精品解析:甘肃省嘉峪关市酒钢三中2025-2026学年第二学期高三考前预测生物试题
2026-06-13
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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 | 高考复习-三模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 甘肃省 |
| 地区(市) | 嘉峪关市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.26 MB |
| 发布时间 | 2026-06-13 |
| 更新时间 | 2026-06-13 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58326873.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
嘉峪关市酒钢三中2025-2026学年第二学期第三次诊断考试生物试题
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. 《健康中国行动(2019—2030年)》倡导全民进行科学的运动。科学运动可以预防疾病,愉悦身心,促进健康。下列叙述错误的是( )
A. 科学运动的标准因人而异,与不同个体内环境存在差异有关
B. 运动时大脑会释放多巴胺等神经递质,从而让人产生愉悦感
C. 进行慢跑等有氧运动时,可避免肌细胞无氧呼吸产生大量CO2
D. 保持运动习惯可减少脂肪囤积,从而预防肥胖、高血压等疾病
2. 原核细胞、真核细胞中有一类由酶聚合而成的无膜细胞器“细胞蛇”。细胞蛇在癌细胞中能促进其增殖,在脂肪组织中可以影响脂质合成。下列关于细胞蛇的叙述,错误的是( )
A. 成分含有磷脂和蛋白质
B. 形成过程与核糖体有关
C. 可能与肥胖的发生有关
D. 可作为肿瘤治疗的靶点
3. 科研人员将来源于藻类的阴离子视紫红质通道蛋白(GtACR1)的基因导入特定神经元并成功表达。光照射下分布于这些神经元细胞膜上的GtACR1会开放,允许Cl-内流,从而抑制神经元兴奋。下列叙述错误的是( )
A. GtACR1的合成过程需要核糖体和线粒体的参与
B. Cl-通过GtACR1进入细胞时,不需要与该蛋白的特定部位结合
C. 光照射下添加细胞呼吸抑制剂,会导致Cl-内流速率减慢
D. 光照射下神经元的膜电位仍为外正内负,但膜内外的电位差增大
4. 蛙作为两栖类代表生物,存在蝌蚪发育为成蛙的过程。下列叙述错误的是( )
A. 蝌蚪到成蛙的过程中存在基因的选择性表达
B. 蝌蚪尾部的退化、消失与细胞凋亡密切相关
C. 蛙的红细胞在分裂时会出现纺锤丝和染色体的变化
D. 成蛙细胞衰老时细胞核体积会变大但细胞体积变小
5. 真核细胞中基因是具有遗传效应的DNA片段,不同的基因转录的模板链不同。下图基因M转录时以α链为模板,基因N转录时以β链为模板。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. DNA复制和转录时一定需要DNA解旋酶
B. 细胞中DNA复制时β链可以连续复制,α链不能连续复制
C. 基因M和N转录形成RNA时,子链的合成方向都是3'端到5'
D. 基因M和基因N在一条DNA上,所以在所有细胞中都同时表达
6. 科研人员发现,在水草丰茂的水体中,某种鱼类的体色通常是深黑褐色;而在明亮缺少植被的水体中,同一种鱼类的体色多为更浅的黄褐色、甚至带有斑纹。基于现代生物进化理论分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 不同环境导致鱼种群的基因向不同方向发生突变
B. 在环境条件保持稳定的前提下,种群基因频率不会发生改变
C. 明亮缺少植被的水体中,控制黄褐色的基因频率逐渐增大,这体现了协同进化
D. 水草丰茂的水体中,深黑褐色的鱼更不易被天敌捕食,是适应的表现
7. 下列相关实验叙述正确的是( )
A. 孟德尔推测出“测交后代中高茎与矮茎的数量比为1∶1,”这属于假说—演绎法中的“实验验证”
B. 梅塞尔森与斯塔尔证明“DNA半保留复制”的实验中,也用到了假说—演绎法
C. 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,离心后得到的沉淀物中放射性高
D. “低温诱导染色体数目变化”的实验中,需要用卡诺氏液使细胞分散开来
8. 当物体在你眼前突然出现时,你会迅速眨眼,而经过训练的战士,却能做到不为所动。战士在训练时,身体会开启“战斗”模式,出现呼吸和心跳加快等反应。下列有关叙述错误的是( )
A. 不自觉眨眼是由脊髓参与的非条件反射,不需要大脑参与也能完成
B. 长时间不眨眼可能与肾上腺素分泌增加,增强神经系统兴奋性有关
C. 战士训练时呼吸和心跳加快,之后可通过副交感神经调节恢复
D. 身体“战斗”模式是神经调节和体液调节共同作用的结果
9. 植物激素及其生长调节剂在农业生产实践上有着广泛应用。下列相关叙述符合实际的是( )
A. 喷洒脱落酸可延长绿叶类蔬菜的保鲜时间
B. 高浓度的2,4—D可作为除草剂,杀死玉米田中的双子叶杂草
C. 用一定浓度的赤霉素溶液处理芦苇、玉米等作物,可使植株增高,增加收益
D. 将从树上摘下的青柿子和成熟的香蕉放在一起可以加快柿子变黄,说明乙烯可促进果实的发育和成熟
10. 某品种鸡(2n=78)的胫色由基因A/a、B/b共同控制,其中基因A/a位于Z染色体上。当含基因A且b基因纯合时胫色表现为黄色,否则为黑色。下列叙述错误的是( )
A. 该品种鸡为二倍体,其中一个染色体组有39条染色体
B. 黄色胫雌鸡初级卵母细胞中有2个A基因、4个b基因
C. 黑色胫雄鸡共有7种基因型,黄色胫雄鸡共有2种基因型
D. 选择黄色胫雄鸡与黑色胫雌鸡杂交,通过子一代胫色即可鉴定出雌鸡
11. 朱鹮有“鸟中大熊猫”之称,曾广泛分布于中国东部、日本、俄罗斯、朝鲜等地,由于环境恶化等因素导致种群数量急剧下降。在我国,经过科学家的努力,朱鹮的种群数量已由1981年发现时的7只增加到上万只,受危等级由极危调整为濒危,是动物保护的奇迹。下列说法错误的是( )
A. 朱鹮种群数量过少时,可能会由于近亲繁殖而衰退、消亡
B. 栖息地的改变可能提高朱朱鹮种群的遗传多样性
C. 调查朱鹮的种群数量采用鸣声识别法比标记重捕法具有低干扰的优势
D. 生存空间和栖息环境的改善不改变朱鹮种群的K值
12. 某草原曾因过度放牧、屎壳郎数量锐减等原因出现严重沙化,科研人员将牧鸡引入该草原,形成牛-禽-草耦合模式,提升了生态、经济和社会效益。下列叙述错误的是( )
A. 屎壳郎分解牛粪,牧草同化的能量有部分流入到屎壳郎
B. 牧鸡取食草原害虫,可调整生态系统中的能量流动关系
C. 鸡粪为牧草生长提供所需有机物,肥效远高于无机化肥
D. 该模式兼顾生态、经济与社会效益,遵循生态工程的整体原理
13. 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. 杂交瘤技术适用于克隆珍稀、濒危野生动物
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. 利用试管羊技术培育藏羚羊时,需要在试管中将受精卵培育成完整个体
D. 借助人工授精技术繁殖大熊猫时,输入的精子在雌性的输卵管中完成受精
14. 为实现1型糖尿病人血糖浓度的“智能”调节,科学家设计了一种带“插头”与“插座”的蛋白质类药物,其工作原理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该药物的设计和改造,需通过蛋白质工程来实现
B. 该药物可以直接口服,从而避免注射带来的痛苦
C. 葡萄糖与分子“插座”结合后会导致该蛋白质失活
D. 该蛋白质处于激活状态时,发挥与胰高血糖素相同的作用
15. Noxa是一种促凋亡蛋白。为构建表达Noxa的工程菌,现利用PCR技术将Noxa基因连接在ClyA基因的下游,构建ClyA-Noxa融合基因,并插入P载体。两个基因及四条引物如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 为方便构建融合基因,R1和F2引物设计时需要引入一定长度的互补序列
B. 为保证插入P载体的准确性,F1和R2引物设计时应引入不同的酶切位点
C. 为高效准确构建含ClyA-Noxa融合基因的表达载体,需至少使用4种限制酶
D. 为筛选成功转化后的工程菌,可以使用F1和R2的引物组合进行PCR鉴定
16. 近年来,我国酒精性肝病的发病率逐年上升,危害仅次于病毒性肝炎。研究发现,雪莲次生代谢物对急性酒精肝损伤具有较好的防治作用。人们运用细胞工程技术生产雪莲次生代谢物,下列叙述正确的是( )
A. 次生代谢物是雪莲生长所必需的物质,一般分布在特定组织或器官中
B. 用射线处理雪莲幼苗诱发变异,即可获得次生代谢物高产的雪莲植株
C. 切取雪莲茎尖在无菌条件下进行愈伤组织培养,可获取其次生代谢物
D. 可用固体培养基离体培养雪莲细胞,提高单个细胞中次生代谢物的含量
二、非选择题(共52分)
17. 在“碳中和、碳达峰”背景下,氢气作为一种清洁能源备受关注。莱茵衣藻光系统Ⅱ(PSⅡ)光解水产生的H+和e−,在不同条件下参与不同的代谢,过程如下图所示。已知氢酶的表达需要莱茵衣藻细胞叶绿体处于厌氧条件。回答下列问题:
(1)PSⅡ位于莱茵衣藻叶绿体的______上。自然光照条件下,PSⅡ光解水产生的H+和e-用于合成______,参与暗反应。
(2)产氢会导致莱茵衣藻生长不良,请从光合作用物质转化的角度分析其原因______。
(3)结合题目信息分析,在自然光照条件下,莱茵衣藻几乎不产氢的原因是______,因此可以筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻的产氢量。
(4)与化石燃料(煤石油等)制氢相比较,利用莱茵衣藻制氢的优点有______(答出一点)
18. 家马的毛色是区别不同马匹品种的主要依据,有白色和基础色。马匹基础色包括骝色、黑色和栗色,由基因A/a、E/e共同调控,基因W/w会影响基础色,且WW纯合致死,毛色表现与基因型对应关系如下表所示。回答下列问题:
毛色表现
基因型
白色
Ww
~
~
骝色
ww
EE/Ee
AA/Aa
栗色
ww
ee
~
黑色
ww
EE/Ee
aa
注:“~”表示该基因的各种基因型
(1)据表可知,白马的基因型有______种;白马随机交配,子一代中白马占比为______。
(2)研究人员对E和e基因进行测序,结果如下。E基因突变为e基因是碱基对______的结果,该突变导致原蛋白质中丝氨酸转变为______。(密码子:丝氨酸UCU、UCC、UCA、UCG;苯丙氨酸UUU、UUC;亮氨酸UUG、UUA;赖氨酸AAA、AAG;起始密码子AUG、GUG)
E基因…CTGCCTGGCCGTGTCCGACCTGC…
e基因…CTGCCTGGCCGTGTTCGACCTGC…
(3)已知A/a基因位于22号常染色体上,为确定E/e基因是否也位于22号染色体上,选取基础色中基因型为______的个体与基因型为wwaaee进行测交。不考虑交叉互换,若测交子代的表型及比例为______,则E/e基因位于22号染色体上。
19. 人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素和肾上腺皮质激素的分泌会急剧增加。这主要受交感神经—肾上腺髓质系统和下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的调控,如下图所示。回答下列问题:
(1)紧急情况下,人体通过神经—肾上腺髓质系统分泌肾上腺素的过程属于____________(填“神经”、“体液”或“神经-体液”)调节。下丘脑、垂体和肾上腺皮质对糖皮质激素分泌的分层调控作用被称为______,该调节机制的意义是____________,有利于精细调控,维持机体的稳态。
(2)肾上腺素和糖皮质激素都能升高血糖,表现出______作用,但前者能更快地应对紧急情况,理由是______。
(3)在恐惧、失血等应激状态下,身体分泌的糖皮质激素可防止免疫系统过度激活而损伤自身。临床上,糖皮质激素也经常作为免疫抑制剂来使用。为证实糖皮质激素对辅助性T细胞(Th细胞)的增殖具有抑制作用,请结合以下实验原理和材料用具,设计实验思路。
实验原理:植物血凝素(PHA)能刺激Th细胞大量增殖,而糖皮质激素会抑制这一过程。
材料用具:健康家兔的Th细胞悬液、植物血凝素(PHA)、糖皮质激素溶液、生理盐水、无菌试管等。只写出实验设计思路:______________。
20. 某鸟类自然保护区是以迁徙鸟类及其栖息地为主要保护对象的湿地类型自然保护区。研究团队以该保护区中四种占优势的水鸟为研究对象,调查并分析了它们的生态位,调查分析结果如表所示。
物种
观察数量/只
觅食生境出现率/%
鸟胃中主要的食物种类/%
生境1
生境2
生境3
小坚果
茎类
草屑
螺类
贝壳沙砾
甲壳类
其他
绿翅鸭
2120
67
0
33
52.8
16.7
0
12.0
13.0
0
5.5
绿头鸭
1513
98
1
1
78.3
0.8
0
7.1
5.6
1.1
7.1
鹤鹬
1678
64
0
36
0
0
50.0
25.0
25.0
0
0
青脚鹬
1517
29
28
43
0
0
33.3
33.0
0
33.3
0.1
注:生境1为低潮盐沼—光滩带;生境2为海三棱藨草带;生境3为海堤内鱼塘—芦苇区,芦苇在植物群落中占优势。
(1)要认识到生境1、2、3是不同的群落,首先要研究的它们的重要特征是___________。
(2)该保护区内,不同鸟类在不同生境的分布不相同,这主要体现了群落的___________结构,这样的分布是自然选择的结果,有利于不同生物___________。从影响种群数量变化的因素角度分析,光照和温度属于___________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。
(3)如果要研究绿翅鸭的生态位,通常要研究它的___________(答3点)。据表可知,绿翅鸭和鹤鹬的生态位有重叠,是否意味着两者一定存在竞争关系___________(填“是”或“否”),理由是___________。
(4)调查人员研究了该生态系统中植食性动物的能量流动情况(如表所示),植食性动物用于生长、发育和繁殖的能量为___________kJ/(cm2·a)。正常情况下,植食性动物最多有___________kJ/(cm2·a)的能量传递给下一营养级生物。
摄入的能量[kJ/(cm2·a)]
呼吸作用散失的能量[kJ/(cm2·a)]
粪便中的能量[kJ/(cm2·a)]
55.4
15
21.6
21. 你是学校生物科技社团的成员,社团正在开展一项针对B细胞淋巴瘤的“CAR-T细胞疗法”模拟研发项目。该病的特点是肿瘤细胞表面高表达CD19抗原蛋白。你需要完成从设计、构建到优化的全流程任务。
任务一:资料查阅与原理分析
经过文献阅读,你了解了CAR-T细胞疗法的基本流程,如下图所示:
(1)CAR-T细胞是在T细胞中导入人工设计的能够靶向CD19抗原的受体基因(CAR基因),使其表达CAR蛋白,这相当于为T细胞安装了追踪肿瘤细胞“导航系统”。本研究项目中该“导航系统”能特异性识别肿瘤细胞表面的____________蛋白。
任务二:CAR基因的获取与载体构建
(2)CAR-T细胞的制备离不开转基因技术。利用PCR技术扩增CAR基因时,需根据____________设计特异性引物。构建基因表达载体时,CAR基因必须位于____________之间,以确保表达载体在T细胞中正常表达。若要实现该疗法的长期疗效,通常利用逆转录病毒作为载体,利用其特性将CAR基因整合到T细胞的____________上。
任务三:CAR-T细胞的激活与培养
(3)将T细胞改造成CAR-T细胞后,需在体外进行大量扩增,其培养液中通常要加入白细胞介素-2等细胞因子,其主要作用是____________。此外,培养液中常还需加入____________,以提供细胞生长所需的天然成分。
任务四:问题分析与优化迭代
(4)在模拟临床试验时发现,部分患者在治疗后肿瘤复发,原因是肿瘤细胞发生了“抗原逃逸”(即CD19抗原丢失)。下列改进策略中,最具可行性的是____________。
A. 提高回输到患者体内的CAR-T细胞的总数
B. 提高CAR基因在T细胞中的数量,增强CAR基因的表达量
C. CAR-T细胞输回患者体内前,使用药物清除体内原有的B细胞
D. 开发同时靶向CD19和肿瘤B细胞表面另一种抗原的双靶点CAR-T细胞
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嘉峪关市酒钢三中2025-2026学年第二学期第三次诊断考试生物试题
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. 《健康中国行动(2019—2030年)》倡导全民进行科学的运动。科学运动可以预防疾病,愉悦身心,促进健康。下列叙述错误的是( )
A. 科学运动的标准因人而异,与不同个体内环境存在差异有关
B. 运动时大脑会释放多巴胺等神经递质,从而让人产生愉悦感
C. 进行慢跑等有氧运动时,可避免肌细胞无氧呼吸产生大量CO2
D. 保持运动习惯可减少脂肪囤积,从而预防肥胖、高血压等疾病
【答案】C
【解析】
【详解】A、不同个体的内环境组成、稳态调节能力存在差异,因此科学运动的标准需因人而异,A正确;
B、多巴胺是可传递愉悦信号的神经递质,运动时大脑释放多巴胺可使人产生愉悦感,B正确;
C、人体肌细胞进行无氧呼吸的产物是乳酸,不会产生CO2,慢跑等有氧运动的作用是避免肌细胞无氧呼吸积累大量乳酸引发肌肉酸痛,C错误;
D、运动过程需要消耗大量能量,可促进脂肪的氧化分解,减少脂肪囤积,能有效预防肥胖、高血压等疾病,D正确。
2. 原核细胞、真核细胞中有一类由酶聚合而成的无膜细胞器“细胞蛇”。细胞蛇在癌细胞中能促进其增殖,在脂肪组织中可以影响脂质合成。下列关于细胞蛇的叙述,错误的是( )
A. 成分含有磷脂和蛋白质
B. 形成过程与核糖体有关
C. 可能与肥胖的发生有关
D. 可作为肿瘤治疗的靶点
【答案】A
【解析】
【详解】A、磷脂是生物膜的主要组成成分,题干明确说明细胞蛇是无膜细胞器,因此不含磷脂,A错误;
B、细胞蛇由酶聚合而成,绝大多数酶的化学本质是蛋白质,核糖体是蛋白质的合成场所,因此细胞蛇的形成过程与核糖体有关,B正确;
C、题干表明细胞蛇在脂肪组织中可以影响脂质合成,若脂质合成过量会引发肥胖,因此细胞蛇可能与肥胖的发生有关,C正确;
D、题干指出细胞蛇在癌细胞中能促进其增殖,通过靶向抑制细胞蛇的功能可抑制癌细胞增殖,因此细胞蛇可作为肿瘤治疗的靶点,D正确。
3. 科研人员将来源于藻类的阴离子视紫红质通道蛋白(GtACR1)的基因导入特定神经元并成功表达。光照射下分布于这些神经元细胞膜上的GtACR1会开放,允许Cl-内流,从而抑制神经元兴奋。下列叙述错误的是( )
A. GtACR1的合成过程需要核糖体和线粒体的参与
B. Cl-通过GtACR1进入细胞时,不需要与该蛋白的特定部位结合
C. 光照射下添加细胞呼吸抑制剂,会导致Cl-内流速率减慢
D. 光照射下神经元的膜电位仍为外正内负,但膜内外的电位差增大
【答案】C
【解析】
【详解】A、GtACR1是蛋白质,核糖体是蛋白质的合成场所,其合成过程需要线粒体提供能量,A正确;
B、GtACR1属于通道蛋白,通道蛋白转运物质时仅允许与通道大小、电荷匹配的物质通过,不需要与被转运物质的特定部位结合,B正确;
C、Cl⁻通过GtACR1内流属于协助扩散,不需要消耗细胞呼吸提供的能量,因此添加细胞呼吸抑制剂不会影响Cl⁻内流速率,C错误;
D、光照射下Cl⁻内流,神经元仍处于静息状态,膜电位维持外正内负,由于细胞内负电荷增多,膜内外的电位差(静息电位绝对值)增大,可抑制兴奋产生,D正确。
4. 蛙作为两栖类代表生物,存在蝌蚪发育为成蛙的过程。下列叙述错误的是( )
A. 蝌蚪到成蛙的过程中存在基因的选择性表达
B. 蝌蚪尾部的退化、消失与细胞凋亡密切相关
C. 蛙的红细胞在分裂时会出现纺锤丝和染色体的变化
D. 成蛙细胞衰老时细胞核体积会变大但细胞体积变小
【答案】C
【解析】
【详解】A、生物个体发育的本质是基因选择性表达的结果,A正确;
B、蝌蚪尾部消失是由基因控制的细胞自动结束生命的过程,即细胞凋亡,B正确;
C、蛙的红细胞进行的是无丝分裂,无丝分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的规律性变化,C错误;
D、细胞衰老的特征包括细胞核体积增大、染色质固缩,以及细胞体积变小、代谢减慢等,D正确。
5. 真核细胞中基因是具有遗传效应的DNA片段,不同的基因转录的模板链不同。下图基因M转录时以α链为模板,基因N转录时以β链为模板。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. DNA复制和转录时一定需要DNA解旋酶
B. 细胞中DNA复制时β链可以连续复制,α链不能连续复制
C. 基因M和N转录形成RNA时,子链的合成方向都是3'端到5'
D. 基因M和基因N在一条DNA上,所以在所有细胞中都同时表达
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA复制需要DNA解旋酶解开双链,但转录过程中RNA聚合酶本身具备解旋功能,不需要额外的DNA解旋酶参与,A错误;
B、DNA子链合成方向均为5'→3',图中DNA复制方向向右,沿复制方向β链的走向为3'→5',以β链为模板合成的子链可沿复制方向连续合成;沿复制方向α链的走向为5'→3',以α链为模板合成的子链只能通过形成冈崎片段不连续合成,因此β链对应复制过程连续,α链对应复制过程不连续,B正确;
C、转录合成RNA时,子链的合成方向是5'端到3'端,C错误;
D、真核细胞中基因存在选择性表达的特点,同一条DNA上的基因不会在所有细胞中都同时表达,D错误。
6. 科研人员发现,在水草丰茂的水体中,某种鱼类的体色通常是深黑褐色;而在明亮缺少植被的水体中,同一种鱼类的体色多为更浅的黄褐色、甚至带有斑纹。基于现代生物进化理论分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 不同环境导致鱼种群的基因向不同方向发生突变
B. 在环境条件保持稳定的前提下,种群基因频率不会发生改变
C. 明亮缺少植被的水体中,控制黄褐色的基因频率逐渐增大,这体现了协同进化
D. 水草丰茂的水体中,深黑褐色的鱼更不易被天敌捕食,是适应的表现
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因突变具有不定向性,环境仅能对已产生的变异进行定向选择,无法诱导基因向特定方向发生突变,A错误;
B、除自然选择外,突变、迁入迁出、遗传漂变等都会影响种群基因频率,即便环境条件稳定,种群基因频率仍可能发生改变,B错误;
C、协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,单一物种种群基因频率的改变不属于协同进化,C错误;
D、水草丰茂的水体环境偏昏暗,深黑褐色的鱼体色与环境接近,属于保护色,更难被天敌发现,是生物对环境适应的表现,D正确。
7. 下列相关实验叙述正确的是( )
A. 孟德尔推测出“测交后代中高茎与矮茎的数量比为1∶1,”这属于假说—演绎法中的“实验验证”
B. 梅塞尔森与斯塔尔证明“DNA半保留复制”的实验中,也用到了假说—演绎法
C. 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,离心后得到的沉淀物中放射性高
D. “低温诱导染色体数目变化”的实验中,需要用卡诺氏液使细胞分散开来
【答案】B
【解析】
【详解】A、孟德尔推测测交后代高茎与矮茎数量比为1∶1属于假说—演绎法中的“演绎推理”环节,实际开展测交实验并统计结果才是“实验验证”,A错误;
B、梅塞尔森与斯塔尔证明DNA半保留复制的实验中,先提出半保留复制的假说,再演绎推理不同复制模式的离心结果,最后通过同位素标记法和密度梯度离心法验证结论,用到了假说—演绎法,B正确;
C、³⁵S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染大肠杆菌时蛋白质外壳不进入细菌细胞,离心后分布于上清液,因此上清液放射性高,沉淀物放射性很低,C错误;
D、“低温诱导染色体数目变化”实验中,卡诺氏液的作用是固定细胞形态,解离液的作用是使细胞分散开来,D错误。
8. 当物体在你眼前突然出现时,你会迅速眨眼,而经过训练的战士,却能做到不为所动。战士在训练时,身体会开启“战斗”模式,出现呼吸和心跳加快等反应。下列有关叙述错误的是( )
A. 不自觉眨眼是由脊髓参与的非条件反射,不需要大脑参与也能完成
B. 长时间不眨眼可能与肾上腺素分泌增加,增强神经系统兴奋性有关
C. 战士训练时呼吸和心跳加快,之后可通过副交感神经调节恢复
D. 身体“战斗”模式是神经调节和体液调节共同作用的结果
【答案】A
【解析】
【详解】A、不自觉眨眼属于非条件反射,但其神经中枢是脑干,A错误;
B、肾上腺素能够提高神经系统的兴奋性,战士长时间不眨眼可能与肾上腺素分泌增加、神经系统兴奋性增强有关,B正确;
C、战士训练时交感神经兴奋导致呼吸和心跳加快,后续副交感神经活动占优势,可使呼吸、心跳减慢恢复至正常状态,C正确;
D、身体开启“战斗”模式时,既有神经系统的调节作用,也有肾上腺素等激素参与的体液调节作用,是神经调节和体液调节共同作用的结果,D正确。
故选A。
9. 植物激素及其生长调节剂在农业生产实践上有着广泛应用。下列相关叙述符合实际的是( )
A. 喷洒脱落酸可延长绿叶类蔬菜的保鲜时间
B. 高浓度的2,4—D可作为除草剂,杀死玉米田中的双子叶杂草
C. 用一定浓度的赤霉素溶液处理芦苇、玉米等作物,可使植株增高,增加收益
D. 将从树上摘下的青柿子和成熟的香蕉放在一起可以加快柿子变黄,说明乙烯可促进果实的发育和成熟
【答案】B
【解析】
【详解】A、脱落酸的生理作用是促进叶片和果实的衰老、脱落,喷洒脱落酸会加速绿叶类蔬菜衰老,缩短保鲜时间,需喷洒细胞分裂素延长保鲜期,A错误;
B、生长素类似物的作用具有两重性,双子叶植物对生长素的敏感性高于单子叶植物,高浓度的2,4-D可抑制甚至杀死双子叶杂草,同时对单子叶作物玉米的生长无明显抑制作用,因此可作为玉米田的除草剂,B正确;
C、赤霉素可促进细胞伸长使植株增高,处理芦苇可增加茎秆长度提升收益,但玉米的收获目标是籽粒,植株过高易引发倒伏,反而会降低产量,无法增加收益,C错误;
D、成熟香蕉释放的乙烯可加快柿子成熟,但乙烯仅能促进果实成熟,不能促进果实发育,D错误。
10. 某品种鸡(2n=78)的胫色由基因A/a、B/b共同控制,其中基因A/a位于Z染色体上。当含基因A且b基因纯合时胫色表现为黄色,否则为黑色。下列叙述错误的是( )
A. 该品种鸡为二倍体,其中一个染色体组有39条染色体
B. 黄色胫雌鸡初级卵母细胞中有2个A基因、4个b基因
C. 黑色胫雄鸡共有7种基因型,黄色胫雄鸡共有2种基因型
D. 选择黄色胫雄鸡与黑色胫雌鸡杂交,通过子一代胫色即可鉴定出雌鸡
【答案】D
【解析】
【详解】A、该品种鸡2n=78,属于二倍体,体细胞含2个染色体组,因此一个染色体组的染色体数为78÷2=39条,A正确;
B、黄色胫雌鸡的基因型为bbZAW,初级卵母细胞已完成DNA复制,基因数目加倍,因此细胞内有2个A基因、4个b基因,B正确;
C、雄鸡的基因型共3(B/b:BB、Bb、bb)×3(Z染色体组合:ZAZA、ZAZa、ZaZa)=9种,其中黄色胫雄鸡为bbZAZA、bbZAZa共2种,剩余9-2=7种均为黑色胫雄鸡,C正确;
D、黄色胫雄鸡基因型为bbZAZA,产生的雄配子均携带ZA,与黑色胫雌鸡杂交时:若母本为B_,则子代无论雌雄均含B基因,全为黑色胫;若母本为bb,则子代无论雌雄均为bb且含A基因,全为黄胫,无法通过子一代胫色鉴定雌鸡,D错误。
11. 朱鹮有“鸟中大熊猫”之称,曾广泛分布于中国东部、日本、俄罗斯、朝鲜等地,由于环境恶化等因素导致种群数量急剧下降。在我国,经过科学家的努力,朱鹮的种群数量已由1981年发现时的7只增加到上万只,受危等级由极危调整为濒危,是动物保护的奇迹。下列说法错误的是( )
A. 朱鹮种群数量过少时,可能会由于近亲繁殖而衰退、消亡
B. 栖息地的改变可能提高朱朱鹮种群的遗传多样性
C. 调查朱鹮的种群数量采用鸣声识别法比标记重捕法具有低干扰的优势
D. 生存空间和栖息环境的改善不改变朱鹮种群的K值
【答案】D
【解析】
【详解】A、种群的延续需要有一定的个体数量为基础,当一个种群的数量过少,种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡,A正确;
B、栖息地的改变可能会导致朱鹮种群被分割成不同的小种群,在不同的环境选择压力下,可能会促进种群的遗传分化,提高遗传多样性,B正确;
C、标记重捕法需捕捉并标记个体,干扰较大;鸣声识别法通过声音特征统计,干扰更低,C正确;
D、环境容纳量(K值)受资源、空间、气候等环境因素影响,改善生存空间和栖息环境会增加资源供给,从而提高 K值,D错误。
12. 某草原曾因过度放牧、屎壳郎数量锐减等原因出现严重沙化,科研人员将牧鸡引入该草原,形成牛-禽-草耦合模式,提升了生态、经济和社会效益。下列叙述错误的是( )
A. 屎壳郎分解牛粪,牧草同化的能量有部分流入到屎壳郎
B. 牧鸡取食草原害虫,可调整生态系统中的能量流动关系
C. 鸡粪为牧草生长提供所需有机物,肥效远高于无机化肥
D. 该模式兼顾生态、经济与社会效益,遵循生态工程的整体原理
【答案】C
【解析】
【详解】A、牛的粪便属于牛摄入但未同化的食物残渣,其中的能量属于上一营养级牧草的同化量,屎壳郎作为分解者分解牛粪时会同化这部分能量,因此牧草同化的能量有部分流入屎壳郎,A正确;
B、牧鸡取食草原害虫,可减少害虫对牧草的消耗,调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,B正确;
C、牧草是自养生物,通过光合作用合成自身所需有机物,不能直接吸收利用鸡粪中的有机物,鸡粪中的有机物需要被分解者分解为无机盐、二氧化碳等无机物后才能被牧草利用,且无机化肥可直接提供无机物,其肥效更快且稳定,C错误;
D、生态工程的整体原理要求生态建设需兼顾自然、经济、社会三方面的整体效益,该模式同时提升了生态、经济和社会效益,符合整体原理,D正确。
13. 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. 杂交瘤技术适用于克隆珍稀、濒危野生动物
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. 利用试管羊技术培育藏羚羊时,需要在试管中将受精卵培育成完整个体
D. 借助人工授精技术繁殖大熊猫时,输入的精子在雌性的输卵管中完成受精
【答案】D
【解析】
【详解】A、杂交瘤技术的用途是制备单克隆抗体,克隆珍稀、濒危野生动物需使用体细胞核移植技术,二者应用场景不同,A错误;
B、高度分化的动物体细胞的全能性受到严格限制,离体培养的麋鹿耳廓细胞无法经脱分化、再分化过程发育为完整个体,B错误;
C、试管动物技术仅在体外完成受精和早期胚胎培养阶段,早期胚胎需移植到雌性受体的子宫中才能继续发育为完整个体,无法在试管内直接培育成完整个体,C错误;
D、哺乳动物的受精场所为雌性输卵管,人工授精时输入的精子会在雌性输卵管中与成熟卵子结合完成受精过程,D正确。
14. 为实现1型糖尿病人血糖浓度的“智能”调节,科学家设计了一种带“插头”与“插座”的蛋白质类药物,其工作原理如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该药物的设计和改造,需通过蛋白质工程来实现
B. 该药物可以直接口服,从而避免注射带来的痛苦
C. 葡萄糖与分子“插座”结合后会导致该蛋白质失活
D. 该蛋白质处于激活状态时,发挥与胰高血糖素相同的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A、该药物是一种带“插头”与“插座”的蛋白质类药物,其设计和改造需要通过蛋白质工程来实现,A正确;
B、蛋白质类药物口服会被消化道内的蛋白酶分解,从而失去活性,不能发挥作用,所以不能直接口服,B错误;
C、由图可知,葡萄糖与分子“插座”结合后会使该蛋白质处于激活状态,而不是失活,C错误;
D、在高血糖时,该蛋白质分子处于激活状态,会降低血糖浓度,而胰高血糖素的作用是升血糖,两者作用相反,D错误。
15. Noxa是一种促凋亡蛋白。为构建表达Noxa的工程菌,现利用PCR技术将Noxa基因连接在ClyA基因的下游,构建ClyA-Noxa融合基因,并插入P载体。两个基因及四条引物如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 为方便构建融合基因,R1和F2引物设计时需要引入一定长度的互补序列
B. 为保证插入P载体的准确性,F1和R2引物设计时应引入不同的酶切位点
C. 为高效准确构建含ClyA-Noxa融合基因的表达载体,需至少使用4种限制酶
D. 为筛选成功转化后的工程菌,可以使用F1和R2的引物组合进行PCR鉴定
【答案】C
【解析】
【详解】A、利用重叠PCR构建融合基因时,ClyA的下游引物R1和Noxa的上游引物F2设计互补序列后,两个基因的PCR产物可通过互补序列拼接,进而得到完整的ClyA-Noxa融合基因,A正确;
B、在融合基因的两端引物F1(上游)和R2(下游)引入不同的酶切位点,酶切后融合基因的两端黏性末端不同,可保证融合基因定向正确插入载体,B正确;
C、仅需在融合基因的两端引入2种不同的酶切位点,用这2种限制酶分别切割融合基因和载体,即可完成表达载体构建,不需要至少4种限制酶,C错误;
D、若工程菌成功转入融合基因,F1(结合ClyA上游)和R2(结合Noxa下游)的引物组合可以扩增出对应大小的融合基因条带,若未成功转化则无法扩增出目的条带,因此可用于鉴定,D正确。
16. 近年来,我国酒精性肝病的发病率逐年上升,危害仅次于病毒性肝炎。研究发现,雪莲次生代谢物对急性酒精肝损伤具有较好的防治作用。人们运用细胞工程技术生产雪莲次生代谢物,下列叙述正确的是( )
A. 次生代谢物是雪莲生长所必需的物质,一般分布在特定组织或器官中
B. 用射线处理雪莲幼苗诱发变异,即可获得次生代谢物高产的雪莲植株
C. 切取雪莲茎尖在无菌条件下进行愈伤组织培养,可获取其次生代谢物
D. 可用固体培养基离体培养雪莲细胞,提高单个细胞中次生代谢物的含量
【答案】C
【解析】
【详解】A、初生代谢物是植物生长发育所必需的物质,次生代谢物并非雪莲生长必需的物质,一般分布在特定组织或器官中,A错误;
B、射线处理诱发变异属于诱变育种,基因突变具有不定向性,处理后需要经过筛选才可能获得次生代谢物高产的雪莲植株,并非处理后即可直接得到,B错误;
C、雪莲的次生代谢物可由愈伤组织细胞产生,切取雪莲茎尖在无菌条件下脱分化培养获得愈伤组织,可从中提取次生代谢物,C正确;
D、大规模培养雪莲细胞获取次生代谢物通常使用液体培养基,该操作的目的是获得大量细胞进而提高次生代谢物的总产量,而非提高单个细胞中次生代谢物的含量,D错误。
二、非选择题(共52分)
17. 在“碳中和、碳达峰”背景下,氢气作为一种清洁能源备受关注。莱茵衣藻光系统Ⅱ(PSⅡ)光解水产生的H+和e−,在不同条件下参与不同的代谢,过程如下图所示。已知氢酶的表达需要莱茵衣藻细胞叶绿体处于厌氧条件。回答下列问题:
(1)PSⅡ位于莱茵衣藻叶绿体的______上。自然光照条件下,PSⅡ光解水产生的H+和e-用于合成______,参与暗反应。
(2)产氢会导致莱茵衣藻生长不良,请从光合作用物质转化的角度分析其原因______。
(3)结合题目信息分析,在自然光照条件下,莱茵衣藻几乎不产氢的原因是______,因此可以筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻的产氢量。
(4)与化石燃料(煤石油等)制氢相比较,利用莱茵衣藻制氢的优点有______(答出一点)
【答案】(1) ①. 类囊体(薄)膜 ②. NADPH和ATP
(2)莱茵衣藻光反应产生的NADPH转化为H2,参与暗反应的NADPH减少,有机物的生成量减少
(3)氧气抑制产氢酶的活性
(4)对环境没有污染(能耗低,减少CO2的排放)
【解析】
【小问1详解】
光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,PSⅡ是光反应的功能结构,因此分布在类囊体薄膜上;光解水产生的H+和e-用于合成NADPH和ATP,为暗反应提供能量和还原剂,参与暗反应。
【小问2详解】
原本用于合成暗反应所需NADPH和ATP的H+、e⁻被用于生产氢气,参与暗反应的NADPH减少,导致暗反应有机物合成量减少,莱茵衣藻生长缺乏有机物,因此生长不良。
【小问3详解】
题干明确说明“氢酶的表达需要莱茵衣藻细胞叶绿体处于厌氧条件”,自然光照下PSⅡ光解水会释放氧气,叶绿体为有氧环境,氧气抑制产氢酶的活性,因此几乎不产氢。
【小问4详解】
生物制氢利用光能转化,不消耗不可再生的化石能源,产物清洁,不会释放二氧化碳等温室气体,符合碳中和要求,无污染。
18. 家马的毛色是区别不同马匹品种的主要依据,有白色和基础色。马匹基础色包括骝色、黑色和栗色,由基因A/a、E/e共同调控,基因W/w会影响基础色,且WW纯合致死,毛色表现与基因型对应关系如下表所示。回答下列问题:
毛色表现
基因型
白色
Ww
~
~
骝色
ww
EE/Ee
AA/Aa
栗色
ww
ee
~
黑色
ww
EE/Ee
aa
注:“~”表示该基因的各种基因型
(1)据表可知,白马的基因型有______种;白马随机交配,子一代中白马占比为______。
(2)研究人员对E和e基因进行测序,结果如下。E基因突变为e基因是碱基对______的结果,该突变导致原蛋白质中丝氨酸转变为______。(密码子:丝氨酸UCU、UCC、UCA、UCG;苯丙氨酸UUU、UUC;亮氨酸UUG、UUA;赖氨酸AAA、AAG;起始密码子AUG、GUG)
E基因…CTGCCTGGCCGTGTCCGACCTGC…
e基因…CTGCCTGGCCGTGTTCGACCTGC…
(3)已知A/a基因位于22号常染色体上,为确定E/e基因是否也位于22号染色体上,选取基础色中基因型为______的个体与基因型为wwaaee进行测交。不考虑交叉互换,若测交子代的表型及比例为______,则E/e基因位于22号染色体上。
【答案】(1) ①. 9 ②. 2/3
(2) ①. 替换 ②. 苯丙氨酸
(3) ①. (ww)AaEe ②. 骝色:栗色=1:1或黑色:栗色=1:1
【解析】
【小问1详解】
据表可知,只要基因型为Ww_ _即表现为白色,A/a有3种基因型,E/e有3种基因型,因此共有1×3×3=9种基因型;据题意可知,WW纯合致死,白马(均为Ww)随机交配,后代基因型比例为WW(致死):Ww:ww=1:2:1,故存活个体中白马占2/3。
【小问2详解】
对比E基因与e基因的碱基序列可知,E基因序列中第15个碱基C被替换成了T,该突变属于碱基对的替换;起始密码为AUG或GUG,对应的DNA的编码链碱基为ATG或GTG,模板链碱基为3'-TAC-5'或3'-CAC-5',结合E、e碱基序列可知,图示为编码链序列,且起始密码为GUG,对应编码链碱基为GTG,位于第11-13位,因此基因编码链对应位置原序列(E基因)为TCC,突变后为TTC(e基因),转录后mRNA密码子由UCC(丝氨酸)变为UUC,对应氨基酸为苯丙氨酸。
【小问3详解】
判断两对基因是否连锁,选择双杂合子AaEe(基础色均为ww)与aaee进行测交,根据子代表型及比例进行判断;若两对基因同位于22号染色体,不考虑交叉互换,双杂合仅产生2种配子,若A与E连锁,则测交后代为骝色:栗色=1:1,若A与e连锁,则测交后代为黑色:栗色=1:1。
19. 人在恐惧、剧痛、失血等紧急情况下,肾上腺素和肾上腺皮质激素的分泌会急剧增加。这主要受交感神经—肾上腺髓质系统和下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的调控,如下图所示。回答下列问题:
(1)紧急情况下,人体通过神经—肾上腺髓质系统分泌肾上腺素的过程属于____________(填“神经”、“体液”或“神经-体液”)调节。下丘脑、垂体和肾上腺皮质对糖皮质激素分泌的分层调控作用被称为______,该调节机制的意义是____________,有利于精细调控,维持机体的稳态。
(2)肾上腺素和糖皮质激素都能升高血糖,表现出______作用,但前者能更快地应对紧急情况,理由是______。
(3)在恐惧、失血等应激状态下,身体分泌的糖皮质激素可防止免疫系统过度激活而损伤自身。临床上,糖皮质激素也经常作为免疫抑制剂来使用。为证实糖皮质激素对辅助性T细胞(Th细胞)的增殖具有抑制作用,请结合以下实验原理和材料用具,设计实验思路。
实验原理:植物血凝素(PHA)能刺激Th细胞大量增殖,而糖皮质激素会抑制这一过程。
材料用具:健康家兔的Th细胞悬液、植物血凝素(PHA)、糖皮质激素溶液、生理盐水、无菌试管等。只写出实验设计思路:______________。
【答案】(1) ①. 神经 ②. 分级调节 ③. 能放大激素的调节效应,形成多级反馈调节
(2) ①. 协同 ②. 紧急情况下,肾上腺素的分泌直接受神经支配,反应迅速
(3)取若干支无菌试管,随机均分为三组(A、B、C),每组试管中均加入等量的Th细胞悬液,A组加入适量生理盐水,B组加入等量的用生理盐水配制的PHA溶液,C组加入等量的用生理盐水配制的PHA和糖皮质激素溶液,在相同且适宜条件下培养相同时间后,检测三组Th细胞的数量
【解析】
【小问1详解】
神经—肾上腺髓质系统分泌肾上腺素的过程,是由交感神经直接支配肾上腺髓质分泌肾上腺素,整个过程依靠反射弧完成,属于神经调节。下丘脑分泌相关激素作用于垂体,垂体再分泌激素作用于肾上腺皮质,促进糖皮质激素的分泌,这种下丘脑、垂体和靶腺体分层调控激素分泌的方式被称为分级调节。分级调节可以通过层层传递,放大激素的调节效果,同时该调节过程中存在反馈调节,当糖皮质激素含量升高到一定程度时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动,通过这种精细的调控,让体内激素含量保持相对稳定,维持机体的稳态。
【小问2详解】
肾上腺素和糖皮质激素都能升高血糖,二者作用效果相同,这种作用关系被称为协同作用。肾上腺素的分泌是神经调节直接控制的,神经调节的特点是反应迅速、作用时间短暂;糖皮质激素的分泌是分级调节,需要经过下丘脑、垂体、肾上腺皮质的多级激素传递,属于体液调节,体液调节的特点是反应较缓慢、作用时间较长。
【小问3详解】
实验设计思路核心是设置对照实验,探究糖皮质激素对辅助性T细胞增殖的抑制作用:思路:取若干支无菌试管,随机均分为三组(A、B、C),每组试管中均加入等量的Th细胞悬液。A组加入适量生理盐水(空白对照,排除生理盐水本身对实验的影响);B组加入等量的用生理盐水配制的PHA溶液(阳性对照,验证PHA能刺激Th细胞增殖);C组加入等量的用生理盐水配制的PHA和糖皮质激素溶液(实验组,探究糖皮质激素对PHA刺激Th细胞增殖的抑制作用)。在相同且适宜条件下培养相同时间后,检测三组Th细胞的数量。预期结果:B组Th细胞数量远多于A组,C组Th细胞数量少于B组,说明糖皮质激素对辅助性T细胞的增殖有抑制作用。
20. 某鸟类自然保护区是以迁徙鸟类及其栖息地为主要保护对象的湿地类型自然保护区。研究团队以该保护区中四种占优势的水鸟为研究对象,调查并分析了它们的生态位,调查分析结果如表所示。
物种
观察数量/只
觅食生境出现率/%
鸟胃中主要的食物种类/%
生境1
生境2
生境3
小坚果
茎类
草屑
螺类
贝壳沙砾
甲壳类
其他
绿翅鸭
2120
67
0
33
52.8
16.7
0
12.0
13.0
0
5.5
绿头鸭
1513
98
1
1
78.3
0.8
0
7.1
5.6
1.1
7.1
鹤鹬
1678
64
0
36
0
0
50.0
25.0
25.0
0
0
青脚鹬
1517
29
28
43
0
0
33.3
33.0
0
33.3
0.1
注:生境1为低潮盐沼—光滩带;生境2为海三棱藨草带;生境3为海堤内鱼塘—芦苇区,芦苇在植物群落中占优势。
(1)要认识到生境1、2、3是不同的群落,首先要研究的它们的重要特征是___________。
(2)该保护区内,不同鸟类在不同生境的分布不相同,这主要体现了群落的___________结构,这样的分布是自然选择的结果,有利于不同生物___________。从影响种群数量变化的因素角度分析,光照和温度属于___________(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。
(3)如果要研究绿翅鸭的生态位,通常要研究它的___________(答3点)。据表可知,绿翅鸭和鹤鹬的生态位有重叠,是否意味着两者一定存在竞争关系___________(填“是”或“否”),理由是___________。
(4)调查人员研究了该生态系统中植食性动物的能量流动情况(如表所示),植食性动物用于生长、发育和繁殖的能量为___________kJ/(cm2·a)。正常情况下,植食性动物最多有___________kJ/(cm2·a)的能量传递给下一营养级生物。
摄入的能量[kJ/(cm2·a)]
呼吸作用散失的能量[kJ/(cm2·a)]
粪便中的能量[kJ/(cm2·a)]
55.4
15
21.6
【答案】(1)物种组成
(2) ①. 水平 ②. 充分利用环境资源 ③. 非密度制约
(3) ①. 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等 ②. 否 ③. 两种生物共同利用丰富的相同资源和空间时不存在竞争(或只有当两种生物共同利用同样的有限资源和空间时才发生竞争)
(4) ①. 18.8 ②. 6.76
【解析】
【分析】物种组成是区别不同生物群落的重要特征。生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源。
【小问1详解】
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。不同群落的物种组成存在显著差异,比如生境 1(低潮盐沼 — 光滩带)、生境 2(海三棱藨草带)、生境 3(海堤内鱼塘 — 芦苇区)的植物、动物种类完全不同,因此要区分这三个不同的群落,首先要研究的核心特征就是物种组成。
【小问2详解】
群落的结构分为垂直结构和水平结构。垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象(如森林中乔木层、灌木层、草本层);水平结构是指群落在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异。本题中不同鸟类分布在不同的生境(不同地段),属于水平结构。不同生物占据不同的生境、利用不同的资源,是长期自然选择的结果,这种生态位分化可以减少种间竞争,让不同生物充分利用环境中的资源,提高整个群落对资源的利用效率。非密度制约因素:作用强度与种群密度无关,如气候(温度、光照)、自然灾害、环境污染等。 因此光照和温度属于非密度制约因素。
【小问3详解】
生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等。研究某种生物的生态位,通常需要研究它的栖息地、食物、天敌、种间关系等多个维度,题目要求答 3 点,任选 3 个核心维度即可。生态位重叠只是说明两种生物可能利用相同的资源,但竞争的发生需要资源是 “有限的”。如果两种生物共同利用的资源非常丰富、充足,即使生态位重叠,也不会发生竞争;只有当资源有限,两种生物为了争夺有限的资源时,才会产生竞争。因此生态位重叠≠一定存在竞争。
【小问4详解】
植食性动物同化量等于摄入量减去粪便中的能量,即55.4-21.6=33.8 kJ/(cm²·a),植食性动物用于生长、发育和繁殖的能量,等于同化量减去呼吸作用散失的能量,即33.8-15=18.8 kJ/(cm²·a)。植食性动物传递给下一营养级的能量最多为33.8×20%=6.76 kJ/(cm²·a)。
21. 你是学校生物科技社团的成员,社团正在开展一项针对B细胞淋巴瘤的“CAR-T细胞疗法”模拟研发项目。该病的特点是肿瘤细胞表面高表达CD19抗原蛋白。你需要完成从设计、构建到优化的全流程任务。
任务一:资料查阅与原理分析
经过文献阅读,你了解了CAR-T细胞疗法的基本流程,如下图所示:
(1)CAR-T细胞是在T细胞中导入人工设计的能够靶向CD19抗原的受体基因(CAR基因),使其表达CAR蛋白,这相当于为T细胞安装了追踪肿瘤细胞“导航系统”。本研究项目中该“导航系统”能特异性识别肿瘤细胞表面的____________蛋白。
任务二:CAR基因的获取与载体构建
(2)CAR-T细胞的制备离不开转基因技术。利用PCR技术扩增CAR基因时,需根据____________设计特异性引物。构建基因表达载体时,CAR基因必须位于____________之间,以确保表达载体在T细胞中正常表达。若要实现该疗法的长期疗效,通常利用逆转录病毒作为载体,利用其特性将CAR基因整合到T细胞的____________上。
任务三:CAR-T细胞的激活与培养
(3)将T细胞改造成CAR-T细胞后,需在体外进行大量扩增,其培养液中通常要加入白细胞介素-2等细胞因子,其主要作用是____________。此外,培养液中常还需加入____________,以提供细胞生长所需的天然成分。
任务四:问题分析与优化迭代
(4)在模拟临床试验时发现,部分患者在治疗后肿瘤复发,原因是肿瘤细胞发生了“抗原逃逸”(即CD19抗原丢失)。下列改进策略中,最具可行性的是____________。
A. 提高回输到患者体内的CAR-T细胞的总数
B. 提高CAR基因在T细胞中的数量,增强CAR基因的表达量
C. CAR-T细胞输回患者体内前,使用药物清除体内原有的B细胞
D. 开发同时靶向CD19和肿瘤B细胞表面另一种抗原的双靶点CAR-T细胞
【答案】(1)CD19抗原
(2) ①. CAR基因两端的核苷酸序列 ②. 启动子和终止子 ③. 染色体DNA
(3) ①. 促进T细胞的分裂、分化 ②. 血清 (4)D
【解析】
【小问1详解】
题干明确指出,B细胞淋巴瘤的肿瘤细胞表面高表达CD19抗原蛋白,而CAR-T细胞的“导航系统”(CAR蛋白)是靶向该特定抗原的受体,因此能特异性识别CD19抗原蛋白。
【小问2详解】
PCR引物的设计需要依据目的基因(CAR基因)两端的核苷酸序列,才能保证扩增的准确性。基因表达载体中,目的基因(CAR基因)必须位于启动子(驱动转录)和终止子(终止转录)之间,才能在受体细胞(T细胞)中正常表达。逆转录病毒载体的核心特性是能将外源基因整合到宿主细胞的染色体DNA上,实现稳定遗传,从而保障疗法的长期疗效。
【小问3详解】
白细胞介素-2(IL-2)是一种关键的T细胞生长因子,其主要作用是促进CAR-T细胞的增殖与分化,同时增强其细胞毒性和免疫活性,以满足体外大量扩增的需求,为后续回输患者做好准备。在动物细胞体外培养时,培养液中常需加入动物血清(或胎牛血清),其中包含多种天然生长因子、激素、维生素和微量元素等,能为细胞提供更接近体内环境的营养条件,支持细胞正常生长与分裂。
【小问4详解】
A、提高CAR-T细胞总数,无法解决“识别靶点丢失”的问题,依然不能杀伤CD19阴性肿瘤细胞,A错误;
B、增强CAR基因表达,仅提升对CD19的识别强度,对丢失CD19的肿瘤细胞仍无作用,B错误;
C、清除原有B细胞,与“抗原逃逸”的复发机制无关,无法应对新出现的CD19阴性肿瘤细胞,C错误;
D、开发双靶点CAR-T细胞,同时靶向CD19和另一种肿瘤B细胞抗原,即使CD19丢失,仍能通过另一靶点识别并杀伤肿瘤细胞,是最具可行性的改进策略,D正确。
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