精品解析:福建漳州市漳浦第一中学2025—2026学年下学期高考模拟考试一高三生物试卷
2026-05-30
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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-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 漳州市 |
| 地区(区县) | 漳浦县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.07 MB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58128027.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
漳浦一中2025—2026学年下学期高考模拟考试一高三生物试卷
一、选择题(1—10题每题2分,11—15题每题4分,共40分)
1. 细胞膜上镶嵌、贯穿有多种蛋白质分子,这些膜蛋白不可能是( )
A. 载体蛋白 B. 受体 C. 激素 D. 酶
2. 呼吸道上皮的Clara细胞合成并释放的Ccsp蛋白,具有抗炎、免疫调节等功能。但吸烟会导致Clara细胞损伤。下列关于Ccsp蛋白的叙述,错误的是( )
A. 合成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体密切相关
B. 释放过程,离不开生物膜之间的信息交流和相互融合
C. 在抗炎、免疫调节的过程中,作为信息分子发挥作用
D. 吸烟使Clara细胞释放更多Ccsp蛋白,利于免疫调节
3. 假说是根据已有的知识和经验作出合理的推断。下列搭配不合理的是( )
选项
已有的知识和经验
假说
A
水分子通过细胞膜的速率远高于人工膜
水通道假说
B
DNA分子的双螺旋结构
半保留复制假说
C
切除神经的胰腺能分泌胰液
化学调节胰液分泌假说
D
胚芽鞘向光弯曲生长
光使尖端产生生长素假说
A. A B. B C. C D. D
4. 某人的肝细胞中某种酶活性较其他正常细胞的同种酶低,原因不可能是( )
A. 酶基因的启动子缺失
B. 酶基因中碱基序列发生了变化
C. 肝细胞所处的内环境发生了变化
D. 酶的某个氨基酸发生了替换
5. 从达尔文的自然选择学说到现代生物进化理论,人们对进化的研究不断深入。下列有关生物进化的叙述,正确的是( )
A. 在环境条件保持稳定的前提下,种群基因频率不会发生改变
B. 隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是物种形成的标志
C. 灵长类动物照顾幼仔的行为,是协同进化的结果
D. 精明的捕食者会导致数量少的猎物种群率先灭绝
6. 高原鼠兔是一种关键的“生态系统工程师”,它们挖掘洞穴翻动土壤,会显著改变微地形,也为不擅长挖洞的地山雀提供了巢穴。地山雀在利用这些洞穴时,其警戒鸣叫也为洞内的高原鼠兔提供了早期的预警信号。下列叙述错误的是( )
A. 高原鼠兔的挖掘行为可能会改变群落的水平结构
B. 高原鼠兔的过度挖掘可能会破坏当地的生态平衡
C. 高原鼠兔与地山雀的相互影响体现两者的互利共生关系
D. 地山雀为高原鼠兔提供预警信号需要以空气等作为信道
7. 血液检查的各种生化指标可作为诊断疾病的参考依据。下表展示某位病人血液生化检验报告单中的部分结果。下列对该病人的诊断合理的是( )
检测项目
测定值
单位
参考值
丙氨酸氨基转移酶
129↑
U·L⁻1
9~60
总蛋白
36↓
g·L⁻1
65~85
醛固酮
356.5↑
pmol·L⁻1
15.0~138.0
游离甲状腺激素
5.20↓
pmol·L⁻1
10.3~25.7
注:丙氨酸氨基转移酶主要分布在肝细胞内
A. 肝功能受损,肾功能也受损 B. 可能因为营养不良出现浮肿
C. 血钠浓度一定比正常值偏低 D. TSH浓度一定比正常值偏低
8. 关于人体排尿反射的调控,下列叙述正确的是( )
A. 排尿反射受大脑皮层发出的交感神经和副交感神经共同调节
B. 交感神经和副交感神经兴奋时可分别引起膀胱的缩小和扩大
C. 大脑皮层参与排尿反射体现神经系统对躯体运动的分级调节
D. 排尿反射在没有大脑皮层的调控时也可以进行但排尿不完全
9. 下列关于实验操作的叙述正确的是( )
A. DNA的粗提取与鉴定实验中,可用预冷的95%酒精析出DNA
B. 土壤中尿素分解菌的分离实验中,向培养基中加入刚果红有利于形成显色圈
C. 制作生态缸时,增加消费者的种类和数量有利于提高生态系统的稳定性
D. 电泳分离DNA时,在凝胶载样缓冲液中加入核酸染料,便于在紫外灯下观察
10. 交换体(AE)在Cl-浓度梯度驱动下,将排出红细胞;Na+-K+-Cl-共转运体(NKCC)在Na+浓度梯度驱动下,将K+、Cl-运入肾小管细胞;Cl-可通过Cl-通道(GlyR)进入突触后神经元。下列说法正确的是( )
A. AE排出时发生自身蛋白的磷酸化
B. NKCC对K+、Cl-的转运与其空间结构变化有关
C. Cl-与GlyR结合进入细胞后使突触后膜兴奋
D. 三种氯离子转运蛋白运输Cl-进出细胞的运输方式相同
11. 犬蔷薇为异源五倍体AABCD(每个字母代表一个含7条染色体的染色体组),减数分裂时,两组A中的同源染色体配对并正常分离,剩余的21条染色体不参与配对,产生花粉时,未配对的染色体全部丢失;产生卵细胞时,未配对的染色体被拉向形成卵细胞的一极并全部保留。犬蔷薇细胞分裂过程中染色体数与核DNA数的关系如图。下列说法正确的是( )
A. 图中a点对应的细胞为精子、卵细胞
B. 图中c、j点对应的细胞处于减数第二次分裂后期
C. 图中g点对应的时期正在进行着丝粒分裂
D. 图中k点对应的细胞中含有5个染色体组
12. 研究者测定了不同环境温度下人体代谢率和体温的变化,实验结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 环境温度介于T1~T2之间时,机体可通过交感神经引起骨骼肌战栗产热
B. 环境温度介于T3~T4之间时,代谢率增加说明散热过程也需要消耗能量
C. 环境温度介于T1~T4之间时,人体的产热过程与散热过程保持动态平衡
D. 环境温度小于T1和大于T4时,曲线变化说明机体的调节能力是有限度的
13. HPV16型和HPV18型是诱发宫颈癌的高危类型,均可编码E6、E7蛋白。利用相关技术制备出抗HPV16型和HPV18型E6、E7蛋白的混合单克隆抗体,制备流程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A. 用不同的E6、E7对新西兰兔进行免疫后,过程①需筛选出相应的浆细胞a
B. 过程②和过程③分别用灭活病毒处理和选择培养基培养后可筛选出四种c
C. 过程④利用上述不同的E6、E7进行检测,可以筛选出目标杂交瘤细胞
D. 该技术获得的混合单克隆抗体可检测患者是否同时感染两种高危类型HPV
14. 某研究小组探究不同温度对酵母菌种群数量变化的影响,利用血细胞计数板(25×16)计数,结果如下表。相关叙述正确的是( )
温度/℃
不同时间酵母菌种群数量/个
0h
24h
48h
72h
96h
120h
144h
168h
10
0.8
1.2
2.0
2.7
3.0
3.6
3.8
3.7
20
0.8
3.0
3.8
4.6
4.0
3.2
2.8
2.5
30
0.8
5.2
5.6
4.6
2.0
1.0
0.6
0.2
A. 使用血细胞计数板时应沿凹槽边缘滴加培养液后盖上盖玻片
B. 不同温度下,酵母菌种群的增长速率均是先增大后减小最后保持稳定
C. 对10℃、培养96h的酵母菌进行计数,每个中格酵母菌的平均数量为12个
D. 增加培养液浓度和酵母菌的初始接种量,都可使酵母菌种群K值增加
15. DMD基因结构改变会造成表达的D蛋白异常从而导致假肥大肌营养不良(DMD)。一对表型正常的夫妇,生育了一个正常的女儿和一个患DMD的儿子。为研究DMD基因结构改变的原因,研究人员通过PCR技术对该家庭成员进行了相应的基因检测,所用的引物和扩增产物的电泳结果如图。假设DMD在男性中发病率为p,下列分析错误的是( )
A. 推测DMD基因和HS6S12基因位于X染色体上
B. DMD形成过程中可能发生了染色体的结构变异
C. 女儿是否携带DMD致病基因可用引物组合④PCR检出
D. 女儿婚后生育一个患有DMD疾病子代的概率是(p+1)/4
二、非选择题(5大题,共60分)
16. 团粒喷播技术可用于修复因开采过度导致生态受损的海岛。该技术通过使用粘合剂将保水剂、人工土壤原料(含有机堆肥、固氮微生物等多种功能性菌群)与植物种子混合形成团粒,通过喷播工艺覆盖受损地表。回答下列问题:
(1)由于采石活动的进行,某海岛原先有植被覆盖的边坡变成裸地,说明人类活动可以改变群落演替的_____。人工修复裸露的边坡可直接选用木本植物种子制作团粒进行喷播而不必先在该地种草本植物,主要原因是_____。
(2)利用团粒喷播技术对海岛进行修复后结果见图。据图a可知,6个月内可见修复效果显著而9-12月树种竞争明显,依据是_______。
(3)有学者认为此地后续有可能存在爆发严重病虫害的风险,根据图b并结合生态系统稳定性分析,提出你的观点和理由_________。
(4)因修复成效显著,若向生态受损的干旱地区推广此技术,请提出合理的团粒制作建议_______。
17. 长期咀嚼槟榔会导致口腔黏膜纤维化(OSF)。槟榔碱能引发巨噬细胞参与口腔黏膜炎症反应。
(1)槟榔碱能促进大脑释放多巴胺等兴奋性递质,同时对降解神经递质的相关酶起到___________作用,进一步放大兴奋效应。推测,长期咀嚼槟榔会导致中枢神经系统中突触后膜的多巴胺受体_________(填“增多”或“减少”),进而导致成瘾。
(2)为确定槟榔碱引发OSF的具体机制,研究人员以单核巨噬细胞(THP)和黏膜成纤维细胞(HOMF)为材料进行了一系列实验,各组的处理和结果如下表所示。
组别
处理
α-SMA蛋白相对表达量
Ⅰ型胶原蛋白相对表达量
第一组
不处理
1.04
1.18
第二组
培养基中添加适量槟榔碱
1.05
1.20
第三组
?
1.98
3.11
第四组
培养基中添加槟榔碱刺激24h的THP
3.1
5.8
注:各组培养基中的HOMF量相同;α-SMA蛋白和Ⅰ型胶原蛋白含量显著上升是细胞纤维化的重要标志表中第三组实验的处理是________。根据上表中系列实验结果,得出的结论是________。
(3)研究人员推测,巨噬细胞可能通过释放携带miR-155-5P的外泌体(释放到细胞外的囊泡),引发OSF。为此,以HOMF为材料重新设计了四组实验。A组不作处理,B组培养基中加入槟榔碱刺激THP24小时后释放的外泌体,C组miR-155-5P过量表达,D组加入miR-155-5P抑制剂同时在培养基中加入槟榔碱刺激THP24小时后释放的外泌体,结果如图。研究人员设计D组的目的是________。
(4)综合上述实验,长期咀嚼槟榔易引发OSF的机制是:槟榔中含有大量的槟榔碱,_________,使HOMF纤维化,进而引发口腔黏膜纤维化。
18. 鸡的性别决定方式为ZW型,鸡冠有单冠、半单冠和无单冠三种形态,由两对等位基因(A/a、B/b)控制。纯种单冠鸡与纯种无单冠鸡杂交得F1,F1与纯种无单冠鸡杂交,F2中单冠:半单冠:无单冠=1:2:1,不考虑基因突变与染色体变异,回答下列问题:
(1)F2中半单冠鸡的基因型是_____,F1与F2中基因型为_____的鸡杂交,后代有一半鸡的冠形为半单冠。根据实验结果_____(填“能”或“不能”)判断控制鸡冠的两对等位基因独立遗传。
(2)A基因表达还会决定某种色素的合成,从而使鸡的羽毛出现斑点,表现为麻鸡。麻鸡感染ALV(逆转录病毒)后,来源于病毒的核酸序列插入A基因,使其变为a基因,a基因不能转录出相应的mRNA,导致该种色素不能合成而表现为白鸡。鸡奔跑速度的快慢由D/d基因控制。实验人员选择快速奔跑的麻雄鸡甲分别与快速奔跑的麻雌鸡乙、慢速奔跑的白雌鸡丙杂交,相关表型及比例如下(不考虑Z、W染色体的同源区段)。
实验一:甲×乙,F1雄鸡均快速奔跑且麻鸡:白鸡=3:1,雌鸡部分快速奔跑、部分慢速奔跑且麻鸡:白鸡均为3:1;
实验二:甲×丙,F1雌雄鸡均为快速奔跑:慢速奔跑=1:1,麻鸡:白鸡=1:1。
a基因是由于_____(填“基因突变”“基因重组”或“染色体变异”)产生的。D/d基因位于_____染色体上,丙的基因型是_____。
(3)研究者让纯合半单冠、慢速奔跑雌鸡丁与纯合半单冠、快速奔跑雄鸡戊杂交获得F1,F1自由交配获得F2,利用相关引物对亲代、F1雄鸡和F2中部分个体(1~4)的相关基因进行PCR扩增,再将产物进行电泳,结果如图所示(各基因长度大小为:A>B>d;a>b>D)。
由上述结果,B基因对应的条带为序号_____(选填“③”“④”或“③或④”),个体4的基因型为_____。
19. 水稻OsPEL蛋白是影响叶绿体发育的关键物质。为培育高光合效率的水稻,研究人员构建了OsPEL基因敲除突变体(KO)和OsPEL基因过量表达株(OE),测定了不同株系叶片的部分生理指标,结果如下表。回答下列问题:
株系
叶绿素含量
(mg·g-1)
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
维管束鞘细胞叶绿体数量
(相对于WT的倍数)
野生型(WT)
3.2
20.5
1.0×
KO
4.8
28.6
3.6×
OE
1.6
16.3
0.4×
(1)光合作用包括光反应和暗反应过程,将光能依次转换为________。据表推测,OsPEL蛋白对叶绿体发育起________(填“促进”或“抑制”)作用。
(2)OsPEL蛋白调控叶绿体发育的作用机制见图。GLKs是一种调节光合相关基因转录的蛋白质,PSA2、PhANGs是光系统I(PSI)组装相关蛋白。
据图分析,OsPEL过表达能影响PSI组装进而改变光合速率,其具体的途径为:途径①:OsPEL与GLKs结合抑制其进入细胞核,导致核内GLKs含量降低;途径②:________; 途径③:________。
(3)为验证存在上述途径①,科研人员利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记OsPEL和GLKs,显微镜下观察叶片细胞中荧光分布,请在表格中的a和b处完善实验结果。(“+”表示有荧光,“++”表示荧光较强,“-”表示几乎无荧光)
组别
细胞质
细胞核
红色荧光
绿色荧光
红色荧光
绿色荧光
WT
+
+
-
++
OE
++
a________
+
b________
(4)与水稻相比,玉米光合效率高的关键在于其特有的C4途径,即通过相关酶与转运蛋白的协同作用,在叶肉细胞中高效固定CO2并形成C4化合物,随后运输至维管束鞘细胞中被利用。结合上述信息和研究结论,提出培育高产水稻的育种策略________。
20. 苏氨酸是常用工业原料,目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术提高菌株生产能力。
(1)大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子是_________的部位,驱动基因转录出mRNA。细胞中氨基酸在_________中以该mRNA为模板合成苏氨酸合成酶。
(2)当细胞中苏氨酸含量较高时,会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上,可将苏氨酸运出细胞。分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白(RFP)基因构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中,获得三种工程菌,相关处理及结果如图。
①该实验的目的是_________。
②工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是_________。
(3)W-01菌株具有更高的苏氨酸产量,但其生长明显弱于菌株W和其他工程菌,从物质与能量的角度,推测原因是_________。
(4)大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子,其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因,当其表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株,这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息,设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件(如图),制备高产苏氨酸的多倍体工程菌,且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长①_________②_________③_________。
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漳浦一中2025—2026学年下学期高考模拟考试一高三生物试卷
一、选择题(1—10题每题2分,11—15题每题4分,共40分)
1. 细胞膜上镶嵌、贯穿有多种蛋白质分子,这些膜蛋白不可能是( )
A. 载体蛋白 B. 受体 C. 激素 D. 酶
【答案】C
【解析】
【详解】A、载体蛋白是细胞膜上负责物质跨膜运输的蛋白,A不符合题意;
B、受体蛋白是细胞膜上识别信号分子(如激素、神经递质)并传递信息的蛋白质,属于膜蛋白,B不符合题意;
C、激素是由内分泌腺或细胞分泌的调节物质(如胰岛素、肾上腺素),多为小分子有机物或多肽,其本身并非蛋白质结构(少数蛋白质类激素除外),且不嵌入细胞膜中,而是与膜受体结合发挥作用,因此激素不可能是膜蛋白,C符合题意;
D、酶可在细胞膜上催化特定反应(如细胞膜上的ATP水解酶、信号转导相关酶),属于膜蛋白,D不符合题意。
故选C。
2. 呼吸道上皮的Clara细胞合成并释放的Ccsp蛋白,具有抗炎、免疫调节等功能。但吸烟会导致Clara细胞损伤。下列关于Ccsp蛋白的叙述,错误的是( )
A. 合成与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体密切相关
B. 释放过程,离不开生物膜之间的信息交流和相互融合
C. 在抗炎、免疫调节的过程中,作为信息分子发挥作用
D. 吸烟使Clara细胞释放更多Ccsp蛋白,利于免疫调节
【答案】D
【解析】
【详解】A、Ccsp蛋白为分泌蛋白,其合成需核糖体合成肽链,内质网加工折叠,高尔基体修饰包装,线粒体提供能量,A正确;
B、分泌蛋白释放通过囊泡运输,涉及内质网、高尔基体等生物膜的融合与物质传递,释放过程,离不开生物膜之间的信息交流和相互融合,B正确;
C、Ccsp蛋白参与抗炎、免疫调节,属于细胞间信息传递的信号分子,C正确;
D、吸烟导致Clara细胞损伤,会降低其合成和释放Ccsp蛋白的能力,且细胞损伤会削弱免疫功能,D错误。
故选D。
3. 假说是根据已有的知识和经验作出合理的推断。下列搭配不合理的是( )
选项
已有的知识和经验
假说
A
水分子通过细胞膜的速率远高于人工膜
水通道假说
B
DNA分子的双螺旋结构
半保留复制假说
C
切除神经的胰腺能分泌胰液
化学调节胰液分泌假说
D
胚芽鞘向光弯曲生长
光使尖端产生生长素假说
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、人工膜为不含蛋白质的脂质双层膜,水分子通过细胞膜的速率远高于人工膜,可合理推断细胞膜上存在协助水运输的通道,因此提出水通道假说,A不符合题意;
B、DNA双螺旋结构的碱基互补配对特点,可合理推断DNA复制时以两条链分别为模板合成子代DNA,因此提出半保留复制假说,B不符合题意;
C、切除神经的胰腺仍能分泌胰液,说明胰液分泌不依赖神经调节,可合理推断存在化学物质调节胰液分泌,因此提出化学调节胰液分泌假说,C不符合题意;
D、胚芽鞘向光弯曲生长的现象,仅能推断尖端受单侧光刺激后会向伸长区传递某种影响,使背光侧生长更快,不能得出光诱导生长素产生的结论,且生长素的产生本身不需要光,光仅影响生长素的分布,D符合题意。
故选D。
4. 某人的肝细胞中某种酶活性较其他正常细胞的同种酶低,原因不可能是( )
A. 酶基因的启动子缺失
B. 酶基因中碱基序列发生了变化
C. 肝细胞所处的内环境发生了变化
D. 酶的某个氨基酸发生了替换
【答案】A
【解析】
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,用于驱动基因的转录,转录出的mRNA可作为翻译的模板翻译出蛋白质。若该酶基因启动子缺失,可能导致该基因的转录过程无法进行,不能合成酶,A错误;
B、酶基因碱基序列变化(基因突变)可能改变mRNA序列,影响翻译产物的氨基酸序列或酶蛋白空间结构,导致酶活性下降,B正确;
C、酶的活性受温度、pH、离子浓度等内环境因素影响。内环境的改变可能会降低酶的催化效率,导致酶活性较低,C正确;
D、氨基酸替换(蛋白质结构改变)可能破坏酶活性中心的空间构象,使酶失活或活性降低,D正确。
故选A。
5. 从达尔文的自然选择学说到现代生物进化理论,人们对进化的研究不断深入。下列有关生物进化的叙述,正确的是( )
A. 在环境条件保持稳定的前提下,种群基因频率不会发生改变
B. 隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是物种形成的标志
C. 灵长类动物照顾幼仔的行为,是协同进化的结果
D. 精明的捕食者会导致数量少的猎物种群率先灭绝
【答案】B
【解析】
【详解】A、影响种群基因频率的因素包括突变、基因重组、遗传漂变、迁入迁出、自然选择等,即使环境条件保持稳定,突变、遗传漂变等因素仍会导致种群基因频率发生改变,A错误;
B、物种形成的三个基本环节为突变和基因重组、自然选择、隔离,隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种形成的标志,B正确;
C、协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,灵长类动物照顾幼仔属于同种生物的种内行为,不属于协同进化,C错误;
D、精明的捕食者通常捕食数量较多的猎物种群,可避免单一物种在生态系统中占绝对优势,不会导致数量少的猎物种群率先灭绝,反而有利于维持物种多样性,D错误。
6. 高原鼠兔是一种关键的“生态系统工程师”,它们挖掘洞穴翻动土壤,会显著改变微地形,也为不擅长挖洞的地山雀提供了巢穴。地山雀在利用这些洞穴时,其警戒鸣叫也为洞内的高原鼠兔提供了早期的预警信号。下列叙述错误的是( )
A. 高原鼠兔的挖掘行为可能会改变群落的水平结构
B. 高原鼠兔的过度挖掘可能会破坏当地的生态平衡
C. 高原鼠兔与地山雀的相互影响体现两者的互利共生关系
D. 地山雀为高原鼠兔提供预警信号需要以空气等作为信道
【答案】C
【解析】
【详解】A.群落的水平结构受地形变化、土壤特性、生物活动等因素影响,高原鼠兔挖掘洞穴改变微地形、翻动土壤,会影响不同地段的生物分布,可能改变群落水平结构,A正确;
B.生态系统的自我调节能力具有一定限度,高原鼠兔过度挖掘会超出当地生态系统的调节限度,可能破坏生态平衡,B正确;
C.互利共生是指两种生物长期共同生活、相互依存、彼此有利,离开对方难以存活的种间关系,高原鼠兔和地山雀虽相互受益,但并非彼此依存、不可分离,不属于互利共生关系,C错误;
D.地山雀的警戒鸣叫属于物理信息中的声音信息,声音传播需要以空气等作为传播介质(信道),D正确;
故选C。
7. 血液检查的各种生化指标可作为诊断疾病的参考依据。下表展示某位病人血液生化检验报告单中的部分结果。下列对该病人的诊断合理的是( )
检测项目
测定值
单位
参考值
丙氨酸氨基转移酶
129↑
U·L⁻1
9~60
总蛋白
36↓
g·L⁻1
65~85
醛固酮
356.5↑
pmol·L⁻1
15.0~138.0
游离甲状腺激素
5.20↓
pmol·L⁻1
10.3~25.7
注:丙氨酸氨基转移酶主要分布在肝细胞内
A. 肝功能受损,肾功能也受损 B. 可能因为营养不良出现浮肿
C. 血钠浓度一定比正常值偏低 D. TSH浓度一定比正常值偏低
【答案】B
【解析】
【详解】A、丙氨酸氨基转移酶主要分布在肝细胞内,其测定值升高(129U·L⁻1,参考值9~60U·L⁻1)表明肝功能受损;但报告中无肾功能相关指标(如肌酐、尿素氮等),肾功能受损无依据,A不符合题意;
B、总蛋白测定值降低(36g·L⁻1,参考值65~85g·L⁻1)可能由营养不良或肝功能受损导致蛋白质合成减少,引起低蛋白血症,使血浆胶体渗透压下降,组织液积累出现浮肿,B符合题意;
C、醛固酮测定值升高(356.5pmol·L⁻1,参考值15.0~138.0pmol·L⁻1)会促进肾小管对钠离子的重吸收,血钠浓度应升高而非降低,C不符合题意;
D、游离甲状腺激素测定值降低(5.20pmol·L⁻1,参考值10.3~25.7pmol·L⁻1)通过下丘脑-垂体-甲状腺轴的负反馈调节,应使促甲状腺激素(TSH)浓度升高而非降低,D不符合题意。
故选B。
8. 关于人体排尿反射的调控,下列叙述正确的是( )
A. 排尿反射受大脑皮层发出的交感神经和副交感神经共同调节
B. 交感神经和副交感神经兴奋时可分别引起膀胱的缩小和扩大
C. 大脑皮层参与排尿反射体现神经系统对躯体运动的分级调节
D. 排尿反射在没有大脑皮层的调控时也可以进行但排尿不完全
【答案】D
【解析】
【详解】A、交感神经和副交感神经属于外周自主神经系统,由脊髓或脑干发出,大脑皮层是调控排尿的高级中枢,并不直接发出交感、副交感神经,A错误;
B、交感神经兴奋时膀胱逼尿肌舒张、括约肌收缩,膀胱扩大以储存尿液;副交感神经兴奋时逼尿肌收缩、括约肌舒张,膀胱缩小促进排尿,B错误;
C、排尿反射调控的是膀胱平滑肌等内脏器官的活动,属于内脏运动的分级调节,C错误;
D、排尿反射的低级中枢位于脊髓,即使失去大脑皮层的高级调控,脊髓仍可完成基础的排尿反射,但缺乏高级中枢的精准调控会导致排尿不完全、不受意识控制,D正确。
9. 下列关于实验操作的叙述正确的是( )
A. DNA的粗提取与鉴定实验中,可用预冷的95%酒精析出DNA
B. 土壤中尿素分解菌的分离实验中,向培养基中加入刚果红有利于形成显色圈
C. 制作生态缸时,增加消费者的种类和数量有利于提高生态系统的稳定性
D. 电泳分离DNA时,在凝胶载样缓冲液中加入核酸染料,便于在紫外灯下观察
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA不溶于酒精,预冷的95%酒精可降低DNA的溶解度,促进DNA析出,同时能抑制DNA酶活性,减少DNA降解,还可使蛋白质杂质沉淀,A正确;
B、土壤中尿素分解菌的分离实验需加入酚红指示剂,尿素分解菌产生的脲酶分解尿素产氨使pH升高,酚红变红形成显色圈,B错误;
C、生态缸是人工封闭微型生态系统,其稳定性依赖生产者、消费者、分解者的比例协调,盲目增加消费者的种类和数量会超出生产者的能量承载限度,破坏生态平衡,反而降低生态系统稳定性,C错误;
D、核酸染料在制备凝胶时加入,在凝胶载样缓冲液中需加入指示剂,D错误。
10. 交换体(AE)在Cl-浓度梯度驱动下,将排出红细胞;Na+-K+-Cl-共转运体(NKCC)在Na+浓度梯度驱动下,将K+、Cl-运入肾小管细胞;Cl-可通过Cl-通道(GlyR)进入突触后神经元。下列说法正确的是( )
A. AE排出时发生自身蛋白的磷酸化
B. NKCC对K+、Cl-的转运与其空间结构变化有关
C. Cl-与GlyR结合进入细胞后使突触后膜兴奋
D. 三种氯离子转运蛋白运输Cl-进出细胞的运输方式相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、Cl⁻-HCO₃⁻交换体(AE)利用红细胞内外的Cl⁻浓度梯度,以反向协同运输方式将HCO₃⁻排出细胞。该过程依赖浓度梯度驱动,不消耗ATP,故不发生自身蛋白磷酸化(磷酸化通常与主动运输相关),A错误;
B、Na⁺-K⁺-Cl⁻共转运体(NKCC)属于载体蛋白,其转运K⁺和Cl⁻时需与离子结合,通过空间结构变化实现运输(载体蛋白特性)。该过程虽依赖Na⁺浓度梯度,但属于同向协同运输,与蛋白构象改变相关,B正确;
C、GlyR是Cl⁻通道蛋白,Cl⁻通过协助扩散进入突触后神经元。Cl⁻内流通常使膜电位超极化(如抑制性神经递质作用),抑制突触后神经元兴奋,C错误;
D、三种转运蛋白运输 Cl⁻的方式不同:AE 和 GlyR 介导的是协助扩散,而 NKCC 介导的是主动运输(间接消耗能量),D错误。
故选B。
11. 犬蔷薇为异源五倍体AABCD(每个字母代表一个含7条染色体的染色体组),减数分裂时,两组A中的同源染色体配对并正常分离,剩余的21条染色体不参与配对,产生花粉时,未配对的染色体全部丢失;产生卵细胞时,未配对的染色体被拉向形成卵细胞的一极并全部保留。犬蔷薇细胞分裂过程中染色体数与核DNA数的关系如图。下列说法正确的是( )
A. 图中a点对应的细胞为精子、卵细胞
B. 图中c、j点对应的细胞处于减数第二次分裂后期
C. 图中g点对应的时期正在进行着丝粒分裂
D. 图中k点对应的细胞中含有5个染色体组
【答案】B
【解析】
【详解】A、a点染色体数7,核DNA数7,对应减数分裂完成后的配子,但花粉染色体数为7,卵细胞染色体数为28,因此a点只能是精子,不能是卵细胞,A错误;
B、花粉染色体数为7,卵细胞染色体数为28,而c点染色体数14、核DNA数14,j点染色体数56、核DNA数56,减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体数暂时加倍,核DNA数与染色体数相等,符合c、j点特征,B正确;
C、图中g点对应染色体数35、核DNA分子数56,正在进行DNA复制,DNA复制完成后逐渐到h点状态,C错误;
D、犬蔷薇为异源五倍体,体细胞中染色体数目为35,k点对应的细胞中染色体数目为加倍后的70条,对应的时期是有丝分裂后期,此时细胞中有10个染色体组,D错误。
故选B。
12. 研究者测定了不同环境温度下人体代谢率和体温的变化,实验结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 环境温度介于T1~T2之间时,机体可通过交感神经引起骨骼肌战栗产热
B. 环境温度介于T3~T4之间时,代谢率增加说明散热过程也需要消耗能量
C. 环境温度介于T1~T4之间时,人体的产热过程与散热过程保持动态平衡
D. 环境温度小于T1和大于T4时,曲线变化说明机体的调节能力是有限度的
【答案】A
【解析】
【详解】A、骨骼肌战栗产热一般在寒冷环境且体温有下降趋势时才明显出现。环境温度介于T1~T2之间时,体温维持相对稳定且代谢率较低,此时机体主要通过调节皮肤血管的收缩和舒张等物理方式来调节体温,A错误;
B、环境温度介于T3-T4之间时,代谢率增加,这是因为环境温度升高,机体需要通过出汗等方式散热,而出汗等散热过程需要消耗能量,B正确;
C、环境温度介于T1- T4之间时,体温保持稳定,说明人体的产热过程与散热过程保持动态平衡,C正确;
D、环境温度小于T1和大于T4时,体温出现明显变化,说明机体的调节能力是有限度的,超过一定范围就不能很好地维持体温稳定,D正确。
13. HPV16型和HPV18型是诱发宫颈癌的高危类型,均可编码E6、E7蛋白。利用相关技术制备出抗HPV16型和HPV18型E6、E7蛋白的混合单克隆抗体,制备流程如下图。下列相关叙述正确的是( )
A. 用不同的E6、E7对新西兰兔进行免疫后,过程①需筛选出相应的浆细胞a
B. 过程②和过程③分别用灭活病毒处理和选择培养基培养后可筛选出四种c
C. 过程④利用上述不同的E6、E7进行检测,可以筛选出目标杂交瘤细胞
D. 该技术获得的混合单克隆抗体可检测患者是否同时感染两种高危类型HPV
【答案】C
【解析】
【详解】A、用HPV16型E6、E7和HPV18型E6、E7四种抗原免疫新西兰兔后,过程①是从免疫兔的脾脏中分离出已免疫的B淋巴细胞,不需要在过程①筛选,筛选是在细胞融合之后进行的,A错误;
B、过程②是细胞融合,可用灭活病毒诱导; 过程③是用选择培养基筛选杂交瘤细胞,此时筛选出的是所有融合的杂交瘤细胞,无法直接得到4种能产生对应抗体的杂交瘤细胞,还需要后续的抗体检测,B错误;
C、过程④是抗体阳性检测:利用HPV16型E6、E7和HPV18型E6、E7四种抗原,分别检测杂交瘤细胞的培养液,筛选出能产生对应4种抗体的目标杂交瘤细胞,C正确;
D、该混合单克隆抗体包含抗HPV16型E6/E7、HPV18型E6/E7的抗体,只要患者感染其中任意一种HPV,就会出现阳性反应,无法区分是仅感染一种还是同时感染两种,D错误。
14. 某研究小组探究不同温度对酵母菌种群数量变化的影响,利用血细胞计数板(25×16)计数,结果如下表。相关叙述正确的是( )
温度/℃
不同时间酵母菌种群数量/个
0h
24h
48h
72h
96h
120h
144h
168h
10
0.8
1.2
2.0
2.7
3.0
3.6
3.8
3.7
20
0.8
3.0
3.8
4.6
4.0
3.2
2.8
2.5
30
0.8
5.2
5.6
4.6
2.0
1.0
0.6
0.2
A. 使用血细胞计数板时应沿凹槽边缘滴加培养液后盖上盖玻片
B. 不同温度下,酵母菌种群的增长速率均是先增大后减小最后保持稳定
C. 对10℃、培养96h的酵母菌进行计数,每个中格酵母菌的平均数量为12个
D. 增加培养液浓度和酵母菌的初始接种量,都可使酵母菌种群K值增加
【答案】C
【解析】
【详解】A、使用血细胞计数板的正确操作是先盖盖玻片,再沿盖玻片边缘滴加培养液,让培养液自行渗入计数室,A错误;
B、由表格数据可知,20℃、30℃组酵母菌种群数量达到峰值后持续下降,增长速率后期为负值,并非最后保持稳定,B错误;
C、25×16型血细胞计数板的计数室体积为0.1mm3,10℃、96h时酵母菌种群数量为3.0×106个/mL,则有3.0×106个/mL × 10-4 mL = 300个, 总共有25个中格,因此每个中格的平均酵母菌数量为总数量除以中格数,即300 ÷ 25 = 12个,C正确;
D、K值是环境容纳量,由资源、空间等环境条件决定,酵母菌初始接种量不改变环境条件,无法使K值增加,D错误。
15. DMD基因结构改变会造成表达的D蛋白异常从而导致假肥大肌营养不良(DMD)。一对表型正常的夫妇,生育了一个正常的女儿和一个患DMD的儿子。为研究DMD基因结构改变的原因,研究人员通过PCR技术对该家庭成员进行了相应的基因检测,所用的引物和扩增产物的电泳结果如图。假设DMD在男性中发病率为p,下列分析错误的是( )
A. 推测DMD基因和HS6S12基因位于X染色体上
B. DMD形成过程中可能发生了染色体的结构变异
C. 女儿是否携带DMD致病基因可用引物组合④PCR检出
D. 女儿婚后生育一个患有DMD疾病子代的概率是(p+1)/4
【答案】D
【解析】
【详解】A、表型正常的夫妇生育了患DMD的儿子,说明该病为隐性遗传,电泳结果显示,父亲条带与患儿不同,而母亲的条带中有两条与患儿相同,这符合 X 染色体遗传特点,因此 DMD 基因和 HS6S12 基因位于 X 染色体上,A正确;
B、正常 DMD 基因仅能被引物组合②、③扩增出条带,而患儿的异常基因还能被引物组合①、④扩增出条带,这说明 DMD 基因区域与 HS6S12 基因区域发生了染色体结构变异,使原本不相邻的序列连接在一起,导致新的引物组合能扩增出产物,B正确;
C、引物组合④仅能扩增出异常 X 染色体,女儿的两条 X 染色体,一条来自父亲(父亲正常),一条来自母亲(可能正常 / 异常),若女儿携带致病基因,则用引物④可扩增出条带,若不携带则无,因此可检测女儿是否携带致病基因,C正确;
D、母亲为携带者(XAXa),父亲为 XAY,女儿基因型为1/2 XAXA或1/2 XAXa,已知 DMD 在男性中发病率为 p,即人群中 Xa的基因频率为 p,XA为 1-p,若女儿为 XAXA(概率 1/2),与任何男性婚配,子代均不患病,概率为 0,若女儿为 XAXa(概率 1/2),与正常男性(XAY,概率 1-p)婚配,子代患病概率为 1/4(仅儿子 XaY 患病),与患病男性(XaY,概率 p)婚配,子代患病概率为 1/2(女儿 XaXa、儿子 XaY),女儿婚后生育一个患有DMD疾病子代的概率是1/2×[(1−p)×1/4+p×1/2]=(1+p)/8,D错误。
故选D。
二、非选择题(5大题,共60分)
16. 团粒喷播技术可用于修复因开采过度导致生态受损的海岛。该技术通过使用粘合剂将保水剂、人工土壤原料(含有机堆肥、固氮微生物等多种功能性菌群)与植物种子混合形成团粒,通过喷播工艺覆盖受损地表。回答下列问题:
(1)由于采石活动的进行,某海岛原先有植被覆盖的边坡变成裸地,说明人类活动可以改变群落演替的_____。人工修复裸露的边坡可直接选用木本植物种子制作团粒进行喷播而不必先在该地种草本植物,主要原因是_____。
(2)利用团粒喷播技术对海岛进行修复后结果见图。据图a可知,6个月内可见修复效果显著而9-12月树种竞争明显,依据是_______。
(3)有学者认为此地后续有可能存在爆发严重病虫害的风险,根据图b并结合生态系统稳定性分析,提出你的观点和理由_________。
(4)因修复成效显著,若向生态受损的干旱地区推广此技术,请提出合理的团粒制作建议_______。
【答案】(1) ①. 方向 ②. 此技术使该地已具备适宜木本植物种子生长的土壤条件
(2)6个月内盖度上升至接近100%,9-12月盖度仍保持稳定而生长密度降低
(3)有可能;银合欢种间竞争优势高,可能持续扩张为单一树种,生态系统稳定性低易爆发严重病虫害 不可能;银合欢在9-12月占比有所下降,可与其他物种稳定共存,生态系统稳定性较高不易存在爆发严重病虫害
(4)选用耐旱的植物种子;使用保水能力更强的保水剂
【解析】
【分析】一个群落替代另一个群落的过程叫作群落演替,群落演替可以分为初生演替和次生演替。人类活动会影响演替的速度和方向。
【小问1详解】
人类的采石活动将植被覆盖的边坡变为裸地,这体现了人类活动可以改变群落演替的方向。团粒喷播技术使用的人工土壤原料包含有机堆肥、功能性菌群等,能为种子萌发和幼苗生长提供养分、改良土壤结构,因此裸地无需先经历草本植物改良土壤的阶段,可直接种植木本植物。
【小问2详解】
由图 a 可知,6 个月内修复效果显著,盖度从约 90% 快速上升至接近 100%,说明植被快速覆盖了受损地表,9-12 月树种竞争明显,盖度保持稳定(植被覆盖度不再增加),但生长密度(单位面积植株数)明显下降,说明部分植株在种间竞争中被淘汰,体现了物种间对资源(光照、水分、养分等)的竞争加剧。
【小问3详解】
此地后续有可能存在爆发严重病虫害的风险,从图 b 可见,银合欢在各时间点的生长密度占比都显著高于金合欢和台湾相思,种间竞争优势极强,若银合欢持续扩张,可能逐渐取代其他物种,形成单一树种为主的群落,导致物种丰富度降低、营养结构简单化,生态系统的抵抗力稳定性下降,更容易因专一性病虫害的侵袭而爆发严重灾害。或银合欢在 9-12 月的生长密度占比有所下降,金合欢和台湾相思仍保持一定比例,说明三者可稳定共存,群落物种多样性较高,营养结构复杂,生态系统抵抗力稳定性强,能够通过物种间的相互制约有效抑制病虫害的大规模爆发,故此地后续不可能存在爆发严重病虫害的风险。
【小问4详解】
干旱地区的核心限制因子是水分,因此团粒制作需选用耐旱的植物种子,选择适应干旱环境、根系发达、保水能力强的本土耐旱植物种子,提高幼苗存活率;增强团粒的持水能力,减少水分蒸发,为种子萌发和早期生长持续提供水分。
17. 长期咀嚼槟榔会导致口腔黏膜纤维化(OSF)。槟榔碱能引发巨噬细胞参与口腔黏膜炎症反应。
(1)槟榔碱能促进大脑释放多巴胺等兴奋性递质,同时对降解神经递质的相关酶起到___________作用,进一步放大兴奋效应。推测,长期咀嚼槟榔会导致中枢神经系统中突触后膜的多巴胺受体_________(填“增多”或“减少”),进而导致成瘾。
(2)为确定槟榔碱引发OSF的具体机制,研究人员以单核巨噬细胞(THP)和黏膜成纤维细胞(HOMF)为材料进行了一系列实验,各组的处理和结果如下表所示。
组别
处理
α-SMA蛋白相对表达量
Ⅰ型胶原蛋白相对表达量
第一组
不处理
1.04
1.18
第二组
培养基中添加适量槟榔碱
1.05
1.20
第三组
?
1.98
3.11
第四组
培养基中添加槟榔碱刺激24h的THP
3.1
5.8
注:各组培养基中的HOMF量相同;α-SMA蛋白和Ⅰ型胶原蛋白含量显著上升是细胞纤维化的重要标志表中第三组实验的处理是________。根据上表中系列实验结果,得出的结论是________。
(3)研究人员推测,巨噬细胞可能通过释放携带miR-155-5P的外泌体(释放到细胞外的囊泡),引发OSF。为此,以HOMF为材料重新设计了四组实验。A组不作处理,B组培养基中加入槟榔碱刺激THP24小时后释放的外泌体,C组miR-155-5P过量表达,D组加入miR-155-5P抑制剂同时在培养基中加入槟榔碱刺激THP24小时后释放的外泌体,结果如图。研究人员设计D组的目的是________。
(4)综合上述实验,长期咀嚼槟榔易引发OSF的机制是:槟榔中含有大量的槟榔碱,_________,使HOMF纤维化,进而引发口腔黏膜纤维化。
【答案】(1) ①. 抑制 ②. 减少
(2) ①. 培养基中添加未经槟榔碱刺激的THP ②. THP能促进HOMF纤维化,槟榔碱能显著增强THP对HOMF纤维化的促进作用
(3)验证外泌体中miR-155-5P是诱导纤维化的关键分子
(4)槟榔碱促进THP释放携带miR-155-5P的外泌体
【解析】
【小问1详解】
槟榔碱能促进大脑释放多巴胺等兴奋性递质,同时对降解神经递质的相关酶起到抑制作用,这样能使神经递质不被降解,进一步放大兴奋效应。由于长期咀嚼槟榔,为了适应持续的兴奋刺激,中枢神经系统中突触后膜的多巴胺受体可能会减少,进而导致成瘾。
【小问2详解】
根据实验设计的对照原则,第三组实验的处理是培养基中添加未经槟榔碱刺激的THP,这样可以与其他组形成对照,探究THP单独对黏膜成纤维细胞(HOMF)纤维化的影响。由表中实验结果可知,第三组(培养基中添加未经槟榔碱刺激的THP)和第四组(添加槟榔碱刺激24h的THP)中α-SMA蛋白和Ⅰ型胶原蛋白相对表达量显著高于第一组(不处理)和第二组(添加适量槟榔碱),所以得出的结论是THP能促进HOMF纤维化,槟榔碱能显著增强THP对HOMF纤维化的促进作用。
【小问3详解】
B、C两组对比可知,设置D组是为了验证外泌体中miR-155-5P是诱导纤维化的关键分子。为使实验更加严谨,还需检测槟榔碱刺激前后THP释放的外泌体内miR-155-5P的水平,从而验证槟榔碱是通过调节miR-155-5P的表达量导致OSF的。
【小问4详解】
综合上述实验,长期咀嚼槟榔易引发OSF的机制是:槟榔中含有大量的槟榔碱,槟榔碱促进THP释放携带miR-155-5P的外泌体,使HOMF纤维化,进而引发口腔黏膜纤维化。
18. 鸡的性别决定方式为ZW型,鸡冠有单冠、半单冠和无单冠三种形态,由两对等位基因(A/a、B/b)控制。纯种单冠鸡与纯种无单冠鸡杂交得F1,F1与纯种无单冠鸡杂交,F2中单冠:半单冠:无单冠=1:2:1,不考虑基因突变与染色体变异,回答下列问题:
(1)F2中半单冠鸡的基因型是_____,F1与F2中基因型为_____的鸡杂交,后代有一半鸡的冠形为半单冠。根据实验结果_____(填“能”或“不能”)判断控制鸡冠的两对等位基因独立遗传。
(2)A基因表达还会决定某种色素的合成,从而使鸡的羽毛出现斑点,表现为麻鸡。麻鸡感染ALV(逆转录病毒)后,来源于病毒的核酸序列插入A基因,使其变为a基因,a基因不能转录出相应的mRNA,导致该种色素不能合成而表现为白鸡。鸡奔跑速度的快慢由D/d基因控制。实验人员选择快速奔跑的麻雄鸡甲分别与快速奔跑的麻雌鸡乙、慢速奔跑的白雌鸡丙杂交,相关表型及比例如下(不考虑Z、W染色体的同源区段)。
实验一:甲×乙,F1雄鸡均快速奔跑且麻鸡:白鸡=3:1,雌鸡部分快速奔跑、部分慢速奔跑且麻鸡:白鸡均为3:1;
实验二:甲×丙,F1雌雄鸡均为快速奔跑:慢速奔跑=1:1,麻鸡:白鸡=1:1。
a基因是由于_____(填“基因突变”“基因重组”或“染色体变异”)产生的。D/d基因位于_____染色体上,丙的基因型是_____。
(3)研究者让纯合半单冠、慢速奔跑雌鸡丁与纯合半单冠、快速奔跑雄鸡戊杂交获得F1,F1自由交配获得F2,利用相关引物对亲代、F1雄鸡和F2中部分个体(1~4)的相关基因进行PCR扩增,再将产物进行电泳,结果如图所示(各基因长度大小为:A>B>d;a>b>D)。
由上述结果,B基因对应的条带为序号_____(选填“③”“④”或“③或④”),个体4的基因型为_____。
【答案】(1) ①. Aabb和aaBb ②. aabb ③. 能
(2) ①. 基因突变 ②. Z ③. aaZdW
(3) ①. ③或④ ②. aaBBZDW或aaBBZDZD(AAbbZDW或AAbbZDZD)
【解析】
【小问1详解】
纯种单冠鸡与纯种无单冠鸡杂交得F1,F1与纯种无单冠鸡杂交,F2中单冠∶半单冠∶无单冠=1∶2∶1,结合题目信息不涉及性别,结合F2的分离比例可推测,F1产生了四种比例均等的配子,其基因型可表示为AaBb,则亲本单冠鸡的基因型可表示为AABB,无单冠的基因型为aabb,因而可知,F2半单冠鸡的基因型是Aabb和aaBb,F1与F2中基因型为aabb的鸡杂交,后代有一半鸡的冠形为半单冠。根据实验结果“能”判断控制鸡冠的两对等位基因独立遗传。
【小问2详解】
实验一:甲×乙,F1雄鸡均快速奔跑且麻鸡:白鸡=3:1,雌鸡部分快速奔跑、部分慢速奔跑且麻鸡:白鸡均为3:1;实验结果显示羽毛性状与性别无关,且根据性状表现可推测,亲本的基因型均为Aa,奔跑速度与性别有关,且快速奔跑对慢速奔跑为显性,则亲本的基因型为AaZDZd、AaZDW;
实验二:甲×丙,F1雌雄鸡均为快速奔跑:慢速奔跑=1:1,麻鸡:白鸡=1:1。该实验结果说明丙的基因型为aaZdW
题意显示,麻鸡感染ALV(逆转录病毒)后,来源于病毒的核酸序列插入A基因,使其变为a基因,可见a基因是由于“基因突变”产生的。D/d基因控制的性状表现与性别有关,因而位于Z染色体上,丙的基因型是aaZdW。
【小问3详解】
研究者让纯合半单冠、慢速奔跑雌鸡丁(aaBBZdW或AAbbZdW)与纯合半单冠、快速奔跑雄鸡戊(aaBBZDZD或AAbbZDZD)杂交获得F1,F1自由交配获得F2,利用相关引物对亲代、F1雄鸡和F2中部分个体(1~4)的相关基因进行PCR扩增,再将产物进行电泳,结果如图所示,根据结果可推测,基因越长移动的速度越慢,因而⑤对应D,⑥对应d,若①③分别对应A和b,则②④分别对应a和B;即B基因对应的条带为序号③或④,因此,个体4的基因型为aaBBZDW或aaBBZDZD(AAbbZDW或AAbbZDZD)
19. 水稻OsPEL蛋白是影响叶绿体发育的关键物质。为培育高光合效率的水稻,研究人员构建了OsPEL基因敲除突变体(KO)和OsPEL基因过量表达株(OE),测定了不同株系叶片的部分生理指标,结果如下表。回答下列问题:
株系
叶绿素含量
(mg·g-1)
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
维管束鞘细胞叶绿体数量
(相对于WT的倍数)
野生型(WT)
3.2
20.5
1.0×
KO
4.8
28.6
3.6×
OE
1.6
16.3
0.4×
(1)光合作用包括光反应和暗反应过程,将光能依次转换为________。据表推测,OsPEL蛋白对叶绿体发育起________(填“促进”或“抑制”)作用。
(2)OsPEL蛋白调控叶绿体发育的作用机制见图。GLKs是一种调节光合相关基因转录的蛋白质,PSA2、PhANGs是光系统I(PSI)组装相关蛋白。
据图分析,OsPEL过表达能影响PSI组装进而改变光合速率,其具体的途径为:途径①:OsPEL与GLKs结合抑制其进入细胞核,导致核内GLKs含量降低;途径②:________; 途径③:________。
(3)为验证存在上述途径①,科研人员利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记OsPEL和GLKs,显微镜下观察叶片细胞中荧光分布,请在表格中的a和b处完善实验结果。(“+”表示有荧光,“++”表示荧光较强,“-”表示几乎无荧光)
组别
细胞质
细胞核
红色荧光
绿色荧光
红色荧光
绿色荧光
WT
+
+
-
++
OE
++
a________
+
b________
(4)与水稻相比,玉米光合效率高的关键在于其特有的C4途径,即通过相关酶与转运蛋白的协同作用,在叶肉细胞中高效固定CO2并形成C4化合物,随后运输至维管束鞘细胞中被利用。结合上述信息和研究结论,提出培育高产水稻的育种策略________。
【答案】(1) ①. ATP和NADPH中(活跃)的化学能,糖类(有机物)中(稳定)的化学能 ②. 抑制
(2) ①. OsPEL与细胞核内GLKs结合,抑制PhANGs基因表达 ②. OsPEL与PSA2结合,抑制其进入叶绿体
(3) ①. ++ ②. +
(4)敲除OsPEL基因,并导入C4途径的相关酶基因
【解析】
【小问1详解】
光反应阶段吸收光能,将水光解产生O2、NADPH([H]),同时合成ATP,把光能转化为ATP、NADPH 中活跃的化学能;暗反应阶段利用光反应产生的ATP、NADPH,固定CO2,将其还原合成糖类等有机物,把活跃的化学能,转化为有机物内稳定储存的化学能 。敲除突变体(KO)维管束鞘细胞叶绿体数量是野生型(WT)的 3.6 倍,叶绿素含量和净光合速率均显著升高,过量表达株(OE)维管束鞘细胞叶绿体数量仅为野生型的 0.4 倍,叶绿素含量和净光合速率均显著降低。 这说明 OsPEL 蛋白表达量越高,叶绿体数量越少,因此其对叶绿体发育起抑制作用。
【小问2详解】
结合机制图和已知途径①,可推导出另外两条途径,途径②:OsPEL 与细胞核内的 GLKs 结合,抑制 GLKs 对PhANGs基因的转录激活作用,导致PhANGs基因表达量下降,进而影响光系统 I(PSI)的组装;途径③:OsPEL 在细胞质中与 PSA2 结合,阻止 PSA2 进入叶绿体参与 PSI 的组装,从而抑制 PSI 的形成。
【小问3详解】
实验目的是验证 OsPEL 与 GLKs 结合抑制其进入细胞核,OE 组(OsPEL 过量表达)细胞质中OsPEL 大量表达(红色荧光 ++),会与 GLKs 大量结合在细胞质,因此细胞质中绿色荧光(标记 GLKs)为 ++;细胞核中由于 GLKs 被大量滞留在细胞质,进入细胞核的 GLKs 减少,因此细胞核中绿色荧光为+。
【小问4详解】
结合研究结论和玉米的 C4 途径优势,培育高产水稻的策略为敲除 OsPEL 基因,解除其对叶绿体发育的抑制,增加维管束鞘细胞叶绿体数量,提升水稻本身的光合效率,并导入C4途径相关酶基因,使水稻获得玉米特有的高效 CO2固定能力,进一步增强光合作用,最终实现高产。
20. 苏氨酸是常用工业原料,目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术提高菌株生产能力。
(1)大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子是_________的部位,驱动基因转录出mRNA。细胞中氨基酸在_________中以该mRNA为模板合成苏氨酸合成酶。
(2)当细胞中苏氨酸含量较高时,会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上,可将苏氨酸运出细胞。分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白(RFP)基因构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中,获得三种工程菌,相关处理及结果如图。
①该实验的目的是_________。
②工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是_________。
(3)W-01菌株具有更高的苏氨酸产量,但其生长明显弱于菌株W和其他工程菌,从物质与能量的角度,推测原因是_________。
(4)大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子,其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因,当其表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株,这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息,设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件(如图),制备高产苏氨酸的多倍体工程菌,且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长①_________②_________③_________。
【答案】(1) ①. RNA聚合酶识别和结合 ②. 核糖体
(2) ①. 探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响 ②. A蛋白表达量高,苏氨酸运出速率高,菌体中苏氨酸浓度低,对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱
(3)外源基因表达及苏氨酸大量合成消耗菌体中的物质和能量
(4) ①. 氯霉素抗性基因 ②. 终止子 ③. 活性低的启动子
【解析】
【小问1详解】
RNA聚合酶可以识别并结合大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子,驱动基因转录出mRNA。翻译的模板是mRNA,原料是氨基酸,在核糖体中以脱水缩合的形式合成苏氨酸合成酶。
【小问2详解】
①图示的处理是构建了三种不同的A基因表达载体,实验结果显示不同的A基因表达载体会影响大肠杆菌菌株苏氨酸的产量,因此分析可知,该实验的目的是探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响。
②与菌株W相比,工程菌W-01的不同点是导入了A基因,且已知A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上,可将苏氨酸运出细胞,因此推测工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是A蛋白表达量高,苏氨酸运出速率高,菌体中苏氨酸浓度低,对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱。
【小问3详解】
各种菌株细胞代谢产生的总能量基本相同,但W-01菌株中更多的能量用于外源基因表达及苏氨酸大量合成,而用于生长的能量较少,因此W-01菌株生长明显弱于菌株W和其他工程菌。
【小问4详解】
实验目的是通过基因工程的手段制备高产苏氨酸的多倍体工程菌,只有当F基因表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株,因此在F基因编码区前面插入活性低的启动子,减少F基因的表达。本实验要求工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长,因此表达元件中需要插入氯霉素抗性基因,此外基因的转录需要启动子和终止子,综合分析,①②③分别是氯霉素抗性基因、终止子、活性低的启动子。
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