精品解析:福建三明市三元区福建省三明第一中学2025-2026学年高三年段四月月考生物科试题
2026-04-30
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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 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 三明市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.41 MB |
| 发布时间 | 2026-04-30 |
| 更新时间 | 2026-04-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57627237.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
三明一中高三年段四月月考生物科试题
(完成时间:75分钟;满分:100分)
一、单选题。(共15题,其中1-10题每题2分,11-15题每题4分,共40分。)
1. 某自然保护区附近道路建设产生持续的噪声,并造成栖息地分割。下列叙述不合理的是( )
A. 交通噪声干扰鸟类的求偶鸣叫从而降低种群的出生率
B. 动物为适应长期噪声而突变产生的抗噪基因频率上升
C. 修建生态廊道让动物通过,可促进动物种群基因交流
D. 栖息地分割导致可使用资源减少,环境容纳量下降
2. 某固氮菌长期生活在农作物的组织中,将空气中的氮气转变为含氮的养料供植物利用,并能帮助农作物抵抗病原真菌感染。下列叙述错误的是( )
A. 该固氮菌与病原真菌均属于生产者
B. 该固氮菌与农作物之间为互利共生关系
C. 利用该固氮菌防治病原真菌属于生物防治
D. 培养该固氮菌时培养基中需要添加碳源
3. 神舟二十一号载人飞船携带小鼠进入中国空间站,为探索解决人类进入太空生活将会面临的生命健康问题,开展一系列科研实验。下列叙述错误的是( )
A. 太空中小鼠的内环境稳态依赖神经—体液—免疫调节
B. 太空微重力环境可能导致小鼠肌肉功能退化
C. 太空微重力环境可能影响小鼠基因的表达与调控
D. 宇宙辐射使小鼠产生适应太空生活的变异
4. 质体是普遍存在于绿色植物细胞中的一类细胞器,通常分为有色体、叶绿体和白色体。研究发现,白色体和有色体广泛分布于植物根部、块茎、种子、胚乳等部位,两者均没有发达的类囊体或基粒结构,三类质体的相互转化过程如图所示。下列推测不合理的是( )
A. 图中①③结构和功能是相同的
B. 白色体可能与营养物质储备有关
C. 图中③含有色素有利于捕获和转化光能
D. 三类质体的转化可能受环境因素的影响
5. 为研究氮素形态和光照条件对茶树光合作用及生长的影响,科研人员以扦插苗为材料,进行实验并测得相关数据如下表,下列分析错误的是( )
光照条件
氮素形态
叶绿素总量
叶片氮含量
净光合速率
正常光
1.81
39.7
4.51
1.19
31.0
2.23
弱光
2.46
47.5
4.23
1.54
48.0
1.85
A. 茶苗叶绿素含量受氮素形态和光照条件共同影响
B. 与光照条件相比,茶苗净光合速率受氮素形态的影响更大
C. 与正常光照相比,弱光条件下植物合成更多叶绿素,净光合速率更高
D. 施用形态的氮肥提高了叶绿素总量,有利于增产
6. 研究小组运用植物组织培养技术对石斛进行繁育,技术路线为“取材与预处理→愈伤组织培养→诱导生芽→诱导生根→移栽”。下列叙述正确的是( )
A. 该技术原理是植物细胞具有全能性,生芽和生根是脱分化的结果
B. 诱导产生愈伤组织的过程中存在基因的选择性表达
C. 从生芽到生根过程需确保培养基中植物激素的含量和比例不变
D. 应选用固体培养基,并在适宜温度下避光培养,直至移栽入土
7. 蓝碳是指储存在红树林、盐沼、海草床等海洋生态系统中的碳,约占全球陆地和海洋生态系统碳储量的55%。这些生态系统通过植物的光合作用固定大气中的CO2,并将有机碳长期埋藏在沉积物中,从而减少温室气体浓度。下列叙述正确的是( )
A. 蓝碳中的碳主要来源于海洋动物的呼吸作用释放的CO2
B. 蓝碳生态系统的固碳能力主要依赖其高生产力与碳埋藏速率
C. 实现碳中和意味着全国所有地区的CO2排放量必须降为零
D. 蓝碳生态系统被破坏会增加大气中CO2含量,对气候影响不大
8. 结肠癌的发生常涉及APC基因的失活突变和KRAS基因的激活突变,二者均与癌细胞的异常增殖有关。针对KRAS基因突变的靶向药物(如西妥昔单抗)可用于治疗,但部分患者因KRAS基因持续活化导致疗效不佳。下列推测合理的是( )
A. APC基因是抑癌基因,其失活突变导致无法抑制细胞异常增殖
B. KRAS基因是原癌基因,通过促进细胞凋亡来抑制肿瘤形成
C. 西妥昔单抗可通过修复突变的KRAS 基因,抑制癌细胞的增殖
D. 西妥昔单抗因无法进入癌细胞内部发挥作用导致其疗效不佳
9. 科学家比较了不同品种家鸽(如信鸽、扇尾鸽)及其野生祖先岩鸽的线粒体DNA。发现不编码蛋白质的DNA区段(非编码DNA)几乎相同,而控制“扇尾”性状的基因序列存在大量差异。下列叙述正确的是( )
A. 不同品种家鸽非编码 DNA 几乎相同,说明其具有共同祖先
B. 在长期进化过程中,家鸽通过产生各种有利变异以适应复杂环境
C. 不同品种家鸽控制“扇尾”的基因序列差异显著,说明该基因突变率高
D. 扇尾鸽与信鸽在控制“扇尾”的基因序列差异显著,说明已经形成两个物种
10. 某女性体细胞的染色体检查发现,部分细胞染色体为44+X,部分细胞染色体为44+XX,还有部分细胞染色体为44+XXX。下列对该女性染色体异常原因的分析最可能的是( )
A. 该女性是由三个受精卵发育而来
B. 母亲或父亲生殖细胞形成过程中减数分裂异常
C. 早期卵裂时X染色体未正常分离
D. 受精卵第一次有丝分裂时X 染色体未正常分离
11. 枪乌贼的巨轴突是研究神经电位变化的经典实验材料。图中所示枪乌贼巨轴突记录的正常神经元(对照组)和采用一种物质处理后的神经元(实验组)的膜电位变化。分析该物质可能是( )
A. 高浓度K⁺溶液 B. Na+通道抑制剂
C. 乙酰胆碱递质 D. 高浓度Na+溶液
12. 水稻叶肉细胞中M 基因可调控单半乳糖甘油二酯(MGDG)的合成,该物质是类囊体膜的重要组成成分。为探究水稻M基因在不同光照条件下的功能,科研人员将野生型水稻(甲)、M基因过表达水稻(乙)、M基因表达受抑制水稻(丙),分别在不同光照强度下培养,结果如下。下列叙述错误的是( )
植株类型
甲
乙
丙
光照强度MGDG 相对含量
低光照强度
1
1.8
0.6
中光照强度
1.5
2.2
1
高光照强度
2
2.5
1.3
A. 光照可通过光敏色素信号途径促进M 基因的表达
B. 抑制M基因的表达,不利于光合作用的进行
C. MGDG增加,直接提高暗反应固定CO2的能力
D. MGDG有利于维持类囊体膜结构,提升光能利用率
13. 中国科学家利用自主开发的深度学习框架“AiCE”,对Cre重组酶进行改造,获得新型重组酶。该酶结合特定DNA 序列,可在水稻基因组中实现精准倒位,且编辑过程不引入外源 DNA,实现“无痕”编辑。下列叙述正确的是( )
A. 该新型重组酶通过改变RNA序列实现染色体倒位
B. AiCE框架的作用是加速蛋白质的降解以提高Cre重组酶的活性
C. 基因组的精准倒位导致染色体上基因排列顺序发生改变,属于基因重组
D. 通过AI算法预测氨基酸序列并改变Cre重组酶空间结构,属于蛋白质工程
14. 某生态农场原有一套“稻田-鱼塘”循环系统,将鱼塘的富营养化的水,经过稻田的生态净化后再回流到池塘。2023年,农场决定将鱼塘养殖规模扩大40%,同时保持稻田面积不变。技术人员监测了扩容前后系统关键节点的水质变化,数据如下:
监测指标
扩容前(2022年)
扩容后(2023年)
稻田进水总氮(mg/L)
3.2
5.8
稻田出水总氮(mg/L)
2.1
4.4
稻田氮去除率 (%)
34.4
24.1
鱼塘全年换水频率(次/天)
1次/30天
1次/15天
鱼塘溶解氧最低值(mg/L)
4.5
3.1
基于上述监测数据,对该系统扩容后状况的分析。下列叙述错误的是( )
A. 该模式可减少稻田的化肥的施用量
B. 鱼塘扩容后稻田对年总氮的去除量下降
C. 鱼塘换水频率增加一倍,说明该系统对恶化水质的调节能力下降
D. 扩容后溶解氧下降,可通过增氧泵提高溶解氧浓度
15. “黄金大米”是一种转基因水稻,通过转入外源基因(如crt Ⅰ)使大米胚乳富含β-胡萝卜素,该物质可在人体内转化为维生素A,对预防和改善维生素A缺乏病具有潜在价值。下列叙述正确的是( )
A. 用PCR扩增crt Ⅰ基因时需在反应体系中添加耐高温的DNA聚合酶和解旋酶
B. 构建重组质粒时应选择Hind Ⅲ和Sal Ⅰ同时切割质粒和含crt Ⅰ的DNA片段
C. 用抗原-抗体杂交技术检测相关蛋白质可确定crt Ⅰ基因在大米细胞中的表达
D. 大米细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,可合成β-胡萝卜素
二、非选择题(共5大题,60分。)
16. 研究人员采用模型预测三江源国家公园有蹄类动物藏原羚、藏羚、藏野驴和野牦牛在不同气候情境模式下,两个未来时期的适宜栖息地的变化情况。其中低浓度CO2排放情景代表温室气体排放水平低的可持续发展情景;高浓度CO2排放情景代表在没有气候政策干预的情况下全球变暖的趋势,动物适宜栖息地面积预测结果如下表,回答下列问题。
动物
种类
主要取食植物的类型
适宜栖息地面积减少比例(%)
2041-2060年
2061-2080年
低碳排放
高碳排放
低碳排放
高碳排放
藏原羚
豆科、禾本科、菊科
27.18
37.87
38.68
46.72
藏羚
禾本科、莎草科、豆科
38.82
44.56
43.81
71.65
藏野驴
以禾本科为主
21.37
23.20
40.29
54.37
野牦牛
禾本科、莎草科
(嵩草属为重要食物)
25.09
25.16
29.23
36.35
(1)建立国家公园属于保护生物多样性措施中的_________。植被类型是影响有蹄类动物分布的重要变量,原因是________________。
(2)四种有蹄类因适宜栖息地减少、破碎,可能导致种群之间_________,最终引起基因多样性下降。
(3)预测表明,气候影响会使有蹄类迁移,适宜栖息地中心点因此移动了一定距离。动物可能因此集中分布在同一区域,导致动物的_________重叠,_________加剧,种群数量减少。
(4)据表分析最需要采取措施保护的动物是_________,原因是_________。预测结果表明,高浓度碳排放会严重威胁动物的生存。从减少碳排放的角度,提出人类可采取的措施__________________(写出两点即可)。
17. 为探究尿素施肥量对薄壳山核桃嫁接苗光合作用的影响,用不同浓度的尿素溶液处理薄壳山核桃嫁接苗,测定各组植株净光合速率的日变化,结果如图。回答下列问题。
(1)设置对照组的目的是_____。氮元素可用于合成光反应所需的物质是_____(写出两种即可)。
(2)据图分析,只有D组在13:00左右出现明显的“光合午休”现象,导致仅D组出现该现象的环境因素是_____。
(3)科研人员进一步测定了11:00~13:00期间各组植株的气孔导度和胞间CO2浓度,结果发现D组在此期间气孔导度下降,而胞间CO2浓度上升。据此推测,CO2浓度不是影响该组净光合速率下降的主要因素,理由是_____。
(4)根据上述实验结果,从施肥效益和环境保护的角度,为薄壳山核桃的大田栽培提出合理建议:_____(写出一点即可)。
18. 糖尿病肾病是糖尿病的严重并发症,且呈现年轻化趋势。高糖环境下,肾小球滤过屏障中的足细胞发生线粒体损伤,是引起肾功能障碍的重要原因。
(1)足细胞是肾小球滤过屏障的关键组成部分,其损伤会导致滤过膜通透性增加,使血浆蛋白含量_________(填“下降”“上升”或“保持不变”),血浆渗透压_________(填“降低”“升高”或“保持不变”),机体出现组织水肿的症状。
(2)线粒体中与有氧呼吸有关的酶分布在_________。
(3)足细胞内损伤的线粒体需要通过线粒体自噬及时清除。线粒体自噬指线粒体可被内质网或高尔基体包裹形成自噬体,并与_________(填细胞器)融合,完成自噬。线粒体中被水解后的产物去向是_________。(写出一点即可)
(4)若线粒体自噬减少,损伤的线粒体会产生并释放大量的活性氧导致发生氧化应激反应,从而启动足细胞凋亡,足细胞凋亡会加剧肾脏损伤。研究发现黄芪甲苷与足细胞凋亡有关,可用于辅助治疗糖尿病肾病。为研究其作用机理,科研人员利用正常小鼠与糖尿病肾病模型小鼠进行相关实验,检测有关蛋白表达相对量如下:
组别
P62
PINK1
正常小鼠组
0.98
0.34
糖尿病肾病模型小鼠组
1.97
0.12
黄芪甲苷治疗组
1.42
0.21
注:P62为自噬底物,在自噬过程中被降解;PINK1蛋白是线粒体自噬活跃程度的关键指标。
据表分析,P62蛋白表达相对量与线粒体自噬的活跃程度呈_________(填“正相关”或“负相关”)。结合已有信息,推测黄芪甲苷可用于辅助治疗糖尿病肾病的作用机制如下:
将机制补充完整:①_________;②_________。
19. 果蝇是遗传学研究的经典材料,其眼睛发育受多个基因调控。
(1)已知果蝇的一无眼隐性突变类型eye1是由于eye基因编码区发生碱基替换,导致转录出的mRNA上_____提前出现,使翻译出的肽链缩短。
(2)研究人员发现一种新的无眼突变体eya2。为探究该突变体的遗传机制,进行了一系列实验。
①将eya2无眼果蝇与野生型果蝇杂交,F1全部表现为野生型。F1雌雄个体相互交配,F2中野生型:无眼=3∶1,且该比例在雌雄个体中一致。据此可知,eya2控制无眼性状的基因位于_____(填“常染色体”或“性染色体”)上,属于_____(填“显性”或“隐性”)突变。
②研究发现eya2基因的编码区与野生型完全一致,研究者提取了野生型和无眼突变体的基因组DNA,设计了引物对野生型和eya2上游区域进行PCR扩增,引物结合位点如图1所示。PCR产物经凝胶电泳检测,结果如图2所示。
注:eya特异性增强子是基因上游调控序列,可加强附近基因的表达水平
根据实验结果分析,eya2突变体表现为无眼的原因是_____。
③若将eya¹突变体与eya2突变体杂交,F₁的表型为_____。
(3)已知位于2号染色体上so基因也参与调控眼发育,该基因缺失也会造成无眼。科研人员进行了杂交实验:将纯合eya无眼果蝇与纯合 so 突变果蝇杂交,F1表现为野生型。F1雌雄个体相互交配,获得F2。若F2中野生型:无眼=1∶1,则说明eya基因_____(填“是”或“不是”)位于2号染色体上,理由是_____。
20. M1R和B6R蛋白是猴痘病毒的两种表面抗原,是研究相关疾病治疗方案的重要对象。研究人员利用基因工程制备两种蛋白,并开发针对两种抗原的抗体,为猴痘治疗提供新策略(如图)。回答下列问题。
(1)构建重组M1R或 B6R基因表达载体时,载体上应包含启动子和终止子,其中终止子是调控序列,位于目的基因的_____(填“上游”或“下游”),作用是_____。
(2)为制备MIR的单克隆抗体,需先对小鼠_____,再从小鼠的脾中得到B 淋巴细胞,将其与对应的肿瘤细胞融合后在特定培养基中培养,目的是_____,再经_____筛选出能产生M1R单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(3)研究人员开发了能同时产生抗M1R和B6R两种抗体的双杂交瘤细胞的技术,过程如图所示。图中细胞b的特点是_____,步骤⑥进行筛选时,可使用_____进行抗体检测,筛选出检测呈现_____(填“阳性”或“阴性”)的细胞。
(4)双杂交瘤细胞在一定概率下能产生同时带有两种抗原结合区的双特异性单克隆抗体。与单一单克隆抗体相比,这种抗体抗病毒效果更优的原因是_____。
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三明一中高三年段四月月考生物科试题
(完成时间:75分钟;满分:100分)
一、单选题。(共15题,其中1-10题每题2分,11-15题每题4分,共40分。)
1. 某自然保护区附近道路建设产生持续的噪声,并造成栖息地分割。下列叙述不合理的是( )
A. 交通噪声干扰鸟类的求偶鸣叫从而降低种群的出生率
B. 动物为适应长期噪声而突变产生的抗噪基因频率上升
C. 修建生态廊道让动物通过,可促进动物种群基因交流
D. 栖息地分割导致可使用资源减少,环境容纳量下降
【答案】B
【解析】
【详解】A、鸟类求偶鸣叫属于物理信息,交通噪声会干扰该信息传递,降低鸟类求偶成功率,进而降低种群出生率,A合理;
B、突变具有不定向性,抗噪基因并非动物为适应噪声定向产生,而是先发生不定向突变,后续噪声环境的定向选择使抗噪基因频率上升,B不合理;
C、道路分割栖息地会造成地理隔离,阻碍不同种群间的基因交流,修建生态廊道可连通分割的栖息地,促进动物种群的基因交流,C合理;
D、环境容纳量由栖息地的资源、空间等条件决定,栖息地分割导致动物可利用的资源、空间减少,环境容纳量随之下降,D合理。
2. 某固氮菌长期生活在农作物的组织中,将空气中的氮气转变为含氮的养料供植物利用,并能帮助农作物抵抗病原真菌感染。下列叙述错误的是( )
A. 该固氮菌与病原真菌均属于生产者
B. 该固氮菌与农作物之间为互利共生关系
C. 利用该固氮菌防治病原真菌属于生物防治
D. 培养该固氮菌时培养基中需要添加碳源
【答案】A
【解析】
【详解】A、生产者是可将无机物合成为有机物的自养生物,该固氮菌为异养生物,需要从农作物中获取有机物维持生命活动,病原真菌为寄生类异养生物,二者均不属于生产者,A错误;
B、固氮菌可为农作物提供含氮养料、帮助农作物抵抗病原真菌感染,农作物可为固氮菌提供有机物和栖息场所,双方相互受益、彼此依存,属于互利共生关系,B正确;
C、生物防治是利用生物的种间关系抑制有害生物的防治手段,利用固氮菌防治病原真菌属于生物防治,C正确;
D、该固氮菌为异养生物,无法自身合成有机碳源,虽然其可固定空气中的氮气无需额外添加氮源,但培养基中仍需添加碳源满足其代谢需求,D正确。
3. 神舟二十一号载人飞船携带小鼠进入中国空间站,为探索解决人类进入太空生活将会面临的生命健康问题,开展一系列科研实验。下列叙述错误的是( )
A. 太空中小鼠的内环境稳态依赖神经—体液—免疫调节
B. 太空微重力环境可能导致小鼠肌肉功能退化
C. 太空微重力环境可能影响小鼠基因的表达与调控
D. 宇宙辐射使小鼠产生适应太空生活的变异
【答案】D
【解析】
【详解】A、内环境稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络,该机制是小鼠在太空环境中维持内环境相对稳定的基础,A正确;
B、太空微重力环境下,小鼠肌肉无需对抗重力完成姿态维持、运动等功能,长期处于该环境会出现肌肉用进废退,导致功能退化,B正确;
C、微重力属于外界环境刺激,可通过影响细胞信号通路,调控小鼠相关基因的表达水平,C正确;
D、变异具有不定向性,宇宙辐射只能提高基因突变的频率,不能定向诱导小鼠产生适应太空生活的变异,适应性是变异经环境选择后的结果,D错误。
4. 质体是普遍存在于绿色植物细胞中的一类细胞器,通常分为有色体、叶绿体和白色体。研究发现,白色体和有色体广泛分布于植物根部、块茎、种子、胚乳等部位,两者均没有发达的类囊体或基粒结构,三类质体的相互转化过程如图所示。下列推测不合理的是( )
A. 图中①③结构和功能是相同的
B. 白色体可能与营养物质储备有关
C. 图中③含有色素有利于捕获和转化光能
D. 三类质体的转化可能受环境因素的影响
【答案】A
【解析】
【详解】A、①是叶绿体内膜,③是类囊体薄膜,二者结构组成不同,功能也不同,A错误;
B、白色体多分布在植物块茎、种子、胚乳等储存营养的部位,可储存淀粉等有机物,B正确;
C、③是叶绿体的类囊体薄膜,其上分布光合色素,可捕获和转化光能,C正确;
D、质体的转化受环境影响,例如植物地下部分的白色体见光后可转化为叶绿体,因此三类质体的转化可受环境因素影响,D正确。
5. 为研究氮素形态和光照条件对茶树光合作用及生长的影响,科研人员以扦插苗为材料,进行实验并测得相关数据如下表,下列分析错误的是( )
光照条件
氮素形态
叶绿素总量
叶片氮含量
净光合速率
正常光
1.81
39.7
4.51
1.19
31.0
2.23
弱光
2.46
47.5
4.23
1.54
48.0
1.85
A. 茶苗叶绿素含量受氮素形态和光照条件共同影响
B. 与光照条件相比,茶苗净光合速率受氮素形态的影响更大
C. 与正常光照相比,弱光条件下植物合成更多叶绿素,净光合速率更高
D. 施用形态的氮肥提高了叶绿素总量,有利于增产
【答案】C
【解析】
【详解】A、对比不同光照、不同氮素形态组的叶绿素总量可知,两组变量改变时叶绿素总量均出现差异,说明茶苗叶绿素含量受氮素形态和光照条件共同影响,A正确;
B、由表可知,相同光照条件下,氮素形态改变带来的净光合速率差值分别为4.51-2.23=2.28和4.23-1.85=2.38;相同氮素形态下,光照条件改变带来的净光合速率差值分别为4.51-4.23=0.28和2.23-1.85=0.38,说明本实验范围内茶苗净光合速率受氮素形态的影响更大,B正确;
C、相同氮素形态下,弱光条件下各组叶绿素总量高于正常光照组,但弱光组净光合速率均低于正常光照组,C错误;
D、相同光照条件下,施用NH4+形态氮肥时叶绿素总量更高,净光合速率也更高,有机物积累量更多,有利于增产,D正确。
6. 研究小组运用植物组织培养技术对石斛进行繁育,技术路线为“取材与预处理→愈伤组织培养→诱导生芽→诱导生根→移栽”。下列叙述正确的是( )
A. 该技术原理是植物细胞具有全能性,生芽和生根是脱分化的结果
B. 诱导产生愈伤组织的过程中存在基因的选择性表达
C. 从生芽到生根过程需确保培养基中植物激素的含量和比例不变
D. 应选用固体培养基,并在适宜温度下避光培养,直至移栽入土
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,脱分化的结果是形成愈伤组织,生芽和生根是再分化的结果,A错误;
B、诱导产生愈伤组织的脱分化过程中,细胞的形态、功能发生定向改变,存在基因的选择性表达,B正确;
C、生长素和细胞分裂素的比例会调控再分化的方向,诱导生芽时细胞分裂素比例更高,诱导生根时生长素比例更高,因此从生芽到生根需要调整培养基中植物激素的含量和比例,C错误;
D、植物组织培养选用固体培养基,脱分化阶段需避光,但再分化诱导生芽后需要光照,以利于叶绿素合成和光合作用,并非全程避光直至移栽,D错误。
7. 蓝碳是指储存在红树林、盐沼、海草床等海洋生态系统中的碳,约占全球陆地和海洋生态系统碳储量的55%。这些生态系统通过植物的光合作用固定大气中的CO2,并将有机碳长期埋藏在沉积物中,从而减少温室气体浓度。下列叙述正确的是( )
A. 蓝碳中的碳主要来源于海洋动物的呼吸作用释放的CO2
B. 蓝碳生态系统的固碳能力主要依赖其高生产力与碳埋藏速率
C. 实现碳中和意味着全国所有地区的CO2排放量必须降为零
D. 蓝碳生态系统被破坏会增加大气中CO2含量,对气候影响不大
【答案】B
【解析】
【详解】A、由题干可知,蓝碳是海洋生态系统的植物通过光合作用固定的大气中的CO₂,因此蓝碳中的碳主要来源于大气中的CO₂,并非海洋动物呼吸作用释放的CO₂,A错误;
B、蓝碳生态系统的高生产力意味着植物光合作用固定的CO₂(转化为有机碳)更多,更快的碳埋藏速率能让更多有机碳长期储存在沉积物中,二者共同决定了该生态系统的固碳能力,B正确;
C、碳中和是指CO₂的排放量与吸收量达到动态平衡,并非CO₂排放量降为零,C错误;
D、蓝碳约占全球陆地和海洋生态系统碳储量的55%,若蓝碳生态系统被破坏,原本埋藏的有机碳会被分解释放进入大气,大幅提升大气CO₂浓度,加剧温室效应,对气候影响极大,D错误。
8. 结肠癌的发生常涉及APC基因的失活突变和KRAS基因的激活突变,二者均与癌细胞的异常增殖有关。针对KRAS基因突变的靶向药物(如西妥昔单抗)可用于治疗,但部分患者因KRAS基因持续活化导致疗效不佳。下列推测合理的是( )
A. APC基因是抑癌基因,其失活突变导致无法抑制细胞异常增殖
B. KRAS基因是原癌基因,通过促进细胞凋亡来抑制肿瘤形成
C. 西妥昔单抗可通过修复突变的KRAS 基因,抑制癌细胞的增殖
D. 西妥昔单抗因无法进入癌细胞内部发挥作用导致其疗效不佳
【答案】A
【解析】
【详解】A、抑癌基因的功能是阻止细胞异常增殖,题干信息显示APC基因失活突变会导致结肠癌发生、与癌细胞异常增殖有关,说明APC是抑癌基因,其失活突变后无法发挥抑制细胞异常增殖的功能,A正确;
B、原癌基因的功能是调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,KRAS是原癌基因,其激活突变会促进细胞异常增殖导致肿瘤发生,而非通过促进细胞凋亡抑制肿瘤形成,B错误;
C、西妥昔单抗是针对KRAS基因突变的靶向药物,通常靶向药物作用于突变基因表达的蛋白质,无法修复突变的KRAS基因,C错误;
D、题干明确说明部分患者疗效不佳的原因是KRAS基因持续活化,而非药物无法进入癌细胞内部,D错误。
9. 科学家比较了不同品种家鸽(如信鸽、扇尾鸽)及其野生祖先岩鸽的线粒体DNA。发现不编码蛋白质的DNA区段(非编码DNA)几乎相同,而控制“扇尾”性状的基因序列存在大量差异。下列叙述正确的是( )
A. 不同品种家鸽非编码 DNA 几乎相同,说明其具有共同祖先
B. 在长期进化过程中,家鸽通过产生各种有利变异以适应复杂环境
C. 不同品种家鸽控制“扇尾”的基因序列差异显著,说明该基因突变率高
D. 扇尾鸽与信鸽在控制“扇尾”的基因序列差异显著,说明已经形成两个物种
【答案】A
【解析】
【详解】A、非编码DNA序列保守性较高,亲缘关系越近、具有共同祖先的生物,该类序列相似度越高,不同品种家鸽非编码DNA几乎相同可说明其具有共同祖先,A正确;
B、变异是不定向的,家鸽不会主动定向产生有利变异,是自然选择或人工选择对不定向的变异进行筛选,保留适应环境或符合人类需求的变异,B错误;
C、不同品种家鸽控制“扇尾”的基因序列差异显著是人工定向选择的结果,基因突变具有低频性的特点,并非该基因的突变率高,C错误;
D、物种形成的标志是产生生殖隔离,仅基因序列存在差异无法说明形成两个物种,扇尾鸽和信鸽仍属于同一物种,不存在生殖隔离,D错误。
10. 某女性体细胞的染色体检查发现,部分细胞染色体为44+X,部分细胞染色体为44+XX,还有部分细胞染色体为44+XXX。下列对该女性染色体异常原因的分析最可能的是( )
A. 该女性是由三个受精卵发育而来
B. 母亲或父亲生殖细胞形成过程中减数分裂异常
C. 早期卵裂时X染色体未正常分离
D. 受精卵第一次有丝分裂时X 染色体未正常分离
【答案】C
【解析】
【详解】A、人类无法由三个受精卵融合发育为完整个体,且若为多受精卵来源的嵌合体,核型差异不会仅体现在X染色体数目上,A错误;
B、父母生殖细胞减数分裂异常只会导致受精卵初始核型异常,若后续有丝分裂正常,个体所有体细胞的核型应完全一致,不会出现三种核型,B错误;
C、早期卵裂属于有丝分裂,若初始受精卵核型为44+XX,某次卵裂过程中X染色体未正常分离,会产生44+X和44+XXX的子细胞,三类细胞继续增殖就会使个体同时存在三种核型的体细胞,C正确;
D、若受精卵第一次有丝分裂时X染色体未正常分离,仅能产生44+X和44+XXX两种核型的子细胞,后续不会出现44+XX的细胞,与题干不符,D错误。
11. 枪乌贼的巨轴突是研究神经电位变化的经典实验材料。图中所示枪乌贼巨轴突记录的正常神经元(对照组)和采用一种物质处理后的神经元(实验组)的膜电位变化。分析该物质可能是( )
A. 高浓度K⁺溶液 B. Na+通道抑制剂
C. 乙酰胆碱递质 D. 高浓度Na+溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A、高浓度K+溶液会使细胞内外K+浓度差减小,K+外流减少,静息电位绝对值减小,与图中结果不符,A错误;
B、Na+通道抑制剂会抑制Na+内流,使动作电位峰值降低,且不影响静息电位,B正确;
C、乙酰胆碱是兴奋性神经递质,处理后不会导致动作电位峰值降低,C错误;
D、高浓度Na+溶液会增大细胞内外Na+浓度差,Na+内流增多,动作电位峰值升高,D错误。
12. 水稻叶肉细胞中M 基因可调控单半乳糖甘油二酯(MGDG)的合成,该物质是类囊体膜的重要组成成分。为探究水稻M基因在不同光照条件下的功能,科研人员将野生型水稻(甲)、M基因过表达水稻(乙)、M基因表达受抑制水稻(丙),分别在不同光照强度下培养,结果如下。下列叙述错误的是( )
植株类型
甲
乙
丙
光照强度MGDG 相对含量
低光照强度
1
1.8
0.6
中光照强度
1.5
2.2
1
高光照强度
2
2.5
1.3
A. 光照可通过光敏色素信号途径促进M 基因的表达
B. 抑制M基因的表达,不利于光合作用的进行
C. MGDG增加,直接提高暗反应固定CO2的能力
D. MGDG有利于维持类囊体膜结构,提升光能利用率
【答案】C
【解析】
【详解】A、表格显示光照强度越高,野生型MGDG含量越高,说明光照可促进M基因表达,光敏色素是植物感受光信号、调控基因表达的途径,A正确;
B、M基因表达受抑制的丙植株MGDG含量最低,光合速率最低,说明抑制M基因表达不利于光合作用,B正确;
C、MGDG是类囊体膜的组成成分,直接影响光反应过程,通过光反应产生的ATP、NADPH间接影响暗反应,不能直接提高暗反应固定CO2的能力,C错误;
D、据题意可知,MGDG是类囊体膜的重要组成成分,MGDG含量越高,光合速率越高,说明MGDG可维持类囊体结构,提升光能利用率,D正确。
13. 中国科学家利用自主开发的深度学习框架“AiCE”,对Cre重组酶进行改造,获得新型重组酶。该酶结合特定DNA 序列,可在水稻基因组中实现精准倒位,且编辑过程不引入外源 DNA,实现“无痕”编辑。下列叙述正确的是( )
A. 该新型重组酶通过改变RNA序列实现染色体倒位
B. AiCE框架的作用是加速蛋白质的降解以提高Cre重组酶的活性
C. 基因组的精准倒位导致染色体上基因排列顺序发生改变,属于基因重组
D. 通过AI算法预测氨基酸序列并改变Cre重组酶空间结构,属于蛋白质工程
【答案】D
【解析】
【详解】A、染色体倒位是染色体中某一片段的位置颠倒造成的变异,该新型重组酶是结合特定DNA序列实现DNA片段的倒位,A错误;
B、由题干可知,AiCE是用于改造Cre重组酶的深度学习框架,其作用不是加速蛋白质降解,B错误;
C、基因组的精准倒位属于染色体结构变异中的倒位,会使染色体上基因排列顺序改变,不属于基因重组,C错误;
D、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础,通过改造或合成基因,对现有蛋白质进行改造或制造新蛋白质的技术,通过AI算法预测氨基酸序列进而改变Cre重组酶的空间结构,属于蛋白质工程范畴,D正确。
14. 某生态农场原有一套“稻田-鱼塘”循环系统,将鱼塘的富营养化的水,经过稻田的生态净化后再回流到池塘。2023年,农场决定将鱼塘养殖规模扩大40%,同时保持稻田面积不变。技术人员监测了扩容前后系统关键节点的水质变化,数据如下:
监测指标
扩容前(2022年)
扩容后(2023年)
稻田进水总氮(mg/L)
3.2
5.8
稻田出水总氮(mg/L)
2.1
4.4
稻田氮去除率 (%)
34.4
24.1
鱼塘全年换水频率(次/天)
1次/30天
1次/15天
鱼塘溶解氧最低值(mg/L)
4.5
3.1
基于上述监测数据,对该系统扩容后状况的分析。下列叙述错误的是( )
A. 该模式可减少稻田的化肥的施用量
B. 鱼塘扩容后稻田对年总氮的去除量下降
C. 鱼塘换水频率增加一倍,说明该系统对恶化水质的调节能力下降
D. 扩容后溶解氧下降,可通过增氧泵提高溶解氧浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A、鱼塘富营养化水体含有大量氮等水稻生长所需的矿质元素,可被水稻吸收利用,因此能减少稻田化肥的施用量,A正确;
B、年总氮去除量=(进水总氮浓度-出水总氮浓度)×年总水流量。扩容前每次去除氮浓度为3.2-2.1=1.1mg/L,年换水频率为1次/30天;扩容后每次去除氮浓度为5.8-4.4=1.4mg/L,年换水频率为1次/15天,是原来的2倍,因此扩容后年总氮去除量显著高于扩容前,并未下降,B错误;
C、生态系统具有一定的自我调节能力,鱼塘扩容后换水频率翻倍,说明水质更容易恶化,系统对恶化水质的调节能力下降,C正确;
D、增氧泵可向水体通入空气,直接提高水体溶解氧浓度,可改善扩容后溶解氧下降的问题,D正确。
15. “黄金大米”是一种转基因水稻,通过转入外源基因(如crt Ⅰ)使大米胚乳富含β-胡萝卜素,该物质可在人体内转化为维生素A,对预防和改善维生素A缺乏病具有潜在价值。下列叙述正确的是( )
A. 用PCR扩增crt Ⅰ基因时需在反应体系中添加耐高温的DNA聚合酶和解旋酶
B. 构建重组质粒时应选择Hind Ⅲ和Sal Ⅰ同时切割质粒和含crt Ⅰ的DNA片段
C. 用抗原-抗体杂交技术检测相关蛋白质可确定crt Ⅰ基因在大米细胞中的表达
D. 大米细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,可合成β-胡萝卜素
【答案】C
【解析】
【详解】A、PCR 扩增目的基因时,Taq 酶(热稳定 DNA 聚合酶) 负责催化子链合成,但 PCR 过程中 DNA 双链的解开依赖高温变性(90℃以上),A错误;
B、构建重组质粒时,需保证目的基因(crtI 基因)完整且质粒与目的基因的黏性末端能互补配对;结合图示,crtI 基因内部无 HindⅢ 切点,但 SalⅠ 和 HindⅢ 切割会导致目的基因与质粒连接时方向错误,所以不能选择Hind Ⅲ和Sal Ⅰ同时切割质粒和含crt Ⅰ的DNA片段,B错误;
C、目的基因(crtI 基因)表达的产物是β- 胡萝卜素合成相关蛋白质,抗原 - 抗体杂交技术的核心是利用抗体特异性识别其对应的抗原(蛋白质)。若检测到杂交带,说明目的基因已成功表达出蛋白质,C正确;
D、植物细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,细胞失去分化状态,成为高度液泡化的薄壁细胞,此时细胞不具备合成 β- 胡萝卜素的分化功能,D错误。
故选C。
二、非选择题(共5大题,60分。)
16. 研究人员采用模型预测三江源国家公园有蹄类动物藏原羚、藏羚、藏野驴和野牦牛在不同气候情境模式下,两个未来时期的适宜栖息地的变化情况。其中低浓度CO2排放情景代表温室气体排放水平低的可持续发展情景;高浓度CO2排放情景代表在没有气候政策干预的情况下全球变暖的趋势,动物适宜栖息地面积预测结果如下表,回答下列问题。
动物
种类
主要取食植物的类型
适宜栖息地面积减少比例(%)
2041-2060年
2061-2080年
低碳排放
高碳排放
低碳排放
高碳排放
藏原羚
豆科、禾本科、菊科
27.18
37.87
38.68
46.72
藏羚
禾本科、莎草科、豆科
38.82
44.56
43.81
71.65
藏野驴
以禾本科为主
21.37
23.20
40.29
54.37
野牦牛
禾本科、莎草科
(嵩草属为重要食物)
25.09
25.16
29.23
36.35
(1)建立国家公园属于保护生物多样性措施中的_________。植被类型是影响有蹄类动物分布的重要变量,原因是________________。
(2)四种有蹄类因适宜栖息地减少、破碎,可能导致种群之间_________,最终引起基因多样性下降。
(3)预测表明,气候影响会使有蹄类迁移,适宜栖息地中心点因此移动了一定距离。动物可能因此集中分布在同一区域,导致动物的_________重叠,_________加剧,种群数量减少。
(4)据表分析最需要采取措施保护的动物是_________,原因是_________。预测结果表明,高浓度碳排放会严重威胁动物的生存。从减少碳排放的角度,提出人类可采取的措施__________________(写出两点即可)。
【答案】(1) ①. 就地保护 ②. 既能提供食物,又能提供栖息地
(2)基因交流减少 (3) ①. 生态位 ②. 种间竞争
(4) ①. 藏羚 ②. 藏羚的适宜栖息地减少比例最大,说明其所受的影响最大 ③. 减少化石燃料燃烧、制定减少碳排放的环境保护政策
【解析】
【小问1详解】
建立国家公园属于就地保护,这是保护生物多样性最直接、最有效的措施;植被类型既能提供食物,又能提供栖息地,是影响有蹄类动物分布的重要因素;
【小问2详解】
当适宜栖息地减少、破碎时,原本连续的种群会被分割成多个小种群,种群之间的地理隔离会阻碍个体的迁移和繁殖,导致基因交流减少,种群的基因多样性会逐渐下降;
【小问3详解】
气候影响使动物集中分布在同一区域,不同物种或同一物种的不同种群会共享相同的资源空间,导致它们的生态位重叠,对食物、空间等资源的需求冲突会让种间竞争加剧,进而导致种群数量减少;
【小问4详解】
从表格数据看,藏羚的适宜栖息地减少比例在四种动物中最高的,说明其所受的影响最大,因此最需要保护;减少碳排放的措施:减少化石燃料燃烧可以直接降低二氧化碳的排放,制定减少碳排放的环境保护政策能从制度层面约束和引导社会减少碳排放,此外还可以开发新能源、提高能源利用效率等。
17. 为探究尿素施肥量对薄壳山核桃嫁接苗光合作用的影响,用不同浓度的尿素溶液处理薄壳山核桃嫁接苗,测定各组植株净光合速率的日变化,结果如图。回答下列问题。
(1)设置对照组的目的是_____。氮元素可用于合成光反应所需的物质是_____(写出两种即可)。
(2)据图分析,只有D组在13:00左右出现明显的“光合午休”现象,导致仅D组出现该现象的环境因素是_____。
(3)科研人员进一步测定了11:00~13:00期间各组植株的气孔导度和胞间CO2浓度,结果发现D组在此期间气孔导度下降,而胞间CO2浓度上升。据此推测,CO2浓度不是影响该组净光合速率下降的主要因素,理由是_____。
(4)根据上述实验结果,从施肥效益和环境保护的角度,为薄壳山核桃的大田栽培提出合理建议:_____(写出一点即可)。
【答案】(1) ①. 排除浇水对实验结果的影响,从而确定施肥效应 ②. ADP、NADP+
(2)高浓度尿素施肥 (3)胞间CO2浓度上升,说明CO2供应不是限制因素,可能是其他因素导致的光合速率下降
(4)采用适度施肥浓度,避免过量施肥##分次少量施肥,减少一次性高浓度施肥对土壤和水体的污染
【解析】
【小问1详解】
本实验的自变量是尿素施肥量(即尿素溶液的浓度),对照组处理是浇清水,因此设置对照组的目的是排除无关变量(即浇水)对实验结果的干扰,确保实验结果是由尿素施肥量引起的。参与光反应且含有氮元素的物质有叶绿素、酶、ADP、NADP+等,氮元素可用于合成这些物质。
【小问2详解】
由图可知,D组(1.1%尿素)和其他组相比,光照、温度等环境因素(都属于无关变量)都相同,只有D组施加的尿素浓度较高,因此导致仅D组在13:00左右出现明显 “光合午休” 现象的环境因素是高浓度尿素施肥。
【小问3详解】
D 组在此期间气孔导度下降,但胞间CO2浓度上升,说明即使气孔导度下降,细胞内的CO2含量并不缺乏,因此CO2浓度不是影响该组净光合速率下降的主要因素。
【小问4详解】
由上述实验结果可知,适量施加尿素有利于提高植株的净光合速率。因此从施肥效益和环境保护的角度,建议在薄壳山核桃栽培中合理控制尿素施肥量,避免过量施肥或分次少量施肥,减少一次性高浓度施肥对土壤和水体的污染等。
18. 糖尿病肾病是糖尿病的严重并发症,且呈现年轻化趋势。高糖环境下,肾小球滤过屏障中的足细胞发生线粒体损伤,是引起肾功能障碍的重要原因。
(1)足细胞是肾小球滤过屏障的关键组成部分,其损伤会导致滤过膜通透性增加,使血浆蛋白含量_________(填“下降”“上升”或“保持不变”),血浆渗透压_________(填“降低”“升高”或“保持不变”),机体出现组织水肿的症状。
(2)线粒体中与有氧呼吸有关的酶分布在_________。
(3)足细胞内损伤的线粒体需要通过线粒体自噬及时清除。线粒体自噬指线粒体可被内质网或高尔基体包裹形成自噬体,并与_________(填细胞器)融合,完成自噬。线粒体中被水解后的产物去向是_________。(写出一点即可)
(4)若线粒体自噬减少,损伤的线粒体会产生并释放大量的活性氧导致发生氧化应激反应,从而启动足细胞凋亡,足细胞凋亡会加剧肾脏损伤。研究发现黄芪甲苷与足细胞凋亡有关,可用于辅助治疗糖尿病肾病。为研究其作用机理,科研人员利用正常小鼠与糖尿病肾病模型小鼠进行相关实验,检测有关蛋白表达相对量如下:
组别
P62
PINK1
正常小鼠组
0.98
0.34
糖尿病肾病模型小鼠组
1.97
0.12
黄芪甲苷治疗组
1.42
0.21
注:P62为自噬底物,在自噬过程中被降解;PINK1蛋白是线粒体自噬活跃程度的关键指标。
据表分析,P62蛋白表达相对量与线粒体自噬的活跃程度呈_________(填“正相关”或“负相关”)。结合已有信息,推测黄芪甲苷可用于辅助治疗糖尿病肾病的作用机制如下:
将机制补充完整:①_________;②_________。
【答案】(1) ①. 下降 ②. 降低
(2)线粒体基质和线粒体内膜
(3) ①. 溶酶体 ②. 被细胞重新利用或排出细胞外
(4) ①. 负相关 ②. 加强 ③. 降低
【解析】
【小问1详解】
足细胞损伤会导致滤过膜通透性增加,血浆蛋白会进入原尿并随尿液排出,所以血浆蛋白含量下降;血浆渗透压的大小主要与蛋白质、无机盐的含量有关,血浆蛋白含量下降,血浆渗透压降低,组织液渗透压相对较高,水分从血浆进入组织液,导致组织水肿;
【小问2详解】
线粒体是有氧呼吸的主要场所,其中进行的是有氧呼吸的第二和第三阶段,分别发生在线粒体基质和线粒体内膜上,可见线粒体中与有氧呼吸有关的酶分布在线粒体基质和线粒体内膜;
【小问3详解】
线粒体自噬指线粒体可被内质网或高尔基体包裹形成自噬体,并与溶酶体融合,因为溶酶体中含有多种水解酶,因而会完成自噬;线粒体中被水解后的产物去向是被细胞重新利用或排出细胞外,即对细胞有用的物质重新利用,对细胞没用的物质排出细胞外;
【小问4详解】
P62是自噬底物,在自噬过程中会被降解,线粒体自噬越活跃,P62被分解的越多,其表达相对量就越低,反之,自噬越弱,P62的表达相对量就越高,因此P62蛋白表达相对量与线粒体自噬的活跃程度呈负相关;从实验数据看,糖尿病肾病模型小鼠组的P62含量高、PINK1含量低,说明线粒体自噬弱,黄芪甲苷治疗组的P62含量降低、PINK1含量升高,说明线粒体自噬加强,结合实验数据推测黄芪甲苷辅助治疗糖尿病肾病的作用机制为黄芪甲苷促进PINK1蛋白表达,线粒体自噬增加,活性氧降低,氧化应激减弱,足细胞凋亡减少,肾脏损伤缓解。
19. 果蝇是遗传学研究的经典材料,其眼睛发育受多个基因调控。
(1)已知果蝇的一无眼隐性突变类型eye1是由于eye基因编码区发生碱基替换,导致转录出的mRNA上_____提前出现,使翻译出的肽链缩短。
(2)研究人员发现一种新的无眼突变体eya2。为探究该突变体的遗传机制,进行了一系列实验。
①将eya2无眼果蝇与野生型果蝇杂交,F1全部表现为野生型。F1雌雄个体相互交配,F2中野生型:无眼=3∶1,且该比例在雌雄个体中一致。据此可知,eya2控制无眼性状的基因位于_____(填“常染色体”或“性染色体”)上,属于_____(填“显性”或“隐性”)突变。
②研究发现eya2基因的编码区与野生型完全一致,研究者提取了野生型和无眼突变体的基因组DNA,设计了引物对野生型和eya2上游区域进行PCR扩增,引物结合位点如图1所示。PCR产物经凝胶电泳检测,结果如图2所示。
注:eya特异性增强子是基因上游调控序列,可加强附近基因的表达水平
根据实验结果分析,eya2突变体表现为无眼的原因是_____。
③若将eya¹突变体与eya2突变体杂交,F₁的表型为_____。
(3)已知位于2号染色体上so基因也参与调控眼发育,该基因缺失也会造成无眼。科研人员进行了杂交实验:将纯合eya无眼果蝇与纯合 so 突变果蝇杂交,F1表现为野生型。F1雌雄个体相互交配,获得F2。若F2中野生型:无眼=1∶1,则说明eya基因_____(填“是”或“不是”)位于2号染色体上,理由是_____。
【答案】(1)终止密码子
(2) ①. 常染色体 ②. 隐性 ③. 突变体在eye基因上游的eye特异性增强子区域发生了缺失突变,导致eye基因表达量不足,无法产生足够的eye蛋白 ④. 无眼
(3) ①. 是 ②. 若两对基因独立遗传,则F2中野生型:无眼的比例应为9:7,F2中野生型:无眼为1:1,说明两对基因位于同一对染色体上(或连锁)
【解析】
【小问1详解】
翻译过程中,终止密码子会使翻译提前终止,导致肽链缩短。因此eye基因编码区发生碱基替换,导致转录出的mRNA上终止密码子提前出现,使翻译出的肽链缩短。
【小问2详解】
①F1全为野生型,说明无眼为隐性性状;F2中野生型:无眼 = 3:1,且雌雄比例一致,说明该性状的遗传与性别无关,因此基因位于常染色体上,属于隐性突变。
②电泳结果显示:野生型(WT)的PCR产物条带更大, eya2突变体的条带更小,说明突变体的上游调控序列(增强子区域)发生了缺失突变;题干说明eya特异性增强子可加强附近基因的表达水平,因此突变体在eye基因上游的eye特异性增强子区域发生了缺失突变,导致eye基因表达量不足,无法产生足够的eye蛋白。
③eya1 是编码区突变导致的无眼隐性突变(基因型eya1eya1), eya2 是调控区突变导致的无眼隐性突变(基因型eya2 eya2 );二者杂交后,F1基因型为 eya1eya2:一条染色体携带eya1(编码区突变,蛋白失活),另一条携带eya2 (调控区缺失,表达量极低),因此eya基因无法正常发挥功能, F1全部表现为无眼。
【小问3详解】
纯合eya无眼果蝇:基因型设为eyaeya++ (+ 表示so基因的野生型),纯合so突变无眼果蝇:基因型设为+ +soso(+表示eya基因的野生型),F₁的基因型:eya++so (双杂合,表现为野生型)。若两对基因独立遗传,则F2中野生型:无眼的比例应为9:7;F2中野生型:无眼为1:1,说明两对基因位于同一对染色体上(或连锁)。
20. M1R和B6R蛋白是猴痘病毒的两种表面抗原,是研究相关疾病治疗方案的重要对象。研究人员利用基因工程制备两种蛋白,并开发针对两种抗原的抗体,为猴痘治疗提供新策略(如图)。回答下列问题。
(1)构建重组M1R或 B6R基因表达载体时,载体上应包含启动子和终止子,其中终止子是调控序列,位于目的基因的_____(填“上游”或“下游”),作用是_____。
(2)为制备MIR的单克隆抗体,需先对小鼠_____,再从小鼠的脾中得到B 淋巴细胞,将其与对应的肿瘤细胞融合后在特定培养基中培养,目的是_____,再经_____筛选出能产生M1R单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(3)研究人员开发了能同时产生抗M1R和B6R两种抗体的双杂交瘤细胞的技术,过程如图所示。图中细胞b的特点是_____,步骤⑥进行筛选时,可使用_____进行抗体检测,筛选出检测呈现_____(填“阳性”或“阴性”)的细胞。
(4)双杂交瘤细胞在一定概率下能产生同时带有两种抗原结合区的双特异性单克隆抗体。与单一单克隆抗体相比,这种抗体抗病毒效果更优的原因是_____。
【答案】(1) ①. “下游” ②. 终止转录
(2) ①. 注射M1R蛋白进行免疫 ②. 筛选出杂交瘤细胞 ③. 克隆化培养和抗体检测
(3) ①. 能无限增殖 ②. M1R和B6R蛋白 ③. “阳性”
(4)可同时识别猴痘病毒的不同表面抗原,增强结合亲和力,减少病毒逃逸风险
【解析】
【小问1详解】
构建基因表达载体时,启动子位于目的基因的上游,是 RNA 聚合酶结合和启动转录的位点;而终止子位于目的基因的下游,它的核心作用是:终止转录(使 RNA 聚合酶停止转录过程,保证目的基因的转录在合适位置结束,避免转录出过长的非目标 RNA)。
【小问2详解】
制备抗 M1R 的单克隆抗体,遵循单克隆抗体制备的经典流程:免疫小鼠:先对小鼠注射 M1R 蛋白进行免疫,刺激小鼠体内的 B 淋巴细胞增殖分化,产生能分泌抗 M1R 抗体的浆细胞(效应 B 细胞)。筛选杂交瘤细胞:将免疫小鼠的 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后,在特定的选择培养基(如 HAT 培养基)中培养,目的是筛选出杂交瘤细胞(未融合的亲本细胞、同种融合的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞能存活)。筛选能分泌目标抗体的杂交瘤细胞:再经克隆化培养和抗体检测(如 ELISA 检测),筛选出能稳定分泌抗 M1R 单克隆抗体的杂交瘤细胞。
【小问3详解】
结合图示流程分析:细胞 b 的特点:细胞 b 是骨髓瘤细胞,它的核心特点是能无限增殖(体外培养时可无限分裂,为杂交瘤细胞提供持续增殖的能力);而细胞 a 是经抗原免疫的 B 淋巴细胞,特点是能产生特异性抗体,但不能无限增殖。抗体检测的方法:步骤⑥筛选双杂交瘤细胞时,需要检测细胞是否同时分泌抗 M1R 和抗 B6R 的抗体,因此可使用M1R 和 B6R 蛋白作为抗原,进行抗体 - 抗原特异性结合检测。筛选结果判断:若细胞能分泌两种抗体,会与 M1R 和 B6R 蛋白都发生特异性结合,因此检测会呈现阳性。
【小问4详解】
与单一单克隆抗体相比,这种同时带有两种抗原结合区的双特异性抗体,抗病毒效果更优的原因是:它可同时识别并结合猴痘病毒的两种不同表面抗原(M1R 和 B6R),一方面能增强抗体与病毒的结合亲和力,另一方面能减少病毒因某一抗原突变而产生的 “逃逸风险”(单一抗体只识别一种抗原,若该抗原突变,抗体就无法结合;而双特异性抗体即使一种抗原突变,仍可通过另一种抗原结合病毒)。
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