湖南省长沙市德成学校2026届高三下学期模拟考试生物试题
2026-06-23
|
2份
|
38页
|
0人阅读
|
0人下载
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-三模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 长沙市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.42 MB |
| 发布时间 | 2026-06-23 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58462139.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
2026届高三生物全真模拟卷聚焦核心素养,覆盖细胞、遗传、生态等模块,融合肿瘤免疫疗法、基因编辑等科技情境,通过实验分析与综合探究题考查科学思维与实践能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|12/24|细胞生命历程、遗传规律、生态模型|果蝇眼色遗传题(第4题)考查多基因控制,体现科学思维|
|多选题|4/16|发酵工程、减数分裂、种间竞争|种间竞争实验题(第15题)分析资源利用分化,培养探究实践|
|填空题|1/12|肿瘤免疫机制|Acat1基因敲除研究题(第17题)联系科技前沿,强化态度责任|
|探究题|2/24|基因工程、遗传杂交|玉米抗螟基因插入分析题(第18题)综合实验设计与推理|
|实验题|2/24|光合作用、酶活性|叶绿体光反应实验题(第20题)结合数据图表,提升信息处理能力|
内容正文:
2026届高三全真模拟适应性考试
生物
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1.下列关于细胞生命历程的叙述正确的是( )
A. 胚胎干细胞为未分化细胞,不进行基因选择性表达
B. 成人脑神经细胞衰老前后,代谢速率和增殖速率都由快变慢
C. 刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡
D. 只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因
2.下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( )
A. 通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B. 哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C. 克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D. 将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
3.某动物(2n=4)的基因型为AaXBY,其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示,其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )
A. 甲细胞处于有丝分裂中期,乙细胞处于减数第二次分裂后期
B. 甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C. 若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D. 形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
4.研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B. F2红眼雌蝇的基因型共有6种
C. F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为
D. F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
5.运动强度越低,骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是( )
A. 低强度运动时,主要利用脂肪酸供能
B. 中等强度运动时,主要供能物质是血糖
C. 高强度运动时,糖类中的能量全部转变为ATP
D. 肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
6.如图是小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系获得过程,相关叙述错误的是( )
A. 过程①中,精子需要用ATP培养,卵母细胞应处于减数第二次分裂中期
B. 卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂,因此不能直接用卵母细胞培养
C. 过程②中,经历了有丝分裂和分化,不同阶段表达的基因存在差异
D. “早期胚胎”最可能是囊胚,其中的内细胞团细胞具有全能性
7.某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示:
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A. 质粒和目的基因都用酶3切割,用E. coli DNA连接酶连接
B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D. 质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E. coli DNA连接酶连接
8.某研究小组为探究影响H2O2分解的因素,设计并进行了两个实验,实验过程中无关变量均保持相同且适宜,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 实验1、2的自变量分别为催化剂的种类和时间、pH
B. 实验1中H2O2酶和FeCl3发挥作用的原理不同
C. 实验2表明H2O2酶适宜在pH为c的条件下保存
D. 当pH小于b或大于d时,H2O2酶会永久失活
9.低密度脂蛋白(LDL)是一种转运胆固醇进入全身组织的脂蛋白颗粒,LDL水平升高会增加冠状动脉硬化心脏病的危险。下图为LDL结构示意图,相关分析正确的是( )
A. LDL中只含有C、H、O、N四种元素
B. 血液中LDL含量偏高就会诱发冠状动脉硬化心脏病
C. 反式脂肪酸会升高低密度脂蛋白含量,导致血脂代谢异常
D. 将LDL膜平铺于空气—水界面时其表面积是LDL球面积的两倍
10.科学家曾针对某地区做过一项实验,将大量的鸭子引入稻田捕食蝗虫,结果仅需 2000 只鸭子就能对 266.8 公顷田地里的蝗虫进行有效控制。为研究蝗虫种群数量的变化规律,实验中还建立了如图所示的甲、乙两个模型。下列说法正确的是( )
A. 甲图模型属于数学模型,曲线变化反映了鸭和蝗虫之间存在正反馈调节机制
B. 乙图 A~B 时间段,若蝗虫每天增加 3%,并呈“J”形曲线增长,最初有 N0只,则 t 天后蝗虫的种群数量为N0× 0.03t只
C. 利用昆虫性引诱剂诱捕蝗虫防治蝗灾,目的是改变种群的年龄结构,从而使害虫的种群密度降低
D. 曲线甲变化反映了鸭和蝗虫二者的种群数量是相互影响的,是循环因果的关系,甲状腺激素分泌调节中也存在该关系
11.非洲爪蟾是一种原生于南非的水生青蛙,其蝌蚪在5天左右后肢开始发育并逐渐进入变态期,到两个月时完成变态。以发育良好、大小相同的非洲爪蟾蝌蚪为材料,利用如图所示的玻璃缸甲、乙、丙进行实验,探究外源甲状腺激素(TH)对蝌蚪生长发育的影响。能够达到实验目的的实验方案是( )
A. 将蝌蚪先在甲缸中饲养3周,再在乙缸中饲养3周,观察、记录生长发育情况
B. 将蝌蚪先在甲缸中饲养3周,再在丙缸中饲养3周,观察、记录生长发育情况
C. 将蝌蚪均分为两组,分别在甲缸、乙缸中饲养3周,观察、记录生长发育情况
D. 将蝌蚪均分为两组,分别在甲缸、丙缸中饲养3周,观察、记录生长发育情况
12.将野生型(WT)和光敏色素B基因(phyB)突变型水稻种子播种于含有不同浓度脱落酸(ABA)的琼脂培养基中,在连续红光条件下培养一段时间,然后分别测量水稻幼苗地上部分(a)及主根(b)的长度,并以未经ABA处理的幼苗作为对照(计为100%),实验结果如下图所示:
下列关于本实验的叙述,错误的是( )
A. 水稻幼苗地上部分和主根对ABA的敏感性不同
B. ABA对地上部分的抑制效果在野生型和phyB突变型中没有明显差别
C. 就抑制主根生长而言,phyB突变型对外源ABA更敏感
D. 光敏色素B促进ABA对水稻幼苗主根生长的抑制作用
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
13.某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌;醋醅含有醋酸菌;糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有( )
A. 糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌
B. 发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
C. 醋酸发酵过程中经常翻动发酵物,可控制发酵温度和改善通气状况
D. 啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间
14.图甲表示某二倍体动物减数分裂Ⅰ形成的子细胞;图乙表示每条染色体上DNA含量的变化。下列有关叙述错误的是( )
A. 图甲中染色体上出现基因A、a可能是同源染色体的姐妹染色单体交叉互换的结果
B. 图甲中有4个核DNA分子
C. 处于图乙中的bc段的细胞中都有同源染色体
D. 如果抑制纺锤体的形成,就不会发生cd段的变化
15.甲地只有白车轴草(T)单独分布,乙地T与黑麦草(L)共存且L占据优势。为研究两物种是否会因种间竞争而发生资源利用的分化,科学家划分了六块样地,去除了某些物种并开展了3个移栽T实验和3个重栽T实验,具体处理如图a,移栽和重栽均遵循等量原则。一段时间后统计了不同处理下每块样地中T的总干重如图b。以下结论正确的是( )
注:图a中“—”代表去除,箭头代表移栽或重栽白车轴草的情况,箭头基部表示白车轴草的来源地,箭头表示白车轴草所种植的地方
A. 处理3、4、5为重栽实验,目的是作为对照来排除无关变量栽种操作对植物干重的影响
B. 由处理1、2可知,和重栽于乙地的白车轴草组相比,甲地的白车轴草移栽到乙地后生存能力更弱
C. 是否去除黑麦草对乙地的白车轴草干重影响较小,但去除L后能促进来自甲地的白车轴草的生长
D. 种间竞争使乙地白车轴草可利用的资源少于甲地,该过程伴随着种群基因频率的改变
16.正常情况下,轻微触碰时GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。据图分析,错误的是( )
A. 患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
B. 正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C. 触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位
D. GABA作为抑制性神经递质时,通常使突触后膜电位由外正内负变为外负内正
三、填空题:本大题共1小题,共12分。
17.学习下列材料,回答下面小题。
肿瘤免疫疗法近年在临床上取得了重大突破,但仍存在响应率低等显著缺点,需开发新的肿瘤免疫疗法以使更多肿瘤患者受益。胆固醇作为细胞膜脂质的重要组成成分,其代谢可以影响T细胞的细胞膜环境及效应功能。细胞膜上有一些富含特定鞘糖脂和胆固醇的微区被称为膜脂筏,许多蛋白质如受体、转运蛋白、通道蛋白等在膜脂筏处成簇定位。
胆固醇是膜脂筏的主要成分之一、CD8+T细胞(一种细胞毒性T细胞)与靶细胞特异性结合后,在细胞膜的接触位置会发生一系列活化信号的级联反应,这种T细胞和靶细胞之间稳定连接的接触面被称为免疫突触。在免疫突触形成时,依赖胆固醇的参与,外周的膜脂筏成簇地向中心聚集,这种聚集与T细胞抗原受体(TCR)活化密切相关。通过细胞表面的TCR,CD8+T细胞可以识别肿瘤细胞表面的MHC并直接向肿瘤细胞定向分泌溶菌颗粒和细胞因子,杀死肿瘤细胞。溶菌颗粒是内含穿孔素和丝氨酸蛋白酶家族颗粒酶的分泌小泡。溶菌颗粒融合免疫突触的细胞膜并释放内容物。穿孔素在靶细胞的细胞膜上打孔,使得颗粒酶和其他细胞杀伤性成分可以进入靶细胞。颗粒酶进入靶细胞后可通过多种途径诱发靶细胞的凋亡。
研究发现,细胞膜的流动性和膜脂筏的成簇聚集可增强免疫突触的信号传导。T细胞表面的受体和靶细胞表面的黏附分子结合,对免疫突触的稳定维持起重要作用。免疫突触的形成有利于CD8+T细胞定向杀伤靶细胞而不伤害周围细胞。酰基辅酶A是胆固醇基转移酶(Acat)以胆固醇和长链脂酰辅酶A作为底物,催化合成胆固醇酯,在非肝细胞内形成脂肪储存。哺乳动物细胞中共有2种Acat蛋白,有各自的功能和作用方式。在CD8+T细胞中,主要的胆固醇化酶是Acat1。
研究人员敲除小鼠Acat1基因后,利用活细胞成像技术检测发现CD8+T细胞成熟的免疫突触形成更高效,TCR信号通路活化增强,为肿瘤免疫治疗提供新思路和新方法。
(1)机体对癌症的预防体现了免疫 功能,细胞癌变的实质是 基因的突变。
(2)CD8+T细胞活化后,细胞内胆固醇代谢发生重调,细胞膜的游离胆固醇水平出现显著 。
(3)Acat1基因敲除后,研究人员利用荧光成像检测该鼠CD8+T细胞中TCR聚集形成的微团直径,结果如图。实验结果说明:Acat1基 因 。
(4)在患黑色素瘤的模型小鼠中,发现敲除Acat1基因的小鼠肿瘤体积更小,生存时间更长。为验证这种肿瘤抑制效果的确是通过CD8+T细胞发挥作用的,请简要写出实验思路并预期实验结果 。
(5)结合文中内容,阐明Acat1基因缺失的CD8+T细胞抗肿瘤免疫反应增强的分子机制 。
四、探究题:本大题共2小题,共24分。
18.玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟:非抗螟约为1:1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株:非抗螟正常株高约为1:1
( 1)实验一中作为母本的是 ,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为 (填:“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株约为2:1:1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因 (填:“是”或“不是”)位于同一条染色体上, F2中抗螟雌株的基因型是 。若将 F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为 。
(3 )选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株:抗螟矮株雌株:非抗螟正常株高雌雄同株:非抗螟正常株高雌株约为3:1:3:1,由此可知,乙中转入的A基因 (填:“位于”或“不位于”)2号染色体上,理由是 。 F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是 。 F2抗螟矮株中ts基因的频率为 ,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为 。
19.某小组为研究真菌基因m的功能,构建了融合表达蛋白M和tag标签的质粒,请结合实验流程回答下列问题:
(1)目的基因的扩增
①提取真菌细胞 ,经逆转录获得cDNA,进一步获得基因m片段。
②为了获得融合tag标签的蛋白M,设计引物P2时,不能包含基因m终止密码子的编码序列,否则将导致 。
③热启动PCR可提高扩增效率,方法之一是:先将除TaqDNA聚合酶(Taq酶)以外的各成分混合后,加热到80℃以上再混入酶,然后直接从94℃开始PCR扩增,下列叙述正确的有
A.Taq酶最适催化温度范围为50~60℃
B.与常规PCR相比,热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物
C.两条子链的合成一定都是从5′端向3′端延伸
D.PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了Taq酶的特异性
(2)重组质粒的构建
①将Sma I切开的载体A与添加同源序列的m混合,用特定DNA酶处理形成黏性末端,然后降温以促进 ,形成A-m结合体。将A-m结合体导入大肠杆菌,利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及 酶等,完成质粒的环化。
②若正确构建的重组质粒A—m仍能被Sma I切开,则Sma I的酶切位点可能在 。
(3)融合蛋白的表达
①用含有尿嘧啶的培养基培养URA3基因缺失型酵母,将其作为受体菌,导入质粒A-m,然后涂布于无尿嘧啶的培养基上,筛选获得目的菌株,其机理是 。
②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含tag标签,说明 ,后续实验可借助tag标签进行蛋白M的分离纯化。
五、实验题:本大题共2小题,共24分。
20.图a为叶绿体的结构示意图,图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题:
(1)图b表示图a中的 结构,膜上发生的光反应过程将水分解成 O2、H+和e-,光能转化成电能,最终转化为 和 ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低,暗反应速率减慢,叶绿体中电子受体NADP+减少,则图b中电子传递速率会 (填“加快”或“减慢”)。
(2)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系,研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体,在离体条件下进行实验,用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体,以相对放氧量表示光反应速率,实验结果如表所示。
叶绿体类型
相对值
实验项目
叶绿体A:双层膜结构完整
叶绿体B:双层膜局部受损,类囊体略有损伤
叶绿体C:双层膜瓦解,类囊体松散但未断裂
叶绿体D:所有膜结构解体破裂成颗粒或片段
实验一:以Fecy为电子受体时的放氧量
100
167.0
425.1
281.3
实验二:以DCIP为电子受体时的放氧量
100
106.7
471.1
109.6
注: Fecy具有亲水性,DCIP具有亲脂性。
据此分析:
①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明,叶绿体双层膜对以 (填“ Fecy”或“DCIP”)为电子受体的光反应有明显阻碍作用,得出该结论的推理过程是 。
②该实验中,光反应速率最高的是叶绿体C,表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下,更有利于 ,从而提高光反应速率。
③以DCIP为电子受体进行实验,发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释 。
21.大气中浓度持续升高的CO2会导致海水酸化,影响海洋藻类生长,进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类,生长速度快,一年可多次种植和收获。科研人员设置不同CO2浓度(大气CO2浓度LC和高CO2浓度HC)和磷浓度(低磷浓度LP和高磷浓度HP)的实验组合进行相关实验,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)本实验的目的是探究在一定光照强度下, 。
(2)ATP水解酶的主要功能是 。ATP水解酶活性可通过测定 表示。
(3)由图1、2可知,在较强的光照强度下,HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低,推测原因是在酸化环境中,龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素,因而细胞 增强,导致有机物消耗增加。
(4)由图2可知,大气CO2条件下,高磷浓度能 龙须菜的净光合速率。磷等矿质元素的大量排放导致了某海域海水富营养化,有人提出可以在该海域种植龙须菜。结合以上研究结果,从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是 。
第1页,共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026届高三全真模拟适应性考试
生物
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1.下列关于细胞生命历程的叙述正确的是( )
A. 胚胎干细胞为未分化细胞,不进行基因选择性表达
B. 成人脑神经细胞衰老前后,代谢速率和增殖速率都由快变慢
C. 刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡
D. 只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因
【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查细胞生命历程等有关知识,意在考查考生的识记和理解能力。
【解答】
A、胚胎干细胞为未分化细胞,但是也会进行基因的选择性表达,A错误;
B、成人脑神经细胞为高度分化的体细胞,一般高度分化的细胞不具有细胞周期,不再进行增殖,所以成人脑神经细胞衰老前后,代谢速率由快变慢,没有增殖速率,B错误;
C、细胞凋亡是生物体正常的生理现象,有利于个体的发育,刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡,C正确;
D、人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因,细胞癌变是多个与癌变相关的基因突变积累的结果,是一个漫长的变异过程,即很多还未变成癌细胞的那些细胞也可能存在突变的原癌基因和抑癌基因,D错误。
故选C。
2.下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是( )
A. 通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精
B. 哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C. 克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D. 将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
【答案】C
【解析】【分析】
哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【解答】
A、精子获能是获得受精的能力,不是获得能量,A错误;
B、哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需营养物质与体内基本相同,例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然成分,B错误;
C、克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程,C正确;
D、胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法,D错误。
故选C。
3.某动物(2n=4)的基因型为AaXBY,其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示,其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )
A. 甲细胞处于有丝分裂中期,乙细胞处于减数第二次分裂后期
B. 甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C. 若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D. 形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
【答案】B
【解析】A、甲细胞含有同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上,为有丝分裂中期;乙细胞不含有同源染色体,着丝粒分裂,为减数第二次分裂的后期,A正确。
B、甲细胞含有2个染色体组,每个染色体组含有4个DNA分子;乙细胞含有2个染色体组,每个染色体组含有2个DNA分子, B错误。
C、由图知,甲细胞发生了基因突变,甲细胞分裂后产生AAXBY或AaXBY两种基因型的子细胞,C正确。
D、形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合,发生了基因重组;同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上,发生了染色体结构变异的易位,D正确。
故选B。
4.研究者在培养野生型红眼果蝇时,发现一只眼色突变为奶油色的雄蝇。为研究该眼色遗传规律,将红眼雌蝇和奶油眼雄蝇杂交,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 奶油眼色至少受两对独立遗传的基因控制
B. F2红眼雌蝇的基因型共有6种
C. F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,得到伊红眼雌蝇的概率为
D. F2雌蝇分别与F2的三种眼色雄蝇杂交,均能得到奶油眼雌蝇
【答案】D
【解析】A、由题干中遗传图解分析,F2出现的是9:3:3:1的变式,说明其眼色至少受两对独立遗传的基因控制,A正确;
B、假设控制果蝇眼色由A/a、B/b两对等位基因控制,由于F2中雌果蝇和雄果蝇的性状存在明显差异,所以考虑基因位于性染色体上,若是两对基因均位于性染色体上,会出现基因连锁,基因连锁不符合基因自由组合定律,故排除两对基因都位于性染色体的可能,因此可推测有一对基因在性染色体上;若基因位于Y染色体上,F1雄性中不会出现红眼性状,因此考虑有一对等位基因位于常染色体,一对等位基因位于X染色体上,假设B/b在X染色体上,根据亲本红眼与奶油眼杂交,F1只有红眼可知,红眼为显性性状,由于F2雌性个体均表现为红眼,其得到了F1雄性红眼的X染色体,因此F1红眼雄蝇必含有XB基因,由F2的性状表现可知,F2雄蝇出现伊红眼和奶油眼的性状差异,因此考虑F1红眼雌蝇必含有XB和Xb基因,因此F1红眼雌蝇的基因型为AaXBXb,红眼雄蝇的基因型为AaXBY;两者互交可以对两对等位基因分别研究,Aa自交后代有AA:Aa:aa=1:2:1,共3种基因型,XBXb与XBY杂交,雌蝇有XBXb,XBXB两种基因型,因此F2雌蝇基因型共有3×2=6种,B正确;
C、F1红眼雌蝇和F2伊红眼雄蝇杂交,F1红眼雌蝇的基因型为AaXBXb,F2伊红眼雄蝇基因型为AAXbY,2AaXbY,B基因只要存在,就表现为红眼,两者杂交获得伊红眼雌蝇(A_XbXb)的概率为:1/3×1/4+2/3×3/4×1/4=5/24,C正确;
D、若F2雌蝇中AAXBXB和aaXbY雄蝇杂交,则得不到奶油眼雌蝇(aaXbXb),D错误。
故选:D。
由题干中遗传图解分析,F2出现的是9:3:3:1的变式,说明其眼色至少受两对独立遗传的基因控制。
本题考查伴性遗传的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
5.运动强度越低,骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是( )
A. 低强度运动时,主要利用脂肪酸供能
B. 中等强度运动时,主要供能物质是血糖
C. 高强度运动时,糖类中的能量全部转变为ATP
D. 肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
【答案】A
【解析】A、由图可知,当运动强度较低时,主要利用脂肪酸供能,A正确;
B、由图可知,中等强度运动时,主要供能物质是肌糖原,其次是脂肪酸,B错误;
C、高强度运动时,糖类中的能量大部分以热能的形式散失,少部分转变为ATP,C错误;
D、高强度运动时,机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量,D错误。
故选A。
6.如图是小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系获得过程,相关叙述错误的是( )
A. 过程①中,精子需要用ATP培养,卵母细胞应处于减数第二次分裂中期
B. 卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂,因此不能直接用卵母细胞培养
C. 过程②中,经历了有丝分裂和分化,不同阶段表达的基因存在差异
D. “早期胚胎”最可能是囊胚,其中的内细胞团细胞具有全能性
【答案】A
【解析】A、过程①受精作用中,精子需要用获能液培养,卵母细胞应处于减数第二次分裂中期,A错误;
B、卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂,所以需要用精子刺激卵母细胞,然后移除雄原核再进行培养,B正确;
C、过程②是早期胚胎发育,此过程经历了有丝分裂和分化,分化的实质是基因的选择性表达,C正确;
D、图中“早期胚胎”最可能是囊胚,囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性,D正确。
故选:A。
分析图示可知:表示小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系获得过程,精子和卵母细胞经过①受精作用形成受精卵,然后移除雄原核,经过②早期胚胎发育形成早期胚胎,最终形成孤雌单倍体胚胎干细胞。
7.某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示:
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A. 质粒和目的基因都用酶3切割,用E. coli DNA连接酶连接
B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D. 质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E. coli DNA连接酶连接
【答案】C
【解析】A、酶3切割后得到的是平末端,应该用T4 DNA连接酶连接,A错误;
B、质粒用酶3切割后得到平末端,目的基因用酶1切割后得到的是黏性末端,二者不能连接,B错误;
C、用酶1和酶2切割后,可以防止反向连接,是合理的选择,C正确;
D、酶4会破坏抗生素抗性基因,也就是破坏了标记基因,而且两种酶切割后还可能发生错误连接,不能使用,D错误。
故选C。
8.某研究小组为探究影响H2O2分解的因素,设计并进行了两个实验,实验过程中无关变量均保持相同且适宜,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 实验1、2的自变量分别为催化剂的种类和时间、pH
B. 实验1中H2O2酶和FeCl3发挥作用的原理不同
C. 实验2表明H2O2酶适宜在pH为c的条件下保存
D. 当pH小于b或大于d时,H2O2酶会永久失活
【答案】B
【解析】A、据图可知:实验1的自变量是催化剂的种类和时间,实验2的自变量是pH,A正确;
B、实验1中H2O2酶和FeCl3的作用原理相同,都是降低化学反应的活化能,B错误;
C、实验2表明H2O2酶适宜在pH为c的条件下保存,C正确;
D、当pH小于b或大于d时,由于过酸或过碱,使酶的空间结构遭到破坏,所以H2O2酶会永久失活,D正确。
故选B。
9.低密度脂蛋白(LDL)是一种转运胆固醇进入全身组织的脂蛋白颗粒,LDL水平升高会增加冠状动脉硬化心脏病的危险。下图为LDL结构示意图,相关分析正确的是( )
A. LDL中只含有C、H、O、N四种元素
B. 血液中LDL含量偏高就会诱发冠状动脉硬化心脏病
C. 反式脂肪酸会升高低密度脂蛋白含量,导致血脂代谢异常
D. 将LDL膜平铺于空气—水界面时其表面积是LDL球面积的两倍
【答案】C
【解析】【分析】
本题结合LDL结构示意图,考查生物膜结构的相关知识,意在考查学生的识图和判断能力,难度不大。
【解答】
A、低密度脂蛋白(LDL)是富含胆固醇的脂蛋白,是含有蛋白质、胆固醇和磷脂的复合体,组成元素主要是C、H、O、N、P,A错误;
B、LDL水平升高会增加冠状动脉硬化心脏病的危险,只是增加患病的可能性,B错误;
C、反式脂肪酸会升高低密度脂蛋白含量,导致血脂代谢异常,引起血脂升高,C正确;
D、据图可知,LDL膜是单层结构,将LDL膜平铺于空气—水界面时其表面积与LDL球面积差不多,D错误。
故选C。
10.科学家曾针对某地区做过一项实验,将大量的鸭子引入稻田捕食蝗虫,结果仅需 2000 只鸭子就能对 266.8 公顷田地里的蝗虫进行有效控制。为研究蝗虫种群数量的变化规律,实验中还建立了如图所示的甲、乙两个模型。下列说法正确的是( )
A. 甲图模型属于数学模型,曲线变化反映了鸭和蝗虫之间存在正反馈调节机制
B. 乙图 A~B 时间段,若蝗虫每天增加 3%,并呈“J”形曲线增长,最初有 N0只,则 t 天后蝗虫的种群数量为N0× 0.03t只
C. 利用昆虫性引诱剂诱捕蝗虫防治蝗灾,目的是改变种群的年龄结构,从而使害虫的种群密度降低
D. 曲线甲变化反映了鸭和蝗虫二者的种群数量是相互影响的,是循环因果的关系,甲状腺激素分泌调节中也存在该关系
【答案】D
【解析】A、甲图用曲线表示蝗虫数量和鸭数量关系,是用数学形式表达,是数学模型,当蝗虫数量增加时,鸭子的数量也增加,吃掉更多蝗虫,使蝗虫数量减少,是负反馈调节,A错误;
B、乙图 A~B 时间段,若蝗虫每天增加 3%,并呈“J”型曲线增长,最初有 N0 只,则λ=1.03,则 t 天后蝗虫的种群数量为 N0× 1.03t只, B错误;
C、利用昆虫性引诱剂诱捕蝗虫防治蝗灾,使雄性蝗虫数量减少,目的是改变种群的性别比例,从而使害虫的种群密度降低, C错误;
D、曲线甲变化反映了鸭和蝗虫二者的种群数量是相互影响的,蝗虫数量增加,使鸭的数量也增加,进而使蝗虫数量减少,是循环因果的关系,甲状腺激素分泌调节中也存在该关系,即甲状腺激素对下丘脑和垂体的负反馈调节, D正确。
故选D。
11.非洲爪蟾是一种原生于南非的水生青蛙,其蝌蚪在5天左右后肢开始发育并逐渐进入变态期,到两个月时完成变态。以发育良好、大小相同的非洲爪蟾蝌蚪为材料,利用如图所示的玻璃缸甲、乙、丙进行实验,探究外源甲状腺激素(TH)对蝌蚪生长发育的影响。能够达到实验目的的实验方案是( )
A. 将蝌蚪先在甲缸中饲养3周,再在乙缸中饲养3周,观察、记录生长发育情况
B. 将蝌蚪先在甲缸中饲养3周,再在丙缸中饲养3周,观察、记录生长发育情况
C. 将蝌蚪均分为两组,分别在甲缸、乙缸中饲养3周,观察、记录生长发育情况
D. 将蝌蚪均分为两组,分别在甲缸、丙缸中饲养3周,观察、记录生长发育情况
【答案】C
【解析】AB、由于蝌蚪在不同阶段的生长发育情况存在差异,故采用前后两个时间段即生长阶段进行对照实验,容易产生实验误差,不能达到实验目的,A、B错误;
CD、由题意可知,该实验的自变量是外源甲状腺激素的有无。因此,在实验时,将一组蝌蚪置于含有一定量甲状腺激素的水体中,另一组置于不含甲状腺激素的水体中,饲养两周,观察、记录蝌蚪的生长发育状况,C正确,D错误。
故选:C。
分析题干可知,该实验的目的是外源甲状腺激素(TH)对蝌蚪生长发育的影响,实验的自变量是外源甲状腺激素的有无,实验的因变量是蝌蚪生长发育情况,其他属于无关变量,按照实验设计的对照原则和单一变量的原则完善实验步骤、预期实验结果并获取结论。
本题主要考查动物的激素调节,考查学生的理解能力、获取信息的能力和实验与探究能力。
12.将野生型(WT)和光敏色素B基因(phyB)突变型水稻种子播种于含有不同浓度脱落酸(ABA)的琼脂培养基中,在连续红光条件下培养一段时间,然后分别测量水稻幼苗地上部分(a)及主根(b)的长度,并以未经ABA处理的幼苗作为对照(计为100%),实验结果如下图所示:
下列关于本实验的叙述,错误的是( )
A. 水稻幼苗地上部分和主根对ABA的敏感性不同
B. ABA对地上部分的抑制效果在野生型和phyB突变型中没有明显差别
C. 就抑制主根生长而言,phyB突变型对外源ABA更敏感
D. 光敏色素B促进ABA对水稻幼苗主根生长的抑制作用
【答案】D
【解析】A、分析题图可知,水稻幼苗地上部分的相对长度随ABA浓度的升高迅速减小,主根的相对长度随ABA浓度的升高减少较慢,故水稻幼苗地上部分和主根对ABA的敏感性不同,A正确;
B、分析左图可知,野生型和phyB突变型地上部分的相对长度在不同浓度的ABA中几乎相同,因而ABA对地上部分的抑制效果在野生型和phyB突变型中没有明显差别,B正确;
C、分析右图,当ABA浓度大于1μmol/L时,phyB突变型的主根长度减少的更快,因而就抑制主根生长而言,phyB突变型对外源ABA更敏感,C正确;
D、就抑制主根生长而言,光敏色素B基因(phyB)突变型水稻对外源ABA更敏感,因而光敏色素B抑制ABA对水稻幼苗主根生长的抑制作用,D错误。
故选D。
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
13.某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌;醋醅含有醋酸菌;糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有( )
A. 糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌
B. 发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
C. 醋酸发酵过程中经常翻动发酵物,可控制发酵温度和改善通气状况
D. 啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间
【答案】ACD
【解析】A、糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”均有利于糖化和灭菌,A正确。
B、图中制酒用到了酒曲,酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌。霉菌属于真菌,为需氧型,该过程霉菌产生的淀粉酶有利于将糯米中的淀粉分解;乳酸菌进行的是无氧呼吸;酵母菌主要通过无氧呼吸完成酿酒的过程。醋酸发酵过程中主要利用了醋酸杆菌的有氧呼吸进行醋酸发酵,B错误。
C、醋酸发酵过程中利用了醋酸菌的有氧呼吸,在发酵过程中经常翻动发酵物,目的是控制发酵温度和改善通气状况,C正确。
D、啤酒酿造流程中利用的原理是酵母菌的无氧呼吸产生酒精的过程,若适当增加溶解氧,有利于酵母菌有氧呼吸产生更多的能量满足酵母菌自身增殖的需要,可缩短发酵时间,D正确。
故选ACD。
14.图甲表示某二倍体动物减数分裂Ⅰ形成的子细胞;图乙表示每条染色体上DNA含量的变化。下列有关叙述错误的是( )
A. 图甲中染色体上出现基因A、a可能是同源染色体的姐妹染色单体交叉互换的结果
B. 图甲中有4个核DNA分子
C. 处于图乙中的bc段的细胞中都有同源染色体
D. 如果抑制纺锤体的形成,就不会发生cd段的变化
【答案】ACD
【解析】A、因图示细胞为减数分裂的细胞,故图甲中细胞同时存在A、a基因可能是由基因突变或者减数第一次分裂前期同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换所致,A错误;
B、图甲中有2条染色体、4条染色单体、4个核DNA分子,B正确;
C、bc段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期,其中减数第二次分裂前期和中期的细胞中没有同源染色体,C错误;
D、图乙中的cd段表示着丝粒分裂,抑制纺锤体的形成,仍会发生cd段的变化,D错误。
故选:ACD。
甲图:甲细胞不含同源染色体,且着丝粒都排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期。
乙图:ab段形成的原因是DNA复制;bc段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;cd段形成的原因是着丝粒分裂;de段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
本题结合细胞分裂图和曲线图,考查细胞有丝分裂和减数分裂的相关知识,要求考生识记细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,能准确判断图示细胞的分裂方式及所处的时期,曲线图中个区段形成的原因或代表的时期,再结合所学的知识答题。
15.甲地只有白车轴草(T)单独分布,乙地T与黑麦草(L)共存且L占据优势。为研究两物种是否会因种间竞争而发生资源利用的分化,科学家划分了六块样地,去除了某些物种并开展了3个移栽T实验和3个重栽T实验,具体处理如图a,移栽和重栽均遵循等量原则。一段时间后统计了不同处理下每块样地中T的总干重如图b。以下结论正确的是( )
注:图a中“—”代表去除,箭头代表移栽或重栽白车轴草的情况,箭头基部表示白车轴草的来源地,箭头表示白车轴草所种植的地方
A. 处理3、4、5为重栽实验,目的是作为对照来排除无关变量栽种操作对植物干重的影响
B. 由处理1、2可知,和重栽于乙地的白车轴草组相比,甲地的白车轴草移栽到乙地后生存能力更弱
C. 是否去除黑麦草对乙地的白车轴草干重影响较小,但去除L后能促进来自甲地的白车轴草的生长
D. 种间竞争使乙地白车轴草可利用的资源少于甲地,该过程伴随着种群基因频率的改变
【答案】ACD
【解析】A、分析题意可知,箭头代表移栽或重栽白车轴草的情况,箭头基部表示白车轴草的来源地,箭头表示白车轴草所种植的地方,图中3、4、5的箭头基部和箭头方向一致,目的是作为对照来排除无关变量栽种操作对植物干重的影响,A正确;
B、处理1是去除乙地的白车轴草然后将甲地的白车轴草移栽到乙地,而2处理是将乙地的两种植物去除后再移栽甲地的白车轴草,两组对照不能说明“和重栽于乙地的白车轴草组相比,甲地的白车轴草移栽到乙地后生存能力更弱”,B错误;
C、据图分析,4和5组的自变量是是否去除黑麦草,两组均重新栽植乙地的白车轴草,结果两者的干重差别不大,而1组和2组的自变量是是否去除黑麦草,两组均重新移栽甲地的白车轴草,结果2组的干重明显大于1组,说明是否去除黑麦草对乙地的白车轴草干重影响较小,但去除L后能促进来自甲地的白车轴草的生长,C正确;
D、分析乙地可知,两物种地点黑麦草占据优势,种间竞争使乙地白车轴草可利用的资源少于甲地,该过程伴随着种群基因频率的改变,最终导致生物进化,D正确。
故选ACD。
16.正常情况下,轻微触碰时GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。据图分析,错误的是( )
A. 患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
B. 正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C. 触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位
D. GABA作为抑制性神经递质时,通常使突触后膜电位由外正内负变为外负内正
【答案】AD
【解析】A、据图可知,Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元,患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,说明运出细胞的Cl-减少,据此推测应是转运蛋白减少所致,A错误;
B、离子通道进行的跨膜运输方式是协助扩散,故正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式是协助扩散,B正确;
C、据图可知,触觉神经元兴奋时,会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元,使得中间抑制性神经元兴奋,故在抑制性神经元上可记录到动作电位,C正确;
D、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,膜内负电荷增多,故此时膜电位依旧是外正内负,D错误。
故选AD。
三、填空题:本大题共1小题,共12分。
17.学习下列材料,回答下面小题。
肿瘤免疫疗法近年在临床上取得了重大突破,但仍存在响应率低等显著缺点,需开发新的肿瘤免疫疗法以使更多肿瘤患者受益。胆固醇作为细胞膜脂质的重要组成成分,其代谢可以影响T细胞的细胞膜环境及效应功能。细胞膜上有一些富含特定鞘糖脂和胆固醇的微区被称为膜脂筏,许多蛋白质如受体、转运蛋白、通道蛋白等在膜脂筏处成簇定位。
胆固醇是膜脂筏的主要成分之一、CD8+T细胞(一种细胞毒性T细胞)与靶细胞特异性结合后,在细胞膜的接触位置会发生一系列活化信号的级联反应,这种T细胞和靶细胞之间稳定连接的接触面被称为免疫突触。在免疫突触形成时,依赖胆固醇的参与,外周的膜脂筏成簇地向中心聚集,这种聚集与T细胞抗原受体(TCR)活化密切相关。通过细胞表面的TCR,CD8+T细胞可以识别肿瘤细胞表面的MHC并直接向肿瘤细胞定向分泌溶菌颗粒和细胞因子,杀死肿瘤细胞。溶菌颗粒是内含穿孔素和丝氨酸蛋白酶家族颗粒酶的分泌小泡。溶菌颗粒融合免疫突触的细胞膜并释放内容物。穿孔素在靶细胞的细胞膜上打孔,使得颗粒酶和其他细胞杀伤性成分可以进入靶细胞。颗粒酶进入靶细胞后可通过多种途径诱发靶细胞的凋亡。
研究发现,细胞膜的流动性和膜脂筏的成簇聚集可增强免疫突触的信号传导。T细胞表面的受体和靶细胞表面的黏附分子结合,对免疫突触的稳定维持起重要作用。免疫突触的形成有利于CD8+T细胞定向杀伤靶细胞而不伤害周围细胞。酰基辅酶A是胆固醇基转移酶(Acat)以胆固醇和长链脂酰辅酶A作为底物,催化合成胆固醇酯,在非肝细胞内形成脂肪储存。哺乳动物细胞中共有2种Acat蛋白,有各自的功能和作用方式。在CD8+T细胞中,主要的胆固醇化酶是Acat1。
研究人员敲除小鼠Acat1基因后,利用活细胞成像技术检测发现CD8+T细胞成熟的免疫突触形成更高效,TCR信号通路活化增强,为肿瘤免疫治疗提供新思路和新方法。
(1)机体对癌症的预防体现了免疫 功能,细胞癌变的实质是 基因的突变。
(2)CD8+T细胞活化后,细胞内胆固醇代谢发生重调,细胞膜的游离胆固醇水平出现显著 。
(3)Acat1基因敲除后,研究人员利用荧光成像检测该鼠CD8+T细胞中TCR聚集形成的微团直径,结果如图。实验结果说明:Acat1基 因 。
(4)在患黑色素瘤的模型小鼠中,发现敲除Acat1基因的小鼠肿瘤体积更小,生存时间更长。为验证这种肿瘤抑制效果的确是通过CD8+T细胞发挥作用的,请简要写出实验思路并预期实验结果 。
(5)结合文中内容,阐明Acat1基因缺失的CD8+T细胞抗肿瘤免疫反应增强的分子机制 。
【答案】监视
原癌基因和抑癌
上升
抑制TCR聚集
将患黑色素瘤的模型小鼠均分为2组,实验组移植敲除Acat1基因的小鼠CD8+T细胞,对照组移植野生型小鼠CD8+T细胞 结果:实验组肿瘤体积更小,生存时间更长
敲除Acat1基因的小鼠细胞膜胆固醇水平更高,使得①TCR成簇化水平更高,提高TCR与肿瘤抗原的结合能力;②免疫突触形成更高效,有利于 CD8+T细胞分泌溶菌颗粒和细胞因子,杀死肿瘤细胞而不伤害周围细胞
【解析】(1)机体对癌症的预防体现了免疫监视功能,细胞癌变的实质是原癌基因和抑癌基因的突变。
(2)CD8+T细胞和靶细胞之间稳定连接的接触面被称为免疫突触,在免疫突触形成时,依赖胆固醇的参与,外周的膜脂筏成簇地向中心聚集,细胞膜的游离胆固醇水平出现显著上升。
(3)Acat1基因敲除后TCR聚集形成的微团直径增大,说明Acat1基因抑制TCR聚集。
(4)为验证肿瘤抑制效果的确是通过CD8+T细胞发挥作用的,可以将患黑色素瘤的模型小鼠均分为2组,实验组移植敲除Acat1基因的小鼠CD8+T细胞,对照组移植野生型小鼠CD8+T细胞。预期实验结果:实验组肿瘤体积更小,生存时间更长。
(5)Acat1基因缺失的CD8+T细胞抗肿瘤免疫反应增强的分子机制为:敲除Acat1基因的小鼠细胞膜胆固醇水平更高,使得①TCR成簇化水平更高,提高TCR与肿瘤抗原的结合能力;②免疫突触形成更高效,有利于 CD8+T细胞分泌溶菌颗粒和细胞因子,杀死肿瘤细胞而不伤害周围细胞。
四、探究题:本大题共2小题,共24分。
18.玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟:非抗螟约为1:1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株:非抗螟正常株高约为1:1
( 1)实验一中作为母本的是 ,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为 (填:“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株约为2:1:1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因 (填:“是”或“不是”)位于同一条染色体上, F2中抗螟雌株的基因型是 。若将 F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为 。
(3 )选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株:抗螟矮株雌株:非抗螟正常株高雌雄同株:非抗螟正常株高雌株约为3:1:3:1,由此可知,乙中转入的A基因 (填:“位于”或“不位于”)2号染色体上,理由是 。 F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是 。 F2抗螟矮株中ts基因的频率为 ,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为 。
【答案】甲
雌雄同株
是
AAtsts
抗螟雌雄同株:抗螟雌株=1:1
不位于
抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上
含A基因的雄配子不育
【解析】【分析】
本题结合表格,主要考查基因分离定律和自由组合定律,要求学生掌握基因分离定律和自由组合定律的实质和常见的分离比,能够根据题意和实验结果分析相关个体的基因型及其比例,充分利用题干中的条件和比例推导导致后代比例异常的原因,能够利用配子法计算相关个体的比例,属于考纲理解和应用层次的考查。
根据题意可知,基因Ts存在时表现为雌雄同株,当基因突变为ts后表现为雌株,玉米雌雄同株M的基因型为TsTs,则实验中品系M作为父本,品系甲和乙的基因型为tsts,则作为母本。由于基因A只有一个插入到玉米植株中,因此该玉米相当于杂合子,可以看做为AO,没有插入基因A的植株基因型看做为OO,则分析实验如下:
实验一:品系M(OOTsTs)×甲(AOtsts)→F1AOTsts抗螟雌雄同株1:OOTsts非抗螟雌雄同株1;让F1AOTsts抗螟雌雄同株自交,若基因A插入到ts所在的一条染色体上,则F1AOTsts抗螟雌雄同株产生的配子为Ats、OTs,那么后代为1AAtsts抗螟雌株:2AOTsts抗螟雌雄同株:1OOTsTs非抗螟雌雄同株,该假设与题意相符合,因此说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上。
实验二:品系M(OOTsTs)×乙(AOtsts)→F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株1:OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高1,选取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交,F2中出现抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株:非抗螟雌株=3:1:3:1,其中雌雄同株:雌株=1:1,抗螟:非抗螟=1:1,说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象,说明基因A与基因ts没有插入到同一条染色体上,则基因A与基因ts位于非同源染色体上,符合基因自由组合定律,其中雌雄同株:雌株=3:1,但F2中抗螟:非抗螟=1:1不符合理论结果3:1,说明有致死情况出现。
【解答】
(1)根据题意和实验结果可知,实验一中玉米雌雄同株M的基因型为TsTs,为雌雄同株,而甲品系的基因型为tsts,为雌株,只能做母本,根据以上分析可知,实验二中F1的OOTsts非抗螟植株基因型为OOTsts,因此为雌雄同株。
(2)根据以上分析可知,实验一的F1AOTsts抗螟雌雄同株自交,后代F2为1AAtsts抗螟雌株:2AOTsts抗螟雌雄同株:1OOTsTs非抗螟雌雄同株,符合基因分离定律的结果,说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上,后代中抗螟雌株的基因型为AAtsts,将F2中AAtsts抗螟雌株与AOTsts抗螟雌雄同株进行杂交,AAtsts抗螟雌株只产生一种配子Ats,AOTsts抗螟雌雄同株作为父本产生两种配子,即Ats、OTs,则后代为AAtsts抗螟雌株:AOTsts抗螟雌雄同株=1:1。
(3)根据以上分析可知,实验二中选取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交,后代中出现抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟正常株高雌雄同株:非抗螟正常株高雌株=3:1:3:1,其中雌雄同株:雌株=1:1,抗螟:非抗螟=1:1,说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象,故乙中基因A不位于基因ts的2号染色体上,且F2中抗螟矮株所占比例小于理论值,说明A基因除导致植株矮小外,还影响了F1的繁殖,根据实验结果可知,在实验二的F1中,后代AOTsts抗螟雌雄同株矮株:OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高=1:1,则说明含A基因的卵细胞发育正常,而F2中抗螟矮株所占比例小于理论值,故推测最可能是F1产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了OTs和Ots两种,才导致F2中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象。根据以上分析可知,实验二的F2中雌雄同株:雌株=3:1,故F2中抗螟矮植株中ts的基因频率不变,仍然为;根据以上分析可知,F2中抗螟矮株的基因型雌雄同株为AOTsTs、AOTsts,雌株基因型为AOtsts,由于F1含基因A的雄配子不育,则AOTsTs、AOTsts产生的雄配子为OTs、Ots,AOtsts产生的雌配子为Ats、Ots,故雌株上收获的籽粒发育成的后代中抗螟矮植株雌株AOtsts所占比例为。
故答案为:
(1)甲 雌雄同株
(2)是 AAtsts 抗螟雌雄同株:抗螟雌株=1:1
(3)不位于 抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上 含A基因的雄配子不育
19.某小组为研究真菌基因m的功能,构建了融合表达蛋白M和tag标签的质粒,请结合实验流程回答下列问题:
(1)目的基因的扩增
①提取真菌细胞 ,经逆转录获得cDNA,进一步获得基因m片段。
②为了获得融合tag标签的蛋白M,设计引物P2时,不能包含基因m终止密码子的编码序列,否则将导致 。
③热启动PCR可提高扩增效率,方法之一是:先将除TaqDNA聚合酶(Taq酶)以外的各成分混合后,加热到80℃以上再混入酶,然后直接从94℃开始PCR扩增,下列叙述正确的有
A.Taq酶最适催化温度范围为50~60℃
B.与常规PCR相比,热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物
C.两条子链的合成一定都是从5′端向3′端延伸
D.PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了Taq酶的特异性
(2)重组质粒的构建
①将Sma I切开的载体A与添加同源序列的m混合,用特定DNA酶处理形成黏性末端,然后降温以促进 ,形成A-m结合体。将A-m结合体导入大肠杆菌,利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及 酶等,完成质粒的环化。
②若正确构建的重组质粒A—m仍能被Sma I切开,则Sma I的酶切位点可能在 。
(3)融合蛋白的表达
①用含有尿嘧啶的培养基培养URA3基因缺失型酵母,将其作为受体菌,导入质粒A-m,然后涂布于无尿嘧啶的培养基上,筛选获得目的菌株,其机理是 。
②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含tag标签,说明 ,后续实验可借助tag标签进行蛋白M的分离纯化。
【答案】RNA;蛋白M上不含tag标签;BC;黏性末端碱基配对;DNA连接;基因m的连接处、基因m的内部;受体菌在无尿嘧啶的培养基上无法生长,导入重组质粒的受体菌含有URA3基因可以长成菌落;融合基因表达(或融合基因正确解码)
【解析】(1)①以逆转录获得cDNA的方式,要先从真菌细胞中提取基因m转录出来的mRNA。
②从构建好的重组质粒上看,tag序列位于目的基因下游,若m基因的转录产物mRNA上有终止密码子,核糖体移动到终止密码子多肽链就断开,则不会对tag序列的转录产物继续进行翻译,蛋白M上就不含tag标签。
③A、从题干信息可知,“80℃以上再混入酶,然后直接从94℃开始PCR扩增”,故Taq酶最适催化温度范围为94℃左右,A错误;
B、PCR 反应的最初加热过程中,样品温度上升到70℃之前,在较低的温度下引物可能与部分单链模板形成非特异性结合,并在Taq DNA 聚合酶的作用下延伸,结果会导致引物错配形成的产物的扩增,影响反应的特异性;热启动可减少引物错配形成的产物的扩增,提高反应的特异性,B正确;
C、DNA分子复制具有方向性,都是从5′端向3′端延伸,C正确;
D、Taq酶没有特异性,与普通的DNA聚合酶相比,Taq酶更耐高温,D错误。
故选BC。
(2)①从图上看,载体A只有一个Sma I的酶切位点,故被Sma I切开后,载体由环状变为链状DNA,将Sma I切开的载体A与添加同源序列的m混合,用特定DNA酶处理形成黏性末端,然后降温以促进载体A与添加同源序列的m的黏性末端碱基互补配对。将A-m结合体导入大肠杆菌,利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及DNA连接酶等,完成质粒的环化。
②重组质粒中,载体A被Sma I切开的位置已经与基因m相连,原来的酶切位点已不存在,若正确构建的重组质粒A—m仍能被Sma I切开,则Sma I的酶切位点可能在基因m的连接处或基因m内部。
(3)①筛选目的菌株的机理是:导入了质粒A-m的目的菌株由于含有URA3基因,能在无尿嘧啶的培养基上存活,而URA3基因缺失型酵母则不能存活。
②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含tag标签,位于tag标签上游的基因m应该正常表达,说明融合基因表达(或融合基因正确解码)。
五、实验题:本大题共2小题,共24分。
20.图a为叶绿体的结构示意图,图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题:
(1)图b表示图a中的 结构,膜上发生的光反应过程将水分解成 O2、H+和e-,光能转化成电能,最终转化为 和 ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低,暗反应速率减慢,叶绿体中电子受体NADP+减少,则图b中电子传递速率会 (填“加快”或“减慢”)。
(2)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系,研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体,在离体条件下进行实验,用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体,以相对放氧量表示光反应速率,实验结果如表所示。
叶绿体类型
相对值
实验项目
叶绿体A:双层膜结构完整
叶绿体B:双层膜局部受损,类囊体略有损伤
叶绿体C:双层膜瓦解,类囊体松散但未断裂
叶绿体D:所有膜结构解体破裂成颗粒或片段
实验一:以Fecy为电子受体时的放氧量
100
167.0
425.1
281.3
实验二:以DCIP为电子受体时的放氧量
100
106.7
471.1
109.6
注: Fecy具有亲水性,DCIP具有亲脂性。
据此分析:
①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明,叶绿体双层膜对以 (填“ Fecy”或“DCIP”)为电子受体的光反应有明显阻碍作用,得出该结论的推理过程是 。
②该实验中,光反应速率最高的是叶绿体C,表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下,更有利于 ,从而提高光反应速率。
③以DCIP为电子受体进行实验,发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释 。
【答案】类囊体膜
[H](NADPH)
减慢
Fecy
实验一中叶绿体B双层膜局部受损时,以Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时,实验二中叶绿体B双层膜局部受损时,以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异;由于Fecy具有亲水性,而DCIP具有亲脂性,可推知叶绿体双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用
类囊体上的色素吸收、转化光能
类囊体结构被破坏程度越大,H+的浓度梯度越不容易形成,ATP合成酶越不容易被激活,产生ATP效率越低
【解析】(1)图b反应中有水的光解过程,而水光解发生在叶绿体类囊体薄膜上,故图b表示图a中叶绿体类囊体薄膜。光反应中能量的变化:叶绿体中的色素吸收光能,转化为电能,最终转化为NADPH和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低,暗反应速率减慢,叶绿体中电子受体NADP+减少,则图b中电子传递速率会减慢。
(2)①比较叶绿体A和叶绿体B的实验结果,实验一中叶绿体B双层膜局部受损时,以Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时,实验二中叶绿体B双层膜局部受损时,以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异;由于Fecy具有亲水性,而DCIP具有亲脂性,可推知叶绿体双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用。
②结合实验分析,在无双层膜阻碍、类囊体松散的条件下,更有利于类囊体上的色素吸收、转化光能,从而提高光反应速率,所以该实验中,光反应速率最高的是叶绿体C。
③根据图b可知,ATP的合成依赖于水光解的电子传递和氢离子顺浓度梯度通过类囊体薄膜上的ATP合酶,叶绿体A、B、C、D类囊体薄膜的受损程度依次增大,类囊体薄膜越难以维持H+的浓度梯度,ATP合成酶越不容易被激活,导致产生ATP效率越低。
故答案为:
(1)类囊体膜 [H](NADPH)减慢
(2)①Fecy 实验一中叶绿体B双层膜局部受损时,以Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时,实验二中叶绿体B双层膜局部受损时,以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异;由于Fecy具有亲水性,而DCIP具有亲脂性,可推知叶绿体双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用
②类囊体上的色素吸收、转化光能
③类囊体结构被破坏程度越大,H+的浓度梯度越不容易形成,ATP合成酶越不容易被激活,产生ATP效率越低
21.大气中浓度持续升高的CO2会导致海水酸化,影响海洋藻类生长,进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类,生长速度快,一年可多次种植和收获。科研人员设置不同CO2浓度(大气CO2浓度LC和高CO2浓度HC)和磷浓度(低磷浓度LP和高磷浓度HP)的实验组合进行相关实验,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)本实验的目的是探究在一定光照强度下, 。
(2)ATP水解酶的主要功能是 。ATP水解酶活性可通过测定 表示。
(3)由图1、2可知,在较强的光照强度下,HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低,推测原因是在酸化环境中,龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素,因而细胞 增强,导致有机物消耗增加。
(4)由图2可知,大气CO2条件下,高磷浓度能 龙须菜的净光合速率。磷等矿质元素的大量排放导致了某海域海水富营养化,有人提出可以在该海域种植龙须菜。结合以上研究结果,从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是 。
【答案】不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响
催化ATP水解
单位时间磷酸的生成量或单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量
呼吸作用
提高
龙须菜在高磷条件下能快速生长,收获经济效益的同时,能降低海水中的磷等矿质元素的浓度,保护海洋生态
【解析】【分析】
根据题意,本实验研究CO2浓度和磷浓度对龙须菜生长的影响,故自变量是CO2浓度和磷浓度,因变量为海洋藻类龙须菜的生长状况。据图1可知,相同CO2浓度条件下,高磷浓度比低磷浓度的ATP水解酶活性高,且在相同磷浓度下,高浓度二氧化碳ATP水解酶活性高。
本题掌握实验设计的原则,明确本实验的目的、自变量、因变量和无关变量等,进而分析龙须菜光合作用的因素是解答本题的关键。
【解答】
(1)结合分析可知,本实验目的是探究在一定光照强度下,不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响。
(2)酶具有专一性,ATP水解酶的主要功能是催化ATP水解;酶活性可通过产物的生成量或底物的消耗量进行测定,由于ATP的水解产物是ADP和Pi,故ATP水解酶活性可通过测定单位时间磷酸的生成量或单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量。
(3)净光合速率=总光合速率-呼吸速率,由图1、2可知,在较强的光照强度下,HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低,推测原因是在酸化环境中,龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素,矿质元素的吸收需要能量,因而细胞呼吸增强,导致有机物消耗增加。
(4)由图2可知,大气CO2条件(LC组)下,HP组(高磷浓度)的净光合速率>LP组(低磷浓度),故推测高磷浓度能提高龙须菜的净光合速率;结合以上研究结果,从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是龙须菜在高磷条件下能快速生长,收获经济效益的同时,能降低海水中的磷等矿质元素的浓度,保护海洋生态。
故答案为:
(1)不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响
(2)催化ATP水解 单位时间磷酸的生成量或单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量
(3)呼吸作用
(4)提高 龙须菜在高磷条件下能快速生长,收获经济效益的同时,能降低海水中的磷等矿质元素的浓度,保护海洋生态
第1页,共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。