精品解析:2025届湖南省长沙市长郡中学高三月考五生物试卷
2025-02-17
|
2份
|
32页
|
1058人阅读
|
6人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 长沙市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.17 MB |
| 发布时间 | 2025-02-17 |
| 更新时间 | 2025-02-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50490423.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
大联考长郡中学2025届高三月考试卷(五)
生物学
本试题卷包括选择题、非选择题两部分,共10页。时量75分钟。满分100分。
第Ⅰ卷选择题(共40分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24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. 玉米营养丰富,是常见的粮食作物。下列叙述错误的是( )
A. 玉米在生长过程中缺乏Mg,叶呈黄色
B. 玉米茎秆富含纤维素,不溶于水,很难被动物消化
C. 玉米胚芽油富含饱和脂肪酸,熔点高易凝固
D. 晒干的玉米种子结合水含量相对高,代谢被抑制,便于储藏
2. 主动免疫治疗和过继性免疫治疗是两种新兴的抗肿瘤治疗方法。主动免疫治疗是调动患者自身免疫细胞来杀伤肿瘤细胞;过继性免疫治疗是把经体外培养的免疫细胞输入患者体内来杀伤肿瘤细胞。下列叙述正确的是( )
A. 免疫监视作用可以清除衰老的细胞和肿瘤细胞
B. 主动免疫治疗时,树突状细胞可以将抗原呈递给B细胞
C. 过继性免疫治疗时,用患者自身的免疫细胞来培养,疗效更好
D. 两种治疗方法会使机体产生记忆细胞,在一定时间内可以预防肿瘤
3. 经典的CRISPR-Cas9系统可以通过敲除基因实现基因沉默。近日研究人员基于CRISPR系统开发了一个名为CRISPRoff的新型编辑器,可以将甲基(Me)添加在DNA链的特定位点上;研究人员还创建了功能相反的编辑器——CRISPRon,它能逆转基因沉默。下列叙述正确的是( )
A. 新型编辑器对染色体DNA的效果低于染色质DNA
B. CRISPRoff利用基因重组来实现基因沉默
C. CRISPRoff对基因的影响不能遗传给后代
D. CRISPRon有助于基因与DNA聚合酶结合以恢复表达
4. IL-11是一种促炎细胞因子,随着小鼠年龄的增长,IL-11基因在许多组织中的表达增强,以调节ERK-AMPK-mTORC1轴,使ERK、mTQR磷酸化水平升高。研究发现,敲除IL-11基因可以显著延长小鼠的寿命。下列叙述正确的是( )
A. 细胞的衰老和凋亡都受基因调控,对生物体不利
B. IL-11基因的选择性表达可发生在衰老的细胞或组织中
C. ERK-AMPK-mTORC1轴中ERK等的磷酸化水平升高会减慢衰老
D. 若使用抗IL-11抗体抑制IL-11的功能,则会缩短小鼠的寿命
5. 酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体原理如图所示,下列说法错误的是( )
A. 酶联免疫吸附双抗体夹心法的原理是抗原和抗体反应的特异性
B. 酶联免疫吸附双抗体夹心法可以用于检测目的基因是否表达出蛋白质
C. 当待测液中存在抗原时,酶标抗体才能与固相抗体特异性结合
D. 可通过测定产物的量来判断待测抗原量
6. 生物兴趣小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵。下列说法正确的是( )
A. 菌T可产生分解纤维素的酶,其分解产物是酵母菌的碳源
B. 为了不破坏淋洗液中的营养物质,对淋洗液进行巴氏消毒
C. 为提高发酵的乙醇产量,需始终保持发酵瓶处于密闭状态
D. 发酵后,产生的乙醇使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
7. 雄性长颈鹿之间常发生“脖斗”,它们的脑袋在脖子的配合下,能够发挥出如“流星锤”般的攻击技能,给对手造成伤害。雌、雄长颈鹿头部重量的差异如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 雌、雄长颈鹿头部重量的差异是自然选择的结果
B. 头部重量大的雄性个体在生存和繁殖上占据优势
C. 年龄一致,头部重量差异大长颈鹿之间存在生殖隔离
D. 据图推测,“脖斗”在雌性个体间的发生概率比较低
8. 某科研团队研究了几种常见金属离子及其与H2O2酶联合作用时催化H2O2分解的效率,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 实验中的H2O2浓度对实验结果无影响,属于无关变量
B. 仅通过图2可知H2O2酶具有高效性
C. 由图1可知,与Fe3+相比,Ca2+降低活化能的效果更显著
D. 由图2可知,Co2+对H2O2酶活性抑制作用最显著
9. 研究人员对某池塘生态系统的能量流动进行定量分析,数据如下表所示:(X为能量值,能量单位为,肉食性动物作为一个营养级研究)。以下描述正确的是( )
生物类型
呼吸作用散
失的能量
分解者利用
未利用
流向下一营
养级的能量
外来有机物
输入的能量
生产者
44.0
5.0
910
X
0
植食性动物
9.5
Y=1.5
11.0
3.0
5.0
肉食性动物
6.8
0.5
7.2
0
11
A. X为,流入该生态系统的总能量为
B. Y中包括植食性动物粪便中的能量
C. 除生产者外,能量流经各营养级的过程均一致
D. 未利用的能量将来都会进入下一级或流入分解者中
10. 真核细胞DNA的复制是一个复杂的过程,其边解旋边复制时会形成独特的DNA复制泡结构,该过程需要多种酶的参与。下列有关叙述错误的是( )
A. DNA聚合酶不能起始独立合成新的DNA链
B. DNA聚合酶催化游离脱氧核酸加到延伸中的DNA链的—OH末端
C. 一条DNA复制时会形成多个复制泡说明DNA复制是多起点复制
D. 复制时两条子链的延伸方向相反,分别为5'端→3'端和3'端→5'端
11. 实验人员研究干旱条件下,拟南芥产生的脱落酸调控气孔关闭机制的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 在拟南芥体内,脱落酸主要由内分泌腺合成和分泌
B. 干旱条件下,脱落酸能够催化拟南芥细胞内蛋白P合成
C. 干旱条件下,与正常拟南芥相比,蛋白P基因缺失突变体拟南芥失水更少
D. 脱落酸调控气孔关闭的机制有利于拟南芥在干旱条件下生存
12. 烧伤作为一种严重的创伤性刺激,可诱导机体产生强烈应激反应,如心率加快、应激性糖尿病等。下列说法错误的是( )
A. 大面积烧伤的病人由于严重脱水,促进垂体释放抗利尿激素
B. 严重烧伤会导致副交感神经兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素,引起心率加快
C. 已知“应激性糖尿病”的胰岛素水平较高,推测组织细胞对葡萄糖的利用能力下降
D. 大面积烧伤病人,可以借助动物细胞培养技术获取大量自身健康皮肤细胞用于移植
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
13. 池塘养殖时,饲料和排泄物中的氮、磷等营养物质未被充分利用而排放,会导致河流等水体污染。为探究池塘养殖时混养小球藻能否有效减轻此类污染,科研人员进行了如下实验:在养殖有等量罗非鱼的两个池塘中,进行有藻组和无藻组的实验,检测两个池塘中的总氮量(TN)、总磷量(TP)、化学需氧量(COD,数值越大水体中的有机物越多) 的变化,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 池塘养殖可能会造成水体富营养化,致使蓝细菌等大量繁殖,水质恶化
B. 小球藻大量繁殖可以吸收池塘中的有机物,从而有效降低水体的COD
C. 研究表明,池塘养殖时混养小球藻可以有效降低水体中的 TN、TP 含量
D. 研究表明,池塘养殖时混养小球藻既能改善养殖水环境,又能提高罗非鱼的产量
14. 6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PD)有F和S两种类型,分别由一对等位基因XF和XS编码。基因型为XFXS的女性体细胞中的两个X染色体会有一个随机失活,且这个细胞的后代细胞相应的X染色体均会发生同样的变化。将基因型为XFXS的女性皮肤组织用酶X处理后先进行细胞的原代培养,再对不同的单细胞分别进行单克隆培养。分别对原代培养和单克隆培养的细胞进行G6PD蛋白电泳检测,结果如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 酶X可能胰蛋白酶、胶原蛋白酶或胃蛋白酶
B. 单克隆培养细胞中的细胞2与细胞3的基因型相同
C. 原代培养细胞有2个条带是不同细胞同时检测的结果
D. 单克隆培养细胞中的细胞6与细胞7中XS所在的X染色体失活
15. 多克隆抗体(简称多抗)是将一种包含多种抗原决定簇的抗原注入动物体内,刺激机体多种B淋巴细胞克隆产生针对多种抗原决定簇的不同抗体的混合物,可以从动物血清中提取多抗。单克隆抗体(简称单抗)是由单一B淋巴细胞克隆产生的、高度均一的、仅针对一种抗原决定簇的具有免疫活性的球蛋白。下列说法错误的是( )
A. 一种抗原只能和一种抗体结合,一种抗体可以和多种抗原结合
B. 与多克隆抗体相比,单克隆抗体的纯度高,特异性强
C. 筛选分泌单克隆抗体的骨髓瘤细胞可以在96孔板上完成
D. 多抗可以从细胞培养液或小鼠腹水中大量获得,单抗不能
16. 研究人员将一只饥饿的大鼠放在一个箱子中,箱内有一个杠杆能发送食物,在箱内活动过程中,大鼠碰上杠杆就会获得一份食物,多次惊喜意外发生后,大鼠会有意识地按压杠杆获取食物。下列叙述错误的是( )
A. 题干中的反射活动建立之后要维持下去,还需要食物这一无关刺激的强化
B. 题干中的实例说明,所有的非条件反射经过学习和训练后都能形成条件反射
C. 题干中反射活动的建立能够扩展大鼠对外界复杂环境的适应范围
D. 若撤销食物可能会使大鼠的中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号
第Ⅱ卷非选择题(共60分)
三、非选择题(本题共5小题,共60分,考生根据要求作答)
17. 在光能过剩时活性氧的大量累积可导致光反应光系统Ⅱ(PSⅡ)中的D1蛋白损伤,使PSⅡ活性降低,进而导致光合作用强度降低。植物通过两种防御机制有效避免光系统损伤:一重防御是胡萝卜素通过猝灭激发态叶绿素,将过量激发能转化成热能,保护光系统;二重防御是将损伤的D1蛋白从PSⅡ中切离并降解,重新插入新合成的D1蛋白,以修复PSⅡ。请回答下列问题。
(1)试推测光反应光系统Ⅱ(PSⅡ)中D1蛋白分布的场所是______。
(2)已知野生型番茄植株的CLH蛋白有2个功能:①参与一重防御的调节;②能促进被破坏的D1降解,增强二重防御。研究者以野生型番茄植株和CLH基因缺失的突变体植株为实验材料进行相关实验,测得实验结果如下图曲线所示。根据本实验,CLH蛋白能______(填“加强”或“减弱”)一重防御机制。______(填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱,理由是______。
(3)进一步测定野生型和突变体番茄的光合速率和D1蛋白含量,实验结果如图所示。(注:第1天前测定参与暗反应的Rubisco酶活性为;第1~3天为强光处理,Rubisco酶活性为;第4~5天为正常光处理)
①强光胁迫下野生型番茄植株光合速率降低的原因是____________。(答出2点)。
②请从D1蛋白的角度分析,突变型植株光合速率比野生型低的原因是____________。
18. 水稻是两性花作物,开花后传粉,花小且密集。稻瘟病抗病和感病是由另一对等位基因D/d控制,水稻的香味和非香味由一对等位基因F/f控制。现有一株抗病无香味水稻与一株感病无香味水稻杂交,F1个体的表型及比例为抗病有香味:抗病无香味:感病有香味:感病无香味=1:3:1:3。回答下列问题:
(1)自然界中的水稻一般无香味,水稻的香味基因是非香味基因发生______性突变所致。该杂交实验中亲本的基因型为______。
(2)进一步测序发现,水稻的香味基因是非香味基因的中部缺失7个碱基对,导致编码的甜菜碱醛脱氢酶______,其催化的底物γ-氨基丁醛积累,进而合成香味物质2-AP。稻瘟病菌通过效应蛋白使水稻患病,抗性基因编码的细胞膜受体蛋白与其相互作用可引发抗病反应。与抗病基因相比,感病基因模板链发生了______,这种基因突变导致编码的蛋白第918位氨基酸由丙氨酸变异为丝氨酸(丙氨酸的遗传密码子为GCU、GCC、GCA、GCG,丝氨酸的遗传密码子为GGU、GGC、GGA、GGG),最终失去对稻瘟病菌的抗性。
(3)杂合的抗病香水稻比纯合子具有更显著的性状表现。但水稻花小且密集,不易去雄,杂交育种的难度大。某研究团队利用基因编辑技术敲除控制水稻核雄性可育关键基因M,获得了雄性不育系A(基因型为mm)。但雄性不育系A无法通过自交继续保持雄性不育性状,因此研究人员构建M与基因X(含有基因X的花粉失活)、R(红色荧光蛋白基因)紧密连锁的融合基因(如下图所示,紧密连锁的融合基因不发生交叉互换),导入并整合到雄性不育水稻的染色体上,获得转基因雄性可育系B。成功导入一个融合基因的雄性可育系B自交,后代中表型为雄性不育的占比为______,选择______表型就可从种子中挑出雄性不育系种子。因融合基因中含有X基因,可以避免______,减少转基因生物安全问题。
19. 秋冬季节是流行性感冒易爆发的时段,从“防”的角度,注射流感疫苗是预防流感的一种方法,从“治”的角度,口服中草药是我国治疗流感的一种重要手段。
(1)在寒冷环境中,机体的冷觉感受器受到刺激并产生兴奋,兴奋传至位于______的体温调节中枢,神经中枢兴奋后,机体通过调节产热和散热来维持体温的相对稳定。
(2)流感病毒突破人体第一、二道防线后,会被______识别、摄取、处理,然后呈递给辅助性T细胞,使其释放等细胞因子,从而引发炎症。注射流感疫苗的目的是使机体产生______;当再次感染病毒时,机体能做出快速免疫应答。
(3)角茴香是一种药用植物。迷走神经对循环、呼吸、消化等生理过程有重要调节作用,同时也影响内分泌系统与免疫功能。为研究角茴香对病毒性感冒的治疗效果及其作用机理,研究人员进行了相关实验,实验结果如下表所示。
分组
处理方式
5天后血液中的含量(pg/mL)
A
正常大鼠+生理盐水
98.6
B
患流感大鼠+生理盐水
287.5
C
?
108.5
D
患流感大鼠+切断迷走神经+生理盐水
288.5
E
患流感大鼠+切断迷走神经+角茴香提取液
285.6
表中C组的处理方式为______,分析实验结果可以得出的结论是______(答出2点)。
20. 研究人员利用人工温室模拟地球气候变暖,以大、小两种蜘蛛作为研究对象,研究全球气候变暖对生物捕食的影响。实验在两个温室中进行,一个温度适宜且恒定,另一个温度较高模拟气候变暖,每个温室中有大、小两种蜘蛛及其猎物。其中,大型昆虫多为肉食性,小型昆虫多取食禾本科植物,中型昆虫多为杂食性。研究人员统计了不同年份相关数据,结果如图1、图2。请分析回答:
(1)蜘蛛是一种肉食性节肢动物,它与杂食性、植食性昆虫以及植物通过捕食关系形成的食物链,是生态系统______(填生态系统的功能)的渠道,若要预测两种蜘蛛种群数量的变化趋势,需对两种蜘蛛种群的______(填种群数量特征)进行调查。
(2)大小蜘蛛的猎物种类不同,但是都以中型昆虫为食,而且生存空间也有一部分相同,说明它们的______存在重叠。
(3)据图1可知,模拟气候变暖导致大、小蜘蛛所结蛛网网孔面积的变化分别为______。结合图2结果,推测高温环境下,______,导致大蜘蛛蛛网网孔大小发生相应变化,以获得足够的猎物。
(4)小蜘蛛的蛛网网孔大小随环境变暖所发生的变化,与高温下温室内生物群落的多种因素有关。环境温度变暖,禾本科植物占优势,小型昆虫增加,中型昆虫也增加,蛛网网孔变大,小蜘蛛猎物依旧充足且蛛网网孔越大,结网吐丝量减小,减少了捕食的能量代价,利于小蜘蛛生存;另一方面,中型昆虫营养丰富,口感更佳,也获得了小蜘蛛的偏爱。据文中信息推测,全球气候变暖对生物可能的影响有______(选填字母)。
a.生产者的优势种、植食性昆虫的数量发生改变
b.小型昆虫失去生存优势
c.捕食者食物的比例发生变化
d.大、小蜘蛛的生态位重叠加剧
21. 切块后的马铃薯暴露在空气中易发生酶促褐变,引起色泽,风味,质构等变化,降低营养价值,甚至存在安全隐患。多酚氧化酶是引起马铃薯酶促褐变的主要酶。研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得多酚氧化酶基因敲除的转基因马铃薯植株。分析回答:
(1)根据图1分析可知,Cas9蛋白与SgRNA形成的复合体的功能相当于基因工程中______酶的功能。
(2)基因敲除表达载体PKSE402中35SP是启动子,eGFP基因编码绿色荧光蛋白,推测eGFP基因在图1中的作用是____________。
(3)在实际生产中,多酚氧化酶基因敲除的马铃薯长期无性繁殖后,很容易感染pvx病毒并将病毒传给后代,导致作物产量降低,品质变差。请你利用植物细胞具有全能性的原理解决这一问题:____________。
(4)进一步研究发现,MAP30蛋白具有抗pvx病毒功能,为培育高效表达该基因的马铃薯新品种,科研团队利用农杆菌转化法将MAP30基因导入马铃薯细胞内,如图2所示:
选择Ti质粒作载体的原因是______,构建基因表达载体时应选择______识别并切割质粒。从分子水平上,检测转基因马铃薯是否具有抗病毒的特性,可用______的方法。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
大联考长郡中学2025届高三月考试卷(五)
生物学
本试题卷包括选择题、非选择题两部分,共10页。时量75分钟。满分100分。
第Ⅰ卷选择题(共40分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24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. 玉米营养丰富,是常见的粮食作物。下列叙述错误的是( )
A. 玉米在生长过程中缺乏Mg,叶呈黄色
B. 玉米茎秆富含纤维素,不溶于水,很难被动物消化
C. 玉米胚芽油富含饱和脂肪酸,熔点高易凝固
D. 晒干的玉米种子结合水含量相对高,代谢被抑制,便于储藏
【答案】C
【解析】
【分析】脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯。脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。前者熔点较高,容易凝固;后者熔点较低,不容易凝固。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态。大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,在室温时呈固态。
【详解】A、玉米在生长过程中缺乏Mg,叶绿素合成减少,叶子偏黄,A正确;
B、玉米茎秆富含纤维素,纤维素不溶于水,在人和动物体内很难被消化,B正确;
C、玉米胚芽油属于植物脂肪,富含不饱和脂肪酸,熔点较低不易凝固,C错误;
D、在正常情况下,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛。刚收获的种子在晾晒过程中自由水的含量减少,结合水增多,种子的代谢速率减慢,因此晒干的玉米种子结合水含量相对高,代谢被抑制,便于储藏,D正确。
故选C。
2. 主动免疫治疗和过继性免疫治疗是两种新兴的抗肿瘤治疗方法。主动免疫治疗是调动患者自身免疫细胞来杀伤肿瘤细胞;过继性免疫治疗是把经体外培养的免疫细胞输入患者体内来杀伤肿瘤细胞。下列叙述正确的是( )
A. 免疫监视作用可以清除衰老的细胞和肿瘤细胞
B 主动免疫治疗时,树突状细胞可以将抗原呈递给B细胞
C. 过继性免疫治疗时,用患者自身的免疫细胞来培养,疗效更好
D. 两种治疗方法会使机体产生记忆细胞,在一定时间内可以预防肿瘤
【答案】C
【解析】
【分析】1、主动免疫治疗是指向体内输入具有抗原特性的物质,诱导机体产生特异性免疫应答而治疗疾病的方法,如注射疫苗。过继性免疫治疗是指从肿瘤患者体内分离免疫活性细胞,在体外进行扩增和功能鉴定,然后向患者回输,从而达到杀伤肿瘤细胞的目的。
2、免疫系统的功能包括:免疫防御、免疫自稳和免疫监视。免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。机体内的细胞因物理、化学或病毒等致癌因素的作用而发生癌变)这是体内最危险的“敌人”。机体免疫功能正常时,可识别这些突变的肿瘤细胞,然后调动切免疫因素将其消除;若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
【详解】A、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,维持内环境稳态,A错误;
B、主动免疫治疗是指向体内输入具有抗原特性的物质,诱导机体产生特异性免疫应答而治疗疾病的方法,如注射疫苗。因此主动免疫治疗时,可以发生体液免疫的过程,树突状细胞可以将抗原呈递给辅助性Т细胞,但是不能直接呈递给B细胞,B错误;
C、过继性免疫治疗是把经体外培养的免疫细胞输入患者体内来杀伤肿瘤细胞。异体输入的免疫细胞因组织相容性抗原差异,会诱导机体产生针对输入免疫细胞的特异性免疫,导致治疗效果差,所以最好采集人体自身免疫细胞,避免免疫排斥反应的发生,C正确;
D、根据题意,主动免疫治疗的方法会使机体产生记忆细胞,在一定时间内可以预防肿瘤;而过继性免疫治疗是把经体外培养的免疫细胞输入患者体内来杀伤肿瘤细胞,该方法不能使机体产生记忆细胞,D错误。
故选C。
3. 经典的CRISPR-Cas9系统可以通过敲除基因实现基因沉默。近日研究人员基于CRISPR系统开发了一个名为CRISPRoff的新型编辑器,可以将甲基(Me)添加在DNA链的特定位点上;研究人员还创建了功能相反的编辑器——CRISPRon,它能逆转基因沉默。下列叙述正确的是( )
A. 新型编辑器对染色体DNA的效果低于染色质DNA
B. CRISPRoff利用基因重组来实现基因沉默
C. CRISPRoff对基因的影响不能遗传给后代
D. CRISPRon有助于基因与DNA聚合酶结合以恢复表达
【答案】A
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、新型编辑器可将甲,基添加在DNA链的特定位点上,而由于染色体螺旋化程度高,故新型编辑器对染色体DNA的效果低于染色质DNA,A正确;
B、CRISPRoff将甲基(Me)添加在DNA链的特定位点上,没有引起碱基序列改变,也没有引起基因重组,B错误;
C、CRISPRoff对基因的影响是表观遗传的一种,表观遗传属于可遗传变异,能够遗传给后代,C错误;
D、基因沉默是相关基因无法表达,CRISPRon能逆转基因沉默,即有助于基因与RNA聚合酶结合以恢复表达,D错误。
故选A。
4. IL-11是一种促炎细胞因子,随着小鼠年龄的增长,IL-11基因在许多组织中的表达增强,以调节ERK-AMPK-mTORC1轴,使ERK、mTQR磷酸化水平升高。研究发现,敲除IL-11基因可以显著延长小鼠的寿命。下列叙述正确的是( )
A. 细胞的衰老和凋亡都受基因调控,对生物体不利
B. IL-11基因的选择性表达可发生在衰老的细胞或组织中
C. ERK-AMPK-mTORC1轴中ERK等的磷酸化水平升高会减慢衰老
D. 若使用抗IL-11抗体抑制IL-11的功能,则会缩短小鼠的寿命
【答案】B
【解析】
【分析】衰老细胞的主要特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)大多数酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、细胞衰老和凋亡过程是细胞正常的生命历程,都与基因的选择性表达有关,但对机体是有利的,A错误;
B、根据题意,IL-11基因的选择性表达可以发生在衰老的细胞或组织中,B正确;
C、根据题意,“随着小鼠年龄的增长,IL-11基因在许多组织中的表达增强,调节ERK-AMPK-mTORCl轴,使ERK、mTQR磷酸化水平升高,敲除IL-11基因可以显著延长小鼠的寿命”。因此ERK-AMPK-mTORC1轴中ERK等的磷酸化水平升高可能加速衰老,C错误;
D、根据题意,“敲除IL-11基因可以显著延长小鼠的寿命”,因此,若使用抗IL-11抗体抑制IL-11的功能,则可能有利于延长小鼠的寿命,D错误。
故选B。
5. 酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体原理如图所示,下列说法错误的是( )
A. 酶联免疫吸附双抗体夹心法的原理是抗原和抗体反应的特异性
B. 酶联免疫吸附双抗体夹心法可以用于检测目的基因是否表达出蛋白质
C. 当待测液中存在抗原时,酶标抗体才能与固相抗体特异性结合
D. 可通过测定产物的量来判断待测抗原量
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,酶标抗体和固相抗体都可与抗原特异性结合,固相抗体的作用是将抗原固定,酶标抗体是抗体和酶的结合,抗体与固定的抗原结合,酶可催化指示底物分解,通过检测酶促反应产物量,可测定酶的量,进而测定抗原量。
【详解】A、固相抗体连接后的单克隆抗体,具有特异性,A正确;
B、根据抗原抗体特异性结合的特点,酶联免疫吸附双抗体夹心法可以用于检测目的基因是否表达出蛋白质,B正确;
C、酶标抗体与固相抗体二者不会结合,二者均可与抗原结合,C错误;
D、因酶标抗体可将抗原分解,故可通过测定酶促反应产物量来判断待测抗原的量,D正确。
故选C。
6. 生物兴趣小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵。下列说法正确的是( )
A. 菌T可产生分解纤维素的酶,其分解产物是酵母菌的碳源
B. 为了不破坏淋洗液中的营养物质,对淋洗液进行巴氏消毒
C. 为提高发酵的乙醇产量,需始终保持发酵瓶处于密闭状态
D. 发酵后,产生的乙醇使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
【答案】A
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃;生产中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【详解】A、酵母菌不能直接利用纤维素,但菌T能够分泌纤维素酶,纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖为酵母菌提供碳源,A正确;
B、淋洗液需要高压蒸汽灭菌,B错误;
C、为提高发酵的乙醇产量,发酵瓶应先通气后密闭,通气时酵母菌大量繁殖,密闭时酵母菌无氧发酵产生乙醇,C错误;
D、溴麝香草酚蓝溶液能检测CO2,但不能检测酒精(乙醇),检测酒精的是酸性重铬酸钾,D错误。
故选A。
7. 雄性长颈鹿之间常发生“脖斗”,它们的脑袋在脖子的配合下,能够发挥出如“流星锤”般的攻击技能,给对手造成伤害。雌、雄长颈鹿头部重量的差异如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 雌、雄长颈鹿头部重量的差异是自然选择的结果
B. 头部重量大的雄性个体在生存和繁殖上占据优势
C. 年龄一致,头部重量差异大的长颈鹿之间存在生殖隔离
D. 据图推测,“脖斗”在雌性个体间的发生概率比较低
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、雌、雄长颈鹿头部重量的差异是在长颈鹿进化过程中,经过自然选择逐渐形成的,A正确;
B、雄性长颈鹿之间常发生“脖斗”,头部重量大的雄性个体在“脖斗”中可能更有优势,从而在生存和繁殖上占据优势,B正确;
C、生殖隔离是指不同物种之间不能交配或交配后不能产生可育后代等情况,年龄一致、头部重量差异大的长颈鹿仍然属于同一物种,不存在生殖隔离,C错误;
D、由图可知雌性长颈鹿头部重量相对较小,而“脖斗”需要较大的头部重量来发挥攻击技能,所以推测“脖斗”在雌性个体间的发生概率比较低,D正确。
故选C。
8. 某科研团队研究了几种常见金属离子及其与H2O2酶联合作用时催化H2O2分解的效率,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 实验中的H2O2浓度对实验结果无影响,属于无关变量
B. 仅通过图2可知H2O2酶具有高效性
C. 由图1可知,与Fe3+相比,Ca2+降低活化能的效果更显著
D. 由图2可知,Co2+对H2O2酶活性抑制作用最显著
【答案】D
【解析】
【分析】题意分析,本题的实验目的是研究金属离子与H2O2酶联合作用时催化H2O2分解的效率,该实验的目的是金属离子的种类,因变量是酶促反应速率,无关变量是相同且适宜。
【详解】A、实验中的H2O2浓度对实验结果有影响,属于无关变量,无关变量的处理需要相同且适宜,A错误;
B、图2是探究金属离子对H2O2酶催化效率的影响,实验的金属离子对该实验不具有催化作用,因而不能说明H2O2酶具有高效性,根据该实验结果能说明图中的金属离子能抑制H2O2酶的活性,B错误;
C、图1是探究金属离子对H2O2分解速率的影响,与Fe3+相比,Ca2+降低活化能的效果更弱,C错误;
D、由图2可知,Co2+处理组的产氧速率最低,因而可知,与其他离子相比,Co2+对H2O2酶活性抑制作用最显著,D正确。
故选D。
9. 研究人员对某池塘生态系统的能量流动进行定量分析,数据如下表所示:(X为能量值,能量单位为,肉食性动物作为一个营养级研究)。以下描述正确的是( )
生物类型
呼吸作用散
失的能量
分解者利用
未利用
流向下一营
养级能量
外来有机物
输入的能量
生产者
44.0
5.0
91.0
X
0
植食性动物
9.5
Y=1.5
11.0
3.0
5.0
肉食性动物
6.8
0.5
72
0
11
A. X为,流入该生态系统的总能量为
B. Y中包括植食性动物粪便中的能量
C. 除生产者外,能量流经各营养级的过程均一致
D. 未利用的能量将来都会进入下一级或流入分解者中
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统某一营养级的同化能的去向包括呼吸作用消耗和用于生长、发育和繁殖的能量,用于生长、发育和繁殖的能量主要包括流向下一营养级、流向分解者和未被利用。
【详解】A、植食性动物从生产者获得的能量为,即生产者流向植食性动物的能量为,则生产者固定的能量为,结合表格信息可知,外来有机物输入到该生态系统中的能量为,因此,流入该生态系统的总能量值为,A正确;
B、Y是植食性动物流入分解者的能量,包括肉食性动物粪便中的能量,B错误;
C、最高营养级没有流入下一营养级的能量,C错误;
D、未利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗,也未被后一个营养级和分解者利用的能量,未利用的能量的去向也包括化石燃料中的能量,D错误。
故选A。
10. 真核细胞DNA的复制是一个复杂的过程,其边解旋边复制时会形成独特的DNA复制泡结构,该过程需要多种酶的参与。下列有关叙述错误的是( )
A. DNA聚合酶不能起始独立合成新的DNA链
B. DNA聚合酶催化游离的脱氧核酸加到延伸中的DNA链的—OH末端
C. 一条DNA复制时会形成多个复制泡说明DNA复制是多起点复制
D. 复制时两条子链的延伸方向相反,分别为5'端→3'端和3'端→5'端
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子的复制过程是首先DNA分子在解旋酶的作用下解旋成两条单链,解开的两条链分别为模板,在DNA聚台酶的作用下,按照减基互补配对原则形成子链,子链与模板链双螺旋成新的DNA分子。DNA分子是边解旋边复制的过程。分析题图可知,真核细胞的DNA分子的复制具有多个复制点,这种复制方式加速了复制过程。
【详解】A、DNA聚合酶不能独立合成新的DNA链,所以需要引物,A正确;
B、DNA聚合酶只能从3′端进行脱氧核苷酸的链接,DNA聚合酶催化脱氧核苷酸基团加到延伸中的DNA链的-OH末端,B正确;
C、一条DNA复制时会形成多个复制泡说明DNA复制是多起点复制,复制泡越大,说明复制的时间越长,C正确;
D、DNA分子复制时,两条子链延伸方向相同,都是从为5′→3′,只是一条链是复制是连续的,而另一条是不连续的,D错误。
故选D。
11. 实验人员研究干旱条件下,拟南芥产生的脱落酸调控气孔关闭机制的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 在拟南芥体内,脱落酸主要由内分泌腺合成和分泌
B. 干旱条件下,脱落酸能够催化拟南芥细胞内蛋白P的合成
C. 干旱条件下,与正常拟南芥相比,蛋白P基因缺失突变体拟南芥失水更少
D. 脱落酸调控气孔关闭的机制有利于拟南芥在干旱条件下生存
【答案】D
【解析】
【分析】脱落酸是一种抑制生长的植物激素,因能促使叶子脱落而得名。可能广泛分布于高等植物。除促使叶子脱落外尚有其他作用,如使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等,对细胞的伸长也有抑制作用,素有“逆境激素”之称。
【详解】A、拟南芥细胞中没有内分泌腺,A错误;
B、脱落酸是激素,只起调节作用,不起催化作用,B错误;
C、据图可知,正常拟南芥蛋白P会导致保卫细胞液泡的溶质转运到胞外,进而导致气孔关闭,减少拟南芥失水,与之相比,蛋白P基因缺失突变体的保卫细胞液泡的溶质不能及时地被转运到胞外,气孔处于开放状态,拟南芥失水更多,C错误;
D、据图可知,干旱条件下,通过相关基因的表达,使脱落酸含量升高,进而调控气孔关闭,利于减少水分的散失,利于拟南芥在干旱条件下生存,D正确。
故选D。
12. 烧伤作为一种严重的创伤性刺激,可诱导机体产生强烈应激反应,如心率加快、应激性糖尿病等。下列说法错误的是( )
A. 大面积烧伤的病人由于严重脱水,促进垂体释放抗利尿激素
B. 严重烧伤会导致副交感神经兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素,引起心率加快
C. 已知“应激性糖尿病”的胰岛素水平较高,推测组织细胞对葡萄糖的利用能力下降
D. 大面积烧伤病人,可以借助动物细胞培养技术获取大量自身健康皮肤细胞用于移植
【答案】B
【解析】
【分析】血糖平衡的调节存在神经调节和体液调节。血糖偏高时,能直接刺激胰岛B细胞分泌更多胰岛素,胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,使血糖降低;同时,高血糖也能刺激下丘脑的某区域,通过神经控制促进胰岛B细胞的分泌。血糖偏低时,能直接刺激胰岛A细胞分泌更多胰高血糖素,胰高血糖素能促进肝糖原分解,促进一些非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高,除此之外肾上腺素和糖皮质激素也可以使血糖升高。
【详解】A、大面积烧伤的病人由于严重脱水,细胞外液渗透压升高,促进垂体释放抗利尿激素,A正确;
B、严重烧伤会导致交感神经兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素,B错误;
C、已知“应激性糖尿病”的胰岛素水平较高但血糖高,推测胰岛素无法起作用,组织细胞对葡萄糖的利用能力下降,C正确;
D、大面积烧伤病人,可以借助动物细胞培养技术获取大量自身健康皮肤细胞用于移植,D正确。
故选B。
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
13. 池塘养殖时,饲料和排泄物中的氮、磷等营养物质未被充分利用而排放,会导致河流等水体污染。为探究池塘养殖时混养小球藻能否有效减轻此类污染,科研人员进行了如下实验:在养殖有等量罗非鱼的两个池塘中,进行有藻组和无藻组的实验,检测两个池塘中的总氮量(TN)、总磷量(TP)、化学需氧量(COD,数值越大水体中的有机物越多) 的变化,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 池塘养殖可能会造成水体富营养化,致使蓝细菌等大量繁殖,水质恶化
B. 小球藻大量繁殖可以吸收池塘中的有机物,从而有效降低水体的COD
C. 研究表明,池塘养殖时混养小球藻可以有效降低水体中的 TN、TP 含量
D. 研究表明,池塘养殖时混养小球藻既能改善养殖水环境,又能提高罗非鱼的产量
【答案】AC
【解析】
【分析】水体富营养化是指水体中氮、磷等营养物质含量过高,导致蓝细菌和和藻类植物过度繁殖,进而引起水质恶化的一种现象。
【详解】A、池塘养殖时,饲料和排泄物中的氮、磷等营养物质未被充分利用而排放,可能会导致水体富营养化,致使蓝细菌等大量繁殖,水质恶化,A正确;
B、小球藻大量繁殖可以吸收水体中的氮、磷等无机营养物质,不能吸收池塘中的有机物,B错误;
C、由图中曲线可知,在养殖有等量罗非鱼的两个池塘中,有藻组的TN、TP含量明显低于无藻组,说明池塘养殖时混养小球藻可以有效降低水体中的 TN、TP 含量,C正确;
D、由图中曲线可知,有藻组的COD含量明显低于无藻组,说明池塘养殖时混养小球藻既能改善养殖水环境,但题干没有提供关于罗非鱼产量的数据,无法得出混养小球藻能提高罗非鱼产量的结论,D错误。
故选AC。
14. 6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PD)有F和S两种类型,分别由一对等位基因XF和XS编码。基因型为XFXS的女性体细胞中的两个X染色体会有一个随机失活,且这个细胞的后代细胞相应的X染色体均会发生同样的变化。将基因型为XFXS的女性皮肤组织用酶X处理后先进行细胞的原代培养,再对不同的单细胞分别进行单克隆培养。分别对原代培养和单克隆培养的细胞进行G6PD蛋白电泳检测,结果如图所示。下列有关分析正确的是( )
A. 酶X可能是胰蛋白酶、胶原蛋白酶或胃蛋白酶
B. 单克隆培养细胞中的细胞2与细胞3的基因型相同
C. 原代培养细胞有2个条带是不同细胞同时检测的结果
D. 单克隆培养细胞中的细胞6与细胞7中XS所在的X染色体失活
【答案】BCD
【解析】
【分析】动物细胞培养过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、动物细胞之间的蛋白质,可被胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解,分散成单个细胞,胃蛋白酶所需最适合pH为1.5,皮肤细胞在该环境下会出现异常,A错误;
B、单克隆培养的细胞,是通过有丝分裂得到的增殖的细胞,故单克隆培养的细胞2与细胞3所含基因相同,即基因型相同,只是表达的基因不一定相同,B正确;
C、结合题干,基因型为的女性体细胞中的两个X染色体会有一个随机失活,故一个细胞中6-磷酸葡萄糖脱氢酶电泳后只显示一个条带,而原代培养的细胞电泳有2个条带,是因为同时检测了多个不同细胞,C正确;
D、由题图可知,细胞6与细胞7均只含有F型蛋白,说明细胞6和细胞7的所在的X染色体失活,D正确。
故选BCD。
15. 多克隆抗体(简称多抗)是将一种包含多种抗原决定簇的抗原注入动物体内,刺激机体多种B淋巴细胞克隆产生针对多种抗原决定簇的不同抗体的混合物,可以从动物血清中提取多抗。单克隆抗体(简称单抗)是由单一B淋巴细胞克隆产生的、高度均一的、仅针对一种抗原决定簇的具有免疫活性的球蛋白。下列说法错误的是( )
A. 一种抗原只能和一种抗体结合,一种抗体可以和多种抗原结合
B. 与多克隆抗体相比,单克隆抗体的纯度高,特异性强
C. 筛选分泌单克隆抗体的骨髓瘤细胞可以在96孔板上完成
D. 多抗可以从细胞培养液或小鼠腹水中大量获得,单抗不能
【答案】AD
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。(2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。(3)克隆化培养和抗体检测。(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、抗原上存在多种抗原决定簇,注入小鼠后会产生针对不同抗原决定簇的不同抗体的混合物,这种抗原可以和这些抗体结合;一种抗体只能和一种抗原决定簇结合,A错误;
B、与多克隆抗体相比,单克隆抗体的优点是纯度高,特异性强、重复性好,B正确;
C、将获得的细胞在96孔板上进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,C正确;
B、筛选出产特定抗体的杂交瘤细胞后,可以在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体,D错误。
故选AD。
16. 研究人员将一只饥饿的大鼠放在一个箱子中,箱内有一个杠杆能发送食物,在箱内活动过程中,大鼠碰上杠杆就会获得一份食物,多次惊喜意外发生后,大鼠会有意识地按压杠杆获取食物。下列叙述错误的是( )
A. 题干中的反射活动建立之后要维持下去,还需要食物这一无关刺激的强化
B. 题干中的实例说明,所有的非条件反射经过学习和训练后都能形成条件反射
C. 题干中反射活动的建立能够扩展大鼠对外界复杂环境的适应范围
D. 若撤销食物可能会使大鼠的中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号
【答案】AB
【解析】
【分析】条件反射是指在一定条件下,外界刺激与有机体反应之间建立起来的暂时神经联系。后天形成,有经典条件反射和操作性条件反射两种形式。非条件反射是条件反射形成的基础。
【详解】A.食物是非条件刺激,A错误;
B.题干中的实例只能说明,大鼠有意识地按压杠杆获取食物这一条件反射是经过学习和训练后建立的,但是并非所有的非条件反射经过学习和训练后都能形成条件反射,B错误;
C.条件反射的建立能够扩展生物对外界复杂环境的适应范围,使机体能够识别刺激物的性质,预先做出不同的反应,提高了动物适应复杂环境的能力,C正确;
D.若撤销食物可能会使条件反射消退,在该过程中大鼠的中枢会把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号,D正确。
故选AB。
第Ⅱ卷非选择题(共60分)
三、非选择题(本题共5小题,共60分,考生根据要求作答)
17. 在光能过剩时活性氧的大量累积可导致光反应光系统Ⅱ(PSⅡ)中的D1蛋白损伤,使PSⅡ活性降低,进而导致光合作用强度降低。植物通过两种防御机制有效避免光系统损伤:一重防御是胡萝卜素通过猝灭激发态叶绿素,将过量激发能转化成热能,保护光系统;二重防御是将损伤的D1蛋白从PSⅡ中切离并降解,重新插入新合成的D1蛋白,以修复PSⅡ。请回答下列问题。
(1)试推测光反应光系统Ⅱ(PSⅡ)中D1蛋白分布的场所是______。
(2)已知野生型番茄植株的CLH蛋白有2个功能:①参与一重防御的调节;②能促进被破坏的D1降解,增强二重防御。研究者以野生型番茄植株和CLH基因缺失的突变体植株为实验材料进行相关实验,测得实验结果如下图曲线所示。根据本实验,CLH蛋白能______(填“加强”或“减弱”)一重防御机制。______(填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱,理由是______。
(3)进一步测定野生型和突变体番茄的光合速率和D1蛋白含量,实验结果如图所示。(注:第1天前测定参与暗反应的Rubisco酶活性为;第1~3天为强光处理,Rubisco酶活性为;第4~5天为正常光处理)
①强光胁迫下野生型番茄植株光合速率降低原因是____________。(答出2点)。
②请从D1蛋白的角度分析,突变型植株光合速率比野生型低的原因是____________。
【答案】(1)类囊体薄膜
(2) ①. 减弱 ②. 不能 ③. 强光照射下突变体的“释放热能相对值”高于野生型,光损伤较少但不能修复,野生型PSⅡ系统光损伤较大,但能修复,因此无法判断
(3) ①. 强光处理导致Rubisco酶活性下降,暗反应速率下降,光合速率下降;同时在光能过剩时活性氧的大量累积可导致光反应光系统Ⅱ(PSⅡ)中的D1蛋白损伤,使光反应速率下降,光合速率降低 ②. 突变型植株缺乏CLH蛋白,无法降解被破坏的D1,新合成的Dl蛋白减少,光系统Ⅱ难以修复,光合速率较低
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解,另一部分光能用于合成ATP。暗反应发生场所是叶绿体基质中,发生CO2的固定和C3的还原。
【小问1详解】
分析题意可知,光反应光系统Ⅱ(PSⅡ)中的D1蛋白分布的场所是叶绿体的类囊体薄膜。
【小问2详解】
由曲线可知,强光照射下突变体的释放热能相对值高于野生型,说明CLH减弱一重防御机制;由题干信息可知,野生型番茄植株的CLH蛋白能促进被破坏的D1降解,并修复损伤的PSⅡ增强二重防御,但突变体无CLH蛋白,不能修复损伤的PSⅡ,这方面突变体的效果不如野生型好,综合两方面情况,根据本实验不能比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。
【小问3详解】
①据题干信息分析可知,强光处理导致Rubisco酶活性下降,暗反应速率下降,光合速率下降;同时在光能过剩时活性氧的大量累积可导致光反应光系统Ⅱ(PSⅡ)中的DI蛋白损伤,使光反应速率下降,光合速率降低。
②据题干信息分析可知,CLH能促进被破坏的D1降解,D1降解后,重新插入新合成的D1蛋白,光系统Ⅱ得以修复,而CLH基因缺失的突变体植株不能降解被破坏的D1蛋白,因此光系统Ⅱ难以修复,光合速率较低。
18. 水稻是两性花作物,开花后传粉,花小且密集。稻瘟病抗病和感病是由另一对等位基因D/d控制,水稻的香味和非香味由一对等位基因F/f控制。现有一株抗病无香味水稻与一株感病无香味水稻杂交,F1个体的表型及比例为抗病有香味:抗病无香味:感病有香味:感病无香味=1:3:1:3。回答下列问题:
(1)自然界中的水稻一般无香味,水稻的香味基因是非香味基因发生______性突变所致。该杂交实验中亲本的基因型为______。
(2)进一步测序发现,水稻的香味基因是非香味基因的中部缺失7个碱基对,导致编码的甜菜碱醛脱氢酶______,其催化的底物γ-氨基丁醛积累,进而合成香味物质2-AP。稻瘟病菌通过效应蛋白使水稻患病,抗性基因编码的细胞膜受体蛋白与其相互作用可引发抗病反应。与抗病基因相比,感病基因模板链发生了______,这种基因突变导致编码的蛋白第918位氨基酸由丙氨酸变异为丝氨酸(丙氨酸的遗传密码子为GCU、GCC、GCA、GCG,丝氨酸的遗传密码子为GGU、GGC、GGA、GGG),最终失去对稻瘟病菌的抗性。
(3)杂合的抗病香水稻比纯合子具有更显著的性状表现。但水稻花小且密集,不易去雄,杂交育种的难度大。某研究团队利用基因编辑技术敲除控制水稻核雄性可育关键基因M,获得了雄性不育系A(基因型为mm)。但雄性不育系A无法通过自交继续保持雄性不育性状,因此研究人员构建M与基因X(含有基因X的花粉失活)、R(红色荧光蛋白基因)紧密连锁的融合基因(如下图所示,紧密连锁的融合基因不发生交叉互换),导入并整合到雄性不育水稻的染色体上,获得转基因雄性可育系B。成功导入一个融合基因的雄性可育系B自交,后代中表型为雄性不育的占比为______,选择______表型就可从种子中挑出雄性不育系种子。因融合基因中含有X基因,可以避免______,减少转基因生物安全问题。
【答案】(1) ①. 隐 ②. DdFf和ddFf
(2) ①. 减少/失活 ②. 碱基G替换为碱基C
(3) ①. 1/2 ②. 无红色荧光 ③. 外源基因随花粉传播
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
由题意可知;亲本均为无香味,杂交后出现香味,即香味是隐性,说明水稻的香味基因是非香味基因发生隐性突变所致。一株抗病无香味水稻与一株感病无香味水稻杂交,F1个体的表型及比例为抗病有香味:抗病无香味:感病有香味:感病无香味=1:3:1:3,其中抗病:感病=1:1,说明亲本为Dd×dd,有香味:无香味=1:3,说明亲本为Ff×Ff,1:3:1:3=(1:1)×(1:3),该杂交实验中亲本的基因型为DdFf×ddFf。
【小问2详解】
由题意可知,底物γ-氨基丁醛积累,说明甜菜碱醛脱氢酶失活或活性降低。基因突变导致编码的蛋白第918位氨基酸由丙氨酸变异为丝氨酸,结合氨基酸的密码子可知,感病基因模板链发生了碱基G替换为碱基C的突变。
【小问3详解】
雄性不育系不能产生正常花粉,不能进行自交继续保持雄性不育性状。成功导入一个融合基因的雄性可育系B(相当于杂合子MXRm)自交,雌性产生两种可育配子MXR、m,雄性只能产生一种可育配子m,后代中表型MXRm雄性可育:mm雄性不育=1:1,为雄性不育(即mm)的表型占比为1/2,选择表型无红色荧光mm就可从种子中挑出雄性不育系种子。融合基因中含有X基因,含有X基因的花粉失活,可以避免外源基因随花粉传播,减少转基因生物安全问题。
19. 秋冬季节是流行性感冒易爆发的时段,从“防”的角度,注射流感疫苗是预防流感的一种方法,从“治”的角度,口服中草药是我国治疗流感的一种重要手段。
(1)在寒冷环境中,机体的冷觉感受器受到刺激并产生兴奋,兴奋传至位于______的体温调节中枢,神经中枢兴奋后,机体通过调节产热和散热来维持体温的相对稳定。
(2)流感病毒突破人体第一、二道防线后,会被______识别、摄取、处理,然后呈递给辅助性T细胞,使其释放等细胞因子,从而引发炎症。注射流感疫苗的目的是使机体产生______;当再次感染病毒时,机体能做出快速免疫应答。
(3)角茴香是一种药用植物。迷走神经对循环、呼吸、消化等生理过程有重要调节作用,同时也影响内分泌系统与免疫功能。为研究角茴香对病毒性感冒的治疗效果及其作用机理,研究人员进行了相关实验,实验结果如下表所示。
分组
处理方式
5天后血液中的含量(pg/mL)
A
正常大鼠+生理盐水
98.6
B
患流感大鼠+生理盐水
287.5
C
?
108.5
D
患流感大鼠+切断迷走神经+生理盐水
288.5
E
患流感大鼠+切断迷走神经+角茴香提取液
285.6
表中C组的处理方式为______,分析实验结果可以得出的结论是______(答出2点)。
【答案】(1)下丘脑 (2) ①. 抗原呈递细胞 ②. 抗体和记忆细胞
(3) ①. 患流感大鼠+角茴香提取液 ②. ①角茴香对病毒性感冒有明显的治疗效果;②角茴香通过迷走神经使血液中的含量下降,达到治疗流感的目的
【解析】
【分析】1、在寒冷环境中,散热加快,当局部体温低于正常体温时,冷觉感受器受到刺激并产生兴奋,兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,再使有关神经兴奋,进而引起皮肤血管收缩,皮肤的血流量减少,散热量也相应减少。
2、免疫细胞是指参与免疫应答或与免疫应答相关的细胞,包括淋巴细胞、树突状细胞、巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞等。免疫细胞可以分为多种,在人体中各种免疫细胞担任着重要的角色。
【小问1详解】
在寒冷环境中,机体的冷觉感受器受到刺激并产生兴奋,兴奋传至位于下丘脑的体温调节中枢,机体通过调节产热和散热来维持体温的相对稳定。
【小问2详解】
流感病毒突破人体第一、二道防线后,会动用第三道防线,由抗原呈递细胞识别、摄取、处理,然后呈递给辅助性T细胞。注射流感疫苗起到免疫预防的目的,可以刺激机体产生抗体和淋巴细胞,当再次感染病毒时,机体能做出快速免疫应答。
【小问3详解】
根据单一变量原则和实验目的(角茴香对病毒性感冒的治疗效果),应该有一组角茴香提取液+患流感大鼠的实验,观察角茴香的作用效果。不切断迷走神经,加入角茴香提取液,患流感大鼠血液中TNF-α的含量明显下降,而切断迷走神经,血液中TNF-α的含量几乎不变,说明角茴香对病毒性感冒有明显的治疗效果。而且是通过迷走神经使血液中TNF-α的含量下降,达到治疗流感的目的。
20. 研究人员利用人工温室模拟地球气候变暖,以大、小两种蜘蛛作为研究对象,研究全球气候变暖对生物捕食的影响。实验在两个温室中进行,一个温度适宜且恒定,另一个温度较高模拟气候变暖,每个温室中有大、小两种蜘蛛及其猎物。其中,大型昆虫多为肉食性,小型昆虫多取食禾本科植物,中型昆虫多为杂食性。研究人员统计了不同年份相关数据,结果如图1、图2。请分析回答:
(1)蜘蛛是一种肉食性节肢动物,它与杂食性、植食性昆虫以及植物通过捕食关系形成的食物链,是生态系统______(填生态系统的功能)的渠道,若要预测两种蜘蛛种群数量的变化趋势,需对两种蜘蛛种群的______(填种群数量特征)进行调查。
(2)大小蜘蛛的猎物种类不同,但是都以中型昆虫为食,而且生存空间也有一部分相同,说明它们的______存在重叠。
(3)据图1可知,模拟气候变暖导致大、小蜘蛛所结蛛网网孔面积的变化分别为______。结合图2结果,推测高温环境下,______,导致大蜘蛛蛛网网孔大小发生相应变化,以获得足够的猎物。
(4)小蜘蛛的蛛网网孔大小随环境变暖所发生的变化,与高温下温室内生物群落的多种因素有关。环境温度变暖,禾本科植物占优势,小型昆虫增加,中型昆虫也增加,蛛网网孔变大,小蜘蛛猎物依旧充足且蛛网网孔越大,结网吐丝量减小,减少了捕食的能量代价,利于小蜘蛛生存;另一方面,中型昆虫营养丰富,口感更佳,也获得了小蜘蛛的偏爱。据文中信息推测,全球气候变暖对生物可能的影响有______(选填字母)。
a.生产者的优势种、植食性昆虫的数量发生改变
b.小型昆虫失去生存优势
c.捕食者食物的比例发生变化
d.大、小蜘蛛的生态位重叠加剧
【答案】(1) ①. 能量流动、物质循环 ②. 年龄结构
(2)生态位 (3) ①. 变小、变大 ②. 中、小型昆虫增加,大型昆虫减少
(4)acd
【解析】
【分析】生物之间的关系分种间关系和种内关系两种:种间关系又分互利共生(如藻类和真菌共同生活在一起形成地衣,二者密不可分)、原始合作(如海葵和寄居蟹在一起,互惠互利)、种间竞争(如水稻与稗草)、捕食(如狼吃羊)和寄生(如蛔虫寄生在人体内)等;种内关系又分种内互助(如蜜蜂之间的合作)和种内斗争(如狼群争抢猎物)等。
【小问1详解】
蜘蛛与杂食性、植食性昆虫以及植物通过捕食关系形成食物链,成为生态系统行使能量流动、物质循环功能的途径。若要预测两种蜘蛛种群数量的变化趋势,需对两种蜘蛛种群的年龄结构进行调查。
【小问2详解】
大小蜘蛛的猎物种类不同,但是都以中型昆虫为食,而且生存空间也有一部分相同,说明它们的生态位存在重叠。
【小问3详解】
研究两种蜘蛛在群落中所处的空间位置、资源占用情况,以及与其他物种的关系等,属于对两种蜘蛛生态位的研究。与恒温组比较,变暖导致大蜘蛛所结蛛网网孔尺寸变小,变暖导致小蜘蛛所结蛛网网孔尺寸变大。
【小问4详解】
环境温度变暖,禾本科植物占优势,取食禾本科植物的小型昆虫增加,推测全球气候变暖对生物造成的影响可能有生产者的优势种、植食性昆虫数量改变,小型昆虫具有生存优势,捕食者食物的种类及比例发生变化,大蜘蛛的猎物大型昆虫生物量减少,中型昆虫、小型昆虫生物量增加,大、小蜘蛛的生态位重叠加剧,故选acd。
21. 切块后的马铃薯暴露在空气中易发生酶促褐变,引起色泽,风味,质构等变化,降低营养价值,甚至存在安全隐患。多酚氧化酶是引起马铃薯酶促褐变的主要酶。研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得多酚氧化酶基因敲除的转基因马铃薯植株。分析回答:
(1)根据图1分析可知,Cas9蛋白与SgRNA形成的复合体的功能相当于基因工程中______酶的功能。
(2)基因敲除表达载体PKSE402中35SP是启动子,eGFP基因编码绿色荧光蛋白,推测eGFP基因在图1中的作用是____________。
(3)在实际生产中,多酚氧化酶基因敲除的马铃薯长期无性繁殖后,很容易感染pvx病毒并将病毒传给后代,导致作物产量降低,品质变差。请你利用植物细胞具有全能性的原理解决这一问题:____________。
(4)进一步研究发现,MAP30蛋白具有抗pvx病毒功能,为培育高效表达该基因的马铃薯新品种,科研团队利用农杆菌转化法将MAP30基因导入马铃薯细胞内,如图2所示:
选择Ti质粒作载体的原因是______,构建基因表达载体时应选择______识别并切割质粒。从分子水平上,检测转基因马铃薯是否具有抗病毒的特性,可用______的方法。
【答案】(1)限制 (2)便于目的基因的鉴定和筛选
(3)植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。因此,切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。
(4) ①. Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上 ②. XbaI和HindIII ③. 抗原-抗体杂交
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的筛选与获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等,标记基因可便于重组DNA分子的筛选。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;
(4)目基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR技术;②检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
根据图1分析可知,Cas9蛋白与SgRNA形成的复合体可以识别并切割DNA,相当于基因工程中限制酶的功能。
【小问2详解】
eGFP基因编码绿色荧光蛋白,可以作为标记基因,标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。
【小问3详解】
马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的,它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累,就会导致作物产量降低,品质变差。植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。因此,切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。
【小问4详解】
利用农杆菌转化法可以将目的基因导入马铃薯细胞内,农杆菌中含有Ti质粒,在Ti质粒中含有T-DNA,即可转移的DNA,选择Ti质粒做载体可以将目的基因插到T-DNA中,Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。构建基因表达载体时需要将目的基因插到Ti质粒的T-DNA中,为避免目的基因与质粒的反向拼接,同时为了避免破坏目的基因并将其插入启动子和终止子之间,应选择XbaI和HindIII两种限制酶,再用DNA连接酶连接。检测转基因马铃薯是否具有抗病毒的特性,从分子水平上,可用抗原-抗体杂交的方法检测转基因马铃薯是否表达出MAP30蛋白。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。