生物(北京专用)-2025年高考终极押题猜想

2025-05-08
| 2份
| 93页
| 338人阅读
| 17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 题集-专项训练
知识点 -
使用场景 高考复习-模拟预测
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 12.32 MB
发布时间 2025-05-08
更新时间 2025-05-08
作者 易学生物
品牌系列 上好课·冲刺讲练测
审核时间 2025-05-08
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/52020795.html
价格 9.90储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

2025年高考生物终极押题猜想 (高分的秘密武器:终极密押+押题预测) 押题猜想一 细胞的结构和功能 1 押题猜想二 细胞代谢 4 押题猜想三 细胞分裂和分化 11 押题猜想四 遗传规律 15 押题猜想五 生物变异与进化 22 押题猜想六 生命活动的调节 27 押题猜想七 生物与环境 34 押题猜想八 生物技术 39 押题猜想九 实验设计与分析 45 押题猜想十 科普文阅读 52 押题猜想一 细胞的结构和功能 限时:2min (原创)分泌蛋白的合成过程中,信号肽由核糖体合成后,需与SRP(信号肽识别颗粒)结合,引导核糖体附着到粗面内质网,完成肽链转移。若缺乏SRP,核糖体无法锚定内质网。科学家通过基因编辑技术使小鼠胰腺腺泡细胞的粗面内质网中缺乏SRP。下列叙述错误的是( ) A. 该细胞合成的消化酶无法运输到细胞外 B. 核糖体与内质网的结合能力显著下降 C. 细胞中游离核糖体的数量可能增加 D. 高尔基体的膜面积会暂时性减小 【答案】A 【解析】A错误:缺乏SRP时,核糖体无法与内质网结合,肽链无法进入内质网加工,但游离核糖体仍可完成翻译,产生的消化酶(未加工)会直接进入细胞质基质,无法分泌到细胞外。 B正确:SRP是核糖体与内质网结合的“桥梁”,缺乏SRP时二者结合受阻。 C正确:因核糖体无法附着内质网,游离核糖体数量增加。 D正确:高尔基体的膜来自内质网,若内质网加工中断,其膜面积减小。 押题解读 本部分多以选择题呈现,主要结合复杂生命活动考查蛋白质、核酸的元素组成、种类结种类结构和功能;以文字和结构图形式重点考查细胞膜、细胞器以及真核细胞和原核细胞的区别;北京卷近年多次考查分泌蛋白合成(2023年第6题、2022年第15题),注重对细胞器协作机制的深度理解。 1.蛋白质是生命活动的主要承担者,不同蛋白质具有不同的结构和功能,如球状蛋白分子空间结构为外圆中空,多数可溶于水,不溶于乙醇;α1-酸性糖蛋白(AAG)是一种血清粘蛋白。下列叙述正确的是(    ) A.AAG可形成糖被参与细胞间信息传递 B.组成AAG 的氮元素主要存在于氨基中 C.AAG蛋白在内质网上完成加工,球状结构的形成与氨基酸之间的氢键有关 D.组成球状蛋白的极性氨基酸分布在分子的外侧,非极性氨基酸分布在内侧 【答案】D 【分析】蛋白质变性指特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。高温、强酸、强碱、重金属、射线等因素都可以导致蛋白质变性。蛋白质变性后一般失去活性,不具备相应功能,但仍可以被双缩脲试剂鉴定。 【详解】A、α1-酸性糖蛋白(AAG)是一种血清粘蛋白不能参与糖被的形成,A错误; B、组成AAG 的氮元素主要存在于-NH-CO-中,B错误; C、AAG蛋白在内质网上完成加工,球状结构的形成与空间结构有关,C错误; D、球状蛋白分子空间结构为外圆中空,多数可溶于水,不溶于乙醇,组成球状蛋白的极性氨基酸分布在分子的外侧,非极性氨基酸分布在内侧,D正确。 故选D。 2.2024年诺贝尔生理学或医学奖授予发现“microRNA及其在转录后基因表达调控中的作用”的科学家。下列关于microRNA的叙述正确的是(    ) A.组成元素是C、H、O、N、P B.基本组成单位是四种脱氧核苷酸 C.基本组成单位通过肽键相连 D.是通过翻译形成的 【答案】A 【分析】核酸的基本单位是核苷酸,其化学元素组成为C、H、O、N、P。 【详解】A、microRNA的基本单位是核糖核苷酸,组成元素为C、H、O、N、P,A正确; B、microRNA的基本单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸中含有核糖,B错误; C、microRNA的基本单位是核糖核苷酸,基本组成单位通过磷酸二酯之间相连,C错误; D、microRNA是通过以DNA一条链为模板转录而来的,D错误。 故选D。 3.钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是(    ) A.钙调蛋白的合成场所是核糖体 B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位 C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D.钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化 【答案】B 【分析】蛋白质的合成场所为核糖体,组成蛋白质的基本单位为氨基酸,蛋白质一定含有的元素为C、H、O、N。 【详解】A、钙调蛋白的合成场所是核糖体,核糖体是生产蛋白质的机器,A正确; B、Ca2+不是钙调蛋白的基本组成单位,钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸,B错误; C、氨基酸之间能够形成氢键等,从而使得肽链能够盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关,C正确; D、小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+,钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化,D正确。 故选B。 4.近年,我国人工智能领域综合实力迈上新台阶,这将成为我国赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手。某同学假期预习教材时,想利用我国人工智能大模型检索、学习一些学科问题,下列检索的问题合理的是(    ) A.乳酸菌进行有丝分裂的过程包含几个阶段 B.线粒体外膜上哪些酶参与催化ATP的合成 C.服用哪种抗生素可以有效治疗甲型流感 D.破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是多少 【答案】D 【分析】真核细胞的分裂方式:有丝分裂、减数分裂和无丝分裂。原核细胞的分裂方式:二分裂。 【详解】A、乳酸菌属于细菌,细菌进行的是二分裂,有丝分裂是真核细胞的分裂方式,所以该问题不合理,A错误; B、ATP 的合成主要在线粒体内膜上进行,由线粒体内膜上的 ATP 合成酶催化,线粒体外膜一般不参与 ATP 的合成,所以该问题不合理,B错误; C、甲型流感是由病毒引起的,抗生素主要作用于细菌,对病毒无效,所以该问题不合理,C错误; D、内环境具有一定的酸碱平衡调节能力,探究破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是有意义且合理的问题,D正确。 故选D。 5.迁移体是在细胞迁移过程中产生的具有单层膜结构的细胞器。研究发现,迁移体中富集了许多信号因子,与某些器官的形态建成有关,迁移体可被释放至细胞外或被其他细胞吞噬。下列叙述错误的是(  ) A.迁移体膜可以参与构成细胞的生物膜系统 B.膜蛋白不参与迁移体被其他细胞吞噬的过程 C.迁移体被其他细胞吞噬后可能影响该细胞的基因表达 D.迁移体中的信号因子可能参与细胞间的信息交流 【答案】B 【分析】生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和细胞核膜等。 【详解】A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和细胞核膜,迁移体属于细胞器,其膜结构可参与构成细胞的生物膜系统,A正确; B、依题意可知,迁移体以胞吞的方式被其他细胞吞噬,该过程有膜蛋白的参与,B错误; CD、依题意可知,迁移体中富集了许多信号因子,且与某些器官的形态建成有关,说明迁移体中的信号因子可能参与细胞间的信息传递,并影响细胞中的基因表达,从而影响某些器官的形态建成,CD正确。 故选B。 押题猜想二 细胞代谢 限时:2min (原创)测定甲、乙两种植物在不同海拔下的光合速率,结果如下图。下列叙述不正确的是( ) A.35℃时,两种植物光合作用合成有机物的速率相等 B.两种植物的CO2吸收速率最大值接近 C.50℃时,植物乙能积累有机物而植物甲不能 D.增加CO2浓度后,两种植物的光合速率均可能上升 【答案】A 【详解】A、总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35℃时两组植株的净光合速率相等,但呼吸速率未知,35℃时两组植株的真正(总)光合速率无法比较,可见35℃时两组植株的光合作用合成的有机物无法比较,A错误; B、由图可知,甲种植物和 乙种植物曲线最高点相近,即两组植株二氧化碳吸收速率最大值接近,B正确; C、由图可知,50°C时乙种植物的CO2吸收速率仍大于零,可见净光合速率大于零,说明能积累有机物,而甲种植物的净光合速率为零,说明不能积累有机物,C正确; D、CO2是光合作用的原料之一,增加CO2浓度后,两种植物的光合速率均可能上升,D正确。 故选A。 押题解读 本部分常考知识点为物质进出细胞方式的判断、酶和ATP的结构与特点,有氧呼吸过程和影响因素,光合作用的过程及影响因素分析。该部分内容所设计题型有选择题和实验分析题。近些年对实验设计考查越来越多,根据实验目的设计对照组、分析变量(如温度、CO₂浓度);通过曲线图、柱状图等提取关键信息,推导结论(如光合速率与呼吸速率的动态平衡)。 1.将玉米的P基因导入水稻后,测得不同光照强度下转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率,结果如下图。下列叙述错误的是(  ) A.转入的P基因可以提高水稻的气孔导度 B.光照强度为4时,气孔导度是限制原种水稻光合速率的主要因素 C.光照强度为8时,两种水稻的真光合速率约为25μmol·m-2·s-1 D.转基因水稻比原种水稻更适宜栽种在光照强度较强的环境中 【答案】B 【分析】1、光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的。 2、叶绿体中的光合色素吸收的光能,有两方面用途:一是将水分解成氧和[H],氧直接以分子的形成释放出去,[H]则被传递到叶绿体内的基质中,作为活跃的还原剂,参与到暗反应阶段的化学反应中去;二是在有关酶的催化作用下,促成ADP与Pi发生化学反应,形成ATP。这样光能就转变为储存在ATP中的化学能,这些ATP将参与光合作用第二个阶段的化学反应。 【详解】A、观察左图,在相同光照强度下,转基因水稻的气孔导度相对值普遍高于原种水稻。所以转入的P基因可以提高水稻的气孔导度,A正确; B、光照强度为4时,原种水稻光合速率随光照强度增加而增加,说明此时光照强度是限制原种水稻光合速率的主要因素,而非气孔导度(如果是气孔导度限制,增加光照强度光合速率不会增加),B错误; C、右图纵坐标为CO₂吸收速率(代表净光合速率),从图中可知光照强度为8时,两种水稻净光合速率约为20μmol·m⁻²·s⁻¹ 。从图中可知原种水稻和转基因水稻呼吸速率约为5μmol·m⁻²·s⁻¹ (光照强度为0时CO₂释放速率)。根据真光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率,可得真光合速率约为20 + 5 = 25μmol·m⁻²·s⁻¹ ,C正确; D、观察右图,在光照强度较强(大于8)时,转基因水稻的光合速率明显高于原种水稻,所以转基因水稻比原种水稻更适宜栽种在光照强度较强的环境中,D正确。 故选B。 2.环境因素对两种植物光合作用的影响如图所示。下列相关叙述正确的是(    ) A.光照强度大于p时,两种植物均能正常生长 B.光照强度为r时,两种植物单位时间内固定的CO2量相同 C.适当提高温度,则图1中a、b之间的差值会变小 D.呼吸作用较弱的是植物1,更适合林下种植的是植物2 【答案】C 【分析】据图分析:植物2的呼吸速率、光补偿点和光饱和点低于植物1,植物2是阴生植物,植物1是阳生植物。影响光合速率的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等。图2中温度通过影响光合作用与呼吸作用的酶的活性来影响光合作用。 【详解】A、在图1中,光照强度大于p时,植物2的净光合速率大于0,能正常生长;但植物1的净光合速率在光照强度大于p后有一段小于0,不能正常生长,A错误; B、光照强度为r时,两种植物的净光合速率相等。净光合速率=总光合速率 - 呼吸速率,由于两种植物的呼吸速率不同(从图1中与纵轴交点可知,植物1呼吸速率大于植物2),所以总光合速率(单位时间固定的CO₂量)不相等,B错误; C、图1中a、b之间的差值代表植物1和植物2在相同光照强度下的净光合速率差值。从图2可知,在温度为M时,植物1的净光合速率相对较高,适当提高温度,植物1净光合速率下降幅度可能比植物2大,那么a、b之间的差值会变小,C正确; D、从图1中与纵轴交点可知,植物1的呼吸作用强度大于植物2;植物2在较低光照强度下净光合速率大于0,更适合在光照较弱的林下种植,D错误。 故选C。 3.植物普遍存在乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH),丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同,如图1所示。科研人员研究了水淹胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响,结果如图2所示。下列叙述错误的是(  ) A.图1中的NADH均来源于细胞呼吸的第一阶段 B.图1中丙酮酸的能量大部分没有释放出来 C.ADH和LDH分布于细胞质基质中,其活性可被水淹激活 D.水淹胁迫时,该植物根细胞以乳酸发酵途径为主 【答案】D 【分析】无氧呼吸是细胞呼吸的另一种形式,有机碳化合物经彻底或者不彻底氧化,所脱下来的电子经部分 电子传递链 ,最后传给外源的无机氧化物(个别是有机氧化物)并释放较少能量。这个过程没有氧分子参与,其氧化后的不完全氧化产物主要是酒精。在高等植物中常将无氧呼吸称为发酵。其不完全氧化产物为酒精时,称为酒精发酵;为乳酸则称为乳酸发酵。 【详解】A、由细胞无氧呼吸过程可知,第二阶段消耗的NADH均来源于第一阶段,A正确; B、无氧呼吸中丙酮酸能量大部分留在了乳酸或乙醇中,没有释放出来,B正确; C、无氧呼吸两个阶段均在细胞质基质中完成,图2显示淹水胁迫,ADH和LDH的活性均提高,C正确; D、由图可知,水淹组和对照组相比,水淹组ADH和LDH的活性均高于对照组,但ADH的活性增加量要远远大于LDH,所以淹水胁迫时,该植物根细胞以酒精发酵途径为主,D错误。 故选D。 4.为保证食品安全,执法人员使用含有荧光素、荧光素酶等物质的 ATP 荧光检测仪,对餐具等用品中的微生物如大肠杆菌含量进行检测,其设计灵感来源于萤火虫尾部发光的原理,如图所示。下列相关叙述正确的是(  ) A.萤火虫发光需在有氧条件下进行且属于放能反应 B.萤火虫尾部的发光细胞产生的 CO2 均来自有氧呼吸 C.大肠杆菌的线粒体内膜上可能具有 ATP 合成酶 D.检测仪显示的荧光强度与食品表面的微生物数量呈正相关 【答案】D 【分析】ATP的结构简式是A-P~P~P,其中A代表腺苷,T是三的意思,Р代表磷酸基团。合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用;ATP水解在细胞的各处,ATP合成在线粒体,叶绿体,细胞质基质。 【详解】A、观察可知,荧光素在荧光素酶、ATP等物质作用下,与氧气反应发光。该过程需要ATP水解释放能量,属于吸能反应,A错误; B、萤火虫尾部的发光细胞在荧光素酰腺苷酸氧化过程中也会产生CO2,并非均来自有氧呼吸,B错误; C、大肠杆菌是原核生物,没有线粒体,C错误; D、食品表面微生物数量越多,所含ATP越多,反应产生的荧光越强,所以检测仪显示的荧光强度与食品表面的微生物数量呈正相关,D正确。 故选D。 5.葡萄糖作为细胞的能源物质,几乎参与了细胞所有的生理代谢过程。如图为小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的过程图,下列相关说法正确的是(  ) A.Na+-K+泵是一种能同时运输Na+和K+的离子通道 B.葡萄糖、氨基酸等进入红细胞的方式与葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的不同 C.小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的过程与ATP的水解无关 D.小肠肠腔中Na+进入小肠绒毛上皮细胞的方式体现了细胞膜的选择透过性 【答案】D 【分析】1.被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式,不需能量。被动运输又分为两种方式:自由扩散:不需要载体蛋白协助,如:氧气,二氧化碳,脂肪,协助扩散:需要载体蛋白协助,如:氨基酸,核苷酸,特例...2.主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度,如:矿物质离子,葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。3.胞吞胞吐:大分子物质的跨膜运输,需能量。 【详解】A、Na+-K+泵是细胞膜上能同时运输Na+和K+的一种具有ATP酶活性的载体蛋白,A错误; B、葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式为主动运输,葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,氨基酸进入红细胞的方式为主动运输,B错误; C、Na+-K+泵将Na+泵出细胞,使细胞外Na+浓度高于细胞内,这一过程需要ATP水解提供能量,膜两侧Na+浓度差形成的电化学势能可为小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖提供能量,故小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的过程与ATP水解有关,C错误; D、小肠肠腔中Na+进入小肠绒毛上皮细胞是顺浓度梯度进行的,需要S蛋白的协助,方式为被动运输,体现了细胞膜的选择透过性,D正确。 故选D。 6.镁(Mg)是影响光合作用的重要元素,科研人员进行了相关研究。 (1)镁是构成 的重要成分,水稻细胞内的光合色素还包括 。 (2)为探究镁对水稻光合作用的影响。将正常培养38天的水稻分别转移到无镁培养液(-Mg2+)和正常培养液(+Mg2+)中培养15天,对光合作用指标进行连续跟踪检测,测定光合色素含量相对值、Vc max(最大羧化速率,碳固定指标)和An(净光合速率),结果如图1。推测前10天An变化不明显的原因是 ;10天后,An显著下降的原因是 。 (3)为进一步探究镁对水稻光合作用的影响,研究者将正常培养38天的水稻在缺镁和正常培养液中培养12天后,每3h检测一次Vcmax的变化,持续跟踪48h,结果如图2。实验结果表明 ,从而影响光合作用。为了验证缺镁前期对光反应的影响,还需要检测的指标有 (至少答出两个)。 (4)已知叶绿体中镁含量存在与Vc max相似的变化,且与叶绿体镁转运蛋白MGT3相关。为验证缺镁处理能够动态抑制MGT3基因的表达,设计实验如下表。请补全表中的检测指标 和图3中的实验结果。 组别 实验材料 实验处理 检测指标 对照组 缺镁培养的水稻植株 缺镁培养液 持续48h检测水稻叶片中的 实验组 正常培养液 (5)研究发现,RUBP羧化酶的活性依赖于Mg2+,根据上述研究内容解释短期缺镁影响水稻光合作用的机制 。 【答案】(1) 叶绿素 类胡萝卜素 (2) 植物可以利用体内原有的Mg2+,维持光合作用的正常进行 缺镁导致暗反应的碳固定速率下降 (3) Mg2+主要促进白天的碳固定,对夜间的碳固定无明显影响 ATP、NADPH、光反应速率、电子传递速率、氧气含量等光反应阶段指标 (4) MGT3基因的相对表达量 (5)缺Mg2+抑制MGT3基因的表达,MGT3蛋白含量降低使叶绿体中Mg2+含量下降,导致RUBP羧化酶的活性降低,从而抑制光合作用暗反应,降低水稻光合作用。 【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应阶段在叶绿体类囊体的薄膜上进行的,首先是水在光下分解成氧气和H+,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合形成还原性辅酶Ⅱ(NADPH),在有关酶的催化作用下促使ADP与Pi反应生成ATP;暗反应是在叶绿体基质中进行的,二氧化碳与C5结合生成C3,即二氧化碳的固定。随后在有关酶的作用下,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADHP还原。随后,一些C3经过一系列的反应形成糖类,另一部分C3经过一系列化学变化又形成C5。 【详解】(1)镁是构成叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)的重要成分,水稻细胞内的光合色素还包括类胡萝卜素(包括叶黄素和胡萝卜素)。 (2)据图1分析,15天内,两种培养液中水稻的光合色素含量相对值无明显变化,且两条曲线无明显差异,说明缺镁对光合色素的含量无影响;而缺镁培养液中的水稻Vc max(最大羧化速率,碳固定指标)和An(净光合速率)从10天后开始明显降低且低于正常培养液中的水稻,推测前10天An变化不明显的原因是植物可以利用体内原有的Mg2+,维持光合作用的正常进行;10天后,An显著下降的原因是缺镁导致暗反应的碳固定速率下降。 (3)分析图2可知,在黑暗条件下的水稻在缺镁和正常培养液中的Vc max相差不大,而在光照条件下,缺镁水稻的Vc max明显低于正常水稻,这表明Mg2+主要促进白天的碳固定,对夜间的碳固定无明显影响。为了验证缺镁前期对光反应的影响,还需要检测的指标有ATP、NADPH、光反应速率、电子传递速率、氧气含量等光反应阶段指标。 (4)由于缺镁处理能够动态抑制MGT3基因的表达,因此实验的检测指标为MGT3基因的相对表达量。与对照组相比,实验组的镁含量更高,因此实验组的镁转运蛋白MGT3含量应高于对照组。实验结果如图所示: (5)据题意,RUBP羧化酶的活性依赖于Mg2+,RUBP羧化酶是催化光合作用暗反应的酶,再根据上述研究内容可解释短期缺镁影响水稻光合作用的机制:缺Mg2+抑制MGT3基因的表达,MGT3蛋白含量降低使叶绿体中Mg2+含量下降,导致RUBP羧化酶的活性降低,从而抑制光合作用暗反应,降低水稻光合作用。 押题猜想三 细胞分裂和分化 限时:2min (原创)在高等动物胚胎发育过程中,某细胞通过分裂产生两个子细胞,其中一个子细胞发育为神经细胞,另一个发育为肝细胞。下列叙述正确的是( ) A. 两个子细胞的遗传物质相同,但基因表达的种类和数量不同 B. 神经细胞和肝细胞的形态结构差异源于细胞分裂过程中的变异 C. 肝细胞的全能性比神经细胞高,因其能合成更多种类的蛋白质 D. 若将神经细胞核移植到去核卵母细胞中,无法发育为新个体 【答案】A 【解析A:细胞分化是基因选择性表达的结果,两个子细胞遗传物质相同,但表达的基因不同(如神经细胞表达神经递质合成基因,肝细胞表达血红蛋白合成基因),A正确。 B:细胞分裂过程中的变异(如基因突变)可能导致遗传物质改变,但神经细胞与肝细胞的形态差异是分化的结果,B错误。 C:全能性与分化程度相关,分化程度越低,全能性越高。肝细胞分化程度高于神经细胞(如神经细胞通常不可逆分化),C错误。 D:动物细胞核具有全能性,神经细胞核移植到去核卵母细胞中可发育为新个体(如克隆技术),D错误。 押题解读 本部分内容主要考查选择题,常结合减数分裂、细胞分化、衰老、凋亡等内容进行综合考查;细胞分化的概念、作用、意义及细胞全能性。 1.某研究小组研究茶树油提取物松油烯-4-醇对小鼠肺癌细胞周期的影响,测定不同时期细胞的百分率,实验结果如表所示。下列叙述正确的是(  ) 时期 对照组 0.01%处理组 0.05%处理组 G1 62.5 39.1 25.2 S 26.2 18.5 0.7 G2、M 11.3 42.4 74.1 注:G1表示DNA合成前期;S表示DNA合成期;G2表示分裂准备期;M表示分裂期。 A.肺癌细胞在分裂间期体积增大,有利于物质交换 B.M期时肺癌细胞在细胞中央位置会出现细胞板 C.据表分析,无法判断三组实验细胞周期的时间长短 D.据表可知,提取物能诱导细胞周期阻滞于S期 【答案】C 【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次细胞分裂完成时结束的一段时间。细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期包括G1、S、G2,且在细胞周期中占据90-95%的时间,此期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,为分裂期做物质准备,此后进入分裂期(M)。 【详解】A、细胞体积增大,相对表面积减小,物质交换效率降低,不利于物质交换,所以肺癌细胞在分裂间期体积增大不利于物质交换,A错误; B、动物细胞有丝分裂过程中不会出现细胞板,细胞板是植物细胞有丝分裂末期出现的结构,B错误; C、表中仅给出了不同时期细胞的百分率,没有关于细胞周期具体时长的信息,所以无法判断三组实验细胞周期的时间长短,C正确; D、从表中数据看,随着提取物浓度增加,G2、M期细胞百分率增加,S期细胞百分率减少,说明提取物能诱导细胞周期阻滞于G2、M期,而不是S期,D错误。 故选C。 2.斑马鱼(2N=50)幼鱼表面上皮细胞(SEC)能在DNA不复制的情况下进行分裂,这个过程与SEC表面张力增大导致Piezo1离子通道开放有关,激活Piezo1能显著增加SEC的“无复制分裂”。“无复制分裂”最多进行两轮,得到的4个子SEC细胞的总体积与母SEC细胞的体积相当,以保障生长中幼鱼的体表覆盖。下列说法正确的是(  ) A.母SEC细胞进行“无复制分裂”的实质就是无丝分裂 B.“无复制分裂”过程会出现非姐妹染色单体间的互换 C.该分裂产生的4个子SEC细胞的细胞核均具有全能性 D.该分裂最多进行两轮的原因可能是子细胞核DNA不足 【答案】D 【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点(着丝粒)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、斑马鱼是真核生物,幼鱼表面上皮细胞(SEC)能在DNA不复制的情况下进行分裂,而无丝分裂是指分裂过程中无染色体和纺锤体的变化,A错误; B、非姐妹染色单体间的互换通常发生在减数分裂过程中,而“无复制分裂”不涉及DNA复制和染色体的重组,故不会发生上述现象,B错误; C、细胞核的全能性是发育为完整个体,该分裂产生的4个子SEC细胞不能发育为完整个体,故不能体现其具有全能性,C错误; D、由于“无复制分裂”过程中DNA不复制,每轮分裂后子细胞的DNA含量减半,经过两轮分裂后,子细胞的DNA含量可能不足以支持进一步的分裂,D正确。 故选D。 3.人的体细胞中抑癌基因A₁突变为A₂,细胞仍可正常分裂,但若两个A₁基因都突变为A₂而失活,将引起细胞癌变。研究发现,杂合子A₁A₂易患癌症,可能的机制如图所示。只考虑A₁、A₂基因,下列叙述正确的是(    ) A.抑癌基因突变可导致相应蛋白质活性过强,从而引起细胞癌变 B.抑癌基因A1在致癌因子的作用下突变成基因A₂属于显性突变 C.机制1形成的子细胞1可能的基因型及其比例为A₁A₂:A₂A₂=1:2 D.机制2形成的子细胞2和3可能均为纯合子细胞 【答案】D 【分析】据图分析,杂合体细胞中含有一对同源染色体,其上的基因A1和A2属于等位基因,机制1中产生的一个子细胞A2所在染色体的姐妹染色单体未分离,机制2的四分体发生互换,据此分析作答。 【详解】A、抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖,抑癌基因突变导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,可能引起细胞癌变,A错误; B、分析题意可知,抑癌基因A1突变为A2,细胞仍可正常分裂,说明A1相对于A2是显性,故A1在致癌因子的作用下突变成基因A2属于隐性突变,B错误; C、机制1一个子细胞A2所在染色体的姐妹染色单体未分离,形成的原因可能是纺锤体异常,体细胞1的基因型是A1A2A2,由于形成子细胞时多于染色体随机丢失,故产生的子细胞1可能的基因型及其比例为A1A2:A2A2=2:1,C错误; D、只考虑A1、A2基因,姐妹染色单体分离,非姐妹染色单体随机分配,故子细胞2和3的基因型可能均为纯合子细胞,D正确。 故选D。 4.对人类胚胎从2细胞阶段到囊胚阶段进行细胞发育追踪,发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段其中一个分裂较早的细胞——细胞M。下列叙述错误的是(    ) A.2细胞阶段细胞间差异可能与基因选择性表达有关 B.胚胎发育的后期,大部分体细胞来源于细胞M C.内细胞团将来会发育成胎儿的胎盘、胎膜等结构 D.相比小鼠模型,该实验要遵循更严格的伦理要求 【答案】C 【分析】在胚胎发育的早期阶段,虽然所有细胞都包含相同的遗传信息,但不同细胞开始表现出不同的形态和功能,这主要是由于基因的选择性表达。因此,2细胞阶段细胞间的差异确实可能与基因选择性表达有关 【详解】A、在胚胎发育的早期阶段,虽然所有细胞都包含相同的遗传信息,但不同细胞开始表现出不同的形态和功能,这主要是由于基因的选择性表达。因此,2细胞阶段细胞间的差异确实可能与基因选择性表达有关,A正确; B、题目描述中提到,大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段其中一个分裂较早的细胞——细胞M。由于内细胞团是胚胎发育的关键部分,它最终会分化成多种组织和器官,因此可以推断,在胚胎发育的后期,大部分体细胞确实会来源于细胞M,B正确; C、实际上,内细胞团(ICM)在胚胎发育过程中主要负责形成胚胎的本体,即未来的胎儿,而胎盘和胎膜等结构则主要由滋养层细胞发育而来,C错误; D、由于涉及人类胚胎的研究,与小鼠模型相比,确实需要遵循更为严格的伦理标准和规定。这是为了保护人类的尊严和权益,防止滥用和不道德的实验行为,D正确。 故选C。 5.人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述不正确的是(  ) A.正常的B淋巴细胞不能无限增殖 B.细胞分化程度越高,全能性越高 C.细胞产生的自由基可攻击蛋白质,导致细胞衰老 D.被病原体感染的细胞自主有序地死亡,属于细胞凋亡 【答案】B 【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稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。 【详解】A、正常的B淋巴细胞受到抗原刺激后,能发生分裂和分化,但不能无限增殖,癌细胞具有无限增殖的能力,A正确; B、细胞分化的程度越高,其形态、结构和功能就越专门化,这意味着它们失去了向其他类型细胞分化的能力,即全能性降低,B错误; C、细胞产生的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子,攻击蛋白质,使蛋白质的活性下降,导致细胞衰老,C正确; D、细胞凋亡使细胞自主有序地死亡,是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡,D正确。 故选B。 押题猜想四 遗传规律 限时:2min (原创)果蝇的体色由常染色体上的等位基因B/b控制,黑体为隐性(bb),灰体为显性(B_)。研究者将某基因T转入灰体雄性个体,该基因会导致纯合体的体色基因转移到T所在的X染色体上,从而表现为斑马纹体。此外,不含体色基因的雌配子不能发育。研究者进行杂交实验,黑体雌蝇(bb)与斑马纹体雄蝇杂交,F₁中雄性均为黑体,雌性均为斑马纹体。F₁随机交配,F₂雄性中黑体:斑马纹体=1:1。下列分析错误的是: A.斑马纹体的出现是基因重组的结果 B.基因T被转入X染色体上,且雄配子有致死效应 C.未发生基因转移时,T基因与B/b位于非同源染色体上 D.F₁雌蝇在减数分裂时发生了交叉互换 【答案】A 【详解】A、斑马纹体的出现是由于体色基因B从常染色体转移到X染色体,属于染色体结构变异(易位),而非基因重组。基因重组指同源染色体间的交叉互换或非同源染色体的自由组合,而基因位置的改变属于染色体变异。A错误 B.斑马纹体雄蝇(基因型为XᴮᵀY,常染色体为bb)与黑体雌蝇(bb,XX)杂交,父本产生的雄配子为Xᴮᵀ(携带B)和Y(无B)。F₁雄性(XY)从父方获得Y和常染色体b,体色为bb(黑体);雌性从父方获得Xᴮᵀ,从母方获得X(无体色基因),故表现为斑马纹体。F₂雄性比例为1:1,表明雄配子Xᴮᵀ和Y的比例均等,说明携带Xᴮᵀ的雄配子可能存在部分致死效应。B正确 C.未发生基因转移时,T基因被转入X染色体,而B/b位于常染色体,二者位于非同源染色体上。C正确 D.F₁雌蝇(XᴮᵀX)在减数分裂时,两条X染色体可能发生交叉互换(基因重组)。虽然最终存活的雌配子均为Xᴮᵀ(不含体色基因的配子无法发育),但重组过程在减数分裂中实际发生。D正确。 押题解读 本部分内容在选择题和非选择题中均会考查。考查内容一般包括,孟德尔遗传定律的判断,显隐性基因的判断,基因位置的判断,特殊比例的计算。 1.西红柿是一种营养丰富的蔬菜,它富含番茄素。番茄素的产生受三对等位基因A/a、B/b、C/c共同控制,其A、B共同决定番茄素的产生,但C基因会抑制A基因的表达。育种专家利用甲、乙、丙三种(基因型)不同且不产生番茄素的纯种番茄进行如下杂交实验。不考虑基因突变和染色体变异,下列叙述错误的是(  ) 组别 世代 一 二 三 P 品种甲×品种乙 品种甲×品种丙 品种乙×品种丙 F1合成番茄素植株比例 100% 0 0 F2合成番茄素植株比例 9/16 3/16 3/16 A.甲植株的基因型是aaBBcc或AAbbcc,丙植株是AABBCC B.西红柿中不能够产生番茄素的纯种植株基因型共有7种 C.第一组F2产生番茄素的植株自由受粉,后代能合成番茄素的植株占59/70 D.不产番茄素的杂种植株自交部分会发生性状分离,部分不会发生性状分离 【答案】C 【分析】1、自由组合定律的实质是:形成配子时,同源染色体上等位基因分离的同时,非同源染色体自由组合。 2、分析题干信息可知,A和B共同决定番茄素的产生,C基因会抑制A基因的表达,因此,能产生番茄素的基因型为:A_B_cc。甲、乙、丙是不产生番茄素的纯种番茄,且基因型不同。可能的基因型为:缺少A或B:aa____或__bb__;有C抑制A:A____C_。 【详解】A、第一组品种甲×品种乙杂交,F1全为能合成番茄素植株,说明F₁的基因型是A_B_cc。F₁自交得到的F2合成番茄素植株比例为9/16,说明F₁的基因型是AaBbcc,逆推出甲和乙必须互补提供A和B,且都不携带C,可能的组合为甲:aaBBcc,乙:AAbbcc或甲:AAbbcc,乙:aaBBcc。第二组品种甲×品种丙杂交,F₁不能合成番茄素,F₂中3/16能合成,F₂中3/16的比例对应于A_B_cc,说明涉及两对基因的自由组合(3/4 × 1/4 = 3/16)。因此,甲和丙的差异在两对基因上,且其中一对是C/c。假设甲是aaBBcc,则丙可能是aaBBCc或AABBCC。如果丙是aaBBCc,则F₁是aaBBcc(能合成番茄素),与实验结果矛盾(F₁不能合成),因此,丙是AABBCC,A正确; B、A和B共同决定番茄素的产生,C基因会抑制A基因的表达,因此不能产生番茄素的纯种植株基因型为:缺少A或B:aaBBcc、aabbcc、AAbbcc,3种;有C抑制A:AABBCC、AAbbCC、aaBBCC、aabbCC,4种,总计7种,B正确; C、第一组F₂能合成番茄素的基因型是A_B_cc,占9/16,包括1/9AABBcc;2/9AaBBcc;2/9AABbcc;4/9AaBbcc,产生的配子为4/9ABc、2/9Abc、2/9aBc、1/9abc,后代能合成番茄素的植株(A_B_cc)占AABBcc(4/9×4/9)+AABbcc(2×4/9×2/9)+AaBBcc(2×4/9×2/9)+AaBbcc(2×4/9×1/9+2×2/9×2/9)=64/81,C错误; D、不产番茄素的杂种植株基因型可能是:A_B_C_、A_bb__或aaB___,杂种植株自交部分会发生性状分离,部分不会发生性状分离,如A_B_Cc自交后会出现A_B_cc,发生性状分离;A_bbcc自交后不会发生性状分离,D正确。 故选C。 2.果蝇的部分性染色体组成及发育情况如下表所示,现有一只性染色体数目异常且携带纯合致死基因的白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇杂交,相关叙述错误的是(    ) 受精卵中性染色体组成 发育情况 XX、XXY 雌性,可育 XY、XYY 雄性,可育 XXX、YO、YY 胚胎期致死 XO 雄性,不育 A.据表推测,果蝇的性别决定与X染色体的数目有关,与是否含有Y染色体无关 B.若致死基因位于常染色体上,则F1个体中红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇: 白眼雄果蝇=4:1:1:4 C.若致死基因位于X染色体上,则F1个体中红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇: 白眼雄果蝇=4:1:1:2 D.F1红眼雌雄果蝇交配产生的染色体数目异常的F2个体中,若有1/9是白眼,则致死基因位于常染色体上 【答案】D 【分析】题意分析,用红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)杂交得到F1,正常情况下,子代雌果蝇(XAXa)均为红眼,雄果蝇(XaY)均为白眼,但在子代中发现一只例外白眼雌果蝇(记为W)。则此白眼果蝇产生的原因可能是基因突变、染色体数目变异或染色体缺失,现将该白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇(XAY)杂交产生F2,根据F2性状判断其产生的原因。 【详解】A、据表推测,果蝇的性别决定与X染色体的数目有关,与是否含有Y染色体无关,如含有两个X染色体的为雌性,含有一个X染色体的为雄性,无X染色体和三条染色体的个体致死,A正确; B、根据题意可知,现有一只性染色体数目异常且携带纯合致死基因的白眼雌果蝇XaXaY与野生型红眼雄果蝇XAY杂交,白眼果蝇产生的配子为XaXa∶XaY∶Xa∶Y=1∶2∶2∶1。正常红眼雄果蝇产生的配子为XA∶Y=1∶1,产生的子代的基因型和表现型比例为红眼雌果蝇(2XAXaY、2XAXa)∶白眼雌果蝇(1XaXaY)∶红眼雄果蝇(XAY)∶ 白眼雄果蝇(2XaYY、2XaY)=4∶1∶1∶4,该结果说明致死基因位于常染色体上,B正确; C、若致死基因位于X染色体上,且设为隐性纯合ee致死,则白眼雌果蝇的基因型表示为XaEXaeY与野生型红眼雄果蝇XAY杂交,白眼果蝇产生的配子为XaEXae∶XaEY∶XaE∶XaeY∶Xae∶Y=1∶1∶1∶1∶1∶1。F1个体中红眼雌果蝇(1XAXaeY、1XAXaEY、1XAXaE、1XAXae)∶白眼雌果蝇(1XaEXaeY)∶红眼雄果蝇(XAY)∶ 白眼雄果蝇(1XaEYY、1XaEY)=4∶1∶1∶2,C正确; D、若致死基因位于常染色体上,则产生的子代中红眼雌果蝇(1XAXaY、1XAXa)和红眼雄果蝇(XAY)杂交,根据棋盘法计算可知,染色体异常个体中白眼个体(XaYY)占比为1/5,D错误。 故选D。 3.新型抗虫棉T与传统抗虫棉R19、sGK均将抗虫基因整合在染色体上,但具有不同的抗虫机制。对三者进行遗传分析,杂交组合及结果如下表所示。以下说法错误的是(  ) 杂交组合 F1 F2 ①T×R19 全部为抗虫株 全部为抗虫株 ②T×sGK 全部为抗虫株 抗虫株∶感虫株=15∶1 A.T与R19的抗虫基因可能位于一对同源染色体上 B.T与sGK的抗虫基因插入位点在非同源染色体上 C.杂交组合②的F2抗虫株中抗虫基因数量不一定相同 D.R19与sGK杂交得到的F2中性状分离比为3:1 【答案】D 【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自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,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、T×R19杂交,F1全部为抗虫植株,F2全部为抗虫植株,可推测T与R19的抗虫基因可能位于一对同源染色体上,所含的配子均含有抗虫基因导致,A正确; B、根据T×sGK杂交结果分析,F1全部为抗虫植株,F2中抗虫:不抗虫=15:1,该比值是9:3:3:1的变形,可知T与sGK的抗虫基因插入位点在非同源染色体上,B正确; C、设相关基因是A/a、B/b,其中A-B-、A-bb和aaB-的类型均表现为抗虫,故杂交组合②的F2抗虫株中抗虫基因数量不一定相同,C正确; D、设T基因型是AAbb,则sGK是aaBB,R19是A1A1AA,R19与sGK杂交后F1的基因型是A1A(连锁)aBb,两对基因独立遗传(A1A可看做一个基因),F2中性状分离比为15∶1,D错误。 故选D。 4.牵牛花为虫媒、两性花,有白色、红色、蓝紫色等多种花色。下图为其色素代谢途径示意图。研究者将白色和蓝紫色牵牛杂交,F1中红花植株与蓝紫花植株的比例为1:1,其中蓝紫色花比亲本中蓝紫色花的颜色浅。推测出现颜色浅的可能原因是(    ) 注:A、B基因位于细胞核内,其等位基因a、b无相应功能 A.F1蓝紫色花的花瓣细胞中A酶含量少于亲本 B.F1蓝紫色花的花瓣细胞中B酶含量少于亲本 C.亲本蓝紫色花的花瓣细胞中合成的矢车菊素较F1少 D.亲本蓝紫色花的花瓣细胞中合成的天竺葵素较F1少 【答案】A 【分析】基因控制蛋白质的合成从而控制性状,有两种方式:(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。(2)基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物体的性状。基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,精细地调控生物体的性状。 【详解】A、白色花基因型是aa--,蓝紫色花基因型是A-B-,F1有红花A-bb和蓝紫色花A-B-,且A-bb:A-B-=1:1,则亲本基因型是白色花aabb,蓝紫色花AABb,F1是AaBb、Aabb,F1蓝紫色花AaBb的花瓣细胞中A酶含量少于亲本AABb ,A符合题意; B、F1蓝紫色花AaBb的花瓣细胞中B酶含量和亲本 AABb相同,B不符合题意; C、亲本蓝紫色花AABb的花瓣细胞中合成的A酶含量较F1(AaBb)多,则亲本蓝紫色花的花瓣细胞中合成的矢车菊素较F1多,C不符合题意; D、亲本蓝紫色花AABb的花瓣细胞中合成的A酶含量较F1(AaBb)多,B酶含量相同,亲本蓝紫色花的花瓣细胞中合成的天竺葵素较F1多 ,D不符合题意。 故选A。 5.拟南芥的花为两性花,其野生型叶片为披针形。现从经射线照射后的野生型拟南芥中选育出六个不同的单基因隐性突变品系(①~⑥)。为判断这六个突变体所含的突变基因之间的关系以及基因在染色体上的位置,研究人员进行了杂交实验,实验过程及结果如下表所示。不考虑突变和互换。 杂交组合 F1表型 F1自交后获得的F2表型及株数 ①×② 匙形 320匙形 ①×③ 披针形 158披针形、160匙形 ①×④ 披针形 160披针形、162.匙形 ①×⑤ 披针形 180披针形、60倒卵形、81匙形 ①×⑥ 披针形 178披针形、60倒卵形、80匙形 (1)由表中结果推测,这六个不同的单基因隐性突变品系至少涉及 对同源染色体上的 对基因的突变。 (2)若品系②和③杂交,所得Fl的叶型表现为 。若品系③和④杂交,所得的F1自交后代的表型及比例为 。 (3)欲判断品系⑤和⑥涉及的突变基因间的位置关系,请设计杂交实验(要求写出实验的思路及预期结果及结论)。实验思路: ,预期结果及结论: 。 (4)经初步检测得知,品系⑤的突变基因可能位于1号或5号染色体上。为进一步确定其位置,研究入员让品系⑤和野生型个体杂交得到F1,F1自交得到F2.取品系⑤、野生型、F1以及F2中披针形和倒卵形个体各100株,分别提取DNA,并将表型一致的DNA作混合样本,用不同的SSR引物扩增不同样本的SSR遗传标记并进行电泳鉴定。请绘出支持“品系⑤的突变基因位于1号染色体上”的F2倒卵形混合植株样本的电泳条带图 。 注:SSR为简单重复序列,比如(CA)n和(TG)n……,重复单位数目10~60个;不同品系,不同染色体上重复的数目不同,且和待测基因紧密连锁。 【答案】(1) 2 3 (2) 披针形 全部为匙形或披针形:匙形=1:1 (3) ⑤和⑥杂交得F1,F1自交,观察并统计F2的表型及比例 若F1为倒卵形,F2为倒卵形,则为同源染色体上的等位基因;若F1为披针形,F2为披针形:倒卵形:匙形=9: 3:4,则为非同源染色体上的非等位基因;若F1为披针形,F2为披针形:倒卵形:匙形=2:1:1,则为同源染色体上的非等位基因 (4) 【分析】从拟南芥的一个披针形显性纯合野生型品系中选育出6个不同的隐性突变品系①~⑥,每种隐性突变只涉及1对基因。6个不同的隐性突变可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的。 【详解】(1)由①×②杂交,F1是匙形,F2是匙形,推知①和②可能是同一基因突变而来,①×③杂交F1是披针形,F2披针形:匙形=1:1,可能是隐性突变①和隐性突变③是不同基因突变而来,并且两对基因位于同一对同源染色体上,同理,根据①×④的杂交结果,推知可能隐性突变①和隐性突变④是不同基因突变而来,并且两对基因位于同一对同源染色体上,根据①×⑤的杂交结果,①和⑤的基因位于两对同源染色体上,根据①×⑥的杂交结果,①和⑥的基因位于两对同源染色体上。由此推测,决定这些品系叶片形状的基因至少为3对(复)等位基因发生突变而来,至少涉及2对同源染色体。 (2)①×②杂交,F1是匙形,F2是匙形,推知①和②可能是同一基因突变而来,①×③杂交F1是披针形,F2披针形:匙形=1:1,可能是隐性突变①和隐性突变③是不同基因突变而来,说明隐性突变②和隐性突变③也是不同基因突变而来,若表中品系②和③杂交,F1的叶型表现为披针形。①×③和①×④的杂交结果相同,说明隐性突变体③和④两者的基因可能是由同一基因突变而来,结果是F1全是匙形,F2也全是匙形,隐性突变体③和④两者的基因也可能是由不同基因突变而来,两者位于一对同源染色体上,此时F1是披针形,F2披针形:匙形=1:1 (3)①×⑤和①×⑥的杂交结果相同,说明隐性突变体⑤和⑥两者的基因可能是由同一基因突变而来,也可能是由不同基因突变而来,F2叶形及比例均为披针形:倒卵形:匙形=9:3:4,说明①和⑤的基因位于两对同源染色体上,①和⑥的基因位于两对同源染色体上。若⑤和⑥涉及的突变基因是等位基因,则品系⑤和⑥杂交,F1的叶型为倒卵形,若品系⑤和⑥杂交的F1的叶型为披针形,则说明⑤和⑥两者的基因可能是由不同基因突变而来,需要让F1自交,观察并统计F2的表型及比例才能判断⑤和⑥涉及的突变基因间的位置关系。若F1为倒卵形,F2为倒卵形,则为同源染色体上的等位基因;若F1为披针形,F2为披针形:倒卵形:匙形=9: 3:4,则为非同源染色体上的非等位基因;若F1为披针形,F2为披针形:倒卵形:匙形=2:l:l,则为同源染色体上的非等位基因。 (4)电泳结果中F1个体、F2中披针形个体的SSR均相同,均含有品系⑤和野生型的基因。若品系⑤的突变基因位于1号染色体上,则F2中倒卵形个体中不含野生型的1号染色体SSR,只含有来自品系⑤的1号染色体SSR,含有来自品系⑤和野生型的5号染色体SSR,故F2中倒卵形个体的条带只有3条,如图所示: 押题猜想五 生物变异与进化 限时:2min (原创)位于染色体上的酪氨酸酶基因(A)有3种隐性突变基因(a1、a2、a3),均会导致人患白化病。如图为3种突变基因在A基因编码链(与转录模板链互补)对应的突变位点及碱基变化,下列叙述错误的是(    ) A.酪氨酸酶基因突变具有不定向性,三种突变基因之间互为等位基因 B.白化病属于单基因遗传病,通过基因测序技术可诊断该病携带者和患者 C.a2与A基因的表达产物相比,因翻译时终止密码子提前出现而导致缺失多个氨基酸 D.a1与a3基因的表达产物相比,会增加一个甘氨酸,其它氨基酸的种类和数量都相同 【答案】D 【详解】A、从题干可知,酪氨酸酶基因(A)能突变成a1、a2、a3三种不同的隐性突变基因,这体现了基因突变的不定向性,而且这些突变基因都位于染色体上的相同位置,控制同一性状(白化病相关性状)的不同表现,所以三种突变基因之间互为等位基因,A正确; B、白化病是由单个基因(酪氨酸酶基因)发生突变导致的单基因遗传病,因为不同的突变基因(如a1、a2、a3)在基因序列上有特定的变化,所以通过基因测序技术可以检测出个体是否携带这些突变基因,从而诊断该病携带者和患者,B正确; C、由图可知,a2突变基因中C变为T,根据碱基互补配对原则,转录形成的mRNA上会提前出现终止密码子UGA,这会导致翻译提前终止,从而使得与A基因的表达产物相比,缺失多个氨基酸,C正确; D、a1基因在GAG之前插入GGG,转录后mRNA上会多一个甘氨酸(GGG编码甘氨酸)的密码子,会增加一个甘氨酸,a3基因TGC变为TTC,模板链碱基是AAG,转录形成的mRNA上的密码子为UUC,为苯丙氨酸,编码的蛋白质氨基酸数不变,所以a2和a3基因表达产物中的氨基酸种类可能相同,数目不相同,D错误。 故选D。 押题解读 本部分内容主要考查选择题在非选择题中也会涉及。主要考点:基因突变的类型(替换、增添、缺失)及其对蛋白质的影响;基因突变的特点;基因突变在生物进化中的作用(提供原材料)。染色体结构变异(缺失、重复、倒位、易位)及其对性状的影响。染色体数目变异(多倍体、单倍体)的形成及育种应用(如秋水仙素处理)。基因频率的计算与自然选择的关系,物种形成(地理隔离与生殖隔离),进化证据(化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学)。 命题特点:试题多结合生产实践(如抗虫棉育种、油菜黄化突变体筛选)或科学研究(如血红蛋白进化差异、DNA测序技术),考查学生对知识的实际应用能力。频繁出现电泳条带分析(如限制酶酶切位点判断基因型)、遗传图谱推断(如性染色体异常个体的形成)等实验设计类题目。 1.下图是香蕉野生祖先种和栽培品种的染色体核型图,下列相关叙述正确的是(  ) A.栽培品种由野生祖先种香蕉培育而来,故不存在生殖隔离 B.栽培品种每个染色体组中的染色体数目比野生祖先种多一条 C.利用野生祖先种培育栽培品种香蕉,其原理是染色体变异 D.野生祖先种香蕉和栽培品种香蕉均能进行有性生殖 【答案】C 【详解】A、观察染色体核型图可知,野生祖先种为二倍体,栽培品种为三倍体。二倍体与三倍体杂交后代是不育的,存在生殖隔离,A错误; B、野生祖先种是二倍体,每个染色体组有11条染色体;栽培品种是三倍体,每个染色体组也是11条染色体,B错误; C、从染色体核型图能看到,栽培品种比野生祖先种多了一个染色体组,利用野生祖先种培育栽培品种香蕉的原理是染色体数目变异,属于染色体变异,C正确; D、栽培品种香蕉是三倍体,在减数分裂时会发生联会紊乱,不能产生正常的生殖细胞,不能进行有性生殖,D错误。 故选C 。 2.下表为2005—2008年,碳青霉烯类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。下列有关叙述正确的是(    ) 年份 2005 2006 2007 2008 住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19 某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5 A.在抗生素的作用下,细菌会产生抗药性的基因突变 B.在抗生素的作用下,细菌的基因频率会发生不定向改变 C.为避免细菌产生抗药性,初次用药时应加大抗生素的剂量 D.临床上,任何抗生素的使用都需要开展细菌耐药监测工作 【答案】D 【分析】可遗传变异包括基因突变、染色体畸变、基因重组,变异是不定向的,环境对变异起到选择作用,适应环境的生存,不适应的淘汰。 【详解】A、没有抗生素的使用,细菌也会产生抗药性的基因突变,抗生素起到筛选作用,A错误; B、在抗生素的作用下,细菌的基因频率会发生定向改变,B错误; C、滥用抗生素会破坏人体正常菌群,为耐药菌滋生创造条件,需谨慎使用,C错误; D、临床上,任何抗生素的使用都需要开展细菌耐药监测工作,建立细菌耐药预警机制,D正确。 故选D。 3.基因Bax和Bcl—2会影响细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是(    ) A.细胞衰老和凋亡既受遗传信息的调控又受环境因素的影响 B.无功能siRNA干扰对照组能排除siRNA本身对实验结果的影响 C.TRPM7基因对Bax、Bcl—2基因表达的影响分别是抑制、促进 D.从功能上分析Bax基因属于原癌基因、Bcl—2基因属于抑癌基因 【答案】D 【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础,能维持组织细胞数目的相对稳定,是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。 【详解】A、细胞衰老和凋亡是细胞正常的生命历程,既受遗传信息(基因)的调控,也受环境因素的影响,比如一些化学物质、辐射等环境因素都可能影响细胞衰老和凋亡的进程,A正确; B、在实验中设置无功能siRNA干扰对照组,其目的是排除siRNA本身(除了对TRPM7基因表达的干扰作用外)对实验结果可能产生的影响,这样可以更准确地判断是TRPM7基因表达降低导致的实验结果变化,还是siRNA其他方面的作用引起的,B正确; CD、利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达后,Bax基因表达量增加、Bcl—2基因表达量降低,说明TRPM7能抑制Bax基因表达、促进Bcl—2基因表达;同时细胞凋亡率明显提高,说明Bax基因能促进细胞凋亡,属于抑癌基因,Bcl—2基因能抑制凋亡,属于原癌基因,C正确、D错误。 故选D。 4.粳稻和籼稻是水稻的两个品种,二者杂交所产生的子代会出现部分花粉不育现象。研究显示,该现象与来自籼稻的12号染色体上的一段DNA有关。该段DNA含有2个紧密相邻的基因—基因D和基因J,基因D编码的毒蛋白D可以杀死花粉,基因J编码的蛋白质J能解除D蛋白的毒性。研究发现,粳-籼杂交稻产生的花粉中,12号染色体来源于粳稻的不育,来源于籼稻的则可育(如图所示)。据图分析,下列说法正确的是(    ) A.粳-籼杂交稻的部分花粉不育现象表明两种水稻之间产生了生殖隔离 B.粳-籼杂交稻自交产生的子代中,基因型为DDJJ的个体占1/4 C.该现象可能是由于基因D和基因J的表达时期不同,但均在花粉时期发挥作用导致的 D.粳-籼杂交稻中若来自籼稻的12号染色体丢失,则其产生的花粉一定可育 【答案】C 【分析】不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,这种现象叫做生殖隔离。隔离是物种形成的必要条件,长期的地理隔离可能会导致生殖隔离进而 产生新物种。 【详解】A、该杂交稻仍有部分花粉可育,表明二者之间没有生殖隔离,A错误; B、粳-籼杂交稻自交,12号染色体来源于粳稻的不育,来源于籼稻的则可育,即粳-籼杂交稻只能产生DJ的花粉,但雌配子可以有两种,比例为1:1,因此基因型为DDJJ的个体为1/2,B错误; C、由题图可知粳-籼杂交稻花粉母细胞中含有源自籼稻的12号染色体(含DJ)和源自粳稻的12号染色体(不含DJ),杂交稻产生的花粉中,12号染色体源于粳稻(不含DJ)的不育(说明已经含有了毒蛋白D,但没有蛋白质J),源于籼稻(含DJ)的则可育(蛋白质J能解除D蛋白的毒性),由此推测D蛋白的表达发生在J蛋白之前,即基因D在花粉母细胞时期表达,基因J在花粉时期表达。随着同源染色体的分离,不含基因J的花粉无法表达J蛋白,此时在花粉母细胞时期表达的D蛋白发挥作用,使花粉不育;而含有基因J的花粉此时表达出J蛋白,解除D蛋白的毒性,使花粉可育,因此基因D和基因J的作用时期均为花粉时期,C正确; D、若来自籼稻的12号染色体丢失前基因D已经编码了毒蛋白D,仍会导致花粉出现不育,D错误。 故选C。 5.西瓜植株的花有三种类型,雌花(没有雄蕊)、雄花(没有雌蕊)和完全花(同时具备雌蕊和雄蕊)。同一植株上可以有不同类型的花。科研人员尝试找出与西瓜性别决定有关的基因。 (1)选取不同性别类型的西瓜品系进行杂交,杂交实验示意图如下。 ①据图可知,亲本中 的性状为显性性状,性别类型的遗传 (填“是”或“否”)遵循自由组合规律。 ②将F1与品系S杂交,所得子代对应(1)中F2的三种表型的比例为 。 ③为找出“?”代表的未知基因,参照其他同科植物与性别决定有关的A(a)基因序列,检测品系S、X及其杂交子代的同源基因的组成,如图。 比较所检测的每一个个体的 和 ,若二者相关性与预期一致,可初步确定A(a)基因参与西瓜的性别决定。 (2)选取植株上全开雌花的品系M(与此性状有关的基因组成中有AATT)为母本,品系X为父本进行杂交,F1表型与X相同。F1自交得F2,F2的表现型与亲本相同且比例为3:1。在品系M、品系X中各选取10个植株,两个品系的2号染色体上具有与表型同时出现的特异DNA序列。检测F2中110个植株中上述特异DNA序列出现情况,发现与其中7个植株表型不符,原因是在F1减数分裂时发生了 。进一步在2号染色体上找到了与性别有关的G基因。 (3)品系X具有诸多优良性状,请写出利用品系M、X杂交的方法培育出全开雌花同时兼具品系X诸多优良性状的品系Y的操作流程 。(请用杂交实验图示作答) 【答案】(1) 品系X 是 1:1:2 基因型 (性别类型的)表型 (2)2号染色体中上述特异DNA序列与决定表型基因之间的重组 (3) 【分析】F2中同时开雌花、雄花:同时开雌花、雄花和完全花:同时开雌花、完全花的比例为9:3:4,符合9:3:3:1的变式,说明性别类型的遗传遵循自由组合规律,且同时开雌花、雄花(品系X)为双显性,F1的基因型为双杂合。 【详解】(1)①F2中同时开雌花、雄花:同时开雌花、雄花和完全花:同时开雌花、完全花的比例为9:3:4,符合9:3:3:1的变式,说明性别类型的遗传遵循自由组合规律,且同时开雌花、雄花(品系X)为显性性状。 ②假设未知基因“?”用A/a表示,同时开雌花、雄花的基因型为A_T_,同时开雌花、雄花和完全花的基因型为aaT_,同时开雌花、完全花的基因型为A_tt、aatt。F1的基因型为双杂合,其基因型AaTt,品系S的基因型为aatt,品系X的基因型为AATT,将将F1与品系S杂交,子代的基因型及比例为AaTt:aaTt:Aatt:aatt=1:1:1:1,即子代的表型及比例为开雌花、雄花:同时开雌花、雄花和完全花:同时开雌花、完全花=1:1:2。 ③检测品系S、X及其杂交子代的同源基因的组成,通过比较所检测的每一个个体的基因型和性别类型的表型,若二者相关性与预期一致,可初步确定A(a)基因参与西瓜的性别决定。 (2)在品系M、品系X中各选取10个植株,两个品系的2号染色体上具有与表型同时出现的特异DNA序列。检测F2中110个植株中上述特异DNA序列出现情况,发现与其中7个植株表型不符,原因是在F1减数分裂时发生了2号染色体中上述特异DNA序列与决定表型基因之间的重组。 (3)可通过杂交育种,将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种,品系X具有诸多优良性状,可通过杂交育种培育出全开雌花同时兼具品系X诸多优良性状的品系Y,品系M植株上全开雌花可作母本,品系X同时开雌花、雄花可作父本,二者杂交实验图示如下: 。 押题猜想六 生命活动的调节 限时:2min (原创)当人体处于应激状态时,交感神经兴奋,导致肾上腺髓质分泌肾上腺素,同时糖皮质激素分泌增加。下列叙述错误的是(  ) A.肾上腺素的分泌过程属于神经调节 B.肾上腺素通过体液运输作用于免疫细胞,抑制细胞免疫 C.糖皮质激素抑制抗体生成,导致体液免疫减弱 D.免疫细胞释放的细胞因子可作用于下丘脑,调节应激反应 【答案】B 【详解】 肾上腺髓质分泌肾上腺素由交感神经直接支配,属于神经调节。A正确 肾上腺素通过体液运输作用于免疫细胞,但其对免疫系统的影响具有双重性:B错误 糖皮质激素通过抑制B细胞增殖和抗体生成,导致体液免疫减弱。C正确 免疫细胞释放的细胞因子(如IL-1、TNF-α)可通过体液运输作用于下丘脑,调节体温、应激反应等生理过程。D正确 押题解读 本部分内容在选择题和非选择题中均有设计,非选择题中主要考查实验设计,实验分析。核心考点:动作电位形成机制、突触的结构与信息传递特点;激素的分级调节与反馈调节、激素运输与作用特点、稳态与调节网络;免疫系统的组成与功能、体液免疫与细胞免疫;植物激素作用特点及多种激素作用。 1.科学家发现在神经元的树突中,每隔一段距离就会出现内质网与细胞膜的接合点(ER-PM),ER-PM上有重要的钙离子通道VGCC。谷氨酸受体与谷氨酸结合后,把信号传导给VGCC,后者打开通道并允许Ca2+内流,激活ER-PM接合点一系列信号传递,使内质网的钙信号局部增强,并实现长距离传播(见图)。下列分析最合理的是(    ) A.①表示突触前膜,①上的受体有接收化学信号的功能 B.a过程中谷氨酸由上一个神经元树突末梢的突触小体释放 C.b过程实现了化学信号与电信号的转化 D.c过程Ca2+通过主动运输的方式进入神经元 【答案】C 【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的,突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→化学信号”的转变。 【详解】A、图中①是突触后膜而非突触前膜,A错误; B、谷氨酸一般由上一神经元的轴突末梢释放而非树突末梢,B错误; C、b过程是谷氨酸与其受体结合后,引发膜电位变化并激活下游离子通道,属于化学信号向电信号的转化,C正确; D、VGCC 打开后 Ca2+顺浓度梯度进入神经元,不属于主动运输,D错误。 故选C。 2.正常情况下,当膀胱尿液充盈到一定量时,会引起脊髓排尿反射,同时会将信息传到大脑,若高级中枢决定憋尿,就会由交感神经控制,交感神经末梢释放神经递质去甲肾上腺素作用于β肾上腺素能受体使膀胱逼尿肌松弛,同时作用于α肾上腺素能受体使尿道内括约肌收缩,抑制尿液排出。当有意识排尿时,副交感神经末梢释放乙酰胆碱作用于M型胆碱能受体使逼尿肌收缩、尿道内括约肌舒张,促进排尿。下列叙述错误的是(    ) A.β肾上腺素能受体和M型胆碱能受体为交感神经和副交感神经支配的效应器 B.排尿反射的神经中枢在脊髓,排尿反射受高级中枢大脑的控制而促进或抑制排尿 C.交感神经末梢释放的去甲肾上腺素作用效应不同取决于靶细胞与其结合的受体 D.人在紧张时交感神经会兴奋,使膀胱逼尿肌松弛、尿道内括约肌收缩而阻止排尿 【答案】A 【分析】神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射弧的结构包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。 【详解】A、受体不属于效应器,A错误; B、排尿反射的神经中枢在脊髓,排尿反射受到高级中枢大脑的控制而促进或抑制排尿,B正确; C、去甲肾上腺素作用于β肾上腺素能受体和作用于α肾上腺素能受体的效应不同,说明去甲肾上腺素作用效应由靶细胞与之结合的受体决定,C正确; D、人在紧张时交感神经会兴奋,使膀胱逼尿肌松弛、尿道内括约肌收缩,进而抑制排尿,D正确。 故选A。 3.某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-L1和PD-1的结合,可恢复CTL的活性,用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效,研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料,开展该疗法与化疗的联合治疗研究,部分结果如图所示。据此分析,下列叙述错误的是(  ) A.CTL能识别自身细胞的HLA,因此不攻击自身正常细胞 B.肿瘤的发生与机体的免疫监视功能低下有关 C.免疫检查点疗法可能会引发自身免疫病 D.联合疗法治疗效果最好的原因是模型小鼠体内CTL数量更多 【答案】D 【分析】正常情况下,PD-1是T细胞表面的特异性受体,可以识别肿瘤抗原。PD-1识别吞噬细胞处理呈递的肿瘤抗原后,可以增殖分化出记忆T细胞和细胞毒性T细胞,细胞毒性T细胞可以识别并攻击肿瘤细胞,引起肿瘤细胞的裂解死亡。当肿瘤细胞表面的PD-L1通过与T细胞表面的PD-1蛋白特异性结合,抑制T细胞增殖分化,从而逃避免疫系统的攻击。 【详解】A、 CTL能识别自身细胞的HLA,从而不攻击自身细胞,这是机体免疫系统正常的自身耐受机制,A正确; B、免疫逃逸使得机体免疫系统不能正常识别和清除肿瘤细胞,导致免疫监视功能下降,机体就会有肿瘤发生的风险,因此肿瘤的发生与机体的免疫监视功能低下有关,B正确; C、免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-L1和PD-1的结合,有可能会攻击自身其他细胞引起组织损伤,即自身免疫病,C正确; D、联合疗法治疗效果最好,从图a可以看出联合疗法组肿瘤体积最小,从图b可以看出联合疗法组活化的CTL数量最多,但不能简单地说联合疗法治疗效果最好的原因只是模型小鼠体内CTL数量更多,D错误。 故选D。 4.茉莉酸(JA)是一种能增强植物抗虫性的重要激素。昆虫取食时,植物被取食部位会产生茉莉酸信号,传导至未被取食部位,使得整株植物产生抵御该昆虫的系统抗性。与野生型番茄(W)相比,番茄JA合成突变体(spr8)和JA受体不敏感突变体(coil)都不表现出系统抗性。现不慎将上述3个番茄材料的接穗弄混,某科研小组将3种接穗分别嫁接到野生型番茄(W)的砧木上。对嫁接后的砧木进行接虫,测定接穗的抗虫性,结果如下。下列有关分析正确的是(    ) 接穗 接穗1 接穗2 接穗3 砧木 野生型W 野生型W 野生型W 接穗表现 抗虫 不抗虫 抗虫 ①由结果推测,JA信号可从合成部位传递至植株的其他部位 ②据结果推测,结果中的接穗2应为JA受体不敏感突变体coil ③若将接穗嫁接到突变体spr8的砧木上,重复上述实验可将接穗1、3区分开 ④若仍以野生型W为砧木,对接穗接虫后,测定砧木的抗虫性,可将接穗1、3区分开 A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③ 【答案】A 【分析】植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量的有机物。 【详解】①昆虫取食时,植物被取食部位会产生茉莉酸信号(JA),传导至未被取食部位,使得整株植物产生抵御该昆虫的系统抗性。野生型番茄的砧木接虫后可以产生JA信号,并向上传导。实验中接穗1和接穗3可以表现出抗虫性,说明其能感受JA信号,①正确; ②接穗2不能感应砧木传导上来的JA信号,故其为JA受体不敏感突变体coil,②正确; ③以突变体spr8为砧木,接虫后不能产生JA信号,所有接穗都不能感受到JA信号,都不会产生抗虫性,因此不能区分另2种接穗,③错误; ④若仍以野生型W为砧木,接穗接虫后,野生型会产生JA信号并传导至砧木,砧木能表现出抗虫性,而突变体spr8接穗不能产生JA信号,砧木也不会表现出抗虫性,由此可以区分野生型接穗和突变体spr8接穗,④正确; 综上,①②④正确,即A正确。 故选A。 5.植物的生命活动调节受基因的调控、激素的调节和环境因素的影响,它们相互作用、协调配合。请根据所学知识,回答下列问题。 (1)西北地区以种植冬小麦为主,通常在秋天播种,经过冬季后,第二年才抽穗开花。这种低温诱导促使作物开花的作用称为 。在种子萌发的过程中,赤霉素、细胞分裂素可促进萌发,而脱落酸抑制萌发。赤霉素与细胞分裂素的作用表现称为 ,该事例也说明植物的生长发育是由 形成的调节网络调控的。 (2)科研人员为研究光和脱落酸(ABA)对种子萌发的影响,测定了野生型植株和光受体缺失突变体中ABA的含量(结果如图甲)和不同处理下的野生型植株种子萌发率(结果如图乙)。请回答下列问题。 ①植物接受光照会依赖光敏色素,它是一种 复合体,主要吸收 。 ②据图甲中实验结果推测,光可能 (“促进”或者“抑制”)植物ABA合成代谢相关基因的表达,依据是 。 ③据图乙中实验结果推测,在 条件下,种子萌发对ABA处理更为敏感。 【答案】(1) 春化作用 协同作用 多种激素(相互)作用 (2) 色素-蛋白 红光和远红光 抑制 与野生型相比,光受体缺失突变体植株中ABA含量明显偏高 黑暗 【分析】1、图甲分析:野生型植株ABA含量相对值低于光受体缺失突变体,说明光可能抑制植物ABA的合成; 2、图乙分析:该实验的自变量有光照和黑暗、ABA的有无和浓度,因变量是种子萌发率。在不同浓度ABA处理下,野生型植株在光照条件下的种子萌发率都大于黑暗条件,可推测光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果。 【详解】(1)一些植物(如冬小麦)必须经过一定时间的低温处理,才能诱导开花,这种低温诱导促使植物开花的作用就叫春化作用。赤霉素和细胞分裂素都能促进种子萌发,当两种激素对同一生理过程起相同的促进或抑制作用时,它们的关系表现为协同作用;赤霉素、细胞分裂素促进种子萌发,脱落酸抑制萌发,说明植物的生长发育不是由单一激素控制,而是由多种激素相互作用、共同调节,形成复杂的调节网络来调控的; (2)①植物接受光照会依赖光敏色素,它是一种色素-蛋白复合体,光敏色素作为植物体内接受光信号的分子,主要吸收红光和远红光; ②光可作为信号在植物体中被光敏色素捕捉,进而调控植物的生长发育,据图甲可知:与野生型相比,光受体缺失突变体中脱落酸的含量比野生型高,故可推测光可能抑制植物脱落酸的合成; ③图乙表明黑暗条件下,随着脱落酸浓度的增加,种子萌发率的下降幅度更明显,故在黑暗条件下,种子萌发对ABA处理更为敏感。 6.果糖是常见的食品甜味添加剂,被广泛应用于奶茶等含糖饮料、糖果和烘培食品的加工。越来越多的证据表明,膳食中的果糖会促进肿瘤的生长从而加快多种癌症的进展。为探索相关机制,科学家采用不同的培养液对小鼠宫颈癌细胞进行体外培养,操作流程和结果如图所示。回答下列问题: (1)免疫功能正常时,机体内 细胞能够识别并接触、裂解癌细胞,发挥了免疫系统的 功能。 (2)实验中①通常用机械方法或 处理,过程②置于 的气体环境培养。 (3)据图分析,24小时后两组培养瓶划痕的直径 (填“有”或“无”)明显差异,实验结果表明 。 (4)肝细胞中的酮糖激酶-C(KHK-C)可将果糖转化成多种代谢产物,科学家推测这些代谢产物经血液运输提供给癌细胞促进肿瘤的生长。为验证上述观点,科学家用以下方式(A.注射生理盐水B.注射生理盐水配置的KHK-C抑制剂C.饲喂富含果糖的饲料D.饲喂不含果糖的饲料)处理宫颈癌模型小鼠,一段时间后检测小鼠宫颈癌体积,实验结果如图。请补充完善实验方案:甲组的处理方式为A+D,乙、丙、丁组的处理方式依次是 。 【答案】(1) 细胞毒性T 免疫监视 (2) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 95%的空气和5%的CO2 (3) 无 果糖不会直接促进癌细胞生长和增殖 (4)B+D、A+C、B+C 【分析】原癌基因和抑癌基因:(1)原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因,是维持机体正常生命活动所必须的,在进化上高等保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异,基因产物增多或活性增强时,使细胞过度增殖,从而形成肿瘤。(2)抑癌基因也称为抗癌基因。正常细胞中存在基因,在被激活情况下它们具有抑制细胞增殖作用,但在一定情况下被抑制或丢失后可减弱甚至消除抑癌作用的基因。正常情况下它们对细胞的发育、生长和分化的调节起重要作用。(3)两者之间的关系:原癌基因就是癌基因还没突变的时候,而抑癌基因是抑制原癌基因变成癌基因。两者有一个共同点:任何一个发生突变,都有可能发生癌变 【详解】(1)机体内细胞毒性T细胞能够识别并接触、裂解癌细胞,属于细胞免疫;免疫监视:即免疫系统及时识别,清除体内突变、畸变细胞和病毒感染细胞的一种生理保护功能。 (2)实验中①是将肿瘤分散成单细胞,通常用机械方法或胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理;过程②为动物细胞培养,常采用95%的空气和5%的CO2。 (3)据图分析,24小时后两组培养瓶划痕的直径相近,无明显差异;实验组添加果糖,对照组不含果糖,实验结果说明果糖不会直接促进癌细胞生长和增殖。 (4)肝细胞中的酮糖激酶-C(KHK-C)可将果糖转化成多种代谢产物,为验证这些代谢产物经血液运输提供给癌细胞促进肿瘤的生长,可分为四组,分别为A+D,为对照组,乙、丙、丁组的处理方式依次是B+D、A+C、B+C,以验证这些代谢产物经血液运输提供给癌细胞促进肿瘤的生长。 押题猜想七 生物与环境 限时:2min (原卷)某农田生态系统中,水稻与杂草竞争阳光和养分,引入鸭群后,杂草减少且鸭粪作为肥料还田。以下分析错误的是(  ) A.鸭群的引入改变了该生态系统的能量流动渠道 B.鸭粪中的有机物经分解后可被水稻根系直接吸收 C.水稻与杂草的竞争强度可能因鸭群引入而降低 D.该模式体现了生态系统的物质循环和能量多级利用 【答案】B 【解析】A:正确。鸭群通过捕食杂草和分解者活动,改变了原有能量流动路径。 B:错误。鸭粪中的有机物需经分解者分解为无机物后,才能被植物吸收。 C:正确。鸭群捕食杂草,减少其与水稻的竞争。 D:正确。鸭粪还田实现物质循环,鸭群与水稻形成多级利用。 押题解读 本部分内容主要考查选择题和非选择题。核心考点:种群密度的调查方法和影响因素,J型增长(理想条件)与S型增长(环境阻力)的区别,K值与K/2的应用(如渔业捕捞、害虫防治);垂直结构(分层现象)与水平结构(镶嵌分布),影响因素(光照、地形、土壤等),初生演替和次生演替的区别,群落的空间结构与生态位;生态系统的组成成分、营养结构,生态系统的三大功能,生态系统。 1.杞麓湖是云贵高原典型的重富营养化湖泊,生态系统已严重退化。为揭示杞麓湖浮游植物群落的季节性演替规律,研究人员对杞麓湖浮游植物各门类相对丰度(某种生物类群在总体中所占的比例)变化进行了研究,结果如下图所示。有关叙述错误的是(    ) A.杞麓湖重富营养化会严重影响水质和水生动物的生活 B.杞麓湖浮游植物的季节性变化与阳光、温度等规律性变化有关 C.若除去该湖泊中的蓝细菌,杞麓湖中的优势动物不会发生变化 D.长期生活在杞麓湖的各浮游植物占据的生态位不同,且相对稳定 【答案】C 【分析】水体富营养化是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河湖、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。 【详解】A、杞麓湖重富营养化会使得蓝细菌和绿藻大量繁殖,影响水质和水生动物的生活,A正确; B、由于阳光、温度和水分等随季节而变化,浮游植物也会随之发生有规律的变化,B正确; C、若除去该湖泊中的蓝细菌,杞麓湖中的优势植物将会发生变化,优势动物也可能会发生变化,C错误; D、群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,因此长期生活在杞麓湖的各浮游植物占据的生态位不同,且相对稳定,D正确。 故选C。 2.红海滩湿地位于渤海湾东北部,这里以芦苇荡为背景,还有许多火红的碱蓬草,每年四月,碱蓬草长出地面,初为嫩红,渐次转深,秋季由红变紫,极富观赏魅力。丰富的湿地资源,让红海滩成为无数鸟类迁徙的驿站,每年都有数十万只候鸟从这里经过,吸引大批摄影爱好者来此打卡。下列相关叙述正确的是(  ) A.保护红海滩湿地生态系统,可提高迁徙鸟类的K值 B.该湿地生态系统的生物群落既有空间结构又有季节性变化 C.该湿地生态系统若没有持续能量输入,仍可维持生态平衡 D.该湿地生态系统内生物多样性的直接价值大于其间接价值 【答案】B 【分析】群落的季节性是指由于阳光、温度和水分等随季节变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。生物多样性的价值包括直接价值、间接价值、潜在价值,直接价值体现在食用、药用、文艺创作等,间接价值体现在调节生态系统的功能等,潜在功能是指尚不清楚的功能。J型曲线满足的条件:理想状态(资源无限、空间无限、无天敌) 。 【详解】A、红海滩是迁徙鸟类迁徙过程中的“能量”补给驿站,可提高迁徙过程中鸟类的存活率,但并不能提高迁徙鸟类在其栖息地的K值,A错误; B、任何生物群落都有垂直结构和水平结构(空间结构),碱蓬草颜色随四季变化及该湿地生态系统是候鸟的驿站,可体现生物群落的季节性变化,B正确; C、由于能量在流动过程中逐级递减,故任何生态系统都要有源源不断的能量输入,其稳定性才可能维持,才可能维持生态平衡,C错误; D、生物多样性的间接价值远大于其直接价值,D错误。 故选B。 3.研究者在不同培养瓶内培养小球藻和以小球藻为食的水蚤,获得下图所示研究结果。据图可得出(    ) A.小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“J”形增长 B.培养瓶内的小球和水蚤构成一个微型生态系统 C.小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈正相关 D.增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加 【答案】D 【分析】一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分,生物部分由分为:植物能进行光合作用制造有机物为生产者,动物直接或间接的以植物为食为消费者,细菌、真菌靠分解动植物的遗体为分解者,另外非生物部分包括阳光、水、空气等。 【详解】A、培养瓶内的资源和空间都是有限的,小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“S”形增长,A错误; B、生态系统包括非生物成分和生物成分,培养瓶内的小球藻和水蚤只是包含了部分生物,不能构成一个微型生态系统,B错误; C、据图分析甲、乙、丙三瓶内的小球藻生物量依次在增加,但是三瓶中的水蚤的干重增长率在减少,所以可推测小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈负相关,C错误; D、据图分析甲瓶中的磷碳比乙、丙较高,水蚤干重日增长率增加比乙、丙瓶的高,因此可推测增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加,D正确。 故选D。 4.实施退耕还林还草工程是我国践行生态文明思想的重要举措。下列关于某干旱地区退耕农田群落演替的叙述,错误的是(    ) A.上述演替与沙丘上发生的演替不是同一种类型 B.可用样方法调查该退耕农田中植物的种群密度 C.可在该退耕农田引进优势物种改变演替的速度 D.上述退耕农田群落演替的最终阶段是森林阶段 【答案】D 【分析】群落会发生演替,随着时间的推移,生物群落中一些物种侵入,另一些物种消失,群落组成和环境向一定方向产生有顺序的发展变化,称为演替。演替可以分为初生演替和次生演替。 初生演替:是指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。 次生演替:是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保存甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。 【详解】A、退耕农田群落演替属于次生演替,沙丘上发生的演替为初生演替,A正确; B、可用样方法调查该退耕农田中植物的种群密度,调查过程中注意随机取样,避免人为因素的干扰,B正确; C、可在该退耕农田引进优势物种改变演替的速度,说明人类活动可以改变演替的速度,C正确; D、上述退耕农田群落演替的最终阶段未必是森林阶段,因为还会受到当地温度、水分等条件的制约,D错误。 故选D。 5.人工孵化饲养幼鱼释放到自然水域是恢复渔业资源的有效措施。但是简单的人工饲养环境导致幼鱼没有足够的野外生存能力。 (1)影响鱼类种群数量特征的因素是 。 (2)科研人员利用黑鲉(沿海经济鱼种)探究环境丰富对幼鱼生长的影响。环境丰富包括栖息地丰富(人工设置海草、礁石等复杂环境)和社交丰富(加入竞争鱼种)。将幼鱼进行适应性培养后,选择 的幼鱼在环境丰富不同的条件下人工投喂饵料饲养。7周后测量生长指标,结果如图1. ①结果说明 。 ②研究者进一步评估幼鱼生长相关因子的变化,结果如图2. 根据图中生长相关因子的变化趋势推测黑鲉的体重应该增加,这与①中实验结果相反,请从物质与能量、进化与适应的角度解释 。 (3)T型迷宫可用于评估动物认知能力。研究者每天对以上四组黑鲉进行了T型迷宫测试,并记录幼鱼到达终点(有食物的人工栖息地)的时间,连续测试7天,结果如图3. ①测试结果表明,环境丰富下饲养的幼鱼认知能力和学习能力都显著增强,依据是 。 ②研究者进一步评估幼鱼的认知相关因子的变化,发现环境丰富下饲养的幼鱼的脑源性神经营养因子和神经生长因子均增加,从分子与细胞水平解释幼鱼各项能力均增强的原因 。 【答案】(1)生物因素、非生物因素 (2) 形态和生理状况一致 环境丰富会抑制幼鱼生长 环境丰富下饲养使幼鱼取食难度增加,获得的物质和能量较少,消耗能量增加,因此体重增加缓慢;幼鱼的促生长因子增多,抑生长因子减少,能更好的适应复杂环境。 (3) 环境丰富下饲养的幼鱼到达终点的时间比简单环境下饲养的幼鱼短:并随测试天数的增加,S+H+组所需时间减少最多。 认知相关因子的增多会促进神经细胞生长以及新的突触的连接,利于幼鱼的学习和记忆,从而增强认知和学习能力。 【分析】大脑皮层言语区中,W区为书写中枢,V区为视觉性语言中枢,S区为运动性语言中枢,H区为听觉性语言中枢。语言、学习、记忆和思维都属于脑的高级功能,学习是神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程,记忆是将已获信息进行贮存和再现的过程,短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关,长期记忆与新突触的建立有关。 【详解】(1)影响鱼类种群数量特征的因素包括生物因素、非生物因素,其中前者的影响与种群密度有关。 (2)①将幼鱼进行适应性培养后,选择形态和生理状况一致(保证无关变量相同且适宜)的幼鱼在环境丰富不同的条件下人工投喂饵料饲养。7周后测量生长指标,结果如图1,图中数据显示环境丰富条件下鱼的生长速率和体重增加值反而较小,因而说明环境丰富会抑制幼鱼生长。 ②研究者进一步评估幼鱼生长相关因子的变化,结果如图2,根据图中生长相关因子的变化趋势推测黑鲉的体重应该增加,这与①中实验结果相反,其原因可能是环境丰富下饲养使幼鱼取食难度增加,获得的物质和能量较少,消耗能量增加,因此体重增加缓慢;幼鱼的促生长因子增多,抑生长因子减少,能更好的适应复杂环境,即环境丰富条件下有利于提高幼鱼的适应能力。 (3)①测试结果表明,环境丰富下饲养的幼鱼到达终点的时间比简单环境下饲养的幼鱼短,并随测试天数的增加,S+H+组所需时间减少最多,因而可说明环境丰富下饲养的幼鱼认知能力和学习能力都显著增。 ②研究者进一步评估幼鱼的认知相关因子的变化,发现环境丰富下饲养的幼鱼的脑源性神经营养因子和神经生长因子均增加,据此可推测,认知相关因子的增多会促进神经细胞生长以及新的突触的连接,利于幼鱼的学习和记忆,从而增强认知和学习能力,本实验结果说明对于幼小个体增加多样的环境刺激有利于学习能力的提高。 押题猜想八 生物技术 限时:3min OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶,研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,构建多基因表达载体(载体中部分序列如下图所示),利用农杆菌转化法转化水稻,在水稻叶绿体内构建一条新代谢途径,提高了水稻的产量。下列叙述错误的是(  ) A.水稻产量提高说明了该体系的四种酶活性均有所提高 B.四种酶合成的翻译过程均在细胞质中的核糖体上 C.潮霉素抗性基因的作用是筛选被农杆菌转化的水稻细胞 D.此过程T-DNA的作用是把该重组DNA转移到水稻染色体DNA上 【答案】A 【详解】A、水稻产量的提高只能说明该体系转入的基因发挥了作用,不能说明酶的活性有所变化,A错误; BD、农杆菌转化法利用了农杆菌中的T-DNA可将目的基因导入受体细胞并整合到染色体DNA上的特点,故该过程的转化是将四个控制酶合成的基因转移到水稻细胞中的染色体DNA上,所以基因的转录发生在水稻细胞的细胞核内,翻译在细胞质中的核糖体上,BD正确; C、据图分析,潮霉素抗性基因位于T-DNA序列中,所以可根据潮霉素抗性筛选被农杆菌转化的水稻细胞,C正确。 押题解读 本部分内容主要考查选择题,基因工程主要考查非选择题。高频考点:传统发酵技术与发酵工程,微生物的培养和灭菌技术;植物组织培养的过程,动植物细胞融合的区别,单克隆抗体的制备过程;基因工程的过程,PCR技术与限制酶的选择原则。 1.PCR技术可实现基因的定点突变。研究人员设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基)如图1所示。研究人员按照如图2所示的方式进行4次PCR扩增,以获得定点突变的新的蛋白A基因。下列相关叙述错误的是(    ) A.PCR1体系和PCR2体系必须分开进行 B.PCR3体系中应该加入引物B和C C.PCR4体系中应该加入引物A和D D.DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 【答案】B 【分析】PCR技术的PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,其原理为DNA复制,该过程的进行首先要有一段已知核苷酸序列的目的基因以便合成一对引物,其过程为:高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;中温延伸:合成子链。 【详解】A、PCR1和PCR2分别以不同的引物对蛋白A基因的不同片段进行扩增,如果不分开进行,引物会相互干扰,无法准确地扩增出所需的特定片段,所以PCR1体系和PCR2体系必须分开进行,A正确; B、从图2可以看出,PCR3是对PCR1和PCR2产物混合复性后的产物进行扩增,其目的是将两个带有部分突变序列的片段连接起来,此时不需要引物B和C,因为引物B和C是用于PCR1和PCR2中引入突变碱基的,在PCR3中应利用PCR1和PCR2产物的互补配对来进行延伸,B错误; C、PCR4是最终获得完整的新的蛋白A基因的步骤,此时需要扩增出完整的基因,引物A和D可以分别结合在基因两端,从而扩增出完整的含有定点突变的新的蛋白A基因,所以PCR4体系中应该加入引物A和D,C正确; D、DNA聚合酶具有特定的作用特点,它能够从引物的3'端开始,按照模板链的碱基序列,连接脱氧核苷酸,合成新的DNA链,这是PCR技术能够实现DNA扩增的基础原理之一,D正确。 故选B。 2.双脱氧测序法是在PCR反应体系中,分别再加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸(ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP),子链延伸时,双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则,以加入ddATP的体系为例:若配对的为ddATP,延伸终止;若配对的为脱氧腺苷三磷酸(dATP),继续延伸;PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测得某个体的一段序列如图。下列叙述错误的是(    ) A.上述PCR反应体系中只加入一种引物 B.电泳时产物的片段越小,迁移速率越快 C.测得该个体序列为5′-CTACCTGTGAT-3′ D.子链延伸终止是由于双脱氧核苷三磷酸与模板链上的脱氧核苷酸配对时不能正常形成氢键 【答案】D 【分析】1、PCR技术: (1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术; (2)原理:DNA复制; (3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物; (4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶); (5)过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链; 2、双脱氧测序法的原理:在DNA聚合酶、引物、四种单脱氧核苷酸(dNTP)存在的情况下,如果在四管反应系统中再分别加入四种双脱氧核苷三磷酸( ddNTP),DNA链合成反应过程中 ddNTP与dNTP处于一种竞争状态,即新合成DNA链既可能掺入正常dNTP,也可能掺入ddNTP并使新合成链终止延伸。这样在每个反应系统中形成的产物是一系列长度不等的多核苷酸片段,这些片段具有相同的起点,即引物的5'端,但有不同的ddNTP终端。 在结束反应后,用四个泳道进行电泳,分别分离各组反应体系中不同长度的DNA 片段,检测DNA片段终止末端位置的碱基种类,从自显影图谱中直接读取到与模板相匹配的新的链序。 【详解】A、利用双脱氧测序法时,PCR反应体系中加入的模板是待测的单链DNA,故只需加入一种引物,A正确; B、电泳时,DNA片段在凝胶中移动,片段越小,在电场中受到的阻力越小,迁移速率就越快,B正确; C、根据电泳图谱,从下往上(电泳方向是从上往下,那么从下往上碱基顺序依次出现),按照A、C、G、T泳道对应的条带情况,可推出该个体序列为5'-CTACCTGTGAT - 3',C正确; D、子链延伸终止是因为双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与模板链配对后,由于其3'端没有羟基,不能与下一个脱氧核苷酸形成磷酸二酯键,导致延伸终止,而不是不能正常形成氢键,D错误。 故选D。 3.为检测不同温度和养殖模式下鸡蛋表面的细菌污染情况,用等量无菌生理盐水清洗鸡蛋表面,再用稀释涂布平板法计数清洗液中细菌数目(均取0.1mL稀释液涂布),结果如表。下列说法错误的是(    ) 温度 细菌数(个/mL) 开放式 封闭式 30℃ 4.01×104 8.32×103 10℃ 8.40×104 1.15×104 A.涂布前应对涂布器进行灼烧灭菌 B.由表中数据可知涂布时清洗液稀释倍数为100倍 C.用该方法得到的细菌数量比实际数量要少 D.30℃封闭式养殖对鸡蛋表面污染相对较少 【答案】B 【分析】测定微生物数量的方法:①直接计数法:常用显微镜直接技术法,一般适用于纯培养悬浮液中各种单细胞菌体的计数。②间接计数法:常用稀释平板计数法,平板培养基上长出一个菌落就代表原待测样品中一个微生物个体。 【详解】A、稀释平板计数法可用于计数,为了防止杂菌污染,涂布前应对涂布器进行灼烧灭菌,A正确; B、稀释平板计数法涂布的菌液体积为0.1mL,据数据分析,不同处理组(如开放式与封闭式)的细菌数差异较大,需采用不同的稀释倍数以保证菌落数在30-300范围内。如:30℃开放式:若稀释100倍,菌落数为 ,30℃封闭式若稀释100倍,菌落数为 ,低于30,需更低的稀释倍数,故不同组可能使用不同稀释倍数,B错误; C、由于两个或更多的细胞可能聚集在一起形成一个菌落,因此稀释涂布平板法得到的鸡蛋表面菌落数比实际数略少,C正确; D、30℃封闭式细菌数(8.32×103)显著低于同温度开放式(4.01×104),说明封闭式污染较少,正确。 故选B。 4.用抗人绒毛膜促性腺激素(HCG)单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”,在妊娠第8天就可以作出诊断,这比传统尿检HCG的诊断方法提前了10天左右,可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。如图为利用小鼠制备抗HCG单克隆抗体的流程。下列叙述错误的是(    ) A.杂交瘤细胞在培养过程中一般是悬浮生长,无接触抑制现象 B.图中过程①诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,可采用化学诱导试剂PEG C.过程③需用特定的选择培养基进行培养和筛选,该过程培养后的细胞均能产生抗体 D.图中过程④获得的a细胞产生的抗体能特异性识别HCG并与之发生特异性结合 【答案】C 【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、杂交瘤细胞具有癌细胞的特点,能够悬浮生长,在培养过程中一般无接触抑制现象,A正确; B、图中过程①诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,可采用化学诱导剂PEG(聚乙二醇),B正确; C、过程③需用特定的选择培养基进行培养和筛选,该过程培养后的细胞并非都能产生抗体。只有融合的杂交瘤细胞能在选择培养基上生长并产生抗体,未融合的细胞以及自身融合的细胞不能在选择培养基上存活,C错误; D、图中过程④获得的a细胞是能产生抗HCG单克隆抗体的杂交瘤细胞,其产生的抗体能特异性识别HCG并与之发生直接结合,D正确。 故选C。 5.苏氨酸是常用工业原料,目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术提高菌株生产能力。 (1)大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子是RNA聚合酶 的部位,驱动基因转录出mRNA。细胞中氨基酸以该mRNA为 合成苏氨酸合成酶。 (2)当细胞中苏氨酸含量较高时,会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上,可将苏氨酸运出细胞。分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白(RFP)基因构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中,获得三种工程菌,相关处理及结果如图。 ①该实验的目的是 。 ②工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是 。 (3)W-01菌株具有更高的苏氨酸产量,但其生长明显弱于菌株W和其他工程菌,从物质与能量的角度,推测原因是 。 (4)大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子,其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因,当其表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株,这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息,设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件(如图),制备高产苏氨酸的多倍体工程菌,且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长 。 【答案】(1) 识别和结合 模板 (2) 探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响 A蛋白表达量高,苏氨酸运出速率高,菌体中苏氨酸浓度低,对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱 (3)外源基因表达及苏氨酸大量合成消耗菌体中的物质和能量 (4)①氯霉素抗性基因     ②终止子     ③活性低的启动子 【分析】基因工程的基本步骤包括筛选目的基因、基因表达载体构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。其中目的基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。 【详解】(1)RNA聚合酶可以识别并结合大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子,驱动基因转录出mRNA。翻译的模板是mRNA,原料是氨基酸,因此细胞中氨基酸以该mRNA为模板合成苏氨酸合成酶。 (2)①图示的处理是构建了三种不同的A基因表达载体,实验结果显示不同的A基因表达载体会影响大肠杆菌菌株苏氨酸的产量,因此分析可知,该实验的目的是探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响。 ②与菌株W相比,工程菌W-01的不同点是导入了A基因,且已知A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上,可将苏氨酸运出细胞,因此推测工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是A蛋白表达量高,苏氨酸运出速率高,菌体中苏氨酸浓度低,对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱。 (3)各种菌株细胞代谢产生的总能量基本相同,但W-01菌株中更多的能量用于外源基因表达及苏氨酸大量合成,而用于生长的能量较少,因此W-01菌株生长明显弱于菌株W和其他工程菌。 (4)实验目的是通过基因工程的手段制备高产苏氨酸的多倍体工程菌,只有当F基因表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株,因此在F基因编码区前面插入活性低的启动子,减少F基因的表达。本实验要求工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长,因此表达元件中需要插入氯霉素抗性基因,此外基因的转录需要启动子和终止子,综合分析,①②③分别是氯霉素抗性基因、终止子、活性低的启动子。 押题猜想九 实验设计与分析 限时:5min 1.非酒精性脂肪肝(NAFLD)是因肝细胞内甘油三酯过度堆积引发的病理变化,与高果糖摄入密切相关。研究发现食品中的丁酸钠(NaB)有缓解NAFLD的作用,为探究其机制,科研人员做了系列实验。 (1)肝脏是调节能量和糖脂代谢的重要器官,可以通过合成和分解 调节血糖浓度,也参与脂质的合成和分解。若肝脏中脂肪堆积过多引发炎症,会导致内环境 。 (2)为探究NaB对肝细胞脂质代谢的影响机制,研究人员将小鼠分为三组进行实验(如表)。检测肝细胞甘油三酯、C酶(促进脂肪分解的关键酶)和F酶(促进脂肪合成的关键酶)含量(如图)。 组别 处理 对照组1 正常饮水,灌胃生理盐水 对照组2 30%果糖饮水,灌胃生理盐水 实验组3 30%果糖饮水,灌胃NaB(200mg/kg) ①在实验过程中,三组小鼠需保持 相同且适宜(答两点即可)。 ②图1结果显示,与对照组2相比,实验组 。 ③已有研究发现,肠道乳酸杆菌丰度与NaB呈正相关,乳酸杆菌可以通过糖酵解途径利用果糖合成氨基丁酸。研究人员进一步用氨基丁酸处理小鼠,检测肝细胞中甘油三酯、C酶和F酶的含量,目的是探究 。结果显示,氨基丁酸处理后,甘油三酯、C酶和F酶含量的变化趋势与NaB处理的结果相同。 (3)综合上述所有实验结果,选择下列选项并排序,以完善NaB缓解果糖诱导的NAFLD的机制。 a.C酶增多   b.F酶增多  c.肠道乳酸杆菌丰度增加   d.氨基丁酸增多   e.促进脂肪分解   f.抑制脂肪合成 NaB→ → → → →缓解NAFLD 【答案】(1) 肝糖原 稳态失调 (2) 饲料种类、饲养环境、灌胃体积等 甘油三酯含量更低,酶相对含量更高,酶相对含量无明显变化 氨基丁酸是否参与通过酶调节脂质代谢的过程 (3) c d a e 【分析】血糖含量高时,胰岛B细胞分泌胰岛素增多,胰岛素能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、合成肝糖原、肌糖原、转化成脂肪和某些氨基酸等,抑制肝糖原分解和非糖物质转化成血糖。当血糖含量低时,胰岛A细胞分泌胰高血糖素增多,胰高血糖素能促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。 【详解】(1)肝脏中含有肝糖原,血糖浓度较低时,肝糖原可以分解形成葡萄糖从而提高血糖浓度,血糖浓度较高时,血糖可以合成肝糖原从而降低血糖浓度。若肝脏中脂肪堆积过多引发炎症,会导致内环境稳态失调。 (2)①本实验的目的是探究NaB对肝细胞脂质代谢的影响机制,结合处理方式可知,实验自变量是是否30%果糖饮水,是否灌胃NaB,检测指标是肝细胞甘油三酯、C酶(促进脂肪分解的关键酶)和F酶(促进脂肪合成的关键酶)含量,其它都属于无关变量,如饲料种类、饲养环境、灌胃体积等,无关变量要求相同且适宜。 ②结合图1数据可知,与对照组2相比,实验组甘油三酯含量更低,C酶相对含量更高,F酶相对含量无明显变化。 ③根据实验结果已知果糖会影响小鼠肝细胞中甘油三酯、C酶和F酶的含量,题干信息可知乳酸杆菌可以通过糖酵解途径利用果糖合成γ—氨基丁酸,为了探究γ—氨基丁酸是否参与NaB通过C酶调节脂质代谢的过程,所以研究人员进一步用γ—氨基丁酸处理小鼠,检测肝细胞中甘油三酯、C酶和F酶的含量。 (3)已知非酒精性脂肪肝(NAFLD)是因肝细胞内甘油三酯过度堆积引发的病理变化,肠道乳酸杆菌丰度与NaB呈正相关,乳酸杆菌可以通过糖酵解途径利用果糖合成γ—氨基丁酸,结合图式结果与对照组相比,实验组C酶相对含量增加,实验组与对照组2的F酶含量基本相同,综合上述分析,NaB使得肠道乳酸杆菌丰度增加 ,乳酸杆菌可以通过糖酵解途径利用果糖合成γ—氨基丁酸,γ—氨基丁酸增加,引起F酶增多,F酶增多促进脂肪分解,最终缓解NAFLD。 押题解读 高考生物常见的实验题型有:①实验结果与实验结论的总结: 在给定的实验方案和实验过程的基础上,根据实验数据,总结出实验结果和实验结论。②设计研究方案:提出或完善用于回答科学问题或检验科学假设的研究方案(能提出或设计新方案),预期研究结果;提出解决实际问题的合理设想。 1.植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系,生长素IAA和脱落酸ABA分别在调控植物生长发育和胁迫抗性中发挥重要作用,研究者对其分子机制进行了探索。 (1)IAA合成的原料是 ,ABA合成的部位之一在根部的 。 (2)TS基因编码的蛋白(TS)促进IAA的合成。研究发现,拟南芥受到干旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。研究者用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如图甲。 图甲结果显示,TS基因功能缺失导致 。 (3)为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化结合态ABA-GE(无活性)水解为游离态ABA(有活性)。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图乙。由实验结果可知TS具有 (填“促进”或“抑制”)BG活性的作用。 (4)为了证明上述第(3)问结论,可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙中相应位置绘出能证明上述结论的结果 。 (5)研究还发现,干旱或盐胁迫下植物产生的大量H2O2能够次磺酸化修饰TS蛋白的第308位半胱氨酸。综合上述信息可知,TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡,使植物适应复杂多变的环境。请完善下面干旱条件下TS调节机制模型。 ① ;② 。 【答案】(1) 色氨酸 根冠 (2)IAA含量下降,在干旱条件下生存率高于WT (3)抑制 (4) (5) 产生的大量H2O2引起TS蛋白的次磺酸化修饰 TS与BG结合减少,BG活性增强 【分析】植物激素是由植物体内产生,并从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物。由人工合成的调节植物生长发育的化学物质被称为植物生长调节剂。 【详解】(1)IAA合成的原料是色氨酸,ABA合成的部位之一在根部的根冠。 (2)由图甲可以看出,TS基因功能缺失导致IAA含量下降,在干旱条件下生存率高于WT。 (3)为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图乙,实验结果显示随着TS的加入,BG活性下降,因而推测,TS具有抑制BG活性的作用。 (4)为验证该结论,本实验中的因变量为ABA含量的变化,自变量为植株的种类,根据实验设计可推测,图丙中空白处应该为ts+bg,因为TS是通过BG发挥调节功能,所以如果BG无法发挥功能,是否存在TS对实验结果几乎没有影响,该组与bg组结果相同,相应的图如下: (5)由上述信息可知,TS基因能精细协调生长和逆境响应之间的平衡,使植物适应复杂多变的环境。结合题1和题2的分析可推测,干旱条件会产生的大量H2O2引起TS蛋白的次磺酸化修饰,使TS功能受到影响,②TS与BG结合减少,BG活性增强,使ABA含量增多,抗旱能力增强。 2.西方蜜蜂原产于欧洲,已广泛扩散至世界各地。某地科研人员研究了西方蜜蜂对本土生物的影响。 (1)兰科植物花的结构与相应的传粉昆虫高度适应。每种兰花的传粉者往往比较固定,花的内部结构与其传粉者的形态结构或传粉行为在相互影响中不断进化和发展,这个过程叫 。 (2)为探究西方蜜蜂扩散到某地后对双尾兰传粉的影响,研究者设置了两个实验区——西方蜜蜂和本地蜂(双尾兰的原生传粉者)共存区与仅有西方蜜蜂的区域,观测了双尾兰的相关传粉指标,结果如图1. ①研究者据此认为,西方蜜蜂和本地蜂都以双尾兰花粉为食,但 。 ②该实验还应设置的对照组为 。 (3)为探究西方蜜蜂对本地蜂的影响,研究者观测了与西方蜜蜂蜂箱距离不同的本地蜂,得到的结果如图2. 据图推测,西方蜜蜂将会导致本地蜂的种群密度 。请解释原因 。 (4)一些地区的蜂农为提高蜂蜜产量,欲引入采蜜效率高的外来蜂种。针对这种情况,请你为当地政府部门提出一条合理建议 。 【答案】(1)协同进化 (2) 只有本地蜂能给双尾兰成功传粉 仅有本地蜂的区域 (3) 下降 本地蜂食物来源减少,导致死亡率上升;雌蜂数量下降,降低种群出生率 (4)加强对外来蜂引入的管理,制定准入和养殖范围等规则 【分析】由图1可知,共存区花粉移除率高于仅西方密封区,但二者都能移除花粉,说明西方蜜蜂和本地蜂都以双尾兰花粉为食,共存区成功授粉率达30%左右,仅西方密封区,几乎不能授粉,说明只有本地蜂能给双尾兰成功传粉。 由图2可知,本地蜂与欧洲蜜蜂蜂箱越近,雌蜂数量越少,出生率降低,从而导致本地蜂数量下降。 【详解】(1)生物与生物、生物与环境直接相互影响、不断进化和发展的过程叫协同进化。 (2)①由图1可知,共存区花粉移除率高于仅西方蜜蜂区,但二者都能移除花粉,说明西方蜜蜂和本地蜂都以双尾兰花粉为食,共存区成功授粉率达30%左右,仅西方蜜蜂区,几乎不能授粉,说明只有本地蜂能给双尾兰成功传粉。 ②该实验的自变量是蜜蜂的品种,所以还以设置只有本地蜂的区域作为对照组。 (3)由图2可知,本地蜂与欧洲蜜蜂蜂箱越近,雌蜂数量越少,出生率降低,从而导致本地蜂数量下降,同时,可能二者存在竞争关系,欧洲蜂的加入,导致本地蜂食物来源减少,死亡率上升。 (4)结合(3)可知,外来蜂可能会对本地蜂的生存造成一定的影响,所以应加强对外来蜂引入的管理,制定准入和养殖范围等规则,避免造成物种入侵,对当地经济和生态造成不良影响。 3.研究人员对免疫系统和内分泌系统的相互关系进行了相关探索。回答下列问题。 (1)淋巴细胞可分为固有淋巴细胞(ILCs)和适应性淋巴细胞,部分差异如下表所示。ILCs主要通过分泌细胞因子,作用于巨噬细胞、适应性淋巴细胞等,参与构成保卫人体的第 道防线,抵御病原体攻击。 比较项 固有淋巴细胞(ILCs) 适应性淋巴细胞 免疫反应速度 数小时 数天 组织分布 主要驻留于黏膜组织(皮肤、肠道、肺等) 主要位于淋巴器官和血液 细胞类型 ILC1、ILC2、ILC3等 B细胞、T细胞等 (2)研究表明淋巴细胞在血糖稳态的调节中也具有重要作用。研究人员利用同一品系小鼠(WT)分别获得了缺失适应性淋巴细胞的小鼠(M1)、缺失适应性淋巴细胞和ILCs的小鼠(M2),进行了相关实验: 实验一:在禁食16h后检测了相关指标如图1所示。 ①据检测结果,可对ILCs和适应性淋巴细胞在血糖调节中的作用做出初步推断: 推断a:在禁食条件下,ILCs能 。 推断b:在禁食条件下,适应性淋巴细胞 。 为进一步探究胰岛素对实验一中血糖含量差异的影响,科研人员又进行了以下实验。实验二:以稳定速率向禁食6h的小鼠静脉输注一定浓度的胰岛素;同时从另一条静脉向小鼠输注20%葡萄糖溶液并实时监测血糖,不断调整葡萄糖输注速率以维持正常的血糖水平;每隔5分钟记录一次葡萄糖输注速率,如图2所示。 ②实验二检测指标可用于评估 ,但该实验结果并不支持推断a。从血糖平衡角度分析,还需要检测M2和WT的 ,才能进一步验证推断a。 (3)研究表明,ILCs中只有ILC2具有调节血糖功能,利用动物细胞培养和离心技术,在细胞水平证明ILC2有调节血糖作用的实验组设计思路为: 。 【答案】(1)一、二、三 (2) 促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,进而升高血糖 对血糖调节无明显的作用 机体细胞对胰岛素的敏感性 非糖物质转化为葡萄糖的速率、肝糖原分解的速率 (3)用糖源不足的培养基培养ILC2一段时间,离心后将上清液加入胰岛A细胞的培养基中,一段时间后检测胰高血糖素的含量 【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;同时,低血糖也能刺激下丘脑的另外的区域,通过神经控制促进胰岛A细胞的分泌。糖尿病存在Ⅰ型糖尿病,病因是胰岛素分泌不足;也存在Ⅱ型糖尿病,病因是胰岛素靶细胞上的受体不足。 【详解】(1)固有淋巴细胞(ILCs)主要驻留于黏膜组织(皮肤、肠道、肺等),适应性淋巴细胞主要位于淋巴器官和血液,第一道防线是由皮肤和黏膜构成的,它们不仅能够阻挡病原体侵入人体,而且它们的分泌物(如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等)还有杀菌的作用。 第二道防线是体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞。 第三道防线主要由免疫器官(扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、和脾脏等)和免疫细胞(淋巴细胞、吞噬细胞等)借助血液循环和淋巴循环而组成的,所以ILCs主要通过分泌细胞因子,作用于巨噬细胞、适应性淋巴细胞等,参与构成保卫人体的第一、二、三道防线。 (2)①从图 1 可知,在禁食条件下, M1 小鼠(缺失适应性淋巴细胞)与WT 小鼠相比,胰高血糖素素升高,且二者血糖水平相近,而 M2 小鼠(缺失适应性淋巴细胞和 ILCs)血糖水平明显低于 WT 和 M1 小鼠。这说明在禁食条件下,ILCs 促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,进而升高血糖;适应性淋巴细胞对禁食条件下血糖水平的维持没有起到关键作用 ②实验二中,以稳定速率向禁食 6h 的小鼠静脉输注一定浓度的胰岛素,同时输注 20%葡萄糖溶液并实时监测血糖,不断调整葡萄糖输注速率以维持正常的血糖水平,通过记录葡萄糖输注速率,这个检测指标可用于评估胰岛素的敏感性。因为胰岛素敏感性不同,机体对胰岛素的反应不同,维持正常血糖所需的葡萄糖输注速率就不同,要进一步验证推断 a(在禁食条件下,ILCs 能维持血糖水平),仅看胰岛素敏感性是不够的。从血糖平衡角度分析,非糖物质转化为葡萄糖的速率、肝糖原分解的速率,因为只有结合血糖实际水平的变化才能更全面地判断 ILCs 对血糖水平的维持作用。 (3)要证明 ILC2 有调节血糖作用,需要设置对照。用糖源不足的培养基培养ILC2一段时间,会导致细胞中血糖下降,离心获取上清液(含有 ILC2 分泌的细胞因子等物质),加入岛A细胞的培养基中,一段时间后检测胰高血糖素的含量,看加入前后胰高血糖素是否有差别,若加入后胰高血糖素含量高于加入前,则有调节血糖的功能,若加入前后变化不大,则无调节血糖的功能,所以设计思路为:用糖源不足的培养基培养ILC2一段时间,离心后将上清液加入胰岛A细胞的培养基中,一段时间后检测胰高血糖素的含量 押题猜想十 科普文阅读 限时:8min 1.学习以下材料,回答下列小题。 植物对光信号的感知与转导 光作为关键环境因子调控植物的生长发育。在土壤的黑暗环境中萌发的种子会启动暗形态建成模式,表现为下胚轴伸长、子叶维持闭合等特征。幼苗出土见光后,光形态建成程序激活,引发下胚轴生长抑制和子叶快速展开等显著表型变化。 植物进化出多种光受体系统感知光信号,其中光敏色素B(phyB)是响应红光/远红光的受体。该蛋白存在两种互变构型:红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。种子萌发过程中的光信号感知与转导途径如图所示。黑暗条件下,phyB以非活性Pr形式分布于细胞质中,幼苗出土接触红光后,Pr迅速转化为活性Pfr构型,同时触发胞质钙离子浓度瞬时激增,进而激活钙依赖性蛋白激酶(CPKs),引发级联反应:活化的CPKs特异性识别Pfr并催化其磷酸化,促使Pfr快速转入细胞核,进入核内的Pfr与转录因子PIFs结合并促使其降解,解除PIFs对光响应基因的抑制作用,最终激活光形态建成相关基因的表达。 研究发现,除了光照,盐胁迫和干旱等不同环境刺激都会通过各自的环境信号受体诱发胞质钙离子浓度升高并激活CPKs,但植物却能对这些信号进行特异性解码,产生与环境刺激相对应的生理响应。该研究不仅系统揭示了光信号转导通路的核心机制,更从分子层面阐明了钙信号特异性解码的原理,为深入解析其他环境信号的转导过程提供了重要的参考。 (1)光除了作为信号参与调控外,还能被叶绿体 上的光合色素吸收用于光合作用,在此过程中的能量变化为:光能→ →糖类等有机物中的化学能。 (2)某实验室获得的拟南芥突变体无法合成CPKs,若将种子置于红光下培养一段时间,其表型为 。 (3)基于对文中内容的理解,下列相关叙述错误的是(    ) A.用钙离子抑制剂处理植物时,红光诱导的phyB入核会被抑制 B.phyB被红光激活或CPKs被钙离子激活都会直接促进phyB磷酸化 C.phyB既能接受光信号,也能作用于转录因子PIFs从而调节基因表达 D.光形态建成相关基因的表达利于植物适应出土后的环境进行光合作用 (4)结合文中内容,比较植物对盐胁迫和红光这两种信号响应和转导途径的异同点 。 【答案】(1) 类囊体薄膜 ATP和NADPH中的化学能 (2)下胚轴较长,子叶维持闭合 (3)B (4)相同点:都通过受体接受环境信号;引发胞质钙浓度升高并激活CPKs     不同点:环境信号受体不同;响应的基因不同 【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并释出氧气的过程。 【详解】(1)光合作用的光反应中,光能被分布于叶绿体的类囊体薄膜上的光合色素吸收,并且转变为ATP中的活跃的化学能,经过暗反应,能量最终被储存在糖类等有机物中。光合作用过程中的能量转变是:光能经过光反应被固定在ATP和NADPH中,称为ATP和NADPH中的活跃的化学能,在经过暗反应,ATP和NADPH中活跃的化学能转化至有机物中,成为稳定的化学能,所以转变过程是光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。 (2)某实验室获得的拟南芥突变体无法合成CPKs,则该植株光受体系统受损,若将种子置于红光下培养一段时间,相当于置于暗环境,表型为下胚轴较长,子叶维持闭合。 (3)A、由题干信息可知,用钙离子抑制剂处理植物时,CPKs不能被激活,红光诱导的phyB入核会被抑制,A正确; B、phyB被红光激活不能直接促进phyB磷酸化,B错误; C、phyB可以接受光信号,同时由题“进入核内的Pfr与转录因子PIFs结合并促使其降解,解除PIFs对光响应基因的抑制作用,最终激活光形态建成相关基因的表达”可知,phyB起到调节基因表达作用,C正确; D、由题干信息可知,光形态建成相关基因的表达是幼苗出土接触红光后,所以利于植物适应出土后的环境进行光合作用,D正确。 故选B。 (4)由题中信息“除了光照,盐胁迫和干旱等不同环境刺激都会通过各自的环境信号受体诱发胞质钙离子浓度升高并激活CPKs,但植物却能对这些信号进行特异性解码,产生与环境刺激相对应的生理响应”可知,不同的胁迫植物相同点:都通过受体接受环境信号;引发胞质钙浓度升高并激活CPKs 。不同点:环境信号受体不同;响应的基因不同。 押题解读 本部分内容主要考查非选择题,考查信息筛选与逻辑推理,关键概念提取、因果关系分析;科学方法与实验设计。关注科技前沿(如基因编辑、生态修复)与生活热点(如健康饮食、生物能源),提升信息提取与逻辑分析能力。 1.学习以下材料,回答(1)~(4)题。 线粒体基因编码蛋白质双重翻译模式的新发现 真核细胞生命活动所需能量约95%来自线粒体。线粒体正常运转需要上千种蛋白质,但线粒体基因组DNA(mtDNA)只编码13种蛋白,其中包括线粒体内膜上的细胞色素b(Cytb)。Cytb由380个氨基酸组成,是电子传递链复合体Ⅲ的一个亚基,参与电子传递,驱动ATP合成。 线粒体遗传密码与核遗传密码(标准密码子)相似但不完全相同。如标准异亮氨酸密码子AUA在线粒体中编码甲硫氨酸,精氨酸密码子AGA和AGG在线粒体中则为终止密码子,而终止密码子UGA在线粒体中编码色氨酸。以往认为,线粒体中的CYTB基因只编码Cytb。近期,我国科研人员发现CYTB基因还能编码由187个氨基酸组成的蛋白质C-187,且C-187是在细胞质基质中的核糖体上按照标准密码子翻译出来的。有意思的是,C-187合成后,再由特定的序列引导其返回线粒体基质中。 研究发现,C-187能与线粒体内膜上的SL蛋白结合。SL蛋白由核基因编码,可跨膜转运磷酸盐。若C-187合成障碍则会导致细胞内ATP含量下降,而SL基因过表达则能够恢复细胞内ATP水平,二者在能量代谢中共同发挥作用。 该研究不仅改写了“线粒体基因组编码13个蛋白”的论断,提出的线粒体双重翻译模式也为研究能量代谢调控提供了新视角。 (1)线粒体是真核细胞进行 的主要场所,前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2生成 。 (2)下列能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持的实验有_____。 A.用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量 B.用抑制细胞质基质核糖体翻译的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量 C.用C-187特异性抗体检测正常细胞和mtDNA缺失细胞中C-187的含量 (3)在下图中补充文字、箭头、Cytb(用 表示)和C-187(用●表示),完善线粒体基因编码蛋白质的双重翻译模型 。 (4)阐述C-187和Cytb在合成ATP过程中的协调配合 。 【答案】(1) 有氧呼吸 H2O (2)AC (3) (4)C-187与SL互作,促进磷酸盐运进线粒体,为ATP合成提供原料,Cytb参与生成大量ATP的阶段,CYTB基因指导的两种蛋白协同调控ATP的合成 【分析】有氧呼吸:细胞在氧气的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量的能量的过程。 【详解】(1)线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2生成H2O (2)A、用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞,若C-187来源于mtDNA,那么抑制线粒体基因转录,Cytb和C-187的含量都应该下降,能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持,A正确; B、用抑制细胞质基质核糖体翻译的药物处理细胞,只能说明C-187的合成与细胞质基质核糖体有关,但不能直接说明其来源于mtDNA,B错误; C、用C-187特异性抗体检测正常细胞和mtDNA缺失细胞中C-187的含量,若mtDNA缺失细胞中C-187含量明显降低或没有,能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持,C正确。 故选AC。 (3)在图中,mtDNA转录形成CYTB-mRNA,一部分在线粒体核糖体上翻译形成Cytb(用■表示),进入复合体Ⅲ,另一部分CYTB-mRNA进入细胞质基质,在细胞质基质核糖体上翻译形成C-187(用●表示),然后C-187进入线粒体基质,与SL结合,SL将磷酸盐转运进入线粒体,参与ATP合成相关过程 ,模型如图所示。 (4)Cytb是电子传递链复合体Ⅲ的一个亚基,参与电子传递,驱动ATP合成,C-187能与线粒体内膜上的SL蛋白结合,SL蛋白可跨膜转运磷酸盐,磷酸盐是合成ATP的原料之一,所以C-187和Cytb在合成ATP过程中的协调配合过程是:C-187与SL互作,促进磷酸盐运进线粒体,为ATP合成提供原料,Cytb参与生成大量ATP的阶段,CYTB基因指导的两种蛋白协同调控ATP的合成。 2.学习以下材料,回答(1)~(6)题。 植物的共生固氮调控 氮(N)元素在自然界中存在多种形式,包括、N2、和。植物氮同化是指植物吸收环境里的或,合成氨基酸等含氮有机物的过程。大气中的N2是地球上最大的氨库,但植物无法直接利用它,需要依赖固氮微生物将其转化为离子形式才能吸收。而共生因氮根瘤菌可以侵染某些植物的根系,进行共生因氮。 固氮菌同化N2,形成并最终转化为有机物,是一个高耗能的还原反应过程。这个过程需要植物与因氮菌的协同作用才能完成。以豆科植物和中华根瘤菌为例。光合产物是促进根瘤菌侵染植物所必需的,光信号是促进地下根瘤发育的关键因子。当根瘤菌侵染植物时,会释放化学物质诱导植物根瘤形成基因的表达,植物细胞分裂并形成根瘤原基,最终形成包含类菌体的共生细胞(即根瘤细胞,如图)。 根瘤菌是一类好氧细菌,它们在侵入植物后形成的类菌体进行呼吸作用时需要O2来维持。然而,O2会抑制固氮酶的活性。根瘤外侧形成皮质层,一定程度上阻碍O2进入根瘤。同时,豆科植物合成豆血红蛋白(Lb)与游离的O2结合,形成LbO2储存,再通过LbO2将O2传递给类菌体和根细胞的线粒体(如图)。这样,两个相互矛盾的反应在共生系统各种均得以正常进行。 根瘤的固氮能力与豆科植物提供碳源和能量水平相协调,以平衡共生固氮和其它生命过程的碳消耗,保证植物在不同环境下正常生长。最近,我国科学家发现大豆根瘤中的能量感受器蛋白S和P可通过调控根瘤碳源得重新分配来调整根瘤的固氮能力。当根瘤细胞处于碳源供应上升的高能状态,AMP含量降低,使得蛋白S和P从与AMP结合形成的S-P异源二聚体状态,转变为S-S和P-P的同源二聚体。同源二聚体与转录因子Y(Y可促进上图PK酶基因的转录)结合,并将Y锚定到线粒体上,使其不能入核,减少了植物细胞有氧呼吸对碳源得消耗,进而增强类菌体的碳源供应和根瘤固氮能力。 利用固氮生物提高土壤肥力可减少施用工业氮肥带来的土壤、水体等污染,对发展绿色农业具有重要意义。 (1)植物利用吸收的N元素可合成两类生物大分子是 。 (2)结合文中图示分析,下列相关叙述不合理的是______。 A.的同化需要光合作用产生的NADPH作为还原剂 B.根瘤细胞通过主动运输从环境中为类菌体吸收N2 C.豆科植物叶片光合作用产物主要以蔗糖的形式运输到根瘤 D.根瘤细胞主要以线粒体中生成的ATP为固氮酶催化供能 (3)从文中可知,豆科植物-类菌体共生系统能保障固氮酶活性的原因是 。 (4)从物质和能量的角度分析,当ATP供应不足时,根瘤细胞如何实现碳源的重新分配? 。 (5)水稻、小麦等禾本科植物是重要的粮食作物,种植过程需要施加无机氮肥,有人尝试将固氮酶基因导入这些作物以提升产量,但效果不佳。请结合上述研究,提出利用共生固氮菌进行改造的思路 。 【答案】(1)蛋白质和核酸 (2)BD (3)阻碍O2进入;游离的O2与Lb结合形成LbO2储存;O2被呼吸作用消耗 (4)植物通过能量感受器蛋白S和P感知自身能量状态,当能量较高时,两者形成同源二聚体使转录因子Y不能进入细胞核,不能结合 PK 酶基因的启动子,不促进PK基因转录,进而减少了PEP向丙酮酸的转化,使PEP更多转化为苹果酸供应给类菌体,从而更高效利用植物光合作用合成的有机物作为碳源,实现碳-氮平衡 (5)筛选、培育、施用与禾本科植物共生的固氮菌/改进禾本科植物与固氮菌之间的相互识别 【分析】根瘤菌从根瘤细胞中摄取它们生活所需要的水分和养料,根瘤菌则将空气中的N2转变成含氮物质供植物利用,根瘤菌与豆科植物是互利共生的关系。 【详解】(1)生物大分子包括蛋白质、核酸和多糖。蛋白质的组成元素为C、H、O、N,有的含有S,核酸的组成元素为C、H、O、N、P,多糖的组成元素是C、H、O,因此植物利用吸收的N元素可合成的两类生物大分子是蛋白质和核酸。 (2)A、图中,光合作用为NO3-同化过程提供NADPH,呼吸作用为NO3-同化过程提供[H],二者均作为还原剂,A正确; B、根从土壤中吸收N2的方式是自由扩散,B错误; C、图中,叶片合成的有机物主要以蔗糖的形式运输到根部,C正确; D、图中,为固氮酶催化的反应供能是内菌体内进行有氧呼吸释放的能量,D错误。 故选BD。 (3)O2会抑制固氮酶的活性,植物-类菌体共生系统保障固氮酶活性的机制是:根瘤外侧形成皮质层,一定程度上阻碍O2进入根瘤。同时,豆科植物合成豆血红蛋白(Lb)与游离的O2结合,形成LbO2储存,再通过LbO2将O2传递给类菌体和根细胞的线粒体被呼吸作用消耗。 (4)当根瘤细胞处于碳源供应上升的高能状态,AMP含量降低,使得蛋白S和P从与AMP结合形成的S-P异源二聚体状态,转变为S-S和P-P的同源二聚体。同源二聚体与转录因子Y(Y可促进上图中PK酶基因的转录)结合,并将Y锚定到线粒体上,使其不能入核,减少了植物细胞有氧呼吸对碳源的消耗,即当能量较高时,两者形成同源二聚体使转录因子Y不能进入细胞核,不能结合 PK 酶基因的启动子,不促进PK基因转录,进而减少了PEP向丙酮酸的转化,即植物通过能量感受器蛋白S和P感知自身能量状态,当能量较高时,两者形成同源二聚体使转录因子Y不能进入细胞核,不能结合 PK 酶基因的启动子,不促进PK基因转录,进而减少了PEP向丙酮酸的转化,使PEP更多转化为苹果酸供应给类菌体,从而更高效利用植物光合作用合成的有机物作为碳源,实现碳-氮平衡。 (5)有人尝试将固氮酶基因导入这些作物以提升产量,但效果不佳,可以筛选、培育、施用与禾本科植物共生的固氮菌,并从中筛选出符合要求的固氮酶基因导入农作物,也可以改进禾本科植物与固氮菌之间的相互识别,来调整根瘤的固氮能力。 3.学习以下材料,回答(1) ~(4)题。 表观遗传调控因子在免疫治疗中的应用 近年来,免疫检查点阻断剂(ICB)疗法和CAR-T细胞疗法为癌症患者带来了新的治疗希望。ICB可解除肿瘤细胞对T细胞的抑制,增强T细胞功能;而CAR-T细胞疗法则通过基因工程改造T细胞,使其能够特异性识别并杀伤肿瘤细胞。然而,T细胞的功能耗竭显著限制了治疗效果。 近期研究发现,表观遗传调控因子(ASXL1等)在T细胞耗竭中发挥作用,为T细胞免疫治疗提供了新的研究方向。在慢性抗原刺激下,小鼠CD8T细胞逐渐耗竭,最终转化为耗竭性T细胞(Tex)。通过基因编辑技术敲除小鼠CD8T细胞中的表观遗传调控因子后,T细胞能保持干细胞样特性并抵抗耗竭,形成持久的耗竭前体T细胞(Tpex)。进一步研究显示,ASXL1可能通过与蛋白复合物PR-DUB结合,促进相关组蛋白(H2A) 去泛素化(Ub),改变染色质构象并影响基因表达,进而使T细胞转化为Tex;而敲除ASXL1的T细胞表现出更强的抗肿瘤活性,其作用机理如图所示。 该研究为开发新的T细胞免疫治疗方法提供了新的思路。 (1)表观遗传是指在生物体中,基因的 保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。CD8T细胞分化为Tex的实质是基因的 。 (2)表观遗传调控因子在表观遗传中发挥重要作用。通过调控表观遗传调控因子可延缓T细胞的功能耗竭,进而增强其抗肿瘤活性。下列叙述正确的是____(多选)。 A.敲除ASXL1的T细胞表现出更强的抗肿瘤活性 B.阻断ASXL1与PR-DUB的结合,使T细胞对ICB无响应 C.相关组蛋白的泛素化可促进CD8T细胞转化为 Tpex D.ASXL1可以提高机体的免疫监视功能 E.CD8T细胞参与机体的体液免疫过程 (3)敲除ASXL1可避免 ,提高了ICB疗法和CAR-T细胞疗法的治疗效果。 (4)结合以上材料,提出一个肿瘤免疫治疗的新思路 。 【答案】(1) 碱基序列 选择性表达 (2)AC (3)T细胞功能耗竭 (4)阻断ASXL1与PR-DUB的结合 【分析】细胞免疫是依靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”,机体清除肿瘤细胞是通过细胞免疫来实现的。 【详解】(1)表观遗传是指在生物体中,基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此CD8T细胞分化为Tex的实质是基因的选择性表达。 (2)A、由题图可知:敲除ASXL1的T细胞,导致H2A泛素化(Ub)增强,使T细胞转化为Tpex,对ICB有响应,表现出更强的抗肿瘤活性,A正确; B、阻断ASXL1与PR-DUB的结合,会抑制相关组蛋白(H2A)去泛素化(Ub),最终使T细胞对ICB有响应,B错误; C、由题意和题图可知:相关组蛋白的泛素化(Ub),可促进小鼠CD8T细胞能保持干细胞样特性并抵抗耗竭,形成持久的耗竭前体T细胞(Tpex) ,C正确; DE、由题意和题图可知:在慢性抗原刺激下,ASXL1通过与蛋白复合物PR-DUB结合,最终使小鼠CD8T细胞转化为耗竭性T细胞(Tex),降低其抗肿瘤活性,说明ASXL1可以降低机体的免疫监视功能,CD8T细胞参与机体的细胞免疫过程,DE错误。 故选AC。 (3)敲除ASXL1,可以使小鼠CD8T细胞保持干细胞样特性并抵抗耗竭,形成持久的耗竭前体T细胞(Tpex),可避免T细胞功能耗竭,提高了ICB疗法和CAR-T细胞疗法的治疗效果。 (4)在慢性抗原刺激下,ASXL1通过与蛋白复合物PR-DUB结合,小鼠CD8T细胞逐渐耗竭,最终转化为耗竭性T细胞(Tex),由此可推知:可以通过阻断ASXL1与PR-DUB的结合,来对肿瘤进行免疫治疗。 4.学习以下材料,回答以下问题。 设计工程菌获取新材料 聚羟基脂肪酸酯(PHA)的物理化学性质类似于塑料,但可以被生物降解,能广泛用于人工心脏瓣膜、血管等材料的制备。钩虫贪铜菌是从土壤中分离出的一种细菌,能够产生并储存PHA.钩虫贪铜菌可进行不同类型的代谢方式。在有机物充足的环境中,该菌株可利用果糖、甘油、脂肪酸等多种有机物进行异养代谢。代谢过程中产生的乙酰辅酶A既是有氧呼吸的中间产物,也可作为原料合成PHA.当环境中有机碳源缺乏时, 钩虫贪铜菌可以通过氧化H2获得能量,进而通过卡尔文循环固定CO2生成有机物,称为化能自养。如下图,在细胞质中的氢化酶催化下,NAD+接收从H2分子中捕获的电子,被还原为NADH,进而将电子传递给NADP+。同时细胞膜上的氢化酶将电子直接传递到电子传递链中,产生的膜内外质子梯度差用于ATP的合成。NADPH和ATP参与卡尔文循环,产生甘油醛-3-磷酸(C3),在多种酶的作用下生成乙酰辅酶A,进而合成PHA. 研究发现,环境中CO2浓度很低时,钩虫贪铜菌卡尔文循环水平较低,但相关酶的表达量依然较高;环境中没有H2存在时,氢化酶也会大量表达。这种持续表达“低利用率”酶的现象是一种适应环境的表现。 研究者希望通过优化菌株代谢途径、改进发酵条件等使钩虫贪铜菌能在混合营养条件下利用有机废物进行生长和代谢活动,同时将CO2转化为PHA等有广泛应用的材料。 (1)在O2、CO2、H2混合气体环境中,利用不含碳源的培养基培养,钩虫贪铜菌可采用的代谢方式是 。 (2)图中物质X是 。绿色植物和钩虫贪铜菌都能通过卡尔文循环固定CO2合成有机物,两者不同之处在于最初的能量来源不同,即 。 (3)请分析,为什么说钩虫贪铜菌持续表达“低利用率”酶是适应环境的表现 。 (4)钩虫贪铜菌可应用于工业生产,根据该菌株特性,以下分析合理的有_____。 A.该菌株可固定工业废气中的CO2同时生产PHA,有利于减少碳排放 B.通过改造该菌株的代谢途径,可使其利用如餐厨废油等更广泛的底物 C.通过提高羧化酶的活性提高CO2固定效率,可提高PHA产量 D.因呼吸作用过程中消耗乙酰辅酶A,可阻断呼吸作用提高PHA产量 【答案】(1)化能自养 (2) 五碳化合物C5 绿色植物进行光合作用的能量来源光能,而钩虫贪铜菌的能量来源H2氧化 (3)钩虫贪铜菌较持续表达“低利用率酶”,在环境变化时可迅速改变代谢方式 (4)ABC 【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,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气,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,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原,进而合成有机物。 【详解】(1)在O2、CO2、H2混合气体环境中,利用不含碳源的培养基培养,即环境中缺乏有机碳源,此时钩虫贪铜菌可以通过氧化H2获得能量,进而通过卡尔文循环固定CO2生成有机物,称为化能自养。 (2)图中物质X是C5,即五碳化合物。绿色植物和钩虫贪铜菌都能通过卡尔文循环固定CO2合成有机物,两者不同之处在于最初的能量来源不同,即绿色植物进行光合作用最初的能量来源是光能,而钩虫贪铜菌最初的能量来源是氧化H2获得的能量。 (3)研究发现,环境中CO2浓度很低时,钩虫贪铜菌卡尔文循环水平较低,但相关酶的表达量依然较高,相关酶的表达有利于固定较低浓度的二氧化碳,进而参与卡尔文循环,适应低二氧化碳环境;而当环境中没有H2存在时,氢化酶也会大量表达,这样可为随时出现的H2提供氧化条件,满足自身需要,因此这是适应环境的表现,即钩虫贪铜菌持续表达低利用率酶,在环境变化时可迅速改变代谢方式,因而提高了自身对环境的适应性。 (4)A、根据题意可知,该菌株可固定工业废气中的CO2同时生产PHA,有利于减少碳排放,缓解温室效应,A正确; B、 通过改造该菌株的代谢途径,可使其利用如餐厨废油等更广泛的底物,实现废物再利用,起到了节约能源的目的,B正确; C、 通过提高羧化酶的活性提高CO2固定效率,促进了C3的生成,因而可提高PHA产量,C正确; D、呼吸作用为细胞内其他代谢过程提供能量来源,因此,尽管呼吸作用过程中消耗乙酰辅酶A,也不能可阻断呼吸作用提高PHA产量,D错误。 故选ABC。 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2 2 / 61 学科网(北京)股份有限公司 $$ 2025年高考生物终极押题猜想 (高分的秘密武器:终极密押+押题预测) 押题猜想一 细胞的结构和功能 1 押题猜想二 细胞代谢 2 押题猜想三 细胞分裂和分化 5 押题猜想四 遗传规律 7 押题猜想五 生物变异与进化 10 押题猜想六 生命活动的调节 13 押题猜想七 生物与环境 17 押题猜想八 生物技术 19 押题猜想九 实验设计与分析 23 押题猜想十 科普文阅读 27 押题猜想一 细胞的结构和功能 限时:2min (原创)分泌蛋白的合成过程中,信号肽由核糖体合成后,需与SRP(信号肽识别颗粒)结合,引导核糖体附着到粗面内质网,完成肽链转移。若缺乏SRP,核糖体无法锚定内质网。科学家通过基因编辑技术使小鼠胰腺腺泡细胞的粗面内质网中缺乏SRP。下列叙述错误的是( ) A. 该细胞合成的消化酶无法运输到细胞外 B. 核糖体与内质网的结合能力显著下降 C. 细胞中游离核糖体的数量可能增加 D. 高尔基体的膜面积会暂时性减小 押题解读 本部分多以选择题呈现,主要结合复杂生命活动考查蛋白质、核酸的元素组成、种类结种类结构和功能;以文字和结构图形式重点考查细胞膜、细胞器以及真核细胞和原核细胞的区别;北京卷近年多次考查分泌蛋白合成(2023年第6题、2022年第15题),注重对细胞器协作机制的深度理解。 1.蛋白质是生命活动的主要承担者,不同蛋白质具有不同的结构和功能,如球状蛋白分子空间结构为外圆中空,多数可溶于水,不溶于乙醇;α1-酸性糖蛋白(AAG)是一种血清粘蛋白。下列叙述正确的是(    ) A.AAG可形成糖被参与细胞间信息传递 B.组成AAG 的氮元素主要存在于氨基中 C.AAG蛋白在内质网上完成加工,球状结构的形成与氨基酸之间的氢键有关 D.组成球状蛋白的极性氨基酸分布在分子的外侧,非极性氨基酸分布在内侧 2.2024年诺贝尔生理学或医学奖授予发现“microRNA及其在转录后基因表达调控中的作用”的科学家。下列关于microRNA的叙述正确的是(    ) A.组成元素是C、H、O、N、P B.基本组成单位是四种脱氧核苷酸 C.基本组成单位通过肽键相连 D.是通过翻译形成的 3.钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是(    ) A.钙调蛋白的合成场所是核糖体 B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位 C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D.钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化 4.近年,我国人工智能领域综合实力迈上新台阶,这将成为我国赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手。某同学假期预习教材时,想利用我国人工智能大模型检索、学习一些学科问题,下列检索的问题合理的是(    ) A.乳酸菌进行有丝分裂的过程包含几个阶段 B.线粒体外膜上哪些酶参与催化ATP的合成 C.服用哪种抗生素可以有效治疗甲型流感 D.破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是多少 5.迁移体是在细胞迁移过程中产生的具有单层膜结构的细胞器。研究发现,迁移体中富集了许多信号因子,与某些器官的形态建成有关,迁移体可被释放至细胞外或被其他细胞吞噬。下列叙述错误的是(  ) A.迁移体膜可以参与构成细胞的生物膜系统 B.膜蛋白不参与迁移体被其他细胞吞噬的过程 C.迁移体被其他细胞吞噬后可能影响该细胞的基因表达 D.迁移体中的信号因子可能参与细胞间的信息交流 押题猜想二 细胞代谢 限时:2min (原创)测定甲、乙两种植物在不同海拔下的光合速率,结果如下图。下列叙述不正确的是( ) A.35℃时,两种植物光合作用合成有机物的速率相等 B.两种植物的CO2吸收速率最大值接近 C.50℃时,植物乙能积累有机物而植物甲不能 D.增加CO2浓度后,两种植物的光合速率均可能上升 押题解读 本部分常考知识点为物质进出细胞方式的判断、酶和ATP的结构与特点,有氧呼吸过程和影响因素,光合作用的过程及影响因素分析。该部分内容所设计题型有选择题和实验分析题。近些年对实验设计考查越来越多,根据实验目的设计对照组、分析变量(如温度、CO₂浓度);通过曲线图、柱状图等提取关键信息,推导结论(如光合速率与呼吸速率的动态平衡)。 1.将玉米的P基因导入水稻后,测得不同光照强度下转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率,结果如下图。下列叙述错误的是(  ) A.转入的P基因可以提高水稻的气孔导度 B.光照强度为4时,气孔导度是限制原种水稻光合速率的主要因素 C.光照强度为8时,两种水稻的真光合速率约为25μmol·m-2·s-1 D.转基因水稻比原种水稻更适宜栽种在光照强度较强的环境中 2.环境因素对两种植物光合作用的影响如图所示。下列相关叙述正确的是(    ) A.光照强度大于p时,两种植物均能正常生长 B.光照强度为r时,两种植物单位时间内固定的CO2量相同 C.适当提高温度,则图1中a、b之间的差值会变小 D.呼吸作用较弱的是植物1,更适合林下种植的是植物2 3.植物普遍存在乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH),丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同,如图1所示。科研人员研究了水淹胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响,结果如图2所示。下列叙述错误的是(  ) A.图1中的NADH均来源于细胞呼吸的第一阶段 B.图1中丙酮酸的能量大部分没有释放出来 C.ADH和LDH分布于细胞质基质中,其活性可被水淹激活 D.水淹胁迫时,该植物根细胞以乳酸发酵途径为主 4.为保证食品安全,执法人员使用含有荧光素、荧光素酶等物质的 ATP 荧光检测仪,对餐具等用品中的微生物如大肠杆菌含量进行检测,其设计灵感来源于萤火虫尾部发光的原理,如图所示。下列相关叙述正确的是(  ) A.萤火虫发光需在有氧条件下进行且属于放能反应 B.萤火虫尾部的发光细胞产生的 CO2 均来自有氧呼吸 C.大肠杆菌的线粒体内膜上可能具有 ATP 合成酶 D.检测仪显示的荧光强度与食品表面的微生物数量呈正相关 5.葡萄糖作为细胞的能源物质,几乎参与了细胞所有的生理代谢过程。如图为小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的过程图,下列相关说法正确的是(  ) A.Na+-K+泵是一种能同时运输Na+和K+的离子通道 B.葡萄糖、氨基酸等进入红细胞的方式与葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的不同 C.小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的过程与ATP的水解无关 D.小肠肠腔中Na+进入小肠绒毛上皮细胞的方式体现了细胞膜的选择透过性 6.镁(Mg)是影响光合作用的重要元素,科研人员进行了相关研究。 (1)镁是构成 的重要成分,水稻细胞内的光合色素还包括 。 (2)为探究镁对水稻光合作用的影响。将正常培养38天的水稻分别转移到无镁培养液(-Mg2+)和正常培养液(+Mg2+)中培养15天,对光合作用指标进行连续跟踪检测,测定光合色素含量相对值、Vc max(最大羧化速率,碳固定指标)和An(净光合速率),结果如图1。推测前10天An变化不明显的原因是 ;10天后,An显著下降的原因是 。 (3)为进一步探究镁对水稻光合作用的影响,研究者将正常培养38天的水稻在缺镁和正常培养液中培养12天后,每3h检测一次Vcmax的变化,持续跟踪48h,结果如图2。实验结果表明 ,从而影响光合作用。为了验证缺镁前期对光反应的影响,还需要检测的指标有 (至少答出两个)。 (4)已知叶绿体中镁含量存在与Vc max相似的变化,且与叶绿体镁转运蛋白MGT3相关。为验证缺镁处理能够动态抑制MGT3基因的表达,设计实验如下表。请补全表中的检测指标 和图3中的实验结果。 组别 实验材料 实验处理 检测指标 对照组 缺镁培养的水稻植株 缺镁培养液 持续48h检测水稻叶片中的 实验组 正常培养液 (5)研究发现,RUBP羧化酶的活性依赖于Mg2+,根据上述研究内容解释短期缺镁影响水稻光合作用的机制 。 押题猜想三 细胞分裂和分化 限时:2min (原创)在高等动物胚胎发育过程中,某细胞通过分裂产生两个子细胞,其中一个子细胞发育为神经细胞,另一个发育为肝细胞。下列叙述正确的是( ) A. 两个子细胞的遗传物质相同,但基因表达的种类和数量不同 B. 神经细胞和肝细胞的形态结构差异源于细胞分裂过程中的变异 C. 肝细胞的全能性比神经细胞高,因其能合成更多种类的蛋白质 D. 若将神经细胞核移植到去核卵母细胞中,无法发育为新个体 押题解读 本部分内容主要考查选择题,常结合减数分裂、细胞分化、衰老、凋亡等内容进行综合考查;细胞分化的概念、作用、意义及细胞全能性。 1.某研究小组研究茶树油提取物松油烯-4-醇对小鼠肺癌细胞周期的影响,测定不同时期细胞的百分率,实验结果如表所示。下列叙述正确的是(  ) 时期 对照组 0.01%处理组 0.05%处理组 G1 62.5 39.1 25.2 S 26.2 18.5 0.7 G2、M 11.3 42.4 74.1 注:G1表示DNA合成前期;S表示DNA合成期;G2表示分裂准备期;M表示分裂期。 A.肺癌细胞在分裂间期体积增大,有利于物质交换 B.M期时肺癌细胞在细胞中央位置会出现细胞板 C.据表分析,无法判断三组实验细胞周期的时间长短 D.据表可知,提取物能诱导细胞周期阻滞于S期 2.斑马鱼(2N=50)幼鱼表面上皮细胞(SEC)能在DNA不复制的情况下进行分裂,这个过程与SEC表面张力增大导致Piezo1离子通道开放有关,激活Piezo1能显著增加SEC的“无复制分裂”。“无复制分裂”最多进行两轮,得到的4个子SEC细胞的总体积与母SEC细胞的体积相当,以保障生长中幼鱼的体表覆盖。下列说法正确的是(  ) A.母SEC细胞进行“无复制分裂”的实质就是无丝分裂 B.“无复制分裂”过程会出现非姐妹染色单体间的互换 C.该分裂产生的4个子SEC细胞的细胞核均具有全能性 D.该分裂最多进行两轮的原因可能是子细胞核DNA不足 3.人的体细胞中抑癌基因A₁突变为A₂,细胞仍可正常分裂,但若两个A₁基因都突变为A₂而失活,将引起细胞癌变。研究发现,杂合子A₁A₂易患癌症,可能的机制如图所示。只考虑A₁、A₂基因,下列叙述正确的是(    ) A.抑癌基因突变可导致相应蛋白质活性过强,从而引起细胞癌变 B.抑癌基因A1在致癌因子的作用下突变成基因A₂属于显性突变 C.机制1形成的子细胞1可能的基因型及其比例为A₁A₂:A₂A₂=1:2 D.机制2形成的子细胞2和3可能均为纯合子细胞 4.对人类胚胎从2细胞阶段到囊胚阶段进行细胞发育追踪,发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段其中一个分裂较早的细胞——细胞M。下列叙述错误的是(    ) A.2细胞阶段细胞间差异可能与基因选择性表达有关 B.胚胎发育的后期,大部分体细胞来源于细胞M C.内细胞团将来会发育成胎儿的胎盘、胎膜等结构 D.相比小鼠模型,该实验要遵循更严格的伦理要求 5.人体细胞会经历增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。下列有关叙述不正确的是(  ) A.正常的B淋巴细胞不能无限增殖 B.细胞分化程度越高,全能性越高 C.细胞产生的自由基可攻击蛋白质,导致细胞衰老 D.被病原体感染的细胞自主有序地死亡,属于细胞凋亡 押题猜想四 遗传规律 限时:2min (原创)果蝇的体色由常染色体上的等位基因B/b控制,黑体为隐性(bb),灰体为显性(B_)。研究者将某基因T转入灰体雄性个体,该基因会导致纯合体的体色基因转移到T所在的X染色体上,从而表现为斑马纹体。此外,不含体色基因的雌配子不能发育。研究者进行杂交实验,黑体雌蝇(bb)与斑马纹体雄蝇杂交,F₁中雄性均为黑体,雌性均为斑马纹体。F₁随机交配,F₂雄性中黑体:斑马纹体=1:1。下列分析错误的是: A.斑马纹体的出现是基因重组的结果 B.基因T被转入X染色体上,且雄配子有致死效应 C.未发生基因转移时,T基因与B/b位于非同源染色体上 D.F₁雌蝇在减数分裂时发生了交叉互换 押题解读 本部分内容在选择题和非选择题中均会考查。考查内容一般包括,孟德尔遗传定律的判断,显隐性基因的判断,基因位置的判断,特殊比例的计算。 1.西红柿是一种营养丰富的蔬菜,它富含番茄素。番茄素的产生受三对等位基因A/a、B/b、C/c共同控制,其A、B共同决定番茄素的产生,但C基因会抑制A基因的表达。育种专家利用甲、乙、丙三种(基因型)不同且不产生番茄素的纯种番茄进行如下杂交实验。不考虑基因突变和染色体变异,下列叙述错误的是(  ) 组别 世代 一 二 三 P 品种甲×品种乙 品种甲×品种丙 品种乙×品种丙 F1合成番茄素植株比例 100% 0 0 F2合成番茄素植株比例 9/16 3/16 3/16 A.甲植株的基因型是aaBBcc或AAbbcc,丙植株是AABBCC B.西红柿中不能够产生番茄素的纯种植株基因型共有7种 C.第一组F2产生番茄素的植株自由受粉,后代能合成番茄素的植株占59/70 D.不产番茄素的杂种植株自交部分会发生性状分离,部分不会发生性状分离 2.果蝇的部分性染色体组成及发育情况如下表所示,现有一只性染色体数目异常且携带纯合致死基因的白眼雌果蝇与野生型红眼雄果蝇杂交,相关叙述错误的是(    ) 受精卵中性染色体组成 发育情况 XX、XXY 雌性,可育 XY、XYY 雄性,可育 XXX、YO、YY 胚胎期致死 XO 雄性,不育 A.据表推测,果蝇的性别决定与X染色体的数目有关,与是否含有Y染色体无关 B.若致死基因位于常染色体上,则F1个体中红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇: 白眼雄果蝇=4:1:1:4 C.若致死基因位于X染色体上,则F1个体中红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇: 白眼雄果蝇=4:1:1:2 D.F1红眼雌雄果蝇交配产生的染色体数目异常的F2个体中,若有1/9是白眼,则致死基因位于常染色体上 3.新型抗虫棉T与传统抗虫棉R19、sGK均将抗虫基因整合在染色体上,但具有不同的抗虫机制。对三者进行遗传分析,杂交组合及结果如下表所示。以下说法错误的是(  ) 杂交组合 F1 F2 ①T×R19 全部为抗虫株 全部为抗虫株 ②T×sGK 全部为抗虫株 抗虫株∶感虫株=15∶1 A.T与R19的抗虫基因可能位于一对同源染色体上 B.T与sGK的抗虫基因插入位点在非同源染色体上 C.杂交组合②的F2抗虫株中抗虫基因数量不一定相同 D.R19与sGK杂交得到的F2中性状分离比为3:1 4.牵牛花为虫媒、两性花,有白色、红色、蓝紫色等多种花色。下图为其色素代谢途径示意图。研究者将白色和蓝紫色牵牛杂交,F1中红花植株与蓝紫花植株的比例为1:1,其中蓝紫色花比亲本中蓝紫色花的颜色浅。推测出现颜色浅的可能原因是(    ) 注:A、B基因位于细胞核内,其等位基因a、b无相应功能 A.F1蓝紫色花的花瓣细胞中A酶含量少于亲本 B.F1蓝紫色花的花瓣细胞中B酶含量少于亲本 C.亲本蓝紫色花的花瓣细胞中合成的矢车菊素较F1少 D.亲本蓝紫色花的花瓣细胞中合成的天竺葵素较F1少 5.拟南芥的花为两性花,其野生型叶片为披针形。现从经射线照射后的野生型拟南芥中选育出六个不同的单基因隐性突变品系(①~⑥)。为判断这六个突变体所含的突变基因之间的关系以及基因在染色体上的位置,研究人员进行了杂交实验,实验过程及结果如下表所示。不考虑突变和互换。 杂交组合 F1表型 F1自交后获得的F2表型及株数 ①×② 匙形 320匙形 ①×③ 披针形 158披针形、160匙形 ①×④ 披针形 160披针形、162.匙形 ①×⑤ 披针形 180披针形、60倒卵形、81匙形 ①×⑥ 披针形 178披针形、60倒卵形、80匙形 (1)由表中结果推测,这六个不同的单基因隐性突变品系至少涉及 对同源染色体上的 对基因的突变。 (2)若品系②和③杂交,所得Fl的叶型表现为 。若品系③和④杂交,所得的F1自交后代的表型及比例为 。 (3)欲判断品系⑤和⑥涉及的突变基因间的位置关系,请设计杂交实验(要求写出实验的思路及预期结果及结论)。实验思路: ,预期结果及结论: 。 (4)经初步检测得知,品系⑤的突变基因可能位于1号或5号染色体上。为进一步确定其位置,研究入员让品系⑤和野生型个体杂交得到F1,F1自交得到F2.取品系⑤、野生型、F1以及F2中披针形和倒卵形个体各100株,分别提取DNA,并将表型一致的DNA作混合样本,用不同的SSR引物扩增不同样本的SSR遗传标记并进行电泳鉴定。请绘出支持“品系⑤的突变基因位于1号染色体上”的F2倒卵形混合植株样本的电泳条带图 。 注:SSR为简单重复序列,比如(CA)n和(TG)n……,重复单位数目10~60个;不同品系,不同染色体上重复的数目不同,且和待测基因紧密连锁。 押题猜想五 生物变异与进化 限时:2min (原创)位于染色体上的酪氨酸酶基因(A)有3种隐性突变基因(a1、a2、a3),均会导致人患白化病。如图为3种突变基因在A基因编码链(与转录模板链互补)对应的突变位点及碱基变化,下列叙述错误的是(    ) A.酪氨酸酶基因突变具有不定向性,三种突变基因之间互为等位基因 B.白化病属于单基因遗传病,通过基因测序技术可诊断该病携带者和患者 C.a2与A基因的表达产物相比,因翻译时终止密码子提前出现而导致缺失多个氨基酸 D.a1与a3基因的表达产物相比,会增加一个甘氨酸,其它氨基酸的种类和数量都相同 押题解读 本部分内容主要考查选择题在非选择题中也会涉及。主要考点:基因突变的类型(替换、增添、缺失)及其对蛋白质的影响;基因突变的特点;基因突变在生物进化中的作用(提供原材料)。染色体结构变异(缺失、重复、倒位、易位)及其对性状的影响。染色体数目变异(多倍体、单倍体)的形成及育种应用(如秋水仙素处理)。基因频率的计算与自然选择的关系,物种形成(地理隔离与生殖隔离),进化证据(化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学)。 命题特点:试题多结合生产实践(如抗虫棉育种、油菜黄化突变体筛选)或科学研究(如血红蛋白进化差异、DNA测序技术),考查学生对知识的实际应用能力。频繁出现电泳条带分析(如限制酶酶切位点判断基因型)、遗传图谱推断(如性染色体异常个体的形成)等实验设计类题目。 1.下图是香蕉野生祖先种和栽培品种的染色体核型图,下列相关叙述正确的是(  ) A.栽培品种由野生祖先种香蕉培育而来,故不存在生殖隔离 B.栽培品种每个染色体组中的染色体数目比野生祖先种多一条 C.利用野生祖先种培育栽培品种香蕉,其原理是染色体变异 D.野生祖先种香蕉和栽培品种香蕉均能进行有性生殖 2.下表为2005—2008年,碳青霉烯类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。下列有关叙述正确的是(    ) 年份 2005 2006 2007 2008 住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19 某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5 A.在抗生素的作用下,细菌会产生抗药性的基因突变 B.在抗生素的作用下,细菌的基因频率会发生不定向改变 C.为避免细菌产生抗药性,初次用药时应加大抗生素的剂量 D.临床上,任何抗生素的使用都需要开展细菌耐药监测工作 3.基因Bax和Bcl—2会影响细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达,研究其对细胞凋亡的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是(    ) A.细胞衰老和凋亡既受遗传信息的调控又受环境因素的影响 B.无功能siRNA干扰对照组能排除siRNA本身对实验结果的影响 C.TRPM7基因对Bax、Bcl—2基因表达的影响分别是抑制、促进 D.从功能上分析Bax基因属于原癌基因、Bcl—2基因属于抑癌基因 4.粳稻和籼稻是水稻的两个品种,二者杂交所产生的子代会出现部分花粉不育现象。研究显示,该现象与来自籼稻的12号染色体上的一段DNA有关。该段DNA含有2个紧密相邻的基因—基因D和基因J,基因D编码的毒蛋白D可以杀死花粉,基因J编码的蛋白质J能解除D蛋白的毒性。研究发现,粳-籼杂交稻产生的花粉中,12号染色体来源于粳稻的不育,来源于籼稻的则可育(如图所示)。据图分析,下列说法正确的是(    ) A.粳-籼杂交稻的部分花粉不育现象表明两种水稻之间产生了生殖隔离 B.粳-籼杂交稻自交产生的子代中,基因型为DDJJ的个体占1/4 C.该现象可能是由于基因D和基因J的表达时期不同,但均在花粉时期发挥作用导致的 D.粳-籼杂交稻中若来自籼稻的12号染色体丢失,则其产生的花粉一定可育 5.西瓜植株的花有三种类型,雌花(没有雄蕊)、雄花(没有雌蕊)和完全花(同时具备雌蕊和雄蕊)。同一植株上可以有不同类型的花。科研人员尝试找出与西瓜性别决定有关的基因。 (1)选取不同性别类型的西瓜品系进行杂交,杂交实验示意图如下。 ①据图可知,亲本中 的性状为显性性状,性别类型的遗传 (填“是”或“否”)遵循自由组合规律。 ②将F1与品系S杂交,所得子代对应(1)中F2的三种表型的比例为 。 ③为找出“?”代表的未知基因,参照其他同科植物与性别决定有关的A(a)基因序列,检测品系S、X及其杂交子代的同源基因的组成,如图。 比较所检测的每一个个体的 和 ,若二者相关性与预期一致,可初步确定A(a)基因参与西瓜的性别决定。 (2)选取植株上全开雌花的品系M(与此性状有关的基因组成中有AATT)为母本,品系X为父本进行杂交,F1表型与X相同。F1自交得F2,F2的表现型与亲本相同且比例为3:1。在品系M、品系X中各选取10个植株,两个品系的2号染色体上具有与表型同时出现的特异DNA序列。检测F2中110个植株中上述特异DNA序列出现情况,发现与其中7个植株表型不符,原因是在F1减数分裂时发生了 。进一步在2号染色体上找到了与性别有关的G基因。 (3)品系X具有诸多优良性状,请写出利用品系M、X杂交的方法培育出全开雌花同时兼具品系X诸多优良性状的品系Y的操作流程 。(请用杂交实验图示作答) 押题猜想六 生命活动的调节 限时:2min (原创)当人体处于应激状态时,交感神经兴奋,导致肾上腺髓质分泌肾上腺素,同时糖皮质激素分泌增加。下列叙述错误的是(  ) A.肾上腺素的分泌过程属于神经调节 B.肾上腺素通过体液运输作用于免疫细胞,抑制细胞免疫 C.糖皮质激素抑制抗体生成,导致体液免疫减弱 D.免疫细胞释放的细胞因子可作用于下丘脑,调节应激反应 押题解读 本部分内容在选择题和非选择题中均有设计,非选择题中主要考查实验设计,实验分析。核心考点:动作电位形成机制、突触的结构与信息传递特点;激素的分级调节与反馈调节、激素运输与作用特点、稳态与调节网络;免疫系统的组成与功能、体液免疫与细胞免疫;植物激素作用特点及多种激素作用。 1.科学家发现在神经元的树突中,每隔一段距离就会出现内质网与细胞膜的接合点(ER-PM),ER-PM上有重要的钙离子通道VGCC。谷氨酸受体与谷氨酸结合后,把信号传导给VGCC,后者打开通道并允许Ca2+内流,激活ER-PM接合点一系列信号传递,使内质网的钙信号局部增强,并实现长距离传播(见图)。下列分析最合理的是(    ) A.①表示突触前膜,①上的受体有接收化学信号的功能 B.a过程中谷氨酸由上一个神经元树突末梢的突触小体释放 C.b过程实现了化学信号与电信号的转化 D.c过程Ca2+通过主动运输的方式进入神经元 2.正常情况下,当膀胱尿液充盈到一定量时,会引起脊髓排尿反射,同时会将信息传到大脑,若高级中枢决定憋尿,就会由交感神经控制,交感神经末梢释放神经递质去甲肾上腺素作用于β肾上腺素能受体使膀胱逼尿肌松弛,同时作用于α肾上腺素能受体使尿道内括约肌收缩,抑制尿液排出。当有意识排尿时,副交感神经末梢释放乙酰胆碱作用于M型胆碱能受体使逼尿肌收缩、尿道内括约肌舒张,促进排尿。下列叙述错误的是(    ) A.β肾上腺素能受体和M型胆碱能受体为交感神经和副交感神经支配的效应器 B.排尿反射的神经中枢在脊髓,排尿反射受高级中枢大脑的控制而促进或抑制排尿 C.交感神经末梢释放的去甲肾上腺素作用效应不同取决于靶细胞与其结合的受体 D.人在紧张时交感神经会兴奋,使膀胱逼尿肌松弛、尿道内括约肌收缩而阻止排尿 3.某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性,导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-L1和PD-1的结合,可恢复CTL的活性,用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效,研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料,开展该疗法与化疗的联合治疗研究,部分结果如图所示。据此分析,下列叙述错误的是(  ) A.CTL能识别自身细胞的HLA,因此不攻击自身正常细胞 B.肿瘤的发生与机体的免疫监视功能低下有关 C.免疫检查点疗法可能会引发自身免疫病 D.联合疗法治疗效果最好的原因是模型小鼠体内CTL数量更多 4.茉莉酸(JA)是一种能增强植物抗虫性的重要激素。昆虫取食时,植物被取食部位会产生茉莉酸信号,传导至未被取食部位,使得整株植物产生抵御该昆虫的系统抗性。与野生型番茄(W)相比,番茄JA合成突变体(spr8)和JA受体不敏感突变体(coil)都不表现出系统抗性。现不慎将上述3个番茄材料的接穗弄混,某科研小组将3种接穗分别嫁接到野生型番茄(W)的砧木上。对嫁接后的砧木进行接虫,测定接穗的抗虫性,结果如下。下列有关分析正确的是(    ) 接穗 接穗1 接穗2 接穗3 砧木 野生型W 野生型W 野生型W 接穗表现 抗虫 不抗虫 抗虫 ①由结果推测,JA信号可从合成部位传递至植株的其他部位 ②据结果推测,结果中的接穗2应为JA受体不敏感突变体coil ③若将接穗嫁接到突变体spr8的砧木上,重复上述实验可将接穗1、3区分开 ④若仍以野生型W为砧木,对接穗接虫后,测定砧木的抗虫性,可将接穗1、3区分开 A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③ 5.植物的生命活动调节受基因的调控、激素的调节和环境因素的影响,它们相互作用、协调配合。请根据所学知识,回答下列问题。 (1)西北地区以种植冬小麦为主,通常在秋天播种,经过冬季后,第二年才抽穗开花。这种低温诱导促使作物开花的作用称为 。在种子萌发的过程中,赤霉素、细胞分裂素可促进萌发,而脱落酸抑制萌发。赤霉素与细胞分裂素的作用表现称为 ,该事例也说明植物的生长发育是由 形成的调节网络调控的。 (2)科研人员为研究光和脱落酸(ABA)对种子萌发的影响,测定了野生型植株和光受体缺失突变体中ABA的含量(结果如图甲)和不同处理下的野生型植株种子萌发率(结果如图乙)。请回答下列问题。 ①植物接受光照会依赖光敏色素,它是一种 复合体,主要吸收 。 ②据图甲中实验结果推测,光可能 (“促进”或者“抑制”)植物ABA合成代谢相关基因的表达,依据是 。 ③据图乙中实验结果推测,在 条件下,种子萌发对ABA处理更为敏感。 6.果糖是常见的食品甜味添加剂,被广泛应用于奶茶等含糖饮料、糖果和烘培食品的加工。越来越多的证据表明,膳食中的果糖会促进肿瘤的生长从而加快多种癌症的进展。为探索相关机制,科学家采用不同的培养液对小鼠宫颈癌细胞进行体外培养,操作流程和结果如图所示。回答下列问题: (1)免疫功能正常时,机体内 细胞能够识别并接触、裂解癌细胞,发挥了免疫系统的 功能。 (2)实验中①通常用机械方法或 处理,过程②置于 的气体环境培养。 (3)据图分析,24小时后两组培养瓶划痕的直径 (填“有”或“无”)明显差异,实验结果表明 。 (4)肝细胞中的酮糖激酶-C(KHK-C)可将果糖转化成多种代谢产物,科学家推测这些代谢产物经血液运输提供给癌细胞促进肿瘤的生长。为验证上述观点,科学家用以下方式(A.注射生理盐水B.注射生理盐水配置的KHK-C抑制剂C.饲喂富含果糖的饲料D.饲喂不含果糖的饲料)处理宫颈癌模型小鼠,一段时间后检测小鼠宫颈癌体积,实验结果如图。请补充完善实验方案:甲组的处理方式为A+D,乙、丙、丁组的处理方式依次是 。 押题猜想七 生物与环境 限时:2min (原卷)某农田生态系统中,水稻与杂草竞争阳光和养分,引入鸭群后,杂草减少且鸭粪作为肥料还田。以下分析错误的是(  ) A.鸭群的引入改变了该生态系统的能量流动渠道 B.鸭粪中的有机物经分解后可被水稻根系直接吸收 C.水稻与杂草的竞争强度可能因鸭群引入而降低 D.该模式体现了生态系统的物质循环和能量多级利用 押题解读 本部分内容主要考查选择题和非选择题。核心考点:种群密度的调查方法和影响因素,J型增长(理想条件)与S型增长(环境阻力)的区别,K值与K/2的应用(如渔业捕捞、害虫防治);垂直结构(分层现象)与水平结构(镶嵌分布),影响因素(光照、地形、土壤等),初生演替和次生演替的区别,群落的空间结构与生态位;生态系统的组成成分、营养结构,生态系统的三大功能,生态系统。 1.杞麓湖是云贵高原典型的重富营养化湖泊,生态系统已严重退化。为揭示杞麓湖浮游植物群落的季节性演替规律,研究人员对杞麓湖浮游植物各门类相对丰度(某种生物类群在总体中所占的比例)变化进行了研究,结果如下图所示。有关叙述错误的是(    ) A.杞麓湖重富营养化会严重影响水质和水生动物的生活 B.杞麓湖浮游植物的季节性变化与阳光、温度等规律性变化有关 C.若除去该湖泊中的蓝细菌,杞麓湖中的优势动物不会发生变化 D.长期生活在杞麓湖的各浮游植物占据的生态位不同,且相对稳定 2.红海滩湿地位于渤海湾东北部,这里以芦苇荡为背景,还有许多火红的碱蓬草,每年四月,碱蓬草长出地面,初为嫩红,渐次转深,秋季由红变紫,极富观赏魅力。丰富的湿地资源,让红海滩成为无数鸟类迁徙的驿站,每年都有数十万只候鸟从这里经过,吸引大批摄影爱好者来此打卡。下列相关叙述正确的是(  ) A.保护红海滩湿地生态系统,可提高迁徙鸟类的K值 B.该湿地生态系统的生物群落既有空间结构又有季节性变化 C.该湿地生态系统若没有持续能量输入,仍可维持生态平衡 D.该湿地生态系统内生物多样性的直接价值大于其间接价值 3.研究者在不同培养瓶内培养小球藻和以小球藻为食的水蚤,获得下图所示研究结果。据图可得出(    ) A.小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“J”形增长 B.培养瓶内的小球和水蚤构成一个微型生态系统 C.小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈正相关 D.增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加 4.实施退耕还林还草工程是我国践行生态文明思想的重要举措。下列关于某干旱地区退耕农田群落演替的叙述,错误的是(    ) A.上述演替与沙丘上发生的演替不是同一种类型 B.可用样方法调查该退耕农田中植物的种群密度 C.可在该退耕农田引进优势物种改变演替的速度 D.上述退耕农田群落演替的最终阶段是森林阶段 5.人工孵化饲养幼鱼释放到自然水域是恢复渔业资源的有效措施。但是简单的人工饲养环境导致幼鱼没有足够的野外生存能力。 (1)影响鱼类种群数量特征的因素是 。 (2)科研人员利用黑鲉(沿海经济鱼种)探究环境丰富对幼鱼生长的影响。环境丰富包括栖息地丰富(人工设置海草、礁石等复杂环境)和社交丰富(加入竞争鱼种)。将幼鱼进行适应性培养后,选择 的幼鱼在环境丰富不同的条件下人工投喂饵料饲养。7周后测量生长指标,结果如图1. ①结果说明 。 ②研究者进一步评估幼鱼生长相关因子的变化,结果如图2. 根据图中生长相关因子的变化趋势推测黑鲉的体重应该增加,这与①中实验结果相反,请从物质与能量、进化与适应的角度解释 。 (3)T型迷宫可用于评估动物认知能力。研究者每天对以上四组黑鲉进行了T型迷宫测试,并记录幼鱼到达终点(有食物的人工栖息地)的时间,连续测试7天,结果如图3. ①测试结果表明,环境丰富下饲养的幼鱼认知能力和学习能力都显著增强,依据是 。 ②研究者进一步评估幼鱼的认知相关因子的变化,发现环境丰富下饲养的幼鱼的脑源性神经营养因子和神经生长因子均增加,从分子与细胞水平解释幼鱼各项能力均增强的原因 。 押题猜想八 生物技术 限时:3min OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶,研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,构建多基因表达载体(载体中部分序列如下图所示),利用农杆菌转化法转化水稻,在水稻叶绿体内构建一条新代谢途径,提高了水稻的产量。下列叙述错误的是(  ) A.水稻产量提高说明了该体系的四种酶活性均有所提高 B.四种酶合成的翻译过程均在细胞质中的核糖体上 C.潮霉素抗性基因的作用是筛选被农杆菌转化的水稻细胞 D.此过程T-DNA的作用是把该重组DNA转移到水稻染色体DNA上 押题解读 本部分内容主要考查选择题,基因工程主要考查非选择题。高频考点:传统发酵技术与发酵工程,微生物的培养和灭菌技术;植物组织培养的过程,动植物细胞融合的区别,单克隆抗体的制备过程;基因工程的过程,PCR技术与限制酶的选择原则。 1.PCR技术可实现基因的定点突变。研究人员设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基)如图1所示。研究人员按照如图2所示的方式进行4次PCR扩增,以获得定点突变的新的蛋白A基因。下列相关叙述错误的是(    ) A.PCR1体系和PCR2体系必须分开进行 B.PCR3体系中应该加入引物B和C C.PCR4体系中应该加入引物A和D D.DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 2.双脱氧测序法是在PCR反应体系中,分别再加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸(ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP),子链延伸时,双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则,以加入ddATP的体系为例:若配对的为ddATP,延伸终止;若配对的为脱氧腺苷三磷酸(dATP),继续延伸;PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测得某个体的一段序列如图。下列叙述错误的是(    ) A.上述PCR反应体系中只加入一种引物 B.电泳时产物的片段越小,迁移速率越快 C.测得该个体序列为5′-CTACCTGTGAT-3′ D.子链延伸终止是由于双脱氧核苷三磷酸与模板链上的脱氧核苷酸配对时不能正常形成氢键 3.为检测不同温度和养殖模式下鸡蛋表面的细菌污染情况,用等量无菌生理盐水清洗鸡蛋表面,再用稀释涂布平板法计数清洗液中细菌数目(均取0.1mL稀释液涂布),结果如表。下列说法错误的是(    ) 温度 细菌数(个/mL) 开放式 封闭式 30℃ 4.01×104 8.32×103 10℃ 8.40×104 1.15×104 A.涂布前应对涂布器进行灼烧灭菌 B.由表中数据可知涂布时清洗液稀释倍数为100倍 C.用该方法得到的细菌数量比实际数量要少 D.30℃封闭式养殖对鸡蛋表面污染相对较少 4.用抗人绒毛膜促性腺激素(HCG)单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”,在妊娠第8天就可以作出诊断,这比传统尿检HCG的诊断方法提前了10天左右,可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。如图为利用小鼠制备抗HCG单克隆抗体的流程。下列叙述错误的是(    ) A.杂交瘤细胞在培养过程中一般是悬浮生长,无接触抑制现象 B.图中过程①诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时,可采用化学诱导试剂PEG C.过程③需用特定的选择培养基进行培养和筛选,该过程培养后的细胞均能产生抗体 D.图中过程④获得的a细胞产生的抗体能特异性识别HCG并与之发生特异性结合 5.苏氨酸是常用工业原料,目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术提高菌株生产能力。 (1)大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子是RNA聚合酶 的部位,驱动基因转录出mRNA。细胞中氨基酸以该mRNA为 合成苏氨酸合成酶。 (2)当细胞中苏氨酸含量较高时,会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上,可将苏氨酸运出细胞。分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白(RFP)基因构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中,获得三种工程菌,相关处理及结果如图。 ①该实验的目的是 。 ②工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是 。 (3)W-01菌株具有更高的苏氨酸产量,但其生长明显弱于菌株W和其他工程菌,从物质与能量的角度,推测原因是 。 (4)大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子,其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因,当其表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株,这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息,设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件(如图),制备高产苏氨酸的多倍体工程菌,且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长 。 押题猜想九 实验设计与分析 限时:5min 1.非酒精性脂肪肝(NAFLD)是因肝细胞内甘油三酯过度堆积引发的病理变化,与高果糖摄入密切相关。研究发现食品中的丁酸钠(NaB)有缓解NAFLD的作用,为探究其机制,科研人员做了系列实验。 (1)肝脏是调节能量和糖脂代谢的重要器官,可以通过合成和分解 调节血糖浓度,也参与脂质的合成和分解。若肝脏中脂肪堆积过多引发炎症,会导致内环境 。 (2)为探究NaB对肝细胞脂质代谢的影响机制,研究人员将小鼠分为三组进行实验(如表)。检测肝细胞甘油三酯、C酶(促进脂肪分解的关键酶)和F酶(促进脂肪合成的关键酶)含量(如图)。 组别 处理 对照组1 正常饮水,灌胃生理盐水 对照组2 30%果糖饮水,灌胃生理盐水 实验组3 30%果糖饮水,灌胃NaB(200mg/kg) ①在实验过程中,三组小鼠需保持 相同且适宜(答两点即可)。 ②图1结果显示,与对照组2相比,实验组 。 ③已有研究发现,肠道乳酸杆菌丰度与NaB呈正相关,乳酸杆菌可以通过糖酵解途径利用果糖合成氨基丁酸。研究人员进一步用氨基丁酸处理小鼠,检测肝细胞中甘油三酯、C酶和F酶的含量,目的是探究 。结果显示,氨基丁酸处理后,甘油三酯、C酶和F酶含量的变化趋势与NaB处理的结果相同。 (3)综合上述所有实验结果,选择下列选项并排序,以完善NaB缓解果糖诱导的NAFLD的机制。 a.C酶增多   b.F酶增多  c.肠道乳酸杆菌丰度增加   d.氨基丁酸增多   e.促进脂肪分解   f.抑制脂肪合成 NaB→ → → → →缓解NAFLD 押题解读 高考生物常见的实验题型有:①实验结果与实验结论的总结: 在给定的实验方案和实验过程的基础上,根据实验数据,总结出实验结果和实验结论。②设计研究方案:提出或完善用于回答科学问题或检验科学假设的研究方案(能提出或设计新方案),预期研究结果;提出解决实际问题的合理设想。 1.植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系,生长素IAA和脱落酸ABA分别在调控植物生长发育和胁迫抗性中发挥重要作用,研究者对其分子机制进行了探索。 (1)IAA合成的原料是 ,ABA合成的部位之一在根部的 。 (2)TS基因编码的蛋白(TS)促进IAA的合成。研究发现,拟南芥受到干旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。研究者用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如图甲。 图甲结果显示,TS基因功能缺失导致 。 (3)为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化结合态ABA-GE(无活性)水解为游离态ABA(有活性)。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图乙。由实验结果可知TS具有 (填“促进”或“抑制”)BG活性的作用。 (4)为了证明上述第(3)问结论,可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙中相应位置绘出能证明上述结论的结果 。 (5)研究还发现,干旱或盐胁迫下植物产生的大量H2O2能够次磺酸化修饰TS蛋白的第308位半胱氨酸。综合上述信息可知,TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡,使植物适应复杂多变的环境。请完善下面干旱条件下TS调节机制模型。 ① ;② 。 2.西方蜜蜂原产于欧洲,已广泛扩散至世界各地。某地科研人员研究了西方蜜蜂对本土生物的影响。 (1)兰科植物花的结构与相应的传粉昆虫高度适应。每种兰花的传粉者往往比较固定,花的内部结构与其传粉者的形态结构或传粉行为在相互影响中不断进化和发展,这个过程叫 。 (2)为探究西方蜜蜂扩散到某地后对双尾兰传粉的影响,研究者设置了两个实验区——西方蜜蜂和本地蜂(双尾兰的原生传粉者)共存区与仅有西方蜜蜂的区域,观测了双尾兰的相关传粉指标,结果如图1. ①研究者据此认为,西方蜜蜂和本地蜂都以双尾兰花粉为食,但 。 ②该实验还应设置的对照组为 。 (3)为探究西方蜜蜂对本地蜂的影响,研究者观测了与西方蜜蜂蜂箱距离不同的本地蜂,得到的结果如图2. 据图推测,西方蜜蜂将会导致本地蜂的种群密度 。请解释原因 。 (4)一些地区的蜂农为提高蜂蜜产量,欲引入采蜜效率高的外来蜂种。针对这种情况,请你为当地政府部门提出一条合理建议 。 3.研究人员对免疫系统和内分泌系统的相互关系进行了相关探索。回答下列问题。 (1)淋巴细胞可分为固有淋巴细胞(ILCs)和适应性淋巴细胞,部分差异如下表所示。ILCs主要通过分泌细胞因子,作用于巨噬细胞、适应性淋巴细胞等,参与构成保卫人体的第 道防线,抵御病原体攻击。 比较项 固有淋巴细胞(ILCs) 适应性淋巴细胞 免疫反应速度 数小时 数天 组织分布 主要驻留于黏膜组织(皮肤、肠道、肺等) 主要位于淋巴器官和血液 细胞类型 ILC1、ILC2、ILC3等 B细胞、T细胞等 (2)研究表明淋巴细胞在血糖稳态的调节中也具有重要作用。研究人员利用同一品系小鼠(WT)分别获得了缺失适应性淋巴细胞的小鼠(M1)、缺失适应性淋巴细胞和ILCs的小鼠(M2),进行了相关实验: 实验一:在禁食16h后检测了相关指标如图1所示。 ①据检测结果,可对ILCs和适应性淋巴细胞在血糖调节中的作用做出初步推断: 推断a:在禁食条件下,ILCs能 。 推断b:在禁食条件下,适应性淋巴细胞 。 为进一步探究胰岛素对实验一中血糖含量差异的影响,科研人员又进行了以下实验。实验二:以稳定速率向禁食6h的小鼠静脉输注一定浓度的胰岛素;同时从另一条静脉向小鼠输注20%葡萄糖溶液并实时监测血糖,不断调整葡萄糖输注速率以维持正常的血糖水平;每隔5分钟记录一次葡萄糖输注速率,如图2所示。 ②实验二检测指标可用于评估 ,但该实验结果并不支持推断a。从血糖平衡角度分析,还需要检测M2和WT的 ,才能进一步验证推断a。 (3)研究表明,ILCs中只有ILC2具有调节血糖功能,利用动物细胞培养和离心技术,在细胞水平证明ILC2有调节血糖作用的实验组设计思路为: 。 押题猜想十 科普文阅读 限时:8min 1.学习以下材料,回答下列小题。 植物对光信号的感知与转导 光作为关键环境因子调控植物的生长发育。在土壤的黑暗环境中萌发的种子会启动暗形态建成模式,表现为下胚轴伸长、子叶维持闭合等特征。幼苗出土见光后,光形态建成程序激活,引发下胚轴生长抑制和子叶快速展开等显著表型变化。 植物进化出多种光受体系统感知光信号,其中光敏色素B(phyB)是响应红光/远红光的受体。该蛋白存在两种互变构型:红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。种子萌发过程中的光信号感知与转导途径如图所示。黑暗条件下,phyB以非活性Pr形式分布于细胞质中,幼苗出土接触红光后,Pr迅速转化为活性Pfr构型,同时触发胞质钙离子浓度瞬时激增,进而激活钙依赖性蛋白激酶(CPKs),引发级联反应:活化的CPKs特异性识别Pfr并催化其磷酸化,促使Pfr快速转入细胞核,进入核内的Pfr与转录因子PIFs结合并促使其降解,解除PIFs对光响应基因的抑制作用,最终激活光形态建成相关基因的表达。 研究发现,除了光照,盐胁迫和干旱等不同环境刺激都会通过各自的环境信号受体诱发胞质钙离子浓度升高并激活CPKs,但植物却能对这些信号进行特异性解码,产生与环境刺激相对应的生理响应。该研究不仅系统揭示了光信号转导通路的核心机制,更从分子层面阐明了钙信号特异性解码的原理,为深入解析其他环境信号的转导过程提供了重要的参考。 (1)光除了作为信号参与调控外,还能被叶绿体 上的光合色素吸收用于光合作用,在此过程中的能量变化为:光能→ →糖类等有机物中的化学能。 (2)某实验室获得的拟南芥突变体无法合成CPKs,若将种子置于红光下培养一段时间,其表型为 。 (3)基于对文中内容的理解,下列相关叙述错误的是(    ) A.用钙离子抑制剂处理植物时,红光诱导的phyB入核会被抑制 B.phyB被红光激活或CPKs被钙离子激活都会直接促进phyB磷酸化 C.phyB既能接受光信号,也能作用于转录因子PIFs从而调节基因表达 D.光形态建成相关基因的表达利于植物适应出土后的环境进行光合作用 (4)结合文中内容,比较植物对盐胁迫和红光这两种信号响应和转导途径的异同点 。 押题解读 本部分内容主要考查非选择题,考查信息筛选与逻辑推理,关键概念提取、因果关系分析;科学方法与实验设计。关注科技前沿(如基因编辑、生态修复)与生活热点(如健康饮食、生物能源),提升信息提取与逻辑分析能力。 1.学习以下材料,回答(1)~(4)题。 线粒体基因编码蛋白质双重翻译模式的新发现 真核细胞生命活动所需能量约95%来自线粒体。线粒体正常运转需要上千种蛋白质,但线粒体基因组DNA(mtDNA)只编码13种蛋白,其中包括线粒体内膜上的细胞色素b(Cytb)。Cytb由380个氨基酸组成,是电子传递链复合体Ⅲ的一个亚基,参与电子传递,驱动ATP合成。 线粒体遗传密码与核遗传密码(标准密码子)相似但不完全相同。如标准异亮氨酸密码子AUA在线粒体中编码甲硫氨酸,精氨酸密码子AGA和AGG在线粒体中则为终止密码子,而终止密码子UGA在线粒体中编码色氨酸。以往认为,线粒体中的CYTB基因只编码Cytb。近期,我国科研人员发现CYTB基因还能编码由187个氨基酸组成的蛋白质C-187,且C-187是在细胞质基质中的核糖体上按照标准密码子翻译出来的。有意思的是,C-187合成后,再由特定的序列引导其返回线粒体基质中。 研究发现,C-187能与线粒体内膜上的SL蛋白结合。SL蛋白由核基因编码,可跨膜转运磷酸盐。若C-187合成障碍则会导致细胞内ATP含量下降,而SL基因过表达则能够恢复细胞内ATP水平,二者在能量代谢中共同发挥作用。 该研究不仅改写了“线粒体基因组编码13个蛋白”的论断,提出的线粒体双重翻译模式也为研究能量代谢调控提供了新视角。 (1)线粒体是真核细胞进行 的主要场所,前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2生成 。 (2)下列能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持的实验有_____。 A.用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量 B.用抑制细胞质基质核糖体翻译的药物处理细胞,检测Cytb和C-187含量 C.用C-187特异性抗体检测正常细胞和mtDNA缺失细胞中C-187的含量 (3)在下图中补充文字、箭头、Cytb(用 表示)和C-187(用●表示),完善线粒体基因编码蛋白质的双重翻译模型 。 (4)阐述C-187和Cytb在合成ATP过程中的协调配合 。 2.学习以下材料,回答(1)~(6)题。 植物的共生固氮调控 氮(N)元素在自然界中存在多种形式,包括、N2、和。植物氮同化是指植物吸收环境里的或,合成氨基酸等含氮有机物的过程。大气中的N2是地球上最大的氨库,但植物无法直接利用它,需要依赖固氮微生物将其转化为离子形式才能吸收。而共生因氮根瘤菌可以侵染某些植物的根系,进行共生因氮。 固氮菌同化N2,形成并最终转化为有机物,是一个高耗能的还原反应过程。这个过程需要植物与因氮菌的协同作用才能完成。以豆科植物和中华根瘤菌为例。光合产物是促进根瘤菌侵染植物所必需的,光信号是促进地下根瘤发育的关键因子。当根瘤菌侵染植物时,会释放化学物质诱导植物根瘤形成基因的表达,植物细胞分裂并形成根瘤原基,最终形成包含类菌体的共生细胞(即根瘤细胞,如图)。 根瘤菌是一类好氧细菌,它们在侵入植物后形成的类菌体进行呼吸作用时需要O2来维持。然而,O2会抑制固氮酶的活性。根瘤外侧形成皮质层,一定程度上阻碍O2进入根瘤。同时,豆科植物合成豆血红蛋白(Lb)与游离的O2结合,形成LbO2储存,再通过LbO2将O2传递给类菌体和根细胞的线粒体(如图)。这样,两个相互矛盾的反应在共生系统各种均得以正常进行。 根瘤的固氮能力与豆科植物提供碳源和能量水平相协调,以平衡共生固氮和其它生命过程的碳消耗,保证植物在不同环境下正常生长。最近,我国科学家发现大豆根瘤中的能量感受器蛋白S和P可通过调控根瘤碳源得重新分配来调整根瘤的固氮能力。当根瘤细胞处于碳源供应上升的高能状态,AMP含量降低,使得蛋白S和P从与AMP结合形成的S-P异源二聚体状态,转变为S-S和P-P的同源二聚体。同源二聚体与转录因子Y(Y可促进上图PK酶基因的转录)结合,并将Y锚定到线粒体上,使其不能入核,减少了植物细胞有氧呼吸对碳源得消耗,进而增强类菌体的碳源供应和根瘤固氮能力。 利用固氮生物提高土壤肥力可减少施用工业氮肥带来的土壤、水体等污染,对发展绿色农业具有重要意义。 (1)植物利用吸收的N元素可合成两类生物大分子是 。 (2)结合文中图示分析,下列相关叙述不合理的是______。 A.的同化需要光合作用产生的NADPH作为还原剂 B.根瘤细胞通过主动运输从环境中为类菌体吸收N2 C.豆科植物叶片光合作用产物主要以蔗糖的形式运输到根瘤 D.根瘤细胞主要以线粒体中生成的ATP为固氮酶催化供能 (3)从文中可知,豆科植物-类菌体共生系统能保障固氮酶活性的原因是 。 (4)从物质和能量的角度分析,当ATP供应不足时,根瘤细胞如何实现碳源的重新分配? 。 (5)水稻、小麦等禾本科植物是重要的粮食作物,种植过程需要施加无机氮肥,有人尝试将固氮酶基因导入这些作物以提升产量,但效果不佳。请结合上述研究,提出利用共生固氮菌进行改造的思路 。 3.学习以下材料,回答(1) ~(4)题。 表观遗传调控因子在免疫治疗中的应用 近年来,免疫检查点阻断剂(ICB)疗法和CAR-T细胞疗法为癌症患者带来了新的治疗希望。ICB可解除肿瘤细胞对T细胞的抑制,增强T细胞功能;而CAR-T细胞疗法则通过基因工程改造T细胞,使其能够特异性识别并杀伤肿瘤细胞。然而,T细胞的功能耗竭显著限制了治疗效果。 近期研究发现,表观遗传调控因子(ASXL1等)在T细胞耗竭中发挥作用,为T细胞免疫治疗提供了新的研究方向。在慢性抗原刺激下,小鼠CD8T细胞逐渐耗竭,最终转化为耗竭性T细胞(Tex)。通过基因编辑技术敲除小鼠CD8T细胞中的表观遗传调控因子后,T细胞能保持干细胞样特性并抵抗耗竭,形成持久的耗竭前体T细胞(Tpex)。进一步研究显示,ASXL1可能通过与蛋白复合物PR-DUB结合,促进相关组蛋白(H2A) 去泛素化(Ub),改变染色质构象并影响基因表达,进而使T细胞转化为Tex;而敲除ASXL1的T细胞表现出更强的抗肿瘤活性,其作用机理如图所示。 该研究为开发新的T细胞免疫治疗方法提供了新的思路。 (1)表观遗传是指在生物体中,基因的 保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。CD8T细胞分化为Tex的实质是基因的 。 (2)表观遗传调控因子在表观遗传中发挥重要作用。通过调控表观遗传调控因子可延缓T细胞的功能耗竭,进而增强其抗肿瘤活性。下列叙述正确的是____(多选)。 A.敲除ASXL1的T细胞表现出更强的抗肿瘤活性 B.阻断ASXL1与PR-DUB的结合,使T细胞对ICB无响应 C.相关组蛋白的泛素化可促进CD8T细胞转化为 Tpex D.ASXL1可以提高机体的免疫监视功能 E.CD8T细胞参与机体的体液免疫过程 (3)敲除ASXL1可避免 ,提高了ICB疗法和CAR-T细胞疗法的治疗效果。 (4)结合以上材料,提出一个肿瘤免疫治疗的新思路 。 4.学习以下材料,回答以下问题。 设计工程菌获取新材料 聚羟基脂肪酸酯(PHA)的物理化学性质类似于塑料,但可以被生物降解,能广泛用于人工心脏瓣膜、血管等材料的制备。钩虫贪铜菌是从土壤中分离出的一种细菌,能够产生并储存PHA.钩虫贪铜菌可进行不同类型的代谢方式。在有机物充足的环境中,该菌株可利用果糖、甘油、脂肪酸等多种有机物进行异养代谢。代谢过程中产生的乙酰辅酶A既是有氧呼吸的中间产物,也可作为原料合成PHA.当环境中有机碳源缺乏时, 钩虫贪铜菌可以通过氧化H2获得能量,进而通过卡尔文循环固定CO2生成有机物,称为化能自养。如下图,在细胞质中的氢化酶催化下,NAD+接收从H2分子中捕获的电子,被还原为NADH,进而将电子传递给NADP+。同时细胞膜上的氢化酶将电子直接传递到电子传递链中,产生的膜内外质子梯度差用于ATP的合成。NADPH和ATP参与卡尔文循环,产生甘油醛-3-磷酸(C3),在多种酶的作用下生成乙酰辅酶A,进而合成PHA. 研究发现,环境中CO2浓度很低时,钩虫贪铜菌卡尔文循环水平较低,但相关酶的表达量依然较高;环境中没有H2存在时,氢化酶也会大量表达。这种持续表达“低利用率”酶的现象是一种适应环境的表现。 研究者希望通过优化菌株代谢途径、改进发酵条件等使钩虫贪铜菌能在混合营养条件下利用有机废物进行生长和代谢活动,同时将CO2转化为PHA等有广泛应用的材料。 (1)在O2、CO2、H2混合气体环境中,利用不含碳源的培养基培养,钩虫贪铜菌可采用的代谢方式是 。 (2)图中物质X是 。绿色植物和钩虫贪铜菌都能通过卡尔文循环固定CO2合成有机物,两者不同之处在于最初的能量来源不同,即 。 (3)请分析,为什么说钩虫贪铜菌持续表达“低利用率”酶是适应环境的表现 。 (4)钩虫贪铜菌可应用于工业生产,根据该菌株特性,以下分析合理的有_____。 A.该菌株可固定工业废气中的CO2同时生产PHA,有利于减少碳排放 B.通过改造该菌株的代谢途径,可使其利用如餐厨废油等更广泛的底物 C.通过提高羧化酶的活性提高CO2固定效率,可提高PHA产量 D.因呼吸作用过程中消耗乙酰辅酶A,可阻断呼吸作用提高PHA产量 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2 1 / 32 学科网(北京)股份有限公司 $$

资源预览图

生物(北京专用)-2025年高考终极押题猜想
1
生物(北京专用)-2025年高考终极押题猜想
2
生物(北京专用)-2025年高考终极押题猜想
3
所属专辑
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。