精品解析:河北省名校联考2025-2026学年高三上学期11月期中生物试题
2025-11-17
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2份
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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 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.97 MB |
| 发布时间 | 2025-11-17 |
| 更新时间 | 2025-11-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54964114.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三生物考试
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 大肠杆菌分泌的细胞外囊泡(OMV)可以携带蛋白质、核酸等,OMV 可以实现基因转移、信号传递等不同生理功能。下列有关大肠杆菌OMV 的推测不合理的是( )
A. OMV 的产生与细胞的生物膜系统密切相关
B. 大肠杆菌分泌 OMV 的过程需要消耗能量
C. OMV 携带的核酸可能使其他菌体获得新性状
D. OMV 是大肠杆菌与其他胞体进行信息交流的媒介
2. 与动物细胞类似,植物细胞也会发生细胞自噬。植物细胞自噬发生时,胞内物质、衰老或损伤的细胞器等通过具双层膜结构的自噬小泡运输进入液泡进行降解。下列叙述错误的是( )
A. 自噬小泡与液泡发生融合过程依赖于生物膜的流动性
B. 液泡可以合成多种水解酶,用于降解运入液泡的损伤细胞器
C. 细胞自噬清除错误折叠的蛋白质,有助于维持细胞的正常功能
D. 细胞自噬过程中,被液泡降解后的产物可被细胞重新利用
3. 胡杨耐盐的机制之一是通过细胞膜或液泡膜上的 酶和 逆向转运蛋白,将细胞质基质中的Na+转运到细胞外或液泡中,以维持细胞质基质的低Na+水平,相关机制如图所示。下列说法错误的是( )
A A侧表示细胞外或液泡内,B侧表示细胞质基质
B. 该机制中,H+运入液泡的方式和Na+进入液泡的方式相同
C. 逆向转运蛋白转运物质时会发生自身构象的改变
D. 酶磷酸化受到抑制不会影响Na+的转运
4. EZH2 是一种组蛋白甲基转移酶,能使染色体上的组蛋白甲基化,抑制靶基因表达。KDM6A 是组蛋白去甲基化酶,可以“擦除”组蛋白的甲基化。正常情况下二者功能处于动态平衡,研究发现EZH2 过表达或KDM6A 缺失可能导致多种肿瘤的发生。下列推测合理的是( )
A. EZH2 催化组蛋白甲基化会引起靶基因碱基序列改变
B. EZH2 过表达所影响的靶基因可能是抑癌基因
C. EZH2 活性随着 KDM6A 活性的增强而增强
D. 使KDM6A 过表达有利于预防多种肿瘤的发生
5. 三体(某条染色体比正常体细胞中多1条)受精卵在分裂过程中三条同源染色体中的一条随机丢失,使细胞中染色体数目恢复正常的现象称为“三体自救”,过程如图所示。现有一对表现正常的夫妇,生下一个患有红绿色盲的女儿。涉及的变异仅考虑图示染色体数目变异,下列说法正确的是( )
A. 理论上发生“三体自救”时出现双亲二体与单亲二体的概率相同
B. 三体受精卵发生“三体自救”时应是正在联会的同源染色体随机丢失
C. 若图中染色体为这对夫妇的X染色体,异常生殖细胞由父本产生
D. 若图中染色体为这对夫妇的X染色体,女儿应为单亲二体
6. 人体感染诺如病毒后,常出现恶心、呕吐、腹痛、腹泻、低热、肌肉酸痛等症状。下列相关分析正确的是( )
A. 呕吐会导致人体消化道这一内环境中的物质排出体外
B. 严重腹泻时,只补水即可维持机体细胞外液渗透压不变
C. 机体处于低热持续期细胞代谢较强,产热量等于散热量
D. 人感到肌肉酸痛是机体内相应刺激引起的一种反射
7. 果实在成熟过程中出现呼吸强度突然升高,之后下降的现象,称为呼吸跃变(标志着果实由成熟阶段走向衰老阶段)。香梨采摘后果实乙烯产生速率及呼吸速率(用单位时间内CO2释放量表示)的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中显示,采摘后的香梨呼吸速率的峰值出现在第15天左右
B. 呼吸跃变过程中果实细胞中自由水/结合水的值会有上升变化
C. 低温条件下储存香梨果实,可使其呼吸跃变提前,利于延长储存期
D. 据图推测,乙烯可能通过促进果实的细胞呼吸来促进果实的成熟
8. 蚊子喜温暖、潮湿的环境,是传播寨卡热、登革热和黄热病等疾病的“元凶”。下列说法错误的是( )
A. 蚊子可吸食人的血液,体现了蚊子与人的捕食关系
B. 温度和水分是影响蚊子种群数量的非密度制约因素
C. 蚊子的生态位由蚊子的栖息地、食物、天敌等决定
D. 通过改变蚊子的生活环境可以抑制蚊子种群数量的增长
9. 合理的放牧强度利于草原可持续利用的同时,有助于生态环境保护。根据中度干扰假说,一个生态系统处在中等程度干扰时,能够维持最高的物种多样性。经测定某草原在不同放牧强度下的物种多样性情况如图所示,下列说法错误的是( )
A. 图中草原物种多样性与放牧强度关系的研究结果支持中度干扰假说
B. 低放牧强度下物种多样性低的原因可能是优势种挤占了其他生物的生存空间
C. 该草原放牧强度应控制在4.35羊单位·hm-2,以保证获得羊的最大产量
D. 适度放牧会使草原的营养结构复杂,从而提高草原的抵抗力稳定性
10. 为了获得同时具有植物A和植物B优良性状的新型植株,科研人员采取了植物体细胞杂交技术,部分过程如图,下列说法错误的是( )
A. 为便于观察细胞融合状况,植物A和B的外植体可以分别选择幼根和叶片
B. 过程①使用了果胶酶和纤维素酶,应该在低渗溶液中进行
C. 过程②可用高Ca2+-高pH融合法诱导,该过程利用了细胞膜的流动性
D. 过程③的培养基中可添加适量的生长素类和细胞分裂素类植物生长调节剂
11. iPS 细胞可以分化成神经细胞、心肌细胞、肝细胞等,用来治疗对应的疾病。实验室中获得iPS细胞的流程如图,下列说法正确的是( )
A. 图中获得iPS细胞的过程中遗传物质未发生改变,基因的表达发生了变化
B. 体外培养iPS细胞时,在含有95%CO2和5%O2的混合气体的培养箱中进行
C. iPS细胞分化成神经元及心肌细胞的过程体现了细胞的全能性
D. 若图中iPS 细胞用于图中小鼠的疾病治疗,一般不会发生免疫排斥反应
12. 红茶是新鲜茶叶经脱水、揉捻、发酵等工序制成的。氨基酸含量的增加,可提高茶汤的鲜爽度。科研人员研究了不同条件对茶汤中氨基酸含量的影响,结果如表所示。下列说法正确的是( )
处理方式
酶液浓度
0
0.25%
0.5%
0.75%
1%
1.25%
1.5%
揉捻15 min,纤维素酶
2.2%
2.24%
2.25%
2.35%
2.44%
2.53%
2.6%
揉捻25 min,纤维素酶
2.25%
2.27%
2.31%
2.37%
2.45%
2.51%
2.55%
揉捻15 min,蛋白酶
2.2%
2.32%
2.4%
2.38%
2.37%
2.36%
2.35%
揉捻25 min,蛋白酶
2.25%
2.32%
2.4%
2.42%
2.43%
2.43%
2.44%
A. 该实验的自变量是揉捻时间、酶的种类,因变量是茶汤中氨基酸的含量
B. 在用纤维素酶处理的条件下,揉捻25 min 的氨基酸含量均大于揉捻15 min的
C. 在酶液浓度大于1%的条件下,使用纤维素酶的效果好于使用蛋白酶的效果
D. 该实验共同使用纤维素酶和蛋白酶能够更好地为反应提供活化能
13. BTLA在T淋巴细胞等免疫细胞表面普遍表达,是一种抑制性的免疫检查点。肿瘤细胞表面的HVEM 与T细胞表面的BTLA结合后,可以抑制T细胞的增殖和活化,减弱T细胞反应,而与T细胞表面的LIGHT结合后,可以促进T细胞的活化。下列说法错误的是( )
A. 细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解肿瘤细胞,从而发挥免疫监视功能
B. BTLA 在免疫细胞表面普遍表达,不利于正常机体内环境稳态的维持
C. 上述HVEM 与BTLA、LIGHT结合的过程体现了细胞膜具有信息交流的功能
D. 阻断肿瘤细胞上HVEM与T细胞上 BTLA 的信号通路有利于机体清除肿瘤细胞
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分。
14. 强光胁迫会导致大豆出现光抑制现象。接近光饱和点的强光会导致大豆的光系统II(PSII)出现可逆失活,失活状态的PSII加强了能量耗散,以避免受到进一步破坏。该过程中起重要作用的是参与构成PSII的D1蛋白。强光下D1即开始降解,其净损失率与PSII单位时间接受的光量子数呈正相关。编码D1的psbA基因定位于叶绿体基因组,科研人员尝试将蓝细菌psbA导入大豆细胞核(纯合品系R),结果发现在强光下D1的降解率并没有下降,但光饱和点提高了。下列说法正确的是( )
A. 强光下D1的降解速率可超过其补充速率
B. PSII等吸收的光能一部分储存在ATP、NADPH中
C. 品系R的核psbA表达产物应定位于叶绿体基质
D. 强光下气孔关闭,可能导致C5的含量迅速降低,阻碍暗反应的进行
15. 家蚕(2n=28)为ZW型性别决定。其蚕卵有圆形和椭圆形,受常染色体上的一对等位基因B、b控制,并且存有假母系遗传现象(子代总是表达母本基因型决定的性状),如图为相关杂交实验,下列叙述正确的是( )
A. 据图可判断蚕卵形状中圆形是显性性状
B. 两组杂交实验中F2的基因型均为Bb
C. 蚕卵形状的遗传符合基因分离定律
D. 家蚕中椭圆形个体的基因型只有两种
16. 在生物实验设计中,为排除无关变量的干扰,常常需要设计对照实验。现利用5只健康家兔(编号①~⑤号)进行实验,探究影响血糖调节的因素。家兔的注射剂量和生理指标均按单位体重计算,设计实验流程如图所示。下列选项分析错误的是( )
A. 首次注射将①号作对照,则可以排除时间因素对②~⑤号低血糖症的影响
B. 二次注射中除⑤号之外,其他家兔均能快速缓解低血糖症状
C. ②~⑤号首次注射的胰岛素含量只要做到等量,即能对实验结果不造成影响
D. 为避免首次注射影响到二次注射结果,两次注射间隔的时间越长越好
17. 研究人员研究了不同浓度营养盐(含氮、磷、铁的盐)总体水平对两种单细胞藻混合培养时生长状况的影响,结果如图所示。下列有关分析错误的是( )
A. 用抽样检测法调查藻类数量时,要待细胞全部沉降到计数室的底部时再计数
B. 与高盐混合培养相比,低盐混合培养时的硅藻细胞密度明显增加
C. 在高盐溶液中,随着时间的推移,青岛大扁藻细胞密度将会一直不断增加
D. 根据上述实验结果推测,富营养化的水体可能更适合青岛大扁藻生长
18. 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速,如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列叙述错误的是( )
A. 若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列
B. 扩增目的基因时,利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3'-端进行子链合成
C. 导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
D. 利用农杆菌转化法可将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
19. 干旱是威胁粮食安全的主要环境因素之一。科研工作者用15%的PEG模拟干旱胁迫,研究干旱胁迫下外源ABA(脱落酸)对玉米植株相关生理指标的影响,检测结果如下。请回答下列问题:
组别
检测指标
气孔导度
/(mmol⋅m-2⋅s-1)
蒸腾速率
/(mmol⋅m-2⋅s-1)
净光合速率
/(mmol⋅m-2⋅s-1)
叶绿素含量
/(mg.dm-2)
CK
0.13
3.5
23
22
PEG
0.09
2.7
14
8
ABA
0.05
2.0
18
17
ABA+PEG
0.06
2.3
16
15
注:气孔导度表示气孔开放程度。
(1)根据表中指标变化分析,干旱胁迫下玉米植株_______________以减少水分流失,________________导致叶片变黄。
(2)ABA在玉米植株中的主要合成部位是________________。实验结果说明外施ABA会________________(填“加重”或“缓解”)干旱胁迫对玉米植株生长的抑制,判断依据是________________。
(3)研究人员发现了玉米植株中一种与干旱有关的转录因子ZmHsf28,根据前期已有的研究结果得出结论:ZmHsf28通过促进ABA 的合成增强抗旱性。请在图中丁组( )处补充第三种突变体的类型,并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果________________。
(4)请结合以上研究提出一条培育抗旱玉米植株的思路:________________。
20. 某水稻品系的育性由一对等位基因M、m控制,M为雄性可育基因,m为雄性不育基因,雌配子的活力正常。现有综合性状优良的雄性不育系A,通过基因工程导入雄性可育基因M和红色荧光蛋白基因R,使其恢复育性,得到雄性可育系B,如图所示。请回答下列问题:
(1)综合性状优良的雄性不育系A在育种中可以作________________(填“父本”或“母本”),其在杂交育种操作上的优点是________________。
(2)雄性可育系B自交,后代中________________(填“能”或“不能”)发出红色荧光的雄性不育,约占_________________。
(3)为提高雄性可育系B自交后代中 mm 的比例,科学家在雄性可育系B中导入基因P(含有P基因的花粉失活),得到保持系C(自交产生不育系A 和保持系C),则基因P应导入图中________________号染色体。保持系C可产生________种雌配子,雄配子的基因型为_________________。
(4)现让雄性不育系A 与雄性可育纯合植株杂交,得到的F1再分别与(3)中的保持系C进行一次正交和反交,综合考虑正反交结果,F2中雄性不育植株所占的比例为________________。
21. 司美格鲁肽是用于治疗2型糖尿病的药物,其有效成分为GLP-1类似物。GLP-1是由人体肠道细胞分泌的一种多肽激素,可通过促进胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌、提高胰岛素受体敏感性等途径降低血糖。GLP-1促进胰岛素分泌的机制如图所示。请回答下列问题:
(1)人体肠道细胞产生的GLP-1通过________________运输到达胰岛B细胞与细胞膜上的__________结合并传递信息,促进___________内流,使胰岛素分泌增加。
(2)2型糖尿病患者注射司美格鲁肽能够避免因药量过多引发低血糖症状,说明司美格鲁肽发挥作用的前提是_________________。正常情况下,人体内需要源源不断地产生GLP-1,以维持GLP-1含量的动态平衡,主要原因是________________。
(3)结合GLP-1的化学本质分析,科研人员为实现其作为药物口服使用,在研发过程中要解决哪些问题?________________(答出两点)。
(4)司美格鲁肽能延缓胃排空、增强饱腹感、抑制食欲,使人减少进食量,进而控制、降低体重。许多体重正常的非糖尿病患者,也想通过使用司美格鲁肽实现“躺瘦”,根据以上信息,结合所学生物学知识,谈谈这样做可能带来的健康风险:________________(答出两点)。
22. 东安湖生态公园是成都建设“公园城市”的重要组成部分。东安湖建设过程中,在经过场地清理、基底翻耕及土壤改良后开始蓄水,根据蓄水进度进行水下植物种植、水下动物投放,之后择时进行食藻虫(以水体中的藻类、腐屑、悬浮物颗粒、有害菌类等为食)、微生物投放。请回答下列问题:
(1)沉水植物、动物群落构建是东安湖生态修复重要的工程。沉水植物能通过________________(写出两个)提升水质。投放的动物以肉食性鱼类为主,滤食性、杂食性鱼类为辅,同时投放虾、螺、贝等底栖动物,使水生生态系统的________________复杂,提高该系统的稳定性。
(2)上述东安湖的建设过程中,采取了_________________等措施为系统的生物组分创造了有利条件,以维持系统的自生。
(3)水体中藻类含量过多、泥沙含量高是水体透明度差的主要原因。东安湖生态工程采取了沉泥沙、减营养、投放食藻虫等策略提升水体透明度。从种间关系的角度分析投放食藻虫提升水体透明度的原理:________________。
(4)东安湖公园具有诸多功能,其中最主要的是湿地生态功能,例如:________________(至少写出两个)等。
23. 如图表示利用大肠杆菌生产干扰素的部分操作,质粒A中的 lacZ基因可用于“蓝白斑”筛选。lacZ基因的表达产物β-半乳糖苷酶可分解无色化合物X-gal 而使菌落显蓝色,不含lacZ基因的菌落则呈白色。回答下列问题:
限制酶
BamH I
Bcl I
Sma I
EcoR I
识别序列及切割位点(5′→3′)
G↓GATCC
T↓GATCA
CCC↓GGG
G↓AATTC
(1)采用PCR技术扩增干扰素基因时,在反应体系中除加入引物、dNTP、缓冲液、Mg2+外,还需要加入________________。测得干扰素基因非模板链的部分序列为5'-ATCTACGCGCTCATCCG……CGCAGCAATGAGTAGCG-3'。科研小组尝试设计了如下4种引物,其中适合用于扩增干扰素基因的一对引物是________________(选填序号)。
①5'-GACTACTCGCGCATCTA-3
②5'-ATCTACGCGCTCATCCG-3'
③5'-CGCAGCAATGAGTAGCG-3'
④5'-CGCTACTCATTGCTGCG-3'
(2)为了使质粒A 和干扰素基因能正确连接构建重组质粒B,设计干扰素基因的引物时在两种引物的_______________端分别添加限制酶________________的识别序列,且选用限制酶______________切割质粒A,酶切后的质粒A 和干扰素基因片段通过________________(填“E. coli”或“T4”)DNA 连接酶作用后获得重组质粒。
(3)若干扰素基因与质粒A正确连接,则图中重组质粒B上M处的部分序列是5'-TGA_________________GCG-3'。
(4)为了达到筛选目的,根据所用载体质粒的遗传特性,受体大肠杆菌需具备________________敏感和________________缺陷等特征。筛选时,将转化后的菌液经稀释后接种于含________________的培养基上,经培养后挑取白色的单菌落,即为目标工程菌。
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高三生物考试
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. 大肠杆菌分泌的细胞外囊泡(OMV)可以携带蛋白质、核酸等,OMV 可以实现基因转移、信号传递等不同生理功能。下列有关大肠杆菌OMV 的推测不合理的是( )
A. OMV 的产生与细胞的生物膜系统密切相关
B. 大肠杆菌分泌 OMV 的过程需要消耗能量
C. OMV 携带的核酸可能使其他菌体获得新性状
D. OMV 是大肠杆菌与其他胞体进行信息交流的媒介
【答案】A
【解析】
【详解】A、大肠杆菌为原核生物,仅有细胞膜这一种生物膜,不具备由细胞器膜和核膜构成的生物膜系统。OMV的形成可能与细胞膜有关,但与“生物膜系统”无直接关联,A错误;
B、分泌OMV的过程属于胞吐作用,需要消耗细胞代谢产生的能量(如ATP),B正确;
C、OMV携带的核酸(如质粒DNA)可能通过转化作用进入其他细菌,使其获得新性状(如抗药性),C正确;
D、OMV携带的蛋白质或核酸可作为信号分子,介导大肠杆菌与其他细胞间的信息交流,D正确;
故选A。
2. 与动物细胞类似,植物细胞也会发生细胞自噬。植物细胞自噬发生时,胞内物质、衰老或损伤的细胞器等通过具双层膜结构的自噬小泡运输进入液泡进行降解。下列叙述错误的是( )
A. 自噬小泡与液泡发生融合的过程依赖于生物膜的流动性
B. 液泡可以合成多种水解酶,用于降解运入液泡的损伤细胞器
C. 细胞自噬清除错误折叠的蛋白质,有助于维持细胞的正常功能
D. 细胞自噬过程中,被液泡降解后的产物可被细胞重新利用
【答案】B
【解析】
【详解】A、自噬小泡与液泡的融合需要生物膜的流动性,这是生物膜的结构特点,例如胞吞、胞吐等过程均依赖于此,A正确;
B、液泡中的水解酶由核糖体合成后,经内质网和高尔基体加工后运输至液泡,液泡本身不具备合成酶的功能,B错误;
C、细胞自噬可清除错误折叠的蛋白质,避免其积累干扰细胞正常活动,从而维持细胞稳态,C正确;
D、自噬降解产生的物质(如氨基酸、核苷酸等)可被细胞回收利用,参与新物质的合成或供能,D正确。
故选B。
3. 胡杨耐盐的机制之一是通过细胞膜或液泡膜上的 酶和 逆向转运蛋白,将细胞质基质中的Na+转运到细胞外或液泡中,以维持细胞质基质的低Na+水平,相关机制如图所示。下列说法错误的是( )
A. A侧表示细胞外或液泡内,B侧表示细胞质基质
B. 该机制中,H+运入液泡的方式和Na+进入液泡的方式相同
C. 逆向转运蛋白转运物质时会发生自身构象的改变
D. 酶磷酸化受到抑制不会影响Na+的转运
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据题干信息可知,图中Na+的转运方向是从细胞质基质中转运到细胞外或液泡中,故A侧表示细胞外或液泡内,B侧表示细胞质基质,A正确;
B、由图可知,H+运入液泡的过程需要消耗ATP释放的能量,Na+进入液泡的过程需要消耗H+顺浓度梯度运出液泡释放的势能,二者都是主动运输,B正确;
C、Na+−H+逆向转运蛋白属于载体蛋白,载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,C正确;
D、H+−ATP酶磷酸化受到抑制,会抑制H+的转运,影响膜两侧H+的浓度梯度,进而抑制Na+的转运,D错误。
故选D。
4. EZH2 是一种组蛋白甲基转移酶,能使染色体上的组蛋白甲基化,抑制靶基因表达。KDM6A 是组蛋白去甲基化酶,可以“擦除”组蛋白的甲基化。正常情况下二者功能处于动态平衡,研究发现EZH2 过表达或KDM6A 缺失可能导致多种肿瘤的发生。下列推测合理的是( )
A. EZH2 催化组蛋白甲基化会引起靶基因碱基序列改变
B. EZH2 过表达所影响的靶基因可能是抑癌基因
C. EZH2 活性随着 KDM6A 活性的增强而增强
D. 使KDM6A 过表达有利于预防多种肿瘤的发生
【答案】B
【解析】
【详解】A、EZH2催化组蛋白甲基化属于表观遗传修饰,仅改变组蛋白的化学修饰状态,不会改变靶基因的碱基序列,A错误;
B、EZH2过表达会增强对靶基因的抑制,若靶基因是抑癌基因(如控制细胞周期或促进凋亡的基因),其表达被抑制可能导致细胞异常增殖,引发肿瘤,B正确;
C、EZH2与KDM6A功能拮抗(一个甲基化,一个去甲基化),但题干未表明两者活性直接相关,动态平衡不意味着活性同步变化,C错误;
D、KDM6A过表达可去除组蛋白甲基化,KDM6A过表达会过度“擦除”组蛋白甲基化,干扰正常基因调控,不一定利于预防肿瘤,D错误。
故选B。
5. 三体(某条染色体比正常体细胞中多1条)受精卵在分裂过程中三条同源染色体中的一条随机丢失,使细胞中染色体数目恢复正常的现象称为“三体自救”,过程如图所示。现有一对表现正常的夫妇,生下一个患有红绿色盲的女儿。涉及的变异仅考虑图示染色体数目变异,下列说法正确的是( )
A. 理论上发生“三体自救”时出现双亲二体与单亲二体的概率相同
B. 三体受精卵发生“三体自救”时应是正在联会的同源染色体随机丢失
C. 若图中染色体为这对夫妇的X染色体,异常生殖细胞由父本产生
D. 若图中染色体为这对夫妇的X染色体,女儿应为单亲二体
【答案】D
【解析】
【详解】A、三体受精卵中三条同源染色体中的一条随机丢失,由于三条染色体中每条丢失的概率相同,所以理论上出现双亲二体:单亲二体=2:1,概率不相同,A错误;
B、联会发生在减数分裂过程中,而三体受精卵进行的是有丝分裂,不会发生联会,B错误;
C、红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,设相关基因为B、b,一对表现正常的夫妇生下一个患有红绿色盲的女儿,则母亲的基因型应为XBXb,父亲的基因型为XBY,女儿的Xb基因来自母亲,所以异常生殖细胞(含两条X染色体)是由母本产生的,C错误;
D、若图中染色体为这对夫妇的X染色体,女儿患有红绿色盲,基因型为XbXb,其两条X染色体都来自母亲(母本产生了含两条Xb的异常生殖细胞),所以女儿应为单亲二体(两条染色体来自同一亲本),D正确。
故选D。
6. 人体感染诺如病毒后,常出现恶心、呕吐、腹痛、腹泻、低热、肌肉酸痛等症状。下列相关分析正确的是( )
A. 呕吐会导致人体消化道这一内环境中的物质排出体外
B. 严重腹泻时,只补水即可维持机体细胞外液渗透压不变
C. 机体处于低热持续期细胞代谢较强,产热量等于散热量
D. 人感到肌肉酸痛是机体内相应刺激引起的一种反射
【答案】C
【解析】
【详解】A、消化道内的物质不属于内环境(细胞外液),呕吐排出的是消化道内容物,属于体外,A错误;
B、严重腹泻会丢失大量水和无机盐,仅补水无法维持渗透压平衡,需补充电解质,B错误;
C、低热持续期体温相对稳定,此时产热量与散热量相等,C正确;
D、肌肉酸痛是乳酸积累或病毒刺激引起的,未经过完整的反射弧,不属于反射,D错误。
故选C。
7. 果实在成熟过程中出现呼吸强度突然升高,之后下降的现象,称为呼吸跃变(标志着果实由成熟阶段走向衰老阶段)。香梨采摘后果实乙烯产生速率及呼吸速率(用单位时间内CO2释放量表示)的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中显示,采摘后的香梨呼吸速率的峰值出现在第15天左右
B. 呼吸跃变过程中果实细胞中自由水/结合水的值会有上升变化
C. 低温条件下储存香梨果实,可使其呼吸跃变提前,利于延长储存期
D. 据图推测,乙烯可能通过促进果实的细胞呼吸来促进果实的成熟
【答案】C
【解析】
【详解】A、从图中CO2曲线(代表呼吸速率)可知,呼吸速率峰值出现在第15天左右,A正确;
B、呼吸跃变时细胞代谢旺盛,自由水与结合水的比值会上升(自由水越多,代谢越旺盛),B正确;
C、低温会抑制呼吸作用相关酶的活性,应延迟呼吸跃变(而非“提前”),从而延长储存期,C错误;
D、图中乙烯产生速率上升后,呼吸速率也随之上升,推测乙烯可能通过促进细胞呼吸来促进果实成熟,D正确。
故选C。
8. 蚊子喜温暖、潮湿的环境,是传播寨卡热、登革热和黄热病等疾病的“元凶”。下列说法错误的是( )
A. 蚊子可吸食人的血液,体现了蚊子与人的捕食关系
B. 温度和水分是影响蚊子种群数量的非密度制约因素
C. 蚊子的生态位由蚊子的栖息地、食物、天敌等决定
D. 通过改变蚊子的生活环境可以抑制蚊子种群数量的增长
【答案】A
【解析】
【详解】A、蚊子吸食人血是为了获取营养(如雌蚊产卵所需),并不以人体为食导致个体死亡,属于寄生关系而非捕食关系,A错误;
B、非密度制约因素指与种群密度无关的因素(如气候、温度、降水),温度和水分属于此类,B正确;
C、生态位由物种的栖息地、食物、天敌及其在群落中的地位共同决定,C正确;
D、改变蚊子生活环境(如清除积水)可破坏其繁殖条件,从而抑制种群增长,D正确。
故选A。
9. 合理的放牧强度利于草原可持续利用的同时,有助于生态环境保护。根据中度干扰假说,一个生态系统处在中等程度干扰时,能够维持最高的物种多样性。经测定某草原在不同放牧强度下的物种多样性情况如图所示,下列说法错误的是( )
A. 图中草原物种多样性与放牧强度关系的研究结果支持中度干扰假说
B. 低放牧强度下物种多样性低的原因可能是优势种挤占了其他生物的生存空间
C. 该草原的放牧强度应控制在4.35羊单位·hm-2,以保证获得羊的最大产量
D. 适度放牧会使草原的营养结构复杂,从而提高草原的抵抗力稳定性
【答案】C
【解析】
【详解】A、中度干扰假说认为一个生态系统处在中等程度干扰时,能够维持最高的物种多样性。从图中可以看出,在放牧强度为4.35羊单位·hm-2(中等干扰程度)时,物种多样性指数最高,物种数量最多,所以图中草原物种多样性与放牧强度关系的研究结果支持中度干扰假说,A正确;
B、低放牧强度下,由于对草原干扰程度低,优势种可能会因为竞争优势,挤占其他生物的生存空间,从而导致物种多样性低,B正确;
C、虽然放牧强度为4.35羊单位·hm-2时物种多样性最高,但要获得羊的最大产量,需要综合考虑羊的食物资源等因素,不能仅依据物种多样性来确定放牧强度,C错误;
D、适度放牧(中等干扰程度)会使草原的物种多样性增加,营养结构更复杂,自我调节能力更强,从而提高草原的抵抗力稳定性,D正确。
故选C。
10. 为了获得同时具有植物A和植物B优良性状的新型植株,科研人员采取了植物体细胞杂交技术,部分过程如图,下列说法错误的是( )
A. 为便于观察细胞融合状况,植物A和B的外植体可以分别选择幼根和叶片
B. 过程①使用了果胶酶和纤维素酶,应该在低渗溶液中进行
C. 过程②可用高Ca2+-高pH融合法诱导,该过程利用了细胞膜的流动性
D. 过程③的培养基中可添加适量的生长素类和细胞分裂素类植物生长调节剂
【答案】B
【解析】
【详解】A、为便于观察细胞融合状况,植物A和B的外植体可以分别选择幼根和叶片。因为幼根细胞无叶绿体,叶片细胞有叶绿体,通过观察融合细胞中是否出现两种不同颜色的细胞质(幼根细胞的细胞质无色,叶片细胞的细胞质因含叶绿体而呈绿色),可以判断细胞是否发生融合,A正确;
B、过程①是去除细胞壁获得原生质体的过程,使用了果胶酶和纤维素酶。由于原生质体没有细胞壁的保护,在低渗溶液中会吸水涨破,所以该过程应该在等渗溶液中进行,而不是低渗溶液中,B错误;
C、过程②是诱导原生质体融合的过程,可用高Ca2+-高pH融合法诱导。原生质体融合的原理是细胞膜具有流动性,该过程利用了细胞膜的这一特性,使两个原生质体融合在一起,C正确;
D、过程③是脱分化形成愈伤组织的过程,其培养基中可添加适量的生长素类和细胞分裂素类植物生长调节剂,以调控细胞的分裂和分化,D正确。
故选B。
11. iPS 细胞可以分化成神经细胞、心肌细胞、肝细胞等,用来治疗对应的疾病。实验室中获得iPS细胞的流程如图,下列说法正确的是( )
A. 图中获得iPS细胞的过程中遗传物质未发生改变,基因的表达发生了变化
B. 体外培养iPS细胞时,在含有95%CO2和5%O2的混合气体的培养箱中进行
C. iPS细胞分化成神经元及心肌细胞的过程体现了细胞的全能性
D. 若图中iPS 细胞用于图中小鼠的疾病治疗,一般不会发生免疫排斥反应
【答案】D
【解析】
【详解】A、获得iPS细胞时导入了四种转录因子基因,遗传物质发生了改变(添加了外源基因),同时基因的表达也会发生变化,A错误;
B、体外培养动物细胞时,培养箱的气体环境是95%空气(含O2,满足细胞代谢需求)和5%CO2(维持培养液 pH),B错误;
C、细胞全能性是指细胞能发育成完整个体或各种细胞的潜能。iPS细胞分化成神经元、心肌细胞等,仅体现了细胞的分化能力,没有体现细胞的全能性,C错误;
D、iPS细胞由小鼠自身的成纤维细胞诱导而来,用于该小鼠的疾病治疗时,一般不会发生免疫排斥反应,D正确。
故选D。
12. 红茶是新鲜茶叶经脱水、揉捻、发酵等工序制成的。氨基酸含量的增加,可提高茶汤的鲜爽度。科研人员研究了不同条件对茶汤中氨基酸含量的影响,结果如表所示。下列说法正确的是( )
处理方式
酶液浓度
0
0.25%
0.5%
0.75%
1%
125%
1.5%
揉捻15 min,纤维素酶
2.2%
2.24%
2.25%
2.35%
2.44%
2.53%
2.6%
揉捻25 min,纤维素酶
2.25%
2.27%
2.31%
2.37%
2.45%
2.51%
2.55%
揉捻15 min,蛋白酶
2.2%
2.32%
2.4%
2.38%
2.37%
2.36%
2.35%
揉捻25 min,蛋白酶
2.25%
2.32%
2.4%
2.42%
2.43%
2.43%
2.44%
A. 该实验的自变量是揉捻时间、酶的种类,因变量是茶汤中氨基酸的含量
B. 在用纤维素酶处理的条件下,揉捻25 min 的氨基酸含量均大于揉捻15 min的
C. 在酶液浓度大于1%的条件下,使用纤维素酶的效果好于使用蛋白酶的效果
D. 该实验共同使用纤维素酶和蛋白酶能够更好地为反应提供活化能
【答案】C
【解析】
【详解】A、实验的自变量包括揉捻时间、酶的种类和酶液浓度,而选项A仅提到前两者,忽略了酶液浓度的变化,A错误;
B、在纤维素酶处理下,当酶液浓度达到1.5%时,揉捻25min的氨基酸含量(2.55%)低于揉捻15min的(2.6%),因此“均大于”不成立,B错误;
C、当酶液浓度>1%时,纤维素酶处理组的氨基酸含量(如1.5%浓度下2.6%)均高于蛋白酶处理组(如1.5%浓度下2.44%),说明纤维素酶效果更好,C正确;
D、酶的作用是降低反应所需的活化能,而非“提供活化能”,D错误。
故选C。
13. BTLA在T淋巴细胞等免疫细胞表面普遍表达,是一种抑制性的免疫检查点。肿瘤细胞表面的HVEM 与T细胞表面的BTLA结合后,可以抑制T细胞的增殖和活化,减弱T细胞反应,而与T细胞表面的LIGHT结合后,可以促进T细胞的活化。下列说法错误的是( )
A. 细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解肿瘤细胞,从而发挥免疫监视功能
B. BTLA 在免疫细胞表面普遍表达,不利于正常机体内环境稳态的维持
C. 上述HVEM 与BTLA、LIGHT结合的过程体现了细胞膜具有信息交流的功能
D. 阻断肿瘤细胞上HVEM与T细胞上 BTLA 的信号通路有利于机体清除肿瘤细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞毒性T细胞能识别并裂解肿瘤细胞,属于免疫系统的监视功能,A正确;
B、BTLA作为抑制性检查点,可防止免疫过度激活,维持稳态,因此其普遍表达有利于内环境稳态,并非不利于,B错误;
C、HVEM与BTLA、LIGHT结合属于细胞间直接接触传递信号,体现细胞膜信息交流功能,C正确;
D、阻断HVEM-BTLA通路可解除T细胞抑制,增强免疫应答,利于T细胞裂解肿瘤细胞,D正确
故选B。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分。
14. 强光胁迫会导致大豆出现光抑制现象。接近光饱和点的强光会导致大豆的光系统II(PSII)出现可逆失活,失活状态的PSII加强了能量耗散,以避免受到进一步破坏。该过程中起重要作用的是参与构成PSII的D1蛋白。强光下D1即开始降解,其净损失率与PSII单位时间接受的光量子数呈正相关。编码D1的psbA基因定位于叶绿体基因组,科研人员尝试将蓝细菌psbA导入大豆细胞核(纯合品系R),结果发现在强光下D1的降解率并没有下降,但光饱和点提高了。下列说法正确的是( )
A. 强光下D1的降解速率可超过其补充速率
B. PSII等吸收光能一部分储存在ATP、NADPH中
C. 品系R的核psbA表达产物应定位于叶绿体基质
D. 强光下气孔关闭,可能导致C5的含量迅速降低,阻碍暗反应的进行
【答案】AB
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】 A、强光下D1的降解速率可超过其补充速率,导致PSII单位时间接受的光量子数减少,A正确;
B、PSII等吸收的光能一部分储存在ATP、NADPH中,一部分以热能的形式散失,B正确;
C、构成PSII的D1蛋白定位于叶绿体类囊体,C错误;
D、强光下气孔关闭,CO2吸收减少,CO2的固定减慢,C3的还原不变,C5的含量会积累,阻碍暗反应的进行,D错误。
故选AB。
15. 家蚕(2n=28)为ZW型性别决定。其蚕卵有圆形和椭圆形,受常染色体上的一对等位基因B、b控制,并且存有假母系遗传现象(子代总是表达母本基因型决定的性状),如图为相关杂交实验,下列叙述正确的是( )
A. 据图可判断蚕卵形状中圆形是显性性状
B. 两组杂交实验中F2的基因型均为Bb
C. 蚕卵形状的遗传符合基因分离定律
D. 家蚕中椭圆形个体的基因型只有两种
【答案】ACD
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给子代
【详解】AC、存有假母系遗传现象(子代总是表达母本基因型决定的性状),根据F2圆形卵相互交配,后代圆形:椭圆形=3:1,符合一对等位基因的性状分离比,则说明圆形卵是显性性状,AC正确;
B、F2代圆形卵相互交配,后代圆形:椭圆形=3:1,可推测F2的基因型为BB、Bb、bb,B错误;
D、椭圆形个体的母本一定是隐性纯合子,则椭圆形个体不可能出现显性纯合子基因型,只可能是Bb或bb,D正确。
故选ACD。
16. 在生物实验设计中,为排除无关变量干扰,常常需要设计对照实验。现利用5只健康家兔(编号①~⑤号)进行实验,探究影响血糖调节的因素。家兔的注射剂量和生理指标均按单位体重计算,设计实验流程如图所示。下列选项分析错误的是( )
A. 首次注射将①号作对照,则可以排除时间因素对②~⑤号低血糖症的影响
B. 二次注射中除⑤号之外,其他家兔均能快速缓解低血糖症状
C. ②~⑤号首次注射的胰岛素含量只要做到等量,即能对实验结果不造成影响
D. 为避免首次注射影响到二次注射的结果,两次注射间隔的时间越长越好
【答案】ABCD
【解析】
【分析】分析实验流程:首次注射时,①号为对照组,②~⑤号为实验组;第二次注射时,⑤号为对照组,②③④号为实验组,且这三组都会使血糖浓度升高。胰高血糖素能促进肝糖原分解、促进其他物质转化为血糖;注射葡萄糖的组别最先血糖增加。
【详解】A、首次注射,将①号作对照,可以排除生理盐水对②~⑤号低血糖症的影响,A错误;
B、注射的葡萄糖可以直接使血糖浓度增加。注射的胰高血糖素能促进肝糖原分解、促进其他物质转化为糖,注射的氨基酸通过代谢也能转化为糖,因此注射的胰高血糖素和氨基酸均能使血糖升高。由于细胞代谢需要一定的时间,所以二次注射中除⑤号之外,其他家兔的低血糖症状均能得到缓解,但②号能快速缓解,B错误;
C、注射的胰岛素含量及其浓度、实验时间等均属于无关变量,因此②~⑤号首次注射的胰岛素含量要做到等量,这只能保证注射的胰岛素含量对实验结果不造成影响,C错误;
D、为避免首次注射影响到二次注射的结果,两次注射应间隔一定的时间,并不是间隔的时间越长越好,D错误。
故选ABCD。
17. 研究人员研究了不同浓度的营养盐(含氮、磷、铁的盐)总体水平对两种单细胞藻混合培养时生长状况的影响,结果如图所示。下列有关分析错误的是( )
A. 用抽样检测法调查藻类数量时,要待细胞全部沉降到计数室的底部时再计数
B. 与高盐混合培养相比,低盐混合培养时的硅藻细胞密度明显增加
C. 在高盐溶液中,随着时间的推移,青岛大扁藻细胞密度将会一直不断增加
D. 根据上述实验结果推测,富营养化的水体可能更适合青岛大扁藻生长
【答案】BC
【解析】
【分析】据题图可知,低盐时两种单细胞藻类密度一定范围内增加,然后数量达到相对稳定,此时硅藻更适应环境。高盐时,两种单细胞藻类密度一定范围内增加,青岛大扁藻更适应环境。
【详解】A、用抽样检测法时,若未沉降完全,会出现看清细胞,但看不清格线,看清格线,但看不清细胞的情况。为减小误差,要待细胞全部沉降到计数室的底部时再计数,A正确;
B、题图中低盐和高盐组纵坐标刻度值不一样。与高盐混合培养相比,低盐混合培养时的硅藻细胞密度未明显增加,B错误;
C、在高盐溶液中,随着时间的推移,营养物质被消耗,代谢产物积累,青岛大扁藻细胞密度不会一直增加,C错误;
D、由图可知,青岛大扁藻在高盐溶液中比硅藻生长繁殖更加快速,故青岛大扁藻更适宜在富营养化(氮、磷元素含量高)的水体中生长,D正确。
故选BC。
18. 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速,如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列叙述错误的是( )
A. 若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列
B. 扩增目的基因时,利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3'-端进行子链合成
C. 导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
D. 利用农杆菌转化法可将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上
【答案】CD
【解析】
【分析】将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法,农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上。基因表达载体常包括目的基因、启动子、终止子、标记基因。标记基因是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
【详解】A、启动子是位于DNA上RNA聚合酶的结合部位,mRNA是由基因启动子后面的序列编码而来的,若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列,A正确;
B、引物的延伸方向为3'端,扩增目的基因时,利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3'-端进行子链合成,B正确;
C、导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞不是乳腺细胞,而是受精卵或早期胚胎细胞,C错误;
D、农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,根据农杆菌的这一特点,将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因的T-DNA整合到植物细胞中染色体的DNA上,D错误。
故选CD。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
19. 干旱是威胁粮食安全的主要环境因素之一。科研工作者用15%的PEG模拟干旱胁迫,研究干旱胁迫下外源ABA(脱落酸)对玉米植株相关生理指标的影响,检测结果如下。请回答下列问题:
组别
检测指标
气孔导度
/(mmol⋅m-2⋅s-1)
蒸腾速率
/(mmol⋅m-2⋅s-1)
净光合速率
/(mmol⋅m-2⋅s-1)
叶绿素含量
/(mg.dm-2)
CK
0.13
3.5
23
22
PEG
0.09
2.7
14
8
ABA
0.05
2.0
18
17
ABA+PEG
0.06
2.3
16
15
注:气孔导度表示气孔开放程度。
(1)根据表中指标变化分析,干旱胁迫下玉米植株_______________以减少水分流失,________________导致叶片变黄。
(2)ABA在玉米植株中的主要合成部位是________________。实验结果说明外施ABA会________________(填“加重”或“缓解”)干旱胁迫对玉米植株生长的抑制,判断依据是________________。
(3)研究人员发现了玉米植株中一种与干旱有关的转录因子ZmHsf28,根据前期已有的研究结果得出结论:ZmHsf28通过促进ABA 的合成增强抗旱性。请在图中丁组( )处补充第三种突变体的类型,并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果________________。
(4)请结合以上研究提出一条培育抗旱玉米植株的思路:________________。
【答案】(1) ①. 气孔导度降低,蒸腾速率下降 ②. 叶绿素含量下降
(2) ①. 根冠和萎蔫的叶片 ②. 缓解 ③. ABA+PEG组的净光合速率大于PEG组
(3)
(4)通过基因工程培育ZmHsf28高表达或ABA合成量提高的玉米植株
【解析】
【分析】脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
【小问1详解】
从表中数据可知,与对照组(CK)相比,PEG模拟干旱胁迫组(PEG)的气孔导度从0.13mmol⋅m-2⋅s-1降低到0.09mmol⋅m-2⋅s-1,蒸腾速率从3.5mmol⋅m-2⋅s-1降低到2.7mmol⋅m-2s-1,由此可知,干旱胁迫下玉米植株气孔导度降低,蒸腾速率下降以减少水分流失。同时PEG组叶绿素含量从对照组的22mg⋅dm-2降低到8mg⋅dm-2,叶绿素含量下降,叶片中叶绿素对绿光的吸收和反射情况改变,使得叶片看起来变黄。
【小问2详解】
ABA在玉米植株中的主要合成部位是根冠、萎蔫的叶片。从表中数据可知,与PEG组(仅干旱胁迫)相比,ABA + PEG 组(干旱胁迫 + 外施 ABA)的净光合速率较高,叶绿素含量较高,说明外施ABA缓解了干旱胁迫对玉米植株生长的抑制。
【小问3详解】
为验证ZmHsf28通过促进ABA的合成增强抗旱性,本实验中的因变量为ABA含量的变化,自变量为植株的种类,根据实验设计可推测,图中丁组空白处应该为ABA+ZmHsf28双缺失突变体。因为ZmHsf28是促进ABA的合成发挥调节功能,所以如果ABA无法发挥功能,是否存在ZmHsf28对实验结果几乎没有影响,该组与ABA缺失突变体组结果相同,相应的图如下:
【小问4详解】
结合以上研究,培育抗旱玉米植株的思路可以是:通过基因工程技术提高玉米中ZmHsf28的表达水平,或者提高玉米中ABA的合成量,或者同时提高 ZmHsf28表达水平和ABA合成量,从而增强玉米的抗旱性。也可以筛选ZmHsf28基因高表达且ABA合成能力强的玉米品种进行培育。
20. 某水稻品系的育性由一对等位基因M、m控制,M为雄性可育基因,m为雄性不育基因,雌配子的活力正常。现有综合性状优良的雄性不育系A,通过基因工程导入雄性可育基因M和红色荧光蛋白基因R,使其恢复育性,得到雄性可育系B,如图所示。请回答下列问题:
(1)综合性状优良的雄性不育系A在育种中可以作________________(填“父本”或“母本”),其在杂交育种操作上的优点是________________。
(2)雄性可育系B自交,后代中________________(填“能”或“不能”)发出红色荧光的雄性不育,约占_________________。
(3)为提高雄性可育系B自交后代中 mm 的比例,科学家在雄性可育系B中导入基因P(含有P基因的花粉失活),得到保持系C(自交产生不育系A 和保持系C),则基因P应导入图中________________号染色体。保持系C可产生________种雌配子,雄配子的基因型为_________________。
(4)现让雄性不育系A 与雄性可育纯合植株杂交,得到的F1再分别与(3)中的保持系C进行一次正交和反交,综合考虑正反交结果,F2中雄性不育植株所占的比例为________________。
【答案】(1) ①. 母本 ②. 不需要人工去雄
(2) ①. 不能 ②. 1/4
(3) ①. 3 ②. 2##二##两 ③. m
(4)3/8
【解析】
【分析】人工杂交的一般步骤:去雄→套袋→人工授粉→套袋。雄性不育植株的优点是无需进行去雄处理。
【小问1详解】
由于雄性不育系A不能产生正常的雄配子,所以在杂交育种中只能作母本,其在杂交育种操作上的优点是不需要人工去雄,可以简化杂交操作步骤。
【小问2详解】
据题图可知,雄性可育系B的基因型为M(R)mm,其产生的配子及比例为M(R)m:m=1:1,自交产生的子代基因型和表型为1M(R)M(R)mm(雄性可育,红色荧光),2M(R)mm(雄性可育,红色荧光),1mm(雄性不育,无红色荧光),故雄性可育系B自交,后代中不能发出红色荧光的雄性不育的品系约占1/4。
【小问3详解】
为提高雄性可育系B自交后代中mm的比例,科学家在雄性可育系B中导入基因P(含有P基因的花粉失活),得到保持系C(自交产生不育系A和保持系C)。若要使含有P基因的花粉失活,且保证自交后代出现不育系A和保持系C,则基因P应导入图中3号染色体。保持系C的基因型为M(PR)mm,可产生M(PR)m、m共2种雌配子,由于含有P基因的花粉失活,所以雄配子的基因型为m。
【小问4详解】
雄性不育系A的基因型为mm,雄性可育纯合植株的基因型为MM,二者杂交得到的F1基因型为Mm。正交:F1(Mm)作父本,保持系C基因型为M(PR)mm作母本,F1产生的雄配子为M:m=1:1,保持系C产生的雌配子为M(PR)m:m=1:1,F2基因型为1/4M(PR)Mm、1/4M(PR)mm、1/4Mm、1/4mm,后代中雄性不育植株(mm)所占比例为1/4;反交:F1(Mm)作母本,保持系C基因型为M(PR)mm作父本,F1产生的雌配子为M:m=1:1,由于含有P基因的花粉失活,所以雄配子的基因型为m,F2基因型为1/2Mm、1/2mm,后代中雄性不育植株(mm)所占比例为1/2,综合考虑正反交结果,F2中雄性不育植株所占的比例为(1/4+1/2)×1/2=3/8。
21. 司美格鲁肽是用于治疗2型糖尿病的药物,其有效成分为GLP-1类似物。GLP-1是由人体肠道细胞分泌的一种多肽激素,可通过促进胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌、提高胰岛素受体敏感性等途径降低血糖。GLP-1促进胰岛素分泌的机制如图所示。请回答下列问题:
(1)人体肠道细胞产生的GLP-1通过________________运输到达胰岛B细胞与细胞膜上的__________结合并传递信息,促进___________内流,使胰岛素分泌增加。
(2)2型糖尿病患者注射司美格鲁肽能够避免因药量过多引发低血糖症状,说明司美格鲁肽发挥作用的前提是_________________。正常情况下,人体内需要源源不断地产生GLP-1,以维持GLP-1含量的动态平衡,主要原因是________________。
(3)结合GLP-1的化学本质分析,科研人员为实现其作为药物口服使用,在研发过程中要解决哪些问题?________________(答出两点)。
(4)司美格鲁肽能延缓胃排空、增强饱腹感、抑制食欲,使人减少进食量,进而控制、降低体重。许多体重正常的非糖尿病患者,也想通过使用司美格鲁肽实现“躺瘦”,根据以上信息,结合所学生物学知识,谈谈这样做可能带来的健康风险:________________(答出两点)。
【答案】(1) ①. 体液 ②. GLP-1受体 ③. Ca2+
(2) ①. 血糖浓度偏高 ②. GLP-1一经靶细胞接受并起作用后就失活了
(3)胃是酸性环境,可能会使多肽变性;胃肠道中存在蛋白酶,可能会分解多肽;多肽难以被吸收等
(4)食物摄入不足,导致营养不良;影响消化器官,导致消化道疾病;干扰正常能量代谢,破坏机体稳态等
【解析】
【分析】血糖平衡的调节,也就是调节血糖的来源和去向,使其处于平衡状态。研究发现,机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的,其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。
【小问1详解】
人体肠道细胞产生的GLP-1是多肽类激素,激素通过体液(血液等体液)运输到靶细胞(胰岛B细胞)。 激素与靶细胞膜上的特异性受体(GLP-1受体)结合传递信息。 由图可知,GLP-1促进Ca²⁺内流,使胰岛素分泌增加。
【小问2详解】
司美格鲁肽是GLP-1类似物,GLP-1的作用是 “血糖浓度偏高时” 促进胰岛素分泌、降低血糖。因此司美格鲁肽发挥作用的前提是血糖浓度偏高,否则会引发低血糖。激素发挥作用后会被灭活,因此人体需要源源不断产生GLP-1,以维持其含量的动态平衡。
【小问3详解】
GLP-1的化学本质是多肽,作为药物口服时需解决以下问题: 胃的酸性环境会破坏多肽的空间结构,使其失活; 胃肠道中存在蛋白酶,会将多肽分解为氨基酸,使其失去活性; 多肽属于大分子,难以被消化道直接吸收。
【小问4详解】
司美格鲁肽通过抑制食欲减少进食量,体重正常者滥用会带来健康风险: 进食过少会导致营养不良,影响生长发育或生理功能; 长期抑制食欲会干扰正常消化功能,引发消化道疾病(如胃炎、肠炎等); 会破坏机体能量代谢平衡,影响内分泌系统(如胰岛素、胰高血糖素的正常调节)。
22. 东安湖生态公园是成都建设“公园城市”的重要组成部分。东安湖建设过程中,在经过场地清理、基底翻耕及土壤改良后开始蓄水,根据蓄水进度进行水下植物种植、水下动物投放,之后择时进行食藻虫(以水体中的藻类、腐屑、悬浮物颗粒、有害菌类等为食)、微生物投放。请回答下列问题:
(1)沉水植物、动物群落构建是东安湖生态修复重要的工程。沉水植物能通过________________(写出两个)提升水质。投放的动物以肉食性鱼类为主,滤食性、杂食性鱼类为辅,同时投放虾、螺、贝等底栖动物,使水生生态系统的________________复杂,提高该系统的稳定性。
(2)上述东安湖的建设过程中,采取了_________________等措施为系统的生物组分创造了有利条件,以维持系统的自生。
(3)水体中藻类含量过多、泥沙含量高是水体透明度差的主要原因。东安湖生态工程采取了沉泥沙、减营养、投放食藻虫等策略提升水体透明度。从种间关系的角度分析投放食藻虫提升水体透明度的原理:________________。
(4)东安湖公园具有诸多功能,其中最主要的是湿地生态功能,例如:________________(至少写出两个)等。
【答案】(1) ①. 光合作用释放氧气;根部固定泥沙;吸收N、P等 ②. 营养结构
(2)场地清理、基底翻耕、土壤改良及蓄水
(3)食藻虫以水体中的藻类等为食,降低了藻类的数量,提升水体透明度
(4)蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、净化水质、为生物提供栖息地
【解析】
【分析】提高生态系统稳定性的措施:(1)控制对生态系统的干扰程度。(2)实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调关系。
【小问1详解】
沉水植物能通过吸收水体中的氮、磷等营养物质,减少水体富营养化;同时可以吸收水中的一些重金属等污染物,并且能进行光合作用释放氧气,增加水中的溶氧量,以及根部固定泥沙等形式提升水质。投放的动物以肉食性鱼类为主,滤食性、杂食性鱼类为辅,同时投放虾、螺、贝等底栖动物,使水生生态系统的营养结构(食物链和食物网)复杂。生态系统中营养结构越复杂,自我调节能力越强,该系统的稳定性就越高。
【小问2详解】
在东安湖的建设过程中,采取场地清理、基底翻耕及土壤改良、蓄水等措施为系统的生物组分创造了有利条件,以维持系统的自生。场地清理可以去除不利于生物生存的杂物等;基底翻耕及土壤改良能改善植物生长的土壤环境;蓄水为水生生物提供了生存空间。
【小问3详解】
从种间关系的角度分析,食藻虫以水体中的藻类为食,投放食藻虫后,食藻虫会大量捕食藻类,从而减少藻类的数量。藻类数量减少,水体中因藻类过多导致的水体浑浊现象就会得到改善,进而提升水体透明度。
【小问4详解】
东安湖公园作为湿地生态系统,具有诸多功能,其中最主要的湿地生态功能有:调节气候(湿地水分蒸发和植被蒸腾作用可调节局部气候)、涵养水源(可以储存水分,调节河川径流)、净化水质(通过物理、化学和生物等多种方式去除水中的污染物)、保护生物多样性(为众多动植物提供栖息地)、蓄洪防旱、控制土壤侵蚀等。
23. 如图表示利用大肠杆菌生产干扰素的部分操作,质粒A中的 lacZ基因可用于“蓝白斑”筛选。lacZ基因的表达产物β-半乳糖苷酶可分解无色化合物X-gal 而使菌落显蓝色,不含lacZ基因的菌落则呈白色。回答下列问题:
限制酶
BamH I
Bcl I
Sma I
EcoR I
识别序列及切割位点(5′→3′)
G↓GATCC
T↓GATCA
CCC↓GGG
G↓AATTC
(1)采用PCR技术扩增干扰素基因时,在反应体系中除加入引物、dNTP、缓冲液、Mg2+外,还需要加入________________。测得干扰素基因非模板链的部分序列为5'-ATCTACGCGCTCATCCG……CGCAGCAATGAGTAGCG-3'。科研小组尝试设计了如下4种引物,其中适合用于扩增干扰素基因的一对引物是________________(选填序号)。
①5'-GACTACTCGCGCATCTA-3
②5'-ATCTACGCGCTCATCCG-3'
③5'-CGCAGCAATGAGTAGCG-3'
④5'-CGCTACTCATTGCTGCG-3'
(2)为了使质粒A 和干扰素基因能正确连接构建重组质粒B,设计干扰素基因的引物时在两种引物的_______________端分别添加限制酶________________的识别序列,且选用限制酶______________切割质粒A,酶切后的质粒A 和干扰素基因片段通过________________(填“E. coli”或“T4”)DNA 连接酶作用后获得重组质粒。
(3)若干扰素基因与质粒A正确连接,则图中重组质粒B上M处的部分序列是5'-TGA_________________GCG-3'。
(4)为了达到筛选目的,根据所用载体质粒的遗传特性,受体大肠杆菌需具备________________敏感和________________缺陷等特征。筛选时,将转化后的菌液经稀释后接种于含________________的培养基上,经培养后挑取白色的单菌落,即为目标工程菌。
【答案】(1) ①. 干扰素基因、耐高温的DNA聚合酶 ②. ②④
(2) ①. 5' ②. BamHⅠ、SmaⅠ ③. BclⅠ、SmaⅠ ④. T4
(3)TCCATCTAC
(4) ①. 氨苄青霉素 ②. β-半乳糖苷酶 ③. 氨苄青霉素和X-gal
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【小问1详解】
PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,PCR时需要模板DNA(干扰素基因)、dNTP、一对引物、热稳定DNA聚合酶、缓冲液、Mg2+等。引物是一小段单链DNA,引物的碱基序列与目的基因两端的碱基序列互补配对,且DNA聚合酶只能从引物的3′端开始延伸DNA链,所以引物的3′端要与目的基因的模板链互补配对。已知干扰素基因非模板链的部分序列为5'-ATCTACGCGCTCATCCG……CGCAGCAATGAGTAGCG-3',则其模板链的序列与之互补,因此适合用于扩增干扰素基因的一对引物是②5'-ATCTACGCGCTCATCCG-3'和④5'-CGCTACTCATTGCTGCG-3'。
【小问2详解】
为将图中质粒A和干扰素基因正确连接构建重组质粒B,设计干扰素基因的引物时,由于目的基因中间有BclI的识别序列,因此不能在引物中设计该序列,而只能选择与该引物能产生相同黏性末端的引物BamH,即需要在两种引物的5'端分别添加BamHl、SmaI酶的识别序列,同时需要选用Bc1I、Smal酶切割质粒A(质粒的切割不能用BamHI,且BclI与BamHI产生的黏性末端相同,可用BclI替代BamHI),SmaI产生的是平末端,可通过T4DNA连接酶连接获得重组质粒。
【小问3详解】
结合(1)问中的干扰素基因非模板链的部分序列,若目的基因与质粒正确连接(启动子顺时针转录),根据碱基互补配对原则,则图中重组质粒B上M处的部分序列是5'-TGATCCATCTACGCG-3'。
【小问4详解】
为了达到筛选目的,根据所用载体质粒的遗传特性,受体大肠杆菌需具备氨苄青霉素敏感和β-半乳糖苷酶缺陷等特征。因为质粒A上有氨苄青霉素抗性基因,可用于筛选导入质粒的大肠杆菌;而lacZ基因可用于“蓝白斑”筛选,若大肠杆菌自身能合成β-半乳糖苷酶,则无法通过颜色区分是否导入了重组质粒。筛选时,将转化后的菌液经稀释后接种于含X-gal和氨苄青霉素的培养基上,含有重组质粒的大肠杆菌因具有氨苄青霉素抗性而能在培养基上生长,又因为其lacZ基因被破坏,不能合成β-半乳糖苷酶,无法分解无色化合物X-gal,所以菌落呈白色,经培养后挑取白色的单菌落,即为目标工程菌。
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