内容正文:
2026届高三最后一卷
生物学
一、选择题
1. 乳糖不耐受症患者因体内缺乏乳糖酶,喝牛奶后会出现腹胀、腹泻等症状。下列叙述正确的是( )
A. 腹泻可能与未消化的乳糖及发酵产物使肠道渗透压升高有关
B. 乳糖与麦芽糖、脂肪酸、胆固醇、几丁质的组成元素相同
C. 乳糖酶催化乳糖水解过程为肠道细菌的生命活动提供能量
D. 肠乳糖酶基因与肠细胞中特异性表达的启动子结合,可减少转基因牛乳汁中乳糖
【答案】A
【解析】
【详解】A、乳糖不耐受患者体内缺乏乳糖酶,未被消化的乳糖及发酵产物会提高肠道内溶液的浓度,使肠道渗透压升高,肠道细胞的水分大量进入肠腔,进而引发腹泻,A正确;
B、乳糖、麦芽糖属于糖类,脂肪酸、胆固醇属于脂质,四者的组成元素均为C、H、O,但几丁质是含氮的多糖,组成元素为C、H、O、N,与前几类物质元素组成不同,B错误;
C、乳糖水解释放的能量无法直接被肠道细菌利用,细菌需通过自身呼吸作用分解有机物来获得能量,C错误;
D、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,若要减少转基因牛乳汁中的乳糖,需要将肠乳糖酶基因与乳腺细胞特异性表达的启动子连接,使乳糖酶在乳腺细胞中表达分解乳糖,而非结合肠细胞的启动子,D错误。
2. 生物学实验是研究生命现象和获取证据的重要途径。下列叙述正确的是( )
A. 在希尔反应中,加入铁盐的目的是替代电子供体NADP+,促进水的光解
B. 将提取的DNA溶于0.14mol/LNaCl溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴鉴定DNA
C. 用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,只有部分子代病毒带有35S
D. 低温诱导染色体数目加倍实验中,卡诺氏液处理根尖的目的是固定细胞形态
【答案】D
【解析】
【详解】A、希尔反应中,铁盐是作为电子受体替代NADP⁺,接收水光解释放的电子,水才是光反应的电子供体,A错误;
B、DNA在0.14mol/L NaCl溶液中溶解度最低,会析出,鉴定DNA时需将DNA溶解在2mol/L NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂沸水浴,B错误;
C、³⁵S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染大肠杆菌时蛋白质外壳留在细菌外,子代噬菌体的蛋白质均以大肠杆菌的氨基酸为原料合成,因此子代病毒均不带有³⁵S,C错误;
D、低温诱导染色体数目加倍实验中,卡诺氏液处理根尖的作用就是固定细胞形态,方便后续的制片观察,D正确。
3. 最新研究表明线粒体有两种分裂方式:中区分裂和外围分裂(图1、2),两种分裂方式都需要DRP1蛋白的参与。正常情况下线粒体进行中区分裂;当线粒体出现损伤时,顶端Ca2+和活性氧自由基(ROS)增加,线粒体进行外围分裂产生大小不等的线粒体,小的子线粒体不包含复制性DNA,继而发生线粒体自噬。下列叙述正确的是( )
A. DRP1蛋白、内质网和微丝等相互作用使线粒体分裂属于有丝分裂
B. 外围分裂可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生
C. 线粒体通过分裂实现了线粒体中遗传物质的平均分配
D. 外围分裂主要功能是增加线粒体数量以适应能量需求
【答案】B
【解析】
【详解】A、有丝分裂是真核细胞的分裂方式,线粒体是细胞器,它的分裂不属于细胞的有丝分裂,A错误;
B、结合题干和图示可知,正常中区分裂时DRP1结合在线粒体中部,当线粒体损伤后顶端Ca2+、ROS含量升高,DRP1结合在线粒体外围,进而发生外围分裂,可推测该分裂是高Ca2+、高ROS改变了DRP1在线粒体上的结合位置而引发的,B正确;
C、题干明确提到外围分裂产生的小子线粒体不包含复制性DNA,说明线粒体分裂不能保证遗传物质平均分配,C错误;
D、外围分裂产生的不含复制性DNA的小线粒体会被线粒体自噬清除,其主要功能是清除损伤的线粒体,不是增加线粒体数量适应能量需求,D错误。
4. 层片是群落结构的一种基本单位,指由相似生态要求的物种组成的机能群落。落叶阔叶林主要由落叶阔叶乔木层片、落叶灌木层片和多年生草本植物层片三类基本的层片构成。群落不同层片中生物生命活动的季节性变化又形成群落的时间结构。下列叙述正确的是( )
A. 群落的时间结构主要由种间关系决定
B. 群落时间结构的形成属于群落的演替
C. 群落不同层片反映了水平方向的空间生态位分化
D. 群落不同层片的形成是长期自然选择的结果
【答案】D
【解析】
【详解】A、群落的时间结构是不同层片生物生命活动的季节性变化形成的,主要由光照、温度等环境因素的季节性变化决定,并非由种间关系决定,A错误;
B、群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,群落时间结构是季节性的周期性变化,群落类型未发生替代,不属于群落演替,B错误;
C、落叶阔叶林的乔木层片、灌木层片、草本层片是群落在垂直方向上的分层现象,反映了垂直方向的生态位分化,而非水平方向,C错误;
D、群落不同层片的形成使得不同生态要求的物种可充分利用环境资源,是生物与环境长期适应、长期自然选择的结果,D正确。
5. 科研团队在面积为1km2的林地中,选取5个样方(样方面积:20m×20m)进行植物多样性调查,下表为3种乔木的部分调查结果。下列叙述正确的是( )
样方编号
马尾松(株)
麻栎(株)
枫香(株)
幼年
成年
老年
幼年
成年
老年
幼年
成年
老年
1
0
1
9
14
2
0
7
1
0
2
0
0
6
20
4
0
11
2
1
3
0
2
6
16
2
2
10
0
0
4
0
0
7
18
2
2
9
1
2
5
0
0
9
15
3
0
6
0
0
A. 林木的种群密度越大,林木的总生物量越高
B. 根据调查结果估算,该林地麻栎的种群密度约为5000株/km2
C. 该林地马尾松、麻栎种群的年龄结构分别为衰退型、增长型
D. 该林地中所有胸径大于10cm的枫香个体共同组成进化的基本单位
【答案】C
【解析】
【详解】A、种群密度和总生物量没有必然的正相关关系,若种群密度过高,种内斗争加剧,个体生长受抑制,总生物量反而可能下降,A错误;
B、5个样方麻栎总株数为(14+2+0)+(20+4+0)+(16+2+2)+(18+2+2)+(15+3+0)=100株,样方总面积为5×20m×20m=2000m2,种群密度为100÷2000=0.05株/m2,换算为株/km2,为50000株/km2,B错误;
C、马尾松所有样方均无幼年个体,老年个体占比高,出生率小于死亡率,年龄结构为衰退型;麻栎幼年个体数量远多于成年、老年个体,出生率大于死亡率,年龄结构为增长型,C正确;
D、生物进化的基本单位是种群,种群指同一区域内同种生物的全部个体,仅胸径大于10cm的枫香是该物种的部分个体,不能构成种群,D错误。
6. 当人动脉血压升高时颈动脉窦压力感受器产生兴奋,最终使心肌收缩力减弱、血管平滑肌舒张等从而降低血压。相关神经递质及作用效果如下。下列叙述错误的是( )
传出神经
神经递质种类
作用效果
心交感神经
去甲肾上腺素
心肌收缩力增强,心率加快
心迷走神经
乙酰胆碱
心肌收缩力减弱,心率减慢
交感缩血管神经
去甲肾上腺素
血管平滑肌收缩或舒张
A. 脑干作为神经中枢参与了该反射活动的调节
B. 当动脉血压升高,心交感神经活动将增强、心迷走神经活动将减弱
C. 去甲肾上腺素对血管平滑肌的作用效果可能与靶细胞上受体种类有关
D. 肾上腺素和去甲肾上腺素都可以作为神经递质参与神经调节
【答案】B
【解析】
【详解】A、人体血压调节的神经中枢位于脑干,因此脑干作为神经中枢参与了该降压反射的调节,A正确;
B、动脉血压升高时需要通过调节降低血压,结合表格信息,心交感神经兴奋会使心肌收缩力增强、心率加快,升高血压,心迷走神经兴奋会使心肌收缩力减弱、心率减慢,降低血压,因此此时心交感神经活动减弱、心迷走神经活动增强,B错误;
C、神经递质需要与靶细胞膜上的特异性受体结合才能发挥作用,同种递质结合不同种类的受体可产生不同的作用效果,因此去甲肾上腺素对血管平滑肌的不同作用效果可能与靶细胞上受体种类有关,C正确;
D、题干明确去甲肾上腺素可作为神经递质,肾上腺素也可作为神经递质参与神经调节,D正确。
7. 调节性T细胞能够抑制过度活跃的免疫反应,阻止免疫系统错误攻击自身组织。FoxP3是调控调节性T细胞分化和功能的核心转录因子,也是调节性T细胞的特异性标志。下列相关叙述正确的是( )
A. 调节性T细胞的产生及成熟均在骨髓中完成
B. FoxP3基因功能缺失会引发免疫缺陷病,导致机体对病原体的清除能力显著下降
C. 通过特异性药物增强调节性T细胞活性,可有效抑制类风湿关节炎等疾病
D. 细胞毒性T细胞攻击靶细胞时,被攻击细胞的死亡方式属于细胞坏死
【答案】C
【解析】
【详解】A、所有T细胞均由骨髓中的造血干细胞分化产生,但成熟场所是胸腺,调节性T细胞也不例外,A错误;
B、FoxP3基因功能缺失会导致调节性T细胞无法正常发挥功能,对过度免疫的抑制作用消失,免疫系统错误攻击自身组织,引发自身免疫病,而非免疫缺陷病,机体对病原体的清除能力不会显著下降,B错误;
C、类风湿关节炎属于自身免疫病,是免疫系统过度攻击自身组织导致的,增强调节性T细胞活性可抑制过度活跃的免疫反应,有效缓解这类疾病,C正确;
D、细胞毒性T细胞攻击靶细胞时,诱导靶细胞发生基因调控下的程序性死亡,该死亡方式属于细胞凋亡,而非细胞坏死,D错误。
8. 光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发,部分作用关系如下图。下列叙述正确的是( )
A. 光敏色素是一类存在于细胞膜上的蛋白质
B. 拟南芥种子接受光照提供的能量从而在有光的条件下萌发
C. 远红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发
D. 图中激素②是赤霉素,EBR和①是相抗衡的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A、光敏色素是色素-蛋白复合体,主要分布于植物细胞内(分生组织细胞中含量较高),不属于细胞膜上的蛋白质,A错误;
B、光照在种子萌发过程中作为信号分子起调节作用,不为种子萌发提供能量,种子萌发的能量来自自身储存的有机物氧化分解,B错误;
C、远红光会使有活性的光敏色素转化为无活性光敏色素,最终导致抑制萌发的激素①含量升高、促进萌发的激素②含量降低,抑制种子萌发,仅EBR可通过减少激素①的合成促进萌发,二者并非都能诱导种子萌发,C错误;
D、激素②促进种子萌发,为赤霉素;激素①抑制种子萌发,为脱落酸,EBR可降低激素①的作用效果,二者在调节种子萌发方面作用相抗衡,D正确。
9. 香烟中尼古丁等多种有害成分进入人体后会影响生精细胞的发育,甚至导致染色体变异和基因突变,使畸形精子的数量增加,严重时还会导致不孕症。基因型为AaXBY的男子的一个精原细胞进入了减数分裂过程(缺少B基因的X配子不育),下列相关分析正确的是( )
A. 若尼古丁阻止该初级精母细胞中一对同源染色体的分离,则精子中少一条染色体
B. 若尼古丁阻止其中一个次级精母细胞中一条染色体着丝粒分裂,则没有正常精子
C. 若尼古丁在G1期引起X染色体上B基因片段丢失,则该精原细胞产生可育精子的比例为1/4
D. 若尼古丁引起复制过程中一条染色单体上的一个A突变成a,则该精原细胞产生3种精子
【答案】D
【解析】
【详解】A、初级精母细胞中一对同源染色体未分离,会使产生的2个次级精母细胞中1个多1条染色体、1个少1条染色体,最终形成的4个精子中2个多1条染色体、2个少1条染色体,并非所有精子都少一条染色体,A错误;
B.仅一个次级精母细胞的一条染色体着丝粒分裂被阻止,另一个次级精母细胞可正常分裂产生2个正常精子,因此存在正常精子,B错误;
C、G1期还未进行DNA复制,此时X染色体B基因片段丢失,则减数分裂产生的精子中,所有含X染色体的精子都缺失B基因(不育),所有含Y染色体的精子都可育,可育精子比例为1/2,C错误;
D、复制时一条染色单体上的A突变为a,则一条常染色体的两条姐妹染色单体分别携带A、a基因,另一条同源染色体的两条姐妹染色单体均携带a基因,减数分裂最终会产生3种精子:AXB、aXB、aY或aY、AY、aXB,D正确。
10. 下图1是某单基因遗传病的遗传系谱图,在人群中的患病率为1/8100。科研人员提取了四名女性的DNA,用PCR扩增了与此基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳(正常基因含有一个限制酶切位点,突变基因增加了一个酶切位点),结果如图2。相关叙述正确的是( )
A. 该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B. Ⅱ-1与Ⅱ-2婚配生一个患病男孩的概率是1/8
C. 该突变基因新增的酶切位点位于310bp中
D. 扩增Ⅱ-2与此基因相关的片段,酶切后电泳产生2种条带
【答案】C
【解析】
【详解】A、Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常,但生下了Ⅱ-2的患病女性,所以该病是常染色体隐性遗传病,A错误;
B、该病在人群中的患病率为1/8100,则致病基因频率为1/90,正常基因频率为89/90,根据基因平衡定律,Ⅱ-1表现正常,基因型为Aa的概率=Aa/(AA+Aa)=(2×A基因频率×a基因频率)/(A基因频率×A基因频率+2×A基因频率×a基因频率)=[(2×1/90)×(89/90)]/[(1/90×1/90)+2×1/90×(89/90)]=2/91,其与Ⅱ-2aa婚配生一个患病男孩的概率为2/91×1/2=1/91,B错误;
C、结合图2可知,正常基因酶切后可形成长度为310bp和118bp的两种DNA片段,而基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段,这说明突变基因新增的酶切位点位于长度为310bp(217+93)的DNA片段中,C正确;
D、基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段,Ⅱ-2基因型是aa,只含有突变基因,所以酶切后电泳将产生三种条带,D错误。
11. 基因沉默是指由于各种原因,在未损伤原有DNA的情况下,基因不表达或低表达的现象。miRNA是一类具有调控功能的非编码RNA,成熟的miRNA由初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而成,随后组装成RNA诱导沉默复合体,通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA,最终阻遏靶mRNA发挥作用。下列叙述错误的是( )
A. 成熟miRNA需在核糖体进行翻译生成短肽,再组装进沉默复合体
B. 染色质的组蛋白修饰引起的结构变化也可能导致基因沉默
C. 基因表达过程中,RNA聚合酶沿模板链的移动方向为3′→5′方向
D. miRNA通过阻遏翻译过程引发特定基因沉默,可能有利于细胞分化
【答案】A
【解析】
【详解】A、题干明确说明miRNA是非编码RNA,不具备翻译功能,无需在核糖体上翻译生成短肽,A错误;
B、染色质的组蛋白甲基化、乙酰化等修饰属于表观遗传调控,会改变染色质的空间结构,阻碍转录过程的发生,进而导致基因沉默,B正确;
C、转录过程中RNA聚合酶沿DNA模板链的3′→5′方向移动,合成的mRNA链按5′→3′方向延伸,C正确;
D、miRNA通过碱基互补配对识别靶mRNA,阻遏其翻译过程,实现特定基因的沉默,该机制是基因选择性表达的调控途径之一,有利于细胞分化,D正确。
12. 在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,研究人员将含有相同浓度抗生素的纸片置于接种了金黄色葡萄球菌的培养基上,培养后形成抑菌圈,检测细菌对抗生素的耐受性。实验分组如下,甲组:每代均从抑菌圈边缘取菌,重复十代实验;乙组:从抑菌圈边缘取菌后,接种到不含抗生素的培养基中培养一代后再重复十代实验;丙组:从抑菌圈外较远处取菌,重复十代实验。下列分析错误的是( )
A. 甲组金黄色葡萄球菌更易积累耐药性,抑菌圈直径会逐渐减小
B. 乙组抑菌圈直径相对较大表明间隔使用抗生素可减缓耐药性发展
C. 丙组从抑菌圈外较远处取菌原因是该处细菌对抗生素的抗药性强
D. 实验中抗生素对金黄色葡萄球菌起到了定向选择的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A、抑菌圈边缘的细菌可耐受一定浓度的抗生素,耐药性更强,甲组每代从该区域取菌,持续的抗生素选择会使种群耐药性基因频率逐代升高,细菌对抗生素的耐受性增强,因此抑菌圈直径会逐渐减小,A正确;
B、乙组间隔在无抗生素的培养基中培养,此时不存在抗生素的选择压力,耐药性个体无生存优势,耐药性基因频率上升较慢,因此抑菌圈直径相对更大,可证明间隔使用抗生素能减缓耐药性发展,B正确;
C、抗生素从纸片向周围扩散,离抑菌圈越远的区域抗生素浓度越低,无抗药性的细菌也可在该区域存活,因此该处细菌整体抗药性更弱,并非抗药性强,C错误;
D、抗生素作为定向的选择压力,会淘汰抗药性弱的个体,保留抗药性强的个体,定向改变种群的基因频率,因此对金黄色葡萄球菌起到了定向选择的作用,D正确。
13. 某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵。实验流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 菌T通常直接吸收秸秆中的纤维素,并利用纤维素酶将其分解
B. 酵母菌纯培养时,可使用稀释涂布平板法或平板划线法进行接种
C. 可分别使用湿热灭菌法和干热灭菌法对淋洗液和培养瓶进行灭菌
D. 本实验与以粮食为原料发酵生产乙醇,所利用的发酵底物均主要为葡萄糖
【答案】A
【解析】
【分析】发酵工程:(1)定义:利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品;主要为微生物细胞本身或者其代谢产物。(2)分离、提纯产物:产品若是微生物细胞,在发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥;产品若是微生物代谢物,则根据产物的性质采取 适当的提取、分离和纯化措施。
【详解】A、在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,但一般情况下菌T自身不能吸收秸秆中的纤维素,而是菌T能够分泌纤维素酶,纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖,A错误;
B、稀释涂布平板法和平板划线法都是酵母菌纯培养时常用的接种方法,前者适用于需要计数的实验,后者适用于需要分离单菌落的实验,B正确;
C、湿热灭菌法适用于用具、水及培养基的灭菌,包括玻璃器具、水及培养基等,干热灭菌法则是一种通过干热空气进行灭菌的方法,因此可分别使用湿热灭菌法和干热灭菌法对淋洗液和培养瓶进行灭菌,C正确;
D、本实验利用的发酵底物主要是秸秆分解产生的葡萄糖,以粮食为原料发酵生产乙醇,其发酵底物主要是粮食中的淀粉分解产生的葡萄糖,二者所利用的发酵底物均主要为葡萄糖,D正确。
故选A。
14. 细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益,下列相关叙述正确的是( )
A. 用果胶酶和纤维素酶去除叶肉细胞的细胞壁,获得的原生质体失去了全能性
B. 抗体-药物偶联物(ADC)中,单克隆抗体发挥靶向运输作用,药物发挥治疗效应
C. 在进行菊花组织培养过程中,培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
D. 核移植前应去除卵母细胞完整的细胞核结构,通过该技术形成克隆动物的生殖方式为无性生殖
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,用对应的酶去除细胞壁得到的原生质体仍含有该物种全套遗传信息,具备全能性,可通过组织培养发育为完整个体,A错误;
B、抗体-药物偶联物(ADC)中,单克隆抗体能特异性识别靶细胞表面的抗原,起到靶向运输药物的作用,药物进入靶细胞后发挥治疗作用,B正确;
C、组织培养的专用封口膜可以阻挡外界杂菌侵入,但具备透气性,不会阻止瓶内外的气体交换,可满足培养细胞有氧呼吸对氧气的需求,C错误;
D、去核的本质是锤体 - 染色体复合物,而非完整的细胞核,D错误。
15. 细胞核骨架蛋白 LMNA 的基因单一碱基点突变可引发心肌疾病。某研究团队利用CRISPR/dCas9 系统的单碱基编辑技术(不断裂DNA 双链,只改变单个碱基),通过胞嘧啶碱基编辑器 (C编辑)和腺嘌呤碱基编辑器 (A编辑)分别纠正L35P、R249Q点突变,在对患者心肌细胞及模型小鼠的实验中均获成功。下列叙述错误的是( )
注: gRNA 为向导 RNA
L35P 点突变修复:LMNA 的35号位由脯氨酸替换亮氨酸的突变
R249Q 点突变修复:LMNA 的249号位由谷氨酰胺替换精氨酸的突变
A. 图示中的 dCas9 蛋白不催化磷酸二酯键的断裂
B. 经过A 编辑后,LMNA 基因表达的肽链长度发生改变
C. CRISPR/dCas9单碱基编辑技术可应用于治疗基因异常引起的遗传病
D. 通过C 编辑修复L35P 点突变,由 G/C 替换成A/T 至少需经过两次 DNA复制
【答案】B
【解析】
【详解】A、dCas9是失去切割DNA的能力,不催化磷酸二酯键断裂。这是单碱基编辑技术的关键前提——不造成DNA双链断裂,只改变单个碱基,A正确;
B、A编辑器作用于腺嘌呤(A→G),R249Q点突变修复是第249位谷氨酰胺(Gln)替换为精氨酸(Arg),并未提前出现终止密码子,因此肽链长度不变,B错误;
C、CRISPR/dCas9 系统的单碱基编辑技术(不断裂DNA 双链,只改变单个碱基),题干已明确说明该技术在患者心肌细胞和小鼠模型中成功修复突变,具有治疗潜力,C正确;
D、C编辑器将胞嘧啶(C)脱氨成尿嘧啶(U),U在DNA复制时被识别为T,因此第一次复制后形成U-A配对,第二次复制后才稳定为T-A(即A-T配对),D正确。
故选B。
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. 莱茵衣藻是一种单细胞真核藻类,光合效率高且油脂积累能力强,是光合固碳和生物柴油生产的优质材料。但其光合效率易受强光、低氮等环境因素影响。强光会导致类囊体薄膜上电子传递链中电子积累过多,诱导产生活性氧进而损伤类囊体;加入铁氰化钾可及时将电子导出以解除光抑制。
研究人员为优化莱茵衣藻的工业化培养条件,开展了如下实验:
实验1:在温度、氮浓度等相同且适宜的条件下,设置不同光照强度,分别检测对照组(培养液不含铁氰化钾)和实验组(培养液含铁氰化钾)中莱茵衣藻的光合放氧速率,结果如图所示。
实验2:在光照、温度等相同且适宜的条件下,设置不同氮浓度的培养液培养莱茵衣藻,稳定培养后分别检测其叶绿素含量、生物量(干重)和油脂率(油脂占干重的百分比),结果如表所示。
氮浓度/(mmol·L-1)
叶绿素含量/(mg·g-1)
生物量/(g·L-1)
油脂率/%
0.2
0.31
0.52
51.7
1.0
0.86
0.59
42.3
4.0
1.92
1.46
19.8
8.0
2.85
1.72
16.5
回答下列问题:
(1)类囊体膜上光合色素的作用是______________。
(2)图中实验组在强光下的光合放氧速率明显比对照组高,原因是___________。
(3)据表分析,随培养液氮浓度降低,莱茵衣藻生物量下降的原因是___________;但同时油脂率显著升高,主要是由__________导致的。
(4)研究人员发现,为实现高固碳效率、高油脂产率的工业化培养目标,设计了如下培养方案:第一阶段:先在适宜光照、适宜氮浓度的条件下培养莱茵衣藻,这样处理的目的为________________。第二阶段:再转入__________的条件下培养。
【答案】(1)吸收、传递、转化光能
(2)实验组的培养液含铁氰化钾,可及时导出多余电子,解除光抑制,维持较高的光反应速率
(3) ①. 氮浓度降低,叶绿素合成减少,光合速率降低,生物量下降 ②. 光合产物更多地转化为油脂
(4) ①. 保证叶绿素合成与生物量积累 ②. 强光、低氮浓度并添加铁氰化钾
【解析】
【小问1详解】
符合高中教材对光合色素功能的描述:光合色素可以捕获光能,传递光能,最终将光能转化为化学能。
【小问2详解】
结合题干信息,强光会导致电子积累产生活性氧损伤PSⅡ,铁氰化钾可导出电子解除光抑制,因此实验组强光下放氧速率更高。
【小问3详解】
氮是叶绿素、蛋白质等含氮化合物的组成元素,低氮条件下叶绿素合成不足,光合作用减弱,有机物积累减少,因此叶绿素含量和生物量下降;低氮限制了含氮有机物的合成,多余的光合产物更多转化为油脂储存,因此油脂率升高。
【小问4详解】
要实现“高固碳、高油脂产率”的目标,分两阶段培养:第一阶段高氮适宜光照条件下,叶绿素合成多,光合速率高,可快速积累生物量完成固碳;第二阶段需要提高油脂率,根据实验结果,低氮条件下油脂率高,同时添加铁氰化钾可在强光下维持高光效,因此转入低氮、添加铁氰化钾的强光条件,最终获得高油脂总产量。
17. 科研团队对某海湾水体有氧—无氧界面(OAⅠ)的硫循环进行研究,OAⅠ上部为有氧区,下部为无氧区,中间为过渡带。趋磁细菌在过渡带利用硫化物合成有机物,并利用地磁场进行定向运动,在OAⅠ上下穿梭驱动硫循环。下表为不同深度水体的生态参数,回答下列问题:
深度(m)
环境类型
硫化物浓度(μmol/L)
趋磁细菌数量(个/mL)
主要生物类型
0-5
有氧区
0.1
1200
浮游植物
10-15
过渡带
5.8
9800
趋磁细菌
20-25
无氧区
28.5
6500
硫酸盐还原菌
(1)趋磁细菌属于生态系统成分中的___________。与浮游植物不同,该细菌合成有机物所利用的能量来源是___________,这种代谢方式是___________。
(2)根据趋磁细菌分布的环境类型,推测该菌属于___________菌。
(3)藻类分泌的萜类化合物会抑制趋磁细菌增殖,此类信息属于___________信息。趋磁细菌的垂直穿梭行为可以传递环境信号,提高底栖生物的存活率,并为硫酸盐还原菌等提供适宜的生态环境,这体现了信息传递具有___________的功能。
(4)趋磁细菌可被原生动物捕食,在实验条件下,以趋磁细菌为唯一食物来源培养原生动物,测得:趋磁细菌的呼吸散失量为,用于自身生长、发育和繁殖的能量为。原生动物的摄入量为,粪便量为,同时原生动物自身呼吸散失量为,则能量从趋磁细菌到原生动物的传递效率约为____________%(保留整数)。
【答案】(1) ①. 生产者 ②. 化学能 ③. 化能合成作用
(2)兼性厌氧 (3) ①. 化学 ②. 调节生物种间关系,维持生态系统的稳定
(4)21
【解析】
【小问1详解】
趋磁细菌能利用硫化物将无机物合成有机物,属于自养生物,是生态系统的生产者;其合成有机物的能量来自硫化物氧化释放的化学能,区别于浮游植物利用光能的光合作用,该代谢方式为化能合成作用。
【小问2详解】
趋磁细菌在有氧区、过渡带、无氧区均有分布,说明其既能在有氧条件下存活,也能在无氧条件下存活,因此属于兼性厌氧菌。
【小问3详解】
萜类化合物是化学物质,属于化学信息;藻类、趋磁细菌、底栖生物、硫酸盐还原菌属于不同物种,跨物种的信息传递可以调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定,对应题干所述功能。
【小问4详解】
能量传递效率为相邻营养级同化量的比值,趋磁细菌同化量=呼吸散失量+用于生长发育繁殖的能量=880+620=1500kJ/(m2.a),原生动物同化量=摄入量-粪便量=380-60=320kJ/(m2.a),因此传递效率为320/1500×100%=21%。
18. 人体肠道内栖息着海量微生物,它们与中枢神经系统(CNS)、肠神经系统(ENS)、内分泌系统及免疫系统共同构成了错综复杂的“脑-肠-微生物轴”(如下图)。研究发现,长期慢性应激(如极度焦虑)会影响“脑-肠-微生物轴”,引起肠道蠕动异常,导致肠黏膜损伤。回答下列问题。
(1)在长期慢性应激下,下丘脑分泌的____________增加,通过分级调节最终引起激素甲(糖皮质激素)增多。分级调节机制在机体维持稳态中的重要生物学意义是_____________________。
(2)激素甲作用于ENS最终引起肠道相关感受器兴奋,通过图中a神经传回脑,a神经____(填“属于”或“不属于”)交感神经或副交感神经。
(3)为验证图中所示“慢性应激引起的5-HT分泌增多,促进Th17分化进而加重肠黏膜损伤”这一过程,现利用野生型(WT)小鼠、抗5-HT抗体、生理盐水及必要的试剂和仪器进行初步实验。将表格补充完整。
实验步骤
操作要点
动物分组
选取健康、发育成熟、生理状态一致的野生型(WT)小鼠若干只,随机均分为三组,编号为甲、乙、丙。
预处理
_____________。
实验处理,测量
甲组小鼠腹腔注射________,乙、丙组小鼠腹腔注射______。持续一段时间后,分别检测三组小鼠Th17的比例以及肠黏膜损伤程度。
实验结果
三组小鼠Th17的比例及肠黏膜损伤程度由高到低依次为乙、甲、丙。
【答案】(1) ①. 促肾上腺皮质激素释放激素(CRH) ②. 可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态
(2)不属于 (3) ①. 甲、乙两组进行慢性应激处理,丙组不进行处理 ②. 适量的抗5-HT抗体 ③. 等量的生理盐水
【解析】
【小问1详解】
下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节中,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素。分级调节的核心意义是可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
【小问2详解】
交感神经和副交感神经均属于自主神经系统的传出神经,而图中a神经是将肠道感受器的兴奋传回脑的传入神经,因此不属于交感或副交感神经。
【小问3详解】
实验目的是验证“慢性应激引起的5-HT分泌增多,促进Th17分化进而加重肠黏膜损伤”,需设置三组对照:甲、乙两组进行慢性应激处理,丙组不进行处理。甲组小鼠腹腔注射适量的抗5-HT抗体,乙、丙组小鼠腹腔注射等量的生理盐水,持续一段时间后,分别检测三组小鼠Th17的比例以及肠黏膜损伤程度。乙组:慢性应激+生理盐水,5-HT正常发挥作用,Th17比例最高、肠黏膜损伤最重;甲组:慢性应激+抗5-HT抗体,5-HT被抗体中和,Th17分化被抑制,损伤程度中等;丙组(空白对照组):无慢性应激+生理盐水,无5-HT异常升高,Th17比例最低、损伤最轻;最终结果符合“乙>甲>丙”的实验预期。
19. 果蝇的灰身与黑身受等位基因A/a控制,长翅和残翅受等位基因B/b控制,这两对基因都位于常染色体上。摩尔根与他的学生将纯合灰身长翅与纯合黑身残翅的果蝇进行杂交,F1均为灰身长翅,F1与黑身残翅果蝇进行测交,其子代表型及比例如下:
杂交实验
杂交组合
子代表型及比例
实验1
F1雄蝇×黑身残翅雌蝇
灰身长翅:黑身残翅=1:1
实验2
F1雌蝇×黑身残翅雄蝇
灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=21:4:4:21
回答下列问题:
(1)在果蝇的灰身与黑身这一对相对性状中,显性性状为_________,F1的基因型为_________。
(2)根据实验1的结果,请在下图染色体上标注F1果蝇中这两对等位基因与染色体的位置关系_____________。
(3)关于实验2中出现重组类型的原因,摩尔根与他的学生提出假说:雌果蝇形成配子时,_____________,但雄果蝇减数分裂时不会发生该现象。若要验证该假说正确,请从上述实验中选择合适的个体,设计一代杂交实验进行验证。
实验思路:_____________;
预期结果:_____________。
【答案】(1) ①. 灰身 ②. AaBb
(2) (3) ①. 减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换 ②. F1雌雄果蝇相互交配,统计子代的表型及比例 ③. 灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=71:4:4:21
【解析】
【小问1详解】
纯合灰身长翅与纯合黑身残翅的果蝇进行杂交,F1均为灰身长翅,说明在果蝇的灰身与黑身这一对相对性状中,显性性状为灰身,已知果蝇的灰身与黑身受等位基因A/a控制,长翅和残翅受等位基因B/b控制,这两对基因都位于常染色体上,因此亲本基因型为AABB、aabb,F1的基因型为AaBb。
【小问2详解】
实验1和实验2为正反交实验,果蝇的长翅与残翅这对相对性状遵循分离定律,判断依据是F1雌蝇测交子代里,无论正交还是反交长翅与残翅的比例为1∶1。亲本基因型为AABB、aabb,F1的基因型为AaBb,F1与aabb杂交,子代灰身长翅∶黑身残翅=1∶1,说明两对基因连锁在同一对同源染色体上,且A、B在同一条染色体,a和b在同一条染色体上,故图示如下:
【小问3详解】
实验2中出现重组类型的原因,摩尔根与他的学生提出假说: 雌果蝇形成配子时,减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体间会发生交叉互换,从而产生重组型配子。而雄果蝇减数分裂时不会发生互换。若要验证该假说正确,可以让F1雌雄果蝇相互交配,统计子代的表型及比例,F1(AaBb)雌雄果蝇相互交配,雄果蝇只产生 AB 和 ab 两种配子,比例是1∶1,雌果蝇测交结果是灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=21∶4∶4∶21,说明雌果蝇产生的 AB、Ab、aB、ab 四种配子比例为 21∶4∶4∶21,雌雄配子随机结合,利用棋盘法列出后统计可得:
子代灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=71∶4∶4∶21。
20. 在植物遗传转化过程中,除目的基因外,标记基因等序列也会随目的基因整合到作物基因组中,应予以剔除。科学家构建了可诱导剔除标记基因的载体,并将其导入拟南芥获得无标记基因的耐盐个体,相关过程如图所示。Cre-loxP系统由Cre酶和DNA上的特殊序列loxP组成,两个同向loxP间的DNA序列可被Cre酶识别并切除。
(1)将基因1插入质粒时,切割质粒需选用的限制酶是___________。基因1转录时的模板链是___________(填“α链”或“β链”)。
(2)基因2插入时使用了无缝克隆技术,其流程是先对质粒进行PCR获得线性化载体,再通过PCR在目的基因两端添加与线性化载体两端相同碱基序列,然后将线性化载体与目的基因混合,在酶的作用下,从线性化载体与目的基因3′端起始切除15个核苷酸,暴露出互补的单链区域,最终促使插入片段与载体能够借助这些互补区域实现连接。
①通过PCR对质粒进行线性化时,应选用的引物序列是________。(仅表示出5′→3′的10个碱基)
A.5′ ATCGCCTGAC 3′ B.5′ GACTCTAGAT 3′
C.5′ ATCTAGAGTC 3′ D.5′ TAGCGGACTG 3′
②与单酶切后用DNA连接酶连接相比,这种无缝克隆技术的优点有___________。(答出一点)
(3)将卡那霉素抗性基因和耐盐基因插入质粒获得重组质粒,其中基因2应是___________基因(填“卡那霉素抗性”或“耐盐”)。重组质粒导入作物受体细胞后,应先后在分别添加___________的培养基中筛选并培养,最后进行耐盐鉴定获得无标记基因的耐盐个体。
【答案】(1) ①. EcoR Ⅰ和Sal Ⅰ ②. β链
(2) ①. AC ②. 可在任何位点插入目的基因,避免载体和目的基因自身环化及目的基因的反向连接
(3) ①. 耐盐 ②. 卡那霉素和地塞米松
【解析】
【小问1详解】
结合目的基因可知,需要用限制酶Mfe I和Sal I进行酶切,为了获得相同的黏性末端,理论上质粒也需要使用限制酶Mfe I和Sal I进行酶切,但限制酶Mfe I会破坏质粒上的Cre酶基因,结合限制酶识别序列,EcoR I和Mfe I酶切形成的黏性末端是相同的,因此切割质粒需选用的限制酶是EcoR I和Sal I。结合质粒上启动子和终止子的位置,以及目的基因插入的位置,基因1转录时的模板链是β链。
【小问2详解】
①结合图示质粒切口的放大部分,由于模板链的碱基序列为3'TAGCGGACTG5'和3'TAGATCTCAG5',引物应该与复制起始端互补配对,因此通过PCR对质粒进行线性化时,应选用的引物序列是5'ATCGCCTGAC3'和5'ATCTAGAGTC3',AC正确,BD错误。
②限制酶具有专一性,需要在特定的位点切割形成黏性末端,且单酶切目的基因、质粒两端的黏性末端相同,会导致载体和目的基因自身环化及目的基因的反向连接,因此与单酶切后用DNA连接酶连接相比,这种无缝克隆技术的优点有可在任何位点插入目的基因,避免载体和目的基因自身环化及目的基因的反向连接。
【小问3详解】
由于两个同向loxP间的DNA序列可被Cre酶识别并切除,所以为了构建可诱导剔除卡那霉素抗性基因的载体,结合图示质粒和基因进行分析,其中基因1应是卡那霉素抗性基因,基因2应是耐盐基因。重组质粒上地塞米松诱导型启动子可启动Cre酶基因的表达,同时两个同向loxP间含有卡那霉素抗性基因,因此重组质粒导入作物受体细胞后,应先后在分别添加卡那霉素和地塞米松的培养基中筛选并培养,以检测导入重组质粒后,进行卡那霉素抗性基因的剔除,最后进行耐盐鉴定获得无标记基因的耐盐个体。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026届高三最后一卷
生物学
一、选择题
1. 乳糖不耐受症患者因体内缺乏乳糖酶,喝牛奶后会出现腹胀、腹泻等症状。下列叙述正确的是( )
A. 腹泻可能与未消化的乳糖及发酵产物使肠道渗透压升高有关
B. 乳糖与麦芽糖、脂肪酸、胆固醇、几丁质的组成元素相同
C. 乳糖酶催化乳糖水解过程为肠道细菌的生命活动提供能量
D. 肠乳糖酶基因与肠细胞中特异性表达的启动子结合,可减少转基因牛乳汁中乳糖
2. 生物学实验是研究生命现象和获取证据的重要途径。下列叙述正确的是( )
A. 在希尔反应中,加入铁盐的目的是替代电子供体NADP+,促进水的光解
B. 将提取的DNA溶于0.14mol/LNaCl溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴鉴定DNA
C. 用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,只有部分子代病毒带有35S
D. 低温诱导染色体数目加倍实验中,卡诺氏液处理根尖的目的是固定细胞形态
3. 最新研究表明线粒体有两种分裂方式:中区分裂和外围分裂(图1、2),两种分裂方式都需要DRP1蛋白的参与。正常情况下线粒体进行中区分裂;当线粒体出现损伤时,顶端Ca2+和活性氧自由基(ROS)增加,线粒体进行外围分裂产生大小不等的线粒体,小的子线粒体不包含复制性DNA,继而发生线粒体自噬。下列叙述正确的是( )
A. DRP1蛋白、内质网和微丝等相互作用使线粒体分裂属于有丝分裂
B. 外围分裂可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生
C. 线粒体通过分裂实现了线粒体中遗传物质的平均分配
D. 外围分裂主要功能是增加线粒体数量以适应能量需求
4. 层片是群落结构的一种基本单位,指由相似生态要求的物种组成的机能群落。落叶阔叶林主要由落叶阔叶乔木层片、落叶灌木层片和多年生草本植物层片三类基本的层片构成。群落不同层片中生物生命活动的季节性变化又形成群落的时间结构。下列叙述正确的是( )
A. 群落的时间结构主要由种间关系决定
B. 群落时间结构的形成属于群落的演替
C. 群落不同层片反映了水平方向的空间生态位分化
D. 群落不同层片的形成是长期自然选择的结果
5. 科研团队在面积为1km2的林地中,选取5个样方(样方面积:20m×20m)进行植物多样性调查,下表为3种乔木的部分调查结果。下列叙述正确的是( )
样方编号
马尾松(株)
麻栎(株)
枫香(株)
幼年
成年
老年
幼年
成年
老年
幼年
成年
老年
1
0
1
9
14
2
0
7
1
0
2
0
0
6
20
4
0
11
2
1
3
0
2
6
16
2
2
10
0
0
4
0
0
7
18
2
2
9
1
2
5
0
0
9
15
3
0
6
0
0
A. 林木的种群密度越大,林木的总生物量越高
B. 根据调查结果估算,该林地麻栎的种群密度约为5000株/km2
C. 该林地马尾松、麻栎种群的年龄结构分别为衰退型、增长型
D. 该林地中所有胸径大于10cm的枫香个体共同组成进化的基本单位
6. 当人动脉血压升高时颈动脉窦压力感受器产生兴奋,最终使心肌收缩力减弱、血管平滑肌舒张等从而降低血压。相关神经递质及作用效果如下。下列叙述错误的是( )
传出神经
神经递质种类
作用效果
心交感神经
去甲肾上腺素
心肌收缩力增强,心率加快
心迷走神经
乙酰胆碱
心肌收缩力减弱,心率减慢
交感缩血管神经
去甲肾上腺素
血管平滑肌收缩或舒张
A. 脑干作为神经中枢参与了该反射活动的调节
B. 当动脉血压升高,心交感神经活动将增强、心迷走神经活动将减弱
C. 去甲肾上腺素对血管平滑肌的作用效果可能与靶细胞上受体种类有关
D. 肾上腺素和去甲肾上腺素都可以作为神经递质参与神经调节
7. 调节性T细胞能够抑制过度活跃的免疫反应,阻止免疫系统错误攻击自身组织。FoxP3是调控调节性T细胞分化和功能的核心转录因子,也是调节性T细胞的特异性标志。下列相关叙述正确的是( )
A. 调节性T细胞的产生及成熟均在骨髓中完成
B. FoxP3基因功能缺失会引发免疫缺陷病,导致机体对病原体的清除能力显著下降
C. 通过特异性药物增强调节性T细胞活性,可有效抑制类风湿关节炎等疾病
D. 细胞毒性T细胞攻击靶细胞时,被攻击细胞的死亡方式属于细胞坏死
8. 光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发,部分作用关系如下图。下列叙述正确的是( )
A. 光敏色素是一类存在于细胞膜上的蛋白质
B. 拟南芥种子接受光照提供的能量从而在有光的条件下萌发
C. 远红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发
D. 图中激素②是赤霉素,EBR和①是相抗衡的关系
9. 香烟中尼古丁等多种有害成分进入人体后会影响生精细胞的发育,甚至导致染色体变异和基因突变,使畸形精子的数量增加,严重时还会导致不孕症。基因型为AaXBY的男子的一个精原细胞进入了减数分裂过程(缺少B基因的X配子不育),下列相关分析正确的是( )
A. 若尼古丁阻止该初级精母细胞中一对同源染色体的分离,则精子中少一条染色体
B. 若尼古丁阻止其中一个次级精母细胞中一条染色体着丝粒分裂,则没有正常精子
C. 若尼古丁在G1期引起X染色体上B基因片段丢失,则该精原细胞产生可育精子的比例为1/4
D. 若尼古丁引起复制过程中一条染色单体上的一个A突变成a,则该精原细胞产生3种精子
10. 下图1是某单基因遗传病的遗传系谱图,在人群中的患病率为1/8100。科研人员提取了四名女性的DNA,用PCR扩增了与此基因相关的片段,并对产物酶切后进行电泳(正常基因含有一个限制酶切位点,突变基因增加了一个酶切位点),结果如图2。相关叙述正确的是( )
A. 该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B. Ⅱ-1与Ⅱ-2婚配生一个患病男孩的概率是1/8
C. 该突变基因新增的酶切位点位于310bp中
D. 扩增Ⅱ-2与此基因相关的片段,酶切后电泳产生2种条带
11. 基因沉默是指由于各种原因,在未损伤原有DNA的情况下,基因不表达或低表达的现象。miRNA是一类具有调控功能的非编码RNA,成熟的miRNA由初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而成,随后组装成RNA诱导沉默复合体,通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA,最终阻遏靶mRNA发挥作用。下列叙述错误的是( )
A. 成熟miRNA需在核糖体进行翻译生成短肽,再组装进沉默复合体
B. 染色质的组蛋白修饰引起的结构变化也可能导致基因沉默
C. 基因表达过程中,RNA聚合酶沿模板链的移动方向为3′→5′方向
D. miRNA通过阻遏翻译过程引发特定基因沉默,可能有利于细胞分化
12. 在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,研究人员将含有相同浓度抗生素的纸片置于接种了金黄色葡萄球菌的培养基上,培养后形成抑菌圈,检测细菌对抗生素的耐受性。实验分组如下,甲组:每代均从抑菌圈边缘取菌,重复十代实验;乙组:从抑菌圈边缘取菌后,接种到不含抗生素的培养基中培养一代后再重复十代实验;丙组:从抑菌圈外较远处取菌,重复十代实验。下列分析错误的是( )
A. 甲组金黄色葡萄球菌更易积累耐药性,抑菌圈直径会逐渐减小
B. 乙组抑菌圈直径相对较大表明间隔使用抗生素可减缓耐药性发展
C. 丙组从抑菌圈外较远处取菌原因是该处细菌对抗生素的抗药性强
D. 实验中抗生素对金黄色葡萄球菌起到了定向选择的作用
13. 某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵。实验流程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 菌T通常直接吸收秸秆中的纤维素,并利用纤维素酶将其分解
B. 酵母菌纯培养时,可使用稀释涂布平板法或平板划线法进行接种
C. 可分别使用湿热灭菌法和干热灭菌法对淋洗液和培养瓶进行灭菌
D. 本实验与以粮食为原料发酵生产乙醇,所利用的发酵底物均主要为葡萄糖
14. 细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益,下列相关叙述正确的是( )
A. 用果胶酶和纤维素酶去除叶肉细胞的细胞壁,获得的原生质体失去了全能性
B. 抗体-药物偶联物(ADC)中,单克隆抗体发挥靶向运输作用,药物发挥治疗效应
C. 在进行菊花组织培养过程中,培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
D. 核移植前应去除卵母细胞完整的细胞核结构,通过该技术形成克隆动物的生殖方式为无性生殖
15. 细胞核骨架蛋白 LMNA 的基因单一碱基点突变可引发心肌疾病。某研究团队利用CRISPR/dCas9 系统的单碱基编辑技术(不断裂DNA 双链,只改变单个碱基),通过胞嘧啶碱基编辑器 (C编辑)和腺嘌呤碱基编辑器 (A编辑)分别纠正L35P、R249Q点突变,在对患者心肌细胞及模型小鼠的实验中均获成功。下列叙述错误的是( )
注: gRNA 为向导 RNA
L35P 点突变修复:LMNA 的35号位由脯氨酸替换亮氨酸的突变
R249Q 点突变修复:LMNA 的249号位由谷氨酰胺替换精氨酸的突变
A. 图示中的 dCas9 蛋白不催化磷酸二酯键的断裂
B. 经过A 编辑后,LMNA 基因表达的肽链长度发生改变
C. CRISPR/dCas9单碱基编辑技术可应用于治疗基因异常引起的遗传病
D. 通过C 编辑修复L35P 点突变,由 G/C 替换成A/T 至少需经过两次 DNA复制
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. 莱茵衣藻是一种单细胞真核藻类,光合效率高且油脂积累能力强,是光合固碳和生物柴油生产的优质材料。但其光合效率易受强光、低氮等环境因素影响。强光会导致类囊体薄膜上电子传递链中电子积累过多,诱导产生活性氧进而损伤类囊体;加入铁氰化钾可及时将电子导出以解除光抑制。
研究人员为优化莱茵衣藻的工业化培养条件,开展了如下实验:
实验1:在温度、氮浓度等相同且适宜的条件下,设置不同光照强度,分别检测对照组(培养液不含铁氰化钾)和实验组(培养液含铁氰化钾)中莱茵衣藻的光合放氧速率,结果如图所示。
实验2:在光照、温度等相同且适宜的条件下,设置不同氮浓度的培养液培养莱茵衣藻,稳定培养后分别检测其叶绿素含量、生物量(干重)和油脂率(油脂占干重的百分比),结果如表所示。
氮浓度/(mmol·L-1)
叶绿素含量/(mg·g-1)
生物量/(g·L-1)
油脂率/%
0.2
0.31
0.52
51.7
1.0
0.86
0.59
42.3
4.0
1.92
1.46
19.8
8.0
2.85
1.72
16.5
回答下列问题:
(1)类囊体膜上光合色素的作用是______________。
(2)图中实验组在强光下的光合放氧速率明显比对照组高,原因是___________。
(3)据表分析,随培养液氮浓度降低,莱茵衣藻生物量下降的原因是___________;但同时油脂率显著升高,主要是由__________导致的。
(4)研究人员发现,为实现高固碳效率、高油脂产率的工业化培养目标,设计了如下培养方案:第一阶段:先在适宜光照、适宜氮浓度的条件下培养莱茵衣藻,这样处理的目的为________________。第二阶段:再转入__________的条件下培养。
17. 科研团队对某海湾水体有氧—无氧界面(OAⅠ)的硫循环进行研究,OAⅠ上部为有氧区,下部为无氧区,中间为过渡带。趋磁细菌在过渡带利用硫化物合成有机物,并利用地磁场进行定向运动,在OAⅠ上下穿梭驱动硫循环。下表为不同深度水体的生态参数,回答下列问题:
深度(m)
环境类型
硫化物浓度(μmol/L)
趋磁细菌数量(个/mL)
主要生物类型
0-5
有氧区
0.1
1200
浮游植物
10-15
过渡带
5.8
9800
趋磁细菌
20-25
无氧区
28.5
6500
硫酸盐还原菌
(1)趋磁细菌属于生态系统成分中的___________。与浮游植物不同,该细菌合成有机物所利用的能量来源是___________,这种代谢方式是___________。
(2)根据趋磁细菌分布的环境类型,推测该菌属于___________菌。
(3)藻类分泌的萜类化合物会抑制趋磁细菌增殖,此类信息属于___________信息。趋磁细菌的垂直穿梭行为可以传递环境信号,提高底栖生物的存活率,并为硫酸盐还原菌等提供适宜的生态环境,这体现了信息传递具有___________的功能。
(4)趋磁细菌可被原生动物捕食,在实验条件下,以趋磁细菌为唯一食物来源培养原生动物,测得:趋磁细菌的呼吸散失量为,用于自身生长、发育和繁殖的能量为。原生动物的摄入量为,粪便量为,同时原生动物自身呼吸散失量为,则能量从趋磁细菌到原生动物的传递效率约为____________%(保留整数)。
18. 人体肠道内栖息着海量微生物,它们与中枢神经系统(CNS)、肠神经系统(ENS)、内分泌系统及免疫系统共同构成了错综复杂的“脑-肠-微生物轴”(如下图)。研究发现,长期慢性应激(如极度焦虑)会影响“脑-肠-微生物轴”,引起肠道蠕动异常,导致肠黏膜损伤。回答下列问题。
(1)在长期慢性应激下,下丘脑分泌的____________增加,通过分级调节最终引起激素甲(糖皮质激素)增多。分级调节机制在机体维持稳态中的重要生物学意义是_____________________。
(2)激素甲作用于ENS最终引起肠道相关感受器兴奋,通过图中a神经传回脑,a神经____(填“属于”或“不属于”)交感神经或副交感神经。
(3)为验证图中所示“慢性应激引起的5-HT分泌增多,促进Th17分化进而加重肠黏膜损伤”这一过程,现利用野生型(WT)小鼠、抗5-HT抗体、生理盐水及必要的试剂和仪器进行初步实验。将表格补充完整。
实验步骤
操作要点
动物分组
选取健康、发育成熟、生理状态一致的野生型(WT)小鼠若干只,随机均分为三组,编号为甲、乙、丙。
预处理
_____________。
实验处理,测量
甲组小鼠腹腔注射________,乙、丙组小鼠腹腔注射______。持续一段时间后,分别检测三组小鼠Th17的比例以及肠黏膜损伤程度。
实验结果
三组小鼠Th17的比例及肠黏膜损伤程度由高到低依次为乙、甲、丙。
19. 果蝇的灰身与黑身受等位基因A/a控制,长翅和残翅受等位基因B/b控制,这两对基因都位于常染色体上。摩尔根与他的学生将纯合灰身长翅与纯合黑身残翅的果蝇进行杂交,F1均为灰身长翅,F1与黑身残翅果蝇进行测交,其子代表型及比例如下:
杂交实验
杂交组合
子代表型及比例
实验1
F1雄蝇×黑身残翅雌蝇
灰身长翅:黑身残翅=1:1
实验2
F1雌蝇×黑身残翅雄蝇
灰身长翅:灰身残翅:黑身长翅:黑身残翅=21:4:4:21
回答下列问题:
(1)在果蝇的灰身与黑身这一对相对性状中,显性性状为_________,F1的基因型为_________。
(2)根据实验1的结果,请在下图染色体上标注F1果蝇中这两对等位基因与染色体的位置关系_____________。
(3)关于实验2中出现重组类型的原因,摩尔根与他的学生提出假说:雌果蝇形成配子时,_____________,但雄果蝇减数分裂时不会发生该现象。若要验证该假说正确,请从上述实验中选择合适的个体,设计一代杂交实验进行验证。
实验思路:_____________;
预期结果:_____________。
20. 在植物遗传转化过程中,除目的基因外,标记基因等序列也会随目的基因整合到作物基因组中,应予以剔除。科学家构建了可诱导剔除标记基因的载体,并将其导入拟南芥获得无标记基因的耐盐个体,相关过程如图所示。Cre-loxP系统由Cre酶和DNA上的特殊序列loxP组成,两个同向loxP间的DNA序列可被Cre酶识别并切除。
(1)将基因1插入质粒时,切割质粒需选用的限制酶是___________。基因1转录时的模板链是___________(填“α链”或“β链”)。
(2)基因2插入时使用了无缝克隆技术,其流程是先对质粒进行PCR获得线性化载体,再通过PCR在目的基因两端添加与线性化载体两端相同碱基序列,然后将线性化载体与目的基因混合,在酶的作用下,从线性化载体与目的基因3′端起始切除15个核苷酸,暴露出互补的单链区域,最终促使插入片段与载体能够借助这些互补区域实现连接。
①通过PCR对质粒进行线性化时,应选用的引物序列是________。(仅表示出5′→3′的10个碱基)
A.5′ ATCGCCTGAC 3′ B.5′ GACTCTAGAT 3′
C.5′ ATCTAGAGTC 3′ D.5′ TAGCGGACTG 3′
②与单酶切后用DNA连接酶连接相比,这种无缝克隆技术的优点有___________。(答出一点)
(3)将卡那霉素抗性基因和耐盐基因插入质粒获得重组质粒,其中基因2应是___________基因(填“卡那霉素抗性”或“耐盐”)。重组质粒导入作物受体细胞后,应先后在分别添加___________的培养基中筛选并培养,最后进行耐盐鉴定获得无标记基因的耐盐个体。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$