内容正文:
生物学参考答案
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
D
B
D
C
C
C
A
题号
9
10
11
12
13
14
15
答案
B
C
C
D
C
B
C
二、非选择题:本大题共5题,共55分。
16.(除特殊标注外,每空2分,共11分)
(1)结构(1分) 收支(1分)(2个空可以互换顺序)
(2)8.0 三(1分) 第二营养级的能量未能充分地流入下一营养级
(3)物种丰富度和生物量 速度和方向
17.(除特殊标注外,每空1分,共12分)
(1)细胞因子 甲、乙、丙(2分)
(2)抗体 NK细胞上FasL与肿瘤细胞上Fas直接接触
细胞毒性T细胞需要辅助性T细胞分泌的细胞因子和靶细胞的刺激,从而被激活,而NK细胞是由抗体激活(2分)
(3)①c ②d ③e
(2分)
18.(除特殊标注外,每空2分,共9分)
(1)与CK组相比,经过热胁迫的UP和P3组植物均出现叶片萎焉,植株倒伏的现象,与UP组相比,经过热锻炼的P3倒伏程度低于UP,叶片萎焉明显减少
(2)热锻炼增加了木质素的含量进而提高了茎秆的机械强度和韧性,能缓解热胁迫导致的叶片萎焉和植株倒伏现象
(3)有机溶剂(1分) 加快 ①②③
19.(除特殊标注外,每空2分,共10分)
(1)无需去雄操作(1分)
(2)农杆菌转化法(花粉管通道法)(1分)
(3)BCD
(4)1/2n c
(5)智能保持系个体自交
20(除特殊标注外,每空1分,共13分)
(1)同时补充正常CFTR蛋白并抑制CFTR突变体表达,实现双重纠错(2分)
attL×attR 保证目的基因和载体正向连接和避免目的基因自身环化(2分)
(2)CFTR 突变的attL2与目标载体的attR2位点无法配对(2分)
(3)嘌呤霉素 不能
将CFTR与CFTR突变基因抑制子置于同一对att位点(如attL1−CFTR−CFTR突变基因抑制子−attL2),目标载体对应attR1/attR2(2分)
(4)将启动子换成在肺细胞中特异性表达的启动子
生物学参考答案·第5页(共5页)
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生 物 学 试 卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.某科研团队从深海热泉细菌中分离出一种耐高温化合物X。经元素分析显示,X含有C、H、O、N、S等元素,实验表明X可被某肽酶水解,进一步研究发现X在80℃高温处理仍能维持部分功能。下列推测不合理的是
A. X中的S元素可能通过二硫键参与分子结构的构建
B. X被某肽酶水解后的产物分子量之和大于X
C. X在生物体内的合成加工过程可能与细胞内的内质网有关
D. X在高温下仍保留部分活性可能与氨基酸的序列、分子空间结构都有关
2.定义细胞器需符合两个标准:必须通过宿主细胞世代相传和依赖宿主细胞提供的蛋白质。科学家发现了一种固氮蓝细菌UCYN-A,存在于某藻类植物细胞中。研究发现,UCYN-A和它所在的藻类细胞生长和繁殖是同步的,且需从藻类细胞那里获取部分蛋白质。下列叙述正确的是
A. UCYN-A属于自养生物是因为其具有固氮的功能
B.该藻类细胞含核糖体的细胞器只有叶绿体和线粒体
C.可通过放射性同位素示踪技术研究UCYN-A固定的¹⁵N的转移途径
D.藻类细胞中 UCYN-A的生命活动由自身基因和核基因共同控制
3.科研人员将³H标记的谷氨酸溶液注射到正常小鼠骨骼肌细胞间隙,在较短时间内很有可能检测到放射性的部位是
①骨骼肌细胞的核糖体 ②血浆中的抗体
③邻近毛细淋巴管壁细胞的细胞质基质 ④支配骨骼肌的运动神经元细胞质基质
A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ①②④
4.植物的气孔由两个保卫细胞构成,保卫细胞吸水膨大时气孔打开,反之关闭,BLINK1是保卫细胞膜上一种特殊K⁺通道蛋白,如图1甲。转入BLINK1 合成相关基因的转基因植株,气孔可快速开启与关闭,而野生型植株无BLJNK1,气孔开闭较慢;该转基因植株和野生植株在一天中连续光照和间隔光照(强光和弱光交替光照)下,测得每升水产生植株干重变化的结果,如图乙。下列说法错误的是
A.K⁺通过协助扩散进入保卫细胞,提高细胞渗透压,使其吸水膨胀
B.推测连续光照下野生型植株和转基因植株气孔状态无明显差异
C.间隔光照下,转基因植株干重增加比野生型植株多的原因是气孔开闭速度快
D.若测得某植株单位时间内二氧化碳吸收量等于氧气消耗量,则干重将不变
5.已知T淋巴细胞凋亡过程中,有X、Y两种蛋白参与。为探明相关机制,某科研小组用诱导细胞凋亡的试剂 A 和B 处理不同类型的T淋巴细胞,统计细胞的存活率。结果如下表所示。下列叙述正确的是
细胞类型
含X, 含Y
含X,不含Y
不含X,含Y
不含X,不含Y
T淋巴细胞存活率(%)
A
B
A
B
A
B
A
B
33
43
33
60
33
60
33
81
A.试剂 B 诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂A
B.试剂 A 和 B 均通过X 和Y 蛋白来调控细胞凋亡
C.试剂 B诱导T淋巴细胞凋亡的过程中X蛋白和Y蛋白发挥协同作用
D.若T淋巴细胞以凋亡的方式死亡,则意味着机体进入衰老阶段
6.无义突变是基因中编码氨基酸的密码子序列突变成过早终止密码子(PTC)序列的突变,导致产生截短的无功能蛋白。研究人员利用单碱基编辑技术,实现PTC 中尿苷 (U)到假尿苷(Ψ,与U有相似的碱基配对性质)的编辑后,密码子第2位与第3位的碱基只能与反密码子形成非经典的嘌呤与嘌呤配对,进而实现全长蛋白质的表达。有关过程及部分密码子表如图2,下列相关叙述正确的是
密码子
编码氨基酸
AAG
赖氨酸
ACU
苏氨酸
UGC
色氨酸
UUC
苯丙氨酸
A.无义突变是指基因中的碱基替换导致相应密码子的第1位碱基发生替换
B.经编辑后的ΨAA 可与反密码子为3'-AUU-5'的tRNA碱基互补配对
C.经编辑后的ΨGA 可能编码苯丙氨酸
D.经该技术编辑后的mRNA 翻译出的全长蛋白质具有正常功能
7.刺激猫支配尾巴的交感神经后可引起尾巴上的毛竖立,同时心脏活动加速;如果将自尾巴回流的静脉结扎,再刺激该交感神经就只能引起尾巴上的毛竖立,而心脏活动不加速。下列分析不合理的是
A.猫支配尾巴的交感神经属于自主神经系统
B.该实验中心脏活动的加速不属于神经调节
C.刺激支配猫尾巴的交感神经引起尾巴上的毛竖立的过程属于反射
D.本实验不足以说明经静脉回流引起心脏活动加速的物质一定是由交感神经释放的
8.补体是体液中不耐热的可溶性蛋白质的集合。系统性红斑狼疮(SLE)患者体内抗体和补体含量变化可反应病情的缓解程度,补体的作用如图3 所示。传统药物 Pa和HCQ联合使用可缓解SLE病情,前者具有抗炎、抗过敏的作用,后者可调节抗原抗体反应。科研人员研发了利妥昔单抗(RTX),联合传统药物可显著缓解SLE病情,部分血清检验结果如下表所示。下列说法错误的是
组别
抗体IgG
细胞因子Ⅱ-6(pg/mL)
补体C3
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
治疗前
治疗后
实验组
28.83
16.74
6.62
1.67
0.53
1.07
对照组
28.85
19.01
6.53
2.07
0.54
0.72
A.推测传统药物HCQ 可增强抗原抗体反应从而缓解SLE 病情
B.由图中实验可知,补体与抗原-抗体复合物结合,并使细菌裂解
C.表格中对照组使用的药物是 Pa+HCQ
D. RTX 联合传统药物治疗降低了补体C3 与抗原抗体结合物的结合量
9.水稻自身产生的乙烯可以对抗稻瘟病。有研究发现水稻在抵抗稻瘟病侵染时,存在针对不同病原菌的基础抗性 (PTI)和仅针对稻瘟病原菌的专化抗性 (ETI)两种模式,同时发现了能够加速乙烯产生的PICI1 蛋白。PTI与ETI 模式下水稻合成乙烯的机制如图4甲、乙,下列说法正确的是
A.水稻的ETI和PTI两种模式协同作用,降低了水稻对稻瘟病原菌的抗性
B.水稻的稻瘟病抗性是病原菌毒性蛋白与PICI1 蛋白共同作用引起的
C.乙烯抗稻瘟病的机理是通过减弱病原菌毒性蛋白受体的表达来增强水稻抗性
D.水稻抵抗病原菌的ETI 与PTI是两条完全独立的抗病途径
10.为研究干旱对入侵植物鬼针草和本地种醉鱼草种间关系及生长的影响,设置了种间组和挡板组。种间组是将两种植物各1株,种植在同一个花盆;挡板组是在种间组的基础上添加挡板,将两株植物彻底隔开。对两组分别进行不同的水份处理一段时间后,测量根系长度,结果如下表。下列分析正确的是
物种
种植方式
水份处理
根系长度 (相对值)
鬼针草
种间组
干旱
2.51
对照
3.38
挡板组
干旱
0.56
对照
0.87
醉鱼草
种间组
干旱
3.56
对照
3.71
挡板组
干旱
1.57
对照
1.14
A.为控制入侵植物鬼针草的数量,可在其生长区域适当种植本地种醉鱼草以竞争资源
B.干旱会促进鬼针草根系伸长生长,而抑制醉鱼草根系伸长生长
C.在被鬼针草入侵的醉鱼草地中,适当干旱处理,有助于控制鬼针草的数量
D.由表可知,两种植物的种间关系均会抑制其根系伸长生长
11.啤酒工业酿造流程主要为:大麦种子发芽→麦芽糖化→加啤酒花、煮沸→麦汁发酵→灌装保存,其中麦汁发酵是啤酒酿造的重要过程,可分为接种酵母→充氧→主发酵→封罐→后发酵等步骤。下列叙述错误的是
A.用赤霉素溶液浸泡大麦种子可提高生产效率
B.煮沸可以终止麦芽汁糖化并杀灭其中的微生物
C.主发酵过程中,酵母菌以大麦中的淀粉为主要碳源
D.后发酵阶段,酵母菌细胞中既有[H]的生成,又有 [H]的消耗
12.埃博拉病毒(EBOV)是一种极其危险且罕见的病毒,其NP 蛋白在EBOV的复制中具有重要作用,也是检测 EBOV 的重要靶蛋白。图5为研究人员利用NP 蛋白制备抗EBOV 单克隆抗体的实验流程。下列叙述错误的是
A.抗EBOV 单克隆抗体进入人体有引发过敏反应的风险
B. NP 蛋白基因若发生突变,抗EBOV单克隆抗体可能失效
C.筛选1 去除未融合的细胞以及融合的具有同种核的细胞
D.可将筛选2 获得的细胞注入小鼠血液中实现单克隆抗体的大规模生产
13.静止代谢率是指动物清醒时,维持机体各项基本功能所需的最小产热速率和最小能量值。测定栖息于不同海拔地区高原鼠兔的体重和静止代谢率,结果如图6所示。下列叙述正确的是
A.海拔高度差异越明显时,高原鼠兔的体重和静止代谢率差异越小
B.高海拔地区,高原鼠兔通过增加静止代谢率使产热量大于散热量
C.位于下丘脑的体温调节中枢调控着高原鼠兔的产热量和散热量
D.影响不同海拔地区高原鼠兔的体重和静止代谢率变化的环境因素是氧气含量
14.家蚕(性别决定方式为ZW型)通常产出白茧或黄茧,但最新发现的绿茧突变体引起了学界关注。研究人员通过下表所示的遗传杂交实验(假设不存在突变和染色体交换,不考虑性染色体的同源区段),对相关性状的遗传规律展开探究,下列叙述错误的是
组合
亲本
子一代
子一代测交结果
1
黄茧雌蚕×白茧雄蚕
黄茧
黄茧:白茧=1:1
2
绿茧雄蚕×白茧雌蚕
绿茧
绿茧:白茧=3:1
3
黄茧雌蚕×绿茧雄蚕
黄绿茧
黄绿茧:黄茧:绿茧=1:1:2
A.仅从组合1 推测,与黄茧有关的基因是1对位于常染色体上的等位基因)
B.仅从组合2推测,与绿茧有关的基因是2对等位基因,其中一对在性染色体上
C.仅从组合3 推测,控制家蚕茧色的相关等位基因位于2对同源染色体上
D.综合推测,控制家蚕茧色的有3对等位基因,其中最多只有1对在性染色体上
15.已知小麦雌雄同株,有21对同源染色体,且其着丝粒均不位于染色体顶端。通过技术手段使受精卵中一对同源染色体中的一条断裂而只保留着丝粒和一端的染色体,另一端的染色体和另一条同源染色体都丢失,从而获得小麦单端体(如图7,图中细胞仅显示被操作的一对同源染色体,其他2n-2条正常染色体未显示)。单端体减数分裂时顶端着丝粒染色体随机移向细胞一极,其他染色体行为正常,且至少一对同源染色体都不存在时个体致死。已知小麦控制抗条锈病性状的一对等位基因在7号染色体上。以下有关说法错误的是
A.单端体的制备过程中有染色体的结构变异和数目变异
B.按照细胞中染色体形态、大小分类,小麦的单端体理论上最多有42种
C.任意2个含不同顶端着丝粒染色体的单端体杂交,存活后代不含有全套遗传信息
D.某个7号染色体单端体自交,存活后代要么都能抗条锈病、要么都不能抗条锈病
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16.(11分)在海洋中投放的人工鱼礁是构建或修复海洋生物生长、繁殖或避敌所需的场所,是实现海洋生态保护和渔业可持续发展的举措之一。辽东湾觉华岛附近的人工鱼礁生态系统能量流动数据近3年相对稳定,如图8。回答下列问题:
(1)该生态系统近3年处于生态平衡状态,即表现出 平衡、功能平衡、 平衡的特征。
(2)调查人员分析数据发现,第二营养级到第三营养级的能量传递效率仅有 %(保留小数点后一位),而与同纬度其他人工鱼礁相比,该生态系统通过第二营养级流入有机碎屑中的能量占本营养级同化量的比值又偏高。进一步走访发现,数据统计期间存在渔民违法偷捕行为,而偷捕的主要是第 营养级,因而造成 ,使能量过多地流向有机碎屑。
(3)调查人员监测了同纬度鱼礁区和对照区(未放鱼礁)的物种组成,如图9所示,圆圈大小代表生物量,由图可知放置鱼礁能显著提高该区域水生生物的 。从演替的角度看,说明布设人工鱼礁能改变演替的 。
17.(12分)机体识别并清除癌细胞时依赖于各种免疫细胞,如T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞等。NK 细胞杀伤癌细胞的过程如图10。请回答相关问题:
(1)细胞甲可以分泌 ,促进细胞乙的增殖和分化。甲、乙、丙、丁四种细胞中能特异性识别抗原的细胞有 。
(2)由图知NK 细胞杀伤肿瘤细胞的机制:
①表达受体,与细胞丁产生的 结合,经过信号转导使自身活化。
② ,经过信号转导促进肿瘤细胞凋亡。
③通过释放穿孔素、颗粒酶等直接在肿瘤细胞膜上形成跨膜通道,引起肿瘤细胞死亡。细胞毒性T细胞也可以杀伤肿瘤细胞,但其被激活的机制与NK 细胞不同,其不同之处在于 (写出一个即可)。
(3)乳腺癌细胞膜蛋白E含量显著升高,成为常用的单抗治疗靶点,如图11甲所示。但长期使用单抗治疗,癌细胞会发生免疫逃逸,出现耐药性。研究发现乳腺癌细胞中NAT8L基因表达明显上调,科研人员推测NAT8L 减弱了NK细胞对肿瘤生长的抑制作用且NAT8L 对NK 细胞的抑制作用不可逆转。如图乙进行实验,结果证实推测成立。请选择实验材料填入表中完善实验方案并在如图12坐标系中补全实验结果:
实验材料:a.小鼠乳腺癌细胞系;b.转入人的 E 基因的小鼠乳腺癌细胞系 (E⁺);c.敲除NAT8L基因的E⁺;d.衬人E蛋白无排异反应的小鼠;e.不产生免疫细胞的免疫缺陷小鼠
组别
供体鼠
获取 NK 细胞
受体鼠
A
植入细胞b的小鼠d
由供体鼠肿瘤区域分离NK 细胞并注入受体鼠
已植入细胞c的小鼠③———
B
植入细胞①___的小鼠②___
C
/
18.(9分)热锻炼是指植物在亚致死高温下生长一段时间后可以获得耐热性,能显著提高植物对高温的适应能力,减少高温对植物生长发育的负面影响。研究人员以耐热紫花苜蓿为材料,开展了探索热锻炼增强耐热性的生理机制的相关实验,实验组别设置如图13。
(1)实验结果观察到各组别植株的倒伏情况如图14,说明 。
(2)为了进一步探究该现象,研究人员对紫花苜蓿茎中的木质素(一种仅次于纤维素的第二大酚类聚合物,它能增强植物体的机械强度和细胞壁的硬度)进行相关检测和实验,结果如图15,由此推测出现图14现象的机理是 。
(3)光合色素是光合系统的重要组成部分,绿叶中的光合色素能溶于 中,研究人员使用相关试剂提取色素并测定含量如图16,推测高温胁迫 (填“加快”或“减慢”)了叶绿素的降解过程,经过热锻炼后再次受热时的叶绿素含量较高,原因分析合理的有 。
①热锻炼促进了植物体内抗氧化防御系统的增强,减少了活性氧对叶绿素的损害
②热锻炼促进了与叶绿素合成相关基因的表达或酶活性的稳定,促进了叶绿素合成水平
③类胡萝卜素相对于叶绿素更早响应高温胁迫,保护光合系统,缓解高温对叶绿素的损伤
19.(10分)米色水稻的育性由一对等位基因M、m控制,含M基因的个体可产生正常雌、雄配子,基因型为 mm的个体只产生雌配子,即为雄性不育。为稳定获得大量的雄性不育植株,科学家将雄配子致死基因A、使雄性不育个体恢复育性基因M 和种子呈紫色基因B都转入雄性不育水稻细胞中构建智能保持系转基因水稻。
(1)在进行水稻杂交育种时,用雄性不育株作为亲本的优点是 。
(2)转基因水稻培育过程中,可采用 (方法)将目的基因导入水稻受体细胞。
(3)如图17,为了确保转基因水稻能自交且产生雄性不育种子,可将一个基因M导入雄性不育水稻细胞的 中。(不定项)
A.细胞质
B. m基因所在染色体的同源位置
C. m基因所在染色体的非同源位置
D.非m基因所在染色体
(4)为了在自交后代中能迅速区分雄性不育种子,科学家构建了MB连锁基因(M和B 基因同时表达),将n个MB连锁基因成功插入基因型为 mm细胞的染色体上获得植株甲(每对同源染色体上最多插入一次),植株甲与雄性不育植株杂交,子代中雄性不育植株所占比例为 。为了确保智能保持系转基因水稻自交后代只有雄性不育株和智能保持系株,科学家选取成功导入一个MB 基因的植株甲,再将雄配子致死基因A导入该植株细胞的 (填字母),进而获得智能保持系转基因水稻。
a.细胞质 b. m基因所在染色体 c. MB 基因所在染色体
d. MB 基因所在染色体的另一条同源染色体 e.非 m 和MB 基因所在染色体
(5)现有智能保持系个体和雄性不育个体可供选择,请设计一个实验方案能快速准确的获得雄性不育种子:利用 并收获水稻种子,紫色种子为智能雄性不育保持系种子,米色 (非紫色)种子为雄性不育种子。
20.(13分) Gateway技术依靠载体上存在的特定重组位点和克隆酶,通过 BP 反应将目的基因连接到供体质粒上,获得入门质粒,再通过LR 反应将目的基因连接到目标质粒上,获得表达载体,如图18所示。研究者将人源CFTR 基因、CFTR突变基因抑制子(靶向抑制CFTR 突变基因)用此技术整合至慢病毒载体(即目标质粒,含有嘌呤霉素抗性基因puroR 和绿色荧光蛋白基因 gfp),用于治疗CFTR 基因突变导致的肺部囊性纤维化。请回答下列问题:
(1)由题意知,同时导入 CFTR 基因与CFTR 突变基因抑制子的治疗原理是 。在Gateway技术中,图中attB-attP位点对重组后会产生 位点对,与单酶切法相比,利用位点重组进行表达载体构建的优点是 。
(2)若入门质粒1的attL2发生突变,推测重组结果是 基因插入失败,理由是 。
(3)构建完目标载体后转化细胞,若要筛选出CFTR 基因转化成功的细胞,则需要筛选出在含有 的培养液中正常生长,且 (填“能”或“不能”)发绿色荧光的细胞。但在该细胞中通过PCR 未检出CFTR 突变基因抑制子,基于 Gateway技术、设计一种实验方案,确保筛选出的细胞必定同时含CFTR基因和CFTR突变基因抑制子: 。
(4)若需使CFTR 仅在肺上皮细胞表达,需如何改造入门质粒1? 。
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