内容正文:
2026届安徽省高三摸底大联考
生 物 学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:高考范围。
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45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. 2025年2月,当各地还在天寒地冻时,贵州万峰林油菜花进入盛花期,金黄的花海吸引大量游客前来观赏。油菜是我国主要的油料作物,由其生产的菜籽油含有丰富的不饱和脂肪酸,有助于调节胆固醇水平,保护心血管健康。下列叙述错误的是( )
A. 菜籽油含有的不饱和脂肪酸熔点较低,室温时通常呈液态
B. 油菜种子萌发过程中有机物的含量减少,有机物的种类增加
C. 观察油菜种子中的脂肪时,染色后需用95%的酒精洗去浮色
D. 油菜中的DNA和磷脂可能均含有碳、氢、氧、氮、磷五种元素
2. 研究发现,线虫每个成熟精子中含有57个线粒体,而精细胞中含有约90个线粒体,同时发现精子在成熟过程中细胞膜先是向外形成突起,包裹一个健康的线粒体,然后迅速生成一个位于细胞外的"线粒体囊",实验发现,每个精细胞都可以产生多个“线粒体囊”,下列相关叙述错误的是( )
A. 成熟精子含有大量的线粒体,有利于精子运动过程中的能量供给
B. “线粒体囊”结构含有脱氧核糖核酸、酶和磷脂
C. 线粒体具有双层膜,内膜面积大于外膜面积
D. “线粒体囊”运出细胞外的过程不需要蛋白质的参与
3. 如图所示,pH会影响马铃薯细胞壁中果胶酶的催化作用,下列相关说法正确的是( )
A. 一离开活细胞,该酶就会失去催化能力
B. 若适当升高温度,pH为3时对应的酶活性一定会升高
C. 1%的醋酸浓度(pH为2.8)会延缓贮藏后期马铃薯片硬度的下降
D. 该实验结果证明酶具有高效性
4. 芦花鸡羽毛上黑白相间的横斑条纹是由位于Z染色体上的显性基因控制的。鸡的羽毛有雄羽和母羽之分,根据羽毛上是否有黑白相间的横斑条纹分为芦花鸡和非芦花鸡。现用母羽芦花鸡与母羽非芦花鸡杂交得F1,F1中雌鸡母羽非芦花:雄羽非芦花=3:1,雄鸡母羽芦花:雄羽芦花=3:1。下列说法正确的是( )
A. 亲本芦花鸡是雄性,非芦花鸡是雌性
B. 母羽是显性性状,且控制母羽的基因位于常染色体上
C. F₁母羽鸡随机交配,后代非芦花鸡所占的比例为 1/4
D. 假设题干亲本为正交,则反交为雄羽芦花鸡×母羽非芦花鸡
5. 原产某地的一种植物甲,分别被引种到高海拔(用乙表示)和低海拔地区(用丙表示),若干年后,乙和丙出现花期隔离,二者花期相隔 25 天左右。将二者重新移植到原产地,发现即使人工授粉也不能形成种子。下列叙述错误的是( )
A. 种植在不同海拔地区的乙和丙种群存在地理隔离
B. 由于生存环境的不同,乙和丙朝着不同的方向进化
C. 花期隔离的出现标志着乙和丙已经变为两个物种
D. 突变和基因重组为植物甲的进化提供了原材料
6. 猴痘是由猴痘病毒感染所致的一种病毒性人兽共患病,其病毒的遗传物质为双链 DNA。下列关于猴痘病毒及相关遗传变异进化的说法,错误的是( )
A. 若猴痘病毒的某基因发生碱基对替换,其控制合成的蛋白质结构不一定改变
B. 猴痘病毒变异的主要来源是基因突变,不可能发生染色体变异
C. 猴痘病毒的进化与宿主的免疫选择作用没有关系
D. 猴痘病毒的 DNA 中(A+G)/(T+C)的值与其他双链 DNA 病毒相同
7. 拟南芥需经历一段时期低温之后才能开花,这种现象与拟南芥的FLC基因有关,FLC基因的转录依赖于FRI蛋白。其调控有两个途径:①低温条件下,FRI蛋白易在细胞核内凝聚而失去活性;②低温诱导FLC基因发生甲基化修饰,以促进拟南芥开花,当拟南芥完成开花后,这种修饰被解除。下列叙述错误的是( )
A. 拟南芥需经历一段时期低温之后才能开花,这种现象称为春化作用
B. FLC基因的表达产物抑制拟南芥开花,这种抑制可以被FRI蛋白解除
C. 因低温导致的FLC基因甲基化修饰未改变基因的碱基序列,不能通过种子遗传给后代
D. 拟南芥的开花调控体现了基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状
8. 瞳孔开大肌是虹膜内环绕瞳孔排列的平滑肌,其收缩时,瞳孔扩张可以调节瞳孔的大小,控制进入瞳孔的光亮,控制其收缩的机制如下图所示,下列叙述错误的是( )
面部皮肤感受器脑干脊髓(胸段)瞳孔开大肌
A. 传出神经末梢及其支配的瞳孔开大肌属于反射弧中的效应器
B. 直接刺激传出神经引起瞳孔扩张属于非条件反射
C. 所有生物对外界刺激都有反应,但不是所有生物都具有反射弧
D. 脊髓属于中枢神经系统,传出神经属于外周神经系统
9. 肾上腺是产生多种激素的内分泌腺,包括糖皮质激素(皮质醇)、盐皮质激素(醛固酮)、肾上腺素和去甲肾上腺素,它们都来源于胆固醇,并在肾上腺的不同位置合成,下列叙述正确的是( )
A. 肾上腺素的分泌活动不受神经的直接支配
B. 胰高血糖素和肾上腺素对升高血糖浓度作用效应相抗衡
C. 肾上腺分泌的醛固酮的靶细胞分布在机体的各个部位
D. 严重腹泻导致血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌的醛固酮会增加
10. 古语常说“大旱之年,必有蝗灾”,东亚飞蝗是我国历史上发生大蝗灾的主要元凶,在干旱年份,土壤含水量降低,为蝗虫提供了更多适合产卵的场所及条件,蝗虫出生率提高,种群数量爆发,大量啃食农作物,引发严重的粮食短缺,甚至发生饥荒。下列相关叙述错误的是( )
A 东亚飞蝗种群数量达到K/2时,种内竞争强度最小
B. 东亚飞蝗种群数量爆发的直接原因是出生率大于死亡率
C. 东亚飞蝗种群数量爆发年份,其天敌捕食成功的概率提高
D. 东亚飞蝗种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用
11. 2024 年 12 月,中国科学家卢琦获得联合国环境规划署线上公布的 2024 年“地球卫士奖”,以表彰其在荒漠化防治中的贡献,这也是中国人首次在该奖项中获奖。三北地区年降水量不足,风蚀沙埋严重,植被极度稀疏。多年来经过人工造林、封山封沙育林等措施,三北地区已经形成一道抵御风沙的“绿色长城”。下列相关叙述错误的是( )
A. 治理前的三北地区属于荒漠生物群落,旱生多年生草本植物占优势
B. 三北地区的“绿色长城”能够抵御风沙,体现了生物多样性的间接价值
C. 三北地区人工造林时,要选择耐旱能力强的树种,体现了生态工程的协调原理
D. 三北地区经过治理变成了“绿色长城”说明人类活动能改变群落演替的速度和方向
12. 鼠兔因外形、行为等与兔子相像,身材和神态很像鼠而得名。鼠兔主要啃食牧草等草本植物,在牧草短缺时,会挖掘牧草的根来弥补食物的缺乏。鼠兔发现鹰、藏狐等天敌时,常发出尖叫,这种叫声可以警示土拨鼠等动物迅速进入洞穴躲藏起来。下列叙述错误的是( )
A. 鼠兔对草本植物的啃食,加快了草原生态系统的物质循环
B. 鹰、藏狐等天敌的存在不利于维持草原生态系统的物种多样性
C. 过度放牧时,鼠兔挖掘牧草的根将加速草原生态系统草场的退化
D. 鼠兔的叫声能警示其他动物躲避天敌,体现了信息传递能调节种间关系
13. 我国民间泡菜制作历史悠久,早在《齐民要术》就有记载。泡菜制作时,需要先将新鲜蔬菜洗净、晾干装入坛中,倒入煮沸后冷却的盐水浸没全部菜料,之后盖好坛盖,向坛盖边沿的水槽中注满水,发酵数日即可食用。下列关于泡菜制作的说法,错误的是( )
A. 盐水煮沸后冷却主要是为了防止菜料表面的乳酸菌被杀死
B. 发酵初期,坛沿水槽内出现的气泡是乳酸菌细胞无氧呼吸产生的
C. 坛盖边沿的水槽中注满水有利于创造适合微生物的无氧环境
D. 泡菜的发酵过程中,发酵液 pH 下降可抑制大部分细菌的生长
14. 利用患者的皮肤细胞通过化学重编程技术可形成多能干细胞,再通过技术利用多能干细胞衍生出自然杀伤细胞(NK 细胞)重新输回患者体内能进行癌症免疫治疗,自然杀伤细胞不需要抗原刺激,直接通过释放穿孔素及肿瘤坏死因子等摧毁肿瘤细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 化学重编程技术是通过改变患者皮肤细胞遗传信息,使其转化成为多能干细胞
B. 该过程运用了动物细胞培养、核移植技术等
C. 该过程中没有体现出动物细胞的全能性
D. 该过程衍生出的自然杀伤细胞(NK 细胞)是一种细胞毒性 T 细胞
15. 樟木牛是世界珍稀地方黄牛品种,处于濒临灭绝状态。为实施抢救性保护,相关部门利用体细胞核移植技术,制备了克隆胚胎,将克隆胚胎移植到代孕母牛中,经过足月的妊娠,获得了4头克隆公牛。下列有关克隆牛的叙述,不合理的是( )
A. 用电融合法诱导供体细胞与去核的卵母细胞融合
B. 胚胎移植前可采集滋养层细胞做DNA分析鉴定性别
C. 选择健康的代孕母牛同期发情处理后进行胚胎移植
D. 利用胚胎分割技术能提高樟木牛移植胚胎的成活率
二、非选择题:本大题共5小题,共55分。
16. 棉花是我国重要的经济作物。为提高种植棉花的产量,探究叶片喷洒不同浓度的Mg²⁺溶液对棉花叶片光合作用参数的影响,研究小组进行了实验,实验结果如下表所示,回答下列问题:
Mg²⁺溶液的浓度(%)
Rubisco酶活性(μmol·min⁻¹·g⁻¹)
叶绿素含量(mg·g⁻¹)
光合速率(CO₂μmol·m⁻²·s⁻¹)
0
7.33
1.59
12.18
0.1
7.62
1.87
13.15
0.2
8.31
1.93
1458
0.3
8.55
2.02
15.87
0.4
8.12
1.85
14.02
注:Rubisco酶能够催化CO₂与C₅反应。
(1)棉花的光合色素分布在________上,为测定叶绿素含量,加入________提取鲜叶叶绿素,然后利用分光光度计,在特定波长光下测得浸泡液光密度值,计算出叶绿素含量。为排除类胡萝卜素的干扰,所用的单色光应选用________。
(2)据表推测,Mg²⁺对棉花光合作用的影响是________,机制可能是________(答出两点)。
(3)研究小组进一步在不同光照强度下检测棉花叶肉细胞的氧气释放速率,如图所示。若该植物一天24h处于b点对应的光照强度,该植物有机物的积累情况是________(填“大于0”“等于0”或“小于0”),原因是________。
17. 苏北某市2024年开始实施“退耕还湿”工程,将农田逐步恢复为芦苇湿地以治理水体富营养化。研究人员监测发现修复区内的芦苇群落盖度增至85%,底栖动物种类增至20种,但局部区域出现福寿螺(入侵物种)啃食芦苇幼苗现象。结合生态系统稳定性及人类活动影响等相关知识,回答下列问题:
(1)“退耕还湿”工程应选择污染物净化能力较强的多种植物,还需要考虑这些植物各自的生态位差异以及它们的种间关系,通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共生关系,提高生物多样性,这主要体现了生态工程的________原理。
(2)由题干可知,福寿螺与芦苇之间的种间关系是________,该过程会降低湿地的________稳定性。逐渐恢复的湿地又可以承担起净化水质、调节气候等功能,这体现了生物多样性的________价值。
(3)底栖动物多样性恢复加速了湿地生态系统的________循环。若监测发现芦苇中重金属镉含量是水体的150倍,这种现象称为________,其可能通过________逐级积累,危害人体健康。
(4)该湿地生态系统存在一条“芦苇→福寿螺→鱼”的食物链,各层级的能量利用情况如下表所示:
营养级
同化量
呼吸消耗
分解者分解
未利用
芦苇
700
390
90
115
福寿螺
X
59
14
11
鱼
Y
9
5.8
2
注:表中数值单位为×105 kJ。
由表可知,芦苇用于生长、发育和繁殖的能量为____×105 kJ,福寿螺的同化量X=____×105 kJ,芦苇与福寿螺间的能量传递效率为______%。
18. 肿瘤是细胞异常增生形成的,对人体健康造成严重危害,不良精神因素易导致某种癌细胞细胞膜上膜蛋白PD-L1数量异常增加,部分机制如图1所示,其中编号表示过程。通过刺激免疫系统来攻击肿瘤是一种很有前景的癌症治疗方法。回答下列问题:
(1)一些抗原被APC摄取和加工处理后,APC将________,以便呈递给T淋巴细胞。细胞毒性T细胞活化后,可识别并杀伤肿瘤细胞,这体现免疫系统的________功能。
(2)当肿瘤生长到一定程度,炎症信号刺激痛觉感受器,引发神经冲动,神经冲动传至________处产生痛觉。中枢神经系统的特定区域接受炎症信号后,将激活迷走神经,释放乙酰胆碱,与巨噬细胞上的________结合,抑制其释放促炎因子,此过程属于________调节。
(3)细胞毒性T细胞表面的PD-1可识别正常细胞表面的PD-L1,不会触发T细胞的杀伤效应,而肿瘤细胞过量表达PD-L1,从而获得免疫逃逸。科研人员将抗肿瘤药物与PD-L1单克隆抗体结合后注射给患者,起到了很好的治疗效果,该方法的优点是________(答出2点即可)。
(4)某科研团队研制了一种肿瘤疫苗,研究发现该肿瘤疫苗可激活T细胞并诱导其产生IFN-γ。用不同浓度的IFN-γ培养小鼠乳腺癌细胞,并对其细胞膜上PD-L1表达情况进行检测,结果如图2,据下图推断该肿瘤疫苗________(填“能”或“不能”)推广应用,理由是________。
19. 一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如图1所示,甲病由等位基因A、a控制,乙病由等位基因B、b控制,且两对基因独立遗传。科研人员对该家族中部分成员的相关基因进行扩增后,凝胶电泳的结果如图2所示。回答下列问题:
(1)据图可知,甲病的遗传方式为_______,乙病的致病基因是图2中的_______(填图2中序号)。
(2)推测Ⅲ2的基因型为_______。Ⅲ4与一正常女性婚配,生出患病孩子的概率为1/4800,则正常人群中携带甲病致病基因的概率为_______。
(3)将A基因和a基因扩增测序,证实a基因是由A基因突变而来的,两种基因的编码链部分测序如下:
据图可知A基因发生了碱基对的_______。
(4)系谱图分析和基因检测是遗传疾病诊断和优生的重要依据,还有哪些措施也能作为诊断胎儿是否患有遗传病的依据? ____________(答出两点)。
20. 我国是世界上啤酒生产和消费大国,啤酒以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成。啤酒酵母在发酵过程中产生泡沫的关键在于大麦中所含的L基因表达的L蛋白,研究人员将大麦中的L基因导入到啤酒酵母中,获得转基因的啤酒酵母,成功酿造出泡沫丰富的优质啤酒。回答下列问题:
限制酶
MunⅠ
SpeⅠ
XhoⅠ
HindⅢ
BamHⅠ
识别序列和切割位点(5'→3')
C↓AATTG
A↓CTAGT
C↓TCGAG
A↓AGCTT
G↓GATCC
(1)质粒通常作为载体,图1上还缺少结构是_______。从大麦中提取L基因时,加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是____________。
(2)在构建重组表达载体时,应选择图1中的限制酶_______切割质粒和L基因,再用DNA连接酶连接,以保证目的基因成功表达。由于L基因两端没有限制酶切割位点,需在引物的_______(填“5'”或“3'”)端添加限制酶识别序列,则图2引物②的前10个碱基序列为5'—_______—3'。
(3)已知酵母菌不含有抗生素抗性基因和尿嘧啶合成基因。使用(2)中的限制酶处理质粒和L基因,连接后转化酵母菌,经过筛选获得含L基因的转基因啤酒酵母。请写出筛选转基因啤酒酵母的实验思路:_______。
(4)转基因成功后的啤酒酵母还需要借助发酵工程来生产啤酒,某地不同啤酒厂都购买了该转基因啤酒酵母,以相似的生产工艺和材料生产啤酒,但啤酒的风味却有差别,其原因可能是_______(答出2点)。
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2026届安徽省高三摸底大联考
生 物 学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:高考范围。
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45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. 2025年2月,当各地还在天寒地冻时,贵州万峰林油菜花进入盛花期,金黄的花海吸引大量游客前来观赏。油菜是我国主要的油料作物,由其生产的菜籽油含有丰富的不饱和脂肪酸,有助于调节胆固醇水平,保护心血管健康。下列叙述错误的是( )
A. 菜籽油含有的不饱和脂肪酸熔点较低,室温时通常呈液态
B. 油菜种子萌发过程中有机物的含量减少,有机物的种类增加
C. 观察油菜种子中的脂肪时,染色后需用95%的酒精洗去浮色
D. 油菜中的DNA和磷脂可能均含有碳、氢、氧、氮、磷五种元素
【答案】C
【解析】
【详解】A、不饱和脂肪酸的熔点较低,室温下通常呈液态,如菜籽油等植物油,A正确;
B、油菜种子萌发时,有机物因呼吸作用消耗而总量减少,但大分子分解为小分子,导致种类增加,B正确;
C、脂肪鉴定中,苏丹Ⅲ染色后需用50%的酒精洗去浮色,C错误;
D、DNA含C、H、O、N、P,磷脂也含这五种元素(甘油、脂肪酸、磷酸及其衍生物),D正确。
故选C。
2. 研究发现,线虫每个成熟精子中含有57个线粒体,而精细胞中含有约90个线粒体,同时发现精子在成熟过程中细胞膜先是向外形成突起,包裹一个健康的线粒体,然后迅速生成一个位于细胞外的"线粒体囊",实验发现,每个精细胞都可以产生多个“线粒体囊”,下列相关叙述错误的是( )
A. 成熟精子含有大量的线粒体,有利于精子运动过程中的能量供给
B. “线粒体囊”结构含有脱氧核糖核酸、酶和磷脂
C. 线粒体具有双层膜,内膜面积大于外膜面积
D. “线粒体囊”运出细胞外的过程不需要蛋白质的参与
【答案】D
【解析】
【详解】A、成熟精子含有大量线粒体,线粒体通过有氧呼吸产生能量,有利于精子运动过程中的能量供给,A正确;
B、 “线粒体囊”中包裹有线粒体,线粒体含有脱氧核糖核酸(DNA)、酶,其膜结构含有磷脂,B正确;
C、线粒体具有双层膜,内膜向内折叠形成嵴,使得内膜面积大于外膜面积,C正确;
D、“线粒体囊”运出细胞外的过程属于胞吐,胞吐过程需要消耗能量,也需要蛋白质参与(如与膜融合相关的蛋白质等),D错误。
故选D。
3. 如图所示,pH会影响马铃薯细胞壁中果胶酶的催化作用,下列相关说法正确的是( )
A. 一离开活细胞,该酶就会失去催化能力
B. 若适当升高温度,pH为3时对应酶活性一定会升高
C. 1%的醋酸浓度(pH为2.8)会延缓贮藏后期马铃薯片硬度的下降
D. 该实验结果证明酶具有高效性
【答案】C
【解析】
【详解】A、只要条件适宜,酶离开活细胞后仍能保持催化能力,A错误;
B、本题没有说明酶的最适温度,由图可知,pH为3时,酶活性较低,可能部分酶已经变性失活,此时若适当升高温度,酶活性不一定会升高,B错误;
C、从图中可以看出,pH为2.8时果胶酶活性较低,在贮藏后期,马铃薯片硬度下降主要是因为果胶酶分解果胶,使细胞壁结构被破坏,而1%的醋酸浓度(pH为2.8)下果胶酶活性低,对果胶的分解作用弱,所以会延缓贮藏后期马铃薯片硬度的下降,C正确;
D、酶的高效性是指酶与无机催化剂相比,能显著降低化学反应的活化能,催化效率更高,而该实验只是探究了pH对马铃薯细胞壁果胶酶活性的影响,没有将酶与无机催化剂对化学反应的影响进行对比,无法证明酶具有高效性,D错误。
故选C
4. 芦花鸡羽毛上黑白相间的横斑条纹是由位于Z染色体上的显性基因控制的。鸡的羽毛有雄羽和母羽之分,根据羽毛上是否有黑白相间的横斑条纹分为芦花鸡和非芦花鸡。现用母羽芦花鸡与母羽非芦花鸡杂交得F1,F1中雌鸡母羽非芦花:雄羽非芦花=3:1,雄鸡母羽芦花:雄羽芦花=3:1。下列说法正确的是( )
A. 亲本芦花鸡是雄性,非芦花鸡是雌性
B. 母羽是显性性状,且控制母羽的基因位于常染色体上
C. F₁母羽鸡随机交配,后代非芦花鸡所占的比例为 1/4
D. 假设题干亲本为正交,则反交为雄羽芦花鸡×母羽非芦花鸡
【答案】B
【解析】
【详解】A、若亲本芦花鸡为雄性(ZBZB),非芦花鸡为雌性(ZbW),则子代雌鸡应全为芦花,A错误;
B、F₁中雌雄鸡的母羽与雄羽比例均为3:1,说明母羽为显性性状且由常染色体控制,B正确;
C、亲本芦花鸡为雌性(ZBW),非芦花鸡为雄性(ZbZb),F1基因型为ZBZb(♂) ×ZbW(♀),故总非芦花比例为1/2,C错误;
D、题干亲本芦花鸡为雌性,非芦花鸡为雄性,反交应为母羽芦花雄鸡与母羽非芦花雌鸡,D错误。
故选B。
5. 原产某地的一种植物甲,分别被引种到高海拔(用乙表示)和低海拔地区(用丙表示),若干年后,乙和丙出现花期隔离,二者花期相隔 25 天左右。将二者重新移植到原产地,发现即使人工授粉也不能形成种子。下列叙述错误的是( )
A. 种植在不同海拔地区的乙和丙种群存在地理隔离
B. 由于生存环境的不同,乙和丙朝着不同的方向进化
C. 花期隔离的出现标志着乙和丙已经变为两个物种
D. 突变和基因重组为植物甲的进化提供了原材料
【答案】C
【解析】
【详解】A、乙和丙分别在高海拔和低海拔地区,所以存在地理隔离,A正确;
B、乙和丙因生存环境差异,经历不同的自然选择,导致进化方向不同,B正确;
C、物种形成的标志是生殖隔离,而不是花期隔离,C错误;
D、突变和基因重组为生物进化提供原材料,符合现代生物进化理论,D正确。
故选C。
6. 猴痘是由猴痘病毒感染所致的一种病毒性人兽共患病,其病毒的遗传物质为双链 DNA。下列关于猴痘病毒及相关遗传变异进化的说法,错误的是( )
A. 若猴痘病毒的某基因发生碱基对替换,其控制合成的蛋白质结构不一定改变
B. 猴痘病毒变异的主要来源是基因突变,不可能发生染色体变异
C. 猴痘病毒的进化与宿主的免疫选择作用没有关系
D. 猴痘病毒的 DNA 中(A+G)/(T+C)的值与其他双链 DNA 病毒相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、由于密码子具有简并性(一种氨基酸可能由多种密码子编码),当猴痘病毒的某基因发生碱基对替换时,对应的密码子可能仍然编码同一种氨基酸,所以其控制合成的蛋白质结构不一定改变,A正确;
B、猴痘病毒没有细胞结构,也就没有染色体,所以其变异的主要来源是基因突变,不可能发生染色体变异,B正确;
C、宿主的免疫系统会筛选出能逃避免疫的病毒个体,导致病毒适应性进化,因此病毒的进化与宿主免疫选择有关,C错误;
D、双链DNA中A与T、C与G互补配对,(A+G)/(T+C)的值为1,所有双链DNA病毒此值均相同,D正确。
故选C。
7. 拟南芥需经历一段时期低温之后才能开花,这种现象与拟南芥的FLC基因有关,FLC基因的转录依赖于FRI蛋白。其调控有两个途径:①低温条件下,FRI蛋白易在细胞核内凝聚而失去活性;②低温诱导FLC基因发生甲基化修饰,以促进拟南芥开花,当拟南芥完成开花后,这种修饰被解除。下列叙述错误的是( )
A. 拟南芥需经历一段时期低温之后才能开花,这种现象称为春化作用
B. FLC基因的表达产物抑制拟南芥开花,这种抑制可以被FRI蛋白解除
C. 因低温导致的FLC基因甲基化修饰未改变基因的碱基序列,不能通过种子遗传给后代
D. 拟南芥的开花调控体现了基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物需低温诱导才能开花的现象称为春化作用,A正确;
B、由题意可知,FLC基因的转录依赖于FRI蛋白,说明FRI蛋白能促进FLC基因表达,而FLC基因表达产物抑制拟南芥开花(因为FLC基因发生甲基化修饰会促进拟南芥开花,而甲基化修饰会抑制基因表达),所以FRI蛋白会促进这种抑制,B错误;
C、低温导致的FLC基因甲基化修饰属于表观遗传,未改变基因的碱基序列,且当拟南芥完成开花后,这种修饰被解除,所以不能通过种子遗传给后代,C正确;
D、拟南芥的开花调控与FLC基因、FRI蛋白等有关,体现了基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状,D正确。
故选B。
8. 瞳孔开大肌是虹膜内环绕瞳孔排列的平滑肌,其收缩时,瞳孔扩张可以调节瞳孔的大小,控制进入瞳孔的光亮,控制其收缩的机制如下图所示,下列叙述错误的是( )
面部皮肤感受器脑干脊髓(胸段)瞳孔开大肌
A. 传出神经末梢及其支配的瞳孔开大肌属于反射弧中的效应器
B. 直接刺激传出神经引起瞳孔扩张属于非条件反射
C. 所有生物对外界刺激都有反应,但不是所有生物都具有反射弧
D. 脊髓属于中枢神经系统,传出神经属于外周神经系统
【答案】B
【解析】
【详解】A、效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体构成,瞳孔开大肌为平滑肌,属于效应器,A正确;
B、反射需通过完整反射弧,直接刺激传出神经未经过中枢处理,不属于反射,B错误;
C、所有生物均有应激性,但反射弧仅存在于具备神经系统的动物中,C正确;
D、中枢神经系统包括脑和脊髓,传出神经属于外周神经系统,D正确。
故选B。
9. 肾上腺是产生多种激素的内分泌腺,包括糖皮质激素(皮质醇)、盐皮质激素(醛固酮)、肾上腺素和去甲肾上腺素,它们都来源于胆固醇,并在肾上腺的不同位置合成,下列叙述正确的是( )
A. 肾上腺素的分泌活动不受神经的直接支配
B. 胰高血糖素和肾上腺素对升高血糖浓度的作用效应相抗衡
C. 肾上腺分泌的醛固酮的靶细胞分布在机体的各个部位
D. 严重腹泻导致血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌的醛固酮会增加
【答案】D
【解析】
【详解】A、肾上腺素的分泌由交感神经直接支配,属于神经调节,A错误;
B、胰高血糖素和肾上腺素均通过促进肝糖原分解等途径升高血糖,二者为协同关系,B错误;
C、醛固酮的靶细胞为肾小管和集合管细胞,并非全身所有细胞,C错误;
D、血钠降低会刺激肾上腺皮质分泌醛固酮,促进钠的重吸收以维持血钠平衡,D正确。
故选D。
10. 古语常说“大旱之年,必有蝗灾”,东亚飞蝗是我国历史上发生大蝗灾的主要元凶,在干旱年份,土壤含水量降低,为蝗虫提供了更多适合产卵的场所及条件,蝗虫出生率提高,种群数量爆发,大量啃食农作物,引发严重的粮食短缺,甚至发生饥荒。下列相关叙述错误的是( )
A. 东亚飞蝗种群数量达到K/2时,种内竞争强度最小
B. 东亚飞蝗种群数量爆发的直接原因是出生率大于死亡率
C. 东亚飞蝗种群数量爆发年份,其天敌捕食成功的概率提高
D. 东亚飞蝗种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用
【答案】A
【解析】
【详解】A、在种群数量增长过程中,种群数量越少时种内竞争强度越小,而不是种群数量达到K/2时种内竞争强度最小,A错误;
B、出生率和死亡率是决定种群数量变化的直接因素,东亚飞蝗种群数量爆发,其直接原因就是出生率大于死亡率,B正确;
C、东亚飞蝗种群数量爆发年份,蝗虫数量增多,其天敌捕食成功的概率也会提高,C正确;
D、当东亚飞蝗种群密度过大时,由于资源等限制,会导致种群数量下降,这体现了种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用,D正确。
故选A。
11. 2024 年 12 月,中国科学家卢琦获得联合国环境规划署线上公布的 2024 年“地球卫士奖”,以表彰其在荒漠化防治中的贡献,这也是中国人首次在该奖项中获奖。三北地区年降水量不足,风蚀沙埋严重,植被极度稀疏。多年来经过人工造林、封山封沙育林等措施,三北地区已经形成一道抵御风沙的“绿色长城”。下列相关叙述错误的是( )
A. 治理前的三北地区属于荒漠生物群落,旱生多年生草本植物占优势
B. 三北地区的“绿色长城”能够抵御风沙,体现了生物多样性的间接价值
C. 三北地区人工造林时,要选择耐旱能力强的树种,体现了生态工程的协调原理
D. 三北地区经过治理变成了“绿色长城”说明人类活动能改变群落演替的速度和方向
【答案】A
【解析】
【详解】A、治理前的三北地区年降水量不足,植被极度稀疏,属于荒漠生物群落,在荒漠生物群落中,优势植物是各种仙人掌和骆驼刺等旱生多年生植物,而不是旱生多年生草本植物占优势,A错误;
B、生物多样性的间接价值是指对生态系统起到重要调节功能的价值,三北地区的“绿色长城”能够抵御风沙,这对生态系统起到了调节作用,体现了生物多样性的间接价值,B正确;
C、协调原理是指生物与环境、生物与生物的协调与适应等,三北地区气候干旱,人工造林时选择耐旱能力强的树种,是为了使树种与当地干旱环境相协调,体现了生态工程的协调原理,C正确;
D、三北地区经过人工造林、封山封沙育林等人类活动,从原来植被稀疏的荒漠状态变成了“绿色长城”,这说明人类活动能改变群落演替的速度和方向,D正确。
故选A。
12. 鼠兔因外形、行为等与兔子相像,身材和神态很像鼠而得名。鼠兔主要啃食牧草等草本植物,在牧草短缺时,会挖掘牧草的根来弥补食物的缺乏。鼠兔发现鹰、藏狐等天敌时,常发出尖叫,这种叫声可以警示土拨鼠等动物迅速进入洞穴躲藏起来。下列叙述错误的是( )
A. 鼠兔对草本植物的啃食,加快了草原生态系统的物质循环
B. 鹰、藏狐等天敌的存在不利于维持草原生态系统的物种多样性
C. 过度放牧时,鼠兔挖掘牧草的根将加速草原生态系统草场的退化
D. 鼠兔的叫声能警示其他动物躲避天敌,体现了信息传递能调节种间关系
【答案】B
【解析】
【详解】A、鼠兔作为消费者,通过啃食草本植物,能够促进植物残体的分解,加速物质循环,A正确;
B、天敌通过捕食鼠兔,可控制其数量,避免其过度繁殖导致生态失衡,从而维持物种多样性,B错误;
C、过度放牧导致牧草减少,鼠兔挖掘牧草根会破坏草场恢复能力,加速退化,C正确;
D、鼠兔的叫声警示其他动物躲避天敌,属于物理信息调节种间关系,D正确。
故选B。
13. 我国民间泡菜制作历史悠久,早在《齐民要术》就有记载。泡菜制作时,需要先将新鲜蔬菜洗净、晾干装入坛中,倒入煮沸后冷却的盐水浸没全部菜料,之后盖好坛盖,向坛盖边沿的水槽中注满水,发酵数日即可食用。下列关于泡菜制作的说法,错误的是( )
A. 盐水煮沸后冷却主要是为了防止菜料表面的乳酸菌被杀死
B. 发酵初期,坛沿水槽内出现的气泡是乳酸菌细胞无氧呼吸产生的
C. 坛盖边沿的水槽中注满水有利于创造适合微生物的无氧环境
D. 泡菜的发酵过程中,发酵液 pH 下降可抑制大部分细菌的生长
【答案】B
【解析】
【详解】A、盐水煮沸后冷却是为了杀灭杂菌,同时避免高温破坏蔬菜表面的乳酸菌,A正确;
B、乳酸菌无氧呼吸不产生气体,气泡可能来自酵母菌等微生物的有氧呼吸产物CO₂,B错误;
C、水槽注水隔绝空气,维持无氧环境以利于乳酸菌发酵,C正确;
D、乳酸积累导致pH下降,抑制多数杂菌生长,D正确。
故选B。
14. 利用患者的皮肤细胞通过化学重编程技术可形成多能干细胞,再通过技术利用多能干细胞衍生出自然杀伤细胞(NK 细胞)重新输回患者体内能进行癌症免疫治疗,自然杀伤细胞不需要抗原刺激,直接通过释放穿孔素及肿瘤坏死因子等摧毁肿瘤细胞。下列相关叙述正确的是( )
A. 化学重编程技术是通过改变患者皮肤细胞的遗传信息,使其转化成为多能干细胞
B 该过程运用了动物细胞培养、核移植技术等
C. 该过程中没有体现出动物细胞的全能性
D. 该过程衍生出的自然杀伤细胞(NK 细胞)是一种细胞毒性 T 细胞
【答案】C
【解析】
【详解】A、化学重编程技术通过化学因子诱导皮肤细胞基因表达模式改变,使其转化为多能干细胞,但未改变细胞的遗传信息(DNA序列),A错误;
B、从题干可知,该过程没有涉及核移植技术,而运用了动物细胞培养等技术,B错误;
C、细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能,该过程只是将皮肤细胞诱导形成多能干细胞,再衍生出自然杀伤细胞,没有发育成完整个体,没有体现动物细胞的全能性,C正确;
D、自然杀伤细胞(NK细胞)与细胞毒性T细胞是不同的免疫细胞,NK细胞不需要抗原刺激,而细胞毒性T细胞需要抗原刺激,D错误。
故选C。
15. 樟木牛是世界珍稀地方黄牛品种,处于濒临灭绝状态。为实施抢救性保护,相关部门利用体细胞核移植技术,制备了克隆胚胎,将克隆胚胎移植到代孕母牛中,经过足月的妊娠,获得了4头克隆公牛。下列有关克隆牛的叙述,不合理的是( )
A. 用电融合法诱导供体细胞与去核的卵母细胞融合
B. 胚胎移植前可采集滋养层细胞做DNA分析鉴定性别
C. 选择健康的代孕母牛同期发情处理后进行胚胎移植
D. 利用胚胎分割技术能提高樟木牛移植胚胎的成活率
【答案】D
【解析】
【详解】A、体细胞核移植中,常用电融合法使供体细胞与去核的卵母细胞融合,以重组细胞,A正确;
B、滋养层细胞可用于胚胎性别鉴定(通过DNA分析),且不会影响内细胞团的发育,B正确;
C、代孕母牛需进行同期发情处理,使其生理状态与胚胎发育同步,确保移植成功率,C正确;
D、胚胎分割技术可增加胚胎数量,但分割后的胚胎因细胞数目减少可能导致成活率降低,因此不能直接提高单个胚胎的成活率,D错误。
故选D。
二、非选择题:本大题共5小题,共55分。
16. 棉花是我国重要的经济作物。为提高种植棉花的产量,探究叶片喷洒不同浓度的Mg²⁺溶液对棉花叶片光合作用参数的影响,研究小组进行了实验,实验结果如下表所示,回答下列问题:
Mg²⁺溶液的浓度(%)
Rubisco酶活性(μmol·min⁻¹·g⁻¹)
叶绿素含量(mg·g⁻¹)
光合速率(CO₂μmol·m⁻²·s⁻¹)
0
7.33
1.59
12.18
0.1
7.62
1.87
13.15
0.2
8.31
193
14.58
0.3
8.55
2.02
15.87
0.4
8.12
1.85
1402
注:Rubisco酶能够催化CO₂与C₅反应。
(1)棉花的光合色素分布在________上,为测定叶绿素含量,加入________提取鲜叶叶绿素,然后利用分光光度计,在特定波长光下测得浸泡液光密度值,计算出叶绿素含量。为排除类胡萝卜素的干扰,所用的单色光应选用________。
(2)据表推测,Mg²⁺对棉花光合作用的影响是________,机制可能是________(答出两点)。
(3)研究小组进一步在不同光照强度下检测棉花叶肉细胞的氧气释放速率,如图所示。若该植物一天24h处于b点对应的光照强度,该植物有机物的积累情况是________(填“大于0”“等于0”或“小于0”),原因是________。
【答案】(1) ①. 叶绿体的类囊体薄膜 ②. 无水乙醇 ③. 红光
(2) ①. 在一定范围内,Mg²⁺能提高棉花的光合作用 ②. Mg²⁺通过提高 Rubisco 酶的活性从而提高光合作用的暗反应,另一方面Mg²⁺参与叶绿素的合成,提高叶绿素的含量,从而提高光合作用的光反应
(3) ①. 小于0 ②. b 点是植物叶肉细胞的光补偿点,光合速率等于呼吸速率,若该植物一天 24 h 处于 b 点对应的光照强度,由于植物存在不能进行光合作用的细胞,该植物有机物的积累情况是小于0
【解析】
【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP;暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下被还原,进而合成有机物。
2、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】
棉花的光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上,绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素;根据色素吸收光谱可知,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,因此要排除类胡萝卜素的干扰,所用的单色光应选用红光。
【小问2详解】
从表中数据来看,在一定范围内,随着Mg²⁺溶液浓度的增加,Rubisco酶活性在不断增加,同时叶绿素含量在增加,从而提高棉花的光合作用强度,其机制可能为:Mg²⁺通过提高Rubisco酶的活性从而提高光合作用的暗反应,另一方面Mg²⁺参与叶绿素的合成,提高叶绿素的含量,从而提高光合作用的光反应。
【小问3详解】
b点氧气释放速率为0,此时光合速率=呼吸速率,若该植物一天24h处于b点对应的光照强度,由于植物存在不能进行光合作用的细胞,该植物有机物的积累情况是小于0。
17. 苏北某市2024年开始实施“退耕还湿”工程,将农田逐步恢复为芦苇湿地以治理水体富营养化。研究人员监测发现修复区内的芦苇群落盖度增至85%,底栖动物种类增至20种,但局部区域出现福寿螺(入侵物种)啃食芦苇幼苗现象。结合生态系统稳定性及人类活动影响等相关知识,回答下列问题:
(1)“退耕还湿”工程应选择污染物净化能力较强的多种植物,还需要考虑这些植物各自的生态位差异以及它们的种间关系,通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共生关系,提高生物多样性,这主要体现了生态工程的________原理。
(2)由题干可知,福寿螺与芦苇之间的种间关系是________,该过程会降低湿地的________稳定性。逐渐恢复的湿地又可以承担起净化水质、调节气候等功能,这体现了生物多样性的________价值。
(3)底栖动物多样性恢复加速了湿地生态系统的________循环。若监测发现芦苇中重金属镉含量是水体的150倍,这种现象称为________,其可能通过________逐级积累,危害人体健康。
(4)该湿地生态系统存在一条“芦苇→福寿螺→鱼”的食物链,各层级的能量利用情况如下表所示:
营养级
同化量
呼吸消耗
分解者分解
未利用
芦苇
700
390
90
115
福寿螺
X
59
14
11
鱼
Y
9
5.8
2
注:表中数值单位为×105 kJ。
由表可知,芦苇用于生长、发育和繁殖的能量为____×105 kJ,福寿螺的同化量X=____×105 kJ,芦苇与福寿螺间的能量传递效率为______%。
【答案】(1)自生 (2) ①. 捕食 ②. 抵抗力 ③. 间接
(3) ①. 物质 ②. 生物富集 ③. 食物链
(4) ①. 310 ②. 105 ③. 15
【解析】
【分析】1、某营养级的同化量=流入下一营养级的同化量+自身呼吸消耗量+未被利用的能量+分解者分解的能量。
2、相邻营养级的传递效率=后一营养级的同化量/前一营养级的同化量×100%。
3、能量流动特点为单向,逐级递减。生态系统中,能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,因此是单向不可逆转的。
【小问1详解】
生态工程的自生原理强调通过合理的人工设计,利用生物间的相互作用,使物种形成互利共生关系,提高生物多样性。所以这里体现了生态工程的自生原理。
【小问2详解】
福寿螺啃食芦苇幼苗,所以福寿螺与芦苇之间的种间关系是捕食。入侵物种福寿螺的存在会降低湿地的抵抗力稳定性(抵抗力稳定性是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力)。湿地净化水质、调节气候等功能,体现了生物多样性的间接价值(间接价值是对生态系统起到重要调节作用的价值)。
【小问3详解】
底栖动物多样性恢复,能加快湿地生态系统的物质循环(物质循环是生态系统的重要功能之一)。 芦苇中重金属镉含量是水体的150倍,这种现象称为生物富集(生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象)。生物富集可能通过食物链逐级积累,危害人体健康。
【小问4详解】
芦苇用于生长、发育和繁殖的能量=芦苇的同化量-芦苇的呼吸消耗,即 700-390 =310×105kJ。福寿螺的同化量X=芦苇用于生长、发育和繁殖的能量-芦苇被分解者分解的能量-芦苇未利用的能量,即 310-90-115=105×105kJ。芦苇与福寿螺间的能量传递效率 =(福寿螺的同化量÷芦苇的同化量)×100%,即 (105×105 kJ÷700×105 kJ)×100%=15%。
18. 肿瘤是细胞异常增生形成的,对人体健康造成严重危害,不良精神因素易导致某种癌细胞细胞膜上膜蛋白PD-L1数量异常增加,部分机制如图1所示,其中编号表示过程。通过刺激免疫系统来攻击肿瘤是一种很有前景的癌症治疗方法。回答下列问题:
(1)一些抗原被APC摄取和加工处理后,APC将________,以便呈递给T淋巴细胞。细胞毒性T细胞活化后,可识别并杀伤肿瘤细胞,这体现免疫系统的________功能。
(2)当肿瘤生长到一定程度,炎症信号刺激痛觉感受器,引发神经冲动,神经冲动传至________处产生痛觉。中枢神经系统的特定区域接受炎症信号后,将激活迷走神经,释放乙酰胆碱,与巨噬细胞上的________结合,抑制其释放促炎因子,此过程属于________调节。
(3)细胞毒性T细胞表面的PD-1可识别正常细胞表面的PD-L1,不会触发T细胞的杀伤效应,而肿瘤细胞过量表达PD-L1,从而获得免疫逃逸。科研人员将抗肿瘤药物与PD-L1单克隆抗体结合后注射给患者,起到了很好的治疗效果,该方法的优点是________(答出2点即可)。
(4)某科研团队研制了一种肿瘤疫苗,研究发现该肿瘤疫苗可激活T细胞并诱导其产生IFN-γ。用不同浓度的IFN-γ培养小鼠乳腺癌细胞,并对其细胞膜上PD-L1表达情况进行检测,结果如图2,据下图推断该肿瘤疫苗________(填“能”或“不能”)推广应用,理由是________。
【答案】(1) ①. 抗原信息暴露在细胞表面 ②. 免疫监视
(2) ①. 大脑皮层 ②. 乙酰胆碱受体/特异性受体 ③. 神经
(3)既可阻断PD-1与PD-L1结合,触发T细胞对肿瘤细胞的杀伤效应,又使抗肿瘤药物靶向肿瘤细胞
(4) ①. 不能 ②. 该肿瘤疫苗在激活T细胞的同时,诱导其产生IFN-γ,IFN-γ促进肿瘤细胞表达PD-L1,从而抑制了T细胞对肿瘤细胞的清除作用
【解析】
【分析】B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞,因此,这些细胞统称为抗原呈递细胞。
【小问1详解】
APC是抗原呈递细胞,一些抗原被APC摄取和加工处理后,APC将抗原信息暴露在细胞表面以便呈递给T淋巴细胞。免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生,因此,细胞毒性T细胞活化后,可识别并杀伤肿瘤细胞,这体现了免疫系统的监视功能。
【小问2详解】
感觉的产生是在大脑皮层,当肿瘤生长到一定程度,炎症信号刺激痛觉感受器,引发神经冲动,神经冲动传至大脑皮层处产生痛觉。中枢神经系统的特定区域接受炎症信号后,将激活迷走神经,释放乙酰胆碱,与巨噬细胞上的乙酰胆碱受体结合,抑制其释放促炎因子,属于神经调节。
【小问3详解】
科研人员将抗肿瘤药物与PD-L1单克隆抗体结合后注射给患者,起到了很好的治疗效果,该方法的优点是既可阻断PD-1与PD-L1结合,触发 T 细胞对肿瘤细胞的杀伤效应,又使抗肿瘤药物靶向肿瘤细胞。
【小问4详解】
题干中,该肿瘤疫苗可激活T细胞并诱导其产生IFN-γ,图中,IFN-γ浓度高时小鼠乳腺癌细胞的细胞膜上PD-L1的相对表达量也高,说明IFN-γ可促进肿瘤细胞PD-L1表达量增多,从而抑制了T细胞对肿瘤细胞的清除作用,达到逃避免疫系统追杀的目的,故该肿瘤疫苗不能推广应用。
19. 一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如图1所示,甲病由等位基因A、a控制,乙病由等位基因B、b控制,且两对基因独立遗传。科研人员对该家族中部分成员的相关基因进行扩增后,凝胶电泳的结果如图2所示。回答下列问题:
(1)据图可知,甲病的遗传方式为_______,乙病的致病基因是图2中的_______(填图2中序号)。
(2)推测Ⅲ2的基因型为_______。Ⅲ4与一正常女性婚配,生出患病孩子的概率为1/4800,则正常人群中携带甲病致病基因的概率为_______。
(3)将A基因和a基因扩增测序,证实a基因是由A基因突变而来的,两种基因的编码链部分测序如下:
据图可知A基因发生了碱基对的_______。
(4)系谱图分析和基因检测是遗传疾病诊断和优生的重要依据,还有哪些措施也能作为诊断胎儿是否患有遗传病的依据? ____________(答出两点)。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性遗传 ②. ④
(2) ①. 或 ②. 1/800
(3)缺失和替换 (4)羊水检查、B 超检查、孕妇血细胞检查
【解析】
【分析】“无中生有为隐性,隐性患病看女病,父子患病为伴性,有中生无为显性,显性患病看男病,母女患病为伴性。”
【小问1详解】
Ⅱ4和Ⅱ5患乙病其后代Ⅲ4不患乙病,说明乙病为显性遗传病,且Ⅱ4的母亲和女儿均是患者,说明乙病为伴X染色体显性遗传病。结合电泳图谱可知,Ⅱ1(不患乙病)、Ⅱ4(患乙病)可知条带③为b,条带④为B,Ⅱ1和Ⅱ2不患甲病的后代Ⅲ1患甲病,说明甲病为隐性遗传病,且Ⅱ1、Ⅱ4不患甲病但有2条带,故甲病为常染色体隐性遗传,且结合Ⅲ5(患甲病)可知②为a,①为A。
【小问2详解】
根据题意可知Ⅲ1基因型为aaXbY,说明Ⅱ1和Ⅱ2基因型为Aa,故Ⅲ2(不患甲和乙)的基因型为AAXbXb或AaXbXb。结合Ⅱ4和Ⅱ5的后代Ⅲ5患甲病,说明Ⅱ4和Ⅱ5基因型为Aa,Ⅲ4(不患乙病)基因型为1/3AA或2/3Aa,Ⅲ4与一正常女性婚配,生出患病孩子的概率为1/4800,设正常人中携带者概率为P,则:2/3×P×1/4=1/4800,故P等于1/800。
【小问3详解】
据图可知,第1858或1859位发生碱基C的缺失,1864位A变为了G。
【小问4详解】
羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查也可以作为诊断胎儿是否患有遗传病的依据。
20. 我国是世界上啤酒生产和消费大国,啤酒以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成。啤酒酵母在发酵过程中产生泡沫的关键在于大麦中所含的L基因表达的L蛋白,研究人员将大麦中的L基因导入到啤酒酵母中,获得转基因的啤酒酵母,成功酿造出泡沫丰富的优质啤酒。回答下列问题:
限制酶
MunⅠ
SpeⅠ
XhoⅠ
HindⅢ
BamHⅠ
识别序列和切割位点(5'→3')
C↓AATTG
A↓CTAGT
C↓TCGAG
A↓AGCTT
G↓GATCC
(1)质粒通常作为载体,图1上还缺少的结构是_______。从大麦中提取L基因时,加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是____________。
(2)在构建重组表达载体时,应选择图1中的限制酶_______切割质粒和L基因,再用DNA连接酶连接,以保证目的基因成功表达。由于L基因两端没有限制酶切割位点,需在引物的_______(填“5'”或“3'”)端添加限制酶识别序列,则图2引物②的前10个碱基序列为5'—_______—3'。
(3)已知酵母菌不含有抗生素抗性基因和尿嘧啶合成基因。使用(2)中的限制酶处理质粒和L基因,连接后转化酵母菌,经过筛选获得含L基因的转基因啤酒酵母。请写出筛选转基因啤酒酵母的实验思路:_______。
(4)转基因成功后的啤酒酵母还需要借助发酵工程来生产啤酒,某地不同啤酒厂都购买了该转基因啤酒酵母,以相似的生产工艺和材料生产啤酒,但啤酒的风味却有差别,其原因可能是_______(答出2点)。
【答案】(1) ①. 复制原点 ②. 溶解蛋白质等物质,析出不溶于酒精的 DNA
(2) ①. Ⅰ和 Ⅰ ②. 5' ③. ACTAGTACTT
(3)将转化的酵母菌接种在不含尿嘧啶的培养基上,在不含尿嘧啶的培养基上生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中,在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落为转基因啤酒酵母
(4)发酵时间不同、发酵温度不同
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序包括四个步骤:目的基因的获得、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定。其中需要用的基本工具有限制性内切核酸酶(简称限制酶)、DNA连接酶和运载体。限制酶能够识别DNA上特定的碱基序列,将DNA从特定的位置切开,用同种的限制酶处理目的DNA和运载体,得到相同的末端,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接起来,形成重组运载体。
【小问1详解】
质粒作为载体通常需要有复制原点、启动子、终止子、标记基因等,图1中还缺少的结构是复制原点。 DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。从大麦中提取L基因时,加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是溶解蛋白质等物质,析出不溶于酒精的DNA。
【小问2详解】
要保证目的基因成功表达,在构建重组表达载体时,不能破坏启动子、终止子等,分析图 1可知,应选择图 1 中的限制酶SpeⅠ和XhoⅠ切割质粒和 L基因,虽然破坏了四环素抗性基因,但是不影响重组细胞的筛选。 由于引物的作用是引导子链的合成,DNA合成方向是5'到3',所以需在引物的5'端添加限制酶识别序列。根据质粒启动子的方向和引物②的方向,要在引物②添加SpeⅠ的序列,根据SpeⅠ的识别序列和切割位点(5' - A↓CTAGT - 3'),图2引物②的前10个碱基序列为 5'—ACTAGTACTT—3'(因为要包含 SpeⅠ 的识别序列)。
【小问3详解】
已知酵母菌不含有抗生素抗性基因和尿嘧啶合成基因,用 SpeⅠ 和 XhoⅠ 处理质粒和 L 基因,连接后转化酵母菌。因为重组质粒含有尿嘧啶合成基因,四环素抗性基因被破坏,所以筛选转基因啤酒酵母的实验思路为:将转化的酵母菌接种在不含尿嘧啶的培养基上,在不含尿嘧啶的培养基上生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中,在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落为转基因啤酒酵母。
【小问4详解】
某地不同啤酒厂都购买了该转基因啤酒酵母,以相似的生产工艺和材料生产啤酒,但啤酒的风味却有差别,其原因可能是:发酵时间不同、发酵温度不同影响了酵母菌的代谢。
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