精品解析:2026届河南驻马店市遂平县第一高级中学高三模拟预测生物试题
2026-05-31
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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-三模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 驻马店市 |
| 地区(区县) | 遂平县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.30 MB |
| 发布时间 | 2026-05-31 |
| 更新时间 | 2026-05-31 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58133049.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026年河南省普通高中学业水平
生物学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.高考试卷无此项:正版临考预测卷用户使用考试在线APP扫描试题旁边子母题二维码,获取更多最新预测试题。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 正常代谢中,下列细胞结构中不会发生碱基配对的是( )
A. 细胞核 B. 中心体 C. 核糖体 D. 线粒体
2. 某种呼吸道病毒借助囊膜上的S蛋白与宿主细胞膜上的ACE2受体特异性结合,引发细胞膜内陷形成囊泡包裹病毒颗粒进入细胞。实验表明,用酶解法去除S蛋白的糖链,其感染能力大幅下降,仅破坏宿主细胞膜的流动性。下列叙述错误的是( )
A. 病毒进入细胞过程所需的能量主要由病毒自身的ATP提供
B. 用酶解法去除病毒S蛋白的糖链运用了减法原理
C. 宿主细胞膜流动性的破坏可能会影响囊泡形成
D. 病毒侵入细胞的过程表明细胞膜上的受体能特异性识别外部信号
3. 某研究小组将生理状态一致的紫色鸭跖草叶片下表皮细胞均分为两组,分别置于葡萄糖和麦芽糖溶液中进行实验,结果如图所示。已知植物细胞不能直接吸收麦芽糖,下列叙述错误的是( )
注:原生质体相对体积=当前原生质体体积/初始原生质体体积
A. 甲组对应麦芽糖溶液,乙组对应葡萄糖溶液,二者的初始物质的量浓度可能相同
B. 图中M、N两点对应的同一细胞的细胞液浓度大小为M>N
C. 若将甲组处理后的细胞置于清水中,原生质体相对体积可恢复至1,说明细胞保持活性
D. 一定范围内适当提高实验温度,曲线甲的下降速率会加快,曲线乙的回升阶段会提前
4. 研究表明,槲皮素通过抗氧化(指通过中和自由基或阻断氧化反应链,保护生物分子如DNA、蛋白质、脂质等免受氧化损伤的生物学过程)、抗炎、调节细胞凋亡(清除衰老、受损细胞)及促进细胞自噬等途径延缓细胞衰老。下列说法错误的是( )
A. 槲皮素可清除细胞内的自由基,减少DNA氧化损伤,延缓细胞衰老
B. 槲皮素可调节受损等异常细胞发生程序性死亡,维持细胞内部环境稳定
C. 槲皮素可通过提高细胞中端粒的缩短速率,延缓细胞衰老
D. 槲皮素可通过促进细胞自噬清除受损或衰老的细胞器
5. 正常人的同源染色体一条来自父亲,一条来自母亲,而单亲二体(UPD)是指二倍体的体细胞中存在某对同源染色体全部只来源于父母中的一方,其形成机制如图所示。现有一名红绿色盲(伴X染色体隐性遗传病)女性携带者,产生了一个含2条X染色体的卵细胞(红绿色盲基因与其母亲相同),该卵细胞与正常精子形成三体合子XXY,不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A. 图示卵细胞的形成可能是减数分裂时同源染色体未分离的结果
B. 图示UPD子代是色觉正常女性的概率占1/3
C. 图示UPD子代的形成过程中可使三体合子发育为染色体数目正常的二倍体
D. 正常子代和UPD子代均含有2个染色体组
6. 2025年,我国科研团队在《自然·生物技术》发表科研成果:通过优化铁皮石斛原生质体融合技术,成功获得兼具高产多糖和耐盐特性的杂种细胞。杂种细胞经液体培养基悬浮培养后,通过脱分化、再分化等过程最终发育成再生植株。下列叙述错误的是( )
A. 原生质体融合前需用酶解法去除细胞壁,为原生质体融合排除阻碍
B. 悬浮培养时需定期更换培养基,以防止代谢产物积累抑制细胞生长
C. 杂种细胞的脱分化阶段通常需在光照条件下进行,以诱导愈伤组织形成
D. 再生植株需先移栽到已消毒的蛭石或珍珠岩等环境中炼苗,以提高移栽成活率
7. 白化病是一种常染色体隐性遗传病,患者因酪氨酸酶基因(TYR)突变导致酪氨酸酶合成受阻,酪氨酸无法转化为黑色素,表现出皮肤、毛发发白等症状。研究发现,部分轻症患者并非TYR基因编码区突变,而是其启动子区高甲基化所致。下列叙述错误的是( )
A. 白化病体现了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
B. 酪氨酸酶催化酪氨酸生成黑色素的过程,需要tRNA作为搬运氨基酸的工具参与
C. TYR基因启动子区甲基化水平升高,可能抑制基因转录,使酪氨酸酶合成减少
D. 将正常TYR基因搭载载体靶向导入患者的相关细胞中,其后代仍可能患病
8. 高强度间歇训练(HIIT)采用交替进行短暂高强度运动和低强度恢复的锻炼模式,研究表明,长期进行HIIT可改善心血管功能,促进脂肪代谢。下列叙述错误的是( )
A. HIIT后机体产生的乳酸可被血浆中的缓冲物质中和
B. HIIT后体温快速升高,机体通过皮肤血管舒张、汗腺分泌增多来增加散热
C. HIIT后机体可通过垂体合成和释放抗利尿激素来调节机体水盐平衡
D. HIIT后导致的血糖降低可由肝糖原分解来补充
9. 脑机接口(BCI)技术的一项研究中,某颈椎以下高位截瘫导致四肢瘫痪的患者通过想象移动自己的手,触发大脑皮层运动区的特定电信号,该信号被BCI解码后转化为电刺激,刺激患者脊髓中植入的电极,从而成功支配其手部肌肉完成抓握动作。下列相关叙述正确的是( )
A. 患者想象移动手时大脑皮层产生电信号,该过程属于条件反射
B. 植入脊髓中的电极直接刺激了手部肌肉细胞,使其产生兴奋并收缩
C. 该过程中,兴奋从脊髓电极传递到肌肉经过电信号→化学信号→电信号的转变
D. 该技术证明了大脑皮层的躯体运动中枢直接支配脊髓而不受其他神经中枢影响
10. 为研究某种油桃果实软硬变化与激素的关系,在采摘果实后分别用不同浓度(单位为mmol/L)萘乙酸(NAA)对其进行处理,果实硬度及乙烯释放量的变化情况如图所示。研究还发现,乙烯浓度升高,乙烯合成酶活性升高。下列叙述错误的是( )
注:CK为对照组,即使用清水处理组。
A. NAA能促进果实软化,且该作用效果与施用浓度呈正相关
B. NAA作为信号分子能调节乙烯合成酶基因的表达
C. 果实软化过程中,乙烯的合成存在正反馈调节
D. 果实成熟时,乙烯直接作用于细胞壁使其降解软化
11. 科研人员为罗布泊野骆驼国家级自然保护区的野骆驼安装卫星跟踪项圈,以掌握其活动范围与迁徙习性,为该物种的保护提供依据。下列叙述正确的是( )
A. 年龄结构和迁入率、迁出率是影响野骆驼种群密度的直接因素
B. 可以通过建立濒危动物繁育中心等就地保护的方式对野骆驼进行保护
C. 可采用卫星跟踪项圈调查动物种群密度,此方法对调查动物的体型大小及活动能力无要求
D. 与标记重捕法相比,安装卫星跟踪项圈更利于实时数据的收集和减少对动物的干扰
12. 某处于平衡状态的自然海域不受人为干扰,研究团队统计该自然海域某时间段中浮游植物和浮游动物的生物量,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 浮游植物和浮游动物体内有机物中的能量小于其各自同化量
B. 浮游动物死亡后经分解者利用,其能量可以流向第一营养级
C. 总体上,该系统中浮游植物固定的总能量大于浮游动物同化的总能量
D. 若图示现象持续下去,该生态系统的结构和功能将不能正常维持
13. 科研人员将白鲫(2n=100,染色体组成为AA)与红鲫(2n=100,染色体组成为BB)杂交,后代经“冷休克”处理可诱导形成四倍体。白鲫和红鲫的染色体同源性极高,染色体能彼此配对形成四分体。培育流程如下,根据信息分析,下列叙述正确的是( )
A. 冷休克处理的目的是抑制纺锤体形成,使受精卵中染色体数目发生不可遗传的变异
B. 四倍体鲫鱼染色体数目为100,性原细胞在减数分裂Ⅰ前期会形成25个四分体
C. 若基因型均为GGgg的四倍体雄鱼和雌鱼杂交,后代基因型为GGgg的概率为4/9
D. 白鲫与红鲫杂交产生的二倍体受精卵染色体组成为AB,得到的四倍体染色体组成为AABB
14. N6-腺苷酸甲基化(m6A)修饰是一种常见的RNA修饰。研究发现,拟南芥中某mRNA的m6A修饰可影响核糖体与该mRNA的结合效率。该修饰位点对应基因突变后,mRNA甲基化水平下降,蛋白质合成量减少,但mRNA的转录水平不变。下列相关推论不合理的是( )
A. 该m6A修饰主要影响翻译环节,不改变遗传信息的转录模板
B. 该修饰位点对应基因突变后,核糖体与mRNA的结合效率提升
C. 此现象说明,表观修饰可调控遗传信息从RNA到蛋白质的传递
D. 若提升mRNA的甲基化水平,可促进核糖体中相关蛋白质的合成
15. 研究人员开发了一种靶向PD-1(T细胞表面程序性死亡蛋白)和CTLA-4(细胞毒性T细胞相关蛋白4)的双特异性抗体(BsAb,如图所示),用于增强抗肿瘤免疫反应。制备过程中,先将人源化抗PD-1和抗CTLA-4的抗体基因通过特定连接序列连接,构建表达载体,再导入羊受精卵中建立乳腺生物反应器,使产生的羊乳汁中含BsAb.下列叙述错误的是( )
A. 给受体注射PD-1和CTLA-4,从浆细胞中提取mRNA经逆转录可获得目的基因
B. 构建基因表达载体时需先将抗PD-1和抗CTLA-4的抗体基因与人源基因的启动子等重组在一起
C. 双特异性抗体的制备涉及的生物技术有动物细胞培养、胚胎移植等
D. 欲检测羊乳汁中是否含BsAb,可在乳汁中加相应抗原,检测是否产生抗原—抗体复合物
16. 为研究硫化氢(H2S)对2型糖尿病大鼠肝脏胰岛素抵抗的影响,研究人员选取若干正常大鼠和2型糖尿病模型大鼠进行相关实验,并检测各组大鼠的相关指标,实验处理和结果如表所示。下列叙述正确的是( )
组别
空腹血糖浓度(mmol/L)
血浆胰岛素含量(μU/mL)
胰岛素抵抗指数
肝组织H2S浓度(μmol/L)
对照组
6.55
63.72
2.90
72.31
DM组
18.22
41.79
3.46
101.92
DM+NaHS组
25.42
29.36
3.47
131.33
DM+PAG组
10.83
51.58
3.21
79.08
注:DM组为糖尿病组、NaHS为H2S供体、PAG为体内H2S合成酶的抑制剂。
A. 实验组分别腹腔注射适量NaHS和PAG,对照组和DM组分别腹腔注射等量的生理盐水
B. 与对照组相比,DM组空腹血糖和H2S浓度明显升高,说明糖尿病大鼠可能通过增加H2S的量增强胰岛素抵抗
C. 分析各组数据可知,H2S的浓度越高,血浆胰岛素的含量越低,大鼠利用和转化葡萄糖的能力越强
D. 抑制H2S的产生,可提高血浆胰岛素的含量从而降低空腹血糖的浓度,缓解2型糖尿病的症状
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 核基因编码的蛋白叶绿体延伸因子StTuA、StTuB(两者核心功能一致,作用机制相近)进入叶绿体后,能够显著提高叶绿体内多种蛋白质的表达,这些在叶绿体内合成的蛋白可促进光合色素的合成、活性氧(自由基)的清除以及抗病、增产等生命活动。请结合所学知识回答下列问题。
(1)StTuA、StTuB在________合成后,进入叶绿体,根据StTuA、StTuB能提高叶绿体内多种蛋白质的表达,叶绿体内合成的蛋白可促进光合色素的合成推测,控制叶绿体发育和功能相关的基因位于________。
(2)若细胞中StTuA、StTuB的表达量显著降低,叶绿体中活性氧不能被及时清除而积累,会直接影响光反应和暗反应,这是因为活性氧会攻击________,直接影响光反应;活性氧影响暗反应的原因是________。
(3)晚疫病菌是造成马铃薯减产的主要病原体,研究人员测定野生植株和感染了晚疫病菌植株的叶绿素总量和净光合速率,如图所示,据此推测晚疫病菌造成马铃薯减产的主要原因可能是________。若要进一步确定晚疫病菌对暗反应的影响,还可检测的指标有________(答出两点即可);若要探究光合产物的分配对马铃薯产量的影响,可检测________。
(4)研究发现,StTuB从细胞质转运进入叶绿体依赖StMAP3Kβ2激发的磷酸化,晚疫病菌的效应因子Pi22926通过抑制StMAP3Kβ2对StTuB的磷酸化使其滞留在细胞质中而被降解,从而抑制马铃薯的生长发育及免疫。为验证Pi22926可抑制StMAP3Kβ2对StTuB的磷酸化,研究人员以马铃薯野生植株(WT)和StMAP3Kβ2过表达植株(OE)为实验材料进行相关实验(如表所示),请将表格内容补充完整。
实验分组处理
预期实验结果
实验结论
WT(野生型植株)
①与WT相比,OE的StTuB磷酸化水平较________(填“高”或“低”)
Pi22926可抑制StMAP3Kβ2对StTuB的磷酸化
OE(过表达植株)
WT+Pi22926处理
②用Pi22926处理后,WT和OE的StTuB磷酸化水平均显著________(填“上升”或“下降”)
OE+Pi22926处理
18. 肿瘤细胞能通过改变自身代谢抑制机体免疫应答。研究发现,蛋白质ChREBP在结肠癌细胞中高表达。对免疫系统功能正常的小鼠敲除ChREBP基因后,肿瘤生长变慢,同时肿瘤组织中细胞毒性T细胞数量增加。回答下列问题。
(1)题干信息说明细胞毒性T细胞在免疫系统的________功能中发挥重要作用,这属于特异性免疫中的________,在该过程中通常需要巨噬细胞等抗原呈递细胞的辅助和辅助性T细胞分泌的________的促进作用。
(2)为探究ChREBP基因对肿瘤生长的影响机制,科学家分别将ChREBP基因敲除和未敲除小鼠肿瘤细胞系接种于生理状态一致的免疫缺陷小鼠和免疫正常小鼠,定时测量肿瘤体积,结果如图所示,其中C、D两组测的数据基本重合。根据实验结果,推测靶向抑制ChREBP功能的药物对_______(填“免疫正常”“免疫缺陷”或“免疫正常和免疫缺陷”)肿瘤小鼠有显著效果,判断依据是______________。
(3)进一步研究发现,癌细胞和巨噬细胞都需要消耗胆碱,若巨噬细胞获得充足胆碱,其更易由抑制免疫的M2型向促进免疫的M1型转化,而ChREBP的表达量可以调控癌细胞对胆碱的获取能力,则癌细胞免疫逃逸的机理可能是________。据此分析,临床上可通过________对肿瘤进行治疗。
19. 某些森林中少数高丰度(丰度指某物种个体数量的多少)树种构成“合作核心”,它们通过正向相互作用(不存在威胁对方生长的种间关系)支撑起大量低丰度物种的共存,形成“众星拱月”式的群落结构。因影响森林多样性的树种丰富度与结构多样性受不同因素驱动,研究者在某自然保护区设立了长期观测样地,该区内两个典型样地(3号和8号)的特征如表所示,如图表示3号样地不同树种的数量。回答下列问题。
样地编号
树种丰富度(种)
平均林龄(年)
降水季节性指数
3号
30
45
0.75
8号
22
80
0.72
注:林龄越长越有利于形成复杂的结构;降水季节性指数介于0~1之间,值越大表明降水在一年内分布越不均匀。
(1)由图可知,3号样地包括树种A、B、C、D及其他26个树种,________是区别不同群落的重要特征。若该森林为“众星拱月”式的群落结构,则形成“合作核心”的树种最可能是________,这些树种之间的正向相互作用可能为________(答出一点即可)。
(2)根据表中数据推测两个样地中________号样地的群落外貌和结构变化较大,作出推断的依据是________。
(3)为保护该森林生态系统,研究者根据观测记录的树种情况来判断生态系统运行情况,主要依据是树作为生产者,是森林生态系统的主要基石,具有________(答出两点即可)作用。
(4)基于材料信息,依据自生原理对该地区人工造林实践提出一条具体建议:________。
20. 鸟类的喙主要由角质形成细胞合成的角蛋白构成。某种鸟(性别决定方式为ZW)的喙长度受一对等位基因A/a控制,长喙细长约6cm、短喙粗壮约3cm,中间无过渡类型。喙末端是否弯曲受另一对等位基因B/b控制。A基因控制3cm的短喙粗壮性状,B基因还可促进A基因超表达,最终导致角蛋白积累过多而使粗壮的短喙伸长至6cm左右成为巨喙。为探究喙的遗传机制,研究人员选择多对纯合长直喙个体和纯合短钩喙个体进行正、反交,结果如表(不考虑Z、W染色体同源区段和突变)。
父本
母本
F1
雄鸟
雌鸟
实验一
长直喙
短钩喙
56只巨喙
58只长直喙
实验二
短钩喙
长直喙
57只巨喙
58只短钩喙
(1)根据上述实验结果可以判断基因A/a和B/b________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断的理由是________。
(2)实验二F1中巨喙雄鸟的基因型是________,若让实验一和实验二中所有的F1雌雄个体随机交配,F2中巨喙鸟所占比例为________。
(3)研究人员还发现所有雄鸟的尾部都有华丽的尾羽,所有的雌鸟都没有。若要设计实验探究雌鸟无华丽尾羽是缺乏雄激素作用的结果,还是W染色体上有相应抑制基因,请写出简单的实验设计思路并预期结果得出结论:________。
(4)为研究a基因产生的机理,研究人员在实验一F1中多只处于发育期的雏鸟的________细胞中分别提取与基因A/a有关的mRNA,通过逆转录得到cDNA后,用同一对引物扩增两种鸟的cDNA并电泳,得到如图结果。据此推测,与A基因相比,a基因发生了碱基对的________。
21. 透明质酸(HA)是一种广泛应用于医药、化妆品领域的多糖,传统提取法成本高,现多利用基因工程改造的大肠杆菌(工程菌)进行发酵大规模生产HA。某科研团队为优化发酵工艺,进行了相关实验,回答下列问题。
(1)构建合成HA的工程菌的关键是需将HA合成关键酶基因(如hasA、hasB)和质粒整合,构建基因表达载体。图示为质粒结构和含HA合成关键酶基因的DNA片段,构建基因表达载体时,需用________(填限制酶名称)切割二者,与只使用BamHⅠ相比,其优势是________。将重组质粒导入大肠杆菌后,需在含抗生素的选择培养基上筛选,符合要求的工程菌的特点是________(从对抗生素的抗性角度作答)。
(2)筛选出符合要求的工程菌后,需先将菌种接种至LB培养基进行扩大培养,扩大培养用到的LB培养基从物理状态上划分属于________培养基;若需分离单菌落纯化菌种,并进行计数,应采用的接种方法是________。
(3)科研人员为探究不同碳源浓度对工程菌发酵产HA的影响,设置不同浓度梯度的葡萄糖对工程菌进行摇瓶发酵培养,37℃下培养24h后,检测菌体干重和HA产量,结果如表(摇瓶发酵,37℃,24h):
葡萄糖浓度
菌体干重
产量
10
3.2
1.8
20
6.5
4.2
30
7.1
3.9
40
6.8
2.5
由表可知,葡萄糖浓度为20g/L时HA产量最高,葡萄糖浓度继续升高时,HA产量下降,菌体干重略有增加,据此推测碳源浓度过高导致HA产量下降的可能原因:________。
(4)发酵结束后,需从发酵液中提取HA。已知菌体碎片不溶于水,HA溶于水且不溶于乙醇,而发酵液中的小分子杂质可溶于乙醇。第一步采用离心、过滤的方法去除菌体碎片;第二步采用乙醇沉淀法获取HA粗品,第二步的原理是________。
(5)与从动物组织(如鸡冠)提取HA的方法相比,用工程菌进行发酵生产HA的优势是________(答出两点即可)。
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.高考试卷无此项:正版临考预测卷用户使用考试在线APP扫描试题旁边子母题二维码,获取更多最新预测试题。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48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. 正常代谢中,下列细胞结构中不会发生碱基配对的是( )
A. 细胞核 B. 中心体 C. 核糖体 D. 线粒体
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞核是DNA复制和转录的主要场所,DNA复制时DNA母链与子链、转录时DNA模板链与合成的mRNA均会发生碱基互补配对,A不符合题意;
B、中心体由蛋白质组成,不含核酸,功能是参与细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,不会发生碱基配对,B符合题意;
C、核糖体是翻译的场所,翻译过程中mRNA上的密码子会与tRNA上的反密码子发生碱基互补配对,C不符合题意;
D、线粒体为半自主细胞器,含有少量DNA,可发生DNA复制、转录过程,且线粒体内的核糖体可进行翻译过程,上述过程均存在碱基互补配对,D不符合题意。
2. 某种呼吸道病毒借助囊膜上的S蛋白与宿主细胞膜上的ACE2受体特异性结合,引发细胞膜内陷形成囊泡包裹病毒颗粒进入细胞。实验表明,用酶解法去除S蛋白的糖链,其感染能力大幅下降,仅破坏宿主细胞膜的流动性。下列叙述错误的是( )
A. 病毒进入细胞过程所需的能量主要由病毒自身的ATP提供
B. 用酶解法去除病毒S蛋白的糖链运用了减法原理
C. 宿主细胞膜流动性的破坏可能会影响囊泡形成
D. 病毒侵入细胞的过程表明细胞膜上的受体能特异性识别外部信号
【答案】A
【解析】
【详解】A、病毒不具有细胞结构,没有合成ATP的相关结构和酶,无法自主产生ATP,病毒进入细胞的胞吞过程所需能量由宿主细胞提供,并非病毒自身的ATP,A错误;
B、减法原理是指人为去除某种影响实验结果的因素,以探究该因素的作用,用酶解法去除S蛋白的糖链来研究其对感染能力的影响,运用了减法原理,B正确;
C、细胞膜内陷形成囊泡依赖细胞膜的流动性,因此破坏宿主细胞膜的流动性会阻碍膜的内陷过程,可能影响囊泡形成,C正确;
D、病毒囊膜上的S蛋白能与宿主细胞膜上的ACE2受体特异性结合,表明细胞膜上的受体可以特异性识别外部信号分子,D正确。
3. 某研究小组将生理状态一致的紫色鸭跖草叶片下表皮细胞均分为两组,分别置于葡萄糖和麦芽糖溶液中进行实验,结果如图所示。已知植物细胞不能直接吸收麦芽糖,下列叙述错误的是( )
注:原生质体相对体积=当前原生质体体积/初始原生质体体积
A. 甲组对应麦芽糖溶液,乙组对应葡萄糖溶液,二者的初始物质的量浓度可能相同
B. 图中M、N两点对应的同一细胞的细胞液浓度大小为M>N
C. 若将甲组处理后的细胞置于清水中,原生质体相对体积可恢复至1,说明细胞保持活性
D. 一定范围内适当提高实验温度,曲线甲的下降速率会加快,曲线乙的回升阶段会提前
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物细胞不能吸收麦芽糖,在麦芽糖溶液中失水发生质壁分离后原生质体体积保持稳定,对应曲线甲;细胞可吸收葡萄糖,细胞液浓度会逐渐升高,发生质壁分离自动复原,对应曲线乙。若二者初始物质的量浓度相同,初始渗透压一致,细胞初始失水速率相近,符合曲线初期变化趋势,因此二者初始物质的量浓度可能相同,A正确;
B、M、N两点原生质体相对体积相同,说明两点细胞失水量相近,但N点时乙组细胞已经吸收了部分葡萄糖进入细胞液,细胞液溶质更多,因此细胞液浓度M<N,B错误;
C、只有活细胞的原生质层具有选择透过性,可发生质壁分离复原,因此甲组处理后的细胞置于清水中原生质体相对体积能恢复至1,说明细胞仍保持活性,C正确;
D、一定范围内提高实验温度,水分子跨膜运输速率加快,细胞失水速率加快,曲线甲的下降速率会加快;同时葡萄糖进入细胞的速率加快,细胞液更快升高到大于外界溶液浓度,因此曲线乙的回升阶段会提前,D正确。
4. 研究表明,槲皮素通过抗氧化(指通过中和自由基或阻断氧化反应链,保护生物分子如DNA、蛋白质、脂质等免受氧化损伤的生物学过程)、抗炎、调节细胞凋亡(清除衰老、受损细胞)及促进细胞自噬等途径延缓细胞衰老。下列说法错误的是( )
A. 槲皮素可清除细胞内的自由基,减少DNA氧化损伤,延缓细胞衰老
B. 槲皮素可调节受损等异常细胞发生程序性死亡,维持细胞内部环境稳定
C. 槲皮素可通过提高细胞中端粒的缩短速率,延缓细胞衰老
D. 槲皮素可通过促进细胞自噬清除受损或衰老的细胞器
【答案】C
【解析】
【详解】A、题干明确说明槲皮素具有抗氧化作用,可清除自由基,减少DNA等生物分子的氧化损伤,从而起到延缓细胞衰老的作用,A正确;
B、槲皮素可调节细胞凋亡,细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡,能够清除衰老、受损的异常细胞,维持细胞内部环境的稳定,B正确;
C、根据细胞衰老的端粒学说,端粒随细胞分裂次数增加逐渐缩短是细胞衰老的重要原因,若提高端粒的缩短速率会加快细胞衰老,无法实现延缓衰老的效果,C错误;
D、细胞自噬的功能之一是清除细胞内受损或衰老的细胞器,题干表明槲皮素可促进细胞自噬,因此可发挥该作用,D正确。
5. 正常人的同源染色体一条来自父亲,一条来自母亲,而单亲二体(UPD)是指二倍体的体细胞中存在某对同源染色体全部只来源于父母中的一方,其形成机制如图所示。现有一名红绿色盲(伴X染色体隐性遗传病)女性携带者,产生了一个含2条X染色体的卵细胞(红绿色盲基因与其母亲相同),该卵细胞与正常精子形成三体合子XXY,不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A. 图示卵细胞的形成可能是减数分裂时同源染色体未分离的结果
B. 图示UPD子代是色觉正常女性的概率占1/3
C. 图示UPD子代的形成过程中可使三体合子发育为染色体数目正常的二倍体
D. 正常子代和UPD子代均含有2个染色体组
【答案】B
【解析】
【详解】A、女性携带者产生了一个含2条X染色体的卵细胞,红绿色盲基因与其母亲相同,都是XBXb,可知该卵细胞的形成是减数分裂时同源染色体未分离的结果,A正确;
B、UPD是两条X都来自母方,即三体合子丢失精子提供的性染色体,所有UPD的基因型均为XBXb,表现为女性正常,B错误;
C、三体合子(3条性染色体)随机丢失1条后,染色体数目恢复正常,成为二倍体,C正确;
D、正常子代和UPD子代的染色体数目都正常,仅UPD的一对同源染色体来源相同,二者都含2个染色体组,D正确。
6. 2025年,我国科研团队在《自然·生物技术》发表科研成果:通过优化铁皮石斛原生质体融合技术,成功获得兼具高产多糖和耐盐特性的杂种细胞。杂种细胞经液体培养基悬浮培养后,通过脱分化、再分化等过程最终发育成再生植株。下列叙述错误的是( )
A. 原生质体融合前需用酶解法去除细胞壁,为原生质体融合排除阻碍
B. 悬浮培养时需定期更换培养基,以防止代谢产物积累抑制细胞生长
C. 杂种细胞的脱分化阶段通常需在光照条件下进行,以诱导愈伤组织形成
D. 再生植株需先移栽到已消毒的蛭石或珍珠岩等环境中炼苗,以提高移栽成活率
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,原生质体融合前用纤维素酶和果胶酶进行酶解去壁,可排除细胞壁对原生质体融合的阻碍,A正确;
B、悬浮培养过程中细胞代谢会产生有害代谢产物,积累后会抑制细胞生长,定期更换培养基可清除代谢废物、补充营养,保障细胞正常生长,B正确;
C、杂种细胞脱分化形成愈伤组织的阶段通常需要避光处理,光照易诱导细胞发生分化,不利于愈伤组织的形成,C错误;
D、植物组织培养得到的再生植株适应外界环境的能力弱,先移栽到消毒的蛭石或珍珠岩等环境炼苗,可使其逐步适应自然环境,提高移栽成活率,D正确。
7. 白化病是一种常染色体隐性遗传病,患者因酪氨酸酶基因(TYR)突变导致酪氨酸酶合成受阻,酪氨酸无法转化为黑色素,表现出皮肤、毛发发白等症状。研究发现,部分轻症患者并非TYR基因编码区突变,而是其启动子区高甲基化所致。下列叙述错误的是( )
A. 白化病体现了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
B. 酪氨酸酶催化酪氨酸生成黑色素的过程,需要tRNA作为搬运氨基酸的工具参与
C. TYR基因启动子区甲基化水平升高,可能抑制基因转录,使酪氨酸酶合成减少
D. 将正常TYR基因搭载载体靶向导入患者的相关细胞中,其后代仍可能患病
【答案】B
【解析】
【详解】A、题干显示酪氨酸酶基因突变/表达异常导致酪氨酸无法转化为黑色素引发白化病,体现了基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体性状,A正确;
B、tRNA作为搬运氨基酸的工具参与的是翻译(蛋白质合成)过程,酪氨酸酶催化酪氨酸生成黑色素属于酶促代谢反应,不需要tRNA参与,B错误;
C、启动子是RNA聚合酶识别结合启动转录的序列,TYR基因启动子区高甲基化会抑制RNA聚合酶结合,进而抑制转录,使酪氨酸酶合成减少,C正确;
D、常规基因治疗是将正常基因导入患者体细胞,患者生殖细胞的遗传物质并未改变,致病基因仍可能传递给后代,D正确。
8. 高强度间歇训练(HIIT)采用交替进行短暂高强度运动和低强度恢复的锻炼模式,研究表明,长期进行HIIT可改善心血管功能,促进脂肪代谢。下列叙述错误的是( )
A. HIIT后机体产生的乳酸可被血浆中的缓冲物质中和
B. HIIT后体温快速升高,机体通过皮肤血管舒张、汗腺分泌增多来增加散热
C. HIIT后机体可通过垂体合成和释放抗利尿激素来调节机体水盐平衡
D. HIIT后导致的血糖降低可由肝糖原分解来补充
【答案】C
【解析】
【详解】A、高强度运动时部分细胞进行无氧呼吸产生乳酸,血浆中存在HCO3-等缓冲物质,可中和乳酸维持血浆pH相对稳定,A正确;
B、HIIT过程中产热大幅增加导致体温升高,机体通过神经调节使皮肤血管舒张、汗腺分泌增多,增大散热量以维持体温相对稳定,B正确;
C、抗利尿激素是由下丘脑合成、垂体释放的,并非垂体合成,C错误;
D、运动消耗大量葡萄糖使血糖降低时,胰高血糖素等激素分泌增多,可促进肝糖原分解为葡萄糖补充血糖,D正确。
9. 脑机接口(BCI)技术的一项研究中,某颈椎以下高位截瘫导致四肢瘫痪的患者通过想象移动自己的手,触发大脑皮层运动区的特定电信号,该信号被BCI解码后转化为电刺激,刺激患者脊髓中植入的电极,从而成功支配其手部肌肉完成抓握动作。下列相关叙述正确的是( )
A. 患者想象移动手时大脑皮层产生电信号,该过程属于条件反射
B. 植入脊髓中的电极直接刺激了手部肌肉细胞,使其产生兴奋并收缩
C. 该过程中,兴奋从脊髓电极传递到肌肉经过电信号→化学信号→电信号的转变
D. 该技术证明了大脑皮层的躯体运动中枢直接支配脊髓而不受其他神经中枢影响
【答案】C
【解析】
【详解】A、反射的结构基础是完整的反射弧,患者想象移动手时仅大脑皮层产生电信号,未经过完整反射弧,该过程不属于反射,更不属于条件反射,A错误;
B、由题干信息可知,植入脊髓的电极是刺激脊髓中的运动神经元,再由运动神经元支配手部肌肉,并非直接刺激手部肌肉细胞,B错误;
C、脊髓运动神经元和肌肉细胞之间通过类似突触的神经-肌肉接头连接,兴奋在此处传递时,会发生电信号→化学信号→电信号的转变,C正确;
D、大脑皮层的躯体运动中枢对脊髓的支配属于神经系统的分级调节,会受脑干等其他神经中枢的调控,该技术也不能证明其不受其他神经中枢影响,D错误。
10. 为研究某种油桃果实软硬变化与激素的关系,在采摘果实后分别用不同浓度(单位为mmol/L)萘乙酸(NAA)对其进行处理,果实硬度及乙烯释放量的变化情况如图所示。研究还发现,乙烯浓度升高,乙烯合成酶活性升高。下列叙述错误的是( )
注:CK为对照组,即使用清水处理组。
A. NAA能促进果实软化,且该作用效果与施用浓度呈正相关
B. NAA作为信号分子能调节乙烯合成酶基因的表达
C. 果实软化过程中,乙烯的合成存在正反馈调节
D. 果实成熟时,乙烯直接作用于细胞壁使其降解软化
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图1可知,相同采后时间下,NAA浓度越高,果实硬度越低,说明NAA能促进果实软化,且作用效果与施用浓度呈正相关,A正确;
B、NAA是生长素类似物,属于植物生长调节剂,作为信号分子可调节生命活动,由图2可知NAA浓度越高乙烯释放量越高,说明NAA能调节乙烯合成酶基因的表达,促进乙烯合成,B正确;
C、由题干信息可知,乙烯浓度升高会使乙烯合成酶活性升高,进一步促进乙烯合成,因此乙烯的合成存在正反馈调节,C正确;
D、乙烯是信息分子,只起调节作用,不能直接参与代谢过程,不能直接作用于细胞壁使其降解,是通过调节细胞壁降解相关酶的合成来促进果实软化,D错误。
11. 科研人员为罗布泊野骆驼国家级自然保护区的野骆驼安装卫星跟踪项圈,以掌握其活动范围与迁徙习性,为该物种的保护提供依据。下列叙述正确的是( )
A. 年龄结构和迁入率、迁出率是影响野骆驼种群密度的直接因素
B. 可以通过建立濒危动物繁育中心等就地保护的方式对野骆驼进行保护
C. 可采用卫星跟踪项圈调查动物种群密度,此方法对调查动物的体型大小及活动能力无要求
D. 与标记重捕法相比,安装卫星跟踪项圈更利于实时数据的收集和减少对动物的干扰
【答案】D
【解析】
【详解】A、出生率、死亡率、迁入率、迁出率是影响种群密度的直接因素,年龄结构通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度,A错误;
B、就地保护是指在物种原分布区开展的保护(如建立自然保护区),建立濒危动物繁育中心属于易地(迁地)保护,不属于就地保护,B错误;
C、卫星跟踪项圈需要安装在动物个体上,仅适合体型较大、活动能力强的动物,对调查动物的体型大小及活动能力有要求,C错误;
D、标记重捕法需要两次捕捉动物,对动物干扰较大且无法实时收集数据,安装卫星跟踪项圈仅需一次捕捉安装,可实时获取活动数据,对动物的干扰更小,D正确。
12. 某处于平衡状态的自然海域不受人为干扰,研究团队统计该自然海域某时间段中浮游植物和浮游动物的生物量,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 浮游植物和浮游动物体内有机物中的能量小于其各自同化量
B. 浮游动物死亡后经分解者利用,其能量可以流向第一营养级
C. 总体上,该系统中浮游植物固定的总能量大于浮游动物同化的总能量
D. 若图示现象持续下去,该生态系统的结构和功能将不能正常维持
【答案】B
【解析】
【详解】A、生物的同化量分为两部分,一部分通过呼吸作用以热能形式散失,另一部分用于自身生长、发育和繁殖,储存在体内有机物中,因此浮游植物和浮游动物体内有机物中的能量小于各自同化量,A正确;
B、能量流动具有单向流动、不可循环的特点,浮游动物死亡后被分解者分解,有机物中的能量大部分以热能形式散失,热能不能被作为第一营养级的浮游植物利用,B错误;
C、生态系统的能量金字塔始终为正立形态,浮游植物作为第一营养级,固定的总能量是流经该生态系统的总能量,能量沿食物链传递时逐级递减,因此浮游植物固定的总能量一定大于浮游动物同化的总能量,C正确;
D、图示浮游动物生物量远高于浮游植物,若该现象持续,浮游植物会因过度捕食大量减少,后续浮游动物也会因食物缺乏大量死亡,生态系统的结构和功能无法正常维持,D正确。
13. 科研人员将白鲫(2n=100,染色体组成为AA)与红鲫(2n=100,染色体组成为BB)杂交,后代经“冷休克”处理可诱导形成四倍体。白鲫和红鲫的染色体同源性极高,染色体能彼此配对形成四分体。培育流程如下,根据信息分析,下列叙述正确的是( )
A. 冷休克处理的目的是抑制纺锤体形成,使受精卵中染色体数目发生不可遗传的变异
B. 四倍体鲫鱼染色体数目为100,性原细胞在减数分裂Ⅰ前期会形成25个四分体
C. 若基因型均为GGgg的四倍体雄鱼和雌鱼杂交,后代基因型为GGgg的概率为4/9
D. 白鲫与红鲫杂交产生的二倍体受精卵染色体组成为AB,得到的四倍体染色体组成为AABB
【答案】D
【解析】
【详解】A、低温可以抑制纺锤体形成导致染色体数目加倍,染色体数目加倍属于可遗传变异,A错误;
BD、白鲫产生的配子染色体组成为A,红鲫产生的配子染色体组成为B,白鲫与红鲫杂交产生的二倍体受精卵染色体组成为AB,得到的四倍体染色体组成为AABB;四倍体鲫鱼的染色体组成为AABB,染色体数目为200,B错误,D正确;
C、基因型均为GGgg的四倍体的鱼产生的配子为:Gg,后代基因型为GGgg的概率为1,C错误。
14. N6-腺苷酸甲基化(m6A)修饰是一种常见的RNA修饰。研究发现,拟南芥中某mRNA的m6A修饰可影响核糖体与该mRNA的结合效率。该修饰位点对应基因突变后,mRNA甲基化水平下降,蛋白质合成量减少,但mRNA的转录水平不变。下列相关推论不合理的是( )
A. 该m6A修饰主要影响翻译环节,不改变遗传信息的转录模板
B. 该修饰位点对应基因突变后,核糖体与mRNA的结合效率提升
C. 此现象说明,表观修饰可调控遗传信息从RNA到蛋白质的传递
D. 若提升mRNA的甲基化水平,可促进核糖体中相关蛋白质的合成
【答案】B
【解析】
【详解】A、m6A是mRNA的修饰,不会改变作为转录模板的DNA序列,且该修饰影响核糖体与mRNA的结合(翻译的关键步骤),因此主要影响翻译环节,不改变转录模板,A正确;
B、修饰位点突变后m6A水平下降,蛋白质合成量减少,说明核糖体与mRNA的结合效率下降而非提升,B错误;
C、m6A修饰属于表观修饰范畴,不改变核酸序列,可调控翻译过程(遗传信息从RNA到蛋白质的传递),C正确;
D、由m6A水平下降时蛋白质合成减少可推知,提升mRNA甲基化水平可促进该mRNA对应的、在核糖体上合成的相关蛋白质的合成,D正确。
15. 研究人员开发了一种靶向PD-1(T细胞表面程序性死亡蛋白)和CTLA-4(细胞毒性T细胞相关蛋白4)的双特异性抗体(BsAb,如图所示),用于增强抗肿瘤免疫反应。制备过程中,先将人源化抗PD-1和抗CTLA-4的抗体基因通过特定连接序列连接,构建表达载体,再导入羊受精卵中建立乳腺生物反应器,使产生的羊乳汁中含BsAb.下列叙述错误的是( )
A. 给受体注射PD-1和CTLA-4,从浆细胞中提取mRNA经逆转录可获得目的基因
B. 构建基因表达载体时需先将抗PD-1和抗CTLA-4的抗体基因与人源基因的启动子等重组在一起
C. 双特异性抗体的制备涉及的生物技术有动物细胞培养、胚胎移植等
D. 欲检测羊乳汁中是否含BsAb,可在乳汁中加相应抗原,检测是否产生抗原—抗体复合物
【答案】B
【解析】
【详解】A、将PD-1和CTLA-4作为抗原注射到受体后,可刺激受体产生能分泌抗PD-1、抗CTLA-4抗体的浆细胞,浆细胞中存在编码这两种抗体的mRNA,经逆转录即可获得对应的目的基因,A正确;
B、构建乳腺生物反应器时,需要将目的基因与羊的乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组,才能保证目的基因在羊的乳腺细胞中特异性表达,使用人源基因的启动子无法保证目的基因在羊乳腺细胞中正常启动表达,B错误;
C、导入目的基因的羊受精卵需要经过动物细胞培养发育为早期胚胎,再通过胚胎移植移入代孕母羊子宫内完成后续发育,因此制备过程涉及动物细胞培养、胚胎移植等技术,C正确;
D、抗体能与相应抗原发生特异性结合,因此向羊乳汁中加入PD-1和CTLA-4抗原,检测是否产生抗原-抗体复合物,即可判断乳汁中是否含有BsAb,D正确。
16. 为研究硫化氢(H2S)对2型糖尿病大鼠肝脏胰岛素抵抗的影响,研究人员选取若干正常大鼠和2型糖尿病模型大鼠进行相关实验,并检测各组大鼠的相关指标,实验处理和结果如表所示。下列叙述正确的是( )
组别
空腹血糖浓度(mmol/L)
血浆胰岛素含量(μU/mL)
胰岛素抵抗指数
肝组织H2S浓度(μmol/L)
对照组
6.55
63.72
2.90
72.31
DM组
18.22
41.79
3.46
101.92
DM+NaHS组
25.42
29.36
3.47
131.33
DM+PAG组
10.83
51.58
3.21
79.08
注:DM组为糖尿病组、NaHS为H2S供体、PAG为体内H2S合成酶的抑制剂。
A. 实验组分别腹腔注射适量NaHS和PAG,对照组和DM组分别腹腔注射等量的生理盐水
B. 与对照组相比,DM组空腹血糖和H2S浓度明显升高,说明糖尿病大鼠可能通过增加H2S的量增强胰岛素抵抗
C. 分析各组数据可知,H2S的浓度越高,血浆胰岛素的含量越低,大鼠利用和转化葡萄糖的能力越强
D. 抑制H2S的产生,可提高血浆胰岛素的含量从而降低空腹血糖的浓度,缓解2型糖尿病的症状
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、本实验的自变量是大鼠体内H2S的浓度,实验设计遵循单一变量原则和等量原则,实验组注射不同试剂处理后,对照组和DM组需要注射等量生理盐水,保证无关变量一致,A正确。
B、根据表格数据,与对照组相比,DM(糖尿病)组的空腹血糖、肝组织H2S浓度、胰岛素抵抗指数均明显升高,可推测糖尿病大鼠是通过增加体内H2S的量增强胰岛素抵抗,B正确;
C、整理各组数据可得到规律:实验范围内,肝组织H2S浓度越高,血浆胰岛素含量越低,空腹血糖浓度越高,说明一定范围内,H2S浓度越高,大鼠利用和转化葡萄糖的能力越弱,C错误;
D、PAG是体内H2S合成酶的抑制剂,对比DM组和DM+PAG组的数据可知,抑制H2S产生后,血浆胰岛素含量升高,空腹血糖浓度明显降低,可说明该处理能缓解2型糖尿病的症状,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 核基因编码的蛋白叶绿体延伸因子StTuA、StTuB(两者核心功能一致,作用机制相近)进入叶绿体后,能够显著提高叶绿体内多种蛋白质的表达,这些在叶绿体内合成的蛋白可促进光合色素的合成、活性氧(自由基)的清除以及抗病、增产等生命活动。请结合所学知识回答下列问题。
(1)StTuA、StTuB在________合成后,进入叶绿体,根据StTuA、StTuB能提高叶绿体内多种蛋白质的表达,叶绿体内合成的蛋白可促进光合色素的合成推测,控制叶绿体发育和功能相关的基因位于________。
(2)若细胞中StTuA、StTuB的表达量显著降低,叶绿体中活性氧不能被及时清除而积累,会直接影响光反应和暗反应,这是因为活性氧会攻击________,直接影响光反应;活性氧影响暗反应的原因是________。
(3)晚疫病菌是造成马铃薯减产的主要病原体,研究人员测定野生植株和感染了晚疫病菌植株的叶绿素总量和净光合速率,如图所示,据此推测晚疫病菌造成马铃薯减产的主要原因可能是________。若要进一步确定晚疫病菌对暗反应的影响,还可检测的指标有________(答出两点即可);若要探究光合产物的分配对马铃薯产量的影响,可检测________。
(4)研究发现,StTuB从细胞质转运进入叶绿体依赖StMAP3Kβ2激发的磷酸化,晚疫病菌的效应因子Pi22926通过抑制StMAP3Kβ2对StTuB的磷酸化使其滞留在细胞质中而被降解,从而抑制马铃薯的生长发育及免疫。为验证Pi22926可抑制StMAP3Kβ2对StTuB的磷酸化,研究人员以马铃薯野生植株(WT)和StMAP3Kβ2过表达植株(OE)为实验材料进行相关实验(如表所示),请将表格内容补充完整。
实验分组处理
预期实验结果
实验结论
WT(野生型植株)
①与WT相比,OE的StTuB磷酸化水平较________(填“高”或“低”)
Pi22926可抑制StMAP3Kβ2对StTuB的磷酸化
OE(过表达植株)
WT+Pi22926处理
②用Pi22926处理后,WT和OE的StTuB磷酸化水平均显著________(填“上升”或“下降”)
OE+Pi22926处理
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 细胞核和叶绿体
(2) ①. 类囊体薄膜 ②. 活性氧积累会使光反应阶段产生的ATP和NADPH([H])减少,暗反应因缺少能量和还原剂导致光合作用速率下降
(3) ①. 晚疫病菌使马铃薯叶绿素总量下降,净光合速率降低,有机物积累减少,造成减产 ②. CO2固定速率、气孔导度、三碳化合物含量(答出两点即可) ③. 马铃薯不同器官(叶片、块茎等)中光合产物(有机物)的含量
(4) ①. 高 ②. 下降
【解析】
【小问1详解】
StTuA、StTuB是核基因编码的蛋白质,蛋白质的合成场所是在细胞质中的游离核糖体;叶绿体是半自主性细胞器,StTuA、StTuB本身由核基因编码,进入叶绿体后促进叶绿体自身合成蛋白质,说明控制叶绿体发育和功能的基因同时存在于细胞核和叶绿体中。
【小问2详解】
光合作用光反应阶段的场所是类囊体薄膜,依赖类囊体薄膜上的光合色素吸收光能,因此活性氧攻击类囊体薄膜会直接影响光反应阶段;光反应阶段可以为暗反应提供ATP和NADPH,类囊体薄膜受损后,光反应阶段产生的ATP和NADPH生成量不足,进而导致暗反应速率降低。
【小问3详解】
由柱形图可知,感病植株叶绿素总量和净光合速率都显著低于野生型,净光合速率降低导致有机物积累量减少,最终导致植物减产;暗反应阶段固定CO2 ,因此可通过检测CO2 固定速率、C3 含量、气孔导度等指标反映暗反应的变化;探究光合产物分配对产量的影响,需要检测不同器官(如叶片、块茎)中的有机物含量,进而计算光合产物向器官的分配比例。
【小问4详解】
OE是StMAP3Kβ2过表达植株,StMAP3Kβ2可激发StTuB磷酸化,因此未处理时,OE的StTuB磷酸化水平高于野生型WT;Pi22926会抑制磷酸化过程,因此用Pi22926处理后,WT和OE的StTuB磷酸化水平均显著下降。
18. 肿瘤细胞能通过改变自身代谢抑制机体免疫应答。研究发现,蛋白质ChREBP在结肠癌细胞中高表达。对免疫系统功能正常的小鼠敲除ChREBP基因后,肿瘤生长变慢,同时肿瘤组织中细胞毒性T细胞数量增加。回答下列问题。
(1)题干信息说明细胞毒性T细胞在免疫系统的________功能中发挥重要作用,这属于特异性免疫中的________,在该过程中通常需要巨噬细胞等抗原呈递细胞的辅助和辅助性T细胞分泌的________的促进作用。
(2)为探究ChREBP基因对肿瘤生长的影响机制,科学家分别将ChREBP基因敲除和未敲除小鼠肿瘤细胞系接种于生理状态一致的免疫缺陷小鼠和免疫正常小鼠,定时测量肿瘤体积,结果如图所示,其中C、D两组测的数据基本重合。根据实验结果,推测靶向抑制ChREBP功能的药物对_______(填“免疫正常”“免疫缺陷”或“免疫正常和免疫缺陷”)肿瘤小鼠有显著效果,判断依据是______________。
(3)进一步研究发现,癌细胞和巨噬细胞都需要消耗胆碱,若巨噬细胞获得充足胆碱,其更易由抑制免疫的M2型向促进免疫的M1型转化,而ChREBP的表达量可以调控癌细胞对胆碱的获取能力,则癌细胞免疫逃逸的机理可能是________。据此分析,临床上可通过________对肿瘤进行治疗。
【答案】(1) ①. 免疫监视 ②. 细胞免疫 ③. 细胞因子
(2) ①. 免疫正常 ②. B组小鼠肿瘤体积显著低于A、C、D组且C、D两组小鼠肿瘤体积相似
(3) ①. 癌细胞通过高表达ChREBP,在与巨噬细胞竞争胆碱过程中占优势,使巨噬细胞不能获得充足胆碱而处于抑制免疫的M2型状态,从而使癌细胞免疫逃逸 ②. 提高巨噬细胞周围的胆碱浓度(或抑制ChREBP基因的表达)
【解析】
【小问1详解】
免疫系统的功能中,免疫监视负责识别清除机体突变癌变细胞,因此细胞毒性T细胞在该功能中发挥作用;细胞毒性T细胞直接接触靶细胞发挥作用,属于特异性免疫中的细胞免疫;在细胞免疫过程中,辅助性T细胞活化后分泌的细胞因子,可促进细胞毒性T细胞的增殖分化。
【小问2详解】
从图中可以看到,B组(敲除 ChREBP 基因、免疫正常)的肿瘤体积显著低于 A 组(未敲除、免疫正常),说明敲除 ChREBP 能抑制肿瘤生长。 而 C、D 两组(免疫缺陷小鼠,无论是否敲除 ChREBP)的肿瘤体积都很高且基本重合,说明敲除 ChREBP 对免疫缺陷小鼠的肿瘤没有影响。 因此,靶向抑制 ChREBP 功能的药物,只对免疫正常的肿瘤小鼠有显著效果。
【小问3详解】
根据题干信息推导逃逸机制:高表达的ChREBP增强癌细胞对胆碱的摄取能力,抢夺了巨噬细胞需要的胆碱,导致巨噬细胞无法转化为促进免疫的M1型,仍为抑制免疫的M2型,最终抑制机体免疫,让癌细胞逃避免疫清除; 治疗思路: 抑制癌细胞 ChREBP 基因的表达,降低其对胆碱的竞争力; 或提高巨噬细胞周围的胆碱浓度,让巨噬细胞获得充足胆碱,转化为促进免疫的 M1 型,增强抗肿瘤免疫。
19. 某些森林中少数高丰度(丰度指某物种个体数量的多少)树种构成“合作核心”,它们通过正向相互作用(不存在威胁对方生长的种间关系)支撑起大量低丰度物种的共存,形成“众星拱月”式的群落结构。因影响森林多样性的树种丰富度与结构多样性受不同因素驱动,研究者在某自然保护区设立了长期观测样地,该区内两个典型样地(3号和8号)的特征如表所示,如图表示3号样地不同树种的数量。回答下列问题。
样地编号
树种丰富度(种)
平均林龄(年)
降水季节性指数
3号
30
45
0.75
8号
22
80
0.72
注:林龄越长越有利于形成复杂的结构;降水季节性指数介于0~1之间,值越大表明降水在一年内分布越不均匀。
(1)由图可知,3号样地包括树种A、B、C、D及其他26个树种,________是区别不同群落的重要特征。若该森林为“众星拱月”式的群落结构,则形成“合作核心”的树种最可能是________,这些树种之间的正向相互作用可能为________(答出一点即可)。
(2)根据表中数据推测两个样地中________号样地的群落外貌和结构变化较大,作出推断的依据是________。
(3)为保护该森林生态系统,研究者根据观测记录的树种情况来判断生态系统运行情况,主要依据是树作为生产者,是森林生态系统的主要基石,具有________(答出两点即可)作用。
(4)基于材料信息,依据自生原理对该地区人工造林实践提出一条具体建议:________。
【答案】(1) ①. 群落的物种组成 ②. ABC ③. 不同树种占据不同空间,提高光能利用率;或固氮树种为其他树种提供氮素;或不同树种根系深浅不同,充分利用土壤养分;或为其他树种提供遮阴、改善微环境等
(2) ①. 3 ②. 3 号样地树种丰富度更高,平均林龄更短,降水季节性指数更高(降水分布更不均匀);林龄短说明群落处于演替的较早阶段,群落结构尚未稳定,且降水的季节变化大,这些因素会导致群落外貌和结构变化较大。
(3)固定太阳能,将无机物转化为有机物,为生态系统提供物质和能量;为其他生物提供食物和栖息空间
(4)选择适配本地环境的几种优势高丰度树种作为“合作核心”,搭配种植多种适宜本地的其他树种,提高森林群落多样性,维持生态系统稳定(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。题干指出 “合作核心” 是少数高丰度的树种,图中树种 A、B、C 个体数量(丰度)远高于其他树种,因此最可能是 “合作核心”。共同改良土壤,为彼此提供更充足的养分(或调节局部微环境,降低不利环境对彼此生长的抑制,合理即可。正向相互作用即互利或偏利,不威胁对方生长,可从资源利用、改善环境等角度作答:不同树种占据不同空间,提高光能利用率;或固氮树种为其他树种提供氮素;或不同树种根系深浅不同,充分利用土壤养分;或为其他树种提供遮阴、改善微环境等
【小问2详解】
3号所处的环境和群落特点决定了3号样地的群落外貌和结构变化较大:林龄越长越有利于形成复杂稳定的结构,3 号林龄仅 45 年(8 号为 80 年),且物种更丰富、降水分布不均,因此群落更不稳定,变化更大。
【小问3详解】
树木作为森林生态系统的生产者,是生态系统的基石,核心功能为:通过光合作用固定太阳能,将无机物转化为有机物,为整个生态系统提供物质和能量;同时可为其他生物(消费者、分解者)提供食物条件和栖息空间,维持生态系统结构稳定。
【小问4详解】
生态工程的自生原理是指:合理选配生物组分,提高生物多样性,促进生物间互利共存,实现生态系统的自组织、自我维持。结合题干“众星拱月”式群落结构的信息,应选择多种树种进行混交造林,搭配种植多种适宜本地的其他树种,尤其优先引入高丰度的“合作核心”树种(如A、B、C),并确保所选树种在生态位上互补(如喜光/耐阴、深根/浅根等),以增强种间正向互作,提升群落稳定性和物种共存能力。
20. 鸟类的喙主要由角质形成细胞合成的角蛋白构成。某种鸟(性别决定方式为ZW)的喙长度受一对等位基因A/a控制,长喙细长约6cm、短喙粗壮约3cm,中间无过渡类型。喙末端是否弯曲受另一对等位基因B/b控制。A基因控制3cm的短喙粗壮性状,B基因还可促进A基因超表达,最终导致角蛋白积累过多而使粗壮的短喙伸长至6cm左右成为巨喙。为探究喙的遗传机制,研究人员选择多对纯合长直喙个体和纯合短钩喙个体进行正、反交,结果如表(不考虑Z、W染色体同源区段和突变)。
父本
母本
F1
雄鸟
雌鸟
实验一
长直喙
短钩喙
56只巨喙
58只长直喙
实验二
短钩喙
长直喙
57只巨喙
58只短钩喙
(1)根据上述实验结果可以判断基因A/a和B/b________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断的理由是________。
(2)实验二F1中巨喙雄鸟的基因型是________,若让实验一和实验二中所有的F1雌雄个体随机交配,F2中巨喙鸟所占比例为________。
(3)研究人员还发现所有雄鸟的尾部都有华丽的尾羽,所有的雌鸟都没有。若要设计实验探究雌鸟无华丽尾羽是缺乏雄激素作用的结果,还是W染色体上有相应抑制基因,请写出简单的实验设计思路并预期结果得出结论:________。
(4)为研究a基因产生的机理,研究人员在实验一F1中多只处于发育期的雏鸟的________细胞中分别提取与基因A/a有关的mRNA,通过逆转录得到cDNA后,用同一对引物扩增两种鸟的cDNA并电泳,得到如图结果。据此推测,与A基因相比,a基因发生了碱基对的________。
【答案】(1) ①. 不遵循 ②. 正反交所得子代的表型及比例均不同,且子代雌性性状表现总是与父本相同,说明这两对基因都在Z染色体上
(2) ①. ZAbZaB ②. 1/4
(3)随机选取多只雌雏鸟均分成两组,甲组定期注射足量的雄激素,乙组定期注射等量的生理盐水,若甲组雏鸟最终长出华丽尾羽,而乙组没有,则说明华丽尾羽是雄激素作用的结果,否则是W 染色体上有相应抑制基因
(4) ①. 角质形成 ②. 缺失
【解析】
【小问1详解】
正反交实验的子代表型及比例均不相同,而且子代雌性性状表现总是与父本相同,这说明控制这两对性状的基因都位于Z染色体上,两对基因连锁,所以不遵循自由组合定律。 自由组合定律的前提是非同源染色体上的非等位基因,而这两对基因都在Z染色体这一条同源染色体上,属于同源染色体上的非等位基因,不符合自由组合定律的适用条件。
【小问2详解】
根据题干信息,长直喙个体基因型为ZaBZaB (雄)、 ZaBW(雌),短钩喙个体基因型为 ZAbZAb (雄)、 ZAbW(雌)。实验二是短钩喙父本(ZAbZAb )和长直喙母本(ZaBW)杂交,子代雄鸟的基因型为ZAbZaB,因为B基因可促进A基因超表达,所以表现为巨喙。实验一F₁的基因型:雄鸟ZAbZaB(巨喙),雌鸟ZaBW(长直喙);实验二F₁的基因型:雄鸟ZAbZaB(巨喙),雌鸟 ZAbW(短钩喙)。 所有F₁雌雄个体随机交配,雄性产生的配子及比例:ZAb:ZaB = 1 : 1,雌性产生的配子及比例: ZaB :ZAb :W=1:1:2 ,F2中巨喙鸟只能是基因型为 ZᴬᵇZᵃᴮ 的雄鸟,共占:1/2×1/4+1/2×1/4=1/4。
【小问3详解】
实验探究雌鸟无华丽尾羽是缺乏雄激素作用的结果,还是W染色体上有相应抑制基因;假设雌鸟无华丽尾羽是缺乏雄激素作用的结果,则实验自变量是有无雄激素。
实验设计思路:随机选取多只雌雏鸟均分成两组,甲组定期注射足量的雄激素,乙组定期注射等量的生理盐水,在相同且适宜的环境下培养,观察两组雌鸟尾羽的发育情况。
预期结果得出结论:若甲组雏鸟最终长出华丽尾羽,而乙组没有,则说明华丽尾羽是雄激素作用的结果; 若甲组和乙组雌鸟都没有长出华丽尾羽,则说明W染色体上有相应抑制基因,导致雌鸟无法长出华丽尾羽。
【小问4详解】
题干中提到“鸟类的喙主要由角质形成细胞合成的角蛋白构成”,要研究与基因A/a有关的mRNA,所以从处于发育期的雄鸟的角质形成细胞中提取。通过逆转录得到cDNA后电泳,根据电泳并结合小问2巨喙和长直喙基因型可知,电泳较远的为a基因,电泳较近的是A基因,即a基因的cDNA条带比A基因的短,说明a基因的mRNA长度更短,推测与A基因相比,a基因的产生是发生了碱基对的缺失,导致基因长度变短,转录出的mRNA也更短。
21. 透明质酸(HA)是一种广泛应用于医药、化妆品领域的多糖,传统提取法成本高,现多利用基因工程改造的大肠杆菌(工程菌)进行发酵大规模生产HA。某科研团队为优化发酵工艺,进行了相关实验,回答下列问题。
(1)构建合成HA的工程菌的关键是需将HA合成关键酶基因(如hasA、hasB)和质粒整合,构建基因表达载体。图示为质粒结构和含HA合成关键酶基因的DNA片段,构建基因表达载体时,需用________(填限制酶名称)切割二者,与只使用BamHⅠ相比,其优势是________。将重组质粒导入大肠杆菌后,需在含抗生素的选择培养基上筛选,符合要求的工程菌的特点是________(从对抗生素的抗性角度作答)。
(2)筛选出符合要求的工程菌后,需先将菌种接种至LB培养基进行扩大培养,扩大培养用到的LB培养基从物理状态上划分属于________培养基;若需分离单菌落纯化菌种,并进行计数,应采用的接种方法是________。
(3)科研人员为探究不同碳源浓度对工程菌发酵产HA的影响,设置不同浓度梯度的葡萄糖对工程菌进行摇瓶发酵培养,37℃下培养24h后,检测菌体干重和HA产量,结果如表(摇瓶发酵,37℃,24h):
葡萄糖浓度
菌体干重
产量
10
3.2
1.8
20
6.5
4.2
30
7.1
3.9
40
6.8
2.5
由表可知,葡萄糖浓度为20g/L时HA产量最高,葡萄糖浓度继续升高时,HA产量下降,菌体干重略有增加,据此推测碳源浓度过高导致HA产量下降的可能原因:________。
(4)发酵结束后,需从发酵液中提取HA。已知菌体碎片不溶于水,HA溶于水且不溶于乙醇,而发酵液中的小分子杂质可溶于乙醇。第一步采用离心、过滤的方法去除菌体碎片;第二步采用乙醇沉淀法获取HA粗品,第二步的原理是________。
(5)与从动物组织(如鸡冠)提取HA的方法相比,用工程菌进行发酵生产HA的优势是________(答出两点即可)。
【答案】(1) ①. Dpn I和Pvit I ②. 保证了目的基因正确插入、防止了目的基因和质粒自连 ③. 能在含有四环素的选择培养基上生长
(2) ①. 液体 ②. 稀释涂布平板法
(3)葡萄糖浓度升高后,更多碳源用于工程菌自身的生长增殖,用于合成HA的碳源占比减少,因此HA产量下降(高浓度葡萄糖会提高发酵液渗透压,也会抑制HA合成相关代谢)
(4)利用不同物质在乙醇中溶解度的差异分离HA,杂质留在乙醇中,HA被沉淀出来,从而得到HA粗品
(5)生产成本低;产量高,适合大规模生产;不受动物原料来源限制
【解析】
【小问1详解】
分析题图可知,HA合成关键酶基因和质粒均含有BamH Ⅰ,Dpn I和Pvit I,但需要用Dpn I和Pvit I切割两者,这样可以保证质粒和目的基因不会自连,目的基因和质粒能产生相同的粘性末端保证目的基因正确插入,且保留了一个抗性基因可以用于后续的筛选;若选用BamH Ⅰ与Dpn I(或Pvit I)会导致质粒的两个抗性基因均被破坏,后续无法筛选重组质粒;若选用BamH Ⅰ与属于单酶切,会造成目的基因、质粒自连,甚至目的基因反向连接。可见与只使用BamH Ⅰ相比,其优势是保证了目的基因正确插入、防止了目的基因和质粒自连。由于选用Dpn I和Pvit I切割了质粒导致氨苄青霉素抗性基因被破坏,将重组质粒导入大肠杆菌后,需在含四环素的选择培养基上筛选,即符合要求的工程菌的特点是能在含有四环素的选择培养基上生长。
【小问2详解】
菌种扩大培养一般用液体培养基,因为液体培养基菌种与营养物质接触更充分,有利于菌种繁殖;平板划线法和稀释涂布平板法均可以分离单菌落,但仅仅稀释涂布平板法可以用于计数。
【小问3详解】
根据表格结果,葡萄糖浓度升高后菌体干重增加,说明葡萄糖浓度升高后更多碳源用于工程菌自身的生长增殖,用于合成HA的碳源占比降低;或高浓度葡萄糖会提高发酵液渗透压,会抑制HA合成相关代谢,因此产量下降。
【小问4详解】
根据题干给出的性质,HA不溶于乙醇,发酵液中的小分子杂质可溶于乙醇,加入乙醇后HA会沉淀析出,杂质留在乙醇中,从而得到HA粗品,即采用乙醇沉淀法获取HA粗品的原理是利用不同物质在乙醇中溶解度的差异分离HA。
【小问5详解】
传统从动物组织提取受原料限制,产量低、成本高,而工程菌发酵周期短、不受原料限制,产量高、成本低。
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