精品解析:江苏盐城市2025-2026学年高二下学期期末考试生物试题
2026-06-26
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学苏教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 盐城市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.57 MB |
| 发布时间 | 2026-06-26 |
| 更新时间 | 2026-06-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58511522.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:
2025/2026学年度第二学期高二年级期终考试
生物试题
注意事项:
1.本试卷考试时间为75分钟,试卷满分100分,考试形式闭卷。
2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分。
3.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上。
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下图为人体组织局部结构示意图,①③⑤表示体液,②所示结构是毛细血管横切面,④所示结构是毛细淋巴管横切面,下列相关叙述不正确的是( )
A. 乳酸在①中与HCO反应生成CO2,经肺排出
B. 组成④的细胞直接生活的环境是淋巴液和组织液
C. ③内可检测到葡萄糖、乳酸、神经递质、激素等
D. 葡萄糖由①到达⑤被利用,至少穿过5层生物膜
2. 有关反射与兴奋传导的叙述,下列相关叙述正确的是( )
A. 刺激离体坐骨神经纤维,肌肉收缩,该过程属于非条件反射
B. 抑制性神经递质作用于突触后膜,会导致突触后膜膜电位变为外负内正
C. 同一神经纤维上两点同时给予同等强度刺激,两兴奋相遇后会叠加增强
D. 某神经元突触前膜存在递质自身受体,递质释放过多时可结合前膜受体,抑制递质继续释放,该调节过程存在负反馈调节
3. 下列关于调节过程叙述正确的是( )
A. 切除下丘脑的动物,即使注射促甲状腺激素,甲状腺激素分泌量也不会增加
B. 低血糖引发的副交感神经兴奋,可促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素
C. 体温调节过程中,肾上腺素分泌增加是神经调节的结果
D. 饮水不足,机体下丘脑渗透压感受器兴奋程度下降
4. 调节性T细胞(Treg)是免疫系统中关键的“刹车系统”,核心作用是抑制过度免疫反应、维持免疫耐受。在特定信号诱导下其可分化为nTreg和iTreg,如下图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 调节性T细胞起源于骨髓中的造血干细胞
B. 与nTreg不同的是iTreg需要抗原等信号的刺激才能分化
C. 系统性红斑狼疮患者体内,Treg数量通常显著升高
D. 肿瘤微环境中TGF−β含量升高,会降低机体的免疫监视功能
5. 草原啮齿动物喜食大粒种子,蚂蚁偏爱小粒种子。科研小组调查两者的种群动态,图1为某种啮齿动物出生率/死亡率(R)的变化,图2为两者数量关系,下列叙述正确的是( )
A. 不考虑其它因素的影响,ab段该种群数量持续上升
B. d时少量个体迁入将导致环境容纳量变大
C. 第5年末蚂蚁的数量等于啮齿动物的数量
D. 啮齿动物与蚂蚁的生态位完全不同
6. 究发现,脱落酸(ABA)可抑制种子萌发、维持种子休眠,如下图,下列相关叙述正确的是( )
A. 室温条件下SD6表达量高,ICE2表达量低,ABA含量高,水稻种子萌发率较高
B. 过表达ICE2基因的水稻种子,与野生型相比,ABA含量升高,种子萌发率降低
C. ABA作为信号分子,可直接调控SD6和ICE2的基因表达
D. 低温下ICE2表达升高,说明低温直接诱导ICE2基因的转录过程
7. 调查法是生态学研究的重要方法。下列叙述错误的是( )
A. 调查培养液中酵母菌的种群数量可以用抽样检测的方法
B. 黑光灯诱捕法调查种群密度时利用了昆虫的趋光性
C. 采用红外触发相机自动拍摄技术调查动物种群数量能减少对调查动物的干扰
D. 调查土壤中小动物物种丰富度时用诱虫器采集小动物利用其趋暗、趋高温的特点
8. 位于盐城东台的黄海海滨国家森林公园是全国沿海地区最大的平原森林,动植物资源丰富。下列相关叙述正确的是( )
A. 公园中所有树木构成生物群落
B. 建立国家森林公园属于就地保护,能有效保护生物多样性
C. 土壤微生物分解枯枝落叶的过程能帮助该生态系统实现能量循环
D. 与开车到森林公园相比,人们徒步到森林公园会增大生态足迹
9. 下图为某稻田生态系统的碳循环示意图,图中A、B、C表示生态系统的组成成分,数字表示碳元素的流动过程。下列相关叙述正确的是( )
A. ①②⑥⑦过程中碳元素的存在形式为CO2
B. 图中A、B、C构成了两条食物链
C. 该生态系统的结构包括A、B、C和非生物的物质和能量
D. ①过程固定的CO2量等于⑥⑦过程释放的CO2量
10. 有关“桑基鱼塘”生态农业,下列叙述正确的是( )
A. 塘泥培桑是利用塘泥中的有机养料为桑树提供物质和能量
B. 一只蚕吃掉若干桑叶,这只蚕可获得所吃桑叶中能量的10%~20%
C. 该模式使能量更多地流向对人类有益的部分,提高了能量利用率
D. 该生态农业模式可以实现物质的循环利用,不需要额外的物质输入
11. 从源远流长的传统发酵技术到应用广泛的发酵工程技术,体现了人类智慧的传承与创新。下列相关叙述错误的是( )
A. 制作泡菜和果醋的主要菌种均为原核生物,且两种菌种代谢类型也相同
B. 在利用传统发酵技术酿酒的过程中,密封不严可能导致酒变酸
C. 发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种
D. 发酵工程生产的单细胞蛋白可以作为食品添加剂,也可以制成微生物饲料
12. 下图是利用植物细胞工程技术培养红豆杉愈伤组织以大量生产抗癌药物紫杉醇的过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①需要在MS培养液中添加适量的生长素类和细胞分裂素类生长调节剂
B. 过程②是在MS培养液中添加胶原蛋白酶将愈伤组织分散成单个细胞
C. 生物反应器中的培养需要不断地通入无菌空气并进行搅拌
D. 紫杉醇的抗癌活性可利用培养的动物癌细胞进行检测
13. 关于“DNA粗提取与鉴定”和“DNA片段扩增及电泳鉴定”实验相关叙述,正确的是( )
A. DNA片段的扩增过程中利用了DNA半保留复制的原理
B. 提取到的白色丝状物与二苯胺试剂混合,沸水浴加热5 min后变蓝
C. DNA粗提取时,研磨液在1500 r/min的转速下离心可以加速DNA沉淀
D. 电泳可以鉴定DNA片段中的脱氧核苷酸序列
14. 将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,在一定条件下,可以延长保存时间。下图是科学家利用蛋白质工程设计生产干扰素的部分过程。(字母表示相关物质,数字代表相关过程)下列叙述正确的是( )
A. 改造干扰素应从干扰素基因的脱氧核苷酸序列出发设计其特有的结构
B. 可用定点诱变技术直接将干扰素中的半胱氨酸替换为丝氨酸
C. a表示多肽链,b表示mRNA,步骤④需要用逆转录酶
D. 新的干扰素的最终获得还需经过基因工程,并验证产品的功能
15. 我国政府对生物技术的发展和应用制定了一系列政策。下列相关叙述错误的是( )
A. 对转基因技术的方针是坚持自主创新、确保安全和依法监管
B. 对任何生殖性克隆人实验不赞成、不允许、不支持、不接受
C. 不反对治疗性克隆,不需要对治疗性克隆进行严格的监管和审查
D. 不发展、不生产、不储存、不取得除和平用途外的微生物制剂、毒素及其武器
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 当心肌细胞受到刺激时,其膜电位变化及形成机制如图所示,0~4为5个不同的阶段,下列叙述正确的是( )
A. 阶段0电位上升,主要依靠Na+内流,属于协助扩散
B. 阶段2与神经细胞不同,主要为Ca2+内流,延缓电位回落
C. 阶段4细胞膜上离子通道均关闭,靠钠钾泵转运离子,恢复离子梯度
D. K+通道抑制剂可作为抗心律失常药物
17. 下图是表示种群数量特征及其动态的概念图,相关叙述正确的是( )
A. 图中①表示出生率或迁入率,⑤表示年龄结构
B. 用⑦调查田鼠的种群密度,若部分个体的标记物脱落,则实际值比调查值偏大
C. 建立种群“J”形增长数学公式属于物理模型
D. 用性引诱剂诱捕雄性害虫,是通过改变⑥降低种群的密度
18. 在现代生物技术实验中,无菌技术是确保实验成功的关键,下列操作不正确的是( )
A. 在超净工作台内进行微生物接种时,实验者应打开空气过滤器和紫外线灯
B. 外植体消毒依次是酒精消毒30 s→无菌水清洗2-3次→次氯酸钠溶液处理30 min→无菌水清洗2-3次
C. 在动物细胞培养过程中,需要对动物组织块进行灭菌操作
D. PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
19. 双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前常用杂交—杂交瘤的方法来制备。其制备过程如下图所示:据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞B和细胞C是从已免疫小鼠的骨髓中取出的多种B淋巴细胞
B. 过程②④均需要采用抗原-抗体杂交技术
C. 过程⑤既可在体内培养也可在体外培养
D. 与传统的单克隆抗体相比,双特异性抗体可能在免疫治疗方面有更广阔的应用前景
三、非选择题:本部分包括5题,除标明外,每空1分,共计58分。
20. 阿尔茨海默病(AD)是一种临床常见的神经退行性脑病,主要表现为记忆力减退、认知功能下降甚至丧失等症状,图1表示Aβ沉积诱发神经小胶质细胞(MC细胞)产生炎症反应的可能机制。研究证实针灸治疗AD,可有效改善患者认知和记忆能力,图2为针灸治疗阿尔茨海默病“神经-内分泌-免疫”机制(NEI)框架图,请据图回答下列问题:
(1)乙酰胆碱(ACh)是胆碱能神经元分泌的主要神经递质,正常情况下,乙酰胆碱转移酶(ChAT)催化生成ACh,_________将ACh包裹后通过_________方式释放至突触间隙,与突触后膜上特异性受体相结合。AD患者脑内ChAT活性降低,ACh降解酶活性_________,导致ACh含量不足。多项动物及临床实验证实,针刺百会、神庭等穴位,可显著提升模型动物海马区ACh量、_________(填“延长”或“缩短”)突触间隙中ACh存留时间,修复胆碱能神经元功能。
(2)图1中,Aβ沉积激活K酶,K酶催化ATP水解为ADP并释放能量,同时自身发生_________修饰,被激活。过程Ⅲ中,NF进入细胞核,作为_________(填“转录因子”或“RNA聚合酶”)调控IL-1基因的表达,促进IL-1 mRNA的合成,IL-1分泌到细胞外后,通过_________(填“体液运输”或“自由扩散”)作用于神经元,引发炎症反应。
(3)脑内小胶质细胞(MC细胞)是核心免疫细胞,AD病理产物会诱导其由静息态转化为促炎M1表型,大量释放白细胞介素(IL-1)等,诱发慢性神经炎症,而保护性M2表型功能被抑制。针刺可降低促炎因子分泌,促进小胶质细胞由_________(填“M1→M2”或“M2→M1”)表型转化,减轻脑内炎性级联反应,延缓AD进展。
(4)下丘脑-垂体-_________(HPA)轴紊乱是AD重要诱因,AD患者体内糖皮质激素(CORT)持续升高,会加重神经元损伤,糖皮质激素只作用于特定细胞,根本原因是_________________________。针刺可降低血浆CORT浓度,重塑HPA轴功能稳态。性激素同样发挥神经保护作用,针刺可增加_________等性激素水平,减缓认知衰退。
(5)整体而言,神经、内分泌、免疫三大系统并非独立运作,而是存在双向调控关系。针灸以多靶点、多层次的方式修复NEI网络平衡,最终延缓AD进展、改善患者_________功能。
21. 湖位于长江三角洲的南缘,是中国五大淡水湖之一,在太湖治理前,曾经发生了富营养化等生态问题。下图为科研人员通过对太湖某区域的生物组成及其食物关系调查绘制的部分食物网示意图。请据图回答下列问题:
(1)图示的食物网中鲌鱼占据第_________营养级,浮游动物与鲫鱼之间的种间关系是_________。
(2)从湖中心到湖岸分布着不同的植物,是群落_________结构的体现。在繁殖季节,太湖中的雄蛙通过叫声这种物理信息求偶,体现了信息传递的作用是_________________。
(3)当湖水出现富营养化时,某些藻类种群大暴发,导致鱼虾类大量死亡,进一步加重富营养化水平,形成_________(填“正反馈”或“负反馈”)调节,最终超出生态系统的自我调节能力而崩溃。通过投入生态浮床和种植挺水植物,能够一定程度上抑制藻类等浮游植物生长。生态浮床既能净化水质、防治水华,又能增添绿色景观,这体现了生物多样性的_________价值。选用植物时除了要考虑植物对水体的净化能力,还要兼顾植物的观赏性或经济价值,这体现了生态工程的_________原理。
(4)用血细胞计数板(1 mm×1 mm×0.1 mm)对治理后的某单细胞藻类进行计数。取多个湖水样品混合后,稀释100倍进行计数,下图表示该藻的平均分布情况,则该藻类种群密度约为_________个/mL。
(5)下表为太湖某区域生态系统的能量分析数据(单位:kJ·m-2·a-1),其中Ⅰ~Ⅳ表示食物链中不同的营养级,能量Y为呼吸作用以热能形式散失的能量。则表中生物类群Ⅰ和能量X分别表示的是_____和_____________________,第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为_________(保留一位小数)。
生物类群
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
同化能量(×105)
871.27
141.1
15.91
0.88
211.85
能量X(×105)
369.69
61.77
2.81
0.34
19.26
能量Y(×105)
501.58
79.33
13.1
0.54
192.59
22. 中国是全球最大的柠檬酸生产国,年产量达200多万吨。当前工业生产柠檬酸普遍采用黑曲霉深层液体发酵技术。为落实国家的“双碳”战略目标,走绿色循环低碳发展之路,科研人员以农业废弃物——秸秆为原料生产柠檬酸。其主要工艺流程如下图所示:
(1)图中制备稀释度为10-1土壤悬液需要无菌水__________ml,取0.1 mL的土壤悬液涂布到培养基A上需要的操作工具有_______________。
(2)培养基A的配方:蔗糖30 g、硝酸钠3 g、磷酸氢二钾1 g、硫酸镁0.5 g、氯化钾0.5 g、硫酸亚铁0.01 g、琼脂15 g、水1000 mL、氯霉素0.1 g、溴甲酚绿0.04 g(一种酸碱指示剂,pH小于3.8变黄色)。从培养基的用途来看,该培养基有__________黑曲霉的作用;培养基A中变色圈的直径与菌落直径的比值__________(填“越大”或“越小”),说明黑曲霉产柠檬酸的能力越强。
(3)在培养基B上的接种方法是__________,该操作过程中需要灼烧接种环__________次。
(4)柠檬酸工业生产的基本环节包括菌种的选育,扩大培养,②__________,灭菌,④__________,发酵,柠檬酸的分离、提纯等。其中向发酵罐中通入的无菌空气常采用__________法制备,发酵罐内的pH应控制在__________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)条件下。
(5)产酸量高的黑曲霉菌种除了图示的来源外,还可以通过__________育种获得。
23. 细胞工程凭借高效、定向、突破物种限制等优势,在动植物育种领域展现出广阔的应用前景。阅读下列材料,回答问题。
材料一:胡萝卜具有健脾和中,清热解毒等功效。羊角芹具有祛风止痛,促进消化等功效。科研人员运用植物细胞工程技术对胡萝卜和羊角芹进行育种,下图为部分育种流程。
(1)获得植株1的方法是____________________。培育植株3遵循的生物学原理有____________________。植株4培育成功的根本原因是_____________________________。图中①~⑥过程中发生脱分化的过程有____________________。
(2)与传统的有性杂交相比,培育植株5的方法具有的主要优点是______________________________。
材料二:荷斯坦奶牛是世界上产奶量最高的牛,不仅产奶量高而且牛奶的质量也非常高,但是其自然繁殖率比较低。下图为培育荷斯坦奶牛的3个途径,图中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛。
(3)图中的细胞A需要置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的__________中进行培养;获得较多的细胞B可以采用注射__________的方法。
(4)用细胞A和B构建重组细胞并发育成小牛的过程中涉及的细胞工程技术主要有________________________________________等。(至少写两项技术)
(5)图中受体的主要职能是____________________,对其同期发情处理一般在供体1和2的__________处理之前进行。将囊胚分割成二分胚时,需要注意将__________均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
24. 番茄果实在成熟的过程中,多聚半乳糖醛酸酶(PG)合成显著增加,以降解果胶使细胞壁破损,从而使果实变软,不耐贮藏。为获得耐贮藏番茄,科研人员采用反义RNA技术,将PG基因的序列反向插入表达载体,利用农杆菌导入番茄细胞。该基因在番茄细胞内可转录出与PG基因的正常mRNA互补的反义RNA,成功获得PG基因沉默的转基因番茄,具体过程如图1所示。
图中信息标注:Hygr:潮霉素抗性基因;Kanr:卡那霉素抗性基因;LB:T-DNA左边界;RB:T-DNA右边界
限制酶识别序列:BamH Ⅰ:5'-G↓GATCC-3';Sal Ⅰ:5'-G↓TCGAC-3';Bgl Ⅱ:5'-A↓GATCT-3';Xho Ⅰ:5'-C↓TCGAG-3'
(1)过程①需要__________酶参与,TaqDNA聚合酶在过程②的__________步骤中起作用。完成过程③除了必要的限制酶外还需要__________酶。
(2)图1的过程①获得的cDNA核苷酸序列如图2所示,若PG基因表达时以b链为模板,则在过程②的反应体系中需要一对引物为__________(从下列选项中选择)来扩增cDNA,以实现重组Ti质粒的构建。
A. 5'GGATCCATCGACTGA 3' B. 5'AGATCTATCGACTGA 3'
C. 5'CTCGAGCAGTCCGCTA 3' D. 5'GTCGACCAGTCCGCTA 3'
E. 5'ATCGACTGA 3' F. 5'CAGTCCGCTA 3'
(3)图1中重组Ti质粒上的启动子2是一种__________细胞中的特异性启动子,它是__________识别并结合的部位,驱动PG反义基因转录出反义RNA。重组Ti质粒上Kanr的作用是______________________________。除了图示中的元件外,重组Ti质粒还必须有__________。
(4)若用BamHⅠ和BgⅡ两种酶同时切割图1的一个重组Ti质粒分子,则可以断开__________个磷酸二酯键。
(5)Hygr与反义PG基因转录时的模板链__________(填“是”或“不是”)同一条DNA单链。
(6)培育成功的转基因番茄细胞中反义PG基因表达会产生反义mRNA,从而使PG基因沉默,其原理可能是__________,进而抑制翻译过程。
A. 反义mRNA与DNA上相关基因的启动子结合
B. 反义mRNA与DNA上相关基因的起始密码子结合
C. 反义mRNA与正义mRNA结合,引发正义mRNA降解
D. 反义mRNA与正义mRNA结合,阻止正义mRNA与核糖体的结合
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2025/2026学年度第二学期高二年级期终考试
生物试题
注意事项:
1.本试卷考试时间为75分钟,试卷满分100分,考试形式闭卷。
2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分。
3.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上。
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下图为人体组织局部结构示意图,①③⑤表示体液,②所示结构是毛细血管横切面,④所示结构是毛细淋巴管横切面,下列相关叙述不正确的是( )
A. 乳酸在①中与HCO反应生成CO2,经肺排出
B. 组成④的细胞直接生活的环境是淋巴液和组织液
C. ③内可检测到葡萄糖、乳酸、神经递质、激素等
D. 葡萄糖由①到达⑤被利用,至少穿过5层生物膜
【答案】D
【解析】
【详解】A、血浆中存在HCO3-等缓冲物质,乳酸进入血浆后与HCO3-反应生成碳酸,碳酸分解产生的CO2可经肺排出,维持血浆pH稳定,A正确;
B、④为毛细淋巴管壁,构成该结构的细胞内侧接触淋巴液,外侧接触组织液,因此其直接生活的环境是淋巴液和组织液,B正确;
C、③为组织液,葡萄糖是可从血浆进入组织液的营养物质,乳酸是细胞排出到组织液的代谢产物,神经递质释放到属于组织液的突触间隙中,激素可通过体液运输进入组织液作用于靶细胞,因此③内可检测到上述物质,C正确;
D、葡萄糖在细胞质基质中被利用,从①血浆到⑤细胞内的路径为:血浆→穿过毛细血管壁细胞(2层生物膜)→进入组织细胞(1层生物膜),共穿过3层生物膜,D错误。
2. 有关反射与兴奋传导的叙述,下列相关叙述正确的是( )
A. 刺激离体坐骨神经纤维,肌肉收缩,该过程属于非条件反射
B. 抑制性神经递质作用于突触后膜,会导致突触后膜膜电位变为外负内正
C. 同一神经纤维上两点同时给予同等强度刺激,两兴奋相遇后会叠加增强
D. 某神经元突触前膜存在递质自身受体,递质释放过多时可结合前膜受体,抑制递质继续释放,该调节过程存在负反馈调节
【答案】D
【解析】
【详解】A、反射的发生必须依赖完整的反射弧,刺激离体坐骨神经纤维引起肌肉收缩的过程没有经过完整反射弧(缺少感受器、传入神经和神经中枢),不属于反射,A错误;
B、抑制性神经递质作用于突触后膜,会使阴离子内流,突触后膜仍维持外正内负的电位状态,且电位差更大,不会变为外负内正的动作电位,B错误;
C、兴奋在神经纤维上传导时,兴奋过后的区域会存在短暂的不应期,同一神经纤维上两点同时刺激产生的兴奋相向传导,相遇后会因对方传导路径上的不应期而停止传导,不会叠加增强,C错误;
D、负反馈调节是指系统工作的结果反过来抑制该系统的工作,本题中递质释放过多时会结合突触前膜的自身受体,抑制递质进一步释放,符合负反馈调节的特点,D正确。
3. 下列关于调节过程叙述正确的是( )
A. 切除下丘脑的动物,即使注射促甲状腺激素,甲状腺激素分泌量也不会增加
B. 低血糖引发的副交感神经兴奋,可促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素
C. 体温调节过程中,肾上腺素分泌增加是神经调节的结果
D. 饮水不足,机体下丘脑渗透压感受器兴奋程度下降
【答案】C
【解析】
【详解】A、促甲状腺激素的靶器官是甲状腺,切除下丘脑仅会影响促甲状腺激素释放激素的合成,注射促甲状腺激素后仍可作用于甲状腺,促进甲状腺激素分泌,A错误;
B、低血糖时交感神经兴奋,促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素;副交感神经兴奋会促进胰岛B细胞分泌胰岛素,B错误;
C、体温调节过程中,寒冷刺激经冷觉感受器传递至下丘脑体温调节中枢,通过传出神经直接支配肾上腺分泌肾上腺素,该过程经过完整反射弧,属于神经调节的结果,C正确;
D、饮水不足时细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋程度升高,D错误。
4. 调节性T细胞(Treg)是免疫系统中关键的“刹车系统”,核心作用是抑制过度免疫反应、维持免疫耐受。在特定信号诱导下其可分化为nTreg和iTreg,如下图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 调节性T细胞起源于骨髓中的造血干细胞
B. 与nTreg不同的是iTreg需要抗原等信号的刺激才能分化
C. 系统性红斑狼疮患者体内,Treg数量通常显著升高
D. 肿瘤微环境中TGF−β含量升高,会降低机体的免疫监视功能
【答案】C
【解析】
【详解】A、所有免疫细胞均起源于骨髓中的造血干细胞,调节性T细胞属于T细胞的一类,起源于骨髓中的造血干细胞,A正确;
B、由图可知,nTreg在胸腺微环境分化,不需要额外抗原刺激,而iTreg在外周微环境分化,需要抗原、TGF-β等信号的诱导,B正确;
C、系统性红斑狼疮属于自身免疫病,是机体免疫反应过度导致的,Treg的作用是抑制过度免疫反应,因此患者体内Treg数量通常不足,无法有效抑制过度免疫,C错误;
D、TGF-β可诱导iTreg分化,Treg会抑制免疫反应,肿瘤微环境中TGF-β含量升高会导致Treg增多,抑制效应免疫细胞对肿瘤细胞的清除,降低机体免疫监视功能,D正确。
5. 草原啮齿动物喜食大粒种子,蚂蚁偏爱小粒种子。科研小组调查两者的种群动态,图1为某种啮齿动物出生率/死亡率(R)的变化,图2为两者数量关系,下列叙述正确的是( )
A. 不考虑其它因素的影响,ab段该种群数量持续上升
B. d时少量个体迁入将导致环境容纳量变大
C. 第5年末蚂蚁的数量等于啮齿动物的数量
D. 啮齿动物与蚂蚁的生态位完全不同
【答案】A
【解析】
【详解】A、在图1中,ab段R大于1,这意味着出生率大于死亡率,不考虑其他因素影响时,种群数量会因为出生率高于死亡率而持续上升,A正确;
B、环境容纳量是由环境本身的资源和空间等因素决定的,少量个体迁入不会改变环境容纳量,B错误;
C、从图2可以看出,第5年末蚂蚁和啮齿动物的数量对应的纵坐标数值不同,即蚂蚁的数量不等于啮齿动物的数量,C错误;
D、虽然草原啮齿动物喜食大粒种子,蚂蚁偏爱小粒种子,但它们在其他方面可能存在相同或部分重叠的生态位特征,并非完全不同,D错误。
6. 究发现,脱落酸(ABA)可抑制种子萌发、维持种子休眠,如下图,下列相关叙述正确的是( )
A. 室温条件下SD6表达量高,ICE2表达量低,ABA含量高,水稻种子萌发率较高
B. 过表达ICE2基因的水稻种子,与野生型相比,ABA含量升高,种子萌发率降低
C. ABA作为信号分子,可直接调控SD6和ICE2的基因表达
D. 低温下ICE2表达升高,说明低温直接诱导ICE2基因的转录过程
【答案】B
【解析】
【详解】A、室温条件下SD6表达量高、ICE2表达量低,ABA合成受抑制、分解加快,ABA含量低,种子萌发率较高,A错误;
B、过表达ICE2基因的水稻,ICE2含量升高,ABA合成增多、分解受抑制,ABA含量升高,ABA可抑制种子萌发,因此种子萌发率比野生型低,B正确;
C、图示仅显示SD6和ICE2调控ABA合成、分解相关基因的表达,无信息表明ABA可直接调控SD6和ICE2的基因表达,C错误;
D、低温下ICE2表达升高,仅能说明低温与ICE2表达量升高相关,无法证明低温直接诱导ICE2基因的转录过程,D错误。
7. 调查法是生态学研究的重要方法。下列叙述错误的是( )
A. 调查培养液中酵母菌的种群数量可以用抽样检测的方法
B. 黑光灯诱捕法调查种群密度时利用了昆虫的趋光性
C. 采用红外触发相机自动拍摄技术调查动物种群数量能减少对调查动物的干扰
D. 调查土壤中小动物物种丰富度时用诱虫器采集小动物利用其趋暗、趋高温的特点
【答案】D
【解析】
【详解】A、培养液中酵母菌个体微小、种群数量多,无法逐个计数,因此采用抽样检测法(血细胞计数板计数法)统计种群数量,A正确;
B、黑光灯诱捕法调查昆虫种群密度的原理是利用了部分夜行性昆虫的趋光性,B正确;
C、红外触发相机自动拍摄技术不需要调查人员近距离接触目标动物,能有效减少人为活动对调查动物的干扰,C正确;
D、用诱虫器采集土壤小动物时,利用的是土壤小动物趋暗、趋湿、避高温的特点,并非趋高温,D错误。
8. 位于盐城东台的黄海海滨国家森林公园是全国沿海地区最大的平原森林,动植物资源丰富。下列相关叙述正确的是( )
A. 公园中所有树木构成生物群落
B. 建立国家森林公园属于就地保护,能有效保护生物多样性
C. 土壤微生物分解枯枝落叶的过程能帮助该生态系统实现能量循环
D. 与开车到森林公园相比,人们徒步到森林公园会增大生态足迹
【答案】B
【解析】
【详解】A、生物群落是同一时间内聚集在一定区域中所有生物种群的集合,包含该区域全部的动物、植物、微生物,公园中所有树木仅属于部分植物,不能构成生物群落,A错误;
B、就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区、国家公园等,是保护生物多样性最有效的措施,建立国家森林公园属于就地保护,能有效保护生物多样性,B正确;
C、生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,能量无法实现循环,土壤微生物分解枯枝落叶的过程促进了生态系统的物质循环,C错误;
D、生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,与开车相比,徒步消耗的资源更少、产生的废物更少,会减小生态足迹,D错误。
9. 下图为某稻田生态系统的碳循环示意图,图中A、B、C表示生态系统的组成成分,数字表示碳元素的流动过程。下列相关叙述正确的是( )
A. ①②⑥⑦过程中碳元素的存在形式为CO2
B. 图中A、B、C构成了两条食物链
C. 该生态系统的结构包括A、B、C和非生物的物质和能量
D. ①过程固定的CO2量等于⑥⑦过程释放的CO2量
【答案】A
【解析】
【详解】A、①是生产者固定大气中CO2的过程,②是生产者呼吸作用释放CO2到大气的过程,⑥是分解者呼吸作用释放CO2的过程,⑦是消费者呼吸作用释放CO2的过程,碳在生物群落与无机环境之间以CO2形式传递,因此四个过程碳的存在形式均为CO2,A正确;
B、食物链仅由生产者和消费者组成,分解者C不参与食物链构成,B错误;
C、生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链、食物网),选项仅提及组成成分,缺少营养结构,C错误;
D、生产者通过①固定的CO2总量,除了通过⑥、⑦释放外,还包含生产者自身呼吸②释放的CO2,以及未被利用、储存在生物群落中的碳,因此①固定的CO2量远大于⑥⑦释放的CO2量,D错误。
10. 有关“桑基鱼塘”生态农业,下列叙述正确的是( )
A. 塘泥培桑是利用塘泥中的有机养料为桑树提供物质和能量
B. 一只蚕吃掉若干桑叶,这只蚕可获得所吃桑叶中能量的10%~20%
C. 该模式使能量更多地流向对人类有益的部分,提高了能量利用率
D. 该生态农业模式可以实现物质的循环利用,不需要额外的物质输入
【答案】C
【解析】
【详解】A、桑树是自养生物,只能吸收塘泥中有机物被分解者分解后产生的无机物,其能量来自光合作用固定的太阳能,无法利用塘泥中有机物储存的能量,A错误;
B、10%~20%是相邻两个营养级之间的能量传递效率,是营养级整体同化量的比值,并非单个生物个体摄入食物的能量获取比例,B错误;
C、该模式通过桑叶养蚕、蚕沙喂鱼、塘泥肥桑的设计,实现了能量的多级利用,使能量更多地流向对人类有益的部分,提高了能量利用率,C正确;
D、该生态系统会持续输出蚕丝、鱼等农产品,因此需要额外输入肥料等物质,才能维持系统的物质平衡,无法实现完全不需要额外输入的物质循环,D错误。
11. 从源远流长的传统发酵技术到应用广泛的发酵工程技术,体现了人类智慧的传承与创新。下列相关叙述错误的是( )
A. 制作泡菜和果醋的主要菌种均为原核生物,且两种菌种代谢类型也相同
B. 在利用传统发酵技术酿酒的过程中,密封不严可能导致酒变酸
C. 发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种
D. 发酵工程生产的单细胞蛋白可以作为食品添加剂,也可以制成微生物饲料
【答案】A
【解析】
【详解】A、制作泡菜的主要菌种是乳酸菌,为原核生物,代谢类型为异养厌氧型;制作果醋的主要菌种是醋酸菌,为原核生物,代谢类型为异养需氧型,二者代谢类型不同,A错误;
B、传统酿酒利用酵母菌无氧呼吸产生酒精,若密封不严,醋酸菌可在有氧条件下将酒精转化为醋酸,导致酒变酸,B正确;
C、发酵工程为了保证产品纯度、避免杂菌竞争和其他产物生成,所用菌种大多是单一菌种,C正确;
D、单细胞蛋白是微生物菌体本身,可作为食品添加剂改善食品品质,也可制成微生物饲料补充蛋白来源,D正确。
12. 下图是利用植物细胞工程技术培养红豆杉愈伤组织以大量生产抗癌药物紫杉醇的过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 过程①需要在MS培养液中添加适量的生长素类和细胞分裂素类生长调节剂
B. 过程②是在MS培养液中添加胶原蛋白酶将愈伤组织分散成单个细胞
C. 生物反应器中的培养需要不断地通入无菌空气并进行搅拌
D. 紫杉醇的抗癌活性可利用培养的动物癌细胞进行检测
【答案】B
【解析】
【详解】A、过程①是红豆杉细胞脱分化形成愈伤组织的过程,MS培养液中添加适宜比例的生长素类和细胞分裂素类生长调节剂可以诱导脱分化过程发生,A正确;
B、植物细胞间的主要成分为果胶,细胞壁成分为纤维素和果胶,分散植物细胞需要用纤维素酶和果胶酶;胶原蛋白酶用于分散动物组织细胞,无法分解植物细胞的相关结构成分,B错误;
C、生物反应器中培养细胞时,通入无菌空气可以保证细胞有氧呼吸的氧气供应,搅拌可以使细胞与营养物质、氧气充分接触,有利于细胞正常代谢,C正确;
D、紫杉醇的抗癌作用体现为抑制或杀死癌细胞,因此可以利用体外培养的动物癌细胞检测其抗癌活性,D正确。
13. 关于“DNA粗提取与鉴定”和“DNA片段扩增及电泳鉴定”实验相关叙述,正确的是( )
A. DNA片段的扩增过程中利用了DNA半保留复制的原理
B. 提取到的白色丝状物与二苯胺试剂混合,沸水浴加热5 min后变蓝
C. DNA粗提取时,研磨液在1500 r/min的转速下离心可以加速DNA沉淀
D. 电泳可以鉴定DNA片段中的脱氧核苷酸序列
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA片段的扩增的原理是DNA的半保留复制,通过调控温度实现DNA的变性、复性和延伸过程,完成体外DNA的半保留复制,A正确;
B、粗提取的白色丝状物是析出的DNA,需先溶解在2mol/L的NaCl溶液中,再与二苯胺试剂混合后经沸水浴加热才会变蓝,直接将未溶解的丝状物与二苯胺混合,反应无法充分进行,不会出现蓝色,B错误;
C、DNA粗提取时,研磨液经1500r/min低速离心的目的是去除细胞碎片等不溶性杂质,此时DNA溶解在上清液中,并不会沉淀,C错误;
D、电泳的原理是不同长度的DNA片段迁移速率不同,只能分离、鉴定不同大小的DNA片段,无法测定DNA片段中的脱氧核苷酸序列,D错误。
14. 将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,在一定条件下,可以延长保存时间。下图是科学家利用蛋白质工程设计生产干扰素的部分过程。(字母表示相关物质,数字代表相关过程)下列叙述正确的是( )
A. 改造干扰素应从干扰素基因的脱氧核苷酸序列出发设计其特有的结构
B. 可用定点诱变技术直接将干扰素中的半胱氨酸替换为丝氨酸
C. a表示多肽链,b表示mRNA,步骤④需要用逆转录酶
D. 新的干扰素的最终获得还需经过基因工程,并验证产品的功能
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质工程应从预期的蛋白质功能出发,设计蛋白质的结构,而非直接从干扰素基因的脱氧核苷酸序列出发设计结构,A错误;
B、蛋白质工程通过改造或合成基因实现对蛋白质的改造,不能直接对蛋白质的氨基酸进行替换,B错误;
C、据图可知a为多肽链,b为mRNA,步骤④是根据多肽链的氨基酸序列推测并人工合成新的干扰素基因,该过程不需要逆转录酶,逆转录酶用于以RNA为模板合成DNA的过程,C错误;
D、蛋白质工程以基因工程为基础,获得新的干扰素基因后,需要借助基因工程让其在受体细胞中表达,且最终需要验证合成的干扰素功能是否符合预期,D正确。
15. 我国政府对生物技术的发展和应用制定了一系列政策。下列相关叙述错误的是( )
A. 对转基因技术的方针是坚持自主创新、确保安全和依法监管
B. 对任何生殖性克隆人实验不赞成、不允许、不支持、不接受
C. 不反对治疗性克隆,不需要对治疗性克隆进行严格的监管和审查
D. 不发展、不生产、不储存、不取得除和平用途外的微生物制剂、毒素及其武器
【答案】C
【解析】
【详解】A、我国对转基因技术的方针明确为坚持自主创新、确保安全和依法监管,有序推进转基因技术的研究与应用,A正确;
B、我国坚决反对生殖性克隆人,对任何生殖性克隆人实验坚持“不赞成、不允许、不支持、不接受”的四不原则,B正确;
C、我国不反对治疗性克隆,但治疗性克隆涉及伦理、安全等多方面问题,必须进行严格的监管和审查,C错误;
D、我国严格禁止生物武器相关研发生产,明确不发展、不生产、不储存、不取得除和平用途外的微生物制剂、毒素及其武器,D正确。
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 当心肌细胞受到刺激时,其膜电位变化及形成机制如图所示,0~4为5个不同的阶段,下列叙述正确的是( )
A. 阶段0电位上升,主要依靠Na+内流,属于协助扩散
B. 阶段2与神经细胞不同,主要为Ca2+内流,延缓电位回落
C. 阶段4细胞膜上离子通道均关闭,靠钠钾泵转运离子,恢复离子梯度
D. K+通道抑制剂可作为抗心律失常药物
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、阶段0是心肌细胞的去极化过程,膜电位快速上升,这个过程主要是细胞膜上的Na⁺通道打开,Na⁺顺着浓度梯度大量内流,该过程不需要消耗能量,属于协助扩散,A正确;
B、神经细胞的动作电位回落(复极化)主要依靠K⁺外流,而心肌细胞的阶段2是平台期,这个阶段主要是Ca²⁺缓慢内流和少量K⁺外流,Ca²⁺内流起到了延缓电位回落的作用,和神经细胞的电位回落机制不同,B正确;
C、阶段4是心肌细胞的静息电位维持阶段,此时细胞膜上并不是所有离子通道都关闭,比如维持静息电位的K⁺通道是开放的,保证K⁺少量外流,同时钠钾泵持续转运离子,恢复并维持细胞内外的离子梯度,C错误;
D、K⁺通道抑制剂可以抑制K⁺外流,从而延缓心肌细胞的复极化过程,延长动作电位时长,能够用于治疗心律失常,D正确。
17. 下图是表示种群数量特征及其动态的概念图,相关叙述正确的是( )
A. 图中①表示出生率或迁入率,⑤表示年龄结构
B. 用⑦调查田鼠的种群密度,若部分个体的标记物脱落,则实际值比调查值偏大
C. 建立种群“J”形增长数学公式属于物理模型
D. 用性引诱剂诱捕雄性害虫,是通过改变⑥降低种群的密度
【答案】AD
【解析】
【详解】A、出生率和迁入率能促进种群密度升高,对应图中起“+”作用的①或②;年龄结构可预测种群密度的变化趋势,对应图中具有预测功能的⑤,A正确;
B、调查田鼠种群密度的⑦是标记重捕法,计算公式为种群数量=初次标记数×重捕总数÷重捕中标记个体数,若标记物脱落,会使重捕中标记个体数偏小,计算得到的调查值偏大,因此实际值比调查值偏小,B错误;
C、“J”形增长的数学公式属于数学模型,物理模型是以实物或图画形式直观展示对象特征的模型(如DNA双螺旋结构模型),C错误;
D、⑥是性别比例,用性引诱剂诱捕雄性害虫,会破坏害虫的性别比例,降低出生率,从而降低种群密度,D正确。
18. 在现代生物技术实验中,无菌技术是确保实验成功的关键,下列操作不正确的是( )
A. 在超净工作台内进行微生物接种时,实验者应打开空气过滤器和紫外线灯
B. 外植体消毒依次是酒精消毒30 s→无菌水清洗2-3次→次氯酸钠溶液处理30 min→无菌水清洗2-3次
C. 在动物细胞培养过程中,需要对动物组织块进行灭菌操作
D. PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
【答案】AC
【解析】
【详解】A、超净工作台操作前可开启紫外线灯消毒,但接种操作时必须关闭紫外线灯,避免紫外线损伤实验者、或诱导接种的微生物发生突变,操作时仅需开启空气过滤器即可,A错误;
B、外植体消毒的常规流程为:先酒精短时间消毒,无菌水冲洗残留酒精,再用次氯酸钠溶液进一步消毒,最后用无菌水冲净残留消毒剂,B正确;
C、灭菌是用强理化因素杀灭物体内外所有微生物(包括芽孢和孢子),该处理也会导致动物组织细胞死亡,动物细胞培养时仅能对组织块进行消毒处理,不能灭菌,C错误;
D、PCR实验为避免外源核酸、核酸酶或杂菌污染,所用的微量离心管、枪头、蒸馏水等耗材和试剂,使用前都需要进行高压灭菌处理,D正确。
19. 双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合,目前常用杂交—杂交瘤的方法来制备。其制备过程如下图所示:据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞B和细胞C是从已免疫小鼠的骨髓中取出的多种B淋巴细胞
B. 过程②④均需要采用抗原-抗体杂交技术
C. 过程⑤既可在体内培养也可在体外培养
D. 与传统的单克隆抗体相比,双特异性抗体可能在免疫治疗方面有更广阔的应用前景
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、能产生特异性抗体的已免疫B淋巴细胞(浆细胞)需要从已免疫小鼠的脾脏中分离,并非从骨髓中获取,A错误;
B、过程②的目的是获得能分泌抗A抗体的单克隆杂交瘤细胞,过程④的目的是获得能同时分泌抗A、抗B抗体的杂交-杂交瘤细胞,两个过程的筛选阶段都需要使用抗原-抗体杂交技术检测抗体的产生情况,B正确;
C、过程⑤为杂交- 杂交瘤细胞的扩增培养,和常规杂交瘤细胞的培养方式一致,既可以注射到小鼠腹腔内进行体内培养,也可以在体外培养液中培养,两种方式都可以获取双特异性抗体,C正确;
D、双特异性抗体可以同时结合两种不同抗原或者同一抗原的不同表位,相比仅能结合一种抗原的传统单克隆抗体,在免疫治疗中可实现更精准的靶向作用或者招募免疫细胞提升疗效,因此应用前景更广阔,D正确。
三、非选择题:本部分包括5题,除标明外,每空1分,共计58分。
20. 阿尔茨海默病(AD)是一种临床常见的神经退行性脑病,主要表现为记忆力减退、认知功能下降甚至丧失等症状,图1表示Aβ沉积诱发神经小胶质细胞(MC细胞)产生炎症反应的可能机制。研究证实针灸治疗AD,可有效改善患者认知和记忆能力,图2为针灸治疗阿尔茨海默病“神经-内分泌-免疫”机制(NEI)框架图,请据图回答下列问题:
(1)乙酰胆碱(ACh)是胆碱能神经元分泌的主要神经递质,正常情况下,乙酰胆碱转移酶(ChAT)催化生成ACh,_________将ACh包裹后通过_________方式释放至突触间隙,与突触后膜上特异性受体相结合。AD患者脑内ChAT活性降低,ACh降解酶活性_________,导致ACh含量不足。多项动物及临床实验证实,针刺百会、神庭等穴位,可显著提升模型动物海马区ACh量、_________(填“延长”或“缩短”)突触间隙中ACh存留时间,修复胆碱能神经元功能。
(2)图1中,Aβ沉积激活K酶,K酶催化ATP水解为ADP并释放能量,同时自身发生_________修饰,被激活。过程Ⅲ中,NF进入细胞核,作为_________(填“转录因子”或“RNA聚合酶”)调控IL-1基因的表达,促进IL-1 mRNA的合成,IL-1分泌到细胞外后,通过_________(填“体液运输”或“自由扩散”)作用于神经元,引发炎症反应。
(3)脑内小胶质细胞(MC细胞)是核心免疫细胞,AD病理产物会诱导其由静息态转化为促炎M1表型,大量释放白细胞介素(IL-1)等,诱发慢性神经炎症,而保护性M2表型功能被抑制。针刺可降低促炎因子分泌,促进小胶质细胞由_________(填“M1→M2”或“M2→M1”)表型转化,减轻脑内炎性级联反应,延缓AD进展。
(4)下丘脑-垂体-_________(HPA)轴紊乱是AD重要诱因,AD患者体内糖皮质激素(CORT)持续升高,会加重神经元损伤,糖皮质激素只作用于特定细胞,根本原因是_________________________。针刺可降低血浆CORT浓度,重塑HPA轴功能稳态。性激素同样发挥神经保护作用,针刺可增加_________等性激素水平,减缓认知衰退。
(5)整体而言,神经、内分泌、免疫三大系统并非独立运作,而是存在双向调控关系。针灸以多靶点、多层次的方式修复NEI网络平衡,最终延缓AD进展、改善患者_________功能。
【答案】(1) ①. 突触小泡 ②. 胞吐 ③. 升高 ④. 延长
(2) ①. 磷酸化 ②. 转录因子 ③. 体液运输
(3)M1→M2 (4) ①. 肾上腺皮质 ②. 只有靶细胞中糖皮质激素受体基因能选择性表达 ③. E2、T
(5)记忆和认知
【解析】
【小问1详解】
乙酰胆碱作为神经递质,在突触小体内由突触小泡包裹,通过胞吐的方式释放到突触间隙。AD患者胆碱乙酰转移酶(ChAT)活性降低(合成减少),同时ACh降解酶活性升高(分解增多),共同导致ACh含量不足。针灸提升ACh含量、延长其在突触间隙的存留时间,可恢复胆碱能神经元功能。
【小问2详解】
ATP水解时释放磷酸基团,使K酶发生磷酸化修饰而被激活。NF进入细胞核调控IL-1基因的转录过程,属于转录因子(RNA聚合酶是催化转录的酶,不具备调控基因表达的功能)。IL-1是分泌型炎症因子,通过体液运输(组织液等细胞外液)作用于神经元;自由扩散是物质跨膜运输方式,不用于描述细胞间信号分子的作用途径。
【小问3详解】
M1型小胶质细胞是促炎表型,M2型是抗炎保护表型。针灸降低促炎因子分泌,促进小胶质细胞由促炎M1向保护型M2转化,从而减轻脑内炎性级联反应,延缓AD进展。
【小问4详解】
HPA轴即下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴。糖皮质激素仅作用于特定细胞,直接原因是靶细胞存在特异性受体,根本原因是只有靶细胞中糖皮质激素受体基因能选择性表达。雌激素等性激素具有神经保护作用,针灸可提升E2、T水平,减缓认知衰退。
【小问5详解】
AD核心表现为认知、记忆功能下降,针灸修复神经-内分泌-免疫网络平衡,最终延缓AD进展、改善患者记忆和认知功能,与题干开篇描述对应。
21. 湖位于长江三角洲的南缘,是中国五大淡水湖之一,在太湖治理前,曾经发生了富营养化等生态问题。下图为科研人员通过对太湖某区域的生物组成及其食物关系调查绘制的部分食物网示意图。请据图回答下列问题:
(1)图示的食物网中鲌鱼占据第_________营养级,浮游动物与鲫鱼之间的种间关系是_________。
(2)从湖中心到湖岸分布着不同的植物,是群落_________结构的体现。在繁殖季节,太湖中的雄蛙通过叫声这种物理信息求偶,体现了信息传递的作用是_________________。
(3)当湖水出现富营养化时,某些藻类种群大暴发,导致鱼虾类大量死亡,进一步加重富营养化水平,形成_________(填“正反馈”或“负反馈”)调节,最终超出生态系统的自我调节能力而崩溃。通过投入生态浮床和种植挺水植物,能够一定程度上抑制藻类等浮游植物生长。生态浮床既能净化水质、防治水华,又能增添绿色景观,这体现了生物多样性的_________价值。选用植物时除了要考虑植物对水体的净化能力,还要兼顾植物的观赏性或经济价值,这体现了生态工程的_________原理。
(4)用血细胞计数板(1 mm×1 mm×0.1 mm)对治理后的某单细胞藻类进行计数。取多个湖水样品混合后,稀释100倍进行计数,下图表示该藻的平均分布情况,则该藻类种群密度约为_________个/mL。
(5)下表为太湖某区域生态系统的能量分析数据(单位:kJ·m-2·a-1),其中Ⅰ~Ⅳ表示食物链中不同的营养级,能量Y为呼吸作用以热能形式散失的能量。则表中生物类群Ⅰ和能量X分别表示的是_____和_____________________,第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为_________(保留一位小数)。
生物类群
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
同化能量(×105)
871.27
141.1
15.91
0.88
211.85
能量X(×105)
369.69
61.77
2.81
0.34
19.26
能量Y(×105)
501.58
79.33
13.1
0.54
192.59
【答案】(1) ①. 三、四 ②. 捕食和(种间)竞争
(2) ①. 水平 ②. 生物种群的繁衍离不开信息的传递
(3) ①. 正反馈 ②. 直接和间接 ③. 整体
(4)1.76×108
(5) ①. 生产者 ②. 用于生长、发育和繁殖的能量 ③. 11.3%
【解析】
【小问1详解】
鲌鱼在食物链如浮游植物→白虾→鲌鱼中占第三营养级,在浮游植物→浮游动物→鲫鱼→鲌鱼中占第四营养级,因此占据第三、第四营养级;鲫鱼捕食浮游动物,且二者都以浮游植物为食,因此种间关系为捕食和种间竞争。
【小问2详解】
湖中心到湖岸不同地段分布不同生物,属于群落水平结构(水平方向的镶嵌分布);雄蛙通过物理信息求偶繁殖,体现了信息传递的作用:生物种群的繁衍离不开信息的传递。
【小问3详解】
该调节使富营养化程度不断加剧,偏离原有稳态,属于正反馈调节;净化水质是生态功能,体现生物多样性间接价值,增添景观体现直接价值,因此同时体现了直接和间接价值;兼顾水体净化(生态效益)和观赏性/经济价值,体现生态工程的整体原理(协调自然-社会-经济整体效益)。
【小问4详解】
题意显示,该血细胞计数板的规格为lmm×1mm×0.1mm,16×25,即一个大方格含有16个中方格,根据记上不记下,记左不记右的原则可以看出,一个中方格有11个某单细胞藻,因此一个大方格某单细胞藻数量为11×16=176个,一个大方格内的细胞悬液体积是0.1微升,1微升=0.001毫升,培养液稀释倍数为100倍,因此培养液中某单细胞藻的密度为176×104×102=1.76×108个/ml。
【小问5详解】
表中I-Ⅳ表示食物链中不同的营养级,Ⅴ不属于生产者和消费者,是分解者。能量流动中,第一营养级(生产者)同化量最大,因此Ⅰ是生产者(第一营养级);同化总量=呼吸散失能量(Y)+用于生长、发育和繁殖的能量(X),因此X表示用于生长、发育和繁殖的能量;第二营养级(Ⅱ)同化量为141.1×105,第三营养级(Ⅲ)同化量为15.91×105,能量传递效率=15.91/141.1×100%≈11.3%。
22. 中国是全球最大的柠檬酸生产国,年产量达200多万吨。当前工业生产柠檬酸普遍采用黑曲霉深层液体发酵技术。为落实国家的“双碳”战略目标,走绿色循环低碳发展之路,科研人员以农业废弃物——秸秆为原料生产柠檬酸。其主要工艺流程如下图所示:
(1)图中制备稀释度为10-1土壤悬液需要无菌水__________ml,取0.1 mL的土壤悬液涂布到培养基A上需要的操作工具有_______________。
(2)培养基A的配方:蔗糖30 g、硝酸钠3 g、磷酸氢二钾1 g、硫酸镁0.5 g、氯化钾0.5 g、硫酸亚铁0.01 g、琼脂15 g、水1000 mL、氯霉素0.1 g、溴甲酚绿0.04 g(一种酸碱指示剂,pH小于3.8变黄色)。从培养基的用途来看,该培养基有__________黑曲霉的作用;培养基A中变色圈的直径与菌落直径的比值__________(填“越大”或“越小”),说明黑曲霉产柠檬酸的能力越强。
(3)在培养基B上的接种方法是__________,该操作过程中需要灼烧接种环__________次。
(4)柠檬酸工业生产的基本环节包括菌种的选育,扩大培养,②__________,灭菌,④__________,发酵,柠檬酸的分离、提纯等。其中向发酵罐中通入的无菌空气常采用__________法制备,发酵罐内的pH应控制在__________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)条件下。
(5)产酸量高的黑曲霉菌种除了图示的来源外,还可以通过__________育种获得。
【答案】(1) ①. 27 ②. 移液管(或微量移液器)和涂布器
(2) ①. 选择和鉴别 ②. 越大
(3) ①. 平板划线法 ②. 5
(4) ①. 配制培养基 ②. 接种 ③. 过滤除菌(过滤) ④. 酸性
(5)基因工程
【解析】
【小问1详解】
制备稀释度为10-1土壤悬液时,取3g土壤悬液加入27mL无菌水。取0.1mL土壤悬液涂布到培养基上需用移液管(或微量移液器)和涂布器。
【小问2详解】
培养基A中加入氯霉素,氯霉素能抑制细菌等杂菌生长,还含有溴甲酚绿,在酸性条件下变黄色,所以从用途看该培养基有选择和鉴别黑曲霉的作用。因为溴甲酚绿在pH小于3.8时变黄色,黑曲霉产柠檬酸越多,周围pH越低,变色圈越大,所以变色圈的直径与菌落直径的比值越大,说明黑曲霉产柠檬酸的能力越强。
【小问3详解】
由图中培养基B上的菌落分布可知,接种方法是平板划线法。平板划线法操作时,每次划线前和划线后都要灼烧接种环,图中共画了4个区域,所以共需要灼烧接种环5次。
【小问4详解】
柠檬酸工业生产基本环节包括菌种选育、扩大培养、配制培养基、灭菌、接种、发酵、分离提纯等。向发酵罐中通入的无菌空气常采用过滤除菌(过滤)法制备,由于黑曲霉产柠檬酸,所以发酵罐内pH应控制在酸性条件下。
【小问5详解】
产酸量高的黑曲霉菌种除从土壤中获取外,还可通过基因工程育种获得,通过基因工程改造菌株提高产酸量。
23. 细胞工程凭借高效、定向、突破物种限制等优势,在动植物育种领域展现出广阔的应用前景。阅读下列材料,回答问题。
材料一:胡萝卜具有健脾和中,清热解毒等功效。羊角芹具有祛风止痛,促进消化等功效。科研人员运用植物细胞工程技术对胡萝卜和羊角芹进行育种,下图为部分育种流程。
(1)获得植株1的方法是____________________。培育植株3遵循的生物学原理有____________________。植株4培育成功的根本原因是_____________________________。图中①~⑥过程中发生脱分化的过程有____________________。
(2)与传统的有性杂交相比,培育植株5的方法具有的主要优点是______________________________。
材料二:荷斯坦奶牛是世界上产奶量最高的牛,不仅产奶量高而且牛奶的质量也非常高,但是其自然繁殖率比较低。下图为培育荷斯坦奶牛的3个途径,图中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛。
(3)图中的细胞A需要置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的__________中进行培养;获得较多的细胞B可以采用注射__________的方法。
(4)用细胞A和B构建重组细胞并发育成小牛的过程中涉及的细胞工程技术主要有________________________________________等。(至少写两项技术)
(5)图中受体的主要职能是____________________,对其同期发情处理一般在供体1和2的__________处理之前进行。将囊胚分割成二分胚时,需要注意将__________均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【答案】(1) ①. 花药(花粉)离体培养 ②. 基因突变和植物细胞具有全能性 ③. 胡萝卜体细胞含有本物种全套遗传信息##携带来自受精卵的完整基因组 ④. ①②⑥
(2)克服不同种植物之间的杂交不亲和障碍,打破生殖隔离
(3) ①. CO2培养箱 ②. 促性腺激素
(4)动物细胞培养、动物体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等
(5) ①. 承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务 ②. 超数排卵 ③. 内细胞团
【解析】
【小问1详解】
获得植株1是将胡萝卜的花粉粒培育成单倍体植株,此方法为花药(花粉)离体培养。培育植株3的过程涉及基因突变(γ射线处理)和植物细胞的全能性(由体细胞发育成植株),所以遵循的生物学原理有基因突变和植物细胞具有全能性。植株4是通过植物组织培养由体细胞发育而来,其培育成功的根本原因是胡萝卜体细胞含有本物种全套遗传信息(或携带来自受精卵的完整基因组)。脱分化是指已分化的细胞失去特有的结构和功能变为未分化细胞的过程,图中①~⑥过程中发生脱分化的过程有①②⑥。
【小问2详解】
培育植株5采用的是植物体细胞杂交技术,与传统的有性杂交相比,其主要优点是克服不同种植物之间的杂交不亲和障碍,打破生殖隔离。
【小问3详解】
动物细胞培养时,细胞A需置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱中培养,因为该环境能满足细胞代谢需求。要获得较多细胞B,可采用注射促性腺激素的方法,促性腺激素能促进供体超数排卵,从而获得更多卵母细胞。
【小问4详解】
用细胞A和B构建重组细胞并发育成小牛的过程中,涉及的细胞工程技术主要有动物细胞培养(对重组细胞等进行培养)、动物体细胞核移植(将供体1的细胞核移入供体2的去核卵母细胞构建重组细胞)、早期胚胎培养(使重组细胞发育为早期胚胎)、胚胎移植(将早期胚胎或二分胚移植到受体子宫内)等。
【小问5详解】
图中受体的主要职能是承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务,以支持胚胎在受体内的生长发育。对受体同期发情处理一般在供体1和2的超数排卵处理之前进行,这样能使受体和供体的生理状态同步,利于胚胎移植。将囊胚分割成二分胚时,需要注意将内细胞团均等分割,因为内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,若不均等分割,会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
24. 番茄果实在成熟的过程中,多聚半乳糖醛酸酶(PG)合成显著增加,以降解果胶使细胞壁破损,从而使果实变软,不耐贮藏。为获得耐贮藏番茄,科研人员采用反义RNA技术,将PG基因的序列反向插入表达载体,利用农杆菌导入番茄细胞。该基因在番茄细胞内可转录出与PG基因的正常mRNA互补的反义RNA,成功获得PG基因沉默的转基因番茄,具体过程如图1所示。
图中信息标注:Hygr:潮霉素抗性基因;Kanr:卡那霉素抗性基因;LB:T-DNA左边界;RB:T-DNA右边界
限制酶识别序列:BamH Ⅰ:5'-G↓GATCC-3';Sal Ⅰ:5'-G↓TCGAC-3';Bgl Ⅱ:5'-A↓GATCT-3';Xho Ⅰ:5'-C↓TCGAG-3'
(1)过程①需要__________酶参与,TaqDNA聚合酶在过程②的__________步骤中起作用。完成过程③除了必要的限制酶外还需要__________酶。
(2)图1的过程①获得的cDNA核苷酸序列如图2所示,若PG基因表达时以b链为模板,则在过程②的反应体系中需要一对引物为__________(从下列选项中选择)来扩增cDNA,以实现重组Ti质粒的构建。
A. 5'GGATCCATCGACTGA 3' B. 5'AGATCTATCGACTGA 3'
C. 5'CTCGAGCAGTCCGCTA 3' D. 5'GTCGACCAGTCCGCTA 3'
E. 5'ATCGACTGA 3' F. 5'CAGTCCGCTA 3'
(3)图1中重组Ti质粒上的启动子2是一种__________细胞中的特异性启动子,它是__________识别并结合的部位,驱动PG反义基因转录出反义RNA。重组Ti质粒上Kanr的作用是______________________________。除了图示中的元件外,重组Ti质粒还必须有__________。
(4)若用BamHⅠ和BgⅡ两种酶同时切割图1的一个重组Ti质粒分子,则可以断开__________个磷酸二酯键。
(5)Hygr与反义PG基因转录时的模板链__________(填“是”或“不是”)同一条DNA单链。
(6)培育成功的转基因番茄细胞中反义PG基因表达会产生反义mRNA,从而使PG基因沉默,其原理可能是__________,进而抑制翻译过程。
A. 反义mRNA与DNA上相关基因的启动子结合
B. 反义mRNA与DNA上相关基因的起始密码子结合
C. 反义mRNA与正义mRNA结合,引发正义mRNA降解
D. 反义mRNA与正义mRNA结合,阻止正义mRNA与核糖体的结合
【答案】(1) ①. 逆转录酶 ②. 延伸 ③. DNA连接酶 (2)BC
(3) ①. 番茄果实 ②. RNA聚合酶 ③. 筛选含重组Ti质粒(目的基因)的农杆菌 ④. 复制原点
(4)2 (5)不是 (6)CD
【解析】
【小问1详解】
过程①是以mRNA为模板合成cDNA的过程,此为逆转录过程,需要逆转录酶参与。过程②是PCR技术扩增目的基因,该技术包括变性、复性、延伸三个步骤,TaqDNA聚合酶在延伸步骤中起作用。过程③是构建基因表达载体,除必要限制酶外,还需要DNA连接酶将目的基因与载体连接。
【小问2详解】
由质粒上的酶切位点可知,要将目的基因拼接到质粒上需要用BamH Ⅰ和Sal Ⅰ切割目的基因,但使用这两种酶会破坏目的基因,所以需要使用这两种酶的同尾酶,BamH Ⅰ的同尾酶是Bgl Ⅱ,Sal Ⅰ的同尾酶是Xho Ⅰ,已知PG基因表达时以b链为模板,目的基因模板链的5'端需要连接到质粒的启动子旁,这样才能保证目的基因和质粒正向连接,最终需要构建反义PG基因表达载体,所以目的基因的左侧使用Bgl Ⅱ进行切割,右侧使用Xho Ⅰ进行切割,且引物需要结合到目的基因的3'端(-OH),结合图2目的基因的序列和限制酶的识别序列可知,左侧引物的序列为5'-AGATCTATCGACTGA-3',右侧引物的序列为5'-CTCGAGCAGTCCGCTA-3',BC正确,AD错误。
【小问3详解】
重组Ti质粒需要在番茄果实细胞中表达,所以其上的启动子2是番茄果实细胞中的特异性启动子,它是RNA聚合酶识别并结合的部位,驱动反义PG基因转录出反义RNA。重组Ti质粒上Kanr的作用是作为标记基因,筛选含重组Ti质粒(目的基因)的农杆菌。重组Ti质粒除图示元件外,还必须有复制原点。
【小问4详解】
若用BamH Ⅰ和Bg Ⅱ两种酶同时切割图1的一个重组Ti质粒分子,只有BamH Ⅰ的一个酶切位点,位于目的基因的内部,所以可以断开2个磷酸二酯键。
【小问5详解】
Hygr与启动子1相连,反义PG基因与启动子2相连,启动子1和启动子2驱动转录的方向不同,所以转录时的模板链不是同一条DNA单链。
【小问6详解】
A、启动子属于非编码序列,反义mRNA不能与它结合,A错误;
B、起始密码子位于mRNA上,B错误;
CD、反义mRNA与正义mRNA互补配对,会产生两种效应,引发正义mRNA被降解,阻止正义mRNA与核糖体结合,抑制翻译,CD正确。
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