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绝密★启用前
163214-卷3 2024年普通高中学业水平等级考试(山东卷)生物学
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 |
一 |
二 |
三 |
总分 |
得分 |
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注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害;细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是( )
A.环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白
B.维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量
C.Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解
D.油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低
2.心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是 ( )
A.细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B.转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变
C.该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率增大
D.被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
3.某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成,并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下,蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合,引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P空间结构改变,使其不被受体识别。下列说法正确的是 ( )
A.蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B.蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C.提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为碱性
D.病原菌侵染使蛋白P不被受体识别,不能体现受体识别的专一性
4.仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是 ( )
A.细胞失水过程中,细胞液浓度增大
B.干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C.失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离
D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用
5.制备荧光标记的DNA探针时,需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸( dCTP、dTTP、 dGTP和碱基被荧光标记的dATP)的反应管①~④中,分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有 ( )
反应管 |
加入的单链DNA |
① |
5'-GCCGATCTTTATA-3' 3'-GACCGGCTAGAAA-5' |
② |
5'-AGAGCCAATTGGC-3' |
③ |
5'-ATTTCCCGATCCG-3' 3'-AGGGCTAGGCATA-5' |
④ |
5'-TTCACTGGCCAGT-3' |
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
6.某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种:①配子中染色体复制1次;②减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂;③减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示,其中A1、A2为显性基因,a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代,该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变,获得该子代的所有可能机制为 ( )
A.①②
B.①③
C.②③
D.①②③
7.乙型肝炎病毒(HBV)的结构模式图如图所示。HBV与肝细胞吸附结合后,脱去含有表面抗原的包膜,进入肝细胞后再脱去由核心抗原组成的衣壳,大量增殖形成新的HBV,释放后再感染其他肝细胞。下列说法正确的是 ( )
A.树突状细胞识别HBV后只发挥其吞噬功能
B.辅助性T细胞识别并裂解被HBV感染的肝细胞
C.根据表面抗原可制备预防乙型肝炎的乙肝疫苗
D.核心抗原诱导机体产生特异性抗体的过程属于细胞免疫
8.如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变,下列推断错误的是 ( )
A.该致病基因不位于Y染色体上
B.若Ⅱ-1不携带该致病基因,则Ⅱ-2一定为杂合子
C.若Ⅲ-5正常,则Ⅱ-2一定患病
D.若Ⅱ-2正常,则据Ⅲ-2是否患病可确定该病遗传方式
9.机体存在血浆K+浓度调节机制,K+浓度升高可直接刺激胰岛素的分泌,从而促进细胞摄入K+,使血浆K+浓度恢复正常。肾脏排钾功能障碍时,血浆K+浓度异常升高,导致自身胰岛素分泌量最大时依然无法使血浆K+浓度恢复正常,此时胞内摄入K+的量小于胞外K+的增加量,引起高钾血症。已知胞内K+浓度总是高于胞外,下列说法错误的是 ( )
A.高钾血症患者神经细胞静息状态下膜内外电位差增大
B.胰岛B细胞受损可导致血浆K+浓度升高
C.高钾血症患者的心肌细胞对刺激的敏感性改变
D.用胰岛素治疗高钾血症,需同时注射葡萄糖
10.拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型和基因S过表达株系的种子分别进行不同处理,处理方式及种子萌发率(%)如表所示,其中MS为基本培养基,WT为野生型,OX为基因S过表达株系,PAC为赤霉素合成抑制剂。下列说法错误的是 ( )
培养 时间 |
MS |
MS+脱落酸 |
MS+PAC |
MS+PAC+赤霉素 |
||||
WT |
OX |
WT |
OX |
WT |
OX |
WT |
OX |
|
24小时 |
0 |
80 |
0 |
36 |
0 |
0 |
0 |
0 |
36小时 |
31 |
90 |
5 |
72 |
3 |
3 |
18 |
18 |
A.MS组是为了排除内源脱落酸和赤霉素的影响
B.基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发
C.基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制
D.脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗
11.棉蚜是个体微小、肉眼可见的害虫。与不抗棉蚜棉花品种相比,抗棉蚜棉花品种体内某种次生代谢物的含量高,该次生代谢物对棉蚜有一定的毒害作用。下列说法错误的是 ( )
A.统计棉田不同害虫物种的相对数量时可用目测估计法
B.棉蚜天敌对棉蚜种群的作用强度与棉蚜种群的密度有关
C.提高棉花体内该次生代谢物的含量用于防治棉蚜属于化学防治
D.若用该次生代谢物防治棉蚜,需评估其对棉蚜天敌的影响
12.某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g/m2和30 g/m2,据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出,下列说法错误的是 ( )
A.能量不能由第二营养级流向第一营养级
B.根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低
C.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量
D.第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
13.关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法正确的是 ( )
A.整个提取过程中可以不使用离心机
B.研磨液在4 ℃冰箱中放置几分钟后,应充分摇匀再倒入烧杯中
C.鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变
D.仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰
14.在发酵过程中,多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体,菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是 ( )
A.相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B.发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C.发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D.发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
15.酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z,trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞,而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上,生长情况如图。据图分析,3种酶在该合成途径中的作用顺序为 ( )
A.X→Y→Z B.Z→Y→X
C.Y→X→Z D.Z→X→Y
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(不定项选择)种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是 ( )
A.p点为种皮被突破的时间点
B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
17.果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇,产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列推断正确的是 ( )
实验①:甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1 |
实验②:乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1,且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1 |
A.①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa
B.②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
C.甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
D.乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
18.种群增长率等于出生率减死亡率。不同物种的甲、乙种群在一段时间内的增长率与种群密度的关系如图所示。已知随时间推移种群密度逐渐增加,a为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群密度;甲、乙中有一个种群个体间存在共同抵御天敌等种内互助。下列说法正确的是 ( )
A.乙种群存在种内互助
B.由a至c,乙种群单位时间内增加的个体数逐渐增多
C.由a至c,乙种群的数量增长曲线呈“S”形
D.a至b阶段,甲种群的年龄结构为衰退型
19.瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,只受自主神经系统支配。当抓捏面部皮肤时,会引起瞳孔开大肌收缩,导致瞳孔扩张,该反射称为瞳孔皮肤反射,其反射通路如图所示,其中网状脊髓束是位于脑干和脊髓中的神经纤维束。下列说法错误的是 ( )
A.该反射属于非条件反射
B.传入神经①属于脑神经
C.传出神经②属于躯体运动神经
D.若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成
20.下列关于植物愈伤组织的说法正确的是 ( )
A.用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B.融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C.体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核
D.通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(9分)从开花至籽粒成熟,小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比,某突变体叶片变黄的速度慢,籽粒淀粉含量低。研究发现,该突变体内细胞分裂素合成异常,进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性,而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示,开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示,其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂,KT为细胞分裂素类植物生长调节剂,气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。
检测指标 |
植株 |
14天 |
21天 |
28天 |
胞间CO2浓度 (μmol CO2·mol-1) |
野生型 |
140 |
151 |
270 |
突变体 |
110 |
140 |
205 |
|
气孔导度 (mol H2O·m-2·s-1) |
野生型 |
125 |
95 |
41 |
突变体 |
140 |
112 |
78 |
(1)光反应在类囊体上进行,生成可供暗反应利用的物质有 。结合细胞分裂素的作用,据图分析,与野生型相比,开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是 。
(2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析,与野生型相比,开花14天后突变体的光饱和点 (填“高”或“低”),理由是 。
(3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析,突变体籽粒淀粉含量低的原因是 。
22.(16分)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d;叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状,且只要有1对隐性纯合基因,叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性,进行了如表所示的杂交实验。另外,拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料,通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因,以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同的原则归类后,该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,如图所示,其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分,各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
组别 |
亲本杂交组合 |
F1的表型及比例 |
甲 |
紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 |
紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1 |
乙 |
锯齿叶黄粒× 锯齿叶绿粒 |
全部为光滑叶黄粒 |
(1)据表分析,由同一对等位基因控制的2种性状是 ,判断依据是 。
(2)据表分析,甲组F1随机交配,若子代中高茎植株占比为 ,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)图中条带②代表的基因是 ;乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系,需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期,调查思路: ;
预期调查结果并得出结论: 。
(要求:仅根据表型预期调查结果,并简要描述结论)
23.(9分)由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的胆汁属于消化液,其分泌与释放的调节方式如图所示。
(1)图中所示的调节过程中,迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节,说明肝细胞表面有 。肝细胞受到信号刺激后,发生动作电位,此时膜两侧电位表现为 。
(2)机体血浆中大多数蛋白质由肝细胞合成。肝细胞合成功能发生障碍时,组织液的量 (填“增加”或“减少”)。临床上可用药物A竞争性结合醛固酮受体增加尿量,以达到治疗效果,从水盐调节角度分析,该治疗方法使组织液的量恢复正常的机制为 。
(3)为研究下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠I细胞所在通路的影响,据图设计以下实验,已知注射各试剂所用溶剂对实验检测指标无影响。
实验处理:一组小鼠不做注射处理,另一组小鼠注射 (填序号)。
①ACh抑制剂 ②CCK抗体 ③ACh抑制剂+CCK抗体
检测指标:检测两组小鼠的 。
实验结果及结论:若检测指标无差异,则下丘脑所在通路不受影响。
24.(9分)研究群落时,不仅要调查群落的物种丰富度,还要比较不同群落的物种组成。β多样性是指某特定时间点,沿某一环境因素梯度,不同群落间物种组成的变化。它可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示。
(1)群落甲中冷杉的数量很多,据此 (填“能”或“不能”)判断冷杉在该群落中是否占据优势。群落甲中冷杉在不同地段的种群密度不同,这体现了群落空间结构中的 。从协同进化的角度分析,冷杉在群落甲中能占据相对稳定生态位的原因是
。
(2)群落甲、乙的物种丰富度分别为70和80,两群落之间的β多样性为0.4,则两群落的共有物种数为 (填数字)。
(3)根据β多样性可以科学合理规划自然保护区以维系物种多样性。群落丙、丁的物种丰富度分别为56和98,若两群落之间的β多样性高,则应该在群落 (填“丙”“丁”或“丙和丁”)建立自然保护区,理由是 。
25.(12分)研究发现基因L能够通过脱落酸信号途径调控大豆的逆境响应。利用基因工程技术编辑基因L,可培育耐盐碱大豆品系。在载体上的限制酶BsaⅠ切点处插入大豆基因L的向导DNA序列,将载体导入大豆细胞后,其转录产物可引导核酸酶特异性结合基因组上的目标序列并发挥作用。载体信息、目标基因L部分序列及相关结果等如图所示。
图甲:载体信息
LB/RB:T-DNA的边界序列;Kanr:卡那霉素抗性基因;Ampr:氨苄青霉素抗性基因
图乙:目标基因L部分序列
图丙:限制酶识别序列、切割位点及电泳结果
注:N代表任一碱基
(1)用PCR技术从大豆基因组DNA中扩增目标基因L时,所用的引物越短,引物特异性越 (填“高”或“低”)。限制酶在切开DNA双链时,形成的单链突出末端为黏性末端,若用Bsa Ⅰ 酶切大豆基因组DNA,理论上可产生的黏性末端最多有 种。载体信息如图甲所示,经Bsa Ⅰ 酶切后,载体上保留的黏性末端序列应为5'- -3'和5'- -3'。
(2)重组载体通过农杆菌导入大豆细胞,使用抗生素 筛选到具有该抗生素抗性的植株①~④。为了鉴定基因编辑是否成功,以上述抗性植株的DNA为模板,通过PCR扩增目标基因L,部分序列信息及可选用的酶切位点如图乙所示,PCR产物完全酶切后的电泳结果如图丙所示。据图可判断选用的限制酶是 ,其中纯合的突变植株是 (填序号)。
(3)实验中获得1株基因L成功突变的纯合植株,该植株具有抗生素抗性,检测发现其体细胞中只有1条染色体有T-DNA插入。用抗生素筛选这个植株的自交子代,其中突变位点纯合且对抗生素敏感的植株所占比例为 ,筛选出的敏感植株可用于后续的品种选育。
参考答案
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. B
环核苷酸结合细胞膜上的Ca2+通道蛋白,Ca2+不需要与通道蛋白结合,A错误;环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,Ca2+内流属于协助扩散,故维持细胞Ca2+浓度的内低外高是主动运输,需消耗能量,B正确;Ca2+作为信号分子,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高,不是直接H2O2的分解,C错误;BAK1缺失的被感染细胞,则不能被油菜素内酯活化,不能关闭Ca2+通道蛋白,将导致H2O2含量升高,D错误。
2. C
【命题点】细胞呼吸
细胞呼吸能为生命活动提供能量,因此细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量,A正确;ITA与细胞膜上的载体蛋白L结合后,载体蛋白L的空间结构会发生改变,这种构象的变化有利于有机酸ITA的跨膜运输,B正确;有氧呼吸在第二阶段产生CO2,同时产生大量的NADH,此过程发生在线粒体中,由题意可知,巨噬细胞吞噬死亡细胞后,巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,所以该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率减小,C错误;溶酶体中含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死入侵细胞的病毒或细菌,D正确。
3. B
【命题点】分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌
核糖体没有膜结构,蛋白P前体不会通过囊泡的形式从核糖体转移至内质网,A错误;分泌蛋白被排出细胞的过程是胞吐,依赖细胞膜的流动性,B正确;由题意可知,在碱性条件下,蛋白P空间结构改变,使其不被受体识别,故提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为酸性,C错误;病原菌侵染使蛋白P空间结构改变后不被受体识别,体现了受体识别的专一性,D错误。
4. B
【命题点】细胞的吸水和失水
细胞失水过程中,细胞液浓度增大,A正确;由题意可知,在干旱环境下,内部薄壁细胞的单糖合成多糖的速率比外层细胞快,当单糖合成多糖时,由于溶质颗粒数降低,细胞的渗透压会减小,故外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的高,B错误;失水比例相同的情况下,由于内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大,所以发生质壁分离的程度会更小,即外层细胞更易发生质壁分离,C正确;干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,渗透压相对较小,则水分会由薄壁细胞流向外层细胞,从而缓解干旱环境引起的缺水,有利于外层细胞的光合作用,D正确。
5. D
本实验荧光标记的是dATP,与之配对的是T,且由题意可知,在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区,故双链互补配对长度应大于或等于9 bp。模板末端需要有游离的T,与A配对后,带有荧光标记的就可以作为探针。①试管中所给的两条单链为 ,框线部分为未配对的碱基,可用于与带荧光标记的dATP结合,由于DNA复制时子链的延伸方向是5'→3',故上述双链DNA无法延伸,①试管不会出现荧光探针;②试管加入的是单链5'-AGAGCCAATTGGC-3',单链可以自己配对,①③中的单链自身配对也无荧光,框线位置不含碱基T,可知②试管也不能得到探针;③试管为 ,框线位置含有碱基T,满足要求;试管④加入的也是单链,为5'-TTCACTGGCCAGT-3',框线位置含有碱基T,满足要求,故试管③④里会出现探针,D正确。
6. B
7. C
树突状细胞的功能是吞噬并呈递抗原,并不仅仅是吞噬功能,A错误;识别并裂解被病毒入侵的细胞是细胞毒性T细胞,B错误;结合图示可以看出,乙型肝炎病毒依靠表面抗原与肝细胞识别,而核心抗原是在进入肝细胞后才释放的,故应以表面抗原的特征进行乙肝疫苗的制备,C正确;产生特异性抗体的过程属于体液免疫,D错误。
8. D
【命题点】人类遗传病
由图可知,男女均有患病,故不可能为伴Y染色体遗传病,A正确。若Ⅱ-1不携带致病基因,根据Ⅲ-3患病可知其致病基因只能来自Ⅱ-2,又因为Ⅲ-1正常,所以Ⅱ-2为杂合子,B正确。若Ⅲ-5正常,根据Ⅱ-3、Ⅱ-4均患病可知该病为常染色体显性遗传病,又因为Ⅲ-3患病,Ⅱ-1不患病,说明Ⅲ-3致病基因只能来自Ⅱ-2,故Ⅱ-2一定患病,C正确。若Ⅱ-2正常,根据Ⅱ-1、Ⅱ-2均正常,且Ⅲ-3患病,说明该病为隐性遗传病,若Ⅲ-2患病,则可进一步确定患病方式为常染色体隐性遗传病;若Ⅲ-2不患病,则常染色体隐性遗传病和伴X染色体隐性遗传病均有可能,D错误。
9. A
静息电位的电位差取决于K+外流的量,高钾血症患者的血浆K+浓度升高,导致K+外流的量减少,静息电位变小,A错误;胰岛B细胞受损会使胰岛素无法正常分泌,结合题干信息可知,从而无法促进细胞摄取K+,导致血浆K+浓度升高,B正确;高钾血症患者的血浆K+浓度高,且K+外流的量减少,静息电位变小,其心肌细胞对刺激的敏感性升高,C正确;胰岛素的分泌能促进细胞摄取K+使血浆K+浓度恢复正常,但是胰岛素有降低血糖浓度的作用,为了维持血糖稳定,需同时注射葡萄糖,D正确。
10. B
MS为基本培养基,属于空白对照,可用于确定无外源激素的情况下两种株系的生长情况,即可排除内源激素的影响,A正确。MS+PAC和MS两组相比,MS+PAC组两种株系的种子萌发率相同,MS组中OX株系萌发率高,说明S基因是通过增加赤霉素的含量来促进种子萌发的,B错误。MS和MS+脱落酸两组中,培养36小时,WT株系种子萌发率分别为31%和5%,而OX株系种子萌发率分别为90%和72%,说明基因S过度表达缓解了脱落酸对种子萌发的抑制,C正确。MS+脱落酸和 MS两组相比,MS+脱落酸组各种数据均降低,说明脱落酸对种子的萌发有抑制作用;MS+PAC+赤霉素和MS+PAC两组数据相比,说明赤霉素有促进种子萌发的作用,故二者在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗,D正确。
11. C
目测估计法按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量,棉田害虫个体小且数量多,统计棉田不同害虫物种的相对数量时可用目测估计法,A正确;天敌属于种群的密度制约因素,对种群的作用强度与种群的密度有关,B正确;化学防治是利用化学农药来防治害虫,C错误;若用该次生代谢物防治棉蚜,需评估其对棉蚜天敌的影响,以避免棉蚜天敌大量死亡,造成生态失衡,D正确。
12. D
【命题点】生态系统的能量流动
能量流动是单向的,故能量不能由第二营养级流向第一营养级,A正确;生物富集是生物体从周围环境吸收积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低,B正确;根据题意可知,该生态系统无有机物的输入和输出,故流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自生产者固定的能量,且第一营养级固定的能量不可能小于第二营养级同化的能量,C正确,D错误。
13. A
在该实验中,研磨材料后,可以在漏斗中垫上纱布,将研磨液过滤到烧杯中,在4 ℃冰箱中放置几分钟后,再取上清液,也可以直接将研磨液倒入塑料离心管中,在1 500 r/min的转速下离心5 min,再取上清液,故整个提取过程中可以不使用离心机,A正确;研磨液在4 ℃冰箱中放置几分钟是为了让研磨液中的杂质沉淀,取上清液,B错误;用二苯胺试剂鉴定DNA需要沸水浴,故鉴定过程中DNA双螺旋结构会发生改变,C错误;仅设置一个对照组能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰,D错误。
14. D
【命题点】发酵工程的应用
相同菌体密度下,菌球体越大,菌球体内部黑曲霉菌体能利用的氧气越少,柠檬酸产生速率越慢,A正确;由题干“菌体内铵离子浓度升高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制”可知,发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高菌体内铵离子浓度,进而提高柠檬酸产量,B正确;发酵过程中随着柠檬酸的积累,pH下降,可抑制大部分细菌的生长,C正确;柠檬酸易溶于水,故发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥不可获得柠檬酸产品,D错误。
15. A
【命题点】基因的表达、酶的作用
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. ABD
【命题点】细胞呼吸
种皮会限制O2进入种子,突破前种子的有氧呼吸强度会随着种子内O2浓度下降而下降,p点后子叶耗氧量开始明显上升,说明p点为种皮被突破的时间点,Ⅱ阶段种子内的O2浓度限制了有氧呼吸,A、B正确;Ⅲ阶段为种皮刚被突破,氧气吸收量大幅上涨,有氧呼吸速率提高,无氧呼吸速率下降,C错误;q处子叶耗氧量和乙醇脱氢酶对应的被氧化的NADH相对值相同,有氧呼吸每消耗1 mol O2,对应细胞呼吸第一阶段产生 mol NADH,对应消耗 mol葡萄糖,而无氧呼吸第一阶段产生1 mol NADH时,对应消耗 mol葡萄糖, > ,故此处无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多,D正确。
17. AC
由实验①可知,直翅为显性性状,且甲的1条Ⅳ号染色体(A)移接到X染色体末端,导致F1雌果蝇全为直翅,而F1出现了7∶1的性状分离比,可推出①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa,产生了A、a两种等比例的配子,A、C正确。实验②F1中直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1,可知乙的Ⅳ号染色体未移接到性染色体上。假设乙的基因型为Aa,则其产生的等比例的四种配子为Aa、O、A、a,与正常雌果蝇杂交,F1中直翅∶弯翅=3∶1,则该雌果蝇基因型为Aa;假设乙的基因型为AA,则其产生的配子种类及比例为AA∶O∶A=1∶1∶2,与正常雌果蝇杂交,F1中直翅∶弯翅=3∶1,则该雌果蝇基因型为aa,B、D错误。
18. AC
由a至c,乙种群增长率先增加后减小,单位时间内增加的个体数先增多后减少,B错误;由a至c,乙种群增长率先增加后减小,说明乙种群数量先快速增长,后逐渐放缓,曲线呈“S”形,C正确;a至b阶段,甲种群增长率在下降,但依然大于0,种群数量仍在增长,不能说明其年龄结构为衰退型,D错误。
19. C
由题干信息可知,瞳孔皮肤反射是出生后无需训练就具有的反射,故属于非条件反射,A正确;由题图可知,传入神经①将兴奋传给脑干,属于脑神经,B正确;传出神经②不受意识的支配,属于内脏运动神经,C错误;完整的反射弧结构包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经及效应器,若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,则脑干对脊髓(胸段)的控制无法完成,即反射弧结构不完整,相关反射不能完成,D正确。
20. BD
植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,应该用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞以获得原生质体,A错误;细胞壁对细胞起保护和支持作用,愈伤组织是不定形的薄壁组织团块,原生质体只有再生出细胞壁后才能形成愈伤组织,B正确;体细胞杂交时细胞融合过程中两个亲本细胞的细胞核会融合为一个细胞核,C错误;通过愈伤组织再生出的多个植株的过程属于无性繁殖,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. (1)ATP、NADPH 突变体细胞分裂素合成比野生型多,细胞分裂素可促进叶绿素合成、提高类囊体膜蛋白稳定性,有利于维持叶绿素含量的稳定(2)高(1分) 突变体开花14天后胞间CO2浓度低于野生型,气孔导度高于野生型,暗反应较强,对光照强度的需求高(3)蔗糖更多地被分解为单糖,而不是用于合成淀粉
(1)光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段,光反应场所为叶绿体类囊体薄膜,产物有氧气、NADPH和ATP,其中NADPH和ATP参与暗反应中三碳化合物的还原过程。细胞分裂素主要的生理作用是促进细胞分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。据图分析,野生型和突变体的未处理组类囊体膜蛋白稳定性最高,施加Lov组最低,施加Lov和KT组有所回升但仍小于未处理时,说明细胞分裂素可提高类囊体膜蛋白稳定性,类囊体膜蛋白越稳定越有利于维持叶绿素含量的相对稳定,且突变体各处理组的类囊体膜蛋白稳定性均高于对应野生型处理组,推测突变体细胞分裂素合成比野生型多,因此开花后突变体叶片变黄的速度慢。
(2)由题意可知,与野生型相比,突变体呼吸代谢没有发生变化。据表分析, 突变体开花14天后胞间CO2浓度低于野生型,但气孔导度高于野生型,因此突变体暗反应较强。光合速率达到最大时光反应速率需大于或等于暗反应速率,因此,暗反应越强烈对光反应的需求越高,即对光照强度的需求越高,而光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度,故与野生型相比,14天后突变体的光饱和点高。
(3)叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植物各处,而蔗糖转化酶可以催化蔗糖分解为单糖。突变体蔗糖转化酶活性较野生型高,蔗糖更多地被分解为单糖,而不是用于合成淀粉,故突变体籽粒淀粉含量低。
22. (1)花色和籽粒颜色 甲组F1中花色和籽粒颜色的性状与亲本相同,两种性状没有发生重新组合(2) (3)A aaBBDD (4)调查并统计F2中花色和叶边缘形状的性状分离比 若F2关于花色与叶边缘形状的表型及比例为红花锯齿叶∶紫花光滑叶∶紫花锯齿叶=1∶2∶1,则证明F1(AaBbDd)的a、B和D位于同一条染色体上,A、b和d在对应的同源染色体上;若为红花光滑叶∶红花锯齿叶∶紫花光滑叶∶紫花锯齿叶=1∶3∶6∶6,则F1(AaBbDd)的A和d位于同一条染色体上,a和D在对应的同源染色体上,B、b位于另一对同源染色体上
(1)甲组亲本杂交产生的F1中花色和籽粒颜色的性状与亲本相同,两种性状没有发生重新组合,而二者与茎高之间发生了重新组合,说明花色和籽粒颜色由同一对等位基因控制。
(2)设控制茎高的基因为E/e,若甲组涉及的2对等位基因连锁遗传,由于F1中出现了四种性状,可推出两亲本都为杂合子。由乙组实验结果可知黄粒为显性性状,则甲组中紫花矮茎黄粒亲本基因型为De//de,红花高茎绿粒亲本基因型为dE//de,即高茎为显性性状,F1随机交配,子代基因型及比例可用配子法进行计算(如表格所示)。
雄配子 雌配子 |
E |
e |
E |
EE |
Ee |
e |
Ee |
ee |
且各相对性状呈完全显隐性关系,则子代中高茎植株占比为 。若甲组涉及的2对等位基因独立遗传,甲组矮茎植株与高茎植株杂交,F1中矮茎∶高茎=1∶1,则无法判断茎高的显隐性,但可推出亲本基因型组合为Ee×ee,F1基因型及比例为Ee∶ee=1∶1。F1随机交配(同上),子代中高茎植株占比为 (显性)或 (隐性)。综上,若子代中高茎植株占比为 ,则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。
(3)根据题干信息,叶边缘锯齿形植株的基因型有aaBB、aaBb、aabb、AAbb、Aabb,共五种,乙组中锯齿叶与锯齿叶杂交,F1全为光滑叶,说明亲本基因型组合为aaBB×AAbb,F1基因型为AaBb,再结合粒形,F1的基因型为AaBbDd。由题意可知,F2中所有锯齿叶绿粒植株的电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ,即基因型有三种或一种。条带③和④分别代表基因a和d,则类型Ⅱ对应的基因型为AAbbdd(无a),条带①、②代表基因A、b,对应关系未知,且无基因B对应条带。类型Ⅰ中第一种电泳条带组成对应的基因型为Aabbdd(有A),第二种电泳条带组成对应的基因型为AAbbdd(无a),第三种电泳条带组成对应的基因型为aabbdd(无A),即条带①代表的基因是b,条带②代表的基因为A。若电泳图谱为类型Ⅰ,则b、d基因连锁(B、b连锁)且与A、a基因不连锁,乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD,锯齿叶绿粒亲本基因型为AAbbdd,F1有关基因在染色体上的位置如图所示。
F1自交获得的F2基因型及比例为 、、、、 ,则被检测群体在F2中占比为 × (Aabbdd)+ × (AAbbdd)+ × (aabbdd)= = 。若电泳图谱为类型Ⅱ,则A、d基因连锁(a、D连锁),乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型仍为aaBBDD。综上,乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD。若电泳图谱为类型Ⅰ,则被检测群体在F2中占比为 。
(4)若电泳图谱为类型Ⅱ,则A、d基因连锁(a、D基因连锁),但是不能确定B、b是否与二者连锁,需辅以对F2进行调查。由(1)可知,该植株的花色与籽粒颜色由同一对等位基因控制,且调查时正值F2的花期,因此调查思路:调查并统计F2中花色和叶边缘形状的性状分离比。若三基因连锁,即A、b、d基因连锁、a、B、D基因连锁,则F2基因型及比例为AAbbdd(红花锯齿叶)∶AaBbDd(紫花光滑叶)∶aaBBDD(紫花锯齿叶)=1∶2∶1;若B、b不与另两对等位基因连锁,则F2基因型及比例为, 、、、、 表型及比例为红花光滑叶∶红花锯齿叶∶紫花光滑叶∶紫花锯齿叶=1∶3∶6∶6。预期调查结果和结论:若F2关于花色与叶边缘形状的表型及比例为红花锯齿叶∶紫花光滑叶∶紫花锯齿叶=1∶2∶1,则证明F1(AaBbDd)的a、B和D位于同一条染色体上,A、b和d在对应的同源染色体上;若为红花光滑叶∶红花锯齿叶∶紫花光滑叶∶紫花锯齿叶=1∶3∶6∶6,则F1(AaBbDd)的A和d位于同一条染色体上,a和D在对应的同源染色体上,B、b位于另一对同源染色体上。
23. (1)神经递质ACh的受体 内正外负(2)增加 药物A抑制醛固酮的作用,减弱肾小管和集合管对Na+的重吸收,使尿量增加,组织液的量降至正常水平(2分)(3)②(2分) 胆汁释放量(2分)
(1)迷走神经末梢与肝细胞膜通过突触相连,肝细胞膜上存在识别神经递质ACh的受体。肝细胞受到刺激后,发生动作电位,细胞膜两侧电位表现为内正外负。
(2)肝细胞合成蛋白质功能发生障碍时,释放到血浆的蛋白质减少,血浆渗透压降低,有更多的水会从血浆进入组织液,导致组织液增多,出现水肿现象。醛固酮的作用是保Na+保水,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,从而减少排尿,增加组织液的量,药物A通过竞争性结合肾小管和集合管上的醛固酮受体,减弱醛固酮的作用,达到增加尿量,减少组织液的目的。
(3)实验组加入CCK抗体,阻断小肠Ⅰ细胞作用途径,保留下丘脑通路,然后分别检测两组小鼠胆汁的释放量,若实验组小鼠胆汁释放量减少,则说明下丘脑通路受小肠I细胞所在通路的影响;若两组小鼠胆汁释放量没有差异,则说明下丘脑通路不受影响。
24. (1)不能 水平结构 冷杉与群落甲中的不同物种,以及与群落甲所处的无机环境之间相互影响,不断进化、发展,占有一定的空间位置和资源,和其他物种形成相对稳定的种间关系(2分) (2)45(2分) (3)丙和丁 β多样性越高,两地的独有物种数越多(2分)
(1)在群落中,优势种不仅数量多,它对群落中其他物种的影响也很大。不能仅根据数量判断某物种在群落中是否占据优势。群落的不同地段,可能由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的不同等原因,使某物种在不同地段的种群密度有差异,这体现的是群落空间结构中的水平结构。冷杉与群落甲中的不同物种,以及与群落甲所处的无机环境之间相互影响,不断进化、发展,占有一定的空间位置和资源,和其他物种形成相对稳定的种间关系。因此,冷杉在群落甲中能占据相对稳定的生态位。
(2)设群落甲、乙中独有的物种数分别为a和b,β多样性为 =0.4,计算出a+b=60,则两群落共有物种数为 =45。
(3)由题意可知,β多样性越高,两地的独有物种数越多,因此需要在群落丙和丁建立各自的自然保护区,以维系生物多样性。
25. (1)低(1分) 256 GTTT(1分) CAAT(1分) (2)卡那霉素(1分) SacⅠ ④ (3)
(1)用PCR技术从大豆基因组DNA中扩增目标基因L时,所用的引物越短,引物与其他DNA链通过碱基互补配对结合的概率越高,引物特异性越低。若用BsaⅠ酶切大豆基因组DNA,理论上可产生的黏性末端为四个任一碱基,即理论上可产生的黏性末端最多有4×4×4×4=256(种)。载体信息经BsaⅠ酶切的示意图如下:
由此可以看出,载体上保留的黏性末端序列为5'-GTTT-3'、5'-CAAT-3'。
(2)由图甲可知卡那霉素抗性基因位于T-DNA内,故重组载体的T-DNA导入大豆细胞,使用抗生素卡那霉素可筛选到具有该抗生素抗性的植株①~④。图丙中植株②只有一条条带,说明PCR产物没有被限制酶切割,故可判断选用的限制酶是SacⅠ。由图乙、丙可知,突变序列上有一个限制酶SacⅠ的切割位点,因此切割后产生两种DNA片段,电泳结果应对应两条条带,故纯合的突变植株是④。
(3)由题意可知,该植株是L基因突变纯合体,因此其自交子代均为L基因突变纯合体;其体细胞中只有1条染色体有T-DNA插入,即只有1条染色体含有卡那霉素抗性基因(设为A),该植株关于抗生素抗性的基因型为Aa,其自交子代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa(抗生素敏感)=1∶2∶1。综上,该植株自交,子代中突变位点纯合且对抗生素敏感的植株所占比例为 。