内容正文:
绝密★启用前
湖南师大附中2025届模拟试卷(一)
生物学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 金银花的抗逆性强,适宜在盐碱地种植。研究发现,外源钙可提高盐胁迫下的核酮糖-1,5二磷酸羧化酶(Rubisco酶)的大亚基编码基因rbeL和叶绿素结合蛋白的编码基因Cab的表达量。下列叙述正确的是( )
A. 金银花耐盐性的提高可通过提高光能吸收和碳同化速率来实现
B. 无机盐主要以离子的形式存在于细胞中,为金银花生长提供能量
C. 钙是植物生长发育所必需的微量元素,在信号转导等方面发挥重要作用
D. 可采用DNA琼脂糖凝胶电泳技术检测rbcL和Cab基因的表达量
【答案】A
【解析】
【分析】含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,称为大量元素;含量较少的为微量元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、题干提到外源钙可提高盐胁迫下的核酮糖 -1,5 -二磷酸羧化酶(Rubisco酶)的大亚基编码基因rbcL和叶绿素结合蛋白的编码基因Cab的表达量。Rubisco酶参与光合作用的暗反应,可催化二氧化碳的固定,其表达量提高有助于提高碳同化速率;叶绿素结合蛋白与叶绿素相关,叶绿素结合蛋白编码基因表达量提高可促进叶绿素相关过程,有利于提高光能吸收。所以金银花耐盐性的提高可通过提高光能吸收和碳同化速率来实现,A正确;
BC、钙是植物生长发育所必需的大量元素,无法提供能量,BC错误;
D、检测基因的表达量需要针对mRNA含量(实时定量PCR技术等)和蛋白质含量(蛋白质电泳/通过抗体检测蛋白质的表达量),D错误。
故选A。
2. 研究发现喂食高脂饮食的肥胖小鼠可通过生殖细胞DNA甲基化或精子富集miRNA(一种单链RNA分子,参与转录后调控),将脂质积累信息传递给后代并导致肥胖。下列叙述正确的是( )
A. 小鼠的肥胖性状传递给后代,是遗传了亲代的突变基因
B. DNA甲基化不改变碱基的排列顺序但可以使表型发生变化并稳定遗传
C. 精子中的miRNA可能会干扰核糖体合成多肽链的过程
D. 发生DNA甲基化或富集miRNA的精子无法参与受精
【答案】C
【解析】
【分析】表观遗传: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。DNA的甲基化:生物基因的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
【详解】A、题干表明小鼠肥胖性状传递给后代是通过生殖细胞DNA甲基化或精子富集miRNA,并非遗传亲代的突变基因,A错误;
B、DNA甲基化是在不改变DNA碱基序列的情况下,对某些区域的DNA进行化学修饰,这种修饰可以影响基因的表达,进而使生物表型发生变化,甲基化也可以被消除,B错误;
C、miRNA是一种单链RNA分子,参与转录后调控,可与mRNA结合,干扰核糖体合成多肽链的过程,C正确;
D、发生DNA甲基化或富集miRNA的精子仍然可以参与受精,从而将相关信息传递给后代,D错误。
故选C
3. 研究人员对来自67种鳞翅目昆虫的W染色体进行了分析,发现这些W染色体可能源自同一祖先,而且W染色体在进化历程中通过基因转移融入了部分细菌基因,这些基因可能参与了鳞翅目昆虫的性别决定。下列叙述错误的是( )
A. 细菌与鳞翅目昆虫间的基因能进行转移的基础是它们基因的化学组成和结构相似
B. 对W染色体的分析为研究鳞翅目昆虫的进化提供了最直接的证据
C. 鳞翅目昆虫进化过程中,基因转移可丰富其基因库,为进化提供更多原材料
D. 该研究为未来探究农业害虫防治、昆虫生物多样性提供了新视角
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。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,最终导致新物种形成。在这个过程中,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定向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、W染色体在进化历程中通过基因转移融入了部分细菌基因,细菌与鳞翅目昆虫间的基因能进行转移的基础是它们基因的化学组成和结构相似,A正确;
B、化石是研究生物进化最直接的证据,B错误;
C、基因转移可丰富其基因库,为进化提供更多原材料,C正确;
D、“基因转移”为未来探究农业害虫防治、昆虫生物多样性提供了新视角,D正确。
故选B。
4. 孤独症谱系障碍(ASD)是一种发育障碍性疾病。研究表明,ASD儿童体内多巴胺受体的抗体含量均高于正常儿童,且脑部神经胶质细胞产生的细胞因子水平异常增高,推测ASD的发病可能是由于抗体攻击受体蛋白造成的。下列叙述正确的是( )
A. ASD属于免疫功能失调引起的自身免疫病
B. 相较于正常儿童,ASD患者体内多巴胺含量不变
C. 神经胶质细胞是一种数量比神经元少的起辅助作用的细胞
D. 多巴胺受体的抗体可与多巴胺受体结合并直接使其降解
【答案】A
【解析】
【分析】自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病,如风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
【详解】A、ASD是由于抗体攻击受体蛋白造成的,这是自身免疫病,A正确;
B、ASD儿童体内多巴胺受体的抗体含量均高于正常儿童,即多巴胺不能与受体结合,所以多巴胺含量会增多,B错误;
C、神经胶质细胞的数量比神经元多10~50倍,对神经元起辅助作用,具有支持、保护、营养和修复神经元的功能,C错误;
D、多巴胺受体的抗体可与多巴胺受体结合,但不能直接使其降解,需要吞噬细胞将复合物吞噬从而降解,D错误。
故选A。
5. 辣椒素是存在于辣椒细胞中的一种活性成分,具有抗癌、提高免疫力等功能。研究人员利用植物细胞培养技术实现了天然辣椒素的工厂化生产,其主要流程为外植体→消毒→愈伤组织→悬浮培养→分离提纯。下列相关说法错误的是( )
A. 选用茎尖、根尖等作为外植体的原因是其细胞分化程度低
B. 为防止微生物污染,外植体应先后用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒
C. 为诱导愈伤组织的形成,培养基中生长素与细胞分裂素的比例应适中
D. 该工厂化生产利用悬浮培养的条件,提高了单个细胞中辣椒素的含量
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、茎尖、根尖细胞的分化程度低,容易诱导产生愈伤组织,A正确;
B、为防止微生物污染,外植体应先用酒精消毒30s,清洗后再用次氯酸钠溶液处理30min,B正确;
C、培养基中生长素与细胞分裂素的比例适中,有利于愈伤组织的形成,C正确;
D、该工厂化生产利用悬浮培养的条件培养出大量细胞,大量细胞产生的辣椒素增加,但没有提高单个细胞中辣椒素的含量,D错误。
故选D。
6. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验操作中,叙述正确的是( )
A. 根据待分离DNA片段的大小,需用无菌水配制琼脂糖溶液
B. 向琼脂糖溶液中加入适量的核酸染料后,需在沸水浴内加热至琼脂糖熔化
C. 待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳取出凝胶置于紫外灯下观察
D. PCR实验中所使用的离心管、微量移液器、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行湿热灭菌
【答案】C
【解析】
【分析】PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关,凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。
【详解】A、根据待分离DNA片段的大小,需用电泳缓冲液配制琼脂糖溶液,A错误;
B、在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化,稍冷却后,再加入适量的核酸染料混匀,B错误;
C、待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳取出凝胶置于紫外灯下观察,这样可以清晰地观察到DNA条带的位置和情况,C正确;
D、微量移液器属于精密仪器,不能进行湿热灭菌,D错误。
故选C。
7. 缩节胺(DPC)是一种植物生长调节剂,可以调节大豆节间生长、矮化株高并塑造良好株型,科研人员测定不同质量浓度的缩节胺对大豆叶片中赤霉素(GAg)含量的影响,结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A. 调控植株矮化的最适宜DPC的质量浓度为62.5 mg/kg
B. 赤霉素和缩节胺的合成部位主要是幼根和幼芽
C. 缩节胺可以促进与赤霉素合成有关的基因的表达
D. 缩节胺对赤霉素的合成量的影响具有低浓度促进高浓度抑制的特点
【答案】D
【解析】
【分析】由柱形图分析可知,DPC浓度为62.5mg/kg时赤霉素含量高于对照组,而DPC的其他浓度均低于对照组,这说明缩节胺对赤霉素的合成量的影响具有低浓度促进、高浓度抑制的特点。
【详解】A、由柱形图分析可知,DPC浓度为62.5mg/kg时赤霉素含量高于对照组,赤霉素具有促进植株伸长的作用,故DPC浓度为62.5mg/kg时未起到矮化作用,A错误;
B、赤霉素的合成部位主要是幼芽、幼叶和未成熟的种子,而缩节胺是一种人工合成的植物生长调节剂,其合成部位并非植物体内,B错误;
C、该实验的目的是测定不同浓度缩节胺对大豆叶片中赤霉素含量的影响,无法判断缩节胺是否可以促进与赤霉素合成有关的基因的表达,C错误;
D、由图可知,DPC浓度为62.5mg/kg时赤霉素含量高于对照组,DPC浓度大于125mg/kg时赤霉素含量低于对照组,故可知缩节胺对赤霉素的合成量具有在浓度较低时促进合成,浓度过高时则会抑制合成的特点,D正确。
故选D。
8. 某生态果园中的一条食物链由3个种群组成,科研人员调查了三个种群一年内能量流动部分数据(数值单位为×104kJ),结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中未利用的能量是指三个种群流向分解者的能量
B. 该食物链为种群Ⅲ→种群Ⅱ→种群Ⅰ
C. 第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量为6.0×104kJ
D. 种群Ⅱ全部个体用于呼吸消耗的能量为54.5×104kJ
【答案】C
【解析】
【分析】1、生态系统中能量流动的特点是:单向流动、逐级递减;2、能量去路:①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;②流向下一营养级;③残体、粪便等被分解者分解;④未被利用:包括生物每年的积累量,也包括动植物残体以化学燃料形式被储存起来的能量。即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
【详解】A、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,A错误;
B、据图可知,种群Ⅱ同化的能量最多,种群Ⅰ次之,种群Ⅲ最少,由于能量在流动过程中是随营养级逐级递减的,因此该食物链为种群Ⅱ→种群Ⅰ→种群Ⅲ,B错误;
C、同化的能量减去呼吸消耗的能量等于用于自身生长、发育和繁殖的能量,即15×104-9.0×104=6.0×104kJ,C正确;
D、种群Ⅱ同化的能量(111.0×104kJ)除了未利用的(41.5×104kJ)外,还有流向下一营养级的能量(15×104kJ)和分解者等的能量(未知),因此根据图中数值推测种群Ⅱ全部个体用于呼吸消耗的能量小于54.5×104kJ,D错误。
故选C。
9. 科研人员发现某个敞口被真菌M污染的培养皿中出现了大部分细菌能正常生长,唯独真菌 M 附近没有细菌生长的现象。科研人员认为这可能是真菌M产生了抑制细菌生长的物质。 为验证该猜想,科研人员做了如图所示的实验。下列有关分析正确的是( )
A. 过程①使用了平板划线法接种真菌M, 该过程中接种环至少要灼烧4次
B. 若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈,则说明上述猜想正确
C. 过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中,其主要目的是选择培养
D. 真菌M 在培养基b 中培养时,培养基中应加入琼脂
【答案】B
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法:
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、每次划线前均需灼烧接种环,根据图可知过程①使用了平板划线法接种真菌M共画线4次, 且该过程结束时还需要灼烧,所以该过程中接种环至少要灼烧5次,A错误;
B、根据图示信息可知,甲、乙和丙组都是不同种类的细菌,若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈,则说明真菌M可能产生了抑制细菌生长的物质,B正确;
C、过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中,其主要目的是扩大培养,获得更多的纯培养物,C错误;
D、真菌M 在培养基b中培养时,培养基b是液体培养基,不应加入琼脂,D错误。
故选B。
10. 研究发现,重复经颅磁刺激(rTMS)可以改善尾吊小鼠(HU)认知障碍和神经兴奋性。为此进行了rTMS对海马DG区神经元的影响实验,结果如下图所示。下列分析错误的是( )
A. HU组静息膜电位绝对值增大,原因可能是膜对的通透性增大
B. HU组的小鼠DG区神经元受刺激后更容易达到动作电位阈值,因此神经兴奋性增强
C. rMTS与尾吊同时处理可以缓解尾吊处理引起的DG区神经元数量的减少
D. 海马区神经元受损不仅会导致认知障碍,还会影响短时记忆
【答案】B
【解析】
【分析】动作电位的形成Na+内流的结果,Na+的浓度差决定了动作电位的峰值,内外浓度差越大,峰值越大。静息电位的强度与K+的浓度差有关,K+的浓度差越大,静息电位的绝对值越大。负离子如氯离子的内流会形成抑制作用,导致膜内负电荷增多。
【详解】A、HU组静息膜电位绝对值增大,原因可能是膜对钾离子的通透性增大,因而外流的钾离子增多,因而表现为静息电位绝对值增大,A正确;
B、HU组的小鼠DG区静息电位绝对值最大,因而该神经元受刺激后更不容易达到动作电位阈值,因此神经兴奋性变弱,B错误;
C、结合图示可知,rMTS与尾吊同时处理可以缓解尾吊处理引起的DG区神经元数量的减少,C正确;
D、短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其与大脑皮层海马区有关,,海马区神经元受损不仅会导致认知障碍,还会影响短时记忆,D正确。
故选B。
11. 玉米的胚乳细胞由受精极核(3n)发育而来,继续有丝分裂发育成糊粉层细胞的过程中,在与色素形成有关的基因(ee)都存在的情况下,含有显性基因E的糊粉层细胞(Eee)表现为有色,不含基因E的糊粉层细胞(ee)表现为无色。有丝分裂过程中,若基因E所在的染色体端部缺失,姐妹染色单体在此连接,着丝粒分裂时,两个着丝粒间任意位点可断裂形成两条子染色体。若部分胚乳细胞(Eee)发生上述变异,下列叙述错误的是( )
A. 该变异可能使有色的糊粉层细胞的基因型发生改变
B. 有色糊粉层细胞的基因型不可能为EEe
C. 该变异会使糊粉层细胞中的染色体数目发生改变
D. 该变异会使有色、无色糊粉层细胞掺杂而呈现花斑状
【答案】C
【解析】
【分析】生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至会导致生物体死亡。
【详解】ABD、基因型为Eee的细胞复制后基因型变为EEeeee,基因E所在的姐妹染色单体连接,在着丝粒分裂时,两个着丝粒间任意位点可断裂形成两条子染色体,则可形成EEee(有色)、Eee(有色)、0ee(无色)三种基因型的子细胞。该三种基因型的细胞继续进行有丝分裂,会使有色、无色糊粉层细胞掺杂而呈现花斑状,ABD正确;
C、依题意, 该变异时,着丝粒仍会分裂形成两个着丝粒,且连接在一起的两条单体也会在两个着丝粒任意位点断裂,形成2条子染色体,故产生该变异的糊粉层细胞中的染色体数目不变,C错误。
故选C。
12. 某XY性别决定型昆虫的长翅与残翅、有翅与无翅分别由基因A/a、B/b控制,其中有一对基因位于性染色体上,且存在两对隐性基因纯合致死现象。一只长翅雌性昆虫与一只残翅雄性昆虫交配,雌性个体中有长翅和无翅,雄性个体全为长翅。让雌雄个体自由交配得的表现型及比例如下表。下列说法错误的是( )
个体
长翅
残翅
无翅
雌性
15/61
5/61
9/61
雄性
24/61
8/61
0
A. 控制有翅与无翅的基因位于X、Y染色体的同源区段
B. 长翅雌性个体有4种基因型
C. 残翅雄性个体中纯合子占1/4
D. 无翅雌性个体与残翅雄性个体交配,子代中无翅雌性个体占3/16
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、由亲代有翅杂交产生F1无翅,得出无翅性状为隐性,有翅为显性,根据F1代和表格F2,雄性无翅均为0,推测该性状的基因一定在性染色体上,可能只在X染色体上,也可能在X、Y同源区段,假设若只在X染色体上,则F1代雌性不能出现无翅。该假设不成立。若X和Y染色体上都有,则亲代雄性X上必为b,F1才可能出现XbXb。无翅雌性,得出控制有翅与无翅的基因位于X、Y染色体的同源区段上,A正确;
B、根据F1代雌性均为长翅且有无翅出现,则亲代中雌性为AAXBXB;雄性均有翅,且为长翅,推理得亲代中雄性为aaXbYB。则F1代雌性为AaXBXb,AaXbXb,雄性为AaXBYB,AaXbYB。让F1雌雄个体随机交配得F2,F2长翅雌性个体A- XBX-(AA:Aa=1:2,XBXB:XBXb=1:4),因此有种基因型,B正确;
C、F2残翅雄性为aaX-YB,其中XBYB:XbYB=1:3,因此纯合子aaXBYB占1/4,C正确;
D、F1无翅雌性个体AaXbXb,与F2残翅雄性个体aaX-YB(XBYB:XbYB=1:3)交配,Aa产生概率1/2,aa产生概率1/2,XbXb的产生概率:13/8=3/8,则排除双隐性纯合致死,剩下的群体为:1-1/23/8=13/16,所以子代中无翅雌性个体AaXbXb概率(1/23/8)13/16=3/13,D错误。
故选D。
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题备选答案中,有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分,少选得2分,多选、错选、不选得0分。)
13. 下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素刺激腺垂体分泌促肾上腺皮质激素,作用于肾上腺,促进肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素,肾上腺皮质激素分泌过多反过来也能影响垂体和下丘脑,减弱它们的分泌活动。醛固酮是一种小分子、脂溶性肾上腺皮质激素,它进入肾小管上皮细胞后与细胞内受体结合,再进入细胞核,经过一系列反应,促进肾小管上皮细胞对肾小管腔中Na+的重吸收。据此,下列分析正确的是( )
A. 醛固酮的分泌过程存在分级调节,也存在反馈调节
B. 醛固酮在肾上腺皮质细胞中的核糖体上合成
C. 醛固酮可直接进入细胞核并影响基因的表达
D. 醛固酮可参与细胞外液渗透压的调节
【答案】AD
【解析】
【分析】1、根据题意可知,下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素刺激腺垂体分泌促肾上腺皮质激素,作用于肾上腺,促进肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素,因此下丘脑通过垂体管理肾上腺,体现了分级调节;而肾上腺皮质激素分泌过多反过来也能影响垂体和下丘脑,减弱它们的分泌活动,体现了负反馈调节机制。
2、醛固酮是一种脂溶性小分子激素,进入靶细胞的方式是自由扩散,说明醛固酮的受体存在于细胞内,醛固酮与细胞内受体结合,再进入细胞核,调控核基因的表达过程,进而促进肾小管上皮细胞对Na+的重吸收。
【详解】A、根据以上分析可知,醛固酮的分泌过程既存在分级调节,也存在反馈调节,A正确;
B、醛固酮是一种小分子、脂溶性肾上腺皮质激素,化学本质不是蛋白质,因此不是在肾上腺皮质细胞中核糖体上合成的,B错误;
C、由题意可知,醛固酮进入肾小管上皮细胞后与细胞内受体结合,再进入细胞核,启动相关核基因的表达,醛固酮不能直接进入细胞核,C错误;
D、醛固酮可促进肾小管上皮细胞对肾小管腔中Na+的重吸收,参与细胞外液渗透压的调节,D正确。
故选AD。
14. 哺乳动物细胞合成DNA有D途径和S途径,氨基蝶呤可阻断细胞利用D途径合成DNA,S途径合成DNA需要次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(简称HGPRT)和胸腺嘧啶核苷激酶(简称TK)的参与,这两种酶可以催化次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷分别产生肌苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸,它们可以用来合成DNA.在单克隆抗体制备过程中,一般用HAT培养基来筛选杂交瘤细胞,HAT培养基中通常会加入次黄嘌呤、氨基蝶呤和胸腺嘧啶核苷3种关键成分。B淋巴细胞中有HGPRT和TK两种酶,而骨髓瘤细胞没有这两种酶。下列叙述正确的是( )
A. 从功能上划分,单克隆抗体制备过程使用的HAT培养基属于选择培养基
B. 在HAT培养基中,骨髓瘤细胞的D途径被阻断,也无S途径,不能合成DNA
C. 在HAT培养基中,杂交瘤细胞的D途径被阻断,但可利用S途径合成DNA
D. 经HAT培养基筛选得到的杂交瘤细胞即可用于大量生产单克隆抗体
【答案】ABC
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程:对动物注射抗原,从该动物的脾脏中获取能产生特定抗体的B淋巴细胞,将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞,克隆化培养杂交瘤细胞(体内培养和体外培养),最后获取单克隆抗体。
【详解】A、HAT培养基可筛选出杂交瘤细胞,淘汰未融合细胞和同种核融合的细胞,属于选择培养基,A正确;
B、骨髓瘤细胞的D途径被氨基蝶呤阻断,又无HGPRT和TK两种酶,也无S途径,不能合成DNA,B正确;
C、杂交瘤细胞的D途径被氨基蝶呤阻断,但从B淋巴细胞中获得了HGPRT和TK两种酶,可利用培养基中的次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷经S途径合成DNA,C正确;
D、经HAT培养基筛选的杂交瘤细胞还需进行专一抗体检测,呈阳性的杂交瘤细胞才可用于生产单克隆抗体,D错误。
故选ABC。
15. 玉米根的横切面如图所示。水和无机盐在根部通过细胞间隙或胞间连丝运输,经过内皮层时因凯氏带阻隔只能跨膜转运,最终沿导管向地上部分运输。内皮层细胞膜的Na⁺—H⁺反向运输体将Na⁺逆浓度运入木质部,以维持木质部高渗透压。该反向运输体不直接消耗ATP。下列说法错误的是( )
A. 内皮层细胞利用通道蛋白将H⁺排入木质部
B. Na⁺的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升
C. 若叶片的蒸腾作用停止,水分无法从根部向上运输
D. 玉米根部遭受水淹时,植株吸水量会下降
【答案】ABC
【解析】
【分析】题意分析,内皮层细胞膜Na⁺—H⁺反向运输体将Na⁺逆浓度运入木质部,以维持木质部高渗透压。该反向运输体不直接消耗ATP,应该消耗的是H+的梯度势能,因而对于钠离子来说是主动运输,同时对于H+来说是协助扩散。
【详解】A、题意显示,内皮层细胞膜的Na⁺—H⁺反向运输体将Na⁺逆浓度运入木质部,同时将H+顺浓度梯度运入内皮层细胞,据此推测,内皮层细胞利用将H⁺排入木质部是逆浓度梯度进行的,需要载体蛋白,A错误;
B、根据题意可知,木质部高渗透压环境有利于吸水,但不能说明Na⁺的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升,只能说明根部渗透压从表皮到木质部的各层细胞依次上升,C错误;
C、蒸腾作用提供了植物吸水和运水的动力,此外细胞代谢活动也能促进水分的吸收,据此可知,若叶片的蒸腾作用停止,水分也会从根部向上运输,只不过运输缓慢而已,C错误;
D、玉米根部遭受水淹时,呼吸受阻,细胞代谢产生的能量减少,无机盐的吸收减弱,不能维持根部细胞高渗透压专题,因而植株吸水量会下降,D正确。
故选ABC。
16. 研究表明,入侵植物通过下图3种途径影响食物网:一是入侵植物能够直接被土著草食者取食,进入土著食物网;二是入侵植物所固定的能量通过引入新的消费者形成新的食物网结构;三是入侵植物通过非营养作用造成食物网中各级消费者的种群密度和行为活动等发生变化,进而影响土著生物群落和食物网结构。据图分析正确的是( )
A. 途径Ⅰ中,入侵植物不会引起土著消费者C的生态位发生变化
B. 若食性广的消费者较多,入侵植物更容易通过途径Ⅰ影响食物网
C. 途径Ⅲ中,消费者C和P种间关系为捕食和种间竞争
D. 葱芥能够通过根系向土壤中分泌植物毒素抑制丛枝菌根真菌的生长,从而影响到土著植物的生长繁殖,这属于通过途径Ⅲ影响食物网
【答案】BD
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。
【详解】A、生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。途径Ⅰ中,入侵植物被土著草食者取食,可能会改变土著消费者的食物来源,进而影响其生态位,A错误;
B、食物网中广食性消费者较多时,入侵植物能被土著草食者取食的可能性更大,则此时入侵植物主要通过途径Ⅰ影响食物网,B正确;
C、途径Ⅲ中通过非营养作用(不是通过食物链和食物网)影响土著生物群落和食物网结构,故C和P的种间关系为捕食,没有种间竞争关系,C错误;
D、“非营养作用”是指入侵植物不通过直接的营养关系(如被取食或提供能量),而是通过其他方式(如释放化学物质、改变环境、干扰行为等)间接影响食物网中的生物。所述过程属于通过途径Ⅲ影响食物网,D正确。
故选BD。
三、非选择题
17. 植物光合产物的产生器官被称作“源”,光合产物卸出和储存的部位被称作“库”。图1为植株光合产物合成及运输过程示意图。
(1)淀粉、蔗糖合成的场所分别是______、______。与葡萄糖相比,蔗糖作为光合产物的运输形式,其优点是______。
(2)据图分析,缺磷会抑制植株的光合作用,原因是____________。(从物质合成和运输的角度作答)
(3)将旗叶包在一透明的袋中(图甲),袋中始终保持25℃及充足的,在旗叶基部安装一个可调节温度的套环。实验开始时,套环温度调节到20℃,测定30分钟内透明袋中的吸收量、叶片水分散失量。然后将基部套环温度调节到5℃时,发现蔗糖从旗叶向穗运输的过程被抑制,继续测定30分钟内透明袋中的吸收量、叶片水分散失量,测得的结果如图乙所示。请据图回答:
①旗叶基部处于低温(5℃)状态时,后30分钟,的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态是否有关?______,依据是______。
②的吸收速率下降的主要原因是______。
③樱花等典型的先花后叶植物(开花时,逐渐冒出嫩叶),在开花期剪掉部分花穗,叶片的光合速率暂时会______。
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. 细胞质基质 ③. 蔗糖是非还原性糖,化学性质稳定
(2)缺磷会影响磷脂分子、类囊体膜结构、ATP和NADPH等物质的合成,缺磷会影响Pi转运蛋白的运输,导致丙糖磷酸积累,抑制暗反应过程,进而导致光合速率下降
(3) ①. 无关 ②. 水分散失的速度不变 ③. 蔗糖从旗叶向穗运输的过程被抑制,光合产物积累,暗反应过程受阻 ④. 上升
【解析】
【分析】光合作用的影响因素有色素含量、光照强度、二氧化碳浓度等;根据反应过程可以分为光反应阶段和暗反应阶段。
【小问1详解】
分析图1可知,淀粉、蔗糖合成的场所分别是叶绿体基质和细胞质基质。葡萄糖是单糖,而蔗糖是二糖,以蔗糖作为运输物质,其溶液中溶质分子个数相对较少,渗透压相对稳定,而且蔗糖为非还原糖,性质较稳定,因此与葡萄糖相比,以蔗糖作为储存和运输物质的优点有蔗糖分子为非还原糖较稳定。
【小问2详解】
P是组成ATP和NADPH的元素,也是磷脂的组成元素,缺磷会影响磷脂分子、类囊体膜结构、ATP和NADPH等物质的合成,缺磷会影响Pi转运蛋白的运输,导致丙糖磷酸积累,抑制暗反应过程,进而导致光合速率下降。
【小问3详解】
分析图乙可知,实验的过程中,水分的散失量不变,而气孔的开闭会影响叶片的水分散失,水分的散失量不变,说明气孔开闭状况也不变,则CO2的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态无关。
CO2的吸收速率下降的主要原因是基部套环温度调节到5℃,葡萄糖向穗的输送被抑制,叶中葡萄糖增加,光合作用受到抑制,CO2吸收量下降。樱花等典型的先花后叶植物(开花时,逐渐冒出嫩叶),在开花期剪掉部分花穗,减少了光合作用(如蔗糖)向花穗的运输需求,叶片中蔗糖积累减少,反馈抑制作用减弱,导致叶片光合速率暂时上升。
18. 从某些植物的下胚轴中可提取出有效成分用于治疗疾病。科研人员以拟南芥为材料,通过实验发现:萌发拟南芥下胚轴的伸长量和乙烯、HY5蛋白(光形态建成关键蛋白)密切相关,且在黑暗中的伸长量显著高于正常光照条件下;与野生型相比,无论光照或黑暗条件下,乙烯过量生成突变体和HY5基因缺失突变体均表现出下胚轴明显伸长的表型,如图甲。
回答下列问题:
(1)光照下野生型拟南芥幼苗下胚轴明显缩短,从光调控植物生长发育的反应机制角度来看,可能的原因是_______。乙烯和HY5蛋白均参与拟南芥幼苗下胚轴生长的调控,它们对下胚轴的伸长分别起_______、______作用。
(2)为探究乙烯和HY5蛋白对下胚轴生长中的调控关系,科研人员利用野生型拟南芥野生型(WT)和HY5基因缺失突变体(hy5)进行实验,提出三种假设并设计以下实验方案。请将表中①②处的内容补充完整。
假设
假设内容
实验植株
实验步骤
预期结果
甲
乙烯和HY5基因通过独立途径分别参与下胚轴生长的调控
WT
Ⅰ.使用适宜浓度乙烯处理植株
Ⅱ.测量植株下胚轴长度和测定HY5蛋白含量
乙烯处理后,HY5蛋白含量未发生变化
下胚轴伸长
乙
乙烯通过调控HY5蛋白的含量从而调控下胚轴的生长
②______
下胚轴伸长
丙
①______
WT、hy5
测量植株下胚轴长度和测定乙烯含量
hy5体内乙烯含量较WT高
hy5下胚轴较WT长
(3)科研人员检测三种植株HY5基因的表达水平,得到如图乙的实验结果(图A数据在统计学上没有明显差异)。
本实验结果表明乙烯与HY5基因、HY5蛋白的关系是_______,这一结果支撑(2)中的假设______(填“甲”“乙”或“丙”)。
(4)根据以上信息,除了添加乙烯处理以外,试从分子水平提出促进植物下胚轴伸长的两个新思路:______。
【答案】(1) ①. 光敏色素在光照射时被激活,结构发生变化后诱导HY5基因表达 ②. 促进 ③. 抑制
(2) ①. HY5蛋白通过调节乙烯的含量从而调控下胚轴的生长 ②. 乙烯处理后,HY5蛋白的含量发生显著变化
(3) ①. HY5蛋白通过调控乙烯的含量从而调控下胚轴的生长 ②. 乙
(4)敲除HY5基因、抑制 HY5 基因表达、添加 HY5 蛋白酶、添加 HY5 蛋白抑制剂
【解析】
【分析】1、高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体,它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。对于多细胞植物体来说,细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调,需要通过激素传递信息。激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
2、光敏色素是一类蛋白质,分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
【小问1详解】
由题意可知,与野生型相比,无论光照或黑暗条件下,乙烯过量生成突变体和HY5基因缺失突变体均表现出下胚轴明显伸长的表型,可说明乙烯可促进下胚轴伸长,HY5蛋白可抑制下胚轴伸长。光敏色素在光照射时被激活,结构发生变化后诱导HY5基因表达,从而抑制下胚轴伸长,导致光照下野生型拟南芥幼苗下胚轴明显缩短。
【小问2详解】
本实验探究乙烯和HY5蛋白对下胚轴生长中的调控关系,因此可推测乙烯和HY5基因之间的关系有乙烯和HY5基因通过独立途径分别参与下胚轴生长的调控、乙烯通过调控HY5蛋白的含量从而调控下胚轴的生长,HY5蛋白通过调节乙烯的含量从而调控下胚轴的生长;若乙烯通过调控HY5蛋白的含量从而调控下胚轴的生长,先使用适宜浓度乙烯处理植株,植物体内HY5蛋白的含量会发生显著变化。
【小问3详解】
通过图A可知,在不同条件下HY5基因的mRNA的相对含量没有明显差异,说明乙烯不影响H5基因的表达,图B中随着乙烯浓度的增加和作用时间的延长HY5蛋白含量逐渐减少,说明乙烯可促进HY5蛋白的降解。两者之间的关系为乙烯通过调控HY5蛋白的含量从而调控下胚轴的生长,即支持(2)中假设乙。
【小问4详解】
有题意可知,乙烯可促进下胚轴伸长,HY5蛋白可抑制下胚轴伸长。若想促进植物下胚轴伸长可敲除HY5基因、抑制 HY5 基因表达、添加 HY5 蛋白酶、添加 HY5 蛋白抑制剂等措施降低HY5蛋白含量。
19. 人类皮肤表面有大量共生菌,研究利用共生菌防治肿瘤具有重要意义。
(1)表皮葡萄球菌(S)是定植在正常人群皮肤表面微生物的主要成员之一,S菌可侵入机体,进而激活机体的免疫______功能。
(2)黑色素瘤多发生于皮肤,科研人员计划改造S菌使其携带肿瘤抗原OVA,诱导机体产生特异性免疫反应,进而治疗肿瘤。为探究OVA抗原的不同区段和不同定位对免疫效果的影响,研究人员构建了不同种类的改造S菌,分别涂抹到小鼠皮肤上,一段时间后,分别检测了针对某种“特异性抗原”的辅助性和细胞毒性T细胞的增殖情况,S菌种类和结果如图1。
①实验中“特异性抗原”是指______(选填“S”“OVA”或“S和OVA”),据图1分析其依据是______。
②根据图1,激活细胞毒性T细胞和辅助性T细胞的效果最好的改造S菌分别为______(选填图1中对应的字母)
(3)为进一步研究改造的S菌对肿瘤生长的影响,研究人员选用上述两种效果最好的改造S菌,分别或同时涂抹小鼠后,再给小鼠注射含OVA的黑色素瘤细胞,22天后检测肿瘤体积,结果如图2.结合图1推测,改造的S菌需______才能起到预防肿瘤的作用。
【答案】(1)防御 (2) ①. OVA ②. a组单独的S菌并不能激活辅助性T细胞和细胞毒性T细胞,但d组单独分泌的OVA能激活辅助性T细胞和细胞毒性T细胞 ③. e和g
(3)表面同时存在肽段1和肽段2
【解析】
【分析】免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成;免疫系统的功能有:免疫防御、免疫监视和免疫自稳。其中,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,是免疫系统最基本的功能;免疫自稳指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能;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。
【小问1详解】
免疫系统的功能有:免疫防御、免疫监视和免疫自稳。其中,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,是免疫系统最基本的功能。S菌可侵入机体,进而激活机体的免疫防御功能。
【小问2详解】
①分析题图1可知,a组单独的S菌并不能激活辅助性T细胞和细胞毒性T细胞,但d组单独分泌的OVA能激活辅助性T细胞和细胞毒性T细胞,因此“特异性抗原”是指OVA。
②分析题图1可知,激活细胞毒性T细胞和辅助性T细胞的效果最好的改造S菌分别为e和g。
【小问3详解】
分析题图2可知,分别单独涂抹两种改造S菌不能影响肿瘤重量,但同时涂抹可以明显降低肿瘤重量。结合图1推测,改造的S需表面同时存在肽段1和肽段2才能起到预防肿瘤的作用。
20. 荒漠中生存着独特生物,它们之间复杂的种间关系以及对恶劣环境的适应策略,是维持生态系统稳定的关键。回答下列问题:
(1)为充分利用环境资源,荒漠植物演化出了不同的生理结构,如灌木根系深,主要吸收深层土壤中的水分;草本植物根系相对较浅,对表层土壤含水量变化反应更敏感,两类植物根系深浅分布体现了群落的_______结构。在植物生长季若遇降水强度增加、降水频率降低的情况,则更有利于_______(填“灌木”或“草本”)的生长。
(2)沙鼠是荒漠中常见的植食性动物,沙狐是其天敌,凭借敏捷的身手和敏锐的嗅觉来捕杀沙鼠。当沙狐种群数量在一定程度增加时,生态系统能通过负反馈调节机制维持沙狐种群的相对稳定。请在下图方框中填入合适的数字序号以完善该过程_____。
①植物减少 ②植物增加 ③沙鼠减少 ④沙鼠增多 ⑤沙狐减少
(3)荒漠植物骆驼刺的根系能分泌一些特殊的物质,吸引根瘤菌聚集。经过长期的协同进化,骆驼刺与根瘤菌形成典型的互利共生关系,两者之间的“互利共生”具体体现在_______。
(4)荒漠生态系统降水稀少、昼夜温差大、土壤盐碱化严重,而生活其中的生物为求生存,衍生出了独特的适应策略。下列选项中表述错误的是_______。
A. 荒漠沙蜥以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,主要是为了减少体内水分损失
B. 仙人掌的叶退化成刺状,有助于减少水分蒸发,同时减少被动物啃食的风险
C. 荒漠植物体中自由水与结合水的比值较高,有利于维持较高的细胞代谢水平
D. 荒漠植物的气孔多在夜间开放,有利于在低温时吸收二氧化碳同时进行光合作用
(5)2024年11月,环绕塔克拉玛干沙漠边缘全长3046公里的绿色阻沙防护带实现了全面锁边“合龙”,这一成果来之不易,是我国四十多年不懈治沙的见证。在我们的努力下,荒漠群落总体上朝着_______的方向演替,不断提高生态效益和经济效益。
【答案】(1) ①. 垂直 ②. 灌木
(2) (3)骆驼刺给根瘤菌提供食物,根瘤菌为植物提供无机盐 (4)CD
(5)物种多样化、结构复杂化、功能完善化
【解析】
【分析】群落的演替包括初生演替和次生演替两种类型。在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,叫做初生演替。例如,在冰川泥、裸岩或沙丘上开始的演替。在原有植被随已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,叫做次生演替。例如,火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【小问1详解】
两类植物根系深浅分布是垂直方向上的变化,体现了群落的垂直结构;在植物生长季若遇降水强度增加、降水频率降低的情况,草本植物根系相对较浅,对表层土壤含水量变化反应更敏感,更有利于灌木的生长。
【小问2详解】
植物增多,沙鼠增多,沙鼠增多后会捕食更多的植物,使植物减少,沙鼠增多还会导致沙弧增多,沙弧增多后会捕食更多的沙鼠,导致沙鼠减少,沙鼠减少后植物增多,如下图所示。
【小问3详解】
两种生物在互利共生关系中彼此依赖,分开后双方或其中一方可能无法生存,双方都能从这种关系中获得生存所需的资源或帮助,骆驼刺为根瘤菌提供食物,而根瘤菌可以固氮,为骆驼刺提供无机盐。
【小问4详解】
A、荒漠沙蜥以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,这是为了减少体内水分的损失,因为尿液中的水分在荒漠环境中是极其宝贵的资源,A正确;
B、仙人掌的叶退化成刺状,这不仅有助于减少水分蒸发,因为叶片是植物水分蒸发的主要部位,而且刺状结构还能减少被动物啃食的风险,因为刺状结构对动物来说是一种防御机制,B正确;
C、荒漠植物体中自由水与结合水的比值较高,这实际上是有利于植物在干旱条件下维持较高的细胞代谢水平。自由水是细胞内可以自由移动的水,而结合水是与细胞内其他物质紧密结合的水。在干早条件下,植物通过减少自由水的比例,增加结合水的比例,来减少水分的蒸发,同时保持细胞的代谢活动,C错误;
D、荒漠植物的气孔多在夜间开放,这是因为在白天,为了减少水分蒸发,植物会关闭气孔,而在夜间,由于温度较低水分蒸发减少,植物会开放气孔吸收二氧化碳,但夜间不能进行光合作用,D错误。
故选CD。
【小问5详解】
环绕塔克拉玛干沙漠边缘的绿色阻沙防护带的建设,是我国在荒漠化治理方面取得的重要成果。这一成果表明,荒漠群落总体上朝着物种多样性增加的方向演替,这不仅提高了生态效益,也带来了经济效益。物种多样性的增加意味着生态系统的稳定性和生产力提高,能够更好地支持人类的经济活动和生活质量。
21. 细菌中的酶X感受外界刺激后,利用ATP 将参与细菌正常代谢的M蛋白磷酸化,磷酸化的M蛋白积累会抑制细菌的生长,酶Y 可将磷酸化的M 蛋白去磷酸化。为筛选更高效的酶Y,研究人员用X基因(编码酶X)、Y基因(编码酶Y)和GFP基因(编码绿色荧光蛋白)拼接出3种融合基因如图1,分别导入大肠杆菌(同时缺失X基因和 Y 基因)后构建代谢通路。
(1)以融合基因a和质粒构建基因表达载体导入大肠杆菌后,在含卡那霉素的培养基上筛选到多个抗性菌落,为检测菌落中是否携带融合基因a,将图中4种引物共同加入反应体系后,分别以抗性菌落的DNA为模板进行PCR 扩增。理论上携带正确重组质粒的PCR产物电泳结果应出现的条带数目为________。结果显示,有两个菌落中的PCR 产物的电泳条带数均为上述结果,但其中2条带的位置不同,其原因可能是_________。
(2)用融合基因b转化大肠杆菌后,为检测获得的工程菌内融合基因b是否完整表达以及X蛋白的活性,首先从具有________特征的菌落中提取蛋白质并检测X蛋白,然后在不同泳道中添加相关物质,添加情况与X蛋白的表达情况如图2所示。后续实验用磷酸化抗体(特异性识别磷酸化的M蛋白)检测,通过泳道__________(填图中序号)是否出现阳性结果来判断X蛋白的活性。
(3)用3种融合基因分别转化大肠杆菌,将获得的3种工程菌与未导入目的基因的大肠杆菌涂布在同一平板的①~④区域,一段时间后,菌落生长状况如图3所示,推测导入融合基因a的工程菌被接种在图中的________区域。为筛选更高效的酶Y,科研人员利用多种突变的Y基因构建成融合基因a,分别导入大肠杆菌后涂布在同一平板的不同区域。从较大的菌落中能够筛选出活性较高的酶Y,原因是_________。
【答案】(1) ①. 4 ②. 融合基因a与质粒存在正向和反向连接两种情况
(2) ①. 绿色荧光 ②. ①
(3) ①. ③ ②. 表达高效活性酶Y的菌落生长状况更好(酶Y活性越高,能使M蛋白高效去磷酸化,因而表现为生长较快)
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取: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。
(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、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效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)目的基因的检测与鉴定: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--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③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】
以融合基因a和质粒构建基因表达载体导入大肠杆菌后,在含卡那霉素的培养基上筛选到多个抗性菌落,为检测菌落中是否携带融合基因a,将图中4种引物共同加入反应体系后,分别以抗性菌落的DNA为模板进行PCR 扩增。理论上携带正确重组质粒的PCR产物电泳结果应出现的条带数目为4,这4种分别为引物1和2、引物1和4、引物3和2、引物3和4扩增出来的DNA片段。结果显示,有两个菌落中的PCR 产物的电泳条带数均为上述结果,但其中2条带的位置不同,则原因可能是融合基因a与质粒存在正向和反向连接两种情况,即正向连接和反向连接导致的PCR结果不同。
【小问2详解】
题意显示,细菌中的酶X感受外界刺激后,利用ATP 将参与细菌正常代谢的M蛋白磷酸化,磷酸化的M蛋白积累会抑制细菌的生长,因此,用融合基因b转化大肠杆菌后,为检测获得的工程菌内融合基因b是否完整表达以及X蛋白的活性,首先从表现绿色荧光的菌落中提取蛋白质并检测X蛋白,因为带有绿色荧光的大肠杆菌是成功导入目的基因的大肠杆菌,然后在不同泳道中添加相关物质,添加情况与X蛋白的表达情况如图2所示。后续实验用磷酸化抗体(特异性识别磷酸化的M蛋白)检测,通过泳道①是否出现阳性结果来判断X蛋白的活性,因为酶X在消耗ATP的情况下会使M蛋白磷酸化。
【小问3详解】
用3种融合基因分别转化大肠杆菌,将获得的3种工程菌与未导入目的基因的大肠杆菌涂布在同一平板的①~④区域,一段时间后,菌落生长状况如图3所示,导入融合基因b会导致细菌生长被抑制,因而对应①,导入融合基因c的大肠杆菌和导入空白质粒的大肠杆菌表现为正常生长,菌落较大,位于②或④区域,导入融合基因a的大肠杆菌,由于同时导入基因X和Y,由于Y基因编码的酶Y会使磷酸化的M蛋白去磷酸化,因而对大肠杆菌的生长抑制有所缓解,因而对应图中的③,即导入融合基因a的工程菌被接种在图中的③区域。为筛选更高效的酶Y,科研人员利用多种突变的Y基因构建成融合基因a,分别导入大肠杆菌后涂布在同一平板的不同区域。从较大的菌落中能够筛选出活性较高的酶Y,这是因为表达高效活性酶Y的菌落生长状况更好,因而菌落较大。
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湖南师大附中2025届模拟试卷(一)
生物学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 金银花的抗逆性强,适宜在盐碱地种植。研究发现,外源钙可提高盐胁迫下的核酮糖-1,5二磷酸羧化酶(Rubisco酶)的大亚基编码基因rbeL和叶绿素结合蛋白的编码基因Cab的表达量。下列叙述正确的是( )
A. 金银花耐盐性的提高可通过提高光能吸收和碳同化速率来实现
B. 无机盐主要以离子的形式存在于细胞中,为金银花生长提供能量
C. 钙是植物生长发育所必需的微量元素,在信号转导等方面发挥重要作用
D. 可采用DNA琼脂糖凝胶电泳技术检测rbcL和Cab基因的表达量
2. 研究发现喂食高脂饮食的肥胖小鼠可通过生殖细胞DNA甲基化或精子富集miRNA(一种单链RNA分子,参与转录后调控),将脂质积累信息传递给后代并导致肥胖。下列叙述正确的是( )
A. 小鼠的肥胖性状传递给后代,是遗传了亲代的突变基因
B. DNA甲基化不改变碱基的排列顺序但可以使表型发生变化并稳定遗传
C. 精子中的miRNA可能会干扰核糖体合成多肽链的过程
D. 发生DNA甲基化或富集miRNA精子无法参与受精
3. 研究人员对来自67种鳞翅目昆虫的W染色体进行了分析,发现这些W染色体可能源自同一祖先,而且W染色体在进化历程中通过基因转移融入了部分细菌基因,这些基因可能参与了鳞翅目昆虫的性别决定。下列叙述错误的是( )
A. 细菌与鳞翅目昆虫间的基因能进行转移的基础是它们基因的化学组成和结构相似
B. 对W染色体的分析为研究鳞翅目昆虫的进化提供了最直接的证据
C. 鳞翅目昆虫进化过程中,基因转移可丰富其基因库,为进化提供更多原材料
D. 该研究为未来探究农业害虫防治、昆虫生物多样性提供了新视角
4. 孤独症谱系障碍(ASD)是一种发育障碍性疾病。研究表明,ASD儿童体内多巴胺受体的抗体含量均高于正常儿童,且脑部神经胶质细胞产生的细胞因子水平异常增高,推测ASD的发病可能是由于抗体攻击受体蛋白造成的。下列叙述正确的是( )
A. ASD属于免疫功能失调引起的自身免疫病
B 相较于正常儿童,ASD患者体内多巴胺含量不变
C. 神经胶质细胞是一种数量比神经元少的起辅助作用的细胞
D. 多巴胺受体的抗体可与多巴胺受体结合并直接使其降解
5. 辣椒素是存在于辣椒细胞中的一种活性成分,具有抗癌、提高免疫力等功能。研究人员利用植物细胞培养技术实现了天然辣椒素的工厂化生产,其主要流程为外植体→消毒→愈伤组织→悬浮培养→分离提纯。下列相关说法错误的是( )
A. 选用茎尖、根尖等作为外植体的原因是其细胞分化程度低
B. 为防止微生物污染,外植体应先后用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒
C. 为诱导愈伤组织的形成,培养基中生长素与细胞分裂素的比例应适中
D. 该工厂化生产利用悬浮培养的条件,提高了单个细胞中辣椒素的含量
6. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验操作中,叙述正确的是( )
A. 根据待分离DNA片段的大小,需用无菌水配制琼脂糖溶液
B. 向琼脂糖溶液中加入适量的核酸染料后,需在沸水浴内加热至琼脂糖熔化
C. 待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳取出凝胶置于紫外灯下观察
D. PCR实验中所使用的离心管、微量移液器、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行湿热灭菌
7. 缩节胺(DPC)是一种植物生长调节剂,可以调节大豆节间生长、矮化株高并塑造良好株型,科研人员测定不同质量浓度的缩节胺对大豆叶片中赤霉素(GAg)含量的影响,结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A. 调控植株矮化的最适宜DPC的质量浓度为62.5 mg/kg
B. 赤霉素和缩节胺的合成部位主要是幼根和幼芽
C. 缩节胺可以促进与赤霉素合成有关的基因的表达
D. 缩节胺对赤霉素的合成量的影响具有低浓度促进高浓度抑制的特点
8. 某生态果园中的一条食物链由3个种群组成,科研人员调查了三个种群一年内能量流动部分数据(数值单位为×104kJ),结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图中未利用的能量是指三个种群流向分解者的能量
B. 该食物链为种群Ⅲ→种群Ⅱ→种群Ⅰ
C. 第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量为6.0×104kJ
D. 种群Ⅱ全部个体用于呼吸消耗的能量为54.5×104kJ
9. 科研人员发现某个敞口被真菌M污染的培养皿中出现了大部分细菌能正常生长,唯独真菌 M 附近没有细菌生长的现象。科研人员认为这可能是真菌M产生了抑制细菌生长的物质。 为验证该猜想,科研人员做了如图所示的实验。下列有关分析正确的是( )
A. 过程①使用了平板划线法接种真菌M, 该过程中接种环至少要灼烧4次
B. 若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈,则说明上述猜想正确
C. 过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中,其主要目的是选择培养
D. 真菌M 在培养基b 中培养时,培养基中应加入琼脂
10. 研究发现,重复经颅磁刺激(rTMS)可以改善尾吊小鼠(HU)认知障碍和神经兴奋性。为此进行了rTMS对海马DG区神经元的影响实验,结果如下图所示。下列分析错误的是( )
A. HU组静息膜电位绝对值增大,原因可能是膜对的通透性增大
B. HU组的小鼠DG区神经元受刺激后更容易达到动作电位阈值,因此神经兴奋性增强
C. rMTS与尾吊同时处理可以缓解尾吊处理引起的DG区神经元数量的减少
D. 海马区神经元受损不仅会导致认知障碍,还会影响短时记忆
11. 玉米的胚乳细胞由受精极核(3n)发育而来,继续有丝分裂发育成糊粉层细胞的过程中,在与色素形成有关的基因(ee)都存在的情况下,含有显性基因E的糊粉层细胞(Eee)表现为有色,不含基因E的糊粉层细胞(ee)表现为无色。有丝分裂过程中,若基因E所在的染色体端部缺失,姐妹染色单体在此连接,着丝粒分裂时,两个着丝粒间任意位点可断裂形成两条子染色体。若部分胚乳细胞(Eee)发生上述变异,下列叙述错误的是( )
A. 该变异可能使有色的糊粉层细胞的基因型发生改变
B. 有色糊粉层细胞的基因型不可能为EEe
C. 该变异会使糊粉层细胞中的染色体数目发生改变
D. 该变异会使有色、无色糊粉层细胞掺杂而呈现花斑状
12. 某XY性别决定型昆虫的长翅与残翅、有翅与无翅分别由基因A/a、B/b控制,其中有一对基因位于性染色体上,且存在两对隐性基因纯合致死现象。一只长翅雌性昆虫与一只残翅雄性昆虫交配,雌性个体中有长翅和无翅,雄性个体全为长翅。让雌雄个体自由交配得的表现型及比例如下表。下列说法错误的是( )
个体
长翅
残翅
无翅
雌性
15/61
5/61
9/61
雄性
24/61
8/61
0
A. 控制有翅与无翅的基因位于X、Y染色体的同源区段
B. 长翅雌性个体有4种基因型
C. 残翅雄性个体中纯合子占1/4
D. 无翅雌性个体与残翅雄性个体交配,子代中无翅雌性个体占3/16
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题备选答案中,有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分,少选得2分,多选、错选、不选得0分。)
13. 下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素刺激腺垂体分泌促肾上腺皮质激素,作用于肾上腺,促进肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素,肾上腺皮质激素分泌过多反过来也能影响垂体和下丘脑,减弱它们的分泌活动。醛固酮是一种小分子、脂溶性肾上腺皮质激素,它进入肾小管上皮细胞后与细胞内受体结合,再进入细胞核,经过一系列反应,促进肾小管上皮细胞对肾小管腔中Na+的重吸收。据此,下列分析正确的是( )
A. 醛固酮的分泌过程存在分级调节,也存在反馈调节
B. 醛固酮在肾上腺皮质细胞中的核糖体上合成
C. 醛固酮可直接进入细胞核并影响基因表达
D. 醛固酮可参与细胞外液渗透压的调节
14. 哺乳动物细胞合成DNA有D途径和S途径,氨基蝶呤可阻断细胞利用D途径合成DNA,S途径合成DNA需要次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(简称HGPRT)和胸腺嘧啶核苷激酶(简称TK)的参与,这两种酶可以催化次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷分别产生肌苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸,它们可以用来合成DNA.在单克隆抗体制备过程中,一般用HAT培养基来筛选杂交瘤细胞,HAT培养基中通常会加入次黄嘌呤、氨基蝶呤和胸腺嘧啶核苷3种关键成分。B淋巴细胞中有HGPRT和TK两种酶,而骨髓瘤细胞没有这两种酶。下列叙述正确的是( )
A. 从功能上划分,单克隆抗体制备过程使用HAT培养基属于选择培养基
B. 在HAT培养基中,骨髓瘤细胞的D途径被阻断,也无S途径,不能合成DNA
C. 在HAT培养基中,杂交瘤细胞的D途径被阻断,但可利用S途径合成DNA
D. 经HAT培养基筛选得到的杂交瘤细胞即可用于大量生产单克隆抗体
15. 玉米根的横切面如图所示。水和无机盐在根部通过细胞间隙或胞间连丝运输,经过内皮层时因凯氏带阻隔只能跨膜转运,最终沿导管向地上部分运输。内皮层细胞膜的Na⁺—H⁺反向运输体将Na⁺逆浓度运入木质部,以维持木质部高渗透压。该反向运输体不直接消耗ATP。下列说法错误的是( )
A. 内皮层细胞利用通道蛋白将H⁺排入木质部
B. Na⁺的浓度从表皮到木质部的各层细胞依次上升
C. 若叶片的蒸腾作用停止,水分无法从根部向上运输
D. 玉米根部遭受水淹时,植株吸水量会下降
16. 研究表明,入侵植物通过下图3种途径影响食物网:一是入侵植物能够直接被土著草食者取食,进入土著食物网;二是入侵植物所固定的能量通过引入新的消费者形成新的食物网结构;三是入侵植物通过非营养作用造成食物网中各级消费者的种群密度和行为活动等发生变化,进而影响土著生物群落和食物网结构。据图分析正确的是( )
A. 途径Ⅰ中,入侵植物不会引起土著消费者C的生态位发生变化
B. 若食性广的消费者较多,入侵植物更容易通过途径Ⅰ影响食物网
C. 途径Ⅲ中,消费者C和P的种间关系为捕食和种间竞争
D. 葱芥能够通过根系向土壤中分泌植物毒素抑制丛枝菌根真菌的生长,从而影响到土著植物的生长繁殖,这属于通过途径Ⅲ影响食物网
三、非选择题
17. 植物光合产物的产生器官被称作“源”,光合产物卸出和储存的部位被称作“库”。图1为植株光合产物合成及运输过程示意图。
(1)淀粉、蔗糖合成的场所分别是______、______。与葡萄糖相比,蔗糖作为光合产物的运输形式,其优点是______。
(2)据图分析,缺磷会抑制植株的光合作用,原因是____________。(从物质合成和运输的角度作答)
(3)将旗叶包在一透明的袋中(图甲),袋中始终保持25℃及充足的,在旗叶基部安装一个可调节温度的套环。实验开始时,套环温度调节到20℃,测定30分钟内透明袋中的吸收量、叶片水分散失量。然后将基部套环温度调节到5℃时,发现蔗糖从旗叶向穗运输的过程被抑制,继续测定30分钟内透明袋中的吸收量、叶片水分散失量,测得的结果如图乙所示。请据图回答:
①旗叶基部处于低温(5℃)状态时,后30分钟,的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态是否有关?______,依据是______。
②的吸收速率下降的主要原因是______。
③樱花等典型的先花后叶植物(开花时,逐渐冒出嫩叶),在开花期剪掉部分花穗,叶片的光合速率暂时会______。
18. 从某些植物的下胚轴中可提取出有效成分用于治疗疾病。科研人员以拟南芥为材料,通过实验发现:萌发拟南芥下胚轴的伸长量和乙烯、HY5蛋白(光形态建成关键蛋白)密切相关,且在黑暗中的伸长量显著高于正常光照条件下;与野生型相比,无论光照或黑暗条件下,乙烯过量生成突变体和HY5基因缺失突变体均表现出下胚轴明显伸长的表型,如图甲。
回答下列问题:
(1)光照下野生型拟南芥幼苗下胚轴明显缩短,从光调控植物生长发育的反应机制角度来看,可能的原因是_______。乙烯和HY5蛋白均参与拟南芥幼苗下胚轴生长的调控,它们对下胚轴的伸长分别起_______、______作用。
(2)为探究乙烯和HY5蛋白对下胚轴生长中的调控关系,科研人员利用野生型拟南芥野生型(WT)和HY5基因缺失突变体(hy5)进行实验,提出三种假设并设计以下实验方案。请将表中①②处的内容补充完整。
假设
假设内容
实验植株
实验步骤
预期结果
甲
乙烯和HY5基因通过独立途径分别参与下胚轴生长的调控
WT
Ⅰ.使用适宜浓度乙烯处理植株
Ⅱ.测量植株下胚轴长度和测定HY5蛋白含量
乙烯处理后,HY5蛋白含量未发生变化
下胚轴伸长
乙
乙烯通过调控HY5蛋白的含量从而调控下胚轴的生长
②______
下胚轴伸长
丙
①______
WT、hy5
测量植株下胚轴长度和测定乙烯含量
hy5体内乙烯含量较WT高
hy5下胚轴较WT长
(3)科研人员检测三种植株HY5基因的表达水平,得到如图乙的实验结果(图A数据在统计学上没有明显差异)。
本实验结果表明乙烯与HY5基因、HY5蛋白的关系是_______,这一结果支撑(2)中的假设______(填“甲”“乙”或“丙”)。
(4)根据以上信息,除了添加乙烯处理以外,试从分子水平提出促进植物下胚轴伸长的两个新思路:______。
19. 人类皮肤表面有大量共生菌,研究利用共生菌防治肿瘤具有重要意义。
(1)表皮葡萄球菌(S)是定植在正常人群皮肤表面微生物的主要成员之一,S菌可侵入机体,进而激活机体的免疫______功能。
(2)黑色素瘤多发生于皮肤,科研人员计划改造S菌使其携带肿瘤抗原OVA,诱导机体产生特异性免疫反应,进而治疗肿瘤。为探究OVA抗原不同区段和不同定位对免疫效果的影响,研究人员构建了不同种类的改造S菌,分别涂抹到小鼠皮肤上,一段时间后,分别检测了针对某种“特异性抗原”的辅助性和细胞毒性T细胞的增殖情况,S菌种类和结果如图1。
①实验中“特异性抗原”是指______(选填“S”“OVA”或“S和OVA”),据图1分析其依据是______。
②根据图1,激活细胞毒性T细胞和辅助性T细胞的效果最好的改造S菌分别为______(选填图1中对应的字母)
(3)为进一步研究改造的S菌对肿瘤生长的影响,研究人员选用上述两种效果最好的改造S菌,分别或同时涂抹小鼠后,再给小鼠注射含OVA的黑色素瘤细胞,22天后检测肿瘤体积,结果如图2.结合图1推测,改造的S菌需______才能起到预防肿瘤的作用。
20. 荒漠中生存着独特的生物,它们之间复杂的种间关系以及对恶劣环境的适应策略,是维持生态系统稳定的关键。回答下列问题:
(1)为充分利用环境资源,荒漠植物演化出了不同的生理结构,如灌木根系深,主要吸收深层土壤中的水分;草本植物根系相对较浅,对表层土壤含水量变化反应更敏感,两类植物根系深浅分布体现了群落的_______结构。在植物生长季若遇降水强度增加、降水频率降低的情况,则更有利于_______(填“灌木”或“草本”)的生长。
(2)沙鼠是荒漠中常见的植食性动物,沙狐是其天敌,凭借敏捷的身手和敏锐的嗅觉来捕杀沙鼠。当沙狐种群数量在一定程度增加时,生态系统能通过负反馈调节机制维持沙狐种群的相对稳定。请在下图方框中填入合适的数字序号以完善该过程_____。
①植物减少 ②植物增加 ③沙鼠减少 ④沙鼠增多 ⑤沙狐减少
(3)荒漠植物骆驼刺的根系能分泌一些特殊的物质,吸引根瘤菌聚集。经过长期的协同进化,骆驼刺与根瘤菌形成典型的互利共生关系,两者之间的“互利共生”具体体现在_______。
(4)荒漠生态系统降水稀少、昼夜温差大、土壤盐碱化严重,而生活其中的生物为求生存,衍生出了独特的适应策略。下列选项中表述错误的是_______。
A. 荒漠沙蜥以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,主要是为了减少体内水分损失
B. 仙人掌的叶退化成刺状,有助于减少水分蒸发,同时减少被动物啃食的风险
C. 荒漠植物体中自由水与结合水的比值较高,有利于维持较高的细胞代谢水平
D. 荒漠植物的气孔多在夜间开放,有利于在低温时吸收二氧化碳同时进行光合作用
(5)2024年11月,环绕塔克拉玛干沙漠边缘全长3046公里的绿色阻沙防护带实现了全面锁边“合龙”,这一成果来之不易,是我国四十多年不懈治沙的见证。在我们的努力下,荒漠群落总体上朝着_______的方向演替,不断提高生态效益和经济效益。
21. 细菌中的酶X感受外界刺激后,利用ATP 将参与细菌正常代谢的M蛋白磷酸化,磷酸化的M蛋白积累会抑制细菌的生长,酶Y 可将磷酸化的M 蛋白去磷酸化。为筛选更高效的酶Y,研究人员用X基因(编码酶X)、Y基因(编码酶Y)和GFP基因(编码绿色荧光蛋白)拼接出3种融合基因如图1,分别导入大肠杆菌(同时缺失X基因和 Y 基因)后构建代谢通路。
(1)以融合基因a和质粒构建基因表达载体导入大肠杆菌后,在含卡那霉素的培养基上筛选到多个抗性菌落,为检测菌落中是否携带融合基因a,将图中4种引物共同加入反应体系后,分别以抗性菌落的DNA为模板进行PCR 扩增。理论上携带正确重组质粒的PCR产物电泳结果应出现的条带数目为________。结果显示,有两个菌落中的PCR 产物的电泳条带数均为上述结果,但其中2条带的位置不同,其原因可能是_________。
(2)用融合基因b转化大肠杆菌后,为检测获得的工程菌内融合基因b是否完整表达以及X蛋白的活性,首先从具有________特征的菌落中提取蛋白质并检测X蛋白,然后在不同泳道中添加相关物质,添加情况与X蛋白的表达情况如图2所示。后续实验用磷酸化抗体(特异性识别磷酸化的M蛋白)检测,通过泳道__________(填图中序号)是否出现阳性结果来判断X蛋白的活性。
(3)用3种融合基因分别转化大肠杆菌,将获得的3种工程菌与未导入目的基因的大肠杆菌涂布在同一平板的①~④区域,一段时间后,菌落生长状况如图3所示,推测导入融合基因a的工程菌被接种在图中的________区域。为筛选更高效的酶Y,科研人员利用多种突变的Y基因构建成融合基因a,分别导入大肠杆菌后涂布在同一平板的不同区域。从较大的菌落中能够筛选出活性较高的酶Y,原因是_________。
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