精品解析:2025届江苏省盐城市射阳县射阳中学高三下学期二模生物试题
2025-05-09
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 盐城市 |
| 地区(区县) | 射阳县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.03 MB |
| 发布时间 | 2025-05-09 |
| 更新时间 | 2025-07-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52036905.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025届高三生物学科全真模拟2
考试时间:75分钟 分值:100分
一、单选题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 研究者发现胰腺癌细胞在葡萄糖不足时,能利用胞内尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸。以下推理不正确的是( )
A. 尿苷的元素组成是C、H、O、N、P
B. 尿苷可用于合成尿嘧啶核糖核苷酸
C. 尿苷可能来自胞内RNA的分解代谢
D. 尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质
2. 手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是( )
A. 肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制
B. 肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C. 卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D. 卵圆细胞能形成新的肝细胞,证明其具有全能性
3. 下列关于传统发酵技术及发酵工程应用的叙述,错误的是( )
A. 腐乳制作过程利用了毛霉等能产生蛋白酶的微生物进行发酵
B. 果酒和果醋制作过程中发酵液的pH均会逐渐降低,但原因不同
C. 谷氨酸发酵生产中,在中性、碱性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺
D. 在青霉素生产过程中,若污染了能分泌青霉素酶的某些杂菌,会影响产量
4. AI 技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法,为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等带来革命性的变化。下列关于 AI 技术在生物医药领域的应用,下列叙述错误的是( )
A. AI 技术对大量的蛋白质数据进行分析,能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物,该过程属于蛋白质工程技术
B. AI 技术通过智能穿戴设备和移动应用程序可实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议
C. AI 技术对大量的基因组数据进行处理和分析,可以识别疾病相关的基因突变,为精准医疗 提供支持
D. AI 技术设计的某种蛋白质的氨基酸序列推导出的对应基因序列不唯一,且基因序列中不包含启动子和终止子
5. 我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒,该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是( )
A. 该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术
B. 该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合
C. 该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤
D. 该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测
6. 科研人员在观察果蝇(2n=8)精原细胞分裂过程中发现甲、乙两种异常情况,如图所示。甲表示联会时,有 2 条非同源染色体发生融合,导致染色体失活(失去了着丝粒分裂的功能)和部分丢失。融合染色体及正常的 2 条相应染色体在之后会随机分配(一极至少有 1 条)。乙表示一对同源染色体在减数分裂时断裂、联结形成同源双着丝粒染色体,经修复后可以进行后续的减数 分裂。不考虑其它异常情况,下列说法正确的是( )
A. 情况甲分裂形成精子中含染色体数目为 3 或 4
B. 只考虑 A/a ,情况乙分裂产生的精子基因型有 4 种
C. 甲发生在四分体时期,乙发生在减数第二次分裂后期
D. 情况乙中变异的染色体修复后能稳定遗传与部分着丝粒失活有关
7. 进化拯救指生物种群面临致死环境胁迫时,能够通过适应性进化摆脱灭绝命运的过程。下图为某种群由温和环境到胁迫环境下种群数量变化曲线,其中字母代表不同阶段,方框内点的不同形状代表不同表型,点越多代表该种群数量越多。下列叙述错误的是( )
A. 种群由A阶段发展到B阶段,不适应环境的个体被淘汰
B. 温和环境中,协同进化导致A阶段的物种多样性比较丰富
C. B阶段种群中虽然含有能适应胁迫环境的个体,但仍可能会灭绝
D. 种群由C阶段发展到D阶段,可能出现了新的可遗传变异
8. 细胞之间的连接方式主要包括封闭连接、锚定连接和通讯连接,相关结构如图所示。紧密连接是封闭连接的典型,具有屏障功能,能阻止可溶性物质通过细胞间隙互相扩散。典型的通讯连接的结构单位是连接子(由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道),下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜内部是磷脂分子疏水端,水溶性分子或离子不能正常通过
B. 若将示踪物加入A侧,电镜观察示踪物不能进入B侧能验证紧密连接的屏障功能
C. 若连接子蛋白磷酸化,其通透性会增强,可允许离子、信息分子等物质通过
D. 图中的通讯连接这种方式与高等植物细胞间的结构胞间连丝相似
9. 我国辽宁省科尔沁沙地,气候干旱,是我国土地沙化较为严重的地区之一、科尔沁沙地中小湖泊群落演替过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 在湖泊水深变浅,最后形成冰草群落或羊草群落的过程中,其有机质沉积量可能增加
B. 在不同地段分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,常呈镶嵌分布
C. 图中发生的演替类型与弃耕农田的演替类型相同,有利于改善当地的生态环境
D. 在湖泊中挺水植物、浮叶植物、沉水植物的分层现象有利于充分利用阳光等环境资源
10. 从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 传代培养时,培养皿需密封防止污染
B. 选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C. 直接用离心法收集细胞进行传代培养
D. 细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
11. 雌猫在胚胎发育早期,胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活,只有1条X染色体保留活性,相关的分子机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. Tsix序列转录的模板链是甲链,其启动子位于Xist右侧
B. Xist序列与RNA聚合酶结合受阻会抑制DNA的复制过程
C. XistRNA与TsixRNA碱基互补能促进X染色体失活
D. XistRNA和Xist序列都含有2个游离的磷酸基团
12. 下列关于教材实验的叙述,正确的是( )
A. “探究酵母菌的细胞呼吸方式”实验中,无氧组和有氧组分别为对照组和实验组
B. “探究血浆对pH变化的调节作用”的实验中磷酸缓冲液的作用是调节血浆pH
C. 在“探究酵母菌种群数量变化”的实验中,先在血细胞计数板上加盖盖玻片,再在盖玻片边缘滴加培养液,目的主要是防止培养液外溢
D. “低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,需要将洋葱置于冰箱放置一周,取出后待其长出不定根再次置于冰箱中,两次低温处理的目的不同
13. 细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性、膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是( )
A. 正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响
B. 环境甲中钾离子浓度低于正常环境
C. 细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放
D. 同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋
14. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是( )
①灼烧接种环 ②冷却接种环,拔出试管棉塞
③试管口通过火焰 ④接种环蘸取菌液
⑤试管口通过火焰 ⑥接种环划线操作
⑦接种环划线方法 ⑧平板正置培养
A. ①②⑤⑥ B. ③④⑥⑦ C. ①②⑦⑧ D. ①③④⑤
15. 植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是( )
A. 菊花是自然条件下秋季开花的植物,遮光处理可使其延迟开花
B. 玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
C. 组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
D. 土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
二、多选题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 葡萄糖氧化分解的第一阶段称为糖酵解,糖酵解产物丙酮酸的去向与生物的种类及生物体所处的环境条件密切相关。下图为丙酮酸进入线粒体,在酶的催化下生成乙酰辅酶A,参与柠檬酸循环的过程。下列说法错误的是( )
A. 氨基酸可通过柠檬酸循环转化为脂肪
B. 柠檬酸循环产生的NADH中的H只来源于有机物
C. 柠檬酸循环不需要氧直接参与,因此该循环可在无氧条件进行
D. 血糖浓度升高,脂肪细胞内乙酰辅酶A进入柠檬酸循环的比例下降
17. 嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(CAR-T疗法)是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法,基本原理是通过定向改造CAR基因,并导入患者自身的T细胞中构建CAR-T细胞。经体外扩增后的CAR-T细胞回输到患者体内后可识别特定肿瘤细胞并将其裂解,同时保留对该类癌细胞的记忆,主要过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. CAR蛋白的胞内信号区可特异性识别癌细胞的表面抗原
B. CAR-T细胞裂解癌细胞的过程属于细胞凋亡,体现了免疫监视的功能
C. 可通过PCR技术检测改造后的CAR基因是否表达出CAR蛋白
D. CAR-T细胞是将改造后的CAR基因导入辅助性T细胞中得到的重组细胞
18. DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小,RNA聚合酶经过损伤位点时,腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA(如图1);如损伤较大,修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶,“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复(如图2)。下列叙述正确的是( )
A. 图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因
B. 图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变
C. 图2所示的转录过程是沿着模板链的5'端到3'端进行的
D. 图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复,方向是从n到m
19. 单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是( )
A. 未突变P基因的位点①碱基对为A-T
B. ①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变
C. 患者同源染色体的①和②位点间发生交换,可使其产生正常配子
D. 不考虑其他变异,患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上
三、非选择题
20. 某研究小组为研究高温条件下不同干旱水平对大豆光合作用的影响。科研人选取发育进程与长势一致的转基因大豆幼苗,在高温条件下进行相关实验,部分结果如图1。请回答:
(1)科研人员发现,随着高温干旱时间的延长,大豆叶片逐渐变黄,部分甚至脱落,阐述其主要意义________。
(2)分析图1中数据可知,第2~4d由于高温干旱,保卫细胞________(“吸水”或“失水”)导致气孔关闭,胞间CO2浓度降低。第图14~6d胞间CO2浓度升高的主要原因是________(默认呼吸作用强度稳定)。此时大豆根尖细胞中脯氨酸等可溶性小分子物质量增加,其主要意义可能是________。
(3)大豆在光照条件下可进行光呼吸,部分过程如图2所示。
a.图2中①过程需要的甲是由________(物质)构成的捕光复合物PSII,该过程生成的物质乙是________。
b.光呼吸会消耗光合作用中间产物,因此提高农作物的产量时要适度降低光呼吸。下列措施不易达到目的是________。
A.增施有机肥 B.适时适量浇水 C.降低温度
c.大豆光呼吸过程降低农作物产量,但在进化过程中得以长期保留,其对植物的积极意义主要有:消耗光反应过剩的________,减少对叶绿体结构的损害;补充部分________,减少碳的损耗。
(4)为研究光呼吸,将大豆放在一个密闭的恒温玻璃小室中,依次增强光照强度,随着时间的推移,温室内CO2浓度随光照强度的变化图3,c点时,该株大豆总光合速率________(填“等于”、“大于”“小于”)总呼吸速率,此时表皮细胞合成ATP的场所是________。
21. 马德隆畸形常表现为骨骼发育障碍导致的腕部畸形和疼痛无力,多在青春期出现症状,与性染色体同源区段PAR1(如图1)上的SHOX基因突变有关。图3为某马德隆畸形家族系谱图。
(1)图2中Ⅲ-1的致病基因只源自于Ⅰ-1的Y染色体,据此判断该病属于______(①显性/②隐性)遗传病。
(2)Ⅲ-1的基因型为______(相关基因用A、a表示),她和Ⅲ-2生一个健康孩子的概率是______。
(3)从减数分裂产生配子的角度,分析Ⅰ-1将致病基因遗传给Ⅲ-1的过程______。
(4)据题意推测,在Ⅱ-2体内可能存在细胞有______。
(5)为生育一个健康孩子,Ⅲ-1夫妇可采取的措施有______。
A. 对Ⅲ-2进行基因检测
B. 孕前进行遗传咨询,评估发病风险
C. 孕后进行胎儿细胞检查
D. 孕后对胎儿进行B超检查
研究发现,孕妇血浆游离 DNA(cfDNA)中存在胎儿游离DNA(cffDNA),采用无创产前cfDNA 综合筛查技术检测孕妇血浆中cfDNA,能使胎儿遗传病检出率提高60.7%。考虑安全性,孕期Ⅲ-1选择使用cfDNA 综合筛查技术进行产前诊断。
(6)从Ⅲ-1血浆中提取到cfDNA,利用______技术可获取SHOX基因并完成测序。
(7)经检测发现,孕妇Ⅲ-1的cfDNA中含有SHOX突变基因,相关编码连序列如图3所示。该突变是由于第_____位碱基_____(缺失/插入/替换),造成正常序列中第_____个密码子变为终止密码子,使翻译提前终止。突变基因所编码的多肽链中,最后一个氨基酸的名称为_____。(可能用到的密码子:AUG 甲硫氨酸;UUU 苯丙氨酸;UUG 亮氨酸;GUA缬氨酸;CGU精氨酸;CAC 组氨酸;ACG苏氨酸;UAG 终止密码子)
22. GLP-1 是一种多肽类激素,具有葡萄糖浓度依赖性降糖作用,即只有在血糖水平升高 的情况下 GLP-1 才发挥降糖作用,而在血糖水平正常时,不会使其进一步降低。肠道进食可以促进人体整个肠道内 GLP-1 的分泌,其作用机理如下图所示。
(1)人在进食后小肠 L 细胞分泌的 GLP-1 通过体液运输到全身,并与胰岛细胞上的_____ 结合,GLP-1 分泌后,一方面在促进胰岛素分泌的同时抑制胰高血糖素分泌;另一方面通过促进肝脏分泌激素 FGF21 抑制_____来维持血糖含量的相对稳定。
(2)研发人员开发了一系列与天然 GLP-1 有相同生物学作用的 GLP-1 受体激动剂。司美格鲁肽是我国已上市的 GLP-1 受体激动剂类的新型降糖药物,有口服片剂和一周注射一次的周制剂。I 型糖尿病是由于胰岛B 细胞受损、胰岛素分泌减少所致,有同学认为司美格鲁肽不能用于治疗 I 型糖尿病, 他的理由是_____。
(3)与传统降糖药相比,司美格鲁肽这类降糖药的优点是_____。
(4)司美格鲁肽口服片剂在胃中被吸收,在制药过程中要实现 GLP-1 受体激动剂药物的口服有效性,需要克服的困难有_____(答出一点即可) ,请提出一个解决该困难的思路_____。
(5)药物研发人员通过对 GLP-1 进行如图所示的改造来延长药物作用时间。由图可推出 GLP-1 与白蛋白结合使其与_____的结合位点结构改变,不易被水解,且_____(填“提高”或“降低”)了肾脏对 GLP-1的过滤,进而延长药物作用时间。
(6)血浆白蛋白中含有大量的疏水空间,为了增强 GLP-1 与白蛋白的亲和力,药物研发人员给 GLP-1 引入不同的脂肪二酸,并检测 GLP-1 与白蛋白的相对亲和强度,结果如图所示。据下图分析,引入_____后GLP-1 持续作用时间最长,但药物研发人员最终并未选择该种脂肪二酸引入 GLP-1,结合题意做出合理解释_____,推测司美格鲁肽中引入的脂肪二酸最可能是_____。
23. 某滩涂浅海区是青脚鹬等候鸟的迁徙驿站,拟在该地区建设具有如下食物关系的人工湿地以保护候鸟。请回答:
(1)随机选取地面上三条样线,长度为1km,以一定的速度步行观察,借助望远镜记录样线两侧各25m内看到的青脚鹬数量,分别为5、6、10只,则该地青脚鹬的种群密度约为______。
(2)对于该食物关系示意图的叙述,错误的有_______(填序号)。
A. 该图没有显示的生态系统成分是分解者
B. 肉食性鱼类属于三级或四级消费者
C. 在上图中,碳元素和氮元素均主要以有机物的形式传递
D. 物质循环、能量流动和信息传递都沿着食物链、食物网进行
(3)稳定同位素溯源技术通过测定食物中稳定同位素(如13C)确定食物来源,选择碳元素的主要依据是_____。
(4)候鸟迁徙行为会使该浅海区生物群落表现出明显的_______。调查某种候鸟的生态位,除需调查其栖息地、食物、天敌外,还需调查______。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境间______的结果。
(5)依据迁徙的性质,可以把鸟类分为留鸟、旅鸟和候鸟几种类型。科研人员研究了某区域内不同生境中鸟类的居留型特征,如下图所示。其中,公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中______占比最高,请分析可能的原因是_________。
(6)该滩涂浅海生态系统是否处于生态平衡状态,应看其是否符合结构平衡、功能平衡、________三个方面的特征。
(7)科学放牧能充分利用草原的资源,随着放牧强度的增加,会破坏草原生态系统的稳定。某些地区在对草原进行生态恢复时,需要在不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这主要体现了生态工程建设的_______原理。调查草群丰富度时,选择样方要做到_________。
24. I.某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白(HBsAg)基因的重组质粒,将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌(在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增,再经酶切后导入酵母菌,经同源重组整合到其染色体DNA上。请回答下列问题:
(1)科研人员构建HBsAg基因表达载体时,应选用______酶对质粒进行酶切处理,并使用E.coliDNA连接酶将扩增后的HBsAg基因正确插入图1所示质粒。启动子的作用是______。
(2)已知HBsAg基因的a链的部分序列为5'-CGCTACTCATTGCTGCG……CGGATGAGCGCGTAGAT-3’。利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物M与________(填“a链”或“b链”)的部分序列相同。某同学设计了如下的4种引物,引物M、N对应的序列分别为________、_________。
A.5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3'
B.5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3'
C.5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3'
D.5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3'
(3)将重组载体导入大肠杆菌时,应在_______的培养基上进行筛选。欲从大肠杆菌中提取DNA,需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取_______(选填“上清液”或“沉淀物”)即获得大肠杆菌的DNA。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是______。
(4)转化的酵母菌在培养基上培养时,需向其中加入甲醇,目的是______。
Ⅱ.运用乳房生物反应器可以从转基因牛的乳汁中获得t-PA改良蛋白,具体流程如图4。
(5)过程②运用的具体方法为_______;④过程前需取_______(填部位)的细胞进行性别鉴定。若改用膀胱生物反应器在尿液中获得t-PA改良蛋白,在构建基因表达载体时,需要添加______。
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2025届高三生物学科全真模拟2
考试时间:75分钟 分值:100分
一、单选题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 研究者发现胰腺癌细胞在葡萄糖不足时,能利用胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸。以下推理不正确的是( )
A. 尿苷的元素组成是C、H、O、N、P
B. 尿苷可用于合成尿嘧啶核糖核苷酸
C. 尿苷可能来自胞内RNA的分解代谢
D. 尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质
【答案】A
【解析】
【分析】尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料,胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料。
【详解】A、胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,核糖中含有C、H、O,尿嘧啶中含有N,可知尿苷不含P元素,A错误;
B、尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,所以尿苷可用于合成尿嘧啶核糖核苷酸,B正确;
C、尿苷中含有尿嘧啶,故尿苷可能来自胞内RNA的分解代谢,C正确;
D、胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸,丙酮酸可参与有氧呼吸的第二阶段,或无氧呼吸的第二阶段,故尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质,D正确。
故选A。
2. 手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是( )
A. 肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制
B. 肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程
C. 卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D. 卵圆细胞能形成新的肝细胞,证明其具有全能性
【答案】D
【解析】
【分析】细胞的全能性是指细胞分裂分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
【详解】A、肝细胞增殖过程中,会发生细胞的分裂使得细胞数目增多,需要进行DNA复制,A正确;
B、肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程,有利于维持机体内部环境的相对稳定,B正确;
C、卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达,合成承担相应功能的蛋白质,C正确;
D、细胞的全能性是指细胞分裂分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,卵圆细胞能形成新的肝细胞,未证明其具有全能性,D错误。
故选D。
3. 下列关于传统发酵技术及发酵工程应用的叙述,错误的是( )
A. 腐乳制作过程利用了毛霉等能产生蛋白酶的微生物进行发酵
B. 果酒和果醋制作过程中发酵液的pH均会逐渐降低,但原因不同
C. 谷氨酸发酵生产中,中性、碱性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺
D. 在青霉素生产过程中,若污染了能分泌青霉素酶的某些杂菌,会影响产量
【答案】C
【解析】
【分析】制作果酒的酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型,制作酸奶的乳酸菌属于厌氧菌,只能在无氧条件下繁殖,制作果醋的醋酸菌的代谢类型是异养需养型;腐乳是用豆腐发酵制成,多种微生物参与发酵,其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌具发达的白色菌丝。毛霉等微生物产生的以蛋白酶为主各种酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
【详解】A、腐乳制作过程中,确实利用了毛霉等能产生蛋白酶的微生物进行发酵。毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸,使得腐乳具有独特的风味,A正确;
B、果酒制作过程中,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,二氧化碳溶于发酵液中,会使发酵液的pH逐渐降低;果醋制作过程中,醋酸菌将乙醇转变为醋酸,醋酸是酸性物质,也会导致发酵液的pH降低,故二者使pH降低的原因不同,B正确;
C、谷氨酸发酵生产中,在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸,而在酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N - 乙酰谷氨酰胺,C错误;
D、在青霉素生产过程中,如果污染了能分泌青霉素酶的某些杂菌,青霉素酶会分解青霉素,从而影响青霉素的产量,D正确。
故选C。
4. AI 技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法,为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等带来革命性的变化。下列关于 AI 技术在生物医药领域的应用,下列叙述错误的是( )
A. AI 技术对大量的蛋白质数据进行分析,能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物,该过程属于蛋白质工程技术
B. AI 技术通过智能穿戴设备和移动应用程序可实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议
C. AI 技术对大量的基因组数据进行处理和分析,可以识别疾病相关的基因突变,为精准医疗 提供支持
D. AI 技术设计的某种蛋白质的氨基酸序列推导出的对应基因序列不唯一,且基因序列中不包含启动子和终止子
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程概念及基本原理(1)蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)(2)蛋白质工程崛起的缘由:基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。(3)蛋白质工程的基本原理:它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构,又称为第二代的基因工程。(4)基本途径:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因),最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】A、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,利用AI技术设计新药物,没有对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,不属于蛋白质工程技术,A错误;
B、利用AI技术,通过智能穿戴设备和移动应用程序,能够实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议,AI技术为临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化,B正确;
C、AI技术在基因组数据处理和分析中的应用,通过识别疾病相关的基因突变,为精准医疗的实现提供了强大的技术支持,C正确;
D、密码子具有简并性,故AI技术设计的某种蛋白质的氨基酸序列推导出的对应基因序列不唯一,启动子和终止子为非编码区,由氨基酸序列推理的基因序列中不包含启动子和终止子,D正确。
故选A。
5. 我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒,该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是( )
A. 该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术
B. 该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合
C. 该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤
D. 该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备利用了动物细胞培养、动物细胞融合等技术。
【详解】A、依据题干信息,戊肝诊断试剂盒属于单克隆抗体的研究成果,单克隆抗体制备过程需要已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合,所以动物细胞融合技术,A正确;
B、该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合,B正确;
C、依据题干信息,该试剂盒以尿液中的抗原为靶标,所以该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤,C正确;
D、抗体具有特异性,所以戊肝诊断试剂盒只能用于戊肝的检测,不能用于其他类型病毒性肝炎的检测,D错误。
故选D。
6. 科研人员在观察果蝇(2n=8)精原细胞分裂过程中发现甲、乙两种异常情况,如图所示。甲表示联会时,有 2 条非同源染色体发生融合,导致染色体失活(失去了着丝粒分裂的功能)和部分丢失。融合染色体及正常的 2 条相应染色体在之后会随机分配(一极至少有 1 条)。乙表示一对同源染色体在减数分裂时断裂、联结形成同源双着丝粒染色体,经修复后可以进行后续的减数 分裂。不考虑其它异常情况,下列说法正确的是( )
A. 情况甲分裂形成的精子中含染色体数目为 3 或 4
B. 只考虑 A/a ,情况乙分裂产生的精子基因型有 4 种
C. 甲发生在四分体时期,乙发生在减数第二次分裂后期
D. 情况乙中变异的染色体修复后能稳定遗传与部分着丝粒失活有关
【答案】D
【解析】
【分析】可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。
【详解】A、果蝇有4对同源染色体,发生情况甲时,有2对同源染色体正常分离,其余三条染色体随机移动,其中一极2条,另一极1条,融合的染色体失去了着丝粒分裂的功能,若形成的2个次级精母细胞的染色体数目分别为2条正常染色体+1条融合的染色体、4条正常染色体,则形成的精子中含染色体数目为2条或3条或4条。若形成的2个次级精母细胞的染色体数目分别为3条正常染色体+1条融合的染色体、3条正常染色体,则形成的精子中含染色体数目为3条或4条。因此情况甲分裂形成的精子中含染色体数目为2或3或4,A错误;
B、结合图乙分析,一对同源染色体结合形成一条染色体,一条单体上的基因是Aa,另一条单体上的基因是aa,减数第一次分裂同源染色体分离,减数第二次分裂着丝粒分裂,姐妹染色体单体分离,因此只考虑A/a,情况乙分裂产生的精子基因型有3种,一种不含A、a基因,一种是Aa,一种是aa,B错误;
C、乙表示一对同源染色体在减数分裂时断裂、联结形成同源双着丝粒染色体,减数第二次分裂后期没有同源染色体,因此乙发生在减数第一次分裂,C错误;
D、结合图示可知,一对同源染色体在减数分裂时断裂、联结形成同源双着丝粒染色体,经修复后其中一个着丝粒失活,另一个着丝粒正常,在减数第二次分裂时着丝粒可以正常分裂,染色体正常分离从而稳定遗传,D正确。
故选D。
7. 进化拯救指生物种群面临致死环境胁迫时,能够通过适应性进化摆脱灭绝命运的过程。下图为某种群由温和环境到胁迫环境下种群数量变化曲线,其中字母代表不同阶段,方框内点的不同形状代表不同表型,点越多代表该种群数量越多。下列叙述错误的是( )
A. 种群由A阶段发展到B阶段,不适应环境的个体被淘汰
B. 温和环境中,协同进化导致A阶段的物种多样性比较丰富
C. B阶段种群中虽然含有能适应胁迫环境的个体,但仍可能会灭绝
D. 种群由C阶段发展到D阶段,可能出现了新的可遗传变异
【答案】B
【解析】
【分析】不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,丰富多彩的基因库,而且形成了多种多样的生态。生物多样性主要包括三个层次的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性的形成经历了漫长的进化历程。
【详解】A、种群由A阶段发展到B阶段的过程中,方框内点的不同形状减少,点的数量减少,是因为环境由温和环境到胁迫环境,环境发生变化,自然选择发挥作用,使多数不能适应胁迫环境的个体死亡,A正确;
B、图示表示某种群由温和环境到胁迫环境下种群数量变化曲线,由图可知,温和环境中,A方框内点的形状和点的数量都多,说明基因多样性比较丰富,种群数量较多,不能说明物种多样性增加,B错误;
C、在胁迫环境下,B阶段种群含有能适应胁迫环境的个体,但种群仍有可能灭绝,原因是能适应胁迫环境的个体数量可能少于维持种群延续的最小数量,C正确;
D、相比C阶段种群,D阶段种群出现了新的表型,该新的表型可能是可遗传变异引起的,D正确。
故选B。
8. 细胞之间的连接方式主要包括封闭连接、锚定连接和通讯连接,相关结构如图所示。紧密连接是封闭连接的典型,具有屏障功能,能阻止可溶性物质通过细胞间隙互相扩散。典型的通讯连接的结构单位是连接子(由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道),下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能正常通过
B. 若将示踪物加入A侧,电镜观察示踪物不能进入B侧能验证紧密连接的屏障功能
C. 若连接子蛋白磷酸化,其通透性会增强,可允许离子、信息分子等物质通过
D. 图中的通讯连接这种方式与高等植物细胞间的结构胞间连丝相似
【答案】B
【解析】
【分析】流动镶嵌模型认为:磷脂双分子层构成膜的基本骨架,蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层,磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,因此生物膜具有一定的流动性,生物膜的功能特点是具有选择透过性。
【详解】A、细胞膜内部是两层磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能正常通过,A正确;
B、本实验还需设置一组对照,即把物质放到B侧,电镜观察示踪物能不能进入A侧,B错误;
C、连接子是由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道,连接子蛋白的磷酸化,可以导致其空间结构发生改变,进而使其通透性增强,允许离子、信息分子等物质通过,C正确;
D、相邻两个细胞之间可形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞,通讯连接的结构单位是连接子,连接子由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道,所以图中的通讯连接这种方式与高等植物细胞间的结构胞间连丝相似,D正确。
故选B。
9. 我国辽宁省科尔沁沙地,气候干旱,是我国土地沙化较为严重的地区之一、科尔沁沙地中小湖泊群落演替过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 在湖泊水深变浅,最后形成冰草群落或羊草群落的过程中,其有机质沉积量可能增加
B. 在不同地段分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,常呈镶嵌分布
C. 图中发生的演替类型与弃耕农田的演替类型相同,有利于改善当地的生态环境
D. 在湖泊中挺水植物、浮叶植物、沉水植物的分层现象有利于充分利用阳光等环境资源
【答案】C
【解析】
【分析】1、初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。
2、次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
3、人类可以砍伐树木,填湖造地、捕杀动物,也可以封山育林、治理沙漠、管理草原,甚至可以建立人工群落。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【详解】A、随着湖泊变浅,水生植物逐渐被陆生植物替代(如芦苇→冰草),植物残体积累增加,同时沙地植被的根系和凋落物会促进有机质沉积,A正确;
B、群落的水平结构是指在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,它们常呈镶嵌分布。 图中不同地段分布着不同的植物群落,符合水平结构的特点,B正确;
C、科尔沁沙地的湖泊群落演替过程(湖泊→冰草群落)属于逆向演替,反映了生态系统的退化,此类演替会进一步破坏植被覆盖、降低生物多样性,加剧生态环境恶化,因此,这一演替过程不利于改善生态环境;弃耕农田上原本有农作物等植被,后来发生的演替属于次生演替,有利于改善当地的生态环境,C错误;
D、挺水植物(如芦苇)、浮叶植物(如莲)和沉水植物的分层现象是水生群落的典型垂直结构,能最大化利用不同水深的光照资源,D正确。
故选C。
10. 从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 传代培养时,培养皿需密封防止污染
B. 选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C. 直接用离心法收集细胞进行传代培养
D. 细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。动物细胞培养需要的条件有:①无菌、无毒的环境;②营养;③温度和pH;④气体环境:95%空气+5%CO2;动物细胞培养技术主要应用在:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质等。
【详解】A、传代培养时培养器皿容许内部气体和培养箱中的气体进行交换,A错误;
B、选取②的细胞进行传代培养比①更合理,②时细胞增长开始变得缓慢,B错误;
C、对于贴壁生长的细胞进行传代培养时,先需要用胰蛋白酶等处理,使之分散为单个细胞,然后再用离心法收集,C错误;
D、细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大、细胞间产生接触抑制有关,D正确。
故选D。
11. 雌猫在胚胎发育早期,胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活,只有1条X染色体保留活性,相关的分子机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A. Tsix序列转录的模板链是甲链,其启动子位于Xist右侧
B. Xist序列与RNA聚合酶结合受阻会抑制DNA的复制过程
C. XistRNA与TsixRNA碱基互补能促进X染色体失活
D. XistRNA和Xist序列都含有2个游离的磷酸基团
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图:X染色体失活中心的Xist基因转录出XistRNA后,XistRNA包裹X染色体并吸引失活因子的集聚,从而导致X染色体失活。
【详解】A 、转录沿模板链的3'到5',根据图示,Tsix序列转录的模板链是甲链,从右向左转录的,因此其启动子位于Xist右侧,A正确;
B、Xist序列与RNA聚合酶结合受阻会抑制DNA的转录过程,B错误;
C、Tsix形成的RNA与XistRNA 的碱基互补形成双链RNA,使得XistRNA无法包裹X染色体,使X 染色体保留活性,因此XistRNA与TsixRNA碱基互补能抑制X染色体失活,C错误;
D、由于XistRNA是单链,因此,只含一个游离的磷酸基团,D错误。
故选A。
12. 下列关于教材实验的叙述,正确的是( )
A. “探究酵母菌的细胞呼吸方式”实验中,无氧组和有氧组分别为对照组和实验组
B. “探究血浆对pH变化的调节作用”的实验中磷酸缓冲液的作用是调节血浆pH
C. 在“探究酵母菌种群数量变化”的实验中,先在血细胞计数板上加盖盖玻片,再在盖玻片边缘滴加培养液,目的主要是防止培养液外溢
D. “低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,需要将洋葱置于冰箱放置一周,取出后待其长出不定根再次置于冰箱中,两次低温处理的目的不同
【答案】D
【解析】
【分析】“探究酵母菌种群数量变化”的实验中,先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻,待细菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。
【详解】A、“探究酵母菌的呼吸方式”实验需设置有氧和无氧两种条件的对比实验,两组均为实验组,A错误;
B、“探究血浆对pH变化的调节作用”的实验中磷酸缓冲液的作用是作为阳性对照,B错误;
C、在“探究酵母菌种群数量变化”的实验中,先在血细胞计数板上加盖盖玻片,再在盖玻片边缘滴加酵母菌液,目的是利用液体的表面张力使培养液自行渗入计数室,避免产生气泡,这样操作可以确保计数室的培养液体积固定,避免因体积变化导致的误差,C错误;
D、“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,将洋葱置于冰箱放置一周,是为了解除其休眠,长出不定根后再次置于冰箱中,是为了诱导染色体数目加倍,两次低温处理的目的不同,D正确。
故选D。
13. 细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性、膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是( )
A. 正常环境中细胞动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响
B. 环境甲中钾离子浓度低于正常环境
C. 细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放
D. 同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋
【答案】C
【解析】
【分析】动作电位的形成是Na+内流的结果,Na+的浓度差决定了动作电位的峰值,内外浓度差越大,峰值越大。静息电位的强度与K+的浓度差有关,K+的浓度差越大,静息电位的绝对值越大。负离子例如氯离子的内流会形成抑制作用,导致膜内负电荷增多。
【详解】A、动作电位的产生主要与钠离子顺浓度梯度内流有关,细胞内外钠离子浓度差会影响动作电位峰值,A正确;
B、静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关,细胞外钾离子浓度降低时,膜两侧钾离子浓度差增大,钾离子外流增多,静息电位的绝对值增大,环境甲中钾离子浓度低于正常环境,B正确;
C、细胞膜电位达到阈电位前,钠离子通道就已经开放,C错误;
D、分析题图可知,与环境丙相比,细胞在环境乙中阈电位与静息电位的差值更大,受到刺激后更难发生兴奋,D正确。
故选C。
14. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是( )
①灼烧接种环 ②冷却接种环,拔出试管棉塞
③试管口通过火焰 ④接种环蘸取菌液
⑤试管口通过火焰 ⑥接种环划线操作
⑦接种环划线方法 ⑧平板正置培养
A. ①②⑤⑥ B. ③④⑥⑦ C. ①②⑦⑧ D. ①③④⑤
【答案】D
【解析】
【分析】微生物平板划线和培养的过程中要保证始终没有杂菌的污染,接种环、培养基、试管等都需要进行灭菌,实验操作过程应该在酒精灯火焰旁进行。
【详解】由图可知,②中拔出棉塞后应握住棉塞上部;⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开,应只打开一条缝隙;⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连;⑧中平板应倒置培养。①③④⑤正确。
故选D。
15. 植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是( )
A. 菊花是自然条件下秋季开花的植物,遮光处理可使其延迟开花
B. 玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
C. 组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
D. 土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
【答案】D
【解析】
【分析】1、生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,称为极性运输;植物生长发育的过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
2、生长素:合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子 。主要生理功能:生长素的作用表现为两重性 ,即:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。细胞分裂素:合成部位:正在进行细胞分裂的幼嫩根尖 。主要生理功能:促进细胞分裂;诱导芽的分化;防止植物衰老 。脱落酸:合成部位:根冠、萎蔫的叶片等 主要生功能:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
【详解】A、菊花是自然条件下秋季开花的植物,菊花是短日照植物,遮光处理可使其促进开花,A错误;
B、玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关,B错误;
C、组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导芽的分化,细胞分裂素与生长素浓度比值低时能诱导根的分化,C错误;
D、土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭,以减少水分蒸腾,D正确。
故选D。
二、多选题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 葡萄糖氧化分解的第一阶段称为糖酵解,糖酵解产物丙酮酸的去向与生物的种类及生物体所处的环境条件密切相关。下图为丙酮酸进入线粒体,在酶的催化下生成乙酰辅酶A,参与柠檬酸循环的过程。下列说法错误的是( )
A. 氨基酸可通过柠檬酸循环转化为脂肪
B. 柠檬酸循环产生的NADH中的H只来源于有机物
C. 柠檬酸循环不需要氧直接参与,因此该循环可在无氧条件进行
D. 血糖浓度升高,脂肪细胞内乙酰辅酶A进入柠檬酸循环的比例下降
【答案】ABC
【解析】
【分析】糖酵解途径(glycolytic pathway)又称EMP途径,是将葡萄糖和糖原降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应,是一切生物有机体中普遍存在的葡萄糖降解的途径。糖酵解途径在无氧及有氧条件下都能进行,是葡萄糖进行有氧或者无氧分解的共同代谢途径。
【详解】A、氨基酸通过脱氨基作用形成α-酮酸后,才能通过柠檬酸循环生成乙酰辅酶A,进而转化为脂肪,A错误;
B、柠檬酸循环产生的NADH中的H来源于有机物和水,B错误;
C、丙酮酸进入线粒体,在酶的催化下生成乙酰辅酶A,参与柠檬酸循环的过程,柠檬酸循环不需要氧直接参与,但不可在无氧条件下进行,C错误;
D、血糖浓度升高、脂肪细胞内乙酰辅酶A进入柠檬酸循环的比例下降,进而促进脂肪的合成, D正确。
故选ABC。
17. 嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(CAR-T疗法)是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法,基本原理是通过定向改造CAR基因,并导入患者自身的T细胞中构建CAR-T细胞。经体外扩增后的CAR-T细胞回输到患者体内后可识别特定肿瘤细胞并将其裂解,同时保留对该类癌细胞的记忆,主要过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. CAR蛋白的胞内信号区可特异性识别癌细胞的表面抗原
B. CAR-T细胞裂解癌细胞的过程属于细胞凋亡,体现了免疫监视的功能
C. 可通过PCR技术检测改造后的CAR基因是否表达出CAR蛋白
D. CAR-T细胞是将改造后的CAR基因导入辅助性T细胞中得到的重组细胞
【答案】ACD
【解析】
【分析】CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,是把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞,即把T细胞改造成CAR-T细胞这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法。近几年通过优化改良在临床肿瘤治疗上取得很好的效果,是一种非常有前景的,能够精准、快速、高效,且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。
【详解】A、由图可知,CAR-T细胞识别癌细胞表面的抗原是经过细胞直接接触识别,因此CAR蛋白中识别癌细胞表面抗原的应是细胞外结合区,A错误;
B、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能,CAR-T细胞裂解癌细胞体现了免疫监视功能,癌细胞被免疫系统清除,该过程属于细胞凋亡,B正确;
C、检测CAR 基因是否表达出 CAR 蛋白应使用抗原—抗体杂交法,C错误;
D、改造CAR基因导入患者自身的T细胞中构建的CAR-T细胞回输到患者体内后可识别特定肿瘤细胞并将其裂解,具有裂解作用的T细胞是细胞毒性T细胞,D错误。
故选ACD。
18. DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小,RNA聚合酶经过损伤位点时,腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA(如图1);如损伤较大,修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶,“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复(如图2)。下列叙述正确的是( )
A. 图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因
B. 图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变
C. 图2所示的转录过程是沿着模板链的5'端到3'端进行的
D. 图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复,方向是从n到m
【答案】ABD
【解析】
【分析】由题意可知,损伤较小,RNA聚合酶经过损伤位点时,腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA,所转录出的mRNA较正常的mRNA插入了一个碱基A,导致其指导合成的蛋白质氨基酸序列一定改变,而损伤较大,修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶,“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复,即修复因子Mfd识别在前,滞留的RNA聚合酶,多种修复因子、DNA聚合酶等修复在后。
【详解】A、根据半保留复制可知,图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因,A正确;
B、由题意可知,图1所示为损伤较小,RNA聚合酶经过损伤位点时,腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA,因为密码子存在简并性,mRNA掺入腺嘌呤脱氧核苷酸之后,不同的密码子可能决定相同的氨基酸,B正确;
C、转录时mRNA是由5'端到3'端进行的,模板链是由3'端到5'端进行的,C错误;
D、由mRNA的合成方向可知,2中上侧为模板链,m是3’端,n是5’端,切除后DNA聚合酶会以下侧链为模板,根据 DNA聚合酶合成子链方向可知,修复是从n向m进行,D正确。
故选ABD。
19. 单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是( )
A. 未突变P基因的位点①碱基对为A-T
B. ①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变
C. 患者同源染色体的①和②位点间发生交换,可使其产生正常配子
D. 不考虑其他变异,患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上
【答案】BCD
【解析】
【分析】结合图示可知,患者获得父亲的下面一条链和母亲的下面一条链,均为突变的链,说明未突变P基因的位点①碱基对为C-G、②位点为A-T。
【详解】A、结合图示可知,患者获得父亲的下面一条链和母亲的下面一条链,均为突变的链,说明未突变P基因的位点①碱基对为C-G,A错误;
B、结构决定功能,①和②位点的突变均导致基因结构发生改变,均会导致P基因功能的改变,B正确;
C、由图可知,患者同源染色体的①和②位点间发生交换,可得到①、②位点均正常的染色单体,可使其产生正常配子,C正确;
D、由父母的染色体可知,父母突变的①、②位点不在一条染色体上,所以不考虑其他变异,患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上,D正确。
故选BCD。
三、非选择题
20. 某研究小组为研究高温条件下不同干旱水平对大豆光合作用的影响。科研人选取发育进程与长势一致的转基因大豆幼苗,在高温条件下进行相关实验,部分结果如图1。请回答:
(1)科研人员发现,随着高温干旱时间的延长,大豆叶片逐渐变黄,部分甚至脱落,阐述其主要意义________。
(2)分析图1中数据可知,第2~4d由于高温干旱,保卫细胞________(“吸水”或“失水”)导致气孔关闭,胞间CO2浓度降低。第图14~6d胞间CO2浓度升高的主要原因是________(默认呼吸作用强度稳定)。此时大豆根尖细胞中脯氨酸等可溶性小分子物质量增加,其主要意义可能是________。
(3)大豆在光照条件下可进行光呼吸,部分过程如图2所示。
a.图2中①过程需要的甲是由________(物质)构成的捕光复合物PSII,该过程生成的物质乙是________。
b.光呼吸会消耗光合作用中间产物,因此提高农作物的产量时要适度降低光呼吸。下列措施不易达到目的是________。
A.增施有机肥 B.适时适量浇水 C.降低温度
c.大豆光呼吸过程降低农作物产量,但在进化过程中得以长期保留,其对植物的积极意义主要有:消耗光反应过剩的________,减少对叶绿体结构的损害;补充部分________,减少碳的损耗。
(4)为研究光呼吸,将大豆放在一个密闭的恒温玻璃小室中,依次增强光照强度,随着时间的推移,温室内CO2浓度随光照强度的变化图3,c点时,该株大豆总光合速率________(填“等于”、“大于”“小于”)总呼吸速率,此时表皮细胞合成ATP的场所是________。
【答案】(1)减少蒸腾作用对水分的耗散;将老叶叶绿素中的Mg2+释放出来供幼嫩叶片合成叶绿素;减少光照面积,避免过剩的光能引起细胞结构损伤
(2) ①. 失水 ②. 细胞光合作用消耗CO2的减少量大于气孔导度降低引起的CO2从外界进入胞间的减少量 ③. 提高细胞的渗透压,增强根尖组织细胞的吸水能力
(3) ①. 蛋白质和光合色素 ②. H+ ③. C ④. ATP和NADPH ⑤. CO2
(4) ①. 等于 ②. 细胞质基质和线粒体(基质和内膜)
【解析】
【分析】1、影响光合作用环境因素有很多,光照强度通过影响光反应阶段来影响光合作用,二氧化碳浓度通过影响暗反应阶段来影响光合作用,温度通过影响酶的活性来影响光合作用,水是光合作用的原料之一,水的含量也会影响光合作用。
2、分析图形:可知随着高温干旱胁迫时间的延长,气孔导度在三种条件下均一直下降,胞间CO2含量先下降后上升。
【小问1详解】
随着高温干旱时间的延长,大豆叶片逐渐变黄,部分甚至脱落,可以减少蒸腾作用对水分的耗散;将老叶叶绿素中的Mg2+释放出来供幼嫩叶片合成叶绿素;减少光照面积,避免过剩的光能引起细胞结构损伤。
【小问2详解】
分析图1中数据可知,第2~4d由于高温干旱,保卫细胞失水导致气孔关闭,胞间CO2浓度降低。第图14~6d胞间CO2浓度升高的主要原因是细胞光合作用消耗CO2的减少量大于气孔导度降低引起的CO2从外界进入胞间的减少量;此时大豆根尖细胞中脯氨酸等可溶性小分子物质量增加,可以提高细胞的渗透压,增强根尖组织细胞的吸水能力。
【小问3详解】
据图分析可知,①为水的光解,②为二氧化碳的固定,③为C3的还原,④为光呼吸。
a图中①为水的光解,该过程需要的甲是由蛋白质和色素构成的复合体,该过程生成的乙是H+。
b温度降低,酶活性减弱,光呼吸减弱的同时光合作用也减弱,达不到提高农作物产量的目的。增加有机肥和适时浇水可以促进光合作用,提高农作物产量。AB可以达到目的,C达不到目的。故选C。
c材料中“当氧气浓度高时,Rubisco催化C5与氧气反应生成磷酸乙醇酸和C3,磷酸乙醇酸经过一系列化学反应,消耗ATP和NADPH,生成CO2和C3”,因此可知对植物的积极意义有:消耗过剩的ATP和NADPH,减少对叶绿体的损害;补充部分CO2。
【小问4详解】
由图3可知,ab段CO2浓度一直增加,说明呼吸速率大于光合速率,bc段CO2浓度下降,说明随着光照强度增加,光合速率大于呼吸速率,cd段CO2浓度一直增加,说明呼吸速率大于光合速率,说明b点和c点时都是光合速率等于呼吸速率。此时表皮细胞无也叶绿体,只能进行呼吸作用,产生ATP的场所是有氧呼吸的三阶段,场所在细胞质基质和线粒体(基质和内膜)
21. 马德隆畸形常表现为骨骼发育障碍导致的腕部畸形和疼痛无力,多在青春期出现症状,与性染色体同源区段PAR1(如图1)上的SHOX基因突变有关。图3为某马德隆畸形家族系谱图。
(1)图2中Ⅲ-1的致病基因只源自于Ⅰ-1的Y染色体,据此判断该病属于______(①显性/②隐性)遗传病。
(2)Ⅲ-1的基因型为______(相关基因用A、a表示),她和Ⅲ-2生一个健康孩子的概率是______。
(3)从减数分裂产生配子的角度,分析Ⅰ-1将致病基因遗传给Ⅲ-1的过程______。
(4)据题意推测,在Ⅱ-2体内可能存在的细胞有______。
(5)为生育一个健康孩子,Ⅲ-1夫妇可采取的措施有______。
A. 对Ⅲ-2进行基因检测
B 孕前进行遗传咨询,评估发病风险
C. 孕后进行胎儿细胞检查
D. 孕后对胎儿进行B超检查
研究发现,孕妇血浆游离 DNA(cfDNA)中存在胎儿游离DNA(cffDNA),采用无创产前cfDNA 综合筛查技术检测孕妇血浆中cfDNA,能使胎儿遗传病检出率提高60.7%。考虑安全性,孕期Ⅲ-1选择使用cfDNA 综合筛查技术进行产前诊断。
(6)从Ⅲ-1血浆中提取到cfDNA,利用______技术可获取SHOX基因并完成测序。
(7)经检测发现,孕妇Ⅲ-1的cfDNA中含有SHOX突变基因,相关编码连序列如图3所示。该突变是由于第_____位碱基_____(缺失/插入/替换),造成正常序列中第_____个密码子变为终止密码子,使翻译提前终止。突变基因所编码的多肽链中,最后一个氨基酸的名称为_____。(可能用到的密码子:AUG 甲硫氨酸;UUU 苯丙氨酸;UUG 亮氨酸;GUA缬氨酸;CGU精氨酸;CAC 组氨酸;ACG苏氨酸;UAG 终止密码子)
【答案】(1)① (2) ①. XAXa ②. 1/2
(3)Ⅰ-1(的基因型为XaYA),通过减数分裂产生的将含YA的精子与Ⅰ-2的Xa卵细胞结合产生了基因型为XaYA的Ⅱ-2;Ⅱ-2在减数分裂时X、Y染色体发生了同源区段互换片段(交叉互换),产生了含XA的精子,与Ⅱ-1的Xa卵细胞结合产生了基因型为XAXa的Ⅲ-1
(4)①③④ (5)BC
(6)PCR (7) ①. 21 ②. 缺失 ③. 75 ④. 苏氨酸
【解析】
【分析】1.DNA分子中发生碱基替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫做基因突变。
2.分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
【小问1详解】
图2中Ⅲ-1的致病基因只源自于Ⅰ-1的Y染色体,且均表现为患病,可知,该病属于显性遗传病。
【小问2详解】
由于该病为显性遗传病,Ⅱ-1的基因型为XaXa,而Ⅲ-1为患者,所以其基因型为XAXa,Ⅲ-2的基因型为XaY,所以其产生正常孩子(XaXa、XaY)的概率为1/2。
【小问3详解】
结合图1可知,PAR1为X、Y染色体的同源区段,且该病为显性遗传病,可知,Ⅰ-2的基因型为XaXa,Ⅱ-4、Ⅱ-5的基因型也为XaXa,则Ⅰ-1的基因型为XaYA,故Ⅱ-2的基因型也为XaYA,Ⅱ-1的基因型为XaXa,正常情况下Ⅲ-1的基因型应为XaXa,而Ⅲ-1之所以患病,是由于Ⅱ-2个体X、Y染色体的同源区段发生了交叉互换所导致,产生了XA的精子,与Ⅱ-1的Xa卵细胞结合产生了基因型为XAXa的Ⅲ-1。
【小问4详解】
结合小问3可知,Ⅱ-2的基因型也为XaYA,当其进行有丝分裂分裂时,可能在有丝分裂后期存在图③中的图像,若精原细胞在减数分裂过程中,在不发生交叉互换的情况下,存在图①中的图像,若存在交叉互换的情况下,X染色体的两条姐妹染色单体上可能存在A、a不同的基因,则在减数第二次分裂后期,存在如图④中的图像,综上,①③④正确,②错误。
故选①③④。
【小问5详解】
A、由于Ⅲ-1的基因型为XAXa,为患者,Ⅲ-2的基因型为XaYa,表型正常,且不携带致病基因,所以不需要对Ⅲ-2进行基因检测,A错误;
B、由于该病的致病基因位于性染色体上,所以孕前可进行遗传咨询,评估发病风险,B正确;
C、孕后可对胎儿进行细胞检查,对染色体进行分析、序列测定等,进而做到早诊断、早干预,C正确;
D、由于马德隆畸形常多在青春期出现症状,所以无法通过孕后对胎儿进行B超检查发现,D错误。
故选BC。
【小问6详解】
从Ⅲ-1血浆中提取到cfDNA,可利用PCR技术获取SHOX基因并完成测序。
【小问7详解】
据图3可知,突变序列与正常序列相比较,第21位碱基发生了缺失,造成正常序列中的第75个密码子变为终止密码子,使翻译终止。突变基因所编码的多肽链中,第74个氨基酸的密码子为ACG,所以最后一个氨基酸的名称为苏氨酸。
22. GLP-1 是一种多肽类激素,具有葡萄糖浓度依赖性降糖作用,即只有在血糖水平升高 的情况下 GLP-1 才发挥降糖作用,而在血糖水平正常时,不会使其进一步降低。肠道进食可以促进人体整个肠道内 GLP-1 的分泌,其作用机理如下图所示。
(1)人在进食后小肠 L 细胞分泌的 GLP-1 通过体液运输到全身,并与胰岛细胞上的_____ 结合,GLP-1 分泌后,一方面在促进胰岛素分泌的同时抑制胰高血糖素分泌;另一方面通过促进肝脏分泌激素 FGF21 抑制_____来维持血糖含量的相对稳定。
(2)研发人员开发了一系列与天然 GLP-1 有相同生物学作用的 GLP-1 受体激动剂。司美格鲁肽是我国已上市的 GLP-1 受体激动剂类的新型降糖药物,有口服片剂和一周注射一次的周制剂。I 型糖尿病是由于胰岛B 细胞受损、胰岛素分泌减少所致,有同学认为司美格鲁肽不能用于治疗 I 型糖尿病, 他的理由是_____。
(3)与传统降糖药相比,司美格鲁肽这类降糖药的优点是_____。
(4)司美格鲁肽口服片剂在胃中被吸收,在制药过程中要实现 GLP-1 受体激动剂药物的口服有效性,需要克服的困难有_____(答出一点即可) ,请提出一个解决该困难的思路_____。
(5)药物研发人员通过对 GLP-1 进行如图所示的改造来延长药物作用时间。由图可推出 GLP-1 与白蛋白结合使其与_____的结合位点结构改变,不易被水解,且_____(填“提高”或“降低”)了肾脏对 GLP-1的过滤,进而延长药物作用时间。
(6)血浆白蛋白中含有大量的疏水空间,为了增强 GLP-1 与白蛋白的亲和力,药物研发人员给 GLP-1 引入不同的脂肪二酸,并检测 GLP-1 与白蛋白的相对亲和强度,结果如图所示。据下图分析,引入_____后GLP-1 持续作用时间最长,但药物研发人员最终并未选择该种脂肪二酸引入 GLP-1,结合题意做出合理解释_____,推测司美格鲁肽中引入的脂肪二酸最可能是_____。
【答案】(1) ①. GLP-1受体 ②. 非糖物质转化为葡萄糖
(2)降糖时GLP-1的靶细胞是胰岛B细胞,胰岛B细胞受损会降低药物的疗效
(3)具有葡萄糖浓度依赖性降糖作用,可避免因剂量问题引发的低血糖现象
(4) ①. 胃中是酸性环境,会使多肽变性(或胃中存在蛋白酶,会分解多肽) ②. 利用脂质体将药物包裹保护
(5) ①. 二肽基肽酶 ②. 降低
(6) ①. +C20烷二酸 ②. 引入+C20烷二酸会导致GLP-1不易与白蛋白分离,不能较好发挥降低血糖的作用 ③. +C18烷二酸酸
【解析】
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素,胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。胰高血糖素能促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
【小问1详解】
GLP-1是肠道L细胞在食物刺激后分泌的一种多肽类激素,激素通过体液运输到全身,并与胰岛细胞上的GLP-1受体结合,进而促进胰岛B细胞分泌激素,抑制胰岛A细胞分泌激素,从而调节血糖,另一方面通过促进肝脏分泌激素FGF21抑制肝糖原分解以及非糖物质转化为葡萄糖来维持血糖含量的相对稳定。
【小问2详解】
司美格鲁肽是我国已上市的GLP-1受体激动剂类的新型降糖药物,由于GLP-1的靶细胞是胰岛B细胞,因此司美格鲁肽降糖时会导致胰岛B细胞受损,从而降低药物的疗效,因此有同学认为司美格鲁肽不能用于治疗I型糖尿病。
【小问3详解】
传统降糖药使用过多时会导致低血糖现象,而司美格鲁肽这类降糖药因具有葡萄糖浓度依赖性降糖特性,可避免因剂量问题引发的低血糖问题。
【小问4详解】
由于胃中是酸性环境,会使多肽变性(或胃中存在蛋白酶,会分解多肽),因此在制药过程中要实现GLP-1受体激动剂药物的口服有效性,需要克服上述问题带来的困难,可以利用脂质体将药物包裹保护,到达指定部位再发挥作用。
【小问5详解】
由图可知,GLP-1与白蛋白结合后会使其被二肽基肽酶水解的速度下降,因此推测GLP-1与白蛋白结合使其与二肽基肽酶的结合位点结构改变,不易被水解,且降低了肾脏对GLP-1的过滤,进而延长药物作用时间。
【小问6详解】
由图可以看出,引入+C20烷二酸后GLP-1持续作用时间最长,但药物研发人员最终并未选择该种脂肪二酸引入GLP-1,因为引入+C20烷二酸会导致GLP-1不易与白蛋白分离,不能较好发挥降低血糖的作用,推测司美格鲁肽中引入的脂肪二酸最可能是+C18烷二酸酸,既有效果,GLP-1也易与白蛋白分离。
23. 某滩涂浅海区是青脚鹬等候鸟的迁徙驿站,拟在该地区建设具有如下食物关系的人工湿地以保护候鸟。请回答:
(1)随机选取地面上三条样线,长度为1km,以一定的速度步行观察,借助望远镜记录样线两侧各25m内看到的青脚鹬数量,分别为5、6、10只,则该地青脚鹬的种群密度约为______。
(2)对于该食物关系示意图的叙述,错误的有_______(填序号)。
A. 该图没有显示的生态系统成分是分解者
B. 肉食性鱼类属于三级或四级消费者
C. 在上图中,碳元素和氮元素均主要以有机物的形式传递
D. 物质循环、能量流动和信息传递都沿着食物链、食物网进行
(3)稳定同位素溯源技术通过测定食物中稳定同位素(如13C)确定食物来源,选择碳元素的主要依据是_____。
(4)候鸟的迁徙行为会使该浅海区生物群落表现出明显的_______。调查某种候鸟的生态位,除需调查其栖息地、食物、天敌外,还需调查______。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境间______的结果。
(5)依据迁徙的性质,可以把鸟类分为留鸟、旅鸟和候鸟几种类型。科研人员研究了某区域内不同生境中鸟类的居留型特征,如下图所示。其中,公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中______占比最高,请分析可能的原因是_________。
(6)该滩涂浅海生态系统是否处于生态平衡状态,应看其是否符合结构平衡、功能平衡、________三个方面的特征。
(7)科学放牧能充分利用草原的资源,随着放牧强度的增加,会破坏草原生态系统的稳定。某些地区在对草原进行生态恢复时,需要在不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这主要体现了生态工程建设的_______原理。调查草群丰富度时,选择样方要做到_________。
【答案】(1)140只/km2 (2)ABD
(3)有机物以碳链为骨架
(4) ①. 季节性 ②. 与其他物种的关系等 ③. 协同进化
(5) ①. 留鸟 ②. 公园、乡村农田和人工灌木丛受人类活动影响较大,环境相对稳定,食物资源相对稳定且充足,适合留鸟生存,不需要进行长距离迁徙寻找食物和栖息地等 (6)收支平衡
(7) ①. 协调 ②. 随机取样
【解析】
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。也被称为生态龛,表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。生态位不仅包括生物在非生物环境中的位置,如栖息地的温度、湿度等,还包括其在生物环境中的位置,如食物和能量来源、以及与天敌的关系等。
【小问1详解】
三条样线长度均为1km,样线总长度为3×1km=3km,观察宽度为两侧各25m,那么观察总宽度为2×25m = 50m=0.05km,样线所覆盖的面积S = 3km×0.05km = 0.15km2。 总共观察到的青脚鹬数量为5 + 6+10 = 21只。 根据种群密度公式种群密度=种群数量/种群生存面积,则种群密度=21/0.15=140只/km2。
【小问2详解】
A、图中包括生产者、消费者,有机碎屑属于非生物的物质和能量,图中以碎屑为食的生物属于分解者,A错误;
B、根据题意信息可知,肉食性鱼类属于二级或三级消费者,B错误;
C、在生物群落内部,碳元素和氮元素主要以有机物的形式传递,C正确;
D、物质循环是在生物群落和无机环境之间循环的,并不只是沿着食物链、食物网进行的,能量流动和信息传递是沿着食物链、食物网进行的,D错误。
故选ABD。
【小问3详解】
因为食物中的有机物以碳链为骨架,因此可以通过测定食物中稳定同位素(如 13C)确定食物来源。
【小问4详解】
候鸟的迁徙行为会使生物的种类和数量发生周期性变化,这会使该浅海区生物群落表现出明显的季节性;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;调查某种候鸟的生态位,除需调查其栖息地、食物、天敌外,还需调查与其他物种的关系等;群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
【小问5详解】
由图可知,公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中留鸟占比最高,可能的原因是公园、乡村农田和人工灌木丛受人类活动影响较大,环境相对稳定,食物资源相对稳定且充足,适合留鸟生存,不需要进行长距离迁徙寻找食物和栖息地等。
【小问6详解】
判断一个生态系统是否处于平衡状态要看其是否符合结构平衡、功能平衡、收支平衡三个方面的特征。
【小问7详解】
在不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这主要体现了生态工程建设的协调原理。选样方需随机取样,不能刻意去选某一块作为样方。
24. I.某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白(HBsAg)基因的重组质粒,将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌(在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增,再经酶切后导入酵母菌,经同源重组整合到其染色体DNA上。请回答下列问题:
(1)科研人员构建HBsAg基因表达载体时,应选用______酶对质粒进行酶切处理,并使用E.coliDNA连接酶将扩增后的HBsAg基因正确插入图1所示质粒。启动子的作用是______。
(2)已知HBsAg基因的a链的部分序列为5'-CGCTACTCATTGCTGCG……CGGATGAGCGCGTAGAT-3’。利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物M与________(填“a链”或“b链”)的部分序列相同。某同学设计了如下的4种引物,引物M、N对应的序列分别为________、_________。
A.5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3'
B.5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3'
C.5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3'
D.5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3'
(3)将重组载体导入大肠杆菌时,应在_______的培养基上进行筛选。欲从大肠杆菌中提取DNA,需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取_______(选填“上清液”或“沉淀物”)即获得大肠杆菌的DNA。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是______。
(4)转化的酵母菌在培养基上培养时,需向其中加入甲醇,目的是______。
Ⅱ.运用乳房生物反应器可以从转基因牛的乳汁中获得t-PA改良蛋白,具体流程如图4。
(5)过程②运用的具体方法为_______;④过程前需取_______(填部位)的细胞进行性别鉴定。若改用膀胱生物反应器在尿液中获得t-PA改良蛋白,在构建基因表达载体时,需要添加______。
【答案】(1) ①. XmaⅠ、BclⅠ ②. RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA
(2) ①. a链 ②. B ③. A
(3) ①. 含有氨苄青霉素、不含组氨酸 ②. 沉淀物 ③. 大量扩增含目的基因的重组质粒
(4)诱导HBsAg基因表达,为酵母菌提供碳源
(5) ①. 显微注射技术 ②. 滋养层 ③. 膀胱上皮细胞特异性表达基因的启动子
【解析】
【分析】基因工程的四个步骤:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
在构建重组DNA分子时,质粒用XmaⅠ酶切,与目的基因用Xma Ⅰ酶切获得的黏性末端一侧相连;质粒用Bcl Ⅰ酶切获得的黏性末端和目的基因用BamII Ⅰ酶切获得的黏性末端相连,以防止目的基因、载体自身环化或目的基因反向连接,因此科研人员利用限制酶XmaⅠ、BclⅠ和E.coliDNA连接酶将HBsAg基因正确插入图1所示质粒。启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA。
【小问2详解】
在PCR技术获取HBsAg基因时,引物是与模板链的3'端结合,因此,引物M结合的单链是b链,部分序列与a链相同。在PCR扩增过程中应在5'端添加相应的酶切位点。利用PCR扩增目的基因时,引物需要与模板的3'端(b链的左边)结合,并遵循碱基互补配对原则,同时在引物的5'端添加限制酶酶切位点。根据给出的序列和PCR引物的设计原则,可以判断引物M的序列应为5′−CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG−3′,B正确。
故选B。
而引物N与a链的3’端结合互补配对,引物N的前六个碱基是在引物N的5’端加上了限制酶序列GGATTC,即5′−GGATCCATCTACGCGCTCATCCG−3′,A正确。
故选A。
【小问3详解】
将重组载体导入大肠杆菌时,应在含有氨苄青霉素、不含组氨酸的培养基上进行筛选。提取DNA时需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取沉淀物,获得大肠杆菌的DNA。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是让重组质粒在大肠杆菌中大量扩增。
【小问4详解】
将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入酵母后,转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入甲醇。加入甲醇的作用有两点:一是提供碳源,促进酵母菌的生长和代谢;二是启动甲醇代谢相关的基因表达,从而启动目的基因的表达。
【小问5详解】
图中过程②是将目的基因(t - PA蛋白改良基因)导入受精卵。 将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术。 ④过程是将早期胚胎移植到代孕母牛体内,在胚胎移植前进行性别鉴定,一般取滋养层细胞进行,因为滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘,取其细胞进行鉴定不影响内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。 若要在尿液中获得相应蛋白,需要让目的基因在膀胱上皮细胞特异性表达,所以在构建基因表达载体时,需要添加膀胱上皮细胞特异性表达基因的启动子,以驱动目的基因在膀胱上皮细胞中表达。
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