精品解析:河南省部分重点中学2025-2026学年高三下学期考前模拟演练生物试题
2026-05-31
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2份
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29页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.79 MB |
| 发布时间 | 2026-05-31 |
| 更新时间 | 2026-06-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58142500.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026届普通高等学校招生全国统一考试
考前演练
生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
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。
一、单项选择题: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,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 下列有关人和玉米细胞中元素和化合物的叙述正确的是( )
A. 水是非极性分子,因此水是细胞内良好的溶剂
B. 玉米活细胞中含量最多的化合物是淀粉
C. 玉米秸秆充分燃烧后,剩余灰烬主要是无机盐
D. 人和玉米细胞中的元素和化合物的种类和含量均有明显差异
2. 感染轮状病毒会引发腹泻,多见于婴幼儿,传染性强。下列叙述正确的是( )
A. 可用人体组织液培养轮状病毒
B. 轮状病毒主要由DNA、RNA和蛋白质组成
C. 病毒结构简单,是最小的生命系统
D. 轮状病毒在生态系统中属于消费者
3. 微体是真核细胞内由单层膜包裹的囊泡状细胞器,内含氧化酶、过氧化氢酶等约40多种酶类。下列叙述错误的是( )
A. 微体膜参与构成生物膜系统
B. 微体内的酶为诸多化学反应提供活化能
C. 微体可能在细胞的物质转换中发挥重要作用
D. 微体结构异常可能会导致细胞内有害物质积聚
4. 气孔由一对保卫细胞构成,红光和蓝光都能诱导气孔快速张开。其中蓝光诱导的气孔开放受蓝光受体蛋白向光素(PHOT)的调节。蓝光照射下,PHOT自磷酸化被激活,经一系列信号传递,激活细胞膜上的H+泵(一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白),活化的H+泵通过驱动保卫细胞内H+的跨膜输出,诱导保卫细胞膜激活内向K+通道,促进K+在保卫细胞中积累,使保卫细胞吸水膨胀,气孔张开。下列叙述错误的是( )
A. PHOT自磷酸化后空间结构发生改变
B. H+的跨膜输出方式为主动运输,能量由蓝光提供
C. K+进入细胞不需要与通道蛋白结合,也不消耗能量
D. 气孔张开的过程体现了细胞膜具有信息交流、控制物质进出的功能
5. 城市化进程正以前所未有的速度驱动生物的进化,如城市里的蜗牛壳,颜色会变浅。研究发现,相较于自然生境,城市生境中的生物具有更高的表型变化速率。下列叙述错误的是( )
A. 蜗牛壳的颜色变浅,可减少热量的吸收,是一种适应性进化
B. 蜗牛壳颜色的变化是否有利取决于环境
C. 城市化进程使生物主动适应城市生境而出现表型变化
D. 城市生境相较于自然生境,生物的基因频率可能变化更快
6. 猫叫综合征是由于5号染色体的部分缺失造成的。研究发现,10%的猫叫综合征病例中,患者父母一方存在5号染色体和21号染色体的平衡易位,但表型正常。如图所示为某猫叫综合征患儿父亲的相关染色体核型,其母亲染色体核型正常。下列叙述错误的是( )
A. 患者父母表型正常的原因可能是无基因损失
B. 该患儿父亲产生正常配子的概率为1/4
C. 该患儿双亲生一个与父亲核型相同的男孩的概率为1/4
D. 该病可通过显微镜观察染色体核型进行产前诊断
7. 神经肌肉接头是神经元与骨骼肌细胞之间的特化连接结构(如图所示),负责将神经信号转化为肌肉收缩,依赖乙酰胆碱(ACh)作为神经递质传递信号。下列叙述错误的是( )
A. 接头前膜和接头后膜的主要化学组成相同
B. 胆碱酯酶缺乏可能导致肌肉持续收缩
C. ACh受体所在位置是神经肌肉接头兴奋单向传递的原因之一
D. 突触小泡向前膜移动以及ACh向后膜移动均耗能
8. 尿崩症是与抗利尿激素(ADH)有关的内分泌疾病,患者多表现为多尿、多饮、烦渴等症状。依据病变部位,分为中枢性尿崩症(ADH分泌不足)和肾原性尿崩症(对ADH不敏感)。下列叙述错误的是( )
A. ADH是由下丘脑分泌并由垂体释放的
B. ADH的分泌体现了下丘脑对垂体的分级调节
C. 肾原性尿崩症可能是肾小管细胞表面缺乏ADH受体
D. 肾原性尿崩症患者血液中ADH含量可能偏高
9. ⅠgG和ⅠgE是人体免疫系统中的两类重要抗体。ⅠgG含量高、分布广,负责长期免疫保护;ⅠgE则含量极低,与过敏反应相关(如图所示)。大多数过敏患者通过服用药物来缓解症状,对于无法回避过敏原的患者,也可采用脱敏治疗:注射或舌下含服过敏原提取液,诱导免疫系统产生更大量的ⅠgG来提高耐受。下列叙述错误的是( )
A. 过敏原引发的过敏反应有体液免疫参与
B. 抗敏药物可能通过与组胺竞争受体来发挥作用
C. 图中细胞均可识别过敏原,其中B细胞具有增殖能力
D. 脱敏治疗诱导产生更大量的ⅠgG可能通过与ⅠgE竞争结合过敏原来避免过敏反应
10. 如图所示为高等植物叶肉细胞内的部分代谢过程,①~⑦为相关生理过程。下列叙述正确的是( )
A. ③和⑥均在生物膜上进行
B. 高温干旱条件下,④受阻的主要原因并非③受阻
C. 产生ATP的过程有③⑤⑥,产生的ATP均可为②提供能量
D. ③产生的O2多于⑥消耗的O2时,植物干重就会增加
11. 浅水湖泊富营养化造成最严重的问题之一是沉水植物的消失以及转向浑浊的浮游植物为主的状态。生物操纵指通过调控湖泊生态系统的食物网以达到改善水质的目的,其中放养肉食性鱼类和恢复沉水植物是最常用的手段。下列叙述正确的是( )
A. 沉水植物消失的主要原因是捕食者的大量繁殖
B. 沉水植物死亡后,微生物的分解作用有效缓解了湖泊的富营养化
C. 放养肉食性鱼类的主要目的是增加浮游动物以治理富营养化
D. 利用生物操纵来改善水质体现了生物多样性的直接价值
12. 单倍体育种能大大加快育种的速度,缩短育种年限。人工培育单倍体的过程中,主要是花药离体培养。下列叙述正确的是( )
A. 为了诱导花粉脱分化和再分化,应向培养基中添加适宜浓度的生长素和赤霉素
B. 接种花药前,应对器皿工具和花药进行灭菌,以保证无菌操作
C. 培养室内应全程给予适宜的光照、温度和湿度
D. 该技术利用了植物细胞的全能性和染色体变异的原理
13. 当细胞中的蛋白质受到自由基高度氧化时,它们之间会发生广泛的交联和聚集,成为难以被降解的物质,即老年色素,又称脂褐质,相关过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 自由基会攻击磷脂和DNA,攻击磷脂会引发雪崩式反应
B. 细胞自身具有修复氧化蛋白质的机制,这说明蛋白质的变性都是可逆的
C. 氧化的蛋白质通过降解,可防止其交联聚集,并为合成新的蛋白质提供原料
D. 衰老细胞可能对氧化蛋白质的修复、降解和裂解的功能较弱
14. 某些植物需要经过低温诱导才能开花的现象称为春化作用,春化作用与FLC基因有关。温暖条件下,FLC基因启动子经激活性组蛋白修饰,使其呈高表达状态。低温条件下,基因上的抑制性组蛋白修饰会关闭FLC基因。FLC基因编码的蛋白与开花基因结合并影响其表达,从而对开花产生影响。下列叙述错误的是( )
A. 春化作用体现了温度对植物生长发育的调节
B. 组蛋白对FLC基因的修饰改变了基因的碱基序列并影响其表达
C. 抑制性组蛋白对FLC基因的修饰可能导致其启动子无法被RNA聚合酶识别
D. FLC基因编码的蛋白与相关开花基因结合后会关闭开花基因的表达
15. 眼白化病是一种先天性遗传病,患者主要表现为皮肤、毛发、眼部色素缺乏还常伴有眼球震颤、畏光、视力低下等眼部症状。对某眼白化病家系部分成员的相关基因进行电泳分析,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该遗传病为常染色体隐性遗传,电泳结果中上面条带代表致病基因
B. Ⅰ2和Ⅱ4基因型相同,Ⅲ7致病基因来自Ⅱ3和Ⅱ4
C. 男性群体中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D. Ⅲ8与正常男子婚配,生下患病男孩的概率为1/2
16. 植物间相克相生关系广泛存在于自然界。草本植物银胶菊根系分泌的反式肉桂酸,能够抑制自身及其他植物的生长。下列叙述正确的是( )
A. 草本植物银胶菊根系分泌的反式肉桂酸属于行为信息
B. 银胶菊根系分泌的反式肉桂酸可能会使其种群在自然界中分布较均匀
C. 银胶菊根系分泌的反式肉桂酸属于影响种群的非密度制约因素
D. 引入银胶菊有利于提高本地物种多样性
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 土壤盐碱化是全球农业和生态健康面临的重大挑战。石竹科石竹属植物不仅观赏性佳,而且对环境胁迫具有较强的适应性与抗逆性,在盐碱地水土保持与景观美化、生态修复中展现出良好的应用潜力。回答下列问题:
(1)细胞中无机盐的作用有________(答出2点)。
(2)高盐环境会导致植株水分吸收________(填“增多”或“减少”),代谢________(填“加快”或“减弱”)。
(3)本研究以美国石竹为材料,通过设置两种不同浓度的NaCl胁迫处理,系统测定其光合参数,并解析其光合作用受抑制的主导机制。低浓度盐和高浓度盐对美国石竹光合特性的影响如表所示。
光合参数
NaCl胁迫处理(mM)
5d
10d
20d
净光合速率(μmol/m2·s)
0
10.44
7.42
13.60
50
11.27
6.18
12.18
150
8.27
5.31
10.47
胞间二氧化碳浓度(μmol/mol)
0
301.13
241.02
192.83
50
271.08
139.65
192.41
150
190.64
561.59
285.77
气孔导度(μmol/m2·s)
0
0.22
0.09
0.12
50
0.19
0.05
0.10
150
0.10
0.05
0.10
①由表可知,20d时随着NaCl浓度升高,美国石竹的净光合速率________。高NaCl浓度处理10d时,美国石竹净光合速率下降的原因主要是_______(填“气孔因素”或“非气孔因素”),判断依据是________。推测高盐环境可能对________造成实质性伤害。
②植物为了应对盐胁迫,会启动“根系优先”的资源策略——植物会逆向调动地上部(茎、叶)储存的光合产物蔗糖,通过________(填结构名称)大量向根系运输,直接导致根部蔗糖浓度急剧上升,这对植物根部来说意义是________。结合表中数据,与10d相比,盐胁迫20d时植物净光合速率阶段性恢复,推测“根系优先”策略的意义还有________。
18. 动物学研究表明,在高糖和高脂饮食的情况下,咖啡因具有降低血糖和抑制内脏脂肪组织增加的作用。GLP-1(胰高血糖素样肽-1)是由肠道L细胞分泌的激素,通过调节血糖水平来参与人体代谢调控。如图分别表示对小鼠进行葡萄糖灌胃之后,对照组和咖啡因组(长期饮用咖啡)小鼠血糖变化和GLP-1分泌情况的影响。回答下列问题:
(1)人体血糖调节方式为________(填“神经”“体液”或“神经-体液”)调节。当血糖浓度降低时,下丘脑某个区域兴奋,通过________神经使胰高血糖素分泌增多,使血糖浓度上升。另外,机体内参与升高血糖的激素还有________(答出3种)。
(2)由图1可知,咖啡因组小鼠经葡萄糖灌胃后,血糖下降较________。图2表明,相比于对照组,咖啡因组GLP-1分泌的特点是_______。
(3)研究发现,GLP-1的受体分布在胰岛A、B细胞及大脑神经细胞表面,结合图1、图2,推测GLP-1可能通过_______、________和控制食欲来调节血糖。
19. 新疆阿勒泰地区野生动植物物种丰富,被国务院确定为水源涵养型山地草原生态功能区,素以“金山银水”著称。回答下列问题:
(1)阿勒泰有着丰富的林草资源,涵盖针叶林、山地草甸、荒漠草原等不同的群落类型。群落的________是区别不同群落的重要特征。同一群落同一海拔北坡丰富度普遍高于南坡4~6种,这体现了群落的________结构。每年六月中旬返青高峰,以短命植物与早春苔草为主;七月温度抬升、降水集中,杂类草层片大量萌发,物种数达到全年峰值,这体现了群落的________。
(2)阿勒泰拥有丰富的野生动物资源,包括雪豹、北山羊、狼等珍稀物种。当草原返青时,“绿色”为草原动物提供了采食的_______信息,这说明生态系统中的信息可以_______。很多动物可以在不同的食物链中处于不同的环节,其原因是________。
(3)近年来,阿勒泰草原在经济旅游发展等因素的影响下,出现了牧场应用不合理等问题,使生态足迹________,导致草原生态环境的退化。当地政府和牧民尝试“将传统转场牧道打造成生态研学旅游路线”,不仅解决牧民生计,还提升了牧民们的生态意识,这一举措遵循了生态工程的________原理。
20. 当目的基因仅知道部分序列时,可利用RACEPCR技术设计特殊的引物扩增目的基因。3′-RACE技术是利用真核生物mRNA的3′端具有多个A的特性设计的。图1是利用3′-RACE技术获得的某真菌的SKN7基因的部分片段(序列2已知)。图2是构建SKN7基因表达载体的过程,质粒中lac-Z基因编码的酶可以分解X-Gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。回答下列问题:
(1)图1中的①②过程分别需要________酶,获得图中目标DNA片段需要________种引物。
(2)据图2可知,在SKN7基因扩增过程中,相关酶会在序列的3'端额外各加入一个A。用特定限制酶________(填序号)对pMD18-T载体进行酶切,再往切口处各加入一个T,最后用DNA连接酶将SKN7基因与载体连接起来,这样构建的SKN7基因表达载体可能出现________问题。
(3)将重组质粒导入受体菌后,应在含有________的培养基中培养受体菌,若菌落为________,则可判断成功导入了目的基因。
21. 某研究团队在果蝇遗传学研究中得到一些突变体,为了研究其遗传特点,研究人员进行了一系列杂交实验。如图为果蝇性染色体的模式图。回答下列问题:
(1)某研究小组让一只灰身雄性果蝇与一只灰身雌性果蝇杂交,后代灰身:黑身=3:1,由此推测果蝇的_______为显性,根据这一实验数据,_________(填“能”或“不能”)确定控制果蝇体色的基因是位于常染色体上还是位于X染色体上,若子代________,则说明该对基因位于X染色体上。
(2)已知位于常染色体上的隐性基因t纯合会导致XX雌果蝇性反转为不育雄果蝇,而对XY雄果蝇无影响。果蝇的正常刚毛(A)对截刚毛(a)为显性,这一对等位基因位于性染色体上。某组杂交实验及结果如下:截刚毛♀×正常刚毛♂→截刚毛♀:截刚毛♂:正常刚毛♂=3:1:4。据此分析,控制刚毛性状的基因位于如图中________区段,亲本的基因型分别为母本________、父本________,亲本杂交得F1,F1中雄性个体的基因型有________种;若F1自由交配产生F2,F2雌性个体中纯合子的比例为________。
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考前演练
生物
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
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。
一、单项选择题: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,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 下列有关人和玉米细胞中元素和化合物的叙述正确的是( )
A. 水是非极性分子,因此水是细胞内良好的溶剂
B. 玉米活细胞中含量最多的化合物是淀粉
C. 玉米秸秆充分燃烧后,剩余灰烬主要是无机盐
D. 人和玉米细胞中的元素和化合物的种类和含量均有明显差异
【答案】C
【解析】
【详解】A、水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合,因此水是细胞内良好的溶剂,A错误;
B、活细胞中含量最多的化合物是水,B错误;
C、玉米秸秆中的有机物在充分燃烧过程中被氧化分解,剩余的不能燃烧的灰烬主要是细胞中的无机盐,C正确;
D、人和玉米细胞中的元素种类大体相同,元素和化合物的含量有明显差异,D错误。
2. 感染轮状病毒会引发腹泻,多见于婴幼儿,传染性强。下列叙述正确的是( )
A. 可用人体组织液培养轮状病毒
B. 轮状病毒主要由DNA、RNA和蛋白质组成
C. 病毒结构简单,是最小的生命系统
D. 轮状病毒在生态系统中属于消费者
【答案】D
【解析】
【详解】A、病毒无细胞结构,必须寄生在活细胞中才能完成增殖,人体组织液不含活细胞,无法培养轮状病毒,A错误;
B、病毒只含有1种核酸(DNA或RNA),不会同时含有DNA和RNA,B错误;
C、细胞是最小的生命系统,病毒无细胞结构,不属于生命系统的结构层次,C错误;
D、消费者是营异养寄生、捕食生活的生物,轮状病毒营寄生生活,依赖宿主活细胞的有机物生存,属于生态系统的消费者,D正确。
3. 微体是真核细胞内由单层膜包裹的囊泡状细胞器,内含氧化酶、过氧化氢酶等约40多种酶类。下列叙述错误的是( )
A. 微体膜参与构成生物膜系统
B. 微体内的酶为诸多化学反应提供活化能
C. 微体可能在细胞的物质转换中发挥重要作用
D. 微体结构异常可能会导致细胞内有害物质积聚
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞的生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜共同组成,微体是具单层膜的细胞器,其膜属于细胞器膜,因此参与构成生物膜系统,A正确;
B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,而非为化学反应提供活化能,B错误;
C、微体内含有约40多种酶类,酶可催化多种化学反应进行,因此微体可能在细胞的物质转换中发挥重要作用,C正确;
D、微体内含过氧化氢酶等,可分解细胞代谢产生的过氧化氢等有害物质,若微体结构异常会导致相关酶无法正常发挥功能,可能造成细胞内有害物质积聚,D正确。
4. 气孔由一对保卫细胞构成,红光和蓝光都能诱导气孔快速张开。其中蓝光诱导的气孔开放受蓝光受体蛋白向光素(PHOT)的调节。蓝光照射下,PHOT自磷酸化被激活,经一系列信号传递,激活细胞膜上的H+泵(一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白),活化的H+泵通过驱动保卫细胞内H+的跨膜输出,诱导保卫细胞膜激活内向K+通道,促进K+在保卫细胞中积累,使保卫细胞吸水膨胀,气孔张开。下列叙述错误的是( )
A. PHOT自磷酸化后空间结构发生改变
B. H+的跨膜输出方式为主动运输,能量由蓝光提供
C. K+进入细胞不需要与通道蛋白结合,也不消耗能量
D. 气孔张开的过程体现了细胞膜具有信息交流、控制物质进出的功能
【答案】B
【解析】
【详解】A、蛋白质发生磷酸化修饰时,其空间结构会发生改变,进而功能改变,PHOT自磷酸化后被激活,空间结构必然发生改变,A正确;
B、题干明确说明H+泵是具有ATP水解酶活性的载体蛋白,因此H+跨膜输出的能量由ATP水解提供,蓝光仅作为信号分子激活PHOT,并不直接为H+运输提供能量,B错误;
C、K+通过内向K+通道进入细胞的方式为协助扩散,通道蛋白运输物质时不需要与被运输的物质结合,且协助扩散不消耗能量,C正确;
D、蓝光与PHOT受体结合传递调节信号的过程体现了细胞膜的信息交流功能,H+、K+的跨膜运输过程体现了细胞膜控制物质进出的功能,D正确。
5. 城市化进程正以前所未有的速度驱动生物的进化,如城市里的蜗牛壳,颜色会变浅。研究发现,相较于自然生境,城市生境中的生物具有更高的表型变化速率。下列叙述错误的是( )
A. 蜗牛壳的颜色变浅,可减少热量的吸收,是一种适应性进化
B. 蜗牛壳颜色的变化是否有利取决于环境
C. 城市化进程使生物主动适应城市生境而出现表型变化
D. 城市生境相较于自然生境,生物的基因频率可能变化更快
【答案】C
【解析】
【详解】A、城市存在热岛效应温度更高,蜗牛壳颜色变浅可减少对热量的吸收,是长期自然选择形成的适应性特征,属于适应性进化,A正确;
B、变异的有利和有害是相对的,取决于生物所处的生存环境,因此蜗牛壳颜色变化是否有利由环境决定,B正确;
C、生物的变异是不定向的,不会主动为了适应环境产生定向的表型变化,城市化进程只是对生物已存在的变异类型进行定向选择,C错误;
D、进化的实质是种群基因频率的定向改变,题干表明城市生境中生物表型变化速率更高,说明城市生境的选择作用更强,因此生物的基因频率可能变化更快,D正确。
6. 猫叫综合征是由于5号染色体的部分缺失造成的。研究发现,10%的猫叫综合征病例中,患者父母一方存在5号染色体和21号染色体的平衡易位,但表型正常。如图所示为某猫叫综合征患儿父亲的相关染色体核型,其母亲染色体核型正常。下列叙述错误的是( )
A. 患者父母表型正常的原因可能是无基因损失
B. 该患儿父亲产生正常配子的概率为1/4
C. 该患儿双亲生一个与父亲核型相同的男孩的概率为1/4
D. 该病可通过显微镜观察染色体核型进行产前诊断
【答案】C
【解析】
【详解】A、平衡易位只是染色体片段交换位置,没有基因数量的增减,因此不影响表型,父母表型正常,A正确;
B、该父亲为5号和21号染色体平衡易位,相关染色体共4种(正常5号、正常21号、易位5号、易位21号),减数分裂产生配子时,自由组合共产生4种等比例配子,仅同时获得正常5号和正常21号的配子为正常配子,概率为1/4,B正确;
C、要生出和父亲核型相同的男孩,需要父亲产生同时含易位5号和易位21号的配子(概率1/4),母亲只产生正常配子,再算上生男孩的概率1/2,总概率为1/4×1/2=1/8,C错误;
D、猫叫综合征是染色体结构变异,染色体形态结构的变异可以通过光学显微镜观察染色体核型进行产前诊断,D正确。
7. 神经肌肉接头是神经元与骨骼肌细胞之间的特化连接结构(如图所示),负责将神经信号转化为肌肉收缩,依赖乙酰胆碱(ACh)作为神经递质传递信号。下列叙述错误的是( )
A. 接头前膜和接头后膜的主要化学组成相同
B. 胆碱酯酶缺乏可能导致肌肉持续收缩
C. ACh受体所在位置是神经肌肉接头兴奋单向传递的原因之一
D. 突触小泡向前膜移动以及ACh向后膜移动均耗能
【答案】D
【解析】
【详解】A、接头前膜和接头后膜都属于生物膜,生物膜的主要化学组成都是脂质(磷脂)和蛋白质,二者主要化学组成相同,A正确;
B、胆碱酯酶可水解乙酰胆碱(ACh),若胆碱酯酶缺乏,释放到接头间隙的ACh无法被及时分解,会持续作用于接头后膜的受体,导致肌肉持续兴奋收缩,B正确;
C、兴奋在突触处单向传递的原因包括:神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,且神经递质的受体仅分布在突触后膜,因此ACh受体仅位于接头后膜是兴奋单向传递的原因之一,C正确;
D、突触小泡向前膜移动需要消耗能量,但ACh在接头间隙中向后膜移动的方式是扩散,不需要消耗能量,并非二者都耗能,D错误。
8. 尿崩症是与抗利尿激素(ADH)有关的内分泌疾病,患者多表现为多尿、多饮、烦渴等症状。依据病变部位,分为中枢性尿崩症(ADH分泌不足)和肾原性尿崩症(对ADH不敏感)。下列叙述错误的是( )
A. ADH是由下丘脑分泌并由垂体释放的
B. ADH的分泌体现了下丘脑对垂体的分级调节
C. 肾原性尿崩症可能是肾小管细胞表面缺乏ADH受体
D. 肾原性尿崩症患者血液中ADH含量可能偏高
【答案】B
【解析】
【详解】A、ADH(抗利尿激素)由下丘脑神经分泌细胞合成,经轴突运输到垂体后叶释放,A正确;
B、分级调节是指下丘脑通过分泌促激素释放激素调控垂体分泌促激素,再由促激素调控靶腺体分泌激素的分层调控模式,ADH是下丘脑直接合成后运至垂体释放,不存在下丘脑对垂体分泌ADH的分层调控,不体现分级调节,B错误;
C、肾原性尿崩症的特点是肾脏对ADH不敏感,若肾小管细胞表面缺乏ADH受体,ADH无法结合受体发挥作用,符合该病的致病原理,C正确;
D、肾原性尿崩症患者肾脏对ADH不敏感,肾小管、集合管重吸收水的效率低,细胞外液渗透压升高,会刺激下丘脑合成、释放更多ADH,因此患者血液中ADH含量可能偏高,D正确。
9. ⅠgG和ⅠgE是人体免疫系统中的两类重要抗体。ⅠgG含量高、分布广,负责长期免疫保护;ⅠgE则含量极低,与过敏反应相关(如图所示)。大多数过敏患者通过服用药物来缓解症状,对于无法回避过敏原的患者,也可采用脱敏治疗:注射或舌下含服过敏原提取液,诱导免疫系统产生更大量的ⅠgG来提高耐受。下列叙述错误的是( )
A. 过敏原引发的过敏反应有体液免疫参与
B. 抗敏药物可能通过与组胺竞争受体来发挥作用
C. 图中细胞均可识别过敏原,其中B细胞具有增殖能力
D. 脱敏治疗诱导产生更大量的ⅠgG可能通过与ⅠgE竞争结合过敏原来避免过敏反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、过敏反应是异常的体液免疫过程,过敏原刺激B细胞分化为浆细胞,产生IgE抗体,后续结合肥大细胞引发后续反应,确实有体液免疫参与,A正确;
B、过敏症状是组胺等物质与相应受体结合引发的,抗敏药物可通过与组胺竞争受体,阻止组胺发挥作用,从而缓解过敏症状,B正确;
C、图中的浆细胞是高度分化的细胞,功能为分泌抗体,不具有识别过敏原的能力,也不具备增殖能力,C错误;
D、脱敏治疗诱导产生的大量IgG可优先与过敏原结合,使过敏原无法与肥大细胞表面的IgE结合,避免肥大细胞释放组胺等物质引发过敏反应,D正确。
10. 如图所示为高等植物叶肉细胞内的部分代谢过程,①~⑦为相关生理过程。下列叙述正确的是( )
A. ③和⑥均在生物膜上进行
B. 高温干旱条件下,④受阻的主要原因并非③受阻
C. 产生ATP的过程有③⑤⑥,产生的ATP均可为②提供能量
D. ③产生的O2多于⑥消耗的O2时,植物干重就会增加
【答案】B
【解析】
【详解】A、③光反应的场所是类囊体薄膜(生物膜),但⑥有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质,不属于生物膜,因此二者不都在生物膜上进行,A错误;
B、高温干旱条件下,植物为减少水分散失会关闭气孔,导致CO2吸收不足,暗反应④因原料不足受阻,主要原因不是光反应③受阻,B正确;
C、产ATP的过程为③、⑤、⑥,但光反应③产生的ATP用于暗反应④,无法为②无机盐的主动运输供能,C错误;
D、图示为叶肉细胞的代谢过程,③产O₂多于⑥耗O₂仅说明叶肉细胞净光合大于0,但植物还有大量不能进行光合作用的细胞(如根细胞)需要消耗有机物,植株总光合不一定大于总呼吸,干重不一定增加,D错误。
11. 浅水湖泊富营养化造成最严重的问题之一是沉水植物的消失以及转向浑浊的浮游植物为主的状态。生物操纵指通过调控湖泊生态系统的食物网以达到改善水质的目的,其中放养肉食性鱼类和恢复沉水植物是最常用的手段。下列叙述正确的是( )
A. 沉水植物消失的主要原因是捕食者的大量繁殖
B. 沉水植物死亡后,微生物的分解作用有效缓解了湖泊的富营养化
C. 放养肉食性鱼类的主要目的是增加浮游动物以治理富营养化
D. 利用生物操纵来改善水质体现了生物多样性的直接价值
【答案】C
【解析】
【详解】A、浅水湖泊富营养化后浮游植物大量繁殖,遮挡阳光导致沉水植物无法获得足够光照进行光合作用而死亡,并非捕食者大量繁殖导致,A错误;
B、沉水植物死亡后,微生物分解其有机物会释放大量氮、磷等无机盐,增加水体营养物质含量,加剧富营养化,B错误;
C、放养肉食性鱼类可捕食小型鱼类,使小型鱼类数量减少,进而降低小型鱼类对浮游动物的捕食,浮游动物数量增加后可大量捕食浮游植物,降低浮游植物数量以治理富营养化,C正确;
D、利用生物操纵改善水质属于生态系统的调节功能,体现的是生物多样性的间接价值,直接价值指食用、药用、观赏、科研等对人类有直接利用意义的价值,D错误。
12. 单倍体育种能大大加快育种的速度,缩短育种年限。人工培育单倍体的过程中,主要是花药离体培养。下列叙述正确的是( )
A. 为了诱导花粉脱分化和再分化,应向培养基中添加适宜浓度的生长素和赤霉素
B. 接种花药前,应对器皿工具和花药进行灭菌,以保证无菌操作
C. 培养室内应全程给予适宜的光照、温度和湿度
D. 该技术利用了植物细胞的全能性和染色体变异的原理
【答案】D
【解析】
【详解】A、诱导花粉脱分化和再分化时,需要向培养基中添加适宜浓度的生长素和细胞分裂素,而非赤霉素,A错误;
B、接种花药前,器皿工具需要灭菌,但花药作为具有活性的外植体,只能进行消毒处理,灭菌会杀死花药细胞导致实验失败,B错误;
C、花药离体培养的脱分化阶段需要避光处理,再分化阶段才需要适宜光照,并非全程给予光照,C错误;
D、花药离体培养将单个花粉细胞培育为完整单倍体植株,利用了植物细胞的全能性;该过程获得的单倍体染色体数目较正常植株减半,利用了染色体数目变异的原理,D正确。
13. 当细胞中的蛋白质受到自由基高度氧化时,它们之间会发生广泛的交联和聚集,成为难以被降解的物质,即老年色素,又称脂褐质,相关过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 自由基会攻击磷脂和DNA,攻击磷脂会引发雪崩式反应
B. 细胞自身具有修复氧化蛋白质的机制,这说明蛋白质的变性都是可逆的
C. 氧化的蛋白质通过降解,可防止其交联聚集,并为合成新的蛋白质提供原料
D. 衰老细胞可能对氧化蛋白质的修复、降解和裂解的功能较弱
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据细胞衰老的自由基学说,自由基可攻击磷脂、DNA等物质,攻击磷脂时会产生新的自由基,引发雪崩式的反应,A正确;
B、细胞自身可修复部分氧化的蛋白质,只能说明部分蛋白质的变性是可逆的,蛋白质的变性不都是可逆的,如高温导致的蛋白质空间结构发生不可逆改变,无法恢复,B错误;
C、由图可知,氧化的蛋白质降解为氨基酸,可避免其发生交联聚集,同时氨基酸可作为原料合成新的蛋白质,C正确;
D、衰老细胞中脂褐质(老年色素)堆积,说明衰老细胞对氧化蛋白质的修复、降解和裂解功能较弱,导致氧化蛋白质交联聚集后堆积,D正确。
14. 某些植物需要经过低温诱导才能开花的现象称为春化作用,春化作用与FLC基因有关。温暖条件下,FLC基因启动子经激活性组蛋白修饰,使其呈高表达状态。低温条件下,基因上的抑制性组蛋白修饰会关闭FLC基因。FLC基因编码的蛋白与开花基因结合并影响其表达,从而对开花产生影响。下列叙述错误的是( )
A. 春化作用体现了温度对植物生长发育的调节
B. 组蛋白对FLC基因的修饰改变了基因的碱基序列并影响其表达
C. 抑制性组蛋白对FLC基因的修饰可能导致其启动子无法被RNA聚合酶识别
D. FLC基因编码的蛋白与相关开花基因结合后会关闭开花基因的表达
【答案】B
【解析】
【详解】A、春化作用是低温诱导植物开花的现象,开花属于植物生长发育的重要环节,因此体现了温度对植物生长发育的调节,A正确;
B、组蛋白修饰属于表观遗传的调控方式,表观遗传的特点是不改变基因的碱基序列,仅通过影响基因的表达过程产生可遗传的性状改变,因此该修饰不会改变FLC基因的碱基序列,B错误;
C、启动子是RNA聚合酶识别并结合、启动转录的序列,抑制性组蛋白修饰关闭FLC基因的表达,很可能是通过改变染色质的结构,导致启动子无法被RNA聚合酶识别,阻断转录过程,C正确;
D、由题干可知,温暖条件下FLC基因高表达,此时植物不开花;低温条件下FLC基因被关闭,植物可开花,说明FLC基因编码的蛋白会抑制开花过程,即其与开花基因结合后会关闭开花基因的表达,D正确。
15. 眼白化病是一种先天性遗传病,患者主要表现为皮肤、毛发、眼部色素缺乏还常伴有眼球震颤、畏光、视力低下等眼部症状。对某眼白化病家系部分成员的相关基因进行电泳分析,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该遗传病为常染色体隐性遗传,电泳结果中上面条带代表致病基因
B. Ⅰ2和Ⅱ4基因型相同,Ⅲ7致病基因来自Ⅱ3和Ⅱ4
C. 男性群体中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D. Ⅲ8与正常男子婚配,生下患病男孩的概率为1/2
【答案】C
【解析】
【详解】A、Ⅱ6只有一条带,不患病,则为纯合子,Ⅱ5有两条带,不患病是杂合子,但是他们的后代Ⅲ9患病,则只能是伴X染色体隐性遗传病,上面的条带是致病基因,A错误;
B、Ⅰ2有两个条带是杂合子,Ⅱ4不患病,但是子代Ⅲ7患病,则Ⅱ4也是杂合子,Ⅲ7致病基因只来自Ⅱ4,B错误;
C、由于男性只有一个X染色体,该病是伴X染色体隐性遗传病,则男性群体中的发病率等于该病致病基因的基因频率,C正确;
D、Ⅲ8有与两个条带,则为杂合子,与正常男子婚配,生下患病男孩的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
16. 植物间相克相生关系广泛存在于自然界。草本植物银胶菊根系分泌的反式肉桂酸,能够抑制自身及其他植物的生长。下列叙述正确的是( )
A. 草本植物银胶菊根系分泌的反式肉桂酸属于行为信息
B. 银胶菊根系分泌的反式肉桂酸可能会使其种群在自然界中分布较均匀
C. 银胶菊根系分泌的反式肉桂酸属于影响种群的非密度制约因素
D. 引入银胶菊有利于提高本地物种多样性
【答案】B
【解析】
【详解】A、生态系统中的行为信息是指动物的特殊行为所传递的信息,反式肉桂酸是可传递信息的化学物质,属于化学信息,A错误;
B、银胶菊分泌的反式肉桂酸可抑制自身及其他植物生长,种群密度越高,该物质积累浓度越高,抑制作用越强,种内竞争会使种群内个体不宜过度聚集,因此可能导致其种群呈均匀分布,B正确;
C、非密度制约因素对种群的作用强度与种群密度无关,如气温、降水等;反式肉桂酸的抑制作用随银胶菊种群密度升高而增强,属于密度制约因素,C错误;
D、银胶菊分泌的反式肉桂酸会抑制本地植物生长,若引入后易成为外来入侵物种,会挤压本地物种生存空间,降低本地物种多样性,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 土壤盐碱化是全球农业和生态健康面临的重大挑战。石竹科石竹属植物不仅观赏性佳,而且对环境胁迫具有较强的适应性与抗逆性,在盐碱地水土保持与景观美化、生态修复中展现出良好的应用潜力。回答下列问题:
(1)细胞中无机盐的作用有________(答出2点)。
(2)高盐环境会导致植株水分吸收________(填“增多”或“减少”),代谢________(填“加快”或“减弱”)。
(3)本研究以美国石竹为材料,通过设置两种不同浓度的NaCl胁迫处理,系统测定其光合参数,并解析其光合作用受抑制的主导机制。低浓度盐和高浓度盐对美国石竹光合特性的影响如表所示。
光合参数
NaCl胁迫处理(mM)
5d
10d
20d
净光合速率(μmol/m2·s)
0
10.44
7.42
13.60
50
11.27
6.18
12.18
150
8.27
5.31
10.47
胞间二氧化碳浓度(μmol/mol)
0
301.13
241.02
192.83
50
271.08
139.65
192.41
150
190.64
561.59
285.77
气孔导度(μmol/m2·s)
0
0.22
0.09
0.12
50
0.19
0.05
0.10
150
0.10
0.05
0.10
①由表可知,20d时随着NaCl浓度升高,美国石竹的净光合速率________。高NaCl浓度处理10d时,美国石竹净光合速率下降的原因主要是_______(填“气孔因素”或“非气孔因素”),判断依据是________。推测高盐环境可能对________造成实质性伤害。
②植物为了应对盐胁迫,会启动“根系优先”的资源策略——植物会逆向调动地上部(茎、叶)储存的光合产物蔗糖,通过________(填结构名称)大量向根系运输,直接导致根部蔗糖浓度急剧上升,这对植物根部来说意义是________。结合表中数据,与10d相比,盐胁迫20d时植物净光合速率阶段性恢复,推测“根系优先”策略的意义还有________。
【答案】(1)是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分,维持细胞和生物体的生命活动,维持细胞的渗透压和酸碱平衡
(2) ①. 减少 ②. 减弱
(3) ①. 降低 ②. 非气孔因素 ③. 150mM处理10d时,胞间二氧化碳浓度升高,但净光合速率降低 ④. 叶绿体(或类囊体薄膜、光合色素、光合相关酶) ⑤. 筛管 ⑥. 提高根部细胞液渗透压,增强根部吸水能力,缓解盐胁迫下的水分失衡 ⑦. 根系获得更多能量和物质,增强根系的抗逆能力,同时可能促进根系吸收更多矿质元素,为地上部光合功能的恢复提供支持
【解析】
【小问1详解】
细胞中无机盐的作用主要有以下三点:是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分,比如镁是叶绿素的组成成分,铁是血红蛋白的组成成分;维持细胞和生物体的生命活动,比如血钙含量过低会引发抽搐;维持细胞的渗透压和酸碱平衡,帮助细胞保持正常的形态和生理功能。
【小问2详解】
高盐环境下,外界溶液渗透压高于植物细胞液渗透压,植物细胞会失水,因此水分吸收减少,细胞失水会影响细胞内的生化反应正常进行,进而导致代谢减弱。
【小问3详解】
①20d时随着NaCl浓度升高,美国石竹的净光合速率下降。对比20d的数据,0mM时净光合速率为13.60,50mM时为12.18,150mM时为10.47,浓度越高数值越低。高NaCl浓度处理10d时,美国石竹净光合速率下降的原因主要是非气孔因素,判断依据是150mM处理10d时,胞间二氧化碳浓度升高,但净光合速率降低,如果是气孔因素导致光合速率下降,胞间二氧化碳浓度会因为气孔关闭而降低,而这里胞间二氧化碳浓度升高,说明不是气孔关闭导致的,属于非气孔因素,比如叶肉细胞的光合活性下降。推测高盐环境可能对叶绿体(或类囊体薄膜、光合色素、光合相关酶)造成实质性伤害,因为非气孔因素导致的光合速率下降,通常和叶绿体的结构或功能受损有关。
②植物会逆向调动地上部(茎、叶)储存的光合产物蔗糖,通过筛管大量向根系运输。植物体内有机物的运输主要通过韧皮部的筛管完成。直接导致根部蔗糖浓度急剧上升,这对植物根部来说意义是提高根部细胞液渗透压,增强根部吸水能力,缓解盐胁迫下的水分失衡。结合表中数据,与10d相比,盐胁迫20d时植物净光合速率阶段性恢复,推测“根系优先”策略的意义还有根系获得更多能量和物质,增强根系的抗逆能力,同时可能促进根系吸收更多矿质元素,为地上部光合功能的恢复提供支持。
18. 动物学研究表明,在高糖和高脂饮食的情况下,咖啡因具有降低血糖和抑制内脏脂肪组织增加的作用。GLP-1(胰高血糖素样肽-1)是由肠道L细胞分泌的激素,通过调节血糖水平来参与人体代谢调控。如图分别表示对小鼠进行葡萄糖灌胃之后,对照组和咖啡因组(长期饮用咖啡)小鼠血糖变化和GLP-1分泌情况的影响。回答下列问题:
(1)人体血糖调节方式为________(填“神经”“体液”或“神经-体液”)调节。当血糖浓度降低时,下丘脑某个区域兴奋,通过________神经使胰高血糖素分泌增多,使血糖浓度上升。另外,机体内参与升高血糖的激素还有________(答出3种)。
(2)由图1可知,咖啡因组小鼠经葡萄糖灌胃后,血糖下降较________。图2表明,相比于对照组,咖啡因组GLP-1分泌的特点是_______。
(3)研究发现,GLP-1的受体分布在胰岛A、B细胞及大脑神经细胞表面,结合图1、图2,推测GLP-1可能通过_______、________和控制食欲来调节血糖。
【答案】(1) ①. 神经−体液 ②. 交感 ③. 肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素
(2) ①. 快 ②. 整个检测时段内,咖啡因组GLP−1分泌量始终高于对照组 ,且表现为上升快、下降快,稳定快
(3) ①. 促进胰岛B细胞分泌胰岛素 ②. 抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素
【解析】
【小问1详解】
人体血糖调节的中枢是下丘脑,胰岛素、胰高血糖素等激素参与血糖调节,人体血糖调节方式为神经-体液调节。血糖浓度降低时,下丘脑某个区域兴奋,通过交感神经使胰高血糖素分泌增多,使血糖升高;除胰高血糖素外,肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素都具有升高血糖的作用,
【小问2详解】
根据图1可知,葡萄糖灌胃后,相同时间点咖啡因组血糖始终低于对照组,说明咖啡因组血糖下降更快。分析图2曲线,整个120分钟检测中,咖啡因组血浆GLP-1浓度始终高于对照组,且表现为上升快、下降快,且稳定快。
【小问3详解】
题意显示,GLP-1受体分布在胰岛A、B细胞表面,且GLP-1最终起到降血糖的作用,因此GLP-1可通过促进胰岛B细胞分泌胰岛素(胰岛素促进降血糖)、抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素和通过神经调节控制食欲,共同调节血糖。
19. 新疆阿勒泰地区野生动植物物种丰富,被国务院确定为水源涵养型山地草原生态功能区,素以“金山银水”著称。回答下列问题:
(1)阿勒泰有着丰富的林草资源,涵盖针叶林、山地草甸、荒漠草原等不同的群落类型。群落的________是区别不同群落的重要特征。同一群落同一海拔北坡丰富度普遍高于南坡4~6种,这体现了群落的________结构。每年六月中旬返青高峰,以短命植物与早春苔草为主;七月温度抬升、降水集中,杂类草层片大量萌发,物种数达到全年峰值,这体现了群落的________。
(2)阿勒泰拥有丰富的野生动物资源,包括雪豹、北山羊、狼等珍稀物种。当草原返青时,“绿色”为草原动物提供了采食的_______信息,这说明生态系统中的信息可以_______。很多动物可以在不同的食物链中处于不同的环节,其原因是________。
(3)近年来,阿勒泰草原在经济旅游发展等因素的影响下,出现了牧场应用不合理等问题,使生态足迹________,导致草原生态环境的退化。当地政府和牧民尝试“将传统转场牧道打造成生态研学旅游路线”,不仅解决牧民生计,还提升了牧民们的生态意识,这一举措遵循了生态工程的________原理。
【答案】(1) ①. 物种组成 ②. 水平 ③. 季节性
(2) ①. 物理 ②. 调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定 ③. 一种生物可以以多种生物为食,也可以被多种生物捕食
(3) ①. 增大 ②. 整体性
【解析】
【小问1详解】
不同群落的物种组成存在差异,这是区分不同群落的重要标志,比如题目里提到的针叶林、山地草甸、荒漠草原,它们的物种构成有明显区别。同一群落同一海拔的北坡和其他区域物种丰富度不同,这是由于地形、土壤湿度等因素导致的群落水平方向上的分布差异,属于水平结构。不同月份(六月中旬、七月)草原上优势物种不同,物种数量随季节发生规律性变化,体现了群落的季节性特征。
【小问2详解】
“绿色”是通过光传递的视觉信息,属于物理信息,能为动物提供采食的信号。动物通过“绿色”这个信息找到食物,保证了食物链的运转,有助于调节捕食者和被捕食者的关系,维持整个生态系统的稳定。一种生物可以以多种生物为食,也可以被多种生物捕食:比如某种食草动物既吃青草也吃灌木,同时它可能被狼、狐狸等多种肉食动物捕食,所以能在不同食物链中处于不同环节。
【小问3详解】
生态旅游发展和牧场应用不合理,会消耗更多的生态资源,产生更多生态消耗,让生态足迹(人类对生态资源的需求与生态系统供给的差值)增大。将传统转场牧场打造成生态研学旅游路线,既解决牧民生计(社会层面),又保护生态环境(生态层面),兼顾了生态、经济和社会的整体利益,遵循了生态工程的整体性原理。
20. 当目的基因仅知道部分序列时,可利用RACEPCR技术设计特殊的引物扩增目的基因。3′-RACE技术是利用真核生物mRNA的3′端具有多个A的特性设计的。图1是利用3′-RACE技术获得的某真菌的SKN7基因的部分片段(序列2已知)。图2是构建SKN7基因表达载体的过程,质粒中lac-Z基因编码的酶可以分解X-Gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。回答下列问题:
(1)图1中的①②过程分别需要________酶,获得图中目标DNA片段需要________种引物。
(2)据图2可知,在SKN7基因扩增过程中,相关酶会在序列的3'端额外各加入一个A。用特定限制酶________(填序号)对pMD18-T载体进行酶切,再往切口处各加入一个T,最后用DNA连接酶将SKN7基因与载体连接起来,这样构建的SKN7基因表达载体可能出现________问题。
(3)将重组质粒导入受体菌后,应在含有________的培养基中培养受体菌,若菌落为________,则可判断成功导入了目的基因。
【答案】(1) ①. 逆转录酶和热稳定DNA聚合(Taq) ②. 3
(2) ①. ② ②. 目的基因(SKN7)反向连接(或载体自身环化)
(3) ①. 氨苄青霉素和X-Gal ②. 白色
【解析】
【小问1详解】
图1中①是以mRNA为模板合成cDNA的逆转录过程,需要逆转录酶;②是PCR扩增DNA的过程,需要耐高温的热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。该过程共需要2种引物:一种是根据已知序列2设计的正向引物,一种是匹配mRNA 3'端多聚A的反向引物(序列1),共2种。由图 1 可知,共有 TTTTTTTT 序列 1、序列 1、序列 2 共 3 种引物。
【小问2详解】
三种限制酶中,只有②EcoR V切割后产生平末端,可在平末端两端添加T,与SKN7基因两端额外添加的A互补配对。由于只用一种限制酶切割载体,连接时可能出现两种问题:载体自身环化(不插入目的基因直接连接)或目的基因反向错误连接。
【小问3详解】
质粒上带有氨苄青霉素抗性基因,只有导入质粒的受体菌才能在含氨苄青霉素的培养基存活;题干说明:lac-Z基因编码的酶可分解X-Gal使菌落呈蓝色,若目的基因插入lac-Z基因中,lac-Z被破坏,不能产生蓝色物质,菌落为白色。因此需要在含氨苄青霉素和X-Gal的培养基培养,若菌落为白色,说明成功导入了目的基因。
21. 某研究团队在果蝇遗传学研究中得到一些突变体,为了研究其遗传特点,研究人员进行了一系列杂交实验。如图为果蝇性染色体的模式图。回答下列问题:
(1)某研究小组让一只灰身雄性果蝇与一只灰身雌性果蝇杂交,后代灰身:黑身=3:1,由此推测果蝇的_______为显性,根据这一实验数据,_________(填“能”或“不能”)确定控制果蝇体色的基因是位于常染色体上还是位于X染色体上,若子代________,则说明该对基因位于X染色体上。
(2)已知位于常染色体上的隐性基因t纯合会导致XX雌果蝇性反转为不育雄果蝇,而对XY雄果蝇无影响。果蝇的正常刚毛(A)对截刚毛(a)为显性,这一对等位基因位于性染色体上。某组杂交实验及结果如下:截刚毛♀×正常刚毛♂→截刚毛♀:截刚毛♂:正常刚毛♂=3:1:4。据此分析,控制刚毛性状的基因位于如图中________区段,亲本的基因型分别为母本________、父本________,亲本杂交得F1,F1中雄性个体的基因型有________种;若F1自由交配产生F2,F2雌性个体中纯合子的比例为________。
【答案】(1) ①. 灰身 ②. 不能 ③. 子代黑身果蝇全为雄性(子代雌果蝇全为灰身,雄果蝇中灰身:黑身=1:1)
(2) ①. Ⅰ ②. TtXaXa ③. TtXaYA ④. 4 ⑤. 2/5
【解析】
【小问1详解】
一只灰身雄性果蝇与一只灰身雌性果蝇杂交,后代灰身:黑身=3:1,由此推测果蝇的灰身为显性。一只灰身雄果蝇与一只灰身雌果蝇杂交,统计子一代果蝇的表现型及比例为灰身∶黑身=3∶1,说明体色遗传遵循基因的分离定律,等位基因用B/b表示,由于亲本为Bb×Bb或XBXb×XBY或XBXb×XBYb,其子代结果都是灰身∶黑身=3∶1,因此不能确定B和b是位于常染色体还是X染色体上。为了确定B/b所处的位置,则可通过检测黑身果蝇的雌雄比例做出进一步的判断,若B和b位于常染色体上,则子一代雄性和雌性都存在黑身果蝇(即黑身个体中雌雄比例为1∶1);若B和b位于X染色体上,则子一代黑身果蝇(XbY或XbYb)全为雄性,子代雌果蝇(XBXB或XBXb)全为灰身,所以若子代黑身果蝇全为雄性或子代雌果蝇全为灰身,雄果蝇中灰身:黑身=1:1,则说明B/b位于X染色体上。
【小问2详解】
由题意可知,截刚毛♀(XaXa)和正常刚毛♂杂交,子代中截刚毛♀∶截刚毛♂∶正常刚毛♂=3∶1∶4,由子代截刚毛♀占子代3/8可知,若不考虑tt的影响,雌性全截刚毛、雄性全正常刚毛:则子代雌性与亲代雌性表现型相同,子代雄性与亲代雄性表现型相同,A和a基因位于X和Y的同源区段,即Ⅰ区段,亲本基因型为XaXa、XaYA,截刚毛♂为tt引起的XX个体成为不育雄性个体,截刚毛♀∶截刚毛♂=3∶1,说明子代中,T_∶tt=3∶1,则亲代相关基因型组合为Tt、Tt。综上所述,亲本基因型为TtXaXa、TtXaYA;F1中雄性个体的基因型有4种,分别为ttXaXa(不育)∶ttXaYA∶TtXaYA∶TTXaYA=1∶1∶2∶1;F1中雌性个体的基因型有2种,TTXaXa∶TtXaXa=1∶2;F1中雄性个体的精子类型及比例为TXa∶tXa∶TYA∶tYA=1∶1∶1∶1;F1中雌性个体的卵细胞的基因型及比例为TXa∶tXa=2∶1。F2雌性个体中TTXaXa=1/2×2/3=1/3=2/6,TtXaXa=1/2×1/3+1/2×2/3=1/2=3/6,纯合子的比例为(2/6)/(2/6+3/6)=2/5。
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