内容正文:
南宁二中2025—2026学年度下学期高二开学考试
生物学
(时间75分钟,共100分)
一、单选题(共40分,1-12题每题2分,13-16题每题4分)
1. 关于神经元的描述错误的是( )
A. 神经元有很多突起,是为了增大表面积
B. 神经元的形成涉及基因选择性表达
C. 神经元细胞很长,利于减少突触延迟
D. 树突收集信息,轴突把信息传向其他神经元
2. 如图是下丘脑参与人体生命活动调节的部分途径示意图,A、B、C表示器官,a、b、c表示相关激素。据图分析下列说法正确的是( )
A. 若图中的B为卵巢,则卵巢等雌性生殖器官不是激素b的靶器官
B. 图中C为机体调节内分泌活动的枢纽下丘脑,B为下丘脑直接支配的腺体
C. 若图中的B为甲状腺,则缺碘会导致激素a、b、c的含量降低
D. C不仅具有分泌功能,还具有感受刺激和传导兴奋的功能
3. 神经、体液、免疫调节相互调节,构成一个复杂网络,图中字母表示相关信号分子。下列错误的是( )
A. 信号分子A、B、C、D的作用方式,不都是直接与受体接触
B. 若图中D是甲状腺激素,可体现激素对神经系统的影响
C. 图示内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络
D. 图中A可以是神经递质,B可以是细胞因子,C可以是TRH
4. 某同学在探索生长素类调节剂α-萘乙酸(NAA)促进银杏插条生根的最适浓度实验中获得了如图所示的结果。下列相关叙述错误的是( )
A. 进一步探究最适浓度时不需要设置空白对照
B. 银杏插条上侧芽的数目及饱满程度会影响实验结果
C. 用不同浓度的NAA处理银杏插条,生根数可能相同
D. NAA的浓度小时,用沾蘸法处理枝条
5. 通常情况下,成年人的手指不小心碰到针刺会不自主地收缩,而打针时却可以不收缩。下列相关叙述正确的是( )
A. 若支配手指的传出神经受损,则针刺无感觉,不产生反射
B. 手指被针刺时,先感觉到疼痛,之后将手收缩回来
C. 被针扎过之后,下次再看到针会躲避,是非条件反射
D. 打针时手不收缩体现了神经系统存在分级调节
6. 马拉松运动员完成长跑需要机体各器官系统协调配合,下列叙述正确的是( )
A. 运动过程中在大脑的调控下,机体减少产热并增加散热,以维持体温正常
B. 血液中浓度升高会刺激呼吸中枢,使呼吸加快加深,该过程只有体液调节
C. 运动停止后心跳不会立即恢复到正常水平,是因为体液调节作用时间长
D. 运动员比赛途中,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素定向运输至肝脏,维持血糖水平
7. 1921年,班廷和助手贝斯特做了如下实验:先将狗的胰管结扎,使胰腺萎缩,从结扎的狗身上取出萎缩得只剩胰岛的胰腺做成提取液,注入因切除胰腺而患糖尿病的狗体内,患病狗的血糖迅速下降,下列叙述正确的是( )
A. 切除胰腺使狗患糖尿病运用了“减法原理”
B. 实验组是摘除胰腺的狗,对照组是胰管结扎的狗
C. 实验中的提取液主要是胰腺分泌的胰液和胰岛素
D. 该实验证明胰岛素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解
8. 由于城市的发展、农业开荒等因素的影响,野生生物的生境逐渐斑块化。生态廊道可以为各生境的生物之间相互迁徙提供方便,减少孤岛效应(如图所示)。某城市决定利用废弃矿区、垃圾填埋场等建设几条生态廊道,将该市的城市公园、郊野公园和河流连接起来。下列叙述错误的是( )
A. 该城市农业开荒的过程属于群落的次生演替
B. 生态廊道建设有助于提升整个地区生态系统的抵抗力稳定性
C. 斑块面积小有利于实现个体间的基因交流,提高了遗传多样性
D. 生态廊道建设会降低各斑块中同种生物不同种群的基因库差异
9. 某科研小组用标记重捕法调查一公顷范围内欧洲兔的种群密度,他们第一次捕获90只全部标记后放回,一段时间后进行第二次捕捉,在第二次捕获个体中未标记的有30只,标记的有45只。标记物不影响欧洲兔的生存和活动并可用于探测欧洲兔的状态,若探测到第一次标记的欧洲兔在重捕前有9只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有欧洲兔出生而种群总数最稳定,则该区域欧洲兔的实际种群密度大约是( )
A. 125只/hm2 B. 150只/hm2
C. 140只/hm2 D. 135只/hm2
10. “水稻-木耳”轮作是将种植业与微生物技术相结合的高阶生态农业模式。下列说法正确的是( )
A. 该生态农业模式可以实现物质的循环利用,不需要额外的物质输入
B. 考虑每亩稻田可容纳的木耳量,最主要遵循生态工程的协调原理
C. 木耳栽培后的菌渣还田,能为水稻提供物质和能量
D. 该模式使能量更多流向对人类有益的部分,提高了能量传递效率
11. 某些动物种群中存在自毒现象。比如蝌蚪密度高时会产生一种毒素,该毒素能限制蝌蚪的生长或增加蝌蚪的死亡率。下列有关说法错误的是( )
A. 蝌蚪产生的毒素是一种化学信息
B. 蝌蚪产生的毒素受抑制时,不影响种群的繁衍
C. 这些动物的自毒属于负反馈调节,利于维持生态系统的稳定
D. 人工合成蝌蚪毒素以控制携带蛙类传播病原体的蝌蚪生长,属于生物防治
12. 树线是森林分布的最高海拔界限,如图1所示。树线之上的植被主要为灌木丛或草甸,树线之下为森林。图2表示甲、乙两种群先后迁入树线以下后的种群数量变化曲线。下列叙述正确的是( )
A. 树线之上的植被主要为灌木丛或草甸,树线之下为森林,这种空间结构属于群落的垂直结构
B. 树线上升过程中,输入该生态系统的总能量增加,该能量来自生产者同化的能量
C. 图2中,在t3时刻乙种群迁入,导致甲种群数量减少,原因是乙与甲是种间竞争关系
D. 研究调查树线以下土壤小动物丰富度时,对个体较大、种群数量有限的生物常用的统计方法是目测估计法
13. 某农场中甲、乙、丙三种生物(不都是消费者)归属于三个相邻的营养级,三者的数量变化如图1所示;该农场中的能量流动简图如图2所示,字母表示能量,其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量,d1和d2为从饲料中摄入的能量。下列相关叙述正确的是( )
A. 第一营养级固定的总能量是该农场的总能量
B. 图1中丙、乙分别属于第二、第三营养级
C. 图2中第三营养级的粪便中的能量属于(b2+d2)的部分能量
D. 该农场中第一和第二营养级之间的能量传递效率为(a2+d1)/(a1+a2+a3)×100%
14. 以下图1和图2分别为甲、乙两个种群的数量变化曲线图,λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。下列叙述错误的是( )
A. 由图1可知,甲种群增长速率最大的点为b点,种群增长速率为0的点为d点
B. 由图1可知,甲种群在第8年以后种群数量保持不变
C. 由图2可知,前4年乙种群数量不变,第9、10年该种群数量最小
D. 由图2可知,乙种群在第16~20年间的年龄结构最可能表现为增长型
15. 光质会影响植物的生长发育。有研究发现蓝光会诱导棉花幼苗下胚轴(子叶与根之间)产生向光性。以棉花幼苗为材料进行两组实验:实验一置于黑暗条件下,在下胚轴的一侧分别添加等量的清水、赤霉素(GA)、生长素(IAA);实验二置于单侧蓝光下,在下胚轴向光一侧分别添加等量的清水、GA、IAA,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 生长素的化学本质是蛋白质,由色氨酸转化
B. 实验一可说明棉花幼苗下胚轴弯曲生长是赤霉素分布不均匀导致的
C. 该实验结果说明蓝光抑制了生长素由向光侧向背光侧的移动
D. 实验二结果说明赤霉素会加剧蓝光引起的下胚轴弯曲程度
16. 吗啡通过激活感觉神经突触前膜上的相关受体,引起一系列反应,使致痛物质释放减少,最终减弱或阻滞痛觉信号的传递,产生镇痛作用,但其具有成瘾性。在研究新型镇痛药的过程中,科学家发现河豚毒素可以特异性且快速阻断Na+通道,阻止动作电位的产生和传导来镇痛。河豚毒素和吗啡作用的神经通路模型如下图所示。下列分析错误的是( )
A. 使用河豚毒素后,图中突触前膜处不会发生电信号到化学信号的转变
B. 图中的致痛物质可能是一种神经递质,通过胞吐的形式从突触前膜处释放
C. 河豚毒素的作用位点可能是突触前膜的Na+通道,也可能是突触后膜的Na+通道
D. 物质X代表吗啡,长期使用吗啡后突然停止,会使得致痛物质迅速回收
二、非选择题(共60分)
17. 下图是猕猴桃果实发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸的含量变化示意图,据图回答下列问题:
(1)已知激素A是生长素,其作用特点是________。结合这一特点,分析水平放置的植物根向地性产生的原因__________。
(2)图中_____(填字母)激素在解除种子休眠的过程中与赤霉素的作用相抗衡。在猕猴桃的生长发育过程中,植株体内的________可以感知红光、远红光信号,调节植物的生命活动。
(3)生产中用植物生长调节剂乙烯利催熟猕猴桃,原因是__________。
(4)猕猴桃植株生长发育的调控由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成,请在图中完善三者之间的关系:________
18. 胰岛细胞的内分泌活动是否正常,对维持血糖平衡至关重要。下图表示胰岛素分泌的调节过程、胰岛素作用机理及引起胰岛素分泌异常的部分原因,其中物质1、物质2分别与相应受体结合后,能阻止葡萄糖或胰岛素与相应受体结合。回答下列问题:
(1)据图分析可知,正常人血糖平衡的调节方式为________;在健康人体内,能给胰岛B细胞传递调节血糖相关信息的物质有________。在血糖浓度_____时,胰岛A细胞会对胰岛B细胞进行调节。
(2)胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,可增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量。据图分析推测可能的原因是_________。
(3)某人表现出高血糖症状但胰岛素却比正常人高,分析病因应该是其体内含有图中的物质_____(选填“1”或“2”),其胰岛素比正常人高的原因是__________。
19. mRNA疫苗是将编码病原体抗原蛋白(如新冠病毒的刺突蛋白S蛋白)的mRNA,用脂质纳米颗粒包裹后注入人体,并能在宿主细胞指导合成相应的抗原蛋白,从而激发机体的特异性免疫应答,主要过程如下图:
(1)与传统灭活疫苗相比,mRNA疫苗还能激活______免疫。包裹mRNA的脂质纳米颗粒主要作用是__________(答出一点即可)。
(2)T细胞和B细胞是靠______来辨认S蛋白,从而被激活的。激活的辅助性T细胞在体液免疫中的作用是__________。
(3)请用中心法则表示以上mRNA疫苗在体内发挥作用的过程_______。若要提高体内抗S蛋白抗体浓度,可以_________(答出一点即可)。
(4)已知细胞内的MHC分子负责将抗原信息呈递到细胞表面。研究发现,被人乳头瘤病毒HPV侵染的细胞,其表面MHC分子的表达水平下降。请从免疫学角度分析,HPV引起宫颈癌的原因可能是________。
20. 与常规农业相比,有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用,加大有机肥的应用,对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示,三种农业模式土壤生物情况如表所示。
取样深度(cm)
农业模式
生物组分(类)
食物网复杂程度(相对值)
0-10
常规农业
15
1.061.23
有机农业
19
1.10
无公害农业
17
10-20
常规农业
13
1.001.11
有机农业
18
1.07
无公害农业
16
(1)土壤中的线虫类群丰富,是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级,与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括____________。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统,其判断依据是______________。
(2)取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的_________结构。由表中数据可知,土壤生态系统稳定性最高的农业模式为_________,依据是______________。
(3)农田是在人为干预和维护下建立起来的生态系统,人类对其进行适时、适当地干预是系统正常运行的保证。例如在水稻田里采用灯光诱杀害虫、除草剂清除杂草、放养甲鱼等三项干预措施,其共同点都是干预了系统的____________和能量流动;在稻田里施无机肥,是干预了系统的_________________过程。
(4)植食性线虫主要危害植物根系,研究表明,长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少,依据图中信息分析,主要原因是______________________。
21. 黄龙病是全球柑橘产业最具毁灭性的病害,其病原体为专性寄生在柑橘植株韧皮部的一种病菌。研究发现,天蚕细胞中产生的抗菌肽尤其是抗菌肽B对黄龙病病菌表现出强烈的杀灭作用,抗菌活性高、抗菌速度快。研究人员利用天蚕抗菌肽B基因,人工合成了抗菌肽基因SCB,下图1为SCB基因的片段,图2为pBIN质粒。
(1)据图1分析,SCB基因转录的模板链是_____链,在SCB基因右侧添加韧皮部特异性启动子的目的为_____________。利用PCR技术扩增基因SCB时,应选用的一对引物为_____________,为确保基因SCB与pBIN质粒正确连接,需要在图1中左侧和右侧引物的5’端分别添加限制酶_____________的识别序列。
(2)研究人员通过Ca2⁺处理使农杆菌成为_______的生理状态,以利于重组质粒导入农杆菌。据图2分析,转化后的农杆菌采用含________的培养基进行筛选,转化成功的农杆菌侵染柑橘外植体,在含________的培养基中筛选成功转入T-DNA的植物组织。
(3)从个体生物学水平上,鉴定转基因植株是否具有抗黄龙病特性可采用的方法是_________。
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南宁二中2025—2026学年度下学期高二开学考试
生物学
(时间75分钟,共100分)
一、单选题(共40分,1-12题每题2分,13-16题每题4分)
1. 关于神经元的描述错误的是( )
A. 神经元有很多突起,是为了增大表面积
B. 神经元的形成涉及基因选择性表达
C. 神经元细胞很长,利于减少突触延迟
D. 树突收集信息,轴突把信息传向其他神经元
【答案】C
【解析】
【详解】A、神经元有很多突起(树突和轴突)目的是增大表面积,从而更有效地接收和传递信号,A正确;
B、神经元由干细胞分化而来,分化本质是基因选择性表达的结果,B正确;
C、神经元的轴突很长,这会增加电信号在细胞内传导的距离,从而增加突触延迟,而不是减少,C错误;
D、树突负责接收其他神经元传来的信息,轴突将信息传递给其他细胞,D正确。
故选C。
2. 如图是下丘脑参与人体生命活动调节的部分途径示意图,A、B、C表示器官,a、b、c表示相关激素。据图分析下列说法正确的是( )
A. 若图中的B为卵巢,则卵巢等雌性生殖器官不是激素b的靶器官
B. 图中C为机体调节内分泌活动的枢纽下丘脑,B为下丘脑直接支配的腺体
C. 若图中的B为甲状腺,则缺碘会导致激素a、b、c的含量降低
D. C不仅具有分泌功能,还具有感受刺激和传导兴奋的功能
【答案】D
【解析】
【详解】A、若图中的B为卵巢,则A是垂体,C是下丘脑,a是促性腺激素,c是促性腺激素释放激素,b是雌性激素,卵巢等雌性生殖器官也是激素b的靶器官,A错误;
B、图中C为机体调节内分泌活动的枢纽下丘脑,B为下丘脑通过垂体而支配的腺体,不是直接支配,B错误;
C、甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物,若图中的B为甲状腺,则缺碘会导致b(甲状腺激素)的含量降低,通过负反馈调节,激素a(促甲状腺激素)、c(促甲状腺激素释放激素)的含量增加,C错误;
D、C是下丘脑,具有感受刺激和传导兴奋的功能,也具有分泌功能,比如能合成并分泌促甲状腺激素释放激素等,D正确。
故选D。
3. 神经、体液、免疫调节相互调节,构成一个复杂网络,图中字母表示相关信号分子。下列错误的是( )
A. 信号分子A、B、C、D的作用方式,不都是直接与受体接触
B. 若图中D是甲状腺激素,可体现激素对神经系统的影响
C. 图示内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络
D. 图中A可以是神经递质,B可以是细胞因子,C可以是TRH
【答案】A
【解析】
【详解】A、信号分子A、B、C、D中,神经递质(A和C)直接与突触后膜受体接触,而激素(D)通过体液运输后与靶细胞受体接触,细胞因子(B)也通过体液运输作用于靶细胞,因此它们的作用方式都是直接与受体接触,A错误;
B、若图中D表示甲状腺激素,甲状腺激素影响神经系统的发育和功能,可体现激素对神经系统的影响,B正确;
C、内环境稳态是机体正常代谢的重要保障,图中表明内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络,C正确;
D、A是神经递质,B是细胞因子,C代表的是神经系统作用于内分泌系统的信号分子,TRH(促甲状腺激素释放激素) 是由下丘脑(神经内分泌细胞)分泌的,作用于垂体(内分泌系统),D正确。
4. 某同学在探索生长素类调节剂α-萘乙酸(NAA)促进银杏插条生根的最适浓度实验中获得了如图所示的结果。下列相关叙述错误的是( )
A. 进一步探究最适浓度时不需要设置空白对照
B. 银杏插条上侧芽的数目及饱满程度会影响实验结果
C. 用不同浓度的NAA处理银杏插条,生根数可能相同
D. NAA的浓度小时,用沾蘸法处理枝条
【答案】D
【解析】
【详解】A、进一步探究最适浓度时,实验的目的是在初步实验的基础上缩小浓度范围,此时不需要设置空白对照,只需在已有的浓度梯度内进行对比即可,A正确;
B、银杏插条上的侧芽会产生生长素,生长素会影响插条生根,因此侧芽的数目及饱满程度会影响实验结果,B正确;
C、生长素类调节剂的作用具有两重性,在最适浓度两侧,会存在两个不同浓度的 NAA,对插条生根的促进效果相同,因此生根数可能相同,C正确;
D、NAA 浓度小时,应该用浸泡法处理枝条;浓度大时,才用沾蘸法,D错误。
故选D。
5. 通常情况下,成年人的手指不小心碰到针刺会不自主地收缩,而打针时却可以不收缩。下列相关叙述正确的是( )
A. 若支配手指的传出神经受损,则针刺无感觉,不产生反射
B. 手指被针刺时,先感觉到疼痛,之后将手收缩回来
C. 被针扎过之后,下次再看到针会躲避,是非条件反射
D. 打针时手不收缩体现了神经系统存在分级调节
【答案】D
【解析】
【详解】A、若支配手指的传出神经受损,反射弧不完整,缩手反射无法完成,但痛觉信号仍可通过传入神经传至大脑皮层产生感觉,A错误;
B、手指被针刺时,缩手反射的神经中枢在脊髓,信号通过反射弧直接完成收缩;痛觉需经传入神经传至大脑皮层才能产生,因此先收缩后感觉疼痛,B错误;
C、被针扎后看到针躲避,是后天习得的反射,由大脑皮层参与,属于条件反射(如望梅止渴),而不是非条件反射,C错误;
D、打针时手不收缩,是大脑皮层通过下行神经纤维抑制脊髓低级中枢,使缩手反射不发生,体现了神经系统对低级反射的分级调节,D正确。
故选D。
6. 马拉松运动员完成长跑需要机体各器官系统协调配合,下列叙述正确的是( )
A. 运动过程中在大脑的调控下,机体减少产热并增加散热,以维持体温正常
B. 血液中浓度升高会刺激呼吸中枢,使呼吸加快加深,该过程只有体液调节
C. 运动停止后心跳不会立即恢复到正常水平,是因为体液调节作用时间长
D. 运动员比赛途中,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素定向运输至肝脏,维持血糖水平
【答案】C
【解析】
【详解】A、运动时骨骼肌产热增加,体温调节中枢(下丘脑)通过神经调节促进汗腺分泌、血管舒张等增加散热,但产热不会减少,而是维持动态平衡,A错误;
B、血液中CO₂浓度升高刺激呼吸中枢(位于脑干),通过神经调节使呼吸加快加深,该过程涉及CO₂作为化学物质的体液调节信号,但调节过程由神经中枢完成,属于神经-体液调节,B错误;
C、运动停止后,心跳恢复缓慢是因为体液调节(如肾上腺素等激素)作用时间较长,需一定时间代谢清除,而神经调节作用迅速但持续时间短,C正确;
D、胰高血糖素由胰岛A细胞分泌后,经血液循环(非定向运输)运输至全身,肝脏作为靶器官通过受体识别发挥作用,激素运输具有全身性、非定向性,D错误。
故选C。
7. 1921年,班廷和助手贝斯特做了如下实验:先将狗的胰管结扎,使胰腺萎缩,从结扎的狗身上取出萎缩得只剩胰岛的胰腺做成提取液,注入因切除胰腺而患糖尿病的狗体内,患病狗的血糖迅速下降,下列叙述正确的是( )
A. 切除胰腺使狗患糖尿病运用了“减法原理”
B. 实验组是摘除胰腺的狗,对照组是胰管结扎的狗
C. 实验中的提取液主要是胰腺分泌的胰液和胰岛素
D. 该实验证明胰岛素被胰腺分泌的胰蛋白酶分解
【答案】A
【解析】
【详解】A、“减法原理”指通过去除某因素观察效应。切除胰腺导致胰岛素缺乏引发糖尿病,符合该原理,A正确;
B、实验目的是验证提取液(含胰岛素)的降糖效果,故实验组为“患糖尿病的狗”(接受提取液注射),对照组应为“未接受提取液的糖尿病狗”。胰管结扎狗用于制备提取液,非对照组,B错误;
C、胰管结扎后,胰腺外分泌部(腺泡细胞)萎缩,不再分泌胰液,提取液主要来自胰岛的内分泌物(胰岛素),C错误;
D、实验直接证明提取液可降低血糖(即胰岛素作用),未涉及胰蛋白酶分解问题,D错误。
故选A。
8. 由于城市的发展、农业开荒等因素的影响,野生生物的生境逐渐斑块化。生态廊道可以为各生境的生物之间相互迁徙提供方便,减少孤岛效应(如图所示)。某城市决定利用废弃矿区、垃圾填埋场等建设几条生态廊道,将该市的城市公园、郊野公园和河流连接起来。下列叙述错误的是( )
A. 该城市农业开荒的过程属于群落的次生演替
B. 生态廊道建设有助于提升整个地区生态系统的抵抗力稳定性
C. 斑块面积小有利于实现个体间的基因交流,提高了遗传多样性
D. 生态廊道建设会降低各斑块中同种生物不同种群的基因库差异
【答案】C
【解析】
【详解】A、农业开荒的荒地已有土壤条件,属于次生演替,A正确;
B、生态廊道把小生态系统整合成了更大的生态系统,提高物种丰富度,抵抗力稳定性提高,B 正确;
C、斑块面积小限制种群规模,增加近亲繁殖风险,减少基因交流,减少遗传多样性,C错误;
D、生态廊道建设有利于不同种群之间的基因交流,会减少它们的基因库差异,D 正确。
故选C。
9. 某科研小组用标记重捕法调查一公顷范围内欧洲兔的种群密度,他们第一次捕获90只全部标记后放回,一段时间后进行第二次捕捉,在第二次捕获个体中未标记的有30只,标记的有45只。标记物不影响欧洲兔的生存和活动并可用于探测欧洲兔的状态,若探测到第一次标记的欧洲兔在重捕前有9只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有欧洲兔出生而种群总数最稳定,则该区域欧洲兔的实际种群密度大约是( )
A. 125只/hm2 B. 150只/hm2
C. 140只/hm2 D. 135只/hm2
【答案】D
【解析】
【详解】由于第一次标记的欧洲兔在重捕前有9只由于竞争、天敌等自然因素死亡,所以标记个体数为90-9=81只,重捕总数75只(45标记+30未标记),根据公式:种群总数N=81×75÷45=135只,因调查面积为1公顷,故密度为135只/hm²,D正确,ABC错误。
故选D。
10. “水稻-木耳”轮作是将种植业与微生物技术相结合的高阶生态农业模式。下列说法正确的是( )
A. 该生态农业模式可以实现物质的循环利用,不需要额外的物质输入
B. 考虑每亩稻田可容纳的木耳量,最主要遵循生态工程的协调原理
C. 木耳栽培后的菌渣还田,能为水稻提供物质和能量
D. 该模式使能量更多流向对人类有益的部分,提高了能量传递效率
【答案】B
【解析】
【详解】A、该模式虽促进物质循环,但农业生产中仍需补充水、无机盐等物质(如土壤养分流失需施肥),无法完全实现“零输入”,A错误;
B、协调原理强调生物与环境的协调平衡。“每亩稻田可容纳的木耳量”需考虑环境承载力(如空间、养分),避免资源竞争,符合协调原理,B正确;
C、菌渣还田可分解为无机盐(如氮、磷)供水稻吸收(提供物质),但能量不能被水稻直接利用(水稻能量来源为太阳能),C错误;
D、该模式通过调整能量流向(如减少杂草竞争),使更多能量流向水稻和木耳(对人类有益部分),但未改变营养级间能量传递效率(仍为10%-20%),仅提高能量利用率,D错误。
故选B。
11. 某些动物种群中存在自毒现象。比如蝌蚪密度高时会产生一种毒素,该毒素能限制蝌蚪的生长或增加蝌蚪的死亡率。下列有关说法错误的是( )
A. 蝌蚪产生的毒素是一种化学信息
B. 蝌蚪产生的毒素受抑制时,不影响种群的繁衍
C. 这些动物的自毒属于负反馈调节,利于维持生态系统的稳定
D. 人工合成蝌蚪毒素以控制携带蛙类传播病原体的蝌蚪生长,属于生物防治
【答案】B
【解析】
【详解】A、蝌蚪毒素是在种群内传递的信息物质,属于化学信息,A正确;
B、毒素是种群密度过高时的自我调节机制,若毒素受抑制,种群将失去密度制约效应,导致资源过度消耗、死亡率上升,最终影响种群繁衍,B错误;
C、自毒现象通过负反馈调节(如高密度→毒素增加→死亡率上升→密度下降)维持种群稳定,符合生态系统稳态调节原理,C正确;
D、人工合成蝌蚪毒素来控制携带病原体的蝌蚪生长,利用了生物间的化学信息传递来防治有害生物,属于生物防治,D正确。
故选B。
12. 树线是森林分布的最高海拔界限,如图1所示。树线之上的植被主要为灌木丛或草甸,树线之下为森林。图2表示甲、乙两种群先后迁入树线以下后的种群数量变化曲线。下列叙述正确的是( )
A. 树线之上的植被主要为灌木丛或草甸,树线之下为森林,这种空间结构属于群落的垂直结构
B. 树线上升过程中,输入该生态系统的总能量增加,该能量来自生产者同化的能量
C. 图2中,在t3时刻乙种群迁入,导致甲种群数量减少,原因是乙与甲是种间竞争关系
D. 研究调查树线以下土壤小动物丰富度时,对个体较大、种群数量有限的生物常用的统计方法是目测估计法
【答案】B
【解析】
【详解】A、树线的上下分布的植物类型不同,不是一个群落,是垂直地带性分布,A错误;
B、树线上升使得森林面积扩大,生产者固定的太阳能总量增加,输入生态系统的总能量增加,B正确;
C、从图2看出,乙种群上升后,甲种群数量减少,随之乙种群减少,所以甲乙关系是捕食关系,C错误;
D、研究土壤小动物丰富度时,个体较大、种群数量有限的常用记名计算法,D错误。
故选B。
13. 某农场中甲、乙、丙三种生物(不都是消费者)归属于三个相邻的营养级,三者的数量变化如图1所示;该农场中的能量流动简图如图2所示,字母表示能量,其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量,d1和d2为从饲料中摄入的能量。下列相关叙述正确的是( )
A. 第一营养级固定的总能量是该农场的总能量
B. 图1中丙、乙分别属于第二、第三营养级
C. 图2中第三营养级的粪便中的能量属于(b2+d2)的部分能量
D. 该农场中第一和第二营养级之间的能量传递效率为(a2+d1)/(a1+a2+a3)×100%
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态。粪便中能量不属于本营养级生物的同化量,它来自食物,属于饲料中被该营养级摄入但未被同化的部分。
【详解】A、该农场的总能量包括第一营养级固定的总能量和人工投入饲料中的总能量,A错误;
B、据图1可知,甲为生产者,根据乙、丙之间先升先降的为被捕食者,所以食物链为甲→乙→丙,乙为第二营养级,丙为第三营养级,乙和丙的种间关系为捕食,B错误;
C、某营养级粪便中的能量不属于同化的能量,属于上一营养级同化的能量中流向分解者的一部分,由于d1和d2为摄入的饲料量,因此图2中第二营养级粪便中的能量属于a3+d1,同理,第三营养级粪便中的能量属于b2+d2,C正确;
D、第二营养级同化的能量为a2,第一营养级同化的能量为a1+a2+a3,第一和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)×100%,D错误。
故选C。
14. 以下图1和图2分别为甲、乙两个种群的数量变化曲线图,λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。下列叙述错误的是( )
A. 由图1可知,甲种群增长速率最大的点为b点,种群增长速率为0的点为d点
B. 由图1可知,甲种群在第8年以后种群数量保持不变
C. 由图2可知,前4年乙种群数量不变,第9、10年该种群数量最小
D. 由图2可知,乙种群在第16~20年间的年龄结构最可能表现为增长型
【答案】B
【解析】
【详解】A、图1该曲线是某种群增长的“S”形曲线,b点对应的值是K/2,此时种群的增长速率最大;d点时,种群数量达到相对稳定状态,此时种群增长速率为0,A正确;
B、第8年对应d点时,种群数量达到相对稳定状态,但不代表之后都保持这个数量不变,B错误;
C、在第9年或第10年该种群密度最小,第9~10年种群密度不变,C正确;
D、在16~20年时,λ>1,该种群的年龄结构最可能表现为增长型,D正确。
故选B。
15. 光质会影响植物的生长发育。有研究发现蓝光会诱导棉花幼苗下胚轴(子叶与根之间)产生向光性。以棉花幼苗为材料进行两组实验:实验一置于黑暗条件下,在下胚轴的一侧分别添加等量的清水、赤霉素(GA)、生长素(IAA);实验二置于单侧蓝光下,在下胚轴向光一侧分别添加等量的清水、GA、IAA,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 生长素的化学本质是蛋白质,由色氨酸转化
B. 实验一可说明棉花幼苗下胚轴弯曲生长是赤霉素分布不均匀导致的
C. 该实验结果说明蓝光抑制了生长素由向光侧向背光侧的移动
D. 实验二结果说明赤霉素会加剧蓝光引起的下胚轴弯曲程度
【答案】D
【解析】
【详解】A、生长素是由色氨酸转化而来的,其本质是吲哚乙酸,不是蛋白质,A错误;
B、由实验一可知,棉花幼苗下胚轴弯曲生长是生长素分布不均匀导致的,而不是赤霉素分布不均匀导致的,B错误;
C、由实验二可知,单侧蓝光下,生长素处理组幼苗下胚轴直立生长,说明蓝光促进了生长素由向光侧向背光侧的移动,C错误;
D、由实验二④⑤对照可知,赤霉素能加剧蓝光引起的下胚轴弯曲程度,D正确。
故选D。
16. 吗啡通过激活感觉神经突触前膜上的相关受体,引起一系列反应,使致痛物质释放减少,最终减弱或阻滞痛觉信号的传递,产生镇痛作用,但其具有成瘾性。在研究新型镇痛药的过程中,科学家发现河豚毒素可以特异性且快速阻断Na+通道,阻止动作电位的产生和传导来镇痛。河豚毒素和吗啡作用的神经通路模型如下图所示。下列分析错误的是( )
A. 使用河豚毒素后,图中突触前膜处不会发生电信号到化学信号的转变
B. 图中的致痛物质可能是一种神经递质,通过胞吐的形式从突触前膜处释放
C. 河豚毒素的作用位点可能是突触前膜的Na+通道,也可能是突触后膜的Na+通道
D. 物质X代表吗啡,长期使用吗啡后突然停止,会使得致痛物质迅速回收
【答案】D
【解析】
【详解】A、河豚毒素阻断Na+通道,使动作电位无法产生,突触前膜不能兴奋,因此不会发生电信号到化学信号的转变(神经递质的释放),A正确;
B、由图可知,致痛物质由突触前膜通过胞吐的形式释放,因此可能是一种神经递质,B正确;
C、河豚毒素通过阻断Na+通道来起镇痛作用,既可以是突触前膜,也可能是突触后膜的Na+通道,C正确;
D、由图可知,物质X作用于突触前膜上的相关受体从而使致痛物质释放减少,因此物质X代表吗啡,吗啡长期使用会使受体适应性改变(增多),而这种受体适应性改变可能导致突然停药后致痛物质释放量迅速增加,而不是使得致痛物质迅速回收,D错误。
故选D。
二、非选择题(共60分)
17. 下图是猕猴桃果实发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸的含量变化示意图,据图回答下列问题:
(1)已知激素A是生长素,其作用特点是________。结合这一特点,分析水平放置的植物根向地性产生的原因__________。
(2)图中_____(填字母)激素在解除种子休眠的过程中与赤霉素的作用相抗衡。在猕猴桃的生长发育过程中,植株体内的________可以感知红光、远红光信号,调节植物的生命活动。
(3)生产中用植物生长调节剂乙烯利催熟猕猴桃,原因是__________。
(4)猕猴桃植株生长发育的调控由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成,请在图中完善三者之间的关系:________
【答案】(1) ①. 浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长 ②. 根对生长素较敏感,重力作用使近地侧生长素浓度过高抑制生长,远地侧比近地侧生长快,出现向地弯曲生长
(2) ①. B ②. 光敏色素
(3)乙烯利可以分解释放出乙烯,乙烯对水果有催熟作用,还可以进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟
(4)
【解析】
【分析】生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:
(1)促进扦插的枝条生根;
(2)促进果实发育;
(3)防止落花落果。
【小问1详解】
生长素的作用特点是浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长。根对生长素较敏感,重力作用使近地侧生长素浓度过高抑制生长,远地侧比近地侧生长快,出现向地弯曲生长。
【小问2详解】
由图可知,在猕猴桃果实的发育过程中,激素B随着开花后天数的增加,含量不断增加,故为脱落酸,能够维持种子休眠,与赤霉素的作用相抗衡。植物体内的光敏色素可以吸收红光和远红光,通过光敏色素的结构变化影响细胞核内特定基因表达,从而表现出生物学效应。
【小问3详解】
乙烯利可以分解释放出乙烯,乙烯对水果有催熟作用,还可以进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟,植物生长调节剂乙烯利可以催熟猕猴桃。
【小问4详解】
植物激素的产生和分布受到环境和基因的共同调控,激素和环境作为信号能够影响细胞的基因表达,光照、温度、重力等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节,综上所述植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,如图所示:。
18. 胰岛细胞的内分泌活动是否正常,对维持血糖平衡至关重要。下图表示胰岛素分泌的调节过程、胰岛素作用机理及引起胰岛素分泌异常的部分原因,其中物质1、物质2分别与相应受体结合后,能阻止葡萄糖或胰岛素与相应受体结合。回答下列问题:
(1)据图分析可知,正常人血糖平衡的调节方式为________;在健康人体内,能给胰岛B细胞传递调节血糖相关信息的物质有________。在血糖浓度_____时,胰岛A细胞会对胰岛B细胞进行调节。
(2)胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,可增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量。据图分析推测可能的原因是_________。
(3)某人表现出高血糖症状但胰岛素却比正常人高,分析病因应该是其体内含有图中的物质_____(选填“1”或“2”),其胰岛素比正常人高的原因是__________。
【答案】(1) ①. 神经调节、体液调节 ②. 葡萄糖、神经递质、胰高血糖素 ③. 高
(2)促进葡萄糖转运蛋白合成并转运到细胞膜
(3) ①. 2 ②. 物质2与胰岛素受体结合后,会阻止胰岛素与其受体结合,导致机体对胰岛素的敏感性下降而引起高血糖,高血糖会使机体分泌过多的胰岛素
【解析】
【分析】题图分析,当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,通过下丘脑血糖调节中枢,最终由传出神经末梢释放神经递质,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多,另外葡萄糖可直接与胰岛B细胞膜上相应的受体结合。胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,促进葡萄糖进入细胞;另一方面促进细胞内蛋白质、脂肪、糖原的合成;图中物质1与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,使胰岛B细胞无法接受相应的刺激,使胰岛素合成分泌减少,血糖浓度升高;物质2与靶细胞膜上的受体结合,使得胰岛素无法起作用,进而表现为血糖不能被组织细胞利用;从免疫学的角度分析,这两种异常引起的糖尿病都属于自身免疫病;物质1引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗。
【小问1详解】
从图中可以看到:血糖升高→葡萄糖感受器→下丘脑(神经调节);同时,血糖变化直接作用于胰岛 B 细胞,胰岛 B 细胞分泌胰岛素(体液调节);此外还有胰高血糖素的体液调节。因此,血糖平衡的调节方式是神经调节和体液调节。葡萄糖:血糖浓度升高时,葡萄糖直接刺激胰岛 B 细胞分泌胰岛素; 神经递质:下丘脑通过神经递质作用于胰岛 B 细胞; 胰高血糖素:胰高血糖素可促进胰岛 B 细胞分泌胰岛素。 所以这些物质是葡萄糖、神经递质、胰高血糖素。在血糖浓度高时,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素会对胰岛B细胞进行调节,促进其分泌胰岛素。
【小问2详解】
据图分析,胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,可通过促进葡萄糖转运蛋白合成并转运到细胞膜,来增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快葡萄糖的摄入。
【小问3详解】
物质 1 作用于 “葡萄糖” 的受体(阻止葡萄糖与受体结合),物质 2 作用于 “胰岛素” 的受体(阻止胰岛素与受体结合)。若表现高血糖但胰岛素比正常人高,说明胰岛素分泌正常,但无法与受体结合(导致胰岛素不能发挥作用,血糖升高;血糖升高又刺激胰岛 B 细胞分泌更多胰岛素)。因此病因是体内含有物质 2。物质 2 与胰岛素受体结合后,阻止了胰岛素与受体结合,导致机体对胰岛素的 “敏感性下降”(胰岛素无法正常发挥降血糖作用),血糖持续升高;而高血糖会持续刺激胰岛 B 细胞,使机体分泌过多的胰岛素,因此胰岛素水平比正常人高。
19. mRNA疫苗是将编码病原体抗原蛋白(如新冠病毒的刺突蛋白S蛋白)的mRNA,用脂质纳米颗粒包裹后注入人体,并能在宿主细胞指导合成相应的抗原蛋白,从而激发机体的特异性免疫应答,主要过程如下图:
(1)与传统灭活疫苗相比,mRNA疫苗还能激活______免疫。包裹mRNA的脂质纳米颗粒主要作用是__________(答出一点即可)。
(2)T细胞和B细胞是靠______来辨认S蛋白,从而被激活的。激活的辅助性T细胞在体液免疫中的作用是__________。
(3)请用中心法则表示以上mRNA疫苗在体内发挥作用的过程_______。若要提高体内抗S蛋白抗体浓度,可以_________(答出一点即可)。
(4)已知细胞内的MHC分子负责将抗原信息呈递到细胞表面。研究发现,被人乳头瘤病毒HPV侵染的细胞,其表面MHC分子的表达水平下降。请从免疫学角度分析,HPV引起宫颈癌的原因可能是________。
【答案】(1) ①. 细胞 ②. 保护mRNA不被降解/促进mRNA进入细胞
(2) ①. 细胞表面的受体 ②. 辅助性T细胞表面分子发生变化并与B细胞结合,作为激活B细胞的第二信号,并分泌细胞因子
(3) ①. mRNA→S蛋白(抗原) ②. 多次接种新冠病毒mRNA疫苗/优化mRNA疫苗的递送系统使其在细胞内高效表达等
(4)被侵染的细胞无法有效向免疫细胞呈递抗原信息,从而逃避免疫系统的监视和清除
【解析】
【分析】免疫系统的基本功能:免疫防御是免疫系统最基本的功能,是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。免疫自稳是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。免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生。
【小问1详解】
传统灭活疫苗一般在内环境中发挥抗原作用,只能诱导体液免疫。由图可知:mRNA疫苗在人体细胞内表达出相应的抗原蛋白(S蛋白)。部分抗原蛋白被分泌到细胞外,最终激活辅助性T细胞和B细胞,说明可诱导体液免疫应答。部分抗原蛋白在细胞内被降解为肽段,呈递至细胞表面,激活细胞毒性T细胞,说明能激活细胞免疫。mRNA本身不能穿过细胞膜进入细胞内,包裹mRNA的脂质纳米颗粒的结构与细胞膜相似,易与细胞膜融合,可促进mRNA进入细胞,保护mRNA不被降解。
【小问2详解】
细胞表面的受体具有识别作用,T细胞和B细胞是靠细胞表面的受体来辨认S蛋白,从而被激活的。在体液免疫中,激活的辅助性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;激活的辅助性T细胞开始分裂、分化并分泌细胞因子。
【小问3详解】
注入人体内的mRNA疫苗,在宿主细胞内以mRNA为模板翻译出S蛋白(抗原),从而激发机体的特异性免疫应答,因此mRNA疫苗在体内发挥作用的过程可表示为mRNA→S蛋白(抗原)。当相同抗原再次入侵时,初次免疫产生的记忆B细胞会迅速增殖分化,产生大量的浆细胞,大量的浆细胞产生更多的抗体。综上分析,若要提高体内抗S蛋白抗体浓度,可以多次接种新冠病毒mRNA疫苗或优化mRNA疫苗的递送系统使其在细胞内高效表达等。
【小问4详解】
已知细胞内的MHC分子负责将抗原信息呈递到细胞表面。被人乳头瘤病毒HPV侵染的细胞,其表面MHC分子的表达水平下降,导致被侵染的细胞无法有效向免疫细胞呈递抗原信息,从而逃避免疫系统的监视和清除,进而引起宫颈癌。
20. 与常规农业相比,有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用,加大有机肥的应用,对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示,三种农业模式土壤生物情况如表所示。
取样深度(cm)
农业模式
生物组分(类)
食物网复杂程度(相对值)
0-10
常规农业
15
1.061.23
有机农业
19
1.10
无公害农业
17
10-20
常规农业
13
1.001.11
有机农业
18
1.07
无公害农业
16
(1)土壤中的线虫类群丰富,是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级,与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括____________。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统,其判断依据是______________。
(2)取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的_________结构。由表中数据可知,土壤生态系统稳定性最高的农业模式为_________,依据是______________。
(3)农田是在人为干预和维护下建立起来的生态系统,人类对其进行适时、适当地干预是系统正常运行的保证。例如在水稻田里采用灯光诱杀害虫、除草剂清除杂草、放养甲鱼等三项干预措施,其共同点都是干预了系统的____________和能量流动;在稻田里施无机肥,是干预了系统的_________________过程。
(4)植食性线虫主要危害植物根系,研究表明,长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少,依据图中信息分析,主要原因是______________________。
【答案】(1) ①. 流入下一个营养级 ②. 土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体
(2) ①. 垂直 ②. 有机农业 ③. 生物组分(种类)多,食物网复杂,自我调节能力强
(3) ①. 物种组成 ②. 物质循环
(4)长期施用有机肥后腐生细菌增加,使食细菌线虫增加,引起捕食性线虫增加,植食性线虫因被大量捕食而减少,减少量多于其因植物根系增长而增加的量
【解析】
【分析】群落的空间结构:包括垂直结构和水平结构。群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是分层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。影响植被分层的主要因素是阳光,影响动物分层的主要因素是栖息空间和食物。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌性。影响群落水平结构的因素包括地形的变化、土壤的湿度、盐碱度的差异性、光照强度的不同、生物自身的生长特点不同以及人与动物的影响等。
【小问1详解】
一个营养级的生物所同化的能量一般用于4个方面:一是呼吸消耗,二是分解者分解,三是流入下一营养级,四是未利用的能量,捕食性线虫为该土壤中的最高营养级,与食细菌线虫相比同化能量的去向不包括流入下一营养级;由生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统,土壤是由各类土壤生物组成的生物群落与土壤无机环境相互作用构成的统一整体,因此属于生态系统。
【小问2详解】
群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,垂直结构的特点是分层现象,水平结构的特点是镶嵌分布,因此土壤中深度不同,土壤动物的不同体现了明显的分层现象,属于群落的垂直结构;生态系统稳定性与自我调节能力有关,一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,稳定性就越高,因此分析表中数据可知,有机农业土壤中生物组分多,食物网复杂程度高,是土壤生态系统稳定性最高的农业模式。
【小问3详解】
在水稻田里采用灯光诱杀害虫、除草剂清除杂草、放养甲鱼等三项干预措施,都影响了生态系统的物种组成和能量流动;在稻田里施无机肥,促进了生态系统的物质循环。
【小问4详解】
根据图中信息可知,长期施用有机肥后,土壤中腐生细菌数量增加,导致食细菌线虫数量增加,在食物网中引起捕食性线虫数量的增加,这使得植食性线虫由于被大量捕食而数量减少,且减少量多于因植物根系增长而增加的数量。
21. 黄龙病是全球柑橘产业最具毁灭性的病害,其病原体为专性寄生在柑橘植株韧皮部的一种病菌。研究发现,天蚕细胞中产生的抗菌肽尤其是抗菌肽B对黄龙病病菌表现出强烈的杀灭作用,抗菌活性高、抗菌速度快。研究人员利用天蚕抗菌肽B基因,人工合成了抗菌肽基因SCB,下图1为SCB基因的片段,图2为pBIN质粒。
(1)据图1分析,SCB基因转录的模板链是_____链,在SCB基因右侧添加韧皮部特异性启动子的目的为_____________。利用PCR技术扩增基因SCB时,应选用的一对引物为_____________,为确保基因SCB与pBIN质粒正确连接,需要在图1中左侧和右侧引物的5’端分别添加限制酶_____________的识别序列。
(2)研究人员通过Ca2⁺处理使农杆菌成为_______的生理状态,以利于重组质粒导入农杆菌。据图2分析,转化后的农杆菌采用含________的培养基进行筛选,转化成功的农杆菌侵染柑橘外植体,在含________的培养基中筛选成功转入T-DNA的植物组织。
(3)从个体生物学水平上,鉴定转基因植株是否具有抗黄龙病特性可采用的方法是_________。
【答案】(1) ①. b ②. 确保抗菌肽只在韧皮部表达而不影响其他组织 ③. 引物1和引物4 ④. Kpn I、Xba I
(2) ①. 能吸收周围环境中DNA分子 ②. 羧苄青霉素 ③. 卡那霉素
(3)转基因的柑橘植株接种黄龙病菌,一段时间后观察其发病情况
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
转录的方向是从子链的5’端到3’端,从基因的启动子开始,子链的5’端对应于模板链的3’羟基端,即SCB基因转录的模板链为b链,在SCB基因右侧添加韧皮部特异性启动子,其目的是确保抗菌肽只在特定细胞(韧皮部细胞)表达而不影响其他组织。PCR扩增时,引物与目的基因的3'端( OH端 )碱基互补配对,所以应选择的引物为引物1和引物4。依据图2,且确保基因SCB与pBIN质粒正确连接,需要采用双酶切法,同时避免自身环化和反向连接,则需要在引物5’端添加限制酶,由于要对质粒和目的基因采用相同的酶进行切割,则在质粒的启动子和终止子之间符合该要求的限制酶只有Xba I、Kpn I,按照启动子的方向,需要在右侧引物5'端添加限制酶Xba I的识别序列、左侧引物5'端添加限制酶Kpn I的识别序列。
【小问2详解】
依据图2可知,质粒上含有羧苄青霉素抗性基因、卡那霉素抗性基因。所以转化后的农杆菌作为原核生物采用含羧苄青霉素的培养基进行筛选,转化成功的农杆菌侵染柑橘外植体,柑橘是真核生物,在含卡那霉素的培养基中筛选成功转入T-DNA的植物组织。
【小问3详解】
从个体生物学水平上,鉴定转基因植株是否具有抗黄龙病特性,可采用接种法,即将转基因的柑橘植株接种黄龙病菌,一段时间后观察其发病情况。
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