内容正文:
2026届高三4月模拟考试
生物学试题
2026.04
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 北京豆汁是以绿豆为唯一原料,经浸泡、磨浆、发酵、煮沸制成的传统发酵饮品,发酵时野生乳酸菌分解糖类生成乳酸是豆汁酸味的主要来源。下列相关叙述正确的是( )
A. 绿豆中的脂肪含量极低,且为室温下呈液态的饱和脂肪酸
B. 磨浆时溶入浆液的蛋白质水解含有人体不能合成的必需氨基酸
C. 乳酸通过肠道吸收进入血液后,大部分都随着尿液排出体外
D. 煮沸的主要目的是通过高温除去豆汁中的一些易挥发的物质
2. 研究发现,当内质网中Ca2+消耗会造成STIM1蛋白寡聚化,寡聚的STIM1与细胞膜上Orai1钙通道结合,使Ca2+顺浓度梯度流入细胞质基质,钙泵可将Ca2+从细胞质基质逆浓度梯度转运至内质网。STIM1和Orai1是钙池调控钙离子内流(SOCE)通路的关键分子,该通路是免疫细胞活化的核心信号通路。下列叙述错误的是( )
A. Ca2+通过与Orai1钙通道结合后流入细胞质基质
B. STIM1与Orai1结合后其通道的空间结构会发生改变
C. 钙泵在转运Ca2+进入内质网时空间结构会发生变化
D. STIM1或Orai1缺陷可能会导致机体出现免疫异常
3. 酒精在生物学实验中的应用较多,其作用不尽相同。下列有关叙述错误的是( )
A. 植物组织培养中可利用70%的酒精用于外植体消毒
B. 根尖细胞有丝分裂实验中酒精的作用是固定细胞形态
C. 色素的提取与分离实验中利用无水乙醇去提取色素
D. 在DNA粗提取实验中利用预冷的95%酒精溶解DNA
4. 减数分裂四分体时期的非姐妹染色单体间经常发生缠绕,并在两条染色单体之间交换相应的片段。下图表示某雄果蝇甲个体出现的2种交换类型,其中分别有16%和4%的初级精母细胞发生图1和图2的变化,其余分裂正常。雌果蝇乙的基因组成为vg2vgprprbb,初级卵母细胞的染色体交换未知。不考虑其它变异,则甲与乙杂交的后代中纯合子占比为( )
A. 20% B. 21% C. 22% D. 23%
5. 研究发现,人体皮肤组织有较强的修复能力。当皮肤受到创伤后,创面处的M2型巨噬细胞分泌蛋白质类细胞因子TGF-β。TGF-β与角质形成细胞相结合,激活启动角质形成细胞的增殖并向创面缺口定向迁移,参与表皮的再生与修复。下列叙述正确的是( )
A. 皮肤细胞因创伤而引起的损伤和死亡属于细胞凋亡
B. TGF-β与角质形成细胞膜内的受体结合才能传递信号
C. 参与合成TGF-β多肽链的场所有核糖体和内质网
D. 角质形成细胞参与表皮的再生体现出细胞的全能性
6. 甲、乙是两种常见的遗传病,甲病由基因A、a控制,乙病由基因B、b控制。下图1是家系1和家系2中两种遗传病的遗传系谱图,甲病在当地人群中的发病率为1/2500。图2表示基因B和b侧翼的无意义序列中存在酶切位点α、β、γ(β位点不一定存在),导致酶切后基因所在片段长度不同。图3是家系2中部分成员的乙病相关基因经某种限制酶酶切之后的电泳图,不考虑X、Y染色体同源区段。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是伴X染色体隐性遗传病
B. 若家系1中Ⅱ4与当地一健康女性婚配,则生育甲病男孩的概率为1/306
C. 家系2中Ⅱ5电泳图中19kb来自于亲代的Ⅰ4个体
D. 根据图示信息可以确定Ⅱ6关于乙病的基因型为bb
7. 人类8号染色体上的Natl0基因编码一种酰基转移酶参与mRNA乙酰化修饰,与细胞内DNA修复、转录调控、癌细胞的转移过程有关。COL 5A 1基因被称为癌症关联基因,与Natl0基因共同参与癌症进展,作用机制如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 若抑制Natl0基因的表达,将会加快胃癌细胞转移
B. 若COL 5A 1基因部分碱基发生甲基化修饰,可减缓胃癌的发展
C. 图中过程③进行时核糖体沿mRNA的移动方向是从5′→3′
D. 酰基转移酶可能催化mRNA特定区域的乙酰化,提高了其稳定性
8. 如图甲所示,在神经纤维上安装两个完全相同的灵敏电表,电表1两电极分别在a、b处膜外侧,电表2两电极分别在d处膜的内外侧。在bd中点c处给予适宜刺激,相关的电位变化曲线如图乙、丙图所示。下列有关叙述中错误的是( )
A. 未刺激c点时,甲图中电表1检测不到静息电位、电表2可检测到静息电位
B. 刺激c点后,甲图中电表1、电表2测得的电位变化分别与丙图、乙图相对应
C. 乙图由②到③的过程中,甲图d处膜内电位变化为由正电位变为负电位
D. 丙图④处形成的主要原因是Na+内流导致的,其运输方式是协助扩散
9. 在使用化妆品时,其中的乳化剂可在某些人体内转化为过敏原,引起过敏反应,导致脸部出现红肿、水泡等症状。下列有关分析正确的是( )
A. 人体的免疫监视功能过强时往往会出现过敏反应
B. 当有过敏原再次进入机体就会与该抗体相结合引起过敏反应
C. 图中的B细胞活化、增殖后一般只产生一种特异性的抗体
D. 激活图中B细胞的信号分别是转化的过敏原和细胞因子
10. “稻花香里说丰年,听取蛙声一片”描绘了稻田中的繁荣景象。某村庄在插秧不久的稻田中,放养了草鱼和青蛙,形成了“稻—鱼—蛙”立体种养模式,水稻为草鱼和青蛙提供遮蔽场所和氧气,草鱼和青蛙摄食杂草和害虫等,其粪便还可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量是水稻固定的总太阳能
B. 粪便中所含的物质和能量流入水稻,有利于水稻的生长
C. 在该种养模式中,植物与害虫之间的能量传递效率是10%-20%
D. 该立体农业生产方式充分地利用了空间和资源,获得更大的收益
11. 优良种子既能保障粮食安全,又能提升农产品品质与农业经济效益。下列关于育种实践的叙述,合理的是( )
A. 二倍体与四倍体杂交得到的三倍体无子西瓜属于可遗传变异
B. 杂交育种的原理是基因重组,其具有育种进程快速的优点
C. 单倍体育种过程中,需用秋水仙素处理单倍体萌发的种子或幼苗
D. 在小麦杂交育种过程中,人工选择可以决定变异与进化的方向
12. 针灸是我国传统中医文化的一大瑰宝,可以用来辅助治疗多种疾病。当针刺穿透表皮刺入穴位深层时,刺激到皮肤浅层的痛觉游离神经末梢,会产生瞬时刺痛;当针刺入穴位后,会牵拉深筋膜、挤压肌纤维,激活肌肉内的肌梭、腱梭等本体感受器与压力感受器,神经信号传入中枢后,就会产生明显的酸、胀、沉麻感。针刺还能促进机体释放内啡肽、多巴胺等镇痛物质。下列叙述正确的是( )
A. 皮肤中各种感受器是由感觉神经元的轴突末梢特化而成的
B. 当针刺入穴位后引起机体产生明显的酸胀感属于条件反射
C. 针刺相关穴位后引起肾上腺分泌肾上腺素属于神经—体液调节
D. 针灸可作为轻中度抑郁症患者的辅助治疗手段且副作用小
13. 科研人员对高原鼠兔的被捕食风险进行了相关实验,结果如图1。图2是根据某草原上甲、乙两种鼠兔种群数量的调查结果绘制的曲线图,L值表示甲鼠兔种群数量是前一年种群数量的倍数,M值表示乙鼠兔的种群数量。不考虑甲鼠兔种群的迁入和迁出。下列说法正确的是( )
注:警戒距离是指当高原鼠兔有警戒行为时与捕食者之间的距离。
A. 据图1分析,植被群落高度越高鼠兔被捕食的风险越小
B. 从第2年甲与乙竞争导致甲数量下降,到第3年结束降到最低值
C. 用标记重捕法调查鼠兔密度时,标记物的脱落会导致结果比实际值偏小
D. 随着时间的推移甲、乙数量维持相对稳定,乙的环境容纳量约为1.6×103只
14. 在生物学实验中,灭菌、消毒和无菌操作是确保实验成功的关键。下列相关叙述正确的是( )
A. 外植体消毒依次是次氯酸钠溶液处理30s→酒精消毒30min→无菌水清洗2-3次
B. 泡菜制作过程中需盐水浸没全部菜料,其主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C. 可用高压蒸汽灭菌法对实验中所使用的细胞培养瓶、试管等进行灭菌
D. 为防止蛋白质变性,不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
15. 某研究团队利用图示流程制备抗CSFV(猪瘟病毒)的单克隆抗体。他们首先将E2蛋白注射到小鼠体内,随后提取细胞①与骨髓瘤细胞融合,经筛选获得杂交瘤细胞,最终获得单克隆抗体。下列有关该实验过程的叙述,正确的是( )
A. 从注射E2蛋白的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞均能产生E2蛋白抗体
B. 植物细胞融合的诱导方法与②过程相比不能使用灭活病毒和电融合法诱导
C. 细胞③经过第二次筛选后可得到既能无限增殖又能产生E2蛋白抗体的杂交瘤细胞
D. 在癌症治疗中构建抗体-药物偶联物,利用药物与癌细胞特异性结合实现靶向治疗
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 在2026春晚《贺花神》唯美舞台上,六月荷主题展示了莲适应水生环境的独特结构和生命之美。
回答下列问题。
(1)为测定荷叶叶片的叶绿素含量,可用____________提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量,为减少类胡萝卜素的干扰,应选择____________(填“蓝紫光”或“红光”)来测定叶绿素含量。
(2)研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,下图1中A、B分别表示某光照强度下该突变体与普通莲藕的气孔导度(单位时间进入单位面积叶片的CO2量)和胞间CO2浓度。
据图1分析,在该光照强度下____________(填“普通”或“突变体”)莲藕在单位时间内固定的CO2多,判断的依据是_______________。
(3)有氧呼吸是莲花植株细胞呼吸的主要形式,下图2是有氧呼吸的部分过程示意图。
图2中的膜结构为____________膜。该膜上传递的电子,其供体和受体分别是____________、____________。UCP也是一种分布在该膜上的H+转运蛋白,UCP的存在能够使ATP合成效率降低,能量更多以热能形式释放,请推测UCP转运H+的方向是:____________。
17. 巢湖是长江下游重要的淡水湖泊生态系统。曾因城市化、工业化快速发展,湖水水质一度为劣V类。经过十年综合治理,生态修复成效显著。其中,位于巢湖之滨的十八联圩湿地的修复过程尤为典型。昔日贫瘠的渔场,现已转变为“百鸟之巢、城市绿肺”,并入选自然资源部生态产品价值实现典型案例。回答下列问题:
(1)生态修复之前的湖水中蓝细菌数量较多,鲢鱼主要以浮游生物为食,属于影响蓝细菌数量的____________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。修复过程中,营造浅水区、深水区、沼泽林等多种生境,生物的分布出现了明显的差异,这主要体现了群落的____________结构。
(2)要研究湖区某种水草的生态位,需要研究的内容有:__________(答出2点即可)。该生态系统中水草等各种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是:___________。
(3)十八联圩修复过程中,优先选用桃、柿、杏等本土食源果树,并综合考虑了生物与环境的适应与平衡,这主要遵循了生态工程的____________原理。食源果树的果实不仅能被鸟类直接摄食,脱落的果实也可被分解者分解,分解者在生态系统中的作用是____________。
(4)近年来,通过生态修复、建立自然保护区、加强监测等措施,巢湖湿地生物多样性得到很大程度的恢复。保护生物多样性的意义主要是_______________。
18. 糖尿病的治疗是现代医学仍未很好解决的难题,胰岛素在维持血糖平衡中起重要作用。回答下列问题:
(1)当血糖浓度升高时,刺激血管壁上的血糖感受器,产生的兴奋沿____________(填“传入”或“传出”)神经传至____________处的血糖平衡调节中枢,再通过____________(填“交感”或“副交感”)神经调节胰岛B细胞分泌胰岛素。
(2)血糖水平是调节胰岛B细胞分泌胰岛素的最主要因素,机制如图1所示。胰岛B细胞通过加速对葡萄糖的摄取,使胞内ATP/ADP的比值升高,促使细胞膜上ATP敏感性K+ 通道关闭,引发胰岛B细胞的静息电位绝对值____________(填“变小”或“变大”),触发电压敏感钙通道打开,____________,最终引起胰岛素分泌增加。当血糖水平降低到正常范围时,通过____________调节抑制胰岛B细胞分泌胰岛素。
(3)研究发现2型糖尿病(T2DM)会增加脑内β-淀粉样蛋白(Aβ)的合成,最终导致脑内斑块的形成,损害认知功能。为探究运动是否能改善T2DM患者的认知功能,科研人员对180名T2DM合并认知障碍的患者随机分组进行了相关实验,结果如图2所示。
①该实验的自变量为____________,B组的处理是____________,分析图中数据并给出结论__________。
②为了使结论更科学,除了检测图2中数据外,还需要检测____________。
19. 某二倍体两性花植物的花色、叶形和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制花色的等位基因为A、a,紫花对蓝花为显性。另一对等位基因为B、b。研究人员进行了如下杂交实验。各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
亲本
F1的表型及比例
紫花锯齿叶黄粒(甲)×蓝花光滑叶绿粒(乙)
紫花光滑叶黄粒∶蓝花光滑叶绿粒∶紫花锯齿叶黄粒∶蓝花锯齿叶绿粒=1∶1∶1∶1
(1)据表分析,控制叶形和籽粒颜色的基因分别是____________,控制花色的基因与控制籽粒颜色的基因在遗传上的关系是______________。
(2)据表分析,若确定涉及的2对等位基因位于一对同源染色体上,则亲本甲的基因型是___________。
(3)据表分析,若确定涉及的2对等位基因位于两对同源染色体上,请在下图中画出亲本甲的基因在染色体上的位置(圆圈代表核膜,短线条代表染色体,点代表基因所在位置)。F1随机交配,则F2中光滑叶植株占比为____________。
20. 研究表明纳米抗体具有高特异性识别特殊位点,绿色荧光蛋白可实现荧光示踪的优势。现将AnB1基因与EGFP基因利用PCR技术拼接成融合基因,运用线性质粒为载体将融合基因导入受体菌,表达获得融合蛋白,过程如图1所示。请回答下列问题:
(1)图1所示的过程Ⅰ是利用PCR技术将质粒线性化,为了保证扩增后的产物是图中所示的线性质粒载体,应该选择引物____________,引物的作用是________________。
(2)分别进行PCR扩增片段F1与片段F2时,配制的两个反应体系中不同的有____。PCR每次循环要经历变性、复性和延伸三步,其中复性的目的是_________________。
(3)有关基因序列如图2,引物F1-R、F2-F应在下列选项中分别选用____________。
EGFP基因序列:5′ATGGTGAGCAAGGGC--------GACGAGCTGTACAAG 3′
AnB1基因序列:5′CATGTCCAGCTGCAG--------CCAAAACCACAACCA3′
图2
A.GACGAG…………CTGCAG B.ATGGTG…………CAACCA
C.TGGTTG…………CACCAT D.CTGCAG…………CTCGTC
(4)为将构建好的表达载体转入大肠杆菌,需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞,目的是_________。随后在含有抗生素的培养基中筛选,该过程中叙述正确的是____________。
A.稀释涂布平板需控制每个平板30~300个菌落
B.抗性平板上未长出菌落的原因一般是培养基温度太高
C.抗性平板上常常会出现大量杂菌形成的菌落
D.抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化
(5)为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计,用不同菌落的质粒为模板,用引物F1-F和F2-R进行了PCR扩增,质粒P1~P4的扩增产物电泳结果如图3。实验中P3无扩增产物,原因是_________。初步判断,____________(从“P1~P4”中选填)的质粒符合设计。
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2026届高三4月模拟考试
生物学试题
2026.04
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 北京豆汁是以绿豆为唯一原料,经浸泡、磨浆、发酵、煮沸制成的传统发酵饮品,发酵时野生乳酸菌分解糖类生成乳酸是豆汁酸味的主要来源。下列相关叙述正确的是( )
A. 绿豆中的脂肪含量极低,且为室温下呈液态的饱和脂肪酸
B. 磨浆时溶入浆液的蛋白质水解含有人体不能合成的必需氨基酸
C. 乳酸通过肠道吸收进入血液后,大部分都随着尿液排出体外
D. 煮沸的主要目的是通过高温除去豆汁中的一些易挥发的物质
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物脂肪大多为不饱和脂肪酸,室温下呈液态,饱和脂肪酸熔点较高,室温下多为固态,因此绿豆中的脂肪属于不饱和脂肪酸,A错误;
B、绿豆的蛋白质水解后得到的氨基酸包含人体无法自主合成、必须从食物中获取的必需氨基酸,B正确;
C、乳酸进入血液后会与血浆中的缓冲物质发生中和反应,生成的碳酸分解为CO2和H2O后主要通过呼吸系统排出,并非大部分乳酸直接随尿液排出,C错误;
D、煮沸的主要目的是通过高温杀灭豆汁中的微生物,同时终止发酵过程,不是为了除去易挥发物质,D错误。
2. 研究发现,当内质网中Ca2+消耗会造成STIM1蛋白寡聚化,寡聚的STIM1与细胞膜上Orai1钙通道结合,使Ca2+顺浓度梯度流入细胞质基质,钙泵可将Ca2+从细胞质基质逆浓度梯度转运至内质网。STIM1和Orai1是钙池调控钙离子内流(SOCE)通路的关键分子,该通路是免疫细胞活化的核心信号通路。下列叙述错误的是( )
A. Ca2+通过与Orai1钙通道结合后流入细胞质基质
B. STIM1与Orai1结合后其通道的空间结构会发生改变
C. 钙泵在转运Ca2+进入内质网时空间结构会发生变化
D. STIM1或Orai1缺陷可能会导致机体出现免疫异常
【答案】A
【解析】
【详解】A、Orai1属于通道蛋白,通道蛋白转运物质时仅允许大小、电荷、形状适配的物质通过孔隙,不会与被转运的Ca2+结合,Ca2+是顺浓度梯度通过Orai1的通道孔隙进入细胞质基质,并非与其结合,A错误;
B、Orai1是钙通道蛋白,STIM1与Orai1结合后通道开启,功能改变的前提是空间结构发生改变,因此其通道空间结构会发生变化,B正确;
C、钙泵属于载体蛋白,载体蛋白逆浓度梯度转运物质时,会与被转运的Ca2+结合,自身空间结构发生可逆性改变,完成转运过程,C正确;
D、STIM1和Orai1是免疫细胞活化核心通路SOCE的关键分子,若二者缺陷会导致SOCE通路功能异常,免疫细胞活化受阻,进而引发机体免疫异常,D正确。
3. 酒精在生物学实验中的应用较多,其作用不尽相同。下列有关叙述错误的是( )
A. 植物组织培养中可利用70%的酒精用于外植体消毒
B. 根尖细胞有丝分裂实验中酒精的作用是固定细胞形态
C. 色素的提取与分离实验中利用无水乙醇去提取色素
D. 在DNA粗提取实验中利用预冷的95%酒精溶解DNA
【答案】D
【解析】
【详解】A、植物组织培养过程中,可用70%的酒精对外植体进行表面消毒,消毒后需用无菌水冲洗残留酒精,A正确;
B、根尖细胞有丝分裂实验的解离液由15%的盐酸和95%的酒精按1:1体积比混合配制,其中酒精可以杀死细胞、固定细胞形态,使细胞停留在对应的分裂时期,B正确;
C、光合色素属于有机物,易溶于无水乙醇等有机溶剂,因此色素的提取与分离实验中用无水乙醇作为提取剂溶解色素,C正确;
D、DNA难溶于酒精,而蛋白质等杂质可溶于酒精,因此DNA粗提取实验中利用预冷的95%酒精析出DNA,D错误。
4. 减数分裂四分体时期的非姐妹染色单体间经常发生缠绕,并在两条染色单体之间交换相应的片段。下图表示某雄果蝇甲个体出现的2种交换类型,其中分别有16%和4%的初级精母细胞发生图1和图2的变化,其余分裂正常。雌果蝇乙的基因组成为vg2vgprprbb,初级卵母细胞的染色体交换未知。不考虑其它变异,则甲与乙杂交的后代中纯合子占比为( )
A. 20% B. 21% C. 22% D. 23%
【答案】D
【解析】
【详解】雌蝇基因型vg2vgprprbb它只能产生两种卵细胞,vgprb、vg²prb各占1/2;精子是vgprb和卵细胞vgprb 结合或者精子是vg²prb和卵细胞vg²prb结合时,后代才是纯合子;由图可知发生互换后,80%甲的基因型为vg2vgpr2prb2b,可产生精子是vgprb的概率为80%1/2,16%甲可产生精子是vgprb的概率为16%1/4,4%甲可产生精子是vgprb的概率为4%1/4,vg2prb的概率为4%1/4;vgprb卵细胞和vgprb精子结合的概率为(80%1/2+16%1/4+4%1/4)1/2,vg²prb卵细胞和vg²prb精子结合的概率为4%1/41/2,甲与乙杂交的后代中纯合子占比为(80%1/2+16%1/4+4%1/4)1/2+4%1/41/2=23%。
5. 研究发现,人体皮肤组织有较强的修复能力。当皮肤受到创伤后,创面处的M2型巨噬细胞分泌蛋白质类细胞因子TGF-β。TGF-β与角质形成细胞相结合,激活启动角质形成细胞的增殖并向创面缺口定向迁移,参与表皮的再生与修复。下列叙述正确的是( )
A. 皮肤细胞因创伤而引起的损伤和死亡属于细胞凋亡
B. TGF-β与角质形成细胞膜内的受体结合才能传递信号
C. 参与合成TGF-β多肽链的场所有核糖体和内质网
D. 角质形成细胞参与表皮的再生体现出细胞的全能性
【答案】C
【解析】
【详解】A、创伤导致的细胞损伤和死亡是外界不利因素引发的细胞坏死,不属于细胞凋亡,A错误;
B、TGF-β是蛋白质大分子,无法穿过细胞膜进入细胞内部,其受体位于角质形成细胞的细胞膜表面,B错误;
C、TGF-β属于分泌蛋白,多肽链首先在核糖体合成,之后进入内质网进行折叠、加工等过程,二者均参与TGF-β的合成加工过程,C正确;
D、细胞全能性的体现是已分化的细胞发育为完整个体或其他各种细胞,角质形成细胞仅参与表皮组织的再生,没有形成完整个体,也没有形成其他细胞,不能体现细胞全能性,D错误。
6. 甲、乙是两种常见的遗传病,甲病由基因A、a控制,乙病由基因B、b控制。下图1是家系1和家系2中两种遗传病的遗传系谱图,甲病在当地人群中的发病率为1/2500。图2表示基因B和b侧翼的无意义序列中存在酶切位点α、β、γ(β位点不一定存在),导致酶切后基因所在片段长度不同。图3是家系2中部分成员的乙病相关基因经某种限制酶酶切之后的电泳图,不考虑X、Y染色体同源区段。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲病是常染色体隐性遗传病,乙病是伴X染色体隐性遗传病
B. 若家系1中Ⅱ4与当地一健康女性婚配,则生育甲病男孩的概率为1/306
C. 家系2中Ⅱ5电泳图中19kb来自于亲代的Ⅰ4个体
D. 根据图示信息可以确定Ⅱ6关于乙病的基因型为bb
【答案】B
【解析】
【详解】A、乙病也是常染色体隐性遗传病,乙病为隐性遗传病,Ⅱ-5患乙病说明图2中Ⅱ-5长度分别为19kb和16kb的两个条带均为b基因,即Ⅱ-5基因型为常染色体隐性遗传病bb,A错误;
B、Ⅱ₄基因型:父母都是Aa,表现正常→1/3AA,2/3Aa;人群中甲病发病率aa=1/2500→ a的基因频率=1/50,A=49/50;人群中正常女性是携带者(Aa)的概率: Aa/(AA+Aa)=(2×1/50×49/50)÷(1-1/2500)=2/51,生育甲病孩子(aa)概率:2/3×2/51×1/4=1/153,生男孩再乘1/2,即1/153×1/2=1/306,B正确。
C、根据图3判断,乙病只能是常染色体隐性遗传病,Ⅱ-5电泳图中16kb只能来自Ⅰ-4,故19kb来自Ⅰ-3,Ⅱ-6的16kb只能来自Ⅰ-4,Ⅱ-6的19kb来自Ⅰ-3,由于Ⅰ-3中的B和b酶切后均为19kb,故Ⅱ-6的乙病的基因型可能是Bb或bb,所以不能确定,CD错误。
7. 人类8号染色体上的Natl0基因编码一种酰基转移酶参与mRNA乙酰化修饰,与细胞内DNA修复、转录调控、癌细胞的转移过程有关。COL 5A 1基因被称为癌症关联基因,与Natl0基因共同参与癌症进展,作用机制如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 若抑制Natl0基因的表达,将会加快胃癌细胞转移
B. 若COL 5A 1基因部分碱基发生甲基化修饰,可减缓胃癌的发展
C. 图中过程③进行时核糖体沿mRNA的移动方向是从5′→3′
D. 酰基转移酶可能催化mRNA特定区域的乙酰化,提高了其稳定性
【答案】A
【解析】
【详解】A、Nat10基因编码的酰基转移酶,会催化COL5A1基因转录的mRNA发生乙酰化修饰,避免其被降解,从而促进COL5A1蛋白的合成;COL5A1蛋白会促进胃癌细胞上皮间质转化与转移。 若抑制Nat10基因的表达:酰基转移酶合成减少, COL5A1的mRNA乙酰化减少,更多mRNA被降解,COL5A1蛋白减少,胃癌细胞转移被抑制,A错误;
B、若COL5A1基因部分碱基发生甲基化修饰,会抑制该基因的转录,减少COL5A1蛋白的合成,从而减缓胃癌的发展,B正确;
C、mRNA的结构具有方向性,其5'端为起始端,3'端为终止端。核糖体在mRNA上的移动方向是从5'端向3'端,以读取mRNA上的密码子并合成肽链,C正确;
D、由图中得知:酰基转移酶催化COL5A1的mRNA乙酰化后,mRNA不被降解,说明乙酰化修饰提高了mRNA的稳定性,D正确。
8. 如图甲所示,在神经纤维上安装两个完全相同的灵敏电表,电表1两电极分别在a、b处膜外侧,电表2两电极分别在d处膜的内外侧。在bd中点c处给予适宜刺激,相关的电位变化曲线如图乙、丙图所示。下列有关叙述中错误的是( )
A. 未刺激c点时,甲图中电表1检测不到静息电位、电表2可检测到静息电位
B. 刺激c点后,甲图中电表1、电表2测得的电位变化分别与丙图、乙图相对应
C. 乙图由②到③的过程中,甲图d处膜内电位变化为由正电位变为负电位
D. 丙图④处形成的主要原因是Na+内流导致的,其运输方式是协助扩散
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲图中电表1的电极都接在神经纤维膜外侧,未刺激c点时,膜外均为正电位,电表1检测不到静息电位,电表2的电极分别接在神经纤维膜内外,膜外为正电位,膜内为负电位,电表2可检测到静息电位,A正确;
B、由于电表1的两电极均接在膜外,刺激c点后,b、a点先后发生兴奋,电表1发生两次方向相反的偏转,因此电位变化会出现丙图所示曲线,电表2的电极分别接在神经纤维膜内外,静息时电位为负,兴奋到达d后,变为外负内正,电位升高为正,之后恢复静息,电位变化对应乙图,B正确;
C、乙图②到③是d处形成动作电位的过程,静息时d处膜内为负电位,动作电位时d处膜内变为正电位,因此膜内电位变化是由负电位变为正电位,C错误;
D、丙图④是兴奋到达b点时的电位变化,此时Na+顺浓度梯度通过离子通道内流,运输方式为协助扩散,是形成动作电位的主要原因,D正确。
9. 在使用化妆品时,其中的乳化剂可在某些人体内转化为过敏原,引起过敏反应,导致脸部出现红肿、水泡等症状。下列有关分析正确的是( )
A. 人体的免疫监视功能过强时往往会出现过敏反应
B. 当有过敏原再次进入机体就会与该抗体相结合引起过敏反应
C. 图中的B细胞活化、增殖后一般只产生一种特异性的抗体
D. 激活图中B细胞的信号分别是转化的过敏原和细胞因子
【答案】C
【解析】
【详解】A、过敏反应是人体免疫防御功能过强导致的,A错误;
B、过敏反应中,当有相同的过敏原再次进入机体就会与该抗体相结合引起过敏反应,B错误;
C、通常情况下,一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化增殖后只形成一种浆细胞,从而产生一种特异性的抗体,C正确;
D、激活图中B细胞的信号是转化的过敏原与B细胞相结合以及辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞相结合,D错误。
10. “稻花香里说丰年,听取蛙声一片”描绘了稻田中的繁荣景象。某村庄在插秧不久的稻田中,放养了草鱼和青蛙,形成了“稻—鱼—蛙”立体种养模式,水稻为草鱼和青蛙提供遮蔽场所和氧气,草鱼和青蛙摄食杂草和害虫等,其粪便还可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量是水稻固定的总太阳能
B. 粪便中所含的物质和能量流入水稻,有利于水稻的生长
C. 在该种养模式中,植物与害虫之间的能量传递效率是10%-20%
D. 该立体农业生产方式充分地利用了空间和资源,获得更大的收益
【答案】D
【解析】
【详解】A、流经该生态系统的总能量是生态系统内全部生产者(包括水稻、杂草等)固定的总太阳能,并非仅水稻固定的总太阳能,A错误;
B、粪便中的有机物需要被分解者分解为无机物后才能被水稻吸收,能量流动具有单向性,粪便中的能量会流向分解者,无法流入水稻,B错误;
C、能量传递效率是指相邻两个营养级之间的传递效率,并非植物和害虫两种单独生物之间的传递效率,C错误;
D、该立体种养模式利用群落的空间结构原理,充分利用了空间和资源,提高了能量利用率,可以获得更大收益,D正确。
11. 优良种子既能保障粮食安全,又能提升农产品品质与农业经济效益。下列关于育种实践的叙述,合理的是( )
A. 二倍体与四倍体杂交得到的三倍体无子西瓜属于可遗传变异
B. 杂交育种的原理是基因重组,其具有育种进程快速的优点
C. 单倍体育种过程中,需用秋水仙素处理单倍体萌发的种子或幼苗
D. 在小麦杂交育种过程中,人工选择可以决定变异与进化的方向
【答案】A
【解析】
【详解】A、二倍体与四倍体杂交得到的三倍体无籽西瓜,发生了染色体数目变异,遗传物质出现改变,属于可遗传变异,A正确;
B、杂交育种的原理是基因重组,但该育种方式需要逐代自交筛选纯合的优良性状个体,育种周期长,不具有育种进程快速的优点,B错误;
C、单倍体通常高度不育,无法产生萌发的种子,单倍体育种过程中只能用秋水仙素处理单倍体的幼苗诱导染色体数目加倍,C错误;
D、变异是不定向的,人工选择不能决定变异的方向,仅能定向筛选有利变异,决定生物进化的方向,D错误。
12. 针灸是我国传统中医文化的一大瑰宝,可以用来辅助治疗多种疾病。当针刺穿透表皮刺入穴位深层时,刺激到皮肤浅层的痛觉游离神经末梢,会产生瞬时刺痛;当针刺入穴位后,会牵拉深筋膜、挤压肌纤维,激活肌肉内的肌梭、腱梭等本体感受器与压力感受器,神经信号传入中枢后,就会产生明显的酸、胀、沉麻感。针刺还能促进机体释放内啡肽、多巴胺等镇痛物质。下列叙述正确的是( )
A. 皮肤中各种感受器是由感觉神经元的轴突末梢特化而成的
B. 当针刺入穴位后引起机体产生明显的酸胀感属于条件反射
C. 针刺相关穴位后引起肾上腺分泌肾上腺素属于神经—体液调节
D. 针灸可作为轻中度抑郁症患者的辅助治疗手段且副作用小
【答案】D
【解析】
【详解】A、皮肤中的感受器是由感觉神经元的树突末梢特化形成,A错误;
B、酸胀感仅在大脑皮层产生,该过程没有完整的反射弧参与,不属于反射,B错误;
C、针刺刺激通过传出神经直接支配肾上腺分泌肾上腺素,肾上腺在此过程中属于神经调节的效应器,该过程仅为神经调节,无体液调节环节参与,C错误;
D、针灸可促进机体释放多巴胺、内啡肽等物质,多巴胺与情绪调节密切相关,因此可作为轻中度抑郁症患者的辅助治疗手段,且针灸属于外源性物理刺激,副作用小,D正确。
13. 科研人员对高原鼠兔的被捕食风险进行了相关实验,结果如图1。图2是根据某草原上甲、乙两种鼠兔种群数量的调查结果绘制的曲线图,L值表示甲鼠兔种群数量是前一年种群数量的倍数,M值表示乙鼠兔的种群数量。不考虑甲鼠兔种群的迁入和迁出。下列说法正确的是( )
注:警戒距离是指当高原鼠兔有警戒行为时与捕食者之间的距离。
A. 据图1分析,植被群落高度越高鼠兔被捕食的风险越小
B. 从第2年甲与乙竞争导致甲数量下降,到第3年结束降到最低值
C. 用标记重捕法调查鼠兔密度时,标记物的脱落会导致结果比实际值偏小
D. 随着时间的推移甲、乙数量维持相对稳定,乙的环境容纳量约为1.6×103只
【答案】B
【解析】
【详解】A、图1数据显示,植被群落高度越高,警戒距离越小,而警戒距离是指当高原鼠兔有警戒行为时与捕食者之间的距离,与个体被捕食风险呈负相关,因此植被群落高度越高,鼠兔被捕食的风险就越大,A错误;
B、L值表示种群数量是前一年种群数量的倍数,当L>1时种群数量持续增加,当L<1时种群数量持续减少。甲的L值在第2年从1.4降到0.6,故甲的数量应表现为先增加后下降,即从第2年中开始下降,第3年L值从0.6上升至1.0,甲的数量继续下降至最低值,B正确;
C、标记重捕法计算公式:种群数量=第二次捕获的标记个体数/第一次标记数×第二次捕获总数。若标记物脱落,会使第二次捕获的标记个体数偏小,计算得到的种群结果比实际值偏大,C错误;
D、环境容纳量(K值)是指环境条件稳定时,一定空间所能维持的种群最大数量,种群数量稳定后会围绕K值上下波动。乙的种群数量稳定后在1.2×103~1.6×103之间波动,1.6×103是波动的最大值,不是环境容纳量,D错误。
14. 在生物学实验中,灭菌、消毒和无菌操作是确保实验成功的关键。下列相关叙述正确的是( )
A. 外植体消毒依次是次氯酸钠溶液处理30s→酒精消毒30min→无菌水清洗2-3次
B. 泡菜制作过程中需盐水浸没全部菜料,其主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C. 可用高压蒸汽灭菌法对实验中所使用的细胞培养瓶、试管等进行灭菌
D. 为防止蛋白质变性,不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
【答案】C
【解析】
【详解】A、外植体消毒的正确顺序为酒精消毒30s→无菌水清洗1-2次→次氯酸钠溶液处理→无菌水清洗3-5次,A错误;
B、泡菜制作时盐水浸没全部菜料的主要目的是隔绝空气,为乳酸菌创造无氧发酵环境,并非杀死菜料表面杂菌,B错误;
C、细胞培养瓶、试管等耐高温、耐湿的实验器材,可使用高压蒸汽灭菌法灭菌,C正确;
D、牛肉膏蛋白胨培养基的常规灭菌方法就是高压蒸汽灭菌法,培养基中的蛋白质作为微生物的营养成分,灭菌后不会影响其使用功能,无需避免蛋白质变性,D错误。
15. 某研究团队利用图示流程制备抗CSFV(猪瘟病毒)的单克隆抗体。他们首先将E2蛋白注射到小鼠体内,随后提取细胞①与骨髓瘤细胞融合,经筛选获得杂交瘤细胞,最终获得单克隆抗体。下列有关该实验过程的叙述,正确的是( )
A. 从注射E2蛋白的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞均能产生E2蛋白抗体
B. 植物细胞融合的诱导方法与②过程相比不能使用灭活病毒和电融合法诱导
C. 细胞③经过第二次筛选后可得到既能无限增殖又能产生E2蛋白抗体的杂交瘤细胞
D. 在癌症治疗中构建抗体-药物偶联物,利用药物与癌细胞特异性结合实现靶向治疗
【答案】C
【解析】
【详解】A、注射E2蛋白后,小鼠脾脏中只有少数特定的B淋巴细胞能产生抗E2蛋白的抗体,并非所有B淋巴细胞都能产生该抗体,A错误;
B、②是动物细胞融合过程,植物细胞融合可以使用电融合法(属于物理诱导方法),仅灭活病毒诱导是植物细胞融合不采用的方法,B错误;
C、细胞③是融合后得到的多种未筛选细胞,经过两次筛选后,可得到既能无限增殖、又能产生抗E2蛋白特异性抗体的杂交瘤细胞,C正确;
D、抗体-药物偶联物中,是抗体能与癌细胞特异性结合,从而携带药物实现靶向治疗,不是药物与癌细胞特异性结合,D错误。
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 在2026春晚《贺花神》唯美舞台上,六月荷主题展示了莲适应水生环境的独特结构和生命之美。
回答下列问题。
(1)为测定荷叶叶片的叶绿素含量,可用____________提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量,为减少类胡萝卜素的干扰,应选择____________(填“蓝紫光”或“红光”)来测定叶绿素含量。
(2)研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,下图1中A、B分别表示某光照强度下该突变体与普通莲藕的气孔导度(单位时间进入单位面积叶片的CO2量)和胞间CO2浓度。
据图1分析,在该光照强度下____________(填“普通”或“突变体”)莲藕在单位时间内固定的CO2多,判断的依据是_______________。
(3)有氧呼吸是莲花植株细胞呼吸的主要形式,下图2是有氧呼吸的部分过程示意图。
图2中的膜结构为____________膜。该膜上传递的电子,其供体和受体分别是____________、____________。UCP也是一种分布在该膜上的H+转运蛋白,UCP的存在能够使ATP合成效率降低,能量更多以热能形式释放,请推测UCP转运H+的方向是:____________。
【答案】(1) ①. 无水乙醇 ②. 红光
(2) ①. 突变体 ②. 与普通莲藕相比,突变体气孔导度更大,胞间CO2浓度较低,说明突变体消耗的CO2更多
(3) ①. 线粒体内(膜) ②. NADH、琥珀酸 ③. O2 ④. 从膜间隙向线粒体基质
【解析】
【小问1详解】
叶绿体中的色素易溶于有机溶剂,所以可用无水乙醇作为提取剂;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素吸收红光和蓝紫光,测定叶绿素含量选用红光;
【小问2详解】
由图可知相同光照强度下,突变体的气孔导度更大,胞间CO2浓度略低,说明突变体吸收的CO2多,消耗的CO2也多;
【小问3详解】
图示膜结构发生了O2与H+结合生成H2O的过程,所以为线粒体内膜;根据图中电子转移路径可知电子由NADH和琥珀酸分解产生,传递给O2,最终生成水;H+通过F0F1蛋白由膜间隙运往线粒体基质,同时产生ATP,根据题意,H+通过UCP运输后,ATP合成减少,说明通过F0F1蛋白运输的H+减少,那么这两个蛋白运输H+的方向一致,即从膜间隙运往线粒体基质。
17. 巢湖是长江下游重要的淡水湖泊生态系统。曾因城市化、工业化快速发展,湖水水质一度为劣V类。经过十年综合治理,生态修复成效显著。其中,位于巢湖之滨的十八联圩湿地的修复过程尤为典型。昔日贫瘠的渔场,现已转变为“百鸟之巢、城市绿肺”,并入选自然资源部生态产品价值实现典型案例。回答下列问题:
(1)生态修复之前的湖水中蓝细菌数量较多,鲢鱼主要以浮游生物为食,属于影响蓝细菌数量的____________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。修复过程中,营造浅水区、深水区、沼泽林等多种生境,生物的分布出现了明显的差异,这主要体现了群落的____________结构。
(2)要研究湖区某种水草的生态位,需要研究的内容有:__________(答出2点即可)。该生态系统中水草等各种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是:___________。
(3)十八联圩修复过程中,优先选用桃、柿、杏等本土食源果树,并综合考虑了生物与环境的适应与平衡,这主要遵循了生态工程的____________原理。食源果树的果实不仅能被鸟类直接摄食,脱落的果实也可被分解者分解,分解者在生态系统中的作用是____________。
(4)近年来,通过生态修复、建立自然保护区、加强监测等措施,巢湖湿地生物多样性得到很大程度的恢复。保护生物多样性的意义主要是_______________。
【答案】(1) ①. 密度制约 ②. 水平
(2) ①. 栖息地、种间关系(或食物来源、与其他物种的关系,答出两点即可); ②. 有利于不同生物充分利用环境资源,缓解种间竞争,提高资源利用率
(3) ①. 协调、整体 ②. 将动植物遗体和排遗物中的有机物分解为无机物,供生产者重新利用
(4)生物多样性是人类赖以生存和发展的基础,对维持生态系统稳定性具有重要意义
【解析】
【小问1详解】
密度制约因素的作用强度和种群密度相关,捕食、竞争等种间关系都属于密度制约因素:鲢鱼捕食以蓝细菌为主的浮游生物,对蓝细菌数量的影响随蓝细菌密度变化,因此属于密度制约因素。浅水区、深水区、沼泽林是水平方向上不同生境的差异,造成生物在不同地段的分布不同,体现了群落的水平结构。
【小问2详解】
根据高中教材,研究一种生物的生态位,通常需要研究它的栖息地、食物来源、天敌、与其他物种的种间关系等。不同生物占据相对稳定的生态位,核心意义是让不同生物充分利用环境资源,缓解种间竞争,提升群落对环境资源的整体利用效率。
【小问3详解】
十八联圩修复过程中,优先选用桃、柿、杏等本土食源果树,并综合考虑了生物与环境的适应与平衡,这主要遵循了生态工程的协调、整体原理。分解者的核心功能就是将有机物分解为无机物归还到无机环境,供生产者重新利用。
【小问4详解】
保护生物多样性的核心意义,维持生态系统稳定、保障生态功能、提供直接 / 间接 / 潜在价值等。
18. 糖尿病的治疗是现代医学仍未很好解决的难题,胰岛素在维持血糖平衡中起重要作用。回答下列问题:
(1)当血糖浓度升高时,刺激血管壁上的血糖感受器,产生的兴奋沿____________(填“传入”或“传出”)神经传至____________处的血糖平衡调节中枢,再通过____________(填“交感”或“副交感”)神经调节胰岛B细胞分泌胰岛素。
(2)血糖水平是调节胰岛B细胞分泌胰岛素的最主要因素,机制如图1所示。胰岛B细胞通过加速对葡萄糖的摄取,使胞内ATP/ADP的比值升高,促使细胞膜上ATP敏感性K+ 通道关闭,引发胰岛B细胞的静息电位绝对值____________(填“变小”或“变大”),触发电压敏感钙通道打开,____________,最终引起胰岛素分泌增加。当血糖水平降低到正常范围时,通过____________调节抑制胰岛B细胞分泌胰岛素。
(3)研究发现2型糖尿病(T2DM)会增加脑内β-淀粉样蛋白(Aβ)的合成,最终导致脑内斑块的形成,损害认知功能。为探究运动是否能改善T2DM患者的认知功能,科研人员对180名T2DM合并认知障碍的患者随机分组进行了相关实验,结果如图2所示。
①该实验的自变量为____________,B组的处理是____________,分析图中数据并给出结论__________。
②为了使结论更科学,除了检测图2中数据外,还需要检测____________。
【答案】(1) ①. 传入 ②. 下丘脑 ③. 副交感
(2) ①. 变小 ②. Ca2+内流 ③. 负反馈
(3) ①. 运动类型(运动方式)、运动时间 ②. 抗阻运动 ③. 运动可减少脑内Aβ沉积,能改善T2DM患者的认知功能,且有氧运动联合抗阻运动的改善效果优于单纯有氧运动、抗阻运动 ④. 患者的认知功能水平
【解析】
【小问1详解】
反射弧中,感受器产生的兴奋沿传入神经传向神经中枢;血糖平衡调节中枢位于下丘脑;血糖升高时,副交感神经兴奋,促进胰岛B细胞分泌胰岛素(交感神经兴奋主要参与升高血糖的调节)。
【小问2详解】
静息电位由K⁺外流维持,表现为外正内负,ATP敏感性K⁺通道关闭后,K⁺外流停止,膜内正电荷增加,静息电位的绝对值变小;电压敏感钙通道打开后Ca²⁺内流,最终触发胰岛素分泌增加;血糖恢复正常水平后,通过负反馈调节抑制胰岛B细胞分泌胰岛素,维持血糖稳态。
【小问3详解】
① 本实验探究运动对T2DM认知功能的影响,由实验分组和横坐标可知,自变量为运动类型(方式)和运动时间;A组为单纯有氧运动,C组为有氧运动+抗阻运动,B组为抗阻运动;题图可知:Aβ沉积相对含量:C组<B组<A组,Aβ会损害认知功能,可得出结论:运动可减少脑内Aβ沉积,改善T2DM患者的认知功能,且有氧联合抗阻运动的效果优于单纯有氧运动、单纯抗阻运动。
② 本实验的最终因变量是认知功能的变化,Aβ沉积只是间接指标,因此还需要直接检测患者的认知功能水平,才能让结论更科学。
19. 某二倍体两性花植物的花色、叶形和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因,且每种性状只由1对等位基因控制,其中控制花色的等位基因为A、a,紫花对蓝花为显性。另一对等位基因为B、b。研究人员进行了如下杂交实验。各相对性状呈完全显隐性关系,不考虑突变和染色体互换。
亲本
F1的表型及比例
紫花锯齿叶黄粒(甲)×蓝花光滑叶绿粒(乙)
紫花光滑叶黄粒∶蓝花光滑叶绿粒∶紫花锯齿叶黄粒∶蓝花锯齿叶绿粒=1∶1∶1∶1
(1)据表分析,控制叶形和籽粒颜色的基因分别是____________,控制花色的基因与控制籽粒颜色的基因在遗传上的关系是______________。
(2)据表分析,若确定涉及的2对等位基因位于一对同源染色体上,则亲本甲的基因型是___________。
(3)据表分析,若确定涉及的2对等位基因位于两对同源染色体上,请在下图中画出亲本甲的基因在染色体上的位置(圆圈代表核膜,短线条代表染色体,点代表基因所在位置)。F1随机交配,则F2中光滑叶植株占比为____________。
【答案】(1) ①. B/b A/a ②. 控制花色和籽粒颜色的基因为同一对等位基因
(2)Aabb (3)或
7/16或9/16
【解析】
【小问1详解】
据表分析,紫花和黄粒一起出现,蓝花和绿粒一起出现,并未出现自由组合,说明这两对性状由同一对等位基因(A、a)控制,则叶形由另一对等位基因(B、b)控制。
【小问2详解】
若两对基因在一对同源染色体上,且叶形的显隐性未知,则甲可能有AaBb和Aabb两种可能,只有Aabb才能出现1:1:1:1的比例。
【小问3详解】
若两对基因在两对同源染色体上,且叶形的显隐性未知,则光滑叶可能为隐性性状和显性性状两种可能,在染色体的分布如下图:或
F1中Bb:bb=1:1,随机交配B占1/4,b占3/4,若光滑叶为显性性状,则其占比为1/4×1/4+2×1/4×3/4=7/16;若光滑叶为隐性性状,则其占比为3/4×3/4=9/16。
20. 研究表明纳米抗体具有高特异性识别特殊位点,绿色荧光蛋白可实现荧光示踪的优势。现将AnB1基因与EGFP基因利用PCR技术拼接成融合基因,运用线性质粒为载体将融合基因导入受体菌,表达获得融合蛋白,过程如图1所示。请回答下列问题:
(1)图1所示的过程Ⅰ是利用PCR技术将质粒线性化,为了保证扩增后的产物是图中所示的线性质粒载体,应该选择引物____________,引物的作用是________________。
(2)分别进行PCR扩增片段F1与片段F2时,配制的两个反应体系中不同的有____。PCR每次循环要经历变性、复性和延伸三步,其中复性的目的是_________________。
(3)有关基因序列如图2,引物F1-R、F2-F应在下列选项中分别选用____________。
EGFP基因序列:5′ATGGTGAGCAAGGGC--------GACGAGCTGTACAAG 3′
AnB1基因序列:5′CATGTCCAGCTGCAG--------CCAAAACCACAACCA3′
图2
A.GACGAG…………CTGCAG B.ATGGTG…………CAACCA
C.TGGTTG…………CACCAT D.CTGCAG…………CTCGTC
(4)为将构建好的表达载体转入大肠杆菌,需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞,目的是_________。随后在含有抗生素的培养基中筛选,该过程中叙述正确的是____________。
A.稀释涂布平板需控制每个平板30~300个菌落
B.抗性平板上未长出菌落的原因一般是培养基温度太高
C.抗性平板上常常会出现大量杂菌形成的菌落
D.抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化
(5)为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计,用不同菌落的质粒为模板,用引物F1-F和F2-R进行了PCR扩增,质粒P1~P4的扩增产物电泳结果如图3。实验中P3无扩增产物,原因是_________。初步判断,____________(从“P1~P4”中选填)的质粒符合设计。
【答案】(1) ①. 引物2和引物3 ②. 使TaqDNA聚合酶能够从引物的3'端开始延伸DNA链(或与模板DNA特异性结合,为DNA延伸提供起始位点)
(2) ①. 模板DNA、引物 ②. 使引物与变性后的单链模板DNA通过碱基互补配对特异性结合
(3)DA (4) ①. 使大肠杆菌成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞 ②. A
(5) ①. P3质粒中没有引物F1-F和F2-R的结合位点(或目的基因未正确插入P3质粒,无法扩增) ②. P1、P2
【解析】
【小问1详解】
PCR扩增得到含Ampr的线性质粒,需要引物分别结合在目标片段的两端,延伸方向覆盖完整载体,因此选引物2和引物3;PCR中引物的核心作用是为DNA聚合酶提供延伸的起始位点,使聚合酶从引物3'端开始合成DNA。
【小问2详解】
扩增不同片段的PCR体系中,缓冲液、dNTP、Taq酶等都相同,差异在于模板(F1扩增模板为含EGFP的DNA,F2为含AnB1的DNA)和引物;PCR循环中,变性后降温复性的目的是让引物与互补的单链模板结合,为延伸做准备。
【小问3详解】
融合基因顺序为EGFP−AnB1,F1-R是EGFP(F1)的反向引物,序列与EGFP编码链3'端的GACGAGGACGAG一致;F2-F是AnB1(F2)的正向引物,序列与AnB1编码链5'端的CTGCAGCTGCAG一致,A正确,BCD错误。
引物F2-F用于扩增F2片段,引物F1-R用于扩增F1片段,D选项中5'-CTGCAG-3'与AnB1左侧右边碱基相同,且两个引物有相同的片段5′CTGCAG3′,因此引物F1-R选用D。A选项中5'-GACGAG-3'与EGFP右侧的左边碱基相同,因此引物F2-F选用A。
【小问4详解】
将目的基因导入大肠杆菌时,Ca2+处理的目的是诱导细胞成为感受态,利于吸收外源DNA;
A、筛选时:稀释涂布平板计数要求每个平板菌落数为30~300,A正确;
B、抗性平板未长菌落通常是因为未导入含抗性基因的重组质粒,B错误;
C、杂菌不含抗性基因,不会在抗性平板上形成大量菌落,C错误;
D、筛选得到的单菌落还需要进一步鉴定纯化,D错误。
【小问5详解】
P3无扩增产物,说明重组质粒构建失败,引物无法结合模板完成扩增;目的基因总长度为720bp+390bp=1110bp,电泳图中P1、P2的扩增产物大小在1000~2000bp之间,符合预期大小,因此P1、P2符合设计要求。
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