内容正文:
2024学年第二学期高三生物学科模拟测试卷
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积。下列叙述错误的是( )
A. 无机环境与生物群落之间主要通过CO2进行碳循环
B. 地球上的碳绝大多数是以碳酸盐的形式储存在岩石圈中
C. 碳足迹过大会加剧温室效应,影响气候变化
D. 合理密植和提高植被覆盖率不能减少碳足迹
2. 食品保存有干制、高温、腌制等多种方法。下列叙述错误的是( )
A. 干制降低食品的含水量,使微生物不易生长和繁殖,食品保存时间延长
B. 巴氏消毒法可杀死食品中全部微生物,并可破坏食品中的酶类
C. 鲜肉腌制通过添加食盐制造高渗环境,从而抑制微生物的生长和繁殖
D. 地窖内低氧、低温的环境,可减少果蔬储存过程中的营养消耗
3. 研究发现,直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗,会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达,诱发癌细胞凋亡;而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG蛋白,能有效排除姜黄素,从而逃避凋亡,并增殖分化形成癌细胞。下列叙述正确的是( )
A. 同一个体癌细胞和肿瘤干细胞核酸的种类和数目相同
B. 癌细胞和肿瘤干细胞都具有细胞周期,且癌细胞细胞周期比正常细胞的细胞周期长
C. 编码BAX蛋白和ABCG蛋白的基因都属于原癌基因
D. 凋亡癌细胞染色质聚集、分块、分布于核膜上
4. 图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是( )
A. ①②之间及③处是液态的基质,富含多种酶
B. ③中具有DNA、RNA和核糖体,能合成一部分自身所需蛋白质
C. ②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所
D. 葡萄糖在该细胞器中彻底氧化分解释放大量的能量
5. 海洋生态学家将“螃蟹生态型”玉黍螺(壳厚、壳口窄)引入到科斯特群岛强浪环境中,30年后其壳形逐渐趋近“海浪生态型”(壳薄、壳口宽)。这一现象说明( )
A. 环境直接诱导了玉黍螺壳形的改变
B. 自然选择保留并积累了适应强浪的变异
C. 两种生态型的玉黍螺是同一物种
D. 地理隔离是导致壳形差异的主要原因
6. 缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一,自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化,图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是( )
A. 低盐度培养0-8h,缢蛏细胞吸水,其细胞液的浓度会逐渐减小
B. 低盐度培养8-48h,缢蛏通过自我调节以减少组织中的溶质含量
C. 高盐度条件下,缢蛏可能通过产生游离氨基酸抵抗外界胁迫,维持自身鲜重相对稳定
D. 缢蛏细胞吸水和失水时,水分子通过水通道蛋白跨膜运输可能比自由扩散更快
7. 生物群落是生态学中的一个重要概念,研究的范畴也很广。下列关于生物群落的叙述,错误的是( )
A. 通过丰富度的调查可反映群落的物种组成
B. 自然选择保留并积累了适应强浪的变异
C. 群落的水平结构使种群常呈镶嵌分布,垂直方向上不都有明显的分层现象
D. 反馈调节既存在于生物群落内部,也存在于生物群落与无机环境之间
8. 烟草花叶病毒和车前草病毒均由一条RNA链和蛋白质外壳组成,下图是两种病毒的重建实验。下列叙述正确的是( )
A. 该实验证明了RNA是某些病毒的主要遗传物质
B. 重建形成的病毒,病毒形态可能无法稳定维持
C. 两种病毒的重建过程中发生了基因重组
D. 可利用3H对两种成分进行标记开展实验探究
9. DR5是响应生长素的启动子,GUS是一种常用的报告基因,其表达产物可以被染色检测。将DR5-GUS表达载体导入水稻幼苗后,实验组用ABA处理,对照组和实验组根部的GUS染色情况如图,实验结论为( )
A. 生长素通过ABA影响根的生长
B. 高浓度的生长素抑制根的生长
C. ABA可以加深根中的GUS染色
D. ABA促进生长素在根部积累
10. 小明因剧烈运动时间太长,体力不支,不慎摔倒。下图中甲、乙、丙表示他的内分泌细胞,①-③表示组织细胞,丁神经释放的神经递质作用于毛细血管壁。下列叙述正确的是( )
A. 若甲位于肾上腺髓质,①位于肝脏,则运动开始时,甲释放激素可促进①糖原分解
B. 若乙位于垂体,②位于肾脏,则大量出汗后,乙释放激素会定向运输至②
C. 小明摔倒后,由丙分泌并与细胞③表面受体结合激素可能是糖皮质激素
D. 剧烈运动后,丁神经释放的神经递质通过血浆的运输会引起皮肤毛细血管舒张
11. 吞噬细胞内相应核酸受体能识别病毒的核酸组分,引起吞噬细胞产生干扰素。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列说法正确的是( )
A. 吞噬细胞产生干扰素的过程属于特异性免疫
B. 吞噬细胞的溶酶体分解病毒与效应T细胞抵抗病毒的机制相同
C. 再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度明显加快
D. 上述过程中吞噬细胞产生的干扰素属于免疫活性物质
12. 研究者利用悬挂粘板的方法,对不同区域的两种地形中花粉进行了收集和统计,同时对地块植被进行调查获得生物多样性的数据,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 该研究的自变量是区域和地形,因变量是花粉丰富度和生物多样性
B. 研究时粘板悬挂的位置选择应该遵循随机的原则
C. 相同的地形,花粉丰富度与生物多样性呈现正相关
D. 两个区域中森林生态系统的自我调节能力均高于开阔地
13. 丙型肝炎病毒(HCV)是一种具有包膜的单链(+)RNA病毒,该(+)RNA能直接作为翻译的模板合成多种病毒蛋白,HCV感染肝细胞,导致肝脏发生炎症,严重时可能发展为肝癌。目前尚未研制出疫苗,最有效的治疗方案是将PSI7977(一种核苷酸类似物)与干扰素、病毒唑联合治疗,下列相关叙述错误的是( )
A. HCV与肝细胞结构上的最大区别是没有细胞结构
B. HCV的(+)RNA含该病毒的遗传信息和相关的遗传密码
C. HCV需要将其遗传物质整合到宿主细胞的染色体上以完成复制
D. PSI7977的治疗机理可能是作为合成原料掺入RNA引起合成终止
14. 某农户放牧黑山羊持续获得最大经济效益,有学者研究了该黑山羊种群的(K值-种群数量)/K值随种群数量的变化趋势如图所示。从可持续发展角度分析,下列叙述错误的是( )
A. 该农户养殖黑山羊的最大数量一般不要超过200只
B. 该农户可通过售卖老年黑山羊保持种群年龄结构为增长型
C. 从S1到S5黑山羊群的增长速率保持持续增长
D. (K值-种群数量)/K值越小,种内竞争越激烈
15. 如下图所示,a表示现代生物工程技术,b表示其结果,下面说法错误的是( )
A. 如果a是胚胎分割技术,体现了动物细胞核的全能性
B. 如果a是核移植技术,体现了细胞质具有调控细胞核发育的作用
C. 如果a是基因工程,b是乳腺生物反应器,则需对移植的胚胎进行性别选择
D. 胚胎移植前均需要对受体进行同期发情处理,但不需要进行免疫检查
16. 某临海区域构建了一种生态农业模式:坡地种芒果、香蕉等果树,平地种菜,近海养殖贝类,鸭子在滩涂地捕食螺类,鸭粪肥田。关于此模式,错误的说法是( )
A. 坡地种芒果、香蕉等果树,平地种菜,提高了光能利用率,使能量得到充分利用
B. 鸭子在滩涂地捕食螺类,鸭粪肥田,实现了资源多层次利用和循环利用
C. 鸭子和贝类养殖数量越多,生态系统稳定性越高,居民经济效益越好
D. 该模式表明人们根据生态学原理,用系统工程的方法和技术指导生产实践,可使人和自然环境共同受益
17. 铁皮石斛是名贵中药,其有效成分生物碱为细胞的次级代谢产物。研究人员将铁皮石斛的营养芽采用组织培养技术培养成拟原球茎(PLBs,类似愈伤组织),培养过程中PLBs重量、生物碱含量的变化如图。下列说法正确的是( )
A. 培养前应对营养芽进行灭菌,在超净台火焰旁进行接种操作可减少污染
B. 因新生营养芽的细胞分化程度低,容易诱导形成PLBs
C. 与黑暗条件相比,光照条件下PLBs的生长起始早、快速生长时间短
D. 诱导营养芽形成PLBs的过程称为细胞的脱分化,生物碱为该过程提供营养
18. 某同学为研究兴奋的传递机理进行了实验。图1为神经元A、B、C同神经元D建立起的突触联系,示波器的两微电极分别连接在D神经元膜内、外两侧。在相同刺激强度下,分别单独电刺激神经元A、神经元B和神经元C以及连续两次刺激神经元A,示波器记录的各刺激引起的电位变化如图2所示,其中阈电位是指膜上通道突然大量开放引起动作电位的临界电位值(-70mV)。下列说法正确的是( )
A. 用适宜强度电刺激单独刺激A,神经元D形成的动作电位无法沿轴突传播出去
B. A和C释放的神经递质,作用于D的突触后膜后分别使其通透性增大、通透性降低
C. 若用适宜强度电刺激同时刺激A和C后,神经元D无法去极化达到阈电位
D. 若用适宜强度电刺激连续三次刺激A,则Ⅱ阶段的曲线峰值会进一步升高
19. 图1、图2分别表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图和各家庭成员基因检测的结果。乙病在人群中的发病率为1/625(由碱基对替换所致),两病致病基因均不位于Y染色体,下列叙述错误的是( )
A. 甲病为伴X染色体显性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病
B. 甲病的正常基因突变为致病基因是由基因内碱基对的插入所导致的
C. 若图2中II₂与人群中正常男性婚配,则子代患该种遗传病的概率是1/52
D. 若对图2中II₁与乙病相关基因进行PCR扩增,酶切后电泳将产生2种条带
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
20. 杭州西溪湿地莲花滩水鸟栖息地修复项目在2024年被评为浙江省第一批湿地生态修复优秀案例。该项目的修复策略主要包括微地形改造和植被修复。修复后的莲花滩地貌丰富,植物群落多样,可为水鸟提供丰富多样的栖息环境。回答下列问题:
(1)微地形改造后,适宜各类水鸟活动的不同水深的浅滩面积得到增加,这说明群落的______结构发生了改变。由于芦苇等挺水植物生长十分茂密,局部已不利于水鸟营巢,需要将过密的水生植物进行适度清理,这种措施______(填“是”或“否”)导致群落发生演替,原因是_______。
(2)植被修复时种植大量本土植物,如睡莲、香蒲等,选择本土植物的好处是_____。
(3)成功修复后,水雉鸟在3月迁到莲花滩并成功繁殖,9月飞往东南亚过冬,据此分析影响水雉鸟季节性迁徙的主要环境因素是_____;若要研究该水雉鸟的生态位,需要研究的内容有_____(答出2点)。研究人员还发现水雉鸟的觅食行为和活动区域不同于其他鸟类,其意义是______。
(4)莲花滩水鸟栖息地修复工程是一项复杂而系统的工作,修复完成后还要定时对湿地的水体pH值、______(写出2点)等水质指标进行监测。
21. “植物工厂”是一种采用营养液无土栽培和人工控制光照、温度、CO2浓度等环境条件的新兴农业生产模式。为提高植物工厂的产量,某科研团队研究不同光照强度和营养液浓度(基础营养液倍数)对生菜叶片光合能力的影响,结果如图所示。
(1)生菜根细胞能选择性的从营养液中吸收等无机盐,这与质膜上的______有关。P元素进入叶肉细胞可用于ATP、_____(至少答2种)等物质的合成,进而促进光合作用。
(2)除上图外生菜的表观光合作用强度还可用______表示。由上图结果可知,光照过强能降低总叶绿素含量,导致_____(光合作用阶段)速率下降,直接影响碳反应中_____过程,最后导致光合产物的生成减少。光照强度为200时,净光合速率随营养液浓度的升高_____。
(3)根据实验结果,筛选出最适的光照强度和营养液浓度组合为______。除合理控制光照强度和营养液浓度外,从光质和温度角度提出增加生菜产量的措施及其原理_______。
(4)为实现自动化智能调节,常采用浅液流种植床进行水培生产,营养液深度仅为1~2cm,生菜根系一部分浸在流动营养液中,另一部分则暴露于种植槽内的空气中,这样设计的目的是_____。
22. 上午第五节课时小王同学感到非常饥饿,突然闻到食堂飘过来的辣椒炒肉的香味,口中唾液分泌明显增加。当听到下课铃声后他立刻冲向食堂,参与该行为调节的部分通路如图。
(1)同学们听到下课铃声后冲向食堂属于______(条件或非条件)反射,调节该躯体运动的中枢位置在大脑皮层的_______,其发出的指令通过④和⑤信号通路控制神经元α和γ神经元,进而精准调控骨骼肌收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是_____。
(2)据图分析丙是反射弧中的______;已知④或⑤的兴奋均可引起甲收缩,如果①的传入通路切断,甲的收缩强度会______。
(3)研究发现,饮食中的辣椒素可以激活痛觉感受神经元,进而增强生发中心反应(B细胞活化和增殖分化的重要过程)。研究发现来自T8-T13背根神经节(DRGS)的痛觉感受神经沿着血管分布于脾脏,并通过CGRP-CALCRL/RAMP1通路向B细胞发送信号,以促进生发中心反应,相关机制如下图所示。
PGE是前列腺素E2,TRPV1是辣椒素受体,CGRP是降钙素基因相关N肽
I.生发中心反应主要发生在脾脏和_______中。此处致敏的B淋巴细胞与活化的辅助性T细胞_______并接受其分泌的______作用后进一步分化为浆细胞和_____。
Ⅱ.当辣椒素与痛觉感受神经末梢细胞膜上的TRPV1结合后,Na+和Ca2+等内流使细胞膜发生______并将兴奋向_______传递:同时神经末梢分泌CGRP,通过______的运输向B细胞传递信号。
Ⅲ.CGRP具有强效心血管作用,可充当脑血管扩张剂,研究认为与偏头痛的发生正相关,根据题意,请提出一个治疗偏头痛有关的分子靶点治疗方案_______。
23. 小鼠的毛色是由小鼠毛囊中黑色素细胞合成的色素控制的。酪氨酸是合成色素的前体物,酪氨酸在酪氨酸激酶的作用下可以合成多巴醌,B基因控制酪氨酸激酶的合成,b基因无法控制酪氨酸激酶的合成,表现为白化小鼠。D基因可以表达黑色素合成酶,将多巴醌合成黑色素,d基因无法表达黑色素合成酶,多巴醌会转化成棕黄色素。B基因与D基因位于常染色体上,独立遗传。
(1)让一只白色雄鼠和多只棕黄色雌鼠交配,F1雌雄小鼠均为黑色,则亲本白色鼠的基因型为________,若要验证B/b、D/d可以独立遗传,还需______观察子代表现型及比例,如果子代表现型及比例为_______,则结论成立。
(2)为探究某只白化雌鼠是否能表达出黑色素合成酶,选用基因型为Bbdd的雄鼠与该雌鼠杂交,若子代的表型及比例为______,说明该白化雌鼠不能表达黑色素合成酶。
(3)在实验室种群中,小鼠始终自由交配,经多代培养后,种群中棕黄色小鼠占全体小鼠的比例为31.36%,黑色小鼠占全体小鼠的比例为32.64%,则B基因频率为_____。从该种群中随机选取一只黑色雌鼠和一只棕黄色雄鼠交配,产生的子代为白化雌鼠的概率是______。
(4)另一品系小鼠的毛色受等位基因AVy和a控制,AVy为显性基因控制黄色体毛,a为隐性基因控制黑色体毛。纯种黄色体毛的雌鼠与纯种黑色体毛的雄鼠杂交,对孕期雌鼠饲喂一段时间的酒精后,发现子鼠的毛色深浅不一。经研究发现,母鼠与子鼠的AVy基因碱基序列完全一致,但子鼠AVy基因上游一段序列进行了甲基化修饰。子鼠毛色深浅不一的现象称为_______,推测甲基化的序列是AVy基因的______序列,此序列的甲基化干扰______酶与其结合。根据以上信息,分析子鼠毛色深浅不一的原因是_____。
24. 奶酪生产中的凝乳酶是一种分泌蛋白,某科研团队为了提高小牛胰凝乳酶的产量,通过转基因获得单拷贝和多拷贝的乳酸克鲁维酵母表达系统,并利用紫外诱变育种方法构建了一株高产小牛胰凝乳酸克鲁维酵母重组菌株,为进一步工业化扩大生产奠定了基础。请回答下列问题:
(1)扩增目的基因:科研团队首先合成小牛胰凝乳酶原基因(1460bp),为了非特异性扩增,可考虑调节PCR引物的______,适当提高退火温度。已知其中一种引物序列是:5'-GGATAT……TGTAAT-3',则在第5次扩增时与该引物结合的模板DNA链序列是_______。(写出5'→3'前6个碱基序列)。若一个目的基因分子经PCR过程合成6次循环,则共消耗该引物______个。对扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳分析,图1哪一条泳道最可能代表目的基因_______。
(注:Hyg:潮霉素抗性基因:amdS基因:编码乙酰胺酶,该酶能将乙酰胺分解为乙酸和氨)
(2)构建并导入表达载体如图2,表达载体通常包括标记基因、启动子、目的基因和终止子等元件。为使目的基因能在宿主细胞内正确高效表达,选用的强启动子P和终止子T,终止子的作用是______。下列哪些因素会影响表达载体进入受体细胞的效率______。
A.表达载体的大小 B.表达载体的数量
C.混合培养时间 D.混合培养温度
(3)获得多拷贝重组菌株:借助标记基因获得了单拷贝的重组菌株KLUeym,现发现酶的表达量与目的基因的数量有关。现需要对该菌株进行相关操作,以期获得双拷贝或多拷贝重组菌株KLUcym,以下叙述正确的是______。
A. 基因敲除使Hyg基因失去作用,再次导入表达载体,在培养基中添加潮霉素
B. 基因敲除使amdS基因失去作用,再次导入表达载体,在培养基中添加潮霉素
C. 基因敲除使Hyg基因失去作用,再次导入表达载体,在培养基中添加乙酰胺为唯一氮源
D. 基因敲除使amdS基因失去作用,再次导入表达载体,在培养基中添加乙酰胺为唯一氮源
(4)进一步提高小牛胰凝乳酶的产量,科研团队对双拷贝整合菌株进行了紫外诱变育种。紫外诱变育种利用了紫外光引起DNA分子发生碱基对的_______,导致基因突变。诱变前,需将菌株培养至加速增长期,这是因为此时的菌株_______。诱变后,通过高通量筛选方法获得了多株高产菌株,发酵结束后,需要对培养液进行离心沉淀获取_______后进行相关酶活力检测。其中一株菌株KLUcym-D-M2的摇瓶发酵酶活力提高3倍多。
(5)在后续菌株KLUcym-D-M2发酵中,采取分批补料的方法,其优点是____。科研团队对紫外诱变后的菌株KLUcym-D-M2进行连续传代10代凝乳酶活力检测,此操作的目的是_______。
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2024学年第二学期高三生物学科模拟测试卷
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积。下列叙述错误的是( )
A. 无机环境与生物群落之间主要通过CO2进行碳循环
B. 地球上的碳绝大多数是以碳酸盐的形式储存在岩石圈中
C. 碳足迹过大会加剧温室效应,影响气候变化
D. 合理密植和提高植被覆盖率不能减少碳足迹
【答案】D
【解析】
【分析】物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素,不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程。碳循环平衡破坏会引起温室效应。
【详解】A、无机环境与生物群落之间主要通过CO2进行碳循环,A正确;
B、地球上的碳绝大部分以碳酸盐的形式存在于岩石圈中,B正确;
C、碳足迹过大说明大气中的CO2过多,会加剧温室效应,影响气候变化,C正确;
D、合理密植和提高植被覆盖率可以使单位面积的森林吸收更多的CO2,从而减少碳足迹, D错误。
故选D。
2. 食品保存有干制、高温、腌制等多种方法。下列叙述错误的是( )
A. 干制降低食品的含水量,使微生物不易生长和繁殖,食品保存时间延长
B. 巴氏消毒法可杀死食品中全部微生物,并可破坏食品中的酶类
C. 鲜肉腌制通过添加食盐制造高渗环境,从而抑制微生物的生长和繁殖
D. 地窖内低氧、低温的环境,可减少果蔬储存过程中的营养消耗
【答案】B
【解析】
【分析】 食品保存的关键在于抑制微生物的生长和繁殖,以及减少食品自身的营养消耗。常见的食品保存方法有干制、高温、腌制等。
【详解】A 、干制过程会降低食品的含水量,水是微生物生长和繁殖所必需的物质,含水量降低后,微生物不易生长和繁殖,从而延长食品的保存时间,A正确;
B 、 巴氏消毒法是在较低温度下,在规定的时间内,对食品进行加热处理,以杀死食品中的部分微生物,并尽可能减少对食品营养成分和风味的影响,它不能杀死食品中全部微生物,也不会破坏食品中的所有酶类,B错误;
C 、鲜肉腌制时添加食盐,会使周围环境形成高渗环境。微生物细胞内的水分会通过渗透作用流向高渗环境,导致微生物细胞失水,从而抑制微生物的生长和繁殖,C正确;
D 、 地窖内低氧的环境可以抑制果蔬的有氧呼吸,低温能降低果蔬细胞内酶的活性,从而减少果蔬储存过程中的营养消耗,D正确。
故选B。
3. 研究发现,直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。用姜黄素治疗,会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达,诱发癌细胞凋亡;而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG蛋白,能有效排除姜黄素,从而逃避凋亡,并增殖分化形成癌细胞。下列叙述正确的是( )
A. 同一个体癌细胞和肿瘤干细胞核酸的种类和数目相同
B. 癌细胞和肿瘤干细胞都具有细胞周期,且癌细胞细胞周期比正常细胞的细胞周期长
C. 编码BAX蛋白和ABCG蛋白的基因都属于原癌基因
D. 凋亡的癌细胞染色质聚集、分块、分布于核膜上
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,属于不正常的细胞死亡,对生物体有害。2、癌细胞形成的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其特征为:(1)能无限增殖;(2)癌细胞的形态结构发生显著改变;(3)癌细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使细胞间黏着性降低,易于在体内扩散转移。
【详解】A、同一个体癌细胞和肿瘤干细胞核DNA数目一般相同,由于基因的选择性表达,肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同,故同一个体癌细胞和肿瘤干细胞RNA的种类和数目不完全相同,A错误;
B、癌细胞和肿瘤干细胞都能无限增殖,具有细胞周期,且癌细胞细胞周期比正常细胞分裂快,细胞周期短,B错误;
C、BAX蛋白为凋亡蛋白,与细胞凋亡有关,故控制其合成的基因不属于原癌基因,C错误;
D、染色质聚集、分块、位于核膜上,胞质凝缩,最后核断裂,细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体,D正确。
故选D。
4. 图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是( )
A. ①②之间及③处是液态基质,富含多种酶
B. ③中具有DNA、RNA和核糖体,能合成一部分自身所需蛋白质
C. ②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所
D. 葡萄糖在该细胞器中彻底氧化分解释放大量的能量
【答案】D
【解析】
【分析】人体细胞可以利用葡萄糖进行有氧呼吸和无氧呼吸,其中有氧呼吸将葡萄糖彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放大量能量,发生的场所是细胞质基质和线粒体;无氧呼吸将葡萄糖分解成不彻底的氧化产物乳酸,释放少量能量,发生的场所是细胞质基质。
【详解】A、①是线粒体外膜,②是线粒体内膜,①②之间是膜间隙,③是线粒体基质,膜间隙和线粒体基质都是液态,且富含多种酶,A 正确;
B、线粒体基质(③)中含有 DNA、RNA 和核糖体,能进行部分蛋白质的合成,故线粒体属于半自主性细胞器,B 正确;
C、线粒体内膜(②)是有氧呼吸第三阶段场所,消耗 O₂ ;线粒体基质(③)是有氧呼吸第二阶段场所,产生 CO₂ ,C 正确;
D、葡萄糖不能直接进入线粒体,需先在细胞质基质分解为丙酮酸,丙酮酸再进入线粒体彻底氧化分解,D 错误。
故选D。
5. 海洋生态学家将“螃蟹生态型”玉黍螺(壳厚、壳口窄)引入到科斯特群岛强浪环境中,30年后其壳形逐渐趋近“海浪生态型”(壳薄、壳口宽)。这一现象说明( )
A. 环境直接诱导了玉黍螺壳形的改变
B. 自然选择保留并积累了适应强浪的变异
C. 两种生态型的玉黍螺是同一物种
D. 地理隔离是导致壳形差异的主要原因
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论内容:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的定向改变;突变和基因重组为生物进化提供原材料;自然选择决定生物进化的方向;隔离是物种形成的必要条件。
【详解】A、环境是通过自然选择作用于玉黍螺的变异,而不是直接诱导壳形改变,生物的变异是不定向的,自然选择是定向的,A错误;
B、将 “螃蟹生态型” 玉黍螺引入强浪环境中,30 年后壳形逐渐趋近 “海浪生态型”,这是因为在强浪环境下,壳薄、壳口宽这种适应强浪的变异被自然选择保留下来,并逐渐积累,B正确;
C、题干中主要强调的是环境对玉黍螺壳形的影响,并没有足够信息表明两种生态型的玉黍螺是同一物种,C错误;
D、题中是将一种生态型的玉黍螺引入到新环境中发生了壳形的变化,不是地理隔离导致的壳形差异,D错误。
故选B。
6. 缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一,自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化,图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是( )
A. 低盐度培养0-8h,缢蛏细胞吸水,其细胞液的浓度会逐渐减小
B. 低盐度培养8-48h,缢蛏通过自我调节以减少组织中的溶质含量
C. 高盐度条件下,缢蛏可能通过产生游离的氨基酸抵抗外界胁迫,维持自身鲜重相对稳定
D. 缢蛏细胞吸水和失水时,水分子通过水通道蛋白跨膜运输可能比自由扩散更快
【答案】A
【解析】
【分析】题意分析:图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线,实验的自变量是培养时间和盐浓度,因变量是鲜重。
【详解】A、0~8h,与初始状态(0h)相比,缢蛏的鲜重增加,故其在低盐度条件下吸水,但动物细胞没有细胞液,A错误;
B、低盐度培养时,缢蛏组织渗透压大于外界环境,导致缢蛏吸水,为恢复正常状态,缢蛏应通过自我调节使组织中的溶质含量减少,从而降低组织渗透压,引起组织失水,B正确;
C、高盐度条件下,外界溶液浓度高于缢蛏细胞液浓度,缢蛏可能通过产生游离的氨基酸来增大细胞液浓度,抵抗外界胁迫,维持自身鲜重相对稳定,C正确;
D、水分子通过水通道蛋白跨膜运输属于协助扩散,协助扩散比自由扩散的运输速率快,所以缢蛏细胞吸水和失水时,水分子通过水通道蛋白跨膜运输可能比自由扩散更快,D正确。
故选A。
7. 生物群落是生态学中的一个重要概念,研究的范畴也很广。下列关于生物群落的叙述,错误的是( )
A. 通过丰富度的调查可反映群落的物种组成
B. 自然选择保留并积累了适应强浪的变异
C. 群落的水平结构使种群常呈镶嵌分布,垂直方向上不都有明显的分层现象
D. 反馈调节既存在于生物群落内部,也存在于生物群落与无机环境之间
【答案】B
【解析】
【分析】群落的空间结构:
垂直结构:植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性,其中植物的垂直结构决定了动物的垂直分层。
水平结构:水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响,不同地段上分布着不同的生物种群。
【详解】A、调查群落物种丰富度时,可以了解群落中存在多少种植物、动物和微生物等生物,可直接反映了群落的物种组成情况,A正确;
B、自然选择是自然界对生物的选择作用,适者生存,不适者被淘汰,所以自然选择会保留适应环境的变异,在强浪环境中,适应强浪的变异会被保留并积累,但题目问的是关于生物群落的叙述,而自然选择的作用更多是种群或物种层面的进化机制,与群落的结构或功能无直接关系,B错误;
C、群落的水平结构确实常表现为镶嵌分布(如不同地段物种分布不均),群落的垂直结构在大多数情况下有明显的分层现象(如森林的乔木层、灌木层、草 本层),但并非所有群落都如此(如草原的垂直分层不明显),C正确;
D、负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础,在生态系统中普遍存在,既存在于群落内部,也存在于无机环境与生物群落之间,D正确。
故选B。
8. 烟草花叶病毒和车前草病毒均由一条RNA链和蛋白质外壳组成,下图是两种病毒的重建实验。下列叙述正确的是( )
A. 该实验证明了RNA是某些病毒的主要遗传物质
B. 重建形成的病毒,病毒形态可能无法稳定维持
C. 两种病毒的重建过程中发生了基因重组
D. 可利用3H对两种成分进行标记开展实验探究
【答案】B
【解析】
【分析】图示先将烟草花叶病毒和车前草病毒的RNA和蛋白质外壳分离,然后将不同病毒的RNA和蛋白质重组,将重组的病毒感染烟草,分析子代病毒的类型可确定病毒的遗传物质。
【详解】A、该实验证明了RNA是某些病毒的遗传物质,不能证明RNA是主要的遗传物质,A错误;
B、重建形成的病毒其性状由所含有的RNA控制,由于RNA是单链,易发生变异,因此病毒形态可能无法稳定维持,B正确;
C、两种病毒的重建过程是将不同病毒的RNA和蛋白质进行重新组合,不属于基因重组,C错误;
D、由于蛋白质和RNA都含有H,因此利用3H对两种成分进行标记不能进行区分,D错误。
故选B。
9. DR5是响应生长素的启动子,GUS是一种常用的报告基因,其表达产物可以被染色检测。将DR5-GUS表达载体导入水稻幼苗后,实验组用ABA处理,对照组和实验组根部的GUS染色情况如图,实验结论为( )
A. 生长素通过ABA影响根的生长
B. 高浓度的生长素抑制根的生长
C. ABA可以加深根中的GUS染色
D. ABA促进生长素在根部的积累
【答案】D
【解析】
【分析】在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某中激素的含量会发生变化;同时,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
【详解】A、实验组根的生长不如对照组,且ABA处理后染色更深,说明此时生长素含量高,但不能说明生长素通过ABA影响根的生长,A错误;
B、实验组染色更深,说明ABA促进了生长素的响应,但并不能说明高浓度的生长素抑制根的生长,B错误;
C、根据实验组和对照组的结果可以看出,ABA可以加深根中的GUS染色,这属于对实验现象的描述,而不是结论,C错误;
D、ABA的使用使得实验组染色更深,说明ABA促进生长素的响应,促进生长素在根部的积累,D正确。
故选D。
10. 小明因剧烈运动时间太长,体力不支,不慎摔倒。下图中甲、乙、丙表示他的内分泌细胞,①-③表示组织细胞,丁神经释放的神经递质作用于毛细血管壁。下列叙述正确的是( )
A. 若甲位于肾上腺髓质,①位于肝脏,则运动开始时,甲释放激素可促进①糖原分解
B. 若乙位于垂体,②位于肾脏,则大量出汗后,乙释放激素会定向运输至②
C. 小明摔倒后,由丙分泌并与细胞③表面受体结合的激素可能是糖皮质激素
D. 剧烈运动后,丁神经释放的神经递质通过血浆的运输会引起皮肤毛细血管舒张
【答案】A
【解析】
【分析】激素调节的特点有:通过体液运输;作用于靶器官、靶细胞;作为信使传递信息;微量高效。
【详解】A、若甲位于肾上腺髓质,则其分泌的肾上腺素能够作用于肝脏细胞,促进肝脏细胞内糖原的分解,A正确;
B、乙分泌的激素随体液运输到全身各处,并不能定向运输到靶细胞,B错误;
C、糖皮质激素的受体在细胞内,C错误;
D、神经递质是信息分子,不会随着血液运输,D错误。
故选A。
11. 吞噬细胞内相应核酸受体能识别病毒的核酸组分,引起吞噬细胞产生干扰素。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。下列说法正确的是( )
A. 吞噬细胞产生干扰素的过程属于特异性免疫
B. 吞噬细胞的溶酶体分解病毒与效应T细胞抵抗病毒的机制相同
C. 再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度明显加快
D. 上述过程中吞噬细胞产生的干扰素属于免疫活性物质
【答案】D
【解析】
【分析】人体的三道防线:第一道防线是由皮肤和黏膜构成的,他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--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。
【详解】A、根据题干信息“干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染”,说明吞噬细胞产生干扰素不具有特异性,属于非特异性免疫,A错误;
B、溶酶体分解病毒,是将大分子分解为小分子,而效应 T 细胞抵抗病毒的机制是效应T细胞将靶细胞裂解,使病毒失去藏身之所,B错误;
C、吞噬细胞对病毒的识别作用不具有特异性,所以再次接触相同抗原时,吞噬细胞参与免疫反应的速度不会加快,C错误;
D、干扰素是免疫细胞产生的具有免疫作用的物质,属于免疫活性物质,D正确。
故选D。
12. 研究者利用悬挂粘板的方法,对不同区域的两种地形中花粉进行了收集和统计,同时对地块植被进行调查获得生物多样性的数据,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 该研究的自变量是区域和地形,因变量是花粉丰富度和生物多样性
B. 研究时粘板悬挂的位置选择应该遵循随机的原则
C. 相同的地形,花粉丰富度与生物多样性呈现正相关
D. 两个区域中森林生态系统的自我调节能力均高于开阔地
【答案】D
【解析】
【分析】生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。
【详解】A、实验中区域(区域 1、区域 2 )和地形(开阔地、森林 )是自变量,花粉丰富度和生物多样性是因变量,A 正确;
B、研究时粘板悬挂的位置选择应该遵循随机的原则,这样可以减少偏差,确保数据具有代表性,B正确;
C、据图可知,相同的地形条件下,生物多样性低、花粉丰富度也低,而生物多样性高、花粉丰富度也高,因此相同的地形,花粉丰富度与生物多样性呈现正相关,C正确;
D、区域2中,开阔地的生物多样性大于森林,说明开阔地的营养结构更复杂,抵抗力稳定性更高,D错误。
故选D。
13. 丙型肝炎病毒(HCV)是一种具有包膜的单链(+)RNA病毒,该(+)RNA能直接作为翻译的模板合成多种病毒蛋白,HCV感染肝细胞,导致肝脏发生炎症,严重时可能发展为肝癌。目前尚未研制出疫苗,最有效的治疗方案是将PSI7977(一种核苷酸类似物)与干扰素、病毒唑联合治疗,下列相关叙述错误的是( )
A. HCV与肝细胞结构上的最大区别是没有细胞结构
B. HCV的(+)RNA含该病毒的遗传信息和相关的遗传密码
C. HCV需要将其遗传物质整合到宿主细胞的染色体上以完成复制
D. PSI7977的治疗机理可能是作为合成原料掺入RNA引起合成终止
【答案】C
【解析】
【分析】中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,即完成遗传信息的转录和翻译的过程,也可以从DNA传递给DNA,即完成DNA的复制过程,这是所有细胞结构的生物所遵循的法则。
【详解】A、HCV是没有细胞结构的病毒,因此HCV与肝细胞结构上的最大区别是没有细胞结构,A正确;
B、根据题干信息“HCV是一种单链(+)RNA病毒,该(+)RNA能直接作为翻译的模板合成多种病毒蛋白”,所以(+)RNA相当于mRNA,既含该病毒的遗传信息又含密码子,B正确;
C、HCV的遗传物质是RNA,不能和宿主细胞染色体整合,C错误;
D、PSI7977是一种核苷酸类似物,用PSI7977进行治疗,其机理可能是作为合成原料掺入RNA引起合成终止,D正确。
故选C。
14. 某农户放牧黑山羊持续获得最大经济效益,有学者研究了该黑山羊种群的(K值-种群数量)/K值随种群数量的变化趋势如图所示。从可持续发展角度分析,下列叙述错误的是( )
A. 该农户养殖黑山羊的最大数量一般不要超过200只
B. 该农户可通过售卖老年黑山羊保持种群年龄结构为增长型
C. 从S1到S5黑山羊群的增长速率保持持续增长
D. (K值-种群数量)/K值越小,种内竞争越激烈
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干和曲线的信息可知,存在K值的该种群数量变化的曲线为S形增长曲线;K值是与横轴的相交点,接近200。当种群数量在K/2时,增长速率最大,为实现可持续发展,捕捞后的种群数量应控制在K/2;当种群数量到K值时,增长速率几乎为零。
【详解】A、由图可知,当种群数量为200只时,(K-种群数量)/K值接近于0,从可持续发展角度,为保证黑山羊种群的持续发展,养殖黑山羊的最大数量一般不要超过200只,A正确;
B、售卖老年黑山羊,可使种群中幼年个体比例相对增加,保持种群年龄结构为增长型,B正确;
C、由图可知,(K-种群数量)/K值随种群数量增大而减小,即越接近K值,种群增长速率接近于0,C错误;
D、(K-种群数量)/K值越小,说明种群数量越接近K值,随着种群数量增加,种内竞争越激烈,D正确。
故选C。
15. 如下图所示,a表示现代生物工程技术,b表示其结果,下面说法错误的是( )
A. 如果a是胚胎分割技术,体现了动物细胞核的全能性
B. 如果a是核移植技术,体现了细胞质具有调控细胞核发育的作用
C. 如果a是基因工程,b是乳腺生物反应器,则需对移植的胚胎进行性别选择
D. 胚胎移植前均需要对受体进行同期发情处理,但不需要进行免疫检查
【答案】A
【解析】
【分析】1、核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体,核移植得到的动物称克隆动物。
2、胚胎分割的特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【详解】A、胚胎分割技术能够增加胚胎数量,并不能体现了动物细胞核的全能性,A错误;
B、如果a是核移植技术,新移植进入的细胞核能够重新表现出全能性,体现了细胞质具有调控细胞核发育的作用,B正确;
C、如果a是基因工程,b是乳腺生物反应器,目的基因表达的产物在雌性动物的乳汁中提取,则需对移植的胚胎进行性别选择,C正确;
D、胚胎移植前均需要对受体进行同期发情处理,保证胚胎植入相同的生理环境,又因供体和受体为同种生物,故不需要进行免疫检查,D正确。
故选A。
16. 某临海区域构建了一种生态农业模式:坡地种芒果、香蕉等果树,平地种菜,近海养殖贝类,鸭子在滩涂地捕食螺类,鸭粪肥田。关于此模式,错误的说法是( )
A. 坡地种芒果、香蕉等果树,平地种菜,提高了光能利用率,使能量得到充分利用
B. 鸭子在滩涂地捕食螺类,鸭粪肥田,实现了资源的多层次利用和循环利用
C. 鸭子和贝类养殖数量越多,生态系统稳定性越高,居民经济效益越好
D. 该模式表明人们根据生态学原理,用系统工程的方法和技术指导生产实践,可使人和自然环境共同受益
【答案】C
【解析】
【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础,遵循着自生(通过有效选择生物组分并合理布设,有助于生态系统维持自生能力)、循环(在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高)、协调(处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量)、整体(进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力)等生态学基本原理。
【详解】A、不同高度的植物可以吸收不同层次的光线,减少光能的浪费,故坡地种芒果、香蕉等果树,平地种菜,这种分层种植(坡地和平地)可以更充分地利用光能,提高了光能利用率,A正确;
B、鸭子捕食螺类,鸭粪作为肥料用于农田,这是典型的物质循环和资源的多层次利用,B正确;
C、过度增加鸭子和贝类数量会破坏生态平衡(如螺类过度减少、水质污染),导致生态系统稳定性下降,C错误;
D、这种模式体现了生态学原理(如物质循环、能量流动)和系统工程方法(多种产业协同),实现了经济和生态的双赢,即该模式表明人们根据生态学原理,用系统工程的方法和技术指导生产实践,可使人和自然环境共同受益,D正确。
故选C。
17. 铁皮石斛是名贵中药,其有效成分生物碱为细胞的次级代谢产物。研究人员将铁皮石斛的营养芽采用组织培养技术培养成拟原球茎(PLBs,类似愈伤组织),培养过程中PLBs重量、生物碱含量的变化如图。下列说法正确的是( )
A. 培养前应对营养芽进行灭菌,在超净台火焰旁进行接种操作可减少污染
B. 因新生营养芽的细胞分化程度低,容易诱导形成PLBs
C. 与黑暗条件相比,光照条件下PLBs的生长起始早、快速生长时间短
D. 诱导营养芽形成PLBs的过程称为细胞的脱分化,生物碱为该过程提供营养
【答案】B
【解析】
【分析】植物的组织培养广义又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
【详解】A、在接种前对外植体进行消毒,并在火焰旁进行接种可减少污染,而灭菌会是外植体失活,A错误;
B、选用新生营养芽为外植体是因为其分裂能力旺盛且几乎不携带病毒,作外植体培养时容易诱导形成PLBs,B正确;
C、由图可知,与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在起始生长快,重量大,快速生长持续时间长,C错误;
D、生物碱为细胞的次级代谢产物,不能提供营养,D错误。
故选B。
18. 某同学为研究兴奋的传递机理进行了实验。图1为神经元A、B、C同神经元D建立起的突触联系,示波器的两微电极分别连接在D神经元膜内、外两侧。在相同刺激强度下,分别单独电刺激神经元A、神经元B和神经元C以及连续两次刺激神经元A,示波器记录的各刺激引起的电位变化如图2所示,其中阈电位是指膜上通道突然大量开放引起动作电位的临界电位值(-70mV)。下列说法正确的是( )
A. 用适宜强度电刺激单独刺激A,神经元D形成的动作电位无法沿轴突传播出去
B. A和C释放的神经递质,作用于D的突触后膜后分别使其通透性增大、通透性降低
C. 若用适宜强度电刺激同时刺激A和C后,神经元D无法去极化达到阈电位
D. 若用适宜强度电刺激连续三次刺激A,则Ⅱ阶段的曲线峰值会进一步升高
【答案】C
【解析】
【分析】分析图2:单次刺激A或B,膜电位发生了变化,静息电位差值变小,但没有形成外负内正的动作电位;连续刺激A,形成了外负内正的动作电位;单次刺激C,静息电位差值变大。
【详解】A、据图2可知,连续两次刺激神经元A可以形成动作电位,说明神经元的结构没有问题,故当用适宜强度电刺激单独刺激A也能产生动作电位并能沿轴突传播出去,A错误;
B、A和C释放神经递质分别为兴奋性和抑制性神经递质,分别能增大突触后膜对钠离子和氯离子的通透性,B错误;
C、A和C释放的神经递质分别为兴奋性和抑制性神经递质,所以用适宜强度电刺激同时刺激A和C后,神经元D无法去极化达到阈电位,C正确;
D、动作电位峰值与细胞内外 Na⁺浓度差有关,连续三次刺激 A,II 阶段曲线峰值不会进一步升高,D 错误。
故选C。
19. 图1、图2分别表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图和各家庭成员基因检测的结果。乙病在人群中的发病率为1/625(由碱基对替换所致),两病致病基因均不位于Y染色体,下列叙述错误的是( )
A. 甲病为伴X染色体显性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病
B. 甲病的正常基因突变为致病基因是由基因内碱基对的插入所导致的
C. 若图2中II₂与人群中正常男性婚配,则子代患该种遗传病的概率是1/52
D. 若对图2中II₁与乙病相关基因进行PCR扩增,酶切后电泳将产生2种条带
【答案】D
【解析】
【分析】据图1分析,Ⅱ1为杂合子患甲病,由此确定甲病为显性病。由I₁隐性纯合子其儿子Ⅱ₂为患甲病显性纯合子,由此可知甲病为伴X染色体显性遗传病。据图2分析,l1、l2不患病,生出Ⅱ2乙病女孩可知乙病为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、据图1分析,Ⅱ1为杂合子患甲病,由此确定甲病为显性病。由I₁隐性纯合子其儿子Ⅱ₂为患甲病显性纯合子,由此可知甲病为伴X染色体显性遗传病。据图2分析,l1、l2不患病,生出Ⅱ2乙病女孩可知乙病为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、图1中,1680Kb的条带为甲病致病基因,1402Kb条带为正常基因,由此可知甲病的致病基因是由正常基因内碱基对的插入所导致的,B正确;
C、设乙病相关基因用a表示,乙遗传病在人群中的患病率是1/625,由此可知a基因频率为1/25,A基因频率为24/25,人群中正常男性中杂合子 Aa的概率为(2×24/25×1/25)÷(24/25×24/25+2×24/25×1)=1/13,Ⅱ2为 Aa与人群中正常男性1/13Aa婚配,子代中该种遗传病的概率是1/13×1/4=1/52,C正确;
D、据图2 可知Ⅱ4为正常纯合子,其中310Kb和118Kb为正常基因酶切后的片段,正常基因含有1个限制酶切位点,与l1、Ⅱ2两个杂合子对比,可知乙病致病基因多了217bp与93bp的片段(217+93=310),由此可知乙病致病基因在310Kb片段中增加了1个酶切位点,因此图2中Ⅱ1与乙病相关基因进行PCR扩增,酶切后电泳将产生217bp、93bp与118Kb共3种条带,D错误。
故选D。
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
20. 杭州西溪湿地莲花滩水鸟栖息地修复项目在2024年被评为浙江省第一批湿地生态修复优秀案例。该项目的修复策略主要包括微地形改造和植被修复。修复后的莲花滩地貌丰富,植物群落多样,可为水鸟提供丰富多样的栖息环境。回答下列问题:
(1)微地形改造后,适宜各类水鸟活动的不同水深的浅滩面积得到增加,这说明群落的______结构发生了改变。由于芦苇等挺水植物生长十分茂密,局部已不利于水鸟营巢,需要将过密的水生植物进行适度清理,这种措施______(填“是”或“否”)导致群落发生演替,原因是_______。
(2)植被修复时种植大量本土植物,如睡莲、香蒲等,选择本土植物的好处是_____。
(3)成功修复后,水雉鸟在3月迁到莲花滩并成功繁殖,9月飞往东南亚过冬,据此分析影响水雉鸟季节性迁徙的主要环境因素是_____;若要研究该水雉鸟的生态位,需要研究的内容有_____(答出2点)。研究人员还发现水雉鸟的觅食行为和活动区域不同于其他鸟类,其意义是______。
(4)莲花滩水鸟栖息地修复工程是一项复杂而系统的工作,修复完成后还要定时对湿地的水体pH值、______(写出2点)等水质指标进行监测。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 否 ③. 该群落未发生优势种的改变
(2)本土物种具有高度适应性/外来物种可能成为入侵物种,破坏物种多样性
(3) ①. 温度和光周期 ②. 栖息地、食性、与其他物种之间的关系 ③. 有利于充分利用环境资源
(4)溶解氧、透明度等
【解析】
【分析】1、在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,形成一定的空间结构,包括垂直结构和水平结构;
2、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,以及与其他物种是关系等,群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境协同进化的结果。
【小问1详解】
微地形改造后,不同水深的滩涂面积变化,影响的是群落的水平结构(群落水平方向上因地形、土壤湿度等因素形成的镶嵌分布 )。清理过密水生植物,是为优化生态环境,并非消除原有土壤条件和植物繁殖体等。群落演替是群落类型取代,而这里只是调整物种密度,不会导致演替。因为演替的本质是群落物种组成和优势种的取代,清理水生植物时该群落未发生优势种的改变。
【小问2详解】
选择本土植物的好处有:本土植物更适应本地的气候、土壤等环境条件,容易存活和生长;能更好地与本地原有的生物形成稳定的种间关系,有利于维持生态系统的稳定性;外来物种可能成为入侵物种,破坏物种多样性等。
【小问3详解】
水雉鸟3月迁来繁殖,9月飞往东南亚过冬,主要受温度和光周期影响,季节变化中温度和光周期是影响鸟类迁徙的关键环境因素。研究水雉鸟生态位,需研究水雉鸟的栖息地、食性、与其他物种之间的关系等。水雉鸟觅食行为和活动区域不同于其他鸟类,意义是减少种间竞争, 有利于充分利用环境资源, 维持生态系统的生物多样性和稳定 (不同物种生态位分化,可避免过度竞争,提升资源利用效率,保障生态系统稳定 )。
小问4详解】
监测湿地水体水质指标,除pH值外,还可监测溶解氧、 氨氮含量、 透明度、 化学需氧量(COD ) 等(这些指标能反映水体污染程度、生态系统健康状况,如溶解氧体现水体中氧气含量,影响水生生物生存;氨氮含量反映水体富营养化等情况) 。
21. “植物工厂”是一种采用营养液无土栽培和人工控制光照、温度、CO2浓度等环境条件的新兴农业生产模式。为提高植物工厂的产量,某科研团队研究不同光照强度和营养液浓度(基础营养液倍数)对生菜叶片光合能力的影响,结果如图所示。
(1)生菜根细胞能选择性的从营养液中吸收等无机盐,这与质膜上的______有关。P元素进入叶肉细胞可用于ATP、_____(至少答2种)等物质的合成,进而促进光合作用。
(2)除上图外生菜的表观光合作用强度还可用______表示。由上图结果可知,光照过强能降低总叶绿素含量,导致_____(光合作用阶段)速率下降,直接影响碳反应中_____过程,最后导致光合产物的生成减少。光照强度为200时,净光合速率随营养液浓度的升高_____。
(3)根据实验结果,筛选出最适的光照强度和营养液浓度组合为______。除合理控制光照强度和营养液浓度外,从光质和温度角度提出增加生菜产量的措施及其原理_______。
(4)为实现自动化智能调节,常采用浅液流种植床进行水培生产,营养液深度仅为1~2cm,生菜根系一部分浸在流动营养液中,另一部分则暴露于种植槽内的空气中,这样设计的目的是_____。
【答案】(1) ①. 特异性载体蛋白 ②. NADPH、三碳糖等
(2) ①. 单位时间单位叶面积氧气的释放量/有机物的积累量 ②. 光反应 ③. C3还原 ④. 基本不变
(3) ①. 光照强度250μmol·m-2·s-1,营养液1.0倍 ②. 措施及原理:光质方面适当提高蓝紫光和红光比例,因为光合色素主要吸收红光和蓝紫光,可以提高光反应速率,进而提高产量;温度方面要提高昼夜温差,降低夜晚细胞呼吸作用,减少了有机物的消耗,进而提高产量
(4)一部分可以吸收营养液中的无机盐,另外一部分可以提高氧气吸收,进而有利于植物进行有氧呼吸产生更多能量
【解析】
【分析】光合作用强度(光合速率)是衡量光合作用强弱的指标,指单位时间内植物通过光合作用制造有机物、吸收二氧化碳或释放氧气的量。 表示方式: 单位时间内二氧化碳的吸收量(从外界吸收,体现净光合)。单位时间内氧气的释放量(释放到外界,体现净光合)。 单位时间内有机物的积累量(净光合)或合成量(总光合)。
【小问1详解】
细胞对无机盐的吸收方式是主动运输,主动运输需要载体蛋白的协助,生菜根细胞能选择性地从营养液中吸收PO43- 等无机盐,这与质膜上的特异性载体蛋白(①)有关。 在叶肉细胞中,P 元素可用于 ATP、NADPH、磷脂、核酸(如 DNA、RNA)等物质的合成。NADPH 在光反应中产生,参与碳反应中C3的还原;磷脂是生物膜的重要组成成分,叶绿体的类囊体薄膜等膜结构需要磷脂,进而促进光合作用。
【小问2详解】
表现光合作用强度(净光合速率)除了图中的表示方法外,还可用单位时间单位叶面积氧气的释放量/有机物的积累量表示。 总叶绿素含量降低会导致光反应速率下降,因为叶绿素主要吸收光能用于光反应。光反应产生的 ATP 和 NADPH 参与碳反应中C3的还原过程,光反应速率下降会直接影响C3的还原,最后导致光合产物生成减少。 观察(图 2),当光照强度为 200 时,随着营养液浓度的升高,净光合速率基本不变。
【小问3详解】
观察(图 2),净光合速率最大时对应的光照强度和营养液浓度组合即为最适组合,即光照强度250μmol·m-2·s-1,营养液1.0倍即为最适组合。从光质和温度角度提出增加生菜产量的措施及原理:光质方面适当提高蓝紫光和红光比例,因为光合色素主要吸收红光和蓝紫光,可以提高光反应速率,进而提高产量;温度方面要提高昼夜温差,降低夜晚细胞呼吸作用,减少了有机物的消耗,进而提高产量。
【小问4详解】
生菜根系一部分浸在流动营养液中,另一部分则暴露于种植槽内的空气中,目的是一部分可以吸收营养液中的无机盐,另外一部分可以提高氧气吸收,进而有利于植物进行有氧呼吸产生更多能量。
22. 上午第五节课时小王同学感到非常饥饿,突然闻到食堂飘过来的辣椒炒肉的香味,口中唾液分泌明显增加。当听到下课铃声后他立刻冲向食堂,参与该行为调节的部分通路如图。
(1)同学们听到下课铃声后冲向食堂属于______(条件或非条件)反射,调节该躯体运动的中枢位置在大脑皮层的_______,其发出的指令通过④和⑤信号通路控制神经元α和γ神经元,进而精准调控骨骼肌收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是_____。
(2)据图分析丙是反射弧中的______;已知④或⑤的兴奋均可引起甲收缩,如果①的传入通路切断,甲的收缩强度会______。
(3)研究发现,饮食中的辣椒素可以激活痛觉感受神经元,进而增强生发中心反应(B细胞活化和增殖分化的重要过程)。研究发现来自T8-T13背根神经节(DRGS)的痛觉感受神经沿着血管分布于脾脏,并通过CGRP-CALCRL/RAMP1通路向B细胞发送信号,以促进生发中心反应,相关机制如下图所示。
PGE是前列腺素E2,TRPV1是辣椒素受体,CGRP是降钙素基因相关N肽
I.生发中心反应主要发生在脾脏和_______中。此处致敏的B淋巴细胞与活化的辅助性T细胞_______并接受其分泌的______作用后进一步分化为浆细胞和_____。
Ⅱ.当辣椒素与痛觉感受神经末梢细胞膜上的TRPV1结合后,Na+和Ca2+等内流使细胞膜发生______并将兴奋向_______传递:同时神经末梢分泌CGRP,通过______的运输向B细胞传递信号。
Ⅲ.CGRP具有强效心血管作用,可充当脑血管扩张剂,研究认为与偏头痛的发生正相关,根据题意,请提出一个治疗偏头痛有关的分子靶点治疗方案_______。
【答案】(1) ①. 条件 ②. 中央前回 ③. 分级调节
(2) ①. 感受器和效应器 ②. 减弱
(3) ①. 淋巴结 ②. 相互接触 ③. 细胞因子 ④. 记忆B细胞 ⑤. 去极化 ⑥. 神经中枢/大脑皮层 ⑦. 体液 ⑧. 抑制CGRP与受体(CALCRL/RAMP1)结合 (或抑制CALCRL/RAMP1基因表达或注射CGRP受体(或RAMP1)拮抗剂)等
【解析】
【分析】1、兴奋在神经纤维上以电信号的形式传到。静息电位由于钾离子外流表现为内负外正,动作电位由于钠离子内流,表现为内正外负。兴奋传到突触处,由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,所以只能单向传递,同时由于经过突触发生信号的转化,所以有突触延搁,传递速度慢。
2、由图可知,痛觉感受神经元被前列腺素E2(PGE2)激活后,该神经元Na+内流,产生动作电位,则膜电位由外正内负变为外负内正,随后释放降钙素基因相关肽(CGRP),通过CGRP-CALCRL/RAMP1轴延伸到B淋巴细胞区并向其传递信号,促进生发中心反应和免疫应答。
【小问1详解】
同学们听到下课铃声后冲向食堂,“听到下课铃声”是后天学习、生活过程中形成的条件刺激引发的反射,属于条件反射。调节躯体运动的最高级中枢位于大脑皮层的中央前回,它能对躯体运动进行精细调控。大脑皮层发出的指令通过不同通路(④和⑤)控制神经元,精准调控骨骼肌收缩,体现了神经系统对躯体运动的调节是分级调节(大脑皮层等高级中枢调控低级中枢,实现精准、有序的躯体运动控制 )。
【小问2详解】
依据反射弧结构(感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器 )及图中信息,丙与骨骼肌(即是感受器的组成部分,也是效应器组成部分 )关联,可判断丙是反射弧中的感受器和效应器 。①是传入通路,切断后,原本由①传入的刺激无法传导,但还有④或⑤的兴奋可引起甲收缩,不过传入通路减少,所以甲的收缩强度会减弱。
【小问3详解】
I、生发中心反应是B 细胞活化、增殖分化的关键过程,主要发生在脾脏和淋巴结,这是体液免疫中B细胞完成后续分化等的重要场所。在体液免疫里,致敏B淋巴细胞(即受抗原刺激的B细胞 )会与活化的辅助性T相互接触,辅助性T细胞会分泌细胞因子,作用于致敏B细胞后,使其进一步分化为浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生抗体,记忆细胞参与二次免疫。
Ⅱ、当辣椒素与 TRPV1 结合,Na+和Ca2+等内流,会使细胞膜电位由外正内负变为外负内正,即发生去极化,产生动作电位,引发兴奋。兴奋在神经元上是双向传导 ,但在反射弧中是沿感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器单向传递,这里痛觉感受神经属于传入神经,兴奋向神经中枢或大脑皮层传递。神经末梢分泌的 CGRP 属于信号分子,通过体液运输,作用于B细胞传递信号。
Ⅲ、由题意可知, CGRP 通过 CGRP-CALCRL/RAMP1通路向B细胞发送信号,且与偏头痛发生正相关。那么治疗偏头痛,可从阻断该信号通路入手,比如抑制 CGRP 与受体(CALCRL/RAMP1 )结合 (或抑制 CALCRL/RAMP1 基因表达或注射CGRP受体(或RAMP1)拮抗剂)等减少信号传递,缓解偏头痛症状。
23. 小鼠的毛色是由小鼠毛囊中黑色素细胞合成的色素控制的。酪氨酸是合成色素的前体物,酪氨酸在酪氨酸激酶的作用下可以合成多巴醌,B基因控制酪氨酸激酶的合成,b基因无法控制酪氨酸激酶的合成,表现为白化小鼠。D基因可以表达黑色素合成酶,将多巴醌合成黑色素,d基因无法表达黑色素合成酶,多巴醌会转化成棕黄色素。B基因与D基因位于常染色体上,独立遗传。
(1)让一只白色雄鼠和多只棕黄色雌鼠交配,F1雌雄小鼠均为黑色,则亲本白色鼠的基因型为________,若要验证B/b、D/d可以独立遗传,还需______观察子代表现型及比例,如果子代表现型及比例为_______,则结论成立。
(2)为探究某只白化雌鼠是否能表达出黑色素合成酶,选用基因型为Bbdd的雄鼠与该雌鼠杂交,若子代的表型及比例为______,说明该白化雌鼠不能表达黑色素合成酶。
(3)在实验室种群中,小鼠始终自由交配,经多代培养后,种群中棕黄色小鼠占全体小鼠的比例为31.36%,黑色小鼠占全体小鼠的比例为32.64%,则B基因频率为_____。从该种群中随机选取一只黑色雌鼠和一只棕黄色雄鼠交配,产生的子代为白化雌鼠的概率是______。
(4)另一品系小鼠的毛色受等位基因AVy和a控制,AVy为显性基因控制黄色体毛,a为隐性基因控制黑色体毛。纯种黄色体毛的雌鼠与纯种黑色体毛的雄鼠杂交,对孕期雌鼠饲喂一段时间的酒精后,发现子鼠的毛色深浅不一。经研究发现,母鼠与子鼠的AVy基因碱基序列完全一致,但子鼠AVy基因上游一段序列进行了甲基化修饰。子鼠毛色深浅不一的现象称为_______,推测甲基化的序列是AVy基因的______序列,此序列的甲基化干扰______酶与其结合。根据以上信息,分析子鼠毛色深浅不一的原因是_____。
【答案】(1) ①. bbDD ②. 使F1代雌雄小鼠随机交配 ③. 黑色:棕黄色:白色=9:3:4
(2)棕黄色:白色=1:1
(3) ①. 40% ②. 9/128
(4) ①. 表观遗传 ②. 启动子 ③. RNA聚合 ④. 子鼠基因型为AVya,不同子鼠AVy基因的启动子序列被甲基化的程度不一样,AVy基因表达受抑制的程度不同
【解析】
【分析】据题分析,黑色素的合成受两对等位基因B/b和D/d的控制,存在B基因能控制合成多巴醌,有D基因可将多巴醌合成黑色素,由于两对等位基因位于两对常染色体上且独立遗产,故遵循基因的自由组合定律。具体分析,黑色鼠基因型为B_ D_,棕黄色鼠基因型为B_ dd,白化鼠基因型为bb_ _。
【小问1详解】
让一只白色雄鼠bb_ _和多只棕黄色雌鼠B_ dd交配,F1雌雄小鼠均为黑色B_ D_,说明亲本白色鼠的基因型为bbDD,F1小鼠基因型为BbDd,可通过F1自交,观察F2表现型及比例,若出现黑色(B_ D_):白色(bbD_+bbdd):棕黄色(B_ dd)=9:4:3,则结论成立。
【小问2详解】
白化雌鼠基因型为bb_ _,为探究白化雌鼠是否能表达成黑色素合成酶,即有没有D基因,选用有控制酪氨酸激酶合成的基因型为Bbdd的棕黄色雄鼠与该雌鼠做杂交,根据bb_ _ × Bbdd→bb_d:Bb_d=1:1,若子代的表现型及比例为棕黄色:白色=1:1,说明该白化雌鼠不能表达黑色素合成酶,即该白化雌鼠基因型为bbdd。如果该白化雌鼠能表达黑色素合成酶,说明含有D基因,基因型为bbDD或者bbDd,与基因型为Bbdd的棕黄色雄鼠杂交,后代为bbDd:BbDd=1:1,即黑色:白色=1:1,或者后代为bbDd:bbdd:BbDd:Bbdd=1:1:1:1,即黑色:棕黄色:白色=1:1:2,说明该白化雌鼠能表达黑色素合成酶。
【小问3详解】
种群中棕黄色小鼠(B_ dd)占全体小鼠的比例为 31.36%,黑色小鼠(B_ D_ )占全体小鼠的比例为 32.64%,则白化小鼠占全体小鼠的比例为1-31.36%-32.64%=36%,单独看B/b基因,因为60%×60%=36%,所以b基因频率为60%,则B基因频率为1-60%=40%。从该种群中随机选取一只黑色雌鼠(B_ D_)和一只棕黄色(B_ dd) 雄鼠交配,要得到白化bb_ _子代,只需要考虑B/b基因,黑色雌鼠和棕黄色雄鼠基因型都应为Bb,黑色小鼠中Bb的概率为60%×40%×2÷(40%×40%+60%×40%×2)=3/4,而棕黄色小鼠中Bb的概率同样为3/4,故产生的子代为白化鼠(bb_ _ )的概率是1/4×3/4×34=9/64,为雌性的概率为1/2,故为白化雌鼠的概率为9/64×1/2=9/128。
【小问4详解】
纯种黄色体毛的雌鼠与纯种黑色体毛的雄鼠杂交,子鼠的基因型为AVya,孕期雌鼠饲喂一段时间的酒精后,发现子鼠的毛色深浅不 一,又发现母鼠与子鼠的AVy基因碱基序列完全一致,但子鼠AVy基因上游一段序列被甲基化的程度不同,甲基化降低了AVy基因的转录水平,因此子鼠毛色深浅不一的原因是不同子鼠AVy基因上游的启动子序列被甲基化的程度不同,甲基化可能干扰了RNA聚合与基因的结合,AVy基因的转录水平降低程度也不同。AVy基因表达受抑制的程度不同,导致子鼠毛色深浅不一,这种现象属于表观遗传。
24. 奶酪生产中的凝乳酶是一种分泌蛋白,某科研团队为了提高小牛胰凝乳酶的产量,通过转基因获得单拷贝和多拷贝的乳酸克鲁维酵母表达系统,并利用紫外诱变育种方法构建了一株高产小牛胰凝乳酸克鲁维酵母重组菌株,为进一步工业化扩大生产奠定了基础。请回答下列问题:
(1)扩增目的基因:科研团队首先合成小牛胰凝乳酶原基因(1460bp),为了非特异性扩增,可考虑调节PCR引物的______,适当提高退火温度。已知其中一种引物序列是:5'-GGATAT……TGTAAT-3',则在第5次扩增时与该引物结合的模板DNA链序列是_______。(写出5'→3'前6个碱基序列)。若一个目的基因分子经PCR过程合成6次循环,则共消耗该引物______个。对扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳分析,图1哪一条泳道最可能代表目的基因_______。
(注:Hyg:潮霉素抗性基因:amdS基因:编码乙酰胺酶,该酶能将乙酰胺分解为乙酸和氨)
(2)构建并导入表达载体如图2,表达载体通常包括标记基因、启动子、目的基因和终止子等元件。为使目的基因能在宿主细胞内正确高效表达,选用的强启动子P和终止子T,终止子的作用是______。下列哪些因素会影响表达载体进入受体细胞的效率______。
A.表达载体的大小 B.表达载体的数量
C.混合培养时间 D.混合培养温度
(3)获得多拷贝重组菌株:借助标记基因获得了单拷贝的重组菌株KLUeym,现发现酶的表达量与目的基因的数量有关。现需要对该菌株进行相关操作,以期获得双拷贝或多拷贝重组菌株KLUcym,以下叙述正确的是______。
A. 基因敲除使Hyg基因失去作用,再次导入表达载体,在培养基中添加潮霉素
B. 基因敲除使amdS基因失去作用,再次导入表达载体,在培养基中添加潮霉素
C. 基因敲除使Hyg基因失去作用,再次导入表达载体,在培养基中添加乙酰胺为唯一氮源
D. 基因敲除使amdS基因失去作用,再次导入表达载体,在培养基中添加乙酰胺为唯一氮源
(4)进一步提高小牛胰凝乳酶的产量,科研团队对双拷贝整合菌株进行了紫外诱变育种。紫外诱变育种利用了紫外光引起DNA分子发生碱基对的_______,导致基因突变。诱变前,需将菌株培养至加速增长期,这是因为此时的菌株_______。诱变后,通过高通量筛选方法获得了多株高产菌株,发酵结束后,需要对培养液进行离心沉淀获取_______后进行相关酶活力检测。其中一株菌株KLUcym-D-M2的摇瓶发酵酶活力提高3倍多。
(5)在后续菌株KLUcym-D-M2发酵中,采取分批补料的方法,其优点是____。科研团队对紫外诱变后的菌株KLUcym-D-M2进行连续传代10代凝乳酶活力检测,此操作的目的是_______。
【答案】(1) ①. CG碱基的含量 ②. 5'-ATATCC-3' ③. 63 ④. 3
(2) ①. 终止转录 ②. ABCD (3)AD
(4) ①. 替换、插入、缺失 ②. 细胞分裂旺盛,DNA复制频繁 ③. 上清液
(5) ①. 维持发酵液中营养物质的浓度,保证菌体的持续生长,利于产物持续合成 ②. 检查菌的产酶能力的稳定性
【解析】
【分析】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;
(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】
GC 对含 3 个氢键,AT 对含 2 个,GC 含量高则需更高退火温度,利于非特异性扩增控制,因此PCR中,调节引物的GC含量可影响退火温度。引物与模板链反向互补,引物 5’-GGATAT……TGTAAT-3’ ,则结合的模板链 5’→3’前6个碱基是5'-ATATCC-3'(引物 3’端对应模板 5’端,反向互补配对 )。PCR6次循环,共产生26=64个 DNA 分子,引物与新链结合,PCR 中引物数是2×(2n−1) ,n=6 时,2×(64−1)=126 。共消耗该引物126/2=63,目的基因1460bp,图1 中条带 3最可能代表目的基因。
【小问2详解】
终止子的作用是使RNA聚合酶脱离模板,终止转录,保证目的基因转录精准结束;表达载体进入受体细胞(转化 ),载体大小(A,太大难进入 )、混合培养时间(C,影响吸附、进入 )、温度(D,影响细胞膜流动性等 )会影响效率;载体数量(B)是提供更多载体,会影响 “进入效率” ,所以选ABCD。
【小问3详解】
A、基因敲除使Hyg基因失去作用。Hyg基因通常是潮霉素抗性基因,敲除它后,原本对潮霉素有抗性的菌株就会失去这种抗性。再次导入表达载体,这个表达载体中应该又携带了完整的Hyg基因。在培养基中添加潮霉素,此时只有那些成功导入了新的表达载体(带有完整Hyg基因)的菌株才能在含有潮霉素的培养基上生长,这样就可以筛选出获得了额外拷贝的重组菌株,A正确;
B、基因敲除使amdS基因失去作用,而后续筛选主要是要利用潮霉素抗性来筛选新导入的表达载体,amdS基因的敲除与利用潮霉素筛选无关,B错误;
C、基因敲除使Hyg基因失去作用,再次导入表达载体后,在培养基中添加乙酰胺为唯一氮源。乙酰胺是与amdS基因相关的筛选物质,而不是与Hyg基因相关的,所以无法通过这种方式筛选出获得额外拷贝的重组菌株,C错误;
D、amdS 基因编码乙酰胺酶,可利用乙酰胺为氮源;Hyg是潮霉素抗性基因。要获得多拷贝重组菌,需基因敲除使amdS基因失活(若敲除 Hyg,后续难用潮霉素筛选),再次导入载体后,用乙酰胺为唯一氮源 筛选(因amdS失活后,只有含新载体(带功能amdS)的菌能利用乙酰胺 ),D正确。
故选AD。
小问4详解】
紫外线主要导致嘧啶二聚体,引起复制错误,引起 DNA碱基对替换、缺失。由于增长期(对数期 )菌株代谢旺盛、分裂活跃,DNA 复制频繁,易发生突变,因此诱变前,需将菌株培养至加速增长期。由于凝乳酶是分泌蛋白,存在于培养液中,因此发酵结束后,需要对培养液进行离心沉淀,获取离心沉淀获取上清液,检测酶活力。
【小问5详解】
分批补料维持发酵液中营养物质的浓度,保证菌体的持续生长,利于产物持续合成;能延长菌体对数生长期,稳定发酵条件,提高产物产量 (持续提供营养,避免底物不足或代谢废物积累)。连续传代10代检测酶活力,是为了检查菌的产酶能力的稳定性,确保高产性状可稳定遗传 (避免突变是暂时、易回复突变的情况)。
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