精品解析:福建福州一中2025-2026学年第一学期第二学段期末考试高三生物学科期末试卷
2026-02-19
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 福州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.30 MB |
| 发布时间 | 2026-02-19 |
| 更新时间 | 2026-03-10 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56488957.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
福州一中2025—2026学年第一学期第二学段期末考试
高三生物学科期末试卷
(完卷时间75分钟;满分100分)
一、单项选择题(1-10题每题2分,11-15题每题4分,共40分)
1. 青霉素是一种常见的抗生素,其用药方式主要有三种,分别为口服、肌肉注射和静脉滴注。在使用青霉素治疗前,医生会询问患者是否有过敏史,并要求先进行皮下测试。下列叙述正确的是( )
A. 人体注射青霉素可能因免疫自稳功能过强而导致发生过敏反应
B. 有过敏史者初次接触青霉素可能使记忆细胞产生吸附在某些细胞表面的抗体
C. 青霉素进入人体后,可能作为抗原被特定B细胞识别并呈递给辅助性T细胞
D. 静脉注射可以使用9%的NaCl以维持正常的渗透压
【答案】C
【解析】
【详解】A、过敏反应是人体免疫防御功能过强的表现,而非免疫自稳功能过强。免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,当免疫防御功能过强时,会对进入机体的青霉素等过敏原过度反应,引发过敏,A错误;
B、有过敏史者再次接触青霉素时,记忆细胞会迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞产生吸附在某些细胞表面的抗体,而不是记忆细胞产生抗体,初次接触青霉素时,是浆细胞产生抗体,B错误;
C、青霉素进入人体后,可能作为抗原被特定B细胞识别,B细胞在接受抗原刺激后,会在辅助性T细胞产生的细胞因子的作用下增殖分化,同时B细胞也可以将抗原呈递给辅助性T细胞,C正确;
D、静脉注射通常使用0.9%的NaCl溶液来维持正常的渗透压,9%的NaCl溶液属于高渗溶液,会导致细胞失水,不能用于静脉注射维持正常渗透压,D错误。
故选C。
2. 植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞,分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中,当水分交换达到平衡时观察到:①细胞a未发生变化;②细胞b体积增大;③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,下列关于这一实验的叙述,不合理的是( )
A. 水分交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B. 水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C. 水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D. 水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
【答案】C
【解析】
【分析】由题分析可知,水分交换达到平衡时细胞a未发生变化,既不吸水也不失水,细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度;细胞b的体积增大,说明细胞吸水,水分交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度;细胞c发生质壁分离,说明细胞失水,水分交换前,细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度。
【详解】A、由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大,说明细胞吸水,则水分交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度,A正确;
B、水分交换达到平衡时,细胞a细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度,细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度,因此水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c,B正确;
C、由题意可知,水分交换达到平衡时,细胞a未发生变化,说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等;水分交换达到平衡时,虽然细胞内外溶液浓度相同,但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小,因此,水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度,C错误
D、在一定的蔗糖溶液中,细胞c发生了质壁分离,水分交换达到平衡时,其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,D正确。
故选C。
3. 科研人员利用两种识别不同序列的限制酶(E1和E2)处理某一基因表达载体后进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该载体的长度约为800bp,E1和E2在该载体上的酶切位点最短相距约400bp
B. 电泳加样时,将扩增得到的PCR产物与电泳缓冲液(内含指示剂)混合,注入加样孔内
C. 待观察到DNA片段前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳
D. 凝胶中的DNA分子与核酸染料结合后可以在紫外灯下被检测出来
【答案】D
【解析】
【分析】切割DNA的工具是限制酶,它们能够识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
【详解】A、由题可知,仅用一种限制酶切割时,仅产生一种长度的DNA片段,这种载体最可能是环状DNA分子,该载体的长度约为800bp,E1和E2在该载体上的酶切位点最短相距约200bp,A错误;
B、电泳加样时,是将将酶切产物与凝胶载体缓冲液(内含指示剂)混合,注入加样孔内,B错误;
C、接通电源后,待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳,C错误;
D、凝胶中的DNA分子和核酸染料结合后,在紫外灯下可以被检测出来,这是核酸检测的常见方法,D正确。
故选D。
4. 利用水稻品种“两优培九”,研究其叶片净光合速率与叶温的变化关系,结果如下图。以下叙述正确的是
A. 实验需要控制相同且适宜的呼吸强度
B. 真光合速率最适温度出现在33℃左右
C. 15℃时此植物的ATP仅来自细胞呼吸
D. 曲线下降可能因为呼吸速率增加更多
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,该实验的自变量是温度,因变量是净光合速率,随着温度的增加,水稻的净光合速率先增加后降低。
【详解】该实验的自变量是温度,而温度会影响呼吸作用强度,A错误;图示只能说明净光合速率的最适宜温度出现在33℃左右,而呼吸速率的情况不清楚,因此无法判断真光合速率的最适温度,B错误;据图分析,15℃时此植物的净光合速率大于0,说明其可以同时进行光合作用和呼吸作用,因此产生ATP的过程有光合作用和呼吸作用,C错误;曲线下降是因为实际光合速率与呼吸速率之间的差值变小,可能因为呼吸速率增加更多,D正确。
5. T1蛋白和生长素在植物组织水平上的分布高度重合。T1基因突变后细胞内的脂类会发生改变,且生长素载体蛋白从高尔基体到细胞膜的运输异常。下列相关描述错误的是( )
A. T1蛋白主要表达在胚芽鞘、茎尖和根尖的分生区等部位
B. T1突变体内的生长素极性运输异常
C. T1突变影响了核糖体、高尔基体的组成和功能
D. T1突变体幼苗的根变短
【答案】C
【解析】
【详解】A、因为T1蛋白和生长素在植物组织水平上的分布高度重合,而胚芽鞘、茎尖和根尖的分生区等部位是生长素集中且细胞分裂旺盛的区域,所以推测T1蛋白主要表达在这些部位,A正确;
B、由于生长素载体蛋白从高尔基体到细胞膜的运输异常,而生长素的极性运输需要载体蛋白,所以T1突变体内的生长素极性运输会异常,B正确;
C、题干中提到T1基因突变后细胞内的脂类会发生改变,且生长素载体蛋白从高尔基体到细胞膜的运输异常。但并没有信息表明T1突变影响了核糖体的组成和功能,C错误;
D、生长素对根的生长有调节作用,T1突变导致生长素极性运输异常,会影响根的生长,使T1突变体幼苗的根变短,D正确。
故选C。
6. 胰导管细胞是胰腺中的外分泌细胞,其分泌的同时也分泌H+,以维持细胞内pH的稳定,胃中分泌H+的细胞具有相似的机制。有关调节机制如下图。下列叙述错误的是( )
A. 狗听到饲养员脚步声时胰腺分泌胰液是以促胰液素的作用为基础学习建立的
B. 剪断迷走神经,脚步声不能引起胰液分泌,盐酸刺激小肠仍可促进胰液分泌
C. 胃酸增加时,机体通过神经调节和体液调节使胰导管细胞中的分泌量增加
D. 从胰腺流出的静脉血pH值较低,从胃流出的静脉血pH值较高
【答案】A
【解析】
【详解】A、狗听到脚步声时分泌胰液属于在非条件反射的基础上形成的条件反射,并不是“以促胰液素(体液调节)的作用为基础”建立的,A错误;
B、饲养员的脚步声导致狗胰液分泌属于神经调节,剪断迷走神经,反射弧不完整,不能引起胰液分泌;盐酸刺激小肠可以使小肠产生促胰液素,促胰液素随血液运输至胰腺可以使胰腺分泌胰液,该过程为体液调节,B正确;
C、胃中分泌 H⁺的细胞分泌H⁺的同时也分泌HCO3-,胃酸增加时,机体可以通过神经―体液调节使胰导管细胞中的HCO3⁻分泌量增加,C正确;
D、胰腺向组织液分泌H⁺,使内环境H⁺浓度上升,所以从胰腺流出的静脉血 pH值较低;胃上皮细胞向胃腔分泌H⁺,导致内环境中H⁺减少,从胃流出的静脉血 pH 值较高,D正确。
故选A。
7. 感觉到疼痛时通常不会感觉到痒,搔抓能起到缓解痒觉的作用。痛觉与痒觉的受体和信号通路如图所示,A~F为脊髓中的神经元,其中A能表达TRPV1(痛觉受体),B能表达TRPV1(痛觉受体)和MrgprA3(痒觉受体),a、b、c为三种不同的神经递质。下列叙述错误的是( )
A. TRPV1被激活后,兴奋由A单向传递到C,最终产生疼痛
B. a作用于突触后膜后能引起Na⁺通道开放,使F兴奋
C. 搔抓止痒的原因是搔抓刺激促进了F的活动
D. b是一种兴奋性神经递质
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知,TRPV1为痛觉受体,A能表达TRPV1,当TRPV1被激活后,兴奋在突触处只能单向传递,即由A单向传递到C,最终将信号传至大脑皮层产生疼痛,A正确;
B、由图可知,若搔抓刺激激活A神经元,释放a作用于突触后膜,Na+通道开放,Na+内流,会引起C和F神经元兴奋,所以a作用于突触后膜后能引起Na+通道开放,使F兴奋,B正确;
C、感觉到痛时一般不会感觉到痒,说明痛觉产生会抑制痒觉的产生。搔抓止痒的原因是搔抓使A神经元兴奋并释放兴奋性递质a,使F神经元兴奋后,释放抑制性递质b,进而抑制D、E神经元的兴奋,最终使痒觉得到缓解,即搔抓刺激促进了F的活动,C正确;
D、由图可知,A被激活后能感受到痛而不会感到痒,据此推断兴奋能传到C,不能传到E,即a是兴奋性神经递质,b是抑制性神经递质,D错误。
故选D。
阅读下列材料,完成下面小题。
材料:蜜蜂种群中,以蜂王浆为食的雌性幼虫发育成蜂王,以花蜜为食的则发育成工蜂。检测发现,蜂王的甲基化水平低,工蜂甲基化水平高。研究表明,蜜蜂细胞中的DNA甲基转移酶(DNMT3)能促进DNA甲基化。
8. 为进一步研究雌性幼虫发育的机理,研究小组通过给雌性幼虫注射DNMT3基因的siRNA(一种小型RNA,能与目标mRNA结合,使翻译受阻)进行实验。下列相关叙述错误的是( )
A. 实验假设为:抑制DNMT3基因的表达可促进幼虫发育成蜂王
B. 实验应增加给雌性幼虫注射空白siRNA(不与任何mRNA结合)的对照组
C. 实验过程中只给雌性幼虫喂养蜂王浆
D. 预期实验组结果为:大多数幼虫将发育成蜂王
9. 欲探究蜂王浆是否通过抑制DNMT3基因的表达影响雌性幼虫发育。下列实验处理合理的是( )
①幼虫发育过程中喂食蜂王浆,检测其DNMT3基因的表达水平
②幼虫发育过程中喂食蜂王浆,同时注射DNMT3基因的siRNA
③幼虫发育过程中喂食花蜜,检测其DNMT3基因的表达水平
④幼虫发育过程中喂食花蜜,同时注射DNMT3基因的siRNA
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
【答案】8. C 9. C
【解析】
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。如甲基化会抑制基因的表达。基因型、表现与环境之间的关系,可用如下公式来表示:表现型=基因型+环境。基因表达包括转录和翻译。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【8题详解】
材料中,是否发育成蜂王和食物、DNA甲基化水平有关,为了研究是否和DNA甲基化有关,应将对照组、实验组的雌性幼虫都喂养花蜜,排除食物的影响。对照组的DNA甲基转移酶基因表达不处理,实验组的DNA甲基转移酶基因表达被抑制。
A、根据题意,DNA甲基转移酶能促进DNA甲基化,蜂王的甲基化水平低,工蜂甲基化水平高,实验假设为:抑制DNMT3基因的表达,DNA甲基化降低,可促进幼虫发育成蜂王,A正确;
B、实验组中给雌性幼虫注射DNMT3基因的siRNA,使DNMT3基因的翻译受阻,而对照组为排除siRNA的影响,可注射空白siRNA,B正确;
C、以蜂王浆为食的雌性幼虫发育成蜂王,以花蜜为食的则发育成工蜂,食物属于无关变量,需要相同,故实验中对幼虫都注射等量的花蜜,C错误;
D、实验组中给雌性幼虫注射DNMT3基因的siRNA,DNMT基因表达被抑制,DNA甲基化水平低,将发育成蜂王,D正确。
故选C。
【9题详解】
欲探究蜂王浆是否通过抑制DNMT3基因的表达影响雌性幼虫发育,自变量是是否抑制DNMT3基因的表达,因变量是雌性幼虫的发育情况,所以幼虫发育过程中分别喂食蜂王浆和花蜜,检测两组DNMT3基因的表达水平,比较两组DNMT3基因的表达水平,可知王浆是否抑制DNMT3基因的表达,①③正确。
故选C。
10. 如图为人体某器官中血液的流动情况示意图,①②表示物质,①促进或抑制②的产生,②产生后将释放到血液中。下列叙述正确的是( )
A. 若该器官为骨骼肌,则①可表示胰高血糖素,②可表示肌糖原分解产生的葡萄糖
B. 若该器官为胰腺,则①可能是促胰液素,②可能是胰液
C. 若该器官为下丘脑,则①可能是甲状腺激素,②可表示促甲状腺激素释放激素
D. 若该器官为性腺,则①可能是促性腺激素释放激素,②可表示性激素
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知,①②可通过血液运输,若该器官是胰腺,②不可能是胰液,因为胰液通过导管进入小肠,不到血液中;胰高血糖素主要作用于肝脏,促进肝糖原分解,不作用于肌糖原;甲状腺激素和性激素都存在负反馈调节。
【详解】A、胰高血糖素作用于肝脏,促进肝糖原分解,肌糖原不能分解补充血糖,A错误;
B、胰腺分泌的胰液,属于外分泌液,产生后直接进入导管,不进入血液,B错误;
C、甲状腺激素的分泌存在分级调节和反馈调节,该过程中下丘脑可分泌促甲状腺激素释放激素,且甲状腺激素含量过高会抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素,因此若该器官为下丘脑,则①可能是甲状腺激素,②可表示促甲状腺激素释放激素,C正确;
D、促性腺激素释放激素只作用于垂体,不能作用于性腺,D错误。
故选C。
11. 心肌细胞过量凋亡易引起心力衰竭。下图为心肌细胞中凋亡基因ARC表达的相关调节过程,miR-223是一种非编码RNA。相关叙述正确的是( )
A. 过程①需DNA聚合酶识别并结合启动子
B. 过程②核糖体移动方向是从右往左
C. 若某RNA能与miR-223竞争性结合ARCmRNA,则有望成为减缓心力衰竭的新药物
D. 基因miR-223过度表达,可能导致心力衰竭
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①是转录,需RNA聚合酶识别并结合启动子,A错误;
B、过程②是翻译,存在多聚核糖体,根据肽链的长度可知,图中核糖体的移动方向是从左向右,B错误;
C、若某RNA能与miR-223竞争性结合ARCmRNA,仍能抑制凋亡抑制因子的表达,使心肌细胞过度凋亡,不能减缓心力衰竭,C错误;
D、基因miR-223过度表达产生RNA与ARCmRNA结合,从而抑制凋亡抑制因子的翻译过程,使凋亡抑制因子合成量降低,使心肌细胞过度凋亡,可能导致心力衰竭,D正确。
故选D。
12. 已知甲、乙两种病均为单基因遗传病,其中一种病为伴性遗传病,Ⅱ9的性染色体缺失了一条(XO),现对Ⅰ1、Ⅰ3、Ⅰ4的相关基因进行电泳(电泳可将不同类型的基因进行分离),结果如下图。下列有关叙述正确的是( )
A. 甲病可能为伴X染色体隐性遗传病
B. 若Ⅱ9不患乙病,则导致其染色体异常的原因可能是Ⅰ3的减数分裂过程发生异常
C. 若Ⅱ6与Ⅱ7婚配,则生出患乙病孩子的概率为1/8
D. 若对Ⅱ8进行基因电泳,可得到3条条带
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析:Ⅰ3和Ⅰ4不患甲病,生有患甲病女儿,故甲病为常染色体隐性遗传病;Ⅰ1和Ⅰ2患乙病,Ⅱ5不患乙病,故乙病为显性遗传病,根据题意,乙病应该为伴X显性遗传病,假设控制乙病的基因为B、b,通过对Ⅰ1、Ⅰ3和Ⅰ4个体的相关基因进行电泳(电泳可将不同类型的基因进行分离)的结果分析,Ⅰ3不患乙病,其基因型为XbXb,Ⅰ1的基因型应该为XBXb,Ⅰ4的基因型为XBY。
【详解】A、Ⅱ8为甲病患者,Ⅰ3和Ⅰ4不患甲病,故甲病不可能为伴X染色体隐性遗传病,应为常染色体隐性遗传病,A错误;
B、一号家庭中,Ⅰ1和Ⅰ2患乙病,Ⅱ5不患乙病,乙病为显性遗传病,又因为甲、乙两种病中有一种为伴性遗传病,所以乙病为伴X染色体显性遗传病,若Ⅱ9不患乙病,则根据Ⅰ4患乙病,且Ⅱ9的性染色体组成为XO,可知Ⅱ9的X染色体来自Ⅰ3,导致其染色体异常的原因只能是Ⅰ4的减数分裂过程发生异常,B错误;
C、假设控制乙病的基因用B、b表示,则Ⅱ6的基因型及概率为1/2XBXB、1/2XBXb,Ⅱ7的基因型为XbY,若Ⅱ6与Ⅱ7婚配,则生出不患乙病孩子的概率为1/21/2=1/4,生出患乙病孩子的概率为3/4,C错误;
D、假设控制甲病的基因用A、a表示,则根据系谱图分析,Ⅰ1、Ⅰ3、Ⅰ4关于甲病的基因型都为Aa,Ⅱ8为两病兼者,且其母亲Ⅰ3不患病,则Ⅱ8的基因型为aaXBXb,若对Ⅱ8进行基因电泳,则可得到3条条带(基因a是1条条带,XB是1条条带,Xb是1条条带),D正确。
故选D。
13. 奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节,叙述正确的是( )
A. 抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收
B. 医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水一盐平衡
C. 医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少
D. 医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加
【答案】C
【解析】
【分析】抗利尿激素是由下丘脑神经细胞分泌、由垂体释放的。在渗透压降低时,下丘脑分泌抗利尿激素,并由垂体释放抗利尿激素进入血液,促进肾小管、集合管对水分的重吸收。抗利尿激素增多,重吸收能力增强,排尿减少;反之,重吸收能力减弱,排尿增多。
【详解】A、抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,A错误;
B、医护工作者因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,这个过程丢失了水分和无机盐,故医护人员紧张工作后应适量饮用淡盐水有利于快速恢复水一盐平衡,B错误;
C、排尿反射中枢位于脊髓,排尿反射中枢属于低级中枢,受控于大脑皮层的高级中枢,当医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,使排尿减少,C正确;
D、医护人员工作时汗流浃背,使细胞外液的渗透压增高,抗利尿激素的分泌增多,水的重吸收增加,排尿减少,D错误。
故选C。
14. 某二倍体高等动物(2n=4)的一个基因型为AaBbCc的精原细胞(全部DNA 被³P标记)在不含³²P的培养液中经一次有丝分裂后,再减数分裂形成如图所示的1个细胞,图中仅标明部分基因。不考虑图示以外的其他变异,下列叙述正确的是( )
A. 该细胞的核DNA 分子数为6个
B. 该细胞形成过程中同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换
C. 该细胞的核DNA 分子含³²P的有4个、5个或6个
D. 该细胞分裂形成的精子基因型为BbC、Aac、aBC、Abc 4种
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析:该细胞中同源染色体发生分离,所以处于减数第一次分裂后期;细胞中非同源染色发生片段交换属于染色体变异中的易位。
【详解】A、该细胞中有4条染色体、8个核DNA 分子,A错误;
B、由图可知,细胞中非同源染色发生片段交换,属于染色体变异中的易位,B错误;
C、一个精原细胞(DNA 被32P 全部标记)在不含32P的培养液中经一次有丝分裂后,再进行减数分裂,所以DNA 复制两次,根据DNA 半保留复制的特点,减数分裂染色体复制后有一半染色单体被标记,图示细胞由于发生了易位,不清楚交换片段的DNA标记情况,所以该细胞的核DNA 分子含 32P 的有4个或5个,C 错误;
D、由图可知,该细胞分裂形成两个次级精母细胞基因型为abBBCC 和AAabcc,所以该细胞分裂形成的精子基因型为BbC、Aac、aBC、Abc4种,D正确。
故选D。
15. 水稻籼粳杂交稻存在杂种优势,但籼粳杂种部分花粉败育制约了籼粳杂交稻产量的提高。研究发现,其花粉不育主要受D与E基因控制。D基因编码毒蛋白,对花粉的发育有毒害作用而对卵细胞无影响,E基因编码解毒蛋白能消除毒蛋白的毒害作用。下列叙述正确的是( )
A. 杂种F₁自交产生的子代中,基因型为DDEE的个体占 1/4
B. 推测 D、E基因在花粉形成过程中基因表达的时间一致
C. 杂种F₁中若D、E所在染色体丢失,则其产生的花粉一定可育
D. 敲除粳稻的D基因,使花粉可育,有助于提高籼粳杂交稻的产量
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题意及图示可知,杂种F1基因型为DdEe,因部分花粉败育,只有含E基因的花粉可育,但自交时父本可育花粉类型及比例并非1:1:1:1,子代中DDEE个体占比远低于1/4,A错误;
B、D基因编码毒蛋白,E基因编码解毒蛋白,若二者表达时间一致,毒蛋白刚产生就被解毒,不会导致花粉败育;实际部分花粉败育,推测D基因表达早于 E 基因,毒蛋白先发挥毒害作用,B错误;
C、若D、E所在染色体丢失,花粉中无D基因,理论上可育,但一定可育过于绝对,可能存在其他影响花粉发育的因素,C错误;
D、为解决籼粳杂交稻因花粉部分败育导致产量不高的难题,可以抑制D基因的表达;也可以利用基因编辑技术敲除粳稻的D基因,使花粉可育;或者是给不存在E基因的水稻品种导入E基因等,D正确。
故选D。
二、非选择题(共60分)
16. 磷酸丙糖是卡尔文循环的初始产物,可在叶绿体中转化成淀粉,也能通过叶绿体膜上的磷酸转运器运出叶绿体,合成蔗糖(如图1所示),此过程释放的Pi可进入叶绿体中交换磷酸丙糖到叶绿体外。蔗糖可从叶片向根、茎和果实等运输和分配。据图回答问题:
(1)若用于合成淀粉和合成蔗糖的磷酸丙糖的比例为1:2,则每合成1mol蔗糖(分子式为),相当于固定了____mol的,在叶肉细胞中,磷酸丙糖合成的具体场所是____。
(2)在植株生长旺盛的时期,磷酸转运器活性较高,分析其生理意义是____。
(3)蔗糖磷脂是一种能结合Pi,使细胞质基质中的Pi减少的物质。研究人员选取生理状态相同的离体叶片和正常叶片(植株上的叶片),培养后检测细胞内蔗糖磷脂酶(能催化蔗糖磷脂分解)的活性和淀粉的积累量,结果如图2所示。试根据上述材料分析离体叶片积累淀粉较多的原因是____。
(4)有研究表明,水稻籽粒中的赤霉素含量能够影响叶片中的蔗糖向籽粒的输送,为验证赤霉素的该作用,科研人员以赤霉素合成缺失突变体为材料,利用放射性同位素标记法设计了一个实验方案,请将实验步骤补充完整。
①选取若干株长势相同的处于灌浆期的赤霉素合成缺失突变体水稻,在每株稻穗上选定两处籽粒,分别标为A、B。
②____。
③供给叶片14CO2,其他条件相同且适宜。
④一段时间后检测____。
【答案】(1) ①. 18 ②. 叶绿体基质
(2)有利于向叶绿体外运出更多的磷酸丙糖,从而转化出更多的蔗糖,蔗糖转运至根、茎或果实等,促进植物生长
(3)蔗糖磷脂酶的活性降低引起蔗糖磷脂分解减少,蔗糖磷脂结合更多的Pi使细胞质基质中的Pi减少,导致磷酸丙糖的输出减少,合成淀粉增多
(4) ①. 在A处籽粒上涂抹适宜浓度的赤霉素溶液,在B处籽粒上涂抹等量的蒸馏水 ②. A、B两处籽粒中放射性的强度
【解析】
【分析】光合作用的过程包括光反应和暗反应过程,光反应的能量转变是光能转变为ATP、NADPH中活跃的化学能;暗反应的能量转变是ATP、NADPH中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能。图1与淀粉、蔗糖的合成有关;图2离体组和正常组相比,离体组蔗糖磷脂酶活性更低,淀粉积累量更高。
【小问1详解】
蔗糖的分子式是C12H22O11,合成1mol蔗糖需要2mol葡萄糖,1mol葡萄糖是由6molCO2固定后经一系列反应生成的,已知用于制造淀粉和合成蔗糖的磷酸丙糖比例为1:2,那么合成1mol蔗糖相当于固定了18mol的CO2。因为1分子磷酸丙糖含有3个碳原子,2分子磷酸丙糖共6个碳原子,而1分子CO2固定后经过一系列反应最终可形成含1个碳原子的中间产物,所以合成含12个碳原子的蔗糖需要固定12÷2/3=18molCO2。磷酸丙糖是卡尔文循环的初始产物,卡尔文循环即暗反应场所是叶绿体基质。
【小问2详解】
磷酸转运器可以将磷酸丙糖运出叶绿体,磷酸转运器活性较高,有利于向叶绿体外运出更多的磷酸丙糖,从而转化出更多的蔗糖,蔗糖转运至根、茎或果实等,促进植物生长。
【小问3详解】
分析图2可知离体组蔗糖磷脂酶活性更低,当蔗糖磷脂酶的活性降低引起蔗糖磷脂分解减少,蔗糖磷脂结合更多的Pi使细胞质基质中的Pi减少,磷酸转运器运输Pi减少导致磷酸丙糖运出叶绿体的量减少,合成淀粉增多。
【小问4详解】
实验目的是验证籽粒中的赤霉素能够调配叶片光合产物向籽粒输送,自变量是有无赤霉素,选取若干组赤霉素合成缺失突变体水稻稻穗上的A、B两处籽粒。对A、B两处籽粒分别做如下处理:在A处籽粒上涂抹适宜浓度的赤霉素溶液,在B处籽粒上涂抹等量的蒸馏水(作为对照)。这样设置可以形成有无赤霉素的对照。一段时间后检测A、B两处籽粒中放射性的强度。因为供给叶片14CO2,光合产物会带有放射性,通过检测籽粒中放射性强度可判断叶片光合产物向籽粒的输送情况。
17. 长期压力往往引起情绪失调甚至产生焦虑,同时免疫功能有所降低。为探究免疫系统与长期压力导致焦虑之间的关系,我国科研人员以小鼠为实验动物展开一系列实验研究,以揭示长期压力导致焦虑的机制,并为开发缓解焦虑药物提供理论依据。
实验一:科研人员以野生型小鼠(WT)和T细胞发育阻滞突变体小鼠(RagI-1-)为实验对象,进行“压力—焦虑”电击模拟实验[小鼠放置室内2分钟后,进行足部电击刺激(ES),连续8天,每天5次,每次3秒,共120秒,以模拟长期压力],然后将小鼠置于“旷场”装置中,用跟踪仪器跟踪记录小鼠在旷场中的活动轨迹,电击模拟实验及结果如下图所示。
(注:黑色线条表示小鼠活动轨迹,虚线框代表中心区域)
(1)对对照组小鼠进行的处理是:_____(NT)。
(2)WT小鼠在经受ES处理后很快表现出焦虑。其具体行为表现为_____。
a、活动能力增强,愿意运动
b、活动能力减弱,运动意愿减弱
c、身处“旷场”时常常贴着墙边打转
d、身处“旷场”时频繁穿越中心区域
(3)实验结果显示,RagI-1-小鼠经ES处理后_____(填“表现”或“不表现”)出焦虑。由此表明,长期压力导致焦虑与免疫系统的T细胞有关。
实验二:为进一步探究长期压力导致焦虑与哪种T细胞有关,从下列选项中选取所需实验材料和操作,完善两个实验组的方案。
实验材料和操作:
a、WT b、RagI-1- c、NT处理 d、ES处理 e、静脉注射抗CD4+T细胞抗体 f、静脉注射抗CD8+T细胞抗体
(注:①CD4+T细胞属于辅助性T细胞,CD8+T细胞属于细胞毒性T细胞。②抗T细胞抗体能特异性破坏相应T细胞。)
实验方案(填写相应字母):
(4)实验组1:_____→_____→_____→跟踪记录活动轨迹及数据处理(同实验一)。
(5)实验组2:_____→_____→_____→跟踪记录活动轨迹及数据处理(同实验一)。
科研人员的研究结果表明:在长期压力导致焦虑的过程中起关键作用的是CD4+T细胞。
实验三:科研人员采集ES处理的WT体内的CD4+T细胞,用显微镜观察细胞的形态结构,发现细胞膜受损,绝大多数线粒体高度破碎。
科研人员进一步分别检测ES处理的WT、代谢紊乱非焦虑模型小鼠(TKO)的CD4+T细胞内线粒体代谢产物变化,以及不同处理的WT血清中的相关代谢产物含量,结果如下图所示。
(6)已有研究表明,杏仁核在产生恐惧和持续焦虑中起着关键作用。结合实验一、二、三分析,长期压力引起焦虑的机制可能是:
_____
(7)基于以上研究,拟开发用于缓解焦虑的药物,请提出一个可行性思路:_____。
【答案】(1)不进行足部电击(刺激)
(2)b、c (3)不表现
(4) ①. a ②. e ③. d
(5) ①. a ②. f ③. d
(6)CD4+T线粒体中产生大量黄嘌呤,细胞膜受损,线粒体破碎,黄嘌呤释放到细胞外,(血清中黄嘌呤含量显著增加)通过血液循环运输至大脑(并与脑区杏仁核的神经细胞上的受体结合)。
(7)抑制CD4+T细胞合成黄嘌呤;减少CD4+T细胞分泌黄嘌呤;阻止黄嘌呤与脑区杏仁核的神经细胞上的受体结合。
【解析】
【分析】实验一的目的是“探究进行足部电击刺激(ES)对野生型小鼠(WT)和T细胞发育阻滞的突变体小鼠(RagI-1-)的影响”,自变量为是否进行足部电击刺激和小鼠的类型,因变量为小鼠在旷场中的活动轨迹、行走距离、进入中心区域行走的距离、进入中心区域的时间;实验二的自变量为小鼠体内保留的T细胞的种类,因变量为小鼠在旷场中的活动轨迹、行走距离、进入中心区域行走的距离、进入中心区域的时间。
【小问1详解】
根据实验及结果图示,并结合题意可知,实验一的目的是“探究进行足部电击刺激(ES)对野生型小鼠(WT)和T细胞发育阻滞的突变体小鼠(RagI-1-)的影响”,自变量为是否进行足部电击刺激和小鼠的类型,因变量为小鼠在旷场中的活动轨迹、行走距离、进入中心区域行走的距离、进入中心区域的时间。对实验组小鼠进行足部电击,故对对照组小鼠进行的处理是不进行足部电击(刺激)。
【小问2详解】
结合图示可知,WT小鼠在未接受ES处理时,小鼠活动轨迹分布较为均匀,身处“旷场”时频繁穿越中心区域,且行走距离、进入中心区域行走距离、进入中心区域的时间均较长;WT小鼠经ES处理后,小鼠的活动轨迹紧靠“旷场”的墙边,行走距离有所减少,进入中心区域行走距离、进入中心区域的时间均明显下降。故WT小鼠在经受ES处理后,b、活动能力减弱,运动意愿减弱;c、身处“旷场”时常常贴着墙边打转,表现出焦虑的行为。
故选bc。
【小问3详解】
由实验及结果图示可知,ES处理对RagI-1-小鼠的活动轨迹、行走距离、进入中心区域行走距离、进入中心区域的时间几乎无影响,故RagI-1-小鼠经ES处理后不表现出焦虑。由此表明,长期压力导致焦虑与免疫系统的T细胞有关。
【小问4详解】
实验为进一步探究长期压力导致焦虑与哪种T细胞有关,故自变量为小鼠体内保留的T细胞的种类,因变量为小鼠在旷场中的活动轨迹、行走距离、进入中心区域行走的距离、进入中心区域的时间。由于RagI-1- 小鼠的T细胞发育阻滞,其体内没有T细胞,故以WT小鼠作为实验材料。
实验组1:给WT小鼠静脉注射适量的抗CD4+T细胞抗体,以特异性破坏小鼠体内的辅助性T细胞,再对其进行ES处理,跟踪记录活动轨迹及数据处理(同实验一);
【小问5详解】
实验组2:给WT小鼠静脉注射抗CD8+T细胞抗体,以特异性破坏小鼠体内的细胞毒性T细胞,再对其进行ES处理,跟踪记录活动轨迹及数据处理(同实验一)。
结果表明:在长期压力导致焦虑的过程中起关键作用的是CD4+T细胞。
【小问6详解】
由图示可知,ES处理后,ES处理的WT与TKO的线粒体代谢产物中黄嘌呤的值明显高于腺嘌呤和次黄嘌呤,血清中的黄嘌呤相对值也显著增大,据题意“采集ES处理的WT体内的CD4+T细胞,用显微镜观察细胞的形态结构,发现细胞膜受损,绝大多数线粒体高度破碎”、“杏仁核在产生恐惧和持续焦虑中起着关键作用”,推测长期压力引起焦虑的机制可能是:CD4+T的线粒体中产生大量黄嘌呤,细胞膜受损,线粒体破碎,黄嘌呤释放到细胞外,(血清中黄嘌呤含量显著增加)通过血液循环运输至大脑(并与脑区杏仁核的神经细胞上的受体结合),从而引起焦虑。
【小问7详解】
结合以上实验结论,可通过抑制CD4+T细胞合成黄嘌呤、减少CD4+T细胞分泌黄嘌呤或阻止黄嘌呤与脑区杏仁核的神经细胞上的受体结合,以开发用于缓解焦虑的药物。
18. 胰岛素抵抗(IR)是指靶细胞对胰岛素敏感性降低或丧失的现象。科研人员为探究高脂饮食诱导IR的发病机制进行了相关实验。回答下列问题:
(1)胰岛素作为调节血糖的一种重要激素,是由_____细胞分泌,该细胞表面存在与胰岛素分泌直接相关的受体有_____(至少答出两个)。
(2)研究人员将雄性大鼠随机均分为两组,一组灌胃脂肪乳作为模型组,一组灌胃等量蒸馏水作为空白组,并于不同时间段分别测量其空腹血糖和空腹胰岛素含量,结果如图所示。根据实验结果分析第_____周大鼠出现IR,判断依据是_____。
(3)研究表明,胰岛素信号转导的主要途径依赖于AKT(一种蛋白激酶)中T308和S473两个位点的磷酸化,使AKT被完全激活,进而启动细胞内相关基因的表达。该信号通路障碍会导致IR发生。科研人员对模型组大鼠脂肪组织中的分子进行了检测,结果如下图所示(条带深浅表示蛋白表达量水平或者磷酸化水平的高低)。据图推测高脂饮食诱发IR的分子机制是_____。
(4)若根据上述研究成果,已研发出一种治疗IR的药物,则该药物的作用机理可能是_____。
【答案】(1) ①. 胰岛B ②. 神经递质受体、葡萄糖受体
(2) ①. 8 ②. 只有第8周模型组大鼠的空腹血糖水平和空腹胰岛素水平均显著高于空白组【或 答第8周模型组大鼠的空腹血糖水平和空腹胰岛素水平均显著高于空白组,而其他时间段结果不满足上述条件】
(3)高脂饮食使得AKT磷酸化水平下降,相关基因表达受阻,导致IR发生
(4)促进AKT磷酸化,促进相关基因表达,抑制IR发生
【解析】
【分析】胰岛素是的由胰岛B细胞分泌。胰岛素的作用是促进糖、脂肪、蛋白质三大营养物质的合成代谢,它的最主要功能是调节糖代谢,促进全身组织对糖的摄取、储存和利用,从而使血糖浓度降低。
【小问1详解】
胰岛素是由胰岛B细胞分泌的激素,可以降低血糖;胰岛B细胞受下丘脑发出的神经元控制,即其上应该存在神经递质的受体,胰岛素的分泌还受葡萄糖的调节,高浓度的葡萄糖使得胰岛素分泌增多,因此胰岛B细胞上还存在葡萄糖的受体,胰岛素的分泌也受胰高血糖素的刺激,胰高血糖素促进胰岛素的分泌,因此胰岛B细胞上也存在胰高血糖素的受体。
【小问2详解】
在第8周时,只有第8周模型组大鼠的空腹血糖水平和空腹胰岛素水平均显著高于空白组【或 答第8周模型组大鼠的空腹血糖水平和空腹胰岛素水平均显著高于空白组,而其他时间段结果不满足上述条件】,说明此时已经开始出现胰岛素抵抗。
【小问3详解】
结合图示可知,高脂饮食第2周、 4周、6周、8周AKT表达水平相近,而AKT磷酸化水平却逐渐下降,导致AKT不能被激活,相关基因表达受阻,诱发IR发生。
【小问4详解】
根据(3)题干信息:胰岛素信号转导的主要途径依赖于AKT(一种蛋白激酶)中T308和S473两个位点的磷酸化,使AKT被完全激活,进而启动细胞内相关基因的表达,因此若要治疗IR,该药物应该启动ATK磷酸化,使得细胞内相关基因表达成功,从而抑制IR的发生,从而治疗IR。
19. 黄瓜是世界上重要的蔬菜作物之一,果皮与果肉颜色是商品品质的重要特征。科学家进行了以下研究:
(1)为研究黄瓜果皮颜色的遗传规律,进行以下杂交实验如图1,图2为黄瓜果皮叶绿素的代谢途径,中白色个体的基因型是_____,中自交能稳定遗传的个体占比为_____________。
(2)为研究黄瓜果肉颜色的遗传规律,以果肉绿色的野生型和果肉白绿色突变体丙为亲本进行正反交,表现型均为野生型,个体全部自交,的表现型及比例是_________________,说明果肉颜色(白绿色和绿色)由一对等位基因(WG/wg)控制。
(3)①科研人员选择突变体丙进行了图3所示的杂交实验。
②SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR重复单位不同(如CA重复或GT重复),不同品种的同源染色体上的SSR重复次数不同,因此常用于染色体特异性标记。研究者取中白绿色和绿色个体各20株,提取DNA,表型一致的DNA作混合样本,用不同的SSR引物扩增不同样本的SSR遗传标记,电泳结果如图4.为了一次性扩增出条带加入一个PCR管的多对SSR引物扩增应满足_________。
A.每对引物扩增的产物长度不同
B.每对引物扩增的产物长度相同
C.所有上下游引物不能碱基互补配对
D.所有引物的长度必须相同
③根据电泳结果推测wg基因位于___号染色体上(不考虑交叉互换),其理由是_______________________________________。
(4)测定突变体3号染色体上基因的碱基序列,结果如图5所示。从分子水平推测白绿色产生的原因____________________。
【答案】(1) ①. wwYY,wwYy,wwyy ②.
(2)绿色:白绿色=3:1
(3) ①. AC ②. 3 ③. 结果说明野生型的WG基因与SSR-3都位于3号染色体上,wg基因是等位基因,也位于3号染色体上
(4)突变体基因增加1个碱基导致移码突变,终止密码子UGA提前出现,从而造成该蛋白部分氨基酸缺失,功能发生改变
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
F2的表型及比例为黄绿色:浅绿色:白色≈9:3:4,符合9:3:3:1的变式,因此果皮颜色的遗传遵循基因的自由组合定律,即W/w、Y/y位于非同源染色体上。分析图2:白色的基因型为wwY_、wwyy,浅绿色的基因型为W_yy,黄绿色的基因型为W_Y_,即F2中白色个体的基因型是wwYY,wwYy,wwyy。中自交能稳定遗传的个体(3/16wwY_、1/16wwyy、1/16WWyy、1/16WWYY)占比为3/8。
【小问2详解】
若果肉颜色(白绿色和绿色)由一对等位基因(WG/wg)控制,以果肉绿色的野生型和果肉白绿色突变体丙为亲本进行正反交,F1表现型均为野生型,说明绿色果肉为显性性状,白绿色果肉为隐性性状,F1为杂合子,F1个体全部自交,F2的表现型及比例是绿色:白绿色=3:1。
【小问3详解】
②要用不同的SSR引物扩增不同样本的SSR遗传标记,需要每种生物有对应的引物与其配对,引物之间不能互补配对,扩增的产物长度要有所不同,以便在电泳时可以区分出不同样本的片段,AC正确。故选AC。
③由图4可知,野生型的WG基因与SSR-3都位于3号染色体上,wg基因是等位基因,也位于3号染色体上,由此推测wg基因位于 3号染色体上。
【小问4详解】
根据野生型及突变体基因非模板链部分编码序列可知,突变体基因发生基因突变,1个单核苷酸增加,导致移码突变,终止密码子UGA提前出现,从而造成该蛋白氨基酸缺失,功能发生改变。
20. 科研人员尝试利用鸡新城疫病毒特定基因(简称HB1)和传染性支气管炎病毒特定基因(简称H120)构建融合基因,采用基因工程技术培育工程菌,制备二联体疫苗。4种常见限制酶识别序列及所用质粒Z结构如图1所示,基本操作流程如图2所示。回答下列问题:
(1)融合基因作为一个基因表达单位表达融合蛋白,下列有关HB1-H120融合基因的叙述正确的有____(多选)。
A. 需删除HB1基因的终止子序列
B. 无需删除H120基因的启动子序列
C. 使用DNA聚合酶连接两个基因片段
D. 融合基因转录的模板链为a链
(2)为保证该融合基因能与质粒Z正确连接,需要利用PCR技术对融合基因进行扩增,在设计PCR引物时,应在两种引物的____(填“3'”或“5'”)端分别添加限制酶____和____的识别序列。
(3)Tm值指50%的核酸双链解旋为单链时的温度,常用计算公式见下表。
核酸双链类型
Tm值简化计算公式(单位:℃)
DNA-DNA
G-C对数×4+A-T对数×2
DNA-RNA
G-C对数×4+A-T/U对数×1.5
RNA-RNA
G-C对数×4+A-U对数×2+4
若PCR时某引物与其模板链的结合区共20个碱基对,其中鸟嘌呤9个,则结合区的Tm值为____℃。PCR时复性温度一般设置为Tm值-5℃,如果复性温度过低,会导致非目标DNA片段的出现,其原因是____。
(4)为筛选出含有该融合基因的大肠杆菌,实验可以采用影印法:用无菌毡布压在培养基A的菌落上,带出菌种,平移并压在培养基B上,培养一段时间后的结果如图2所示,数字表示不同的菌落。据图2分析,培养基B中应添加的抗生素是____,图2中符合要求的菌落是____(填数字)。
【答案】(1)AD (2) ①. 5' ②. Sal I ③. XbaⅠ
(3) ①. 58 ②. 引物会与模板链的非互补区域结合,扩增出非目标 DNA 片段
(4) ①. 青霉素 ②. 3和5
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【小问1详解】
A、若保留 HB1 的终止子,会导致 H120 基因无法转录,因此需删除,A正确;
B、融合基因以同一个启动子调控转录,需删除 H120 的启动子,避免干扰,B错误;
C、连接基因片段应使用 DNA 连接酶,DNA 聚合酶是催化 DNA 复制的,C错误;
D、转录时RNA的延伸方向是从 5'→3',RNA聚合酶与模板链的3'结合,结合图中转录方向,因此模板链是 a 链,D正确。
故选AD。
【小问2详解】
PCR扩增目的基因时,RNA聚合酶从引物的3'延伸子链,5'位于子代DNA的外侧,所以在设计PCR引物时,应在两种引物的5'添加限制酶的识别序列。据图分析:目的基因应插入启动子和终止子之间,不能选限制酶BglⅡ,HB1基因中有XhoⅠ识别序列,只能选限制酶Sal I(与XhoⅠ为同尾酶)、XbaⅠ。所以应在两种引物的5'添加限制酶Sal I、XbaⅠ的识别序列。
【小问3详解】
20 个碱基对中,G-C 对数为 9,则 A-T 对数为 11。根据 DNA-DNA 的 Tm 公式:9×4+11×2=36+22=58,所以结合区的Tm值为58℃。温度过低时,引物会与模板链的非互补区域结合,扩增出非目标 DNA 片段,所以导致非目标 DNA 片段出现。
【小问4详解】
基因表达载体上含有四环素抗性基因,培养基A中添加四环素可以筛选出重组质粒;重组质粒中青霉素抗性基因被破坏,因此培养基B中应添加青霉素,以利用影印接种法来筛选重组菌;在A中能生长、B中不能生长的为重组菌落,即图2中符合要求的菌落是3和5。
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福州一中2025—2026学年第一学期第二学段期末考试
高三生物学科期末试卷
(完卷时间75分钟;满分100分)
一、单项选择题(1-10题每题2分,11-15题每题4分,共40分)
1. 青霉素是一种常见的抗生素,其用药方式主要有三种,分别为口服、肌肉注射和静脉滴注。在使用青霉素治疗前,医生会询问患者是否有过敏史,并要求先进行皮下测试。下列叙述正确的是( )
A. 人体注射青霉素可能因免疫自稳功能过强而导致发生过敏反应
B. 有过敏史者初次接触青霉素可能使记忆细胞产生吸附在某些细胞表面的抗体
C. 青霉素进入人体后,可能作为抗原被特定B细胞识别并呈递给辅助性T细胞
D. 静脉注射可以使用9%的NaCl以维持正常的渗透压
2. 植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞,分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中,当水分交换达到平衡时观察到:①细胞a未发生变化;②细胞b体积增大;③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,下列关于这一实验的叙述,不合理的是( )
A. 水分交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B. 水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C. 水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D. 水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
3. 科研人员利用两种识别不同序列的限制酶(E1和E2)处理某一基因表达载体后进行琼脂糖凝胶电泳,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该载体的长度约为800bp,E1和E2在该载体上的酶切位点最短相距约400bp
B. 电泳加样时,将扩增得到PCR产物与电泳缓冲液(内含指示剂)混合,注入加样孔内
C. 待观察到DNA片段前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳
D. 凝胶中的DNA分子与核酸染料结合后可以在紫外灯下被检测出来
4. 利用水稻品种“两优培九”,研究其叶片净光合速率与叶温变化关系,结果如下图。以下叙述正确的是
A. 实验需要控制相同且适宜的呼吸强度
B. 真光合速率最适温度出现在33℃左右
C. 15℃时此植物的ATP仅来自细胞呼吸
D. 曲线下降可能因为呼吸速率增加更多
5. T1蛋白和生长素在植物组织水平上的分布高度重合。T1基因突变后细胞内的脂类会发生改变,且生长素载体蛋白从高尔基体到细胞膜的运输异常。下列相关描述错误的是( )
A. T1蛋白主要表达在胚芽鞘、茎尖和根尖的分生区等部位
B. T1突变体内的生长素极性运输异常
C. T1突变影响了核糖体、高尔基体的组成和功能
D. T1突变体幼苗的根变短
6. 胰导管细胞是胰腺中的外分泌细胞,其分泌的同时也分泌H+,以维持细胞内pH的稳定,胃中分泌H+的细胞具有相似的机制。有关调节机制如下图。下列叙述错误的是( )
A. 狗听到饲养员脚步声时胰腺分泌胰液是以促胰液素的作用为基础学习建立的
B. 剪断迷走神经,脚步声不能引起胰液分泌,盐酸刺激小肠仍可促进胰液分泌
C. 胃酸增加时,机体通过神经调节和体液调节使胰导管细胞中的分泌量增加
D. 从胰腺流出的静脉血pH值较低,从胃流出的静脉血pH值较高
7. 感觉到疼痛时通常不会感觉到痒,搔抓能起到缓解痒觉的作用。痛觉与痒觉的受体和信号通路如图所示,A~F为脊髓中的神经元,其中A能表达TRPV1(痛觉受体),B能表达TRPV1(痛觉受体)和MrgprA3(痒觉受体),a、b、c为三种不同的神经递质。下列叙述错误的是( )
A. TRPV1被激活后,兴奋由A单向传递到C,最终产生疼痛
B. a作用于突触后膜后能引起Na⁺通道开放,使F兴奋
C. 搔抓止痒的原因是搔抓刺激促进了F的活动
D. b是一种兴奋性神经递质
阅读下列材料,完成下面小题。
材料:蜜蜂种群中,以蜂王浆为食的雌性幼虫发育成蜂王,以花蜜为食的则发育成工蜂。检测发现,蜂王的甲基化水平低,工蜂甲基化水平高。研究表明,蜜蜂细胞中的DNA甲基转移酶(DNMT3)能促进DNA甲基化。
8. 为进一步研究雌性幼虫发育的机理,研究小组通过给雌性幼虫注射DNMT3基因的siRNA(一种小型RNA,能与目标mRNA结合,使翻译受阻)进行实验。下列相关叙述错误的是( )
A. 实验假设为:抑制DNMT3基因的表达可促进幼虫发育成蜂王
B. 实验应增加给雌性幼虫注射空白siRNA(不与任何mRNA结合)的对照组
C. 实验过程中只给雌性幼虫喂养蜂王浆
D. 预期实验组结果为:大多数幼虫将发育成蜂王
9. 欲探究蜂王浆是否通过抑制DNMT3基因的表达影响雌性幼虫发育。下列实验处理合理的是( )
①幼虫发育过程中喂食蜂王浆,检测其DNMT3基因的表达水平
②幼虫发育过程中喂食蜂王浆,同时注射DNMT3基因的siRNA
③幼虫发育过程中喂食花蜜,检测其DNMT3基因的表达水平
④幼虫发育过程中喂食花蜜,同时注射DNMT3基因的siRNA
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
10. 如图为人体某器官中血液的流动情况示意图,①②表示物质,①促进或抑制②的产生,②产生后将释放到血液中。下列叙述正确的是( )
A. 若该器官为骨骼肌,则①可表示胰高血糖素,②可表示肌糖原分解产生的葡萄糖
B. 若该器官为胰腺,则①可能促胰液素,②可能是胰液
C. 若该器官为下丘脑,则①可能是甲状腺激素,②可表示促甲状腺激素释放激素
D. 若该器官为性腺,则①可能是促性腺激素释放激素,②可表示性激素
11. 心肌细胞过量凋亡易引起心力衰竭。下图为心肌细胞中凋亡基因ARC表达的相关调节过程,miR-223是一种非编码RNA。相关叙述正确的是( )
A. 过程①需DNA聚合酶识别并结合启动子
B. 过程②核糖体移动方向是从右往左
C. 若某RNA能与miR-223竞争性结合ARCmRNA,则有望成为减缓心力衰竭的新药物
D. 基因miR-223过度表达,可能导致心力衰竭
12. 已知甲、乙两种病均为单基因遗传病,其中一种病为伴性遗传病,Ⅱ9的性染色体缺失了一条(XO),现对Ⅰ1、Ⅰ3、Ⅰ4的相关基因进行电泳(电泳可将不同类型的基因进行分离),结果如下图。下列有关叙述正确的是( )
A. 甲病可能为伴X染色体隐性遗传病
B. 若Ⅱ9不患乙病,则导致其染色体异常的原因可能是Ⅰ3的减数分裂过程发生异常
C. 若Ⅱ6与Ⅱ7婚配,则生出患乙病孩子的概率为1/8
D. 若对Ⅱ8进行基因电泳,可得到3条条带
13. 奋战在抗击新冠疫情一线的医护人员是最美逆行者。因长时间穿防护服工作,他们汗流浃背,饮水受限,尿量减少。下列关于尿液生成及排放的调节,叙述正确的是( )
A. 抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对NaCl的重吸收
B. 医护人员紧张工作后大量饮用清水有利于快速恢复水一盐平衡
C. 医护人员工作时高度紧张,排尿反射受到大脑皮层的抑制,排尿减少
D. 医护人员工作时汗流浃背,抗利尿激素的分泌减少,水的重吸收增加
14. 某二倍体高等动物(2n=4)的一个基因型为AaBbCc的精原细胞(全部DNA 被³P标记)在不含³²P的培养液中经一次有丝分裂后,再减数分裂形成如图所示的1个细胞,图中仅标明部分基因。不考虑图示以外的其他变异,下列叙述正确的是( )
A. 该细胞的核DNA 分子数为6个
B. 该细胞形成过程中同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换
C. 该细胞的核DNA 分子含³²P的有4个、5个或6个
D. 该细胞分裂形成的精子基因型为BbC、Aac、aBC、Abc 4种
15. 水稻籼粳杂交稻存在杂种优势,但籼粳杂种的部分花粉败育制约了籼粳杂交稻产量的提高。研究发现,其花粉不育主要受D与E基因控制。D基因编码毒蛋白,对花粉的发育有毒害作用而对卵细胞无影响,E基因编码解毒蛋白能消除毒蛋白的毒害作用。下列叙述正确的是( )
A. 杂种F₁自交产生的子代中,基因型为DDEE的个体占 1/4
B. 推测 D、E基因在花粉形成过程中基因表达的时间一致
C. 杂种F₁中若D、E所在染色体丢失,则其产生的花粉一定可育
D. 敲除粳稻的D基因,使花粉可育,有助于提高籼粳杂交稻的产量
二、非选择题(共60分)
16. 磷酸丙糖是卡尔文循环的初始产物,可在叶绿体中转化成淀粉,也能通过叶绿体膜上的磷酸转运器运出叶绿体,合成蔗糖(如图1所示),此过程释放的Pi可进入叶绿体中交换磷酸丙糖到叶绿体外。蔗糖可从叶片向根、茎和果实等运输和分配。据图回答问题:
(1)若用于合成淀粉和合成蔗糖的磷酸丙糖的比例为1:2,则每合成1mol蔗糖(分子式为),相当于固定了____mol的,在叶肉细胞中,磷酸丙糖合成的具体场所是____。
(2)在植株生长旺盛的时期,磷酸转运器活性较高,分析其生理意义是____。
(3)蔗糖磷脂是一种能结合Pi,使细胞质基质中的Pi减少的物质。研究人员选取生理状态相同的离体叶片和正常叶片(植株上的叶片),培养后检测细胞内蔗糖磷脂酶(能催化蔗糖磷脂分解)的活性和淀粉的积累量,结果如图2所示。试根据上述材料分析离体叶片积累淀粉较多的原因是____。
(4)有研究表明,水稻籽粒中的赤霉素含量能够影响叶片中的蔗糖向籽粒的输送,为验证赤霉素的该作用,科研人员以赤霉素合成缺失突变体为材料,利用放射性同位素标记法设计了一个实验方案,请将实验步骤补充完整。
①选取若干株长势相同的处于灌浆期的赤霉素合成缺失突变体水稻,在每株稻穗上选定两处籽粒,分别标为A、B。
②____。
③供给叶片14CO2,其他条件相同且适宜。
④一段时间后检测____。
17. 长期压力往往引起情绪失调甚至产生焦虑,同时免疫功能有所降低。为探究免疫系统与长期压力导致焦虑之间的关系,我国科研人员以小鼠为实验动物展开一系列实验研究,以揭示长期压力导致焦虑的机制,并为开发缓解焦虑药物提供理论依据。
实验一:科研人员以野生型小鼠(WT)和T细胞发育阻滞的突变体小鼠(RagI-1-)为实验对象,进行“压力—焦虑”电击模拟实验[小鼠放置室内2分钟后,进行足部电击刺激(ES),连续8天,每天5次,每次3秒,共120秒,以模拟长期压力],然后将小鼠置于“旷场”装置中,用跟踪仪器跟踪记录小鼠在旷场中的活动轨迹,电击模拟实验及结果如下图所示。
(注:黑色线条表示小鼠活动轨迹,虚线框代表中心区域)
(1)对对照组小鼠进行的处理是:_____(NT)。
(2)WT小鼠在经受ES处理后很快表现出焦虑。其具体行为表现为_____。
a、活动能力增强,愿意运动
b、活动能力减弱,运动意愿减弱
c、身处“旷场”时常常贴着墙边打转
d、身处“旷场”时频繁穿越中心区域
(3)实验结果显示,RagI-1-小鼠经ES处理后_____(填“表现”或“不表现”)出焦虑。由此表明,长期压力导致焦虑与免疫系统的T细胞有关。
实验二:为进一步探究长期压力导致焦虑与哪种T细胞有关,从下列选项中选取所需实验材料和操作,完善两个实验组的方案。
实验材料和操作:
a、WT b、RagI-1- c、NT处理 d、ES处理 e、静脉注射抗CD4+T细胞抗体 f、静脉注射抗CD8+T细胞抗体
(注:①CD4+T细胞属于辅助性T细胞,CD8+T细胞属于细胞毒性T细胞。②抗T细胞抗体能特异性破坏相应T细胞。)
实验方案(填写相应字母):
(4)实验组1:_____→_____→_____→跟踪记录活动轨迹及数据处理(同实验一)。
(5)实验组2:_____→_____→_____→跟踪记录活动轨迹及数据处理(同实验一)。
科研人员研究结果表明:在长期压力导致焦虑的过程中起关键作用的是CD4+T细胞。
实验三:科研人员采集ES处理的WT体内的CD4+T细胞,用显微镜观察细胞的形态结构,发现细胞膜受损,绝大多数线粒体高度破碎。
科研人员进一步分别检测ES处理的WT、代谢紊乱非焦虑模型小鼠(TKO)的CD4+T细胞内线粒体代谢产物变化,以及不同处理的WT血清中的相关代谢产物含量,结果如下图所示。
(6)已有研究表明,杏仁核在产生恐惧和持续焦虑中起着关键作用。结合实验一、二、三分析,长期压力引起焦虑的机制可能是:
_____
(7)基于以上研究,拟开发用于缓解焦虑的药物,请提出一个可行性思路:_____。
18. 胰岛素抵抗(IR)是指靶细胞对胰岛素敏感性降低或丧失的现象。科研人员为探究高脂饮食诱导IR的发病机制进行了相关实验。回答下列问题:
(1)胰岛素作为调节血糖的一种重要激素,是由_____细胞分泌,该细胞表面存在与胰岛素分泌直接相关的受体有_____(至少答出两个)。
(2)研究人员将雄性大鼠随机均分为两组,一组灌胃脂肪乳作为模型组,一组灌胃等量蒸馏水作为空白组,并于不同时间段分别测量其空腹血糖和空腹胰岛素含量,结果如图所示。根据实验结果分析第_____周大鼠出现IR,判断依据是_____。
(3)研究表明,胰岛素信号转导的主要途径依赖于AKT(一种蛋白激酶)中T308和S473两个位点的磷酸化,使AKT被完全激活,进而启动细胞内相关基因的表达。该信号通路障碍会导致IR发生。科研人员对模型组大鼠脂肪组织中的分子进行了检测,结果如下图所示(条带深浅表示蛋白表达量水平或者磷酸化水平的高低)。据图推测高脂饮食诱发IR的分子机制是_____。
(4)若根据上述研究成果,已研发出一种治疗IR的药物,则该药物的作用机理可能是_____。
19. 黄瓜是世界上重要的蔬菜作物之一,果皮与果肉颜色是商品品质的重要特征。科学家进行了以下研究:
(1)为研究黄瓜果皮颜色的遗传规律,进行以下杂交实验如图1,图2为黄瓜果皮叶绿素的代谢途径,中白色个体的基因型是_____,中自交能稳定遗传的个体占比为_____________。
(2)为研究黄瓜果肉颜色的遗传规律,以果肉绿色的野生型和果肉白绿色突变体丙为亲本进行正反交,表现型均为野生型,个体全部自交,的表现型及比例是_________________,说明果肉颜色(白绿色和绿色)由一对等位基因(WG/wg)控制。
(3)①科研人员选择突变体丙进行了图3所示杂交实验。
②SSR是DNA中的简单重复序列,非同源染色体上的SSR重复单位不同(如CA重复或GT重复),不同品种的同源染色体上的SSR重复次数不同,因此常用于染色体特异性标记。研究者取中白绿色和绿色个体各20株,提取DNA,表型一致的DNA作混合样本,用不同的SSR引物扩增不同样本的SSR遗传标记,电泳结果如图4.为了一次性扩增出条带加入一个PCR管的多对SSR引物扩增应满足_________。
A.每对引物扩增的产物长度不同
B.每对引物扩增的产物长度相同
C.所有上下游引物不能碱基互补配对
D.所有引物的长度必须相同
③根据电泳结果推测wg基因位于___号染色体上(不考虑交叉互换),其理由是_______________________________________。
(4)测定突变体3号染色体上基因的碱基序列,结果如图5所示。从分子水平推测白绿色产生的原因____________________。
20. 科研人员尝试利用鸡新城疫病毒特定基因(简称HB1)和传染性支气管炎病毒特定基因(简称H120)构建融合基因,采用基因工程技术培育工程菌,制备二联体疫苗。4种常见限制酶识别序列及所用质粒Z结构如图1所示,基本操作流程如图2所示。回答下列问题:
(1)融合基因作为一个基因表达单位表达融合蛋白,下列有关HB1-H120融合基因的叙述正确的有____(多选)。
A. 需删除HB1基因的终止子序列
B. 无需删除H120基因的启动子序列
C. 使用DNA聚合酶连接两个基因片段
D. 融合基因转录的模板链为a链
(2)为保证该融合基因能与质粒Z正确连接,需要利用PCR技术对融合基因进行扩增,在设计PCR引物时,应在两种引物的____(填“3'”或“5'”)端分别添加限制酶____和____的识别序列。
(3)Tm值指50%的核酸双链解旋为单链时的温度,常用计算公式见下表。
核酸双链类型
Tm值简化计算公式(单位:℃)
DNA-DNA
G-C对数×4+A-T对数×2
DNA-RNA
G-C对数×4+A-T/U对数×1.5
RNA-RNA
G-C对数×4+A-U对数×2+4
若PCR时某引物与其模板链的结合区共20个碱基对,其中鸟嘌呤9个,则结合区的Tm值为____℃。PCR时复性温度一般设置为Tm值-5℃,如果复性温度过低,会导致非目标DNA片段的出现,其原因是____。
(4)为筛选出含有该融合基因的大肠杆菌,实验可以采用影印法:用无菌毡布压在培养基A的菌落上,带出菌种,平移并压在培养基B上,培养一段时间后的结果如图2所示,数字表示不同的菌落。据图2分析,培养基B中应添加的抗生素是____,图2中符合要求的菌落是____(填数字)。
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