内容正文:
2025届普通高考潮州市松昌中学“适应性考试一”
生物测试卷
第Ⅰ卷单项选择题(1-12小题每小题2分,13-16小题每小题4分,共40分)
1. 2023年9月17日,中国“普洱景迈山古茶林文化景观”被列入《世界遗产名录》。一代又一代的景迈山人传承千年的“林下茶”种植技术把茶树巧妙嵌入森林生态系统,形成稳定、高效的生态种植模式。下列叙述错误的是( )
A. “林下茶”种植技术合理利用了不同生物占据不同生态位的原理
B. 为满足茶树所需的光照、温度和湿度条件,不能砍伐高大乔木
C. 古茶林生态系统的生产过程与消费、分解过程处于平衡状态
D. 该项目的申遗成功将有助于保护景迈山地区的生物多样性
2. 科学家研究发现,一定数量的疟原虫感染能显著抑制肿瘤细胞的增殖,促进肿瘤细胞的凋亡,抑制肿瘤血管的生成,疟原虫感染能诱导机体产生针对肿瘤的特异性免疫。下列有关叙述正确的是( )
A. 人体内肿瘤细胞产生的根本原因是抑癌基因突变成了原癌基因
B. 疟原虫感染会导致肿瘤细胞中的基因表达发生变化
C. 在被疟原虫感染的肿瘤患者体内,疟原虫与该患者的关系是互利共生
D. 疟原虫感染会导致肿瘤细胞的细胞周期缩短
3. 动物细胞有一对由蛋白质组成的中心粒构成的中心体,细胞分裂过程中中心粒会“自我复制”而倍增,成为两组,如图1、图2所示。下列有关中心体复制的叙述,正确的是( )
A. 中心粒在有丝分裂的前期倍增
B. 中心体的复制可称为“半保留复制”
C. 中心体复制过程不符合中心法则中“DNA→RNA→蛋白质”路径
D. 一个细胞周期,中心粒都会重复复制
4. 科学家把从小鼠胚胎干细胞中分离获得的4个基因通过支原体导入已分化的小鼠成熟细胞中,发现成熟细胞返回到了未成熟的干细胞状态。这种干细胞(iPS细胞)又能在不同条件下分化形成神经细胞等多种细胞。下列叙述正确的是( )
A. 可以通过花粉管通道法将重组DNA分子导入小鼠成熟细胞中
B. 该实验中支原体的作用是提供目的基因
C. iPS细胞分化为神经细胞的过程说明iPS细胞可以形成一个新的个体
D. iPS细胞分化形成的多种细胞所含核基因相同
5. 科学探究中“非凡的设想”“天才的预见”往往是科学家们找到解决问题的方法的突破口,其是科学家们在日积月累的已有知识储备上针对某一问题作出的创新性解释。下列有关科学史上创新性解释的说法,错误的是( )
A. 孟德尔为解释豌豆杂交实验现象设想出生物的性状是由遗传因子决定的
B. 魏斯曼为解释精子和卵细胞的成熟过程预测了减数分裂过程的存在
C. 班廷为解释糖尿病的发生将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素
D. 达尔文为解释植物的向光性提出了胚芽鞘尖端向下传递了某种“影响”的假说
6. 伴X染色体隐性遗传的血友病常给患者带来病痛,患者的血液中缺乏凝血因子,故患者在受伤出血后,血液不易凝固,出血不止,严重时会导致死亡。下列相关分析正确的是( )
A. 若母亲患血友病,则儿子一定患血友病
B. 若父亲患血友病,则女儿一定患血友病
C. 若父母都不患血友病,则儿子也不患血友病
D. 若父母都患血友病,则女儿可能正常
7. 2023年冬季支原体肺炎在全国部分地区流行。支原体肺炎是由肺炎支原体引起的呼吸道和肺部急性炎症改变,人感染肺炎支原体后,机体的免疫系统会发挥免疫功能来消灭肺炎支原体。下列叙述正确的是( )
A. 肺炎支原体侵入人体后,淋巴细胞参与了特异性免疫和非特异性免疫过程
B. 感染过肺炎支原体的患者体内产生了相应的抗体,但仍可能发生二次感染
C. 机体发挥免疫功能维持内环境稳态的过程不受神经调节和体液调节影响
D. 人体免疫系统消灭机体内的肺炎支原体体现了免疫系统的免疫监视和免疫防御功能
8. 甲状腺分泌甲状腺激素受不同方式的调节(如图),下列相关叙述错误的是( )
A. 甲状腺激素的合成与分泌受神经—体液调节
B. 甲状腺激素的合成与分泌受下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节
C. 自主神经通过释放的神经递质与靶细胞膜上的受体结合,进而影响甲状腺功能
D. 免疫活性物质与甲状腺滤泡细胞膜上的特异性受体结合,进而影响甲状腺功能
9. 叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”,果实是储存有机物的“库”(如图1)。正常情况下,植物体内代谢源与库之间是相互协调的,在对光合产物的需求量大时,叶的光合速率也较大,反之亦然。下列相关叙述错误的是( )
A. 迅速生长的植株或叶片的光合速率较成熟植株或叶片大
B. 叶腋有花或果实的叶片的光合速率较叶腋无花或果实的叶片大
C. 摘去花、果以及除去植株顶端分生组织等都使叶的光合速率升高
D. 图2的实验结果说明叶片光合产物分配给果实的特点是就近分配
10. 三华李是广东省翁源县特产,在每年初春,天气仍然寒冷时,叶子尚未长出,花却已经开放。下列叙述错误的是( )
A. 生长素在叶芽萌发过程中能促进细胞伸长
B. 三华李花开放是多种植物激素共同调节的结果
C. 对三华李叶片施以特定激素可使叶片提早展开
D. 温度变化对三华李植株内部激素的产生没有影响
11. 欧洲人将欧洲猫、欧洲兔带到新西兰后,本地鸡遭受到了严重的生存威胁。欧洲兔的繁殖能力强,很快就占领了本地鸡的生存环境。如图是科学家研究欧洲猫、欧洲兔影响本地鸡生存的一组实验示意图。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 无人工干预时,欧洲猫、欧洲兔种群数量增长呈“J”形
B. 欧洲猫与本地鸡之间可能存在捕食关系
C. 捕食和种间竞争都能调节群落中种群的数量
D. 人工干预能改变群落中种群的生态位
12. 细胞悬浮培养技术是指通过使用生物反应器(包括流床式生物反应器、气升式生物反应器和旋转式细胞培养系统),在人工条件下,对用于生物制品当中的动物细胞进行大规模高效率培养的技术。下列叙述错误的是( )
A. 细胞悬浮培养技术的细胞学理论基础是细胞增殖
B. 细胞悬浮培养所用培养基通常需要加入血清等一些天然成分
C. 此类生物反应器必须依赖活体动物才能实现,并且有人为的后期提取和纯化等工序
D. 此类生物反应器常置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
13. 胰岛素抵抗是指机体对葡萄糖的摄取和利用降低,从而导致胰岛素分泌异常的病理过程。如图表示胰岛素的作用机理和胰岛素抵抗引起糖尿病的机制。下列分析错误的是( )
A. 胰岛素能促进储存葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜融合
B. 据图推测,③可能表示葡萄糖的氧化分解
C. 与正常人相比,胰岛素抵抗患者血液中的胰岛素含量偏高
D. 人体短期摄入高糖分会促进胰岛素分泌,形成胰岛素抵抗
14. 耐金属贪铜菌(一种细菌)能将自然界中分散的金子凝聚成金块,一般生活在富含重金属的土壤中,尤其喜欢铜;但一旦大量吸收铜,它们反而会被杀死。耐金属贪铜菌演化出了一套独有的代谢机制:在体内分泌CupA酶将多余的铜元素排出体外;如果耐金属贪铜菌同时吸收了铜和金,CupA酶的活动会受到抑制,耐金属贪铜菌开始分泌另一种CopA酶,将含金化合物还原成“微型单质金块”并排出体外,从而产生“炼金”的效果。下列有关耐金属贪铜菌的表述,正确的是( )
A. 耐金属贪铜菌吸收的重金属都有利于激活酶的活性
B. 耐金属贪铜菌“炼金”的过程需要内质网和高尔基体的参与
C. 耐金属贪铜菌一般生活在富含重金属的土壤中,重金属对其是无害的
D. 耐金属贪铜菌的发现有助于解决当前炼金工业污染比较大的问题
15. 神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,它们通过改变胞浆内Ca2+浓度,从而对神经递质、激素和机械刺激等多种外界刺激作出响应,最终影响神经功能。神经胶质细胞主要通过细胞质膜和细胞器膜上的Ca2+通道、Ca2+转运蛋白共同调节细胞内的钙水平,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 线粒体可为神经胶质细胞对外界刺激作出响应提供能量
B. 钠钙交换体存在两种工作模式,分别为正向工作模式和反向工作模式
C. 磷脂酶C被G蛋白偶联受体激活时,可形成三磷酸肌醇
D. 据图可知,神经胶质细胞有五条途径以胞吞的方式从外界吸收Ca2+
16. DNA中核苷酸的排列方式叫作序列,在高度重复序列中存在重复序列单元的“核心序列”,如果把“核心序列”串联起来作为分子探针,与不同个体的DNA进行分子杂交,就会呈现出各自特有的杂交图谱,它们与人的指纹一样,具有专一性和特征性,因人而异,被称为“DNA指纹”。提取某小孩和其父母的DNA,进行DNA指纹鉴定,部分结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. DNA指纹区带的遗传遵循孟德尔遗传方式
B. 不同的个体DNA指纹图谱不同
C. 同一个体无病变等的不同组织,产生的DNA指纹图谱完全一致
D. 检测时需要用特定的限制酶对提取出来的分子量较大的长链DNA进行切割
第Ⅱ卷 非选择题(5小题,共60分)
17. 气孔导度(gS)和叶肉导度(gm)都是影响光合速率的重要因素。gS代表CO2穿过叶片气孔阻力的倒数,gm代表CO2从植物叶片气孔下腔扩散到叶绿体羧化位点阻力的倒数。图1表示CO2从外界环境进入叶绿体后被RuBP羧化酶羧化进入卡尔文循环的过程。请回答下列问题:
(1)叶肉细胞间隙中的CO2通过______的方式进入叶绿体基质,经RuBP羧化酶催化后被C5固定,随后产生的C3接受光反应提供的______释放的能量并被NADPH还原成糖类或C5。
(2)在CO2扩散过程中,每克服一个阻力,CO2浓度就会相应降低,因此,可以通过计算相应位点CO2浓度的减少量来分析不同阻力对光合作用的影响。据此分析,gm的计算公式可以表示为______。
(3)某科研团队利用大豆研究PA(叶片光合速率)与gS、gm的关系,其中大豆在开花前后和鼓粒中后期的PA受gS和gm的影响如图2、图3所示。
①由图2可以看出,开花前后,在gS=2.5之前,gS越大,PA越大,但在gS>2.5之后,随着gS增大,PA反而降低,推测其原因可能是______。
②由图3可知,在开花前后和鼓粒中后期检测出gm对PA的影响几乎一致,为了提高鼓粒中后期PA,请从提高gm的角度给出两种方案: ______。
18. 流感病毒疫苗主要为灭活疫苗,通过肌肉注射接种很难诱导产生黏膜免疫。为增强流感病毒灭活疫苗的黏膜免疫效果,科学家选用适龄雌性小鼠进行了以下四组实验操作:灭活疫苗单独滴鼻处理、灭活疫苗与poly(佐剂)混合滴鼻处理、灭活疫苗与R848(佐剂)混合滴鼻处理、灭活疫苗与PS+R848混合滴鼻处理。PS+R848是一种利用与肺表面活性物质(PS)相似的磷脂以及胆固醇制备成的PS脂质体(单层)包裹R848形成的黏膜佐剂。一段时间后,检测黏膜免疫相关抗体IgA等含量并评估作用效果,如图所示。请回答下列问题:
(1)该实验中产生的黏膜免疫属于哪种免疫类型?______(填“非特异性免疫”或“特异性免疫”)。实验中的PS脂质体是球形的,相应的R848被包裹在内部,由此推断,R848是______(填“亲水”或“疏水”)性的。PS脂质体与流感病毒灭活疫苗混合后经鼻腔免疫适龄雌性小鼠,引起实验小鼠发生黏膜免疫的成分是______。
(2)该实验的自变量是______,因变量有______。
(3)包裹R848的PS脂质体可增强流感病毒灭活疫苗的黏膜免疫效果,据图中的实验数据,说明原因: ______。
(4)当今世界预防传染病(如流行性感冒、结核病等)最有效的措施是计划免疫。我国规定,新生儿在满足条件的情况下,需在出生24 h后尽快注射卡介苗(减毒的结核杆菌制成的活疫苗)。世界卫生组织也明确建议,没有感染艾滋病病毒的新生儿或儿童需尽快接种卡介苗。其中世界卫生组织的建议是歧视艾滋病患者吗?请阐明理由。______。
19. 加拿大一枝黄花被列入《中国外来入侵物种名单》,它曾作为观赏植物引入我国。加拿大一枝黄花繁殖能力强,适应性广,在与周围植物争夺阳光和肥料的过程中占优势,使得周围大量植物死亡,对引入地生物多样性构成严重威胁,有“恶魔之花”之称。请回答下列问题:
(1)要初步了解某地区加拿大一枝黄花的数量情况,可以通过调查、计算其______来判断。大多数情况下,逐个计数很困难,需要采取______的方法。如图为某地加拿大一枝黄花样地示意图,请在其中画出合理的取样方法示意图______。
(2)复旦大学等高校有研究表明,加拿大一枝黄花的茎、叶、花以及地下部分的水浸提取液对水稻、玉米、高粱、小麦四种粮食作物的种子都有抑制作用。某调查小组欲验证加拿大一枝黄花地下部分的水浸提取液对水稻种子的抑制作用(以种子发芽率为观测指标),请简要写出实验思路和预期实验结果______。
(3)据相关资料记载,加拿大一枝黄花可以通过种子以及根部两种方式繁殖,其传播速度快,对生物多样性构成严重威胁,有“生态杀手”之称。请根据加拿大一枝黄花的生活特性,拟订一份有效防治策略,消除其对当地生态的威胁: ______。
20. 脊髓小脑共济失调是一种神经系统退行性疾病,它影响人体的协调与平衡以及上肢的精细运动,最终导致生活不能自理。最新研究发现,SCA17-DI(脊髓小脑共济失调的一种)受位于不同常染色体上的两个基因TBP、STUB1共同控制,其中TBP基因编码polyQ蛋白,患者体内polyQ蛋白的谷氨酰胺(密码子为CAG)重复次数比正常人多;STUB1基因则编码CHIP蛋白降解TBP基因突变产生的错误的polyQ蛋白。图1是某SCA17-DI家族系谱图,Ⅰ代两个个体都只有一个致病基因,Ⅱ1不携带任何相关致病基因;图2是该家族部分个体的TBP基因电泳图。请回答下列问题:
(1)据图分析,与正常TBP基因相比,TBP致病基因表达出______(填“显”或“隐”)性性状,其非转录链中含有超过40个______重复序列。
(2)根据题意推测,SCA17-DI的致病机制可能是______。
(3)某科研团队欲通过相关实验证实间充质细胞(一类多能干细胞)能够治疗脊髓小脑共济失调。他们选取若干正常的实验小鼠,通过腹腔注射阿糖胞苷的方法制备成脊髓小脑共济失调小鼠模型,再随机均分为两组,一组设为模型组,一组进行人体脐带间充质细胞的定量输入,设为治疗组。实验相关检测结果如下表所示。
组别
全脑质量/mg
小脑质量/mg
大脑皮层质量/mg
小脑质量/全脑质量
正常组
521.20±18.91
72.37±5.68
344.20±13.60
0.14±0.01
模型组
430.70±20.58
28.73±1.33
319.84±17.84
0.07±0.00
治疗组
502.88±16.38
54.61±10.60
361.33±13.12
0.11±0.02
①与正常组(注射适量生理盐水的正常实验小鼠)相比,模型组注射的是______,与其他两组相比,设置模型组的目的是______。从表中可以看出,治疗组的脑质量有很大程度的恢复,推测其原因可能是______。
②小鼠脑质量的恢复并不一定代表治疗效果良好,请在该实验的基础上写出其他检测方案来进一步确定实验的治疗效果。______(写出一种即可)。
21. 微生物修复技术已成为当前石油污染土壤修复技术领域的研究热点,但石油污染土壤中氮元素限制直接影响了微生物的修复效果,土壤固氮菌的出现可以解决这一问题。土壤固氮菌在没有化合态氮(主要是铵)时可以进行固氮作用,不过土壤固氮菌对氧高度敏感,其产生的固氮酶在有氧条件下容易发生不可逆的失活。土壤固氮菌中部分固氮相关的基因结构及功能如图所示。请回答下列问题:
(1)从石油污染土壤中分离土壤固氮菌,可采用______(填方法)并进行计数。使用的培养基中不需要有机氮源,原因是______。
(2)启动子位于固氮酶结构基因的上游,其功能是______。研究表明,nifA基因的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必需的,而有铵时nifL基因会被激活,此时土壤固氮菌的固氮过程将停止,原因是______。
(3)为提高土壤固氮菌的固氮效率,某科研团队准备通过基因工程和蛋白质工程两个方向分别对土壤固氮菌进行改造,假如你是科研团队的一员,请选择一个方向简述你对土壤固氮菌的改造思路。______。
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2025届普通高考潮州市松昌中学“适应性考试一”
生物测试卷
第Ⅰ卷单项选择题(1-12小题每小题2分,13-16小题每小题4分,共40分)
1. 2023年9月17日,中国“普洱景迈山古茶林文化景观”被列入《世界遗产名录》。一代又一代的景迈山人传承千年的“林下茶”种植技术把茶树巧妙嵌入森林生态系统,形成稳定、高效的生态种植模式。下列叙述错误的是( )
A. “林下茶”种植技术合理利用了不同生物占据不同生态位的原理
B. 为满足茶树所需的光照、温度和湿度条件,不能砍伐高大乔木
C. 古茶林生态系统的生产过程与消费、分解过程处于平衡状态
D. 该项目的申遗成功将有助于保护景迈山地区的生物多样性
【答案】B
【解析】
【分析】生态位是指一个物种在种群中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。
【详解】A、生态位是指一个物种在种群中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,可以根据树种的不同生理习性,对茶叶和乔木树种采取合理配置,取得生态与经济双赢的效果,所以“林下茶”种植技术合理利用了不同生物占据不同生态位的原理,A正确;
B、砍伐少量高大乔木,减少了对茶树的遮挡,能满足茶树所需的光照、温度和湿度条件,B错误;
C、处于稳态状态下,生态系统的生产过程与消费、分解过程处于相对平衡状态,C正确;
D、中国“普洱景迈山古茶林文化景观”项目于2023年被列入世界遗产名录,该项目成功申遗有利于保护景迈山地区的生物多样性,D正确。
故选B。
2. 科学家研究发现,一定数量的疟原虫感染能显著抑制肿瘤细胞的增殖,促进肿瘤细胞的凋亡,抑制肿瘤血管的生成,疟原虫感染能诱导机体产生针对肿瘤的特异性免疫。下列有关叙述正确的是( )
A. 人体内肿瘤细胞产生的根本原因是抑癌基因突变成了原癌基因
B. 疟原虫感染会导致肿瘤细胞中的基因表达发生变化
C. 在被疟原虫感染的肿瘤患者体内,疟原虫与该患者的关系是互利共生
D. 疟原虫感染会导致肿瘤细胞的细胞周期缩短
【答案】B
【解析】
【分析】1、癌细胞的主要特征:(1)失去接触抑制,具有无限增殖的能力;(2)细胞形态结构发生显著改变;(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使细胞间的黏着性降低,导致细胞易分散转移。
2、细胞癌变的原因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
【详解】A、细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,A错误;
B、疟原虫感染后肿瘤细胞中的基因表达发生变化,促进肿瘤细胞的凋亡,B正确;
C、被疟原虫感染的患者会产生疟疾,故疟原虫与患者不属于互利共生关系,C错误;
D、疟原虫感染能显著抑制肿瘤细胞的增殖,使其细胞周期延长,D错误。
故选B。
3. 动物细胞有一对由蛋白质组成的中心粒构成的中心体,细胞分裂过程中中心粒会“自我复制”而倍增,成为两组,如图1、图2所示。下列有关中心体复制的叙述,正确的是( )
A. 中心粒在有丝分裂的前期倍增
B. 中心体的复制可称为“半保留复制”
C. 中心体复制过程不符合中心法则中“DNA→RNA→蛋白质”路径
D. 一个细胞周期,中心粒都会重复复制
【答案】B
【解析】
【分析】纺锤体形成于有丝分裂前期,消失于末期,其中纺锤丝的作用是牵引染色体运动。微管蛋白构成纺锤丝,可影响染色体的移动,但不影响复制、着丝粒分裂等过程。
【详解】A、在细胞周期中,中心粒的倍增发生在间期,A错误;
B、结合图示可知,新形成的中心体中保留了原来中心体的一个中心粒,因而中心体的复制可称为“半保留复制”,B正确;
C、中心体复制过程符合中心法则中“DNA→RNA→蛋白质”路径,即组成中心体的蛋白质的合成过程也包括转录和翻译两个步骤,C错误;
D、一个细胞周期中中心粒只会复制一次,而不会重复复制,D错误。
故选B
4. 科学家把从小鼠胚胎干细胞中分离获得的4个基因通过支原体导入已分化的小鼠成熟细胞中,发现成熟细胞返回到了未成熟的干细胞状态。这种干细胞(iPS细胞)又能在不同条件下分化形成神经细胞等多种细胞。下列叙述正确的是( )
A. 可以通过花粉管通道法将重组DNA分子导入小鼠成熟细胞中
B. 该实验中支原体的作用是提供目的基因
C. iPS细胞分化为神经细胞的过程说明iPS细胞可以形成一个新的个体
D. iPS细胞分化形成的多种细胞所含核基因相同
【答案】D
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中,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.细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、花粉管通道法是将目的基因导入植物细胞的方法,不能用于将重组 DNA 分子导入小鼠成熟细胞中,A错误;
B、该实验中支原体是作为载体,其作用是将目的基因导入受体细胞,而不是提供目的基因,B错误;
C、iPS 细胞分化为神经细胞的过程只是细胞分化,没有形成完整的个体,不能说明 iPS 细胞可以形成一个新的个体,C错误;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,遗传物质不变,iPS 细胞分化形成的多种细胞所含核基因相同,D正确。
故选D。
5. 科学探究中“非凡的设想”“天才的预见”往往是科学家们找到解决问题的方法的突破口,其是科学家们在日积月累的已有知识储备上针对某一问题作出的创新性解释。下列有关科学史上创新性解释的说法,错误的是( )
A. 孟德尔为解释豌豆杂交实验现象设想出生物的性状是由遗传因子决定的
B. 魏斯曼为解释精子和卵细胞的成熟过程预测了减数分裂过程的存在
C. 班廷为解释糖尿病的发生将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素
D. 达尔文为解释植物的向光性提出了胚芽鞘尖端向下传递了某种“影响”的假说
【答案】C
【解析】
【分析】孟德尔对一对相对性状的杂交实验的分离现象的原因提出的假说:①生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;②体细胞中的遗传因子成对存在;③生物体在形成生殖细胞—配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个;④受精时,雌雄配子的结合是随机的。
【详解】A、孟德尔为解释豌豆杂交实验现象设想出生物的性状是由遗传因子决定的假说,A正确;
B、魏斯曼预测在精子和卵细胞成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半,这个特殊的过程即为减数分裂,B正确;
C、班廷和贝斯特将狗的胰管结扎至胰萎缩后制成提取液,将提取液注射给因摘除胰腺而患糖尿病的狗,结果患病狗的血糖恢复了正常,发现了胰岛素通过胰岛分泌释放,但胰岛素并非班廷命名的,C错误;
D、达尔文为解释植物的向光性推测胚芽鞘尖端向下传递了某种“影响”,D正确。
故选C。
6. 伴X染色体隐性遗传的血友病常给患者带来病痛,患者的血液中缺乏凝血因子,故患者在受伤出血后,血液不易凝固,出血不止,严重时会导致死亡。下列相关分析正确的是( )
A. 若母亲患血友病,则儿子一定患血友病
B. 若父亲患血友病,则女儿一定患血友病
C. 若父母都不患血友病,则儿子也不患血友病
D. 若父母都患血友病,则女儿可能正常
【答案】A
【解析】
【分析】遗传病是由遗传物质(基因或染色体)异常引起的疾病,可能通过生殖细胞传递给后代,可分为单基因病、多基因病和染色体病三类。这类疾病可能在出生时显现,也可能在成长过程中逐渐出现症状。
【详解】A、若母亲患血友病,基因型为XbXb,则儿子一定患血友病,A正确;
B、若父亲患血友病(XbY),母亲正常(XBXB或XBXb),则女儿可能正常(XBXb),不一定患血友病,B错误;
C、若父母都不患血友病,如XBXb、XBY,儿子也可能患血友病(XbY),C错误;
D、若父母都患血友病,基因型为XbXb、XbY,则女儿基因型为XbXb,一定患病,不可能正常,D错误。
故选A。
7. 2023年冬季支原体肺炎在全国部分地区流行。支原体肺炎是由肺炎支原体引起的呼吸道和肺部急性炎症改变,人感染肺炎支原体后,机体的免疫系统会发挥免疫功能来消灭肺炎支原体。下列叙述正确的是( )
A. 肺炎支原体侵入人体后,淋巴细胞参与了特异性免疫和非特异性免疫过程
B. 感染过肺炎支原体的患者体内产生了相应的抗体,但仍可能发生二次感染
C. 机体发挥免疫功能维持内环境稳态的过程不受神经调节和体液调节影响
D. 人体免疫系统消灭机体内的肺炎支原体体现了免疫系统的免疫监视和免疫防御功能
【答案】B
【解析】
【分析】人体有三道防线,第一道防线是皮肤和黏膜;第二道防线是体液中的杀菌物质(溶菌酶)和吞噬细胞,第三道防线是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环组成的。第三道防线有体液免疫,主要依靠浆细胞产生抗体发挥作用,抗体与抗原具有特异性结合能力;细胞免疫,主要依靠细胞毒性T细胞直接接触靶细胞(新型冠状病毒寄生的细胞)发挥作用。
【详解】A、肺炎支原体侵入人体后,淋巴细胞,即B细胞和T细胞主要参与特异性免疫,非特异性免疫过程不依赖淋巴细胞产生,A错误;
B、抗体在体内存活时间是有限的,故感染过肺炎支原体的患者仍可能发生第二次感染,B正确;
C、内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络,所以,机体发挥免疫功能受神经调节和体液调节影响,C错误;
D、人体免疫系统消灭机体内的肺炎支原体体现了免疫防御功能,没有体现免疫监视功能,D错误。
故选B。
8. 甲状腺分泌甲状腺激素受不同方式的调节(如图),下列相关叙述错误的是( )
A. 甲状腺激素的合成与分泌受神经—体液调节
B. 甲状腺激素的合成与分泌受下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节
C. 自主神经通过释放的神经递质与靶细胞膜上的受体结合,进而影响甲状腺功能
D. 免疫活性物质与甲状腺滤泡细胞膜上的特异性受体结合,进而影响甲状腺功能
【答案】D
【解析】
【分析】人体内具有“下丘脑—垂体—腺体X”的分级调节机制,比如:下丘脑-垂体-甲状腺轴、下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴、下丘脑-垂体-性腺轴,是多级反馈调节机制。下丘脑分泌的促激素释放激素促使垂体分泌相应的促激素,促激素随血液循环,作用于靶器官腺体X,促使靶器官激素的合成和分泌。当腺体X分泌的激素含量在血液中增加到一定程度时,会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,使腺体X分泌的激素减少不至于浓度过高。
【详解】A、由图可知,甲状腺激素的合成与分泌受神经和相关激素的调节,故其合成与分泌受神经—体液调节,A正确;
B、甲状腺激素的合成与分泌受下丘脑—垂体—甲状腺轴的分级调节,同时还存在反馈调节机制,B正确;
C、结合图示可知,自主神经(交感神经或副交感神经)通过释放的神经递质与靶细胞膜上的受体结合,进而影响甲状腺功能,C正确;
D、免疫活性物质通常与细胞内的信号或免疫攻击来影响甲状腺功能的,D错误。
故选D。
9. 叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”,果实是储存有机物的“库”(如图1)。正常情况下,植物体内代谢源与库之间是相互协调的,在对光合产物的需求量大时,叶的光合速率也较大,反之亦然。下列相关叙述错误的是( )
A. 迅速生长的植株或叶片的光合速率较成熟植株或叶片大
B. 叶腋有花或果实的叶片的光合速率较叶腋无花或果实的叶片大
C. 摘去花、果以及除去植株顶端分生组织等都使叶的光合速率升高
D. 图2的实验结果说明叶片光合产物分配给果实的特点是就近分配
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用:(1)光反应阶段:水光解产生[H]和氧气,ADP和Pi 结合形成ATP。(2)暗反应阶段:二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物,三碳化合物在ATP和[H]的作用下,还原成五碳化合物,同时ATP水解成ADP和Pi。
【详解】A、题意显示,在对光合产物的需求量大时,叶的光合速率也较大,据此推测,迅速生长的植株或叶片的光合速率较成熟植株或叶片大,A正确;
B、叶腋有花或果实的叶片的光合速率较叶腋无花或果实的叶片大,因为叶腋有花或果实对光合产物的需求更大,因而其光合速率更高,B正确;
C、摘去花、果以及除去植株顶端分生组织等会导致果实储存有机物的库减少,因而都使叶的光合速率下降,C错误;
D、图2的实验结果说明叶片光合产物分配给果实的特点是就近分配,因而实验结果表现为离叶片越近的果实储存的有机物越多,D正确。
故选C。
10. 三华李是广东省翁源县特产,在每年初春,天气仍然寒冷时,叶子尚未长出,花却已经开放。下列叙述错误的是( )
A. 生长素在叶芽萌发过程中能促进细胞伸长
B. 三华李花开放是多种植物激素共同调节的结果
C. 对三华李叶片施以特定激素可使叶片提早展开
D. 温度变化对三华李植株内部激素的产生没有影响
【答案】D
【解析】
【分析】植物激素:植物体内一定部位产生,从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。植物体内的激素有五大类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。植物的生长发育和适应环境的变化过程中,各种植物激素并不是孤立的起作用的,而是多种激素相互作用共同调节的结果。
【详解】A、生长素能通过促进细胞伸长来促进生长,据此可知,生长素在叶芽萌发过程中能促进细胞伸长,A正确;
B、植物的生长发育和适应环境的变化过程中,各种植物激素并不是孤立的起作用的,而是多种激素相互作用共同调节的结果,即三华李花开放是多种植物激素共同调节的结果,B正确;
C、对三华李叶片施以特定激素可使叶片提早展开,如适宜浓度的赤霉素可起到这样的作用,C正确;
D、外界环境因素的变化会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因表达进行调节,因此温度变化会对三华李植株内部激素的产生有影响,D错误。
故选D。
11. 欧洲人将欧洲猫、欧洲兔带到新西兰后,本地鸡遭受到了严重的生存威胁。欧洲兔的繁殖能力强,很快就占领了本地鸡的生存环境。如图是科学家研究欧洲猫、欧洲兔影响本地鸡生存的一组实验示意图。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 无人工干预时,欧洲猫、欧洲兔种群数量增长呈“J”形
B. 欧洲猫与本地鸡之间可能存在捕食关系
C. 捕食和种间竞争都能调节群落中种群的数量
D. 人工干预能改变群落中种群的生态位
【答案】A
【解析】
【分析】1、J形增长曲线:在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下,种群的增长率不变,数量会连续增长。
2、S形增长曲线:在自然界中,环境条件是有限的,因此,种群不可能按照“J”型曲线无限增长。
3、环境容纳量是在环境条件不受破坏情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。
【详解】A、“J” 形增长是理想条件下(食物和空间充裕、气候适宜、无天敌等)的种群增长模式。无人工干预时,欧洲猫、欧洲兔受环境资源等限制,种群数量增长不会呈 “J” 形,A正确;
B、从图像中可以看到,在无人干预时,随着欧洲猫数量的增加,本地鸡数量减少;当仅控制欧洲猫种群数量时,本地鸡数量有所上升。由此可推测欧洲猫与本地鸡之间可能存在捕食关系,欧洲猫捕食本地鸡,导致本地鸡数量下降,B正确;
C、从实验结果来看,在无人干预时,欧洲兔和欧洲猫的数量增长影响了本地鸡的数量;仅控制欧洲猫种群数量时,本地鸡数量上升;同时控制欧洲猫、欧洲兔种群数量时,本地鸡数量进一步上升。这表明捕食(欧洲猫捕食本地鸡)和种间竞争(欧洲兔与本地鸡竞争生存环境等资源)都对群落中种群的数量起到了调节作用,C正确;
D、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。人工干预控制欧洲猫、欧洲兔种群数量,改变了它们与本地鸡的关系,进而改变了种群的生态位,D正确。
故选A。
12. 细胞悬浮培养技术是指通过使用生物反应器(包括流床式生物反应器、气升式生物反应器和旋转式细胞培养系统),在人工条件下,对用于生物制品当中的动物细胞进行大规模高效率培养的技术。下列叙述错误的是( )
A. 细胞悬浮培养技术的细胞学理论基础是细胞增殖
B. 细胞悬浮培养所用培养基通常需要加入血清等一些天然成分
C. 此类生物反应器必须依赖活体动物才能实现,并且有人为的后期提取和纯化等工序
D. 此类生物反应器常置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养
【答案】C
【解析】
【分析】1、动物细胞培养需要满足以下条件
(1)充足的营养供给--微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
(2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(4)气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
2、应用:生产有重要价值的生物制品,如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。基因工程中受体细胞的培养。用于检测有毒物质,判断某种物质的毒性。科学家培养正常或各种病变的细胞,用于生理、病理、药理等方面的研究,如用于筛选抗癌药物等,为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据。
【详解】A、细胞悬浮培养技术的目的是增加细胞数量,其细胞学理论基础是细胞增殖,A正确;
B、动物细胞培养所用培养基通常需要加入血清等一些天然成分,以满足细胞生长的需求,B正确;
C、细胞悬浮培养技术是在人工条件下,使用生物反应器对动物细胞进行培养,不需要依赖活体动物,C错误;
D、此类生物反应器常置于含有 95% 空气和 5% CO2的混合气体的 CO2培养箱中进行培养,其中 CO2可以维持培养液的 pH,D 正确。
故选C。
13. 胰岛素抵抗是指机体对葡萄糖的摄取和利用降低,从而导致胰岛素分泌异常的病理过程。如图表示胰岛素的作用机理和胰岛素抵抗引起糖尿病的机制。下列分析错误的是( )
A. 胰岛素能促进储存葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜融合
B. 据图推测,③可能表示葡萄糖的氧化分解
C. 与正常人相比,胰岛素抵抗患者血液中的胰岛素含量偏高
D. 人体短期摄入高糖分会促进胰岛素分泌,形成胰岛素抵抗
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,抗体会攻击细胞膜上的胰岛素受体,导致胰岛素受体受损或减少,进而引起胰岛素无法发挥降血糖的作用,表现为胰岛素抵抗。
【详解】A、根据题图可知,胰岛素能促进储存葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜融合,进而增加了靶细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,进而促进了葡萄糖进入到组织细胞,起到降低血糖的作用,A正确;
B、据图推测,③可能表示葡萄糖的氧化分解,进而表现出胰岛素能促进组织细胞对葡萄糖的利用功能,B正确;
C、与正常人相比,胰岛素抵抗患者血糖浓度无法下降,因而血糖浓度上升,进而促进胰岛B细胞合成并释放胰岛素,因而胰岛素含量偏高,C正确;
D、人体短期摄入高糖分会促进胰岛素分泌,但未必会形成胰岛素抵抗,因为胰岛素抵抗的原因是由于胰岛素受体受损引起的,D错误。
故选D。
14. 耐金属贪铜菌(一种细菌)能将自然界中分散的金子凝聚成金块,一般生活在富含重金属的土壤中,尤其喜欢铜;但一旦大量吸收铜,它们反而会被杀死。耐金属贪铜菌演化出了一套独有的代谢机制:在体内分泌CupA酶将多余的铜元素排出体外;如果耐金属贪铜菌同时吸收了铜和金,CupA酶的活动会受到抑制,耐金属贪铜菌开始分泌另一种CopA酶,将含金化合物还原成“微型单质金块”并排出体外,从而产生“炼金”的效果。下列有关耐金属贪铜菌的表述,正确的是( )
A. 耐金属贪铜菌吸收的重金属都有利于激活酶的活性
B. 耐金属贪铜菌“炼金”的过程需要内质网和高尔基体的参与
C. 耐金属贪铜菌一般生活在富含重金属的土壤中,重金属对其是无害的
D. 耐金属贪铜菌的发现有助于解决当前炼金工业污染比较大的问题
【答案】D
【解析】
【分析】为了代谢掉有毒重金属,耐金属贪铜菌会分泌一种名为CupA酶的酶,这种酶能够将多余的铜元素排出体外。然而,当细菌同时吸收铜和金时,CupA酶的活动会受到抑制,细菌会转而分泌另一种名为CopA酶的酶,将含金化合物还原成直径仅几个纳米的“微型单质金块”并排出体外。这种机制使得金块的毒性大大减弱,同时也实现了黄金的富集。
【详解】A、如果耐金属贪铜菌同时吸收了铜和金,CupA酶的活动会受到抑制,说明耐金属贪铜菌吸收的重金属不是都有利于激活酶的活性,A错误;
B、耐金属贪铜菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,B错误;
C、耐金属贪铜菌一旦大量吸收铜,它们反而会被杀死,因此不能说明重金属对耐金属贪铜菌是无害的,C错误;
D、耐金属贪铜菌开始分泌另一种CopA酶,将含金化合物还原成“微型单质金块”并排出体外,从而产生“炼金”的效果,耐金属贪铜菌的发现有助于解决当前炼金工业污染比较大的问题,D正确。
故选D。
15. 神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,它们通过改变胞浆内Ca2+浓度,从而对神经递质、激素和机械刺激等多种外界刺激作出响应,最终影响神经功能。神经胶质细胞主要通过细胞质膜和细胞器膜上的Ca2+通道、Ca2+转运蛋白共同调节细胞内的钙水平,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 线粒体可为神经胶质细胞对外界刺激作出响应提供能量
B. 钠钙交换体存在两种工作模式,分别为正向工作模式和反向工作模式
C. 磷脂酶C被G蛋白偶联受体激活时,可形成三磷酸肌醇
D. 据图可知,神经胶质细胞有五条途径以胞吞的方式从外界吸收Ca2+
【答案】D
【解析】
【分析】借助膜上的转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散;物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
【详解】A、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的 “动力车间”,可为神经胶质细胞对外界刺激作出响应提供能量,A正确;
B、由图可知,钠钙交换体存在两种工作模式,即正向工作模式(3Na+进入,1Ca2+排出)和反向工作模式(3Na+排出,1Ca2+进入),B正确;
C、从图中信息可得,磷脂酶 C 被 G - 蛋白偶联受体激活时,可形成三磷酸肌醇,C正确;
D、据图可知,神经胶质细胞是通过细胞质膜和细胞器膜上的Ca2+通道、Ca2+转运蛋白来调节细胞内钙水平的,并没有以胞吞的方式从外界吸收Ca2+,D 错误。
故选D。
16. DNA中核苷酸的排列方式叫作序列,在高度重复序列中存在重复序列单元的“核心序列”,如果把“核心序列”串联起来作为分子探针,与不同个体的DNA进行分子杂交,就会呈现出各自特有的杂交图谱,它们与人的指纹一样,具有专一性和特征性,因人而异,被称为“DNA指纹”。提取某小孩和其父母的DNA,进行DNA指纹鉴定,部分结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. DNA指纹区带的遗传遵循孟德尔遗传方式
B. 不同的个体DNA指纹图谱不同
C. 同一个体无病变等的不同组织,产生的DNA指纹图谱完全一致
D. 检测时需要用特定的限制酶对提取出来的分子量较大的长链DNA进行切割
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子中千变万化的碱基对的排列顺序构成了DNA分子的多样性,DNA分子中碱基对特定的排列顺序构成了每个DNA分子的特异性。
【详解】A、分析题图可知,某小孩的DNA一半来自父亲,一半来自母亲,说明DNA指纹区带位于细胞核,其遗传遵循孟德尔遗传方式,A正确;
B、DNA 指纹具有高度的个体特异性,但同卵双胞胎由同一个受精卵发育而来,其 DNA 序列几乎完全相同,因此他们的 DNA 指纹图谱是相同的,并非所有不同个体的 DNA 指纹图谱都不同,B 错误。
C、同一个体的不同组织细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂,遗传物质(DNA)相同,因此在无病变(如基因突变等)的情况下,产生的 DNA 指纹图谱完全一致,C 正确。
D、检测时需要用特定的限制酶对提取出来的分子量较大的长链DNA进行切割,D正确。
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题(5小题,共60分)
17. 气孔导度(gS)和叶肉导度(gm)都是影响光合速率的重要因素。gS代表CO2穿过叶片气孔阻力的倒数,gm代表CO2从植物叶片气孔下腔扩散到叶绿体羧化位点阻力的倒数。图1表示CO2从外界环境进入叶绿体后被RuBP羧化酶羧化进入卡尔文循环的过程。请回答下列问题:
(1)叶肉细胞间隙中的CO2通过______的方式进入叶绿体基质,经RuBP羧化酶催化后被C5固定,随后产生的C3接受光反应提供的______释放的能量并被NADPH还原成糖类或C5。
(2)在CO2扩散过程中,每克服一个阻力,CO2浓度就会相应降低,因此,可以通过计算相应位点CO2浓度的减少量来分析不同阻力对光合作用的影响。据此分析,gm的计算公式可以表示为______。
(3)某科研团队利用大豆研究PA(叶片光合速率)与gS、gm的关系,其中大豆在开花前后和鼓粒中后期的PA受gS和gm的影响如图2、图3所示。
①由图2可以看出,开花前后,在gS=2.5之前,gS越大,PA越大,但在gS>2.5之后,随着gS增大,PA反而降低,推测其原因可能是______。
②由图3可知,在开花前后和鼓粒中后期检测出gm对PA的影响几乎一致,为了提高鼓粒中后期PA,请从提高gm的角度给出两种方案: ______。
【答案】(1) ①. 自由扩散和协助扩散 ②. ATP和NADPH
(2)gm=kPA/(C1-C2),其中:k为阻力系数,PA为净光合速率,C1为细胞间隙CO2浓度,C2 为叶绿体羧化位点CO2浓度
(3) ①. 气孔过度开放导致水分流失:光呼吸增强 ②. 增加叶肉细胞的CO₂扩散效率;提高RuBP羧化酶的活性
【解析】
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光,而只是依赖于NADPH和ATP的提供,故称为暗反应阶段。
【小问1详解】
CO2为气体,可通过自由扩散的方式穿过生物膜,据图可知,CO2还可以通过AQPs蛋白进入,该方式属于协助扩散;C3接受光反应提供的ATP和NADPH提供的能量被还原剂NADPH还原。
【小问2详解】
根据题干中的描述,gm 代表 CO₂ 从植物叶片气孔下腔扩散到叶绿体羧化位点阻力的倒数。在CO2扩散过程中,每克服一个阻力,CO2浓度就会相应降低,因此,可以通过计算相应位点CO2浓度的减少量来分析不同阻力对光合作用的影响,因此,gm 的计算公式可以表示为:gm=kPA/(C1-C2),其中:k为阻力系数,PA为净光合速率,C1为细胞间隙CO2浓度,C2 为叶绿体羧化位点CO2浓度。
【小问3详解】
①由图2可以看出,开花前后,在gₛ=2.5之前,gₛ越大,Pₐ越大,但在gₛ>2.5之后,随着gₛ增大,Pₐ反而降低。推测其原因可能是:气孔过度开放导致水分流失:当气孔导度过大时,气孔过度开放,导致叶片水分流失加剧,可能引起叶片失水,进而影响光合作用的进行;光呼吸增强:高气孔导度可能导致光呼吸增强,消耗更多的能量和碳源,从而降低净光合速率。
②由图3可知,在开花前后和鼓粒中后期检测出gₘ对PA的影响几乎一致,为了提高鼓粒中后期PA,可通过增加叶肉细胞的CO₂扩散效率,例如通过优化叶肉细胞的结构或增加叶绿体的数量;提高RuBP羧化酶的活性,例如通过调节酶的浓度或优化其催化环境,从而提高暗反应速率,使得gm提高,从而提高PA。
18. 流感病毒疫苗主要为灭活疫苗,通过肌肉注射接种很难诱导产生黏膜免疫。为增强流感病毒灭活疫苗的黏膜免疫效果,科学家选用适龄雌性小鼠进行了以下四组实验操作:灭活疫苗单独滴鼻处理、灭活疫苗与poly(佐剂)混合滴鼻处理、灭活疫苗与R848(佐剂)混合滴鼻处理、灭活疫苗与PS+R848混合滴鼻处理。PS+R848是一种利用与肺表面活性物质(PS)相似的磷脂以及胆固醇制备成的PS脂质体(单层)包裹R848形成的黏膜佐剂。一段时间后,检测黏膜免疫相关抗体IgA等含量并评估作用效果,如图所示。请回答下列问题:
(1)该实验中产生的黏膜免疫属于哪种免疫类型?______(填“非特异性免疫”或“特异性免疫”)。实验中的PS脂质体是球形的,相应的R848被包裹在内部,由此推断,R848是______(填“亲水”或“疏水”)性的。PS脂质体与流感病毒灭活疫苗混合后经鼻腔免疫适龄雌性小鼠,引起实验小鼠发生黏膜免疫的成分是______。
(2)该实验的自变量是______,因变量有______。
(3)包裹R848的PS脂质体可增强流感病毒灭活疫苗的黏膜免疫效果,据图中的实验数据,说明原因: ______。
(4)当今世界预防传染病(如流行性感冒、结核病等)最有效的措施是计划免疫。我国规定,新生儿在满足条件的情况下,需在出生24 h后尽快注射卡介苗(减毒的结核杆菌制成的活疫苗)。世界卫生组织也明确建议,没有感染艾滋病病毒的新生儿或儿童需尽快接种卡介苗。其中世界卫生组织的建议是歧视艾滋病患者吗?请阐明理由。______。
【答案】(1) ①. 特异性免疫 ②. 亲水 ③. 流感病毒灭活疫苗
(2) ①. 佐剂的种类(或是否添加佐剂及佐剂种类) ②. 黏膜免疫相关抗体 IgA 等的含量
(3)与其他组相比,灭活疫苗与PS+R848混合滴鼻处理组的黏膜免疫相关抗体 IgA 等含量最高,说明其增强了流感病毒灭活疫苗刺激机体产生黏膜免疫相关抗体 IgA 等的能力
(4)不是歧视。艾滋病病毒主要攻击 T 淋巴细胞,导致免疫功能下降。新生儿或儿童未感染时接种卡介苗可获免疫力,艾滋病患者免疫功能缺陷,接种卡介苗(活疫苗)可能引发严重不良反应,是基于医学和健康考虑
【解析】
【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体和记忆细胞,从而对特定传染病具有抵抗力。主动免疫是指将疫苗或类毒素接种于人体,使机体产生获得性免疫力的一种防治微生物感染的措施,主要用于免疫。
【小问1详解】
黏膜免疫中产生了抗体 IgA,抗体参与的免疫是特异性免疫,所以该实验中产生的黏膜免疫属于特异性免疫。PS 脂质体是单层的,磷脂分子头部亲水,尾部疏水,R848 被包裹在内部,因此R848 是亲水性的。PS 脂质体与流感病毒灭活疫苗混合后经鼻腔免疫小鼠,引起黏膜免疫的成分是流感病毒灭活疫苗,疫苗作为抗原能刺激机体产生免疫反应。
【小问2详解】
该实验进行了四组不同的处理:灭活疫苗单独滴鼻处理、灭活疫苗与 olv(佐剂)混合滴鼻处理、灭活疫苗与 R848(佐剂)混合滴鼻处理、灭活疫苗与PS + R848混合滴鼻处理,所以自变量是佐剂的种类(或是否添加佐剂及佐剂种类)。一段时间后检测黏膜免疫相关抗体 IgA 等含量并评估作用效果,所以因变量有黏膜免疫相关抗体 IgA、 IgG、 IgG1、 IgG2 的含量。
【小问3详解】
从图中的实验数据可以看出,与其他组相比,灭活疫苗与PS + R848混合滴鼻处理组的黏膜免疫相关抗体 IgA 等含量最高,说明包裹 R848 的 PS 脂质体可增强流感病毒灭活疫苗刺激机体产生黏膜免疫相关抗体 IgA 等的能力,从而增强流感病毒灭活疫苗的黏膜免疫效果。
【小问4详解】
世界卫生组织的建议不是歧视艾滋病患者。艾滋病病毒主要攻击人体的 T 淋巴细胞,导致人体免疫功能下降。新生儿或儿童在没有感染艾滋病病毒时接种卡介苗,能刺激机体产生特异性免疫,获得对结核病的免疫力。而艾滋病患者由于免疫功能缺陷,接种卡介苗(活疫苗)可能会引发严重的不良反应,所以不建议艾滋病患者接种卡介苗,这是基于医学和健康的考虑,并非歧视。
19. 加拿大一枝黄花被列入《中国外来入侵物种名单》,它曾作为观赏植物引入我国。加拿大一枝黄花繁殖能力强,适应性广,在与周围植物争夺阳光和肥料的过程中占优势,使得周围大量植物死亡,对引入地生物多样性构成严重威胁,有“恶魔之花”之称。请回答下列问题:
(1)要初步了解某地区加拿大一枝黄花的数量情况,可以通过调查、计算其______来判断。大多数情况下,逐个计数很困难,需要采取______的方法。如图为某地加拿大一枝黄花样地示意图,请在其中画出合理的取样方法示意图______。
(2)复旦大学等高校有研究表明,加拿大一枝黄花的茎、叶、花以及地下部分的水浸提取液对水稻、玉米、高粱、小麦四种粮食作物的种子都有抑制作用。某调查小组欲验证加拿大一枝黄花地下部分的水浸提取液对水稻种子的抑制作用(以种子发芽率为观测指标),请简要写出实验思路和预期实验结果______。
(3)据相关资料记载,加拿大一枝黄花可以通过种子以及根部两种方式繁殖,其传播速度快,对生物多样性构成严重威胁,有“生态杀手”之称。请根据加拿大一枝黄花的生活特性,拟订一份有效防治策略,消除其对当地生态的威胁: ______。
【答案】(1) ①. 种群密度 ②. 样方法 ③.
(2)实验分为两组,一组加水浸提取液,一组加清水,相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测每组的种子发芽率
(3)1.加强教育和宣传;2. 物理和化学防治结合;3.生物防治;4.加强监管和巡查
【解析】
【分析】1、种群密度的调查方法有:样方法和标记重捕法。对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标志重捕法;而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。2、样方法注意点:①随机取样;②样方大小适中:乔木100m2、灌木16m2、草本1m2;③样方数量不易太少;④一般选易辨别的双子叶植物(叶脉一般网状);⑤常用五点取样法和等距取样法。
【小问1详解】
种群密度是指一定面积或体积内的种群数量,要初步了解某地区加拿大一枝黄花的数量情况,可以通过调查、计算其种群密度来判断;多数情况下,逐个计数非常困难,需要采取估算的方法;对加拿大一枝黄花进行估算,可采用样方法,取样时可采用五点取样法,示意图如下:
。
【小问2详解】
欲验证加拿大一枝黄花地下部分的水浸提取液对水稻种子的抑制作用,可将实验分为两组,一组加水浸提取液,一组加清水,相同且适宜的条件下培养一段时间后,检测每组的种子发芽率。
【小问3详解】
为了有效防治加拿大一枝黄花,可以采取以下策略:1.加强教育和宣传:通过媒体、图片和各种渠道加大宣传力度,增强全民对加拿大一枝黄花危害的认识。教育公众在加拿大一枝黄花盛花期和结籽之前进行彻底铲除,防止其繁殖扩散。2. 物理和化学防治结合: 物理方法:对已发现有加拿大一枝黄花生长的地块,春季可通过耕翻土地,清理根状茎,并将其集中烧毁,防止其再次萌发。 化学方法:对已萌发出土的幼苗,可以喷施草甘膦等除草剂,幼苗越小防治效果越好。具体操作可以在开花前混合使用草甘膦和洗衣粉(比例为5:1)进行喷洒。3.生物防治:利用芦苇与加拿大一枝黄花之间的竞争关系,通过种植芦苇来抑制加拿大一枝黄花的生长。芦苇与加拿大一枝黄花适宜生存环境有较大重叠,且芦苇的竞争力大于加拿大一枝黄花,可以在其适宜生长的区域种植芦苇来控制其扩散。4.加强监管和巡查:各植物检疫站应定期组织乡镇开展疫情防控工作,对基层进行培训、监管和技术指导,及时推进加拿大一枝黄花的巡察和宣传活动。 通过以上策略的综合运用,可以有效消除加拿大一枝黄花对当地生态的威胁,维护生物多样性和生态平衡。
20. 脊髓小脑共济失调是一种神经系统退行性疾病,它影响人体的协调与平衡以及上肢的精细运动,最终导致生活不能自理。最新研究发现,SCA17-DI(脊髓小脑共济失调的一种)受位于不同常染色体上的两个基因TBP、STUB1共同控制,其中TBP基因编码polyQ蛋白,患者体内polyQ蛋白的谷氨酰胺(密码子为CAG)重复次数比正常人多;STUB1基因则编码CHIP蛋白降解TBP基因突变产生的错误的polyQ蛋白。图1是某SCA17-DI家族系谱图,Ⅰ代两个个体都只有一个致病基因,Ⅱ1不携带任何相关致病基因;图2是该家族部分个体的TBP基因电泳图。请回答下列问题:
(1)据图分析,与正常TBP基因相比,TBP致病基因表达出______(填“显”或“隐”)性性状,其非转录链中含有超过40个______重复序列。
(2)根据题意推测,SCA17-DI的致病机制可能是______。
(3)某科研团队欲通过相关实验证实间充质细胞(一类多能干细胞)能够治疗脊髓小脑共济失调。他们选取若干正常的实验小鼠,通过腹腔注射阿糖胞苷的方法制备成脊髓小脑共济失调小鼠模型,再随机均分为两组,一组设为模型组,一组进行人体脐带间充质细胞的定量输入,设为治疗组。实验相关检测结果如下表所示。
组别
全脑质量/mg
小脑质量/mg
大脑皮层质量/mg
小脑质量/全脑质量
正常组
521.20±18.91
72.37±5.68
344.20±13.60
0.14±0.01
模型组
430.70±20.58
28.73±1.33
319.84±17.84
0.07±0.00
治疗组
502.88±16.38
54.61±10.60
361.33±13.12
0.11±0.02
①与正常组(注射适量生理盐水的正常实验小鼠)相比,模型组注射的是______,与其他两组相比,设置模型组的目的是______。从表中可以看出,治疗组的脑质量有很大程度的恢复,推测其原因可能是______。
②小鼠脑质量的恢复并不一定代表治疗效果良好,请在该实验的基础上写出其他检测方案来进一步确定实验的治疗效果。______(写出一种即可)。
【答案】(1) ①. 显 ②. CAG
(2)STUB1突变导致CHIP蛋白不足,导致突变的TBP编码的错误polyQ蛋白不能被降解而积累
(3) ①. 阿糖胞苷 ②. 作为疾病模型的对照,用于检测治疗效果 ③. 间充质细胞通过分化为神经细胞或分泌营养因子,进而促进受损脑组织的修复 ④. 增加实验鼠的运动协调能力检测
【解析】
【分析】题图分析,Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2患病,且含有重复次数为40以上的TBP某片段序列,因此致病基因是重复次数为40以上的TBP某片段序列,正常基因是重复次数为40以下的TBP某片段序列;由图乙可知,Ⅰ2的电泳结果与Ⅱ3的相同,而Ⅰ2表现正常,原因是基因STUB1编码的CHIP蛋白会降解重复数多的异常polyQ蛋白,使得Ⅰ2不发病。
【小问1详解】
根据图中信息可知,已知Ⅰ1,Ⅰ2各携带一个致病基因,Ⅱ1不携带相关致病基因,因而推测,该病为显性遗传病,即与正常TBP基因相比,TBP致病基因表达出的性状为“显”性性状,其非转录链中含有超过40个CAG重复序列。
【小问2详解】
根据题意推测,SCA17-DI的致病机制可能是患者体内polyQ蛋白的谷氨酰胺重复次数比正常人多,同时STUB1基因编码CHIP蛋白能降解TBP基因突变产生的错误polyQ蛋白,若该基因功能不足,则无法有效清除错误蛋白,最终引发神经元损伤,即STUB1突变导致CHIP蛋白不足,导致突变的TBP编码的错误polyQ蛋白不能被降解而积累,最终导致神经元变性和死亡。
【小问3详解】
①本实验的目的是通过相关实验证实间充质细胞(一类多能干细胞)能够治疗脊髓小脑共济失调,因此,与正常组相比,模型组注射的是阿糖胞苷,其目的是制作患病小鼠,与其他两组相比,设置模型组的目的是作为疾病模型的对照,用于检测治疗效果。从表中数据可以看出,治疗组的脑质量有很大程度的恢复,这是因为间充质细胞通过分化为神经细胞或分泌营养因子,进而促进受损脑组织的修复,因而起到了治疗的作用。
②本实验的衡量指标是小鼠脑质量的恢复,但脑质量的恢复并不一定代表治疗效果良好,而该病的症状表现为影响人体的协调与平衡以及上肢的精细运动,最终导致生活不能自理,因而可在该实验的基础上增加实验鼠的运动协调能力检测,以便得出相应的结论。
21. 微生物修复技术已成为当前石油污染土壤修复技术领域的研究热点,但石油污染土壤中氮元素限制直接影响了微生物的修复效果,土壤固氮菌的出现可以解决这一问题。土壤固氮菌在没有化合态氮(主要是铵)时可以进行固氮作用,不过土壤固氮菌对氧高度敏感,其产生的固氮酶在有氧条件下容易发生不可逆的失活。土壤固氮菌中部分固氮相关的基因结构及功能如图所示。请回答下列问题:
(1)从石油污染土壤中分离土壤固氮菌,可采用______(填方法)并进行计数。使用的培养基中不需要有机氮源,原因是______。
(2)启动子位于固氮酶结构基因的上游,其功能是______。研究表明,nifA基因的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必需的,而有铵时nifL基因会被激活,此时土壤固氮菌的固氮过程将停止,原因是______。
(3)为提高土壤固氮菌的固氮效率,某科研团队准备通过基因工程和蛋白质工程两个方向分别对土壤固氮菌进行改造,假如你是科研团队的一员,请选择一个方向简述你对土壤固氮菌的改造思路。______。
【答案】(1) ①. 稀释涂布平板法 ②. 土壤固氮菌能利用空气中的氮气作为氮源
(2) ①. RNA 聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录 ②. nifL的表达产物会使nifA表达产物丧失活性,而nifA的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必须的
(3)基因工程方向:获取与提高固氮效率有关的目的基因,构建基因表达载体,导入土壤固氮菌细胞中使其高效表达;
蛋白质工程方向:分析固氮酶结构和功能关系,改造氨基酸序列,推测 DNA 序列,获得改造后的基因导入土壤固氮菌表达改造后的固氮酶。
【解析】
【分析】1、圆褐固氮菌具有较强的固氮能力,可以利用氮气作为氮源,所以培养基中不需要加氮源。
2、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。
【小问1详解】
从石油污染土壤中分离并计数土壤固氮菌,可采用稀释涂布平板法。稀释涂布平板法可以将菌液均匀地涂布在培养基表面,通过统计平板上的菌落数来估算菌的数量。 土壤固氮菌能够利用空气中的氮气作为氮源进行固氮作用,所以使用的培养基中不需要有机氮源。
【小问2详解】
启动子位于固氮酶结构基因的上游,其功能是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出 mRNA 。据图可知,nifL的转录产物能使nifA表达产物丧失活性,而nifA的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必须的,故有铵时激活nifL,则固氮菌的固氮过程将停止。
【小问3详解】
基因工程方向:获取与提高固氮效率有关的目的基因(如高效固氮酶基因等),构建基因表达载体,将其导入土壤固氮菌细胞中,使其高效表达,从而提高土壤固氮菌的固氮效率。
蛋白质工程方向:分析固氮酶的结构和功能关系,对固氮酶的氨基酸序列进行改造,然后根据氨基酸序列推测出相应的 DNA 序列,通过基因合成或基因修饰等方法获得改造后的基因,导入土壤固氮菌中,表达出改造后的固氮酶,以提高固氮效率。
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