2024年高考第三次模拟考试题:生物(河北卷)(解析版)
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单项选择题:本卷共13题,每题2分,共30分。在每题列出的四个选项中,只有一项最符合题意。
1.农业谚语中蕴藏着丰富的生物学原理,下列相关分析不正确的是( )
A.“追肥在雨前,一夜长一拳”——肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被植物的根系吸收
B.“稀三萝,密三箩,不稀不密收九箩”——合理密植可提高单位面积农作物净光合速率
C.“农家两大宝,猪粪、红花草(豆科植物)”——红花草根系上的根瘤菌起到固氮肥田的效果
D.“茶蓼(杂草)朽止,泰稷茂止”——农作物可吸收腐烂杂草中的有机物茁壮生长
【答案】D
【分析】提高农作物的光能的利用率的方法有:(1)延长光合作用的时间;(2)增加光合作用的面积(合理密植、间作套种);(3)光照强弱的控制;(4)必需矿质元素的供应;(5)CO2的供应(温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度)。
【详解】A、肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被植物的根系吸收,A正确;
B、“稀三萝,密三箩,不稀不密收九箩”,说明合理密植可提高单位面积农作物的净光合速率,原因是合理密植可以充分利用光能等资源,B正确;
C、由于豆科植物与根瘤菌互利共生,豆科植物为根瘤菌提供有机物,而根瘤菌具有固氮的作用,从而达到肥田的效果,C正确;
D、农作物不能吸收腐烂杂草中的有机物,植物吸收的是矿质元素,D错误。
故选D。
2.实验试剂的合理选择是实验成功的前提。下列关于试剂作用的叙述错误的是( )
A.用5%的重铬酸钾检测乙醇
B.用10%的盐酸破坏根尖细胞间的果胶
C.用50%的酒精洗去多余的苏丹Ⅲ
D.用95%的乙醇分离光合色素
【答案】D
【分析】不同浓度的“酒精”在不同实验中的作用:
(1)体积分数95%的酒精:与质量分数15%的HCI溶液按1:1的体积比混合作解离液,用于观察根尖分生组织细胞有丝分裂的实验。
(2)体积分数50%的酒精:检测生物组织中(如花生子叶切片)脂肪实验中,用于洗去苏丹Ⅲ染色剂染色后切片上的浮色。
(3)无水乙醇:叶绿体中色素提取与分离实验中用作色素提取剂。
【详解】A、探究酵母细胞呼吸方式实验中,用5%的重铬酸钾检测乙醇,A正确;
B、用10%的盐酸破坏根尖细胞间的果胶,使细胞分散开,B正确;
C、检测脂肪的实验中,使用50%的酒精洗去浮色,即洗去多余的苏丹Ⅲ,C正确;
D、用无水乙醇提取光合色素,D错误。
故选D。
3.为了获得植物次生代谢产物,先用植物外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中进行细胞悬浮培养。多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。下列相关叙述正确的是( )
A.次生代谢产物是植物基本生命活动所必需的,但其在植物细胞中含量很少
B.愈伤组织是由高度分化的一团薄壁细胞组成,无特定形态
C.经生长素诱导会使细胞中染色体数目加倍,进而获得高产的多倍体细胞
D.通过植物细胞培养获得次生代谢产物的过程没有体现细胞的全能性
【答案】D
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株;
2、植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A.次生代谢产物不是植物基本生命活动所必需的,A错误;
B.愈伤组织是无定型状态,具有高度液泡化的薄壁细胞,已失去分化的特征,B错误;
C.生长素并没有改变遗传物质的功能,因此生长素不会诱导使细胞中染色体数目加倍,C错误;
D.细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,而通过植物细胞培养获得次生代谢产物的过程没有体现细胞的全能性,D正确。
故答案为:D
4.某种光合细菌能利用光能进行光合作用,其参与光合作用的物质不是水,而是H2S。该种光合细菌和硝化细菌都能利用某种形式的能量合成有机物。下列有关说法正确的是( )
A.该种光合细菌进行光合作用时能产生氧气
B.该种光合细菌和硝化细菌合成有机物的能量形式相同
C.这两种细菌的遗传物质都是DNA
D.这两种细菌都含有叶绿素,都属于生产者
【答案】C
【分析】化能合成作用是利用氧化体外环境中的无机物产生的化学能,将无机物H2O和CO2合成有机物的过程。如硝化细菌,其新陈代谢类型为化能自养型。
【详解】A、题中所述光合细菌参与光合作用的物质不是水,而是H2S,因此不会产生氧气,A错误;
B、该种光合细菌进行光合作用时利用的能量来自光能,硝化细菌合成有机物的能量来自无机物氨氧化释放的化学能,B错误;
C、这两种细菌都具有细胞结构,遗传物质都是DNA,C正确;
D、硝化细菌不含叶绿素,这两种细菌都属于生产者,D错误。
故选C。
5.原核细胞中DNA进行复制时需要在复制起点处以DNA为模板合成一小段RNA作为引物,然后DNA聚合酶Ⅲ再进行DNA新链的延伸,接着由DNA聚合酶Ⅰ水解RNA引物并合成相应的替换DNA片段,最后由DNA连接酶把片段完整连接起来。下列有关叙述错误的是( )
A.DNA聚合酶Ⅲ在细胞质中合成,通过核孔进入细胞核中
B.DNA聚合酶Ⅲ在RNA引物的3'端延伸DNA链
C.DNA聚合酶Ⅰ既能断开磷酸二酯键又能合成磷酸二酯键
D.原核细胞DNA复制过程中的碱基配对方式有A-U、T-A、C-G
【答案】A
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【详解】A、DNA聚合酶Ⅲ在细胞质中合成,但原核细胞无细胞核,A错误;
B、分析题意,原核细胞中DNA进行复制时需要在复制起点处以DNA为模板合成一小段RNA作为引物,而DNA子链从5'向3'延伸 ,故DNA聚合酶Ⅲ在RNA引物的3'端延伸DNA链,B正确;
C、核酸包括DNA和RNA,化学键是磷酸二酯键,DNA聚合酶Ⅰ能水解RNA引物并合成相应的替换DNA片段,故DNA聚合酶Ⅰ既能断开磷酸二酯键又能合成磷酸二酯键,C正确;
D、原核细胞DNA复制过程中涉及DNA和RNA配对,故碱基配对方式有A-U、T-A、C-G,D正确。
故选A。
6.糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列化学反应,其中甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)是糖酵解途径中的一个关键酶。研究发现,癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这称为“瓦堡效应”。下列有关叙述正确的是( )
A.通过糖酵解,有机物中的能量大部分转化为热能
B.“瓦堡效应”可能不受氧气供应量的限制
C.“瓦堡效应”导致癌细胞消耗的葡萄糖越多,释放的能量越少
D.可用GAPDH活性抑制剂治疗癌症,副作用较小
【答案】B
【分析】癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,“瓦堡效应”可能不受氧气供应量的限制
【详解】A、通过糖酵解,有机物中的能量大部分储存在丙酮酸中,A错误;
B、癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,“瓦堡效应”可能不受氧气供应量的限制,B正确;
C、瓦保效应”导致癌细胞消耗的葡萄糖越多,释放的能量越多,C错误;
D、GAPDH活性抑制剂会影响组织细胞的有氧呼吸和无氧呼吸,治疗癌症副作用较大,D错误。
故选B。
7.2023年9月,中国内地(不含港澳台)新增报告305例猴痘确诊病例。猴痘是一种由猴痘病毒引起的传染病,猴痘患者会出现持续发烧、低蛋白血症等症状。下列有关叙述正确的是( )
A.患者持续高烧40℃时机体的产热量大于散热量
B.在猴痘患者体内仅通过细胞免疫就能消灭猴痘病毒
C.低蛋白血症会导致血浆渗透压下降,垂体合成的抗利尿激素减少
D.治疗时应注意补充营养及水分,满足能量供给同时维持渗透压平衡
【答案】D
【分析】1、寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热(骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加),减少散热(毛细血管收缩、汗腺分泌减少)→体温维持相对恒定。
2、炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对恒定。
【详解】
A、患者持续高烧40°C时,温度维持相对稳定,产热量等于散热量,A错误;
B、猴痘是一种由猴痘病毒引起的传染病,病毒寄生于细胞内,细胞毒性T细胞与被病毒入侵的靶细胞接触并使其裂解,把病毒释放至细胞外液,再由抗体和吞噬细胞等把细胞外液中的病毒进行清除,B错误;
C、抗利尿激素是由下丘脑合成分泌的,C错误;
D、发烧时大量出汗,既会有水分的流失,又会有无机盐的流失,治疗时应注意补充营养及水分,满足能量供给同时维持渗透压平衡,D正确。
故选D。
8.生命系统的不同层次都存在着“抑制”现象,下列有关抑制的叙述错误的是( )
A.低温抑制纺锤体的形成可使细胞停留在分裂期
B.生长素在超过最适浓度后,其抑制生长作用增强
C.资源有限条件下,种内竞争加剧会抑制种群增长
D.选择培养基可抑制或阻止其他种类微生物的生长
【答案】B
【分析】1、种群的数量特征中,种群密度是最基本的数量特征。出生率、死亡率、迁入率、迁出率直接影响种群密度;年龄结构通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度,是预测种群密度变化趋势的主要依据;性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。
2、低温和秋水仙素均能抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,使染色体数目加倍。
【详解】A、低温抑制分裂前期纺锤体的形成可使细胞停留在分裂期,A正确;
B、生长素在超过最适浓度后,可能促进或抑制生长,B错误;
C、资源有限条件下,种内竞争加剧,会使种群出生率降低,死亡率上升,从而抑制种群增长,C正确;
D、选择培养基允许特定微生物生长,抑制或阻止其他种类微生物的生长,D正确。
故选B。
9.一氧化氮(NO)是一种重要的生物信号分子,由一氧化氮合酶(NOS)催化L-精氨酸生成,在神经-体液-免疫调节中发挥重要作用,图表示NO在免疫调节中的作用。下列有关叙述错误的是( )
注:TCA循环是有氧呼吸第二阶段反应的总称,→表示促进,表示抑制
A.NO是一种体液调节因子
B.内毒素与巨噬细胞膜上的受体结合后调控基因的表达直接合成NO
C.NO通过抑制肿瘤细胞中的DNA复制及有氧呼吸杀伤肿瘤细胞
D.提高免疫细胞中NOS的活性,可在一定程度上抑制肿瘤的发生
【答案】B
【分析】由图可知:一氧化氮合酶(NOS)催化L-精氨酸生成NO,NO抑制肿瘤细胞中的DNA复制,同时抑制有氧呼吸第二、三阶段。
【详解】A、NO在神经-体液-免疫调节中发挥重要作用,NO是一种体液调节因子,A正确;
B、基因表达的直接产物是蛋白质(NOS),而NO不是蛋白质,B错误;
C、由图可知,NO通过抑制肿瘤细胞中的DNA复制,同时抑制有氧呼吸第二、三阶段从而杀伤肿瘤细胞,C正确;
D、提高免疫细胞中NOS的活性,有利于生成NO,从而抑制肿瘤细胞中的DNA复制,可在一定程度上抑制肿瘤的发生,D正确。
故选B。
10.基础生态位(FN)是指在生物群落中,某一物种栖息的、理论上的最大空间。实际生态位(CN)是指一个物种占有的实际生态空间。生态学家研究了甲、乙两种藤壶在岩石上的分布情况,得出结论如下:①甲通常比乙在岩石上的位置更高;②若人为将乙从岩石上移除,甲就会扩展到以前乙占领的区域。下列有关叙述,错误的是( )
A.对大多数藤壶来说,FN通常会大于CN
B.藤壶甲和乙之间存在种间竞争关系,竞争可能会使二者的生态位都变小
C.若藤壶的FN与CN不同,它一定面临生存和繁殖的困难
D.研究藤壶的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系
【答案】C
【分析】生态位概念:一个物种在群落中的地位或作用,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。生态位的作用:决定生活在什么地方,而且决定于它与食物、天敌和其他生物的关系。生态位的意义:它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。
【详解】A、依据题干信息可知,FN通常会大于CN,可见对大多数藤壶来说,FN通常会大于CN,A正确;
B、一个物种在群落中的地位或作用,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,藤壶甲和乙之间存在种间竞争关系,竞争可能会使二者的实际生态位都变小,B正确;
C、若藤壶的FN与CN不同,它不一定面临生存和繁殖的困难,如题干信息可知藤壶甲的FN大于CN,但是藤壶甲并没有面临生存和繁殖的困难,C错误;
D、一个物种在群落中的地位或作用,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叫做生态位,通常要研究它的栖息地,食物、天敌以及与其他物种的关系,D正确。
故选C。
11.α-萘乙酸(NAA)是具有与生长素类似作用效果的植物生长调节剂。科研小组探究a、b、c三种不同浓度的NAA溶液对葡萄茎段侧芽生长的影响,结果如图1所示。进一步探究NAA促进葡萄茎段侧芽生长的最适浓度X(如图2所示)时,可将图1实验称为这个实验的预实验。下列相关叙述错误的是( )
A.实验结果不能体现NAA具有“低促高抑”的作用
B.a、b、c三种浓度的关系是a最大,b、c大小无法确定
C.在a浓度的NAA溶液作用下,葡萄茎段侧芽仍能生长
D.若c≠X,则b、c浓度在X浓度两侧有4种分布可能性
【答案】A
【分析】曲线图分析:a、b、c三种不同浓度的NAA对葡萄茎段侧芽生长的影响与空白对照相比较,b、c浓度的侧芽生长速度比空白对照组快,即具有促进作用,a浓度的生长速度比空白对照组慢,即具有抑制作用。根据生长素作用的两重性可知,a浓度最高。
【详解】A、NAA具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长的作用,通过a、b、c与空白对照相比,对葡萄茎段的侧芽生长具有促进作用的是b、c浓度,具有抑制作用的是浓度a,A错误;
B、NAA是生长素类似物,生长素具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特性。据图分析,b、c浓度侧芽生长量高于空白对照组,具有促进作用;浓度侧芽生长量低于空白对照组,具有抑制作用。所以a浓度最大,但b、c大小关系无法确定,B正确;
C、在a浓度下的NAA溶液起抑制作用,生长速度比对照组要慢,但仍能生长,C正确;
D、b、c浓度的侧芽生长速度比空白对照组快,即具有促进作用,若c≠X,b、c浓度可能都在X浓度左侧,且b<c;b、c浓度可能都在X浓度右侧,且b>c;b、c浓度可能在X浓度两侧,b<c或c<b,共有4种分布可能性,D正确。
故选A。
12.红豆杉(2n=24)能产生具有高抗癌活性的紫杉醇,柴胡(2n=12)生长迅速。红豆杉—柴胡是通过植物细胞工程培育的一种既能产生紫杉醇,又能迅速生长的杂交植株。部分培育过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.获得原生质体的过程需要用纤维素酶和胰蛋白酶去除细胞壁
B.过程①可用高Ca2+-高pH融合法诱导,利用了细胞膜的流动性
C.过程②的培养基中需添加适量的生长素类和赤霉素类植物生长调节剂
D.红豆杉—柴胡杂种植株是二倍体,能够产生可育配子
【答案】B
【分析】植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,获得原生质体的过程需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁,A错误;
B、过程①是诱导原生质体融合,可用高Ca2+-高pH融合法,利用了细胞膜的流动性,B正确;
C、过程②为脱分化,该过程需要在培养基中添加适量的生长素类和细胞分裂素类植物生长调节剂,C错误;
D、红豆杉—柴胡杂种植株是异源四倍体而不是二倍体,能够产生可育配子,D错误。
故选B。
13.“卵子死亡”是我国科学家新发现的一种人类单基因遗传病。该病致病基因由人体正常PANX1基因中一个碱基对的替换形成,其表达产物会引起PANX1通道异常激活,导致不孕(“卵子死亡”)。图a是一个“卵子死亡”患者的家系图;图b显示的是正常PANX1基因和突变PANX1基因对应片段中某限制酶的酶切位点;分别提取家系中部分成员的DNA,经过酶切、电泳等步骤,再用特异性探针做分子杂交,结果见图c。下列有关叙述错误的是( )
A.理论上PANX1基因可存在多个突变位点,是因为基因突变具有随机性
B.该病属于常染色体显性遗传病
C.Ⅱ3和Ⅱ4个体婚配生出“卵子死亡”遗传病患者的概率为0
D.Ⅱ6与正常女性婚配生出“卵子死亡”遗传病患者的概率为1/4
【答案】D
【分析】由题干信息知:该遗传病“卵子萎缩、退化,最终导致不育,该基因在男性个体中不表达”,故患者中只有女性,男性可能携带致病基因,但不会患病。
【详解】A、PANX1基因可存在多个突变位点,体现了基因突变在空间上的随机性,A正确;
B、Ⅱ4具有正常基因和异常基因且表现为患者,所以该病为显性遗传病,又中于Ⅰ1具有正常基因和异常基因,该病只能为常染色体显性遗传病,B正确;
C、Ⅱ4是患者不会有后代,C正确;
D、若用A、a来表示控制该病的基因,则Ⅱ6的基因型为Aa或aa的概率各为1/2,正常女性的基因型为aa,生出Aa孩子的概率为1/4,但只有女性才会患病,后代的患病率为1/8,D错误。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
14.两种常用农药久效磷、敌百虫都是通过抑制害虫体内某消化酶活性来杀灭害虫的。为确定两种农药抑制酶活性的机制,某学校生物兴趣小组进行了实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该实验的测量指标可以是单位时间内底物的消耗量
B.久效磷可能与底物竞争酶的结合部位,抑制作用可逆
C.敌百虫可能导致酶的活性部位功能丧失,抑制作用可逆
D.这两种农药对消化酶活性的抑制能通过增加底物浓度来缓解
【答案】CD
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
【详解】A、测定酶促反应速率可以测定单位时间内底物的消耗量,A正确;
B、施加久效磷后,随着底物浓度增加,反应速率提高,所以久效磷可能与底物竞争酶的结合部位,抑制作用可逆,是可逆性抑制剂,B正确;
C、从图中看出,施加敌百虫后,随着底物浓度增加,酶促反应速率在较低的水平保持稳定,所以敌百虫是不可逆抑制剂,C错误;
D、根据BC选项,施加久效磷后,可以通过增加底物浓度缓解,而施加敌百虫后不能,D错误。
故选CD。
15.拟南芥植株较小、生长周期短、结实多、形态特征分明、易于观察,是典型的自交繁殖植物。拟南芥易于保持遗传稳定性,利于遗传研究,被科学家誉为“植物中的果蝇”。拟南芥果瓣有紫色和白色两种表型,已知紫色果瓣形成的生物化学途径如图所示。基因A和a、B和b独立遗传,其中A对a为显性、B对b为显性。下列说法错误的是( )
A.若基因型不同的两白色果瓣植株杂交,所得F1中紫色果瓣:白色果瓣=1:1,则两亲本基因型为AAbb、aaBb
B.若紫色果瓣植株自交,所得F1中紫色果瓣:白色果瓣=9:7,则说明亲本紫色果瓣的基因型为AaBb
C.基因A和a、B和b的遗传遵循基因的自由组合定律
D.若中间产物为红色,则基因型为AaBb的植株自交,所得F1中紫色果瓣:红色果瓣:白色果瓣=9:6:1
【答案】AD
【分析】1、杂交后代出现9:3:4、9:6:1、13:3、12:3:1等一系列的分离比,若表型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。
2、分析题图可知:紫色基因型为:A_B_,白色基因型为A_bb、aaB_、aabb。
【详解】A、由图可知,紫色基因型为:A_B_,白色基因型为A_bb、aaB_、aabb,若基因型不同的两白色果瓣植株杂交,所得F1中紫色果瓣︰白色果瓣=1︰1,说明有一对等位基因相当于测交,则两亲本白色果瓣植株的杂交组合应为AAbb×aaBb或Aabb×aaBB,A错误;
B、若紫色果瓣植株自交,所得F1中紫色果瓣︰白色果瓣=9︰7,为9︰3︰3︰1的变式,则亲本紫色果瓣的基因型为AaBb,B正确;
C、由题意可知,基因A和a、B和b独立遗传,说明二者的遗传遵循基因的自由组合定律,C正确;
D、若中间产物为红色(形成红色果瓣),基因型为AaBb的植株自交,F1植株的基因型及比例为A_B_︰A_bb︰aaB_︰aabb=9︰3︰3︰1,表型及比例为紫色果瓣︰红色果瓣︰白色果瓣=9︰3︰4,D错误。
故选AD。
16.人类耳蜗中的听毛细胞与正常听力密切相关。听毛细胞顶部的纤毛位于蜗管的内淋巴液中,其余部分位于外淋巴液中。当声音传到耳蜗时,听毛细胞的纤毛发生偏转,纤毛顶端的K+通道开启,K+内流,听毛细胞兴奋,并传递给听神经细胞,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.听毛细胞属于反射弧中的感受器
B.内淋巴液维持高K+浓度,利于听毛细胞产生兴奋
C.听觉的产生是非条件反射
D.兴奋只能从传入神经单向传到听毛细胞
【答案】AB
【分析】题意分析,当声音传到听毛细胞时,纤毛顶端膜上的K+通道开放,K+内流而产生兴奋,该过程为顺浓度梯度的运输,属于协助扩散。
【详解】A、听毛细胞属于反射弧中的感受器,A正确;
B、由图可知,当声音传到耳蜗时,听毛细胞内K+内流,产生兴奋,B正确;
C、听觉的产生不是反射,C错误;
D、此结构类似突触,兴奋只能从听毛细胞单向传到传入神经,D错误。
故选AB。
17.生态策略是生物在种群水平上对环境变化的适应策略。下图是采用K对策和r对策的生物当年种群数量(Nt)和一年后种群数量(Nt-1)之间的关系。下列说法正确的是( )
A.东北虎属于K对策生物,一般个体大、数量少但存活率高
B.蛙属于r对策生物,在种群密度较高时也能迅速回升
C.K对策种群数量低于X时,可能逐渐走向灭绝
D.在恶劣的环境中生存与进化,K对策生物比r对策生物占据优势
【答案】AC
【分析】分析题图:由图分析可知,K对策物种的动态曲线有两个平衡点,即稳定平衡点S和灭绝点X,当种群数量高于X时,种群数量可以回升到S,因此种群通常能稳定在一定数量水平上,该数量水平被称为K值。但种群数量一旦低于X就会走向灭绝。r对策物种的曲线特点是只有一个稳定平衡点S而没有灭绝点,种群密度极低时也能迅速回升,最终形成S形增长曲线。
【详解】AC、东北虎属于K对策生物,K对策生物通常个体大,寿命长,生殖力弱,但存活率高,K对策生物种群数量一旦低于X点,种群就会走向灭绝,对于濒危的K对策动物,其保护措施应以提高种群数量为主,AC正确;
B、r对策生物通常个体小、寿命短、生殖力强但存活率低,亲代对后代缺乏保护,蛙属于r对策生物,在种群密度较低时也能迅速回升,B错误;
D、r对策物种的曲线特点是只有一个稳定平衡点S而没有灭绝点,种群密度极低时也能迅速回升,在恶劣的环境中生存与进化,r对策生物比K对策生物占据优势,D错误。
故选AC。
18.研究人员仿照制备乳腺生物反应器的思路,制备了一种膀胱生物反应器,从转基因牛尿液中分离获得特殊功能蛋白W,基本过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.为获取更多的卵子,需对雌性动物进行同期发情处理
B.在③之前需要对早期胚胎进行相关基因检测和性别鉴定
C.该转基因牛的培育涉及精子与卵子的结合,属于有性生殖
D.图示所用技术与体细胞核移植技术均能够用于保护濒危物种
【答案】CD
【分析】动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台,使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺,利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力,在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。动物乳腺生物反应器选择的宿主细胞是雌性个体。
【详解】A、为获得更多的卵子需要用促性腺激素处理雌性动物(同期发情处理的目的是使供体和代孕母体处于同一生理状态,有利于胚胎成功移植),A错误;
B、膀胱生物反应器与转基因牛的性别无关,在胚胎移植前只需要对早期胚胎进行相关基因检测,B错误;
C、该转基因牛由受精卵发育而成,属于有性生殖,C正确;
D、题图过程中利用了体外受精及早期胚胎移植技术,其与胚胎分割技术,体细胞核移植技术在一定程度上均可以增加濒危物种的数量,有利于保护濒危物种,D正确。
故选CD。
三、非选择题:共 5 题, 共 55 分。
19.研究植物的光合作用,对农业生产等领域起着基础性指导作用。如图1为甲植物光合作用过程示意图,图2为细胞内线粒体和叶绿体的部分代谢过程(其中1、2、3、4、5、6代表气体或气体流动过程),图3为光照强度对甲、乙两种植物光合作用的影响。不考虑不同光照强度时,同种植物的呼吸速率变化,据图分析回答问题:
(1)图1中,若光照强度不变,CO2浓度增加,则短时间内C3和C5含量的变化情况分别为 、 (填“增加”或“减少”)。
(2)图2中表示同一种气体的序号有 (答出一类),叶绿体产生1的过程发生在图1中 反应阶段,该过程发生在 上。
(3)若图3中e点时甲、乙两种植物光合作用强度不相等,则原因是 。
(4)根据植物对光照强度的不同需求,植物可分为阳生植物和阴生植物,其中阳生植物适合强光环境。若甲、乙属于两种不同类型植物,则甲可能为 (填“阳生”或“阴生”)植物,判断依据是 。
【答案】(1)增加 减少
(2) 1、4、5/2、3、6 光/光反应 叶绿体的类囊体薄膜
(3)e点时,甲、乙两种植物净光合速率相等,但是二者呼吸速率不相等
(4)阳生 甲植物达到最大光合速率(光饱和点)时所需的光照强度更大,更适合强光环境
【分析】植物在光照条件下进行光合作用,光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行,包括水的光解,产生ATP和NADPH,同时释放氧气,ATP和NADPH用于暗反应阶段三碳化合物的还原,细胞的呼吸作用不受光照的限制,有光无光都可以进行,为细胞的各项生命活动提供能量。光饱和点是指在一定的光照强度范围内,植物的光合速率随光照强度的上升而增大,当光照强度上升到某一数值之后,光合速率不再继续提高时的光照强度。
【详解】(1)图1中,若光照强度不变,CO2浓度增加,短时间内CO2固定增多,即C5的消耗和C3的生成增多,同时C3的还原速率不变,综合分析所以C3含量增加,C5含量减少;
(2)根据题意图2中1、4、5均表示O2,2、3、6均表示CO2,因为光合作用利用二氧化碳产生氧气,呼吸作用吸收氧气产生二氧化碳;水的光解产生O2,该过程发生在图1中光反应阶段中,发生场所为叶绿体的类囊体薄膜上;
(3)图3中e点时,甲、乙两种植物的CO2吸收量相等,即净光合速率相等,但是二者呼吸速率不相等,总光合速率等于净光合速率加上呼吸速率,所以甲、乙两种植物光合作用强度不相等;
(4)阳生植物适合强光环境,阴生植物适合弱光环境,甲达到最大光合速率时所需的光照强度更大,并且甲的最大光合速率数值比乙的高,所以甲可能为阳生植物。
20.当病原体侵入人体后,能激活免疫细胞释放炎症细胞因子,引起炎症反应。发生炎症反应后,人体也可以通过稳态调节机制缓解炎症反应,部分机理如下图。回答下列有关问题:
(1)炎症细胞因子使神经细胞兴奋,兴奋时神经细胞膜内变为 电位。
(2)由图中迷走神经纤维连接的部位可知,其内的迷走神经属于外周神经系统中的 (填“脑神经”或“脊神经”)。
(3)在肾上腺皮质激素的分级调节过程中,物质a为 。某炎症患者错服用了利尿剂导致体内水分大量丢失,细胞外液量减少,血钠含量 (填“增加”“减少”或“不变”),进而使肾上腺皮质增加分泌醛固酮,其作用是 ,从而维持血钠含量的平衡。
(4)发烧是一种常见的炎症症状,发烧时,机体的产热量不一定大于散热量,过高的体温恢复正常,要依靠 调节机制进行调节。
(5)研究表明,当T细胞活性下降,机体缓解炎症反应的能力会降低,据图分析其主要原因是 。
【答案】(1)正
(2)脑神经
(3)促肾上腺皮质激素释放激素 减少 促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收
(4)神经—体液—免疫调节网络
(5)T细胞活性下降,分泌的乙酰胆碱减少,从而对巨噬细胞的抑制作用减弱,释放更多的炎症细胞因子,引起更强的炎症反应
【分析】稳态指的是把正常机体通过调节作用,使得各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。内环境保持相对稳定是生物体自由生存的条件。
内环境稳态的生理意义:机体的新陈代谢是由细胞内很多复杂的酶促反应组成的,而酶促反应的进行需要温和的外界条件,例如温度、pH等都必须保持在适宜的范围内,酶促反应才能正常进行。
【详解】(1)当炎症细胞因子使神经细胞兴奋时,兴奋时神经细胞膜内电位由负电位变为正电位。
(2)由题图可以看出,迷走神经纤维和脑(延髓)相连,所以迷走神经为脑神经,属于外周神经系统。迷走神经纤维B与脾神经之间通过突触联系。
(3)在肾上腺皮质激素的分级调节过程中,物质a由下丘脑分泌,是促肾上腺皮质激素释放激素,物质b由垂体分泌,是促肾上腺皮质激素。某炎症患者错服用了利尿剂导致体内水分大量丢失,细胞外液量减少,血钠含量也减少,进而使肾上腺皮质增加分泌醛固酮,进而促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,进而维持血钠的平衡。
(4)发烧时,由于体温变化趋势未知,(体温即有可能继续升高,这种情况机体产热量大于散热量;也可能维持稳定,此时产热量等于散热量;还有可能下降,此时产热量小于散热量。)所以机体的产热量不一定大于散热量。病原体感染时,免疫调节这种方式会对机体体温调控发挥重要作用,所以神经—体液—免疫调节网络是病原体感染后体温恢复稳态的调节机制。
(5)由图中过程可知,当T细胞活性下降,乙酰胆碱分泌减少,从而对巨噬细胞的抑制作用减弱,巨噬细胞可释放更多的炎症细胞因子,炎症反应加剧,因此机体缓解炎症反应的症状的能力会降低。
21.全球瞩目的联合国《生物多样性公约》第十五次缔约方大会第一阶段会议于2021年10月11日在云南昆明开幕,旨在倡导推进全球生态文明建设,强调人与自然是生命共同体。请回答下列有关问题:
(1)保护生物的多样性是在 、 、 3个层次上采取保护战略和保护措施, 是对生物多样性最有效的保护,
(2)在“蒲公英→麻雀→蛇”这条食物链中:
①蒲公英可以作为工业原料,蛇可以作为制药原料。以上可说明生物多样性具有 价值。
②在上述食物链中,麻雀数目的增多,导致蛇的数目也增多,但蛇增多后,麻雀数目受到抑制。这种内在的调节作用属于 机制,同时也说明生物多样性具有 价值。
(3)生态工程的优点是 。“三北防护林”被誉为“世界生态工程之最”,该工程依据的基本原理主要是 (答出2个)。
【答案】(1)基因 物种 生态系统 就地保护
(2)直接 负反馈调节 间接
(3)少消耗、多效益、可持续 协调原理、自生原理
【分析】1、生物多样性包括3个层次:遗传多样性(所有生物拥有的全部基因)、物种多样性(指生物圈内所有的动物、植物、微生物)、生态系统多样性。
2、生物多样性的价值:直接价值:是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。间接价值:是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。潜在价值:指目前人类尚不清楚的价值。
【详解】(1)生物圈内所有的植物、动物和微生物及其拥有的全部基因和各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性,保护生物的多样性是在基因、物种和生态系统3个层次上采取保护战略和保护措施,就地保护是对生物多样性最有效的保护,另外迁地保护也是保护生物多样性的措施之一。
(2)①蒲公英可以作为工业原料,蛇可以作为制药原料,这都表现为对人类的直接用途,因而以上可说明生物多样性具有直接价值。
②在上述食物链中,麻雀数目的增多,导致蛇的数目也增多,但蛇增多后,麻雀数目受到抑制。这种内在的调节作用属于负反馈调节机制,进而维持生态系统内部结构稳定,该事实说明生物多样性具有间接价值。
(3)生态工程的典型优点是少消耗、多效益、可持续,进而实现了可持续发展;“三北防护林”利用了多种适宜当地的物种,被誉为“世界生态工程之最”,该工程依据的基本原理主要是自生原理和协调原理。
22.构建基因表达载体时,将动物E蛋白基因插入质粒pUC18的AmpR内部,以期培育工程菌生成动物E蛋白。构建重组质粒及限制酶的识别序列如图所示。回答下列问题:
注:tetR为四环素抗性基因、AmpR为氨苄青霉素抗性基因。
(1)构建基因表达载体时,用限制酶EcRV和PstⅠ切割质粒pUC18和含E蛋白基因的DNA片段后,选用 (选“E.cli DNA连接酶”或“T4 DNA连接酶”)进行连接。将重组质粒pUC20导入大肠杆菌前,先用Ca2+处理大肠杆菌,目的是 。
(2)原核生物编码蛋白质时偏好使用GTG编码起始密码子,而真核生物偏好使用ATG。为驱动受体大肠杆菌E蛋白基因的高效表达,对E蛋白基因模板链3′端的引物进行 的改造,并优化E蛋白基因上游的 序列以驱动转录。
(3)初步获得的细菌含有质粒pUC18或质粒pUC20。为筛选出含有重组质粒的大肠杆菌,配制A~C三种选择培养基进行初筛,结果如表所示:
根据初筛结果,为获得目的菌,需从菌落类型 中挑选多个单菌落分别接种到选择培养基进一步筛选。实验的思路和预期结果及结论: 。
【答案】(1) T4 DNA连接酶 使细胞处于容易吸收周围环境中的DNA分子的生理状态
(2)将ATG改为GTG 启动子
(3) 甲 实验思路:将甲菌落的菌体接到含有氨苄青霉素的培养基上,观察是否形成菌落
预期结果及结论:若能形成菌落,则细菌含有pUC18质粒,不是目的菌;若菌落不能存活,则细菌含有pUC20质粒,是目的菌
【分析】基因工程的基本步骤:目的基因的获取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定。
【详解】(1)构建基因表达载体时,用限制酶EcRV和PstⅠ切割质粒pUC18和含E蛋白基因的DNA片段后,选用T4 DNA连接酶(既可连接黏性末端,也可连接平末端);将重组质粒pUC20导入大肠杆菌前,先用Ca2+处理大肠杆菌,目的是使细胞处于容易吸收周围环境中的DNA分子的生理状态,即处于感受态。
(2)分析题意,原核生物编码蛋白质时偏好使用GTG编码起始密码子,而真核生物偏好使用ATG,故为驱动受体大肠杆菌E蛋白基因的高效表达,对E蛋白基因模板链3′端的引物进行将ATG改为GTG的改造;启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,可用于驱动基因的转录,故优化E蛋白基因上游的启动子序列以驱动转录。
(3)E蛋白基因插入后,AmpR失活,只有含重组质粒(pUC20)或质粒pUC18的大肠杆菌能在含四环素的培养基上生长,可用含氨苄青霉素的培养基进一步筛选,表中的甲可以在四环素培养基上生存, 故需要从菌落甲中挑选多个单菌落分别接种到选择培养基进一步筛选;实验的思路:将甲菌落的菌体接到含有氨苄青霉素的培养基上,观察是否形成菌落。
预期结果及结论:若能形成菌落,则细菌含有pUC18质粒,不是目的菌;若菌落不能存活,则细菌含有pUC20质粒,是目的菌。
23.果蝇的黑身和灰身由一对同源染色体上的等位基因(B和b)控制,另一对同源染色体上的等位基因(R和r)会影响黑身果蝇的体色深度。现用甲、乙、丙、丁4种不同基因型的纯合品系果蝇进行如下杂交,结果如表。
回答下列问题:
(1)在果蝇的黑身和灰身这对相对性状中,显性性状为 ,实验1中亲本的基因型组合为 。
(2)基因r对黑身果蝇体色深度的影响是 ;实验2的F2中灰身雄果蝇的基因型共 种,而F2中深黑身果蝇的基因型为 。
(3)取实验1的F2中纯合灰身雌雄果蝇隔离繁殖多代,在后代中偶然发现1只黑身雄果蝇戊。经证实该果蝇是由一对常染色体上的基因发生隐性突变引起的,研究人员提出两种假说:
假说1:戊是由原基因发生突变引起的;
假说2:戊是由与B/b处于非同源染色体上的另一对基因发生突变引起的(设相关基因为D/d)。欲探究哪种假说正确,请设计杂交实验并写出实验思路、预期结果及结论 。
【答案】(1) 灰身 BBXrXr×bbXRY
(2) 当r基因纯合时,果蝇的黑身变为深黑身 4 bbXrY
(3)实验思路:将戊与黑身雌性果蝇丙杂交,统计后代表现型及比例;
预期结果及结论:若后代雌雄果蝇均为黑身,则假说1成立;若后代雌雄果蝇均为灰身,则假说2成立。
【分析】实验1和实验2中,亲本灰身和黑身杂交,子一代均为灰身,说明灰身为显性。果蝇的黑身和灰身由一对同源染色体上的等位基因(B和b)控制,若不考虑R、r对体色的影响,则实验1和实验2子二代中雌性和雄性灰身:黑身均为3:1,与性别无关,说明B和b存在于常染色体上,而实验2中子二代雌性没有深黑身,雄性有深黑身,与性别有关,说明R和r存在于性染色体上。
【详解】(1)实验1:灰身雌蝇甲与黑身雄蝇乙杂交,F1全为灰身,说明灰身是显性性状,F1随机交配,F2雌雄果蝇表型比均为灰身∶黑身∶深黑身=6∶1∶1,说明等位基因B和b位于常染色体上,且F1是杂合子Bb,则亲本是BB和bb。实验2:黑身雌蝇丙(基因型同甲bb)与灰身雄蝇丁(BB)杂交,F1全为灰身(Bb),F1随机交配,F2表型比为雌蝇中灰身:黑身=3:1,雄蝇中灰身:黑身:深黑身=6:1:1,后代表现型与性别相关联,说明R、r位于X染色体上。根据实验1或2的亲本杂交结果,子一代都是灰身,说明灰身为显性性状,亲本中无深黑身,子二代中出现深黑身,说明r基因使得黑身个体体色加深。由实验1或实验2的子二代表现型及比例可知基因B/b与R/r的遗传遵循自由组合定律,且黑身和灰身与性别无关,所以B、b基因位于常染色体上,根据实验2发现F2的黑身个体体色加深与性别关联,可得出R、r基因位于X染色体上。实验1中亲本杂交组合为灰身甲(BBXrXr)×黑身乙(bbXRY),实验2中亲本杂交组合为黑身丙(bbXRXR)×灰身丁(BBXrY)。
(2)根据子二代表型分析,当基因r纯合时,会使黑身果蝇体色加深,成为深黑身。实验2的F1基因型为BbXRXr和BbXRY,F2中灰身雄果蝇(B_X-Y)的基因型共4种,而F2中深黑身果蝇的基因型为bbXrY。
(3)应选择突变个体戊(假说1:戊的基因型为bb;假说2:戊的基因型为BBdd)与黑身雌果蝇丙杂交,统计后代表型及比例,若后代雌雄果蝇均为黑身,则假说1成立;若后代雌雄果蝇均为灰身,则假说2成立。
培养基
抗生素种类
菌落类型
A
四环素
甲
B
氨苄青霉素
乙
C
四环素+氨苄青霉素
丙
P
F1
F2
实验1:灰身甲(♀)×黑身乙(♂)
灰身
♀
灰身∶黑身∶深黑身=6∶1∶1
♂
灰身∶黑身∶深黑身=6∶1∶1
实验2:黑身丙(♀)×灰身丁(♂)
♀
灰身∶黑身=3∶1
♂
灰身∶黑身∶深黑身=6∶1∶1
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