内容正文:
2026年高考生物第一次模拟考试(北京专用)
生物答题卡
姓
名
准考证号:
贴条形码区
注意事项
===。。=。=■=、==-=。==--。一▣===。。==
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条
考生禁填:缺考标记
▣
形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
□
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无
选择题填涂样例:
效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[X)【][1]
。
选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。
1[A][B][C][D]
6.[A][B][C][D]
11.A[B][C][D1
2[A][B][C][D]
7.[A1[B][C1[DJ
12.A1[B1[C][D]
3.[A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
13.[A][B][C][D]
4.[A][B][C][D]
9.[A][B][C][D]
14[A][B][C][D]
5.A][BJ[C][D]
10.[AJ[B][CJ[D]
15.A][B1[CJ[D]
二、非选择题。(本分共6小题,共计0分)
16。(10分,每空2分)
(1)
(2)
(3)
(4)
17。
(12分,每空2分)
(1)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
(2)
(3)
(4)
18.(10分,
每空2分)
(1)
(2)
(3)
(4)
19。(12分,每空2分)
(1)
(2)
(3)
(4)
20.(12分,
除标记外,每空2分)
(1)
(1分)
(2)
(3)
(4)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
21.
(14分,除标记外,每空2分)
(1)
(3分)
(2)
(3)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
2026年高考生物第一次模拟考试(北京专用)
高三生物
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。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15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A.自由水是很多生化反应的介质,不能直接参与生化反应
B.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
C.乳糖存在于动物细胞中,不能进一步水解为更简单的化合物
D.脂肪是细胞中良好的储能物质,不是细胞膜的主要组成组分
【答案】D
【分析】无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。(3)维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、自由水不仅是生化反应的介质,也可直接参与反应,如光反应中水的分解,A错误;
B、无机盐(如Mg²⁺)参与叶绿素(有机物)的合成,B错误;
C、乳糖是二糖,可水解为葡萄糖和半乳糖,C错误;
D、脂肪是良好储能物质,而细胞膜主要由磷脂、蛋白质等构成,不含脂肪,D正确。
故选D。
2.胞间连丝是贯穿两个相邻植物细胞的管状结构,如下图。下列关于胞间连丝的推测,错误的是( )
A.有助于多细胞生物形成有序的细胞“社会”
B.①②为高尔基体,连通相邻细胞的生物膜系统
C.是相邻细胞间进行信息交流的通道
D.可能成为病毒在细胞间传播的通道
【答案】B
【分析】胞间连丝的结构:由内质网膜延伸形成,穿过细胞壁,连接相邻细胞的细胞质,并非高尔基体产物。可进行细胞间的物质运输、信息传递,同时可能成为病毒传播途径。
【详解】A、胞间连丝通过物质交换和信号传递,协调相邻细胞的生命活动,是多细胞植物细胞间协同作用的重要结构,符合“细胞社会”的有序性,A正确;
B、胞间连丝的核心结构是内质网衍生的管状结构,穿过细胞壁,连接相邻细胞的细胞质,而非高尔基体,B错误;
C、胞间连丝可传递RNA、蛋白质等信号分子,是植物细胞间信息交流的重要途径,C正确;
D、某些植物病毒(如烟草花叶病毒)可通过胞间连丝在细胞间扩散,甚至通过修饰胞间连丝的孔径扩大传播效率,D正确。
故选B。
3.小肠上皮细胞吸收葡萄糖(Glc)的过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.GLUT2转运葡萄糖的方式为协助扩散
B.钠钾泵消耗的ATP可来源于细胞呼吸第一阶段
C.图中葡萄糖的吸收途径均需载体蛋白协助
D.钠钾泵抑制剂不会影响SGLT转运葡萄糖
【答案】D
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、据图可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞需要借助钠离子提供的势能,方式是主动运输,说明葡萄糖的浓度是细胞外低于细胞内,则GLUT2转运葡萄糖出小肠上皮细胞的方式为顺浓度梯度的协助扩散,A正确;
B、钠钾泵是一种主动运输蛋白,它通过消耗ATP来维持细胞内外的钠离子和钾离子浓度梯度,消耗的ATP可来源于细胞呼吸第一阶段(以及有氧呼吸第二、三阶段),B正确;
C、图中小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程涉及两种主要的转运蛋白SGLT1和GLUT2,无论是通过SGLT1进行的主动运输,还是通过GLUT2进行的协助扩散,都需要载体蛋白的协助,C正确;
D、SGLT的转运过程依赖于细胞内外钠离子的浓度梯度,而钠钾泵负责维持这一梯度。如果钠钾泵被抑制剂抑制,细胞内外钠离子的浓度梯度将无法维持,进而影响SGLT对葡萄糖的转运,D错误。
故选D。
4.下列实验方法不能达成实验目的的是( )
A.纸层析法分离叶绿体色素
B.调查法研究遗传病发病率
C.构建数学模型用于研究种群数量增长规律
D.低温诱导洋葱鳞片叶细胞染色体数目加倍
【答案】D
【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验:
(1)提取色素原理:色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水酒精等提取色素;
(2)分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢;
2、生物学中运用差速离心法分离细胞中各种细胞器;
3、通过定期检测培养瓶中的酵母菌种群数量,然后以时间为横坐标,可画出该种群的增长曲线,从而得出该种群在不同时期的增减情况,建立种群数量增长的数学模型。
【详解】A、纸层析法基于不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的色素在滤纸上扩散速度快,溶解度低的扩散慢,从而能将叶绿体中的叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素等色素分离开,可达成实验目的,A不符合题意;
B、采用调查法,在人群中随机抽样,且调查群体足够大,能够统计出遗传病在人群中的发病率,能达成实验目的,B不符合题意;
C、运用数学模型,如构建种群增长的 “J” 形曲线(在理想条件下)和 “S” 形曲线(存在环境阻力时)等公式或图像模型,可研究种群数量增长规律,能达成实验目的,C不符合题意;
D、低温诱导染色体数目加倍,原理是抑制纺锤体形成,使细胞不能正常分裂,从而染色体数目加倍。但洋葱鳞片叶细胞是高度分化的成熟细胞,不再进行有丝分裂,所以低温处理无法使其染色体数目加倍,不能达成实验目的,D符合题意。
故选D。
5.T1是小鼠胚胎存活的关键基因,T1基因被切割后会导致功能丧失。研究者构建如表中的3种转基因小鼠。下列相关叙述不合理的是( )
雌鼠甲(转基因纯合子)
雄鼠乙
雄鼠丙
转入基因的位置
常染色体
X染色体
Y染色体
转入的基因及功能
基因A:转录出的RNA特异性结合T1基因,引导C蛋白切割T1基因
基因C:表达C蛋白,在A基因RNA的引导下,切割T1基因
A.可利用显微注射将目的基因导入受精卵,获得转基因小鼠
B.将甲与乙杂交,子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活
C.将甲与丙杂交,获得F1与野生型交配,F2只有雌鼠存活
D.该技术可实现精准控制性别,节省养殖资源和人力成本
【答案】C
【分析】T1是小鼠胚胎存活的关键基因,T1基因被切割后会导致功能丧失。基因A:转录出的RNA特异性结合T1基因,引导C蛋白切割T1基因。基因C:表达C蛋白,在A基因RNA的引导下,切割T1基因。则当基因A与基因C同时存在于转基因小鼠中时,小鼠会在胚胎时期死亡。
【详解】A、可利用显微注射将目的基因导入受精卵,获得转基因小鼠,A正确;
B、设插入基因A的雌鼠甲(转基因纯合子)基因型是AAXOXO(O代表无相应基因),雄鼠乙的基因型为OOXCYO,雄鼠丙的基因型为OOXOYC, 将甲与乙杂交,子代为AOXCXO,AOXOYO。AOXCXO因为基因A与基因C同时存在,基因A转录出的RNA特异性结合T1基因,引导C蛋白切割T1基因,导致AOXCXO(子代雌鼠)胚胎因T1功能缺失而未能存活,B正确;
C、将甲(AAXOXO)与丙(OOXOYC)杂交,获得F1为AOXOXO,AOXOYC,AOXOYC胚胎时期死亡,剩下AOXOXO,其与野生型(OOXOYO)交配后代雌鼠(AOXOXO)和雄鼠(AOXOYO)都能存活,C错误;
D、甲与乙杂交,子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活,甲与丙杂交,子代雄鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活,所以该技术可实现精准控制性别,节省养殖资源和人力成本,D正确。
故选C。
6.对野生型水稻(2n=24)和E基因缺失突变体水稻的减数分裂过程进行观察,以小穗长度标识花粉发育不同时期,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.上图是借助光学显微镜观察到的现象
B.野生型水稻①细胞中存在12个四分体
C.野生型水稻在②到③之间姐妹染色单体分离
D.E基因缺失导致染色质无法螺旋化形成染色体
【答案】D
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、上图是以小穗长度标识花粉发育不同时期,减数分裂过程的图像,可以借助光学显微镜进行观察,A正确;
B、野生型水稻,2n=24,所以图①所示细胞中含有12个四分体,B正确;
C、图②表示减数第二次分裂前期,图③表示减数第二次分裂末期,野生型水稻在②到③之间姐妹染色单体分离,染色体数目暂时加倍,C正确;
D、图示中,减数第一次分裂中期突变体细胞中的四分体没有排列在细胞中央的赤道板位置,说明E基因缺失导致纺锤体不能形成,而非导致染色质无法螺旋化形成染色体,D错误。
故选D。
7.一段DNA的两条链分别记为Ⅰ、Ⅱ,通过复制新合成子链a、b、c,其中c比b先合成。下列叙述错误的是( )
A.合成子链a、b、c时,都需要引物
B.子链a的合成方向是从右端向左端延伸
C.合成子链a、b、c时需要DNA聚合酶
D.子链a、b、c合成后,Ⅰ链与Ⅱ链重新形成双链结构
【答案】D
【分析】DNA分子的复制时间:有丝分裂和减数分裂间期;条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);过程:边解旋边复制;结果:一条DNA复制出两条DNA;特点:半保留复制。
【详解】A、DNA复制过程中,DNA聚合酶需要引物来启动新链的合成,引物通常是一段短核酸序列,为DNA聚合酶提供3’-OH末端,以便开始延伸,A正确;
B、Ⅰ的右边为3′端,子链与模板链反向链接,DNA复制时,子链沿5′→3′方向延长,图中子链a的合成方向是从右端向左端延伸,B正确;
C、新链合成均需 DNA 聚合酶催化,故合成子链a、b、c时都需要DNA聚合酶,C正确;
D、DNA复制是半保留复制,两条模板链不会重新形成双链结构,而是各自与其新合成子链配对形成新的双链,D错误。
故选D。
8.下列关于人体内环境及稳态的叙述,错误的是( )
A.组织细胞产生的代谢废物直接进入泌尿系统排出体外
B.内环境稳态指内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定
C.血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关
D.细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
【答案】A
【分析】内环境的主要成分包括血浆、组织液和淋巴。内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压。
【详解】A、组织细胞产生的代谢废物直接进入组织液,再经血液循环到泌尿系统排出体外,A错误;
B、在正常情况下,内环境的化学成分和各项理化性质会上下波动,保持相对稳定,B正确;
C、血浆渗透压的大小主要由无机盐决定,与蛋白质的含量也有关,C正确;
D、细胞不仅依赖于内环境从外界摄取营养物质及排出代谢废物,也参与了内环境的形成和维持,D正确。
故选A。
9.研究人员取两个有活性的蛙心脏(如图),甲有某副交感神经支配而乙没有。二者置于成分相同的营养液中,刺激副交感神经后,甲心脏跳动速度减慢。从甲的营养液中取出部分液体注入乙的营养液中,乙心脏跳动也减慢。下列叙述错误的是( )
A.营养液成分应与蛙内环境成分相似
B.副交感神经释放的物质使心跳减慢
C.乙心脏跳动减慢是电信号转变为化学信号的结果
D.该实验为“细胞间传递化学信号”假说提供证据
【答案】C
【分析】交感神经兴奋,使心跳加快,副交感神经兴奋,使心跳减慢。
【详解】A、营养液成分应该与蛙内环境成分相似,以维持蛙心脏正常的结构和功能,A正确;
B、根据“从甲的营养液中取出部分液体注入乙的营养液中,乙心脏跳动也减慢”可知,副交感神经释放的物质使心跳减慢,B正确;
C、乙心脏跳动减慢是化学信号转变为电信号的结果,C错误;
D、根据“从甲的营养液中取出部分液体注入乙的营养液中,乙心脏跳动也减慢”可知,导致心脏变慢的是一种化学物质,为“细胞间传递化学信号”假说提供证据,D正确。
故选C。
10.下列关于温度对生命活动的影响,叙述正确的是( )
A.群落外貌和结构随温度周期性变化而改变
B.寒冷环境中人体产热大于散热以维持体温
C.植物光合速率随温度的升高不断增加
D.低温破坏酶的空间结构使酶活性降低
【答案】A
【分析】低温抑制酶活性,高温、强酸、强碱的等因素会导致酶变性失活。
温度可以通过影响酶活性影响相关的代谢过程。
【详解】A、群落外貌和结构随温度周期性变化而改变,如群落的季节性,A正确;
B、寒冷环境中人体产热=散热,B错误;
C、在达到光合作用的最适温度之前,光合速率会随着温度的升高而升高,超过最适温度,光合速率会随着温度的升高而降低,C错误;
D、低温不破坏酶的空间结构,D错误。
故选A。
11.Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制,科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理T淋巴细胞,计算细胞的存活率,结果如图所示。
注:“+”表示相应的基因;“-”表示无相应的基因。
下列叙述正确的是( )
A.T淋巴细胞数量异常不会影响机体特异性免疫
B.试剂b诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂a
C.试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
D.Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导T淋巴细胞凋亡
【答案】D
【详解】A、T淋巴细胞在体液免疫和细胞免疫中都发挥着重要作用,故T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫,A错误;
B、分析题图可知,凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样且均低于凋亡诱导试剂b处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率,由此可知,试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b,B错误;
C、分析题图可知,凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样,由此可知,试剂a诱导T淋巴细胞的凋亡不需要依赖Bax蛋白和Bak蛋白,C错误;
D、分析题图可知,凋亡诱导试剂b处理同时含有Bax基因和Bak基因的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率最低,由此可知,Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡,D正确。
故选D。
12.人工橡胶林因物种单一被称为绿色荒漠。某地区探索“胶—茶一鸡”生态农业模式,即在橡胶林内间作茶树,并大规模养鸡以此提高经济效益和生态效益。下列叙述错误的是( )
A.橡胶、茶树和鸡共同构成农林复合生态系统
B.“胶—茶—鸡”生态农业遵循协调和整体等原理
C.大规模养鸡加快了生态系统物质循环和能量流动
D.改造人工橡胶林体现人类活动对群落演替的影响
【答案】A
【分析】1、群落的演替:随着时间的推移,生物群落中一些物种侵入,另一些物种消失,群落组成和环境向一定方向产生有顺序的发展变化,称为演替,可分为初生演替与次生演替,人类活动对群落演替的影响远远超过其他因素;
2、生态农业的自生、整体、协调、循环等原理是生态农业设计和实施的基础,这些原理共同构成了生态农业的理论框架。
(1)自生原理强调生态系统的自我调控和维持能力。它涉及自组织、自我调节、自我优化和自我更新等机制,自生原理要求选择合适的生物组分并创造有利于它们生长和互利共存的条件;
(2)整体原理强调生态系统的整体性和综合性。它要求在设计和实施生态农业时,必须考虑自然、经济和社会的复合系统。整体原理不仅关注自然生态系统的结构和功能,还考虑经济系统的利润和社会系统的效益,确保整体功能最优;
(3)协调原理涉及生物与环境、生物与生物之间的协调共生。在生态农业中,协调原理要求处理好生物与环境、生物与生物之间的关系,确保它们之间的协调与适应。这包括考虑环境容纳量、种群密度与资源分配的关系,确保生物组分在环境中的合理配置和生存发展;
(4)循环原理强调物质的循环利用和再生。
【详解】A、生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。橡胶、茶树和鸡只是生态系统中的部分生物,不能共同构成农林复合生态系统,还缺少无机环境等成分,A错误;
B、“胶—茶—鸡”生态农业考虑了生物与环境的协调,以及整体的经济效益和生态效益等,遵循了协调和整体等原理,B正确;
C、鸡作为消费者,大规模养鸡增加了消费者的数量,消费者能加快生态系统的物质循环和促进能量流动,C正确;
D、人类通过改造人工橡胶林,使其转变为“胶—茶—鸡”生态农业模式,这体现了人类活动对群落演替方向和速度的影响,D正确。
故选A。
13.啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,下列叙述正确的是( )
A.酵母菌为兼性厌氧微生物
B.淀粉分解形成糖浆后无需灭菌
C.发酵时发酵罐中pH恒定不变
D.发酵后直接消毒分装获得产品
【答案】A
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。
【详解】A、酵母菌为兼性厌氧微生物,既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸,A正确;
B、淀粉分解形成糖浆后需灭菌,B错误;
C、发酵时产生CO2,会使发酵罐中pH下降,C错误;
D、消毒后还需要进行过滤,D错误。
故选A。
14.病毒PEDV会使猪患流行性腹泻,在制备抗PEDV的单克隆抗体时加入不同浓度维生素C(VC),杂交瘤细胞增殖情况及抗体分泌情况如图和表格所示。叙述错误的是( )
VC/(ng·mL-1)
抗体效价
0
1:4000
5
1:4000
10
1:8000
20
1:2000
A.可用灭活病毒诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合
B.培养杂交瘤细胞需在培养基中添加动物血清
C.10ng·mL-1VC显著促进杂交瘤细胞增殖
D.20ng·mL-1VC通过抑制细胞增殖降低抗体效价
【答案】D
【分析】柱状图展示了不同浓度维生素对杂交瘤细胞增殖情况的影响。横坐标为VC浓度,设置了0、5、10、20这几个浓度梯度。纵坐标代表杂交瘤细胞数量。当VC浓度为0ng·mL-1时,杂交瘤细胞数量为一个特定值,此为对照组数据,是衡量其他浓度VC对细胞增殖影响的基准。
【详解】A、在制备单克隆抗体时,可用灭活病毒诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,这是常用的细胞融合方法之一,A正确;
B、动物细胞培养需要适宜的营养条件,由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,因此在使用合成培养基时,通常需加入血清、血浆等一些天然成分,B正确;
C、从图中可以看出,与不添加 VC(0ng·mL-1VC)相比,添加10ng·mL-1VC 时,杂交瘤细胞数量明显增加,故10ng·mL-1VC显著促进杂交瘤细胞增殖,C正确;
D、从图中可知,20ng·mL-1VC时杂交瘤细胞数量与不添加 VC(0ng·mL-1VC)相比,细胞数量增加,故并未抑制细胞增殖,D错误。
故选D。
15.高温导致番茄叶片运输到果实的蔗糖难以转化为单糖,果实糖度降低。为解决该问题,研究者将一个热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因(CN)的启动子中,培育环境智能型作物。下列关于热响应元件的叙述,错误的是( )
A.导致番茄CN发生基因突变
B.抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合
C.促进高温条件下CN的转录
D.提高高温环境下番茄果实的糖度
【答案】B
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起的基因碱基序列的改变。
【详解】A、将热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因(CN)的启动子中,改变了基因的结构,属于基因突变,A正确;
B、若抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合,就无法启动转录过程,而培育环境智能型作物是为了在高温下使蔗糖转化酶基因更好地表达,所以热响应元件不是抑制RNA聚合酶与启动子结合,B错误;
C、因为要解决高温下果实糖度降低的问题,将热响应元件插入启动子中,应该是促进高温条件下CN的转录,从而使蔗糖转化酶能正常合成,将蔗糖转化为单糖,C正确;
D、促进高温条件下CN的转录,蔗糖转化酶合成增加,能将运输到果实的蔗糖转化为单糖,进而提高高温环境下番茄果实的糖度,D正确。
故选B。
二、非选择题:本题共6小题,共70分。
16.(10分,每空2分)运动一定时间之后,机体表现出运动耐力下降的现象。研究者进行实验探究上述现象的机制。
(1)高强度运动初期时,氧气与[H]在___(场所)结合生成水,并释放大量能量,此过程称为氧化磷酸化,持续高强度运动消耗大量氧气,使肌细胞处于低氧环境。
(2)研究表明P酶通过提高氧化磷酸化强度进而提升运动耐力。AR蛋白可将乳酸转移至P酶特定氨基酸位点(乳酰化修饰)。研究者用小鼠进行持续高强度运动模拟实验,检测肌细胞中相关指标,结果如下表
检测指标
运动0min
运动30min
P酶相对活性(%)
100
35
P酶乳酰化水平(%)
9
70
①据表中数据推测持续高强度运动诱发___,减弱骨骼肌氧化磷酸化强度,使运动耐力下降。
②敲除小鼠AR基因,进行持续高强度运动模拟实验,发现P酶活性始终高于野生型。
③研究者用小鼠肌细胞进行如图1中实验,推测:AR蛋白使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰,依据是___。
(3)H蛋白是细胞中的氧含量感应蛋白,可感应氧气含量变化从而调控AR蛋白降解。研究者进行图2中实验并检测AR蛋白、H蛋白含量。
由结果可知,持续高强度运动导致AR蛋白含量升高的原因是持续高强度运动使肌细胞氧气浓度下降,___,AR蛋白含量升高。
(4)上述研究揭示了持续高强度运动后运动耐力降低与AR蛋白、P酶、氧化磷酸化的关系。有研究表明氧化磷酸化过程会有活性氧产生,超过一定水平后诱发细胞凋亡。有人认为AR蛋白表达量较低的人运动耐力强,适宜做长时间持续高强度运动。结合本研究评价该观点是否合理,并说明理由___。
【答案】(1)线粒体内膜
(2) P酶乳酰化修饰使其活性降低 四组实验中只有第Ⅱ组P酶乳酰化,P酶活性最低,第Ⅳ组(氨基酸替换)实验结果与Ⅰ、Ⅲ组相近
(3)H蛋白感应(氧气浓度下降)并减弱对AR蛋白的降解作用
(4)合理,持续高强度运动时,AR蛋白表达量低,抑制P酶活性能力较弱,可促进肌细胞氧化磷酸化反应,可以提高运动耐力
不合理,持续高强度运动时,AR蛋白表达量低,抑制P酶活性能力较弱,导致活性氧积累,易诱发肌细胞凋亡,因此高强度运动时间过长有可能损伤肌肉细胞
【分析】氧气与[H]结合发生在有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜。
【详解】(1)氧气与[H]结合生成水发生在线粒体内膜。
(2)①分析表中数据,持续高强度运动30min后,P酶乳酰化水平升高,P酶相对活性下降,说明持续高强度运动诱发P酶乳酰化修饰使其活性降低,减弱骨骼肌氧化磷酸化强度,使运动耐力下降。
③分析图1实验结果,四组实验中只有第Ⅱ组P酶乳酰化,P酶活性最低,第Ⅳ组(氨基酸替换)实验结果与Ⅰ、Ⅲ组相近,推测AR蛋白使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰,使P酶活性下降。
(3)由结果可知,干扰H蛋白的表达使H蛋白无法表达,AR蛋白增多,而氧气含量变化可调控AR蛋白降解,可推测是持续高强度运动使肌细胞氧气浓度下降,H蛋白感应(氧气浓度下降)并减弱对AR蛋白的降解作用,AR蛋白含量升高。
(4)此观点我们可辩证的看待,从两方面进行分析:
合理,持续高强度运动时,AR蛋白表达量低,抑制P酶活性能力较弱,可促进肌细胞氧化磷酸化反应,可以提高运动耐力。
不合理,持续高强度运动时,AR蛋白表达量低,抑制P酶活性能力较弱,导致活性氧积累,易诱发肌细胞凋亡,因此高强度运动时间过长有可能损伤肌肉细胞。
17.(12分,每空2分)番茄的含糖量影响番茄的品质和口感,研究者对影响番茄含糖量的相关基因及其作用机制进行了研究。
(1)研究发现S27基因与番茄含糖量密切相关,突变体S27 - CR2为甜番茄,其与野生型(非甜)番茄杂交,F₁均为野生型,F₁自交后代 ___________ (填“会”或“不会”)发生性状分离。
(2)蔗糖合酶(S)在番茄的甜度提升中有重要作用,S可与相关蛋白结合后被磷酸化降解。为探究S27 - CR2甜度高的原因进行了相关实验,利用特定抗体结合目标蛋白,若存在与目标蛋白相互作用的其他蛋白则一同被沉淀。
①将附着有S27蛋白抗体、S27 - CR2蛋白抗体的磁珠加入相关组别中,对反应后磁珠上的附着物分离后进行电泳检测,操作及结果如下图,可知S27蛋白可结合 ___________。
②推测S27 - CR2甜度高的原因为 ___________。后续实验证实了该推测。
(3)获得另一种突变体S27 - CR1,研究发现S27 - CR1基因的表达产物不能结合S且抑制其与S26(S26基因与S27基因具有相似功能)结合,其为高甜番茄,不同纯合突变体的表型如下表。
S27 - CR1
高甜番茄
S27 - CR2
甜番茄
S26(S26隐性突变体)
甜番茄
S27 - CR2,S26双突变体
高甜番茄
已知S27 - CR1×野生型的子代表型为甜番茄,杂交组合S27 - CR1×S26和S27 - CR2×S26对应的子代表型分别为: ___________、___________。
(4)综合上述研究,提出一个提高番茄甜度的新思路:___________。
【答案】(1)会
(2) S 突变的S27蛋白不能与S结合,S由于不能被降解而大量积累,蔗糖合成增多
(3) 甜番茄 野生型
(4)过表达S基因;抑制S27蛋白、S26蛋白与S结合等
【分析】由题意可知,突变体S27 - CR2为甜番茄,其与野生型(非甜)番茄杂交,F1均为野生型,说明非甜对甜为显性。
【详解】(1)由题意可知,突变体S27 - CR2为甜番茄,其与野生型(非甜)番茄杂交,F1均为野生型,说明非甜对甜为显性,F1为杂合子,则其自交,后代会发生性状分离。
(2)①由图可知,添加S27和S时,电泳出现新的条带,其他组合无条带或只有一个条带,说明S27蛋白可结合S,从而避免S27被降解。
②图示中间一幅图中,同时添加S27 - CR2和S,出现相关条带,说明S27 - CR2突变的S27蛋白不能与S结合,S由于不能被降解而大量积累,蔗糖合酶(S)在番茄的甜度提升中有重要作用,从而使得蔗糖合成增多,番茄甜度较高。
(3)由表可知,S26为隐性突变体,则S27 - CR1、S27 - CR2对S26均为显性,且S27 - CR1×野生型的子代表型为甜番茄,则S27 - CR1×S26子代表型与S27 - CR1×野生型的子代表型一致,均为甜番茄,S27 - CR2×S26与S27 - CR2×野生型子代表型一致,由(1)可知,S27 - CR2×野生型子代为野生型,即S27 - CR2×S26子代表型为野生型。
(4)由上述结论可知,S含量增加,有利于提升番茄的甜度,S27蛋白、S26蛋白与S结合会导致S蛋白减少,所以可过表达S基因;抑制S27蛋白、S26蛋白与S结合等提高番茄甜度。
18.(10分,每空2分)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
植物的免疫
植物在与病原物长期的斗争中,逐渐形成了自己的免疫防御机制,通过识别“自我”和“非我”,将信号传递到细胞核内,调控相应基因表达,启动防卫反应抵抗外来入侵。
病原物侵染植物需要通过植物表面的物理屏障。叶片表面的角质层、蜡质层以及植物细胞的细胞壁,均可有效阻止病原物入侵。一旦突破第一层屏障,植物体内的水杨酸和茉莉酸将激活相关基因表达,进行基础性的广谱抗病。茉莉酸可诱导生物碱和酚酸的产生,抑制病原物的生长繁殖;水杨酸可抑制病原物分泌的植物细胞壁降解酶活性,降低其致病力,同时可以诱导几丁质酶和葡聚糖酶的表达,水解真菌细胞壁等。
此外,植物还会启动模式触发免疫(PTI)。PTI是植物通过细胞膜表面的模式识别受体(PR)识别病原物相关分子(PA)所引发的免疫过程。PA是广泛存在于微生物中的保守分子,如细菌的脂多糖、真菌的几丁质等。PR会特异性识别PA并引发相应的免疫应答抑制病原物。PR和PA都具有种间差异,二者虽然相对保守,但在选择压力下都不断进化。
尽管PTI成功抵抗了大多数病原物,但少数病原物进化出效应子抑制植物的PTI,从而继续侵染植物。效应子类型多样,蛋白质、RNA和代谢产物都可作为效应子发挥作用。为应对效应子对PTI的抑制,植物又进化出识别效应子的抗病R蛋白,启动效应子触发免疫反应(ETI),最终导致侵染位点宿主细胞死亡,抑制病原物扩散。
在自然选择的作用下,病原物可通过已有效应子的进化或获取新的效应子来避开植物的ETI,而植物又进化出新的R蛋白来再次触发ETI。植物与病原物之间的互作呈现Z字形的“拉锯战”局面。植物和病原物长期互相选择,形成了病原物致病性和植物抗病性的多样性。
(1)PR在细胞中的加工需要________(细胞器)的参与。
(2)植物与病原物在长期的互相选择中不断演化,这称为_______。根据本文信息将选项前字母排序,概述植物与病原物的互作过程:C→_______→D。
A.R蛋白识别效应子触发植物ETI免疫反应
B.病原物分泌效应子抑制植物PTI免疫反应
C.PR识别PA触发植物PTI免疫反应
D.植物进化出新的R蛋白
E.病原物获取新的效应子
(3)植物免疫和人体免疫存在相似之处,请从文中找出两点进行类比。______
(4)本文从一定程度上体现了“生物界具有统一性”。请依据高中所学从细胞和分子水平,各提供一个支持该观点的新证据。______
【答案】(1)内质网、高尔基体
(2) 协同进化 B→A→E
(3)植物表面的物理屏障与人体免疫第一道防线(皮肤、黏膜)类似;茉莉酸和水杨酸引起的基础抗病类似于人体第二道防线;PTI、ETI的免疫过程类似人体特异性免疫
(4)细胞水平:细胞结构的统一性(膜、质、核拟核),都由核糖体合成蛋白质;分子水平:遗传物质都是核酸、生物共用一套遗传密码、都具有核酸和蛋白质
【分析】1、植物在与病原体长期协同进化过程中,逐渐形成了先天免疫系统,识别“非我”成分,调控相应基因的表达,启动防卫反应来抵抗外来入侵者。
2、植物的先天免疫系统包括基础免疫和特异性防御免疫。
3、植物的抗病性与病原体的致病性都不是一成不变的,二者之间的动态变化规律可用“Z”模型表示,即植物与病原体之间的互作呈现Z字形的“拉锯战局面”,是一场循环往复的进化军备竞赛,实现植物与病原体之间的动态平衡与长期共存。
【详解】(1)PR是细胞膜上的蛋白质,需要内质网和高尔基体的加工。
(2)物种进化过程中,两个或多个物种通过相互影响和适应的现象叫协同进化。协同进化可以发生在不同的生物之间,也可以发生在生物和无机环境之间,所以植物与病原物在长期的互相选择中不断演化,这称为协同进化。植物与病原物的互作过程为C:PR识别PA触发植物PTI免疫反应→B:病原物分泌效应子抑制植物PTI免疫反应→A:R蛋白识别效应子触发植物ETI免疫反应→E.病原物获取新的效应子→D:植物进化出新的R蛋白。
(3)植物表面的物理屏障与人体免疫第一道防线(皮肤、黏膜)类似直接阻止病原体的入侵;茉莉酸和水杨酸引起的基础抗病类似于人体第二道防线,在体内进行的非特异性的免疫过程;PTI、ETI的免疫过程类似人体特异性免疫,都具有特异性。
(4)细胞水平:细胞结构的统一性(膜、质、核拟核),都由核糖体合成蛋白质;分子水平:遗传物质都是核酸、生物共用一套遗传密码、都具有核酸和蛋白质,都在一定程度上体现了“生物界具有统一性”。
19.(12分,每空2分)紫茎泽兰根、茎、种子皆可繁殖且能产生多种化感物质抑制其他生物生长,是我国危害最严重的入侵植物。在防除过程中,紫茎泽兰残体亟待无害化处理与资源化利用。
(1)紫茎泽兰入侵会造成___降低或丧失,影响当地生态系统的___性。
(2)以紫茎泽兰为原料,野外就近接种可降解化感物质的高温纤维梭菌(最适温度60~65℃)进行堆肥发酵,检测堆肥温度和堆肥基质中两种主要化感物质含量变化,如图1。
据图推测5~10天化感物质含量下降速率最快的原因:一方面___一方面___,有利于化感物质的快速分解。
(3)将未经堆肥(UA)和经过堆肥(CA)的紫茎泽兰浸提液加入灭菌土壤中,接种三种土壤真菌后检测生长情况,如图2。
结果表明___。将UA组、CA组紫茎泽兰风干粉碎后加入到种植有玉米幼苗的土壤中,60天后检测发现UA组玉米的生物量显著低于对照,而CA组则显著高于对照。
(4)与上述研究相关叙述,正确的有___(多选)。
A.堆肥过程中堆肥基质的有机物总量增加,肥力增强
B.发酵初期堆肥温度升高有利于堆肥中杂菌的消毒和灭菌
C.发酵初期堆肥温度升高有利于高温纤维梭菌占据竞争优势
D.堆肥发酵可分解紫茎泽兰的根、茎、种子,降低其扩散的风险
E.堆肥发酵可减弱化感物质对农田生物群落其他生物的危害
F.无害化的紫茎泽兰还田主要体现了生态工程的协调原理
【答案】(1) 生物多样性 稳定
(2) 高温纤维梭菌数量较多 堆肥温度达到高温纤维梭菌的最适温度,使其代谢旺盛
(3)堆肥处理降低了紫茎泽兰(浸提液)对三种土壤真菌生长的抑制作用
(4)CDE
【分析】入侵种往往在入侵地能够大量繁殖,其原因是入侵地的生长条件适宜、缺乏捕食者等天敌、入侵种本身竞争力强、适应性强,在与本地物种的竞争中占据优势,生物入侵会导致入侵地生物多样性降低,生态系统的自我调节能力降低,稳定性降低。
【详解】(1)由于入侵地环境比较适合紫茎泽兰繁殖,并且入侵地没有其天敌(例如捕食者),在与本地物种竞争中更加占据优势等多方面原因,使得紫茎泽兰能在入侵地大量繁殖;紫茎泽兰泛滥后降低了入侵地群落的物种丰富度,使生态系统生物多样性降低、营养结构更加简单,自我调节能力减弱,稳定性也降低。
(2)图1中,5~10天温度64℃左右,处于高温纤维梭菌最适温度范围内,高温纤维梭菌代谢旺盛,迅速增殖,产生较多的高温纤维梭菌,使5~10天化感物质含量下降速率最快。
(3)图2中,UA组与对照组相比,菌落生长情况较差,说明紫茎泽兰(浸提液)对三种土壤真菌生长有抑制作用,CA组的菌落生长情况比UA组好,与对照组无明显差异,说明堆肥处理降低了紫茎泽兰(浸提液)对三种土壤真菌生长的抑制作用。
(4)A、堆肥过程中堆肥基质的有机物总量减少,肥力增强,A错误;B、发酵初期堆肥温度升高有利于堆肥中高温纤维梭菌的生长繁殖,B错误;发酵初期堆肥温度升高,接近高温纤维梭菌的最适温度60~65℃,其他微生物可能在高温下死亡,有利于高温纤维梭菌占据竞争优势,C正确;D、堆肥发酵可以降低了紫茎泽兰中的化感物质对土壤微生物生长的抑制作用,有利于分解紫茎泽兰的根、茎、种子,降低其扩散的风险,D正确;E、堆肥发酵可以降低了紫茎泽兰中的化感物质对土壤微生物生长的抑制作用,有利于分解紫茎泽兰的根、茎、种子,降低其扩散的风险,可减弱化学物质对农田生物群落其他生物的危害,E正确;F、无害化的紫茎泽兰还田主要体现了生态工程的循环原理,F错误。故选CDE。
20.(12分,除标注外,每空2分)癌症是人类健康的重大威胁之一,传统治疗手段难以实现精准治疗。超声波具有非侵入、组织穿透性强、时空特异性等特点,科研人员拟开发“响应超声波的药物递送系统”细菌以实现癌症的精准治疗。
(1)用于培养药物递送细菌的液体培养基中包含水、酵母提取物、蛋白胨等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供________和维生素。可利用________的方法快速直观地测定细菌数量,以便即时使用适量的细菌进行治疗。
(2)C蛋白有抗肿瘤作用,超声波可导致局部温度升高到42℃。科研人员制备了工程菌1,其中含有图1所示的基因表达载体。37℃培养的工程菌1接受超声波刺激后,可升温至42℃,________从而发挥抗肿瘤作用。
(3)T蛋白有T1、T2和T3三种亚型,具有相似的功能,制备分别含有这三种基因的工程菌1,并检测C蛋白表达量,结果如图2所示。科研人员最终选择T3基因进行后续研究,判断的依据是________。
(4)工程菌1只能在超声波刺激期间发挥作用,科研人员设计了含图3所示的基因表达载体的工程菌2,可以实现在短时间的超声波刺激后维持长时间的治疗。已知B基因编码的B酶可以作用于识别位点a和b,使a、b处的DNA发生断裂,最终导致a、b之间的DNA片段发生倒转。请根据以上信息,使用下列选项将表达载体补充完整。________;________;________;________;________。
①P1启动子 ②P3启动子(持续表达型启动子)
③T3基因 ④C基因 ⑤B基因
【答案】(1) 碳源、氮源 显微镜直接计数
(2)T蛋白形成的二聚体解聚,解除对P1启动子抑制作用,表达C蛋白
(3)含有T3基因的工程菌在37℃时C蛋白表达强度低,且升温至42℃,C蛋白表达强度上升幅度最大
(4) ②P3启动子 ④C 基因 ①P1启动子 ⑤B 基因 ③T3 基因
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取: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、终止子和标记基因等,标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。(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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法;(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】(1)蛋白胨的作用:蛋白胨是由蛋白质水解得到的产物,含有多种氨基酸、多肽等,可为细菌生长提供碳源、氮源(合成蛋白质、核酸等的原料),同时也可提供部分碳源和维生素。 细菌计数方法:题目要求 “快速直观” 测定细菌数量,常用方法为显微镜直接计数法(如血球计数板法),通过显微镜直接观察并计数菌体,无需培养,适合即时检测。
(2)根据图 1,工程菌 1 的基因表达载体中,C 基因由 P1 启动子驱动,且 T 基因(编码 T 蛋白)由持续表达型启动子 P2 驱动。 37℃时,T 蛋白可能抑制 P1 启动子活性,导致 C 基因不表达;当超声波刺激升温至 42℃,温度变化可能使 T 蛋白的抑制作用解除(或 P1 启动子在高温下激活),从而启动 C 基因转录,产生具有抗肿瘤作用的 C 蛋白。
(3)图 2 纵坐标为 C 蛋白表达量,横坐标为温度。观察不同 T 蛋白亚型(T1、T2、T3)对应的曲线,T3 亚型在 37℃时表达量最低,42℃时表达量最高,即温度响应最显著(表达量变化幅度最大)。 选择 T3 基因的原因是:在超声波升温(37℃→42℃)后,其驱动的 C 基因表达量激增最明显,能更高效地发挥抗肿瘤作用。
(4)目标:工程菌 2 需在短时间超声波刺激后维持长时间治疗,即通过一次刺激启动持续表达。 B 酶的作用:B 酶可识别位点 a 和 b,使中间 DNA 片段倒转。倒转后,启动子方向需与转录方向一致。 载体设计逻辑:P2启动子之后应连接T3基因;a、b之间应为持续表达型启动子,即P3启动子,其后应连接的是④C 基因;中间应为P1 启动子和B 基因,超声刺激升温后,P1启动子的抑制解除,启动B基因转录,表达的B酶使a、b之间DNA片段逆转,进而启动C基因的持续表达。
21.(14分,除标注外,每空2分)大肠杆菌是基因工程中应用最广泛的受体细胞。研究者利用大肠杆菌开展转录起始和调控机制的研究。
(1)作为基因工程载体的质粒上一般含有启动子、_____(至少填2个)等序列,其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。
(2)研究者利用大肠杆菌质粒进行体外单轮转录实验:用限制酶切割质粒,获得包含启动子序列的DNA模板,与足量RNA聚合酶混合并保温,使RNA聚合酶充分结合至启动子;依次加入足量的肝素(能与游离的RNA聚合酶结合,使其不能再结合启动子)和放射性标记的4种核糖核苷酸,一段时间后电泳检测转录产物,结果如图1。
①电泳结果显示,除了正常长度的RNA外,转录还会产生______,研究者称其为“无效转录物”。
②对“无效转录物”的产生机制有两种假说:
a.一个RNA聚合酶与启动子结合后,先反复转录出多个无效转录物,然后该聚合酶在DNA上延伸并只转录出一个正常长度的RNA,最后从DNA上脱离。
b.一个RNA聚合酶与启动子结合后,仅转录出一个RNA,该聚合酶就从DNA上脱离;转录出的RNA多数为无效转录物,少数为正常长度的RNA。
单轮转录实验中,若DNA模板的数目(m)、无效转录物的数目(p)、正常长度RNA的数目(q)之间存在数量关系______(用m、p、q表示),则支持假说a。
(3)阻遏蛋白R能与启动子附近下游序列结合,抑制转录。设计实验探究R的作用是抑制RNA聚合酶与启动子的结合,还是抑制RNA聚合酶在DNA上的延伸。
①其中实验组的步骤如下。请将正确的试剂对应的字母填入横线上。
DNA模板与足量_________混合并保温,再加入足量_______混合并保温;依次加入足量的________和_______反应一段时间,然后加入_______再反应一段时间,电泳检测转录产物。
a.IPTG(使R脱离且不再与DNA结合)
b.肝素
c.RNA聚合酶
d.放射性标记的4种核糖核苷酸
e.阻遏蛋白R
②电泳结果如图2,表明R________。
【答案】(1)终止子、标记基因、复制原点
(2) 长度为2~6个核苷酸的多种的RNA p>q=m
(3) e c b d a 不抑制RNA聚合酶与启动子的结合,而是抑制其在DNA上的延伸
【分析】 基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取: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、终止子和标记基因等;
(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.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法;
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因−−DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA−−分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质−−抗原−抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】(1)构建成功的基因表达载体应含有启动子,终止子、目的基因、标记基因(或复制原点)等结构,启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,作用是驱动基因转录(出mRNA)。
(2)电泳结果显示,除了正常长度的RNA外,转录还会产生长度为2~6个核苷酸的多种RNA。假说a认为一个RNA聚合酶与启动子结合后,先反复转录出多个无效转录物,然后该聚合酶在DNA上延伸并只转录出一个正常长度的RNA,最后从DNA上脱离。所以若DNA模板的数目(m)=正常长度RNA的数目(q)<无效转录物的数目(p),则支持a观点。 ,
(3)阻遏蛋白R能与启动子附近下游序列结合,抑制转录。若要设计实验探究R的作用是抑制RNA聚合酶与启动子的结合,还是抑制RNA聚合酶在DNA上的延伸,若先加入RNA聚合酶,其与DNA上的启动子先结合了,就无法验证“抑制RNA聚合酶与启动子的结合”的作用了,DNA模板先与阻遏蛋白R混合并保温,再加入足量RNA聚合酶混合并保温,依次加入足量的肝素和放射性标记的4种核糖核苷酸反应一段时间,然后加入IPTG(使R脱离且不再与DNA结合)再反应一段时间,电泳检测转录产物。若R的作用是抑制RNA聚合酶与启动子的结合,则在只加入R的条件下转录产物中应该是同时存在无效转录产物和正常RNA片段,结果与电泳图结果不符;若R是抑制RNA聚合酶在DNA上的延伸,则在只加入R的条件下转录产物中应该是不存在无效转录产物和正常RNA片段,在加入IPTG后R的抑制作用消失,开始有无效转录产物和正常RNA片段,与电泳结果相符,故可推测R的作用是抑制RNA聚合酶在DNA上的延伸。
试卷第24页,共25页
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参考答案
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
D
C
D
D
A
C
A
题号
11
12
13
14
15
答案
D
A
A
D
B
二、非选择题:本题共6小题,共70分。
16.(10分,每空2分)
(1)线粒体内膜
(2) P酶乳酰化修饰使其活性降低 四组实验中只有第Ⅱ组P酶乳酰化,P酶活性最低,第Ⅳ组(氨基酸替换)实验结果与Ⅰ、Ⅲ组相近
(3)H蛋白感应(氧气浓度下降)并减弱对AR蛋白的降解作用
(4)合理,持续高强度运动时,AR蛋白表达量低,抑制P酶活性能力较弱,可促进肌细胞氧化磷酸化反应,可以提高运动耐力
不合理,持续高强度运动时,AR蛋白表达量低,抑制P酶活性能力较弱,导致活性氧积累,易诱发肌细胞凋亡,因此高强度运动时间过长有可能损伤肌肉细胞
17.(12分,每空2分)
(1)会
(2) S 突变的S27蛋白不能与S结合,S由于不能被降解而大量积累,蔗糖合成增多
(3)甜番茄 野生型
(4)过表达S基因;抑制S27蛋白、S26蛋白与S结合等
18.(10分,每空2分)
(1)内质网、高尔基体
(2)协同进化 B→A→E
(3)植物表面的物理屏障与人体免疫第一道防线(皮肤、黏膜)类似;茉莉酸和水杨酸引起的基础抗病类似于人体第二道防线;PTI、ETI的免疫过程类似人体特异性免疫
(4)细胞水平:细胞结构的统一性(膜、质、核拟核),都由核糖体合成蛋白质;分子水平:遗传物质都是核酸、生物共用一套遗传密码、都具有核酸和蛋白质
19.(12分,每空2分)
(1)生物多样性 稳定
(2)高温纤维梭菌数量较多 堆肥温度达到高温纤维梭菌的最适温度,使其代谢旺盛
(3)堆肥处理降低了紫茎泽兰(浸提液)对三种土壤真菌生长的抑制作用
(4)CDE
20.(12分,除标注外,每空2分)
(1)碳源、氮源 显微镜直接计数(1分)
(2)T蛋白形成的二聚体解聚,解除对P1启动子抑制作用,表达C蛋白
(3)含有T3基因的工程菌在37℃时C蛋白表达强度低,且升温至42℃,C蛋白表达强度上升幅度最大
(4)②P3启动子(1分) ④C 基因(1分) ①P1启动子(1分) ⑤B 基因(1分) ③T3 基因(1分)
21.(14分,除标注外,每空2分)
(1)终止子、标记基因、复制原点(3分)
(2)长度为2~6个核苷酸的多种的RNA p>q=m
(3) e(1分) c (1分) b(1分) d(1分) a(1分) 不抑制RNA聚合酶与启动子的结合,而是抑制其在DNA上的延伸
答案第2页,共2页
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生物·答题卡
姓名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
▣
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
☐
2.选择题必须用2B铅笔填涂:非选择题必须用0.5m黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效:在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×]【1【/]
一、
选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。
1[A][B][C][D]
6[A]IB]IC]ID]
11[A][B][C][D]
2[AJ[BJ[C][D]
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12[AJ[B]IC][D]
3.[A][B][C][D]
8[A][B][C][D]
13A][B][C][D]
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9AJ[BJIC][D]
14[A][BJIC][D]
5[A][B][C][D]
10.A[B1[C1ID1
15[A][B][C][D]
二、非选择题。(本分共6小题,共计70分)
16.(10分,每空2分)
(1)
(2)
(3)
(4)
17.(12分,每空2分)
(1)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
(2)
(3)
(4)
18.(10分,每空2分)
(1)
(2)
(3)
(4)
19.
(12分,每空2分)
(1)
(2)
(3)
(4)
20.
(12分,除标记外,每空2分)
(1)
(1分)
(2)
(3)
(4)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
21.(14分,
除标记外,每空2分)
(1)
(3分)
(2)
(3)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026年高考生物第一次模拟考试(北京专用)
高三生物
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。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15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A.自由水是很多生化反应的介质,不能直接参与生化反应
B.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
C.乳糖存在于动物细胞中,不能进一步水解为更简单的化合物
D.脂肪是细胞中良好的储能物质,不是细胞膜的主要组成组分
2.胞间连丝是贯穿两个相邻植物细胞的管状结构,如下图。下列关于胞间连丝的推测,错误的是( )
A.有助于多细胞生物形成有序的细胞“社会”
B.①②为高尔基体,连通相邻细胞的生物膜系统
C.是相邻细胞间进行信息交流的通道
D.可能成为病毒在细胞间传播的通道
3.小肠上皮细胞吸收葡萄糖(Glc)的过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.GLUT2转运葡萄糖的方式为协助扩散 B.钠钾泵消耗的ATP可来源于细胞呼吸第一阶段
C.图中葡萄糖的吸收途径均需载体蛋白协助 D.钠钾泵抑制剂不会影响SGLT转运葡萄糖
4.下列实验方法不能达成实验目的的是( )
A.纸层析法分离叶绿体色素
B.调查法研究遗传病发病率
C.构建数学模型用于研究种群数量增长规律
D.低温诱导洋葱鳞片叶细胞染色体数目加倍
5.T1是小鼠胚胎存活的关键基因,T1基因被切割后会导致功能丧失。研究者构建如表中的3种转基因小鼠。下列相关叙述不合理的是( )
雌鼠甲(转基因纯合子)
雄鼠乙
雄鼠丙
转入基因的位置
常染色体
X染色体
Y染色体
转入的基因及功能
基因A:转录出的RNA特异性结合T1基因,引导C蛋白切割T1基因
基因C:表达C蛋白,在A基因RNA的引导下,切割T1基因
A.可利用显微注射将目的基因导入受精卵,获得转基因小鼠
B.将甲与乙杂交,子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活
C.将甲与丙杂交,获得F1与野生型交配,F2只有雌鼠存活
D.该技术可实现精准控制性别,节省养殖资源和人力成本
6.对野生型水稻(2n=24)和E基因缺失突变体水稻的减数分裂过程进行观察,以小穗长度标识花粉发育不同时期,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.上图是借助光学显微镜观察到的现象
B.野生型水稻①细胞中存在12个四分体
C.野生型水稻在②到③之间姐妹染色单体分离
D.E基因缺失导致染色质无法螺旋化形成染色体
7.一段DNA的两条链分别记为Ⅰ、Ⅱ,通过复制新合成子链a、b、c,其中c比b先合成。下列叙述错误的是( )
A.合成子链a、b、c时,都需要引物
B.子链a的合成方向是从右端向左端延伸
C.合成子链a、b、c时需要DNA聚合酶
D.子链a、b、c合成后,Ⅰ链与Ⅱ链重新形成双链结构
8.下列关于人体内环境及稳态的叙述,错误的是( )
A.组织细胞产生的代谢废物直接进入泌尿系统排出体外
B.内环境稳态指内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定
C.血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关
D.细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
9.研究人员取两个有活性的蛙心脏(如图),甲有某副交感神经支配而乙没有。二者置于成分相同的营养液中,刺激副交感神经后,甲心脏跳动速度减慢。从甲的营养液中取出部分液体注入乙的营养液中,乙心脏跳动也减慢。下列叙述错误的是( )
A.营养液成分应与蛙内环境成分相似
B.副交感神经释放的物质使心跳减慢
C.乙心脏跳动减慢是电信号转变为化学信号的结果
D.该实验为“细胞间传递化学信号”假说提供证据
10.下列关于温度对生命活动的影响,叙述正确的是( )
A.群落外貌和结构随温度周期性变化而改变
B.寒冷环境中人体产热大于散热以维持体温
C.植物光合速率随温度的升高不断增加
D.低温破坏酶的空间结构使酶活性降低
11.Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制,科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理T淋巴细胞,计算细胞的存活率,结果如图所示。
注:“+”表示相应的基因;“-”表示无相应的基因。
下列叙述正确的是( )
A.T淋巴细胞数量异常不会影响机体特异性免疫
B.试剂b诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂a
C.试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
D.Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导T淋巴细胞凋亡
12.人工橡胶林因物种单一被称为绿色荒漠。某地区探索“胶—茶一鸡”生态农业模式,即在橡胶林内间作茶树,并大规模养鸡以此提高经济效益和生态效益。下列叙述错误的是( )
A.橡胶、茶树和鸡共同构成农林复合生态系统
B.“胶—茶—鸡”生态农业遵循协调和整体等原理
C.大规模养鸡加快了生态系统物质循环和能量流动
D.改造人工橡胶林体现人类活动对群落演替的影响
13.啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,下列叙述正确的是( )
A.酵母菌为兼性厌氧微生物
B.淀粉分解形成糖浆后无需灭菌
C.发酵时发酵罐中pH恒定不变
D.发酵后直接消毒分装获得产品
14.病毒PEDV会使猪患流行性腹泻,在制备抗PEDV的单克隆抗体时加入不同浓度维生素C(VC),杂交瘤细胞增殖情况及抗体分泌情况如图和表格所示。叙述错误的是( )
VC/(ng·mL-1)
抗体效价
0
1:4000
5
1:4000
10
1:8000
20
1:2000
A.可用灭活病毒诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合
B.培养杂交瘤细胞需在培养基中添加动物血清
C.10ng·mL-1VC显著促进杂交瘤细胞增殖
D.20ng·mL-1VC通过抑制细胞增殖降低抗体效价
15.高温导致番茄叶片运输到果实的蔗糖难以转化为单糖,果实糖度降低。为解决该问题,研究者将一个热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因(CN)的启动子中,培育环境智能型作物。下列关于热响应元件的叙述,错误的是( )
A.导致番茄CN发生基因突变
B.抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合
C.促进高温条件下CN的转录
D.提高高温环境下番茄果实的糖度
二、非选择题:本题共6小题,共70分。
16.(10分,每空2分)运动一定时间之后,机体表现出运动耐力下降的现象。研究者进行实验探究上述现象的机制。
(1)高强度运动初期时,氧气与[H]在___(场所)结合生成水,并释放大量能量,此过程称为氧化磷酸化,持续高强度运动消耗大量氧气,使肌细胞处于低氧环境。
(2)研究表明P酶通过提高氧化磷酸化强度进而提升运动耐力。AR蛋白可将乳酸转移至P酶特定氨基酸位点(乳酰化修饰)。研究者用小鼠进行持续高强度运动模拟实验,检测肌细胞中相关指标,结果如下表
检测指标
运动0min
运动30min
P酶相对活性(%)
100
35
P酶乳酰化水平(%)
9
70
①据表中数据推测持续高强度运动诱发___,减弱骨骼肌氧化磷酸化强度,使运动耐力下降。
②敲除小鼠AR基因,进行持续高强度运动模拟实验,发现P酶活性始终高于野生型。
③研究者用小鼠肌细胞进行如图1中实验,推测:AR蛋白使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰,依据是___。
(3)H蛋白是细胞中的氧含量感应蛋白,可感应氧气含量变化从而调控AR蛋白降解。研究者进行图2中实验并检测AR蛋白、H蛋白含量。
由结果可知,持续高强度运动导致AR蛋白含量升高的原因是持续高强度运动使肌细胞氧气浓度下降,___,AR蛋白含量升高。
(4)上述研究揭示了持续高强度运动后运动耐力降低与AR蛋白、P酶、氧化磷酸化的关系。有研究表明氧化磷酸化过程会有活性氧产生,超过一定水平后诱发细胞凋亡。有人认为AR蛋白表达量较低的人运动耐力强,适宜做长时间持续高强度运动。结合本研究评价该观点是否合理,并说明理由___。
17.(12分,每空2分)番茄的含糖量影响番茄的品质和口感,研究者对影响番茄含糖量的相关基因及其作用机制进行了研究。
(1)研究发现S27基因与番茄含糖量密切相关,突变体S27 - CR2为甜番茄,其与野生型(非甜)番茄杂交,F₁均为野生型,F₁自交后代 ___________ (填“会”或“不会”)发生性状分离。
(2)蔗糖合酶(S)在番茄的甜度提升中有重要作用,S可与相关蛋白结合后被磷酸化降解。为探究S27 - CR2甜度高的原因进行了相关实验,利用特定抗体结合目标蛋白,若存在与目标蛋白相互作用的其他蛋白则一同被沉淀。
①将附着有S27蛋白抗体、S27 - CR2蛋白抗体的磁珠加入相关组别中,对反应后磁珠上的附着物分离后进行电泳检测,操作及结果如下图,可知S27蛋白可结合 ___________。
②推测S27 - CR2甜度高的原因为 ___________。后续实验证实了该推测。
(3)获得另一种突变体S27 - CR1,研究发现S27 - CR1基因的表达产物不能结合S且抑制其与S26(S26基因与S27基因具有相似功能)结合,其为高甜番茄,不同纯合突变体的表型如下表。
S27 - CR1
高甜番茄
S27 - CR2
甜番茄
S26(S26隐性突变体)
甜番茄
S27 - CR2,S26双突变体
高甜番茄
已知S27 - CR1×野生型的子代表型为甜番茄,杂交组合S27 - CR1×S26和S27 - CR2×S26对应的子代表型分别为: ___________、___________。
(4)综合上述研究,提出一个提高番茄甜度的新思路:___________。
18.(10分,每空2分)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
植物的免疫
植物在与病原物长期的斗争中,逐渐形成了自己的免疫防御机制,通过识别“自我”和“非我”,将信号传递到细胞核内,调控相应基因表达,启动防卫反应抵抗外来入侵。
病原物侵染植物需要通过植物表面的物理屏障。叶片表面的角质层、蜡质层以及植物细胞的细胞壁,均可有效阻止病原物入侵。一旦突破第一层屏障,植物体内的水杨酸和茉莉酸将激活相关基因表达,进行基础性的广谱抗病。茉莉酸可诱导生物碱和酚酸的产生,抑制病原物的生长繁殖;水杨酸可抑制病原物分泌的植物细胞壁降解酶活性,降低其致病力,同时可以诱导几丁质酶和葡聚糖酶的表达,水解真菌细胞壁等。
此外,植物还会启动模式触发免疫(PTI)。PTI是植物通过细胞膜表面的模式识别受体(PR)识别病原物相关分子(PA)所引发的免疫过程。PA是广泛存在于微生物中的保守分子,如细菌的脂多糖、真菌的几丁质等。PR会特异性识别PA并引发相应的免疫应答抑制病原物。PR和PA都具有种间差异,二者虽然相对保守,但在选择压力下都不断进化。
尽管PTI成功抵抗了大多数病原物,但少数病原物进化出效应子抑制植物的PTI,从而继续侵染植物。效应子类型多样,蛋白质、RNA和代谢产物都可作为效应子发挥作用。为应对效应子对PTI的抑制,植物又进化出识别效应子的抗病R蛋白,启动效应子触发免疫反应(ETI),最终导致侵染位点宿主细胞死亡,抑制病原物扩散。
在自然选择的作用下,病原物可通过已有效应子的进化或获取新的效应子来避开植物的ETI,而植物又进化出新的R蛋白来再次触发ETI。植物与病原物之间的互作呈现Z字形的“拉锯战”局面。植物和病原物长期互相选择,形成了病原物致病性和植物抗病性的多样性。
(1)PR在细胞中的加工需要________(细胞器)的参与。
(2)植物与病原物在长期的互相选择中不断演化,这称为_______。根据本文信息将选项前字母排序,概述植物与病原物的互作过程:C→_______→D。
A.R蛋白识别效应子触发植物ETI免疫反应
B.病原物分泌效应子抑制植物PTI免疫反应
C.PR识别PA触发植物PTI免疫反应
D.植物进化出新的R蛋白
E.病原物获取新的效应子
(3)植物免疫和人体免疫存在相似之处,请从文中找出两点进行类比。______
(4)本文从一定程度上体现了“生物界具有统一性”。请依据高中所学从细胞和分子水平,各提供一个支持该观点的新证据。______
19.(12分,每空2分)紫茎泽兰根、茎、种子皆可繁殖且能产生多种化感物质抑制其他生物生长,是我国危害最严重的入侵植物。在防除过程中,紫茎泽兰残体亟待无害化处理与资源化利用。
(1)紫茎泽兰入侵会造成___降低或丧失,影响当地生态系统的___性。
(2)以紫茎泽兰为原料,野外就近接种可降解化感物质的高温纤维梭菌(最适温度60~65℃)进行堆肥发酵,检测堆肥温度和堆肥基质中两种主要化感物质含量变化,如图1。
据图推测5~10天化感物质含量下降速率最快的原因:一方面___一方面___,有利于化感物质的快速分解。
(3)将未经堆肥(UA)和经过堆肥(CA)的紫茎泽兰浸提液加入灭菌土壤中,接种三种土壤真菌后检测生长情况,如图2。
结果表明___。将UA组、CA组紫茎泽兰风干粉碎后加入到种植有玉米幼苗的土壤中,60天后检测发现UA组玉米的生物量显著低于对照,而CA组则显著高于对照。
(4)与上述研究相关叙述,正确的有___(多选)。
A.堆肥过程中堆肥基质的有机物总量增加,肥力增强
B.发酵初期堆肥温度升高有利于堆肥中杂菌的消毒和灭菌
C.发酵初期堆肥温度升高有利于高温纤维梭菌占据竞争优势
D.堆肥发酵可分解紫茎泽兰的根、茎、种子,降低其扩散的风险
E.堆肥发酵可减弱化感物质对农田生物群落其他生物的危害
F.无害化的紫茎泽兰还田主要体现了生态工程的协调原理
20.(12分,除标注外,每空2分)
癌症是人类健康的重大威胁之一,传统治疗手段难以实现精准治疗。超声波具有非侵入、组织穿透性强、时空特异性等特点,科研人员拟开发“响应超声波的药物递送系统”细菌以实现癌症的精准治疗。
(1)用于培养药物递送细菌的液体培养基中包含水、酵母提取物、蛋白胨等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供________和维生素。可利用________的方法快速直观地测定细菌数量,以便即时使用适量的细菌进行治疗。
(2)C蛋白有抗肿瘤作用,超声波可导致局部温度升高到42℃。科研人员制备了工程菌1,其中含有图1所示的基因表达载体。37℃培养的工程菌1接受超声波刺激后,可升温至42℃,________从而发挥抗肿瘤作用。
(3)T蛋白有T1、T2和T3三种亚型,具有相似的功能,制备分别含有这三种基因的工程菌1,并检测C蛋白表达量,结果如图2所示。科研人员最终选择T3基因进行后续研究,判断的依据是________。
(4)工程菌1只能在超声波刺激期间发挥作用,科研人员设计了含图3所示的基因表达载体的工程菌2,可以实现在短时间的超声波刺激后维持长时间的治疗。已知B基因编码的B酶可以作用于识别位点a和b,使a、b处的DNA发生断裂,最终导致a、b之间的DNA片段发生倒转。请根据以上信息,使用下列选项将表达载体补充完整。________;________;________;________;________。
①P1启动子 ②P3启动子(持续表达型启动子)
③T3基因 ④C基因 ⑤B基因
21.(14分,除标注外,每空2分)大肠杆菌是基因工程中应用最广泛的受体细胞。研究者利用大肠杆菌开展转录起始和调控机制的研究。
(1)作为基因工程载体的质粒上一般含有启动子、_____(至少填2个)等序列,其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。
(2)研究者利用大肠杆菌质粒进行体外单轮转录实验:用限制酶切割质粒,获得包含启动子序列的DNA模板,与足量RNA聚合酶混合并保温,使RNA聚合酶充分结合至启动子;依次加入足量的肝素(能与游离的RNA聚合酶结合,使其不能再结合启动子)和放射性标记的4种核糖核苷酸,一段时间后电泳检测转录产物,结果如图1。
①电泳结果显示,除了正常长度的RNA外,转录还会产生______,研究者称其为“无效转录物”。
②对“无效转录物”的产生机制有两种假说:
a.一个RNA聚合酶与启动子结合后,先反复转录出多个无效转录物,然后该聚合酶在DNA上延伸并只转录出一个正常长度的RNA,最后从DNA上脱离。
b.一个RNA聚合酶与启动子结合后,仅转录出一个RNA,该聚合酶就从DNA上脱离;转录出的RNA多数为无效转录物,少数为正常长度的RNA。
单轮转录实验中,若DNA模板的数目(m)、无效转录物的数目(p)、正常长度RNA的数目(q)之间存在数量关系______(用m、p、q表示),则支持假说a。
(3)阻遏蛋白R能与启动子附近下游序列结合,抑制转录。设计实验探究R的作用是抑制RNA聚合酶与启动子的结合,还是抑制RNA聚合酶在DNA上的延伸。
①其中实验组的步骤如下。请将正确的试剂对应的字母填入横线上。
DNA模板与足量_________混合并保温,再加入足量_______混合并保温;依次加入足量的________和_______反应一段时间,然后加入_______再反应一段时间,电泳检测转录产物。
a.IPTG(使R脱离且不再与DNA结合)
b.肝素
c.RNA聚合酶
d.放射性标记的4种核糖核苷酸
e.阻遏蛋白R
②电泳结果如图2,表明R________。
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(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。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15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A.自由水是很多生化反应的介质,不能直接参与生化反应
B.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
C.乳糖存在于动物细胞中,不能进一步水解为更简单的化合物
D.脂肪是细胞中良好的储能物质,不是细胞膜的主要组成组分
2.胞间连丝是贯穿两个相邻植物细胞的管状结构,如下图。下列关于胞间连丝的推测,错误的是( )
A.有助于多细胞生物形成有序的细胞“社会”
B.①②为高尔基体,连通相邻细胞的生物膜系统
C.是相邻细胞间进行信息交流的通道
D.可能成为病毒在细胞间传播的通道
3.小肠上皮细胞吸收葡萄糖(Glc)的过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.GLUT2转运葡萄糖的方式为协助扩散 B.钠钾泵消耗的ATP可来源于细胞呼吸第一阶段
C.图中葡萄糖的吸收途径均需载体蛋白协助 D.钠钾泵抑制剂不会影响SGLT转运葡萄糖
4.下列实验方法不能达成实验目的的是( )
A.纸层析法分离叶绿体色素
B.调查法研究遗传病发病率
C.构建数学模型用于研究种群数量增长规律
D.低温诱导洋葱鳞片叶细胞染色体数目加倍
5.T1是小鼠胚胎存活的关键基因,T1基因被切割后会导致功能丧失。研究者构建如表中的3种转基因小鼠。下列相关叙述不合理的是( )
雌鼠甲(转基因纯合子)
雄鼠乙
雄鼠丙
转入基因的位置
常染色体
X染色体
Y染色体
转入的基因及功能
基因A:转录出的RNA特异性结合T1基因,引导C蛋白切割T1基因
基因C:表达C蛋白,在A基因RNA的引导下,切割T1基因
A.可利用显微注射将目的基因导入受精卵,获得转基因小鼠
B.将甲与乙杂交,子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活
C.将甲与丙杂交,获得F1与野生型交配,F2只有雌鼠存活
D.该技术可实现精准控制性别,节省养殖资源和人力成本
6.对野生型水稻(2n=24)和E基因缺失突变体水稻的减数分裂过程进行观察,以小穗长度标识花粉发育不同时期,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.上图是借助光学显微镜观察到的现象
B.野生型水稻①细胞中存在12个四分体
C.野生型水稻在②到③之间姐妹染色单体分离
D.E基因缺失导致染色质无法螺旋化形成染色体
7.一段DNA的两条链分别记为Ⅰ、Ⅱ,通过复制新合成子链a、b、c,其中c比b先合成。下列叙述错误的是( )
A.合成子链a、b、c时,都需要引物
B.子链a的合成方向是从右端向左端延伸
C.合成子链a、b、c时需要DNA聚合酶
D.子链a、b、c合成后,Ⅰ链与Ⅱ链重新形成双链结构
8.下列关于人体内环境及稳态的叙述,错误的是( )
A.组织细胞产生的代谢废物直接进入泌尿系统排出体外
B.内环境稳态指内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定
C.血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关
D.细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
9.研究人员取两个有活性的蛙心脏(如图),甲有某副交感神经支配而乙没有。二者置于成分相同的营养液中,刺激副交感神经后,甲心脏跳动速度减慢。从甲的营养液中取出部分液体注入乙的营养液中,乙心脏跳动也减慢。下列叙述错误的是( )
A.营养液成分应与蛙内环境成分相似
B.副交感神经释放的物质使心跳减慢
C.乙心脏跳动减慢是电信号转变为化学信号的结果
D.该实验为“细胞间传递化学信号”假说提供证据
10.下列关于温度对生命活动的影响,叙述正确的是( )
A.群落外貌和结构随温度周期性变化而改变
B.寒冷环境中人体产热大于散热以维持体温
C.植物光合速率随温度的升高不断增加
D.低温破坏酶的空间结构使酶活性降低
11.Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制,科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理T淋巴细胞,计算细胞的存活率,结果如图所示。
注:“+”表示相应的基因;“-”表示无相应的基因。
下列叙述正确的是( )
A.T淋巴细胞数量异常不会影响机体特异性免疫
B.试剂b诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂a
C.试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡
D.Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导T淋巴细胞凋亡
12.人工橡胶林因物种单一被称为绿色荒漠。某地区探索“胶—茶一鸡”生态农业模式,即在橡胶林内间作茶树,并大规模养鸡以此提高经济效益和生态效益。下列叙述错误的是( )
A.橡胶、茶树和鸡共同构成农林复合生态系统
B.“胶—茶—鸡”生态农业遵循协调和整体等原理
C.大规模养鸡加快了生态系统物质循环和能量流动
D.改造人工橡胶林体现人类活动对群落演替的影响
13.啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的,下列叙述正确的是( )
A.酵母菌为兼性厌氧微生物
B.淀粉分解形成糖浆后无需灭菌
C.发酵时发酵罐中pH恒定不变
D.发酵后直接消毒分装获得产品
14.病毒PEDV会使猪患流行性腹泻,在制备抗PEDV的单克隆抗体时加入不同浓度维生素C(VC),杂交瘤细胞增殖情况及抗体分泌情况如图和表格所示。叙述错误的是( )
VC/(ng·mL-1)
抗体效价
0
1:4000
5
1:4000
10
1:8000
20
1:2000
A.可用灭活病毒诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合
B.培养杂交瘤细胞需在培养基中添加动物血清
C.10ng·mL-1VC显著促进杂交瘤细胞增殖
D.20ng·mL-1VC通过抑制细胞增殖降低抗体效价
15.高温导致番茄叶片运输到果实的蔗糖难以转化为单糖,果实糖度降低。为解决该问题,研究者将一个热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因(CN)的启动子中,培育环境智能型作物。下列关于热响应元件的叙述,错误的是( )
A.导致番茄CN发生基因突变
B.抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合
C.促进高温条件下CN的转录
D.提高高温环境下番茄果实的糖度
二、非选择题:本题共6小题,共70分。
16.(10分,每空2分)运动一定时间之后,机体表现出运动耐力下降的现象。研究者进行实验探究上述现象的机制。
(1)高强度运动初期时,氧气与[H]在___(场所)结合生成水,并释放大量能量,此过程称为氧化磷酸化,持续高强度运动消耗大量氧气,使肌细胞处于低氧环境。
(2)研究表明P酶通过提高氧化磷酸化强度进而提升运动耐力。AR蛋白可将乳酸转移至P酶特定氨基酸位点(乳酰化修饰)。研究者用小鼠进行持续高强度运动模拟实验,检测肌细胞中相关指标,结果如下表
检测指标
运动0min
运动30min
P酶相对活性(%)
100
35
P酶乳酰化水平(%)
9
70
①据表中数据推测持续高强度运动诱发___,减弱骨骼肌氧化磷酸化强度,使运动耐力下降。
②敲除小鼠AR基因,进行持续高强度运动模拟实验,发现P酶活性始终高于野生型。
③研究者用小鼠肌细胞进行如图1中实验,推测:AR蛋白使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰,依据是___。
(3)H蛋白是细胞中的氧含量感应蛋白,可感应氧气含量变化从而调控AR蛋白降解。研究者进行图2中实验并检测AR蛋白、H蛋白含量。
由结果可知,持续高强度运动导致AR蛋白含量升高的原因是持续高强度运动使肌细胞氧气浓度下降,___,AR蛋白含量升高。
(4)上述研究揭示了持续高强度运动后运动耐力降低与AR蛋白、P酶、氧化磷酸化的关系。有研究表明氧化磷酸化过程会有活性氧产生,超过一定水平后诱发细胞凋亡。有人认为AR蛋白表达量较低的人运动耐力强,适宜做长时间持续高强度运动。结合本研究评价该观点是否合理,并说明理由___。
17.(12分,每空2分)番茄的含糖量影响番茄的品质和口感,研究者对影响番茄含糖量的相关基因及其作用机制进行了研究。
(1)研究发现S27基因与番茄含糖量密切相关,突变体S27 - CR2为甜番茄,其与野生型(非甜)番茄杂交,F₁均为野生型,F₁自交后代 ___________ (填“会”或“不会”)发生性状分离。
(2)蔗糖合酶(S)在番茄的甜度提升中有重要作用,S可与相关蛋白结合后被磷酸化降解。为探究S27 - CR2甜度高的原因进行了相关实验,利用特定抗体结合目标蛋白,若存在与目标蛋白相互作用的其他蛋白则一同被沉淀。
①将附着有S27蛋白抗体、S27 - CR2蛋白抗体的磁珠加入相关组别中,对反应后磁珠上的附着物分离后进行电泳检测,操作及结果如下图,可知S27蛋白可结合 ___________。
②推测S27 - CR2甜度高的原因为 ___________。后续实验证实了该推测。
(3)获得另一种突变体S27 - CR1,研究发现S27 - CR1基因的表达产物不能结合S且抑制其与S26(S26基因与S27基因具有相似功能)结合,其为高甜番茄,不同纯合突变体的表型如下表。
S27 - CR1
高甜番茄
S27 - CR2
甜番茄
S26(S26隐性突变体)
甜番茄
S27 - CR2,S26双突变体
高甜番茄
已知S27 - CR1×野生型的子代表型为甜番茄,杂交组合S27 - CR1×S26和S27 - CR2×S26对应的子代表型分别为: ___________、___________。
(4)综合上述研究,提出一个提高番茄甜度的新思路:___________。
18.(10分,每空2分)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
植物的免疫
植物在与病原物长期的斗争中,逐渐形成了自己的免疫防御机制,通过识别“自我”和“非我”,将信号传递到细胞核内,调控相应基因表达,启动防卫反应抵抗外来入侵。
病原物侵染植物需要通过植物表面的物理屏障。叶片表面的角质层、蜡质层以及植物细胞的细胞壁,均可有效阻止病原物入侵。一旦突破第一层屏障,植物体内的水杨酸和茉莉酸将激活相关基因表达,进行基础性的广谱抗病。茉莉酸可诱导生物碱和酚酸的产生,抑制病原物的生长繁殖;水杨酸可抑制病原物分泌的植物细胞壁降解酶活性,降低其致病力,同时可以诱导几丁质酶和葡聚糖酶的表达,水解真菌细胞壁等。
此外,植物还会启动模式触发免疫(PTI)。PTI是植物通过细胞膜表面的模式识别受体(PR)识别病原物相关分子(PA)所引发的免疫过程。PA是广泛存在于微生物中的保守分子,如细菌的脂多糖、真菌的几丁质等。PR会特异性识别PA并引发相应的免疫应答抑制病原物。PR和PA都具有种间差异,二者虽然相对保守,但在选择压力下都不断进化。
尽管PTI成功抵抗了大多数病原物,但少数病原物进化出效应子抑制植物的PTI,从而继续侵染植物。效应子类型多样,蛋白质、RNA和代谢产物都可作为效应子发挥作用。为应对效应子对PTI的抑制,植物又进化出识别效应子的抗病R蛋白,启动效应子触发免疫反应(ETI),最终导致侵染位点宿主细胞死亡,抑制病原物扩散。
在自然选择的作用下,病原物可通过已有效应子的进化或获取新的效应子来避开植物的ETI,而植物又进化出新的R蛋白来再次触发ETI。植物与病原物之间的互作呈现Z字形的“拉锯战”局面。植物和病原物长期互相选择,形成了病原物致病性和植物抗病性的多样性。
(1)PR在细胞中的加工需要________(细胞器)的参与。
(2)植物与病原物在长期的互相选择中不断演化,这称为_______。根据本文信息将选项前字母排序,概述植物与病原物的互作过程:C→_______→D。
A.R蛋白识别效应子触发植物ETI免疫反应
B.病原物分泌效应子抑制植物PTI免疫反应
C.PR识别PA触发植物PTI免疫反应
D.植物进化出新的R蛋白
E.病原物获取新的效应子
(3)植物免疫和人体免疫存在相似之处,请从文中找出两点进行类比。______
(4)本文从一定程度上体现了“生物界具有统一性”。请依据高中所学从细胞和分子水平,各提供一个支持该观点的新证据。______
19.(12分,每空2分)紫茎泽兰根、茎、种子皆可繁殖且能产生多种化感物质抑制其他生物生长,是我国危害最严重的入侵植物。在防除过程中,紫茎泽兰残体亟待无害化处理与资源化利用。
(1)紫茎泽兰入侵会造成___降低或丧失,影响当地生态系统的___性。
(2)以紫茎泽兰为原料,野外就近接种可降解化感物质的高温纤维梭菌(最适温度60~65℃)进行堆肥发酵,检测堆肥温度和堆肥基质中两种主要化感物质含量变化,如图1。
据图推测5~10天化感物质含量下降速率最快的原因:一方面___一方面___,有利于化感物质的快速分解。
(3)将未经堆肥(UA)和经过堆肥(CA)的紫茎泽兰浸提液加入灭菌土壤中,接种三种土壤真菌后检测生长情况,如图2。
结果表明___。将UA组、CA组紫茎泽兰风干粉碎后加入到种植有玉米幼苗的土壤中,60天后检测发现UA组玉米的生物量显著低于对照,而CA组则显著高于对照。
(4)与上述研究相关叙述,正确的有___(多选)。
A.堆肥过程中堆肥基质的有机物总量增加,肥力增强
B.发酵初期堆肥温度升高有利于堆肥中杂菌的消毒和灭菌
C.发酵初期堆肥温度升高有利于高温纤维梭菌占据竞争优势
D.堆肥发酵可分解紫茎泽兰的根、茎、种子,降低其扩散的风险
E.堆肥发酵可减弱化感物质对农田生物群落其他生物的危害
F.无害化的紫茎泽兰还田主要体现了生态工程的协调原理
20.(12分,除标注外,每空2分)
癌症是人类健康的重大威胁之一,传统治疗手段难以实现精准治疗。超声波具有非侵入、组织穿透性强、时空特异性等特点,科研人员拟开发“响应超声波的药物递送系统”细菌以实现癌症的精准治疗。
(1)用于培养药物递送细菌的液体培养基中包含水、酵母提取物、蛋白胨等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供________和维生素。可利用________的方法快速直观地测定细菌数量,以便即时使用适量的细菌进行治疗。
(2)C蛋白有抗肿瘤作用,超声波可导致局部温度升高到42℃。科研人员制备了工程菌1,其中含有图1所示的基因表达载体。37℃培养的工程菌1接受超声波刺激后,可升温至42℃,________从而发挥抗肿瘤作用。
(3)T蛋白有T1、T2和T3三种亚型,具有相似的功能,制备分别含有这三种基因的工程菌1,并检测C蛋白表达量,结果如图2所示。科研人员最终选择T3基因进行后续研究,判断的依据是________。
(4)工程菌1只能在超声波刺激期间发挥作用,科研人员设计了含图3所示的基因表达载体的工程菌2,可以实现在短时间的超声波刺激后维持长时间的治疗。已知B基因编码的B酶可以作用于识别位点a和b,使a、b处的DNA发生断裂,最终导致a、b之间的DNA片段发生倒转。请根据以上信息,使用下列选项将表达载体补充完整。________;________;________;________;________。
①P1启动子 ②P3启动子(持续表达型启动子)
③T3基因 ④C基因 ⑤B基因
21.(14分,除标注外,每空2分)大肠杆菌是基因工程中应用最广泛的受体细胞。研究者利用大肠杆菌开展转录起始和调控机制的研究。
(1)作为基因工程载体的质粒上一般含有启动子、_____(至少填2个)等序列,其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。
(2)研究者利用大肠杆菌质粒进行体外单轮转录实验:用限制酶切割质粒,获得包含启动子序列的DNA模板,与足量RNA聚合酶混合并保温,使RNA聚合酶充分结合至启动子;依次加入足量的肝素(能与游离的RNA聚合酶结合,使其不能再结合启动子)和放射性标记的4种核糖核苷酸,一段时间后电泳检测转录产物,结果如图1。
①电泳结果显示,除了正常长度的RNA外,转录还会产生______,研究者称其为“无效转录物”。
②对“无效转录物”的产生机制有两种假说:
a.一个RNA聚合酶与启动子结合后,先反复转录出多个无效转录物,然后该聚合酶在DNA上延伸并只转录出一个正常长度的RNA,最后从DNA上脱离。
b.一个RNA聚合酶与启动子结合后,仅转录出一个RNA,该聚合酶就从DNA上脱离;转录出的RNA多数为无效转录物,少数为正常长度的RNA。
单轮转录实验中,若DNA模板的数目(m)、无效转录物的数目(p)、正常长度RNA的数目(q)之间存在数量关系______(用m、p、q表示),则支持假说a。
(3)阻遏蛋白R能与启动子附近下游序列结合,抑制转录。设计实验探究R的作用是抑制RNA聚合酶与启动子的结合,还是抑制RNA聚合酶在DNA上的延伸。
①其中实验组的步骤如下。请将正确的试剂对应的字母填入横线上。
DNA模板与足量_________混合并保温,再加入足量_______混合并保温;依次加入足量的________和_______反应一段时间,然后加入_______再反应一段时间,电泳检测转录产物。
a.IPTG(使R脱离且不再与DNA结合)
b.肝素
c.RNA聚合酶
d.放射性标记的4种核糖核苷酸
e.阻遏蛋白R
②电泳结果如图2,表明R________。
试卷第12页,共13页
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