精品解析:四川成都铁路中学校2025-2026学年下学期高三5月定时作业 生物
2026-05-28
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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 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 成都市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.57 MB |
| 发布时间 | 2026-05-28 |
| 更新时间 | 2026-05-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58094716.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
成都铁中2025—2026学年(下)高2023级5月定时作业
高三生物
(满分100分,考试时间75分钟)
一、单选题(每小题仅一个选项符合要求,每题3分,共45分)
1. 某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中,构建出具有最小基因组且能正常生长和分裂的细胞。下列关于该细胞的叙述,错误的是( )
A. 含有细胞壁,能支持和保护细胞
B. 含有核糖体,能合成所需蛋白质
C. 没有染色体,不能进行有丝分裂
D. 没有线粒体,但能合成所需ATP
2. 无机盐在动物生命活动调节和现代生物技术中发挥着重要作用,下列叙述正确的是( )
A. 人体内环境中Na+缺乏,会引起神经细胞的兴奋性降低
B. 人体内环境中I-降低,会促进下丘脑分泌促甲状腺激素
C. 将目的基因导入大肠杆菌,一般先用Mg2+处理大肠杆菌
D. PCR反应缓冲液中,一般要添加Ca2+以激活DNA聚合酶
3. 将除去主叶脉的干燥叶片(65℃,24h)剪碎后放入研钵中,加乙醇后研磨过滤,可得到色素提取液,用于绿叶中色素的分离实验。下列叙述错误的是( )
A. 除去主叶脉的原因是其一般不含光合色素且影响研磨效果
B. 本实验未使用SiO2和CaCO3也能成功与叶片干燥处理有关
C. 本实验中研磨的目的是使叶绿体基质中的光合色素释放出来
D. 为保护实验者的健康,分离色素需要在通风好的条件下进行
4. NKCC1和KCC2是神经元上转运Cl-的两种转运蛋白。NKCC1将Na+、K+和Cl-同时运入神经元,KCC2将K+和Cl-同时运出神经元。在难治性癫痫中,NKCC1的数量过多,神经元内Cl-浓度异常增高,使神经递质X释放减少,从而导致神经元异常兴奋,布美他尼是常用的抗癫痫药物。下列叙述错误的是( )
A. NKCC1将Cl-运入神经元的过程需要与Cl-特异性结合来实现
B. KCC2将K+运出神经元的方式与红细胞吸收葡萄糖的方式相同
C. 布美他尼可能是作为NKCC1抑制剂来降低神经元内Cl-浓度
D. 研发药物来阻断X的释放可以为治疗难治性癫痫提供新思路
5. 野生柑橘多为二倍体,其果肉中类胡萝卜素含量与psy酶有关,psy酶的合成受显性基因P控制。科研人员通过处理二倍体柑橘获得四倍体,再与二倍体杂交获得三倍体。下列叙述错误的是( )
A. 与二倍体柑橘相比,四倍体柑橘的叶片和果实可能更大
B. 秋水仙素或低温处理二倍体柑橘都可以获得四倍体植株
C. 虽然三倍体柑橘高度不育,但可能形成少数可育的配子
D. PPpp基因型的植株自交,子代能合成psy酶的占15/16
6. 某单基因遗传病的遗传系谱图如图1所示,利用PCR技术对家族内部分个体的相关基因进行扩增,并用限制酶进行酶切后电泳分析,结果如图2所示,已知致病基因较正常基因多了一个酶切位点。下列叙述错误的是( )
A. 该遗传病为常染色体隐性遗传病
B. 家系中Ⅱ1个体不携带该致病基因
C. 致病基因是由碱基的缺失造成的
D. Ⅱ2相关基因酶切电泳产生3种条带
7. 真核细胞中成熟mRNA的一端带有特殊的化学修饰,称为“帽(cap)”,能引导核糖体准确结合到mRNA上。流感病毒的RNA进入宿主细胞后会进行抢“帽”,随后病毒的RNA聚合酶依靠其组成蛋白PB2识别并结合“帽”,以病毒RNA为模板合成mRNA(也称转录),部分过程如下图所示。昂拉地韦是作用于PB2的流感药物,结构与“帽”类似。下列分析错误的是( )
A. 真核细胞中成熟mRNA的“帽”位于mRNA的5′端
B. 流感病毒基因的转录过程会出现A-U、U-A配对的情况
C. 宿主的“帽”可帮助流感病毒进行病毒基因的转录和翻译
D. 昂拉地韦与PB2竞争结合宿主的“帽”,进而抑制病毒增殖
8. 支气管哮喘是由支气管平滑肌持续收缩导致的,海鲜过敏可引起支气管哮喘。呼吸系统由自主神经支配,其调节机制如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 交感神经不仅支配躯体运动,还可以支配内脏器官活动
B. 哮喘是条件反射过程,没有过敏原刺激该反射就会消失
C. 海鲜过敏引发支气管哮喘时,副交感神经的活动占优势
D. 自主神经支配的生理活动不存在分级调节和负反馈调节
9. 假性醛固酮减少症患者的醛固酮合成与分泌未减少,但表现出醛固酮缺乏所致的渗透压调节异常。某肾型假性醛固酮减少症患者尿量明显增多,其原因的表述排序正确的是( )
①细胞外液渗透压降低
②肾小管和集合管重吸收水减少
③醛固酮不能正常发挥作用,肾小管和集合管重吸收Na+减少
④肾小管和集合管细胞的醛固酮受体缺乏
⑤抗利尿激素分泌和释放减少
A. ④③①⑤② B. ⑤②③④① C. ①⑤②④③ D. ③①④⑤②
10. 研究发现,拟南芥可通过调节脱落酸(ABA)水平提升抗旱能力,部分机制如图1;TS、BG基因分别编码蛋白甲、乙中的一种(对应关系未知)。实验检测了野生型(WT)、TS缺失突变体(ts)、BG缺失突变体(bg)及双缺失突变体(ts+bg)的ABA含量,结果如图2。下列叙述正确的是( )
A. 干旱条件下,ABA含量降低以提升拟南芥抗旱性
B. 干旱条件下,BG基因表达产物会降低ABA含量
C. 干旱条件下,WT植株中TS基因的表达量会上升
D. 编码蛋白甲、乙的基因分别是TS基因、BG基因
11. 川西某地的植被因过度放牧,导致产草量降低,优质牧草大幅减少,湿地萎缩。当地政府采用了“围栏封育”,通过围栏将退化草地隔离起来,禁止放牧和人为破坏,依靠自然力恢复植被。下列叙述正确的是( )
A. 上图体现了群落的水平结构,群落中各植物都具有耐寒和耐旱能力
B. 该群落在演替过程中不具有季节性,不同种群的生态位会发生变化
C. 图中在沙质甸子上发生的演替属于初生演替,群落优势种不会改变
D. 围栏封育不仅促进优质牧草恢复,还能提高群落的生物量和稳定性
12. 某保护区为更好保护豹猫,根据本地人类活动强度,将调查区域分为人类低干扰点和高干扰点,以研究人类活动对相关动物活动节律的影响。已知山鸡是豹猫的主要猎物,在人类低干扰点和高干扰点,豹猫和山鸡的日活动节律如图所示。下列说法正确的是( )
A. 山鸡作为非密度制约因素,对豹猫种群密度的影响是单一的
B. 可分析粪便中微卫星DNA分子标记,来查明豹猫的种群密度
C. 在两种情况下,山鸡和豹猫的相对活跃度在白天均高于夜晚
D. 根据以上研究结果推测,人类高干扰点更加有利于保护豹猫
13. 近年来,我国科学家利用一系列生物技术对野生动物进行保护,使200多种珍稀、濒危野生动物进入恢复性增长阶段。下列叙述正确的是( )
A. 杂交瘤技术适用于克隆珍稀、濒危野生动物
B. 离体培养的麋鹿耳廓细胞,可经历脱分化和再分化过程形成新个体
C. 利用试管羊技术培育藏羚羊时,需要在试管中将受精卵培育成完整个体
D. 借助人工授精技术繁殖大熊猫时,输入的精子在雌性的输卵管中完成受精
14. 我国科学家用组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA和组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚,培育出克隆猴的操作流程如图。已知组蛋白乙酰化修饰与基因转录激活有关。下列叙述错误的是( )
A. 需在减数分裂Ⅱ中期去除卵母细胞中纺锤体—染色体复合物
B. 重构胚需培养至桑葚胚或囊胚阶段再移植给代孕母猴
C. 培育获得的克隆小猴细胞核的遗传物质来自于受精卵
D. Kdm4d的mRNA与TSA均可提高重构胚基因转录水平
15. 鹌鹑羽色由Z染色体上B和b、Y和y两对基因决定。有B基因时为有色,否则为白色;Y和y分别控制栗羽和黄羽。研究人员进行如下三组实验:
实验①:黄羽♂×白羽♀→栗羽♂∶黄羽♀=1∶1;
实验②:白羽♂×黄羽♀→栗羽♂∶白羽♀=1∶1;
实验③:实验①F1栗羽×实验②F1白羽→子代雌性中栗羽约占6%。
下列叙述错误的是( )
A. 实验①中的父本和实验②中的父本均为纯合子
B. 实验①黄羽♀×实验②白羽♂,子代雄性为栗羽
C. 实验③后代雌性有栗羽的原因是发生了基因重组
D. 若统计实验③子代雄性的羽色,黄羽的比例约占6%
二、非选择题(本题共5个小题,共55分)
16. 低温弱光是制约辣椒栽培的主要逆境因子之一,玉米素(ZT,一种植物激素)对植物逆境耐受性具有调控作用。为探究ZT对低温弱光胁迫下辣椒光合生理特性的影响,研究人员用不同浓度的ZT溶液预处理辣椒幼苗(连续处理4次),随后置于低温弱光(昼10℃/夜5℃、光照100μmol·m-2·S-1)条件下处理7天,检测各组叶片总叶绿素含量、气孔导度及净光合速率,结果如图1。回答下列问题:
(1)本实验的自变量是___________,CK对照组的作用是___________。
(2)据图1可知,与CK组相比,低温弱光胁迫下辣椒叶片总叶绿素含量、气孔导度和净光合速率均___________;与T1组相比,T2~T6组的净光合速率均有提升,推测原因是ZT通过___________,进而提高了辣椒对低温弱光的耐受性。
(3)为进一步阐明ZT调控辣椒低温弱光耐受性的生理机制,研究人员检测了植株内活性氧(攻击生物膜产生自由基,叶片显色越深活性氧含量越高)含量、抗氧化酶SOD(可清除活性氧)活性、电导率(可反映细胞膜的完整性,细胞内电解质外渗使电导率升高),结果如图2.
①据图2可知,与CK组相比,低温弱光胁迫下辣椒叶片活性氧含量___________。
②据图2分析可知,ZT可缓解低温弱光对细胞膜的损伤,判断的依据是___________。
(4)综合图1、图2结果,推测ZT调控辣椒低温弱光耐受性的机制:适宜浓度的ZT通过___________,进而提升净光合速率并增强逆境耐受性。
17. 类风湿关节炎(RA)是一种B细胞异常激活的慢性疾病,以多关节炎症为主要临床表现,可引起软骨和骨组织的破坏,最终导致关节畸形和功能的丧失。医学专家对RA的发病机制及治疗进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)RA是由免疫系统的________功能异常所致,部分发病机制如下图,树突状细胞与________统称为抗原呈递细胞。相对于正常人,患者体内的Th17细胞和Th1细胞数量________,IL-10含量________。
(2)传统的RA治疗方案:糖皮质激素(GC)治疗,如果RA患者长期大剂量使用GC,会通过________轴的调节,最终导致肾上腺皮质萎缩,因此最好在治疗过程中间断补充________,以防止该现象发生。
(3)目前最前沿的两种RA治疗方法分别是CAR-T细胞治疗和CAR-Treg细胞治疗。研究表明CD19分子(一种蛋白质)只存在于B细胞表面,科研人员从患者体内提取其细胞毒性T细胞,利用基因工程技术使其表达出特异性识别B细胞表面的CD19蛋白质的嵌合抗原受体(CAR),通过改造得到CAR-T细胞并移植到患者体内,从细胞免疫的角度推测CAR-T细胞治疗RA的原理是________。CAR-T疗法一般不能异体移植,因为该细胞移入他人体内会引发免疫排斥。为了解决这一问题,请提出科学合理的建议________。CAR-Treg细胞治疗的方法与CAR-T细胞治疗不同,综合上述图文信息,推测CAR-Treg细胞治疗的原理________。
18. 某河流上游紧邻自然保护区,中游流经有污染物排放的多个乡镇和产业园,最终汇入长江。中游河段河水较浅且流速快。为研究该河流流经区域的变化对底栖动物的影响,科研人员将底栖动物按表中的主要食物来源划分,并进行相关调查,结果如下图。
底栖动物
主要食物来源
滤食者
水流中悬浮的细有机颗粒
刮食者
石头或其他物质表面的藻类
收集者
河底沉降的各种有机颗粒
撕食者
各种凋落物和粗有机颗粒
捕食者
其他水生动物
注:相对丰度=某个摄食类群的个体数/所有摄食类群总个体数×100%
回答下列问题:
(1)底栖动物属于生态系统组成成分中的________。不同底栖动物都占据着相对稳定的________。
(2)该河流中游,底栖动物中相对丰度最低的是________,原因是_______。
(3)不同河段滤食者中的优势种均为河蚬,综合以上信息,推测河蚬为________(填“敏感种”或“耐污种”),判断依据是_______。
(4)为对该河流进行生态修复,有关部门已组织百余次“净滩行动”,每周沿河清理含重金属的废旧电池、工业废弃物等垃圾。请从物质循环的角度,分析该行动的积极意义:________(答出一点即可)。
19. 某品种的鹦鹉(ZW型)羽色有绿羽、蓝羽、黄羽和白羽。研究人员为探究其遗传机制,做了系列实验。回答下列问题:
(1)研究发现,鹦鹉的白羽与黄羽与A/a基因相关,纯合白羽雄鹦鹉与纯合黄羽雌鹦鹉杂交产生的F1相互交配所得的F2中,有白羽与黄羽两种表型且比例为1∶1,不考虑致死、突变等情况,由此可知,白羽相对黄羽为________(填“显性”或“隐性”),亲本的基因型为________,F2个体随机交配得到的子代中,白羽雄性所占的比例________
(2)研究也发现,鹦鹉的白羽与蓝羽与B/b基因相关,并初步确定B/b基因位于1号或3号染色体上。为进一步确定B/b基因位置,把纯合蓝羽鹦鹉(P1)和纯合白羽鹦鹉(P2)杂交得F1,F1相互交配得到F2,然后对亲本及F2中若干蓝羽个体1号和3号染色体的SSR(DNA中的简单重复序列,细胞中非同源染色体或来源于不同品种的同源染色体上的SSR不同)进行扩增后电泳,结果如下图,则B/b基因位于________号染色体上,判断依据是________。
(3)在进一步研究中,将纯合黄羽品系(♂)与纯合蓝羽品系(♀)的鹦鹉杂交,F1全为绿羽,F1自由交配,F2的表型及比例为绿羽∶蓝羽∶黄羽∶白羽=9∶3∶3∶1,绿羽个体中雌雄的比例为________;若纯合黄羽品系(♀)与纯合蓝羽品系(♂)杂交,后代的羽色表型与比例为________。
20. 大肠杆菌的lacZ基因编码β-半乳糖苷酶,可分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则为白色。lacZ基因的表达受阻遏蛋白LacI的调控。阻遏蛋白LacI结合于lacZ基因启动子(LacO)上游特定的一段DNA分子上,从而抑制基因表达。科研人员扩增了不同长度的DNA片段,将这些片段分别插入表达载体中检测,以确定LacI蛋白结合位点的具体位置,相关信息如图所示,图中限制酶的识别序列为XhoⅠ(5′-C↓TCGAG-3′)、NheⅠ(5′-G↓CTAGC-3′)、EcoRⅠ(5′-G↓AATTC-3′)、MunⅠ(5′-C↓AATTG-3′)、SalⅠ(5′-G↓TCGAC-3′)。回答下列问题:
(1)采用PCR技术对相关片段进行扩增时,在缓冲体系除了添加TaqDNA聚合酶、引物外,还需要添加的主要成分有________(点出2点),TaqDNA聚合酶在PCR的________步骤中起作用;为保证扩增产物正确插入载体,需要在引物F和引物F1~F10的5′端添加的序列为5′-________-3′和5′-GTCGAC-3′。
(2)将正确建构的载体导入大肠杆菌,在添加了________等成分的培养基上培养至形成菌落。结果发现,转入含F1~F7与F扩增产物的菌落呈蓝色,含F8~F10与F扩增产物的菌落呈白色,则后者呈白色的原因是________。
(3)进一研究发现,在培养基中添加适量的阿拉伯糖时,F1~F3、F8~F10与F扩增产物的菌落呈白色,F4~F7与F扩增产物的菌落呈蓝色。若引物序列所对应的位置不含有LacI的结合位点,结合菌落颜色表型,可推测该结合位点位于________之间,其判断依据是________。
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成都铁中2025—2026学年(下)高2023级5月定时作业
高三生物
(满分100分,考试时间75分钟)
一、单选题(每小题仅一个选项符合要求,每题3分,共45分)
1. 某研究小组将合成的必需基因导入去除DNA的支原体中,构建出具有最小基因组且能正常生长和分裂的细胞。下列关于该细胞的叙述,错误的是( )
A. 含有细胞壁,能支持和保护细胞
B. 含有核糖体,能合成所需蛋白质
C. 没有染色体,不能进行有丝分裂
D. 没有线粒体,但能合成所需ATP
【答案】A
【解析】
【详解】A、支原体是唯一不具有细胞壁的原核生物,因此该细胞不含细胞壁,A错误;
B、原核细胞仅含有核糖体一种细胞器,核糖体是蛋白质的合成场所,因此该细胞可通过核糖体合成所需蛋白质,B正确;
C、原核细胞无核膜包被的细胞核,不存在染色体,有丝分裂是真核细胞特有的分裂方式,原核细胞进行二分裂,因此该细胞不能进行有丝分裂,C正确;
D、原核细胞没有线粒体,但可在细胞质基质中通过呼吸作用合成生命活动所需的ATP,D正确。
2. 无机盐在动物生命活动调节和现代生物技术中发挥着重要作用,下列叙述正确的是( )
A. 人体内环境中Na+缺乏,会引起神经细胞的兴奋性降低
B. 人体内环境中I-降低,会促进下丘脑分泌促甲状腺激素
C. 将目的基因导入大肠杆菌,一般先用Mg2+处理大肠杆菌
D. PCR反应缓冲液中,一般要添加Ca2+以激活DNA聚合酶
【答案】A
【解析】
【详解】A、神经细胞的动作电位由Na+顺浓度梯度内流产生,内环境中Na+缺乏时,细胞内外Na+浓度差减小,Na+内流减少,动作电位难以产生,因此神经细胞兴奋性降低,A正确;
B、I-是甲状腺激素的合成原料,内环境I-降低会导致甲状腺激素合成不足,通过负反馈调节对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌增多,B错误;
C、将目的基因导入大肠杆菌时,需用Ca2+处理大肠杆菌使其成为感受态细胞,提升细胞膜通透性,便于吸收外源DNA,C错误;
D、PCR反应中,Taq DNA聚合酶需要Mg2+作为激活剂,缓冲液中添加的是Mg2+而非Ca2+,D错误。
3. 将除去主叶脉的干燥叶片(65℃,24h)剪碎后放入研钵中,加乙醇后研磨过滤,可得到色素提取液,用于绿叶中色素的分离实验。下列叙述错误的是( )
A. 除去主叶脉的原因是其一般不含光合色素且影响研磨效果
B. 本实验未使用SiO2和CaCO3也能成功与叶片干燥处理有关
C. 本实验中研磨的目的是使叶绿体基质中的光合色素释放出来
D. 为保护实验者的健康,分离色素需要在通风好的条件下进行
【答案】C
【解析】
【详解】A、主叶脉主要由输导组织构成,几乎不含光合色素,且质地坚硬会影响研磨的充分程度,因此实验前需除去主叶脉,A正确;
B、干燥处理后的叶片细胞结构更脆弱,研磨更容易,即使不加SiO2(帮助研磨)和CaCO3(防止色素被破坏),也能成功提取分离色素,B正确;
C、光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上,研磨的目的是使类囊体上的光合色素释放出来,C错误;
D、分离色素所用的层析液含有挥发性有毒物质,因此实验需要在通风良好的条件下进行,避免实验者吸入有毒物质危害健康,D正确。
4. NKCC1和KCC2是神经元上转运Cl-的两种转运蛋白。NKCC1将Na+、K+和Cl-同时运入神经元,KCC2将K+和Cl-同时运出神经元。在难治性癫痫中,NKCC1的数量过多,神经元内Cl-浓度异常增高,使神经递质X释放减少,从而导致神经元异常兴奋,布美他尼是常用的抗癫痫药物。下列叙述错误的是( )
A. NKCC1将Cl-运入神经元的过程需要与Cl-特异性结合来实现
B. KCC2将K+运出神经元的方式与红细胞吸收葡萄糖的方式相同
C. 布美他尼可能是作为NKCC1抑制剂来降低神经元内Cl-浓度
D. 研发药物来阻断X的释放可以为治疗难治性癫痫提供新思路
【答案】D
【解析】
【详解】A、转运蛋白(载体蛋白)转运物质时需要与所转运的离子/分子特异性结合才能完成运输过程,NKCC1是转运Cl⁻的载体蛋白,因此运入Cl⁻时需要与Cl⁻特异性结合,A正确;
B、神经元内K⁺浓度远高于细胞外,KCC2将K⁺运出神经元是顺浓度梯度、需要转运蛋白、不消耗能量的协助扩散,红细胞吸收葡萄糖的方式也为协助扩散,B正确;
C、题干显示难治性癫痫的直接诱因是NKCC1数量过多导致神经元内Cl⁻浓度异常升高,布美他尼作为抗癫痫药物,可通过抑制NKCC1的功能,减少Cl⁻运入神经元,降低胞内Cl⁻浓度以缓解症状,C正确;
D、由题干信息可知,神经递质X释放减少会导致神经元异常兴奋,说明X是抑制性神经递质,若阻断X的释放会进一步减弱对神经元的抑制作用,加重癫痫症状,不能用于治疗难治性癫痫,D错误。
5. 野生柑橘多为二倍体,其果肉中类胡萝卜素含量与psy酶有关,psy酶的合成受显性基因P控制。科研人员通过处理二倍体柑橘获得四倍体,再与二倍体杂交获得三倍体。下列叙述错误的是( )
A. 与二倍体柑橘相比,四倍体柑橘的叶片和果实可能更大
B. 秋水仙素或低温处理二倍体柑橘都可以获得四倍体植株
C. 虽然三倍体柑橘高度不育,但可能形成少数可育的配子
D. PPpp基因型的植株自交,子代能合成psy酶的占15/16
【答案】D
【解析】
【详解】A、多倍体植株通常表现为茎秆粗壮,叶片、果实和种子较大,营养物质含量更高,因此四倍体柑橘的叶片和果实可能比二倍体更大,A正确;
B、秋水仙素和低温诱导染色体数目加倍的原理一致,均是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使细胞内染色体数目加倍,处理二倍体柑橘的萌发种子或幼苗可获得四倍体,B正确;
C、三倍体含三个染色体组,减数分裂联会紊乱一般高度不育,但偶然情况下染色体可完成正常分配,能形成少数可育配子,C正确;
D、基因型为PPpp的四倍体植株,减数分裂产生的配子类型及比例为PP:Pp:pp=1:4:1,自交子代中仅隐性纯合子pppp不能合成psy酶,其出现概率为1/6×1/6=1/36,因此能合成psy酶的个体占比为35/36,并非15/16,D错误。
6. 某单基因遗传病的遗传系谱图如图1所示,利用PCR技术对家族内部分个体的相关基因进行扩增,并用限制酶进行酶切后电泳分析,结果如图2所示,已知致病基因较正常基因多了一个酶切位点。下列叙述错误的是( )
A. 该遗传病为常染色体隐性遗传病
B. 家系中Ⅱ1个体不携带该致病基因
C. 致病基因是由碱基的缺失造成的
D. Ⅱ2相关基因酶切电泳产生3种条带
【答案】C
【解析】
【详解】A、Ⅰ-1、Ⅰ-2不患病,生出Ⅱ-2患病,可知为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、假设该病由A、a基因控制,由图1可知,Ⅱ1个体的基因型为AA或Aa,结合图2可知Ⅱ1个体是纯合子,因此Ⅱ1个体的基因型是AA,不携带该致病基因,B正确;
C、Ⅰ-1、I-2的基因型均为Aa,Ⅱ1的基因型是AA,据题意分析可知,突变基因增加了一个酶切位点,即将210bp切为120bp、90bp,此外还有正常的70bp,突变基因经酶切后产生的片段总长度与正常基因长度相同,说明致病基因是由碱基的替换造成的,C错误;
D、Ⅱ2的基因型为aa,根据C选项分析可知,Ⅱ2相关基因酶切电泳产生3种条带,D正确。
7. 真核细胞中成熟mRNA的一端带有特殊的化学修饰,称为“帽(cap)”,能引导核糖体准确结合到mRNA上。流感病毒的RNA进入宿主细胞后会进行抢“帽”,随后病毒的RNA聚合酶依靠其组成蛋白PB2识别并结合“帽”,以病毒RNA为模板合成mRNA(也称转录),部分过程如下图所示。昂拉地韦是作用于PB2的流感药物,结构与“帽”类似。下列分析错误的是( )
A. 真核细胞中成熟mRNA的“帽”位于mRNA的5′端
B. 流感病毒基因的转录过程会出现A-U、U-A配对的情况
C. 宿主的“帽”可帮助流感病毒进行病毒基因的转录和翻译
D. 昂拉地韦与PB2竞争结合宿主的“帽”,进而抑制病毒增殖
【答案】D
【解析】
【详解】A、“帽”能引导核糖体准确结合到mRNA上,核糖体从mRNA的5′端开始翻译过程,因此真核细胞中成熟mRNA的“帽”位于mRNA的5′端,A正确;
B、流感病毒以病毒RNA为模板合成mRNA的过程也称转录,因此会出现A-U、U-A配对的情况,B正确;
C、由题干可知,流感病毒的RNA聚合酶依靠PB2识别并结合“帽”来进行转录,而“帽”又能引导核糖体准确结合到mRNA上进行翻译,所以宿主的“帽”可帮助流感病毒进行病毒基因的转录和翻译,C正确;
D、昂拉地韦结构与“帽”类似,它作用于PB2,是与PB2结合,而不是与PB2竞争结合宿主的“帽”,D错误。
8. 支气管哮喘是由支气管平滑肌持续收缩导致的,海鲜过敏可引起支气管哮喘。呼吸系统由自主神经支配,其调节机制如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 交感神经不仅支配躯体运动,还可以支配内脏器官活动
B. 哮喘是条件反射过程,没有过敏原刺激该反射就会消失
C. 海鲜过敏引发支气管哮喘时,副交感神经的活动占优势
D. 自主神经支配的生理活动不存在分级调节和负反馈调节
【答案】C
【解析】
【详解】A、交感神经属于自主神经系统(内脏传出神经),仅支配内脏、腺体等器官的活动,不支配躯体运动,躯体运动由躯体运动神经支配,A错误;
B、海鲜过敏引发支气管哮喘是先天的免疫异常反应,不属于后天学习形成的条件反射;没有过敏原刺激只是不会诱发哮喘发作,反射弧结构始终存在,反射不会消失,B错误;
C、支气管哮喘的病理是支气管平滑肌持续收缩;副交感神经兴奋会引起支气管平滑肌收缩,交感神经兴奋会使支气管平滑肌舒张,因此哮喘发作时副交感神经的活动占优势,C正确;
D、自主神经的活动受大脑皮层高级中枢的调控,存在分级调节;同时自主神经调节的生理活动也存在负反馈调节,维持内环境稳态,D错误。
9. 假性醛固酮减少症患者的醛固酮合成与分泌未减少,但表现出醛固酮缺乏所致的渗透压调节异常。某肾型假性醛固酮减少症患者尿量明显增多,其原因的表述排序正确的是( )
①细胞外液渗透压降低
②肾小管和集合管重吸收水减少
③醛固酮不能正常发挥作用,肾小管和集合管重吸收Na+减少
④肾小管和集合管细胞的醛固酮受体缺乏
⑤抗利尿激素分泌和释放减少
A. ④③①⑤② B. ⑤②③④① C. ①⑤②④③ D. ③①④⑤②
【答案】A
【解析】
【详解】该病的发病逻辑顺序为:首先醛固酮分泌正常但无法发挥作用,根本病因是④肾小管和集合管细胞的醛固酮受体缺乏;受体缺乏导致③醛固酮不能正常发挥作用,肾小管和集合管重吸收Na⁺减少;钠重吸收减少使细胞外液钠离子含量下降,导致①细胞外液渗透压降低;细胞外液渗透压降低会减弱对下丘脑渗透压感受器的刺激,导致⑤抗利尿激素分泌和释放减少;抗利尿激素减少会使②肾小管和集合管重吸收水减少,最终尿量增多,正确顺序为④③①⑤②,A正确,BCD错误。
10. 研究发现,拟南芥可通过调节脱落酸(ABA)水平提升抗旱能力,部分机制如图1;TS、BG基因分别编码蛋白甲、乙中的一种(对应关系未知)。实验检测了野生型(WT)、TS缺失突变体(ts)、BG缺失突变体(bg)及双缺失突变体(ts+bg)的ABA含量,结果如图2。下列叙述正确的是( )
A. 干旱条件下,ABA含量降低以提升拟南芥抗旱性
B. 干旱条件下,BG基因表达产物会降低ABA含量
C. 干旱条件下,WT植株中TS基因的表达量会上升
D. 编码蛋白甲、乙的基因分别是TS基因、BG基因
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图 1 可知,ABA 含量变化最终使抗旱能力增强;结合图 2,WT(正常)ABA 含量高于 bg(ABA 低),且 ts(ABA 高)的 ABA 含量最高,说明ABA 含量升高才会提升抗旱性,A错误;
B、bg 突变体(BG 缺失)的 ABA 含量远低于 WT,说明 BG 基因表达产物(蛋白)的作用是促进 ABA 含量升高(缺失后 ABA 下降),B错误;
C、ts 突变体(TS 缺失)的 ABA 含量远高于 WT,说明 TS 基因表达产物(蛋白)的作用是抑制 ABA 含量升高(缺失后 ABA 显著上升)。 干旱条件下,拟南芥需要提升 ABA 含量来增强抗旱性,因此会降低 TS 基因的表达量(减少抑制作用),C错误;
D、BG 缺失(bg)时,ABA 含量显著下降,说明 BG 基因产物(蛋白乙)是促进 ABA 升高的关键环节; TS 缺失(ts)时,ABA 含量显著上升,说明 TS 基因产物(蛋白甲)对下游有抑制作用(抑制蛋白乙或 ABA 升高过程); 双缺失(ts+bg)的 ABA 含量与 bg 一致,说明 BG 基因在 TS 基因的下游(BG 缺失后,即使 TS 缺失也无法升高 ABA)。因此蛋白甲由 TS 基因编码,蛋白乙由 BG 基因编码,D正确。
11. 川西某地的植被因过度放牧,导致产草量降低,优质牧草大幅减少,湿地萎缩。当地政府采用了“围栏封育”,通过围栏将退化草地隔离起来,禁止放牧和人为破坏,依靠自然力恢复植被。下列叙述正确的是( )
A. 上图体现了群落的水平结构,群落中各植物都具有耐寒和耐旱能力
B. 该群落在演替过程中不具有季节性,不同种群的生态位会发生变化
C. 图中在沙质甸子上发生的演替属于初生演替,群落优势种不会改变
D. 围栏封育不仅促进优质牧草恢复,还能提高群落的生物量和稳定性
【答案】D
【解析】
【详解】A、图中展示了不同地段分布着不同的植物,体现了群落的水平结构,但群落中适应湿润环境的芦苇等植物可能不具有耐寒和耐旱能力,A错误;
B、该群落所在地区的气候等条件会随季节变化,群落演替过程中具有季节性。在群落演替过程中,不同种群的生态位会发生变化,B错误;
C、沙质甸子上原本存在植被等条件,在沙质甸子上发生的演替属于次生演替。随着演替的进行,群落优势种会发生改变,C错误;
D、围栏封育通过隔离退化草地,禁止放牧和人为破坏,依靠自然力恢复植被,能促进优质牧草恢复,增加群落中的生物种类和数量,提高群落的生物量和稳定性,D正确。
12. 某保护区为更好保护豹猫,根据本地人类活动强度,将调查区域分为人类低干扰点和高干扰点,以研究人类活动对相关动物活动节律的影响。已知山鸡是豹猫的主要猎物,在人类低干扰点和高干扰点,豹猫和山鸡的日活动节律如图所示。下列说法正确的是( )
A. 山鸡作为非密度制约因素,对豹猫种群密度的影响是单一的
B. 可分析粪便中微卫星DNA分子标记,来查明豹猫的种群密度
C. 在两种情况下,山鸡和豹猫的相对活跃度在白天均高于夜晚
D. 根据以上研究结果推测,人类高干扰点更加有利于保护豹猫
【答案】B
【解析】
【详解】A、山鸡是豹猫的食物,属于密度制约因素,其对豹猫种群密度的影响和豹猫种群密度、其他环境因素共同相关,不是单一的,A错误;
B、不同豹猫个体的DNA具有特异性,分析粪便中的微卫星DNA分子标记可识别不同个体,进而可以统计豹猫的种群密度,B正确;
C、由图可知,人类高干扰点的豹猫夜晚(18:00之后)相对活跃度显著高于白天,不符合“山鸡和豹猫白天相对活跃度均高于夜晚”的描述,C错误;
D、高干扰点豹猫和山鸡的活动节律重叠度更低,豹猫捕食山鸡的概率更低,不利于豹猫生存,因此高干扰点不利于保护豹猫,D错误。
13. 近年来,我国科学家利用一系列生物技术对野生动物进行保护,使200多种珍稀、濒危野生动物进入恢复性增长阶段。下列叙述正确的是( )
A. 杂交瘤技术适用于克隆珍稀、濒危野生动物
B. 离体培养的麋鹿耳廓细胞,可经历脱分化和再分化过程形成新个体
C. 利用试管羊技术培育藏羚羊时,需要在试管中将受精卵培育成完整个体
D. 借助人工授精技术繁殖大熊猫时,输入的精子在雌性的输卵管中完成受精
【答案】D
【解析】
【详解】A、杂交瘤技术的用途是制备单克隆抗体,克隆珍稀、濒危野生动物需使用体细胞核移植技术,二者应用场景不同,A错误;
B、高度分化的动物体细胞的全能性受到严格限制,离体培养的麋鹿耳廓细胞无法经脱分化、再分化过程发育为完整个体,B错误;
C、试管动物技术仅在体外完成受精和早期胚胎培养阶段,早期胚胎需移植到雌性受体的子宫中才能继续发育为完整个体,无法在试管内直接培育成完整个体,C错误;
D、哺乳动物的受精场所为雌性输卵管,人工授精时输入的精子会在雌性输卵管中与成熟卵子结合完成受精过程,D正确。
14. 我国科学家用组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA和组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚,培育出克隆猴的操作流程如图。已知组蛋白乙酰化修饰与基因转录激活有关。下列叙述错误的是( )
A. 需在减数分裂Ⅱ中期去除卵母细胞中纺锤体—染色体复合物
B. 重构胚需培养至桑葚胚或囊胚阶段再移植给代孕母猴
C. 培育获得的克隆小猴细胞核的遗传物质来自于受精卵
D. Kdm4d的mRNA与TSA均可提高重构胚基因转录水平
【答案】C
【解析】
【详解】
A、核移植所用的卵母细胞需要培养到MⅡ期,此时细胞处于减数分裂Ⅱ时期,染色体与纺锤体形成复合物,因此也可以说其实质是去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物,A正确;
B、重组细胞融合后,可以用物理或化学方法进行激活,使其完成细胞分裂和发育进程,发育至桑葚胚或囊胚期再进行胚胎移植,B正确;
C、培育获得的克隆小猴细胞核的遗传物质来自于胎猴的体细胞,C错误;
D、组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)降低组蛋白甲基化水平,组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA提高组蛋白乙酰化水平,两者均可提高重构胚基因转录水平,D正确。
15. 鹌鹑羽色由Z染色体上B和b、Y和y两对基因决定。有B基因时为有色,否则为白色;Y和y分别控制栗羽和黄羽。研究人员进行如下三组实验:
实验①:黄羽♂×白羽♀→栗羽♂∶黄羽♀=1∶1;
实验②:白羽♂×黄羽♀→栗羽♂∶白羽♀=1∶1;
实验③:实验①F1栗羽×实验②F1白羽→子代雌性中栗羽约占6%。
下列叙述错误的是( )
A. 实验①中的父本和实验②中的父本均为纯合子
B. 实验①黄羽♀×实验②白羽♂,子代雄性为栗羽
C. 实验③后代雌性有栗羽的原因是发生了基因重组
D. 若统计实验③子代雄性的羽色,黄羽的比例约占6%
【答案】D
【解析】
【详解】A、鹌鹑为ZW型性别决定(♂ZZ,♀ZW),两对基因均位于Z染色体:B存在为有色,bb为白色;Y控制栗羽(显性),y控制黄羽(隐性),实验①:黄羽♂(ZB-ZB-)×白羽♀(ZbYW)→栗羽♂∶黄羽♀(ZByW)=1∶1,实验②:白羽♂(ZbYZb-)×黄羽♀(ZByW)→栗羽♂∶白羽♀(ZbYW)=1∶1,可推知实验①父本为ZByZBy,实验②父本为ZbYZbY,均为纯合子,A正确;
B、实验①黄羽♀(ZByW)与实验②白羽♂(ZbYZbY)杂交,子代雄性基因型为ZByZbY,含B和Y,表现为栗羽,B正确;
C、实验③亲本是实验①F1栗羽♂(ZByZbY)× 实验②F1白羽♀(ZbYW),子代雌性出现栗羽(ZBYW),是因为雄性减数分裂时Z染色体发生互换(基因重组),产生了重组型配子ZBY,C正确;
D、实验③子代雄性的Z一条来自母本(ZbY,含Y),含B的基因型均有Y,表现为栗羽,无B的基因型全为白羽,无黄羽个体,黄羽比例为0,D错误。
二、非选择题(本题共5个小题,共55分)
16. 低温弱光是制约辣椒栽培的主要逆境因子之一,玉米素(ZT,一种植物激素)对植物逆境耐受性具有调控作用。为探究ZT对低温弱光胁迫下辣椒光合生理特性的影响,研究人员用不同浓度的ZT溶液预处理辣椒幼苗(连续处理4次),随后置于低温弱光(昼10℃/夜5℃、光照100μmol·m-2·S-1)条件下处理7天,检测各组叶片总叶绿素含量、气孔导度及净光合速率,结果如图1。回答下列问题:
(1)本实验的自变量是___________,CK对照组的作用是___________。
(2)据图1可知,与CK组相比,低温弱光胁迫下辣椒叶片总叶绿素含量、气孔导度和净光合速率均___________;与T1组相比,T2~T6组的净光合速率均有提升,推测原因是ZT通过___________,进而提高了辣椒对低温弱光的耐受性。
(3)为进一步阐明ZT调控辣椒低温弱光耐受性的生理机制,研究人员检测了植株内活性氧(攻击生物膜产生自由基,叶片显色越深活性氧含量越高)含量、抗氧化酶SOD(可清除活性氧)活性、电导率(可反映细胞膜的完整性,细胞内电解质外渗使电导率升高),结果如图2.
①据图2可知,与CK组相比,低温弱光胁迫下辣椒叶片活性氧含量___________。
②据图2分析可知,ZT可缓解低温弱光对细胞膜的损伤,判断的依据是___________。
(4)综合图1、图2结果,推测ZT调控辣椒低温弱光耐受性的机制:适宜浓度的ZT通过___________,进而提升净光合速率并增强逆境耐受性。
【答案】(1) ①. 玉米素 (ZT)浓度、温度和光照(环境条件) ②. 排除无关变量的干扰
(2) ①. 降低 ②. 提高辣椒叶片总叶绿素含量以增强光捕获能力、增大气孔导度以促进二氧化碳的吸收
(3) ①. 升高 ②. 与T1组相比,ZT处理后T2-T6组电导率降低
(4)提升总叶绿素含量和气孔导度,提高SOD活性以清除活性氧,维持细胞膜完整性
【解析】
【分析】植物在光照条件下进行光合作用,光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解,产生ATP和NADPH,同时释放氧气,ATP和NADPH用于暗反应阶段三碳化合物的还原,细胞的呼吸作用不受光照的限制,有光无光都可以进行,为细胞的各项生命活动提供能量。
【小问1详解】
本实验的自变量是玉米素(ZT)浓度、温度和光照 (环境条件),实验设置了不同浓度的 ZT 溶液处理组,同时设置了正常生长条件(CK 组)与低温弱光胁迫条件(T1~T6 组),通过对比分析 ZT 浓度和胁迫条件对辣椒光合指标的影响。CK 对照组的作用是排除无关变量的干扰,通过与低温弱光胁迫组对比,判断低温弱光胁迫对辣椒光合生理特性的影响,同时也可作为后续分析 ZT 缓解胁迫效果的参照标准。
【小问2详解】
据图 1 可知,与 CK 组相比,低温弱光胁迫下辣椒叶片总叶绿素含量、气孔导度和净光合速率均降低,低温会抑制叶绿素的合成、加速叶绿素分解,弱光降低光能捕获效率,同时低温弱光会导致气孔关闭,气孔导度下降,CO₂吸收减少,最终使净光合速率降低。与 T1 组相比,T2~T6 组的净光合速率均有提升,推测原因是 ZT 通过提高辣椒叶片总叶绿素含量以增强光捕获能力,同时增大气孔导度以促进二氧化碳的吸收,为暗反应提供充足原料,进而提高净光合速率,缓解低温弱光对光合作用的抑制,提高辣椒对低温弱光的耐受性。
【小问3详解】
据图 2 可知,与 CK 组相比,低温弱光胁迫下辣椒叶片活性氧含量升高,低温弱光会破坏细胞内的氧化平衡,导致活性氧积累,叶片显色更深,表明活性氧含量升高。据图 2 分析可知,ZT 可缓解低温弱光对细胞膜的损伤,判断的依据是与 T1 组相比,ZT 处理后 T2-T6 组电导率降低,电导率反映细胞膜的完整性,电导率降低说明细胞膜损伤减轻,细胞内电解质外渗减少,细胞膜完整性得到维持。
【小问4详解】
综合图 1、图 2 结果,推测 ZT 调控辣椒低温弱光耐受性的机制:适宜浓度的 ZT 通过提升总叶绿素含量和气孔导度,提高 SOD 活性以清除活性氧,维持细胞膜完整性,进而提升净光合速率并增强逆境耐受性。
17. 类风湿关节炎(RA)是一种B细胞异常激活的慢性疾病,以多关节炎症为主要临床表现,可引起软骨和骨组织的破坏,最终导致关节畸形和功能的丧失。医学专家对RA的发病机制及治疗进行了相关研究。请回答下列问题:
(1)RA是由免疫系统的________功能异常所致,部分发病机制如下图,树突状细胞与________统称为抗原呈递细胞。相对于正常人,患者体内的Th17细胞和Th1细胞数量________,IL-10含量________。
(2)传统的RA治疗方案:糖皮质激素(GC)治疗,如果RA患者长期大剂量使用GC,会通过________轴的调节,最终导致肾上腺皮质萎缩,因此最好在治疗过程中间断补充________,以防止该现象发生。
(3)目前最前沿的两种RA治疗方法分别是CAR-T细胞治疗和CAR-Treg细胞治疗。研究表明CD19分子(一种蛋白质)只存在于B细胞表面,科研人员从患者体内提取其细胞毒性T细胞,利用基因工程技术使其表达出特异性识别B细胞表面的CD19蛋白质的嵌合抗原受体(CAR),通过改造得到CAR-T细胞并移植到患者体内,从细胞免疫的角度推测CAR-T细胞治疗RA的原理是________。CAR-T疗法一般不能异体移植,因为该细胞移入他人体内会引发免疫排斥。为了解决这一问题,请提出科学合理的建议________。CAR-Treg细胞治疗的方法与CAR-T细胞治疗不同,综合上述图文信息,推测CAR-Treg细胞治疗的原理________。
【答案】(1) ①. 免疫自稳 ②. B细胞和巨噬细胞 ③. 增多 ④. 减少
(2) ①. 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 ②. 促肾上腺皮质激素
(3) ①. 能识别并攻击患者体内异常激活的B细胞,达到治疗效果 ②. 敲除CAR-T细胞中能引发免疫反应的相关基因等 ③. 通过分泌抑制性物质,抑制免疫反应
【解析】
【小问1详解】
类风湿关节炎属于自身免疫病,是免疫系统免疫自稳(识别清除自身异常成分)功能异常导致的;抗原呈递细胞包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞。结合题图可知,Th17和Th1会分泌细胞因子放大炎症引发RA,因此RA患者体内两种细胞数量较正常人增多;Treg细胞分泌的IL-10发挥抗炎作用,RA中Treg抗炎作用不足,因此IL-10含量减少。
【小问2详解】
糖皮质激素的分泌受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节,长期使用外源糖皮质激素会通过负反馈调节抑制垂体分泌促肾上腺皮质激素,导致肾上腺皮质因长期缺少刺激而萎缩;间断补充促肾上腺皮质激素,可以维持肾上腺皮质的正常发育,避免萎缩。
【小问3详解】
RA的病因是B细胞异常激活,CAR-T是改造后能特异性识别B细胞表面CD19的细胞毒性T细胞,可特异性杀伤异常激活的B细胞,达到治疗效果;异体CAR-T会引发免疫排斥,因此为了解决这一问题,可以敲除CAR-T细胞中能引发免疫反应的相关基因、提取患者自身T细胞进行改造、对受体使用免疫抑制剂等方法解决;结合题图信息,RA中Treg的抗炎作用不足,CAR-Treg是改造后的调节性T细胞,可特异性靶向炎症部位,分泌IL-10抑制性物质增强抗炎作用,抑制免疫反应,从而治疗RA。
18. 某河流上游紧邻自然保护区,中游流经有污染物排放的多个乡镇和产业园,最终汇入长江。中游河段河水较浅且流速快。为研究该河流流经区域的变化对底栖动物的影响,科研人员将底栖动物按表中的主要食物来源划分,并进行相关调查,结果如下图。
底栖动物
主要食物来源
滤食者
水流中悬浮的细有机颗粒
刮食者
石头或其他物质表面的藻类
收集者
河底沉降的各种有机颗粒
撕食者
各种凋落物和粗有机颗粒
捕食者
其他水生动物
注:相对丰度=某个摄食类群的个体数/所有摄食类群总个体数×100%
回答下列问题:
(1)底栖动物属于生态系统组成成分中的________。不同底栖动物都占据着相对稳定的________。
(2)该河流中游,底栖动物中相对丰度最低的是________,原因是_______。
(3)不同河段滤食者中的优势种均为河蚬,综合以上信息,推测河蚬为________(填“敏感种”或“耐污种”),判断依据是_______。
(4)为对该河流进行生态修复,有关部门已组织百余次“净滩行动”,每周沿河清理含重金属的废旧电池、工业废弃物等垃圾。请从物质循环的角度,分析该行动的积极意义:________(答出一点即可)。
【答案】(1) ①. 消费者、分解者 ②. 生态位
(2) ①. 收集者 ②. 中游河水较浅且流速快,沉积河底的有机颗粒较少,收集者缺少食物来源
(3) ①. 耐污种 ②. 上游水质清洁、中下游污染物多水质差,河蚬在不同河段都能成为滤食者的优势种,说明其耐受污染能力强
(4)减少河流中有毒有害物质含量,避免重金属等难降解物质进入生态系统物质循环,防止有毒物质沿食物链富集危害生物健康(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
底栖动物均为异养生物,依靠摄取现成有机物生存,属于生态系统的消费者和分解者;根据群落生态位的概念,不同食性的底栖动物会占据相对稳定的生态位,实现对环境资源的分化利用。
【小问2详解】
结合柱状图,中游收集者(黑色条带)相对丰度最低;结合题干,收集者以河底沉降的有机颗粒为食,而中游流速快,有机颗粒难以在河底沉降,因此收集者食物不足,相对丰度最低。
【小问3详解】
该河流上游紧邻自然保护区水质清洁,中下游流经工业区存在大量污染物、水质差,河蚬在不同污染程度的河段都能成为滤食者的优势种,说明其可以适应污染环境,属于耐污种。
【小问4详解】
从物质循环角度,重金属等有毒有害物质难以被分解,会随食物链富集,沿生态系统物质循环传递,清理垃圾可以减少这类有毒物质进入河流生态系统,避免其沿食物链危害生物健康,维护生态系统稳定。
19. 某品种的鹦鹉(ZW型)羽色有绿羽、蓝羽、黄羽和白羽。研究人员为探究其遗传机制,做了系列实验。回答下列问题:
(1)研究发现,鹦鹉的白羽与黄羽与A/a基因相关,纯合白羽雄鹦鹉与纯合黄羽雌鹦鹉杂交产生的F1相互交配所得的F2中,有白羽与黄羽两种表型且比例为1∶1,不考虑致死、突变等情况,由此可知,白羽相对黄羽为________(填“显性”或“隐性”),亲本的基因型为________,F2个体随机交配得到的子代中,白羽雄性所占的比例________
(2)研究也发现,鹦鹉的白羽与蓝羽与B/b基因相关,并初步确定B/b基因位于1号或3号染色体上。为进一步确定B/b基因位置,把纯合蓝羽鹦鹉(P1)和纯合白羽鹦鹉(P2)杂交得F1,F1相互交配得到F2,然后对亲本及F2中若干蓝羽个体1号和3号染色体的SSR(DNA中的简单重复序列,细胞中非同源染色体或来源于不同品种的同源染色体上的SSR不同)进行扩增后电泳,结果如下图,则B/b基因位于________号染色体上,判断依据是________。
(3)在进一步研究中,将纯合黄羽品系(♂)与纯合蓝羽品系(♀)的鹦鹉杂交,F1全为绿羽,F1自由交配,F2的表型及比例为绿羽∶蓝羽∶黄羽∶白羽=9∶3∶3∶1,绿羽个体中雌雄的比例为________;若纯合黄羽品系(♀)与纯合蓝羽品系(♂)杂交,后代的羽色表型与比例为________。
【答案】(1) ①. 隐性 ②. ZaZa、ZAW ③. 3/16
(2) ①. 1 ②. F2中蓝色个体均含P11号染色体的SSR,(且1号染色体SSR的电泳结果比为2∶1),说明其表型与1号染色体的SSR相关联
(3) ①. 1∶2 ②. 绿羽∶蓝羽=1∶1
【解析】
【小问1详解】
鹦鹉是ZW型性别决定(雄性ZZ,雌性ZW),F2性状分离比为1:1,说明A/a位于Z染色体上(若位于常染色体,F2性状分离比应为3:1,不符合题意)。 若白羽为隐性,纯合白羽雄基因型为ZaZa,纯合黄羽雌基因型为ZAW,F1为ZAZa(黄羽雄)、ZaW(白羽雌),F1相互交配,F2基因型为ZAZa(黄)、ZaZa(白)、ZAW(黄)、ZaW(白),白羽:黄羽=1:1,符合题意,因此白羽对黄羽为隐性。F2基因型及比例为ZAZa:ZaZa:ZAW:ZaW=1:1:1:1,雄配子中ZA:Za=1:3,雌配子中ZA:Za:W=1:1:2,白羽雄性(ZaZa)的比例为3/4(雄Za)×1/4(雌Za)=3/16。
【小问2详解】
不同来源染色体的SSR不同,若基因位于某染色体上,则该性状会与该染色体的特异性SSR连锁。据电泳图分析可知,图中所有F2中蓝色个体均含P11号染色体的SSR,(且1号染色体SSR的电泳结果比为2:1),说明其表型与1号染色体的SSR相关联。
【小问3详解】
由F2性状分离比9:3:3:1可知,两对基因符合自由组合,A/a在Z染色体,B/b在常染色体,双显性为绿羽,单显为蓝羽/黄羽,双隐为白羽。纯合黄羽♂(bbZAZA)×纯合蓝羽♀(BBZaW),F1为BbZAZa(♂)、BbZAW(♀),F1自由交配,绿羽为A_B_:所有雄性都含A,雄性绿羽占总后代的1/2(雄性比例)×3/4(B_)=3/8;雌性只有一半含A,雌性绿羽占总后代的1/2(雌性比例)×1/2(A)×3/4(B_)=3/16,因此绿羽中雌雄比例为3/16:3/8=1:2。纯合黄羽♀(bbZAW)×纯合蓝羽♂(BBZaZa),后代基因型:雄性全为BbZAZa(绿羽),雌性全为BbZaW(蓝羽),因此表型比例为绿羽:蓝羽=1:1。
20. 大肠杆菌的lacZ基因编码β-半乳糖苷酶,可分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则为白色。lacZ基因的表达受阻遏蛋白LacI的调控。阻遏蛋白LacI结合于lacZ基因启动子(LacO)上游特定的一段DNA分子上,从而抑制基因表达。科研人员扩增了不同长度的DNA片段,将这些片段分别插入表达载体中检测,以确定LacI蛋白结合位点的具体位置,相关信息如图所示,图中限制酶的识别序列为XhoⅠ(5′-C↓TCGAG-3′)、NheⅠ(5′-G↓CTAGC-3′)、EcoRⅠ(5′-G↓AATTC-3′)、MunⅠ(5′-C↓AATTG-3′)、SalⅠ(5′-G↓TCGAC-3′)。回答下列问题:
(1)采用PCR技术对相关片段进行扩增时,在缓冲体系除了添加TaqDNA聚合酶、引物外,还需要添加的主要成分有________(点出2点),TaqDNA聚合酶在PCR的________步骤中起作用;为保证扩增产物正确插入载体,需要在引物F和引物F1~F10的5′端添加的序列为5′-________-3′和5′-GTCGAC-3′。
(2)将正确建构的载体导入大肠杆菌,在添加了________等成分的培养基上培养至形成菌落。结果发现,转入含F1~F7与F扩增产物的菌落呈蓝色,含F8~F10与F扩增产物的菌落呈白色,则后者呈白色的原因是________。
(3)进一研究发现,在培养基中添加适量的阿拉伯糖时,F1~F3、F8~F10与F扩增产物的菌落呈白色,F4~F7与F扩增产物的菌落呈蓝色。若引物序列所对应的位置不含有LacI的结合位点,结合菌落颜色表型,可推测该结合位点位于________之间,其判断依据是________。
【答案】(1) ①. Mg2+、模板、脱氧核苷酸 ②. 延伸 ③. GAATTC
(2) ①. 青霉素、X-gal ②. F8~F10与F扩增产物缺乏启动子的关键序列(或F8~F10与F扩增产物没有完整的启动子序列),无法启动LacZ基因的表达,不能使X-gal呈现蓝色,进而使菌落呈白色
(3) ①. F3~F4 ②. F1~F3与F扩增产物菌落呈白色,则F3靠F4侧含有阻遏蛋白LacI的结合位点,F4~F7与F扩增产物菌落呈蓝色,则F4靠F3侧有阻遏蛋白LacI的结合位点,故结合位点位于F3~F4之间
【解析】
【小问1详解】
采用PCR技术对相关片段进行扩增时,在缓冲体系除了添加TaqDNA聚合酶、引物外,还需要添加的主要成分有Mg2+、模板、脱氧核苷酸;PCR分为变性、复性、延伸三个步骤,TaqDNA聚合酶在延伸阶段催化子链合成。根据载体结构,目的片段需要插入载体的 EcoRⅠ和 XhoⅠ位点;已知下游引物的5'端添加了SalⅠ识别序列(5'-GTCGAC-3',其切割后粘性末端与 XhoⅠ相同可连接),因此上游引物( F1 ~ F10的另一端引物F)需要添加 EcoRⅠ的识别序列,即5'-GAATTC-3'。
【小问2详解】
载体带有青霉素抗性基因,需要加青霉素筛选成功导入载体的大肠杆菌;同时需要X-gal来显色区分菌落颜色,因此培养基需要添加X-gal和青霉素。 菌落白色说明 lacZ不表达,原因是F8~F10与F扩增产物缺乏启动子的关键序列(或F8~F10与F扩增产物没有完整的启动子序列),无法启动LacZ基因的表达,不能使X-gal呈现蓝色,进而使菌落呈白色。
【小问3详解】
扩增产物为引物 𝐹𝑛到F之间的序列, 𝐹𝑛越靠右,扩增产物越短,越缺失左侧序列;结合表型可推知:当扩增片段包含 𝐹3~ 𝐹4区段时,F1~F3与F扩增产物菌落呈白色,则F3靠F4侧含有阻遏蛋白LacI的结合位点,F4~F7与F扩增产物菌落呈蓝色,则F4靠F3侧有阻遏蛋白LacI的结合位点,故结合位点位于F3~F4之间。
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