精品解析:广东肇庆市2026届高中毕业班第一学期末教学质量监测生物学试题
2026-02-02
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内容正文:
肇庆市2026届高中毕业班第一学期末教学质量监测
生物学
本试题共8页,考试时间75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的信息填写清楚、准确,将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。
2.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
3.答题时请按要求用笔,保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不得使用涂改液、修正带、刮纸刀。考试结束后,请将本试题及答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 七星岩是20世纪五十年代建成的兼具风景观赏、水利调蓄和水产养殖功能的风景名胜区,园内现有三百余种野生植物。下列相关分析错误的是( )
A. 景区建设遵循整体原理
B. 建设过程中发生了次生演替
C. 生物多样性的间接价值大于直接价值
D. 野生植物丰富度调查只能用目测估计法
2. 某同学用光学显微镜观察洋葱根尖细胞分裂,图为观察到的视野。下列叙述正确的是( )
A. 可观察到姐妹染色单体 B. 该细胞不存在同源染色体
C. DNA酶可催化合成DNA D. 该细胞会继续分裂进入后期
3. ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,下列不能合成ATP的是( )
A. 细胞质基质 B. 叶绿体基质
C. 线粒体基质 D. 线粒体内膜
4. 神经纤维膜上有两种运输钾离子的转运蛋白——离子通道、钠-钾泵,通过钠-钾泵运输的是主动运输。结合所学知识,下列说法错误的是( )
A. 二者运输钾离子的方向不同 B. 二者运输速率受温度影响
C. 二者发挥作用都不耗能 D. 二者都具有特异性
5. 男性非梗阻性无精症(NOA)患者体内KCTD19基因突变,使减数分裂Ⅰ前期联会复合体结构异常而被阻滞,最终细胞死亡无法产生精子,但其体内雄激素水平正常。下列叙述正确的是( )
A. 该病表明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
B. 减数分裂阻滞在初级精母细胞阶段,其染色体数目为46条
C. 这种变异会直接导致患者后代患三体综合征的风险显著增加
D. 可通过口服适量雄激素来有效治疗此类NOA患者的无精症
6. 研究发现,某mRNA(编码蛋白A)甲基化后易被降解。下列相关叙述正确的是( )
A. 该甲基化通过抑制转录过程调控基因表达
B. 编码蛋白A的DNA甲基化会使蛋白A的含量增加
C. mRNA甲基化不改变蛋白A的氨基酸序列,但可影响个体的表型
D. DNA甲基化和mRNA甲基化通常都是可遗传的表观遗传修饰
7. 部分榕树的M基因突变,其花序结构发生变化,只能由喙较长的榕小蜂成功传粉。相应地,榕小蜂种群中也出现了“长喙”的变异类型。调查显示,长喙榕小蜂与普通榕小蜂之间不存在交配偏好,且杂交后代完全可育。下列叙述正确的是( )
A. 部分榕树花序结构变异是为了筛选特定传粉者
B. 长喙榕小蜂的出现,标志着榕小蜂新物种的形成
C. 榕树与榕小蜂在形态上的相互适应是协同进化的结果
D. M基因突变导致榕树种群基因库增大,必然形成新物种
8. 在应激状态下,由肾上腺皮质分泌的皮质醇激素水平升高,可抑制兴奋性神经递质谷氨酸的合成和释放,从而影响神经元之间的兴奋传递。下列分析错误的是( )
A. 皮质醇抑制谷氨酸的合成和释放属于体液调节
B. 皮质醇激素的分泌不受下丘脑和垂体的调控
C. 皮质醇可与突触前膜上的受体结合,影响兴奋在突触处的传递
D. 谷氨酸与突触后膜上的受体结合减少,神经细胞的兴奋性降低
9. 下图是温特研究植物向光性的部分实验流程示意图,下列相关叙述错误的是( )
A. 实验的自变量设定为琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触
B. 将该实验换成在光照中进行,可得到相同的实验结果
C. 该实验验证了胚芽鞘的弯曲生长是由化学物质引起的
D. 弯曲角度α会随着该化学物质含量的增加不断增大
10. 下列关于细胞结构与功能的叙述错误的是( )
A. 细胞膜具有一定的流动性,有利于变形虫的变形和运动
B. 染色质螺旋加粗成为染色体,有利于DNA的复制和转录
C. 细胞膜外表面的糖蛋白和糖脂,有助于细胞间的信息传递
D. 哺乳动物成熟的红细胞无细胞核、精子的细胞质少,寿命较短
11. 某研究团队对某农田生态系统中鼠种群的数量变动进行长期监测,得到如图所示的种群数量增长曲线。下列相关叙述正确的是( )
A. 该鼠种群迁入新农田的初期一定会按照曲线I增长
B. 曲线Ⅱb点时种群增长速率最大,是鼠害防治的最佳时期
C. 曲线Ⅱe点时可能因某天敌数量增加导致种群K值下降
D. 曲线I代表的种群进化速度较快,种群基因频率变化较大
12. 某红树林生态系统潮间带既有水域也有陆地,分布有多种红树植物,吸引了大量的贝类和鱼类。下列叙述错误的是( )
A. 红树植物侧根分泌的有机物可作为化学信息调节种间关系
B. 潮间带中大量的贝类和鱼类构成捕食关系,组成食物链
C. 潮间带不同区域内植物的分布主要体现了群落的水平结构
D. 研究潮间带某种植物的株高、出现频率等以确定其生态位
13. 下表为防护林下植物优势度(反映了各物种种群数量的变化情况,即优势度指数越大,说明群落内的物种数量分布越不均匀,优势种的地位越突出)随砍伐成树的干扰程度的变化情况,下列有关叙述错误的是( )
干扰程度
相对优势度/%
植物类型
轻度干扰
中度干扰
重度干扰
耐阴植物
70
40
15
中生植物(既不特别喜阴,又不特别喜光)
15
25
25
阳生植物
15
35
60
A. 轻度干扰下,林冠郁闭度高,耐阴植物具有竞争优势
B. 中度干扰下,阳生植物对强光的适应性调节能力更强
C. 重度干扰下,入侵的外来物种获得资源的可能性增大
D. 随干扰强度持续增加,防护林下植物丰富度持续下降
14. 甲状腺激素(T4)在由一层滤泡上皮细胞围成的滤泡腔中合成并储存,亚急性甲状腺炎患者发病初期甲状腺滤泡上皮细胞受损。下图为发病后T4、促甲状腺激素及摄碘率的变化曲线图,下列叙述错误的是( )
A. 发病初期,T4水平偏离正常范围是因为滤泡受损大量释放储存的T4
B. 发病前3个月,T4的负反馈调节作用减弱,促甲状腺激素水平低于正常范围
C. 发病6个月后,摄碘率升高是因为促甲状腺激素增加促进T4合成
D. 发病8个月后T4水平在正常范围波动,说明滤泡上皮细胞的结构与功能已恢复
15. 研究发现某些肿瘤细胞受刺激后产生的动作电位可使Ca2+内流,且Ca2+浓度升高会促进细胞分裂。为探究机理,实验小组做了两组处理:①用Na+通道阻断剂处理;②降低培养液中K+浓度。下列推测错误的是( )
A. 动作电位的幅度与膜内外的Na+浓度无关,两组处理只需控制刺激强度一致
B. ①处理后膜电位将维持内负外正,胞内Ca2+浓度减少,增殖受抑制
C. ②处理会使细胞内外的K+浓度差更大,更难产生动作电位,肿瘤细胞增殖受抑制
D. 可开发抑制Na+通道开放或促进K+通道开放的药物用于治疗某些肿瘤
16. BCD是一种以视网膜结晶和色素上皮萎缩为特征的眼科疾病,由常染色体上的V2基因隐性突变导致。研究发现该基因突变会破坏脂肪酸代谢引发BCD,并且随年龄增大受损程度加剧。下表表示某患者及其家系部分正常成员的V2基因上2个变异位点相关检测结果(“+”表示DNA上该位点发生变异,“-”表示DNA上该位点正常)。下列分析错误的是( )
变异位点
802位点
1091位点
变异类型
碱基插入或缺失
碱基替换
患者基因型
杂合(+/-)
杂合(+/-)
女儿基因型
野生型(-/-)
杂合(+/-)
外孙基因型
野生型(-/-)
野生型(-/-)
A. 该患者的V2基因2个变异位点可能位于同一条染色体上
B. 该患者的关键酶与正常酶相比,可能仅1个氨基酸改变
C. 该患者女婿的V2基因上1091位点的基因型可能为野生型
D. 患病初期,导入正常V2基因进行基因治疗更有优势
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. MGDG是水稻绿色组织中由OsMGD1基因调控合成的脂类,该基因功能缺失会破坏类囊体薄膜的结构进而影响光合速率。为探究OsMGD1在不同光环境下的调控作用及对产量的影响,研究人员构建了OsMGD1基因过表达植株(OE)和表达受抑制植株(Ri),将野生植株(WT)、OE植株、Ri植株分别种植在低光(100lx)、中光(400lx)、高光(1500lx)环境中,测定植株的MGDG含量和CO2吸收量,结果见图1、图2。
(1)在不同光照条件下,OE植株的光合作用强度大于WT植株和Ri植株,结合图1结果推测,Ri植株是由于光合作用的______阶段受阻,从而减少______生成。与WT植株相比,OE植株在低光条件下捕获光能更强的原因是_____。
(2)分析图2可知,三种植株的光补偿点(总光合速率等于呼吸速率时的光照强度)是______(填“相同”或“不相同”)的。基于图1和图2的结果,在图3中补充光照强度为0~200lx时WT植株和OE植株的光合作用曲线:______。
(3)基于上述的实验结果,从适应的角度分析在不同光照条件下MGDG含量发生变化的意义:______。
18. 某研究团队对封开县当地两种管理模式的栗园进行了调查,发现栗园A为常规管理,定期使用化肥、杀虫剂和除草剂,林下无杂草;栗园B为生态管理,实行“油栗+豆科植物+草本植物”复层套种,搭配“栗园+杏花鸡”种养结合模式,杏花鸡啄食害虫、排泄有机肥,既减少农药使用,又滋养果树生长。这两个栗园中的节肢动物种类、个体数量及其害虫、天敌的比例见图1。请回答下列问题:
(1)红蜘蛛是油栗的主要虫害之一,其个体小,通常聚集在叶背面活动,主要吸取绿色幼嫩器官的汁液,可采用______法调查红蜘蛛的种群密度。
(2)与栗园A相比,栗园B的节肢动物物种丰富度更高。从群落结构的角度分析,主要原因是____。
(3)若要评估两种栗园的害虫防控效果,仅对比图4中害虫比例不够全面,还需关注害虫的数量特征,如_____(答出1点即可)。栗园B采用种养结合和少用杀虫剂的管理方式,天敌比例显著高于栗园A。请从生态系统稳定性的角度分析,该模式防控害虫的原理是______。
(4)为实现“栗园+杏花鸡”种养模式达到经济效益与生态效益双丰收,请根据图2信息,为在栗园养殖杏花鸡提出1条合理的建议,并说明理由:_____。
19. 黄芪是一种常见的补气中药材。研究表明,从黄芪中提取出来的黄芪多糖可通过调节PD-1/PD-Ls通路进而调节T细胞介导的免疫反应,具有抗肿瘤作用。请回答下列问题:
(1)肿瘤细胞过度表达的PD-L1、PD-L2在免疫学上属于______,它们会与T细胞表面的程序性死亡受体(PD-1)结合,抑制T细胞活化而促进肿瘤细胞免疫逃逸,且会诱导调节性T细胞(Treg)形成。
(2)科研人员发现某些细胞表面含有CD25蛋白的Treg会与细胞毒性T细胞竞争细胞因子IL-2(由辅助性T细胞分泌,促进细胞毒性T细胞增殖),发挥显著的免疫抑制作用,帮助肿瘤细胞逃逸。其抑制调节机制如图1(CD39和CD73为胞外酶),细胞毒性T细胞活性降低的原因有_____。综合上述,提出一种癌症治疗的可行方法:_______。
(3)为研究黄芪多糖抗肿瘤的机制,研究人员以小鼠为材料,设置了黑色素瘤模型组、黄芪多糖干预组和正常对照组,在相同培养条件下检测小鼠脾脏辅助性T细胞分泌的细胞因子IL-2含量、脾脏组织的PD-1及肿瘤组织的PD-L1、PD-L2蛋白表达情况,结果如图2、图3。
①实验说明黄芪多糖干预下小鼠辅助性T细胞的活性增强,作出此判断的依据是_____。
②据图3可知,与模型组相比,黄芪多糖干预组脾脏组织的PD-1及肿瘤组织的PD-L1、PD-L2蛋白表达量_____。
③综合分析,黄芪多糖抗肿瘤的分子机制可能是______。
20. 籼稻和粳稻为亚洲栽培水稻的两个亚种,籼粳种间杂种优势明显。让纯种籼稻做父本和粳稻杂交得到F1,但F1存在半不育(花粉50%不育)现象,为探究该问题,研究者作出假设并进行探究。
(1)假设1:籼稻和粳稻染色体的结构存在差异,使F1染色体联会时出现紊乱。为验证该假设,用显微镜观察F1________期染色体,发现染色体正常联会,在此基础上作出假设2。
(2)假设2:_______,其表达产物影响核基因的功能,从而引起配子发育异常。为验证该假设,再用纯种籼稻做母本和粳稻进行反交实验,统计并比较两组子代可育程度无显著差异,在此基础上作出假设3。
(3)假设3:水稻细胞核中存在不育基因。我国科研人员研究发现籼稻12号染色体上的D基因和E基因与F1半不育有关,一种为毒蛋白基因,另一种为解毒蛋白基因,该发现为假说3提供了证据支持。为确定这两种基因的作用,科研人员进行了如下表所示的实验。(纯种籼稻的基因型为DDEE,粳稻的基因型为ddee,不考虑突变和互换)
杂交组合
母本
父本
F1花粉育性
1
籼稻
粳稻
50%不育
2
D基因敲除的籼稻
粳稻
100%可育
3
E基因敲除的籼稻
粳稻
100%不育
4
D、E基因双敲除的籼稻
粳稻
100%可育
①______基因编码的蛋白质为毒蛋白,导致花粉不育。
②进一步研究发现D基因的表达完成于减数第一次分裂完成之前,结合题目信息推测,E基因的表达完成于减数第一次分裂完成______(填“之前”或“之后”)。
③组合1中可育花粉的基因型为______。将杂交组合1的F1自交,F2植株中花粉育性的表型及比例为______。
(4)D基因和E基因被称为“自私基因”,即自私基因阻碍了粳稻与籼稻的基因交流。请从基因频率的角度分析,自私基因D、E存在的意义:_______。
21. 光敏色素是植物感知光和温度信号的关键蛋白。为探究光敏色素整合光和温度信号调控种子萌发的作用模式,研究人员选用野生型(WT)烟草种子,在不同温度和不同光周期下进行萌发实验,结果如图1。
(1)烟草种子接受到光照后,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核内,影响______,从而表现出生物学效应。
(2)研究发现光照使光敏色素从非活性Pr转化为活性Pfr,启动萌发信号。活性Pfr可感知温度信号,但活性Pfr在黑暗中是不稳定的,会自发转化为Pr,这个过程称“黑暗逆转”,温度也可直接控制黑暗逆转的速率。综合图1,完善光敏色素整合光和温度信号调控种子萌发的作用模式图(图2),在方框内画出相应符号______。
综合图2,在低温和适温条件下,______在种子萌发中起主导作用。解释高温区间(>30℃),种子萌发依赖光照的原因:______。
(3)有关研究发现高温光照条件下,烟草种子B1蛋白显著增加,有人推测B1蛋白是高温光照条件下促进烟草种子萌发的关键蛋白,并构建了B1过表达(B1-OE)、RNA干扰(B1-Ri)两种类型的烟草种子,与野生型(WT)进行相关实验,结果如图3。该实验结果是否支持以上假设并说明理由:______。
(4)综合以上信息,提出一条提高高温地区烟草种子萌发率的措施并说明理由:______。
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本试题共8页,考试时间75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的信息填写清楚、准确,将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。
2.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
3.答题时请按要求用笔,保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不得使用涂改液、修正带、刮纸刀。考试结束后,请将本试题及答题卡一并交回。
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 七星岩是20世纪五十年代建成的兼具风景观赏、水利调蓄和水产养殖功能的风景名胜区,园内现有三百余种野生植物。下列相关分析错误的是( )
A. 景区建设遵循整体原理
B. 建设过程中发生了次生演替
C. 生物多样性的间接价值大于直接价值
D. 野生植物丰富度调查只能用目测估计法
【答案】D
【解析】
【详解】A、景区建设兼顾风景观赏、水利调蓄和水产养殖功能,体现了系统各组分间的协调与平衡,符合生态工程中的整体原理(强调系统整体优化),A正确;
B、七星岩是在原有环境基础上改造而成,原有植被虽受干扰但土壤条件保留,其植被恢复过程属于次生演替,B正确;
C、生物多样性的间接价值(如水利调蓄、生态调节)通常大于直接价值(如水产养殖、观赏),这是生态学基本观点,C正确;
D、野生植物丰富度调查常用样方法(如样方统计、计数),目测估计法仅适用于快速估算但不精确,且并非“唯一”方法,D错误。
故选D。
2. 某同学用光学显微镜观察洋葱根尖细胞分裂,图为观察到的视野。下列叙述正确的是( )
A. 可观察到姐妹染色单体 B. 该细胞不存在同源染色体
C. DNA酶可催化合成DNA D. 该细胞会继续分裂进入后期
【答案】A
【解析】
【详解】A、题图表示有丝分裂中期,细胞染色体在分裂间期已经完成复制,所以可观察到姐妹染色单体,A正确;
B、洋葱为二倍体生物,根尖细胞有两个染色体组,存在同源染色体,B错误;
C、DNA酶是水解DNA的,DNA的合成需要DNA聚合酶,C错误;
D、制作该临时装片时用含有盐酸的解离液对洋葱根尖材料进行了处理,细胞已经死亡并被固定在某一细胞分裂时期,所以观察到的处于有丝分裂中期的细胞不会继续分裂进入后期,D错误。
故选A。
3. ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,下列不能合成ATP的是( )
A. 细胞质基质 B. 叶绿体基质
C. 线粒体基质 D. 线粒体内膜
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞质基质是有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的场所,能释放少量能量,一部分形成ATP,A不符合题意;
B、叶绿体基质是暗反应阶段的场所,需要消耗光反应产生的ATP,不合成ATP,B符合题意;
C、线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所,能释放少量的能量,一部分形成ATP,C不符合题意;
D、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,能释放大量的能量,一部分形成ATP,D不符合题意。
故选B。
4. 神经纤维膜上有两种运输钾离子的转运蛋白——离子通道、钠-钾泵,通过钠-钾泵运输的是主动运输。结合所学知识,下列说法错误的是( )
A. 二者运输钾离子的方向不同 B. 二者运输速率受温度影响
C. 二者发挥作用都不耗能 D. 二者都具有特异性
【答案】C
【解析】
【详解】A、神经纤维细胞内的钾离子浓度高于细胞外,钾离子通过离子通道顺浓度梯度由膜内运输到膜外,是被动运输;通过钠-钾泵将钾离子逆浓度梯度由膜外运输到膜内,是主动运输,两者运输钾离子的方向不同,A正确;
B、温度会影响细胞膜磷脂分子的流动性和蛋白质分子的活性,对主动运输和被动运输速率均有影响,B正确;
C、钾离子通过钠-钾泵运输的方式是主动运输,需要消耗能量,通过离子通道运输的方式是被动运输,不需要消耗能量,C错误;
D、钾离子通道蛋白只能让钾离子通过,钠-钾泵只可以转运钠离子和钾离子,都具有特异性,D正确。
故选C。
5. 男性非梗阻性无精症(NOA)患者体内KCTD19基因突变,使减数分裂Ⅰ前期联会复合体结构异常而被阻滞,最终细胞死亡无法产生精子,但其体内雄激素水平正常。下列叙述正确的是( )
A. 该病表明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
B. 减数分裂阻滞在初级精母细胞阶段,其染色体数目为46条
C. 这种变异会直接导致患者后代患三体综合征的风险显著增加
D. 可通过口服适量雄激素来有效治疗此类NOA患者的无精症
【答案】B
【解析】
【详解】A、题干只说联会复合体结构异常,并没有直接说明该基因是直接编码联会复合体蛋白,还是通过酶的作用间接导致异常,A错误;
B、减数分裂Ⅰ前期阻滞时,细胞处于初级精母细胞阶段,此时染色体未分离,染色体数目仍为46条(含姐妹染色单体),B正确;
C、三体综合征由减数分裂异常导致染色体分配不均引起,但本题中减数分裂阻滞在前期且细胞死亡,无法形成配子,故不会产生染色体异常的配子,也不会增加后代患三体综合征的风险,C错误;
D、题干明确患者雄激素水平正常,说明无精症与激素水平无关,而是减数分裂过程受阻,口服雄激素无法解决减数分裂阻滞问题,D错误。
故选B。
6. 研究发现,某mRNA(编码蛋白A)甲基化后易被降解。下列相关叙述正确的是( )
A. 该甲基化通过抑制转录过程调控基因表达
B. 编码蛋白A的DNA甲基化会使蛋白A的含量增加
C. mRNA甲基化不改变蛋白A的氨基酸序列,但可影响个体的表型
D. DNA甲基化和mRNA甲基化通常都是可遗传的表观遗传修饰
【答案】C
【解析】
【详解】A、该甲基化作用于mRNA(转录产物),属于转录后调控,而非抑制转录过程(转录发生在DNA层面),A错误;
B、DNA甲基化会抑制基因转录,导致mRNA和蛋白A合成减少,而非增加,B错误;
C、mRNA甲基化仅影响其稳定性(加速降解),不改变其编码的氨基酸序列;但蛋白A含量下降可能影响细胞功能,进而改变表型,C正确;
D、DNA甲基化可通过配子遗传给子代,属于可遗传的表观遗传修饰;而mRNA是短寿命分子,其甲基化不遗传给后代,D错误。
故选C。
7. 部分榕树的M基因突变,其花序结构发生变化,只能由喙较长的榕小蜂成功传粉。相应地,榕小蜂种群中也出现了“长喙”的变异类型。调查显示,长喙榕小蜂与普通榕小蜂之间不存在交配偏好,且杂交后代完全可育。下列叙述正确的是( )
A. 部分榕树花序结构变异是为了筛选特定传粉者
B. 长喙榕小蜂的出现,标志着榕小蜂新物种的形成
C. 榕树与榕小蜂在形态上的相互适应是协同进化的结果
D. M基因突变导致榕树种群基因库增大,必然形成新物种
【答案】C
【解析】
【详解】A、变异是不定向的,榕树的花序结构变异是随机发生的,并非是为了筛选传粉者,A错误;
B、新物种形成的标志是生殖隔离,长喙榕小蜂与普通榕小蜂之间不存在交配偏好,且杂交后代完全可育,表明二者仍属于同一物种,不存在生殖隔离,B错误;
C、榕树的花序结构与榕小蜂的喙长在自然选择的作用下相互影响、彼此塑造,这种紧密的相互适应关系是协同进化的典型实例,C正确;
D、基因突变可以增加基因库中基因的种类,从而使基因库的容量增大,新物种的形成需要经过长期进化并产生生殖隔离,基因库增大并不会导致新物种形成,D错误。
故选C。
8. 在应激状态下,由肾上腺皮质分泌的皮质醇激素水平升高,可抑制兴奋性神经递质谷氨酸的合成和释放,从而影响神经元之间的兴奋传递。下列分析错误的是( )
A. 皮质醇抑制谷氨酸的合成和释放属于体液调节
B. 皮质醇激素的分泌不受下丘脑和垂体的调控
C. 皮质醇可与突触前膜上的受体结合,影响兴奋在突触处的传递
D. 谷氨酸与突触后膜上的受体结合减少,神经细胞的兴奋性降低
【答案】B
【解析】
【详解】A、皮质醇激素由肾上腺皮质分泌,通过体液运输到相应的神经突触前膜细胞,抑制谷氨酸的合成和释放,属于体液调节,A正确;
B、皮质醇是由肾上腺皮质分泌的激素,肾上腺皮质激素的分泌受下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素和垂体分泌的促肾上腺皮质激素的分级调节,B错误;
C、皮质醇与突触前膜上相关受体结合,抑制兴奋性神经递质谷氨酸的合成和释放,进而影响兴奋在突触处的传递,C正确;
D、谷氨酸是兴奋性神经递质,其与突触后膜上的受体结合后引起钠离子内流,产生兴奋,故谷氨酸与突触后膜上的受体结合减少神经细胞的兴奋性降低,D正确。
故选B。
9. 下图是温特研究植物向光性的部分实验流程示意图,下列相关叙述错误的是( )
A. 实验的自变量设定为琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触
B. 将该实验换成在光照中进行,可得到相同的实验结果
C. 该实验验证了胚芽鞘的弯曲生长是由化学物质引起的
D. 弯曲角度α会随着该化学物质含量的增加不断增大
【答案】D
【解析】
【详解】A、该实验通过设置胚芽鞘尖端是否与琼脂块接触来探究尖端产生的化学物质对胚芽鞘生长的影响,遵循了单一变量原则,A正确;
B、温特实验的关键是探究尖端产生的化学物质对生长的影响,光照不影响该核心结果,该实验在光照中进行仍能得到相同结论,B正确;
C、温特实验通过对照排除尖端物理刺激的影响,证明胚芽鞘的弯曲生长是由尖端产生的化学物质引起的,C正确;
D、该化学物质是生长素,生长素促进胚芽鞘生长存在最适浓度,超过最适浓度后,促进作用减弱,因此弯曲角度α不会一直增大,反而会减小,D错误。
故选D。
10. 下列关于细胞结构与功能的叙述错误的是( )
A. 细胞膜具有一定的流动性,有利于变形虫的变形和运动
B. 染色质螺旋加粗成为染色体,有利于DNA的复制和转录
C. 细胞膜外表面的糖蛋白和糖脂,有助于细胞间的信息传递
D. 哺乳动物成熟的红细胞无细胞核、精子的细胞质少,寿命较短
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,这个结构特点可以解释变形虫的变形与运动等细胞活动,A正确;
B、染色质在分裂间期呈细丝状,当细胞进入分裂期时染色质会螺旋加粗成染色体,此时DNA分子高度螺旋化,不利于与DNA聚合酶或RNA聚合酶结合,即不利于 DNA 的复制或转录,B错误;
C、多糖与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白和糖脂,分布在细胞的外表面,具有识别、参与细胞间的信息传递等功能,C正确;
D、细胞核是细胞的代谢的控制中心,细胞质是细胞代谢中心,核质之间相互依存维持细胞的正常代谢,哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,精子的细胞质较少,其代谢活动也就不能正常进行,寿命较短,D正确。
故选B。
11. 某研究团队对某农田生态系统中鼠种群的数量变动进行长期监测,得到如图所示的种群数量增长曲线。下列相关叙述正确的是( )
A. 该鼠种群迁入新农田的初期一定会按照曲线I增长
B. 曲线Ⅱb点时种群增长速率最大,是鼠害防治的最佳时期
C. 曲线Ⅱe点时可能因某天敌数量增加导致种群K值下降
D. 曲线I代表的种群进化速度较快,种群基因频率变化较大
【答案】C
【解析】
【详解】A、曲线I为“J”形增长,需具备食物、空间充裕等理想条件。老鼠迁入新农田的初期,可能受食物不足、天敌等限制,种群增长曲线不会为“J”形,A错误;
B、曲线Ⅱ为“S”形增长,b点(K/2)处增长速率最大,种群易快速恢复,最佳防治鼠害时期在b点之前,B错误;
C、曲线Ⅱ在d点时达到环境容纳量(K值),e点时种群数量减少可能是因为环境阻力增大,如天敌数量增多,C正确;
D、进化的实质是在自然选择的作用下,种群基因频率定向改变。曲线I无环境阻力,进化慢,曲线Ⅱ有环境阻力,进化快,且进化必然伴随基因频率改变,D错误。
故选C。
12. 某红树林生态系统潮间带既有水域也有陆地,分布有多种红树植物,吸引了大量的贝类和鱼类。下列叙述错误的是( )
A. 红树植物侧根分泌的有机物可作为化学信息调节种间关系
B. 潮间带中大量的贝类和鱼类构成捕食关系,组成食物链
C. 潮间带不同区域内植物的分布主要体现了群落的水平结构
D. 研究潮间带某种植物的株高、出现频率等以确定其生态位
【答案】B
【解析】
【详解】A、红树植物侧根分泌的有机物属于化学信息,可通过调节种间关系维持生态系统稳定,A正确;
B、食物链的组成必须以生产者(如红树林中的植物)为起点,贝类、鱼类、水鸟均为消费者,缺少生产者作为起点,无法构成完整的食物链,B错误;
C、群落的水平结构指群落中生物在水平方向上的分布差异,潮间带不同区域水位差异导致植物分布不同,是水平方向上的分布特征,C正确;
D、一个物种在群落中所处的空间位置、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,研究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,D正确。
故选B。
13. 下表为防护林下植物优势度(反映了各物种种群数量的变化情况,即优势度指数越大,说明群落内的物种数量分布越不均匀,优势种的地位越突出)随砍伐成树的干扰程度的变化情况,下列有关叙述错误的是( )
干扰程度
相对优势度/%
植物类型
轻度干扰
中度干扰
重度干扰
耐阴植物
70
40
15
中生植物(既不特别喜阴,又不特别喜光)
15
25
25
阳生植物
15
35
60
A. 轻度干扰下,林冠郁闭度高,耐阴植物具有竞争优势
B. 中度干扰下,阳生植物对强光的适应性调节能力更强
C. 重度干扰下,入侵的外来物种获得资源的可能性增大
D. 随干扰强度持续增加,防护林下植物丰富度持续下降
【答案】D
【解析】
【详解】A、轻度干扰下,成树密度高,林冠郁闭度大,林下以弱光环境为主。耐阴植物在资源竞争中占据优势,A正确;
B、中度干扰打破成树垄断,林下光照强度显著升高。阳生植物的光饱和点、气孔导度调节能力均高于耐阴植物,能快速满足强光环境的资源(光照、CO2)利用需求,体现其对强光的适应性调节优势,B正确;
C、重度干扰导致本地优势种衰退、群落结构简化,空出大量生态位。外来入侵物种竞争能力强,能快速占据空生态位,获得光照养分等资源的可能性显著增大,C正确;
D、表格中轻度、中度、重度干扰下,仅体现“相对优势度”发生变化,只能体现优势种地位发生变化,不能准确推测出林下植物物种丰富度的变化情况,D错误。
故选D。
14. 甲状腺激素(T4)在由一层滤泡上皮细胞围成的滤泡腔中合成并储存,亚急性甲状腺炎患者发病初期甲状腺滤泡上皮细胞受损。下图为发病后T4、促甲状腺激素及摄碘率的变化曲线图,下列叙述错误的是( )
A. 发病初期,T4水平偏离正常范围是因为滤泡受损大量释放储存的T4
B. 发病前3个月,T4的负反馈调节作用减弱,促甲状腺激素水平低于正常范围
C. 发病6个月后,摄碘率升高是因为促甲状腺激素增加促进T4合成
D. 发病8个月后T4水平在正常范围波动,说明滤泡上皮细胞的结构与功能已恢复
【答案】B
【解析】
【详解】A、T4水平高于正常范围是因为滤泡受损释放储存的T4,A正确;
B、发病前3个月,T4水平高于正常范围,负反馈调节作用增强,抑制垂体分泌促甲状腺激素,故促甲状腺激素水平低于正常范围,B错误;
C、发病6个月后,促甲状腺激素水平升高,可促进滤泡上皮细胞摄碘和合成T4,故摄碘率高于正常范围,C正确;
D、T4在滤泡腔中合成并储存,若储存结构未修复,T4水平会持续异常,发病8个月后T4水平正常波动,说明滤泡上皮的合成分泌功能及滤泡腔的储存结构均已恢复,D正确。
故选B。
15. 研究发现某些肿瘤细胞受刺激后产生的动作电位可使Ca2+内流,且Ca2+浓度升高会促进细胞分裂。为探究机理,实验小组做了两组处理:①用Na+通道阻断剂处理;②降低培养液中K+浓度。下列推测错误的是( )
A. 动作电位的幅度与膜内外的Na+浓度无关,两组处理只需控制刺激强度一致
B. ①处理后膜电位将维持内负外正,胞内Ca2+浓度减少,增殖受抑制
C. ②处理会使细胞内外的K+浓度差更大,更难产生动作电位,肿瘤细胞增殖受抑制
D. 可开发抑制Na+通道开放或促进K+通道开放的药物用于治疗某些肿瘤
【答案】A
【解析】
【详解】A、动作电位的幅度受膜内外Na⁺浓度梯度影响,浓度梯度越大,Na⁺内流越多,幅度越大;因此与Na⁺浓度有关。此外,两组处理改变了离子环境(如阻断Na⁺通道或降低K⁺浓度),仅控制刺激强度一致无法排除离子变量干扰,故推测错误,A错误;
B、Na⁺通道阻断剂处理会抑制Na⁺内流,阻止动作电位产生,从而维持静息电位(内负外正),减少Ca²⁺内流,导致细胞增殖受抑制,B正确;
C、降低培养液中K⁺浓度会增大细胞内外的K⁺浓度差(细胞内高K⁺、细胞外低K⁺),使静息电位绝对值增大(超极化),细胞更难达到阈值产生动作电位,从而减少Ca²⁺内流,抑制肿瘤细胞增殖,C正确;
D、抑制Na⁺通道开放可阻断动作电位起始(阻止Na⁺内流),促进K⁺通道开放可加速K⁺外流(导致超极化),两者均能抑制动作电位产生,进而减少Ca²⁺内流和细胞分裂,因此可开发此类药物治疗肿瘤,D正确。
故选A。
16. BCD是一种以视网膜结晶和色素上皮萎缩为特征的眼科疾病,由常染色体上的V2基因隐性突变导致。研究发现该基因突变会破坏脂肪酸代谢引发BCD,并且随年龄增大受损程度加剧。下表表示某患者及其家系部分正常成员的V2基因上2个变异位点相关检测结果(“+”表示DNA上该位点发生变异,“-”表示DNA上该位点正常)。下列分析错误的是( )
变异位点
802位点
1091位点
变异类型
碱基插入或缺失
碱基替换
患者基因型
杂合(+/-)
杂合(+/-)
女儿基因型
野生型(-/-)
杂合(+/-)
外孙基因型
野生型(-/-)
野生型(-/-)
A. 该患者的V2基因2个变异位点可能位于同一条染色体上
B. 该患者的关键酶与正常酶相比,可能仅1个氨基酸改变
C. 该患者女婿的V2基因上1091位点的基因型可能为野生型
D. 患病初期,导入正常V2基因进行基因治疗更有优势
【答案】A
【解析】
【详解】A、若两个变异位点位于同一条染色体上,患者传递给女儿的染色体应同时带有 + 标记。但女儿在 802 位点为 -/-(野生型),仅在 1091 位点为 +/-,说明两个变异位点不在同一条染色体上,而是分别位于两条同源染色体上,A错误;
B、802 位点是碱基插入 / 缺失,会引发移码突变,影响后续氨基酸序列。 由于患者是杂合子,其关键酶的一个正常基因可表达正常蛋白,另一个突变基因可能仅导致少数氨基酸改变,因此该患者的关键酶与正常酶相比,可能仅 1 个氨基酸改变,B正确;
C、该患者女婿的V2基因1091位点基因型可能为野生型。女儿1091位点杂合(+/-),外孙1091位点野生型(-/-),说明外孙继承的父源等位基因必为野生型(女婿提供),故女婿可能为野生型(-/-)或杂合(+/-),C正确;
D、患病初期导入正常V2基因进行基因治疗更有优势。因该病随年龄增长损伤加剧,早期治疗可及时纠正脂肪酸代谢异常,阻止视网膜病变累积,D正确。
故选A。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. MGDG是水稻绿色组织中由OsMGD1基因调控合成的脂类,该基因功能缺失会破坏类囊体薄膜的结构进而影响光合速率。为探究OsMGD1在不同光环境下的调控作用及对产量的影响,研究人员构建了OsMGD1基因过表达植株(OE)和表达受抑制植株(Ri),将野生植株(WT)、OE植株、Ri植株分别种植在低光(100lx)、中光(400lx)、高光(1500lx)环境中,测定植株的MGDG含量和CO2吸收量,结果见图1、图2。
(1)在不同光照条件下,OE植株的光合作用强度大于WT植株和Ri植株,结合图1结果推测,Ri植株是由于光合作用的______阶段受阻,从而减少______生成。与WT植株相比,OE植株在低光条件下捕获光能更强的原因是_____。
(2)分析图2可知,三种植株的光补偿点(总光合速率等于呼吸速率时的光照强度)是______(填“相同”或“不相同”)的。基于图1和图2的结果,在图3中补充光照强度为0~200lx时WT植株和OE植株的光合作用曲线:______。
(3)基于上述的实验结果,从适应的角度分析在不同光照条件下MGDG含量发生变化的意义:______。
【答案】(1) ①. 光反应 ②. ATP和NADPH ③. OE植株的MGDG含量更高,类囊体膜面积损伤更小、膜面积更大,能增加光合色素和酶的附着位点,增强捕获光能的能力
(2) ①. 相同 ②.
(3)通过MGDG含量的变化调控类囊体薄膜结构的稳定性,从而适应不同的光照环境,保证植株的光合作用正常进行(或保障植株的产量)
【解析】
【分析】在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”;与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
【小问1详解】
已知OsMGD1基因功能缺失会破坏类囊体薄膜的结构,Ri植株是OsMGD1基因表达受抑制的植株,类囊体薄膜的结构会受损。而类囊体薄膜是光合作用光反应阶段的发生场所,光反应阶段会产生ATP和NADPH,供暗反应使用,所以Ri植株光反应阶段受阻,ATP和NADPH生成减少。MGDG是水稻绿色组织中由OsMGD1基因调控合成的脂类,且该脂类与类囊体薄膜的结构相关。结合图1,OE植株(OsMGD1基因过量表达)的MGDG含量高于WT和Ri植株。类囊体薄膜上分布着大量光合色素和光反应所需的酶,MGDG含量高可维持更完整、更丰富的类囊体薄膜的结构,从而增加光合色素和酶的附着位点,让OE植株在低光条件下捕获光能的能力更强。
【小问2详解】
分析图2可知,三种植株(WT、OE、Ri)的CO2吸收量为0时对应的光照强度相同,即光补偿点相同。光照为0时,植株只进行呼吸作用,不进行光合作用,此时CO2吸收量为负值(释放CO2),WT植株和OE植株在此处的起点应在纵轴的负半轴上,且OE植株和WT植株的净光合速率相等,但在低光条件下,OE植株的光合速率大于WT植株,因此推出WT植株的呼吸速率小于OE植株。因此图3的结果如下:
【小问3详解】
从适应角度来看,不同光照条件下,OsMGD1基因的表达量会调控MGDG的合成量。在高光、中光、低光环境中,植株通过调整MGDG含量来维持类囊体薄膜结构的完整性和功能稳定性。
18. 某研究团队对封开县当地两种管理模式的栗园进行了调查,发现栗园A为常规管理,定期使用化肥、杀虫剂和除草剂,林下无杂草;栗园B为生态管理,实行“油栗+豆科植物+草本植物”复层套种,搭配“栗园+杏花鸡”种养结合模式,杏花鸡啄食害虫、排泄有机肥,既减少农药使用,又滋养果树生长。这两个栗园中的节肢动物种类、个体数量及其害虫、天敌的比例见图1。请回答下列问题:
(1)红蜘蛛是油栗的主要虫害之一,其个体小,通常聚集在叶背面活动,主要吸取绿色幼嫩器官的汁液,可采用______法调查红蜘蛛的种群密度。
(2)与栗园A相比,栗园B的节肢动物物种丰富度更高。从群落结构的角度分析,主要原因是____。
(3)若要评估两种栗园的害虫防控效果,仅对比图4中害虫比例不够全面,还需关注害虫的数量特征,如_____(答出1点即可)。栗园B采用种养结合和少用杀虫剂的管理方式,天敌比例显著高于栗园A。请从生态系统稳定性的角度分析,该模式防控害虫的原理是______。
(4)为实现“栗园+杏花鸡”种养模式达到经济效益与生态效益双丰收,请根据图2信息,为在栗园养殖杏花鸡提出1条合理的建议,并说明理由:_____。
【答案】(1)样方(或趋嫩性诱捕、趋色性诱捕、避光性诱捕)
(2)栗园B的群落植物垂直分层更复杂,为节肢动物创造多种多样的栖息空间和食物条件
(3) ①. 害虫的实际种群密度(或填写种群密度的其它特征) ②. 栗园B的生物多样性高,生态系统的营养结构更复杂,自我调节能力更强,抵抗力稳定性更高,可持续有效控制害虫的种群数量
(4)建议:杏花鸡的养殖密度控制在每亩300羽左右。
理由:该养殖密度下,虫害发生率最低,油栗亩产量最高,实现经济效益和生态效益双丰收
【解析】
【点睛】图1显示栗园B节肢动物种类和个体数量均高于栗园A,且害虫比例更低,说明生态管理提升生物多样性。图2表明杏花鸡养殖密度为300羽/亩时,虫害发生率最低、油栗产量最高,体现种养结合模式在控虫与增产上的最优平衡。
【小问1详解】
红蜘蛛个体小、活动能力弱,调查其种群密度可采用样方法;根据其通常聚集在叶背面活动,可采用避光性诱捕法;其主要吸取绿色幼嫩器官的汁液,可采用趋嫩性诱捕法、趋色性诱捕法。
【小问2详解】
栗园A是常规管理、林下无杂草,群落结构单一(仅有油栗一层);栗园B实行油栗+豆科植物+草本植物复层套种,群落的垂直结构更复杂(多层植被),而复杂的垂直结构能为不同节肢动物提供多样化的食物资源和栖息空间,增加了节肢动物的生态位类型,因此物种丰富度更高。
【小问3详解】
害虫比例是相对数值(害虫数量占节肢动物总数量的比例),无法反映害虫的实际危害:若节肢动物总数量少,即使害虫比例高,实际的害虫数量也可能很少(危害弱);反之,若节肢动物总数量多,即使害虫比例低也可能有大量害虫。因此需补充害虫的实际种群密度(个体数量)、害虫对油栗的危害程度(如叶片受损率)等绝对指标,才能全面评估防控效果。 生态系统的稳定性与生物多样性、营养结构的复杂度呈正相关:栗园B采用“复层套种+种养结合”模式,生物种类更多,营养结构更复杂,生态系统的自我调节能力更强,抵抗力稳定性更高。该模式下,天敌比例显著高于栗园A,天敌与害虫之间形成捕食-被捕食的负反馈调节(害虫增多→天敌食物充足而繁殖→天敌增多→害虫被抑制),无需依赖农药即可实现害虫种群的自然调控。
【小问4详解】
结合图2分析:当杏花鸡的养殖密度为300羽/亩时,虫害发生率达到曲线最低点,可最大程度减少害虫对油栗的危害,且此时油栗产量最高,能保障油栗产量。实现经济效益与生态效益双丰收。
19. 黄芪是一种常见的补气中药材。研究表明,从黄芪中提取出来的黄芪多糖可通过调节PD-1/PD-Ls通路进而调节T细胞介导的免疫反应,具有抗肿瘤作用。请回答下列问题:
(1)肿瘤细胞过度表达的PD-L1、PD-L2在免疫学上属于______,它们会与T细胞表面的程序性死亡受体(PD-1)结合,抑制T细胞活化而促进肿瘤细胞免疫逃逸,且会诱导调节性T细胞(Treg)形成。
(2)科研人员发现某些细胞表面含有CD25蛋白的Treg会与细胞毒性T细胞竞争细胞因子IL-2(由辅助性T细胞分泌,促进细胞毒性T细胞增殖),发挥显著的免疫抑制作用,帮助肿瘤细胞逃逸。其抑制调节机制如图1(CD39和CD73为胞外酶),细胞毒性T细胞活性降低的原因有_____。综合上述,提出一种癌症治疗的可行方法:_______。
(3)为研究黄芪多糖抗肿瘤的机制,研究人员以小鼠为材料,设置了黑色素瘤模型组、黄芪多糖干预组和正常对照组,在相同培养条件下检测小鼠脾脏辅助性T细胞分泌的细胞因子IL-2含量、脾脏组织的PD-1及肿瘤组织的PD-L1、PD-L2蛋白表达情况,结果如图2、图3。
①实验说明黄芪多糖干预下小鼠辅助性T细胞的活性增强,作出此判断的依据是_____。
②据图3可知,与模型组相比,黄芪多糖干预组脾脏组织的PD-1及肿瘤组织的PD-L1、PD-L2蛋白表达量_____。
③综合分析,黄芪多糖抗肿瘤的分子机制可能是______。
【答案】(1)抗原 (2) ①. 分泌抑制性细胞因子或通过颗粒酶B抑制细胞毒性T细胞的活性;通过产生胞外酶CD39和CD73促进腺苷的产生,抑制细胞毒性T细胞增殖;与细胞毒性T细胞竞争细胞因子IL-2 ②. 研制阻断胞外酶活性的抗CD39和抗CD73抗体,或研制靶向识别CD25的抗体(合理即可)
(3) ①. 与模型组相比,黄芪多糖干预组小鼠分泌的L-2含量更多 ②. 减少 ③. 下调脾脏组织的PD-1及肿瘤组织PD-L1、PD-L2的表达,促进辅助性T细胞分泌细胞因子IL-2,抑制黑色素瘤的生长
【解析】
【分析】本题图1展示Treg细胞通过CD39/CD73酶将ATP转化为腺苷,抑制细胞毒性T细胞;同时CD25竞争性摄取IL-2,Treg分泌TGF-β/IL-10等抑制因子,共同抑制T细胞活性。图2显示黄芪多糖干预组IL-2含量显著升高,提示辅助性T细胞活性增强。图3显示黄芪多糖干预组PD-1、PD-L1、PD-L2蛋白表达降低,表明免疫抑制通路被抑制,支持其抗肿瘤机制。
【小问1详解】
PD-L1、PD-L2是肿瘤细胞的表达产物,在免疫学上属于被免疫细胞监视识别的抗原。
【小问2详解】
据图1可知,一代表抑制作用,腺苷、抑制性细胞因子和颗粒酶B三种物质都能抑制细胞毒性T细胞的增殖,腺苷是由ATP/ADP经Treg细胞膜上的CD39和CD73催化水解产生AMP,AMP再进一步水解产生的,抑制性细胞因子和颗粒酶B是由Treg分泌的,Treg抑制细胞毒性T细胞的活性。细胞表面含有CD25蛋白的Treg会与细胞毒性T细胞竞争细胞因子IL-2(由辅助性T细胞分泌,促进细胞毒性T细胞增殖),Treg与细胞毒性T细胞竞争细胞因子IL-2也会抑制细胞毒性T细胞的增殖。根据Treg细胞膜上CD25蛋白的特点,可以通过特异性抗体免疫识别Treg并抑制CD25与细胞因子IL-2结合,达到抑制Treg的功能和促进细胞毒性T细胞增殖的作用;或者通过特异性抗体免疫识别Treg分泌的胞外酶CD39和CD73,使这些酶无法抑制细胞毒性T细胞的活性,提高人体的特异性免疫功能,增强对癌细胞的监控与清除。
【小问3详解】
细胞因子IL-2是辅助性T细胞分泌的,其含量多少可以反映辅助性T细胞的活性且呈正相关。据图2可知,黄芪多糖干预组的IL-2含量较模型组高,由此判断黄芪多糖干预下小鼠辅助性T细胞的活性增强。
图3中β-actin是一种内参蛋白,指在不同条件下其表达水平不会发生变化的蛋白,可参考β-actin蛋白电泳条带的宽度及颜色判断黄芪多糖干预组脾脏组织的PD-1及肿瘤组织的PD-L1、PD-L2蛋白表达,与模型组相比,这三种蛋白质的电泳条带宽度变窄、颜色变浅,说明这三种蛋白质的表达量降低。
可知黄芪多糖干预可提高患黑色素瘤小鼠的辅助性T细胞分泌细胞因子IL-2含量增加,且抑制脾脏组织的PD-1及肿瘤组织的PD-L1、PD-L2蛋白表达量,进而提高小鼠的免疫应答,增强免疫系统的免疫监视功能,抑制黑色素瘤的增殖。
20. 籼稻和粳稻为亚洲栽培水稻的两个亚种,籼粳种间杂种优势明显。让纯种籼稻做父本和粳稻杂交得到F1,但F1存在半不育(花粉50%不育)现象,为探究该问题,研究者作出假设并进行探究。
(1)假设1:籼稻和粳稻染色体的结构存在差异,使F1染色体联会时出现紊乱。为验证该假设,用显微镜观察F1________期染色体,发现染色体正常联会,在此基础上作出假设2。
(2)假设2:_______,其表达产物影响核基因的功能,从而引起配子发育异常。为验证该假设,再用纯种籼稻做母本和粳稻进行反交实验,统计并比较两组子代可育程度无显著差异,在此基础上作出假设3。
(3)假设3:水稻细胞核中存在不育基因。我国科研人员研究发现籼稻12号染色体上的D基因和E基因与F1半不育有关,一种为毒蛋白基因,另一种为解毒蛋白基因,该发现为假说3提供了证据支持。为确定这两种基因的作用,科研人员进行了如下表所示的实验。(纯种籼稻的基因型为DDEE,粳稻的基因型为ddee,不考虑突变和互换)
杂交组合
母本
父本
F1花粉育性
1
籼稻
粳稻
50%不育
2
D基因敲除的籼稻
粳稻
100%可育
3
E基因敲除的籼稻
粳稻
100%不育
4
D、E基因双敲除的籼稻
粳稻
100%可育
①______基因编码的蛋白质为毒蛋白,导致花粉不育。
②进一步研究发现D基因的表达完成于减数第一次分裂完成之前,结合题目信息推测,E基因的表达完成于减数第一次分裂完成______(填“之前”或“之后”)。
③组合1中可育花粉的基因型为______。将杂交组合1的F1自交,F2植株中花粉育性的表型及比例为______。
(4)D基因和E基因被称为“自私基因”,即自私基因阻碍了粳稻与籼稻的基因交流。请从基因频率的角度分析,自私基因D、E存在的意义:_______。
【答案】(1)减数第一次分裂前
(2)籼稻或粳稻细胞质中存在不育基因
(3) ①. D ②. 之后 ③. DE ④. 花粉100%可育:花粉50%可育=1:1
(4)杂交繁殖中,种群内D、E基因频率会逐渐增加,d、e基因频率逐渐降低
【解析】
【分析】本题图像为实验设计表格,展示四种杂交组合中母本、父本及F₁花粉育性结果。通过对比D、E基因敲除实验,揭示D基因编码毒蛋白,E基因编码解毒蛋白,二者共同调控花粉育性。表格数据支持“自私基因”假说,说明基因间相互作用影响配子发育,体现遗传机制的复杂性与进化意义。
【小问1详解】
在显微镜下观察F1减数第一次分裂前期染色体能正常联会,而假设1中籼稻和粳稻染色体的结构存在差异,使F1染色体联会时出现紊乱,因此能否定假设1。
【小问2详解】
若要确定性状是由细胞质基因还是细胞核基因控制的,可以采用正反交实验,让纯种籼稻与粳稻进行正反交。若正反交结果相同,说明性状是由核基因控制的。
【小问3详解】
①杂交组合1的F1花粉50%不育,杂交组合2的F1花粉100%可育,说明D基因的存在会导致花粉半不育,所以D基因编码的蛋白D为毒蛋白。通过比较组合1、3的结果,可确定E基因编码的蛋白E为解毒蛋白。
②因为D基因的表达完成于减数第一次分裂完成之前,若E基因表达也在减数第一次分裂完成之前,则组合1的F1(DdEe)花粉(DE、de)应该是100%可育,而实际是50%可育,所以E基因的表达完成于减数第一次分裂完成之后,这样在减数第一次分裂时D基因表达产生毒蛋白,而E基因还未表达,不会解毒,导致花粉半不育(DE花粉可育,de花粉不可育),且组合4的D、E基因双敲除后,因没有毒蛋白产生,故花粉100%可育。
③杂交组合1中籼稻的基因型为DDEE,粳稻的基因型为ddee,F1的基因型为DdEe,由于D和E基因的作用,只有含DE的花粉可育。F1自交,F1产生的雌配子有DE、de两种,比例为1:1,可育雄配子只有DE一种,所以F2植株的基因型及比例为DDEE:DdEe=1:1,即花粉育性的表型及比例为花粉100%可育:花粉50%可育=1:1。
【小问4详解】
籼粳杂交稻F1产生花粉时,仅含D、E的花粉可育(含d、e的花粉因无E,无法合成解毒蛋白、受D基因毒蛋白影响不育)。这种花粉的育性差异导致含D、E基因的配子传递效率远高于含d、e基因的配子(自私基因系统只允许含有D、E的花粉才能遗传到后代,没有D、E的花粉败育),从而使子代中D、E基因频率逐渐上升,d、e基因频率逐渐下降。
21. 光敏色素是植物感知光和温度信号的关键蛋白。为探究光敏色素整合光和温度信号调控种子萌发的作用模式,研究人员选用野生型(WT)烟草种子,在不同温度和不同光周期下进行萌发实验,结果如图1。
(1)烟草种子接受到光照后,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核内,影响______,从而表现出生物学效应。
(2)研究发现光照使光敏色素从非活性Pr转化为活性Pfr,启动萌发信号。活性Pfr可感知温度信号,但活性Pfr在黑暗中是不稳定的,会自发转化为Pr,这个过程称“黑暗逆转”,温度也可直接控制黑暗逆转的速率。综合图1,完善光敏色素整合光和温度信号调控种子萌发的作用模式图(图2),在方框内画出相应符号______。
综合图2,在低温和适温条件下,______在种子萌发中起主导作用。解释高温区间(>30℃),种子萌发依赖光照的原因:______。
(3)有关研究发现高温光照条件下,烟草种子B1蛋白显著增加,有人推测B1蛋白是高温光照条件下促进烟草种子萌发的关键蛋白,并构建了B1过表达(B1-OE)、RNA干扰(B1-Ri)两种类型的烟草种子,与野生型(WT)进行相关实验,结果如图3。该实验结果是否支持以上假设并说明理由:______。
(4)综合以上信息,提出一条提高高温地区烟草种子萌发率的措施并说明理由:______。
【答案】(1)特定基因的表达/基因表达/基因的选择性表达/基因的转录
(2) ①. 、 ②. 温度 ③. 高温加速黑暗逆转的速率,活性Pfr水平较低,种子萌发受到抑制,而光照能将Pr转化为Pfr,维持活性Pfr高水平以抵抗高温带来的抑制作用,保证种子顺利萌发
(3)否,理由:三种种子在高温光照下的萌发率无显著差异,说明B1蛋白表达量的增减并未引起萌发表型的可观测变化(或者OE组的种子萌发率低于WT和Ri组,说明B1蛋白表达量的增加并未促进烟草种子萌发)
(4)在高温地区播种时,采用浅播或播种后不宜深覆土。理由:保证种子在高温环境下能接收到光照信号,维持活性Pfr水平,促进种子萌发,避免高温黑暗抑制种子萌发
【解析】
【分析】本题图1显示高温(35℃)下光照显著促进萌发,黑暗抑制;图2揭示高温加速Pfr→Pr逆转,需光照维持活性信号;图3表明B1过表达提升萌发率,干扰则降低,支持B1为高温光照下关键蛋白,三图共同阐明光敏色素整合光温信号调控萌发的机制。
【小问1详解】
烟草种子感受到光和温度后,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应(如种子萌发)。
【小问2详解】
结合图1,得出烟草种子萌发规律:低温(15℃)抑制种子萌发,适温(25℃)种子顺利萌发,高温(35℃)种子依赖光照萌发,结合图2和题干信息,光照将非活性Pr转为活性Pfr(启动萌发),而活性Pfr可感知温度信号,同时温度可直接控制黑暗逆转(活性Pfr自发转为非活性Pr)的速率,推测低温和适温条件下,黑暗逆转速率减慢。活性Pfr水平较高,活性Pfr感知低温后抑制种子萌发,活性Pfr感知适温后促进种子萌发,此时温度主导种子萌发,而光信号作用微弱。高温使黑暗逆转速率加快,活性Pfr迅速失活,活性Pfr水平较低,种子萌发受到抑制,若给予光照,可使非活性Pr迅速转化为活性Pfr,维持Pfr高水平进而促进种子萌发。
【小问3详解】
本实验中,人为改变了B1蛋白的表达水平(过表达和干扰表达),但三种种子在高温光照下的萌发率曲线无显著差异,表明在此特定条件下,B1蛋白表达量的增减并未引起萌发表型的可观测变化。因此,该结果不支持B1蛋白是此过程中关键调控因子的假设。
【小问4详解】
高温使黑暗逆转的速率加快,活性Pfr迅速失活,活性Pfr水平较低,种子萌发受到抑制。若给予光照,可使非活性Pr迅速转化为活性Pfr,维持Pfr高水平而促进种子萌发。因此在高温地区播种时,采用浅播或播种后不宜深覆土,可为种子萌发提高光照条件。
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