内容正文:
新洲一中2026届211(第六轮)高三生物试卷
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36分。每小题只有一项符合题目要求。
1. 2025年3月3日是第12个“世界野生动植物日”。近年来,我国不断完善政策法规体系,增加资金投入,统筹推进就地保护和易地保护,旗舰物种栖息繁衍环境稳步改善、野外种群数量持续增长。下列叙述错误的是( )
A. 华北地区所能容纳的华北豹种群最大数量即为其环境容纳量
B. 调查大熊猫的种群数量时,可采用粪便DNA分析法
C. 生物群落的物种组成是决定群落性质最重要的因素
D. 建立濒危动植物的繁育中心可为行将灭绝的物种提供易地保护场所
【答案】A
【解析】
【详解】A、环境容纳量(K值)是指环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,并非所能容纳的种群最大数量,A错误;
B、大熊猫活动范围大、数量少,通过采集粪便提取DNA可区分不同个体,不会干扰大熊猫正常生存,适合用粪便DNA分析法调查其种群数量,B正确;
C、群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素,C正确;
D、建立濒危动植物繁育中心属于易地保护措施,可为行将灭绝的物种提供最后的生存机会,D正确。
2. 人体细胞与外界环境进行物质交换需要“媒介”。下列有关该“媒介”的叙述正确的是( )
A. 该“媒介”主要由血液、组织液和淋巴液组成
B. 该“媒介”中可发生氨基酸脱水缩合形成肽链
C. 该“媒介”中的Na+浓度失衡会影响肌肉细胞的兴奋性
D. 该“媒介”中各种化学成分含量相对稳定即可达到稳态
【答案】C
【解析】
【详解】A、内环境主要由血浆、组织液和淋巴液组成,血液包含血浆和血细胞,血细胞不属于内环境成分,A错误;
B、氨基酸脱水缩合形成肽链的过程发生在细胞内的核糖体上,该反应不发生在内环境中,B错误;
C、肌肉细胞的动作电位依赖Na+内流产生,内环境中Na+浓度失衡会改变细胞内外Na+浓度差,进而影响肌肉细胞的兴奋性,C正确;
D、内环境稳态的实质是内环境的各种化学成分和理化性质都处于相对稳定的状态,仅化学成分含量相对稳定不能达到稳态,D错误。
3. 下列有关实验中上清液和沉淀物的成分分析与实验操作的叙述,正确的是( )
A. 采用差速离心法分离细胞器时,起始的离心速率较低,小的颗粒仍悬浮在上清液中
B. 生物组织中的蔗糖可与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀
C. 若用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,则在沉淀物和上清液中均存在放射性
D. 洋葱研磨液在4℃冰箱静置后取沉淀,加入预冷的酒精进行DNA粗提取
【答案】A
【解析】
【详解】A、差速离心法分离细胞器时,会逐步升高离心速率分离不同大小的颗粒,起始离心速率较低,只有质量大的颗粒(如细胞核)会沉降为沉淀物,质量小的细胞器仍悬浮在上清液中,后续可通过提高离心速率进一步分离小颗粒,A正确;
B、斐林试剂只能与还原糖在水浴加热条件下生成砖红色沉淀,蔗糖属于非还原糖,无法与斐林试剂发生显色反应,B错误;
C、15N是稳定同位素,不具有放射性,无法检测到放射性信号,因此不存在沉淀物和上清液均有放射性的情况,C错误;
D、洋葱研磨后DNA溶解在滤液(上清液)中,应取上清液加入预冷的酒精使DNA析出,而非取沉淀进行后续操作,D错误。
4. 热量限制(CR)可延缓多种生物衰老。我国科研发现,对正常饱食的小鼠、线虫、果蝇投喂石胆酸,可模拟CR的抗衰老效应,且该效应依赖以溶酶体为核心的信号通路。下列叙述不合理的是( )
A. 石胆酸延缓衰老的作用在多种生物中具有保守性
B. CR可以促进体内脂肪大量转化为葡萄糖
C. 细胞衰老过程中,细胞膜通透性改变,物质运输功能下降
D. CR产生的效应可能与溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、题干显示对小鼠、线虫、果蝇三种不同生物投喂石胆酸,都可模拟CR的抗衰老效应,说明石胆酸延缓衰老的作用在多种生物中具有保守性,A表述合理,A不符合题意;
B、糖类和脂肪的转化具有不对称性,脂肪仅能少量转化为葡萄糖,无法大量转化,且热量限制也不会诱导脂肪大量转化为葡萄糖,B表述不合理,B符合题意;
C、细胞衰老的特征包括细胞膜通透性改变、物质运输功能下降,C表述合理,C不符合题意;
D、题干明确CR的抗衰老效应依赖以溶酶体为核心的信号通路,而溶酶体的核心功能之一是分解衰老、损伤的细胞器,因此可推测CR的效应可能与溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器有关,D表述合理,D不符合题意。
5. 呼吸作用中产生的NADH需要不断被利用并再生出NAD+才能使呼吸作用持续进行。酶M和酶L均能催化NAD+的再生,酶M仅存在于线粒体中,酶L仅存在于细胞质基质中,癌细胞在氧气充足的条件下,无氧呼吸也非常活跃。科研人员用不同浓度的某种药物抑制癌细胞呼吸作用第一阶段,然后检测相关酶活性,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 呼吸作用第一阶段速率相对值为100的组别为该实验的对照组
B. 呼吸作用第一阶段速率相对值较低时,癌细胞以无氧呼吸为主
C. 酶M参与有氧呼吸的第三阶段,酶L参与无氧呼吸的第二阶段
D. 呼吸作用第一阶段速率相对值由60增至90,无氧呼吸速率迅速增强以促进NAD+再生
【答案】B
【解析】
【详解】A、该实验通过药物抑制呼吸作用第一阶段。速率相对值为100,意味着该组没有使用药物进行抑制(即抑制率为0),是实验的基准状态,用于与其它受抑制的组进行比较,这符合对照组的定义,A正确;
B、观察图表,在呼吸作用第一阶段速率相对值较低时,代表有氧呼吸的酶M活性显著高于代表无氧呼吸的酶L活性。 这表明在第一阶段速率较低时,细胞主要通过有氧呼吸途径(酶M)来再生NAD+,B错误;
C、根据题干信息,酶M存在于线粒体中。有氧呼吸的第三阶段(电子传递链)发生在线粒体内,该过程利用NADH并再生NAD+。因此,酶M参与有氧呼吸第三阶段是合理的。 酶L存在于细胞质基质中。无氧呼吸的第二阶段发生在此处,该过程利用NADH将丙酮酸还原为乳酸,并再生NAD+。因此,酶L参与无氧呼吸第二阶段是合理的,C正确;
D、由于呼吸作用中产生的NADH需要不断被利用并再生出NAD+才能使呼吸作用持续进行,当呼吸作用第一阶段速率相对值由60增至90时,无氧呼吸速率迅速增强,这样可以促进NAD⁺再生,D正确。
6. 羧酸还原酶(CAR)是尼龙合成代谢途径的关键酶,但催化效率低,我国科研团队运用AI技术和蛋白质工程技术成功改造并提升了CAR的活性。改造过程中最先进行的步骤是( )
A. 用AI技术设计新型CAR的结构模型
B. 用基因工程技术改造CAR基因
C. 依据中心法则推算新型CAR基因序列
D. 利用发酵工程生产新型CAR
【答案】A
【解析】
【详解】蛋白质工程改造蛋白质的第一步是在明确预期功能(提升CAR活性)后,设计新型蛋白质的结构模型,属于改造过程最先进行的步骤,A正确,BCD错误。
7. “茶泡”是特定真菌侵染油茶树幼嫩组织,引起激素失衡,导致植物细胞异常增生膨大形成的囊状畸形结构。在“茶泡”形成过程中,含量出现下降的植物激素最可能是( )
A. 脱落酸 B. 生长素 C. 赤霉素 D. 细胞分裂素
【答案】A
【解析】
【详解】A、脱落酸的核心生理作用是抑制细胞分裂,促进器官衰老和脱落,茶泡形成需要细胞持续分裂、伸长生长,因此抑制细胞分裂的脱落酸含量最可能下降,A正确;
B、生长素可促进细胞伸长,是茶泡细胞膨大所需的激素,其含量大概率升高,B错误;
C、赤霉素可促进细胞伸长和细胞分裂,利于茶泡的增生膨大,其含量大概率升高,C错误;
D、细胞分裂素可促进细胞分裂,是茶泡细胞异常增生所需的激素,其含量大概率升高,D错误。
8. 高钾血症可导致代谢性酸中毒,其原因是细胞膜电位变化导致位于细胞膜上的Na+-同向转运载体蛋白活性增强,使细胞内增多,提高了细胞外液中H2CO3/的比例。下列说法正确的是( )
A. 通过憋气等方式降低血液中氧含量可以缓解酸中毒症状
B. 同向转运两种离子的过程中载体蛋白不会发生构象变化
C. Na+-同向转运载体蛋白运输Na+属于被动运输
D. 高血钾患者神经元静息电位不受影响而动作电位变低
【答案】C
【解析】
【详解】A、憋气会导致体内CO₂无法及时排出,血液中CO₂含量升高,H₂CO₃生成量增加,会进一步加重酸中毒症状,A错误;
B、载体蛋白在转运物质的过程中会发生特异性的构象变化,从而完成对应物质的结合与转运,B错误;
C、人体细胞外Na⁺浓度远高于细胞内,该同向转运载体运输Na⁺是顺浓度梯度进行的,不需要消耗ATP,属于被动运输,C正确;
D、静息电位主要由K⁺外流形成,人体细胞外K⁺浓度远低于细胞内,高钾血症患者细胞外K⁺浓度升高,K⁺外流的浓度差减小,静息电位绝对值变小,静息电位会受到影响,D错误。
9. 我国科学家首次建立从肌肉组织高效分离含线粒体的胞外囊泡(Ti-mitoEVs)的技术体系,并证实Ti-mitoEVs进入受体细胞后能促进线粒体增殖和损伤修复。下列叙述错误的是( )
A. 可利用电子显微镜观察分离得到的Ti-mitoEVs
B. Ti-mitoEVs进入受体细胞需要载体蛋白的参与
C. 可用PCR技术检测Ti-mitoEVs中是否存在线粒体基因
D. 此项研究为线粒体损伤相关疾病的治疗提供了新思路
【答案】B
【解析】
【详解】A、Ti-mitoEVs是含线粒体的胞外囊泡,属于亚显微结构,电子显微镜可观察到亚显微结构,因此可利用电子显微镜观察分离得到的Ti-mitoEVs,A正确;
B、Ti-mitoEVs是胞外囊泡,属于大分子颗粒类结构,其进入受体细胞的方式为胞吞,胞吞依赖细胞膜的流动性,不需要载体蛋白参与,B错误;
C、线粒体中含有线粒体基因(DNA),PCR技术可对特定DNA片段进行扩增,因此可用PCR技术检测Ti-mitoEVs中是否存在线粒体基因,C正确;
D、由题干可知Ti-mitoEVs进入受体细胞后能促进线粒体增殖和损伤修复,因此该研究可为线粒体损伤相关疾病的治疗提供新思路,D正确。
10. 某遗传病家系的系谱图如图甲所示,已知该遗传病由正常基因A突变成A1或A2引起,且A1对A和A2为显性,A对A2为显性。为确定家系中某些个体的基因型,分别根据A1和A2两种基因的序列,设计鉴定该遗传病基因的引物进行PCR扩增,电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是( )
A. 电泳结果相同的个体表型相同,表型相同的个体电泳结果不一定相同
B. 若Ⅱ3的电泳结果有2条条带,则Ⅱ2和Ⅲ3基因型相同的概率为1/3
C. 若Ⅲ1与正常女子结婚,生了1个患病的后代,则可能是A2导致的
D. 若Ⅲ5的电泳结果仅有1条条带,则Ⅱ6的基因型只有1种可能
【答案】B
【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。
【详解】A、因为PCR是根据A1和A2设计的引物,如果只有1个较短条带,基因型可能是AA2或A2A2,因此电泳结果相同的个体表型不一定相同,A错误;
B、若I1和Ⅱ3都是2个条带,基因型均为A1A2,I2和Ⅱ4都是1个条带,且表型正常,因此基因型均为AA2,Ⅱ2的基因型可能为A1A2或A2A2或A1A,Ⅱ1没有条带,表现正常,因此Ⅱ1基因型为AA,而Ⅲ1是患病的,基因型为A1A,因此Ⅱ2的基因型不能为A2A2,可能为A1A2或A1A,且各占1/2,Ⅲ3的基因型可能是A1A2或A2A2或A1A,且各占1/3,因此Ⅱ2和Ⅲ3的基因型相同的概率为1/2×1/3+1/2×1/3=1/3,B正确;
C、Ⅱ1无电泳条带且表型正常,Ⅱ1基因型为AA,Ⅱ2基因型为A1A2或A2A2或A1A,但Ⅲ1患病,因此Ⅲ1基因型只能为A1A,因此Ⅲ1与正常女子结婚,生了一个患病后代,只能是A1导致的,C错误;
D、Ⅱ5基因型为A1A2或A2A2或A1A,Ⅲ5只有1个条带且患病,Ⅲ5基因型为A1A或A1A1或A2A2,而Ⅱ6没患病,Ⅲ5不可能是A1A1,因此Ⅱ6基因型AA2或AA,D错误。
故选B。
11. 某科研团队开发了可编程人工固态凝聚体系统,该系统含核定位信号、RNA结合结构域FUS478等模块。不存在药物格拉瑞韦时,凝聚体定位于细胞核,通过FUS478特异性捕获mRNA前体并锚定核内;加入药物后,开关构象改变,凝聚体释放mRNA前体,使其正常发挥作用。下列叙述正确的是( )
A. 该系统通过抑制相关基因的转录过程,实现对基因表达的负调控
B. 若更换FUS478为DNA结合结构域,则可实现该系统的稳定遗传
C. 核定位信号缺失就会导致该系统在细胞质中捕获mRNA前体
D. 无药时细胞质中几乎检测不到目标蛋白,加药后目标蛋白表达量显著上升
【答案】D
【解析】
【详解】A、转录是以DNA为模板合成mRNA前体的过程,该系统仅捕获已合成的mRNA前体,并未抑制转录过程,抑制的是转录后mRNA的出核过程,A错误;
B、更换为DNA结合结构域仅能使该系统结合DNA,无法使其整合到细胞的基因组中,不能实现稳定遗传,B错误;
C、mRNA前体是细胞核内转录的产物,仅存在于细胞核中,核定位信号缺失会使该系统无法进入细胞核,细胞质中无mRNA前体,因此无法在细胞质中捕获mRNA前体,C错误;
D、无药物时,mRNA前体被锚定在细胞核内,无法进入细胞质进行翻译,因此细胞质中几乎检测不到目标蛋白;加药后mRNA前体被释放,加工为成熟mRNA后出核进行翻译,目标蛋白表达量显著上升,D正确。
12. 遗传漂变是一种由群体较小和偶然事件而造成基因频率随机波动的现象。下图表示种群数量(N)分别是25、250、2500的种群中A基因频率的变化。下列说法错误的是( )
A. 突变、遗传漂变、迁移都会影响图中种群的A基因频率
B. 遗传漂变在小种群中对进化的影响更明显,大种群中影响微弱
C. 某种群因干旱导致部分个体死亡,耐旱基因频率升高,属于遗传漂变
D. 若群体随机交配至150代,则N为2500的群体中Aa基因型频率为0.5
【答案】C
【解析】
【详解】A、突变会产生新的等位基因,从而直接改变基因频率;遗传漂变会导致基因频率随机波动;迁移会使不同种群之间的基因交流,也会影响种群的基因频率,所以突变、遗传漂变、迁移都会影响图中种群的A基因频率,A正确;
B、据图可知,种群数量N=25时,A基因频率的波动明显;而种群数量N=2500时,A基因频率相对稳定,这表明遗传漂变在小种群中对进化的影响更明显,大种群中影响微弱,B正确;
C、种群因干旱导致部分个体死亡,耐旱基因频率升高,这是自然选择的结果,自然选择是定向的,不是偶然事件导致的随机波动,所以不属于遗传漂变,C错误;
D、据图可知,当第150代,N为2500的群体中,A的基因频率为50%,a的基因频率为50%,所以Aa基因型频率2×50%×50%=50%,即0.5,D正确。
13. 似然竞争指两个物种通过拥有共同捕食者而产生的竞争,某一种被捕食者数量的增加会导致捕食者种群数量上升,进而加剧对另一种被捕食者的捕食压力。下列叙述正确的是( )
A. 由似然竞争导致种群数量下降的因素属于密度制约因素
B. 似然竞争本质上是两种被捕食者直接对空间和资源的争夺
C. 两种被捕食物种之间通过似然竞争产生正向的相互影响
D. 似然竞争关系中捕食者与猎物种群数量总是呈现此消彼长现象
【答案】A
【解析】
【详解】A、密度制约因素是指作用强度随种群密度变化的因素,似然竞争中,被捕食者种群密度升高会导致共同捕食者数量增加,进而加大对另一种被捕食者的捕食压力,导致其种群数量下降,该影响的强度与种群密度直接相关,属于密度制约因素,A正确;
B、似然竞争的本质是通过共同捕食者间接产生竞争,而非两种被捕食者直接争夺空间和资源,直接争夺资源的是种间竞争,B错误;
C、似然竞争中,一种被捕食者数量增加会导致另一种被捕食者的被捕食压力增大、种群数量下降,二者是负向的相互影响,并非正向相互影响,C错误;
D、似然竞争关系中,捕食者与猎物的种群数量变化受多种因素影响,并非总是呈现此消彼长的现象,例如当环境资源充足时,二者种群数量可同时上升,D错误。
14. 情绪化进食是指无明显饥饿情况下,因情绪波动引起的过度摄食行为。相关调控机制如图所示,下列说法错误的是( )
A. 情绪化进食存在正反馈调节,易导致肥胖发生
B. 消极情绪下下丘脑主要通过自主神经增加GC含量
C. 该调控过程体现了神经调节与体液调节的相互作用
D. 脑啡肽受体拮抗剂或GC受体拮抗剂可抑制严重的情绪化进食
【答案】B
【解析】
【详解】A、进食后GC分泌增加,GC又促进LH神经元,进一步促进PAG,促进进食,形成正反馈(进食→GC↑→更想吃→进食更多),会导致过度摄食、肥胖,A正确;
B、GC(糖皮质激素)的分泌是通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴实现的,这是分级的体液调节,不是自主神经(神经调节)主导,B错误;
C、神经元(LH、PAG)、神经递质(多巴胺、脑啡肽)、大脑的调控属于神经调节,GC通过血液运输作用于LH神经元,属于体液调节,神经调节(下丘脑)调控GC的分泌,GC(体液调节)又反过来作用于神经元(神经调节),体现了二者的相互作用,C正确;
D 、脑啡肽是兴奋性递质,促进进食,脑啡肽受体拮抗剂会阻断其作用,抑制进食,GC促进LH神经元,进而促进进食,GC受体拮抗剂阻断GC的作用,打断正反馈,抑制进食,因此二者均可抑制情绪化进食,D正确。
15. 肿瘤细胞表面高表达的PD-L1分子,可与CD8+T细胞毒性T细胞表面的PD-1受体结合,促使其分化为失去免疫活性的耗竭状态,从而实现免疫逃逸。研究表明,交感神经能释放去甲肾上腺素,且CD8+T细胞膜上存在其特异性受体R。科研人员分别向正常CD8+T细胞和受体R过量表达的CD8+T细胞中加入相应肿瘤抗原,培养一段时间后检测结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 正常CD8+T细胞来源于造血干细胞,在骨髓中成熟,分布于各免疫器官中
B. 使用抗PD-L1的单克隆抗体,可以缓解CD8+T细胞耗竭,增强免疫监视功能
C. 通过药物促进交感神经释放去甲肾上腺素,耗竭状态CD8+T细胞的比例下降
D. 若将CD8+T细胞的R受体基因敲除,则不易分化为耗竭状态,不利于癌症治疗
【答案】B
【解析】
【详解】A、正常CD8+T细胞来源于造血干细胞,在骨髓中发育,在胸腺中成熟,A错误;
B、依据题干信息,PD-L1与PD-1 结合会加速CD8+T细胞耗竭,抗PD-L1抗体能与肿瘤细胞表面高表达的PD-L1结合,阻断PD-L1分子与PD-1受体结合,进而缓解CD8⁺T细胞耗竭,恢复T细胞对肿瘤细胞的杀伤能力,增强机体的免疫监视功能,B正确;
C、据图可知,去甲肾上腺素会降低CD8⁺T细胞的活性,因此,促进去甲肾上腺素释放反而会加剧耗竭,C错误;
D、据图可知,R受体过表达会加剧去甲肾上腺素对CD8⁺T细胞活性的抑制,因此,敲除R受体基因使CD8⁺T细胞对去甲肾上腺素不敏感,从而不易耗竭,有利于癌症免疫治疗,D错误。
16. 研究人员用植物生长调节剂X处理野生型植物甲(WT),WT的侧根夹角(侧根与主根之间的夹角)明显增大。用ACC(乙烯前体物质,能转化为乙烯)、X、乙烯受体过表达突变体(N)和乙烯受体缺陷突变体(M)进行相关实验,根系的生长情况如图所示。下列相关分析合理的是( )
A. 乙烯受体降低了WT对X的敏感性
B. 突变体M对X不敏感与乙烯的作用无关
C. 乙烯和X均通过乙烯受体促进主根生长
D. X增大侧根夹角依赖乙烯信号通路正常
【答案】D
【解析】
【详解】A、与WT组相比,WT+X组的侧根夹角增大,说明X能增大侧根夹角。与WT+X组相比,M+X组乙烯受体缺乏且侧根夹角较小,说明乙烯受体增加了WT对X的敏感性,A不合理;
B、与WT+X组相比,M+X组的乙烯受体缺乏且侧根夹角较小,说明突变体M对X不敏感与乙烯的作用有关,B不合理;
C、与WT组相比,WT+ACC组的主根明显较短,说明乙烯能抑制主根生长,C不合理;
D、与WT组相比,M+X组的侧根夹角无明显变化,说明当乙烯受体缺失时,X不能正常发挥增大侧根夹角的作用;与WT组相比,N+X组的侧根夹角明显增大,说明乙烯受体多,X的作用效果强,X增大侧根夹角依赖乙烯受体介导的乙烯信号通路正常发挥功能,D合理。
17. 利用膀胱生物反应器生产人血清白蛋白,基本流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 操作②是对早期胚胎进行移植,移植前需对受体母猪进行超数排卵处理
B. 膀胱生物反应器不受性别及发育限制,产量一定高于乳腺生物反应器
C. 若操作①和操作②成功,则操作③就能从尿液中检测到人血清白蛋白
D. 操作①使用膀胱中特异表达基因的启动子可避免对其他组织产生影响
【答案】D
【解析】
【详解】A、操作②是胚胎移植,移植前需要对受体母猪进行同期发情处理,目的是让供体和受体的生理状态一致,为胚胎着床提供相同的生理环境;而超数排卵处理是针对供体母猪的,用来获得更多的卵母细胞,A错误;
B、膀胱生物反应器确实不受性别及发育阶段限制,相比乳腺生物反应器只能在雌性成体动物泌乳期发挥作用有优势,产量会受到基因表达效率、个体健康状况等多种因素影响,不能直接判定膀胱生物反应器产量更高,B错误;
C、操作①是将目的基因导入受精卵,操作②是胚胎移植获得转基因个体,但只有当目的基因在膀胱上皮细胞成功表达时,才能从尿液中检测到人血清白蛋白,仅仅操作成功不代表目的基因一定在特定组织顺利表达,C错误;
D、操作①使用膀胱中特异表达基因的启动子,能够驱动目的基因只在膀胱组织中表达,避免在其他组织中表达产生不必要的影响,这是利用特异性启动子实现基因定向表达的典型应用,D正确。
18. 科研团队借助农杆菌转化法培育高产水稻,将动物来源的FTO基因cDNA整合至Ti质粒的T-DNA区域,以此构建重组表达载体。该T-DNA的结构示意图如下,下列说法错误的是( )
A. 制备FTO基因cDNA需逆转录酶,构建重组T-DNA需限制酶、DNA连接酶参与
B. 可利用添加潮霉素的培养基筛选出导入重组Ti质粒的农杆菌
C. T-DNA片段可携带FTO外源基因,整合到水稻细胞的染色体DNA上
D. Flag标签序列与FTO基因融合表达后,可通过检测Flag来获知FTO基因的表达情况
【答案】B
【解析】
【详解】A、逆转录酶:用于以动物FTO基因的mRNA为模板,逆转录合成cDNA(图中FTO以cDNA形式存在)。限制酶:切割载体(Ti质粒的T-DNA区)和目的基因(FTOcDNA),产生互补黏性末端。DNA连接酶:连接切割后的载体与目的基因,形成重组T-DNA,A正确;
B、图中潮霉素抗性基因的启动子是植物细胞特异性启动子(仅在植物细胞中启动转录),而农杆菌是原核生物,该启动子在农杆菌中无法激活潮霉素抗性基因的表达。因此,含重组Ti质粒的农杆菌仍对潮霉素敏感,无法在含潮霉素的培养基中存活,B错误;
C、农杆菌转化植物时,Ti质粒的T-DNA会从农杆菌转移到植物细胞,并随机整合到植物染色体DNA上,因此携带的FTO基因也会一同整合,C正确;
D、Flag是一种短肽标签,与FTO基因串联后,会表达出“FTO蛋白+Flag标签”的融合蛋白。利用抗Flag的抗体进行抗原—抗体杂交,可高效检测FTO蛋白是否成功表达,D正确。
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 油菜素内酯(BR)可以调节植物的生长发育,研究人员以小麦野生型及BR合成缺陷型突变株为材料,在大田条件下进行试验,探究BR对小麦光合作用相关生理指标和小麦产量的影响,实验结果如图和下表所示。已知Rubisco是催化CO2固定的关键酶,SS是小麦叶肉细胞中将蔗糖运出细胞的载体。
材料
有效穗数
每穗粒数
千粒重(g)
野生型
504.0
96.73
26.56
突变株
381.0
106.4
16.97
(1)提取小麦叶片中的叶绿素时,研磨过程中需加入________以防止叶绿素被破坏。小麦叶肉细胞中的Rubisco催化CO2固定的过程________(填“消耗”或“不消耗”)ATP。
(2)光合作用的产物磷酸丙糖可以转变为蔗糖再运输至种子等器官,小麦叶肉细胞利用CO2合成蔗糖时,碳原子转移途径依次为________。(用文字和箭头表示)
(3)据图分析突变株光合作用强度减弱,依据是________(答两点)。
(4)据表分析突变株产量相对较________(填“高”或“低”),若要进一步确认BR对小麦产量的影响,可利用突变株补充一个实验组,该实验组简要设计思路及检测指标是________。
【答案】(1) ①. 碳酸钙 ②. 不消耗
(2)CO2→三碳化合物→磷酸丙糖→蔗糖
(3)暗反应中Rubisco活性明显降低,光合作用减弱;突变株叶肉细胞中的SS载体数量少,蔗糖在叶肉细胞中积累抑制光合作用。
(4) ①. 低 ②. 在大田单独种植突变株,每天对突变株喷洒适宜浓度的BR,待小麦成熟时测其有效穗数、每穗粒数和千粒重
【解析】
【小问1详解】
提取叶绿素时,研磨过程中需加入碳酸钙(CaCO3),它可以中和细胞液中的酸性物质,防止叶绿素被破坏。 Rubisco 催化CO₂固定的过程(暗反应中 CO2与 C5结合生成 C3)不消耗ATP,ATP 的消耗主要发生在C3的还原阶段。
【小问2详解】
小麦叶肉细胞利用CO2合成蔗糖时,碳原子转移途径为:CO2→三碳化合物(C3)→磷酸丙糖(三碳糖)→蔗糖。
【小问3详解】
分析题图,与野生型相比,突变株的叶面积指数、叶绿素含量变化不明显,而暗反应中Rubisco活性明显降低,暗反应减弱,光合作用减弱,且突变株叶片中的SS数量少,蔗糖输出受阻,即蔗糖被分解而无法运出,光合产物积累也会抑制光合作用,从而导致光合作用减弱。
【小问4详解】
野生型产量≈504.0×96.73×26.56;突变株产量≈381.0×106.4×16.97,突变株总产更低。进一步确认BR对小麦产量的影响的实验设计思路:在大田单独种植突变株,每天对突变株喷洒适宜浓度的BR,待小麦成熟时测其有效穗数、每穗粒数和千粒重。
20. 调查显示,长期居住在低氧高海拔地区的人群,其糖尿病发病率显著低于平原地区。为探究其机制,研究人员利用小鼠开展了一系列实验,回答下列问题:
(1)研究人员首先对比了正常氧和低氧条件培养小鼠的空腹血糖,发现后者更低。空腹时,小鼠血糖的来源有________(答出2点)。
(2)低氧条件下,肾脏会分泌促红细胞生成素,通过运输到骨髓,刺激造血干细胞的分裂分化,导致低氧小鼠体内红细胞数量更高。研究人员推测,低氧条件下红细胞的相关变化会影响血糖浓度,于是分别对小鼠进行抽血处理和输血处理,处理后测量小鼠血糖浓度,实验结果分别如左图和右图所示:
注:“21%O2”和“8%O2”分别表示在正常氧和低氧条件下培养的小鼠;“+21%O2”和“+8%O2”分别表示输入正常氧和低氧条件下培养小鼠的红细胞,输入的红细胞密度和数量相同
①右图中“?”的处理为________;
②综合上述结果分析,低氧条件下小鼠血糖降低的原因有________。
(3)进一步研究显示,氧气充足时红细胞中与呼吸有关的酶GAPDH以非活跃状态锚定在细胞膜位点A上,脱氧血红蛋白能竞争性结合位点A,推测低氧条件下,红细胞细胞质中GAPDH的含量和活性会________(填“增加”或“降低”),从而使得红细胞对葡萄糖的消耗________(填“增加”或“降低”)。
(4)请根据以上研究结果,提出治疗糖尿病的新思路________。
【答案】(1)肝糖原分解、非糖物质转化
(2) ①. 等量生理盐水 ②. 低氧条件使小鼠红细胞数量增加,且低氧处理后的红细胞降低血糖的能力更强,共同导致血糖降低
(3) ①. 增加 ②. 增加
(4)适当低氧处理诱导机体增加红细胞数量;或输入低氧处理后的红细胞;或开发药物竞争性结合位点A,提高GAPDH活性促进葡萄糖消耗来降低血糖
【解析】
【小问1详解】
空腹时食物中糖类的消化吸收已经完成,此时血糖的两个主要来源是肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化。
【小问2详解】
①本实验自变量是输入红细胞的类型,遵循单一变量原则,需要设置不输入红细胞的空白对照,仅输入等量生理盐水保证操作一致,因此"?"为输入等量生理盐水(或等量不含红细胞的等渗溶液)。
②左图显示:减少红细胞数量后血糖升高,说明红细胞越多血糖越低,低氧条件下红细胞数量本身更多;右图显示:输入低氧培养的红细胞比输入正常氧红细胞的降血糖效果更显著,因此两个因素共同导致低氧小鼠血糖降低。
【小问3详解】
常氧下,GAPDH 锚在细胞膜位点A、无活性;低氧时脱氧血红蛋白竞争结合位点A,使GAPDH从膜上脱落进入细胞质,GAPDH含量、活性上升;GAPDH是糖酵解关键酶,酶活性升高,红细胞无氧呼吸增强,葡萄糖消耗增加,整体血糖下降。
【小问4详解】
结合本研究的机制,任何能增加血糖消耗、降低血糖的思路都符合要求,比如适当低氧处理诱导机体增加红细胞数量;或输入低氧处理后的红细胞;或开发药物竞争性结合位点A,提高GAPDH活性促进葡萄糖消耗来降低血糖等。
21. 在荒漠草原建设光伏电站有助于实现我国的“双碳”目标,但光伏电站建设对区域生态系统产生多方面影响,如图表示光伏板铺设对植被的生长及分布状况造成的影响。请分析并回答下列问题:
(1)光伏电站建设会破坏荒漠草原上野生物种的生存环境,主要表现为栖息地________,使种群之间基因无法交流,造成________丧失。但电站建成之后,随土壤肥力恢复,物种数量逐渐回升。
(2)光伏板反射的偏振光作为生态系统的________信息,会干扰昆虫繁殖和觅食等,从昆虫数量减少的角度分析,电站内群落物种丰富度比自然区域低的原因是________(答出1点)。
(3)研究植物的生态位,需要研究的内容除种间关系外,还包括________(答出2点)。研究发现光伏板下B处植被的多样性低于板间A处及自然区域,主要影响环境因素是________。结合以上研究协调光伏发电与生态保护可采取的措施有________(多选)。
A.合理规划阵列,保留自然植被区域
B.补种原生植被,维持群落稳定
C.优先利用“高生态价值区域”
D.制造新型材料减少光伏板光反射
【答案】(1) ①. 丧失和碎片化 ②. 生物多样性
(2) ①. 物理 ②. 以昆虫为食的生物可能因食物减少迁出该群落,从而导致群落物种丰富度降低
(3) ①. 植物在研究区域的出现频率、种群密度、植株高度 ②. 光照 ③. ABD
【解析】
【小问1详解】
光伏电站建设会直接破坏、分割原有栖息地,使原本连续的栖息地丧失和碎片化,导致种群被隔离,栖息地碎片化使种群间基因交流受阻,长期会导致生物多样性丧失。
【小问2详解】
光、温度、声音等都属于物理信息,由非生物因素传递,偏振光属于物理信息,光伏板反射的偏振光干扰昆虫繁殖、觅食,导致昆虫数量减少,以昆虫为食的动物(如鸟类、两栖类)因食物匮乏而迁出,依靠昆虫传粉的植物繁殖成功率下降,繁殖力降低,最终导致群落内物种丰富度下降。
【小问3详解】
要研究植物的生态位,需要研究的内容除种间关系外,还包括它在研究区域的出现频率、种群密度、植株高度等特征。B处位于光伏板下,光照强度显著低于A处和自然区域,光照是植物光合作用的关键因素,光照不足会抑制植物生长,导致B处植被多样性更低。
A、合理规划阵列,保留自然植被区域可以减少对栖息地的破坏,维持生物交流,A正确;
B、补种原生植被,维持群落稳定可以加快恢复原有生态结构,B正确;
C、为减少对高生态价值区域的干扰,应优先利用“低生态价值区域”,C错误;
D、制造新型材料减少光伏板光反射能降低对昆虫等生物的干扰,保护物种丰富度,D正确。
22. 人类泛酸激酶依赖性神经退行性疾病(PKAN)是一种常染色体隐性遗传病,由人泛酸激酶基因(D)突变导致。果蝇常染色体上的F基因与D基因高度同源,研究人员在F基因的非编码区插入一个片段,使该基因无法转录,获得突变型果蝇品系甲(fif)。为开发PKAN的果蝇模型,研究者开展实验探究F基因与D基因在功能上的关系。
(1)果蝇作为遗传学研究的材料,其优点是______。(写出两点)
(2)将基因D导入野生型果蝇的染色体上,筛选出D基因的纯合品系乙。为验证D基因导入到X染色体上,选择下列杂交组合中的______,检测子代D基因表达情况。
A. ♀野生型×♂野生型 B. ♀乙×♂乙
C. ♀野生型×♂乙 D. ♀乙×♂野生型
(3)与野生型果蝇相比,甲品系果蝇的运动能力大幅下降,符合PKAN的特征。研究者在甲、乙品系的基础上,通过杂交实验(过程如图1),用分子手段从F2雄果蝇中筛选出基因型为______的个体,若这些雄果蝇的运动能力与野生型相当,则证明D基因是与F基因在功能上等效。F2中运动能力正常的果蝇比例为______。
(4)定位序列是蛋白质中的一段短肽,能够引导蛋白质运输到细胞特定部位。D基因及其等位基因D1的mRNA序列如图2所示,两者表达的人泛酸激酶活性无明显差异。将D基因和D1基因分别与绿色荧光蛋白基因融合后导入体外培养的果蝇细胞中表达,同时用红色荧光染料对线粒体进行染色,观察结果如图3所示。据图回答
①D基因编码的蛋白质运输到______中起作用。
②研究发现,若用D1替代D基因开展实验,无法恢复甲的运动能力,原因是__________________。
【答案】(1)易饲养、 繁殖快、子代数量多、具有易于区分的相对性状、 染色体数目少、遗传背景清晰 (2)C
(3) ①. ffXDY ②. 15/16
(4) ①. 线粒体 ②. D1基因的mRNA起始密码子后移,使表达产物缺失定位序列,导致该蛋白无法转运到线粒体中起作用
【解析】
【小问1详解】
果蝇作为遗传学实验材料的优点有易饲养、 繁殖快、子代数量多、具有易于区分的相对性状、 染色体数目少、遗传背景清晰。
【小问2详解】
要验证D基因导入X染色体,可选择♀野生型×♂乙,若D基因在X染色体上,♂乙(XDY)与野生型♀(XdXd)杂交,子代雌性(XDXd)会表达D基因,雄性(XdY)不表达,若在常染色体上则子代雌雄都会表达,C正确,ABD错误。
【小问3详解】
与野生型果蝇相比,甲品系果蝇的运动能力大幅下降,甲品系基因型为ffXdY(F基因突变),由小问2可知,乙品系的基因型为FFXDXD(D基因纯合在X染色体上),P:♂甲(ffXdY)×♀乙(FFXDXD)→ F1的基因型为FfXDXd、FfXDY,F1雌雄杂交,F2雄果蝇中需要筛选出ffXDY的个体,若这些果蝇运动能力和野生型(FFXdY)相当,说明D基因可替代F基因功能,F基因正常(F-)或有D基因(XDY、XDX-)都正常,甲品系ff运动能力差,只有ffXdY(无D基因)才会运动能力差,F1中FfXDXd×FfXDY,F-占3/4,ff占1/4,雄果蝇XDY(1/2)、XdY(1/2),雌果蝇都为XDX-,运动能力差的只有ffXdY,比例为1/4×1/2×1/2=1/16,所以运动能力正常的比例为1-1/16=15/16。
【小问4详解】
①由图3可知,D基因编码的蛋白质与红色荧光(标记线粒体)的重叠程度高,所以D基因编码的蛋白质运输到线粒体中起作用。
②研究发现,若用D1替代D基因开展实验,无法恢复甲的运动能力,对比D基因和D1基因的mRNA序列,可能原因是D1基因的mRNA起始密码子后移,使表达产物缺失定位序列,导致该蛋白无法转运到线粒体中起作用。
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新洲一中2026届211(第六轮)高三生物试卷
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36分。每小题只有一项符合题目要求。
1. 2025年3月3日是第12个“世界野生动植物日”。近年来,我国不断完善政策法规体系,增加资金投入,统筹推进就地保护和易地保护,旗舰物种栖息繁衍环境稳步改善、野外种群数量持续增长。下列叙述错误的是( )
A. 华北地区所能容纳的华北豹种群最大数量即为其环境容纳量
B. 调查大熊猫的种群数量时,可采用粪便DNA分析法
C. 生物群落的物种组成是决定群落性质最重要的因素
D. 建立濒危动植物的繁育中心可为行将灭绝的物种提供易地保护场所
2. 人体细胞与外界环境进行物质交换需要“媒介”。下列有关该“媒介”的叙述正确的是( )
A. 该“媒介”主要由血液、组织液和淋巴液组成
B. 该“媒介”中可发生氨基酸脱水缩合形成肽链
C. 该“媒介”中的Na+浓度失衡会影响肌肉细胞的兴奋性
D. 该“媒介”中各种化学成分含量相对稳定即可达到稳态
3. 下列有关实验中上清液和沉淀物的成分分析与实验操作的叙述,正确的是( )
A. 采用差速离心法分离细胞器时,起始的离心速率较低,小的颗粒仍悬浮在上清液中
B. 生物组织中的蔗糖可与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀
C. 若用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,则在沉淀物和上清液中均存在放射性
D. 洋葱研磨液在4℃冰箱静置后取沉淀,加入预冷的酒精进行DNA粗提取
4. 热量限制(CR)可延缓多种生物衰老。我国科研发现,对正常饱食的小鼠、线虫、果蝇投喂石胆酸,可模拟CR的抗衰老效应,且该效应依赖以溶酶体为核心的信号通路。下列叙述不合理的是( )
A. 石胆酸延缓衰老的作用在多种生物中具有保守性
B. CR可以促进体内脂肪大量转化为葡萄糖
C. 细胞衰老过程中,细胞膜通透性改变,物质运输功能下降
D. CR产生的效应可能与溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器有关
5. 呼吸作用中产生的NADH需要不断被利用并再生出NAD+才能使呼吸作用持续进行。酶M和酶L均能催化NAD+的再生,酶M仅存在于线粒体中,酶L仅存在于细胞质基质中,癌细胞在氧气充足的条件下,无氧呼吸也非常活跃。科研人员用不同浓度的某种药物抑制癌细胞呼吸作用第一阶段,然后检测相关酶活性,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 呼吸作用第一阶段速率相对值为100的组别为该实验的对照组
B. 呼吸作用第一阶段速率相对值较低时,癌细胞以无氧呼吸为主
C. 酶M参与有氧呼吸的第三阶段,酶L参与无氧呼吸的第二阶段
D. 呼吸作用第一阶段速率相对值由60增至90,无氧呼吸速率迅速增强以促进NAD+再生
6. 羧酸还原酶(CAR)是尼龙合成代谢途径的关键酶,但催化效率低,我国科研团队运用AI技术和蛋白质工程技术成功改造并提升了CAR的活性。改造过程中最先进行的步骤是( )
A. 用AI技术设计新型CAR的结构模型
B. 用基因工程技术改造CAR基因
C. 依据中心法则推算新型CAR基因序列
D. 利用发酵工程生产新型CAR
7. “茶泡”是特定真菌侵染油茶树幼嫩组织,引起激素失衡,导致植物细胞异常增生膨大形成的囊状畸形结构。在“茶泡”形成过程中,含量出现下降的植物激素最可能是( )
A. 脱落酸 B. 生长素 C. 赤霉素 D. 细胞分裂素
8. 高钾血症可导致代谢性酸中毒,其原因是细胞膜电位变化导致位于细胞膜上的Na+-同向转运载体蛋白活性增强,使细胞内增多,提高了细胞外液中H2CO3/的比例。下列说法正确的是( )
A. 通过憋气等方式降低血液中氧含量可以缓解酸中毒症状
B. 同向转运两种离子的过程中载体蛋白不会发生构象变化
C. Na+-同向转运载体蛋白运输Na+属于被动运输
D. 高血钾患者神经元静息电位不受影响而动作电位变低
9. 我国科学家首次建立从肌肉组织高效分离含线粒体的胞外囊泡(Ti-mitoEVs)的技术体系,并证实Ti-mitoEVs进入受体细胞后能促进线粒体增殖和损伤修复。下列叙述错误的是( )
A. 可利用电子显微镜观察分离得到的Ti-mitoEVs
B. Ti-mitoEVs进入受体细胞需要载体蛋白的参与
C. 可用PCR技术检测Ti-mitoEVs中是否存在线粒体基因
D. 此项研究为线粒体损伤相关疾病的治疗提供了新思路
10. 某遗传病家系的系谱图如图甲所示,已知该遗传病由正常基因A突变成A1或A2引起,且A1对A和A2为显性,A对A2为显性。为确定家系中某些个体的基因型,分别根据A1和A2两种基因的序列,设计鉴定该遗传病基因的引物进行PCR扩增,电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是( )
A. 电泳结果相同的个体表型相同,表型相同的个体电泳结果不一定相同
B. 若Ⅱ3的电泳结果有2条条带,则Ⅱ2和Ⅲ3基因型相同的概率为1/3
C. 若Ⅲ1与正常女子结婚,生了1个患病的后代,则可能是A2导致的
D. 若Ⅲ5的电泳结果仅有1条条带,则Ⅱ6的基因型只有1种可能
11. 某科研团队开发了可编程人工固态凝聚体系统,该系统含核定位信号、RNA结合结构域FUS478等模块。不存在药物格拉瑞韦时,凝聚体定位于细胞核,通过FUS478特异性捕获mRNA前体并锚定核内;加入药物后,开关构象改变,凝聚体释放mRNA前体,使其正常发挥作用。下列叙述正确的是( )
A. 该系统通过抑制相关基因的转录过程,实现对基因表达的负调控
B. 若更换FUS478为DNA结合结构域,则可实现该系统的稳定遗传
C. 核定位信号缺失就会导致该系统在细胞质中捕获mRNA前体
D. 无药时细胞质中几乎检测不到目标蛋白,加药后目标蛋白表达量显著上升
12. 遗传漂变是一种由群体较小和偶然事件而造成基因频率随机波动的现象。下图表示种群数量(N)分别是25、250、2500的种群中A基因频率的变化。下列说法错误的是( )
A. 突变、遗传漂变、迁移都会影响图中种群的A基因频率
B. 遗传漂变在小种群中对进化的影响更明显,大种群中影响微弱
C. 某种群因干旱导致部分个体死亡,耐旱基因频率升高,属于遗传漂变
D. 若群体随机交配至150代,则N为2500的群体中Aa基因型频率为0.5
13. 似然竞争指两个物种通过拥有共同捕食者而产生的竞争,某一种被捕食者数量的增加会导致捕食者种群数量上升,进而加剧对另一种被捕食者的捕食压力。下列叙述正确的是( )
A. 由似然竞争导致种群数量下降的因素属于密度制约因素
B. 似然竞争本质上是两种被捕食者直接对空间和资源的争夺
C. 两种被捕食物种之间通过似然竞争产生正向的相互影响
D. 似然竞争关系中捕食者与猎物种群数量总是呈现此消彼长现象
14. 情绪化进食是指无明显饥饿情况下,因情绪波动引起的过度摄食行为。相关调控机制如图所示,下列说法错误的是( )
A. 情绪化进食存在正反馈调节,易导致肥胖发生
B. 消极情绪下下丘脑主要通过自主神经增加GC含量
C. 该调控过程体现了神经调节与体液调节的相互作用
D. 脑啡肽受体拮抗剂或GC受体拮抗剂可抑制严重的情绪化进食
15. 肿瘤细胞表面高表达的PD-L1分子,可与CD8+T细胞毒性T细胞表面的PD-1受体结合,促使其分化为失去免疫活性的耗竭状态,从而实现免疫逃逸。研究表明,交感神经能释放去甲肾上腺素,且CD8+T细胞膜上存在其特异性受体R。科研人员分别向正常CD8+T细胞和受体R过量表达的CD8+T细胞中加入相应肿瘤抗原,培养一段时间后检测结果如图。下列叙述正确的是( )
A. 正常CD8+T细胞来源于造血干细胞,在骨髓中成熟,分布于各免疫器官中
B. 使用抗PD-L1的单克隆抗体,可以缓解CD8+T细胞耗竭,增强免疫监视功能
C. 通过药物促进交感神经释放去甲肾上腺素,耗竭状态CD8+T细胞的比例下降
D. 若将CD8+T细胞的R受体基因敲除,则不易分化为耗竭状态,不利于癌症治疗
16. 研究人员用植物生长调节剂X处理野生型植物甲(WT),WT的侧根夹角(侧根与主根之间的夹角)明显增大。用ACC(乙烯前体物质,能转化为乙烯)、X、乙烯受体过表达突变体(N)和乙烯受体缺陷突变体(M)进行相关实验,根系的生长情况如图所示。下列相关分析合理的是( )
A. 乙烯受体降低了WT对X的敏感性
B. 突变体M对X不敏感与乙烯的作用无关
C. 乙烯和X均通过乙烯受体促进主根生长
D. X增大侧根夹角依赖乙烯信号通路正常
17. 利用膀胱生物反应器生产人血清白蛋白,基本流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 操作②是对早期胚胎进行移植,移植前需对受体母猪进行超数排卵处理
B. 膀胱生物反应器不受性别及发育限制,产量一定高于乳腺生物反应器
C. 若操作①和操作②成功,则操作③就能从尿液中检测到人血清白蛋白
D. 操作①使用膀胱中特异表达基因的启动子可避免对其他组织产生影响
18. 科研团队借助农杆菌转化法培育高产水稻,将动物来源的FTO基因cDNA整合至Ti质粒的T-DNA区域,以此构建重组表达载体。该T-DNA的结构示意图如下,下列说法错误的是( )
A. 制备FTO基因cDNA需逆转录酶,构建重组T-DNA需限制酶、DNA连接酶参与
B. 可利用添加潮霉素的培养基筛选出导入重组Ti质粒的农杆菌
C. T-DNA片段可携带FTO外源基因,整合到水稻细胞的染色体DNA上
D. Flag标签序列与FTO基因融合表达后,可通过检测Flag来获知FTO基因的表达情况
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
19. 油菜素内酯(BR)可以调节植物的生长发育,研究人员以小麦野生型及BR合成缺陷型突变株为材料,在大田条件下进行试验,探究BR对小麦光合作用相关生理指标和小麦产量的影响,实验结果如图和下表所示。已知Rubisco是催化CO2固定的关键酶,SS是小麦叶肉细胞中将蔗糖运出细胞的载体。
材料
有效穗数
每穗粒数
千粒重(g)
野生型
504.0
96.73
26.56
突变株
381.0
106.4
16.97
(1)提取小麦叶片中的叶绿素时,研磨过程中需加入________以防止叶绿素被破坏。小麦叶肉细胞中的Rubisco催化CO2固定的过程________(填“消耗”或“不消耗”)ATP。
(2)光合作用的产物磷酸丙糖可以转变为蔗糖再运输至种子等器官,小麦叶肉细胞利用CO2合成蔗糖时,碳原子转移途径依次为________。(用文字和箭头表示)
(3)据图分析突变株光合作用强度减弱,依据是________(答两点)。
(4)据表分析突变株产量相对较________(填“高”或“低”),若要进一步确认BR对小麦产量的影响,可利用突变株补充一个实验组,该实验组简要设计思路及检测指标是________。
20. 调查显示,长期居住在低氧高海拔地区的人群,其糖尿病发病率显著低于平原地区。为探究其机制,研究人员利用小鼠开展了一系列实验,回答下列问题:
(1)研究人员首先对比了正常氧和低氧条件培养小鼠的空腹血糖,发现后者更低。空腹时,小鼠血糖的来源有________(答出2点)。
(2)低氧条件下,肾脏会分泌促红细胞生成素,通过运输到骨髓,刺激造血干细胞的分裂分化,导致低氧小鼠体内红细胞数量更高。研究人员推测,低氧条件下红细胞的相关变化会影响血糖浓度,于是分别对小鼠进行抽血处理和输血处理,处理后测量小鼠血糖浓度,实验结果分别如左图和右图所示:
注:“21%O2”和“8%O2”分别表示在正常氧和低氧条件下培养的小鼠;“+21%O2”和“+8%O2”分别表示输入正常氧和低氧条件下培养小鼠的红细胞,输入的红细胞密度和数量相同
①右图中“?”的处理为________;
②综合上述结果分析,低氧条件下小鼠血糖降低的原因有________。
(3)进一步研究显示,氧气充足时红细胞中与呼吸有关的酶GAPDH以非活跃状态锚定在细胞膜位点A上,脱氧血红蛋白能竞争性结合位点A,推测低氧条件下,红细胞细胞质中GAPDH的含量和活性会________(填“增加”或“降低”),从而使得红细胞对葡萄糖的消耗________(填“增加”或“降低”)。
(4)请根据以上研究结果,提出治疗糖尿病的新思路________。
21. 在荒漠草原建设光伏电站有助于实现我国的“双碳”目标,但光伏电站建设对区域生态系统产生多方面影响,如图表示光伏板铺设对植被的生长及分布状况造成的影响。请分析并回答下列问题:
(1)光伏电站建设会破坏荒漠草原上野生物种的生存环境,主要表现为栖息地________,使种群之间基因无法交流,造成________丧失。但电站建成之后,随土壤肥力恢复,物种数量逐渐回升。
(2)光伏板反射的偏振光作为生态系统的________信息,会干扰昆虫繁殖和觅食等,从昆虫数量减少的角度分析,电站内群落物种丰富度比自然区域低的原因是________(答出1点)。
(3)研究植物的生态位,需要研究的内容除种间关系外,还包括________(答出2点)。研究发现光伏板下B处植被的多样性低于板间A处及自然区域,主要影响环境因素是________。结合以上研究协调光伏发电与生态保护可采取的措施有________(多选)。
A.合理规划阵列,保留自然植被区域
B.补种原生植被,维持群落稳定
C.优先利用“高生态价值区域”
D.制造新型材料减少光伏板光反射
22. 人类泛酸激酶依赖性神经退行性疾病(PKAN)是一种常染色体隐性遗传病,由人泛酸激酶基因(D)突变导致。果蝇常染色体上的F基因与D基因高度同源,研究人员在F基因的非编码区插入一个片段,使该基因无法转录,获得突变型果蝇品系甲(fif)。为开发PKAN的果蝇模型,研究者开展实验探究F基因与D基因在功能上的关系。
(1)果蝇作为遗传学研究的材料,其优点是______。(写出两点)
(2)将基因D导入野生型果蝇的染色体上,筛选出D基因的纯合品系乙。为验证D基因导入到X染色体上,选择下列杂交组合中的______,检测子代D基因表达情况。
A. ♀野生型×♂野生型 B. ♀乙×♂乙
C. ♀野生型×♂乙 D. ♀乙×♂野生型
(3)与野生型果蝇相比,甲品系果蝇的运动能力大幅下降,符合PKAN的特征。研究者在甲、乙品系的基础上,通过杂交实验(过程如图1),用分子手段从F2雄果蝇中筛选出基因型为______的个体,若这些雄果蝇的运动能力与野生型相当,则证明D基因是与F基因在功能上等效。F2中运动能力正常的果蝇比例为______。
(4)定位序列是蛋白质中的一段短肽,能够引导蛋白质运输到细胞特定部位。D基因及其等位基因D1的mRNA序列如图2所示,两者表达的人泛酸激酶活性无明显差异。将D基因和D1基因分别与绿色荧光蛋白基因融合后导入体外培养的果蝇细胞中表达,同时用红色荧光染料对线粒体进行染色,观察结果如图3所示。据图回答
①D基因编码的蛋白质运输到______中起作用。
②研究发现,若用D1替代D基因开展实验,无法恢复甲的运动能力,原因是__________________。
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