内容正文:
石嘴山市第一中学2026届高三年级高考第三次模拟生物试题
一、单选题:本题共16小题,每小题3分,共48分。
1. 下列有关生态足迹的叙述,正确的是( )
A. 生态足迹值越大,对生态和环境的影响越大
B. 它是指维持人类生存所需的生产资源的土地面积
C. 多食牛肉有利于减少生态足迹中草地面积的占用
D. 发达国家经济发展快,技术发达,人均生态足迹小
2. 我国科研人员利用自体诱导多能干细胞(iPSC)治疗帕金森病,在不改变基因序列的情况下重新激活或抑制相关基因的表达,从而改变细胞分化状态以达到治疗的目的。下列相关叙述错误的是( )
A. 重新激活或抑制相关基因的表达的过程,细胞核内的遗传物质不会发生定向改变
B. 直接将特定蛋白导入细胞中或用小分子化合物来诱导都能形成iPSC
C. 与核移植技术一样,利用iPSC治疗帕金森病的过程也利用了细胞核的全能性
D. 胚胎干细胞疗法比iPSC治疗帕金森病的疗法更具伦理争议,应该严格审查
3. 贝螅具有终生保留胚胎干细胞的能力。若头部被切除,其颈部的干细胞会很快再生出新的头部。下列相关叙述错误的是( )
A. 头部再生过程中需进行DNA复制
B. 颈部干细胞中的染色体端粒修复能力弱
C. 再生出头部的过程中可能出现细胞凋亡现象
D. 头部和颈部细胞中蛋白质的种类并不完全相同
4. 干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白,可用于对抗病毒的感染和癌症,但体外保存相当困难。下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图,错误的是( )
A. 图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能
B. 图中新的干扰素基因必须插入质粒上的起始密码子和终止密码子之间才能表达
C. 图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构
D. 图中各项技术环节中,有些需要通过基因工程实现
5. 某研究团队将抗秆锈病(AA)和非抗秆锈病(aa)小麦杂交,得F1,F1自交得F2,将F1与F2均种植于含禾秆锈菌的土壤中(不考虑突变)。下列关于该实验的叙述,错误的是( )
A. 基因A与基因a的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同
B. 若抗杆锈病基因被甲基化修饰,则其基因表达可能会受抑制
C. 禾秆锈菌的存在,会导致种群中非抗秆锈病基因的频率升高
D. F2中抗秆锈病植株与非抗秆锈病植株的比值可能会偏离3:1
6. 下图表示某群落中两个相互影响的种群的数量变化关系。下列有关叙述错误的是( )
A. 甲和乙可能为捕食关系,其中甲为被捕食者
B. 甲和乙种群数量变化是反馈调节的结果
C. 甲和乙可能存在种间竞争,甲占据更多的生态位
D. “螟蛉有子,蜾蠃负之”体现的种间关系可用该图表示
7. 下列相关实验操作正确的是( )
A. 植物组织培养中,生长素和细胞分裂素比例一直保持不变
B. 在DNA的粗提取与鉴定实验中,粗提取的DNA中可能含有蛋白质
C. 将配制的酵母培养基煮沸并冷却后,在酒精灯火焰旁倒平板
D. 将接种环烧红,迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养,获得单菌落
8. 下列相关实验操作的改变对实验结果影响的分析,合理的是( )
选项
实验课题
实验操作改变
对实验结果的影响
A
还原糖的鉴定
将加热温度从50-60℃升高到近100℃
可在较短时间内观察到砖红色沉淀
B
探究酵母菌的呼吸方式
将酵母菌培养液的葡萄糖浓度从5%提高到10%
酒精检测时加入酸性重铬酸钾后无颜色变化
C
绿叶中色素的提取和分离
研磨时加入石英砂和无水乙醇
滤纸条上分布的色素带颜色基本不受影响
D
探究酵母菌种群数量的变化
未对培养液摇匀就取样计数
计数结果偏大
A. A B. B C. C D. D
9. 研究发现,与平原相比,高原暴露2h时的运动员出现呼吸频率加快、血液pH升高、血糖浓度升高、体温略有下降、尿量减少、血浆Na+浓度升高等现象,高原暴露24h后上述指标均逐渐恢复至接近平原水平。下列叙述正确的是( )
A. 血液pH升高是由于低氧直接刺激呼吸中枢导致CO2过度排出
B. 体温略有下降是低氧环境中甲状腺激素分泌减少使代谢速率下降的结果
C. 血糖浓度升高是由于交感神经兴奋促进了肾上腺素和胰高血糖素的分泌
D. 尿量减少和血浆Na+浓度升高是由于抗利尿激素和醛固酮分泌均减少
10. 果蝇(2n=8)羽化(从蛹变蝇)的时间有19h、24h和29h三种,分别由基因A1、A2和A3控制,这三个基因的显隐性关系未知,且都不位于X、Y染色体的同源区段。现用一只羽化时间为19h的雌蝇和一只羽化时间为24h的雄蝇杂交,F1的羽化时间及比例为19h:24h:29h=1:2:1,且羽化时间为24h的果蝇都是雌性,其余都是雄性。下列说法正确的是( )
A. 基因A1、A2和A3的遗传遵循基因自由组合定律
B. 基因A1、A2和A3的显隐性关系是A2>A3>A1
C. 控制果蝇羽化时间相关的基因型有6种
D. F1自由交配产生的子代中羽化时间为19h的果蝇占5/16
11. 姬林蛙是我国已知体型最小的林蛙,其对气候等环境要求颇高,目前仅发现分布于浙江丽水龙泉。下图表示该区域内姬林蛙的出生率与死亡率的关系。下列说法错误的是( )
A. 气候属于影响姬林蛙种群数量的非密度制约因素
B. 出生率和死亡率是种群最基本的数量特征
C. 据图可知,该区域姬林蛙种群的环境容纳量大约是600只
D. 据图可知,种群数量过大或过小都不利于该种群增长
12. 科研人员给予突触a和突触b的突触前神经元以相同的电刺激,通过微电极分别测量突触前、后两神经元的膜电位,结果如图。据此判断不合理的是( )
A. 静息状态下膜内电位比膜外低约70 mV
B. 突触a的突触后神经元出现了阳离子内流
C. 突触a和b分别为兴奋性突触和抑制性突触
D. 兴奋在突触前后两神经元间的传递没有延迟
13. 草地贪夜蛾属于鳞翅目农业害虫,成虫往往在夜间活动,主要危害玉米,喜食玉米茎叶和果穗等,入侵初期呈疯狂蔓延趋势,可通过引入寄生蜂进行防治。下列叙述错误的是( )
A. 草地贪夜蛾与本地玉米害虫之间的种间关系主要为种间竞争
B. 晚上使用性引诱剂诱捕雄性草地贪夜蛾成虫,直接改变其种群的出生率
C. 入侵初期草地贪夜蛾的种群数量在一段时间内呈“J”形增长
D. 引入天敌、黑光灯诱杀草地贪夜蛾,在保护环境的同时可调整能量的流动关系
14. 我国科学家成功地用·iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是( )
A. 组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
B. 用电刺激、Ca²⁺载体等方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
C. ③过程中诱导细胞融合体现了细胞膜的选择透过性
D. 图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术
15. 对一个受到轻度农药污染的湖泊进行调查,测量得该湖泊内具有捕食关系的食物链中甲、乙、丙、丁4个种群所同化的总能量如下表。下列说法中不正确的是( )
生物种群
甲
乙
丙
丁
能量/kJ
1.3×108
2.8×109
2.9×107
1.1×108
A. 在这四个种群中,种群乙为生产者
B. 种群甲与种群丁之间存在竞争关系
C. 按照能量传递规律,丙最可能属于第三营养级
D. 按照生物富集原理,丙种群体内的农药残留浓度可能最低
16. 下图表示洋葱细胞内的部分能量转换过程,下列叙述正确的是( )
A. 洋葱鳞片叶外表皮细胞中可发生①②③④过程
B. 洋葱细胞内①过程中产生的ATP可用于④过程
C. 洋葱细胞在②过程中合成有机物与放能反应相联系
D. ④过程释放的能量可用于洋葱细胞吸收矿质离子
二、非选择题:本题共52分。
17. 科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体先合成一段氨基酸序列作为信号肽。信号肽被细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,使肽链合成暂停。携带着肽链和核糖体的SRP与内质网膜上的SRP受体(DP)结合,并介导核糖体附着于内质网的转运体。随后肽链通过转运体进入内质网腔,继续合成。最终,得到不含信号肽的正常肽链,而SRP返回细胞质基质中重复使用,过程如图所示。回答下列问题:
(1)在实验室中,研究分泌蛋白合成、运输和分泌途径的方法为_____。最终,合成的肽链中不含信号肽,其原因是_____。
(2)内质网上的DP的化学本质是_____。破坏DP会影响细胞正常的生命活动,原因是_____。
(3)实验小组为了验证信号肽假说,构建了体外的反应体系,改变条件,观察肽链的长度。若向试管中加入核糖体,未加入SRP和内质网,则实验结果为_____;若向试管中加入核糖体和_____(填“SRP”或“内质网”),则合成的肽链比正常的肽链短,原因是_____。
18. 乙烯是植物果实成熟所需的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟,这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题,以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),用这3个纯合子进行杂交实验,F1自交得F2,结果见下表。
实验
杂交组合
F1
F2
①
甲×丙
不成熟
不成熟:成熟=3:1
②
乙×丙
成熟
成熟:不成熟=3:1
③
甲×乙
不成熟
不成熟:成熟=13:3
若丙的基因型为aaBB,且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成,回答下列问题。
(1)利用物理、化学等因素处理生物,可以使生物发生基因突变,从而获得新的品种。基因突变是指基因中碱基对的替换、插入、_____引起核苷酸序列的变化,从而导致_____的改变。
(2)果实能否正常成熟的遗传受_____对等位基因控制,且遵循_____定律。
(3)不考虑变异,植物丙的细胞中最多有_____个B基因,植物丙产生的次级精母细胞中a基因的个数为_____。
(4)甲、乙的基因型分别是_____、_____。实验③中,F2不成熟个体中纯合子所占的比例为_____,其中F2成熟个体的基因型是_____,F2成熟个体自由交配后代的表现型及比例为_____。
19. 某研究团队追踪了一批新冠病毒感染者的免疫应答动态。如图1表示感染者体内特异性抗体IgM和IgG的平均浓度随时间变化的曲线,同时标注了感染进程中的几个关键阶段。回答下列问题:
(1)图中较早出现且持续时间较短的抗体是______;在病毒感染中后期起主要免疫作用的抗体是______,该抗体可通过______的方式发挥中和病毒的作用。
(2)目前针对新冠病毒的检测方法主要有核酸检测和抗体检测,结合图中“潜伏期”与“核酸阳性”阶段,推测感染初期______检测是更灵敏的诊断方法,分析其原因是______。
(3)新冠病毒侵入机体后,非特异性免疫会发挥重要作用,吞噬细胞识别并吞噬病原体后,除了可以利用溶酶体中水解酶直接消化病原体外,还会启动细胞内不同的酶系统通过其代谢产物来杀伤病原体。吞噬细胞吞噬新冠病毒后的部分过程如图2所示。
①非特异性免疫是机体在长期进化过程中与病原微生物相互作用,逐渐建立起来的天然防御功能,人人生来就有,除此之外,这种免疫还具有的特点是______。吞噬细胞吞噬病原体后耗氧量会显著增加而出现呼吸爆发的现象,据图2推测其原因是______。
②由图2可知,吞噬细胞可通过两条并行的酶系统杀伤病原体。实验发现,敲除小鼠的诱导型NO合成酶基因后,其免疫防御功能并没有严重受损,其原因可能是当敲除诱导型NO合成酶基因后,虽然NO途径缺失,但______这一条途径依然存在并可发挥作用。
③研究表明,对于某些胞内寄生菌如结核分枝杆菌,诱导型NO合成酶产生的NO比反应性氧中间物更为重要。试从NO的理化性质和该菌的生存特点,推测可能的原因是______。
20. 为协调渔业资源的开发和保护,实现可持续发展,研究者在近海渔业生态系统的管控区中划分出甲(捕捞)、乙(非捕捞)两区域,探究捕捞产生的生态效应,部分食物链如图1。回答下列问题。
(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升,海藻生物量下降。捕捞压力加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和______上升。乙区域禁捕后,捕食者的恢复______(填“缓解”或“加剧”)了海胆的种内竞争,海藻生物量增加。以上研究说明捕捞能______(填“直接”或“间接”)降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过______调节机制恢复到乙区域的状态。当甲区域达到生态平衡,其具有的特征是结构平衡、功能平衡和______。
(3)为了合理开发渔业资源,构建生态学模型,探究岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系。仅基于模型(图2)分析,对处于B状态的岩龙虾种群进行捕捞时,为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为______只;当年最大捕捞量不能超过______只,否则需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续,原因是______。
21. stn为鼠伤寒沙门菌的肠毒素基因,为研究其在菌株致病机理中的功能,某课题组构建了含有突变stn基因的重组质粒,过程如图1所示,并通过重组质粒与野生型菌株的同源序列发生交换,以突变stn基因置换野生型stn基因,获得stn基因突变菌株。请回答下列问题。
(1)为增加stn基因两侧同源DNA序列长度,提高突变stn基因与野生型基因同源交换的概率。应选用限制酶___________________同时处理质粒pEEI和pCPI,催化__________________键断开,产生两种___________________末端,将切割后的pCPI与stn基因上游片段混合,在加入__________________酶的作用下获得pKP7。
(2)在质粒pKP7中插入Kmr基因,既可使__________________失活,形成突变stn基因,又可作为_________________用于筛选含突变stn基因的宿主细胞。
(3)重组质粒pMWKS不能在伤寒沙门菌中复制,导入伤寒沙门菌中的质粒pMWKS一段时间后会丢失,却仍可在菌体中检测到stn突变基因,其原因是___________________。
(4)筛选突变菌株时,先将重组质粒pMWKS与野生型伤寒沙门菌株共培养,然后进行筛选扩增,筛选出在卡那霉素培养基上__________________生长、在氯霉素培养基上__________________生长的菌株即为突变菌株。
(5)利用stn基因探针对野生型菌株和突变型菌株进行DNA鉴定,结果如图2,其中__________________(填“样本1”或“样本2”)表示突变菌株。
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石嘴山市第一中学2026届高三年级高考第三次模拟生物试题
一、单选题:本题共16小题,每小题3分,共48分。
1. 下列有关生态足迹的叙述,正确的是( )
A. 生态足迹值越大,对生态和环境的影响越大
B. 它是指维持人类生存所需的生产资源的土地面积
C. 多食牛肉有利于减少生态足迹中草地面积的占用
D. 发达国家经济发展快,技术发达,人均生态足迹小
【答案】A
【解析】
【分析】生态足迹是指现有条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。生态承载力是指在一定环境条件下,生态系统中某种个体存在数量的最大值。
【详解】A、生态足迹越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大,A正确;
B、生态足迹是指在现有技术条件下,维持一个人、一个城市、一个国家或全人类的生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,B错误;
C、改善饮食结构、减少肉食摄取比例可以缩短食物链,提高能量的利用率,从而减小生态足迹,少吃牛肉有利于减少生态足迹中草地面积的占用,C错误;
D、人均生态足迹是指平均维持一个人生存所需要的资源和净化生产过程中产生的二氧化碳的土地和水域面积,经济发达国家的人均生态足迹值不一定小,D错误。
故选A。
2. 我国科研人员利用自体诱导多能干细胞(iPSC)治疗帕金森病,在不改变基因序列的情况下重新激活或抑制相关基因的表达,从而改变细胞分化状态以达到治疗的目的。下列相关叙述错误的是( )
A. 重新激活或抑制相关基因的表达的过程,细胞核内的遗传物质不会发生定向改变
B. 直接将特定蛋白导入细胞中或用小分子化合物来诱导都能形成iPSC
C. 与核移植技术一样,利用iPSC治疗帕金森病的过程也利用了细胞核的全能性
D. 胚胎干细胞疗法比iPSC治疗帕金森病的疗法更具伦理争议,应该严格审查
【答案】C
【解析】
【详解】A、题干明确说明该治疗过程不改变基因序列,激活或抑制基因表达属于基因表达层面的调控,不会改变细胞核内的遗传物质(DNA序列),A正确;
B、诱导已分化的体细胞形成iPSC的方法包括导入特定调控蛋白、使用小分子化合物调控相关基因表达等,B正确;
C、细胞核全能性指已分化细胞的细胞核具有发育成完整个体的潜能,核移植技术可发育为完整个体,体现了细胞核全能性;但iPSC治疗帕金森病仅需将iPSC定向分化为特定神经细胞,无需发育为完整个体,并未利用细胞核全能性,C错误;
D、胚胎干细胞的获取需要破坏早期胚胎,存在较大伦理争议,而iPSC来源于自体体细胞诱导,伦理争议小,因此胚胎干细胞疗法需要更严格的伦理审查,D正确。
3. 贝螅具有终生保留胚胎干细胞的能力。若头部被切除,其颈部的干细胞会很快再生出新的头部。下列相关叙述错误的是( )
A. 头部再生过程中需进行DNA复制
B. 颈部干细胞中的染色体端粒修复能力弱
C. 再生出头部的过程中可能出现细胞凋亡现象
D. 头部和颈部细胞中蛋白质的种类并不完全相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、头部再生过程中,干细胞需通过有丝分裂增殖,而分裂前需进行DNA复制,以保证遗传物质的准确分配,A正确;
B、干细胞具有持续分裂能力,其端粒酶活性较高,能修复染色体端粒,故颈部干细胞端粒修复能力强而非弱,B错误;
C、再生过程中,部分细胞可能因形态构建或清除异常细胞而发生程序性死亡(细胞凋亡),如去除多余或不规则细胞,C正确;
D、头部与颈部细胞形态、功能不同,是基因选择性表达的结果,导致蛋白质种类存在差异,D正确;
故选B。
4. 干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白,可用于对抗病毒的感染和癌症,但体外保存相当困难。下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图,错误的是( )
A. 图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能
B. 图中新的干扰素基因必须插入质粒上的起始密码子和终止密码子之间才能表达
C. 图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构
D. 图中各项技术环节中,有些需要通过基因工程实现
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因,然后运用基因工程合成新的蛋白质。蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
【详解】A、由题干可知,题图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图,而蛋白质工程的主要依据是蛋白质的预期功能,因此图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能,A正确;
B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,从而驱动转录,而终止子提供转录终止的信号,因此图中新的干扰素基因必须插入质粒上的启动子和终止子之间才能表达,B错误;
C、蛋白质工程的实质是对基因进行操作,操作简单,且能遗传给后代,即图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构,C正确;
D、合成新的干扰素基因后,要构建基因表达载体在受体细胞中表达,这属于基因工程技术,D正确。
故选B。
5. 某研究团队将抗秆锈病(AA)和非抗秆锈病(aa)小麦杂交,得F1,F1自交得F2,将F1与F2均种植于含禾秆锈菌的土壤中(不考虑突变)。下列关于该实验的叙述,错误的是( )
A. 基因A与基因a的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同
B. 若抗杆锈病基因被甲基化修饰,则其基因表达可能会受抑制
C. 禾秆锈菌的存在,会导致种群中非抗秆锈病基因的频率升高
D. F2中抗秆锈病植株与非抗秆锈病植株的比值可能会偏离3:1
【答案】C
【解析】
【分析】甲基化修饰是一种常见的表观遗传修饰方式。 在 DNA 甲基化修饰中,通常是在 DNA 分子的特定碱基(如胞嘧啶)上添加甲基基团。这种修饰可以影响基因的表达,而不改变 DNA 的碱基序列,甲基化修饰在基因调控中发挥着重要作用。
【详解】A、基因 A 与基因 a 是等位基因,它们的根本区别在于脱氧核苷酸的排列顺序不同,A正确;
B、若抗杆锈病基因被甲基化修饰,可能会影响基因的转录,导致其表达受到抑制,B正确;
C 、禾秆锈菌的存在,会使抗秆锈病的小麦更有生存优势,从而导致种群中抗秆锈病基因的频率升高,非抗秆锈病基因的频率下降,C错误;
D 、由于存在环境的选择作用(禾秆锈菌),F2 中抗秆锈病植株与非抗秆锈病植株的比值可能会偏离 3∶1,D正确。
故选C。
6. 下图表示某群落中两个相互影响的种群的数量变化关系。下列有关叙述错误的是( )
A. 甲和乙可能为捕食关系,其中甲为被捕食者
B. 甲和乙种群数量变化是反馈调节的结果
C. 甲和乙可能存在种间竞争,甲占据更多的生态位
D. “螟蛉有子,蜾蠃负之”体现的种间关系可用该图表示
【答案】C
【解析】
【分析】种间关系(不同种生物之间的关系):(1)互利共生(同生共死):如豆科植物与根瘤菌;人体中的有些细菌;地衣是真菌和藻类的共生体。(2)捕食(此长彼消、此消彼长):如:兔以植物为食;狼以兔为食。(3)种间竞争(你死我活):如:大小草履虫;水稻与稗草等。(4)寄生(寄生者不劳而获)。
【详解】A、从图中可以看出,甲的种群数量先增加先减少,乙的种群数量后增加后减少,呈现出“先增先减者为被捕食者,后增后减者为捕食者”的特点,符合捕食关系中被捕食者和捕食者的数量变化规律,所以甲和乙可能为捕食关系,其中甲为被捕食者,A正确;
B、在生态系统中,当一种群数量的变化会引起另一种群数量的变化,最终使这两种群数量达到相对稳定,这种相互调节的方式就是反馈调节。 图中甲、乙种群数量呈现此消彼长的动态变化,这是两种群之间通过反馈调节实现的结果,B正确;
C、种间竞争是指两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象,竞争的结果通常是一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡,或相互抑制,种群数量保持相对稳定等情况。 但从图中种群数量变化看,呈现的是捕食关系的数量变化特征,而非种间竞争关系特征,所以不能得出甲和乙存在种间竞争,且甲占据更多生态位的结论,C错误;
D、“螟蛉有子,蜾蠃负之”描述的是蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窝里,产卵在它们身体里,卵孵化后就拿螟蛉作食物,这体现的是一种捕食关系。 图中呈现的两种群数量变化符合捕食关系,所以“螟蛉有子,蜾蠃负之”体现的种间关系可用该图表示,D正确。
故选C。
7. 下列相关实验操作正确的是( )
A. 植物组织培养中,生长素和细胞分裂素比例一直保持不变
B. 在DNA的粗提取与鉴定实验中,粗提取的DNA中可能含有蛋白质
C. 将配制的酵母培养基煮沸并冷却后,在酒精灯火焰旁倒平板
D. 将接种环烧红,迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养,获得单菌落
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法:
(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
(2) 稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落,稀释涂布平板法既可以分离纯化菌种,也可用于菌种的计数。
【详解】A、植物组织培养中,不同阶段,生长素和细胞分裂素比例不同,A错误;
B、在DNA的粗提取与鉴定实验中,粗提取的DNA中可能含有蛋白质等杂质,后续还需要进一步的提纯等操作,B正确;
C、将配制的酵母培养基高压蒸汽灭菌,不能煮沸,C错误;
D、将接种环烧红,待冷却后再蘸取酵母菌液在培养基上划线培养,若烧红后迅速蘸取菌液,高温会杀死菌种,D错误。
故选B。
8. 下列相关实验操作的改变对实验结果影响的分析,合理的是( )
选项
实验课题
实验操作改变
对实验结果的影响
A
还原糖的鉴定
将加热温度从50-60℃升高到近100℃
可在较短时间内观察到砖红色沉淀
B
探究酵母菌的呼吸方式
将酵母菌培养液的葡萄糖浓度从5%提高到10%
酒精检测时加入酸性重铬酸钾后无颜色变化
C
绿叶中色素的提取和分离
研磨时加入石英砂和无水乙醇
滤纸条上分布的色素带颜色基本不受影响
D
探究酵母菌种群数量的变化
未对培养液摇匀就取样计数
计数结果偏大
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】生物组织中化合物的鉴定:1、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)2、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。3、脂肪可用苏Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
【详解】A、还原糖的鉴定水浴加热的温度是50 ~65°C,升高温度,还原糖与斐林试剂反应速度加快,可在短时间观察到砖红色沉淀,但要控制好时间,A正确;
B、增加葡萄糖的量可能导致葡萄糖有剩余,葡萄糖也能使橙色的酸性重铬酸钾变为灰绿色,探究酵母菌的呼吸方式将酵母菌培养液的葡萄糖浓度从5%提高到10%,则酒精检测时加入酸性重铬酸钾后会有颜色变化,B错误;
C、绿叶中色素的提取实验中,研磨时需除了要加入石英砂和无水乙醇外,还需要添加碳酸钙,碳酸钙的功能为保护色素,若没加碳酸钙会导致滤纸条上叶绿素a与叶绿素b所对应的色素带颜色变浅,C错误;
D、探究酵母菌种群数量的变化时,未对培养液摇匀就取样计数,若取到的为上清液会导致结果偏小,若取到沉淀液会导致结果偏大,D错误。
故选A。
9. 研究发现,与平原相比,高原暴露2h时的运动员出现呼吸频率加快、血液pH升高、血糖浓度升高、体温略有下降、尿量减少、血浆Na+浓度升高等现象,高原暴露24h后上述指标均逐渐恢复至接近平原水平。下列叙述正确的是( )
A. 血液pH升高是由于低氧直接刺激呼吸中枢导致CO2过度排出
B. 体温略有下降是低氧环境中甲状腺激素分泌减少使代谢速率下降的结果
C. 血糖浓度升高是由于交感神经兴奋促进了肾上腺素和胰高血糖素的分泌
D. 尿量减少和血浆Na+浓度升高是由于抗利尿激素和醛固酮分泌均减少
【答案】C
【解析】
【详解】A、低氧不能直接刺激呼吸中枢,低氧是通过刺激外周化学感受器反射性引起呼吸频率加快,进而导致CO2过度排出使血液pH升高,A错误;
B、高原低氧属于应激环境,甲状腺激素分泌会增加以提高代谢速率、增加产热,体温略有下降多是呼吸加快带走大量热量和高原散热等原因导致,并非甲状腺激素分泌减少,B错误;
C、高原低氧属于应激刺激,会引发交感神经兴奋,促进肾上腺素和胰高血糖素的分泌,加速肝糖原分解等过程升高血糖,满足机体能量需求,C正确;
D、抗利尿激素分泌增加可促进水的重吸收使尿量减少,醛固酮分泌增加可促进Na+重吸收使血浆Na+浓度升高,二者分泌均增加,D错误。
10. 果蝇(2n=8)羽化(从蛹变蝇)的时间有19h、24h和29h三种,分别由基因A1、A2和A3控制,这三个基因的显隐性关系未知,且都不位于X、Y染色体的同源区段。现用一只羽化时间为19h的雌蝇和一只羽化时间为24h的雄蝇杂交,F1的羽化时间及比例为19h:24h:29h=1:2:1,且羽化时间为24h的果蝇都是雌性,其余都是雄性。下列说法正确的是( )
A. 基因A1、A2和A3的遗传遵循基因自由组合定律
B. 基因A1、A2和A3的显隐性关系是A2>A3>A1
C. 控制果蝇羽化时间相关的基因型有6种
D. F1自由交配产生的子代中羽化时间为19h的果蝇占5/16
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知,一只羽化时间为19 h的雌蝇和一只羽化时间为24 h的雄蝇杂交,F1的羽化时间及比例为19 h : 24 h : 29 h=l : 2 : 1,且羽化时间为24h的果蝇都是雌性,其余都是雄性,在F1中雌性和雄性的性状比例不同,故相关基因位于X染色体;则可推知亲代的基因型为:XA1XA2 × XA2Y,基因A1、A2和A3的显隐性关系是A2>A1> A3。
【详解】A、基因A1、A2和 A3是控制同一性状的不同基因,属于等位基因,其遗传遵循基因的分离定律,A错误;
B、结合分析可知,基因A1、A2和A3的显隐性关系是A2>A1> A3,B错误;
C、控制羽化时间的基因A1、A2和A3位于X染色体,则雌性的基因型有6种,雄性的基因型有3种,共9种基因型,C错误;
D、亲本的基因型为XA1XA2 × XA2Y,则F1的基因型为XA1XA2、XA2XA3、XA1Y、XA3Y,比例为1:1:1:1,则F1雌性个体产生的配子及比例为1/4XA1、2/4XA2、1/4XA3,雄性个体中产生的配子中XA3的比例为1/4,XA1的比例为1/4,Y的比例为1/2,根据棋盘法可知,F1自由交配产生的子代中羽化时间为19h的果蝇占5/16,D正确。
故选D。
11. 姬林蛙是我国已知体型最小的林蛙,其对气候等环境要求颇高,目前仅发现分布于浙江丽水龙泉。下图表示该区域内姬林蛙的出生率与死亡率的关系。下列说法错误的是( )
A. 气候属于影响姬林蛙种群数量的非密度制约因素
B. 出生率和死亡率是种群最基本的数量特征
C. 据图可知,该区域姬林蛙种群的环境容纳量大约是600只
D. 据图可知,种群数量过大或过小都不利于该种群增长
【答案】B
【解析】
【分析】种群特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例;出生率和死亡率都会影响种群数量的变化,但年龄组成(年龄结构)是通过影响出生率和死亡率影响数量变化的,性别比例通过影响出生率影响种群数量变化的。
【详解】A、气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于非密度制约因素,A正确;
B、种群密度是种群最基本的数量特征,B错误;
C、环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,又称K值。种群达到K值时出生率约等于死亡率,据图可知,该区域姬林蛙种群K值(相对值)大约是600只,C正确;
D、种群数量大于600只或小于300只时,死亡率大于出生率,都不利于该种群增长,D正确。
故选B。
12. 科研人员给予突触a和突触b的突触前神经元以相同的电刺激,通过微电极分别测量突触前、后两神经元的膜电位,结果如图。据此判断不合理的是( )
A. 静息状态下膜内电位比膜外低约70 mV
B. 突触a的突触后神经元出现了阳离子内流
C. 突触a和b分别为兴奋性突触和抑制性突触
D. 兴奋在突触前后两神经元间的传递没有延迟
【答案】D
【解析】
【分析】1、神经冲动的产生过程:静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经纤维上可双向传导,但在神经元之间只能单向传递,因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,突触传递存在延搁现象。
【详解】A、神经纤维上的静息电位为外正内负,由图可知膜内电位比膜外低约70mV,A正确;
B、从图中看出,突触a的突触后神经元受到刺激后,外正内负的静息电位差减小了,说明此时是阳离子内流,B正确;
C、由图分析可以得出,突触a突触后神经元兴奋,突触b突触后神经元阴离子内流,说明神经元受到抑制,因此两个分别为兴奋性突触和抑制性突触,C正确;
D、兴奋在突触间以递质在传递信号,所以在突触前、后两神经元间的传递有延迟,D错误。
故选D。
【点睛】本题考查神经细胞膜内外在各种状态下的电位情况及兴奋传导过程的相关知识,理解兴奋传递时离子的流动情况使解题的关键。
13. 草地贪夜蛾属于鳞翅目农业害虫,成虫往往在夜间活动,主要危害玉米,喜食玉米茎叶和果穗等,入侵初期呈疯狂蔓延趋势,可通过引入寄生蜂进行防治。下列叙述错误的是( )
A. 草地贪夜蛾与本地玉米害虫之间的种间关系主要为种间竞争
B. 晚上使用性引诱剂诱捕雄性草地贪夜蛾成虫,直接改变其种群的出生率
C. 入侵初期草地贪夜蛾的种群数量在一段时间内呈“J”形增长
D. 引入天敌、黑光灯诱杀草地贪夜蛾,在保护环境的同时可调整能量的流动关系
【答案】B
【解析】
【分析】演替是指随时间的推移,一个群落被另一个群落所取代的过程,在演替过程中会发生明显的优势种的取代现象,包括原生演替和次生演替两种类型。
【详解】A、草地贪夜蛾与本地玉米害虫之间的种间关系主要为种间竞争,A正确;
B、晚上使用性引诱剂诱捕雄性草地贪夜蛾成虫,直接改变其种群的性别比例和年龄结构,B错误;
C、入侵初期草地贪夜蛾的种群数量在一段时间内呈“J”形增长,C正确;
D、引入天敌、黑光灯诱杀草地贪夜蛾,保护环境的同时调整能量的流动关系,D正确。
故选B。
14. 我国科学家成功地用·iPS细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如下图所示,其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是( )
A. 组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
B. 用电刺激、Ca²⁺载体等方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
C. ③过程中诱导细胞融合体现了细胞膜的选择透过性
D. 图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术
【答案】B
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、结合题图,重构胚在加入中Kdm4d的mRNA和TSA后,发育成克隆鼠,而Kdm4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶,可以使组蛋白去甲基化,TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂,抑制组蛋白脱乙酰酶的作用,保持组蛋白乙酰化,即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程,A错误;
B、在体细胞核移植过程中,用物理方法或化学方法(如电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,B正确;
C、③为动物细胞融合的过程,现了细胞膜的流动性,C错误;
D、图示流程运用了体细胞核移植、胚胎移植等技术,并未运用重组 DNA技术,D错误。
故选B。
15. 对一个受到轻度农药污染的湖泊进行调查,测量得该湖泊内具有捕食关系的食物链中甲、乙、丙、丁4个种群所同化的总能量如下表。下列说法中不正确的是( )
生物种群
甲
乙
丙
丁
能量/kJ
1.3×108
2.8×109
2.9×107
1.1×108
A. 在这四个种群中,种群乙为生产者
B. 种群甲与种群丁之间存在竞争关系
C. 按照能量传递规律,丙最可能属于第三营养级
D. 按照生物富集原理,丙种群体内的农药残留浓度可能最低
【答案】D
【解析】
【分析】表中是该湖泊内具有食物链关系的甲、乙丙、丁4个生物种群所同化的总能量,能量流动的特点是单向流动,逐级递减,且相邻两个营养级间的能量传递效率为10%~20%,因此乙的营养级最低,其次是甲和丁,丙的营养级最高。
【详解】A、据题意可知,4种生物之间能形成2条食物链,即乙→甲→丙、乙→丁→丙,乙最可能属于第一营养级,为生产者,A正确;
B、据表可知,乙的同化量最多,丙的同化量最少,甲和丁处于中间,因此乙营养级最低,其次是甲和丁,丙的营养级最高,由于甲和丁处于同一个营养级,所以它们之间是竞争关系,B正确;
C、据题意可知,甲和丁处于同一营养级,因此4种生物之间能形成2条食物链,即乙→甲→丙、乙→丁→丙,丙最可能属于第三营养级,C正确;
D、按照生物富集原理,营养级越高农药残留量就越多,有毒物质的富集量越多,因此丙的农药残留量最多,D错误。
故选D。
16. 下图表示洋葱细胞内的部分能量转换过程,下列叙述正确的是( )
A. 洋葱鳞片叶外表皮细胞中可发生①②③④过程
B. 洋葱细胞内①过程中产生的ATP可用于④过程
C. 洋葱细胞在②过程中合成有机物与放能反应相联系
D. ④过程释放的能量可用于洋葱细胞吸收矿质离子
【答案】D
【解析】
【分析】葡萄糖在有氧呼吸过程中释放的能量一部分储存在ATP中用于各项生命活动,一部分以热能的形式散失。
【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞没有叶绿体,则不会发生①②过程,A错误;
B、①过程中产生的ATP用于叶绿体中的生命活动,不可用于①过程,B错误;
C、洋葱细胞在②过程中合成有机物与吸能反应相联系,C错误;
D、洋葱细胞主动吸收矿质离子消耗能量,则④过程释放的能量可用于洋葱细胞主动吸收矿质离子,D正确。
故选D。
二、非选择题:本题共52分。
17. 科学家推测,在分泌蛋白的合成过程中,游离核糖体先合成一段氨基酸序列作为信号肽。信号肽被细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,使肽链合成暂停。携带着肽链和核糖体的SRP与内质网膜上的SRP受体(DP)结合,并介导核糖体附着于内质网的转运体。随后肽链通过转运体进入内质网腔,继续合成。最终,得到不含信号肽的正常肽链,而SRP返回细胞质基质中重复使用,过程如图所示。回答下列问题:
(1)在实验室中,研究分泌蛋白合成、运输和分泌途径的方法为_____。最终,合成的肽链中不含信号肽,其原因是_____。
(2)内质网上的DP的化学本质是_____。破坏DP会影响细胞正常的生命活动,原因是_____。
(3)实验小组为了验证信号肽假说,构建了体外的反应体系,改变条件,观察肽链的长度。若向试管中加入核糖体,未加入SRP和内质网,则实验结果为_____;若向试管中加入核糖体和_____(填“SRP”或“内质网”),则合成的肽链比正常的肽链短,原因是_____。
【答案】(1) ①. 同位素标记法 ②. 信号肽在肽链合成后被切除
(2) ①. 蛋白质 ②. 破坏DP会影响核糖体与内质网的结合,从而影响分泌蛋白的合成和运输
(3) ①. 肽链会一直延长 ②. SRP ③. SRP能使肽链合成暂停,若没有内质网,肽链无法进入内质网腔继续合成,导致合成的肽链比正常的肽链短
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工, 然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
【小问1详解】
在实验室中,研究分泌蛋白合成、运输和分泌途径的方法为同位素标记法。最终,合成的肽链中不含信号肽,其原因是信号肽在肽链合成后被切除。
【小问2详解】
由题干信息可知,DP是内质网膜上的SRP受体,所以其化学本质是蛋白质。 破坏DP会影响细胞正常的生命活动,原因是DP是介导核糖体附着于内质网的转运体的受体,破坏DP会影响核糖体与内质网的结合,从而影响分泌蛋白的合成和运输。
【小问3详解】
由题干信息可知,信号肽被细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别,使肽链合成暂停。携带着肽链和核糖体的SRP与内质网膜上的SRP受体(DP)结合,并介导核糖体附着于内质网的转运体。随后肽链通过转运体进入内质网腔,继续合成。所以若向试管中加入核糖体,未加入SRP和内质网,则实验结果为合成的肽链会一直延长。若向试管中加入核糖体和SRP,则合成的肽链比正常的肽链短,原因是SRP能使肽链合成暂停,若没有内质网,肽链无法进入内质网腔继续合成,导致合成的肽链比正常的肽链短。
18. 乙烯是植物果实成熟所需的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟,这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题,以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),用这3个纯合子进行杂交实验,F1自交得F2,结果见下表。
实验
杂交组合
F1
F2
①
甲×丙
不成熟
不成熟:成熟=3:1
②
乙×丙
成熟
成熟:不成熟=3:1
③
甲×乙
不成熟
不成熟:成熟=13:3
若丙的基因型为aaBB,且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成,回答下列问题。
(1)利用物理、化学等因素处理生物,可以使生物发生基因突变,从而获得新的品种。基因突变是指基因中碱基对的替换、插入、_____引起核苷酸序列的变化,从而导致_____的改变。
(2)果实能否正常成熟的遗传受_____对等位基因控制,且遵循_____定律。
(3)不考虑变异,植物丙的细胞中最多有_____个B基因,植物丙产生的次级精母细胞中a基因的个数为_____。
(4)甲、乙的基因型分别是_____、_____。实验③中,F2不成熟个体中纯合子所占的比例为_____,其中F2成熟个体的基因型是_____,F2成熟个体自由交配后代的表现型及比例为_____。
【答案】(1) ①. 缺失 ②. 基因结构
(2) ①. 2 ②. 基因自由组合
(3) ①. 4 ②. 2
(4) ①. AABB ②. aabb ③. 3/13 ④. aaBB、aaBb ⑤. 成熟:不成熟=8:1
【解析】
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
基因突变是指基因中碱基对的替换、插入、缺失引起核苷酸序列的变化,从而导致基因结构的改变。基因突变会产生新的基因,许多物理或化学等因素会诱导基因发生突变。
【小问2详解】
实验③中甲和乙杂交,子一代均为不成熟,子一代自交,子二代不成熟:成熟=13:3,为9:3:3:1的变式,说明果实能否正常成熟的遗传受至少两对等位基因的控制,且两对等位基因位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。
【小问3详解】
已知植物丙的基因型为aaBB,植物丙的细胞在完成DNA复制后,B基因数目最多,B基因有4个。植物丙产生次级精母细胞过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,可以产生的次级精母细胞基因型为aaBB,a基因的个数为2。
【小问4详解】
实验③中甲和乙杂交,子一代均为不成熟,子一代自交,子二代不成熟:成熟=13:3,已知丙的基因型为aaBB,且丙表现为成熟,因此成熟个体的基因型为aaB-,不成熟个体的基因型有A-B-、A-bb、aabb。实验①甲和丙aaBB杂交,子一代表现为不成熟,子二代不成熟:成熟=3:1,说明甲的基因型为AABB。实验③甲AABB和乙杂交,子二代表型及比例满足9:3:3:1的变式,说明子一代基因型为AaBb,因此乙的基因型为aabb。子一代AaBb自交,F2不成熟个体有A-B-、A-bb、aabb,不成熟个体占所有子代的比例为9/16+3/16+1/16=13/16,其中AABB、AAbb、aabb为纯合子,分别占1/16,因此不成熟个体中的纯合子所占的比例为(3/16)÷(13/16)=3/13。F2成熟个体的基因型是aaBB和aaBb,两者比例为1:2,F2成熟个体自由交配,利用配子法求解,F2成熟个体产生的配子种类及比例为aB:ab=2:1,雌雄配子随机结合,子代基因型及比例为aaBB:aabb:aaBb=4:1:4,表现型及比例为成熟:不成熟=8:1。
19. 某研究团队追踪了一批新冠病毒感染者的免疫应答动态。如图1表示感染者体内特异性抗体IgM和IgG的平均浓度随时间变化的曲线,同时标注了感染进程中的几个关键阶段。回答下列问题:
(1)图中较早出现且持续时间较短的抗体是______;在病毒感染中后期起主要免疫作用的抗体是______,该抗体可通过______的方式发挥中和病毒的作用。
(2)目前针对新冠病毒的检测方法主要有核酸检测和抗体检测,结合图中“潜伏期”与“核酸阳性”阶段,推测感染初期______检测是更灵敏的诊断方法,分析其原因是______。
(3)新冠病毒侵入机体后,非特异性免疫会发挥重要作用,吞噬细胞识别并吞噬病原体后,除了可以利用溶酶体中水解酶直接消化病原体外,还会启动细胞内不同的酶系统通过其代谢产物来杀伤病原体。吞噬细胞吞噬新冠病毒后的部分过程如图2所示。
①非特异性免疫是机体在长期进化过程中与病原微生物相互作用,逐渐建立起来的天然防御功能,人人生来就有,除此之外,这种免疫还具有的特点是______。吞噬细胞吞噬病原体后耗氧量会显著增加而出现呼吸爆发的现象,据图2推测其原因是______。
②由图2可知,吞噬细胞可通过两条并行的酶系统杀伤病原体。实验发现,敲除小鼠的诱导型NO合成酶基因后,其免疫防御功能并没有严重受损,其原因可能是当敲除诱导型NO合成酶基因后,虽然NO途径缺失,但______这一条途径依然存在并可发挥作用。
③研究表明,对于某些胞内寄生菌如结核分枝杆菌,诱导型NO合成酶产生的NO比反应性氧中间物更为重要。试从NO的理化性质和该菌的生存特点,推测可能的原因是______。
【答案】(1) ①. IgM ②. IgG ③. 与病毒特异性结合,阻止其入侵宿主细胞
(2) ①. 核酸 ②. 在感染初期,病毒核酸已在体内复制,但免疫系统尚未产生足够量可检出的特异性抗体,因此抗体检测(尤其是IgG)可能为阴性。而核酸检测,只要样本中存在病毒核酸(RNA),即可被检测到,故感染初期核酸检测更灵敏
(3) ①. 反应迅速,不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用 ②. 由图可知,吞噬细胞吞噬病原体后,激活了膜上的吞噬细胞氧化酶,该酶催化氧气生成反应性氧中间物,此过程消耗大量氧气,导致耗氧量急剧增加 ③. 氧化酶催化生成反应性氧中间物 ④. NO是气体,能自由扩散进入细胞内,而胞内寄生菌(结核分枝杆菌)生活在细胞内,吞噬细胞中产生的反应性氧中间物难以进入(肺泡)细胞内发挥作用(,因此NO对胞内寄生菌的杀伤效果更重要)(或NO具有很好的脂溶性和扩散性,能更有效地穿透吞噬溶酶体膜以及结核分枝杆菌自身的厚脂质细胞壁,作用于菌体内部。结核分枝杆菌作为胞内寄生菌,可能对NO介导的杀伤更敏感)
【解析】
【分析】1、新冠病毒为非细胞生物,胞内寄生物,其结构简单,由蛋白质和RNA组成,进入人体后会引起体液免疫和细胞免疫。
2、体液免疫过程:大多数抗原被抗原呈递细胞摄取、处理、呈递→呈递给辅助性 T 细胞→辅助性 T 细胞活化,分泌细胞因子→B 细胞识别抗原(第一信号),并接受辅助性 T 细胞的刺激(第二信号)→B 细胞在细胞因子作用下增殖分化:大部分为浆细胞,小部分为记忆B细胞,浆细胞分泌抗体→ 抗体与抗原特异性结合,形成沉淀或细胞集团,被吞噬细胞吞噬消化。
3、细胞免疫过程:被病原体感染的靶细胞被识别→细胞毒性 T 细胞活化→活化的辅助性 T 细胞分泌细胞因子,促进细胞毒性 T 细胞增殖分化:大部分为新的细胞毒性 T 细胞,小部分为记忆 T 细胞 →新的细胞毒性 T 细胞识别并接触、裂解靶细胞→靶细胞裂解后,抗原被释放出来,再由抗体结合或吞噬细胞吞噬。
【小问1详解】
由图1可知,较早出现且持续时间较短的抗体是IgM;在病毒感染中后期起主要免疫作用的抗体是IgG;抗体通过与病毒特异性结合,阻止其入侵宿主细胞,发挥中和病毒的作用。
【小问2详解】
感染初期,核酸检测是更灵敏的诊断方法,原因是在感染初期,病毒核酸已在体内复制,但免疫系统尚未产生足够量可检出的特异性抗体,因此抗体检测(尤其是IgG)可能为阴性。而核酸检测,只要样本中存在病毒核酸(RNA),即可被检测到,故感染初期核酸检测更灵敏。
【小问3详解】
①非特异性免疫的特点是反应迅速,不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用。吞噬细胞吞噬病原体后耗氧量显著增加出现呼吸爆发现象,据图2推测原因是吞噬细胞吞噬病原体后,激活了膜上的吞噬细胞氧化酶,该酶催化氧气生成反应性氧中间物,此过程消耗大量氧气,导致耗氧量急剧增加。
②由图2可知,吞噬细胞可通过两条并行的酶系统杀伤病原体,敲除小鼠的诱导型NO合成酶基因后,免疫防御功能未严重受损,原因是当敲除该基因后,虽然NO途径缺失,但氧化酶催化生成反应性氧中间物这一条途径依然存在并可发挥作用。
③对于结核分枝杆菌这类胞内寄生菌,诱导型NO合成酶产生的NO比反应性氧中间物更为重要,原因是NO是气体,能自由扩散进入细胞内,而胞内寄生菌(结核分枝杆菌)生活在细胞内,吞噬细胞中产生的反应性氧中间物难以进入(肺泡)细胞内发挥作用(,因此NO对胞内寄生菌的杀伤效果更重要)(或NO具有很好的脂溶性和扩散性,能更有效地穿透吞噬溶酶体膜以及结核分枝杆菌自身的厚脂质细胞壁,作用于菌体内部。结核分枝杆菌作为胞内寄生菌,可能对NO介导的杀伤更敏感)。
20. 为协调渔业资源的开发和保护,实现可持续发展,研究者在近海渔业生态系统的管控区中划分出甲(捕捞)、乙(非捕捞)两区域,探究捕捞产生的生态效应,部分食物链如图1。回答下列问题。
(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升,海藻生物量下降。捕捞压力加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和______上升。乙区域禁捕后,捕食者的恢复______(填“缓解”或“加剧”)了海胆的种内竞争,海藻生物量增加。以上研究说明捕捞能______(填“直接”或“间接”)降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过______调节机制恢复到乙区域的状态。当甲区域达到生态平衡,其具有的特征是结构平衡、功能平衡和______。
(3)为了合理开发渔业资源,构建生态学模型,探究岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系。仅基于模型(图2)分析,对处于B状态的岩龙虾种群进行捕捞时,为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为______只;当年最大捕捞量不能超过______只,否则需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续,原因是______。
【答案】(1) ①. 死亡率 ②. 缓解 ③. 间接
(2) ①. 负反馈 ②. 收支平衡
(3) ①. 9 ②. 29 ③. 处于B状态的岩龙虾种群数量为34只时,若当年最大捕捞量超过29只,种群数量降到A点以下,死亡率大于出生率,种群会衰退
【解析】
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
人类活动引起的种群特征变化、种间关系的变化
食物链中各营养级间数量变化存在分级调节和负反馈调节
海胆的天敌减少,海胆数量增加,种内竞争加剧;禁捕后,龙虾数量增加,海胆数量减少,海藻数量增加。
生态平衡及其调节机制
生态平衡体现在结构平衡、功能平衡及收支平衡,生态平衡依赖负反馈调节实现
甲区域受人工捕捞的影响,生态系统受到干扰,又自动恢复到原有的平衡状态。
种群数量增加和减少的条件
种群的增长率大于0时,种群数量增加。种群数量“S”型增长规律中,种群数量为K/2时,增长速率最大
要保证种群数量持续增长,则捕捞后种群数量增长速率大,种群数量在25左右时,增长速率最大;当种群数量呈负增长时,就得采取有效保护措施,A点时,增长速率为0
(2)逻辑推理与论证
【小问1详解】
甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升,加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和死亡率上升,乙区域禁捕后,捕食者数量恢复,大量捕食海胆,导致海胆数目下降,缓解了海胆的种内竞争,以上研究说明捕捞能通过影响海胆的数目间接降低海洋生态系统中海藻的生物量。
【小问2详解】
负反馈调节是生态系统自我调节的基础,因此根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过负反馈调节机制恢复到乙区域的状态。处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡的特征。
【小问3详解】
分析图2可知,B状态的岩龙虾种群数量为34只,岩龙虾种群数量为25只时,该种群的增长速率最快,因此为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为34-25=9只;当年最大捕捞量超过34-5=29只,种群数量降到A点以下,死亡率大于出生率,种群会衰退,需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续。
21. stn为鼠伤寒沙门菌的肠毒素基因,为研究其在菌株致病机理中的功能,某课题组构建了含有突变stn基因的重组质粒,过程如图1所示,并通过重组质粒与野生型菌株的同源序列发生交换,以突变stn基因置换野生型stn基因,获得stn基因突变菌株。请回答下列问题。
(1)为增加stn基因两侧同源DNA序列长度,提高突变stn基因与野生型基因同源交换的概率。应选用限制酶___________________同时处理质粒pEEI和pCPI,催化__________________键断开,产生两种___________________末端,将切割后的pCPI与stn基因上游片段混合,在加入__________________酶的作用下获得pKP7。
(2)在质粒pKP7中插入Kmr基因,既可使__________________失活,形成突变stn基因,又可作为_________________用于筛选含突变stn基因的宿主细胞。
(3)重组质粒pMWKS不能在伤寒沙门菌中复制,导入伤寒沙门菌中的质粒pMWKS一段时间后会丢失,却仍可在菌体中检测到stn突变基因,其原因是___________________。
(4)筛选突变菌株时,先将重组质粒pMWKS与野生型伤寒沙门菌株共培养,然后进行筛选扩增,筛选出在卡那霉素培养基上__________________生长、在氯霉素培养基上__________________生长的菌株即为突变菌株。
(5)利用stn基因探针对野生型菌株和突变型菌株进行DNA鉴定,结果如图2,其中__________________(填“样本1”或“样本2”)表示突变菌株。
【答案】(1) ①. KpnI和ClaI ②. 磷酸二酯键 ③. (碱基序列不同的)黏性 ④. DNA连接酶
(2) ①. stn基因 ②. 标记基因
(3)stn突变基因已经整合到鼠伤寒沙门菌的DNA中随其DNA同步复制
(4) ①. 能 ②. 不能
(5)样本1
【解析】
【分析】构建基因表达载体时需要使用限制酶和DNA连接酶,为了保证质粒和目的基因的准确连接,常选用不同的限制酶同时切割质粒和目的基因。
【小问1详解】
由图可知,若将质粒pEEI的2.4kb片段剪切下来并连接在质粒pCPI上,需要使用KpnI和ClaI酶同时切割,使磷酸二酯键断裂,产生两种黏性末端,并用DNA连接酶将切割后的pCPI与stn基因上游片段连接在一起获得pKP7。
【小问2详解】
Kmr为卡那霉素抗性基因,常用作标记基因,由图可知,在质粒pKP7中插入Kmr基因,既可使stn基因失活,形成突变stn基因,又可作为标记基因用于筛选含突变stn基因的宿主细胞。
【小问3详解】
重组质粒pMWKS不能在伤寒沙门菌中复制,导入伤寒沙门菌中的质粒pMWKS一段时间后会丢失,却仍可在菌体中检测到stn突变基因,可能是stn突变基因已经整合到鼠伤寒沙门菌的DNA中,随其DNA同步复制,从而使菌体中能检测到stn突变基因。
【小问4详解】
由于重组质粒与野生型菌株的同源序列发生交换,以突变stn基因置换野生型stn基因,获得stn基因突变菌株,而突变株中含有Kmr基因,不含Cmr基因,因此能在卡那霉素培养基上生长、在氯霉素培养基上不能生长。
【小问5详解】
由于突变stn基因中含有2.4kb和1.2kb的片段,同时还含有stn基因的部分片段,因此电泳后的条带接近样本1的条带,故样本1表示突变菌株。
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