高中生物试题

某水稻品种的R基因突变为r后，会造成细胞分裂时染色体在赤道板上的排列受到干扰，且分离时滞后或分配错误。为了解该突变对水稻细胞分裂的具体影响，研究人员观察了相关表型（如表）。下列关于该突变的推测，不合理的是（　　）

A．	导致了某些细胞的有丝分裂失败
B．	导致了花药中发生的减数分裂全部失败
C．	影响纺锤体进而干扰有丝分裂
D．	在减I前期和后期干扰减数分裂

为探究土地利用方式对羊草草地植物群落的影响，研究人员测定了不同土地利用方式下某羊草草地的相关指标，结果如表。与传统放牧相比，下列关于该草地的推测，不合理的是（　　）

A．	围封打草和畜禽草耦合均提高了土壤肥力
B．	围封打草减弱了羊草在植物群落中的优势
C．	畜禽草耦合提高了植物群落的光能利用率
D．	畜禽草耦合降低了植物群落的物种多样性

芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质，具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶I、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质，部分结果如表。下列叙述正确的是（　　）

A．	酶I的反应温度升高：20℃，其他条件不变，酶I与酶Ⅱ活性一致
B．	三种酶在最适的温度和pH条件下，催化底物的活性相同
C．	三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物，表明它们具有专一性
D．	三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化

机体免疫失调会导致低丙种球蛋白血症和重症肌无力等疾病。低丙种球蛋白血症主要是机体辅助性T细胞功能异常，进而引起相关抗体合成障碍所致；重症肌无力主要是自身的乙酰胆碱受体刺激机体产生抗体，该抗体竞争性结合乙酰胆碱受体导致的功能性障碍。依据以上叙述，下列判断正确的是（　　）

A．	低丙种球蛋白血症和重症肌无力都属于自身免疫病
B．	低丙种球蛋白血症主要是细胞免疫异常引起的疾病
C．	重症肌无力发生过程中出现了体液免疫异常的现象
D．	记忆B细胞是乙酰胆碱受体刺激机体产生抗体的必要条件

生物治沙在我国的防沙治沙工程中发挥了重要作用，沙区普遍依照“以水定绿”的策略，在绿洲外围沙漠边缘育草覆绿，绿洲前沿地带种植胡杨、梭梭等乔灌木结合的防沙林带，绿洲内部地带建设农田防护林网。下列叙述错误的是（　　）

A．	草和乔灌木的分区搭配体现了群落的垂直结构
B．	生物治沙增加了沙漠生态系统食物网的复杂性
C．	生物治沙提高了沙漠生态系统的抵抗力稳定性
D．	“以水定绿”的策略体现了生态工程的协调原理

农谚“冬天麦盖三层被，来年枕着馒头睡”形象描绘了雪对冬小麦生长发育的重要意义。积雪的低温能杀死表层土壤中的害虫卵，厚厚的积雪可以减缓深层土壤的热量散失，雪融化后能为冬小麦提供水和矿质元素。下列叙述错误的是（　　）

A．	一段时间的低温有利于冬小麦的生长
B．	雪水中含有冬小麦生长所需的部分大量元素
C．	害虫是冬小麦种群数量变动的非密度制约因素
D．	冬小麦的生长受生物和非生物因素的共同影响

诱导多能干细胞（iPS细胞）在生物医药领域有广阔的应用前景。研究人员利用多种小分子化合物协同诱导小鼠胎儿成纤维细胞，成功获得iPS细胞。下列叙述错误的是（　　）

A．	小分子化合物改变了小鼠胎儿成纤维细胞的基因表达
B．	小鼠胎儿成纤维细胞形成iPS细胞的过程属于细胞分化
C．	利用胰蛋白酶处理小鼠胎儿某些组织可获得分散的成纤维细胞
D．	培养小鼠胎儿成纤维细胞和iPS细胞时需提供一定浓度的 $C{O}_2$

为分析两种不同类型糖尿病患者的血糖调节差异，研究人员检测了健康个体、患者甲和乙的空腹血糖及胰岛素浓度（见表）。下列推测合理的是（　　）

A．	患者甲的血糖浓度高于健康个体是由于胰岛素未能发挥功能
B．	患者乙的血糖浓度高于健康个体是由于胰高血糖素分泌过多
C．	若药物X能促进胰岛素的分泌，则可用于缓解患者甲的高血糖
D．	若药物Y能抑制胰岛素的分泌，则可用于缓解患者乙的高血糖

体重水平与人体健康状况密切相关，体重异常特别的超重和肥胖是导致心脑血管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理年”活动。从机体能量代谢的角度分析，下列叙述错误的是（　　）

A．	有氧运动可加速新陈代谢，促进脂肪进入线粒体分解
B．	高脂饮食易破坏能量平衡，导致脂肪积累而发生肥胖
C．	低脂饮食可减少能量摄入，有氧运动可促进能量消耗
D．	有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸

[选修3：现代生物科技专题]非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶催化体系，获得目标产物的新技术，其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应的非细胞合成路线（如图），可直接用淀粉生产肌醇（重要的医药食品原料），以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题，并可以提高产率。

回答下列问题：

（1）研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外，获得酶基因的方法还有___________。（答出两种即可）

（2）高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白，方法有___________。（答出两种即可）

（3）研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备___________细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白，需要采用的方法有___________。

（4）依图所示流程，在一定的温度、pH等条件下，将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。若这些酶最适反应条件不同，可能导致的结果是___________。在分子水平上，可以通过改变___________，从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化。

[选修1：生物技术实践]中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。

回答下列问题：

（1）为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为___________，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用___________的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有___________等。（答出两种方法即可）

（2）基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是___________。（答出两点即可）

（3）研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中___________可能是高密度培养的限制因素。

（4）菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，说明其能分泌___________。

果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术，可通过观察 $F_1$和 $F_2$代的性状及比例，检测出未知基因突变的类型（如显/隐性、是否致死等），确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题：

（1）果蝇的棒眼（B）对圆眼（b）为显性、红眼（R）对杏红眼（r）为显性，控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上，其遗传总是和性别相关联，这种现象称为___________。

（2）图示基于M-5品系的突变检测技术路线，在F1代中挑出1只雌蝇，与1只M-5雄蝇交配，若得到的 $F_2$ 代没有野生型雄蝇。雌蝇数目是雄蝇的两倍， $F_2$ 代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和___________，此结果说明诱变产生了伴X染色体___________基因突变。该突变的基因保存在表现型为___________果蝇的细胞内。

（3）上述突变基因可能对应图中的突变___________（从突变①、②、③中选一项），分析其原因可能是___________，使胚胎死亡。

密码子序号	1 … 4 … 19 20 … 540	密码子表（部分）：
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU UUA…UAG 突变①↓ 突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACC UUA…UAG		AUG：甲硫氨酸，起始密码子 AAC：天冬酰胺
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU UUA…UAG 突变②↓ 突变后核苷酸序列 AUG…AAA…ACU UUA…UAG		ACU、ACC：苏氨酸 UUA：亮氨酸
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU UUA…UAG 突变③ ↓ 突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU UGA…UAG		AAA：赖氨酸 UAG、UGA：终止密码子 …表示省略的、没有变化的碱基

（4）图所示的突变检测技术，具有的①优点是除能检测上述基因突变外，还能检测出果蝇___________基因突变；②缺点是不能检测出果蝇___________基因突变。（①、②选答1项，且仅答1点即可）

人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸（存在形式为尿酸盐）。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果见图。

回答下列问题：

（1）与分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要___________及线粒体等细胞器（答出两种即可）共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收——尿酸盐，体现了细胞膜具有___________的边能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的具体方式有___________。

（2）URAT1分布于肾小管细胞刷状缘（下图示意图），该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因是___________。

（3）与空白对照组（灌服生理盐水的正常实验大鼠）相比，模型组的自变量是___________。与其它两组比较，设置模型组的目的是___________。

（4）根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是___________，减少尿酸盐重吸收，为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，具体为___________。

太极拳是我国的传统运动项目，其刚柔并济、行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。如“白鹤亮翅”招式中的伸肘动作，伸肌收缩的同时屈肌舒张。图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。

回答下列问题：

（1）图中反射弧的效应器是___________及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激，兴奋传至a处时，a处膜内外电位应表现为___________。

（2）伸肘时，图中抑制性中间神经元的作用是___________，使屈肌舒张。

（3）适量运动有益健康。一些研究认为太极拳等运动可提高肌细胞对胰岛素的敏感性，在胰岛素水平相同的情况下，该激素能更好地促进肌细跑___________，降低血糖浓度。

（4）有研究报道，常年坚持太极拳运动的老年人，其血清中TSH、甲状腺激素等的浓度升高，因而认为运动能改善老年人的内分泌功能，其中TSH水平可以作为评估___________（填分泌该激素的腺体名称）功能的指标之一。

为积极应对全球气候变化，我国政府在2020年的联合国大会上宣布，中国于2030年前确保碳达峰（ $C{O}_2$ 排放量达到峰值），力争在2060年前实现碳中和（ $C{O}_2$排放量与减少量相等），这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。回答下列问题：

（1）在自然生态系统中，植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等，可以自我维持___________。自西方工业革命以来，大气中 $C{O}_2$ 的浓度持续增加，引起全球气候变暖，导致的生态后果主要是___________。

（2）生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是___________，消费者通过食物网（链）取食利用，___________。

（3）全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，减少___________和增加___________是实现碳达峰和碳中和的重要举措。