精品解析:山西吕梁市2025-2026学年高三下学期第二次模拟调研测试生物试题
2026-04-07
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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 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | 吕梁市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.12 MB |
| 发布时间 | 2026-04-07 |
| 更新时间 | 2026-04-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57213593.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:
2025—2026学年高三第二次模拟调研测试
生物试题
(本试题满分100分,考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号等信息填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分)
1. 常见的肺炎类型包括:病毒性肺炎、细菌性肺炎、支原体肺炎等。肺炎链球菌是引发细菌性肺炎的常见病原体,其细胞表面的荚膜多糖可帮助它逃避人体免疫细胞的吞噬。下列有关叙述错误的是( )
A. 肺炎链球菌的荚膜多糖以碳链为基本骨架,其元素组成为C、H、O
B. 三种类型的病原体合成所需蛋白质的场所均为核糖体
C. 吞噬细胞识别并吞噬病原体的过程,依赖于细胞膜上的受体和膜的流动性
D. 可用青霉素等抑制细胞壁合成的药物治疗细菌性肺炎和支原体引起的肺炎
2. 冰菜是一种耐盐性极强的盐生植物,其茎、叶表面有盐囊细胞,如图表示其盐囊细胞中几种离子的转运方式,以维持细胞质基质中高K⁺/Na⁺比,下列叙述正确的是( )
A. P型ATP酶能为H⁺运输提供能量,加快运输速率
B. 冰菜细胞中合成ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
C. K⁺通过KUP进入细胞方式为主动运输,该过程中KUP的构象会发生改变
D. Na⁺通过NHX转运蛋白进行跨膜运输时没有依赖ATP供能,属于协助扩散
3. 2025年某团队在肝癌研究中首次提出“计算肿瘤免疫学”,发现肝癌复发的关键与CD57+NK等免疫细胞在肿瘤中的空间分布密切相关。CD57+NK由骨髓中的造血干细胞增殖分化而来。下列相关叙述正确的是( )
A. 造血干细胞分化为CD57+NK,细胞的形态、结构及基因发生稳定性差异
B. 癌变的根本原因是原癌基因、抑癌基因发生基因突变,属于可遗传变异
C. CD57+NK免疫细胞能特异性识别癌细胞,体现了细胞膜的选择透过性
D. 与正常肝细胞相比,癌细胞代谢减慢、酶活性降低、染色质固缩
4. 如图表示遗传信息的传递方向,其中序号代表相应生理过程,下列叙述错误的是( )
A. 图中能够发生A与U(或U与A)配对的过程有②③④⑤
B. mRNA、rRNA和tRNA都是过程③的产物,tRNA部分区域存在氢键
C. 图中②、④可发生在某些RNA病毒的遗传信息传递过程中
D. 图中①、③、⑤过程的进行都是从模板链的5'端开始的
5. 某二倍体植物(2n=20)的群体中偶然出现了一株2-三体植株,其2号染色体有3条,其中一条缺失部分片段,其他染色体正常,2号染色体上部分基因分布如图所示。研究发现,无正常染色体的配子不育(无活性)。在减数分裂形成配子时,三条染色体可以随机两两联会并正常分离,剩余的一条染色体随机移向细胞的一极。已知基因B控制抗病性状,基因b控制感病性状。不考虑其他突变和致死现象。下列叙述错误的是( )
A. 该个体同时发生了染色体结构和数目变异
B. 若该植株自交,其后代感病的概率为1/36
C. 若该植株与正常植株测交,其后代中染色体数目正常植株占2/5
D. 在光学显微镜下不能观察到该植株根尖细胞中出现10个四分体
6. 山西阳城蟒河自然保护区的太行山猕猴毛色有棕色(B)和白色(b)两种。某种群雌雄个体数量相等,雌雄个体之间可自由交配,若该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%,不考虑突变、迁入、迁出等。下列叙述正确的是( )
A. 在自然选择中,直接受选择的是太行山猕猴的基因型
B. 太行山猕猴种群中所有个体的B和b基因构成了该种群的基因库
C. 若B/b只位于X染色体上,则该种群中XbXb、XbY的频率分别为8%、20%
D. 棕色猕猴与白色猕猴、猕猴与环境之间相互影响中不断进化和发展体现了协同进化
7. 脑水肿是脑脊液(脑组织间隙的液体)积聚过多而引起脑容积增大的一种病理状态。下列相关叙述错误的是( )
A. 脑脊液是脑细胞与外界环境进行物质交换的媒介,属于细胞外液
B. 脑脊液中可能含有O2、神经递质、呼吸酶、葡萄糖等物质
C. 脑部受到严重外伤时,如血浆蛋白质进入脑脊液可能会引发脑水肿
D. 临床治疗脑水肿时常使用高渗药物促使水分从脑组织回流至血管
8. 夜间过量蓝光暴露会通过视网膜中的自感光神经节细胞(ipRGC)激活交感神经,抑制棕色脂肪细胞(BAT)的产热功能。BAT线粒体中的解偶联蛋白1(UCP1)促进有机物氧化分解产热,维持血糖稳态。下列叙述错误的是( )
A. 蓝光信号所引发的调节过程需要完整的反射弧
B. 交感神经作为传出神经,其释放的神经递质引起BAT膜电位变化
C. 若UCP1结构异常,使BAT线粒体内葡萄糖分解产热减少
D. 长期熬夜看手机(手机屏幕会发出蓝光),可能会增加患糖尿病的风险
9. GC(类固醇激素)是一种强效抗炎物质,对免疫系统有调节作用。下图为下丘脑—垂体—肾上腺皮质(HPG轴)与单核巨噬细胞环路,下列叙述正确的是( )
A. 免疫调节中单核巨噬细胞只能参与非特异性免疫
B. 图中腺垂体、下丘脑细胞膜上存在GC受体
C. 腺垂体功能障碍者体内GC、ACTH、CRH水平均较低
D. 据图分析,GC有可能用于治疗自身免疫病
10. 植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是( )
A. 根向地生长时,近地侧生长素含量较高,因根对生长素敏感而生长受抑制
B. 菠菜是自然条件下春季开花的长日照植物,延长光照时间可使其延迟开花
C. 植物组织培养时,细胞分裂素与生长素浓度比值低时能诱导芽的分化
D. 棉花种植过程中,喷施赤霉素可有效抑制棉花徒长、提高产量
11. 华北豹的现有分布地,主要在太行山、太岳山、吕梁山等区域。沁源县所在的太岳山脉,将豹的现有分布地连通一体,充当了华北豹的生态廊道。下列相关叙述错误的是( )
A. 运用红外相机拍摄技术调查华北豹的种群密度相较于标记重捕法所产生的干扰较小
B. 生态环境的改善,为华北豹提供了更充足的食物资源和栖息空间,提高了环境容纳量
C. 生态廊道有利于促进不同华北豹种群之间的基因交流,使其种群数量迅速增长
D. 为了缓解由华北豹肇事造成的人兽冲突,科普宣传和村民的财产损失应综合考虑
12. 某生态农业示范基地在核桃林中种植鼠茅草(一种耐阴、矮小的绿肥植物),并散养华北柴鸡。鼠茅草在夏季高温时枯死,覆盖地表,有效减少了水土流失;柴鸡以草籽、昆虫为食,鸡粪生产沼气,沼渣还田。下列相关叙述错误的是( )
A. 决定核桃和鼠茅草地上的分层现象的环境因素主要是光和温度
B. 核桃树→树上昆虫→食虫鸟构成的生态金字塔都是上窄下宽
C. 鼠茅草在夏季高温时枯萎死亡,这体现了群落的季节性特征
D. 该生态农业生产方式实现了物质循环利用和能量的多级利用
13. 下图为某生态系统碳循环示意图,图中字母表示生态系统的组成成分,数字表示碳的流动。下列叙述错误的是( )
A. B是分解者,C是次级消费者且处于第三营养级
B. 碳在生物群落与非生物环境之间循环主要是以CO2的形式进行的
C. 若该模型中①=②+④+⑥+⑦+⑧,则可实现碳中和
D. D的遗体以及排遗物被分解者分解所释放出的能量,属于其同化量的一部分
14. 海洋微塑料污染日益严重,某科研团队利用微生物培养技术,从深海沉积物中筛选出可高效降解聚乙烯类微塑料的工程菌,并进行扩大培养。下列关于该工程菌的培养、分离与计数的叙述错误的是( )
A. 配制选择培养基时,以聚乙烯微塑料作为唯一碳源,可实现定向筛选
B. 采用稀释涂布平板法计数时,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
C. 发酵工程扩大培养时,需严格控制温度、pH、溶氧量等发酵条件
D. 只要工程菌降解聚乙烯类微塑料效果显著,即可用于海洋微塑料污染的治理
15. 为降低人类癌症治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 步骤①与植物原生质体融合的原理相同,但方法不完全相同
B. 步骤②用特定的选择培养基是为了筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞
C. 步骤③选出的细胞大规模培养时可用胰蛋白酶处理,避免发生接触抑制
D. ADC对癌细胞能选择性杀伤是因为ADC中b能特异性结合并杀伤癌细胞
16. 近年来,我国科学家利用基因编辑技术改变了小鼠卵母细胞中基因的甲基化水平,获得了许多新性状的小鼠,下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是( )
A. 基因编辑技术改变了卵细胞中基因的甲基化水平,会改变基因的碱基序列
B. 胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精完成的标志
C. ①过程中细胞增殖方式为有丝分裂,培养液中需通入5%的CO2刺激细胞呼吸
D. 进行②过程时通常选择发育到桑葚胚或囊胚阶段的早期胚胎
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17. “西北绿洲粮仓”科技会聚焦西北玉米主产区(新疆、甘肃河西走廊)的玉米高产栽培。光合电子传递链是光能转化与碳代谢的核心环节,由光系统Ⅱ(PSⅡ)、质体醌(PQ)、细胞色素b₆f、光系统Ⅰ(PSⅠ)等复合体组成。回答下列问题:
(1)光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)位于叶绿体的_______上,可用________法分离叶绿体,用__________法分离光合色素。
(2)适宜条件下,线性电子传递是主要的电子传递方式。线性电子传递链传递的电子最初来自____________,电子经PSⅡ、PQ、细胞色素b₆f、PC传递至PSⅠ,最终传递给________。
(3)强光、高温等条件下,发现玉米光合速率并未显著下降。此时线性电子传递受阻,环式电子传递增强,电子从PSⅠ流出后不再传递给NADP⁺,而是经电子传递链最终流回PSⅠ,该方式可以有效缓解光系统损伤。结合图示分析,环式电子传递与线性电子传递在光反应产物上的不同体现在__________。
(4)科研人员发现,不同玉米品种在强光、高温等逆境下环式电子传递的启动效率存在差异。请从育种角度提出一种利用这一机制培育在逆境下高光效玉米品种的措施:___________。
18. 拟南芥()属于十字花科植物,雌雄同株,被誉为“植物界的果蝇”,广泛应用于植物遗传学研究。其单向杂交不亲和性(UCI)由显性基因B控制,其育种相关遗传机制为:含有B基因的卵细胞无法与含b基因的花粉完成受精,其余配子间的结合均正常。早花和晚花为一对相对性状,由等位基因E/e控制。某单向杂交不亲和的早花拟南芥植株自交,子一代中单向杂交不亲和晚花拟南芥占1/3。已知无致死、突变和染色体互换发生,回答下列问题:
(1)对拟南芥基因组测序,需要测定________条染色体上的DNA序列。它被广泛应用于植物遗传学研究,推测其在生长周期长短、结种子数量多少两方面的特点是___________。
(2)拟南芥的早花和晚花中隐性性状为________。该亲本植株的基因型为____________,控制UCI的B/b基因与控制开花时间的E/e基因位于_____________(填“一对”或“两对”)同源染色体上。请在如图圆框中画出亲本细胞核中B/b与E/e两对基因在染色体的大致位置。(用竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点)________
(3)子一代早花拟南芥中纯合子占______________。若让子一代中所有早花拟南芥随机交配,理论上子二代中晚花拟南芥所占的比例为___________。
19. 临床研究发现,长期患有肠易激综合征(表现为腹痛、腹泻、便秘交替)的患者,伴发焦虑、抑郁的比例显著高于健康人群。为探究其机制,科研人员进行了一系列实验,部分结果如下。回答相关问题:
实验一:益生菌治疗对模型小鼠的影响
组别
结肠中炎症因子TNF-α含量
(pg/mg)
海马区突触后膜EPSP幅度
(mV)
抑郁行为评分
对照组
25.3±3.2
8.6±0.7
2.1±0
模型组(慢性腹痛腹泻)
78.6±6.7
3.2±0.5
8.7±1.4
模型组+益生菌
41.2±4.5
7.5±0.8
4.2±0.3
注:EPSP幅度越大表示突触传递效率越高;抑郁评分越高表示抑郁越严重。
(1)由实验一可知,肠易激综合征会引起结肠TNF-α含量_______。服用益生菌能够_____(填“加重”或“缓解”)肠道炎症,同时______(填“改善”或“恶化”)脑功能和抑郁症状。
(2)实验二:给正常小鼠注射TNF-α,发现其海马区5-HT(能产生愉悦情绪的神经递质)浓度下降、抑郁行为增加。切断迷走神经(将肠道信号传入脑的主要神经)后,再注射TNF-α,小鼠的上述变化消失。已知TNF-α不能直接穿过血脑屏障。这说明TNF-α不是直接作用于大脑而是通过_____________影响脑功能的。
(3)综合上述实验,肠易激综合征调控情绪的路径为:肠道炎→TNF-α↑→激活迷走神经→传导至大脑 → ______释放减少→突触传递效率________→ 抑郁行为↑。
(4)请再提出一种不同于以上治疗肠易激综合征伴发抑郁的可能策略:______。
20. 山西某矿区生态恢复工程的实施包括将煤矸石转化为人工土壤、进行重金属治理以及植被重建等措施。回答下列问题:
(1)矿区生态修复的目的之一是使矿区生态系统恢复生态平衡,应具有结构平衡、_________平衡和_____平衡。
(2)矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复以及植被恢复所必需的__________(填“动物”、“植物”或“土壤微生物”)群落的重建。
(3)科研团队研发了“煤矸石基人工土壤制备技术”:首先对煤矸石进行破碎、研磨,通过发泡处理优化孔隙结构,再进行生物改性(添加微生物菌剂)和熟化处理,最终形成具有肥力的人工土壤。科研人员为评估不同修复方案的修复效果,进行了实验,部分结果如表所示。
组别
修复方案
土壤pH
重金属指标
(Cd含量mg/kg)
土壤肥力
(有机质g/kg)
1(矿区复垦型)
腐熟有机肥
7.2
0.32
18.6
2(绿化农用型)
膨润土
7.5
0.28
15.3
3(生物改良型)
微生物菌剂
7.2
0.25
20.1
①综合以上各项指标可知,第______组方案的整体修复效果最佳,理由是______。
②修复后期选择种植向日葵、玉米等本地优势植物,这主要遵循了生态工程的_______原理。
③若玉米籽粒需进行食品安全检测,重点应检测________的含量是否超标,原因是_______。
21. RDX是一种从弹药里释放的有毒化学物质,能够渗入土壤和饮用水中,对生态环境和人类健康构成严重威胁。研究发现柳枝稷草能吸收RDX,但不能降解RDX。科研人员从细菌中获得RDX降解酶基因XplA和XplB,并利用农杆菌转化法将这两个基因插入柳枝稷草染色体中,使柳枝稷草获得降解RDX的能力。构建XplA-B融合基因,及其与Ti质粒构建表达载体的部分结构如下图,回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增XplB基因时,反应体系中需添加引物_________(填序号),引物与两条单链DNA结合发生在PCR循环的_________阶段。
(2)构建融合基因XplA-B时,应选限制酶________和_______来切割XplA基因,理由是___________(答出1种限制酶即可)。
(3)用农杆菌感染柳枝稷草叶片后,将感染后的叶片置于含_________的固体培养基上培养,初步筛选出成功转化的细胞,再将其培育为完整的转基因柳枝稷草。
(4)请在个体生物学水平设计实验检测转基因柳枝稷草是否培育成功,简要写出实验思路:____________。
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2025—2026学年高三第二次模拟调研测试
生物试题
(本试题满分100分,考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号等信息填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分)
1. 常见的肺炎类型包括:病毒性肺炎、细菌性肺炎、支原体肺炎等。肺炎链球菌是引发细菌性肺炎的常见病原体,其细胞表面的荚膜多糖可帮助它逃避人体免疫细胞的吞噬。下列有关叙述错误的是( )
A. 肺炎链球菌的荚膜多糖以碳链为基本骨架,其元素组成为C、H、O
B. 三种类型的病原体合成所需蛋白质的场所均为核糖体
C. 吞噬细胞识别并吞噬病原体的过程,依赖于细胞膜上的受体和膜的流动性
D. 可用青霉素等抑制细胞壁合成的药物治疗细菌性肺炎和支原体引起的肺炎
【答案】D
【解析】
【详解】A、多糖属于以碳链为基本骨架的生物大分子,糖类的元素组成仅为C、H、O,肺炎链球菌的荚膜多糖属于多糖,A正确;
B、所有生物蛋白质的合成场所均为核糖体:细菌和支原体为原核生物,自身含有核糖体可合成蛋白质;病毒无细胞结构,需利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质,因此三类病原体合成所需蛋白质的场所均为核糖体,B正确;
C、吞噬细胞识别病原体依赖细胞膜表面的特异性受体(糖蛋白),吞噬病原体的胞吞过程依赖细胞膜的流动性,C正确;
D、青霉素通过抑制细菌细胞壁的合成发挥作用,而支原体是没有细胞壁结构的原核生物,青霉素对其无效,因此不能用青霉素治疗支原体引起的肺炎,D错误。
2. 冰菜是一种耐盐性极强的盐生植物,其茎、叶表面有盐囊细胞,如图表示其盐囊细胞中几种离子的转运方式,以维持细胞质基质中高K⁺/Na⁺比,下列叙述正确的是( )
A. P型ATP酶能为H⁺运输提供能量,加快运输速率
B. 冰菜细胞中合成ATP的场所只有细胞质基质和线粒体
C. K⁺通过KUP进入细胞方式为主动运输,该过程中KUP的构象会发生改变
D. Na⁺通过NHX转运蛋白进行跨膜运输时没有依赖ATP供能,属于协助扩散
【答案】C
【解析】
【详解】A、P型ATP 酶是一种载体蛋白,它通过水解ATP为自身转运H⁺提供能量,且酶并不为反应提供能量,A错误;
B、冰菜是植物,合成ATP的场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体(光合作用的光反应阶段会产生ATP),B错误;
C、K⁺通过KUP进入细胞时,是逆浓度梯度运输(依赖H⁺的浓度差提供动力),属于主动运输;载体蛋白在运输物质时,自身构象会发生改变,C正确;
D、Na⁺通过NHX转运蛋白进行跨膜运输时,依赖的是H⁺的浓度差提供的势能,属于主动运输,D错误。
3. 2025年某团队在肝癌研究中首次提出“计算肿瘤免疫学”,发现肝癌复发的关键与CD57+NK等免疫细胞在肿瘤中的空间分布密切相关。CD57+NK由骨髓中的造血干细胞增殖分化而来。下列相关叙述正确的是( )
A. 造血干细胞分化为CD57+NK,细胞的形态、结构及基因发生稳定性差异
B. 癌变的根本原因是原癌基因、抑癌基因发生基因突变,属于可遗传变异
C. CD57+NK免疫细胞能特异性识别癌细胞,体现了细胞膜的选择透过性
D. 与正常肝细胞相比,癌细胞代谢减慢、酶活性降低、染色质固缩
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,造血干细胞分化为CD57⁺NK细胞时,细胞的形态、结构和生理功能会发生稳定性差异,但细胞内的遗传物质(基因)不会发生改变,A错误;
B、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,该变异导致遗传物质发生改变,属于可遗传变异,B正确;
C、CD57⁺NK免疫细胞识别癌细胞的过程,依赖细胞膜表面的糖蛋白完成细胞间的信息传递,体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能,而选择透过性是细胞膜控制物质进出细胞的功能特点,与识别过程无关,C错误;
D、代谢减慢、酶活性降低、染色质固缩是衰老细胞的特征,癌细胞具有无限增殖的特点,代谢旺盛、与增殖相关的酶活性较高,D错误。
4. 如图表示遗传信息的传递方向,其中序号代表相应生理过程,下列叙述错误的是( )
A. 图中能够发生A与U(或U与A)配对的过程有②③④⑤
B. mRNA、rRNA和tRNA都是过程③的产物,tRNA部分区域存在氢键
C. 图中②、④可发生在某些RNA病毒的遗传信息传递过程中
D. 图中①、③、⑤过程的进行都是从模板链的5'端开始的
【答案】D
【解析】
【详解】A、图中能够发生A与U(或U与A)配对的过程有②逆转录、③转录、④RNA复制、⑤翻译,A正确;
B、过程③是转录,产物包括mRNA、rRNA和tRNA;tRNA的部分区域会通过碱基互补配对形成局部双链,存在氢键,B正确;
C、②逆转录和④RNA复制是某些RNA病毒(如逆转录病毒、烟草花叶病毒)特有的遗传信息传递过程,C正确;
D、①DNA复制、③转录均以模板链的3'端为起点,仅⑤翻译以mRNA模板的5'端为起点,D错误。
5. 某二倍体植物(2n=20)的群体中偶然出现了一株2-三体植株,其2号染色体有3条,其中一条缺失部分片段,其他染色体正常,2号染色体上部分基因分布如图所示。研究发现,无正常染色体的配子不育(无活性)。在减数分裂形成配子时,三条染色体可以随机两两联会并正常分离,剩余的一条染色体随机移向细胞的一极。已知基因B控制抗病性状,基因b控制感病性状。不考虑其他突变和致死现象。下列叙述错误的是( )
A. 该个体同时发生了染色体结构和数目变异
B. 若该植株自交,其后代感病的概率为1/36
C. 若该植株与正常植株测交,其后代中染色体数目正常植株占2/5
D. 在光学显微镜下不能观察到该植株根尖细胞中出现10个四分体
【答案】B
【解析】
【详解】A、该植株2号染色体有3条,且其中一条缺失部分片段,说明同时发生了染色体结构和数目变异,A正确;
B、染色体发生缺失的用B0表示,若该植株自交,可育雌雄配子的种类及比例为B0B:B0b:Bb∶B:b=1:1:1:1:1,可育雌雄配子随机结合,后代感病的比例为1/5×1/5=1/25,B错误;
C、该植株产生的可育配子的种类和比例为B0B:B0b:Bb∶B:b=1:1:1:1:1,其中有3/5的配子发生染色体数目变异,与正常植株测交,其后代中染色体数目异常植株占3/5,则正常植株占2/5,C正确;
D、联会是减数分裂特有的现象,根尖细胞不能进行减数分裂,故根尖细胞中不能观察到联会的现象,D正确。
6. 山西阳城蟒河自然保护区的太行山猕猴毛色有棕色(B)和白色(b)两种。某种群雌雄个体数量相等,雌雄个体之间可自由交配,若该种群中B的基因频率为60%,b的基因频率为40%,不考虑突变、迁入、迁出等。下列叙述正确的是( )
A. 在自然选择中,直接受选择的是太行山猕猴的基因型
B. 太行山猕猴种群中所有个体的B和b基因构成了该种群的基因库
C. 若B/b只位于X染色体上,则该种群中XbXb、XbY的频率分别为8%、20%
D. 棕色猕猴与白色猕猴、猕猴与环境之间相互影响中不断进化和发展体现了协同进化
【答案】C
【解析】
【详解】A、自然选择直接作用的是生物的表现型,而非基因型,A错误;
B、种群的基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因,并非仅包含B和b两种等位基因,B错误;
C、若B/b仅位于X染色体上,且种群雌雄个体数量各占1/2:雌性群体中XbXb的基因型频率为b基因频率的平方,即40%×40%=16%,因此在整个种群中XbXb的频率为16%×1/2=8%;雄性群体中XbY的基因型频率等于b的基因频率40%,因此在整个种群中XbY的频率为40%×1/2=20%,C正确;
D、协同进化的范围是不同物种之间、生物与无机环境之间,棕色猕猴和白色猕猴属于同一物种,二者之间的进化不属于协同进化,D错误。
7. 脑水肿是脑脊液(脑组织间隙的液体)积聚过多而引起脑容积增大的一种病理状态。下列相关叙述错误的是( )
A. 脑脊液是脑细胞与外界环境进行物质交换的媒介,属于细胞外液
B. 脑脊液中可能含有O2、神经递质、呼吸酶、葡萄糖等物质
C. 脑部受到严重外伤时,如血浆蛋白质进入脑脊液可能会引发脑水肿
D. 临床治疗脑水肿时常使用高渗药物促使水分从脑组织回流至血管
【答案】B
【解析】
【详解】A、脑脊液是脑组织间隙的液体,属于组织液,是细胞外液的组成部分,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,因此脑脊液是脑细胞与外界环境进行物质交换的媒介,A正确;
B、呼吸酶是催化细胞呼吸的胞内蛋白,仅存在于细胞内,不属于内环境成分,因此脑脊液中不可能含有呼吸酶,B错误;
C、血浆蛋白质进入脑脊液会使脑脊液(组织液)渗透压升高,从周围吸水导致脑组织间隙液体积聚,引发脑水肿,C正确;
D、高渗药物可以提高血浆渗透压,促使脑组织间隙的水分通过渗透作用回流至血管,缓解脑水肿,D正确。
8. 夜间过量蓝光暴露会通过视网膜中的自感光神经节细胞(ipRGC)激活交感神经,抑制棕色脂肪细胞(BAT)的产热功能。BAT线粒体中的解偶联蛋白1(UCP1)促进有机物氧化分解产热,维持血糖稳态。下列叙述错误的是( )
A. 蓝光信号所引发的调节过程需要完整的反射弧
B. 交感神经作为传出神经,其释放的神经递质引起BAT膜电位变化
C. 若UCP1结构异常,使BAT线粒体内葡萄糖分解产热减少
D. 长期熬夜看手机(手机屏幕会发出蓝光),可能会增加患糖尿病的风险
【答案】C
【解析】
【详解】A、蓝光信号引发的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础为完整反射弧,该过程涉及感受器(ipRGC)、传入神经、神经中枢、传出神经(交感神经)、效应器(BAT),需要完整反射弧参与,A正确;
B、交感神经属于传出神经,支配BAT作为效应器,交感神经释放的神经递质与BAT细胞膜上的特异性受体结合后,会引发BAT膜电位发生变化(兴奋或抑制),B正确;
C、葡萄糖的有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行,葡萄糖无法进入线粒体,线粒体中不存在葡萄糖的分解过程,UCP1结构异常仅会影响线粒体内丙酮酸等有机物的氧化分解产热,C错误;
D、长期熬夜看手机时屏幕蓝光会抑制BAT的产热功能,而UCP1促进产热的同时可维持血糖稳态,该行为会导致血糖稳态调节受阻,增加患糖尿病的风险,D正确。
9. GC(类固醇激素)是一种强效抗炎物质,对免疫系统有调节作用。下图为下丘脑—垂体—肾上腺皮质(HPG轴)与单核巨噬细胞环路,下列叙述正确的是( )
A. 免疫调节中单核巨噬细胞只能参与非特异性免疫
B. 图中腺垂体、下丘脑细胞膜上存在GC受体
C. 腺垂体功能障碍者体内GC、ACTH、CRH水平均较低
D. 据图分析,GC有可能用于治疗自身免疫病
【答案】D
【解析】
【详解】A、单核巨噬细胞既可以参与非特异性免疫(如吞噬病原体),也可以参与特异性免疫(作为抗原呈递细胞,将抗原呈递给T细胞),A错误;
B、图中显示GC对下丘脑和腺垂体存在负反馈调节,但GC受体在下丘脑和腺垂体细胞内,不在膜上,因为GC 是类固醇激素,属于脂溶性激素,B错误;
C、腺垂体功能障碍时,其分泌的ACTH会减少,导致肾上腺皮质分泌的GC也减少;而GC对下丘脑的负反馈抑制减弱,所以下丘脑分泌的CRH会升高,C错误;
D、GC是强效抗炎物质,可抑制单核巨噬细胞的免疫活性,而自身免疫病是机体免疫功能过强导致的,因此GC有可能用于治疗自身免疫病,D正确。
10. 植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是( )
A. 根向地生长时,近地侧生长素含量较高,因根对生长素敏感而生长受抑制
B. 菠菜是自然条件下春季开花的长日照植物,延长光照时间可使其延迟开花
C. 植物组织培养时,细胞分裂素与生长素浓度比值低时能诱导芽的分化
D. 棉花种植过程中,喷施赤霉素可有效抑制棉花徒长、提高产量
【答案】A
【解析】
【详解】A、重力作用使根的近地侧生长素含量高于远地侧,根对生长素敏感,高浓度生长素抑制近地侧生长,远地侧低浓度生长素促进生长,因此根向地生长,A正确;
B、长日照植物需要日照长度长于临界日长才能开花,延长光照时间会促进长日照植物开花,不会延迟开花,B错误;
C、植物组织培养时,细胞分裂素与生长素浓度比值高时诱导芽的分化,比值低时诱导根的分化,C错误;
D、赤霉素能促进细胞伸长、植株增高,喷施赤霉素会加剧棉花徒长,不利于产量提高,D错误。
11. 华北豹的现有分布地,主要在太行山、太岳山、吕梁山等区域。沁源县所在的太岳山脉,将豹的现有分布地连通一体,充当了华北豹的生态廊道。下列相关叙述错误的是( )
A. 运用红外相机拍摄技术调查华北豹的种群密度相较于标记重捕法所产生的干扰较小
B. 生态环境的改善,为华北豹提供了更充足的食物资源和栖息空间,提高了环境容纳量
C. 生态廊道有利于促进不同华北豹种群之间的基因交流,使其种群数量迅速增长
D. 为了缓解由华北豹肇事造成的人兽冲突,科普宣传和村民的财产损失应综合考虑
【答案】C
【解析】
【详解】A、红外相机拍摄属于非接触式的种群密度调查方法,无需捕捉、标记华北豹个体,对华北豹正常生存活动的干扰较小,A正确;
B、生态环境改善后,华北豹的食物资源和栖息空间更充足,环境容纳量随之提高,B正确;
C、生态廊道连通了不同的华北豹种群,有利于促进种群间的基因交流,但种群数量增长受出生率、死亡率、环境资源等多种因素限制,不会出现迅速增长的情况,C错误;
D、缓解人兽冲突需要兼顾野生动物保护与当地居民利益,开展科普宣传能提高居民的保护意识,对村民受损财产进行补偿能降低居民的抵触情绪,二者结合可更好推进华北豹保护工作,D正确。
12. 某生态农业示范基地在核桃林中种植鼠茅草(一种耐阴、矮小的绿肥植物),并散养华北柴鸡。鼠茅草在夏季高温时枯死,覆盖地表,有效减少了水土流失;柴鸡以草籽、昆虫为食,鸡粪生产沼气,沼渣还田。下列相关叙述错误的是( )
A. 决定核桃和鼠茅草地上的分层现象的环境因素主要是光和温度
B. 核桃树→树上昆虫→食虫鸟构成的生态金字塔都是上窄下宽
C. 鼠茅草在夏季高温时枯萎死亡,这体现了群落的季节性特征
D. 该生态农业生产方式实现了物质循环利用和能量的多级利用
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物群落的垂直分层主要受光照影响,同时不同高度的温度存在差异,二者是决定核桃(上层乔木)和鼠茅草(下层耐阴草本)分层的主要环境因素,A正确;
B、生态金字塔分为能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三类,能量金字塔均为上窄下宽的正金字塔,但该食物链中第一营养级核桃树个体大、数量少,第二营养级昆虫数量远多于核桃树,数量金字塔会出现下窄上宽的倒置情况,并非所有生态金字塔都是上窄下宽,B错误;
C、群落的季节性是指群落的外貌和结构随季节发生规律性变化,鼠茅草夏季高温时枯萎死亡,改变了群落外貌,属于群落季节性特征的体现,C正确;
D、该模式中鸡粪生产沼气、沼渣还田,实现了物质的循环利用,能量依次经过农作物、柴鸡、沼气等多个环节被利用,实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,D正确。
13. 下图为某生态系统碳循环示意图,图中字母表示生态系统的组成成分,数字表示碳的流动。下列叙述错误的是( )
A. B是分解者,C是次级消费者且处于第三营养级
B. 碳在生物群落与非生物环境之间循环主要是以CO2的形式进行的
C. 若该模型中①=②+④+⑥+⑦+⑧,则可实现碳中和
D. D的遗体以及排遗物被分解者分解所释放出的能量,属于其同化量的一部分
【答案】D
【解析】
【详解】A、A是生产者、D是初级消费者、C是次级消费者且处于第三营养级、B是分解者,A正确;
B、碳以CO2的形式通过光合作用和化能合成作用进入生物群落,生物群落内的碳通过呼吸作用、分解作用或化石燃料的燃烧等返回无机环境,所以碳循环的主要形式是CO2,B正确;
C、碳中和应该是CO2的排出量等于CO2的吸收量,所以达到碳中和时①=②+④+⑥+⑦+⑧,C正确;
D、D的排遗物中的能量属于上一营养级(生产者A)的同化量,D错误。
14. 海洋微塑料污染日益严重,某科研团队利用微生物培养技术,从深海沉积物中筛选出可高效降解聚乙烯类微塑料的工程菌,并进行扩大培养。下列关于该工程菌的培养、分离与计数的叙述错误的是( )
A. 配制选择培养基时,以聚乙烯微塑料作为唯一碳源,可实现定向筛选
B. 采用稀释涂布平板法计数时,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
C. 发酵工程扩大培养时,需严格控制温度、pH、溶氧量等发酵条件
D. 只要工程菌降解聚乙烯类微塑料效果显著,即可用于海洋微塑料污染的治理
【答案】D
【解析】
【详解】A、选择培养基可通过设定特定营养条件定向筛选目标微生物,以聚乙烯微塑料为唯一碳源时,只有能降解利用聚乙烯的工程菌可存活繁殖,可实现定向筛选,A正确;
B、采用稀释涂布平板法计数时,若两个或多个活菌连在一起,平板上仅会形成一个菌落,因此统计的菌落数往往比活菌实际数目少,B正确;
C、微生物的生长和代谢活动受温度、pH、溶氧量等环境条件影响,扩大培养时严格控制相关发酵条件可保证工程菌的活性和繁殖效率,C正确;
D、将人工筛选的工程菌投入自然环境前,除考虑降解效果外,还需评估其是否会造成生物入侵、破坏海洋生态平衡等生态风险,不能仅因降解效果显著就直接投入使用,D错误。
15. 为降低人类癌症治疗药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC),过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 步骤①与植物原生质体融合的原理相同,但方法不完全相同
B. 步骤②用特定的选择培养基是为了筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞
C. 步骤③选出的细胞大规模培养时可用胰蛋白酶处理,避免发生接触抑制
D. ADC对癌细胞能选择性杀伤是因为ADC中b能特异性结合并杀伤癌细胞
【答案】A
【解析】
【详解】A、步骤①为动物细胞融合,其原理是细胞膜的流动性,植物原生质体融合的原理也是细胞膜的流动性,二者原理相同。但融合方法不完全相同,动物细胞融合可采用灭活病毒诱导法,而植物原生质体融合不能使用该方法,A正确;
B、步骤②用特定的选择培养基,仅能筛选出杂交瘤细胞(淘汰未融合的细胞、自身融合的细胞),筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞,需在步骤③通过抗体检测完成,B错误;
C、步骤③选出的杂交瘤细胞,其亲本骨髓瘤细胞已丧失接触抑制,可无限增殖,大规模培养时无需用胰蛋白酶处理避免接触抑制,C错误;
D、ADC对癌细胞能选择性杀伤,是因为ADC中a(单克隆抗体)能特异性结合癌细胞的抗原,将b(抗癌药物)定向运输至癌细胞处,由b杀伤癌细胞,b本身无特异性结合能力,D错误。
16. 近年来,我国科学家利用基因编辑技术改变了小鼠卵母细胞中基因的甲基化水平,获得了许多新性状的小鼠,下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是( )
A. 基因编辑技术改变了卵细胞中基因的甲基化水平,会改变基因的碱基序列
B. 胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精完成的标志
C. ①过程中细胞增殖方式为有丝分裂,培养液中需通入5%的CO2刺激细胞呼吸
D. 进行②过程时通常选择发育到桑葚胚或囊胚阶段的早期胚胎
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因的甲基化是在 DNA 碱基上添加甲基基团,不会改变基因的碱基序列,只是影响基因的表达,A错误;
B、胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志,B错误;
C、①过程是早期胚胎培养,细胞增殖方式为有丝分裂,培养液中通入 5% 的 CO2是为了维持培养液的 pH,不是刺激细胞呼吸,C错误;
D、②过程是胚胎移植,通常选择发育到桑葚胚或囊胚阶段的早期胚胎进行移植,这个阶段的胚胎细胞分化程度低,移植成功率高,D正确。
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17. “西北绿洲粮仓”科技会聚焦西北玉米主产区(新疆、甘肃河西走廊)的玉米高产栽培。光合电子传递链是光能转化与碳代谢的核心环节,由光系统Ⅱ(PSⅡ)、质体醌(PQ)、细胞色素b₆f、光系统Ⅰ(PSⅠ)等复合体组成。回答下列问题:
(1)光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)位于叶绿体的_______上,可用________法分离叶绿体,用__________法分离光合色素。
(2)适宜条件下,线性电子传递是主要的电子传递方式。线性电子传递链传递的电子最初来自____________,电子经PSⅡ、PQ、细胞色素b₆f、PC传递至PSⅠ,最终传递给________。
(3)强光、高温等条件下,发现玉米光合速率并未显著下降。此时线性电子传递受阻,环式电子传递增强,电子从PSⅠ流出后不再传递给NADP⁺,而是经电子传递链最终流回PSⅠ,该方式可以有效缓解光系统损伤。结合图示分析,环式电子传递与线性电子传递在光反应产物上的不同体现在__________。
(4)科研人员发现,不同玉米品种在强光、高温等逆境下环式电子传递的启动效率存在差异。请从育种角度提出一种利用这一机制培育在逆境下高光效玉米品种的措施:___________。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. 差速离心 ③. 纸层析
(2) ①. H2O ②. NADP+
(3)环式电子传递途径不产生氧气和NADPH
(4)筛选环式电子传递启动效率高的玉米品种进行杂交育种(或将调控高效启动环式电子传递的关键基因导入玉米中进行基因工程育种)
【解析】
【小问1详解】
光系统 Ⅰ(PSⅠ)、光系统 Ⅱ(PSⅡ)是光合膜上的蛋白复合体,位于叶绿体的类囊体薄膜(基粒片层)上。分离细胞器(如叶绿体)用差速离心法(利用不同离心力分离不同大小的细胞器);分离光合色素(叶绿素 a、b,类胡萝卜素等)用纸层析法(利用不同色素在层析液中溶解度不同,扩散速度不同实现分离)。
【小问2详解】
线性电子传递的电子最初来源是水的光解:PSⅡ 吸收光能后,将水分解为O₂、H⁺和电子(2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e⁻),电子填补PSⅡ 被光激发失去的电子。 电子经 PSⅡ→PQ→细胞色素 b₆f→PC 传递到PSⅠ后,最终传递给NADP⁺,在酶的作用下结合H⁺生成 NADPH(NADP⁺+H⁺+2e⁻ → NADPH)。
【小问3详解】
线性电子传递:电子最终传递给NADP⁺生成NADPH,同时 H⁺梯度驱动ATP 合成,因此产物是ATP + NADPH + O2,用于暗反应(卡尔文循环)中CO2的固定和还原。环式电子传递:电子从PSⅠ流出后,不传递给NADP⁺,而是回流到PSⅠ,因此不生成NADPH,也不分解水产生O2,仅通过电子传递泵入H⁺,驱动ATP合成,只产生ATP。由此可见,环式电子传递与线性电子传递在光反应产物上的不同体现在环式电子传递途径不产生氧气和NADPH。
【小问4详解】
从育种角度利用不同玉米品种在强光、高温等逆境下环式电子传递的启动效率存在差异的机制培育在逆境下高光效玉米品种的措施是筛选环式电子传递启动效率高的玉米品种进行杂交育种(或将调控高效启动环式电子传递的关键基因导入玉米中进行基因工程育种)。
18. 拟南芥()属于十字花科植物,雌雄同株,被誉为“植物界的果蝇”,广泛应用于植物遗传学研究。其单向杂交不亲和性(UCI)由显性基因B控制,其育种相关遗传机制为:含有B基因的卵细胞无法与含b基因的花粉完成受精,其余配子间的结合均正常。早花和晚花为一对相对性状,由等位基因E/e控制。某单向杂交不亲和的早花拟南芥植株自交,子一代中单向杂交不亲和晚花拟南芥占1/3。已知无致死、突变和染色体互换发生,回答下列问题:
(1)对拟南芥基因组测序,需要测定________条染色体上的DNA序列。它被广泛应用于植物遗传学研究,推测其在生长周期长短、结种子数量多少两方面的特点是___________。
(2)拟南芥的早花和晚花中隐性性状为________。该亲本植株的基因型为____________,控制UCI的B/b基因与控制开花时间的E/e基因位于_____________(填“一对”或“两对”)同源染色体上。请在如图圆框中画出亲本细胞核中B/b与E/e两对基因在染色体的大致位置。(用竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点)________
(3)子一代早花拟南芥中纯合子占______________。若让子一代中所有早花拟南芥随机交配,理论上子二代中晚花拟南芥所占的比例为___________。
【答案】(1) ①. 5 ②. 生长周期短,种子数量多
(2) ①. 晚花 ②. BbEe ③. 一对 ④.
(3) ①. 1/2 ②. 1/13
【解析】
【小问1详解】
拟南芥(2N = 10)属于雌雄同株植物,没有性染色体,所以对其基因组测序,需要测定5条染色体上的DNA序列。因其被广泛应用于植物遗传学研究,推测其在生长周期长短、结种子数量多少两方面的特点是生长周期短、结种子数量多,这样便于在短时间内获得大量实验材料,利于遗传学研究。
【小问2详解】
亲本为早花,自交后代出现性状分离(晚花),因此晚花为隐性性状(ee),早花为显性(E_)。亲本为单向杂交不亲和(B_)、早花(E_),自交后代出现晚花(ee),因此亲本E/e 基因型为 Ee。若亲本为 BB:所有卵细胞均含B,仅能与含 B 的花粉受精,后代全为 BB(100% 单向杂交不亲和),但后代出现了非不亲和个体(bb),因此亲本不可能为 BB,只能为Bb。因此亲本基因型为BbEe。若 B/b 与 E/e 位于两对同源染色体上(独立遗传),则:亲本BbEe 产生的卵细胞BE:Be:bE:be=1:1:1:1),亲本BbEe产生的花粉为BE:Be:bE:be=1:1:1:1)。受精规则:含 B 的卵细胞(BE、Be)不能与含b的花粉(bE、be)受精,仅能与含B的花粉(BE、Be)受精;含b的卵细胞(bE、be)可与所有花粉受精。B卵细胞(BE、Be)× B花粉(BE、Be)结合,后代 B_,比例为2/4×2/4=4/16,b卵细胞(bE、be)× 所有花粉(BE、Be、bE、be)后代 B_(b 卵 ×B 粉)占2/4×2/4=4/16,bb(b卵细胞×b花粉)占2/4×2/4=4/16。可存活后代总比例为4/16+4/16+4/16=12/16,其中B_占8/12=2/3,bb 占1/3。若独立遗传,B_中晚花(ee)的比例为1/4,因此B_且ee的总比例为2/3×1/4=1/6,与题干1/3不符。因此,两对基因必须位于一对同源染色体上。若B与E连锁,b与 e 连锁(即一条染色体为 BE,同源染色体为 be):亲本产生的卵细胞为BE、be(比例 1:1);花粉:BE、be(比例 1:1),受精规则:含 B 的卵细胞(BE)不能与含 b 的花粉(be)受精,仅能与含B的花粉(BE)受精;含b的卵细胞(be)可与所有花粉受精。 BE卵 × BE粉 → BBEE(B_早花) be 卵 × BE 粉 → BbEe(B_早花) be 卵 × be 粉 → bbee(bb 晚花) 后代基因型及比例为BBEE : BbEe : bbee = 1:1:1,其中单向杂交不亲和(B_)且晚花(ee)的比例为 0,与题意不符;若B与 e连锁,b 与E连锁(一条染色体为Be,同源染色体为 bE)。亲本产生的卵细胞:Be、bE(比例 1:1);花粉:Be、bE(比例 1:1),受精规则:含 B 的卵细胞(Be)不能与含 b 的花粉(bE)受精,仅能与含B的花粉(Be)受精;含b的卵细胞(bE)可与所有花粉受精。 Be 卵 × Be 粉 → BBee(B_晚花),bE 卵 × Be 粉 → BbEe(B_早花),bE 卵 × bE 粉 → bbEE(bb 早花),后代基因型及比例:BBee : BbEe : bbEE = 1:1:1,其中单向杂交不亲和(B_)且晚花(ee)的比例为1/3,完全符合题干条件,所以B/b 与 E/e位于一对同源染色体上,且连锁方式为:B与e连锁,b 与E连锁(即一条染色体为 Be,同源染色体为 bE),图示结果为:。
【小问3详解】
由(2)的连锁推导,子一代基因型及比例为: BBee(B_晚花): BbEe(B_早花): bbEE(bb 早花)=1:1:1 早花个体为:BbEe、bbEE(共2份),早花纯合子为:bbEE(1 份)。因此,早花中纯合子比例为1/2。子一代早花个体基因型及比例:BbEe : bbEE = 1:1。BbEe(B-e /b-E)产生的配子为Be、bE(比例 1:1),bbEE(b-E /b-E)产生的配子为bE(100%) 。雌配子(卵细胞)类型及比例:BbEe 占 1/2,产生1/2×1/2=1/4 Be、1/2×1/2=1/4bE;bbEE占1/2,产生1/2×1=1/2bE;因此雌配子总比例为Be : bE =1/4 : (1/4+1/2) =1:3 ,雄配子(花粉)类型及比例与雌配子完全一致:Be : bE = 1:3。受精规则:含 B 的卵细胞(Be)不能与含 b 的花粉(bE)受精,其余正常。所有受精组合为,各组合的比例为:Be×Be为1/4×1/4=1/16(晚花),Be×bE为1/4×3/4=3/16(禁止,淘汰),bE×Be为3/4×1/4=3/16(早花),bE×bE为3/4×3/4=9/16(早花),可存活后代总比例为1/16+3/16+9/16=13/16,晚花(BBee)比例为1/16÷13/16=1/13。
19. 临床研究发现,长期患有肠易激综合征(表现为腹痛、腹泻、便秘交替)的患者,伴发焦虑、抑郁的比例显著高于健康人群。为探究其机制,科研人员进行了一系列实验,部分结果如下。回答相关问题:
实验一:益生菌治疗对模型小鼠的影响
组别
结肠中炎症因子TNF-α含量
(pg/mg)
海马区突触后膜EPSP幅度
(mV)
抑郁行为评分
对照组
25.3±3.2
8.6±0.7
2.1±0
模型组(慢性腹痛腹泻)
78.6±6.7
3.2±0.5
8.7±1.4
模型组+益生菌
41.2±4.5
7.5±0.8
4.2±0.3
注:EPSP幅度越大表示突触传递效率越高;抑郁评分越高表示抑郁越严重。
(1)由实验一可知,肠易激综合征会引起结肠TNF-α含量_______。服用益生菌能够_____(填“加重”或“缓解”)肠道炎症,同时______(填“改善”或“恶化”)脑功能和抑郁症状。
(2)实验二:给正常小鼠注射TNF-α,发现其海马区5-HT(能产生愉悦情绪的神经递质)浓度下降、抑郁行为增加。切断迷走神经(将肠道信号传入脑的主要神经)后,再注射TNF-α,小鼠的上述变化消失。已知TNF-α不能直接穿过血脑屏障。这说明TNF-α不是直接作用于大脑而是通过_____________影响脑功能的。
(3)综合上述实验,肠易激综合征调控情绪的路径为:肠道炎→TNF-α↑→激活迷走神经→传导至大脑 → ______释放减少→突触传递效率________→ 抑郁行为↑。
(4)请再提出一种不同于以上治疗肠易激综合征伴发抑郁的可能策略:______。
【答案】(1) ①. 增加 ②. 缓解 ③. 改善
(2)迷走神经 (3) ①. 5-HT ②. 降低
(4)使用抗TNF-α抗体与TNF-α结合(使用可直接激活突触后膜5-HT受体类的抗抑郁药物;使用可增加5-HT含量类的抗抑郁药物;抑制迷走神经活性)
【解析】
【小问1详解】
对照组TNF-α含量为25.3±3.2pg/mg,模型组(肠易激综合征)为78.6±6.7pg/mg,说明肠易激综合征会引起结肠TNF-α含量增加。 模型组+益生菌的TNF-α含量为41.2±4.5pg/mg,比模型组低,说明服用益生菌能够缓解肠道炎症。 模型组+益生菌的海马区突触后膜EPSP幅度(7.5±0.8mV)比模型组(3.2±0.5mV)高,抑郁行为评分(4.2±0.3)比模型组(8.7±1.4)低,说明益生菌能改善脑功能和抑郁症状。
【小问2详解】
TNF-α不能直接穿过血脑屏障,切断迷走神经后注射TNF-α的变化消失,说明TNF-α是通过迷走神经将信号传入大脑来影响脑功能的。
【小问3详解】
结合上述(1)、(2)问可知,肠道炎症→TNF-α↑→激活迷走神经→传导至大脑 → 5-HT(能产生愉悦情绪的神经递质)释放减少→突触传递效率降低(EPSP 幅度越小,突触传递效率越低)→抑郁行为↑。
【小问4详解】
针对肠易激综合征伴发抑郁的作用机理,可使用抗TNF-α抗体与TNF-α结合进行治疗,或使用可直接激活突触后膜5-HT受体类的抗抑郁药物;也可使用可增加5-HT含量类的抗抑郁药物;还可抑制迷走神经活性等。
20. 山西某矿区生态恢复工程的实施包括将煤矸石转化为人工土壤、进行重金属治理以及植被重建等措施。回答下列问题:
(1)矿区生态修复的目的之一是使矿区生态系统恢复生态平衡,应具有结构平衡、_________平衡和_____平衡。
(2)矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复以及植被恢复所必需的__________(填“动物”、“植物”或“土壤微生物”)群落的重建。
(3)科研团队研发了“煤矸石基人工土壤制备技术”:首先对煤矸石进行破碎、研磨,通过发泡处理优化孔隙结构,再进行生物改性(添加微生物菌剂)和熟化处理,最终形成具有肥力的人工土壤。科研人员为评估不同修复方案的修复效果,进行了实验,部分结果如表所示。
组别
修复方案
土壤pH
重金属指标
(Cd含量mg/kg)
土壤肥力
(有机质g/kg)
1(矿区复垦型)
腐熟有机肥
7.2
0.32
18.6
2(绿化农用型)
膨润土
7.5
0.28
15.3
3(生物改良型)
微生物菌剂
7.2
0.25
20.1
①综合以上各项指标可知,第______组方案的整体修复效果最佳,理由是______。
②修复后期选择种植向日葵、玉米等本地优势植物,这主要遵循了生态工程的_______原理。
③若玉米籽粒需进行食品安全检测,重点应检测________的含量是否超标,原因是_______。
【答案】(1) ①. 功能 ②. 收支
(2)土壤微生物 (3) ①. 3 ②. 该方案下土壤的重金属(Cd)含量最低,且土壤肥力(有机质含量)最高 ③. 协调 ④. 重金属(Cd) ⑤. 煤矸石基中含有重金属,可能被作物吸收并富集在籽粒中,危害人体健康
【解析】
【小问1详解】
生态系统的生态平衡包括结构平衡、功能平衡和收支平衡。
【小问2详解】
矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复和土壤微生物群落的重建,为加速矿区生态环境的恢复,具体采用的措施有人工制造表土、多层覆盖、植被恢复工程等。
【小问3详解】
①综合各项指标可知,第 3组(生物改良型)的重金属(Cd)含量最低,土壤肥力(有机质)最高,且土壤 pH 与矿区复垦型一致,更适合植被生长,因此整体修复效果最佳。
②修复后期选择种植向日葵、玉米等本地优势植物,与当地环境相适应,遵循了生态工程的协调原理。
③煤矸石基中含有重金属,若玉米籽粒需进行食品安全检测,重点应检测重金属(Cd)的含量是否超标。重金属(如 Cd)会在生物体内富集,通过食物链进入人体,危害人体健康。
21. RDX是一种从弹药里释放的有毒化学物质,能够渗入土壤和饮用水中,对生态环境和人类健康构成严重威胁。研究发现柳枝稷草能吸收RDX,但不能降解RDX。科研人员从细菌中获得RDX降解酶基因XplA和XplB,并利用农杆菌转化法将这两个基因插入柳枝稷草染色体中,使柳枝稷草获得降解RDX的能力。构建XplA-B融合基因,及其与Ti质粒构建表达载体的部分结构如下图,回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增XplB基因时,反应体系中需添加引物_________(填序号),引物与两条单链DNA结合发生在PCR循环的_________阶段。
(2)构建融合基因XplA-B时,应选限制酶________和_______来切割XplA基因,理由是___________(答出1种限制酶即可)。
(3)用农杆菌感染柳枝稷草叶片后,将感染后的叶片置于含_________的固体培养基上培养,初步筛选出成功转化的细胞,再将其培育为完整的转基因柳枝稷草。
(4)请在个体生物学水平设计实验检测转基因柳枝稷草是否培育成功,简要写出实验思路:____________。
【答案】(1) ①. 2和引物3(2、3) ②. 复性
(2) ①. HpaⅠ ②. BamHⅠ ③. 选HpaⅠ便于和Ti质粒相连;或选BamHⅠ可以与Sau3A产生相同的黏性末端,便于和XplB基因连接
(3)潮霉素 (4)将转基因柳枝稷草与普通柳枝稷草分别种植在含RDX的相同土壤中,在相同且适宜条件下培养一段时间后检测并比较两组柳枝稷草中RDX含量
【解析】
【小问1详解】
磷酸端为5’端,子链延伸的方向是5’→3’,因此,利用PCR技术扩增XplB基因时,反应体系中需添加引物2和引物3,引物与两条单链DNA结合发生在PCR循环的复性阶段,此时的温度为50℃左右。
【小问2详解】
结合两个目的基因的转录方向和两端的限制酶序列可推测,在构建融合基因XplA-B时,应选限制酶HpaⅠ和BamHⅠ来切割XplA基因,因为选HpaⅠ便于和Ti质粒(质粒中有该酶的识别序列)相连;而选BamHⅠ可以与Sau3A产生相同的黏性末端,便于和XplB基因连接。
【小问3详解】
用农杆菌感染柳枝稷草叶片后,将感染后的叶片置于含潮霉素的固体培养基上培养,因为潮霉素也位于T-DNA中,能和目的基因同步转移到受体细胞的染色体DNA上,进而初步筛选出成功转化的细胞,再将其培育为完整的转基因柳枝稷草。
【小问4详解】
请在个体生物学水平设计实验检测转基因柳枝稷草是否培育成功,题中显示转基因的目的是要培育出能降解RDX的柳枝稷草,因此简要的实验思路为将转基因柳枝稷草与普通柳枝稷草分别种植在含RDX的相同土壤中,在相同且适宜条件下培养一段时间后检测并比较两组柳枝稷草中RDX含量,转基因植株所处的土壤中RDX含量应该更低。
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