内容正文:
神木四中2026届高考适应性演练试题(生物)
(试卷满分100分,考试时间75分钟)
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. 水和无机盐是生物体的组成成分,对维持生物体的生命活动有重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A. Mg2+是叶绿体内胡萝卜素和叶绿素的组成成分
B. 细胞中结合水比例增大有利于植物抵抗寒冷胁迫
C. 人体缺碘会导致体内促甲状腺激素的分泌减少
D. 组织细胞排出大量代谢废物会降低组织液的渗透压
2. 变形虫是导致阿米巴痢疾的病原体,寄生在人的肠道内,可通过胞吐作用释放蛋白酶,溶解肠壁组织,并将其胞吞消化,从而引起腹痛、腹泻等症状。下列与上述过程直接相关的有( )
①细胞骨架的功能行使②细胞膜的流动性③转运蛋白发挥作用④高尔基体形成囊泡⑤抗体的合成
A. ②③④ B. ②④⑤ C. ①④⑤ D. ①②④
3. 糖酵解时可产生还原型高能化合物NADH,在有氧条件下,电子由电子载体所组成的电子传递链传递,最终被O2氧化。如图为真核细胞呼吸过程中电子传递链和氧化磷酸化过程。以下错误的是( )
A. H+由线粒体基质进入线粒体膜间隙时,需要载体蛋白的协助
B. 有氧呼吸过程中,在线粒体内膜产生H2O
C. 电子传递链对线粒体内膜两侧H+梯度的形成起抑制作用
D. H+在跨膜运输进入线粒体基质的过程中部分能量转移到ATP中储存
4. 研究发现,黏连蛋白将姐妹染色单体相互黏着在一起,该蛋白易被分离酶降解。通常情况下,分离酶的活性受securin蛋白和CDK1激酶的抑制,而APC复合物能够解除这些抑制作用。实验小鼠(2n=40)体内处于不同细胞分裂时期的染色体数与核DNA分子数的比值如图。下列分析正确的是( )
A. AB段和EF段细胞中的DNA分子数为40
B. CD段细胞一定处于有丝分裂前期或减数分裂I
C. DE段细胞中的APC复合物含量会明显升高
D. 由AB段到CD段的细胞中,分离酶的活性逐渐增强
5. 剂量补偿效应是指在XY型性别决定生物中,两性间X染色体数量不同,但基因表达水平基本相同的现象。该现象发生的机制主要有:①“2-1=1”模式,如人和猫胚胎发育时两条X染色体中的一条会随机固缩失活形成巴氏小体,其上的绝大部分基因被关闭;②“2÷2=1”模式,如含有2条X染色体的线虫,每条X染色体上的基因转录率减半。下列叙述错误的是( )
A. 可用甲紫溶液对巴氏小体进行染色镜检观察
B. 在“2-1=1”模式中发生了染色体结构变异
C. 雌性线虫和雄性线虫的X染色体总转录水平持平
D. RNA聚合酶难与巴氏小体上的启动子结合导致基因表达受阻
6. 鱼鳞病受等位基因B、b的控制。某家系鱼鳞病遗传图谱如图所示,已知Ⅱ-5不携带致病基因。不考虑X、Y染色体的同源区段,下列叙述正确的是( )
A. 理论上,该病在男性和女性中的发病率相同
B. Ⅱ-3和Ⅲ-7的致病基因来自Ⅰ代中的同一个体
C. 根据系谱图可知Ⅱ-4和Ⅲ-6的基因型相同的概率为100%
D. 若Ⅲ-6与一表型正常男子婚配,子代表型正常的概率为7/8
7. 果蝇的体型受lint和inr基因的控制,且果蝇幼虫的lint基因发生甲基化会影响inr的表达,导致果蝇体型异常,相关数据如下图所示。lint基因和inr基因甲基化会导致RNA聚合酶不能结合到启动子区域。下列叙述正确的是( )
A. lint基因甲基化会阻碍inr基因表达的翻译过程
B. lint基因甲基化会导致lint基因的碱基序列发生改变
C. 降低幼虫inr基因的甲基化程度可使lint基因甲基化的果蝇体型恢复正常
D. 降低幼虫lint基因的甲基化程度可使lint基因甲基化的果蝇体型恢复正常
8. 研究发现,鲸类前肢与人类上肢骨骼结构高度相似,但鲸类前肢特化为鳍状肢以适应水生环境,而人类上肢功能多样。下列分析错误的是( )
A. 骨骼结构的相似性属于比较解剖学证据,支持生物有共同祖先
B. 鳍状肢的特化体现了自然选择直接作用于基因导致适应性进化
C. 鲸类与人类上肢功能的差异可能与基因频率选择性改变有关
D. 鲸类与捕食者的协同进化可能促进了其运动器官的适应性改良
9. 某男性因“下肢水肿伴恶心呕吐”入院,检查发现该患者血液中的尿素和肌酐含量(尿素和肌酐是评估肾功能的重要生化指标)均远高于正常人,进一步诊断该患者为慢性肾衰竭。下列分析错误的是( )
A. 血液中尿素和肌酐含量高会导致内环境稳态失调
B. 血液中尿素和肌酐含量高是导致水肿的主要原因
C. 血液透析法可以缓解该男性患者慢性肾衰竭症状
D. 过量摄入蛋白质会加重该患者肾脏的代谢负担
10. 激素疗法适用于多种内源性激素缺乏引起的疾病,例如甲状腺功能减退。某甲状腺功能减退患者需要长期服用甲状腺激素替代药物,经检测该患者在服用一段时间药物后,机体发生了一系列变化。下列叙述错误的是( )
A. 该患者由于长期摄入外源性甲状腺激素,甲状腺出现萎缩
B. 由于该患者体内几乎无法合成甲状腺激素,不宜补充过多碘
C. 当用药量过大时,下丘脑相关功能受抑制,垂体相关激素分泌量减少
D. 为重新激活甲状腺功能,可以减少外源激素用量并口服促甲状腺激素
11. 乙烯前体物在酶的催化作用下可生成乙烯,乙烯具有促进种子萌发的作用。物质X能抑制前体物生成乙烯,物质Y会阻断乙烯的作用。实验小组在充分吸收水分的水稻种子中加入相应物质后,与未添加任何物质的对照组进行对比,各组的萌发率变化如图所示,则①、②、③、④分别对应的物质是( )
A. 乙烯前体物、乙烯、物质X、物质Y
B. 乙烯前体物、乙烯、物质Y、物质X
C. 乙烯、乙烯前体物、物质X、物质Y
D. 乙烯、乙烯前体物、物质Y、物质X
12. 神农架川金丝猴是我国特有濒危物种,研究人员观察到川金丝猴、滇/缅甸金丝猴、黔金丝猴的毛色存在差异,且黔金丝猴基因组约70%来自川金丝猴、30%来自滇/缅甸金丝猴祖先。下列相关叙述错误的是( )
A. 相对于标记重捕法,红外触发相机不仅对金丝猴的干扰小,还能精确检测其数量
B. 调查川金丝猴的年龄结构可预测其种群数量变化趋势,从而对其实施更有效的保护
C. 川金丝猴主要以植物芽、叶等为食,种植喜食树种可提高川金丝猴种群的K值
D. 科学家对黔金丝猴基因组来源的研究,是研究生物进化的分子水平证据
13. 水稻受到褐飞虱侵害时,会释放水杨酸甲酯,吸引缨小蜂来吸食花蜜并将卵产于褐飞虱若虫体内。缨小蜂幼虫孵化后以褐飞虱若虫为营养来源,最终导致褐飞虱死亡。下列错误的是( )
A. 水稻释放的水杨酸甲酯属于化学信息
B. 水稻、褐飞虱和缨小蜂构成了一条食物链
C. 水稻、褐飞虱和缨小蜂的数量变化存在负反馈调节
D. 信息能够调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
14. 生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,生态承载力是指某区域在一定条件下区域资源与环境的最大供应能力。生态足迹总量和生态承载力的关系是衡量某个地区可持续发展的重要依据,下图是近5年来珠江三角洲的人均生态足迹和人均生态承载力变化示意图。下列分析正确的是( )
A. 近5年来,珠江三角洲的人口环境容纳量维持不变
B. 近5年来,珠江三角洲由生态赤字转为生态盈余
C. 新能源部分代替化石燃料的应用提高了人均生态足迹
D. 节能减排和废物利用可以降低珠江三角洲的人均生态承载力
15. 用紫外线照射野生型大肠杆菌后,筛选精氨酸营养缺陷型菌株(缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶)的流程如图。其中过程①是稀释涂布平板,过程②是将培养基甲上的菌落平移到培养基乙上,继续培养一段时间。下列说法错误的是( )
A. 过程①中,涂布菌液后应立即将平板倒置培养
B. 甲、乙培养基成分的区别在于是否含有精氨酸
C. 培养基甲中菌落b即为精氨酸营养缺陷型菌株
D. 紫外线照射不一定会提高精氨酸营养缺陷型菌株占突变型菌株的比例
16. 2017年中国科学家成功培育了克隆猴中中和华华,流程如下。下列叙述错误的是( )
A. 图中将体细胞与去核卵母细胞融合是因为卵母细胞具有促进核全能性表达的物质
B. 图中除了“灭活病毒短暂处理”还可以用PEG融合法和电融合法诱导细胞融合
C. 图中①②通过提高组蛋白的甲基化和脱乙酰化促进重构胚的胚胎发育
D. 常用电刺激、钙离子载体、蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚
二、非选择题(本题共5小题,共52分。)
17. 玉米的叶肉细胞能通过PEPC酶将低浓度的CO2固定成C4,C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2,提高了维管束鞘细胞中CO2的浓度,再进行卡尔文循环,过程如图所示。卡尔文循环的Rubisco酶是CO2固定的关键酶,Rubisco活化酶(RCA)可以调节Rubisco酶的活化状态,玉米RCA基因的表达水平影响其光合速率。研究者以正常植株W为参照,构建了RCA基因表达显著增加的植株R,实验结果如下表。回答下列问题:
植株
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度(ppm)
气孔导度(mol·m-2·s-1)
W
29.4
47.5
174.7
R
33.6
30.7
175.1
(1)玉米中的PEPC酶和Rubisco酶都能固定CO2,与CO2的亲和力更强的是_____酶。据图所示生理过程推测,维管束鞘细胞和叶肉细胞中的叶绿体有哪些方面的不同(答出1点即可):_____。
(2)图中由C5转变为PEP的过程属于_____(填“吸能”或“放能”)反应,该过程产生的AMP是由ATP脱离了两个磷酸基团形成的腺苷一磷酸,可以作为_____合成的基本单位。
(3)用携带改造后的RCA基因的农杆菌侵染玉米愈伤组织时,基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞,将RCA基因整合到_____上,将成功转化的愈伤组织诱导形成再生植株的过程称为_____。
(4)与植株W相比,植株R的气孔导度几乎没有变化,但净光合速率显著增加,原因是_____。
18. 甲、乙两种单基因遗传病分别受等位基因A/a和B/b控制,相关遗传系谱图如图1所示,其中Ⅱ-1有乙病致病基因。对部分个体的A/a基因进行PCR扩增后,产物的电泳结果如图2所示。回答下列问题。
(1)甲病的遗传方式为______;乙病的遗传方式为______。
(2)甲病致病基因是由于正常基因发生碱基对的______(填“替换”、“增添”或“缺失”)所致。
(3)Ⅰ-1的基因型为______,Ⅱ-3的基因型为______。
(4)Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个只患一种病的女孩的概率为______。
19. 多发性硬化症(MS)是由于自身抗体攻击神经纤维周围的髓鞘,导致炎症、神经损伤和硬化,从而干扰神经信号的传导,主要影响大脑和脊髓。奥瑞利珠单抗是一种靶向B细胞表面膜蛋白CD20的单克隆抗体,该创新性药物对MS具有显著疗效。回答下列问题。
(1)从免疫学角度看,多发性硬化症(MS)是一种中枢神经系统受损的______病。正常情况下,神经系统中______细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘,保障神经冲动快速传导。MS患者髓鞘受损后导致神经冲动传导速度______(填“减慢”或“加快”),从而出现症状。
(2)MS患者体内免疫细胞释放的细胞因子,会引起神经元兴奋,此时兴奋部位膜外侧的电位变化为______,在神经元上兴奋以______的形式传导,神经元长期异常兴奋会导致其损伤或死亡。
(3)制备奥瑞利珠单抗时,需要用到动物细胞工程中的______技术。根据上述信息分析奥瑞利珠单抗用于治疗MS的原理是______。
20. 团粒喷播技术是通过粘合剂将黏土、花生壳、保水剂与植物种子等形成团粒,通过喷播铺设在受损地表的技术。研究人员调查了某受损海岛生态修复过程中植被盖度及其生长密度,结果如图所示。
(1)该海岛生态修复中,需采用样方法定期调查海岛上植物的种类和每种植物的数量,用于计算生长密度,此过程中统计海岛植物种类的方法是______,在选取样方时关键要做到随机取样,此外还要考虑样方的______。
(2)据图推知,该海岛的生态修复效果显著,依据是______。
(3)科研人员进一步调查该海岛主要修复植物的重要值(P)及相互之间重叠指数(O)如表所示。P反映物种的优势程度,数值越大说明优势程度越高。O反映两个物种之间的竞争程度,指数越高说明竞争越激烈。
植物名称
生长时间/个月
P
O
银合欢
金合欢
台湾相思
银合欢
3
35.82
—
0.981
0.983
6
48.63
—
0.976
0.970
9
54.08
—
0.992
0.980
12
52.67
—
0.989
0.997
金合欢
3
23.21
0.981
—
0.957
6
22.49
0.976
—
0.996
9
20.43
0.992
—
0.976
12
17.93
0.989
—
0.994
台湾相思
3
23.21
0.981
0.957
—
6
22.49
0.976
0.996
—
9
20.43
0.992
0.976
—
12
17.93
0.989
0.994
—
据表分析,可得出的结论是______。
(4)制备该海岛修复使用的团粒时,常选用金合欢、银合欢、台湾相思等本土物种的种子和花生壳作为材料,这分别遵循了生态工程的______原理。从生态系统物质循环的角度分析,与非豆科植物制作的团粒相比,采用金合欢、银合欢、台湾相思等均属于豆科植物制成的团粒修复的优势在于______。
21. 免疫调节因子白细胞介素-2(IL-2)对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用。某科研团队将IL-2基因和质粒pPIC9K构建成重组质粒,并导入酵母菌GS15(组氨酸缺陷菌株,不能合成组氨酸)中,筛选出能分泌IL-2的工程菌。回答下列问题。
(1)为保证连接的准确性,构建携带IL-2基因的重组质粒时应选择限制酶______和______对目的基因和质粒pPIC9K进行双酶切。若限制酶切割后产生了平末端,最好选用______酶进行连接。
(2)PCR扩增IL-2基因需要两种引物。将一个IL-2基因进行PCR扩增,进行30次循环,每种引物至少需要______个。引物的作用是______。
(3)根据题中信息分析,若要筛选出导入质粒的酵母菌,可采用______的培养基培养酵母菌。
(4)制备能分泌IL-2的工程菌选用酵母菌作为受体细胞,而不用大肠杆菌,从细胞结构与功能的角度分析,原因是______。
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神木四中2026届高考适应性演练试题(生物)
(试卷满分100分,考试时间75分钟)
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. 水和无机盐是生物体的组成成分,对维持生物体的生命活动有重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A. Mg2+是叶绿体内胡萝卜素和叶绿素的组成成分
B. 细胞中结合水比例增大有利于植物抵抗寒冷胁迫
C. 人体缺碘会导致体内促甲状腺激素的分泌减少
D. 组织细胞排出大量代谢废物会降低组织液的渗透压
【答案】B
【解析】
【分析】1、Mg2+是组成叶绿素的必需成分。
2、细胞中自由水比例大,细胞代谢旺盛;细胞中自由水比例小,细胞代谢缓慢。
3、碘是人体体内甲状腺激素的组成成分。
【详解】A、胡萝卜素不含Mg2+,A错误;
B、结合水比例增大有利于提高植物的抗逆性,利于植物抵抗寒冷胁迫,B正确;
C、碘参与甲状腺激素的合成,故人体缺碘时体内甲状腺激素分泌减少,C错误;
D、组织细胞将大量代谢废物排入组织液,会增大组织液的渗透压,D错误。
故选B。
2. 变形虫是导致阿米巴痢疾的病原体,寄生在人的肠道内,可通过胞吐作用释放蛋白酶,溶解肠壁组织,并将其胞吞消化,从而引起腹痛、腹泻等症状。下列与上述过程直接相关的有( )
①细胞骨架的功能行使②细胞膜的流动性③转运蛋白发挥作用④高尔基体形成囊泡⑤抗体的合成
A. ②③④ B. ②④⑤ C. ①④⑤ D. ①②④
【答案】D
【解析】
【详解】 ①细胞骨架可参与细胞运动、胞内物质运输等过程,胞吞、胞吐过程的完成依赖细胞骨架发挥功能,①正确;
②胞吞和胞吐的结构基础就是细胞膜的流动性,②正确;
③转运蛋白仅参与小分子的跨膜运输(协助扩散、主动运输),胞吞和胞吐是大分子的进出方式,不需要转运蛋白直接参与,③错误;
④变形虫释放的蛋白酶属于分泌蛋白,分泌过程中高尔基体对蛋白酶加工后,会形成囊泡运输至细胞膜,为胞吐做准备,④正确;
⑤抗体是高等动物浆细胞合成的免疫活性物质,变形虫不会合成抗体,该致病过程也与抗体无关,⑤错误。
综上,直接相关的是①②④,ABC错误,D正确。
3. 糖酵解时可产生还原型高能化合物NADH,在有氧条件下,电子由电子载体所组成的电子传递链传递,最终被O2氧化。如图为真核细胞呼吸过程中电子传递链和氧化磷酸化过程。以下错误的是( )
A. H+由线粒体基质进入线粒体膜间隙时,需要载体蛋白的协助
B. 有氧呼吸过程中,在线粒体内膜产生H2O
C. 电子传递链对线粒体内膜两侧H+梯度的形成起抑制作用
D. H+在跨膜运输进入线粒体基质的过程中部分能量转移到ATP中储存
【答案】C
【解析】
【详解】A、分析题图可知,H+由线粒体基质进入线粒体膜间隙需要载体蛋白的协助,A正确;
B、在有氧呼吸第三阶段,前两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应,与O₂结合生成水,场所为线粒体内膜,B正确;
C、分析题图可知,电子传递链对线粒体内膜两侧H+梯度的形成起促进作用,C错误;
D、分析题图,NADH中的能量变为H+的电化学势能,再通过H+向膜内跨膜运输变为ATP中的能量,即H+在跨膜运输进入线粒体基质的过程中部分能量转移到ATP中储存,D正确。
4. 研究发现,黏连蛋白将姐妹染色单体相互黏着在一起,该蛋白易被分离酶降解。通常情况下,分离酶的活性受securin蛋白和CDK1激酶的抑制,而APC复合物能够解除这些抑制作用。实验小鼠(2n=40)体内处于不同细胞分裂时期的染色体数与核DNA分子数的比值如图。下列分析正确的是( )
A. AB段和EF段细胞中的DNA分子数为40
B. CD段细胞一定处于有丝分裂前期或减数分裂I
C. DE段细胞中的APC复合物含量会明显升高
D. 由AB段到CD段的细胞中,分离酶的活性逐渐增强
【答案】C
【解析】
【分析】细胞分裂过程中姐妹染色单体的分离是黏连蛋白解聚的结果,而不是纺锤丝牵引的结果,securin蛋白和分离酶结合阻断了黏连蛋白解聚,导致着丝粒不能分离,染色单体不能分离,进入细胞分裂后期的APX被激活,引导securin蛋白降解,激活分离酶,使着丝点分离,染色单体分离
【详解】A、AB段染色体与核DNA比值为1,为G1期,DNA数目为40,BC为S期,S期DNA进行复制,DNA数目加倍,DE着丝粒分裂,染色体数目加倍,EF段中DNA数目为80,A错误;
B、CD段含有染色单体,细胞可能处于有丝分裂前期或减数分裂I或减Ⅱ前期、中期等,B错误;
C、DE段细胞中的APC复合物含量会明显升高,导致染色单体分离,C正确;
D、AB段为G1期,未形成染色单体,因此AB段分离酶活性不变,BC段在黏连蛋白的作用下形成染色单体,分离酶活性下降,CD段分离酶活性不变,DE段染色单体分离,分离酶活性上升,D错误。
故选C。
5. 剂量补偿效应是指在XY型性别决定生物中,两性间X染色体数量不同,但基因表达水平基本相同的现象。该现象发生的机制主要有:①“2-1=1”模式,如人和猫胚胎发育时两条X染色体中的一条会随机固缩失活形成巴氏小体,其上的绝大部分基因被关闭;②“2÷2=1”模式,如含有2条X染色体的线虫,每条X染色体上的基因转录率减半。下列叙述错误的是( )
A. 可用甲紫溶液对巴氏小体进行染色镜检观察
B. 在“2-1=1”模式中发生了染色体结构变异
C. 雌性线虫和雄性线虫的X染色体总转录水平持平
D. RNA聚合酶难与巴氏小体上的启动子结合导致基因表达受阻
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知,剂量补偿效应是指在XY型性别决定生物中,两性间X染色体数量不同,但基因表达水平基本相同的现象,雌性有两条X染色体,雄性只有一条X染色体,X染色体上的基因在两性个体中的表达水平相等,说明是对一整条X染色体所含基因的表达进行调控。
【详解】A、巴氏小体是由染色体固缩失活形成的,染色体可以用甲紫溶液染色,故巴氏小体也可以用甲紫溶液染色进行染色镜检观察,A正确;
B、“2-1=1”模式中一条X染色体随机固缩失活形成巴氏小体,染色体的结构没有发生改变,影响的基因的表达,B错误;
C、雌性线虫有2条X染色体的线虫,每条X染色体上的基因转录率减半,雄性线虫只有一条X染色体,X染色体上的全部基因都转录,因此雌性线虫和雄性线虫的X染色体总转录水平持平,C正确;
D、染色体固缩失活形成巴氏小体,巴氏小体上的启动子难以与RNA聚合酶结合启动转录过程,导致基因表达受阻,D正确。
故选B。
6. 鱼鳞病受等位基因B、b的控制。某家系鱼鳞病遗传图谱如图所示,已知Ⅱ-5不携带致病基因。不考虑X、Y染色体的同源区段,下列叙述正确的是( )
A. 理论上,该病在男性和女性中的发病率相同
B. Ⅱ-3和Ⅲ-7的致病基因来自Ⅰ代中的同一个体
C. 根据系谱图可知Ⅱ-4和Ⅲ-6的基因型相同的概率为100%
D. 若Ⅲ-6与一表型正常男子婚配,子代表型正常的概率为7/8
【答案】D
【解析】
【详解】A、Ⅱ-4和Ⅱ-5表型正常,且Ⅱ-5不携带致病基因,却生育了患病的Ⅲ-7,说明该病为隐性遗传病;已知Ⅱ-5不携带致病基因,因此该病为伴X染色体隐性遗传病。 伴X隐性遗传病中,男性仅需一条X携带致病基因即患病,女性需要两条X都携带致病基因才患病,因此该病男性发病率高于女性,A错误;
B、Ⅱ-3(男性患者,基因型XbY )的X染色体(带致病基因)来自母亲Ⅰ-2,Y来自父亲Ⅰ-1;Ⅲ-7(男性患者,基因型XbY)的致病基因来自母亲Ⅱ-4,而Ⅱ-4的致病基因来自父亲Ⅰ-1,B错误;
C、Ⅱ-4生育了患病儿子Ⅲ-7,因此Ⅱ-4基因型一定为 XBXb ;Ⅲ-6是正常女性,亲本为Ⅱ-4和Ⅱ-5( XBY)的后代Ⅲ-6基因型为 1/2 XBXB 、 1/2 XBXb ,二者基因型相同的概率为 1/2 ,C错误;
D、表型正常男子基因型为XBY,Ⅲ-6基因型为1/2 XBXB 、 1/2 XBXb,后代只有XbY会患病,患病概率为 1/2(Ⅲ-6为携带者的概率) × 1/4(生育XbY的概率) = 1/8 ,表型正常的概率=1- 1/8 =7/8,D正确。
7. 果蝇的体型受lint和inr基因的控制,且果蝇幼虫的lint基因发生甲基化会影响inr的表达,导致果蝇体型异常,相关数据如下图所示。lint基因和inr基因甲基化会导致RNA聚合酶不能结合到启动子区域。下列叙述正确的是( )
A. lint基因甲基化会阻碍inr基因表达的翻译过程
B. lint基因甲基化会导致lint基因的碱基序列发生改变
C. 降低幼虫inr基因的甲基化程度可使lint基因甲基化的果蝇体型恢复正常
D. 降低幼虫lint基因的甲基化程度可使lint基因甲基化的果蝇体型恢复正常
【答案】D
【解析】
【分析】在大多数情况下,基因与性状的关系不是简单的一一对应的关系。(1)一个性状可以受到多个基因的影响。(2)一个基因也可以影响多个性状。(3)一般来说,生物的性状是基因和环境共同作用的结果。
【详解】A、依据题意:基因lint发生甲基化会影响inr的表达,促进inr基因表达的转录或翻译过程,A错误;
B、lint基因甲基化不会导致lint基因的碱基序列发生改变,B错误;
C、提高幼虫基因inr的甲基化程度可使inr的表达量下降,使lint基因甲基化的果蝇体型恢复正常,C错误;
D、基因lint发生甲基化使果蝇体形变小,其inr的表达量高,降低幼虫基因lint的甲基化,使inr的表达量下降,使lint基因甲基化的果蝇体型恢复正常,D正确。
故选D。
8. 研究发现,鲸类前肢与人类上肢骨骼结构高度相似,但鲸类前肢特化为鳍状肢以适应水生环境,而人类上肢功能多样。下列分析错误的是( )
A. 骨骼结构的相似性属于比较解剖学证据,支持生物有共同祖先
B. 鳍状肢的特化体现了自然选择直接作用于基因导致适应性进化
C. 鲸类与人类上肢功能的差异可能与基因频率选择性改变有关
D. 鲸类与捕食者的协同进化可能促进了其运动器官的适应性改良
【答案】B
【解析】
【详解】A、鲸类前肢与人类上肢骨骼结构相似属于同源器官的特征,同源器官是生物有共同祖先的比较解剖学证据,A正确;
B、自然选择直接作用于生物个体的表现型,而非直接作用于基因,通过筛选有利性状定向改变种群基因频率实现适应性进化,B错误;
C、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,鲸类和人类上肢功能的差异是长期进化的结果,与基因频率的选择性改变有关,C正确;
D、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间相互影响、共同进化,鲸类与捕食者的相互选择属于协同进化,会促进其运动器官向更适应生存的方向改良,D正确。
9. 某男性因“下肢水肿伴恶心呕吐”入院,检查发现该患者血液中的尿素和肌酐含量(尿素和肌酐是评估肾功能的重要生化指标)均远高于正常人,进一步诊断该患者为慢性肾衰竭。下列分析错误的是( )
A. 血液中尿素和肌酐含量高会导致内环境稳态失调
B. 血液中尿素和肌酐含量高是导致水肿的主要原因
C. 血液透析法可以缓解该男性患者慢性肾衰竭症状
D. 过量摄入蛋白质会加重该患者肾脏的代谢负担
【答案】B
【解析】
【详解】A、尿素和肌酐属于内环境的组成成分,内环境各成分含量保持相对稳定是内环境稳态的重要标志,二者含量远高于正常范围会导致内环境稳态失调,A正确;
B、水肿的本质是组织液过多,肾衰竭患者水肿的主要原因是肾脏滤过功能异常,一方面血浆蛋白随尿液流失导致血浆渗透压下降,血浆中的液体大量渗入组织液,另一方面水钠潴留,并非尿素和肌酐含量升高直接导致水肿,B错误;
C、血液透析可模拟肾脏的滤过功能,排出患者体内积累的尿素、肌酐等代谢废物,可有效缓解慢性肾衰竭的症状,C正确;
D、蛋白质代谢会产生尿素等含氮代谢废物,这些废物需要通过肾脏排出,因此过量摄入蛋白质会增加尿素的生成量,加重患者肾脏的代谢负担,D正确。
10. 激素疗法适用于多种内源性激素缺乏引起的疾病,例如甲状腺功能减退。某甲状腺功能减退患者需要长期服用甲状腺激素替代药物,经检测该患者在服用一段时间药物后,机体发生了一系列变化。下列叙述错误的是( )
A. 该患者由于长期摄入外源性甲状腺激素,甲状腺出现萎缩
B. 由于该患者体内几乎无法合成甲状腺激素,不宜补充过多碘
C. 当用药量过大时,下丘脑相关功能受抑制,垂体相关激素分泌量减少
D. 为重新激活甲状腺功能,可以减少外源激素用量并口服促甲状腺激素
【答案】D
【解析】
【详解】A、长期摄入外源性甲状腺激素会使血液中甲状腺激素水平升高,通过负反馈调节抑制垂体分泌促甲状腺激素(TSH),TSH可促进甲状腺生长发育和分泌,长期缺乏TSH刺激会导致甲状腺萎缩,A正确;
B、碘是甲状腺合成甲状腺激素的原料,该患者甲状腺几乎无法合成甲状腺激素,补充过多碘也无法被利用,反而可能造成代谢负担,因此不宜补充过多碘,B正确;
C、当用药量过大时,血液中甲状腺激素含量过高,通过负反馈调节抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),同时垂体分泌的促甲状腺激素(TSH)分泌量减少,C正确;
D、促甲状腺激素的化学本质是多肽类激素,口服后会被消化道中的蛋白酶分解失活,无法发挥作用,因此不能通过口服促甲状腺激素激活甲状腺功能,D错误。
11. 乙烯前体物在酶的催化作用下可生成乙烯,乙烯具有促进种子萌发的作用。物质X能抑制前体物生成乙烯,物质Y会阻断乙烯的作用。实验小组在充分吸收水分的水稻种子中加入相应物质后,与未添加任何物质的对照组进行对比,各组的萌发率变化如图所示,则①、②、③、④分别对应的物质是( )
A. 乙烯前体物、乙烯、物质X、物质Y
B. 乙烯前体物、乙烯、物质Y、物质X
C. 乙烯、乙烯前体物、物质X、物质Y
D. 乙烯、乙烯前体物、物质Y、物质X
【答案】A
【解析】
【分析】题意分析,乙烯前体物在酶的催化作用下可生成乙烯,乙烯具有促进种子萌发的作用,物质X能抑制前体物生成乙烯,物质Y会阻断乙烯的作用。添加①或②萌发率上升,说明①或②是乙烯或乙烯前体物,添加①和④种子萌发率下降,添加②和④种子萌发率也下降,因而说明④是物质Y,而添加①和③种子萌发率下降,添加②和③种子萌发率上升,因此③是物质X,对乙烯前体物起作用,对乙烯不起作用,因此①、②、③、④依次为乙烯前体物、乙烯、物质X、物质Y。
【详解】乙烯具有促进种子萌发的作用,物质X能抑制前体物生成乙烯,物质Y会阻断乙烯的作用。只加入①或②时萌发率增加,可以判断①和②是乙烯或乙烯前体物。考虑种子的内源性乙烯和乙烯前体物,同时加入①和④、②和④时萌发率均较对照组低,说明④是抑制乙烯作用的物质Y。排除法可知③是抑制前体物合成乙烯的物质X。同时加入②和③时的萌发率较只加入②时低,但比同时加入②和④时高,所以①是乙烯前体物,②是乙烯。综上,A项符合题意。
故选A。
12. 神农架川金丝猴是我国特有濒危物种,研究人员观察到川金丝猴、滇/缅甸金丝猴、黔金丝猴的毛色存在差异,且黔金丝猴基因组约70%来自川金丝猴、30%来自滇/缅甸金丝猴祖先。下列相关叙述错误的是( )
A. 相对于标记重捕法,红外触发相机不仅对金丝猴的干扰小,还能精确检测其数量
B. 调查川金丝猴的年龄结构可预测其种群数量变化趋势,从而对其实施更有效的保护
C. 川金丝猴主要以植物芽、叶等为食,种植喜食树种可提高川金丝猴种群的K值
D. 科学家对黔金丝猴基因组来源的研究,是研究生物进化的分子水平证据
【答案】A
【解析】
【详解】A、红外触发相机对金丝猴的干扰小于标记重捕法,但仅能监测种群活动、估算种群数量,无法精确检测其数量,A错误;
B、年龄结构是能够预测种群数量变化趋势的数量特征,B正确;
C、种植喜食树种提供食物资源,可增加环境容纳量(K值),C正确;
D、化石是研究生物进化最直接的证据,基因组属于生物进化的分子水平证据,D正确。
13. 水稻受到褐飞虱侵害时,会释放水杨酸甲酯,吸引缨小蜂来吸食花蜜并将卵产于褐飞虱若虫体内。缨小蜂幼虫孵化后以褐飞虱若虫为营养来源,最终导致褐飞虱死亡。下列错误的是( )
A. 水稻释放的水杨酸甲酯属于化学信息
B. 水稻、褐飞虱和缨小蜂构成了一条食物链
C. 水稻、褐飞虱和缨小蜂的数量变化存在负反馈调节
D. 信息能够调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A、水杨酸甲酯是化学物质,通过化学物质传递的信息属于化学信息,A正确;
B、食物链反映的是生物之间直接的捕食与被捕食关系,缨小蜂与褐飞虱之间为寄生关系,B错误;
C、褐飞虱增多→水稻受害加重→水杨酸甲酯增多→缨小蜂增多→褐飞虱减少;褐飞虱减少→缨小蜂食物减少→缨小蜂减少→褐飞虱又有回升空间,属于典型的负反馈调节,C正确;
D、信息能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定,D正确。
14. 生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,生态承载力是指某区域在一定条件下区域资源与环境的最大供应能力。生态足迹总量和生态承载力的关系是衡量某个地区可持续发展的重要依据,下图是近5年来珠江三角洲的人均生态足迹和人均生态承载力变化示意图。下列分析正确的是( )
A. 近5年来,珠江三角洲的人口环境容纳量维持不变
B. 近5年来,珠江三角洲由生态赤字转为生态盈余
C. 新能源部分代替化石燃料的应用提高了人均生态足迹
D. 节能减排和废物利用可以降低珠江三角洲的人均生态承载力
【答案】B
【解析】
【详解】A、人口环境容纳量和区域环境承载力相关,图示显示近5年珠江三角洲人均生态承载力持续上升,因此人口环境容纳量是上升的,不是维持不变,A错误;
B、初始阶段人均生态承载力<人均生态足迹,为生态赤字;后期人均生态承载力上升超过人均生态足迹,转为生态盈余,B正确;
C、新能源替代化石燃料可以减少资源消耗、减少废物排放,会降低人均生态足迹,不是提高,C错误;
D、节能减排、废物利用提高了资源利用效率,提升了区域资源环境的供应能力,会提高人均生态承载力,不是降低,D错误。
15. 用紫外线照射野生型大肠杆菌后,筛选精氨酸营养缺陷型菌株(缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶)的流程如图。其中过程①是稀释涂布平板,过程②是将培养基甲上的菌落平移到培养基乙上,继续培养一段时间。下列说法错误的是( )
A. 过程①中,涂布菌液后应立即将平板倒置培养
B. 甲、乙培养基成分的区别在于是否含有精氨酸
C. 培养基甲中菌落b即为精氨酸营养缺陷型菌株
D. 紫外线照射不一定会提高精氨酸营养缺陷型菌株占突变型菌株的比例
【答案】A
【解析】
【详解】A、为了防止冷凝水污染或冲散菌落,平板需要倒置培养;过程①中,待涂布的菌液被培养基吸收后应将培养基倒置,A错误;
B、根据题干信息可知,甲培养基含精氨酸,乙培养基不含精氨酸,B正确;
C、菌落b在培养基甲中生长,而在乙培养基中不能生长,培养基甲中菌落b即为精氨酸营养缺陷型菌株,C正确;
D、紫外线照射野生型大肠杆菌是诱发大肠杆菌发生突变,但突变具有不定向性,紫外线照射不一定会提高精氨酸营养缺陷型菌株占突变型菌株的比例,D正确。
16. 2017年中国科学家成功培育了克隆猴中中和华华,流程如下。下列叙述错误的是( )
A. 图中将体细胞与去核卵母细胞融合是因为卵母细胞具有促进核全能性表达的物质
B. 图中除了“灭活病毒短暂处理”还可以用PEG融合法和电融合法诱导细胞融合
C. 图中①②通过提高组蛋白的甲基化和脱乙酰化促进重构胚的胚胎发育
D. 常用电刺激、钙离子载体、蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚
【答案】C
【解析】
【详解】A、体细胞核移植过程中,选择去核卵母细胞作为受体的原因就是卵母细胞的细胞质中含有促进体细胞核全能性表达的物质,A正确;
B、诱导动物细胞融合的常用方法包括灭活病毒法、PEG(聚乙二醇)化学融合法、电融合法,B正确;
C、根据流程可知,①注入组蛋白去甲基化酶的mRNA,其表达产物会使组蛋白去甲基化(降低甲基化水平);②加入组蛋白脱乙酰酶抑制剂,会抑制组蛋白脱乙酰化,最终提高组蛋白乙酰化水平,该处理是通过降低甲基化、提高乙酰化促进重构胚发育,C错误;
D、体细胞核移植获得重构胚后,常用电刺激、钙离子载体、蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚,使其启动分裂和发育,D正确。
二、非选择题(本题共5小题,共52分。)
17. 玉米的叶肉细胞能通过PEPC酶将低浓度的CO2固定成C4,C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2,提高了维管束鞘细胞中CO2的浓度,再进行卡尔文循环,过程如图所示。卡尔文循环的Rubisco酶是CO2固定的关键酶,Rubisco活化酶(RCA)可以调节Rubisco酶的活化状态,玉米RCA基因的表达水平影响其光合速率。研究者以正常植株W为参照,构建了RCA基因表达显著增加的植株R,实验结果如下表。回答下列问题:
植株
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度(ppm)
气孔导度(mol·m-2·s-1)
W
29.4
47.5
174.7
R
33.6
30.7
175.1
(1)玉米中的PEPC酶和Rubisco酶都能固定CO2,与CO2的亲和力更强的是_____酶。据图所示生理过程推测,维管束鞘细胞和叶肉细胞中的叶绿体有哪些方面的不同(答出1点即可):_____。
(2)图中由C5转变为PEP的过程属于_____(填“吸能”或“放能”)反应,该过程产生的AMP是由ATP脱离了两个磷酸基团形成的腺苷一磷酸,可以作为_____合成的基本单位。
(3)用携带改造后的RCA基因的农杆菌侵染玉米愈伤组织时,基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞,将RCA基因整合到_____上,将成功转化的愈伤组织诱导形成再生植株的过程称为_____。
(4)与植株W相比,植株R的气孔导度几乎没有变化,但净光合速率显著增加,原因是_____。
【答案】(1) ①. PEPC ②. 酶的种类不同(成分不同、结构不同)
(2) ①. 吸能 ②. RNA##核糖核酸
(3) ①. 染色体##DNA ②. 再分化
(4)Rubisco活化酶(RCA)含量增加,提高了Rubisco酶的活性,CO2固定速率增加,光合作用增强
【解析】
【小问1详解】
玉米中的PEPC酶和Rubisco酶都能固定CO2,其中与CO2的亲和力更强的是PEPC酶,正因为如此,玉米能利用较低浓度的二氧化碳。图中显示,维管束鞘细胞中能进行卡尔文循环,而叶肉细胞中不能,因而可推测,维管束鞘细胞和叶肉细胞的叶绿体中酶的种类不同(成分不同、结构不同)。
【小问2详解】
图中由C5转变为PEP的过程中消耗了ATP,因而属于“吸能”反应,该过程产生的AMP是由ATP脱离了两个磷酸基团形成的腺苷一磷酸,为腺嘌呤核糖核苷酸,可以作为合成RNA(核糖核酸)的原料。
【小问3详解】
用携带改造后的RCA基因的农杆菌侵染玉米愈伤组织时,基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞,将RCA基因整合到染色体DNA上,将成功转化的愈伤组织诱导经过再分化过程形成再生植株,该过程属于植物组织培养过程。
【小问4详解】
与植株W相比,植株R的气孔导度几乎没有变化,但净光合速率显著增加,这是因为Rubisco活化酶(RCA)含量增加,提高了Rubisco酶的活性,CO2固定速率增加,暗反应速率加快,因而光合作用增强。
18. 甲、乙两种单基因遗传病分别受等位基因A/a和B/b控制,相关遗传系谱图如图1所示,其中Ⅱ-1有乙病致病基因。对部分个体的A/a基因进行PCR扩增后,产物的电泳结果如图2所示。回答下列问题。
(1)甲病的遗传方式为______;乙病的遗传方式为______。
(2)甲病致病基因是由于正常基因发生碱基对的______(填“替换”、“增添”或“缺失”)所致。
(3)Ⅰ-1的基因型为______,Ⅱ-3的基因型为______。
(4)Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个只患一种病的女孩的概率为______。
【答案】(1) ①. 伴X染色体显性遗传 ②. 常染色体隐性遗传
(2)缺失 (3) ①. bbXaY ②. BbXaXa
(4)1/4
【解析】
【小问1详解】
关于甲病,若为常隐,则Ⅰ-2患甲病,电泳应只有一条带,与图2不符;若为常显,Ⅲ-1基因型为杂合子,则又Ⅲ-1只有一个条带不符。若为伴X隐性,ⅠI-2患甲病,则Ⅰ-1应该也患甲病,与图不符;故甲病为伴X染色体显性遗传(Ⅲ-1为XAY,Ⅰ-2为XAXa,符合图1和图2)。由Ⅱ-3和Ⅱ-4生出Ⅲ-4(患乙病),依据无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子有正常的非伴性,可推知乙病为常染色体隐性遗传病。
【小问2详解】
电泳图中,I-2患甲病,基因型为XAXa,Ⅲ-1患甲病,基因型为XAY,因此电泳图中上面的条带为正常基因(a),下面的条带为致病基因(A),条带位置不同,说明基因长度不同,且致病基因(A)的大小小于正常基因(a),因此甲病致病基因是正常基因发生碱基对缺失所致。
【小问3详解】
据图可知,Ⅰ-1患乙病不患甲病,可推知基因型为bbXaY,结合Ⅱ-2的表型(患甲病)及电泳结果可知Ⅰ-2基因型为BBXAXa,则Ⅱ-3的基因型为BbXaXa。
【小问4详解】
Ⅱ-1含有乙病的致病基因,故其基因型为BbXaY,Ⅱ-2为BbXAXa,再生一个只患甲病:1/2(甲病)×3/4(不乙病)=3/8;只患乙病:1/2(不甲病)×1/4(乙病)=1/8。 只患一种病总概率:3/8+1/8=4/8=1/2,再乘以女孩概率1/2,得1/4。
19. 多发性硬化症(MS)是由于自身抗体攻击神经纤维周围的髓鞘,导致炎症、神经损伤和硬化,从而干扰神经信号的传导,主要影响大脑和脊髓。奥瑞利珠单抗是一种靶向B细胞表面膜蛋白CD20的单克隆抗体,该创新性药物对MS具有显著疗效。回答下列问题。
(1)从免疫学角度看,多发性硬化症(MS)是一种中枢神经系统受损的______病。正常情况下,神经系统中______细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘,保障神经冲动快速传导。MS患者髓鞘受损后导致神经冲动传导速度______(填“减慢”或“加快”),从而出现症状。
(2)MS患者体内免疫细胞释放的细胞因子,会引起神经元兴奋,此时兴奋部位膜外侧的电位变化为______,在神经元上兴奋以______的形式传导,神经元长期异常兴奋会导致其损伤或死亡。
(3)制备奥瑞利珠单抗时,需要用到动物细胞工程中的______技术。根据上述信息分析奥瑞利珠单抗用于治疗MS的原理是______。
【答案】(1) ①. 自身免疫 ②. 神经胶质 ③. 减慢
(2) ①. 由正电位变为负电位 ②. 神经冲动(或电信号或局部电流)
(3) ①. 动物细胞培养、动物细胞融合 ②. 奥瑞利珠单抗与B细胞膜蛋白CD20特异性结合,抑制B细胞增殖分化产生抗体,减轻对髓鞘的攻击
【解析】
【小问1详解】
多发性硬化症(MS)是自身抗体攻击自身神经纤维髓鞘导致的,属于自身免疫病。神经系统中,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘,保障神经冲动快速传导。髓鞘受损后,神经冲动的传导会失去髓鞘的绝缘和加速作用,因此传导速度减慢,从而出现症状。
【小问2详解】
神经元兴奋时,膜电位由外正内负变为外负内正,因此膜外侧的电位变化为由正电位变为负电位。在神经元上,兴奋以神经冲动(或电信号或局部电流)的形式传导。
【小问3详解】
单克隆抗体制备需要用到动物细胞工程中的动物细胞融合和动物细胞培养技术。因此制备奥瑞利珠单抗时,需要用到动物细胞工程中的动物细胞融合和动物细胞培养技术。奥瑞珠单抗是靶向B细胞表面CD20的单克隆抗体,其治疗原理是:奥瑞利珠单抗与B细胞膜蛋白CD20特异性结合,抑制B细胞增殖分化产生抗体,减轻对髓鞘的攻击。
20. 团粒喷播技术是通过粘合剂将黏土、花生壳、保水剂与植物种子等形成团粒,通过喷播铺设在受损地表的技术。研究人员调查了某受损海岛生态修复过程中植被盖度及其生长密度,结果如图所示。
(1)该海岛生态修复中,需采用样方法定期调查海岛上植物的种类和每种植物的数量,用于计算生长密度,此过程中统计海岛植物种类的方法是______,在选取样方时关键要做到随机取样,此外还要考虑样方的______。
(2)据图推知,该海岛的生态修复效果显著,依据是______。
(3)科研人员进一步调查该海岛主要修复植物的重要值(P)及相互之间重叠指数(O)如表所示。P反映物种的优势程度,数值越大说明优势程度越高。O反映两个物种之间的竞争程度,指数越高说明竞争越激烈。
植物名称
生长时间/个月
P
O
银合欢
金合欢
台湾相思
银合欢
3
35.82
—
0.981
0.983
6
48.63
—
0.976
0.970
9
54.08
—
0.992
0.980
12
52.67
—
0.989
0.997
金合欢
3
23.21
0.981
—
0.957
6
22.49
0.976
—
0.996
9
20.43
0.992
—
0.976
12
17.93
0.989
—
0.994
台湾相思
3
23.21
0.981
0.957
—
6
22.49
0.976
0.996
—
9
20.43
0.992
0.976
—
12
17.93
0.989
0.994
—
据表分析,可得出的结论是______。
(4)制备该海岛修复使用的团粒时,常选用金合欢、银合欢、台湾相思等本土物种的种子和花生壳作为材料,这分别遵循了生态工程的______原理。从生态系统物质循环的角度分析,与非豆科植物制作的团粒相比,采用金合欢、银合欢、台湾相思等均属于豆科植物制成的团粒修复的优势在于______。
【答案】(1) ①. 记名计数法 ②. 大小、数量
(2)植被盖度逐渐升高并趋于稳定,生长密度先上升后维持在较高水平
(3)生态修复过程中,3个物种间始终存在激烈竞争,且银合欢处于竞争优势
(4) ①. 协调、循环 ②. 增加土壤含氮量,提升土壤肥力
【解析】
【小问1详解】
样方法中,统计物种丰富度(种类数)时,若调查区域物种个体较大、数量有限,常用记名计数法,可直接记录样方内所有物种的名称和数量。样方法的关键是 “随机取样”,同时要保证样方的大小适合所调查的植物类型(如草本用1m²,乔木用100m²),且样方数量足够多,减少误差。
【小问2详解】
盖度代表植被覆盖程度,生长密度代表单位面积植株数量;随着生长时间增加,植被盖度显著上升并维持在较高水平,植被能够稳定生长。生长密度前期维持较高水平,后期略有下降,但整体植被覆盖情况良好,说明海岛植被恢复效果显著。
【小问3详解】
P 越大→优势度越高:银合欢P远高于另外两种,为优势种。 O 越高→竞争越强:三者O均接近 1,竞争激烈。 时间趋势:银合欢占优,另两种被竞争压制,优势度降低。
【小问4详解】
选用本土物种:遵循协调原理(适应当地环境,不破坏生态); 选用多种植物 + 花生壳:遵循循环原理。豆科植物→根瘤菌生物固氮→将大气 N₂转化为含氮养料→改善海岛贫瘠土壤,推动生态系统物质循环,比非豆科更利于长期修复,增加土壤含氮量,提升土壤肥力。
21. 免疫调节因子白细胞介素-2(IL-2)对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用。某科研团队将IL-2基因和质粒pPIC9K构建成重组质粒,并导入酵母菌GS15(组氨酸缺陷菌株,不能合成组氨酸)中,筛选出能分泌IL-2的工程菌。回答下列问题。
(1)为保证连接的准确性,构建携带IL-2基因的重组质粒时应选择限制酶______和______对目的基因和质粒pPIC9K进行双酶切。若限制酶切割后产生了平末端,最好选用______酶进行连接。
(2)PCR扩增IL-2基因需要两种引物。将一个IL-2基因进行PCR扩增,进行30次循环,每种引物至少需要______个。引物的作用是______。
(3)根据题中信息分析,若要筛选出导入质粒的酵母菌,可采用______的培养基培养酵母菌。
(4)制备能分泌IL-2的工程菌选用酵母菌作为受体细胞,而不用大肠杆菌,从细胞结构与功能的角度分析,原因是______。
【答案】(1) ①. EcoRI ②. SamⅠ ③. T4DNA连接酶
(2) ①. 230-1 ②. 使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
(3)不含组氨酸 (4)酵母菌是真核生物,细胞内有内质网和高尔基体,可以对IL-2进行加工修饰,而大肠杆菌是原核生物,细胞内没有内质网和高尔基体
【解析】
【小问1详解】
为保证连接的准确性,需要采用双酶切将目的基因和质粒进行切割,由于SacⅠ会破坏启动子,AvrⅠ会破坏目的基因,因此在构建携带IL-2基因的重组质粒时应选择限制酶EcoRI和SamⅠ对目的基因和质粒pPIC9K进行双酶切。若限制酶切割后产生了平末端,最好选用T4DNA连接酶进行连接,因为该酶连接平末端效率较高。
【小问2详解】
PCR扩增IL-2基因需要两种引物。将一个IL-2基因进行PCR扩增,进行30次循环,获得的DNA片段为230个,每合成一条单链均需要连接相应的引物,且需要两种引物的数目相等,因此在这30次循环中需要每种引物至少(230×2-2)÷2=230-1个。引物的作用是使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,保证子链的延伸。
【小问3详解】
根据题中信息分析,若要筛选出导入质粒的酵母菌,由于质粒上的标记基因是组氨酸合成基因,因此可采用不含组氨酸的培养基培养酵母菌,在其上能够生长的就是导入质粒的酵母菌。
【小问4详解】
制备能分泌IL-2的工程菌选用酵母菌作为受体细胞,而不用大肠杆菌,这是因为酵母菌是真核生物,细胞内有内质网和高尔基体,可以对IL-2进行加工修饰,而大肠杆菌是原核生物,细胞内没有内质网和高尔基体,因而其合成的蛋白质还需要在体外进一步加工。
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