精品解析:江苏省徐州市铜山区第一中学2025-2026学年高三上学期12月第三次质量检测生物试题
2026-01-04
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内容正文:
2025-2026学年度徐州市铜山区第一中学高三上学期12月第三次质量检测
生物试题
一、单项选择题(每题2分,共计28分)
1. 下列关于实验研究的说法正确的是( )
A. 鲁宾和卡门利用16O的同位素18O具有放射性的特点,追踪光合作用中氧气的来源
B. 用雌雄同株异花的玉米进行杂交实验时只需在花蕾期套袋,就可防止外来花粉的干扰
C. 孟德尔一对相对性状的杂交实验中设计测交实验并预期结果是对假说的演绎过程
D. 萨顿研究发现雌雄配子结合时非同源染色体自由组合,非等位基因也自由组合
2. 下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 胞吞胞吐过程运输的物质均为大分子有机物
B. 一般水分子通过细胞膜的速率快于通过只含磷脂的人工膜的速率
C. 载体蛋白磷酸化后空间结构会发生不可逆的改变
D. 通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状相适配的分子通过
3. 甲植物为二倍体,通过秋水仙素处理后获得的四倍体仍然可育。现有基因型为Aa1和Aa2的两株甲植物通过秋水仙素处理后,相互杂交,理论上获得纯合子后代的比例是( )
A. 1/36 B. 1/18 C. 1/16 D. 1/8
4. 伊红-亚甲蓝琼脂培养基(EMB)可用于检测自来水中大肠杆菌的数量。生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色,并带有金属光泽。操作时先用滤膜过滤待测水样,再将滤膜转移到EMB上培养,最终统计菌落数目。下列叙述正确的是( )
A. 以藻类制成的琼脂可为微生物提供碳源、氮源等营养物质
B. 伊红-亚甲蓝琼脂培养基属于选择培养基,可用于分离微生物
C. 用100ml样液培养出各种颜色的菌落5个,则1L样液中大肠杆菌数为50个
D. 该方法统计得到的大肠杆菌菌落数目可能小于待测水样的大肠杆菌数目
5. 科学家为解决马铃薯因感染茄科霍尔氏菌导致产量下降问题,利用植物体细胞杂交技术成功获得了茄子融合亲本的青枯病抗性杂种植株。下列相关说法错误的是( )
A. 混合酶液处理过程需要用纤维素酶和果胶酶混合去除细胞壁
B. 过程①可利用聚乙二醇、Ca2+载体等方法诱导原生质体融合
C. 过程②成功的标志是融合的原生质体长出新的细胞壁
D. 过程③需对获得的杂种植株进行筛选
6. 下列有关微生物的纯化、分离和培养实验的叙述错误的是( )
A. 一般可用干热灭菌法对培养皿、金属用具等灭菌
B. 平板划线法分离微生物时要在酒精灯火焰附近划线
C. 利用稀释涂布平板法统计的活菌数往往比实际偏多
D. 获取纯培养物的过程中,应根据微生物的种类调整培养基的pH
7. 胰腺分泌的胰液包括多种消化酶,研究人员用小狗进行实验发现了胰液分泌调节的部分过程:食物进入胃刺激胃壁感受器,引起胰液分泌;由胃进入小肠的食糜和胃酸会刺激小肠黏膜分泌促胰液素,引起胰液分泌。下列分析正确的是( )
A. 胃壁感受器产生的兴奋可不通过神经中枢调节胰液分泌
B. 胰腺细胞膜既有神经递质的受体,又有促胰液素的受体
C. 胰腺分泌的胰液中还含有胰岛素和胰高血糖素等多种激素
D. 将胰腺研磨提取物注入患糖尿病小狗静脉,其血糖迅速下降
8. 武术运动员在完成“金鸡独立”动作时,直立腿的伸肌收缩、屈肌舒张,有关结构如图所示,其中抑制性中间神经元对突触后神经元起抑制作用。下列叙述错误的是( )
A. ①是传入神经,②③是交感神经
B. “金鸡独立”时,兴奋在①②③上单向传导
C. ①兴奋使抑制性中间神经元形成动作电位
D. 腿部运动的皮层代表区位于中央前回的顶部
9. 人安静时,神经肌肉接头处的突触前膜自发地进行量子释放,引起的微小电位变化称为mEPP。运动时,当兴奋传至轴突末梢时,Ca2+内流引发突触小泡释放大量神经递质。图中横轴代表释放的量子数,纵轴是电镜下观察到的与突触前膜融合的囊泡数。下列说法错误的是( )
A. 量子释放可能不引发肌肉细胞产生兴奋并收缩
B. 若抑制突触前膜的Ca2+内流,不改变mEPP的电位幅度和频率
C. 钾离子通道阻断剂能够促进动作电位产生,从而导致动作电位延长
D. 据图分析,1个量子就代表1个囊泡中所有神经递质
10. 帕金森病是一种累及中枢神经系统的疾病,其典型症状为身体局部出现无法控制的震颤。科研人员研究其发病机理,提出多巴胺能神经——胆碱能神经功能失衡学说,具体机理解释如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 多巴胺合成后被储存于多巴胺能神经元的突触小泡内
B. 多巴胺能神经元所释放的神经递质,导致脊髓运动神经元膜内负电位数值变小
C. 胆碱能神经功能亢进,多巴胺能神经功能衰退,进而使患者运动失去控制
D. 可基于促进乙酰胆碱降解的思路,研发治疗帕金森病的药物
11. 病原体入侵人体易引起发热,主要因为促进了前列腺素的生成,影响体温调节中枢,从而出现发热的症状。布洛芬是常见退烧药,相关机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 高烧一直稳定在40℃时,人体产热量大于散热量
B. 高烧时发抖是因为自主神经系统兴奋导致骨骼肌战栗
C. 退烧时大量出汗导致血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌醛固酮减少
D. 布洛芬可抑制环氧合酶活性,减少前列腺素分泌
12. 研究发现,胃肠道遭受毒素入侵后,会使小鼠出现呕吐现象,其机制如图所示(5-HT为5-羟色胺)。小鼠摄入含毒素的饮料后,机体内会出现图示中的一些变化。下列有关说法正确的是( )
A. 毒素和肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道结合,使得Ca2+以主动运输的方式进入细胞
B. 肠嗜铬细胞周围的感觉神经末梢接收5-HT后,发生膜电位变化
C. 该小鼠产生与恶心相关的厌恶性情绪是一种反射活动
D. 该小鼠通过条件反射产生呕吐现象排出含毒素的饮料
13. 辅助性T细胞在免疫反应中起着关键作用。下列叙述错误的是( )
A. 体液免疫过程中,辅助性T细胞不能将抗原呈递给B淋巴细胞
B. 细胞免疫过程中,辅助性T细胞参与细胞毒性T细胞的活化过程
C. HIV主要侵染辅助性T细胞,最终会导致患者免疫功能几乎全部丧失
D. 肿瘤坏死因子诱导自身正常组织细胞溶解属于免疫缺陷病
14. 研究者利用高浓度砷酸盐处理拟南芥,并测量根的部分指标如图,以探究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因。据图分析,下列推测错误的是( )
A. 砷处理6h时根中细胞分裂素的含量会增加
B. 砷处理抑制根的生长可能与生长素含量不足有关
C. 增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用
D. 砷处理的拟南芥根吸收水和无机盐的能力下降
二、多选题(每题3分,共计15分)
15. 宫颈癌是女性常见的恶性肿瘤,最重要的病因是高危型人乳头状瘤病毒(HPV)的持续感染。HPV疫苗是通过模拟自然感染过程来诱导机体产生保护性免疫应答。接种HPV疫苗是目前防治HPV感染最有效的手段。下列叙述错误的是( )
A. 吞噬细胞特异性识别HPV后,将其胞吞并借助溶酶体降解HPV
B. 浆细胞分泌的抗体随体液循环并与HPV结合,抑制该病毒的增殖
C. 细胞毒性T细胞被辅助性T细胞分泌的细胞因子激活,识别并裂解HPV
D. 接种HPV疫苗可刺激机体产生特异性抗体、记忆B细胞和记忆T细胞
16. 调节性T细胞(Treg细胞)是控制体内自身免疫反应的T细胞亚群,其在机体内的作用机制如图所示。图中CD39、CD73是Treg细胞表面的蛋白,TGF-β、L-10为抑制性细胞因子。下列相关叙述错误的是( )
A. Treg细胞和细胞毒性T细胞发育成熟的场所相同
B. TGF-β、L-10属于免疫活性物质,CD39、CD73具有催化功能
C. Treg细胞可通过改变ATP/ADP值促进T细胞活化与增殖
D. 类风湿关节炎患者体内Treg细胞的数量可能高于正常人
17. 下列相关实验操作正确的是( )
A. “酵母菌的纯培养”实验中,可采用煮沸消毒法对培养基进行灭菌
B. “DNA的粗提取与鉴定”实验中,可用预冷的95%酒精溶解DNA
C. 探究土壤微生物的分解作用的实验中,对土壤进行60℃恒温灭菌作为实验组
D. 用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验中,使用的枪头需进行高压蒸汽灭菌
(2025·河北邯郸·一模)
18. 甲状腺激素(TH)由甲状腺滤泡上皮细胞分泌,TH分泌过多时可引发甲状腺功能亢进症(简称甲亢),毒性弥漫性甲状腺肿是引起甲亢最常见的病因,其致病机理如图所示。下列分析正确的是( )
A. 甲状腺细胞膜上的蛋白质可作为抗原刺激B细胞增殖分化
B. 促甲状腺激素作用的靶细胞是甲状腺细胞
C. 抗促甲状腺激素受体抗体与甲状腺激素受体结合,抑制了甲状腺分泌TH
D. TH分泌增多后不能通过负反馈调节来抑制浆细胞分泌抗体
19. 人体内细胞间的信息传递机制如图所示,箭头表示信息传递的方向。下列说法正确的是( )
A. 若d和e代表不同的神经递质,细胞b和c的膜电位变化也可能相同
B. 若d和e代表不同的激素,细胞c的分泌物可能对细胞a、b均会产生影响
C. 若该图表示遗传信息的表达过程,e过程发生的场所可以是细胞核、线粒体
D. 若该图表示体液免疫过程,a为处理病原体后的抗原呈递细胞,b为辅助性T细胞,则c可表示B细胞
三、非选择题(共5题,合计57分)
20. 5-羟色胺(5-HT)是一种能使人产生愉悦情绪的神经递质,突触间隙5-HT的含量变化是引起抑郁症的主要内部因素。回答下列问题。
(1)5-HT与突触后膜受体结合后,少部分被迅速_______,大部分通过选择性转运蛋白SERT回收到突触前神经元,其生理意义是_______。
(2)释放5-HT的神经元主要聚集在脑干的中缝核部位。研究人员测定了正常大鼠和抑郁型大鼠中缝核部位化学物质的相对含量,部分结果如下表,其中miR-16是一种影响基因表达的RNA.
组别
miR-16相对含量
SERT相对含量
突触间隙5-HT相对含量
正常大鼠
0.84
0.59
161
抑郁型大鼠
0.65
0.99
52
①进一步研究发现,miR-16的含量与SERT的含量具有直接相关性,推测miR-16可以_______(填“抑制”或“促进”)SERT的合成。
②综上分析,与正常大鼠相比,抑郁型大鼠突触间隙5-HT相对含量低的原因是_______。
(3)某口服抗抑郁药物X作用机理是通过降低SERT相对含量,进而降低对5-HT的回收速率,为验证药物X的作用机理,生物小组设计了如下实验。
组别
处理
检测指标
实验一
对照组
一定量正常饲料
__________
实验组
__________
对照组应选择______大鼠,实验组的处理为______,检测指标为_______。
21. 秋冬季节是甲型流感的高发期,正常人感染甲型流感病毒(IAV) 会引起机体发生一 系列免疫反应,部分过程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1中的细胞6为_______ ,其分泌的物质B 的主要功能是________。
(2)在人体中,MHCI 和 MHCⅡ 是两种常见的主要组织相容性复合体,由图1可推测 ( 填“MHCI”或 “MHCⅡ”)几乎能在所有体细胞中出现。细胞2将体液中的 病原体处理后,能将抗原呈递给细胞3,细胞3释放的物质A 被称为_________。
(3)若免疫系统的_______ 功能较弱,则感染 IAV 后可能会使下丘脑体温调定点(体温调节 中枢预设的一个温度值)上调,从而引起机体发烧。
(4)白细胞介素IL-1β 是参与先天免疫的重要促炎因子,能诱导呼吸道上皮细胞释放细胞因 子,导致局部炎症的发生,炎症过强容易导致个体死亡。NK 细胞分泌的IFN-y 是 一种 干扰素。为探究黄芪甲苷在抗IAV 中的作用,科学家用含IAV 的溶液处理正常小鼠, 制备出了模型小鼠,再分别用高剂量黄芪甲苷和低剂量黄芪甲苷处理模型小鼠,测定小 鼠14天内的存活率、IL-1β 及 IFN-γ 的表达水平,结果如图2和图3所示。
①黄芪甲苷能一定程度上提高感染IAV 小鼠的存活率,从白细胞介素 IL-1β的角度分析,其原因可能是_________。
②由实验结果可知,IFN-y 的含量与患病程度可能呈 ________ (填“正相关”或“负相关”)。
22. 过敏性鼻炎患者症状包括鼻塞、鼻分泌物增多以及频繁喷嚏等。图1为引发过敏性鼻炎的机制示意图,请据图回答问题:
(1)引发鼻炎的物质A被称为______。当人体首次接触物质A______(选填“会”或“不会”)产生抗体。
(2)在过敏反应中细胞1发挥的功能是______,细胞1可以是______细胞。TH2细胞分泌的IL-4的功能是______。
(3)在过敏反应中,肥大细胞释放的物质B______(填名称)和嗜酸性粒细胞释放的碱性蛋白等一方面引起血管通透性增加,从而导致______,使得鼻腔通道变窄,导致鼻塞;另一方面这些物质也会使鼻腔上皮细胞分泌更多的粘液,刺激鼻腔内的神经末梢,引起患者打喷嚏,该过程属于______反射。
(4)糠酸莫米松是糖皮质激素类药物,常用于治疗鼻炎。图2是临床实验结果,结合图1分析可知糠酸莫米松通过______缓解鼻炎症状。据此推测,糠酸莫米松可以______(选填“促进”或“抑制”)TReg细胞的功能。
23. 重叠延伸PCR技术是一种通过核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板,经过多次PCR扩增,从而获得目的基因的方法。科学家解析了水母绿色荧光蛋白的晶体结构,并采用重叠延伸PCR技术引导基因定点突变,将绿色荧光蛋白发光基团正下方的第66位的酪氨酸(UAC)替换为组氨酸(CAC),从而获得了一种新的绿色荧光蛋白的衍生物—蓝色荧光蛋白。图1表示通过重叠延伸PCR技术获得蓝色荧光蛋白基因的过程。回答下列问题:
(1)为了获得蓝色荧光蛋白基因,拟突变位点A—T碱基对应突变为______碱基对,PCR1和PCR2过程应置于______(填“相同”或“不同”)的PCR体系中扩增DNA.
(2)PCR3过程中应先用______催化形成完整的DNA分子,再以该DNA为模板,并加入______两种引物大量扩增突变基因。
(3)实验小组获得突变基因(300bp片段)并构建出如图2所示的重组质粒,为检测并鉴定受体菌株(A-F)是否成功导入按照正确方向插入突变基因的重组质粒,利用不同的引物进行扩增,结果如图3所示(A和B为利用甲、丙引物扩增结果,C和D为利用甲、乙引物扩增结果,E和F为利用乙、丙引物扩增结果)。根据结果可知,菌株______为确定导入正确重组质粒的菌株,菌株______为可能导入正确重组质粒的菌株。
(4)水中的雌激素类物质(E物质)污染,会引发鱼类雌性化等生态异常现象,并通过食物链对人类健康及整个生态系统构成威胁。斑马鱼体内存在能与E物质特异性结合的受体,E物质—受体复合物能激活正常情况下处于关闭状态的ERE启动子。为了检测水体中是否含有E物质,科研人员常用______法将构建出的含ERE启动子和蓝色荧光蛋白基因的表达载体注入斑马鱼的______中,培养并获得转基因斑马鱼,利用转基因斑马鱼检测水体中是否存在E物质污染的原理是______。
24. T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题:
(1)基因内碱基的增添、缺失或_____都可导致基因突变。
(2)以Aa植株为_____(填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交,F1中卡那霉素抗性植株的占比为0,其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为_____。
(3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,该植株会产生_____种基因型的可育花粉,其中具有a基因的花粉占比为_____。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型植株占比为_____。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株,其原因为_____。
(4)实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株,e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系,进行下列实验:
①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出基因型为_____的F1植株。
②选出的F1植株自交获得F2.不考虑其他突变,若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0,E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为_____;若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比为_____。除了上述两种占比,分析该类植株还可能的其他占比和原因:_____。
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2025-2026学年度徐州市铜山区第一中学高三上学期12月第三次质量检测
生物试题
一、单项选择题(每题2分,共计28分)
1. 下列关于实验研究的说法正确的是( )
A. 鲁宾和卡门利用16O的同位素18O具有放射性的特点,追踪光合作用中氧气的来源
B. 用雌雄同株异花的玉米进行杂交实验时只需在花蕾期套袋,就可防止外来花粉的干扰
C. 孟德尔一对相对性状的杂交实验中设计测交实验并预期结果是对假说的演绎过程
D. 萨顿研究发现雌雄配子结合时非同源染色体自由组合,非等位基因也自由组合
【答案】C
【解析】
【分析】人工异花授粉过程为:去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花授粉(待花成熟时,采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上)→套上纸袋。
【详解】A、18O不具有放射性,A错误;
B、用雌雄同株异花的玉米进行杂交实验时在花蕾期和授粉后均需套袋,才可防止外来花粉的干扰,B错误;
C、孟德尔一对相对性状的杂交实验中,设计测交实验并预期结果:高茎:矮茎=1:1,属于演绎过程,C正确;
D、非同源染色体的自由组合及非等位基因的自由组合发生在产生雌雄配子的过程中,而不是雌雄配子结合的过程中,D错误。
故选C。
2. 下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 胞吞胞吐过程运输的物质均为大分子有机物
B. 一般水分子通过细胞膜的速率快于通过只含磷脂的人工膜的速率
C. 载体蛋白磷酸化后空间结构会发生不可逆的改变
D. 通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状相适配的分子通过
【答案】B
【解析】
【详解】A、胞吞胞吐过程运输的物质不一定是大分子有机物,例如吞噬细胞可吞噬细菌(无机颗粒),A错误;
B、细胞膜上存在水通道蛋白,能加速水分子运输,而只含磷脂的人工膜仅依赖自由扩散,速率较慢,B正确;
C、载体蛋白磷酸化后空间结构发生可逆改变(如Na⁺-K⁺泵通过磷酸化和去磷酸化循环运输物质),C错误;
D、通道蛋白的选择性不仅基于通道直径和形状,还取决于电荷和亲水性等(如K⁺通道优先允许K⁺通过而非Na⁺),D错误。
故选B。
3. 甲植物为二倍体,通过秋水仙素处理后获得的四倍体仍然可育。现有基因型为Aa1和Aa2的两株甲植物通过秋水仙素处理后,相互杂交,理论上获得纯合子后代的比例是( )
A. 1/36 B. 1/18 C. 1/16 D. 1/8
【答案】A
【解析】
【分析】用秋水仙素处理二倍体植株的幼苗或萌发的种子,可抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,导致染色体数目加倍,形成四倍体。二倍体西瓜经减数分裂形成的配子中含一个染色体组,四倍体植株经减数分裂形成的配子中含二个染色体组。
【详解】现有基因型为Aa1和Aa2的两株甲植物经秋水仙素处理后,为四倍体,即AAala1和AAa2a2,AAala1经减数分裂后形成AA(1/6),Aa1(4/6),a1a1(1/6)四种配子,AAa2a2经减数分裂后形成AA(1/6),Aa2(4/6),a2a2(1/6)四种配子,相互交配,纯合子为AAAA=1/6×1/6=1/36,A正确,BCD错误。
故选A。
4. 伊红-亚甲蓝琼脂培养基(EMB)可用于检测自来水中大肠杆菌的数量。生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色,并带有金属光泽。操作时先用滤膜过滤待测水样,再将滤膜转移到EMB上培养,最终统计菌落数目。下列叙述正确的是( )
A. 以藻类制成的琼脂可为微生物提供碳源、氮源等营养物质
B. 伊红-亚甲蓝琼脂培养基属于选择培养基,可用于分离微生物
C. 用100ml样液培养出各种颜色的菌落5个,则1L样液中大肠杆菌数为50个
D. 该方法统计得到的大肠杆菌菌落数目可能小于待测水样的大肠杆菌数目
【答案】D
【解析】
【分析】滤膜法是检测水样中大肠细菌群的方法,将一定量水样注入已灭菌的微孔薄膜的滤器中,经过抽滤,细菌被截留在滤膜上,将滤膜贴于伊红美蓝培养基上,经培养后计数和鉴定滤膜上生长的大肠菌群菌落即可推测计算出水样中的大肠杆菌数;伊红为酸性染料,亚甲蓝为碱性染料,大肠杆菌在伊红-亚甲蓝培养基的菌落呈深紫色,并有金属光泽。
【详解】A、琼脂作为凝固剂,不能为微生物提供碳源、氮源等营养物质,A错误;
B、伊红亚甲蓝培养基能够鉴别大肠杆菌,属于鉴别培养基,B错误;
C、只有深紫色才是大肠杆菌,用100ml样液培养出各种颜色的菌落5个,则1L样液中对应的细菌数为1L÷100mL×5=50个,大肠杆菌数小于50个,C错误;
D、该方法是利用菌落数来反映细菌数,可能多个细菌形成一个菌落导致统计数据偏小,D正确。
故选D。
5. 科学家为解决马铃薯因感染茄科霍尔氏菌导致产量下降问题,利用植物体细胞杂交技术成功获得了茄子融合亲本的青枯病抗性杂种植株。下列相关说法错误的是( )
A. 混合酶液处理过程需要用纤维素酶和果胶酶混合去除细胞壁
B. 过程①可利用聚乙二醇、Ca2+载体等方法诱导原生质体融合
C. 过程②成功的标志是融合的原生质体长出新的细胞壁
D. 过程③需对获得的杂种植株进行筛选
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将两个来自不同种植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并将杂种细胞培育成新的植物体技术。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,在进行植物体细胞杂交时,需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,以获得原生质体,所以混合酶液处理过程需要用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁,A正确;
B、过程①是诱导原生质体融合,常用的方法有物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇),而Ca2+载体一般用于将目的基因导入微生物细胞(如大肠杆菌)时,使细胞处于感受态,不是诱导原生质体融合的方法,B错误;
C、过程②中融合的原生质体成功的标志是长出新的细胞壁,这意味着杂种细胞已经形成了完整的细胞结构,C正确;
D、过程③是从愈伤组织培育成杂种植株,由于融合过程可能存在多种情况,所以需对获得的杂种植株进行筛选,以得到具有青枯病抗性的杂种植株,D正确。
故选B。
6. 下列有关微生物的纯化、分离和培养实验的叙述错误的是( )
A. 一般可用干热灭菌法对培养皿、金属用具等灭菌
B. 平板划线法分离微生物时要在酒精灯火焰附近划线
C. 利用稀释涂布平板法统计的活菌数往往比实际偏多
D. 获取纯培养物的过程中,应根据微生物的种类调整培养基的pH
【答案】C
【解析】
【分析】微生物常见的接种方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板、接种、划线、在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、一般可用干热灭菌法对培养皿、金属用具等耐高温、需要保持干燥的物品进行灭菌,A正确;
B、平板划线法分离微生物时要在酒精灯火焰附近划线,以防止杂菌污染,B正确;
C、利用稀释涂布平板法统计的活菌数往往比实际偏少,因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,C错误;
D、因为不同的微生物所需的最适pH条件不同,因此在获取纯培养物的过程中,应根据微生物的种类调整培养基的pH,D正确。
故选C。
7. 胰腺分泌的胰液包括多种消化酶,研究人员用小狗进行实验发现了胰液分泌调节的部分过程:食物进入胃刺激胃壁感受器,引起胰液分泌;由胃进入小肠的食糜和胃酸会刺激小肠黏膜分泌促胰液素,引起胰液分泌。下列分析正确的是( )
A. 胃壁感受器产生的兴奋可不通过神经中枢调节胰液分泌
B. 胰腺细胞膜既有神经递质的受体,又有促胰液素的受体
C. 胰腺分泌的胰液中还含有胰岛素和胰高血糖素等多种激素
D. 将胰腺研磨提取物注入患糖尿病小狗静脉,其血糖迅速下降
【答案】B
【解析】
【分析】胰液分泌的调节过程涉及神经调节和体液调节。食物进入胃刺激胃壁感受器,这一过程可能通过神经调节引起胰液分泌;小肠黏膜分泌的促胰液素通过体液运输作用于胰腺,引起胰液分泌。
【详解】A、胃壁感受器产生的兴奋必须通过神经中枢调节胰液分泌,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器,缺少任何一个环节都不能完成反射,A错误;
B、因为存在通过神经调节(胃壁感受器受刺激)和体液调节(促胰液素作用)引起胰液分泌的过程,所以胰腺细胞膜既有神经递质的受体,又有促胰液素的受体,B正确;
C、胰岛素和胰高血糖素是由胰岛细胞分泌的,不是由胰腺分泌胰液时包含的,胰液主要包含多种消化酶,C错误;
D、胰腺研磨提取物中的胰蛋白酶分解了胰岛素,注入患糖尿病小狗静脉,其血糖不会迅速下降,D错误。
故选B。
8. 武术运动员在完成“金鸡独立”动作时,直立腿的伸肌收缩、屈肌舒张,有关结构如图所示,其中抑制性中间神经元对突触后神经元起抑制作用。下列叙述错误的是( )
A. ①是传入神经,②③是交感神经
B. “金鸡独立”时,兴奋在①②③上单向传导
C. ①兴奋使抑制性中间神经元形成动作电位
D. 腿部运动的皮层代表区位于中央前回的顶部
【答案】A
【解析】
【分析】支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。
【详解】A、支配内脏、血管和腺体的传出神经分为交感神经和副交感神经,据图可知,②③支配腿的伸肌、屈肌,故②③不是交感神经,A错误;
B、“金鸡独立”时反射弧上发生了反射,此时兴奋由感受器传递至效应器。据图可知,①连接感受器,为传入神经,②③分别连接效应器,为传出神经。故“金鸡独立”时,兴奋由①传向②、由①传向③,B正确;
C、①兴奋使抑制性中间神经元形成动作电位,抑制性中间神经元兴奋后释放抑制性神经递质,抑制性神经递质对传出神经元起抑制作用,C正确;
D、皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,腿部运动的皮层代表区位于中央前回的顶部,D正确。
故选A。
9. 人安静时,神经肌肉接头处的突触前膜自发地进行量子释放,引起的微小电位变化称为mEPP。运动时,当兴奋传至轴突末梢时,Ca2+内流引发突触小泡释放大量神经递质。图中横轴代表释放的量子数,纵轴是电镜下观察到的与突触前膜融合的囊泡数。下列说法错误的是( )
A. 量子释放可能不引发肌肉细胞产生兴奋并收缩
B. 若抑制突触前膜的Ca2+内流,不改变mEPP的电位幅度和频率
C. 钾离子通道阻断剂能够促进动作电位产生,从而导致动作电位延长
D. 据图分析,1个量子就代表1个囊泡中所有神经递质
【答案】C
【解析】
【分析】当神经某处受到刺激时会使神经纤维膜上的钠通道开放,于是膜外钠离子在短期内大量涌入膜内,造成了内负外正的反极化现象,但在很短的时期内钠通道又重新关闭,钾通道开放,钾离子又很快涌出膜外,使得膜电位又恢复到原来外正内负的状态。
【详解】A、安静时,神经肌肉接头处的突触前膜自发地进行量子释放,引起微小电位变化,因此量子释放可能不引发肌肉细胞产生兴奋并收缩,A正确;
B、题干信息:人安静时,神经肌肉接头处的突触前膜自发地进行量子释放,引起的微小电位变化称为mEPP,可见若抑制突触前膜的Ca2+内流,不改变mEPP的电位幅度和频率,B正确;
C、钾离子通道阻断剂,该阻断剂会阻碍钾离子运输,进而阻碍动作电位的复极化过程,致使动作电位延长,但不会促进动作电位产生,C错误;
D、结合题意“横轴代表释放的量子数,纵轴是电镜下观察到的与突触前膜融合的囊泡数”,提图显示图中释放的量子数与融合的囊泡数为1:1的关系,证明1个量子就是1个囊泡的所有递质分子,D正确。
故选C。
10. 帕金森病是一种累及中枢神经系统的疾病,其典型症状为身体局部出现无法控制的震颤。科研人员研究其发病机理,提出多巴胺能神经——胆碱能神经功能失衡学说,具体机理解释如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 多巴胺合成后被储存于多巴胺能神经元的突触小泡内
B. 多巴胺能神经元所释放的神经递质,导致脊髓运动神经元膜内负电位数值变小
C. 胆碱能神经功能亢进,多巴胺能神经功能衰退,进而使患者运动失去控制
D. 可基于促进乙酰胆碱降解的思路,研发治疗帕金森病的药物
【答案】B
【解析】
【详解】A、神经递质储存在神经元的突触小泡中,多巴胺是一种神经递质,其合成后储存在多巴胺能神经元的突触小泡中,A正确;
B、结合图示可知,多巴胺能神经元释放的神经递质多巴胺是抑制神经元产生兴奋,其作用于脊髓运动神经元,可能引起阴离子(Cl-)内流,膜内负电位值增大,B错误;
C、图示可知,乙酰胆碱使脊髓运动神经元兴奋,而多巴胺抑制脊髓运动神经元产生兴奋,所以胆碱能神经功能增强,多巴胺能神经功能减弱,导致患者运动失去受控,C正确;
D、帕金森病发生的主要原因是乙酰胆碱的含量过多,而多巴胺的含量过少,因此可采用促进乙酰胆碱降解这一思路来研发治疗帕金森病的药物,D正确。
故选B。
11. 病原体入侵人体易引起发热,主要因为促进了前列腺素的生成,影响体温调节中枢,从而出现发热的症状。布洛芬是常见退烧药,相关机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 高烧一直稳定在40℃时,人体产热量大于散热量
B. 高烧时发抖是因为自主神经系统兴奋导致骨骼肌战栗
C. 退烧时大量出汗导致血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌醛固酮减少
D. 布洛芬可抑制环氧合酶活性,减少前列腺素分泌
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,布洛芬通过抑制环氧合酶活性,从而抑制花生四烯酸转化为PGE2,减少PGE2生成,减少产热,达到退烧的效果。
【详解】A、当人体高烧一直稳定在40℃时,此时体温维持相对稳定,说明人体产热量等于散热量,A错误;
B、自主神经主要支配内脏器官,还有内分泌腺、汗腺的活动和分泌,不能支配骨骼肌战栗,B错误;
C、当退烧时大量出汗导致血钠含量降低时,肾上腺皮质分泌醛固酮会增加,醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对钠的重吸收,以维持血钠含量的相对稳定,C错误;
D、由图可知,前列腺素可作用于体温调节中枢,促进发热,布洛芬通过抑制环氧合酶活性,减少前列腺素生成,达到退烧的效果,D正确。
故选D。
12. 研究发现,胃肠道遭受毒素入侵后,会使小鼠出现呕吐现象,其机制如图所示(5-HT为5-羟色胺)。小鼠摄入含毒素的饮料后,机体内会出现图示中的一些变化。下列有关说法正确的是( )
A. 毒素和肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道结合,使得Ca2+以主动运输的方式进入细胞
B. 肠嗜铬细胞周围的感觉神经末梢接收5-HT后,发生膜电位变化
C. 该小鼠产生与恶心相关的厌恶性情绪是一种反射活动
D. 该小鼠通过条件反射产生呕吐现象排出含毒素的饮料
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知:当食物中的毒素会与肠嗜铬细胞膜上的受体特异性结合,膜上的钙离子通道打开,使钙离子内流,从而引起突触囊泡的囊泡蛋白分子簇与突触前膜上的膜蛋白分子簇结合,随后突触小泡膜与突触前膜融合,5-羟色胺以胞吐的方式释放。释放到突触间隙的5-羟色胺可与5-羟色胺受体结合,实现了神经元之间的信息传递。
【详解】A、通道蛋白在运输时,不会和运输的物质相结合,因此通道蛋白运输Ca2+时不需要与Ca2+通道结合,属于协助扩散,A错误;
B、感觉神经末梢接受了5-HT后,会发生膜电位的变化,并传导信号到脑干孤束核,引发厌恶和呕吐,B正确;
C、产生厌恶情绪应该是一种感觉,在大脑皮层形成,未经过完整反射弧,不是反射,C错误;
D、呕吐通常是一种非条件反射,是由脑干的呕吐中枢直接控制的快速防御性反应,不需要经过条件反射的学习过程,D错误。
故选B。
13. 辅助性T细胞在免疫反应中起着关键作用。下列叙述错误的是( )
A. 体液免疫过程中,辅助性T细胞不能将抗原呈递给B淋巴细胞
B. 细胞免疫过程中,辅助性T细胞参与细胞毒性T细胞的活化过程
C. HIV主要侵染辅助性T细胞,最终会导致患者免疫功能几乎全部丧失
D. 肿瘤坏死因子诱导自身正常组织细胞溶解属于免疫缺陷病
【答案】D
【解析】
【详解】A.在体液免疫过程中,辅助性T细胞接受抗原呈递细胞(如树突状细胞)呈递的抗原后,通过分泌细胞因子(如白细胞介素-2)激活B淋巴细胞,但辅助性T细胞本身不具有直接呈递抗原给B淋巴细胞的功能,A正确;
B.在细胞免疫过程中,辅助性T细胞通过识别抗原呈递细胞呈递的抗原,并分泌细胞因子(如白细胞介素-2),参与细胞毒性T细胞的活化过程,B正确;
C.HIV(人类免疫缺陷病毒)主要侵染并破坏辅助性T细胞,导致辅助性T细胞数量锐减,进而削弱体液免疫和细胞免疫,最终使患者免疫功能几乎全部丧失,引发艾滋病(AIDS),C正确;
D.肿瘤坏死因子(TNF)是一种细胞因子,在自身免疫疾病(如类风湿关节炎)中可能诱导正常组织细胞溶解,但该现象属于自身免疫病范畴(免疫系统错误攻击自身组织),而非免疫缺陷病(免疫系统功能缺陷或缺失,如艾滋病),D错误。
故选D。
14. 研究者利用高浓度砷酸盐处理拟南芥,并测量根的部分指标如图,以探究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因。据图分析,下列推测错误的是( )
A. 砷处理6h时根中细胞分裂素的含量会增加
B. 砷处理抑制根的生长可能与生长素含量不足有关
C. 增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用
D. 砷处理的拟南芥根吸收水和无机盐的能力下降
【答案】B
【解析】
【分析】生长素的作用具有两重性:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
【详解】A、分析图1可知,砷处理6h,细胞分裂素水解酶基因相对表达量远低于细胞分裂素合成酶基因相对表达量,根中细胞分裂素的含量会增加,A正确;
B、结合图2、3推测,与空白对照组相比,砷处理组生长素含量高但是根长度短,砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关,B错误;
C、结合图1,随着砷处理时间的延长,LOG2基因相对表达量减少,推测增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用,C正确;
D、根可吸收水和无机盐,砷处理抑制根生长后,植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长,D正确。
故选B。
二、多选题(每题3分,共计15分)
15. 宫颈癌是女性常见的恶性肿瘤,最重要的病因是高危型人乳头状瘤病毒(HPV)的持续感染。HPV疫苗是通过模拟自然感染过程来诱导机体产生保护性免疫应答。接种HPV疫苗是目前防治HPV感染最有效的手段。下列叙述错误的是( )
A. 吞噬细胞特异性识别HPV后,将其胞吞并借助溶酶体降解HPV
B. 浆细胞分泌的抗体随体液循环并与HPV结合,抑制该病毒的增殖
C. 细胞毒性T细胞被辅助性T细胞分泌的细胞因子激活,识别并裂解HPV
D. 接种HPV疫苗可刺激机体产生特异性抗体、记忆B细胞和记忆T细胞
【答案】AC
【解析】
【分析】①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;
②细胞免疫:病原体侵入靶细胞后,被感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别这一变化信号,并在辅助性T细胞分泌的细胞因子的促进作用下开始增殖分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞,新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,他们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合,或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、吞噬细胞不具有特异性识别能力,A错误;
B、浆细胞分泌的抗体属于体液免疫,抗体随体液循环并与HPV结合,抑制该病毒的增殖,B正确;
C、细胞毒性T细胞识别被HPV感染的靶细胞后,在辅助性T细胞分泌的细胞因子的促进作用下开始增殖分化,新产生的细胞毒性T细胞能裂解靶细胞,从而使HPV暴露出来,但细胞毒性T细胞并不能裂解HPV,C错误;
D、根据题目信息可知,HPV疫苗是通过模拟自然感染过程来诱导机体产生保护性免疫应答,因此能诱发机体产生体液免疫和细胞免疫,可刺激机体产生特异性抗体、记忆B细胞和记忆T细胞,D正确。
故选AC。
16. 调节性T细胞(Treg细胞)是控制体内自身免疫反应的T细胞亚群,其在机体内的作用机制如图所示。图中CD39、CD73是Treg细胞表面的蛋白,TGF-β、L-10为抑制性细胞因子。下列相关叙述错误的是( )
A. Treg细胞和细胞毒性T细胞发育成熟的场所相同
B. TGF-β、L-10属于免疫活性物质,CD39、CD73具有催化功能
C. Treg细胞可通过改变ATP/ADP值促进T细胞活化与增殖
D. 类风湿关节炎患者体内Treg细胞的数量可能高于正常人
【答案】CD
【解析】
【分析】分析题图:图为Treg细胞的抑制调节机制,其中CD39、CD73 为Treg细胞表面蛋白,可催化ATP水解为腺苷。TGF-β/L-10、颗粒酶B、腺苷对T细胞均有抑制作用。
【详解】A、T细胞是在胸腺中发育成熟的,Treg细胞和细胞毒性 T 细胞都属于T细胞亚群,所以它们发育成熟的场所相同,都是胸腺,A正确;
B、免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质,TGF -β、L - 10 为抑制性细胞因子,属于免疫活性物质,从图中可以看出,CD39、CD73能催化ATP/ADP 转化为 AMP,进而生成腺苷,所以CD39、CD73具有催化功能,B正确;
C、从图中可知,Treg 细胞表面的 CD39、CD73 可将 ATP/ADP 转化为AMP,进而生成腺苷,这会使 ATP/ADP 值降低,同时,生成的腺苷以及Treg 细胞分泌的TGF-β、L-10等抑制性细胞因子会抑制 T 细胞的活化与增殖,而不是促进,C错误;
D、类风湿关节炎是一种自身免疫性疾病,患者体内Treg细胞的数量可能减少或功能异常,D错误。
故选CD。
17. 下列相关实验操作正确的是( )
A. “酵母菌的纯培养”实验中,可采用煮沸消毒法对培养基进行灭菌
B. “DNA的粗提取与鉴定”实验中,可用预冷的95%酒精溶解DNA
C. 探究土壤微生物的分解作用的实验中,对土壤进行60℃恒温灭菌作为实验组
D. 用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验中,使用的枪头需进行高压蒸汽灭菌
【答案】CD
【解析】
【详解】A、“灭菌”需彻底杀灭物体内外所有微生物(包括芽孢和孢子),而“煮沸消毒法”仅能杀死部分微生物,无法去除芽孢,满足不了培养基灭菌的严格要求。“酵母菌的纯培养”中,培养基应采用高压蒸汽灭菌法(121℃、100kPa、15-30min),A错误;
B、DNA的化学特性是“不溶于酒精,尤其是预冷的95%酒精”,而蛋白质等杂质可溶于酒精。因此在“DNA的粗提取与鉴定”中,预冷的95%酒精的作用是析出DNA,而非溶解DNA;溶解DNA通常使用2mol/L的NaCl溶液,B错误;
C、探究土壤微生物的分解作用时,实验的自变量是“土壤中是否含有微生物”。对土壤进行60℃恒温灭菌(杀死微生物),可作为排除微生物作用的实验组;未灭菌的自然土壤则作为对照组,通过对比可明确微生物的分解功能,C正确;
D、琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物时,枪头直接接触PCR产物及电泳缓冲液,若携带杂菌或核酸酶,会污染样品或降解PCR产物。高压蒸汽灭菌法可有效杀灭枪头表面的微生物及核酸酶,保证实验结果的准确性,D正确。
故选CD。
(2025·河北邯郸·一模)
18. 甲状腺激素(TH)由甲状腺滤泡上皮细胞分泌,TH分泌过多时可引发甲状腺功能亢进症(简称甲亢),毒性弥漫性甲状腺肿是引起甲亢最常见的病因,其致病机理如图所示。下列分析正确的是( )
A. 甲状腺细胞膜上的蛋白质可作为抗原刺激B细胞增殖分化
B. 促甲状腺激素作用的靶细胞是甲状腺细胞
C. 抗促甲状腺激素受体抗体与甲状腺激素受体结合,抑制了甲状腺分泌TH
D. TH分泌增多后不能通过负反馈调节来抑制浆细胞分泌抗体
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、结合图示可知,甲状腺细胞表面的膜蛋白可作为抗原刺激B细胞增殖分化形成浆细胞,浆细胞分泌抗促甲状腺激素受体抗体,A正确;
B、垂体释放的促甲状腺激素作用于甲状腺细胞,促进甲状腺细胞合成分泌甲状腺激素,B正确;
C、抗促甲状腺激素受体抗体与促甲状腺激素受体结合,该抗体发挥了类似促甲状腺激素的作用,从而促进了甲状腺分泌TH,引起甲亢,C错误;
D、正常情况下,TH分泌增多可以抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素,进而减少甲状腺激素的分泌,即通过负反馈调节维持甲状腺激素的含量,但结合图示分析,抗促甲状腺激素受体抗体的释放不受TH的影响,D正确。
故选ABD。
19. 人体内细胞间的信息传递机制如图所示,箭头表示信息传递的方向。下列说法正确的是( )
A. 若d和e代表不同的神经递质,细胞b和c的膜电位变化也可能相同
B. 若d和e代表不同的激素,细胞c的分泌物可能对细胞a、b均会产生影响
C. 若该图表示遗传信息的表达过程,e过程发生的场所可以是细胞核、线粒体
D. 若该图表示体液免疫过程,a为处理病原体后的抗原呈递细胞,b为辅助性T细胞,则c可表示B细胞
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、若d和e代表不同的神经递质,但作用机理可能相同,都引起突触后膜兴奋,产生相同的膜电位变化,A正确;
B、若d为促甲状腺激素释放激素,e为促甲状腺激素,则细胞c分泌的甲状腺激素可反馈调节a下丘脑和b垂体,即对细胞a、b均会产生影响,B正确;
C、若该图表示遗传信息的表达过程,则d表示转录,e表示翻译,翻译发生于核糖体和线粒体,不发生于细胞核,C错误;
D、若该图表示体液免疫过程,a为处理病原体后的抗原呈递细胞,b为辅助性T细胞,c为B细胞,辅助性T细胞表面特定分子发生变化与B细胞结合,这提供了B细胞活化的第二信号,D正确。
故选ABD。
三、非选择题(共5题,合计57分)
20. 5-羟色胺(5-HT)是一种能使人产生愉悦情绪的神经递质,突触间隙5-HT的含量变化是引起抑郁症的主要内部因素。回答下列问题。
(1)5-HT与突触后膜受体结合后,少部分被迅速_______,大部分通过选择性转运蛋白SERT回收到突触前神经元,其生理意义是_______。
(2)释放5-HT的神经元主要聚集在脑干的中缝核部位。研究人员测定了正常大鼠和抑郁型大鼠中缝核部位化学物质的相对含量,部分结果如下表,其中miR-16是一种影响基因表达的RNA.
组别
miR-16相对含量
SERT相对含量
突触间隙5-HT相对含量
正常大鼠
0.84
0.59
161
抑郁型大鼠
0.65
0.99
52
①进一步研究发现,miR-16的含量与SERT的含量具有直接相关性,推测miR-16可以_______(填“抑制”或“促进”)SERT的合成。
②综上分析,与正常大鼠相比,抑郁型大鼠突触间隙5-HT相对含量低的原因是_______。
(3)某口服抗抑郁药物X作用机理是通过降低SERT相对含量,进而降低对5-HT的回收速率,为验证药物X的作用机理,生物小组设计了如下实验。
组别
处理
检测指标
实验一
对照组
一定量正常饲料
__________
实验组
__________
对照组应选择______大鼠,实验组的处理为______,检测指标为_______。
【答案】(1) ①. 降解##失活 ②. 避免 5-HT 持续作用于受体/避免突触后神经元持续兴奋
(2) ①. 抑制 ②. miR-16 含量降低,对 SERT 合成的抑制作用降低,使得突触前膜 SERT 数 量增多,5-HT 被过多摄取回突触前神经元
(3) ①. 抑郁型 ②. 饲喂添加药物 X 的等量正常饲料 ③. 突触间隙 5-HT 相对含量;SERT 的相对含量
【解析】
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的,突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成,神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→化学信号”的转变。静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负。
【小问1详解】
神经递质发挥作用后有两种常见去向,一是被相应酶降解,二是被回收。5 - HT 与突触后膜受体结合后,少部分迅速被降解失活,大部分通过选择性转运蛋白 SERT 回收到突触前神经元,这样做的生理意义是避免 5 - HT 持续作用于受体,防止突触后神经元持续兴奋。
【小问2详解】
从表格数据可知,正常大鼠 miR - 16 相对含量高,SERT 相对含量低;抑郁型大鼠 miR - 16 相对含量低,SERT 相对含量高。因为 miR - 16 的含量与 SERT 的含量具有直接相关性,所以可推测 miR - 16 可以抑制 SERT 的合成。结合前面推测 miR - 16 抑制 SERT 合成,抑郁型大鼠 miR - 16 含量降低,对 SERT 合成的抑制作用降低,使得突触前膜 SERT 数量增多,5 - HT 被过多摄取回突触前神经元,从而导致突触间隙 5 - HT 相对含量低。
【小问3详解】
要验证药物 X 的作用机理是通过降低 SERT 相对含量,进而降低 5 - HT 的回收速率。实验的自变量是药物 X 的有无,因变量是突触间隙 5 - HT 相对含量和 SERT 的相对含量。为了观察药物对抑郁症状的影响,对照组应选择抑郁型大鼠,实验组的处理为饲喂添加药物 X 的等量正常饲料,检测指标为突触间隙 5 - HT 相对含量和 SERT 的相对含量。
21. 秋冬季节是甲型流感的高发期,正常人感染甲型流感病毒(IAV) 会引起机体发生一 系列免疫反应,部分过程如图1所示。回答下列问题:
(1)图1中的细胞6为_______ ,其分泌的物质B 的主要功能是________。
(2)在人体中,MHCI 和 MHCⅡ 是两种常见的主要组织相容性复合体,由图1可推测 ( 填“MHCI”或 “MHCⅡ”)几乎能在所有体细胞中出现。细胞2将体液中的 病原体处理后,能将抗原呈递给细胞3,细胞3释放的物质A 被称为_________。
(3)若免疫系统的_______ 功能较弱,则感染 IAV 后可能会使下丘脑体温调定点(体温调节 中枢预设的一个温度值)上调,从而引起机体发烧。
(4)白细胞介素IL-1β 是参与先天免疫的重要促炎因子,能诱导呼吸道上皮细胞释放细胞因 子,导致局部炎症的发生,炎症过强容易导致个体死亡。NK 细胞分泌的IFN-y 是 一种 干扰素。为探究黄芪甲苷在抗IAV 中的作用,科学家用含IAV 的溶液处理正常小鼠, 制备出了模型小鼠,再分别用高剂量黄芪甲苷和低剂量黄芪甲苷处理模型小鼠,测定小 鼠14天内的存活率、IL-1β 及 IFN-γ 的表达水平,结果如图2和图3所示。
①黄芪甲苷能一定程度上提高感染IAV 小鼠的存活率,从白细胞介素 IL-1β的角度分析,其原因可能是_________。
②由实验结果可知,IFN-y 的含量与患病程度可能呈 ________ (填“正相关”或“负相关”)。
【答案】(1) ①. #浆细胞##效应B细胞# ②. 可中和毒素、阻断病原体入侵、清除病原微生物
(2) ①. MHCI ②. 细胞因子
(3)防御 (4) ①. 低剂量的黄芪甲苷促进了白细胞介素 IL-1β的表达 ②. 正相关
【解析】
【分析】免疫系统的功能:一、免疫防御:指机体抵御外来抗原性异物入侵的一种保护功能。二、免疫自稳:指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。三、免疫监视:指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
【小问1详解】
细胞6能分泌抗体,是浆细胞;物质B是抗体,能与抗原结合,可中和毒素、阻断病原体入侵、清除病原微生物。
【小问2详解】
MHCI几乎能在所有体细胞中出现,是机体区分自己和非己的标志,而MHCⅡ特异性表达在某些抗原呈递细胞的表面;细胞3是辅助性T细胞,分泌细胞因子,促进B细胞的增殖。
【小问3详解】
IAV属于外来病原体,若免疫系统的防御功能较弱,则感染 IAV 后可能会使下丘脑体温调定点上调,从而引起机体发烧。
【小问4详解】
①低剂量黄芪甲苷组会使IL-1β表达量高于正常组,白细胞介素IL-1β 是参与先天免疫的重要促炎因子,炎症过强容易导致个体死亡。②IFN-y 的含量越高,个体存活率越低,患病程度越大,因此IFN-y 的含量与患病程度可能呈正相关。
22. 过敏性鼻炎患者症状包括鼻塞、鼻分泌物增多以及频繁喷嚏等。图1为引发过敏性鼻炎的机制示意图,请据图回答问题:
(1)引发鼻炎的物质A被称为______。当人体首次接触物质A______(选填“会”或“不会”)产生抗体。
(2)在过敏反应中细胞1发挥的功能是______,细胞1可以是______细胞。TH2细胞分泌的IL-4的功能是______。
(3)在过敏反应中,肥大细胞释放的物质B______(填名称)和嗜酸性粒细胞释放的碱性蛋白等一方面引起血管通透性增加,从而导致______,使得鼻腔通道变窄,导致鼻塞;另一方面这些物质也会使鼻腔上皮细胞分泌更多的粘液,刺激鼻腔内的神经末梢,引起患者打喷嚏,该过程属于______反射。
(4)糠酸莫米松是糖皮质激素类药物,常用于治疗鼻炎。图2是临床实验结果,结合图1分析可知糠酸莫米松通过______缓解鼻炎症状。据此推测,糠酸莫米松可以______(选填“促进”或“抑制”)TReg细胞的功能。
【答案】(1) ①. 过敏原 ②. 会
(2) ①. 摄取、处理、呈递抗原 ②. 巨噬细胞 ③. 促进B细胞分裂分化成浆细胞、产生并分泌抗体
(3) ①. 组织胺 ②. 组织液增多 ③. 非条件
(4) ①. 抑制TH2细胞的活动,减少IL-4,IL-5的分泌,进而抑制免疫应答 ②. 促进
【解析】
【分析】过敏反应是由于接触过敏原后产生抗体,抗体和肥大细胞结合,当过敏原再次刺激机体时,肥大细胞释放组胺,并与受体结合,导致的炎症反应。
【小问1详解】
过敏反应是由于接触过敏原后导致的炎症反应,A是过敏原,可与肥大细胞膜上的受体结合,当人体首次接触物质A时会产生特异性免疫并产生抗体,浆细胞分泌的抗体首先主要吸附在肥大细胞的表面,过敏原再次进入时会起作用。
【小问2详解】
据图可知,图1中细胞1是抗原呈递细胞,其功能是摄取、处理、呈递抗原。体液免疫中具有相同功能能摄取、处理、呈递抗原的细胞有B细胞、树突状细胞和巨噬细胞等。TH2细胞分泌的IL-4是一种细胞因子,功能是促进B细胞的分裂分化过程,发挥重要作用。
【小问3详解】
肥大细胞释放的组胺由体液运输,不属于激素,这是体液调节。组胺和嗜酸性粒细胞释放的碱性蛋白等一方面引起血管通透性增加,血浆中的物质进入组织液,组织液渗透压升高,组织液增多,产生组织水肿;另一方面这些物质也会使鼻腔上皮细胞分泌更多的粘液,刺激鼻腔内的神经末梢,引起患者打喷嚏,该过程没有大脑皮层的参与,这是非条件反射。
【小问4详解】
图2中对照组没有使用糠酸莫米松,实验组使用了糠酸莫米松,从图中看出,实验组IL-4和IL-5含量比对照组低,说明了糠酸莫米松抑制TH2细胞的活动,减少IL-4,IL-5的分泌,进而抑制免疫应答,糠酸莫米松可以促进Treg细胞的功能,进而抑制TH2细胞的活动。
23. 重叠延伸PCR技术是一种通过核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板,经过多次PCR扩增,从而获得目的基因的方法。科学家解析了水母绿色荧光蛋白的晶体结构,并采用重叠延伸PCR技术引导基因定点突变,将绿色荧光蛋白发光基团正下方的第66位的酪氨酸(UAC)替换为组氨酸(CAC),从而获得了一种新的绿色荧光蛋白的衍生物—蓝色荧光蛋白。图1表示通过重叠延伸PCR技术获得蓝色荧光蛋白基因的过程。回答下列问题:
(1)为了获得蓝色荧光蛋白基因,拟突变位点A—T碱基对应突变为______碱基对,PCR1和PCR2过程应置于______(填“相同”或“不同”)的PCR体系中扩增DNA.
(2)PCR3过程中应先用______催化形成完整的DNA分子,再以该DNA为模板,并加入______两种引物大量扩增突变基因。
(3)实验小组获得突变基因(300bp片段)并构建出如图2所示的重组质粒,为检测并鉴定受体菌株(A-F)是否成功导入按照正确方向插入突变基因的重组质粒,利用不同的引物进行扩增,结果如图3所示(A和B为利用甲、丙引物扩增结果,C和D为利用甲、乙引物扩增结果,E和F为利用乙、丙引物扩增结果)。根据结果可知,菌株______为确定导入正确重组质粒的菌株,菌株______为可能导入正确重组质粒的菌株。
(4)水中的雌激素类物质(E物质)污染,会引发鱼类雌性化等生态异常现象,并通过食物链对人类健康及整个生态系统构成威胁。斑马鱼体内存在能与E物质特异性结合的受体,E物质—受体复合物能激活正常情况下处于关闭状态的ERE启动子。为了检测水体中是否含有E物质,科研人员常用______法将构建出的含ERE启动子和蓝色荧光蛋白基因的表达载体注入斑马鱼的______中,培养并获得转基因斑马鱼,利用转基因斑马鱼检测水体中是否存在E物质污染的原理是______。
【答案】(1) ①. G-C ②. 不同
(2) ①. 耐高温的DNA聚合酶(或“Taq DNA聚合酶”) ②. 引物1和引物4
(3) ①. E ②. A、D
(4) ①. 显微注射 ②. 受精卵 ③. 若水体中有E物质,E物质与受体结合形成复合物,激活ERE启动子,使蓝色荧光蛋白基因表达,斑马鱼发蓝色荧光;若水体中没有E物质,ERE启动子关闭,斑马鱼不发蓝色荧光
【解析】
【分析】基因工程的操作步骤:获取目的基因(基因文库、PCR、人工合成);构建基因表达载体(含标记基因、启动子、终止子、目的基因、复制原点等);把目的基因导入受体细胞(显微注射法、农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、钙离子处理法);目的基因的检测和鉴定(分子水平和个体水平检测,前者包括DNA分子杂交、分子杂交和抗原抗体杂交;后者如抗虫抗病接种实验)。
【小问1详解】
根据题意可知,要将酪氨酸(UAC)替换为组氨酸(CAC),对应DNA上的碱基对A-T应突变为G-C,PCR1和PCR2扩增的是不同片段,需要不同的引物,所以应置于不同的PCR体系中扩增DNA。
【小问2详解】
PCR3过程中先用耐高温的DNA聚合酶(或“Taq DNA聚合酶”)将重叠部分连接形成完整的DNA分子,再以该DNA为模板,加入引物1、引物4大量扩增突变基因。
【小问3详解】
若要检测是否成功导入按照正确方向插入蓝色荧光蛋白基因的重组质粒,应当选择乙和丙两种引物进行扩增,若获得长度为350bp的片段,则可以证明已成功导入按照正确方向插入蓝色荧光蛋白基因的重组质粒,若无扩增产物,则可以确定未按照正确方向插入目的基因,因此E为确定导入按照正确方向插入目的基因的质粒;若用甲和丙引物进行扩增,获得450bp片段,则确定插入了目的基因,但是不能确定方向是否正确,因此可能已导入按照正确方向插入目的基因的质粒,若获得150bp的长度,则说明未插入目的基因;用甲和乙进行扩增时,若未获得产物则也可能已导入按照正确方向插入目的基因的质粒。
【小问4详解】
利用基因工程技术构建能检测水体中是否含有E物质的斑马鱼,科研人员常用显微注射法将构建出的含ERE启动子和蓝色荧光蛋白基因的表达载体注入斑马鱼的受精卵中,培养并获得转基因斑马鱼,当水体中有E物质时,E物质与受体结合形成复合物,激活ERE启动子,使蓝色荧光蛋白基因表达,斑马鱼发蓝色荧光;当水体中没有E物质时,ERE启动子关闭,斑马鱼不发蓝色荧光。
24. T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法,研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题:
(1)基因内碱基的增添、缺失或_____都可导致基因突变。
(2)以Aa植株为_____(填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交,F1中卡那霉素抗性植株的占比为0,其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为_____。
(3)为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,该植株会产生_____种基因型的可育花粉,其中具有a基因的花粉占比为_____。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型植株占比为_____。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株,其原因为_____。
(4)实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株,e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系,进行下列实验:
①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出基因型为_____的F1植株。
②选出的F1植株自交获得F2.不考虑其他突变,若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0,E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为_____;若两对基因位于非同源染色体,该类植株的占比为_____。除了上述两种占比,分析该类植株还可能的其他占比和原因:_____。
【答案】(1)替换 (2) ①. 父本 ②. 1/2
(3) ①. 3 ②. 1/3 ③. 2/3 ④. a花粉不育,无法形成纯合aa植株
(4) ①. AaEe ②. E/e和A/a连锁且无交换,F₂中无同时含A和E的配子 ③. 1/6 ④. 若基因连锁但发生交换,正常植株占比介于0~1/6
【解析】
【分析】自由组合定律的实质:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
基因突变是指DNA分子上碱基对增添、缺失或替换引起基因结构的改变。基因内碱基的增添、缺失或替换都可导致基因突变。
【小问2详解】
据题分析可知,带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内,使其突变为丧失功能的a基因,花粉中A基因功能缺失(a基因)会导致不育,因此Aa植株作为父本时,其含a基因花粉不育,无法参与受精,仅产生含A基因的花粉,故以Aa植株为父本与野生型(AA)拟南芥杂交,F1(AA)中卡那霉素抗性植株的占比为0;若Aa植株作为母本,其卵细胞可育(含a基因),而野生型父本花粉(含A基因)可育,F1基因型为Aa(抗性)和AA(非抗性),比例为1:1,因此卡那霉素抗性植株占比为1/2。
【小问3详解】
为进一步验证基因A的功能,将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a,插入A基因后,植株基因型为Aa(2号染色体为Aa,3号染色体为A0)。该植株会产生4种基因型的花粉,即AA、A0、Aa、a0,其中a不育,即产生3种可育基因型的花粉,而具有a基因的花粉占比为1/3。该植株雌配子即AA、A0、Aa、a0,均可育,其自交得到F1,利用棋盘法可知,F1的基因型为AAAA:AAA0:AA00:AAAa:AAa0:AAaa:Aa00:Aaa0=1∶2∶1∶2∶3∶1∶1∶1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测,电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型(含A、a):PCR扩增出900bp(A)和600bp(a)条带。Ⅱ型(仅含A):仅扩增出900bp条带。其中Ⅰ型植株占比为(2+3+1+1+1)/(1+2+1+2+3+1+1+1)=2/3。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株,其原因为a花粉不育,无法形成纯合aa植株。
【小问4详解】
①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交,筛选出F1中AaEe植株(双杂合)。若E/e和A/a连锁且无交换,F2中无同时含A和E的配子(花粉或种子致死),正常植株占比为0。若两基因独立遗传(非同源染色体),F1植株(AaEe)产生雌配子为AE:Ae:aE:ae=1:1:1:1,均可育,而雄配子AE:Ae=1;1,aE和ae不可育,利用棋盘法可知,F2为AAEE:AAEe:AaEE:AaEe=1:2:1:2,其中只有AAEE的花粉和自交所结种子均发育正常,即正常植株(AAEE)占比为1/6。其他可能:若基因连锁但发生交换,正常植株占比介于0~1/6。
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