临考押题卷(北京专用)-2025年高考生物冲刺抢押秘籍
2025-04-02
|
2份
|
38页
|
290人阅读
|
10人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.00 MB |
| 发布时间 | 2025-04-02 |
| 更新时间 | 2025-04-14 |
| 作者 | xkw_072916606 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2025-04-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51389922.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
临考押题卷(北京专用)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.位于张家口市的燕川矿山矿产资源丰富,但随着过度开采,周边生态环境恶化。下列关于该矿区生态修复的举措不符合生态工程原理的是( )
A.推动植树造林工程,将南方树种大量引种至该矿区
B.实施退耕还林政策,合理选择生物组分并合理布局
C.清理废弃矿渣,地表覆土,修建给水和排水的管道
D.鼓励企业采用先进生产工艺,减少各类污染物排放
【答案】A
【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础,遵循着自生(通过有效选择生物组分并合理布设,有助于生态系统维持自生能力)、循环(在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高)、协调(处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量)、整体(进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力)等生态学基本原理。
【详解】A、将南方树种大量引种至该矿区不符合生态建设的协调原理,A错误;
B、实施退耕还林政策,合理选择生物组分并合理布局,遵循生态工程的自生原理,B正确;
C、清理废弃矿渣,地表覆土,修建给水和排水的管道,处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,遵循协调原理,C正确;
D、鼓励企业采用先进生产工艺,减少各类污染物排放,减少环境污染,保证主要物质或元素的转化率较高,遵循循环和协调等原理,D正确。
故选A。
2.研究者从土壤中分离得到多株细菌,筛选出对草莓灰霉病病原体(G菌)有显著抑制作用的菌株Z,Z菌株的发酵液对G菌的抑制效果如下。
下列相关说法错误的是( )
A.从土壤中分离获得Z菌单菌落时可使用平板划线法
B.使用平板培养Z菌株后提取该菌株的发酵液
C.对照组应加入等量培养Z菌株的无菌培养基
D.实验组、对照组G菌接触发酵液前菌落直径应相同
【答案】B
【分析】微生物分离和纯化的方法:平板划线法和稀释涂布平板法。
【详解】A、分离菌落时既可以选用平板划线法,也可以使用稀释涂布平板法,A正确;
B、使用平板培养Z菌株后应挑取菌落,而不是提取该菌株的发酵液,B错误;
C、为排除培养基成分对实验的影响,对照组应加入等量培养Z菌株的无菌培养基,C正确;
D、实验组、对照组G菌接触发酵液前菌落直径应相同,以排除菌落直径不同带来的影响,D正确。
故选B。
3.MCP是一种乙烯受体抑制剂,研究其对果实硬度的影响,相关说法不正确的是( )
A.选择已经成熟的番茄果实进行实验
B.应进行预实验确定MCP处理的浓度
C.适当浓度MCP处理有利于番茄保鲜
D.检测MCP安全性后才可用于农业生产
【答案】A
【分析】乙烯:合成部位:植物体的各个部位都能产生。主要生理功能:促进果实成熟;促进器官的脱落;促进多开雌花。
【详解】A、乙烯具有催熟的作用,所以该实验应选择未成熟的番茄进行实验,A错误;
B、应进行预实验确定MCP处理的浓度,可摸清MCP的大致浓度范围,节省人力物力,B正确;
C、MCP是一种乙烯受体抑制剂,而乙烯具有催熟的作用,所以适当浓度MCP处理有利于番茄保鲜,C正确;
D、检测MCP安全性后才可用于农业生产,以免对机体或环境造成负面影响,D正确。
故选A。
4.糖化酶可将淀粉、麦芽糖等水解为葡萄糖,常用于淀粉加工产业。研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶,不同发酵阶段菌体细胞干重、麦芽糖浓度及糖化酶活性如下图所示。
注:20h后根据发酵状态进行陆续补料
以下叙述错误的是( )
A.前20h消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖
B.仅需在发酵前期检测罐内溶氧量以保证菌体生长
C.20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关
D.可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高
【答案】B
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。
【详解】A、由图可知,前20h麦芽糖的浓度在下降,细胞干重快速增加,推断消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖,A正确;
B、由题干信息可知,研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶,所以在发酵的不同时期都要检测罐内溶氧量,B错误;
C、好氧真菌黑曲霉可以以麦芽糖为碳源生产糖化酶,所以在20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关,C正确;
D、由图中信息可知,20h后根据发酵状态进行陆续补料,得到上述曲线图,所以可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高,D正确。
故选B。
5.铷(Rb)元素标记技术可用于研究生物之间的关系。胡萝卜微管蚜是农业主要害虫之一,异色瓢虫是其天敌。研究者在人工环境中向蛇床草喷施RbCl溶液,检测三种生物的Rb含量,结果如下图。相关叙述错误的是( )
A.实验前需检测蛇床草和昆虫体内Rb含量
B.喷施RbCl溶液后再移入昆虫
C.蚜虫和异色瓢虫是通过食物链被Rb标记
D.蚜虫到异色瓢虫的能量传递效率接近100%
【答案】D
【分析】分析题意及题图可知,实验的自变量是喷施后的时间和不同生物,因变量是Rb含量,据此分析作答。
【详解】A、实验前需检测蛇床草和昆虫体内Rb含量,作为初始数据与后期的数据形成自身前后对照,A正确;
B、本实验目的是用铷(Rb)元素标记技术研究生物之间的关系,为保证实验结果的准确性,保证昆虫体内的(Rb)元素来自于其他生物而非环境,喷施RbCl溶液后再移入昆虫,B正确;
C、由于实验中向蛇床草喷施RbCl溶液,而实验结果蚜虫和异色瓢虫也出现Rb,说明蚜虫和异色瓢虫是通过食物链被Rb标记,C正确;
D、能量传递效率是相邻两个营养之间同化量的比值,通常是10%-20%,蚜虫和异色瓢虫是两个种群而非两个完整的营养级,能量传递效率并非100%,图中两者的Rb含量基本一致是生物富集的结果,D错误。
故选D。
6.雌性家蚕的性染色体组成为ZW,研究人员使用X射线获得了甲、乙两只雌性突变体,均发生了Z染色体的片段缺失。利用Z染色体上不同区域对应引物进行PCR,部分结果如下图。下列说法错误的是( )
A.在该实验中X射线用于提高突变率
B.甲与野生型杂交后代中雌性均为野生型
C.乙比甲缺失了更多的Z染色体片段
D.可利用该方法对相关基因进行定位
【答案】C
【分析】1、基因位于性染色体上,所以遗传上总是和性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。
2、染色体变异包括染色体结构变异(重复、 缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
【详解】A、X射线属于物理因素,可诱发变异,在该实验中X射线用于提高突变率,A正确;
B、甲是Z染色体上发生了片段缺失,野生型家蚕的两条Z染色体都是正常的,因此甲与野生型杂交后代中雌性含有一条正常的Z染色体和W染色体,表现为野生型,B正确;
C、根据图示,区域Ⅰ和Ⅲ中突变乙含有和野生型相同的片段,而突变甲不含相应的片段,区域Ⅱ中突变甲和乙都不含相应片段,因此甲比乙缺失了更多的Z染色体片段,C错误;
D、缺失的Z染色体片段会导致相应基因缺失,从而使雌蚕发生表型上相应变化,因此可利用该方法对相关基因进行定位,D正确。
故选C。
7.结核分枝杆菌寄生在肺泡上皮细胞,可激活巨噬细胞合成抗菌肽。通过进化,结核分枝杆菌产生“毒力因子”来对抗宿主防御。人体感染该病菌后,巨噬细胞仅含有极低水平的抗菌肽mRNA。下列相关叙述错误的是( )
A.人体免疫系统通过免疫监视功能对抗结核分枝杆菌
B.巨噬细胞的核糖体、线粒体等结构参与抗菌肽合成
C.病菌的毒力因子可能会抑制抗菌肽基因的转录过程
D.增强抗菌肽合成的药物可作为治疗结核病的研发方向
【答案】A
【分析】1、人体免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成,其中免疫活性物质包括细胞因子、抗体和溶菌酶等,它们共同实现免疫防御、免疫自稳和免疫监视功能。
【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,免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,因此人体免疫系统通过免疫防御功能对抗结核分枝杆菌,A错误;
B、抗菌肽本质属于蛋白质类物质,其合成场所为核糖体,该过程消耗能量,需要线粒体供能,B正确;
C、根据题意可知人体感染该病菌后,巨噬细胞仅含有极低水平的抗菌肽mRNA,所以病菌的毒力因子可能会抑制抗菌肽基因的转录过程,C正确;
D、增强抗菌肽合成的药物可以提高抗菌肽的合成,增强免疫力,因此增强抗菌肽合成的药物可作为治疗结核病的研发方向,D正确。
故选A。
8.透明质酸(HA)是关节滑液的主要成分,若HA长链遭受攻击会被分解为短链,则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎。科研人员通过改造谷氨酸棒杆菌获得几种工程菌生产HA,几种工程菌所产生的HA产量和分子量如下图,相关说法不正确的是( )
A.应选择工程菌株3进行扩大培养
B.工程菌接种前需要扩大培养
C.接种工程菌前培养基需要灭菌
D.发酵过程需要及时检测温度和pH
【答案】A
【分析】由题意可知,HA长链遭受攻击会被分解为短链,则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎,所以应选择产生HA分子量较大,且产量较高的工程菌。
【详解】A、由题意可知,应选择产生HA分子量较大,且产量较高的工程菌,所以应选择工程菌株2进行扩大培养,A错误;
B、为了获得更多的菌种,接种前需要,将菌种多次扩大培养,B正确;
C、为了避免污染,接种工程菌前培养基需要灭菌,C正确;
D、菌株的生长需要特定的温度和pH,所以发酵过程需要及时检测温度和pH,D正确。
故选A。
9.为研究玉米的抗逆机制,科研人员利用图中的双分子荧光互补技术分析玉米M5与B72蛋白的相互作用。下列说法正确的是( )
A.直接将YFP剪切为N端和C端后,分别与M5和B72蛋白连接
B.设计特异性引物以玉米cDNA为模板扩增M5和B72基因
C.将M5和B72基因融合后连接到质粒上的YFP基因中
D.将含有M5和B72的基因表达载体分别导入不同细胞中
【答案】B
【分析】结合题意分析可知,该操作应该是将M5和B72基因分别连接在YEP蛋白对应的基因的5'端和3'端,随后将基因表达载体导入同一细胞中。
【详解】AC、结合题意分析可知,该操作应该是将M5和B72基因分别连接在YEP蛋白对应的基因的5'端和3'端,AC错误;
B、设计特异性引物以玉米cDNA为模板扩增M5和B72基因,为构建基因表达载体作准备,B正确;
D、将含有M5和B72的基因表达载体导入同一细胞中,D错误。
故选B。
10.肺炎克雷伯菌(Kpn)存在于某些人群的肠道中,可通过细胞呼吸不断产生大量乙醇,引起内源性酒精性肝病。下列叙述正确的是( )
A.Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生大量ATP
B.Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能全部转化为活跃的化学能
C.乳酸菌、酵母菌、Kpn都可以引起内源性酒精性肝病
D.高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情
【答案】D
【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP 的过程。
2、在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程,就是无氧呼吸。
【详解】A、Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生少量ATP,A错误;
B、Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能少部分转化为活跃的化学能,大部分储存在有机物中,B错误;
C、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸,不能引起内源性酒精性肝病,C错误;
D、高糖饮食会为无氧呼吸产生大量的能量,可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情,D正确。
故选D。
11.小鼠禁食24小时后,血浆中糖皮质激素(GC)浓度显著高于自由饮食小鼠,禁食期间GC的分泌调节过程如下图所示。抑制AgRP神经元的激活可完全阻断禁食引发的血浆GC浓度增加。
注:“+”代表促进,“-”代表抑制
据图分析不正确的是( )
A.禁食期间GC分泌的调节方式属于神经-体液调节
B.禁食期间GC通过调节细胞内代谢活动维持血糖平衡
C.AgRP神经元兴奋使BNST神经元对PVH区抑制加强
D.AgRP神经元活性变化在机体能量不足时发挥关键作用
【答案】C
【分析】激素作用的一般特征:微量高效、通过体液运输、作用于靶器官靶细胞。激素既不组成细胞结构,又不提供能量也不起催化作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化,是调节生命活动的信息分子。
【详解】A、禁食期间,通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴分泌GC,该调节方式属于神经-体液调节,A正确;
B、禁食期间可以通过GC调节细胞内代谢活动维持血糖平衡,B正确;
C、AgRP神经元兴奋使BNST神经元对PVH区抑制减弱,C错误;
D、禁食期间血浆中糖皮质激素(GC)浓度显著高于自由饮食小鼠,AgRP神经元活性变化在机体能量不足时发挥关键作用,D正确。
故选C。
12.细菌S可寄生在豌豆蚜体内,携带S菌的豌豆蚜(S+品系)与不携带S菌的豌豆蚜(S-品系)相比,体重、体型及繁殖力有所增加,检测两品系存活时间如下图。用两品系豌豆蚜分别投喂其天敌龟纹瓢虫,测定相关数据如下表。以下分析不正确的是( )
投喂品系龟纹瓢虫
S-品系
S+品系
日最大捕食率
37.0
25.6
捕食耗时相对值
0.027
0.039
瓢虫幼虫体重(mg)
8.2
6.7
A.携带S菌的豌豆蚜寿命更短
B.S+品系更易被龟纹瓢虫捕食
C.S菌、豌豆蚜及龟纹瓢虫存在协同进化
D.龟纹瓢虫同化的能量来源于豌豆蚜
【答案】B
【分析】1、原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。例如,海葵固着于寄居蟹的螺壳上,寄居蟹的活动,可以使海葵更有效地捕食,海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。
2、互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。例如,豆科植物与根瘤菌之间,植物向根瘤菌提供有机养料,根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料,供植物利用。
3、捕食:一种生物以另一种生物为食的现象。例如。翠鸟捕鱼。
4、寄生:一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。例如,马蛔虫与马。
5、种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。例如,同一草原上生活的非洲猪和斑鬣狗。
【详解】A、题图显示,在5天以后,携带S菌的豌豆蚜(S+品系)存活率下降,说明携带S菌的豌豆蚜寿命更短,A正确;
B、据表可知,携带S菌的豌豆蚜(S+品系)被龟纹瓢虫捕食的耗时相对值更长,S+品系不易被龟纹瓢虫捕食,B错误;
C、S菌、豌豆蚜及龟纹瓢虫在相互选择中共同进化和发展,即它们之间存在协同进化,C正确;
D、瓢虫以豌豆蚜为食,因此,龟纹瓢虫同化的能量来源于豌豆蚜,D正确。
故选B。
13.月季是北京市市花之一,具有重要的观赏价值和经济价值。月季种苗繁殖以扦插为主,植物激素和环境因子等条件影响扦插成活率。下列叙述不合理的是( )
A.适宜的温度有利于扦插枝条成活
B.适度保留芽有利于扦插枝条生根
C.去除部分叶片有利于扦插枝条成活
D.沾蘸脱落酸有利于扦插枝条生根
【答案】D
【分析】生长素的产生部位是幼嫩的芽、叶、和发育中的种子,幼嫩的枝条生理代谢活跃容易成活,生长素能促进根生长,生长素作用具有两重性,低浓度起促进作用,高浓度起抑制作用。
【详解】A、适宜的温度有利于扦插枝条成活,因为植物的生长需要适宜的温度,A正确;
B、适度保留芽有利于扦插枝条生根,因为幼嫩部位会产生生长素,B正确;
C、去除部分叶片有利于扦插枝条成活,可以减少蒸腾作用,C正确;
D、脱落酸不利于扦插枝条生根,D错误。
故选D。
14.二甲双胍能增加成年雌性小鼠神经干细胞数量,对成年雄性小鼠和幼龄雌雄小鼠均不起作用,对注射雌激素后的幼龄雌性小鼠能够发挥作用。本实验可得出的结论是( )
A.二甲双胍能增加切除卵巢小鼠神经干细胞的数量
B.二甲双胍起作用需要雌激素达到一定水平
C.雄激素和雌激素的作用相抗衡
D.雄激素抑制二甲双胍的作用
【答案】B
【分析】激素调节是指由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节。不同激素的化学本质组成不同,但它们的作用方式却有一些共同的特点:(1)微量和高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官和靶细胞。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。激素只能对生命活动进行调节,不参与生命活动。
【详解】AB、分析题意,二甲双胍能增加成年雌性小鼠神经干细胞数量,对成年雄性小鼠和幼龄雌雄小鼠均不起作用,说明二甲双胍只能对成年雌性起作用,可能是需要雌激素达到一定水平才可以,故无法切除卵巢小鼠发挥作用,不能使其神经干细胞的数量增加,A错误,B正确;
C、雌激素和雄激素的作用器官不同,两者不是抗衡作用,C错误;
D、根据题干信息无法得出雄激素抑制二甲双胍的作用的结论,D错误。
故选B。
15.为了给引种栽培提供理论依据,研究者测量了常绿乔木深山含笑在不同季节的净光合速率(Pn)的日变化(见下图)。下列相关叙述,不正确的是( )
A.可以用CO2的吸收速率作为Pn的检测指标,其值越大表明植物生长越快
B.左图夏季的Pn日变化为双峰曲线,是因为雨水充沛和中午光强过大
C.据图分析,推测夏季Pn最高的原因之一是夏季光照强度最高
D.秋冬光合有效辐射减弱,可以适当修剪枝叶以减少物质能量消耗
【答案】B
【分析】光合速率,也被称为光合强度,是光合作用强弱的一种表示法。它可以用单位时间、单位叶面积所吸收的二氧化碳或释放的氧气量来表示,也可以用单位时间、单位叶面积上干物质的积累量来表示。净光合速率与呼吸速率的数值之和是总光合速率。
【详解】A、可以用CO2的吸收速率代表净光合速率的数值,其值越大表明净光合速率越大,积累量越多,植物生长越快,A正确;
B、左图夏季的Pn日变化为双峰曲线,是因为雨水充沛和中午光强过大,温度适宜等诸多环境因素影响,B错误;
C、据图分析,推测夏季Pn最高的原因之一是夏季光照强度最高,光照强度不是唯一因素,例如还有温度等影响因素,C正确;
D、秋冬光合有效辐射减弱,可以适当修剪枝叶以减弱呼吸作用,减少物质能量消耗,D正确。
故选B。
第II卷(非选择题)
二、非选择题(共6小题,共 70分)
16(12分).水稻淀粉包括直链淀粉和支链淀粉,一些工业领域对直链淀粉含量高的淀粉需求较大。下图1是水稻胚乳细胞淀粉合成途径(部分)。研究人员利用基因工程技术将酶C反义基因导入水稻,培育出直链淀粉含量高的新品种。
(1)在转基因水稻细胞中,酶C反义基因转录出的RNA与C基因的mRNA结合,阻止C基因的mRNA ,使酶C含量下降,促进了ADP-葡萄糖向 转化,从而增加了直链淀粉的含量。
(2)研究者获得若干株转基因水稻(T0),种植并单株收获种子(T1),分别选取若干T1种植并收获种子(T2),检测稻米中直链淀粉含量,结果如下表。A植株T1与T2代直链淀粉含量无明显差异,而B植株T2代明显高于T1代,原因可能是选取T1种植时 。
T0编号
T1直链淀粉含量(%)
T2直链淀粉含量(%)
A
21.9
22.2
B
22.1
26.8
注:非转基因水稻直链淀粉含量为18.6%
(3)研究者通过分子手段检测T0植株中酶C反义基因的数量。插入基因组中的T-DNA结构示意图如下图2:
①用限制酶 处理T0植株的总DNA,然后电泳分离。用标记的潮霉素抗性基因片段做探针与分离的DNA条带进行杂交,根据杂交条带的数量可初步判断T0植株中酶C反义基因的数量。
② 若通过上述方法确定某T0植株含有2个酶C反义基因,对其T1植株进行潮霉素抗性检测,性状分离比可能为 (不考虑交换)。
(4)研究发现,虽然通过上述方法提高了稻米直链淀粉的含量,但是淀粉总量有所下降。请分析原因并提出改良方案 。
【答案】(1) 翻译 直链淀粉
(2)选取A的T1时做到了随机(T1、T2代酶C反义基因频率相同);从B的T1中选取的那部分种子的酶C反义基因频率高于T1代(T2代酶C反义基因频率高于T1代)
(3) EcoRⅠ或BamHⅠ 抗潮霉素∶不抗=3∶1、全部为抗潮霉素、抗潮霉素∶不抗=15∶1
(4)原因:导入酶C反义基因,使ADP-葡萄糖更多地向直链淀粉转化,也使ADP-葡萄糖堆积,阻碍蔗糖向ADP-葡萄糖的转化,降低了淀粉总量
方案:与酶C反义基因同时转入高表达的酶B基因
【分析】基因转录产生mRNA,mRNA翻译产生蛋白质。
基因工程的工具:(1)限制酶:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(3)运载体:常用的运载体:质粒、动植物病毒。
【详解】(1)酶C反义基因转录出的RNA与C基因的mRNA结合,则mRNA无法继续完成翻译过程,即阻止C基因的mRNA的翻译过程,使酶C含量下降,酶B不受影响,促进了ADP—葡萄糖向直链淀粉转化,从而增加了直链淀粉的含量。
(2)由于选取A的T1时做到了随机(T1、T2代酶C反义基因频率相同);从B的T1中选取的那部分种子的酶C反义基因频率高于T1代(T2代酶C反义基因频率高于T1代),因而A植株T1与T2代直链淀粉含量无明显差异,而B植株T2代明显高于T1代。
(3)由题图知,可用限制酶EcoRⅠ或BamHⅠ处理T0植株的总DNA,然后电泳分离。用标记的潮霉素抗性基因片段做探针与分离的DNA条带进行杂交,根据杂交条带的数量可初步判断T0植株中酶C反义基因的数量。
若通过上述方法确定某T0植株含有2个酶C反义基因,对其T1植株进行潮霉素抗性检测,若2个酶C反义基因位于同一条染色体上,性状分离比可能为抗潮霉素∶不抗=3∶1;若2个酶C反义基因位于两条非同源染色体上,全部为抗潮霉素、抗潮霉素∶不抗=15∶1。
(4)通过上述方法提高了稻米直链淀粉的含量,但是淀粉总量有所下降,其原因可能是导入酶C反义基因,使ADP-葡萄糖更多地向直链淀粉转化,也使ADP-葡萄糖堆积,阻碍蔗糖向ADP-葡萄糖的转化,降低了淀粉总量。可让与酶C反义基因同时转入高表达的酶B基因进行改进。
17(12分).高等动物免疫功能减退和个体衰老密切相关,科学家对此机制进行研究。
(1)当组织细胞发生突变或受到损伤后可分泌信号实现自我标记,从而被免疫细胞识别并裂解,推测此为免疫系统完成免疫 和免疫 功能的机制之一。
(2)研究人员提出假设:免疫系统的衰老可引发其他器官衰老,并以小鼠为实验材料,进行如下实验:
①在小鼠的 (填“造血干细胞”或“受精卵”)中敲除相关基因,构建免疫衰老模型鼠。
②比较幼年鼠和老年鼠不同器官内细胞衰老标志物p16的相对水平(如图1),发现幼年鼠 ,老年鼠 ,说明免疫器官的衰老先于非免疫器官的衰老。
注:骨髓和脾脏为免疫器官,肝脏和肾脏为非免疫器官。
③为进一步验证上述假设,研究人员提取甲组、乙组和丙组小鼠的脾脏细胞并分别注射给丁组小鼠,并检测丁组小鼠非免疫器官的衰老水平,结果如图2所示,从而验证了实验假设。请结合以上信息,推测研究人员选取的小鼠组别(填写字母选项)。甲组: ;乙组:B;丙组: ;丁组: 。
A.幼年野生鼠 B.老年野生鼠 C.幼年模型鼠
【答案】(1) 监视 自稳
(2) 造血干细胞 模型组免疫器官的p16表达水平显著高于对照组,而在非免疫器官中两者无差异 模型组的p16表达水平均高于对照组 C A A
【分析】体液免疫的过程为:当可以进入人体后,大多数的可以被巨噬细胞吞噬,吞噬细胞可以摄取、处理并呈递抗原给辅助性T细胞,引起辅助性T细胞分泌细胞因子刺激B细胞,少数抗原可以直接刺激B细胞,B细胞受到抗原和细胞因子的刺激后迅速增殖分化为记忆B细胞和浆细胞,浆细胞大量产生抗体。
细胞免疫:细胞毒性T细胞识别到被感染的宿主细胞后,增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞,细胞毒性T细胞和靶细胞接触,将靶细胞裂解。
【详解】(1)当组织细胞发生突变或受到损伤后可分泌信号实现自我标记,从而被免疫细胞识别并裂解,推测此为免疫系统完成免疫自稳和免疫监视功能的机制之一,此外免疫系统还具有免疫防御的功能。
(2)①在小鼠的“造血干细胞”中敲除相关基因,构建免疫衰老模型鼠,这里选择造血干细胞的原因是造血干细胞可分裂、分化成各种血细胞,包括淋巴细胞,进而可以构建免疫衰老模型鼠。
②比较幼年鼠和老年鼠不同器官内细胞衰老标志物p16的相对水平(如图1),发现幼年鼠模型组免疫器官,如骨髓和脾脏中p16表达水平显著高于对照组,而在非免疫器官。如肝脏和肾脏中两者无差异,而在老年鼠模型组中无论免疫器官,还是非免疫器官的p16表达水平均高于对照组,说明免疫器官的衰老先于非免疫器官的衰老。
③为进一步验证上述假设,即免疫系统的衰老可引发其他器官衰老,则实验的自变量为免疫系统是否衰老,因变量为丁组小鼠的p16表达水平,因此实验思路为研究人员提取甲组、乙组和丙组小鼠的脾脏细胞并分别注射给丁组小鼠,这里的甲乙丙分别为 C.幼年模型鼠(免疫系统被诱导衰老)、B老年野生鼠 (免疫系统衰老)、A.幼年野生鼠(免疫系统基本没有衰老,该组为对照组),丁组小鼠为正常的野生型幼年小鼠,即为A,一段时间后检测丁组小鼠非免疫器官的衰老水平,实验结果显示B、C组免疫系统的衰老可引发丁组小鼠非免疫器官的p16表达量提高,而丙→丁组无变化,因而该实验结果可以证实上述假设。
18(12分).下胚轴是植物幼苗阶段的核心器官之一,负责将幼嫩的子叶推出土壤表层,以进行光合作用。科研人员就环境因素和植物激素对胚轴生长的调控机制进行了研究。
(1)种子在土壤中萌发时,幼苗合成并响应BR,进而 幼苗下胚轴快速伸长,以寻找光源进行光合作用。幼苗见光后,下胚轴生长受到抑制。
(2)科研人员发现一种NF-YC蛋白缺失突变体(nf-yc突变体),与野生型(WT)相比,其幼苗的下胚轴在光照下可以继续生长,而在黑暗中,两者下胚轴的生长状况无明显差异。此实验结果说明:光照通过NF-YC蛋白下 胚轴的生长。
(3)为研究NF-YC蛋白和BR之间的调控关系,研究人员进行了以下实验。
①在光下分别培养nf-yc突变体与野生型幼苗,检测BR合成酶基因的表达量和BR含量,结果如图1和图2所示。
由实验结果可知: 。
②光照下, 用BR合成抑制剂(BRZ)处理nf-yc突变体和野生型幼苗后,再分别用不同浓度的BR处理,检测下胚轴长度,结果如图3所示。
实验结果表明 。
③综合上述信息,推测NF-YC可能还通过抑制植物 ,进而抑制下胚轴的生长。
(4)后续实验发现,NF-YCs通过与BR信号途径的负调控因子BIN 2蛋白结合,增强BIN 2自身磷酸化, 从而促进其稳定性,最终抑制BR信号途径。结合上述研究结果,请完善光照影响下胚轴生长的调节机制模型(在方框中以文字和箭头的形式作答) 。
【答案】(1)促进
(2)抑制
(3) NF-YC蛋白通过抑制BR合成酶基因的表达进而降低BR含量 BR促进幼苗下胚轴生长,且对nf-yc突变体的促进作用更强 对BR的响应
(4)
【分析】分析题干可知,下胚轴负责将幼嫩的子叶推出土壤表层,以进行光合作用,由此可知,种子在土壤中萌发时,幼苗合成并响应BR,进而促进幼苗下胚轴快速伸长,以寻找光源进行光合作用。
【详解】(1)分析题干可知,下胚轴负责将幼嫩的子叶推出土壤表层,以进行光合作用,由此可知,种子在土壤中萌发时,幼苗合成并响应BR,进而促进幼苗下胚轴快速伸长,以寻找光源进行光合作用。幼苗见光后,下胚轴生长受到抑制。
(2)科研人员发现一种NF-YC蛋白缺失突变体(nf-yc突变体),与野生型(WT)相比,其幼苗的下胚轴在光照下可以继续生长,而在黑暗中,两者下胚轴的生长状况无明显差异。此实验结果说明:光照通过NF-YC蛋白下抑制胚轴的生长。
(3)分析题图可知,野生型幼苗与nf-yc突变体相比,野生型幼苗的BR合成酶基因相对表达量和BR含量减少,由此可知,NF-YC蛋白通过抑制BR合成酶基因的表达进而降低BR含量。分析图3可知,随着BR浓度的增大,下胚轴长度更长,且野生型幼苗与nf-yc突变体相比,野生型幼苗的下胚轴更长,由此可知,BR促进幼苗下胚轴生长,且对nf-yc突变体的促进作用更强。综合上述信息,推测NF-YC可能还通过抑制植物对BR的响应,进而抑制下胚轴的生长。
(4)综合上述信息可知,光照通过NF-YC蛋白,抑制BR合成酶基因的表达进而降低BR含量,抑制胚轴的生长,同时,光照通过NF-YC蛋白,NF-YCs通过与BR信号途径的负调控因子BIN2蛋白结合,增强BIN2自身磷酸化, 从而促进其稳定性,最终抑制BR信号途径,从而抑制胚轴的生长,相关的调节过程如图: 。
19(12分).学习以下材料,回答(1)~(5)题。
黑色素干细胞的动态变化
毛发的生长周期包括生长期、退化期和休止期(毛发脱落),毛发的生长和更新由毛囊的变化所驱动,毛囊的结构如图。毛发呈现出黑色是由于黑色素干细胞(McSC)分化的成熟黑色素细胞产生真黑色素将毛发“染”成了黑色。在人类和大多数动物毛囊中,McSC的耗尽会导致毛发变白。
研究人员构建McSC带有红色荧光标记的模型小鼠,对毛囊持续观察,研究McSC的生命历程。发现在毛发的生长期初期,McSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞(一种中间状态的细胞,可快速增殖,然后分化为成熟的黑色素细胞);生长期中后期,在毛基质区全部为成熟黑色素细胞,这些细胞会在生长期结束时死亡;在生长期中后期,隆起区出现McSC,并表现出增殖能力;退化期后期,McSC出现在隆起区下部,到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。研究人员据此提出大胆假设,毛基质区的大部分TA细胞会随着毛囊的生长而分化,McSC数量的维持依赖于TA细胞的分化、这有别于以往对成体干细胞的认知。
进一步研究发现,WNT蛋白是McSC分化不可或缺的信号分子,缺乏WNT蛋白将使得成熟黑色素细胞生成不足。McSC和TA细胞在隆起区和毛基质区的移动,使它们能够处于不同的WNT信号水平,从而可逆地走向分化或去分化。
对黑毛小鼠进行反复拔毛以加速毛囊老化的实验中,检测到在第七个休止期的毛基质区有显著的McSC丢失,这些小鼠表现出毛发变灰。值得注意的是,老化的毛囊中许多McSC已经改变了位置,分散到隆起区,而不在毛基质区紧密聚集。隆起区的McSC数量从拔毛前的10%增加到了50%。
小鼠毛发变白机制可能同样存在于人类,对此进行深入研究有望为实现白发变青丝提供依据。
(1)干细胞是动物或人体内保留的少数具有 能力的细胞。成熟黑色素细胞由McSC转变而来,请从分子或细胞水平提出可以区分这两种细胞的检测思路 (答出2条)。
(2)文中提到对McSC的认知“有别于以往对成体干细胞的认知”,是指McSC可来源于 。
(3)综合文中内容,完善McSC在毛发生长周期中的生命历程 。(在实线框中以文字和箭头的形式做答)
(4)根据文中信息,下列与WNT有关的推测合理的是____(多选)。
A.毛基质区WNT基因表达量在生长期高于休止期
B.隆起区WNT基因表达在生长期中后期被上调
C.持续激活隆起区WNT信号,会促进McSC分化
(5)根据文中研究成果提出有望使反复拔毛小鼠毛色扭转的思路 。
【答案】(1) 分裂和分化 观察细胞的形态结构;检测某些特定基因表达的情况;检测细胞中黑色素的含量等
(2)TA细胞的去分化
(3)
(4)AC
(5)促使隆起区的McSC重新恢复移动能力,回到毛基质区,分化为成熟的黑色素细胞
【分析】1、在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在 形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化,一 般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
2、成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞,包括骨 髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。一般认为,成体干细胞具有组织特异性,只能 分化成特定的细胞或组织,不具有发育成完整个体的能力。
【详解】(1)干细胞是动物或人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。题干信息:成熟黑色素细胞由McSC转变而来,可见这两种细胞形态、结构、功能不同,存在基因的选择性表达,故可以通过观察细胞的形态结构;检测某些特定基因表达的情况;检测细胞中黑色素的含量等区分成熟黑色素细胞和McSC细胞。
(2)成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞,包括骨 髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。文中提到对McSC的认知“有别于以往对成体干细胞的认知”,是指McSC可来源于TA细胞的去分化。
(3)McSC的生命历程:在毛发的生长期初期,McSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞(一种中间状态的细胞,可快速增殖,然后分化为成熟的黑色素细胞);生长期中后期,在毛基质区全部为成熟黑色素细胞,这些细胞会在生长期结束时死亡;在生长期中后期,隆起区出现McSC,并表现出增殖能力;退化期后期,McSC出现在隆起区下部,到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。如下图:
(4)A、生长期中后期,在毛基质区全部为成熟黑色素细胞,又缺乏WNT蛋白将使得成熟黑色素细胞生成不足,可见毛基质区WNT基因表达量在生长期高于休止期,A正确;
B、隆起区生长期中后期,TA细胞去分化为McSC,可见隆起区WNT基因表达在生长期中后期被下调,B错误;
C、WNT蛋白是McSC分化不可或缺的信号分子,可见持续激活隆起区WNT信号,会促进McSC分化,C正确。
故选AC。
(5)根据文中研究成果:对黑毛小鼠进行反复拔毛以加速毛囊老化的实验中,老化的毛囊中许多McSC已经改变了位置,分散到隆起区,而不在毛基质区紧密聚集。隆起区的MeSC数量从拔毛前的10%增加到了50%;可知使反复拔毛小鼠毛色扭转的思路为促使隆起区的McSC重新恢复移动能力,回到毛基质区,分化为成熟的黑色素细胞。
20(12分).坐骨神经由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。
欲研究神经的电生理特性,请完善实验思路,分析和预测结果(说明:生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化,仪器使用方法不要求;实验中标本需用任氏液浸润)。
(1)实验思路:
①连接坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下,a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,记为Smin。
③ ,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。
(2)结果预测和分析:
①当刺激强度范围为 时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,其幅值与电刺激强度成正比,不影响动作电位(见图)。伪迹的幅值可以作为 的量化指标;伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上 所需的时间。伪迹是电刺激通过 传导到记录电极上而引发的。
③在单根神经纤维上,动作电位不会因传导距离的增加而减小,即具有 性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图),原因是不同神经纤维上动作电位的 不同导致b处电位叠加量减小。
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料,分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整,并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。
【答案】(1)在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激
(2) 小于Smax且不小于Smin 电刺激强度 Na+通道开放 任氏液 不衰减 传导速率
【分析】1、神经干是多根神经纤维组成的神经纤维束,神经干细胞的动作电位是多个细胞电变化的代数叠加。而每根神经纤维的兴奋性不同,引起它们兴奋所需的阈强度不同,刺激强度较小时兴奋性高的神经首先被兴奋,随着刺激强度的增大兴奋性较低的神经也逐渐被兴奋,在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数,它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变。
2、单根神经纤维所产生的动作电位,反映出"全或无"定律,即动作电位不论以何种刺激方式产生,但刺激必须达到一定的阈值方能出现;阈下刺激不能引起任何反应——"无",而阈上刺激则不论强度如何,一律引起同样的最大反应——"全"。
【详解】(1)据题意可知,本实验要研究神经的电生理特性,坐骨神经由多种神经纤维组成,在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数,它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变,因此在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。
(2)①是出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax,因此当刺激强度范围为小于Smax且不小于Smin时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。受到刺激时,神经纤维膜上钠离子的通道开放,会出现动作电位,伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上钠离子通道开放所需的时间。实验中的标本需要任氏液浸润,因此伪迹是电刺激通过任氏液传导到记录电极上而引发的。
③在单根神经纤维上,动作电位不会因传导距离的增加而减小,即具有不衰减性。不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,上述实验中a、b处的动作电位有明显差异,原因是不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致b处电位叠加量减小。
④坐骨神经是由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。因此坐骨神经的Smin和Smax不同,单根神经纤维的Smin和Smax相同,即:
【点睛】本题考查兴奋传导的实验的相关知识,意在考查学生能从题干中提取有效信息并结合这些信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力。
21(10分).肠道菌群分泌的胆盐水解酶(BSH)与高脂血症密切相关,研究表明高脂饮食后小肠BSH活性上升,提高血液中胆汁含量,达到降低血脂的目的。科研人员利用基因工程技术,对小鼠肠道内相关菌株(B菌)进行改造,以期获得分泌更多BSH的工程菌BS菌。
(1)高脂饮食是引起高血脂症的一个主要原因,但脂质也是人体必要的物质,请写出属于脂质的2种化学物质 。
(2)工程菌的制备:
①X菌的筛选:16SrRNA基因是鉴定微生物的重要依据,其大小约为1500bp,高产BSH的X菌株的16SrRNA基因有限制酶ApaI的两个酶切位点,其他菌株中只有一个。通过PCR→ → →观察,结果如图1,可知 (填图1中序号)为所选目的菌种。
②表达载体的构建:
科研人员操作如图2,进行同源重组构建表达载体。
I.将NC质粒用相关的限制酶进行酶切。
Ⅱ.在X菌株BSH基因两侧分别添加一段与上述载体同源(碱基排列次序相同)的序列A、B。
Ⅲ.表达载体同源重组过程如图2所示。如果BSH基因N链B端同源臂的碱基序列为-A-A-A-G-,则NC质粒M’链的碱基序列为 ,两者在5’-3’外切酶的作用下被降解,在DNA连接酶的作用下,在1、2处形成 键,完成基因表达载体的构建。
③科研人员将表达载体用电击法导入B菌,获得BS菌株。
(3)关于图2所示同源重组构建表达载体的方法,其优点有________
A.免去传统方法双酶切的繁杂操作
B.同源重组,保证目的片段插入载体时方向正确
C.如果载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列出现在目的基因内部,该技术可克服传统方法的局限性
(4)用BS菌株给小鼠灌胃,同时给小鼠饲喂高脂饮食,对照组1不做处理,8周后检测小鼠肠道内容物,进行体外BSH活性检测,如图3所示,结果说明 。
(5)有人认为BS菌株适合开发为人体降脂的功能性菌剂,请辩证地评价该观点 。
【答案】(1)脂肪、磷脂(胆固醇、性激素)
(2) 酶切 电泳 1/5/10/12 -T-T-T-C- 磷酸二酯
(3)ABC
(4)成功获得分泌更多BSH的工程菌BS
(5)为人体降脂治疗肥胖提供了一条重要的思路;可能破坏肠道菌群多样性和稳态,缺乏对人体健康的安全性评估
【分析】利用同源重组构建表达载体的方法优点有:①可以免去传统方法双酶切的繁杂操作,②保证目的片段插入载体时方向正确,③当载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列出现在目的基因内部时,可克服传统方法中会破坏目的基因的局限性。
【详解】(1)脂质包括脂肪、磷脂和固醇,其中固醇可分为胆固醇、性激素和维生素D三种。
(2)①DNA电泳的基本步骤为PCR扩增基因、酶切处理适当大小的DNA片段、电泳分离、观察;根据题目信息可知,高产BSH的X菌株的16SrRNA基因有限制酶ApaI的两个酶切位点,16SrRNA基因经限制酶ApaI处理后可获得三种长度的DNA片段,普通菌株中的16SrRNA基因上只有一个该酶的切割位点,经该酶处理后可获得两种长度的DNA片段,观察图1发现,2、3、4、6、7、8、9组中电泳出1000和500两种DNA片段长度,1、5、10和12组中电泳出750、500、250三种DNA片段长度,11组电泳结果不明显,由此可知1、5、10和12组为所选目的菌种;
②Ⅲ.据图2可知,目的基因M链的3'端与NC质粒N'链的3'端在第二步时可以通过碱基互补配对将两个黏性末端拼接在一起,因此如果BSH基因N链B端同源臂的碱基序列为-A-A-A-G-,则NC质粒M’链的碱基序列为-T-T-T-C-;在DNA连接酶的作用下,在1、2处形成磷酸二酯键,将DNA链连在一起,完成基因表达载体的构建。
(3)利用同源重组构建表达载体的方法优点有:①可以免去传统方法双酶切的繁杂操作,②保证目的片段插入载体时方向正确,③当载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列出现在目的基因内部时,可克服传统方法中会破坏目的基因的局限性。
故选ABC。
(4)分析图3可得,BS菌灌胃组的胆汁含量明显高于对照组,结合题干信息“肠道菌群分泌BSH,高脂饮食后小肠BSH活性上升,提高血液中胆汁含量”可知,该结果说明成功获得分泌更多BSH的工程菌BS菌。
(5)根据题干信息“肠道菌群分泌的胆盐水解酶(BSH)与高脂血症密切相关,研究表明高脂饮食后小肠BSH活性上升,提高血液中胆汁含量,达到降低血脂的目的”可知,BS菌株有利于人体降脂,为人体降脂治疗肥胖提供了一条重要的思路,但作为新开发菌株,还缺少实验数据来确保该菌株的安全性,贸然摄入可能破坏肠道菌群多样性和稳态,缺乏对人体健康的安全性评估。
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
$$
临考押题卷(北京专用)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.位于张家口市的燕川矿山矿产资源丰富,但随着过度开采,周边生态环境恶化。下列关于该矿区生态修复的举措不符合生态工程原理的是( )
A.推动植树造林工程,将南方树种大量引种至该矿区
B.实施退耕还林政策,合理选择生物组分并合理布局
C.清理废弃矿渣,地表覆土,修建给水和排水的管道
D.鼓励企业采用先进生产工艺,减少各类污染物排放
2.研究者从土壤中分离得到多株细菌,筛选出对草莓灰霉病病原体(G菌)有显著抑制作用的菌株Z,Z菌株的发酵液对G菌的抑制效果如下。
下列相关说法错误的是( )
A.从土壤中分离获得Z菌单菌落时可使用平板划线法
B.使用平板培养Z菌株后提取该菌株的发酵液
C.对照组应加入等量培养Z菌株的无菌培养基
D.实验组、对照组G菌接触发酵液前菌落直径应相同
3.MCP是一种乙烯受体抑制剂,研究其对果实硬度的影响,相关说法不正确的是( )
A.选择已经成熟的番茄果实进行实验
B.应进行预实验确定MCP处理的浓度
C.适当浓度MCP处理有利于番茄保鲜
D.检测MCP安全性后才可用于农业生产
4.糖化酶可将淀粉、麦芽糖等水解为葡萄糖,常用于淀粉加工产业。研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶,不同发酵阶段菌体细胞干重、麦芽糖浓度及糖化酶活性如下图所示。
注:20h后根据发酵状态进行陆续补料
以下叙述错误的是( )
A.前20h消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖
B.仅需在发酵前期检测罐内溶氧量以保证菌体生长
C.20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关
D.可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高
5.铷(Rb)元素标记技术可用于研究生物之间的关系。胡萝卜微管蚜是农业主要害虫之一,异色瓢虫是其天敌。研究者在人工环境中向蛇床草喷施RbCl溶液,检测三种生物的Rb含量,结果如下图。相关叙述错误的是( )
A.实验前需检测蛇床草和昆虫体内Rb含量
B.喷施RbCl溶液后再移入昆虫
C.蚜虫和异色瓢虫是通过食物链被Rb标记
D.蚜虫到异色瓢虫的能量传递效率接近100%
6.雌性家蚕的性染色体组成为ZW,研究人员使用X射线获得了甲、乙两只雌性突变体,均发生了Z染色体的片段缺失。利用Z染色体上不同区域对应引物进行PCR,部分结果如下图。下列说法错误的是( )
A.在该实验中X射线用于提高突变率
B.甲与野生型杂交后代中雌性均为野生型
C.乙比甲缺失了更多的Z染色体片段
D.可利用该方法对相关基因进行定位
7.结核分枝杆菌寄生在肺泡上皮细胞,可激活巨噬细胞合成抗菌肽。通过进化,结核分枝杆菌产生“毒力因子”来对抗宿主防御。人体感染该病菌后,巨噬细胞仅含有极低水平的抗菌肽mRNA。下列相关叙述错误的是( )
A.人体免疫系统通过免疫监视功能对抗结核分枝杆菌
B.巨噬细胞的核糖体、线粒体等结构参与抗菌肽合成
C.病菌的毒力因子可能会抑制抗菌肽基因的转录过程
D.增强抗菌肽合成的药物可作为治疗结核病的研发方向
8.透明质酸(HA)是关节滑液的主要成分,若HA长链遭受攻击会被分解为短链,则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎。科研人员通过改造谷氨酸棒杆菌获得几种工程菌生产HA,几种工程菌所产生的HA产量和分子量如下图,相关说法不正确的是( )
A.应选择工程菌株3进行扩大培养
B.工程菌接种前需要扩大培养
C.接种工程菌前培养基需要灭菌
D.发酵过程需要及时检测温度和pH
9.为研究玉米的抗逆机制,科研人员利用图中的双分子荧光互补技术分析玉米M5与B72蛋白的相互作用。下列说法正确的是( )
A.直接将YFP剪切为N端和C端后,分别与M5和B72蛋白连接
B.设计特异性引物以玉米cDNA为模板扩增M5和B72基因
C.将M5和B72基因融合后连接到质粒上的YFP基因中
D.将含有M5和B72的基因表达载体分别导入不同细胞中
10.肺炎克雷伯菌(Kpn)存在于某些人群的肠道中,可通过细胞呼吸不断产生大量乙醇,引起内源性酒精性肝病。下列叙述正确的是( )
A.Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生大量ATP
B.Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能全部转化为活跃的化学能
C.乳酸菌、酵母菌、Kpn都可以引起内源性酒精性肝病
D.高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情
11.小鼠禁食24小时后,血浆中糖皮质激素(GC)浓度显著高于自由饮食小鼠,禁食期间GC的分泌调节过程如下图所示。抑制AgRP神经元的激活可完全阻断禁食引发的血浆GC浓度增加。
注:“+”代表促进,“-”代表抑制
据图分析不正确的是( )
A.禁食期间GC分泌的调节方式属于神经-体液调节
B.禁食期间GC通过调节细胞内代谢活动维持血糖平衡
C.AgRP神经元兴奋使BNST神经元对PVH区抑制加强
D.AgRP神经元活性变化在机体能量不足时发挥关键作用
12.细菌S可寄生在豌豆蚜体内,携带S菌的豌豆蚜(S+品系)与不携带S菌的豌豆蚜(S-品系)相比,体重、体型及繁殖力有所增加,检测两品系存活时间如下图。用两品系豌豆蚜分别投喂其天敌龟纹瓢虫,测定相关数据如下表。以下分析不正确的是( )
投喂品系龟纹瓢虫
S-品系
S+品系
日最大捕食率
37.0
25.6
捕食耗时相对值
0.027
0.039
瓢虫幼虫体重(mg)
8.2
6.7
A.携带S菌的豌豆蚜寿命更短
B.S+品系更易被龟纹瓢虫捕食
C.S菌、豌豆蚜及龟纹瓢虫存在协同进化
D.龟纹瓢虫同化的能量来源于豌豆蚜
13.月季是北京市市花之一,具有重要的观赏价值和经济价值。月季种苗繁殖以扦插为主,植物激素和环境因子等条件影响扦插成活率。下列叙述不合理的是( )
A.适宜的温度有利于扦插枝条成活
B.适度保留芽有利于扦插枝条生根
C.去除部分叶片有利于扦插枝条成活
D.沾蘸脱落酸有利于扦插枝条生根
14.二甲双胍能增加成年雌性小鼠神经干细胞数量,对成年雄性小鼠和幼龄雌雄小鼠均不起作用,对注射雌激素后的幼龄雌性小鼠能够发挥作用。本实验可得出的结论是( )
A.二甲双胍能增加切除卵巢小鼠神经干细胞的数量
B.二甲双胍起作用需要雌激素达到一定水平
C.雄激素和雌激素的作用相抗衡
D.雄激素抑制二甲双胍的作用
15.为了给引种栽培提供理论依据,研究者测量了常绿乔木深山含笑在不同季节的净光合速率(Pn)的日变化(见下图)。下列相关叙述,不正确的是( )
A.可以用CO2的吸收速率作为Pn的检测指标,其值越大表明植物生长越快
B.左图夏季的Pn日变化为双峰曲线,是因为雨水充沛和中午光强过大
C.据图分析,推测夏季Pn最高的原因之一是夏季光照强度最高
D.秋冬光合有效辐射减弱,可以适当修剪枝叶以减少物质能量消耗
第II卷(非选择题)
二、非选择题(共6小题,共 70分)
16.(12分)稻淀粉包括直链淀粉和支链淀粉,一些工业领域对直链淀粉含量高的淀粉需求较大。下图1是水稻胚乳细胞淀粉合成途径(部分)。研究人员利用基因工程技术将酶C反义基因导入水稻,培育出直链淀粉含量高的新品种。
(1)在转基因水稻细胞中,酶C反义基因转录出的RNA与C基因的mRNA结合,阻止C基因的mRNA ,使酶C含量下降,促进了ADP-葡萄糖向 转化,从而增加了直链淀粉的含量。
(2)研究者获得若干株转基因水稻(T0),种植并单株收获种子(T1),分别选取若干T1种植并收获种子(T2),检测稻米中直链淀粉含量,结果如下表。A植株T1与T2代直链淀粉含量无明显差异,而B植株T2代明显高于T1代,原因可能是选取T1种植时 。
T0编号
T1直链淀粉含量(%)
T2直链淀粉含量(%)
A
21.9
22.2
B
22.1
26.8
注:非转基因水稻直链淀粉含量为18.6%
(3)研究者通过分子手段检测T0植株中酶C反义基因的数量。插入基因组中的T-DNA结构示意图如下图2:
①用限制酶 处理T0植株的总DNA,然后电泳分离。用标记的潮霉素抗性基因片段做探针与分离的DNA条带进行杂交,根据杂交条带的数量可初步判断T0植株中酶C反义基因的数量。
② 若通过上述方法确定某T0植株含有2个酶C反义基因,对其T1植株进行潮霉素抗性检测,性状分离比可能为 (不考虑交换)。
(4)研究发现,虽然通过上述方法提高了稻米直链淀粉的含量,但是淀粉总量有所下降。请分析原因并提出改良方案 。
17(12分).高等动物免疫功能减退和个体衰老密切相关,科学家对此机制进行研究。
(1)当组织细胞发生突变或受到损伤后可分泌信号实现自我标记,从而被免疫细胞识别并裂解,推测此为免疫系统完成免疫 和免疫 功能的机制之一。
(2)研究人员提出假设:免疫系统的衰老可引发其他器官衰老,并以小鼠为实验材料,进行如下实验:
①在小鼠的 (填“造血干细胞”或“受精卵”)中敲除相关基因,构建免疫衰老模型鼠。
②比较幼年鼠和老年鼠不同器官内细胞衰老标志物p16的相对水平(如图1),发现幼年鼠 ,老年鼠 ,说明免疫器官的衰老先于非免疫器官的衰老。
注:骨髓和脾脏为免疫器官,肝脏和肾脏为非免疫器官。
③为进一步验证上述假设,研究人员提取甲组、乙组和丙组小鼠的脾脏细胞并分别注射给丁组小鼠,并检测丁组小鼠非免疫器官的衰老水平,结果如图2所示,从而验证了实验假设。请结合以上信息,推测研究人员选取的小鼠组别(填写字母选项)。甲组: ;乙组:B;丙组: ;丁组: 。
A.幼年野生鼠 B.老年野生鼠 C.幼年模型鼠
18(12分).下胚轴是植物幼苗阶段的核心器官之一,负责将幼嫩的子叶推出土壤表层,以进行光合作用。科研人员就环境因素和植物激素对胚轴生长的调控机制进行了研究。
(1)种子在土壤中萌发时,幼苗合成并响应BR,进而 幼苗下胚轴快速伸长,以寻找光源进行光合作用。幼苗见光后,下胚轴生长受到抑制。
(2)科研人员发现一种NF-YC蛋白缺失突变体(nf-yc突变体),与野生型(WT)相比,其幼苗的下胚轴在光照下可以继续生长,而在黑暗中,两者下胚轴的生长状况无明显差异。此实验结果说明:光照通过NF-YC蛋白下 胚轴的生长。
(3)为研究NF-YC蛋白和BR之间的调控关系,研究人员进行了以下实验。
①在光下分别培养nf-yc突变体与野生型幼苗,检测BR合成酶基因的表达量和BR含量,结果如图1和图2所示。
由实验结果可知: 。
②光照下, 用BR合成抑制剂(BRZ)处理nf-yc突变体和野生型幼苗后,再分别用不同浓度的BR处理,检测下胚轴长度,结果如图3所示。
实验结果表明 。
③综合上述信息,推测NF-YC可能还通过抑制植物 ,进而抑制下胚轴的生长。
(4)后续实验发现,NF-YCs通过与BR信号途径的负调控因子BIN 2蛋白结合,增强BIN 2自身磷酸化, 从而促进其稳定性,最终抑制BR信号途径。结合上述研究结果,请完善光照影响下胚轴生长的调节机制模型(在方框中以文字和箭头的形式作答) 。
19(12分).学习以下材料,回答(1)~(5)题。
黑色素干细胞的动态变化
毛发的生长周期包括生长期、退化期和休止期(毛发脱落),毛发的生长和更新由毛囊的变化所驱动,毛囊的结构如图。毛发呈现出黑色是由于黑色素干细胞(McSC)分化的成熟黑色素细胞产生真黑色素将毛发“染”成了黑色。在人类和大多数动物毛囊中,McSC的耗尽会导致毛发变白。
研究人员构建McSC带有红色荧光标记的模型小鼠,对毛囊持续观察,研究McSC的生命历程。发现在毛发的生长期初期,McSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞(一种中间状态的细胞,可快速增殖,然后分化为成熟的黑色素细胞);生长期中后期,在毛基质区全部为成熟黑色素细胞,这些细胞会在生长期结束时死亡;在生长期中后期,隆起区出现McSC,并表现出增殖能力;退化期后期,McSC出现在隆起区下部,到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。研究人员据此提出大胆假设,毛基质区的大部分TA细胞会随着毛囊的生长而分化,McSC数量的维持依赖于TA细胞的分化、这有别于以往对成体干细胞的认知。
进一步研究发现,WNT蛋白是McSC分化不可或缺的信号分子,缺乏WNT蛋白将使得成熟黑色素细胞生成不足。McSC和TA细胞在隆起区和毛基质区的移动,使它们能够处于不同的WNT信号水平,从而可逆地走向分化或去分化。
对黑毛小鼠进行反复拔毛以加速毛囊老化的实验中,检测到在第七个休止期的毛基质区有显著的McSC丢失,这些小鼠表现出毛发变灰。值得注意的是,老化的毛囊中许多McSC已经改变了位置,分散到隆起区,而不在毛基质区紧密聚集。隆起区的McSC数量从拔毛前的10%增加到了50%。
小鼠毛发变白机制可能同样存在于人类,对此进行深入研究有望为实现白发变青丝提供依据。
(1)干细胞是动物或人体内保留的少数具有 能力的细胞。成熟黑色素细胞由McSC转变而来,请从分子或细胞水平提出可以区分这两种细胞的检测思路 (答出2条)。
(2)文中提到对McSC的认知“有别于以往对成体干细胞的认知”,是指McSC可来源于 。
(3)综合文中内容,完善McSC在毛发生长周期中的生命历程 。(在实线框中以文字和箭头的形式做答)
(4)根据文中信息,下列与WNT有关的推测合理的是____(多选)。
A.毛基质区WNT基因表达量在生长期高于休止期
B.隆起区WNT基因表达在生长期中后期被上调
C.持续激活隆起区WNT信号,会促进McSC分化
(5)根据文中研究成果提出有望使反复拔毛小鼠毛色扭转的思路 。
20(12分).坐骨神经由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加;单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。
欲研究神经的电生理特性,请完善实验思路,分析和预测结果(说明:生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化,仪器使用方法不要求;实验中标本需用任氏液浸润)。
(1)实验思路:
①连接坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下,a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激,显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激,记为Smin。
③ ,当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时,刺激强度即为最大刺激,记为Smax。
(2)结果预测和分析:
①当刺激强度范围为 时,坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
②实验中,每次施加电刺激的几乎同时,在显示屏上都会出现一次快速的电位变化,称为伪迹,其幅值与电刺激强度成正比,不影响动作电位(见图)。伪迹的幅值可以作为 的量化指标;伪迹与动作电位起点的时间差,可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上 所需的时间。伪迹是电刺激通过 传导到记录电极上而引发的。
③在单根神经纤维上,动作电位不会因传导距离的增加而减小,即具有 性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图),原因是不同神经纤维上动作电位的 不同导致b处电位叠加量减小。
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料,分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整,并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。
21(10分).肠道菌群分泌的胆盐水解酶(BSH)与高脂血症密切相关,研究表明高脂饮食后小肠BSH活性上升,提高血液中胆汁含量,达到降低血脂的目的。科研人员利用基因工程技术,对小鼠肠道内相关菌株(B菌)进行改造,以期获得分泌更多BSH的工程菌BS菌。
(1)高脂饮食是引起高血脂症的一个主要原因,但脂质也是人体必要的物质,请写出属于脂质的2种化学物质 。
(2)工程菌的制备:
①X菌的筛选:16SrRNA基因是鉴定微生物的重要依据,其大小约为1500bp,高产BSH的X菌株的16SrRNA基因有限制酶ApaI的两个酶切位点,其他菌株中只有一个。通过PCR→ → →观察,结果如图1,可知 (填图1中序号)为所选目的菌种。
②表达载体的构建:
科研人员操作如图2,进行同源重组构建表达载体。
I.将NC质粒用相关的限制酶进行酶切。
Ⅱ.在X菌株BSH基因两侧分别添加一段与上述载体同源(碱基排列次序相同)的序列A、B。
Ⅲ.表达载体同源重组过程如图2所示。如果BSH基因N链B端同源臂的碱基序列为-A-A-A-G-,则NC质粒M’链的碱基序列为 ,两者在5’-3’外切酶的作用下被降解,在DNA连接酶的作用下,在1、2处形成 键,完成基因表达载体的构建。
③科研人员将表达载体用电击法导入B菌,获得BS菌株。
(3)关于图2所示同源重组构建表达载体的方法,其优点有________
A.免去传统方法双酶切的繁杂操作
B.同源重组,保证目的片段插入载体时方向正确
C.如果载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列出现在目的基因内部,该技术可克服传统方法的局限性
(4)用BS菌株给小鼠灌胃,同时给小鼠饲喂高脂饮食,对照组1不做处理,8周后检测小鼠肠道内容物,进行体外BSH活性检测,如图3所示,结果说明 。
(5)有人认为BS菌株适合开发为人体降脂的功能性菌剂,请辩证地评价该观点 。
1 / 1
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。