内容正文:
2026年3月高二生物月考试题
一、单选题(每题2分,共24分)
1. 人体的排尿反射是一个典型的分级调节过程。下列叙述错误的是( )
A. 婴儿的大脑皮层发育尚未完善,排尿次数多且不受意识支配
B. 一般成年人可以憋尿,这是大脑皮层通过控制脊髓引起副交感神经兴奋完成的
C. 若支配膀胱的传出神经受损,则膀胱无法收缩,导致尿液无法排出
D. 若脊髓与大脑皮层之间的神经纤维被切断,成年人排尿将失去大脑的控制
2. 吸入式胰岛素是指一种粉末化或雾化的胰岛素,可随吸气过程由鼻腔经气管到达肺部,然后进入周围的毛细血管中,经体液运输并作用于全身。下列叙述正确的是( )
A. 胰岛素经体液运输至肝细胞、肌细胞等靶细胞发挥作用
B. 胰岛素与靶细胞膜上的特定受体结合后可以持续发挥降血糖作用
C. 胰岛素经雾化后空间结构被破坏,更易被细胞吸收
D. 使用吸入式胰岛素后,患者自身胰岛B细胞的分泌功能会增强
3. 图为与膝跳反射有关的部分结构示意图(图中①~⑧表示细胞或结构)。发生膝跳反射时,伸肌②收缩,屈肌⑦舒张,⑤为抑制性神经元。下列说法正确的是( )
A. 该反射弧中传入神经是③,兴奋传递过程需经历2个突触结构
B. 发生膝跳反射过程中,⑤膜内电位会发生负→正→负的电位变化
C. 将电表的两极分别连接于M点膜内和膜外,刺激感受器可检测M点动作电位
D. 若叩击某人膝盖下方有感觉,但未发生膝跳反射,说明此人脊髓发生病变
4. “饥寒交迫”时人体内的某些生理变化如图所示。其中,a-d为人体的某些结构,①-⑦为调节过程。下列说法正确的是( )
A. 过程①调节的结果可能为骨骼肌战栗、汗腺分泌减少、皮肤血管舒张等,最终导致产热量大于散热量。
B. 过程②-⑥体现了激素丙的分泌存在负反馈调节机制
C. 结构a为大脑皮层,其产生冷觉并支配躯体增添衣服来维持体温相对稳定属于生理性调节
D. 细胞c可能为胰岛A细胞,其分泌的激素丁能促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖
5. 下列有关“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的说法正确的是( )
A. 在微量离心管中加入各组分后通常需要通过离心来混匀
B. PCR实验中的移液器、枪头、缓冲液等在使用前必须高压灭菌
C. 凝胶电泳中,带电分子的迁移速率受净电荷、电荷性质及分子大小共同影响
D. 琼脂糖凝胶电泳分离DNA和纸层析法分离色素的原理相同,使用的介质不同
6. 秋冬季节是H3N2亚型甲流病毒引发急性呼吸道传染疾病的高发期。感染H3N2后,机体通过体温调节中枢上调体温调定点升高体温,达到快速清除病毒的目的。图为H3N2入侵后的部分调节过程。下列说法错误的是( )
A. 甲细胞代表效应器,在神经支配下通过战栗增加产热
B. 神经系统既能影响c激素的分泌,又能受到c激素的调节
C. 体温维持在调定点时,机体产热量和散热量达到动态平衡
D. 该过程中,机体通过神经-体液-免疫调节网络维持内环境稳态
7. 艾滋病(AIDS)是由HIV引起的一类传染病,人体感染HIV后体内病毒浓度和辅助性T细胞数量随时间变化如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. ab段HIV浓度迅速上升,主要原因是病毒在辅助性T细胞内大量复制并释放
B. bc段HIV浓度下降是体液免疫和细胞免疫共同作用的结果,此时机体已彻底清除病毒
C. fg段辅助性T细胞数量持续下降的原因是B细胞分化为浆细胞时消耗辅助性T细胞
D. g点后患者仍能通过有效的体液免疫应答机制控制真菌、结核分枝杆菌等病原体的感染
8. 我国某团队在严格伦理审查下开展人-猪嵌合体心脏再生研究,核心流程如下:敲除猪受精卵中心脏发育的关键基因→体外培养至囊胚→注入人诱导多能干细胞(iPSCs)→将囊胚移植至代孕母猪→获得含人源心脏细胞的嵌合胚胎。下列有关叙述错误的是( )
A. 敲除猪自身心脏发育的关键基因,是获得人源心脏的前提
B. 囊胚期开始出现细胞分化,滋养层细胞可发育成胎盘和胎膜
C. 胚胎内iPSCs逐步分化形成心脏细胞,依赖于基因的选择性表达
D. iPSCs应放入含5%CO2培养箱中培养,其主要作用是刺激细胞呼吸
9. 为研究入侵物种福寿螺的种群数量变化,科研人员在某稻田生态系统进行监测,其种群数量呈S型增长,在t时达到环境容纳量(K值)。随后引入天敌青鱼,福寿螺种群数量随后下降并稳定在较低水平(K1值)。根据上述信息,下列相关叙述正确的是( )
A. 样方法适用于活动能力弱的福寿螺,既操作简便又精准无误
B. 在t时刻,福寿螺种群的出生率等于死亡率,此时种内竞争强度最小
C. 因食物和空间充裕,气候适宜,没有竞争物种,故福寿螺在稻田中呈S型增长
D. 在利用青鱼防治福寿螺时,防治效果受福寿螺自身密度影响
10. 下图为某草原上鼠兔种群出生率与死亡率的比值变化曲线图。相关叙述正确的是( )
A. a~b时间段内,种群呈“J”形增长
B. a点和b点,种群的增长率相等
C. b~d时间段内,c点种群的数量最少
D. c~d时间段内,种群的年龄结构为衰退型
11. 蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B. 蚯粪、残渣作为肥料还田,使物质与能量循环利用
C. 农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D. 提高生物多样性程度有助于生态系统维持自生能力
12. 通过对酵母菌数量的实时监测和控制,可以有效提高酿酒工业的发酵效率,保证产品质量,降低成本。在接种生产菌种后第12天,取样稀释100倍后镜检,计数结果如图1所示(计数板规格:1mm×1mm×0.1mm)。图2为酿酒过程中酵母菌种群数量的动态变化。下列叙述正确的是( )
A. 由图1估算,接种后第12天酵母菌的数量约为5×108个/mL
B. 制片时,先用滴管滴加培养液,再将盖玻片放在计数室上
C. 图2中a到c的过程中营养物质减少,种群增长速率和增长率均下降
D. 图2中de段酵母菌数量下降与生物因素有关,而与非生物因素无关
二、多选题(每题5分,共20分)
13. 动作电位的传导实质是沿着细胞膜不断地产生新的动作电位,且保持其原有的波形和波幅度,动作电位可以在有髓神经纤维和无髓神经纤维上进行传导。下列说法错误的是( )
A. 在外周神经系统中,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘
B. 动作电位恢复为静息电位的过程不需要消耗细胞代谢产生的ATP
C. 动作电位的传导方向与膜外电流方向一致,与膜内电流方向相反
D. 动作电位在有髓神经纤维上传导时,随传导距离延长而衰减
14. 下图是利用猪唾液腺生产大量高纯度人神经生长因子(hNGF)的流程,相关说法正确的是( )
A. 培养猪细胞A和重构胚胎通常需在培养液中加入血清
B. 如果需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,宜取囊胚期的滋养层细胞
C. 将人hNGF基因导入猪成纤维细胞A之前需要用到限制酶、DNA连接酶和载体三种工具酶
D. 猪唾液腺作为生物反应器具有不受性别限制的特点
15. 拟南芥种子萌发受光照、植物激素EBR、赤霉素和脱落酸的共同调节,部分作用关系如下图。下列叙述正确的是( )
A. 光敏色素是一类感受光信号的色素-蛋白复合体,主要分布在类囊体的薄膜上
B. 图中激素①是脱落酸,激素②是赤霉素
C. EBR和赤霉素在调节种子萌发过程的作用是相抗衡的
D. 远红光可使有活性光敏色素恢复为无活性状态,说明光信号对萌发的调节是可逆的
16. 某实验小组探究一定浓度的萘乙酸(NAA)溶液和激动素(KT)溶液对棉花主根长度及单株侧根数量的影响,结果如表所示。下列相关叙述错误的是( )
组别
单株侧根数量(条)
主根长度(cm)
对照
10
5.8
NAA
17
3.6
KT
7
7.1
A. 对照组的处理方式是使用等量的生理盐水
B. NAA的作用是促进侧根生长,抑制主根生长
C. NAA主要由棉花的芽、幼嫩的叶等部位合成
D. 若同时施用一定浓度的KT和NAA,则会同时促进主根和侧根的生长
三、实验题(共28分)
17. 微生物—肠—脑轴是肠道菌群与大脑通过神经、内分泌、免疫等多途径双向互动的复杂系统,其失衡与情绪障碍、认知疾病等密切相关,相关机制如图。请回答下列问题:
(1)CRH、ACTH 和糖皮质激素都属于动物激素,其发挥作用的特点是_________(答2点)。图中的信号分子除动物激素外,还有___________ (答2点)。
(2)据图可知,长期焦虑或压力下,机体会通过下丘脑—垂体—肾上腺轴使糖皮质激素分泌增加,引发肠道菌群的紊乱和炎症反应等,此过程中调控糖皮质激素的合成分泌属于_________调节。图中脑发出的迷走神经中部分神经纤维会抑制肠道的蠕动和肠液的分泌,这部分神经纤维属于___________(填“交感神经”或“副交感神经”)。
(3)高糖高脂饮食和服用过量抗生素均可能导致肠道益生菌群失衡,这是引发阿尔茨海默病(AD)的原因之一。请根据“微生物—肠—脑轴”的作用机制,提出一种预防阿尔茨海默病的思路:________。
(4)已知姜黄素能够改善AD患者神经系统的功能。为探究其机制,研究人员制备了AD模型大鼠,实验分组及结果如下页表所示。脂氧合酶LOX信号系统对AD的产生和发展进程发挥着重要作用。表中“?”的处理是________。据表分析,推测姜黄素能够改善AD患者神经系统功能的机制是_______。
组别
到达特定位置行走
总路程/cm
空间探索能力
(目标区域停留时间)/s
海马细胞
凋亡率/%
对照组
121
44.84
2.97
AD 模型组+?
654
16.83
31.52
AD模型鼠+注射适量姜黄素
261
33.76
9.68
AD模型鼠+注射适量 LOX 抑制剂
259
34.42
9.97
注:到达特定位置行走路程越短、海马细胞凋亡率越低,大脑相关能力越强。
18. 烟草活力假说认为,烟草的抗虫能力具备“年龄相关性”(ARR),幼年烟草生长速度快但抗虫能力弱,成年烟草生长速度慢但抗虫能力强。解析烟草在不同生长阶段协调生长与抗虫能力的机制,对于制定可持续防控策略具有重要意义。
(1)生长素是调控烟草生长的关键激素,主要合成部位是______。在细胞水平上,生长素通过______等作用促进烟草的生长发育,与之起协同作用的激素还有______。
(2)研究发现,烟草体内水杨酸(SA)的含量随生长天数的增加而升高。为探究SA对烟草抗虫能力的影响,科研人员利用野生型烟草、SA缺陷型烟草NahG(无法合成SA)、烟粉虱、外源性SA等为实验材料进行实验,实验设计及结果如图所示。
数据表明,SA能提高烟草的抗虫能力,支持这一结论的依据是______。研究发现,SA能够调控烟草ARR,据上图推测SA是不是调控烟草ARR的唯一因素并写出理由:______。
(3)“生长素-SA跷跷板”模型常用于解释烟草在不同发育阶段调控生长与防御平衡的分子机制。为探究SA是否通过影响生长素的产生来调控烟草根系生长,研究人员利用萌发的种子、用DMSO配制的不同浓度的SA溶液设置对照实验。请完善以下实验步骤:
①对照组:萌发的种子不作任何处理;
②实验组:用不同浓度的SA溶液分别处理萌发的种子;
③对每组种子的______等指标进行测定并计算平均值,分析数据得出结论。为提高实验严谨性,还应添加一组实验:______。
四、综合题(共14分)
19. 人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,是近期研究的热点。
I.相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是______,模块3中的甲可与CO2结合,甲为______。若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将______(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是________________________。
(2)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量______(填“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是______________________________。
Ⅱ.罗尔斯通氏菌与硝化细菌类似,不能进行光合作用,但可制造有机物,是一种化能自养型土壤微生物。研究者利用基因工程的方法获得了一种罗尔斯通氏菌工程菌,该工程菌能够通过Mr蛋白与电极之间进行电子传递,并可利用视紫红质蛋白吸收光能。利用工程菌合成有机物的原理如下图所示。
(3)自然状态下的罗尔斯通氏菌制造有机物的能量来源是______,基因改造后的工程菌可利用视紫红质进行图中①所示的过程,该过程中H+的跨膜运输方式是______,该过程形成的质子浓度梯度可直接用于工程菌细胞中______的合成。
(4)图中③所示过程相当于发生在叶绿体______处的反应,若图中质子交换膜出现故障,则工程菌中②过程反应速率变慢,主要原因是__________________________。
五、解答题(共14分)
20. 如图1为人体感染肺炎病毒后,体内两种抗体(IgM、IgG)水平随时间变化的曲线,下表为对密切接触者甲、乙、丙、丁进行抗体检测的结果。回答下列问题:
密切接触者
甲
乙
丙
丁
IgM
—
+
—
+
IgG
—
+
+
—
注:“—”表示阴性,未检出相应抗体;“+”表示阳性,检出相应抗体。
(1)当该病毒侵入人体后,可刺激B细胞增殖分化,产生浆细胞,该细胞产生的抗体可以与病毒结合,从而________。
(2)肺炎病毒抗体检测结果为阳性的人,核酸检测结果________(填“一定”或“不一定”)为阳性,原因是________。
(3)密切接触者甲体内未检测出抗体,可推测甲________(填“未感染”或“不能确定感染”)肺炎病毒,理由是________。四位密切接触者中最先被肺炎病毒感染的最可能是________。
(4)研究发现,机体长时间接触病毒时,会导致CD8+T细胞(一种细胞毒性T细胞)分化为丧失免疫活性的耗竭状态。在交感神经附近聚集着更多的耗竭CD8+T细胞,推测交感神经能影响CD8+T细胞分化为耗竭状态。交感神经细胞接受病毒抗原信号刺激后,能够释放去甲肾上腺素,且CD8+T细胞膜上存在去甲肾上腺素的受体R。研究人员向受体R过表达的CD8+T细胞加入相应抗原,处理一段时间后,结果如图2所示。综合上述信息可知,在相应抗原刺激下,交感神经细胞分泌的去甲肾上腺素的作用是_______。敲除CD8+T细胞上的受体R会使CD8+T细胞分化为耗竭状态的CD8+T细胞的比例______(填“增加”“不变”或“降低”)。
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2026年3月高二生物月考试题
一、单选题(每题2分,共24分)
1. 人体的排尿反射是一个典型的分级调节过程。下列叙述错误的是( )
A. 婴儿的大脑皮层发育尚未完善,排尿次数多且不受意识支配
B. 一般成年人可以憋尿,这是大脑皮层通过控制脊髓引起副交感神经兴奋完成的
C. 若支配膀胱的传出神经受损,则膀胱无法收缩,导致尿液无法排出
D. 若脊髓与大脑皮层之间的神经纤维被切断,成年人排尿将失去大脑的控制
【答案】B
【解析】
【详解】A、婴儿大脑皮层发育不完善,对脊髓初级排尿中枢的控制能力弱,故排尿反射不受意识支配且次数较多,A正确;
B、憋尿是大脑皮层通过脊髓抑制排尿反射的过程,此时交感神经兴奋,使膀胱逼尿肌舒张、尿道内括约肌收缩,抑制排尿,B错误;
C、传出神经受损时,信号无法传递至膀胱逼尿肌,导致膀胱无法收缩而尿滞留,C正确;
D、若脊髓与大脑皮层的联系被切断,高级中枢对低级中枢的控制丧失,成年人将出现不受意识控制的排尿现象,D正确。
故选B。
2. 吸入式胰岛素是指一种粉末化或雾化的胰岛素,可随吸气过程由鼻腔经气管到达肺部,然后进入周围的毛细血管中,经体液运输并作用于全身。下列叙述正确的是( )
A. 胰岛素经体液运输至肝细胞、肌细胞等靶细胞发挥作用
B. 胰岛素与靶细胞膜上的特定受体结合后可以持续发挥降血糖作用
C. 胰岛素经雾化后空间结构被破坏,更易被细胞吸收
D. 使用吸入式胰岛素后,患者自身胰岛B细胞的分泌功能会增强
【答案】A
【解析】
【详解】A、胰岛素作为激素,需经体液(血液)运输至全身,与肝细胞、肌细胞等靶细胞膜上的受体结合后发挥作用,A正确;
B、胰岛素与靶细胞受体结合后,通过信号传导调节代谢,但激素-受体复合物会迅速解离或被降解,无法持续作用,B错误;
C、胰岛素是蛋白质,雾化后若空间结构被破坏(如变性),则失去生物活性,无法被细胞识别利用,C错误;
D、外源胰岛素(吸入式)会提高血液中胰岛素浓度,通过负反馈调节抑制患者自身胰岛B细胞的分泌功能,D错误。
故选A。
3. 图为与膝跳反射有关的部分结构示意图(图中①~⑧表示细胞或结构)。发生膝跳反射时,伸肌②收缩,屈肌⑦舒张,⑤为抑制性神经元。下列说法正确的是( )
A. 该反射弧中传入神经是③,兴奋传递过程需经历2个突触结构
B. 发生膝跳反射过程中,⑤膜内电位会发生负→正→负的电位变化
C. 将电表的两极分别连接于M点膜内和膜外,刺激感受器可检测M点动作电位
D. 若叩击某人膝盖下方有感觉,但未发生膝跳反射,说明此人脊髓发生病变
【答案】B
【解析】
【详解】A、图中③上有神经节,因此③是传入神经。从图中结构看,发生膝跳反射时,感受器产生的兴奋沿着③传入神经向神经中枢传导,在神经中枢内需要经过3个突触结构(③传入神经元与⑤中间神经元之间、⑤中间神经元与⑥传出神经元之间、③传入神经元与④传出神经元之间),最终使伸肌②收缩,屈肌⑦舒张,传出神经末梢和它所支配的肌肉也能构成突触结构,因此兴奋传递过程不止经历2个突触结构,A错误;
B、⑤为抑制性神经元,静息电位时,膜内为负电位,接受传入神经传来的兴奋后会产生动作电位,膜内变为正电位;释放抑制性神经递质后恢复静息电位,膜内又变为负电位。即发生膝跳反射过程中,⑤膜内电位会发生负→正→负的电位变化,B正确;
C、在膝跳反射过程中,刺激感受器,经③传入神经使⑤处兴奋,⑤为抑制性神经元,释放抑制性神经递质,抑制⑥处(M点所在神经元)兴奋,因此将电表的两极分别连接于M点膜内和膜外,刺激感受器后,M点检测到的是静息电位,C错误;
D、叩击膝盖下方有感觉,即兴奋能传到大脑皮层,说明感受器、传入神经和神经中枢正常;但未发生膝跳反射,可能是传出神经或效应器发生病变,而不是脊髓病变,脊髓是膝跳反射的神经中枢,若脊髓病变,可能连感觉都没有,D错误。
故选B。
4. “饥寒交迫”时人体内的某些生理变化如图所示。其中,a-d为人体的某些结构,①-⑦为调节过程。下列说法正确的是( )
A. 过程①调节的结果可能为骨骼肌战栗、汗腺分泌减少、皮肤血管舒张等,最终导致产热量大于散热量。
B. 过程②-⑥体现了激素丙的分泌存在负反馈调节机制
C. 结构a为大脑皮层,其产生冷觉并支配躯体增添衣服来维持体温相对稳定属于生理性调节
D. 细胞c可能为胰岛A细胞,其分泌的激素丁能促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①使产热增多,散热减少,所以过程①调节的结果可能为骨骼肌战栗(增加产热)、汗腺分泌减少(减少散热)、皮肤血管收缩(减少散热)等,最终产热量会等于散热量,A错误;
B、分析题图可知,图中激素乙作用于甲状腺,所以激素乙是促甲状腺激素,b为垂体,激素甲为促甲状腺激素释放激素,激素丙为甲状腺激素,所以过程②-⑥体现了激素丙的分泌存在分级调节机制,B错误;
C、a为大脑皮层,产生冷觉后支配躯体添衣属于行为性调节(而非生理性调节),是主动适应环境的动作,C错误;
D、饥寒交迫时,细胞c可能为胰岛A细胞,其分泌的激素丁为胰高血糖素,主要是促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液,促进非糖物质转变成糖,D正确。
故选D。
5. 下列有关“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的说法正确的是( )
A. 在微量离心管中加入各组分后通常需要通过离心来混匀
B. PCR实验中的移液器、枪头、缓冲液等在使用前必须高压灭菌
C. 凝胶电泳中,带电分子的迁移速率受净电荷、电荷性质及分子大小共同影响
D. 琼脂糖凝胶电泳分离DNA和纸层析法分离色素的原理相同,使用的介质不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、在微量离心管中加入PCR各组分后,通常需短暂离心使液体沉降至管底,A错误;
B、PCR实验要求无菌操作,枪头需灭菌,移液器消毒,B错误;
C、凝胶电泳中,DNA片段迁移速率受其净电荷(负电荷)、电荷性质(均带负电)及分子大小(长度)共同影响,小分子迁移更快,C正确;
D、琼脂糖凝胶电泳分离DNA基于电荷和分子筛效应,而纸层析分离色素基于溶解度差异(分配系数),原理不同,D错误。
故选C。
6. 秋冬季节是H3N2亚型甲流病毒引发急性呼吸道传染疾病的高发期。感染H3N2后,机体通过体温调节中枢上调体温调定点升高体温,达到快速清除病毒的目的。图为H3N2入侵后的部分调节过程。下列说法错误的是( )
A. 甲细胞代表效应器,在神经支配下通过战栗增加产热
B. 神经系统既能影响c激素的分泌,又能受到c激素的调节
C. 体温维持在调定点时,机体产热量和散热量达到动态平衡
D. 该过程中,机体通过神经-体液-免疫调节网络维持内环境稳态
【答案】A
【解析】
【详解】A、效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体,在神经支配下通过战栗增加产热的过程中,效应器是传出神经末梢及其支配的甲,A错误;
B、神经系统既能影响c(甲状腺激素)的分泌,又能受到甲状腺激素c的调节,因为甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性,B正确;
C、体温维持在调定点时,机体产热量和散热量达到动态平衡,即体温处于相对稳定状态,C正确;
D、根据图示可知,机体体温的调节有神经、激素、细胞因子的参与,通过神经-体液-免疫调节网络维持内环境稳态,D正确。
故选A。
7. 艾滋病(AIDS)是由HIV引起的一类传染病,人体感染HIV后体内病毒浓度和辅助性T细胞数量随时间变化如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. ab段HIV浓度迅速上升,主要原因是病毒在辅助性T细胞内大量复制并释放
B. bc段HIV浓度下降是体液免疫和细胞免疫共同作用的结果,此时机体已彻底清除病毒
C. fg段辅助性T细胞数量持续下降的原因是B细胞分化为浆细胞时消耗辅助性T细胞
D. g点后患者仍能通过有效的体液免疫应答机制控制真菌、结核分枝杆菌等病原体的感染
【答案】A
【解析】
【详解】A、ab 段对应 HIV 感染的急性期。病毒通过其表面的糖蛋白与辅助性 T 细胞表面的受体结合,侵入细胞并进行大量复制,最终导致被感染的细胞裂解死亡,释放出新的病毒颗粒,使 HIV 浓度迅速上升,A正确;
B、bc 段 HIV 浓度下降,确实是体液免疫(产生特异性抗体)和细胞免疫(细胞毒性 T 细胞杀伤感染细胞)共同作用的结果。但这只是免疫系统的暂时性控制,病毒并未被彻底清除,而是潜伏下来进入了无症状期,B错误;
C、fg 段辅助性 T 细胞数量持续下降的根本原因是 HIV 直接攻击并破坏感染的辅助性 T 细胞,以及免疫系统的异常激活导致的细胞凋亡,C错误;
D、g 点后患者体内的辅助性 T 细胞数量已极低,免疫系统(包括体液免疫和细胞免疫)严重缺陷,几乎丧失功能,患者无法对真菌、结核杆菌等病原体发起有效的免疫应答,D错误。
故选A。
8. 我国某团队在严格伦理审查下开展人-猪嵌合体心脏再生研究,核心流程如下:敲除猪受精卵中心脏发育的关键基因→体外培养至囊胚→注入人诱导多能干细胞(iPSCs)→将囊胚移植至代孕母猪→获得含人源心脏细胞的嵌合胚胎。下列有关叙述错误的是( )
A. 敲除猪自身心脏发育的关键基因,是获得人源心脏的前提
B. 囊胚期开始出现细胞分化,滋养层细胞可发育成胎盘和胎膜
C. 胚胎内iPSCs逐步分化形成心脏细胞,依赖于基因的选择性表达
D. iPSCs应放入含5%CO2培养箱中培养,其主要作用是刺激细胞呼吸
【答案】D
【解析】
【详解】A、敲除猪受精卵中心脏发育的关键基因,目的是使猪自身无法形成心脏组织,从而为人诱导多能干细胞(iPSCs)分化为心脏细胞提供空间和条件,因此是获得人源心脏的前提,A正确;
B、囊胚期已出现细胞分化,分化为内细胞团(发育为胚胎本身)和滋养层细胞(发育为胎盘和胎膜),这是胚胎发育的基础知识,B正确;
C、iPSCs在胚胎内分化为心脏细胞的过程,本质是细胞分化的结果,而细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,C正确;
D、细胞培养箱中5%CO2的主要作用是维持培养液的pH值,而非刺激细胞呼吸,D错误。
故选D。
9. 为研究入侵物种福寿螺的种群数量变化,科研人员在某稻田生态系统进行监测,其种群数量呈S型增长,在t时达到环境容纳量(K值)。随后引入天敌青鱼,福寿螺种群数量随后下降并稳定在较低水平(K1值)。根据上述信息,下列相关叙述正确的是( )
A. 样方法适用于活动能力弱的福寿螺,既操作简便又精准无误
B. 在t时刻,福寿螺种群的出生率等于死亡率,此时种内竞争强度最小
C. 因食物和空间充裕,气候适宜,没有竞争物种,故福寿螺在稻田中呈S型增长
D. 在利用青鱼防治福寿螺时,防治效果受福寿螺自身密度影响
【答案】D
【解析】
【详解】A、样方法适用于活动能力弱、活动范围小的生物,但受样方大小、数量及分布影响,存在误差,并非精准无误,A错误;
B、在t时刻(K值),种群增长率为零(出生率=死亡率),但此时种群密度最大,种内竞争强度达到最大而非最小,B错误;
C、S型增长是在环境阻力(如空间、食物等资源限制)下形成的,题干中"达到K值"已说明存在环境阻力,而食物和空间充裕、无竞争描述的是J型增长条件,C错误;
D、青鱼对福寿螺的捕食属于密度制约因素,防治效果随福寿螺密度变化,福寿螺密度过低时青鱼难以找到食物使防治效果差,福寿螺密度过高时,青鱼的捕食能力达到上限,无法快速控制福寿螺数量,防治效果会下降,D正确。
故选D。
10. 下图为某草原上鼠兔种群出生率与死亡率的比值变化曲线图。相关叙述正确的是( )
A. a~b时间段内,种群呈“J”形增长
B. a点和b点,种群的增长率相等
C. b~d时间段内,c点种群的数量最少
D. c~d时间段内,种群的年龄结构为衰退型
【答案】D
【解析】
【分析】由图当野兔的种群出生率与死亡率比值大于1时,出生率大于死亡率野兔的种群数量会越来越多;当野兔的种群出生率与死亡率比值小于1时,即出生率小于死亡率,野兔的种群数量会越来越少。
【详解】A、“J” 形增长的种群出生率与死亡率比值应保持不变且大于1 ,a~b时间段内,出生率与死亡率比值虽大于1 ,但不是恒定值,所以种群不呈 “J” 形增长 ,A错误;
B、增长率 = 出生率-死亡率 ,a点和b点出生率与死亡率比值相同,但两点的出生率不一定相同,死亡率也不一定相同,所以增长率不相等 ,B错误;
C、b~c时间段内,出生率与死亡率比值小于1 ,种群数量持续减少,c点之后到d点前,仍有出生率与死亡率比值小于1 的阶段,种群数量还在减少,所以c点种群数量不是最少 ,C错误;
D、c~d时间段内,出生率与死亡率比值小于1 ,即出生率小于死亡率,种群数量减少,年龄结构为衰退型 ,D正确。
故选D。
11. 蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B. 蚯粪、残渣作为肥料还田,使物质与能量循环利用
C. 农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D. 提高生物多样性程度有助于生态系统维持自生能力
【答案】D
【解析】
【详解】A、生态系统中的微生物不一定是分解者,如硝化细菌为生产者,A错误;
B、该生态系统中,物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,体现了物质循环再生原理,但是能量不能循环,B错误;
C、植物获得的能量来自太阳能,C错误;
D、提高生物多样性程度,生态系统的营养结构越复杂,自我调节能力就越强,有助于维持生态系统的稳定性,有助于生态系统维持自生能力,D正确。
故选D。
12. 通过对酵母菌数量的实时监测和控制,可以有效提高酿酒工业的发酵效率,保证产品质量,降低成本。在接种生产菌种后第12天,取样稀释100倍后镜检,计数结果如图1所示(计数板规格:1mm×1mm×0.1mm)。图2为酿酒过程中酵母菌种群数量的动态变化。下列叙述正确的是( )
A. 由图1估算,接种后第12天酵母菌的数量约为5×108个/mL
B. 制片时,先用滴管滴加培养液,再将盖玻片放在计数室上
C. 图2中a到c的过程中营养物质减少,种群增长速率和增长率均下降
D. 图2中de段酵母菌数量下降与生物因素有关,而与非生物因素无关
【答案】A
【解析】
【详解】A、图1计数板为25中方格×16小方格。中方格中酵母菌数为20,已知稀释倍数为100,那么酵母菌的数量约为20×25×104×100=5×108个/mL,A正确;
B、制片时,应先将盖玻片放在计数室上,再用吸管滴加样液,B错误;
C、图2中的ac段大致是S形曲线,增长速率,先上升后下降,C错误;
D、图2中de段酵母菌数量减少,这种情况发生的原因可能与营养物质被消耗、pH发生改变等有关,还与酵母菌种内竞争加剧有关,故de段酵母菌数量下降是生物因素和非生物因素共同作用的结果,D错误。
故选A。
二、多选题(每题5分,共20分)
13. 动作电位的传导实质是沿着细胞膜不断地产生新的动作电位,且保持其原有的波形和波幅度,动作电位可以在有髓神经纤维和无髓神经纤维上进行传导。下列说法错误的是( )
A. 在外周神经系统中,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘
B. 动作电位恢复为静息电位的过程不需要消耗细胞代谢产生的ATP
C. 动作电位的传导方向与膜外电流方向一致,与膜内电流方向相反
D. 动作电位在有髓神经纤维上传导时,随传导距离延长而衰减
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、在外周神经系统中,神经胶质细胞会包裹神经纤维,形成表面的髓鞘,髓鞘能绝缘神经纤维、加快动作电位传导,这是神经胶质细胞的重要功能之一,A 正确;
B、动作电位恢复为静息电位的过程中,核心是钠钾泵的主动运输:钠钾泵将膜内的 Na⁺泵出细胞,同时将膜外的 K⁺泵入细胞,恢复 “外正内负” 的静息电位。主动运输需要消耗细胞代谢产生的 ATP,B 错误;
C、动作电位的传导方向与膜内电流方向一致,与膜外电流方向相反。膜内电流是从兴奋部位流向未兴奋部位,膜外电流是从未兴奋部位流向兴奋部位,而动作电位的传导方向为兴奋部位→未兴奋部位,C 错误;
D、题干明确说明 “动作电位的传导实质是沿着细胞膜不断地产生新的动作电位,且保持其原有的波形和波幅度”,因此无论在有髓还是无髓神经纤维上,动作电位传导时不会随传导距离延长而衰减,有髓神经纤维仅因髓鞘绝缘实现 “跳跃式传导”,提高传导速度,D 错误。
故选BCD。
14. 下图是利用猪唾液腺生产大量高纯度人神经生长因子(hNGF)的流程,相关说法正确的是( )
A. 培养猪细胞A和重构胚胎通常需在培养液中加入血清
B. 如果需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,宜取囊胚期的滋养层细胞
C. 将人hNGF基因导入猪成纤维细胞A之前需要用到限制酶、DNA连接酶和载体三种工具酶
D. 猪唾液腺作为生物反应器具有不受性别限制的特点
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、血清中含有多种未知的促进细胞生长的物质,因此培养猪细胞A和重构胚胎通常需在培养液中加入血清,A正确;
B、如果需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,囊胚期的滋养层细胞发育为胎盘和胎膜,宜取囊胚期的滋养层细胞,B正确;
C、将人hNGF基因导入猪成纤维细胞A之前需要用到三种工具:限制酶、DNA连接酶和载体,但工具酶只有限制酶和DNA连接酶两种,载体不是酶,C错误;
D、雌雄动物体的唾液腺都可以合成分泌物,因此猪唾液腺作为生物反应器具有不受性别限制的特点,D正确。
故选ABD。
15. 拟南芥种子萌发受光照、植物激素EBR、赤霉素和脱落酸的共同调节,部分作用关系如下图。下列叙述正确的是( )
A. 光敏色素是一类感受光信号的色素-蛋白复合体,主要分布在类囊体的薄膜上
B. 图中激素①是脱落酸,激素②是赤霉素
C. EBR和赤霉素在调节种子萌发过程的作用是相抗衡的
D. 远红光可使有活性光敏色素恢复为无活性状态,说明光信号对萌发的调节是可逆的
【答案】BD
【解析】
【详解】A、光敏色素是一类接受光信号的色素-蛋白复合体,且分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较分布,A错误;
B、赤霉素(GA)的主要作用是促进种子萌发,脱落酸(ABA)的主要作用是抑制种子萌发,据图分析,图中激素①是脱落酸,激素②是赤霉素,B正确;
C、赤霉素(GA)的主要作用是促进种子萌发,分析题图,EBR抑制蛋白2形成,减少激素①对种子萌发的抑制作用,因此EBR和赤霉素是协同的关系,C错误;
D、远红光可使有活性光敏色素恢复为无活性,导致种子萌发信号通路被阻断,说明光信号对萌发的调节具有可逆性,D正确。
故选BD。
16. 某实验小组探究一定浓度的萘乙酸(NAA)溶液和激动素(KT)溶液对棉花主根长度及单株侧根数量的影响,结果如表所示。下列相关叙述错误的是( )
组别
单株侧根数量(条)
主根长度(cm)
对照
10
5.8
NAA
17
3.6
KT
7
7.1
A. 对照组的处理方式是使用等量的生理盐水
B. NAA的作用是促进侧根生长,抑制主根生长
C. NAA主要由棉花的芽、幼嫩的叶等部位合成
D. 若同时施用一定浓度的KT和NAA,则会同时促进主根和侧根的生长
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、生理盐水适用于动物实验,对照组应用一定浓度的蒸馏水(清水)处理,A错误;
B、分析表格可知,NAA的作用是促进侧根生长,抑制主根生长,B正确;
C、NAA是植物生长调节剂,由人工合成,C错误;
D、NAA的作用是促进侧根生长,抑制主根生长,KT的作用与NAA相反,仅通过表中实验无法判断同时施用一定浓度的KT和NAA,对主根和侧根的生长影响,D错误。
故选ACD。
三、实验题(共28分)
17. 微生物—肠—脑轴是肠道菌群与大脑通过神经、内分泌、免疫等多途径双向互动的复杂系统,其失衡与情绪障碍、认知疾病等密切相关,相关机制如图。请回答下列问题:
(1)CRH、ACTH 和糖皮质激素都属于动物激素,其发挥作用的特点是_________(答2点)。图中的信号分子除动物激素外,还有___________ (答2点)。
(2)据图可知,长期焦虑或压力下,机体会通过下丘脑—垂体—肾上腺轴使糖皮质激素分泌增加,引发肠道菌群的紊乱和炎症反应等,此过程中调控糖皮质激素的合成分泌属于_________调节。图中脑发出的迷走神经中部分神经纤维会抑制肠道的蠕动和肠液的分泌,这部分神经纤维属于___________(填“交感神经”或“副交感神经”)。
(3)高糖高脂饮食和服用过量抗生素均可能导致肠道益生菌群失衡,这是引发阿尔茨海默病(AD)的原因之一。请根据“微生物—肠—脑轴”的作用机制,提出一种预防阿尔茨海默病的思路:________。
(4)已知姜黄素能够改善AD患者神经系统的功能。为探究其机制,研究人员制备了AD模型大鼠,实验分组及结果如下页表所示。脂氧合酶LOX信号系统对AD的产生和发展进程发挥着重要作用。表中“?”的处理是________。据表分析,推测姜黄素能够改善AD患者神经系统功能的机制是_______。
组别
到达特定位置行走
总路程/cm
空间探索能力
(目标区域停留时间)/s
海马细胞
凋亡率/%
对照组
121
44.84
2.97
AD 模型组+?
654
16.83
31.52
AD模型鼠+注射适量姜黄素
261
33.76
9.68
AD模型鼠+注射适量 LOX 抑制剂
259
34.42
9.97
注:到达特定位置行走路程越短、海马细胞凋亡率越低,大脑相关能力越强。
【答案】(1) ①. 微量和高效,通过体液运输,作用于靶细胞和靶器官,作为信使传递信息 ②. 细胞因子、神经递质
(2) ①. 分级(神经-体液) ②. 交感神经
(3)避免高糖高脂饮食,改善肠道菌群;补充益生菌;少服用抗生素,保护肠道菌群
(4) ①. 注射等量的生理盐水 ②. 姜黄素通过抑制LOX信号系统(减少海马细胞凋亡)改善AD患者神经系统的功能
【解析】
【分析】神经调节与体液调节特点的比较:①神经调节作用途径是反射弧,反应速度迅速,作用范围准确、比较局限,作用时间短暂。②体液调节作用途径是体液运输,反应速度较缓慢,作用范围较广泛,作用时间比较长。
【小问1详解】
动物激素发挥作用的特点是微量和高效,通过体液运输,作用于靶细胞和靶器官,作为信使传递信息。图中的信号分子除了动物激素外,还有神经递质和细胞因子。
【小问2详解】
长期焦虑或压力下,机体会通过下丘脑—垂体—肾上腺轴分泌糖皮质激素,该过程属于分级调节。同时交感神经会抑制肠道的蠕动和肠液的分泌,故迷走神经属于自主神经系统(或外周神经系统)中的交感神经。
【小问3详解】
避免高糖高脂饮食,改善肠道菌群;补充益生菌;少服用抗生素,保护肠道菌群,是治疗阿尔茨海默病的思路。
【小问4详解】
根据实验设计的等量原则,AD模型组的处理是注射等量的生理盐水。据表分析,与AD模型组相比,注射姜黄素组海马细胞凋亡率明显降低,能够显著改善AD患者神经系统的功能,LOX抑制剂组与注射姜黄素组的结果基本相同,可推测姜黄素通过抑制LOX信号系统(减少海马细胞凋亡)改善AD患者神经系统的功能。
18. 烟草活力假说认为,烟草的抗虫能力具备“年龄相关性”(ARR),幼年烟草生长速度快但抗虫能力弱,成年烟草生长速度慢但抗虫能力强。解析烟草在不同生长阶段协调生长与抗虫能力的机制,对于制定可持续防控策略具有重要意义。
(1)生长素是调控烟草生长的关键激素,主要合成部位是______。在细胞水平上,生长素通过______等作用促进烟草的生长发育,与之起协同作用的激素还有______。
(2)研究发现,烟草体内水杨酸(SA)的含量随生长天数的增加而升高。为探究SA对烟草抗虫能力的影响,科研人员利用野生型烟草、SA缺陷型烟草NahG(无法合成SA)、烟粉虱、外源性SA等为实验材料进行实验,实验设计及结果如图所示。
数据表明,SA能提高烟草的抗虫能力,支持这一结论的依据是______。研究发现,SA能够调控烟草ARR,据上图推测SA是不是调控烟草ARR的唯一因素并写出理由:______。
(3)“生长素-SA跷跷板”模型常用于解释烟草在不同发育阶段调控生长与防御平衡的分子机制。为探究SA是否通过影响生长素的产生来调控烟草根系生长,研究人员利用萌发的种子、用DMSO配制的不同浓度的SA溶液设置对照实验。请完善以下实验步骤:
①对照组:萌发的种子不作任何处理;
②实验组:用不同浓度的SA溶液分别处理萌发的种子;
③对每组种子的______等指标进行测定并计算平均值,分析数据得出结论。为提高实验严谨性,还应添加一组实验:______。
【答案】(1) ①. 芽、幼嫩的叶和发育的种子 ②. 促进细胞伸长、诱导细胞分化 ③. 赤霉素、细胞分裂素
(2) ①. 相同生长天数的SA缺陷型烟草NahG中的烟粉虱存活率比野生型高,对NahG 烟草施加外源 SA 后,烟粉虱的存活率比SA缺陷型烟草NahG低 ②. 不是,NahG在缺乏SA时依然表现出ARR
(3) ①. 根长度(侧根数量)、生长素的含量 ②. 用等量的 DMSO 溶液处理萌发的种子
【解析】
【分析】生长素主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育的种子,在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素,在植物体内,生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平上则影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
【小问1详解】
生长素是调控烟草生长的关键激素,主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育的种子,在细胞水平上,生长素通过促进细胞伸长、诱导细胞分化等作用促进烟草的生长发育,与之起协同作用的激素还有赤霉素和细胞分裂素,它们对植物的生长发育均起到促进作用。
【小问2详解】
本实验的目的是探究SA对烟草抗虫能力的影响,科研人员利用野生型烟草、SA缺陷型烟草NahG、烟粉虱、外源性SA等为实验材料进行实验,实验设计及结果如图所示。数据表明,相同生长天数的SA缺陷型烟草NahG中的烟粉虱存活率比野生型高,对NahG 烟草施加外源 SA 后,烟粉虱的存活率比SA缺陷型烟草NahG低,据此可说明SA能提高烟草的抗虫能力。研究发现,SA能够调控烟草ARR,实验结果显示,NahG在缺乏SA时依然表现出ARR,表明还有其他因素共同调控 ARR,即SA是不是调控烟草ARR的唯一因素。
【小问3详解】
本实验的目的是探究SA是否通过影响生长素的产生来调控烟草根系生长,研究人员利用萌发的种子、用DMSO配制的不同浓度的SA溶液设置对照实验。本实验的自变量为不同浓度的SA,因变量为萌发种子的根长,则相应的实验步骤如下:
①对照组:萌发的种子不作任何处理;
②实验组:用不同浓度的SA溶液分别处理萌发的种子;
③对每组种子的根长度(侧根数量)、生长素的含量等指标进行测定并计算平均值,分析数据得出结论。为提高实验严谨性,再增设一组仅用等量的 DMSO 溶液处理萌发的种子,作为对照组,以排除溶剂对结果的影响。
四、综合题(共14分)
19. 人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,是近期研究的热点。
I.相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是______,模块3中的甲可与CO2结合,甲为______。若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将______(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是________________________。
(2)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量______(填“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是______________________________。
Ⅱ.罗尔斯通氏菌与硝化细菌类似,不能进行光合作用,但可制造有机物,是一种化能自养型土壤微生物。研究者利用基因工程的方法获得了一种罗尔斯通氏菌工程菌,该工程菌能够通过Mr蛋白与电极之间进行电子传递,并可利用视紫红质蛋白吸收光能。利用工程菌合成有机物的原理如下图所示。
(3)自然状态下的罗尔斯通氏菌制造有机物的能量来源是______,基因改造后的工程菌可利用视紫红质进行图中①所示的过程,该过程中H+的跨膜运输方式是______,该过程形成的质子浓度梯度可直接用于工程菌细胞中______的合成。
(4)图中③所示过程相当于发生在叶绿体______处的反应,若图中质子交换膜出现故障,则工程菌中②过程反应速率变慢,主要原因是__________________________。
【答案】(1) ①. 模块1和模块2 ②. 五碳化合物(或C5) ③. 减少 ④. 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足
(2) ①. 高于 ②. 人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作用消耗糖类)
(3) ①. 某些化学反应释放的能量 ②. 主动运输 ③. ATP和NADH
(4) ①. 类囊体薄膜 ②. 质子交换膜出现故障,会导致工程菌细胞内外H+浓度差减小,使进入工程菌的H+量减少,进而导致ATP和NADPH的合成量减少
【解析】
【分析】分析题图:图中模块1相当于光合作用中色素吸收光能,模块2进行光反应中水的光解和ATP的合成,模块3进行暗反应,其中甲为C5,乙为C3。
【小问1详解】
由图可知,该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的是模块1和模块2,模块1相当于光合作用中色素吸收光能,模块2进行光反应中水的光解和ATP的合成,将电能转化成NADPH和ATP中活跃的化学能,模块3中的甲可与CO2结合,甲为五碳化合物(或C5)若正常运转过程中气泵突然停转,二氧化碳浓度降低,二氧化碳的固定减少,C3的来源减少,而光反应速率不变,C3的消耗不变,导致短时间内乙的含量将减少,若气泵停转时间较长,导致暗反应中ADP、Pi和NADP+合成减少,模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足,进而导致模块2中的能量转换效率也会发生改变。
【小问2详解】
由于人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作用消耗糖类),故在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量高于植物。
【小问3详解】
罗尔斯通氏菌与硝化细菌类似,自然状态下的罗尔斯通氏菌制造有机物的能量来源是某些化学反应释放的能量,基因改造后的工程菌可利用视紫红质进行H+的跨膜运输,该过程需要光能,故H+的跨膜运输为主动运输的方式,由图可知,形成的质子浓度梯度可用于工程菌细胞中ATP和NADH的合成。
【小问4详解】
③所示过程为水的光解,相当于发生在叶绿体类囊体薄膜处的反应,质子交换膜出现故障,会导致工程菌内外H+浓度差减小,使进入工程菌的H+量减少,进而导致ATP和NADPH的合成量减少,②过程反应速率变慢,工程菌中CO2的固定量会减少。
五、解答题(共14分)
20. 如图1为人体感染肺炎病毒后,体内两种抗体(IgM、IgG)水平随时间变化的曲线,下表为对密切接触者甲、乙、丙、丁进行抗体检测的结果。回答下列问题:
密切接触者
甲
乙
丙
丁
IgM
—
+
—
+
IgG
—
+
+
—
注:“—”表示阴性,未检出相应抗体;“+”表示阳性,检出相应抗体。
(1)当该病毒侵入人体后,可刺激B细胞增殖分化,产生浆细胞,该细胞产生的抗体可以与病毒结合,从而________。
(2)肺炎病毒抗体检测结果为阳性的人,核酸检测结果________(填“一定”或“不一定”)为阳性,原因是________。
(3)密切接触者甲体内未检测出抗体,可推测甲________(填“未感染”或“不能确定感染”)肺炎病毒,理由是________。四位密切接触者中最先被肺炎病毒感染的最可能是________。
(4)研究发现,机体长时间接触病毒时,会导致CD8+T细胞(一种细胞毒性T细胞)分化为丧失免疫活性的耗竭状态。在交感神经附近聚集着更多的耗竭CD8+T细胞,推测交感神经能影响CD8+T细胞分化为耗竭状态。交感神经细胞接受病毒抗原信号刺激后,能够释放去甲肾上腺素,且CD8+T细胞膜上存在去甲肾上腺素的受体R。研究人员向受体R过表达的CD8+T细胞加入相应抗原,处理一段时间后,结果如图2所示。综合上述信息可知,在相应抗原刺激下,交感神经细胞分泌的去甲肾上腺素的作用是_______。敲除CD8+T细胞上的受体R会使CD8+T细胞分化为耗竭状态的CD8+T细胞的比例______(填“增加”“不变”或“降低”)。
【答案】(1)抑制病毒对宿主细胞的黏附,从而阻止病毒增殖和扩散
(2) ①. 不一定 ②. 抗体产生后会在体内留存,若病毒已被清除,核酸检测可为阴性
(3) ①. 不能确定感染 ②. 感染病毒后存在潜伏期,潜伏期内可能未产生抗体 ③. 丙
(4) ①. 促进 CD8+T 细胞分化为耗竭状态 ②. 降低
【解析】
【分析】1、抗体与病毒结合后,可抑制病毒对宿主细胞的黏附,或促进吞噬细胞吞噬病毒。
2、抗体阳性仅说明曾感染或正感染(体内产生抗体),但核酸阳性需病毒仍在体内复制,若病毒已清除,核酸检测可为阴性,二者结果不一定一致。
【小问1详解】
当肺炎病毒侵入人体后,B 细胞在抗原刺激和辅助性 T 细胞信号、细胞因子作用下,增殖分化为浆细胞,浆细胞产生的抗体与病毒结合,可抑制病毒对宿主细胞的黏附,从而阻止病毒增殖和扩散。
【小问2详解】
抗体检测阳性的人,核酸检测结果不一定为阳性。原因:抗体产生后会在体内留存一段时间,若病毒已被免疫系统清除(如感染后期或康复后),体内仍有抗体(抗体阳性),但病毒不再复制,核酸检测为阴性。
【小问3详解】
甲体内未检测出抗体,不能确定感染肺炎病毒。理由:感染病毒后存在 2 周左右的潜伏期,潜伏期内机体尚未启动体液免疫产生抗体,因此未检测到抗体可能处于潜伏期,而非未感染。
丙的 IgG 阳性、IgM 阴性,说明曾感染病毒(IgM 在感染早期出现,后期消失;IgG 在感染后期出现,长期留存);乙的 IgM 和 IgG 均阳性,处于感染中期;丁的 IgM 阳性、IgG 阴性,处于感染早期。因此最先被感染的最可能是丙(IgG 阳性且 IgM 阴性,说明感染已过早期,抗体类型已转换)。
【小问4详解】
图 2 显示:受体 R 过表达的 CD8+T 细胞中,加入去甲肾上腺素后,耗竭 CD8+T 细胞比例升高,说明在相应抗原刺激下,交感神经分泌的去甲肾上腺素可促进 CD8+T 细胞分化为耗竭状态。敲除受体 R 后,去甲肾上腺素无法与 CD8+T 细胞结合,其促进耗竭分化的作用消失,因此耗竭状态的 CD8+T 细胞比例降低。
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