文档内容
【赢在高考•黄金8卷】备战2024年高考生物模拟卷(湖北专用)
生物 黄金卷02
(满分 100 分,考试时间 75 分钟。)
注意事项∶
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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、选择题:本题共 18 小题,每小题2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、在我国南方,芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现,植物在低温时将细胞中的淀粉水解生成
葡萄糖,产生抗逆反应。下列分析错误的是( )
A.抗逆反应体现了植物对低温环境的适应
B.该变化导致细胞液浓度升高,细胞液不易结冰
C.该抗逆反应导致细胞中自由水与结合水的比值降低
D.该抗逆反应引起细胞膜流动性增强、酶活性升高
【答案】D
【解析】低温下小白菜等蔬菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖,使溶液浓度升高,冰点降低,该现象为植物对
低温环境的一种适应能力,A正确;低温下小白菜等蔬菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖,使溶液浓度升高,
细胞液不易结冰,B正确;植物在低温环境下,结合水含量上升,自由水含量下降,从而减少细胞结冰的
机会,故细胞中自由水与结合水的比值降低,有利于抗逆性增强,C正确;糖分子不仅可以降低冰点,还
有巨大的表面活力,可以吸附在细胞器表面降低水分进出的速度,从而减弱它们的生命能力,故抗逆反应
引起细胞膜流动性减弱、酶活性降低,从而降低细胞的代谢速率,减少有机物的消耗,D错误。
2、下列关于细胞中糖类和脂质的叙述,正确的是( )
A.动物细胞内的蔗糖和乳糖水解后都能得到两种单糖
B.糖原和纤维素元素组成相同且都是细胞的储能物质
C.固醇类物质都属于生物大分子,是细胞的必要成分
D.相同质量的糖原和脂肪氧化分解所释放的能量不同
【答案】D【解析】动物细胞内没有蔗糖,A错误;糖原和纤维素元素组成均为C、H、O,纤维素不是细胞内的储能物
质,糖原是动物细胞内的储能物质,B错误;固醇属于脂质,固醇类物质不属于生物大分子,C错误;由于
脂肪的C、H的含量高,故相同质量的糖原和脂肪氧化分解,脂肪所释放的能量更多,D正确。
3、肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明,Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质,介
导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,
染色质功能异常。下列有关叙述错误的是( )
A.肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B.编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形
C.Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力
D.Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力
【答案】A
【解析】核孔具有选择透过性,肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核,肌动蛋白进入细胞核需要
Cofilin -1的介导,A错误;编码Cofilin-1的基因不表达,Cofilin-1缺失,可导致肌动蛋白结构和功
能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常,B正确;
Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白不能进入细胞核,从而引起细胞核变形,可能会导致细胞核失去控制物质
进出细胞核的能力,C正确;Cofilin-1缺失会导致染色质功能异常,染色质上含有控制细胞代谢的基因,
从而影响细胞核控制细胞代谢的能力,D正确。
4、NO-和NH+是植物利用的主要无机氮源,NH+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,NO-的吸收由H+浓度
3 4 4 3
梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内NH+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生
4
长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是( )
A.NH+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
4
B.NO-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
3
C.铵毒发生后,增加细胞外的NO-会加重铵毒
3D.载体蛋白NRT1.1转运NO-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
3
【答案】B
【解析】由题干信息可知,NH+的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的,所以NH+通过AMTs进入细胞消耗
4 4
的能量不是来自ATP,A错误;由图上可以看到,NO-进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动,进行的逆浓度梯
3
度运输,所以NO-通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输,属于被动运输,B正确;铵毒发生后,H+在
3
细胞外更多,增加细胞外的NO-,可以促使H+向细胞内转运,减少细胞外的H+,从而减轻铵毒,C错误;
3
据图可知,载体蛋白NRT1.1转运NO-属于主动运输,主动运输的速率与其浓度无必然关系;运输H+属于协
3
助扩散,协助扩散在一定范围内呈正相关,超过一定范围后不成比例,D错误。
5、植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下,某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用
释放CO 的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是( )
2
A.在时间a之前,植物根细胞无CO 释放,只进行无氧呼吸产生乳酸
2
B.a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO 的过程
2
C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
【答案】C
【解析】植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有二氧化碳释放,图示在时间a之前,植物根细胞无
CO 释放,分析题意可知,植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境,据此推知在时间a之前,只进
2
行无氧呼吸产生乳酸,A正确;a阶段无二氧化碳产生,b阶段二氧化碳释放较多,a~b时间内植物根细胞
存在经无氧呼吸产生酒精和CO 的过程,是植物通过呼吸途径改变来适应缺氧环境的体现,B正确;无论是
2
产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸,都只在第一阶段释放少量能量,第二阶段无能量释放,故每分子葡萄
糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时相同,C错误;酒精跨膜运输方式是自由扩散,该过程
不需要消耗ATP,D正确。
6、如图表示蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程,而磷酸基团的添加或除去(去磷酸化)对许多反应起着生
物“开/关”的作用。下列相关叙述正确的是( )A.蛋白质的磷酸化和去磷酸化是一个可逆过程
B.蛋白质磷酸化是一个放能过程
C.蛋白质去磷酸化是一个吸能过程
D.蛋白质磷酸化属于“开”,去磷酸化属于“关”
【答案】D
【解析】由题图分析可知:蛋白质的磷酸化和去磷酸化的过程中所需的酶不同,因此不是一个可逆过程,
A错误;由题图分析可知:蛋白质磷酸化过程中伴随ATP的水解,因此是一个吸能过程,B错误;由题图分
析可知:蛋白质去磷酸化过程属于水解,生成无活性蛋白和Pi往往伴随着能量的释放,因此是一个放能过
程,C错误;蛋白质磷酸化以后具有活性,能参与生化反应属于“开”,去磷酸化成为无活性蛋白,不能
催化生化反应,属于“关”,D正确。
7、某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a控制,A基因控制宽叶性状:高茎/矮茎由等位基因B/b控制,B
基因控制高茎性状。这2对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致死情况,某研究小组进行了两个
实验,实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1;实验②:窄叶高茎植株自交,子
代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=2∶1。下列分析及推理中错误的是( )
A.从实验①可判断A基因纯合致死,从实验②可判断B基因纯合致死
B.实验①中亲本的基因型为Aabb,子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C.若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为AaBb
D.将宽叶高茎植株进行自交,所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
【答案】D
【解析】实验①:宽叶矮茎植株自交,子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎=2∶1,亲本为Aabb,子代中原本为
AA:Aa:aa=1:2:1,因此推测AA致死;实验②:窄叶高茎植株自交,子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎=
2∶1,亲本为aaBb,子代原本为BB:Bb:bb=1:2:1,因此推测BB致死,A正确;实验①中亲本为宽叶
矮茎,且后代出现性状分离,所以基因型为Aabb,子代中由于AA致死,因此宽叶矮茎的基因型也为
Aabb,B正确;由于AA和BB均致死,因此若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎,则其基因型为
AaBb ,C正确;将宽叶高茎植株AaBb进行自交,由于AA和BB致死,子代原本的9:3:3:1剩下4:2:
2:1,其中只有窄叶矮茎的植株为纯合子,所占比例为1/9,D错误。
8、关于遗传物质DNA的经典实验,叙述错误的是( )A.摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体浸染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D.双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
【答案】A
【解析】摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交遗传实验证明了基因位于染色体上,A错误;
孟德尔描述的“遗传因子”实质是基因,基因是有遗传效应的DNA片段,格里菲思提出的“转化因子”是
DNA,两者化学本质相同,B正确;肺炎双球菌体外转化实验利用酶解法去掉DNA或者DNA蛋白质,噬菌体
浸染细菌实验利用同位素标记法区分DNA和蛋白质,两者均采用了能区分DNA和蛋白质的技术,C正确;
DNA两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则,使DNA
分子具有稳定的直径,D正确。
9、棕色脂肪细胞的主要功能是通过氧化脂肪来产热、供能,维持体温平衡。已知棕色脂肪细胞的线粒体
中可合成血红素(非蛋白质),通过黄体酮受体膜组分2(PGRMC2)运输至细胞核。研究人员发现,脂肪
组织特异性PGRMC2敲除小鼠(PATKO)与对照组相比低温耐受性降低,适应性产热能力出现明显缺陷。检
测PATKO棕色脂肪细胞中转录因子(蛋白质)的稳定性,发现转录因子Rev-Erba的表达水平上调,进而影
响了线粒体的功能。下列说法错误的是( )
A.血红素的合成体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程
B.棕色脂肪细胞氧化脂肪产热的主要场所是细胞中线粒体
C.PATKO的变化说明血红素可能抑制Rev-Erba的合成
D.敲除PGRMC2基因后小鼠脂肪消耗增加,可用于研究肥胖的形成机制
【答案】D
【解析】血红素非蛋白质,基因通过影响血红素的合成影响线粒体的功能,体现了基因通过控制酶的合成
来控制代谢过程,A正确;线粒体是细胞呼吸的主要场所,故是棕色脂肪细胞氧化脂肪产热的主要结构,B
正确;PATKO中血红素进入细胞核的量减少,而Rev-Erba的表达水平上调,说明血红素可能抑制转录因子
Rev-Erba的合成,C正确;敲除PGRMC2基因后小鼠适应性产热能力下降,说明脂肪消耗减少,D错误。
10、神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和
PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是( )A.突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低
B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成
D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
【答案】B
【解析】据图可知,突触a释放的递质使突触后膜上膜电位增大,推测可能是递质导致突触后膜的通透性
增大,突触后膜上钠离子通道开放,钠离子大量内流;突触b释放的递质使突触后膜上膜电位减小,推测
可能是递质导致突触后膜的通透性增大,突触后膜上氯离子通道开放,氯离子大量内流,A错误;图中
PSP1中膜电位增大,可能是Na+或Ca2+内流形成的,PSP2中膜电位减小,可能是K+外流或Cl-内流形成的,
共同影响突触后神经元动作电位的产生,B正确,C错误;细胞接受有效刺激后,一旦产生动作电位,其幅
值就达最大,增加刺激强度,动作电位的幅值不再增大,推测突触a、b前膜释放的递质增多,可能
PSP1、PSP2幅值不变,D错误。
11、随着城镇化进程的推进,我国城市人口逐渐增多,农村人口逐渐减少,下图a、b分别为农村和城市生
态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是( )
A.两类生态系统都只含3个营养级B.流经两类生态系统的总能量均为生产者所固定的太阳能
C.城市生态系统由于人起主导作用,所以自我调节能力强
D.负反馈调节在维持两类生态系统的生物量中发挥重要作用
【答案】D
【解析】两系统中都存在人和动、植物,而动物种类很多可处于不同的营养级,因此两个生态系统中可能
不止3个营养级,A错误;农村和城市生态系统均为人工生态系统,流经人工生态系统的总能量为生产者
所固定的太阳能和人工输入有机物中的能量,B错误;城市生态系统生物种类少,营养结构简单,自我调
节能力弱,C错误;负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定,因此在维持两类生态系统的生物量中发挥
重要作用,D正确。
12、传说杜康的儿子杜杼在一次酿酒时发酵过头,等到第21 d 开缸时发现酒液变酸却香气 扑鼻,酸甜可
口。于是杜杼把“廿一 日"加“西”凑成“醋”字,这就是杜杼造醋的故事。 下列有关传统发酵技术的
叙述,错误的是( )
A.葡萄果皮上有野生酵母菌和醋酸菌,葡萄酒制好后直接通入无菌空气即可制醋
B.酿酒时糖未耗尽,酵母菌发酵也会停止,原因可能是pH 降低和酒精含量增多
C.杜杼酿酒反成醋可能是因发酵装置密封不严导致酵母菌有氧呼吸大量增殖引起
D.醋酸菌在O2和糖源匮乏时,可直接将乙醇转化为乙醛,再将乙醛转化为乙酸
【答案】B
【解析】葡萄果皮上有野生酵母菌和醋酸菌,但在酒精发酵过程中醋酸菌无法生存,因为醋酸菌是好氧菌,
且醋酸菌的最适温度为30~35℃,因此,制作好葡萄酒后,需要敞口处理让醋酸菌进入到发酵液中,不可
以直接通入无菌空气,同时还需适当提高发酵温度才能制醋,A错误;酿酒时糖类未耗尽,酵母菌的发酵
过程也会停止原因可能是pH降低和酒精含量增多,对发酵起抑制作用,从而导致酵母菌发酵停止,B正确;
醋酸菌是好氧菌,杜杼酿酒反成醋是因为醋酸菌的有氧呼吸导致的,这可能是由于发酵装置密封不严造成
的,不是酵母菌的有氧呼吸,C错误;醋酸菌在O2充足,但糖源匮乏时,可直接将乙醇转化为乙醛,再将
乙醛转化为乙酸,D错误。
13、某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端,如图甲
所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只,交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小
鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型,设计了引物1和引物2用于PCR扩增,PCR产物电泳结果
如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A.Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B.翻译时先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白
C.2号条带的小鼠是野生型,4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D.若用引物1和引物3进行PCR,能更好地区分杂合子和纯合子
【答案】B
【解析】分析图中可知,启动子在左侧,GFP基因整合Gata3基因的右侧,启动子启动转录后,可以使GEP
基因转录,Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达,A错误;因启动子在左侧,转录的方向向右,合成
的mRNA从左向右为5′→3′,刚好是翻译的方向,所以翻译时先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白,B正
确;整合GFP基因后,核酸片段变长,2号个体只有大片段,所以是Gata3-GFP基因纯合子,4号个体只有
小片段,是野生型,C错误;用引物1和引物3进行PCR扩增,扩增出的片段大小差异较小,无法较好的区
分片段,D错误。
14、为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源,研究人员采用红外触发相机自动
拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据,为生态学研究提供了相关依据。下列叙述
错误的是( )
A.通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度
B.与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小
C.采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度
D.该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,不能调查幼年个体数量
【答案】D
【解析】红外触发相机监测野生动物方法是一种新型调查手段,特别适用于对活动隐秘的大中型、珍稀兽
类、鸟类的记录。通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种数目的多少,即
物种丰富度,A正确;标记重捕法需要捕捉动物并标记,后再次捕捉,故与标记重捕法相比,采用该技术
进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小, B正确;采用红外触发相机拍摄技术可得保护区内东北豹
种群数量和分布情况,即可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度 ,C正确;该技术能调查保护区内东北豹种群中各年龄段的个体数量,D错误。
15、.如图所示为菠菜叶肉细胞内氢元素的部分转移路径,①~④表示生理过程。下列相关叙述正确的是(
)
HO――→[H]――→C H O――→[H]――→HO
2 6 12 6 2
A.图中①②过程发生在叶绿体,③④过程发生在线粒体
B.图中过程①和过程③产生的[H]为同一种物质
C.图中HO的氢原子通过过程①②全部转移到C H O
2 6 12 6
D.图中过程③④为放能反应,过程②为吸能反应
【答案】 D
【解析】 图中③过程是有氧呼吸的第一、二阶段,该阶段发生的场所是细胞质基质、线粒体,A错误;
图中过程①和过程③产生的[H]分别为还原型辅酶Ⅱ(NADPH)和还原型辅酶Ⅰ(NADH),为两种不同物质,
B错误;图中反应物H2O的氢原子通过过程①②部分转移到C6H12O6,部分转移到生成物H2O中,C错
误;图中过程③④合成ATP,为放能反应,过程②水解ATP,为吸能反应,D正确。
16、下图为人体的生命活动调节示意图,下列叙述错误的是( )
A.当人的手被针刺时,可以通过“刺激→A→B→效应器”使手缩回
B.寒冷环境下,可以通过“刺激→A→B→靶器官”使汗液分泌减少
C.饥饿状态下,可以通过“刺激→A→C→D”途径促进胰岛素的分泌
D.饮水不足时,可以通过“刺激→A→G→F”使细胞外液渗透压下降
【答案】C
【解析】A.人的手被针刺时,通过神经调节,使手缩回,过程为:“针刺激→传入神经→脊髓→传出神经
→有关肌肉”,即刺激→A→B→效应器,A正确;B.寒冷环境下,通过刺激冷觉感受器→传入神经→下丘
脑体温调节中枢→传出神经→汗腺,使汗液分泌减少,路径为“刺激→A→B→靶器官”,B正确;C.饥饿
状态下,可以通过神经调节作用于胰岛A细胞,路径为“刺激→A→C→D”途径促进胰高血糖素的分泌,C
错误;D.饮水不足时,可以通过神经-体液调节,促进肾小管和集合管重吸收水,进而使细胞外液渗透压
下降,路径为“刺激→A→G→F”,D正确。故选C。
17、PCR技术(荧光PCR法),又称qPCR法,是指在反应体系中加入荧光物质,通过专门仪器实现实时荧
光检测,以荧光强度来测定PCR循环后产物中的核酸水平,是病毒核酸检测的主流方法。IgM和IgG均属于免疫球蛋白家族,是机体在抗原物质刺激下由浆细胞产生的抗体,IgM/IgG联合检测(胶体金法)是新
冠抗体检测试剂盒主要采用的技术。下列说法不正确的是( )
A.利用PCR技术进行新冠病毒核酸检测的前提是新冠病毒的一段核酸序列已知
B.利用PCR技术扩增新冠病毒的核酸用到的酶有逆转录酶、Taq酶等
C.IgM/IgG检测试剂盒的原理是抗原—抗体特异性结合
D.利用IgM/IgG试剂盒检测为阳性,一定为新冠肺炎患者
【答案】D
【解析】
AB、PCR是扩增DNA的一种方法,如果是RNA病毒,首先要转化成DNA,也就是反(逆)转录;利用PCR
技术进行新冠病毒核酸检测时,引物是病毒的一小段DNA片段,如果样本存在目标病原体,就会因为引物
的特异性,扩增出相应的目标基因片段,由此判断是否为阳性,A,B正确;
C、IgM和IgG均属于免疫球蛋白家族,是机体在抗原物质刺激下由浆细胞产生的抗体,该抗体可以与新冠
病毒的表面抗原结合,其检测原理是抗原―抗体特异性结合,C正确;
D、利用IgM/TgG试剂盒检测为阳性,可能感染新冠病毒,但不一定患病,D错误。
故选D。
18、2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现癌细胞免疫疗法的科学家。在恶性肿瘤患者体内,癌细胞表
面的PD-L1蛋白可与T细胞表面的PD-1分子结合,导致T细胞不能全面启动对癌细胞的免疫攻击。临床实
验,使用抗PD-1抗体可使肿瘤快速萎缩,这种使用抗PD-1抗体的治疗方法叫做癌症免疫疗法。以下分析
不合理的是
A.并不是所有细胞的PD-Ll基因和PD-1基因都表达
B.癌变细胞的清除体现了免疫系统的监控和清除功能
C.PD-L1蛋白和PD-1分子均可与抗PD-1抗体结合
D.PD-L1蛋白与PD-1分子结合使T细胞的免疫功能被抑制
【答案】C
【解析】
A、基因在细胞中会选择性的表达,所以并不是所有细胞的PD-Ll基因和PD-1基因都表达,A正确;
B、对癌变细胞的清除体现了免疫系统的监控和清除功能,B正确;
C、只有T细胞表面的PD-1蛋白可与抗PD-1抗体结合,C错误;
D、根据题干信息“癌细胞表面的PD-L1蛋白可与T细胞表面的PD-1分子结合,导致T细胞不能全面启动
对癌细胞的免疫攻击”,可推知PD-L1蛋白与PD-1分子结合使T细胞的免疫功能被抑制,D正确。
故选C。二、选择题:本题共 4小题,共64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。
19、(12分)近年来的研究表明,ATP不仅存在于细胞内部,而且广泛存在于动物和植物细胞外基质之中,
称为eATP,eATP是细胞内的ATP通过胞吐等途径分泌到细胞外的。eATP作为一种信使分子,通过特定的
信号转导机制参与细胞代谢,生长和发育过程的调控。回答下列问题:
(1)可存在于植物所有组织细胞中且能产生ATP的细胞结构有___________;动物细胞通过胞吐方式分泌
eATP体现了细胞膜具有_____________的结构特点。
(2)细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP水解直接提供能量的,但细胞内ATP的含量却能基本保
持稳定,原因是_____________。
(3)为探究eATP浓度对细胞胞吞的调节作用,某生物小组用特殊荧光染料对正常生长状态下的胡杨细胞的
细胞膜进行染色(已知生长状态下的胡杨细胞能进行胞吞);再用不同浓度的eATP进行分组实验;一段时
间后,检测各组细胞内囊泡的相对荧光强度,实验结果如下表所示:
eATP浓度/(mol·L-1) 0 50 200 400
相对荧光强度 1.00 1.00 0.74 0.62
生长状态下的胡杨细胞的细胞膜上存在能与eATP结合的__________;分析表中结果,可以得出的结论是
_________________。
【答案】(1) 线粒体、细胞质基质(2分) (一定的)流动性(2分)
(2)ATP与ADP之间存在相互转化,且这种转化处于动态平衡之中(2分)
(3) 受体(2分) 低浓度的eATP对胡杨细胞的胞吞无影响,高浓度的eATP对胡杨细胞的胞吞
起抑制作用,且浓度越高,抑制作用越明显(4分)
【解析】
1、ATP的化学性质不稳定,在有关酶的催化作用下,ATP分子远离A那个高能磷酸键很容易水解,于是远
离A那个P就脱离开来,形成游离的Pi,同时释放出大量的能量,ATP就转化成了ADP。
2、胞吞是细胞把大分子颗粒与细胞膜上蛋白质结合,然后内陷形成由膜包裹的泡;胞吐则是细胞内由高
尔基体形成分泌泡,然后和细胞膜内表面结合,通过膜的运动,把包裹的物质释放到细胞外面;胞吞和胞
吐与细胞膜的结构的流动性有关;二者都需要消耗能量。
(1)能产生ATP的细胞结构有线粒体进行呼吸作用产生ATP,叶绿体进行光合作用产生ATP,有氧呼吸第一阶
段和无氧呼吸在细胞质基质进行也能产生ATP,但是不是所有的植物细胞都有叶绿体,所以存在于植物所
有组织细胞中且能产生ATP的细胞结构有线粒体和细胞质基质。动物细胞通过胞吐方式分泌eATP体现了细
胞膜具有流动性结构特点。
(2)细胞内ATP的含量基本保持稳定,原因是ATP不能大量储存,ATP与ADP之间是相互转化的,且这种转化处于动态平衡之中。
(3)胞吞过程中物质要先于细胞膜上受体结合,所以生长状态下的胡杨细胞的细胞膜上存在能与eATP结合
的相应受体。囊泡的相对荧光强度反应了胞吞的强弱,分析题图,eATP浓度为50时,对胡杨细胞的胞吞
无影响,浓度为200时对胡杨细胞的胞吞起抑制作用,浓度为400时抑制作用增强,说明低浓度的eATP对
胡杨细胞的胞吞无影响,高浓度的eATP对胡杨细胞的胞吞起抑制作用,且浓度越高,抑制作用越明显。
20、(18分)糖皮质激素是肾上腺皮质产生的“应激激素”,包括皮质醇和皮质酮,具有升高血糖的作用,
机体可通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴调控其分泌。
(1)机体接受刺激后,下丘脑分泌__________作用于垂体,促使垂体分泌_____________,进而调控肾上腺
皮质细胞合成糖皮质激素。人们将下丘脑—垂体—靶腺体之间存在的这种分层调控,称为____________调
节,意义是_______________________。健康人体内糖皮质激素浓度不会持续过高,是由于存在_________
调节机制。
(2)为研究应激时体内糖皮质激素的含量,研究人员强迫小鼠游泳后,测定结果如图1。
曲线是在不同时间抽取小鼠的__________,测定其激素含量而绘制的。结果表明_______________更适合
作为小鼠剧烈应激模型的指标,理由是______________。
(3)糖皮质激素可用于临床上治疗痛风、严重感染等疾病。长期服用大剂量外源糖皮质激素,会出现高血压
等副作用,其分子机制如图2所示。① MR为醛固酮受体,皮质醇与醛固酮结合MR的亲和力相同。通常情况下,图2中的
__________________过程防止较多皮质醇激活MR。
②当体内皮质醇含量过高时,会和MR结合形成二聚体,发挥与醛固酮相同的生理作用,造成钠潴留,出
现高血压。请根据图2信息解释长期服用大剂量外源糖皮质激素出现高血压的信号转导机制
__________________。
【答案】(1) 促肾上腺皮质激素释放激素(1分) 促肾上腺皮质激素(1分) 分级调
节(1分) 放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态
(2分)。 反馈调节(1分)
(2) 血液(2分) 皮质醇(2分) 剧烈应激3min时(短时间内)皮质醇含量迅速升高
(或皮质酮,40min内皮质酮含量持续升高)(2分)
(3) 皮质醇在内质网膜上酶的催化下生成无活性的皮质酮(灭活)(2分) 长期服用大剂量外
源糖皮质激素,导致过多的皮质醇与MR结合形成二聚体,进入细胞核后促进Na+泵和S蛋白的转录(表
达),S蛋白作用于Na+泵-N蛋白复合体,使二者分开,游离的Na+泵转移到肾小管上皮细胞膜,促进
Na+的重吸收作用,使细胞外液渗透压升高,出现高血压(4分)
【解析】
1、激素调节的特点:(1)微量和高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官、靶细胞。2、激素的
作用:激素种类多、含量极微,既不组成细胞结构,也不提供能量,只起到调节生命活动的作用。3、分
析题图1:可知强迫小鼠游泳后,随游泳时间的增加,皮质醇和皮质酮的含量先升高后降低。4、分析题图
2:醛固酮与MR在细胞质基质结合形成二聚体,进入细胞核后促进Na+泵和S蛋白的转录(表达)。
(1)机体接受刺激后,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,促进垂体合成并释放促肾上腺皮质激素,进而调控肾上腺皮质细胞合成糖皮质激素,这属于激素的分级调节,其意义是放大激素的调节效
应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。若糖皮质激素含量过高,会反过来抑制
下丘脑和垂体释放相关激素,这是一种负反馈调节机制,使得健康人体内糖皮质激素浓度不会持续过高。
(2)由于激素随体液运输,故曲线是在不同时间抽取小鼠的血液,测定其激素含量而绘制的。结果表明皮质
醇(或皮质酮)更适合作为小鼠剧烈应激模型的指标,理由是:剧烈应激3min时(短时间内)皮质醇含
量迅速升高(或40min内皮质酮含量持续升高且远高于皮质醇),全程发挥作用。
(3)①由题图2中可知,皮质醇在内质网膜上酶的催化下生成无活性的皮质酮(灭活),可防止较多皮质
醇激活MR。
②根据题文和题图2,长期服用大剂量外源糖皮质激素出现高血压的信号转导机制为:长期服用大剂量外
源糖皮质激素,导致过多的皮质醇与MR结合形成二聚体,进入细胞核后促进Na+泵和S蛋白的转录(表
达),S蛋白作用于Na+泵-N蛋白复合体,使二者分开,游离的Na+泵转移到肾小管上皮细胞膜,促进
Na+的重吸收作用,使细胞外液渗透压升高,出现高血压。
21、(15分)已知红玉杏花朵颜色由两对基因(A、a和B、b)控制,A基因控制色素合成,该色素随液
泡中细胞液pH降低而颜色变浅。B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表型的对应关系见下表:
基因型 A_bb A_Bb A_BB、aa_ _
淡紫
表型 深紫色 白色
色
(1)纯合白色植株和纯合深紫色植株作亲本杂交, 全部是淡紫色植株。则该杂交亲本的基因型组合是
_________________________________________________________。
(2)有人认为A、a和B、b基因位于一对同源染色体上,也有人认为A、a和B、b基因分别位于两对非同
源染色体上。现利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计实验进行探究。
实验步骤:让淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交,观察并统计子代红玉杏花的颜色和比例(不考虑交叉互
换)。
实验预测及结论:
①若子代红玉杏花色为_________________,则A,a和B,b基因分别在两对同源染色体上。
②若子代红玉杏花色为淡紫色∶白色=1∶1,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和B在一条染
色体上。
③若子代红玉杏花色为__________________,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A和b在一条
染色体上。(3)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上,则淡紫色红玉杏(AaBb)自交, 中白色红玉杏
的基因型有__________种,其中纯种个体占__________。
【答案】 AABB×AAbb或aaBB×AAbb(3分) 深紫色:淡紫色:白色=3:6:7(3分) 深紫
色:淡紫色:白色=1:2:1(3分) 5(3分) 3/7(3分)
【解析】
根据题意可知:A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅,B基因与细胞液的酸碱
性有关,结合表格,深紫色为Abb,淡紫色为ABb,白色为ABB和aa ,遵循基因的自由组合定律,是
- - - --
9:3:3:1的变形。因此纯合白色植株的基因型为AABB或aaBB或aabb,纯合深紫色植株的基因型为
AAbb,要使子一代全部是淡紫色植株(A_Bb),只能选择AABB×AAbb和aaBB×AAbb这样的亲本组合。
(1)纯合白色植株的基因型有AABB、aaBB和aabb三种,纯合深紫色植株的基因型为AAbb,而淡紫色植
株的基因型有AABb和AaBb两种,所以该杂交亲本的基因型组合是AABB×AAbb或aaBB×AAbb;
(2)①如果A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上,AaBb产生的雌雄配子的基因型以及比例为AB:
Ab:aB:ab=1:1:1:1,则AaBb自交,子代表型深紫色(Abb):淡紫色(ABb):白色(ABB+aa )
- - - --
=3:6:(3+4)=3:6:7;
②如果A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A、B在一条染色体上时,AaBb产生的雌雄配子的基因
型以及比例为AB:ab=1:1,则AaBb自交,子代表型淡紫色(AaBb):白色(AABB+aabb)=2:2=1:1;
③如果A、a和B、b基因在一对同源染色体上,且A、b在一条染色体上时,AaBb产生的雌雄配子的基因
型以及比例为Ab:aB=1:1,则AaBb自交,子代表型深紫色(AAbb):淡紫色(AaBb):白色(aaBB)
=1:2:1;
(3)由于两对基因位于两对同源染色体上,淡紫色植株(AaBb)自交后代中,子代白色植株的基因型有
1AABB、2AaBB、1aaBB、2aaBb、1aabb共5种,其中纯种个体大约占3/7。
22、(19分)R-7是家蚕体内的一种小分子非编码RNA,可与某些mRNA尾端的一段非编码序列(3'-UTR)
结合,进而影响基因的表达。为研究R-7是否影响家蚕基因B(调控家蚕眼睛发育)的表达,科研人员将
基因B中对应3'-UTR的DNA片段与荧光素酶基因(该基因的表达不受R-7的影响)重组,如图甲所示,将
该重组载体导入家蚕胚胎细胞并观察其表达,结果如图乙所示。请回答下列问题:(1)基因工程中限制性内切核酸酶切割后产生的片段,其末端类型有______________和______________。
(2)图甲中对应3'-UTR的DNA片段应插入到位点______________,原因是______________。基因工程的核心
步骤是_____________,其目的是______________。
(3)科研人员从图乙所示的实验组和对照组细胞中提取蛋白质,经处理检测后获得相对荧光值(在适宜条件
下,荧光素酶可催化荧光素发生氧化反应并发出荧光)。实验组为将重组载体导入含R-7的家蚕胚胎细胞
中,对照组1为将含有荧光素酶基因的表达载体(不含对应3'-UTR的DNA片段)导入含R-7的家蚕胚胎细
胞中,则对照组2应为_______________。由结果可推知R-7通过______________进而抑制基因B的表达。
【答案】(1) 黏性末端(2分) 平末端(2分)
(2) 2(2分) 目的基因应插入到启动子与终止子之间,且不能破坏荧光素酶基因 (2
分) 基因表达载体的构建(2分) 使目的基因在受体细胞中稳定存在,并可以遗传给下
一代,使目的基因能够表达和发挥作用(3分)
(3) 将重组载体导入不含(或去除)R-7的家蚕胚胎细胞中 (3分) 与基因B所转录的mRNA的
3'-UTR结合(3分)
【解析】题图分析:图甲是基因表达载体的模式图,包括:启动子、目的基因、荧光素酶基因(标记基
因)、终止子。图乙可以看出实验组的相对荧光值较低,而对照组1和对照组2的相对荧光值较高。
(1)限制性内切核酸酶切割DNA分子后,露出的末端类型有黏性末端和平末端两种。
(2)依题意可知,R-7是家蚕体内的一种小分子非编码RNA,可与某些mRNA尾端的一段非编码序列(3'-
UTR)结合,进而影响基因的表达。即3'-UTR位于某些mRNA的尾端,由于mRNA是以DNA分子的一条链
为模板转录而来的,因此图甲中对应3'-UTR的DNA片段应插入到位点2,原因是目的基因应插入到启动子
与终止子之间,且不能破坏荧光素酶基因。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,其目的是使目的
基因在受体细胞中稳定存在,并可以遗传给下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
(3)由图乙可知,实验组的相对荧光值较低,而对照组1和对照组2的相对荧光值较高。又因为对照组1的
处理为将含有荧光素酶基因的表达载体(不含对应3'-UTR的DNA片段)导入含R-7的家蚕胚胎细胞中,说明没有R-7片段的细胞中荧光素酶基因正常表达,相对荧光值较高。实验组为将重组载体导入含R-7的家
蚕胚胎细胞中,相对荧光值较低,说明R-7抑制了荧光素酶基因的表达。由此可以推测对照组2的处理应
为将重组载体导入不含(或去除)R-7的家蚕胚胎细胞中。R-7通过与基因B所转录的mRNA的3'-UTR结合
进而抑制基因B的表达。