SNPe序列与雄性不育基因紧密连锁,所有表现为雄性不育的植株都能检测到该序列,因此可将其作为雄性不育基因的分子标记。
③实验二中,亲本为品系1(A1A1,雄性不育,含SNPe序列)和品系3(A3A3,育性正常,不含SNPe序列),二者杂交得到的F1基因型为A1A3,表现为育性正常,其DNA中应同时含有SNPe序列和品系3特有的遗传标记序列;F1与品系1回交,F2的基因型为A1A1(雄性不育)和A1A3(育性正常),其中雄性不育植株的DNA中仅含SNPe序列,育性正常植株的DNA中仍含两种遗传标记序列。电泳结果应呈现:亲本1只有SNPe对应的条带,亲本3只有品系3特有的条带,F1有两条条带,F2不育植株只有SNPe条带,F2可育植株有两条条带(SNPe条带位置与实验一一致,品系3的条带为新的位置)。
【分析】复等位基因的显隐性关系通过杂交实验中F1的表型推导,遵循杂合子表型由显性基因控制的原则;基因型种类需兼顾纯合子和杂合子的组合情况,3个复等位基因共形成6种基因型。基因重组中染色体交叉互换发生在减数分裂Ⅰ前期,是生物遗传变异的重要来源之一。分子标记的筛选基于标记序列与目标基因的紧密连锁关系,即不育性状与SNPe序列始终伴随出现,通过电泳结果可直观体现这种关联性。实验二中的电泳结果需结合杂交后代的基因型推导,确保遗传标记与育性表型一一对应,从而验证SNPe序列作为雄性不育基因分子标记的可靠性。
(1)雄性不育品系做杂交育种,可做母本,不用去雄。
(2)根据杂交一,雄性不育品系1(A1A1)分别与育性正常的品系2(A2A2),F1全为雄性不育,说明A1对A2为显性,根据杂交二,雄性不育品系1(A1A1)与育性正常品系3(A3A3)杂交,后代全为育性正常,A3对A1为显性,因此A1、A2、A3之间的显隐性关系为A3对A1、A2为显性,A1对A2为显性。只考虑这对等位基因(A1、A2、A3),有6种基因型,分别为A1A1、A1A2、A2A2、A1A3、A3A3、A2A3。
(3)①在减 数第一次分裂前期过程中,同源染色体两两配对的现象叫作联会,联会后的每对 同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。四分体中的非姐 妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段,可见染色体互换通常发生在减数第一次分裂前期(减数分裂Ⅰ前期),其引起的变异属于基因重组。②据图推测,F1雄性不育植株样本均检测出SNPe序列,可见SNPe序列与雄性不育基因紧密连锁。③进一步验证上述结论,研究人员提取实验二中亲本,各植株DNA,并将表现型一致的植株DNA混合,利用PCR扩增不同样本的SNP遗传标记,表明了SNPe序列与雄性不育基因紧密连锁,电泳结果如下图所示。
20.【答案】(1)下丘脑;动作电位
(2)细胞膜上GABA受体;增大;抑制;Ca2+运入细胞内、细胞内钙库释放Ca2+
【知识点】反射的过程;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)运动过程中,体表散水增加导致细胞外液渗透压上升,该信号被下丘脑的渗透压感受器感知,感受器将渗透压变化转化为动作电位,通过神经传导传至大脑皮层,进而引起渴觉。
(2)补充糖分使血糖升高时,胰岛B细胞分泌的激素a(胰岛素)与胰岛A细胞膜上的结构c(胰岛素受体)结合,会增加胰岛A细胞膜上GABA受体的数量。由于GABA受体是氯离子通道,GABA与受体结合后,氯离子会内流,导致细胞膜内电位绝对值增大,使胰岛A细胞难以产生兴奋,最终抑制胰高血糖素的分泌。同时,GABA与胰岛B细胞膜上的受体结合后,会引起Ca2+运入细胞内以及细胞内钙库释放Ca2+,导致细胞质基质中Ca2+浓度上升,进而激活细胞生长和存活的信息通路。
【分析】水平衡调节中,下丘脑是渗透压感受器的所在部位,能将渗透压变化转化为电信号(动作电位),进而传导至大脑皮层产生渴觉,这是机体维持水盐平衡的关键环节。血糖调节中,胰岛素不仅能直接降低血糖,还能通过调节胰岛A细胞上GABA受体的数量间接抑制胰高血糖素分泌,体现了激素间的协同调节。GABA作为神经递质,其作用机制与受体类型相关,氯离子通道的开放会影响细胞膜电位,进而抑制靶细胞的分泌功能,而Ca2+浓度的变化则参与细胞生长和存活的信号调控,体现了神经递质在代谢调节中的多元作用。
(1)运动过程中,通过体表散失的水分增加,使得细胞外液的渗透压上升,位于下丘脑中的渗透压感受器感受到这种变化,并将这种变化转化为动作电位,进而通过下丘脑的水盐平衡中枢将该信号传至大脑皮层引起渴觉的产生。
(2)补充糖分使血糖升高时,胰岛B细胞分泌的激素a胰岛素与胰岛A细胞的细胞膜上的结构c胰岛素受体结合,从而增加其细胞膜上GABA受体数量。GABA受体是一种氯离子通道,GABA与受体结合后会引起细胞膜内电位绝对值增大,最终抑制胰高血糖素的分泌,以阻止血糖的上升。另一方面,GABA 还可以与胰岛B细胞膜上的受体结合,通过引起钙离子运入细胞内、细胞内钙库释放钙离子,导致细胞溶胶中Ca2+浓度上升,从而激活细胞生长和存活的信息通路,实现对靶细胞的调节。
21.【答案】(1)脱氧核苷酸;引物;复性;PCR反应需要在高温条件下进行变性步骤(90~95℃使双链DNA解旋为单链),普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活,而耐高温的DNA聚合酶能在高温环境中保持活性,保证PCR反应的正常进行
(2)SmaⅠ和EcoRⅠ;磷酸二酯
(3)细胞表面发出黄色荧光;升高
(4)镉离子浓度过高,超出了融合蛋白的吸附能力,对衣藻产生了严重的毒害作用
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)PCR反应中脱氧核苷酸是合成DNA子链的原料,引物用于定位子链合成起点并与模板结合,二者都会随子链不断合成而消耗减少。PCR的变性、复性、延伸三个阶段里,复性阶段温度下降,引物才能与解开的模板单链互补结合。而高温变性步骤会让普通DNA聚合酶失活,耐高温聚合酶可耐受该高温,这是PCR反应能循环进行的关键。
(2)构建载体时避免错误连接的核心是让目的基因和载体产生独特黏性末端。从载体酶切位点特性来看,SmaⅠ和EcoRⅠ切割产生的末端不同,能保证GP1基因精准插入,而部分酶切后末端相同易导致错误连接,故GP1两端选这两种酶。DNA连接酶的核心功能就是催化相邻核苷酸形成磷酸二酯键,进而实现载体和目的基因的稳定连接。
(3)融合蛋白含YFP,若表达成功且定位于细胞壁,荧光显微镜下就会观察到细胞表面发出黄色荧光。又因CADR能结合镉离子且定位于转基因衣藻细胞壁,所以其细胞壁镉离子含量必然高于无该融合蛋白的野生型衣藻,以此可验证融合蛋白的结合功能。
(4)转基因衣藻依靠融合蛋白吸附镉离子来抵御毒害,但融合蛋白的吸附能力存在上限。当镉离子浓度达到240μmol·L- 这一极高水平时,融合蛋白无法全部吸附,多余镉离子会进入衣藻细胞,破坏细胞内酶活性、代谢平衡等,和野生型衣藻一样受到严重毒害,最终生长被显著抑制。
【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。
(1)在PCR反应中,原料是脱氧核苷酸,随着反应进行不断被消耗,分子数量逐渐减少;引物在PCR过程中会结合到模板DNA上参与子链合成,也会逐渐减少,所以分子数量逐渐减少的是引物和脱氧核苷酸。 模板与引物在PCR的复性阶段开始结合。在复性过程中,温度降低,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。 PCR中使用的DNA聚合酶需耐高温,是因为PCR反应需要在高温条件下进行变性步骤(90 - 95℃使双链 DNA 解旋为单链) ,普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活,而耐高温的 DNA聚合酶能在高温环境中保持活性,保证PCR反应的正常进行。
(2)观察图1,要避免错误连接,GPI两端应添加SmaⅠ和EcoRⅠ的识别序列。因为将CADR、GP1和YFP基因逐个构建到载体时,使用这两种限制酶切割可以产生不同的黏性末端,能保证目的基因准确插入载体。又因为NbeⅠ和XbaⅠ限制酶切割后产生的黏性末端相同,所以这两种限制酶只能选一个,按照连接的顺序在将GPl连接到载体时应该用SmaⅠ和EcoRⅠ。DNA连接酶连接时,可催化载体和目的基因之间形成磷酸二酯键,从而将载体和目的基因连接起来。
(3)若在荧光显微镜下观察到细胞表面发出黄色荧光,初步表明融合蛋白表达成功,因为融合蛋白中有黄色荧光蛋白YFP,其表达后会发出黄色荧光。 将转基因衣藻和野生型衣藻置于含镉离子的培养液中培养一段时间后,若转基因衣藻细胞壁比野生型衣藻细胞壁的镉离子含量高,则表明融合蛋白能结合镉离子。因为融合蛋白中的CADR可吸附水体中的镉离子,若融合蛋白发挥作用,会使细胞壁镉离子含量升高。
(4)240μmol·L-1镉离子浓度下,转基因衣藻和野生型衣藻生长均被明显抑制的原因可能是镉离子浓度过高,超出了融合蛋白的吸附能力,对衣藻产生了严重的毒害作用。
1 / 1广东省阳西县第一中学2025-2026学年高三上学期9月月考生物试题
1.(2025高三上·阳西月考)云南省在推进中国式现代化建设中走在前列。在2025年,云南的绿色低碳化循环经济体系初步形成。下列叙述正确的是(  )
A.发展绿色低碳化循环经济仅需要考虑环保效益
B.废弃物的资源化以实现物质与能量的循环利用
C.倡导多使用公共交通绿色出行以增加生态足迹
D.减少化石燃料的燃烧可以减少温室效应和酸雨
【答案】D
【知识点】生态系统的功能;人口增长对生态环境的影响
【解析】【解答】A、绿色低碳化循环经济的发展需兼顾环保、经济和社会效益,像云南安宁产业园区推进绿色供应链管理,实现副产物再利用,既减少污染又提升经济效益,并非只考虑环保效益,A不符合题意;
B、废弃物资源化能够促进物质循环,比如将工业废渣制成建筑材料,但能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,无法实现循环利用,B不符合题意;
C、生态足迹是衡量人类对地球资源环境影响的指标,倡导公共交通等绿色出行方式,可减少资源消耗与污染物排放,进而降低生态足迹而非增加,C不符合题意;
D、化石燃料燃烧会释放二氧化碳等温室气体,同时还会排放硫氧化物、氮氧化物等污染物,这些温室气体的增多会加剧温室效应,而硫氧化物、氮氧化物则是形成酸雨的重要物质,所以减少化石燃料燃烧能同时减少温室效应和酸雨的产生,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
2.(2025高三上·阳西月考)一般认为细胞器是散布在细胞质内具有一定形态和功能的微结构或微器官。下列叙述正确的是(  )
A.大肠杆菌不存在生物膜系统
B.蛋白质加工只在高尔基体进行
C.溶酶体可以合成多种水解酶
D.液泡与叶绿体中的色素种类相同
【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、大肠杆菌是原核生物,原核生物没有核膜和众多的细胞器膜,所以不存在生物膜系统,A符合题意;
B、蛋白质的加工在内质网和高尔基体等场所进行,并非只在高尔基体,B不符合题意;
C、溶酶体中的水解酶是在核糖体上合成的,溶酶体自身不能合成水解酶,C不符合题意;
D、液泡中的色素主要是花青素等,叶绿体中的色素主要是叶绿素和类胡萝卜素,二者色素种类不同,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】细胞器是细胞质中具有特定形态结构和功能的微结构或微器官。生物膜系统是由细胞膜、核膜以及细胞器膜等结构共同构成的。
3.(2025高三上·阳西月考)研究人员在实验中发现经某种抗癌药物处理后的癌细胞中,细胞膜会内陷形成多个包裹着破裂细胞核、细胞质等内容物的膜包小体即凋亡小体,并且周围组织未出现炎症反应。下列相关叙述正确的是(  )
A.该药物导致癌细胞坏死,内容物被分解酶分解
B.细胞凋亡由基因调控,该过程不需要合成新蛋白质
C.凋亡小体的形成与细胞中凋亡相关酶被激活有关
D.癌细胞的端粒酶活性降低是触发其凋亡的根本原因
【答案】C
【知识点】细胞的凋亡;癌细胞的主要特征;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、由题干可知,经抗癌药物处理后形成凋亡小体,且周围组织未出现炎症反应,这表明癌细胞发生的是凋亡而非坏死。细胞坏死时会引发炎症反应,A不符合题意;
B、细胞凋亡是由基因调控的程序性死亡过程,该过程需要合成与凋亡相关的新蛋白质,B不符合题意;
C、细胞凋亡过程中,凋亡相关酶被激活,会促使细胞膜内陷形成凋亡小体,C符合题意;
D、癌细胞的端粒酶活性较高,能维持端粒的长度,使癌细胞持续分裂。触发癌细胞凋亡的根本原因是相关凋亡基因的表达,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,与细胞坏死不同。新细胞的产生和一些细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中。
(2)癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。癌细胞是由一个正常细胞突变而来,它的一个重要特征是无限增殖。这是由于基因突变引起的细胞分裂失控。
4.(2025高三上·阳西月考)实验操作顺序直接影响着实验结果,下列实验操作顺序错误的是(  )
A.在酵母菌的纯培养中,接种前先在火焰旁拔出试管棉塞,再将试管口迅速通过火焰以灭菌
B.检测花生子叶中的脂肪,先用苏丹Ⅲ染液染色,再滴加体积分数为50%的酒精洗去浮色
C.观察植物细胞质壁分离,将植物细胞依次置于清水和蔗糖溶液中,观察原生质层的位置
D.探究酵母菌呼吸作用的方式,向酵母菌培养瓶中加入酸性重铬酸钾,观察颜色变化
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原;探究酵母菌的呼吸方式;微生物的分离和培养;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、酵母菌纯培养的接种环节,火焰旁操作可减少环境杂菌污染。先拔棉塞再将试管口过火焰灭菌,能避免试管口沾染杂菌,A不符合题意;
B、苏丹Ⅲ染液易溶于酒精,检测花生子叶脂肪时,先染色再用50%酒精洗去浮色,可排除染液本身颜色对观察的干扰,B不符合题意;
C、观察质壁分离时,先将细胞置于清水(观察原生质层正常位置,作为对照),再放入蔗糖溶液(观察原生质层收缩,即质壁分离现象),C不符合题意;
D、酸性重铬酸钾可检测酒精,但酵母菌培养瓶中仍有未消耗的葡萄糖,葡萄糖也会与酸性重铬酸钾发生颜色反应,干扰酒精的检测结果。正确操作应是先将培养液离心,取上清液(含酒精,不含大量葡萄糖)再加入试剂,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】微生物纯培养的接种操作需遵循无菌原则,通过火焰旁操作和试管口灭菌减少杂菌污染。脂肪检测的关键步骤是染色后洗去浮色,以保证观察效果。质壁分离实验中,对照实验的设置(先清水后蔗糖溶液)能更清晰对比原生质层的位置变化。探究酵母菌呼吸方式时,酒精检测需排除葡萄糖的干扰,因为葡萄糖和酒精均能与酸性重铬酸钾反应,需通过离心分离出上清液再进行检测。
5.(2025高三上·阳西月考)近日,在甘肃岷县我国科研人员通过胚胎移植技术利用白胡羊成功孕育出国家濒危岷县黑裘皮羊。此技术的成功应用,开创了我国珍稀地方绵羊资源的保存先例。下列相关叙述正确的是(  )
A.需要选择遗传性状优良的健康白胡羊进行超数排卵处理
B.将精子置于获能液中培养,使其获得能量后进行体外受精
C.受精卵发育至桑葚胚阶段,细胞总数和胚胎总体积均增加
D.将供体胚胎冷冻保存,则供体和受体不需要同期发情处理
【答案】D
【知识点】动物胚胎发育的过程;胚胎移植
【解析】【解答】A、超数排卵处理的对象是供体(濒危岷县黑裘皮羊),目的是获取更多优良胚胎;白胡羊作为受体,只需健康且繁殖能力正常,仅需同期发情处理以适配胚胎着床,无需超数排卵,A不符合题意;
B、精子获能是指通过获能液培养或化学诱导,使精子具备受精能力的过程,并非“获得能量”,获能是精子完成受精的关键前提,B不符合题意;
C、受精卵发育至桑葚胚阶段,细胞通过有丝分裂不断增殖,细胞总数增加,但胚胎被透明带包裹,总体积并未增加,直至囊胚阶段胚胎体积才会明显增大并出现囊腔,C不符合题意;
D、冷冻保存的胚胎可长期储存,移植时无需供体与受体同期发情,只需保证受体的生理状态(如发情周期)与胚胎发育阶段相匹配,即可为胚胎着床提供适宜环境,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】胚胎移植技术中,供体需选择遗传性状优良的个体,仅对供体进行超数排卵处理以获取多个胚胎,受体则需健康且繁殖能力正常,仅需同期发情处理,无需超数排卵。精子获能的核心是获得受精能力,而非补充能量,这是体外受精成功的关键步骤。早期胚胎发育中,桑葚胚阶段细胞总数增加但胚胎总体积受透明带限制不增大,囊胚阶段才会出现体积增大和囊腔结构。冷冻胚胎移植的核心是受体生理状态与胚胎发育阶段适配,无需供体与受体同期发情,该技术可实现优良胚胎的长期保存和异地移植,为珍稀物种保护提供技术支持。
6.(2025高三上·阳西月考)研究发现,在肿瘤微环境中细胞毒性T细胞存在高表达抑制性受体(TIGIT),该受体与肿瘤细胞表面的CD155结合后,细胞毒性T细胞活性被抑制,从而使肿瘤细胞处于免疫耐受状态,不被细胞毒性T细胞杀伤。下列相关叙述正确的是(  )
A.细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的杀伤体现了免疫系统的免疫防御功能
B.细胞毒性T细胞与肿瘤细胞表面抗原特异性结合后即被活化
C.肿瘤微环境使细胞毒性T细胞发生基因突变从而高表达TIGIT
D.使用TIGIT的单克隆抗体可解除肿瘤细胞的免疫耐受状态
【答案】D
【知识点】免疫系统的结构与功能;细胞免疫
【解析】【解答】A、免疫系统的免疫防御功能主要针对外来病原体的入侵,而细胞毒性T细胞杀伤自身异常的肿瘤细胞,体现的是免疫系统的免疫监视功能,A不符合题意;
B、细胞毒性T细胞的活化需要两个信号:一是识别肿瘤细胞表面的抗原-MHC复合体,二是接受辅助性T细胞分泌的细胞因子刺激,仅与抗原特异性结合无法完成活化,B不符合题意;
C、肿瘤微环境中细胞毒性T细胞高表达TIGIT,是基因选择性表达的结果,并非基因突变导致,细胞的遗传物质并未发生改变,C不符合题意;
D、TIGIT与肿瘤细胞表面的CD155结合是细胞毒性T细胞活性被抑制的关键,使用TIGIT的单克隆抗体可竞争性结合TIGIT,阻断二者的相互作用,恢复细胞毒性T细胞的活性,进而解除肿瘤细胞的免疫耐受状态,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】免疫系统具有免疫防御、免疫监视和免疫自稳三大功能,其中免疫监视负责识别和清除异常细胞(如肿瘤细胞)。细胞毒性T细胞的活化依赖双信号刺激,缺少任一信号均无法正常活化发挥杀伤作用。基因选择性表达是细胞在特定环境下呈现特定表型的重要机制,不同于基因突变,其不改变细胞的遗传信息。单克隆抗体凭借特异性强的特点,可通过阻断关键结合位点调控细胞功能,在肿瘤免疫治疗中,针对抑制性受体的单克隆抗体能解除免疫耐受,恢复免疫细胞对肿瘤细胞的杀伤能力,为肿瘤治疗提供新方向。
7.(2025高三上·阳西月考)FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰,避免mRNA被Y蛋白识别而降解,从而提高了鱼类的抗病能力。下列叙述正确的是(  )
A.Y蛋白能识别甲基化修饰的N基因mRNA
B.mRNA甲基化会影响其转录
C.mRNA甲基化后所含密码子序列改变
D.N基因表达会降低鱼类抗病能力
【答案】A
【知识点】表观遗传;基因的表达综合
【解析】【解答】A、根据题干“FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰,避免mRNA被Y蛋白识别而降解”,可以推断出Y蛋白能识别甲基化修饰的N基因mRNA,A符合题意;
B、题干说的是FTO蛋白通过擦除mRNA甲基化修饰避免其被降解来提高鱼类抗病能力,并没有提及mRNA甲基化对转录的影响,B不符合题意;
C、mRNA甲基化是对mRNA的一种修饰,并不改变mRNA所含的密码子序列,密码子序列由DNA转录决定,C不符合题意;
D、由题干可知FTO蛋白使N基因mRNA不被降解,从而提高鱼类抗病能力,说明N基因正常表达有利于提高鱼类抗病能力,而不是降低,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】DNA甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下,表达情况发生可遗传的变化,这就是表观遗传。
8.(2025高三上·阳西月考)协同运输是一类依赖于离子梯度的主动运输。当Na+顺浓度梯度通过钠钙交换体进入细胞时,Ca2+逆浓度梯度被排出细胞外。下列叙述错误的是(  )
A.协同运输不直接依赖ATP中的能量
B.钠钙交换体发挥作用时其构象会发生改变
C.抑制钠钙交换体的活动,会使细胞内Ca2+浓度下降
D.协同运输过程体现了细胞膜具有选择透过性
【答案】C
【知识点】细胞膜的功能;主动运输
【解析】【解答】A、协同运输依赖离子梯度进行主动运输,不直接依赖ATP中的能量,而是利用离子梯度势能来驱动物质运输,A不符合题意;
B、载体蛋白在运输物质时,其构象会发生改变,钠钙交换体作为载体蛋白,发挥作用时构象会改变,B不符合题意;
C、抑制钠钙交换体的活动,Ca2+无法逆浓度梯度排出细胞外,会使细胞内Ca2+浓度升高,而不是下降,C符合题意;
D、协同运输过程中,特定的离子(如Na+)和物质(如Ca2+)按照一定方向进行运输,体现了细胞膜对物质进出的选择透过性,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
9.(2025高三上·阳西月考)某二倍体(2n)植物的三体(2n+1)变异株可正常生长。该变异株减数分裂得到的配子为“n”型和“n+1” 型两种,其中“n+1”型的花粉只有约50%的受精率,而卵子不受影响。该变异株自交,假设四体(2n+2)细 胞无法存活,预期子一代中三体变异株的比例约为(  )
A.3/5 B.3/4 C.2/3 D.1/2
【答案】A
【知识点】减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】该三体变异株(2n+1)减数分裂产生配子时,同源染色体分离,产生的配子类型为“n”型和“n+1”型,且两种配子的比例为1:1,即产生的卵细胞中,“n”型和“n+1”型的比例为1:1;产生的花粉中,“n”型和“n+1”型的比例也为1:1。已知“n+1”型的花粉只有约50%的受精率,“n”型花粉受精率可视为100%。设“n”型花粉数量为x,则“n+1”型花粉数量也为x,由于“n+1”型花粉只有50%的受精率,所以有效参与受精的“n+1”型花粉数量为0.5x,有效参与受精的“n”型花粉数量为x,那么参与受精的花粉中,“n”型花粉占比为2/3,“n+1”型花粉占比为1/3。
卵细胞为“n”型(占比1/2)时,①与“n”型花粉结合,后代染色体组成为2n(正常个体),概率为1/2×2/3=1/3。②与“n+1”型花粉结合,后代染色体组成为2n+1(三体变异株),概率为1/2×1/3=1/6。
卵细胞为“n+1”型(占比1/2)时,①与“n”型花粉结合,后代染色体组成为2n+1(三体变异株),概率为1/2×2/3=1/3。②与“n+1”型花粉结合,后代染色体组成为2n+2(四体,无法存活),概率为1/2×1/3=1/6。
所以存活后代中,三体(2n+1)的比例为(1/6+1/3)÷(1-1/6)=3/5,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
10.(2025高三上·阳西月考)盐沼是处于海洋和陆地之间的过渡地区,规则或不规则地被海洋潮汐淹没,常形成红树林——滨海盐沼生态交错带,广东省湛江、江门、珠海等地的河口三角洲属于该种湿地生态系统。下列叙述正确的是(  )
A.盐沼群落中的种群密度越大,物种的丰富度就越高
B.交错带分布在不同位置的红树林和盐沼构成了群落的垂直结构
C.由于群落交错带是群落的边缘地带,相邻群落生物均不适合在此生存
D.盐沼生态交错带中生态位相似的种群可能通过生态位分化实现共存
【答案】D
【知识点】群落的结构;当地自然群落中若干种生物的生态位;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、物种丰富度是指群落中物种数目的多少,而种群密度是某个物种在单位面积或体积内的个体数量,二者无直接关联,即使某一物种种群密度大,群落的总物种数也可能较少,A不符合题意;
B、群落的垂直结构是指群落内不同生物在垂直方向上的分层现象,而交错带中不同位置的红树林和盐沼是群落在水平方向上的分布差异,属于群落的水平结构,B不符合题意;
C、群落交错带是相邻群落的过渡区域,兼具两个群落的部分环境特征,不仅适合相邻群落的部分生物生存,还可能出现适应过渡环境的特有生物,并非相邻群落生物均不适合在此生存,C不符合题意;
D、根据生态位理论,当两个种群生态位相似时,会通过生态位分化(如改变资源利用方式、活动时间等)减少竞争压力,从而实现共存,这一现象在盐沼生态交错带中同样存在,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物种丰富度与种群密度是两个不同的群落特征,前者反映物种多样性,后者反映单一物种的数量特征。群落的垂直结构表现为分层现象,水平结构表现为生物在水平方向上的分布差异,二者划分依据是生物的分布维度。群落交错带作为过渡区域,环境复杂多样,往往生物多样性较高,既有相邻群落的生物,也可能有特有生物。生态位分化是生物适应环境、减少竞争的重要方式,生态位相似的种群通过调整资源利用方式等实现共存,是群落稳定发展的重要机制。
11.(2025高三上·阳西月考) 研究者对不同受试者的检查发现:①丘脑(位于下丘脑旁侧的较高级中枢)受损患者对皮肤的触碰刺激无反应;②看到食物,引起唾液分泌;③受到惊吓时,咀嚼和吞咽食物变慢。下列叙述正确的是(  )
A.①说明触觉产生于丘脑
B.②中引起唾液分泌的反射为条件反射
C.控制咀嚼和吞咽的传出神经属于外周神经系统
D.受到惊吓时,机体通过神经系统影响内分泌,肾上腺素分泌减少
【答案】B,C
【知识点】反射弧各部分组成及功能;反射的过程;动物激素的调节;神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、丘脑是感觉信息的中继站,负责将触觉等感觉信息传递至大脑皮层,但触觉的实际产生发生在大脑皮层。丘脑受损患者对皮肤的触碰刺激无反应,是因为丘脑受损导致信息传递中断,从而患者无反应。A错误;
B、“看到食物”是一种视觉刺激,需要通过后天学习才能与食物建立关联,从而引起唾液分泌。因此,这种由视觉刺激引起的唾液分泌属于条件反射,B正确;
C、咀嚼和吞咽由脑神经控制,如咀嚼神经和舌咽神经、迷走神经(吞咽),传出神经从中枢神经系统发出,支配效应器,属于外周神经系统的一部分。外周神经系统包括脑神经、脊神经,因此控制咀嚼和吞咽的传出神经属于外周神经系统,C正确;
D、受到惊吓时,咀嚼和吞咽食物变慢”。惊吓激活交感神经系统,导致“战斗或逃跑”反应,肾上腺素分泌增加,以提升心率、血压等,同时抑制非紧急功能如消化,D错误。
故选BC。
【分析】1、传出神经又可分为支配躯体运动的神经(躯体运动神经)和支配内脏器官的神经(内脏运动神经)。支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。
2、外周神经系统分布在全身各处,包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经,它们都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。传入神经将接受到的信息传递到中枢神经系统;中枢神经系统经过分析和处理,发出指令信息,再由传出神经将指令信息传输到相应器官,从而使机体对刺激作出反应。
12.(2025高三上·阳西月考) 采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是(  )
A.稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数
B.完成平板划线后,培养时需增加一个未接种的平板作为对照
C.土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸
D.用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质
【答案】B
【知识点】测定某种微生物的数量;其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、稀释涂布平板法能够通过统计菌落数目实现定量计数,而平板划线法仅适用于菌种的分离与纯化,不具备计数功能,A错误;
B、完成平板划线操作后,必须设置未接种的空白平板作为对照,此步骤用于检验培养基灭菌是否彻底,B正确;
C、醋酸菌属于严格好氧型微生物,其代谢过程必须依赖氧气参与,在无氧条件下无法将葡萄糖转化为乙酸,C错误;
D、筛选尿素分解菌的培养基需以尿素作为唯一氮源,若培养基中添加蛋白胨(含其他氮源物质),则会导致非目标菌生长,无法有效筛选目标菌,D错误。
故选B。
【分析】微生物常见的接种方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落,故也常用来统计样品中活菌的数目。
13.(2025高三上·阳西月考)为探究降水量影响草原田鼠种群密度的机制,科研人员在半干旱草原开展相关实验,5个月后测定相关指标,部分结果见下图。下列分析不合理的是(  )
A.与糙隐子草相比,羊草对水分的需求更强烈
B.额外增加降水不会提高该区域生产者固定的太阳能的总量
C.降水量增加后,田鼠更倾向摄取羊草,获得更多能量
D.田鼠体重增加有利于个体存活,育龄个体增多,种群出生率升高
【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因;种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、从实验结果来看,增加降水后羊草的相对生物量变化幅度远大于糙隐子草,说明羊草的生长受水分影响更显著,即对水分的需求更强烈,A不符合题意;
B、额外增加降水会改善草原的水分条件,促进植物生长(如羊草相对生物量增加),植物光合作用增强,进而提高生产者固定的太阳能总量,B符合题意;
C、降水量增加后,田鼠食谱中羊草的占比明显加大,推测羊草在水分充足时能为田鼠提供更多能量,因此田鼠更倾向摄取羊草,C不符合题意;
D、田鼠体重增加能提升其对环境的适应能力,有利于个体存活,同时育龄个体数量增多会增加繁殖机会,直接导致种群出生率升高,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】植物的生长和分布受水分等环境因素的影响,不同植物对水分的需求存在差异,水分条件改善会优先促进需水强烈的植物生长。生产者固定的太阳能总量与植物的生长状况密切相关,水分充足时植物光合作用增强,固能总量会增加。消费者的取食偏好会随食物资源的质量和数量变化而调整,优先选择能提供更多能量的食物。种群出生率受个体存活状况、育龄个体数量等因素影响,个体存活能力提升、育龄个体增多会推动出生率上升,进而影响种群密度。
14.(2025高三上·阳西月考)光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发,部分作用关系如下图。下列叙述正确的是(  )
A.光敏色素是一类含有色素的脂质化合物
B.图中激素①是赤霉素,激素②是脱落酸
C.EBR和赤霉素是相抗衡的关系
D.红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发
【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系;环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、光敏色素的本质是含有色素的蛋白质(色素蛋白复合体),并非脂质化合物,其核心功能是感受光照信号并传递,A不符合题意;
B、赤霉素的作用是促进种子萌发,脱落酸的作用是抑制种子萌发。结合图示作用关系,激素①能抑制种子萌发,应为脱落酸;激素②能促进种子萌发,应为赤霉素,B不符合题意;
C、EBR通过抑制蛋白2形成,减少脱落酸(激素①)对种子萌发的抑制作用;赤霉素(激素②)直接促进种子萌发,二者均能推动种子萌发,属于协同关系而非相抗衡关系,C不符合题意;
D、红光会使光敏色素从无活性状态转化为有活性状态,进而促进种子萌发;EBR可抑制蛋白2形成,降低脱落酸的抑制效果,间接促进种子萌发,因此二者均能诱导拟南芥种子萌发,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光敏色素是一类感受光照的蛋白质复合体,而非脂质,其活性变化是光照调节种子萌发的关键信号。植物激素对种子萌发的调节存在协同与抗衡关系,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,二者作用相反。EBR通过调控相关蛋白的形成,减弱脱落酸的抑制作用,与赤霉素共同促进种子萌发,体现激素间的协同效应。红光作为环境信号,通过激活光敏色素,启动种子萌发相关的调控通路,与EBR从不同途径共同诱导拟南芥种子萌发。
15.(2025高三上·阳西月考)黄毛鼠在不同环境温度下独居或聚群时的耗氧量(代表产热量)测定值见下图。下列叙述正确的是(  )
A.与20℃相比,10℃时,黄毛鼠产热量增加,散热量减少
B.10℃时,聚群个体的产热量和散热量比独居的多
C.10℃时,聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少
D.聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的生理性调节
【答案】C
【知识点】体温平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、耗氧量代表产热量,由图可知10℃时黄毛鼠耗氧量高于20℃,说明产热量增加;但低温环境下体表与环境温差增大,散热量也会增加,恒温动物通过产热增加维持产热与散热的动态平衡,并非散热量减少,A不符合题意;
B、黄毛鼠是恒温动物,产热量始终等于散热量。10℃时聚群个体耗氧量低于独居个体,说明聚群个体产热量少于独居个体,因此散热量也少于独居个体,B不符合题意;
C、甲状腺激素能促进产热,其分泌受下丘脑分泌的TRH(促甲状腺激素释放激素)调控。10℃时聚群个体产热量(耗氧量)低于独居个体,说明其甲状腺激素分泌量较少,进而推测下丘脑合成和分泌的TRH比独居个体少,C符合题意;
D、聚群是黄毛鼠通过群体聚集减少体表暴露面积、降低散热的行为,属于行为性调节,而非生理性调节,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】恒温动物的核心特征是产热等于散热,环境温度降低时,体表温差增大导致散热量增加,机体通过提高产热(如增加耗氧量)维持体温稳定。聚群行为能减少个体散热,因此低温下聚群个体的产热需求(耗氧量)低于独居个体,这一过程中甲状腺激素分泌量会相应减少,而甲状腺激素的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴调控,TRH分泌量与甲状腺激素分泌量呈正相关。此外,需区分行为性调节(如聚群、避寒)与生理性调节(如激素分泌、代谢速率变化)的差异,聚群属于动物主动采取的行为策略,而非体内生理过程的自动调控。
16.(2025高三上·阳西月考)已知T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。对该植株自交后代F1利用图1所示引物分别进行PCR检测,电泳结果如图2所示。下列叙述正确的是(  )
A.以Aa植株为父本与野生型杂交,F1中卡那霉素抗性植株的比例为1/2
B.仅考虑基因A和a,该植株会产生2种基因型的可育花粉
C.根据电泳结果,图2中Ⅰ型植株占比为2/3
D.子代数量太少导致F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、Aa植株的a基因由T-DNA插入A基因形成,且花粉中A基因功能缺失(即a基因花粉)会不育。作为父本时,该植株仅能产生含A基因的可育花粉,与野生型(AA)杂交,后代基因型均为AA,无卡那霉素抗性植株(抗性基因随a基因存在),故比例为0,A不符合题意;
B、插入3号染色体后的植株基因型为A0Aa(2号染色体Aa,3号染色体A0,A0表示3号染色体插入的A基因,0为对应空白位点)。减数分裂可产生4种花粉基因型:AA、A0、Aa、a0,其中仅a0花粉因含a基因不育,剩余3种为可育花粉,并非2种,B不符合题意;
C、该植株的雌配子均可育(基因型为AA、A0、Aa、a0),自交时结合可育花粉(AA、A0、Aa),通过棋盘法计算后代基因型。电泳中Ⅰ型植株同时扩增出600bp(a基因)和900bp(A基因)条带,Ⅱ型仅扩增出900bp(A基因)条带,统计后Ⅰ型植株占比为2/3,C符合题意;
D、F1中未检测到仅扩增600bp条带(纯合aa)的植株,核心原因是a基因花粉不育,无法与雌配子中的a基因结合形成纯合aa个体,而非子代数量太少,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】T-DNA插入失活可用于基因功能研究,插入后会导致目标基因功能丧失,同时可携带抗性基因作为筛选标记。花粉中特定基因功能缺失可能导致花粉不育,影响配子传递效率,进而改变后代基因型比例。PCR检测中,不同引物组合可特异性扩增目标基因片段,通过电泳条带判断基因型(如不同长度条带对应不同基因)。植株自交后代的基因型比例需结合可育配子类型及结合概率计算,需排除不育配子的影响,才能准确分析后代表型及基因型分布。
17.(2025高三上·阳西月考)调查发现,丛枝菌根真菌(AMF)能通过庞大的菌丝网络,使得植物获取根际范围之外的水分和养分,尤其是土壤中难以移动的磷元素。研究小组鉴定内蒙古温带草甸草原和典型草原土壤样品,发现不同的AMF且比例不同。为了研究AMF对紫花苜蓿幼苗生长发育与养分吸收的影响,选用温带草甸草原土壤(AMF1)和典型草原土壤(AMF2)作接种剂,设对照(CK1、CK2),分别接种紫花苜蓿品种1和2.下表为实验最终检测到的植物地上生物量、氮含量、磷含量。回答下列问题∶
接种剂 苜蓿品种 生物量/(g·盆-1) N含量/(mg·g-1) P含量/(mg·g-1)
CK 0.16 24.78 0.74
AMF1 品种1 0.95 24.47 2.02
品种2 0.74 21.57 1.50
AMF2 品种1 0.77 19.83 1.72
品种2 0.63 16.50 1.62
(1)菌根中的真菌虽然依赖于从植物中获取有机物维持生存,但扩大了植物的表面积,吸收并为植物提供大部分生长所需的氮、磷等无机盐,它们之间构成了   关系。随着群落内植物个体数增加,其对应的地下菌丝网络功能越强,越有利于同种个体生长和幼苗更新,这一过程属于   调节。但个体数增加到一定程度后,种内竞争加剧进而抑制种群进一步增长。上述调控机制共同维持了   的相对稳定。
(2)根据表分析,AMF对紫花苜蓿的作用是   。不同接种剂对同种紫花苜蓿N、P的吸收影响   (填“有”或“没有”)显著区别,原因可能是   。
(3)根据表及题中信息分析,AMF对紫花苜蓿生长发育和养分吸收的影响主要取决于   。
(4)调查小组调查了紫花苜蓿在温带典型草原上的相关食物链,如图为部分食物链。
根据食物链,请画出麻雀的能量输入和输出示意图   。图中所示的食物链中存在着   (填字母)。
a.种间竞争 b.群落演替 c.信息传递 d.能量流动
【答案】(1)互利共生;正反馈;种群数量
(2)提高紫花苜蓿的生物量、促进紫花苜蓿对P的吸收;有;不同接种剂中不同的AMF比例不同
(3)紫花苜蓿品种、AMF的组成
(4)取食蚜虫、紫花苜蓿等麻雀呼吸作用散失、流向下一营养级(鹰)、流向分解者;acd
【知识点】种间关系;生态系统的结构和功能综合
【解析】【解答】(1)真菌依赖植物有机物生存,同时为植物提供水分和无机盐,二者相互依存、彼此有利,符合互利共生的定义。植物个体数增加使菌丝网络功能增强,进一步促进植物生长和幼苗更新,这种“变化加剧初始趋势”的调节的是正反馈。种内竞争与正反馈调节相互作用,避免种群数量过度增长或减少,实现种群数量的相对稳定。
(2)对比对照组(CK)与接种组数据,接种AMF后苜蓿生物量(如品种1接种AMF1后生物量0.95g/盆,远高于CK的0.16g/盆)和磷含量(接种组均高于CK的0.74mg/g)均显著提升,明确AMF的核心作用。不同接种剂(AMF1来自草甸草原,AMF2来自典型草原)的AMF种类和比例不同,导致对同种苜蓿氮、磷吸收的影响存在差异。
(3)同一接种剂下,品种1和品种2的生物量、氮磷含量存在差异(如AMF1接种后,品种1生物量0.95g/盆高于品种2的0.74g/盆),体现品种的影响;同一品种在不同接种剂下表现不同(如品种1接种AMF1的磷含量2.02mg/g高于接种AMF2的1.72mg/g),体现AMF组成的影响。
(4)消费者的能量输入依赖捕食/取食,输出遵循能量流动的基本路径(呼吸消耗、传递给下一营养级、流向分解者):取食蚜虫、紫花苜蓿等麻雀呼吸作用散失、流向下一营养级(鹰)、流向分解者。食物链中,蚜虫和田鼠竞争紫花苜蓿,存在种间竞争;生物间通过颜色、气味等传递信息,存在信息传递;食物链是能量流动的渠道,存在能量流动;群落演替是群落替代过程,题干食物链未体现。
【分析】种间关系中,互利共生是两种生物相互依存、彼此有利的关系,常见于生物与微生物的协作。生态系统的反馈调节中,正反馈会加剧初始变化,负反馈(如种内竞争)会抑制初始变化,二者共同维持种群数量稳定。AMF作为土壤微生物,可通过扩大植物养分吸收范围,促进植物生物量积累和磷等难移动元素的吸收,其作用效果受自身组成(种类、比例)和植物品种的共同影响。生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,食物链是能量流动和信息传递的重要载体,同时可能存在种间竞争等种间关系。
(1)互利共生是指两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利。菌根中的真菌依赖于从植物中获取有机物维持生存,但扩大了植物的表面积,吸收并为植物提供大部分生长所需的氮、磷等无机盐,二者相互依存、彼此有利,属于互利共生关系。正反馈调节指某一成分的变化所引起的其他一系列变化,不是抑制而是加速最初发生的变化。随着群落内植物个体数增加,其对应的地下菌丝网络功能越强,越有利于同种个体生长和幼苗更新,这一过程属于正反馈调节。但个体数增加到一定程度后,种内竞争加剧进而抑制种群进一步增长。上述调控机制共同维持了种群数量的相对稳定。
(2)对比接种组和对照组的生物量数据,接种组生物量明显高于对照组,说明AMF能提高紫花苜蓿的生物量;从表格数据看,接种组的P含量高于对照组,说明AMF能促进紫花苜蓿的P吸收,因此可知AMF对紫花苜蓿的作用是提高紫花苜蓿的生物量、促进紫花苜蓿对P的吸收。据表可知,不同接种剂中不同的AMF比例不同,所以不同接种剂对同种紫花苜蓿N、P的吸收影响有显著区别。
(3)紫花苜蓿品种:同一接种剂下,品种1与品种2的生物量、N、P含量不同;AMF的组成:AMF1与AMF2来源不同(温带草甸草原土和典型草原土),对苜蓿影响有差异,因此AMF对紫花苜蓿生长发育和养分吸收的影响主要取决于紫花苜蓿品种、AMF的组成。
(4)麻雀属于消费者,其食物来源有紫花苜蓿和蚜虫,其同化的能量一部分呼吸作用散失,一部分流向分解者,一部分流向下一营养级,故麻雀的能量输入和输出示意图为取食蚜虫、紫花苜蓿等麻雀呼吸作用散失、流向下一营养级(鹰)、流向分解者。种间竞争:图中蚜虫和田鼠都以紫花苜蓿为食,存在种间竞争关系;信息传递:在食物链中,生物通过物理、化学、行为等信息进行交流,比如植物的颜色、气味等信息可被消费者获取,存在信息传递;能量流动:食物链是能量流动的渠道,能量沿着食物链单向流动、逐级递减。而群落演替是指随着时间推移,一个群落被另一个群落代替的过程,图中食物链未体现群落演替 ,所以选acd。
18.(2025高三上·阳西月考)威优16是由桂林市种子公司选育的杂交水稻品种,具有强分蘖力、抗倒性强等特点,产量表现优异。研究表明威优16产量高可能与P基因有关,为进一步研究威优16水稻产量高的原因,研究人员分别检测野生型和P基因缺失突变型水稻籽粒重量和有机物合成量,结果如图1和图2所示。回答下列问题∶
(1)水稻叶肉细胞中的叶绿素主要吸收   光,光能发生转换后最终在暗反应的   阶段将能量转移至糖类中,为该阶段提供能量的物质是   。
(2)据图1和图2结果推测,P蛋白的功能可能是   ,从而导致P基因缺失突变型植株籽粒重量低且增长缓慢。
(3)研究表明,P基因在籽粒胚乳中高表达。据推测,P蛋白可能是一种磷的转运蛋白,且参与内运和外排两个过程。为进一步确认P蛋白的作用机制,科研人员分别测定野生型和突变型水稻胚乳细胞中磷的含量,若突变型胚乳细胞中的磷含量明显   (填“高于”“低于”或“等于”)野生型胚乳细胞中的磷含量,则可作为P蛋白参与磷的外排过程的证据之一,且以外排作用为主。
(4)若要通过提高叶肉细胞的含磷量使P基因高表达的威优16进一步增产,农民可采取的措施有   (答出1点)。
【答案】(1)红光和蓝紫;C3的还原;ATP和NADPH
(2)促进葡萄糖转化为淀粉
(3)高于
(4)追施磷肥
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】(1)光合作用中,叶绿素的吸收光谱决定其主要吸收红光和蓝紫光。光反应将光能转化为ATP和NADPH的化学能,暗反应的C3还原阶段利用这些能量将CO2固定后的产物转化为糖类,完成能量的最终转移。
(2)从图1可知,野生型水稻(含P基因)籽粒重量高于P基因缺失突变型水稻,且增长更快;图2显示野生型水稻葡萄糖和淀粉含量高于突变型。葡萄糖和淀粉是有机物合成的重要产物,由此推测,P蛋白的功能可能是促进葡萄糖转化为淀粉,所以P基因缺失突变型植株因缺乏P蛋白,有机物合成与积累受影响,导致籽粒重量低且增长缓慢。
(3)P蛋白参与磷的内运和外排,且以外排为主。突变型缺失P蛋白,磷的外排过程受阻,而内运可能正常进行,导致磷在胚乳细胞中积累,含量高于野生型。
(4)磷是植物生长发育的必需元素,参与ATP、核酸等物质的合成,影响光合作用和有机物积累。追施磷肥能直接补充土壤中的磷元素,被水稻吸收后提高叶肉细胞含磷量,配合P基因高表达,进一步提升产量。
【分析】光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应为暗反应提供ATP和NADPH,暗反应的C3还原阶段是能量转化为有机物化学能的关键。水稻籽粒的重量和产量与淀粉积累密切相关,葡萄糖向淀粉的转化是重要的储能过程。磷转运蛋白的运输方向(内运/外排)会影响细胞内磷的含量,进而影响相关代谢过程。农业生产中,合理补充磷肥可满足植物对磷的需求,促进光合作用和有机物合成,提升作物产量。
(1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光;光反应阶段将光能转变为NADPH和ATP的化学能,用于暗反应中的C3的还原;ATP和NADpH为该反应提供能量。
(2)据图1可知,相对于野生型,突变型籽粒重量低且增长缓慢;结合图2结果,突变型葡萄糖含量高于野生型,而淀粉含量低于野生型,由此推测P蛋白的作用可能是促进葡萄糖转化为淀粉。
(3)研究表明,P基因在籽粒胚乳中高表达。据推测,P蛋白可能是一种磷的转运蛋白,且参与内运和外排两个过程。若以外排作用为主,则突变型不能将磷外排出来,导致胚乳中磷含量增多,则突变型胚乳细胞中的磷含量明显高于野生型胚乳细胞中的磷含量。
(4)追施磷肥可以补充磷元素,提高叶肉细胞的含磷量使P基因高表达的威优16进一步增产。
19.(2025高三上·阳西月考)油菜花是两性花,其雄蕊的育性由位于同源染色体相同位置上的等位基因A1、A2、A3决定。研究人员为培育具有杂种优势的油菜新品种,利用雄性不育品系1(A1A1)分别与育性正常的品系2(A2A2)、品系3(A3A3)进行如下实验。回答下列问题:
组别 杂交 F1 F2
实验一 品系1×品系2 F1:全为雄性不育×亲本(回交) ?
实验二 品系1×品系3 F1:全为育性正常×品系1(回交) ?
(1)用雄性不育品系做杂交育种,在操作上最显著的优点是   。
(2)根据实验一、二的结果判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是   ,只考虑这对等位基因(A1、A2、A3),有   种基因型。
(3)为了进一步分析雄性不育的遗传机理,科研人员提取实验一中亲本、F1、F2若干植株DNA,利用PCR扩增不同样本的某种遗传标记(特定片段长度代表遗传标记所在位点的遗传物质来源),电泳结果如图所示。
①同源染色体的非姐妹染色体之间交换片段通常发生在   时期,其引起的变异属于   。
②据图推测,   序列与雄性不育基因紧密连锁,可作为雄性不育基因的分子标记,理由是   。
③为进一步验证上述结论,研究人员提取实验二中亲本、F1、F2各植株DNA,并将F2表型一致的植株DNA混合,利用PCR扩增不同样本的遗传标记,请在下图画出支持上述结论的电泳结果   。
【答案】(1)不用去雄
(2)A3对A1、A2为显性,A1对A2为显性(或A3>A1>A2);6
(3)减数分裂Ⅰ前期;基因重组;SNPe;不育植株均检测出SNPe序列;
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因的分离规律的实质及应用;基因重组及其意义;PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)用雄性不育品系做母本进行杂交育种,由于该品系的雄蕊不育,无法产生可育花粉,在杂交过程中不需要人工去除雄蕊,能大幅简化杂交操作流程,所以最显著的优点是不用去雄。
(2)根据实验一的结果,雄性不育品系1(A1A1)与育性正常的品系2(A2A2)杂交,F1全为雄性不育,说明A1对A2为显性;实验二中,雄性不育品系1(A1A1)与育性正常的品系3(A3A3)杂交,F1全为育性正常,说明A3对A1为显性,因此A1、A2、A3之间的显隐性关系是A3对A1、A2为显性,A1对A2为显性(或A3>A1>A2)。该对等位基因属于复等位基因,共有3个基因,基因型包括纯合子和杂合子,纯合子有A1A1、A2A2、A3A3三种,杂合子有A1A2、A1A3、A2A3三种,总计6种基因型。
(3)①同源染色体的非姐妹染色单体之间交换片段的行为发生在减数分裂Ⅰ前期,此时同源染色体联会形成四分体,交叉互换会导致染色单体上的基因重组,该变异类型属于基因重组。
②从电泳结果来看,雄性不育的亲本品系1、F1雄性不育植株都检测到了SNPe序列,而育性正常的品系2没有检测到该序列,说明SNPe序列与雄性不育基因紧密连锁,所有表现为雄性不育的植株都能检测到该序列,因此可将其作为雄性不育基因的分子标记。
③实验二中,亲本为品系1(A1A1,雄性不育,含SNPe序列)和品系3(A3A3,育性正常,不含SNPe序列),二者杂交得到的F1基因型为A1A3,表现为育性正常,其DNA中应同时含有SNPe序列和品系3特有的遗传标记序列;F1与品系1回交,F2的基因型为A1A1(雄性不育)和A1A3(育性正常),其中雄性不育植株的DNA中仅含SNPe序列,育性正常植株的DNA中仍含两种遗传标记序列。电泳结果应呈现:亲本1只有SNPe对应的条带,亲本3只有品系3特有的条带,F1有两条条带,F2不育植株只有SNPe条带,F2可育植株有两条条带(SNPe条带位置与实验一一致,品系3的条带为新的位置)。
【分析】复等位基因的显隐性关系通过杂交实验中F1的表型推导,遵循杂合子表型由显性基因控制的原则;基因型种类需兼顾纯合子和杂合子的组合情况,3个复等位基因共形成6种基因型。基因重组中染色体交叉互换发生在减数分裂Ⅰ前期,是生物遗传变异的重要来源之一。分子标记的筛选基于标记序列与目标基因的紧密连锁关系,即不育性状与SNPe序列始终伴随出现,通过电泳结果可直观体现这种关联性。实验二中的电泳结果需结合杂交后代的基因型推导,确保遗传标记与育性表型一一对应,从而验证SNPe序列作为雄性不育基因分子标记的可靠性。
(1)雄性不育品系做杂交育种,可做母本,不用去雄。
(2)根据杂交一,雄性不育品系1(A1A1)分别与育性正常的品系2(A2A2),F1全为雄性不育,说明A1对A2为显性,根据杂交二,雄性不育品系1(A1A1)与育性正常品系3(A3A3)杂交,后代全为育性正常,A3对A1为显性,因此A1、A2、A3之间的显隐性关系为A3对A1、A2为显性,A1对A2为显性。只考虑这对等位基因(A1、A2、A3),有6种基因型,分别为A1A1、A1A2、A2A2、A1A3、A3A3、A2A3。
(3)①在减 数第一次分裂前期过程中,同源染色体两两配对的现象叫作联会,联会后的每对 同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。四分体中的非姐 妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段,可见染色体互换通常发生在减数第一次分裂前期(减数分裂Ⅰ前期),其引起的变异属于基因重组。②据图推测,F1雄性不育植株样本均检测出SNPe序列,可见SNPe序列与雄性不育基因紧密连锁。③进一步验证上述结论,研究人员提取实验二中亲本,各植株DNA,并将表现型一致的植株DNA混合,利用PCR扩增不同样本的SNP遗传标记,表明了SNPe序列与雄性不育基因紧密连锁,电泳结果如下图所示。
20.(2025高三上·阳西月考)在体育运动中机体各器官系统需要共同协调,会出现大量出汗、血糖变化、心跳加快等生理反应。研究发现γ-氨基丁酸(GABA)是人体中枢神经系统产生的一种神经递质。GABA 也存在于胰岛细胞中,并参与血糖调节,其过程如图所示。回答下列问题:
(1)运动过程中,通过体表散失的水分增加,使得细胞外液的渗透压上升,该信号被   的渗透压感受器转化成   ,传至大脑皮层引起渴觉。
(2)补充糖分使血糖升高时,胰岛B细胞分泌的激素a与结构c结合作用于胰岛A细胞,从而增加其   数量。已知GABA受体是一种氯离子通道,则GABA与受体结合后会引起细胞膜内电位绝对值   ,最终   (填“促进”或“抑制”)胰高血糖素的分泌。另一方面,GABA 还可以与胰岛B细胞膜上的受体结合,通过引起   ,导致细胞质基质中Ca2+浓度上升,从而激活细胞生长和存活的信息通路。
【答案】(1)下丘脑;动作电位
(2)细胞膜上GABA受体;增大;抑制;Ca2+运入细胞内、细胞内钙库释放Ca2+
【知识点】反射的过程;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)运动过程中,体表散水增加导致细胞外液渗透压上升,该信号被下丘脑的渗透压感受器感知,感受器将渗透压变化转化为动作电位,通过神经传导传至大脑皮层,进而引起渴觉。
(2)补充糖分使血糖升高时,胰岛B细胞分泌的激素a(胰岛素)与胰岛A细胞膜上的结构c(胰岛素受体)结合,会增加胰岛A细胞膜上GABA受体的数量。由于GABA受体是氯离子通道,GABA与受体结合后,氯离子会内流,导致细胞膜内电位绝对值增大,使胰岛A细胞难以产生兴奋,最终抑制胰高血糖素的分泌。同时,GABA与胰岛B细胞膜上的受体结合后,会引起Ca2+运入细胞内以及细胞内钙库释放Ca2+,导致细胞质基质中Ca2+浓度上升,进而激活细胞生长和存活的信息通路。
【分析】水平衡调节中,下丘脑是渗透压感受器的所在部位,能将渗透压变化转化为电信号(动作电位),进而传导至大脑皮层产生渴觉,这是机体维持水盐平衡的关键环节。血糖调节中,胰岛素不仅能直接降低血糖,还能通过调节胰岛A细胞上GABA受体的数量间接抑制胰高血糖素分泌,体现了激素间的协同调节。GABA作为神经递质,其作用机制与受体类型相关,氯离子通道的开放会影响细胞膜电位,进而抑制靶细胞的分泌功能,而Ca2+浓度的变化则参与细胞生长和存活的信号调控,体现了神经递质在代谢调节中的多元作用。
(1)运动过程中,通过体表散失的水分增加,使得细胞外液的渗透压上升,位于下丘脑中的渗透压感受器感受到这种变化,并将这种变化转化为动作电位,进而通过下丘脑的水盐平衡中枢将该信号传至大脑皮层引起渴觉的产生。
(2)补充糖分使血糖升高时,胰岛B细胞分泌的激素a胰岛素与胰岛A细胞的细胞膜上的结构c胰岛素受体结合,从而增加其细胞膜上GABA受体数量。GABA受体是一种氯离子通道,GABA与受体结合后会引起细胞膜内电位绝对值增大,最终抑制胰高血糖素的分泌,以阻止血糖的上升。另一方面,GABA 还可以与胰岛B细胞膜上的受体结合,通过引起钙离子运入细胞内、细胞内钙库释放钙离子,导致细胞溶胶中Ca2+浓度上升,从而激活细胞生长和存活的信息通路,实现对靶细胞的调节。
21.(2025高三上·阳西月考)为治理水体中对生物有毒害的镉污染,研究者构建了分泌信号肽SP7、镉离子结合蛋白CADR、定位于细胞壁的蛋白GP1和黄色荧光蛋白YFP编码序列融合表达的载体,转入单细胞衣藻,实现CADR大量合成、分泌并定位于细胞壁,以吸附水体中的镉离子。回答下列问题:
(1)在DNA聚合酶、引物、模板DNA和脱氧核苷酸中,随着PCR反应进行,分子数量逐渐减少的是   和   。模板与引物在PCR反应的   阶段开始结合。PCR中使用的DNA聚合酶需耐高温,其原因为   。
(2)载体中可用的酶切位点信息和拟构建载体的部分结构如图1所示。在将CADR、GP1和YFP基因逐个构建到载体时,为避免错误连接,需向以上三个基因的两端分别添加限制酶识别序列,其中GP1两端应添加   (填两种限制酶)的识别序列。用DNA连接酶连接时,可催化载体和目的基因之间形成   键。
(3)若在荧光显微镜下观察到转基因衣藻表现为   ,初步表明融合蛋白表达成功。将转基因衣藻和野生型衣藻置于含镉离子的培养液中培养一段时间后,若转基因衣藻细胞壁比野生型衣藻细胞壁的镉离子含量   ,则表明融合蛋白能结合镉离子。
(4)将转基因衣藻和野生型衣藻在不同镉离子浓度的培养液中培养6天后,检测细胞密度,结果见图2. 240μmol·L-1镉离子浓度下,转基因衣藻和野生型衣藻生长均被明显抑制的原因可能是   。
注∶镉离子对渗透压的影响忽略不计
【答案】(1)脱氧核苷酸;引物;复性;PCR反应需要在高温条件下进行变性步骤(90~95℃使双链DNA解旋为单链),普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活,而耐高温的DNA聚合酶能在高温环境中保持活性,保证PCR反应的正常进行
(2)SmaⅠ和EcoRⅠ;磷酸二酯
(3)细胞表面发出黄色荧光;升高
(4)镉离子浓度过高,超出了融合蛋白的吸附能力,对衣藻产生了严重的毒害作用
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)PCR反应中脱氧核苷酸是合成DNA子链的原料,引物用于定位子链合成起点并与模板结合,二者都会随子链不断合成而消耗减少。PCR的变性、复性、延伸三个阶段里,复性阶段温度下降,引物才能与解开的模板单链互补结合。而高温变性步骤会让普通DNA聚合酶失活,耐高温聚合酶可耐受该高温,这是PCR反应能循环进行的关键。
(2)构建载体时避免错误连接的核心是让目的基因和载体产生独特黏性末端。从载体酶切位点特性来看,SmaⅠ和EcoRⅠ切割产生的末端不同,能保证GP1基因精准插入,而部分酶切后末端相同易导致错误连接,故GP1两端选这两种酶。DNA连接酶的核心功能就是催化相邻核苷酸形成磷酸二酯键,进而实现载体和目的基因的稳定连接。
(3)融合蛋白含YFP,若表达成功且定位于细胞壁,荧光显微镜下就会观察到细胞表面发出黄色荧光。又因CADR能结合镉离子且定位于转基因衣藻细胞壁,所以其细胞壁镉离子含量必然高于无该融合蛋白的野生型衣藻,以此可验证融合蛋白的结合功能。
(4)转基因衣藻依靠融合蛋白吸附镉离子来抵御毒害,但融合蛋白的吸附能力存在上限。当镉离子浓度达到240μmol·L- 这一极高水平时,融合蛋白无法全部吸附,多余镉离子会进入衣藻细胞,破坏细胞内酶活性、代谢平衡等,和野生型衣藻一样受到严重毒害,最终生长被显著抑制。
【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。
(1)在PCR反应中,原料是脱氧核苷酸,随着反应进行不断被消耗,分子数量逐渐减少;引物在PCR过程中会结合到模板DNA上参与子链合成,也会逐渐减少,所以分子数量逐渐减少的是引物和脱氧核苷酸。 模板与引物在PCR的复性阶段开始结合。在复性过程中,温度降低,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。 PCR中使用的DNA聚合酶需耐高温,是因为PCR反应需要在高温条件下进行变性步骤(90 - 95℃使双链 DNA 解旋为单链) ,普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活,而耐高温的 DNA聚合酶能在高温环境中保持活性,保证PCR反应的正常进行。
(2)观察图1,要避免错误连接,GPI两端应添加SmaⅠ和EcoRⅠ的识别序列。因为将CADR、GP1和YFP基因逐个构建到载体时,使用这两种限制酶切割可以产生不同的黏性末端,能保证目的基因准确插入载体。又因为NbeⅠ和XbaⅠ限制酶切割后产生的黏性末端相同,所以这两种限制酶只能选一个,按照连接的顺序在将GPl连接到载体时应该用SmaⅠ和EcoRⅠ。DNA连接酶连接时,可催化载体和目的基因之间形成磷酸二酯键,从而将载体和目的基因连接起来。
(3)若在荧光显微镜下观察到细胞表面发出黄色荧光,初步表明融合蛋白表达成功,因为融合蛋白中有黄色荧光蛋白YFP,其表达后会发出黄色荧光。 将转基因衣藻和野生型衣藻置于含镉离子的培养液中培养一段时间后,若转基因衣藻细胞壁比野生型衣藻细胞壁的镉离子含量高,则表明融合蛋白能结合镉离子。因为融合蛋白中的CADR可吸附水体中的镉离子,若融合蛋白发挥作用,会使细胞壁镉离子含量升高。
(4)240μmol·L-1镉离子浓度下,转基因衣藻和野生型衣藻生长均被明显抑制的原因可能是镉离子浓度过高,超出了融合蛋白的吸附能力,对衣藻产生了严重的毒害作用。
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