内容正文:
巴蜀中学高2026届5月适应性月考(九)
生物试题
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
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. 脂质是细胞中重要的有机物,下列有关脂质的叙述正确的有( )
A. 蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血
B. 南极帝企鹅孵蛋期间不进食,主要靠消耗体内脂肪以供能
C. 维生素 D 和性激素不属于固醇类物质
D. 磷脂主要参与生命活动的调节
2. 牙齿再生是再生医学的重要研究方向,USAG-1蛋白可阻断牙胚干细胞的增殖与分化,通过抗USAG-1单克隆抗体处理,可解除信号抑制,最终形成具备完整结构的再生牙齿,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 牙体严重缺损导致内环境稳态破坏时,受损牙组织的清除通过细胞坏死实现
B. 图中过程①和②均存在基因的选择性表达
C. 过程②形成的成釉细胞比牙胚干细胞的分化程度更低,但全能性更高
D. 若在牙齿再生过程中出现细胞衰老,衰老细胞的细胞核体积会减小,染色质固缩
3. 研究人员在酵母细胞中发现了一种由液泡(功能上类似于动物细胞的溶酶体)、脂滴和细胞核组成的结构,称为“亚细胞轴承”,该结构的形成是动态可逆的,它的出现为细胞适应环境提供充足的能量保障。如图,下列相关叙述错误的是( )
A. “亚细胞轴承”的形成和动态变化离不开细胞核的控制
B. “亚细胞轴承”形成过程中,部分生物膜发生融合,体现了生物膜的功能特性
C. 液泡中含有多种水解酶,可参与脂滴的降解,维持细胞正常生活
D. 据题推测营养胁迫下“亚细胞轴承”中脂滴的利用效率将提高
4. 蓝细菌具有如图所示的CO2浓缩机制, Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶,其还能催化O2与C5结合形成C3和C2,CO2与O2竞争性结合 Rubisco酶的同一活性位点,下列叙述正确的是( )
A. CO2可通过主动运输方式通过光合片层膜
B. HCO3-运进细胞内需要线粒体提供能量
C. 蓝细菌固定 CO2时,羧化体内会产生大量 C2
D. Rubisco抑制剂可降低C5与O2的结合,促进CO2固定
5. 细胞融合技术有着广泛应用,如图为细胞融合的简略过程,下列叙述正确的是( )
A. 一般用生物法、化学法或物理法将多个植物细胞直接融合为一个单核细胞
B. 传代培养动物细胞时,必须经胰蛋白酶处理
C. 植物细胞融合的原理和动物细胞培养的原理不同
D. 植物体细胞融合完成的标志是两个原生质体完成融合
6. 某研究团队从土壤中筛选获得某菌的纯培养物并对其进行计数,部分步骤如图所示。A、B、C平板中菌落数分别为48、55、62,下列叙述正确的是( )
A. 纯培养的目的是获得纯净的微生物产物
B. 菌液通常需要等比稀释后在固体培养基上用平板划线法接种
C. 10mL 样品中该菌的数量约为5. 5×107个
D. 这种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目多
7. 酵母菌与人类生活息息相关,做馒头、面包、酿酒等,都是利用酵母菌的呼吸作用。如图Ⅰ为探究酵母菌细胞呼吸的方式的装置图,图Ⅱ为不同生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解,①~⑤代表生理过程。下列叙述正确的是( )
A. 图Ⅰ甲中 NaOH的主要作用是排除空气中灰尘等杂质对细胞呼吸的影响
B. 在剧烈运动过程中,人体产生的CO2和消耗的能量分别来自过程④和⑤
C. 消耗等量葡萄糖时,酵母菌两种呼吸方式在过程①中产生 ATP 的量不同
D. 在酿酒过程后期,引起发酵液pH降低的主要因素是过程②中产生的CO2
8. 某地在桃树下种植菌菇,发展“农林废弃物—林下菌菇生产—菌渣有机肥还林”的生产模式。下列相关叙述错误的是( )
A. 桃树与菌菇立体种植,捕获不同高度太阳能,增大流入生态系统的总能量
B. 农林废弃物养菌,菌渣作肥还林,实现了能量的多级利用
C. 农林废弃物养菌,应用了生态工程的“循环”原理
D. 该生态农业提升了生态系统的抵抗力稳定性
9. 土壤中盐含量过高会抑制水稻种子根的生长。为探究在盐胁迫条件下,茉莉酸和乙烯对水稻种子根长的调节机制,研究者分组处理萌发的水稻种子,实验结果如下表 (AVG 是乙烯合成抑制剂,IBU 是茉莉酸合成抑制剂)。下列叙述正确的是( )
组别
对照组(清水)
Ⅰ组(NaCl+乙烯)
Ⅱ组 (NaCl+乙烯+IBU)
Ⅲ组 (NaCl+茉莉酸)
Ⅳ组 (NaCl+茉莉酸+AVG)
根长度(cm)
9.0
4.8
9.0
4.8
5.0
A. 乙烯和茉莉酸是由植物特定腺体分泌的微量有机物
B. 茉莉酸通过促进乙烯的合成间接抑制根的生长
C. 上述实验说明盐胁迫不能直接抑制种子根的生长
D. 推测 NaCl+AVG+IBU 处理组根长度约为5.0cm
10. 飞蝗具有独居型和群居型两种可塑性类型。研究发现,当种群密度持续增加时,蝗虫体内会释放4-乙烯基苯甲醚(4VA),飞蝗的特异性嗅觉受体接受信息后会促进飞蝗从独居型转变为群居型,最终聚集形成巨大的蝗群。下列叙述正确的是( )
A. 4VA属于蝗虫释放的化学信息,利用4VA诱捕蝗虫属于化学防治
B. 灭蝗减灾的目的是调整生态系统中的能量流动关系
C. 上述调节机制是密度制约因素对种群数量的负反馈调节
D. 蝗虫由独居型转变为群居型体现了群落空间结构的改变
11. 关于细菌产生耐药性的机制,有同学认可拉马克的诱变假说:最初环境中并没有耐药菌,细菌接触抗生素后产生适应性变异并遗传给子代。该同学设计如图的实验技术路线并得到下表结果。下列叙述错误的是( )
大试管结果(Ⅰ)
小试管结果(Ⅱ)
抑菌圈直径方差
c
d
注:方差可反映数据的波动程度。方差越大,数据波动越大
A. 本实验还需设置空白对照组,即不含抗生素的圆纸片组
B. 分装到若干小试管中的菌液可认为是不同的种群,且出现了地理隔离
C. a中细菌较早产生耐药性变异造成抑菌圈的直径a>b
D. 若c<d可说明拉马克的诱变假说理论是错误的
12. 一种“智能”胰岛素(IA)能够根据血液中的葡萄糖水平自动开关,其结构X能和葡萄糖竞争结合葡萄糖转运蛋白(GT),已知IA不能同时结合GT和胰岛素受体,IA与胰岛素受体结合后会导致靶细胞膜上的GT增多。为确定IA对糖尿病小鼠的治疗效果,研究人员进行了相关实验并得到图示结果。下列叙述正确的是( )
A. 本实验的自变量是给药种类,结果表明IA的降糖效果更好
B. 血糖降低时,IA 与GT 以及与胰岛素受体的结合均会减少
C. 胰岛素受体缺陷的患者使用IA也能实现有效降糖
D. 若IA作为治疗药物,糖尿病患者用药后进餐,血糖水平会先上升后下降
13. 中华斑羚、黑熊都属于我国珍稀保护动物,科研人员对川渝交界大巴山区的兽类群落进行生态监测,发现了它们的踪迹,研究结果如下表。下列相关分析错误的是( )
海拔梯度
兽类物种数
主要兽类种群
小型兽类种群密度(只/hm2)
生态位重叠度
低海拔
12
野猪、社鼠、豹猫
38.6
较高
中海拔
24
毛冠鹿、中华斑羚、黑熊
21.3
中等
高海拔
16
岩羊、藏鼠兔、香鼬
12.1
较低
A. 调查该区域兽类物种丰富度和豹猫的种群密度均可使用红外触发相机作为调查工具
B. 中海拔可能比低海拔区域营养结构更复杂,抵抗力稳定性更强
C. 高海拔区域生态位重叠度低导致了小型兽类种群密度低
D. 为了有效保护中华斑羚、黑熊,可在中海拔区域划定核心保护区
14. 调节性T细胞(Treg)的核心功能是防止免疫反应过度活跃、维持免疫稳态,其部分作用机制如图所示。研究发现,肺癌患者肿瘤组织及外周血中 Treg数量显著升高,Treg 大量表达CTLA-4,可与抗原呈递细胞 (APC)表面的B7分子结合。APC可通过多种相互作用,为细胞毒性T细胞的活化提供所需信号。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 患者体内 Treg数量增多导致肿瘤细胞发生免疫逃逸,属于免疫缺陷病
B. B7 与 CD28 结合和MHCⅡ将抗原呈递给TCR 是细胞毒性T细胞活化的两个信号
C. 细胞毒性T细胞的分裂分化还需要辅助性T细胞分泌的细胞因子的加速
D. Treg可通过两个途径减弱或抑制初始细胞毒性T细胞的活化,从而减弱细胞毒性T细胞对肺癌细胞的杀伤作用
15. IPEX综合征是一种由FOXP3基因突变引发、以免疫失调为特征的隐性遗传病,约60%的患者为FOXP3 蛋白第 251 位赖氨酸(Lys251) 缺失所致。研究者设计了两种杂交探针 (能和特异的核酸序列杂交的DNA片段):探针1和2分别能与Lys251正常和Lys251缺失的FOXP3基因结合。利用两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交,结果如图(未知性状胎儿未检测),不考虑其他变异。下列叙述错误的是( )
甲
甲
甲
乙
乙
乙
丙
丙
丙
Ⅰ-1
Ⅰ-2
Ⅱ-1
Ⅰ-1
Ⅰ-2
Ⅱ-1
Ⅰ-1
Ⅰ-2
Ⅱ-1
探针1
+
+
-
+
+
+
+
+
+
探针2
-
+
+
-
+
-
-
-
-
注:“+”表示阳性、“-”表示阴性
A. 利用这两种探针能对三个家系中的Ⅱ-2进行产前诊断
B. IPEX综合征在男性中发病率高于女性
C. 丙家系成员FOXP3蛋白的Lys251没有缺失
D. 如果乙家系Ⅱ-2表型正常,用这两种探针检测出两条带的概率为1/2
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 农作物均以卡尔文循环作为碳同化的基本途径,卡尔文循环的 Rubisco 酶能催化RuBP 与CO2反应,相关过程如图所示。研究人员以大豆、花生、水稻为实验材料,分别进行三种不同处理:甲组提供大气CO2浓度375μmol·mol-1乙组提供CO2浓度倍增环境750μmol·mol-1 丙组先在CO2浓度倍增环境中培养60天,测定前一周恢复至大气CO2浓度,在保证充足水分和适宜光照的条件下,测定了各组光合速率。请回答下列问题。
(1)据图分析,卡尔文循环中第一个光合固定和光合还原产物分别是______(填写中文名称)。
(2)根据以上研究人员进行的实验,推测该实验的目的是______,请设计一个表格记录实验结果。
(3)在CO2浓度倍增时,研究人员测得乙组的光合作用速率高于甲组,但又并未达到甲组光合作用速率的两倍,原因可能是______。(答两点)
(4)研究人员测得的丙组的光合作用速率比甲组低。据图推测可能是因为作物长期处于高浓度 环境导致______。
17. 高血脂是诱发动脉粥样硬化性心血管疾病的核心危险因素,肝细胞分泌的 PCSK9 蛋白可与肝细胞表面的低密度脂蛋白受体(LDLR)结合,导致LDLR被内吞降解,从而减少肝细胞对血液中低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C)的清除,引发高血脂。英克司兰是用于降血脂的 siRNA 药物,直接通过皮下注射进入人体,利用RNA干扰机制精准调控PCSK9基因的表达,实现长效降脂,其作用机制如图甲所示。
(1)图甲中,①过程中 RNA 聚合酶沿模板链移动的方向为______。英克司兰作为 siRNA 药物,作用于 PCSK9基因的______(填“DNA”“mRNA”或“蛋白质”);这种调控基因表达的过程______(填“改变”或“不改变”)PCSK9基因的碱基序列。若PCSK9 基因编码链的一段序列为 5'-CAGT-3', 则该序列所对应的A 链上的序列为5´-______-3´。
(2)他汀类药物通过抑制胆固醇合成关键酶的活性降低血脂。科研人员为对比不同降脂药物的临床疗效,对高脂血症患者开展以下治疗方案的研究,如下表所示。治疗24周后,受试者LDL-C、PCSK9蛋白水平较基线(初始状态值)的平均降幅如图乙所示。
组别
治疗方案
英克司兰组
皮下注射英克司兰+口服安慰剂
常规他汀类药物组
皮下注射安慰剂+口服他汀
安慰剂组
皮下注射______+口服______
注:皮下注射是受试者在第1天和第90天分别接受1次皮下注射;口服药物从第 1天开始每日服用1次。
①请补充表格中安慰剂组的治疗方案:皮下注射______+口服______。
②图乙结果显示常规他汀治疗组和英克司兰治疗组对PCSK9蛋白的抑制效果存在显著差异,结合二者作用原理分析,下列相关说法正确的有______。
A.他汀类药物对 PCSK9蛋白含量的影响较小
B.若另有一药物可使PCSK9基因甲基化,则其治疗效果与英克司兰相似
C.英克司兰可以增加 LDLR 的降解,从而促进 PCSK9 蛋白的下降
D.两者在临床上可联合使用以增强降脂效果
18. 应激反应是机体对伤害性刺激所产生的非特异性防御反应。其主要特征是下丘脑—垂体一肾上腺皮质轴(HPA)被激活,机体通过HPA途径促使肾上腺皮质释放糖皮质激素(GC)。在应激反应中GC可通过抑制细胞因子释放、诱导淋巴细胞凋亡等途径,调控免疫系统的功能,调控过程如图甲所示。请回答下列问题。
(1)正常情况下,GC含量的稳定,一方面是因为在GC的分泌过程中,既存在______以放大激素的调节效应,也存在反馈调节使GC含量维持正常生理水平;另一方面是因为______(请从激素去路的角度进行分析)。
(2)图乙表示除 HPA轴之外还存在另一种免疫调节机制:“脑——脾神经轴”。脾神经属于内脏运动神经,与躯体运动神经相比,其特点是______。与肾上腺髓质细胞分泌的去甲肾上腺素相比,脾神经分泌的去甲肾上腺素发挥作用时,其作用范围的特点是______。
(3)去甲肾上腺素可促进 B 细胞活化、增殖、分化为浆细胞,提高抗体分泌水平。为验证急性应激通过去甲肾上腺素增强抗体水平,科研人员将健康雄性小鼠随机均分为 A、B、C三组,第1天检测三组小鼠的抗OVA 抗体的含量,其值均为0。然后对三组小鼠接种 OVA 后放回鼠笼正常饲喂,分别于第8天、第15天检测三组小鼠抗OVA抗体的含量并记录。(注: Pro是去甲肾上腺素受体阻断剂;OVA 可作为抗原):
组别
实验处理
A组
______
B组
腹腔注射等量生理盐水后用束缚带施加急性应激处理2h
C组
腹腔注射等量生理盐水不作急性应激处理______
①请补充实验步骤中 A组处理为______。
②对实验数据进行统计分析,在图丙坐标系中用柱形图补充A、B两组的第8天和第15天的实验结果______。(注:抗体在第15天测量时达到峰值)
19. 人类活动向大气排放的含氮化合物降落到地表的过程称为大气氮沉降。某研究团队在东北大兴安岭落叶松林中进行相关实验,发现大气氮沉降可直接改变土壤中NH4+-N和NO3--N的浓度和比例,引起土壤酸化,进而导致植物吸收更多NH4+-N,进一步增强土壤酸化。氮添加还改变了微生物群落结构,筛选出更多能减少呼吸消耗从而提高碳利用效率的微生物。大气氮沉降通过土壤——植物——微生物网络协同影响土壤有机碳(SOC)含量,研究结果简化概括如图。请回答相关问题:
(1)土壤有机碳的积累可______(填“增大”或“减小”)生态足迹。
(2)氮沉降属于生态系统物质循环中的物质输入环节,物质循环具有______的特性,因此又叫生物地球化学循环。
(3)根据上述研究结果就大气氮沉降对该生态系统相关组分产生的直接或间接影响进行分析,合理的有______。
A. 对土壤的影响:增加了土壤中NH4+-N和和NO3--N的浓度,降低了土壤pH值
B. 对植物的影响:改变了植物的氮偏好,增加了植物对NH4+-N的吸收,提高了植物的光合能力
C. 对微生物的影响:增加了微生物对有机碳的获取,提高了该生态系统的能量传递效率
(4)该研究提出了氮沉降提高土壤有机碳(SOC)的机制是:适度氮沉降可______(填“促进”或“抑制”)植物对碳的固定、提高微生物碳利用效率,同时土壤酸化减弱有机物分解效率,共同促进SOC积累。请你从生态系统碳循环的角度,简要说明适度氮沉降对缓解全球气候变暖的意义______。
(5)另外有研究表明过量氮沉降会引发土壤过度酸化、微生物群落失稳、SOC 降低等问题,结合我国工业或农业生产实际,提出一条缓解过量氮沉降的可行性措施:______。
20. 自然状态下栽培的丝瓜是典型的二倍体单性花植物。二甲戊灵是一种在丝瓜种植中广泛使用的除草剂,但频繁使用会损伤丝瓜植株导致减产。为培育抗二甲戊灵的转基因丝瓜新品种,科研团队从一种耐受该除草剂的野生植物中获取了含抗性基因H的DNA 片段,并开展了以下系列实验。图Ⅰ为含 H基因的DNA 片段的相关信息,其中P1-P8为可选择的引物类型,图Ⅱ为质粒的结构以及不同限制酶的识别序列和切割位点。回答下列问题:
(1)培育转基因作物需进行四个步骤:目的基因的筛选与获取→_______→将目的基因导入受体细胞→______。丝瓜属于双子叶植物,在自然条件下容易被农杆菌侵染,科研人员基于该特点选择的目的基因导入方法是______。
(2)科研人员计划利用PCR技术大量扩增碱基序列未知的H基因,可先用限制酶 HindⅢ切割含H基因的DNA 片段,再用______将其连接为环状DNA,选用图Ⅰ中的______做引物可扩增出H基因。为将H基因准确插入质粒中,需在所选引物的5'端分别添加限制酶______(填限制酶种类)的识别序列。PCR 反应需提供模板、引物和原料等,还需要在缓冲液中添加 Mg2+, 其目的是______。
(3)科研人员在目的基因附近成功插入了会导致花粉不育的基因,该设计的目的是______。经选择培养等技术,最终获得抗性良好的转基因丝瓜植株,研究发现抗二甲戊灵能力与细胞中H基因的数量成正相关。已知植株甲由转入两个H基因的细胞发育而来,请提出一种方案,利用植株甲大量培育抗二甲戊灵能力强且果实较大、营养物质含量增多的新类型:______。
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巴蜀中学高2026届5月适应性月考(九)
生物试题
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
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. 脂质是细胞中重要的有机物,下列有关脂质的叙述正确的有( )
A. 蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血
B. 南极帝企鹅孵蛋期间不进食,主要靠消耗体内脂肪以供能
C. 维生素 D 和性激素不属于固醇类物质
D. 磷脂主要参与生命活动的调节
【答案】B
【解析】
【详解】A、酶具有专一性,磷脂酶仅能水解磷脂,无法水解红细胞膜蛋白,溶血是因为红细胞膜的磷脂被水解导致膜结构破坏,A错误;
B、脂肪是细胞内良好的储能物质,同等质量的脂肪氧化分解释放的能量远多于糖类,帝企鹅孵蛋期间不进食,主要依靠消耗体内储存的脂肪供能,B正确;
C、固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D,因此维生素D和性激素都属于固醇类物质,C错误;
D、磷脂是构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要组成成分,不参与生命活动的调节,D错误。
2. 牙齿再生是再生医学的重要研究方向,USAG-1蛋白可阻断牙胚干细胞的增殖与分化,通过抗USAG-1单克隆抗体处理,可解除信号抑制,最终形成具备完整结构的再生牙齿,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 牙体严重缺损导致内环境稳态破坏时,受损牙组织的清除通过细胞坏死实现
B. 图中过程①和②均存在基因的选择性表达
C. 过程②形成的成釉细胞比牙胚干细胞的分化程度更低,但全能性更高
D. 若在牙齿再生过程中出现细胞衰老,衰老细胞的细胞核体积会减小,染色质固缩
【答案】B
【解析】
【详解】A、清除体内受损组织维持内环境稳态,是通过细胞凋亡(基因控制的程序性主动死亡)实现的;细胞坏死是外界不利因素导致的非正常死亡,A错误;
B、过程①是激活的牙胚干细胞增殖形成干细胞群,过程②是细胞分化,细胞增殖过程中需要合成蛋白质,存在基因选择性表达;细胞分化的实质就是基因的选择性表达,因此两个过程都存在基因选择性表达,B正确;
C、成釉细胞是牙胚干细胞分化形成的功能细胞,比牙胚干细胞分化程度更高,全能性更低,C错误;
D、衰老细胞的特征是细胞核体积增大、染色质固缩,D错误。
3. 研究人员在酵母细胞中发现了一种由液泡(功能上类似于动物细胞的溶酶体)、脂滴和细胞核组成的结构,称为“亚细胞轴承”,该结构的形成是动态可逆的,它的出现为细胞适应环境提供充足的能量保障。如图,下列相关叙述错误的是( )
A. “亚细胞轴承”的形成和动态变化离不开细胞核的控制
B. “亚细胞轴承”形成过程中,部分生物膜发生融合,体现了生物膜的功能特性
C. 液泡中含有多种水解酶,可参与脂滴的降解,维持细胞正常生活
D. 据题推测营养胁迫下“亚细胞轴承”中脂滴的利用效率将提高
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞核是细胞的代谢控制中心,“亚细胞轴承”的形成和动态变化离不开细胞核的控制,A正确;
B、“亚细胞轴承”由液泡、脂滴和细胞核动态组成,该结构的形成是动态可逆的,据此推测,“亚细胞轴承”形成过程中,部分生物膜发生融合,体现了生物膜的结构特性,B错误;
C、题意显示,液泡在酵母中功能类似于动物细胞的溶酶体,含有多种水解酶(如脂肪酶、蛋白酶等),可参与脂滴的降解,维持细胞正常生活,C正确;
D、亚细胞轴承”的出现为细胞适应环境提供充足的能量保障,据此推测,营养胁迫下“亚细胞轴承”中脂滴的利用效率将提高,D正确。
4. 蓝细菌具有如图所示的CO2浓缩机制, Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶,其还能催化O2与C5结合形成C3和C2,CO2与O2竞争性结合 Rubisco酶的同一活性位点,下列叙述正确的是( )
A. CO2可通过主动运输方式通过光合片层膜
B. HCO3-运进细胞内需要线粒体提供能量
C. 蓝细菌固定 CO2时,羧化体内会产生大量 C2
D. Rubisco抑制剂可降低C5与O2的结合,促进CO2固定
【答案】A
【解析】
【详解】A、据图分析,CO₂通过光合片层膜需要能量,需要CO₂转运蛋白,属于主动运输,A正确;
B、蓝细菌是原核生物,细胞内只有核糖体一种细胞器,B错误;
C、该机制是蓝细菌的CO₂浓缩机制,羧化体内CO₂浓度远高于O₂,CO₂竞争结合Rubisco活性位点占绝对优势,Rubisco极少催化O₂与C₅结合,不会产生大量C₂,C错误;
D、Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶,也能催化O2与C5结合,Rubisco抑制剂可降低C5与O2的结合,抑制CO2固定,D错误。
5. 细胞融合技术有着广泛应用,如图为细胞融合的简略过程,下列叙述正确的是( )
A. 一般用生物法、化学法或物理法将多个植物细胞直接融合为一个单核细胞
B. 传代培养动物细胞时,必须经胰蛋白酶处理
C. 植物细胞融合的原理和动物细胞培养的原理不同
D. 植物体细胞融合完成的标志是两个原生质体完成融合
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物细胞有细胞壁,不能直接诱导融合,需要先去除细胞壁获得原生质体后才能进行融合,A错误;
B、只有贴壁生长的动物细胞进行传代培养时才需要胰蛋白酶处理分散细胞,悬浮培养的动物细胞不需要该处理,B错误;
C、植物细胞融合的原理是细胞膜的流动性,动物细胞培养的原理是细胞增殖,二者原理不同,C正确;
D、植物体细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁,原生质体融合完成并不代表融合结束,D错误。
6. 某研究团队从土壤中筛选获得某菌的纯培养物并对其进行计数,部分步骤如图所示。A、B、C平板中菌落数分别为48、55、62,下列叙述正确的是( )
A. 纯培养的目的是获得纯净的微生物产物
B. 菌液通常需要等比稀释后在固体培养基上用平板划线法接种
C. 10mL 样品中该菌的数量约为5. 5×107个
D. 这种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目多
【答案】C
【解析】
【详解】A、纯培养的目的是获得该种菌的纯培养物(单一菌种),不是获得纯净的微生物产物,A错误;
B、对微生物计数时,稀释后需要用稀释涂布平板法接种,平板划线法无法用于计数,B错误;
C、 稀释涂布平板法需要统计菌落数在30-300之间的,平均菌落数 =(48+55+62)/3=55, 本实验共进行4次10倍稀释(每次取1mL菌液加入9mL无菌水,总稀释倍数为104),接种量为0.1mL, 则1mL原样品菌数 = 55/0.1×104=5.5×106个,因此10mL样品总菌数为5.5×106×10=5.5×107个,C正确;
D、稀释涂布平板法计数时,两个或多个活菌连在一起会形成一个菌落,因此统计的菌落数往往比活菌实际数目少,D错误。
7. 酵母菌与人类生活息息相关,做馒头、面包、酿酒等,都是利用酵母菌的呼吸作用。如图Ⅰ为探究酵母菌细胞呼吸的方式的装置图,图Ⅱ为不同生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解,①~⑤代表生理过程。下列叙述正确的是( )
A. 图Ⅰ甲中 NaOH的主要作用是排除空气中灰尘等杂质对细胞呼吸的影响
B. 在剧烈运动过程中,人体产生的CO2和消耗的能量分别来自过程④和⑤
C. 消耗等量葡萄糖时,酵母菌两种呼吸方式在过程①中产生 ATP 的量不同
D. 在酿酒过程后期,引起发酵液pH降低的主要因素是过程②中产生的CO2
【答案】D
【解析】
【详解】A、图Ⅰ甲中NaOH的作用是吸收空气中的CO₂,排除空气中CO₂对实验结果的干扰,不是除去灰尘,A错误;
B、分析题图,①是细胞呼吸第一阶段(葡萄糖分解为丙酮酸),②是产酒精+CO₂的无氧呼吸第二阶段,③是产乳酸的无氧呼吸第二阶段,④是有氧呼吸第二阶段(丙酮酸分解产生CO₂),⑤是有氧呼吸第三阶段([H]与O₂结合生成水),人体剧烈运动时,无氧呼吸产物是乳酸,不产生CO₂,CO₂只来自有氧呼吸第二阶段(④),能量由有氧呼吸全阶段+无氧呼吸第一阶段共同提供,不是只来自⑤,B错误;
C、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段(过程①)完全相同,消耗等量葡萄糖时,过程①产生的ATP量相等,C错误;
D、酿酒过程后期酵母菌主要进行无氧呼吸,过程②(酒精发酵第二阶段)产生的CO₂溶解在发酵液中形成碳酸,是导致发酵液pH降低的主要原因,D正确。
8. 某地在桃树下种植菌菇,发展“农林废弃物—林下菌菇生产—菌渣有机肥还林”的生产模式。下列相关叙述错误的是( )
A. 桃树与菌菇立体种植,捕获不同高度太阳能,增大流入生态系统的总能量
B. 农林废弃物养菌,菌渣作肥还林,实现了能量的多级利用
C. 农林废弃物养菌,应用了生态工程的“循环”原理
D. 该生态农业提升了生态系统的抵抗力稳定性
【答案】A
【解析】
【详解】A、菌菇属于异养型分解者,不能进行光合作用固定太阳能,A错误;
B、农林废弃物原本会被分解者分解释放能量,用于养菌、菌渣还林的过程实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,B正确;
C、生态工程的循环原理指物质可分层分级、循环往复利用,农林废弃物养菌、菌渣还林实现了废弃物资源化,符合循环原理,C正确;
D、该模式增加了生态系统的物种丰富度,使营养结构更复杂,因此提升了生态系统的抵抗力稳定性,D正确。
9. 土壤中盐含量过高会抑制水稻种子根的生长。为探究在盐胁迫条件下,茉莉酸和乙烯对水稻种子根长的调节机制,研究者分组处理萌发的水稻种子,实验结果如下表 (AVG 是乙烯合成抑制剂,IBU 是茉莉酸合成抑制剂)。下列叙述正确的是( )
组别
对照组(清水)
Ⅰ组(NaCl+乙烯)
Ⅱ组 (NaCl+乙烯+IBU)
Ⅲ组 (NaCl+茉莉酸)
Ⅳ组 (NaCl+茉莉酸+AVG)
根长度(cm)
9.0
4.8
9.0
4.8
5.0
A. 乙烯和茉莉酸是由植物特定腺体分泌的微量有机物
B. 茉莉酸通过促进乙烯的合成间接抑制根的生长
C. 上述实验说明盐胁迫不能直接抑制种子根的生长
D. 推测 NaCl+AVG+IBU 处理组根长度约为5.0cm
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物激素是植物体内一定部位产生的微量有机物,植物没有特定的分泌腺体,只有动物激素才由特定内分泌腺分泌,A错误;
B、对比Ⅲ组和Ⅳ组可知,加入乙烯合成抑制剂AVG后,茉莉酸对根的抑制作用几乎未受影响,说明茉莉酸的作用不依赖乙烯;对比Ⅰ组和Ⅱ组可知,加入茉莉酸合成抑制剂IBU后,乙烯的抑制作用被解除,说明是乙烯通过促进茉莉酸合成间接抑制根生长,B错误;
C、Ⅱ组处理中含有NaCl,但根长度和清水对照组完全相同,说明盐胁迫不能直接抑制种子根的生长,其抑制作用是通过调节乙烯、茉莉酸等激素实现的,C正确;
D、NaCl+AVG+IBU处理组中,乙烯和茉莉酸的合成都被抑制,盐胁迫无法通过这两种激素发挥抑制作用,推测根长度应接近清水对照组的9.0cm,D错误。
10. 飞蝗具有独居型和群居型两种可塑性类型。研究发现,当种群密度持续增加时,蝗虫体内会释放4-乙烯基苯甲醚(4VA),飞蝗的特异性嗅觉受体接受信息后会促进飞蝗从独居型转变为群居型,最终聚集形成巨大的蝗群。下列叙述正确的是( )
A. 4VA属于蝗虫释放的化学信息,利用4VA诱捕蝗虫属于化学防治
B. 灭蝗减灾的目的是调整生态系统中的能量流动关系
C. 上述调节机制是密度制约因素对种群数量的负反馈调节
D. 蝗虫由独居型转变为群居型体现了群落空间结构的改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、4VA是蝗虫释放的传递信息的化学物质,属于化学信息,但利用4VA诱捕蝗虫属于生物防治,化学防治是指使用化学农药等药剂直接杀灭害虫的措施,A错误;
B、蝗虫会取食农作物,消耗生态系统中流向农作物的能量,灭蝗减灾可以调整生态系统的能量流动关系,使能量更多流向对人类有益的部分,B正确;
C、种群密度升高会促进4VA释放,进而促使蝗虫聚集、种群密度进一步升高,该过程是正反馈调节,负反馈调节会抑制和减弱最初的变化,C错误;
D、蝗虫由独居型转变为群居型是同一种群内部的行为特征变化,而群落空间结构是群落中不同物种分别占据不同空间形成的结构,该变化不属于群落空间结构的改变,D错误。
11. 关于细菌产生耐药性的机制,有同学认可拉马克的诱变假说:最初环境中并没有耐药菌,细菌接触抗生素后产生适应性变异并遗传给子代。该同学设计如图的实验技术路线并得到下表结果。下列叙述错误的是( )
大试管结果(Ⅰ)
小试管结果(Ⅱ)
抑菌圈直径方差
c
d
注:方差可反映数据的波动程度。方差越大,数据波动越大
A. 本实验还需设置空白对照组,即不含抗生素的圆纸片组
B. 分装到若干小试管中的菌液可认为是不同的种群,且出现了地理隔离
C. a中细菌较早产生耐药性变异造成抑菌圈的直径a>b
D. 若c<d可说明拉马克的诱变假说理论是错误的
【答案】C
【解析】
【详解】A、为了使实验结果更具有说服力,本实验还需设置空白对照组,即不含抗生素的圆纸片组,A正确;
B、分装到若干小试管中的菌液已经不能进行基因交流了,可认为是不同的种群,且出现了地理隔离,B正确;
C、细菌耐药性越强,抑菌圈直径越小。若a比b更早产生耐药性变异,a耐药性更强,即a中细菌较早产生耐药性变异造成抑菌圈的直径b>a,C错误;
D、若拉马克假说正确,耐药变异是接触抗生素后才诱导产生,两组抑菌圈直径方差应接近,即c<d可说明拉马克的诱变假说理论是错误的,D正确。
12. 一种“智能”胰岛素(IA)能够根据血液中的葡萄糖水平自动开关,其结构X能和葡萄糖竞争结合葡萄糖转运蛋白(GT),已知IA不能同时结合GT和胰岛素受体,IA与胰岛素受体结合后会导致靶细胞膜上的GT增多。为确定IA对糖尿病小鼠的治疗效果,研究人员进行了相关实验并得到图示结果。下列叙述正确的是( )
A. 本实验的自变量是给药种类,结果表明IA的降糖效果更好
B. 血糖降低时,IA 与GT 以及与胰岛素受体的结合均会减少
C. 胰岛素受体缺陷的患者使用IA也能实现有效降糖
D. 若IA作为治疗药物,糖尿病患者用药后进餐,血糖水平会先上升后下降
【答案】D
【解析】
【详解】A、本实验的自变量除给药种类外,还有处理时间,据图可知,IA能将血糖维持在正常水平约10个小时,而胰岛素只能维持2小时左右,故该实验结果表明IA对血糖水平的调节比外源普通胰岛素更具优势,体现在IA降血糖的效果更久且能避免低血糖的风险,A错误;
B、分析题意及题图可知,IA的X结构可和葡萄糖竞争结合葡萄糖转运蛋白GT,IA不能同时结合GT和胰岛素受体,IA结合胰岛素受体后,会使靶细胞膜上GT增多,进而发挥降血糖作用,血糖降低时,葡萄糖浓度下降,葡萄糖竞争结合GT的能力减弱,IA的X更容易结合GT,因此IA与GT结合增多,与胰岛素受体结合减少,B错误;
C、IA发挥降糖作用的前提是结合胰岛素受体,进而使靶细胞膜GT增多,胰岛素受体缺陷的患者无法让IA结合受体,不能实现有效降糖,C错误;
D、糖尿病患者用药后进餐,肠道吸收葡萄糖会使血糖先上升,血糖升高后,葡萄糖浓度升高,竞争结合GT的能力增强,IA结合GT减少,更多IA可以结合胰岛素受体,使靶细胞膜GT增多,促进葡萄糖摄取利用,血糖逐渐下降,因此血糖水平会先上升后下降,D正确。
13. 中华斑羚、黑熊都属于我国珍稀保护动物,科研人员对川渝交界大巴山区的兽类群落进行生态监测,发现了它们的踪迹,研究结果如下表。下列相关分析错误的是( )
海拔梯度
兽类物种数
主要兽类种群
小型兽类种群密度(只/hm2)
生态位重叠度
低海拔
12
野猪、社鼠、豹猫
38.6
较高
中海拔
24
毛冠鹿、中华斑羚、黑熊
21.3
中等
高海拔
16
岩羊、藏鼠兔、香鼬
12.1
较低
A. 调查该区域兽类物种丰富度和豹猫的种群密度均可使用红外触发相机作为调查工具
B. 中海拔可能比低海拔区域营养结构更复杂,抵抗力稳定性更强
C. 高海拔区域生态位重叠度低导致了小型兽类种群密度低
D. 为了有效保护中华斑羚、黑熊,可在中海拔区域划定核心保护区
【答案】C
【解析】
【详解】A、红外触发相机适合调查活动能力强、活动范围大的野生兽类,既可以通过记录出现的物种种类统计该区域兽类物种丰富度,也可通过个体识别、拍摄频次等方式估算豹猫的种群密度,A正确;
B、中海拔兽类物种数为24,远高于低海拔的12,说明中海拔物种丰富度更高,营养结构更复杂,生态系统抵抗力稳定性更强,B正确;
C、高海拔区域温度、食物等资源匮乏,小型兽类的环境容纳量低,因此种群密度低;生态位重叠度低是高海拔物种为降低种间竞争形成的适应结果,并非导致小型兽类种群密度低的原因,选项因果关系错误,C错误;
D、表格显示中华斑羚、黑熊的主要分布区域为中海拔,因此在中海拔划定核心保护区可对二者实现有效保护,D正确。
14. 调节性T细胞(Treg)的核心功能是防止免疫反应过度活跃、维持免疫稳态,其部分作用机制如图所示。研究发现,肺癌患者肿瘤组织及外周血中 Treg数量显著升高,Treg 大量表达CTLA-4,可与抗原呈递细胞 (APC)表面的B7分子结合。APC可通过多种相互作用,为细胞毒性T细胞的活化提供所需信号。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 患者体内 Treg数量增多导致肿瘤细胞发生免疫逃逸,属于免疫缺陷病
B. B7 与 CD28 结合和MHCⅡ将抗原呈递给TCR 是细胞毒性T细胞活化的两个信号
C. 细胞毒性T细胞的分裂分化还需要辅助性T细胞分泌的细胞因子的加速
D. Treg可通过两个途径减弱或抑制初始细胞毒性T细胞的活化,从而减弱细胞毒性T细胞对肺癌细胞的杀伤作用
【答案】A
【解析】
【详解】A、免疫缺陷病是免疫系统先天发育不全或后天受损导致免疫功能不足/缺乏引起的疾病;肺癌患者只是Treg增多过度抑制免疫应答,免疫系统本身没有功能缺陷,不属于免疫缺陷病,肿瘤免疫逃逸不属于免疫缺陷病,A错误;
B、细胞毒性T细胞活化需要两个信号,第一个信号是MHCⅡ将抗原呈递给TCR,第二个共刺激信号是B7与CD28结合,B正确;
C、细胞毒性T细胞的分裂分化除活化信号外,还需要辅助性T细胞分泌的细胞因子促进,C正确;
D、结合题意及题图可知,调节性T细胞(Treg)可通过两条途径抑制细胞毒性T细胞的活化和功能:①Treg的CTLA-4竞争性结合APC表面的B7,阻断初始细胞毒性T细胞的活化信号;②Treg分泌IL-10、TGF-β等抑制性细胞因子,直接抑制初始细胞毒性T细胞活化、抑制激活的细胞毒性T细胞的免疫应答,最终减弱对肿瘤细胞的杀伤,D正确。
15. IPEX综合征是一种由FOXP3基因突变引发、以免疫失调为特征的隐性遗传病,约60%的患者为FOXP3 蛋白第 251 位赖氨酸(Lys251) 缺失所致。研究者设计了两种杂交探针 (能和特异的核酸序列杂交的DNA片段):探针1和2分别能与Lys251正常和Lys251缺失的FOXP3基因结合。利用两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交,结果如图(未知性状胎儿未检测),不考虑其他变异。下列叙述错误的是( )
甲
甲
甲
乙
乙
乙
丙
丙
丙
Ⅰ-1
Ⅰ-2
Ⅱ-1
Ⅰ-1
Ⅰ-2
Ⅱ-1
Ⅰ-1
Ⅰ-2
Ⅱ-1
探针1
+
+
-
+
+
+
+
+
+
探针2
-
+
+
-
+
-
-
-
-
注:“+”表示阳性、“-”表示阴性
A. 利用这两种探针能对三个家系中的Ⅱ-2进行产前诊断
B. IPEX综合征在男性中发病率高于女性
C. 丙家系成员FOXP3蛋白的Lys251没有缺失
D. 如果乙家系Ⅱ-2表型正常,用这两种探针检测出两条带的概率为1/2
【答案】A
【解析】
【详解】A、产前诊断的目的是确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病,所用两种探针分别检测Lys²⁵¹正常和缺失的基因,但仅60%患者是Lys²⁵¹突变致病,40%患者为其他位点突变致病,因此仅用这两种探针不能确定胎儿FOXP3基因是否正常,即无法确定胎儿是否患IPEX综合征,无法全面诊断,A错误;
B、从甲家系系谱图即分子杂交结果可确定该病为伴X染色体隐性遗传病,在男性中发病率高于女性,B正确;
C、从丙家系的分子杂交结果可知,各成员体内都只含能与探针1结合的Lys²⁵¹正常的FOXP3基因,所以丙家系成员FOXP3蛋白的Lys²⁵¹没有缺失,C正确;
D、设正常FOXP3基因为A,a₁为表达Lys²⁵¹缺失蛋白的基因,a₂为其他位点突变的致病基因,则根据系谱图及核酸分子杂交结果,乙家系Ⅰ-1基因型为XᴬY,Ⅰ-2可能为Xᵃ¹Xᵃ¹、Xᵃ¹Xᵃ²或Xᵃ²Xᵃ²,Ⅱ-1可能为 Xᵃ²Y或Xᵃ¹Y,结合分子杂交结果,确定Ⅰ-2 只能为Xᵃ¹Xᵃ²,Ⅱ-2可能的基因型为XᴬXᵃ² : XᴬXᵃ¹=1 : 1,用这两种探针检测出两条带(基因型为XᴬXᵃ¹)的概率为1/2,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 农作物均以卡尔文循环作为碳同化的基本途径,卡尔文循环的 Rubisco 酶能催化RuBP 与CO2反应,相关过程如图所示。研究人员以大豆、花生、水稻为实验材料,分别进行三种不同处理:甲组提供大气CO2浓度375μmol·mol-1乙组提供CO2浓度倍增环境750μmol·mol-1 丙组先在CO2浓度倍增环境中培养60天,测定前一周恢复至大气CO2浓度,在保证充足水分和适宜光照的条件下,测定了各组光合速率。请回答下列问题。
(1)据图分析,卡尔文循环中第一个光合固定和光合还原产物分别是______(填写中文名称)。
(2)根据以上研究人员进行的实验,推测该实验的目的是______,请设计一个表格记录实验结果。
(3)在CO2浓度倍增时,研究人员测得乙组的光合作用速率高于甲组,但又并未达到甲组光合作用速率的两倍,原因可能是______。(答两点)
(4)研究人员测得的丙组的光合作用速率比甲组低。据图推测可能是因为作物长期处于高浓度 环境导致______。
【答案】(1)3-磷酸甘油酸、3-磷酸甘油醛
光合速率
农作物甲组(大气CO2浓度)
乙组(CO2浓度倍增)
丙组(高CO2培养后恢复大气CO2)
大豆
花生
水稻
(2)探究不同CO2浓度处理对大豆、花生、水稻三种农作物光合速率的影响
(3)光合速率受多种因素的影响,CO2浓度倍增后,受限于光反应产物的供应量、酶的量/活性等条件,光合速率无法达到甲组的两倍
(4)长期高CO2环境使Rubisco酶含量降低(或活性下降),CO2固定能力降低
【解析】
【小问1详解】
据图可知,卡尔文循环中第一个光合固定产物是C3,即3-磷酸甘油酸,第一个光合还原产物是3-磷酸甘油醛。
【小问2详解】
根据研究人员进行的实验可知,本实验的自变量为二氧化碳浓度和植物的种类,因变量为光合速率的变化,因此,该实验的目的是探究不同CO₂浓度处理(含长期高CO₂培养后恢复大气CO₂浓度)对大豆、花生、水稻不同农作物光合速率的影响 ,相应的记录表格设计如下:
。
【小问3详解】
在CO2浓度倍增时,研究人员测得乙组的光合作用速率高于甲组,但又并未达到甲组光合作用速率的两倍,这是因为光合速率受多种因素的影响,CO2浓度倍增后,受限于光反应产物的供应量、酶的量/活性等条件,光合速率无法达到甲组的两倍。
【小问4详解】
Rubisco酶是催化CO2固定的关键酶,长期高CO2环境会使植物Rubisco酶合成减少或活性降低,恢复大气CO2浓度后,酶的活性或含量不能同步恢复,因而固定CO2能力下降,导致丙组光合速率低于甲组。
17. 高血脂是诱发动脉粥样硬化性心血管疾病的核心危险因素,肝细胞分泌的 PCSK9 蛋白可与肝细胞表面的低密度脂蛋白受体(LDLR)结合,导致LDLR被内吞降解,从而减少肝细胞对血液中低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C)的清除,引发高血脂。英克司兰是用于降血脂的 siRNA 药物,直接通过皮下注射进入人体,利用RNA干扰机制精准调控PCSK9基因的表达,实现长效降脂,其作用机制如图甲所示。
(1)图甲中,①过程中 RNA 聚合酶沿模板链移动的方向为______。英克司兰作为 siRNA 药物,作用于 PCSK9基因的______(填“DNA”“mRNA”或“蛋白质”);这种调控基因表达的过程______(填“改变”或“不改变”)PCSK9基因的碱基序列。若PCSK9 基因编码链的一段序列为 5'-CAGT-3', 则该序列所对应的A 链上的序列为5´-______-3´。
(2)他汀类药物通过抑制胆固醇合成关键酶的活性降低血脂。科研人员为对比不同降脂药物的临床疗效,对高脂血症患者开展以下治疗方案的研究,如下表所示。治疗24周后,受试者LDL-C、PCSK9蛋白水平较基线(初始状态值)的平均降幅如图乙所示。
组别
治疗方案
英克司兰组
皮下注射英克司兰+口服安慰剂
常规他汀类药物组
皮下注射安慰剂+口服他汀
安慰剂组
皮下注射______+口服______
注:皮下注射是受试者在第1天和第90天分别接受1次皮下注射;口服药物从第 1天开始每日服用1次。
①请补充表格中安慰剂组的治疗方案:皮下注射______+口服______。
②图乙结果显示常规他汀治疗组和英克司兰治疗组对PCSK9蛋白的抑制效果存在显著差异,结合二者作用原理分析,下列相关说法正确的有______。
A.他汀类药物对 PCSK9蛋白含量的影响较小
B.若另有一药物可使PCSK9基因甲基化,则其治疗效果与英克司兰相似
C.英克司兰可以增加 LDLR 的降解,从而促进 PCSK9 蛋白的下降
D.两者在临床上可联合使用以增强降脂效果
【答案】(1) ①. 3′→5′ ②. mRNA ③. 不改变 ④. ACUG
(2) ①. 安慰剂 ②. 安慰剂 ③. ABD
【解析】
【小问1详解】
图中①过程为转录:RNA合成的延伸方向为5′→3′,因此RNA聚合酶沿DNA模板链移动的方向为3′→5′。根据RNA干扰机制,英克司兰加工后产生的A链会与PCSK9基因表达产生的mRNA互补结合,诱导mRNA降解,从而抑制PCSK9蛋白合成,因此英克司兰作用对象是PCSK9基因的 mRNA;该过程仅降解mRNA,不改变PCSK9基因的碱基序列。 基因编码链(有义链)序列为5′− CAGT−3′ ,转录得到的mRNA序列为5′−CAGU−3′(与编码链序列一致,T替换为U),A链需要与mRNA反向互补配对,因此A链5′→3′的序列为5′−ACUG−3′ 。
【小问2详解】
① 实验遵循单一变量原则,安慰剂组作为空白对照,需要和前两组保持注射、口服的操作一致,因此处理为:皮下注射安慰剂+口服安慰剂。
②A、由图乙可知,常规他汀组PCSK9蛋白的降幅远小于英克司兰组,说明他汀类药物对PCSK9蛋白含量的影响较小,A正确;
B、基因甲基化会抑制PCSK9基因的表达,减少PCSK9蛋白合成,和英克司兰减少PCSK9蛋白的治疗效果相似,B正确;
C、题干说明PCSK9蛋白会导致LDLR降解,英克司兰减少PCSK9合成,因此会减少LDLR的降解,C错误;
D、他汀抑制胆固醇合成,英克司兰通过减少PCSK9增加LDLR数量,促进LDL-C清除,二者降脂机制不同,联合使用可以增强降脂效果,D正确。
18. 应激反应是机体对伤害性刺激所产生的非特异性防御反应。其主要特征是下丘脑—垂体一肾上腺皮质轴(HPA)被激活,机体通过HPA途径促使肾上腺皮质释放糖皮质激素(GC)。在应激反应中GC可通过抑制细胞因子释放、诱导淋巴细胞凋亡等途径,调控免疫系统的功能,调控过程如图甲所示。请回答下列问题。
(1)正常情况下,GC含量的稳定,一方面是因为在GC的分泌过程中,既存在______以放大激素的调节效应,也存在反馈调节使GC含量维持正常生理水平;另一方面是因为______(请从激素去路的角度进行分析)。
(2)图乙表示除 HPA轴之外还存在另一种免疫调节机制:“脑——脾神经轴”。脾神经属于内脏运动神经,与躯体运动神经相比,其特点是______。与肾上腺髓质细胞分泌的去甲肾上腺素相比,脾神经分泌的去甲肾上腺素发挥作用时,其作用范围的特点是______。
(3)去甲肾上腺素可促进 B 细胞活化、增殖、分化为浆细胞,提高抗体分泌水平。为验证急性应激通过去甲肾上腺素增强抗体水平,科研人员将健康雄性小鼠随机均分为 A、B、C三组,第1天检测三组小鼠的抗OVA 抗体的含量,其值均为0。然后对三组小鼠接种 OVA 后放回鼠笼正常饲喂,分别于第8天、第15天检测三组小鼠抗OVA抗体的含量并记录。(注: Pro是去甲肾上腺素受体阻断剂;OVA 可作为抗原):
组别
实验处理
A组
______
B组
腹腔注射等量生理盐水后用束缚带施加急性应激处理2h
C组
腹腔注射等量生理盐水不作急性应激处理______
①请补充实验步骤中 A组处理为______。
②对实验数据进行统计分析,在图丙坐标系中用柱形图补充A、B两组的第8天和第15天的实验结果______。(注:抗体在第15天测量时达到峰值)
【答案】(1) ①. 分级调节 ②. 激素发挥作用后会被灭活
(2) ①. 不受意识的直接控制 ②. 作用范围比较局限
(3) ①. 腹腔注射等量适宜浓度的Pro,后用束缚带施加急性应激处理2h ②.
【解析】
【小问1详解】
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的调节属于分级调节,可逐级放大激素的调节效应,配合负反馈调节共同维持GC含量稳定;从激素去路角度,激素一经靶细胞接受并发挥作用后就会被灭活,因此能维持激素含量的相对稳定。
【小问2详解】
脾神经属于内脏运动神经(自主神经),和躯体运动神经相比,它支配内脏器官的活动不受意识的直接控制;肾上腺髓质分泌的去甲肾上腺素通过体液运输,作用范围广;而脾神经分泌的去甲肾上腺素作为神经递质,仅作用于突触后膜(T 细胞),因此作用范围更局限(或仅作用于邻近的靶细胞)。
【小问3详解】
①实验目的是验证“急性应激通过去甲肾上腺素增强抗体水平”,实验遵循单一变量原则:B组为生理盐水+急性应激处理,C组为生理盐水+无急性应激处理,因此A组需要在急性应激处理的基础上,阻断去甲肾上腺素的作用,即注射等量Pro,再做相同的急性应激处理。
② 已知抗体在第15天达到峰值,且应激(B 组)能增强抗体水平,而阻断受体(A 组)会抑制这一效应: 第8 天:B组抗体含量>A组、C 组(A 组与C组接近) ,第15天B组抗体含量显著升高(最高),A组与C组抗体含量较低且接近,均低于B组 ,如下图:
19. 人类活动向大气排放的含氮化合物降落到地表的过程称为大气氮沉降。某研究团队在东北大兴安岭落叶松林中进行相关实验,发现大气氮沉降可直接改变土壤中NH4+-N和NO3--N的浓度和比例,引起土壤酸化,进而导致植物吸收更多NH4+-N,进一步增强土壤酸化。氮添加还改变了微生物群落结构,筛选出更多能减少呼吸消耗从而提高碳利用效率的微生物。大气氮沉降通过土壤——植物——微生物网络协同影响土壤有机碳(SOC)含量,研究结果简化概括如图。请回答相关问题:
(1)土壤有机碳的积累可______(填“增大”或“减小”)生态足迹。
(2)氮沉降属于生态系统物质循环中的物质输入环节,物质循环具有______的特性,因此又叫生物地球化学循环。
(3)根据上述研究结果就大气氮沉降对该生态系统相关组分产生的直接或间接影响进行分析,合理的有______。
A. 对土壤的影响:增加了土壤中NH4+-N和和NO3--N的浓度,降低了土壤pH值
B. 对植物的影响:改变了植物的氮偏好,增加了植物对NH4+-N的吸收,提高了植物的光合能力
C. 对微生物的影响:增加了微生物对有机碳的获取,提高了该生态系统的能量传递效率
(4)该研究提出了氮沉降提高土壤有机碳(SOC)的机制是:适度氮沉降可______(填“促进”或“抑制”)植物对碳的固定、提高微生物碳利用效率,同时土壤酸化减弱有机物分解效率,共同促进SOC积累。请你从生态系统碳循环的角度,简要说明适度氮沉降对缓解全球气候变暖的意义______。
(5)另外有研究表明过量氮沉降会引发土壤过度酸化、微生物群落失稳、SOC 降低等问题,结合我国工业或农业生产实际,提出一条缓解过量氮沉降的可行性措施:______。
【答案】(1)减小 (2)全球性 (3)AB
(4) ①. 促进 ②. 适度氮沉降可促进植物固定碳,降低大气二氧化碳浓度,缓解温室效应,进而缓解全球气候变暖。
(5)工业生产中对含氮尾气进行脱氮处理后排放,农业生产中合理施用氮肥,推行测土配方施肥,避免氮肥过量施用
【解析】
【小问1详解】
生态足迹指维持人类生存、吸纳人类排放废物所需的地域面积。土壤有机碳积累会让更多碳固定在土壤中,减少大气中二氧化碳,人类需要用来吸纳碳排放的面积降低,因此生态足迹减小。
【小问2详解】
生态系统的物质循环在整个生物圈(全球生物地球圈层)中进行,具有全球性,因此物质循环也叫生物地球化学循环。
【小问3详解】
A、题意显示,氮沉降会增加土壤NH4+ -N和NO3− -N的浓度,同时引起土壤酸化(pH降低),A正确;
B、氮是植物叶绿素、光合相关酶的组成元素,氮沉降使植物吸收更多氮,且结果显示植物可向微生物输送更多碳,说明植物光合能力提升,B正确;
C、能量传递效率是相邻营养级之间的能量传递比例,微生物属于分解者,不参与营养级间的能量传递效率,微生物碳利用效率提高不改变生态系统的能量传递效率,C错误。
【小问4详解】
从结果可知,适度氮沉降最终使土壤有机碳含量升高,因此适度氮沉降促进植物固定碳;从碳循环角度,更多碳积累在土壤中,降低大气二氧化碳浓度,缓解温室效应,进而缓解全球气候变暖。
【小问5详解】
过量氮沉降会引发土壤过度酸化、微生物群落失稳、SOC 降低等问题,为了缓解上述问题,从工业或农业生产实际需要采取的合理措施有:工业生产中对含氮尾气进行脱氮处理后排放,农业生产中合理施用氮肥,推行测土配方施肥,避免氮肥过量施用。
20. 自然状态下栽培的丝瓜是典型的二倍体单性花植物。二甲戊灵是一种在丝瓜种植中广泛使用的除草剂,但频繁使用会损伤丝瓜植株导致减产。为培育抗二甲戊灵的转基因丝瓜新品种,科研团队从一种耐受该除草剂的野生植物中获取了含抗性基因H的DNA 片段,并开展了以下系列实验。图Ⅰ为含 H基因的DNA 片段的相关信息,其中P1-P8为可选择的引物类型,图Ⅱ为质粒的结构以及不同限制酶的识别序列和切割位点。回答下列问题:
(1)培育转基因作物需进行四个步骤:目的基因的筛选与获取→_______→将目的基因导入受体细胞→______。丝瓜属于双子叶植物,在自然条件下容易被农杆菌侵染,科研人员基于该特点选择的目的基因导入方法是______。
(2)科研人员计划利用PCR技术大量扩增碱基序列未知的H基因,可先用限制酶 HindⅢ切割含H基因的DNA 片段,再用______将其连接为环状DNA,选用图Ⅰ中的______做引物可扩增出H基因。为将H基因准确插入质粒中,需在所选引物的5'端分别添加限制酶______(填限制酶种类)的识别序列。PCR 反应需提供模板、引物和原料等,还需要在缓冲液中添加 Mg2+, 其目的是______。
(3)科研人员在目的基因附近成功插入了会导致花粉不育的基因,该设计的目的是______。经选择培养等技术,最终获得抗性良好的转基因丝瓜植株,研究发现抗二甲戊灵能力与细胞中H基因的数量成正相关。已知植株甲由转入两个H基因的细胞发育而来,请提出一种方案,利用植株甲大量培育抗二甲戊灵能力强且果实较大、营养物质含量增多的新类型:______。
【答案】(1) ①. 基因表达载体的构建 ②. 目的基因的检测与鉴定 ③. 农杆菌转化法
(2) ①. DNA连接酶 ②. P4、P5 ③. Sal I和BamH I ④. 激活DNA聚合酶
(3) ①. 防止抗性基因通过花粉传播扩散 ②. 用秋水仙素处理植株甲的萌发种子或幼苗,诱导染色体加倍,获得四倍体植株
【解析】
【小问1详解】
基因工程的四个基本步骤为:目的基因的筛选与获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。农杆菌易侵染双子叶植物,可将Ti质粒上的T-DNA转移到受体细胞,因此针对丝瓜(双子叶)常用的导入方法是农杆菌转化法。
【小问2详解】
限制酶切割后,需要用DNA连接酶连接DNA片段获得环状DNA。扩增序列未知的H基因(H基因位于已知序列的左侧),需要先用 HindⅢ切割之后,连接成环状,进行PCR,根据图中DNA 模板链和转录方向,扩增模板链的引物应向左,并距离H基因最近,选P4;环化后上方引物P5距离H基因最近且与P4反向,所以选P4、P5扩增H基因。从图1可知,基因H的内部存在 Kpn Ⅰ的酶切位点,若使用这种酶会破坏目的基 因;标记基因内部存在 HindⅢ 的酶切位点,也不能选择。限制酶 Sau3AⅠ 的识别序列较短,和BamHⅠ的识别序列存在相同区域,若使用Sau3AⅠ会在 Sau3AⅠ的酶切位点处和 BamHⅠ 的酶切位点处都切割,不符合题目要求,因此只能选择 Sal I和BamH I进行双酶切。PCR 反应缓冲液中添加 Mg2+目的是激活DNA聚合酶,使酶保持活性。
【小问3详解】
插入花粉不育基因后,转基因植株花粉败育,目的是防止抗性基因通过花粉传播扩散,从而避免基因污染,保障生态安全。 题目说明抗药性与H基因数量正相关,且需要果实大、营养多的新类型,这符合多倍体的特点,因此方案为:用秋水仙素处理植株甲的萌发种子或幼苗,诱导染色体加倍,获得四倍体植株。染色体加倍后H基因数量加倍,抗药性更强,同时四倍体具有果实大、营养物质含量高。
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