精品解析:云南省昭通市第一中学2026届高三年级二模考试生物试题
2026-06-06
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 昭通市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.58 MB |
| 发布时间 | 2026-06-06 |
| 更新时间 | 2026-06-09 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58234289.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
昭通市第一中学高三年级期末考试试卷
生物学
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. 棉花是关乎国计民生的重要经济作物。伸展蛋白分布在棉花的细胞壁中,可以促进棉纤维的伸长。下列关于伸展蛋白的叙述,正确的是( )
A. 棉花细胞运输氨基酸的结构只有tRNA
B. 合成、加工和修饰都在高尔基体完成
C. 跨膜运输需要载体蛋白的协助
D. 分泌过程可体现生物膜的流动性
2. 茶树根系在土壤低磷、高磷条件下吸收磷元素和铝离子的方式如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 高磷条件下磷元素的跨膜运输方式属于主动运输
B. 低磷条件下铝离子以自由扩散方式被根细胞吸收
C. 磷元素和铝离子进入根系细胞均需转运蛋白参与
D. CsMATE介导柠檬酸分泌参与铝离子的运输
3. 细胞中酶ALDOA在成肌细胞分化与凋亡过程中的调控机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ALDOA调控相关基因表达来影响成肌细胞的分化或凋亡
B. ALDOA在细胞中高表达可能促进细胞中抑癌基因表达
C. ALDOA低表达会导致成肌细胞分裂增强,全能性提高
D. 细胞中基因的选择性表达与基因表达的精密调控有关
4. 细胞质的流动本质是微丝介导的主动运输,丙二酸钠是细胞呼吸过程中琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂,可以阻断细胞呼吸从而抑制细胞能量的产生。用1mol/L丙二酸钠处理黑藻叶肉细胞,出现了如图的情况:黑藻叶肉细胞质流动停止,同时出现明显质壁分离现象。以下叙述错误的是( )
A. 出现明显质壁分离的植物叶肉细胞质流动停止,是因为丙二酸钠抑制了细胞呼吸阻断了能量供应
B. 根据细胞质流动的意义和细胞质流动的分子机制,推测细胞质流动普遍存在于各类细胞中
C. 增设一组实验:用1mol/L蔗糖溶液处理细胞质明显流动的黑藻细胞,出现了同样的现象,可知原实验不能说明细胞质流动需要能量,可能是外界溶液浓度过高导致细胞失水,从而使细胞质流动停止
D. 同一视野中不同细胞细胞质流动方向不一定相同,随细胞自身状态而异
5. 研究发现,人体甲状腺C细胞中的CALCA基因表达产生降钙素,而脑神经细胞中的CALCA基因表达产生神经肽。CALCA基因编码并合成两种蛋白质的过程如图所示,a~d表示不同生理过程,hnRNA加工后成为mRNA。下列叙述正确的是( )
A. 同一人体的甲状腺C细胞和脑神经细胞中CALCA基因核苷酸序列不同
B. 两种细胞中作用于过程d的酶存在差异
C. 两种细胞中过程c发生的场所不同
D. CALCA基因在两种细胞中表达,过程b和d的加工过程相同
6. 甘蓝型油菜是全球第二大油料作物,科研人员以四倍体甘蓝型油菜和菘蓝(俗称板蓝根)为材料,采用多种途径尝试培育不同品种,培育途径如图所示,其中①~⑥表示过程。下列有关叙述错误的是( )
A. 方法甲利用了基因重组的原理,可以集中双亲的优良性状
B. 方法乙是单倍体育种,该过程中植株B是单倍体,且可育
C. 上述植株中,属于四倍体的只有植株A、C
D. 方法丙和丁均利用了植物细胞的全能性和染色体数目变异的原理
7. 某二倍体雌雄同株植物的基因型为AaBb,推测这两对等位基因在染色体上的位置有如图所示三种,不考虑致死,相关分析错误的是( )
A. 若如图甲所示,该植物自交后代最多出现9种基因型
B. 若如图乙所示,A和B基因在染色体上呈线性排列
C. 图中A和a基因携带遗传信息不同的原因是碱基排列顺序不同
D. 若如图乙和丙所示,该植物自交后代出现aaBb一定是基因突变导致
8. 切洋葱时,常常会忍不住流眼泪。这是因为洋葱细胞被破坏后,储存在液泡中的蒜氨酸与细胞质中的蒜氨酸酶接触,产生了具有刺激性气味的硫化物,刺激角膜和结膜上的游离神经末梢,引发泪腺分泌泪水。结合所学知识分析,下列说法错误的是( )
A. 切洋葱流泪是非条件反射,效应器为传出神经末梢及其支配的泪腺
B. 流泪时,副交感神经活动增强,使泪腺血管收缩,泪液分泌减少
C. 将洋葱置于冰箱冷藏后再切可减少刺激物质产生
D. 泪腺分泌的泪水中含有杀菌的物质,是属于保卫人体的第一道防线
9. 树突状细胞(DC)能激活T细胞,活化的T细胞通过多种机制杀伤肿瘤细胞,图是DC的肿瘤免疫治疗原理。临床上常联合使用“免疫检查分子抗体”来增强疗效。下列说法正确的是( )
A. 树突状细胞只能激活T细胞,不可以呈递抗原分子和吞噬裂解的肿瘤细胞
B. 免疫检查分子抗体能阻断T细胞表面的抑制性信号,从而抑制T细胞对肿瘤细胞的杀伤
C. T细胞被激活后可通过释放毒素直接杀伤肿瘤细胞,属于体液免疫
D. 肿瘤细胞能表达与免疫检查分子特异结合的配体,抑制T细胞的识别,实现免疫逃逸
10. 下列关于植物生长素的发现和作用的叙述,正确的是( )
A. 鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部,且该影响是生长素
B. 温特的实验证明了胚芽鞘的弯曲生长是由生长素引起的,并分离鉴定了生长素的化学本质是吲哚乙酸
C. 在成熟组织中,生长素可以进行非极性运输;而在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能进行极性运输
D. 顶端优势、根的向地性、茎的背地性都能体现生长素的作用特性
11. 云南抚仙湖是我国最大的深水型淡水湖,近年来实施了“退渔还湖”和“水生植被恢复”工程。湖中鲢鱼是滤食性鱼类,靠鳃部的网状结构过滤水中的浮游生物、有机碎屑和细菌等。科研人员发现,湖中引入的沉水植物(如篦齿眼子菜)能显著抑制蓝藻水华的发生。下列叙述正确的是( )
A. 篦齿眼子菜通过分泌化学物质抑制蓝藻生长,这体现了生态系统的能量流动功能
B. 若将湖中的外来鱼类全部清除,该生态系统的抵抗力稳定性一定升高
C. 蓝藻水华暴发期间,湖中鲢鱼的种群数量会呈现先升高后降低的变化趋势
D. 抚仙湖自然恢复过程中,群落发生的演替类型与裸岩上发生的演替类型相同,物种丰富度逐渐增加
12. 云南昭通盐津县大力发展乌骨鸡林下生态养殖,将乌骨鸡散养于林地中,鸡群啄食杂草和昆虫,鸡粪还林肥土,形成“林—草—虫—鸡—肥—林”的良性循环。科研人员对食物链“林地植物→蝗虫→乌骨鸡”进行研究。测得蝗虫的同化量为150 kJ/(m2·a),其中约有40 kJ(m2·a)用于生长、发育和繁殖。下列叙述错误的是( )
A. 蝗虫的呼吸消耗量约为110 kJ/(m2·a),这部分能量以热能形式散失
B. 若乌骨鸡的同化量增加12 kJ,理论上至少需要林地植物增加1500 kJ的同化量
C. 蝗虫用于生长、发育和繁殖的能量中,有一部分会随着遗体残骸流向分解者
D. 若蝗虫种群数量下降,导致乌骨鸡因食物不足而数量下降,进而使蝗虫种群得以恢复,这体现了生态系统的负反馈调节
13. 云南西双版纳热带雨林中,某种兰花具有细长的花距(花管),只允许一种具有相应长口器的蛾类进行传粉。近年来,由于雨林碎片化,该蛾类数量锐减,导致兰花结实率大幅下降。下列分析正确的是( )
A. 兰花与这种蛾类之间的种间关系是寄生,这是长期协同进化的结果
B. 若该蛾类灭绝,兰花种群会因无法传粉而数量下降,这属于密度制约因素对种群数量的调节
C. 雨林碎片化导致该蛾类种群的基因多样性升高,这是自然选择的结果
D. 保护该兰花最有效的措施是建立植物园,进行易地保护
14. 下列高中生物学实验的部分操作,正确的是( )
选项
实验名称
实验操作
A
以青霉菌为生产菌株批量生产青霉素
用血细胞计数板实时监测活菌数量
B
制作果酒和果醋
当葡萄酒制作完成后,需拧紧
瓶盖,促进葡萄醋的发酵
C
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
稀释土壤样品时,每个梯度
稀释时都需更换移液器枪头
D
利用发酵工程培养谷氨酸棒状杆菌生产L-谷氨酸
发酵结束后,采用过滤、沉淀的
方法将菌体分离和干燥获得产品
A. A B. B C. C D. D
15. 近年来,我国科学家利用一系列生物技术对野生动物进行保护,使200多种珍稀、濒危野生动物进入恢复性增长阶段。下列叙述正确的是( )
A. 借助配种技术繁殖大熊猫时,输入的精子在雌性的输卵管中完成受精
B. 离体培养的麋鹿耳廓细胞,可经历脱分化和再分化过程形成新个体
C. 利用克隆技术培育濒危动物时,得到的幼崽与供体动物的性状完全相同
D. 代孕母体用促性腺激素处理超数排卵后才能移植胚胎
16. 科研人员对黄花蒿(2n=18)产生青蒿素的过程进行研究时发现青蒿素是一种萜类化合物,对黄花蒿抗病防虫起重要作用,黄花蒿在花蕾期青蒿素含量最高,FPS酶在青蒿素合成中起决定性作用。下列叙述不合理的是
A. 推测青蒿素是一种次生代谢物
B. 用于植物组织培养的培养基中需要加入有机碳源
C. 推测花蕾期FPS酶的活性高于其他时期
D. 切取黄花蒿芽尖进行组织培养可以获得抗毒苗
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 旱区某抗逆性强的光合作用光反应机制特殊,其类囊体膜上存在“常规电子传递+O2还原支路”的双重路径(如图为该作物类囊体膜光反应部分机制示意图)。高光强环境下,植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤,引起光合作用强度下降。该作物在干旱强光下仍能维持较高产量,结合图示与农业生产实际,回答下列问题:
(1)该作物叶片中,光合色素Y、Z的主要功能是____,该“常规电子传递+O2还原支路”的双重路径中电子供体和受体分别是____;农民发现该作物苗期遇干旱时,叶片气孔部分关闭,但光反应仍能较活跃,结合图示,推测其原因是____(从水的光解与H+来源分析)。
(2)用含3H2O的溶液培养该作物离体叶肉细胞一段时间后,以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时,能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、_______。离心收集该作物离体叶肉细胞并重新放入含的培养液中,在适宜光照条件下继续培养,绿藻产生的带18O标记的气体有_______。
(3)据图分析,通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为____________。
18. 小鼠控制红绿色视觉感知的正常视蛋白基因仅位于X染色体上。现有性染色体都正常的一只正常雄鼠与一只红绿色盲雌鼠杂交,过程如图。小鼠的性别与性染色体的对应关系如下表。相关基因用B/b表示。回答下列问题:
雌性
雄性
XX、XXY
XY、XYY、XO(只有一条性染色体)
注:其他性染色体组合类型的个体在胚胎时期死亡
(1)结合上述杂交过程,控制红绿色视觉感知的正常视蛋白基因是___________,判断依据是_________。
(2)上述F1中偶然出现了一只红绿色盲雌鼠,关于该雌鼠出现的原因有以下4种推测:①父本形成配子时B基因被甲基化修饰,而产生XB基因不表达的精子;②父本形成配子时B基因突变为b基因,而产生Xb基因的精子;③__________________;④_______________。
(3)基于红绿色盲雌鼠出现的原因的推测,同学们设计了以下相关实验进行判断。首先取上述红绿色盲雌鼠的细胞,制备临时装片,用光学显微镜观察细胞中染色体的___________,排除上述③④两种可能。接着设计实验进一步确定该雌鼠出现的原因,请同学们写出该实验的设计思路(不考虑杂交实验):_____________________。
19. 帕金森病(PD)是由脑黑质的多巴胺能神经元退化而失灵,多巴胺分泌减少而引起的中枢神经系统退行性疾病,以静止性震颤、肌强直、运动迟缓等运动症状为主要临床表现。请回答下列问题:
(1)多巴胺分泌不足会导致脑内运动调节相关的信息传递失衡,若多巴胺分泌不足,使突触后神经元更易兴奋进而引发肢体震颤,则多巴胺在此通路中为__________(填“抑制”或“促进”)性神经递质。
(2)研究发现,PD患者体内肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)水平显著升高进而加剧神经元损伤,这属于__________(填“正反馈”或“负反馈”)调节。从免疫系统组成成分分析,TNF-α、IL-6、IL-1β是由____________________细胞产生的发挥__________作用的物质。
(3)凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2与帕金森的发生相关,检测正常小鼠和帕金森模型小鼠脑组织中Bax和
Bcl-2的含量,结果如下表所示(“+”越多表示相关蛋白含量越多)。
蛋白质
正常小鼠
帕金森模型小鼠
Bcl-2
+++
+
Bax
+
+++
参照蛋白
++
++
凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2作用相反,其中__________是促凋亡蛋白。根据结果推测,帕金森的发病原因可能是__________。
(4)酪氨酸羟化酶(TH)是多巴胺合成所必需的酶,其表达水平直接反映了多巴胺能神经元的存活状态,已知天麻钩藤饮对早期帕金森小鼠有一定的治疗作用,综上所述,其发挥作用的机制可能是__________________。
20. 某铅锌矿区废弃地土壤中镉、铅等重金属严重超标,土地贫瘠、植被自然恢复难度极大。当地采用植物—微生物联合生态修复工程:种植超富集植物东南景天(可大量富集镉、铅并储存于植株体内),同时接种丛枝菌根真菌(AMF),该真菌可与植物根系共生,促进植物矿质养分吸收、提升植株重金属耐受能力,还能分解土壤有机质改良土质。下表是不同修复处理下土壤重金属含量,回答下列问题:
处理方式
镉(Cd)含量/(mg/kg)
铅(Pb)含量/(mg/kg)
修复前
12.5
180.3
仅种植东南景天
8.2
145.6
东南景天+AMF联合修复
4.1
98.2
国家土壤环境质量标准限值
0.3
70.0
(1)与仅种植东南景天相比,东南景天+AMF联合修复对重金属去除效果更__________(填“好”或“差”);从生理作用角度分析原因:①___________________;②____________________。
(2)联合修复后土壤重金属含量仍超出国家标准,提出1项后续改进措施___________________。
(3)科学家推测AMF是通过分泌有机酸来提高东南景天对重金属镉的吸收能力的,为验证此推测,请完善以下实验设计方案。
①取生长状况良好且相似的东南景天幼苗,随机均分为实验组和对照组。
②实验组根部接种______________,对照组不做处理。
③两组置于相同且适宜条件下,用同浓度______________培养液培养。
④培养一段时间后,检测______________和______________
预期结果:______________
21. 副猪格拉瑟菌(GPS)是定植于猪上呼吸道的一种病原菌,其细胞膜上的寡肽渗透酶(OppA)具有良好的免疫原性。为增加OppA 基因表达量,研究人员利用质粒和外源片段、强启动子构建了可以高表达OppA的GPS菌株。质粒、限制酶识别序列及酶切位点、OppA 基因如图所示。请回答下列问题:
(1)构建OppA 基因过表达载体时,选择 Hind Ⅲ进行酶切___________(填“合适”或“不合适”),理由是___________。结合图分析,应该选择___________这两种限制酶切割质粒。
(2)已知OppA 基因的甲链为编码链(与模板链互补的DNA链),图中OppA 基因的转录方向是___________(填“从左往右”或“从右往左”)。据图分析,利用PCR 扩增OppA基因时所需的引物组合是___________。
(3)为便于与质粒连接,需对引物进行特殊处理,在其中一种引物的5'端需添加___________识别序列和强启动子,另一种引物的5'端需添加___________识别序列。已知OppA 基因甲链的碱基序列为5'-TTACAGCGCTCC-3',强启动子的碱基序列为5'-CATGC-3',请写出OppA 基因上游引物的15个碱基序列:5'-_________-3'。
(4)为了筛选出正确串联了强启动子、OppA 基因的重组质粒菌落,研究人员用含有不同抗生素的平板进行筛选,表中平板类型b和d加入的抗生素分别是___________、___________,得到 M、N、O三类菌落,其生长状况如下表所示(+表示生长,一表示不生长)。根据表中结果判断,应选择的菌落是___________(填“M”“N”或“O”)类。
平板类型
菌落类型
M
N
O
a.无抗生素
+
+
+
b.
一
+
+
c.氨苄青霉素
一
+
一
d.
一
+
一
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昭通市第一中学高三年级期末考试试卷
生物学
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. 棉花是关乎国计民生的重要经济作物。伸展蛋白分布在棉花的细胞壁中,可以促进棉纤维的伸长。下列关于伸展蛋白的叙述,正确的是( )
A. 棉花细胞运输氨基酸的结构只有tRNA
B. 合成、加工和修饰都在高尔基体完成
C. 跨膜运输需要载体蛋白的协助
D. 分泌过程可体现生物膜的流动性
【答案】D
【解析】
【详解】A、棉花细胞中运输氨基酸的结构除了翻译过程中转运氨基酸的tRNA,还有细胞膜上运输氨基酸进出细胞的载体蛋白,A错误;
B、伸展蛋白属于蛋白质,其合成场所是核糖体,初步加工在内质网,高尔基体仅负责进一步加工、修饰,合成、加工和修饰并非都在高尔基体完成,B错误;
C、伸展蛋白是生物大分子,通过胞吐的方式分泌到细胞外,胞吐过程不需要载体蛋白的协助,C错误;
D、伸展蛋白的分泌过程存在囊泡与细胞膜的融合,该过程可体现生物膜具有一定流动性的结构特点,D正确。
2. 茶树根系在土壤低磷、高磷条件下吸收磷元素和铝离子的方式如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 高磷条件下磷元素的跨膜运输方式属于主动运输
B. 低磷条件下铝离子以自由扩散方式被根细胞吸收
C. 磷元素和铝离子进入根系细胞均需转运蛋白参与
D. CsMATE介导柠檬酸分泌参与铝离子的运输
【答案】B
【解析】
【详解】A、高磷条件下,磷元素逆浓度梯度(细胞内磷浓度高于土壤侧)运输,需要转运蛋白协助且消耗能量,属于主动运输,A正确;
B、铝离子是带电荷的离子,无法通过自由扩散穿过磷脂双分子层,且图示显示铝离子进入根细胞需要转运蛋白的协助,不属于自由扩散,B错误;
C、由图可知,磷元素的跨膜运输需要转运蛋白参与,铝离子进入根系细胞也需要转运蛋白的协助,C正确;
D、由图可知,高磷条件下细胞内高浓度的磷可诱导CsMATE发挥作用,CsMATE介导柠檬酸分泌到细胞外,柠檬酸与铝离子结合后促进铝离子的转运,即CsMATE介导柠檬酸分泌参与铝离子的运输,D正确。
3. 细胞中酶ALDOA在成肌细胞分化与凋亡过程中的调控机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ALDOA调控相关基因表达来影响成肌细胞的分化或凋亡
B. ALDOA在细胞中高表达可能促进细胞中抑癌基因表达
C. ALDOA低表达会导致成肌细胞分裂增强,全能性提高
D. 细胞中基因的选择性表达与基因表达的精密调控有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞分化和细胞凋亡均是受基因调控的生命活动,ALDOA通过调控相关基因的表达,进而影响成肌细胞的分化或凋亡过程,A正确;
B、高表达ALDOA会促进凋亡相关基因表达,细胞凋亡可以清除受损、突变的细胞,抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖,促进凋亡在一定程度上可以看作是抑癌的表现,所以ALDOA在细胞中高表达可能促进细胞中抑癌基因表达,B正确;
C、低表达ALDOA会促进成肌细胞分化为肌管,细胞分化是细胞形态、结构和功能发生稳定性差异的过程,分化程度越高,细胞的分裂能力越弱,全能性越低,C错误;
D、细胞分化、凋亡等过程的本质是基因的选择性表达,该过程需要ALDOA等调控因子进行精密调控,D正确。
4. 细胞质的流动本质是微丝介导的主动运输,丙二酸钠是细胞呼吸过程中琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂,可以阻断细胞呼吸从而抑制细胞能量的产生。用1mol/L丙二酸钠处理黑藻叶肉细胞,出现了如图的情况:黑藻叶肉细胞质流动停止,同时出现明显质壁分离现象。以下叙述错误的是( )
A. 出现明显质壁分离的植物叶肉细胞质流动停止,是因为丙二酸钠抑制了细胞呼吸阻断了能量供应
B. 根据细胞质流动的意义和细胞质流动的分子机制,推测细胞质流动普遍存在于各类细胞中
C. 增设一组实验:用1mol/L蔗糖溶液处理细胞质明显流动的黑藻细胞,出现了同样的现象,可知原实验不能说明细胞质流动需要能量,可能是外界溶液浓度过高导致细胞失水,从而使细胞质流动停止
D. 同一视野中不同细胞细胞质流动方向不一定相同,随细胞自身状态而异
【答案】A
【解析】
【详解】A、由此题意可知,丙二酸钠能够使黑藻叶肉细胞质流动停止。对于黑藻叶肉细胞来说,1mol/L丙二酸钠属于高渗溶液,用其处理黑藻叶肉细胞会使细胞失水,从而发生质壁分离现象。出现明显质壁分离的植物叶肉细胞质流动停止,由“明显质壁分离”无法确定细胞具体的失水程度,若失水程度较大,则出现该现象的原因可能是细胞失水过多从而导致细胞质停止流动,若失水程度较小,则出现该现象的原因可能是丙二酸钠抑制了细胞呼吸阻断了能量供应,从而使细胞质停止流动,A错误;
B、细胞质流动有利于细胞新陈代谢的进行、细胞间的物质交换、物质在细胞内的扩散和运输等,从而能够保证细胞的生理活动正常进行,因此可推测细胞质流动普遍存在于各类细胞中,B正确;
C、增设一组实验:用1mol/L蔗糖溶液处理细胞质明显流动的黑藻细胞,出现了同样的现象,可知原实验不能说明细胞质流动需要能量,也可能是外界溶液浓度过高导致细胞失水,从而使细胞质流动停止。若需确定能量对细胞质流动的影响,需要排除渗透压的影响,C正确;
D、黑藻叶片中不同细胞的生理状态、细胞器分布、微丝排列方向存在差异,导致细胞质环流方向可能不同,D正确。
5. 研究发现,人体甲状腺C细胞中的CALCA基因表达产生降钙素,而脑神经细胞中的CALCA基因表达产生神经肽。CALCA基因编码并合成两种蛋白质的过程如图所示,a~d表示不同生理过程,hnRNA加工后成为mRNA。下列叙述正确的是( )
A. 同一人体的甲状腺C细胞和脑神经细胞中CALCA基因核苷酸序列不同
B. 两种细胞中作用于过程d的酶存在差异
C. 两种细胞中过程c发生的场所不同
D. CALCA基因在两种细胞中表达,过程b和d的加工过程相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、同一人体的甲状腺C细胞和脑神经细胞均由受精卵有丝分裂、分化产生,细胞核内的CALCA基因核苷酸序列相同,A错误;
B、过程d是多肽链加工为成熟蛋白质的过程,两种细胞最终合成的蛋白质结构不同,因此加工所需的酶存在差异(酶的专一性),B正确;
C、过程c为翻译,翻译的场所是细胞质中的核糖体,两种细胞中该过程的场所相同,C错误;
D、CALCA基因在两种细胞中表达产物不同,说明b过程(hnRNA加工为mRNA)的剪辑方式不同,得到的mRNA序列不同,d过程的加工方式也存在差异,D错误。
6. 甘蓝型油菜是全球第二大油料作物,科研人员以四倍体甘蓝型油菜和菘蓝(俗称板蓝根)为材料,采用多种途径尝试培育不同品种,培育途径如图所示,其中①~⑥表示过程。下列有关叙述错误的是( )
A. 方法甲利用了基因重组的原理,可以集中双亲的优良性状
B. 方法乙是单倍体育种,该过程中植株B是单倍体,且可育
C. 上述植株中,属于四倍体的只有植株A、C
D. 方法丙和丁均利用了植物细胞的全能性和染色体数目变异的原理
【答案】C
【解析】
【详解】A、方法甲是杂交育种过程,利用了基因重组的原理,可以集中双亲的优良性状,A正确;
B、方法乙是单倍体育种,包括花药离体培养和人工诱导染色体加倍的过程。花药离体培养获得的植株B含两个染色体组,是可育的单倍体,B正确;
C、植株A是有性生殖产生的四倍体,植株B是单倍体,植株C是单倍体育种获得的四倍体,植株D是植物组织培养技术获得的四倍体,植株E是多倍体育种获得的八倍体,植株G是植物体细胞杂交技术获得的异源六倍体,因此属于四倍体植物的有植株A、C、D,C错误;
D、植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,过程3和6利用了植物组织培养技术,方法丙获得的植株E是八倍体,方法丁获得的植株G是六倍体。所以方法丙和丁均利用了植物细胞的全能性和染色体数目变异的原理,D正确。
7. 某二倍体雌雄同株植物的基因型为AaBb,推测这两对等位基因在染色体上的位置有如图所示三种,不考虑致死,相关分析错误的是( )
A. 若如图甲所示,该植物自交后代最多出现9种基因型
B. 若如图乙所示,A和B基因在染色体上呈线性排列
C. 图中A和a基因携带遗传信息不同的原因是碱基排列顺序不同
D. 若如图乙和丙所示,该植物自交后代出现aaBb一定是基因突变导致
【答案】D
【解析】
【详解】A、A/a 与 B/b 位于两对同源染色体, 遵循自由组合定律, AaBb 自交后代基因型最多可出现3×3= 9种 ,A正确;
B、若如图乙所示,A和B基因位于同一条染色体上,故A和B基因在染色体上呈线性排列,B正确;
C、A 与 a 为等位基因,其遗传信息不同源于 DNA 中碱基排列顺序不同,C正确;
D、图乙正常配子为 AB、ab,若发生互换,可产生 AB、Ab、aB 、ab配子 ,自交后代可出现aaBb; 图丙正常配子为 Ab、aB,若发生互换,可产生 AB、ab 、Ab、aB配子, 自交后代可出现aaBb,D错误。
8. 切洋葱时,常常会忍不住流眼泪。这是因为洋葱细胞被破坏后,储存在液泡中的蒜氨酸与细胞质中的蒜氨酸酶接触,产生了具有刺激性气味的硫化物,刺激角膜和结膜上的游离神经末梢,引发泪腺分泌泪水。结合所学知识分析,下列说法错误的是( )
A. 切洋葱流泪是非条件反射,效应器为传出神经末梢及其支配的泪腺
B. 流泪时,副交感神经活动增强,使泪腺血管收缩,泪液分泌减少
C. 将洋葱置于冰箱冷藏后再切可减少刺激物质产生
D. 泪腺分泌的泪水中含有杀菌的物质,是属于保卫人体的第一道防线
【答案】B
【解析】
【详解】A、切洋葱流泪是生来就有的先天性反射,属于非条件反射;效应器的定义为传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体,该反射的效应器就是传出神经末梢及其支配的泪腺,A正确;
B、副交感神经活动增强时,会促进泪腺分泌泪液,流泪时泪液分泌是增多的,选项中“泪液分泌减少”的表述错误,B错误;
C、低温会降低蒜氨酸酶的活性,使蒜氨酸被催化分解产生的刺激性硫化物减少,因此将洋葱冷藏后再切可减少刺激物质产生,C正确;
D、泪液是黏膜的分泌物,其中含有的杀菌物质属于保卫人体的第一道防线,D正确。
9. 树突状细胞(DC)能激活T细胞,活化的T细胞通过多种机制杀伤肿瘤细胞,图是DC的肿瘤免疫治疗原理。临床上常联合使用“免疫检查分子抗体”来增强疗效。下列说法正确的是( )
A. 树突状细胞只能激活T细胞,不可以呈递抗原分子和吞噬裂解的肿瘤细胞
B. 免疫检查分子抗体能阻断T细胞表面的抑制性信号,从而抑制T细胞对肿瘤细胞的杀伤
C. T细胞被激活后可通过释放毒素直接杀伤肿瘤细胞,属于体液免疫
D. 肿瘤细胞能表达与免疫检查分子特异结合的配体,抑制T细胞的识别,实现免疫逃逸
【答案】D
【解析】
【详解】A、树突状细胞属于抗原呈递细胞,既能够吞噬裂解的肿瘤细胞、处理并呈递抗原,也可以激活T细胞,A错误;
B、临床上联合使用免疫检查分子抗体是为了增强疗效,该抗体可阻断T细胞表面的抑制性信号,增强T细胞对肿瘤细胞的杀伤作用,B错误;
C、活化的细胞毒性T细胞释放毒素直接杀伤肿瘤细胞,该过程属于细胞免疫,体液免疫依靠抗体发挥免疫效应,C错误;
D、肿瘤细胞表达的免疫检查分子配体可与T细胞表面的免疫检查分子结合,抑制T细胞对肿瘤细胞的识别,使肿瘤细胞逃避免疫系统的攻击,实现免疫逃逸,D正确。
10. 下列关于植物生长素的发现和作用的叙述,正确的是( )
A. 鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部,且该影响是生长素
B. 温特的实验证明了胚芽鞘的弯曲生长是由生长素引起的,并分离鉴定了生长素的化学本质是吲哚乙酸
C. 在成熟组织中,生长素可以进行非极性运输;而在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能进行极性运输
D. 顶端优势、根的向地性、茎的背地性都能体现生长素的作用特性
【答案】C
【解析】
【详解】A、鲍森·詹森的实验仅能证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部,并未证明该影响的本质是生长素,A错误;
B、温特的实验证明了胚芽鞘弯曲生长是尖端产生的化学物质导致的,将该物质命名为生长素,但并未分离鉴定出生长素的化学本质,生长素的化学本质是后续科学家完成鉴定的,B错误;
C、生长素的运输方式存在部位差异:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根等幼嫩组织中,生长素只能进行从形态学上端到形态学下端的极性运输;在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输,C正确;
D、生长素的作用特性是两重性,即低浓度促进生长、高浓度抑制生长。顶端优势、根的向地性能体现两重性,但茎的背地性中近地侧和远地侧的生长素都发挥促进作用,仅促进强度有差异,未体现两重性,D错误。
11. 云南抚仙湖是我国最大的深水型淡水湖,近年来实施了“退渔还湖”和“水生植被恢复”工程。湖中鲢鱼是滤食性鱼类,靠鳃部的网状结构过滤水中的浮游生物、有机碎屑和细菌等。科研人员发现,湖中引入的沉水植物(如篦齿眼子菜)能显著抑制蓝藻水华的发生。下列叙述正确的是( )
A. 篦齿眼子菜通过分泌化学物质抑制蓝藻生长,这体现了生态系统的能量流动功能
B. 若将湖中的外来鱼类全部清除,该生态系统的抵抗力稳定性一定升高
C. 蓝藻水华暴发期间,湖中鲢鱼的种群数量会呈现先升高后降低的变化趋势
D. 抚仙湖自然恢复过程中,群落发生的演替类型与裸岩上发生的演替类型相同,物种丰富度逐渐增加
【答案】C
【解析】
【详解】A、篦齿眼子菜分泌的化学物质属于化学信息,该过程体现了生态系统的信息传递功能,能量流动是指能量沿食物链/食物网的输入、传递、转化和散失过程,与该现象无关,A错误;
B、生态系统抵抗力稳定性与物种丰富度、营养结构复杂程度正相关,将湖中外来鱼类全部清除会降低物种丰富度,使营养结构变简单,抵抗力稳定性会下降,不会升高,B错误;
C、蓝藻水华暴发初期,蓝藻大量增殖,鲢鱼的食物(浮游生物等)充足,种群数量先升高;后续蓝藻大量死亡会导致水体溶解氧下降、有毒代谢废物积累,且鲢鱼的食物来源减少,种群数量会降低,C正确;
D、抚仙湖自然恢复时保留了原有土壤条件和植物的繁殖体,属于次生演替;裸岩上的演替没有土壤和生物繁殖体基础,属于初生演替,二者演替类型不同,D错误。
12. 云南昭通盐津县大力发展乌骨鸡林下生态养殖,将乌骨鸡散养于林地中,鸡群啄食杂草和昆虫,鸡粪还林肥土,形成“林—草—虫—鸡—肥—林”的良性循环。科研人员对食物链“林地植物→蝗虫→乌骨鸡”进行研究。测得蝗虫的同化量为150 kJ/(m2·a),其中约有40 kJ(m2·a)用于生长、发育和繁殖。下列叙述错误的是( )
A. 蝗虫的呼吸消耗量约为110 kJ/(m2·a),这部分能量以热能形式散失
B. 若乌骨鸡的同化量增加12 kJ,理论上至少需要林地植物增加1500 kJ的同化量
C. 蝗虫用于生长、发育和繁殖的能量中,有一部分会随着遗体残骸流向分解者
D. 若蝗虫种群数量下降,导致乌骨鸡因食物不足而数量下降,进而使蝗虫种群得以恢复,这体现了生态系统的负反馈调节
【答案】B
【解析】
【详解】A、某营养级同化量=呼吸消耗量+用于生长、发育和繁殖的能量,经计算蝗虫呼吸消耗量为150-40=110 kJ/(m2·a),呼吸作用散失的能量以热能形式散失,A正确;
B、计算“至少需要生产者同化量”时,能量传递效率应取最高值20%,该食物链共3个营养级,所需林地植物同化量为12÷20%÷20%=300kJ/(m2·a),B错误;
C、蝗虫用于生长、发育和繁殖的能量的去路包括流向下一营养级、流向分解者、未利用,其中蝗虫遗体残骸中的能量会流向分解者,C正确;
D、负反馈调节的特点是系统工作的效果反过来抑制最初的变化,维持系统稳定,蝗虫数量下降导致乌骨鸡数量下降,进而蝗虫种群恢复,符合负反馈调节的特征,D正确。
13. 云南西双版纳热带雨林中,某种兰花具有细长的花距(花管),只允许一种具有相应长口器的蛾类进行传粉。近年来,由于雨林碎片化,该蛾类数量锐减,导致兰花结实率大幅下降。下列分析正确的是( )
A. 兰花与这种蛾类之间的种间关系是寄生,这是长期协同进化的结果
B. 若该蛾类灭绝,兰花种群会因无法传粉而数量下降,这属于密度制约因素对种群数量的调节
C. 雨林碎片化导致该蛾类种群的基因多样性升高,这是自然选择的结果
D. 保护该兰花最有效的措施是建立植物园,进行易地保护
【答案】B
【解析】
【详解】A、兰花可为该蛾类提供花蜜,蛾类为兰花传播花粉,二者是互利的种间关系,是长期协同进化的结果,并非寄生关系,A错误;
B、密度制约因素是指作用强度随种群密度变化的因素,多为生物因素(如种间关系、种内竞争等),该蛾类是兰花的专属传粉生物,其数量下降导致兰花结实率降低,属于密度制约因素对种群数量的调节,B正确;
C、雨林碎片化会导致蛾类种群被隔离、种群规模锐减,种群的基因多样性会随之降低,并非升高,C错误;
D、保护生物多样性最有效的措施是就地保护(建立自然保护区),易地保护(建立植物园)仅为就地保护的补充措施,D错误。
14. 下列高中生物学实验的部分操作,正确的是( )
选项
实验名称
实验操作
A
以青霉菌为生产菌株批量生产青霉素
用血细胞计数板实时监测活菌数量
B
制作果酒和果醋
当葡萄酒制作完成后,需拧紧
瓶盖,促进葡萄醋的发酵
C
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
稀释土壤样品时,每个梯度
稀释时都需更换移液器枪头
D
利用发酵工程培养谷氨酸棒状杆菌生产L-谷氨酸
发酵结束后,采用过滤、沉淀的
方法将菌体分离和干燥获得产品
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、血细胞计数板计数无法区分死菌和活菌,统计结果包含活菌和死菌的总数量,不能实现对活菌数量的实时监测,A错误;
B、果醋发酵的菌种为醋酸菌,醋酸菌是好氧细菌,发酵过程需要充足的氧气,拧紧瓶盖会形成缺氧环境,抑制醋酸菌代谢,无法完成葡萄醋发酵,B错误;
C、稀释土壤样品时,每个稀释梯度更换移液器枪头,可避免高浓度菌液污染低浓度稀释液,保证稀释梯度的准确性,符合实验操作要求,C正确;
D、L-谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌分泌到发酵液中的代谢产物,并非菌体本身,需去除菌体后从发酵液中提取获得产品,过滤、沉淀干燥菌体是获得单细胞蛋白等菌体类产品的操作,D错误。
15. 近年来,我国科学家利用一系列生物技术对野生动物进行保护,使200多种珍稀、濒危野生动物进入恢复性增长阶段。下列叙述正确的是( )
A. 借助配种技术繁殖大熊猫时,输入的精子在雌性的输卵管中完成受精
B. 离体培养的麋鹿耳廓细胞,可经历脱分化和再分化过程形成新个体
C. 利用克隆技术培育濒危动物时,得到的幼崽与供体动物的性状完全相同
D. 代孕母体用促性腺激素处理超数排卵后才能移植胚胎
【答案】A
【解析】
【详解】A、自然状态下哺乳动物的受精场所为雌性输卵管,人工输入的精子也需在输卵管中与卵子结合完成受精过程,A正确;
B、高度分化的动物体细胞的全能性受到限制,离体培养的麋鹿耳廓细胞无法通过脱分化和再分化直接形成新个体,目前仅能通过体细胞核移植技术实现动物体细胞的克隆,B错误;
C、克隆动物的遗传物质大部分来自供体细胞核,少部分来自提供去核卵母细胞的个体,同时性状还会受环境因素影响,因此幼崽与供体动物性状并非完全相同,C错误;
D、代孕母体仅需进行同期发情处理,使其生殖器官的生理状态与供体一致即可进行胚胎移植;超数排卵是对提供卵母细胞的雌性个体用促性腺激素处理的操作,不需要对代孕母体进行该操作,D错误。
16. 科研人员对黄花蒿(2n=18)产生青蒿素的过程进行研究时发现青蒿素是一种萜类化合物,对黄花蒿抗病防虫起重要作用,黄花蒿在花蕾期青蒿素含量最高,FPS酶在青蒿素合成中起决定性作用。下列叙述不合理的是
A. 推测青蒿素是一种次生代谢物
B. 用于植物组织培养的培养基中需要加入有机碳源
C. 推测花蕾期FPS酶的活性高于其他时期
D. 切取黄花蒿芽尖进行组织培养可以获得抗毒苗
【答案】D
【解析】
【详解】A、植物次生代谢物是植物生长发育非必需的小分子化合物,多参与抗病、防虫等特化功能,题干指出青蒿素是萜类化合物,可抗病防虫,符合次生代谢物的特征,推测合理,A不符合题意;
B、植物组织培养初期,外植体不能进行光合作用合成有机物,培养基中需要加入蔗糖等有机碳源提供营养、调节渗透压,叙述正确,B不符合题意;
C、题干明确FPS酶是青蒿素合成的决定性酶,且花蕾期青蒿素含量最高,可合理推测花蕾期FPS酶活性更高,催化合成更多青蒿素,推测合理,C不符合题意;
D、黄花蒿芽尖分生区病毒极少甚至无病毒,组织培养后获得的是脱毒苗,仅本身不携带病毒,不具备抗病毒的能力;抗毒苗需要通过基因工程导入抗病毒基因才能获得,该叙述不合理,D符合题意。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 旱区某抗逆性强的光合作用光反应机制特殊,其类囊体膜上存在“常规电子传递+O2还原支路”的双重路径(如图为该作物类囊体膜光反应部分机制示意图)。高光强环境下,植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤,引起光合作用强度下降。该作物在干旱强光下仍能维持较高产量,结合图示与农业生产实际,回答下列问题:
(1)该作物叶片中,光合色素Y、Z的主要功能是____,该“常规电子传递+O2还原支路”的双重路径中电子供体和受体分别是____;农民发现该作物苗期遇干旱时,叶片气孔部分关闭,但光反应仍能较活跃,结合图示,推测其原因是____(从水的光解与H+来源分析)。
(2)用含3H2O的溶液培养该作物离体叶肉细胞一段时间后,以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时,能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、_______。离心收集该作物离体叶肉细胞并重新放入含的培养液中,在适宜光照条件下继续培养,绿藻产生的带18O标记的气体有_______。
(3)据图分析,通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为____________。
【答案】(1) ①. 吸收、传递、转化光能用于光反应(捕获光能) ②. H2O、NADP+和O2 ③. H2O2可以分解生成水,保证水的供应,H+由水的光解产生,通过ATP合酶从类囊体腔进入叶绿体基质,再从叶绿体基质进入类囊体腔中,保证了H+供应
(2) ①. 丙酮酸、[H] ②. 氧气(或O2)和二氧化碳(CO2)
(3)途径①通过将过剩的电子传递给氧气,生成H2O2,进而被过氧化氢酶清除,从而防止H2O2对光合系统的损伤;途径②将叶绿体吸收的过剩光能转化为热能散失,从而防止对光合系统的损伤
【解析】
【小问1详解】
光合色素的核心作用就是吸收、传递并且转化光能,为光反应提供能量,简单来说就是捕获光能,这是光反应阶段启动的基础。从图里的电子传递路径能看出来,水(H2O)光解后会释放电子,所以它是电子供体;而 NADP+会接受电子生成NADPH,同时 O2也会接受电子生成H2O,所以这二者是电子受体。干旱时叶片气孔关闭,但是从图里的路径能看到,H2O可以分解产生水,这就为水的光解提供了原料;同时H+一方面来自水的光解,另一方面还能借助ATP合酶,在类囊体腔和叶绿体基质之间循环流动,保证了光反应过程中H+的供应,所以光反应依旧能活跃进行。
【小问2详解】
用 3H2O培养细胞,水中的3H会参与光合作用,最终进入葡萄糖里。葡萄糖进行有氧呼吸第一阶段会生成丙酮酸和 [H],这两种物质都会带上3H标记,而且它们都会进入线粒体基质参与后续反应。H218O参与光合作用的光解,会产生带18O的氧气(O2);同时H218O也会参与有氧呼吸的第二阶段,和丙酮酸反应生成带18O的二氧化碳(CO2),所以释放的气体里氧气和二氧化碳都有18O标记。
【小问3详解】
途径①是把过剩的电子传递给氧气,让氧气生成H2O2,之后H2O2会被过氧化氢酶分解清除,这样就能避免H2O2积累对光合系统造成损伤。途径②是直接把叶绿体吸收的过剩光能转化成热能散发出去,减少了过剩光能对光合系统的冲击,从而降低光合系统被损伤的可能。
18. 小鼠控制红绿色视觉感知的正常视蛋白基因仅位于X染色体上。现有性染色体都正常的一只正常雄鼠与一只红绿色盲雌鼠杂交,过程如图。小鼠的性别与性染色体的对应关系如下表。相关基因用B/b表示。回答下列问题:
雌性
雄性
XX、XXY
XY、XYY、XO(只有一条性染色体)
注:其他性染色体组合类型的个体在胚胎时期死亡
(1)结合上述杂交过程,控制红绿色视觉感知的正常视蛋白基因是___________,判断依据是_________。
(2)上述F1中偶然出现了一只红绿色盲雌鼠,关于该雌鼠出现的原因有以下4种推测:①父本形成配子时B基因被甲基化修饰,而产生XB基因不表达的精子;②父本形成配子时B基因突变为b基因,而产生Xb基因的精子;③__________________;④_______________。
(3)基于红绿色盲雌鼠出现的原因的推测,同学们设计了以下相关实验进行判断。首先取上述红绿色盲雌鼠的细胞,制备临时装片,用光学显微镜观察细胞中染色体的___________,排除上述③④两种可能。接着设计实验进一步确定该雌鼠出现的原因,请同学们写出该实验的设计思路(不考虑杂交实验):_____________________。
【答案】(1) ①. B ②. 该对基因仅位于X染色体上,子代雌鼠从母本获得红绿色盲基因,从父本获得正常视蛋白基因,子代雌鼠全部表现正常,说明正常视蛋白基因能掩盖红绿色盲基因的表达,故正常视蛋白基因为显性基因B
(2) ①. 父本形成配子时X染色体上含B基因的片段缺失 ②. 母本形成XbXb配子与正常含Y的精子受精(可颠倒)
(3) ①. 数目和结构 ②. 从该红绿色盲雌鼠细胞中提取DNA,用B和b基因的引物进行PCR扩增,PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳后观察电泳条带数目
【解析】
【小问1详解】
上述杂交表现为交叉遗传,且该对基因仅位于X染色体上,子代雌鼠从母本获得红绿色盲基因,从父本获得正常视蛋白基因,子代雌鼠全部表现正常,说明正常视蛋白基因能掩盖红绿色盲基因的表达,故正常视蛋白基因为显性基因B,亲本的基因型为XBY、XbXb。
【小问2详解】
上述亲本的基因型为XBY、XbXb,F1的基因型为XbY、XBXb,现偶然出现了一只红绿色盲雌鼠,关于该雌鼠出现的原因有以下4种推测:①父本形成配子时B基因被甲基化修饰,而产生XB基因不表达的精子(其基因型可表示为XB-Xb);②父本形成配子时B基因突变为b基因,而产生Xb基因的精子,则该个体的基因型为(XbXb);③也可能是父本形成配子时X染色体上含B基因的片段缺失,则相应异常个体的基因型为X-Xb;④还可能是母本形成XbXb配子与正常含Y的精子受精,异常个体的基因型为XbXbY。
【小问3详解】
基于红绿色盲雌鼠出现的原因的推测,同学们设计了以下相关实验进行判断。由于染色体变异可以通过显微镜进行观察,因此具体的操作是:首先取上述红绿色盲雌鼠的细胞,制备临时装片,用光学显微镜观察细胞中染色体的数目和结构,能判断基因型为XbXbY和X-Xb,即排除上述③④两种可能。接着设计实验进一步确定该雌鼠出现的原因,从分子水平做出的实验设计为:从该红绿色盲雌鼠细胞中提取DNA,用B和b基因的引物进行PCR扩增,PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳后观察电泳条带数目,则突变类型只能出现一个条带,对应原因②,甲基化类型会出现两个条带,对应原因①。
19. 帕金森病(PD)是由脑黑质的多巴胺能神经元退化而失灵,多巴胺分泌减少而引起的中枢神经系统退行性疾病,以静止性震颤、肌强直、运动迟缓等运动症状为主要临床表现。请回答下列问题:
(1)多巴胺分泌不足会导致脑内运动调节相关的信息传递失衡,若多巴胺分泌不足,使突触后神经元更易兴奋进而引发肢体震颤,则多巴胺在此通路中为__________(填“抑制”或“促进”)性神经递质。
(2)研究发现,PD患者体内肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)水平显著升高进而加剧神经元损伤,这属于__________(填“正反馈”或“负反馈”)调节。从免疫系统组成成分分析,TNF-α、IL-6、IL-1β是由____________________细胞产生的发挥__________作用的物质。
(3)凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2与帕金森的发生相关,检测正常小鼠和帕金森模型小鼠脑组织中Bax和
Bcl-2的含量,结果如下表所示(“+”越多表示相关蛋白含量越多)。
蛋白质
正常小鼠
帕金森模型小鼠
Bcl-2
+++
+
Bax
+
+++
参照蛋白
++
++
凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2作用相反,其中__________是促凋亡蛋白。根据结果推测,帕金森的发病原因可能是__________。
(4)酪氨酸羟化酶(TH)是多巴胺合成所必需的酶,其表达水平直接反映了多巴胺能神经元的存活状态,已知天麻钩藤饮对早期帕金森小鼠有一定的治疗作用,综上所述,其发挥作用的机制可能是__________________。
【答案】(1)抑制 (2) ①. 正反馈 ②. 免疫细胞或其他细胞 ③. 免疫
(3) ①. Bax ②. Bax蛋白过多,使脑黑质多巴胺能神经元退化,多巴胺分泌减少,使突触后神经元更易兴奋进而引发肢体震颤,引发帕金森
(4)天麻钩藤饮促进TH的合成,提高多巴胺能神经元活性进而增加多巴胺的分泌
【解析】
【小问1详解】
抑制性神经递质的作用是抑制突触后神经元兴奋。题干表明多巴胺分泌不足时突触后神经元更易兴奋,说明正常生理状态下多巴胺可抑制突触后神经元兴奋,因此属于抑制性神经递质。
【小问2详解】
正反馈调节的特点是系统输出的效应反过来强化该过程,使偏离程度不断加剧:PD患者神经元损伤会诱导TNF-α等因子升高,这些因子又进一步加重神经元损伤,符合正反馈特征。TNF-α、IL-6、IL-1β都属于细胞因子,是免疫细胞或其他细胞分泌的免疫活性物质,主要发挥免疫调节作用。
【小问3详解】
帕金森模型小鼠Bax含量远高于正常小鼠、Bcl-2含量远低于正常小鼠,且PD的核心病理是多巴胺能神经元凋亡退化,两种蛋白作用相反,因此含量随患病升高的Bax为促凋亡蛋白。结合数据可推测PD发病机制是Bcl-2抗凋亡作用减弱、Bax促凋亡作用增强,诱导多巴胺能神经元过量凋亡,多巴胺分泌减少引发病症。
【小问4详解】
结合题干给出的PD三类病理特征(炎症因子升高加重损伤、促/抗凋亡蛋白表达失衡、多巴胺合成不足),天麻钩藤饮可从减少神经元损伤、抑制神经元凋亡、促进多巴胺合成三个层面逆转病理改变,发挥治疗作用。
20. 某铅锌矿区废弃地土壤中镉、铅等重金属严重超标,土地贫瘠、植被自然恢复难度极大。当地采用植物—微生物联合生态修复工程:种植超富集植物东南景天(可大量富集镉、铅并储存于植株体内),同时接种丛枝菌根真菌(AMF),该真菌可与植物根系共生,促进植物矿质养分吸收、提升植株重金属耐受能力,还能分解土壤有机质改良土质。下表是不同修复处理下土壤重金属含量,回答下列问题:
处理方式
镉(Cd)含量/(mg/kg)
铅(Pb)含量/(mg/kg)
修复前
12.5
180.3
仅种植东南景天
8.2
145.6
东南景天+AMF联合修复
4.1
98.2
国家土壤环境质量标准限值
0.3
70.0
(1)与仅种植东南景天相比,东南景天+AMF联合修复对重金属去除效果更__________(填“好”或“差”);从生理作用角度分析原因:①___________________;②____________________。
(2)联合修复后土壤重金属含量仍超出国家标准,提出1项后续改进措施___________________。
(3)科学家推测AMF是通过分泌有机酸来提高东南景天对重金属镉的吸收能力的,为验证此推测,请完善以下实验设计方案。
①取生长状况良好且相似的东南景天幼苗,随机均分为实验组和对照组。
②实验组根部接种______________,对照组不做处理。
③两组置于相同且适宜条件下,用同浓度______________培养液培养。
④培养一段时间后,检测______________和______________
预期结果:______________
【答案】(1) ①. 好 ②. AMF可促进东南景天根系对养分和重金属的吸收,提升富集效率 ③. AMF能增强东南景天对重金属的耐性,利于植株生长(富集重金属)
(2)连续种植并定期收割移除东南景天植株
(3) ①. AMF(丛枝菌根真菌或AMF菌) ②. (含镉) ③. 培养液中有机酸浓度 ④. 东南景天植株体内镉含量 ⑤. 实验组培养液中有机酸浓度、东南景天植株体内镉含量均(显著)高于对照组
【解析】
【小问1详解】
对比表格里“仅种植东南景天”和“东南景天+AMF联合修复”后的重金属含量,联合修复后镉和铅的含量下降得更多,所以去除效果更好。生理角度原因:①AMF和东南景天根系共生,能帮助东南景天的根系更好地吸收土壤里的养分,同时也提升了对重金属的吸收效率,让更多重金属被富集到植株体内。②AMF可以增强东南景天对重金属的耐受能力,让植株在重金属超标的土壤里更好地生长,植株长得越好,就能富集更多的重金属。③AMF还能分解土壤里的有机质改良土质,优化的土壤环境能让东南景天的根系更健壮,进一步提升对重金属的吸收和富集能力。
【小问2详解】
联合修复后土壤重金属还是超标,提出的改进措施“连续种植并定期收割移除东南景天植株”,原理是:东南景天可以持续富集土壤里的重金属,定期收割把富集了重金属的植株移走,就能不断带走土壤里的重金属,多次重复后可以逐步降低土壤重金属含量,达到标准限值。 除此之外还可以提出其他合理措施,比如: 增加AMF的接种量,提升其和东南景天的共生效果,增强修复能力 搭配其他超富集植物,拓宽重金属吸收的种类和效率 先对土壤进行物理翻耕,增加土壤透气性,提升AMF活性和东南景天根系的吸收能力。
【小问3详解】
这是一个验证“AMF是通过分泌有机酸来提高东南景天对重金属镉的吸收能力”的实验,实验设计围绕单一变量原则展开:
①取生长状况良好且相似的东南景天幼苗,随机均分为实验组和对照组。
②实验组接种AMF(丛枝菌根真菌或AMF菌),这是实验的变量,对照组不接种,以此来对比有无AMF的差异。
③两组用同浓度含镉的培养液培养,保证除了AMF这个变量外,重金属镉的环境是一致的。
④检测培养液中有机酸浓度,是为了验证AMF是否分泌了更多有机酸;检测东南景天植株体内镉含量,是为了验证有机酸是否提升了对镉的吸收。
预期结果“实验组培养液中有机酸浓度、东南景天植株体内镉含量均(显著)高于对照组”,如果这个结果出现,就说明AMF确实通过分泌有机酸,提升了东南景天对镉的吸收能力,完美验证了推测。
21. 副猪格拉瑟菌(GPS)是定植于猪上呼吸道的一种病原菌,其细胞膜上的寡肽渗透酶(OppA)具有良好的免疫原性。为增加OppA 基因表达量,研究人员利用质粒和外源片段、强启动子构建了可以高表达OppA的GPS菌株。质粒、限制酶识别序列及酶切位点、OppA 基因如图所示。请回答下列问题:
(1)构建OppA 基因过表达载体时,选择 Hind Ⅲ进行酶切___________(填“合适”或“不合适”),理由是___________。结合图分析,应该选择___________这两种限制酶切割质粒。
(2)已知OppA 基因的甲链为编码链(与模板链互补的DNA链),图中OppA 基因的转录方向是___________(填“从左往右”或“从右往左”)。据图分析,利用PCR 扩增OppA基因时所需的引物组合是___________。
(3)为便于与质粒连接,需对引物进行特殊处理,在其中一种引物的5'端需添加___________识别序列和强启动子,另一种引物的5'端需添加___________识别序列。已知OppA 基因甲链的碱基序列为5'-TTACAGCGCTCC-3',强启动子的碱基序列为5'-CATGC-3',请写出OppA 基因上游引物的15个碱基序列:5'-_________-3'。
(4)为了筛选出正确串联了强启动子、OppA 基因的重组质粒菌落,研究人员用含有不同抗生素的平板进行筛选,表中平板类型b和d加入的抗生素分别是___________、___________,得到 M、N、O三类菌落,其生长状况如下表所示(+表示生长,一表示不生长)。根据表中结果判断,应选择的菌落是___________(填“M”“N”或“O”)类。
平板类型
菌落类型
M
N
O
a.无抗生素
+
+
+
b.
一
+
+
c.氨苄青霉素
一
+
一
d.
一
+
一
【答案】(1) ①. 不合适 ②. 该酶会破坏全部标记基因(或该酶会破坏卡那霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因) ③. BamH Ⅰ、Sal Ⅰ
(2) ①. 从左往右 ②. ②③
(3) ①. BamH Ⅰ ②. Xho Ⅰ ③. GGATCCCATGCTTAC
(4) ①. 卡那霉素 ②. 卡那霉素和氨苄青霉素 ③. O
【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:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
标记基因用于筛选和鉴定成功导入了基因表达载体的受体细胞,图示所用质粒的卡那霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因可以作为标记基因,Hind Ⅲ在这两种标记基因上都有酶切位点,会破坏质粒上的全部标记基因,所以选择 Hind Ⅲ进行酶切不合适。图示质粒上,除了Hind Ⅲ,还剩下BamH Ⅰ、Sal Ⅰ的酶切位点,且它们仅破坏氨苄青霉素抗性基因,可以选择BamH Ⅰ、Sal Ⅰ这两种限制酶切割质粒。
【小问2详解】
转录方向沿DNA模板链的3′ → 5′方向进行,新合成的RNA链则沿5′ → 3′方向延伸,图示OppA 基因的甲链方向为编码链(与模板链互补的DNA链),乙链为模板链,乙链的左边为3′ 端,OppA 基因的转录方向是沿乙链的3′ → 5′方向进行,即从左往右。PCR扩增时需要一对方向相对的引物,子链DNA的延伸方向是5′ → 3′,引物的3′端必须指向待扩增的DNA区域内部,以保证DNA聚合酶能向模板中间合成新链。引物与碱基互补配对的链方向相反,图中①②③④的3′端指向依次是向左、向右、向左、向右,只有②③的3′端指向OppA基因区域内部,为所需的引物组合。
【小问3详解】
在(1)中已经分析出在构建重组DNA分子时需要用到BamH I和Sal I识别序列,且看图示转录方向可知BamH I在前,Sal I在后,为了让质粒和OppA基因产生能够互补配对的相同黏性末端,以便在DNA连接酶的作用下将OppA基因定向、准确地插入质粒,需要在扩增OppA基因时,在其中一种引物的5′端添加BamH I识别序列和强启动子。预想在另一种引物的5′端添加Sal I识别序列,但是Sal I在OppA基因内部有酶切位点,不能使用Sal I切割OppA基因,观察、比较限制酶识别序列可知Sal I与Xho Ⅰ切割后能产生相同的黏性末端,因此在另一种引物的5′端应当添加Xho Ⅰ的识别序列。已知OppA 基因甲链的碱基序列为5'-TTACAGCGCTCC-3',则OppA 基因乙链的相应碱基序列为3'-AATGTCGCGAGG-5',上游引物(即图中的②)5'端与OppA 基因乙链的相应碱基序列能进行碱基互补配对,且方向相反,为:5'-TTACAGCGCTCC-3'(与甲链的碱基序列相同),再在它5'端加上BamH I识别序列(5'-GGATCC-3')和强启动子的碱基序列(5'-CATGC-3'),OppA 基因上游引物的15个碱基序列:5'-GGATCCCATGCTTAC-3'。
【小问4详解】
在构建重组DNA分子时需要用到BamH I和Sal I切割质粒,它们破坏了质粒上的氨苄青霉素抗性基因,但没有破坏卡那霉素抗性基因,则导入重组质粒的微生物不能在含有氨苄青霉素的培养基上生存,能在含有卡那霉素的培养基上生存。表中平板类型b和d加入的抗生素分别是卡那霉素、卡那霉素和氨苄青霉素。M只能在无抗生素的培养基上生长,证明它是未导入质粒的菌落;N能在添加了卡那霉素和氨苄青霉素的培养基上生长,证明它是导入了空载质粒的菌落;O只能在无抗生素和添加了卡那霉素的培养基上生长,证明它是导入了重组质粒的菌落;根据表中结果判断,应选择的菌落是O。
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