精品解析:内蒙古阿拉善盟第一中学2026届高三上学期1月大练习阶段测试生物试卷
2026-04-09
|
2份
|
35页
|
50人阅读
|
0人下载
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-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | 阿拉善盟 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.63 MB |
| 发布时间 | 2026-04-09 |
| 更新时间 | 2026-04-09 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57264367.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026届高三生物大练习(一)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 有关生物学过程中各种比值大小的判断,下列叙述不正确的是( )
A. 黄瓜茎端的脱落酸/赤霉素的比值高时,分化形成雄花的比例较高
B. 植物组织培养的过程中,生长素/细胞分裂素比值较高时,有利于根的形成
C. 不同催化剂盐酸/淀粉酶催化淀粉水解反应需要的活化能的比值:常温>低温
D. 有氧呼吸CO2释放量/O2吸收量的比值:油料作物种子(花生)<淀粉类作物种子(水稻)
2. BCL6基因持续异常的高表达能抑制某些B细胞内自噬基因的表达,导致弥漫性大B细胞淋巴癌的发生。在癌变的B细胞中,BCL6蛋白与靶基因的启动子结合并抑制其表达,增强癌细胞的抗凋亡能力。下列叙述错误的是( )
A. B细胞内激烈的自噬作用会诱导细胞凋亡的发生
B. BCL6基因是抑癌基因,上述靶基因是原癌基因
C. BCL6蛋白会导致RNA聚合酶无法正常启动靶基因的转录
D. 可通过抑制BCL6基因的表达来治疗弥漫性大B细胞淋巴癌
3. tRNA的甲基化修饰发生在转录之后,受甲基化酶和去甲基化酶的调控。甲基化程度过低,会降低神经发育关键基因的翻译效率。甲基化程度过高,会提高结直肠癌细胞中C基因的翻译效率,C基因能促进细胞从间期进入分裂期。下列叙述错误的是( )
A. tRNA发生甲基化不会改变其碱基序列
B. 去甲基化酶活性增强,会抑制神经发育关键基因的转录
C. 甲基化酶的活性增强,会缩短结直肠癌细胞的细胞周期
D. tRNA甲基化程度的动态平衡属于生命活动中分子水平的稳态
4. 叶绿体中的F0-F1ATP合成酶是由一个跨膜的H+通道F0和位于基质侧的F1两个亚基组成。H2O分解成的H+通过F0顺浓度梯度运动到叶绿体基质,释放的能量可驱动 F1上ATP的合成。下列叙述正确的是( )
A. F0-F1ATP合成酶位于叶绿体内膜上
B. 驱动ATP合成的能量直接来自色素吸收的光能
C. H2O分解成的H+通过膜的方式为主动运输
D. 光照下,类囊体腔内的pH小于叶绿体基质
5. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度KNO3溶液中,按时间先后顺序依次选取了4个状态的细胞,比较液泡大小,如下表所示。关于这些细胞的叙述中,错误的是( )
状态
初始
状态1
状态2
状态3
状态4
液泡大小
100%
57%
100%
107%
107%
A. 状态1液泡颜色可能会进一步加深
B. 状态2细胞吸水能力大于初始
C. 状态3的细胞液浓度等于外界溶液
D. 状态4的细胞液浓度大于状态3
6. 亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基而发生变化:C转变为U(U与A配对),A转变为I(I为次黄嘌呤,与C配对)。已知某双链DNA的两条链分别是①链和②链,①链的一段碱基序列为5'-AGTCG-3',此DNA片段经亚硝酸盐作用后,其中一条链中的A、C发生了脱氨基作用,经过两轮复制后,子代DNA片段之一是-GGTTG-/-CCAAC-。下列说法错误的是( )
A. 该DNA片段在未经亚硝酸盐作用时,核苷酸之间含有8个磷酸二酯键、13个氢键
B. 经亚硝酸盐作用后,②链中碱基A和碱基C发生了脱氨基作用
C. 经亚硝酸盐作用后,DNA片段经两轮复制产生的异常DNA片段有2个
D. 经过两轮复制共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸10个
7. 健康人注射促甲状腺激素释放激素(TRH)15~30分钟内,血液中促甲状腺激素(TSH)达到高峰;TRH注射剂量在15~500微克范围时,TSH峰值成比例增加,但超过500微克后,并无进一步增大。每日重复注射TRH,可使上述反应减弱。下列叙述正确的是( )
A. 注射的TRH可直接作用于甲状腺,使其分泌TSH增多
B. TRH注射量超过500微克后TSH不再继续增多,说明TSH分泌还受神经控制
C. 可对垂体病变的甲状腺机能减退患者注射15~500微克范围的TRH进行治疗
D. 每日重复注射TRH,反应减弱的原因可能是血液中甲状腺激素浓度升高产生的反馈作用
8. 人类细胞内Cas-8酶能够切割RIPK1蛋白(如图1),正常情况下,未被切割的和被切割的RIPK1蛋白比例约为6:4。RIPK1基因突变后,编码的蛋白不能为Cas-8酶切割,其会引发反复发作的发烧和炎症,并损害机体重要的器官,即CRIA综合征,该突变基因为显性(且基因不位于Y染色体上)。图2为该病的一个家族系谱图,该家系中只有II-4和III-3携带了RIPK1突变基因。下列相关叙述错误的是( )
A. RIPK1基因位于常染色体上
B. II-4与II-5再生一个女孩,女孩患病概率为25%
C. II-4体内未被切割的RIPK1蛋白与被切割的RIPKI蛋白比例接近8:2
D. I-1出现CRIA综合征的原因可能是编码Cas-8酶的基因发生突变,无法产生Cas-8酶
9. 双向脑机接口系统不仅能通过解码大脑运动皮层的神经信号来控制机械臂,还能通过机械臂末端的传感器反馈触觉信息至大脑体感皮层。实验发现,当受试者通过意念操控机械臂抓取高温物体时,其体内肾上腺素、皮质醇水平显著上升,且部分受试者出现心率加快、血糖升高等应激反应。下列有关分析正确的是( )
A. 受试者通过意念操控机械臂的过程属于神经—体液调节
B. 受试者抓取高温物体时出现应激反应,与神经—体液调节有关
C. 触觉信号反馈至大脑的过程中,信号在神经纤维上是双向传导的
D. 实验中受试者出现的心率加快、血糖升高由交感神经兴奋直接引发
10. 自然状态下,冬小麦需要经历春化作用(经历低温诱导促使植物开花的作用)才能开花。如图表示温度调节冬小麦的开花机制(图中“→”表示促进,“”表示抑制)。下列叙述错误的是( )
A. 冬小麦开花受到基因表达、激素和温度等共同调节
B. 春化作用有利于避免小麦在寒冷时节开花而无法正常结果的情况
C. 赤霉素和脱落酸对冬小麦开花的调节作用表现为相抗衡
D. 若春季播种冬小麦,可能只长茎叶不开花,施用赤霉素不能使冬小麦开花
11. “小龙虾—水稻同田种养”的虾稻模式是我国稻渔综合种养第一大模式。种植人员在进行水稻收割后留下水稻桩并将秸秆还田,田中使用秸秆处理剂加速秸秆部分降解成二糖或单糖并种植水草,水草成熟后进行冬虾养殖。下列说法正确的是( )
A. 水稻收割后种植水草的间种模式,充分利用了空间和资源,避免了光能的浪费
B. 水稻桩和秸秆既为小龙虾提供了栖息空间,又构成了该群落的垂直结构
C. 使用秸秆处理剂加速秸秆的降解,可以提高水中有机质含量,为水草生长间接提供原料
D. 小龙虾的粪便为生产者供肥,粪便中的能量被生产者直接吸收利用,实现了能量的多级利用
12. 小鼠肠道存在多种微生物,其中长期生存在肠道的微生物称为定植微生物。研究发现定植微生物可防止外来病原体对肠道的感染,这种现象称为定植抗性。定植微生物对外来病原体肺炎克雷伯菌(KP)的影响如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 小鼠的肠道微生物与小鼠的种间关系均为互利共生
B. 定植抗性的出现与微生物之间营养需求相似产生的竞争有关
C. 肠道定植微生物数量与肺炎克雷伯菌感染率呈负相关
D. 病原体感染时,借助抗生素治疗可显著提高微生物定植抗性
13. 下列关于“绿叶中色素的提取与分离”实验的操作和分析,正确的是( )
A. 研磨液过滤时,漏斗基部放一块单层棉纱布,进行过滤
B. 画滤液细线时,要用毛细吸管连续重复画2~3次
C. 提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多
D. 若用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带,花青素位于叶绿素a、b之间
14. 科学家用紫外线照射板蓝根原生质体,使其部分染色体丢失,将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合,培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株,该过程运用了非对称细胞融合技术。下列说法正确的是( )
A. 非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度
B. 植物体细胞杂交和植物组织培养依据的原理相同
C. 融合原生质体需放在无菌水中培养,以防杂菌污染
D. 非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性,属于细胞工程
15. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 胚胎工程可用于稀有动物的种族延续和培育生物制药的反应器
B. 动物细胞和癌细胞在培养过程中均会出现细胞贴壁和接触抑制的现象
C. 动物细胞培养大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,原因是其具有更高的全能性
D. 将由受精卵发育而来的小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎属于有性生殖
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对者得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的植物根细胞呼吸作用的影响,研究人员将辣椒幼苗进行分组和3种处理:甲组(未淹水)、乙组(淹水)和丙组(淹水+Ca2+),在其它条件适宜且相同的条件下进行实验,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,利用NADH的能量合成ATP
B. 辣椒幼苗在淹水的条件下,其根细胞无氧呼吸的产物仅有乳酸
C. Ca2+影响ADH、LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. 淹水胁迫时,该植物根细胞酒精的产生速率大于乳酸的产生速率
17. 侏儒小鼠作父本,野生型小鼠作母本,F1都是侏儒小鼠;反交后F1都是野生型小鼠。正、反交实验的F1雌雄个体间相互交配,F2均出现1∶1的性状分离比。以下不能够解释上述实验现象的是( )
A. 控制侏儒性状的基因位于X染色体上
B. 控制侏儒性状的基因在线粒体DNA上
C. 含侏儒基因的精子不能完成受精作用
D. 子代中来源于母本的基因不表达
18. 直接测定种群的迁出率非常困难,但可通过测定种群的丧失率(死亡率加迁出率),进而得出迁出率。在测定时,将需研究的一个大样方分为四个小样方,迁出率的大小与样方周长成正比,大样方死亡率与四个小样方总死亡率相同,调查得某种群的丧失率:一个大样方丧失率为15%/月,四个小样方总丧失率(总死亡率加总迁出率)为20%/月,下列说法错误的是( )
A. 该种群的迁出率为5%/月 B. 该种群的死亡率为13.75%/月
C. 迁出率高的种群其种群密度会降低 D. 调查该生物种群密度应使用样方法
19. 重症肌无力(MG)是发生在神经肌肉接头处的自身免疫病。以往研究认为体液免疫过程中乙酰胆碱受体抗体异常增多是MG的唯一发病因素,多应用胆碱酯酶抑制剂(AChEI)治疗。近期研究显示,细胞因子(CK)参与了乙酰胆碱受体抗体的产生和细胞介导的免疫反应。糖皮质激素既可阻断CK基因转录,又可抑制CK受体从而阻断CK作用通路,糖皮质激素已成为目前治疗MG的有效药物。下列说法正确的是( )
A. 乙酰胆碱受体抗体、细胞因子两者都属于免疫活性物质
B. 长期使用糖皮质激素治疗可能会导致机体出现感染等不良反应
C. 长期单独用AChEI治疗MG会引起乙酰胆碱受体被破坏,加重病情并产生耐药性
D. 糖皮质激素通过改善机体免疫监视功能缓解MG症状
20. 微生物的发酵可以为人类提供丰富的食品和食品添加剂,促进了丰富多彩的饮食文化的形成。下列相关叙述正确的是( )
A. 谷氨酸发酵生产时,维持酸性和中性条件有利于积累谷氨酸
B. 发酵生产的微生物肥料可能抑制土壤病原微生物的生长
C. 通过发酵工程获得的单细胞蛋白可作为食品添加剂,也可制成微生物饲料
D. 利用谷氨酸棒状杆菌生产味精时,需采用过滤等方法将菌体分离、干燥以获得产品
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 3.5亿年前,大气中O2浓度显著增加,CO2浓度明显下降,成为限制植物光合速率的重要因素。催化CO2和C5结合的酶(Rubisco)是一种双功能酶,当O2与CO2浓度比例高时也能催化O2和C5结合,引发光呼吸,导致光合效率降低。研究发现,蓝细菌具有羧酶体,可降低其光呼吸。下图为蓝细菌结构模式图及部分代谢过程示意图,请回答下列问题:
(1)图中①所示的结构______(填“含有”或“不含有”)游离磷酸基团。光合片层是位于蓝细菌细胞质部分的同心环状膜结构,其上有光合色素,可推测光合片层的功能类似于叶绿体中的______。蓝细菌具有的光合色素有______,光合色素吸收的光能转化为储存在______中的化学能。
(2)蓝细菌参与暗反应的场所有______。图中F物质是______(填中文名称),暗反应为光呼吸和有氧呼吸提供的底物分别为______。
(3)蓝细菌细胞质膜能通过______方式从细胞外富集,进入羧酶体的再经碳酸酐酶催化分解成CO2,同时羧酶体的蛋白质外壳具有选择透过性,可阻止______两条途径,从而抑制______,大大提高了光合效率。
22. 森林生态系统是陆地最大的碳库,森林土壤碳库在全球气候调控和碳平衡维持方面具有至关重要的作用。作为碎屑食物网的起点,土壤微食物网是森林生态系统地上—地下碳转化的关键驱动者,决定着森林土壤有机碳的分解、转化和储存等过程,影响着森林生态系统的固碳潜力。如图是土壤部分生物微食物网及碳库主要途径,a~e为生理过程。请结合图回答问题:
(1)土壤微食物网中有众多的微小生物类群和部分中型动物(<2mm),调查这些动物丰富度的一般方法为______,对于个体较小数量较多小动物用______进行统计。调查过程中发现土壤中落叶含量不同,分布的生物类群也不同体现了群落的______结构。
(2)土壤微食物网中含碎屑食物链(以有机碎屑为第一营养级,以碎屑为食的腐生细菌和真菌也占营养级)和捕食食物链,请写出图中食物网中捕食食物链_______________,土壤微食物网中第三营养级生物有______,短时间内若食菌线虫大量减少,根食性线虫数量会______。
(3)在碳循环中,图中e为______途径。为了缓解温室效应,我国提出“碳中和”目标,若要达到此目标,如图要满足______关系(用a~e表示)。
(4)图中所示,微生物是土壤碳库转化的主要动力,一方面,微生物将活性碳库中易分解的有机物分解释放出______(至少写2个)供植物利用,另一方面,微生物产生的酚类、醌类物质与植物残体中纤维素、木质素等不易分解部分聚合成腐殖质。酚类氧化酶在厌氧环境下活性极低,秋季落叶若采用挖沟填埋方式处理,微生物产生的酚类物质会______(填“增多”或“减少”),更______(填“有”或“不”)利于腐殖质形成。
23. 脑和机体的免疫系统紧密联系,能够感知和调控免疫反应。研究员用小鼠进行研究。
(1)神经系统与免疫系统的相互联系中,以______(填信号分子的名称)作为相互通讯的分子“语言”。这些信号分子的作用方式______(填“都是”、“不都是”或“都不是”)直接与受体结合。
(2)细菌的脂多糖(LPS)能引起小鼠强烈的免疫反应——炎症反应,此时若抑制小鼠脑干中的N区,会导致促炎因子IL-6显著增加、抗炎因子IL-10显著减少。用LPS分别刺激野生型小鼠(WT)和免疫细胞上LPS受体缺失的小鼠(KO),检测小鼠N区神经元的兴奋性,结果如图1。以上信息表明,N区可______炎症反应,并且免疫细胞通过______,参与N区神经元的激活。
(3)研究发现,迷走神经是向脑干传递信息的重要途径,LPS不能直接激活迷走神经,但炎症信号能激活。科研人员进一步探究迷走神经中两类神经元——C和T的功能。
①给3组WT小鼠注射LPS,检测不同处理条件下外周血中炎症因子的含量,结果如图2,由图可知,C仅导致IL-6分泌量下降,而T导致______。
②研究发现,C和T均能通过突触激活N区,切断小鼠迷走神经后,N区对LPS的反应消失。已知N区有两类神经元——N1和N2。请结合上述信息,在图3中补充必要的箭头,并标注“正反馈”“负反馈”,完善N区和免疫系统相互作用的机理。______。
(4)人体感染细菌后,有些患者体内会出现“细胞因子风暴”,这属于免疫系统的______功能异常。由“细胞因子风暴”导致正常细胞的死亡属于______。
24. 果蝇的星眼和圆眼、灰体和黄体分别由等位基因 A(a)和 B(b)控制,已知相关基因无突变,且均不位于 Y 染色体上。某研究小组为了研究其遗传机制,进行了以下杂交实验,结果如下表:请回答下列问题:
杂交编号及亲本
子代表型及比例
I(灰体♀×黄体♂)
注:F2由杂交I中的F1灰体雌雄果蝇交配产生
F1
1灰体♀:1灰体♂:1黄体♀:1黄体♂
F2
3灰体♀:2灰体♂:2黄体♂
Ⅱ(圆眼灰体♀×星眼黄体♂)
F1
1星眼灰体♀:1星眼灰体♂:1星眼黄体♀:1星眼黄体♂
(1)由杂交Ⅰ的结果可知,灰体由______染色体上的显性基因控制,F2中灰体与黄体的比例不为 3:1 的原因是纯合灰体雌蝇中有______(填比例)的个体致死。
(2)由杂交Ⅱ的结果可知,A(a)和 B(b)______(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,杂交Ⅱ中的雌性亲本基因型为______。
(3)若将杂交Ⅱ的 F1雌雄个体随机交配,从 F2中筛选出 20 只圆眼灰体雄果蝇,理论上杂交Ⅱ的 F2个体数量至少需有______只。
(4)研究中发现,果蝇的眼色有朱砂眼和褐色眼两种,受基因 D(d)控制,为了研究眼色基因和眼形基因的关系,该研究小组做了相关实验。将一对来自品种甲的朱砂星眼果蝇进行交配,子代表型及比例为朱砂星眼:朱砂圆眼:褐色星眼:褐色圆眼=66:9:9:16,可推知基因 A(a)和 D(d)位于______(填“同一对”或“不同对”)染色体上。另将一对来自品种乙的朱砂星眼果蝇进行交配,子代的相应比例为 41:7:7:9,若在上述两对果蝇中各选一只进行杂交,子代的相应比例应为______。
25. 与普通玉米相比,甜玉米细胞中可溶性糖向淀粉的转化较慢导致可溶性糖含量高,汁多质脆。为提高甜玉米的商品价值,科研人员培育出了超量表达G蛋白转基因甜玉米新品种。在超量表达G基因载体的构建中,所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1、2所示。
(1)强启动子能被____识别并结合,驱动基因持续转录。在培育转基因甜玉米中T-DNA的作用是____。为使DNA片段能定向插入T-DNA中,可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列,M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是____。处理好的DNA片段与Ti质粒的重组过程共需要____种酶。
(2)外植体经脱分化形成的愈伤组织放入农杆菌液浸泡后,进行植物组织培养时培养基中需加入____进行筛选,获得玉米株系a1、a2、a3、a4。通过对四个株系的G蛋白表达量进行测定,发现a4株系的表达量与野生型相近,原因可能是____。
(3)下图示淀粉合成酶基因片段,其转录后形成的前体RNA需通过剪接(切去内含子对应序列)和加工后方能用于翻译。科研人员希望通过降低淀粉合成酶基因的表达,进一步提高甜玉米中可溶性糖的含量,将吗啉反义寡核苷酸(RNA剪接抑制剂)导入玉米受精卵中,发现其基因表达受阻。科研人员对其作用机制提出两种假说。
假说1:导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切;
假说2:导致RNA前体上内含子1和外显子2的对应序列同时被剪切。
①为验证上述假说,分别在受精卵发育后3天的胚细胞中从实验组和对照组提取____,逆转录形成cDNA。若假说1成立,使用图示引物2和引物4进行PCR后电泳的结果为____(目的条带的有无)。
②若要证明假说2,需选择图示引物____进行PCR。
③若某次实验电泳结果发现:实验组和对照组都没有任何条带,从PCR操作过程角度解释可能的原因是____(至少写出两点)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026届高三生物大练习(一)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 有关生物学过程中各种比值大小的判断,下列叙述不正确的是( )
A. 黄瓜茎端的脱落酸/赤霉素的比值高时,分化形成雄花的比例较高
B. 植物组织培养的过程中,生长素/细胞分裂素比值较高时,有利于根的形成
C. 不同催化剂盐酸/淀粉酶催化淀粉水解反应需要的活化能的比值:常温>低温
D. 有氧呼吸CO2释放量/O2吸收量的比值:油料作物种子(花生)<淀粉类作物种子(水稻)
【答案】A
【解析】
【详解】A、脱落酸抑制生长,赤霉素促进雄花分化。脱落酸/赤霉素比值高时,雄花分化受抑制,分化形成雄花的比例应较低,A错误;
B、植物组织培养中,生长素促进根分化,细胞分裂素促进芽分化。生长素/细胞分裂素比值较高时,利于根形成,B正确;
C、酶催化效率远高于无机催化剂,且低温会降低酶活性。淀粉酶在常温下催化效率高,所需活化能远低于盐酸,故两种催化剂所需活化能的比值(盐酸/淀粉酶)在常温时更大,C正确;
D、油料作物种子(如花生)富含脂肪,呼吸时耗氧量高,CO2释放量/O2吸收量(呼吸商)<1;淀粉类种子(如水稻)呼吸商≈1,故花生CO2释放量/O2吸收量的比值<水稻CO2释放量/O2吸收量的比值,D正确。
故选A。
2. BCL6基因持续异常的高表达能抑制某些B细胞内自噬基因的表达,导致弥漫性大B细胞淋巴癌的发生。在癌变的B细胞中,BCL6蛋白与靶基因的启动子结合并抑制其表达,增强癌细胞的抗凋亡能力。下列叙述错误的是( )
A. B细胞内激烈的自噬作用会诱导细胞凋亡的发生
B. BCL6基因是抑癌基因,上述靶基因是原癌基因
C. BCL6蛋白会导致RNA聚合酶无法正常启动靶基因的转录
D. 可通过抑制BCL6基因的表达来治疗弥漫性大B细胞淋巴癌
【答案】B
【解析】
【详解】A、已知BCL6基因持续异常高表达能抑制某些B细胞内自噬基因的表达,进而导致淋巴瘤发生。由此推测,B细胞内激烈的自噬作用可能会诱导细胞凋亡的发生,从而避免细胞癌变,A正确;
B、原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。BCL6基因持续异常高表达会增强癌细胞的抗凋亡能力,促进细胞癌变,所以BCL6基因不是抑癌基因;而被BCL6蛋白抑制表达的靶基因,若正常表达可能会抑制细胞癌变,更可能是抑癌基因,并非原癌基因,B错误;
C、BCL6蛋白与靶基因的启动子结合,而启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,所以BCL6蛋白会导致RNA聚合酶无法正常启动靶基因的转录,C正确;
D、因为BCL6基因持续异常高表达会导致弥漫性大B细胞淋巴瘤的发生,所以可通过抑制BCL6基因的表达来治疗该淋巴瘤,D正确。
故选B。
3. tRNA的甲基化修饰发生在转录之后,受甲基化酶和去甲基化酶的调控。甲基化程度过低,会降低神经发育关键基因的翻译效率。甲基化程度过高,会提高结直肠癌细胞中C基因的翻译效率,C基因能促进细胞从间期进入分裂期。下列叙述错误的是( )
A. tRNA发生甲基化不会改变其碱基序列
B. 去甲基化酶活性增强,会抑制神经发育关键基因的转录
C. 甲基化酶的活性增强,会缩短结直肠癌细胞的细胞周期
D. tRNA甲基化程度的动态平衡属于生命活动中分子水平的稳态
【答案】B
【解析】
【详解】A、tRNA的甲基化修饰是对其进行化学修饰(添加甲基基团),并非改变其碱基序列,所以tRNA发生甲基化不会改变其碱基序列,A正确;
B、已知甲基化程度过低会降低神经发育关键基因的翻译效率,而去甲基化酶活性增强会使tRNA甲基化程度降低。但这里影响的是神经发育关键基因的翻译效率,并非转录,所以去甲基化酶活性增强不会抑制神经发育关键基因的转录,B错误;
C、甲基化酶活性增强,会提高结直肠癌细胞中C基因的翻译效率。C基因能促进细胞从间期进入分裂期,这会加快细胞分裂进程,从而缩短结直肠癌细胞的细胞周期,C正确;
D、tRNA甲基化程度受甲基化酶和去甲基化酶调控,保持动态平衡,这属于生命活动中分子水平(tRNA是分子)的稳态,D正确。
故选B。
4. 叶绿体中的F0-F1ATP合成酶是由一个跨膜的H+通道F0和位于基质侧的F1两个亚基组成。H2O分解成的H+通过F0顺浓度梯度运动到叶绿体基质,释放的能量可驱动 F1上ATP的合成。下列叙述正确的是( )
A. F0-F1ATP合成酶位于叶绿体内膜上
B. 驱动ATP合成的能量直接来自色素吸收的光能
C. H2O分解成的H+通过膜的方式为主动运输
D. 光照下,类囊体腔内的pH小于叶绿体基质
【答案】D
【解析】
【分析】叶绿体的类囊体薄膜是ATP合成的场所,其合成过程与氢离子的浓度梯度和pH值密切相关。
【详解】A、根据试题分析:F0−F1ATP合成酶位于类囊体薄膜,A错误;
B、驱动ATP合成的能量直接来自H+通过F0顺浓度梯度运动的势能,B错误;
C、根据试题分析,H2O分解成的H+通过膜的方式为协助扩散,C错误;
D、H2O分解成的H+通过F0顺浓度梯度运动到叶绿体基质,可见类囊体腔内的pH小于叶绿体基质,D正确。
故选D。
5. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度KNO3溶液中,按时间先后顺序依次选取了4个状态的细胞,比较液泡大小,如下表所示。关于这些细胞的叙述中,错误的是( )
状态
初始
状态1
状态2
状态3
状态4
液泡大小
100%
57%
100%
107%
107%
A. 状态1液泡颜色可能会进一步加深
B. 状态2细胞吸水能力大于初始
C. 状态3的细胞液浓度等于外界溶液
D. 状态4的细胞液浓度大于状态3
【答案】C
【解析】
【分析】植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
【详解】A、状态1液泡大小为为57%,说明细胞失水,液泡颜色可能会进一步加深,A正确;
B、因为植物细胞会主动吸收K+,导致细胞液的浓度增加,细胞的吸水能力比初始大,B正确;
C、状态2时细胞已经开始发生质壁分离复原,说细胞液的浓度大于外界溶液,因此随着时间增加状态3液泡继续增加,到状态4时不变了,由于植物细胞壁的支撑作用,细胞液的浓度要大于外界溶液,因此状态3的细胞液浓度也大于外界溶液,C错误;
D、状态4和状态3的液泡大小相同,但是状态4的时间更长吸收更多的K+,因此状态4的细胞液浓度大于状态3,D正确。
故选C。
6. 亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基而发生变化:C转变为U(U与A配对),A转变为I(I为次黄嘌呤,与C配对)。已知某双链DNA的两条链分别是①链和②链,①链的一段碱基序列为5'-AGTCG-3',此DNA片段经亚硝酸盐作用后,其中一条链中的A、C发生了脱氨基作用,经过两轮复制后,子代DNA片段之一是-GGTTG-/-CCAAC-。下列说法错误的是( )
A. 该DNA片段在未经亚硝酸盐作用时,核苷酸之间含有8个磷酸二酯键、13个氢键
B. 经亚硝酸盐作用后,②链中碱基A和碱基C发生了脱氨基作用
C. 经亚硝酸盐作用后,DNA片段经两轮复制产生的异常DNA片段有2个
D. 经过两轮复制共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸10个
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子复制时,以DNA的两条链为模板,合成两条新的子链,每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。
【详解】A、该DNA片段①链的碱基序列为5′—AGTCG—3′,则②链的碱基序列为5′—CGACT—3′,A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,该DNA片段含有8个磷酸二酯键、13个氢键,A正确;
B、结合碱基互补配对原则,对比亲子代DNA碱基顺序可知,经亚硝酸盐作用后,①链中碱基A、C发生了脱氨基作用,B错误;
C、①链中碱基A、C发生了脱氨基作用,该链经过两轮复制产生的两个DNA片段都是异常的,②链中碱基没有发生脱氨基作用,该链复制得到的DNA片段都是正常的,C正确;
D、碱基A、C发生了脱氨基作用的①链经两轮复制需消耗6个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸,没有发生脱氨基作用的②链经两轮复制需消耗4个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸,经过两轮复制共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸10个,D正确。
故选B。
7. 健康人注射促甲状腺激素释放激素(TRH)15~30分钟内,血液中促甲状腺激素(TSH)达到高峰;TRH注射剂量在15~500微克范围时,TSH峰值成比例增加,但超过500微克后,并无进一步增大。每日重复注射TRH,可使上述反应减弱。下列叙述正确的是( )
A. 注射的TRH可直接作用于甲状腺,使其分泌TSH增多
B. TRH注射量超过500微克后TSH不再继续增多,说明TSH分泌还受神经控制
C. 可对垂体病变的甲状腺机能减退患者注射15~500微克范围的TRH进行治疗
D. 每日重复注射TRH,反应减弱的原因可能是血液中甲状腺激素浓度升高产生的反馈作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.TRH的靶器官是垂体,仅能作用于垂体促进其分泌TSH,TSH才会作用于甲状腺,且TSH由垂体分泌而非甲状腺分泌,A错误;
B.TRH注射量超过500微克后TSH不再增多,是因为垂体细胞膜上的TRH受体数量有限,结合达到饱和,与神经调节无关,B错误;
C.垂体病变的患者,垂体无法对TRH作出反应分泌TSH,注射TRH无法起到治疗效果,应直接补充TSH或甲状腺激素,C错误;
D.每日重复注射TRH,会持续促进垂体分泌TSH,进而促进甲状腺分泌甲状腺激素,当血液中甲状腺激素浓度升高后,会通过负反馈调节抑制垂体的分泌活动,因此TSH的反应减弱,D正确;
故选D。
8. 人类细胞内Cas-8酶能够切割RIPK1蛋白(如图1),正常情况下,未被切割的和被切割的RIPK1蛋白比例约为6:4。RIPK1基因突变后,编码的蛋白不能为Cas-8酶切割,其会引发反复发作的发烧和炎症,并损害机体重要的器官,即CRIA综合征,该突变基因为显性(且基因不位于Y染色体上)。图2为该病的一个家族系谱图,该家系中只有II-4和III-3携带了RIPK1突变基因。下列相关叙述错误的是( )
A. RIPK1基因位于常染色体上
B. II-4与II-5再生一个女孩,女孩患病概率为25%
C. II-4体内未被切割的RIPK1蛋白与被切割的RIPKI蛋白比例接近8:2
D. I-1出现CRIA综合征的原因可能是编码Cas-8酶的基因发生突变,无法产生Cas-8酶
【答案】B
【解析】
【分析】常染色体上的基因遗传时,男女患病概率在理论上没有明显的性别差异,表现为 “无中生有为隐性,生女患病为常隐;有中生无为显性,生女正常为常显” 等规律。而性染色体遗传,伴X染色体显性遗传病往往是女性患者多于男性患者,且男性患者的母亲和女儿一定患病;伴X染色体隐性遗传病则是男性患者多于女性患者等特点。
【详解】A、已知该突变基因不位于Y染色体上,若位于X染色体上,因为家系中只II-4和III-3携带突变基因,若为伴X显性遗传,II-4患病,其女儿III-2等也应患病,与系谱图不符,所以RIPK1基因只能位于常染色体上,A正确;
B、已知II-4携带突变基因(基因型设为Aa),II-5正常(基因型为aa),他们再生一个女孩,其基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,患病(Aa)的概率为1/2,B错误;
C、正常情况下,未被切割的和被切割的RIPK1蛋白比例约为6:4,而II-4携带突变基因,其编码的蛋白不能被Cas-8酶切割,相当于未被切割的蛋白增多了,所以II-4体内未被切割的RIPK1蛋白与被切割的RIPK1 蛋白比例接近8:2,C正确;
D、I-1本身不携带RIPK1突变基因却出现CRIA综合征,有可能是编码Cas-8酶的基因发生突变,导致无法产生Cas-8酶,那么即使RIPK1蛋白正常,也不能被切割,进而引发了相应病症,D正确。
故选B。
9. 双向脑机接口系统不仅能通过解码大脑运动皮层的神经信号来控制机械臂,还能通过机械臂末端的传感器反馈触觉信息至大脑体感皮层。实验发现,当受试者通过意念操控机械臂抓取高温物体时,其体内肾上腺素、皮质醇水平显著上升,且部分受试者出现心率加快、血糖升高等应激反应。下列有关分析正确的是( )
A. 受试者通过意念操控机械臂的过程属于神经—体液调节
B. 受试者抓取高温物体时出现应激反应,与神经—体液调节有关
C. 触觉信号反馈至大脑的过程中,信号在神经纤维上是双向传导的
D. 实验中受试者出现的心率加快、血糖升高由交感神经兴奋直接引发
【答案】B
【解析】
【分析】1、在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应,叫作反射。反射是神经调节的基本方式。反射分为条件反射和非条件反射。完成反射的结构基础是反射弧。
2、兴奋在神经纤维上的传导:
①传导方式:局部电流或电信号或神经冲动。
②传导特点:双向传导。
【详解】A、通过意念操控机械臂的过程依赖神经冲动的传导与突触传递,属于神经调节,A错误;
B、受试者在抓取高温物体时出现的应激反应与神经—体液调节密切相关。这种反应首先通过神经调节启动,皮肤上的热感受器接收到高温刺激后,通过神经传递将信号迅速报送到大脑皮层识别为高温,同时通过脊髓将信号传送到肌肉,引起收缩反射来避免接触。此外,体内的许多化学感受器也能感知到高温,通过体液调节释放各种激素,如肾上腺素等,以应对极端温度变化。这种神经—体液调节机制共同作用,使人体在接触到高温物体时能迅速作出反应,保护身体免受伤害,B正确;
C、触觉信号反馈至大脑时,信号在神经纤维上的传导方向是单向的,C错误;
D、受试者出现心率加快、血糖升高等现象,也可能是由交感神经兴奋通过促进激素分泌间接引发的,D错误。
故选 B。
10. 自然状态下,冬小麦需要经历春化作用(经历低温诱导促使植物开花的作用)才能开花。如图表示温度调节冬小麦的开花机制(图中“→”表示促进,“”表示抑制)。下列叙述错误的是( )
A. 冬小麦开花受到基因表达、激素和温度等共同调节
B. 春化作用有利于避免小麦在寒冷时节开花而无法正常结果的情况
C. 赤霉素和脱落酸对冬小麦开花的调节作用表现为相抗衡
D. 若春季播种冬小麦,可能只长茎叶不开花,施用赤霉素不能使冬小麦开花
【答案】D
【解析】
【详解】A、从图中可看出冬小麦开花受到基因表达、激素和温度等共同调节,A正确;
B、春化作用有利于小麦避免在寒冷时节开花而无法正常结果的情况,B正确;
C、由图可知,基因1促进TaRF蛋白从而促进开花,脱落酸抑制基因1的表达,即脱落酸间接抑制开花;而赤霉素能促进基因1的表达,促进开花,赤霉素和脱落酸对冬小麦开花的调节作用表现为相抗衡,C正确;
D、若春季播种冬小麦,因为未经历一段时间的低温处理,未发生春化作用,可能只长茎叶不开花或延缓开花,对春天补种的冬小麦施用赤霉素后能促进基因1的表达,冬小麦能开花,即用一定浓度的赤霉素溶液处理含水量正常的冬小麦种子,不经过低温处理也可以抽穗开花,D错误。
故选D。
11. “小龙虾—水稻同田种养”的虾稻模式是我国稻渔综合种养第一大模式。种植人员在进行水稻收割后留下水稻桩并将秸秆还田,田中使用秸秆处理剂加速秸秆部分降解成二糖或单糖并种植水草,水草成熟后进行冬虾养殖。下列说法正确的是( )
A. 水稻收割后种植水草的间种模式,充分利用了空间和资源,避免了光能的浪费
B. 水稻桩和秸秆既为小龙虾提供了栖息空间,又构成了该群落的垂直结构
C. 使用秸秆处理剂加速秸秆的降解,可以提高水中有机质含量,为水草生长间接提供原料
D. 小龙虾的粪便为生产者供肥,粪便中的能量被生产者直接吸收利用,实现了能量的多级利用
【答案】C
【解析】
【详解】A、间种是指同一生长时期在同一块田地中间隔种植不同作物的种植模式,水稻收割后才种植水草,二者生长期不重叠,不属于间种,且无法完全避免光能浪费,仅能提高光能利用率,A错误;
B、群落的垂直结构是指群落中不同生物种群在垂直方向上的分层现象,水稻桩和秸秆不属于生物种群,不能构成群落的垂直结构,B错误;
C、秸秆处理剂加速秸秆降解,可提高水中有机质含量,有机质经分解者分解后产生的无机盐、二氧化碳可作为水草生长的原料,属于间接提供原料,C正确;
D、生产者为自养生物,只能利用光能或化学能合成有机物,无法直接吸收利用粪便中有机物的能量,粪便中的能量会被分解者利用最终以热能形式散失,D错误。
12. 小鼠肠道存在多种微生物,其中长期生存在肠道的微生物称为定植微生物。研究发现定植微生物可防止外来病原体对肠道的感染,这种现象称为定植抗性。定植微生物对外来病原体肺炎克雷伯菌(KP)的影响如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 小鼠的肠道微生物与小鼠的种间关系均为互利共生
B. 定植抗性的出现与微生物之间营养需求相似产生的竞争有关
C. 肠道定植微生物数量与肺炎克雷伯菌感染率呈负相关
D. 病原体感染时,借助抗生素治疗可显著提高微生物定植抗性
【答案】B
【解析】
【详解】A、小鼠肠道微生物与小鼠的种间关系不一定均为互利共生,也可能存在寄生等其他关系,A错误;
B、定植微生物可防止外来病原体感染,即定植抗性,这可能是因为微生物之间营养需求相似,存在竞争关系,从而抑制外来病原体的生长,B正确;
C、图中横坐标是肠道定植菌的物种种类数,并非定植微生物数量,所以不能得出肠道定植微生物数量与肺炎克雷伯菌感染率呈负相关的结论,C错误;
D、抗生素会抑制或杀死定植微生物,病原体感染时,借助抗生素治疗会降低微生物定植抗性,D错误。
故选B。
13. 下列关于“绿叶中色素的提取与分离”实验的操作和分析,正确的是( )
A. 研磨液过滤时,漏斗基部放一块单层棉纱布,进行过滤
B. 画滤液细线时,要用毛细吸管连续重复画2~3次
C. 提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多
D. 若用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带,花青素位于叶绿素a、b之间
【答案】C
【解析】
【详解】A、研磨液过滤时,漏斗基部应放一块单层尼龙布(而非棉纱布),以防止色素吸附和杂质混入。棉纱布纤维间隙大,过滤效果差,易导致滤液浑浊,A错误;
B、画滤液细线时,需用毛细吸管蘸取滤液,待干燥后重复画2~3次,以增加色素浓度,使层析后的色素带清晰,B错误。
C、提取液呈绿色是因为叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)含量较高,C正确。
D、花青素是水溶性色素,不溶于层析液(有机溶剂),无法在滤纸条上扩散形成色素带;实验中分离的4条色素带均为脂溶性色素(叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素),D错误。
故选C。
14. 科学家用紫外线照射板蓝根原生质体,使其部分染色体丢失,将处理后的板蓝根原生质体与油菜原生质体融合,培育出了只含一条板蓝根染色体和油菜全部染色体的非对称杂种植株,该过程运用了非对称细胞融合技术。下列说法正确的是( )
A. 非对称细胞融合技术降低了不同物种间基因表达的干扰程度
B. 植物体细胞杂交和植物组织培养依据的原理相同
C. 融合原生质体需放在无菌水中培养,以防杂菌污染
D. 非对称细胞融合技术提高了植物细胞的全能性,属于细胞工程
【答案】A
【解析】
【详解】A、非对称细胞融合通过紫外线处理使板蓝根染色体部分丢失,减少了其基因组比例,从而降低与油菜基因组的冲突,减弱了基因表达的相互干扰,A正确;
B、植物体细胞杂交原理包括细胞膜流动性(融合)和细胞全能性(培养),而植物组织培养仅基于细胞全能性,两者原理不完全相同,B错误;
C、融合后的原生质体需在含营养物质和激素的培养基中培养,无菌水缺乏营养会导致细胞死亡,C错误;
D、该技术通过染色体操作改变细胞遗传组成,但未改变细胞本身的全能性(已分化的植物细胞均具有全能性),属于细胞工程范畴,D错误。
故选A。
15. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A. 胚胎工程可用于稀有动物的种族延续和培育生物制药的反应器
B. 动物细胞和癌细胞在培养过程中均会出现细胞贴壁和接触抑制的现象
C. 动物细胞培养大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,原因是其具有更高的全能性
D. 将由受精卵发育而来的小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎属于有性生殖
【答案】A
【解析】
【详解】A、胚胎工程中的胚胎移植、胚胎冷冻保存等技术可帮助稀有动物繁育,延续种族;培育乳腺生物反应器等生物制药反应器的过程中,也需要借助胚胎培养、胚胎移植等胚胎工程技术,A正确;
B、正常动物细胞培养时会出现细胞贴壁和接触抑制现象,但癌细胞细胞膜上糖蛋白减少,细胞黏着性降低,培养时无接触抑制现象,可无限增殖,B错误;
C、动物细胞培养选取胚胎或幼龄动物的器官、组织,是因为这类细胞的分裂增殖能力更强、分化程度低,而非全能性更高,动物体细胞的全能性受到严格限制,动物细胞培养的原理是细胞增殖,不体现全能性,C错误;
D、胚胎分割获得同卵双胎的过程,没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性生殖(克隆)范畴,不属于有性生殖,D错误。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对者得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的植物根细胞呼吸作用的影响,研究人员将辣椒幼苗进行分组和3种处理:甲组(未淹水)、乙组(淹水)和丙组(淹水+Ca2+),在其它条件适宜且相同的条件下进行实验,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,利用NADH的能量合成ATP
B. 辣椒幼苗在淹水的条件下,其根细胞无氧呼吸的产物仅有乳酸
C. Ca2+影响ADH、LDH的活性,减少乙醛和乳酸积累造成的伤害
D. 淹水胁迫时,该植物根细胞酒精的产生速率大于乳酸的产生速率
【答案】CD
【解析】
【分析】题意分析,本实验目的是探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,实验的自变量是Ca2+的有无及植物状况,因变量是辣椒幼苗根细胞呼吸作用。
【详解】A、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程是无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP,A错误;
B、分析题意,乙醇脱氢酶(ADH白色柱形图)、乳酸脱氢酶(LDH黑色柱形图)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,而图2显示乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性均>0,说明辣椒幼苗在淹水条件下,其根细胞的无氧呼吸产物有乳酸和酒精,B错误;
C、据图分析,丙组是实验组,ADH活性较高,LDH活性较低,说明水淹条件下,适当施用Ca2+可减少根细胞厌氧呼吸产物乳酸和乙醛的积累,从而减轻其对根细胞的伤害,C正确;
D、甲为对照组,是正常生长的幼苗,乙为实验组,为淹水条件,乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性升高,ADH酶活性更高(两侧纵坐标值不同),推测淹水条件下乳酸产生的速率低于乙醇产生速率,D正确。
故选CD。
17. 侏儒小鼠作父本,野生型小鼠作母本,F1都是侏儒小鼠;反交后F1都是野生型小鼠。正、反交实验的F1雌雄个体间相互交配,F2均出现1∶1的性状分离比。以下不能够解释上述实验现象的是( )
A. 控制侏儒性状的基因位于X染色体上
B. 控制侏儒性状的基因在线粒体DNA上
C. 含侏儒基因的精子不能完成受精作用
D. 子代中来源于母本的基因不表达
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、假定控制侏儒性状的基因位于X染色体上,控制侏儒性状的基因是显性,侏儒小鼠作父本(XAY),野生型小鼠作母本(XaXa),F1应该为雌性为侏儒,雄性应该是野生型,不符合题意;假定控制侏儒性状的基因位于X染色体上,控制侏儒性状的基因是隐性,侏儒小鼠作父本(XaY),野生型小鼠作母本(XAXA),F1雌雄性都应该是野生型,不符合题意,A错误;
B、假定控制侏儒性状的基因在线粒体DNA上,后代性状随母本,那么侏儒小鼠作父本,野生型小鼠作母本,F1应该都是野生型小鼠,不符合题意,B错误;
C、假定含侏儒基因的精子不能完成受精作用,反交(侏儒小鼠作母本,野生型小鼠作父本)后,F1不一定都是野生型小鼠,不符合题意,C错误;
D、假定来源于母本的侏儒和野生型基因不表达,侏儒小鼠作父本,野生型小鼠作母本,F1性状随父本,都是侏儒小鼠;反交(侏儒小鼠作母本,野生型小鼠作父本)后F1都是野生型小鼠,无论正交还是反交,F1都是既含有侏儒基因,也含有野生型基因,如果来源于母本的侏儒和野生型基因不表达,F1雌雄个体间相互交配,F2均出现1:1的性状分离比,符合题意,D正确。
18. 直接测定种群的迁出率非常困难,但可通过测定种群的丧失率(死亡率加迁出率),进而得出迁出率。在测定时,将需研究的一个大样方分为四个小样方,迁出率的大小与样方周长成正比,大样方死亡率与四个小样方总死亡率相同,调查得某种群的丧失率:一个大样方丧失率为15%/月,四个小样方总丧失率(总死亡率加总迁出率)为20%/月,下列说法错误的是( )
A. 该种群的迁出率为5%/月 B. 该种群的死亡率为13.75%/月
C. 迁出率高的种群其种群密度会降低 D. 调查该生物种群密度应使用样方法
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、迁出率的计算:一个大样方的丧失率为 15%/月,其中丧失率 = 死亡率 + 迁出率,而四个小样方的总丧失率为 20%/月。根据题意,大样方死亡率与四个小样方总死亡率相同,因此大样方的迁出率为四个小样方总丧失率与大样方丧失率的差值,即 20% - 15% = 5%/月,A正确;
B、死亡率的计算:死亡率在大样方与小样方中相同。在大样方中,丧失率等于死亡率加迁出率,已知大样方丧失率为 15%/月,迁出率为 5%/月,因此死亡率 = 15% - 5% = 10%/月,选项中的 13.75%/月 死亡率计算错误,B错误;
C、迁出率对种群密度的影响:迁出率增加会导致种群的个体迁出,大量个体离开会降低种群密度,但是种群密度的大小还要同时考虑死亡率,迁出率高,死亡率不一定高,两方面都要充分考虑,C错误;
D、调查该生物种群密度应使用标记重捕法,存在迁出说明是动物,D错误。
19. 重症肌无力(MG)是发生在神经肌肉接头处的自身免疫病。以往研究认为体液免疫过程中乙酰胆碱受体抗体异常增多是MG的唯一发病因素,多应用胆碱酯酶抑制剂(AChEI)治疗。近期研究显示,细胞因子(CK)参与了乙酰胆碱受体抗体的产生和细胞介导的免疫反应。糖皮质激素既可阻断CK基因转录,又可抑制CK受体从而阻断CK作用通路,糖皮质激素已成为目前治疗MG的有效药物。下列说法正确的是( )
A. 乙酰胆碱受体抗体、细胞因子两者都属于免疫活性物质
B. 长期使用糖皮质激素治疗可能会导致机体出现感染等不良反应
C. 长期单独用AChEI治疗MG会引起乙酰胆碱受体被破坏,加重病情并产生耐药性
D. 糖皮质激素通过改善机体免疫监视功能缓解MG症状
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、免疫活性物质包括抗体、细胞因子、肿瘤坏死因子等,A正确;
B、糖皮质激素是治疗重症肌无力的常用药物,它可经其受体阻断 CK 基因转录,又可抑制 CK 受体从而阻断 CK 作用通路,进而使免疫功能下降,故长期使用糖皮质激素治疗可能会导致机体出现感染等不良反应,B正确;
C、重症肌无力是一种自身免疫病,该类患者的血清中乙酰胆碱受体抗体增高,会竞争性阻断乙酰胆碱与乙酰胆碱受体结合,还会导致神经肌肉接头处突触后膜上的乙酰胆碱受体减少。胆碱酯酶可以分解神经递质乙酰胆碱,长期单独使用AChEI治疗MG可能会引起乙酰胆碱受体被破坏加重病情并产生耐药性,C正确;
D、题意显示,细胞因子(CK) 参与了乙酰胆碱受体抗体的产生和细胞介导的免疫反应。糖皮质激素既可经其受体阻断CK 基因转录,又可抑制 CK 受体从而阻断CK 作用通路,糖皮质激素通过减少细胞因子的含量和阻断其作用途径来改善机体免疫自稳功能缓解 MG 症状,D错误。
20. 微生物的发酵可以为人类提供丰富的食品和食品添加剂,促进了丰富多彩的饮食文化的形成。下列相关叙述正确的是( )
A. 谷氨酸发酵生产时,维持酸性和中性条件有利于积累谷氨酸
B. 发酵生产的微生物肥料可能抑制土壤病原微生物的生长
C. 通过发酵工程获得的单细胞蛋白可作为食品添加剂,也可制成微生物饲料
D. 利用谷氨酸棒状杆菌生产味精时,需采用过滤等方法将菌体分离、干燥以获得产品
【答案】BC
【解析】
【详解】A、谷氨酸发酵生产中,只有中性、弱碱性条件才有利于谷氨酸积累;酸性条件下谷氨酸棒状杆菌会合成N-乙酰谷氨酰胺等副产物,无法积累谷氨酸,A错误;
B、微生物肥料中的有益微生物,可通过竞争生存资源、分泌抑菌物质等途径,抑制土壤病原微生物的生长,B正确;
C、单细胞蛋白是发酵工程培养获得的微生物菌体本身,既可以作为食品添加剂提升食品营养,也可加工制成高蛋白微生物饲料,C正确;
D、利用谷氨酸棒状杆菌生产味精时,谷氨酸是微生物的代谢产物,存在于发酵液中,需要从发酵液中提取谷氨酸再加工为味精,产品不是菌体本身,不需要分离干燥菌体获得产品,D错误。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 3.5亿年前,大气中O2浓度显著增加,CO2浓度明显下降,成为限制植物光合速率的重要因素。催化CO2和C5结合的酶(Rubisco)是一种双功能酶,当O2与CO2浓度比例高时也能催化O2和C5结合,引发光呼吸,导致光合效率降低。研究发现,蓝细菌具有羧酶体,可降低其光呼吸。下图为蓝细菌结构模式图及部分代谢过程示意图,请回答下列问题:
(1)图中①所示的结构______(填“含有”或“不含有”)游离磷酸基团。光合片层是位于蓝细菌细胞质部分的同心环状膜结构,其上有光合色素,可推测光合片层的功能类似于叶绿体中的______。蓝细菌具有的光合色素有______,光合色素吸收的光能转化为储存在______中的化学能。
(2)蓝细菌参与暗反应的场所有______。图中F物质是______(填中文名称),暗反应为光呼吸和有氧呼吸提供的底物分别为______。
(3)蓝细菌细胞质膜能通过______方式从细胞外富集,进入羧酶体的再经碳酸酐酶催化分解成CO2,同时羧酶体的蛋白质外壳具有选择透过性,可阻止______两条途径,从而抑制______,大大提高了光合效率。
【答案】(1) ①. 不含有 ②. 类囊体膜 ③. 藻蓝素和叶绿素 ④. NADPH和ATP
(2) ①. 细胞质基质和羧酶体 ②. 腺苷三磷酸 ③. C5,有机物(CH2O)
(3) ①. 主动运输 ②. O2进和CO2出羧酶体 ③. 光呼吸
【解析】
【分析】绿色植物在叶绿体中,利用光能,把二氧化碳和水合成糖类等有机物,并释放氧气的过程。包括光反应阶段和碳反应阶段,其中光反应阶段的物质变化有:水的光解和ATP的形成;碳反应阶段的物质变化有:二氧化碳的固定、三碳化合物的还原和RuBP的再生。光能先转化为ATP中活跃的化学能,再转化为有机物中稳定的化学能。
【小问1详解】
图中①为拟核的环状DNA,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸含有一个游离磷酸基团,但是形成环状DNA分子后不含有游离磷酸基团。光合片层上有光合色素,能吸收光能进行光反应,其功能类似于叶绿体中的类囊体薄膜(类囊体薄膜是叶绿体进行光反应的场所,含有光合色素)。蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素。光合色素吸收的光能转化为储存在NADPH和ATP中的化学能。
【小问2详解】
蓝细菌的暗反应包括CO2的固定和C3的还原等过程,从图中可知,蓝细菌的C与CO2的反应发生在羧酶体中,形成C3,C3在细胞质基质中被还原,所以蓝细菌参与暗反应的场所有细胞质(基质)和羧酶体。据图分析可知,G为水,A为H+,B为NADP+,C为NADPH,F为ATP,中文名称为腺苷三磷酸;暗反应为光呼吸提供C5,为有氧呼吸提供有机物(CH2O)。
【小问3详解】
蓝细菌细胞质膜通过主动运输方式从细胞外富集HCO3-(需要载体蛋白和能量)。羧酶体的蛋白质外壳具有选择透过性,可阻止O2进入羧酶体和羧酶体中CO2的逸出两条途径,使得羧酶体中的CO2与O2浓度比例升高。这样可以抑制光呼吸(当O2与CO2浓度比例高时,Rubisco会催化O2和C5结合引发光呼吸,此处提高CO2与O2比例,抑制光呼吸),大大提高了光合效率。
22. 森林生态系统是陆地最大的碳库,森林土壤碳库在全球气候调控和碳平衡维持方面具有至关重要的作用。作为碎屑食物网的起点,土壤微食物网是森林生态系统地上—地下碳转化的关键驱动者,决定着森林土壤有机碳的分解、转化和储存等过程,影响着森林生态系统的固碳潜力。如图是土壤部分生物微食物网及碳库主要途径,a~e为生理过程。请结合图回答问题:
(1)土壤微食物网中有众多的微小生物类群和部分中型动物(<2mm),调查这些动物丰富度的一般方法为______,对于个体较小数量较多小动物用______进行统计。调查过程中发现土壤中落叶含量不同,分布的生物类群也不同体现了群落的______结构。
(2)土壤微食物网中含碎屑食物链(以有机碎屑为第一营养级,以碎屑为食的腐生细菌和真菌也占营养级)和捕食食物链,请写出图中食物网中捕食食物链_______________,土壤微食物网中第三营养级生物有______,短时间内若食菌线虫大量减少,根食性线虫数量会______。
(3)在碳循环中,图中e为______途径。为了缓解温室效应,我国提出“碳中和”目标,若要达到此目标,如图要满足______关系(用a~e表示)。
(4)图中所示,微生物是土壤碳库转化的主要动力,一方面,微生物将活性碳库中易分解的有机物分解释放出______(至少写2个)供植物利用,另一方面,微生物产生的酚类、醌类物质与植物残体中纤维素、木质素等不易分解部分聚合成腐殖质。酚类氧化酶在厌氧环境下活性极低,秋季落叶若采用挖沟填埋方式处理,微生物产生的酚类物质会______(填“增多”或“减少”),更______(填“有”或“不”)利于腐殖质形成。
【答案】(1) ①. 取样器取样法 ②. 目测估计法 ③. 水平
(2) ①. 乔木(根)→根食性线虫→捕食性线虫 ②. 杂食性线虫、鞭毛虫、食菌线虫和捕食性线虫 ③. 减少
(3) ①. 化石燃料的燃烧 ②. a=b+c+d+e
(4) ①. 二氧化碳、无机盐、水等 ②. 增多 ③. 有
【解析】
【分析】食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系,就是食物网。错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件。如果一条食物链的某种动物减少或消失,它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代。一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。食物链分为腐食食物链和捕食食物链。
【小问1详解】
调查土壤中小动物丰富度的方法是取样器取样法;对于个体较小数量较多小动物用目测估计法进行统计。调查过程中发现土壤中落叶含量不同,分布的生物类群也不同体现了群落的水平结构。
【小问2详解】
食物链的正确写法是:生产者→初级消费者→次级消费者……直到最高营养级,因此土壤微食物网的捕食食物链为乔木(根)→根食性线虫→捕食性线虫;结合碎屑食物链和捕食食物链,第三营养级生物有杂食性线虫、鞭毛虫、食菌线虫和捕食性线虫,短时间内若食菌线虫大量减少,捕食性线虫会捕食更多根食性线虫,根食性线虫数量会减少。
【小问3详解】
在碳循环中,题图e为CO2回归无机环境的途径,表示化石燃料燃烧。“碳中和”一般是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”,为了缓解温室效应,我国提出碳中和目标,若要达到此目标,题图要满足a=b+c+d+e关系。
【小问4详解】
微生物是土壤碳库转化的主要动力,一方面,微生物将活性碳库中易分解的有机物分解释放出二氧化碳、无机盐、水等供植物利用,另一方面,微生物产生的酚类、醌类物质与植物残体中纤维素、木质素等不易分解部分聚合成腐殖质。酚类氧化酶在厌氧环境下活性极低,秋季落叶若采用挖沟填埋方式处理,微生物在厌氧环境下,产生的酚类物质会增多,有利于腐殖质形成。
23. 脑和机体的免疫系统紧密联系,能够感知和调控免疫反应。研究员用小鼠进行研究。
(1)神经系统与免疫系统的相互联系中,以______(填信号分子的名称)作为相互通讯的分子“语言”。这些信号分子的作用方式______(填“都是”、“不都是”或“都不是”)直接与受体结合。
(2)细菌的脂多糖(LPS)能引起小鼠强烈的免疫反应——炎症反应,此时若抑制小鼠脑干中的N区,会导致促炎因子IL-6显著增加、抗炎因子IL-10显著减少。用LPS分别刺激野生型小鼠(WT)和免疫细胞上LPS受体缺失的小鼠(KO),检测小鼠N区神经元的兴奋性,结果如图1。以上信息表明,N区可______炎症反应,并且免疫细胞通过______,参与N区神经元的激活。
(3)研究发现,迷走神经是向脑干传递信息的重要途径,LPS不能直接激活迷走神经,但炎症信号能激活。科研人员进一步探究迷走神经中两类神经元——C和T的功能。
①给3组WT小鼠注射LPS,检测不同处理条件下外周血中炎症因子的含量,结果如图2,由图可知,C仅导致IL-6分泌量下降,而T导致______。
②研究发现,C和T均能通过突触激活N区,切断小鼠迷走神经后,N区对LPS的反应消失。已知N区有两类神经元——N1和N2。请结合上述信息,在图3中补充必要的箭头,并标注“正反馈”“负反馈”,完善N区和免疫系统相互作用的机理。______。
(4)人体感染细菌后,有些患者体内会出现“细胞因子风暴”,这属于免疫系统的______功能异常。由“细胞因子风暴”导致正常细胞的死亡属于______。
【答案】(1) ①. 神经递质、细胞因子 ②. 都是
(2) ①. 抑制 ②. LPS受体接受LPS刺激
(3) ①. IL-6分泌量显著下降,IL-10分泌量上升 ②.
(4) ①. 防御 ②. 细胞坏死
【解析】
【分析】神经系统、内分泌系统与免疫系统之间存在着相互调节,通过信息分子构成一个复杂网络。这三个系统各自以特有的方式在内环境稳态的维持中发挥作用,它们之间的任何一方都不能取代另外两方。神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(如神经递质、激素和细胞因子等),这些信号分子的作用方式,都是直接与受体接触。受体一般是蛋白质分子,不同受体的结构各异,因此信号分子与受体的结合具有特异性。通过这些信号分子,复杂的机体才能够实现统一协调,稳态才能够得以保持。
【小问1详解】
神经递质是神经系统的信号分子,细胞因子是免疫系统的信号分子,这两种信号分子可以实现神经系统与免疫系统的相互联系。这些信号分子的作用方式都是直接与受体接触,特异性结合。
【小问2详解】
据题干信息分析可知,若抑制小鼠脑干中的N区,会导致促炎因子IL-6显著增加、抗炎因子IL-10显著减少,说明N区抑制炎症反应;用LPS分别刺激野生型小鼠(WT)和免疫细胞上LPS受体缺失的小鼠(KO),发现KO组N区神经元兴奋性较弱,因此免疫细胞通过LPS受体接受LPS刺激。
【小问3详解】
①给3组WT小鼠注射LPS,与1组相比,显示激活C仅导致IL-6分泌量下降,IL-10分泌量不变,而T导致IL-6分泌量显著下降,IL-10分泌量上升。
②激活C仅导致IL-6分泌量下降,IL-10分泌量不变,说明IL-6与N1之间存在负反馈,而T导致IL-6分泌量显著下降,IL-10分泌量上升,说明T促进N1对IL-6的反馈抑制,使得IL-6分泌量显著下降,而IL-10与N2之间存在正反馈,使得IL-10分泌量上升。相互作用机理如图所示。
【小问4详解】
人体感染细菌后,有些患者体内会出现“细胞因子风暴”,即大量炎症因子在短时间内迅速释放并引起全身性炎症反应,这属于免疫系统的防御功能异常。由“细胞因子风暴”导致正常细胞的死亡属于细胞坏死。
24. 果蝇的星眼和圆眼、灰体和黄体分别由等位基因 A(a)和 B(b)控制,已知相关基因无突变,且均不位于 Y 染色体上。某研究小组为了研究其遗传机制,进行了以下杂交实验,结果如下表:请回答下列问题:
杂交编号及亲本
子代表型及比例
I(灰体♀×黄体♂)
注:F2由杂交I中的F1灰体雌雄果蝇交配产生
F1
1灰体♀:1灰体♂:1黄体♀:1黄体♂
F2
3灰体♀:2灰体♂:2黄体♂
Ⅱ(圆眼灰体♀×星眼黄体♂)
F1
1星眼灰体♀:1星眼灰体♂:1星眼黄体♀:1星眼黄体♂
(1)由杂交Ⅰ的结果可知,灰体由______染色体上的显性基因控制,F2中灰体与黄体的比例不为 3:1 的原因是纯合灰体雌蝇中有______(填比例)的个体致死。
(2)由杂交Ⅱ的结果可知,A(a)和 B(b)______(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,杂交Ⅱ中的雌性亲本基因型为______。
(3)若将杂交Ⅱ的 F1雌雄个体随机交配,从 F2中筛选出 20 只圆眼灰体雄果蝇,理论上杂交Ⅱ的 F2个体数量至少需有______只。
(4)研究中发现,果蝇的眼色有朱砂眼和褐色眼两种,受基因 D(d)控制,为了研究眼色基因和眼形基因的关系,该研究小组做了相关实验。将一对来自品种甲的朱砂星眼果蝇进行交配,子代表型及比例为朱砂星眼:朱砂圆眼:褐色星眼:褐色圆眼=66:9:9:16,可推知基因 A(a)和 D(d)位于______(填“同一对”或“不同对”)染色体上。另将一对来自品种乙的朱砂星眼果蝇进行交配,子代的相应比例为 41:7:7:9,若在上述两对果蝇中各选一只进行杂交,子代的相应比例应为______。
【答案】(1) ①. X ②. 1/2(或 50%)
(2) ①. 遵循 ②. aaXBXb
(3)620 (4) ①. 同一对 ②. 13:2:2:3(或 52:8:8:12)
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是在减数分裂形成配子时,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,其核心发生在减数第一次分裂后期。
【小问1详解】
F2由杂交 I 中的 F1灰体雌雄果蝇交配产生,即:灰♀×灰♂→3 灰♀:2 灰♂:2 黄♂,性别比例♀:♂ = 3:4,说明雌性有致死现象,若不考虑致死,原始比例应为:灰♀×灰♂→4 灰♀:2 灰♂:2 黄♂(灰♀×灰♂→2 灰♀:1 灰♂:1 黄♂),由此可知B/b位于X染色体上,灰体为显性。F2灰体雌蝇原始的基因型及比例应为 XBXB:XBXb = 1:1,但其中有1/4致死,又因F1中的灰体雌蝇为杂合子XBXb,比例未受影响,说明致死的是纯合子XBXB,故纯合灰体雌蝇(XBXB)中有 1/2 的个体致死可以符合题意。
杂交 I:P→F1:XBXb×XbY→1XBXb:1XBY :1XbXb:1XbY
F1→F2:XBXb×XBY→1/2XBXB:1XBXb:1XBY :1XbY
【小问2详解】
单独分析杂交Ⅱ的圆眼和星眼形状:圆♀×星♂→全为星眼,可知星眼为显性,由于已知基因不位于 Y 染色体,故A/a位于常染色体上,所以 A(a)和 B(b)遵循自由组合定律。杂交Ⅱ的整体过程为:aaXBXb×AAXBY → 1 AaXBXb:1 AaXBY :1 AaXbXb :1 AaXbY。
【小问3详解】
杂交Ⅱ的 F1雌雄个体随机交配选出圆眼灰体雄果蝇(aaXBY),计算方法是两对等位基因分别计算再相乘。A/a 基因:Aa×Aa→3A_:1aa。B/b 基因:先统计雌雄配子各自的比例,卵细胞为XB:Xb=1:3,精子为XB:Xb:Y = 1:1:2,使用“棋盘法”可得 F2,原始基因型及比例为:XBXB:XBXb:XbXb:XBY :XbY = 1:4:3:2:6,又因 XBXB有一半致死,故最终比例为XBXB:XBXb:XbXb:XBY :XbY =1:8:6:4:12。综上可知,F2中圆眼灰体雄果蝇(aaXBY)所占的比例为 1/4×4/31 = 1/31,欲得到20只,需要的F2总数为20÷(1/31)= 620。
【小问4详解】
66:9:9:16 不符合 9:3:3:1 及其各种变式,说明 A(a)和 D(d)不遵循自由组合定律,故位于同一对同源染色体上。66:9:9:16 是两对基因连锁后互换导致的结果,由“棋盘法”可反推出品种甲亲代配子比例为 AD:aD:Ad:ad = 4:1:1:4,同理可得品种乙亲代配子比例为 AD:aD:Ad:ad = 3:1:1:3,甲乙亲代杂交时,将上述两个亲代配子比例使用“棋盘法”,可得子代比例为 52:8:8:12 = 13:2:2:3。
25. 与普通玉米相比,甜玉米细胞中可溶性糖向淀粉的转化较慢导致可溶性糖含量高,汁多质脆。为提高甜玉米的商品价值,科研人员培育出了超量表达G蛋白转基因甜玉米新品种。在超量表达G基因载体的构建中,所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1、2所示。
(1)强启动子能被____识别并结合,驱动基因持续转录。在培育转基因甜玉米中T-DNA的作用是____。为使DNA片段能定向插入T-DNA中,可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列,M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是____。处理好的DNA片段与Ti质粒的重组过程共需要____种酶。
(2)外植体经脱分化形成的愈伤组织放入农杆菌液浸泡后,进行植物组织培养时培养基中需加入____进行筛选,获得玉米株系a1、a2、a3、a4。通过对四个株系的G蛋白表达量进行测定,发现a4株系的表达量与野生型相近,原因可能是____。
(3)下图示淀粉合成酶基因片段,其转录后形成的前体RNA需通过剪接(切去内含子对应序列)和加工后方能用于翻译。科研人员希望通过降低淀粉合成酶基因的表达,进一步提高甜玉米中可溶性糖的含量,将吗啉反义寡核苷酸(RNA剪接抑制剂)导入玉米受精卵中,发现其基因表达受阻。科研人员对其作用机制提出两种假说。
假说1:导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切;
假说2:导致RNA前体上内含子1和外显子2的对应序列同时被剪切。
①为验证上述假说,分别在受精卵发育后3天的胚细胞中从实验组和对照组提取____,逆转录形成cDNA。若假说1成立,使用图示引物2和引物4进行PCR后电泳的结果为____(目的条带的有无)。
②若要证明假说2,需选择图示引物____进行PCR。
③若某次实验电泳结果发现:实验组和对照组都没有任何条带,从PCR操作过程角度解释可能的原因是____(至少写出两点)。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶 ②. 将强启动子和G基因带入甜玉米细胞并整合到甜玉米细胞染色体的DNA上 ③. NotⅠ和SacⅠ ④. 3
(2) ①. 潮霉素 ②. a4株系玉米中可能没有导入目的基因或目的基因未表达
(3) ①. 总RNA ②. 实验组有目的条带、对照组无目的条带 ③. 3和4 ④. 退火温度太高、引物自连或互连
【解析】
【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体,基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成,其中标记基因用于筛选重组DNA分子,可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因,也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。
【小问1详解】
强启动子驱动基因的持续转录,可知强启动子能被RNA聚合酶识别并结合。T-DNA在该实验中的作用是将强启动子和G基因带入甜玉米细胞并整合到甜玉米细胞染色体的DNA上。为使G基因在玉米植株中超量表达,应确保强启动子和G基因不被破坏,故应优先选用NotⅠ和SacⅠ酶切割质粒,为保证强启动子和G基因能连在质粒上,M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是NotⅠ和SacⅠ酶,然后再用DNA连接酶将强启动子和G基因与质粒连接,因此该过程共需3种酶。
【小问2详解】
由图2可知潮霉素抗性基因位于T质粒的T-DNA,随T-DNA整合到玉米细胞的染色体上,所以将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养,故在培养基中需加入潮霉素进行筛选。筛选出的愈伤组织可(再)分化形成丛芽,最终获得多个转基因玉米株系。蛋白质的表达量与基因的表达有关,故a4株系P蛋白表达量的表达量与野生型相近,即表达量较低的原因可能是其没有导入目的基因或者目的基因没有表达。
【小问3详解】
①为验证上述假说,分别从受精卵发育后3天的实验组和对照组胚细胞中提取总RNA,逆转录形成cDNA。根据引物2和引物4在淀粉酶合成基因片段上的位置,通过PCR扩增能得到内含子2的序列,若假说1成立,即吗啉反义寡核苷酸导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切,故实验组中应含有内含子1的序列,而对照组的该片段被切除了,因此用引物2和引物4进行PCR反应,其结果为实验组中有杂交带,而对照组中无杂交带。
②若要证明假说2成立,即RNA前体上外显子2的对应序列同时被剪切下去,则可以选择图示引物3和引物4进行PCR,观察是否有杂交带出现,如果RNA前体上外显子2的对应序列同时被剪切下去,PCR后电泳不会出现杂交带。
③PCR是通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合的。在PCR操作过程中,如果退火温度太高、引物自连或互连,均会导致电泳后的实验组和对照组没有任何条带出现。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。