内容正文:
石家庄市第一中学2026届高考第三次模拟考试
生物试卷
注意事项
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. RNA是以核糖核苷酸为单体的生物大分子,其功能不包括( )
A. 催化 B. 运输物质 C. 储存能量 D. 携带遗传信息
2. 研究发现,奶牛感染金黄色葡萄球菌后,机体某些细胞会通过分泌外泌体参与免疫防御。测得奶牛外泌体对金黄色葡萄球菌胞内ATP含量影响如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 金黄色葡萄球菌的细胞质和细胞核中都有ATP分布
B. 外泌体可能通过降低金黄色葡萄球菌胞内ATP含量抑制其生长
C. 500μg/mL是外泌体抑制金黄色葡萄球菌的最适质量浓度
D. 金黄色葡萄球菌胞内生成大量ATP的场所为线粒体
3. 胃液中的盐酸(胃酸)由胃壁细胞分泌,胃液中,H+浓度是血浆H+浓度的3×106倍,Cl-浓度是血浆Cl-浓度的1.7倍。药物奥美拉唑可直接抑制胃酸的分泌从而缓解胃溃疡症状。如图是胃壁细胞分泌盐酸的基本过程,下列说法正确的是( )
A. 图中A侧为胃腔,B侧为组织液
B. 胃壁细胞内H+进入分泌小管的方式是协助扩散
C. Cl-/HCO3-交换体工作时不直接消耗细胞代谢产生的能量
D. 奥美拉唑的作用靶点可能是钠钾泵
4. 下列实验需要利用光学显微镜进行观察或统计的是( )
A. 计数平板上尿素分解菌的菌落数量
B. 利用二苯胺鉴定DNA的粗提物
C. 用血细胞计数板计数培养液中酵母菌种群数量
D. 观察菊花外植体的生长状况
5. 某植物有红花和白花两种花色,当同时存在A、B基因时,该植物开红花,任何一对为隐性时开白花。过度甲基化的A纯合会导致A基因表达产物异常,红花个体会出现银边红花,白花的个体中则会出现粉色条纹。某白花品系种植多年后,偶然发现了一开银边红花的植株,推测发生了单突变。该植株自交得到的36株子代中,银边红花27株,粉色条纹花9株。下列叙述错误的是( )
A. A、B基因位于2对同源染色体上
B. 最可能的情况是b突变成了B
C. DNA甲基化属于可遗传变异,但本质上并没有改变遗传信息
D. 该突变体后代的银边红花27株随机受粉得到F2,F2中银边红花占8/9
6. 如图为原核生物细胞中基因表达的过程,电镜下呈羽毛状,下列相关叙述错误的是( )
A. 转录形成RNA的方向为5′→3′
B. A表示RNA聚合酶,B表示mRNA
C. C上含有启动子和终止密码子
D. 图中是以DNA的一条链为模板从左向右转录
7. 长江江豚是在白鳍豚灭绝后,长江中最后仅剩的鲸豚类动物,由于其喜单独活动,对其种群数量调查非常困难。环境DNA技术是一种新兴的生物监测方法,指从环境样品中提取DNA片段后,利用测序技术进行定性或定量分析的方法。即使在江豚密度较低的情况下,也能够实现高频次、多范围的有效监测。下列有关利用环境DNA技术调查江豚种群密度的叙述,错误的是( )
A. 不同生物DNA具有不同特征,可以获得种群的数量信息
B. 环境DNA样本来源于江豚的皮肤脱落物、分泌物或粪便等
C. 根据对环境DNA定量分析,可推知长江江豚的绝对数量
D. 与标记重捕法相比,该方法受天气因素影响小,容易做到长期监测
8. 科学家利用蛋白质工程研制赖脯胰岛素,与天然胰岛素相比,赖脯胰岛素经皮下注射后易吸收、起效快。图示为利用大肠杆菌制备工程菌获取赖脯胰岛素的操作过程,以下叙述错误的是( )
A. 该技术属于第二代基因工程,需对基因进行改造或合成
B. 该技术能改造现有的蛋白质,也能制造一种新的蛋白质
C. 图中①②过程可同时发生
D. 基因表达过程中,物质a若发生变化,物质b一定改变
9. cDC1(1型树突状细胞)在抗肿瘤免疫中发挥着重要作用,但cDC1在肿瘤组织中数量较少。科学家据此设计出一种同时靶向cDC1和T细胞的抗体BiCE,一边与T细胞表面的PD-1结合,另一边与cDC1表面标记物CLEC9A结合,相关机制如图。下列叙述正确的是( )
A. IFN-γ的作用可能是促进cDC1特异性的摄取、处理和呈递抗原
B. 图甲中的T细胞最可能是细胞毒性T细胞,分泌细胞因子IFN-γ
C. BiCE能降低肿瘤细胞与T细胞结合的概率,增强对肿瘤细胞的攻击
D. 该机制主要体现了免疫系统的免疫监视和免疫自稳等功能
10. 环境DNA(eDNA)指生物体通过脱落的细胞和排泄物等释放到环境中的DNA片段。科研人员采集长江流域不同水域的eDNA,通过设计特异性引物进行PCR测得江豚的环境DNA数量。下列叙述错误的是( )
A. 该方法对江豚生活基本无影响 B. 该方法可预测长江物种丰富度
C. 增加取样数以保证检测准确性 D. 可用于监测江豚种群数量变化
11. 三清山自然保护区是我国东部地区生物多样性的重要热点区域。为摸清该区域野生动物资源现状,研究人员通过红外相机技术持续监测,发现黄麂与豪猪的栖息地重叠度较高,二者活动能力强和活动范围大。下列叙述错误的是( )
A. 调查黄麂的种群密度还可采用标记重捕法
B. 黄麂与豪猪栖息地重叠度较高,可能存在种间竞争
C. 保护区的植被和豪猪的分布均具有明显的垂直结构
D. 建立自然保护区是对黄麂进行最有效的保护
12. 甜瓣子是豆瓣酱的重要成分,风味受蚕豆蛋白分解产生的氨基酸影响,也受发酵过程中不同微生物的多种代谢产物影响。其生产工艺如图所示。
某研究团队对加盐水后的发酵阶段的传统工艺(盐度15%,温度37 ℃,发酵30天)进行了改良,改良后甜瓣子风味得以提升。新工艺参数如下表所示。
时期
时段(天)
盐度(%)
温度(℃)
前期
0~12
6
12
中期
12~16
6
37
后期
16~30
15
37
两种工艺的结果比较如图。
下列关于本研究的实验方法与原理的描述,错误的是( )
A. 发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积累
B. 蚕豆瓣可提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源
C. 温度与盐度都影响微生物的生长繁殖
D. 定期取样,使用平板划线法统计活细菌总数
13. 组织型纤溶酶原激活物(t-PA)能激活纤溶酶原转化为纤溶酶,将沉积在血管内外的纤维蛋白溶解,从而保持血管畅通。T-PA进入血浆后大部分与纤溶酶原激活剂抑制物形成复合物,并迅速失去活性。科学家对其进行改造,增加溶栓效能、减少药用剂量和降低副作用等。下列叙述错误的是( )
A. 改造t-PA可通过改造基因或合成基因来实现
B. 改造t-PA的过程不需要构建基因表达载体
C. 需根据t-Pa氨基酸序列合成出相应的基因
D. 利用蛋白质工程生产的改造t-PA在自然界中不存在
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分。
14. 突变酵母的发酵效率高于野生型,常在酿酒工业发酵中使用。下图为呼吸链突变酵母呼吸过程,下列相关叙述错误的是( )
A. 突变酵母乙醇代谢途径未变
B. 突变酵母几乎不能产生[H]
C. 氧气充足时,野生型酵母种群增殖速率大于突变体
D. 通入氧气后,突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体
15. 某遗传病系谱图如图甲所示,已知该遗传病由正常基因A突变成A1或A2引起,且A1对A和A2为显性,A对A2为显性。为确定家系中某些个体的基因型,分别根据A1和A2两种基因的序列,设计鉴定该遗传病基因的引物进行PCR扩增及电泳,结果如图乙所示。下列叙述错误的是( )
A. 表型相同的个体电泳结果不一定相同,电泳结果相同的个体表型一定相同
B. 若Ⅱ3的电泳结果有2条条带,则Ⅲ1和Ⅲ3基因型相同的概率为1/3
C. 若Ⅲ1与正常女子结婚,其表型正常的后代电泳结果与Ⅱ1相同
D. 若Ⅲ5的电泳结果仅有1条条带,则Ⅱ6的基因型只有1种可能
16. 乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质,发挥作用后可被乙酰胆碱酯酶降解。有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活,引起中毒,有机磷农药中毒,常用阿托品治疗。下列叙述错误的是( )
A. 突触前膜释放的乙酰胆碱经自由扩散到达突触后膜
B. 乙酰胆碱与突触后膜受体结合后引起K+内流
C. 有机磷农药中毒导致突触后神经元持续兴奋
D. 阿托品可能具有促进突触前膜释放乙酰胆碱的作用
17. 《逍遥游》中惠子和庄子有段对话“惠子谓庄子曰:‘吾有大树,人谓之樗。其大本拥肿而不中绳墨,其小枝卷曲而不中规矩,立之途,匠者不顾……’庄子曰:‘……今子有大树,患其无用,何不树之于无何有之乡,广莫之野,彷徨乎无为其侧,逍遥乎寝卧其下……’”。下列相关叙述错误的是( )
A. 不同樗树形态、结构存在一定的差异,这体现了生物的物种多样性
B. 樗树叶片的臭味属于一种化学信息,可调节生态系统中的种间关系
C. 惠子强调樗树没有直接使用价值,庄子强调樗树具有间接生态价值
D. 樗树光合作用同化的能量除用于生长发育繁殖外,还会流向下一营养级
18. 如图所示,研究人员将4CL体系下培育的、可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞(简称4CL干细胞)注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中,并最终得到嵌合体猴。下列叙述正确的是( )
A. 嵌合胚胎中的滋养层细胞将发育为嵌合体猴的各种组织
B. 嵌合桑葚胚阶段进行胚胎分割可能会产生更多的嵌合体猴
C. 植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射相关的激素促使其超数排卵
D. 嵌合体猴部分细胞可发出绿色荧光,其遗传信息不一定能遗传给后代
三、非选择题:共5题,共59分。
19. 过强的光会引起参与光反应的PSⅡ复合体(PSⅡ)中D1蛋白的损伤。植物可通过降解受损的D1蛋白,合成、组装和加工新的D1蛋白等步骤来修复PSⅡ(图1)。
回答下列问题:
(1)PSⅡ复合体位于___________上,其D1组分的损伤可能阻碍光反应阶段合成________,进而阻碍暗反应的进行。
(2)高温胁迫会加重D1的光损伤,并影响PSI的修复过程。甜菜碱可调节高温胁迫下PSⅡ的修复过程,起到一定的保护作用。已知野生型番茄不能合成甜菜碱,研究者将甜菜碱合成基因(codA)导入野生型番茄中,利用野生型和转基因番茄设置了八组实验,培养一段时间后,在⑤-⑧组中添加林可霉素,所有组别在强光下再培养一段时间,检测各组D1蛋白的含量,结果如图2。
①设置加入林可霉素组别的目的是____________。
②有人认为,高温通过抑制D1合成来加重光损伤。图2结果是否支持该观点并说明理由。____________。
③甜菜碱调节高温胁迫下PSⅡ修复过程的机理是_________。
20. 放射治疗(放疗)是重要的癌症治疗手段,其使用的放射线可通过产生含氧自由基伤害癌细胞。但肿瘤组织内部因缺氧而减少含氧自由基的生成,并显著提高癌细胞对放射线的耐受性。传统疗法中,让患者通过高压氧舱吸氧可解决内部氧气不足的问题,但无法有针对性地为癌症部位供氧,限制了治疗效果。回答下列问题:
(1)因为癌细胞___,故肿瘤组织内容易出现局部缺氧。癌细胞周围的环境酸碱度下降,原因是___。
(2)螺旋藻是一种颤蓝细菌,细胞内含有___,因此能进行光合作用。我国科研团队将磁性颗粒均匀涂至螺旋藻表面,使磁性螺旋藻(MSP)能在外部磁场控制下,靶向运动至癌变部位,治疗机制示意图如图1。该疗法的设计思路:①MSP在癌变部位___,显著改善了肿瘤的缺氧环境,该过程必须外界补充___;②在放射线的作用下,MSP释放出叶绿素,叶绿素经激光处理后也能产生大量含氧自由基,导致癌细胞衰老和凋亡。
(3)在离体实验中,不同剂量射线处理MSP对癌细胞存活率的影响见图2,该图说明___。
(4)另外有科学家认为,通过药物抑制癌细胞线粒体的功能,也可以在放疗中达到类似使用MSP的效果。你是否赞成该观点?为什么?___。
21. 浙江南部近海的海域内气候温和、营养丰富,是众多渔业经济种类的栖息水域,如石首鱼类在海域内广泛分布,且资源优势明显(如表1)。探究石首鱼类的生态位及其种间关系,有助于开展相近多物种的资源评估工作,进而可以此为依据制定相应的保护和管理措施。回答下列问题。
表1 浙江南部近海石首鱼类种类组成
种类
季节分布
春
夏
秋
冬
大黄鱼
√
√
√
√
大头银姑鱼
√
√
√
√
刺头梅童鱼
√
√
√
鮸
√
√
皮氏叫姑鱼
√
√
√
小黄鱼
√
√
√
√
银姑鱼
√
√
√
√
黑姑鱼
√
√
√
表2 浙江南部近海石鱼类时间、空间及时空生态位宽度值
种类
时间生态位宽度
空间生态位宽度
时空生态位宽度
大黄鱼
0.77
1.54
1.19
大头银姑鱼
0.17
1.87
0.32
刺头梅童鱼
1.02
1.4
1.43
鮸
0.69
1.5
1.04
皮氏叫姑鱼
0.83
1.66
1.37
小黄鱼
1.08
2.24
2.42
银姑鱼
0.77
2.14
1.65
黑姑鱼
0.42
2.5
1.05
注:“√”表示此种类在该季节内出现。
(1)要确定石首鱼类的生态位,一般要以______为基础。
(2)探究石首鱼类在不同时间和空间尺度上占据的生态位置、对______的利用情况以及彼此之间的相互作用关系,有助于开展相近多物种的资源评估工作,进而可以此为依据制定相应的保护和管理措施。如表2为石首鱼类的时间、空间及时空生态位的宽度值(生态位宽度反映了物种利用资源的能力和多样性的大小)。
①该海域的石首鱼中,优势鱼种最可能是______。
②黑姑鱼是空间生态位宽度最大的石首鱼类,但其受时间生态位宽度的影响较大,导致其在时空范围上资源利用程度较低。造成这种现象的可能原因是______。
③研究人员认为大头银姑鱼资源处于过度开发阶段,其资源管理和保护应引起重视。其推断依据是______。
(3)研究发现,该海域的石首鱼类在时间和空间维度上对资源的利用存在很大程度的分化,有效保证了种间的共存。结合表3数据可知,大黄鱼和小黄鱼最可能通过______来实现共存。
表3 大黄鱼和小黄鱼的时间、空间及时空生态位重叠值
时间生态位重叠值
空间生态位重叠值
时空生态位重叠值
0.861
0.496
0.427
22. 从正常人的血浆中提取的血清白蛋白(HSA)在临床上应用很广泛,有重要的医用价值。下图是通过相关技术获取重组HSA示意图,其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。据图回答下列问题:
(1)若要体外获得大量的人血清白蛋白基因,采用PCR技术扩增目的基因时,在PCR反应体系中需加入引物,引物的作用是______,若目的基因扩增3代,则共用引物______个。PCR完成以后,常采用________法来鉴定PCR的产物。
(2)过程①中需将植物细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让_______进入植物细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含______的培养基上筛选出转化的植物细胞。
(3)为检测HSA基因的表达情况,可提取受体细胞的蛋白质,用_______进行抗原—抗体杂交实验。
(4)科学家培养出一种转基因山羊,其膀胱上皮细胞可以合成人血清白蛋白并分泌到尿液中。其培育方法中将重组质粒通过_______法导入山羊的受体细胞时,常选用受精卵作为受体细胞的主要原因是_______,人血清白蛋白基因能在山羊膀胱上皮细胞中表达的原因是______。
23. 研究人员发现某植物茎和叶上的表皮组织形成了一种特殊结构———表皮毛。其表皮毛发育受基因T/t和R/r控制,基因R使表皮毛分支次数减少,不含基因T的植物表皮毛分支次数为0,基因T的数量越多表皮毛分支次数越多。将基因型为ttRR和TTrr的个体杂交得到F1,F1自交得到F2,统计F2中表皮毛分支次数及对应植株所占比例,结果如下表所示。
表皮毛的分支次数
0
1
2
3
4
对应植株所占比例
4
6
3
2
1
据此回答问题:
(1)根据实验结果判断,基因T/t和基因R/r的遗传_______(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是_______。
(2)基因型TTrr的个体表皮毛分支次数是_______。
(3)根据F2中表现型种类数量及比例推测,基因型为TTRR和TTRr的个体表皮毛分支次数_______(填“相同”或“不相同”),表皮毛分支次数为3的基因型为_______。
(4)让F2中表皮毛分支次数为1的个体自由交配,后代表型及其比例是_______。
(5)现已将基因T定位在该植物基因组5号染色体上,为进一步确定基因T在该染色体上的位置,对5个来源于该染色体的DNA片段(A~E)进行基因T及相关分子标记检测,结果如图所示:
注:DNA片段A~E上的数字表示检测到的分子标记,编号相同的为同一标记
根据结果分析,6个分子标记在该植物5号染色体上的排序为_______;仅有片段C和D检测到基因T,据此判断基因T应位于分子标记_______(填数字编号)之间。
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石家庄市第一中学2026届高考第三次模拟考试
生物试卷
注意事项
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26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. RNA是以核糖核苷酸为单体的生物大分子,其功能不包括( )
A. 催化 B. 运输物质 C. 储存能量 D. 携带遗传信息
【答案】C
【解析】
【详解】A、某些RNA具有催化特定生化反应的功能,属于RNA的酶活性,A不符合题意;
B、tRNA在翻译过程中负责运输氨基酸至核糖体,参与蛋白质合成,B不符合题意;
C、RNA本身不储存能量,细胞中储存能量的物质主要是脂肪、糖原或ATP,ATP虽含核糖核苷酸结构,但RNA大分子并无直接储能功能,C符合题意;
D、mRNA携带遗传信息,作为DNA与蛋白质合成的桥梁,某些病毒RNA也直接储存遗传信息,D不符合题意。
故选C。
2. 研究发现,奶牛感染金黄色葡萄球菌后,机体某些细胞会通过分泌外泌体参与免疫防御。测得奶牛外泌体对金黄色葡萄球菌胞内ATP含量影响如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 金黄色葡萄球菌的细胞质和细胞核中都有ATP分布
B. 外泌体可能通过降低金黄色葡萄球菌胞内ATP含量抑制其生长
C. 500μg/mL是外泌体抑制金黄色葡萄球菌的最适质量浓度
D. 金黄色葡萄球菌胞内生成大量ATP的场所为线粒体
【答案】B
【解析】
【详解】A、金黄色葡萄球菌属于原核生物,没有由核膜包被的细胞核,只有拟核区域,所以不存在细胞核中有ATP分布的情况,A错误;
B、从图中可以看到,随着外泌体质量浓度升高,金黄色葡萄球菌胞内ATP相对含量降低。ATP是细胞生命活动的直接能源物质,胞内ATP含量降低可能会影响金黄色葡萄球菌的生命活动,进而抑制其生长,所以外泌体可能通过降低金黄色葡萄球菌胞内ATP含量抑制其生长,B正确;
C、仅从该图表来看,只呈现了外泌体质量浓度为0μg/mL、250μg/mL、500μg/mL时对金黄色葡萄球菌胞内ATP含量的影响,没有设置更多浓度梯度进行实验,无法确定500μg/mL就是外泌体抑制金黄色葡萄球菌的最适质量浓度,C错误;
D、金黄色葡萄球菌是原核生物,没有线粒体这一细胞器,其细胞内生成ATP的主要场所是细胞质基质,D错误。
故选B。
3. 胃液中的盐酸(胃酸)由胃壁细胞分泌,胃液中,H+浓度是血浆H+浓度的3×106倍,Cl-浓度是血浆Cl-浓度的1.7倍。药物奥美拉唑可直接抑制胃酸的分泌从而缓解胃溃疡症状。如图是胃壁细胞分泌盐酸的基本过程,下列说法正确的是( )
A. 图中A侧为胃腔,B侧为组织液
B. 胃壁细胞内H+进入分泌小管的方式是协助扩散
C. Cl-/HCO3-交换体工作时不直接消耗细胞代谢产生的能量
D. 奥美拉唑的作用靶点可能是钠钾泵
【答案】C
【解析】
【分析】分析题干可知,H+、Cl-在胃壁细胞中的浓度低于胃液中,胃壁细胞分泌H+、Cl-是由低浓度到高浓度,方式为主动运输。
【详解】A、由图可知,H+、Cl-由胃壁细胞运输到B侧,说明B侧为胃腔,A侧为组织液,A错误;
B、由题干可知,胃腔中有大量盐酸,氢离子浓度大于胃壁细胞内的氢离子浓度,逆浓度运输,由图可知,运输H+需要ATP和载体蛋白,故胃壁细胞内H+进入分泌小管的方式是主动运输,B错误;
C、由图可知,Cl-/HCO3-交换体工作时不直接消耗细胞代谢产生的能量,C正确;
D、由图可知,钠钾泵于H+、Cl-运输无关,奥美拉唑的作用靶点可能是运输H+载体蛋白,D错误。
故选C。
4. 下列实验需要利用光学显微镜进行观察或统计的是( )
A. 计数平板上尿素分解菌的菌落数量
B. 利用二苯胺鉴定DNA的粗提物
C. 用血细胞计数板计数培养液中酵母菌种群数量
D. 观察菊花外植体的生长状况
【答案】C
【解析】
【分析】微生物的计数方法:(1)显微镜直接计数法: ①原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量;②方法:用计数板计数; ③缺点:不能区分死菌与活菌。(2)活菌计数法:①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
【详解】A、计数平板上尿素分解菌的菌落数量通过肉眼观察即可,不需要利用光学显微镜,A错误;
B、利用二苯胺鉴定DNA的粗提物,只需要肉眼观察颜色变化即可,不需要利用光学显微镜,B错误;
C、采用显微计数法用血细胞计数板测定酵母菌数量时需要利用光学显微镜观察,C正确;
D、肉眼观察菊花外植体的生长状况即可 ,不需要利用光学显微镜,D错误。
故选C。
5. 某植物有红花和白花两种花色,当同时存在A、B基因时,该植物开红花,任何一对为隐性时开白花。过度甲基化的A纯合会导致A基因表达产物异常,红花个体会出现银边红花,白花的个体中则会出现粉色条纹。某白花品系种植多年后,偶然发现了一开银边红花的植株,推测发生了单突变。该植株自交得到的36株子代中,银边红花27株,粉色条纹花9株。下列叙述错误的是( )
A. A、B基因位于2对同源染色体上
B. 最可能的情况是b突变成了B
C. DNA甲基化属于可遗传变异,但本质上并没有改变遗传信息
D. 该突变体后代的银边红花27株随机受粉得到F2,F2中银边红花占8/9
【答案】A
【解析】
【分析】1、基因自由组合定律的实质是: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。
2、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。
【详解】A、依题意,当同时存在A、B基因时,该植物开红花,任何一对为隐性时开白花。又知过度甲基化的A纯合会导致A基因表达产物异常,红花个体会出现银边红花,白花的个体中则会出现粉色条纹。因此,当突变体体现银边时,A基因纯合,则无法通过突变体自交子代性状分离比为3:1确定A、B基因在染色体上的位置,A错误;
B、依题意,当同时存在A、B基因时,该植物开红花,任何一对为隐性时开白花。又知过度甲基化的A纯合会导致A基因表达产物异常,红花个体会出现银边红花,白花的个体中则会出现粉色条纹。突变体为银边红花的植株,则其基因型为AAB-,该植株自交子代性状分离比为3:1,则其基因型为AABb。又突变体是由白花品系突变而来,白花品系基因型可以是:A-bb、aaB-、aabb。又知该突变是发生了单突变,因此,最可能的情况是b突变成了B,白花个体基因型由AAbb变成AABb,表型为银边红花,B正确;
C、基因A甲基化是表观遗传现象,表观遗传是指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,本质上并没有改变遗传信息,C正确;
D、该突变体基因型为AABb,则自交后代中27株银边红花基因型及比例为为1AABB:2AABb。这27株银边红花随机受粉时,产生的雌雄配子基因型及比例为:2AB:1Ab,则F2中,AAbb所占比例为1/9,AAB-(银边红花)所占比例为1-1/9=8/9,D正确。
故选A。
6. 如图为原核生物细胞中基因表达的过程,电镜下呈羽毛状,下列相关叙述错误的是( )
A. 转录形成RNA的方向为5′→3′
B. A表示RNA聚合酶,B表示mRNA
C. C上含有启动子和终止密码子
D. 图中是以DNA的一条链为模板从左向右转录
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
【详解】A、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,,转录沿模板DNA的3′→5′,故转录形成RNA的方向为5′→3′,A正确;
B、A表示RNA聚合酶,B表示mRNA,B正确;
C、密码子位于mRNA上,C是DNA,其上含有启动子和终止子,C错误;
D、据图中mRNA的长度(左边短右边长)可知,图中是以DNA的一条链为模板从左向右转录,D正确。
故选C。
7. 长江江豚是在白鳍豚灭绝后,长江中最后仅剩的鲸豚类动物,由于其喜单独活动,对其种群数量调查非常困难。环境DNA技术是一种新兴的生物监测方法,指从环境样品中提取DNA片段后,利用测序技术进行定性或定量分析的方法。即使在江豚密度较低的情况下,也能够实现高频次、多范围的有效监测。下列有关利用环境DNA技术调查江豚种群密度的叙述,错误的是( )
A. 不同生物DNA具有不同特征,可以获得种群的数量信息
B. 环境DNA样本来源于江豚的皮肤脱落物、分泌物或粪便等
C. 根据对环境DNA定量分析,可推知长江江豚的绝对数量
D. 与标记重捕法相比,该方法受天气因素影响小,容易做到长期监测
【答案】C
【解析】
【分析】动物的皮肤脱落物、唾液、分泌物、粪便、尿液等长含有DNA,DNA与生物量呈正相关,可通过对环境中的DNA进行定量分析,推知环境中的相对生物量。
【详解】A、不同生物DNA具有不同特征,分析环境DNA来自多少个体,可以获得种群的数量信息,A正确;
B、环境DNA样本取自环境,来源于江豚的皮肤脱落物、分泌物或粪便等,B正确;
C、根据对环境DNA定量分析,可推知长江自然水域中长江江豚的相对数量,不能推知长江江豚的绝对数量,C错误;
D、与标记重捕法相比,该方法受天气因素影响小,容易做到长期监测,D正确。
故选C。
8. 科学家利用蛋白质工程研制赖脯胰岛素,与天然胰岛素相比,赖脯胰岛素经皮下注射后易吸收、起效快。图示为利用大肠杆菌制备工程菌获取赖脯胰岛素的操作过程,以下叙述错误的是( )
A. 该技术属于第二代基因工程,需对基因进行改造或合成
B. 该技术能改造现有的蛋白质,也能制造一种新的蛋白质
C. 图中①②过程可同时发生
D. 基因表达过程中,物质a若发生变化,物质b一定改变
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质。
【详解】A、该技术是蛋白质工程,是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,操作对象也是DNA,需对基因进行改造或合成,A正确;
B、蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需,B正确;
C、图中①为转录,②为翻译,大肠杆菌是原核生物,没有核膜,转录和翻译可同时进行,C正确;
D、物质a为mRNA,mRNA序列改变,由于密码子的简并性,最终编码的氨基酸序列可能不变,D错误。
故选D。
9. cDC1(1型树突状细胞)在抗肿瘤免疫中发挥着重要作用,但cDC1在肿瘤组织中数量较少。科学家据此设计出一种同时靶向cDC1和T细胞的抗体BiCE,一边与T细胞表面的PD-1结合,另一边与cDC1表面标记物CLEC9A结合,相关机制如图。下列叙述正确的是( )
A. IFN-γ的作用可能是促进cDC1特异性的摄取、处理和呈递抗原
B. 图甲中的T细胞最可能是细胞毒性T细胞,分泌细胞因子IFN-γ
C. BiCE能降低肿瘤细胞与T细胞结合的概率,增强对肿瘤细胞的攻击
D. 该机制主要体现了免疫系统的免疫监视和免疫自稳等功能
【答案】C
【解析】
【分析】T细胞表面的PD-1分子一旦被PD-L1激活,会抑制T细胞活化,这一识别作用将使肿瘤细胞逃脱免疫监视。
【详解】A、树突状细胞(cDC1)能摄取、处理和呈递抗原,IFN -γ由T细胞分泌,从图中可以看出IFN -γ作用于cDC1,所以其作用可能是促进cDC1摄取、处理和呈递抗原,但cDC1摄取抗原不具有特异性,A错误;
B、图甲中T细胞分泌细胞因子IFN -γ,而辅助性T细胞可以分泌细胞因子,所以图甲中的T细胞最可能是辅助性T细胞,而不是细胞毒性T细胞,B错误;
C、抗体BiCE一边与T细胞表面的PD-1结合,另一边与cDC1表面标记物CLEC9A结合,这样可以使cDC1和T细胞更好地联系,同时阻止肿瘤细胞的PD-L1与T细胞的PD-1结合,从而降低肿瘤细胞与T细胞结合的概率,增强细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的攻击,C正确;
D、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能;免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。该机制主要是识别和清除肿瘤细胞,主要体现了免疫系统的免疫监视功能,未体现免疫自稳功能,D错误。
故选C。
10. 环境DNA(eDNA)指生物体通过脱落的细胞和排泄物等释放到环境中的DNA片段。科研人员采集长江流域不同水域的eDNA,通过设计特异性引物进行PCR测得江豚的环境DNA数量。下列叙述错误的是( )
A. 该方法对江豚生活基本无影响 B. 该方法可预测长江物种丰富度
C. 增加取样数以保证检测准确性 D. 可用于监测江豚种群数量变化
【答案】B
【解析】
【分析】动物的皮肤脱落物、唾液、分泌物、粪便、尿液等长含有DNA,eDNA与生物量呈正相关,可通过对环境中的eDNA进行定量分析,推知环境中的相对生物量。
【详解】A、该调查方法可在不直接观察或捕获生物体的情况下对种群数量变化进行调查,故该方法对江豚生活基本无影响,A正确;
B、题目中科研人员使用特异性引物检测江豚的eDNA,扩增产物是江豚的DNA,无法检测其他物种,因此无法预测整个长江的物种丰富度,B错误;
C、增加取样数可减少偶然误差,提高检测结果的准确性,C正确;
D、通过定量分析eDNA的浓度,可间接反映江豚的种群数量变化趋势,D正确。
故选B。
11. 三清山自然保护区是我国东部地区生物多样性的重要热点区域。为摸清该区域野生动物资源现状,研究人员通过红外相机技术持续监测,发现黄麂与豪猪的栖息地重叠度较高,二者活动能力强和活动范围大。下列叙述错误的是( )
A. 调查黄麂的种群密度还可采用标记重捕法
B. 黄麂与豪猪栖息地重叠度较高,可能存在种间竞争
C. 保护区的植被和豪猪的分布均具有明显的垂直结构
D. 建立自然保护区是对黄麂进行最有效的保护
【答案】C
【解析】
【详解】A、标记重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物,黄麂符合这一特征,因此可用此方法调查其种群密度,A正确;
B、黄麂与豪猪栖息地重叠度高,若生态位(如食物、空间等资源)存在重叠,可能引发种间竞争,B正确;
C、保护区的植被垂直分层属于群落的垂直结构,而豪猪作为单一物种,其分布可能受环境因素影响呈现空间差异,但“垂直结构”是群落层次的特征,不能直接描述单个物种的分布,C错误;
D、建立自然保护区属于就地保护,是保护生物多样性最有效的措施,D正确。
故选C。
12. 甜瓣子是豆瓣酱的重要成分,风味受蚕豆蛋白分解产生的氨基酸影响,也受发酵过程中不同微生物的多种代谢产物影响。其生产工艺如图所示。
某研究团队对加盐水后的发酵阶段的传统工艺(盐度15%,温度37 ℃,发酵30天)进行了改良,改良后甜瓣子风味得以提升。新工艺参数如下表所示。
时期
时段(天)
盐度(%)
温度(℃)
前期
0~12
6
12
中期
12~16
6
37
后期
16~30
15
37
两种工艺的结果比较如图。
下列关于本研究的实验方法与原理的描述,错误的是( )
A. 发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积累
B. 蚕豆瓣可提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源
C. 温度与盐度都影响微生物的生长繁殖
D. 定期取样,使用平板划线法统计活细菌总数
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据工艺流程可知,蚕豆瓣制曲形成豆瓣曲,说明发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积累,A正确;
B、蚕豆瓣含有丰富的糖类和蛋白质,因此蚕豆瓣可为微生物的生长繁殖提供碳源和氮源,B正确;
C、根据图中发酵前期、中期和后期的活霉菌、活细菌总数变化以及表格数据可知,温度与盐度都影响微生物的生长繁殖,C正确;
D、平板划线法不能计数,故定期取样,使用稀释涂布平板法统计活细菌总数,D错误。
故选D。
13. 组织型纤溶酶原激活物(t-PA)能激活纤溶酶原转化为纤溶酶,将沉积在血管内外的纤维蛋白溶解,从而保持血管畅通。T-PA进入血浆后大部分与纤溶酶原激活剂抑制物形成复合物,并迅速失去活性。科学家对其进行改造,增加溶栓效能、减少药用剂量和降低副作用等。下列叙述错误的是( )
A. 改造t-PA可通过改造基因或合成基因来实现
B. 改造t-PA的过程不需要构建基因表达载体
C. 需根据t-Pa氨基酸序列合成出相应的基因
D. 利用蛋白质工程生产的改造t-PA在自然界中不存在
【答案】B
【解析】
【分析】1、蛋白质工程:指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)。
2、蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)以上是蛋白质工程特有的途径;以下按照基因工程的一般步骤进行。
【详解】A、改造蛋白质需要改造基因或合成基因来实现,A正确;
B、通过蛋白质工程改造t-PA的过程仍需要构建基因表达载体,B错误;
C、根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列: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),故推测出改造t-PA应有的氨基酸序列之后,需要根据其氨基酸序列合成相应DNA,C正确;
D、利用蛋白质工程生产的蛋白质是自然界中不存在的蛋白质,D正确。
故选B。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分。
14. 突变酵母的发酵效率高于野生型,常在酿酒工业发酵中使用。下图为呼吸链突变酵母呼吸过程,下列相关叙述错误的是( )
A. 突变酵母乙醇代谢途径未变
B. 突变酵母几乎不能产生[H]
C. 氧气充足时,野生型酵母种群增殖速率大于突变体
D. 通入氧气后,突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体
【答案】BD
【解析】
【详解】A、突变酵母由于线粒体中呼吸链中断,在有氧气的条件下也可以产生酒精,乙醇代谢途径产生途径未变,A正确;
B、突变酵母细胞呼吸的第一阶段仍能产生[H],B错误,
C、氧气充足时,野生型酵母通过有氧呼吸获得大量能量,可以为种群增殖提供大量能量,种群增殖速率大于突变体,C正确;
D、通入氧气后,突变酵母产生ATP的部位是细胞质基质,D错误。
故选BD。
15. 某遗传病系谱图如图甲所示,已知该遗传病由正常基因A突变成A1或A2引起,且A1对A和A2为显性,A对A2为显性。为确定家系中某些个体的基因型,分别根据A1和A2两种基因的序列,设计鉴定该遗传病基因的引物进行PCR扩增及电泳,结果如图乙所示。下列叙述错误的是( )
A. 表型相同的个体电泳结果不一定相同,电泳结果相同的个体表型一定相同
B. 若Ⅱ3的电泳结果有2条条带,则Ⅲ1和Ⅲ3基因型相同的概率为1/3
C. 若Ⅲ1与正常女子结婚,其表型正常的后代电泳结果与Ⅱ1相同
D. 若Ⅲ5的电泳结果仅有1条条带,则Ⅱ6的基因型只有1种可能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、因为PCR是根据A1和A2设计的引物,如果只有1个较短条带,基因型可能是AA2或A2A2,因此电泳结果相同的个体表型不一定相同,A错误;
B、若Ⅱ3的电泳结果有2条条带,而I1的电泳结果也有2条条带,因此I1和Ⅱ3的基因型均为A1A2,I2和Ⅱ4都是1个条带,且表型正常,所以I2和Ⅱ4的基因型均为AA2,Ⅱ2的基因型可能为A1A2或A2A2或A1A,Ⅱ1没有条带,表现正常,因此Ⅱ1基因型为AA,而Ⅲ1患病,基因型为A1A,因此Ⅱ2的基因型不能为A2A2,可能为A1A2或A1A,且各占1/2,Ⅲ3的基因型可能是A1A2或A2A2或A1A,且各占1/3,因此Ⅲ1和Ⅲ3的基因型相同的概率为1/3,B正确;
C、结合对B选项的分析可知:Ⅲ1的基因型为A1A, Ⅲ1与正常女子结婚(AA2或AA),表型正常的后代基因型可能为AA2或AA,其中AA2有1个较短条带,与Ⅱ1电泳结果不同,C错误;
D、Ⅱ5的基因型为A1A2或A2A2或A1A,若患病的Ⅲ5的电泳结果仅有1条条带,则Ⅲ5的基因型为A1A或A1A1或A2A2,而Ⅱ6正常,所以Ⅲ5不可能是A1A1,进而推知Ⅱ6的基因型为AA2或AA,D错误。
故选ACD。
16. 乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质,发挥作用后可被乙酰胆碱酯酶降解。有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活,引起中毒,有机磷农药中毒,常用阿托品治疗。下列叙述错误的是( )
A. 突触前膜释放的乙酰胆碱经自由扩散到达突触后膜
B. 乙酰胆碱与突触后膜受体结合后引起K+内流
C. 有机磷农药中毒导致突触后神经元持续兴奋
D. 阿托品可能具有促进突触前膜释放乙酰胆碱的作用
【答案】ABD
【解析】
【分析】兴奋在突触处的传递过程是;当兴奋传至神经元的轴突末端时,突触前膜内的突触小泡释放神经递质,神经递质进入突触间隙,作用于突触后膜上的受体,引起突触后膜所在神经元的兴奋(抑制)。乙酰胆碱作用于突触后膜上的受体发挥作用后,立即在胆碱酯酶的催化作用下水解。
【详解】A、突触前膜释放的乙酰胆碱到达突触后膜的方式为扩散,A错误;
B、乙酰胆碱为兴奋性递质,其与突触后膜受体结合后引起Na+内流,B错误;
C、有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活,从而使乙酰胆碱持续作用于突触后膜,引起突触后神经元持续兴奋,C正确;
D、阿托品常用于治疗有机磷农药中毒引起的突触后神经元持续兴奋,不可能促进突触前膜释放乙酰胆碱,D错误。
故选ABD。
17. 《逍遥游》中惠子和庄子有段对话“惠子谓庄子曰:‘吾有大树,人谓之樗。其大本拥肿而不中绳墨,其小枝卷曲而不中规矩,立之途,匠者不顾……’庄子曰:‘……今子有大树,患其无用,何不树之于无何有之乡,广莫之野,彷徨乎无为其侧,逍遥乎寝卧其下……’”。下列相关叙述错误的是( )
A. 不同樗树形态、结构存在一定的差异,这体现了生物的物种多样性
B. 樗树叶片的臭味属于一种化学信息,可调节生态系统中的种间关系
C. 惠子强调樗树没有直接使用价值,庄子强调樗树具有间接生态价值
D. 樗树光合作用同化的能量除用于生长发育繁殖外,还会流向下一营养级
【答案】ACD
【解析】
【分析】生物多样性的价值:
(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,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。
(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。间接价值大于直接价值。
【详解】A、不同樗树形态、结构存在一定的差异,这体现了基因的多样性,A错误;
B、树叶片的臭味是一种化学信息,可调节生态系统中的种间关系,B正确;
C、惠子强调樗树没有制作家具等实用性直接价值,庄子强调樗树具有提供休闲场所等非实用性直接价值,C错误;
D、樗树光合作用同化的能量一部分被自身呼吸消耗,一部分用于生长、发育、繁殖,用于生长、发育、繁殖的能量又可流向下一营养级和流向分解者,D错误。
故选ACD。
18. 如图所示,研究人员将4CL体系下培育的、可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞(简称4CL干细胞)注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中,并最终得到嵌合体猴。下列叙述正确的是( )
A. 嵌合胚胎中的滋养层细胞将发育为嵌合体猴的各种组织
B. 嵌合桑葚胚阶段进行胚胎分割可能会产生更多的嵌合体猴
C. 植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射相关的激素促使其超数排卵
D. 嵌合体猴部分细胞可发出绿色荧光,其遗传信息不一定能遗传给后代
【答案】BD
【解析】
【详解】A、滋养层细胞将会发育成胎盘和胎膜,A错误;
B、常用对囊胚或桑椹胚进行分割后移植以获得更多的后代,所以嵌合桑椹胚阶段进行胚胎分割可产生更多的嵌合体猴,B正确;
C、嵌合胚胎移植前,需要对代孕母猴注射孕激素,进行同期发情处理,C错误;
D、嵌合体猴部分细胞可发出绿色荧光,如果控制表达绿色荧光蛋白的基因位于体细胞中,则遗传信息一般不能遗传给后代,D正确。
三、非选择题:共5题,共59分。
19. 过强的光会引起参与光反应的PSⅡ复合体(PSⅡ)中D1蛋白的损伤。植物可通过降解受损的D1蛋白,合成、组装和加工新的D1蛋白等步骤来修复PSⅡ(图1)。
回答下列问题:
(1)PSⅡ复合体位于___________上,其D1组分的损伤可能阻碍光反应阶段合成________,进而阻碍暗反应的进行。
(2)高温胁迫会加重D1的光损伤,并影响PSI的修复过程。甜菜碱可调节高温胁迫下PSⅡ的修复过程,起到一定的保护作用。已知野生型番茄不能合成甜菜碱,研究者将甜菜碱合成基因(codA)导入野生型番茄中,利用野生型和转基因番茄设置了八组实验,培养一段时间后,在⑤-⑧组中添加林可霉素,所有组别在强光下再培养一段时间,检测各组D1蛋白的含量,结果如图2。
①设置加入林可霉素组别的目的是____________。
②有人认为,高温通过抑制D1合成来加重光损伤。图2结果是否支持该观点并说明理由。____________。
③甜菜碱调节高温胁迫下PSⅡ修复过程的机理是_________。
【答案】(1) ①. 类囊体膜 ②. ATP和NADPH
(2) ①. 阻碍D1合成后,用D1的含量反映其降解水平 ②. 不支持;D1含量②-⑥>①-⑤或④-⑧>③-⑦,说明高温条件下D1的合成量大于正常情况 ③. 甜菜碱能使高温胁迫加重D1光损伤的程度下降,有利于PSⅡ修复
【解析】
【分析】1、光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应的场所为类囊体薄膜,包括水的光解生成氢离子、电子和氧气,以及ATP、NADPH的合成;暗反应的场所为叶绿体基质,包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原以及五碳糖的再生过程。
2、影响光合作用强度的主要因素包括温度、二氧化碳浓度、光照强度等。
【小问1详解】
光合色素的主要功能是吸收、传递并转化光能,而光合色素存在于类囊体膜上,而光系统Ⅱ(PSⅡ)也是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所,因此PSⅡ位于类囊体薄膜上,其D1组分的损伤可能阻碍光反应阶段合成ATP和NADPH。
【小问2详解】
①林可霉素可抑制D1合成,设置加入林可霉素组别的目的是阻碍D1合成后,用D1的含量反映其降解水平。
②D1含量②-⑥>①-⑤或④-⑧>③-⑦,说明高温条件下D1的合成量大于正常情况,因此高温通过抑制D1合成来加重光损伤的说法不正确。
③根据②④或⑥⑧租的比较可知,高温胁迫加重D1光损伤,甜菜碱能提高D1蛋白含量,使高温胁迫加重D1光损伤的程度下降,有利于PSⅡ修复。
20. 放射治疗(放疗)是重要的癌症治疗手段,其使用的放射线可通过产生含氧自由基伤害癌细胞。但肿瘤组织内部因缺氧而减少含氧自由基的生成,并显著提高癌细胞对放射线的耐受性。传统疗法中,让患者通过高压氧舱吸氧可解决内部氧气不足的问题,但无法有针对性地为癌症部位供氧,限制了治疗效果。回答下列问题:
(1)因为癌细胞___,故肿瘤组织内容易出现局部缺氧。癌细胞周围的环境酸碱度下降,原因是___。
(2)螺旋藻是一种颤蓝细菌,细胞内含有___,因此能进行光合作用。我国科研团队将磁性颗粒均匀涂至螺旋藻表面,使磁性螺旋藻(MSP)能在外部磁场控制下,靶向运动至癌变部位,治疗机制示意图如图1。该疗法的设计思路:①MSP在癌变部位___,显著改善了肿瘤的缺氧环境,该过程必须外界补充___;②在放射线的作用下,MSP释放出叶绿素,叶绿素经激光处理后也能产生大量含氧自由基,导致癌细胞衰老和凋亡。
(3)在离体实验中,不同剂量射线处理MSP对癌细胞存活率的影响见图2,该图说明___。
(4)另外有科学家认为,通过药物抑制癌细胞线粒体的功能,也可以在放疗中达到类似使用MSP的效果。你是否赞成该观点?为什么?___。
【答案】(1) ①. 癌细胞增殖速度快,细胞代谢快,消耗氧气多 ②. 癌细胞无氧呼吸产物乳酸排出胞外,周围的环境酸碱度下降
(2) ①. 藻蓝素和叶绿素 ②. 进行光合作用,产生氧气 ③. CO2和光照
(3)随着射线处理剂量的增加,MSP对癌细胞存活率逐渐降低
(4)不赞成,通过药物抑制癌细胞线粒体的功能的同时,也会对机体正常细胞的线粒体功能进行抑制,可能会影响机体的正常生命活动。
【解析】
【分析】癌细胞是正常细胞在致癌因子的作用下,遗传物质发生改变,成为不受机体控制、连续进行分裂的恶性增殖细胞。
【小问1详解】
因为癌细胞增殖速度快,细胞代谢快,消耗氧气多,故肿瘤组织内容易出现局部缺氧。癌细胞无氧呼吸产物乳酸排出胞外,周围的环境酸碱度下降。
【小问2详解】
螺旋藻是一种颤蓝细菌,原核生物,细胞内无叶绿体,含有藻蓝素和叶绿素,因此能进行光合作用。分析图可得,MSP使磁性螺旋藻,在癌变部位进行光合作用,产生氧气,显著改善了肿瘤的缺氧环境,该过程必须外界补充CO2和光照。
【小问3详解】
在离体实验中,不同剂量射线处理MSP对癌细胞存活率的影响见图2,该图说明随着射线处理剂量的增加,MSP对癌细胞存活率逐渐降低。
【小问4详解】
不赞成,通过药物抑制癌细胞线粒体的功能的同时,也会对机体正常细胞的线粒体功能进行抑制,可能会影响机体的正常生命活动。
21. 浙江南部近海的海域内气候温和、营养丰富,是众多渔业经济种类的栖息水域,如石首鱼类在海域内广泛分布,且资源优势明显(如表1)。探究石首鱼类的生态位及其种间关系,有助于开展相近多物种的资源评估工作,进而可以此为依据制定相应的保护和管理措施。回答下列问题。
表1 浙江南部近海石首鱼类种类组成
种类
季节分布
春
夏
秋
冬
大黄鱼
√
√
√
√
大头银姑鱼
√
√
√
√
刺头梅童鱼
√
√
√
鮸
√
√
皮氏叫姑鱼
√
√
√
小黄鱼
√
√
√
√
银姑鱼
√
√
√
√
黑姑鱼
√
√
√
表2 浙江南部近海石鱼类时间、空间及时空生态位宽度值
种类
时间生态位宽度
空间生态位宽度
时空生态位宽度
大黄鱼
0.77
1.54
1.19
大头银姑鱼
0.17
1.87
0.32
刺头梅童鱼
1.02
1.4
1.43
鮸
0.69
1.5
1.04
皮氏叫姑鱼
0.83
1.66
1.37
小黄鱼
1.08
2.24
2.42
银姑鱼
0.77
2.14
1.65
黑姑鱼
0.42
2.5
1.05
注:“√”表示此种类在该季节内出现。
(1)要确定石首鱼类的生态位,一般要以______为基础。
(2)探究石首鱼类在不同时间和空间尺度上占据的生态位置、对______的利用情况以及彼此之间的相互作用关系,有助于开展相近多物种的资源评估工作,进而可以此为依据制定相应的保护和管理措施。如表2为石首鱼类的时间、空间及时空生态位的宽度值(生态位宽度反映了物种利用资源的能力和多样性的大小)。
①该海域的石首鱼中,优势鱼种最可能是______。
②黑姑鱼是空间生态位宽度最大的石首鱼类,但其受时间生态位宽度的影响较大,导致其在时空范围上资源利用程度较低。造成这种现象的可能原因是______。
③研究人员认为大头银姑鱼资源处于过度开发阶段,其资源管理和保护应引起重视。其推断依据是______。
(3)研究发现,该海域的石首鱼类在时间和空间维度上对资源的利用存在很大程度的分化,有效保证了种间的共存。结合表3数据可知,大黄鱼和小黄鱼最可能通过______来实现共存。
表3 大黄鱼和小黄鱼的时间、空间及时空生态位重叠值
时间生态位重叠值
空间生态位重叠值
时空生态位重叠值
0.861
0.496
0.427
【答案】(1)调查 (2) ①. 资源 ②. 小黄鱼
③. 黑姑鱼的种群数量变化受温度影响较大,繁殖期会大量繁殖,而在其他季节数量较少,特别是冬季更少,导致其时间生态位宽度较小 ④. 大头银姑鱼一年四季均有分布,但时间生态位宽度值、时空生态位宽度值却较小 (3)空间上的分化
【解析】
【分析】生态位:
(1)概念:一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等。
(2)研究内容:①植物:在研究领域内的出现频率,种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。②动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(3)特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。
(4)原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
(5)意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
【小问1详解】
调查才有数据,才知道某种生物在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用,因此要确定石首鱼类的生态位,一般要以调查为基础。
【小问2详解】
生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等。因此探究石首鱼类在不同时间和空间尺度上占据的生态位置、对资源的利用情况以及彼此之间的相互作用关系,有助于开展相近多物种的资源评估工作。
①据表可知,在南部近海石首鱼类种类中,小黄鱼的时间生态位宽度、时空生态位宽度都较大,即对空间和食物资源的利用范围较广,生存能力更强,因此该海域的石首鱼中,优势鱼种最可能是小黄鱼。
②由表1可知,黑姑鱼的种群数量变化受温度影响较大,繁殖期会大量繁殖,而在其他季节数量较少,特别是冬季更少,导致其时间生态位宽度较小,其在时空范围上资源利用程度较低。
③由表中数据可知,大头银姑鱼一年四季均有分布,但时间生态位宽度值、时空生态位宽度值却较小,因此其资源处于过度开发阶段,其资源管理和保护应引起重视。
【小问3详解】
时空生态位重叠值为时间、空间生态位重叠值的乘积,由表格内容可知,大黄鱼和小黄鱼空间生态位重叠值较小,说明其在空间上的竞争并不激烈,即大黄鱼和小黄鱼最可能通过空间上的分化来实现共存。
22. 从正常人的血浆中提取的血清白蛋白(HSA)在临床上应用很广泛,有重要的医用价值。下图是通过相关技术获取重组HSA示意图,其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。据图回答下列问题:
(1)若要体外获得大量的人血清白蛋白基因,采用PCR技术扩增目的基因时,在PCR反应体系中需加入引物,引物的作用是______,若目的基因扩增3代,则共用引物______个。PCR完成以后,常采用________法来鉴定PCR的产物。
(2)过程①中需将植物细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让_______进入植物细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含______的培养基上筛选出转化的植物细胞。
(3)为检测HSA基因的表达情况,可提取受体细胞的蛋白质,用_______进行抗原—抗体杂交实验。
(4)科学家培养出一种转基因山羊,其膀胱上皮细胞可以合成人血清白蛋白并分泌到尿液中。其培育方法中将重组质粒通过_______法导入山羊的受体细胞时,常选用受精卵作为受体细胞的主要原因是_______,人血清白蛋白基因能在山羊膀胱上皮细胞中表达的原因是______。
【答案】(1) ①. 使DNA聚合酶能够从引物的 3'端开始连接脱氧核苷酸 ②. 14 ③. 琼脂糖凝胶电泳
(2) ①. T—DNA ②. 无色物质K
(3)抗人血清白蛋白的抗体
(4) ①. 显微注射 ②. 受精卵具有发育的全能性 ③. 生物界共用一套遗传密码子
【解析】
【分析】1、基因工程技术的基本步骤是:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、利用PCR技术扩增DNA时所需的条件:引物、模板DNA(目的基因)、原料(4种脱氧核糖核苷酸)和耐热性的DNA聚合酶等。
【小问1详解】
在PCR反应体系中需加入引物,引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,若目的基因扩增3代,DNA有23=8个,DNA单链有8×2=16个,去除两条模板链,则共用引物14个。PCR完成以后,常采用琼脂糖凝胶电泳法来鉴定PCR的产物。
【小问2详解】
该方法为农杆菌转化法,过程①中需将植物细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在通过农杆菌的转化作用,让T-DNA进入植物细胞;由于报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色,所以除尽农杆菌后,还须转接到含无色物质K的培养基上筛选出转化的植物细胞。
【小问3详解】
为检测HSA基因是否成功表达,可提取受体细胞的蛋白质(相当于抗原,能与特定的抗体结合),用抗人血清白蛋白的抗体进行杂交实验,若呈阳性,则说明HSA基因成功表达。
【小问4详解】
将重组质粒通过显微注射法导入动物的受体细胞时,常选用受精卵作为受体细胞,主要原因是动物受精卵具有发育的全能性,由于生物界共用一套遗传密码子,所以人血清白蛋白基因能在山羊膀胱上皮细胞中表达出相应的蛋白质。
23. 研究人员发现某植物茎和叶上的表皮组织形成了一种特殊结构———表皮毛。其表皮毛发育受基因T/t和R/r控制,基因R使表皮毛分支次数减少,不含基因T的植物表皮毛分支次数为0,基因T的数量越多表皮毛分支次数越多。将基因型为ttRR和TTrr的个体杂交得到F1,F1自交得到F2,统计F2中表皮毛分支次数及对应植株所占比例,结果如下表所示。
表皮毛的分支次数
0
1
2
3
4
对应植株所占比例
4
6
3
2
1
据此回答问题:
(1)根据实验结果判断,基因T/t和基因R/r的遗传_______(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是_______。
(2)基因型TTrr的个体表皮毛分支次数是_______。
(3)根据F2中表现型种类数量及比例推测,基因型为TTRR和TTRr的个体表皮毛分支次数_______(填“相同”或“不相同”),表皮毛分支次数为3的基因型为_______。
(4)让F2中表皮毛分支次数为1的个体自由交配,后代表型及其比例是_______。
(5)现已将基因T定位在该植物基因组5号染色体上,为进一步确定基因T在该染色体上的位置,对5个来源于该染色体的DNA片段(A~E)进行基因T及相关分子标记检测,结果如图所示:
注:DNA片段A~E上的数字表示检测到的分子标记,编号相同的为同一标记
根据结果分析,6个分子标记在该植物5号染色体上的排序为_______;仅有片段C和D检测到基因T,据此判断基因T应位于分子标记_______(填数字编号)之间。
【答案】(1) ①. 遵循 ②. F1自交所得F2中植株表型及其比例符合9:3:3:1的变形
(2)4 (3) ①. 相同 ②. Ttrr
(4)0次:1次:2次:3次:4次=9:16:8:2:1
(5) ①. 3-5-1-6-4-2 ②. 1、6
【解析】
【分析】基因自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
基因型为ttRR和TTrr的个体杂交得到F1,F1基因型为TtRr,F1自交得到F2,统计F2中表皮毛分支次数及对应植株所占比为4:6:3:2:1,F2中对应植株所占比例之和为16,符合9:3:3:1的变形,说明基因T/t和基因R/r的遗传遵循基因自由组合定律。
【小问2详解】
F1基因型为TtRr,F1自交得到F2,F2中表皮毛分支次数分别为0~4的对应基因类型及比例为tt_:TtR_:TTR_:Ttrr:TTrr=4:6:3:2:1,故基因型TTrr的个体表皮毛分支次数是4次。
【小问3详解】
结合(2)可知,基因型为TTRR和TTRr的个体表皮毛分支次数都是2次即相同,表皮毛分支次数为3的基因型为Ttrr。
【小问4详解】
F2中表皮毛分支次数为1的个体基因型为TtR_(1/3TtRR、2/3TtRr)的个体自由交配,产生的配子类型及比例:1/3TR、1/3tR、1/6Tr、1/6tr,后代表型及其比例是0次(tt_):1次(TtR_):2次(TTR_):3次(Ttrr):4次(TTrr)=(1/6×1/6+1/3×1/3+1/3×1/6×2):(1/3×1/3×2+1/6×1/6×2+1/3×1/6×2):( 1/3×1/3+1/3×1/6×2):(1/6×1/6×2):(1/6×1/6)=9:16:8:2:1
【小问5详解】
图中编号相同的为同一标记,将5个片段两两之间在相同标记处拼接起来,即可得到6个分子标记在5号染色体上的排序为3-5-1-6-4-2。若基因T位于分子标记4、6或4、2之间,则在片段C、D、E均会检测到基因T,仅有片段C和D检测到基因T,说明基因T不位于分子标记4、6或4、2之间,而是位于分子标记1、6之间。
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