内容正文:
江苏省前黄中学2026届高三年级考前攀登行动一(生物)
一、单项选择题 :共 14 题,每题 2 分,共 28 分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( )
A. 高尔基体 B. 溶酶体 C. 核糖体 D. 端粒
【答案】A
【解析】
【分析】细胞器的分类:①具有双层膜结构的细胞器有:叶绿体、线粒体。具有双层膜结构的细胞结构有叶绿体、线粒体和核膜。②具有单层膜结构的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。具有单层膜结构的细胞结构有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡和细胞膜。③不具备膜结构的细胞器有核糖体和中心体。膜结构是由磷脂双分子层构成。
【详解】A、高尔基体自身的结构和主要功能不涉及核酸。它既不像线粒体、叶绿体那样含有自己的DNA和RNA,也不像核糖体那样由RNA构成。因此,高尔基体中一般不会出现核酸分子,A符合题意;
B、当溶酶体分解衰老的线粒体、叶绿体或核糖体时,会分解其中的DNA和RNA。当它消化病毒或细菌时,也会分解其核酸。因此,在溶酶体的“工作”过程中,其内部是会出现核酸分子的(作为被水解的底物),B不符合题意;
C、核糖体本身就是由核糖体RNA(rRNA)和蛋白质构成的。rRNA是核酸的一种。此外,在翻译过程中,信使RNA(mRNA)作为模板,转运RNA(tRNA)负责运载氨基酸,它们也都会与核糖体结合。所以核糖体必然含有核酸,C不符合题意;
D、端粒的化学本质是DNA—蛋白质复合体。DNA本身就是脱氧核糖核酸,是核酸的一种。所以端粒中会出现核酸,D不符合题意。
故选A。
2. 云南省是著名的鲜花产地,所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是( )
A. 云南平均海拔高,紫外光强,能够促进花青素苷的合成
B. 鲜切花中花青素苷会缓慢降解,在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色
C. 云南平均海拔高,昼夜温差大,有利于呈色
D. 鲜花中花青素苷的含量,与紫外光受体基因表达水平呈负相关
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意:花青素苷是决定花色(色彩呈现)的主要色素物质,花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成。
【详解】A、云南海拔高紫外光强,紫外光激活的紫外光受体可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,A正确;
B、鲜切花褪色与花青素苷降解相关,糖类可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,从而延缓褪色,B正确;
C、昼夜温差大时,白天高温促进光合作用积累糖类,夜间低温减少呼吸消耗,积累更多糖类,糖类可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成,花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,所以昼夜温差大,有利于呈色,C正确;
D,紫外光受体被激活后,可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,所以紫外光受体基因表达水平越高,花青素苷合成量应越多,两者应为正相关,D错误。
故选D。
3. 治疗癌症的某脂溶性小分子药物进入细胞后经信号传导,激活癌细胞内促凋亡基因的表达,进而发挥治疗作用。试验表明,该药物对某些病人疗效较差,原因可能是( )
①药物进入细胞的方式改变 ②药物在细胞内降解较快
③结合药物的胞内受体活性较低 ④促凋亡基因的表达水平较低
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④
【答案】B
【解析】
【详解】①药物进入细胞的方式改变:脂溶性小分子通过自由扩散进入细胞,该方式由浓度梯度驱动,无需载体或能量。若药物进入量减少,可能因浓度梯度降低或膜通透性变化,但方式本身未改变,①错误;
②药物在细胞内降解较快:降解快会导致有效药物浓度不足,无法充分激活信号通路,②正确;
③结合药物的胞内受体活性较低:受体活性低会阻碍信号传导,即使药物进入足够,也无法触发促凋亡基因表达,③正确;
④促凋亡基因的表达水平较低:若基因本身表达水平低(如甲基化抑制),药物可能无法有效上调其表达,导致疗效差,④正确。
故选B。
4. 削皮的苹果在空气中放置一段时间后,切口表面会逐渐变为褐色。该过程主要是苹果细胞中的多酚氧化酶(PPO)在氧气的参与下,催化酚类物质氧化生成褐色产物。某兴趣小组据此提出以下几种推测,下列叙述错误的是( )
A. 未削皮的苹果不变色,是因为果皮阻隔了果肉中的PPO及酚类底物与氧气的接触
B. 向削皮的苹果表面滴加柠檬汁可抑制褐变,可能是因为柠檬汁中含抑制PPO活性的物质
C. 削皮的苹果浸泡在淡盐水中可减缓变色,可能是因为盐水隔绝氧气并抑制PPO活性
D. 少量PPO在短时间内催化大量的酚类物质发生褐变反应,证明酶具有高效性
【答案】D
【解析】
【详解】A、果皮作为屏障,隔开了果肉里的PPO、酚类底物和氧气的接触,褐变反应无法进行,因此未削皮的苹果不变色,A正确;
B、柠檬汁可能通过酸性环境改变PPO的空间结构,抑制其活性,从而减缓褐变,B正确;
C、苹果细胞中的多酚氧化酶(PPO)在氧气的参与下,催化酚类物质氧化生成褐色产物,可能是淡盐水通过渗透作用使细胞失水,抑制PPO活性,也可能是盐水隔绝氧气,从而抑制褐变,C正确;
D、少量PPO在短时间内催化大量的酚类物质发生褐变反应,证明酶具有催化作用,要证明酶具有高效性,需要和无机催化剂作对比,D错误。
故选D。
5. 关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程,下列说法错误的是( )
A. 三个过程均存在碱基互补配对现象
B. 三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内
C. 根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列
D. RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制模板是DNA的两条链,原料是四种游离的脱氧核苷酸,产物是DNA;转录的模板是DNA的一条链,原料是四种游离的核糖核苷酸,产物是RNA;翻译的模板是mRNA,原料是氨基酸,产物是多肽。
【详解】A、DNA复制、转录和翻译过程中均遵循碱基互补配对原则,因此都存在碱基互补配对现象,A正确;
B、翻译发生在细胞质基质中的核糖体上,豌豆胞核中淀粉酶基因复制和转录的场所都是细胞核,B正确;
C、DNA复制和转录可以通过产物序列确定其模板序列,但翻译的产物是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸,由于密码子具有简并性,因此知道氨基酸序列不一定能准确知道mRNA上的碱基序列,C错误;
D、转录时需要RNA聚合酶的参与,RNA聚合酶从模板链的3'→5',翻译时,核糖体从mRNA的5'→3',移动方向不同,D正确。
故选C。
6. 花盆蛇(钩盲蛇)为孤雌生殖物种。某团队通过基因组测序结果,推测出花盆蛇原始生殖细胞产生子细胞的两种模型,如图。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中出现的基因重组是花盆蛇变异来源之一,该过程仅发生在第1次分裂
B. 图中,原始生殖细胞产生4个子细胞的过程中,染色体复制两次,细胞分裂两次
C. 模型①产生的4个子细胞与体细胞含有不同的染色体数目
D. 模型②产生的4个子细胞具有相同的遗传组成
【答案】B
【解析】
【详解】A、图示为花盆蛇细胞减数分裂过程,结合图示可知,由于发生了交叉互换,第1次分裂和第2次分裂均发生了基因重组,A错误;
B、结合图示,从原始生殖细胞到复制之后的细胞可知,染色体复制了两次,随后进行了第1次分裂和第2次分裂,因此原始生殖细胞产生4个子细胞的过程中,染色体复制两次,细胞分裂两次,B正确;
C、如图所示,模型①通过两次分裂,最终产生的子细胞中染色体数目和原始生殖细胞中染色体数目相同,都是2条,C错误;
D、模型②产生的4个子细胞,其中两个子细胞染色体为黑色,另外两个子细胞染色体为灰色,灰色和黑色的染色体上的基因有差异,因此模型②产生的4个子细胞的遗传组成不相同,D错误。
故选B。
7. 下列有关变异和进化理论的相关叙述,错误的是 ( )
A. 可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件
B. 19 世纪末人们发现动、植物都由细胞构成,说明了植物和动物具有共同的祖先
C. 达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
D. 突变和基因重组为生物进化提供原材料,是生物进化的根本来源
【答案】D
【解析】
【详解】
A、适应的形成首先需要存在可遗传的有利变异,再经环境的定向选择将有利变异逐代积累,二者是适应形成的必要条件,A正确;
B、细胞学说指出一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,揭示了动物和植物的统一性,说明二者具有共同的祖先,B正确;
C、达尔文的自然选择学说认为,可遗传的变异是适应的来源,适应是自然选择的结果,C正确;
D、突变和基因重组为生物进化提供原材料,但生物进化的根本来源是基因突变,只有基因突变能产生新的等位基因,是生物变异的根本来源,D错误。
8. 外科医生给足外伤患者缝合伤口时,先在伤口附近注射局部麻醉药,以减轻患者疼痛。局部麻醉药的作用原理是( )
A. 降低伤口处效应器的功能
B. 降低脊髓中枢的反射能力
C. 阻断相关传出神经纤维的传导
D. 阻断相关传入神经纤维的传导
【答案】D
【解析】
【分析】局部麻醉药通过阻断神经冲动的传导来抑制痛觉的产生。
【详解】A、效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体构成,麻醉药作用于伤口附近,若作用于效应器则不能减轻患者疼痛,A错误;
B、脊髓中枢的反射能力涉及完整的反射弧,而局部麻醉药并未作用于脊髓中枢,B错误;
C、传出神经负责将中枢信号传递至效应器,但疼痛信号的传递依赖传入神经,阻断传出神经不会影响痛觉的产生,C错误;
D、传入神经负责将痛觉信号从感受器传递至中枢神经系统,局部麻醉药通过阻断传入神经纤维的传导,使痛觉信号无法传递到大脑,从而减轻疼痛,D正确。
故选D。
9. 我国中医药典《伤寒论》中提出可用葛根汤治疗偏头痛,葛根素是其中主要的活性成分。为探讨葛根素治疗偏头痛的作用机制并与常用药布洛芬进行比较,科学家利用小鼠的三叉神经节细胞(TDC)开展了相关研究,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A. 对照组与布洛芬组使用的TDC取自正常小鼠,其余组取自偏头痛小鼠
B. 100 mg·kg-1的葛根素通过减少TDC膜上Na+通道数量,以增大静息电位
C. 葛根素与布洛芬治疗机理相同,在200 mg·kg-1以下范围内其浓度越高,效果越好
D. 200 mg·kg-1处理组和布洛芬组TDC形成相同峰值的动作电位时,Na+内流量不同
【答案】D
【解析】
【详解】A、本实验探究药物对偏头痛的治疗作用,自变量是药物种类和浓度,布洛芬组的三叉神经节细胞都应取自偏头痛模型小鼠,而对照组是正常的三叉神经节细胞为正常,且不施加实验药物,A错误;
B、静息电位主要由K+外流形成,Na+通道主要参与动作电位的形成,B错误;
C、由图可知,0~200 mg·kg-1范围内,随葛根素浓度升高,Na+通道基因mRNA相对表达量先降后升(100 mg·kg-1更低,治疗效果更好),不是浓度越高效果越好,C错误;
D、动作电位峰值由Na+内流形成,峰值相同说明最终膜电位相同,但200mg⋅kg−1葛根素组和布洛芬组的初始静息电位不同(布洛芬组静息电位绝对值更大),因此要达到相同的动作电位峰值,需要的Na+内流量不同,D正确。
10. 为模拟大脑控制骨骼肌运动的生理过程,科学家将人干细胞诱导分化成三种细胞(图甲),并分别培养成具有相应功能的细胞团,再将不同细胞团组合培养一段时间后,观察骨骼肌细胞团(简称肌)的收缩频率(图乙)。下列推断最合理的是( )
注:谷氨酸和乙酰胆碱为两种神经元释放的神经递质
A. 若在③培养液中加入谷氨酸,肌收缩频率不会发生变化
B. 若将④中乙酰胆碱受体阻断,刺激X会增加肌收缩频率
C. 分析②③④可知,X需要通过Y与肌发生功能上的联系
D. 由实验结果可知,肌与神经元共培养时收缩频率均增加
【答案】C
【解析】
【分析】神经元之间通过突触传递信息的过程:兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质;神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近;神经递质与突触后膜上的受体结合;突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化;神经递质被降解或回收。
【详解】A、由图甲可知,运动神经元Y释放乙酰胆碱,运动神经元X释放谷氨酸,③培养液中是Y+肌,若在③培养液中加入谷氨酸,由3和4可以判断,谷氨酸是X释放的神经递质,可通过Y影响肌细胞,所以肌收缩频率会发生变化,A错误;
B、由图乙可知,②培养液中是X+肌,肌收缩频率较低,而④培养液是X+Y+肌,肌收缩频率较高,所以将④中乙酰胆碱受体阻断,刺激X,因为乙酰胆碱受体被阻断,Y释放的乙酰胆碱无法发挥作用,仅靠X释放的谷氨酸会使肌收缩频率降低,B错误;
C、②中是X+肌,④中是X+Y+肌,②中肌有一定收缩频率,与①组基因频率相同,说明X单独不能起作用,需要通过Y与肌发生功能上的联系,C正确;
D、从图乙可知,②中X+肌的收缩频率和①中肌单独培养时的收缩频率相近,并没有明显增加,所以并不是肌与神经元共培养时收缩频率均增加,D错误。
故选C。
11. 某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织,获得再生植株,并进行相关检测。下列实验操作错误的是( )
A. 将种子消毒后,取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织
B. 在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴后观察颜色以鉴定DNA
C. 将小麦色素提取液滴加到滤纸条,然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析
D. 对叶片抽气处理后,转到富含CO2的清水中,探究不同光照下的光合作用强度
【答案】C
【解析】
【分析】色素提取的原理:叶绿体中的色素溶解于有机溶剂,如无水乙醇;色素分离的原理:四种色素在层析液中的溶解度不同,因而随层析液在滤纸上扩散的速度不同,溶解度越高,扩散速度越快,溶解度越低,扩散速度越慢。
【详解】A、将种子消毒后,取种胚接种到适当的固体培养基可以诱导愈伤组织,这是植物组织培养中常用的获取愈伤组织的方法,A正确;
B、在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴后会出现蓝色反应,以此来鉴定DNA,B正确;
C、在进行色素层析时,色素滴加部位不能浸入层析液,否则色素会溶解在层析液中,无法在滤纸条上进行层析分离,C错误;
D、对叶片抽气处理后,转到富含CO2的清水中,通过观察不同光照下叶片上浮的情况等可以探究不同光照下的光合作用强度,D正确。
故选C。
12. 为探究脱落酸对某种作物受低温胁迫的缓解效应,研究人员用不同浓度(浓度1~3依次增加)的脱落酸处理该种作物一定时间后,对照1和对照2均不用脱落酸处理,置于低温下培养5天,测定生物量和细胞膜受损程度,结果如图。下列有关叙述正确的是( )
A. 该实验结果说明低温可能通过破坏细胞膜结构对该作物造成了胁迫
B. 与对照1相比,说明脱落酸可增加该作物有机物的积累,且与其浓度呈正相关
C. 与对照2相比,脱落酸可降低该作物在低温下细胞膜的稳定性
D. 浓度1是脱落酸有利于缓解低温对该作物造成的胁迫的最适浓度
【答案】A
【解析】
【详解】A、对照1是常温处理,对照2是低温处理,与对照1相比,对照2的生物量减少、细胞膜受损程度升高,说明低温可能通过破坏细胞膜结构对该作物造成了胁迫,A正确;
B、与对照2(低温无脱落酸处理)相比,脱落酸处理组(浓度1组、浓度2组、浓度3组)的生物量更高,说明脱落酸可增加低温下有机物的积累,且与浓度呈负相关,B错误;
C、与对照2相比,脱落酸处理组的细胞膜受损程度降低,说明脱落酸提高了细胞膜的稳定性(而非降低),C错误;
D、3个浓度中,浓度1处理组的生物量最高、细胞膜受损程度最低,说明浓度1的脱落酸最有利于缓解低温胁迫,仍需要在浓度1的基础上进一步进行浓度梯度实验,来探究最适浓度,D错误。
故选A。
13. 生存在极端恶劣的沙漠环境中的微生物具备特殊的抗逆能力,是生物工程、生物医药等领域的重要资源。为找出培养某沙漠土壤中极端微生物的最适碳源-氨基酸培养基组合,科研人员采集土壤后,以海藻糖-脯氨酸(TP)培养基为对照,通过更换TP培养基中不同的碳源(海藻糖等4种)和氨基酸(脯氨酸等20种)对土壤微生物进行分离培养,观察并统计菌落。下列操作正确的是( )
A. 取样时应使用灭菌的铲子铲取表层土壤,装入无菌纸袋后密封
B. 菌落数量最多的平板,其接种溶液的稀释度即为最适稀释度
C. 除对照组外,理论上还需设置79个实验组进行稀释涂布培养
D. 培养过程中需控制好温度和时间,菌落出现后即可记录为结果
【答案】C
【解析】
【详解】A、土壤取样时应先铲去表层土壤,取表层以下的土壤,避免表层杂菌干扰或目标极端微生物含量过低影响实验结果,A错误;
B、稀释涂布平板法统计菌落时,最适稀释度对应的是平板菌落数在30~300区间的稀释度,菌落数过多的平板易发生菌落重叠,计数误差极大,B错误;
C、本实验中碳源共4种,氨基酸共20种,所有碳源-氨基酸组合总数为4×20=80种,除去对照组的1种海藻糖-脯氨酸培养基,理论上需额外设置79个实验组,C正确;
D、培养后需等待菌落数目稳定后再进行记录,若菌落刚出现就记录,会因部分菌落未完全长出导致统计结果偏小,D错误。
14. 蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中,以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象,将其培养在浓度为1mg/kg的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验,然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验,实验结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者
B. 蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和
C. 该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA不会沿食物链传递
D. 15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,营养结构包括食物链和食物网。
【详解】A、蚯蚓以落叶、禽畜粪便为食时属于分解者,以线虫为食时属于消费者,所以蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者,A正确;
B、从实验结果图可以看出,在20天以后,蚯蚓体内TBBPA浓度曲线趋于平缓,说明蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和,B正确;
C、TBBPA是土壤中常见的污染物,具有生物富集作用,若实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA会沿食物链传递,C错误;
D、由图可知,初始实验环境中TBBPA浓度为1mg/kg,15天时蚯蚓体内TBBPA浓度约为8μg/g=8mg/kg,所以15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍,D正确。
故选C。
二、多项选择题:共 5 题,每题 3 分,共 15 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得 3 分,选对但不全的得 1 分,错选或不答的得0 分。
15. 血液中 CO2 浓度升高刺激 Ⅰ 型细胞,由此引发的 Ca2+ 内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,最终使呼吸加深加快。通过 Ⅰ型细胞对信息进行转换和传递的通路如图所示。下列叙述正确的是( )
A. Ⅰ型细胞受 CO2 浓度升高刺激时,胞内 K+浓度降低,引发膜电位变化
B. 阻断 Ⅰ 型细胞的 Ca2+内流,可阻断该通路对呼吸的调节作用
C. 该通路可将 CO2 浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号
D. 机体通过 Ⅰ型细胞维持 CO2 浓度相对稳定的过程存在负反馈调节
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、Ⅰ型细胞受CO2浓度升高刺激时,使K+通道关闭,K+外流减少,胞内K+浓度增加,A错误;
B、由题干信息可知,Ca2+内流是促使神经递质释放的必要条件,阻断Ⅰ型细胞的Ca2+内流,神经递质无法释放,不能引起传入神经兴奋,可阻断该通路对呼吸的调节作用,B正确;
C、从图中及题干信息可以看出,血液中CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞,经过一系列过程,最终引起传入神经兴奋,即将CO2浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号,C正确;
D、机体通过Ⅰ型细胞维持CO2浓度相对稳定的过程,最终使呼吸加深加快,血液中CO2浓度降低,故存在负反馈调节,D正确。
16. 豆瓣酱是我国地方特色调味品,生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲,再添加调料进一步发酵,下列说法正确的是( )
A. 沸水浸泡能杀死蚕豆细胞,减少有机物消耗
B. 面粉可为菌种的快速繁殖和生长提供营养
C. 菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物
D. 豆瓣酱的制备主要是利用厌氧微生物发酵
【答案】D
【解析】
【详解】A、沸水浸泡能使蚕豆细胞死亡,从而减少细胞呼吸等对有机物的消耗,A正确;
B、面粉中含有淀粉等营养物质,可为菌种的快速繁殖和生长提供营养,B正确;
C、在发酵过程中需要将蛋白质和淀粉等分解,所以菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物,C正确;
D、从图中可以看出,在制作豆瓣曲过程中有翻拌操作,且整个过程不是完全密封的,说明主要利用的是好氧微生物发酵,而不是厌氧微生物发酵,D错误。
17. 下图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述不正确的是( )
A. 应使用总蛋白进行多次免疫且每次免疫间隔适宜时间
B. W细胞是先提取B淋巴细胞再用PML蛋白免疫而获得
C. 步骤2的目的是去除不能产生特异性抗体的细胞
D. 应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、PML蛋白单克隆抗体的制备过程,应用PML蛋白作为抗原间隔多次免疫小鼠,目的是获得更多的能产生PML蛋白抗体的B淋巴细胞,A错误;
B、W细胞是先用PML蛋白免疫而获得相应的B淋巴细胞,后通过筛选提取能产生单一抗体的B淋巴细胞,B错误;
C、根据题意可知步骤1是诱导W细胞与骨髓瘤细胞融合,步骤2是利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,C错误;
D、根据电泳结果可知应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体,因为孔2中的细胞能特异性产生抗PML蛋白的抗体,D正确。
18. 为保护濒危哺乳动物甲,科研工作者将甲的近亲物种乙(种群数量多)进行了如图所示的研究,下列叙述错误的是 ( )
A. 克隆动物的核基因组来源于甲、乙
B. 体外受精需用获能的精子与 MI 期的卵母细胞受精
C. 囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D. 滋养层可影响内细胞团的发育
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、克隆动物的核基因组来源于甲,细胞质中的基因来源于乙,A错误;
B、体外受精需用获能的精子与MⅡ期的卵母细胞受精,B错误;
C、囊胚①的内细胞团可发育为个体,滋养层细胞发育为胎膜和胎盘,C错误;
D、滋养层可影响内细胞团的发育,如滋养层细胞分泌的某些物质可能会影响内细胞团细胞的分化等,D正确。
19. 下列有关教材实验的叙述,错误的是 ( )
A. 在研究分泌蛋白质的合成和运输实验中,选用人的口腔上皮细胞为材料
B. 低温处理的根尖直接制片,未发现染色体数目改变的细胞,原因可能是未经卡诺氏液固定处理
C. 拜尔实验中将胚芽鞘尖端分别放在去掉尖端的胚芽鞘左、右两侧,二者之间可形成相互对照
D. 探究抗生素对细菌的选择作用时,选取菌落均要随机
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、人的口腔上皮细胞不向外分泌蛋白质,不能作为研究分泌蛋白质的合成和运输实验的材料,可选用人唾液腺细胞,A错误;
B、低温诱导染色体数目加倍实验中,卡诺氏液是固定细胞形态,增强染色体染色效果,是否经卡诺氏液固定,不会影响低温诱导的结果,也不会影响细胞中的染色体数目,B错误;
C、拜尔实验中,将胚芽鞘尖端分别放在去掉尖端的胚芽鞘左、右两侧,二者之间可形成相互对照,证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的,C正确;
D、探究抗生素对细菌的选择作用,需要通过比较特定菌落的形态、数量进行观察,即不能随机选取,D错误。
三、非选择题:共 5 题,共 57 分,除特别说明外,每空 1 分。
20. 研究人员对免疫系统和内分泌系统的相互关系进行了相关探索。回答下列问题。
(1)淋巴细胞可分为固有淋巴细胞(ILCs)和适应性淋巴细胞,部分差异如下表所示。ILCs主要通过分泌细胞因子,作用于巨噬细胞、适应性淋巴细胞等,参与构成保卫人体的第 __________道防线,抵御病原体攻击。
比较项
固有淋巴细胞(ILCs)
适应性淋巴细胞
免疫反应速度
数小时
数天
组织分布
主要驻留于黏膜组织(皮肤、肠道、肺等)
主要位于淋巴器官和血液
细胞类型
ILC1、ILC2、ILC3 等
B 细胞、T 细胞等
(2)研究表明淋巴细胞在血糖稳态的调节中也具有重要作用。研究人员利用同一品系小鼠(WT)分别获得了缺失适应性淋巴细胞的小鼠(M1)、缺失适应性淋巴细胞和 ILCs 的小鼠(M2),进行了相关实验:实验一:在禁食 16h 后检测了相关指标如图 1 所示。
①据检测结果,可对 ILCs 和适应性淋巴细胞在血糖调节中的作用做出初步推断:
推断 a:在禁食条件下,ILCs 能__________。
推断b:在禁食条件下,适应性淋巴细胞______。
为进一步探究胰岛素对实验一中血糖含量差异的影响,科研人员又进行了以下实验。
实验二: 以稳定速率向禁食 6h 的小鼠静脉输注一定浓度的胰岛素;同时从另一条静脉向小鼠输注 20%葡萄糖溶液并实时监测血糖,不断调整葡萄糖输注速率以维持正常的血糖水平;每隔 5 分钟记录一次葡萄糖输注速率,如图 2 所示。
②实验二检测指标可用于评估__________ ,但该实验结果并不能直接得出推断 a。从血糖平衡角度分析,还需要检测M2 和 WT 的 _______________,才能进一步验证推断 a。
(3)研究表明,ILCs 中只有 ILC2 具有调节血糖功能,在细胞水平证明 ILC2有调节血糖作用的实验组设计思路为:用 __________(糖源不足/糖源充足)的培养基培养 ILC2 一段时间, 经 __________ 后将上清液加入细胞的培养基中,一段时间后检测 ___________ 的含量。
【答案】(1)一、二、三
(2) ①. 促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,进而升高血糖 ②. 对血糖调节无明显的作用 ③. 机体细胞对胰岛素的敏感性 ④. 非糖物质转化为葡萄糖的速率、肝糖原分解的速率
(3) ①. 糖源不足 ②. 离心 ③. 胰高血糖素
【解析】
【小问1详解】
第一道防线主要由皮肤、黏膜及其分泌物构成,第二道防线是由体液中的杀菌物质(如溶菌酶)、吞噬细胞(中性粒细胞、巨噬细胞)等构成,第三道防线是由免疫器官(扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、脾等)和免疫细胞(B淋巴细胞、T淋巴细胞)组成,根据固有淋巴细胞(ILCs)的组织分布,固有淋巴细胞(ILCs)参与构成保卫人体的第一、二、三道防线,抵御病原体攻击。
【小问2详解】
①从图 1 可知,在禁食条件下, M1 小鼠(缺失适应性淋巴细胞)与WT 小鼠相比,胰高血糖素升高,且二者血糖水平相近,而 M2 小鼠(缺失适应性淋巴细胞和 ILCs)血糖水平明显低于 WT 和 M1 小鼠。这说明在禁食条件下,ILCs 促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,进而升高血糖;适应性淋巴细胞对禁食条件下血糖水平的维持没有起到关键作用。
②实验二中,以稳定速率向禁食 6h 的小鼠静脉输注一定浓度的胰岛素,同时输注 20%葡萄糖溶液并实时监测血糖,不断调整葡萄糖输注速率以维持正常的血糖水平,通过记录葡萄糖输注速率,这个检测指标可用于评估胰岛素的敏感性。因为胰岛素敏感性不同,机体对胰岛素的反应不同,维持正常血糖所需的葡萄糖输注速率就不同,要进一步验证推断 a(在禁食条件下,ILCs 能维持血糖水平),仅看胰岛素敏感性是不够的。从血糖平衡角度分析,非糖物质转化为葡萄糖的速率、肝糖原分解的速率,因为只有结合血糖实际水平的变化才能更全面地判断 ILCs 对血糖水平的维持作用。
【小问3详解】
要证明 ILC2 有调节血糖作用,需要设置对照。用糖源不足的培养基培养ILC2一段时间,会导致细胞中血糖下降,离心获取上清液(含有 ILC2 分泌的细胞因子等物质),加入胰岛A细胞的培养基中,一段时间后检测胰高血糖素的含量,看加入前后胰高血糖素是否有差别,若加入后胰高血糖素含量高于加入前,则有调节血糖的功能,若加入前后变化不大,则无调节血糖的功能,所以设计思路为:用糖源不足的培养基培养ILC2一段时间,离心后将上清液加入胰岛A细胞的培养基中,一段时间后检测胰高血糖素的含量。
21. 我国科学家以不同植物为材料,在不同光质条件下探究光对植物的影响。在适宜温度下测定了番茄的光合作用相关指标并拟合 CO2 响应曲线(图a);比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异(图b),鉴定到突变体发生了 PIL15 基因的功能缺失,并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。据图回答下列问题:
(1)图 a 中,当胞间 CO2 浓度在 900~1200 μmol.mol- 1 范围时,红光下光合速率的限制因子有_______,推测此时蓝光下净光合速率更高的原因可能是 _______。
(2)图 b 中,突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近,推测其原因是 _____________。
(3)归纳上述两个研究内容,总结出光影响植物生长的两条通路(图c):通路 1 中,吸收光的物质①为____ , 通路 1 中吸收的光在叶绿体中最终被转化为 _______ 。通路 2 中吸收光的物质②为 _______ ,分布在__________ 的细胞内比较丰富。在图 c 中箭头旁用“(+) ”或“(-) ”标注 a 、b 的作用,(+)表示正相关,(-)表示负相关:a:_______、b:_______ 。总结图 c 中光对植物生长的作用,通路 1体现光是植物 _______和通路 2 中光作为_______ ,进而影响植物生理过程。
【答案】(1) ①. 光照强度、(光质) ②. 蓝光被光合色素吸收的效率更高
(2)突变体中 PIL15 基因功能缺失,阻断了光信号对气孔开放程度的调控
(3) ①. 光合色素 ②. 有机物中的化学能 ③. 光敏色素 ④. 分生组织 ⑤. (-) ⑥. (-) ⑦. 进行光合作用的能量来源 ⑧. 光信号调控基因表达
【解析】
【小问1详解】
当胞间CO2浓度在900−1200μmol⋅mol−1范围时,从图a中红光曲线来看,随着CO2浓度增加,光合速率不再上升,说明此时CO2浓度不是限制因子,而可能是光照强度、光质等因素限制了光合速率。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。对于蓝光下净光合速率更高的原因,可能是蓝光被光合色素吸收的效率更高。
【小问2详解】
已知红光下植物的相关反应与白天相似,远红光下植物的相关反应与夜间相似,突变体发生了 PILI5 基因的功能缺失,且该基因参与脱落酸信号通路的调控。在远红光与红光条件下蒸腾速率接近,推测原因可能是突变体中 PIL15 基因功能缺失,阻断了光信号对气孔开放程度的调控,从而蒸腾速率接近。
【小问3详解】
在通路1中,吸收光的物质①为光合色素,光合色素位于叶绿体的类囊体薄膜上,在叶绿体中,吸收的光经过光反应和暗反应,最终被转化为有机物中的化学能。 通路2中吸收光的物质②为光敏色素,分布在分生组织的细胞内比较丰富。从图c中可以看出,光敏色素接受光信号后,对气孔开放程度起负相关(-)作用,对脱落酸信号也起负相关(-)作用。总结图 c 中光对植物生长的作用,通路 1体现光是植物进行光合作用的能量来源,通路2中植物利用光的方式是通过光敏色素接受光信号调控基因表达,进而影响植物生理过程。
22. 过度放牧会导致土地退化,禁牧封育是防治荒漠化和开展风沙治理的重要措施。研究人员在黄土高原半干旱区对不同禁牧封育年限的群落开展植物多样性调查,结果如下表。其中,辛普森多样性指数越大表示群落物种多样性水平越高。回答下列问题。
图(a) 注:深色方块代表样方的相对位置
(1)__________________________ 是区分不同群落的重要特征,是决定群落性质最重要的因素。该群落的植物分布不均匀,开展植物种群密度调查时常用样方法,理论上样方设置较合理的是图(a)中的 _________ 填“A ” “B ”或“C ”)。
(2)本研究结果说明生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,这说明生态系统具有 _________ 性。
(3)根据表中物种数量变化分析,研究区域禁牧封育后发生的群落演替类型为 _________ ,该群落最终演替成为灌草群落。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,生态系统稳定性会 ___(升高/不变/降低),其原因是___________________。
(4)据表可知,随禁牧封育时间延长,物种多样性的变化趋势是 _____ ,该结果说明______;针对其中出现的问题,结合图(b)所示,对长期禁牧封育的群落恢复提出可行优化建议:___________
禁牧封育时长<年>
物种数〈种>
物种总数〈种>
辛普森多样性指数
半灌木
多年生草本
一年生草本
0
0
11
2
13
0.6
3
2
16
4
22
0.8
6
2
19
6
27
0.9
10
2
21
5
28
0.9
15
2
22
2
26
0.5
【答案】(1) ①. 物种组成 ②. B
(2)恢复力稳定性 (3) ①. 次生演替 ②. 降低 ③. 阔叶乔木生长需要大量的水, 会使该生态系统中原有的物种因缺水而逐渐减少甚至消失,生物种类减少,营养结构变得单一
(4) ①. 先增加后降低 ②. 适度禁牧封育有利于物种多样性的增加,过度禁牧封育则不利于物种多样性的维持 ③. 适度禁牧封育,一定的人为干预
【解析】
【小问1详解】
物种组成是区分不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。开展植物种群密度调查时常用样方法,研究区域的植物分布不均匀,样方法调查时需要随机取样,观察图(a)中的样方位置,A和C均没有做到随机取样,只有B是在研究区域内随机取样,这样的调查结果会更加严谨和科学,因此理论上样方设置较合理的是图(a)中的B。
【小问2详解】
生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,原因是生态系统具有恢复力稳定性。
【小问3详解】
结合表格数据分析,研究区域禁牧封育前存在一定的物种,有一定的土壤条件,禁牧封育物种数在不断增多,发生的群落演替类型为次生演替。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,生态系统稳定性会降低,原因是阔叶乔木生长需要大量的水,在半干旱地区种植会导致水资源短缺,使该生态系统中原有的物种因缺水而逐渐减少甚至消失,生物种类减少,营养结构变得单一。
【小问4详解】
辛普森多样性指数越大表示群落物种多样性水平越高,结合表格数据可知,随禁牧封育时间延长,物种多样性的变化趋势是先增加后降低。该结果说明适度禁牧有利于物种多样性的增加,过度禁牧则不利于物种多样性的维持。图(b)分析,群落受到一定程度的干扰是可以提高物种多样性的,有利于生态系统的稳定,因此对长期禁牧封育的群落恢复可提出的建议是进行适度禁牧封育,一定的人为干预。
23. 某二倍体两性花植物的花色由2对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制。基因A和基因b分别控制酶A和酶b的合成,酶A可以使白色物质K转化为蓝色素,酶b可以使白色物质N转化为黄色素,蓝色素和黄色素同时存在,花色呈绿色,蓝色素和黄色素均不存在时,花色呈白色。相关杂交实验及结果如表所示,不考虑其他突变和染色体互换,各配子和个体活力相同。
组别
亲本杂交组合
F1
F2
实验一
甲(白花植株)×乙(绿花植株)
全为蓝花植株
实验二
AaBb(诱变)(♂)×黄花植株(♀)
发现1株三体蓝花植株,该三体仅基因A或a所在染色体多了1条
(1)根据实验一分析,F2的表型及其比例为_______。实验一的F2中,蓝花植株中纯合体占全部蓝花植株的比例为_______。
(2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的基因型为_______。科研人员想通过杂交实验,探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。
最简便的实验方案是将三体蓝花植株进行_______,统计子代表型及比例。
请写出该实验预期结果及相应结论:
若后代_______,则被诱变亲本染色体不分离发生在减数第一次分裂。
若后代_______,则被诱变亲本染色体不分离发生在减数第二次分裂。
(3)B基因位于染色体的中部,利用限制酶将B基因从一个DNA分子中剪切出来,则剪切之后形成的所有DNA片段较原DNA多出现_______个游离的磷酸基团,已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致,且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型,依据基因B所在染色体的DNA序列,设计了如图1所示的引物,并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株(丙)的叶片DNA为模板进行了PCR,同1对引物的扩增产物长度相同,结果如图1所示,据图分析,接结构变异的类型是__________,科研人员拟选用引物__________进行PCR以确定丙的基因型,若__________,则说明丙的基因型为aaBB,反之为aaBb。
【答案】(1) ①. 蓝花:绿花:白花:黄花=9:3:3:1 ②. 1/9
(2) ①. AAa或Aaa ②. 自交 ③. 蓝花:绿花:白花:黄花=9:3:3:1 ④. 蓝花:绿花:白花:黄花=105:35:3:1
(3) ①. 4##四 ②. 倒位 ③. F1/F2或R1/R2 ④. 没有扩增条带
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
依据题干信息“酶A可以使白色物质K转化为蓝色素,酶b可以使白色物质N转化为黄色素,蓝色素和黄色素同时存在,花色呈绿色,蓝色素和黄色素均不存在时,花色呈白色”,可知,蓝花的基因型为A-B-,黄花的基因型为aabb,绿花的基因型为A-bb,白花的基因型为aaB-。则实验一中,甲(白花植株aaBB)与乙(绿花植株AAbb),则F1的基因型为AaBb,F1自交,F2的表型为蓝花(A-B-):绿花(A-bb):白花(aaB-):黄花(aabb)=9:3:3:1。实验一的F2中,蓝花植株中纯合体(AABB)占全部蓝花植株(A-B-)的比例为1/9。
【小问2详解】
实验二中,AaBb(诱变)与黄花植株(aabb)杂交,已知该三体蓝花植株仅基因A或a所在染色体多了1条,且被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离,同时含A、B的个体表现为蓝花,可能的原因是减数第一次分裂含A和a的同源染色体未分离,产生AaB的配子,与母本产生的ab配子结合形成AaaBb蓝花个体;也可能是减数第一次分裂正常,减数第二次分裂含A的姐妹染色单体分离后移向同一极,从而产生AAB的配子,与母本产生的ab配子结合形成AAaBb的蓝花个体,故实验二中的F1三体蓝花植株的基因型为AAaBb或AaaBb。若要探究诱变亲本染色体不分离发生的时期,最简便的实验方案是将三体蓝花植株进行自交,统计子代的表型及比例。
若被诱变亲本染色体不分离发生在减数第一次分裂,则该个体的基因型为AaaBb,按照拆分法,先考虑A、a基因,Aaa可以产生的配子种类及比例为A:a:Aa:aa=1:2:2:1,含A的配子:含a的配子=1:1,自交后代含A的个体和不含A的个体比值为3:1,再考虑B、b基因,自交的结果是BB:Bb:bb=1:2:1,所以蓝花:绿花:白花:黄花=9:3:3:1;
若被诱变亲本染色体不分离发生在减数第二次分裂,则该个体的基因型为AAaBb,利用分离定律思维求解,先考虑A、a基因,AAa可以产生的配子种类及比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2,含A的配子:不含A配子=5:1,自交后代含A的个体和不含A的个体比值为35:1,再考虑B、b基因,自交的结果是BB:Bb:bb=1:2:1,所以蓝花:绿花:白花:黄花=105:35:3:1。
【小问3详解】
DNA是双链结构,每条链的一端有一个游离的磷酸基团。原DNA分子有2个游离的磷酸基团,将位于染色体中部的B基因剪切出来,会形成3个DNA片段,这3个DNA片段共有6个游离的磷酸基团,所以较原DNA多出现6-2=4个游离的磷酸基团。观察图1的PCR结果,甲、乙和丙用不同引物扩增出现不同条带情况,结合染色体结构变异类型特点以及同一对引物扩增产物长度相同(说明基因长度未因结构变异改变),可判断该结构变异类型是倒位,要确定丙的基因型为aaBB还是aaBb,根据前面分析可知倒位导致基因变化,选择引物F1/F2或R1/R2进行PCR,因为B基因F1/F2引物对应的是同一条单链,R1/R2对应的另一条单链,正常B基因无法扩增,而倒位后的b基因可以正常扩增 。
24. 种子休眠是抵御穗发芽的一种机制。通过对Ti质粒的改造,利用农杆菌转化法将Ti质粒上的T-DNA随机整合到小麦基因组中,筛选到2个种子休眠相关基因的插入失活纯合突变体。与野生型相比,突变体种子的萌发率降低。小麦基因组序列信息已知。
(1)农杆菌在自然条件下侵染_______植物,其含有的Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为_______。
(2)选用图甲中的SmaI对抗除草剂基因X进行完全酶切,再选择SmaI和_______对Ti质粒进行完全酶切,将产生的黏性末端补平,补平时使用的酶是_______。利用DNA连接酶将酶切后的包含抗除草剂基因X的片段与酶切并补平的Ti质粒进行连接,构建重组载体,转化大肠杆菌;经卡那霉素筛选并提取质粒后再选用限制酶_______进行完全酶切并电泳检测,若电泳结果呈现_______个条带,较短的条带长度近似为_______bp,则一定为正向重组质粒。
(3)为证明这两个突变体是由于T-DNA插入到小麦基因组中同一基因导致的,提取基因组DNA,经酶切后产生含有T-DNA的基因组片段(图乙)。在此酶切过程中,限于后续PCR难以扩增大片段DNA,最好使用识别序列为_______填“4”“6”或“8”)个碱基对的限制酶,且_______中应不含该酶的酶切位点。需首先将图乙的片段_______,才能利用引物P1和P2成功扩增未知序列。PCR扩增出未知序列后,进行了一系列操作,其中可以判断出2条片段的未知序列是否属于同一个基因的操作为_______填“琼脂糖凝胶电泳”或“测序和序列比对”)。
(4)通过农杆菌转化法将构建的含有野生型基因的表达载体转入突变植株,如果检测到野生型基因,_______填“能”或“不能”)确定该植株的表型为野生型。
【答案】(1) ①. 双子叶和裸子植物 ②. 复制原点
(2) ①. XbaI ②. DNA聚合酶 ③. SmaI和SpeI ④. 2 ⑤. 550
(3) ①. 4 ②. T-DNA中 ③. 环化 ④. 测序和序列比对
(4)不能
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成;
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等;
(3)将目的基因导入受体细胞;
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术;个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
农杆菌在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物,其含有的Ti质粒上与在农杆菌中复制能力相关的结构为复制原点,复制原点是质粒在宿主细胞中复制的关键结构。
【小问2详解】
选用图甲中的SmaI对抗除草剂基因X完全酶切后,要选择SmaI和XbaI对Ti质粒完全酶切,这样才能使抗除草剂基因X与Ti质粒有互补的黏性末端用于连接。将产生的黏性末端补平,需使用的酶是DNA聚合酶,它能催化脱氧核苷酸聚合补平末端。构建重组载体后,经卡那霉素筛选提取质粒,选用限制酶SmaI和SpeI完全酶切并电泳检测,若为正向重组质粒,电泳结果会呈现2个条带,较短的条带长度近似为550bp,这是由抗除草剂基因X的长度决定的。
【小问3详解】
为使后续PCR能扩增大片段DNA,最好使用识别序列为4个碱基对的限制酶,因为4个碱基对的限制酶识别序列出现的概率相对较高,能得到较合适长度的片段;且T - DNA中应不含该酶的酶切位点,避免破坏T - DNA结构。需首先将图乙的片段环化,才能利用引物P1和P2成功扩增未知序列。判断2条片段的未知序列是否属于同一个基因的操作是测序和序列比对,通过对序列的测定和比对来确定。
【小问4详解】
通过农杆菌转化法将含有野生型基因的表达载体转入突变植株,仅检测到野生型基因,不能确定该植株表型为野生型,因为基因导入后不一定能正常表达产生相应表型。
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江苏省前黄中学2026届高三年级考前攀登行动一(生物)
一、单项选择题 :共 14 题,每题 2 分,共 28 分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( )
A. 高尔基体 B. 溶酶体 C. 核糖体 D. 端粒
2. 云南省是著名的鲜花产地,所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是( )
A. 云南平均海拔高,紫外光强,能够促进花青素苷的合成
B. 鲜切花中花青素苷会缓慢降解,在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色
C. 云南平均海拔高,昼夜温差大,有利于呈色
D. 鲜花中花青素苷的含量,与紫外光受体基因表达水平呈负相关
3. 治疗癌症的某脂溶性小分子药物进入细胞后经信号传导,激活癌细胞内促凋亡基因的表达,进而发挥治疗作用。试验表明,该药物对某些病人疗效较差,原因可能是( )
①药物进入细胞的方式改变 ②药物在细胞内降解较快
③结合药物的胞内受体活性较低 ④促凋亡基因的表达水平较低
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④
4. 削皮的苹果在空气中放置一段时间后,切口表面会逐渐变为褐色。该过程主要是苹果细胞中的多酚氧化酶(PPO)在氧气的参与下,催化酚类物质氧化生成褐色产物。某兴趣小组据此提出以下几种推测,下列叙述错误的是( )
A. 未削皮的苹果不变色,是因为果皮阻隔了果肉中的PPO及酚类底物与氧气的接触
B. 向削皮的苹果表面滴加柠檬汁可抑制褐变,可能是因为柠檬汁中含抑制PPO活性的物质
C. 削皮的苹果浸泡在淡盐水中可减缓变色,可能是因为盐水隔绝氧气并抑制PPO活性
D. 少量PPO在短时间内催化大量的酚类物质发生褐变反应,证明酶具有高效性
5. 关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程,下列说法错误的是( )
A. 三个过程均存在碱基互补配对现象
B. 三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内
C. 根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列
D. RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同
6. 花盆蛇(钩盲蛇)为孤雌生殖物种。某团队通过基因组测序结果,推测出花盆蛇原始生殖细胞产生子细胞的两种模型,如图。下列有关叙述正确的是( )
A. 图中出现的基因重组是花盆蛇变异来源之一,该过程仅发生在第1次分裂
B. 图中,原始生殖细胞产生4个子细胞的过程中,染色体复制两次,细胞分裂两次
C. 模型①产生的4个子细胞与体细胞含有不同的染色体数目
D. 模型②产生的4个子细胞具有相同的遗传组成
7. 下列有关变异和进化理论的相关叙述,错误的是 ( )
A. 可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件
B. 19 世纪末人们发现动、植物都由细胞构成,说明了植物和动物具有共同的祖先
C. 达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
D. 突变和基因重组为生物进化提供原材料,是生物进化的根本来源
8. 外科医生给足外伤患者缝合伤口时,先在伤口附近注射局部麻醉药,以减轻患者疼痛。局部麻醉药的作用原理是( )
A. 降低伤口处效应器的功能
B. 降低脊髓中枢的反射能力
C. 阻断相关传出神经纤维的传导
D. 阻断相关传入神经纤维的传导
9. 我国中医药典《伤寒论》中提出可用葛根汤治疗偏头痛,葛根素是其中主要的活性成分。为探讨葛根素治疗偏头痛的作用机制并与常用药布洛芬进行比较,科学家利用小鼠的三叉神经节细胞(TDC)开展了相关研究,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A. 对照组与布洛芬组使用的TDC取自正常小鼠,其余组取自偏头痛小鼠
B. 100 mg·kg-1的葛根素通过减少TDC膜上Na+通道数量,以增大静息电位
C. 葛根素与布洛芬治疗机理相同,在200 mg·kg-1以下范围内其浓度越高,效果越好
D. 200 mg·kg-1处理组和布洛芬组TDC形成相同峰值的动作电位时,Na+内流量不同
10. 为模拟大脑控制骨骼肌运动的生理过程,科学家将人干细胞诱导分化成三种细胞(图甲),并分别培养成具有相应功能的细胞团,再将不同细胞团组合培养一段时间后,观察骨骼肌细胞团(简称肌)的收缩频率(图乙)。下列推断最合理的是( )
注:谷氨酸和乙酰胆碱为两种神经元释放的神经递质
A. 若在③培养液中加入谷氨酸,肌收缩频率不会发生变化
B. 若将④中乙酰胆碱受体阻断,刺激X会增加肌收缩频率
C. 分析②③④可知,X需要通过Y与肌发生功能上的联系
D. 由实验结果可知,肌与神经元共培养时收缩频率均增加
11. 某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织,获得再生植株,并进行相关检测。下列实验操作错误的是( )
A. 将种子消毒后,取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织
B. 在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴后观察颜色以鉴定DNA
C. 将小麦色素提取液滴加到滤纸条,然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析
D. 对叶片抽气处理后,转到富含CO2的清水中,探究不同光照下的光合作用强度
12. 为探究脱落酸对某种作物受低温胁迫的缓解效应,研究人员用不同浓度(浓度1~3依次增加)的脱落酸处理该种作物一定时间后,对照1和对照2均不用脱落酸处理,置于低温下培养5天,测定生物量和细胞膜受损程度,结果如图。下列有关叙述正确的是( )
A. 该实验结果说明低温可能通过破坏细胞膜结构对该作物造成了胁迫
B. 与对照1相比,说明脱落酸可增加该作物有机物的积累,且与其浓度呈正相关
C. 与对照2相比,脱落酸可降低该作物在低温下细胞膜的稳定性
D. 浓度1是脱落酸有利于缓解低温对该作物造成的胁迫的最适浓度
13. 生存在极端恶劣的沙漠环境中的微生物具备特殊的抗逆能力,是生物工程、生物医药等领域的重要资源。为找出培养某沙漠土壤中极端微生物的最适碳源-氨基酸培养基组合,科研人员采集土壤后,以海藻糖-脯氨酸(TP)培养基为对照,通过更换TP培养基中不同的碳源(海藻糖等4种)和氨基酸(脯氨酸等20种)对土壤微生物进行分离培养,观察并统计菌落。下列操作正确的是( )
A. 取样时应使用灭菌的铲子铲取表层土壤,装入无菌纸袋后密封
B. 菌落数量最多的平板,其接种溶液的稀释度即为最适稀释度
C. 除对照组外,理论上还需设置79个实验组进行稀释涂布培养
D. 培养过程中需控制好温度和时间,菌落出现后即可记录为结果
14. 蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中,以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象,将其培养在浓度为1mg/kg的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验,然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验,实验结果如下图。下列叙述错误的是( )
A. 蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者
B. 蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和
C. 该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA不会沿食物链传递
D. 15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍
二、多项选择题:共 5 题,每题 3 分,共 15 分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得 3 分,选对但不全的得 1 分,错选或不答的得0 分。
15. 血液中 CO2 浓度升高刺激 Ⅰ 型细胞,由此引发的 Ca2+ 内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,最终使呼吸加深加快。通过 Ⅰ型细胞对信息进行转换和传递的通路如图所示。下列叙述正确的是( )
A. Ⅰ型细胞受 CO2 浓度升高刺激时,胞内 K+浓度降低,引发膜电位变化
B. 阻断 Ⅰ 型细胞的 Ca2+内流,可阻断该通路对呼吸的调节作用
C. 该通路可将 CO2 浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号
D. 机体通过 Ⅰ型细胞维持 CO2 浓度相对稳定的过程存在负反馈调节
16. 豆瓣酱是我国地方特色调味品,生产豆瓣酱时要将蚕豆瓣制作成豆瓣曲,再添加调料进一步发酵,下列说法正确的是( )
A. 沸水浸泡能杀死蚕豆细胞,减少有机物消耗
B. 面粉可为菌种的快速繁殖和生长提供营养
C. 菌种中含有产蛋白酶和淀粉酶的微生物
D. 豆瓣酱的制备主要是利用厌氧微生物发酵
17. 下图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述不正确的是( )
A. 应使用总蛋白进行多次免疫且每次免疫间隔适宜时间
B. W细胞是先提取B淋巴细胞再用PML蛋白免疫而获得
C. 步骤2的目的是去除不能产生特异性抗体的细胞
D. 应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体
18. 为保护濒危哺乳动物甲,科研工作者将甲的近亲物种乙(种群数量多)进行了如图所示的研究,下列叙述错误的是 ( )
A. 克隆动物的核基因组来源于甲、乙
B. 体外受精需用获能的精子与 MI 期的卵母细胞受精
C. 囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D. 滋养层可影响内细胞团的发育
19. 下列有关教材实验的叙述,错误的是 ( )
A. 在研究分泌蛋白质的合成和运输实验中,选用人的口腔上皮细胞为材料
B. 低温处理的根尖直接制片,未发现染色体数目改变的细胞,原因可能是未经卡诺氏液固定处理
C. 拜尔实验中将胚芽鞘尖端分别放在去掉尖端的胚芽鞘左、右两侧,二者之间可形成相互对照
D. 探究抗生素对细菌的选择作用时,选取菌落均要随机
三、非选择题:共 5 题,共 57 分,除特别说明外,每空 1 分。
20. 研究人员对免疫系统和内分泌系统的相互关系进行了相关探索。回答下列问题。
(1)淋巴细胞可分为固有淋巴细胞(ILCs)和适应性淋巴细胞,部分差异如下表所示。ILCs主要通过分泌细胞因子,作用于巨噬细胞、适应性淋巴细胞等,参与构成保卫人体的第 __________道防线,抵御病原体攻击。
比较项
固有淋巴细胞(ILCs)
适应性淋巴细胞
免疫反应速度
数小时
数天
组织分布
主要驻留于黏膜组织(皮肤、肠道、肺等)
主要位于淋巴器官和血液
细胞类型
ILC1、ILC2、ILC3 等
B 细胞、T 细胞等
(2)研究表明淋巴细胞在血糖稳态的调节中也具有重要作用。研究人员利用同一品系小鼠(WT)分别获得了缺失适应性淋巴细胞的小鼠(M1)、缺失适应性淋巴细胞和 ILCs 的小鼠(M2),进行了相关实验:实验一:在禁食 16h 后检测了相关指标如图 1 所示。
①据检测结果,可对 ILCs 和适应性淋巴细胞在血糖调节中的作用做出初步推断:
推断 a:在禁食条件下,ILCs 能__________。
推断b:在禁食条件下,适应性淋巴细胞______。
为进一步探究胰岛素对实验一中血糖含量差异的影响,科研人员又进行了以下实验。
实验二: 以稳定速率向禁食 6h 的小鼠静脉输注一定浓度的胰岛素;同时从另一条静脉向小鼠输注 20%葡萄糖溶液并实时监测血糖,不断调整葡萄糖输注速率以维持正常的血糖水平;每隔 5 分钟记录一次葡萄糖输注速率,如图 2 所示。
②实验二检测指标可用于评估__________ ,但该实验结果并不能直接得出推断 a。从血糖平衡角度分析,还需要检测M2 和 WT 的 _______________,才能进一步验证推断 a。
(3)研究表明,ILCs 中只有 ILC2 具有调节血糖功能,在细胞水平证明 ILC2有调节血糖作用的实验组设计思路为:用 __________(糖源不足/糖源充足)的培养基培养 ILC2 一段时间, 经 __________ 后将上清液加入细胞的培养基中,一段时间后检测 ___________ 的含量。
21. 我国科学家以不同植物为材料,在不同光质条件下探究光对植物的影响。在适宜温度下测定了番茄的光合作用相关指标并拟合 CO2 响应曲线(图a);比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异(图b),鉴定到突变体发生了 PIL15 基因的功能缺失,并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。据图回答下列问题:
(1)图 a 中,当胞间 CO2 浓度在 900~1200 μmol.mol- 1 范围时,红光下光合速率的限制因子有_______,推测此时蓝光下净光合速率更高的原因可能是 _______。
(2)图 b 中,突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近,推测其原因是 _____________。
(3)归纳上述两个研究内容,总结出光影响植物生长的两条通路(图c):通路 1 中,吸收光的物质①为____ , 通路 1 中吸收的光在叶绿体中最终被转化为 _______ 。通路 2 中吸收光的物质②为 _______ ,分布在__________ 的细胞内比较丰富。在图 c 中箭头旁用“(+) ”或“(-) ”标注 a 、b 的作用,(+)表示正相关,(-)表示负相关:a:_______、b:_______ 。总结图 c 中光对植物生长的作用,通路 1体现光是植物 _______和通路 2 中光作为_______ ,进而影响植物生理过程。
22. 过度放牧会导致土地退化,禁牧封育是防治荒漠化和开展风沙治理的重要措施。研究人员在黄土高原半干旱区对不同禁牧封育年限的群落开展植物多样性调查,结果如下表。其中,辛普森多样性指数越大表示群落物种多样性水平越高。回答下列问题。
图(a) 注:深色方块代表样方的相对位置
(1)__________________________ 是区分不同群落的重要特征,是决定群落性质最重要的因素。该群落的植物分布不均匀,开展植物种群密度调查时常用样方法,理论上样方设置较合理的是图(a)中的 _________ 填“A ” “B ”或“C ”)。
(2)本研究结果说明生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,这说明生态系统具有 _________ 性。
(3)根据表中物种数量变化分析,研究区域禁牧封育后发生的群落演替类型为 _________ ,该群落最终演替成为灌草群落。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,生态系统稳定性会 ___(升高/不变/降低),其原因是___________________。
(4)据表可知,随禁牧封育时间延长,物种多样性的变化趋势是 _____ ,该结果说明______;针对其中出现的问题,结合图(b)所示,对长期禁牧封育的群落恢复提出可行优化建议:___________
禁牧封育时长<年>
物种数〈种>
物种总数〈种>
辛普森多样性指数
半灌木
多年生草本
一年生草本
0
0
11
2
13
0.6
3
2
16
4
22
0.8
6
2
19
6
27
0.9
10
2
21
5
28
0.9
15
2
22
2
26
0.5
23. 某二倍体两性花植物的花色由2对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制。基因A和基因b分别控制酶A和酶b的合成,酶A可以使白色物质K转化为蓝色素,酶b可以使白色物质N转化为黄色素,蓝色素和黄色素同时存在,花色呈绿色,蓝色素和黄色素均不存在时,花色呈白色。相关杂交实验及结果如表所示,不考虑其他突变和染色体互换,各配子和个体活力相同。
组别
亲本杂交组合
F1
F2
实验一
甲(白花植株)×乙(绿花植株)
全为蓝花植株
实验二
AaBb(诱变)(♂)×黄花植株(♀)
发现1株三体蓝花植株,该三体仅基因A或a所在染色体多了1条
(1)根据实验一分析,F2的表型及其比例为_______。实验一的F2中,蓝花植株中纯合体占全部蓝花植株的比例为_______。
(2)已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的基因型为_______。科研人员想通过杂交实验,探究被诱变亲本染色体不分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时,任意2条同源染色体可正常联会并分离,另1条同源染色体随机移向细胞任一极。
最简便的实验方案是将三体蓝花植株进行_______,统计子代表型及比例。
请写出该实验预期结果及相应结论:
若后代_______,则被诱变亲本染色体不分离发生在减数第一次分裂。
若后代_______,则被诱变亲本染色体不分离发生在减数第二次分裂。
(3)B基因位于染色体的中部,利用限制酶将B基因从一个DNA分子中剪切出来,则剪切之后形成的所有DNA片段较原DNA多出现_______个游离的磷酸基团,已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致,且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型,依据基因B所在染色体的DNA序列,设计了如图1所示的引物,并以实验一中的甲、乙及F2中白花植株(丙)的叶片DNA为模板进行了PCR,同1对引物的扩增产物长度相同,结果如图1所示,据图分析,接结构变异的类型是__________,科研人员拟选用引物__________进行PCR以确定丙的基因型,若__________,则说明丙的基因型为aaBB,反之为aaBb。
24. 种子休眠是抵御穗发芽的一种机制。通过对Ti质粒的改造,利用农杆菌转化法将Ti质粒上的T-DNA随机整合到小麦基因组中,筛选到2个种子休眠相关基因的插入失活纯合突变体。与野生型相比,突变体种子的萌发率降低。小麦基因组序列信息已知。
(1)农杆菌在自然条件下侵染_______植物,其含有的Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为_______。
(2)选用图甲中的SmaI对抗除草剂基因X进行完全酶切,再选择SmaI和_______对Ti质粒进行完全酶切,将产生的黏性末端补平,补平时使用的酶是_______。利用DNA连接酶将酶切后的包含抗除草剂基因X的片段与酶切并补平的Ti质粒进行连接,构建重组载体,转化大肠杆菌;经卡那霉素筛选并提取质粒后再选用限制酶_______进行完全酶切并电泳检测,若电泳结果呈现_______个条带,较短的条带长度近似为_______bp,则一定为正向重组质粒。
(3)为证明这两个突变体是由于T-DNA插入到小麦基因组中同一基因导致的,提取基因组DNA,经酶切后产生含有T-DNA的基因组片段(图乙)。在此酶切过程中,限于后续PCR难以扩增大片段DNA,最好使用识别序列为_______填“4”“6”或“8”)个碱基对的限制酶,且_______中应不含该酶的酶切位点。需首先将图乙的片段_______,才能利用引物P1和P2成功扩增未知序列。PCR扩增出未知序列后,进行了一系列操作,其中可以判断出2条片段的未知序列是否属于同一个基因的操作为_______填“琼脂糖凝胶电泳”或“测序和序列比对”)。
(4)通过农杆菌转化法将构建的含有野生型基因的表达载体转入突变植株,如果检测到野生型基因,_______填“能”或“不能”)确定该植株的表型为野生型。
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