精品解析:重庆市大足中学等七校联盟2026届高三下学期5月考前预测生物试题
2026-05-26
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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 | 高三 |
| 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) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 大足区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.07 MB |
| 发布时间 | 2026-05-26 |
| 更新时间 | 2026-05-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58061646.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:
生物试题
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.考试结束后,将答题卷交回。
第I卷(选择题 共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分 共45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. 下列细胞结构中不含有磷酸二酯键的是( )
A. 中心体 B. 线粒体 C. 核糖体 D. 叶绿体
2. 元素及元素组成的化合物对生命活动十分重要。下列说法错误的是( )
A. 多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
B. 水是细胞内的良好溶剂且具有较高比热容,这与水分子的极性有关
C. 与手足抽搐相关的元素可以用于诱导原生质体融合
D. 人体缺铁会导致镰状细胞贫血
3. 细胞生命历程的调控机制是肿瘤、阿尔茨海默症(AD)等重大疾病医学研究的核心。下列相关分析正确的是( )
A. 化疗时肝癌细胞中自噬基因高表达,抑制自噬可降低化疗诱导的细胞凋亡过程
B. AD患者神经元内存在异常蛋白沉积,抑制特定细胞自噬可缓解神经损伤
C. 造血干细胞移植治疗白血病,依赖干细胞基因选择性表达的正常分化过程
D. 神经细胞内染色体两端的端粒会随细胞分裂次数的增加而延长
4. 我国西南地区部分原始森林因过度开垦和人工林种植,被分割成多个相互隔离的“森林斑块”,导致栖息其中的滇金丝猴种群数量大幅下降,成为濒危物种。下列相关叙述错误的是( )
A. 通过无人机航拍结合粪便DNA分析,可估算斑块内滇金丝猴的种群密度
B. 在森林斑块间种植木本乔木构建“生态桥”,有利于保护遗传多样性
C. 向某斑块引入大量滇金丝猴,可提高该种群的环境容纳量
D. 减少栖息地破坏、建立自然保护区,属于就地保护,是保护该物种最有效措施
5. 研究者获得导入S基因的基因编辑小鼠的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①获取的卵母细胞需体外培养至MI期才能用于受精
B. 过程②受精的标志是观察到雌雄原核融合
C. 胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D. 过程④应让胚胎至少发育到原肠胚时且必须抑制雌鼠b的免疫排斥
6. 汾酒是中国传统名酒,其酿造工艺如图。其中大曲是以大麦、豌豆为原料制成的中温发酵曲,含有霉菌、酵母菌、乳酸菌等多种微生物。下列正确的是( )
A. 大曲中的霉菌产生的淀粉酶可将淀粉分解为葡萄糖,该过程发生在霉菌细胞外
B. 常压蒸煮糊化的主要目的是对原料进行灭菌,彻底杀灭原料中的所有微生物
C. 发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段进行
D. 固态蒸馏将酒精和发酵物进行分离,陶缸陈酿过程中微生物的代谢活动被完全抑制
7. 骨骼肌运动时分泌鸢尾素(Irisin),该多肽类激素通过体液运输,作用于皮下脂肪,可加快脂肪细胞内葡萄糖和脂肪的氧化分解,还可提高胰岛素的敏感性(敏感性高低与PI3K的含量呈正相关)。研究发现,青砖茶水提取物能够促进糖尿病患者分泌鸢尾素且能提高胰岛素的作用效果,科研人员通过小鼠实验验证了上述发现(实验结果如下)。下列相关叙述正确的是( )
组别/结果
鸢尾素(相对值)
PI3K(相对值)
甲
0.578
0.586
乙
0.396
0.343
丙
0.735
0.785
A. 鸢尾素和胰岛素均可作为信使传递信息,定向运输并作用于脂肪细胞
B. 与乙组相比,甲组小鼠的PI3K更高,其脂肪细胞内葡萄糖的氧化分解速率更快
C. 通过口服补充外源鸢尾素可以起到与运动相似的改善代谢的效果
D. 实验中,甲组和乙组小鼠为1型糖尿病模型鼠,丙组为正常小鼠
8. 如图为心肌细胞膜上离子运输相关示意图,其中Na+-K+泵消耗ATP转运Na+、K+,Ca2+通道蛋白允许Ca2+跨膜运输,NCX为钠钙交换体,Ca2+泵消耗ATP转运Ca2+。下列叙述错误的是( )
A. Na+-K+泵的功能对NCX介导的离子运输有利
B. Ca2+通道蛋白运输Ca2+时,与Ca2+结合,自身构象发生改变
C. Ca2+泵功能障碍会导致细胞内Ca2+浓度升高
D. NCX将Ca2+运出细胞需要消耗能量
9. CAR-T细胞疗法是一种新型的癌症免疫疗法,首先从患者体内收集T细胞,对其进行基因工程改造,使之表达嵌合特异性抗原受体(CAR蛋白),进行细胞扩增后再重新输回患者体内,过程如图所示,下列说法正确的是( )
A. CAR-T除了具有杀伤肿瘤细胞的能力外,还提供激活B细胞的第二个信号
B. 图中CAR-T细胞疗法可以明显提高机体的免疫自稳功能
C. 若肿瘤细胞通过抗原缺失来逃避免疫,则CAR-T疗法将可能失效
D. 使用健康志愿者的T细胞制备CAR-T细胞,比用患者自身T细胞抗癌能力更强
10. 脱落酸(ABA)可抑制水稻种子萌发。研究人员检测发现野生型水稻中脱落酸含量低于phyB突变体(无法合成光敏色素),进一步探究光敏色素对ABA合成和降解的影响,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 赤霉素和脱落酸在种子萌发过程中作用相互抗衡
B. 光敏色素分布在植物的各个部位,在分生组织细胞内比较丰富
C. 与ABA合成和降解相关的基因分别是Os1基因和Os2基因
D. 野生型水稻可通过感受光信号降低ABA含量,从而减弱对种子萌发的抑制
11. 表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,而表型发生可遗传变化的现象,DNA甲基化、组蛋白修饰和RNA干扰等均可产生表观遗传变化,下列叙述错误的是( )
A. 低氧环境通过抑制氧化代谢减弱组蛋白乙酰化
B. 组蛋白去乙酰化酶抑制剂对翅膀发育基因表达的影响与低氧环境相反
C. 组蛋白乙酰化可使RNA聚合酶直接结合到乙酰化的组蛋白上启动过程①
D. 组蛋白乙酰化可通过减弱染色质的紧密结构促进转录
12. 可立氏循环是指剧烈运动中,当肌肉细胞有氧呼吸NADH的产生速率超过其消耗速率时,丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下转变为乳酸,同时使NAD+再生,生成的乳酸通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列叙述正确的是( )
A. 剧烈运动时,大量出汗使血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌减少
B. 发生可立氏循环时,肌细胞消耗O2的速率等于释放CO2的速率
C. 可立氏循环能直接为肌肉细胞提供ATP以满足剧烈运动时的能量需求
D. 无氧呼吸时,葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失
13. 我国科学家将流感病毒的神经氨酸酶(NA)基因与哺乳动物细胞中的标记蛋白(LC3B)基因融合构成重组DNA疫苗。该疫苗与灭活流感疫苗的作用机制如图。下列分析正确的是( )
A. 图中重组DNA疫苗进入的细胞可能是被流感病毒感染的靶细胞
B. 重组DNA疫苗无法进一步激活B细胞进行分裂和分化
C. NA和LC3B都可以激活细胞毒性T细胞和辅助性T细胞
D. 重组DNA疫苗整合了NA基因疫苗和灭活流感疫苗的功能
14. 甲、乙两种单基因遗传病分别受等位基因A/a和B/b控制,相关遗传系谱图如图1所示,其中II-1有乙病致病基因。对部分个体的A/a基因进行PCR扩增后,产物的电泳结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲病的遗传方式为常染色体显性遗传
B. 甲病致病基因是正常基因发生碱基对的缺失所致
C. II-1和II-2再生一个只患一种病的女孩的概率为1/8
D. 若要调查甲病的发病率,应在患者家系中调查
15. 公鸭的性染色体组成是ZZ,母鸭的性染色体组成是ZW。某种鸭的羽毛有白、灰、黄、褐四种颜色,由两对独立遗传的基因A、a和B、b控制。基因A和基因B分别控制酶A和酶B的合成,酶A能使羽色呈灰色,酶B能使羽色呈黄色,两种酶同时存在时羽色呈褐色。为研究羽毛颜色的遗传规律,用甲、乙、丙三个纯合品系进行了下表所示的杂交实验。下列叙述不正确的是( )
亲本
F1
实验一
黄色母鸭(甲)×灰色公鸭(乙)
母鸭全为灰色,公鸭全为褐色
实验二
灰色公鸭(乙)×白色母鸭(丙)
全为灰色
实验三
实验一F1公鸭×实验二F1母鸭
?
A. B/b位于Z染色体上
B. 实验一和实验二的F1均为杂合子
C. 乙品系个体的基因型为AAZbZb
D. 实验三F1的公鸭羽色为白色的概率为1/16
第II卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(本大题共5小题,共55分)
16. 缺镁是龙眼生产中普遍存在的问题,缺镁会导致龙眼叶片黄化等。科研工作者就缺镁对龙眼光合作用的影响开展了如下研究:选择生长状况一致的龙眼幼苗并随机均分为3组用于水培;分别进行正常供镁(4.0mmol·L-1)、低镁(0.4mmol·L-1)和缺镁(不加镁)3种处理;150d后取不同处理下相同叶位的叶片测定气孔导度、细胞间隙CO2浓度和净光合速率,结果见下表。回答下列问题:
处理
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
细胞间隙CO2浓度/(μL·L-1)
净光合速率/(CO2μmol·m-2·s-1)
缺镁
70.81
335.46
1.58
低镁
98.74
295.02
2.88
正常供镁
115.25
185.83
4.25
(1)龙眼幼苗中,光合色素位于_______上,某实验小组用纸层析法分离龙眼幼苗中的光合色素,若色素带从上往下依次编号为①②③④,其中③④的条带宽度变窄,则可能的原因是_______(从实验试剂角度分析)。
(2)从色素的元素组成角度分析,龙眼栽培过程中需要施用镁肥的原因是_______。
(3)若要探究龙眼叶片黄化是叶绿素被降解还是类胡萝卜素增加引起的,请设计实验进行探究,实验思路是________。
(4)影响光合速率的因素中,影响气孔开闭进而影响CO2供应的因素属于气孔因素,其他因素属于非气孔因素。分析表中数据可知,缺镁属于影响龙眼光合速率的________(填“气孔因素”或“非气孔因素”),判断依据是_______。
(5)若龙眼种植地块氮肥贫瘠,从生态学角度提出合理的解决措施_______。
17. 人体肠道内栖息着海量微生物,研究发现,长期慢性应激(如极度焦虑)会影响“脑—肠—微生物轴”,引起肠道蠕动异常,导致肠黏膜损伤。回答下列问题。
(1)在长期慢性应激下,下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)被激活,垂体分泌的_______作用于肾上腺,导致激素甲(糖皮质激素)增多。下丘脑、垂体和靶腺之间存在的分层调控称为_______,此调节机制在机体维持稳态中的重要生物学意义是_______。
(2)激素甲作用于ENS最终引起肠道蠕动异常,进而引起相关感受器兴奋,通过图中a神经传回脑,该神经_______(填“属于”或“不属于”)交感神经或副交感神经,并最终在________形成痛觉。
(3)长期焦虑人群,适量补充益生菌可缓解焦虑造成的肠黏膜损伤,据图分析其机制是_______。
(4)由此可见,慢性应激下引发的三类调节异常,并非独立存在,而是相互影响,说明稳态的维持是_______共同作用的结果。
18. 在荒漠草原建设光伏电站有助于实现我国的“双碳”目标,但光伏电站建设对区域生态系统产生多方面影响,如图表示光伏板铺设对植被的生长及分布状况造成的影响。内蒙古巴彦淖尔市采用“光伏板+抗旱节水沙生灌木”模式构建生态修复农业体系,实现板上发电、板下种植和板间养殖,分析回答下列问题:
(1)光伏电站建设会破坏荒漠草原上野生物种的生存环境,主要表现为栖息地_______,使种群之间基因无法交流,造成________丧失。
(2)光伏板反射的偏振光作为生态系统的_______信息,会干扰昆虫繁殖和觅食等,从昆虫数量减少的角度分析,电站内群落物种丰富度比自然区域低的原因是_______(答出1点即可)。
(3)内蒙古巴彦淖尔市采用“光伏板+抗旱节水沙生灌木”生态修复模式,实现板上发电、板下种植和板间养殖主要体现了生态工程的________原理。生态修复时牧民将羊群引到光伏园区进行除草,从能量流动的角度看,引入羊群除草的意义是_______。
(4)研究发现光伏板下B处植被的多样性低于板间A处及自然区域,主要影响环境因素是_______。结合以上研究协调光伏发电与生态保护可采取的措施有_______。
A.合理规划阵列,保留自然植被区域
B.补种原生植被,维持群落稳定
C.优先在生态敏感区建设光伏电站
D.制造新型材料减少光伏板光反射
19. 香树脂醇具有抗炎等功效,从植物中提取难度大、产率低。通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N,可高效生产香树脂醇。
(1)基因工程的核心步骤是________。如图1所示,a链为转录模板链,为保证基因N与质粒pYL正确连接,需在引物1和引物2的5’端分别引入________限制酶识别序列。本实验中,从基因N扩增到载体构建完成的整个过程共需要________种酶。
(2)构建完成的重组质粒大小约9.5 kb(kb为千碱基对),假设构建重组质粒前后,质粒pYL对应部分大小基本不变。为进一步筛选构建的质粒,以1~4号菌株中提取的质粒为模板,使用引物1和引物2进行PCR扩增,电泳检测结果如图2。在第5组的PCR反应中,使用无菌水代替实验组的模板DNA,目的是检验PCR反应中是否有________的污染。初步判断实验组________(从“1~4”中选填)的质粒中成功插入了基因N,理由是________。
(3)为提高香树脂醇合酶催化效率,将编码第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码丙氨酸的碱基序列,丙氨酸的密码子有GCA、GCC、GCU、GCG。a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物(GCA为诱变序列),b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物,其配对模板与a的配对模板相同。据此分析,_______是诱变第243位苯丙氨酸的引物。
a:5′-…GCA/CCC/GAG/TTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC…-3′
b:5′-…GCC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC…-3′
c:5′-…GCT/CCC/GAG/CGT/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC…-3′
d:5′-…GAG/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC…-3′
20. 肝豆状核变性(简称HLD)是一种铜代谢障碍性遗传病,是由人的ATP7B基因突变导致的。患者表现为体内铜积累,高含量的铜会引发肝硬化、脑变性等典型疾病。研究人员对某一女性患者及其家系进行ATP7B基因测序,测得相关人员的异常ATP7B基因序列结果如表所示。回答下列问题:
个体
表型
异常ATP7B基因部分测序结果
个体
表型
异常ATP7B基因部分测序结果
父亲
正常
未知
妹妹
患病
5′-CTG…CAG-3′
5′-CGG…CAA-3′
母亲
正常
5′-CTG…CAG-3′
儿子
正常
5′-CGG…CAA-3′
患者(女性)
患病
5′-CTG…CAG-3′
5′-CGG…CAA-3′
女儿
正常
5′-CGG…CAA-3′
注:ATP7B基因正常编码链碱基序列用5′-CGG…CAG-3′表示。一条链表示只有一个ATP7B基因突变,两条链表示有两个ATP7B基因突变。
(1)HLD患者因ATP7B基因突变导致铜离子排泄障碍,其肝脏中铜主要沉积于________(填细胞器名称),影响细胞代谢功能。
(2)据表推测,HLD的遗传方式为________;判定依据是_______。
(3)据表推测,造成HLD的根本原因是ATP7B基因编码链中的碱基发生了________的替换(注:C-T表示C替换T)。患者父亲ATP7B基因的编码链序列是________(写出两条编码链)。
(4)正常人群中HLD致病基因携带者的概率约为1/90,若表中儿子与另一位表型正常的女性结婚,其后代患病的概率约为________。为避免生出患病孩子,请给他们提出可行的优生建议:________。
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生物试题
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.考试结束后,将答题卷交回。
第I卷(选择题 共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分 共45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. 下列细胞结构中不含有磷酸二酯键的是( )
A. 中心体 B. 线粒体 C. 核糖体 D. 叶绿体
【答案】A
【解析】
【详解】磷酸二酯键是核酸(DNA、RNA)分子中相邻核苷酸之间的化学键,含有核酸的细胞结构就含有磷酸二酯键。中心体的组成成分仅为蛋白质,不含核酸;线粒体含有少量DNA和RNA;核糖体由rRNA和蛋白质组成;叶绿体含有少量DNA和RNA,A正确,BCD错误。
2. 元素及元素组成的化合物对生命活动十分重要。下列说法错误的是( )
A. 多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
B. 水是细胞内的良好溶剂且具有较高比热容,这与水分子的极性有关
C. 与手足抽搐相关的元素可以用于诱导原生质体融合
D. 人体缺铁会导致镰状细胞贫血
【答案】D
【解析】
【详解】A、纤维素(多糖)是植物细胞壁的主要组成成分,蛋白质是细胞膜、细胞骨架等结构的核心组分,胆固醇(固醇)是动物细胞膜的重要成分,因此三类物质均可参与组成细胞结构,A正确;
B、水分子是极性分子,易与带正电或负电的分子结合,因此是细胞内良好的溶剂,水分子间的氢键与水分子极性有关,氢键的存在使水具有较高的比热容,B正确;
C、手足抽搐是血浆中钙离子含量过低导致的,钙离子可作为诱导剂促进原生质体融合,C正确;
D、人体缺铁会导致缺铁性贫血,镰状细胞贫血是单基因遗传病,病因是血红蛋白基因突变导致血红蛋白结构异常,与缺铁无关,D错误。
3. 细胞生命历程的调控机制是肿瘤、阿尔茨海默症(AD)等重大疾病医学研究的核心。下列相关分析正确的是( )
A. 化疗时肝癌细胞中自噬基因高表达,抑制自噬可降低化疗诱导的细胞凋亡过程
B. AD患者神经元内存在异常蛋白沉积,抑制特定细胞自噬可缓解神经损伤
C. 造血干细胞移植治疗白血病,依赖干细胞基因选择性表达的正常分化过程
D. 神经细胞内染色体两端的端粒会随细胞分裂次数的增加而延长
【答案】C
【解析】
【详解】A、化疗时肝癌细胞启动自噬是其抵抗化疗、维持生存的机制,抑制自噬会增强化疗对癌细胞的杀伤效果,A错误;
B、细胞自噬可以清除细胞内异常沉积的蛋白质,AD患者需要促进特定细胞自噬以清理异常蛋白、缓解神经损伤,抑制自噬会加重异常蛋白沉积,加重神经损伤,B错误;
C、造血干细胞具有分化为各类血细胞的潜能,移植后造血干细胞通过基因的选择性表达完成正常分化,产生正常血细胞替代癌变的白细胞,从而实现白血病的治疗,C正确;
D、神经细胞是高度分化的细胞,不再进行细胞分裂;且端粒的特点是随细胞分裂次数的增加而逐渐缩短,不会延长,D错误。
4. 我国西南地区部分原始森林因过度开垦和人工林种植,被分割成多个相互隔离的“森林斑块”,导致栖息其中的滇金丝猴种群数量大幅下降,成为濒危物种。下列相关叙述错误的是( )
A. 通过无人机航拍结合粪便DNA分析,可估算斑块内滇金丝猴的种群密度
B. 在森林斑块间种植木本乔木构建“生态桥”,有利于保护遗传多样性
C. 向某斑块引入大量滇金丝猴,可提高该种群的环境容纳量
D. 减少栖息地破坏、建立自然保护区,属于就地保护,是保护该物种最有效措施
【答案】C
【解析】
【详解】A、无人机航拍可初步统计滇金丝猴的数量,粪便DNA分析可区分不同个体,避免重复计数,二者结合可估算斑块内滇金丝猴的种群密度,A正确;
B、“生态桥”可消除不同森林斑块间的地理隔离,促进不同斑块滇金丝猴种群的基因交流,避免小种群遗传多样性降低,有利于保护遗传多样性,B正确;
C、环境容纳量(K值)由环境资源、气候、天敌等环境因素决定,向斑块引入大量滇金丝猴可能超过环境容纳量,使生物因资源不足无法生存,C错误;
D、减少栖息地破坏、建立自然保护区属于就地保护,就地保护是保护生物多样性最有效的措施,D正确。
5. 研究者获得导入S基因的基因编辑小鼠的过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 过程①获取的卵母细胞需体外培养至MI期才能用于受精
B. 过程②受精的标志是观察到雌雄原核融合
C. 胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D. 过程④应让胚胎至少发育到原肠胚时且必须抑制雌鼠b的免疫排斥
【答案】C
【解析】
【详解】A、体外受精时,获取的卵母细胞需培养至减数第二次分裂(MⅡ)中期才具备受精能力,而非MI期,A错误;
B、受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体,雌雄原核融合是受精完成的标志,B错误;
C、胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,该表述符合教材定义,C正确;
D、过程④胚胎移植时,小鼠胚胎一般发育到桑椹胚或囊胚阶段即可移植,无需发育到原肠胚;且受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,不需要抑制雌鼠b的免疫排斥,D错误。
6. 汾酒是中国传统名酒,其酿造工艺如图。其中大曲是以大麦、豌豆为原料制成的中温发酵曲,含有霉菌、酵母菌、乳酸菌等多种微生物。下列正确的是( )
A. 大曲中的霉菌产生的淀粉酶可将淀粉分解为葡萄糖,该过程发生在霉菌细胞外
B. 常压蒸煮糊化的主要目的是对原料进行灭菌,彻底杀灭原料中的所有微生物
C. 发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成在后发酵阶段进行
D. 固态蒸馏将酒精和发酵物进行分离,陶缸陈酿过程中微生物的代谢活动被完全抑制
【答案】A
【解析】
【详解】A、淀粉酶属于胞外酶,霉菌将淀粉酶分泌到细胞外,将原料中的淀粉分解为葡萄糖后才能被细胞吸收利用,因此该过程发生在霉菌细胞外,A正确;
B、常压蒸煮糊化的主要目的是使原料中的淀粉吸水糊化,更易被后续的酶催化分解,且常压蒸煮无法彻底杀灭原料中的芽孢等抗性微生物,不能实现彻底灭菌,B错误;
C、发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成是在发酵前期的主发酵阶段完成,后发酵阶段主要进行风味物质的生成与转化,仅消耗少量糖,C错误;
D、固态蒸馏利用酒精沸点较低的特点将酒精分离,陶缸陈酿过程中仍有部分耐高浓度酒精的微生物进行缓慢代谢,以形成特殊风味,微生物代谢活动并未被完全抑制,D错误。
7. 骨骼肌运动时分泌鸢尾素(Irisin),该多肽类激素通过体液运输,作用于皮下脂肪,可加快脂肪细胞内葡萄糖和脂肪的氧化分解,还可提高胰岛素的敏感性(敏感性高低与PI3K的含量呈正相关)。研究发现,青砖茶水提取物能够促进糖尿病患者分泌鸢尾素且能提高胰岛素的作用效果,科研人员通过小鼠实验验证了上述发现(实验结果如下)。下列相关叙述正确的是( )
组别/结果
鸢尾素(相对值)
PI3K(相对值)
甲
0.578
0.586
乙
0.396
0.343
丙
0.735
0.785
A. 鸢尾素和胰岛素均可作为信使传递信息,定向运输并作用于脂肪细胞
B. 与乙组相比,甲组小鼠的PI3K更高,其脂肪细胞内葡萄糖的氧化分解速率更快
C. 通过口服补充外源鸢尾素可以起到与运动相似的改善代谢的效果
D. 实验中,甲组和乙组小鼠为1型糖尿病模型鼠,丙组为正常小鼠
【答案】B
【解析】
【详解】A、激素通过体液运输到全身各处,不存在定向运输的特点,仅能特异性作用于有对应受体的靶细胞,A错误;
B、PI3K含量和胰岛素敏感性呈正相关,且鸢尾素可加快脂肪细胞内葡萄糖的氧化分解;甲组PI3K、鸢尾素含量均高于乙组,因此脂肪细胞内葡萄糖氧化分解速率更快,B正确;
C、鸢尾素属于多肽类激素,口服会被消化道中的蛋白酶水解失活,无法发挥生理作用,不能通过口服补充,C错误;
D、1型糖尿病的病因是胰岛素分泌不足,题干中青砖茶的作用是提高胰岛素敏感性,对应的是胰岛素抵抗的2型糖尿病,且丙组数值最高,应为正常小鼠或经青砖茶处理的糖尿病鼠,甲乙不是1型糖尿病模型鼠,D错误。
8. 如图为心肌细胞膜上离子运输相关示意图,其中Na+-K+泵消耗ATP转运Na+、K+,Ca2+通道蛋白允许Ca2+跨膜运输,NCX为钠钙交换体,Ca2+泵消耗ATP转运Ca2+。下列叙述错误的是( )
A. Na+-K+泵的功能对NCX介导的离子运输有利
B. Ca2+通道蛋白运输Ca2+时,与Ca2+结合,自身构象发生改变
C. Ca2+泵功能障碍会导致细胞内Ca2+浓度升高
D. NCX将Ca2+运出细胞需要消耗能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、Na+-K+泵消耗ATP将Na+运出细胞,维持细胞外高Na+的浓度梯度,为NCX利用Na+顺浓度梯度进入细胞的势能、驱动Ca2+运出细胞提供动力,因此对NCX介导的离子运输有利,A正确;
B、通道蛋白转运物质时,仅允许大小、电荷匹配的物质通过,不需要与被转运物质结合,B错误;
C、Ca2+泵的功能是消耗ATP将细胞内的Ca2+逆浓度梯度运出细胞,若其功能障碍,细胞内Ca2+无法正常排出,会导致细胞内Ca2+浓度升高,C正确;
D、NCX将Ca2+逆浓度梯度运出细胞,属于继发性主动运输,能量来自Na+的浓度梯度势能,因此该过程需要消耗能量,D正确。
9. CAR-T细胞疗法是一种新型的癌症免疫疗法,首先从患者体内收集T细胞,对其进行基因工程改造,使之表达嵌合特异性抗原受体(CAR蛋白),进行细胞扩增后再重新输回患者体内,过程如图所示,下列说法正确的是( )
A. CAR-T除了具有杀伤肿瘤细胞的能力外,还提供激活B细胞的第二个信号
B. 图中CAR-T细胞疗法可以明显提高机体的免疫自稳功能
C. 若肿瘤细胞通过抗原缺失来逃避免疫,则CAR-T疗法将可能失效
D. 使用健康志愿者的T细胞制备CAR-T细胞,比用患者自身T细胞抗癌能力更强
【答案】C
【解析】
【详解】A、激活B细胞的第二个信号由辅助性T细胞提供,CAR-T细胞是经改造的可特异性杀伤肿瘤的细胞毒性T细胞,无法为B细胞激活提供第二信号,A错误;
B、免疫自稳是机体清除衰老、损伤细胞以维持内环境稳态的功能,免疫监视是机体识别清除突变细胞、防止肿瘤发生的功能,CAR-T疗法杀伤癌细胞提高的是免疫监视功能,B错误;
C、CAR-T细胞依赖表面的CAR蛋白识别肿瘤细胞的特定抗原发挥作用,若肿瘤细胞抗原缺失,CAR-T无法识别结合肿瘤细胞,疗法可能失效,C正确;
D、健康志愿者的T细胞属于异体细胞,输入患者体内会引发免疫排斥反应,无法正常发挥抗癌作用,效果弱于患者自身T细胞制备的CAR-T,D错误。
10. 脱落酸(ABA)可抑制水稻种子萌发。研究人员检测发现野生型水稻中脱落酸含量低于phyB突变体(无法合成光敏色素),进一步探究光敏色素对ABA合成和降解的影响,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 赤霉素和脱落酸在种子萌发过程中作用相互抗衡
B. 光敏色素分布在植物的各个部位,在分生组织细胞内比较丰富
C. 与ABA合成和降解相关的基因分别是Os1基因和Os2基因
D. 野生型水稻可通过感受光信号降低ABA含量,从而减弱对种子萌发的抑制
【答案】C
【解析】
【详解】A、赤霉素可促进种子萌发,脱落酸可抑制种子萌发,二者在种子萌发过程中作用相互抗衡,A正确;
B、光敏色素是植物接受光信号的蛋白质,分布在植物的各个部位,在分生组织细胞内比较丰富,B正确;
C、已知野生型水稻ABA含量低于phyB突变体:Os1基因在野生型中表达量更高,说明Os1基因表达产物可促进ABA降解,使野生型ABA含量降低;Os2基因在phyB突变体中表达量更高,说明Os2基因表达产物可促进ABA合成,使突变体ABA含量升高,C错误;
D、野生型水稻含光敏色素,可感受光信号,最终使ABA含量降低,从而减弱ABA对种子萌发的抑制作用,D正确。
11. 表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,而表型发生可遗传变化的现象,DNA甲基化、组蛋白修饰和RNA干扰等均可产生表观遗传变化,下列叙述错误的是( )
A. 低氧环境通过抑制氧化代谢减弱组蛋白乙酰化
B. 组蛋白去乙酰化酶抑制剂对翅膀发育基因表达的影响与低氧环境相反
C. 组蛋白乙酰化可使RNA聚合酶直接结合到乙酰化的组蛋白上启动过程①
D. 组蛋白乙酰化可通过减弱染色质的紧密结构促进转录
【答案】C
【解析】
【详解】A、结合图示分析,低氧环境通过抑制氧化代谢,从而减弱组蛋白乙酰化,A正确;
B、组蛋白去乙酰化酶抑制剂的作用是抑制组蛋白去乙酰化,即促进组蛋白乙酰化,而低氧环境是抑制组蛋白乙酰化,两者作用相反,B正确;
C、RNA聚合酶是与DNA上的启动子结合的,不是直接结合到乙酰化的组蛋白上,C错误;
D、组蛋白乙酰化可通过减弱染色质的紧密结构,从而有利于RNA聚合酶与启动子结合,进而促进转录,D正确。
12. 可立氏循环是指剧烈运动中,当肌肉细胞有氧呼吸NADH的产生速率超过其消耗速率时,丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下转变为乳酸,同时使NAD+再生,生成的乳酸通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列叙述正确的是( )
A. 剧烈运动时,大量出汗使血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌减少
B. 发生可立氏循环时,肌细胞消耗O2的速率等于释放CO2的速率
C. 可立氏循环能直接为肌肉细胞提供ATP以满足剧烈运动时的能量需求
D. 无氧呼吸时,葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失
【答案】B
【解析】
【详解】A、剧烈运动大量出汗会使血浆渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,使抗利尿激素分泌增多,促进肾小管和集合管重吸收水以维持渗透压稳定,A错误;
B、人体肌细胞无氧呼吸产物为乳酸,该过程不消耗O2也不产生CO2,CO2仅来自有氧呼吸,而有氧呼吸消耗O2的速率和释放CO2的速率相等,因此发生可立氏循环时肌细胞消耗O2的速率等于释放CO2的速率,B正确;
C、可立氏循环中乳酸经葡萄糖异生途径合成葡萄糖的过程需要消耗ATP,该循环不能直接为肌肉细胞提供ATP,肌肉细胞的直接能量来源是细胞呼吸产生的ATP,C错误;
D、无氧呼吸时葡萄糖没有彻底氧化分解,大部分能量储存在产物乳酸中,仅释放少量能量,释放的能量中大部分以热能形式散失,D错误。
13. 我国科学家将流感病毒的神经氨酸酶(NA)基因与哺乳动物细胞中的标记蛋白(LC3B)基因融合构成重组DNA疫苗。该疫苗与灭活流感疫苗的作用机制如图。下列分析正确的是( )
A. 图中重组DNA疫苗进入的细胞可能是被流感病毒感染的靶细胞
B. 重组DNA疫苗无法进一步激活B细胞进行分裂和分化
C. NA和LC3B都可以激活细胞毒性T细胞和辅助性T细胞
D. 重组DNA疫苗整合了NA基因疫苗和灭活流感疫苗的功能
【答案】D
【解析】
【详解】A、重组DNA疫苗进入细胞后,需要表达抗原、处理抗原并将抗原呈递给T细胞,该功能由抗原呈递细胞承担,因此该细胞很可能是抗原呈递细胞,A错误;
B、重组DNA疫苗激活辅助性T细胞后,活化的辅助性T细胞可分泌细胞因子,能够进一步刺激B细胞分裂、分化为浆细胞和记忆细胞,B错误;
C、LC3B是哺乳动物自身的正常蛋白,不属于抗原,无法激活T细胞;只有流感病毒的NA是外来抗原,才能激活T细胞,C错误;
D、从图中作用机制可知,重组DNA疫苗既保留了NA基因疫苗诱导细胞免疫的功能,又可以实现类似灭活流感疫苗激活辅助性T细胞的作用,整合了两种疫苗的功能,D正确。
14. 甲、乙两种单基因遗传病分别受等位基因A/a和B/b控制,相关遗传系谱图如图1所示,其中II-1有乙病致病基因。对部分个体的A/a基因进行PCR扩增后,产物的电泳结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲病的遗传方式为常染色体显性遗传
B. 甲病致病基因是正常基因发生碱基对的缺失所致
C. II-1和II-2再生一个只患一种病的女孩的概率为1/8
D. 若要调查甲病的发病率,应在患者家系中调查
【答案】B
【解析】
【详解】A、关于甲病,若为常隐,则I-2患甲病,电泳应只有一条带,与图2不符;若为常显,Ⅲ-1基因型为杂合子,与Ⅲ-1的电泳只有一个条带不符;若为伴X隐性,Ⅱ-2患甲病,则I-1应该也患甲病,与图1不符,故甲病为伴X染色体显性遗传,A错误;
B、电泳图中,I-2患甲病,基因型为XAXa,Ⅲ-1患甲病,基因型为XAY,因此电泳图中上面的条带为正常基因(a),下面的条带为致病基因(A),条带位置不同,说明基因长度不同,且致病基因(A)的大小小于正常基因(a),因此甲病致病基因是正常基因发生碱基对缺失所致,B正确;
C、关于乙病,Ⅱ-3和Ⅱ-4生出Ⅲ-4(患乙病),依据无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子有正常非伴性,可推知乙病为常染色体隐性遗传病。Ⅱ-1不患甲病但携带乙病致病基因,则Ⅱ-1的基因型为BbXaY,Ⅱ-2患甲病不患乙病,且生出Ⅲ-1为正常个体,则Ⅱ-2的基因型为BbXAXa,II-1和II-2生育只患甲病孩子的概率为1/2(患甲病)×3/4(不患乙病)=3/8;只患乙病孩子的概率为1/2(不患甲病)×1/4(患乙病)=1/8;只患一种病的概率:3/8+1/8=1/2,再乘以女孩概率1/2,得1/4,C错误;
D、调查遗传病的发病率,应在广大人群中随机取样调查,调查遗传方式应在患者家系中调查,D错误。
15. 公鸭的性染色体组成是ZZ,母鸭的性染色体组成是ZW。某种鸭的羽毛有白、灰、黄、褐四种颜色,由两对独立遗传的基因A、a和B、b控制。基因A和基因B分别控制酶A和酶B的合成,酶A能使羽色呈灰色,酶B能使羽色呈黄色,两种酶同时存在时羽色呈褐色。为研究羽毛颜色的遗传规律,用甲、乙、丙三个纯合品系进行了下表所示的杂交实验。下列叙述不正确的是( )
亲本
F1
实验一
黄色母鸭(甲)×灰色公鸭(乙)
母鸭全为灰色,公鸭全为褐色
实验二
灰色公鸭(乙)×白色母鸭(丙)
全为灰色
实验三
实验一F1公鸭×实验二F1母鸭
?
A. B/b位于Z染色体上
B. 实验一和实验二的F1均为杂合子
C. 乙品系个体的基因型为AAZbZb
D. 实验三F1的公鸭羽色为白色的概率为1/16
【答案】D
【解析】
【详解】A、实验一的F1性状表现和性别相关,说明有一对基因位于Z染色体上。若B/b在Z染色体上,可解释实验一F1公鸭全为褐色(同时含A、B基因)、母鸭全为灰色(含A不含B基因)的结果,因此B/b位于Z染色体上,A正确;
B、甲、乙、丙的基因型分别为aaZBW、AAZbZb、aaZbW,F1基因型为AaZBZb(公鸭)、AaZbW(母鸭),实验二F1基因型为AaZbZb(公鸭)、AaZbW(母鸭),均为杂合子,B正确;
C、乙是纯合灰色公鸭,灰色需要有A基因、无B基因,因此基因型为AAZbZb,C正确;
D、实验三亲本为AaZBZb×AaZbW,后代公鸭为白色(基因型为aaZbZb)的概率为:Aa×Aa得到aa的概率为1/4,公鸭中ZbZb的概率为1/2,总概率为1/4×1/2=1/8,不是1/16,D错误。
第II卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(本大题共5小题,共55分)
16. 缺镁是龙眼生产中普遍存在的问题,缺镁会导致龙眼叶片黄化等。科研工作者就缺镁对龙眼光合作用的影响开展了如下研究:选择生长状况一致的龙眼幼苗并随机均分为3组用于水培;分别进行正常供镁(4.0mmol·L-1)、低镁(0.4mmol·L-1)和缺镁(不加镁)3种处理;150d后取不同处理下相同叶位的叶片测定气孔导度、细胞间隙CO2浓度和净光合速率,结果见下表。回答下列问题:
处理
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
细胞间隙CO2浓度/(μL·L-1)
净光合速率/(CO2μmol·m-2·s-1)
缺镁
70.81
335.46
1.58
低镁
98.74
295.02
2.88
正常供镁
115.25
185.83
4.25
(1)龙眼幼苗中,光合色素位于_______上,某实验小组用纸层析法分离龙眼幼苗中的光合色素,若色素带从上往下依次编号为①②③④,其中③④的条带宽度变窄,则可能的原因是_______(从实验试剂角度分析)。
(2)从色素的元素组成角度分析,龙眼栽培过程中需要施用镁肥的原因是_______。
(3)若要探究龙眼叶片黄化是叶绿素被降解还是类胡萝卜素增加引起的,请设计实验进行探究,实验思路是________。
(4)影响光合速率的因素中,影响气孔开闭进而影响CO2供应的因素属于气孔因素,其他因素属于非气孔因素。分析表中数据可知,缺镁属于影响龙眼光合速率的________(填“气孔因素”或“非气孔因素”),判断依据是_______。
(5)若龙眼种植地块氮肥贫瘠,从生态学角度提出合理的解决措施_______。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. 提取光合色素时未添加CaCO3,导致叶绿素被破坏
(2)Mg是叶绿素的组成元素
(3)挑选足量等量的、大小相近的黄化龙眼叶片和尚未变黄的龙眼叶片为实验材料,在相同条件下,进行色素的提取和分离实验,比较这两种叶片中色素的组成及含量
(4) ①. 非气孔因素 ②. 缺镁使气孔导度减小,但细胞间隙CO2浓度增大
(5)在该地块种植豆科植物,利用其根部根瘤菌的固氮作用增加土壤中无机氮的含量##施用固氮菌微生物肥料,利用这些微生物的固氮作用增加土壤中氮肥的含量
【解析】
【小问1详解】
光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上;分离光合色素采用纸层析法,其原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,从而使各种色素分离开来。纸层析得到的四条色素带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,③④为叶绿素,从实验试剂角度分析,若研磨时未加CaCO3,细胞释放的有机酸会破坏叶绿素,导致对应条带变窄。
【小问2详解】
从元素组成来看,Mg是构成叶绿素的核心元素,缺镁无法正常合成叶绿素,光反应强度下降,进而影响整体光合速率,因此栽培中需要施用镁肥。
【小问3详解】
依据实验目的“探究龙眼叶片黄化是叶绿素被降解还是类胡萝卜素增加引起的”,即要探究叶片中色素的种类、含量,可通过色素的提取和分离实验进行分析。纸层析法可以分离不同光合色素,色素带宽度代表色素含量:若黄化组叶绿素条带明显窄于正常组,说明是叶绿素降解导致黄化;若黄化组类胡萝卜素条带明显宽于正常组,说明是类胡萝卜素增加导致黄化,实验思为挑选足量等量的、大小相近的黄化龙眼叶片和尚未变黄的龙眼叶片为实验材料,在相同条件下,进行色素的提取和分离实验,比较这两种叶片中色素的组成及含量。
【小问4详解】
依据题表数据可知,缺镁使龙眼光合速率降低。虽然缺镁使气孔导度减小,但细胞间隙浓度增大,因此缺镁属于影响龙眼光合速率的非气孔因素。
【小问5详解】
从生态学角度,可利用生物固氮补充土壤氮素,最简便合理的措施是间作豆科植物,依靠豆科植物根瘤菌的固氮作用增加土壤含氮量(或施用固氮菌微生物肥料,利用这些微生物的固氮作用增加土壤中氮肥的含量)。
17. 人体肠道内栖息着海量微生物,研究发现,长期慢性应激(如极度焦虑)会影响“脑—肠—微生物轴”,引起肠道蠕动异常,导致肠黏膜损伤。回答下列问题。
(1)在长期慢性应激下,下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴(HPA轴)被激活,垂体分泌的_______作用于肾上腺,导致激素甲(糖皮质激素)增多。下丘脑、垂体和靶腺之间存在的分层调控称为_______,此调节机制在机体维持稳态中的重要生物学意义是_______。
(2)激素甲作用于ENS最终引起肠道蠕动异常,进而引起相关感受器兴奋,通过图中a神经传回脑,该神经_______(填“属于”或“不属于”)交感神经或副交感神经,并最终在________形成痛觉。
(3)长期焦虑人群,适量补充益生菌可缓解焦虑造成的肠黏膜损伤,据图分析其机制是_______。
(4)由此可见,慢性应激下引发的三类调节异常,并非独立存在,而是相互影响,说明稳态的维持是_______共同作用的结果。
【答案】(1) ①. 促肾上腺皮质激素 ②. 分级调节 ③. 可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态
(2) ①. 不属于 ②. 大脑皮层
(3)益生菌增加短链脂肪酸(SCFA)的量,SCFA可以抑制辅助性T细胞(Th17)的分化,从而减轻焦虑对肠黏膜的损伤
(4)神经-体液-免疫调节网络
【解析】
【小问1详解】
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节中,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素。下丘脑、垂体和靶腺之间存在的分层调控称为分级调节,其核心意义是通过分级调节,可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
【小问2详解】
交感神经和副交感神经均属于自主神经系统的传出神经,而图中a神经是将肠道感受器的兴奋传回脑的传入神经,因此不属于交感或副交感神经;所有的感觉(包括痛觉)均在大脑皮层形成。
【小问3详解】
据图分析可知,益生菌能产生短链脂肪酸,进而增加短链脂肪酸(SCFA)的量,SCFA可以抑制辅助性T细胞(Th17)的分化,从而减轻焦虑对肠黏膜的损伤,因此,长期焦虑人群,适量补充益生菌可缓解焦虑造成的肠黏膜损伤。
【小问4详解】
“脑—肠—微生物轴”主要由神经系统、内分泌系统、免疫系统以及肠道菌群等共同组成,慢性应激下引发的三类调节(神经调节,体液调节和免疫调节)异常,并非独立存在,而是相互影响,说明稳态的维持是神经-体液-免疫调节网络共同作用的结果。
18. 在荒漠草原建设光伏电站有助于实现我国的“双碳”目标,但光伏电站建设对区域生态系统产生多方面影响,如图表示光伏板铺设对植被的生长及分布状况造成的影响。内蒙古巴彦淖尔市采用“光伏板+抗旱节水沙生灌木”模式构建生态修复农业体系,实现板上发电、板下种植和板间养殖,分析回答下列问题:
(1)光伏电站建设会破坏荒漠草原上野生物种的生存环境,主要表现为栖息地_______,使种群之间基因无法交流,造成________丧失。
(2)光伏板反射的偏振光作为生态系统的_______信息,会干扰昆虫繁殖和觅食等,从昆虫数量减少的角度分析,电站内群落物种丰富度比自然区域低的原因是_______(答出1点即可)。
(3)内蒙古巴彦淖尔市采用“光伏板+抗旱节水沙生灌木”生态修复模式,实现板上发电、板下种植和板间养殖主要体现了生态工程的________原理。生态修复时牧民将羊群引到光伏园区进行除草,从能量流动的角度看,引入羊群除草的意义是_______。
(4)研究发现光伏板下B处植被的多样性低于板间A处及自然区域,主要影响环境因素是_______。结合以上研究协调光伏发电与生态保护可采取的措施有_______。
A.合理规划阵列,保留自然植被区域
B.补种原生植被,维持群落稳定
C.优先在生态敏感区建设光伏电站
D.制造新型材料减少光伏板光反射
【答案】(1) ①. 丧失和碎片化 ②. 基因多样性(或遗传多样性,或生物多样性)
(2) ①. 物理 ②. 以昆虫为食的生物可能因食物减少迁出该群落(或依靠昆虫传粉的生物繁殖力降低),从而导致群落物种丰富度降低
(3) ①. 协调和整体 ②. 使能量持续高效的流向对人类最有益的部分
(4) ①. 光照 ②. ABD
【解析】
【小问1详解】
光伏电站建设会直接破坏、分割原有栖息地,使原本连续的栖息地丧失和碎片化,导致种群被隔离,栖息地碎片化使种群间基因交流受阻,长期会导致生物多样性(或基因多样性或遗传多样性)丧失。
【小问2详解】
光、温度、声音等都属于物理信息,由非生物因素传递,偏振光属于物理信息;光伏板反射的偏振光干扰昆虫繁殖、觅食,导致昆虫数量减少,以昆虫为食的动物(如鸟类、两栖类)因食物减少而迁出,依靠昆虫传粉的植物繁殖成功率下降,繁殖力降低,最终导致群落内物种丰富度下降。
【小问3详解】
内蒙古巴彦淖尔市采用“光伏板+抗旱节水沙生灌木”生态修复模式,实现板上发电、板下种植和板间养殖,该类模式兼顾生物与沙漠环境的适配性及社会经济需求,实现了生态效益与经济效益的统一,遵循生态工程的协调和整体原理。杂草会与光伏板下的经济作物/牧草竞争资源,且杂草生长会消耗太阳能固定的能量,这些能量原本无法被人类利用。引入羊群除草,一方面可以抑制杂草的生长,减少能量流向杂草;另一方面,杂草中的能量会被羊群同化,最终流向对人类有益的部分(羊肉、羊毛等)。因此该操作实现了使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【小问4详解】
B处位于光伏板下,光照强度显著低于A处和自然区域,光照是植物光合作用的关键因素,光照不足会抑制植物生长,导致B处植被多样性更低。合理规划阵列,保留自然植被区域可以减少对栖息地的破坏,维持生物交流,A正确;补种原生植被,维持群落稳定可以加快恢复原有生态结构,B正确;在生态敏感区建设光伏发电站会对生物多样性造成威胁,故不能在生态敏感区建设光伏电站,C错误;制造新型材料减少光伏板光反射能降低对昆虫等生物的干扰,保护物种丰富度,D正确。
19. 香树脂醇具有抗炎等功效,从植物中提取难度大、产率低。通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N,可高效生产香树脂醇。
(1)基因工程的核心步骤是________。如图1所示,a链为转录模板链,为保证基因N与质粒pYL正确连接,需在引物1和引物2的5’端分别引入________限制酶识别序列。本实验中,从基因N扩增到载体构建完成的整个过程共需要________种酶。
(2)构建完成的重组质粒大小约9.5 kb(kb为千碱基对),假设构建重组质粒前后,质粒pYL对应部分大小基本不变。为进一步筛选构建的质粒,以1~4号菌株中提取的质粒为模板,使用引物1和引物2进行PCR扩增,电泳检测结果如图2。在第5组的PCR反应中,使用无菌水代替实验组的模板DNA,目的是检验PCR反应中是否有________的污染。初步判断实验组________(从“1~4”中选填)的质粒中成功插入了基因N,理由是________。
(3)为提高香树脂醇合酶催化效率,将编码第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码丙氨酸的碱基序列,丙氨酸的密码子有GCA、GCC、GCU、GCG。a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物(GCA为诱变序列),b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物,其配对模板与a的配对模板相同。据此分析,_______是诱变第243位苯丙氨酸的引物。
a:5′-…GCA/CCC/GAG/TTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC…-3′
b:5′-…GCC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC…-3′
c:5′-…GCT/CCC/GAG/CGT/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC…-3′
d:5′-…GAG/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC…-3′
【答案】(1) ①. 基因表达载体的构建 ②. XhoⅠ和XbaⅠ ③. 5
(2) ①. 外源DNA ②. 1 ③. 只有1号菌株的PCR产物条带大小(约2.3kb)与目的基因N的大小一致
(3)b
【解析】
【小问1详解】
构建基因表达载体是基因工程的核心步骤;为了保证基因N与质粒pYL正确连接,需要使用双酶切法,为了目的基因能正确表达,目的基因需要插入质粒的启动子和终止子之间,且质粒和目的基因需要使用相同的酶或能产生相同黏性末端的酶;分析图1可知,质粒pYL应该选用Spe Ⅰ和Xho I酶切,由于目的基因N含有SpeI识别序列,故N基因不能使用SpeI酶切,但XbaⅠ与其具有相同的黏性末端 ,基因N酶切时可以用Xba I替换Spe Ⅰ,即N基因两端应该含有Xba Ⅰ和Xho Ⅰ识别序列,N基因a链为转录模板链,转录从模板链的3'端→5'端,引物与模板链的3'端结合,因此a链的右边为3'端,将基因与载体正向连接,则引物1的5'端应添加Xho Ⅰ序列,引物2的5'端应添加Xba Ⅰ序列;本实验中,基因N进行PCR扩增需要1种DNA聚合酶,构建载体需要用3种限制酶SpeⅠ、XhoI、Xba Ⅰ和1种DNA连接酶,整个过程共需要5种酶。
【小问2详解】
构建重组质粒,大小约9.5kb(kb为千碱基对),假设构建重组质粒前后,质粒pYL对应部分大小基本不变,而质粒pYL本身7.2kb,可知目的基因N大小为2.3kb;分析电泳图可知,只有1号菌株的PCR产物条带大小(约2.3kb)与目的基因N的大小一致,初步判断实验组1的质粒中成功插入了基因N,在第5组的PCR反应中,使用无菌水代替实验组的模板DNA,目的是检验PCR反应体系是否存在污染,即检验PCR反应中是否有外源DNA污染。
【小问3详解】
b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物,其配对模板与a的配对模板相同,分析题图bcd序列可知b是诱变第243位苯丙氨酸的引物,且b引物延伸后的序列为编码链,根据a引物5'端首位GCA为240位,则b引物5'端GCC为243位,其后面的序列与a引物a的第243位后面的序列相同。
20. 肝豆状核变性(简称HLD)是一种铜代谢障碍性遗传病,是由人的ATP7B基因突变导致的。患者表现为体内铜积累,高含量的铜会引发肝硬化、脑变性等典型疾病。研究人员对某一女性患者及其家系进行ATP7B基因测序,测得相关人员的异常ATP7B基因序列结果如表所示。回答下列问题:
个体
表型
异常ATP7B基因部分测序结果
个体
表型
异常ATP7B基因部分测序结果
父亲
正常
未知
妹妹
患病
5′-CTG…CAG-3′
5′-CGG…CAA-3′
母亲
正常
5′-CTG…CAG-3′
儿子
正常
5′-CGG…CAA-3′
患者(女性)
患病
5′-CTG…CAG-3′
5′-CGG…CAA-3′
女儿
正常
5′-CGG…CAA-3′
注:ATP7B基因正常编码链碱基序列用5′-CGG…CAG-3′表示。一条链表示只有一个ATP7B基因突变,两条链表示有两个ATP7B基因突变。
(1)HLD患者因ATP7B基因突变导致铜离子排泄障碍,其肝脏中铜主要沉积于________(填细胞器名称),影响细胞代谢功能。
(2)据表推测,HLD的遗传方式为________;判定依据是_______。
(3)据表推测,造成HLD的根本原因是ATP7B基因编码链中的碱基发生了________的替换(注:C-T表示C替换T)。患者父亲ATP7B基因的编码链序列是________(写出两条编码链)。
(4)正常人群中HLD致病基因携带者的概率约为1/90,若表中儿子与另一位表型正常的女性结婚,其后代患病的概率约为________。为避免生出患病孩子,请给他们提出可行的优生建议:________。
【答案】(1)溶酶体 (2) ①. 常染色体隐性遗传 ②. 父母表型正常但女儿患病
(3) ①. A-G、T-G ②. 5′-CGG…CAG-3′和5′-CGG…CAA-3′
(4) ①. 1/360 ②. 对正常女性进行基因检测,若其不含致病基因,则孩子不会患病;若正常女性含有致病基因,则需在怀孕后对胎儿进行基因检测,若胎儿含有两个致病基因,建议终止妊娠
【解析】
【小问1详解】
题意显示,HLD是一种铜代谢障碍性遗传病,是由人的ATP7B基因突变导致的。患者表现为体内铜积累,其肝脏中铜主要沉积于溶酶体中,因为溶酶体是细胞中的消化车间,高含量的铜会引发肝硬化、脑变性等典型疾病。
【小问2详解】
表中显示,父母表型正常但女儿患病,因而可以判定HLD属于常染色体隐性遗传病。
【小问3详解】
将突变基因序列与正常基因序列进行比较可知,ATP7B基因编码链中的碱基发生了T-G、A-G的替换。由题表可知,患者有两条链上的基因碱基序列发生改变(5'-CTG…CAG-3'与5'-CGG…CAA-3'),其中5'-CTG…CAG-3'来自母亲,则另一基因碱基序列5'-CGG…CAA-3'只能来自父亲,又因为父亲表型正常,所以其另一条编码链上的基因碱基序列是正常的(5'-CGG…CAG-3'),即患者父亲的两条编码链为5′-CGG…CAG-3′和5′-CGG…CAA-3′。
【小问4详解】
分析题表可知,该家系中儿子是HLD致病基因携带者,若其与另一位表型正常的女性结婚(正常人群中HLD致病基因携带者的概率约为1/90),其后代患病的概率约为1/90×1/4=1/360。为避免生出患HLD的孩子,需要对正常女性进行基因检测,若其不含致病基因,则孩子不会患病;若正常女性含有致病基因,则需在怀孕后对胎儿进行基因检测,若胎儿含有两个致病基因,建议终止妊娠。
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