内容正文:
江苏省前黄中学2025届高三下学期二模适应性考试(二)
生物试卷
一、单项选择题:本部分包括 14 题,每题 2 分,共计 28 分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A. 抗体属于分泌蛋白,其在细胞内转运与细胞骨架相关
B. 植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,其不能用于合成磷脂
C. 腺苷是细胞中重要的化合物,其组成元素与NADH相同
D. 动植物细胞中均含有葡萄糖,可以用斐林试剂来检测确定
【答案】A
【解析】
【分析】1、糖类分为单糖、二糖和多糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素和糖原,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的组成成分。
2、脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、抗体是由浆细胞分泌的免疫球蛋白,属于分泌蛋白。 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。分泌蛋白在细胞内的转运过程中需要借助细胞骨架,A正确;
B、磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物构成,植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,可用于合成磷脂,B错误;
C、腺苷是由腺嘌呤和核糖组成的,其组成元素为C、H、O、N。NADH(还原型辅酶Ⅰ)的组成元素为C、H、O、N、P。二者组成元素不同,C错误;
D、动植物细胞中均含有葡萄糖,葡萄糖是还原糖,能用斐林试剂检测。但动物细胞中除了葡萄糖还有其他还原糖如半乳糖、果糖等,植物细胞中也有麦芽糖等还原糖,仅用斐林试剂检测只能说明有还原糖存在,不能确定就是葡萄糖,D错误。
故选A。
2. 我国科学家成功用噬菌体治疗耐药性细菌引起的顽固性尿路感染。相关叙述正确的是( )
A. 可用稀释涂布平板法或特定的细菌计数板对噬菌体进行计数
B. 与耐药性细菌相比,噬菌体最主要的结构特点是无细胞核
C. 合成噬菌体的蛋白质外壳所需能量主要由细菌的线粒体提供
D. 噬菌体治疗可规避因使用广谱抗生素杀菌而引发的菌群失调问题
【答案】D
【解析】
【分析】1、噬菌体属于病毒,病毒没有细胞结构,不能独立代谢,需要寄生在活细胞中才能进行增殖。
2、稀释涂布平板法常用来进行微生物的分离和计数。
【详解】A、噬菌体属于病毒,不能用稀释涂布平板法或特定的细菌计数板进行计数,A错误;
B、噬菌体属于病毒,病毒没有细胞结构,B错误;
C、细菌属于原核生物,没有线粒体,C错误;
D、噬菌体治疗具有特异性,只针对特定的细菌,不会影响其他菌群,因此可以避免广谱抗生素导致的菌群失调问题,D正确。
故选D。
3. 如图为某动物细胞亚显微结构示意图,相关叙述正确的是( )
A. 结构①含有多种酶,可催化丙酮酸分解、DNA复制等过程
B. 结构②是细胞膜,在光学显微镜下可观察到亮-暗-亮三层结构
C. 结构③中因含核仁而成为细胞代谢和遗传的控制中心
D. 结构④属于生物膜系统,参与分泌蛋白的合成、加工和运输
【答案】A
【解析】
【分析】生物膜系统是指由细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器的膜共同构成的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。
【详解】A、结构①为线粒体,可以进行有氧呼吸的第二、三阶段,含有多种酶,可催化丙酮酸分解,线粒体还是半自主细胞器,能进行DNA复制、蛋白质合成等过程,A正确;
B、结构②是细胞膜,在光学显微镜下只能看到细胞的轮廓,无法观察到亮-暗-亮三层结构,B错误;
C、结构③是细胞核,其中因含染色体而成为细胞代谢和遗传的控制中心,C错误;
D、结构④是高尔基体,属于生物膜系统,参与分泌蛋白的加工和运输,蛋白质的合成在核糖体,D错误。
故选A。
4. 细胞膜膜蛋白的70%~80%为整合膜蛋白,整合膜蛋白均为跨膜蛋白,其肽链可一次或反复多次穿越膜脂质双层,在结构上可分为:胞质外结构域、跨膜结构域和胞质内结构域等三个组成部分,具有物质运输和信息传递等功能。下列说法正确的是( )
A. 大分子物质进入细胞时,此物质首先要与整合膜蛋白结合
B. 某些整合膜蛋白胞质内结构域的疏水区域具有催化作用
C. 整合膜蛋白的存在是细胞膜具有选择透过性的结构基础
D. 用放射性同位素15N标记氨基酸可追踪膜蛋白的合成与运输途径
【答案】C
【解析】
【分析】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,此外还有少量的糖类。组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,磷脂构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,因此,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
【详解】A、当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合(不一定是整合膜蛋白),从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子,A错误;
B、胞质内是水溶液环境,胞质内结构域应该是亲水区域,而不是疏水区域,B错误;
C、细胞膜具有选择透过性,与膜上蛋白质的种类和数量有关,细胞膜膜蛋白的70%~80%为整合膜蛋白,所以整合膜蛋白的存在是细胞膜具有选择透过性的结构基础,C正确;
D、15N不具有放射性,不能用放射性同位素15N标记氨基酸追踪膜蛋白的合成与运输途径,应该用具有放射性的元素如3H等标记氨基酸,D错误。
故选C。
5. 我国新疆捷蜥蜴(2n=38)的性别决定方式为ZW型,其体色受Z染色体上的一对等位基因B(灰色)和b(绿色)控制。相关叙述错误的是( )
A. 对捷蜥蜴的基因组测序需测20条染色体上的脱氧核苷酸序列
B. 可根据体色来判断绿色雄性捷蜥蜴与灰色雌性捷蜥蜴杂交后代的性别
C. B、b的分离发生在初级精母细胞中,不会发生在次级精母细胞中
D. 在新疆戈壁滩上灰色捷蜥蜴不易被天敌捕食,故B基因频率会升高
【答案】C
【解析】
【分析】分析题文:新疆捷蜥蜴的性别决定方式为ZW型。其体色是一对相对性状,受Z染色体上一对等位基因B、b控制,其中灰色的基因型有ZBW、ZBZB、ZBZb,绿色的基因型为ZbW、ZbZb。
【详解】A、新疆捷蜥蜴(2n=38)的性别决定方式为ZW型,要完成捷蜥蜴的基因组测序,需要测18条常染色体+Z染色体+W染色体,共20条染色体上的脱氧核苷酸序列,A正确;
B、可根据体色来判断绿色雄性捷蜥蜴与灰色雌性捷蜥蜴杂交后代的性别,如用绿色雄蚕(ZbZb)与灰色雌蚕(ZBW)杂交,子代雄性全为灰色,雌性全为绿色,B正确;
C、如果发生互换,次级精母细胞可以发生等位基因分离,C错误;
D、在新疆戈壁滩上,由于灰色捷蜥蜴不易被天敌捕食,更加适应环境,故B基因频率会升高,D正确。
故选C。
6. m6A是RNA中相应位置添加一个甲基基团的修饰。NOD1是鱼类体内一种重要的免疫受体,去甲基化酶FTO可以“擦除”NOD1mRNA的m6A修饰,进而避免m6A识别蛋白对NOD1mRNA的识别和降解。相关叙述正确的是( )
A. m6A修饰通过改变NOD1mRNA的碱基序列从而影响鱼类的表型
B. m6A修饰能够影响mRNA的稳定性,进而抑制NODl基因的表达
C. 抑制去甲基化酶FTO的活性,将有助于提高鱼的免疫能力和抗病能力
D. DNA甲基化、RNA甲基化等属于表观遗传,遵循孟德尔遗传定律
【答案】B
【解析】
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,而基因表达与表型发生可遗传变化的现象,即不依赖于DNA序列的基因表达状态与表型的改变。
【详解】A、m6A修饰是一种表观遗传修饰方式,并未改变基因的碱基序列,但这种修饰可以遗传给后代,A错误;
B、m6A修饰能够影响mRNA的稳定性,mRNA作为翻译的模板,进而影响NOD1基因的翻译过程,B正确;
C、抑制去甲基化酶FTO的活性导致NOD1mRNA被识别和降解,NOD1蛋白含量减少,鱼的免疫能力和抗病能力下降,C错误;
D、表观遗传过程生物体基因的碱基序列不变,与环境变化密切相关,所以不遵循孟德尔遗传定律,D错误。
故选B。
7. 牡丹(2n=10)与芍药(4n=20)杂交,子代植株高度不育。如图是研究人员观察到的子代植株减数分裂图像。相关叙述错误的是( )
A. 应取花蕾未开放时的花药进行观察
B. 图a细胞中同源染色体联会紊乱
C. 图b细胞中的染色体桥断裂后,可能导致染色体结构变异
D. 子代植株的细胞中不存在同源染色体,是其高度不育的原因之一
【答案】D
【解析】
【分析】染色体桥是两条染色体分别发生断裂后具有着丝粒的残臂相互连接而形成的双着丝粒染色体结构。生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。染色体结构的变异主要有缺失、增加、倒为和易位4种类型。
【详解】A、观察减数分裂时,应取花蕾未开放时的花药进行观察。因为花蕾未开放时,花药中的细胞处于减数分裂过程中,而花蕾开放后,减数分裂可能已经完成,无法观察到减数分裂的过程,A正确;
B、牡丹(2n=10)与芍药(4n=20)杂交,子代植株细胞中来自于亲本牡丹的染色体和来自芍药的染色体不存在同源染色体,在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱,B正确;
C、图b细胞中的染色体桥是未正常分离的染色体连接在一起形成的,染色体桥断裂后,可能导致染色体结构变异,C正确;
D、牡丹(2n=10)与芍药(4n=20)杂交,子代植株高度不育的原因是子代植株细胞中来自于亲本牡丹的染色体和来自芍药的染色体不存在同源染色体,减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常的配子,D错误。
故选D。
8. 下图表示人体内干细胞中一条核苷酸链片段M,在酶X的作用下进行的某生理过程的部分示意图(①②③表示核苷酸链),下列说法正确的是( )
A. 酶X为RNA聚合酶,该生理过程表示转录
B. 酶Ⅹ的主要功能是催化磷酸二酯键的水解
C. 酶Ⅹ为解旋酶,①②③的合成需要DNA聚合酶的参与
D. 片段M发生碱基的替换一定导致合成的蛋白质结构改变
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录过程中,需要以DNA的一条链为模板合成mRNA;翻译过程中,需要以mRNA为模板,tRNA运送氨基酸,从而合成多肽链,多肽链经盘曲折叠变成具有一定空间结构的蛋白质。
【详解】A、若酶X为RNA聚合酶,该生理过程表示转录,则酶X的移动方向应与图示移动方向相反,因此酶X不是RNA聚合酶,A错误;
BC、若酶Ⅹ为解旋酶,则该过程表示DNA的复制,其中一条子链的合成方向与解旋酶移动方向相同,另一条子链的合成方向可与解旋酶移动方向相反,符合图示过程,故①②③的合成需要DNA聚合酶(另外一种酶)的参与,而酶Ⅹ催化氢键的打开,B错误,C正确;
D、一种氨基酸可有多种密码子决定,因此片段M发生碱基的替换不一定导致合成的蛋白质结构改变,D错误;
故选C。
9. 某细菌的逆转录酶RT可催化其体内的一种非编码RNA发生滚环逆转录,即完成一轮逆转录后,RT“跳跃”到起点继续下一轮。当噬菌体感染时,会触发第二链cDNA的合成,最终编码防御蛋白,过程如图。相关叙述正确的是( )
A. 过程①以4种脱氧核苷酸为原料,cDNA 的合成不需要引物的引导
B. 图中的cDNA双链中不包含启动子序列
C. 过程②需解旋酶、RNA聚合酶,产生的mRNA中无终止密码子
D. 过程③形成螺旋状蛋白,其作用可能是抑制细菌自身生长,从而阻止噬菌体复制
【答案】D
【解析】
【分析】中心法则:(1)遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;(2)遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
【详解】A、过程①合成双链DNA,该过程需要以4种脱氧核苷酸为原料来合成DNA,cDNA 合成需要引物的引导,A错误;
B、从题干可知,当噬菌体感染时,会触发第二链cDNA的合成,最终编码防御蛋白,这意味着cDNA双链中包含能启动转录的有效启动子以及能编码防御蛋白的蛋白编码序列,B错误;
C、过程②是转录过程,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要RNA聚合酶,但不需要解旋酶(RNA聚合酶有解旋的功能)。由于最终要编码防御蛋白,所以产生的mRNA中应该有终止密码子来控制翻译的结束,C错误;
D、过程③形成螺旋状蛋白,结合题干中细菌在噬菌体感染时的一系列反应,这种蛋白可能通过抑制细菌生长,使得病毒缺乏适宜的生存环境,进而限制病毒的扩散,D正确。
故选D。
10. 青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌等微生物发酵而制成的饲料。它气味酸香、 柔软多汁、营养丰富、保存期长,是家畜优良饲料。相关叙述正确的是( )
A. 选择纤维素含量较高的植物作为青贮原料,保证乳酸菌生长所需的氮源
B. 将青贮的原料适当切碎、搅拌并通入空气,利于乳酸菌充分发酵
C. 发酵过程中乳酸菌生成 NADH,使 降低,抑制杂菌的生长
D. 青贮饲料有利于植食性动物对饲料的消化吸收,提高能量传递效率
【答案】D
【解析】
【分析】发酵是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
【详解】A、纤维素的元素组成为C、H、O,不能为乳酸菌生长提供氮源,A错误;
B、乳酸菌是厌氧微生物,在培养的过程中不能通入空气,否则会影响乳酸菌的无氧呼吸,B错误;
C、发酵过程中乳酸菌发酵生成的产物是乳酸,使培养液的pH降低,会抑制其它微生物的生长,C错误;
D、青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌等微生物发酵而制成的饲料,由此可知,青贮饲料有利于植食性动物对饲料的消化吸收,提高能量传递效率,D正确。
故选D。
11. Graves病和桥本甲状腺炎是甲状腺激素水平异常的两种疾病,其主要发病机制如下图所示。下列说法错误的是( )
A. Graves病是因 TSH 受体抗体与TSH 受体结合导致甲状腺激素增多所致
B. 桥本甲状腺炎是由于 TG 蛋白抗体引导NK细胞杀伤甲状腺细胞所致
C. 两种疾病都是由免疫系统的免疫自稳功能异常所引发的自身免疫病
D. 可以分别通过减少和增加碘的摄入来治疗 Graves病和桥本甲状腺炎
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,Graves病患者,TSH受体抗体与甲状腺TSH受体结合,导致甲状腺激素增多。桥本甲状腺炎患者,TG蛋白抗体与甲状腺细胞和NK细胞融合,NK细胞杀伤甲状细胞。
【详解】A、Graves病是一种自身免疫性疾病,其特点是TSH受体抗体(TRAb)与TSH受体结合,模拟TSH的作用,导致甲状腺激素分泌过多,A正确;
B、桥本甲状腺炎是由于甲状腺过氧化物酶抗体和甲状腺球蛋白抗体等自身抗体引起的,导致甲状腺细胞被免疫系统攻击和破坏,B正确;
C、Graves病和桥本甲状腺炎均属于自身免疫性疾病,是由于免疫系统对自身组织产生异常反应所致,C正确;
D、Graves病通常需要减少碘的摄入,但桥本甲状腺炎的治疗并不依赖于增加碘的摄入,而是通过甲状腺激素替代疗法等方法来管理,D错误。
故选D。
12. 某人工鱼塘生态系统的能量流动过程如图,甲、乙、丙、丁表示该生态系统中的成分,数字表示能量值(单位: )下列说法正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量为
B. 能量在乙和丙之间的传递效率约为13.96%
C. 丁是该生态系统中必不可少的成分,全部由细菌和真菌构成
D. 缩短该生态系统中的食物链有助于提高能量传递效率
【答案】B
【解析】
【分析】同化量=呼吸消耗+生物自身生长发育繁殖的能量,其中生物自身生长发育繁殖的能量又可以分为流向下一营养级、流向分解者、未被利用,因此营养级的同化量有4个去向:①自身呼吸消耗②流向下一营养级③流向分解者④未被利用。生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,流经自然生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能,流经人工生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能和人为输入的有机物中的化学能(例如饲料、污水中有机物的化学能)。能量流动的特点是单向流动、逐级递减,两个营养级之间的能量传递效率是指相邻的两个营养级同化量之间的比值。能量传递效率一般为10%-20%。
【详解】A、流经该生态系统的总能量为生产者甲固定的能量和饵料输入的能量,即21+5.5+18.4+3.8+1.2=49.9kJ·m-2·a-1,A错误;
B、初级消费者乙的同化量是18.4+3.8=22.2kJ·m-2·a-1,次级消费者丙从上一营养级(乙)获取的能量是0.6+3.7-1.2=3.1kJ·m-2·a-1,因此能量在初级消费者乙和次级消费者丙之间的传递效率为3.1÷22.2×100%≈13.96%,B正确;
C、丁是分解者,是该生态系统中必不可少的成分,主要由细菌和真菌构成,C错误;
D、缩短该生态系统中的食物链不能提高能量传递效率,D错误。
故选B。
13. 抗原表位指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,是抗原与T细胞或B细胞表面的抗原识别受体及抗体特异性结合的基本结构单位。下图为单克隆抗体的制备过程,下列叙述错误的是( )
A. 可用灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞与 B 淋巴细胞融合
B. 经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体共3种
C. 克隆化培养和抗体检测后的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体
D. 由图可知,利用一种抗原经杂交瘤技术可以获得多种单克隆抗体
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备:
(1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
(2)获得杂交瘤细胞①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
(3)克隆化培养和抗体检测。
(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、在单克隆抗体制备过程中,灭活的病毒(如仙台病毒)是常用的细胞融合诱导剂,用于促进骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合,A正确;
B、经选择培养基筛选后,由于B细胞有多种,杂交瘤细胞能够产生的抗体有多种,B错误;
C、克隆化培养和抗体检测的目的是筛选出单一克隆的杂交瘤细胞,每个克隆只能产生一种特异性抗体,C正确;
D、利用一种抗原,可以通过杂交瘤技术获得针对该抗原不同表位的多种单克隆抗体,D正确。
故选B。
14. 乌珠穆沁白山羊为绒肉兼用型品种,当前因种群小、近亲繁殖而出现品种资源危机。现利用生物技术开展保护工作,相关叙述正确的是( )
A. 动物细胞培养液中可添加一定量的抗生素以保持无菌无毒的环境
B. 核移植技术中需去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C. 胚胎移植操作前通常需对多只受体进行超数排卵和同期发情处理
D. 为提高胚胎的利用率,可选用未分化的囊胚和桑葚胚进行胚胎分割
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【详解】A、抗生素对病毒不起作用,故动物细胞培养过程中需要在培养液中添加一定量的抗生素以保证无菌环境,A错误;
B、卵母细胞在体外培养至MⅡ期,此时处于分裂期没有完整的核,因此运用显微操作去除的核,实际是纺锤体—染色体复合物,B正确;
C、胚胎移植操作前通常需对供体进行超数排卵和对受体和供体进行同期发情处理,C错误;
D、为提高胚胎的利用率,可选用囊胚和桑葚胚进行胚胎分割,囊胚已经分化,D错误。
故选B。
二、多项选择题:本部分包括 5 题,每题 3 分,共计 15 分。每题有不止一个选项符合题意。 每题全选对者得 3 分,选对但选不全的得 1 分,错选或者不答的得 0 分。
15. 某兴趣小组测得小麦种子在萌发前后CO2的吸收速率如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 种子萌发前随时间的推移呼吸速率增加,萌发后第4天种子幼苗开始进行光合作用
B. 萌发的种子内结合水/自由水比值降低,但种子中总的含水量升高
C. 种子萌发后第6天光合作用利用CO2的速率约为30mL·g-1·h-1
D. 可能影响CO2释放速率的因素有温度、种子含水量和氧气浓度等
【答案】AC
【解析】
【分析】由图分析可知,种子萌发后的第2天CO2的释放速率大于萌发前,萌发前种子只能进行细胞呼吸,且细胞呼吸速率低;萌发后幼苗可同时进行有氧呼吸和光合作用。
【详解】A、小麦种子萌发后,在第4天前就已经开始了光合作用,A错误;
B、种子萌发要吸收水,所以种子总含水量升高,其中大部分为自由水,所以结合水/自由水比值降低,B正确;
C、根据图中的信息无法得知种子萌发后第6天种子呼吸作用产生CO2的速率,所以无法计算光合作用利用CO2的速率,C错误;
D、影响种子呼吸作用产生CO2的因素很多,例如温度、种子的含水量和氧气浓度等,D正确。
故选AC。
16. 普通小麦(6n=42,AABBDD)是异源六倍体粮食作物。黑麦(2n=14,RR)具有抗病能力强等优良性状。为将黑麦的优良性状基因转入普通小麦,科研人员采用普通小麦缺体(缺一对同源染色体4D)与黑麦杂交后再回交的方法选育异代换系,主要流程如下图。相关叙述正确的是( )
A. 普通小麦4D缺体体细胞中含4个染色体组,F1体细胞中含有27条染色体
B. 秋水仙素处理后,经过显微观察,选择含54条染色体的F1植株进行回交
C. 利用BC1F1的花药观察减数分裂,可观察到20个四分体
D. 选择BC2F1中染色体数为40的个体自交可获得染色体数恢复的异种染色体代换系小麦
【答案】BC
【解析】
【分析】1、染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。2、判断一个个体是单倍体还是几倍体的关键是看该个体是由什么发育来的。若该个体是由未受精的配子直接发育来的,则为单倍体;若该个体是由受精卵发育来的,体细胞含有几个染色体组就是几倍体。
【详解】A、普通小麦(6n=42,AABBDD)缺一对同源染色体4D称为4D缺体,体细胞中含有6个染色体组,染色体数为42-2=40条,配子中含20条染色体,黑麦(2n=14,RR)配子中含7条染色体,因此F1中体细胞中含有20+7=27条染色体,A错误;
B、F1体细胞中含有27条染色体,由于不同物种的染色体无法配对,因此使用秋水仙素处理使其染色体加倍从而可育,经过显微观察,选择含54条染色体的F1植株进行回交,B正确;
C、选择含54条染色体的F1植株与普通小麦4D缺体进行回交,54条染色体的植株产生的配子为27条,普通小麦4D缺体产生的配子为20条,得到的BC1F1含20对同源染色体和7条非同源染色体,利用BC1F1的花药观察减数分裂,可观察到20对同源染色体配对形成的20个四分体,C正确;
D、黑麦的优良性状基因在来自黑麦的染色体上,因此应选择BC2F1中染色体数为40+0~7的个体自交可获得染色体数恢复的异种染色体代换系小麦,D错误。
故选BC。
17. 下丘脑、垂体、甲状腺发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人因甲状腺激素水平低下,出现甲减症状,通过给两人注射适量的促甲状腺激素释放激素(TRH),分别测定注射前30min、注射后30min的促甲状腺激素(TSH)浓度来鉴别病变的部位。测定结果如下图,相关叙述错误的是( )
A. 注射后甲、乙两人均会出现代谢增强,体温升高症状
B. 据结果推测,甲、乙两人发生病变的部位分别是垂体和下丘脑
C. 注射的TRH与垂体细胞内的TRH受体结合进而促进TSH的合成和分泌
D. 临床上,甲、乙两人均可以口服一定量的甲状腺激素制剂来治疗甲减
【答案】ABC
【解析】
【分析】图示分析,甲发生病变的部位是下丘脑,乙病变的部位是垂体。
【详解】A、给乙注射了促甲状腺激素释放激素(TRH)后,乙的促甲状腺激素(TSH)浓度几乎没变,说明乙是垂体发生病变,因此给乙注射TRH,不能促进垂体分泌更多的TSH,最终甲状腺激素的分泌也不会增加,乙不会出现代谢增强,体温升高的症状,A错误;
B、给甲注射了促甲状腺激素释放激素(TRH)后,促甲状腺激素(TSH)浓度快速上升,说明甲患者病变的部位是下丘脑,给乙注射了促甲状腺激素释放激素(TRH)后,乙的促甲状腺激素(TSH)浓度几乎没变,说明乙是垂体发生病变,B错误;
C、TRH的受体存在于垂体细胞膜上,不是在细胞内,C错误;
D、由于甲、乙两人因甲状腺激素水平低下,出现甲减症状,而甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物,为小分子物质,因此临床上,甲、乙两人均可以口服一定量的甲状腺激素制剂来治疗甲减,D正确。
故选ABC。
18. 实验操作不规范会直接影响实验结果。下表中实验操作不合理的有( )
序号
实验名称
实验操作
①
检测生物组织中的蛋白质
向待测样液中加入双缩脲试剂A液1mL,摇匀后加入双缩脲试剂B液4滴,摇匀后观察
②
DNA的粗提取
称取30g洋葱放入研钵中进行充分研磨后在研钵中加入预冷的酒精溶液,静置2~3min,用玻璃棒卷起丝状物
③
电泳鉴定DNA
先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合,加入加样孔中,再将电泳缓冲液加入电泳槽中
④
观察蝗虫精母细胞减数分裂
将蝗虫精巢经解离、漂洗、染色、制片后观察
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】BCD
【解析】
【分析】DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。
【详解】A、检测生物组织中的蛋白质时先向待测样液中加入双缩脲试剂A液1mL,摇匀后加入双缩脲试剂B液4滴,摇匀后观察,A正确;
B、进行DNA的粗提取时,称取30g洋葱,切碎,放入研钵,倒入10ml研磨液,充分研磨,将滤液放入离心机中离心,取上清液置于烧杯中,加入与滤液体积相等的95%冷却酒精,静置2~3min,用玻璃棒卷起,B错误;
C、电泳鉴定DNA实验中,先将电泳缓冲液加入电泳槽并没过凝胶1mm后,在加样口加入PCR产物与凝胶载样缓冲液的混合液,C错误;
D、观察蝗虫精巢细胞减数分裂,采用永久装片,不需要解离、漂洗、染色、制片,D错误。
故选BCD。
19. 等位基因特异性PCR(AS-PCR)可用于对已知突变基因进行检测。TaqDNA聚合酶缺少3′,5′外切酶活性,引物3′端的碱基若与核模板形成错配,子链延伸反应就会因3′,5′-磷酸二酯键形成障碍而受阻,无法进行PCR延伸。依据待检样本分别设计4条引物,突变位置设计在引物2和引物3的3′端最后一个位置,如图所示。相关叙述错误的是( )
A. 基因型为Aa的样品经PCR扩增可得到3种双链等长的条带
B. 基因A及a经过AS-PCR、电泳鉴定,条带数和长度均相同
C. PCR反应体系中会出现引物2和引物3扩增得到的短片段
D. 可通过增加引物3′端碱基错配率以避免出现假阳性的结果
【答案】BC
【解析】
【分析】PCR原理:在高温条件下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,耐高温的DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链。
【详解】A、基因型为Aa的样品,含有基因A和基因a,根据图示,以基因A为模板时,用引物1和引物3进行PCR扩增可得到1种双链等长的条带,用引物1和引物4进行PCR扩增可得到1种双链等长的条带,以基因a为模板时,用引物1和引物4进行PCR扩增可得到1种双链等长的条带,用引物2和引物4进行PCR扩增可得到1种双链等长的条带,共4种,其中基因A和基因a用引物1和引物4进行PCR扩增可得到相同的双链等长的条带,所以基因型为Aa的样品经PCR扩增可得到3种双链等长的条带,A正确;
B、基因A及其等位基因a的碱基序列不同,经电泳鉴定得到的条带数相同,但长度不一定相同,如对于基因a,用引物1和引物4进行PCR扩增可得到的条带,与引物2和引物4进行PCR扩增可得到的条带长度就不相同,而对于基因A和基因a用引物1和引物4进行PCR扩增可得的条带长度是相同的,B错误;
C、由于TaqDNA聚合酶缺少3',5'外切酶活性,对于基因A,引物23'端碱基与模板形成错配,链延伸反应受阻,对于基因a,引物3的3'端碱基与模板形成错配,链延伸反应受阻,所以PCR反应体系中不会出现引物2和引物3扩增得到的短片段,C错误;
D、因为引物3'端的碱基若与核酸模板形成错配,链延伸反应就会因3',5'-磷酸二酯键形成障碍而受阻,无法进行PCR延伸,所以增加引物3'端碱基错配率,能使非目标基因的扩增受到抑制,从而避免出现假阳性的结果,D正确。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
20. 类囊体膜上电子传递包括线性电子传递和环式电子传递,电子经PSII、PQ、b6f、PSI等复合体传递,最终产生NADPH的过程称为线性电子传递。若电子经PSI传递回PQ则会形成环式电子传递,如下图所示。请据图回答:
(1)类囊体膜的主要成分有____________,类囊体膜选择透过性的分子基础有______(疏水性)和膜转运蛋白(专一性)。
(2)卡尔文循环发生在上图______(X、Y)侧,光照下Y侧H+浓度升高的原因有______、______。
(3)当植物NADP+缺乏时将启动环式电子传递,该状态下叶绿体中______(“能”、“不能”)合成ATP。
(4)低温胁迫会导致植物光合速率下降,引起光能过剩,环式电子传递被激活。有人研究低温胁迫72h对两种苜蓿线性电子传递和环式电子传递的影响,结果如下图:ETR(I)和ETR(II)分别表示PSI和PSⅡ线性电子传递的能力,CEF表示环式电子传递的循环电子流,依据ETR(I)和ETR(Ⅱ)可估算出CEF的通量。
结果表明,与室温下相比,低温胁迫______(“促进”、“抑制”)两种苜蓿PSI和PSH的光合电子流:同时还显著______(“促进”、“抑制”)两种苜蓿的CEF,对______(①“甘农5号”、②“新牧4号”)影响程度相对更大。
(5)百草枯(除草剂)会争夺水光解后的e-,经一系列反应生成各种活性氧,大量活性氧攻击生物膜使细胞死亡。阴天喷洒百草枯除草的效果较差,推测其原因是______。
【答案】(1) ①. 脂质(磷脂)和蛋白质 ②. 磷脂双分子层
(2) ①. X ②. 水的光解产生H+ ③. PQ蛋白对H+的运输
(3)能 (4) ①. 抑制 ②. 促进 ③. ①
(5)阴天光照弱,光反应受阻,水光解产生的电子少,不利于百草枯发挥作用
【解析】
【分析】光合作用:
1、光反应阶段:水光解产生NADPH和氧气,ADP和Pi 结合形成ATP。
2、暗反应阶段:二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物,三碳化合物在ATP和NADPH的作用下,还原成五碳化合物,同时ATP水解成ADP和Pi。
【小问1详解】
类囊体膜属于生物膜系统,主要成分有脂质(磷脂)和蛋白质,类囊体膜具有选择透过性的分子基础是磷脂双分子层(疏水性)具有流动性、膜转运蛋白具有特异性(专一性)。
【小问2详解】
甲是NADPH,乙是ATP,它们在X侧生成,参与暗反应阶段,所以X侧是叶绿体基质侧,Y侧为类囊体腔侧,故卡尔文循环发生在上图中X侧。光照下Y侧的H+浓度升高的原因是:①Y侧光合色素吸收光能将水分解成氧和H+;②据图可知,H+经ATP合成酶由Y侧运输至X侧时合成ATP,所以是顺浓度梯度的运输,则H+经PQ由X侧运输至Y侧为逆浓度梯度的运输,导致,Y侧的H+浓度升高。
【小问3详解】
据图,当PSⅡ环式电子传递被激活时,也会产生H+,进而推动H+顺浓度梯度运输到X侧,促进ATP的形成,即环式电子传递中ATP能形成。
【小问4详解】
依据题图可知,与室温下相比,低温胁迫下,两种苜蓿的ETR(I)和ETR(II)均下降;而CEF升高,由此可知,与室温下相比,低温胁迫抑制两种苜蓿PSI和PSⅡ的光合电子流;同时还显著促进两种苜蓿的CEF,对①“甘农5号”PSI和PSⅡ的光合电子流影响程度相对更大。
【小问5详解】
依据题干信息可知,百草枯发挥作用的机理是争夺水光解后的电子,经过一系列反应生成各种活性氧,大量活性氧攻击生物膜导致细胞死亡,而水的光解产生电子的过程需要光照条件,故阴天光照强度减弱光反应受阻,不利于百草枯发挥作用。
21. 秀丽隐杆线虫(简称“线虫”)是遗传学中重要的模式生物。线虫有雌雄同体(XX,2n=12)和雄虫(XO,2n-1=11)两种性别,雄虫仅占群体的0.2%。雌雄同体能自体受精或与雄虫交配,但雌雄同体的不同个体之间不能交配。
(1)正常情况下,线虫产生雄性后代交配方式为_________(填“自交”“杂交”或“自交和杂交”)。仅有雌雄同体线虫即可完成线虫种群的延续,自然界中雄虫存在的意义是________________________。
(2)线虫的正常培养温度为20℃,研究发现将雌雄同体线虫置于30℃一段时间,收回正常培养环境后,种群中雄虫比例会升高,推测升高温度使雌雄同体线虫的减数分裂发生了异常,该异常发生在(填“减Ⅰ”、“减Ⅱ”、“减Ⅰ或减Ⅱ”)__________。
(3)研究发现常染色体上的Tra-1基因对线虫的性别决定起重要作用,不具有Tra-1基因的线虫都会发育为雄虫。现通过转基因技术破坏线虫受精卵的一个Tra-1基因,使其发育成熟后自体受精获得F1,F1自体受精获得的F2中性别及比例为________________。将F2放置在适宜环境中使其不断自体受精,理论上正常Tra-1基因的基因频率变化趋势为 ________(填“上升”、“下降”、“不变”)。
(4)QF/QUAS是人工合成的基因表达调控系统,QF表达产物能够与诱导型启动子(QUAS)结合,并驱动下游基因的表达。科研人员将QF插入雄虫的一条Ⅱ号染色体上,将一个QUAS—红色荧光蛋白基因插入雌雄同体线虫的一条染色体上。现利用上述转基因线虫进行杂交得F1,F1中红色荧光个体相互交配得到F2,实验结果如下。
F1
F2
红色荧光个体:无色个体=1:3
红色荧光个体:无色个体=9:7
①仅根据上述杂交结果____(填“能”或“不能”)判断QUAS—红色荧光蛋白融合基因是否插入Ⅱ号染色体上,依据是_____________________。
②进一步调查发现F2中雌雄同体和雄虫中的体色比例不同,推测最可能的原因是__________________,若统计F2中无色雄虫占比是_________,说明推测是正确的。
【答案】(1) ①. 杂交 ②. 使后代呈现多样性,以适应多变的自然环境
(2)减Ⅰ或减Ⅱ (3) ①. 雌雄同体:雄虫=5:1 ②. 上升
(4) ①. 能 ②. F2杂交结果显示表型及比例是9:7,符合基因的自由组合定律,可确定QUAS—红色荧光蛋白基因没有插入Ⅱ号染色体上 ③. QUAS—红色荧光蛋白基因插入雌雄同体线虫的X染色体上 ④. 5/16
【解析】
【分析】1、基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合;
2、伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
【小问1详解】
因为雌雄同体的不同个体之间不能交配,雌雄同体能自体受精或与雄虫交配,而雄性后代是由含X的卵细胞和含O的精子结合形成的,含O的精子只能来自雄虫,所以正常情况下,线虫产生雄性后代的交配方式为杂交;仅有雌雄同体线虫即可完成线虫种群的延续,自然界中雄虫存在的意义是通过与雌雄同体交配,增加遗传多样性,因为杂交过程中基因的重新组合会产生更多的变异类型,使后代呈现多样性,有利于种群在自然选择中更好地适应多变的自然环境,推动种群的进化。
【小问2详解】
正常情况下雌雄同体产生的配子都含X染色体。将雌雄同体线虫置于30℃一段时间后,种群中雄虫比例升高,雄虫的性染色体为XO,说明减数分裂Ⅰ后期两条X的同源染色体染色体未分开或减数分裂Ⅱ后期X姐妹染色单体未分离,导致产生了不含X染色体的配子,这些不含X染色体的配子与含X染色体的配子结合,就会产生XO的雄虫。
【小问3详解】
假设正常Tra-1基因用A表示,破坏后的用a表示。受精卵的基因型为Aa,发育成熟后自体受精(Aa×Aa),F1的基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1。AA和Aa发育为雌雄同体,aa发育为雄虫。F1中雌雄同体(1/3AA、2/3Aa)自体受精,1/3AA自交后代全是AA(雌雄同体),2/3Aa自交后代为2/3×(1/4AA +1/2Aa+1/4aa),即1/6AA(雌雄同体)、1/3Aa(雌雄同体)、1/6aa(雄虫)。所以F2中雌雄同体:雄虫=(1/3+1/6+1/3):1/6=5:1;在不断自体受精过程中,aa(雄虫)不能进行自体受精,会逐渐被淘汰,A(即Tra-1基因)基因频率会不断上升。
【小问4详解】
①若两对基因位于非同源染色体上,遵循自由组合定律,F1中红色荧光个体(假设为双杂合子)相互交配,F2中红色荧光个体(双显性状):无色个体(其他三种性状组合)=9:7,这是自由组合定律中9:3:3:1的变式 。若QUAS—红色荧光蛋白融合基因插入Ⅱ号染色体上,即两对基因位于一对同源染色体上,不遵循自由组合定律,F2的性状分离比不会是9:7。所以仅根据上述杂交结果能判断QUAS—红色荧光蛋白融合基因没有插入Ⅱ号染色体上,依据是F2中红色荧光个体:无色个体=9:7,符合基因自由组合定律的性状分离比。
②进一步调查发现F2中雌雄同体和雄虫中的体色比例不同,最可能的原因是QUAS-红色荧光蛋白基因可能插入雌雄同体线虫的X染色体上。假设QF基因用A表示,无QF基因用a表示,QUAS—红色荧光蛋白基因用B表示,无该基因用b表示,由于F2中红色荧光个体:无色个体=9:7,可知F1红色荧光个体是双杂合子(假设为AaBb)。又因为QF插入雄虫的一条Ⅱ号染色体上,QUAS—红色荧光蛋白基因插入雌雄同体线虫的一条染色体上,若控制体色的基因位于X染色体上,且F2中红色荧光个体:无色个体=9:7,则F1中红色荧光个体基因型为AaXBXb(雌雄同体)和AaXBO(雄虫),雌雄同体的不同个体之间不能交配,只能与雄虫交配,F2中无色雄虫(aaXO、A_XbO)的比例为1/4×1/2+3/4×1/4=5/16。所以若统计F2中无色雄虫占比是5/16,说明推测是正确的。
22. 人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。
回答下列问题:
(1)遭遇危险时,肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素。请写出该过程中儿茶酚胺类激素分泌的反射弧(低血糖和危险等刺激)→感受器→传入神经→______→______(填“交感神经”或“副交感神经”)→肾上腺髓质。
(2)危险引起的神经冲动还能传到______,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有______的特点。
(3)糖皮质激素受体存在于细胞质基质和细胞核内,糖皮质激素的作用机制如图所示。
①糖皮质激素进入靶细胞的方式具有____________特点(答两点)。
②图中GR与GC结合后才能进入细胞核的可能原因是______。
(4)人体遇到疼痛、紧张刺激时会通过下丘脑,引起GC分泌,而GC分泌增多,又会通过负反馈调节抑制下丘脑分泌活动,由上述过程可知下丘脑具有______(填信息分子)受体。
(5)糖皮质激素(GC)在临床上常被用作免疫抑制剂,但长时间使用会导致体内糖皮质激素受体(GR)基因表达水平降低,人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”,它主要存在于人参植株的根须中,但是含量较低,采用植物组织培养的方法可获取大量的人参皂苷。
a根据以上研究资料,某研究小组进行了以下实验研究:将体外培养的生理状态相同的人体细胞平均随机分成三组,分别加入适量且等量的生理盐水、糖皮质激素、糖皮质激素和人参皂苷,在相同环境下培养相同的时间,检测GR的含量。该研究小组的实验课题为______。
b研究人员从人参皂苷中分离出了Rb1、Rg1、Rh1三种物质。为研究这三种物质缓解GC抵抗现象的效果,研究人员利用体外培养的人体细胞进行相关实验,结果见下表:
处理方式
空白对照
GC
GC+Rb1
GC+Rg1
GC+Rh1
GR含量
+++++
++
+++
+
++++
GRmRNA相对值
1.05
0.39
0.75
0.39
0.95
实验结果说明能够缓解GC抵抗现象的人参细胞提取物是______。Rg1可能是通过抑制GR是因表达的______过程,使GC抵抗现象加重。
【答案】(1) ①. 神经中枢 ②. 交感神经
(2) ①. 下丘脑 ②. 分级调节
(3) ①. 顺浓度梯度跨膜转移、不需转运蛋白、不消耗能量 ②. GR与GC结合以后可能空间结构发生改变(或HSP脱离)
(4)神经递质、糖皮质激素
(5) ①. 验证人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象” ②. Rb1和Rh1 ③. 翻译
【解析】
【分析】1、激素的特点:
(1)微量和高效:激素在血液中含量很低,但却能产生显著生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果;
(2)通过体液运输:内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到血液中,随血液流到全身,传递着各种信息。激素的运输是不定向的,可以全身运输,但是起作用的细胞各不相同。临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病;
(3)作用于靶器官、靶细胞:激素具有特异性,它有选择性地作用于靶器官、靶腺体或靶细胞。
(4)激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是使靶细胞原有的生理活动发生变化,对靶细胞代谢起调节作用。一种生理活动的调节往往是多种激素相互协调,共同作用完成的;
2、小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【小问1详解】
在反射弧中,神经中枢接收传入神经传来的兴奋,对信息进行分析和综合后,通过传出神经将指令传至效应器。当遭遇危险时,控制肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素的神经中枢接收到传入神经传来的信号后,通过交感神经(在应激状态下,交感神经活动占优势,会促进肾上腺髓质分泌激素)传至肾上腺髓质;
【小问2详解】
促肾上腺皮质激素释放激素是由下丘脑分泌的,下丘脑的某些神经细胞能分泌该激素,作用于腺垂体,促使腺垂体分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素,这种通过下丘脑-垂体-靶腺体的调节方式体现了激素分泌的分级调节特点。
【小问3详解】
①糖皮质激素进入靶细胞的方式是自由扩散,该运输方式的特点是顺浓度梯度跨膜转移、不需转运蛋白、不消耗能量;
②结合题意分析可知,图中GR与GC结合后才能进入细胞核的可能原因是GR与GC结合以后可能空间结构发生改变(或HSP脱离);
【小问4详解】
人体遇到疼痛、紧张刺激时会通过下丘脑,引起GC(糖皮质激素)分泌,此时起作用的是神经元释放的神经递质,GC通过负反馈调节抑制下丘脑分泌活动,此时起作用的时糖皮质激素,所以下丘脑有神经递质和糖皮质激素受体;
【小问5详解】
a.分析题意可知,糖皮质激素(GC)在临床上常被用作免疫抑制剂,但长时间使用会导致体内糖皮质激素受体(GR)基因表达水平降低,GR含量较少,而人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”,实验过程是将体外培养的生理状态相同的人体细胞平均随机分成三组,分别加入适量且等量的生理盐水、糖皮质激素、糖皮质激素和人参皂苷,在相同环境下培养相同的时间,检测GR的含量,故本实验是验证人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”;
b.根据表格中不同处理组的GR含量可知,Rb1和Rh1处理组GR含量高于GC处理组,故实验结果说明能够缓解GC抵抗现象的人参细胞提取物是Rb1和Rh1;Rg1处理组的GRmRNA的含量等于GC处理组,但GR含量低于GC处理组,故Rg1可能是通过抑制GR基因表达的翻译过程,使GC抵抗现象加重。
23. 丹顶鹤是我国一级保护动物,野生丹顶鹤的主要繁殖地在黑龙江扎龙自然保护区,主要越冬栖息地在江苏盐城地区的沿海滩涂,右图为盐城地区沿海滩涂湿地生态系统中部分食物关系图(图中数字为能量数值,单位为kJ/m2∙a)。请回答下列相关问题。
(1)在盐城沿海滩涂,科研人员通过“样方选定→航空拍照→识别照片中丹顶鹤”的方法调查了丹顶鹤的种群密度,与标志重捕法相比,该调查方法除了对丹顶鹤不良影响小之外还具有_________________的优点,同时从照片中发现该地区的群落外貌和结构会随季节变化而发生规律性变化,这体现了群落的____性。影响盐城海滩丹顶鹤种群密度的三个种群数量特征是______。
(2)如图食物网中,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为_____%(精确到小数点后一位),丹顶鹤与______之间的种间关系既有捕食又有种间竞争。厚蟹同化的氮元素的去向有____________。
(3)调查结果显示,盐城地区丹顶鹤越冬种群数量1991~1999年均值为873只,2000~2015年均值为642只,丹顶鹤主要越冬栖息地中的沼泽地和盐田相关指标的变化如下表:
栖息地
类型
栖息地面积(km2)
斑块数(个)
斑块平均面积(km2)
1995年
2005年
2015年
1995年
2005年
2015年
1995年
2005年
2015年
沼泽地
1502
916
752
427
426
389
3.51
2.15
1.93
盐田
1155
1105
1026
98
214
287
11.79
5.17
3.57
研究表明,人类活动导致栖息地生境破碎化是丹顶鹤越冬种群数量减少的重要原因,斑块平均面积减小是生境破碎化的重要体现。据表分析,导致丹顶鹤栖息地生境破碎化的原因是______________。
(4)丹顶鹤作为杂食性动物,最喜欢在低矮的碱蓬地里捕食,互花米草入侵后丹顶鹤越冬种群数量减少,科研人员研究了丹顶鹤对不同生境选择的偏好以及影响因素,结果如下表:
植被高度cm
植被盖度%
可用植物生物量g/m2
底栖生物量g/m2
丹顶鹤生境选择性%
本地碱蓬
38.22
34.13
761.25
52.50
44.20
互花米草
162.19
88.89
1832.00
112.10
0.73
人工管理芦苇(收割前)
187.07
97.50
714.50
40.60
12.79
人工管理芦苇(收割后)
5.00
3.13
56.09
32.10
36.72
①影响丹顶鹤生境选择性的最重要的两个因素是___________________。
②互花米草入侵后海滩群落发生_______演替。互花米草入侵导致丹顶鹤数量减少的原因是本地碱蓬减少导致___________________减少,同时互花米草__________________不利于丹顶鹤的活动。
【答案】(1) ①. 调查周期短,操作简便 ②. 季节 ③. 迁入率、迁出率、死亡率
(2) ①. 15.5 ②. 厚蟹 ③. 流向分解者、流向丹顶鹤和黑嘴鸥
(3)沼泽地栖息地面积减小和盐田斑块数增加导致栖息地生境破碎化
(4) ①. 植被高度和盖度 ②. 次生 ③. 丹顶鹤的食物和栖息空间减少 ④. 过高过密
【解析】
【分析】种群的数量特征:
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。
(3)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度,年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率,从而预测种群数量变化趋势,性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
【小问1详解】
标志重捕法需要捕获调查对象并做标记,再进行重捕计数,从而计算出种群密度,而航空拍照识别的方法不需要捕获丹顶鹤,也不需要二次重捕,因此相比较而言对丹顶鹤的生活影响较小,操作更简便,调查周期更短。群落外貌和结构会随季节变化而发生规律性变化,这是群落的季节性。影响种群密度的数量特征有出生率、死亡率、迁入率和迁出率,而根据题干可知丹顶鹤的主要繁殖地在黑龙江,因此影响盐城海滩丹顶鹤种群密度的三个数量特征为死亡率、迁入率和迁出率。
【小问2详解】
由图中食物网可知,属于第二营养级的有厚蟹、螺、黑嘴鸥、丹顶鹤,属于第三营养级的有黑嘴鸥和丹顶鹤,其中黑嘴鸥作为第二营养级时同化量为100,丹顶鹤作为第二营养级时同化量为320,因此黑嘴鸥作为第三营养级时同化量为980-100=880,丹顶鹤作为第三营养级时同化量为1210-320=890;第二营养级总同化量为5600+5410+100+320=11430,第三营养级总同化量为880+890=1770,传递效率为1770÷11430=15.5%。丹顶鹤和厚蟹都以碱蓬为食,丹顶鹤也以厚蟹为食,因此丹顶鹤和厚蟹既存在捕食关系又存在种间竞争。厚蟹同化的氮元素可用于自身生长发育,进一步流向下一营养级或分解者,因此去向有黑嘴鸥、丹顶鹤和分解者。
【小问3详解】
根据表格可知,沼泽地栖息地面积减小和盐田斑块数增加导致栖息地生境破碎化的原因。
【小问4详解】
①根据表格可知,植被高度和植被盖度更低的生境,丹顶鹤生境选择性更高,其他两项的高低与丹顶鹤生境选择性高低没有明显正比或反比关系,因此影响丹顶鹤生境选择性最重要的两个因素是植被高度和盖度。
②初生演替指的是原有的植被彻底消灭后发生的演替,而互花米草入侵海滩时,海滩上有原生植物,因此属于次生演替。互花米草植被高度和盖度都大于碱蓬,因此碱蓬减少会导致丹顶鹤的栖息空间减少,丹顶鹤以碱蓬为食,因此丹顶鹤的食物也减少,互花米草过高的高度和盖度(即过高过密)不利于丹顶鹤的行动。
24. 虾青素可由β-胡萝卜素在β-胡萝卜素酮化酶(BKT)和β-胡萝卜素羟化酶(CRTR-B)的作用下转化而来,具有抗衰老、增强免疫等功能。杜氏盐藻是单细胞浮游植物,生长快,易培养,能大量合成β-胡萝卜素。科研人员利用“无缝克隆技术”(如图1)构建含BKT基因和CRTR-B基因的表达载体(如图2,3),导入杜氏盐藻,以实现虾青素的工厂化生产,回答下列问题。
(1)获取目的基因:红球藻是天然虾青素的重要来源,提取红球藻的总DNA为_____,设计特异性引物扩增BKT基因和CRTR-B基因,此过程需要_____(至少写两种)。
(2)构建转化载体:
①PCR获取抗除草剂基因过程中,为确保基因两端具有所需同源序列,需在引物的一端添加对应的同源序列。若将来需要将抗除草剂基因能够从重组质粒中切除,还需要在基因两侧加入限制酶识别序列,则扩增抗除草剂基因时,设计的引物序列(5,→3,)为_____。
A.抗除草剂基因部分序列+限制酶识别序列+同源序列
B.同源序列+抗除草剂基因部分序列+限制酶识别序列
C.同源序列+限制酶识别序列+抗除草剂基因部分序列
②科研人员利用“无缝克隆技术”同时将BKT基因和CRTR-B基因插入质粒,形成的重组质粒对应部位如图2所示,推测此过程扩增CRTR-B基因所用的引物为_____。
③最终形成的重组质粒如图3所示,其中atpA启动子和psbA启动子均为杜氏盐藻叶绿体启动子,选用内源性启动子的目的是_____。
(3)准备受体细胞:选取初始杜氏盐藻涂布到杜氏盐藻固体培养基进行第一次培养,一段时间后,挑取生长良好的单藻落到杜氏盐藻液体培养基中继续培养。期间可取藻液滴入血细胞计数板,在显微镜下进行计数,第二次培养的目的是_____。
(4)目的基因导入及相关检测:采用基因枪法将重组质粒导入杜氏盐藻叶绿体,一段时间后,先用含_____的培养基初筛已转化的杜氏盐藻,然后采用_____技术检测是否成功转录出β-胡萝卜素酮化酶和β-胡萝卜素羟化酶的mRNA。
(5)叶绿体转化是植物基因工程的新热点,叶绿体的诸多特点为叶绿体转化提供优势,如叶绿体基因组小,功能清晰,使基因操作方便;叶绿体具有自我复制功能,一个植物细胞可含有多个叶绿体,每个叶绿体中含有多个基因组,可大大提高_____;另外,叶绿体基因位于细胞质中,可有效避免_____。
【答案】(1) ①. 模板 ②. dNTP、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液等
(2) ①. C ②. ⑥⑧ ③. ③.确保目的基因正常表达
(3)扩大培养杜氏盐藻
(4) ①. 除草剂 ②. PCR(分子杂交)
(5) ①. 目的基因的表达量 ②. 基因污染
【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】
因红球藻是天然虾青素的重要来源,是目的基因的来源,故可提取红球藻的总 DNA为模板,设计特异性引物扩增其 DNA中的 BKT基因和CRTR-B 基因进行PCR扩增,此过程需要 Taq DNA聚合酶(耐高温DNA聚合酶)的催化,同时还需要dNTP、缓冲液等。
【小问2详解】
①根据 PCR扩增的原理,在 PCR过程中,为确保基因两端具有所需同源序列,需在5’ 端添加对应的同源序列;根据题意,若要确保抗除草剂基因能够从重组质粒中切除,则所需引物(5’一 3’)的序列应为“同源序列十限制酶识别序列十特异性扩增引物序列(抗除草剂基因部分序列)”,C正确.
故选B。
②根据图2所示,要通过“无缝克隆法”同时将 BKT基因和CRTR-B 基因插入质粒,则要保证BKT基因一侧有一致同源序列,另一侧能带上CRTR-B 基因,因此扩增 BKT基因所用的引物为①③ ; 同理,扩增CRTR-B基因所用的引物为⑥⑧。
③启动子是转录的起始信号,选用内源性启动子的目的是防止基因沉默,确保目的基因能表达。
【小问3详解】
选取初始杜氏盐藻涂布到杜氏盐藻固体培养基进行培养的目的是纯化杜氏盐藻,挑取生长状态良好的单藻落到杜氏盐藻液体培养基中继续培养的目的是扩大培养杜氏盐藻。
【小问4详解】
采用基因枪法将重组质粒导入杜氏盐藻叶绿体,一段时间后,用含除草剂的选择培养基筛选已转化的杜氏盐藻;而后再通过抗原—抗体杂交实验检测是否成功表达 β-胡萝卜素酮化酶和 β-胡萝卜素羟化酶。
【小问5详解】
因每个叶绿体中含有多个基因组,可大大提高目的基因的表达量;且叶绿体基因位于细胞质中,一般不能稳定遗传,因此可避免基因污染。
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江苏省前黄中学2025届高三下学期二模适应性考试(二)
生物试卷
一、单项选择题:本部分包括 14 题,每题 2 分,共计 28 分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A. 抗体属于分泌蛋白,其在细胞内转运与细胞骨架相关
B. 植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,其不能用于合成磷脂
C. 腺苷是细胞中重要的化合物,其组成元素与NADH相同
D. 动植物细胞中均含有葡萄糖,可以用斐林试剂来检测确定
2. 我国科学家成功用噬菌体治疗耐药性细菌引起的顽固性尿路感染。相关叙述正确的是( )
A. 可用稀释涂布平板法或特定的细菌计数板对噬菌体进行计数
B. 与耐药性细菌相比,噬菌体最主要的结构特点是无细胞核
C. 合成噬菌体的蛋白质外壳所需能量主要由细菌的线粒体提供
D. 噬菌体治疗可规避因使用广谱抗生素杀菌而引发的菌群失调问题
3. 如图为某动物细胞亚显微结构示意图,相关叙述正确的是( )
A. 结构①含有多种酶,可催化丙酮酸分解、DNA复制等过程
B. 结构②是细胞膜,在光学显微镜下可观察到亮-暗-亮三层结构
C. 结构③中因含核仁而成为细胞代谢和遗传控制中心
D. 结构④属于生物膜系统,参与分泌蛋白的合成、加工和运输
4. 细胞膜膜蛋白的70%~80%为整合膜蛋白,整合膜蛋白均为跨膜蛋白,其肽链可一次或反复多次穿越膜脂质双层,在结构上可分为:胞质外结构域、跨膜结构域和胞质内结构域等三个组成部分,具有物质运输和信息传递等功能。下列说法正确的是( )
A. 大分子物质进入细胞时,此物质首先要与整合膜蛋白结合
B. 某些整合膜蛋白胞质内结构域的疏水区域具有催化作用
C. 整合膜蛋白的存在是细胞膜具有选择透过性的结构基础
D. 用放射性同位素15N标记氨基酸可追踪膜蛋白的合成与运输途径
5. 我国新疆捷蜥蜴(2n=38)的性别决定方式为ZW型,其体色受Z染色体上的一对等位基因B(灰色)和b(绿色)控制。相关叙述错误的是( )
A. 对捷蜥蜴的基因组测序需测20条染色体上的脱氧核苷酸序列
B. 可根据体色来判断绿色雄性捷蜥蜴与灰色雌性捷蜥蜴杂交后代的性别
C. B、b的分离发生在初级精母细胞中,不会发生在次级精母细胞中
D. 在新疆戈壁滩上灰色捷蜥蜴不易被天敌捕食,故B基因频率会升高
6. m6A是RNA中相应位置添加一个甲基基团的修饰。NOD1是鱼类体内一种重要的免疫受体,去甲基化酶FTO可以“擦除”NOD1mRNA的m6A修饰,进而避免m6A识别蛋白对NOD1mRNA的识别和降解。相关叙述正确的是( )
A. m6A修饰通过改变NOD1mRNA的碱基序列从而影响鱼类的表型
B. m6A修饰能够影响mRNA的稳定性,进而抑制NODl基因的表达
C. 抑制去甲基化酶FTO的活性,将有助于提高鱼的免疫能力和抗病能力
D. DNA甲基化、RNA甲基化等属于表观遗传,遵循孟德尔遗传定律
7. 牡丹(2n=10)与芍药(4n=20)杂交,子代植株高度不育。如图是研究人员观察到的子代植株减数分裂图像。相关叙述错误的是( )
A. 应取花蕾未开放时的花药进行观察
B. 图a细胞中同源染色体联会紊乱
C. 图b细胞中的染色体桥断裂后,可能导致染色体结构变异
D. 子代植株的细胞中不存在同源染色体,是其高度不育的原因之一
8. 下图表示人体内干细胞中一条核苷酸链片段M,在酶X的作用下进行的某生理过程的部分示意图(①②③表示核苷酸链),下列说法正确的是( )
A. 酶X为RNA聚合酶,该生理过程表示转录
B. 酶Ⅹ的主要功能是催化磷酸二酯键的水解
C. 酶Ⅹ为解旋酶,①②③合成需要DNA聚合酶的参与
D. 片段M发生碱基的替换一定导致合成的蛋白质结构改变
9. 某细菌的逆转录酶RT可催化其体内的一种非编码RNA发生滚环逆转录,即完成一轮逆转录后,RT“跳跃”到起点继续下一轮。当噬菌体感染时,会触发第二链cDNA的合成,最终编码防御蛋白,过程如图。相关叙述正确的是( )
A. 过程①以4种脱氧核苷酸为原料,cDNA 的合成不需要引物的引导
B. 图中的cDNA双链中不包含启动子序列
C. 过程②需解旋酶、RNA聚合酶,产生的mRNA中无终止密码子
D. 过程③形成螺旋状蛋白,其作用可能是抑制细菌自身生长,从而阻止噬菌体复制
10. 青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌等微生物发酵而制成的饲料。它气味酸香、 柔软多汁、营养丰富、保存期长,是家畜优良饲料。相关叙述正确的是( )
A. 选择纤维素含量较高的植物作为青贮原料,保证乳酸菌生长所需的氮源
B. 将青贮的原料适当切碎、搅拌并通入空气,利于乳酸菌充分发酵
C. 发酵过程中乳酸菌生成 NADH,使 降低,抑制杂菌的生长
D. 青贮饲料有利于植食性动物对饲料的消化吸收,提高能量传递效率
11. Graves病和桥本甲状腺炎是甲状腺激素水平异常的两种疾病,其主要发病机制如下图所示。下列说法错误的是( )
A. Graves病是因 TSH 受体抗体与TSH 受体结合导致甲状腺激素增多所致
B. 桥本甲状腺炎是由于 TG 蛋白抗体引导NK细胞杀伤甲状腺细胞所致
C. 两种疾病都是由免疫系统的免疫自稳功能异常所引发的自身免疫病
D. 可以分别通过减少和增加碘的摄入来治疗 Graves病和桥本甲状腺炎
12. 某人工鱼塘生态系统的能量流动过程如图,甲、乙、丙、丁表示该生态系统中的成分,数字表示能量值(单位: )下列说法正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量为
B. 能量在乙和丙之间的传递效率约为13.96%
C. 丁是该生态系统中必不可少的成分,全部由细菌和真菌构成
D. 缩短该生态系统中的食物链有助于提高能量传递效率
13. 抗原表位指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,是抗原与T细胞或B细胞表面的抗原识别受体及抗体特异性结合的基本结构单位。下图为单克隆抗体的制备过程,下列叙述错误的是( )
A. 可用灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞与 B 淋巴细胞融合
B. 经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体共3种
C. 克隆化培养和抗体检测后每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体
D. 由图可知,利用一种抗原经杂交瘤技术可以获得多种单克隆抗体
14. 乌珠穆沁白山羊为绒肉兼用型品种,当前因种群小、近亲繁殖而出现品种资源危机。现利用生物技术开展保护工作,相关叙述正确的是( )
A. 动物细胞培养液中可添加一定量的抗生素以保持无菌无毒的环境
B. 核移植技术中需去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C. 胚胎移植操作前通常需对多只受体进行超数排卵和同期发情处理
D. 为提高胚胎的利用率,可选用未分化的囊胚和桑葚胚进行胚胎分割
二、多项选择题:本部分包括 5 题,每题 3 分,共计 15 分。每题有不止一个选项符合题意。 每题全选对者得 3 分,选对但选不全的得 1 分,错选或者不答的得 0 分。
15. 某兴趣小组测得小麦种子在萌发前后CO2的吸收速率如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 种子萌发前随时间的推移呼吸速率增加,萌发后第4天种子幼苗开始进行光合作用
B. 萌发的种子内结合水/自由水比值降低,但种子中总的含水量升高
C. 种子萌发后第6天光合作用利用CO2的速率约为30mL·g-1·h-1
D. 可能影响CO2释放速率的因素有温度、种子含水量和氧气浓度等
16. 普通小麦(6n=42,AABBDD)是异源六倍体粮食作物。黑麦(2n=14,RR)具有抗病能力强等优良性状。为将黑麦的优良性状基因转入普通小麦,科研人员采用普通小麦缺体(缺一对同源染色体4D)与黑麦杂交后再回交的方法选育异代换系,主要流程如下图。相关叙述正确的是( )
A. 普通小麦4D缺体体细胞中含4个染色体组,F1体细胞中含有27条染色体
B. 秋水仙素处理后,经过显微观察,选择含54条染色体的F1植株进行回交
C. 利用BC1F1的花药观察减数分裂,可观察到20个四分体
D. 选择BC2F1中染色体数为40个体自交可获得染色体数恢复的异种染色体代换系小麦
17. 下丘脑、垂体、甲状腺发生病变都可引起甲状腺功能异常。现有甲、乙两人因甲状腺激素水平低下,出现甲减症状,通过给两人注射适量的促甲状腺激素释放激素(TRH),分别测定注射前30min、注射后30min的促甲状腺激素(TSH)浓度来鉴别病变的部位。测定结果如下图,相关叙述错误的是( )
A. 注射后甲、乙两人均会出现代谢增强,体温升高的症状
B. 据结果推测,甲、乙两人发生病变的部位分别是垂体和下丘脑
C. 注射的TRH与垂体细胞内的TRH受体结合进而促进TSH的合成和分泌
D. 临床上,甲、乙两人均可以口服一定量的甲状腺激素制剂来治疗甲减
18. 实验操作不规范会直接影响实验结果。下表中实验操作不合理的有( )
序号
实验名称
实验操作
①
检测生物组织中的蛋白质
向待测样液中加入双缩脲试剂A液1mL,摇匀后加入双缩脲试剂B液4滴,摇匀后观察
②
DNA的粗提取
称取30g洋葱放入研钵中进行充分研磨后在研钵中加入预冷的酒精溶液,静置2~3min,用玻璃棒卷起丝状物
③
电泳鉴定DNA
先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合,加入加样孔中,再将电泳缓冲液加入电泳槽中
④
观察蝗虫精母细胞减数分裂
将蝗虫精巢经解离、漂洗、染色、制片后观察
A. ① B. ② C. ③ D. ④
19. 等位基因特异性PCR(AS-PCR)可用于对已知突变基因进行检测。TaqDNA聚合酶缺少3′,5′外切酶活性,引物3′端的碱基若与核模板形成错配,子链延伸反应就会因3′,5′-磷酸二酯键形成障碍而受阻,无法进行PCR延伸。依据待检样本分别设计4条引物,突变位置设计在引物2和引物3的3′端最后一个位置,如图所示。相关叙述错误的是( )
A. 基因型为Aa的样品经PCR扩增可得到3种双链等长的条带
B. 基因A及a经过AS-PCR、电泳鉴定,条带数和长度均相同
C. PCR反应体系中会出现引物2和引物3扩增得到的短片段
D. 可通过增加引物3′端碱基错配率以避免出现假阳性的结果
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
20. 类囊体膜上电子传递包括线性电子传递和环式电子传递,电子经PSII、PQ、b6f、PSI等复合体传递,最终产生NADPH的过程称为线性电子传递。若电子经PSI传递回PQ则会形成环式电子传递,如下图所示。请据图回答:
(1)类囊体膜的主要成分有____________,类囊体膜选择透过性的分子基础有______(疏水性)和膜转运蛋白(专一性)。
(2)卡尔文循环发生在上图______(X、Y)侧,光照下Y侧H+浓度升高的原因有______、______。
(3)当植物NADP+缺乏时将启动环式电子传递,该状态下叶绿体中______(“能”、“不能”)合成ATP。
(4)低温胁迫会导致植物光合速率下降,引起光能过剩,环式电子传递被激活。有人研究低温胁迫72h对两种苜蓿线性电子传递和环式电子传递的影响,结果如下图:ETR(I)和ETR(II)分别表示PSI和PSⅡ线性电子传递的能力,CEF表示环式电子传递的循环电子流,依据ETR(I)和ETR(Ⅱ)可估算出CEF的通量。
结果表明,与室温下相比,低温胁迫______(“促进”、“抑制”)两种苜蓿PSI和PSH的光合电子流:同时还显著______(“促进”、“抑制”)两种苜蓿的CEF,对______(①“甘农5号”、②“新牧4号”)影响程度相对更大。
(5)百草枯(除草剂)会争夺水光解后的e-,经一系列反应生成各种活性氧,大量活性氧攻击生物膜使细胞死亡。阴天喷洒百草枯除草的效果较差,推测其原因是______。
21. 秀丽隐杆线虫(简称“线虫”)是遗传学中重要的模式生物。线虫有雌雄同体(XX,2n=12)和雄虫(XO,2n-1=11)两种性别,雄虫仅占群体的0.2%。雌雄同体能自体受精或与雄虫交配,但雌雄同体的不同个体之间不能交配。
(1)正常情况下,线虫产生雄性后代的交配方式为_________(填“自交”“杂交”或“自交和杂交”)。仅有雌雄同体线虫即可完成线虫种群的延续,自然界中雄虫存在的意义是________________________。
(2)线虫的正常培养温度为20℃,研究发现将雌雄同体线虫置于30℃一段时间,收回正常培养环境后,种群中雄虫比例会升高,推测升高温度使雌雄同体线虫的减数分裂发生了异常,该异常发生在(填“减Ⅰ”、“减Ⅱ”、“减Ⅰ或减Ⅱ”)__________。
(3)研究发现常染色体上的Tra-1基因对线虫的性别决定起重要作用,不具有Tra-1基因的线虫都会发育为雄虫。现通过转基因技术破坏线虫受精卵的一个Tra-1基因,使其发育成熟后自体受精获得F1,F1自体受精获得的F2中性别及比例为________________。将F2放置在适宜环境中使其不断自体受精,理论上正常Tra-1基因的基因频率变化趋势为 ________(填“上升”、“下降”、“不变”)。
(4)QF/QUAS是人工合成的基因表达调控系统,QF表达产物能够与诱导型启动子(QUAS)结合,并驱动下游基因的表达。科研人员将QF插入雄虫的一条Ⅱ号染色体上,将一个QUAS—红色荧光蛋白基因插入雌雄同体线虫的一条染色体上。现利用上述转基因线虫进行杂交得F1,F1中红色荧光个体相互交配得到F2,实验结果如下。
F1
F2
红色荧光个体:无色个体=1:3
红色荧光个体:无色个体=9:7
①仅根据上述杂交结果____(填“能”或“不能”)判断QUAS—红色荧光蛋白融合基因是否插入Ⅱ号染色体上,依据是_____________________。
②进一步调查发现F2中雌雄同体和雄虫中的体色比例不同,推测最可能的原因是__________________,若统计F2中无色雄虫占比是_________,说明推测是正确的。
22. 人体受到低血糖和危险等刺激时,神经系统和内分泌系统作出相应反应,以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用,调节机制如图。
回答下列问题:
(1)遭遇危险时,肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素。请写出该过程中儿茶酚胺类激素分泌的反射弧(低血糖和危险等刺激)→感受器→传入神经→______→______(填“交感神经”或“副交感神经”)→肾上腺髓质。
(2)危险引起的神经冲动还能传到______,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升,该过程体现了糖皮质激素的分泌具有______的特点。
(3)糖皮质激素受体存在于细胞质基质和细胞核内,糖皮质激素的作用机制如图所示。
①糖皮质激素进入靶细胞的方式具有____________特点(答两点)。
②图中GR与GC结合后才能进入细胞核的可能原因是______。
(4)人体遇到疼痛、紧张刺激时会通过下丘脑,引起GC分泌,而GC分泌增多,又会通过负反馈调节抑制下丘脑分泌活动,由上述过程可知下丘脑具有______(填信息分子)受体。
(5)糖皮质激素(GC)在临床上常被用作免疫抑制剂,但长时间使用会导致体内糖皮质激素受体(GR)基因表达水平降低,人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”,它主要存在于人参植株的根须中,但是含量较低,采用植物组织培养的方法可获取大量的人参皂苷。
a根据以上研究资料,某研究小组进行了以下实验研究:将体外培养的生理状态相同的人体细胞平均随机分成三组,分别加入适量且等量的生理盐水、糖皮质激素、糖皮质激素和人参皂苷,在相同环境下培养相同的时间,检测GR的含量。该研究小组的实验课题为______。
b研究人员从人参皂苷中分离出了Rb1、Rg1、Rh1三种物质。为研究这三种物质缓解GC抵抗现象的效果,研究人员利用体外培养的人体细胞进行相关实验,结果见下表:
处理方式
空白对照
GC
GC+Rb1
GC+Rg1
GC+Rh1
GR含量
+++++
++
+++
+
++++
GRmRNA相对值
1.05
0.39
0.75
0.39
0.95
实验结果说明能够缓解GC抵抗现象的人参细胞提取物是______。Rg1可能是通过抑制GR是因表达的______过程,使GC抵抗现象加重。
23. 丹顶鹤是我国一级保护动物,野生丹顶鹤的主要繁殖地在黑龙江扎龙自然保护区,主要越冬栖息地在江苏盐城地区的沿海滩涂,右图为盐城地区沿海滩涂湿地生态系统中部分食物关系图(图中数字为能量数值,单位为kJ/m2∙a)。请回答下列相关问题。
(1)在盐城沿海滩涂,科研人员通过“样方选定→航空拍照→识别照片中丹顶鹤”的方法调查了丹顶鹤的种群密度,与标志重捕法相比,该调查方法除了对丹顶鹤不良影响小之外还具有_________________的优点,同时从照片中发现该地区的群落外貌和结构会随季节变化而发生规律性变化,这体现了群落的____性。影响盐城海滩丹顶鹤种群密度的三个种群数量特征是______。
(2)如图食物网中,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为_____%(精确到小数点后一位),丹顶鹤与______之间的种间关系既有捕食又有种间竞争。厚蟹同化的氮元素的去向有____________。
(3)调查结果显示,盐城地区丹顶鹤越冬种群数量1991~1999年均值为873只,2000~2015年均值为642只,丹顶鹤主要越冬栖息地中的沼泽地和盐田相关指标的变化如下表:
栖息地
类型
栖息地面积(km2)
斑块数(个)
斑块平均面积(km2)
1995年
2005年
2015年
1995年
2005年
2015年
1995年
2005年
2015年
沼泽地
1502
916
752
427
426
389
3.51
2.15
1.93
盐田
1155
1105
1026
98
214
287
11.79
5.17
3.57
研究表明,人类活动导致栖息地生境破碎化是丹顶鹤越冬种群数量减少的重要原因,斑块平均面积减小是生境破碎化的重要体现。据表分析,导致丹顶鹤栖息地生境破碎化的原因是______________。
(4)丹顶鹤作为杂食性动物,最喜欢在低矮的碱蓬地里捕食,互花米草入侵后丹顶鹤越冬种群数量减少,科研人员研究了丹顶鹤对不同生境选择的偏好以及影响因素,结果如下表:
植被高度cm
植被盖度%
可用植物生物量g/m2
底栖生物量g/m2
丹顶鹤生境选择性%
本地碱蓬
3822
34.13
761.25
52.50
44.20
互花米草
162.19
88.89
1832.00
112.10
0.73
人工管理芦苇(收割前)
187.07
97.50
714.50
40.60
12.79
人工管理芦苇(收割后)
5.00
3.13
56.09
32.10
36.72
①影响丹顶鹤生境选择性的最重要的两个因素是___________________。
②互花米草入侵后海滩群落发生_______演替。互花米草入侵导致丹顶鹤数量减少的原因是本地碱蓬减少导致___________________减少,同时互花米草__________________不利于丹顶鹤的活动。
24. 虾青素可由β-胡萝卜素在β-胡萝卜素酮化酶(BKT)和β-胡萝卜素羟化酶(CRTR-B)的作用下转化而来,具有抗衰老、增强免疫等功能。杜氏盐藻是单细胞浮游植物,生长快,易培养,能大量合成β-胡萝卜素。科研人员利用“无缝克隆技术”(如图1)构建含BKT基因和CRTR-B基因的表达载体(如图2,3),导入杜氏盐藻,以实现虾青素的工厂化生产,回答下列问题。
(1)获取目的基因:红球藻是天然虾青素的重要来源,提取红球藻的总DNA为_____,设计特异性引物扩增BKT基因和CRTR-B基因,此过程需要_____(至少写两种)。
(2)构建转化载体:
①PCR获取抗除草剂基因过程中,为确保基因两端具有所需同源序列,需在引物的一端添加对应的同源序列。若将来需要将抗除草剂基因能够从重组质粒中切除,还需要在基因两侧加入限制酶识别序列,则扩增抗除草剂基因时,设计的引物序列(5,→3,)为_____。
A.抗除草剂基因部分序列+限制酶识别序列+同源序列
B.同源序列+抗除草剂基因部分序列+限制酶识别序列
C.同源序列+限制酶识别序列+抗除草剂基因部分序列
②科研人员利用“无缝克隆技术”同时将BKT基因和CRTR-B基因插入质粒,形成的重组质粒对应部位如图2所示,推测此过程扩增CRTR-B基因所用的引物为_____。
③最终形成的重组质粒如图3所示,其中atpA启动子和psbA启动子均为杜氏盐藻叶绿体启动子,选用内源性启动子的目的是_____。
(3)准备受体细胞:选取初始杜氏盐藻涂布到杜氏盐藻固体培养基进行第一次培养,一段时间后,挑取生长良好的单藻落到杜氏盐藻液体培养基中继续培养。期间可取藻液滴入血细胞计数板,在显微镜下进行计数,第二次培养的目的是_____。
(4)目的基因导入及相关检测:采用基因枪法将重组质粒导入杜氏盐藻叶绿体,一段时间后,先用含_____的培养基初筛已转化的杜氏盐藻,然后采用_____技术检测是否成功转录出β-胡萝卜素酮化酶和β-胡萝卜素羟化酶的mRNA。
(5)叶绿体转化是植物基因工程的新热点,叶绿体的诸多特点为叶绿体转化提供优势,如叶绿体基因组小,功能清晰,使基因操作方便;叶绿体具有自我复制功能,一个植物细胞可含有多个叶绿体,每个叶绿体中含有多个基因组,可大大提高_____;另外,叶绿体基因位于细胞质中,可有效避免_____。
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