内容正文:
2026届高三核心素养测评
理综
本测评分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共300分,时间150分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共126分)
一、选择题:本题共13小题;每小题6分,共78分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年11月,神舟二十二号将航天食品、药品、新鲜果蔬等物资送往空间站。还给航天员们送了鸡翅和牛排,再一次实现“太空烧烤”。下列叙述正确的是( )
A. 果蔬中多糖消化后合成糖原,糖原是细胞生命活动的主要能源物质
B. 牛排富含大量元素Fe元素,若航天员摄入不足,很可能会发生贫血
C. 鸡翅含必需氨基酸,其种类直接决定了蛋白质的空间结构
D. 牛排中含量最多的有机物是蛋白质,所含蛋白质不能被人体直接吸收
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞生命活动的主要能源物质是葡萄糖,糖原是动物细胞的储能物质,A错误;
B、Fe属于微量元素,不属于大量元素,人体摄入不足Fe会引发缺铁性贫血,B错误;
C、蛋白质的空间结构由氨基酸的种类、数目、排列顺序,以及肽链盘曲折叠形成的空间结构共同决定,并非仅由必需氨基酸的种类决定,C错误;
D、牛排中含量最多的有机物是蛋白质,蛋白质属于生物大分子,需要被消化为氨基酸才能被人体吸收,不能直接被吸收,D正确。
2. 将向日葵叶片置于含已知浓度12CO2和14CO2的密闭透明小室中,并依次进行光照和黑暗处理,叶片对两种CO2的吸收无明显差异。测定小室中12CO2浓度和14C放射性强度,计算得到比活度(14C放射性强度/12CO2浓度),结果如图。下列说法错误的是( )
A. 光照开始后叶绿体中出现的放射性物质有14C3、14C5、糖类等
B. 光照时,产生ATP的细胞器为叶绿体和线粒体
C. 6~8min内,叶片细胞固定12CO2的量接近于零
D. 转入黑暗后,比活度降低是由于12CO2被快速释放
【答案】C
【解析】
【详解】A、光照情况下,向日葵进行光合作用,吸收的14CO2与C5反应形成三碳化合物,即光照开始后,叶绿体中放射性首先出现在三碳化合物中,然后通过C3的还原形成C5和糖类,所以光照开始后叶绿体中出现的放射性物质有14C3、14C5、糖类等,A正确;
B、光照时,叶绿体通过光反应产生ATP,线粒体通过有氧呼吸产生ATP,除此之外细胞质基质中也产生ATP,B正确;
C、6~8 min内,小室内12CO2浓度几乎不变,说明光合作用吸收12CO2和呼吸作用释放12CO2量相等,但是比活度下降,说明光合作用吸收的14CO2比呼吸释放的14CO2多,所以这个时期总光合速率大于总呼吸速率,叶片细胞固定12CO2的量大于零,C错误;
D、转入黑暗后,叶片只进行呼吸作用,释放12CO2,比活度降低是由于12CO2被快速释放,D正确。
3. 天使综合征(AS)是一种因UBE3A基因突变导致神经元中缺乏UBE3A蛋白引发的疾病。来自父本的正常UBE3A基因因甲基化而导致基因沉默,来自母本的正常UBE3A基因可表达。图示某AS患者家系,下列相关叙述正确的有( )
A. 患者神经元中UBE3A基因的碱基序列均异常
B. Ⅲ-1的UBE3A突变基因来源于家系图中的个体Ⅰ-2
C. 若Ⅱ-4为杂合子,则Ⅱ-3与Ⅱ-4再生出正常男孩的概率是1/4
D. 检测内细胞团的细胞中UBE3A蛋白的含量可用于产前诊断
【答案】C
【解析】
【详解】A、患者仅母本来源的UBE3A基因碱基序列异常,父本来源的UBE3A基因仅发生甲基化沉默,碱基序列本身是正常的,因此不是所有UBE3A基因碱基序列都异常,A错误;
B、Ⅲ-1的致病突变来自母亲Ⅱ-3(只有母源突变才会致病);Ⅱ-3表现正常,说明Ⅱ-3自身表达的母源UBE3A基因(来自Ⅰ-2)是正常的,突变基因位于Ⅱ-3的父源染色体上,来自Ⅰ-1,因此突变基因来源于Ⅰ-1而非Ⅰ-2,B错误;
C、子代患病与否仅由母亲Ⅱ-3传递的基因决定,父亲Ⅱ-4传递的基因始终沉默,不影响性状;Ⅱ-3是携带者,产生正常配子和突变配子的概率比为1:1,因此生育正常孩子的概率为,生男孩的概率为1/2,再生出正常男孩的概率为,C正确;
D、UBE3A蛋白仅在神经元中表达,内细胞团细胞不表达该基因,因此无法通过检测内细胞团中UBE3A蛋白含量进行产前诊断,D错误。
4. 2025年,我国科研团队在脑机接口(BCI)领域取得重大突破,研发出新型非侵入式脑机接口系统“北脑一号”。该系统通过高精度脑电图(EEG)采集技术,结合深度学习算法,能够精准解码瘫痪患者大脑运动皮层的神经信号,控制外部机械臂完成抓取动作。下列关于该过程的分析,正确的是( )
A. 神经元兴奋时,细胞膜对K+的通透性增加,K+外流
B. 该系统替代了反射弧中的传出神经和效应器功能
C. 脑机接口采集的EEG信号直接反映了单个神经元的动作电位
D. 若患者S区受损,将无法通过“意念”控制机械臂,但能听懂指令
【答案】B
【解析】
【详解】A、神经元兴奋时产生动作电位,此时细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流;K+外流是静息电位形成的基础,A错误;
B、瘫痪患者通常传出神经或效应器受损,无法正常支配肢体完成运动,该系统可直接解码大脑运动皮层的神经信号,控制机械臂完成动作,替代了反射弧中传出神经和效应器的功能,B正确;
C、脑电图(EEG)采集的是大脑皮层大量神经元的电活动总和,无法直接反映单个神经元的动作电位,C错误;
D、S区为运动性语言中枢,受损仅会导致患者无法正常说话,只要运动皮层功能正常,就可以产生运动“意念”控制机械臂;听懂指令依赖H区(听觉性语言中枢)的功能,S区受损不影响听懂指令,D错误。
5. 生态系统碳汇是指降低大气中二氧化碳的过程、活动或机制。研究发现,黄河三角洲盐沼湿地土壤无机碳占生态系统总碳储量的68%。下列说法错误的是( )
A. 盐沼湿地碳汇能力主要取决于土壤微生物的化能合成作用强度
B. 土壤无机碳占比较高,可能与黄河携带大量碳酸盐类矿物沉积有关
C. 碳汇造林一定程度上可抵消全球的碳排放,说明碳循环具有全球性
D. 围垦活动导致碳储量下降,可能与植被破坏及有机碳分解加速有关
【答案】A
【解析】
【详解】A、生态系统碳汇主要依赖生产者的光合作用固定大气中的二氧化碳,土壤微生物的化能合成作用固碳量极低,并非盐沼湿地碳汇能力的主要决定因素,A错误;
B、黄河流经陆地时会携带大量碳酸盐类矿物,在三角洲处沉积,会导致土壤无机碳占比较高,B正确;
C、碳循环具有全球性的特点,生物圈的碳循环在全球范围内进行,因此碳汇造林固定的碳可以在一定程度上抵消全球的碳排放,C正确;
D、围垦活动会破坏盐沼湿地原有植被,导致植被固碳量下降,同时土壤裸露会使土壤中有机碳被微生物分解的速率加快,释放更多二氧化碳,最终导致碳储量下降,D正确。
6. 陶赛特羊有生长发育快、耐热、适应干燥气候等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖陶赛特羊。下列叙述正确的是( )
A. 从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精
B. 需要对普通藏系母羊和陶赛特品种母羊进行同期发情处理
C. 将陶赛特羊桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
D. 为避免普通藏系母羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
【答案】B
【解析】
【详解】A、从卵巢中采集的卵母细胞需在体外进行成熟培养,才能与获能的精子进行体外受精,A错误;
B、需要对普通藏系母羊(受体)和陶赛特品种母羊(供体)进行同期发情处理,为移植胚胎提供相同的生理环境,以提高胚胎移植的成功率,B正确;
C、胚胎分割是一项无性繁殖技术,将陶赛特羊桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于无性生殖,C错误;
D、普通藏系母羊对植入胚胎不会产生免疫排斥反应,不需要注射免疫抑制剂,D错误。
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共174分)
二、非选择题:共174分。
7. 硫化氢(H2S)是植物体内的一种信号分子,对植物抵抗逆境具有重要作用。研究者研究低温(4℃)条件下外源H2S对白菜幼苗相关指标的影响,结果如表所示。
项目
株高
(cm)
可溶性糖
含量
光合作用相关指标
组别
处理
净光合速率mol·
叶绿素含量
气孔导度
(moll·
胞间CO2含量
(μmol·mol-1)
A
常温
4.1
58.12
15.12
25.05
535
397
B
4℃
2.8
72.31
6.22
18.42
533
498
C
3.9
88.46
25.03
23.87
534
400
回答下列问题:
(1)与植物激素相似,H2S对白菜幼苗的生长发育起_________作用。
(2)分析可知,低温处理叶肉细胞净光合速率下降主要与光反应有关而与气孔导度变化无关,原因是_________
(3)低温条件下植物细胞会产生大量自由基,为探明H2S作用的分子机制,研究者对部分基因表达情况进行检测,结果如图所示。
根据上述检测结果并结合上表分析,H2S能解除低温对白菜幼苗生长的抑制作用的机理有:一是增加可溶性糖含量,使细胞内_________增高,减少水分散失;二是_________,促进植株光合作用;三是_________,保护叶绿体内部的_________结构,减少其磷脂分子所受的攻击。
【答案】(1)调节 (2)叶绿素含量降低,光反应速率下降;B组与A组气孔导度基本相同,但B组胞间CO2浓度增加
(3) ①. 渗透压 ②. 提高捕光蛋白、还原剂合成酶和碳固定酶蛋白含量,使叶绿素捕获更多的光并合成NADPH,提高CO2固定和还原能力 ③. 促进清除细胞自由基酶的合成,清除低温条件下细胞产生的大量自由基 ④. 基粒
【解析】
【分析】影响光合作用强度的限制因素有:温度、光照强度、二氧化碳浓度、水、土壤中矿质元素含量,由于在大田中,一般水分和矿质元素的供应往往是充足的,所以平时影响光合作用的因素主要是温度、光照强度和二氧化碳浓度。
【小问1详解】
植物激素是植物体内起调节生命活动作用的信号分子,H₂S是植物体内信号分子,作用和植物激素类似,因此起调节作用。
【小问2详解】
结合表格数据分析:低温组叶绿素含量(18.42mg·g⁻¹)远低于常温组(25.05mg·g⁻¹),叶绿素是光反应的主要色素,因此净光合速率下降主要与光反应有关,而常温组(A)气孔导度为535,低温组(B)为533,二者基本相同,且B组胞间CO₂浓度(498μmol·mol⁻¹)远高于A组(397μmol·mol⁻¹),说明CO₂供应充足,故气孔导度不是净光合速率下降的原因。
【小问3详解】
可溶性糖含量增加会使细胞液渗透压升高,增强细胞保水能力,减少水分散失; 结合柱形图和表格数据,外源H₂S处理后,捕光蛋白合成基因、光合作用相关酶基因的表达量显著升高,对应表格中叶绿素含量明显提升,因此H₂S通过促进叶绿素和光合相关酶的合成,促进光合作用;由题意可知,低温会产生大量自由基,柱形图显示H₂S处理后清除自由基相关酶基因的表达量显著升高,因此H₂S可以促进清除细胞自由基酶的合成,清除低温条件下细胞产生的大量自由基;自由基攻击磷脂,叶绿体中类囊体薄膜由磷脂双分子层构成,是光反应的场所,因此保护的是基粒(类囊体)。
8. 近年来全球范围内糖尿病患者数量不断攀升。糖尿病本质上就是一种复杂的能量代谢障碍性疾病,其核心问题在于胰岛素分泌不足或作用受阻,导致身体无法有效利用葡萄糖这一主要能量来源,从而引发全身性的能量供应危机和代谢紊乱。开发治疗糖尿病的新药是目前医药领域的研究热点。
(1)研究表明,当餐后血糖偏高时,胰高血糖素(GCG)的分泌受到抑制,这是机体维持血糖平衡的重要机制。当血糖偏低时,胰高血糖素(GCG)可通过促进_____(至少答两点)从而升高血糖,及时为各组织细胞提供能量。人体中能够使血糖升高的激素,除了胰高血糖素外,还有_____(答出1种即可)。
(2)胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是由肠道远端的L细胞分泌的多肽类激素,科研人员从大鼠中分离胰岛组织,平均分成6组,探究在不同浓度葡萄糖下,GLP-1对胰岛分泌胰岛素功能的影响,结果如图。
组别
A
B
C
D
E
F
培养基中的葡萄糖含量(mmol/L)
2.8
2.8
10
10
①
16.7
培养基中的GLP-1含量(mmol/L)
0
250
0
250
②
250
E组培养基中葡萄糖含量和GLP-1含量数值分别为①_____,②_____。由图可以得出的结论是_____。
(3)基于以上研究,我国科学家开发出一种GCG/GLP-1双受体激动剂——玛仕度肽注射液(受体激动剂相当于信号分子可激活受体功能),相较于直接注射胰岛素治疗糖尿病,注射玛仕度肽的优势有_____。
【答案】(1) ①. 肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖 ②. 肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素
(2) ①. 16.7 ②. 0 ③. GLP-1能促进胰岛素分泌,且在一定范围内,葡萄糖浓度越高,GLP-1的促进作用越强
(3)低血糖风险更低,更安全平稳
【解析】
【小问1详解】
胰高血糖素升高血糖的主要机制是促进肝糖原分解、促进非糖物质转化为葡萄糖;人体中除胰高血糖素外,肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等也可以升高血糖。
【小问2详解】
分析题意,本实验的自变量是葡萄糖浓度、是否添加GLP-1,遵循单一变量原则:每个葡萄糖梯度需要设置不加GLP-1和加GLP-1两组,F组葡萄糖浓度为16.7 mmol/L、GLP-1为250 mmol/L,因此E组对应葡萄糖浓度为16.7 mmol/L,GLP-1浓度为0;结合柱形图结果可知,相同葡萄糖浓度下,添加GLP-1的组别胰岛素释放量更高,且葡萄糖浓度越高,GLP-1的促进效果越明显,故结论为:GLP-1能促进胰岛素分泌,且在一定范围内,葡萄糖浓度越高,GLP-1的促进作用越强 。
【小问3详解】
分析题意可知,玛仕度肽通过GLP-1发挥作用,其促进胰岛素分泌的效果依赖葡萄糖浓度:仅血糖偏高时才会显著促进胰岛素分泌,血糖偏低时不会过度促进胰岛素分泌,因此和直接注射胰岛素相比,低血糖风险更低,更安全平稳。
9. 因油菜花期集中、蜜源丰富,意大利蜜蜂被广泛引入作为油菜的高效传粉者。为探究意大利蜜蜂从油菜产区溢出对周边生态系统的影响,研究人员在产区周围设计了不同试验样地,并对各样地传粉网络的生态指标进行统计,结果如下表。回答下列问题:
样地生态指标
近蜂场样地
远蜂场样地
统计结果(p值)
传粉者资源利用差异性
0.6
0.4
0.01
传粉网络复杂性
3.0
4.5
0.016
传粉者物种数
26
30.5
0.127
植物类群抗干扰能力
2.5
3.0
0.232
注:p值为统计分析所得概率值,p<0.05时表示数据间有显著差异。
(1)油菜为蜜蜂提供丰富的花蜜资源,引入的意大利蜜蜂与本土熊蜂共同为油菜及其他植物传粉,油菜与意大利蜜蜂的种间关系为______。
(2)由表中数据可知,近蜂场样地“传粉者资源利用差异性”较远蜂场样地有明显提升,表明蜜蜂溢出促进传粉者间形成______进而实现共存。同时,由于______,可推断蜜蜂溢出并未对样地生态造成严重影响。
(3)为探究意大利蜜蜂溢出对除油菜外其他植物传粉网络的影响,研究人员调查了蜂场附近不同样地中的相关指标,结果如下表。其中访花忠诚度是指传粉者在单次觅食中只访问同种植物的概率。泛化种植物是指不依赖单一传粉者传粉的植物;专性种植物是指传粉高度依赖本地传粉者熊蜂的植物。
样地分组
意大利蜜蜂访问占比(%)
访花忠诚度(%)
泛化种植物种子数变化(%)
专性种植物种子数变化(%)
熊蜂对专性种植物访问频率(次/株·日)
高油菜覆盖
67.73
81.5
+42.3
-57.1
1.8
低油菜覆盖
43.15
72.3
+28.7
-31.4
3.2
分析表中数据,高油菜覆盖样地中泛化种植物种子数增加较多的原因是______。推测专性种植物的种子数降低的原因是:在意大利蜜蜂的竞争压力下,熊蜂对油菜的访花偏好______,当样地附近的油菜资源量充足时,忠诚度的提升不足以弥补授粉的缺口。
【答案】(1)原始合作
(2) ①. 生态位分化 ②. 传粉者物种数及植物类群抗干扰能力未有显著变化
(3) ①. 高油菜覆盖样地意大利蜜蜂访问占比多,增加了泛化种的传粉者数量;同时传粉者访花忠诚度更高,有利于泛化种授粉 ②. 高于专性种植物
【解析】
【分析】种间关系:原始合作、互利共生、寄生、捕食、种间竞争。生态位分化是维持生物多样性和生态系统稳定的关键机制,它促进资源高效利用、减少竞争压力,并增强群落抵抗力。
【小问1详解】
油菜为意大利蜜蜂提供花蜜,意大利蜜蜂为油菜传粉,两者共同生活时双方都受益,但彼此分开后各自仍能够独立生活的一种松散合作关系,这种种间关系为原始合作。
【小问2详解】
①近蜂场样地“传粉者资源利用差异性”提升,说明传粉者间形成了生态位分化,通过减少资源竞争实现共存。②由传粉者物种数、植物类群抗干扰能力的p值均大于0.05,可推断传粉者物种数及植物类群抗干扰能力未有显著变化,则蜜蜂溢出并未对样地生态造成严重影响。
【小问3详解】
①高油菜覆盖样地中泛化种植物种子数增加较多的原因是:意大利蜜蜂访花占比高、访花忠诚度高,能为泛化种植物带来更多传粉机会;泛化种植物不依赖单一传粉者,可利用多种传粉者完成传粉。②推测专性种植物的种子数降低的原因是:在意大利蜜蜂的竞争压力下,熊蜂对油菜的访花偏好高于专性种植物,导致熊蜂对专性种植物的访问频率下降,专性种植物传粉不足,种子数减少。
10. 野生大豆具有高蛋白、低油脂等性状,但产量低,为获得综合性状优良的大豆品种,研究人员开展系列研究。
(1)以栽培大豆D(2n=40)与野生大豆G(2n=78)杂交,培育高蛋白、低油脂大豆品系甲(如图),异源多倍体植株的染色体组可表示为_____(用M表示栽培大豆染色体组,N表示野生大豆染色体组)。BC1/2/3…继续作为亲本的筛选依据是_____,研究者采用与D连续多代杂交的目的是_____。
(2)研究发现,GS6蛋白通过与GZ1蛋白互作,影响种子重量。研究者对GS6和GZ1基因测序发现,GS6基因共有28种单倍型(用1、2、3……表示,其中1和2为主要类型),GZ1共有3种单倍型(用A、B和C表示)。单倍型是指一条染色体上紧密连锁的遗传标记(如SNP),在减数分裂时几乎不发生交换重组,以一个整体在亲代和子代间稳定遗传;单核苷酸多态性(SNP)是基因组中特定位置上的稳定差异,可作为遗传标记辅助基因定位。
①据下图分析可知GS61/GZ1C组合种子重量最重,依据是_____。
(长方形箱体内横线代表重量中位数)
②已知GS6和GZ1基因位于不同染色体上,为了获得上述组合的目标品系,选育新的纯合植株,育种步骤如下。
a.亲本1:利用与GS6基因紧密连锁的_____筛选纯合携带GS6目标单倍型的大豆植株。
b.亲本2:利用与GZ1基因紧密连锁的SNP(遗传标记)筛选纯合携带GZ1目标单倍型的大豆植株。
c.亲本1、2杂交得F1,F1的基因型为_____。
d.F1自交获得F2代。
e.用遗传标记和PCR技术筛选符合育种要求的纯合单株(品系乙),以用于后续大规模种植。
(3)相比于品系甲,获取品系乙的方式的优势有_____(答1点即可)。
【答案】(1) ①. MMNN ②. 种子高蛋白、低油脂 ③. 除高蛋白、低油脂等有利基因外其他遗传背景与栽培大豆相同,并减少野生大豆基因组比例
(2) ①. 由于GS61/GZ1C组合下 100 粒大豆重量中位数比其他组合高 ②. SNP(遗传标记) ③. GS61GS6GZ1CGZ1
(3) 可在幼苗期鉴定,无需等到种子成熟;直接针对基因型,结果准确且不受环境影响;快速筛选纯合子,提高选择效率
【解析】
【小问1详解】
秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,栽培大豆染色体组为 M,野生大豆染色体组为 N,栽培大豆与野生大豆杂交,F1染色体组为 MN,秋水仙素使染色体数目加倍,则异源多倍体植株染色体组表示为 MMNN。因为要培育高蛋白、低油脂的大豆品种,所以筛选依据是种子高蛋白、低油脂。连续多代与栽培大豆 D 杂交,目的是除了保留高蛋白、低油脂等有利基因外,让其他遗传背景与栽培大豆相同,并且减少野生大豆基因组比例,使培育出的品种更接近栽培大豆的优良特性。
【小问2详解】
由于GS61/GZ1C组合下 100 粒大豆重量中位数比其他组合高,所以GS61/GZ1C组合种子重量最重。由于亲本2是利用与GZ1基因紧密连锁的SNP(遗传标记)筛选纯合携带GZ1目标单倍型的大豆植株,所以亲本1是利用与 GS6 基因紧密连锁的 SNP(遗传标记)筛选纯合携带 GS6 目标单倍型的大豆植株。由于GS61/GZ1C组合种子重量最重,所以筛选出纯合携带 GS6 目标单倍型的亲本 1 基因型为GS61GS61GZ1GZ1,筛选出纯合携带 GZ1目标单倍型的亲本 2基因型为GS6GS6GZ1CGZ1C,那么亲本 1、2 杂交得 F₁,F₁基因型为 GS61GS6GZ1CGZ1。
【小问3详解】
获取品系乙利用遗传标记和 PCR 技术,可在幼苗期通过检测相关基因型进行鉴定,无需等到种子成熟;利用遗传标记和 PCR 技术,直接针对基因型进行筛选,结果准确,而且不受环境因素的影响;通过检测相关基因型进行鉴定,能够快速筛选出纯合子,提高了选择效率。
11. 目前用于治疗人类疾病的单克隆抗体大多数是鼠源单抗,人体对鼠源单抗有一定的排斥反应。科研人员根据抗体的结构特点对鼠源单抗进行改造,思路如图甲。获得相关基因后,利用PCR技术进行融合得到目的基因,将其与乳腺细胞表达载体PBCⅠ构建成重组DNA分子。目的基因、表达载体PBCⅠ的结构如图乙所示。请回答下列问题:
注:P1为山羊乳腺中特异表达的基因启动子,P2为四环素诱导启动子(必须在四环素存在时才能起作用)。限制酶MboⅠ、XbaⅠ、SacⅠ的识别序列均不相同。
(1)图甲所示的改造思路属于_____工程的范畴,鼠源单抗的_____(填“可变区”或“恒定区”)易被免疫细胞识别引发排斥反应。图乙中表达载体PBCⅠ中红色和蓝色荧光蛋白基因转录的模板链_____(填“相同”或“不同”)。
(2)构建重组DNA分子时,应选择限制酶_____切割目的基因与PBCⅠ载体,以便后续通过_____(填“红色”、“蓝色”或“紫色”)荧光检测筛选。
(3)将重组DNA分子导入小鼠的受精卵后,在培养液中加入_____以筛选目标细胞,之后将其培育成完整个体。
(4)通过抗原-抗体杂交技术检测转基因小鼠乳汁中的改造抗体水平,发现其含量较低,原因可能是_____(答1点即可)等。
【答案】(1) ①. 蛋白质 ②. 恒定区 ③. 不同
(2) ①. ScaⅠ和XbaⅠ ②. 红色
(3)四环素 (4)山羊乳腺中特异表达的基因启动子在小鼠细胞中启动转录的效果下降
【解析】
【小问1详解】
改造抗体,产生了自然界中原来没有的蛋白质,属于蛋白质工程的内容。由于是用人源的恒定区取代了鼠源的恒定区,推测出鼠源单抗的恒定区更易引发免疫排斥。P1为山羊乳腺中特异表达的基因启动子,P2为四环素诱导启动子,红色和蓝色荧光蛋白基因的转录方向相反,因此模板链不同。
【小问2详解】
由于目的基因两端均存在MboⅠ的识别位点,为了保证目的基因能够按照正确的方向转录,只能选用ScaⅠ和XbaⅠ这两个酶切位点;目的基因的插入破坏了蓝色荧光蛋白基因,后续只能根据红色荧光蛋白来筛选。
【小问3详解】
由于红色荧光蛋白所用的P2启动子为四环素诱导型启动子,需要在培养基中加入四环素才能诱导标记基因的表达。
【小问4详解】
改造抗体含量较低的最直接的原因是山羊乳腺中特异表达的基因启动子(P1)在小鼠细胞中启动转录的效果下降,导致目的基因转录效率低,抗体合成量少。
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理综
本测评分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共300分,时间150分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共126分)
一、选择题:本题共13小题;每小题6分,共78分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年11月,神舟二十二号将航天食品、药品、新鲜果蔬等物资送往空间站。还给航天员们送了鸡翅和牛排,再一次实现“太空烧烤”。下列叙述正确的是( )
A. 果蔬中多糖消化后合成糖原,糖原是细胞生命活动的主要能源物质
B. 牛排富含大量元素Fe元素,若航天员摄入不足,很可能会发生贫血
C. 鸡翅含必需氨基酸,其种类直接决定了蛋白质的空间结构
D. 牛排中含量最多的有机物是蛋白质,所含蛋白质不能被人体直接吸收
2. 将向日葵叶片置于含已知浓度12CO2和14CO2的密闭透明小室中,并依次进行光照和黑暗处理,叶片对两种CO2的吸收无明显差异。测定小室中12CO2浓度和14C放射性强度,计算得到比活度(14C放射性强度/12CO2浓度),结果如图。下列说法错误的是( )
A. 光照开始后叶绿体中出现的放射性物质有14C3、14C5、糖类等
B. 光照时,产生ATP的细胞器为叶绿体和线粒体
C. 6~8min内,叶片细胞固定12CO2的量接近于零
D. 转入黑暗后,比活度降低是由于12CO2被快速释放
3. 天使综合征(AS)是一种因UBE3A基因突变导致神经元中缺乏UBE3A蛋白引发的疾病。来自父本的正常UBE3A基因因甲基化而导致基因沉默,来自母本的正常UBE3A基因可表达。图示某AS患者家系,下列相关叙述正确的有( )
A. 患者神经元中UBE3A基因的碱基序列均异常
B. Ⅲ-1的UBE3A突变基因来源于家系图中的个体Ⅰ-2
C. 若Ⅱ-4为杂合子,则Ⅱ-3与Ⅱ-4再生出正常男孩的概率是1/4
D. 检测内细胞团的细胞中UBE3A蛋白的含量可用于产前诊断
4. 2025年,我国科研团队在脑机接口(BCI)领域取得重大突破,研发出新型非侵入式脑机接口系统“北脑一号”。该系统通过高精度脑电图(EEG)采集技术,结合深度学习算法,能够精准解码瘫痪患者大脑运动皮层的神经信号,控制外部机械臂完成抓取动作。下列关于该过程的分析,正确的是( )
A. 神经元兴奋时,细胞膜对K+的通透性增加,K+外流
B. 该系统替代了反射弧中的传出神经和效应器功能
C. 脑机接口采集的EEG信号直接反映了单个神经元的动作电位
D. 若患者S区受损,将无法通过“意念”控制机械臂,但能听懂指令
5. 生态系统碳汇是指降低大气中二氧化碳的过程、活动或机制。研究发现,黄河三角洲盐沼湿地土壤无机碳占生态系统总碳储量的68%。下列说法错误的是( )
A. 盐沼湿地碳汇能力主要取决于土壤微生物的化能合成作用强度
B. 土壤无机碳占比较高,可能与黄河携带大量碳酸盐类矿物沉积有关
C. 碳汇造林一定程度上可抵消全球的碳排放,说明碳循环具有全球性
D. 围垦活动导致碳储量下降,可能与植被破坏及有机碳分解加速有关
6. 陶赛特羊有生长发育快、耐热、适应干燥气候等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖陶赛特羊。下列叙述正确的是( )
A. 从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精
B. 需要对普通藏系母羊和陶赛特品种母羊进行同期发情处理
C. 将陶赛特羊桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
D. 为避免普通藏系母羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
第Ⅱ卷(非选择题,共174分)
二、非选择题:共174分。
7. 硫化氢(H2S)是植物体内的一种信号分子,对植物抵抗逆境具有重要作用。研究者研究低温(4℃)条件下外源H2S对白菜幼苗相关指标的影响,结果如表所示。
项目
株高
(cm)
可溶性糖
含量
光合作用相关指标
组别
处理
净光合速率mol·
叶绿素含量
气孔导度
(moll·
胞间CO2含量
(μmol·mol-1)
A
常温
4.1
58.12
15.12
25.05
535
397
B
4℃
2.8
72.31
6.22
18.42
533
498
C
3.9
88.46
25.03
23.87
534
400
回答下列问题:
(1)与植物激素相似,H2S对白菜幼苗的生长发育起_________作用。
(2)分析可知,低温处理叶肉细胞净光合速率下降主要与光反应有关而与气孔导度变化无关,原因是_________
(3)低温条件下植物细胞会产生大量自由基,为探明H2S作用的分子机制,研究者对部分基因表达情况进行检测,结果如图所示。
根据上述检测结果并结合上表分析,H2S能解除低温对白菜幼苗生长的抑制作用的机理有:一是增加可溶性糖含量,使细胞内_________增高,减少水分散失;二是_________,促进植株光合作用;三是_________,保护叶绿体内部的_________结构,减少其磷脂分子所受的攻击。
8. 近年来全球范围内糖尿病患者数量不断攀升。糖尿病本质上就是一种复杂的能量代谢障碍性疾病,其核心问题在于胰岛素分泌不足或作用受阻,导致身体无法有效利用葡萄糖这一主要能量来源,从而引发全身性的能量供应危机和代谢紊乱。开发治疗糖尿病的新药是目前医药领域的研究热点。
(1)研究表明,当餐后血糖偏高时,胰高血糖素(GCG)的分泌受到抑制,这是机体维持血糖平衡的重要机制。当血糖偏低时,胰高血糖素(GCG)可通过促进_____(至少答两点)从而升高血糖,及时为各组织细胞提供能量。人体中能够使血糖升高的激素,除了胰高血糖素外,还有_____(答出1种即可)。
(2)胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是由肠道远端的L细胞分泌的多肽类激素,科研人员从大鼠中分离胰岛组织,平均分成6组,探究在不同浓度葡萄糖下,GLP-1对胰岛分泌胰岛素功能的影响,结果如图。
组别
A
B
C
D
E
F
培养基中的葡萄糖含量(mmol/L)
2.8
2.8
10
10
①
16.7
培养基中的GLP-1含量(mmol/L)
0
250
0
250
②
250
E组培养基中葡萄糖含量和GLP-1含量数值分别为①_____,②_____。由图可以得出的结论是_____。
(3)基于以上研究,我国科学家开发出一种GCG/GLP-1双受体激动剂——玛仕度肽注射液(受体激动剂相当于信号分子可激活受体功能),相较于直接注射胰岛素治疗糖尿病,注射玛仕度肽的优势有_____。
9. 因油菜花期集中、蜜源丰富,意大利蜜蜂被广泛引入作为油菜的高效传粉者。为探究意大利蜜蜂从油菜产区溢出对周边生态系统的影响,研究人员在产区周围设计了不同试验样地,并对各样地传粉网络的生态指标进行统计,结果如下表。回答下列问题:
样地生态指标
近蜂场样地
远蜂场样地
统计结果(p值)
传粉者资源利用差异性
0.6
0.4
0.01
传粉网络复杂性
3.0
4.5
0.016
传粉者物种数
26
30.5
0.127
植物类群抗干扰能力
2.5
3.0
0.232
注:p值为统计分析所得概率值,p<0.05时表示数据间有显著差异。
(1)油菜为蜜蜂提供丰富的花蜜资源,引入的意大利蜜蜂与本土熊蜂共同为油菜及其他植物传粉,油菜与意大利蜜蜂的种间关系为______。
(2)由表中数据可知,近蜂场样地“传粉者资源利用差异性”较远蜂场样地有明显提升,表明蜜蜂溢出促进传粉者间形成______进而实现共存。同时,由于______,可推断蜜蜂溢出并未对样地生态造成严重影响。
(3)为探究意大利蜜蜂溢出对除油菜外其他植物传粉网络的影响,研究人员调查了蜂场附近不同样地中的相关指标,结果如下表。其中访花忠诚度是指传粉者在单次觅食中只访问同种植物的概率。泛化种植物是指不依赖单一传粉者传粉的植物;专性种植物是指传粉高度依赖本地传粉者熊蜂的植物。
样地分组
意大利蜜蜂访问占比(%)
访花忠诚度(%)
泛化种植物种子数变化(%)
专性种植物种子数变化(%)
熊蜂对专性种植物访问频率(次/株·日)
高油菜覆盖
67.73
81.5
+42.3
-57.1
1.8
低油菜覆盖
43.15
72.3
+28.7
-31.4
3.2
分析表中数据,高油菜覆盖样地中泛化种植物种子数增加较多的原因是______。推测专性种植物的种子数降低的原因是:在意大利蜜蜂的竞争压力下,熊蜂对油菜的访花偏好______,当样地附近的油菜资源量充足时,忠诚度的提升不足以弥补授粉的缺口。
10. 野生大豆具有高蛋白、低油脂等性状,但产量低,为获得综合性状优良的大豆品种,研究人员开展系列研究。
(1)以栽培大豆D(2n=40)与野生大豆G(2n=78)杂交,培育高蛋白、低油脂大豆品系甲(如图),异源多倍体植株的染色体组可表示为_____(用M表示栽培大豆染色体组,N表示野生大豆染色体组)。BC1/2/3…继续作为亲本的筛选依据是_____,研究者采用与D连续多代杂交的目的是_____。
(2)研究发现,GS6蛋白通过与GZ1蛋白互作,影响种子重量。研究者对GS6和GZ1基因测序发现,GS6基因共有28种单倍型(用1、2、3……表示,其中1和2为主要类型),GZ1共有3种单倍型(用A、B和C表示)。单倍型是指一条染色体上紧密连锁的遗传标记(如SNP),在减数分裂时几乎不发生交换重组,以一个整体在亲代和子代间稳定遗传;单核苷酸多态性(SNP)是基因组中特定位置上的稳定差异,可作为遗传标记辅助基因定位。
①据下图分析可知GS61/GZ1C组合种子重量最重,依据是_____。
(长方形箱体内横线代表重量中位数)
②已知GS6和GZ1基因位于不同染色体上,为了获得上述组合的目标品系,选育新的纯合植株,育种步骤如下。
a.亲本1:利用与GS6基因紧密连锁的_____筛选纯合携带GS6目标单倍型的大豆植株。
b.亲本2:利用与GZ1基因紧密连锁的SNP(遗传标记)筛选纯合携带GZ1目标单倍型的大豆植株。
c.亲本1、2杂交得F1,F1的基因型为_____。
d.F1自交获得F2代。
e.用遗传标记和PCR技术筛选符合育种要求的纯合单株(品系乙),以用于后续大规模种植。
(3)相比于品系甲,获取品系乙的方式的优势有_____(答1点即可)。
11. 目前用于治疗人类疾病的单克隆抗体大多数是鼠源单抗,人体对鼠源单抗有一定的排斥反应。科研人员根据抗体的结构特点对鼠源单抗进行改造,思路如图甲。获得相关基因后,利用PCR技术进行融合得到目的基因,将其与乳腺细胞表达载体PBCⅠ构建成重组DNA分子。目的基因、表达载体PBCⅠ的结构如图乙所示。请回答下列问题:
注:P1为山羊乳腺中特异表达的基因启动子,P2为四环素诱导启动子(必须在四环素存在时才能起作用)。限制酶MboⅠ、XbaⅠ、SacⅠ的识别序列均不相同。
(1)图甲所示的改造思路属于_____工程的范畴,鼠源单抗的_____(填“可变区”或“恒定区”)易被免疫细胞识别引发排斥反应。图乙中表达载体PBCⅠ中红色和蓝色荧光蛋白基因转录的模板链_____(填“相同”或“不同”)。
(2)构建重组DNA分子时,应选择限制酶_____切割目的基因与PBCⅠ载体,以便后续通过_____(填“红色”、“蓝色”或“紫色”)荧光检测筛选。
(3)将重组DNA分子导入小鼠的受精卵后,在培养液中加入_____以筛选目标细胞,之后将其培育成完整个体。
(4)通过抗原-抗体杂交技术检测转基因小鼠乳汁中的改造抗体水平,发现其含量较低,原因可能是_____(答1点即可)等。
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