精品解析:2026届四川省绵阳南山中学模拟预测生物试题
2026-05-24
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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 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 绵阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.98 MB |
| 发布时间 | 2026-05-24 |
| 更新时间 | 2026-05-24 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58015732.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
绵阳南山中学高2023级高考适应性考试
生物学试题
(本试卷满分100分,考试时间75分钟。)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 生物大分子对细胞生命活动的正常进行十分重要,它们都是由许多单体连接成的多聚体,下列物质中属于多聚体的是( )
A. 脱氧核苷酸 B. 胰岛素受体 C. 三酰甘油 D. 吲哚乙酸
2. 下列高中生物学实验的部分操作,正确的是( )
选项
实验名称
实验操作
A
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
稀释土壤样品时,每个梯度稀释时都需更换移液器枪头
B
制作果酒和果醋
当葡萄酒制作完成后,需拧紧瓶盖,促进葡萄醋的发酵
C
探究抗生素对细菌的选择作用
涂菌前,需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上
D
DNA片段的扩增及电泳鉴定
接通电源后,看到DNA条带迁移至凝胶边缘时,停止电泳
A. A B. B C. C D. D
3. 某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A. 酶联受体具有识别、运输和催化作用
B. 信号分子与细胞膜上的酶联受体能特异性识别结合
C. ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合,使其磷酸化而失活
D. 应答蛋白的空间结构改变,生理功能发生变化即为细胞分化
4. 细胞外空间的蔗糖分子能够通过筛管—伴胞复合体(SE-CC),逐步汇入主叶脉并运输到植物体其他部位。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”(SU载体),SU载体与泵相伴存在,如图所示。下列分析正确的是( )
A. SE-CC会将营养物质从叶肉细胞运走,而抑制光合作用
B. 细胞外空间的蔗糖浓度一般比SE-CC蔗糖浓度高
C. 通过载体和泵进出SE-CC的方式不同
D. SE-CC中ATP水解酶的活性强弱与蔗糖分子进入SE-CC效率无关
5. 2025年发表于《自然》杂志的研究指出,肿瘤微环境中的机械压迫能触发癌细胞的可塑性变化,其内部的HMGB2蛋白显著增加,这种蛋白能重塑细胞骨架并在细胞核周围形成保护性的“笼状结构”。在此过程中,HMGB2可使癌细胞的遗传物质处于活跃状态,从而暴露大量与侵袭和转移相关的基因。下列分析错误的是( )
A. 受压后癌细胞形态可进一步发生变化
B. HMGB2可能通过调控染色质结构影响基因表达
C. 肿瘤微环境是驱动肿瘤侵袭和转移的关键因素之一
D. 使用单克隆抗体无法靶向杀灭高表达HMGB2的癌细胞
6. 2026年4月,斯坦福大学团队在《Science》杂志发表论文,报道了一种来自细菌抗噬菌体防御系统的逆转录酶Drt3。Drt3包含Drt3a和Drt3b两个催化中心,Drt3a以非编码RNA为模板逆转录形成一条互补的DNA单链片段,Drt3b则在不依赖任何核酸模板的情况下,利用自身独特的蛋白质结构作为“模具”,精准合成一段由腺嘌呤脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸交替连接的DNA单链片段。结合中心法则的相关知识,下列说法最合理的是( )
A. Drt3a催化的反应使遗传信息由DNA流向RNA
B. Drt3b可以任意一种蛋白质为模板,催化合成单链DNA
C. Drt3a和Drt3b催化合成相关产物时都需要消耗脱氧核苷酸
D. Drt3b催化合成单链DNA的过程证明了该细菌的遗传物质是蛋白质
7. 如图表示某核DNA片段中的胞嘧啶已被甲基化,甲基化修饰可以导致生物发生可遗传变化,这种变化属于表观遗传,下列叙述正确的是( )
A. 甲基化的胞嘧啶与鸟嘌呤无法正常配对影响DNA分子复制
B. DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶结合DNA上的相关区域
C. DNA甲基化是一种可遗传的DNA碱基序列改变的变异
D. DNA甲基化更易暴露转录模板链的碱基序列使之被识别
8. 体温调节中枢因感染等因素会将“体温调定点”上调,导致身体主动产热、减少散热,引起发烧。一般而言,发烧有三个阶段:发烧初期(体温调定点上移)、高热持续期(体温达到新调定点)、退烧期(体温调定点回落)。三个阶段机体最不可能出现的变化是( )
A. 发烧初期,机体会感觉到热,并出现散热大于产热的现象
B. “体温调定点”的变化要受到下丘脑体温调节中枢的控制
C. 高热持续期,体温基本稳定,机体产热量和散热量基本稳定
D. 退烧期间,皮肤毛细血管舒张,汗液排出会增多
9. 某实验室得到一批体内一个Sd+基因突变为Sd基因的雄性T(如图甲所示),Sd基因编码的蛋白质M可使含有R基因的细胞在减数分裂的某时期死亡,对只含基因的细胞不起作用(蛋白质M在减数分裂前的间期已表达且均匀分布于细胞质基质中)。继续用射线照射雄性T得到另一种变异雄性B(如图乙所示)。两种雄性均能与野生型雌性交配并产生可育后代。下列相关叙述错误的是( )
A. 雄性T用射线照射转变为雄性B的过程发生了显微镜下可见的染色体变异
B. 推测蛋白质M只在减数分裂Ⅱ发挥作用使含R基因的细胞死亡
C. 将雄性B与野生型雌性杂交,因含Y染色体的精子会死亡,所以子代全为雌性
D. 雄性B进行减数分裂产生的配子中,染色体完全正常的配子占1/4
10. uPAR是衰老细胞特异性表达的膜蛋白。研究人员基于uPAR的结构设计合成了多肽uPA24,并连接16个谷氨酸(E16)构建了嵌合多肽E16-uPA24,来诱导免疫细胞(如NK细胞)清除衰老细胞,作用机制如图。下列说法错误的是( )
A. 衰老细胞中染色质收缩,会影响基因的表达
B. NK细胞释放穿孔素、颗粒酶诱导衰老细胞凋亡
C. E16-uPA24增强了NK细胞对衰老细胞的识别
D. E16-uPA24的作用增强了机体的免疫监视功能
11. 乙烯和生长素(IAA)在高浓度NH4NO3条件下可调节拟南芥幼苗根毛的发育。野生型拟南芥幼苗受到高浓度NH4NO3毒害后,根毛会畸形分叉,相关实验结果如图所示(甲、乙均为缺失某蛋白质的IAA不敏感型突变体)。下列叙述正确的是( )
注:甲缺失蛋白M,乙缺失蛋白N,ACC为乙烯合成前体可促进乙烯合成
A. 高浓度NH4NO3下,乙烯或IAA抑制根毛的分叉均需要蛋白N
B. 高浓度NH4NO3下,外源ACC对乙的根系保护作用大于甲
C. 高浓度NH4NO3下,蛋白质N和M都会影响乙烯和生长素的调节作用
D. 在调节野生型拟南芥的根毛发育时ACC和IAA表现为协同作用
12. 研究发现,高山鼩鼱同一种群内存在两个觅食特征不同的亚群:甲亚群吻部短粗强健,适合刨开岩石缝隙、捕食缝隙内昆虫幼虫;乙亚群吻部细长灵巧,适合捕捉坡面表层小型节肢动物。后续长期调查显示,近30年气候暖化导致坡面表层生物数量锐减、岩缝昆虫幼虫数量增多,该鼩鼱种群结构显著改变,甲亚群的数量占比从35%上升至68%,乙亚群占比则持续下降。下列相关叙述正确的是( )
A. 不同类型的猎物诱导高山鼩鼱发生定向基因突变,使吻部形态出现差异
B. 甲、乙亚群数量的动态变化,直接决定该鼩鼱种群的年龄结构
C. 甲、乙两个亚群存在明显性状差异,说明鼩鼱已经进化为两个新物种
D. 甲亚群数量占比上升,是自然选择定向作用下种群基因频率定向改变的结果
13. 中脊岛正对绵阳市三江半岛,每年11月到次年3月都会出现大量鸬鹚、红嘴鸥、鹭科鸟类等候鸟,形成“万鸟朝林”的景象,为保护该地,绵阳市将其划入富乐山风景区“一园四区”的“中脊岛生态保护区”,下列说法正确的是( )
A. 候鸟们选择中脊岛作为越冬场所的信息传递只发生在鸟类和鸟类之间
B. 这些候鸟的到来改变了三江湖湿地群落冬季物种数目,属于群落演替
C. 来自不同地区的红嘴鸥交配机会增加,体现了生物多样性的间接价值
D. 富乐山到中脊岛,由高到低分布不同鸟类,体现了群落的垂直结构
14. 器官移植的供体严重短缺是全球性问题。在异种动物体内培育人源器官.或是解决途径之一。中国科学院研究员先对人类成体细胞进行编辑,形成诱导多能干细胞(iPSCs)。之后将一定数量的iPSCs注射到缺失肾脏发育关键基因的猪胚胎中,构建出嵌合胚胎。24小时后,这些猪胚胎被移植入选定的代孕母猪体内。28天后,这些胚胎中的一些会发育成为未成熟的人类肾脏。从动物体内“收获”人体器官不再是纸上谈兵。实验思路如下图所示。关于该实验的叙述,正确的是( )
A. 过程③需要将胚胎细胞放在充满CO2的培养箱中培养
B. 过程④需要利用灭活的仙台病毒诱导细胞发生融合
C. 过程⑤需要对代孕母猪进行超数排卵和同期发情处理
D. 过程6所得个体不同组织细胞中的基因组成存在着差异
15. 黄酒酿制工艺主要流程如图所示,其中糖化即淀粉水解过程。下列叙述错误的是( )
A. 蒸煮有利于淀粉糖化,糖化产物可作为酵母菌发酵的底物
B. 图中A为灭菌,可杀死黄酒中大多数微生物并延长保存期
C. 黄酒酿制初期,适当增加溶解氧可以缩短酵母菌发酵时间
D. 采用血细胞计数板定期统计酵母菌的数量可监测发酵进程
二、非选择题:共5题,共55分。
16. 杜鹃花容易受到较高气温的影响,因此在城市栖息地的驯化受到限制,科研人员以杜鹃花为实验材料,研究不同温度胁迫(25℃、35℃、42℃)处理7天后,其光合与呼吸生理指标的变化,部分数据如下表所示。请分析回答:
项目/组别
25℃
35℃
42℃
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
8.5
4.1
0.8
气孔导度(mol·m-2·s-1)
0.18
0.09
0.05
胞间隙CO2浓度(μmol·mol-1)
260
310
385
呼吸速率(μmol·m-2·s-1)
1.2
1.8
1.5
MDA含量(nmol·g-1)
10.5
18.3
35.6
Fv/Fm
0.82
0.75
0.58
注:MDA(丙二醛)是膜脂过氧化的产物,其含量可反映细胞膜结构的受损程度;Fv/Fm可用于量化植物光合作用中光能的转化效率。
(1)在植物的光系统中,吸收红光和蓝紫光的色素主要是________,若要将叶绿体中的色素进行分离,所需要的试剂是________
(2)杜鹃花叶片吸收光能的用途是________。
(3)与常温25℃相比,35℃的杜鹃叶片中C3、C5的合成量变化分别是________。由表可知35℃和42℃下气孔导度下降,但胞间隙CO2浓度上升的原因是_________。
(4)在42℃高温下,净光合速率急剧下降至接近零。结合表中数据,分析主要原因是_________。
17. 司美格鲁肽被誉为高血糖肥胖症的“减肥神药”,其有效成分为胰高血糖素样肽1(GLP-1)类似物,使用后可长效降低血糖。人体内GLP-1的部分作用机制如图1所示,请回答下列问题:
(1)肠道L细胞产生的GLP-1,一方面依次经过_____等内环境成分,到达并结合_______细胞膜上的GLP-1受体,激活相关酶,使ATP转化为cAMP,进一步激活蛋白激酶A(PKA),激活的PKA既可以关闭______,使细胞膜去极化;同时,又可以激活通道,使内流并产生_____电位。细胞内浓度增加,促使包裹着胰岛素的囊泡与细胞膜融合,将胰岛素释放到血液中。另一方面,GLP-1分泌到消化道,通过神经调节,最终使PPC神经元释放GLP-1,作用于下丘脑,进而使______(“交感”“副交感”)神经兴奋,抑制胃肠蠕动,减少进食。
(2)为进一步探究GLP-1类似物的降血糖机制,现将_______小鼠平均分成3组,分别在A、B时间点之后开始给3组注射适量且等量的以下实验试剂之一:STZ(能特异性诱导胰岛B细胞凋亡)、GLP-1类似物、生理盐水(如表),在相同条件下培养小鼠,期间持续检测小鼠空腹血糖浓度,结果如图2,全部注射流程结束后检测3组小鼠的胰岛B细胞数量和胰岛素表达量,结果如图3所示。
组别
一组①
二组②
三组③
A时间点
生理盐水
STZ
STZ
B时间点
生理盐水
甲
乙
(3)根据题目信息分析,表中的甲处注射的物质是_____,乙处注射的物质是______。
(4)综合分析上述结果,GLP-1类似物降血糖的机制除了通过减少进食量改善血糖,还可能有_________。
18. 生态学中“入侵崩溃假说”认为,多种外来生物在入侵同一生态系统时会相互促进彼此的入侵进程。调查发现,福寿螺、粉绿狐尾藻和水葫芦是同时出现在淡水生态系统中的常见入侵物种,为做好防治工作,开展以下研究。请回答下列问题:
(1)福寿螺食性广,不仅取食本地植物、粉绿狐尾藻和水葫芦等,还以水中动物腐肉为食,由此可知,福寿螺属于生态系统中的___________(组成成分)。入侵生物相对于本土物种,在生态位上的优势主要体现在_________________。
(2)研究人员以某湖泊本地植物、入侵动物福寿螺和入侵植物粉绿狐尾藻为实验材料设计了如下实验,测定不同实验处理对本地植物、粉绿狐尾藻的生物量及福寿螺卵数量的影响,结果如下表所示。
实验处理
实验结果
组别
本地植物
粉绿狐尾藻
福寿螺
本地植物生物量/g
粉绿狐尾藻生物量/g
福寿螺卵数量/%
A组
+
-
-
40
/
/
B组
+
-
+
16
/
24
C组
+
+
-
32
17
/
D组
+
+
+
8
12
35
注:“-”代表“无”;“+”代表“有”
①对比____组数据可知,相对于粉绿狐尾藻,本地植物被福寿螺取食的概率更高。
②本实验是否支持“入侵崩溃假说”,请判断并说明理由_________。
(3)为了同时防治福寿螺和水葫芦,在淡水系统中采用了“水葫芦-草鱼-福寿螺”的养殖新模式(如图所示),从能量流动的角度分析,该模式实现了______,提高了能量利用率。
(4)利用生态工程手段修复被入侵生物破坏的淡水水域,需遵循生态工程的哪些原理(写出四点即可)_________;依据本实验背景,写出一项利用生物防治的生态工程治理措施:________。
19. 人乳铁蛋白(hLF)具有抗菌、调节免疫等多种生物学功能,β-乳球蛋白(BLG)是羊乳中的主要致敏原(BLG基因仅位于山羊的11号常染色体上,且每条染色体上仅有一个该基因)。研究人员欲利用sgBLG/Cas9基因编辑技术,在山羊中敲除BLG基因的同时,将hLF基因定点整合到BLG基因位点,以期获得能分泌含hLF且不含BLG的“人源化”羊乳。下图是该技术路线的示意图。
注:sgBLG为一段RNA序列,其能准确识别图中山羊DNA特定序列,并引导Cas9蛋白对DNA进行切割。
回答下列问题:
(1)Cas9蛋白与限制酶在功能上的差别是______。图中sgBLG/Cas9复合物1所识别的DNA序列为5'-TATACTGGC-3',则该复合物中sgBLG的序列为5'-_____-3'。
(2)利用PCR技术对山羊hLF基因进行获取和扩增时,通常设置不加入hLF基因的对照组,其目的是检测PCR体系是否被_____污染,避免出现假阳性结果。为确保hLF基因能在山羊乳腺细胞中特异性表达,在构建表达载体时,需在hLF基因的上游添加___________。
(3)过程①中,用于核移植的受体细胞通常应处于_____期;核移植后,需用物理或化学方法激活重构胚,其目的是_______。
(4)若通过该技术最终获得一只BLG基因纯合敲除并且hLF基因纯合整合的转基因克隆山羊,让该山羊与普通野生型山羊杂交得到代山羊。下图中,个体相关基因在染色体上的位置,正确的是_____。
A. B.
C. D.
20. 某种蝴蝶(2N=56)的性别决定方式为ZW型,野生型蝴蝶有长口器和短口器两种类型。蝴蝶的长口器(R)对短口器(r)为显性,且R、r仅位于Z染色体上。研究人员通过基因工程培育出一种特殊长口器蝴蝶雄性品系(ZRZr),其中一条Z染色体上携带隐性致死基因s,已知当s基因纯合(ZsZs,ZsW)时导致胚胎死亡。回答下列问题:(以下均不考虑互换与基因突变等特殊情况)
(1)基因工程的目的是定向改造生物的____。
(2)若要通过一次交配产生的子代性状来判断性别,请写出可选择的亲本组合的表型:_____________。
(3)为确定长口器蝴蝶雄性品系(ZRZr)中致死基因s位于哪条Z染色体上,研究人员让该蝴蝶品系与短口器雌性个体交配,发现子代蝴蝶表型为雄性长口器∶雄性短口器∶雌性短口器=1∶1∶1。由此可以判断致死基因s位于__(填“ZR”或“Zr”)染色体上。
(4)利用上一小题得到的子代雄性长口器蝴蝶与另一野生型雌性长口器蝴蝶杂交,后代中的长口器蝴蝶占______;后代偶然出现一只成活的基因型为ZrZrW的蝴蝶,从减数分裂形成配子的过程分析,原因是_______。
(5)蝴蝶的紫翅(M)对黄翅(m)为显性,位于常染色体上,用两种纯合的野生型蝴蝶进行杂交得到F1,F1雌雄交配得到F2,F2出现4种表型,且比例为紫翅长口器∶紫翅短口器∶黄翅长口器∶黄翅短口器=7∶3∶1∶1,科研人员寻找原因,发现是有一种雌配子不育,则该不育雌配子的基因型是_________。
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绵阳南山中学高2023级高考适应性考试
生物学试题
(本试卷满分100分,考试时间75分钟。)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 生物大分子对细胞生命活动的正常进行十分重要,它们都是由许多单体连接成的多聚体,下列物质中属于多聚体的是( )
A. 脱氧核苷酸 B. 胰岛素受体 C. 三酰甘油 D. 吲哚乙酸
【答案】B
【解析】
【详解】多聚体是由许多单体脱水缩合连接形成的生物大分子,比如蛋白质、核酸、多糖;脱氧核苷酸是脱氧核糖核酸(DNA)的基本组成单位,属于单体,不是多聚体;胰岛素受体的本质是蛋白质,蛋白质是由氨基酸为单体聚合形成的多聚体;三酰甘油即脂肪,由甘油和脂肪酸组成,无重复的单体结构,不属于多聚体;吲哚乙酸是小分子植物激素,不属于多聚体。
2. 下列高中生物学实验的部分操作,正确的是( )
选项
实验名称
实验操作
A
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
稀释土壤样品时,每个梯度稀释时都需更换移液器枪头
B
制作果酒和果醋
当葡萄酒制作完成后,需拧紧瓶盖,促进葡萄醋的发酵
C
探究抗生素对细菌的选择作用
涂菌前,需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上
D
DNA片段的扩增及电泳鉴定
接通电源后,看到DNA条带迁移至凝胶边缘时,停止电泳
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、稀释土壤样品时,每个梯度更换移液器枪头可避免高浓度菌液残留污染低浓度稀释液,保证稀释倍数准确,减小后续计数的误差,A正确;
B、果醋发酵的菌种为好氧型醋酸菌,发酵过程需要有氧环境,拧紧瓶盖会造成缺氧,抑制醋酸菌的代谢,无法进行果醋发酵,B错误;
C、探究抗生素对细菌的选择作用的正确操作是先涂布,再将浸有抗生素的滤纸片放置在平板上观察抑菌圈;提前将抗生素涂满平板无法形成浓度梯度,也无法观察抑菌效果,且抗生素高温易失活,不宜提前涂布处理,C错误;
D、若DNA条带迁移至凝胶边缘时再停止电泳,DNA会移出凝胶导致无法检测,应通过指示剂判断停止时间,D错误。
3. 某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A. 酶联受体具有识别、运输和催化作用
B. 信号分子与细胞膜上的酶联受体能特异性识别结合
C. ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合,使其磷酸化而失活
D. 应答蛋白的空间结构改变,生理功能发生变化即为细胞分化
【答案】B
【解析】
【详解】A、酶联受体位于质膜上,化学本质是蛋白质,能识别相应的信号分子,磷酸化的酶联受体具有催化作用,但不具有运输作用,A错误;
B、信号分子与细胞膜上的酶联受体能特异性识别结合,这是细胞间信息交流的一种体现,B正确;
C、依据图中信息,是ATP水解释放的磷酸基团与应答蛋白结合,让应答蛋白磷酸化,从而由无活性状态转变为有活性状态,而不是磷酸分子,C错误;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,故信号分子调控相关蛋白质,活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化,D错误。
故选B。
4. 细胞外空间的蔗糖分子能够通过筛管—伴胞复合体(SE-CC),逐步汇入主叶脉并运输到植物体其他部位。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”(SU载体),SU载体与泵相伴存在,如图所示。下列分析正确的是( )
A. SE-CC会将营养物质从叶肉细胞运走,而抑制光合作用
B. 细胞外空间的蔗糖浓度一般比SE-CC蔗糖浓度高
C. 通过载体和泵进出SE-CC的方式不同
D. SE-CC中ATP水解酶的活性强弱与蔗糖分子进入SE-CC效率无关
【答案】C
【解析】
【详解】A、把蔗糖运走,会让叶肉细胞里的蔗糖浓度降低,反而会促进光合作用(减少产物积累对光合的抑制),A错误;
B、蔗糖是靠协同运输 “主动” 运进SE-CC的,所以SE-CC里的蔗糖浓度会比细胞外更高,细胞外的蔗糖浓度更低,B错误;
C、H+通过H+泵:消耗 ATP,是主动运输(逆浓度梯度), H+通过SU载体:顺浓度梯度,是协助扩散,同时带动蔗糖进入。 两者进出方式不同,C正确;
D、 ATP 水解酶活性越强,H+泵把 H+泵到细胞外的能力就越强,H+浓度差越大,蔗糖的协同运输效率就越高,所以两者有关,D错误。
5. 2025年发表于《自然》杂志的研究指出,肿瘤微环境中的机械压迫能触发癌细胞的可塑性变化,其内部的HMGB2蛋白显著增加,这种蛋白能重塑细胞骨架并在细胞核周围形成保护性的“笼状结构”。在此过程中,HMGB2可使癌细胞的遗传物质处于活跃状态,从而暴露大量与侵袭和转移相关的基因。下列分析错误的是( )
A. 受压后癌细胞形态可进一步发生变化
B. HMGB2可能通过调控染色质结构影响基因表达
C. 肿瘤微环境是驱动肿瘤侵袭和转移的关键因素之一
D. 使用单克隆抗体无法靶向杀灭高表达HMGB2的癌细胞
【答案】D
【解析】
【详解】A、题干明确机械压迫可触发癌细胞的可塑性变化,且HMGB2蛋白能重塑细胞骨架,而细胞骨架与细胞形态的维持密切相关,因此受压后癌细胞形态可进一步发生变化,A正确;
B、HMGB2可使癌细胞的遗传物质处于活跃状态,暴露与侵袭转移相关的基因,真核细胞中遗传物质DNA与蛋白质结合形成染色质,说明HMGB2可能通过调控染色质的结构影响基因表达,B正确;
C、肿瘤微环境中的机械压迫能诱导癌细胞暴露侵袭和转移相关基因,说明肿瘤微环境是驱动肿瘤侵袭和转移的关键因素之一,C正确;
D、单克隆抗体具有高度特异性,可靶向识别特定抗原,可通过制备针对高表达HMGB2癌细胞特有抗原的单克隆抗体,搭载抗癌药物实现对这类癌细胞的靶向杀灭,因此“无法靶向杀灭”的表述错误,D错误。
6. 2026年4月,斯坦福大学团队在《Science》杂志发表论文,报道了一种来自细菌抗噬菌体防御系统的逆转录酶Drt3。Drt3包含Drt3a和Drt3b两个催化中心,Drt3a以非编码RNA为模板逆转录形成一条互补的DNA单链片段,Drt3b则在不依赖任何核酸模板的情况下,利用自身独特的蛋白质结构作为“模具”,精准合成一段由腺嘌呤脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸交替连接的DNA单链片段。结合中心法则的相关知识,下列说法最合理的是( )
A. Drt3a催化的反应使遗传信息由DNA流向RNA
B. Drt3b可以任意一种蛋白质为模板,催化合成单链DNA
C. Drt3a和Drt3b催化合成相关产物时都需要消耗脱氧核苷酸
D. Drt3b催化合成单链DNA的过程证明了该细菌的遗传物质是蛋白质
【答案】C
【解析】
【详解】A、Drt3a催化的是以RNA为模板合成DNA的逆转录过程,遗传信息是从RNA流向DNA,而遗传信息从DNA流向RNA是转录过程,A错误;
B、题干明确说明Drt3b是利用自身独特的蛋白质结构作为“模具”合成DNA,并非以任意蛋白质为模板,且产物只能是腺嘌呤脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸交替的片段,B错误;
C、Drt3a和Drt3b的催化产物都是DNA单链,合成DNA的原料是脱氧核苷酸,因此两个过程都需要消耗脱氧核苷酸,C正确;
D、细菌属于细胞生物,所有细胞生物的遗传物质都是DNA,Drt3b催化合成DNA的过程只是特殊的DNA合成方式,不能证明细菌的遗传物质是蛋白质,D错误。
7. 如图表示某核DNA片段中的胞嘧啶已被甲基化,甲基化修饰可以导致生物发生可遗传变化,这种变化属于表观遗传,下列叙述正确的是( )
A. 甲基化的胞嘧啶与鸟嘌呤无法正常配对影响DNA分子复制
B. DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶结合DNA上的相关区域
C. DNA甲基化是一种可遗传的DNA碱基序列改变的变异
D. DNA甲基化更易暴露转录模板链的碱基序列使之被识别
【答案】B
【解析】
【详解】A、甲基化不改变DNA的碱基序列,甲基化的胞嘧啶仍能与鸟嘌呤正常配对,不会影响DNA分子复制,A错误;
B、DNA甲基化可能会干扰RNA聚合酶结合DNA上的相关区域,影响转录,进而抑制基因的表达,B正确;
C、DNA甲基化是一种可遗传的DNA碱基序列未改变的变异,称为表观遗传,C错误;
D、DNA甲基化抑制转录模板链的碱基序列的暴露和被识别,D错误。
8. 体温调节中枢因感染等因素会将“体温调定点”上调,导致身体主动产热、减少散热,引起发烧。一般而言,发烧有三个阶段:发烧初期(体温调定点上移)、高热持续期(体温达到新调定点)、退烧期(体温调定点回落)。三个阶段机体最不可能出现的变化是( )
A. 发烧初期,机体会感觉到热,并出现散热大于产热的现象
B. “体温调定点”的变化要受到下丘脑体温调节中枢的控制
C. 高热持续期,体温基本稳定,机体产热量和散热量基本稳定
D. 退烧期间,皮肤毛细血管舒张,汗液排出会增多
【答案】A
【解析】
【详解】A、发烧初期体温调定点上移,当前体温低于新的调定点,机体会感觉到冷,通过增加产热、减少散热使体温升高,此时产热大于散热,A错误;
B、人体的体温调节中枢位于下丘脑,“体温调定点”的变化受下丘脑体温调节中枢的控制,B正确;
C、高热持续期体温已达到新的调定点,体温基本稳定,此时机体产热量和散热量基本相等、保持稳定,C正确;
D、退烧期间体温调定点回落,机体需要增大散热量使体温下降,因此皮肤毛细血管舒张,汗液排出量增多,D正确。
9. 某实验室得到一批体内一个Sd+基因突变为Sd基因的雄性T(如图甲所示),Sd基因编码的蛋白质M可使含有R基因的细胞在减数分裂的某时期死亡,对只含基因的细胞不起作用(蛋白质M在减数分裂前的间期已表达且均匀分布于细胞质基质中)。继续用射线照射雄性T得到另一种变异雄性B(如图乙所示)。两种雄性均能与野生型雌性交配并产生可育后代。下列相关叙述错误的是( )
A. 雄性T用射线照射转变为雄性B的过程发生了显微镜下可见的染色体变异
B. 推测蛋白质M只在减数分裂Ⅱ发挥作用使含R基因的细胞死亡
C. 将雄性B与野生型雌性杂交,因含Y染色体的精子会死亡,所以子代全为雌性
D. 雄性B进行减数分裂产生的配子中,染色体完全正常的配子占1/4
【答案】D
【解析】
【详解】A、用射线照射导致常染色体上R基因转移至Y染色体上,这是染色体结构变异,在普通光学显微镜下可以观察到,A正确;
B、题干信息表示雄性T和雄性B均能与野生型雌性果蝇交配产生可育后代,说明蛋白质M发挥作用应在减数Ⅱ过程中,这样不含R基因的次级精母细胞可以存活,并完成减数Ⅱ形成可育配子,B正确;
C、由于Sd编码的M蛋白使含有R基因的细胞在减数分裂Ⅱ死亡,而雄性B的Y染色体与R基因位于一条染色体上,所以雄性B不能产生含有Y染色体的配子,与野生型雌性杂交,子代只有雌性,C正确;
D、雄性B染色体发生了易位,R易位到性染色体Y上,该个体理论上产生SdrX、SdrYR,Sd+X,Sd+YR,Sd编码的M蛋白使含有R基因的细胞在减数分裂Ⅱ死亡,所以能够产生SdrX和Sd+X两种配子,完全正常的配子占1/2,D错误。
10. uPAR是衰老细胞特异性表达的膜蛋白。研究人员基于uPAR的结构设计合成了多肽uPA24,并连接16个谷氨酸(E16)构建了嵌合多肽E16-uPA24,来诱导免疫细胞(如NK细胞)清除衰老细胞,作用机制如图。下列说法错误的是( )
A. 衰老细胞中染色质收缩,会影响基因的表达
B. NK细胞释放穿孔素、颗粒酶诱导衰老细胞凋亡
C. E16-uPA24增强了NK细胞对衰老细胞的识别
D. E16-uPA24的作用增强了机体的免疫监视功能
【答案】D
【解析】
【详解】A、衰老细胞的特点之一:细胞核体积增大,染色质收缩,基因的表达受到影响,A正确;
B、NK细胞释放的穿孔素会在靶细胞膜上形成管道,有利于颗粒酶进入衰老细胞导致细胞凋亡,B正确;
C、E16-uPA24通过结合uPAR和谷氨酸受体,增强了NK细胞对衰老细胞的识别,C正确;
D、免疫自稳是指机体清除体内衰老、损伤或变性的细胞,E16-uPA24通过促进衰老细胞的清除,主要是增强了机体免疫自稳功能,D错误。
故选D。
11. 乙烯和生长素(IAA)在高浓度NH4NO3条件下可调节拟南芥幼苗根毛的发育。野生型拟南芥幼苗受到高浓度NH4NO3毒害后,根毛会畸形分叉,相关实验结果如图所示(甲、乙均为缺失某蛋白质的IAA不敏感型突变体)。下列叙述正确的是( )
注:甲缺失蛋白M,乙缺失蛋白N,ACC为乙烯合成前体可促进乙烯合成
A. 高浓度NH4NO3下,乙烯或IAA抑制根毛的分叉均需要蛋白N
B. 高浓度NH4NO3下,外源ACC对乙的根系保护作用大于甲
C. 高浓度NH4NO3下,蛋白质N和M都会影响乙烯和生长素的调节作用
D. 在调节野生型拟南芥的根毛发育时ACC和IAA表现为协同作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,高浓度下蛋白N缺失,乙烯能抵抗高浓度NH4NO3对拟南芥幼苗的毒害作用,而IAA抵抗高浓度NH4NO3对拟南芥幼苗的毒害作用较弱,说明IAA抑制根毛的分叉需要蛋白N而乙烯不需要,A错误;
B、由图可知,施加外源ACC乙组的抑制根毛分叉的效果更明显,甲组几乎不起作用,故高浓度NH4NO3下,外源ACC对乙的根系保护效果比甲的好,B正确;
C、由图分析可知,缺失蛋白M(甲)分叉根毛率都比较高,其对乙烯和IAA 均不起作用,缺失蛋白N(乙),乙烯作用正常(分叉根毛率较低),IAA 作用减弱,蛋白N不影响乙烯的调节作用,C错误;
D、由图中信息,本实验没有设置“ACC+IAA共同处理”的组别,无法证明调节野生型拟南芥的根毛发育时 ACC 和 IAA 表现为协同作用,D错误。
12. 研究发现,高山鼩鼱同一种群内存在两个觅食特征不同的亚群:甲亚群吻部短粗强健,适合刨开岩石缝隙、捕食缝隙内昆虫幼虫;乙亚群吻部细长灵巧,适合捕捉坡面表层小型节肢动物。后续长期调查显示,近30年气候暖化导致坡面表层生物数量锐减、岩缝昆虫幼虫数量增多,该鼩鼱种群结构显著改变,甲亚群的数量占比从35%上升至68%,乙亚群占比则持续下降。下列相关叙述正确的是( )
A. 不同类型的猎物诱导高山鼩鼱发生定向基因突变,使吻部形态出现差异
B. 甲、乙亚群数量的动态变化,直接决定该鼩鼱种群的年龄结构
C. 甲、乙两个亚群存在明显性状差异,说明鼩鼱已经进化为两个新物种
D. 甲亚群数量占比上升,是自然选择定向作用下种群基因频率定向改变的结果
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因突变具有不定向性,不同类型的猎物只起到选择作用,不会诱导高山鼩鼱发生定向基因突变,吻部形态差异是不定向变异后经环境选择保留的结果,A错误;
B、种群的年龄结构是指种群中各年龄期个体数目的比例,甲、乙是按觅食性状划分的亚群,二者的数量变化不能直接决定该种群的年龄结构,B错误;
C、生殖隔离是新物种形成的标志,甲、乙属于同一种群的两个亚群,不存在生殖隔离,没有进化为两个新物种,C错误;
D、自然选择会定向改变种群的基因频率,决定生物进化的方向,气候暖化后岩缝昆虫幼虫增多,更适合甲亚群生存,因此甲亚群数量占比上升是自然选择定向作用下种群基因频率定向改变的结果,D正确。
13. 中脊岛正对绵阳市三江半岛,每年11月到次年3月都会出现大量鸬鹚、红嘴鸥、鹭科鸟类等候鸟,形成“万鸟朝林”的景象,为保护该地,绵阳市将其划入富乐山风景区“一园四区”的“中脊岛生态保护区”,下列说法正确的是( )
A. 候鸟们选择中脊岛作为越冬场所的信息传递只发生在鸟类和鸟类之间
B. 这些候鸟的到来改变了三江湖湿地群落冬季物种数目,属于群落演替
C. 来自不同地区的红嘴鸥交配机会增加,体现了生物多样性的间接价值
D. 富乐山到中脊岛,由高到低分布不同鸟类,体现了群落的垂直结构
【答案】C
【解析】
【详解】A、生态系统中信息传递既可以发生在生物与生物之间,也可以发生在生物与无机环境之间,候鸟选择越冬场所时会接收温度、栖息环境等无机环境的信息,并非只发生在鸟类之间,A错误;
B、群落演替是随着时间推移,一个群落被另一个群落长期、定向替代的过程,候鸟属于季节性迁徙越冬,仅暂时改变冬季物种数量,不属于群落演替,B错误;
C、不同地区红嘴鸥聚集、交配机会增加,促进基因交流,维持种群基因多样性,体现了生物多样性的间接价值,C正确;
D、从富乐山到中脊岛,地势高低不同、不同地段镶嵌分布不同鸟类,是水平结构,D错误。
14. 器官移植的供体严重短缺是全球性问题。在异种动物体内培育人源器官.或是解决途径之一。中国科学院研究员先对人类成体细胞进行编辑,形成诱导多能干细胞(iPSCs)。之后将一定数量的iPSCs注射到缺失肾脏发育关键基因的猪胚胎中,构建出嵌合胚胎。24小时后,这些猪胚胎被移植入选定的代孕母猪体内。28天后,这些胚胎中的一些会发育成为未成熟的人类肾脏。从动物体内“收获”人体器官不再是纸上谈兵。实验思路如下图所示。关于该实验的叙述,正确的是( )
A. 过程③需要将胚胎细胞放在充满CO2的培养箱中培养
B. 过程④需要利用灭活的仙台病毒诱导细胞发生融合
C. 过程⑤需要对代孕母猪进行超数排卵和同期发情处理
D. 过程6所得个体不同组织细胞中的基因组成存在着差异
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养的气体环境:通常采用培养皿或松盖培养瓶,将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2是细胞代谢所必需, CO2主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、过程③需要将胚胎细胞放在95%空气和5%CO2的培养箱中培养,A错误;
B、过程④除了可以利用灭活的仙台病毒诱导细胞发生融合外,还可以用物理或化学方法来诱导融合,B错误;
C、过程⑤需要对代孕母猪进行同期发情处理,不需要进行超数排卵处理,C错误;
D、由于嵌合体含有人和猪的基因,因此过程⑥所得个体不同组织细胞中的基因组成存在着差异,D正确。
故选D。
15. 黄酒酿制工艺主要流程如图所示,其中糖化即淀粉水解过程。下列叙述错误的是( )
A. 蒸煮有利于淀粉糖化,糖化产物可作为酵母菌发酵的底物
B. 图中A为灭菌,可杀死黄酒中大多数微生物并延长保存期
C. 黄酒酿制初期,适当增加溶解氧可以缩短酵母菌发酵时间
D. 采用血细胞计数板定期统计酵母菌的数量可监测发酵进程
【答案】B
【解析】
【详解】
A、蒸煮过程使淀粉颗粒吸水膨胀、糊化,破坏其晶体结构,从而更容易被淀粉酶水解为可发酵性糖,因此蒸煮有利于后续糖化,糖化产物可直接作为发酵底物,A正确;
B、图中A为消毒,可杀死黄酒中大多数微生物并延长保存期,B错误;
C、啤酒酿造流程中利用的原理是酵母菌的无氧呼吸产生酒精的过程,若在黄酒酿制初期适当增加溶解氧有利于酵母菌有氧呼吸产生更多的能量满足酵母菌自身增殖的需要,从而大量增殖产生更多的酵母菌用于无氧发酵,因而可缩短发酵时间,C正确;
D、利用血细胞计数板在显微镜下对酵母菌等细胞进行定量计数可以了解酵母菌的生长曲线,从而监控发酵进程、判断发酵是否正常或是否需要调整参数,D正确。
二、非选择题:共5题,共55分。
16. 杜鹃花容易受到较高气温的影响,因此在城市栖息地的驯化受到限制,科研人员以杜鹃花为实验材料,研究不同温度胁迫(25℃、35℃、42℃)处理7天后,其光合与呼吸生理指标的变化,部分数据如下表所示。请分析回答:
项目/组别
25℃
35℃
42℃
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
8.5
4.1
0.8
气孔导度(mol·m-2·s-1)
0.18
0.09
0.05
胞间隙CO2浓度(μmol·mol-1)
260
310
385
呼吸速率(μmol·m-2·s-1)
1.2
1.8
1.5
MDA含量(nmol·g-1)
10.5
18.3
35.6
Fv/Fm
0.82
0.75
0.58
注:MDA(丙二醛)是膜脂过氧化的产物,其含量可反映细胞膜结构的受损程度;Fv/Fm可用于量化植物光合作用中光能的转化效率。
(1)在植物的光系统中,吸收红光和蓝紫光的色素主要是________,若要将叶绿体中的色素进行分离,所需要的试剂是________
(2)杜鹃花叶片吸收光能的用途是________。
(3)与常温25℃相比,35℃的杜鹃叶片中C3、C5的合成量变化分别是________。由表可知35℃和42℃下气孔导度下降,但胞间隙CO2浓度上升的原因是_________。
(4)在42℃高温下,净光合速率急剧下降至接近零。结合表中数据,分析主要原因是_________。
【答案】(1) ①. 叶绿素 ②. 层析液
(2)①将水分解为O2和H+ ②用于合成ATP
(3) ①. 下降、下降 ②. 光合作用减弱,CO2固定减少,而呼吸作用增强,CO2生成增加,导致胞间CO2浓度上升
(4)一方面是:因为Fv/Fm显著降低,导致光反应受阻。
另一方面是:MDA含量急剧升高,意味着类囊体膜(或叶绿体膜、生物膜)受到严重损伤,影响了光合作用的正常进行
【解析】
【分析】光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
【小问1详解】
植物光系统中,吸收红光和蓝紫光的色素主要是叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b);分离叶绿体色素用的试剂是层析液,因为不同色素在层析液中的溶解度不同,随层析液扩散的速度不同。
【小问2详解】
杜鹃花叶片吸收光能的用途,在光反应中,光能用于将水分解成O2和H+以及合成ATP(将光能转化为ATP中活跃的化学能)。
【小问3详解】
①光合作用的暗反应中,C5与CO2结合生成C3,该过程由RuBisCO酶催化,高温(35℃)会导致其活性下降,C5再生速率降低,C3合成量减少;则35℃的杜鹃叶片中C3、C5的合成量均下降。②高温下光合作用强度降低,消耗的CO₂减少,而呼吸作用释放的CO₂增多,导致CO₂在胞间积累。
【小问4详解】
在42℃高温下MDA含量大幅升高,说明细胞膜(包括叶绿体膜)发生严重脂质过氧化,膜结构受损,影响光合作用相关结构的功能;在42℃高温下Fv/Fm显著降低,表明光合作用中光能的转化效率大幅下降,光反应受到严重抑制;呼吸速率仍保持一定水平,有机物消耗持续,净光合速率因此急剧下降。
17. 司美格鲁肽被誉为高血糖肥胖症的“减肥神药”,其有效成分为胰高血糖素样肽1(GLP-1)类似物,使用后可长效降低血糖。人体内GLP-1的部分作用机制如图1所示,请回答下列问题:
(1)肠道L细胞产生的GLP-1,一方面依次经过_____等内环境成分,到达并结合_______细胞膜上的GLP-1受体,激活相关酶,使ATP转化为cAMP,进一步激活蛋白激酶A(PKA),激活的PKA既可以关闭______,使细胞膜去极化;同时,又可以激活通道,使内流并产生_____电位。细胞内浓度增加,促使包裹着胰岛素的囊泡与细胞膜融合,将胰岛素释放到血液中。另一方面,GLP-1分泌到消化道,通过神经调节,最终使PPC神经元释放GLP-1,作用于下丘脑,进而使______(“交感”“副交感”)神经兴奋,抑制胃肠蠕动,减少进食。
(2)为进一步探究GLP-1类似物的降血糖机制,现将_______小鼠平均分成3组,分别在A、B时间点之后开始给3组注射适量且等量的以下实验试剂之一:STZ(能特异性诱导胰岛B细胞凋亡)、GLP-1类似物、生理盐水(如表),在相同条件下培养小鼠,期间持续检测小鼠空腹血糖浓度,结果如图2,全部注射流程结束后检测3组小鼠的胰岛B细胞数量和胰岛素表达量,结果如图3所示。
组别
一组①
二组②
三组③
A时间点
生理盐水
STZ
STZ
B时间点
生理盐水
甲
乙
(3)根据题目信息分析,表中的甲处注射的物质是_____,乙处注射的物质是______。
(4)综合分析上述结果,GLP-1类似物降血糖的机制除了通过减少进食量改善血糖,还可能有_________。
【答案】(1) ①. 组织液、血浆、组织液 ②. 胰岛B ③. 钾离子通道 ④. 动作 ⑤. 交感
(2)生理状态一致的(血糖正常的) 健康小鼠
(3) ①. GLP-1类似物 ②. 生理盐水
(4)增加胰岛B细胞的数目;促进胰岛素基因的表达
【解析】
【小问1详解】
如图所示,GLP-1 由肠道L细胞分泌后,先进入组织液,进入血浆随血液运输,到达胰岛B细胞周围后,从血浆再次进入组织液;GLP-1作为信号分子发挥作用的前提是与靶细胞表面的特异性受体结合,因此小肠L细胞产生的GLP-1需与胰岛B细胞表面的GLP-1受体结合才能启动后续信号通路。K⁺通道关闭会使细胞内K⁺外流受阻,细胞膜电位由外正内负变为外负内正,引发细胞兴奋。细胞内Ca²⁺浓度升高是触发包裹胰岛素的囊泡与细胞膜融合、实现胰岛素胞吐释放的关键信号,Ca²⁺内流是该过程的核心步骤。交感神经兴奋会抑制胃肠蠕动、减缓消化,而副交感神经则促进胃肠蠕动。
【小问2详解】
为了保证实验的单一变量,应选择生理状态相同(健康、血糖浓度正常)的小鼠,避免无关变量的干扰。
【小问3详解】
本实验的目的是探究GLP-1类似物的降血糖机制,实验的自变量为注射的试剂,STZ可诱导胰岛B细胞凋亡导致高血糖,生理盐水为空白对照,根据实验设计的单一变量和对照原则:第二组为GLP-1类似物的单独实验组,A时间点注射STZ造高血糖模型,B时间点应注射GLP-1类似物(试剂甲),用于检测其单独降糖效果;第三组为STZ处理后的空白对照,B时间点注射生理盐水(试剂乙),可排除STZ外其他因素对血糖的影响,与其他实验组形成对照。
【小问4详解】
从各组胰岛B细胞数量可知,二组胰岛B细胞数量明显多于三组,说明GLP-1能够促进胰岛B细胞的增殖;二组胰岛素表达量多于三组,说明GLP-1能够促进胰岛素基因的表达。
18. 生态学中“入侵崩溃假说”认为,多种外来生物在入侵同一生态系统时会相互促进彼此的入侵进程。调查发现,福寿螺、粉绿狐尾藻和水葫芦是同时出现在淡水生态系统中的常见入侵物种,为做好防治工作,开展以下研究。请回答下列问题:
(1)福寿螺食性广,不仅取食本地植物、粉绿狐尾藻和水葫芦等,还以水中动物腐肉为食,由此可知,福寿螺属于生态系统中的___________(组成成分)。入侵生物相对于本土物种,在生态位上的优势主要体现在_________________。
(2)研究人员以某湖泊本地植物、入侵动物福寿螺和入侵植物粉绿狐尾藻为实验材料设计了如下实验,测定不同实验处理对本地植物、粉绿狐尾藻的生物量及福寿螺卵数量的影响,结果如下表所示。
实验处理
实验结果
组别
本地植物
粉绿狐尾藻
福寿螺
本地植物生物量/g
粉绿狐尾藻生物量/g
福寿螺卵数量/%
A组
+
-
-
40
/
/
B组
+
-
+
16
/
24
C组
+
+
-
32
17
/
D组
+
+
+
8
12
35
注:“-”代表“无”;“+”代表“有”
①对比____组数据可知,相对于粉绿狐尾藻,本地植物被福寿螺取食的概率更高。
②本实验是否支持“入侵崩溃假说”,请判断并说明理由_________。
(3)为了同时防治福寿螺和水葫芦,在淡水系统中采用了“水葫芦-草鱼-福寿螺”的养殖新模式(如图所示),从能量流动的角度分析,该模式实现了______,提高了能量利用率。
(4)利用生态工程手段修复被入侵生物破坏的淡水水域,需遵循生态工程的哪些原理(写出四点即可)_________;依据本实验背景,写出一项利用生物防治的生态工程治理措施:________。
【答案】(1) ①. 消费者和分解者 ②. 占据更多食物或空间资源,缺少天敌
(2) ①. C、D ②. 支持,引入福寿螺能提高粉绿狐尾藻在植物类群中的生物量占比,提高了粉绿狐尾藻的竞争力,而引入粉绿狐尾藻则可以提高福寿螺卵的数量,说明两者互相促进彼此的入侵进程
(3)能量的多级利用 (4) ①. 自生、循环、协调、整体 ②. 投放入侵生物福寿螺的天敌;种植本地优势水生植物,与入侵物种(粉绿狐尾藻)竞争资源
【解析】
【小问1详解】
福寿螺既可取食活的植物,属于生态系统的消费者,也可利用水中动物腐肉,分解有机物,属于分解者,因此福寿螺同时属于消费者和分解者;
入侵物种进入新生态系统后,通常占据更多食物或空间资源,缺少天敌,相比于本土物种,入侵物种对环境适应能力更强,生态位宽度更大,对资源的利用能力更强,因此在生态位上更占优势。
【小问2详解】
要验证“相对于粉绿狐尾藻,福寿螺更偏向取食本地植物”,需要保证实验组和对照组都同时存在本地植物和粉绿狐尾藻,自变量仅为福寿螺的有无,因此选择C组(无福寿螺)、D组(有福寿螺)对比:加入福寿螺后,本地植物生物量从32g降至8g,下降幅度约75%,粉绿狐尾藻仅从17g降至12g,下降幅度约29%,本地植物下降幅度远大于粉绿狐尾藻,可证明福寿螺更偏好取食本地植物;D组与C组对比可知,引入福寿螺能提高粉绿狐尾藻在植物类群中的生物量的占比,提高了粉绿狐尾藻的竞争力;D组与B组对比可知,引入粉绿狐尾藻则可以提高福寿螺卵的数量,所以两者互相促进彼此的入侵进程,因此本实验支持多种外来生物在入侵同一生态系统时会相互促进彼此的入侵进程。
【小问3详解】
该新模式将原本入侵物种水葫芦固定的能量,通过食物链转化为可被人类利用的草鱼、福寿螺的能量,最终作为产品输出,实现了能量的多级利用,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,既防治了入侵,又提高了能量利用率。
【小问4详解】
利用生态工程手段修复被入侵生物破坏的淡水水域,需要遵循着自生、循环、协调、整体的原则;生物防治核心是利用生物间种间关系(捕食、寄生、竞争)控制入侵生物,如投放入侵生物福寿螺的天敌;种植本地优势水生植物,与入侵物种(粉绿狐尾藻)竞争资源。
19. 人乳铁蛋白(hLF)具有抗菌、调节免疫等多种生物学功能,β-乳球蛋白(BLG)是羊乳中的主要致敏原(BLG基因仅位于山羊的11号常染色体上,且每条染色体上仅有一个该基因)。研究人员欲利用sgBLG/Cas9基因编辑技术,在山羊中敲除BLG基因的同时,将hLF基因定点整合到BLG基因位点,以期获得能分泌含hLF且不含BLG的“人源化”羊乳。下图是该技术路线的示意图。
注:sgBLG为一段RNA序列,其能准确识别图中山羊DNA特定序列,并引导Cas9蛋白对DNA进行切割。
回答下列问题:
(1)Cas9蛋白与限制酶在功能上的差别是______。图中sgBLG/Cas9复合物1所识别的DNA序列为5'-TATACTGGC-3',则该复合物中sgBLG的序列为5'-_____-3'。
(2)利用PCR技术对山羊hLF基因进行获取和扩增时,通常设置不加入hLF基因的对照组,其目的是检测PCR体系是否被_____污染,避免出现假阳性结果。为确保hLF基因能在山羊乳腺细胞中特异性表达,在构建表达载体时,需在hLF基因的上游添加___________。
(3)过程①中,用于核移植的受体细胞通常应处于_____期;核移植后,需用物理或化学方法激活重构胚,其目的是_______。
(4)若通过该技术最终获得一只BLG基因纯合敲除并且hLF基因纯合整合的转基因克隆山羊,让该山羊与普通野生型山羊杂交得到代山羊。下图中,个体相关基因在染色体上的位置,正确的是_____。
A. B.
C. D.
【答案】(1) ①. Cas9蛋白不能自主识别特定DNA序列,需sgBLG引导才能切割特定DNA序列,限制酶可自主识别特定的DNA序列并切割 ②. GCCAGUAUA
(2) ①. 外源DNA ②. 组织特异性启动子(或山羊乳腺蛋白基因的启动子)
(3) ①. 减数分裂Ⅱ中(或MⅡ) ②. 使重构胚完成细胞分裂和发育进程
(4)B
【解析】
【小问1详解】
从功能上看,限制酶可自主识别特定DNA序列并切割,而Cas9蛋白不能自主识别特定DNA序列,需要sgBLG引导才能切割特定DNA序列。根据碱基互补配对原则以及核酸链的结构特点分析,若已知sgBLG/Cas9复合物1所识别的DNA序列为5'-TATACTGGC-3',则复合物中sgBLG的序列为3′-AUAUGACCG-5′,即5′-GCCAGUAUA-3′。
【小问2详解】
由“假阳性”是指细胞实际上不含待检测基因,但在一些干扰因素作用下,检测结果显示这种基因存在,所以在利用PCR技术对山羊hLF基因进行获取和扩增时,通常需要设置一个不加入hLF基因的对照组,以便检测PCR体系是否被外源DNA污染,避免出现假阳性结果。由于实验目的是让hLF基因在山羊乳腺细胞中特异性表达,所以构建基因表达载体时,需要在hLF基因的上游添加山羊乳腺蛋白基因的启动子,保证其既能在山羊乳腺细胞中特异性表达,又不会在其他细胞中表达。
【小问3详解】
一般来说,在动物细胞核移植过程中,需选择处于减数分裂Ⅱ中期的细胞作为受体细胞进行核移植。核移植后,激活重构胚的目的是使重构胚完成细胞分裂和发育进程。
【小问4详解】
由题干信息可知,敲除BLG基因并转入hLF基因后,hLF基因位于山羊11号常染色体原BLG基因所在位点,转基因克隆山羊11号染色体上只存在hLF基因,普通野生型山羊11号染色体上只存在BLG基因,对于二者杂交产生的F1,其BLG基因和hLF基因均位于11号染色体,两个基因在染色体上的位置关系相当于等位基因的位置关系,所以B符合题意。
20. 某种蝴蝶(2N=56)的性别决定方式为ZW型,野生型蝴蝶有长口器和短口器两种类型。蝴蝶的长口器(R)对短口器(r)为显性,且R、r仅位于Z染色体上。研究人员通过基因工程培育出一种特殊长口器蝴蝶雄性品系(ZRZr),其中一条Z染色体上携带隐性致死基因s,已知当s基因纯合(ZsZs,ZsW)时导致胚胎死亡。回答下列问题:(以下均不考虑互换与基因突变等特殊情况)
(1)基因工程的目的是定向改造生物的____。
(2)若要通过一次交配产生的子代性状来判断性别,请写出可选择的亲本组合的表型:_____________。
(3)为确定长口器蝴蝶雄性品系(ZRZr)中致死基因s位于哪条Z染色体上,研究人员让该蝴蝶品系与短口器雌性个体交配,发现子代蝴蝶表型为雄性长口器∶雄性短口器∶雌性短口器=1∶1∶1。由此可以判断致死基因s位于__(填“ZR”或“Zr”)染色体上。
(4)利用上一小题得到的子代雄性长口器蝴蝶与另一野生型雌性长口器蝴蝶杂交,后代中的长口器蝴蝶占______;后代偶然出现一只成活的基因型为ZrZrW的蝴蝶,从减数分裂形成配子的过程分析,原因是_______。
(5)蝴蝶的紫翅(M)对黄翅(m)为显性,位于常染色体上,用两种纯合的野生型蝴蝶进行杂交得到F1,F1雌雄交配得到F2,F2出现4种表型,且比例为紫翅长口器∶紫翅短口器∶黄翅长口器∶黄翅短口器=7∶3∶1∶1,科研人员寻找原因,发现是有一种雌配子不育,则该不育雌配子的基因型是_________。
【答案】(1)遗传性状
(2)短口器雄和长口器雌
(3)ZR (4) ①. 2/3 ②. 雄性亲本进行减数分裂Ⅱ时,含Zr的两条姐妹染色单体分离后,移向了同一极,形成了ZrZr的雄配子
(5)mZR
【解析】
【小问1详解】
基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品,所以基因工程的目的是定向改造生物的遗传性状。
【小问2详解】
根据ZW伴性遗传规律,若要通过一次交配产生的子代性状来判断性别,可选择纯合子雄性隐性个体与显性个体杂交ZrZr(短口器雄)和ZRW(长口器雌)。
【小问3详解】
若致死基因在Zr上,长口器蝴蝶雄性品系为ZRZrs与短口器雌性个体ZrW交配,子代ZRZr(雄性长口器):ZRW(雌性长口器):ZrsZr(雄性短口器):ZrsW(致死)=1:1:1:0,与题干子代蝴蝶表型为雄性长口器∶雄性短口器∶雌性短口器=1∶1∶1不一致;若致死基因在ZR上,长口器蝴蝶雄性品系为ZRsZr,与短口器雌性个体ZrW交配,子代ZRsZr(雄性长口器):ZRsW(致死):ZrZr(雄性短口器):ZrW(雌性短口器)=1:0:1:1,与题干子代蝴蝶表型为雄性长口器∶雄性短口器∶雌性短口器=1∶1∶1一致,故致死基因s位于ZR染色体上。
【小问4详解】
长口器蝴蝶雄性品系为ZRsZr,与短口器雌性个体ZrW交配,子代ZRsZr(雄性长口器):ZRsW(致死):ZrZr(雄性短口器):ZrW(雌性短口器)=1:0:1:1,子代ZRsZr(雄性长口器)与ZRW(雌性长口器)杂交,后代为ZRsZR(雄性长口器):ZRsW(致死):ZRZr(雄性长口器):ZrW(雌性短口器)=1:0:1:1,由此计算出后代中的长口器蝴蝶占2/3;若后代偶然出现一只成活的性染色体为ZrZrW的蝴蝶,则该个体的出现是由于雄性亲本进行减数分裂Ⅱ时,含Zr的两条姐妹染色单体分离后,移向了同一极,形成了ZrZr的雄配子,此后该精子与含W的卵细胞正常受精形成的。
【小问5详解】
蝴蝶的紫翅(M)对黄翅(m)为显性,位于常染色体上,蝴蝶的长口器(R)对短口器(r)为显性,且R、r仅位于Z染色体上,控制两对性状的基因均位于两对不同的染色体上且独立遗传,遵循基因的自由组合定律。两种纯合的野生型蝴蝶进行杂交得F1,F1相互交配得F2,若F2出现4种表型,故F1基因型为MmZRZr×MmZRW,其正常后代紫翅长口器:紫翅短口器:黄翅长口器:黄翅短口器=9:3:3:1,现为7∶3∶1∶1,当雌配子为mZR配子不育时,比例符合,因此可推断该结果出现的原因是母本含mZR基因的雌配子不育。
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