内容正文:
松江二中10月月考
“生态工程师”河狸
资料1:河狸适应半水生生活,以树皮、嫩树叶和水生植物为食,偶尔食粪以维持肠道微生
物平衡。它们利用树枝、泥土等材料建造提坝,形成池塘以保护巢穴。尽管不同地区河狸巢
穴结构有明显差异,但基本构造如图所示。
资料2:由于人类的大量猎捕,曾使某地区河狸种群近乎消失。随着保护措施的推进,河狸
重回此地繁衍。研究表明,河狸的筑坝行为可增加该地土壤中氮、磷、钾等主要养分含量,
其对当地生态系统的影响详见下表。
面积(公顷)
河狸住所
年份
河狸筑坝
形成的池塘
森林
湿草甸
润草甸
河狸塘
河狸坝
1927
2563
134
19
47
入口
1988
102
880
457
1323
(1)根据资料1,河狸在生态系统中属于」
(编号选填)
①生产者②初级消费者③次级消费者
④第一营养级⑤第二营养级
⑥分解者
(2)根据资料1,有关河狸对环境适应性的分析不合理的是。(单选)
A.因啃咬树枝而进化出了发达的咬肌B.将巢穴入口建在水下是自然选择的结果
C.尾巴宽大扁平如舵利于水中生活D.不同地区巢穴结构不同与环境差异有关
(3)下表为该生态系统能量流经河狸所在营养级及其下一营养级的情况(表中数值代表能量,
单位为×10kJ),则两者间的营养级效率为
用于生长发育繁殖的能量
呼吸作用散失的能量
流向分解者的能量
河狸所在营养级
780
1220
400
下一营养级
150
210
100
(4)结合上述资料,河狸被誉为“生态工程师的原因是其可以影响或改变该地区的
。(多
选)
A.群落演替的方向
B.水循环、氮循环等物质循环
C.生态系统的营养结构
D.生态系统能量的根本来源
在河狸生活的地区,还生存着一种习性与河狸相近的植食性动物—海狸鼠。为探究河
狸重新出现对海狸鼠产生的影响,研究人员测定了当地生态系统中河狸与海狸鼠的时间活动
模式,研究结果见图a和图b。
·河狸
-海狸鼠(有河狸)
-…海狸鼠
。·…海狸鼠无河狸)
0:00
6:00
12:00
18:00
24:00
0:00
6:00
12:00
18:00
24:00
天中的时间(小时)
天中的时间(小时)
图a
图b
(5)下列有关图a的说法正确的是
(多选)
A.河狸与海狸鼠的生态位完全重叠
B.河狸与海狸鼠都主要在夜间活动
C.河狸的昼夜活动强度均高于海狸鼠
D.河狸与海狸鼠一天中活动时间段错峰
(6)据图b,河狸的存在影响了海狸鼠的时间活动模式,请从种间关系的角度分析该变化的生
物学意义
(7)结合所学知识与本题所有信息推测,若该地区的河狸种群数量持续增加,可能会对当地
生态系统产生的影响有。(编号选填)
①更多生物的时间活动模式改变
②能量金字塔倒置
③自我调节能力改变
④种群的空间结构改变
⑤增加生物多样性
⑥降低生物多样性
二、回答下类问题:
PD-1
细胞质膜
1.我国科研团队发现5-氟尿
嘧啶(5-「U)能抑制T淋巴细胞
KLHΠ22基因
2Z22L①
中KLHL22基因的表达,KLHL22
PD-
蛋白可促进PD-1蛋白进入蛋白
KHH22
酶体被降解,从而减少细胞质膜
蛋白酶体
表面的PD-1蛋白(如图1所示),
2
mR
HN
T淋巴细胞
而PD-1蛋白可影响T淋巴细胞
FU
00
对肿瘤的免疫作用。
图1
(1)在图1的KLHL22基因表达中,化合物①和②的差别表现在
A.碱基种类
B.碱基数目
C.五碳糖类型
D.空间结构
(2)由图1所示的5-氟尿嘧啶(5-FU)结构判断,该化合物的组成元素中和葡萄糖不同的
是
(3)据图1及所学知识分析,5-FU进入T淋巴细胞的方式是
A.自由扩散
B.协助扩散
C.主动运输
D.胞吞作用
(4)下列细胞或生物中,从基因表达的时空特征来判断,和图1所示的过程最相似的是
A.乳酸菌
B.叶肉细胞
C.大肠杆菌
D.骨骼肌细胞
(⑤)除了图1所示细胞结构外,参与PD-1蛋白的合成、加工、转运至细胞质膜以及降解过程
的细胞结构还包括
A.线粒体
B.核糖体
C.中心体
D.细胞骨架
(6)研究人员在敲除KLHL22基因(KO)和未敲除KLHL22基因的小鼠(WT)体内接种黑
色素瘤细胞,然后分别注射PD-1抗体和等量的生理盐水,最后检测数天后肿瘤大小,结果
如图2所示。据题干和图2分析,下列表述正确的是
A.5-FU可增加质膜上PD-1数量
OKO+生理盐水
2.03
口WT+生理盐水
B.PD-1抗体能增强机体抗肿瘤能力
1.5
。KO+PD-1抗体
两组数据
口WT+PD-1抗体
差异极显著
C.敲除KLHL22基因不利于杀死肿瘤细胞
0
两组数据
D.KLHL22基因表达量增加可增加质膜上PD-1数量
0.
差异不显著
0
81012141618
天数
图2
川,包括结肠癌在内的癌细胞通常会发生染色体非整倍
染色体分离正常
染色体分离异常
体变异,科学家发现此类变异很可能与有丝分裂末期分
裂沟的退化有关。分裂沟退化会产生双核的四倍体细胞
分裂沟正常
分裂沟退化↓
(如图3所示),继而可能发生细胞调亡、产生四倍体后
代或产生非整倍体后代等情况。
o80o
二倍体细胞
四倍体细胞
图3
()在正常的细胞分裂过程中,保证亲子代细胞遗传信息相同的行为包括
A.间期DNA复制
B.前期染色质螺旋化成染色体
C.中期染色体整齐地排列在赤道面
D.后期着丝粒分裂,染色单体分离
(8)图中的四倍体细胞可能发生调亡,这是和细胞坏死不同的细胞死亡方式,两者的差异表
现在
A.是否会激发免疫反应
B.是否会对周围健康细胞造成影响
C.是否受遗传信息控制,程序性发生
D.是否发生细胞膜破裂,内容物释放到细胞外
(9)根据图信息和所学知识分析,有可能产生双核四倍体细胞,并最终导致非整倍体变异的
因素包括
0
①分裂沟退化
②同源染色体联会
③同源染色体分离
④姐妹染色单体移向同一极
⑤同源染色体移向同一极
3.脆性X综合征(FXS)患者是由于X染色体上编码F蛋白的基因(F基因)序列中,三个
核苷酸(CGG)发生多次重复所致。重复序列拷贝数与智力有关,且不稳定,从一代传至下
一代时逐渐增加。正常人有5-55个CGG拷贝,当重复序列拷贝数大于200为全突变,男性
全突变患者均有智力低下,以中重度为主,女性全突变50%-70%可有不同程度的智力低下,
多为轻中度。在遗传咨询时,通过调查构建图1所示的家系图,该家系部分个体「基因的
cDNA(体外经特定过程合成的DNA)片段检测结果如图2所示。
口○正常男女
■●患病男女
0户产w06108其段
个
大小
一
一
550bp
-←-308hp
注:泳道空表示任何位置均无产物。
图1
图2
()下列有关遗传咨询的一般步骤,下列说法错误的是
A.需要通过询问家族史,进行临床检查和实验室检查做出诊断
B.运用遗传学基本原理和方法,推算再发风险,预测发病的危险性
C.可以确定胎儿是否患病,以便家属做出决策
D.可杜绝遗传病的发生,从而提高人口素质
(2)FXS患者X染色体上F基因序列中,三个核苷酸(CGG)发生多次重复,这种变异属于
A.易位
B.基因重组
C.基因突变
D.染色体重复
(3)临床观察发现,FXS的男患者通常比女患者症状严重,据图2推测,FXS病症的叙述正
确的是
A.FXS患者的CGG发生多次重复,使F基因无法复制
B.男性FXS患者的F基因无法表达
C.女性FXS患者的症状较轻是由于部分F基因表达
D.Ⅱ-5不携带致病基因,其子女患病是由于自身突变所致
研究发现,FS发病严重程度与CGG的重复次数有关。科研人员提出对这一现象的解释,
如图3所示。
GGCGGCGGC..GGCGGCGGC
GGCGGCGGC-GGCGGCGGC
→0G66G6CGGS9660G6
GGCGGCGGCGGCGGCGGC
6e9G:996096Cg9
子链
局部滑落并折盈
图3
扩展的三核苷酸重复序列
(4)据图3可知,以含有CGG重复序列的单链为
合成子代DNA链时,子链3端
容易滑落并折叠,随3'方向的继续延伸,会导致子链
(⑤)哺乳动物中,胞嘧啶甲基化易发生在CG二核苷酸处,已知CGG重复序列紧邻F基因起
始密码子对应的位置。结合图2中cDNA片段检测结果推测,Ⅱ-3的CGG重复序列导致F
基因表达情况发生变化的分子机制可能是
研究表明,FS与智力和情绪障碍有关,患者会出现冲动和癫痫等症状。Y一氨基丁酸
(GABA)为海马区神经元分泌的抑制性神经递质。有证据表明,F蛋白与神经元上的GABA
受体结合后激活受体的功能,使GABA调控通路发挥正常功能。
(⑥)请将下列英文字母填入表格适合的位置,补充实验方案,进一步提供新的证据。
A.野生型小鼠
B.F基因敲除的小鼠C.生理盐水
D.GABA受体激活剂E.突触前膜
F.突触后膜
组别
3
实验动物
海马区内注射物质
C
C
检测指标
的电位变化
(7)实验结果若为
则说明上述结论成立。
5
4.短期轻度压力的调节
应激状态下,机体可通过神经-体液-免疫调节以恢复生理稳态。最新研究发现,短期轻
度压力引发的适度免疫激活会促进细胞因子儿-22的产生,从而减轻焦虑并对精神健康产生
保护作用。部分机制如图1所示。
…压力
IL-22
肠道
大脑
脑脊液
正常菌群
脑屏障
隔区神经元
血管内皮细胞
IL
IL-22R
一细胞骨架
连接蛋白
辅助性T细胞
减轻焦虑
图1
(1)压力会使下丘脑-垂体-肾上腺”轴活动增强,进而激活肠道相关细胞的炎症和凋亡信号。
下列表述中正确的是。
A.压力状态下通过交感神经,促进肾上腺皮质激素的分泌
B.肾上腺皮质激素含量较高时,对下丘脑的抑制作用会增强
C.无压力的状态下,小肠上皮细胞不会发生细胞调亡现象
D.压力状态下,肠道蠕动加速,有利于吸收更多营养物质
(2)如图1所示,压力状态会增加小鼠肠道的通透性,从而激活免疫
。其中,辅助性T
细胞可以参与过程。(编号选填)
①第一道防线②第二道防线
③第三道防线
④特异性免疫⑤非特异性免疫
⑥细胞免疫⑦体液免疫
(3)据图1写出L-22从产生部位到发挥作用过程中依次经过的内环境:
。(编号选填并
排序)
①消化液②组织液③血浆④脑脊液
(4)实验证明,L-22之所以能够穿过血脑屏障进入大脑隔区,是由于在压力状态下血脑屏障
会出现局部的暂时性破坏,与此有关的因素可能包括血管内皮细胞。
A.遗传信息发生改变
B.细胞骨架发生重构
6
C.胞间连接蛋白降解
D.连接蛋白表达量下降
(⑤)Fos蛋白可广泛作为神经元接受刺激产生兴奋的标志。检测小鼠大脑隔区内表达cFos蛋
白的神经元的数量时会发现:短期轻度压力下正常小鼠相较于L-22缺失型小鼠,其表达
cFos蛋白的神经元的数量
A.较多
B.较少
C.无明显差异
D.无法确定
为了研究L-22的抗抑郁作用,研究人员开展了对小鼠进行药物千预相关实验。将L-22
粉剂用PB$缓冲液溶解,得到稀释液后进行注射,并通过社交互动率评估抑郁样行为。分组
处理和实验结果如表1和图2。
组别
处理
2.0
1
对照组+
社交互动率
1.5
1.0
2
社交挫败模型组+
对照组+L-22稀释液
0.0
组别
社交挫败模型组+L-22稀释液
图2
*表示存在差异,*数量越多表示差异越显著。
(6)表1中空格所对应的实验处理方式应该是
A.不做处理
B.蒸馏水
C.生理盐水
D.PBS缓冲液
(7)实验结果表明,注射外源性L22可以显著缓解社交挫败应激所导致的小鼠抑郁样行为。
据此推测与第4组实验数据存在显著差异的组别有。(编号选填)
①第1组
②第2组
③第3组
(8)据题意和已有知识,分析长期滥用抗生素可能会引发的不良后
果
5.内共生学说认为,叶绿体的祖先可能是蓝细菌,蓝细菌被原始真核细胞摄入后在细胞质
内繁殖,并在共生过程中逐渐演化为叶绿体。光合酵母的成功构建为这一学说提供了支持。
()大量证据表明,内共生现象普遍存在。下列观察中,可作为支持叶绿体内共生证据的有
A.叶绿体和蓝细菌都含有生物膜
>
B.叶绿体内的DNA为环状分子,与原核生物相似
C.叶绿体内膜与细菌质膜的蛋白质与脂质比值相似
D.叶绿体的蛋白质合成机制更类似于细菌,而非真核生物
(2)叶绿体己失去了其祖先蓝细菌的某些功能特性。基于进化理论分析,蓝细菌的基因组在
共生后发生的变化是
。(编号选填)》
①淘汰全部不利于共生的基因
②有利于共生的基因频率不断提高
③朝着有利于共生的方向发生基因突变
为支持内共生学说,研究者在酵母细胞内构建了光合蓝细菌内共生体。首先,基于Z$
质粒构建工程蓝细菌—SynJEC菌株,过程如图所示。重组ZS质粒进入蓝细菌后,其内的
整合区域会以一定的频率插入蓝细菌拟核DNA中,并随着蓝细菌DNA的复制而复制。
日的基因1
目的基因2
S代:链霉素杭性基因
Sp:壮观霉素抗性基因
整合区域日
重组7S质粒
转化扩增
涂布平板
∏筛选鉴定
蓝细菌受体细胞
拟核DNA
SynJEC菌株
工程蓝细菌一SynJEC菌株的构建流程
(3)在使用黏性末端各异的限制酶将目的基因1和目的基因2先后插入ZS质粒时,下列限制
酶选用方案中最佳的是
。(编号选填)
梅1
酶1
酶1
酶2
酶1
酶4
酶3
酶4
目的基因1
日的基因1
日的基因2
日的基因2
①
②
③
④
(4)在上图中的涂布平板”阶段,正确的无菌操作流程是
。(编号排序)
①灼烧涂布棒②在酒精灯火焰旁涂布
③培养基高压蒸汽灭菌
④置于超净工作台操作⑤在酒精灯火焰旁倒平板
(⑤)已知ZS质粒不能在蓝细菌内复制。据题干和图3信息推断,研究者选用ZS质粒而非其
它载体的主要原因是
A.ZS质粒含有多种标记基因
B.ZS质粒可通过转化操作进入蓝细菌
C.在克隆中消除质粒上无关的DNA区域
D.能减轻质粒复制给受体细胞造成的负担
(6)根据题意和研究人员的设计思路,在使用选择培养基筛选克隆菌株时,形成菌落的蓝细
菌
A.仅抗链霉素
B.仅抗壮观霉素
C.既抗链霉素又抗壮观霉素
D.对链霉素和壮观霉素均敏感
(T)为进一步检测SynJEC菌株构建是否成功,需对目标DNA片段进行PCR扩增和凝胶电泳
鉴定,PCR扩增应选择下列引物中的
③
>
SynJEC菌株拟核T)NA
百
随后,研究者再借助细胞融合技术构建光合酵母,后者的工作原理如下图所示。已知蓝
细菌光合作用的主要产物是蔗糖,且留在细胞内;野生酵母几乎不能利用蔗糖作为碳源。
酵母
光
ADP+P
iATP○葡萄糖
蔗糖O口+OO
内共生SynJEC菌株在酵母中的工作原理
内共生的SynJEC菌株
(8)据研究人员的设计意图分析,ZS质粒上携带的目的基因1和目的基因2应是
。(编
号选填)
①蔗糖分解酶基因②蔗糖转运蛋白基因
③光合作用相关基因
④糖酵解相关酶基因⑤葡萄糖转运蛋白基因
(9)在判断光合酵母是否构建成功时,设计培养基配方时应考虑;
在检测构建成功的
9
光合酵母的增殖速度时,设计培养基配方时应考虑。(编号选填)
①不加琼脂②不添加有机碳源③提高氮源的占比④增加生长因子的占比
(10)检测发现,构建的光合酵母生长速度比野生酵母慢。研究人员试图提升关键酶单个分子
的活性以解决这一问题,为此下列策略合理的是
A.导入关键酶的编码基因
B.强化关键酶编码基因的转录
C.对关键酶编码基因进行定向进化
D.提高关键酶编码mRNA的翻译速率
10