精品解析:山西太原市小店区山西大学附属中学校2025-2026学年高三下学期6月阶段检测生物试题
2026-06-07
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | 太原市 |
| 地区(区县) | 小店区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.67 MB |
| 发布时间 | 2026-06-07 |
| 更新时间 | 2026-07-31 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58243489.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
山西大学附中
2025~2026学年第二学期高三6月模块诊断
生物试题
考查时间:75分钟
一、单项选择题(每题3分,共48分)
1. 下列关于细胞内化合物的叙述,正确的是( )
A. 蛋白质的空间结构改变后,其生物活性完全丧失
B. 核酸是细胞内携带遗传信息的物质,仅存在于细胞核中
C. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质的运输
D. 淀粉、糖原、纤维素都是细胞内的储能物质,基本组成单位都是葡萄糖
2. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中,观察到细胞发生了质壁分离后又自动复原。下列相关叙述错误的是( )
A. 该溶液中的溶质分子通过主动运输进入细胞液
B. 质壁分离过程中,细胞的吸水能力逐渐增强
C. 自动复原的原因是细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水
D. 若将该溶液换为等渗的蔗糖溶液,细胞不会发生自动复原
3. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 细胞分化过程中,细胞内的核酸种类和数量不会发生改变
B. 衰老细胞的细胞核体积增大,染色质收缩,染色加深
C. 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,不受环境影响
D. 原癌基因和抑癌基因在正常细胞中不表达,突变后才会表达导致细胞癌变
4. 下列关于高中生物课本实验的叙述,正确的是( )
A. 检测生物组织中的还原糖时,可选用甘蔗汁作为实验材料
B. 观察叶绿体时,可选用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作为实验材料
C. 探究温度对酶活性的影响时,可选用过氧化氢酶作为实验材料
D. 提取绿叶中的色素时,可用蒸馏水作为提取溶剂
5. 根据生产目的不同,可将发酵产物分为菌体、初生代谢物和次生代谢物三类,下图为三类产物随发酵时间积累的示意图,下列相关叙述错误的是( )
A. 发酵产物为青霉素时,其积累情况可用曲线b表示
B. 图中曲线a、b、c分别对应菌体、初生代谢物和次生代谢物
C. 发酵产物为单细胞蛋白时,其积累情况可用曲线a表示
D. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,需随时检测微生物数量及产物浓度
6. 某科研团队对我国某沿海生态城市的可持续发展指标进行监测,该城市推行“潮汐能发电+海水淡化+红树林固碳”复合生态工程。数据显示,城市能源生态足迹下降37%,但海水淡化产生的浓盐水排放导致近海浮游植物群落中硅藻占比从62%降至31%,红树林土壤中多环芳烃(一种污染物)含量较5年前上升2.8倍。下列说法错误的是( )
A. 潮汐能替代化石能源是城市能源生态足迹下降的原因之一
B. 浓盐水排放可能通过改变水体盐度影响浮游植物群落结构
C. 近海硅藻占比下降会直接导致该海域生态足迹总量增加
D. 该城市的生态可持续发展需平衡资源利用效率与污染控制
7. 纺锤体主要由微管和微管结合蛋白组成。N蛋白是一种微管结合蛋白,其被多聚泛素链标记后易与动力蛋白结合,进而沿着微管向细胞两极运输,参与纺锤体组装和染色体分离(如图所示)。B蛋白是一种去泛素化酶,可去除N蛋白上的多聚泛素链,减弱N蛋白与动力蛋白的结合,从而调节N蛋白的运输和定位。相关分析不合理的是( )
A. 泛素连接酶通过降低化学反应的活化能催化N蛋白的泛素化标记
B. 分裂间期核内B蛋白活性较低,利于维持N蛋白的去泛素化状态
C. 分裂前期N蛋白多聚泛素化水平会明显增加,促进纺锤体的形成
D. 推测分裂末期N蛋白会被B蛋白去泛素化,并被转运到细胞核内
8. 中心法则是对生物界遗传信息传递规律的核心概括,涵盖了DNA复制、转录、翻译及逆转录等多种核酸与蛋白质的合成过程。下图表示以A链为模板合成B链的过程,下列关于该过程的叙述正确的是( )
A. 若该过程表示逆转录,则可发生在T2噬菌体的体内
B. 若该过程表示翻译,则A链会沿核糖体移动以读取密码子
C. 若该过程表示DNA复制,则结构完整的活细胞均可发生该过程
D. 若该过程表示转录,则其产物可能具有物质运输或生物催化的功能
9. 蝴蝶幼虫以植物叶片为食。萝藦类植物进化出产生CA的能力,CA可抑制动物细胞膜上N酶的活性,对动物具有毒性,从而避免被大部分蝴蝶幼虫取食,而斑蝶类蝴蝶的N酶因发生一个氨基酸的替换,对CA不敏感,因此其幼虫可以取食萝藦。下列叙述错误的是( )
A. 萝藦类植物与斑蝶类蝴蝶之间存在协同进化
B. 斑蝶类蝴蝶N酶的氨基酸替换是基因突变的结果
C. 为应对蝴蝶幼虫的取食,萝藦类植物定向产生了CA变异
D. 斑蝶类蝴蝶对CA不敏感是自然选择的结果
10. 萝卜具有抗线虫病基因,油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产。科研人员将萝卜和油菜进行体细胞杂交,以获得抗线虫病的杂种植株,并进行相关检测。下列实验操作错误的是( )
A. 使用琼脂糖凝胶电泳检测杂种植株基因组DNA的PCR扩增产物
B. 该实验中诱导原生质体融合时,可采用离心、电融合或灭活病毒诱导等方法
C. 杂种植株接种线虫后统计发病程度和产量以评估其抗病效果
D. 分析杂种植株染色体组成时选取处于有丝分裂中期的细胞进行观察
11. 下列有关群落的说法错误的是( )
A. 一片稻田中,水稻植株均匀分布,有效降低了种内竞争的强度
B. 草原群落中占优势的植物种类会随放牧强度的改变而改变
C. 同一群落春季和秋季动物种类不同,说明正在发生次生演替
D. 群落垂直方向上位于不同层次的生物之间可能存在生态位重叠
12. 猪Xist基因仅位于X染色体上。当体细胞中存在两条X染色体时,其中仅一条X染色体上的Xist基因会表达进而导致该染色体失活。已知敲除Xist基因能提高猪核移植胚胎的出生率。下列叙述正确的是( )
A. 推测Xist基因在正常雄猪体细胞中不表达
B. 用电融合法将采集的卵母细胞直接与供体细胞融合
C. 选择发育至原肠胚的胚胎细胞进行基因敲除最适合
D. 同一供体经核移植产生多个子代显著增加了遗传多样性
13. CAR-T疗法利用基因工程技术改造患者自身的T细胞,使其表达嵌合抗原受体(CAR)。CAR特异性识别并结合肿瘤靶抗原,进而传递激活T细胞的关键信号,使T细胞活化并高效杀伤肿瘤细胞。下列叙述错误的是( )
A. CAR-T高效杀伤肿瘤细胞主要通过诱导肿瘤细胞凋亡
B. CAR-T细胞耗竭和缺乏持久性等问题会造成肿瘤复发
C. CAR-T治疗中T细胞遗传物质的改变会遗传给患者子代
D. 正常组织细胞表达肿瘤靶抗原也可能受到CAR-T细胞攻击
14. 植物的生长发育过程受多种因素的调控。相关叙述正确的是( )
A. 弱光可作为春化信号,调控某些越冬植物开花
B. 植物生长发育的调控,是由基因表达调控和激素调节共同完成的
C. 重力信号可转换成合成生长素的信号,从而调节植物的生长方向
D. 红光与远红光改变光敏色素的空间结构,从而影响植物生命活动
15. 唇腭裂是在胚胎发育早期,颌面部正常结构的形成异常所致,通常分为综合征型唇腭裂和非综合征型唇腭裂两类,前者属于单基因遗传疾病,后者属于多基因遗传疾病,下列叙述错误的是( )
A. 唇腭裂是一种先天性疾病,可通过B超检测胎儿是否患唇腭裂
B. 非综合征型唇腭裂在群体中的发病率较高,易受环境的影响
C. 应在患者家系中调查综合征型唇腭裂的发病方式
D. 位于X染色体上的基因TBX22隐性突变与唇腭裂有关,则患病女孩的父亲一定患病
16. 单克隆抗体制备过程中所用的骨髓瘤细胞是一种基因缺陷型细胞,其合成核酸的途径能被氨基蝶呤阻断。现将从预先注射了某种抗原的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞与上述骨髓瘤细胞融合后,再加入含氨基蝶呤的培养液。将这些混合物分装于如图所示的细胞培养板小孔中培养。下列说法错误的是( )
A. 通过PEG融合法可以诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞相互识别而融合
B. 培养液中加入氨基蝶呤的目的是筛选杂交瘤细胞
C. 小孔中的细胞经过增殖后不一定都能产生所需特异性抗体
D. 动物细胞培养是单克隆抗体制备过程所依赖的基础技术
二、非选择题(共52分)
17. 温度、CO2浓度都会影响植物光合作用速率。图1为大豆光合作用速率、呼吸作用速率随温度变化的曲线图。图2是L市科研团队以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料,分别进行三种不同实验处理后,在晴天上午测定的各组光合作用速率。三个组处理为:甲组提供大气CO2浓度(375μmol·mol-1);乙组提供CO2浓度倍增环境(750μmol·mol-1);丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60d,测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应。请回答以下问题:
(1)图1中实线表示的是________(填“呼吸作用速率”“净光合作用速率”或“实际光合作用速率”),________点以后对应的温度可使大豆有机物的积累量增加。CD段实际光合作用速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)L市科研团队实验的自变量是________。
(3)由图2所示的实验结果表明,各类植物丙组的光合作用速率均与甲组________(填“相同”“不同”或“不确定”),可能的原因是________。
18. 水稻是自花传粉植物。已知水稻抗瘟特性受3对等位基因控制(分别用A/a、B/b、C/c表示),只要含有抗瘟基因即表现为抗病。品系甲、乙、丙是三个纯合品系,且乙和丙均和甲存在一对基因的差异,其中品系甲不具有抗瘟特性。现有谷农13和天谷B两种抗瘟纯合品系,让其分别与品系甲、乙、丙进行杂交,结果如表所示。
♂
谷农13
天谷B
子代
♀
F1
F2
F1
F2
抗病
感病
抗病
感病
品系甲
抗病
409
140
抗病
441
7
品系乙
抗病
440
29
抗病
519
0
品系丙
抗病
508
34
抗病
540
12
回答下列问题:
(1)表中品系乙与品系丙的抗性基因位于_____对同源染色体上,水稻中具有抗瘟特性的基因型有_____种。
(2)谷农13与品系丙杂交得到F1,然后F1通过自交得到F2,F2抗病个体中杂合子所占比例为_____。
(3)表中_____这个数据(填具体数字)最可能出现了统计错误,或者是最有可能发生了染色体结构变异中的_____导致的。
(4)在农业生产上,杂种优势的利用是提高产量和改进品质的重要措施。但水稻杂交种需要每年制种,其原因是_____。为省却年年配制杂种,使杂种优势能够在生产上通过一代制种而多代利用,有效的途径有_____(答出1点即可)。
19. 近年来汾河景观治理成功,未治理前河中通常会生长大量的微囊藻和绿藻,绿藻具有丰富的营养价值,是浮游动物的重要饵料。水体富营养化时,微囊藻等蓝细菌大量增殖并产生难被降解的藻毒素,严重威胁水体安全和人类健康。请回答下列问题:
(1)湖泊的湖岸边到湖心处分布的生物种类和数量有差异,这体现了群落的_____结构。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是_____以及_____之间协同进化的结果。
(2)科研小组对某湖泊生态系统的能量流动进行定量分析,得出相关数据,如下表所示(X表示能量流动的去向之一,Y、Z为能量值,能量单位为J·cm-2·a-1,肉食性动物看作只占据一个营养级)。据表分析,X是指_____的能量,Y应该是_____J·cm-2·a-1。
生物类型
呼吸作用散失的能量
X
未利用
流向下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
44
5
95
Y
0
植食性动物
9.5
1.5
11
Z
5
肉食性动物
6.8
0.5
7.2
0
11
(3)研究者获得一株棕鞭毛虫(以浮游藻类为食的浮游动物)。为研究棕鞭毛虫对微囊藻的清除能力和降解藻毒素的效果,采集表层下40 cm的富营养化湖水注入透光透析袋中,添加棕鞭毛虫后放置于原位,进行实验,结果如下图。
①本实验中,对照组的处理是_____。棕鞭毛虫能清除微囊藻和降解藻毒素,这体现了生物多样性的_____价值。
②以本实验结果推断,如果在富营养化湖水中放养棕鞭毛虫,会对该湖泊群落的影响是_____。
20. 人体血压稳定的调节是一个多系统协同作用的复杂过程,其中肾上腺素(EPI)和去甲肾上腺素(NE)的调节机制如图(a)。回答下列问题:
(1)人体颈动脉体和主动脉体存在_____(填反射弧中的结构),它主要感知血液中O2分压降低、CO2分压升高或H+浓度升高,当机体缺氧时可引起_____(填“副交感神经”或“交感神经”)兴奋使血管收缩,血压升高,优先保证心、脑等重要器官供血。
(2)图(a)中既可作为激素也可作为神经递质的信号分子是_____。EPI是α受体激动剂,由肾上腺_____(填“皮质”或“髓质”)分泌,可升高血压。据图(a)分析,EPI作用于血管平滑肌后,血管的收缩和舒张活动取决于_____。
(3)EPI对α受体和β受体的作用如图(b)。研究人员进行如下实验:
①将若干只生理状况一致的小鼠随机均分为甲、乙两组。
②甲组注射EPI,乙组先注射血管平滑肌α受体阻断剂,一段时间内再注射等量EPI。
③监测并记录处理前后小鼠血压变化。
结合图(a)调节机制,乙组小鼠使用α受体阻断剂处理后的前一段时间血压下降的原因是_____。若将乙组注射的α受体阻断剂换为注射β受体阻断剂,其他条件不变,重新进行实验,则预期的甲、乙组小鼠血压的整合效果是_____。
21. 接合转移是细菌通过直接接触交换质粒的遗传物质的转移过程。链霉菌能分泌莫能霉素,用于反刍动物球虫病的治疗,但由于低氧环境严格限制了其产量,现以大肠杆菌作为供体菌,将血红蛋白基因vgb通过接合转移的过程,使链霉菌获得基因vgb,莫能霉素产量可提高47.3%。下图为与该过程有关的质粒、基因及限制酶的有关信息,已知萘啶酮酸能抑制大肠杆菌的生长。回答下列问题:
(1)引物是根据目的基因两端的一段核苷酸序列合成的,若图2中A链①处的碱基排列顺序为AACTATGCGC,则PCR扩增基因vgb时引物之一的碱基序列为5'-_____-3'(不考虑限制酶识别位点)。基因转录时的模板链为_____(填“A链”或“B链”)。
(2)图1中启动子的作用是_____,结合图1、图2,在构建重组质粒时,需用限制酶_____切割质粒和基因vgb。后将重组DNA分子导入用_____处理后的大肠杆菌中,将大肠杆菌与链霉菌混合培养,选择能在添加_____的培养基上生长的菌落即为莫能霉素高产菌株。
(3)链霉菌从大肠杆菌获得重组DNA分子的变异方式为_____。发酵工程扩大培养莫能霉素高产菌株时,选用液体培养基的原因是_____。
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山西大学附中
2025~2026学年第二学期高三6月模块诊断
生物试题
考查时间:75分钟
一、单项选择题(每题3分,共48分)
1. 下列关于细胞内化合物的叙述,正确的是( )
A. 蛋白质的空间结构改变后,其生物活性完全丧失
B. 核酸是细胞内携带遗传信息的物质,仅存在于细胞核中
C. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,还参与血液中脂质的运输
D. 淀粉、糖原、纤维素都是细胞内的储能物质,基本组成单位都是葡萄糖
【答案】C
【解析】
【详解】A、蛋白质的空间结构发生可逆性改变时(如载体蛋白转运物质、酶与底物结合时的构象变化),生物活性不会丧失,仅发生不可逆的结构破坏(变性)时才会完全失活,A错误;
B、核酸包括DNA和RNA,真核细胞中DNA主要分布在细胞核,线粒体、叶绿体也含有少量DNA,RNA主要分布在细胞质;原核细胞无细胞核,核酸分布在拟核和细胞质区域,B错误;
C、胆固醇属于脂质中的固醇类物质,是构成动物细胞膜的重要成分,还可参与血液中脂质的运输,C正确;
D、淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,但纤维素是植物细胞壁的结构组成成分,不属于储能物质,三者的基本组成单位均为葡萄糖,D错误。
2. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中,观察到细胞发生了质壁分离后又自动复原。下列相关叙述错误的是( )
A. 该溶液中的溶质分子通过主动运输进入细胞液
B. 质壁分离过程中,细胞的吸水能力逐渐增强
C. 自动复原的原因是细胞液浓度大于外界溶液浓度,细胞吸水
D. 若将该溶液换为等渗的蔗糖溶液,细胞不会发生自动复原
【答案】A
【解析】
【详解】A、能使细胞发生质壁分离后自动复原的溶液,溶质进入细胞的方式不一定是主动运输,例如甘油、尿素可通过自由扩散进入细胞,A错误;
B、质壁分离过程中细胞不断失水,细胞液浓度逐渐升高,渗透压增大,细胞的吸水能力逐渐增强,B正确;
C、随着溶质进入细胞,细胞液浓度逐渐升高,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离自动复原,C正确;
D、蔗糖属于二糖,无法通过原生质层进入细胞液,因此等渗蔗糖溶液中细胞只会发生质壁分离,不会自动复原,D正确。
3. 下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A. 细胞分化过程中,细胞内的核酸种类和数量不会发生改变
B. 衰老细胞的细胞核体积增大,染色质收缩,染色加深
C. 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,不受环境影响
D. 原癌基因和抑癌基因在正常细胞中不表达,突变后才会表达导致细胞癌变
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞内DNA的种类和数量不变,但转录产生的mRNA种类和数量会发生改变,核酸包括DNA和RNA,因此细胞内核酸的种类和数量会改变,A错误;
B、衰老细胞的典型特征包括细胞核体积增大,染色质收缩、染色加深,多种酶活性降低,细胞膜通透性改变等,B正确;
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,但凋亡过程也会受环境因素的诱导(如病原体侵染引发的靶细胞凋亡),C错误;
D、原癌基因和抑癌基因在正常细胞中会正常表达,原癌基因负责调控细胞周期、控制细胞生长分裂的进程,抑癌基因负责阻止细胞不正常增殖,二者发生突变后功能异常才会导致细胞癌变,D错误。
4. 下列关于高中生物课本实验的叙述,正确的是( )
A. 检测生物组织中的还原糖时,可选用甘蔗汁作为实验材料
B. 观察叶绿体时,可选用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作为实验材料
C. 探究温度对酶活性的影响时,可选用过氧化氢酶作为实验材料
D. 提取绿叶中的色素时,可用蒸馏水作为提取溶剂
【答案】B
【解析】
【详解】A、还原糖检测实验需要选择富含还原糖的材料,甘蔗汁的主要糖类是蔗糖,蔗糖属于非还原糖,无法与斐林试剂发生显色反应,A错误;
B、菠菜叶稍带些叶肉的下表皮部位的叶肉细胞中叶绿体体积较大、数量较少,便于观察,可作为观察叶绿体的实验材料,B正确;
C、过氧化氢本身在高温条件下会自行分解,若选用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,温度会同时通过影响酶活性和过氧化氢自身分解速率干扰实验结果,C错误;
D、绿叶中的色素属于脂溶性有机物,不溶于水,提取时需选用无水乙醇等有机溶剂,不能用蒸馏水作为提取溶剂,D错误。
5. 根据生产目的不同,可将发酵产物分为菌体、初生代谢物和次生代谢物三类,下图为三类产物随发酵时间积累的示意图,下列相关叙述错误的是( )
A. 发酵产物为青霉素时,其积累情况可用曲线b表示
B. 图中曲线a、b、c分别对应菌体、初生代谢物和次生代谢物
C. 发酵产物为单细胞蛋白时,其积累情况可用曲线a表示
D. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,需随时检测微生物数量及产物浓度
【答案】A
【解析】
【详解】A、次生代谢物一般认为不是植物基本的生命活动所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才能产生,青霉素为次生代谢物,其积累情况可用曲线c表示,A错误;
B、曲线a起始阶段不为0,且随培养时间的增加先增后减,故曲线a表示菌体;曲线b变化趋势与表示菌体的曲线a一致,故曲线b表示初生代谢物;曲线c在培养一段时间后才出现,且呈现一直增加的趋势,故曲线c表示次生代谢物。即图中曲线a、b、c分别对应菌体、初生代谢物和次生代谢物,B正确;
C、单细胞蛋白为微生物菌体,其起始数量不为0,其积累情况可用曲线a表示,C正确;
D、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程,D正确。
故选A。
6. 某科研团队对我国某沿海生态城市的可持续发展指标进行监测,该城市推行“潮汐能发电+海水淡化+红树林固碳”复合生态工程。数据显示,城市能源生态足迹下降37%,但海水淡化产生的浓盐水排放导致近海浮游植物群落中硅藻占比从62%降至31%,红树林土壤中多环芳烃(一种污染物)含量较5年前上升2.8倍。下列说法错误的是( )
A. 潮汐能替代化石能源是城市能源生态足迹下降的原因之一
B. 浓盐水排放可能通过改变水体盐度影响浮游植物群落结构
C. 近海硅藻占比下降会直接导致该海域生态足迹总量增加
D. 该城市的生态可持续发展需平衡资源利用效率与污染控制
【答案】C
【解析】
【详解】A、潮汐能属于清洁可再生能源,替代化石能源可减少化石能源消耗对应的生态占用,是城市能源生态足迹下降的原因之一,A正确;
B、浓盐水排放会改变近海的水体盐度,不同浮游植物对盐度的耐受能力存在差异,因此可通过改变盐度影响浮游植物的群落结构,B正确;
C、生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源、吸纳废物的土地及水域面积,由人类活动强度决定,硅藻占比下降是浓盐水排放导致的群落结构变化,不会直接导致生态足迹总量增加,C错误;
D、该复合生态工程虽提高了资源利用效率、降低了能源生态足迹,但也存在浓盐水排放、多环芳烃污染等问题,因此生态可持续发展需要平衡资源利用效率与污染控制,D正确。
7. 纺锤体主要由微管和微管结合蛋白组成。N蛋白是一种微管结合蛋白,其被多聚泛素链标记后易与动力蛋白结合,进而沿着微管向细胞两极运输,参与纺锤体组装和染色体分离(如图所示)。B蛋白是一种去泛素化酶,可去除N蛋白上的多聚泛素链,减弱N蛋白与动力蛋白的结合,从而调节N蛋白的运输和定位。相关分析不合理的是( )
A. 泛素连接酶通过降低化学反应的活化能催化N蛋白的泛素化标记
B. 分裂间期核内B蛋白活性较低,利于维持N蛋白的去泛素化状态
C. 分裂前期N蛋白多聚泛素化水平会明显增加,促进纺锤体的形成
D. 推测分裂末期N蛋白会被B蛋白去泛素化,并被转运到细胞核内
【答案】B
【解析】
【详解】A、泛素连接酶通过降低化学反应的活化能催化N蛋白的泛素化标记,即酶催化作用的本质是降低化学反应的活化能,A正确;
B、B蛋白是一种去泛素化酶,可去除N蛋白上的多聚泛素链,减弱N蛋白与动力蛋白的结合,从而调节N蛋白的运输和定位,据此推测分裂间期核内B蛋白活性较低,不利于维持N蛋白的去泛素化状态,B错误;
C、分裂前期N蛋白多聚泛素化水平会明显增加,促进纺锤体的形成,有利于染色体的行为改变,C正确;
D、推测分裂末期N蛋白会被B蛋白去泛素化,并被转运到细胞核内,此时染色体变成丝状,D正确。
故选B。
8. 中心法则是对生物界遗传信息传递规律的核心概括,涵盖了DNA复制、转录、翻译及逆转录等多种核酸与蛋白质的合成过程。下图表示以A链为模板合成B链的过程,下列关于该过程的叙述正确的是( )
A. 若该过程表示逆转录,则可发生在T2噬菌体的体内
B. 若该过程表示翻译,则A链会沿核糖体移动以读取密码子
C. 若该过程表示DNA复制,则结构完整的活细胞均可发生该过程
D. 若该过程表示转录,则其产物可能具有物质运输或生物催化的功能
【答案】D
【解析】
【详解】A、逆转录是逆转录病毒特有的遗传信息传递过程,T2噬菌体为DNA病毒,不存在逆转录过程,且病毒无细胞结构,无法独立完成生命活动,所有生理过程均需在宿主细胞内完成,不能在自身体内发生逆转录,A错误;
B、翻译过程中,是核糖体沿作为模板的A链(mRNA)移动来读取密码子,B错误;
C、DNA复制发生在细胞分裂的间期,高度分化、不再进行分裂的结构完整的活细胞(如哺乳动物成熟红细胞、神经细胞)不会发生DNA复制,C错误;
D、转录的产物是RNA,其中tRNA具有运输氨基酸的物质运输功能,少数本质为RNA的酶具有生物催化功能,因此该过程产物可能具有物质运输或生物催化的功能,D正确。
9. 蝴蝶幼虫以植物叶片为食。萝藦类植物进化出产生CA的能力,CA可抑制动物细胞膜上N酶的活性,对动物具有毒性,从而避免被大部分蝴蝶幼虫取食,而斑蝶类蝴蝶的N酶因发生一个氨基酸的替换,对CA不敏感,因此其幼虫可以取食萝藦。下列叙述错误的是( )
A. 萝藦类植物与斑蝶类蝴蝶之间存在协同进化
B. 斑蝶类蝴蝶N酶的氨基酸替换是基因突变的结果
C. 为应对蝴蝶幼虫的取食,萝藦类植物定向产生了CA变异
D. 斑蝶类蝴蝶对CA不敏感是自然选择的结果
【答案】C
【解析】
【详解】A、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,萝藦类植物进化出产生CA的能力抵御取食,斑蝶类蝴蝶进化出对CA不敏感的N酶适应取食,二者相互选择,存在协同进化,A正确;
B、蛋白质中单个氨基酸替换的根本原因是控制该蛋白合成的基因发生了碱基对的替换,属于基因突变,B正确;
C、变异是不定向的,萝藦类植物产CA的变异不是为应对取食定向产生的,只是蝴蝶幼虫取食的选择作用将能产生CA的变异个体保留了下来,C错误;
D、斑蝶类蝴蝶种群中原本就存在N酶氨基酸替换的可遗传变异,萝藦产生的CA作为选择因素,将对CA不敏感的有利变异逐代保留积累,该特性是自然选择的结果,D正确。
10. 萝卜具有抗线虫病基因,油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产。科研人员将萝卜和油菜进行体细胞杂交,以获得抗线虫病的杂种植株,并进行相关检测。下列实验操作错误的是( )
A. 使用琼脂糖凝胶电泳检测杂种植株基因组DNA的PCR扩增产物
B. 该实验中诱导原生质体融合时,可采用离心、电融合或灭活病毒诱导等方法
C. 杂种植株接种线虫后统计发病程度和产量以评估其抗病效果
D. 分析杂种植株染色体组成时选取处于有丝分裂中期的细胞进行观察
【答案】B
【解析】
【详解】A、不同大小的DNA片段在琼脂糖凝胶电泳中迁移速率不同,可通过该方法分离检测PCR扩增产物,判断杂种植株基因组是否存在目标基因,A正确;
B、植物原生质体融合的诱导方法包括物理法(离心、电融合等)和化学法(聚乙二醇诱导等),灭活病毒诱导是动物细胞融合特有的方法,不能用于植物原生质体融合,B错误;
C、评估杂种植株的抗病效果属于个体水平检测,接种线虫后统计发病程度和产量可直观判断其抗病能力,C正确;
D、有丝分裂中期细胞的染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体组成的最佳时期,D正确。
11. 下列有关群落的说法错误的是( )
A. 一片稻田中,水稻植株均匀分布,有效降低了种内竞争的强度
B. 草原群落中占优势的植物种类会随放牧强度的改变而改变
C. 同一群落春季和秋季动物种类不同,说明正在发生次生演替
D. 群落垂直方向上位于不同层次的生物之间可能存在生态位重叠
【答案】C
【解析】
【详解】A、水稻的均匀分布属于种群的空间特征,均匀分布可让植株更充分利用光照、土壤养分等资源,有效降低种内竞争的强度,A正确;
B、放牧强度属于影响群落结构的人类活动因素,不同放牧强度下,适应环境的优势植物种类会发生改变,比如重度放牧时耐牧、家畜不喜食的植物会成为优势种,B正确;
C、次生演替是指随着时间推移,一个群落被另一个群落替代的过程,同一群落春季和秋季动物种类不同,是群落的季节性变化,并没有发生群落的替代,不属于次生演替,C错误;
D、生态位包含物种占用的资源、种间关系等多个维度,垂直方向位于不同层次的生物可能会利用相同的资源,因此可能存在生态位重叠,D正确。
12. 猪Xist基因仅位于X染色体上。当体细胞中存在两条X染色体时,其中仅一条X染色体上的Xist基因会表达进而导致该染色体失活。已知敲除Xist基因能提高猪核移植胚胎的出生率。下列叙述正确的是( )
A. 推测Xist基因在正常雄猪体细胞中不表达
B. 用电融合法将采集的卵母细胞直接与供体细胞融合
C. 选择发育至原肠胚的胚胎细胞进行基因敲除最适合
D. 同一供体经核移植产生多个子代显著增加了遗传多样性
【答案】A
【解析】
【详解】A、正常雄猪体细胞性染色体组成为XY,仅含有1条X染色体,由题意可知,只有体细胞存在两条X染色体时Xist基因才会表达,因此正常雄猪体细胞中该基因不表达,A正确;
B、进行核移植操作时,需先将采集的卵母细胞培养至减数第二次分裂中期,完成去核处理后才能与供体细胞融合,不能直接用未处理的卵母细胞融合,B错误;
C、基因敲除需选择分裂能力强、全能性高的细胞(如受精卵、囊胚期内细胞团细胞),原肠胚细胞分化程度高,不适合进行基因敲除操作,C错误;
D、同一供体经核移植产生的子代遗传物质几乎完全与供体一致,属于无性繁殖,不会增加遗传多样性,D错误。
13. CAR-T疗法利用基因工程技术改造患者自身的T细胞,使其表达嵌合抗原受体(CAR)。CAR特异性识别并结合肿瘤靶抗原,进而传递激活T细胞的关键信号,使T细胞活化并高效杀伤肿瘤细胞。下列叙述错误的是( )
A. CAR-T高效杀伤肿瘤细胞主要通过诱导肿瘤细胞凋亡
B. CAR-T细胞耗竭和缺乏持久性等问题会造成肿瘤复发
C. CAR-T治疗中T细胞遗传物质的改变会遗传给患者子代
D. 正常组织细胞表达肿瘤靶抗原也可能受到CAR-T细胞攻击
【答案】C
【解析】
【详解】A、CAR-T高效杀伤靶细胞主要通过释放穿孔素和颗粒酶,精准诱导肿瘤细胞发生细胞凋亡,A正确;
B、CAR-T细胞在体内长期面对抗原刺激和免疫抑制微环境,会逐渐进入“耗竭”状态,导致其扩增能力、杀伤功能和持久性下降,这是肿瘤复发的重要原因之一,B正确;
C、用于改造的是患者自身的体细胞(T细胞),因此不会遗传给后代,C错误;
D、正常组织细胞若表达肿瘤靶抗原,CAR-T细胞无法区分,也可能受到CAR-T细胞攻击,D正确。
14. 植物的生长发育过程受多种因素的调控。相关叙述正确的是( )
A. 弱光可作为春化信号,调控某些越冬植物开花
B. 植物生长发育的调控,是由基因表达调控和激素调节共同完成的
C. 重力信号可转换成合成生长素的信号,从而调节植物的生长方向
D. 红光与远红光改变光敏色素的空间结构,从而影响植物生命活动
【答案】D
【解析】
【分析】光,温度、重力等环境因素参与调节植物的生长发育。在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老,等等,都会受到光的调控。植物的向光性生长,实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。植物能够对光作出反应,表明植物可以感知光信号,并据此调整生长发育。植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行,温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。
【详解】A、低温刺激可作为春化信号,植物能够感受温度,调控某些越冬植物开花,A错误;
B、植物生长发育是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,B错误;
C、重力信号可转换成运输生长素的信号, 造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向,C错误;
D、在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,从而影响植物生命活动,D正确。
故选D。
15. 唇腭裂是在胚胎发育早期,颌面部正常结构的形成异常所致,通常分为综合征型唇腭裂和非综合征型唇腭裂两类,前者属于单基因遗传疾病,后者属于多基因遗传疾病,下列叙述错误的是( )
A. 唇腭裂是一种先天性疾病,可通过B超检测胎儿是否患唇腭裂
B. 非综合征型唇腭裂在群体中的发病率较高,易受环境的影响
C. 应在患者家系中调查综合征型唇腭裂的发病方式
D. 位于X染色体上的基因TBX22隐性突变与唇腭裂有关,则患病女孩的父亲一定患病
【答案】D
【解析】
【详解】A、唇腭裂是颌面部结构发育异常导致的先天性外形畸形,B超可观察胎儿面部结构,因此能检测胎儿是否患唇腭裂,A正确;
B、非综合征型唇腭裂属于多基因遗传病,多基因遗传病的特点为群体发病率较高、易受环境因素影响,B正确;
C、调查遗传病的发病方式(遗传方式)时,需在患者家系中展开调查,通过分析家系成员的患病情况推导遗传规律,C正确;
D、TBX22隐性突变仅“与唇腭裂有关”,若对应的是非综合征型多基因唇腭裂,其发病由多个基因和环境共同决定,不遵循伴X隐性单基因遗传病的遗传规律,患病女孩的父亲即使携带该突变基因也可能不患病,因此父亲不一定患病,D错误。
16. 单克隆抗体制备过程中所用的骨髓瘤细胞是一种基因缺陷型细胞,其合成核酸的途径能被氨基蝶呤阻断。现将从预先注射了某种抗原的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞与上述骨髓瘤细胞融合后,再加入含氨基蝶呤的培养液。将这些混合物分装于如图所示的细胞培养板小孔中培养。下列说法错误的是( )
A. 通过PEG融合法可以诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞相互识别而融合
B. 培养液中加入氨基蝶呤的目的是筛选杂交瘤细胞
C. 小孔中的细胞经过增殖后不一定都能产生所需特异性抗体
D. 动物细胞培养是单克隆抗体制备过程所依赖的基础技术
【答案】A
【解析】
【详解】A、PEG(聚乙二醇)是化学诱导融合剂,作用原理是改变细胞膜的流动性以促进细胞融合,不具有诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞相互识别的功能,A错误;
B、氨基蝶呤可阻断骨髓瘤细胞的核酸合成途径,未融合的骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞均无法存活,未融合的B淋巴细胞无无限增殖能力也无法存活,只有同时具备B淋巴细胞核酸合成旁路途径和骨髓瘤细胞无限增殖特点的杂交瘤细胞可存活,因此加入氨基蝶呤的目的是筛选杂交瘤细胞,B正确;
C、注射抗原后小鼠体内产生的B淋巴细胞存在多种类,融合得到的杂交瘤细胞不一定都能分泌针对目标抗原的特异性抗体,后续还需要进行抗体阳性检测,因此小孔中增殖的细胞不一定都能产生所需特异性抗体,C正确;
D、单克隆抗体制备属于动物细胞工程的实际运用,使用了动物细胞融合和动物细胞培养技术,其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础技术,D正确。
二、非选择题(共52分)
17. 温度、CO2浓度都会影响植物光合作用速率。图1为大豆光合作用速率、呼吸作用速率随温度变化的曲线图。图2是L市科研团队以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料,分别进行三种不同实验处理后,在晴天上午测定的各组光合作用速率。三个组处理为:甲组提供大气CO2浓度(375μmol·mol-1);乙组提供CO2浓度倍增环境(750μmol·mol-1);丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60d,测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应。请回答以下问题:
(1)图1中实线表示的是________(填“呼吸作用速率”“净光合作用速率”或“实际光合作用速率”),________点以后对应的温度可使大豆有机物的积累量增加。CD段实际光合作用速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)L市科研团队实验的自变量是________。
(3)由图2所示的实验结果表明,各类植物丙组的光合作用速率均与甲组________(填“相同”“不同”或“不确定”),可能的原因是________。
【答案】(1) ①. 净光合作用速率 ②. A ③. 增大
(2)植物种类、不同CO2浓度的处理方式
(3) ①. 不同 ②. 与甲组相比,丙组植物在高浓度CO2环境中培养60天,气孔数量减少/气孔导度降低/固定CO2酶的活性降低/数量减少(答到这4点中任意一方面即可),恢复为大气CO2浓度后,光合速率比甲组低
【解析】
【小问1详解】
实线是从空气中吸收的 CO₂量,对应定义:净光合作用速率。虚线是呼吸作用 O₂消耗量,代表呼吸速率。有机物积累量>0 ,表示净光合速率>0。图中A点是净光合速率曲线与横坐标交点,A点净光合 = 0;A点以后净光合作用速率>0,有机物开始持续积累。CD 段:净光合速率不变,但呼吸速率持续上升,且实际光合速率=呼吸作用速率+净光合作用速率,因此二者相加的总(实际)光合速率增大。
【小问2详解】
结合图2横坐标可知,自变量之一是植物种类;结合题干信息可知,每一种作物又因为不同CO2浓度的处理方式得到三种光合作用速率变化,自变量之二是不同CO2浓度的处理方式。
【小问3详解】
从图 2 可以直观看出:所有植物丙组柱形高度都低于甲组,丙组先在高 CO₂浓度环境长期培养 60 天,再恢复大气 CO₂浓度,出现高 CO₂驯化后的光合下调现象,原因是长期高 CO₂环境 → 植物气孔数量减少、气孔导度降低(恢复大气低 CO₂后,CO₂吸收能力不足,光合速率下降 长期高 CO₂环境 → 暗反应固定 CO₂的Rubisco 酶活性降低、酶含量减少;恢复大气 CO₂后,暗反应固定 CO₂能力下降),光合速率低于一直正常大气 CO₂培养的甲组。
18. 水稻是自花传粉植物。已知水稻抗瘟特性受3对等位基因控制(分别用A/a、B/b、C/c表示),只要含有抗瘟基因即表现为抗病。品系甲、乙、丙是三个纯合品系,且乙和丙均和甲存在一对基因的差异,其中品系甲不具有抗瘟特性。现有谷农13和天谷B两种抗瘟纯合品系,让其分别与品系甲、乙、丙进行杂交,结果如表所示。
♂
谷农13
天谷B
子代
♀
F1
F2
F1
F2
抗病
感病
抗病
感病
品系甲
抗病
409
140
抗病
441
7
品系乙
抗病
440
29
抗病
519
0
品系丙
抗病
508
34
抗病
540
12
回答下列问题:
(1)表中品系乙与品系丙的抗性基因位于_____对同源染色体上,水稻中具有抗瘟特性的基因型有_____种。
(2)谷农13与品系丙杂交得到F1,然后F1通过自交得到F2,F2抗病个体中杂合子所占比例为_____。
(3)表中_____这个数据(填具体数字)最可能出现了统计错误,或者是最有可能发生了染色体结构变异中的_____导致的。
(4)在农业生产上,杂种优势的利用是提高产量和改进品质的重要措施。但水稻杂交种需要每年制种,其原因是_____。为省却年年配制杂种,使杂种优势能够在生产上通过一代制种而多代利用,有效的途径有_____(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 2##两 ②. 26
(2)4/5 (3) ①. 12 ②. 缺失
(4) ①. 具有优良性状的杂交种自交,其后代会发生性状分离 ②. 无性繁殖法、植物组织培养
【解析】
【小问1详解】
品系乙与品系丙杂交,F2中抗病:感病=540:12 = 45:1,是9:3:3:1的变形,由此可知该性状受两对等位基因控制,所以品系乙与品系丙的抗性基因位于2对同源染色体上。品系甲与天谷B杂交,F2抗病∶感病=441∶7=63∶1,而感病占1/64=(1/4)3,而甲的基因型为aabbbcc,说明子一代的基因型为AaBbCc,天谷B的基因型为AABBCC,三对等位基因位于三对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。故具有抗瘟特性的水稻基因型有3×3×3-1=26种。
【小问2详解】
品系谷农13与品系丙杂交,F1抗病自交,F2表现型及比例为抗病:感病=508:34≈15:1,说明品系谷农13与品系丙的抗性基因也位于2对同源染色体上,且该抗病性状的遗传遵循自由组合定律,F2抗病个体共15份,其中纯合子只有3份,杂合子所占比例为1-1/5=4/5。
【小问3详解】
品系甲×天谷B,F1抗病,F2抗病:感病=440:7≈63:1,甲的基因型为aabbcc,天谷B基因型为AABBCC,而品系丙是有一对基因纯合的抗病个体(假设BB纯合),故与天谷B杂交,在子二代不会出现性状分离,而表格中出现12株感病个体,说明天谷B和品系丙杂交的F2代感病个体数12这个可能出现了统计错误,当然也最有可能是子一代中极少数个体AaBBCc减数分裂过程中发生了染色体结构变异中的缺失导致显性基因B缺失。
【小问4详解】
具有优良性状的杂交种自交,其后代会发生性状分离,故杂交水稻需要每年制种。可通过无性繁殖法、植物组织培养、人工种子为省却年年配制杂种,使杂种优势能够在生产上通过一代制种而多代利用。
19. 近年来汾河景观治理成功,未治理前河中通常会生长大量的微囊藻和绿藻,绿藻具有丰富的营养价值,是浮游动物的重要饵料。水体富营养化时,微囊藻等蓝细菌大量增殖并产生难被降解的藻毒素,严重威胁水体安全和人类健康。请回答下列问题:
(1)湖泊的湖岸边到湖心处分布的生物种类和数量有差异,这体现了群落的_____结构。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是_____以及_____之间协同进化的结果。
(2)科研小组对某湖泊生态系统的能量流动进行定量分析,得出相关数据,如下表所示(X表示能量流动的去向之一,Y、Z为能量值,能量单位为J·cm-2·a-1,肉食性动物看作只占据一个营养级)。据表分析,X是指_____的能量,Y应该是_____J·cm-2·a-1。
生物类型
呼吸作用散失的能量
X
未利用
流向下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
44
5
95
Y
0
植食性动物
9.5
1.5
11
Z
5
肉食性动物
6.8
0.5
7.2
0
11
(3)研究者获得一株棕鞭毛虫(以浮游藻类为食的浮游动物)。为研究棕鞭毛虫对微囊藻的清除能力和降解藻毒素的效果,采集表层下40 cm的富营养化湖水注入透光透析袋中,添加棕鞭毛虫后放置于原位,进行实验,结果如下图。
①本实验中,对照组的处理是_____。棕鞭毛虫能清除微囊藻和降解藻毒素,这体现了生物多样性的_____价值。
②以本实验结果推断,如果在富营养化湖水中放养棕鞭毛虫,会对该湖泊群落的影响是_____。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 不同物种之间(物种之间) ③. 生物与无机环境(生物与环境)
(2) ①. 流向分解者的能量 ②. 20.5
(3) ①. 不添加棕鞭毛虫,其他处理与实验组相同 ②. 间接 ③. 促使了以蓝细菌为优势类群向以绿藻和其他藻类为主的群落的演替,改善了群落结构
【解析】
【小问1详解】
在群落中,不同地点分布着不同生物,体现了群落的水平结构,一般呈现镶嵌分布。湖泊的湖岸边到湖心处分布的生物种类和数量有差异,这体现了群落的水平结构。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是不同物种之间以及生物与无机环境之间协同进化的结果。
【小问2详解】
用于生长发育和繁殖的能量可分为流入下一营养级、未被利用的能量和流入分解者的能量,所以图中X表示流向分解者的能量。肉食动物同化的能量为6.8+0.5+7.2=14.5 J·cm-2·a-1,其中有11J·cm-2·a-1来自外来有机物的输入,所以上一营养级输入的能量为3.5J·cm-2·a-1,所以Z为3.5J·cm-2·a-1,植食性动物同化的能量为9.5+1.5+11+3.5=25.5J·cm-2·a-1,其中有5J·cm-2·a-1来自外来有机物的输入,所以上一营养级输入的能量Y为20.5J·cm-2·a-1。
【小问3详解】
①根据题意,该实验的目的是研究棕鞭毛虫对微囊藻的清除能力和降解藻毒素的效果,该实验的自变量为棕鞭毛虫的有无,因此本实验中,对照组的处理是不添加棕鞭毛虫,其他处理与实验组相同。棕鞭毛虫能清除微囊藻和降解藻毒素,属于生态功能,这体现了生物多样性的间接价值。
②据图可知,实验组蓝细菌数量降低,而绿藻和其它藻类的比例逐渐升高,棕鞭毛虫对湖泊群落的影响是促使了以蓝细菌为优势类群向以绿藻和其他藻类为主的群落的演替,改善了群落结构。
20. 人体血压稳定的调节是一个多系统协同作用的复杂过程,其中肾上腺素(EPI)和去甲肾上腺素(NE)的调节机制如图(a)。回答下列问题:
(1)人体颈动脉体和主动脉体存在_____(填反射弧中的结构),它主要感知血液中O2分压降低、CO2分压升高或H+浓度升高,当机体缺氧时可引起_____(填“副交感神经”或“交感神经”)兴奋使血管收缩,血压升高,优先保证心、脑等重要器官供血。
(2)图(a)中既可作为激素也可作为神经递质的信号分子是_____。EPI是α受体激动剂,由肾上腺_____(填“皮质”或“髓质”)分泌,可升高血压。据图(a)分析,EPI作用于血管平滑肌后,血管的收缩和舒张活动取决于_____。
(3)EPI对α受体和β受体的作用如图(b)。研究人员进行如下实验:
①将若干只生理状况一致的小鼠随机均分为甲、乙两组。
②甲组注射EPI,乙组先注射血管平滑肌α受体阻断剂,一段时间内再注射等量EPI。
③监测并记录处理前后小鼠血压变化。
结合图(a)调节机制,乙组小鼠使用α受体阻断剂处理后的前一段时间血压下降的原因是_____。若将乙组注射的α受体阻断剂换为注射β受体阻断剂,其他条件不变,重新进行实验,则预期的甲、乙组小鼠血压的整合效果是_____。
【答案】(1) ①. 感受器 ②. 交感神经
(2) ①. 去甲肾上腺素(NE) ②. 髓质 ③. 血管平滑肌的受体类型
(3) ①. α受体阻断剂会阻断EPI与α受体结合,EPI无法产生缩血管升血压的效应;仍能结合β受体使血管舒张 ②. 两组血压均升高,乙组血压升高幅度大于甲组
【解析】
【小问1详解】
颈动脉体和主动脉体是感知血液中O2分压、CO2分压、H+浓度变化的感受器;机体缺氧时需要升高血压保证心脑供血,该应急反应由交感神经兴奋完成,副交感神经兴奋会降低血压,
【小问2详解】
由图可知,去甲肾上腺素(NE)既可以作为神经递质由交感神经元轴突末梢释放,也可以作为激素由肾上腺髓质分泌,因此既可以作为激素也可以作为神经递质传递信息;肾上腺素EPI可结合α受体使血管收缩、血压升高,结合β受体使血管舒张、血压降低,因此血管的收缩舒张最终取决于EPI结合的受体类型,或血管平滑肌上两种受体的种类与数量。
【小问3详解】
α受体阻断剂会阻断EPI与α受体结合,EPI无法产生缩血管升血压的效应,仍能结合β受体使血管舒张,因此血压下降;若换为β受体阻断剂,EPI无法结合β受体产生舒血管降血压的效应,仅能发挥α受体介导的升血压效应,因此升血压的效果比仅注射EPI的甲组更强,即乙组血压升高幅度大于甲组。
21. 接合转移是细菌通过直接接触交换质粒的遗传物质的转移过程。链霉菌能分泌莫能霉素,用于反刍动物球虫病的治疗,但由于低氧环境严格限制了其产量,现以大肠杆菌作为供体菌,将血红蛋白基因vgb通过接合转移的过程,使链霉菌获得基因vgb,莫能霉素产量可提高47.3%。下图为与该过程有关的质粒、基因及限制酶的有关信息,已知萘啶酮酸能抑制大肠杆菌的生长。回答下列问题:
(1)引物是根据目的基因两端的一段核苷酸序列合成的,若图2中A链①处的碱基排列顺序为AACTATGCGC,则PCR扩增基因vgb时引物之一的碱基序列为5'-_____-3'(不考虑限制酶识别位点)。基因转录时的模板链为_____(填“A链”或“B链”)。
(2)图1中启动子的作用是_____,结合图1、图2,在构建重组质粒时,需用限制酶_____切割质粒和基因vgb。后将重组DNA分子导入用_____处理后的大肠杆菌中,将大肠杆菌与链霉菌混合培养,选择能在添加_____的培养基上生长的菌落即为莫能霉素高产菌株。
(3)链霉菌从大肠杆菌获得重组DNA分子的变异方式为_____。发酵工程扩大培养莫能霉素高产菌株时,选用液体培养基的原因是_____。
【答案】(1) ①. AACTATGCGC ②. B链
(2) ①. 作为RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动基因转录起始 ②. EcoRI和XhoI ③. Ca²⁺ ④. 萘啶酮酸、安普霉素
(3) ①. 基因重组 ②. 便于菌体与营养物质充分接触,有利于菌体吸收营养,快速繁殖
【解析】
【小问1详解】
根据图2,A链方向为5'→3'(左磷酸端到右羟基端),①处位于A链左端,已知序列,对应引物之一的序列与该段序列一致,为5'AACTATGCGC3';转录方向向右,RNA合成方向为5'→3',模板链需要为3'→5'方向(左到右),即B链方向符合要求,因此转录模板链是B链。
【小问2详解】
启动子是基因表达载体的重要结构,作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动目的基因转录出mRNA。目的基因vgb上有SalⅠ和NheⅠ两个酶切位点,但是会破坏目的基因,不可选。可以在上游引物的5'端加上EcoRI和下游引物的5'端加上XhoI,进行PCR,这样目的基因左右两侧分别带有EcoRI和XhoI两种限制酶的识别序列。质粒上含有MunI,会破坏安普霉素抗性基因,不可选。因此只能选择EcoRI和XhoI两种限制酶切割质粒和基因。将重组DNA导入大肠杆菌(原核细胞)时,需要用氯化钙(Ca²⁺)处理,使大肠杆菌利于吸收外源DNA。已知萘啶酮酸能抑制大肠杆菌生长,质粒上带有安普霉素抗性基因,因此培养基中添加萘啶酮酸和安普霉素,存活的菌落就是目标高产菌株。安普霉素:杀死未导入重组质粒的大肠杆菌和链霉菌,仅保留携带安普霉素抗性基因的菌株; 萘啶酮酸:杀死所有大肠杆菌(无论是否导入质粒),仅保留对萘啶酮酸不敏感的链霉菌; 最终存活的,只有成功通过接合转移获得重组质粒(含完整vgb基因+安普霉素抗性基因)的链霉菌,即莫能霉素高产菌株。
【小问3详解】
该过程通过基因工程将外源基因导入链霉菌,这种变异属于基因重组。扩大培养时使用液体培养基,原因是液体环境可以使菌体与营养物质充分接触,方便菌体吸收营养,快速繁殖,有利于获得大量菌种,满足扩大培养的需求。
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