精品解析:黑龙江省哈尔滨市第九中学2024—2025学年高三下学期第五次模拟生物试题
2025-07-13
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内容正文:
哈尔滨市第九中学2024—2025学年度高三下学期第五次模拟考试生物学科试卷
(考试时间:75分钟满分:100分共6页)
I卷(选择题,20小题,共45分)
一、单项选择题(共15小题,每小题2分)
1. 在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。下列有关叙述正确的是( )
A. 上述通过胞吞方式“吃掉”肠壁组织细胞的过程不需要细胞膜上的蛋白质参与
B. 胞吞形成的囊泡,在变形虫中可以被溶酶体降解,其降解后的部分产物可再利用
C. 人体细胞吸收葡萄糖的方式与痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式相同
D. 在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,并且不需要消耗能量
【答案】B
【解析】
【分析】当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后,小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。
【详解】A、胞吞过程中,被吞入的物质要与细胞膜上的受体蛋白结合,才能被细胞膜包裹,形成囊泡进入细胞,所以该过程需要细胞膜上的蛋白质参与,A错误;
B、溶酶体中含有多种水解酶,胞吞形成的囊泡,在变形虫中可以被溶酶体降解,B正确;
C、人体细胞吸收葡萄糖的方式一般为主动运输,痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式是胞吞,二者方式不同,C错误;
D、在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,但胞吞、胞吐需要消耗能量,D错误。
故选B。
2. 下图是某种微生物体内某一物质代谢过程的示意图。下列有关酶活性调节的叙述,错误的是( )
A. 丁物质既是酶③催化生成的产物,又是酶③的反馈抑制物
B. 戊物质可能通过与酶④结合导致酶④结构变化而使其活性下降
C. 当丁物质和戊物质中任意一种过量时,酶①的活性都将受到抑制
D. 若此代谢途径的终产物不断排出菌体外,则可减弱丙物质对酶①的抑制作用
【答案】C
【解析】
【分析】细胞内代谢的调节主要有两种形式:酶合成的调节和酶活性的调节。酶活性的调节是酶通过改变已有的催化活性来调节代谢速率;酶活性发生改变的主要原因是代谢过程中产生的物质与酶结合,致使酶的结构产生变化,但这种变化是可逆的,当代谢产物与酶脱离时,酶结构便会复原,又恢复原有的活性。
【详解】A、丙物质在酶③的催化下生成了丁物质,但是当丁物质过多时又会反过来抑制酶③的活性,A正确;
B、酶是通过和反应物结合形成中间产物而发挥作用的,戊物质能抑制酶④,所以戊物质通过与酶④结合导致酶④结构变化而使其活性下降,B正确;
C、当丁物质和戊物质中任意一种过量时,则丙能转化为丁或戊,所以不会导致丙物质积累,不会抑制酶①的活性,C错误;
D、若此代谢途径的终产物不断排出菌体外,可以消除对酶③和酶④的抑制作用,从而丙物质不会过量,则可消除丙物质对酶①的抑制作用,D正确。
故选C。
【点睛】
3. 1952年,赫尔希和蔡斯分别用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染细菌,如图所示为用32P或35S标记的T2噬菌体分别侵染大肠杆菌的部分实验流程。下列叙述正确的是( )
A. 可用乙肝病毒替代T2噬菌体作为实验材料
B. 本实验不能证明DNA能指导蛋白质的合成
C. 本实验采用了自身前后对照,无空白对照组
D. 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌不充分会使沉淀物放射性升高
【答案】D
【解析】
【分析】1、噬菌体的增殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、乙肝病毒不能侵染大肠杆菌,不能用乙肝病毒替代T2噬菌体为实验材料,A错误;
B、噬菌体的DNA进入大肠杆菌,在大肠杆菌细胞中有子代噬菌体的DNA和蛋白质合成,说明DNA能指导蛋白质的合成,B错误;
C、分别用32P或35S标记的T2噬菌体分别侵染大肠杆菌,本实验采用了相互对照,C错误;
D、用35S标记噬菌体侵染大肠杆菌后,搅拌不充分,部分35S标记的蛋白质外壳会吸附在大肠杆菌上随大肠杆菌进入沉淀物中,导致沉淀物中放射性偏高,D正确。
故选D。
4. 下列有关激素的说法中正确的是
A. 动物激素和植物激素均是具有微量、高效调节作用的重要蛋白质
B. 动物激素和植物激素均有特定生物活性,都要与特定受体结合后才能起作用
C. 动物激素和植物激素都是由内分泌腺分泌、作用于特定细胞和器官的
D. 动物激素和植物激素都是参与体液调节的信息分子,在体内都是不定向运输
【答案】B
【解析】
【分析】激素都是生物体内的活性分子,对生物的生长发育有显著影响的微量有机物,动物激素有些是蛋白质,有些是类固醇、氨基酸衍生物。植物激素是由一定部位产生的,但无专门的腺体。
【详解】动物激素有些是蛋白质,有些是类固醇、氨基酸衍生物,植物激素生长素是吲哚乙酸,乙烯是一种气体,由此可知A错误;动物激素和植物激素均有特定生物活性,都要与特定受体结合后才能起作用,故B正确;植物激素是由一定部位产生的,无专门的腺体,故C错误;植物无体液调节,植物激素在幼嫩组织时极性运输,在成熟组织是非极性运输,故D错误。
5. 寒冷、紧张时机体会出现如下图所示的一系列神经内分泌反应,相关叙述正确的是( )
A. 神经冲动以局部电流的形式直接作用于下丘脑中的调节中枢
B. 激素①②③的效应只有及时终止才能产生精确的调节功能
C. 作为免疫活性物质的细胞因子和抗体均能与抗原特异性结合
D. 长期过度紧张会强化机体的反馈调节能力进而使免疫力提升
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知,寒冷、紧张时会通过使下丘脑分泌激素①,作用到垂体,使其分泌激素②,激素②作用到肾上腺皮质,使其分泌激素③,当激素③分泌增多时,会抑制下丘脑和垂体的活动,进入使激素③维持在相对稳定水平,激素③能抑制单核/巨噬细胞分泌细胞因子,细胞因子能促进下丘脑和垂体分泌相关激素。
【详解】A、兴奋在神经纤维上的传导是以局部电流的形式进行的,并在突触处完成信号转换后传递给下一个神经元,因此直接作用于下丘脑中的调节中枢的是神经递质,A错误;
B、激素①②③的调节效应只有及时终止,才能靶细胞不断接受新信息,适时产生的调节功能,激素作用的终止是许多环节综合作用的结果,B正确;
C、作为免疫活性物质的抗体能与抗原特异性结合,但细胞因子的作用是帮助调节免疫反应,不能直接与抗原结合,C错误;
D、长期过度紧张会使肾上腺皮质分泌的皮质激素③增加,对单核/巨噬细胞分泌细胞因子抑制,进而使免疫力降低,D错误。
故选B。
6. 下列关于生命活动调节的叙述,错误的有( )
①严重腹泻后只补充水分不能维持细胞外液正常的渗透压
②看到酸甜可口的杨梅而分泌唾液属于非条件反射
③垂体功能受损的幼犬会出现抗寒能力减弱等现象
④突触后膜上的受体与兴奋性神经递质结合后,会引起突触后膜的电位变化为外负内正
⑤寒冷刺激下,相关神经兴奋后可以促进甲状腺激素、肾上腺素等激素的释放
⑥甲亢病人体内促甲状腺激素的含量低于正常值
⑦糖尿病患者体内细胞吸收利用血糖的速率加快
A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
【答案】B
【解析】
【分析】1、甲状腺激素的分级调节过程:下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状腺→甲状腺激素,同时甲状腺激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节。2、胰岛素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对葡萄糖的摄取和利用,并抑制糖原的分解,进而降低血糖浓度。
【详解】①严重腹泻丢失大量水分和无机盐后,严重腹泻后既需要补充水,也要补充无机盐,故只补充水分不能维持细胞外液正常的渗透压,①正确;
②看到酸甜可口的杨梅而分泌唾液经历了完整的反射弧,且有大脑皮层参与,属于条件反射,②错误;
③甲状腺激素具有促进新陈代谢产热的作用。垂体受损,分泌的促甲状腺激素少,从而使甲状腺分泌的甲状腺激素减少,进而会出现抗寒能力减弱等现象,③正确;
④突触后膜上的受体与兴奋类神经递质结合后,会使钠离子通道打开,钠离子内流,引起突触后膜的电位变化为外负内正,④正确;
⑤寒冷刺激下,相关神经兴奋后可以促进甲状腺激素、肾上腺素等激素的释放,促进机体产热,⑤正确;
⑥甲亢病人体内甲状腺激素含量高,通过负反馈作用使垂体分泌的促甲状腺激素减少,含量低于正常值,⑥正确;
⑦糖尿病患者体内细胞吸收利用葡萄糖能力弱、速率慢,使得血糖浓度维持较高水平,⑦错误。
故选B。
7. 随着科学的发展,稳态概念的内涵和外延不断充实。人们发现不同水平的生命活动都存在着类似于内环境稳态的特性,相关叙述错误的是( )
A. 自然界中捕食者和猎物数量相互制约、动态平衡,这是种群水平上的稳态
B. 如果人体内胰岛素和胰高血糖素分泌紊乱,人体血糖的稳态就会受到破坏
C. 细胞中原癌基因和抑癌基因的表达处于稳态时,细胞才能正常生长和分裂
D. 植树造林、开发清洁能源、低碳生活方式等有助于维持生物圈碳循环稳态
【答案】A
【解析】
【分析】内环境稳态是指在正常生理情况下机体内环境的各种成分和理化性质只在很小的范围内发生变动,不是处于固定不变的静止状态,而是处于动态平衡状态。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。
【详解】A、自然界捕食者和猎物种群数量变化往往呈高度相关性,是群落水平的稳态,A错误;
B、胰岛素和胰高血糖素通过拮抗作用调节血糖浓度,若分泌紊乱必然破坏血糖稳态,B正确;
C、原癌基因(调控正常细胞周期)和抑癌基因(阻止异常增殖)的表达平衡是细胞正常分裂的前提。若表达失衡(如原癌基因突变激活或抑癌基因失活),会导致癌变,C正确;
D、植树造林、清洁能源和低碳生活能减少大气CO₂,促进碳循环平衡,维持生物圈稳态,D正确。
故选A。
8. 细胞在有丝分裂时,细胞中的姐妹染色单体均须附着于纺锤丝上,这称为双定向作用。一种名为纺锤体装配检查点(SAC)的监控机制能监视纺锤丝附着过程,一旦发现如图所示的异常现象,便暂停姐妹染色单体的分离直到双定向作用完成才能继续进行分裂。下列有关叙述错误的是( )
A. 抑制APC的活性,可能导致着丝粒不分裂,姐妹染色单体不分开
B. 3M2B附着在着丝粒上,激活MCC后对APC具有促进作用,进而继续分裂
C. SAC监控机制能检查纺锤体是否正确组装,主要在有丝分裂前期起作用
D. SAC监控机制保证了有丝分裂过程中染色体平均分配到两个子细胞中
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,核仁、核膜消失;染色体形态出现且每条染色体包括两条染色单体;纺锤丝出现,表示有丝分裂的前期。纺锤体装配检查点(SAC)的监控机制能监视纺锤丝附着过程,一旦发现如图所示的异常现象,便暂停姐妹染色单体的分离直到双定向作用完成才能继续进行分裂。
【详解】A、根据题意可知,一旦发生如图所示的异常现象时,姐妹染色单体的分离便暂停,因此APC可能与着丝粒的分裂有关,若抑制APC的活性,可能导致着丝粒不分裂,姐妹染色单体不分开,A正确;
B、如果只有一条染色单体附着在纺锤丝上,则3M2B附着在对侧着丝粒上,并激活MCC,后者应抑制APC的活性,暂停姐妹染色单体的分离和有丝分裂的进行,由此确保只有双定向作用完成,染色单体才能顺利分离,所以激活MCC后对APC具有抑制作用,B错误;
C、纺锤体在有丝分裂前期出现,由于SAC监控机制能检查纺锤体是否正确组装,因此主要在有丝分裂前期起作用,C正确;
D、有丝分裂后期由纺锤体牵引姐妹染色体平均移向细胞两极,因此SAC监控机制保证了有丝分裂过程中染色体平均分配到两个子细胞中,D正确。
故选B。
9. 农业害虫的防治涉及多种方法的综合运用,结合种群数量的变化以及影响因素,下列防治方法与遵循原理对应正确的是( )
选项
防治方法
遵循原理
A
合理轮作,改变害虫的生存环境,减少害虫的发生
创设不适宜害虫生活的环境,降低害虫的环境容纳量
B
冬季或作物收获后,深翻土壤,使藏在土壤中的害虫幼虫、蛹或卵暴露在地表
降低害虫的出生率和死亡率
C
利用害虫的趋光性,在田间设置黑光灯进行诱杀
降低危害某种作物的所有害虫的种群密度,改变害虫的性别比例
D
利用害虫的天敌、细菌、真菌和病毒等微生物来防治害虫
通过非密度制约因素降低害虫的种群密度
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】生物防治:生物防治主要是用引入天敌或寄生虫的方法来防治害虫。优点是效果好且持久,成本低、无污染;缺点是引入寄生虫防治时,其转移性强,且容易对其他生物及人类造成危害。
【详解】A、合理轮作,改变害虫的生存环境,降低害虫的环境容纳量,减少害虫的发生,A正确;
B、深翻土壤改变了害虫的栖息环境,使其生存空间受限、食物资源减少等,这些不利因素会干扰害虫的正常繁殖行为,如交配机会减少、产卵场所不适宜等,降低害虫的出生率,增加死亡率,B错误;
C、趋光性诱杀主要是利用害虫的行为习性吸引并捕杀部分有趋光性的害虫,不能降低所有害虫种群密度,而这种选择并非基于害虫性别,所以在正常情况下,该方法不会对害虫种群的性别比例产生显著影响,C错误;
D、利用害虫的天敌、细菌、真菌等微生物防治害虫,作用强度与种群密度直接相关,属于密度制约因素,D错误。
故选A。
10. 癌细胞具有无限增殖的特点,癌细胞细胞质中存在大量独立于染色体之外的环状DNA(ecDNA),其上普遍带有与癌变相关的基因。下列叙述正确的是( )
A. 细胞癌变可能与抑癌基因表达的蛋白质活性减弱或失去活性有关
B. 癌细胞与正常细胞相比,水分减少、体积变小、染色质收缩、染色加深
C. 癌细胞内DNA复制、转录、翻译过程方向均沿着模板链的3'→5'方向进行
D. ecDNA上有a个碱基对,其中腺嘌呤有b个,则第3次复制时需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为7(a-b)个
【答案】A
【解析】
【分析】细胞癌变的原因包括内因和外因,外因是各种致癌因子(物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子),内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的主要特征:能无限增殖:形态结构发生显著改变;细胞表面物质发生变化。
【详解】A、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,而原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞凋亡,所以细胞癌变可能与这些基因表达的蛋白质活性减弱或失去活性有关,A正确;
B、细胞水分减少、体积变小、染色质收缩、染色加深是细胞衰老的特征,癌细胞的特点是无限增殖、形态结构发生显著变化、细胞膜上的糖蛋白等物质减少等,B错误;
C、DNA 复制时,DNA 聚合酶只能从引物的 3’端延伸 DNA 链,所以 DNA 复制方向是沿着模板链的 3’→5’方向进行;转录时,RNA 聚合酶沿着 DNA 模板链的 3’→5’方向移动合成 RNA;翻译时,核糖体沿着 mRNA 的 5’→3’方向移动读取密码子合成多肽链,C错误;
D、ecDNA 是环状 DNA,有a个碱基对,腺嘌呤有b个,则胸腺嘧啶也有b个,胞嘧啶和鸟嘌呤的数量均为(2a−2b)/2=a−b个。DNA 复制为半保留复制,第3次复制时,需要合成23−22=4个DNA 分子,每个DNA分子中胞嘧啶的数量是a−b个,所以需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数量为4(a−b)个,D错误。
故选A。
11. 群聚有利于种群增长和存活,群聚的程度随种类和条件而变化,过疏和过密都可能会限制种群发展,这就是群聚的阿利氏规律。如图是某动物种群的出生率和死亡率随种群数量的变化曲线。下列叙述错误的是( )
A. 曲线Ⅰ表示出生率,曲线Ⅱ表示死亡率
B. 据图分析,该种群的环境容纳量为80左右
C. 当该种群数量小于20时,自然状态下种群可能会逐渐消亡
D. 依据阿利氏规律,种群密度过大或过小都不利于种群增长
【答案】A
【解析】
【分析】种群的数量特征包括种群密度、年龄结构、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率,种群密度是种群最基本的数量特征。
【详解】A、分析图中曲线可知,曲线Ⅰ随着种群数量增加而逐渐增加,且种群数量小于20或大于80时曲线Ⅰ都在曲线Ⅱ之上,说明种群密度过大或过小都不利于种群增长,则图中曲线Ⅰ表示死亡率,图中曲线Ⅱ表示出生率,A错误;
B、一定环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值,当种群数量为80时,出生率等于死亡率,因此该种群K值为80,B正确;
C、由图可知当该动物的种群数量小于20时,由于种群数量太小,死亡率大于出生率,在自然状态下该种群会逐渐消亡,因为种群的延续需要有一定的个体数量为基础,C正确;
D、根据阿利氏规律可知,动物种群有一个合适的种群密度,种群密度过大或过小都不利于种群增长,D正确。
故选A。
12. 下图为培育试管动物、克隆动物、转基因动物的部分过程,下列有关叙述正确的是( )
A. 图示过程均需要MII期去核卵母细胞,且均可以大幅改良动物性状
B. 图示过程中受体不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应
C. 可对原肠胚时期的胚胎进行分割,从而提高胚胎的利用率
D. 可取内细胞团细胞做DNA分析,鉴定性别后进行胚胎移植
【答案】B
【解析】
【分析】试管动物和克隆动物的比较:①生殖方式:试管动物的生殖方式为有性生殖;克隆动物的生殖方式为无性生殖。②主要技术手段:试管动物的主要技术手段为体外受精、胚胎移植;克隆动物的主要技术手段为核移植技术、胚胎移植。
【详解】A、试管动物是体外受精形成受精卵,不需要MII期去核卵母细胞,A错误;
B、胚胎移植中受体对来自供体的胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能,B正确;
C、可对桑葚胚或囊胚时期的胚胎进行分割,从而提高胚胎的利用率,C错误;
D、胚胎移植前可取滋养层的细胞鉴定性别,D错误。
故选B。
13. 如图所示,一条染色体上有一对等位基因(D和d),当染色体的端粒断裂(②)后,姐妹染色单体会在断裂处发生融合(③)。端粒酶是细胞中负责延长端粒的一种酶,由RNA和蛋白质组成。融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂,没有着丝粒的染色体片段不会进入细胞核。下列说法正确的是( )
A. 图示过程可以发生在有丝分裂后期,也可以发生在减数第一次分裂后期
B. 图中涉及的变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异
C. 图⑤中D和d基因最后不可能分配到一个子细胞中
D. 端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短,端粒酶可以通过转录修复缩短的部位
【答案】B
【解析】
【分析】据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知,若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧,则图⑤中D和d基因最后可能分配到同一个子细胞中;若发生断裂的部位位于D和d基因之间,则图⑤中D和d基因最后可能分配到2个不同的子细胞中。
【详解】A、以上变异可以发生在有丝分裂后期,也可以发生在减数第二次分裂后期,A错误;
B、若融合的染色体在细胞分裂后期断裂的部位发生在某个基因内部,则可能会造成该基因部分碱基对的缺失,而发生基因突变;姐妹染色单体上存在等位基因,可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段互换,即基因重组;由于端粒的断裂、融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂,会发生染色体(结构)变异。故上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异,B正确;
C、据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知,若发生断裂的部位位于某着丝粒的左侧和右侧,最后可能两条染色体分配到一个子细胞中造成D和d基因分配到一个子细胞中,C错误;
D、随着分裂次数的增加,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒酶可以通过逆转录修复缩短的部位,D错误。
故选B。
14. 经人工诱变后,部分细菌由于某种酶被破坏而导致某些化学反应不能正常进行,就形成了营养缺陷型菌株。影印法(部分过程如图所示)可用于亮氨酸缺陷型菌株的初检,下列有关叙述不正确的是( )
注:基本培养基中含有满足微生物生长的最基本营养成分,完全培养基是在基本培养基的基础上,添加了氨基酸等物质,含有更丰富的营养成分。
A. 倒平板的适宜温度是50℃左右,待平板冷凝后,要将平板倒置
B. 进行过程②培养时,应先将丝绒布转印至基本培养基上
C. 实验人员应挑取菌落B进行接种培养及进一步鉴定
D. 利用发酵工程生产鉴定后的菌种具有产物专一、废弃物对环境污染小等特点
【答案】C
【解析】
【分析】培养基的概念及营养构成 (1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质; (2)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求.例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、倒平板的适宜温度是50℃左右,待平板冷凝后,要将平板倒置,防止冷凝水冲散单菌落,A正确;
B、进行过程②培养时,若先将丝绒布转印至完全培养基再转印至基本培养基,则有可能将完全培养基中的特定氨基酸带入基本培养基中,因此应先将丝绒布转印至基本培养基上,再转印至完全培养基上,B正确;
C、利用影印法培养可以使不同培养基中同种菌株的接种位置相同,菌落A只能在完全培养基生长,可能为营养缺陷型菌株,实验人员应挑取菌落A进行接种培养,并进一步鉴定,C错误;
D、发酵工程通过现代工程技术手段,利用微生物的特定功能,为人类生产有用的产品,利用发酵工程生产鉴定后的菌种具有产物专一、废弃物对环境污染小等特点,D正确。
故选C。
15. 将抗青枯病的二倍体野生马铃薯与不抗病的栽培种马铃薯融合后获得抗病的杂种植株,抗病基因的PCR扩增结果如图,下列有关叙述不正确的是( )
注:1号为标准参照物,2号为栽培种,3号为野生种
A. 除必需组分外,PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+
B. 用PCR扩增时,所用的引物越短,引物特异性越高
C. 根据电泳结果可初步推测4-14号为抗病的杂种植株
D. 还需通过接种青枯病菌检测杂种植株是否符合要求
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、镁离子作为Taq DNA聚合酶的激活剂,PCR反应体系中一般需要加入,A正确;
B、引物与模板链结合,所用的引物越短,引物特异性越低,B错误;
C、植物细胞杂交后形成的融合细胞中含有两亲本细胞的DNA,因此可知图示中2、3为双亲的DNA电泳结果,4~14为抗病的杂种植株电泳结果,C正确;
D、具有抗病基因不一定表现为抗病性状,还需通过接种青枯病菌检测杂种植株是否符合要求,D正确。
故选B。
二、不定项选择题(共5小题,每题至少有一个选项正确,每题3分,共15分)
16. 双歧杆菌是一类具有抗肿瘤作用的肠道微生物。研究人员从双歧杆菌中提取出双歧杆菌脂磷壁酸(LTA),取不同浓度的LTA加入细胞培养液中培养人的癌细胞,实验结果如下图所示,下列有关叙述错误的是( )
A. LTA的合成需要核糖体、内质网和高尔基体的参与
B. 该实验的自变量和因变量分别是LTA浓度和细胞增殖抑制率
C. 为增加实验的严谨性,应增设一个不添加LTA的对照组
D. 与正常人相比,某些肠道菌群失调的人患肿瘤的概率可能会增加
【答案】AB
【解析】
【分析】分析题图:图示结果说明LTA能抑制白血病细胞(癌细胞、肿瘤细胞)的增殖,且LTA作用的效果受LTA的浓度的影响,即一定范围(100μg/ml)内,LTA浓度越高,LTA(对白血病细胞的抑制)效果越强。
【详解】A、双歧杆菌是原核生物,无内质网和高尔基体,A错误;
B、据图可知,该实验到的自变量为LTA浓度和时间,因变量是细胞增殖抑制率,B错误;
C、实验设计应遵循对照与单一变量原则,分析题图可知,本实验缺少一组对照实验,对照实验的处理方法是培养液中不添加LTA,C正确;
D、据图可知,LTA能抑制肿瘤细胞的增殖,故与正常人相比,某些肠道菌群失调的人患肿瘤的几率可能会增加,D正确。
故选AB。
17. 某种动物的毛色与常染色体上的两对基因(Y/y、B/b)有关,其中Y、y控制色素是否产生,其中yy纯合子不产生色素,表现为白色;而B、b分别控制产生黑色素和黄色素。两对基因均为完全显性且独立遗传。现有黑色纯合品系甲和白色纯合品系乙进行杂交得到F1,F1中雌雄个体相互交配得到F2,下列有关该实验叙述正确的是( )
A. 该动物毛色的遗传遵循基因分离定律和自由组合定律
B. F2性状分离比一定为黑色:黄色:白色=9:3:4
C. 若F2有一定比例的黄色个体,则对F2分别进行测交,后代为3种毛色的个体占F2的1/4
D. B、b基因所包含的碱基数目可能相同,但碱基序列一定不同
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、基因自由组合定律:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。2、等位基因是基因突变的结果,无论是碱基对的改变、增添或者是缺失都使碱基对的排列顺序发生改变,从而改变了基因结构,形成了新的基因。
【详解】A、根据题干信息“两对基因均为完全显性且独立遗传”,所以每一对等位基因遵循基因分离定律,这两对基因遵循基因自由组合定律,A正确;
B、根据题干信息“其中Y、y控制色素是否产生,其中yy纯合子不产生色素,表现为白色;而B、b分别控制产生黑色素和黄色素”,则黑色纯合品系甲的基因型为BBYY,白色纯合品系乙的基因型为bbyy或BByy,F1基因型是YyBb或BBYy,故F2性状分离比有两种情况:黑色:黄色:白色=9:3:4或黑:白=3:1,B错误;
C、根据“若F2有一定比例的黄色个体”,说明亲代为:BBYY×bbyy,F1为BbYy,F2中能满足“对F2分别进行测交,后代为3种毛色”的基因型为BbYy,BbYy占F2的1/4,C正确;
D、等位基因是基因突变的结果,无论是碱基对的改变、增添或者是缺失都使碱基对的排列顺序发生改变,从而改变了基因结构,形成了新的基因;B、b是一对等位基因,它们所含碱基对数目可能相同,但二者的碱基序列一定不同,D正确。
故选ACD。
18. 日本排放福岛核污水是人为破坏海洋环境的灾难。下图为某核污水污染的海洋生态系统中物质与能量流动关系示意图。字母代表不同生物组分,带△数值为放射性物质浓度相对值、其余数值表示能量数值,单位为kJ/(cm2·a)。下列叙述正确的是( )
A. 排放的核污水属于海洋生态系统中的非生物的物质和能量
B. 放射性物质会沿着食物链在生物体内聚集,该现象具有全球性特点
C. D为该生态系统的最高营养级生物,其体内的放射性物质浓度最高
D. 该生态系统中第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率约为13.5%
【答案】ABD
【解析】
【分析】一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+被下一营养级同化的能量十分解者释放的能量。但对于最高营养级的情况有所不同,它所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量。
【详解】A、排放的核污水中含有化学物质(蕴含化学能),故排放的核污水属于海洋生态系统中的非生物的物质和能量,A正确;
B、放射性物质会沿着食物链在生物体内聚集,该现象具有全球性特点(放射性物质可以通过土壤吸收进入地球表面和地下水中,通过水流循环传播,放射性物质还可以通过挥发、扩散等方式进入大气,并随着空气流动传播到更远的地方),B正确;
C、D为该生态系统的分解者而非最高营养级生物,C为该生态系统的最高营养级生物,其体内的放射性物质浓度最高,C错误;
D、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,该生态系统中第一营养级的同化量=97+63+306=466,第二营养级的同化量=63,两者之间的能量传递效率约为63/466=13.5%,D正确。
故选ABD。
19. 深圳清华大学研究院研发的全球首台类器官3D打印机在第26届中国国际高新会上首次亮相,引起轰动。目前,生物3D打印技术打印心脏时采用的“生物墨水”是由干细胞与营养因子等材料组成的混合物。生物3D打印技术还包括植物细胞打印(如图)等,下列有关叙述正确的是( )
A. 营养因子中应包含糖类、氨基酸、无机盐等物质
B. 培养“生物墨水”中的动、植物细胞均应考虑温度、pH等条件
C. 题中动、植物细胞打印成组织、器官等均体现了细胞的全能性
D. 通常悬浮培养时需用酶将培养的组织或器官分散成单个细胞或细胞团
【答案】AB
【解析】
【分析】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
【详解】A、在细胞培养中,营养因子需要包含糖类(提供能量)、氨基酸(合成蛋白质的原料)、无机盐(维持细胞的渗透压和酸碱平衡等)等物质,对于“生物墨水”中细胞的培养也是如此,A正确;
B、温度和pH会影响细胞内酶的活性等,所以培养“生物墨水”中的动、植物细胞均应考虑温度、pH等条件,以保证细胞的正常生命活动,B正确;
C、细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。动物细胞打印成组织、器官没有发育成完整个体,没有体现细胞的全能性;植物细胞打印成组织、器官也没有发育成完整个体,同样没有体现细胞的全能性,C错误;
D、在动物细胞悬浮培养时,通常需用胰蛋白酶等将培养的组织分散成单个细胞或细胞团,以利于细胞与培养液充分接触,进行物质交换;但植物细胞有细胞壁,不能用酶将植物组织或器官分散成单个细胞,D错误。
故选AB。
20. 研究表明渐冻症的发病机理之一是谷氨酸在神经细胞之间堆积,造成神经细胞损伤。患者的大脑、脑干和脊髓中的运动神经元受到损害,导致肌肉逐渐萎缩,功能减退,但患者感觉和思维活动正常。相关叙述错误的是( )
A. 神经细胞间谷氨酸堆积,过度刺激受体,导致神经元过度激活而损伤
B. 患者的传入神经元受损,影响神经递质释放导致肢体肌肉功能逐渐丧失
C. 患者肠胃蠕动减慢,消化能力降低可能与交感神经等外周神经受损有关
D. 患者逐渐吐字不清,主要原因是大脑皮层中语言中枢“S区”受损
【答案】BCD
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式(电信号)传导到轴突末梢时,突触小泡释放神经递质(化学信号),神经递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、据题干信息可知,渐冻症的发病机理之一是谷氨酸在神经细胞之间堆积,谷氨酸是兴奋性递质,谷氨酸堆积,过度刺激受体,导致神经元过度激活而损伤,A正确;
B、由题意可知,患者所有感觉和思维活动等完全正常,故可知体内的感受器和传入神经是正常的,B错误;
C、交感神经活动占据优势,肠胃的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,副交感的神经活动占据优势,肠胃的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收,患者肠胃蠕动减慢,消化能力降低可能与副交感神经等外周神经受损有关,C错误;
D、若受损的部位是大脑皮层言语区的S区,由于S区是运动性语言中枢,故S区受损,不能说话,但能听懂别人的话,题干中渐冻症是大脑、脑干和脊髓中的运动神经元(传出神经)受到损害,导致肌肉逐渐萎缩,患者逐渐吐字不清,主要原因不是神经中枢(比如语言中枢“S区”)受损,D错误。
故选BCD。
Ⅱ卷(非选择题,5小题,共55分)
21. RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是当前生物学研究的热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰,起作用的有miRNA和siRNA,作用机制如图。其中宿主通过siRNA的作用降解病毒基因组RNA的过程又称为“RNAi免疫途径”。据图回答以下问题:
(1)催化过程①的酶是________,Drosha和Dicer酶作用的化学键依次是_______。
(2)Exportin5的功能是_______。过程③会导致翻译过程终止,原因是______。
(3)“RNAi免疫途径”中,过程④为_______过程。RISC复合体需要分子向导siRNA和AGO2蛋白协调发挥功能,siRNA作为分子向导,能特异性结合病毒基因组RNA的原理是________,而AGO2蛋白利用自身的RNA酶活性将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片。病毒为了加强侵染效率,病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析,病毒蛋白抑制“RNAi免疫途径”的机制是_________(答出2点)
(4)研究发现,RNA介导的基因沉默是可以遗传给子代的,这_______(填“属于”或“不属于”)表观遗传,理由是_______。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. 磷酸二酯键、磷酸二酯键
(2) ①. 将前体-miRNA从细胞核转运至细胞质 ②. RISC复合体与mRNA配对形成双链RNA,阻止核糖体移动,导致翻译终止
(3) ①. RNA复制 ②. 通过碱基互补配对原则,靶向结合病毒基因组 ③. RNA病毒蛋白与Dicer酶和AGO2蛋白竞争结合位点,分别阻止siRNA的产生和RISC的装配
(4) ①. 属于 ②. 基因表达改变(沉默)由RNA介导且可遗传,但未改变DNA序列
【解析】
【分析】1、RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录,转录是以基因为单位。
2、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叫作翻译。
【小问1详解】
过程①是以DNA为模板合成RNA的过程,表示转录,该过程所需的酶是RNA聚合酶;结合题意及题图可知,Drosha和Dicer酶均为RNA剪切酶,作用靶点均为RNA链的磷酸二酯键。
【小问2详解】
分析题意可知,Exportin5是一种核质运输蛋白,负责将剪切后的前体-miRNA从核内输出到胞质,供Dicer进一步加工;分析题图可知,图中过程③RISC复合体中的miRNA与mRNA配对形成双链RNA,阻止核糖体在mRNA上移动,导致翻译终止。
【小问3详解】
图中过程④是由病毒基因组RNA到dsRNA(双链RNA)的过程,表示RNA复制;“RNAi免疫途径”中RISC复合体需要分子向导siRNA和AGO2蛋白协调发挥功能。siRNA作为分子向导,能通过碱基互补配对原则,靶向结合病毒基因组RNA;AGO2蛋白将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片说明有RNA(水解)酶的作用。为了加强病毒的侵染效率,病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析,病毒蛋白和dsRNA结合阻止Dicer酶与dsRNA结合,阻止Dicer酶加工dsRNA产生siRNA;病毒蛋白和siRNA结合,阻止AGO2蛋白和siRNA结合,不能装配形成RISC复合体,抑制“RNAi免疫途径”。
【小问4详解】
表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,RNA介导的基因沉默由RNA介导且可遗传,但未改变DNA序列,属于表观遗传。
22. 甲醛(HCHO)是一种有毒气体,较多的出现在质量不达标的家具和装修材料中。长期处于甲醛浓度较高的环境中,患者可能会出现头晕、头痛、恶心呕吐等情况,严重的会导致死亡。室内栽培植物常春藤能够清除甲醛污染,常春藤具有极强的吸收有毒气体的功能。研究发现外源甲醛可以作为碳源参与常春藤的光合作用,具体过程如图1所示(其中RU5P和HU6P是中间产物)。请回答下列问题:
(1)图1中①是卡尔文循环,该循环中能量的转化形式是______。
(2)追踪并探明循环②甲醛的碳运行路径,可采用的方法是_______。常春藤细胞同化HCHO的具体场所是_____。
(3)甲醛在被常春藤吸收利用的同时,也会对常春藤的生长产生一定的影响。下表是常春藤在不同浓度甲醛胁迫下测得的(CH2O)的含量。甲醛脱氢酶(FALDH)是甲醛代谢过程中的关键酶,图2表示不同甲醛浓度下,该酶的活性相对值。图3是不同甲醛浓度下气孔导度(气孔的开放程度)的相对值。
表 常春藤在不同浓度甲醛胁迫下的(CH2O)含量
组别
样品
0天
第1天
第2天
第3天
第4天
a
1个单位甲醛浓度的培养液
2271
2658
2811
3271
3425
b
2个单位甲醛浓度的培养液
2271
2415
2936
2789
1840
c
不含甲醛的培养液
2271
2311
2399
2462
2529
①为研究甲醛对叶绿体形态及功能的影响,实验小组取成熟叶研磨,获得叶绿体悬液。向叶绿体悬液中加入适当的“电子受体”,并给予适宜光照,发现水在光下被分解放出O2,同时电子受体被还原。该实验模拟了光合作用中________阶段的物质变化,叶绿体中作为电子受体的物质是________。
②据图3分析,常春藤在甲醛胁迫下气孔导度的变化趋势为_______,这种变化的生理意义是_______。
③在1个单位甲醛浓度下,常春藤气孔开放程度下降,但(CH2O)的含量增加,综合上述图表信息,分析可能的原因是_______(答出一点)。
【答案】(1)ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中的化学能
(2) ①. 同位素标记法 ②. 叶绿体基质
(3) ①. 光反应 ②. NADP⁺ ③. 随甲醛浓度增加,常春藤气孔开放程度下降 ④. 可以减少空气中甲醛进入植物体内 ⑤. 甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用;1个单位甲醛浓度使FALDH的活性增强
【解析】
【分析】光合作用在植物细胞的叶绿体中进行,叶绿体类囊体的薄膜上有捕获光能的色素,在类囊体薄膜上和叶绿体基质中还有许多进行光合作用所必需的酶。光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上,将光能转化为储存在ATP和NADPH中的化学能;暗反应阶段发生在叶绿体基质中,将ATP和NADPH中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
【小问1详解】
卡尔文循环(暗反应)中,光反应产生的ATP和NADPH提供能量和还原力,将CO₂固定并转化为糖类,能量转化形式为活跃的化学能(ATP/NADPH)转化为稳定的化学能。
【小问2详解】
通过用放射性同位素(如¹⁴C)标记甲醛(HCHO),追踪其在循环②中的转移路径,可明确碳原子的去向;据图可知,甲醛直接参与循环②,而卡尔文循环在叶绿体基质中进行,推测循环②发生在叶绿体基质。
【小问3详解】
①该实验水光解放氧并还原电子受体,对应光合作用的光反应阶段;自然条件下,叶绿体的最终电子受体是NADP⁺(还原为NADPH)。
②据图3分析,实验范围内,随着甲醛浓度增加,气孔开放程度降低;该变化的意义应为:气孔关闭可减少甲醛进入叶片,减轻毒害。
③分析题可知,甲醛脱氢酶(FALDH)是甲醛代谢过程中的关键酶,图2显示1单位甲醛时FALDH活性较高,可能高效转化甲醛;且甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用,可抵消气孔关闭对CO₂吸收的限制。
23. 2024年11月28日,环绕塔克拉玛干沙漠边缘全长3046公里的绿色阻沙防护带终于完成了锁边“合龙”,这是人类防沙治沙史上的又一个奇迹。“锁住”塔克拉玛干沙漠主要采取三种方式:工程治沙、光伏治沙以及生物治沙。工程治沙是指在沙地上插进芦苇秆,打上草方格,然后在方格中播撒固沙植物的种子。光伏治沙是指铺设太阳能光伏板,光伏板下的土地可以种植合适作物,用根系将沙土固定在地表。生物治沙是指在“锁边”工程中种植梭梭、柽柳等固沙植物,以恢复植被、涵养水源。通过多种治沙法及网格化管理,草方格内原有沙生植物种子萌发、生长,群落逐渐形成,沙漠化得到治理。回答下列有关问题:
(1)工程治沙中草方格的铺设体现了生态工程建设所遵循的______原理(答出一点即可),草方格内形成群落的过程属于______演替,在恢复后的群落中,每种生物都占据着相对稳定的生态位,意义是_______。
(2)区别治沙后形成的群落与其他群落的重要特征是________。
(3)光伏治沙通过修建光伏电站的建设,形成沙障;在光伏板下进行种植农作物,实现发电、农业增收和治沙的多重目标。光伏板大规模安装后有利于板下植物的生长,原因是_________。
(4)固沙植物梭梭在沙漠生态系统中属于________,其根系发达且能分泌有机酸,请从植物生理的角度分析梭梭对沙漠环境的适应性________。(答出一点即可)
【答案】(1) ①. 自生 ②. 次生 ③. 有利于不同生物充分利用环境资源 (2)物种组成
(3)光伏板能为地面植物挡住过强的阳光,减少地表水分散失,有利于板下植物的光合作用(为板下植物生长提供了有利条件)
(4) ①. 生产者 ②. 梭梭发达的根系可深入地下吸收深层水分并固定植株不被风沙带走,以适应沙漠环境;梭梭分泌有机酸促进矿物质溶解,增强营养吸收,以适应沙漠环境
【解析】
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态系基本原理。
【小问1详解】
草方格技术通过固定流沙改善局部环境,促进植被自然恢复,依赖生态系统自我调节能力,符合生态工程中自生原理。依题意,工程治沙中草方格铺设后,草方格内原有沙生植物种子萌发、生长,群落逐渐形成,该演替过程是从原有生物和土壤条件开始的,故草方格内形成群落的过程属于次生演替过程。在恢复后的群落中,每种生物都占据着相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源,增加了群落的稳定性。
【小问2详解】
群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,故区别治沙后形成的群落与其他群落的重要特征是物种组成。
【小问3详解】
铺设光伏板后,光伏板能为地面植物挡住过强的阳光,减少地表水分散失,有利于板下植物的光合作用(为板下植物生长提供了有利条件),故光伏板大规模安装后有利于板下植物的生长。
【小问4详解】
梭梭是植物,能进行光合作用合成有机物,属于生态系统的生产者。梭梭发达的根系可深入地下吸收深层水分并固定植株不被风沙带走,梭梭分泌有机酸促进矿物质溶解,增强营养吸收,这些能力都能帮助梭梭适应沙漠环境。
24. 为探讨精神应激对下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)活性及大脑皮层和下丘脑中细胞因子(以IL-1β、IL-6为例)的影响,科研人员进行了小鼠与其天敌(猫)的暴露实验。将小鼠适应性培养后随机分组。急性应激组受天敌攻击45min后立即检测;慢性应激组每天受攻击45min,持续14天后检测;对照组正常环境处理。将记录的数据处理分析,结果如下图。
(1)由图1可知,血浆糖皮质激素水平在慢性应激组中持续升高可能会使下丘脑、垂体中糖皮质激素受体的敏感性_______(“升高”或“下降”),从而导致糖皮质激素对HPA轴的_______(“抑制”或“促进”)作用减弱,机体稳态受影响。
(2)研究发现,过量的糖皮质激素可促进免疫细胞的衰老和凋亡。结合图2、3分析,在慢性天敌应激情况下,长期高水平的皮质醇使________,导致免疫系统的免疫防御和_______功能降低,从而使机体受感染和患癌风险增大。
(3)近年来,国家倡导公民健康生活,关注体重问题,有关于皮质醇与体重之间的关系也引发了广泛关注。科学家发现:摄食的发生需要外周神经系统和中枢神经系统的协调参与,皮质醇可以直接促进摄食行为和脂肪沉积。
①食物形状等刺激可将信号传递至_______产生饥饿的感觉,形成摄食动机。一些下丘脑饱食中枢(VMH)细胞中含有血糖和脂肪酸感受器,可以感知机体血糖和脂肪酸水平并影响进食。VMH中的一些神经元表达厌食性的脑源性神经营养因子,推测该因子或其受体表达降低会导致摄食________(填“增加”或“减少”)。
②随着摄食的进行,血糖上升,体内________(填激素)含量会增加;饱腹感增加后,下丘脑饱食中枢相关神经元兴奋,进而抑制进食,该过程存在______调节。
③肥胖作为健康问题,经常伴随着抑郁等情绪障碍,研究发现肥胖会显著增加抑郁症发作的风险。据此提出两点预防抑郁症的建议:_________。
【答案】(1) ①. 下降 ②. 抑制
(2) ①. 免疫细胞衰老和凋亡 ②. 免疫监视
(3) ①. 大脑皮层 ②. 增加 ③. 胰岛素 ④. 反馈##负反馈 ⑤. 合理控制体重/均衡饮食;保持心理健康/减少精神应激
【解析】
【分析】反馈调节:在一个系统中,系统本身的某种变化结果,反过来作为调节该系统变化的因素,使系统变化出现新结果的过程,这种调节方式叫做反馈调节。如果新结果跟老结果呈负相关,则为负反馈调节;如果新结果跟老结果呈正相关,则为正反馈调节。正反馈调节的例子有:孕妇分勉过程、排尿过程和血液凝固等。
【小问1详解】
皮质醇的分泌受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的控制,皮质醇的分泌存在分级调节和负反馈调节,长期的高水平皮质醇抑制下丘脑和垂体的相关分泌活动,从而使下丘脑和垂体中皮质醇受体的敏感性下降,导致皮质醇对HPA轴的抑制作用减弱,引起了血浆皮质醇含量持续升高,机体稳态受影响。
【小问2详解】
分析题意可知,过量的糖皮质激素会加速免疫细胞衰老和凋亡,导致免疫防御功能下降;免疫监视功能(识别清除癌变细胞)降低会增加患癌风险。
【小问3详解】
①大脑皮层是所有感觉的形成部位,故饥饿感形成于大脑皮层;VMH中的一些神经元表达厌食性的脑源性神经营养因子,据此推测,VMH中厌食性因子表达降低会减少对进食的抑制,导致摄食增加。
②胰岛素是机体中唯一降低血糖的激素,随着摄食的进行,血糖上升,体内胰岛素含量增加以降低血糖浓度;饱腹感通过负反馈调节抑制进食,从而使内环境维持相对稳定。
③由题可知,研究发现肥胖会显著增加抑郁症发作的风险,故需从体重管理和心理调节两方面预防:合理控制体重/均衡饮食;保持心理健康/减少精神应激。
25. 科学家利用基因工程构建智能工程菌,通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒,制备水杨酸生物传感器(下图),水杨酸是常见的水体污染物。请回答:
(1)获得纯净的大肠杆菌的关键是防止________,对该工程菌进行扩大培养时所用的液体培养基中是否_________(填“是”或“否”)需要添加琼脂成分。若需分离得到大肠杆菌单菌落,可采用________(答2种方法)。
(2)分析上图可知,当环境中存在水杨酸时,水杨酸-调控蛋白复合物可激活_________启动子,最终使菌体发出红色荧光,根据________可判定环境中的水杨酸浓度。
(3)水杨酸羟化酶可催化水杨酸分解。工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点,但菌株本身会造成水源安全隐患。科学家将ccdA、ccdB两个基因插入原有序列中,使水杨酸被耗尽时菌株即启动“自毁”。已知ccdB基因表达毒蛋白可使工程菌致死,ccdA基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效,则ccdB基因应插入下图中的______位点。
(4)在分子水平上可以采用_________技术检测nahR蛋白。科研人员利用细胞工程技术制备了抗nahR蛋白的单克隆抗体,制备过程中给小鼠注射nahR蛋白的目的是__________,诱导细胞融合时所用到的灭活病毒失去了感染能力,但其________结构并未被破坏。用抗nahR蛋白的单克隆抗体检测nahR蛋白的优点是________。
(5)结果显示转智能工程菌的灵敏性并未达到预期,为提升nahR蛋白的生物活性,科研人员欲通过蛋白质工程对其进行改造。以下是相关步骤,诸按正确顺序排列:________。
①通过X射线衍射技术分析原始nahR蛋白的空间结构
②推导出提高生物学活性功能所需的关键氨基酸替换位点
③采用定点突变技术修改nahR基因的脱氧核苷酸序列
④将改造后的nahR基因导入受体细胞并检测其生物学活性
【答案】(1) ①. 杂菌污染 ②. 否 ③. 平板划线法、稀释涂布平板法
(2) ①. Ps(水杨酸诱导) ②. 红色荧光强度
(3)B (4) ①. 抗原-抗体杂交 ②. 刺激小鼠免疫系统产生特异性B细胞 ③. 抗原 ④. 特异性强、灵敏度高
(5)①②③④
【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。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
纯净培养的关键是避免杂菌污染(无菌操作);液体培养基无需琼脂(琼脂为固体培养基凝固剂);单菌落分离常用方法为平板划线法或稀释涂布平板,二者均能分散菌体形成独立菌落。
【小问2详解】
启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,可驱动基因的转录,据图可知,当环境中存在水杨酸时,水杨酸-调控蛋白复合物可激活Ps启动子,启动基因表达红色荧光蛋白,最终使菌体发出红色荧光,据此可判定环境中的水杨酸浓度。
【小问3详解】
由题干可知,ccdA基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效,为了保证在水杨酸存在时工程菌正常生存,ccdA应插入在Ps启动子之后,即图中的D位点,在水杨酸存在时,Ps启动子启动,ccdA基因表达抗毒素蛋白,而ccdB基因表达毒蛋白可使工程菌致死,当水杨酸被耗尽时,Ps启动子不再启动,此时要让工程菌启动“自毁”,ccdB应插入在Pc启动子控制的区域,所以应插入Pc启动子之后,即图中的B位点。
【小问4详解】
抗原与抗体的结合具有特异性,故在分子水平上可以采用 抗原-抗体杂交技术检测nahR蛋白;特定抗原可诱导机体产生特定的B细胞,进而产生特异性抗体,故制备过程中给小鼠注射nahR蛋白的目的是刺激小鼠免疫系统产生特异性B细胞;诱导细胞融合时所用到的灭活病毒失去了感染能力,但其抗原结构未被破坏,故仍可诱导机体的特异性免疫过程;用抗nahR蛋白的单克隆抗体检测nahR蛋白的优点是特异性强、灵敏度高。
【小问5详解】
蛋白质工程是按照相反的思路进行的,确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→基因中的碱基序列,可以创造自然界不存在的蛋白质,故按正确顺序排列应是:①通过X射线衍射技术分析原始nahR蛋白的空间结构→②推导出提高生物学活性功能所需的关键氨基酸替换位点→③采用定点突变技术修改nahR基因的脱氧核苷酸序列→④将改造后的nahR基因导入受体细胞并检测其生物学活性。
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哈尔滨市第九中学2024—2025学年度高三下学期第五次模拟考试生物学科试卷
(考试时间:75分钟满分:100分共6页)
I卷(选择题,20小题,共45分)
一、单项选择题(共15小题,每小题2分)
1. 在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。下列有关叙述正确的是( )
A. 上述通过胞吞方式“吃掉”肠壁组织细胞的过程不需要细胞膜上的蛋白质参与
B. 胞吞形成的囊泡,在变形虫中可以被溶酶体降解,其降解后的部分产物可再利用
C. 人体细胞吸收葡萄糖的方式与痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式相同
D. 在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,并且不需要消耗能量
2. 下图是某种微生物体内某一物质代谢过程的示意图。下列有关酶活性调节的叙述,错误的是( )
A. 丁物质既是酶③催化生成的产物,又是酶③的反馈抑制物
B. 戊物质可能通过与酶④结合导致酶④结构变化而使其活性下降
C. 当丁物质和戊物质中任意一种过量时,酶①的活性都将受到抑制
D. 若此代谢途径的终产物不断排出菌体外,则可减弱丙物质对酶①的抑制作用
3. 1952年,赫尔希和蔡斯分别用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染细菌,如图所示为用32P或35S标记的T2噬菌体分别侵染大肠杆菌的部分实验流程。下列叙述正确的是( )
A. 可用乙肝病毒替代T2噬菌体作为实验材料
B. 本实验不能证明DNA能指导蛋白质的合成
C. 本实验采用了自身前后对照,无空白对照组
D. 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌不充分会使沉淀物放射性升高
4. 下列有关激素的说法中正确的是
A. 动物激素和植物激素均是具有微量、高效调节作用的重要蛋白质
B. 动物激素和植物激素均有特定生物活性,都要与特定受体结合后才能起作用
C. 动物激素和植物激素都是由内分泌腺分泌、作用于特定细胞和器官的
D. 动物激素和植物激素都是参与体液调节的信息分子,在体内都是不定向运输
5. 寒冷、紧张时机体会出现如下图所示的一系列神经内分泌反应,相关叙述正确的是( )
A. 神经冲动以局部电流的形式直接作用于下丘脑中的调节中枢
B. 激素①②③的效应只有及时终止才能产生精确的调节功能
C. 作为免疫活性物质的细胞因子和抗体均能与抗原特异性结合
D. 长期过度紧张会强化机体的反馈调节能力进而使免疫力提升
6. 下列关于生命活动调节的叙述,错误的有( )
①严重腹泻后只补充水分不能维持细胞外液正常的渗透压
②看到酸甜可口的杨梅而分泌唾液属于非条件反射
③垂体功能受损的幼犬会出现抗寒能力减弱等现象
④突触后膜上的受体与兴奋性神经递质结合后,会引起突触后膜的电位变化为外负内正
⑤寒冷刺激下,相关神经兴奋后可以促进甲状腺激素、肾上腺素等激素的释放
⑥甲亢病人体内促甲状腺激素的含量低于正常值
⑦糖尿病患者体内细胞吸收利用血糖的速率加快
A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
7. 随着科学的发展,稳态概念的内涵和外延不断充实。人们发现不同水平的生命活动都存在着类似于内环境稳态的特性,相关叙述错误的是( )
A. 自然界中捕食者和猎物数量相互制约、动态平衡,这是种群水平上的稳态
B. 如果人体内胰岛素和胰高血糖素分泌紊乱,人体血糖的稳态就会受到破坏
C. 细胞中原癌基因和抑癌基因的表达处于稳态时,细胞才能正常生长和分裂
D. 植树造林、开发清洁能源、低碳生活方式等有助于维持生物圈碳循环稳态
8. 细胞在有丝分裂时,细胞中的姐妹染色单体均须附着于纺锤丝上,这称为双定向作用。一种名为纺锤体装配检查点(SAC)的监控机制能监视纺锤丝附着过程,一旦发现如图所示的异常现象,便暂停姐妹染色单体的分离直到双定向作用完成才能继续进行分裂。下列有关叙述错误的是( )
A. 抑制APC的活性,可能导致着丝粒不分裂,姐妹染色单体不分开
B. 3M2B附着在着丝粒上,激活MCC后对APC具有促进作用,进而继续分裂
C. SAC监控机制能检查纺锤体是否正确组装,主要在有丝分裂前期起作用
D. SAC监控机制保证了有丝分裂过程中染色体平均分配到两个子细胞中
9. 农业害虫的防治涉及多种方法的综合运用,结合种群数量的变化以及影响因素,下列防治方法与遵循原理对应正确的是( )
选项
防治方法
遵循原理
A
合理轮作,改变害虫的生存环境,减少害虫的发生
创设不适宜害虫生活的环境,降低害虫的环境容纳量
B
冬季或作物收获后,深翻土壤,使藏在土壤中的害虫幼虫、蛹或卵暴露在地表
降低害虫的出生率和死亡率
C
利用害虫的趋光性,在田间设置黑光灯进行诱杀
降低危害某种作物的所有害虫的种群密度,改变害虫的性别比例
D
利用害虫的天敌、细菌、真菌和病毒等微生物来防治害虫
通过非密度制约因素降低害虫的种群密度
A. A B. B C. C D. D
10. 癌细胞具有无限增殖的特点,癌细胞细胞质中存在大量独立于染色体之外的环状DNA(ecDNA),其上普遍带有与癌变相关的基因。下列叙述正确的是( )
A. 细胞癌变可能与抑癌基因表达的蛋白质活性减弱或失去活性有关
B. 癌细胞与正常细胞相比,水分减少、体积变小、染色质收缩、染色加深
C. 癌细胞内DNA复制、转录、翻译过程方向均沿着模板链的3'→5'方向进行
D. ecDNA上有a个碱基对,其中腺嘌呤有b个,则第3次复制时需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为7(a-b)个
11. 群聚有利于种群增长和存活,群聚的程度随种类和条件而变化,过疏和过密都可能会限制种群发展,这就是群聚的阿利氏规律。如图是某动物种群的出生率和死亡率随种群数量的变化曲线。下列叙述错误的是( )
A. 曲线Ⅰ表示出生率,曲线Ⅱ表示死亡率
B. 据图分析,该种群的环境容纳量为80左右
C. 当该种群数量小于20时,自然状态下种群可能会逐渐消亡
D. 依据阿利氏规律,种群密度过大或过小都不利于种群增长
12. 下图为培育试管动物、克隆动物、转基因动物的部分过程,下列有关叙述正确的是( )
A. 图示过程均需要MII期去核卵母细胞,且均可以大幅改良动物性状
B. 图示过程中受体不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应
C. 可对原肠胚时期的胚胎进行分割,从而提高胚胎的利用率
D. 可取内细胞团细胞做DNA分析,鉴定性别后进行胚胎移植
13. 如图所示,一条染色体上有一对等位基因(D和d),当染色体的端粒断裂(②)后,姐妹染色单体会在断裂处发生融合(③)。端粒酶是细胞中负责延长端粒的一种酶,由RNA和蛋白质组成。融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂,没有着丝粒的染色体片段不会进入细胞核。下列说法正确的是( )
A. 图示过程可以发生在有丝分裂后期,也可以发生在减数第一次分裂后期
B. 图中涉及的变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异
C. 图⑤中D和d基因最后不可能分配到一个子细胞中
D. 端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短,端粒酶可以通过转录修复缩短的部位
14. 经人工诱变后,部分细菌由于某种酶被破坏而导致某些化学反应不能正常进行,就形成了营养缺陷型菌株。影印法(部分过程如图所示)可用于亮氨酸缺陷型菌株的初检,下列有关叙述不正确的是( )
注:基本培养基中含有满足微生物生长的最基本营养成分,完全培养基是在基本培养基的基础上,添加了氨基酸等物质,含有更丰富的营养成分。
A. 倒平板的适宜温度是50℃左右,待平板冷凝后,要将平板倒置
B. 进行过程②培养时,应先将丝绒布转印至基本培养基上
C. 实验人员应挑取菌落B进行接种培养及进一步鉴定
D. 利用发酵工程生产鉴定后的菌种具有产物专一、废弃物对环境污染小等特点
15. 将抗青枯病的二倍体野生马铃薯与不抗病的栽培种马铃薯融合后获得抗病的杂种植株,抗病基因的PCR扩增结果如图,下列有关叙述不正确的是( )
注:1号为标准参照物,2号为栽培种,3号为野生种
A. 除必需组分外,PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+
B. 用PCR扩增时,所用的引物越短,引物特异性越高
C. 根据电泳结果可初步推测4-14号为抗病的杂种植株
D. 还需通过接种青枯病菌检测杂种植株是否符合要求
二、不定项选择题(共5小题,每题至少有一个选项正确,每题3分,共15分)
16. 双歧杆菌是一类具有抗肿瘤作用的肠道微生物。研究人员从双歧杆菌中提取出双歧杆菌脂磷壁酸(LTA),取不同浓度的LTA加入细胞培养液中培养人的癌细胞,实验结果如下图所示,下列有关叙述错误的是( )
A. LTA的合成需要核糖体、内质网和高尔基体的参与
B. 该实验的自变量和因变量分别是LTA浓度和细胞增殖抑制率
C. 为增加实验的严谨性,应增设一个不添加LTA的对照组
D. 与正常人相比,某些肠道菌群失调的人患肿瘤的概率可能会增加
17. 某种动物的毛色与常染色体上的两对基因(Y/y、B/b)有关,其中Y、y控制色素是否产生,其中yy纯合子不产生色素,表现为白色;而B、b分别控制产生黑色素和黄色素。两对基因均为完全显性且独立遗传。现有黑色纯合品系甲和白色纯合品系乙进行杂交得到F1,F1中雌雄个体相互交配得到F2,下列有关该实验叙述正确的是( )
A. 该动物毛色的遗传遵循基因分离定律和自由组合定律
B. F2性状分离比一定为黑色:黄色:白色=9:3:4
C. 若F2有一定比例的黄色个体,则对F2分别进行测交,后代为3种毛色的个体占F2的1/4
D. B、b基因所包含的碱基数目可能相同,但碱基序列一定不同
18. 日本排放福岛核污水是人为破坏海洋环境的灾难。下图为某核污水污染的海洋生态系统中物质与能量流动关系示意图。字母代表不同生物组分,带△数值为放射性物质浓度相对值、其余数值表示能量数值,单位为kJ/(cm2·a)。下列叙述正确的是( )
A. 排放的核污水属于海洋生态系统中的非生物的物质和能量
B. 放射性物质会沿着食物链在生物体内聚集,该现象具有全球性特点
C. D为该生态系统的最高营养级生物,其体内的放射性物质浓度最高
D. 该生态系统中第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率约为13.5%
19. 深圳清华大学研究院研发的全球首台类器官3D打印机在第26届中国国际高新会上首次亮相,引起轰动。目前,生物3D打印技术打印心脏时采用的“生物墨水”是由干细胞与营养因子等材料组成的混合物。生物3D打印技术还包括植物细胞打印(如图)等,下列有关叙述正确的是( )
A. 营养因子中应包含糖类、氨基酸、无机盐等物质
B. 培养“生物墨水”中的动、植物细胞均应考虑温度、pH等条件
C. 题中动、植物细胞打印成组织、器官等均体现了细胞的全能性
D. 通常悬浮培养时需用酶将培养的组织或器官分散成单个细胞或细胞团
20. 研究表明渐冻症的发病机理之一是谷氨酸在神经细胞之间堆积,造成神经细胞损伤。患者的大脑、脑干和脊髓中的运动神经元受到损害,导致肌肉逐渐萎缩,功能减退,但患者感觉和思维活动正常。相关叙述错误的是( )
A. 神经细胞间谷氨酸堆积,过度刺激受体,导致神经元过度激活而损伤
B. 患者的传入神经元受损,影响神经递质释放导致肢体肌肉功能逐渐丧失
C. 患者肠胃蠕动减慢,消化能力降低可能与交感神经等外周神经受损有关
D. 患者逐渐吐字不清,主要原因是大脑皮层中语言中枢“S区”受损
Ⅱ卷(非选择题,5小题,共55分)
21. RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是当前生物学研究的热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰,起作用的有miRNA和siRNA,作用机制如图。其中宿主通过siRNA的作用降解病毒基因组RNA的过程又称为“RNAi免疫途径”。据图回答以下问题:
(1)催化过程①的酶是________,Drosha和Dicer酶作用的化学键依次是_______。
(2)Exportin5的功能是_______。过程③会导致翻译过程终止,原因是______。
(3)“RNAi免疫途径”中,过程④为_______过程。RISC复合体需要分子向导siRNA和AGO2蛋白协调发挥功能,siRNA作为分子向导,能特异性结合病毒基因组RNA的原理是________,而AGO2蛋白利用自身的RNA酶活性将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片。病毒为了加强侵染效率,病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析,病毒蛋白抑制“RNAi免疫途径”的机制是_________(答出2点)
(4)研究发现,RNA介导的基因沉默是可以遗传给子代的,这_______(填“属于”或“不属于”)表观遗传,理由是_______。
22. 甲醛(HCHO)是一种有毒气体,较多的出现在质量不达标的家具和装修材料中。长期处于甲醛浓度较高的环境中,患者可能会出现头晕、头痛、恶心呕吐等情况,严重的会导致死亡。室内栽培植物常春藤能够清除甲醛污染,常春藤具有极强的吸收有毒气体的功能。研究发现外源甲醛可以作为碳源参与常春藤的光合作用,具体过程如图1所示(其中RU5P和HU6P是中间产物)。请回答下列问题:
(1)图1中①是卡尔文循环,该循环中能量的转化形式是______。
(2)追踪并探明循环②甲醛的碳运行路径,可采用的方法是_______。常春藤细胞同化HCHO的具体场所是_____。
(3)甲醛在被常春藤吸收利用的同时,也会对常春藤的生长产生一定的影响。下表是常春藤在不同浓度甲醛胁迫下测得的(CH2O)的含量。甲醛脱氢酶(FALDH)是甲醛代谢过程中的关键酶,图2表示不同甲醛浓度下,该酶的活性相对值。图3是不同甲醛浓度下气孔导度(气孔的开放程度)的相对值。
表 常春藤在不同浓度甲醛胁迫下的(CH2O)含量
组别
样品
0天
第1天
第2天
第3天
第4天
a
1个单位甲醛浓度的培养液
2271
2658
2811
3271
3425
b
2个单位甲醛浓度的培养液
2271
2415
2936
2789
1840
c
不含甲醛的培养液
2271
2311
2399
2462
2529
①为研究甲醛对叶绿体形态及功能的影响,实验小组取成熟叶研磨,获得叶绿体悬液。向叶绿体悬液中加入适当的“电子受体”,并给予适宜光照,发现水在光下被分解放出O2,同时电子受体被还原。该实验模拟了光合作用中________阶段的物质变化,叶绿体中作为电子受体的物质是________。
②据图3分析,常春藤在甲醛胁迫下气孔导度的变化趋势为_______,这种变化的生理意义是_______。
③在1个单位甲醛浓度下,常春藤气孔开放程度下降,但(CH2O)的含量增加,综合上述图表信息,分析可能的原因是_______(答出一点)。
23. 2024年11月28日,环绕塔克拉玛干沙漠边缘全长3046公里的绿色阻沙防护带终于完成了锁边“合龙”,这是人类防沙治沙史上的又一个奇迹。“锁住”塔克拉玛干沙漠主要采取三种方式:工程治沙、光伏治沙以及生物治沙。工程治沙是指在沙地上插进芦苇秆,打上草方格,然后在方格中播撒固沙植物的种子。光伏治沙是指铺设太阳能光伏板,光伏板下的土地可以种植合适作物,用根系将沙土固定在地表。生物治沙是指在“锁边”工程中种植梭梭、柽柳等固沙植物,以恢复植被、涵养水源。通过多种治沙法及网格化管理,草方格内原有沙生植物种子萌发、生长,群落逐渐形成,沙漠化得到治理。回答下列有关问题:
(1)工程治沙中草方格的铺设体现了生态工程建设所遵循的______原理(答出一点即可),草方格内形成群落的过程属于______演替,在恢复后的群落中,每种生物都占据着相对稳定的生态位,意义是_______。
(2)区别治沙后形成的群落与其他群落的重要特征是________。
(3)光伏治沙通过修建光伏电站的建设,形成沙障;在光伏板下进行种植农作物,实现发电、农业增收和治沙的多重目标。光伏板大规模安装后有利于板下植物的生长,原因是_________。
(4)固沙植物梭梭在沙漠生态系统中属于________,其根系发达且能分泌有机酸,请从植物生理的角度分析梭梭对沙漠环境的适应性________。(答出一点即可)
24. 为探讨精神应激对下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)活性及大脑皮层和下丘脑中细胞因子(以IL-1β、IL-6为例)的影响,科研人员进行了小鼠与其天敌(猫)的暴露实验。将小鼠适应性培养后随机分组。急性应激组受天敌攻击45min后立即检测;慢性应激组每天受攻击45min,持续14天后检测;对照组正常环境处理。将记录的数据处理分析,结果如下图。
(1)由图1可知,血浆糖皮质激素水平在慢性应激组中持续升高可能会使下丘脑、垂体中糖皮质激素受体的敏感性_______(“升高”或“下降”),从而导致糖皮质激素对HPA轴的_______(“抑制”或“促进”)作用减弱,机体稳态受影响。
(2)研究发现,过量的糖皮质激素可促进免疫细胞的衰老和凋亡。结合图2、3分析,在慢性天敌应激情况下,长期高水平的皮质醇使________,导致免疫系统的免疫防御和_______功能降低,从而使机体受感染和患癌风险增大。
(3)近年来,国家倡导公民健康生活,关注体重问题,有关于皮质醇与体重之间的关系也引发了广泛关注。科学家发现:摄食的发生需要外周神经系统和中枢神经系统的协调参与,皮质醇可以直接促进摄食行为和脂肪沉积。
①食物形状等刺激可将信号传递至_______产生饥饿的感觉,形成摄食动机。一些下丘脑饱食中枢(VMH)细胞中含有血糖和脂肪酸感受器,可以感知机体血糖和脂肪酸水平并影响进食。VMH中的一些神经元表达厌食性的脑源性神经营养因子,推测该因子或其受体表达降低会导致摄食________(填“增加”或“减少”)。
②随着摄食的进行,血糖上升,体内________(填激素)含量会增加;饱腹感增加后,下丘脑饱食中枢相关神经元兴奋,进而抑制进食,该过程存在______调节。
③肥胖作为健康问题,经常伴随着抑郁等情绪障碍,研究发现肥胖会显著增加抑郁症发作的风险。据此提出两点预防抑郁症的建议:_________。
25. 科学家利用基因工程构建智能工程菌,通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒,制备水杨酸生物传感器(下图),水杨酸是常见的水体污染物。请回答:
(1)获得纯净的大肠杆菌的关键是防止________,对该工程菌进行扩大培养时所用的液体培养基中是否_________(填“是”或“否”)需要添加琼脂成分。若需分离得到大肠杆菌单菌落,可采用________(答2种方法)。
(2)分析上图可知,当环境中存在水杨酸时,水杨酸-调控蛋白复合物可激活_________启动子,最终使菌体发出红色荧光,根据________可判定环境中的水杨酸浓度。
(3)水杨酸羟化酶可催化水杨酸分解。工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点,但菌株本身会造成水源安全隐患。科学家将ccdA、ccdB两个基因插入原有序列中,使水杨酸被耗尽时菌株即启动“自毁”。已知ccdB基因表达毒蛋白可使工程菌致死,ccdA基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效,则ccdB基因应插入下图中的______位点。
(4)在分子水平上可以采用_________技术检测nahR蛋白。科研人员利用细胞工程技术制备了抗nahR蛋白的单克隆抗体,制备过程中给小鼠注射nahR蛋白的目的是__________,诱导细胞融合时所用到的灭活病毒失去了感染能力,但其________结构并未被破坏。用抗nahR蛋白的单克隆抗体检测nahR蛋白的优点是________。
(5)结果显示转智能工程菌的灵敏性并未达到预期,为提升nahR蛋白的生物活性,科研人员欲通过蛋白质工程对其进行改造。以下是相关步骤,诸按正确顺序排列:________。
①通过X射线衍射技术分析原始nahR蛋白的空间结构
②推导出提高生物学活性功能所需的关键氨基酸替换位点
③采用定点突变技术修改nahR基因的脱氧核苷酸序列
④将改造后的nahR基因导入受体细胞并检测其生物学活性
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