2026年福建省普通高中学业水平选择性考试生物学模拟卷五
2026-05-09
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内容正文:
2026年福建省普通高中学业水平选择性考试模拟卷五
生物学
本试卷共100分 考试时间75分钟。
一、选择题:本题共15小题,1~10小题,每小题2分,11~15小题,每小题4分。共计40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.我国提出“推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展,促进人与自然和谐共生”,下列措施与此不一致的是
A.加强废旧的新能源汽车电池、电子消费品的回收利用
B.推进农村生活污水处理、生活垃圾分类与资源化利用
C.强化外来物种入侵的防控,实施生物多样性保护工程
D.依靠科技进步加快对资源的开发利用,竭力提高产量
2.最近发现一种新的细胞死亡方式——三磷酸肌醇凋亡,是机体在维生素K前体甲萘醌(MSB)的作用下通过影响谷胱甘肽(一种三肽)的合成而引起的,具体过程如下图所示。下列分析错误的是
A.MSB可以作为抗肿瘤的潜在药物
B.食用谷胱甘肽不可抵抗细胞发生三磷酸肌醇凋亡
C.在MSB作用下,ROS含量会增加,ROS会攻击细胞膜上的蛋白质,使膜通透性增大
D.在MSB作用下,谷胱甘肽缺失突变体中细胞发生三磷酸肌醇凋亡的程度更小
3.DNP(2,4-二硝基苯酚)曾一度被尝试作为减肥药,但因患者服用后出现严重病症而被停用。DNP在酸性环境下能与H+结合为脂溶性分子顺浓度梯度跨过线粒体内膜。已知线粒体内膜的ATP合成酶借助膜内外H+浓度差合成ATP,下列有关说法错误的是
A.DNP可降低线粒体内膜两侧H+的浓度差
B.DNP影响有氧呼吸的第三阶段
C.DNP的过量使用会导致体温下降
D.DNP可能会导致细胞供能不足
4.钙与骨和牙齿的形成以及肌肉的功能等有关。甲状旁腺激素(PTH)是由甲状旁腺细胞分泌的一种多肽类激素,会促进肾小管对钙的重吸收,从而升高血钙的含量。下列分析错误的是
A.PTH在体内的运输需要组织液的参与
B.某人长期口服PTH不会导致甲状旁腺萎缩
C.甲状旁腺功能受损可能导致机体出现肌肉无力等症状
D.欲探究PTH的功能,可用摘除了甲状旁腺的动物作为实验组
5.辅助性T细胞(Th)的活化需其表面受体与抗原呈递细胞(APC)呈递的抗原结合作为第一信号;APC表面表达出的B7等与Th上的CD28结合作为第二信号;还需APC产生的细胞因子。Th活化48 h左右后,内源性抑制蛋白CTLA-4与CD28竞争结合B7,发挥免疫抑制作用。下列叙述错误的是
A.抗原可由B细胞的膜表面提供给Th
B.机体感染病原体后,Th内CD28基因表达量可能先增多后减少
C.APC、Th 都能产生细胞因子,细胞因子包括干扰素、抗体等
D.若CTLA-4基因发生突变,可能会引起自身免疫病
6.某学习兴趣小组以菜花为原材料进行DNA粗提取、PCR和电泳鉴定的系列实验,下列叙述正确的是
A.获得的DNA粗提取产物中加入二苯胺后形成蓝色络合物
B.PCR中若只加入一种引物,也能实现双链DNA的扩增
C.粗提取的DNA产物以及PCR产物均可通过电泳检测
D.DNA可直接在紫外灯下发出荧光而被检测出
7.细胞膜是细胞与外界进行物质交换的门户。关于细胞膜上物质运输机制,下列叙述错误的是
A.简单扩散适用于大多数小分子无机物和部分离子
B.同种物质在同种细胞中可有不同的跨膜运输方式
C.生长激素由垂体某些细胞合成,并以胞吐的方式排出细胞
D.血液中成熟的红细胞借助转运蛋白吸收葡萄糖时不消耗ATP
8.橡胶树RRII105在印度南部广泛种植,但其对低温和干旱较为敏感,在较冷的生态区种植产量较低。研究者发现,较冷环境中橡胶树RRII105的细胞中与产量相关基因的启动子的甲基化程度比耐寒植株的高。以下推测错误的是
A.橡胶树与产量相关基因的启动子的甲基化可能会遗传给下一代
B.橡胶树与产量相关基因的启动子甲基化通过影响蛋白质合成直接影响性状
C.利用去甲基化酶可能会提高橡胶树RRII105的抗寒性
D.若调控与产量相关基因的甲基化程度,可能有利于橡胶树RRII105在北方种植
9.内啡肽是由人体肽能神经元合成分泌的一种神经肽,其与阿片类毒品吗啡一样可以和感觉神经元的阿片受体结合,抑制Ca2+通道开放,减少引起痛觉的兴奋性神经递质(P物质等)的释放,如图所示。下列有关说法错误的是
A.人体疼痛中枢位于大脑皮层
B.P物质促使突触后膜K+通道打开
C.内啡肽能够抑制人体的疼痛
D.吗啡成瘾者体内内啡肽含量可能减少
10.森林区鸟类偏好浅色(E_)无毒石蝇,浅色无毒石蝇为躲避捕食会伪装成深色(ee)有毒石蝇,该现象称为贝氏拟态。而森林砍伐区鸟类稀少且对该种昆虫无此偏好,但深色有毒石蝇卵巢质量较差。下列叙述错误的是
A.森林区浅色无毒石蝇的伪装是自然选择的结果
B.森林砍伐区深色有毒石蝇的ee基因型频率保持不变
C.贝氏拟态现象会随着森林砍伐程度的增加而减少
D.森林砍伐活动可能会加快该种昆虫颜色的进化
11.正常情况下,细胞完成有丝分裂的时间为30分钟,但细胞存在缺陷、分裂时间延长时会导致异常有丝分裂发生。感知和记录异常有丝分裂的物质是被称为有丝分裂“秒表”的p53蛋白(秒表蛋白),见下图。下列分析错误的是
A.异常有丝分裂需要更多的秒表蛋白参与
B.异常有丝分裂产生的子细胞染色体数目相同
C.异常有丝分裂染色体组装、分离过程发生了异常
D.异常有丝分裂产生的子细胞凋亡有利于维持机体内部环境稳定
12.miRNA是真核生物中广泛存在的一种长度约为21到23个核苷酸的RNA分子,在调控基因表达、细胞周期、生物体发育等方面起重要作用,其形成过程和作用机理如图所示。下列说法错误的是
A.miRNA是在细胞核中由染色体DNA转录而来的
B.miRNA被酶切指的是水解RNA中的磷酸二酯键
C.成熟miRNA所含碱基均与靶基因mRNA配对
D.miRNA参与个体发育中某些基因的转录后调控
13.环状RNA(circ-0055625)通过靶向结合微小RNA(mi-12253p)而促进胃癌细胞转移,其中YAP-1蛋白是促进胃癌细胞转移的关键蛋白。科研人员用寡核苷酸模拟物干扰胃癌细胞中circ-0055625、抑制胃癌细胞中mi-12253p表达后,YAP-1蛋白含量变化如下图所示。下列分析错误的是
A.与正常细胞相比,胃癌细胞的YAP-1蛋白含量高
B.circ-0055625与mi-12253p存在互补的碱基序列
C.抑制mi-12253p表达能促进胃癌细胞转移
D.干扰circ-0055625表达,mi-12253p表达量会减少
14.下丘脑—垂体—靶腺轴在激素分泌中的调节机制如图一所示;雌激素可促进卵泡形成,图二表示雌激素的分泌调节机制,黄体生成素是一种促性腺激素,++表示促进作用。下列相关说法错误的是
A.甲状腺激素、促甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素均会影响甲状腺激素的分泌
B.下丘脑—垂体—靶腺轴通过多级反馈,对激素分泌的调控作用具有放大效应
C.卵泡成熟过程中,雌激素通过负反馈调节黄体生成素的分泌
D.肾上腺髓质分泌肾上腺素的过程没有通过下丘脑—垂体—肾上腺轴调控
15.某种地中海贫血症是一种不能产生β-珠蛋白的单基因遗传病,发病率为1/400,图1表示β-珠蛋白基因及其PstⅠ酶切位点(kb为基因长度单位)。有一对表型正常的夫妇,已生育一个患病儿子。现在妻子又怀孕了,于是进行了产前诊断,诊断时用限制酶PstⅠ酶切相应基因片段后电泳,结果如图2所示。不考虑X、Y染色体的同源区段,下列叙述正确的是
A.该种地中海贫血症发病率的调查是以特定家庭为单位逐人进行的
B.致病基因比正常基因短0.7 kb,是因为染色体发生部分缺失
C.正常情况下,该种地中海贫血症在男女群体中的发病率相同
D.胎儿成年后与正常人结婚,后代为正常男孩的概率为1/28
二、非选择题(本题共5小题,共60分。)
16.(11分)土壤食菌线虫种类众多,其能捕食细菌和真菌等,对群落的功能与稳定性有重要指示作用。为查明施氮肥对禁牧和放牧条件下高寒草甸生态系统的影响,某人进行了相关实验,下表表示连续两年施氮肥后不同地区食菌线虫平均密度和平均类群数的变化。请回答下列问题:
对照组
施氮组
食菌线虫平均密度/(个/100 g干土)
禁牧区
第一年
3 720
3 740
第二年
3 126
3 801
放牧区
第一年
4 900
5 287
第二年
3 224
6 024
食菌线虫平均类
群数/个
禁牧区
第一年
31
32
第二年
20
23
放牧区
第一年
32
33
第二年
34
36
(1)食菌线虫能捕食细菌和真菌等,在生态系统的组成成分中,其属于
。绝大多数细菌和真菌获取碳的方式是 。
(2)与禁牧区相比,放牧区食菌线虫平均密度更 ,推测其原因是 。
(3)根据题意可知,对 区施用氮肥更有利于提高群落的稳定性,理由是 。
17.(13分)miRNA是一类由19~25个核苷酸组成的单链非编码的RNA,其通过与靶mRNA结合来调控翻译过程。如果miRNA与靶mRNA的互补配对序列较长,可以使靶mRNA彻底不表达;如果互补配对碱基数较少,则靶mRNA的翻译效率降低。下图表示某紫色牵牛花的花青素合成基因转录产生的mRNA的部分序列,试通过基因工程培育不同过渡花色的转基因牵牛花(注:无花青素合成时,牵牛花表现为白色,花青素含量越高,牵牛花花色越深)。请回答下列问题:
5'—G……UUUAUAAGAGCCAAUUGGC—3'
(1)获取目的基因是基因工程的第一步,获取目的基因的方法有
(答出两点即可)。基因工程的核心步骤是 。
(2)利用紫色牵牛花作为受体,通过基因工程生产白色牵牛花时所用的目的基因模板链的碱基序列为5'— —3'。
(3)通过基因工程培育不同过渡花色的牵牛花时,试推测所设计的目的基因与第(2)题中的目的基因差别越大,得到的转基因牵牛花的花色越 (填“深”或“浅”)。
(4)研究发现,不同的癌症患者体内会出现特异性的miRNA异常。依据癌症的发病机理,可推测癌症患者的 基因对应的miRNA可能过量表达。如要利用某原癌基因相应的miRNA制作药物进行癌症的基因治疗,若采用靶向治疗,则与单克隆抗体结合的miRNA与该基因互补段的长度应 (填字母);若不采用靶向治疗,直接将miRNA导入患者体内,则所用的miRNA与该基因互补段的长度应 (填字母)。
A.小于19 个核苷酸 B.为19~25个核苷酸 C.大于25个核苷酸
18.(12分)我国大面积栽培的水稻有粳稻和籼稻,粳稻对低温的耐受性强于籼稻。研究发现,b73基因是水稻的耐低温基因,两种水稻的b73基因编码区有一个核苷酸的差别,导致编码的b73蛋白中一个氨基酸存在差异。实验表明,粳稻的b73JaP蛋白与b71蛋白结合形成二聚体,共同调节水稻细胞内脱落酸(ABA)和O2水平,从而提高其对低温的耐受性,调控机制如图所示。请回答下列问题:
(1)我国野生稻经过北方寒冷地带的长期驯化后,b73基因的频率会 ,其最终进化为粳稻。若要判断粳稻与原有野生稻是否为同一物种,方法和依据分别是 。
(2)与籼稻相比,粳稻对低温的耐受性更强的根本原因是
。
(3)据图分析,粳稻的b73JaP蛋白与b71蛋白结合形成二聚体,在细胞中共同发挥作用,从而提高其对低温的耐受性,具体的两条途径是
。
(4)为提高籼稻对低温的耐受性,可利用基因编辑技术进行改良,方法是
。
19.(12分)遗传性耳聋(DFNX2,由一对等位基因控制)是一种听力感觉缺陷性疾病,严重影响患者言语交流和生活质量。研究发现POU3F4基因突变导致DFNX2发生。下图是该遗传病的某家系系谱图,已知Ⅲ3不携带该疾病的致病基因。不考虑基因突变,请回答下列问题:
(1)据图分析,DFNX2的遗传方式是 。若用B、b表示相应的基因,Ⅲ4的基因型为 ,Ⅲ4与正常男性结婚,后代患DFNX2的概率为 。
(2)研究人员对正常POU3F4基因和突变POU3F4基因的非模板链部分测序,结果如下。据以下基因碱基序列,从基因表达的角度分析,突变POU3F4基因是因为 ,从而导致耳蜗内相应蛋白质功能改变。
正常POU3F4基因非模板链碱基序列:3'CCCCCGGATCACGGCGAACTGGGCTCG5'
突变POU3F4基因非模板链碱基序列:3'CCCCCGGATCACGGCTAACTGGGCTCG5'
(部分密码子及对应氨基酸:3'GAA5'谷氨酸,3'AUU5'异亮氨酸,3'CUU5'亮氨酸,3'UAA5'终止密码子)
(3)经检查发现,Ⅲ2的基因型为XbXbY,则其性染色体多了一条的原因是
。假设在某人群中,DFNX2的基因频率保持不变,在该人群的男性群体中,DFNX2的致病基因频率为1/2 000,Ⅲ3与一个正常女性结婚,生一个患DFNX2孩子的概率为 。
20.(12分)羧酶体是一种复合蛋白体,是蓝细菌和某些化能自养菌中高效的固碳物质。为了提高烟草植株光合作用效率,我国科研人员首次将某种变形杆菌中的全套羧酶体基因导入烟草植株细胞的叶绿体基因组中(如图1所示),为进一步构建完整的固碳系统奠定了重要的基础。请回答下列问题:
图1
(1)研究人员为了获得该种变形杆菌中的全套羧酶体的9个基因,需根据
设计特异性引物,利用PCR技术扩增得到目的基因。
(2)根据图1可知,该转化载体具备三个不同的启动子,启动子的作用是
。一个启动子一般可以驱动多个基因同时表达,但该载体却设计了三个启动子,而不是一个启动子,推测其原因可能是 。转入烟草植株细胞叶绿体基因组中的全套羧酶体基因 (填“会”或“不会”)随花粉传递给子代,理由是 。
图2
(3)为了检验转化载体是否插入烟草叶绿体基因组的特定位置,利用SpeⅠ对4株转化后烟草的基因组DNA进行酶切,随后分别使用启动子1的特异序列的探针进行杂交,杂交结果如图2所示。由此可判断,正确的转基因植株是 。
(4)研究人员进一步研究发现,转基因烟草植株的9种基因产物能够正确组装为羧酶体,但转基因烟草植株的光合作用效率相较于野生型烟草植株并没有太大提升,推测其原因可能是
(写出一点即可)。
【参考答案】
1. D
【解题分析】A、B、C三项均能促进人与自然和谐共生。依靠科技进步对资源进行合理的开发利用,且要注意对环境的影响,D项符合题意。
2. 【答案】D
【解题分析】据题干和题图可知,MSB可诱导细胞发生三磷酸肌醇凋亡,故MSB也可诱导癌细胞发生三磷酸肌醇凋亡,即MSB可以作为抗肿瘤的潜在药物,A项正确;谷胱甘肽是一种三肽,食用后会被消化酶水解,故食用谷胱甘肽不可抵抗细胞发生三磷酸肌醇凋亡,B项正确;据图可推知,在MSB作用下,ROS含量会增加,ROS会攻击细胞膜上的蛋白质,使膜通透性增大,C项正确;据图可知,谷胱甘肽会抑制ROS的合成,而ROS会促进细胞发生三磷酸肌醇凋亡,故在MSB作用下,谷胱甘肽缺失突变体中细胞发生三磷酸肌醇凋亡的程度更大,D项错误。
3. C
【解题分析】DNP接受质子后成为脂溶性分子,能够以自由扩散的方式跨过线粒体内膜,可降低线粒体内膜两侧H+的浓度差,A项正确;DNP影响的是有氧呼吸第三阶段ATP的合成,过量使用DNP会导致ATP合成受阻,葡萄糖释放的能量可能更多以热能的形式释放,体温上升,B、D两项正确,C项错误。
4. 【答案】C
【解题分析】甲状旁腺细胞分泌的PTH先进入组织液,再进入血液,随血液流经全身组织,A项正确;PTH是一种多肽类激素,口服时会被蛋白酶水解,故某人长期口服PTH不会导致甲状旁腺萎缩,B项正确;甲状旁腺功能受损可能导致缺钙,从而引起肌肉抽搐等症状,C项错误;PTH是由甲状旁腺细胞分泌的,欲探究PTH的功能,可用摘除了甲状旁腺的动物作为实验组,用做手术但不摘除甲状旁腺的动物作为对照组,D项正确。
5. 【答案】C
【解题分析】分析题干可知,抗原经由抗原呈递细胞摄取处理后呈递给Th,抗原呈递细胞包括树突状细胞、B细胞等,A项正确;据题意“Th活化48 h左右后,内源性抑制蛋白CTLA-4与CD28竞争结合B7,发挥免疫抑制作用”可推知,机体感染病原体后,CD28基因表达量会随Th活化而增多,随后减少,B项正确;抗体不是细胞因子,C项错误;CTLA-4蛋白起免疫抑制作用,可以避免Th过度活化,若CTLA-4基因发生突变,使Th过度活化,导致免疫过强,可能会引起自身免疫病,D项正确。
6. 【答案】C
【解题分析】获得的DNA粗提取产物需要在沸水浴条件下与二苯胺反应,A项错误;由于模板DNA为双链结构,因此PCR中需加入两种引物,才能实现双链DNA的扩增,B项错误;粗提取的DNA产物以及PCR产物均可通过电泳检测,C项正确;DNA需通过染色才可在紫外灯下发出荧光而被检测出,D项错误。
7. 【答案】A
【解题分析】简单扩散(自由扩散)是指物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式,不需要转运蛋白协助,不消耗能量,O2、CO2以及某些脂溶性的小分子有机物如甘油可以通过简单扩散进入细胞,而离子需要转运蛋白协助才能进行跨膜运输,A项错误;同种物质在同种细胞中可以有不同的跨膜运输方式,如水分子既可以通过简单扩散进出细胞,也可以通过协助扩散(需要借助细胞膜上的水通道蛋白)进出细胞,B项正确;生长激素属于分泌蛋白,由垂体某些细胞合成,并通过胞吐的方式分泌出细胞,C项正确;由于血浆中的葡萄糖浓度相对稳定且保持在较高水平,葡萄糖进入成熟的红细胞的方式是协助扩散,特点是顺浓度梯度运输、需要转运蛋白的协助、不消耗能量,D项正确。
8. B
【解题分析】橡胶树与产量相关基因的启动子的甲基化属于表观遗传,是可以遗传给下一代的,A项正确;基因的启动子的甲基化会影响基因的表达,但是根据题目中的信息无法判断表达产物是酶还是结构蛋白,因此不能准确判断是直接影响性状还是间接影响性状,B项错误;根据题目信息推测,利用去甲基化酶降低甲基化程度可能会提高橡胶树RRII105的抗寒性,C项正确;根据题意研究者发现抗寒的植株与产量相关基因的启动子甲基化程度低,可以得出调控橡胶树RRII105的细胞中与产量相关基因甲基化程度,可能有利于橡胶树RRII105在北方种植,D项正确。
9. B
【解题分析】感觉中枢在大脑皮层,A项正确;P物质是由感觉神经元释放的一种兴奋性神经递质,它能够使突触后膜的Na+通道打开,B项错误;内啡肽与吗啡一样,可以减少P物质的释放,因此内啡肽可以减少痛觉的发生,C项正确;吗啡与内啡肽均可作用于阿片受体,吗啡成瘾者对吗啡产生依赖,体内内啡肽的含量可能减少,D项正确。
10. 【答案】B
【解题分析】森林区鸟类偏好浅色无毒石蝇,而深色是警戒色,所以浅色无毒石蝇中能伪装成深色的个体不易被天敌捕食,而不能伪装成深色的个体在自然选择过程中被淘汰,所以说森林区浅色无毒石蝇的伪装是自然选择的结果,A项正确;“森林砍伐区鸟类稀少且对该种昆虫无此偏好”,也就是说有伪装和无伪装的浅色无毒石蝇被捕食的概率相当,所以贝氏拟态现象会随着森林砍伐程度的增加而减少,但森林砍伐区深色有毒石蝇卵巢质量较差,所以ee基因型频率随着森林砍伐程度的增加而逐渐下降,B项错误,C项正确;森林砍伐活动使得鸟类稀少且对不同颜色的该种昆虫无偏好,可能会加快该种昆虫颜色的进化,D项正确。
11. B
【解题分析】通过比较正常有丝分裂和异常有丝分裂可知,异常有丝分裂需要更多的秒表蛋白参与,A项正确;根据异常有丝分裂染色体组装、分离过程需要更多秒表蛋白可推知细胞分裂时间延长,从而导致染色体组装、分离过程异常(一条染色体未发生分离移向同一极,导致子细胞染色体数目不同),B项错误,C项正确;异常有丝分裂产生的子细胞凋亡有利于维持机体内部环境稳定,D项正确。
12. 【答案】C
【解题分析】根据题图可以看出,miRNA是在细胞核中由染色体DNA转录而来的,A项正确;miRNA是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的,所以miRNA被酶切指的是水解RNA中的磷酸二酯键,B项正确;据图可知,成熟miRNA与靶基因mRNA配对有两种情况,一种是完全互补,即所有碱基都配对,一种是不完全互补,即有的碱基没有配对,C项错误;基因的表达分为转录和翻译两个阶段,图中miRNA通过影响翻译过程而实现对基因的转录后调控,D项正确。
13. D
【解题分析】与正常细胞相比,胃癌细胞更容易发生转移,且YAP-1蛋白是促进胃癌细胞转移的关键蛋白,因此胃癌细胞YAP-1蛋白含量比正常细胞高,A项正确;circ-0055625可以靶向结合mi-12253p,因此circ-0055625与mi-12253p存在互补的碱基序列,B项正确;由图可知,抑制mi-12253p表达,YAP-1蛋白含量增加,因此抑制mi-12253p表达能促进胃癌细胞转移,C项正确;由图可知,干扰circ-0055625表达,YAP-1蛋白含量减少,mi-12253p表达量增加,D项错误。
14. C
【解题分析】据图可知,甲状腺激素、促甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素分别会通过长环反馈、短反馈和超短反馈影响甲状腺激素的分泌,A项正确;下丘脑—垂体—靶腺轴对激素分泌的调控作用具有逐级放大的效应,B项正确;卵泡成熟过程中,雌激素通过正反馈调节黄体生成素的分泌,提高雌激素水平,促进排卵,C项错误;肾上腺髓质分泌肾上腺素的过程通过交感神经直接调控,而不是通过下丘脑—垂体—肾上腺轴调控,D项正确。
15. C
【解题分析】该种地中海贫血症发病率的调查是在人群中随机进行的,A项错误。由图1可知,致病基因比正常基因短0.7 kb,该突变为基因突变,不是染色体缺失,B项错误。由图2可知,a代表正常基因,b代表突变后的致病基因,父母双方均带有致病基因,所以该种地中海贫血症是常染色体隐性遗传病,正常情况下,该种地中海贫血症在男女群体中的发病率相同,C项正确。由题干信息可知,致病基因的频率为1/20,正常基因的频率为19/20;由图2可知该胎儿为携带者,胎儿成年后与正常人结婚,正常人为携带者的概率为2×[(1/20)×(19/20)]/[1-(1/20)×(1/20)]=2/21,后代为正常男孩的概率为[1-(2/21)×(1/4)]×(1/2)=41/84,D项错误。
16. (1)消费者(1分) 分解利用动植物遗体和动物排遗物中的含碳有机物(3分)
(2)高(1分) 放牧区牲畜产生的粪便使土壤中微生物增多,则供食菌线虫捕食的细菌、真菌增多,导致放牧区食菌线虫平均密度比禁牧区的高(3分)
(3)放牧(1分) 与禁牧区相比,放牧区的食菌线虫平均类群数增多,物种丰富度更高,群落稳定性更高(2分)
【解题分析】(1)根据题意可知,食菌线虫能捕食细菌和真菌等,故其在生态系统的组成成分中属于消费者。绝大多数细菌和真菌属于分解者,获取碳的方式为分解利用动植物遗体和动物排遗物中的含碳有机物。
(2)据题表可知,与禁牧区相比,放牧区食菌线虫平均密度更高。放牧区有牲畜出入,牲畜产生的粪便被土壤中的微生物分解,使土壤中微生物的种类和数量增加,而食菌线虫又以细菌、真菌为食,因此放牧区食菌线虫平均密度比禁牧区的高。
(3)分析题表可知,放牧区施氮肥后食菌线虫平均类群数显著增多,而禁牧区施氮肥后食菌线虫平均类群数有所减少,且题干中表明食菌线虫对群落的稳定性有重要指示作用,因此,对放牧区施用氮肥更有利于提高群落的稳定性。
17. (1)人工合成、PCR技术扩增等(答出两点即可,2分) 构建基因表达载体(2分)
(2)G……TTTATAAGAGCCAATTGGC(3分)
(3)深(2分)
(4)抑癌(2分) B(1分) A(1分)
【解题分析】(1)基因工程中,可以采用人工合成的方法获取目的基因,也可以采用PCR技术扩增目的基因。基因工程的核心步骤是构建基因表达载体。
(2)根据题干信息可知,要使花青素合成基因完全不表达,产生白色牵牛花,需要转录产生的miRNA要达到19~25个核苷酸,且转录产生的miRNA需要与花青素合成基因转录产生的mRNA反向互补,根据基因表达的原理,可以逆推目的基因模板链的碱基序列,miRNA的碱基序列为5'—GCCAAUUGGCUCUUAUAAA……C—3',转录产生该miRNA的模板链的碱基序列应为5'—G……TTTATAAGAGCCAATTGGC—3'。
(3)根据题干信息,如果miRNA与靶mRNA互补配对碱基数较少,则靶mRNA的翻译效率降低,因此培育不同过渡花色的牵牛花时,所设计的目的基因转录产生的miRNA与全部序列的mRNA差别越大,花青素基因表达量越高,得到的转基因牵牛花的花色越深。
(4)癌症发病是由于原癌基因过量表达或抑癌基因表达量不足,因此,癌症患者的抑癌基因对应的miRNA可能过量表达。若采用靶向治疗,药物只作用于癌细胞,对应的miRNA应彻底抑制相关基因的表达,与靶mRNA的互补配对序列较长,则长度为19~25个核苷酸;若不采用靶向治疗,直接将miRNA导入患者体内,则所用的miRNA略短会减少对正常细胞的影响。
18. (1)上升(或增大)(1分) 将粳稻与原有野生稻进行杂交,看是否能产生可育的后代(2分);不同物种因存在生殖隔离而不能产生可育的后代(2分)
(2)粳稻的b73JaP基因发生了碱基的替换(2分)
(3)二聚体抑制ABA合成基因的表达,降低ABA水平;二聚体促进过氧化物酶前体基因的表达,提高O2水平(3分)
(4)将籼稻的b73基因替换为粳稻的b73JaP基因(2分)
【解题分析】(1)北方寒冷地带的低温对b73基因起选择作用,因此野生稻经过北方寒冷地带的长期驯化后,b73基因的频率会上升,其最终进化为粳稻。不同物种因存在生殖隔离而不能产生可育的后代。两种生物是否为同一物种,可通过它们在自然状态下相互交配能否产生可育的后代来判断。
(2)依据题干信息“两种水稻的b73基因编码区有一个核苷酸的差别,导致编码的b73蛋白中一个氨基酸存在差异”可知,与籼稻相比,粳稻对低温的耐受性更强的根本原因是粳稻的b73JaP基因发生了碱基的替换。
(3)依据题图分析,粳稻的b73JaP蛋白与b71蛋白结合形成二聚体,二聚体抑制ABA合成基因的表达,降低ABA水平,另外二聚体促进过氧化物酶前体基因的表达,提高O2水平,从而提高其对低温的耐受性。
(4)为提高籼稻对低温的耐受性,可利用基因编辑技术将籼稻的b73基因替换为粳稻的b73JaP基因。
19. (1)伴X染色体隐性遗传 XBXB或XBXb 1/8
(2)碱基对替换导致终止密码子提前出现,翻译提前终止,肽链变短
(3)其母亲(Ⅱ2)在减数分裂Ⅱ后期,次级卵母细胞中携带b基因的两条X染色体移向同一极,产生了基因型为XbXb的卵细胞 1/4 002(每空2分)
【解题分析】(1)由该家系系谱图可知,Ⅰ1、Ⅰ2正常,Ⅱ3患病,可推出该病为隐性遗传病,且Ⅲ3不携带该疾病的致病基因,推知该遗传病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传。Ⅱ6、Ⅱ7正常,其儿子患病,可以得出Ⅱ6、Ⅱ7的基因型分别为XBY、XBXb,而Ⅲ4正常,则其基因型及比例为1/2XBXB、1/2XBXb。Ⅲ4与正常男性结婚,后代患DFNX2的概率为(1/2)×(1/4)=1/8。
(2)由正常POU3F4基因和突变POU3F4基因的非模板链部分序列可知,正常POU3F4基因非模板链序列中GAA突变为TAA,发生了基因突变中的替换,TAA对应的密码子为UAA,为终止密码子,碱基对替换导致终止密码子提前出现,翻译提前终止,肽链变短,从而导致耳蜗内相应蛋白质功能改变。
(3)经检查发现,Ⅲ2的基因型为XbXbY,已知其父母Ⅱ1、Ⅱ2正常,可推出Ⅱ1的基因型为XBY,Ⅱ2的基因型为XBXb。Ⅲ2性染色体异常的原因一定是其母亲(Ⅱ2)在减数分裂Ⅱ后期,次级卵母细胞中携带b基因的两条X染色体移向同一极,产生了基因型为XbXb的卵细胞。假设在某人群中,DFNX2的基因频率保持不变,在该人群的男性群体中,DFNX2的致病基因频率为1/2 000,即Xb=1/2 000,XB=1 999/2 000,一个正常女性,其基因型是XBXb的概率为XBXb/XBXB+XBXb=2/2 001,Ⅲ3(XBY)与一个正常女性结婚,生一个患DFNX2孩子(XbY)的概率为(2/2 001)×(1/4)=1/4 002。
20. (1)目的基因的已知序列(1分)
(2)RNA聚合酶识别和结合的部位,驱使转录出mRNA(2分) 若使用一个启动子,要高效表达9个基因难度较大,使用三个启动子可以提高基因的表达效率,又不会加大载体构建难度(合理即可,2分) 不会(1分) 花粉细胞中几乎不含细胞质,也就不含叶绿体,故叶绿体基因组中的全套羧酶体基因不会随花粉扩散(2分)
(3)1和4(2分)
(4)基因表达出的蛋白质较少或烟草与变形杆菌的内部环境存在差异或外源多基因的表达对植株造成了过多负担等(合理即可,2分)
【解题分析】(1)在获取目的基因时,常用PCR技术,为了获取9个目的基因,需根据目的基因的已知序列设计特异性引物。
(2)启动子是一段有特殊序列的DNA片段,位于基因的上游,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终表达出人类所需要的蛋白质。在该载体设计中,一共需要表达9个基因,若9个基因使用一个启动子来驱动,基因的表达水平可能会较低,若每一个基因都分别使用一个启动子来驱动,又会增加片段的长度,加大载体的构建难度。因此选用三个启动子,既可提高基因的表达效率,又不会加大载体的构建难度。转入烟草植株细胞叶绿体基因组中的全套羧酶体基因不会随花粉传递给子代,理由是花粉细胞中几乎不含细胞质,也就不含叶绿体,故叶绿体基因组中的全套羧酶体基因不会随花粉扩散。
(3)在进行转基因植株鉴定时,野生型植株用SpeⅠ进行酶切后,再用探针杂交,杂交出的片段应该为6.1 kb。若基因成功导入烟草植株叶绿体基因组内,这时再采用SpeⅠ进行酶切,会将目的基因拆分为5.4 kb和10.6 kb,而探针与启动子1的特异序列杂交,因此杂交出的片段为5.4 kb,故正确的转基因植株为1和4。
(4)转基因烟草植株的9种基因产物能够正确组装为羧酶体,但转基因烟草植株的光合作用效率相较于野生型烟草植株并没有太大提升,这可能和9种基因表达出的蛋白质较少有关系,基因表达出的蛋白质少,组装出的羧酶体也少,因此转基因烟草的光合作用效率不会有明显提升,除此之外,也可能和烟草与变形杆菌的内部环境存在差异或过多外源基因表达对植株造成了较大的负担等有关。
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