内容正文:
2026届高三起点考试生物学
本试卷共8页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑,如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 辛弃疾有云:“休说鲈鱼堪脍,尽西风,季鹰归未?”鲈鱼富含蛋白质、脂肪、糖类等营养物质。下列关于鲈鱼细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 鲈鱼体内糖类和脂肪可以相互大量转化
B. 蛋白质是鲈鱼细胞中含量最多的化合物
C. 细胞内的氨基酸通过脱水缩合就形成了蛋白质
D. 脂肪和磷脂的元素组成不完全相同,磷脂含有C、H、O、P甚至N
2. 下列关于细胞的叙述,正确的是( )
A. 中心体和核糖体是无膜细胞器,都不含核酸和磷脂
B. 线粒体内不仅存在DNA、RNA,还能发生碱基互补配对
C. 溶酶体合成多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器
D. 叶绿体内膜向内折叠,为光反应所需要的酶提供结合位点
3. 气孔由保卫细胞组成,当保卫细胞吸水时,细胞膨胀从而使气孔开放。下图是保卫细胞中的物质交换示意图,下列叙述错误的是( )
A. H+-ATPase具有催化和运输功能
B. K+进入保卫细胞不直接由ATP供能
C. CO2在PEP羧化酶的作用下通过协助扩散进入液泡
D. 可溶性糖进入液泡,使液泡的渗透压升高
4. 研究发现,抗P-钙粘蛋白抗体可与癌细胞表面P-钙粘蛋白结合,改变P-钙粘蛋白嵌合于细胞膜中的方式,使其形成十字形的X-二聚体,引发细胞膜结构改变,进而激活细胞内的凋亡相关基因,导致溶酶体降解癌细胞。下列叙述正确的是( )
A. 处于凋亡过程中的细胞,仍然存在新的蛋白质合成
B. 溶酶体降解癌细胞内容物后,降解产物不可以供其他细胞再利用
C. X-二聚体的形成与细胞膜的结构特性无关
D. 抗P-钙粘蛋白抗体进入细胞后,激活细胞内的凋亡相关基因导致癌细胞凋亡
5. 某昆虫种群,控制翅色的等位基因B(黑色)和b(灰色)的基因频率长期保持稳定。近五年因工业污染导致树干普遍变黑,调查发现该种群中B基因频率显著上升。此现象最能说明( )
A. 树干变黑诱导昆虫发生黑色变异
B. 环境选择使黑色表型获得生存优势
C. 灰色个体因环境变化产生了更多后代
D. 工业污染导致b基因突变为B基因
6. 中国养蚕制丝历史悠久。蚕的性别决定为ZW型,蚕卵的红色、黄色由常染色体上一对等位基因(A/a)控制。将外源绿色蛋白基因(B)导入到纯合的黄卵(aa)、结白茧雌蚕的Z染色体上,获得结绿茧的亲本甲,与纯合的红卵、结白茧雄蚕(亲本乙)杂交,选育红卵、结绿茧的纯合品系。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A. 亲本甲的基因型为aaZBZ
B. F1雌蚕均表现出红卵、结绿茧表型
C. F1雄蚕次级精母细胞中的基因组成可能有AAZBZB、aa等类型
D. F1随机交配得到的F2中,红卵、结绿茧的个体比例是3/16
7. 甲状腺滤泡上皮细胞受损会导致亚急性甲状腺炎,多数患者发病后,甲状腺摄碘率和血液中甲状腺激素T4、促甲状腺激素的变化如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 发病初期血液中T4水平会升高,这与甲状腺滤泡上皮细胞受损导致T4释放进入血液有关
B. 发病7个月后摄碘率下降,这是因为T4水平恢复正常后抑制下丘脑和垂体分泌过多相关激素
C. 发病8个月后,甲状腺滤泡上皮细胞结构可能已恢复完整
D. T4的分泌存在反馈调节现象,这可以放大激素的调节效应,也有利于精细调控
8. 我国科学家发现IL-33联合抗Csf1r或p38抑制剂调节肿瘤相关巨噬细胞具有协同抗肿瘤作用,为肿瘤治疗提供了新的思路。下列有关免疫的叙述错误的是( )
A. 机体出现肿瘤是因为免疫自稳功能低下
B. 巨噬细胞能摄取、加工、呈递抗原,属于抗原呈递细胞
C. B细胞的激活需要两个信号的刺激和细胞因子的作用
D. T细胞起源于骨髓并迁移至胸腺中成熟,成熟后依然可能发生分裂、分化
9. 创伤后应激障碍患者常被与创伤相关的日常生活情景刺激,产生过度焦虑。研究表明,创伤时的强烈刺激使大脑释放大量内源性大麻素AEA导致非印记神经元转变为负责记忆提取的印记神经元。下图表示AEA作用机理,据图分析下列说法错误的是( )
A. 突触前神经元兴奋时,细胞膜外钠离子浓度依然高于细胞膜内
B. AEA抑制突触前膜释放GABA,从而解除对突触后神经元抑制
C. 降低AEA水平可能有助于创伤后应激障碍患者恢复正常
D. GABA可能引起非印记神经元氯离子内流,使其静息电位绝对值变小,细胞兴奋受到抑制
10. 驯鹿是群居性动物,在遇到危险和大规模迁徙时会采用“最强阵法——驯鹿旋风”来防御捕食者,它们会奔跑形成一个圈把幼年驯鹿保护在中间。下列叙述正确的是( )
A. 不同地区中的驯鹿所占的生态位相同
B. 这种“最强阵法”保护幼年驯鹿,属于经过长期自然选择进化而来的原始合作
C. 影响驯鹿栖息地的群落演替的因素,有群落外界环境的变化,生物的迁入、迁出,群落内部种群相互关系的发展变化等
D. 因栖息地碎片化导致不同分区的驯鹿处于隔离状态,减弱了“驯鹿旋风”效应,长远来看有利于捕食者数量增加
11. 利用生物技术培育新品种、制备生物产品时都需要进行筛选或检测。下列叙述正确的是( )
A. 筛选硝化细菌时,培养基中无需添加碳源和氮源
B. 培育抗虫棉时,可用PCR等技术检测Bt基因是否转录出了mRNA
C. 将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
D. 土壤中分解尿素的细菌的分离实验中,先进行梯度稀释,再利用平板划线法将聚集的菌种逐步稀释分散
12. 将基因编辑猪肾脏移植到终末期肾病患者体内的技术流程为:①从猪耳提取体细胞→②基因编辑→③构建胚胎→④移植至代孕母猪体内→培育出无病原体供体。下列相关叙述错误的是( )
A. 步骤①获得的体细胞培养时,需置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中
B. 步骤②基因编辑的目标是获得无病原体的细胞
C. 步骤③构建胚胎,需要利用体细胞核移植技术及早期胚胎培养
D. 步骤④胚胎移植中,受体对供体基本不会发生免疫排斥反应
二、不定项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 我国矿产丰富,但曾经滥采乱挖导致矿区原生态系统遭到严重破坏,环境恶化。为修复矿藏开采对土壤、植被等造成的毁坏,采用生态工程技术对矿区开展生态修复。下列叙述正确的是( )
A. 修复首先要对土壤进行改良,为植物生长提供条件
B. 修复应遵循生态工程的协调原理,因地制宜配置物种
C. 修复后,植物多样性提升,丰富了动物的栖息环境,促进了群落演替
D. 修复时应大量引入外来物种,以增加生物多样性和提高该生态系统的稳定性
14. 某研究团队探究肝癌细胞中抑癌基因p16的表达调控机制,获得以下结果:①p16基因启动子区CpG岛甲基化水平显著高于正常肝细胞;②转录因子E2F1在肝癌细胞的细胞核内含量明显升高;③肝癌细胞中p16蛋白的乙酰化修饰程度降低。根据上述信息,下列叙述正确的是( )
A. p16基因的甲基化有利于其基因的表达
B. 结果②会降低癌细胞的增殖能力
C. p16蛋白乙酰化有利于其结构和功能的稳定性
D. 若向肝癌细胞导入去甲基化酶基因并成功表达,p16基因碱基序列不变但表达量增加
15. 某科研小组将新鲜萝卜切碎、过滤制得提取液,以等体积、等浓度的H2O2作为底物,在最适温度条件下,对提取液中过氧化氢酶的活性进行了探究,每组实验均经过相同时间后再观察,得到如下图所示的结果。下列叙述正确的是( )
A. 图1说明过氧化氢酶具有高效性,过氧化氢酶为该反应提供的活化能更多
B. 探究过氧化氢酶的最适pH时,应将H2O2溶液和该酶先混合,再调pH
C. 若仅改变实验温度,曲线A、B的最低点会上移
D. 导致曲线A、B出现差异的原因可能是加入的酶量不同
16. 酿造某大曲白酒的过程中,微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,制曲过程需经堆积培养,培养时温度可达60℃左右;将大曲和酿酒原料混合,初步发酵后放入窖池;窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段(核心产酒阶段)。下列叙述错误的是( )
A. 堆积培养过程中的高温有利于酿酒酵母菌的繁殖
B. 大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物
C. 窖池发酵中冒出的“气泡”都来源于酵母菌的有氧呼吸
D. 窖池需要密封以防止酒变酸的情况出现
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 文冠果是我国北方地区唯一的木本油料树种,其油料富含黄酮类物质,具有重要的生态和经济价值。某科研团队就“AM真菌能否增强文冠果幼苗的抗逆性及相关机理”进行了研究,部分研究结果如图和下表所示,其中CK组为对照组。请回答下列问题:
(1)叶绿素等光合色素吸收的光能,转化为__________中的能量,供暗反应中三碳化合物还原所用。
(2)据图分析,干旱条件下AM真菌对文冠果幼苗叶绿素含量的影响及特点是________________(答2点)。
(3)根据下表结果分析,干旱条件下,AM真菌处理组与CK组相比,气孔导度__________(填“是”或“不是”)胞间CO2浓度下降的主要限制因素。与CK组相比,胞间CO2浓度更低的原因是__________。
不同供水条件下,与CK组相比,AM真菌组的变化量比较表
胞间CO2浓度
气孔导度
可溶性蛋白
根长
正常供水
-4216%
+22.91%
+34.93%
+116.54%
轻度干旱
-35.57%
+19.07%
+34.32%
+91.78%
中度干旱
-34.46%
+25.42%
+28.06%
+65.66%
重度干旱
-33.53%
+109.10%
+17.69%
+36.08%
(4)综合以上研究结果,试分析AM真菌增强文冠果幼苗抗逆性的机理:__________。
18. 某雌雄同株二倍体植物果肉味甜多汁,皮薄易剥,但果实多籽,且不耐旱。研究人员经诱变育种获得两株单基因突变的无籽植株甲和无籽植株乙,将甲、乙分别与野生型杂交,所得F1全部表现为野生型。请回答下列问题:
(1)经研究发现,突变体甲植株中控制A蛋白(种子正常发育的关键酶)的基因A发生突变。对野生型、突变体甲及其F1细胞内基因A、a进行PCR扩增后电泳,检测结果如图1,电泳方向为__________(填“由上往下”、“由下往上”或“无法判断”),A基因突变为a时,发生了碱基对的__________。对细胞内A/a基因转录产物进行测定,结果如图2,已知甲植株中除A蛋白外,其它各种酶的合成均正常,故可推测A基因发生突变的位点是__________。
(2)研究人员将突变体甲和乙杂交,再让F1自交,若F2中有籽果实∶无籽果实=__________,则甲、乙植株的突变基因为非同源染色体上的非等位基因。
(3)研究人员还尝试将A蛋白合成的抑制基因E(会导致果实实粒减少)和耐旱基因F通过基因工程技术导入到野生型植株细胞中。将获得的转基因植株自交,子代表现为少籽耐旱∶正常籽不耐旱=15∶1。假设一种基因可以导入多条染色体但不重复导入同一条染色体,则该转基因植株细胞中导入了__________个E基因,请在图3中画出该转基因植株中E基因、F基因在染色体上的位置__________。
19. 高脂饮食是胰岛素抵抗的诱发因素之一,胰岛素抵抗主要表现为人体胰岛素敏感性下降。GSK - 3β是肝脏糖代谢的关键酶,为研究GSK - 3β在高脂饮食诱导胰岛素抵抗中的作用机制,研究人员进行了如下表所示实验。请回答下列问题:
组别
小鼠
饮食
空腹血糖含量/
(mmol·L-1)
空腹胰岛素含量/
(mIU·L-1)
A1
普通小鼠
普通饮食
4.06
10.0
B1
GSK - 3β基因敲除小鼠
普通饮食
410
9.03
C1
GSK - 3β基因过度表达小鼠
普通饮食
4.13
10.01
A2
普通小鼠
高脂饮食
5.63
21.02
B2
GSK - 3β基因敲除小鼠
高脂饮食
5.03
15.01
C2
GSK - 3β基因过度表达小鼠
高脂饮食
6.32
35.12
(1)胰岛素能降低血糖的原因是胰岛素能够促进__________(答2点)。
(2)胰岛素可作用于几乎全身所有组织细胞,而胰高血糖素主要作用于肝,说明激素调节具有__________的特点。
(3)B1、B2两组进行对照,说明__________。
(4)实验结果表明,GSK-3β在__________(填“高脂”、“普通”或“高脂和普通”)饮食条件下诱导胰岛素抵抗过程中具有__________作用。
(5)将A2组小鼠进一步分为两组,实验组特异性抑制小鼠延髓中的DMV神经元,7天后发现实验组体重明显降低,而血浆中甘油三酯略有升高但明显低于对照组。此外,检测两组小鼠粪便中甘油三酯含量、小肠上皮细胞微绒毛长度结果如表所示。
组别
粪便中甘油三酯含量(μmol)
小肠上皮细胞微绒毛长度(nm)
对照组
0.43
1050
实验组
0.95
630
据此分析,导致实验组小鼠体重、血浆甘油三酯与对照组不同的原因可能是抑制DMV神经元后,__________。
20. 雉鹑是我国特有的鸟类,栖息于亚高山地带,在春夏季繁殖,其主要食物关系如图1所示。请回答下列问题:
(1)调查某种鸟类的种群数量时常采用__________法。
(2)金雕和红隼对于雉鹑的数量变化而言,属于__________(填“密度”或“非密度”)制约因素。
(3)图1中,雉鹑摄入的食物中的能量,去向有流向金雕和红隼、通过遗体残骸流向分解者和__________(答2点)。
(4)植被盖度是指植物垂直投影的面积占样地面积的百分比,科研人员对某地区雉鹑繁殖季的各种植被的盖度进行调查,结果如图2。草本盖度与乔木盖度一般呈反比,主要原因是__________。据图2分析,雉鹑在繁殖季更多选择生活在__________盖度较大的环境中,这有利于__________。
21. 氨苄青霉素可以干扰细菌细胞壁的合成,故多用于治疗细菌感染,但易被青霉素酶水解,故不适用于治疗耐药菌感染。抗菌肽是一种具有生物活性的小分子多肽,具有广谱抗细菌活性,在医学上具有重要应用价值。研究人员用抗菌肽A基因和抗菌肽D基因拼接出融合基因AD,然后导入酵母菌发酵生产抗菌肽AD。请回答下列问题:
(1)作为基因工程载体的质粒上一般含有启动子、__________(填2个)等序列。
(2)根据融合基因AD的碱基序列设计了引物1和引物3,并在引物的__________(填“5′”或“3′”)端添加限制酶识别序列,为了保证翻译的顺利进行还在基因下游的引物中构建了终止密码子(5′-UAA-3′)的编码序列。请据图写出引物3从5′端开始的第4个碱基到第12个碱基:5′…__________…3′。
(3)通过PCR扩增融合基因AD并和质粒构建表达载体后导入酵母菌细胞,用选择培养基进行筛选,该选择培养基应__________(填“含”或“不含”)亮氨酸、__________(填“需要”或“不需要”)加入氨苄青霉素。以生长在选择培养基上的菌落的DNA为模板,将图中引物2、3、4、5共四种引物共同加入反应体系后进行PCR扩增,理论上携带正确重组质粒的PCR产物电泳结果应出现的条带数目为__________。结果显示,有部分菌落中的PCR产物的电泳条带数均为上述结果,但其中有2条带的位置不同,其原因可能是融合基因AD__________。
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本试卷共8页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑,如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 辛弃疾有云:“休说鲈鱼堪脍,尽西风,季鹰归未?”鲈鱼富含蛋白质、脂肪、糖类等营养物质。下列关于鲈鱼细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 鲈鱼体内的糖类和脂肪可以相互大量转化
B. 蛋白质是鲈鱼细胞中含量最多的化合物
C. 细胞内的氨基酸通过脱水缩合就形成了蛋白质
D. 脂肪和磷脂的元素组成不完全相同,磷脂含有C、H、O、P甚至N
【答案】D
【解析】
【详解】A、糖类和脂肪可相互转化,但动物体内脂肪不能大量转化为糖类,A错误;
B、细胞中含量最多的化合物是水,蛋白质是含量最多的有机物,B错误;
C、氨基酸脱水缩合形成多肽链,需加工后才形成蛋白质,C错误;
D、脂肪含C、H、O,磷脂含C、H、O、P和N(如胆碱),元素组成不同,D正确。
故选D。
2. 下列关于细胞的叙述,正确的是( )
A. 中心体和核糖体是无膜细胞器,都不含核酸和磷脂
B. 线粒体内不仅存在DNA、RNA,还能发生碱基互补配对
C. 溶酶体合成多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器
D. 叶绿体内膜向内折叠,为光反应所需要的酶提供结合位点
【答案】B
【解析】
【详解】A、中心体由微管蛋白构成,不含膜结构,故不含磷脂;核糖体由蛋白质和rRNA组成,含有核酸,A错误;
B、线粒体含有DNA、RNA和核糖体,可以进行DNA复制、转录及翻译过程,DNA复制、转录及翻译过程均涉及碱基互补配对,B正确;
C、溶酶体内的水解酶由核糖体合成,经内质网和高尔基体加工后转运至溶酶体,溶酶体自身不合成酶,C错误;
D、叶绿体的光反应酶分布于类囊体膜上,而非内膜;内膜未显著折叠,扩大膜面积主要依赖类囊体堆叠,D错误。
故选B。
3. 气孔由保卫细胞组成,当保卫细胞吸水时,细胞膨胀从而使气孔开放。下图是保卫细胞中的物质交换示意图,下列叙述错误的是( )
A. H+-ATPase具有催化和运输功能
B. K+进入保卫细胞不直接由ATP供能
C. CO2在PEP羧化酶的作用下通过协助扩散进入液泡
D. 可溶性糖进入液泡,使液泡的渗透压升高
【答案】C
【解析】
【详解】A、H+-ATPase可转运H+和催化ATP水解,体现了蛋白质的运输以及催化功能,A正确;
B、K+进入保卫细胞的动力是H+浓度差形成的电化学梯度,而不是ATP水解释放的能量,B正确;
C、CO2进入液泡属于自由扩散,C错误;
D、可溶性糖进入液泡,使液泡的物质的量浓度提高,导致液泡渗透压提高,进而使液泡的吸水能力提高,D正确。
故选C。
4. 研究发现,抗P-钙粘蛋白抗体可与癌细胞表面P-钙粘蛋白结合,改变P-钙粘蛋白嵌合于细胞膜中的方式,使其形成十字形的X-二聚体,引发细胞膜结构改变,进而激活细胞内的凋亡相关基因,导致溶酶体降解癌细胞。下列叙述正确的是( )
A. 处于凋亡过程中的细胞,仍然存在新的蛋白质合成
B. 溶酶体降解癌细胞内容物后,降解产物不可以供其他细胞再利用
C. X-二聚体的形成与细胞膜的结构特性无关
D. 抗P-钙粘蛋白抗体进入细胞后,激活细胞内的凋亡相关基因导致癌细胞凋亡
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞凋亡是由基因调控的主动过程,凋亡相关基因的表达需要合成新的蛋白质(如水解酶),因此凋亡过程中仍存在蛋白质合成,A正确;
B、溶酶体降解后的产物(如氨基酸、核苷酸等小分子)可通过细胞膜释放到细胞外,供其他细胞利用,B错误;
C、X-二聚体的形成涉及细胞膜中蛋白质的移动和重组,依赖细胞膜的流动性(结构特性),因此与结构特性有关,C错误;
D、抗体作为大分子物质无法直接进入细胞,其作用是通过与细胞膜表面的P-钙粘蛋白结合传递信号,而非进入细胞内部激活基因,D错误。
故选A。
5. 某昆虫种群,控制翅色的等位基因B(黑色)和b(灰色)的基因频率长期保持稳定。近五年因工业污染导致树干普遍变黑,调查发现该种群中B基因频率显著上升。此现象最能说明( )
A. 树干变黑诱导昆虫发生黑色变异
B. 环境选择使黑色表型获得生存优势
C. 灰色个体因环境变化产生了更多后代
D. 工业污染导致b基因突变为B基因
【答案】B
【解析】
【详解】A、树干变黑不会诱导昆虫发生定向变异,变异是随机发生的,环境仅起选择作用,A错误;
B、树干变黑后,黑色表型(B控制的性状)更适应环境,生存和繁殖机会增加,导致B基因频率上升,体现了自然选择的作用,B正确;
C、灰色个体(bb)因树干变黑更易被天敌发现,生存率降低,后代数量应减少,C错误;
D、工业污染可能增加突变率,但基因突变是随机的,工业污染不会导致b基因突变为B基因,D错误。
故选B。
6. 中国养蚕制丝历史悠久。蚕的性别决定为ZW型,蚕卵的红色、黄色由常染色体上一对等位基因(A/a)控制。将外源绿色蛋白基因(B)导入到纯合的黄卵(aa)、结白茧雌蚕的Z染色体上,获得结绿茧的亲本甲,与纯合的红卵、结白茧雄蚕(亲本乙)杂交,选育红卵、结绿茧的纯合品系。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A. 亲本甲的基因型为aaZBZ
B. F1雌蚕均表现出红卵、结绿茧表型
C. F1雄蚕次级精母细胞中的基因组成可能有AAZBZB、aa等类型
D. F1随机交配得到的F2中,红卵、结绿茧的个体比例是3/16
【答案】C
【解析】
【详解】A、将外源绿色蛋白基因(B)导入到纯合的黄卵(aa)、结白茧雌蚕的Z染色体上,获得结绿茧的亲本甲,说明亲本甲为雌蚕,其性染色体应为ZW型,外源基因B导入Z染色体后,基因型为aaZBW,A错误;
B、 亲本乙是纯合的红卵、结白茧雄蚕,基因型为AAZbZb,F1中雌蚕基因型为AaZbW,表现为红卵、结白茧,B错误;
C、F1雄蚕基因型为AaZBZb,减数分裂Ⅰ前的间期,染色体复制,基因也复制,初级精母细胞的基因组成为AAaaZBZBZbZb,减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,形成的次级精母细胞的基因组成可能有AAZBZB、aa等类型(aa不考虑Z染色体上基因时)等类型,C正确;
D、F1雄蚕基因型为AaZBZb,F1中雌蚕基因型为AaZbW,先分析常染色体上的基因,Aa×Aa,后代A_:aa=3:1;再分析Z染色体上的基因,ZBZb×ZbW,后代ZBZb:ZbZb:ZBW:ZbW=1:1:1:1。红卵、结绿茧个体的基因型为A-ZBZb、A-ZBW。A-的比例为3/4,ZBZb和ZBW的比例各为1/4,所以红卵、结绿茧的个体比例是3/4×1/4+3/4×1/4 = 3/8,D错误。
故选C。
7. 甲状腺滤泡上皮细胞受损会导致亚急性甲状腺炎,多数患者发病后,甲状腺摄碘率和血液中甲状腺激素T4、促甲状腺激素的变化如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. 发病初期血液中T4水平会升高,这与甲状腺滤泡上皮细胞受损导致T4释放进入血液有关
B. 发病7个月后摄碘率下降,这是因为T4水平恢复正常后抑制下丘脑和垂体分泌过多相关激素
C. 发病8个月后,甲状腺滤泡上皮细胞结构可能已恢复完整
D. T4的分泌存在反馈调节现象,这可以放大激素的调节效应,也有利于精细调控
【答案】B
【解析】
【详解】A、当甲状腺滤泡上皮细胞受损时,滤泡腔中储存的T4会释放到血液中,从而导致发病初期,血液中T4水平高于正常,A正确;
B、 发病7个月后摄碘率下降,这是因为T4水平恢复正常后对下丘脑和垂体分泌相关激素抑制作用减弱,从而导致下丘脑和垂体分泌过多相关激素,B错误;
C、由图可知,发病8个月后,T4在正常范围内上下波动,表明甲状腺能正常合成和储存T4,由此推测,甲状腺中的滤泡已恢复完整,C正确;
D、T4的分泌存在反馈调节现象,反馈调节可以放大激素的调节效应,也有利于精细调控,D正确。
故选B。
8. 我国科学家发现IL-33联合抗Csf1r或p38抑制剂调节肿瘤相关巨噬细胞具有协同抗肿瘤作用,为肿瘤治疗提供了新的思路。下列有关免疫的叙述错误的是( )
A. 机体出现肿瘤是因为免疫自稳功能低下
B. 巨噬细胞能摄取、加工、呈递抗原,属于抗原呈递细胞
C. B细胞的激活需要两个信号的刺激和细胞因子的作用
D. T细胞起源于骨髓并迁移至胸腺中成熟,成熟后依然可能发生分裂、分化
【答案】A
【解析】
【详解】A、免疫自稳功能是指清除衰老或损伤的细胞,维持内环境稳定,而肿瘤的发生与免疫监视功能低下有关,A错误;
B、巨噬细胞属于抗原呈递细胞(APC),能够摄取、加工处理抗原,并将抗原信息呈递给T细胞,B正确;
C、B细胞活化需要的两个信号分别是病原体与B细胞接触形成的第一信号刺激及辅助性T细胞传递的第二信号的刺激,此外,还需要细胞因子的作用,C正确;
D、T细胞由骨髓中的造血干细胞分化而来,迁移至胸腺成熟,成熟后遇到抗原可分裂分化,D正确。
故选A。
9. 创伤后应激障碍患者常被与创伤相关的日常生活情景刺激,产生过度焦虑。研究表明,创伤时的强烈刺激使大脑释放大量内源性大麻素AEA导致非印记神经元转变为负责记忆提取的印记神经元。下图表示AEA作用机理,据图分析下列说法错误的是( )
A. 突触前神经元兴奋时,细胞膜外钠离子浓度依然高于细胞膜内
B. AEA抑制突触前膜释放GABA,从而解除对突触后神经元的抑制
C. 降低AEA水平可能有助于创伤后应激障碍患者恢复正常
D. GABA可能引起非印记神经元氯离子内流,使其静息电位绝对值变小,细胞兴奋受到抑制
【答案】D
【解析】
【详解】A、突触前神经元兴奋时,细胞膜外钠离子浓度依然高于细胞膜内,A正确;
B、题意显示,AEA抑制突触前膜释放GABA,解除对突触后神经元的抑制,进而转变为印记神经元,B正确;
C、降低AEA水平会抑制非印记神经元转变为负责记忆提取的印记神经元,增加了GABA的释放,由利于创伤后应激障碍患者恢复正常,C正确;
D、GABA与突触后膜上的特异性受体结合后,导致大量氯离子内流,使突触后神经元静息电位绝对值增大,从而抑制细胞的兴奋,D错误。
故选D。
10. 驯鹿是群居性动物,在遇到危险和大规模迁徙时会采用“最强阵法——驯鹿旋风”来防御捕食者,它们会奔跑形成一个圈把幼年驯鹿保护在中间。下列叙述正确的是( )
A. 不同地区中的驯鹿所占的生态位相同
B. 这种“最强阵法”保护幼年驯鹿,属于经过长期自然选择进化而来的原始合作
C. 影响驯鹿栖息地的群落演替的因素,有群落外界环境的变化,生物的迁入、迁出,群落内部种群相互关系的发展变化等
D. 因栖息地碎片化导致不同分区的驯鹿处于隔离状态,减弱了“驯鹿旋风”效应,长远来看有利于捕食者数量增加
【答案】C
【解析】
【详解】A、生态位指物种在群落中的地位或作用,包括资源利用、空间分布等。不同地区的驯鹿所处环境资源不同,与其他物种的关系也可能不同,生态位必然存在差异,A错误;
B、“驯鹿旋风”是同一物种内成年个体保护幼体的行为,属于种内互助,而原始合作是不同物种间的互利行为(如海葵与寄居蟹),B错误;
C、群落演替的影响因素包括外界环境变化(如气候、地形)、生物迁入迁出(改变群落结构)、内部种间关系变化(如竞争、捕食)等,C正确;
D、栖息地碎片化导致驯鹿种群隔离,基因交流减少,可能降低种群存活率,但捕食者因猎物资源减少,长期来看数量更可能下降而非增加,D错误。
故选C。
11. 利用生物技术培育新品种、制备生物产品时都需要进行筛选或检测。下列叙述正确的是( )
A. 筛选硝化细菌时,培养基中无需添加碳源和氮源
B. 培育抗虫棉时,可用PCR等技术检测Bt基因是否转录出了mRNA
C. 将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
D. 土壤中分解尿素的细菌的分离实验中,先进行梯度稀释,再利用平板划线法将聚集的菌种逐步稀释分散
【答案】B
【解析】
【分析】基因表达在分子水平上的检测方法有:DNA分子杂交、DNA-RNA分子杂交和抗原-抗体杂交等。
【详解】A、硝化细菌属于自养型微生物,能够以CO2为碳源,故培养硝化细菌可以不加有机碳,但需添加氮源,A错误;
B、培育抗虫棉时,检测Bt基因是否转录出mRNA属于分子水平的检测。PCR技术可用于扩增特定核酸片段,而反转录PCR(RT-PCR)可通过逆转录合成cDNA,再扩增cDNA 来检测mRNA的存在(即检测转录是否发生),因此,可用 PCR相关技术检测Bt基因的转录情况,B正确;
C、诱导融合后的细胞包括B-B融合、瘤-瘤融合及杂交瘤细胞,需用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,并非所有融合细胞均为目标细胞,C错误;
D、分离分解尿素的细菌时,梯度稀释后应使用稀释涂布平板法统计菌落,而平板划线法通过划线逐步分散菌种,无需梯度稀释,D错误。
故选B。
12. 将基因编辑猪肾脏移植到终末期肾病患者体内的技术流程为:①从猪耳提取体细胞→②基因编辑→③构建胚胎→④移植至代孕母猪体内→培育出无病原体供体。下列相关叙述错误的是( )
A. 步骤①获得的体细胞培养时,需置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中
B. 步骤②基因编辑的目标是获得无病原体的细胞
C. 步骤③构建胚胎,需要利用体细胞核移植技术及早期胚胎培养
D. 步骤④胚胎移植中,受体对供体基本不会发生免疫排斥反应
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞培养通常置于含95%空气(提供氧气)和5%CO2(维持培养液pH)的环境中,A正确;
B、基因编辑的目标是敲除或修改可能引发免疫排斥的基因,而非直接消除病原体,B错误;
C、构建胚胎需将基因编辑后的体细胞核移植到去核卵母细胞中,形成重组细胞后经早期胚胎培养,C正确;
D、胚胎移植时,受体子宫对供体胚胎的免疫排斥反应较弱,因胚胎与受体间存在免疫耐受,D正确。
故选B。
二、不定项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 我国矿产丰富,但曾经的滥采乱挖导致矿区原生态系统遭到严重破坏,环境恶化。为修复矿藏开采对土壤、植被等造成的毁坏,采用生态工程技术对矿区开展生态修复。下列叙述正确的是( )
A. 修复首先要对土壤进行改良,为植物生长提供条件
B. 修复应遵循生态工程的协调原理,因地制宜配置物种
C. 修复后,植物多样性提升,丰富了动物的栖息环境,促进了群落演替
D. 修复时应大量引入外来物种,以增加生物多样性和提高该生态系统的稳定性
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、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、自生等生态学基本原理。
2、生态工程基本原理的判断方法:①循环→强调物质循环,废物利用,减轻环境污染;②自生→体现物种多,营养关系复杂,涉及结构、功能、系统组分的比例关系;③协调→强调生物与环境的协调与平衡,涉及环境承载力;④整体→涉及自然、经济和社会。
【详解】A、矿区土壤常因开采导致污染、结构破坏或肥力低下,修复时需先改良土壤,如去除污染物、补充养分等,为植物生长创造条件,A正确;
B、协调原理要求生物与环境相适应,因地制宜选择物种,符合生态修复的基本原则,B正确;
C、植物多样性提升后,可为动物提供更多食物和栖息地,促进动物种类增加,推动群落向更复杂、稳定的方向演替,C正确;
D、大量引入外来物种可能破坏本地生态平衡,导致生物入侵问题,反而降低生态系统的稳定性,生态恢复应优先选择本地物种,D错误。
故选ABC。
14. 某研究团队探究肝癌细胞中抑癌基因p16的表达调控机制,获得以下结果:①p16基因启动子区CpG岛甲基化水平显著高于正常肝细胞;②转录因子E2F1在肝癌细胞的细胞核内含量明显升高;③肝癌细胞中p16蛋白的乙酰化修饰程度降低。根据上述信息,下列叙述正确的是( )
A. p16基因的甲基化有利于其基因的表达
B. 结果②会降低癌细胞的增殖能力
C. p16蛋白乙酰化有利于其结构和功能的稳定性
D. 若向肝癌细胞导入去甲基化酶基因并成功表达,p16基因碱基序列不变但表达量增加
【答案】CD
【解析】
【详解】A、p16基因的甲基化会抑制基因的表达,A错误;
B、癌细胞能无限增殖,转录因子E2F1在肝癌细胞的细胞核内含量明显升高,结果②可能会促进癌细胞的增殖,B错误;
C、肝癌细胞中p16蛋白(抑制细胞增殖)的乙酰化修饰程度降低,说明p16蛋白在肝癌细胞中不稳定,从而抑制细胞增殖的功能降低,故p16蛋白乙酰化有利于其结构和功能的稳定性,C正确;
D、去甲基化酶可以去除p16基因启动子区的甲基化修饰,从而解除对基因表达的抑制,这一过程不改变基因的碱基序列,但能恢复或增加p16基因的表达,D正确。
故选CD。
15. 某科研小组将新鲜萝卜切碎、过滤制得提取液,以等体积、等浓度的H2O2作为底物,在最适温度条件下,对提取液中过氧化氢酶的活性进行了探究,每组实验均经过相同时间后再观察,得到如下图所示的结果。下列叙述正确的是( )
A. 图1说明过氧化氢酶具有高效性,过氧化氢酶为该反应提供的活化能更多
B. 探究过氧化氢酶的最适pH时,应将H2O2溶液和该酶先混合,再调pH
C. 若仅改变实验温度,曲线A、B的最低点会上移
D. 导致曲线A、B出现差异的原因可能是加入的酶量不同
【答案】CD
【解析】
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,A错误;
B、探究过氧化氢酶的最适pH时,为了保证实验的准确性,防止在调节pH之前酶就已经与底物发生反应,可将H2O2溶液和该酶的pH调到预设数值后再混合,B错误;
C、改变实验温度会导致酶的活性降低,则经过相同时间反应后H2O2的剩余量增多,则曲线A、B的最低点会上移,C正确;
D、图2实验在最适温度下进行,曲线A、B的差异体现在相同pH下H2O2剩余量不同,在温度、pH等条件相同的情况下,导致这种差异的原因可能是加入的酶量不同,酶量多的反应速率快,H2O2剩余量少,D正确。
故选CD。
16. 酿造某大曲白酒的过程中,微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,制曲过程需经堆积培养,培养时温度可达60℃左右;将大曲和酿酒原料混合,初步发酵后放入窖池;窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段(核心产酒阶段)。下列叙述错误的是( )
A. 堆积培养过程中的高温有利于酿酒酵母菌的繁殖
B. 大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物
C. 窖池发酵中冒出的“气泡”都来源于酵母菌的有氧呼吸
D. 窖池需要密封以防止酒变酸的情况出现
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~30℃,堆积培养过程中温度可以达到60℃左右,高温不利于筛选酿酒酵母,A错误;
B、大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,糖化是将淀粉水解形成糖浆的过程,故大曲中应存在能分泌淀粉酶的微生物,B正确;
C、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳,故窖池发酵中冒出的“气泡”来源于酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸,C错误;
D、窖池密封的主要目的是创造无氧环境促进酒精发酵,D错误。
故选ACD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 文冠果是我国北方地区唯一的木本油料树种,其油料富含黄酮类物质,具有重要的生态和经济价值。某科研团队就“AM真菌能否增强文冠果幼苗的抗逆性及相关机理”进行了研究,部分研究结果如图和下表所示,其中CK组为对照组。请回答下列问题:
(1)叶绿素等光合色素吸收的光能,转化为__________中的能量,供暗反应中三碳化合物还原所用。
(2)据图分析,干旱条件下AM真菌对文冠果幼苗叶绿素含量的影响及特点是________________(答2点)。
(3)根据下表结果分析,干旱条件下,AM真菌处理组与CK组相比,气孔导度__________(填“是”或“不是”)胞间CO2浓度下降的主要限制因素。与CK组相比,胞间CO2浓度更低的原因是__________。
不同供水条件下,与CK组相比,AM真菌组的变化量比较表
胞间CO2浓度
气孔导度
可溶性蛋白
根长
正常供水
-42.16%
+22.91%
+34.93%
+116.54%
轻度干旱
-35.57%
+19.07%
+34.32%
+91.78%
中度干旱
-34.46%
+25.42%
+28.06%
+65.66%
重度干旱
-33.53%
+109.10%
+17.69%
+36.08%
(4)综合以上研究结果,试分析AM真菌增强文冠果幼苗抗逆性的机理:__________。
【答案】(1)ATP和NADPH
(2)干旱条件下,AM真菌组叶绿素含量均高于CK组;随着干旱程度加剧,AM真菌组与CK组叶绿素含量的差值先增大后减小(或轻度干旱时差值最大)
(3) ①. 不是 ②. AM真菌组叶绿素含量高,光反应强,暗反应消耗的CO2多
(4)AM真菌可提高文冠果幼苗叶绿素含量,增强光反应;提高气孔导度,增加CO2供应;增加可溶性蛋白含量,提高细胞渗透压,增强保水能力;促进根生长,增强吸水能力,从而增强抗逆性
【解析】
【分析】1、光合作用过程:(1)光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成;(2)暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH。
2、影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量,温度等;其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。光照强度主要影响光反应,CO2的含量和温度主要影响暗反应。色素的数量主要影响光反应,五碳化合物的含量主要影响暗反应中二氧化碳的固定。
【小问1详解】
叶绿素等光合色素吸收的光能,在光反应阶段,转化为ATP和NADPH中的能量,供暗反应中三碳化合物还原所用,随后转化为有机物中的化学能。
【小问2详解】
据图可知,干旱条件下,AM真菌组叶绿素含量均高于CK组,且随着干旱程度加剧,AM真菌组与CK组叶绿素含量的差值先增大后减小(或轻度干旱时差值最大)。
【小问3详解】
根据表格数据,在干旱条件下,AM真菌处理组气孔导度均高于CK组,而胞间CO2浓度却低于CK组,说明气孔导度不是胞间CO2浓度下降的主要限制因素。与CK组相比,胞间CO2浓度更低的原因是AM真菌组叶绿素含量高,光反应强,暗反应消耗的CO2多。
【小问4详解】
综合以上研究结果,试分析AM真菌增强文冠果幼苗抗逆性的机理:AM真菌可提高文冠果幼苗叶绿素含量,增强光反应;提高气孔导度,增加CO2供应;增加可溶性蛋白含量,提高细胞渗透压,增强保水能力;促进根生长,增强吸水能力,从而增强抗逆性。
18. 某雌雄同株二倍体植物果肉味甜多汁,皮薄易剥,但果实多籽,且不耐旱。研究人员经诱变育种获得两株单基因突变的无籽植株甲和无籽植株乙,将甲、乙分别与野生型杂交,所得F1全部表现为野生型。请回答下列问题:
(1)经研究发现,突变体甲植株中控制A蛋白(种子正常发育的关键酶)的基因A发生突变。对野生型、突变体甲及其F1细胞内基因A、a进行PCR扩增后电泳,检测结果如图1,电泳方向为__________(填“由上往下”、“由下往上”或“无法判断”),A基因突变为a时,发生了碱基对的__________。对细胞内A/a基因转录产物进行测定,结果如图2,已知甲植株中除A蛋白外,其它各种酶的合成均正常,故可推测A基因发生突变的位点是__________。
(2)研究人员将突变体甲和乙杂交,再让F1自交,若F2中有籽果实∶无籽果实=__________,则甲、乙植株的突变基因为非同源染色体上的非等位基因。
(3)研究人员还尝试将A蛋白合成的抑制基因E(会导致果实实粒减少)和耐旱基因F通过基因工程技术导入到野生型植株细胞中。将获得的转基因植株自交,子代表现为少籽耐旱∶正常籽不耐旱=15∶1。假设一种基因可以导入多条染色体但不重复导入同一条染色体,则该转基因植株细胞中导入了__________个E基因,请在图3中画出该转基因植株中E基因、F基因在染色体上的位置__________。
【答案】(1) ①. 由上往下 ②. 缺失 ③. 启动子(或与RNA聚合酶结合的位点)
(2)9∶7 (3) ①. 2 ②.
【解析】
【分析】自由组合的实质:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律。
【小问1详解】
结合左侧Marker电泳条带,1000bp位于最上侧,200bp位于最下侧,DNA分子量大电泳速度越快,因此电泳方向为由上往下;甲与野生型杂交,F1均为野生型,野生型为显性,且甲为A突变为a所致,因此甲的基因型为aa,野生型亲本基因型为AA,F1野生型基因型为Aa,A基因对应的条带位于800bp左右,a对应的条带为700bp左右,因此a为A发生碱基对的缺失所致;结合图2可知,甲植株中无A蛋白,且甲植株中其它酶的合成均正常,因此推测A基因发生突变的位点是启动子,导致转录失败。
【小问2详解】
甲乙均为隐性突变体,若甲、乙植株的突变基因为非同源染色体上的非等位基因,假设甲的基因型用aaBB表示,乙的基因型用AAbb表示,将突变体甲和乙杂交,F1为AaBb,再让F1自交,F2中有籽果实(9A_B_)∶无籽果实(3A_bb、3aaB_、1aabb)=9∶7。
【小问3详解】
将获得的转基因植株自交,子代表现为少籽∶正常籽=15∶1,符合9∶3∶3∶1的变式,说明该转基因植株细胞中导入了2个E基因,位于两条非同源染色体,产生的不含E的配子占1/4,因此正常籽占比为1/4×1/4=1/16;将获得的转基因植株自交,子代表现为少籽耐旱∶正常籽不耐旱=15∶1,正常籽不耐旱(不含E、F占1/16=1/4×1/4)说明该转基因植株细胞中导入了2个F基因,位于两条非同源染色体,且E与F位于同一条染色体上,图示如下:。
19. 高脂饮食是胰岛素抵抗的诱发因素之一,胰岛素抵抗主要表现为人体胰岛素敏感性下降。GSK - 3β是肝脏糖代谢的关键酶,为研究GSK - 3β在高脂饮食诱导胰岛素抵抗中的作用机制,研究人员进行了如下表所示实验。请回答下列问题:
组别
小鼠
饮食
空腹血糖含量/
(mmol·L-1)
空腹胰岛素含量/
(mIU·L-1)
A1
普通小鼠
普通饮食
4.06
10.0
B1
GSK - 3β基因敲除小鼠
普通饮食
4.10
9.03
C1
GSK - 3β基因过度表达小鼠
普通饮食
4.13
10.01
A2
普通小鼠
高脂饮食
5.63
21.02
B2
GSK - 3β基因敲除小鼠
高脂饮食
5.03
15.01
C2
GSK - 3β基因过度表达小鼠
高脂饮食
6.32
35.12
(1)胰岛素能降低血糖的原因是胰岛素能够促进__________(答2点)。
(2)胰岛素可作用于几乎全身所有组织细胞,而胰高血糖素主要作用于肝,说明激素调节具有__________的特点。
(3)B1、B2两组进行对照,说明__________。
(4)实验结果表明,GSK-3β在__________(填“高脂”、“普通”或“高脂和普通”)饮食条件下诱导胰岛素抵抗过程中具有__________作用。
(5)将A2组小鼠进一步分为两组,实验组特异性抑制小鼠延髓中的DMV神经元,7天后发现实验组体重明显降低,而血浆中甘油三酯略有升高但明显低于对照组。此外,检测两组小鼠粪便中甘油三酯含量、小肠上皮细胞微绒毛长度结果如表所示。
组别
粪便中甘油三酯含量(μmol)
小肠上皮细胞微绒毛长度(nm)
对照组
0.43
1050
实验组
0.95
630
据此分析,导致实验组小鼠体重、血浆甘油三酯与对照组不同的原因可能是抑制DMV神经元后,__________。
【答案】(1)组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖;抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
(2)作用于靶器官、靶细胞
(3)高脂饮食会导致小鼠空腹血糖和胰岛素含量升高(或高脂饮食会诱导胰岛素抵抗)
(4) ① 高脂 ②. 促进
(5)小肠上皮细胞微绒毛长度缩短,吸收甘油三酯的能力下降,粪便中甘油三酯含量增加,导致血浆中甘油三酯含量降低,体重减轻
【解析】
【分析】当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞的活动增强,胰岛素的分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、进入肝、肌肉并合成糖原,进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯;另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度恢复到正常水平。当血糖浓度降低时,胰岛A细胞的活动增强,胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝,促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,使血糖浓度回升到正常水平。
小问1详解】
胰岛素是由胰岛B细胞分泌的激素,胰岛素能够促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖;抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖。这样既增加了血糖的去向,又减少了血糖的来源,使血糖浓度降低。
【小问2详解】
胰岛素可作用于几乎全身所有组织细胞,而胰高血糖素主要作用于肝,说明激素调节具有作用于靶器官、靶细胞的特点。不同的激素的作用部位不同。
【小问3详解】
分析表中数据可知,B1、B2 两组进行对照,说明高脂饮食可以促进空腹血糖含量和胰岛素含量的升高。
【小问4详解】
比较表中A2组、B2组、C2组的空腹血糖含量和胰岛素含量可知,与A2组(普通小鼠组)相比,B2组(GSK-3β基因敲除小鼠组)小鼠空腹血糖含量和胰岛素含量低于A2组,而C2(GSK-3β基因过度表达小鼠组)空腹血糖含量和胰岛素含量高于A2组,因此GSK-3β在高脂饮食诱导胰岛素抵抗的过程中具有促进作用。胰岛素抵抗产生的效应使得小鼠胰岛素含量升高。
【小问5详解】
根据表格可知实验组小肠上皮细胞微绒毛长度明显缩短,吸收能力明显下降,不能被吸收的甘油三酯随着粪便排出,所以根据实验数据可以得出结论:抑制DMV神经元后,小肠上皮细胞微绒毛长度缩短,吸收甘油三酯的能力下降,粪便中甘油三酯含量增加,导致血浆中甘油三酯含量降低,体重减轻。
20. 雉鹑是我国特有的鸟类,栖息于亚高山地带,在春夏季繁殖,其主要食物关系如图1所示。请回答下列问题:
(1)调查某种鸟类种群数量时常采用__________法。
(2)金雕和红隼对于雉鹑的数量变化而言,属于__________(填“密度”或“非密度”)制约因素。
(3)图1中,雉鹑摄入的食物中的能量,去向有流向金雕和红隼、通过遗体残骸流向分解者和__________(答2点)。
(4)植被盖度是指植物垂直投影面积占样地面积的百分比,科研人员对某地区雉鹑繁殖季的各种植被的盖度进行调查,结果如图2。草本盖度与乔木盖度一般呈反比,主要原因是__________。据图2分析,雉鹑在繁殖季更多选择生活在__________盖度较大的环境中,这有利于__________。
【答案】(1)标志重捕
(2)密度 (3)通过呼吸作用以热能形式散失;未同化的部分(粪便)流向分解者
(4) ①. 草本植物和乔木竞争阳光等资源 ②. 草本 ③. 为雉鹑提供食物和栖息场所,便于繁殖
【解析】
【分析】1、密度制约因素是指影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、天敌等;非密度制约因素是指影响程度与种群密度无关的因素,如气候、自然灾害等。
2、某一营养级摄入的能量,一部分以粪便的形式排出体外,被分解者利用;其余的被同化,同化的能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失,一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,用于自身生长、发育和繁殖的能量一部分流向下一营养级,一部分流向分解者。
【小问1详解】
由于鸟类活动能力强、活动范围大,调查其种群数量时常采用标志重捕法。
【小问2详解】
金雕和红隼是雉鹑的天敌,其捕食雉鹑的数量会随着雉鹑种群密度的增大而增多,所以金雕和红隼对于雉鹑的数量变化而言,属于密度制约因素。
【小问3详解】
某一营养级摄入的能量,一部分以粪便的形式排出体外,被分解者利用;其余的被同化,同化的能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失,一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,用于自身生长、发育和繁殖的能量一部分流向下一营养级,一部分流向分解者。因此,雉鹑摄入的食物中的能量,去向有流向金雕和红隼、通过遗体残骸流向分解者、通过呼吸作用以热能形式散失和未同化的部分(粪便)流向分解者。
【小问4详解】
草本植物和乔木在争夺阳光等资源时存在竞争关系,乔木植株高大,会遮挡阳光,使草本植物接受到的光照减少,从而影响草本植物的生长和分布,所以草本盖度与乔木盖度一般呈反比。据图2分析,雉鹑在繁殖季更多选择生活在草本盖度较大的环境中。草本植物可以为雉鹑提供食物来源,同时草本植物较为低矮,能为雉鹑提供栖息场所,有利于其繁殖,所以这有利于为雉鹑提供食物和栖息场所,便于繁殖。
21. 氨苄青霉素可以干扰细菌细胞壁的合成,故多用于治疗细菌感染,但易被青霉素酶水解,故不适用于治疗耐药菌感染。抗菌肽是一种具有生物活性的小分子多肽,具有广谱抗细菌活性,在医学上具有重要应用价值。研究人员用抗菌肽A基因和抗菌肽D基因拼接出融合基因AD,然后导入酵母菌发酵生产抗菌肽AD。请回答下列问题:
(1)作为基因工程载体的质粒上一般含有启动子、__________(填2个)等序列。
(2)根据融合基因AD的碱基序列设计了引物1和引物3,并在引物的__________(填“5′”或“3′”)端添加限制酶识别序列,为了保证翻译的顺利进行还在基因下游的引物中构建了终止密码子(5′-UAA-3′)的编码序列。请据图写出引物3从5′端开始的第4个碱基到第12个碱基:5′…__________…3′。
(3)通过PCR扩增融合基因AD并和质粒构建表达载体后导入酵母菌细胞,用选择培养基进行筛选,该选择培养基应__________(填“含”或“不含”)亮氨酸、__________(填“需要”或“不需要”)加入氨苄青霉素。以生长在选择培养基上的菌落的DNA为模板,将图中引物2、3、4、5共四种引物共同加入反应体系后进行PCR扩增,理论上携带正确重组质粒的PCR产物电泳结果应出现的条带数目为__________。结果显示,有部分菌落中的PCR产物的电泳条带数均为上述结果,但其中有2条带的位置不同,其原因可能是融合基因AD__________。
【答案】(1)终止子、标记基因
(2) ①. 5' ②. TCCTTACTT
(3) ①. 不含 ②. 需要 ③. 2 ④. 反向连接
【解析】
【分析】1、作为基因工程载体的质粒是一种常用的运载体,它一般含有启动子、终止子、标记基因等序列。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA;终止子能使转录在所需要的地方停止;标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
2、基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;
(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:分子水平检测和个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
作为基因工程载体的质粒是一种常用的运载体,它一般含有启动子、终止子、标记基因等序列。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,终止子能使转录在所需要的地方停止,标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
【小问2详解】
由于DNA聚合酶只能从引物的3′端开始延伸DNA链,所以在引物的5′端添加限制酶识别序列,这样在PCR扩增后,目的基因两端就带上了限制酶识别序列,便于后续与载体连接。由图可知,融合基因双链中下面那条链为模板链,而转录的方向为5′端向3′端,故构建基因表达载体时,应在引物5'添加限制酶BamH Ⅰ的识别序列(5′-GGATCC-3′),且为了保证翻译的顺利进行还在基因上游的引物中构建了终止密码子(5′-UAA-3′)的编码序列,即在引物中添加5′-TTA-3′序列,故引物3的前12位序列为5′-GGATCCTTACTT-3′,则第4个碱基到第12个碱基为5′-TCCTTACTT-3′。
【小问3详解】
由图可知,重组质粒中含有亮氨酸合成基因,而普通质粒中没有,用选择培养基进行筛选时,该选择培养基应不含亮氨酸,这样只有导入了重组质粒(含有亮氨酸合成基因,能在不含亮氨酸的培养基上生长)的酵母菌才能生存。同理,重组质粒中含有氨苄青霉素抗性基因,用选择培养基进行筛选时,该选择培养基应需要加入氨苄青霉素,这样只有导入了重组质粒(含有氨苄青霉素抗性基因,能在含氨苄青霉素的培养基上生长)的酵母菌才能生存。由图可知,引物2位于AD基因上游,引物3位于AD基因下游,而引物4、5位于质粒上,故携带正确重组质粒的PCR产物电泳结果应出现的条带数目为2条。结果显示,有部分菌落中的PCR产物的电泳条带数均为上述结果,但其中有2条带的位置不同,其原因可能是融合基因AD反向连接。
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