精品解析:2025届重庆市渝中区重庆市巴蜀中学校高三三模生物试题
2025-06-18
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2份
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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-三模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 渝中区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.09 MB |
| 发布时间 | 2025-06-18 |
| 更新时间 | 2026-01-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52631536.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
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下,下列相关叙述正确的是( )
密码子(5'→3')
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
662
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。如图为研究人员利用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,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. 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。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,如下图所示,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. 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1。请回答相关问题:
(1)细胞甲可以分泌______,促进细胞乙增殖和分化。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2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2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3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.对人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. 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1。
(1)实验结果观察到各组别植株倒伏情况如图2,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3,由此推测出现图2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4,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. 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,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. 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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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
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子,氨基酸分子先通过互相结合的方式进行连接:一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水形成肽链。以此类推,由多个氨基酸脱水缩合,含有多个肽键的化合物,叫多肽。由于氨基酸之间能够形成氢键等,从而使肽链盘曲折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。许多蛋白质含有两条或多条肽链,它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起,形成更复杂的空间结构。
【详解】A、在蛋白质中,S元素可能通过形成二硫键参与分子结构的构建,二硫键对维持蛋白质的空间结构有重要作用,该推测合理,A正确;
B、X被肽酶水解时,会消耗水分子,水解后的产物分子量之和大于X,因为增加了水分子的质量,该推测合理,B正确;
C、X是从深海热泉细菌中分离得到的,细菌属于原核生物,原核细胞没有内质网,所以X在生物体内的合成加工过程不可能与细胞内的内质网有关,该推测不合理,C错误;
D、蛋白质的功能与氨基酸的序列和分子空间结构密切相关,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,该推测合理,D正确。
故选C。
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
【答案】D
【解析】
【分析】细菌细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞质,都没有以核膜包被的细胞核,也没有染色体,但有环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫作拟核。
【详解】A、自养生物是能将无机物转化为有机物的生物,UCYN - A具有固氮功能,但固氮并不等同于能将无机物转化为有机物,它需从藻类细胞获取部分蛋白质,说明其不能独立将无机物合成有机物,不属于自养生物,A错误;
B、根据题意中细胞器定义可知,UCYN-A既能随着藻类的分裂传给子代,也依赖藻类提供蛋白质,因此属于细胞器的含义,UCYN-A是一种固氮蓝细菌,细胞内含有核糖体,因此该藻类细胞含核糖体的细胞器有叶绿体和线粒体、UCYN-A,B错误;
C、15N是稳定同位素,不具有放射性,C错误;
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,D正确。
故选D。
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
【答案】B
【解析】
【分析】人体细胞生活在由组织液、血浆、淋巴等细胞外液共同构成的液体环境——内环境中。血浆是血细胞直接生活的环境;组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境;淋巴是淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的环境。
【详解】①谷氨酸溶液注射到正常小鼠骨骼肌细胞间隙,在较短时间内骨骼肌细胞的核糖体合成蛋白质,①正确;
②抗体主要分布在血浆中,②错误;
③组织液中的物质可被毛细淋巴管吸收,毛细淋巴管壁细胞(内皮细胞)直接暴露于组织液,谷氨酸可能通过扩散或转运进入其细胞质基质,或通过淋巴管吸收途径间接导致放射性出现,③正确;
④运动神经元的神经末梢分布于骨骼肌细胞间隙,谷氨酸虽非运动神经元的神经递质,但作为小分子氨基酸,可被神经末梢主动摄取,进入细胞质基质用于代谢或合成,因此,在较短时间内,该部位可能检测到放射性,④正确。
综上所述,①③④正确,B正确,ACD错误。
故选B。
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
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,图1中气孔由两个保卫细胞组成,保卫细胞上有K+通道蛋白(BLINK1),K+通过该通道蛋白进入保卫细胞内,是从高浓度向低浓度的运输,且没有消耗能量,因此K+的跨膜运输方式为协助扩散。图2中实验的自变量是植株类型(是否含BLINK1)和光照类型(连续光照或者是强光和弱光交替光照),因变量是每单位重量水分干物质量,可以反映蒸腾作用的强弱和气孔的开放程度。
【详解】A、从图甲可知,K+通过BLINK1通道蛋白进入保卫细胞,需要载体蛋白,不消耗能量,属于协助扩散,K+进入保卫细胞后,提高细胞渗透压,使细胞吸水膨胀,A正确;
B、连续光照下,野生株和转基因植株每升水产植株茎干重差别不大,推测气孔状态无明显差异,B正确;
C、间隔光照下,转基因植株气孔开闭速度快,在强光时能快速开启气孔吸收CO2,进行光合作用,在弱光时能快速关闭气孔,减少水分散失,所以转基因植株干重增加比野生型植株多,C正确;
D、单位时间内氧气的消耗量代表呼吸速率,单位时间内二氧化碳的吸收量代表净光合速率,因此某环境条件下,若测得该植株单位时间内二氧化碳的吸收量等于氧气的消耗量,说明净光合速率与呼吸速率相等,说明此时光合速率大于呼吸速率,因此该条件下该植物的于重会增加,D错误。
故选D。
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
【答案】C
【解析】
【分析】由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。
【详解】A、依据题图可知,凋亡诱导试剂A处理不同类型的T淋巴细胞后,T淋巴细胞存活率一样,且均低于凋亡诱导试剂B处理不同基因型的T淋巴细胞后的存活率,由此可知,试剂A诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂B,A错误;
B、依据表格信息可知,试剂A处理后,不管处于什么条件下,T淋巴细胞存活率均为33%,所以试剂A不通过X和Y蛋白来调控细胞凋亡,B错误;
C、依据题图可知,凋亡诱导试剂B处理同时含有X、Y蛋白的T淋巴细胞后,T淋巴细胞存活率最低,由此可知,X蛋白和Y蛋白协同参与试剂B诱导的T淋巴细胞凋亡,C正确;
D、细胞凋亡是一种程序性死亡,与细胞衰老无直接关系,D错误。
故选C。
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下,下列相关叙述正确的是( )
密码子(5'→3')
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
【答案】C
【解析】
【分析】1、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成mRNA的过程;翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程;密码子:mRNA上三个相邻的碱基可以决定一个氨基酸,像这样的三个碱基叫作一个密码子。
2、基因突变的概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,从而引起基因结构的改变。
【详解】A、由文本可知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,所以基因中的碱基替换不一定只发生第1位碱基的替换,A错误;
B、编辑后的ΨAA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,而不是与反密码子为3'-AUU - 5'正常碱基互补配对,B错误;
C、编辑后的ΨGA,其密码子第2位与第3位的碱基能与反密码子形成非经典的嘌呤与嘌呤配对,结合密码子表,有可能对应编码苯丙氨酸的密码子,所以ΨGA可能编码苯丙氨酸,C正确;
D、依据题干信息,经过无义突变产生的是截短的无功能蛋白,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,实现全长蛋白质的表达,所以可推知,经该技术编辑后的mRNA翻译出的全长蛋白质不一定具有正常功能,D错误。
故选C。
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
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,刺激猫支配尾巴的交感神经(传出神经)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,但心脏活动不加速,说明该交感神经支配心脏活动可能是通过分泌某种物质,通过血液运输起作用。
【详解】A、自主神经系统包括交感神经和副交感神经,猫支配尾巴的交感神经属于自主神经系统,A正确;
B、刺激猫支配尾巴的交感神经后心脏活动加速,在结扎静脉后刺激交感神经心脏活动不加速,说明心脏活动的加速是因为交感神经释放的物质经静脉回流作用于心脏,属于体液调节,而不是神经调节,B正确;
C、反射需要经过完整的反射弧,刺激支配猫尾巴的交感神经引起尾巴上的毛竖立,没有经过完整的反射弧,不属于反射,C错误;
D、本实验只能说明经静脉回流的物质能引起心脏活动加速,但不能确定该物质一定是由交感神经释放的,有可能是其他原因产生的物质经静脉回流到心脏,D正确。
故选C。
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
【答案】A
【解析】
【分析】体液免疫过程:病原体进入机体后,一部分病原体可以与B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一部分病原体经过抗原呈递细胞摄取、处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞接受抗原信息后细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子。B细胞接受到两个信号刺激后开始进行分裂分化,小部分分化为记忆B细胞;大部分分化为浆细胞,浆细胞产生并分泌抗体。
【详解】A、据表可知,与对照组相比,RTX联合传统药物可降低血清中抗体IgG和细胞因子Ⅱ—6的含量,并升高血清中补体C3含量,从而缓解SLE病情,推测RTX可增强抗原抗体反应从而缓解SLE 病情,A错误;
B、根据题意可知,补体是血浆和其他体液中存在的、不耐热的可溶性蛋白质的集合。结合实验结果“当细菌加入正常血清时,细菌会凝集并裂解,当细菌加热到56°C处理过的血清时,细菌可以凝集但不裂解” ,由于血清加热到56°C时补体不能发挥作用,血清中的抗体可与细菌发生特异性结合,推测补体是在抗原-抗体结合后,使抗原所在的细胞裂解,裂解后的复合物被巨噬细胞等吞噬消化。即推测补体与抗原-抗体结合物结合,并使细菌裂解,B正确;
C、该实验的目的是验证RTX联合传统药物可显著缓解SLE病情,因此自变量是有无使用RTX,对照组不使用RTX,而是使用传统药物Pa和HC,C正确;
D、据表可知,与对照组相比,RTX联合传统药物可降低血清中抗体IgG和细胞因子Ⅱ—6的含量,并升高血清中补体C3含量,从而缓解SLE病情,这说明RTX联合传统药物治疗,降低了抗原-抗体结合物的含量,补体C3与该结合物的结合量也降低,D正确。
故选A。
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
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物激素是指由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节。激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育,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、乙烯是一种植物激素,在植物体各个部位均有合成,能通过在细胞之间传递信息进而实现对植物生长发育的调节 作用,主要功能是促进果实的成熟。
【详解】A、从题干可知,水稻在抵抗稻瘟病侵染时存在PTI和ETI两种模式,且乙烯可对抗稻瘟病,这两种模式应是协同作用增强水稻对稻瘟病原菌的抗性,而不是降低抗性,A错误;
B、由图乙可知,稻瘟病原菌分泌毒性蛋白,与毒性蛋白受体结合进行信号转导,同时PICI1蛋白能够加速乙烯产生,乙烯可对抗稻瘟病,所以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,B正确;
C、题干和图中均未提及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,C错误;
D、虽然PTI是针对不同病原菌的基础抗性,ETI是仅针对稻瘟病原菌的专化抗性,但从图中可以看出它们都涉及到PICI1基因以及乙烯的产生等过程,并不是两条完全独立的抗病途径,D错误。
故选B。
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
【答案】C
【解析】
【分析】本实验目的是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,实验的自变量是种植方式和水分处理情况,因变量是根系长度,据此分析作答。
【详解】A 、鬼针草种间组根系长度在干旱和对照条件下均高于挡板组,醉鱼草种间组根系长度在干旱和对照条件下均高于挡板组,说明鬼针草与醉鱼草的种间关系均会促进其根系伸长生长,所以为控制入侵植物鬼针草的数量,不能种植本地种醉鱼草,A 错误;
B、对于鬼针草,干旱条件下种间组根系长度(2.51)和挡板组根系长度(0.56)均小于对照条件下的根系长度(种间组 3.38、挡板组 0.87),说明干旱抑制鬼针草根系伸长生长;对于醉鱼草,干旱条件下种间组根系长度(3.56)和挡板组根系长度(1.57)均大于对照条件下的根系长度(种间组 3.71、挡板组 1.14),但增加幅度不大,且种间组中干旱时醉鱼草根系长度相对对照变化不明显,不能明确说明干旱促进醉鱼草根系伸长生长,B 错误;
C、在被鬼针草入侵的醉鱼草地中,适当干旱处理时,鬼针草在干旱种间组根系长度为 2.51,而醉鱼草干旱种间组根系长度为 3.56,鬼针草根系生长受抑制,有助于控制鬼针草的数量,C 正确;
D、从种间组数据看,鬼针草在对照和干旱条件下,种间种植时根系长度均小于隔开种植(挡板组)时的根系长度,说明种间关系抑制鬼针草根系伸长生长;但醉鱼草在干旱条件下,种间组根系长度(3.56)大于挡板组(1.57),不能说明种间关系抑制醉鱼草根系伸长生长,D 错误。
故选C。
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
【答案】C
【解析】
【分析】啤酒工业酿造发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、用赤霉素溶液浸泡大麦种子可提高生产效率,这是因为赤霉素可以促进种子萌发,通过促进淀粉酶的合成在种子没有发芽的情况下促进了淀粉的分解,因而提高了生产效率,A正确;
B、麦汁制备时,煮沸利用高温使淀粉酶失活,可以终止淀粉酶的作用,同时杀灭其中的微生物,B正确;
C、酵母细胞呼吸的底物为葡萄糖,不能直接利用淀粉,需要淀粉酶等将淀粉转化成酵母菌可利用的糖,C错误;
D、后发酵阶段,酵母菌细胞中进行的是无氧呼吸,该过程中既有[H]的生成,又有[H]的消耗,D正确。
故选C。
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。如图为研究人员利用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
【答案】D
【解析】
【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、抗EBOV单克隆抗体进入人体对于部分人而言可能成为致敏原,进而可能引发过敏反应,A正确;
B、NP蛋白基因若发生突变,则表达的抗原发生改变,抗EBOV单克隆抗体无法特异性识别结合变异后的抗原,进而可能造成抗EBOV单克隆抗体失效,B正确;
C、筛选1是为了去除未融合的细胞以及融合的具有同种核的细胞,获得杂交瘤细胞,C正确;
D、可将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔中,在小鼠腹腔中增殖进入从腹水中提取单克隆抗体,实现单克隆抗体的大规模生产,D错误。
故选D。
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
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析:不同小写字母表示海拔间差异显著,高海拔和中海拔地区高原鼠兔的静止代谢率和体重均显著高于低海拔地区。
【详解】A、据图可知,不同小写字母表示海拔间差异显著,高海拔和中海拔地区高原鼠兔的体重和静止代谢率都显著高于低海拔地区,并非差异越小,A错误;
B、在高海拔地区,高原鼠兔为了维持体温恒定,产热量等于散热量,而不是产热量大于散热量,B错误;
C、体温调节中枢位于下丘脑,它能够调控高原鼠兔的产热量和散热量,以维持体温的相对稳定,C正确;
D、随着海拔升高,环境温度和空气中氧分压逐渐降低,动物面临的生存条件更加苛刻,影响不同海拔地区高原鼠兔的静止代谢率和体重变化的环境因素可能包括温度、氧气含量等,D错误。
故选C。
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
【答案】B
【解析】
【分析】1.伴性遗传概念:控制性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是与性别相联系。
2.性别决定方式:(1)性染色体决定性别(性染色体上的基因不都是决定性别的,如色盲基因)
①XY型:XX为雌性,XY雄性,如哺乳动物、果蝇、大多雌雄异株植物。
②ZW型:ZZ为雄性,ZW雌性,如鸟类(鸡鸭鹅)、蛾类、蝶类。
【详解】A、由组合1子一代测交结果可知,子一代测交的黄茧、白茧性状由1对等位基因控制,且黄茧为显性性状(设为A基因),若位于性染色体,则亲本只能是ZW和ZZ,子一代就不全是黄茧,因此与黄茧有关的基因是1对位于常染色体上的等位基因,A正确;
B、由组合2子一代测交结果(1∶1 : 1∶1的变式)可知,子一代测交的绿茧、白茧性状由2对等位基因控制(设为B/b、D/d),且位于两对同源染色体上,若这两对同源染色体都是常染色体,则子一代绿茧的基因型为BbDd,由此推测白茧的基因型为 bbdd或 B_dd或bbD_,杂交组合2的亲本是BBDD 和 bbdd或bbDD和 BBdd或 BBdd和 bbDD,子一代测交结果可以为3∶1,B错误;
C、依据组合3子一代结果分析可知,控制黄茧和绿茧的基因为共显性,子一代测交结果(1∶1∶1 ∶1的变式)表明控制茧色的相关等位基因位于两对同源染色体上,C正确;
D、从组合2测交后代没有黄茧可知,2对绿茧相关基因当中没有任何1对是黄茧基因,所以控制家蚕茧色的相关等位基因有3对,从组合1知黄茧基因一定在常染色体,从组合2、3知黄茧基因一定与绿茧两对基因中的一对位于同一对常染色体上,因此可以假设至少有B或D基因之一即为绿茧,且Ab、aB分别在同一条常染色体上,组合3的亲本就可以是AAbbdd和aaBBDD,也可以是AAbbZdW和aaBBZDZD,即D/d基因可以在常染色体也可在性染色体,至多就是D/d基因在性染色体上,D正确。
故选B。
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,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
【答案】C
【解析】
【分析】染色体断裂和丢失会导致染色体结构和数目发生变化。同源染色体是指在减数分裂过程中配对的两条染色体,大小、形态和结构相同。着丝粒的位置会影响染色体的形态。
【详解】A、使染色体断裂、丢失获得单端体,涉及染色体结构变异和染色体数目变异,A正确;
B、小麦有21对同源染色体,每对同源染色体都可以形成一种单端体,所以单端体理论上有42种,B正确;
C、若2个单端体所含顶端着丝粒染色体属于同一对同源染色体,则杂交后代有1/4致死、1/2只含一条同源染色体的一部分(不含有全套遗传信息)、1/4含一对同源染色体着丝粒的分别两端(含有全套遗传信息),C错误;
D、控制抗条锈病的只有一对等位基因,则只能存在7号染色体着丝粒的一端,当7号染色体单端体自交时,只有含有该等位基因的单端体自交存活后代才能抗病,D正确。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 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。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,如下图所示,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______。
【答案】(1) ①. 结构 ②. 收支
(2) ①. 8.0 ②. 三 ③. 第二营养级的能量未能充分地流入下一营养级
(3) ①. 物种丰富度和生物量 ②. 速度和方向
【解析】
【分析】生态系统中能量流动的特点是:单向流动、逐级递减。能量去路包括:①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;②流向下一营养级;③残体、粪便等被分解者分解;④未被利用:包括生物每年的积累量,也包括动植物残体以化学燃料形式被储存起来的能量。即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
【小问1详解】
生态平衡表现为结构平衡、功能平衡和收支平衡,结构平衡是指生态系统的组成成分和营养结构相对稳定,功能平衡是指生态系统的物质循环、能量流动和信息传递等功能正常进行,收支平衡是指生态系统的输入和输出保持相对稳定。
【小问2详解】
能量传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%,第二营养级同化量为873.8+4449=5322.8,第三营养级同化量为427.4,则第二营养级到第三营养级的能量传递效率为427.4/5322.8×100%≈8.0%,该生态系统与同纬度其他人工鱼礁生态系统相比,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过高,原因是调查期间有渔民违法偷捕行为,而偷捕的主要是第三营养级,因而造成(第三营养级数量过少)第二营养级的能量未能充分地流入下一营养级使能量过多地流向碎屑。
【小问3详解】
根据图中信息,与对照区相比,放置鱼礁显著提高了该区域水生生物的物种丰富度和生物量(圆圈大小代表生物量)。与对照区相比,放置鱼礁后物种丰富度和生物量都发生了变化,因此从群落演替的角度来看,图中人工鱼礁的布设改变了自然演替的速度和方向。
17. 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1。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2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2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3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.对人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
/
【答案】(1) ①. 细胞因子 ②. 甲、乙、丙
(2) ①. 抗体 ②. NK细胞上的FasL与肿瘤细胞上Fas直接接触 ③. 不需要通过细胞膜接触
(3) ①. c ②. d ③. e ④.
【解析】
【分析】体液免疫:病原体侵入机体后,一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,这为激活B细胞提供了第一个信号,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合这为激活B细胞提供了第二个信号,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂。分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞。
【小问1详解】
细胞甲是辅助性T细胞,可以分泌细胞因子,促进细胞乙B淋巴细胞增殖、分化。甲表示辅助性T细胞,乙表示B淋巴细胞,丙表示记忆B细胞,丁表示浆细胞,其中甲、乙、丙具有特异性识别抗原的能力,丁没有。
【小问2详解】
依据图1可知,由图知NK 细胞杀伤肿瘤细胞的机制为:①NK细胞表达受体,与细胞丁(浆细胞)产生的抗体结合,经过信号传导使自身活化;②NK细胞上的FasL与肿瘤细胞上Fas直接接触,经过信号传导促进肿瘤细胞凋亡;③细胞毒性T细胞杀伤肿瘤细胞是通过细胞膜接触,而NK细胞通过释放穿孔素、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,所以前者与后者相比较,其不同之处在于不需要通过细胞膜接触。
【小问3详解】
实验目的是验证NAT8L减弱了NK细胞对肿瘤生长的抑制作用,其自变量是NAT8L基因的有无,因此实验组A为植入b(转入E基因的小鼠乳腺癌细胞系E+)的d(对人E蛋白无排异反应的小鼠);实验组B中,供体鼠应为植入细胞c(敲除NAT8L基因的E+)的小鼠d(对人E蛋白无排异反应)。受体鼠为已植入细胞c的小鼠e(e不产生免疫细胞的免疫缺陷小鼠);C组作为对照,肿瘤体积最大,B组没有NAT8L基因的作用,NK细胞未被抑制,肿瘤体积最小。
18. 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1。
(1)实验结果观察到各组别植株的倒伏情况如图2,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3,由此推测出现图2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4,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
【答案】(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) ①. 无水乙醇 ②. 加快 ③. ①②③
【解析】
【分析】光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,包括类胡萝卜素和叶绿素,提取色素时,无水乙醇可以溶解色素,溶解度越大的色素,扩散的距离越远。
小问1详解】
从图2可以看到,对照组CK植株直立,叶片未出现萎焉,热处理组UP植株严重倒伏且叶片萎焉明显,热锻炼组P3植株倒伏和叶片萎焉情况相对UP组较轻。结合实验目的,可知热锻炼可以显著提高紫花苜蓿对高温的适应能力,即与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。
【小问2详解】
已知木质素能增强植物体的机械强度和细胞壁的硬度。从图3可知,与对照组CK相比,热处理组UP木质素含量较高,且热锻炼组P1、P2、P3木质素含量相对更高。结合图2植株倒伏情况,可推测出现图2现象的机理是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。
【小问3详解】
绿叶中的光合色素能溶于有机溶剂(如无水乙醇)中,从图4叶绿素总含量数据来看,热处理组UP的叶绿素总含量低于对照组CK,所以推测高温胁迫加快了叶绿素的降解过程,对于经过热锻炼后再次受热时叶绿素含量较高的原因:
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,这样可以使叶绿素在高温下更稳定,不易被破坏,①正确;
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,能够增加叶绿素的合成量,所以热锻炼后叶绿素含量较高,②正确;
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,也有助于维持叶绿素含量在较高水平,③正确。
故选①②③。
19. 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,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。
【答案】(1)无需去雄,操作简便
(2)农杆菌转化法 (3)BCD
(4) ①. 1/2n ②. c
(5)智能保持系转基因水稻自交得到F1
【解析】
【分析】分析题文:水稻的育性由一对等位基因M、m控制,基因型为MM和Mm的个体可产生正常的雌、雄配子,而基因型为mm的个体雄性不育,只能产生正常的雌配子;基因M可使雄性不育个体恢复育性,基因A为雄配子致死基因,基因B控制紫色素形成。
【小问1详解】
雄性不育个体只会产生正常的雌性配子,所以进行水稻育种时,雄性不育个体无需去雄,操作简便。
【小问2详解】
将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法。
【小问3详解】
根据题目要求,基因M可以被导入到m基因所在染色体的同源位置或非同源位置,也可以被导入到非m基因所在染色体,这样可以确保转基因水稻在自交时能够产生雄性不育种子,而导入细胞质中不能稳定遗传,A错误,BCD正确。
故选BCD。
小问4详解】
植株甲(每对同源染色体上最多插入一次)基因型为(MB)nmm,产生的配子中不含M的比例为(1/2)n,因此植株甲与雄性不育植株(mm)杂交,子代中雄性不育植株(mm)所占比例为1/2n。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,成功导入一个MB 基因的植株甲,可将雄配子致死基因A导入该植株细胞的MB 基因所在染色体,则该智能保持系转基因水稻植株甲基因型为ABMmm,该个体产生的雄配子为m(含A的雄配子死亡),雌配子为m、mABM,该智能保持系转基因水稻自交,F1的基因型及比例为mm:mmABM=1:1,其中mmABM为智能保持系株,mm为雄性不育株,c正确,abde错误。
故选c。
【小问5详解】
结合小问4,让该智能保持系转基因水稻自交,F1的基因型及比例为mm:mmABM=1:1,其中mmABM为智能保持系株且种子为紫色,mm为雄性不育株且种子为米色(非紫色)。
20. 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?______。
【答案】(1) ①. 导入正常的CFTR基因可补充正常基因,恢复其正常功能;同时导入CFTR突变基因抑制子可靶向抑制CFTR突变基因,减少突变基因产生的不良影响 ②. attL - attR ③. 避免目的基因的反向连接和自身环化等问题,还能保证目的基因按照正确方向和位置插入
(2) ①. CFTR ②. attL2突变后无法与目标质粒上的attR位点正常识别和重组
(3) ①. 嘌呤霉素 ②. 能 ③. 提取细胞的基因组DNA,设计分别针对CFTR基因和CFTR突变基因抑制子的特异性引物,进行PCR扩增,通过电泳检测是否有相应的目的条带
(4)在入门质粒1中CFTR基因的上游插入肺上皮细胞特异性表达的启动子
【解析】
【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品;基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
2、基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等,标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;
(4)目的基因的检测与鉴定:
分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。
个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
因为是治疗CFTR基因突变导致的肺部囊性纤维化,CFTR基因突变会使该基因功能异常,而导入正常的CFTR基因可补充正常基因,恢复其正常功能;同时导入CFTR突变基因抑制子可靶向抑制CFTR突变基因,减少突变基因产生的不良影响,二者协同作用治疗疾病;观察可知,attB - attP位点对重组后会产生attL - attR位点对;单酶切法产生的片段容易反向连接或自身环化等,而利用位点重组进行表达载体构建,由于位点的特异性,可避免目的基因的反向连接和自身环化等问题,还能保证目的基因按照正确方向和位置插入。
【小问2详解】
入门质粒1含CFTR基因,若其attL2发生突变,会导致CFTR基因插入失败。理由是:在LR反应中,入门质粒上的attL位点要与目标质粒上的attR位点特异性识别并重组,attL2突变后,无法与目标质粒上相应的attR位点正常识别和重组,从而使得CFTR基因不能插入目标质粒中。
【小问3详解】
由于目标质粒含有嘌呤霉素抗性基因puroR,所以若要筛选出CFTR基因转化成功的细胞,需要筛选出在含有嘌呤霉素的培养液中正常生长的细胞。由于目标质粒含有绿色荧光蛋白基因gfp,若转化成功则细胞能发绿色荧光,所以是能发绿色荧光的细胞;可以用PCR检测细胞中是否同时含有CFTR基因和CFTR突变基因抑制子的特定片段,具体操作为:提取细胞的基因组DNA,设计分别针对CFTR基因和CFTR突变基因抑制子的特异性引物,进行PCR扩增,通过电泳检测是否有相应的目的条带。
【小问4详解】
在入门质粒1中CFTR基因的上游插入肺上皮细胞特异性表达的启动子,这样CFTR基因就会仅在肺上皮细胞中,在该特异性启动子的作用下表达。
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