精品解析:2026届四川省泸州市高三质量监测题 生物学
2026-04-24
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2份
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33页
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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-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 泸州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.43 MB |
| 发布时间 | 2026-04-24 |
| 更新时间 | 2026-05-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57531163.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高2023级高三质量监测试题
生物学
注意事项:
1.考生领到答题卡后,须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号,并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。
2.考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。考生回答非选择题时,须用0.5 mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上,无效。
3.考生不得将试卷、答题卡和草稿纸带离考场,考试结束后由监考员统一回收。
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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 细胞骨架是一种在真核细胞质内纵横交错的蛋白质网架结构,该结构中一定不含( )
A. 肽键 B. 氢键 C. 磷酸二酯键 D. 二硫键
2. TBK1是一种天然免疫激酶,随着年龄增长它会被异常激活驱动细胞衰老。我国研究团队发现,甜菜碱能通过靶向抑制TBK1活性缓解细胞衰老。下列有关叙述不合理的是( )
A. 细胞衰老后,细胞内TBK1的活性会出现明显增高
B. 甜菜碱处理衰老细胞,其自由基的数量可能会下降
C. 甜菜碱处理衰老细胞,其代谢速率会高于正常细胞
D. 敲除细胞中的TBK1基因,细胞的衰老速度会减缓
3. 为使DNA分子能跨膜运输进入人工细胞(由脂质体构成)内部,研究者将DNA与表面活性剂CTAB结合形成DNA-CTAB复合物,并溶解于油滴中。油滴进入脂质体后,再通过内部环境的变化使复合物解离,释放出DNA.下列有关叙述错误的是( )
A. 构成人工细胞膜的主要成分是磷脂分子
B. “DNA-CTAB复合物”进入人工细胞需要消耗能量
C. DNA进入脂质体后,其碱基排列顺序不会发生改变
D. CTAB的作用是与DNA结合,改变DNA的溶解性
4. 哺乳动物雌性个体在胚胎发育早期,细胞中的一条X染色体会发生随机失活,成为巴氏小体(可在分裂间期观察到),该过程主要与X染色体上Xist基因转录的RNA引发的组蛋白修饰有关,失活的染色体在后续的细胞分裂中仍保持失活状态。下列有关叙述正确的是( )
A. 巴氏小体的形成属于染色体结构变异
B. 组蛋白是X染色体上Xist基因的表达产物
C. X染色体上的Xist基因不能正常转录和翻译
D. 正常人体细胞可观察到的巴氏小体数量为0或1个
5. 某单基因遗传病的家系中,正常男性与正常女性生育了患病儿子和正常女儿、。不考虑突变、交叉互换,利用DNA分子杂交技术鉴定该病的遗传方式,最合理的方案是( )
A. 用与正常基因结合的DNA探针,检测
B. 用与致病基因结合的DNA探针,检测
C. 用与致病基因结合的DNA探针,检测Ⅱ₁
D. 用与致病基因结合的DNA探针,检测或
6. 体温调节中枢因感染等因素会将“体温调定点”上调,导致身体主动产热、减少散热,引起发烧。一般而言,发烧有三个阶段:发烧初期(体温调定点上移)、高热持续期(体温达到新调定点)、退烧期(体温调定点回落)。下列叙述错误的是( )
A. “体温调定点”位于人体下丘脑体温调节中枢
B. 发烧初期,机体会感觉到冷并出现打寒颤的现象
C. 体温达到新调定点后,机体将不再产热和散热
D. 退烧期间,皮肤毛细血管舒张,汗液排出增多
7. 核糖体由rRNA和蛋白质构成。研究发现,核糖体上的rRNA为单链RNA,能通过折叠构建出含双链区域的特定功能位点,包括A、P和E位点。A位点负责锚定带有氨基酸的tRNA;P位点用于结合正在合成的多肽链;肽键形成后,tRNA会在离开核糖体之前,短暂地与E位点结合。下列推理正确的是( )
A. rRNA结构的稳定性需要A-U和G-C配对及氢键维持
B. 翻译时,所有氨基酸在核糖体上均沿A-P-E位点移动
C. P和E位点均有催化氨基和羧基缩合形成肽键的作用
D. 翻译产生的特定氨基酸序列由rRNA上的碱基序列决定
8. 对幼儿进行排尿训练时,常在膀胱充盈引发排尿的同时给予口哨"嘘"声刺激,经多次重复后,仅听到口哨声便可诱发排尿。下列相关叙述错误的是( )
A. 该反射建立的关键是口哨“嘘”声与膀胱充盈刺激多次结合
B. 排尿时脊髓发出的交感神经兴奋,使膀胱收缩、尿道舒张
C. 成人听到哨声不会排尿,说明自主神经系统并不完全自主
D. 幼儿听到“嘘”声信号时,大脑皮层听觉中枢参与信号识别
9. 研究发现,拟南芥中的FL7蛋白和ABA均能改变SnRK2激酶的活性,影响气孔开度,从而提高植株抗旱能力,其中FL7蛋白作用机制如图a所示。与此同时科学家开展相关实验,结果如图b所示。下列叙述错误的是( )
对照
ABA处理
拟南芥野生型甲
0.40
0.22
FL7缺失突变体乙
0.46
0.36
FL7基因过表达植株丙
0.33
0.11
注:气孔开度=气孔宽度/气孔长度
图b
A. FL7通过抑制PP2C-A的活性,解除其对SnRK2激酶的抑制
B. 实验数据显示,ABA对SnRK2激酶活性的影响大于FL7蛋白
C. 甲、乙实验结果表明,ABA对气孔开度的调节不依赖FL7蛋白
D. 若用拟南芥ABA受体缺失突变体开展实验,实验结果与丙一致
10. 科研人员利用红外相机拍照技术对某保护区内林麝及其竞争者的活动规律进行长期监测,统计所拍照片中每种动物在不同时间出现的频率,结果如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 红外相机拍照对动物干扰小,适合调查警惕性高的物种
B. 林麝的活动规律呈夜行性特征,是对竞争与捕食风险的适应
C. 食物匮乏时,林麝与中华鬣羚的种间竞争可能加剧
D. 野猪的活动是影响林麝种群数量的非密度制约因素
11. 研究人员对长江某人工护坡在汛前与汛后的坡面植被进行了取样调查,分析植被演替及对淹没期的适应性。下图为汛前与汛后的植被生长情况对比。下列叙述错误的是( )
A. 植物群落从坡下缘到坡上缘呈现明显的垂直结构
B. 汛后护坡坡面的物种丰富度和植被生物量低于汛前
C. 汛期将会改变人工护坡植被群落的演替方向和速度
D. 生态护坡应优先选用耐淹、根系固土能力强的物种
12. 科研人员对比了城市公园与天然森林土壤微生物群落,发现城市公园土壤微生物在碳、氮、磷等养分循环能力上显著高于天然森林,但其基因组规模更小,遗传多样性更低。下列有关叙述正确的是( )
A. 城市环境提高了微生物的物种丰富度和基因突变率
B. 推测城市公园土壤微生物在环境波动中适应能力更强
C. 相同的人为干扰可能驱动了城市微生物向相似方向进化
D. 土壤微生物能促进生态系统的物质循环,提高能量传递效率
13. 建立金黄色葡萄球菌皮肤感染动物模型是研究其致病机制的基础。为探究计数方法对该模型的影响,研究人员用无菌生理盐水将金黄色葡萄球菌制成菌悬液,在不同稀释度下采用平板计数法(a)、麦氏比浊法(b)和显微计数法(c)分别测定同一金黄色葡萄球菌菌悬液的浓度,得到如图所示的结果。下列相关叙述错误的是( )
A. 制作菌悬液时,需在无菌环境下进行,以减少对菌悬液浓度的影响
B. 若菌悬液中死菌比例较高,则b的计数结果可能高于a
C. 快速建立动物感染模型时应优先采用a来确定感染剂量
D. 三种计数方法中,与菌悬液浓度的真实值相比,b的误差最大
14. 人参皂苷是人参的主要活性成分,具有多种药理作用。研究人员为研究植物激素对人参细胞合成人参皂苷的影响,在添加生长素的人参细胞悬浮培养液中加入不同种类和浓度的细胞分裂素,一段时间后测定人参皂苷Rg、Rb及总皂苷含量(Rg、Rb为不同的人参皂苷类型),结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 该实验无需培育出完整植株,没有体现植物细胞的全能性
B. 与加入KT相比,加入BA对生成Rg具有更显著的促进作用
C. 细胞分裂素能提高总皂苷含量,且KT的促进效果优于BA
D. BA和KT主要通过促进Rb的含量增加促进总皂苷含量增加
15. 抗人绒毛膜促性腺激素(HCG)单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”具有诊断早、准确率高的特点。下图为抗HCG单克隆抗体制备流程的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 注射的物质甲为HCG,Z处理的目的是克隆化培养
B. 图中的融合细胞均为杂交瘤细胞并能产生抗HCG的抗体
C. 大规模培养需定期用胃蛋白酶处理并更换培养液
D. 大规模体外培养时,需补充一定浓度的以维持培养液pH
二、非选择题:本题共5小题,除标注外每空2分,共55分。
16. Rubisco(简称R酶)是卡尔文循环中固定的关键酶,和能竞争性地与其活性中心结合。当比值较高时,R酶能催化与反应;当比值较高时,R酶能催化与反应生成磷酸乙醇酸,进而启动光呼吸过程(图中“”和“”部分)。请分析回答:
(1)叶绿体中催化卡尔文循环的R酶分布在_________。
(2)研究发现,磷酸乙醇酸能抑制卡尔文循环中有关酶的活性,导致光合效率降低;但它也能通过系列反应生成_________,使之重新进入卡尔文循环,光呼吸过程伴随_________的消耗,这对植物生存有着积极的意义。
(3)为研究光呼吸中有机物的转化路径,研究人员用标记,将植物置于_________环境,在不同时间内快速终止反应,再提取有机物检测放射性,根据_________推断物质的转化路径。
(4)为减弱光呼吸,科学家通过基因工程技术,将大肠杆菌编码乙醇酸脱氢酶(GDH)、乙醛酸羧化酶(GCL)、酒石酸半醛还原酶(TSR)的基因导入水稻细胞中,构建出光呼吸支路(图中“”部分),从而提高水稻产量。请据图,从角度分析,该转基因水稻产量提高的机制是_________。
17. 农田尾水中含有大量氮、磷等营养物质,直接排入江河易引发富营养化。科研人员构建了如图1所示梯级生态沟渠处理农田尾水,并同步监测生态沟渠与普通沟渠的水体氮含量变化,如图2所示。
请回答下列问题:
(1)生态沟渠中的所有生物构成_________。
(2)栽种在生态沟渠中的植物需要搭配不同类群,图1中黄菖蒲、梭鱼草属于挺水植物,苦草属于沉水植物,与种植单一类型植物的普通沟渠相比,该生态沟渠在净水方面的优势是_________。
(3)图2为夏季监测结果,结果显示夏季生态沟渠对尾水中氮的净化效果明显,依据是 ① 。监测还发现,该生态沟渠冬季的氮去除率显著低于夏季,从生物代谢的角度分析,主要原因是 ② 。
(4)在推广建设生态沟渠时,需根据当地农田面积、降雨水平等合理规划生态沟渠的规模,这主要遵循生态工程的_________原理。定期收割并移出水生植物有助于维持生态沟渠净化水体氮、磷含量的能力,原因是_________。
18. 辅助性T细胞(Th)由Th0分化而来,包括Th1、Th2等类型。Th1与细胞免疫有关,主要分泌IFN-等细胞因子;Th2与体液免疫有关,主要分泌IL-13等细胞因子。回答下列问题:
(1)T细胞在_________中发育成熟,能分泌各种细胞因子,此外人体内的免疫活性物质还包括_________(写出2类)等。
(2)机体感染病毒时,神经细胞分泌的神经肽对Th0的分化有调控作用,研究人员用体外培养的Th0进行研究,测定了分泌不同细胞因子的细胞比例,结果如下图。
据此推断,神经肽可促使Th0向着_________细胞的方向分化。
(3)为研究RAMP3对Th0分化的影响,研究人员用病毒分别感染野生型小鼠和RAMP3基因敲除小鼠,以被病毒感染的细胞数量反映机体细胞免疫水平,得出了“RAMP3是Th0分化为Th1的必备因子”。其实验结果应为_________。
(4)为进一步验证神经肽对Th0的作用依赖于RAMP3,有人将Th缺陷小鼠分为2组,进行了以下实验
分组
转入细胞
神经肽
病毒感染
A
野生型Th0
-
+
B
敲除RAMP3基因的Th0
+
+
注:“+”表示施加,“-”表示不施加
上述设计并不严谨,还应设置C组,其处理方式为__________,对3组小鼠体内IFN进行含量检测和比较,结果应是_________。
(5)研究证实,调控Th0分化的神经肽中,CGRP是诱发偏头痛的关键因子,目前已有CGRP抗体类药物用于偏头痛治疗。结合上述机制分析,长期使用CGRP抗体类药物可能带来的风险是_________。
19. 反刍动物的瘤胃微生物产生的脲酶可以将尿素分解生成氨,为自身生长提供氮源,但脲酶活性过强会引起动物氨中毒。研究人员在骆驼血清中发现了一种能与脲酶特异性结合的纳米抗体,该抗体能显著抑制脲酶的活性。为了利用毕赤酵母大量合成该纳米抗体,研究人员根据纳米抗体的氨基酸序列,合成了长度为405bp的基因序列(如图1),利用图2质粒构建了重组质粒,图3是研究中可能使用的限制酶。
限制酶
识别序列及切割位点
XhoI
5'-CTCGAG-3'
XbaI
5'-TCTAGA-3'
BamHI
5'-GGATCC-3'
EcoRI
5'-GAATTC-3"
SaLI
5'-GTCGAC-3'
SacI
5'-GAGCT-3'
SpeI
5'ACTAGT-3'
图3
请分析回答:
(1)在体外大量扩增纳米抗体基因需采_________技术,耐高温的DNA聚合酶在该技术的_________步骤中起作用。
(2)研究人员为将目的基因插入图2质粒的单克隆位点,采用限制性内切酶XhoⅠ和XbaⅠ切割质粒;在扩增目的基因时,应在上游引物的添加_________酶切位点,下游引物的添加_________酶切位点。
(3)研究人员采用限制性内切酶EcoRⅠ和BamHⅠ对构建的重组质粒进行双酶切,用琼脂糖凝胶电泳鉴定重组质粒构建是否成功,如果构建成功,电泳结束后回收酶切产物中的目的基因,以便进一步测序。电泳结果如下图。
请分析回答:
①不采用XhoⅠ和XbaⅠ双酶切的原因是_________;
②应回收片段_________(填图中字母),用于目的基因进一步测序鉴定。
(4)直接向毕赤酵母细胞导入重组质粒,该重组质粒容易在细胞有丝分裂过程中随机丢失,科研人员用SacⅠ对重组质粒酶切后再导入,纳米抗体合成能力却能够在子细胞中稳定遗传,请分析原因是_________。
20. 玉米雄性不育系在育种上有重要的价值。某种玉米雄性不育性状受细胞质基因和细胞核基因的共同控制,其中细胞质中不育基因为S,可育基因为N,细胞核基因中不育基因为a,可育基因为A(位于5号染色体上),可育基因能够抑制不育基因的表达。请分析回答:
(1)育种时玉米雄性不育系作_________(填“母本”或“父本”)。
(2)雄性不育的基因型可用“细胞质基因(细胞核基因)”表示,在基因型为N(aa)、N(Aa)、N(AA)、S(aa)、S(AA)、S(Aa)中,只有基因型为_________的玉米表现为雄性不育,以此作为亲本,分别与其它基因型个体杂交,其中,与_________杂交时,后代表现育性分离。
(3)科研人员将A基因、D(花粉致死基因)、Y(种子颜色标记基因)连锁在一起,导入上述雄性不育玉米细胞并整合到7号染色体上,获得雄性可育品系甲。品系甲自交时,产生的可育雄配子基因型为_________;产生的雌配子种类及比例为_________。科研人员将Y基因与A基因连锁导入玉米细胞的目的是_________。
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高2023级高三质量监测试题
生物学
注意事项:
1.考生领到答题卡后,须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号,并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。
2.考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。考生回答非选择题时,须用0.5 mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上,无效。
3.考生不得将试卷、答题卡和草稿纸带离考场,考试结束后由监考员统一回收。
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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 细胞骨架是一种在真核细胞质内纵横交错的蛋白质网架结构,该结构中一定不含( )
A. 肽键 B. 氢键 C. 磷酸二酯键 D. 二硫键
【答案】C
【解析】
【详解】A、肽键是蛋白质中氨基酸之间脱水缩合形成的基本连接键,细胞骨架本质为蛋白质,因此含有肽键,A不符合题意;
B、蛋白质的二级结构(如α-螺旋、β-折叠)依靠氢键维持,细胞骨架的蛋白质具有稳定空间结构,因此含有氢键,B不符合题意;
C、磷酸二酯键是核酸(DNA、RNA)中相邻核苷酸之间连接的特有化学键,细胞骨架仅由蛋白质构成,不含核酸,因此一定不含磷酸二酯键,C符合题意;
D、二硫键可存在于蛋白质的空间结构中,用于维持蛋白质空间结构的稳定性,细胞骨架的蛋白质中可能含有二硫键,不属于一定不含的结构,D不符合题意。
2. TBK1是一种天然免疫激酶,随着年龄增长它会被异常激活驱动细胞衰老。我国研究团队发现,甜菜碱能通过靶向抑制TBK1活性缓解细胞衰老。下列有关叙述不合理的是( )
A. 细胞衰老后,细胞内TBK1的活性会出现明显增高
B. 甜菜碱处理衰老细胞,其自由基的数量可能会下降
C. 甜菜碱处理衰老细胞,其代谢速率会高于正常细胞
D. 敲除细胞中的TBK1基因,细胞的衰老速度会减缓
【答案】C
【解析】
【详解】A、题干表明TBK1异常激活会驱动细胞衰老,因此衰老细胞内的TBK1活性会明显增高,A正确;
B、自由基学说是细胞衰老的经典假说,自由基积累会加速细胞衰老,甜菜碱可缓解细胞衰老,推测其处理后衰老细胞的自由基数量可能下降,B正确;
C、衰老细胞的典型特征是代谢速率减慢,甜菜碱仅能缓解细胞衰老,处理后的衰老细胞代谢速率仍低于正常细胞,不会高于正常细胞,C错误;
D、TBK1异常激活会驱动细胞衰老,敲除TBK1基因后细胞无法合成该激酶,不会被其驱动衰老,因此细胞衰老速度会减缓,D正确。
3. 为使DNA分子能跨膜运输进入人工细胞(由脂质体构成)内部,研究者将DNA与表面活性剂CTAB结合形成DNA-CTAB复合物,并溶解于油滴中。油滴进入脂质体后,再通过内部环境的变化使复合物解离,释放出DNA.下列有关叙述错误的是( )
A. 构成人工细胞膜的主要成分是磷脂分子
B. “DNA-CTAB复合物”进入人工细胞需要消耗能量
C. DNA进入脂质体后,其碱基排列顺序不会发生改变
D. CTAB的作用是与DNA结合,改变DNA的溶解性
【答案】B
【解析】
【详解】A、人工细胞由脂质体构成,脂质体以磷脂双分子层为基本支架,主要成分是磷脂分子,A正确;
B、DNA-CTAB复合物溶解于脂溶性的油滴中,磷脂双分子层也属于脂质类结构,油滴可通过相似相溶的方式自由扩散进入脂质体,该过程不需要消耗能量,B错误;
C、DNA与CTAB结合、解离的过程仅为物理性的结合分离,不会改变DNA的碱基排列顺序,C正确;
D、DNA本身为亲水性物质,无法直接溶于油滴,CTAB与DNA结合后可改变DNA的溶解性,使其能溶解在油滴中实现跨膜运输,D正确。
4. 哺乳动物雌性个体在胚胎发育早期,细胞中的一条X染色体会发生随机失活,成为巴氏小体(可在分裂间期观察到),该过程主要与X染色体上Xist基因转录的RNA引发的组蛋白修饰有关,失活的染色体在后续的细胞分裂中仍保持失活状态。下列有关叙述正确的是( )
A. 巴氏小体的形成属于染色体结构变异
B. 组蛋白是X染色体上Xist基因的表达产物
C. X染色体上的Xist基因不能正常转录和翻译
D. 正常人体细胞可观察到的巴氏小体数量为0或1个
【答案】D
【解析】
【详解】A、染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位,巴氏小体是X染色体发生组蛋白修饰导致功能失活,染色体结构未发生改变,不属于染色体结构变异,A错误;
B、依据题干信息,Xist基因的表达产物是转录得到的RNA,组蛋白是染色体的组成成分,不是Xist基因的表达产物,B错误;
C、巴氏小体的形成需要Xist基因转录的RNA引发组蛋白修饰,说明该基因可以正常转录,C错误;
D、正常男性体细胞性染色体组成为XY,仅1条X染色体,不会形成巴氏小体,观察到的数量为0;正常女性体细胞性染色体组成为XX,胚胎发育时期会有1条X染色体随机失活形成巴氏小体,观察到的数量为1,所以正常人体细胞可观察到的巴氏小体数量为0或1个,D正确。
5. 某单基因遗传病的家系中,正常男性与正常女性生育了患病儿子和正常女儿、。不考虑突变、交叉互换,利用DNA分子杂交技术鉴定该病的遗传方式,最合理的方案是( )
A. 用与正常基因结合的DNA探针,检测
B. 用与致病基因结合的DNA探针,检测
C. 用与致病基因结合的DNA探针,检测Ⅱ₁
D. 用与致病基因结合的DNA探针,检测或
【答案】B
【解析】
【详解】A、无论该病是常染色体隐性遗传还是伴X染色体隐性遗传,Ⅰ1都含有正常基因,使用与正常基因结合的探针检测均会出现阳性结果,无法区分遗传方式,A错误;
B、若该病为常染色体隐性遗传,Ⅰ1是致病基因携带者,含有致病基因,用致病基因探针检测会出现阳性结果;若该病为伴X染色体隐性遗传,Ⅰ1的X染色体携带正常显性基因,Y染色体无对应等位基因,不含致病基因,检测为阴性结果,可区分两种遗传方式,B正确;
C、Ⅱ1是该病患者,无论该病是常染色体隐性遗传还是伴X染色体隐性遗传,都含有致病基因,用致病基因探针检测均为阳性,无法区分遗传方式,C错误;
D、若该病为常染色体隐性遗传,Ⅰ2是致病基因携带者,含有致病基因;若为伴X染色体隐性遗传,Ⅰ2也为致病基因携带者,同样含有致病基因,检测Ⅰ2均为阳性;Ⅱ2为正常个体,两种遗传方式下Ⅱ2都可能携带或不携带致病基因,检测结果无法确定遗传方式,D错误。
6. 体温调节中枢因感染等因素会将“体温调定点”上调,导致身体主动产热、减少散热,引起发烧。一般而言,发烧有三个阶段:发烧初期(体温调定点上移)、高热持续期(体温达到新调定点)、退烧期(体温调定点回落)。下列叙述错误的是( )
A. “体温调定点”位于人体下丘脑体温调节中枢
B. 发烧初期,机体会感觉到冷并出现打寒颤的现象
C. 体温达到新调定点后,机体将不再产热和散热
D. 退烧期间,皮肤毛细血管舒张,汗液排出增多
【答案】C
【解析】
【详解】A、下丘脑是人体的体温调节中枢,“体温调定点”就位于下丘脑体温调节中枢,A正确;
B、发烧初期体温调定点上移,此时机体实际体温低于新的调定点,冷觉感受器兴奋,人体会感觉到冷,同时骨骼肌战栗(打寒颤)以增加产热,推动体温上升至新调定点,B正确;
C、体温达到新调定点后,机体的产热速率和散热速率相等,处于动态平衡,并非不再产热和散热,C错误;
D、退烧期间体温调定点回落,机体实际体温高于新调定点,需要增加散热,因此皮肤毛细血管舒张、汗液排出增多,加快散热使体温下降,D正确。
7. 核糖体由rRNA和蛋白质构成。研究发现,核糖体上的rRNA为单链RNA,能通过折叠构建出含双链区域的特定功能位点,包括A、P和E位点。A位点负责锚定带有氨基酸的tRNA;P位点用于结合正在合成的多肽链;肽键形成后,tRNA会在离开核糖体之前,短暂地与E位点结合。下列推理正确的是( )
A. rRNA结构的稳定性需要A-U和G-C配对及氢键维持
B. 翻译时,所有氨基酸在核糖体上均沿A-P-E位点移动
C. P和E位点均有催化氨基和羧基缩合形成肽键的作用
D. 翻译产生的特定氨基酸序列由rRNA上的碱基序列决定
【答案】A
【解析】
【详解】A、rRNA单链折叠后存在双链区域,RNA的双链区域遵循A-U、G-C的碱基互补配对原则,碱基对之间通过氢键连接,可维持rRNA结构的稳定性,A正确;
B、翻译起始阶段,携带起始氨基酸的tRNA直接结合核糖体的P位点,无需经过A位点,因此并非所有氨基酸都沿A-P-E位点移动,B错误;
C、催化肽键形成的是核糖体的肽基转移酶,作用位点位于A、P位点之间,E位点是空载tRNA离开核糖体前的临时结合位点,无催化肽键形成的功能,C错误;
D、翻译的模板是mRNA,翻译产生的氨基酸序列由mRNA上的碱基(密码子)序列决定,rRNA是核糖体的组成成分,不决定氨基酸序列,D错误。
8. 对幼儿进行排尿训练时,常在膀胱充盈引发排尿的同时给予口哨"嘘"声刺激,经多次重复后,仅听到口哨声便可诱发排尿。下列相关叙述错误的是( )
A. 该反射建立的关键是口哨“嘘”声与膀胱充盈刺激多次结合
B. 排尿时脊髓发出的交感神经兴奋,使膀胱收缩、尿道舒张
C. 成人听到哨声不会排尿,说明自主神经系统并不完全自主
D. 幼儿听到“嘘”声信号时,大脑皮层听觉中枢参与信号识别
【答案】B
【解析】
【详解】A、该排尿反射属于条件反射,建立的关键是作为无关刺激的口哨“嘘”声,与引发非条件排尿的膀胱充盈刺激多次结合,使口哨声转变为条件刺激,A正确;
B、排尿时脊髓发出的副交感神经兴奋,才会使膀胱收缩、尿道舒张,促进排尿;交感神经兴奋时会抑制排尿,表现为膀胱舒张、尿道收缩,B错误;
C、成人听到哨声不会排尿,是因为大脑皮层高级中枢可调控脊髓的低级排尿中枢,说明自主神经系统的活动受高级中枢调控,并不完全自主,C正确;
D、“嘘”声属于声音信号,听觉信号的识别和处理需要大脑皮层听觉中枢参与,D正确。
9. 研究发现,拟南芥中的FL7蛋白和ABA均能改变SnRK2激酶的活性,影响气孔开度,从而提高植株抗旱能力,其中FL7蛋白作用机制如图a所示。与此同时科学家开展相关实验,结果如图b所示。下列叙述错误的是( )
对照
ABA处理
拟南芥野生型甲
0.40
0.22
FL7缺失突变体乙
0.46
0.36
FL7基因过表达植株丙
0.33
0.11
注:气孔开度=气孔宽度/气孔长度
图b
A. FL7通过抑制PP2C-A的活性,解除其对SnRK2激酶的抑制
B. 实验数据显示,ABA对SnRK2激酶活性的影响大于FL7蛋白
C. 甲、乙实验结果表明,ABA对气孔开度的调节不依赖FL7蛋白
D. 若用拟南芥ABA受体缺失突变体开展实验,实验结果与丙一致
【答案】D
【解析】
【详解】A、从图a可知,FL7抑制PP2C-A的活性,而PP2C-A原本会抑制SnRK2激酶,因此FL7抑制PP2C-A后,就解除了PP2C-A对SnRK2激酶的抑制,A正确;
B、对比数据变化:对照组中,FL7从缺失到过表达,气孔开度仅从0.46变为0.33,差值为0.13;而同一植株中,ABA处理使野生型气孔开度从0.40降至0.22,差值为0.18,FL7缺失突变体、过表达植株经ABA处理后气孔开度的下降幅度也整体大于FL7含量变化带来的影响,说明ABA对SnRK2激酶活性的影响更大,B正确;
C、FL7缺失突变体乙,经ABA处理后气孔开度仍然明显降低(从0.46降至0.36),说明即使没有FL7,ABA仍然可以调节气孔开度,证明ABA对气孔开度的调节不依赖FL7蛋白,C正确;
D、ABA发挥作用需要依赖ABA受体,若ABA受体缺失,ABA无法诱导气孔关闭,ABA处理后气孔开度不会明显降低;而FL7过表达植株丙本身FL7含量高,本身气孔开度就低,且对ABA响应正常,ABA处理后开度进一步降低,二者实验结果(尤其是ABA处理组的气孔开度)差异很大,不可能一致,D错误。
10. 科研人员利用红外相机拍照技术对某保护区内林麝及其竞争者的活动规律进行长期监测,统计所拍照片中每种动物在不同时间出现的频率,结果如下图。下列相关叙述错误的是( )
A. 红外相机拍照对动物干扰小,适合调查警惕性高的物种
B. 林麝的活动规律呈夜行性特征,是对竞争与捕食风险的适应
C. 食物匮乏时,林麝与中华鬣羚的种间竞争可能加剧
D. 野猪的活动是影响林麝种群数量的非密度制约因素
【答案】D
【解析】
【详解】A 、红外相机拍照不需要人为近距离接触动物,对动物干扰小,适合调查警惕性高的物种,A 正确;
B 、从图中可以看出,林麝在 0:00 和 18:00(夜间)出现频率高,在白天出现频率低,呈夜行性特征,这是对竞争与捕食风险的适应(避开白天活跃的竞争者和捕食者),B 正确;
C 、林麝与中华鬣羚的活动时间部分重叠,当食物匮乏时,二者对食物资源的争夺会加剧,种间竞争可能加剧,C 正确;
D 、野猪与林麝存在竞争关系,野猪的活动会影响林麝的种群数量,且这种影响随林麝种群密度的变化而变化(密度制约因素),因此野猪的活动属于密度制约因素,D 错误;
11. 研究人员对长江某人工护坡在汛前与汛后的坡面植被进行了取样调查,分析植被演替及对淹没期的适应性。下图为汛前与汛后的植被生长情况对比。下列叙述错误的是( )
A. 植物群落从坡下缘到坡上缘呈现明显的垂直结构
B. 汛后护坡坡面的物种丰富度和植被生物量低于汛前
C. 汛期将会改变人工护坡植被群落的演替方向和速度
D. 生态护坡应优先选用耐淹、根系固土能力强的物种
【答案】A
【解析】
【详解】A、群落的垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象,而从坡下缘到坡上缘是水平方向的分布,属于群落的水平结构,A错误;
B、对比汛前和汛后的图片,汛后坡面植被覆盖度明显降低,说明汛后护坡坡面的物种丰富度和植被生物量低于汛前,B正确;
C、汛期的洪水会冲刷、淹没植被,改变群落的环境条件和物种组成,从而改变人工护坡植被群落的演替方向和速度,C正确;
D、长江人工护坡会经历汛期淹没,因此生态护坡应优先选用耐淹、根系固土能力强的物种,以适应淹没期环境并起到护坡作用,D正确。
12. 科研人员对比了城市公园与天然森林土壤微生物群落,发现城市公园土壤微生物在碳、氮、磷等养分循环能力上显著高于天然森林,但其基因组规模更小,遗传多样性更低。下列有关叙述正确的是( )
A. 城市环境提高了微生物的物种丰富度和基因突变率
B. 推测城市公园土壤微生物在环境波动中适应能力更强
C. 相同的人为干扰可能驱动了城市微生物向相似方向进化
D. 土壤微生物能促进生态系统的物质循环,提高能量传递效率
【答案】C
【解析】
【详解】A、题干明确指出城市公园土壤微生物遗传多样性更低,无法得出物种丰富度升高的结论,也无信息证明城市环境提高了基因突变率,A错误;
B、遗传多样性越低,种群内可供自然选择的变异类型越少,应对环境波动的适应能力越弱,B错误;
C、城市公园存在相似的人为干扰,定向的自然选择会驱动微生物向适应人为干扰的方向进化,可解释其遗传多样性更低的特征,C正确;
D、土壤微生物作为分解者可以促进生态系统的物质循环,但能量传递效率是相邻营养级之间的能量传递比例,分解者的作用无法提高能量传递效率,D错误。
13. 建立金黄色葡萄球菌皮肤感染动物模型是研究其致病机制的基础。为探究计数方法对该模型的影响,研究人员用无菌生理盐水将金黄色葡萄球菌制成菌悬液,在不同稀释度下采用平板计数法(a)、麦氏比浊法(b)和显微计数法(c)分别测定同一金黄色葡萄球菌菌悬液的浓度,得到如图所示的结果。下列相关叙述错误的是( )
A. 制作菌悬液时,需在无菌环境下进行,以减少对菌悬液浓度的影响
B. 若菌悬液中死菌比例较高,则b的计数结果可能高于a
C. 快速建立动物感染模型时应优先采用a来确定感染剂量
D. 三种计数方法中,与菌悬液浓度的真实值相比,b的误差最大
【答案】C
【解析】
【分析】平板计数法(a):只统计活菌,死菌无法形成菌落,结果偏小;麦氏比浊法(b):利用菌悬液的透光度间接测定,活菌和死菌都会影响浊度,统计的是总菌数(活菌 + 死菌);显微计数法(c):在显微镜下直接计数,统计的是总菌数(活菌 + 死菌)。
【详解】A、制作菌悬液时,无菌环境可以避免杂菌污染,也能防止环境中的微生物或杂质干扰菌悬液浓度的准确性,A正确;
B、由于平板计数法(a)中死菌无法形成菌落,因此该方法的结果只反映活菌数; 麦氏比浊法(b)利用的是透光度,死菌也会增加浊度,因此该方法反映的是总菌数(活菌 + 死菌); 当死菌比例高时,b 的计数结果会高于 a,B正确;
C、平板计数法(a)需要培养细菌1-2天才可计数,无法达到快速建立动物感染模型的效果,C错误;
D、平板计数法(a)中由于两个或多个活菌连在一起时,平板上只形成一个菌落,结果通常比真实活菌数偏低;而麦氏比浊法(b)和显微计数法(c)都无法区分活菌和死菌,结果通常比真实活菌数偏高;但由题图可知,b测得数值是最小的,因此b的误差最大,D正确。
14. 人参皂苷是人参的主要活性成分,具有多种药理作用。研究人员为研究植物激素对人参细胞合成人参皂苷的影响,在添加生长素的人参细胞悬浮培养液中加入不同种类和浓度的细胞分裂素,一段时间后测定人参皂苷Rg、Rb及总皂苷含量(Rg、Rb为不同的人参皂苷类型),结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 该实验无需培育出完整植株,没有体现植物细胞的全能性
B. 与加入KT相比,加入BA对生成Rg具有更显著的促进作用
C. 细胞分裂素能提高总皂苷含量,且KT的促进效果优于BA
D. BA和KT主要通过促进Rb的含量增加促进总皂苷含量增加
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物细胞全能性需要发育成完整植株才能体现;本实验只用人参悬浮细胞培养、测定代谢产物,不形成完整植株,未体现全能性,A正确;
B、与对照组(浓度为0)的Rg含量(约2.5)相比,不同浓度的BA处理后,Rg含量基本没有变化,这说明BA对Rg的生成没有表现出显著的促进作用,B错误;
C、随两种细胞分裂素浓度升高,总皂苷含量均上升;相同浓度下 KT 组总皂苷含量高于 BA 组,KT 促进效果更好,C正确;
D、在添加了BA或KT的实验组中,Rb的含量相比于对照组有非常显著的提高,总皂苷含量的变化趋势与Rb含量的变化趋势高度一致,即Rb含量高的组,总皂苷含量也高,BA和KT主要通过促进Rb的含量增加促进总皂苷含量增加,D正确。
15. 抗人绒毛膜促性腺激素(HCG)单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”具有诊断早、准确率高的特点。下图为抗HCG单克隆抗体制备流程的示意图。下列叙述正确的是( )
A. 注射的物质甲为HCG,Z处理的目的是克隆化培养
B. 图中的融合细胞均为杂交瘤细胞并能产生抗HCG的抗体
C. 大规模培养需定期用胃蛋白酶处理并更换培养液
D. 大规模体外培养时,需补充一定浓度的以维持培养液pH
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲是HCG(抗原),注射甲的目的是诱导小鼠产生能分泌抗HCG抗体的B淋巴细胞,这部分正确;但Z处理不仅需要克隆化培养,还需要进行抗体阳性检测,筛选出能产生特异性抗HCG抗体的杂交瘤细胞,A错误;
B、图中的融合细胞不全是杂交瘤细胞,除了杂交瘤细胞,还有B-B细胞、X-X细胞,B错误;
C、大规模动物细胞培养时,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分散,培养液为弱碱性环境,胃蛋白酶的最适pH为酸性,在弱碱性环境下会失活,所以不能使用胃蛋白酶,C错误;
D、动物细胞体外培养时,气体环境为95%空气和5%CO2,其中CO2的主要作用就是维持培养液的pH,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,除标注外每空2分,共55分。
16. Rubisco(简称R酶)是卡尔文循环中固定的关键酶,和能竞争性地与其活性中心结合。当比值较高时,R酶能催化与反应;当比值较高时,R酶能催化与反应生成磷酸乙醇酸,进而启动光呼吸过程(图中“”和“”部分)。请分析回答:
(1)叶绿体中催化卡尔文循环的R酶分布在_________。
(2)研究发现,磷酸乙醇酸能抑制卡尔文循环中有关酶的活性,导致光合效率降低;但它也能通过系列反应生成_________,使之重新进入卡尔文循环,光呼吸过程伴随_________的消耗,这对植物生存有着积极的意义。
(3)为研究光呼吸中有机物的转化路径,研究人员用标记,将植物置于_________环境,在不同时间内快速终止反应,再提取有机物检测放射性,根据_________推断物质的转化路径。
(4)为减弱光呼吸,科学家通过基因工程技术,将大肠杆菌编码乙醇酸脱氢酶(GDH)、乙醛酸羧化酶(GCL)、酒石酸半醛还原酶(TSR)的基因导入水稻细胞中,构建出光呼吸支路(图中“”部分),从而提高水稻产量。请据图,从角度分析,该转基因水稻产量提高的机制是_________。
【答案】(1)叶绿体基质
(2) ①. CO2、C3 ②. ATP和NADPH
(3) ①. 高氧(低CO₂) ②. 放射性出现的先后顺序
(4)光呼吸支路将乙醇酸转化,释放CO₂,提高了叶绿体中CO₂/O₂的比值,减少了光呼吸对卡尔文循环的抑制,同时回收了CO₂,提高了CO₂的利用率,促进光合作用合成更多有机物,从而提高产量。
【解析】
【小问1详解】
卡尔文循环(暗反应)发生在叶绿体基质中,因此催化卡尔文循环的R酶分布在叶绿体基质。
【小问2详解】
磷酸乙醇酸通过GDH、GCL、TSR等酶催化的一系列反应可转化为甘油酸,经过系列反应,最终生成可参与卡尔文循环的CO2、C3,重回卡尔文循环;光呼吸过程伴随ATP和NADPH的消耗,同时可消耗多余的O₂,减少O₂对卡尔文循环的抑制,还能为细胞代谢提供中间产物,对植物生存有积极意义。
【小问3详解】
分析题意,只有O2/CO2比值较高时才会启动光呼吸,因此要研究光呼吸的转化路径,需要将植物放在高氧(低CO₂)环境中;通过检测不同时间出现放射性的物质或放射性出现的先后顺序,推断物质的转化路径。
【小问4详解】
光呼吸支路中,GDH、GCL、TSR催化乙醇酸转化,最终将乙醇酸分解产生的CO₂释放到叶绿体基质中,提高了叶绿体局部的CO₂/O₂比值;高CO₂/O₂比值下,R酶更倾向于催化C₅与CO₂的羧化反应(卡尔文循环),减少了R酶与O₂结合引发的光呼吸;同时回收了光呼吸产生的CO₂,减少了CO₂的流失,提高了CO₂的利用率,促进卡尔文循环合成更多有机物,从而提高水稻产量。
17. 农田尾水中含有大量氮、磷等营养物质,直接排入江河易引发富营养化。科研人员构建了如图1所示梯级生态沟渠处理农田尾水,并同步监测生态沟渠与普通沟渠的水体氮含量变化,如图2所示。
请回答下列问题:
(1)生态沟渠中的所有生物构成_________。
(2)栽种在生态沟渠中的植物需要搭配不同类群,图1中黄菖蒲、梭鱼草属于挺水植物,苦草属于沉水植物,与种植单一类型植物的普通沟渠相比,该生态沟渠在净水方面的优势是_________。
(3)图2为夏季监测结果,结果显示夏季生态沟渠对尾水中氮的净化效果明显,依据是 ① 。监测还发现,该生态沟渠冬季的氮去除率显著低于夏季,从生物代谢的角度分析,主要原因是 ② 。
(4)在推广建设生态沟渠时,需根据当地农田面积、降雨水平等合理规划生态沟渠的规模,这主要遵循生态工程的_________原理。定期收割并移出水生植物有助于维持生态沟渠净化水体氮、磷含量的能力,原因是_________。
【答案】(1)生物)群落
(2)不同植物分层分布在不同水层,能更充分利用水体的光照、营养资源,对氮等污染物的吸收能力更强,净水效果更好
(3) ①. 相同位置处,生态沟渠水体氮含量低于普通沟渠 ②. 冬季温度低,植物、微生物的代谢速率减慢,植物对氮的吸收减少,微生物对含氮物质的分解转化能力减弱
(4) ①. 整体 ②. 水生植物吸收的氮磷储存在体内,收割移出水生植物可将氮磷持续带出生态系统,避免植物死亡腐烂后氮磷重新释放回水体,同时可促进植物生长,维持对氮磷的持续吸收能力
【解析】
【小问1详解】
群落是一定区域内所有生物的总和,故生态沟渠中的所有生物构成(生物)群落 。
【小问2详解】
分析题意,黄菖蒲、梭鱼草属于挺水植物,苦草属于沉水植物,挺水、沉水等不同植物占据不同水层,形成群落的垂直结构,相比单一植物,能更充分利用水体不同层的光照、营养物质,因此对污染物的吸收净化能力更强。
【小问3详解】
分析图2可知,从入水口到出水口,同一位置生态沟渠的氮含量始终低于普通沟渠,说明净化效果更好;酶可催化生化反应的进行,而温度影响酶活性,冬季温度低,植物吸收氮的代谢减慢,分解氮的微生物代谢也减弱,因此氮去除率低于夏季。
【小问4详解】
推广建设生态沟渠时,需根据当地农田面积、降雨水平等合理规划生态沟渠的规模,不涉及生物因素,排除自生和协调原理,依据面积大小和降水量,遵从自然生态系统的规律,体现整体原理;水生植物吸收的氮磷储存在体内,收割移出水生植物可将氮磷持续带出生态系统,避免植物死亡腐烂后氮磷重新释放回水体,同时可促进植物生长,维持对氮磷的持续吸收能力,故定期收割并移出水生植物有助于维持生态沟渠净化水体氮、磷含量的能力。
18. 辅助性T细胞(Th)由Th0分化而来,包括Th1、Th2等类型。Th1与细胞免疫有关,主要分泌IFN-等细胞因子;Th2与体液免疫有关,主要分泌IL-13等细胞因子。回答下列问题:
(1)T细胞在_________中发育成熟,能分泌各种细胞因子,此外人体内的免疫活性物质还包括_________(写出2类)等。
(2)机体感染病毒时,神经细胞分泌的神经肽对Th0的分化有调控作用,研究人员用体外培养的Th0进行研究,测定了分泌不同细胞因子的细胞比例,结果如下图。
据此推断,神经肽可促使Th0向着_________细胞的方向分化。
(3)为研究RAMP3对Th0分化的影响,研究人员用病毒分别感染野生型小鼠和RAMP3基因敲除小鼠,以被病毒感染的细胞数量反映机体细胞免疫水平,得出了“RAMP3是Th0分化为Th1的必备因子”。其实验结果应为_________。
(4)为进一步验证神经肽对Th0的作用依赖于RAMP3,有人将Th缺陷小鼠分为2组,进行了以下实验
分组
转入细胞
神经肽
病毒感染
A
野生型Th0
-
+
B
敲除RAMP3基因的Th0
+
+
注:“+”表示施加,“-”表示不施加
上述设计并不严谨,还应设置C组,其处理方式为__________,对3组小鼠体内IFN进行含量检测和比较,结果应是_________。
(5)研究证实,调控Th0分化的神经肽中,CGRP是诱发偏头痛的关键因子,目前已有CGRP抗体类药物用于偏头痛治疗。结合上述机制分析,长期使用CGRP抗体类药物可能带来的风险是_________。
【答案】(1) ①. 胸腺 ②. 抗体、溶菌酶(合理即可) (2)Th1
(3)RAMP3基因敲除小鼠体内被病毒感染的细胞数量显著多于野生型小鼠
(4)C 组处理:转入野生型 Th0、施加神经肽、病毒感染;结果:C组>A组>B组
(5)长期使用会抑制 Th0 向 Th1 分化,导致细胞免疫功能缺陷,机体抗病毒感染能力下降,易发生感染、肿瘤发生风险升高等
【解析】
【小问1详解】
T 细胞起源于骨髓造血干细胞,迁移到胸腺中发育成熟。免疫活性物质包括:细胞因子、抗体、溶菌酶。题目要求写出 2 类,除题干细胞因子外,可填抗体、溶菌酶。
【小问2详解】
黑色柱 = IFN-γ(Th1 细胞标志),白色柱 = IL-13(Th2 细胞标志)。 对照组:IFN-γ 比例低,IL-13 比例高;神经肽处理组:IFN-γ(Th1)比例显著升高,IL-13(Th2)比例显著下降,说明神经肽促进 Th0 向Th1细胞方向分化。
【小问3详解】
结论为“RAMP3是Th0分化为Th1的必备因子”,Th1 细胞负责细胞免疫,被病毒感染的细胞数量越少,说明细胞免疫(Th1 分化)越强、清除病毒能力越强。 实验分组:野生型小鼠(有正常 RAMP3)、RAMP3 基因敲除小鼠(无 RAMP3),均病毒感染。 实验结果应为: RAMP3 基因敲除小鼠体内被病毒感染的细胞数量显著多于野生型小鼠。
【小问4详解】
本实验目的:验证神经肽对 Th0 的作用依赖于 RAMP3(神经肽必须通过 RAMP3 才能促进 Th1 分化)。现有分组:A 组:野生型 Th0、不加神经肽、病毒感染,B 组:敲除 RAMP3 的 Th0、加神经肽、病毒感染,缺少空白对照 / 神经肽直接处理野生型 Th0 的对照组,无法证明神经肽本身的作用,因此需要设置 C 组:转入野生型 Th0、施加神经肽、病毒感染(和 A 组唯一变量:是否加神经肽;和 B 组唯一变量:Th0 是否有 RAMP3)。预测 3 组 IFN-γ(Th1 标志)含量结果:根据结论:神经肽促 Th1 分化必须依赖 RAMP3 C 组(野生型 Th0 + 神经肽):有 RAMP3 + 神经肽→Th1 分化最强→IFN-γ 含量最高,A 组(野生型 Th0、无神经肽):基础水平分化→IFN-γ 含量次之(低于 C),B 组(敲除 RAMP3 + 神经肽):无 RAMP3,神经肽无法起作用→Th1 分化几乎不能进行→IFN-γ 含量最低。最终结果:C组>A组>B组。
【小问5详解】
CGRP 是调控 Th0 分化的神经肽,是诱发偏头痛的关键因子;CGRP 抗体药物会结合并抑制 CGRP 神经肽的作用。 结合前面结论:CGRP(神经肽)促进 Th0 分化为 Th1(细胞免疫)。 抑制 CGRP→Th0 向 Th1 分化受阻→细胞免疫功能减弱→机体抵抗病毒、胞内病原体感染的能力下降,易发生病毒感染、免疫力低下、肿瘤监视能力下降等。
19. 反刍动物的瘤胃微生物产生的脲酶可以将尿素分解生成氨,为自身生长提供氮源,但脲酶活性过强会引起动物氨中毒。研究人员在骆驼血清中发现了一种能与脲酶特异性结合的纳米抗体,该抗体能显著抑制脲酶的活性。为了利用毕赤酵母大量合成该纳米抗体,研究人员根据纳米抗体的氨基酸序列,合成了长度为405bp的基因序列(如图1),利用图2质粒构建了重组质粒,图3是研究中可能使用的限制酶。
限制酶
识别序列及切割位点
XhoI
5'-CTCGAG-3'
XbaI
5'-TCTAGA-3'
BamHI
5'-GGATCC-3'
EcoRI
5'-GAATTC-3"
SaLI
5'-GTCGAC-3'
SacI
5'-GAGCT-3'
SpeI
5'ACTAGT-3'
图3
请分析回答:
(1)在体外大量扩增纳米抗体基因需采_________技术,耐高温的DNA聚合酶在该技术的_________步骤中起作用。
(2)研究人员为将目的基因插入图2质粒的单克隆位点,采用限制性内切酶XhoⅠ和XbaⅠ切割质粒;在扩增目的基因时,应在上游引物的添加_________酶切位点,下游引物的添加_________酶切位点。
(3)研究人员采用限制性内切酶EcoRⅠ和BamHⅠ对构建的重组质粒进行双酶切,用琼脂糖凝胶电泳鉴定重组质粒构建是否成功,如果构建成功,电泳结束后回收酶切产物中的目的基因,以便进一步测序。电泳结果如下图。
请分析回答:
①不采用XhoⅠ和XbaⅠ双酶切的原因是_________;
②应回收片段_________(填图中字母),用于目的基因进一步测序鉴定。
(4)直接向毕赤酵母细胞导入重组质粒,该重组质粒容易在细胞有丝分裂过程中随机丢失,科研人员用SacⅠ对重组质粒酶切后再导入,纳米抗体合成能力却能够在子细胞中稳定遗传,请分析原因是_________。
【答案】(1) ①. PCR ②. 延伸
(2) ①. SaLI ②. SpeI
(3) ①. 没有XhoⅠ和XbaⅠ的识别序列 ②. b
(4)SacⅠ切割使重组质粒线性化,更容易整合到毕赤酵母的染色体DNA中,随宿主染色体DNA同步复制传递给子细胞,因此可以稳定遗传
【解析】
【小问1详解】
体外大量扩增目的基因的技术是PCR技术,PCR分为变性、复性、延伸三个步骤,耐高温DNA聚合酶负责催化子链合成,在延伸步骤发挥作用。
【小问2详解】
分析题图,质粒从启动子到终止子的顺序为EcoRI→XhoI→XbaI→BamHI,研究人员采用限制性内切酶XhoⅠ和XbaⅠ切割质粒,而目的基因内部有这两种酶的切割位点,不能选择,否则会将目的基因破坏,故应选择具有相同黏性末端的同尾酶,据此可知,上游引物(目的基因5'端,靠近启动子一侧)5'端添加SaLI位点(与XhoI切割后的末端相同),下游引物5'端添加SpeI位点(与XbaI切割后的末端相同)。
【小问3详解】
① 构建重组质粒时,由于经DNA连接酶连接后序列改变,没有XhoⅠ和XbaⅠ的识别序列,故不采用XhoⅠ和XbaⅠ双酶切。
② 重组质粒总长度为3500−100+405=3805bp,用EcoRI和BamHI双酶切后,得到两个片段:质粒骨架片段约3805−(50+405+50)=3300bp(对应条带a),包含目的基因的小片段约505bp(对应条带b),因此需要回收片段b。
【小问4详解】
游离的质粒容易在细胞分裂中丢失,SacI切割重组质粒使其变为线性DNA,更容易整合到毕赤酵母的染色体DNA上,随染色体DNA复制和分配,稳定传递给子代细胞,因此纳米抗体合成能力可以稳定遗传。
20. 玉米雄性不育系在育种上有重要的价值。某种玉米雄性不育性状受细胞质基因和细胞核基因的共同控制,其中细胞质中不育基因为S,可育基因为N,细胞核基因中不育基因为a,可育基因为A(位于5号染色体上),可育基因能够抑制不育基因的表达。请分析回答:
(1)育种时玉米雄性不育系作_________(填“母本”或“父本”)。
(2)雄性不育的基因型可用“细胞质基因(细胞核基因)”表示,在基因型为N(aa)、N(Aa)、N(AA)、S(aa)、S(AA)、S(Aa)中,只有基因型为_________的玉米表现为雄性不育,以此作为亲本,分别与其它基因型个体杂交,其中,与_________杂交时,后代表现育性分离。
(3)科研人员将A基因、D(花粉致死基因)、Y(种子颜色标记基因)连锁在一起,导入上述雄性不育玉米细胞并整合到7号染色体上,获得雄性可育品系甲。品系甲自交时,产生的可育雄配子基因型为_________;产生的雌配子种类及比例为_________。科研人员将Y基因与A基因连锁导入玉米细胞的目的是_________。
【答案】(1)母本 (2) ①. S(aa) ②. S(Aa)
(3) ①. a ②. 含有A、D、Y基因的雌配子 : 不含A、D、Y基因的雌配子=1:1 ③. 快速筛选出含A基因的个体
【解析】
【小问1详解】
雄性不育系无法产生可育的花粉,因此在育种中只能作为母本,接受父本的花粉完成杂交,避免人工去雄的繁琐操作。
【小问2详解】
细胞质中不育基因为S,可育基因为N;细胞核中不育基因为a,可育基因为A(A能抑制a的表达)。只有当细胞质为S且细胞核为aa时,才表现为雄性不育,故基因型为S(aa)。以S(aa)为母本,与其他基因型个体杂交时,后代细胞质基因均来自母本(S),细胞核基因来自父本。若父本提供A基因,后代细胞核为Aa(可育);若父本提供a基因,后代细胞核为aa(不育)。因此,与S(Aa)杂交时,后代会出现S(Aa)(可育)和S(aa)(不育)的育性分离。
【小问3详解】
品系甲产生的雄配子(花粉)有两种:一种带有A-D-Y基因,一种不带。但是,D是花粉致死基因。因此,含有D基因的花粉(即带有A-D-Y的雄配子)会致死。所以,品系甲产生的可育雄配子只有一种,即不带有A-D-Y基因的正常配子。结合其细胞核原本的aa,该雄配子的基因型为a(不含A基因)。雌配子不受花粉致死基因D的影响。品系甲在减数分裂产生雌配子时,带有A-D-Y的7号染色体和正常的7号染色体分离。因此,产生的雌配子有两种:一种含有A-D-Y基因,一种不含。比例为1:1。Y是种子颜色标记基因。将其与A基因(恢复育性)和D基因(致死)连锁。在杂交制种时(品系甲作父本,雄性不育系S(aa) 作母本),父本只提供一种可育花粉(不带A基因)。母本S(aa)产生的种子,如果受精成功,其种子颜色会因为是否含有Y基因而不同。由于A、D、Y连锁,且D导致花粉致死,父本实际上是通过雌配子传递A基因来维持品系(自交时)。而在作为制种父本时,带有Y基因的种子可以通过颜色直接筛选出来,从而鉴别是否含有A基因(恢复可育性),便于杂交种子的筛选和鉴定。
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