内容正文:
2026届高三年级调研考试生物学
考生注意∶
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。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16小题,每小题3分,共48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. 下列有关生物学史的叙述,正确的是( )
A. 细胞学说阐述了动植物结构的统一性和多样性
B. 达尔文通过实验证明了植物向光性与生长素分布有关
C. 沃森和克里克构建出的DNA双螺旋结构属于物理模型
D. 希尔利用离体叶绿体发现光合作用产生的O2全部来自水
2. 胞啃作用指受体细胞通过“啃食”的方式从供体细胞表面获取部分膜或分子的过程。下列叙述不合理的是( )
A. 与胞啃作用相反,胞吞作用对象不是活细胞
B. 胞啃作用与细胞膜的流动性有关且需消耗能量
C. 供体细胞的部分细胞膜蛋白可以转移给受体细胞
D. 胞啃作用可能导致供体细胞因细胞膜结构受损而死亡
3. NADH称为还原型辅酶Ⅰ,NAD+称为氧化型辅酶Ⅰ,NADH与NAD+可以相互转化。研究表明,30岁之后,人体细胞内的NADH含量开始减少(如图所示),严重影响线粒体的功能。NADH在高温或酸性条件下易分解,失去生物活性。下列叙述正确的是( )
A. NADH线粒体基质中直接驱动ATP合成
B. NAD+转化为NADH场所为线粒体基质
C. 50岁之后,人体细胞代谢速率可能大幅下降
D. 可通过口服的方式补充NADH,改善线粒体功能
4. 最新研究发现,葡萄糖在人体中不仅作为重要的能源物质,还可以调控干细胞分化过程。以下最可能是葡萄糖调控细胞分化机制的是( )
A. 与调控基因表达的蛋白质相结合
B. 参与构成分化细胞的特异性结构
C. 氧化分解释放其化学键中的能量
D 与基因结合改变碱基种类、顺序
5. 秋水仙素可阻止纺锤体的形成,阻断细胞周期。去除秋水仙素后,原细胞周期不再继续,而是开始下一个细胞周期。下列叙述错误的是( )
A. 秋水仙素处理不影响染色单体分开,但其不会向两极移动
B. 秋水仙素处理不影响前期到中期染色体形态和行为的变化
C. 去除秋水仙素后,细胞进入下一个细胞周期且染色体数加倍
D. 可以利用秋水仙素实现某同种细胞群体的细胞周期同步化
6. 梅塞尔森和斯塔尔在同位素标记实验中,将大肠杆菌置于含15N的培养液中培养,获得了DNA双链都被15N标记的亲代大肠杆菌。下列关于该实验的叙述,正确的是( )
A. 亲代大肠杆菌中只有DNA和蛋白质含有15N标记
B. 通过检测放射性来判断子代大肠杆菌DNA的类型
C. 对亲代和子代大肠杆菌进行离心,比较离心带的位置
D. 将亲代与子代DNA区分开是探究DNA复制方式的关键
7. 原癌基因c-MYC在70%的肿瘤细胞中高表达,与肿瘤的发生、发展等密切相关,是肿瘤治疗的重要靶点。下列治疗肿瘤的措施中不可行的是( )
A. 将该基因定向敲除
B. 改变该基因的碱基序列
C. 导入与该基因mRNA互补的miRNA
D. 导入正常c-MYC基因
8. 眨眼反射是一个保护性反射,由眼轮匝肌(面神经支配)和提上睑肌(动眼神经支配)的交替舒张与收缩完成。部分经过训练的人可以长时间不眨眼。下列叙述错误的是( )
A. 面神经和动眼神经均属于脑神经
B. 眨眼反射属于条件反射,其中枢在小脑
C. 眨眼反射活动可受到大脑皮层的分级调节
D. 可以长时间不眨眼的人,其眨眼反射没有消退
9. G1和G2是某组织细胞膜表面的两种受体蛋白,肾上腺素、胰高血糖素能分别和G1、G2结合,激活腺苷酸环化酶,并通过一系列的信号转导通路使磷酸化酶活化,催化糖原水解为葡萄糖,升高血糖浓度。下列有关说法错误的是( )
A. 肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节相互协同
B. 肝细胞的细胞膜表面可能存在G1和G2蛋白
C. 磷酸化酶活化受阻会导致糖原积累,血糖升高
D. 下丘脑可通过交感神经促使细胞分泌胰高血糖素
10. 下图为某兴趣小组探究生长素类调节剂(2,4-D)促进插条生根的最适浓度时所进行的预实验结果(该插条无生长素时不生根)。下列说法错误的是( )
A. 该实验中,用于实验的插条可能带有一定量的芽或幼叶
B. 根据实验结果,2,4-D具有低浓度促进生根、高浓度抑制生根的特点
C. 根据实验结果可以确定,促进插条生根的最适2,4-D浓度在8~12ppm之间
D. 通过预实验可缩小实验自变量范围,减小实验误差,节省人力、物力、财力
11. 研究表明,原始生物体内的氨基酸种类可能较少,且在蛋白质合成过程中,同一密码子常被翻译成不同的氨基酸。根据以上信息,下列分析错误的是( )
A. 原始生物由同一个基因指导合成的多个蛋白质的结构可能不同
B. 原始生物体内的每种氨基酸可能具有更多种类的密码子
C. 现代生物密码子和氨基酸的一一对应关系极大减少了翻译错误
D. 现代生物体内的蛋白质合成机制经历了漫长的进化过程
12. 雌性哺乳动物有两条X染色体,一条来自母亲,一条来自父亲,在发育过程中,其中一条X染色体会随机失活。最新研究表明,来自母亲的X染色体会导致认知能力受损,加速大脑衰老。特纳氏综合征患者只有一条X染色体,即性染色体组成为XO。下列叙述正确的是( )
A. X、Y染色体上的基因完全不同,决定了两性之间的差异
B. 不同来源X染色体上同一基因表达的差异与表观遗传无关
C. 不同特纳氏综合征患者出现认知能力障碍的概率都相同
D. 题干所述研究结果为解释两性之间大脑衰老速率的差异提供了依据
13. 蓟马是一类常见的植物害虫,其体型微小、移动能力较差,有明显的趋蓝光特性。研究人员连续3年调查了某玫瑰园中蓟马种群的数量变化,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 可用标记重捕法调查蓟马的种群数量和种群密度
B. 出生率下降是12~4月蓟马种群数量下降的根本原因
C. 第2~3年种群内外部生物因素变化使蓟马种群K值下降
D. 在玫瑰园内悬挂蓝色的粘虫板可以有效防治蓟马虫害
14. 历史上,塞罕坝曾为林木葱茏的皇家猎苑,后由于过度垦伐,逐渐变成了茫茫荒原。1962年以来,塞罕坝人通过半个世纪的艰苦奋斗,在此建成了世界上面积最大的人工林场,创造了荒原变林海的人间奇迹。下列叙述正确的是( )
A. 荒原变林海的过程中发生了初生演替,物种数量增多
B. 改造后的塞罕坝生物多样性的直接价值明显大于间接价值
C. 塞罕坝的变迁说明人类的活动能改变群落演替的方向和速度
D. 若人类不再对塞罕坝林场进行干预,塞罕坝林场会迅速变成荒原
15. 食物链包括捕食食物链和碎屑食物链,两者的起点不同。如图所示为某湖泊生态系统中的食物链。下列有关叙述错误的是( )
A. 轮虫、枝角类和桡足类等属于碎屑食物链的第二营养级
B. 狗鱼处于两个营养级,其种群生物量少于鲫鱼所在营养级的生物量
C. 草鱼和鲤鱼的同化量约占水生植物同化量的10%~20%
D. 鲢鱼数量增多可在一定程度上增加浮游藻类的数量
16. 科研人员从白星花金龟幼虫虫粪中筛选出2株菌株N1、N2,二者均能有效降低粪便堆肥过程中的NH3释放量。单独使用N1或N2(CK)的除NH3效果与同时使用N1和N2(N1+N2)的除NH3效果如图所示,N1+N2组的平板中,N1的划线与N2的相互交叉。下列叙述错误的是( )
A. 培养基需经高压蒸汽灭菌,且待其冷却后才能接入菌种
B. 据图可知,同时使用N1和N2时除NH3效果比单独使用更好
C. 通过划线交叉处菌落数量变化可初步确定两菌株是否相互干扰
D. 可利用NH3选择性液体培养基筛选形成的菌落较大的目的菌
二、非选择题∶本题共5小题,共52分。
17. 为了明确开花后高温干旱逆境对小麦产量的影响,选用中麦36和济麦22两个小麦品种,在大田试验条件下设置高温(HT)、干旱(DS)、高温干旱复合胁迫(DHS)3种逆境处理,以自然环境为对照(CK),比较不同逆境处理对小麦产量的影响,结果如表所示。回答下列问题∶
品种
处理
产量/(kg·hm-2)
穗数/(104穗·hm-2)
穗粒数
千粒重/g
中麦36
CK
8933
520.1
44.2
46.2
HT
7326.9
498.3
39.6
43
DS
5464.8
506.7
37.8
37.7
DHS
5345.3
496.7
37
35.7
济麦22
CK
9229.8
538.8
42.4
47.1
HT
7548.9
522.5
41.1
45.2
DS
6786.2
522.5
40.5
42.6
DHS
6199.7
515
38.7
40.2
(1)干旱对小麦光合作用的影响主要表现在__________(答出2点)等方面,导致有机物的积累量下降。
(2)高温胁迫下,类囊体膜受损,导致________含量下降,此时小麦的光补偿点(光合速率与呼吸速率相等时的光照强度)________(填“升高”或“降低”),原因是________。
(3)根据实验结果,三种逆境处理对小麦产量的影响大小关系是____,在农业生产中可通过____来缓解高温和干旱胁迫。根据产量的变化与表中所示因素的关系可知,增加____是提高产量的重要因素。
(4)表中小麦产量不能代表小麦植株的生物量,原因是____。
18. 研究人员利用诱变技术,获得了甲、乙、丙三个纯合短穗水稻品系。已知三个短穗品系均为染色体上的单一基因隐性突变所致(甲、乙、丙三品系的短穗基因分别用a、b、c表示)。利用短穗水稻和正常穗水稻进行杂交实验,结果如图所示。回答下列问题∶
(1)根据杂交2结果判断,B/b、C/c这两对基因的位置关系是____;统计发现,F2中的正常穗植株略多于短穗植株,若没有发生新的突变,也不考虑致死情况,此现象出现的原因可能是____。
(2)经DNA测序发现,b基因比B基因多56个碱基对,此种变异属于____(填“基因突变”或“染色体变异”);b基因控制合成的蛋白质比B基因控制合成的蛋白质少388个氨基酸,氨基酸数量减少的原因是____。
(3)已知A/a、B/b这两对基因独立遗传。让杂交1与杂交2的F1进行杂交获得F2,若F2完全随机传粉,不发生其他变异,理论上F3的短穗植株占____。若短穗植株占比显著大于该值,则从传粉方式角度分析,原因可能是____。
(4)研究人员最近又获得了一个新的短穗突变水稻品系丁,欲探究此新突变是否为细胞质基因突变,请写出简要的实验思路和预期结果及结论。实验思路____。预期结果及结论____。
19. 监测结果显示,近期在我国高发的流感中,99%以上为甲型流感。为寻找防控甲型流感的新思路,研究人员在传统中药“桑菊饮”的基础上改良出一款排毒茶,并以犬肾细胞为实验材料,研究排毒茶抑制甲型流感病毒的机制,结果如图所示(A组为直接杀灭病毒试验,B组为吸附病毒试验,C组为病毒复制试验)。回答下列问题∶
(1)当甲型流感病毒侵入机体时,________将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞________并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号。同时辅助性T细胞分裂、分化并分泌________作用于B细胞,促进其增殖、分化产生________。
(2)犬肾细胞对甲型流感病毒易感,可推测犬肾细胞表面具有________。在机体中,当甲型流感病毒侵入细胞内部时,________会识别并裂解被病原体感染的靶细胞,此过程中靶细胞的裂解死亡属于________。
(3)根据结果分析,排毒茶抑制甲型流感病毒的机制为________,其作用效果与排毒茶浓度的关系是__________。
20. “稻—虾”是一种立体种养模式,在稻田中放养小龙虾,虾壳和虾粪可作为水稻的肥料,小龙虾还能取食稻田里的杂草和害虫,该模式取得了显著的经济效益和生态效益。回答下列问题:
(1)害虫属于影响水稻种群数量的________(填“密度”或“非密度”)制约因素。不同水稻害虫生活在水稻的不同部位,偏好的取食部位也不同,它们占据着不同的________。稻田中水稻植株高度参差不齐,这________(填“属于”或“不属于”)群落的垂直结构。
(2)“稻—虾”立体种养模式取得了显著的经济效益和生态效益,这体现了生物多样性的________价值,该模式下的稻田比普通稻田的抵抗力稳定性更强,原因是__________。小龙虾摄食杂草和害虫,可使水稻增产,从能量流动角度分析,原因是________。
(3)为保证该模式正常高效运行,第一年不宜投入过多小龙虾,这主要体现了生态工程的________原理。
21. 血栓病是心脑血管疾病中死亡率和严重致残率较高的重大疾病之一。组织纤溶酶原激活剂(t-PA)可选择性高效激活血栓中的纤溶酶原生成纤溶酶,后者可水解血栓中纤维蛋白,使血管畅通,故t-PA能应用于预防和治疗急性心肌梗死等血栓性疾病。研究人员获取t-PA基因的cDNA,利用pUC19质粒、pPIC9K质粒构建基因表达载体,过程如图所示,图中①②③④表示过程。回答下列问题∶
注∶pPIC9K质粒中的AmpR、KanR表示标记基因,Ori表示复制原点,带箭头的序列表示启动子,指示线指示酶切位点。
(1)图示过程中,需要用到DNA连接酶、逆转录酶的过程分别是__________、__________(填图中的数字)。经过程②③获取的目的基因含有山羊β-酪蛋白/CMV杂合启动子,故构建重组质粒时,宜选用限制酶__________对pPIC9K质粒进行酶切。
(2)挑选未发情的成年母兔肌肉注射促性腺激素,连续注射4天后与公兔配种,第5天后手术取卵,这些步骤的目的是__________。将重组质粒导入受体细胞内,再通过__________技术获得转基因兔。待转基因母兔产仔后收集其乳汁,将乳汁离心获得乳清,采用__________方法检测乳清中是否存在t-PA.
(3)用纤维蛋白平板溶圈法测定纯化乳清中t-PA的活性。在含有纤维蛋白(呈乳白色)和纤溶酶原的平板上打出大小相同的孔隙,将t-PA标准品和待测样品加入各孔隙中,在37℃条件下培养至出现透明圈,测定各透明圈的直径,参照标准曲线即可测得t-PA的活性。该检测方法的原理∶若t-PA的活性高,则__________,透明圈直径大。
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2026届高三年级调研考试生物学
考生注意∶
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。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16小题,每小题3分,共48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. 下列有关生物学史的叙述,正确的是( )
A. 细胞学说阐述了动植物结构的统一性和多样性
B. 达尔文通过实验证明了植物向光性与生长素分布有关
C. 沃森和克里克构建出的DNA双螺旋结构属于物理模型
D. 希尔利用离体叶绿体发现光合作用产生的O2全部来自水
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞学说的核心内容是阐明动植物结构的统一性(均由细胞构成),并未强调多样性,A错误;
B、达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端产生“影响”并传递至下部导致向光性,但未证明该物质为生长素(由温特证实),B错误;
C、沃森和克里克通过构建DNA双螺旋结构的实物模型(物理模型)揭示其结构,C正确;
D、希尔实验仅证明离体叶绿体在光下可释放O2,但未明确O2来源(鲁宾和卡门通过同位素标记法证实O2来自水),D错误。
故选C。
2. 胞啃作用指受体细胞通过“啃食”的方式从供体细胞表面获取部分膜或分子的过程。下列叙述不合理的是( )
A. 与胞啃作用相反,胞吞作用对象不是活细胞
B. 胞啃作用与细胞膜的流动性有关且需消耗能量
C. 供体细胞的部分细胞膜蛋白可以转移给受体细胞
D. 胞啃作用可能导致供体细胞因细胞膜结构受损而死亡
【答案】A
【解析】
【详解】A、胞吞作用是细胞摄入大分子或颗粒物质的过程,其对象可以是活细胞,如吞噬细胞摄取活的细菌,A错误;
B、胞啃作用涉及细胞膜结构的改变,依赖膜的流动性,且需要消耗能量,B正确;
C、根据胞啃作用的定义,受体细胞从供体细胞表面获取部分膜,而细胞膜蛋白是细胞膜的组成部分,所以供体细胞的部分细胞膜蛋白可以转移给受体细胞,C正确;
D、供体细胞的部分细胞膜被受体细胞“啃食”,可能会导致供体细胞细胞膜结构受损,进而影响细胞正常功能,甚至导致供体细胞死亡,D正确。
故选A。
3. NADH称为还原型辅酶Ⅰ,NAD+称为氧化型辅酶Ⅰ,NADH与NAD+可以相互转化。研究表明,30岁之后,人体细胞内的NADH含量开始减少(如图所示),严重影响线粒体的功能。NADH在高温或酸性条件下易分解,失去生物活性。下列叙述正确的是( )
A. NADH在线粒体基质中直接驱动ATP合成
B. NAD+转化为NADH的场所为线粒体基质
C. 50岁之后,人体细胞代谢速率可能大幅下降
D. 可通过口服的方式补充NADH,改善线粒体功能
【答案】C
【解析】
【详解】A、NADH在线粒体内膜上参与有氧呼吸第三阶段,与氧气结合生成水,同时释放大量能量,其中部分能量用于驱动ATP的合成,A错误;
B、NAD⁺转化为NADH发生在有氧呼吸的第一、第二阶段,场所为细胞质基质和线粒体基质,B错误;
C、由图可知,50岁之后,人体细胞内的NADH含量快速下降至较低水平,由于NADH参与有氧呼吸过程,而有氧呼吸为细胞代谢提供能量,所以NADH含量下降会导致细胞代谢速率下降,C正确;
D、人的胃中有胃酸,题意显示,NADH在酸性条件下易分解,所以NADH不宜通过口服方式补充,D错误。
故选C。
4. 最新研究发现,葡萄糖在人体中不仅作为重要的能源物质,还可以调控干细胞分化过程。以下最可能是葡萄糖调控细胞分化机制的是( )
A. 与调控基因表达的蛋白质相结合
B. 参与构成分化细胞的特异性结构
C. 氧化分解释放其化学键中的能量
D. 与基因结合改变碱基种类、顺序
【答案】A
【解析】
【详解】A、葡萄糖与调控基因表达的蛋白质(如转录因子或酶)结合,可能改变其活性,从而影响基因表达,调控细胞分化,A符合题意;
B、分化细胞的特异性结构主要由蛋白质决定,葡萄糖作为单糖参与构成多糖(如细胞膜糖蛋白的糖链),但并非直接构成特异性结构,且题干强调“调控机制”而非结构组成,B不符合题意;
C、葡萄糖氧化分解释放能量是其作为能源物质的常规功能,与题干中“调控分化”的机制无关,C不符合题意;
D、基因的碱基种类和顺序改变属于基因突变,葡萄糖作为小分子无法直接与基因结合引发突变,D不符合题意。
故选A。
5. 秋水仙素可阻止纺锤体的形成,阻断细胞周期。去除秋水仙素后,原细胞周期不再继续,而是开始下一个细胞周期。下列叙述错误的是( )
A. 秋水仙素处理不影响染色单体分开,但其不会向两极移动
B. 秋水仙素处理不影响前期到中期染色体形态和行为的变化
C. 去除秋水仙素后,细胞进入下一个细胞周期且染色体数加倍
D. 可以利用秋水仙素实现某同种细胞群体的细胞周期同步化
【答案】B
【解析】
【详解】A、秋水仙素抑制纺锤体形成,但染色单体的分离由酶催化完成,与纺锤体无关,因此染色单体仍会分开,但因无法形成纺锤体,染色体无法向两极移动,A正确;
B、秋水仙素导致纺锤体无法形成,会影响前期到中期的染色体凝集、排列等行为,B错误;
C、题干信息:去除秋水仙素后,原细胞周期不再继续,而是开始下一个细胞周期;由于原细胞秋水仙素处理导致细胞染色体数目加倍,故细胞进入下一个细胞周期时染色体数目加倍,C正确;
D、秋水仙素可将细胞同步阻断在分裂中期,去除后细胞同步进入后续阶段,实现周期同步化,D正确。
故选B。
6. 梅塞尔森和斯塔尔在同位素标记实验中,将大肠杆菌置于含15N的培养液中培养,获得了DNA双链都被15N标记的亲代大肠杆菌。下列关于该实验的叙述,正确的是( )
A. 亲代大肠杆菌中只有DNA和蛋白质含有15N标记
B. 通过检测放射性来判断子代大肠杆菌DNA的类型
C. 对亲代和子代大肠杆菌进行离心,比较离心带的位置
D. 将亲代与子代DNA区分开是探究DNA复制方式的关键
【答案】D
【解析】
【详解】A、亲代大肠杆菌在含15N的培养液中培养,其DNA、蛋白质、RNA、细胞壁中的肽聚糖等含N结构均可能被15N标记,A错误;
B、15N为稳定同位素,没有放射性,实验中通过密度梯度离心技术区分DNA的密度差异(如15N/15N、15N/14N、14N/14N),B错误;
C、离心对象是提取DNA分子,而非整个大肠杆菌(细菌离心后会沉淀到管底,无法观察分层),C错误;
D、区分亲代(全15N)与子代DNA的密度差异(如中带或轻带),可推断复制方式(半保留、全保留等),这是探究DNA复制方式的关键,D正确。
故选D。
7. 原癌基因c-MYC在70%的肿瘤细胞中高表达,与肿瘤的发生、发展等密切相关,是肿瘤治疗的重要靶点。下列治疗肿瘤的措施中不可行的是( )
A. 将该基因定向敲除
B. 改变该基因的碱基序列
C. 导入与该基因mRNA互补的miRNA
D. 导入正常的c-MYC基因
【答案】D
【解析】
【详解】A、原癌基因c-MYC在70%的肿瘤细胞中高表达,与肿瘤的发生、发展等密切相关。定向敲除c-MYC基因可抑制其表达,可治疗肿瘤,A不符合题意;
B、改变该基因的碱基序列,可抑制该基因的异常表达,可治疗肿瘤,B不符合题意;
C、导入与该基因mRNA互补的miRNA可抑制c-MYC的mRNA翻译,减少该基因的表达,可治疗肿瘤,C不符合题意;
D、导入正常c-MYC基因可能进一步增加该基因的表达量,加剧肿瘤发展,不能治疗肿瘤,D符合题意。
故选D。
8. 眨眼反射是一个保护性反射,由眼轮匝肌(面神经支配)和提上睑肌(动眼神经支配)的交替舒张与收缩完成。部分经过训练的人可以长时间不眨眼。下列叙述错误的是( )
A. 面神经和动眼神经均属于脑神经
B. 眨眼反射属于条件反射,其中枢在小脑
C. 眨眼反射活动可受到大脑皮层的分级调节
D. 可以长时间不眨眼的人,其眨眼反射没有消退
【答案】B
【解析】
【详解】A、面神经和动眼神经均属于脑神经,脑神经共12对,主要分布于头面部,A正确;
B、眨眼反射是生来就有的非条件反射,其中枢在脑干,而非小脑,B错误;
C、大脑皮层可通过分级调节抑制低级中枢(如脑干)的活动,因此眨眼反射可受大脑调控,C正确;
D、眨眼属于非条件反射,非条件反射不会消退,长时间不眨眼是大脑皮层抑制了反射的进行,但反射弧仍完整,不会消退,D正确。
故选B。
9. G1和G2是某组织细胞膜表面的两种受体蛋白,肾上腺素、胰高血糖素能分别和G1、G2结合,激活腺苷酸环化酶,并通过一系列的信号转导通路使磷酸化酶活化,催化糖原水解为葡萄糖,升高血糖浓度。下列有关说法错误的是( )
A. 肾上腺素和胰高血糖素对血糖的调节相互协同
B. 肝细胞的细胞膜表面可能存在G1和G2蛋白
C. 磷酸化酶活化受阻会导致糖原积累,血糖升高
D. 下丘脑可通过交感神经促使细胞分泌胰高血糖素
【答案】C
【解析】
【详解】A、肾上腺素和胰高血糖素均能升高血糖,两者在血糖调节中表现为协同作用,A正确;
B、肝细胞是分解糖原的主要场所,其细胞膜表面需存在G1和G2受体以响应肾上腺素和胰高血糖素的信号,B正确;
C、磷酸化酶活化受阻时,糖原无法水解为葡萄糖,导致糖原积累,从而导致血糖因缺乏补充而降低,C错误;
D、下丘脑通过交感神经直接作用于胰岛A细胞,促进胰高血糖素分泌,属于神经-体液调节,D正确。
故选C。
10. 下图为某兴趣小组探究生长素类调节剂(2,4-D)促进插条生根的最适浓度时所进行的预实验结果(该插条无生长素时不生根)。下列说法错误的是( )
A. 该实验中,用于实验的插条可能带有一定量的芽或幼叶
B. 根据实验结果,2,4-D具有低浓度促进生根、高浓度抑制生根的特点
C. 根据实验结果可以确定,促进插条生根的最适2,4-D浓度在8~12ppm之间
D. 通过预实验可缩小实验自变量范围,减小实验误差,节省人力、物力、财力
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据题干“该插条无生长素时不生根”可知,对照组有内源生长素,其可能来源于插条带有的芽或幼叶,A正确;
B、由图可知,浓度为 4、8、12ppm 时,根的数量多于对照组(浓度 0),体现 “低浓度促进生根”;浓度为 16ppm 时,根的数量少于对照组,体现 “高浓度抑制生根”。因此 2,4-D 具有低浓度促进、高浓度抑制生根的特点,B正确;
C、根据预实验结果,促进生根效果最好的2,4-D浓度为8ppm和12ppm,所以促进插条生根的最适2,4-D浓度在8~12ppm之间,C正确;
D、预实验的目的是为正式实验摸索条件,通过预实验可缩小实验自变量(2,4-D 浓度)的范围,减少人力、物力、财力的浪费,但预实验不能减小实验误差,D错误。
故选D。
11. 研究表明,原始生物体内的氨基酸种类可能较少,且在蛋白质合成过程中,同一密码子常被翻译成不同的氨基酸。根据以上信息,下列分析错误的是( )
A. 原始生物由同一个基因指导合成的多个蛋白质的结构可能不同
B. 原始生物体内的每种氨基酸可能具有更多种类的密码子
C. 现代生物密码子和氨基酸的一一对应关系极大减少了翻译错误
D. 现代生物体内的蛋白质合成机制经历了漫长的进化过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、原始生物的同一密码子可翻译为不同氨基酸,导致同一基因转录的mRNA翻译出不同蛋白质,结构可能不同,A正确;
B、由于原始生物体内的氨基酸种类少,可推知每种氨基酸对应的密码子可能较多,B正确;
C、现代生物的密码子和氨基酸不是一一对应关系,一种氨基酸可对应一种或多种密码子,C错误;
D、从原始到现代的蛋白质合成机制差异需通过长期进化形成,D正确。
故选C。
12. 雌性哺乳动物有两条X染色体,一条来自母亲,一条来自父亲,在发育过程中,其中一条X染色体会随机失活。最新研究表明,来自母亲的X染色体会导致认知能力受损,加速大脑衰老。特纳氏综合征患者只有一条X染色体,即性染色体组成为XO。下列叙述正确的是( )
A. X、Y染色体上的基因完全不同,决定了两性之间的差异
B. 不同来源X染色体上同一基因表达的差异与表观遗传无关
C. 不同特纳氏综合征患者出现认知能力障碍的概率都相同
D. 题干所述研究结果为解释两性之间大脑衰老速率的差异提供了依据
【答案】D
【解析】
【详解】A、X和Y染色体在减数分裂时能部分配对,说明存在同源区段,并非基因完全不同。两性差异主要由性染色体上的基因差异决定,但并非完全无相同基因,A错误;
B、X染色体失活是表观遗传的典型现象,通过DNA甲基化等修饰使基因表达受抑制,因此不同来源X染色体上同一基因的表达差异与表观遗传有关,B错误;
C、特纳氏综合征患者的X染色体可能来自父亲或母亲。若来自母亲,其携带的X染色体可能导致认知障碍;若来自父亲,则可能影响较小。因此患者认知障碍概率与X染色体来源相关,并非相同,C错误;
D、题干指出母源X染色体加速大脑衰老,而女性有两条X(其中一条随机失活),男性仅一条X(来自母亲)。该研究可解释两性大脑衰老速率的差异,D正确。
故选D。
13. 蓟马是一类常见的植物害虫,其体型微小、移动能力较差,有明显的趋蓝光特性。研究人员连续3年调查了某玫瑰园中蓟马种群的数量变化,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 可用标记重捕法调查蓟马的种群数量和种群密度
B. 出生率下降是12~4月蓟马种群数量下降的根本原因
C. 第2~3年种群内外部生物因素变化使蓟马种群K值下降
D. 在玫瑰园内悬挂蓝色的粘虫板可以有效防治蓟马虫害
【答案】D
【解析】
【详解】A、标记重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物。根据题意,蓟马体型微小、移动能力较差,不适合用标记重捕法调查其种群数量和种群密度,A错误;
B、种群数量下降的根本原因是出生率小于死亡率,而不是单纯出生率下降,B错误;
C、图中仅体现了蓟马种群数量的变化,无法得出第2-3年种群内外部生物因素变化使蓟马种群K值下降的结论,C错误;
D、根据题意,蓟马有明显的趋蓝光特性,在玫瑰园内悬挂蓝色的粘虫板可以诱杀蓟马,有效防治蓟马虫害,D正确。
故选D
14. 历史上,塞罕坝曾为林木葱茏的皇家猎苑,后由于过度垦伐,逐渐变成了茫茫荒原。1962年以来,塞罕坝人通过半个世纪的艰苦奋斗,在此建成了世界上面积最大的人工林场,创造了荒原变林海的人间奇迹。下列叙述正确的是( )
A. 荒原变林海的过程中发生了初生演替,物种数量增多
B. 改造后的塞罕坝生物多样性的直接价值明显大于间接价值
C. 塞罕坝的变迁说明人类的活动能改变群落演替的方向和速度
D. 若人类不再对塞罕坝林场进行干预,塞罕坝林场会迅速变成荒原
【答案】C
【解析】
【详解】A、初生演替发生在无植被覆盖且无土壤的环境(如火山岩、冰川泥),而塞罕坝原有森林被破坏后土壤条件仍存在,应为次生演替,A错误;
B、生物多样性的间接价值(如调节气候、保持水土)通常远大于直接价值(如旅游、科研),改造后的塞罕坝生态功能显著,间接价值更大,B错误;
C、人类活动(如植树造林)可加速群落演替并改变其方向(从荒原恢复为林海),C正确;
D、演替至稳定阶段的生态系统具有一定抵抗力稳定性,停止干预后不会迅速退化,D错误。
故选C。
15. 食物链包括捕食食物链和碎屑食物链,两者的起点不同。如图所示为某湖泊生态系统中的食物链。下列有关叙述错误的是( )
A. 轮虫、枝角类和桡足类等属于碎屑食物链的第二营养级
B. 狗鱼处于两个营养级,其种群生物量少于鲫鱼所在营养级的生物量
C. 草鱼和鲤鱼的同化量约占水生植物同化量的10%~20%
D. 鲢鱼数量增多可在一定程度上增加浮游藻类的数量
【答案】C
【解析】
【详解】A、碎屑食物链的起点是有机碎屑,轮虫、枝角类和桡足类等属于碎屑食物链的第二营养级,A正确;
B、狗鱼可处于第三营养级和第四营养级,根据能量流动逐级递减的特点,狗鱼种群的生物量应少于鲫鱼所在营养级(第二营养级)的生物量,B正确;
C、第二营养级不止包括草鱼和鲤鱼,草鱼和鲤鱼的同化量与水生植物同化量的比值应当小于10%~20%,C错误;
D、鲢鱼数量增多,会增加对轮虫、枝角类和桡足类等的捕食,从而减少对浮游藻类的摄食,所以会在一定程度上增加浮游藻类的数量,D正确。
故选C。
16. 科研人员从白星花金龟幼虫虫粪中筛选出2株菌株N1、N2,二者均能有效降低粪便堆肥过程中的NH3释放量。单独使用N1或N2(CK)的除NH3效果与同时使用N1和N2(N1+N2)的除NH3效果如图所示,N1+N2组的平板中,N1的划线与N2的相互交叉。下列叙述错误的是( )
A. 培养基需经高压蒸汽灭菌,且待其冷却后才能接入菌种
B. 据图可知,同时使用N1和N2时除NH3效果比单独使用更好
C. 通过划线交叉处菌落数量变化可初步确定两菌株是否相互干扰
D. 可利用NH3选择性液体培养基筛选形成的菌落较大的目的菌
【答案】D
【解析】
【详解】A、微生物培养前需要先将培养基进行高压蒸汽灭菌,待其冷却后再接入菌种,否则高温会杀死菌种,导致培养失败,A正确;
B、据图可知,N1+N2组的NH3释放量明显低于CK组的NH3释放量,这表明同时使用N1和N2时除NH3效果比单独使用更好,B项正确;
C、如果划线交叉处的菌落数量与未交叉处相比没有明显变化,说明两菌株之间可能不存在相互干扰,如果划线交叉处两菌株的菌落数量明显减少,则说明二者之间可能存在相互干扰,C项正确;
D、菌落是微生物在固体培养基上繁殖形成的肉眼可见的子细胞群体,液体培养基中无法形成菌落,D项错误。
故选D。
二、非选择题∶本题共5小题,共52分。
17. 为了明确开花后高温干旱逆境对小麦产量的影响,选用中麦36和济麦22两个小麦品种,在大田试验条件下设置高温(HT)、干旱(DS)、高温干旱复合胁迫(DHS)3种逆境处理,以自然环境为对照(CK),比较不同逆境处理对小麦产量的影响,结果如表所示。回答下列问题∶
品种
处理
产量/(kg·hm-2)
穗数/(104穗·hm-2)
穗粒数
千粒重/g
中麦36
CK
8933
520.1
44.2
46.2
HT
7326.9
498.3
39.6
43
DS
5464.8
506.7
37.8
37.7
DHS
5345.3
496.7
37
35.7
济麦22
CK
9229.8
538.8
42.4
47.1
HT
75489
522.5
41.1
45.2
DS
6786.2
522.5
40.5
42.6
DHS
6199.7
515
38.7
40.2
(1)干旱对小麦光合作用的影响主要表现在__________(答出2点)等方面,导致有机物的积累量下降。
(2)高温胁迫下,类囊体膜受损,导致________含量下降,此时小麦的光补偿点(光合速率与呼吸速率相等时的光照强度)________(填“升高”或“降低”),原因是________。
(3)根据实验结果,三种逆境处理对小麦产量的影响大小关系是____,在农业生产中可通过____来缓解高温和干旱胁迫。根据产量的变化与表中所示因素的关系可知,增加____是提高产量的重要因素。
(4)表中小麦产量不能代表小麦植株的生物量,原因是____。
【答案】(1)物质运输减慢、气孔关闭导致CO2吸收减少、叶面积减少
(2) ①. 光合色素 ②. 升高 ③. 类囊体膜受损导致光合能力下降,需要更强的光照强度才能使光合速率等于呼吸速率
(3) ①. 高温干旱复合胁迫>干旱>高温 ②. 浇水 ③. 穗粒数和千粒重
(4)小麦植株的生物量是小麦植株中的有机物含量,小麦产量是小麦种子中的有机物含量
【解析】
【分析】分析题意,本实验目的是研究开花后高温干旱逆境对小麦产量的影响,实验的自变量是不同处理情况以及小麦品种,因变量是小麦产量,据此分析作答。
【小问1详解】
干旱会导致植物体内缺水(影响物种运输等),气孔开放程度降低,叶片面积减少,因此,干旱对小麦光合作用的影响主要表现在物质运输减慢、气孔关闭导致CO2吸收减少、叶面积减少等方面。
【小问2详解】
高温胁迫下,类囊体膜(其上含有色素)受损,导致光合色素的含量下降。类囊体膜受损使光反应产生的ATP和NADPH减少,光合作用减弱,要使光合速率与呼吸速率相等,需要更强的光照强度来增强光合作用,故小麦的光补偿点会升高。
【小问3详解】
根据实验结果可知,三种逆境处理对小麦产量的影响大小是高温干旱复合胁迫(DHS)>干旱(DS)>高温(HT)。在农业生产中可通过适当遮阴和浇水等措施来缓解高温和干旱胁迫。从表中可以看出,产量的变化主要与穗粒数和千粒重等因素有关,增加穗粒数和千粒重是提高产量的重要因素。
【小问4详解】
小麦植株的生物量是小麦植株中的有机物含量,小麦产量是小麦种子中的有机物含量,故不能用小麦产量代表小麦植株的生物量。
18. 研究人员利用诱变技术,获得了甲、乙、丙三个纯合的短穗水稻品系。已知三个短穗品系均为染色体上的单一基因隐性突变所致(甲、乙、丙三品系的短穗基因分别用a、b、c表示)。利用短穗水稻和正常穗水稻进行杂交实验,结果如图所示。回答下列问题∶
(1)根据杂交2结果判断,B/b、C/c这两对基因的位置关系是____;统计发现,F2中的正常穗植株略多于短穗植株,若没有发生新的突变,也不考虑致死情况,此现象出现的原因可能是____。
(2)经DNA测序发现,b基因比B基因多56个碱基对,此种变异属于____(填“基因突变”或“染色体变异”);b基因控制合成的蛋白质比B基因控制合成的蛋白质少388个氨基酸,氨基酸数量减少的原因是____。
(3)已知A/a、B/b这两对基因独立遗传。让杂交1与杂交2的F1进行杂交获得F2,若F2完全随机传粉,不发生其他变异,理论上F3的短穗植株占____。若短穗植株占比显著大于该值,则从传粉方式角度分析,原因可能是____。
(4)研究人员最近又获得了一个新的短穗突变水稻品系丁,欲探究此新突变是否为细胞质基因突变,请写出简要的实验思路和预期结果及结论。实验思路____。预期结果及结论____。
【答案】(1) ①. 位于一对同源染色体上 ②. 形成配子时,B/b、C/c这两对基因所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换
(2) ①. 基因突变 ②. 碱基对增添导致b基因转录mRNA中终止密码子提前出现,使翻译提前终止
(3) ①. 23/128 ②. 水稻主要进行自花传粉
(4) ①. 用正常穗水稻和品系丁短穗水稻作亲本进行正反交 ②. 若正反交的结果不同,总是与母本一致,则为细胞质基因突变;否则,不是细胞质基因突变
【解析】
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
已知三个纯合的短穗品系均为染色体上的单一基因隐性突变所致,则甲、乙、丙品系的基因型分别为aaBBCC、AAbbCC、AABBcc。若B/b、C/c两对基因位于非同源染色体上,则杂交2的F1均为正常穗,F2正常穗∶短穗=9∶7;若B/b、C/c两对基因位于一对同源染色体上,则杂交2的F1为正常穗,基因型为AABbCc,产生的配子为ABc和AbC两种,雌雄配子随机结合,F2正常穗∶短穗=1∶1,当B/b、C/c这两对基因所在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换时,会产生ABC和Abc两种重组类型配子,使得F2中的正常穗植株占比提高。
【小问2详解】
b基因比B基因多56个碱基对,属于碱基对增添导致的基因突变,不属于染色体变异。合成的蛋白质中氨基酸数量减少,原因是碱基对增添导致b基因转录的mRNA中终止密码子提前出现,使翻译提前终止。
【小问3详解】
A/a、B/b这两对基因独立遗传,B/b、C/c两对基因位于一对同源染色体上,杂交1的F1基因型为AaBBCC,杂交2的F1基因型为AABbCc,二者杂交获得F2,F2随机授粉,根据基因自由组合定律,将A/a单独计算,将B/b、C/c单独计算,过程如下∶Aa与AA杂交,F2为AA∶Aa=1∶1,F2随机交配,F3中AA∶Aa∶aa=9∶6∶1,aa(短穗)占1/16,其余为正常穗,占15/16;BBCC与BbCc杂交,F2为BBCc∶BbCC=1∶1,F2产生的配子为BC∶Bc∶bC=2∶1∶1,配子间随机结合,F3中BBcc(短穗)占1/16,bbCC(短穗)占1/16,其余均为正常穗,占7/8.综合计算,正常穗占(15/16)×(7/8)=105/128,短穗占1-105/128=23/128.水稻既能自花传粉,也能异花传粉。自花传粉时,F2的AA、Aa分别自交,F3短穗占1/8,正常穗占7/8;BBCc、BbCC分别自交,F3短穗占1/8+1/8=1/4,正常穗占3/4,综合计算,短穗占1-(7/8)×(3/4)=11/32=44/128,短穗占比显著增大。因此,从传粉方式角度分析,水稻应主要进行自花传粉。
【小问4详解】
可利用正反交实验判断品系丁的突变是否为细胞质基因突变。若正反交的结果不同,总是与母本一致,则为细胞质基因突变,受精时受精卵的细胞质主要来自卵细胞,所以细胞质遗传呈现母系遗传特点;若正反交的结果相同,则为细胞核基因突变,不属于细胞质基因突变。
19. 监测结果显示,近期在我国高发的流感中,99%以上为甲型流感。为寻找防控甲型流感的新思路,研究人员在传统中药“桑菊饮”的基础上改良出一款排毒茶,并以犬肾细胞为实验材料,研究排毒茶抑制甲型流感病毒的机制,结果如图所示(A组为直接杀灭病毒试验,B组为吸附病毒试验,C组为病毒复制试验)。回答下列问题∶
(1)当甲型流感病毒侵入机体时,________将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞________并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号。同时辅助性T细胞分裂、分化并分泌________作用于B细胞,促进其增殖、分化产生________。
(2)犬肾细胞对甲型流感病毒易感,可推测犬肾细胞表面具有________。在机体中,当甲型流感病毒侵入细胞内部时,________会识别并裂解被病原体感染的靶细胞,此过程中靶细胞的裂解死亡属于________。
(3)根据结果分析,排毒茶抑制甲型流感病毒的机制为________,其作用效果与排毒茶浓度的关系是__________。
【答案】(1) ①. 抗原呈递细胞 ②. 表面的特定分子发生变化 ③. 细胞因子 ④. 浆细胞和记忆B细胞
(2) ①. 特异性受体 ②. 细胞毒性T细胞 ③. 细胞凋亡
(3) ①. 排毒茶主要抑制甲型流感病毒复制 ②. 在实验浓度范围内,随着浓度的升高,排毒茶对病毒复制的抑制作用增强
【解析】
【分析】体液免疫:病原体侵入机体后,一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,这为激活B细胞提供了第一个信号,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这为激活B细胞提供了第二个信号,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞,细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程,浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合,抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。
【小问1详解】
病原体侵入机体后,一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取,这为激活B细胞提供了第一个信号,抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞,辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这为激活B细胞提供了第二个信号,辅助性T细胞开始分裂、分化,并分泌细胞因子,B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞,细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程,浆细胞产生和分泌大量抗体。
【小问2详解】
病毒侵入机体的组织细胞要与细胞表面特异性受体相识别,犬肾细胞对甲型流感病毒易感,可推测犬肾细胞表面具有相应的特异性受体。病毒侵入细胞内部后,需要借助细胞毒性T细胞识别并裂解感染的细胞,此过程中靶细胞的裂解死亡属于细胞凋亡。
【小问3详解】
排毒茶对甲型流感病毒的直接杀灭和吸附试验结果显示,高中低浓度的排毒茶对甲型流感病毒的直接杀灭和吸附作用都很微弱,复制试验显示高浓度的排毒茶对病毒复制的抑制作用显著,说明排毒茶主要抑制甲型流感病毒的复制。由图C可知,在实验浓度范围内,随着浓度的升高,排毒茶对病毒复制的抑制作用增强。
20. “稻—虾”是一种立体种养模式,在稻田中放养小龙虾,虾壳和虾粪可作为水稻的肥料,小龙虾还能取食稻田里的杂草和害虫,该模式取得了显著的经济效益和生态效益。回答下列问题:
(1)害虫属于影响水稻种群数量的________(填“密度”或“非密度”)制约因素。不同水稻害虫生活在水稻的不同部位,偏好的取食部位也不同,它们占据着不同的________。稻田中水稻植株高度参差不齐,这________(填“属于”或“不属于”)群落的垂直结构。
(2)“稻—虾”立体种养模式取得了显著的经济效益和生态效益,这体现了生物多样性的________价值,该模式下的稻田比普通稻田的抵抗力稳定性更强,原因是__________。小龙虾摄食杂草和害虫,可使水稻增产,从能量流动角度分析,原因是________。
(3)为保证该模式正常高效运行,第一年不宜投入过多小龙虾,这主要体现了生态工程的________原理。
【答案】(1) ①. 密度 ②. 生态位 ③. 不属于
(2) ①. 直接价值和间接 ②. “稻—虾”立体种养模式下的稻田中物种更丰富,营养结构更复杂,自我调节能力更强 ③. 调整了能量流动关系,使能量持续高效地流向水稻
(3)协调
【解析】
【分析】生态农业是一个农业生态经济复合系统,将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来,以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业,又是农业生产、加工、销售综合起来,适应市场经济发展的现代农业。与传统农业相比,生态农业的优点有实现对物质再循环利用;实现对能量的多级利用,提高了能量的利用率;有利于生态环境的保护等。
【小问1详解】
天敌属于影响种群数量的密度制约因素。不同物种的栖息空间、食物等不同,它们占据着不同的生态位。水稻属于种群,不是群落,不存在群落的垂直结构。
【小问2详解】
“稻—虾”立体种养模式取得了显著的经济效益和生态效益,分别体现了生物多样性的直接价值和间接价值。该模式下的稻田中物种更丰富,营养结构更复杂,自我调节能力更强,故抵抗力稳定性更强。小龙虾摄食杂草和害虫,减少了水稻的竞争者和捕食者,使能量更多地流向水稻,从而实现增产。
【小问3详解】
适量投入小龙虾考虑到了生物与环境、生物与生物的协调与平衡,主要体现了生态工程的协调原理。
21. 血栓病是心脑血管疾病中死亡率和严重致残率较高的重大疾病之一。组织纤溶酶原激活剂(t-PA)可选择性高效激活血栓中的纤溶酶原生成纤溶酶,后者可水解血栓中纤维蛋白,使血管畅通,故t-PA能应用于预防和治疗急性心肌梗死等血栓性疾病。研究人员获取t-PA基因的cDNA,利用pUC19质粒、pPIC9K质粒构建基因表达载体,过程如图所示,图中①②③④表示过程。回答下列问题∶
注∶pPIC9K质粒中的AmpR、KanR表示标记基因,Ori表示复制原点,带箭头的序列表示启动子,指示线指示酶切位点。
(1)图示过程中,需要用到DNA连接酶、逆转录酶的过程分别是__________、__________(填图中的数字)。经过程②③获取的目的基因含有山羊β-酪蛋白/CMV杂合启动子,故构建重组质粒时,宜选用限制酶__________对pPIC9K质粒进行酶切。
(2)挑选未发情的成年母兔肌肉注射促性腺激素,连续注射4天后与公兔配种,第5天后手术取卵,这些步骤的目的是__________。将重组质粒导入受体细胞内,再通过__________技术获得转基因兔。待转基因母兔产仔后收集其乳汁,将乳汁离心获得乳清,采用__________方法检测乳清中是否存在t-PA.
(3)用纤维蛋白平板溶圈法测定纯化乳清中t-PA的活性。在含有纤维蛋白(呈乳白色)和纤溶酶原的平板上打出大小相同的孔隙,将t-PA标准品和待测样品加入各孔隙中,在37℃条件下培养至出现透明圈,测定各透明圈的直径,参照标准曲线即可测得t-PA的活性。该检测方法的原理∶若t-PA的活性高,则__________,透明圈直径大。
【答案】(1) ①. ②④ ②. ① ③. Sac Ⅰ、SnaB Ⅰ
(2) ①. 促进雌兔超数排卵,与公兔配种后获得多枚受精卵,作为转基因的受体细胞 ②. 胚胎移植 ③. 抗原-抗体杂交
(3)t-PA激活纤溶酶原生成的纤溶酶含量高,水解纤维蛋白多
【解析】
【分析】1、目的基因的获取的方法有: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、标记基因和复制原点等。
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:分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
过程②和④中将DNA片段与质粒连接,需要DNA连接酶,过程①利用mRNA获得cDNA,需要逆转录酶。已知经过过程②③获取的目的基因含有山羊β-酪蛋白/CMV杂合启动子,故构建重组质粒时,不需要保留pPIC9K质粒的启动子,但需要保留复制原点和标记基因等,且最好使用双酶切,故宜选用Sac Ⅰ、SnaB Ⅰ两种限制酶对pPIC9K质粒进行酶切。
【小问2详解】
挑选未发情的成年母兔肌肉注射促性腺激素,连续注射4天后与公兔配种,第5天后手术取卵,这些步骤的目的是促进雌兔超数排卵,与公兔配种后获得多枚受精卵,作为转基因的受体细胞。将重组质粒导入受体细胞内,再通过早期胚胎培养、胚胎移植技术获得转基因兔。待转基因母兔产仔后收集其乳汁,将乳汁离心获得乳清,采用抗原-抗体杂交方法检测乳清中是否存在t-PA。
【小问3详解】
已知t-PA可选择性高效激活血栓中的纤溶酶原生成纤溶酶,后者可水解血栓中的纤维蛋白。在含有纤维蛋白(不透明)和纤溶酶原的平板中加入t-PA,若t-PA的活性高,则t-PA激活纤溶酶原生成的纤溶酶含量高,水解纤维蛋白多,透明圈直径大。
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