精品解析:青海2026届高三年级下学期3月联考生物试题
2026-05-02
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2份
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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) | 青海省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.86 MB |
| 发布时间 | 2026-05-02 |
| 更新时间 | 2026-05-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57658143.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、2,选择性必修1、2、3。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 某实验小组将刚收获的小麦种子先后进行晾晒、烘炒和燃烧,下列叙述错误的是( )
A. 适度晾晒有利于小麦种子的储存
B. 晾晒后,小麦种子的代谢水平会升高
C. 燃烧小麦种子后得到的灰烬主要为无机盐
D. 烘炒会使小麦种子中的自由水和结合水丢失
2. 近年来,人们在细菌中发现了FtsZ、MreB和CreS三种重要的细胞骨架蛋白。下列说法正确的是( )
A. 只有真核细胞有细胞骨架,原核细胞没有细胞骨架
B. 细菌中的细胞骨架蛋白锚定并支撑着多种细胞器
C. FtsZ、MreB和CreS的加工可能在细胞质基质中进行
D. 可用纤维素酶水解细胞骨架得到还原糖
3. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖的部分过程如图所示,SGLT1为膜上的转运蛋白。下列叙述正确的是( )
A. 图示钠钾泵仅体现了蛋白质的运输功能
B. 上述运输过程中葡萄糖与SGLT1结合,Na+没有与SGLT1结合
C. SGLT1与被转运物质之间具有特异性
D. 肠道内的钠盐浓度不会影响该细胞对葡萄糖的吸收
4. 真核细胞的基因表达过程中,从DNA到蛋白质的途径中多个步骤可以被调控,如图所示,其中①~⑦表示对不同过程的控制。下列分析错误的是( )
A. ①控制转录过程,②控制RNA的加工 B. ①⑤过程的碱基互补配对方式不完全相同
C. ④和⑤控制mRNA的转录 D. ⑥和⑦控制蛋白质的活性
5. 某二倍体生物生殖细胞中,一对同源染色体的结构如图所示,其中数字表示染色体上的基因。下列相关叙述错误的是( )
A. 不同基因的根本区别是碱基种类的不同
B. 图中发生了染色体结构的变异
C. 图示变异可以为生物进化提供材料
D. 图中两个基因1在减数分裂Ⅰ后期彼此分离
6. 为探究水稻耐淹涝性状的遗传规律,研究人员以纯合耐淹涝品种1和纯合淹涝敏感品种2为亲本构建的F2群体为研究对象,将2000株F2群体平均分成两组,编号为处理a和处理b,两组同时进行没顶10cm、持续8天的淹涝处理,处理a每隔1天换水1次,处理b在8天内不换水。F2群体在两种不同淹涝处理下的耐淹等级分布情况如图所示(等级1为淹涝敏感类型,其他等级为耐淹涝类型)。下列相关分析错误的是( )
A. 两亲本正反交的子一代在处理b下的表型相同
B. 两亲本杂交的子一代在处理a和b下的基因型不同
C. 在处理a下,水稻耐淹性状受多对基因控制
D. 在处理b下,水稻耐淹性状可能只受一对基因控制
7. 当观众因看到国庆阅兵的壮观场面而情绪激动时,观众的自主神经系统以及机体最可能发生的变化是( )
A. 交感神经兴奋,抑制胃肠蠕动 B. 交感神经兴奋,瞳孔收缩
C. 副交感神经兴奋,使血管收缩 D. 副交感神经兴奋,支气管扩张
8. 人体的三道防线能抵御病原体的攻击,在维持内环境的稳态中发挥着重要作用。下列叙述正确的是( )
A. 人体的免疫调节不受神经调节和体液调节的影响
B. 在第二道防线发挥作用的细胞不参与第三道防线
C. 相比于浆细胞,记忆B细胞合成、分泌抗体相对迅速
D. 若三道防线无法完全消灭病原体,则说明人的自我调节能力有限
9. 谷氨酸作为内耳传入通路主要的神经递质,是产生听觉的重要信号物质。当机体快速进入高海拔地区后,各个脏器都有可能发生损害,在这些损伤中,听力损伤较为显著。为研究其损伤机制,研究人员检测了平原对照组大鼠和移居高原30天组大鼠耳蜗细胞突触前膜上谷氨酸转运体mRNA的相对表达量,结果如图所示。下列相关推测不合理的是( )
A. 听觉的产生过程中需要经过电信号→化学信号→电信号的转换
B. 突触前膜对谷氨酸的释放与回收都需要蛋白质的参与
C. 听力受损大鼠相应突触的突触间隙中谷氨酸含量偏低
D. 听力受损大鼠相应突触的突触后膜上谷氨酸受体的数量可能降低
10. 褪黑素是一种激素,与人的睡眠有关,调节褪黑素分泌的神经通路为:光线减弱→视网膜→下丘脑视交叉上核→松果体→褪黑素。褪黑素的分泌有明显的昼夜节律,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 据图可推测,褪黑素具有促进睡眠的作用
B. 人体内的褪黑素具有低量、高效的特性,原因可能是褪黑素可被重复利用
C. 调节褪黑素分泌的过程中有神经递质的参与
D. 临床可通过血液检测来了解体内褪黑素的含量情况
11. 农业谚语是我国劳动人民在农业生产实践中总结出来的农事经验,体现出劳动人民的勤劳与智慧。下列相关叙述错误的是( )
A. “棉花不打顶,桃少枝叶盛”:消除顶端优势可抑制侧枝(果枝)生长,实现棉花增产
B. “处暑里的雨,谷仓里的米”:适时补充水分可促进气孔开放,有利于提高光合速率
C. “种豆肥田”:豆科植物与根瘤菌互利共生,有利于提高农田的土壤肥力
D. “瓜熟蒂落”:乙烯含量升高可促进瓜果成熟,脱落酸含量升高可促进其脱落
12. 最新研究揭示,海洋中的某些噬菌体可通过裂解宿主细菌,释放大量溶解有机碳(DOC)。这些DOC在深海沉积物中形成稳定碳库,显著影响全球碳循环。下列相关叙述正确的是( )
A. 噬菌体裂解细菌导致大量CO2释放到大气中
B. 噬菌体作为分解者可加速有机碳分解为CO2
C. 噬菌体促进有机碳在生物群落与非生物环境之间反复循环
D. 噬菌体促进碳以有机物的形式储存在沉积物中,从而减小生态足迹
13. 土壤盐碱化是目前世界范围内比较突出的土地问题之一,它直接威胁到农业生产。治理土壤盐碱化较为成熟的措施主要有土地灌水、植被覆盖改良、利用微生物菌剂改良等。下列有关说法错误的是( )
A. 一般需要将筛选耐盐碱细菌的选择培养基的pH调至碱性
B. 土地灌水过多会使农作物细胞的自由水增多,有利于促进有氧呼吸从而实现增产
C. 种植能缓解土壤盐碱化的耐盐碱作物,这一做法遵循生态工程中的自生和协调原理
D. 耐盐碱作物能改良土壤性质体现了生物多样性在促进协同进化方面具有生态价值
14. 科研人员从深海淤泥中分离出了一种耐压菌株DY4,并探究常压(0.1MPa)与高压(30MPa)下,其在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如表所示,其中“一”表示无菌落生长,“+”表示有菌落生长。下列分析错误的是( )
组别
①
②
③
④
压强
常压
常压
高压
高压
碳源
淀粉
纤维素
淀粉
纤维素
菌落生长情况
—
—
—
+
A. 可用稀释涂布平板法统计该菌的数量
B. 制备培养基时应先灭菌再倒平板
C. 由①③组可知,该菌可以利用淀粉生长
D. 由②④组可知,高压有利于该菌的生长
15. 开放式光自养微繁技术是无糖与开放相结合的植物组织培养方法,即在无糖组培的容器中,在自然、开放的有菌环境下进行培养的技术。下列有关叙述错误的是( )
A. 传统组培使用的培养基添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B. 无糖组培使用的培养基只需添加矿质元素和广谱抑菌剂
C. 用CO2作为碳源一定程度上有利于避免杂菌污染
D. 光照条件和CO2有利于诱导外植体表达光合相关基因
16. 单克隆抗体具有特异性强、纯度高、灵敏度高等优点,广泛应用于疾病诊断、治疗及免疫学研究,单克隆抗体的制备流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 注射抗原的目的是获得能产生特定抗体的B淋巴细胞
B. 与植物细胞融合相比,可用灭活病毒诱导动物细胞融合
C. 选择培养基筛选后的杂交瘤细胞分泌的均为特定抗体
D. 用96孔板可对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 氮(N)是植物必需的元素,在增强叶片光合作用和调控作物产量与品质方面具有重要作用。为探究低N胁迫对小麦幼苗光合生理指标的影响,研究人员进行了实验,相关生理指标的检测结果分别如表、图所示。回答下列问题:
测定时间
处理方式
Pn/(μmol·m-2·s-1)
Gs/(mol·m-2·s-1)
Ci/(μmol·mol-1)
7d
正常供N
18.50±0.80
0.35±0.03
280.00±10.00
低N处理
13.20±0.60
0.21±0.02
281.00±12.00
21d
正常供N
19.00±0.90
0.36±0.03
285.00±11.00
低N处理
10.10±0.50
0.15±0.02
310.00±15.00
35d
正常供N
18.80±0.70
0.34±0.03
282.00±9.00
低N处理
7.30±0.40
0.10±0.01
340.00±18.00
注:Pn表示净光合速率,Gs表示气孔导度,Ci表示胞间CO2浓度。
注:Rubisco为催化CO2固定的关键酶;SPS为蔗糖磷酸合酶,可催化蔗糖合成。
(1)N在细胞内属于________(填“大量”或“微量”)元素,参与光合作用中________(答出2点)等物质的合成。
(2)低N处理导致Pn下降的主要原因可能是________(填“气孔因素”或“非气孔因素”)。蔗糖是植物体内光合产物运输的主要形式,相比于正常供N组,低N处理组的植株比较瘦小,生长发育迟缓,结合图、表信息分析,原因可能是________。
(3)在农业生产实践中,人们在收获后再播种农作物之前,往往要向田地中施加一定量的氮肥。从物质循环的角度分析,这样做的原因和目的是________。
18. 鸡的皮肤颜色受多种色素影响,主要包括类胡萝卜素、真黑色素和伪黑色素。色素沉积的位置和数量不同,形成了浅色皮肤(黄色和白色)和深色皮肤(黑色和褐色)两大类。已知TYRP1基因位于Z染色体上,其编码的TYRP1蛋白通过参与酪氨酸酶的合成来影响黑色素的生成,且黑色对褐色为显性。BCO2基因和BCMO1基因参与类胡萝卜素的代谢,相关代谢途径如图所示。回答下列问题:
(1)TYRP1基因指导TYRP1蛋白的合成过程中需要的2种原料是_________。现有若干纯种的黑色和褐色的雌、雄鸡,只考虑TYRP1基因,若要验证TYRP1基因位于Z染色体上,则可选择_________进行杂交实验。
(2)EDN3基因可促进黑色素细胞的迁移和增殖。某些黑色鸡的EDN3基因拷贝数(基因在某一生物的基因组中的个数)正常,但其启动子区域处于低甲基化状态,导致EDN3基因表达水平_________(填“升高”或“降低”),从而使黑色素沉积加剧。这种低甲基化修饰_________(填“能”或“不能”)遗传给后代。
(3)浅色皮肤表型的黄色和白色主要与类胡萝卜素有关。类胡萝卜素在鸡体内可被酶催化分解,使皮肤呈现白色。若用H和D分别表示BCO2基因和BCMO1基因,且已知二者为独立遗传的常染色体基因,则据图分析,纯种黄色鸡的基因型应为_________。
(4)现有纯合的白色鸡(基因型为DDHH)和纯合的黄色鸡,雌雄均有。请设计一个杂交实验,验证H/h和D/d两对基因位于常染色体上且它们的遗传遵循自由组合定律。写出实验思路和预期结果及结论:
实验思路:_________。
预期结果及结论:_________。
19. 人体有一套维持血糖平衡的机制,但若血糖平衡失调,则会对人类健康产生巨大的威胁。回答下列问题:
(1)食物中的淀粉等经分解后,主要在小肠被吸收进入血液,导致血糖升高,除此之外,胰高血糖素、___________(写出2种激素)也能使血糖升高。
(2)2型糖尿病在人群中有较高的发病率,患者内环境和原尿等的葡萄糖含量高于正常范围。一方面这会导致内环境渗透压升高,机体产生渴感,表现出多饮;另一方面,患者的原尿中葡萄糖含量高,使___________,导致多尿。
(3)研究发现成纤维细胞生长因子(FGF1)具有调节血糖的作用,科研人员利用糖尿病模型小鼠进行了相关实验,结果如图所示。据图分析,FGF1具有___________(填“提高”或“降低”)血糖的作用,推测FGF1调节血糖的机制可能是___________。
20. 海龟作为和恐龙同一时代并存活至今的物种,在生物进化史上有着不可替代的位置,被称为海洋“活化石”。近几十年来,由于围垦、海滨旅游等人类活动增加,海龟产卵场和栖息地遭到严重破坏,海龟种群数量急剧下降,物种延续面临巨大挑战,现迫切需要制定措施对我国境内的海龟进行保护。我国近海海域部分食物网如图所示,回答下列问题:
(1)海龟是一种杂食性动物,在该食物网中,海龟共占了______个营养级,海龟与磷虾的种间关系有______________。海龟种群急剧下降后,磷虾的数量并未增加,从种间关系的角度分析,原因可能是______________________________。海龟在幼年时期成活率较低,螃蟹能取食幼龟和海龟死亡胚胎。螃蟹属于生态系统组成成分中的______。
(2)研究人员通过对海龟结构特征和运动机理进行分析,设计了一种仿生海龟机器人,用于海上光伏系统电缆的巡检,这体现了生物多样性的______价值。绿海龟的嗅觉系统非常灵敏,可感知到海草释放出的一些具有特殊气味的化学物质,并通过追踪气味的来源来寻找海草床,这说明信息传递在生态系统中的作用是______________________。
(3)人工围垦和海滨旅游会______(填“降低”或“增大”)该区域的生态足迹。为了保护海龟种群,有人对受伤的海龟进行救治,这种保护措施能否增大海龟种群的环境容纳量,请作出判断并说明理由______________________________。
21. 人溶菌酶(hLYZ)热稳定性高、抗菌效果好,具有广泛的临床应用前景。研究人员对hLYZ基因进行密码子优化后导入毕赤酵母,用于生产hLYZ。用于扩增hLYZ基因的两种引物(F和R)的序列及限制酶的识别序列如表1所示,构建重组质粒并导入毕赤酵母的过程如图所示。回答下列问题:
引物
序列
Hind Ⅲ
SnB Ⅰ
BamH Ⅰ
Not Ⅰ
F
5′AGGCTGAAGCTTACG
TAATGAAGGA3′
5′AAGCTT3′
5′TACGTA3′
5′GGATCC3′
5′GCGGCCGC3′
R
5′TTAATTCGCGGCCGCT
TAAACATAAC3′
表1
(1)合成蛋白质时,不同生物使用密码子的频率有差异。为提高hLYZ基因在酵母细胞中的翻译效率且不改变重组hLYZ的氨基酸序列,优化密码子时,需要______(填“替换”“增添”或“缺失”)hLYZ基因的部分碱基。优化后的hLYZ的氨基酸序列不发生改变,原因是______。
(2)AOX1是甲醇诱导表达的启动子,构建的重组质粒需要AOX1发挥作用,选用表1所示的限制酶______切割hLYZ基因和pPIC9K质粒。将重组质粒先导入大肠杆菌,使其在细胞内______。用引物F、R通过PCR和琼脂糖凝胶电泳检测电击转入是否成功。若转入成功,则实验方法和预期的实验结果为______。
(3)向用于培养毕赤酵母的培养液中添加一定比例的甲醇,目的是______。
(4)研究人员提取了重组hLYZ和标准hLYZ样品,检测这两种酶对病原菌的最低抑菌酶活性(抑制微生物生长的最低药物浓度),结果如表2所示。
被检测菌株
最低抑菌酶活性/(U·mL-1)
hLYZ标准品
重组hLYZ
金黄葡萄球菌
5000
250
侧孢芽孢杆菌
2500
250
大肠埃希菌
5000
500
铜绿假单胞菌
10000
500
表2
实验结果表明______。
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高三生物学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、2,选择性必修1、2、3。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 某实验小组将刚收获的小麦种子先后进行晾晒、烘炒和燃烧,下列叙述错误的是( )
A. 适度晾晒有利于小麦种子的储存
B. 晾晒后,小麦种子的代谢水平会升高
C. 燃烧小麦种子后得到的灰烬主要为无机盐
D. 烘炒会使小麦种子中的自由水和结合水丢失
【答案】B
【解析】
【详解】A、适度晾晒可减少小麦种子中的自由水含量,降低细胞代谢强度,减少有机物消耗,同时降低种子发芽、霉变的概率,有利于种子储存,A正确;
B、晾晒后小麦种子的自由水含量减少,自由水与结合水的比值降低,细胞代谢水平会降低,B错误;
C、小麦种子中的有机物(糖类、脂质、蛋白质等)可被燃烧分解为二氧化碳、水等物质散失,剩余不能燃烧的灰烬主要是无机盐,C正确;
D、晾晒主要散失种子的自由水,烘炒温度更高,会破坏结合水与细胞结构的结合,使小麦种子中的自由水和结合水均丢失,D正确。
2. 近年来,人们在细菌中发现了FtsZ、MreB和CreS三种重要的细胞骨架蛋白。下列说法正确的是( )
A. 只有真核细胞有细胞骨架,原核细胞没有细胞骨架
B. 细菌中的细胞骨架蛋白锚定并支撑着多种细胞器
C. FtsZ、MreB和CreS的加工可能在细胞质基质中进行
D. 可用纤维素酶水解细胞骨架得到还原糖
【答案】C
【解析】
【详解】A、题干明确说明属于原核生物的细菌中存在细胞骨架蛋白,证明原核细胞也有细胞骨架,A错误;
B、细菌是原核生物,细胞内只有核糖体一种无膜细胞器,不存在多种需要锚定支撑的细胞器,B错误;
C、细菌为原核生物,没有内质网、高尔基体等参与蛋白质加工的具膜细胞器,因此这三种蛋白的加工过程可以在细胞质基质中完成,C正确;
D、细胞骨架的本质是蛋白质,酶具有专一性,纤维素酶只能催化纤维素水解,无法水解蛋白质,D错误。
3. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖的部分过程如图所示,SGLT1为膜上的转运蛋白。下列叙述正确的是( )
A. 图示钠钾泵仅体现了蛋白质的运输功能
B. 上述运输过程中葡萄糖与SGLT1结合,Na+没有与SGLT1结合
C. SGLT1与被转运物质之间具有特异性
D. 肠道内的钠盐浓度不会影响该细胞对葡萄糖的吸收
【答案】C
【解析】
【详解】A、钠钾泵不仅能运输Na+和K+,还能利用ATP水解释放的能量进行主动运输,体现了蛋白质的运输功能和催化功能(催化ATP水解),A错误;
B、由图可知,SGLT1在运输葡萄糖的同时,也需要Na+与SGLT1结合,借助Na+的浓度差来运输葡萄糖,B错误;
C、SGLT1作为膜上的转运蛋白,与被转运物质(葡萄糖和Na+)之间具有特异性,C正确;
D、肠道内的钠盐浓度会影响细胞内外Na+的浓度差,而SGLT1运输葡萄糖是借助Na+的浓度差进行的,所以肠道内的钠盐浓度会影响该细胞对葡萄糖的吸收,D错误。
4. 真核细胞的基因表达过程中,从DNA到蛋白质的途径中多个步骤可以被调控,如图所示,其中①~⑦表示对不同过程的控制。下列分析错误的是( )
A. ①控制转录过程,②控制RNA的加工 B. ①⑤过程的碱基互补配对方式不完全相同
C. ④和⑤控制mRNA的转录 D. ⑥和⑦控制蛋白质的活性
【答案】C
【解析】
【详解】A、①从DNA到初级RNA转录物属于控制转录过程,②从初级RNA转录物到mRNA属于控制RNA的加工,A正确;
B、①为转录,配对碱基为A-U、T-A、G-C、C-G,⑤为翻译,配对碱基不存在T-A,①⑤过程的碱基互补配对方式不完全相同,B正确;
C、⑤从mRNA到蛋白质,属于控制mRNA的翻译,C错误;
D、⑥从蛋白质到失活蛋白质,⑦从蛋白质到活性蛋白质,⑥和⑦控制蛋白质的活性,D正确。
5. 某二倍体生物生殖细胞中,一对同源染色体的结构如图所示,其中数字表示染色体上的基因。下列相关叙述错误的是( )
A. 不同基因的根本区别是碱基种类的不同
B. 图中发生了染色体结构的变异
C. 图示变异可以为生物进化提供材料
D. 图中两个基因1在减数分裂Ⅰ后期彼此分离
【答案】A
【解析】
【详解】A、基因是有遗传效应的DNA片段,不同基因的根本区别是碱基对的排列顺序不同,A错误;
B、图中发生了染色体结构变异中的缺失,B正确;
C、染色体结构变异属于可遗传变异,可遗传变异能为生物进化提供原材料,C正确;
D、图中两个基因1为等位基因,位于一对同源染色体上,在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体彼此分离,所以这两个基因1也会彼此分离,D正确。
6. 为探究水稻耐淹涝性状的遗传规律,研究人员以纯合耐淹涝品种1和纯合淹涝敏感品种2为亲本构建的F2群体为研究对象,将2000株F2群体平均分成两组,编号为处理a和处理b,两组同时进行没顶10cm、持续8天的淹涝处理,处理a每隔1天换水1次,处理b在8天内不换水。F2群体在两种不同淹涝处理下的耐淹等级分布情况如图所示(等级1为淹涝敏感类型,其他等级为耐淹涝类型)。下列相关分析错误的是( )
A. 两亲本正反交的子一代在处理b下的表型相同
B. 两亲本杂交的子一代在处理a和b下的基因型不同
C. 在处理a下,水稻耐淹性状受多对基因控制
D. 在处理b下,水稻耐淹性状可能只受一对基因控制
【答案】B
【解析】
【详解】A、研究人员以纯合耐淹涝品种1和纯合淹涝敏感品种2为亲本构建的F2群体为研究对象,据图分析,处理a的 F2个体的耐淹涝等级呈现单峰分布,表明耐淹涝受多对基因控制,且为细胞核基因控制,因此两亲本正反交的子一代(基因型相同)在处理b下的表型相同,A正确;
B、两亲本相同,因此杂交子一代在处理a和b下的基因型相同,B错误;
CD、据图分析,处理a的 F2个体的耐淹涝等级呈现单峰分布,表明耐淹涝受多对基因控制;处理b的F₂耐淹等级中敏感类型占比极高,符合单基因遗传的性状分离比特征,所以可推测该性状可能受一对基因控制,CD正确。
7. 当观众因看到国庆阅兵的壮观场面而情绪激动时,观众的自主神经系统以及机体最可能发生的变化是( )
A. 交感神经兴奋,抑制胃肠蠕动 B. 交感神经兴奋,瞳孔收缩
C. 副交感神经兴奋,使血管收缩 D. 副交感神经兴奋,支气管扩张
【答案】A
【解析】
【详解】人情绪激动时交感神经兴奋,交感神经兴奋会减少消化器官供血、抑制胃肠蠕动,瞳孔扩张以提升警觉性,A正确,BCD错误。
8. 人体的三道防线能抵御病原体的攻击,在维持内环境的稳态中发挥着重要作用。下列叙述正确的是( )
A. 人体的免疫调节不受神经调节和体液调节的影响
B. 在第二道防线发挥作用的细胞不参与第三道防线
C. 相比于浆细胞,记忆B细胞合成、分泌抗体相对迅速
D. 若三道防线无法完全消灭病原体,则说明人的自我调节能力有限
【答案】D
【解析】
【详解】A、内环境稳态的调节机制为神经-体液-免疫调节网络,免疫调节受神经调节和体液调节的共同调控,A错误;
B、第二道防线中的吞噬细胞既可参与非特异性免疫的吞噬过程,也可在第三道特异性免疫中发挥摄取、处理、呈递抗原、吞噬抗原-抗体复合物的作用,B错误;
C、只有浆细胞能合成并分泌抗体,记忆B细胞不具备分泌抗体的功能,其受到同种抗原刺激后会增殖分化为浆细胞,再由浆细胞产生抗体,C错误;
D、人体的自我调节能力是有一定限度的,若三道防线无法完全消灭病原体,说明免疫调节的能力已超出上限,即人的自我调节能力有限,D正确。
9. 谷氨酸作为内耳传入通路主要的神经递质,是产生听觉的重要信号物质。当机体快速进入高海拔地区后,各个脏器都有可能发生损害,在这些损伤中,听力损伤较为显著。为研究其损伤机制,研究人员检测了平原对照组大鼠和移居高原30天组大鼠耳蜗细胞突触前膜上谷氨酸转运体mRNA的相对表达量,结果如图所示。下列相关推测不合理的是( )
A. 听觉的产生过程中需要经过电信号→化学信号→电信号的转换
B. 突触前膜对谷氨酸的释放与回收都需要蛋白质的参与
C. 听力受损大鼠相应突触的突触间隙中谷氨酸含量偏低
D. 听力受损大鼠相应突触的突触后膜上谷氨酸受体的数量可能降低
【答案】C
【解析】
【详解】A、听觉产生过程中,声波先转化为耳蜗的电信号,经突触传递时转换为化学信号(谷氨酸),再在突触后膜转换为电信号,A不符合题意;
B、突触前膜释放谷氨酸的方式为胞吐(需载体/通道蛋白参与),回收谷氨酸依赖转运蛋白,二者均需要蛋白质参与,B不符合题意;
C、与平原对照组大鼠相比,移居高原30天组大鼠耳蜗细胞突触前膜上谷氨酸转运体mRNA的相对表达量下降,对谷氨酸的回收减少,故其突触间隙中谷氨酸含量应偏高,C符合题意;
D、长期高谷氨酸刺激可能导致突触后膜上谷氨酸受体数量下调,进而影响信号传递,导致听力受损,D不符合题意。
10. 褪黑素是一种激素,与人的睡眠有关,调节褪黑素分泌的神经通路为:光线减弱→视网膜→下丘脑视交叉上核→松果体→褪黑素。褪黑素的分泌有明显的昼夜节律,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 据图可推测,褪黑素具有促进睡眠的作用
B. 人体内的褪黑素具有低量、高效的特性,原因可能是褪黑素可被重复利用
C. 调节褪黑素分泌的过程中有神经递质的参与
D. 临床可通过血液检测来了解体内褪黑素的含量情况
【答案】B
【解析】
【详解】A、分析结果可知,夜间褪黑素含量远高于白天,说明褪黑素具有促进睡眠的作用,A正确;
B、激素与靶细胞结合并发挥作用后会被降解,不能重复利用,B错误;
C、据题意可知,调节褪黑素分泌的神经通路为:光线减弱→视网膜→下丘脑视交叉上核→松果体→褪黑素,下丘脑视交叉上核作用于松果体(松果体在该反射弧中属于效应器)二者构成的结构类似于突触结构,在该过程中存在神经递质的参与,C正确;
D、褪黑素由松果体分泌,经体液运输到全身,可通过血液检测来了解体内褪黑素的含量情况,D正确。
11. 农业谚语是我国劳动人民在农业生产实践中总结出来的农事经验,体现出劳动人民的勤劳与智慧。下列相关叙述错误的是( )
A. “棉花不打顶,桃少枝叶盛”:消除顶端优势可抑制侧枝(果枝)生长,实现棉花增产
B. “处暑里的雨,谷仓里的米”:适时补充水分可促进气孔开放,有利于提高光合速率
C. “种豆肥田”:豆科植物与根瘤菌互利共生,有利于提高农田的土壤肥力
D. “瓜熟蒂落”:乙烯含量升高可促进瓜果成熟,脱落酸含量升高可促进其脱落
【答案】A
【解析】
【详解】A、打顶指摘除顶芽,解除顶端优势,从而促进侧枝发育,多结果,实现棉花增产,A错误;
B、“处暑里的雨,谷仓里的米”:在高温环境下,适时补充水分可促进气孔开放,有利于提高光合速率,实现增产,B正确;
C、“种豆肥田”:豆科植物与根瘤菌互利共生,根瘤菌可以固氮,有利于提高农田的土壤肥力,C正确;
D、瓜熟蒂落指果实成熟后自然脱落,该过程涉及乙烯促进果实成熟,脱落酸促进器官(如果实、叶片)脱落,D正确。
12. 最新研究揭示,海洋中的某些噬菌体可通过裂解宿主细菌,释放大量溶解有机碳(DOC)。这些DOC在深海沉积物中形成稳定碳库,显著影响全球碳循环。下列相关叙述正确的是( )
A. 噬菌体裂解细菌导致大量CO2释放到大气中
B. 噬菌体作为分解者可加速有机碳分解为CO2
C. 噬菌体促进有机碳在生物群落与非生物环境之间反复循环
D. 噬菌体促进碳以有机物的形式储存在沉积物中,从而减小生态足迹
【答案】D
【解析】
【详解】A、题目中提到噬菌体裂解宿主细菌释放的是溶解有机碳(DOC),并非直接释放CO2到大气中,A错误;
B、噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立进行代谢,不属于分解者,也不能直接将有机碳分解为CO2,B错误;
C、噬菌体裂解细菌释放的DOC在深海沉积物中形成稳定碳库,并没有参与生物群落与非生物环境之间的反复循环,C错误;
D、噬菌体促进有机碳以有机物的形式储存在深海沉积物中,减少了碳向大气的释放,从而减小生态足迹,D正确。
13. 土壤盐碱化是目前世界范围内比较突出的土地问题之一,它直接威胁到农业生产。治理土壤盐碱化较为成熟的措施主要有土地灌水、植被覆盖改良、利用微生物菌剂改良等。下列有关说法错误的是( )
A. 一般需要将筛选耐盐碱细菌的选择培养基的pH调至碱性
B. 土地灌水过多会使农作物细胞的自由水增多,有利于促进有氧呼吸从而实现增产
C. 种植能缓解土壤盐碱化的耐盐碱作物,这一做法遵循生态工程中的自生和协调原理
D. 耐盐碱作物能改良土壤性质体现了生物多样性在促进协同进化方面具有生态价值
【答案】B
【解析】
【详解】A、耐盐碱细菌适宜生存于碱性的盐碱环境,筛选目的菌时需要将选择培养基pH调至碱性,才能筛选得到耐盐碱细菌,A正确;
B、土地灌水过多会填满土壤间隙,导致土壤中氧气含量大幅降低,农作物根部缺氧,有氧呼吸受抑制;无氧呼吸增强产生的酒精会毒害根系,易造成烂根减产,并非促进有氧呼吸实现增产,B错误;
C、种植耐盐碱作物,既适应了盐碱地的环境条件,符合生态工程的协调原理;又能依靠作物自身生长繁衍改良土壤,构建稳定的生态系统,符合自生原理,C正确;
D、协同进化包含生物与无机环境之间的相互影响、共同进化,耐盐碱作物适应盐碱环境同时改良土壤性质,推动了生物与环境的协同进化,体现了生物多样性的生态价值(间接价值),D正确。
14. 科研人员从深海淤泥中分离出了一种耐压菌株DY4,并探究常压(0.1MPa)与高压(30MPa)下,其在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如表所示,其中“一”表示无菌落生长,“+”表示有菌落生长。下列分析错误的是( )
组别
①
②
③
④
压强
常压
常压
高压
高压
碳源
淀粉
纤维素
淀粉
纤维素
菌落生长情况
—
—
—
+
A. 可用稀释涂布平板法统计该菌的数量
B. 制备培养基时应先灭菌再倒平板
C. 由①③组可知,该菌可以利用淀粉生长
D. 由②④组可知,高压有利于该菌的生长
【答案】C
【解析】
【详解】A、稀释涂布平板法是统计活菌数的常用方法,可通过统计该菌株形成的菌落数推算其数量,A正确;
B、制备固体培养基的流程为计算→称量→溶化→灭菌→倒平板,先灭菌再倒平板可防止杂菌污染培养基,B正确;
C、①组(常压、淀粉为碳源)和③组(高压、淀粉为碳源)均无菌落生长,说明该菌株无法利用淀粉生长,C错误;
D、②组和④组的单一变量为压强,碳源均为纤维素,常压下无菌落生长、高压下有菌落生长,说明高压有利于该菌生长,D正确。
15. 开放式光自养微繁技术是无糖与开放相结合的植物组织培养方法,即在无糖组培的容器中,在自然、开放的有菌环境下进行培养的技术。下列有关叙述错误的是( )
A. 传统组培使用的培养基添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B. 无糖组培使用的培养基只需添加矿质元素和广谱抑菌剂
C. 用CO2作为碳源一定程度上有利于避免杂菌污染
D. 光照条件和CO2有利于诱导外植体表达光合相关基因
【答案】B
【解析】
【详解】A、传统植物组培中,外植体光合能力弱,培养基添加蔗糖既可以为外植体提供碳源等营养,也可以调节培养基渗透压,A正确;
B、无糖组培使用的培养基还需要添加植物激素(生长素和细胞分裂素)等,B错误;
C、用CO2作为碳源培养基不含有机糖,杂菌缺乏可利用的有机碳源难以大量增殖,一定程度上有利于避免杂菌污染,C正确;
D、光照是光合作用的必要条件,适宜的光照和CO2环境可诱导外植体表达光合相关基因,适应自养生长,D正确。
16. 单克隆抗体具有特异性强、纯度高、灵敏度高等优点,广泛应用于疾病诊断、治疗及免疫学研究,单克隆抗体的制备流程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 注射抗原的目的是获得能产生特定抗体的B淋巴细胞
B. 与植物细胞融合相比,可用灭活病毒诱导动物细胞融合
C. 选择培养基筛选后的杂交瘤细胞分泌的均为特定抗体
D. 用96孔板可对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测
【答案】C
【解析】
【详解】A、对小鼠多次注射特定抗原的目的是确保能获得所需抗体的B淋巴细胞,A正确;
B、动物细胞融合与植物细胞融合原理都是细胞膜的流动性,诱导融合方法都有物理法和化学法,其特有的是用灭活病毒作诱导剂,B正确;
C、选择培养基筛选出的杂交瘤细胞,还需要进行克隆化培养和抗体检测,才能筛选出分泌特定抗体的杂交瘤细胞;筛选后的杂交瘤细胞并非都能分泌特定抗体,C错误;
D、筛选后获得的杂交瘤细胞不止一种,需要接种到96孔板进行克隆化培养和抗体检测,以获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 氮(N)是植物必需的元素,在增强叶片光合作用和调控作物产量与品质方面具有重要作用。为探究低N胁迫对小麦幼苗光合生理指标的影响,研究人员进行了实验,相关生理指标的检测结果分别如表、图所示。回答下列问题:
测定时间
处理方式
Pn/(μmol·m-2·s-1)
Gs/(mol·m-2·s-1)
Ci/(μmol·mol-1)
7d
正常供N
18.50±0.80
0.35±0.03
280.00±10.00
低N处理
13.20±0.60
0.21±0.02
281.00±12.00
21d
正常供N
19.00±0.90
0.36±0.03
285.00±11.00
低N处理
10.10±0.50
0.15±0.02
310.00±15.00
35d
正常供N
18.80±0.70
0.34±0.03
282.00±9.00
低N处理
7.30±0.40
0.10±0.01
340.00±18.00
注:Pn表示净光合速率,Gs表示气孔导度,Ci表示胞间CO2浓度。
注:Rubisco为催化CO2固定的关键酶;SPS为蔗糖磷酸合酶,可催化蔗糖合成。
(1)N在细胞内属于________(填“大量”或“微量”)元素,参与光合作用中________(答出2点)等物质的合成。
(2)低N处理导致Pn下降的主要原因可能是________(填“气孔因素”或“非气孔因素”)。蔗糖是植物体内光合产物运输的主要形式,相比于正常供N组,低N处理组的植株比较瘦小,生长发育迟缓,结合图、表信息分析,原因可能是________。
(3)在农业生产实践中,人们在收获后再播种农作物之前,往往要向田地中施加一定量的氮肥。从物质循环的角度分析,这样做的原因和目的是________。
【答案】(1) ①. 大量 ②. 叶绿素、ATP、NADPH、光合作用相关酶
(2) ①. 非气孔因素 ②. 相比于正常供N组,低N处理组的植株净光合速率(Pn)低,有机物积累量减少,且SPS活性低,蔗糖合成受阻,导致光合产物向根、茎、果实等部位的运输受到影响,使这些部位获得的物质和能量不足(合理即可)
(3)氮元素是生态系统中不断循环的重要物质,农作物收获会带走土壤中的氮。合理施肥可以补充土壤氮含量,维持土壤肥力,保证农作物产量,从而维持农业生态系统的物质平衡
【解析】
【小问1详解】
大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,N在细胞内属于大量元素,可参与光合作用过程中相关酶、叶绿素、ATP、NADPH等物质的合成。
【小问2详解】
由表可知,低N处理下,小麦幼苗的Gs下降,但Ci升高,推测导致Pn下降的主要原因是非气孔因素。相比于正常供N组,低N处理组的植株Pn低,光合产物少,且SPS活性低,蔗糖合成受阻,导致光合产物向根、茎、果实等部位的运输受到影响,使这些部位获得的物质和能量不足,因此低N处理组的植株比较瘦小,生长发育迟缓。
【小问3详解】
氮元素是生态系统中不断循环的重要物质,而农作物收获会带走土壤中的氮,因此耕种前需要合理施肥,以补充土壤氮含量,维持土壤肥力,保证农作物产量,从而维持农业生态系统的物质平衡。
18. 鸡的皮肤颜色受多种色素影响,主要包括类胡萝卜素、真黑色素和伪黑色素。色素沉积的位置和数量不同,形成了浅色皮肤(黄色和白色)和深色皮肤(黑色和褐色)两大类。已知TYRP1基因位于Z染色体上,其编码的TYRP1蛋白通过参与酪氨酸酶的合成来影响黑色素的生成,且黑色对褐色为显性。BCO2基因和BCMO1基因参与类胡萝卜素的代谢,相关代谢途径如图所示。回答下列问题:
(1)TYRP1基因指导TYRP1蛋白的合成过程中需要的2种原料是_________。现有若干纯种的黑色和褐色的雌、雄鸡,只考虑TYRP1基因,若要验证TYRP1基因位于Z染色体上,则可选择_________进行杂交实验。
(2)EDN3基因可促进黑色素细胞的迁移和增殖。某些黑色鸡的EDN3基因拷贝数(基因在某一生物的基因组中的个数)正常,但其启动子区域处于低甲基化状态,导致EDN3基因表达水平_________(填“升高”或“降低”),从而使黑色素沉积加剧。这种低甲基化修饰_________(填“能”或“不能”)遗传给后代。
(3)浅色皮肤表型的黄色和白色主要与类胡萝卜素有关。类胡萝卜素在鸡体内可被酶催化分解,使皮肤呈现白色。若用H和D分别表示BCO2基因和BCMO1基因,且已知二者为独立遗传的常染色体基因,则据图分析,纯种黄色鸡的基因型应为_________。
(4)现有纯合的白色鸡(基因型为DDHH)和纯合的黄色鸡,雌雄均有。请设计一个杂交实验,验证H/h和D/d两对基因位于常染色体上且它们的遗传遵循自由组合定律。写出实验思路和预期结果及结论:
实验思路:_________。
预期结果及结论:_________。
【答案】(1) ①. 核糖核苷酸和氨基酸 ②. 黑色雌鸡与褐色雄鸡
(2) ①. 升高 ②. 能
(3)ddhh (4) ①. 实验思路:将纯合白色鸡(DDHH)与纯合黄色鸡杂交得F1,F1雌雄个体相互交配得F2,统计F2的表型及比例 ②. 预期结果及结论:若F2中白色鸡:黄色鸡=15:1,且正反交结果相同,则可证明这两对基因位于常染色体上且它们的遗传遵循自由组合定律
【解析】
【小问1详解】
基因指导蛋白质合成包括转录和翻译两个过程,其中转录以四种核糖核苷酸为原料合成mRNA,翻译以21种氨基酸为原料合成蛋白质,因此所需的两种原料为核糖核苷酸、氨基酸; TYRP1基因位于Z染色体,鸡的性别决定为ZW型(雄ZZ、雌ZW),黑色对褐色为显性,要验证伴Z遗传,选择隐性雄性(褐色)×显性雌性(黑色),若后代雄性全为黑色、雌性全为褐色,即可证明基因位于Z染色体上。
【小问2详解】
启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,可以驱动基因的转录,而启动子区域甲基化会抑制基因的转录,低甲基化对转录的抑制作用减弱,因此EDN3基因表达水平升高;这种DNA甲基化修饰属于表观遗传,不改变基因的碱基序列,能遗传给后代。
【小问3详解】
由代谢途径可知,只要有一个显性基因(H或D)存在,类胡萝卜素就可以被催化分解,表现为白色,只有两个基因都是隐性(hhdd),酶都无活性,类胡萝卜素不能被分解,表现为黄色,因此纯种黄色鸡的基因型为ddhh。
【小问4详解】
验证两对常染色体基因遵循自由组合定律,选择双显纯合和双隐纯合杂交,得到双杂合F1,再让F1自交(或测交),若后代表现出对应性状分离比15:1(或3:1)的变形,符合自由组合9:3:3:1(或1:1:1:1)的比例关系,即可验证结论。故实验思路为:将纯合白色鸡(DDHH)与纯合黄色鸡杂交得F1,F1雌雄个体相互交配得F2(或F1与双隐纯合子测交,得到F2),统计F2的表型及比例。预期结果及结论:若F2中白色鸡:黄色鸡=15:1(或测交结果白色鸡:黄色鸡=3:1),且正反交结果相同,则可证明这两对基因位于常染色体上且它们的遗传遵循自由组合定律。
19. 人体有一套维持血糖平衡的机制,但若血糖平衡失调,则会对人类健康产生巨大的威胁。回答下列问题:
(1)食物中的淀粉等经分解后,主要在小肠被吸收进入血液,导致血糖升高,除此之外,胰高血糖素、___________(写出2种激素)也能使血糖升高。
(2)2型糖尿病在人群中有较高的发病率,患者内环境和原尿等的葡萄糖含量高于正常范围。一方面这会导致内环境渗透压升高,机体产生渴感,表现出多饮;另一方面,患者的原尿中葡萄糖含量高,使___________,导致多尿。
(3)研究发现成纤维细胞生长因子(FGF1)具有调节血糖的作用,科研人员利用糖尿病模型小鼠进行了相关实验,结果如图所示。据图分析,FGF1具有___________(填“提高”或“降低”)血糖的作用,推测FGF1调节血糖的机制可能是___________。
【答案】(1)肾上腺素、甲状腺激素、肾上腺糖皮质激素等
(2)肾小管和集合管重吸收水分减少,导致尿液生成量增多
(3) ①. 降低 ②. 通过增强胰岛素受体的功能(或依赖胰岛素受体途径),促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用,从而降低血糖(或增强组织细胞对胰岛素的敏感性)
【解析】
【小问1详解】
可以升高血糖的激素有胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等。
【小问2详解】
2型糖尿病在人群中有较高的发病率,患者内环境和原尿等的葡萄糖含量高于正常范围。一方面这会导致内环境渗透压升高,机体产生渴觉,表现出多饮;另一方面,患者的原尿中葡萄糖含量高,渗透压增大,使肾小管和集合管重吸收水分减少,导致尿液生成量增多。
【小问3详解】
由图可知,FGF1处理组的血糖浓度显著低于对照组,因此FGF1可降低血糖;而添加胰岛素受体抑制剂后,降血糖效果消失,说明FGF1是通过增强胰岛素受体的功能(或依赖胰岛素受体途径),促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用,从而降低血糖(或增强组织细胞对胰岛素的敏感性)。
20. 海龟作为和恐龙同一时代并存活至今的物种,在生物进化史上有着不可替代的位置,被称为海洋“活化石”。近几十年来,由于围垦、海滨旅游等人类活动增加,海龟产卵场和栖息地遭到严重破坏,海龟种群数量急剧下降,物种延续面临巨大挑战,现迫切需要制定措施对我国境内的海龟进行保护。我国近海海域部分食物网如图所示,回答下列问题:
(1)海龟是一种杂食性动物,在该食物网中,海龟共占了______个营养级,海龟与磷虾的种间关系有______________。海龟种群急剧下降后,磷虾的数量并未增加,从种间关系的角度分析,原因可能是______________________________。海龟在幼年时期成活率较低,螃蟹能取食幼龟和海龟死亡胚胎。螃蟹属于生态系统组成成分中的______。
(2)研究人员通过对海龟结构特征和运动机理进行分析,设计了一种仿生海龟机器人,用于海上光伏系统电缆的巡检,这体现了生物多样性的______价值。绿海龟的嗅觉系统非常灵敏,可感知到海草释放出的一些具有特殊气味的化学物质,并通过追踪气味的来源来寻找海草床,这说明信息传递在生态系统中的作用是______________________。
(3)人工围垦和海滨旅游会______(填“降低”或“增大”)该区域的生态足迹。为了保护海龟种群,有人对受伤的海龟进行救治,这种保护措施能否增大海龟种群的环境容纳量,请作出判断并说明理由______________________________。
【答案】(1) ①. 3##三 ②. 捕食和种间竞争 ③. 海龟捕食的另外一种生物以磷虾(或浮游动物)为食 ④. 消费者、分解者
(2) ①. 直接 ②. 能够调节生物的种间关系(进而维持生态系统的平衡与稳定)
(3) ①. 增大 ②. 不能,环境容纳量由环境本身决定,救治受伤海龟未改变环境条件
【解析】
【小问1详解】
在食物链“浮游藻类→海龟→鲨鱼”中,海龟处于第二营养级;在食物链“浮游藻类→浮游动物→海龟一鲨鱼”中,海龟处于第三营养级;在食物链“浮游藻类→浮游动物→磷虾→海龟箭头鲨鱼”中,海龟处于第四营养级,所以海龟共占了3个营养级。海龟以磷虾为食,二者存在捕食关系,同时海龟和磷虾都以浮游动物为食,二者存在种间竞争关系。海龟捕食的另外一种生物以磷虾(或浮游动物)为食,因此海龟种群急剧下降后,另外一种生物数量增加,对磷虾的捕食增多,使磷虾的数量并未增加;或另一种生物数量增加,对浮游动物捕食增多,导致磷虾食物减少,使磷虾的数量并未增加。螃蟹能取食幼龟,说明螃蟹属于消费者,螃蟹能取食海龟死亡胚胎,说明螃蟹属于分解者。
【小问2详解】
直接价值指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。因此研究人员通过对海龟结构特征和运动机理进行分析,设计了一种仿生海龟机器人,用于海上光伏系统电缆的巡检,这体现了生物多样性的直接价值。绿海龟的嗅觉系统非常灵敏,可感知到海草释放出的一些具有特殊气味的化学物质,并通过追踪气味的来源来寻找海草床,这说明信息传递在生态系统中的作用是能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
【小问3详解】
人工围垦和海滨旅游等人类活动增加,会使该区域的生态足迹增大。对受伤海龟进行救治,只是对个体的保护,并没有改变环境条件,而环境容纳量是由环境本身决定的,所以该行为不能增大海龟种群的环境容纳量。
21. 人溶菌酶(hLYZ)热稳定性高、抗菌效果好,具有广泛的临床应用前景。研究人员对hLYZ基因进行密码子优化后导入毕赤酵母,用于生产hLYZ。用于扩增hLYZ基因的两种引物(F和R)的序列及限制酶的识别序列如表1所示,构建重组质粒并导入毕赤酵母的过程如图所示。回答下列问题:
引物
序列
Hind Ⅲ
SnB Ⅰ
BamH Ⅰ
Not Ⅰ
F
5′AGGCTGAAGCTTACG
TAATGAAGGA3′
5′AAGCTT3′
5′TACGTA3′
5′GGATCC3′
5′GCGGCCGC3′
R
5′TTAATTCGCGGCCGCT
TAAACATAAC3′
表1
(1)合成蛋白质时,不同生物使用密码子的频率有差异。为提高hLYZ基因在酵母细胞中的翻译效率且不改变重组hLYZ的氨基酸序列,优化密码子时,需要______(填“替换”“增添”或“缺失”)hLYZ基因的部分碱基。优化后的hLYZ的氨基酸序列不发生改变,原因是______。
(2)AOX1是甲醇诱导表达的启动子,构建的重组质粒需要AOX1发挥作用,选用表1所示的限制酶______切割hLYZ基因和pPIC9K质粒。将重组质粒先导入大肠杆菌,使其在细胞内______。用引物F、R通过PCR和琼脂糖凝胶电泳检测电击转入是否成功。若转入成功,则实验方法和预期的实验结果为______。
(3)向用于培养毕赤酵母的培养液中添加一定比例的甲醇,目的是______。
(4)研究人员提取了重组hLYZ和标准hLYZ样品,检测这两种酶对病原菌的最低抑菌酶活性(抑制微生物生长的最低药物浓度),结果如表2所示。
被检测菌株
最低抑菌酶活性/(U·mL-1)
hLYZ标准品
重组hLYZ
金黄葡萄球菌
5000
250
侧孢芽孢杆菌
2500
250
大肠埃希菌
5000
500
铜绿假单胞菌
10000
500
表2
实验结果表明______。
【答案】(1) ①. 替换 ②. 密码子具有简并性(不同密码子可编码同种氨基酸)
(2) ①. SnB Ⅰ和Not Ⅰ ②. 复制和保存 ③. 从受体毕赤酵母中提取DNA,将提取到的DNA进行PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳,并用hLYZ基因作为对照;两者电泳条带的位置几乎相同
(3)诱导AOX1驱动hLYZ基因的表达,为毕赤酵母提供碳源
(4)重组hLYZ对多种病原菌的抗菌能力均优于hLYZ标准品的
【解析】
【分析】该图展示了人溶菌酶hLYZ的毕赤酵母表达流程:先对hLYZ基因进行密码子优化,再利用含酶切位点的引物PCR扩增,经 SnB I/Not I 等限制酶切割后与 pPIC9K载体连接,构建重组质粒。质粒先导入大肠杆菌扩增,再电击转入毕赤酵母,经甲醇诱导表达后发酵提取产物,最终通过抑菌实验验证重组酶活性。
【小问1详解】
替换hLYZ基因的部分碱基,使相应的密码子在毕赤酵母细胞中被高效使用,从而提高翻译效率,且不会改变重组hLYZ的氨基酸序列,原因是密码子具有简并性(不同密码子可编码同种氨基酸)。
【小问2详解】
hLYZ基因的两端用两种限制酶进行酶切。根据质粒的酶切位点,排除HindⅢ。引物F中存在SnB Ⅰ的识别序列,所以用SnB Ⅰ酶切;引物R存在Not Ⅰ的识别序列,因此对hLYZ基因和pPIC9K质粒使用限制酶SnB Ⅰ和Not Ⅰ进行酶切。重组质粒先导入大肠杆菌,使其在细胞内复制和保存。用引物F和R通过PCR和琼脂糖凝胶电泳检测电击转入是否成功,需要设置阳性对照组,即采用hLYZ基因进行PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳。实验组则从受体毕赤酵母中提取DNA再进行PCR扩增和凝胶电泳,若重组质粒导入成功,则两者电泳条带的位置相同。
【小问3详解】
已知AOX1是甲醇诱导表达的启动子。向用于培养毕赤酵母的培养液中添加一定比例的甲醇,目的是诱导AOX1驱动hLYZ基因的表达,为毕赤酵母提供碳源。
【小问4详解】
根据实验结果可知,重组hLYZ对多种病原菌的最低抑菌酶活性较低,说明抗菌能力优于hLYZ标准品的。
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