精品解析:广东省汕头市潮阳实验学校2024-2025学年高二下学期5月月考生物试题
2025-07-11
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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 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 汕头市 |
| 地区(区县) | 潮阳区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.94 MB |
| 发布时间 | 2025-07-11 |
| 更新时间 | 2025-10-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53006466.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
汕头市潮阳实验学校2024~2025学年度第二学期第二次月考
高二生物试卷
一.选择题(本题共16小题,共40分。1-12题每题2分,13-16题每题4分。在每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 近年研究发现,微塑料颗粒(直径<5mm)可进入血液,吸附在膜蛋白上降低细胞膜的流动性,从而影响内环境稳态。推测微塑料颗粒影响内环境稳态的机制最可能是( )
A. 直接破坏血细胞结构导致贫血
B. 升高血浆渗透压引起组织水肿
C. 刺激免疫系统产生过量抗体
D. 阻碍细胞与内环境间的物质交换
2. 《国家积极应对人口老龄化中长期规划》是我国为应对人口老龄化制定的战略性文件。依据文件,国家出台了一系列政策措施,取得了重大成就。下列叙述错误的是( )
A. 康复理疗——针对性平衡训练改善大脑维持身体平衡的功能
B. 社区助餐——适量摄入含钙丰富的食物有助于预防骨质疏松
C. 健身运动——倡导有氧运动避免人体肌细胞产生过量的乳酸
D. 定期体检——通过检测血液中激素含量推测疾病产生原因
3. 研究发现,可以通过建立条件反射的方法治疗自身免疫病。具体操作为:给予小鼠新异的味觉刺激,随后注射免疫抑制剂,两种刺激结合多次后,再单独给予味觉刺激即可引起免疫抑制效应。下列叙述错误的是( )
A. 该条件反射建立过程中,味觉刺激由无关刺激转化为条件刺激
B. 该条件反射的建立需要大脑皮层的参与
C. 该条件反射建立后,仅给予味觉刺激便可引起抗体分泌量增加
D. 上述治疗方案的优势在于可以减少免疫抑制剂的用量
4. 冬泳过程中,体内生理过程会发生一些变化,如图所示(图中①~④表示激素,A、B表示器官)。据图分析下列描述错误的是( )
A. 冬泳过程中,机体通过神经—体液调节使血糖的浓度上升
B. A的细胞含有促甲状腺激素受体,当③含量降低时,③促进下丘脑和A的分泌
C. 人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能,尤以肝脏和骨骼肌产热为多
D. ④的生理功能是促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高
5. 渐冻症(ALS)是一种慢性运动神经元疾病,患者运动神经元损伤之后,可导致包括延髓支配的部分肌肉、四肢、躯干、胸部、腹部的肌肉逐渐无力和萎缩,已知健康的星形胶质细胞可以保护运动神经元。近期,科学家研究开发了一种联合干细胞治疗和基因治疗的新疗法,使用神经干细胞来合成一种保护运动神经元的蛋白——胶质细胞源性神经营养因子(GDNF),促进运动神经元的存活。以下相关叙述不正确的是( )
A. 新疗法是利用神经干细胞分化出新的运动神经元替代死亡的运动神经元
B. 神经干细胞在患者体内可分化出星形胶质细胞保护运动神经元
C. 神经干细胞合成GDNF属于基因的选择性表达
D. 推测星形胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元的功能
6. CTLA-4是T细胞表面的一种受体蛋白,活化后可与抗原呈递细胞产生的表面蛋白B7-1结合抑制T细胞的增殖,防止免疫系统过度激活;PD-1是T细胞表面的另一种受体蛋白,活化后可与肿瘤细胞产生的表面蛋白PD-Ll结合,也抑制T细胞的增殖。相关叙述正确的是( )
A. 胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所
B. 抗原呈递细胞能特异性识别肿瘤细胞
C. 抑制CTLA-4和PD-1活化,能在一定程度上缓解自身免疫病
D. 机体清除肿瘤细胞的过程体现了免疫自稳功能
7. 如图是草原生态系统中两种草食动物与种群相关的变化曲线,下列叙述正确的是( )
A. 气温和降水是影响两个种群数量的密度制约因素
B. O~t2期间,种群①和②的个体数量均不断增加
C. t4时,种群①和种群②的个体数量达到一致
D. t3~t4期间种群②的种内竞争程度低于t4~t5期间
8. 近年,塔克拉玛干沙漠通过大面积铺设“草方格”实现全面锁边。“草方格”是用麦草等捆扎成方格以固定流沙,方格内原有沙生植物种子得以萌发逐步形成群落;而在方格中播种沙蒿等草本植物种子,会使治沙速度明显加快。以下说法正确的是( )
A. 沙漠实现全面锁边增大了生态足迹,提高了生态承载力
B. 在未播种的“草方格”内,形成群落的过程属于初生演替
C. 在治沙过程中,群落处于草本阶段时不具有垂直结构
D. 铺设“草方格”和播种能使群落朝着物种增多的方向演替
9. 石楠开花时会散发出特殊的刺鼻气味,这种气味可以吸引甲虫等昆虫为其传粉。石楠因其高观赏性和强适应性,常与高大乔木间隔种植作为行道树。此外,它还可作“土农药”防治蚜虫,并对马铃薯病菌孢子发芽有抑制作用。下列叙述错误的是( )
A. 石楠向传粉昆虫释放化学信息,目的是调节种间关系
B. 调查道路两旁石楠的种群密度可用等距取样法取样
C. 石楠与高大乔木的间隔种植体现了群落的垂直结构
D. 石楠作为“土农药”对蚜虫和病菌的防治属于生物防治
10. 某林场工作人员在野外通过红外相机拍摄到野生大熊猫影像,该工作人员猜测其为被放归的大熊猫。通过分析大熊猫粪便中的微卫星DNA分子标记,该猜测得到了证实。野化放归是复壮和重建大熊猫野生种群的重要手段,对保护大熊猫具有重要意义。下列说法正确的是( )
A. 须彻底去除粪便中微生物DNA后再检测,以免干扰实验结果
B. 红外触发相机技术可用来调查该林场大熊猫的种群密度
C. 该技术可通过调查大熊猫种群的性别比例来预测种群密度的变化
D. 将圈养的大熊猫放归栖息地是通过增加出生率来提高其种群密度的
11. 化感作用是指某种生物释放的化学物质对生态系统中其他生物生长产生影响的现象。为研究某种杂草对农作物的化感作用,研究者利用其鲜叶浸提液处理小麦和绿豆,结果如图。下列分析正确的是( )
A. 该杂草的鲜叶浸提液浓度小于0.15g·mL-1时促进小麦幼根的生长
B. 该杂草的不同浓度鲜叶浸提液对绿豆幼根生长作用效果可能相反
C. 浓度大于0.05g·mL-1的鲜叶浸提液对小麦幼根生长的影响均大于绿豆
D. 利用当地植物的化感作用抑制外来入侵植物的生长属于化学防治
12. 在中国悠久的淡水渔业养殖历史中,人们发明了高产低耗的“四大家鱼混养技术”。如图为夏季一个池塘中鱼的种群数量与水层优势种之间的关系曲线。下列相关叙述错误的是( )
A. 四大家鱼混养体现了群落的垂直结构特征
B. 草鱼主要取食水草等,青鱼主要取食螺蛳等,两者间仍存在种间竞争
C. 若多年后该池塘废弃,其优势种会随时间推移发生变化,该过程属于次生演替
D. 池塘为人工生态系统,其生物群落的外貌和结构不具有季节性的变化
13. 单克隆抗体的筛选是建立杂交瘤细胞株的关键步骤之一。在筛选时,研究人员首先分别吸取96孔板的每个培养孔的上清液,利用酶联免疫吸附技术检测上清液中抗体的类型与相对浓度,如图所示,其中P为有色产物。下列有关叙述错误的是( )
A. 三次充分洗涤的目的分别是冲洗掉没有结合的抗原、待测抗体、酶标抗体
B. 利用96孔板培养时应确保每个孔中至少有一个杂交瘤细胞,以产生大量抗体
C. 若第三次洗涤不充分,则最终反应体系中有色产物P的生成量可能会增多
D. 该方法可用于检测小鼠腹水或培养液中某抗体的浓度,确定适宜的收集时间
14. 研究人员将结核杆菌分别接种在含有不同浓度抗生素A与B的培养基中,在一定温度的环境下培养24小时后,细菌生长情况如图(“+”代表含抗生素,“+”的数量多少代表抗生素浓度的高低,“一”代表不含抗生素)所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 在一定范围内,随着抗生素A浓度的增大,其抑菌效果逐渐加强
B. 实验结果显示,抗生素B对结核杆菌具有抑制作用
C. 本实验自变量为抗生素的种类和抗生素的浓度
D. 该实验中接种完结核杆菌后,待菌液吸收后再将平板倒置
15. 为研究光闪烁频率(光照黑暗交替频率,单位:Hz)对阿尔茨海默症(AD)鼠的影响,研究人员用不同闪烁频率的光作用于AD鼠,并检测其海马区β-淀粉样蛋白(简称Aβ)的含量。各组处理及实验结果如图。下列分析错误的是( )
注:“-”表示未处理,“+”表示处理,PTX可以阻断GABA(一种神经递质)的作用
A. 其他组的Aβ含量是以①没有光照组作为对照
B. 40Hz闪烁频率作用的结果可能与GABA的作用有关
C. 不同闪烁频率对海马区Aβ含量的影响有差异
D. ⑦组结果表明光闪烁对AD鼠的影响有一个最适频率
16. 为探究香菇草、石菖蒲对富营养化池塘污水中总氮质量浓度的净化效果,某研究小组设计了如下4组实验:香菇草单独种植组()、石菖蒲单独种植组()香菇草和石菖蒲混合种植组()、不栽植物的水样组(CK)。实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 选择水生植物治理污水而不选择陆生植物,遵循了生态工程的协调原理
B. CK组污水中总氮质量浓度降低,表明池塘生态系统具有自我净化能力
C. 实验结果表明:单独种植时,香菇草污水净化能力高于石菖蒲
D. 香菇草和石菖蒲混种组的生物多样性最高,对氮的净化能力最强
二.非选择题(本题共5小题,共60分)
17. 拟南芥的基因S与种子萌发有关。某实验小组对野生型和基因S过表达株系(简称过表达)的拟南芥种子分别进行不同处理,处理方式及种子萌发率(%)如表所示,其中MS为基本培养基,PAC为赤霉素合成抑制剂。回答下列问题:
培养时间
萌发率/%
处理方式
MS
MS+PAC
MS+PAC+赤霉素
野生型
过表达
野生型
过表达
野生型
过表达
24小时
0
80
0
0
0
0
36小时
31
90
3
3
18
18
(1)在种子萌发的过程中,有多种激素发挥着调节作用。脱落酸对种子萌发的影响是________,脱落酸与赤霉素表现为________(填“协同作用”或“相抗衡”)。
(2)MS组作为对照,目的是排除________的影响。该实验的自变量有种子类型以及________(答出2点)。
(3)分析表格数据可知,基因S能促进拟南芥种子萌发,其作用机制可能是________,判断依据是________。
18. 高血压性脑出血(HICH)是一种急性脑血管疾病,脑水肿是患者发生HICH后的并发症之一,也是加重病情的重要原因。请回答相关问题。
(1)脑出血会使脑部神经元代谢紊乱,内环境的各种化学成分含量发生剧烈改变。由此可知内环境的___________是机体进行正常生命活动的必要条件。
(2)脑水肿的发病机制主要是脑外伤时,毛细血管通透性增高使血浆蛋白渗出,导致组织液渗透压___________(填“升高”或“降低”)而吸水,从而引起脑组织水肿。
(3)研究人员选取患有高血压的大鼠,通过注射用生理盐水配制的细菌胶原酶溶液获得脑出血模型大鼠,分别在相应时间点测定大鼠脑组织含水量,结果如下。
组别
对照组
HICH组
12h组
24h组
48h组
72h组
7d组
脑组织含水量(%)
76.08
81.16
83.25
84.68
81.01
79.94
①实验中,对照组对大鼠进行的处理是___________。
②表中数据显示:___________
(4)进一步研究发现,模型大鼠脑水肿与水通道蛋白AQP-4、血管活性物质NO有关,如图1、图2。
①由图中数据可知,脑组织含水量与NO的含量呈现___________(填“正相关”或“负相关”)。
②AQP-4是一种水通道蛋白。当血脑屏障受损时,AQP-4基因的表达水平____________(填“升高”或“降低”)是诱发脑水肿的重要机制。请据此提出一种治疗脑水肿的思路:___________。
19. 近三十年来,单克隆抗体已发展成为心血管、呼吸、血液、免疫和恶性肿瘤等多种疾病的强大治疗手段。然而,由于血脑屏障的限制,将单克隆抗体输送至中枢神经系统极具挑战性。天津医科大学教授与美国加州大学教授合作,提出用仿生纳米材料制成胶囊包裹抗体—药物偶联物(ADC),可通过血脑屏障运输到中枢神经系统,实现对脑肿瘤细胞的选择性杀伤(如图)。回答下列问题:
(1)治疗慢性阻塞性肺疾病的单克隆抗体的制备方法:从已免疫的小鼠脾脏中提取B淋巴细胞与小鼠的__________融合,常用的不同于诱导植物细胞融合的方法是_______________。
(2)单克隆抗体的制备需要经过两次筛选。第一次筛选:在特定的__________培养基上,筛选出具有__________________(特点)的杂交瘤细胞;第二次筛选:将杂交瘤细胞经过克隆化培养和______检测,经两次筛选后获得能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞。
(3)单克隆抗体的优点是_____________________。根据图示推测仿生纳米材料制成胶囊包裹ADC的具体作用机制是___________________。
20. 布氏田鼠是内蒙古草原的主要害鼠,喜栖于植被低矮稀疏的环境中,其天敌有草原雕、草原狐等。高强度的布氏田鼠干扰会导致草原裸斑数量及面积增加,加剧草地生境的旱化,使得杂草增加,破坏草原生产力及其生态系统的稳定性。
(1)研究人员在1984~2004年间每年的植物生长期(4~10月),对锡林郭勒草原某地布氏田鼠的种群数量进行调查,结果如图1。
①布氏田鼠天性警觉,用______方法调查其种群密度,结果会偏______,直接决定布氏田鼠种群密度的数量特征有______。
②据图可知,布氏田鼠种群密度有明显的季节波动现象。试推测4~8月布氏田鼠种群密度大幅增加的原因是______。农业上可根据4月布氏田鼠的种群密度及其______,预测本年度鼠害情况,并及早进行防治。
(2)通常情况下,多数动物对道路、车辆等趋向于回避。研究人员研究道路和放牧等干扰对布氏田鼠种群动态的影响,在放牧草场和禁牧草场内,分别选择宽6m的砂石路,在与道路平行的方向上,由近及远各设置4组样地,调查布氏田鼠的种群密度,结果如图2所示。
放牧导致布氏田鼠种群密度增加的原因是________。距离道路越近的样地,布氏田鼠的种群密度越_____,主要原因是_______。
21. 水稻在生长过程中容易感染病虫害,从而引起作物减产。C蛋白和V蛋白分别对水稻螟蛾科害虫和夜蛾科害虫有较强的杀伤效果,科研人员构建了C-V抗虫融合基因(简称C-V基因)表达载体,通过农杆菌转化法将C-V基因表达载体导入水稻叶肉细胞,使其表达出C-V联合蛋白,从而培育出转基因抗虫水稻新品种,过程如图1 所示。回答下列问题:
(1)科研人员进行PCR1和PCR2时,扩增体系中需要分别加入C基因和V基因,其作用均是________。
(2)据图分析,PCR扩增时需要设计引物,为了使C基因和V基因能够正确相连,设计引物2和引物3时,引物序列除了能与模板DNA 结合,还需要满足的条件是______________________________,因此PCR1和PCR2 需要在______(填“同一个”或“不同”)PCR反应体系中进行。同时,为了使连接后的C-V基因能够正确插入载体中,需要在引物1和引物4的5'端插入相关_____酶的识别序列。
(3)用抗C蛋白抗体和抗V蛋白抗体检测转基因抗虫水稻中的蛋白质,结果如图2所示,1~7为被检测的转基因抗虫水稻,WT 表示野生型水稻。
①转基因抗虫水稻6体内未检测到C蛋白和V蛋白,其原因可能是_________________。
②为了进一步评价转基因抗虫成功水稻的抗虫效果,探究思路是________________。
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汕头市潮阳实验学校2024~2025学年度第二学期第二次月考
高二生物试卷
一.选择题(本题共16小题,共40分。1-12题每题2分,13-16题每题4分。在每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 近年研究发现,微塑料颗粒(直径<5mm)可进入血液,吸附在膜蛋白上降低细胞膜的流动性,从而影响内环境稳态。推测微塑料颗粒影响内环境稳态的机制最可能是( )
A. 直接破坏血细胞结构导致贫血
B. 升高血浆渗透压引起组织水肿
C. 刺激免疫系统产生过量抗体
D. 阻碍细胞与内环境间的物质交换
【答案】D
【解析】
【分析】1、内环境是指人体细胞赖以生存的细胞外液体环境,主要包括血浆、淋巴和组织液.人体内环境的稳态是正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动共同维持内环境的相对稳定状态,即内环境成分及其理化性质处于动态稳定状态;
2、内环境稳态是机体生命活动的必要条件,内环境稳态一旦失调机体生命活动受影响,细胞代谢紊乱,从而表现出相应的内环境稳态失调症,内环境稳态是在神经-体液-免疫调节的共同作用下,通过机体的各器官,系统的分工合作,协调统一而实现的,因此在正常情况下,内环境的成分和理化性质是保持动态平衡的。
【详解】由题意可知,微塑料颗粒吸附在膜蛋白上降低了细胞膜的流动性,而细胞膜的流动性对于细胞与内环境间的物质交换是很重要的,所以很可能会阻碍细胞与内环境间的物质交换,进而影响内环境稳态,D正确,ABC错误。
故选D。
2. 《国家积极应对人口老龄化中长期规划》是我国为应对人口老龄化制定的战略性文件。依据文件,国家出台了一系列政策措施,取得了重大成就。下列叙述错误的是( )
A. 康复理疗——针对性平衡训练改善大脑维持身体平衡的功能
B. 社区助餐——适量摄入含钙丰富的食物有助于预防骨质疏松
C. 健身运动——倡导有氧运动避免人体肌细胞产生过量的乳酸
D. 定期体检——通过检测血液中激素含量推测疾病产生的原因
【答案】A
【解析】
【分析】1、有氧运动是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育锻炼。即在运动过程中,人体吸入的氧气与需求相等,达到生理上的平衡状态。 简单来说,有氧运动是指任何富韵律性的运动,其运动时间较长(约15分钟或以上),运动强度在中等或中上的程度(最大心率值60%至80%)。有氧运动是一种恒常运动,是持续5分钟以上还有余力的运动;
2、临床上常常通过测定血液中激素含量来检测疾病的原因是激素通过体液运输,能随血液运输到全身各处。激素是由内分泌腺分泌的,它们直接进入血液循环,通过血液输送到全身各个部位。由于激素在血液中的浓度非常低,但它们的作用却非常强大,因此可以通过检测血液中的激素水平来了解内分泌系统的功能状态。例如,如果某人的甲状腺激素水平异常,可能表明甲状腺功能出现问题。
【详解】A、康复理疗中的针对性平衡训练,主要是通过对身体平衡能力的训练,来改善小脑维持身体平衡的功能,而非大脑。小脑在维持身体平衡、协调肌肉运动等方面起着关键作用,A错误;
B、钙是构成骨骼和牙齿的重要成分,适量摄入含钙丰富的食物,能为骨骼提供充足的钙,有助于预防骨质疏松,社区助餐提供这类食物是有积极意义的,B 正确;
C、有氧运动是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育锻炼。在有氧运动中,人体肌细胞进行有氧呼吸,能避免因无氧呼吸产生过量的乳酸,从而减少肌肉酸痛等现象,所以倡导有氧运动是合理的,C正确;
D、许多疾病会导致体内激素水平发生变化,通过定期体检检测血液中激素含量,可以发现激素水平的异常,进而推测疾病产生的原因,为疾病的诊断提供线索,D正确。
故选A。
3. 研究发现,可以通过建立条件反射的方法治疗自身免疫病。具体操作为:给予小鼠新异的味觉刺激,随后注射免疫抑制剂,两种刺激结合多次后,再单独给予味觉刺激即可引起免疫抑制效应。下列叙述错误的是( )
A. 该条件反射建立过程中,味觉刺激由无关刺激转化为条件刺激
B. 该条件反射的建立需要大脑皮层的参与
C. 该条件反射建立后,仅给予味觉刺激便可引起抗体分泌量增加
D. 上述治疗方案的优势在于可以减少免疫抑制剂的用量
【答案】C
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。条件反射是人和动物出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程,在大脑皮层参与下完成的,是一种高级的神经活动,是高级神经活动的基本方式。
【详解】A、在免疫抑制效应条件反射建立过程中,免疫抑制剂属于非条件刺激,而给予小鼠新异的味觉刺属于无关刺激,条件发射建立后,味觉刺激引起免疫抑制效应,即味觉刺激由无关刺激转变味条件刺激,A正确;
B、条件反射的建立需要大脑皮层参与,B正确;
C、该反射建立后,引起免疫抑制效应,即给予味觉刺激便可引起抗体分泌量减少,C错误;
D、该方案可以直接通过味觉刺激引起免疫抑制效应,减少免疫抑制剂的用量,D正确。
故选C。
4. 冬泳过程中,体内生理过程会发生一些变化,如图所示(图中①~④表示激素,A、B表示器官)。据图分析下列描述错误的是( )
A. 冬泳过程中,机体通过神经—体液调节使血糖的浓度上升
B. A的细胞含有促甲状腺激素受体,当③含量降低时,③促进下丘脑和A的分泌
C. 人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能,尤以肝脏和骨骼肌产热为多
D. ④的生理功能是促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知,①为促甲状腺激素释放激素,②为促甲状腺激素,③为甲状腺激素,④为胰高血糖素,A为垂体,B为肝脏。
【详解】A、结合图示可知,在冬泳过程中,相关刺激可以直接作用于胰岛A细胞分泌胰高血糖素,促进血糖升高,此为体液调节;相关刺激通过下丘脑控制胰岛A细胞分泌胰高血糖素,此为神经调节,故冬泳过程中血糖浓度升高是通过神经-体液调节,A正确;
B、图中A为垂体,在甲状腺激素的分级调节过程中,垂体含有促甲状腺激素释放激素的受体;③是甲状腺激素,当甲状腺激素含量降低时,对于下丘脑和垂体的抑制作用减弱,两者分泌的相关激素增加,B错误;
C、细胞中的有机物用于呼吸作用会释放大量热量,这是人体热量的主要来源,肝脏、骨骼肌是人体主要产热器官,以肝脏和骨骼肌产热为多,C正确;
D、④表示胰高血糖素,其生理功能是促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高,D正确。
故选B。
5. 渐冻症(ALS)是一种慢性运动神经元疾病,患者运动神经元损伤之后,可导致包括延髓支配的部分肌肉、四肢、躯干、胸部、腹部的肌肉逐渐无力和萎缩,已知健康的星形胶质细胞可以保护运动神经元。近期,科学家研究开发了一种联合干细胞治疗和基因治疗的新疗法,使用神经干细胞来合成一种保护运动神经元的蛋白——胶质细胞源性神经营养因子(GDNF),促进运动神经元的存活。以下相关叙述不正确的是( )
A. 新疗法是利用神经干细胞分化出新的运动神经元替代死亡的运动神经元
B. 神经干细胞在患者体内可分化出星形胶质细胞保护运动神经元
C. 神经干细胞合成GDNF属于基因的选择性表达
D. 推测星形胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元的功能
【答案】A
【解析】
【分析】神经细胞分为神经元细胞和神经胶质细胞,其中神经胶质细胞具有支持、保护、营养和修复神经元的功能。
【详解】A、科学家开发的新疗法是利用神经干细胞来合成GDNF,促进运动神经元的存活,并起保护等作用,而非直接分化出新的运动神经元,A错误;
B、神经干细胞可分化成多种神经细胞,故可分化出星形胶质细胞,B正确;
C、GDNF属于蛋白质,神经干细胞合成GDNF属于基因的选择性表达,C正确;
D、星形胶质细胞属于神经胶质细胞,神经胶质细胞具有支持、保护、修复和营养神经元的功能,D正确。
故选A。
6. CTLA-4是T细胞表面的一种受体蛋白,活化后可与抗原呈递细胞产生的表面蛋白B7-1结合抑制T细胞的增殖,防止免疫系统过度激活;PD-1是T细胞表面的另一种受体蛋白,活化后可与肿瘤细胞产生的表面蛋白PD-Ll结合,也抑制T细胞的增殖。相关叙述正确的是( )
A. 胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所
B. 抗原呈递细胞能特异性识别肿瘤细胞
C. 抑制CTLA-4和PD-1的活化,能在一定程度上缓解自身免疫病
D. 机体清除肿瘤细胞的过程体现了免疫自稳功能
【答案】A
【解析】
【分析】免疫系统的功能包括免疫监视、免疫自稳和免疫防御。
【详解】A、T细胞分化、发育和成熟的场所是胸腺,B细胞分化、发育和成熟的场所在骨髓,A正确;
B、抗原呈递细胞如吞噬细胞,能非特异性识别肿瘤细胞,B错误;
C、免疫系统过度激活可能会引起自身免疫病,PD-1的活化可以抑制T细胞的增殖,而CTLA-4活化后可与抗原呈递细胞产生的表面蛋白B7-1结合抑制T细胞的增殖,若抑制CTLA-4的活化,则免疫系统可能过度激活,不利于缓解自身免疫病,C错误;
D、机体清除肿瘤细胞的过程体现了免疫监视功能,D错误。
故选A。
7. 如图是草原生态系统中两种草食动物与种群相关的变化曲线,下列叙述正确的是( )
A. 气温和降水是影响两个种群数量的密度制约因素
B. O~t2期间,种群①和②的个体数量均不断增加
C. t4时,种群①和种群②的个体数量达到一致
D. t3~t4期间种群②的种内竞争程度低于t4~t5期间
【答案】B
【解析】
【详解】A、 气温和降水是影响种群数量变化的非密度制约因素,A错误;
B、O~t2期间,种群①的增长速率大于0且不断增加,种群个体数量不断增加,种群②的λ大于1,则种群个体数量不断增加,B正确;
C、种群①和②的起始数量未知,且图中两个曲线的含义不同,无法比较两个种群数量的大小,C错误;
D、t3到t4期间,种群②λ小于1,说明种群个体数量一直在降低,因此t3~t4期间种群②的种内竞争程度高于t4~t5期间,D错误。
故选B。
8. 近年,塔克拉玛干沙漠通过大面积铺设“草方格”实现全面锁边。“草方格”是用麦草等捆扎成方格以固定流沙,方格内原有沙生植物种子得以萌发逐步形成群落;而在方格中播种沙蒿等草本植物种子,会使治沙速度明显加快。以下说法正确的是( )
A. 沙漠实现全面锁边增大了生态足迹,提高了生态承载力
B. 在未播种的“草方格”内,形成群落的过程属于初生演替
C. 在治沙过程中,群落处于草本阶段时不具有垂直结构
D. 铺设“草方格”和播种能使群落朝着物种增多的方向演替
【答案】D
【解析】
【分析】随着时间的推移,生物群落中一些物种侵入,另一些物种消失,群落组成和环境向一定方向产生有顺序的发展变化,称为演替。初生演替是指在原本没有任何生命存在的环境中(如裸露的岩石、沙丘等)植物群落的形成过程;次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。沙漠实现全面锁边并没有增大生态足迹,反而改善了生态环境,提高了生态系统的稳定性和生态承载力,A错误;
B、初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。在未播种的“草方格”内,原有沙生植物种子得以萌发逐步形成群落,说明原来有种子等繁殖体存在,所以形成群落的过程属于次生演替,而不是初生演替,B错误;
C、群落的垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象。在治沙过程中,群落处于草本阶段时也具有垂直结构,例如不同高度的草本植物分层分布等,C错误;
D、铺设“草方格”固定流沙,改善了土壤等环境条件,方格内原有沙生植物种子得以萌发,再播种沙蒿等草本植物种子,会使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替,D正确。
故选D。
9. 石楠开花时会散发出特殊的刺鼻气味,这种气味可以吸引甲虫等昆虫为其传粉。石楠因其高观赏性和强适应性,常与高大乔木间隔种植作为行道树。此外,它还可作“土农药”防治蚜虫,并对马铃薯病菌孢子发芽有抑制作用。下列叙述错误的是( )
A. 石楠向传粉昆虫释放化学信息,目的是调节种间关系
B. 调查道路两旁石楠的种群密度可用等距取样法取样
C. 石楠与高大乔木的间隔种植体现了群落的垂直结构
D. 石楠作为“土农药”对蚜虫和病菌的防治属于生物防治
【答案】A
【解析】
【分析】信息传递在生态系统中的作用:(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递。(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。
【详解】A、石楠散发的气味属于化学信息,甲虫传粉是在帮助石楠种群繁衍,A错误;
B、行道树的分布通常呈现长条形,故在取样时可用等距取样法,B正确;
C、石楠与高大乔木间隔种植,体现植物的分层现象,形成群落的垂直结构,C正确;
D、石楠作为土农药对蚜虫和病菌的防治,属于生物防治,D正确。
故选A。
10. 某林场工作人员在野外通过红外相机拍摄到野生大熊猫影像,该工作人员猜测其为被放归的大熊猫。通过分析大熊猫粪便中的微卫星DNA分子标记,该猜测得到了证实。野化放归是复壮和重建大熊猫野生种群的重要手段,对保护大熊猫具有重要意义。下列说法正确的是( )
A. 须彻底去除粪便中微生物的DNA后再检测,以免干扰实验结果
B. 红外触发相机技术可用来调查该林场大熊猫的种群密度
C. 该技术可通过调查大熊猫种群的性别比例来预测种群密度的变化
D. 将圈养的大熊猫放归栖息地是通过增加出生率来提高其种群密度的
【答案】B
【解析】
【分析】红外触发相机监测野生动物方法是一种新型调查手段,特别适用于对活动隐秘的大中型、珍稀兽类、鸟类的记录。
【详解】A、微卫星DNA分子标记是不同个体间高度变异的核苷酸简单重复序列,所以微卫星DNA分子标记具有特异性,因此不需要去除或彻底去除粪便中微生物的DNA,A错误;
B、当恒温动物靠近红外触发相机,相机会自动拍摄照片或视频,红外触发相机技术可用来调查该林场大熊猫的种群密度,B正确;
C、大熊猫种群性别比例影响种群密度,年龄组成可以预测种群密度的变化,C错误;
D、将圈养的大熊猫放归栖息地是通过增加迁入率来提高其种群密度的,D错误。
故选B。
11. 化感作用是指某种生物释放化学物质对生态系统中其他生物生长产生影响的现象。为研究某种杂草对农作物的化感作用,研究者利用其鲜叶浸提液处理小麦和绿豆,结果如图。下列分析正确的是( )
A. 该杂草的鲜叶浸提液浓度小于0.15g·mL-1时促进小麦幼根的生长
B. 该杂草的不同浓度鲜叶浸提液对绿豆幼根生长作用效果可能相反
C. 浓度大于0.05g·mL-1的鲜叶浸提液对小麦幼根生长的影响均大于绿豆
D. 利用当地植物的化感作用抑制外来入侵植物的生长属于化学防治
【答案】B
【解析】
【分析】群落中的物种组成不是固定不变的。随着时间和环境的变化,原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势;原来占优势的物种液可能逐渐失去优势,甚至从群落中消失。
【详解】A、图示中纵坐标为对幼根生长抑制率,由图可知在鲜叶浸提液小于0.15g·mL-1时,对小麦幼根生长抑制率大于0,故其抑制小麦幼根的生长,A错误;
B、在鲜叶浸提液浓度为0.025g·mL-1时促进绿豆幼根的生长,而其他浓度则抑制绿豆幼根的生长,B正确;
C、在鲜叶浸提液浓度为0.075g·mL-1时对小麦幼根生长的影响小于绿豆,C错误;
D、利用当地植物的化感作用抑制外来入侵植物的生长属于生物防治,D错误。
故选B。
12. 在中国悠久的淡水渔业养殖历史中,人们发明了高产低耗的“四大家鱼混养技术”。如图为夏季一个池塘中鱼的种群数量与水层优势种之间的关系曲线。下列相关叙述错误的是( )
A. 四大家鱼混养体现了群落的垂直结构特征
B. 草鱼主要取食水草等,青鱼主要取食螺蛳等,两者间仍存在种间竞争
C. 若多年后该池塘废弃,其优势种会随时间推移发生变化,该过程属于次生演替
D. 池塘为人工生态系统,其生物群落的外貌和结构不具有季节性的变化
【答案】D
【解析】
【分析】群落演替分为初生演替和次生演替。群落空间结构分为垂直结构和水平结构。
【详解】A、 四大家鱼在池塘中的分布是不同水层,这种不同水层的分布体现了群落的垂直结构特征,A正确;
B、青鱼主要以螺、蚌等为食,草鱼主要以水草为食,二者生态位不完全重叠,仍存在种间竞争,B正确;
C、 池塘废弃后,其优势种会随时间推移发生变化,因为这个池塘原本有土壤条件等保留,所以这个过程属于次生演替,C正确;
D、 池塘虽然是人工生态系统,但生物群落的外貌和结构仍然具有季节性的变化,例如不同季节温度光照等因素会使浮游生物数量等发生变化等,D错误。
故选D。
13. 单克隆抗体的筛选是建立杂交瘤细胞株的关键步骤之一。在筛选时,研究人员首先分别吸取96孔板的每个培养孔的上清液,利用酶联免疫吸附技术检测上清液中抗体的类型与相对浓度,如图所示,其中P为有色产物。下列有关叙述错误的是( )
A. 三次充分洗涤的目的分别是冲洗掉没有结合的抗原、待测抗体、酶标抗体
B. 利用96孔板培养时应确保每个孔中至少有一个杂交瘤细胞,以产生大量抗体
C. 若第三次洗涤不充分,则最终反应体系中有色产物P的生成量可能会增多
D. 该方法可用于检测小鼠腹水或培养液中某抗体的浓度,确定适宜的收集时间
【答案】B
【解析】
【分析】在单克隆抗体的制备过程中,需要先给小鼠进行免疫,给小鼠注射特定的抗原,然后从小鼠的脾脏中取出B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞融合;第一次是选择出杂交瘤细胞,第二次是选择能产生所需抗体的杂交瘤细胞;杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖又能产生专一抗体;单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高、能大量制备;动物细胞培养时,首先应保持无菌、无毒的环境中;需要加入血清或血浆等天然成分;二氧化碳的作用是维持培养液的pH稳定。
【详解】A、结合图示可以看出,三次充分洗涤的目的分别是冲洗掉没有结合的抗原、待测抗体、酶标抗体,A正确;
B、利用96孔板培养时应确保每个孔中至少有一个杂交瘤细胞,以便筛选能产生目标抗体的杂交瘤细胞,B错误;
C、若第三次洗涤不充分,则最终反应体系中有色产物P的生成量可能会增多,进而增加实验误差,C正确;
D、该方法可用于检测小鼠腹水或培养液中某抗体的浓度,确定适宜的收集时间,图中颜色深浅与待测抗体的浓度呈正相关,D正确。
故选B。
14. 研究人员将结核杆菌分别接种在含有不同浓度抗生素A与B的培养基中,在一定温度的环境下培养24小时后,细菌生长情况如图(“+”代表含抗生素,“+”的数量多少代表抗生素浓度的高低,“一”代表不含抗生素)所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 在一定范围内,随着抗生素A浓度的增大,其抑菌效果逐渐加强
B. 实验结果显示,抗生素B对结核杆菌具有抑制作用
C. 本实验的自变量为抗生素的种类和抗生素的浓度
D. 该实验中接种完结核杆菌后,待菌液吸收后再将平板倒置
【答案】B
【解析】
【分析】微生物培养需要用到培养基,根据微生物的不同种类和生活习性来配制特定的培养基。微生物的培养的关键是无菌操作,需要对操作环境和操作者进行消毒,同时如果培养基、接种工具、培养器具不能彻底灭菌,培养过程中被杂菌污染都会导致微生物的培养失败。
【详解】A、由图可知,在一定的范围内,随着抗生素A浓度的增大,细菌生长培养基中生长的细菌数量减少,由此可见,抗生素A的抑菌效果逐渐加强,A正确;
B、由图可知,随着抗生素B浓度增加,结核杆菌的数量变化不大,说明抗生素B对结核杆菌不具有抑制作用,B错误;
C、由题意可知,本实验是研究在含有不同浓度抗生素A与B的培养基中,细菌的生长情况,因此本实验的自变量是抗生素的种类和抗生素的浓度,C正确;
D、由图可知,菌落分布均匀,是利用了稀释涂布平板法接种结核杆菌,待菌液吸收后方可将平板倒置培养,D正确。
故选B。
15. 为研究光闪烁频率(光照黑暗交替频率,单位:Hz)对阿尔茨海默症(AD)鼠的影响,研究人员用不同闪烁频率的光作用于AD鼠,并检测其海马区β-淀粉样蛋白(简称Aβ)的含量。各组处理及实验结果如图。下列分析错误的是( )
注:“-”表示未处理,“+”表示处理,PTX可以阻断GABA(一种神经递质)的作用
A. 其他组的Aβ含量是以①没有光照组作为对照
B. 40Hz闪烁频率作用的结果可能与GABA的作用有关
C. 不同闪烁频率对海马区Aβ含量的影响有差异
D. ⑦组结果表明光闪烁对AD鼠的影响有一个最适频率
【答案】D
【解析】
【分析】实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量,因自变量改变而变化的变量叫作因变量,除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验叫作对照实验,对照实验一般要设置对照组和实验组,其中未作任何处理的对照组叫作空白对照。
【详解】A、①组没有光照,其他组均有不同条件的光照处理,在研究光闪烁频率对AD鼠海马区Aβ含量的影响时,其他组的Aβ含量可以以①组作为对照来分析不同光处理的效果,A正确;
B、从图中看,③组用40Hz光闪烁处理,④组用40Hz光闪烁处理且加入PTX(阻断GABA作用),④组Aβ含量高于③组,对比这两组可知,有40Hz光闪烁且GABA正常发挥作用时Aβ相对含量低,加入PTX阻断GABA作用后Aβ相对含量升高,所以40Hz闪烁频率作用的结果可能与GABA的作用有关,B正确;
C、从图中可以看出,不同闪烁频率组(③⑤⑥)的结果各不相同,说明不同闪烁频率的光(20Hz、40Hz、80Hz)对海马区Aβ含量的影响确实存在差异,C正确;
D、⑦组是随机频率的光闪烁处理,并没有设置一系列不同的固定频率梯度来探究最适频率。仅从一组随机频率处理的结果不能表明光闪烁对AD鼠的影响有一个最适频率,D错误。
故选D。
16. 为探究香菇草、石菖蒲对富营养化池塘污水中总氮质量浓度的净化效果,某研究小组设计了如下4组实验:香菇草单独种植组()、石菖蒲单独种植组()香菇草和石菖蒲混合种植组()、不栽植物的水样组(CK)。实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 选择水生植物治理污水而不选择陆生植物,遵循了生态工程的协调原理
B. CK组污水中总氮质量浓度降低,表明池塘生态系统具有自我净化能力
C. 实验结果表明:单独种植时,香菇草污水净化能力高于石菖蒲
D. 香菇草和石菖蒲混种组的生物多样性最高,对氮的净化能力最强
【答案】D
【解析】
【分析】生物多样性的价值:直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,间接价值主要体现在调节生态系统功能方面,生物多样性还具有许多目前人们尚不清楚的潜在价值。
【详解】A、协调原理强调生物与环境、生物与生物的协调与适应。 水生植物生活在水中,与水环境更协调,能更好地发挥治理污水的作用,而陆植 物不适应水生环境,所以选择水生植物治理污水遵循了生态工程的协调原理,A正确;
B、CK组是不栽植植物的水样组,其污水中总氮质量浓度降低。 这说明在没有人工种植植物进行净化的情况下,池塘生态系统自身能够对污水中的总氮进行一定程度的处理,即表明池塘生态系统具有自我净化能力,B正确;
C、从图中可以看出,在香菇草单独种植组(T₁)和石菖蒲单独种植组(T₂)中,相同时间下,T₁组总氮质量浓度下降得比T₂组更多。 这意味着单独种植时,香菇草对污水的净化能力高于石菖蒲,C正确;
D、虽然香菇草和石菖蒲混种组(T₃)对氮有一定的净化能力,但从图中可知,其总氮质量浓度下降情况并非是最好的。 香菇草单独种植组(T₁)的总氮质量浓度下降幅度最大,说明香菇草单独种植时对氮的净化能力最强,而不是混种组,D错误。
故选D。
二.非选择题(本题共5小题,共60分)
17. 拟南芥的基因S与种子萌发有关。某实验小组对野生型和基因S过表达株系(简称过表达)的拟南芥种子分别进行不同处理,处理方式及种子萌发率(%)如表所示,其中MS为基本培养基,PAC为赤霉素合成抑制剂。回答下列问题:
培养时间
萌发率/%
处理方式
MS
MS+PAC
MS+PAC+赤霉素
野生型
过表达
野生型
过表达
野生型
过表达
24小时
0
80
0
0
0
0
36小时
31
90
3
3
18
18
(1)在种子萌发的过程中,有多种激素发挥着调节作用。脱落酸对种子萌发的影响是________,脱落酸与赤霉素表现为________(填“协同作用”或“相抗衡”)。
(2)MS组作为对照,目的是排除________的影响。该实验的自变量有种子类型以及________(答出2点)。
(3)分析表格数据可知,基因S能促进拟南芥种子萌发,其作用机制可能是________,判断依据是________。
【答案】(1) ①. 抑制种子萌发 ②. 相抗衡
(2) ①. 种子产生的赤霉素 ②. 是否添加赤霉素和PAC
(3) ①. 促进赤霉素的合成 ②. 与MS组相比,MS+PAC组种子的萌发率均变小且萌发率相同,说明基因S通过促进赤霉素的合成来促进种子萌发;与MS+PAC组相比,MS+PAC+赤霉素组种子的萌发率均变大且萌发率相同(合理即可)
【解析】
【分析】赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。脱落酸:合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能: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。
【小问1详解】
赤霉素可以解除种子、块茎的休眠并促进萌发;脱落酸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。因此二者的作用是表现为抗衡。
【小问2详解】
拟南芥植株会产生赤霉素,MS为基本培养基,可以排除内源赤霉素的影响。自变量是人为控制改变的量,本实验的自变量有种子类型、是否添加赤霉素和PAC。
【小问3详解】
与MS组相比,MS+PAC组种子的萌发率均变小且萌发率相同,说明基因S通过促进赤霉素的合成来促进种子萌发;与MS+PAC组相比,MS+PAC+赤霉素组种子的萌发率均变大且萌发率相同(合理即可),这说明基因S通过促进赤霉素的合成来促进种子萌发。
18. 高血压性脑出血(HICH)是一种急性脑血管疾病,脑水肿是患者发生HICH后的并发症之一,也是加重病情的重要原因。请回答相关问题。
(1)脑出血会使脑部神经元代谢紊乱,内环境的各种化学成分含量发生剧烈改变。由此可知内环境的___________是机体进行正常生命活动的必要条件。
(2)脑水肿的发病机制主要是脑外伤时,毛细血管通透性增高使血浆蛋白渗出,导致组织液渗透压___________(填“升高”或“降低”)而吸水,从而引起脑组织水肿。
(3)研究人员选取患有高血压的大鼠,通过注射用生理盐水配制的细菌胶原酶溶液获得脑出血模型大鼠,分别在相应时间点测定大鼠脑组织含水量,结果如下。
组别
对照组
HICH组
12h组
24h组
48h组
72h组
7d组
脑组织含水量(%)
76.08
81.16
83.25
84.68
81.01
79.94
①实验中,对照组对大鼠进行的处理是___________。
②表中数据显示:___________。
(4)进一步研究发现,模型大鼠脑水肿与水通道蛋白AQP-4、血管活性物质NO有关,如图1、图2。
①由图中数据可知,脑组织含水量与NO的含量呈现___________(填“正相关”或“负相关”)。
②AQP-4是一种水通道蛋白。当血脑屏障受损时,AQP-4基因的表达水平____________(填“升高”或“降低”)是诱发脑水肿的重要机制。请据此提出一种治疗脑水肿的思路:___________。
【答案】(1)稳态 (2)升高
(3) ①. 注射等量生理盐水 ②. 与对照组相比,各组大鼠脑组织含水量(更高且)随着处理时间的延长,呈现先升高后降低的趋势
(4) ①. 负相关 ②. 升高 ③. 药物降低AQP-4基因的表达水平/药物降低AQP-4的作用
【解析】
【分析】内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【小问1详解】
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
【小问2详解】
脑外伤造成毛细血管通透性增高,蛋白质从血浆进入脑脊液,导致脑脊液渗透压升高,进而引起脑组织水肿。
【小问3详解】
①实验中对假手术组应注射等量生理盐水进行处理(生理盐水能维持细胞形态和功能)。
②据表中数据显示与对照组相比,随着处理时间的延长,各组大鼠脑组织含水量呈先升高后降低的趋势。
【小问4详解】
①分析题图2可知,脑组织含水量与NO的含量呈现负相关。
②由因为AQP-4是一种水通道蛋白,当脑组织AQP-4水平发生异常,血脑屏障受到严重破坏,细胞内外渗透压变化使AQP-4表达水平升高,进而诱发脑水肿。据此提出一种治疗脑水肿的思路:药物降低AQP-4基因的表达水平/药物降低AQP-4的作用。
19. 近三十年来,单克隆抗体已发展成为心血管、呼吸、血液、免疫和恶性肿瘤等多种疾病的强大治疗手段。然而,由于血脑屏障的限制,将单克隆抗体输送至中枢神经系统极具挑战性。天津医科大学教授与美国加州大学教授合作,提出用仿生纳米材料制成胶囊包裹抗体—药物偶联物(ADC),可通过血脑屏障运输到中枢神经系统,实现对脑肿瘤细胞的选择性杀伤(如图)。回答下列问题:
(1)治疗慢性阻塞性肺疾病的单克隆抗体的制备方法:从已免疫的小鼠脾脏中提取B淋巴细胞与小鼠的__________融合,常用的不同于诱导植物细胞融合的方法是_______________。
(2)单克隆抗体的制备需要经过两次筛选。第一次筛选:在特定的__________培养基上,筛选出具有__________________(特点)的杂交瘤细胞;第二次筛选:将杂交瘤细胞经过克隆化培养和______检测,经两次筛选后获得能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞。
(3)单克隆抗体的优点是_____________________。根据图示推测仿生纳米材料制成胶囊包裹ADC的具体作用机制是___________________。
【答案】(1) ①. 骨髓瘤细胞 ②. 灭活的病毒诱导法
(2) ①. 选择 ②. 既能大量增殖,又能产生抗体 ③. 抗体
(3) ①. 能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,可以大量制备 ②. 纳米胶囊可通过血脑屏障运输到中枢神经系统,进入肿瘤区域,脑肿瘤的蛋白酶消化纳米胶囊的外壳,释放单克隆抗体,并借助单克隆抗体的导向作用,能将药物定向带到肿瘤细胞所在位置,进而杀死肿瘤细胞
【解析】
【分析】制备单克隆抗体的流程为:①向小鼠体内注射特定的抗原,使其发生免疫,然后从小鼠脾内获得能产生特定抗体的B淋巴细胞。②将小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。③克隆化培养和抗体检测,从而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。④将最终筛选出的杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠的腹水中提取单克隆抗体。
【小问1详解】
单克隆抗体的制备过程中,需要诱导免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,常用的不同于诱导植物细胞融合的方法是灭活的病毒诱导法。
【小问2详解】
单克隆抗体的制备需要经过两次筛选。第一次筛选是在特定的选择性培养基上,将杂交瘤细胞筛选出来,杂交瘤细胞的特点是:既能大量增殖、又能产生抗体;第二次筛选是将杂交瘤细胞经过克隆化培养和抗体检测,经两次筛选后获得能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞。
【小问3详解】
单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备。根据图示推测仿生纳米材料制成胶囊包裹ADC的具体作用机制是:纳米胶囊可通过血脑屏障运输到中枢神经系统,进入肿瘤区域,脑肿瘤的蛋白酶消化纳米胶囊的外壳,释放单克隆抗体,并借助单克隆抗体的导向作用,能将药物定向带到肿瘤细胞所在位置,进而杀死肿瘤细胞。
20. 布氏田鼠是内蒙古草原的主要害鼠,喜栖于植被低矮稀疏的环境中,其天敌有草原雕、草原狐等。高强度的布氏田鼠干扰会导致草原裸斑数量及面积增加,加剧草地生境的旱化,使得杂草增加,破坏草原生产力及其生态系统的稳定性。
(1)研究人员在1984~2004年间每年的植物生长期(4~10月),对锡林郭勒草原某地布氏田鼠的种群数量进行调查,结果如图1。
①布氏田鼠天性警觉,用______方法调查其种群密度,结果会偏______,直接决定布氏田鼠种群密度的数量特征有______。
②据图可知,布氏田鼠种群密度有明显的季节波动现象。试推测4~8月布氏田鼠种群密度大幅增加的原因是______。农业上可根据4月布氏田鼠的种群密度及其______,预测本年度鼠害情况,并及早进行防治。
(2)通常情况下,多数动物对道路、车辆等趋向于回避。研究人员研究道路和放牧等干扰对布氏田鼠种群动态的影响,在放牧草场和禁牧草场内,分别选择宽6m的砂石路,在与道路平行的方向上,由近及远各设置4组样地,调查布氏田鼠的种群密度,结果如图2所示。
放牧导致布氏田鼠种群密度增加的原因是________。距离道路越近的样地,布氏田鼠的种群密度越_____,主要原因是_______。
【答案】(1) ①. 标记重捕法 ②. 偏高 ③. 出生率和死亡率、迁入率和迁出率 ④. 4~8月田鼠进入繁殖期,此时植物进入生长期,田鼠食物供应充足 ⑤. 年龄结构
(2) ①. 放牧区由于牲畜的啃食,导致植被低矮稀疏,利于布氏田鼠生存 ②. 距离道路越近,布氏田鼠种群密度越高 ③. 动物对道路、车辆回避特性导致道路附近田鼠的天敌(草原狐等)数量较少
【解析】
【分析】种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中,种群密度是种群最基本的数量特征;出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用;年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
【小问1详解】
①布氏田鼠活动能力强,活动范围广,可用标记重捕法调查布氏田鼠的种群密度。由于布氏田鼠天性警觉,重捕的田鼠中被标记的数量减少,调查的结果比实际值高;种群最基本的数量特征是种群密度,决定种群大小和种群密度的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
②4~8月田鼠进入繁殖期,此时植物进入生长期,田鼠食物供应充足,所以田鼠种群密度大幅增加。依据种群的年龄结构来预测种群数量的变化趋势,可及早了解本年度鼠害情况,及早防治。
【小问2详解】
草场上放牧时,牧畜啃食植物,导致植被低矮稀疏,由于布氏田鼠喜栖于植被低矮稀疏的环境,所以放牧区有利于布氏田鼠的生存。图2数据显示,距离道路越近,布氏田鼠种群密度越高。由题干信息“通常情况下,动物对道路、车辆趋向于回避”可知,动物对道路、车辆回避特性导致道路附近田鼠的天敌数量较少,田鼠被捕食概率降低,种群密度增加。
21. 水稻在生长过程中容易感染病虫害,从而引起作物减产。C蛋白和V蛋白分别对水稻螟蛾科害虫和夜蛾科害虫有较强杀伤效果,科研人员构建了C-V抗虫融合基因(简称C-V基因)表达载体,通过农杆菌转化法将C-V基因表达载体导入水稻叶肉细胞,使其表达出C-V联合蛋白,从而培育出转基因抗虫水稻新品种,过程如图1 所示。回答下列问题:
(1)科研人员进行PCR1和PCR2时,扩增体系中需要分别加入C基因和V基因,其作用均是________。
(2)据图分析,PCR扩增时需要设计引物,为了使C基因和V基因能够正确相连,设计引物2和引物3时,引物序列除了能与模板DNA 结合,还需要满足的条件是______________________________,因此PCR1和PCR2 需要在______(填“同一个”或“不同”)PCR反应体系中进行。同时,为了使连接后的C-V基因能够正确插入载体中,需要在引物1和引物4的5'端插入相关_____酶的识别序列。
(3)用抗C蛋白抗体和抗V蛋白抗体检测转基因抗虫水稻中的蛋白质,结果如图2所示,1~7为被检测的转基因抗虫水稻,WT 表示野生型水稻。
①转基因抗虫水稻6体内未检测到C蛋白和V蛋白,其原因可能是_________________。
②为了进一步评价转基因抗虫成功水稻的抗虫效果,探究思路是________________。
【答案】(1)提供DNA 复制的模板
(2) ①. 引物2和引物3的5'端存在部分碱基序列能互补配对 ②. 不同 ③. 限制
(3) ①. 转基因抗虫水稻6中的C-V基因不能转录,转基因抗虫水稻6中的C-V基因转录产生的mRNA不能翻译,转基因抗虫水稻6中未导入C-V基因(或导入的是空载体) ②. 向非转基因水稻和转基因抗虫水稻2、5、7接种等量的水稻螟蛾科害虫和夜蛾科害虫,观察其抗虫效果
【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)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
扩增体系中需要加入C基因和V基因,其作用是提供DNA 复制的模板。
【小问2详解】
设计引物2和引物3时,引物序列除了能与模板DNA结合,还需要引物2和引物35'端存在部分碱基序列能互补配对。由于引物2和引物3部分碱基序列互补,若在同一PCR反应体系中进行PCR1、PCR2,则可能会出现引物互补及降低PCR效率等情况,因此PCR1 和PCR2需要在不同PCR反应体系中进行。同时,为了使连接后的C-V基因能够插入载体中,需要在引物1和引物4的5'端插入限制酶的识别序列。
【小问3详解】
①根据图2电泳结果可知,转基因抗虫水稻2、5、7成功导入C-V基因且能表达,而转基因抗虫水稻6体内未检测到C蛋白和V蛋白,可能是因为转基因抗虫水稻6中的C-V基因不能转录或C-V基因转录产生的mRNA不能翻译,还可能是因为转基因抗虫水稻6中未导入C-V基因。②若要评价转基因抗虫水稻的抗虫效果,则应该向非转基因水稻和转基因抗虫水稻2、5、7接种等量的水稻螟蛾科害虫和夜蛾科害虫,然后观察其抗虫效果。
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