精品解析:2026届贵州省贵阳市一中高三适应性月考卷(三)生物学试题
2025-12-07
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 贵州省 |
| 地区(市) | 贵阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.96 MB |
| 发布时间 | 2025-12-07 |
| 更新时间 | 2025-12-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55317552.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
生物学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
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,只有一项符合题目要求。
1. 下列与蛋白质和磷脂相关的叙述,错误的是( )
A. 蛋白质中氮元素的质量分数高于碳元素
B. 磷脂的组成元素中一定含有C、H、O、P
C. 蛋白质是生物大分子,磷脂不是生物大分子
D. 蛋白质和磷脂同时存在于所有细胞中
2. 野生型(WT)和Chupl基因突变的突变体(chupl)拟南芥叶片均呈深绿色。对两者叶片的一部分(整体遮光,中部留出一条窄缝)强光照射1h后,WT被照射的窄缝处变成浅绿色,chupl叶片颜色没有变化。两者强光照射前后,叶绿体的分布如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 弱光下,叶片没有O2的释放,但叶肉细胞仍可能正进行光合作用
B. 叶绿体在叶肉细胞内位置和分布的变化可能与细胞骨架密切相关
C. Chupl基因编码的蛋白质可能参与了叶绿体在细胞中定位的过程
D. 与WT相比,chupl突变体的叶绿体可通过位移避免强光的伤害
3. 某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察植物细胞的吸水和失水,看到其中一个细胞的形态如图,①②表示细胞结构,下列相关叙述错误的是( )
A. 直接使用低倍显微镜可观察到该现象
B. 图中,结构②的伸缩性大于结构①
C. 此时,可能没有水分子进出结构②
D. 此时,细胞液浓度可能高于外界溶液
4. 如图表示某高等动物(2n)在细胞分裂和受精过程中细胞内同源染色体对数的变化,下列相关叙述正确的是( )
A. AB和DE段均发生了基因重组
B. CD和FG段细胞中可能发生着丝粒的分裂
C. CD和EF段细胞中染色体组数不可能相同
D BC和HI段等位基因都会随同源染色体分开而分离
5. 如图为某单基因遗传病系谱图,下列相关叙述错误的是( )
A. Ⅰ2一定是杂合子
B. Ⅱ1一定有致病基因来自Ⅰ2
C. Ⅱ2和Ⅱ3的基因型一定相同
D. Ⅲ1是杂合子的概率为3/5或1/4
6. 组蛋白H3第9位赖氨酸三甲基化(H3K9me3)是一种关键的组蛋白修饰。H3K9me3水平升高,使基因组更稳定,同时该区域的染色质收缩、染色加深,基因表达减少。ASB7基因能降低H3K9me3水平。ASB7在多种肿瘤类型中呈现高水平表达的状态。下列相关叙述错误的是( )
A. H3K9me3不改变生物体基因的碱基序列,但基因表达和表型会发生可遗传变化
B. H3K9me3水平下降导致基因组不稳定,可能是某些类型肿瘤发生发展的原因
C. 开发能够抑制ASB7表达的药物可能成为治疗ASB7高表达肿瘤的有效策略
D. 开发能够抑制ASB7功能的药物可能有助于改善细胞衰老的相关问题
7. 如图表示染色体上某DNA分子中a、b、c三个基因的分布情况,下列相关叙述错误的是( )
A. 将该DNA分子彻底水解得到5种有机物
B. 在一个细胞周期中,基因a可能多次进行转录过程
C. 若DNA聚合酶在1链上从A端向B端移动,则A端为5'端
D. 若2链为基因b的模板链,C端为3'端,则b的转录方向从左向右
8. 2025年10月19日,贵州半程马拉松在清镇鸣枪开跑,内环境稳态的维持是顺利完成比赛的保障。下列叙述正确的是( )
A. 内环境稳态就是指内环境的理化性质维持相对稳定的状态
B. 后半程时肌细胞中平均每摩尔葡萄糖产生ATP的量与安静时相等
C. 当大量出汗使血钠含量降低时,肾上腺髓质分泌的醛固酮增加
D. 当饮水不足导致细胞外液渗透压升高时,垂体释放的抗利尿激素增加
9. 坐骨神经由神经纤维组成,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值可以叠加。如图,将电流表的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ两处,在Ⅰ处给予一个适当强度的电刺激,可观察到电流表指针偏转。下列叙述正确的是( )
A. 未受刺激时,电流表测得的值为静息电位
B. 实验过程中电流表会发生两次方向相同的偏转
C. 兴奋向右传导过程中,膜外局部电流的方向为Ⅱ→Ⅲ
D. 电流表两次偏转的幅度可反映Ⅱ处和Ⅲ处含有的神经纤维相对数量
10. 人类免疫缺陷病毒(HIV)侵染人体后,会逐渐降低人体免疫功能。下列相关叙述错误的是( )
A. 与HIV感染者共用牙刷一定不会使人感染HIV
B. HIV侵染人体后,人体能产生相应的体液免疫
C. HIV能通过表面蛋白与辅助性T细胞的受体结合
D. 感染后期有肿瘤发生或持续病毒感染与免疫监视功能低下有关
11. 科研小组对某地国家森林公园的植被进行了调查,结果如下表所示。
层次
树高(m)
优势种
上层
H>10
植株a、植株b
中层
5<H<10
植株c、植株d
下层
H<5
植株c、植株e
下列叙述错误的是( )
A. 若植株a幼年个体难以获得光照,存活率极低,推测该种群年龄结构为衰退型
B. 植株c同时占据了中层和下层,不能体现群落的垂直结构
C. 植株d会释放一种化学物质,以驱赶蛾的幼虫,体现了生态系统能量流动的功能
D. 建立国家森林公园保护该区域的野生动植物,属于保护生物多样性措施中的就地保护
12. 我国承诺在2060年前实现碳中和,碳中和是指CO2净排放量为0。如图为生态系统碳循环示意图,其中甲、乙、丙表示生态系统中三种成分,①~④表示相关生理过程。
下列叙述错误的是( )
A. 生物圈是一个在物质上自给自足的系统
B. 海洋对调节大气中碳含量起着非常重要的作用
C. ①的总量等于②+③+④总量时,可实现“碳中和”
D. 乙通过自身的新陈代谢能加快生态系统的碳循环
13. 某地填海工程造成当地出现生态结构破坏、水质污染等问题。近年来实施湿地生态修复工程后,调查发现该湿地土壤中的孔隙被水填满,处于饱和水环境状态,其碳埋藏速率(单位时间内碳元素被掩埋或固定的量)大约是陆地生态系统的15倍。下列叙述正确的是( )
A. 生态系统的结构由食物链、食物网、非生物的物质和能量组成
B. 随湿地生态系统的恢复,植物能为动物提供更丰富的食物和栖息地
C. 修复后土壤中碳埋藏速率较高,与湿地土壤微生物分解速率升高有关
D. 湿地具有蓄洪防旱、调节气候等作用,属于生物多样性直接价值
14. 科学家发现向日葵花盘中的某些化合物对灰葡萄孢菌具有良好的抑菌作用,能有效降低灰葡萄孢菌引起的蓝莓腐烂,可作为绿色天然杀菌剂的候选物。研究者检测了向日葵花盘中多种提取物的抑菌效果,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 平板上用于打孔的工具需灭菌
B. 接种菌体时可采用平板划线法
C. 应增加已知抗菌药物组作为实验组
D. 相同浓度下,透明圈直径与抑菌能力呈负相关
15. 科研人员利用植物细胞培养技术诱导人参外植体生产人参皂苷,培养过程如图所示。
下列相关叙述正确的是( )
A. 外植体消毒时需考虑消毒剂的处理时间
B. 过程①②均需接种到固体培养基上培养
C. 人参皂苷是人参生长所必需,但含量少
D. 上述培养过程体现了人参细胞的全能性
16. 人正常乳腺细胞与人乳腺癌细胞表面有部分相同的膜蛋白。科研人员设计如图所示流程,生产针对人乳腺癌细胞的单克隆抗体。
下列叙述错误的是( )
A. 图中多次免疫小鼠产生抗体的过程属于体液免疫
B. 该实验还能用于筛选正常细胞区别于感染HIV细胞内特殊抗原的抗体
C. 过程①从小鼠体内能分离得到多种针对人正常乳腺细胞的抗体
D. 过程②需对杂交瘤细胞逐步稀释,使每个孔尽量只接种一个细胞
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 苜蓿是多年生的豆科草本植物,其蛋白含量高、生育期短、抗旱耐虫,是优质的牧草。此外,苜蓿庞大的根系还能有效改良土壤。为了研究低钾条件对其光合速率的影响,研究人员用直根型陇东紫花苜蓿(LD)为材料,在正常施钾(CK)和严重缺钾(S)条件下,测得的相关数据如下表所示。
叶面积
(cm2)
叶绿体色素
(mg·g-1)
气孔导度
(μmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度
(μmol·mol-1)
光合速率
(μmol·m-2·s-1)
CK
1.6
2.32
89
350
7.8
S
1.1
2.18
59
405
4.4
回答下列问题。
(1)苜蓿庞大的根系能有效增加土壤肥力,原因是______。
(2)苜蓿叶绿体色素分布于______上,在该结构上发生的光反应阶段,水被分解为______(答出2点即可),通过光反应,光能最终转化为______中的化学能。在红光照射下,能参与完成上述过程的光合色素是______。
(3)由表可知,严重缺钾条件下若增加环境中的CO2浓度,______(填“一定”或“不一定”)能提高苜蓿的光合速率,原因是______。
(4)由表分析,严重缺钾导致苜蓿光合速率下降的原因是______(答出2点即可)。
18. 种子的休眠与萌发受内在因素(如植物激素等)和环境因素的调控。回答下列问题。
(1)植物激素是植物细胞之间传递______的分子。
(2)脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)均参与调控种子的休眠与萌发过程,两者表现为______(填“协同”或“相抗衡”)的作用。研究表明,ABA在高温条件下容易降解,若小麦、玉米在即将成熟时,经历持续一段时间的干热之后又遇大雨,就容易在穗上发芽,原因是______。除上述因素外,调控种子休眠与萌发的环境因素还有______(答出1点即可)。
(3)研究表明,在某种植物中,乙烯能通过降低ABA的作用来促进种子的萌发过程。则该种植物的乙烯受体突变体(不能合成乙烯受体)与野生型植株的种子相比,休眠时间______(填“更长”或“更短”)。若该种植物中,乙烯通过影响ABA和GA来促进种子的萌发过程,那么除了通过降低ABA的作用这一途径外,再写出乙烯作用机制的2种可能的假说:_______(答出2点即可)。
19. 2015年以来,贵州省关岭县石漠化面积累计减少400余平方公里,森林覆盖率达到60%。石旮旯之地的关岭,正在书写一部绿色奇迹。回答下列问题。
(1)科研工作者可以采用______法调查当地的植被类型,从而选择合适的植物类型进行种植。不同生态系统中的生产者可通过______和______(方式)使碳元素进入生物群落。
(2)进行修复前,需要对种植的植被进行选择,植被的选择及种植方案最好满足以下哪些要求?______(多选)。
A.能够适应当地气候和土壤条件
B.选择当地没有的草种增加物种丰富度
C.选择多种植物并进行合理布设
D.种植的数量不要超过环境容纳量
上述植被选择及种植方案遵循的生态工程原理有______和______。
(3)修复后森林中甲、乙两种鸟的觅食生境相同,它们的生态位______(填“一定”或“不一定”)相同,原因是______。
20. 某种鸟类的性别决定方式是ZW型。其羽毛颜色有黑色(存在黑色素)、黄色(不存在黑色素,仅存在黄色素)、白色(无色素)3种。该性状由2对等位基因控制,A/a(A基因控制黑色素合成)和B/b(B基因控制黄色素的合成)。研究人员通过杂交实验研究基因在染色体上的位置,回答下列问题。
(1)正常情况下,雄鸟产生的精子中含有______条W染色体。
(2)若A/a和B/b均不位于W染色体上,两对等位基因在染色体上的位置关系仍有多种假说,如A/a和B/b存在于两对常染色体上,除此之外的假说,还有______种。
(3)若A/a和B/b均位于常染色体上,研究人员用纯合黑色雌鸟与纯合白色雄鸟杂交,F1雌雄个体相互交配,若F2个体表型及比例为黑色∶黄色∶白色=12∶3∶1,则A/a和B/b存在于______。若F2个体表型及比例为黑色∶白色=3∶1,则A/a和B/b存在于______(填“一对”“两对”或“一对或两对”)常染色体上。
(4)若A/a和B/b中一对基因位于常染色体上,另一对基因位于Z染色体上。研究人员用纯合黑色雌鸟与纯合白色雄鸟杂交,F1中黑色雄性:黄色雌性=1∶1,则亲本基因型为______。
21. 在研究α蛋白与β基因之间的关系,科研小组进行了相关实验。回答下列问题。
(1)基因工程基本操作程序的第一步是______,该过程常利用PCR技术,PCR的原理是______。扩增α基因的引物序列应为图1中DNA链上的P1和______(填“P2”“P3”或“P4”)。PCR反应体系中除DNA和引物外,还需加入的有机物有_______(答出2点即可)。
(2)科研小组查阅资料,推测α蛋白通过与β基因启动子区域结合,促进β基因的表达。如图2,将相应质粒分别转入两组相同的细胞中,一段时间后收集细胞裂解液,检测荧光强度。结果显示,与对照组相比,转基因组荧光强度较高。从而证实上述推测。
①质粒1和质粒2中均未标注的元件是______。
②图中,质粒上甲、乙、丙处依次为______、______、______(填选项前的字母)。
a.β基因启动子 b.组成型启动子 c.α基因启动子d.β基因 e.α基因 f.荧光素酶基因
③上述实验中,对照组的处理为只导入______(填“质粒1”或“质粒2”)。
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生物学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
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,只有一项符合题目要求。
1. 下列与蛋白质和磷脂相关的叙述,错误的是( )
A. 蛋白质中氮元素的质量分数高于碳元素
B. 磷脂的组成元素中一定含有C、H、O、P
C. 蛋白质是生物大分子,磷脂不是生物大分子
D. 蛋白质和磷脂同时存在于所有细胞中
【答案】A
【解析】
【详解】A、蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N等,其中碳元素的质量分数高于氮元素,A错误;
B、磷脂的组成元素为C、H、O、P,甚至含有N,一定含有C、H、O、P,B正确;
C、蛋白质是由氨基酸聚合而成的生物大分子,磷脂是小分子物质,不是生物大分子,C正确;
D、所有细胞都有细胞膜,细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂,所以蛋白质和磷脂同时存在于所有细胞中,D正确。
故选A。
2. 野生型(WT)和Chupl基因突变的突变体(chupl)拟南芥叶片均呈深绿色。对两者叶片的一部分(整体遮光,中部留出一条窄缝)强光照射1h后,WT被照射的窄缝处变成浅绿色,chupl叶片颜色没有变化。两者强光照射前后,叶绿体的分布如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 弱光下,叶片没有O2的释放,但叶肉细胞仍可能正进行光合作用
B. 叶绿体在叶肉细胞内位置和分布的变化可能与细胞骨架密切相关
C. Chupl基因编码的蛋白质可能参与了叶绿体在细胞中定位的过程
D. 与WT相比,chupl突变体的叶绿体可通过位移避免强光的伤害
【答案】D
【解析】
【详解】A、弱光下,光反应速率较低,若产生O2恰好被细胞呼吸完全消耗(光合速率=呼吸速率),则叶片整体无O2释放,但此时叶肉细胞内的叶绿体仍在进行光反应和暗反应,A正确;
B、细胞骨架能驱动和引导细胞内细胞器的运输,将物质从细胞的一部分运送到另一部分,并控制真核细胞的形态和内部结构排列。 题干中野生型(WT)拟南芥在弱光→强光下,叶绿体从聚集于细胞表面变为分布于细胞侧面,这一主动位移过程需要细胞骨架的支撑和动力,B正确;
C、WT在弱光和强光下叶绿体分布不同(弱光聚集、强光避位),而chup1突变体(Chup1蛋白失活)在两种光照下叶绿体分布完全相同,且无法随光照调整位置。 这种基因失活→功能异常的对应关系,直接证明Chup1基因编码的蛋白质参与叶绿体定位过程,C正确;
D、WT在强光下,叶绿体主动位移到细胞侧面,减少强光直射对光合系统的损伤;而chup1突变体的叶绿体在弱光和强光下分布一致,未发生任何位移,无法躲避强光,突变体叶绿体无位移,D错误。
故选D。
3. 某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察植物细胞的吸水和失水,看到其中一个细胞的形态如图,①②表示细胞结构,下列相关叙述错误的是( )
A. 直接使用低倍显微镜可观察到该现象
B. 图中,结构②的伸缩性大于结构①
C. 此时,可能没有水分子进出结构②
D. 此时,细胞液浓度可能高于外界溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A、直接使用低倍显微镜可观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离现象或者质壁分离复原现象,A正确;
B、由题图知,结构②是细胞膜,结构①是细胞壁,细胞膜的伸缩性大于细胞壁,B正确;
C、无论是质壁分离还是质壁分离复原,水分子都会进出细胞膜,C错误;
D、该细胞可能处于质壁分离状态或者质壁分离复原状态,当其处于质壁分离复原状态时,细胞液浓度高于外界溶液浓度,D正确。
故选C。
4. 如图表示某高等动物(2n)在细胞分裂和受精过程中细胞内同源染色体对数的变化,下列相关叙述正确的是( )
A. AB和DE段均发生了基因重组
B. CD和FG段细胞中可能发生着丝粒的分裂
C. CD和EF段细胞中染色体组数不可能相同
D. BC和HI段等位基因都会随同源染色体分开而分离
【答案】B
【解析】
【详解】A、AB段表示减数分裂Ⅰ,DE段表示受精作用,DE段未发生基因重组,A错误;
B、CD段表示减数分裂Ⅱ,FG段表示有丝分裂后期,所以减数Ⅱ后期和有丝分裂后期都可能会发生着丝粒的分裂,B正确;
C、CD段表示减数分裂Ⅱ,细胞中染色体组数有1或者2个,EF段表示受精卵有丝分裂前期和中期,细胞中染色体组数有2个,C错误;
D、BC段表示减数分裂Ⅰ结束等位基因都会随同源染色体分开而分离,HI段为有丝分裂,同源染色体不分离,D错误。
故选B。
5. 如图为某单基因遗传病的系谱图,下列相关叙述错误的是( )
A. Ⅰ2一定是杂合子
B. Ⅱ1一定有致病基因来自Ⅰ2
C. Ⅱ2和Ⅱ3的基因型一定相同
D. Ⅲ1是杂合子的概率为3/5或1/4
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据遗传系谱图判断遗传病的显隐性,无中生有为隐性,Ⅱ2患病,但Ⅰ2并不患病,可判断该病为常染色体隐性遗传病或位于X、Y的同源区段,假设控制该遗传病的基因用A/a表示,Ⅰ2基因型为Aa或XAXa,一定是杂合子,A正确;
B、Ⅱ1的基因型为aa或XaYa,一定有致病基因来自Ⅰ2,B正确;
C、若等位基因位于常染色体上,Ⅱ2的基因型为AA或Aa,Ⅱ3的基因型为AA或Aa,若等位基因位于X、Y的同源区段上,Ⅱ2和Ⅱ3基因型为XAXa或XAXA,Ⅱ2和Ⅱ3的基因型不一定相同,C错误;
D、若等位基因位于常染色体上,Ⅱ3的基因型为1/3AA或2/3Aa,Ⅱ4的基因型为Aa,Ⅲ1是杂合子的概率为(1/3×1/2+2/3×1/2)/(1-1/6)=3/5,若等位基因位于X、Y的同源区段上,Ⅱ3的基因型为1/2XAXa或1/2XAXA,Ⅱ4的基因型为XAYa,Ⅲ1是杂合子的概率为1/2×1/2=1/4,D正确。
故选C。
6. 组蛋白H3第9位赖氨酸三甲基化(H3K9me3)是一种关键的组蛋白修饰。H3K9me3水平升高,使基因组更稳定,同时该区域的染色质收缩、染色加深,基因表达减少。ASB7基因能降低H3K9me3水平。ASB7在多种肿瘤类型中呈现高水平表达的状态。下列相关叙述错误的是( )
A. H3K9me3不改变生物体基因的碱基序列,但基因表达和表型会发生可遗传变化
B. H3K9me3水平下降导致基因组不稳定,可能是某些类型肿瘤发生发展的原因
C. 开发能够抑制ASB7表达的药物可能成为治疗ASB7高表达肿瘤的有效策略
D. 开发能够抑制ASB7功能的药物可能有助于改善细胞衰老的相关问题
【答案】D
【解析】
【详解】A、H3K9me3属于组蛋白修饰,属于表观遗传机制,不改变DNA碱基序列,但可通过改变染色质结构影响基因表达,且这种变化可遗传,A正确;
B、H3K9me3水平下降会导致基因组稳定性降低(题干明确H3K9me3升高使基因组更稳定),而基因组不稳定是肿瘤发生的重要原因,所以可能是某些类型肿瘤发生发展的原因,B正确;
C、ASB7高表达会降低H3K9me3水平,抑制其表达可恢复H3K9me3水平,增强基因组稳定性,从而抑制肿瘤发展,C正确;
D、抑制ASB7功能会提高H3K9me3水平,导致染色质收缩、基因表达减少,可能加剧细胞衰老(因细胞衰老与染色质固缩相关),而非改善,D错误。
故选D。
7. 如图表示染色体上某DNA分子中a、b、c三个基因的分布情况,下列相关叙述错误的是( )
A. 将该DNA分子彻底水解得到5种有机物
B. 在一个细胞周期中,基因a可能多次进行转录过程
C. 若DNA聚合酶在1链上从A端向B端移动,则A端为5'端
D. 若2链为基因b的模板链,C端为3'端,则b的转录方向从左向右
【答案】C
【解析】
【详解】A、将该DNA分子彻底水解得到磷酸、脱氧核糖、四种碱基,磷酸不是有机物,共5种有机物,A正确;
B、在一个细胞周期中,基因a可能多次进行转录过程,B正确;
C、子链形成是5'至3',若DNA聚合酶在1链上从A端向B端移动,则A端为3'端,C错误;
D、子链形成是5'至3',若2链为基因b的模板链,C端为3'端,则b的转录方向从左向右,D正确;
故选C。
8. 2025年10月19日,贵州半程马拉松在清镇鸣枪开跑,内环境稳态的维持是顺利完成比赛的保障。下列叙述正确的是( )
A. 内环境稳态就是指内环境的理化性质维持相对稳定的状态
B. 后半程时肌细胞中平均每摩尔葡萄糖产生ATP的量与安静时相等
C. 当大量出汗使血钠含量降低时,肾上腺髓质分泌的醛固酮增加
D. 当饮水不足导致细胞外液渗透压升高时,垂体释放的抗利尿激素增加
【答案】D
【解析】
【详解】A、内环境稳态不仅指理化性质的相对稳定,还包括成分的稳定,如血糖、氧气浓度等,A错误;
B、后半程肌细胞因氧气不足进行无氧呼吸,每摩尔葡萄糖产生ATP的量比有氧呼吸更少,故后半程时肌细胞中平均每摩尔葡萄糖产生ATP的量低于安静时,B错误;
C、醛固酮由肾上腺皮质分泌,C错误;
D、细胞外液渗透压升高时,下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管重吸收水,D正确。
故选D。
9. 坐骨神经由神经纤维组成,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值可以叠加。如图,将电流表的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ两处,在Ⅰ处给予一个适当强度的电刺激,可观察到电流表指针偏转。下列叙述正确的是( )
A. 未受刺激时,电流表测得的值为静息电位
B. 实验过程中电流表会发生两次方向相同的偏转
C. 兴奋向右传导过程中,膜外局部电流的方向为Ⅱ→Ⅲ
D. 电流表两次偏转的幅度可反映Ⅱ处和Ⅲ处含有的神经纤维相对数量
【答案】D
【解析】
【详解】A、静息电位是指细胞在未受刺激时,存在于细胞膜内外两侧的电位差,A错误;
B、实验过程中电流表会发生两次方向相反的偏转,B错误;
C、兴奋向右传导过程中,膜内局部电流方向为Ⅱ→Ⅲ,C错误;
D、坐骨神经由神经纤维组成,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值可以叠加,因此电流表两次偏转的幅度可反映Ⅱ处和Ⅲ处含有的神经纤维相对数量,D正确。
故选D。
10. 人类免疫缺陷病毒(HIV)侵染人体后,会逐渐降低人体免疫功能。下列相关叙述错误的是( )
A. 与HIV感染者共用牙刷一定不会使人感染HIV
B. HIV侵染人体后,人体能产生相应的体液免疫
C. HIV能通过表面蛋白与辅助性T细胞的受体结合
D. 感染后期有肿瘤发生或持续病毒感染与免疫监视功能低下有关
【答案】A
【解析】
【详解】A、HIV主要通过血液、性接触和母婴传播。共用牙刷时,若存在牙龈出血等血液接触,理论上可能传播HIV,A错误;
B、HIV作为抗原会激活B细胞,分化为浆细胞并产生抗体,引发体液免疫,B正确;
C、HIV表面蛋白与辅助性T细胞表面的CD4受体特异性结合,从而入侵细胞,C正确;
D、免疫系统的免疫监视功能可识别并清除异常细胞,HIV破坏辅助性T细胞导致该功能低下,易引发肿瘤或持续感染,D正确。
故选A。
11. 科研小组对某地国家森林公园的植被进行了调查,结果如下表所示。
层次
树高(m)
优势种
上层
H>10
植株a、植株b
中层
5<H<10
植株c、植株d
下层
H<5
植株c、植株e
下列叙述错误的是( )
A. 若植株a幼年个体难以获得光照,存活率极低,推测该种群年龄结构为衰退型
B. 植株c同时占据了中层和下层,不能体现群落的垂直结构
C. 植株d会释放一种化学物质,以驱赶蛾的幼虫,体现了生态系统能量流动的功能
D. 建立国家森林公园保护该区域的野生动植物,属于保护生物多样性措施中的就地保护
【答案】C
【解析】
【详解】A、植株a幼年个体因光照不足存活率低,导致幼年个体减少,成年个体和老年个体比例上升,年龄结构为衰退型,A正确;
B、群落的垂直结构指不同物种的分层,植株c同时占据了中层和下层,这不能体现群落的垂直结构,B正确;
C、植株d释放化学物质驱赶蛾的幼虫,属于化学信息传递,体现生态系统的信息传递功能,而非能量流动,C错误;
D、建立国家森林公园属于就地保护,是保护生物多样性的有效措施,D正确。
故选C。
12. 我国承诺在2060年前实现碳中和,碳中和是指CO2净排放量为0。如图为生态系统碳循环示意图,其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分,①~④表示相关生理过程。
下列叙述错误的是( )
A. 生物圈是一个在物质上自给自足的系统
B. 海洋对调节大气中碳含量起着非常重要的作用
C. ①的总量等于②+③+④总量时,可实现“碳中和”
D. 乙通过自身的新陈代谢能加快生态系统的碳循环
【答案】C
【解析】
【详解】A、生物圈中的物质可以循环利用,是一个在物质上自给自足的系统,A正确;
B、海洋中的浮游植物等可通过光合作用固定二氧化碳,对调节大气中碳含量起着非常重要的作用,B正确;
C、“碳中和”是指CO2净排放量为0,即①(生产者固定CO2的量)应等于②(生产者呼吸作用释放CO2的量)、③(消费者呼吸作用释放CO2的量)、④(分解者呼吸作用释放CO2的量)以及化石燃料燃烧释放CO2的量之和,而不是仅等于②+③+④的总量,C错误;
D、乙是消费者,消费者通过自身的新陈代谢,如呼吸作用等,能加快生态系统的碳循环,D正确。
故选C。
13. 某地填海工程造成当地出现生态结构破坏、水质污染等问题。近年来实施湿地生态修复工程后,调查发现该湿地土壤中的孔隙被水填满,处于饱和水环境状态,其碳埋藏速率(单位时间内碳元素被掩埋或固定的量)大约是陆地生态系统的15倍。下列叙述正确的是( )
A. 生态系统的结构由食物链、食物网、非生物的物质和能量组成
B. 随湿地生态系统的恢复,植物能为动物提供更丰富的食物和栖息地
C. 修复后土壤中碳埋藏速率较高,与湿地土壤微生物分解速率升高有关
D. 湿地具有蓄洪防旱、调节气候等作用,属于生物多样性的直接价值
【答案】B
【解析】
【详解】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量)和营养结构(食物链、食物网)。选项A仅提到食物链、食物网和非生物部分,A错误;
B、湿地生态恢复后,植物种类和数量增加,可为动物提供更多食物资源和栖息场所,符合生态恢复的效应,B正确;
C、湿地土壤处于饱和水环境,微生物因缺氧导致分解作用受抑制,有机碳分解速率降低,从而碳埋藏速率升高。选项C中“分解速率升高”与实际情况相反,C错误;
D、蓄洪防旱、调节气候属于生态系统功能的间接价值,而非直接价值(如药用、观赏等),D错误。
故选B。
14. 科学家发现向日葵花盘中的某些化合物对灰葡萄孢菌具有良好的抑菌作用,能有效降低灰葡萄孢菌引起的蓝莓腐烂,可作为绿色天然杀菌剂的候选物。研究者检测了向日葵花盘中多种提取物的抑菌效果,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 平板上用于打孔的工具需灭菌
B. 接种菌体时可采用平板划线法
C. 应增加已知抗菌药物组作为实验组
D. 相同浓度下,透明圈直径与抑菌能力呈负相关
【答案】A
【解析】
【详解】A、平板上用于打孔的工具需灭菌,A正确;
B、该实验中,菌体均匀分布,接种菌体时只能采用稀释涂布平板法,B错误;
C、应增加已知抗菌药物组作为对照组,C错误;
D、相同浓度下,透明圈直径与抑菌能力呈正相关,D错误。
故选A
15. 科研人员利用植物细胞培养技术诱导人参外植体生产人参皂苷,培养过程如图所示。
下列相关叙述正确的是( )
A. 外植体消毒时需考虑消毒剂的处理时间
B. 过程①②均需接种到固体培养基上培养
C. 人参皂苷是人参生长所必需的,但含量少
D. 上述培养过程体现了人参细胞的全能性
【答案】A
【解析】
【详解】A、外植体消毒的关键是在杀灭表面微生物的同时,避免损伤植物组织,而消毒剂的处理时间是核心影响因素,A正确;
B、过程②需接种到液体培养基中培养,B错误;
C、人参皂苷是植物次生代谢物,不是人参生长所必需的,C错误;
D、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有发育成完整生物体或分化成其他各类细胞的潜能,上述培养过程的原理是细胞增殖,未体现细胞的全能性,D错误。
故选A。
16. 人正常乳腺细胞与人乳腺癌细胞表面有部分相同的膜蛋白。科研人员设计如图所示流程,生产针对人乳腺癌细胞的单克隆抗体。
下列叙述错误的是( )
A. 图中多次免疫小鼠产生抗体的过程属于体液免疫
B. 该实验还能用于筛选正常细胞区别于感染HIV细胞内特殊抗原的抗体
C. 过程①从小鼠体内能分离得到多种针对人正常乳腺细胞的抗体
D. 过程②需对杂交瘤细胞逐步稀释,使每个孔尽量只接种一个细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、体液免疫的核心是B细胞增殖分化为浆细胞,浆细胞产生抗体;多次免疫小鼠诱导其产生抗体的过程,属于体液免疫的范畴,A正确;
B、该实验的思路是“先免疫正常细胞(获得针对正常细胞表面蛋白的抗体),再用癌变细胞(含特有膜蛋白)筛选,得到针对癌变细胞特有蛋白的抗体”,其筛选的是细胞表面膜蛋白的抗体;而“感染HIV细胞内的特殊抗原”是细胞内的物质,无法通过“细胞表面蛋白免疫 - 筛选”的方式获得对应抗体,且该实验的体系是针对乳腺细胞表面蛋白,与HIV感染细胞的胞内抗原无关,B错误;
C、人正常乳腺细胞表面有多种膜蛋白,多次免疫小鼠后,小鼠体内的B细胞会针对这些不同膜蛋白产生多种抗体,因此过程①能分离得到多种针对人正常乳腺细胞的抗体,C正确;
D、过程②是杂交瘤细胞的克隆化培养,需通过“逐步稀释法”使每个培养孔尽量只接种一个细胞,保证每个孔的杂交瘤细胞来自单个细胞的增殖,从而获得能产生单一抗体的杂交瘤细胞株,D正确。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 苜蓿是多年生的豆科草本植物,其蛋白含量高、生育期短、抗旱耐虫,是优质的牧草。此外,苜蓿庞大的根系还能有效改良土壤。为了研究低钾条件对其光合速率的影响,研究人员用直根型陇东紫花苜蓿(LD)为材料,在正常施钾(CK)和严重缺钾(S)条件下,测得的相关数据如下表所示。
叶面积
(cm2)
叶绿体色素
(mg·g-1)
气孔导度
(μmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度
(μmol·mol-1)
光合速率
(μmol·m-2·s-1)
CK
1.6
2.32
89
350
7.8
S
1.1
2.18
59
405
4.4
回答下列问题。
(1)苜蓿庞大的根系能有效增加土壤肥力,原因是______。
(2)苜蓿叶绿体色素分布于______上,在该结构上发生的光反应阶段,水被分解为______(答出2点即可),通过光反应,光能最终转化为______中的化学能。在红光照射下,能参与完成上述过程的光合色素是______。
(3)由表可知,严重缺钾条件下若增加环境中的CO2浓度,______(填“一定”或“不一定”)能提高苜蓿的光合速率,原因是______。
(4)由表分析,严重缺钾导致苜蓿光合速率下降的原因是______(答出2点即可)。
【答案】(1)苜蓿是豆科植物,其根系上的根瘤菌能将大气中的氮气固定为含氮化合物,增加土壤氮素;同时,庞大的根系残体分解后可增加土壤有机质,从而提高土壤肥力。
(2) ①. 类囊体薄膜 ②. O2、H+、NADPH(答出2点即可) ③. ATP和NADPH ④. 叶绿素
(3) ①. 不一定 ②. 与CK组相比,严重缺钾时苜蓿气孔导度下降,但其胞间CO2浓度更高,说明CO2浓度不是限制其光合速率的主要因素
(4)严重缺钾条件下,苜蓿叶面积下降,光合作用有效面积下降;严重缺钾条件下,叶绿体色素减少,捕获光能减少,光反应速率下降;严重缺钾条件下,气孔导度降低,CO2吸收量减少(答出2点即可)
【解析】
【分析】1、生物与环境的相互作用:植物根系残体分解后可增加土壤有机质,提升土壤肥力。
2、光反应的过程:
光反应阶段,水发生光解,产物为O2、NADPH(还原型辅酶Ⅱ,即[H])、H+;
光反应将光能转化为ATP 和 NADPH 中的化学能(为暗反应提供能量和还原剂);
3、光合色素的吸收光谱:叶绿素a、叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,可参与红光照射下的光反应过程。
【小问1详解】
豆科植物(如苜蓿)与根瘤菌共生,根瘤菌具有生物固氮作用,可将N₂转化为植物可利用的含氮化合物;此外,根系残体是土壤有机质的来源之一,二者共同提升土壤肥力。
【小问2详解】
叶绿体色素(叶绿素、类胡萝卜素)分布在类囊体薄膜上,类囊体薄膜是光反应的场所;光反应阶段,水发生光解,产物为O2、NADPH(还原型辅酶Ⅱ,即[H])、H+; 光反应将光能转化为ATP 和 NADPH中的化学能(为暗反应提供能量和还原剂);光合色素中,叶绿素a、叶绿素 b主要吸收红光和蓝紫光,因此红光照射下,二者可参与光反应过程。
【小问3详解】
光合速率的限制因素需结合“胞间CO2浓度”判断:若胞间CO2浓度低,说明CO2供应不足是限制因素;若胞间CO2浓度高,说明限制因素是光反应产物(ATP、NADPH)或酶活性等。表格中S组胞间CO2浓度更高,说明CO2不是限制因素,增加CO2浓度无法提高光合速率。
【小问4详解】
从表格数据可知,与CK组相比,S组的叶面积、叶绿体色素含量、气孔导度均降低:叶面积减小会减少光合面积;色素减少会降低光吸收效率,减慢光反应;气孔导度降低会减少CO2的吸收(虽胞间CO2浓度高,但长期气孔导度低可能影响CO2的持续供应),这些因素均会导致光合速率下降。
18. 种子的休眠与萌发受内在因素(如植物激素等)和环境因素的调控。回答下列问题。
(1)植物激素是植物细胞之间传递______的分子。
(2)脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)均参与调控种子的休眠与萌发过程,两者表现为______(填“协同”或“相抗衡”)的作用。研究表明,ABA在高温条件下容易降解,若小麦、玉米在即将成熟时,经历持续一段时间的干热之后又遇大雨,就容易在穗上发芽,原因是______。除上述因素外,调控种子休眠与萌发的环境因素还有______(答出1点即可)。
(3)研究表明,在某种植物中,乙烯能通过降低ABA的作用来促进种子的萌发过程。则该种植物的乙烯受体突变体(不能合成乙烯受体)与野生型植株的种子相比,休眠时间______(填“更长”或“更短”)。若该种植物中,乙烯通过影响ABA和GA来促进种子的萌发过程,那么除了通过降低ABA的作用这一途径外,再写出乙烯作用机制的2种可能的假说:_______(答出2点即可)。
【答案】(1)信息 (2) ①. 相抗衡 ②. ABA能促进种子休眠,抑制发芽;持续一段时间的高温使种子中的ABA降解,种子解除休眠;大雨天气又给在穗上的种子提供萌发所需水分,于是种子就发芽了 ③. 光(答出1点即可)
(3) ①. 更长 ②. 降低种子中ABA的含量、使种子对ABA的敏感度下降、增强种子对GA的敏感度、使种子中GA含量升高等(答出2点即可,合理即可)
【解析】
【分析】1、赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分,主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
2、脱落酸:合成部位:根冠、萎蔫的叶片等,主要生理功能:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
3、植物激素脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)是种子休眠与萌发的关键因素,处于休眠状态的成熟种子含有高水平的ABA和低水平的GA;ABA诱导和维持种子休眠, 而GA拮抗ABA的作用和促进种子萌发。
【小问1详解】
植物激素在植物细胞间扮演着传递信息的角色。这些激素,也被称为植物天然激素或植物内源激素,是植物体内产生的微量有机化合物,能够调控植物的生理过程。
【小问2详解】
赤霉素具有解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用,而脱落酸具有抑制植物细胞的分裂和种子的萌发,促进植物进入休眠。对于调控种子的休眠与萌发过程来说,二者作用相反,因此两者表现为相抗衡的作用。若小麦、玉米在即将成熟时,经历持续一段时间的干热之后又遇大雨,就容易在穗上发芽,其原因是ABA能促进种子休眠,抑制发芽;持续一段时间的高温使种子中的ABA降解,种子解除休眠;大雨天气又给在穗上的种子提供萌发所需水分,于是种子就发芽了。种子的休眠与萌发过程受到多种内在因素和外界环境因素的共同调控。影响种子休眠与萌发的环境因素主要包括水分、温度、空气和光线等,所以调控种子休眠与萌发的环境因素还有水分、温度、空气和光线等。
【小问3详解】
在某种植物中,乙烯能通过降低ABA的作用来促进种子的萌发过程,而乙烯要与该种植物乙烯受体特异性结合才能完成此种生命活动。对于乙烯受体突变体来说,由于不能合成乙烯受体,导致无法降低ABA的作用,解除对种子萌发的抑制,因此与野生型相比,种子休眠时间更长。若该种植物中,乙烯通过影响ABA和GA来促进种子的萌发过程,那么除了通过降低ABA的作用这一途径外,乙烯作用机制的可能的假说还有:降低种子中ABA的含量、使种子对ABA的敏感度下降、增强种子对GA的敏感度、使种子中GA含量升高等。
19. 2015年以来,贵州省关岭县石漠化面积累计减少400余平方公里,森林覆盖率达到60%。石旮旯之地的关岭,正在书写一部绿色奇迹。回答下列问题。
(1)科研工作者可以采用______法调查当地的植被类型,从而选择合适的植物类型进行种植。不同生态系统中的生产者可通过______和______(方式)使碳元素进入生物群落。
(2)进行修复前,需要对种植的植被进行选择,植被的选择及种植方案最好满足以下哪些要求?______(多选)。
A.能够适应当地气候和土壤条件
B.选择当地没有的草种增加物种丰富度
C.选择多种植物并进行合理布设
D.种植的数量不要超过环境容纳量
上述植被选择及种植方案遵循的生态工程原理有______和______。
(3)修复后森林中甲、乙两种鸟的觅食生境相同,它们的生态位______(填“一定”或“不一定”)相同,原因是______。
【答案】(1) ①. 样方 ②. 光合作用 ③. 化能合成作用
(2) ①. ACD ②. 协调 ③. 自生
(3) ①. 不一定 ②. 觅食生境相同,但它们的食物种类可能有较大差异,占用的资源以及与其他物种的关系也可能不同(合理即可)
【解析】
【分析】一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。因此,研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
【小问1详解】
调查活动范围小,活动能力弱的动物以及植物的种群密度时,常采用样方法。生产者包括进行光合作用和化能合成作用的生物,它们可以通过这两个过程固定CO2使碳元素进入生物群落。
【小问2详解】
进行修复前,需要在遵循的生态工程协调和自生原理下,进行植被的选择及制定种植方案;植被选择及种植方案应能够适应石漠化地区的气候和土壤条件、选择多种草种并进行合理布设,且种植的数量不要超过环境容纳量,但不能盲目选择当地没有的草种,以免造成生态入侵,故选ACD。。
【小问3详解】
修复后森林中甲、乙两种鸟的觅食生境相同,但它们的食物种类可能有较大差异,占用的资源以及与其他物种的关系也可能不同,因此它们的生态位不一定相同。
20. 某种鸟类的性别决定方式是ZW型。其羽毛颜色有黑色(存在黑色素)、黄色(不存在黑色素,仅存在黄色素)、白色(无色素)3种。该性状由2对等位基因控制,A/a(A基因控制黑色素合成)和B/b(B基因控制黄色素的合成)。研究人员通过杂交实验研究基因在染色体上的位置,回答下列问题。
(1)正常情况下,雄鸟产生的精子中含有______条W染色体。
(2)若A/a和B/b均不位于W染色体上,两对等位基因在染色体上的位置关系仍有多种假说,如A/a和B/b存在于两对常染色体上,除此之外的假说,还有______种。
(3)若A/a和B/b均位于常染色体上,研究人员用纯合黑色雌鸟与纯合白色雄鸟杂交,F1雌雄个体相互交配,若F2个体表型及比例为黑色∶黄色∶白色=12∶3∶1,则A/a和B/b存在于______。若F2个体表型及比例为黑色∶白色=3∶1,则A/a和B/b存在于______(填“一对”“两对”或“一对或两对”)常染色体上。
(4)若A/a和B/b中一对基因位于常染色体上,另一对基因位于Z染色体上。研究人员用纯合黑色雌鸟与纯合白色雄鸟杂交,F1中黑色雄性:黄色雌性=1∶1,则亲本基因型为______。
【答案】(1)0 (2)4
(3) ①. 两对同源染色体上(非同源染色体上) ②. 一对或两对
(4)BBZAW、bbZaZa
【解析】
【分析】1、位于性染色体上的基因控制的性状的遗传,性状表现与性别相关联,叫伴性遗传。ZW型性别决定的生物,判断基因是位于性染色体上,还是位于常染色体上,常用隐性雄性个体与显性雌性个体杂交,根据杂交子代的性状表现与性别之间的关系进行判断。
2、基因自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
某种鸟类的性别决定方式是ZW型,此时雄鸟染色体组成是ZZ,雌鸟的染色体组成是ZW,所以正常情况下,雄鸟产生的精子中含有不含有W染色体,即含有0条W染色体。
【小问2详解】
某种鸟类的细胞中有常染色体和性染色体,性染色体有2种,即Z和W。若A/a和B/b均不位于W染色体上,那可能位于常染色体上或位于Z染色体上,两对等位基因在染色体上的位置关系假说除A/a和B/b存在于两对常染色体上之外,还有4种假说,分别是第一种A/a和B/b均位于同一对常染色体上、第二种A/a位于一对常染色体上,B/b位于Z染色体上、第三种B/b位于一对常染色体上,A/a位于Z染色体上、第四种A/a和B/b均位于Z染色体上。
【小问3详解】
若F2个体表型及比例为黑色∶黄色:白色=12∶3∶1,这个比例是两对等位基因自由组合的性状分离比9:3:3:1的变形,由于A基因控制黑色素合成,B基因控制黄色素的合成,所以A/a和B/b存在于两对同源染色体上,且A_B_是黑色,A_bb是黑色,aaB_是黄色,aabb是白色。若F2个体表型及比例为黑色∶白色:=3∶1,有两种可能:一是两对等位基因位于一对常染色体上,比如AB连锁,ab连锁,亲代是AB/AB和ab/ab,F1雌雄个体的基因型是AB/ab,相互交配后,F2个体的基因型是1/4AB/AB(黑色)、1/2AB/ab(黑色)、1/4ab/ab(白色),黑色:白色=3:1。二是两对等位基因位于两对常染色体上,亲代基因型为AAbb和aabb,因此A/a和B/b存在于一对或两对常染色体上。
【小问4详解】
已知一对基因位于常染色体上,另一对基因位于Z染色体上,纯合黑色雌鸟与纯合白色雄鸟杂交,F1中黑色雄性:黄色雌性=1∶1。假设A/a位于Z染色体上,B/b位于常染色体上,则亲代的基因型为纯合黑色雌鸟BBZAW、白色雄鸟bbZaZa,二者进行杂交,F1中后代的基因型为BbZAZa、BbZaW,BbZAZa的表型是黑色雄性,BbZaW的表型是黄色雌性,且数量比是1:1,与实际结果相符合,所以亲本的基因型为BBZAW、bbZaZa。假设A/a位于常染色体上,B/b位于Z染色体上,则亲代的基因型为纯合黑色雌鸟AAZBW、白色雄鸟aaZbZb,二者进行杂交,F1中后代的基因型为AaZBZb、AaZbW,AaZBZb的表型是黑色雄鸟,AaZbW是黑色雌鸟,与实际情况不符合,说明此种假设是错误,所以亲本基因型为BBZAW、bbZaZa。
21. 在研究α蛋白与β基因之间关系,科研小组进行了相关实验。回答下列问题。
(1)基因工程基本操作程序第一步是______,该过程常利用PCR技术,PCR的原理是______。扩增α基因的引物序列应为图1中DNA链上的P1和______(填“P2”“P3”或“P4”)。PCR反应体系中除DNA和引物外,还需加入的有机物有_______(答出2点即可)。
(2)科研小组查阅资料,推测α蛋白通过与β基因启动子区域结合,促进β基因的表达。如图2,将相应质粒分别转入两组相同的细胞中,一段时间后收集细胞裂解液,检测荧光强度。结果显示,与对照组相比,转基因组荧光强度较高。从而证实上述推测。
①质粒1和质粒2中均未标注的元件是______。
②图中,质粒上甲、乙、丙处依次为______、______、______(填选项前的字母)。
a.β基因启动子 b.组成型启动子 c.α基因启动子d.β基因 e.α基因 f.荧光素酶基因
③上述实验中,对照组的处理为只导入______(填“质粒1”或“质粒2”)。
【答案】(1) ①. 目的基因的筛选与获取 ②. DNA半保留复制 ③. P4 ④. 耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)、四种脱氧核苷酸(dNTP)
(2) ①. 复制原点 ②. e ③. a ④. f ⑤. 质粒2
【解析】
【分析】1、PCR是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术;PCR反应需要在一定的缓冲液中进行,需提供DNA模板、分别与两条模板链结合的2种引物、4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶;
2、引物是一小段能够与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。
【小问1详解】
基因工程基本操作程序包含四大步骤,其中第一步为目的基因的筛选与获取;PCR技术是在体外模拟体内DNA复制过程,其核心原理是DNA半保留复制——以原有DNA链为模板,通过引物引导、DNA聚合酶催化,合成新的互补链,实现目的基因的大量扩增。PCR引物需分别与目的基因(α基因)的两条模板链互补,且引物延伸方向为5’→3’,需覆盖目的基因两端序列:P1结合于上游链的5’端外侧,需搭配一条结合于下游链3’端外侧的引物;P4结合于下游链的3’端外侧,与P1配合可完整覆盖 α 基因,实现特异性扩增。PCR反应体系除DNA(模板)和引物外,还需耐高温的DNA聚合酶(Taq 酶):催化DNA链延伸,需耐受PCR的高温变性步骤(90-95℃):四种脱氧核苷酸(dNTP):包括dATP、dCTP、dGTP、dTTP,是DNA合成的原料。
【小问2详解】
质粒作为基因工程载体,需具备三个核心元件:复制原点、标记基因、目的基因插入位点。 题干分析:图2中质粒1、2仅标注启动子、终止子、标记基因,未提及复制原点,而该元件是质粒稳定存在于细胞中的必需条件。质粒上甲、乙、丙的对应序列(e、a、f) ;验证α蛋白通过与β基因启动子结合,促进β基因表达,需构建两组载体: 质粒1:需表达α蛋白,因此甲处应插入α基因(e),且需由组成型启动子调控,确保α蛋白稳定合成; 质粒2:需检测 β基因启动子的活性,乙处应插入β基因启动子(a),丙处插入荧光素酶基因(f)(通过荧光强度反映启动子活性——若 α蛋白结合乙(β启动子),则会促进丙(荧光素酶基因)表达,使荧光增强。 故甲、乙、丙依次为 e、a、f。实验组为同时导入质粒1和质粒2,对照组需排除质粒2自身启动子活性的干扰,应只导入质粒2; 对比分析:若对照组只导入质粒1,无法检测荧光强度,无法与实验组对比;只导入质粒2可明确α蛋白存在时荧光增强”,证明其对β启动子的促进作用。
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