2021-2022学年河北省衡水市冀州中学高三4月月考生物试题含解析
展开高三4月月考生物试题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
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
第I卷(选择题)
1.细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述错误的是( )
A.细胞都具有相似的基本结构,这反映了生物界的统一性
B.细胞都可进行呼吸,有氧呼吸是在无氧呼吸基础上进化而来的
C.细胞都能分裂,增殖,减数分裂是在有丝分裂基础上进化而来的
D.细胞内遗传信息的流动都离不开碱基互补配对
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞具有相似的基本结构,体现了细胞的统一性。
细胞内遗传信息的流动都遵循中心法则,离不开碱基互补配对。
【详解】
A、细胞都具有相似的基本结构,这反映了生物界的统一性,A正确;
B、地球早期处于无氧状态,生物都进行无氧呼吸,出现氧气后才进行有氧呼吸,B正确;
C、一般情况下,高度分化的细胞不再分裂、增殖,C错误;
D、细胞内遗传信息的流动都遵循中心法则,离不开碱基互补配对,D正确。
故选C。
2.下图为某神经元部分细胞膜结构和功能的示意图,下列叙述错误的是( )
A.图中K+的转运动力有两种
B.细胞吸收K+的速率与细胞呼吸速率呈正比
C.Na+和K+进出细胞与细胞膜的流动性有关
D.膜蛋白与所运输物质之间不都是一一对应关系
【答案】B
【解析】
【分析】
由图可知,K+细胞外浓度低于细胞内,其外流时为协助扩散,细胞吸收K+为主动运输;Na+细胞外浓度高于细胞内,其内流时为协助扩散,外排时为主动运输。
【详解】
A、由图中钠-钾泵可知,K+转运的动力由ATP和K离子通道两侧的离子浓度差,A正确;
B、细胞吸收K+为主动运输,呼吸提供能量,在前期,其吸收速率与呼吸速率成正相关,当载体饱和后,随着呼吸速率的加快,吸收速率不变,B错误;
C、Na+和K+是离子,其进出细胞与细胞膜的选择透过性有关,也与细胞膜的流动性有关,C正确;
D、一般情况下膜蛋白与运输物质是一一对应的,但如钠-钾泵可运输Na+和K+,并不都是一一对应的关系,D正确。
故选B。
3.如图是进行物质提取与鉴定的操作简图,下列相关叙述错误的是( )
A.若A是苹果,B为水,向得到的滤液C中加入斐林试剂并加热后会出现砖红色沉淀
B.若A是酵母菌,B为水,得到的滤液C中加入葡萄糖和溴香草酚蓝水溶液后,滤液会由蓝变绿再变黄
C.若A是新鲜的动物肝脏,B为水,得到的滤液C中加入过氧化氢会出现气泡
D.若A是洋葱鳞片叶外表皮,B为水,得到的滤液C是无色的
【答案】D
【解析】
【分析】
图示过程是实验材料A加入石英砂和试剂B经过研磨,再经过过滤获得滤液C。
【详解】
A、如果A是苹果,苹果中含有还原糖,经过过滤的滤液加入斐林试剂后,需要水浴(或加热)才能产生砖红色沉淀,A正确;
B、酵母菌中含有分解葡萄糖的酶,在无氧条件下可以将葡萄糖分解为CO2和酒精,在有氧条件下可以将其分解为CO2和水,CO2可以使溴香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,B正确;
C、新鲜的动物肝脏含有过氧化氢酶,可以将过氧化氢分解为水和O2,所以若A是新鲜的动物肝脏,B为水,得到的滤液C中加入过氧化氢会出现气泡,C正确;
D、洋葱外表皮液泡含有紫色色素,所以经过研磨后得到的滤液是紫色的,D错误。
故选D。
4.下列有关细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.细胞有氧呼吸的三个阶段都可以释放能量并生成ATP
B.细胞有氧呼吸消耗的O2不一定等于产生的CO2
C.无氧呼吸时,葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失
D.马铃薯无氧呼吸既可以产生酒精也可以产生乳酸
【答案】C
【解析】
【分析】
1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】
A、细胞有氧呼吸的三个阶段都可以释放能量并生成ATP,其中第三个阶段释放的能量最多,A正确;
B、细胞有氧呼吸消耗的底物是脂肪,则消耗的氧气量大于产生的二氧化碳量,B正确;
C、无氧呼吸时,葡萄糖中大部分能量储存在酒精或乳酸中,释放的能量中大部分以热能形式散失,C错误;
D、马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸,马铃薯叶肉细胞无氧呼吸的产物为酒精和CO2,因此马铃薯无氧呼吸既可以产生酒精也可以产生乳酸,D正确。
故选C。
5.细胞凋亡中的典型事件有:细胞膜上的PS(一种带负电荷的磷脂,主要存在于细胞膜内表面)从细胞膜内表面转移到细胞膜外表面:线粒体膜两侧的离子分布发生变化,线粒体膜电位丧失,参与有氧呼吸第三阶段的细胞色素c释放出来,细胞核浓缩,DNA断裂等。下列推测不合理的是( )
A.细胞凋亡是由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡
B.正在凋亡的细胞合成ATP的能力下降
C.细胞膜外表面的PS含量和细胞中的DNA数量均可用来判断细胞是否凋亡
D.从细胞凋亡角度看,肿瘤的发生可能是由于某些细胞的凋亡受阻所致
【答案】A
【解析】
【分析】
细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也被称为编程性死亡。细胞坏死则是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡,对生物体是不利的。
【详解】
A、由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡属于细胞坏死,A符合题意;
B、凋亡的细胞中线粒体膜两侧的离子分布发生变化,线粒体膜电位丧失,参与有氧呼吸第三阶段的细胞色素c释放出来,有氧呼吸第三阶段合成ATP减少,B不符合题意;
C、凋亡的细胞中细胞膜上的PS(一种带负电荷的磷脂,主要存在于细胞膜内表面)从细胞膜内表面转移到细胞膜外表面,细胞核浓缩,DNA断裂,因此细胞膜外表面的PS含量和细胞中的DNA数量均可用来判断细胞是否凋亡,C不符合题意;
D、肿瘤的形成是细胞无限增殖的结果,从细胞凋亡角度看,肿瘤的发生可能是由于某些细胞的凋亡受阻所致,D不符合题意。
故选A。
6.棉花是我国重要的经济作物。图甲、丙为正常棉花花粉母细胞减数分裂部分时期的显微图像,图乙、丁为抑制剂X处理导致异常分裂的显微图像,图乙中箭头所示为抑制剂X处理后获得的一些分离滞后的染色体,因这些染色体不进入细胞核中,最终会形成染色体消减的雄性假配子,即图丁中的“☆”,该假配子与正常的雌配子发生“假受精”(卵子接受精子的刺激,但不发生精卵融合)并发育为单倍体(染色体数=13)。下列叙述错误的是( )
A.应选择棉花雄蕊经解离、漂洗、染色、制片,并进行观察
B.图甲细胞可能正在发生基因重组
C.图乙所示细胞最终产生的配子细胞核中染色体的数目为0~13
D.抑制剂X引起的变异属于染色体数目变异
【答案】B
【解析】
【分析】
题图分析:图示为正常棉花花粉母细胞减数分裂部分时期显微图像以及“抑制剂X”处理后所引发的异常分裂现象,“抑制剂X”处理可获得染色体消减的雄性假配子与正常的雌配子发生“假受精”,并发育为单倍体(染色体数为13)后代,说明假配子含染色体数为0。
【详解】
A、花粉母细胞减数分裂发生在雄蕊内,因此应选择棉花雄蕊经解离、漂洗、染色、制片,并进行观察,A正确;
B、基因重组发生在减数第一次分裂过程中,图甲为减数第二次分裂后期,B错误;
C、根据单倍体中染色体数为13条,可知正常体细胞内的染色体数为26条,则正常配子中染色体数为13条,而由于某些染色体分离滞后,会导致这些染色体不进入配子的细胞核中,最终会形成染色体消减的雄性假配子,因此图乙所示细胞最终产生的配子细胞核中染色体的数目为0~13,C正确;
D、抑制剂X处理后会获得染色体消减的雄性假配子,该假配子与正常的雌配子发生“假受精”(卵子接受精子的刺激,但不发生精卵融合)并发育为单倍体,染色体数目减少,因此该过程引起的变异属于染色体数目变异,D正确。
故选B。
7.如图为细胞癌变发生的两种途径,下列叙述错误的是( )
A.癌细胞的基因表达出现障碍,但遗传物质并没有发生变化
B.癌细胞的甲胎蛋白可能是途径①产生的新基因的表达产物
C.癌细胞被机体清除的过程属于细胞凋亡
D.防癌疫苗可预防病毒诱导的细胞癌变
【答案】A
【解析】
【分析】
细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程,细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程,细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制,在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】
A、根据图中的途径可知,癌细胞的原癌基因发生基因突变 或DNA复制错误产生多个原癌基因,故遗传物质发生变化,A错误;
B、甲胎蛋白是在临床上应用比较广泛的一种监测肝癌变化指标,癌细胞的甲胎蛋白可能是途径①产生的新基因的表达产物,B正确;
C、细胞凋亡是指由基因所决定的细胞编程序死亡的过程,而癌细胞被机体清除属于基因控制的程序性凋亡,故属于细胞凋亡,C正确;
D、防癌疫苗可诱导机体产生针对病毒致癌因子的抗体和记忆细胞,故防癌疫苗可预防病毒诱导的细胞癌变,D正确。
故选A。
8.基因印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化是基因印记的重要方式之一、印记是在配子发生和个体发育过程中获得的,在下一代配子形成时重建。1GF-2是某小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏1GF-2时小鼠表现为个体矮小,位于常染色体上的A基因能编码IGF-2,a基因无此功能。基因的启动子被甲基化时不能表达,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.A/a基因甲基化印记重建可能受性激素的影响
B.基因型AA的小鼠可正常发育
C.基因型AA与aa个体杂交,正反交结果不同
D.基因型Aa与Aa个体杂交,F1表现为正常:矮小=3:1
【答案】D
【解析】
【分析】
据图分析可知,雄配子中印记重建去甲基化,雌配子中印记重建甲基化。设甲基化分别用A'、a'表示。功能型A和无功能型a,即显性有功能(生长正常),隐性无功能(生长缺陷)。
【详解】
A、据图可知,A/a基因甲基化印记重建后在雌雄个体中分别呈现甲基化和未甲基化,故甲基化印记重建可能受性激素的影响,A正确;
B、位于常染色体上的A基因能编码IGF-2,而1GF-2是某小鼠正常发育必需的一种蛋白质,故基因型AA的小鼠可正常发育,B正确;
C、据图可知,雄配子中印记重建甲基化,雌配子中印记重建去甲基化,则基因型AA(♂)与aa(♀)若为正交,则子代均为Aa',反交为AA(♀)与aa(♂),子代均为A'a,结果不同,C正确;
D、亲代雌鼠基因型为Aa,产生配子为甲基化A':甲基化a'=1:1,雄鼠基因型为Aa,产生的配子为未甲基化A:未甲基化a=1:1,由于被甲基化的基因不能表达,所以子代小鼠基因型及比例为AA'(生长正常鼠):Aa'(生长正常鼠,):A'a(生长缺陷鼠):aa'(生长缺陷鼠)=1:1:1:1,即子代小鼠的表现型及比例为生长正常鼠:生长缺陷鼠=1:1,D错误。
故选D。
9.兰科植物约有800属近3万种,对不同环境有极强的适应能力,且不同地域的同种兰花在形态结构上也存在明显差异。我国科学家以深圳拟兰为研究对象,通过基因组测序和功能分析发现兰花有474个特有基因,从分子水平上解开了兰花进化之谜。下列叙述错误的是( )
A.兰花的多样性指的是基因多样性
B.兰花适应性特征的来源是突变和基因重组,适应是自然选择的结果
C.不同地域的同种兰花形态结构存在明显差异的根本原因是种群基因频率的差异
D.不同兰花基因组上的相似性说明它们具有共同的原始祖先,而差异性的大小则体现了亲缘关系的远近
【答案】A
【解析】
【分析】
兰花有3万多种,说明其存在生殖隔离,不属于同种植物。突变和重组为进化提供原材料。
【详解】
A、兰花有3万多种,说明其存在生殖隔离,不属于同种植物,体现了物种多样性,A错误;
B、突变和重组为进化提供原材料,自然选择决定了进化的方向,B正确;
C、现代生物进化理论认为种群间出现形态结构差异的实质是种群基因频率的改变,C正确;
D、不同兰花基因组上的相似性说明由共同的原始祖先进化而来,而差异性的大小则体现了亲缘关系的远近,D正确。
故选A。
10.每年7~9月为某品种苹果的成熟期。研究人员在此期间,每隔10天采摘果实测定其中几种激素的含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.果实成熟前期,主要依靠细胞分裂使果实膨大B.果实的成熟可能与后期生长素的含量增加有关
C.较高含量的脱落酸可以促进果实的发育D.苹果果实的成熟是多种植物激素共同调节的结果
【答案】A
【解析】
【分析】
从采摘果实测定其中内源激素的含量图,可以看出:7月29日~9月27日期间,细胞分裂素的含量下降;9月7日~9月17日期间,生长素、脱落酸的含量有所增加,果实的体积膨大,前期靠细胞迅速分裂的细胞数目的增多,后期靠细胞体积的膨大。
【详解】
A、果实成熟前期,靠细胞迅速分裂的细胞数目的增多使果实体积增大,A错误;
B、后期果实成熟,此时生长素含量增加,说明果实的成熟可能与后期生长素的含量增加有关,B正确;
C、后期脱落酸含量增加,说明较高含量的脱落酸可以促进果实的发育,C正确;
D、从图中可以看出,生长素、脱落酸和细胞分裂素等激素共同调节的结果,D正确。
故选A。
11.下列关于人体内环境稳态的叙述,正确的是( )
A.发烧时可通过加盖棉被增加排汗来辅助降低体温
B.给新冠肺炎患者输入正常人的T细胞能提高其免疫力
C.剧烈运动后补充葡萄糖即可维持内环境的稳态
D.从寒冷的室外进入医院后不可立即抽血检查甲状腺激素含量
【答案】D
【解析】
【分析】
正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态称作稳态,神经-体液-免疫调节网络是维持内环境稳态的主要调节机制。
【详解】
A、发烧时采用加盖棉被,会导致机体热量散发不出去,不利于降低体温,A错误;
B、正常人的T细胞未接受过新冠病毒抗原的刺激,不具有更强杀伤力,且给新冠病毒患者直接输入正常人的T细胞会发生免疫排斥,不能提高其免疫力,B错误;
C、大量出汗会导致人体内的水分和盐分大量流失,因此除了需要补充必要的葡萄糖等物质,还需要补充适量的水盐才可维持人体稳态,C错误;
D、寒冷条件下,甲状腺激素可促进产热,体内甲状腺激素较高,若正常人从寒冷室外进入医院立即抽血,检测出的甲状腺激素含量比正常值高,使结果不准确,D正确。
故选D。
12.在一个稳定的环境中,两个或两个以上具有相同资源利用方式的物种会产生种间竞争,不能长期共存在一起,这一现象称为竞争排斥。现欲设计实验验证竞争排斥原理,下列叙述错误的是( )
A.可选择形态和习性上很接近的两种生物作为实验材料
B.应将生物放在资源有限的环境中混合培养
C.竞争双方一方存活一方死亡即可证实竞争排斥原理
D.竞争排斥的胜负与种群起始密度、温度、湿度等环境条件无关
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题意,为了验证竞争排斥原理,不同种动物应遵循具有相同的资源利用方式的原则,实验中需要将生物放在资源有限的环境中混合培养,使它们之间因争夺资源而进行斗争。
【详解】
AB、结合题意“在一个稳定的环境中,两个或两个以上具有相同资源利用方式的物种会产生种间竞争”可知,为验证竞争排斥原理,需要择形态和习性上很接近的两种生物作为实验材料以确保其竞争相同资源,且为使实验现象明显,应将生物放在资源有限的环境中混合培养,AB正确;
C、由于竞争排斥现象中两种生物不能长期共存在一起,故竞争双方一方存活一方死亡即可证实竞争排斥原理,C正确;
D、生物的竞争关系与种群起始密度、温度、湿度等环境条件密切相关,D错误。
故选D。
13.生态农庄是集种植、养殖、旅游观光为一体的新兴农业模式,如图是某农庄生态系统结构图。下列叙述正确的是( )
A.蚯蚓属于次级消费者
B.该生态系统提高了能量利用率
C.图中的箭头“→”表示该生态系统的能量流动方向
D.该生态系统稳态的维持主要取决于稻田中植物固定的太阳能
【答案】B
【解析】
【分析】
该农庄生态系统中,秸秆可以用来做饲料,家畜的粪便可以用来做肥料,体现了能量的多级利用,提高了能量的利用率,且使能量高效的流向了对人类最有益的部分。
【详解】
A、蚯蚓在生态系统中属于分解者,不属于消费者,A错误;
B、结合分析可知,该生态系统实现了物质的多级利用,提高了能量利用率,B正确;
C、图中的箭头“→”表示该生态系统的能量或物质,C错误;
D、该生态农庄属于人工控制下的生态系统,稳态的维持主要取决于人的活动,D错误。
故选B。
14.已知果蝇的眼色受两对等位基因(A/a,B/b)控制,酶1和酶2均能催化无色底物转化为两种猩红色物质,两种猩红色物质合成一种深红色物质。酶1由基因A控制合成,A/a位于常染色体上,酶2由基因B或b控制合成。科研人员对某果蝇家系的眼色进行了调查,绘制如下系谱图,其中Ⅰ1、Ⅰ2体内无等位基因。下列叙述正确的是( )
A.根据题目信息不能判断酶2是由基因B还是基因b控制合成的
B.若Ⅱ5与Ⅱ6杂交,根据后代的表现型可确定基因B/b是位于X染色体还是常染色体上
C.若基因B位于X染色体,则Ⅱ6与Ⅱ7杂交后代中无色眼果蝇均为雄性
D.若基因B位于常染色体,则Ⅱ6与Ⅱ7杂交后代猩红眼中纯合子所占比例为2/9
【答案】C
【解析】
【分析】
分析题图,由于后代Ⅲ9是无色眼,而Ⅱ6与Ⅱ7都是深红眼,所以控制酶2合成的基因应该是B。
【详解】
A、控制酶2合成的基因应该是B,因为I中6、7为深红色眼,但是产生了后代Ⅲ9是无色眼,A错误;
B、 Ⅱ中7和8杂交(记住口诀:阴阴阳阳,雌性为隐形,雄性为显性,可以判断基因是否在X染色体上),后代只有雌性出现深红色眼,那么B/b就位于X染色体上,B错误;
C、若基因B位于X染色体,又因为控制酶2合成的基因是B,9号无色,所以则Ⅱ6与Ⅱ7基因型是AaXBXb和AaXBY,后代雌果蝇基因型为XBXb或XBXB,都不能是无色,后代无色果蝇基因型aaXbY,C正确;
D、若基因B位于常染色体,I中1、2无等位基因,说明均为纯种,Ⅱ6与Ⅱ7都为AaBb,二者交配后代只要有一个显性基因就是猩红眼,猩红眼基因型是A_bb或aaB_,A_bb和aaB_概率为3/16+3/16=6/16,纯合子基因型为AAbb和aaBB,概率是1/16+1/16=2/16,所以Ⅱ6与Ⅱ7杂交后代猩红眼中纯合子所占比例为1/3,D错误。
故选C。
15.科学家认为,DNA复制时一条子链连续合成,而另一条子链则是不连续形成,即先形成短链片段,再将短链片段连接起来。为验证该假说进行了如下实验:让T2噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后,将3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在不同时间分别分离T2噬菌体的DNA,并通过加热使其变性、解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.T2噬菌体的DNA复制直接利用了大肠杆菌培养基中3H标记的脱氧核苷酸,因此可检测到放射性
B.DNA分子在体外复制时可通过加热变性解旋,在细胞中其解旋通常需要解旋酶的作用
C.120s的检测结果中短链片段比60s的少,这是因为短链片段已连接成了长链
D.在实验过程中一直能检测到较多的短链片段,这为以上假说提供了有力的证据
【答案】BCD
【解析】
【分析】
图中自变量有时间、离试管口的距离,因变量是放射性的强度。
【详解】
A、T2噬菌体属于病毒,不能直接利用培养基中的物质,A错误;
B、根据PCR原理可知,DNA在体外复制时可以通过加热解旋;在细胞中解旋需要解旋酶才可以解旋,B正确;
C、与60秒结果相比,120秒结果中短链片段的量减少,原因是短链片段连接成长链片段,C正确;
D、该实验结果为半不连续复制假说提供的有力证据是在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段,D正确。
故选BCD。
16.《农桑辑要》是元朝司农司撰写的一部农业科学著作,其中描述的“棉花苗长高二尺之上,打去‘冲天心’……叶叶不空,开花结实”操作与生长素有关。最新研究发现,从棉花茎上打去“冲天心”后,其根部的细胞分裂素向上运输量增多,且茎中细胞分裂素相关合成基因转录加快;当对打去“冲天心”的枝条再次施加生长素后,细胞分裂素的合成和向上移动均受到抑制。下列叙述正确的是( )
A.生长素和细胞分裂素都是化学信息的载体,都不直接参与细胞代谢
B.打去“冲天心”是通过减少侧芽处的生长素含量来发挥作用
C.生长素可能通过减少细胞分裂素的含量来维持顶端优势
D.生长素是由色氨酸经过一系列反应转变形成的,不受基因控制
【答案】ABC
【解析】
【分析】
激素既不构成细胞成分、也不起催化作用、也不提供能量,只有调节作用;打去冲天心主要目的是消除顶端优势。
【详解】
A、生长素和细胞分裂素属于激素作为化学信息的载体,既不构成细胞成分、也不起催化作用、也不提供能量,只有调节作用,不直接参与细胞代谢,A正确;
B、打去“冲天心”即摘除顶芽,是通过减少侧芽处的生长素含量来发挥作用,达到消除顶端优势的目的,B正确;
C、由题干当对打去“冲天心”的枝条再次施加生长素后,细胞分裂素的合成和向上移动均受到抑制可知,生长素可能通过减少细胞分裂素的含量来维持顶端优势,C正确;
D、生长素是由色氨酸经过一系列反应转变形成的,但其合成受基因控制,D错误。
故选ABC。
17.研究发现,人体可依靠脑部基底前脑区合成的胞外腺苷来调节睡眠活动,胞外腺苷作用机制类似于神经递质,通过与神经元细胞膜上的腺苷受体(R)结合而发挥作用。常见的R有R1和R2两种,咖啡因是腺苷类似物,可能与某种R结合,但不引起腺苷的效应。研究者用适量的咖啡因分别处理野生型、R1突变体(敲除R1基因)和R2突变体(敲除R2基因)小鼠,对照组用生理盐水处理,分别测定小鼠的觉醒时间,结果如图所示,下列叙述错误的是( )
注:箭头对应时刻为处理时刻。
ATP脱去两个磷酸基团可形成腺苷
B.咖啡因可以阻断腺苷与R2的结合
C.胞外腺苷浓度的增加可能会延长觉醒时间
D.该研究有利于探索睡眠障碍的治疗
【答案】AC
【解析】
【分析】
对曲线进行分析可知,R1突变体敲除小鼠的实验组和对照组觉醒时间差异与野生型相似;R2突变体敲除小鼠的实验组和对照组的觉醒时间无显著差异,与野生型差异显著。
【详解】
A、腺苷由1分子腺嘌呤和1分子核糖组成,ATP是三磷酸腺苷,ATP在相关酶的催化下脱去3个磷酸基团可形成腺苷,A错误;
B、据图分析,R1、R2基因敲除小鼠的实验结果与野生型相比,R1敲除小鼠的实验组和对照组觉醒时间差异与野生型相似,R2敲除小鼠的实验组和对照组的觉醒时间无显著差异,与野生型差异显著,因此可推测咖啡因是通过与R2结合发挥作用,B正确;
C、据图可知,野生型的实验组(用咖啡因处理后)觉醒时间明显高于对照组,即咖啡因能延长觉醒时间,而据题意“咖啡因是腺苷类似物,可能与某种R结合,但不引起腺苷的效应”可知,咖啡因与腺苷竞争R受体后不起腺苷的作用,据此推测腺苷可以缩短觉醒时间,C错误;
D、由于人体可依靠脑部基底前脑区合成的胞外腺苷来调节睡眠活动,该实验探究咖啡因与R突变体的关系,有利于探索睡眠障碍的治疗,D正确。
故选AC。
18.马麝是我国一级重点保护野生动物,主要采食地表植被及高度在60~120cm的植物。甘肃兴隆山国家级自然保护区是野生马麝最主要的分布区,为了评估保护区内野生马麝的生存现状,并提出保护意见,科研人员于某年冬季对保护区内的野生马麝进行了调查,结果如下表所示。下列叙述合理的是
A.保护区内马麝种群密度平均约为335头/km2
B.马麝主要分布在灌丛原因可能是该生境内的植被高度和种类适合马麝获得食物
C.若在保护区内没有马麝的捕食者且食物充足,其种群数量会呈“J”型增长
D.保护马麝时,对其天敌应采取驱赶或防御,而不是捕杀措施
【答案】BD
【解析】
【分析】
1、种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。
2、估算种群密度时,常用样方法和标志重捕法。其中样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物;标志重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物。
3、群落中,物种丰富度越高,营养结构越复杂,群落的自我调节能力越强,抵抗力稳定性越强。
【详解】
A、该保护区内马麝的种群密度约为(8.8+0+5.0+3.5+6.5+0)÷6≈3.97头/km2,A错误;
B、植物主要为消费者提供食物和生存空间,马麝主要分布在灌丛原因可能是该生境内的植被高度和种类适合马麝获得食物,B正确;
C、若在保护区内没有马麝的捕食者且食物充足,但空间有限,其种群数量也不会呈“J”型增长,C错误;
D、因为捕食者的存在有利于增加物种多样性,增加生态系统的稳定性,所以保护马麝时,对其天敌应采取驱赶或防御,而不是捕杀措施,D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题)
19.番茄不耐低温,是一种典型的冷敏型植物。为研究低温胁迫下番茄光合作用和呼吸作用的代谢特性,研究人员将生长健壮的番茄幼苗放入人工气候箱进行低温胁迫处理,昼夜温度分别为25/15℃、20/12℃、15/9℃、12/6℃,其中25/15℃处理为对照组,结果如图所示。请回答下列问题:
(1)实验过程中,应保持_____(答出两点即可)等环境条件相同且适宜。在25/15℃处理10d时,就光合作用而言,[H]的移动方向是_____。
(2)由图1、2可知,20/12℃处理10d时,番茄植株的光合作用比呼吸作用受胁迫程度_____。
(3)图3直接反映的是低温胁迫下_____(填“光反应”或“暗反应”)中的能量变化。推测低温胁迫下有更多的光能转换为_____,这可以_____(填“提高”或“降低”)番茄植株抵抗低温的能力。
(4)欲研究番茄光合作用和呼吸作用被低温抑制后能否恢复及恢复能力的大小,应在10d后将上述番茄幼苗置于_____继续处理几天,观察并记录光合速率和呼吸速率的变化。
【答案】(1)光照强度、二氧化碳浓度 由类囊体向叶绿体基质移动
(2)低
(3)光反应 热能 提高
(4)25/15℃
【解析】
【分析】
分析题图:图中自变量为温度和处理时间,因变量为光合速率、总呼吸速率、光合作用电子传递能力,从图中可以看出,随着低温胁迫时间越长,光合速率和光合作用电子传递能力不断下降,总呼吸速率先升高后下降。
(1)
为研究低温胁迫对番茄光合速率、总呼吸速率、光合作用电子传递能力的影响,自变量是温度和处理时间,实验过程中,应保持光照强度、二氧化碳浓度等(无关变量)环境条件相同且适宜。在25/15℃处理10d时,就光合作用而言,仍正常进行光合作用,[H]由类囊体产生,移向叶绿体基质共暗反应进行C3的还原使用。
(2)
由图1可知,20/12℃处理10d时,番茄植株的光合速率从13降到8,而总呼吸速率从18降到8,说明光合作用比呼吸作用受胁迫程度低。
(3)
图3因变量是光合作用电子传递能力,反映低温影响光反应的过程。推测低温胁迫下有更多的光能转换为热能,以提高番茄植株抵抗低温的能力。
(4)
可将低温处理后的植株再置于常温条件下,观察光合速率和呼吸速率的变化,从而得出其恢复情况。
【点睛】
本题主要考查影响光合作用和呼吸作用的外界因素,要求考生熟悉实验的单一变量原则,设计实验时应保持无关变量相同且适宜。
20.甲、乙、丙三人在一次社区健康日活动中被检测出血糖超标,为弄清其是否患糖尿病,又都进行了进一步检测。图1、图2为三人空腹及餐后测定的血糖及胰岛素浓度。糖尿病血糖浓度标准为:空腹≥7.0mml/L,餐后2h≥11.1mml/L。请回答下列问题:
(1)据图初步判断_____是糖尿病患者;糖尿病患者一般还会表现出多尿现象,原因是_____。
(2)引起糖尿病的原因主要有胰岛素分泌不足和机体对胰岛素反应不敏感。目前,一些糖尿病初期的病人可口服一些降糖药以调节血糖平衡。请结合所学知识推测这类降糖药的主要作用机理可能是_____。
(3)结合图1、图2分析,乙出现上述检测结果的原因可能是_____。
(4)目前我国有近1亿像甲一样的糖尿病患者,请为这些患者提供应对糖尿病的具体措施:_____(至少答出两点)。
【答案】(1)甲、乙 原尿中含有的葡萄糖多,使原尿的渗透压增大,肾小管和集合管对水分的重吸收能力降低,从而使尿量增加
(2)促进胰岛素的释放 ;增强身体对胰岛素的敏感性
(3)自身抗体与胰岛素结合;自身抗体竞争性结合靶细胞膜上的胰岛素受体;胰岛素受体受损
(4)合理饮食、适当运动、充足睡眠;口服降糖药;生活方式和药物干预后仍难以维持血糖浓度,则需要注射胰岛素治疗
【解析】
【分析】
由图1可知,空腹时甲和乙血糖浓度偏高,丙的血糖浓度正常;餐后,甲、乙、丙的血糖浓度均有所上升,甲、乙的血糖浓度高于正常值。
由图2可知,甲餐后胰岛素含量稍微有所升高,幅度较小;乙和丙的胰岛素含量先升高后下降,乙的胰岛素含量高于甲和丙。
(1)
据图1分析可知,空腹时甲和乙血糖浓度偏高,丙的血糖浓度正常,餐后2h甲和乙血糖浓度≥11.1mml/L(且甲和乙空腹血糖浓度>7.0mml/L),故初步判断甲和乙是糖尿病患者;糖尿病患者原尿中含有的葡萄糖多,使原尿的渗透压增大,肾小管和集合管对水分的重吸收能力降低,从而使尿量增加,患者表现出多尿的现象。
(2)
引起糖尿病的原因主要有两点:胰岛素分泌不足和身体对胰岛素反应不敏感,则降糖药的主要作用机理是促进胰岛素的释放和强身体对胰岛素的敏感性。
(3)
胰岛素是机体中唯一降低血糖的激素,需要与受体结合后发挥作用,据图可知,乙的胰岛素含量较高,血糖水平也较高,可能是自身抗体与胰岛素结合,或自身抗体竞争性结合靶细胞膜上的胰岛素受体,或胰岛素受体受损,导致胰岛素不能发挥正常的降低血糖的功能。
(4)
甲糖尿病患者是胰岛B细胞受损,若存在像患者甲症状的糖尿病患者,可通过合理饮食、适当运动、充足睡眠;口服降糖药等方式进行治疗;生活方式和药物干预后仍难以维持血糖浓度,则需要注射胰岛素治疗。
【点睛】
本题结合曲线图,考查血糖调节的相关知识,要求考生识记参与血糖调节的激素及其功能,掌握血糖调节的具体过程,能正确分析曲线图,并从中提取有效信息准确答题。
21.野生稻(Y)是栽培水稻(T)的近缘祖先种,因为具备较多的优良抗逆性状而成为水稻育种中的重要材料,但其结实率(结实数/授粉的小花数)较低。为了研究野生稻的结实率,科研人员将Y与T进行杂交得到F1发现F1结实率降低,再将F1作为母本与T杂交,得到的子代中筛选出结实率为0.5的个体,其作为母本再与T杂交,连续多次后得到结实率为0.5的个体记为N,用N、T进行如下四组杂交实验。请回答下列问题:
(1)该实验中Y与T的杂交后代通过多次与T杂交和筛选,可使N积累_____(填“Y”或“T”)的更多优良性状,四组杂交实验中的对照组是_____(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
(2)请从N和T产生的雌雄配子育性大小的角度解释产生上述四组杂交实验结果的原因:_____。
(3)研究发现,N品系水稻DNA中有许多能够转移的片段,称为转座子。转座子的结构如图,转座子中间的编码区可以编码转座酶,转座酶能识别切割转座子两端的末端重复序列,然后将转座子插入其他DNA分子中,造成细胞的生活力下降。T中不存在转座子,根据上述四组杂交实验结果,推测N中存在转座子,N的雌配子的细胞质中还存在一种能_____(填“激活”或“抑制”转座子转座的物质,而N的雄配子中_____(填“存在”或“不存在”)这种物质。
(4)研究发现N的雌配子中表达的转座酶分子量是87000,而雄配子的内含子2转录后未被剪切,使_____上的_____的位置发生改变,翻译提前终止,导致雄配子内表达的转座酶分子量为66000,该酶不能识别并切制转座子两端的末端重复序列。
【答案】(1)T 甲
(2)N的雄配子育性正常,N的雌配子育性减半
(3)激活 不存在
(4)MRNA 终止密码子
【解析】
【分析】
甲组和乙组比较,母本相同,父本不同;甲组和丙组比较,父本相同,母本不同。
(1)
实验中Y与T的杂交后代是多次与T杂交和筛选,这样可使N积累T的更多优良性状。四组杂交实验中甲组的亲本为T,对实验变量没进行处理,是对照组。
(2)
甲组和乙组相比,雌配子来源相同,而雄配子来源不同,甲、乙组的结实率相同,说明N的雄配子育性正常;甲组和丙组相比,雌配子来源不同,而雄配子来源相同,丙组的结实率减半,原因是N的雌配子的育性减半。
(3)
由(2)可知,N的雌配子的育性减半,转座子编码的转座酶切割转座子两端的末端重复序列,然后将转座子插入其他DNA分子中,造成细胞的生活力下降,故育性减半的N的雌配子的细胞质中存在一种能激活转座子转座的物质,N的雄配子育性正常,故N的雄配子中不存在这种物质。雄配子的内含子2转录后未被剪切,所以转录出的mRNA发生改变,雄配子内表达的转座酶分子量为66000,较N的雌配子中表达的转座酶分子量减少,是终止密码子的位置发生改变,翻译提前终止。
(4)
本题结合图示,考查遗传信息的转录和翻译,旨在考查学生理解所学知识的要点,把握.知识的内在联系,并应用相关知识综合解决问题的能力。
22.植物在与病原生物的长期互作中逐渐形成了一系列的防卫机制。科研人员发现,植物一旦受到病原体的感染,就会激活防御反应,其中茉莉酸(JA)依赖和水杨酸(SA)依赖的防御起着关键作用。烟粉虱是一种具有全球性危害的昆虫,它对许多作物产量构成了威胁。下图1、2分别是烟粉虱取食前后番茄植株内JA和SA的含量变化。请回答下列问题:
(1)番茄植株主要通过_____(填“SA”或“JA”)依赖防御来增强番茄的抗烟粉虱反应。
(2)研究发现,烟粉虱侵害番茄植株后,相邻番茄上烟粉虱若虫的发育速率加快。这提示烟粉虱有可能诱导番茄产生挥发性物质并向邻近植株传递信息,引起邻近番茄与抗虫相关的SA依赖防御反应_____,这说明烟粉虱_____(填“具有”或“不具有”)反防御策略,在历史长河中番茄植株与烟粉虱表现为_____。
(3)已知丽蚜小蜂能寄生于烟粉虱若虫体内,烟粉虱成虫对黄色有强烈的趋向性,因此可在田间悬挂黄色黏虫板的同时,释放丽蚜小蜂来防治烟粉虱,这种采用_____和_____手段相结合,综合防治害虫的方法是可行的。
【答案】(1)SA
(2)减弱 具有 协同进化
(3)物理 生物
【解析】
【分析】
1、生物防治就是利用生物来防治病虫害。大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它利用了生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。
2、不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。
(1)
据图可知,与取食前相比,取食后的SA含量显著增多,因此番茄抵抗烟粉虱取食的策略为番茄通过增加水杨酸(SA)的分泌量,该物质会诱导植物产生某些具苦味的次生代谢产物,从而使烟粉虱厌食,达到抗虫目的。
(2)
分析题意“烟粉虱侵害番茄植株后,相邻番茄上烟粉虱若虫的发育速率加快”可知,邻近番茄与抗虫相关的SA依赖防御反应减弱,从而引起烟粉虱数量增加,这说明烟粉虱具有反防御策略;在历史长河中番茄植株与烟粉虱相互适应,共同发展,表现为协同进化。
(3)
“丽蚜小蜂能寄生于烟粉虱若虫体内”,可释放丽蚜小蜂来防治烟粉虱,这属于生物防治,而“烟粉虱成虫对黄色有强烈的趋向性”,在田间悬挂黄色黏虫板,利用了颜色的吸引,属于物理手段。
【点睛】
本题综合考查生物的种间关系、协同进化与生物防治等相关知识,制造考查考生的理解能力,要求考生能获取关键信息,能结合题意分析作答。
23.大肠菌群是指一类在35~37℃条件下培养24h或48h能发酵乳糖产酸产气的需氧或兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌的总称,大肠杆菌属于大肠菌群的一种。关于生活饮用水的细菌标准是:一、1mL水中细菌总数不超过100个,二、1L水中大肠杆菌数不超过3个。以下是检测水体中大肠杆菌数量的三种方法。回答下列问题:
(1)滤膜法:将一定量水样注入已灭菌的带薄膜的滤器中,经过抽滤,细菌被截留在滤膜上,再将滤膜放在伊红美蓝琼脂平板上培养,这属于微生物培养中的_____操作,最后在37℃下培养24h后选择_____的菌落计数即可(如图所示)。该方法的优点是带有菌落的滤膜可以作为永久记录存档,但使用的滤膜的孔径应_____大肠杆菌直径。
(2)固定底物技术酶底物法(DST):该方法使用的是MUG液体培养基,大肠杆菌中的β-葡萄糖醛酸酶分解培养基中的MUG,使培养基在366nm紫外光下产生荧光。从功能上看,MUG培养基是一种_____培养基。
(3)多管发酵法:一般包括初发酵试验、平板分离和复发酵试验三个部分(如图所示)。其中初发酵过程中,发酵管内装有乳糖蛋白胨液体培养基,并倒置一德汉氏小套管,培养基内还加有溴甲酚紫(pH<7时紫色变成黄色),将待测水样装入有10mL普通浓度的发酵管中。若水样中存在大肠杆菌,则37℃下培养24或48h后,能观察到培养基的颜色变化为_____,并且德汉氏小套管中有_____产生,其中乳糖为大肠杆菌提供_____;据图分析,在平板分离部分,采用_____法接种于远藤氏平板上。
【答案】(1)接种 30-300 小于
(2)鉴别
(3)紫色变为黄色 气泡 碳源 平板划线
【解析】
【分析】
滤膜法是检测水样中大肠细菌群的方法。将一定量水样注入已灭菌的微孔薄膜的滤器中,经过抽滤,细菌被截留在滤膜上,将滤膜贴于伊红美蓝培养基上,经培养后计数和鉴定滤膜上生长的大肠菌群菌落,依据过滤水样计算每升或每100毫升水样中的大肠菌群数。操作简单、快速,主要适用于杂质较少的水样。
(1)
将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上,属于微生物培养中的接种操作;计数时应选择在30-300的菌落进行技术;用滤膜过滤待测水样,滤膜的孔径应小于大肠杆菌,这样水样中的细菌才会留在滤膜上。
(2)
依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计是鉴别培养基,故大肠杆菌中的β-葡萄糖醛酸酶分解培养基中的MUG,使培养基在366nm紫外光下产生荧光属于鉴别培养基。
(3)
大肠杆菌呼吸时会产生二氧化碳,会使PH值下降,而加入溴甲酚紫(pH<7时紫色变成黄色),故若水样中存在大肠杆菌,则37℃下培养24或48h后,能观察到培养基的颜色变化为由紫色变成黄色,且气体会导致管中有气泡产生;乳糖属于二糖,能为大肠杆菌提供碳源;据图可知,在远藤氏平板上有连续划线,故接种方法是平板划线法。
【点睛】
本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记大肠杆菌的分离培养和计数,能结合题意分析作答。
24.RT-PCR技术是将病毒的反转录(RT)与PCR相结合,在生物体外进行的核酸合成技术,其流程如图所示。我国科研人员利用RT-PCR技术获得了新冠病毒的关键基因,导入到工程细胞成功表达出S蛋白,这正是我国新冠病毒疫苗的研发路径之一、请回答下列有关问题:
(1)图中核酸酶H的作用是_____。
(2)PCR反应的基本步骤是③_____、④_____、⑤延伸,这主要借助对_____的控制,使得反应有序进行。其中④温度的设定是成败的关键,该温度的设定与引物的长度、碱基组成有关,长度相同但碱基对_____含量高的引物需要设定更高的温度。
(3)进行RT-PCR过程中,引物a和b的碱基序列_____(填“相同”“互补”或“不相同不互补”),若欲对双链cDNA进行n次循环的扩增,理论上至少需要引物a和b共_____个。
(4)RT-PCR的产物经过BamH Ⅰ、EcR Ⅰ双酶切后,可与同样经过双酶切得到的PBV载体连接,该操作称为_____,也是基因工程的核心步骤。与单一酶切相比,双酶切具有的优点是_____。
【答案】(1)使RNA单链与逆转录形成的DNA单链分离
(2)变性 复性 温度 G-C
(3)不相同不互补 2×2n-1
(4)基因表达载体的构建 防止目的基因(载体)自身连接,防止目的基因与运载体反向连接
【解析】
【分析】
分析题图可知,①是由RNA形成单链DNA的过程,为逆转录过程,②是以单链DNA合成双链DNA的过程,是DNA分子复制过程;③④⑤是多聚酶链式反应扩增DNA片段,③是变性、④是复性、⑤是延伸阶段。
(1)
分析题图可知,核酸酶H的作用是解旋,使RNA单链与逆转录形成的DNA单链分离。
(2)
PCR的基本步骤包括变性、复性和延伸;PCR技术主要是借助对温度的控制(图中的94℃、55℃、72℃);由于G-C之间有三个氢键,而A-T之间有两个氢键,故长度相同但碱基对G-C含量高的引物需要设定更高的温度。
(3)
在进行PCR扩增时,一对引物分别与两条模板链配对,且为了避免引物之间相互配对而得不到扩增产物,引物a和b的碱基序列不相同不互补;对单链cDNA进行n次循环的扩增,由于起点是单链DNA,经过依次循环形成一个双链DNA分子,每个双链DNA分子都需要一个引物a和一个引物b,因此经过n次循环形成2n-1个子代DNA分子,共需要2×2n-1个引物a和b。
(4)
将目的基因与运载体结合的步骤是基因表达载体的构建;与单一酶切相比,双酶切可以防止目的基因(载体)自身连接,防止目的基因与运载体反向连接。
【点睛】
本题结合图解,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节;识记PCR技术的条件,能结合图中信息准确答题。
题号
一
二
三
四
总分
得分
评卷人
得分
一、单选题
评卷人
得分
二、多选题
生境类型
植被面积/km2
种群密度/(头·km-2)
种群数量/头
针叶林
13.9
8.8
123
人工林
19.2
-
-
针阔混交林
8.2
5.0
41
阔叶林
53.4
3.5
188
灌丛
124.4
6.5
807
其他(草地、建设用地等)
110.9
-
-
总计
330
-
1159
评卷人
得分
三、实验题
评卷人
得分
四、综合题
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