内容正文:
2026年5月普通高中高三年级模拟考试
生物学
时间:75分钟;满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生须在答题卡和试题卷上规定的位置,准确填写本人姓名、准考证号,并核对条形码上的信息。确认无误后,将条形码粘贴在答题卡上相应位置。
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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上各题目规定答题区域内,超出答题区域书写或写在本试卷上的答案无效。
一、选择题:本题共15小题,满分30分,每小题2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. 下列物质或结构组成中,一定不会出现P元素的是( )
A. 端粒 B. 内质网 C. 性激素 D. 酶
2. 细胞内许多物质需要通过运输参与生命活动,下列物质或结构可直接参与支原体细胞内物质运输的是( )
A. DNA B. RNA C. 囊泡 D. 核孔
3. FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰,避免mRNA被Y蛋白识别而降解,从而提高了鱼类的抗病能力。相关分析不正确的是( )
A. mRNA甲基化会影响其翻译
B. mRNA甲基化会提高其稳定性
C. Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰
D. N基因表达会提高鱼类抗病能力
4. 联合国预测,在未来60年内,全球人口还将增加20亿,到2080年代中期达到约103亿的峰值。随着人均生态足迹的不断攀升,生物圈的生态承载力在不断降低,保护环境已经刻不容缓。下列叙述错误的是( )
A. 总体上,目前人类的年龄结构为增长型
B. 用电动车替代燃油车能降低人类的生态足迹
C. 生态承载力大于生态足迹,生态才有盈余
D. 禁止开发利用是保护环境的最有效措施
5. 瞳孔开大肌是虹膜内环绕瞳孔排列的平滑肌,收缩时瞳孔扩张,该过程的调节机制如图所示。下列说法错误的是( )
面部皮肤感受器脑干脊髓(胸段)瞳孔开大肌
A. 图中支配瞳孔开大肌的传出神经属于交感神经
B. 上述瞳孔扩张过程体现了神经系统的分级调节
C. 直接刺激传出神经引起瞳孔扩张属于非条件反射
D. 传出神经末梢及其支配的瞳孔开大肌属于效应器
6. 根据现代生物进化理论观点,下列叙述不合理的是( )
A. 丰富多样的现存物种来自共同祖先
B. 进化的本质是种群基因频率的改变
C. 有利的变异可在自然选择中逐代积累
D. 自然选择和隔离是生物进化的主要机制
7. 为探究某种单细胞藻类吸收磷酸盐(Pi)的方式,将该藻类用含32P标记的Pi的培养液培养并进行不同处理,测定各组32P的积累速率,结果如图所示。已知载体蛋白S的活性受H+浓度梯度调控。下列说法不正确的是( )
A. 该藻类吸收Pi依赖ATP直接供能
B. 培养液中Pi和H+的浓度是无关变量
C. 载体蛋白S是该藻类吸收Pi的必需蛋白
D. 实验结果说明该藻类吸收Pi的方式为主动运输
8. 胞嘧啶在羟胺的作用下转化为羟化胞嘧啶后,与腺嘌呤进行配对。若一个精原细胞在进行DNA复制时,一个DNA分子的两条链上各有一个胞嘧啶碱基发生羟化,不考虑其他变异。下列叙述不正确的是( )
A. 复制后产生的新DNA分子中,嘌呤数等于嘧啶数
B. 该精原细胞产生的精子中只有两个精子发生了变异
C. 两个次级精母细胞都有一条染色体含有羟化胞嘧啶
D. 羟化变异的精子受精后发育的个体可能不表现突变性状
9. 人安静时,神经肌肉接头处的突触前膜自发地进行量子释放,引起的微小电位变化称为mEPP。运动时,当兴奋传至轴突末梢时,内流引发突触小泡释放大量神经递质。图中横轴代表释放的量子数,纵轴是电镜下观察到的与突触前膜融合的囊泡数。下列说法不正确的是( )
A. 自发地进行量子释放引发肌肉细胞产生兴奋并收缩
B. 据图分析,1个量子可代表1个囊泡中所有神经递质
C. 钾离子通道阻断剂阻碍钾离子运输会导致动作电位延长
D. 若抑制突触前膜的内流,不改变mEPP的电位幅度和频率
10. 如图为某人从室温环境进入低温环境后,产热和散热速率的动态变化曲线。有关分析错误的是( )
A. 进入低温环境,机体产热和散热量均增加
B. 曲线Ⅰ和Ⅱ分别表示产热和散热速率变化
C. 曲线Ⅰ的AC段甲状腺和肾上腺分泌活动较强
D. 曲线Ⅱ的BD段变化与皮肤血管的舒张有关
11. 乌珠穆沁白山羊为绒肉兼用型品种,当前因种群小、近亲繁殖而出现品种资源危机。现利用生物技术开展保护工作,相关叙述正确的是( )
A. 在动物细胞培养过程中大多数细胞是悬浮在培养液中生长增殖的
B. 核移植技术中需去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C. 胚胎移植操作前通常需对多只受体进行超数排卵和同期发情处理
D. 为提高胚胎的利用率,可选用未分化的囊胚和桑葚胚进行胚胎分割
12. 某地依靠当地特有的野外山坡土质,尝试构建了在梨园中种植黄瓜,使黄瓜攀爬在梨树上的一种“果蔬立体挂式”栽培模式,走出了一条“黄瓜上树,农民致富”的现代农业发展之路。下列叙述错误的是( )
A. 梨树林形成的林荫环境可降低林下光强,避免强光影响黄瓜生长
B. 黄瓜的残枝败叶可为梨树生长提供有机物和能量,促进果树生长
C. 梨树林中的鸟类有垂直分层现象,主要与食物种类和栖息空间有关
D. 该模式充分利用了群落的垂直结构,提高了光能和土地资源的利用率
13. 黄酮属于酚类化合物,是多种中药材的主要活性成分,图为两条生产黄酮的技术路径。下列叙述不正确的是( )
A. 黄酮由植物代谢过程中产生,属于次生代谢物
B. 外植体需依次使用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒处理
C. 实施路径二时可将X分散为单个细胞或细胞团进行培养
D. ①②③④过程所需培养基质中均需加入蔗糖等能源物质
14. 下列有关高中生物学实验,相关叙述错误的是( )
A. 探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验需要对培养液每天定时稀释、振荡后取样
B. 探究土壤微生物的分解作用实验后观察落叶分解情况,对照组现象比实验组要明显
C. 调查草本植物的种群密度最好选择双子叶植物,样方大小一般以1m2的正方形为宜
D. 研究土壤中小动物类群丰富度,自制吸虫器中吸气玻管的一端应用纱布扎紧
15. 下列有关生物技术及其安全性与伦理问题的叙述,正确的是( )
A. 生物武器是用病毒类、干扰素及生化毒剂类等来形成杀伤力
B. α-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中能防止转基因花粉的传播
C. 利用基因编辑技术设计试管婴儿,以获得免疫艾滋病的基因编辑婴儿
D. 转基因产品具有优良的品质,实验室培育的转基因产品可直接上市推广
二、选择题:本题共5小题,满分15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 动物细胞呼吸部分代谢过程如图所示,非糖物质代谢所形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可进一步形成葡萄糖。下列相关叙述,正确的是( )
A. 细胞呼吸是生物体代谢的枢纽
B. 过程①生成的氨基酸是必需氨基酸
C. 过程②发生的场所在线粒体基质
D. X物质是甘油,不是合成磷脂分子的成分
17. 乙烯能够抑制水稻幼苗根的生长发育,但该抑制过程需要生长素参与调控。为研究其机理,实验人员用野生型水稻幼苗WT和突变体水稻幼苗m2(失去了对乙烯的响应)进行实验,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 一定浓度的NAA对根的生长可能起抑制作用
B. 该实验采用了控制变量中的“加法原理”和“减法原理”
C. 乙烯可能通过抑制NAA的合成来抑制水稻幼苗根的生长
D. 乙烯可能通过增强NAA受体功能来抑制水稻幼苗根的生长
18. 内蒙古库布齐沙漠以光伏发电为基础,实现板上发电,光伏板间、板下统筹兼顾经济作物种植、畜牧养殖、生态修复,打造“一地多用”立体生态修复模式。下图表示在光伏板下饲养牲畜时,能量流向牲畜的示意图[单位:J/(cm2·a)],大写字母表示能量值。图中牲畜有两个食物来源,80来源于光伏板下植物,20来源于补充的饲料。下列说法正确的是( )
A. 分析该图可知牲畜的同化量大小应为B所表示的能量值,B=80
B. 若图中D为70,则C表示流入下一营养级的能量,C=10
C. 若板下植物同化的能量为400,能量从植物流向牲畜的传递效率为20%。
D. 该模式体现研究能量流动的实践意义是使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
19. 吸水链霉菌井冈变种是一种可与水稻根系共生的放线菌,其产生的井冈霉素是一种广谱抗生素,可以防治由立枯丝核菌引起的水稻纹枯病。如图为井冈霉素高产菌的选育过程,下列叙述正确的是( )
A. 在患纹枯病的稻田中,应采集患病水稻根系附近的土壤样品
B. 步骤②需使用选择培养基富集菌液,以提高目标菌种的比例
C. 步骤③用稀释涂布平板法分离单菌落,根据菌落特征完成初筛
D. 步骤⑤先在培养基上均匀涂布立枯丝核菌,再接种吸水链霉菌井冈变种
20. 人类15号染色体上的FAH基因缺陷和16号染色体上的TAT基因缺陷均可导致酪氨酸血症,表现为神经损伤和晚发型肝病。该病患者的家系图如图所示,已知Ⅱ-2的TAT基因正常。不考虑发生新的变异,下列关于Ⅲ-3的分析,不正确的是( )
A. 不是患儿的概率是1/4
B. 是患病男孩的概率是1/8
C. 其致病基因来源于Ⅰ-4
D. 肯定含有两种致病基因
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 光照强度是影响光合速率的重要环境因素。当光照过强时,植物吸收的光能会超过光合作用所能利用的量,致使电子积累过多而产生活性氧,活性氧会使光系统变性失活,最终引起光能转化效率降低,这种现象被称为光抑制。如图1所示为某植株光反应过程中的光合电子传递链,主要由光系统等光合复合体组成。根据所学知识回答下列问题:
(1)由图1可知,光系统是由蛋白质和_____组成的复合物。电子的最初供体是_____,图示中电子的转移途径为_____。在强光条件下生成_____运输到细胞质基质,细胞膜上的_____使其分解,同时把电子泵出细胞膜,从而消耗过多的电子,有效解除光抑制现象。
(2)中国科学院研究人员提出“非基因方式电子引流”的策略,利用能接收电子的人工电子梭(铁氰化钾)有效解除某植物的光抑制现象,实验结果如图2所示,当光照强度由Ⅰ1增加到Ⅰ2的过程中,对照组的光能转化效率_____(填“下降”“不变”或“上升”),理由是_____。
(3)图2中光照强度较低时两条曲线重合,原因是_____。请结合题干信息再提出一条降低光抑制的措施_____。
22. 细胞表面存在着一类负调节分子,其被激活后能下调细胞的免疫能力。如图1,细胞表面存在一种名为程序性细胞死亡蛋白()受体分子,癌症患者体内的肿瘤细胞正是利用这类受体分子逃脱免疫系统的攻击,目前免疫疗法在肿瘤的治疗中具有重要意义。请分析回答:
(1)细胞起源于_____细胞,在_____中分化、发育、成熟。机体免疫功能正常时,可识别突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除,这体现了免疫系统的_____功能,肿瘤的产生表明该功能的下降。负调节分子可以防止_____病这一免疫过激现象的发生。
(2)研究发现,肿瘤细胞高度表达的配体分子,该分子可被识别并结合,现常利用单克隆抗体来打破肿瘤的细胞免疫逃逸机制,其可能的作用机理是_____。
(3)某科研团队研制了一种肿瘤疫苗,研究发现该肿瘤疫苗可激活细胞并诱导其产生。用不同浓度的培养小鼠乳腺癌细胞,并对其细胞膜上表达情况进行检测结果如图2。据图推断该肿瘤疫苗_____(填“能”或“不能”)推广应用,理由是_____。
23. 生境破碎是生物栖息地被分割导致种群隔离的自然现象,据此回答下列问题:
(1)1975-2010年间,由于公路的修建和森林采伐,大熊猫主要栖息地的原始生境碎片化严重,研究人员统计了该区域的斑块数量及相关数据变化如表所示:
年份
斑块数量(个)
斑块密度(个·km-2)
平均斑块面积(hm2)
1975
20
11.11
545.15
1992
26
14.44
29.43
2010
65
36.11
11.32
据表可知,1975-2010年间,_____是大熊猫生境碎片化的重要体现,除此之外,大熊猫栖息地_____的减小也限制了野生大熊猫种群的最大数量,严重影响了野生大熊猫的生存。
(2)野生丹顶鹤的主要繁殖地在黑龙江扎龙自然保护区,主要越冬栖息地在江苏盐城地区的沿海滩涂,两保护区均具有丹顶鹤等珍稀野生动物赖以生存的湿地生态系统,该生态系统的结构和功能能否较长时间保持相对稳定,与生态系统的自我调节能力密切相关,从生态系统的结构分析,决定其大小的因素是_____。
(3)丹顶鹤种群数量少,警惕性强,捕捉不利于其个体生存。在调查其种群数量时,确定调查地点后,可以借助望远镜以_____法统计其数量。影响江苏盐城海滩丹顶鹤种群密度的三个种群数量特征是_____。近年来,保护区促进原生植被恢复,吸引了多种鸟类前来栖息,群落的_____发生了较大的变化,这是区别不同群落的重要特征。
(4)人类在丹顶鹤栖息地分布点及周围的活动使其栖息地面积减小、生境破碎化形成栖息斑块。针对以上信息,研究人员尝试构建生态保护廊道将多个碎片化生境相连,该措施对恢复野生动物种群数量的意义是_____。
24. 二倍体番茄浆果中的小分子化合物H对食用者有益。H是由前体物甲经酶Ⅰ催化成乙,乙经酶Ⅱ催化成丙,丙再经酶Ⅲ催化而产生。浆果积累这几种化合物对自身籽粒数和食用者健康的影响关系如下表。控制合成酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的基因分别用A、B、E表示,均位于非同源染色体上。回答下列问题:
累积物种类
甲
乙
丙
H
浆果籽粒数
多
无
少
多
食用者健康
无影响
有害
有害
有益
(1)由题目可知,性状和基因_____(填“是”或“不是”)一一对应的关系。在生产实践中,应选择浆果籽粒数_____(填“多”或“少”)推广种植。浆果中含H的番茄植株基因型有_____种。现欲培育浆果含H的纯合番茄植株,用基因型为AaBbEe的植株连续自交,每代中均保留_____的植株继续自交,直到_____,即为理想植株。
(2)根据对食用者的健康影响划分,AaBbEe的植株自交产生的F1的表型及比例为_____。F1中对食用者健康有害的无籽粒浆果植株有_____种基因型,其中纯合子占_____。
25. 水蛭素(Hirudin)可预防和治疗血栓。研究发现,用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可提高其抗凝血活性。研究人员利用重叠延伸PCR技术,替换Hirudin基因的一个碱基对,获得“Hirudin改良基因”,再构建基因表达载体,以获得含有“Hirudin改良基因”的重组DNA分子。相关过程、质粒及限制酶的酶切位点如图所示(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因)。请回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增含有Hirudin基因的片段时,温度的控制至关重要。若变性温度过低,则会因_____导致反应效率降低;其中复性温度设置需参考引物中碱基的_____。引物长度一般在15-30个核苷酸之间,如果引物过短则特异性差,易与_____随机互补结合从而发生错配;如果引物过长则自身容易发生_____而形成稳定的双链结构。在制备PCR反应体系时,用微量移液器吸取不同试剂前,除需要确认或调整刻度和量程外,还需要_____。
(2)将Hirudin基因诱变为Hirudin改良基因的过程中,发生了碱基对的_____(填“增添”“缺失”或“替换”)。由图可知,引物2和引物3_____(填“完全”或“不完全”)互补配对。图中参与重叠延伸过程的两条DNA单链为_____(从“1、2、3、4”中选择)。
(3)为将Hirudin改良基因与质粒高效连接,需用限制酶_____切割目的基因。将重组质粒导入大肠杆菌制备工程菌,之后用含_____的培养基培养大肠杆菌,以筛选工程菌。
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2026年5月普通高中高三年级模拟考试
生物学
时间:75分钟;满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生须在答题卡和试题卷上规定的位置,准确填写本人姓名、准考证号,并核对条形码上的信息。确认无误后,将条形码粘贴在答题卡上相应位置。
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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上各题目规定答题区域内,超出答题区域书写或写在本试卷上的答案无效。
一、选择题:本题共15小题,满分30分,每小题2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. 下列物质或结构组成中,一定不会出现P元素的是( )
A. 端粒 B. 内质网 C. 性激素 D. 酶
【答案】C
【解析】
【详解】A、端粒是染色体两端的DNA-蛋白质复合体,DNA的组成元素包含C、H、O、N、P,因此端粒含有P元素,A错误;
B、内质网是具有单层膜的细胞器,生物膜的主要成分包含磷脂,磷脂的组成元素含P,因此内质网含有P元素,B错误;
C、性激素属于脂质中的固醇类,固醇的组成元素仅为C、H、O,一定不含P元素,C正确;
D、酶的本质是蛋白质或RNA,RNA的组成元素包含P,因此部分酶含有P元素,不是一定不含P,D错误。
故选C。
2. 细胞内许多物质需要通过运输参与生命活动,下列物质或结构可直接参与支原体细胞内物质运输的是( )
A. DNA B. RNA C. 囊泡 D. 核孔
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA是细胞的遗传物质,能储存、传递遗传信息和控制蛋白质的生物合成,不直接参与细胞内物质运输,A错误;
B、RNA中的tRNA可转运氨基酸参与翻译过程,能直接参与细胞内物质运输,支原体作为原核生物细胞内存在RNA,B正确;
C、囊泡是真核细胞中内质网、高尔基体等具膜细胞器出泡形成的结构,参与胞内物质运输,支原体是原核生物,无内质网、高尔基体等结构,不存在囊泡,C错误;
D、核孔是真核细胞细胞核核膜上的结构,负责核质之间的物质交换,支原体是原核生物,无核膜,不存在核孔,D错误。
故选B。
3. FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰,避免mRNA被Y蛋白识别而降解,从而提高了鱼类的抗病能力。相关分析不正确的是( )
A. mRNA甲基化会影响其翻译
B. mRNA甲基化会提高其稳定性
C. Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰
D. N基因表达会提高鱼类抗病能力
【答案】B
【解析】
【详解】A、mRNA甲基化后会被降解,无法作为翻译的模板,因此会影响翻译过程,A正确;
B、mRNA甲基化后会被Y蛋白识别进而降解,说明甲基化会降低mRNA的稳定性,B错误;
C、由题干可知,只有带有甲基化修饰的mRNA才会被Y蛋白识别并降解,说明Y蛋白能识别mRNA的甲基化修饰,C正确;
D、N基因的mRNA不被降解即可完成表达,最终提高鱼类抗病能力,说明N基因表达会提高鱼类抗病能力,D正确。
4. 联合国预测,在未来60年内,全球人口还将增加20亿,到2080年代中期达到约103亿的峰值。随着人均生态足迹的不断攀升,生物圈的生态承载力在不断降低,保护环境已经刻不容缓。下列叙述错误的是( )
A. 总体上,目前人类的年龄结构为增长型
B. 用电动车替代燃油车能降低人类的生态足迹
C. 生态承载力大于生态足迹,生态才有盈余
D. 禁止开发利用是保护环境的最有效措施
【答案】D
【解析】
【分析】生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术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。例如,一个人的粮食消费量可以转换为生产这些粮食所需要的耕地面积,而他所排放的二氧化碳总量可以转换成吸收这些二氧化碳所需要的森林、草地或农田的面积。因此,生态足迹可以被形象地理解为一只负载人类和人类所创造的城市、耕地、铁路等的巨“足”踏在地球上时留下的足印。生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大。
【详解】A、预测未来60年内,全球人口还将增加20亿,说明目前人类的年龄结构为增长型,A正确;
B、电动车的能源消耗低,因此用电动车替代燃油车能降低人类的生态足迹,B正确;
C、当生态承载力大于生态足迹时,生态系统有足够的资源和空间来支持人类的活动,生态才有盈余,C正确;
D、合理的、可持续的开发利用,才是保护环境的最有效措施,D错误。
故选D。
5. 瞳孔开大肌是虹膜内环绕瞳孔排列的平滑肌,收缩时瞳孔扩张,该过程的调节机制如图所示。下列说法错误的是( )
面部皮肤感受器脑干脊髓(胸段)瞳孔开大肌
A. 图中支配瞳孔开大肌的传出神经属于交感神经
B. 上述瞳孔扩张过程体现了神经系统的分级调节
C. 直接刺激传出神经引起瞳孔扩张属于非条件反射
D. 传出神经末梢及其支配的瞳孔开大肌属于效应器
【答案】C
【解析】
【详解】A、交感神经兴奋时会使瞳孔扩张,图中传出神经支配瞳孔开大肌收缩实现瞳孔扩张,因此该传出神经属于交感神经,A正确;
B、该调节过程中高级中枢脑干调控低级中枢脊髓(胸段),再由脊髓支配传出神经发挥作用,体现了低级中枢受高级中枢调控的分级调节特点,B正确;
C、反射的发生必须依赖完整的反射弧,直接刺激传出神经引起瞳孔扩张的过程没有经过感受器、传入神经、神经中枢等结构,反射弧不完整,不属于反射,更不属于非条件反射,C错误;
D、效应器的定义为传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体,因此传出神经末梢及其支配的瞳孔开大肌属于效应器,D正确。
6. 根据现代生物进化理论观点,下列叙述不合理的是( )
A. 丰富多样的现存物种来自共同祖先
B. 进化的本质是种群基因频率的改变
C. 有利的变异可在自然选择中逐代积累
D. 自然选择和隔离是生物进化的主要机制
【答案】D
【解析】
【详解】A、现代生物进化理论的共同由来学说认为,现存的丰富多样的物种均来自共同祖先,表述合理,A不符合题意;
B、现代生物进化理论明确生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,表述合理,B不符合题意;
C、变异是不定向的,自然选择会保留有利变异、淘汰不利变异,有利变异可通过遗传在世代中逐代积累,表述合理,C不符合题意;
D、自然选择是生物进化的主要机制,隔离是物种形成的必要条件,并非生物进化的主要机制,只要种群基因频率发生改变就代表生物发生了进化,不需要经过隔离,表述不合理,D符合题意。
7. 为探究某种单细胞藻类吸收磷酸盐(Pi)的方式,将该藻类用含32P标记的Pi的培养液培养并进行不同处理,测定各组32P的积累速率,结果如图所示。已知载体蛋白S的活性受H+浓度梯度调控。下列说法不正确的是( )
A. 该藻类吸收Pi依赖ATP直接供能
B. 培养液中Pi和H+的浓度是无关变量
C. 载体蛋白S是该藻类吸收Pi的必需蛋白
D. 实验结果说明该藻类吸收Pi的方式为主动运输
【答案】A
【解析】
【详解】ACD、据题意可知,与对照组相比,A组(加入ATP合成抑制剂)和B组(加入载体蛋白S抑制剂)32P的积累速率都低,说明该藻类吸收Pi与ATP和载体蛋白S有关,说明该藻类吸收Pi的方式为主动运输,载体蛋白S是该藻类吸收Pi的必需蛋白,但与B组相比,A组32P的积累速率较高,载体蛋白S的活性受H+浓度梯度调控,推测该藻类吸收Pi所需能量直接与H+浓度梯度有关,H+浓度梯度的维持依赖ATP,A错误,CD正确;
B、无关变量(也称控制变量)是指与自变量同时影响因变量的变化,但与研究目的无关的变量,本实验要探究某种单细胞藻类吸收磷酸盐 (Pi)的方式,自变量为时间和加入抑制剂的种类,培养液中Pi和H+的浓度是无关变量,B正确。
8. 胞嘧啶在羟胺的作用下转化为羟化胞嘧啶后,与腺嘌呤进行配对。若一个精原细胞在进行DNA复制时,一个DNA分子的两条链上各有一个胞嘧啶碱基发生羟化,不考虑其他变异。下列叙述不正确的是( )
A. 复制后产生的新DNA分子中,嘌呤数等于嘧啶数
B. 该精原细胞产生的精子中只有两个精子发生了变异
C. 两个次级精母细胞都有一条染色体含有羟化胞嘧啶
D. 羟化变异的精子受精后发育的个体可能不表现突变性状
【答案】C
【解析】
【详解】A、DNA分子遵循碱基互补配对原则,羟化胞嘧啶仅与腺嘌呤配对,仍然是嘧啶与嘌呤配对,所有子代DNA分子中嘌呤数始终等于嘧啶数,A正确;
B、该变异DNA复制后形成的2个含羟化胞嘧啶的DNA分子位于同一条染色体的两条姐妹染色单体上,减数分裂最终只有2个精子会获得该变异染色体,B正确;
C、减数第一次分裂会发生同源染色体分离,携带变异DNA的染色体只会进入其中一个次级精母细胞,因此仅一个次级精母细胞含有带羟化胞嘧啶的染色体,C错误;
D、若羟化变异为隐性突变、或突变发生在DNA非编码区、或突变后对应密码子仍编码同一种氨基酸(密码子简并性),则羟化变异的精子受精后发育的个体可能不表现突变性状,D正确。
9. 人安静时,神经肌肉接头处的突触前膜自发地进行量子释放,引起的微小电位变化称为mEPP。运动时,当兴奋传至轴突末梢时,内流引发突触小泡释放大量神经递质。图中横轴代表释放的量子数,纵轴是电镜下观察到的与突触前膜融合的囊泡数。下列说法不正确的是( )
A. 自发地进行量子释放引发肌肉细胞产生兴奋并收缩
B. 据图分析,1个量子可代表1个囊泡中所有神经递质
C. 钾离子通道阻断剂阻碍钾离子运输会导致动作电位延长
D. 若抑制突触前膜的内流,不改变mEPP的电位幅度和频率
【答案】A
【解析】
【详解】A、安静时,神经肌肉接头处的突触前膜自发地进行量子释放,引起微小电位变化,因此自发地进行量子释放可能不引发肌肉细胞产生兴奋并收缩,A错误;
B、结合题意“横轴代表释放的量子数,纵轴是电镜下观察到的与突触前膜融合的囊泡数”,题图显示图中释放的量子数与融合的囊泡数为1:1的关系,说明1个量子可代表1个囊泡中所有神经递质,B正确;
C、钾离子通道阻断剂会阻碍钾离子运输,进而阻碍动作电位恢复为静息电位的过程,致使动作电位延长,C正确;
D、题干信息:人安静时,神经肌肉接头处的突触前膜自发地进行量子释放,引起的微小电位变化称为mEPP,可见若抑制突触前膜的Ca2+内流,不改变mEPP的电位幅度和频率,D正确。
10. 如图为某人从室温环境进入低温环境后,产热和散热速率的动态变化曲线。有关分析错误的是( )
A. 进入低温环境,机体产热和散热量均增加
B. 曲线Ⅰ和Ⅱ分别表示产热和散热速率变化
C. 曲线Ⅰ的AC段甲状腺和肾上腺分泌活动较强
D. 曲线Ⅱ的BD段变化与皮肤血管的舒张有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、进入低温环境后,机体与外界环境温差变大,散热量首先增加,随后机体通过调节使产热量也增加,最终产热和散热在较高水平保持平衡,二者均增加,A正确;
B、刚进入低温环境时,散热速率会因温差增大先快速升高,通过机体调节使散热速率降低,因此曲线Ⅱ对应散热速率变化,曲线Ⅰ对应产热速率,B正确;
C、曲线Ⅰ的AC段是产热速率升高的阶段,甲状腺分泌的甲状腺激素、肾上腺分泌的肾上腺素均可提高细胞代谢速率,增加产热,因此该阶段甲状腺和肾上腺分泌活动较强,C正确;
D、曲线Ⅱ的BD段散热速率下降,是机体通过调节使皮肤血管收缩,减少皮肤血流量以减少散热导致的,皮肤血管舒张会增加散热,与该段变化不符,D错误。
11. 乌珠穆沁白山羊为绒肉兼用型品种,当前因种群小、近亲繁殖而出现品种资源危机。现利用生物技术开展保护工作,相关叙述正确的是( )
A. 在动物细胞培养过程中大多数细胞是悬浮在培养液中生长增殖的
B. 核移植技术中需去除MⅡ期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C. 胚胎移植操作前通常需对多只受体进行超数排卵和同期发情处理
D. 为提高胚胎的利用率,可选用未分化的囊胚和桑葚胚进行胚胎分割
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞培养时,大多数动物细胞具有贴壁生长的特性,仅少数细胞(如淋巴细胞)可悬浮生长增殖,A错误;
B、核移植技术选择MⅡ期卵母细胞作为受体细胞,此时卵母细胞无核膜,遗传物质以纺锤体—染色体复合物形式存在,去核操作需去除该结构,B正确;
C、胚胎移植前仅需对供体进行超数排卵处理以获得更多配子,受体仅需做同期发情处理,无需超数排卵,C错误;
D、桑葚胚阶段细胞尚未分化,囊胚阶段细胞已分化为内细胞团和滋养层细胞,不存在“未分化的囊胚”,D错误。
12. 某地依靠当地特有的野外山坡土质,尝试构建了在梨园中种植黄瓜,使黄瓜攀爬在梨树上的一种“果蔬立体挂式”栽培模式,走出了一条“黄瓜上树,农民致富”的现代农业发展之路。下列叙述错误的是( )
A. 梨树林形成的林荫环境可降低林下光强,避免强光影响黄瓜生长
B. 黄瓜的残枝败叶可为梨树生长提供有机物和能量,促进果树生长
C. 梨树林中的鸟类有垂直分层现象,主要与食物种类和栖息空间有关
D. 该模式充分利用了群落的垂直结构,提高了光能和土地资源的利用率
【答案】B
【解析】
【详解】A、梨树植株较高,形成的林荫环境可降低林下光照强度,黄瓜适合在相对较弱的光照条件下生长,可避免强光抑制黄瓜生长,A正确;
B、黄瓜的残枝败叶需要经分解者分解为无机物后,才能被作为生产者的梨树吸收利用,残枝败叶中的能量会被分解者利用或以热能形式散失,无法被梨树利用,梨树的能量来源是太阳能,B错误;
C、群落中植物的垂直分层为动物提供了多样的食物条件和栖息空间,因此梨林中鸟类的垂直分层现象主要与食物种类和栖息空间有关,C正确;
D、该立体栽培模式利用了群落的垂直结构,不同高度的生物可利用不同强度的光照,同时提高了土地资源的利用率,D正确。
13. 黄酮属于酚类化合物,是多种中药材的主要活性成分,图为两条生产黄酮的技术路径。下列叙述不正确的是( )
A. 黄酮由植物代谢过程中产生,属于次生代谢物
B. 外植体需依次使用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒处理
C. 实施路径二时可将X分散为单个细胞或细胞团进行培养
D. ①②③④过程所需培养基质中均需加入蔗糖等能源物质
【答案】D
【解析】
【详解】A、黄酮属于酚类化合物,是植物代谢产生的、并非植物生长发育必需的次生代谢物,是中药材的活性成分,A正确;
B、植物组织培养时对外植体消毒,通常依次使用体积分数70%左右的酒精和次氯酸钠溶液处理,最后用无菌水冲洗残留消毒剂,B正确;
C、路径二为细胞培养生产黄酮,X是外植体脱分化形成的愈伤组织,可将其分散为单个细胞或小细胞团进行悬浮培养,通过细胞增殖获得大量细胞后提取黄酮,C正确;
D、③过程是脱毒苗培育为完整植株,脱毒苗已经分化出芽、含有叶绿体,可通过光合作用合成有机物,若移栽到室外基质中培养,培养基质不需要额外添加蔗糖等能源物质,因此并非四个过程的培养基质都需要加入蔗糖,D错误。
14. 下列有关高中生物学实验,相关叙述错误的是( )
A. 探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验需要对培养液每天定时稀释、振荡后取样
B. 探究土壤微生物的分解作用实验后观察落叶分解情况,对照组现象比实验组要明显
C. 调查草本植物的种群密度最好选择双子叶植物,样方大小一般以1m2的正方形为宜
D. 研究土壤中小动物类群丰富度,自制吸虫器中吸气玻管的一端应用纱布扎紧
【答案】A
【解析】
【详解】A、探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验,不需要对培养液每天定时稀释,A错误;
B、在探究土壤微生物对落叶分解作用的实验中,实验组应灭菌以去除微生物,而对照组保持自然状态(不灭菌),因此对照组现象比实验组要明显,B正确;
C、单子叶草本植物多为丛生或蔓生,难以区分单株个体,因此调查草本植物种群密度优先选择易计数的双子叶植物,草本植物的样方大小一般以1m2的正方形为宜,C正确;
D、研究土壤中小动物类群丰富度时,自制吸虫器的吸气玻管一端用纱布扎紧,可避免将土壤小动物吸入吸气端,保证小动物被收集在储虫区域,D正确。
15. 下列有关生物技术及其安全性与伦理问题的叙述,正确的是( )
A. 生物武器是用病毒类、干扰素及生化毒剂类等来形成杀伤力
B. α-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中能防止转基因花粉的传播
C. 利用基因编辑技术设计试管婴儿,以获得免疫艾滋病的基因编辑婴儿
D. 转基因产品具有优良的品质,实验室培育的转基因产品可直接上市推广
【答案】B
【解析】
【详解】A、生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂及经基因重组的致病菌等,干扰素是免疫活性物质,有抗病毒、免疫调节的作用,不属于生物武器,A错误;
B、将α-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物后,花粉中会特异性表达α-淀粉酶,水解花粉内的淀粉使花粉失去萌发能力,可避免转基因花粉扩散造成基因污染,B正确;
C、我国明令禁止以生殖为目的编辑人类胚胎基因,设计并培育免疫艾滋病的基因编辑婴儿严重违背伦理规范与相关法规,C错误;
D、实验室培育的转基因产品必须经过多轮严格的安全性评估、行政审批,确认安全后才可上市推广,不能直接上市,D错误。
二、选择题:本题共5小题,满分15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16. 动物细胞呼吸部分代谢过程如图所示,非糖物质代谢所形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同,这些物质可进一步形成葡萄糖。下列相关叙述,正确的是( )
A. 细胞呼吸是生物体代谢的枢纽
B. 过程①生成的氨基酸是必需氨基酸
C. 过程②发生的场所在线粒体基质
D. X物质是甘油,不是合成磷脂分子的成分
【答案】AC
【解析】
【详解】A、由图可知,糖类、脂质、蛋白质的代谢可通过细胞呼吸的中间产物(如丙酮酸等)实现相互转化,因此细胞呼吸是生物体代谢的枢纽,A正确;
B、必需氨基酸是动物细胞自身不能合成,必须从外界环境获取的氨基酸,过程①是细胞利用呼吸中间产物合成的氨基酸,属于非必需氨基酸,B错误;
C、过程②是丙酮酸氧化分解产生CO2的过程,对应动物细胞有氧呼吸第二阶段,该过程发生的场所为线粒体基质,C正确;
D、脂肪由甘油和脂肪酸合成,因此X为甘油,甘油是合成磷脂分子的重要原料,D错误。
17. 乙烯能够抑制水稻幼苗根的生长发育,但该抑制过程需要生长素参与调控。为研究其机理,实验人员用野生型水稻幼苗WT和突变体水稻幼苗m2(失去了对乙烯的响应)进行实验,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 一定浓度的NAA对根的生长可能起抑制作用
B. 该实验采用了控制变量中的“加法原理”和“减法原理”
C. 乙烯可能通过抑制NAA的合成来抑制水稻幼苗根的生长
D. 乙烯可能通过增强NAA受体功能来抑制水稻幼苗根的生长
【答案】C
【解析】
【详解】A、从图中可以看到,在野生型 WT 中,与空气组(空白对照)相比,NAA 组的根长更短,说明一定浓度的 NAA 对根的生长可能起抑制作用,A正确;
B、“加法原理”:人为增加某种影响因素,如添加 NAA、乙烯。 “减法原理”:人为去除某种影响因素,如使用突变体 m2(失去了对乙烯的响应), 该实验同时采用了这两种控制变量的思路,B正确;
C、在野生型WT中,乙烯组的根长比空气组短;而 NAA+乙烯组的根长比 NAA 组更短,这说明乙烯的抑制作用依赖于 NAA 的存在。 如果乙烯是通过抑制 NAA 的合成来抑制根生长,那么在添加 NAA 的情况下,乙烯的抑制作用应该被解除或减弱,但实验结果恰恰相反。因此,乙烯不可能是通过抑制NAA的合成来抑制根生长,C错误;
D、在野生型WT中,乙烯增强了 NAA 对根生长的抑制作用;而在突变体m2中,这种增强效应消失了(NAA组和 NAA +乙烯组的根长几乎一致),这说明乙烯的抑制作用很可能是通过增强 NAA 的效应(如增强 NAA 受体功能)来实现的,D正确。
故选C。
18. 内蒙古库布齐沙漠以光伏发电为基础,实现板上发电,光伏板间、板下统筹兼顾经济作物种植、畜牧养殖、生态修复,打造“一地多用”立体生态修复模式。下图表示在光伏板下饲养牲畜时,能量流向牲畜的示意图[单位:J/(cm2·a)],大写字母表示能量值。图中牲畜有两个食物来源,80来源于光伏板下植物,20来源于补充的饲料。下列说法正确的是( )
A. 分析该图可知牲畜的同化量大小应为B所表示的能量值,B=80
B. 若图中D为70,则C表示流入下一营养级的能量,C=10
C. 若板下植物同化的能量为400,能量从植物流向牲畜的传递效率为20%。
D. 该模式体现研究能量流动的实践意义是使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【答案】AD
【解析】
【详解】A、据题图可知,生态系统中,摄入量=同化量+粪便量,因此牲畜的同化量B=总摄入量A - 粪便量E=(80+20)-20=80 J/(cm²·a),A正确;
B、同化量的去向包括呼吸散失的能量D,以及用于自身生长、发育和繁殖的能量C,流入下一营养级的能量是F,仅为C的一部分,因此C不是流入下一营养级的能量,B错误;
C、能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值,牲畜从植物那里摄入量为80,但无法计算出牲畜从植物那里获得的同化量,所以不能计算能量从植物流向牲畜的传递效率,C错误;
D、该“一地多用”的立体模式合理调整了能量流动的关系,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,体现了研究能量流动的实践意义,D正确。
19. 吸水链霉菌井冈变种是一种可与水稻根系共生的放线菌,其产生的井冈霉素是一种广谱抗生素,可以防治由立枯丝核菌引起的水稻纹枯病。如图为井冈霉素高产菌的选育过程,下列叙述正确的是( )
A. 在患纹枯病的稻田中,应采集患病水稻根系附近的土壤样品
B. 步骤②需使用选择培养基富集菌液,以提高目标菌种的比例
C. 步骤③用稀释涂布平板法分离单菌落,根据菌落特征完成初筛
D. 步骤⑤先在培养基上均匀涂布立枯丝核菌,再接种吸水链霉菌井冈变种
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、吸水链霉菌井冈变种可产生井冈霉素防治水稻纹枯病,因此该菌种多分布在未患纹枯病的水稻根系附近,患病水稻患病说明其根际缺乏足够能抑制病的目标菌,不适合作为采样位点,A错误;
B、步骤②为富集培养,使用适合目标菌种生长、抑制其他杂菌生长的选择培养基培养,可大幅提高目标菌种在菌液中的比例,B正确;
C、步骤③可通过稀释涂布平板法将富集菌液中的菌种分散接种到固体培养基表面,获得单个菌落,不同微生物的菌落形态、大小、颜色等特征存在差异,可依据菌落特征完成初步筛选,C正确;
D、步骤⑤的目的是筛选高产井冈霉素的菌株,井冈霉素可抑制立枯丝核菌生长,抑菌圈越大说明菌株产井冈霉素能力越强;操作时需要先在培养基上均匀涂布立枯丝核菌,再接种吸水链霉菌井冈变种,后续通过抑菌圈大小筛选高产菌株,D正确。
20. 人类15号染色体上的FAH基因缺陷和16号染色体上的TAT基因缺陷均可导致酪氨酸血症,表现为神经损伤和晚发型肝病。该病患者的家系图如图所示,已知Ⅱ-2的TAT基因正常。不考虑发生新的变异,下列关于Ⅲ-3的分析,不正确的是( )
A. 不是患儿的概率是1/4
B. 是患病男孩的概率是1/8
C. 其致病基因来源于Ⅰ-4
D. 肯定含有两种致病基因
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、第Ⅰ代均正常,但第Ⅱ代均生育患病女儿,说明该病属于常染色体隐性遗传病。Ⅱ-2和Ⅱ-3均患病且生育正常儿子,说明两个家庭发生突变的不是同一种基因。FAH基因和TAT基因分别位于15号和16号染色体上,两者是可以自由组合的。已知Ⅱ-2的TAT基因正常。假设Ⅰ-1和Ⅰ-2均携带致病FAH基因(用a表示),则Ⅰ-3和Ⅰ-4均携带致病TAT基因(用b表示),又Ⅲ-1为患病女儿,所以Ⅱ-2的基因型为aaBB、Ⅱ-3的基因型为Aabb,若Ⅲ-3不是患儿,其基因型为AaBb,则概率是(1/2)×1=1/2,A错误;
B、Ⅲ-3是患病男孩(基因型为aaBb)的概率是(1/2)×1×(1/2)=1/4,B错误;
C、Ⅲ-3致病基因来自第Ⅰ代的4个个体均有可能,C错误;
D、Ⅲ-3无论是正常人还是患者,肯定含有两种致病基因,D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 光照强度是影响光合速率的重要环境因素。当光照过强时,植物吸收的光能会超过光合作用所能利用的量,致使电子积累过多而产生活性氧,活性氧会使光系统变性失活,最终引起光能转化效率降低,这种现象被称为光抑制。如图1所示为某植株光反应过程中的光合电子传递链,主要由光系统等光合复合体组成。根据所学知识回答下列问题:
(1)由图1可知,光系统是由蛋白质和_____组成的复合物。电子的最初供体是_____,图示中电子的转移途径为_____。在强光条件下生成_____运输到细胞质基质,细胞膜上的_____使其分解,同时把电子泵出细胞膜,从而消耗过多的电子,有效解除光抑制现象。
(2)中国科学院研究人员提出“非基因方式电子引流”的策略,利用能接收电子的人工电子梭(铁氰化钾)有效解除某植物的光抑制现象,实验结果如图2所示,当光照强度由Ⅰ1增加到Ⅰ2的过程中,对照组的光能转化效率_____(填“下降”“不变”或“上升”),理由是_____。
(3)图2中光照强度较低时两条曲线重合,原因是_____。请结合题干信息再提出一条降低光抑制的措施_____。
【答案】(1) ①. 光合色素 ②. 水##H2O ③. 铁氰化钾 ④. NADPH ⑤. NADPH氧化酶
(2) ①. 下降 ②. 光照强度由Ⅰ1增加到Ⅰ2过程中,光照强度增加,光合作用利用的光能不变
(3) ①. 光抑制发生的条件是光照强度过高,当光照强度较低时不会产生光抑制现象 ②. 对植物进行适当遮光,使用遮阳网等
【解析】
【小问1详解】
由图1可知,光系统是由蛋白质和光合色素组成的复合物。电子的最初供体是水(H2O),图示中电子e-的转移途径为e-NADPH铁氰化钾;在强光条件下生成NADPH运输到细胞质基质,细胞膜上的NADPH氧化酶使其分解,同时把电子泵出细胞膜,从而消耗过多的电子,有效解除光抑制现象。
【小问2详解】
由图可知光照强度从I1到I2的过程中,对照组微藻的光合放氧速率不变,光合作用利用的光能不变,但由于光照强度增加,因此光能转化效率下降。
【小问3详解】
光抑制发生的条件是光照强度过高,当光照强度较低时,植物吸收的光能较少,没有超过光合作用所能利用的量,不会发生光抑制现象,所以加入铁氰化钾和不加入铁氰化钾的效果相同,两条曲线重合。可以通过降低光照强度来降低光抑制,比如对植物进行适当遮光,使用遮阳网等。
22. 细胞表面存在着一类负调节分子,其被激活后能下调细胞的免疫能力。如图1,细胞表面存在一种名为程序性细胞死亡蛋白()受体分子,癌症患者体内的肿瘤细胞正是利用这类受体分子逃脱免疫系统的攻击,目前免疫疗法在肿瘤的治疗中具有重要意义。请分析回答:
(1)细胞起源于_____细胞,在_____中分化、发育、成熟。机体免疫功能正常时,可识别突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除,这体现了免疫系统的_____功能,肿瘤的产生表明该功能的下降。负调节分子可以防止_____病这一免疫过激现象的发生。
(2)研究发现,肿瘤细胞高度表达的配体分子,该分子可被识别并结合,现常利用单克隆抗体来打破肿瘤的细胞免疫逃逸机制,其可能的作用机理是_____。
(3)某科研团队研制了一种肿瘤疫苗,研究发现该肿瘤疫苗可激活细胞并诱导其产生。用不同浓度的培养小鼠乳腺癌细胞,并对其细胞膜上表达情况进行检测结果如图2。据图推断该肿瘤疫苗_____(填“能”或“不能”)推广应用,理由是_____。
【答案】(1) ①. 造血干 ②. 胸腺 ③. 免疫监视 ④. 自身免疫
(2)单克隆抗体特异性与PD-1(或PD-L1)结合,阻止PD-1与PD-L1结合,激活T细胞对癌细胞的杀伤能力
(3) ①. 不能 ②. 肿瘤疫苗在激活T细胞的同时,诱导其产生IFN-γ,IFN-γ促进肿瘤细胞表达PD-L1,从而抑制了T细胞对肿瘤细胞的清除作用
【解析】
【小问1详解】
T细胞来源于骨髓中的造血干细胞,需要在胸腺中完成分化、发育、成熟。免疫系统除了对外来病原体发挥免疫防御作用外,还可以识别并清除体内突变的肿瘤细胞,这一功能属于免疫监视,当免疫监视功能下降时,机体无法及时清除突变细胞,就会导致肿瘤发生。负调节分子能够下调免疫能力,因此可以避免免疫反应过强攻击自身正常组织,防止自身免疫病的发生。
【小问2详解】
根据题意,肿瘤细胞表面的PD-L1可以和T细胞表面的PD-1结合,让T细胞的免疫能力被下调,进而使肿瘤细胞实现免疫逃逸。而单克隆抗体可以特异性地与PD-1或者PD-L1结合,就会阻止PD-1和PD-L1的相互结合,解除PD-1对T细胞的抑制作用,重新激活T细胞对癌细胞的杀伤能力,从而阻止肿瘤的免疫逃逸。
【小问3详解】
从题图结果可以看出,随着IFN-γ浓度升高,乳腺癌细胞膜上的PD-L1表达量逐渐升高。该肿瘤疫苗激活T细胞后会诱导T细胞产生IFN-γ,而IFN-γ会促进肿瘤细胞表达更多PD-L1,更多的PD-L1会结合更多T细胞表面的PD-1,进一步抑制T细胞的活性,反而增强了肿瘤的免疫逃逸能力,不利于肿瘤的清除,因此该肿瘤疫苗不能推广应用。
23. 生境破碎是生物栖息地被分割导致种群隔离的自然现象,据此回答下列问题:
(1)1975-2010年间,由于公路的修建和森林采伐,大熊猫主要栖息地的原始生境碎片化严重,研究人员统计了该区域的斑块数量及相关数据变化如表所示:
年份
斑块数量(个)
斑块密度(个·km-2)
平均斑块面积(hm2)
1975
20
11.11
545.15
1992
26
14.44
29.43
2010
65
36.11
11.32
据表可知,1975-2010年间,_____是大熊猫生境碎片化的重要体现,除此之外,大熊猫栖息地_____的减小也限制了野生大熊猫种群的最大数量,严重影响了野生大熊猫的生存。
(2)野生丹顶鹤的主要繁殖地在黑龙江扎龙自然保护区,主要越冬栖息地在江苏盐城地区的沿海滩涂,两保护区均具有丹顶鹤等珍稀野生动物赖以生存的湿地生态系统,该生态系统的结构和功能能否较长时间保持相对稳定,与生态系统的自我调节能力密切相关,从生态系统的结构分析,决定其大小的因素是_____。
(3)丹顶鹤种群数量少,警惕性强,捕捉不利于其个体生存。在调查其种群数量时,确定调查地点后,可以借助望远镜以_____法统计其数量。影响江苏盐城海滩丹顶鹤种群密度的三个种群数量特征是_____。近年来,保护区促进原生植被恢复,吸引了多种鸟类前来栖息,群落的_____发生了较大的变化,这是区别不同群落的重要特征。
(4)人类在丹顶鹤栖息地分布点及周围的活动使其栖息地面积减小、生境破碎化形成栖息斑块。针对以上信息,研究人员尝试构建生态保护廊道将多个碎片化生境相连,该措施对恢复野生动物种群数量的意义是_____。
【答案】(1) ①. 斑块数量增加(斑块密度增加),平均斑块面积减小 ②. 总面积
(2)营养结构的复杂程度(或食物链和食物网的复杂程度)
(3) ①. 逐个计数法 ②. 迁入率、迁出率、死亡率 ③. 物种组成
(4)促进生物种群间基因交流(增加了基因多样性),有利于种群的繁衍(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
从数据能看出,斑块数量增加(斑块密度增加),同时平均斑块面积减小。这是生境被分割、破碎化的核心特征:原本连续的大栖息地,被公路、采伐等人为活动切割成越来越多、越来越小的斑块。种群的最大数量由环境容纳量(K 值)决定,而环境容纳量与栖息地的总面积直接相关。栖息地总面积减小,可承载的食物、空间等资源减少,会直接限制野生大熊猫种群的数量。
【小问2详解】
生态系统的自我调节能力与营养结构的复杂程度(食物链和食物网的复杂程度)密切相关: 营养结构越复杂,物种丰富度越高,食物网越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高; 反之,营养结构越简单,自我调节能力越弱,越容易被破坏。因此,决定该湿地生态系统自我调节能力大小的因素是营养结构的复杂程度(或食物链和食物网的复杂程度)。
【小问3详解】
丹顶鹤数量少、警惕性强,且活动范围开阔(沿海滩涂),无法用样方法或标记重捕法(捕捉会伤害个体,也难以重捕),因此可借助望远镜,采用逐个计数法直接统计其数量。种群密度的直接影响因素包括:出生率 / 死亡率、迁入率 / 迁出率。江苏盐城是丹顶鹤的越冬地,种群数量的变化直接受迁入率、迁出率、死亡率影响(越冬期出生率极低,可暂不考虑)。群落的物种组成(群落中物种的数目和每个物种的个体数)是区别不同群落的最主要特征。原生植被恢复后,吸引了多种鸟类栖息,群落的物种组成发生了变化,这是群落演替的体现。
【小问4详解】
生态廊道连接碎片化斑块,既可以让不同斑块的丹顶鹤相互迁移交流,促进丹顶鹤的基因交流(增加了基因多样性),有利于丹顶鹤种群的繁衍。
24. 二倍体番茄浆果中的小分子化合物H对食用者有益。H是由前体物甲经酶Ⅰ催化成乙,乙经酶Ⅱ催化成丙,丙再经酶Ⅲ催化而产生。浆果积累这几种化合物对自身籽粒数和食用者健康的影响关系如下表。控制合成酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的基因分别用A、B、E表示,均位于非同源染色体上。回答下列问题:
累积物种类
甲
乙
丙
H
浆果籽粒数
多
无
少
多
食用者健康
无影响
有害
有害
有益
(1)由题目可知,性状和基因_____(填“是”或“不是”)一一对应的关系。在生产实践中,应选择浆果籽粒数_____(填“多”或“少”)推广种植。浆果中含H的番茄植株基因型有_____种。现欲培育浆果含H的纯合番茄植株,用基因型为AaBbEe的植株连续自交,每代中均保留_____的植株继续自交,直到_____,即为理想植株。
(2)根据对食用者的健康影响划分,AaBbEe的植株自交产生的F1的表型及比例为_____。F1中对食用者健康有害的无籽粒浆果植株有_____种基因型,其中纯合子占_____。
【答案】(1) ①. 不是 ②. 多 ③. 8 ④. 浆果含H(或对健康有益) ⑤. 不发生性状分离
(2) ①. 无影响∶有害∶有益=16∶21∶27 ②. 6 ③. 1/3
【解析】
【小问1详解】
小分子化合物H的形成需要酶I、酶II、酶III的催化,这是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。从表格和题干可知,性状是由多对基因(A、B、E)共同控制的,所以性状和基因不是一一对应的关系, 生产实践中,既要考虑食用者健康,也要保证籽粒数,H对食用者有益且籽粒数多,同时丙的籽粒数少但对健康有害,所以应选择籽粒数多的推广种植。含H的番茄需要同时存在酶I、酶II、酶III,即基因型为A_B_E_,其中A_有2种(AA、Aa),B_有2种(BB、Bb),E_有2种(EE、Ee),共2×2×2=8种基因型。培育浆果含H(或对健康有益)的纯合植株(AABBEE),用AaBbEe自交时,每代均保留浆果含H(或对健康有益)的植株继续自交,直到不发生性状分离,即为理想植株。
【小问2详解】
AaBbEe的植株自交,含H(A_B_E_):有益,比例为3/4×3/4×3/4=27/64;含丙(A_B_ee):有害,比例为3/4×3/4×1/4=9/64;含乙(A_bb_ _):有害,比例为3/4×1/4×1=12/64;含甲(aa_ _ _ _):无影响,比例为1/4×1×1=16/64,所以表型及比例为:有益:有害:无影响= 27:21:16。有害无籽粒植株为乙(A_bb__),基因型有AAbbEE、AAbbEe、AAbbee、AabbEE、AabbEe、Aabbee,共6种。其中纯合子AAbbEE、AAbbee,占1/3。
25. 水蛭素(Hirudin)可预防和治疗血栓。研究发现,用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可提高其抗凝血活性。研究人员利用重叠延伸PCR技术,替换Hirudin基因的一个碱基对,获得“Hirudin改良基因”,再构建基因表达载体,以获得含有“Hirudin改良基因”的重组DNA分子。相关过程、质粒及限制酶的酶切位点如图所示(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因)。请回答下列问题:
(1)利用PCR技术扩增含有Hirudin基因的片段时,温度的控制至关重要。若变性温度过低,则会因_____导致反应效率降低;其中复性温度设置需参考引物中碱基的_____。引物长度一般在15-30个核苷酸之间,如果引物过短则特异性差,易与_____随机互补结合从而发生错配;如果引物过长则自身容易发生_____而形成稳定的双链结构。在制备PCR反应体系时,用微量移液器吸取不同试剂前,除需要确认或调整刻度和量程外,还需要_____。
(2)将Hirudin基因诱变为Hirudin改良基因的过程中,发生了碱基对的_____(填“增添”“缺失”或“替换”)。由图可知,引物2和引物3_____(填“完全”或“不完全”)互补配对。图中参与重叠延伸过程的两条DNA单链为_____(从“1、2、3、4”中选择)。
(3)为将Hirudin改良基因与质粒高效连接,需用限制酶_____切割目的基因。将重组质粒导入大肠杆菌制备工程菌,之后用含_____的培养基培养大肠杆菌,以筛选工程菌。
【答案】(1) ①. DNA双链不能充分解开 ②. 组成和数量 ③. 模板链 ④. 碱基互补配对 ⑤. 更换微量移液器的枪头
(2) ①. 替换 ②. 完全 ③. 1、4
(3) ①. BamHI和EcoRI ②. 氨苄青霉素
【解析】
【小问1详解】
利用PCR技术扩增含有Hirudin基因的片段时,若变性温度过低,没有足够多的能量解开双螺旋,则会因DNA双链不能充分解开导致反应效率降低;其中复性温度设置需参考引物中碱基的组成和数量;复性温度下发生的过程是两种引物分别与 Hirudin 基因的两条单链结合,该过程遵循碱基互补配对原则,如果引物过短则特异性差,易与模板链随机互补结合从而发生错配;如果引物过长则自身容易发生碱基互补配对而形成稳定的双链结构。用微量移液器吸取不同试剂前,除需要确认或调整刻度和量程外,为防止不同溶液之间的污染,还需要更换微量移液器的枪头。
【小问2详解】
题意显示,研究人员利用重叠延伸PCR 技术,替换 Hirudin基因的一个碱基对,获得“Hirudin改良基因”,可见,将 Hirudin基因诱变为 Hirudin改良基因的过程中,发生了碱基对的“替换”。由图可知,引物2和引物3“完全”互补配对,为后续重叠延伸作准备。 图中参与重叠延伸过程的两条 DNA单链为1和4,因为这两条链有互补的部分,且子链延伸开始端为游离的3'端,可直接在DNA聚合酶作用下延伸形成改良Hirudin基因。
【小问3详解】
根据模板链的方向可知 Hirudin改良基因的转录方向为从左向右,基因上游只能用BamH Ⅰ切割,而质粒无相同酶切位点,选择同尾酶BglⅡ;下游则选用两者都有的EcoRⅠ,因此用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ切割目的基因,用BglⅡ和EcoRⅠ切割质粒。若将重组质粒导入大肠杆菌制备工程菌,首先需用含Ca2+的培养液处理大肠杆菌使其成为感受态,之后用含氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌,以筛选工程菌,因为重组质粒中含有抗氨苄青霉素的基因。
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