精品解析:重庆市渝中区重庆市巴蜀中学校2024-2025学年高二下学期6月期末生物试题
2025-07-22
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2份
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35页
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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-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 渝中区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.21 MB |
| 发布时间 | 2025-07-22 |
| 更新时间 | 2025-07-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53170634.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
重庆市巴蜀中学教育集团高2026届高二(下)期末考试
生物试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时75分钟。
一、本题共15小题,每小题3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. ZNG1是锌金属的伴侣蛋白,它可将锌运送到需要锌的蛋白质处。下列叙述错误的是( )
A. 锌是构成ZNG1的重要元素,说明无机盐可以参与构成细胞内的重要化合物
B. Zn、Fe、B等微量元素来自无机环境,没有一种是细胞所特有
C. 为验证锌是植物生长的必需元素,对照组应使用含锌的完全培养液
D. 该实例说明细胞中的无机盐和有机物相互配合,才能保证某些生命活动的正常进行
2. 在酵母菌、植物和昆虫等不同生物类群中,rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的。下列相关叙述错误的是( )
A. rDNA和核糖体RNA均由元素C、H、O、N、P组成
B rDNA和核糖体RNA分子中都含有腺苷
C. rDNA和核糖体RNA都可以和蛋白质结合
D. 这一事实可为“当今生物可能有着共同的起源”的观点提供证据
3. 如图为某种细胞内糖原降解过程的示意图,透性酶是一种转运葡萄糖的载体蛋白。下列叙述正确的是( )
A. 糖原是由C、H、O元素组成的多糖,主要存在于动物的内环境中
B. 透性酶与葡萄糖结合时其空间结构会发生改变
C. 血糖含量较低时,肌肉细胞中发生如图所示过程以调节血糖浓度
D. 血液中的葡萄糖与脂肪可以相互大量转化
4. LAR是由芽孢杆菌产生的一种抗菌多肽,其形成的部分过程如图所示。LAR中的1号、8号氨基酸通过化学键连接形成环状结构,其他部分穿过该环,形成“套索”。LAR通过与多种细菌核糖体的特定位点结合,增大翻译过程中氨基酸错误掺入的概率而杀伤细菌。下列说法错误的是( )
A. 使LAR形成“套索”的化学键是肽键
B. LAR中至少含有20个氧原子和18个氮原子
C. LAR可使细菌合成出错误蛋白质而导致细菌死亡
D. LAR不对自身核糖体起作用的原因可能是合成后即被高尔基体分泌到细胞外
5. 物种重要值是衡量物种在群落中地位和作用的重要指标,研究人员调查了太白山南北坡不同海拔呈替代分布(指不同物种在不同环境上依次更替的现象)的栎类树种重要值,结果如下图。下列分析错误的是( )
A. 与南坡相比,北坡栎树的分布的特点有种类少、分布范围广
B. 混交林区不同种栎树之间的种间关系是竞争
C. 辽东栎在北坡不会出现单一优势的纯林
D. 南坡群落不同海拔存在明显替代分布的现象,北坡群落不存在
6. 科研人员对一个简单生态系统中所有消费者的粪便进行分析,结果如表所示。下列相关叙述正确的是( )
消费者
①
②
③
④
粪便中食物残渣来源
水草、藻类、②
藻类
①
②、③
A. 生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质与能量
B. 该生态系统中有4条食物链,④占据第三、四营养级
C. ①和②的种间关系为捕食关系
D. 若输入该生态系统的总能量不变,将③移走,④获得的能量减少
7. 种群的环境容纳量、种群数量增长的最低起始数量分别称为K值和M值。种群起始数量低于M值,种群数量不增反降,甚至灭绝。科研人员研究了某草原在环境条件未受到破坏时,田鼠种群瞬时增长量随种群起始数量的变化规律,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 可用标记重捕法调查田鼠的种群数量
B. M值属于影响种群数量的生物因素
C. 此地田鼠种群的K值是650只左右
D. 此地田鼠种群数量低于110只时,应采取保护措施
8. 科研人员对某天然牡蛎礁生态系统进行研究,该牡蛎礁生态系统中部分能量通道及营养级分布如下图所示,该生态系统中各营养级能量(单位:t·km-2·a-1)如下表所示(注:沉积量包括被分解者利用的能量和未被利用的能量;能量转换效率为相邻两个营养级间用于生长、发育和繁殖的能量的比值)。下列相关说法正确的是( )
营养级
流向下一营养级量
输出系统量
沉积量
呼吸量
同化量
Ⅳ
0.00
0.00
0.10
0.17
0.27
Ⅲ
0.27
0.73
209.10
296.90
507.00
Ⅱ
507.00
7.00
26009.00
3305600
59579.00
Ⅰ
59579.00
872.00
3322700
—
?
A. 牡蛎在该生态系统中仅属于消费者
B. 杂食性鱼类的食物可能是大型海藻、牡蛎、肉食性鱼类、植食性鱼类
C. 由表可知,第Ⅰ营养级到Ⅱ营养级之间的能量转换效率约为28.31%
D. 该生态系统食物网较简单,其恢复力稳定性较低,故需对其加以保护
9. 《中馈录》中记载:“泡盐菜法,定要覆水坛。坛口上覆一盖,浸于水中……。泡菜之水,用花椒和盐煮沸,加烧酒少许。……如有霉花,加烧酒少许。”下列关于泡菜制作叙述正确的是( )
A. “坛口上覆一盖”是为了使气体不能进出泡菜坛
B. “霉花”主要由毛霉增殖形成,毛霉孢子往往来自空气
C. 泡菜水需浸没全部菜料主要是为了用盐杀死菜料表面的杂菌
D. 发酵过程中乳酸菌将糖类氧化为乳酸,细胞中有[H]的产生与消耗,但无气体生成
10. 某同学利用洋葱为实验材料,进行DNA粗提取和鉴定实验。下列有关叙述正确的是( )
A. 该同学也可选择猪血、香蕉为实验材料提取DNA,但方法可能有所不同
B. 将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后,滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后,DNA存在于沉淀物中
C. 向含有DNA的粗提取液加入体积分数为95%的冷酒精后搅拌几分钟后过滤,DNA主要存在于滤液中
D. 鉴定DNA时,需先将DNA溶解在2mol/LNaCl溶液,再加入二苯胺试剂并沸水浴加热
11. 科研人员对小鼠胚胎从2细胞阶段到囊胚阶段进行细胞发育追踪,发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段分裂较早的细胞M。下列相关叙述错误的是( )
A. 2细胞阶段细胞间差异可能与基因选择性表达有关
B. 胚胎发育后期,大部分体细胞来源于细胞M
C. 做DNA分析、鉴定性别要取滋养层细胞
D. 胚胎发育过程中细胞开始出现分化的阶段是孵化后
12. 抗体-药物偶联物ADC“SacG”在治疗乳腺癌中取得显著疗效,它由靶向TROP-2蛋白的单克隆抗体与药物SN-38(一种DNA复制抑制剂)通过可裂解连接子CL2A偶联而成。下列叙述错误的是( )
A. 制备SacG中的单克隆抗体,需将TROP-2蛋白注入小鼠体内以激活B淋巴细胞
B. 体外培养生产该抗体的杂交瘤细胞时,需定期更换培养液以清除代谢废物和补充营养物质
C. SN-38能特异性识别并杀伤TROP-2阳性乳腺癌细胞,而对正常细胞无影响
D. 该药物被肿瘤细胞溶酶体降解后释放SN-38,体现了连接子的“可裂解”特性
13. 线粒体置换技术是一种预防人类线粒体遗传病的技术手段。极体中主要内容物为排出的核基因组,所含线粒体数量较少,可将其作为良好的核供体用于线粒体置换,过程如下图所示。关于下图说法正确的是( )
A. 极体l是第一极体,极体2是第二极体
B. 极体2的遗传物质来自供卵卵母细胞
C. 可采用培养法或化学诱导法使精子获得能量进行图中“?”处体外受精作用
D. 卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量增多,细胞体积增大
14. 科研人员进行了土壤中自生固氮菌(能独立固定空气中N2的细菌)的分离和固氮能力测定的研究,培养基组分如表所示,部分实验流程如下图。以下说法正确的是( )
培养基类型
培养基组分
Ashby培养基
甘露醇(C6H14O6)、KH2PO4、MgSO4⋅7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸馏水、琼脂
LB培养基
蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸馏水、琼脂
A. 步骤②振荡20min的目的是扩大菌种数量,属于选择培养
B. 步骤④应选择Ashby培养基,主要原因是含有的无机盐种类多
C. 经培养后硝化细菌比固氮菌更容易在Ashby培养基上形成菌落
D. 步骤④的5个平板上经适宜条件培养后菌落数分别为28、61、59、50、54个,则推测每克土壤中含活菌数为5.6×106个
15. 噬菌体表面展示技术是一种基因工程技术,通过将外源基因插入噬菌体外壳蛋白基因中,获得重组质粒,再通过培育获得子代重组噬菌体,使外源蛋白与外壳蛋白以融合蛋白的形式展示在噬菌体表面,再经过特定基质筛选高亲和力抗体。下图为利用该技术生产特定单克隆抗体的流程。下列叙述错误的是( )
A. 过程①需要使用限制酶、DNA连接酶
B. 过程②是将重组质粒导入噬菌体并启动基因表达
C. 过程③可通过逐步降低基质上抗原的密度筛选出高亲和力目标抗体
D. 过程④可将目标抗体A的基因导入酵母菌进行发酵生产
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 天山雪莲生长环境严酷,野生资源稀少,其含有的萜类化合物具有抗炎、抗氧化等功效,目前常通过植物细胞工程进行培养,具体过程如图所示,其中的数字代表处理或生理过程。请回答下列相关问题:
(1)①表示外植体接种,接种前通常需对外植体用______(填两种试剂名称)进行消毒处理。
(2)②③过程中影响植物细胞发育方向的关键因素是______,其中通常需要光照的是______(填序号)过程,光照的作用是______。
(3)图中④过程,相较以幼苗为实验材料,选择______作为实验材料的优点是培养细胞处于不断增殖状态,易受诱变因素影响而突变,得到的诱变体数目更多。⑤过程诱导原生质体融合的化学方法除了图中的PEG法外还有______。⑥过程表示细胞产物的工厂化生产,萜类化合物______(填“是”或“不是”)天山雪莲基本生命活动所必需的产物。
17. 滨鸟是湿地生态功能的指示种,主要以食草蟹类为食。互花米草是外来物种,其入侵会导致本土植物海三棱薦(jiàn)草大量消失,进而导致湿地生态功能退化。科研人员在黄海沿岸进行了退化湿地生态系统的修复研究。
(1)在互花米草入侵区域,原有优势物种逐渐被其取代,该过程属于群落演替中的______演替。
(2)研究互花米草的生态位,通常研究它的种群密度、______(答出2点即可)等。
(3)生态修复理论中的“上行效应”假说认为:在退化生态系统中,停止干扰后,食物链就会按营养级自下而上逐步恢复。当地根据“上行效应”大面积清除互花米草,结果不管是否重新种植海三棱薦草,数年后原生植被都未恢复。为探究其原因,研究团队在互花米草入侵区域取4块样地甲、乙、丙、丁,移除互花米草后进行相关实验,每组处理及结果如图所示。
①该实验的目的是探究______对湿地植被恢复的影响。
②实验结果显示,丁组海三棱薦草数量显著高于其他组,说明______;乙、丙组海三棱薦草数量无显著差异,推测原因是该湿地中______导致乙、丙组蟹类数量差异不大。
(4)结合上述研究,为有效修复因生物入侵而退化的生态系统,除清除入侵物种并补种本土植物外,还应_______。
18. 人体中的胆固醇主要来自肝脏的合成,食物中的胆固醇是次要补充,胆固醇含量相对稳定对人体健康具有重要意义。
(1)胆固醇是构成______的重要成分,也参与人体内血液中脂质的运输。
(2)当细胞中胆固醇含量过高时,机体会通过多种途径调节胆固醇平衡。研究表明蛋白A是一种响应胆固醇刺激的肠分泌蛋白,以野生型小鼠(WT)和蛋白A基因敲除小鼠(KO)为材料,饲喂正常食物、高胆固醇食物,获得图1、图2所示结果。
①图1结果显示,摄入胆固醇量增加导致血浆蛋白A含量______(填“增加”或“减少”),推测高胆固醇食物能促进蛋白A的分泌。
②由图1和图2可知,蛋白A能够_______。
(3)NPC是肠道细胞膜上的一种胆固醇转运蛋白。为进一步证明NPC介导的胆固醇吸收是蛋白A分泌的必要条件,研究者检测不同条件下NPC基因敲除小鼠(NKO)和WT的血浆蛋白A含量(如图3)。请在图3“括号”处选填入下列字母以完善实验方案_______。
选填内容:
a.加胆固醇
b.不加胆固醇
c.WT
d.NKO
实验结果证明了上述结论。
(4)研究发现,蛋白A能够与肝脏细胞膜上的GPR蛋白结合,调节肝脏细胞核中胆固醇合成相关基因SRE的表达。综合上述实验结果,完善蛋白A的调节过程机制图。请在图4中①②处填写相应物质______、______(均填英文缩写),在③处填写相应作用______(填“促进表达”或“抑制表达”)。
19. 某种二倍体观赏鱼类尾鳍有多种,其中圆尾、扇尾和三角尾受到A/a、B/b两对等位基因的控制,A、a位于常染色体上,B、b仅位于X染色体上,且两种隐性基因均纯合时致死。科学家为研究三种尾鳍表型的遗传机制,进行了甲乙两组杂交实验,结果如表(F1随机交配得到F2)。
编号
母本表型
父本表型
F1表型及比例
F2表型及比例
甲
圆尾
三角尾
圆尾雄∶扇尾雌=1∶1
三角尾∶圆尾∶扇尾=1∶3∶3
乙
三角尾
圆尾
扇尾雄∶扇尾雌=1∶1
三角尾∶圆尾∶扇尾=1∶1∶3
(1)杂交实验甲和乙为______实验,该实验通常用于判断_______(写出一点)。
(2)杂交实验甲中母本的基因型是______,F2扇尾个体中纯合子所占比例是______。
(3)在与a基因的mRNA比对时发现A基因的mRNA多了1386个核苷酸,插入位置如图1所示。据图分析,AAXBY与aaXBY的个体尾鳍形状不同的机制是_______。
(4)SSR是染色体中的简单重复DNA序列,非同源染色体上的SSR、不同品种的同源染色体上的SSR都不同,利用电泳技术可将其分开,并用于基因定位。若上述A/a基因位于3号或4号染色体上,为了确定其所在染色体,将实验甲中母本的3号和4号染色体上特有的SSR分别记为SSR-M3、SSR-M4(如图2所示),选实验甲中F1的部分精子的DNA为模板进行PCR并进行电泳检测,部分结果如下表(能反映理论值)所示。
精子编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
相关序列
SSR-M3
+
+
+
+
+
+
+
+
SSR-M4
+
+
+
+
+
+
+
+
基因a
+
+
+
+
+
+
+
+
(注:“+”表示能检测到相关序列,每个编号下的精子均为单个。)
据表分析,基因a应位于______号染色体上,判断的依据是______。
20. GFP蛋白是一种常用的报告蛋白,其原始版本荧光强度较低。经研究发现,若将GFP蛋白第65位的丝氨酸替换成苏氨酸(密码子是ACU),可获得改造后的EGFP蛋白,其荧光强度显著提升。图1为利用重叠延伸PCR改造GFP蛋白基因的过程(已标注基因转录时的模板链与非模板链,引物a、c与模板链结合,引物b、d与非模板链结合),图2为质粒pEGFP-lacZ的相关信息。请回答下列问题:
(1)进行PCR前,需对微量离心管、枪头和蒸馏水等进行______处理,以避免外源DNA的污染。将扩增得到的PCR产物与______缓冲液(内含指示剂)混合后缓慢注入凝胶加样孔内进行电泳,最终在紫外灯下观察。若PCR没有获得扩增产物,下列解释合理的有______。
①复性温度过高②复性温度过低③缓冲液中缺少Mg2+④引物之间形成二聚体
(2)引物b与引物c的突起处代表突变位点的碱基,若要得到改造后的EGFP蛋白,则引物c中该位点的碱基是:5′-______-3′(要求:写出3个碱基)。
(3)通过1链与4链重叠延伸得到的EGFP蛋白基因的非模板链序列为5′-ATGGTGAGCAAGGGC…(中间序列)…GTCGAGCTGG-3′。为了便于将扩增后的基因和质粒pEGFP-lacZ正确拼接构建重组质粒,需对引物添加限制酶识别序列,使目的基因被双酶切后结果如图1所示,且基因按从左到右的方向进行转录,则PCR3应选择的一对引物是引物a和引物______,前者的碱基序列为:5′-_______-3′(写出前12个碱基)。
(4)转化大肠杆菌后,可采用含有______的固体培养基筛选出成功导入重组质粒的目的菌。
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重庆市巴蜀中学教育集团高2026届高二(下)期末考试
生物试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时75分钟。
一、本题共15小题,每小题3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. ZNG1是锌金属的伴侣蛋白,它可将锌运送到需要锌的蛋白质处。下列叙述错误的是( )
A. 锌是构成ZNG1的重要元素,说明无机盐可以参与构成细胞内的重要化合物
B. Zn、Fe、B等微量元素来自无机环境,没有一种是细胞所特有
C. 为验证锌是植物生长的必需元素,对照组应使用含锌的完全培养液
D. 该实例说明细胞中的无机盐和有机物相互配合,才能保证某些生命活动的正常进行
【答案】A
【解析】
【详解】A、ZNG1是运输锌的伴侣蛋白,题干未提及其自身是否含锌,锌作为运输对象,并非构成ZNG1的结构元素,A错误;
B、Zn、Fe、B均为微量元素,均需从无机环境吸收,细胞无法自主合成元素,B正确;
C、验证必需元素的实验设计中,对照组需用完全培养液,实验组缺锌,C正确;
D、ZNG1(有机物)与锌(无机盐)配合完成运输,体现无机物与有机物的协同作用,D正确;
故选A。
2. 在酵母菌、植物和昆虫等不同生物类群中,rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的。下列相关叙述错误的是( )
A. rDNA和核糖体RNA均由元素C、H、O、N、P组成
B. rDNA和核糖体RNA分子中都含有腺苷
C. rDNA和核糖体RNA都可以和蛋白质结合
D. 这一事实可为“当今生物可能有着共同的起源”的观点提供证据
【答案】B
【解析】
【分析】1、核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;另一类是核糖核酸,简称RNA。核酸的组成元素有C、H、O、N、P。
2、核糖体由rRNA和蛋白质组成,是合成蛋白质的场所,是“生产蛋白质的机器”。
【详解】A、DNA和RNA均由元素C、H、O、N、P组成,A正确;
B、腺苷由腺嘌呤和核糖组成,rDNA不含核糖,B错误;
C、rDNA在复制或转录时需与酶(蛋白质)结合,核糖体RNA与蛋白质结合形成核糖体,C正确;
D、不同生物rDNA序列高度相似,说明它们可能起源于共同祖先,支持生物共同起源学说,D正确。
故选B。
3. 如图为某种细胞内糖原降解过程的示意图,透性酶是一种转运葡萄糖的载体蛋白。下列叙述正确的是( )
A. 糖原是由C、H、O元素组成的多糖,主要存在于动物的内环境中
B. 透性酶与葡萄糖结合时其空间结构会发生改变
C. 血糖含量较低时,肌肉细胞中发生如图所示过程以调节血糖浓度
D. 血液中的葡萄糖与脂肪可以相互大量转化
【答案】B
【解析】
【分析】由于葡萄糖的转运主要通过载体蛋白进行,而载体蛋白在转运葡萄糖时会发生自身构象的改变,这表明葡萄糖与透性酶的结合部位相适应时,透性酶(载体蛋白)在转运过程中会发生自身构象的改变。
【详解】A、糖原是由C、H、O组成的多糖,主要存在于肝脏细胞和肌细胞中,由消化道吸收的单糖被转运至细胞内,可以用于合成糖原后储存在细胞中,所以在细胞生活的液体环境——内环境中没有糖原,A错误;
B、透性酶是载体蛋白,与葡萄糖结合时其空间结构会发生改变,B正确;
C、血糖含量较低时,肝脏细胞中的肝糖原发生如图所示过程以调节血糖浓度,而肌糖原不可以,C错误;
D、糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类,D错误。
故选B。
4. LAR是由芽孢杆菌产生的一种抗菌多肽,其形成的部分过程如图所示。LAR中的1号、8号氨基酸通过化学键连接形成环状结构,其他部分穿过该环,形成“套索”。LAR通过与多种细菌核糖体的特定位点结合,增大翻译过程中氨基酸错误掺入的概率而杀伤细菌。下列说法错误的是( )
A. 使LAR形成“套索”的化学键是肽键
B. LAR中至少含有20个氧原子和18个氮原子
C. LAR可使细菌合成出错误蛋白质而导致细菌死亡
D. LAR不对自身核糖体起作用的原因可能是合成后即被高尔基体分泌到细胞外
【答案】D
【解析】
【分析】本题围绕抗菌多肽 LAR 的结构与功能展开,需结合多肽的形成(氨基酸脱水缩合、化学键 )、原子数量计算、作用机制及原核生物的细胞结构,判断选项正误。
【详解】A、由图可知,酶催化1号氨基酸的氨基和8号氨基酸R基团中的羧基脱水缩合形成一个肽键,进而使LAR呈“套索”结构,A正确;
B、LAR由18个氨基酸组成,但其中含有18个肽键,故至少含有20个氧原子(肽键中18个+游离羧基中2个)和18个氮原子,B正确;
C、LAR通过与多种细菌核糖体的特定位点结合,增大翻译过程中氨基酸错误掺入的概率而杀伤细菌,所以可以推测LAR可使细菌合成出错误蛋白质而导致细菌死亡,C正确;
D、抗菌多肽(LAR)是由芽孢杆菌产生,芽孢杆菌是原核生物,不含高尔基体,D错误。
故选D
5. 物种重要值是衡量物种在群落中地位和作用的重要指标,研究人员调查了太白山南北坡不同海拔呈替代分布(指不同物种在不同环境上依次更替的现象)的栎类树种重要值,结果如下图。下列分析错误的是( )
A. 与南坡相比,北坡栎树的分布的特点有种类少、分布范围广
B. 混交林区的不同种栎树之间的种间关系是竞争
C. 辽东栎在北坡不会出现单一优势的纯林
D. 南坡群落不同海拔存在明显替代分布的现象,北坡群落不存在
【答案】D
【解析】
【分析】1、群落的空间结构分为垂直结构和水平结构,垂直结构表现出分层现象,光照强度会影响植物分布,栖息空间和食物会影响动物;水平结构表现出镶嵌分布,地形变化、土壤湿度和盐碱度,光照强度,生物自身生长特点及人和动物的影响等都是影响因素。
2、群落的演替:初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】A、从种类和范围角度分析,与南坡相比,北坡栎树缺少刺叶栎,分布的特点是种类少、分布范围广,高低海拔均有分布,A正确;
B、混交林区的不同种栎树之间会竞争阳光、水分、养分等资源,种间关系是竞争,B正确;
C、从图中可以看出,在北坡,辽东栎重要值低于100%,推测不会出现单一优势的纯林,C正确;
D、从图中可知,北坡群落不同海拔也存在明显的替代分布现象,D错误。
故选D。
6. 科研人员对一个简单生态系统中所有消费者的粪便进行分析,结果如表所示。下列相关叙述正确的是( )
消费者
①
②
③
④
粪便中食物残渣来源
水草、藻类、②
藻类
①
②、③
A. 生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质与能量
B. 该生态系统中有4条食物链,④占据第三、四营养级
C. ①和②的种间关系为捕食关系
D. 若输入该生态系统的总能量不变,将③移走,④获得的能量减少
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构.生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量.营养结构指食物链和食物网。
【详解】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、及非生物的物质与能量)和营养结构(食物链和食物网),A错误;
B、图中有4条食物链,分别为水草→①→③→④、藻类→①→③→④、藻类→②→①→③→④、藻类→②→④,生产者(水草、藻类)占第一营养级,因此④占据第三、四、五营养级,B错误;
C、①捕食②,为捕食关系,①②均捕食藻类,为竞争关系,C错误;
D、若输入改生态系统的总能量不变,即水草、藻类固定的光能不变,④依然是最高营养级,但藻类的能量无法流向④,将③移走,④获得的能量减少,D正确。
故选D。
7. 种群的环境容纳量、种群数量增长的最低起始数量分别称为K值和M值。种群起始数量低于M值,种群数量不增反降,甚至灭绝。科研人员研究了某草原在环境条件未受到破坏时,田鼠种群瞬时增长量随种群起始数量的变化规律,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 可用标记重捕法调查田鼠的种群数量
B. M值属于影响种群数量的生物因素
C. 此地田鼠种群K值是650只左右
D. 此地田鼠种群数量低于110只时,应采取保护措施
【答案】C
【解析】
【分析】“S”形曲线:是受限制的指数增长函数,描述食物、空间都有限,有天敌捕食的真实生物数量增长情况,存在环境容纳量的最大值。
【详解】A、田鼠活动能力强、活动范围大,可用标记重捕法调查其种群数量,A正确;
B、最低起始数量是衡量一个种群自身能否长期维持下去的关键生物学阈值,由种群的遗传特性、繁殖行为、社会结构等内在生物属性决定,目的是为了应对环境变化、随机事件和遗传问题带来的风险,B正确;
C、种群的环境容纳量称为K值,当种群数量达到K值时,种群数量相对稳定,此时种群瞬时增长量为0。由图可知,当种群数量大于550个时,种群数量下降,所以550个为K值,C错误;
D、由题意知种群起始数量低于M值种群数量不增反降甚至灭绝,图中110只左右时种群瞬时增长量接近0,低于此数量可能面临灭绝风险,应采取保护措施,D正确。
故选C。
8. 科研人员对某天然牡蛎礁生态系统进行研究,该牡蛎礁生态系统中部分能量通道及营养级分布如下图所示,该生态系统中各营养级能量(单位:t·km-2·a-1)如下表所示(注:沉积量包括被分解者利用的能量和未被利用的能量;能量转换效率为相邻两个营养级间用于生长、发育和繁殖的能量的比值)。下列相关说法正确的是( )
营养级
流向下一营养级量
输出系统量
沉积量
呼吸量
同化量
Ⅳ
0.00
0.00
0.10
0.17
0.27
Ⅲ
0.27
0.73
209.10
296.90
507.00
Ⅱ
507.00
7.00
26009.00
33056.00
59579.00
Ⅰ
59579.00
872.00
33227.00
—
?
A. 牡蛎在该生态系统中仅属于消费者
B. 杂食性鱼类的食物可能是大型海藻、牡蛎、肉食性鱼类、植食性鱼类
C. 由表可知,第Ⅰ营养级到Ⅱ营养级之间的能量转换效率约为28.31%
D. 该生态系统食物网较简单,其恢复力稳定性较低,故需对其加以保护
【答案】C
【解析】
【详解】A、据图所示,牡蛎捕食大型海藻和浮游植物,属于消费者,牡蛎也可以捕食有机碎屑,属于分解者,A错误;
B、杂食性鱼类处于第Ⅱ和第Ⅲ营养级之间,说明它捕食第Ⅰ和第Ⅱ营养级,推测它可能捕食大型海藻、牡蛎和植食性鱼类,B错误;
C、能量转换效率为相邻两个营养级间用于生长、发育和繁殖的能量的比值,第Ⅰ营养级到Ⅱ营养级之间的能量转换效率是(59579.00-33056.00)/(59579.00+872.00+33227.00)×100%≈28.31%,C正确;
D、该生态系统营养级少,食物网较简单,物种种类少,抵抗力稳定性低,自我调节能力也低,故需对其加以保护,D错误。
故选C。
9. 《中馈录》中记载:“泡盐菜法,定要覆水坛。坛口上覆一盖,浸于水中……。泡菜之水,用花椒和盐煮沸,加烧酒少许。……如有霉花,加烧酒少许。”下列关于泡菜制作叙述正确的是( )
A. “坛口上覆一盖”是为了使气体不能进出泡菜坛
B. “霉花”主要由毛霉增殖形成,毛霉孢子往往来自空气
C. 泡菜水需浸没全部菜料主要是为了用盐杀死菜料表面的杂菌
D. 发酵过程中乳酸菌将糖类氧化为乳酸,细胞中有[H]的产生与消耗,但无气体生成
【答案】D
【解析】
【详解】A、“坛口上覆一盖”后通过水封隔绝外界空气,但发酵产生的气体(如CO₂)可排出,只通过盖不能达到阻止气体进入的效果,A错误;
B、“霉花”通常由产膜酵母菌繁殖形成,B错误;
C、泡菜水浸没菜料主要是为了创造无氧环境,促进乳酸菌发酵,同时高盐抑制杂菌生长,而非直接杀死杂菌,C错误;
D、乳酸菌进行无氧呼吸,将葡萄糖分解为乳酸,此过程产生并消耗[H],且无CO₂生成,D正确。
故选D。
10. 某同学利用洋葱为实验材料,进行DNA粗提取和鉴定实验。下列有关叙述正确的是( )
A. 该同学也可选择猪血、香蕉为实验材料提取DNA,但方法可能有所不同
B. 将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后,滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后,DNA存在于沉淀物中
C. 向含有DNA的粗提取液加入体积分数为95%的冷酒精后搅拌几分钟后过滤,DNA主要存在于滤液中
D. 鉴定DNA时,需先将DNA溶解在2mol/LNaCl溶液,再加入二苯胺试剂并沸水浴加热
【答案】D
【解析】
【详解】A、猪的成熟红细胞无细胞核,DNA含量极少,无法有效提取;而香蕉为植物细胞,需破碎细胞壁,方法不同。但猪血中白细胞含细胞核,若处理得当仍可提取,但高中实验中通常不选用猪血,A错误;
B、滤液静置后,细胞碎片等杂质沉淀,而DNA溶于高盐溶液存在于上清液中,而非沉淀物中,B错误;
C、加入95%冷酒精后,DNA因溶解度降低而析出,应存在于沉淀中,而非滤液,C错误;
D、鉴定DNA时需将DNA溶于2mol/L NaCl溶液,加入二苯胺试剂后沸水浴加热显蓝色,D正确;
故选D。
11. 科研人员对小鼠胚胎从2细胞阶段到囊胚阶段进行细胞发育追踪,发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段分裂较早的细胞M。下列相关叙述错误的是( )
A. 2细胞阶段细胞间差异可能与基因选择性表达有关
B. 胚胎发育后期,大部分体细胞来源于细胞M
C. 做DNA分析、鉴定性别要取滋养层细胞
D. 胚胎发育过程中细胞开始出现分化的阶段是孵化后
【答案】D
【解析】
【分析】在胚胎发育的早期阶段,虽然所有细胞都包含相同的遗传信息,但不同细胞开始表现出不同的形态和功能,这主要是由于基因的选择性表达。因此,2细胞阶段细胞间的差异确实可能与基因选择性表达有关。
【详解】A、在胚胎发育的早期阶段,虽然所有细胞都包含相同的遗传信息,但不同细胞开始表现出不同的形态和功能,这主要是由于基因的选择性表达。因此,2细胞阶段细胞间的差异确实可能与基因选择性表达有关,A正确;
B、内细胞团发育为胎儿的各种组织,题干指出内细胞团主要来源于细胞M,因此胚胎后期大部分体细胞来自M,B正确;
C、滋养层细胞用于DNA分析和性别鉴定,因其不参与胎儿本体发育,C正确;
D、细胞分化开始于囊胚阶段(形成内细胞团和滋养层),而孵化是囊胚脱离透明带的过程,D错误。
故选D。
12. 抗体-药物偶联物ADC“SacG”在治疗乳腺癌中取得显著疗效,它由靶向TROP-2蛋白的单克隆抗体与药物SN-38(一种DNA复制抑制剂)通过可裂解连接子CL2A偶联而成。下列叙述错误的是( )
A. 制备SacG中的单克隆抗体,需将TROP-2蛋白注入小鼠体内以激活B淋巴细胞
B. 体外培养生产该抗体的杂交瘤细胞时,需定期更换培养液以清除代谢废物和补充营养物质
C. SN-38能特异性识别并杀伤TROP-2阳性乳腺癌细胞,而对正常细胞无影响
D. 该药物被肿瘤细胞溶酶体降解后释放SN-38,体现了连接子的“可裂解”特性
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,再通过克隆化培养和抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞,最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、制备单克隆抗体时,需将TROP-2蛋白作为抗原注入小鼠体内,获得已免疫的B淋巴细胞,A正确;
B、杂交瘤细胞在体外培养时,代谢废物积累和营养物质的消耗会影响细胞生长,需定期更换培养液以维持适宜环境,B正确;
C、SN-38是DNA复制抑制剂,其本身无特异性识别能力,特异性识别由单克隆抗体完成,C错误;
D、ADC进入肿瘤细胞后,溶酶体中的酶可裂解连接子CL2A,释放SN-38,体现了连接子的可裂解特性,D正确。
故选C。
13. 线粒体置换技术是一种预防人类线粒体遗传病的技术手段。极体中主要内容物为排出的核基因组,所含线粒体数量较少,可将其作为良好的核供体用于线粒体置换,过程如下图所示。关于下图说法正确的是( )
A. 极体l是第一极体,极体2是第二极体
B. 极体2的遗传物质来自供卵卵母细胞
C. 可采用培养法或化学诱导法使精子获得能量进行图中“?”处的体外受精作用
D. 卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量增多,细胞体积增大
【答案】A
【解析】
【分析】图示是体外受精技术培育试管动物的大致流程,体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精作用。
【详解】A、依据图示,极体1是由卵原细胞经过减数第一次分裂产生的,因此是第一极体;由于供卵卵母细胞不具备纺锤体,不能进行分裂,故极体2是第一极体经过减数第二次分裂产生,因此为第二极体,A正确;
B、极体2的遗传物质来自于患者卵母细胞,B错误;
C、图中“?”处指受精作用,精子需进行获能处理,这里的“获能”是指具备受精的能力,而并不直接为受精作用提供能量,C错误;
D、卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量增多,细胞体积缩小,D错误。
故选A。
14. 科研人员进行了土壤中自生固氮菌(能独立固定空气中N2的细菌)的分离和固氮能力测定的研究,培养基组分如表所示,部分实验流程如下图。以下说法正确的是( )
培养基类型
培养基组分
Ashby培养基
甘露醇(C6H14O6)、KH2PO4、MgSO4⋅7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸馏水、琼脂
LB培养基
蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸馏水、琼脂
A. 步骤②振荡20min的目的是扩大菌种数量,属于选择培养
B. 步骤④应选择Ashby培养基,主要原因是含有的无机盐种类多
C. 经培养后硝化细菌比固氮菌更容易在Ashby培养基上形成菌落
D. 步骤④的5个平板上经适宜条件培养后菌落数分别为28、61、59、50、54个,则推测每克土壤中含活菌数为5.6×106个
【答案】D
【解析】
【分析】选择培养是微生物学中常用的一种培养方法,指通过特定的培养基(如添加特定营养物质或抑制剂)和培养条件,选择性地促进目标微生物生长,同时抑制或阻止其他不需要的微生物繁殖,从而富集和分离目标微生物的过程。
【详解】A、步骤②振荡20min的目的是让样品中的微生物充分释放到无菌水中并均匀分布,A错误;
B、步骤④应选其中的Ashby培养基,因为该培养基不含氮源,具有选择作用,LB培养基中的蛋白胨可以提供氮源,不具有选择作用,B错误;
C、硝化细菌是自养生物,而图示培养基中没有氮源,因此,经培养后固氮菌比硝化细菌更容易在该培养基上形成菌落,C错误;
D、经适当培养后,5个平板上菌落数分别为28、61、59、50、54个,稀释涂布平板法计数时需要选择30~300菌落数目的平板进行计数,1mL样液中活菌数计数公式是C/V×M=(61+59+50+54)÷4÷0.1×104=5.6×106个,D正确。
故选D。
15. 噬菌体表面展示技术是一种基因工程技术,通过将外源基因插入噬菌体外壳蛋白基因中,获得重组质粒,再通过培育获得子代重组噬菌体,使外源蛋白与外壳蛋白以融合蛋白的形式展示在噬菌体表面,再经过特定基质筛选高亲和力抗体。下图为利用该技术生产特定单克隆抗体的流程。下列叙述错误的是( )
A. 过程①需要使用限制酶、DNA连接酶
B. 过程②是将重组质粒导入噬菌体并启动基因表达
C. 过程③可通过逐步降低基质上抗原的密度筛选出高亲和力目标抗体
D. 过程④可将目标抗体A的基因导入酵母菌进行发酵生产
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测和鉴定。
【详解】A、①是构建重组质粒,需要使用限制酶、DNA连接酶、载体三大基因工程工具,A正确;
B、过程②是将重组质粒导入受体细胞并启动基因表达获得子代噬菌体的过程,B错误;
C、过程③的基质上通过抗原抗体杂交选出目标抗体,再通过减少基质上抗原的密度筛选出高亲和力目标抗体,C正确;
D、过程④可将目标抗体A的基因通过基因工程导入酵母菌进行发酵生产,D正确。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 天山雪莲生长环境严酷,野生资源稀少,其含有的萜类化合物具有抗炎、抗氧化等功效,目前常通过植物细胞工程进行培养,具体过程如图所示,其中的数字代表处理或生理过程。请回答下列相关问题:
(1)①表示外植体接种,接种前通常需对外植体用______(填两种试剂名称)进行消毒处理。
(2)②③过程中影响植物细胞发育方向的关键因素是______,其中通常需要光照的是______(填序号)过程,光照的作用是______。
(3)图中④过程,相较以幼苗为实验材料,选择______作为实验材料的优点是培养细胞处于不断增殖状态,易受诱变因素影响而突变,得到的诱变体数目更多。⑤过程诱导原生质体融合的化学方法除了图中的PEG法外还有______。⑥过程表示细胞产物的工厂化生产,萜类化合物______(填“是”或“不是”)天山雪莲基本生命活动所必需的产物。
【答案】(1)酒精和次氯酸钠
(2) ①. 生长素和细胞分裂素的浓度和配比(或生长素和细胞分裂素的比值) ②. ③ ③. 诱导叶绿素的合成,满足叶绿体利用光能进行光合作用制造有机物
(3) ①. 愈伤组织 ②. 高Ca2+-高pH融合法 ③. 不是
【解析】
【分析】图中①表示外植体接种,②表示脱分化,③表示再分化,④表示再分化过程产生突变体,⑤表示去除细胞壁获得原生质体,⑥细胞产物的工厂化生产。
【小问1详解】
叶肉细胞之所以能培养为新个体是因为植物细胞具有全能性,即发育成完整个体潜能。
【小问2详解】
植物生长素和细胞分裂素是植物组织培养不可缺少的两种调节物质,两者的浓度和配比在脱分化和再分化中起着关键作用。诱导叶绿素的合成,满足叶绿体利用光能进行光合作用制造有机物需要光照,所以利用植物组织培养技术培养植株时,脱分化过程(②)一般不需要光照,再分化过程(③)需要光照。
【小问3详解】
图中④过程中,相较于以幼苗为实验材料,选择愈伤组织作为实验材料的优点有诱变频率大于个体水平,在较小的空间内一次性可处理大量材料或空间利用率更高,得到的变异体数目更多。图中⑤过程诱导原生质体融合的化学方法除了图中方法外还有高Ca2+-高pH融合法。⑥过程表示细胞产物的工厂化生产,萜类化合物是次生代谢物,不是植物基本生命活动的必需产物。
17. 滨鸟是湿地生态功能的指示种,主要以食草蟹类为食。互花米草是外来物种,其入侵会导致本土植物海三棱薦(jiàn)草大量消失,进而导致湿地生态功能退化。科研人员在黄海沿岸进行了退化湿地生态系统的修复研究。
(1)在互花米草入侵区域,原有优势物种逐渐被其取代,该过程属于群落演替中的______演替。
(2)研究互花米草的生态位,通常研究它的种群密度、______(答出2点即可)等。
(3)生态修复理论中的“上行效应”假说认为:在退化生态系统中,停止干扰后,食物链就会按营养级自下而上逐步恢复。当地根据“上行效应”大面积清除互花米草,结果不管是否重新种植海三棱薦草,数年后原生植被都未恢复。为探究其原因,研究团队在互花米草入侵区域取4块样地甲、乙、丙、丁,移除互花米草后进行相关实验,每组处理及结果如图所示。
①该实验的目的是探究______对湿地植被恢复的影响。
②实验结果显示,丁组海三棱薦草数量显著高于其他组,说明______;乙、丙组海三棱薦草数量无显著差异,推测原因是该湿地中______导致乙、丙组蟹类数量差异不大。
(4)结合上述研究,为有效修复因生物入侵而退化的生态系统,除清除入侵物种并补种本土植物外,还应_______。
【答案】(1)次生 (2)植株高度、在研究区域内出现的频率、与其他物种的关系等
(3) ①. 人工种植和蟹类数量(滨鸟捕食蟹类强度) ②. 滨鸟对蟹类捕食不足(蟹类数量过多/蟹类取食强度过大)导致植被难以恢复 ③. 滨鸟数量少
(4)引入植食性动物的天敌
【解析】
【分析】1、群落的演替:(1)初生演替: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。(2)次生演替: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。
2、生态位是指物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,研究植物的生态位,需要研究的方面有它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度以及它与其他物种的关系等;各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。
【小问1详解】
在互花米草入侵区域,海三棱薦草在与互花米草的竞争过程中不占优势被逐渐取代,该过程属于次生演替。
【小问2详解】
研究互花米草的生态位,通常研究它的种群密度、植株高度、在研究区域内出现的频率、与其他物种的关系等。
【小问3详解】
①据图分析,实验的自变量是时间和种植类型、蟹类的有无,因变量是植物的数量,据此推测,该实验的目的是探究人工种植和蟹类数量(滨鸟捕食蟹类强度)对湿地植被恢复的影响。
②实验结果显示,丁组(种植海三棱薦草,模拟滨鸟对蟹类进行高强度捕食)的海三棱薦草数量显著高于其他组,说明在滨鸟的作用下,蟹类减少而导致海三棱薦草增加,据此推测蟹类取食强度过大(蟹类数量过多/滨鸟对蟹类捕食不足)导致植被难以恢复;乙(种植海三棱薦草,不干预滨鸟对蟹类的捕食)、丙组(种植海三棱薦草,隔绝滨鸟对蟹类的捕食),两组的自变量是滨鸟对蟹类有无捕食,实验结果显示海三棱薦草数量无显著差异,推测原因是该湿地中滨鸟数量少导致乙、丙组蟹类数量差异不大。
【小问4详解】
结合上述研究,丁组(种植海三棱薦草,模拟滨鸟对蟹类进行高强度捕食)的海三棱薦草数量显著高于其他组,说明为有效恢复植被,除清除入侵物种并补种本土物种外,还应引入植食动物的天敌,限制其数量。
18. 人体中的胆固醇主要来自肝脏的合成,食物中的胆固醇是次要补充,胆固醇含量相对稳定对人体健康具有重要意义。
(1)胆固醇是构成______的重要成分,也参与人体内血液中脂质的运输。
(2)当细胞中胆固醇含量过高时,机体会通过多种途径调节胆固醇平衡。研究表明蛋白A是一种响应胆固醇刺激的肠分泌蛋白,以野生型小鼠(WT)和蛋白A基因敲除小鼠(KO)为材料,饲喂正常食物、高胆固醇食物,获得图1、图2所示结果。
①图1结果显示,摄入胆固醇量增加导致血浆蛋白A含量______(填“增加”或“减少”),推测高胆固醇食物能促进蛋白A的分泌。
②由图1和图2可知,蛋白A能够_______。
(3)NPC是肠道细胞膜上的一种胆固醇转运蛋白。为进一步证明NPC介导的胆固醇吸收是蛋白A分泌的必要条件,研究者检测不同条件下NPC基因敲除小鼠(NKO)和WT的血浆蛋白A含量(如图3)。请在图3“括号”处选填入下列字母以完善实验方案_______。
选填内容:
a.加胆固醇
b.不加胆固醇
c.WT
d.NKO
实验结果证明了上述结论。
(4)研究发现,蛋白A能够与肝脏细胞膜上的GPR蛋白结合,调节肝脏细胞核中胆固醇合成相关基因SRE的表达。综合上述实验结果,完善蛋白A的调节过程机制图。请在图4中①②处填写相应物质______、______(均填英文缩写),在③处填写相应作用______(填“促进表达”或“抑制表达”)。
【答案】(1)动物细胞膜
(2) ①. 增加 ②. 抑制高胆固醇食物引发的血浆胆固醇浓度升高
(3) (4) ①. NPC ②. GPR ③. 抑制表达
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,也参与人体内血液中脂质的运输。
【小问2详解】
①图1结果显示,摄入胆固醇量增加会导致血浆中蛋白A含量增加,据此可推测高胆固醇食物能促进蛋白A的分泌。
②图2结果显示,小鼠(KO)摄入高胆固醇食物后血浆中胆固醇比野生型小鼠更高,因而可推测蛋白A能够抑制高胆固醇食物引发的血浆胆固醇浓度升高。
【小问3详解】
为进一步证明NPC介导的胆固醇吸收是蛋白A分泌的必要条件,则该实验的自变量为是否含有NPC,是否饲喂胆固醇,因变量是蛋白A的分泌量。WT组因含有NPC,故加胆固醇前蛋白A的含量低,加胆固醇后蛋白A的含量高,而NPC基因敲除小鼠(NKO)因不能表达NPC,加胆固醇前后蛋白A的含量基本不变,故实验结果如图所示:
【小问4详解】
根据(3)中分析可知,食物中的胆固醇能通过肠细胞膜上的NPC吸收进入细胞,因此①是NPC,进入肠细胞内的胆固醇可诱导蛋白A的合成,并刺激蛋白A分泌进入血管,由于外源蛋白A能够与肝脏细胞膜上的GPR蛋白结合,并抑制肝脏细胞核中胆固醇合成相关基因SRE的表达。因此可知②是GPR,③是抑制表达。
19. 某种二倍体观赏鱼类尾鳍有多种,其中圆尾、扇尾和三角尾受到A/a、B/b两对等位基因的控制,A、a位于常染色体上,B、b仅位于X染色体上,且两种隐性基因均纯合时致死。科学家为研究三种尾鳍表型的遗传机制,进行了甲乙两组杂交实验,结果如表(F1随机交配得到F2)。
编号
母本表型
父本表型
F1表型及比例
F2表型及比例
甲
圆尾
三角尾
圆尾雄∶扇尾雌=1∶1
三角尾∶圆尾∶扇尾=1∶3∶3
乙
三角尾
圆尾
扇尾雄∶扇尾雌=1∶1
三角尾∶圆尾∶扇尾=1∶1∶3
(1)杂交实验甲和乙为______实验,该实验通常用于判断_______(写出一点)。
(2)杂交实验甲中母本的基因型是______,F2扇尾个体中纯合子所占比例是______。
(3)在与a基因的mRNA比对时发现A基因的mRNA多了1386个核苷酸,插入位置如图1所示。据图分析,AAXBY与aaXBY的个体尾鳍形状不同的机制是_______。
(4)SSR是染色体中的简单重复DNA序列,非同源染色体上的SSR、不同品种的同源染色体上的SSR都不同,利用电泳技术可将其分开,并用于基因定位。若上述A/a基因位于3号或4号染色体上,为了确定其所在染色体,将实验甲中母本的3号和4号染色体上特有的SSR分别记为SSR-M3、SSR-M4(如图2所示),选实验甲中F1的部分精子的DNA为模板进行PCR并进行电泳检测,部分结果如下表(能反映理论值)所示。
精子编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
相关序列
SSR-M3
+
+
+
+
+
+
+
+
SSR-M4
+
+
+
+
+
+
+
+
基因a
+
+
+
+
+
+
+
+
(注:“+”表示能检测到相关序列,每个编号下的精子均为单个。)
据表分析,基因a应位于______号染色体上,判断的依据是______。
【答案】(1) ①. 正反交 ②. 某性状的遗传方式是细胞质遗传还是细胞核遗传、核基因位于常染色体上还是性染色体上
(2) ① AAXbXb ②. 1/6
(3)a基因发生碱基对的增添后,突变成了A,该突变导致终止密码子提前出现,其编码的多肽链比a基因编码的多肽链更短(或减少了428个氨基酸)
(4) ①. 4 ②. 含SSR-M4的精子均不含基因a,不含SSR-M4的精子均含基因a
【解析】
【分析】正反交又称互交。两个杂交亲本相互作为母本和父本的杂交。如以A(♀)×B(♂)为正交,则B(♀)×A(♂)为反交。正交与反交是相对而言的,不是绝对的。如果决定有关性状的基因位于核染色体上,则正、反交的遗传效果一样;如果决定有关性状的基因在细胞质中,则正、反交的遗传效果可能有差别。因此,可以通过正、反交来检验细胞质遗传等现象。
小问1详解】
实验甲(母本圆尾×父本三角尾)与实验乙(母本三角尾×父本圆尾)是交换亲本表型的杂交设计,属于正反交实验。正反交实验通常用于判断某性状的遗传方式是细胞质遗传还是细胞核遗传,或核基因位于常染色体上还是性染色体上(例如若正反交结果不同,则性状遗传可能与性染色体相关)。
【小问2详解】
由题干信息、甲和乙杂交实验F1表型可知,扇尾应该是双显个体,圆尾和三角尾为单显个体,亲本均为纯合子;甲亲本基因型为AAXbXb×aaXBY或aaXBXB×AAXbY,其F1分别为AaXbY∶AaXBXb=1∶1或AaXBY∶AaXBXb=1∶1,发现后者不符合题意;可见甲亲本的基因型为圆尾AAXbXb×三角尾aaXBY,扇尾为双显,则F1Aa×Aa,F2中AA占1/4,Aa占1/2,F1XbY×XBXb,F2中XBY占1/4,XBXb占1/4,而aaXbY(1/16)和aaXbXb(1/16)致死,即F2中扇尾的基因型为AAXBY(1/14)∶AAXBXb(1/14)∶AaXBY(1/7)∶AaXBXb(1/7)=1∶1∶2∶2,F2中扇尾的基因型有4种,其中纯合子的比例是1/6。
【小问3详解】
已知UAA为终止密码子,A基因对应的mRNA翻译区的第232个核苷酸和233个核苷酸之间增加了1386个核苷酸,属于基因突变中的增添;并且插入的第60~63个核苷酸组成了终止密码子,使得终止密码子提前出现,翻译提前终止,因此A基因编码的多肽链长度为(232+59)/3=97个氨基酸,a基因编码的多肽链长度为1575/3=525个氨基酸,A基因编码的多肽链比a基因编码的多肽链减少了525-97=428个氨基酸。
【小问4详解】
由图可知,含SSR-M4的精子均不含基因a,不含SSR-M4的精子均含基因a,推测基因a与SSR-M4位于一条染色体上,故A/a位于4号染色体。
20. GFP蛋白是一种常用的报告蛋白,其原始版本荧光强度较低。经研究发现,若将GFP蛋白第65位的丝氨酸替换成苏氨酸(密码子是ACU),可获得改造后的EGFP蛋白,其荧光强度显著提升。图1为利用重叠延伸PCR改造GFP蛋白基因的过程(已标注基因转录时的模板链与非模板链,引物a、c与模板链结合,引物b、d与非模板链结合),图2为质粒pEGFP-lacZ的相关信息。请回答下列问题:
(1)进行PCR前,需对微量离心管、枪头和蒸馏水等进行______处理,以避免外源DNA的污染。将扩增得到的PCR产物与______缓冲液(内含指示剂)混合后缓慢注入凝胶加样孔内进行电泳,最终在紫外灯下观察。若PCR没有获得扩增产物,下列解释合理的有______。
①复性温度过高②复性温度过低③缓冲液中缺少Mg2+④引物之间形成二聚体
(2)引物b与引物c的突起处代表突变位点的碱基,若要得到改造后的EGFP蛋白,则引物c中该位点的碱基是:5′-______-3′(要求:写出3个碱基)。
(3)通过1链与4链重叠延伸得到的EGFP蛋白基因的非模板链序列为5′-ATGGTGAGCAAGGGC…(中间序列)…GTCGAGCTGG-3′。为了便于将扩增后的基因和质粒pEGFP-lacZ正确拼接构建重组质粒,需对引物添加限制酶识别序列,使目的基因被双酶切后结果如图1所示,且基因按从左到右的方向进行转录,则PCR3应选择的一对引物是引物a和引物______,前者的碱基序列为:5′-_______-3′(写出前12个碱基)。
(4)转化大肠杆菌后,可采用含有______的固体培养基筛选出成功导入重组质粒的目的菌。
【答案】(1) ①. 灭菌/高压蒸汽灭菌 ②. 凝胶载样 ③. ①③④
(2)ACT (3) ①. d ②. 5′-GAATTCATGGTG-3′
(4)氨苄青霉素和X-gal
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
PCR是一种高灵敏度的扩增技术,外源DNA污染(如环境中的微生物DNA或先前实验残留)会导致假阳性或扩增失败。微量离心管、枪头和蒸馏水等器材必须彻底灭菌,以破坏所有外源核酸和微生物。高压蒸汽灭菌(121℃,15-20分钟)是标准方法,可有效灭活DNase和RNase,确保无菌状态。PCR反应混合液包含模板DNA、引物、dNTPs、Taq DNA聚合酶和缓冲液等。PCR产物电泳前,需与凝胶载样缓冲液混合。指示剂用于可视化电泳进程。电泳后,DNA条带在紫外灯下通过嵌入核酸染料观察。当PCR无扩增产物时,需分析失败原因:①复性温度过高(合理):复性(退火)温度过高时,引物无法与模板DNA结合(引物-模板杂交不稳定),导致扩增失败。②复性温度过低(不合理):温度过低可能导致非特异性结合(引物与错误序列结合),但通常仍会产生扩增产物(尽管可能非目标条带),极少完全无产物。因此,它不是“无产物”的典型原因。③缓冲液中缺少Mg2+(合理):Mg2+是Taq DNA聚合酶的必需辅因子,参与催化反应。缓冲液中缺少Mg2+时,酶活性丧失,扩增无法进行。④引物之间形成二聚体(合理):引物二聚体是引物自身或相互结合形成的短片段,这会消耗引物和酶资源,减少目标产物扩增,甚至导致完全无产物。
【小问2详解】
原始GFP蛋白第65位的丝氨酸改造后替换为苏氨酸,其密码子为ACU。在DNA中,密码子对应非模板链(编码链),因此为ACT。引物c用于PCR1,其设计需包含突变位点以实现定点突变(丝氨酸→苏氨酸)。图中突起表示突变位点,引物c应包含与突变后序列互补的碱基。由于引物是单链DNA,设计时需匹配模板链的互补序列,但突变位点在非模板链上为ACT,因此引物c的对应位点应为ACT。
【小问3详解】
PCR3是对全长基因的扩增,需使用外侧引物(a和d)以添加限制酶切位点。引物a针对基因5′端,引物d针对基因3′端(如图中引物位置),确保扩增整个基因(从ATG起始到TGG终止)。选择引物d(而非b或c)是因为b和c是内部引物,用于生成重叠片段,而a和d是两端引物,适合全基因扩增。为构建重组质粒,需在PCR3引物上添加限制酶切位点,使目的基因酶切后匹配载体(pEGFP-lagZ)的多克隆位点。基因非模板链序列为5′-ATGGTGAGCAAGGGC…-3′,转录方向从左到右,根据图中酶切结果:EcoRⅠ识别序列为5′-GAATTC-3′(切割后产生粘性末端)。目的基因酶切后需与载体连接,且转录方向一致,因此引物a(5′端引物)应添加EcoRⅠ位点。因此序列为5′-GAATTC+ATGGTG-3′=5′-GAATTCATGGTG-3′(前12碱基)。
【小问4详解】
根据标记基因mlacZ功能,可知,在氨苄青霉素和X-gal的培养基中存活下来的菌落且呈白色即为目标菌落。
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