仿真模拟(三)
(时间:45分钟 分值:90分)
一、选择题:本题共6小题,每小题6分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列与生物膜结构和功能有关的说法正确的是( )。
A.生物膜是生物体内所有膜结构的统称,其化学组成基本相同,结构大体相似
B.洋葱表皮细胞处于质壁分离状态时,细胞膜外液体浓度一定高于细胞液浓度
C.通常青春期人体性腺细胞膜上运输性激素的载体蛋白数量要比幼年和老年时期要多
D.胰岛B细胞的细胞膜上没有运输胰岛素的载体蛋白,有感受血糖的受体蛋白
解析? 生物膜是细胞膜、细胞器膜和核膜的统称,不是生物体内所有膜结构的统称,A错误。洋葱表皮细胞处于质壁分离状态时,可能是正在发生质壁分离,也可能是正处于质壁分离复原状态,无法对细胞膜外液体浓度和细胞液浓度进行比较,B错误。性激素的本质是脂质,其跨膜运输的方式是自由扩散,不需要载体,C错误。胰岛B细胞分泌胰岛素的方式是胞吐,不需要载体蛋白的协助,血糖浓度变化会影响胰岛B细胞的分泌活动,所以胰岛B细胞上有感受血糖的受体蛋白,D正确。
答案? D
2.下列有关实验的叙述,正确的是( )。
A.探究2,4-D促进插条生根的最适浓度时,先开展预实验能有效控制实验误差
B.DNA双螺旋结构的研究和某种群数量变化规律的研究均用到了模型建构法
C.溴麝香草酚蓝水溶液变蓝的时间长短与二氧化碳的量有关
D.染色体数目加倍的细胞所占的比例与固定液处理的时间有关
解析? 在探究2,4-D促进插条生根的最适浓度实验中,先进行预实验的目的是缩小浓度范围,减少浪费,A错误。DNA双螺旋结构的研究和某种群数量变化规律的研究均用到了模型建构法,前者构建的是物理模型,后者构建的是数学模型,B正确。溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄的时间长短与二氧化碳的量有关,二氧化碳的量越多,溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间越短,C错误。由于加固定液之前,不同细胞所处的时期不一致,因此染色体数目加倍的细胞所占的比例与固定液处理的时间无关,D错误。
答案? B
3.下图所示为甲状腺激素在细胞内的作用机理。据图分析,下列相关叙述中正确的是( )。
A.甲状腺激素能在人成熟红细胞内发挥其调节功能
B.pre-mRNA经核孔进入细胞质后可直接作为合成蛋白质的模板
C.甲状腺激素的受体位于细胞核上,结合后诱导基因的转录过程
D.TH不能提高垂体细胞的代谢,而是抑制其合成和分泌TSH
解析? 分析图解可知,甲状腺激素进入细胞后可以调控细胞核基因发生表达,而人成熟红细胞内没有细胞核,因此甲状腺激素不能在人成熟红细胞内发挥其调节功能,A错误。图解中细胞核中转录形成的是pre-mRNA,而作为翻译模板的是成熟的mRNA,说明pre-mRNA经核孔进入细胞质后需要经过进一步的加工才能作为蛋白质合成的模板,B错误。由以上分析可知,甲状腺激素的受体位于细胞核上,结合后诱导基因的转录过程,C正确。甲状腺激素可以作用于全身各处的细胞(包括垂体细胞),提高细胞的新陈代谢,D错误。
答案? C
4.已知含一条X染色体的果蝇(XY,XO)为雄性,含两条X染色体的果蝇(XX,XXY)为雌性,含三条X染色体或无X染色体的果蝇胚胎致死。将白眼雌果蝇(XbXb)与红眼雄果蝇(XBY)杂交,后代中偶然发现一只白眼雌果蝇和一只红眼雄果蝇,出现这种现象的原因是母本产生配子时两条X染色体未分离。以下分析错误的是( )。
A.子代白眼雌果蝇的体细胞中最多含4条X染色体
B.母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中
C.与异常卵细胞同时产生的3个极体中染色体数目都不正常
D.子代红眼雄果蝇的精原细胞中不存在Y染色体
解析? 依题意可知:子代出现白眼雌果蝇的原因是母本产生配子时两条X染色体未分离,因此该白眼雌果蝇的基因型为XbXbY,体细胞中含有2条X染色体,处于有丝分裂后期的体细胞中含有的X染色体数目最多,为4条,A正确;母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中,也可能发生在次级卵母细胞中,B正确;若母本两条X染色体未分离发生在初级卵母细胞中,则与异常卵细胞同时产生的3个极体中染色体数目都不正常,若母本两条X染色体未分离发生在次级卵母细胞中,则与异常卵细胞同时产生的1个极体中染色体数目不正常,另外2个极体中染色体数目正常,C错误;子代红眼雄果蝇的基因型为XBO,其精原细胞中不存在Y染色体,D正确。
答案? C
5.人类免疫缺陷病毒(简称HIV)能够精确地识别人体中的一类免疫细胞——CD4+T细胞,这些细胞的表面有一种CCR5基因生产的趋化因子蛋白,这个蛋白是HIV入侵机体细胞的主要辅助受体之一。调查中发现人群中有少数个体不易感染HIV。根据上述资料判断下列叙述错误的是( )。
A.HIV的特异性攻击方式依赖于HIV和T细胞膜表面所具有的糖蛋白
B.CCR5基因中存在的多个突变体能够有效抵抗感染以及阻止病情的恶化
C.HIV特异性识别并入侵CD4+T细胞后以二分裂的方式迅速增殖
D.HIV能特异性攻击CD4+T细胞与CD4+T细胞中的基因选择性表达有关
解析? HIV通过T细胞表面的趋化因子蛋白精准地识别侵染T细胞,即二者的识别依赖于HIV和T细胞膜表面所具有的糖蛋白,A正确。若CCR5基因发生突变,不能产生相应的趋化因子蛋白质,则HIV不能识别T细胞,从而不易感染HIV,B正确。HIV是病毒,不能通过二分裂增殖,C错误。HIV特异性攻击T细胞,是因为T细胞可以特异性表达CCR5基因生产的趋化因子蛋白,D正确。
答案? C
6.下图表示某生态系统中的三种类型生物CO2释放量(相对量)的曲线图,下列叙述正确的是( )。
A.b曲线代表的生物可能是任何一种生产者
B.a、b、c都有可能是细菌
C.a曲线代表的生物一定是消费者
D.由a、b、c三种生物可组成一个生态系统
解析? b曲线CO2释放量随光照强度的变化而变化,可以代表进行光合作用的生产者,A错误。a可能是寄生细菌,b可能是光能自养型细菌,c可能是化能合成型细菌,如硝化细菌,B正确。a曲线代表的生物可能是消费者或分解者,C错误。生态系统的成分包括生物成分和无机环境,D错误。
答案? B
二、非选择题:共54分。第7~10题为必考题,每个试题考生都必须作答。第11~12题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共39分。
7.(11分)Ⅰ.为研究高温对植物光合速率的影响,研究人员将植物A、B从25℃环境移入40℃环境培养,测得相关数据如图1。请分析回答:
(1)在高温环境下,植物A、B光合速率均下降,原因可能有①高温破坏了 的结构,使光合色素吸收光能的效率下降,光反应受到抑制,其中叶绿素主要吸收 光;②高温下 ,使叶片吸收的CO2减少,暗反应受到抑制。
(2)由图1可知,A、B两种植物中光合速率下降较少的是 。原因之一是该植物在高温下 更显著,因而能更有效地散热,以降低高温对叶绿体结构和功能的影响。
Ⅱ.研究人员利用三个植物品系进行实验探究,图2表示三个植物品系的光合速率随光照强度变化的实验结果。请回答下列问题:
(1)本实验的自变量是 。当光照强度过大时,植物的光合速率 。在P点时,检测的是植物的 。
(2)在40℃时,测定三个植物品系光合速率变化如图2,在P点时,三条曲线重合,表明 ;光照强度为Q时,三个品系植物固定CO2的量 (填大小关系,用“A、B、C”和“”表示)。与P点相比,Q点时细胞内消耗[H]的场所不同的是 。
解析? Ⅰ.(1)在高温环境下,植物A、B光合速率均下降,原因可能有①高温破坏了叶绿体类囊体膜的结构,使光合色素吸收光能的效率下降,导致光反应合成的ATP和[H]减少。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。②高温下为了避免散失更多水分,气孔导度降低,会导致CO2吸收量减少,直接影响了在叶绿体中进行的暗反应过程。(2)由图1可知,A、B两种植物中光合速率下降较少的是植物A,原因之一是该植物在高温下蒸腾速率更显著,因而能更有效地散热,以降低高温对叶绿体结构和功能的影响。Ⅱ.(1)分析图2可知,本实验的自变量是光照强度、植物种类。当光照强度过大时,植物的光合速率下降,在P点时光照强度为0,植物只进行呼吸作用,故检测的是植物的呼吸作用强度。(2)在40℃时,测定三个植物品系光合速率变化如图2,在P点时,三条曲线重合,表明在此温度下三者的呼吸作用强度相等,光照强度为Q时,三个品系植物固定CO2的量代表真正光合作用强度,真正光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度,故ABC,P点只进行呼吸作用,消耗[H]的场所是线粒体内膜,Q点植物同时进行光合作用和呼吸作用,与P点相比,Q点时细胞内消耗[H]的场所不同的是叶绿体基质。
答案? Ⅰ.(1)类囊体薄膜 红光和蓝紫 气孔开放度下降 (2)植物A 蒸腾速率 Ⅱ.(1)光照强度、植物种类 降低 呼吸作用强度 (2)在此温度下三者的呼吸作用强度相等 ABC 叶绿体基质(每空1分)
8.(12分)近日,一项由美国VanAndel研究所的神经科学家维维安·拉比(VivianeLabrie)及其团队主导的研究结果发现,一向被忽略的阑尾,有可能存在与帕金森有关的脑损伤相关蛋白,这种蛋白在大脑中积累,伤害大脑多巴胺能神经元,引发帕金森。下图为正常人和帕金森患者的神经调节模式图,请回答下列问题:
(1)神经元的损伤可能会最终导致神经系统功能区域的彻底崩溃,其中神经元的结构包括 和 。
(2)据图分析,正常时,多巴胺能神经元受到适宜刺激时,会产生 (填“兴奋”或“抑制”),然后释放多巴胺,使 (填“Na+”“K+”或“Cl-”)流入脊髓前角运动神经元。
(3)药物治疗是帕金森病最主要的治疗手段,据图分析抗帕金森病药物的作用机制:①促进多巴胺能神经元释放多巴胺;② ;③ 。
解析? (1)神经元的结构包括细胞体和突起,突起又分为轴突和树突。(2)神经元的主要功能是接受刺激,产生并传导兴奋,无论该神经元释放的是兴奋性神经递质还是抑制性神经递质,都需先产生兴奋。当胆碱能神经元释放兴奋性神经递质——乙酰胆碱时,脊髓前角运动神经元细胞膜对Na+的通透性增加,导致其内流产生动作电位。当多巴胺能神经元释放抑制性神经递质——多巴胺时,会使Cl-流入脊髓前角运动神经元,进而出现抑制。(3)由图可知,帕金森病因为相关蛋白造成多巴胺能神经元损伤,释放的多巴胺减少,而胆碱能神经元释放的乙酰胆碱增多,使脊髓前角运动神经元持续性增强兴奋,产生僵直的症状。药物①指向多巴胺能神经元,药物②指向多巴胺能神经元和脊髓前角运动神经元形成的突触间隙,药物③指向胆碱能神经元。因此,药物机理可以考虑通过药物①修复多巴胺能神经元,促使其释放多巴胺;如果修复困难,可以尝试利用药物②直接补充神经递质(多巴胺),促使脊髓前角运动神经元抑制;当然也能通过药物③抑制乙酰胆碱的释放,减弱脊髓前角运动神经元的兴奋。
答案? (1)细胞体(胞体) 突起 (2)兴奋 Cl- (3)补充神经递质多巴胺 抑制乙酰胆碱的释放(每空2分)
9.(6分)在某草原生态系统上生活着各种植物、食草动物、食肉动物和细菌、真菌等生物。请分析回答下列问题:
(1)从生态系统的组成成分看,组成该草原生态系统的应该还有 ,若植物通过光合作用固定的太阳能总量为m,呼吸消耗的能量为n,食草动物获得的植物量为x,摄入量为y,排出的粪便量为z,呼吸消耗量为a,自身含有的能量为b,在没有其他能量去路的情况下,能量在植物和食草动物之间的传递效率为 。
(2)在干旱环境和雨季中蝗虫种群的K值 (填“相同”或“不相同”),草原生态系统与森林生态系统相比,其自我调节能力相对较小,原因是 。
(3)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕田鼠,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕,由此可见信息传递能够 ,维持生态系统的稳定。草原上的各种生物相互依存,相互制约,共同维持生态系统的稳定,这体现了生物多样性的 价值。
解析? (1)组成草原生态系统除了生产者(各种植物)、消费者(各种动物)和分解者(细菌、真菌等),应该还有非生物的物质和能量。结合题意,由能量传递效率的概念可知,植物的同化量=m,食草动物的同化量=y-z=a+b,所以能量在植物和食草动物之间的传递效率为[(y-z)/m]×%或[(a+b)/m]×%。(2)在干旱环境和雨季中蝗虫生长的环境条件不同,导致蝗虫种群的K值不相同。由于草原生态系统中动植物种类比森林生态系统中的少,食物网也没有森林生态系统中的复杂,所以草原生态系统的自我调节能力相对较小。(3)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕田鼠,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕,可见信息传递能够调节种间关系,维持生态系统的稳定。草原上的各种生物相互依存,相互制约,共同维持生态系统的稳定,属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值。
答案? (1)非生物的物质和能量 [(y-z)/m]×%或[(a+b)/m]×% (2)不相同 草原生态系统的营养结构比森林生态系统的简单(或草原生态系统各营养级的生物种类较少) (3)调节生物的种间关系 间接(每空1分)
10.(10分)某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对基因(用Dd、Ii、Rr表示)控制。研究发现,体细胞中r基因数多于R时,R基因的表达减弱而形成粉红花突变体。基因控制花色色素合成的途径如图甲所示;粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成(其他基因数量与染色体均正常)如图乙所示。请据图回答:
(1)若某正常红花植株自交后代为红花∶白花=3∶1,则该正常红花植株的基因型为 ,正常情况下,甲图中纯合白花植株的基因型有 种。
(2)现有已知基因组成为纯种的正常植株若干,利用上述材料设计一个最简便的杂交实验,以确定iiDdRrr植株属于图乙中的哪一种突变体。(假设实验过程中不存在突变与染色体互换,各种类型配子活力相同)。
实验步骤:让该突变体与基因型为iiDdRrr的植株杂交,观察并统计子代的表现型与比例。
结果预测:
Ⅰ.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为 ,则其为突变体①。
Ⅱ.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为 ,则其为突变体②。
Ⅲ.若子代中红花、粉红花与白花植株的比例为 ,则其为突变体③。
解析? (1)根据题意可知,正常红花植株的基因型应为iiD-R-,共有4种可能的基因型,若某正常红花植株自交后代出现两种表现型,且比例为3∶1,则该正常红花植株的基因型中有一对基因杂合,应为iiDDRr或iiDdRR。正常情况下,白花植株的基因型有iiD_rr、iiddR_、iiddrr、I_D_R_、I_D_rr、I_ddR_、I_ddrr。其中各有一个纯合子,因此纯合白花的基因型有7种。(2)为了确定iiDdRrr植株属于图乙中的哪一种突变体,关键是判断其中rr基因的位置,为了避免另两对基因的干扰,可让该突变体与基因型为iiDDrr的植株杂交,观察并统计子代的表现型与比例。Ⅰ.突变体①能产生4种配子,R∶Rr∶r∶rr=1∶1∶1∶1,与iiDDrr植株杂交后,子代为Rr∶Rrr∶rr∶rrr=1∶1∶1∶1,即红花(Rr)、粉红花(Rrr)、白花(rr、rrr)植株的比例为1∶1∶2。Ⅱ.突变体②为三体,可产生含(R、rr)、(Rr、r)的4种配子,其比例为1∶1∶2∶2,与含r的配子结合,子代中红花(Rr)、粉红花(Rrr)与白花(rr、rrr)植株的比例为1∶2∶3。Ⅲ.突变体③为基因重复,属于染色体结构变异,能产生两种配子:R∶rr=1∶1,与含r的配子结合,子代中红花(Rr)与白花(rrr)植株的比例为1∶1。
答案? (1)iiDDRr或iiDdRR 7 (2)1∶1∶2 1∶2∶3 1∶1(每空2分)
(二)选考题:共15分。考生从第11~12题中任选一题作答。如果多做,则按第11题计分。
11.[选修1:生物技术实践](15分)
生物组织中存在多种有机物,不同的有机物其提取与鉴定方法不尽相同。根据所学知识,请回答下列问题。
(1)玫瑰精油素有“软黄金”之称,要求不含有任何添加剂或化学原料,其提取方法主要是水蒸气蒸馏法,将鲜玫瑰花瓣和清水进行水蒸气蒸馏后收集到的产物是 ,用分液漏斗分离的油层中还需要加入 以除去水分。玫瑰精油的提取需大量原料,通常采用 技术实现玫瑰的快速繁殖。
(2)橘皮精油是食品、化妆品和香水配料的优质原料,具有很高的经济价值,一般提取橘皮精油的方法是 法,不采取水蒸气蒸馏法的原因是 。
(3)用萃取法提取胡萝卜素,萃取的效率主要取决于 ,同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响;在对新鲜胡萝卜进行干燥时,要注意控制 ,否则会引起胡萝卜素的分解;提取的胡萝卜素粗品可通过 法进行鉴定。
(4)下图是血红蛋白提取过程所需的一个 装置,装置中,B是血红蛋白溶液,则A是 ,该装置的目的是去除样品中 的杂质。
解析? (1)玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,可以随水蒸气一同蒸馏出来,其提取方法主要是水蒸气蒸馏法,将鲜玫瑰花瓣和清水进行水蒸气蒸馏后收集到的产物是油水混合物,需加入一定量的氯化钠使其分层,玫瑰精油分布于液体的上层,用分液漏斗分离的油层中还需要加入无水硫酸钠以除去残留的水分。玫瑰精油的提取需大量原料,通常采用植物组织培养技术实现玫瑰的快速繁殖。(2)由于水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解,一般提取橘皮精油的方法是压榨法。(3)用萃取法提取胡萝卜素,萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量,同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响;在对新鲜胡萝卜进行干燥时,要注意控制温度和时间,否则会引起胡萝卜素的分解;提取的胡萝卜素粗品可通过纸层析法进行鉴定。(4)题图是血红蛋白提取过程所需的一个透析装置,装置中,B是血红蛋白溶液,则A是磷酸缓冲液,该装置的目的是去除样品中分子量较小的杂质。
答案? (1)油水混合物 无水硫酸钠 植物组织培养 (2)压榨 会导致有效成分水解(2分) (3)萃取剂的性质和使用量(2分) 温度和时间(2分) 纸层析 (4)透析 磷酸缓冲液 分子量较小(2分)(除标注外,每空1分)
12.[选修3:现代生物科技专题](15分)
基因剔除动物模型一直以来是开展基因功能研究的重要工具,其原理是通过导入外源分子使动物的某特定基因失活,进而培养出有基因缺陷的动物来研究相应基因的功能。下图是制作某类基因剔除小鼠流程示意图。请据图回答相关问题:
(1)图中①过程常用的技术是 ,②过程是 。
(2)体外受精时需要对精子进行 处理,然后与处于 期的卵母细胞在专用的受精溶液中完成受精过程。
(3)为更多地获得基因剔除小鼠,可对囊胚阶段的胚胎进行分割移植,此时要对 进行均等分割。请说明理由: 。
(4)研究发现人的SPI基因与乳腺癌细胞的异常表达和增殖密切相关。你认为基因剔除技术可以为乳腺癌的治疗提供怎样的新思路:
。
解析? (1)题图是制作某类基因剔除小鼠的流程示意图,其中①表示将体外转录后的mRNA导入受精卵,②表示早期胚胎发育过程,此外还采用了体外受精技术和胚胎移植技术。图中①过程常用显微注射技术,②是早期胚胎培养过程。(2)精子需要经过获能处理才能与成熟的卵母细胞(减数第二次分裂中期的卵母细胞)结合形成受精卵。(3)对囊胚阶段的胚胎进行分割移植时要对内细胞团进行均等分割,因为内细胞团将来发育成胎儿的组织器官,若不均等分割,会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。(4)由于人的SPI基因与乳腺癌细胞的异常表达和增殖密切相关,则可通过基因剔除技术使SPI基因失活,从而阻止乳腺细胞癌变。
答案? (1)显微注射 早期胚胎培养 (2)获能 减数第二次分裂中 (3)内细胞团 内细胞团将来发育成胎儿的组织器官,若不均等分割,会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 (4)通过基因剔除技术使SPI基因失活,从而阻止乳腺细胞癌变(3分)(除标注外,每空1分)
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