精品解析:浙江省名校新高考研究联盟2026届高三上学期第一次联考生物试题卷
2025-08-25
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2份
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40页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.30 MB |
| 发布时间 | 2025-08-25 |
| 更新时间 | 2025-12-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53614849.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
Z20名校联盟(浙江省名校新高考研究联盟)2026届高三第一次联考
生物试题卷
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在答题纸规定的位置。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的区域规范作答,答在试卷上的答案一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
选择题部分
一、选择题(本大题共20题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
阅读下列材料,回答小题。低钾血症是一种血钾含量过低的状态,主要是因摄入钾过少,或经由汗液、尿液、胃肠道等排出钾过多,或进入细胞内的钾增多等原因导致。其主要表现为乏力、食欲不振、心律失常等。
1. 人体中K⁺跨膜运输方式不存在的是( )
A 扩散 B. 易化扩散 C. 被动转运 D. 主动转运
2. 下列关于低钾血症的叙述,错误的是( )
A. 低钾时,细胞膜静息电位绝对值变大,细胞难以被激活
B. 低钾时,给予细胞较小强度的刺激,无法使细胞膜发生电位变化
C. 低钾血症可能是由于钠钾泵工作异常引起
D. 长时间运动后可能会出现低钾血症
3. 蛋白质的分选包括两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至特定部位。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至细胞内特定部位。下列分析错误的是( )
A. 3H标记亮氨酸可用于分析蛋白质的分选途径
B. 途径二中肽链合成后需要高尔基体的加工
C. DNA聚合酶的合成需要经过翻译后转运
D. 真核细胞同时具有两条蛋白质的分选途径
4. 为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
水浴加热,然后各加入2mL本尼迪特试剂,再次水浴加热
A. 丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B. 两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C. 步骤③也可直接用碘-碘化钾溶液检验
D. 设置乙组的目的是确认淀粉溶液中是否含有还原糖
5. 2025年,中国研究团队解析了叶绿体和衣原体(原核生物)ATP/ADP转运蛋白的结构,发现两种蛋白质的三维结构非常相似。该转运蛋白位于叶绿体内膜与衣原体的细胞膜上,通过对ATP、ADP的结合与释放,将ATP运至膜内,将ADP运至膜外。下列叙述错误的是( )
A. 该转运蛋白存在于叶绿体内膜上,为叶绿体起源的内共生学说提供有力支持
B. 该转运蛋白的存在说明细胞呼吸产生的ATP能够用于叶绿体中的生命活动
C. 该转运蛋白通过空间结构发生可逆性的改变实现ATP、ADP的跨膜运输
D. 该转运蛋白既能转运ATP,又能转运ADP,说明其转运不具有特异性
6. 某沿海区域为控制蚊子的数量,每年在距海岸线0~20km范围内喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与杀虫剂毒性成分降解相关,其在该区域的基因频率如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 喷洒杀虫剂对该种蚊子种群基因库中的基因种类没有影响
B. 距海岸线0~20km范围内该种蚊子的Est基因频率发生定向改变
C 距海岸线20~40km范围内由于出生率、死亡率改变导致Est基因频率改变
D. 距海岸线60km以上范围,Est基因对该种蚊子的生存率和繁殖率影响较小
7. 下列关于癌细胞及细胞癌变的叙述,错误的是( )
A. 射线既可能诱发细胞癌变,也可能杀死癌细胞
B. 原癌基因或抑癌基因发生突变时细胞不一定癌变
C. 许多癌细胞具有变形运动能力,容易组织间转移
D. 原代培养过程中癌细胞能持续分裂、无限增殖
8. 金鱼可以在氧气不足的环境中存活5个月。下图为金鱼不同细胞的细胞呼吸代谢图解。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 金鱼骨骼肌细胞无氧条件下分解丙酮酸的场所是细胞质基质
B. 金鱼组织细胞厌氧呼吸的终产物是乙醇和CO2
C. 金鱼组织细胞厌氧呼吸产生的乳酸会运至肝脏细胞发生转化
D. 金鱼在无氧条件下一段时间,体内也不会累积大量乳酸
9. 药物“优甲乐”活性成分为左甲状腺素,在肝脏和肾脏内会转化为三碘甲状腺原氨酸(T3)。临床上优甲乐也可配合甲状腺功能抑制剂来治疗甲状腺功能亢进。如图表示体内甲状腺激素的分泌调节。下列叙述错误的是( )
A. X表示腺垂体,Y表示甲状腺,Z表示下丘脑
B. 甲状腺肿瘤术后利用该药治疗,可通过负反馈调节降低肿瘤的复发率
C. 临床上治疗甲状腺功能亢进时,优甲乐的作用是防止甲状腺激素过少
D. 若患者不慎药物使用过量,可能会出现心悸、多汗、体重增加等症状
10. 如图所示,植物器官脱落包括离层区(植株母体与器官的连接处)的形成、脱落信号通路的激活、离层区中层细胞的分离以及分离后离层区的保护层形成4个阶段。下列叙述错误的是( )
A. 阶段1植物的组织细胞通过分裂、分化形成离层区
B. 脱落信号通路的激活主要是赤霉素和脱落酸共同作用的结果
C. 器官脱落过程中伴随果胶质层的分解,细胞层之间的连接变松弛
D. 阶段4离层区细胞形成保护层,可以防止病原体侵入和水分过度散失
11. 生物的性别决定与多种因素有关。海龟的性别由性别决定基因决定,且这些基因受去甲基化酶基因Kdm6b表达产物的调控。去甲基化酶基因Kdm6b表达过程在性腺分化前受温度影响,低温时该基因活跃,导致胚胎发育成雄性;而高温条件下Kdm6b基因几乎不表达,使得胚胎发育成雌性。下列叙述错误的是( )
A. 海龟可通过DNA碱基序列决定下一代的某些性状
B. 海龟可通过DNA序列以外的方式影响下一代的性别
C. 低温时基因Kdm6b表达产物使性别决定基因不易被转录
D. 温度的高低影响海龟性别属于表观遗传调控
12. 如图是原核生物的某基因编码区部分碱基序列。1、2、3……编号表示核苷酸序号,α、β表示核苷酸链。基因在体内指导合成肽链的部分氨基酸序列为:甲酰甲硫氨酸—组氨酸—脯氨酸—赖氨酸……。下列叙述正确的是( )
A. α链为编码链,且α链左侧为5’端
B. 该基因在转录时RNA聚合酶从左往右移动
C. 肽链的氨基酸序列会因核内mRNA加工的不同发生改变
D. 10号碱基对T//A突变为A//T,比突变为C//G对肽链影响小
13. 基于不同植物的生活型特征和功能特点,将草本植物群落划分为3个功能群:禾草、豆科和杂草。由于过度放牧导致适口性较好的禾草被大量采食,杂草成为甘南干旱的高寒草甸新的优势种。如图为甘南高寒草甸过度放牧引起的退化对植物功能群的影响,下列叙述正确的是( )
A. 高寒草甸退化导致各功能群植物物种丰富度明显下降
B. 高寒草甸中无论退化程度的高低,杂草都是优势种
C. 部分类型的杂草更适应高寒草甸退化后的干旱环境
D. 人类活动影响物种丰富度和群落演替,不影响种群密度
14. 某研究小组构建岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系模型,以此作为合理开发渔业资源的依据,模型如图。仅基于模型分析,下列叙述正确的是( )
A. 种群数量为20只左右时,该岩龙虾种群的自然增长率最大
B. 种群数量为30只左右时,该岩龙虾种群的年龄结构为衰退型
C. 为保证岩龙虾种群的延续,A状态时当年最大捕捞量为10只左右
D. 为维持该岩龙虾种群最大捕捞量,A状态时当年捕捞量为30只左右
15. 在某二倍体高等动物的性腺中,有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞,如图所示(图中为部分染色体)。下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙前一个时期,每个着丝粒连接纺锤丝的情况相同
B. 甲细胞有2套核遗传物质,乙细胞有4个染色体组
C. 甲细胞在下一次细胞分裂中会出现相同的2条性染色体
D. 乙细胞若发生基因突变,不会通过有性生殖遗传给下一代
阅读下列材料,回答小题。人组织纤溶酶原激活剂(tPA)是治疗心脑血栓类疾病的重要药物。利用转tPA基因小鼠的乳腺反应器进行tPA生产研究时,发现tPA基因在乳腺细胞中表达水平并不高。生长激素具有促进动物乳腺发育和维持泌乳的作用。为了提高tPA的表达量,科研人员欲将山羊生长激素(GH)基因导入到tPA小鼠中,构建如图所示的表达载体,将线性化表达载体导入小鼠的受精卵中,最终培育出双转基因小鼠。
16. 下列关于双转基因小鼠培育及筛选过程的叙述,错误的是( )
A. 线性化表达载体上加入β-casein有利于GH基因的表达
B. 线性化表达载体可能更有利于整合到小鼠受精卵的基因组中
C. 用PCR技术检测线性化表达载体导入后是否成功获得双转基因小鼠,需要设计4种引物
D. 分别提取多只双转基因小鼠的DNA经PCR后电泳,最宽的条带对应的小鼠适合用于生产tPA
17. 下列关于GH基因的受体细胞来源及其发育的叙述,错误的是( )
A. 转tPA基因雌性小鼠超数排卵后与雄鼠配种,可从雌鼠体内获取受精卵作为受体细胞
B. 非转基因雌鼠的卵细胞和转tPA基因雄鼠的精子体外受精后选取合适的受精卵作为受体细胞
C. 受精卵在体外培养时需要在不同发育期更换含有不同成分的培养液
D. 同期发情的非转基因雌性小鼠与雄鼠配种后可以作为胚胎移植的受体
18. 黄瓜花叶病毒能感染多种植物。研究人员欲培育具有抗黄瓜花叶病毒感染能力的番茄植株,下图为主要过程示意图,最终对再生番茄植株进行鉴定和筛选后获得抗黄瓜花叶病毒番茄植株。下列叙述错误的是( )
A. 农杆菌经①接种至液体培养基,培养基中含有分化程度相对较低的番茄组织
B. 浸泡番茄外植体的培养基中含有特定的抗生素用以去除转化番茄细胞的农杆菌
C. ③接种的培养基中含适宜浓度的Kan,目的是杀死没有导入重组质粒的番茄细胞
D. 图示愈伤组织再分化形成抗Kan再生番茄植株经器官发生途径和体细胞胚发生途径均可
19. 现代生物工程中灭菌和无菌操作是常用的技术,可以防止微生物污染,保证实验的准确性和提高实验成功率。下列叙述正确的是( )
A. 取植物组织培养的菊花丛状苗进行分割后继代培养,丛状苗不需要消毒
B. 动物细胞培养液中通常添加抗生素以防止微生物污染,故传代培养时不需要无菌操作
C. 为了去除非目标微生物,培养基在灭菌前的配制和灭菌后的分装都需无菌操作
D. PCR是体外的DNA复制,因此配制其反应体系时各种工具和溶液不需要灭菌
20. 下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,甲病患者出生就表现出相应病症,人群中发病率为1/10000;乙病患者30-40岁开始发病,男性中发病率为1/100,女性发病率明显高于男性。下列叙述错误的是( )
A. 甲、乙病分别为常染色体隐性遗传病、伴X染色体显性遗传病
B. Ⅱ-4与正常女性Ⅱ-3婚配,生下患甲病孩子的概率为1/303
C. Ⅱ-4与正常女性Ⅱ-3婚配,生下患乙病孩子的概率为1/200
D. 不考虑基因突变,Ⅲ-7的基因型有两种可能性
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 桑基鱼塘是我国长三角、珠三角地区常见的农业生产模式。某生态庄园拥有2000m²的天然池塘及池塘周围2400株桑树,构建了种桑养蚕生态劳动实践教育基地,如图为该基地的生态循环链。
回答下列问题:
(1)请据图写出该基地中的一条捕食食物链和一条腐食食物链:_______________________、_______________________。
(2)桑基鱼塘是一种高效的人工生态系统,该基地利用合理的设计使能量尽可能流向_________________,其中提高桑树同化量利用率的两条途径是:___________________、______________。
(3)该基地的桑树生长所需的N肥主要来自鱼塘淤泥、培育蘑菇后的废弃菌包和60℃沤肥发酵后的蚕粪。请分析:为什么蚕粪经沤肥发酵后再埋土肥桑?_______________________________________________(写出两点即可)
(4)天牛是桑树的常见害虫,其成虫啃食桑叶,幼虫蛀食树干。同学们通过查阅资料,制定了一系列的防治措施。
方法一:某些鸟类和昆虫能捕食天牛的成虫和幼虫,引入合适的昆虫对天牛进行_______防治;
方法二:对桑树的树干进行石灰涂白处理,利用石灰的碱性在一定程度上破坏天牛的生存环境,且白色可减少天牛在树干上产卵,从而减少天牛的滋生,此方法是利用____________信息对天牛进行防治;
方法三:人工捕捉天牛。
22. 葡萄具有多重经济价值,嫁接技术将接穗(接上去的芽或枝)与砧木(被接的植物体)的木质部和韧皮部连接在一起,可提高植物体光合效能。现以巨峰葡萄为材料研究不同光质和砧木(3309C、1103P)对巨峰葡萄叶片光合特性的影响。
回答下列问题:
(1)色素的提取和分离活动中,需要注意“干燥”:实验前需对________进行干燥处理,实验过程中需要干燥处理的步骤是________。研磨时添加碳酸钙的目的是_________________。过滤得到色素提取液后,应测定提取液对________光的吸收率以获得叶绿素的含量。
(2)结合题目信息,蓝光、3309C组净光合速率更高,试分析原因:①由于________________、_________________不是最高,所以这两者不是限制光合速率的主要因素;②嫁接3309C砧木,__________效率更高,从而促进光合作用。
(3)科研人员欲从蓝光、3309C组的葡萄叶片中分离出类囊体,进一步研究光反应。分离过程应先将细胞破碎后,在适宜温度下用低渗溶液处理,使_________膜涨破,经离心获得类囊体,为保持其活性,需加入模拟____________的溶液。对类囊体悬液进行光照处理,类囊体膜中进行反应,释放出_____________,并将溶液中的电子受体_____________。
23. 某昆虫的性别决定方式为XY型,如图所示,Ⅰ为X、Y的同源区段,Ⅱ、Ⅲ分别为X、Y的非同源区段。已知该昆虫的翅形、翅脉分别由等位基因A/a、I/i控制,两对基因独立遗传,且Ⅰ/i位于常染色体上,尚未确定A/a的位置。为了研究这两对基因的遗传机制,某研究小组利用该昆虫纯合品系进行了杂交实验,结果如表所示。
杂交组合
亲代
F1
Ⅰ
正常翅♀、网状翅♂
正常翅(♀、♂)
Ⅱ
网状翅♀、正常翅♂
正常翅(♀、♂)
Ⅲ
正常翅间断脉♀、网状翅野生型脉♂
正常翅野生型脉(♀、♂)
Ⅳ
正常翅间断脉♀、Ⅲ组合的F1野生型脉♂
正常翅间断脉:正常翅野生型脉=9:11
回答下列问题:
(1)该昆虫的翅形中______是显性性状。不能判定A/a位于常染色体上的原因是__________________________。可利用杂交组合Ⅱ的个体通过进一步实验判断A、a基因是否位于常染色体上,请写出简要实验思路:______________________________。若___________________,则A/a位于常染色体上。
(2)若已确定翅形基因A/a在常染色体上。杂交组合Ⅳ的亲本基因型为_____________,F1正常翅野生型翅脉中的纯合子占________,出现该比例的原因是_____________基因型的个体由于某些原因表现出特定的表型,请尝试推测可能原因(写出1个即可):______________________________________。若杂交组合Ⅳ的F1正常翅间断脉(♀、♂)随机交配,按照上述表型呈现规律,后代中正常翅间断脉的比例为_____________。请用遗传图解表示杂交组合Ⅳ的杂交过程(只考虑翅脉性状)。______________________________________________________________________
24. 高产酿酒酵母菌G16适合利用木薯粉发酵,耐高糖,发酵终酒精度可达15%,高产酿酒酵母G08适合蔗糖类原料发酵,耐酸,发酵终酒精度10%左右。科研工作者欲利用细胞融合技术对G16和G08进行改造,培育出兼具两者优良性状的融合菌株用于工业生产。回答下列问题:
(1)酵母菌单倍体原生质体的制备。将酵母菌培养至孢子产生,分离出孢子细胞即为单倍体,将单倍体细胞悬液振荡处理一段时间,使菌体细胞壁松动,这样做的目的是______________________________,而后收集菌体加入含有17%蔗糖的酶溶液中,蔗糖的作用是_______________。达到一定时间后,终止酶解收集原生质体。
(2)原生质体融合。G16原生质体经紫外线灭活,G08原生质体经60℃灭活,将灭活后的两种原生质体悬浮液适量混合加入促融剂_________促进原生质体融合,32℃保温40min后收集原生质体。取融合后的菌液适当稀释,___________接种于高渗固体再生培养基上,置于________中培养3-5天,能形成_________的即为杂种融合子。高渗再生培养基能筛选杂种融合子的原因有__________。
A.非融合子失去再生能力
B.纯种融合子不能生长、繁殖
C.杂种融合子失活部位互补可以生长、繁殖
D.高渗再生培养基使纯种融合子失水失活
(3)融合子性状筛选。从再生培养基中取融合子分别接种到以木薯粉和甘蔗汁为唯一碳源的培养基中进行酒精发酵,发酵结束后测定残总糖量和酒精度计算发酵效率(见表1和表2).据表可选出_____号为最优融合子,连续传代5次后再进行发酵能力测定,目的是__________________________。
表1融合子木薯粉酒精发酵实验结果
菌株
初总糖%
残总糖%
酒精度%vol
发酵效率%
G16
19.0
0.5
11.3
91.83
融合子1
19.0
13.3
28
22.75
融合子2
19.0
1.8
10.2
82.89
融合子3
19.0
0.3
11.5
93.45
表2融合子甘蔗汁酒精发酵实验结果
菌株
初总糖%
残总糖%
酒精度%vol
发酵效率%
G08
11.8
0.5
6.8
88.98
融合子1
11.8
3.6
5.2
68.04
融合子2
11.8
1.0
6.4
83.74
融合子3
11.8
0.7
6.6
86.36
(4)根据表中信息,不同的融合子发酵效率与亲本有差异,因此进行原生质体灭活时需要注意___________________,有利于亲本性状的稳定,从而提高原生质体融合育种的成功率。利用单倍体而非二倍体融合育种的最可能原因是_______________________________。
25. Ⅱ型胶原(CII)是软骨细胞合成的主要胶原蛋白,其异常会导致软骨发育不良,引起自身免疫性骨关节炎。Th17细胞是辅助性T细胞的一种,与许多自身免疫性疾病的发生、发展有关。研究人员欲研究CII和X对Th17细胞增殖的影响,进一步了解自身免疫性疾病的机制。
实验材料:健康小鼠、鸡CⅡ溶液、弗氏完全佐剂、X溶液、低剂量X、中剂量X、高剂量X、X抗体。
(要求与说明:弗氏完全佐剂是一种免疫增强剂;X是一种细胞因子;Th17细胞比率的测定方法不作要求。)
实验思路:
①取健康小鼠若干只,随机均分成甲、乙两组。
②在甲组各小鼠的尾根部、背部注射0.1mL的鸡CII与弗氏完全佐剂的混合溶液,第21天进行同样的注射操作。第28天测定各小鼠的 ,指标符合标准则视为模型建立成功。
③在无菌条件下,取各小鼠的 器官,分离并收集Th17细胞。
④研究内容一:研究CII活性对Th17细胞体外增殖的影响。实验分组处理如表1,培养60h后收集淋巴细胞,测定Th17细胞比率。
表1:实验分组处理
组别
实验材料
实验试剂
1
甲组小鼠的Th17细胞
、X溶液
2
活性CⅡ溶液、X溶液
3
、X溶液
4
与第1组相同
5
与第2组相同
6
与第3组相同
研究内容二:研究X浓度对模型鼠Th17细胞体外增殖的影响。实验结果如表2.
表2:研究X浓度对模型鼠Th17细胞体外增殖的影响
组别
Th17细胞比率(培养前)
Th17细胞比率(培养后)
空白对照组
0.93±0.21
1.73±0.5
高剂量X组
1.70±0.17
中剂量X组
1.67±0.06
低剂量X组
1.87±0.15
X抗体组
0.57±0.06
回答下列问题:
(1)将“实验思路”中的空格补充完整。_______;_______;_______;_______;______。
(2)进行研究一时,可采用___________方式制备灭活的CII,预测最终Th17细胞比率最高的一组是___________________。分析表2结果可知,X对Th17细胞体外增殖的影响是:①X对Th17细胞的增殖是__________(“必要”或“不必要”)的;②_______________________。
(3)自身免疫疾病是免疫系统第_______道防线的异常引起,Th17细胞在此过程中的作用是____________________________________________。结合实验结果及进一步研究推测自身免疫性疾病的发生机制:异常抗原物质刺激时,_______________细胞产生的X致使Th17细胞过量增殖并产生大量促炎因子,导致自身免疫性疾病的发生。
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Z20名校联盟(浙江省名校新高考研究联盟)2026届高三第一次联考
生物试题卷
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在答题纸规定的位置。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的区域规范作答,答在试卷上的答案一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
选择题部分
一、选择题(本大题共20题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
阅读下列材料,回答小题。低钾血症是一种血钾含量过低的状态,主要是因摄入钾过少,或经由汗液、尿液、胃肠道等排出钾过多,或进入细胞内的钾增多等原因导致。其主要表现为乏力、食欲不振、心律失常等。
1. 人体中K⁺跨膜运输方式不存在的是( )
A. 扩散 B. 易化扩散 C. 被动转运 D. 主动转运
2. 下列关于低钾血症的叙述,错误的是( )
A. 低钾时,细胞膜静息电位绝对值变大,细胞难以被激活
B. 低钾时,给予细胞较小强度的刺激,无法使细胞膜发生电位变化
C. 低钾血症可能是由于钠钾泵工作异常引起
D. 长时间运动后可能会出现低钾血症
【答案】1. A 2. B
【解析】
【1题详解】
K⁺跨膜运输方式有易化扩散(属于被动转运),比如神经细胞静息电位恢复时K⁺外流;还有主动转运,比如通过钠钾泵进行的K⁺内流。而扩散一般是指物质从高浓度向低浓度的简单扩散,K⁺不能通过这种简单的扩散方式跨膜运输,所以不存在的是扩散。
故选A。
【2题详解】
A、低钾时,细胞内K⁺浓度相对更高,K⁺外流增多,细胞膜静息电位绝对值变大,难以被激活,A正确;
B、低钾时,给予细胞较小强度的刺激,细胞膜可能会发生电位变化,只是可能达不到动作电位的阈值,B错误;
C、钠钾泵能维持细胞内外K⁺的浓度差,若钠钾泵工作异常,可能导致K⁺转运异常,进而引发低钾血症,C正确;
D、长时间运动后,汗液排出增多,可能会排出过多的钾,从而出现低钾血症,D正确。
故选B。
3. 蛋白质的分选包括两条途径。途径一是共翻译转运:在游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后,转移到粗面内质网上继续合成,再经一系列加工后转运至特定部位。途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至细胞内特定部位。下列分析错误的是( )
A. 3H标记亮氨酸可用于分析蛋白质的分选途径
B. 途径二中肽链合成后需要高尔基体的加工
C. DNA聚合酶的合成需要经过翻译后转运
D. 真核细胞同时具有两条蛋白质的分选途径
【答案】B
【解析】
【详解】A、3H标记的亮氨酸是组成蛋白质的原料,可追踪蛋白质的合成、加工及运输路径,适用于分析分选途径,A正确;
B、途径二(翻译后转运)的蛋白质在游离核糖体合成后直接转运至目标部位(如线粒体、叶绿体或细胞核),无需高尔基体参与加工,高尔基体主要参与途径一中分泌蛋白的加工,B错误;
C、DNA聚合酶是胞内蛋白(在细胞核发挥作用),由游离核糖体合成后,直接转运至细胞核,属于翻译后转运(途径二),C正确;
D、真核细胞既有分泌蛋白(途径一)又有细胞器或细胞核内的蛋白质(途径二),因此同时具备两条分选途径,D正确。
故选B。
4. 为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
水浴加热,然后各加入2mL本尼迪特试剂,再次水浴加热
A. 丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B. 两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C. 步骤③也可直接用碘-碘化钾溶液检验
D. 设置乙组的目的是确认淀粉溶液中是否含有还原糖
【答案】D
【解析】
【详解】A、丙组步骤②应加入与甲组相同淀粉酶溶液,若加入蔗糖酶,则无法通过对比甲、丙组的实验结果证明淀粉酶的专一性,A错误;
B、第一次水浴加热(37℃)是为了使酶催化反应高效进行,第二次沸水浴是为了使本尼迪特试剂与还原糖显色,B错误;
C、碘-碘化钾试剂只能检测淀粉是否被分解,无法检测蔗糖是否被水解(蔗糖及其水解产物均不与该试剂反应),因此步骤③不可直接使用碘液检验,C错误;
D、乙组(淀粉溶液+蒸馏水)作为对照,用于排除淀粉溶液本身含有还原糖的可能性,从而确保甲组的显色结果仅由淀粉酶催化产生,D正确。
故选D。
5. 2025年,中国研究团队解析了叶绿体和衣原体(原核生物)ATP/ADP转运蛋白的结构,发现两种蛋白质的三维结构非常相似。该转运蛋白位于叶绿体内膜与衣原体的细胞膜上,通过对ATP、ADP的结合与释放,将ATP运至膜内,将ADP运至膜外。下列叙述错误的是( )
A. 该转运蛋白存在于叶绿体内膜上,为叶绿体起源的内共生学说提供有力支持
B. 该转运蛋白存在说明细胞呼吸产生的ATP能够用于叶绿体中的生命活动
C. 该转运蛋白通过空间结构发生可逆性的改变实现ATP、ADP的跨膜运输
D. 该转运蛋白既能转运ATP,又能转运ADP,说明其转运不具有特异性
【答案】D
【解析】
【详解】A、叶绿体内膜与衣原体(原核生物)细胞膜上的转运蛋白结构相似,支持内共生学说(叶绿体起源于被吞噬的蓝细菌,内膜为原核生物膜演化而来),A正确;
B、该转运蛋白将ATP运入叶绿体内膜内(基质),说明细胞呼吸产生的ATP能够用于叶绿体中的生命活动,B正确;
C、该ATP/ADP转运蛋白通过对ATP、ADP的结合与释放来转运这两种物质,这个过程中其空间结构会发生可逆性改变,C正确;
D、转运蛋白的特异性是指一种转运蛋白一般只能转运特定的物质或一类结构相似的物质,虽然该转运蛋白既能转运ATP,又能转运ADP,但ATP和ADP结构相似,且转运蛋白是通过特定的结合位点等实现对它们的转运,仍然具有特异性,D错误。
故选D。
6. 某沿海区域为控制蚊子的数量,每年在距海岸线0~20km范围内喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与杀虫剂毒性成分降解相关,其在该区域的基因频率如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 喷洒杀虫剂对该种蚊子种群基因库中的基因种类没有影响
B. 距海岸线0~20km范围内该种蚊子的Est基因频率发生定向改变
C. 距海岸线20~40km范围内由于出生率、死亡率改变导致Est基因频率改变
D. 距海岸线60km以上范围,Est基因对该种蚊子的生存率和繁殖率影响较小
【答案】C
【解析】
【详解】A、杀虫剂只是对蚊子种群中具有不同抗性的个体进行选择,不会改变基因种类,A正确;
B、据图可知,在距海岸线0-20km 范围内,由于喷洒杀虫剂,Est 基因与杀虫剂毒性成分降解相关,所以该种蚊子的 Est 基因频率会发生定向改变,B正确;
C、距海岸线 20 - 40km 范围内,虽然没有喷洒杀虫剂,但可能存在其他因素(如与其他区域蚊子的基因交流等)导致 Est 基因频率改变,而不是仅仅因为出生率、死亡率改变,C错误;
D、距海岸线 60km 以上范围,Est 基因频率变化较小,说明 Est 基因对该种蚊子的生存率和繁殖率影响较小,D正确。
故选C
7. 下列关于癌细胞及细胞癌变的叙述,错误的是( )
A. 射线既可能诱发细胞癌变,也可能杀死癌细胞
B. 原癌基因或抑癌基因发生突变时细胞不一定癌变
C. 许多癌细胞具有变形运动能力,容易在组织间转移
D. 原代培养过程中癌细胞能持续分裂、无限增殖
【答案】D
【解析】
【详解】A、射线属于物理致癌因子,可能损伤DNA导致癌变,同时高剂量射线可杀死癌细胞(如放疗),A正确;
B、细胞癌变需多个基因突变累积,单一原癌或抑癌基因突变不足以引发癌变,B正确;
C、癌细胞表面的糖蛋白等物质减少,使得癌细胞之间的黏着性显著降低,许多癌细胞具有变形运动能力,容易在组织间转移,C正确;
D、原代培养指初次培养到传代前的阶段,即使癌细胞具有无限增殖潜能,仍需传代后才能持续分裂,原代培养受培养条件限制(如空间、营养),无法实现无限增殖,D错误。
故选D。
8. 金鱼可以在氧气不足的环境中存活5个月。下图为金鱼不同细胞的细胞呼吸代谢图解。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 金鱼骨骼肌细胞无氧条件下分解丙酮酸的场所是细胞质基质
B. 金鱼组织细胞厌氧呼吸的终产物是乙醇和CO2
C. 金鱼组织细胞厌氧呼吸产生的乳酸会运至肝脏细胞发生转化
D. 金鱼在无氧条件下一段时间,体内也不会累积大量乳酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知,金鱼骨骼肌细胞无氧条件下进行无氧呼吸,分解丙酮酸的场所是线粒体,在线粒体中将丙酮酸分解为乙醇和CO2,A错误;
B、从图中可知,金鱼其他组织细胞厌氧呼吸的终产物是乳酸,并不是所有组织细胞厌氧呼吸终产物都是乙醇和CO2,B错误;
C、由图可知,金鱼组织细胞厌氧呼吸产生的乳酸会运至骨骼肌细胞,在骨骼肌细胞中转化为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体进一步转化为乙醇和CO2排出体外,C错误;
D、因为金鱼组织细胞在无氧条件下产生的乳酸会运至骨骼肌细胞转化为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体被分解为CO2、H2O或乙醇和CO2,所以金鱼在无氧条件下一段时间,体内也不会累积大量乳酸,D正确。
故选D。
9. 药物“优甲乐”活性成分为左甲状腺素,在肝脏和肾脏内会转化为三碘甲状腺原氨酸(T3)。临床上优甲乐也可配合甲状腺功能抑制剂来治疗甲状腺功能亢进。如图表示体内甲状腺激素的分泌调节。下列叙述错误的是( )
A. X表示腺垂体,Y表示甲状腺,Z表示下丘脑
B. 甲状腺肿瘤术后利用该药治疗,可通过负反馈调节降低肿瘤的复发率
C. 临床上治疗甲状腺功能亢进时,优甲乐的作用是防止甲状腺激素过少
D. 若患者不慎药物使用过量,可能会出现心悸、多汗、体重增加等症状
【答案】D
【解析】
【详解】A、在甲状腺激素的分级调节中,下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,甲状腺分泌甲状腺激素,甲状腺激素过多时会反馈抑制下丘脑和垂体的分泌活动。根据这个调节机制,图中X表示腺垂体,Y表示甲状腺,Z表示下丘脑,A正确;
B、甲状腺肿瘤术后利用“优甲乐”(左甲状腺素)治疗,左甲状腺素会使体内甲状腺激素水平升高,通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,减少对甲状腺的刺激,从而降低肿瘤的复发率,B正确;
C、甲状腺功能亢进是甲状腺激素分泌过多,临床上治疗时配合优甲乐,是为了在使用甲状腺功能抑制剂抑制甲状腺分泌甲状腺激素时,防止甲状腺激素过少,C正确;
D、甲状腺激素能促进新陈代谢,加速物质氧化分解,提高神经系统的兴奋性。若患者不慎药物使用过量,甲状腺激素过多,可能会出现心悸、多汗等症状,但由于新陈代谢加快,消耗增加,体重应减轻而不是增加,D错误。
故选D。
10. 如图所示,植物器官脱落包括离层区(植株母体与器官的连接处)的形成、脱落信号通路的激活、离层区中层细胞的分离以及分离后离层区的保护层形成4个阶段。下列叙述错误的是( )
A. 阶段1植物的组织细胞通过分裂、分化形成离层区
B. 脱落信号通路激活主要是赤霉素和脱落酸共同作用的结果
C. 器官脱落过程中伴随果胶质层的分解,细胞层之间的连接变松弛
D. 阶段4离层区细胞形成保护层,可以防止病原体侵入和水分过度散失
【答案】B
【解析】
【详解】A、据图可知,阶段1是未分化的细胞到离层区发育完成的过程,该过程植物的组织细胞通过分裂使细胞数目增多、分化使细胞种类增多,从而形成离层区,A正确;
B、植物生命活动的调节受到多种激素共同作用,赤霉素能够防止器官脱落和解除种子休眠,脱落信号通路的激活主要是脱落酸作用的结果,B错误;
C、器官脱落过程中伴随果胶质层的分解,细胞层之间的连接变松弛,故成熟的果实容易从果树枝条上脱落,C正确;
D、阶段4离层区细胞形成保护层,可以防止病原体侵入和水分过度散失,从而利于植物的正常生长,D正确。
故选B。
11. 生物的性别决定与多种因素有关。海龟的性别由性别决定基因决定,且这些基因受去甲基化酶基因Kdm6b表达产物的调控。去甲基化酶基因Kdm6b表达过程在性腺分化前受温度影响,低温时该基因活跃,导致胚胎发育成雄性;而高温条件下Kdm6b基因几乎不表达,使得胚胎发育成雌性。下列叙述错误的是( )
A. 海龟可通过DNA碱基序列决定下一代的某些性状
B. 海龟可通过DNA序列以外的方式影响下一代的性别
C. 低温时基因Kdm6b表达产物使性别决定基因不易被转录
D. 温度的高低影响海龟性别属于表观遗传调控
【答案】C
【解析】
【详解】A、DNA碱基序列蕴含着遗传信息,这些遗传信息可以控制生物的性状,海龟的性别决定基因等包含在 DNA碱基序列中,能够通过遗传将这些基因传递给下一代,从而决定下一代的某些性状,A正确;
B、温度通过调控Kdm6b的表达(非DNA序列变化)影响性别,属于表观遗传机制,B正确;
C、低温时Kdm6b活跃,其产物为去甲基化酶,去除甲基会促进基因转录,C错误;
D、温度通过表观遗传(甲基化修饰的调控)影响性别决定基因表达,属于表观遗传调控,D正确。
故选C。
12. 如图是原核生物的某基因编码区部分碱基序列。1、2、3……编号表示核苷酸序号,α、β表示核苷酸链。基因在体内指导合成肽链的部分氨基酸序列为:甲酰甲硫氨酸—组氨酸—脯氨酸—赖氨酸……。下列叙述正确的是( )
A. α链为编码链,且α链左侧为5’端
B. 该基因在转录时RNA聚合酶从左往右移动
C. 肽链的氨基酸序列会因核内mRNA加工的不同发生改变
D. 10号碱基对T//A突变为A//T,比突变为C//G对肽链影响小
【答案】B
【解析】
【详解】AB、分析题意可知,AUG是起始密码子,密码子位于mRNA上,与DNA的模板链碱基互补配对,则可知α链为编码链,转录时子链的延伸方向是5'→3',则α链为编码链,且α链左侧为3’端,该基因在转录时RNA聚合酶从左往右移动,A错误,B正确;
C、分析题意可知,该生物是原核生物,原核生物无成形的细胞核,C错误;
D、10号碱基对T//A突变为A//T,则对应的密码子由AAG变为UAG,氨基酸由赖氨酸变为终止密码子,而10号碱基对T//A突变为突变为C//G,对应密码子由AAG变为GAG,变为谷氨酸,后者影响可能较小,D错误。
故选B。
13. 基于不同植物的生活型特征和功能特点,将草本植物群落划分为3个功能群:禾草、豆科和杂草。由于过度放牧导致适口性较好的禾草被大量采食,杂草成为甘南干旱的高寒草甸新的优势种。如图为甘南高寒草甸过度放牧引起的退化对植物功能群的影响,下列叙述正确的是( )
A. 高寒草甸退化导致各功能群植物物种丰富度明显下降
B. 高寒草甸中无论退化程度的高低,杂草都是优势种
C. 部分类型的杂草更适应高寒草甸退化后的干旱环境
D. 人类活动影响物种丰富度和群落演替,不影响种群密度
【答案】C
【解析】
【详解】A、据图可知高寒草甸退化导致杂草功能群和总物种丰富度下降,禾草功能群和豆科功能群物种丰富度几乎不变,A错误;
B、由题干可知,是过度放牧才使杂草功能群成为新的优势种,说明在过度放牧前优势种不是杂草功能群,不是无论退化程度高低杂草功能群都是优势种,B错误;
C、因为高寒草甸退化会出现干旱等情况,而杂草功能群成为新优势种,所以可以推断杂草功能群有更适应高寒草甸退化后干旱环境的结构特点,C正确;
D、人类过度放牧影响了物种丰富度和群落演替,同时过度放牧使禾草功能群被大量采食,必然会影响禾草功能群的种群密度,D错误。
故选C。
14. 某研究小组构建岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系模型,以此作为合理开发渔业资源的依据,模型如图。仅基于模型分析,下列叙述正确的是( )
A. 种群数量为20只左右时,该岩龙虾种群的自然增长率最大
B. 种群数量为30只左右时,该岩龙虾种群的年龄结构为衰退型
C. 为保证岩龙虾种群的延续,A状态时当年最大捕捞量为10只左右
D. 为维持该岩龙虾种群最大捕捞量,A状态时当年捕捞量为30只左右
【答案】A
【解析】
【详解】A、自然增长率=出生率-死亡率。从图中可知,当种群数量为20只左右时,出生率与死亡率的差值最大,即自然增长率最大,A正确;
B、种群数量为30只左右时,出生率仍然大于死亡率,种群数量会继续增加,所以该岩龙虾种群的年龄结构为增长型,而不是衰退型,B错误;
C、由图可知,A状态时种群数量约为35只,此时出生率与死亡率接近,为保证岩龙虾种群的延续,捕捞后应使种群数量维持在增长速率最大的点(约20只),所以当年最大捕捞量应使种群数量维持在35-20=15只左右(此时自然增长率最大),C错误;
D、为维持该岩龙虾种群最大捕捞量,应使捕捞后种群数量维持在20只左右(自然增长率最大),A状态时种群数量约为35只,所以当年捕捞量应为35-20=15只左右,而不是30只左右,D错误。
故选A。
15. 在某二倍体高等动物的性腺中,有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞,如图所示(图中为部分染色体)。下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙的前一个时期,每个着丝粒连接纺锤丝的情况相同
B. 甲细胞有2套核遗传物质,乙细胞有4个染色体组
C. 甲细胞在下一次细胞分裂中会出现相同的2条性染色体
D. 乙细胞若发生基因突变,不会通过有性生殖遗传给下一代
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲(减数分裂Ⅰ后期)的前一个时期是减数分裂Ⅰ中期(着丝粒未分裂,每个着丝粒的一侧连接纺锤丝),乙(有丝分裂后期)的前一个时期是有丝分裂中期(着丝粒未分裂,每个着丝粒连接两侧纺锤丝),二者前一个时期着丝粒与纺锤丝连接方式不同,A错误;
B、甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期,此时细胞中有2个染色体组,4套核遗传物质,乙细胞处于有丝分裂后期,染色体数目加倍,有4个染色体组,4套核遗传物质,B错误;
C、甲细胞为初级精母细胞(因为是二倍体高等动物的性腺细胞,且细胞质均等分裂),在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,X和Y染色体分离,所以在下一次细胞分裂(减数第二次分裂)后期着丝粒分裂,细胞中会出现相同的2条X或2条Y染色体,C正确;
D、乙细胞进行的是有丝分裂,若发生基因突变,形成的生殖细胞(先进行有丝分裂,再进行减数分裂)可能会携带突变基因,会通过有性生殖遗传给下一代,D错误。
故选C。
阅读下列材料,回答小题。人组织纤溶酶原激活剂(tPA)是治疗心脑血栓类疾病的重要药物。利用转tPA基因小鼠的乳腺反应器进行tPA生产研究时,发现tPA基因在乳腺细胞中表达水平并不高。生长激素具有促进动物乳腺发育和维持泌乳的作用。为了提高tPA的表达量,科研人员欲将山羊生长激素(GH)基因导入到tPA小鼠中,构建如图所示的表达载体,将线性化表达载体导入小鼠的受精卵中,最终培育出双转基因小鼠。
16. 下列关于双转基因小鼠培育及筛选过程的叙述,错误的是( )
A. 线性化表达载体上加入β-casein有利于GH基因的表达
B. 线性化表达载体可能更有利于整合到小鼠受精卵的基因组中
C. 用PCR技术检测线性化表达载体导入后是否成功获得双转基因小鼠,需要设计4种引物
D. 分别提取多只双转基因小鼠的DNA经PCR后电泳,最宽的条带对应的小鼠适合用于生产tPA
17. 下列关于GH基因的受体细胞来源及其发育的叙述,错误的是( )
A. 转tPA基因雌性小鼠超数排卵后与雄鼠配种,可从雌鼠体内获取受精卵作为受体细胞
B. 非转基因雌鼠的卵细胞和转tPA基因雄鼠的精子体外受精后选取合适的受精卵作为受体细胞
C. 受精卵在体外培养时需要在不同发育期更换含有不同成分的培养液
D. 同期发情的非转基因雌性小鼠与雄鼠配种后可以作为胚胎移植的受体
【答案】16. D 17. D
【解析】
【16题详解】
A、由题意可知,β-casein是一种乳腺蛋白表达调节序列,线性化表达载体上加入β-casein有利于GH基因在乳腺细胞中的表达,A正确;
B、将表达载体线性化可能更有利于其整合到小鼠受精卵的基因组中,从而使目的基因稳定存在并表达,B正确;
C、用PCR技术检测线性化表达载体导入后是否成功获得双转基因小鼠,需要分别针对tPA基因、GH基因设计引物,即需要设计4种引物(两对引物,每对引物分别对应一个基因),C正确;
D、分别提取多只双转基因小鼠的DNA经PCR后电泳,条带的宽窄反映的是DNA的含量,而不是tPA的表达量。适合用于生产tPA的小鼠应该是tPA表达量高的小鼠,而不是DNA电泳条带最宽的小鼠,D错误。
故选D。
【17题详解】
A、转tPA基因雌性小鼠超数排卵后与雄鼠配种,从雌鼠体内获取的受精卵可以作为受体细胞用于基因工程相关操作,A正确;
B、非转基因雌鼠的卵细胞和转tPA基因雄鼠的精子体外受精后,选取合适的受精卵作为受体细胞,这也是常见的获取受体细胞的方式,B正确;
C、受精卵在体外培养时,由于不同发育期胚胎对营养物质等的需求不同,所以需要在不同发育期更换含有不同成分的培养液,C正确;
D、同期发情的非转基因雌性小鼠是作为胚胎移植的受体,但它不需要与雄鼠配种,因为受体小鼠只是为移植的胚胎提供发育的场所,D错误。
故选D。
18. 黄瓜花叶病毒能感染多种植物。研究人员欲培育具有抗黄瓜花叶病毒感染能力的番茄植株,下图为主要过程示意图,最终对再生番茄植株进行鉴定和筛选后获得抗黄瓜花叶病毒番茄植株。下列叙述错误的是( )
A. 农杆菌经①接种至液体培养基,培养基中含有分化程度相对较低的番茄组织
B. 浸泡番茄外植体的培养基中含有特定的抗生素用以去除转化番茄细胞的农杆菌
C. ③接种的培养基中含适宜浓度的Kan,目的是杀死没有导入重组质粒的番茄细胞
D. 图示愈伤组织再分化形成抗Kan再生番茄植株经器官发生途径和体细胞胚发生途径均可
【答案】C
【解析】
【详解】A、农杆菌可以将重组质粒导入到这些分化程度低的组织细胞中,以便后续进行基因转化等操作,A正确;
B、抗生素的作用分析浸泡番茄外植体的培养基中含有特定的抗生素,其目的是去除转化番茄细胞的农杆菌。因为农杆菌在完成基因转化后,如果不将其去除,可能会继续在培养体系中生长繁殖,影响后续番茄细胞的生长和发育,B正确;
C、含Kan培养基的作用分析③接种的培养基中含适宜浓度的Kan(卡那霉素),由于重组质粒中含有Kan(卡那霉素抗性基因),只有导入了重组质粒的番茄细胞才能在含Kan的培养基上生长,而没有导入重组质粒的番茄细胞会因缺乏抗性基因而被杀死,因此③接种的培养基中含适宜浓度的Kan,目的是筛选出导入重组质粒的番茄细胞,而不是杀死没有导入重组质粒的番茄细胞,C错误;
D、愈伤组织再分化形成再生植株,有两种途径:器官发生途径(先分化出芽、根等器官); 体细胞胚发生途径(形成类似胚的结构,再发育成植株)。因此愈伤组织再分化形成抗Kan再生番茄植株经器官发生途径和体细胞胚发生途径均可,D正确。
故选C。
19. 现代生物工程中灭菌和无菌操作是常用的技术,可以防止微生物污染,保证实验的准确性和提高实验成功率。下列叙述正确的是( )
A. 取植物组织培养的菊花丛状苗进行分割后继代培养,丛状苗不需要消毒
B. 动物细胞培养液中通常添加抗生素以防止微生物污染,故传代培养时不需要无菌操作
C. 为了去除非目标微生物,培养基在灭菌前的配制和灭菌后的分装都需无菌操作
D. PCR是体外的DNA复制,因此配制其反应体系时各种工具和溶液不需要灭菌
【答案】A
【解析】
【详解】A、菊花丛状苗是在无菌培养基中生长的,分割继代培养时操作环境无菌,无需再次消毒,A正确;
B、动物细胞培养液中添加抗生素只能抑制微生物,不能替代无菌操作,传代培养仍需严格无菌条件,B错误;
C、培养基灭菌前的配制无需无菌操作,灭菌后分装需无菌操作,C错误;
D、PCR反应需避免外源DNA污染,配制其反应体系时工具和溶液需灭菌处理,D错误。
故选A。
20. 下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图,甲病患者出生就表现出相应病症,人群中发病率为1/10000;乙病患者30-40岁开始发病,男性中发病率为1/100,女性发病率明显高于男性。下列叙述错误的是( )
A. 甲、乙病分别为常染色体隐性遗传病、伴X染色体显性遗传病
B. Ⅱ-4与正常女性Ⅱ-3婚配,生下患甲病孩子的概率为1/303
C. Ⅱ-4与正常女性Ⅱ-3婚配,生下患乙病孩子的概率为1/200
D. 不考虑基因突变,Ⅲ-7的基因型有两种可能性
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,对于甲病,Ⅰ-1、Ⅰ-2正常,所生女儿Ⅱ-5患病,因此甲病为常染色体隐性遗传病;乙病女性发病率远高于男性,最可能为伴X染色体显性遗传病,A正确;
B、假设控制甲病的基因为A、a,Ⅱ-5的基因型为aa,Ⅰ-1、Ⅰ-2为Aa,则Ⅱ-4的基因型为1/3AA、2/3Aa。人群中发病率为1/10000,可得a基因频率q=1/100, A基因频率p=99/100。人群中正常人为AA或Aa,AA概率为p2/(p2+2pq) =99/101,Aa概率=2pq/(p² + 2pq) = 2/101。Ⅱ-4(2/3Aa)与Ⅱ-3(2/101 Aa )婚配,生下甲病孩子(aa )概率= 2/101× 1/4×2/3= 1/303,B正确;
C、假设控制乙病的基因为B、b,乙病为伴X染色体显性遗传病,Ⅰ-2为XBY,则Ⅱ-4的基因型为XbY,Ⅱ-3为正常女性,基因型为XbXb,所以Ⅱ−4(XbY )与Ⅱ−3(XbXb)婚配,后代不会患乙病,C错误;
D、对于甲病(常染色体隐性遗传病),Ⅱ−5患甲病(aa ),Ⅱ−7正常,基因型为Aa;对于乙病(伴X染色体显性遗传病),母亲Ⅱ−5一定含有父亲遗传的致病基因,基因型XBXb。则Ⅲ−7(男性)基因型可能AaXBY或AaXbY,Ⅲ-7的基因型有两种可能性,D正确。
故选C。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21. 桑基鱼塘是我国长三角、珠三角地区常见的农业生产模式。某生态庄园拥有2000m²的天然池塘及池塘周围2400株桑树,构建了种桑养蚕生态劳动实践教育基地,如图为该基地的生态循环链。
回答下列问题:
(1)请据图写出该基地中的一条捕食食物链和一条腐食食物链:_______________________、_______________________。
(2)桑基鱼塘是一种高效的人工生态系统,该基地利用合理的设计使能量尽可能流向_________________,其中提高桑树同化量利用率的两条途径是:___________________、______________。
(3)该基地的桑树生长所需的N肥主要来自鱼塘淤泥、培育蘑菇后的废弃菌包和60℃沤肥发酵后的蚕粪。请分析:为什么蚕粪经沤肥发酵后再埋土肥桑?_______________________________________________(写出两点即可)
(4)天牛是桑树的常见害虫,其成虫啃食桑叶,幼虫蛀食树干。同学们通过查阅资料,制定了一系列的防治措施。
方法一:某些鸟类和昆虫能捕食天牛的成虫和幼虫,引入合适的昆虫对天牛进行_______防治;
方法二:对桑树的树干进行石灰涂白处理,利用石灰的碱性在一定程度上破坏天牛的生存环境,且白色可减少天牛在树干上产卵,从而减少天牛的滋生,此方法是利用____________信息对天牛进行防治;
方法三:人工捕捉天牛。
【答案】(1) ①. 桑(叶)→蚕→鱼 ②. 蚕粪→鱼(或:桑枝→蘑菇)
(2) ①. 对人类最有益的方向 ②. 蚕粪喂鱼(或:蚕粪→鱼) ③. 桑枝粉碎后培育蘑菇(或:桑枝→培育蘑菇)
(3)杀灭了蚕沙中的病原体,净化了环境;将部分含N有机物分解为含N无机物,利于快速被桑树吸收、利用
(4) ①. 生物 ②. 物理、化学
【解析】
【分析】生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤(泥沙)等;生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌);桑属于生产者,蚕和鱼属于消费者。
【小问1详解】
捕食食物链:生产者(桑树)→初级消费者(蚕)→次级消费者(鱼),即 桑叶→蚕→鱼(或 “桑树→蚕→鱼” ,捕食链起点是生产者,终点是顶级消费者 );腐食食物链:以腐屑为起点,如修剪桑枝→蘑菇(修剪桑枝被分解者分解为腐屑,培育蘑菇利用腐屑,废弃菌包等再进入鱼塘 );或 蚕粪→鱼(蚕粪含有机物,被鱼利用 );或 废弃菌包→鱼(菌包残余有机物被鱼利用 ) 。
【小问2详解】
桑基鱼塘设计尽可能使能量流向对人类最有益的部分,如桑叶喂蚕、蚕产丝,蚕粪养鱼,桑枝培育蘑菇等,实现能量多级利用,聚焦人类需求。提高桑树同化量利用率的途径:蚕粪喂鱼(或:蚕粪→鱼); 桑枝培育蘑菇(利用桑树残枝,将有机物转化为蘑菇,再被鱼等利用 );(或 “修剪桑枝进入腐食链,被蘑菇/鱼利用” ;或 “桑叶未被蚕取食的部分,通过鱼塘淤泥肥桑,实现物质循环,间接提高能量利用 )。
【小问3详解】
蚕粪经沤肥发酵后再埋土肥桑的原因:杀灭了蚕沙中的病原体:60℃沤肥发酵可高温灭菌、灭虫卵,杀死蚕沙中的病原体,避免病虫害传播(若直接埋土,虫卵/病菌可能危害桑树 );分解有机物,释放矿质元素:发酵过程中,微生物分解蚕粪中的含N有机物转化为含N无机物,利于快速被桑树吸收、利用;减少异味/污染,净化了环境:发酵可分解蚕粪中的大分子有机物,降低异味,避免污染土壤环境。
【小问4详解】
引入昆虫捕食天牛,属于生物防治(利用种间关系控制害虫);石灰涂白利用的是物理信息(白色、碱性属于物理信息)和化学信息(石灰属于化学物质)。
22. 葡萄具有多重经济价值,嫁接技术将接穗(接上去的芽或枝)与砧木(被接的植物体)的木质部和韧皮部连接在一起,可提高植物体光合效能。现以巨峰葡萄为材料研究不同光质和砧木(3309C、1103P)对巨峰葡萄叶片光合特性的影响。
回答下列问题:
(1)色素的提取和分离活动中,需要注意“干燥”:实验前需对________进行干燥处理,实验过程中需要干燥处理的步骤是________。研磨时添加碳酸钙的目的是_________________。过滤得到色素提取液后,应测定提取液对________光的吸收率以获得叶绿素的含量。
(2)结合题目信息,蓝光、3309C组净光合速率更高,试分析原因:①由于________________、_________________不是最高,所以这两者不是限制光合速率的主要因素;②嫁接3309C砧木,__________效率更高,从而促进光合作用。
(3)科研人员欲从蓝光、3309C组的葡萄叶片中分离出类囊体,进一步研究光反应。分离过程应先将细胞破碎后,在适宜温度下用低渗溶液处理,使_________膜涨破,经离心获得类囊体,为保持其活性,需加入模拟____________的溶液。对类囊体悬液进行光照处理,类囊体膜中进行反应,释放出_____________,并将溶液中的电子受体_____________。
【答案】(1) ①. 植物叶片、滤纸 ②. 点样或画滤液细线均给分 ③. 保护叶绿素 ④. 红
(2) ①. 叶绿素含量 ②. 气孔导度 ③. 光合产物(或有机物)运输、水和无机盐的吸收
(3) ①. 叶绿体 ②. 叶绿体基质 ③. 氧气 ④. 还原
【解析】
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
【小问1详解】
实验前需对植物叶片进行干燥处理(去除表面水分,便于研磨提取色素)和滤纸进行干燥处理,这样可以保证层析时滤液细线扩散均匀。过滤得到色素滤液后,画滤液细线前需干燥处理滤液细线(用吹风机吹干或自然干燥,避免色素带重叠)。研磨时加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏(中和细胞液酸性,保护叶绿素)。叶绿体中的色素主要是叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,若通过对光的吸收率来测定叶绿素的含量,应选用红光照射。
【小问2详解】
净光合速率=总光合速率-呼吸速率。由图像信息可知,蓝光、3309C组的叶绿素含量、气孔导度并非最高,所以这两者不是限制光合速率的主要因素;嫁接3309C砧木后,可能有利于光合产物(或有机物)运输、水和无机盐的吸收效率更高,从而促进光合作用。
【小问3详解】
分离类囊体时,先将细胞破碎后,在适宜温度下用低渗溶液处理,使叶绿体膜涨破,因为类囊体存在于叶绿体中。为保持类囊体的活性,需加入模拟叶绿体基质的溶液,因为类囊体在细胞中是处于叶绿体基质环境中的。对类囊体悬液进行光照处理,类囊体膜中进行光反应,释放出氧气。光反应中会将溶液中的电子受体还原(或NADP⁺还原为NADPH)。
23. 某昆虫的性别决定方式为XY型,如图所示,Ⅰ为X、Y的同源区段,Ⅱ、Ⅲ分别为X、Y的非同源区段。已知该昆虫的翅形、翅脉分别由等位基因A/a、I/i控制,两对基因独立遗传,且Ⅰ/i位于常染色体上,尚未确定A/a的位置。为了研究这两对基因的遗传机制,某研究小组利用该昆虫纯合品系进行了杂交实验,结果如表所示。
杂交组合
亲代
F1
Ⅰ
正常翅♀、网状翅♂
正常翅(♀、♂)
Ⅱ
网状翅♀、正常翅♂
正常翅(♀、♂)
Ⅲ
正常翅间断脉♀、网状翅野生型脉♂
正常翅野生型脉(♀、♂)
Ⅳ
正常翅间断脉♀、Ⅲ组合的F1野生型脉♂
正常翅间断脉:正常翅野生型脉=9:11
回答下列问题:
(1)该昆虫的翅形中______是显性性状。不能判定A/a位于常染色体上的原因是__________________________。可利用杂交组合Ⅱ的个体通过进一步实验判断A、a基因是否位于常染色体上,请写出简要实验思路:______________________________。若___________________,则A/a位于常染色体上。
(2)若已确定翅形基因A/a在常染色体上。杂交组合Ⅳ的亲本基因型为_____________,F1正常翅野生型翅脉中的纯合子占________,出现该比例的原因是_____________基因型的个体由于某些原因表现出特定的表型,请尝试推测可能原因(写出1个即可):______________________________________。若杂交组合Ⅳ的F1正常翅间断脉(♀、♂)随机交配,按照上述表型呈现规律,后代中正常翅间断脉的比例为_____________。请用遗传图解表示杂交组合Ⅳ的杂交过程(只考虑翅脉性状)。______________________________________________________________________
【答案】(1) ①. 正常翅 ②. A/a位于常染色体和X、Y染色体同源区段时,都会出现表中实验结果,所以不能判定 ③. 让杂交组合Ⅱ的F1雌雄个体自由交配(或Ⅱ的F1雄性个体与母本回交),观察子代雌雄个体的表型并统计比例 ④. 正常翅♀:正常翅♂:网状翅♀:网状翅♂=3:3:1:1(或正常翅♀:正常翅♂:网状翅♀:网状翅♂=1:1:1:1)
(2) ①. AAii、AaIi ②. 1/22 ③. AAii、Aaii ④. 环境影响表型;其他基因影响;基因表达调控机制的影响 ⑤. 27/32 ⑥.
【解析】
【分析】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】
由杂交组合Ⅰ(正常翅♀× 网状翅♂)、Ⅱ(网状翅♀× 正常翅♂),F1全为正常翅可知,正常翅是显性性状(网状翅为隐性)。假设A/a在常染色体,组合Ⅰ为AA♀×aa♂→Aa(全正常翅);组合Ⅱ为 aa♀×AA♂→Aa(全正常翅)。假设A/a在X、Y同源区段,组合Ⅰ为 XAXA♀×XaYa♂→XAXa、XAYa(全正常翅);组合Ⅱ为 XaXa♀×XAYA♂→XAXa、XaYA(全正常翅)。由此可见,无论A/a在常染色体上,还是在X、Y染色体的同源区段(Ⅰ区段),都会出现表中实验结果,故不能判定A/a位置。判断A/a 是否在常染色体,可让杂交组合Ⅱ的F1雌雄个体自由交配(或Ⅱ的F1雄性个体与母本回交),观察子代雌雄个体的表型并统计比例。如果A/a位于常染色体上,则杂交组合Ⅱ的F1雌雄个体(基因型均为Aa)自由交配(或与母本回交Aa×aa),子代的表型及比例为正常翅♀:正常翅♂:网状翅♀:网状翅♂=3:3:1:1(或正常翅♀:正常翅♂:网状翅♀:网状翅♂=1:1:1:1)。
【小问2详解】
已知翅形基因A/a在常染色体上,翅脉由I/i控制(独立遗传,遵循自由组合定律)。杂交组合Ⅲ中,正常翅间断脉♀×网状翅野生型脉♂→F1均为正常翅野生型脉,说明野生型脉(I)对间断脉(i)为显性。组合Ⅳ的亲本为“正常翅间断脉♀”(纯合品系,基因型为AAii)和“组合Ⅲ的F1野生型脉♂”(组合Ⅲ是网状翅♀×正常翅♂,F1正常翅的基因型为Aa;翅脉为野生型脉,且是纯合品系杂交的F1,故翅脉基因型为Ii),因此亲本基因型为AAii(♀)×AaIi(♂)。
杂交组合IV的基因型为AAii与AaIi,生成的四种子代基因型为AAIi(野生脉),AaIi(野生脉),AAii(间断脉),Aaii(间断脉),比例为1:1:1:1(因此,理论上,间断脉:野生脉=1:1)。但是实际的组合IV的F1中,间断脉:野生脉为9:11,这说明,野生脉(11/20)中的这多出来的1/20是来自间断脉改变之后的表型。而这1/20里,有一半是纯合子AAii,因此,AAii占所有野生脉的比例计算公式应为:1/20÷2÷11/20=1/22。
基因型为AAii、Aaii的个体表现型异常(理论间断脉却为野生型脉),原因可能是环境影响表型(如温度、营养等外部因素)、其他基因修饰(存在调控I/i表达的修饰基因)、基因表达调控机制(如I基因启动子甲基化导致表达异常)等。F1正常翅间断脉的基因型为AAii和Aaii。 随机交配时,翅形(A/a):A的频率为3/4,a的频率为1/4,子代A_的比例为1 - (1/4)2=15/16;翅脉ii交配产生子代仍为ii,结合表型调控规则(ii中9/10表现为间断脉), 综合翅形和翅脉,后代中正常翅间断脉的比例为15/16×9/10=27/32。
用遗传图解表示杂交组合Ⅳ的杂交过程:
24. 高产酿酒酵母菌G16适合利用木薯粉发酵,耐高糖,发酵终酒精度可达15%,高产酿酒酵母G08适合蔗糖类原料发酵,耐酸,发酵终酒精度10%左右。科研工作者欲利用细胞融合技术对G16和G08进行改造,培育出兼具两者优良性状的融合菌株用于工业生产。回答下列问题:
(1)酵母菌单倍体原生质体的制备。将酵母菌培养至孢子产生,分离出孢子细胞即为单倍体,将单倍体细胞悬液振荡处理一段时间,使菌体细胞壁松动,这样做的目的是______________________________,而后收集菌体加入含有17%蔗糖的酶溶液中,蔗糖的作用是_______________。达到一定时间后,终止酶解收集原生质体。
(2)原生质体融合。G16原生质体经紫外线灭活,G08原生质体经60℃灭活,将灭活后的两种原生质体悬浮液适量混合加入促融剂_________促进原生质体融合,32℃保温40min后收集原生质体。取融合后的菌液适当稀释,___________接种于高渗固体再生培养基上,置于________中培养3-5天,能形成_________的即为杂种融合子。高渗再生培养基能筛选杂种融合子的原因有__________。
A.非融合子失去再生能力
B.纯种融合子不能生长、繁殖
C.杂种融合子失活部位互补可以生长、繁殖
D.高渗再生培养基使纯种融合子失水失活
(3)融合子性状筛选。从再生培养基中取融合子分别接种到以木薯粉和甘蔗汁为唯一碳源的培养基中进行酒精发酵,发酵结束后测定残总糖量和酒精度计算发酵效率(见表1和表2).据表可选出_____号为最优融合子,连续传代5次后再进行发酵能力测定,目的是__________________________。
表1融合子木薯粉酒精发酵实验结果
菌株
初总糖%
残总糖%
酒精度%vol
发酵效率%
G16
19.0
0.5
11.3
91.83
融合子1
19.0
13.3
2.8
22.75
融合子2
19.0
1.8
10.2
82.89
融合子3
19.0
0.3
11.5
93.45
表2融合子甘蔗汁酒精发酵实验结果
菌株
初总糖%
残总糖%
酒精度%vol
发酵效率%
G08
11.8
0.5
6.8
88.98
融合子1
11.8
3.6
5.2
68.04
融合子2
11.8
1.0
6.4
83.74
融合子3
11.8
0.7
6.6
86.36
(4)根据表中信息,不同的融合子发酵效率与亲本有差异,因此进行原生质体灭活时需要注意___________________,有利于亲本性状的稳定,从而提高原生质体融合育种的成功率。利用单倍体而非二倍体融合育种的最可能原因是_______________________________。
【答案】(1) ①. 利于酶充分接触细胞壁,提高去除细胞壁的效率 ②. 维持一定的渗透压
(2) ①. 聚乙二醇 ②. 涂布 ③. 恒温培养箱 ④. 菌落 ⑤. ABC
(3) ①. 3 ②. 获得遗传性状稳定的菌株(或:淘汰变异导致发酵能力下降(不稳定)的菌株)
(4) ①. 控制紫外线的剂量、灭活持续的时间 ②. 单倍体融合的细胞遗传稳定性强(或单倍体融合的细胞不易发生变异)
【解析】
【分析】植物体细胞杂交的实质为植物原生质体的融合,在融合前需要使用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除植物的细胞壁,获得植物的原生质体。
【小问1详解】
细胞壁对细胞起保护和支持作用,将酵母菌单倍体细胞悬液振荡处理使菌体细胞壁松动,目的是有利于酶充分接触细胞壁,提高去除细胞壁的效率,从而获得原生质体。因为后续要用酶溶液去除细胞壁得到原生质体,细胞壁松动后酶更容易发挥作用,蔗糖在含有酶的溶液中作为渗透压稳定剂,由于原生质体没有细胞壁的保护,在低渗溶液中容易吸水涨破,在高渗溶液中容易失水皱缩,17%的蔗糖溶液可以维持一定的渗透压,保持原生质体的形态和稳定性。
【小问2详解】
促进原生质体融合常用的促融剂是聚乙二醇(PEG)。聚乙二醇可以改变细胞膜的流动性等特性,促使不同原生质体相互靠近并融合。稀释后需涂布平板(或 “涂布” )接种于高渗固体再生培养基,保证单菌落生长。酵母菌为异养型,需置于恒温培养箱(或 “培养箱” )中培养(提供适宜温度 )。G16原生质体经紫外线灭活,G08 原生质体经 60℃灭活,只有杂种融合子因基因互补(灭活部位不同 ),能再生细胞壁并形成菌落;亲本原生质体(灭活后 )无法再生,因此 能形成菌落的即为杂种融合子。
高渗再生培养基能筛选杂种融合子的原因:
A、非融合子可能在处理过程中失去再生能力,无法在培养基上形成菌落,A正确;
B、非杂种融合子(如同种原生质体融合形成的纯合融合子)可能由于自身遗传特性等原因,在高渗再生培养基上不能生长、繁殖,B正确;
C、杂种融合子由于不同亲本原生质体的遗传物质互补,可能具备在高渗再生培养基上生长、繁殖的能力,C正确;
D、高渗再生培养基主要是通过控制渗透压以及筛选条件来筛选杂种融合子,不是使纯种融合子失水失活,D错误。
故选ABC。
【小问3详解】
分析表中数据,要选出最优融合子,需要综合考虑在不同原料发酵中的发酵效率(酒精度和发酵效率等指标),从表中数据可知融合子3为最优融合子。连续传代5次后再进行生理能力测定,目的是获得遗传性状稳定的菌株(或:淘汰变异导致发酵能力下降(不稳定)的菌株)。如果融合子在连续传代后生理能力(如发酵能力等)变化不大,说明其遗传性状稳定,有利于在工业生产中应用。
【小问4详解】
进行原生质体灭活时需要注意控制灭活的条件,如紫外线的剂量、灭活持续的时间等。因为不同的灭活条件可能会对原生质体的遗传物质等造成不同程度的影响,合适的灭活条件有利于亲本性状的稳定,从而提高原生质体融合育种的成功率。利用单倍体而非二倍体融合育种的最主要原因是单倍体只有一套染色体,融合后形成的杂种细胞遗传稳定性强(或单倍体融合的细胞不易发生变异),更容易获得具有优良性状且遗传稳定的杂种 。二倍体有两套染色体,融合后染色体组合更为复杂,可能会出现一些不利于优良性状表达或遗传不稳定的情况。
25. Ⅱ型胶原(CII)是软骨细胞合成的主要胶原蛋白,其异常会导致软骨发育不良,引起自身免疫性骨关节炎。Th17细胞是辅助性T细胞的一种,与许多自身免疫性疾病的发生、发展有关。研究人员欲研究CII和X对Th17细胞增殖的影响,进一步了解自身免疫性疾病的机制。
实验材料:健康小鼠、鸡CⅡ溶液、弗氏完全佐剂、X溶液、低剂量X、中剂量X、高剂量X、X抗体。
(要求与说明:弗氏完全佐剂是一种免疫增强剂;X是一种细胞因子;Th17细胞比率的测定方法不作要求。)
实验思路:
①取健康小鼠若干只,随机均分成甲、乙两组。
②在甲组各小鼠的尾根部、背部注射0.1mL的鸡CII与弗氏完全佐剂的混合溶液,第21天进行同样的注射操作。第28天测定各小鼠的 ,指标符合标准则视为模型建立成功。
③在无菌条件下,取各小鼠的 器官,分离并收集Th17细胞。
④研究内容一:研究CII活性对Th17细胞体外增殖的影响。实验分组处理如表1,培养60h后收集淋巴细胞,测定Th17细胞比率。
表1:实验分组处理
组别
实验材料
实验试剂
1
甲组小鼠的Th17细胞
、X溶液
2
活性CⅡ溶液、X溶液
3
、X溶液
4
与第1组相同
5
与第2组相同
6
与第3组相同
研究内容二:研究X浓度对模型鼠Th17细胞体外增殖的影响。实验结果如表2.
表2:研究X浓度对模型鼠Th17细胞体外增殖的影响
组别
Th17细胞比率(培养前)
Th17细胞比率(培养后)
空白对照组
0.93±0.21
1.73±0.5
高剂量X组
1.70±0.17
中剂量X组
1.67±0.06
低剂量X组
187±0.15
X抗体组
0.57±0.06
回答下列问题:
(1)将“实验思路”中的空格补充完整。_______;_______;_______;_______;______。
(2)进行研究一时,可采用___________方式制备灭活的CII,预测最终Th17细胞比率最高的一组是___________________。分析表2结果可知,X对Th17细胞体外增殖的影响是:①X对Th17细胞的增殖是__________(“必要”或“不必要”)的;②_______________________。
(3)自身免疫疾病是免疫系统第_______道防线的异常引起,Th17细胞在此过程中的作用是____________________________________________。结合实验结果及进一步研究推测自身免疫性疾病的发生机制:异常抗原物质刺激时,_______________细胞产生的X致使Th17细胞过量增殖并产生大量促炎因子,导致自身免疫性疾病的发生。
【答案】(1) ①. Th17细胞比率 ②. 脾脏 ③. 弗氏完全佐剂 ④. 灭活CII溶液 ⑤. 乙组小鼠的Th17细胞
(2) ①. 高温/加热/煮沸 ②. 2 ③. 必要 ④. X浓度对Th17细胞体外增殖无显著影响
(3) ①. 三 ②. 接受抗原-MHC复合体的刺激并活化,产生细胞因子 ③. T
【解析】
【分析】1、免疫系统的主要功能包括:
(1)免疫防御:防止外界病原体入侵,并清除已入侵的病原体及其他有害物质3。
(2)免疫监视:发现并清除体内出现的非自身成分,如肿瘤细胞及衰老死亡的细胞。
(3)免疫自稳:通过免疫耐受和免疫调节机制,维持免疫系统内环境的稳定,保证免疫功能的正常进行。
2、免疫系统三道防线包括:皮肤和黏膜及其分泌物、体液中的杀菌物质和吞噬细胞、免疫器官和免疫细胞。 第一道防线是皮肤和黏膜及其分泌物,它们不仅能够阻挡大多数病原体入侵人体,而且他们的分泌物还有杀菌作用。第二道防线是体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞。第三道防线主要由免疫器官(扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、脾等)和免疫细胞(淋巴细胞、单核/巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞)借助血液循环和淋巴循环而组成的。
【小问1详解】
实验目的是研究自身免疫性关节炎(因 CII 异常导致),故需检测 Th17 细胞比率(或 “关节炎相关指标,如关节肿胀度、Th17 细胞比例” )。模型建立成功的标志是小鼠出现 Th17 细胞异常增殖(符合自身免疫病特征),因此第28天测定 Th17 细胞比率(或 “关节炎指标” )。Th17细胞是淋巴细胞,主要存在于脾脏,故取脾脏分离Th17细胞。研究CII活性对Th17增殖的影响,需设置组别1为弗氏完全佐剂和X溶液(与组别 2 “活性 CII” 对比,变量为 CII 活性 )。组别3设置为空白对照(无CII 刺激),故组别3为无CII溶液(仅X存在,观察基础增殖)。实验组别4-6需对比模型鼠(甲组,CII 诱导的自身免疫模型)与正常鼠→应为乙组小鼠的 Th17 细胞(乙组未用 CII 处理,作正常对照 )。
【小问2详解】
灭活CII的制备常用可高温/加热/煮沸的方法来进行,活性CII可诱导Th17增殖(自身免疫模型中 Th17 异常),故组别2(活性CII+X) Th17比率最高(活性CII刺激强)。由表2中 “空白对照组”(无X)Th17比率为1.73±0.5,“X 抗体组”(X被抗体结合,无法作用)比率为0.57±0.06,说明X存在时Th17增殖,故X是必要的(无 X 则增殖受抑制),说明X浓度对Th17细胞体外增殖无显著影响。
【小问3详解】
自身免疫病是第三道防线(特异性免疫,由淋巴细胞、抗体等介导 )异常引起。Th17是辅助性 T 细胞,能接受抗原-MHC复合体的刺激并活化,产生细胞因子,参与炎症反应(在自身免疫病中过度活化,导致组织损伤)。异常抗原(如CII)刺激时,吞噬细胞(或 “抗原呈递细胞” )处理抗原后,激活T细胞产生 X(细胞因子),X使Th17过量增殖,分泌大量促炎因子,导致自身免疫性疾病的发生。
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