内容正文:
2025—2026学年高二年级期末质量抽测
生物学
本试卷共8页,21题。全卷满分100分。考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共16题,共40分。第1~12题,每题2分;第13~16小题,每题4分。在每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 《中国肥胖行为与生活方式干预指南》指出,肥胖与长期高糖、高脂饮食密切相关,下列关于糖类和脂质叙述错误的是( )
A. 糖类一般是由C、H、O三种元素组成
B. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
C. 脂质分子中氢的含量要远远低于糖类
D. 细胞中的糖类和脂质是可以相互转化
【答案】C
【解析】
【详解】A、糖类的组成元素一般是C、H、O,A正确;
B、胆固醇属于固醇类脂质,是构成动物细胞膜的重要成分,还可参与人体血液中脂质的运输,B正确;
C.与糖类相比,脂质分子中氢的含量远高于糖类、氧的含量远低于糖类,因此等质量的脂质氧化分解释放的能量远多于糖类,C错误;
D、细胞中的糖类和脂质可以相互转化,如血糖充足时可大量转化为脂肪,脂肪也可少量转化为糖类,D正确。
2. 细胞自噬是维持细胞内稳态的重要机制。当营养不足时,细胞会通过自噬降解自身非必需组分。下列关于细胞自噬的叙述错误的是( )
A. 该过程与溶酶体中的水解酶有关
B. 自噬体与溶酶体融合依赖膜的流动性
C. 细胞自噬过度可能导致细胞凋亡
D. 该过程细胞内的ATP含量会急剧下降
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞自噬需要降解自身非必需组分,溶酶体中含有多种水解酶,是细胞的“消化车间”,可参与自噬的降解过程,A正确;
B、自噬体和溶酶体都具有生物膜,二者的膜融合过程依赖生物膜的流动性,B正确;
C、适度细胞自噬可帮助细胞应对营养不足等逆境,若自噬过度,会降解细胞的必需结构、组分,可引发细胞凋亡,C正确;
D、细胞内ATP与ADP的相互转化时刻进行,二者始终处于动态平衡中,ATP含量不会急剧下降;同时自噬降解得到的小分子产物可被细胞重新利用,参与呼吸作用等过程合成ATP,因此不会出现ATP急剧下降的情况,D错误。
3. “天宫尼尔菌”是我国空间站发现的一种需氧型细菌,其体内BshB1蛋白能修复辐射损伤的基因片段。下列关于“天宫尼尔菌”叙述正确的是( )
A. 细胞进行有氧呼吸的场所包括细胞质基质和线粒体
B. 可遗传变异类型包括基因突变、染色体变异和基因重组
C. 翻译BshB1蛋白的mRNA可通过核孔进入细胞质
D. DNA中碱基对的替换、增添和缺失不一定改变其性状
【答案】D
【解析】
【详解】A、天宫尼尔菌是细菌,属于原核生物,细胞内没有线粒体,A错误;
B、原核生物没有染色体,也不进行有性生殖,自然状态下可遗传变异只有基因突变这一种类型,不存在染色体变异和基因重组,B错误;
C、原核生物没有核膜包被的细胞核,不存在核孔结构,其转录和翻译过程可同时进行,C错误;
D、由于密码子具有简并性(多个密码子可对应同一种氨基酸),或突变发生在DNA的非编码区等原因,DNA中碱基对的替换、增添和缺失不一定会改变生物的性状,D正确。
4. 某科研团队发现,荔枝采摘后用适当浓度的乙烯受体抑制剂1-MCP处理,可显著延长保鲜期。据此推测1-MCP的作用原理是( )
A. 抑制果实细胞的呼吸作用
B. 与乙烯竞争受体,减弱乙烯的作用
C. 促进果实细胞合成更多的乙烯
D. 直接杀死果实表面的微生物
【答案】B
【解析】
【详解】A、题干仅说明1-MCP是乙烯受体抑制剂,无信息表明其能抑制果实细胞呼吸作用,A错误;
B、1-MCP作为乙烯受体抑制剂,可与乙烯竞争结合乙烯受体,使乙烯无法正常结合受体发挥促成熟作用,减弱乙烯的生理效应,从而延长保鲜期,B正确;
C、若促进果实合成更多乙烯,会加快果实成熟,缩短保鲜期,与题干延长保鲜期的信息矛盾,C错误;
D、无信息表明1-MCP可直接杀死微生物,其作用靶点是乙烯受体,和杀菌功能无关,D错误。
5. 桦尺蛾的体色由浅色型向深色型的演变,是工业革命后自然选择的经典案例。根据现代生物进化理论,下列叙述错误的是( )
A. 基因定向突变产生体色差异导致体色演变
B. 工业污染导致树干颜色变深是外界选择压力
C. 有利变异个体的生存机会增加是自然选择的结果
D. 桦尺蛾体色演变的实质是相关基因频率的定向改变
【答案】A
【解析】
【详解】A、基因突变具有不定向性,体色差异是不定向突变产生的,体色演变是自然选择定向作用的结果,A错误;
B、工业污染导致树干颜色变深,会对不同体色的桦尺蛾进行筛选,属于外界选择压力,B正确;
C、自然选择的作用是保留适应环境的有利变异,具有有利变异的个体更适应环境,生存和繁殖的机会更高,C正确;
D、现代生物进化理论认为,生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,桦尺蛾体色演变属于进化过程,实质是相关基因频率的定向改变,D正确。
6. 传统发酵食品是我国饮食文化的重要组成部分。下列关于传统发酵技术叙述错误的是( )
A. 酸奶制作过程中,若密封不严会导致发酵失败,酸奶变质
B. 泡菜发酵初期,发酵瓶中的气泡主要是酵母菌呼吸作用产生的
C. 果酒发酵与果醋发酵相比,只有发酵温度和所用菌种有差异
D. 腐乳制作中,毛霉分泌的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解为多肽和氨基酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、酸奶制作的菌种是厌氧型乳酸菌,密封不严会使氧气进入,抑制乳酸菌无氧呼吸,同时好氧杂菌大量繁殖导致酸奶变质,A正确;
B、泡菜发酵初期发酵瓶内残留少量氧气,此时兼性厌氧的酵母菌进行有氧呼吸产生二氧化碳,是气泡的主要来源,B正确;
C、果酒发酵和果醋发酵的差异不仅包括发酵温度、所用菌种,还有氧气条件(果酒产酒精阶段需要无氧环境,果醋发酵需要持续有氧)、发酵产物等,C错误;
D、腐乳制作的主要菌种是毛霉,其分泌的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子多肽和氨基酸,D正确。
7. 研究发现,当果蝇直接接触大蒜时,大蒜中的二烯丙基二硫化物(DADS)会激活果蝇口器苦味神经元的TrpA1通道,从而抑制果蝇的交配和产卵行为。下列叙述错误的是( )
A. 大蒜的DADS是一种化学信息
B. DADS能降低果蝇的出生率,抑制种群繁衍
C. 用网将果蝇与大蒜隔开能减弱大蒜对果蝇交配和产卵行为的抑制
D. TrpA1基因缺失突变体果蝇的苦味神经元对大蒜的反应会加强
【答案】D
【解析】
【详解】A、生态系统中的化学信息是指生物生命活动过程中产生的可传递信息的化学物质,DADS是大蒜产生的可传递信息的化学物质,属于化学信息,A正确;
B、DADS可抑制果蝇的交配和产卵行为,会降低果蝇出生率,进而抑制种群繁衍,B正确;
C、由题干可知,果蝇直接接触大蒜时DADS才会发挥作用,用网将果蝇和大蒜隔开后二者无法直接接触,会减弱大蒜对果蝇交配、产卵行为的抑制作用,C正确;
D、DADS需要激活TrpA1通道才能发挥作用,TrpA1基因缺失突变体果蝇无法合成TrpA1通道蛋白,苦味神经元无法接收DADS的信号,对大蒜的反应会减弱甚至消失,而非加强,D错误。
8. 在某湿地生态系统中,生态位重叠的动物甲、乙发生生态位分化,如图所示。甲主要以植物a为食,乙主要以植物b为食,两者又共同以植食性动物c为食。下列叙述错误的是( )
A. c的生态位分别与a、b重叠
B. c的生态位受a、b影响
C. a、b中的能量沿着食物链单向流动、逐级递减
D. 生态位分化提高了生物对环境资源的利用率
【答案】A
【解析】
【详解】A、生态位重叠是指不同物种利用相同资源、占据相似生存空间或具有相似种间关系等特征。c是植食性动物,a、b是植物,二者的资源需求、生存需求差异极大,生态位不重叠,A错误;
B、a的数量会影响天敌甲的种群数量,b的数量会影响天敌乙的种群数量,而甲、乙均是c的天敌,因此a、b的数量变化会间接影响c的生存和资源占用情况,即c的生态位受a、b影响,B正确;
C、单向流动、逐级递减是生态系统能量流动的基本特点,a、b作为生产者,其固定的能量会沿食物链向更高营养级传递,符合该规律,C正确;
D、生态位分化能够降低物种间的竞争强度,使不同生物可分别利用环境中的不同资源,有效提高了环境资源的整体利用率,D正确。
9. 土壤中有很多微生物能够分解纤维素。研究人员分别在旱季和雨季对我国南方某地区的椰子经济林和热带雨林进行土样采集,并研究微生物的分解作用,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 纤维素分解效率可利用刚果红培养基的透明圈测定
B. 椰子经济林土壤微生物分解纤维素的能力受季节影响较小
C. 热带雨林土壤微生物的分解作用对土壤含水量的变化较为敏感
D. 椰子经济林土壤中分解纤维素的微生物数量始终高于热带雨林
【答案】D
【解析】
【详解】A、刚果红能与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素分解菌分解后,培养基会出现以分解菌为中心的透明圈,可通过透明圈的大小测定纤维素分解效率,A正确;
B、由图可知,椰子经济林旱季和雨季的纤维素分解效率差异极小,说明其土壤微生物分解纤维素的能力受季节影响较小,B正确;
C、热带雨林雨季的纤维素分解效率远低于旱季,旱季和雨季土壤含水量差异显著,说明其土壤微生物的分解作用对土壤含水量的变化较为敏感,C正确;
D、纤维素分解效率由微生物的数量、微生物的分解能力(酶活性)等多种因素共同决定,仅根据分解效率无法得出椰子经济林土壤中分解纤维素的微生物数量始终高于热带雨林的结论,D错误。
10. 我国科学家研发的bFGF-壳聚糖凝胶能改善脑卒中患者病灶区微环境,抑制炎症,诱导神经干细胞增殖分化为新神经元,从而重建神经环路。下列叙述错误的是( )
A. 抑制炎症可维持病灶区内环境的稳态,利于神经干细胞的分化
B. 神经干细胞分化过程中遗传物质并没有发生改变
C. 新生神经元间通过突触进行信息传递时需进行信号形式的转换
D. 神经干细胞通过有丝分裂增殖,其细胞周期明显短于神经元
【答案】D
【解析】
【详解】A、抑制炎症可减少病灶区的损伤,维持内环境稳态,为神经干细胞分化提供适宜的环境,A正确;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,分化过程中遗传物质不会发生改变,B正确;
C、兴奋在神经元之间的突触处传递时,会发生电信号→化学信号→电信号的信号形式转换,C正确;
D、只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,神经元是高度分化的细胞,不再进行分裂,没有细胞周期,因此不存在神经干细胞细胞周期短于神经元的说法,D错误。
11. 某种小鼠的毛色受一对等位基因和控制,为显性基因,表现为黄色,为隐性基因,表现为黑色。基因型为的小鼠,毛色由基因的甲基化水平决定。基因甲基化水平低时表现为黄色,高时表现为假刺鼠色,嵌合状态则为斑驳色。科研人员将小鼠与黑色小鼠杂交,统计子代个体的毛色比例,结果如下表。下列叙述错误的是( )
组别
亲本♂
亲本♀
F1基因型为小鼠各毛色的比例/%
黄色
斑驳色
假刺鼠色
甲
黄色
黑色
39
43
18
假刺鼠色
黑色
40
46
14
乙
黑色
黄色
57
43
0
黑色
假刺鼠色
40
40
20
A. 黄色小鼠的基因甲基化不改变DNA的碱基排列顺序
B. 父本来源的基因甲基化修饰不影响子代小鼠的毛色分布
C. 基因的甲基化修饰可通过母本影响子代表型
D. 若给黄色的怀孕小鼠补充叶酸等甲基供体,其子代黄色个体的比例将升高
【答案】D
【解析】
【详解】A、DNA甲基化属于表观遗传修饰,仅在碱基上结合甲基基团,不改变DNA的碱基排列顺序,A正确;
B、甲组实验中,父本为黄色(Avy基因甲基化水平低)和假刺鼠色(Avy基因甲基化水平高)时,子代Avya个体的毛色比例几乎一致,说明父本来源的Avy基因甲基化修饰不影响子代表型分布,B正确;
C、乙组实验中,母本为黄色时子代无假刺鼠色个体,母本为假刺鼠色时子代有20%的假刺鼠色个体,说明Avy基因的甲基化修饰可通过母本影响子代表型,C正确;
D、补充甲基供体会提高Avy基因的甲基化水平,而Avy基因甲基化水平越低才表现为黄色,因此子代黄色个体的比例会降低,D错误。
12. 研究人员利用了图书馆中大量的鸟类照片数据,系统地分析了猛禽红隼的捕食在季节上的变化情况,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 红隼的捕食受到生物因素和环境因素的共同影响
B. 夏季哺乳动物传递到红隼的能量传递效率为10%~20%
C. 许多无脊椎动物在冬季来临前会储存大量脂肪,被红隼捕食的概率增大
D. 红隼在春季捕食爬行动物的概率上升,可能与爬行动物活动频率增加有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、红隼的捕食受猎物的数量、活动规律等生物因素,以及季节、温度等环境因素的共同影响,A正确;
B、能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,10%~20%是相邻营养级间的传递效率范围,并非哺乳动物这一类群和红隼这单一物种之间的能量传递效率,B错误;
C、无脊椎动物在冬季来临前储存大量脂肪时,需要增加觅食等活动,同时高能量的猎物对红隼吸引力更高,因此被红隼捕食的概率增大,C正确;
D、爬行动物属于变温动物,春季温度回升后爬行动物活动频率显著升高,更容易被红隼发现捕食,因此春季红隼捕食爬行动物的概率上升,D正确。
13. 土壤盐渍化会严重阻碍植物生长,制约当地农牧业发展。为筛选高耐盐种质资源,某研究所选用N03、CF62、CF97三种湖南稷子进行盐胁迫盆栽实验,实验处理及测定的相关实验数据如下表所示。下列叙述错误的是( )
品系
处理方式
净光合速率μmol/(m2·s)
叶绿素含量mg/g
气孔导度mol/(m2·s)
脯氨酸含量μg/(gFW)
N03
对照组
16.3
51.3
0.09
69.5
盐胁迫
6.8
30.6
0.03
87.1
CF62
对照组
17.6
50.7
0.08
73.6
盐胁迫
9.4
42.1
0.05
107.5
CF97
对照组
17.4
51.5
0.07
70.3
盐胁迫
11.2
44.5
0.05
106.7
A. 三种湖南稷子的耐盐能力由强到弱依次为CF97、CF62、N03
B. 胁迫后的叶片进行色素提取与分离时,叶绿素条带会变窄
C. 盐胁迫会导致湖南稷子供应不足,含量下降
D. 湖南稷子可能通过提高脯氨酸含量提升抗盐能力
【答案】C
【解析】
【详解】A、盐胁迫下净光合速率下降幅度越小,耐盐能力越强。CF97净光合速率下降最少,CF62次之,N03下降最多,故耐盐能力由强到弱为CF97、CF62、N03,A正确;
B、盐胁迫下三种湖南稷子的叶绿素含量均低于对照组,色素提取分离时,叶绿素含量越低对应条带越窄,B正确;
C、盐胁迫下气孔导度下降,CO2供应不足,暗反应中CO2固定过程消耗的C5减少,短时间内C3还原生成C5的速率基本不变,故C5含量上升,而非下降,C错误;
D、盐胁迫下三种湖南稷子的脯氨酸含量均高于对照组,且耐盐性更强的品系脯氨酸升高幅度更大,推测其可通过提高脯氨酸含量提升细胞渗透压,增强抗盐能力,D正确。
14. 石细胞是梨果实中特化的厚壁组织细胞,其细胞壁大量沉积木质素。“砀山酥梨”果实中石细胞过度积累会降低酥梨的品质,而石细胞的形成受生长素和赤霉素信号的共同调控,其机制错误的是( )
注:IAA27是生长素信号抑制因子,RGL3是赤霉素信号抑制因子,ARF6、HB49和MYB169都是转录因子,可激活相关基因表达。
A. 石细胞的形成是基因选择性表达的结果
B. 生长素和赤霉素通过协同作用促进石细胞的形成
C. IAA27、RGL3和ARF6形成复合体抑制木质素合成基因表达
D. 敲除ARF6基因后,施加外源生长素可促进石细胞的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A、结合图示分析,生长素和赤霉素通过调节相关基因的表达进而引起石细胞的产生,说明石细胞的形成是基因选择性表达的结果,A正确;
B、结合图示可知,生长素和赤霉素通过协同作用促进石细胞的形成,B正确;
C、IAA27、RGL3和ARF6形成复合体抑制ARF6的转录激活功能,进而抑制木质素合成基因表达,C正确;
D、敲除ARF6基因后,木质素合成途径中断,因此施加外源生长素不能促进木质素合成,因此不可促进石细胞的形成,D错误。
15. 猕猴桃是雌雄异株的二倍体生物。其红心性状由常染色体上独立遗传的三对等位基因共同调控,调控机制如图所示。果肉边缘中的F-boX1蛋白可促进MYB降解,使果肉边缘呈现绿色。科研人员用纯合非红心植株甲和纯合非红心植株乙杂交,F1均为红心,随机交配得到的F2植株中红心:非红心=9∶7。下列叙述错误的是( )
A. 甲植株控制非红心性状的基因中有一对隐性纯合
B. F2中能稳定遗传的植株约为1/4
C. F1测交后代中红心:非红心=1∶3
D. 抑制红心植株F-boX1基因表达能获得全红肉的猕猴桃
【答案】B
【解析】
【详解】A、红心的条件是:同时含有 A、B、E 基因(即基因型为A_B_E_)。 已知纯合非红心植株甲与纯合非红心植株乙杂交,F1均为红心,F1自交后代红心:非红心= 9:7,说明F1为双杂合,即F1基因型为AaBbEE(或AaBBEe、AABbEe)。 因此,甲、乙的基因型为2对基因显性纯合、一对基因隐性纯合的非红心植株,A正确;
B、F1基因型为AaBbEE(或AaBBEe、AABbEe),F2中非红心植株无论纯合/杂合,自交后代均为非红心,全部可稳定遗传(占7/16);红心植株中仅纯合子AABBEE自交后代不发生性状分离,可稳定遗传(占1/16),故能稳定遗传的植株总占比为1/2,B错误;
C、假设F1为AaBbEE,F1测交即AaBbEE与aabbee杂交,后代为AaBbEe:aaBbEe:AabbEe、aabbEe=1:1:1:1,从表型来说,红心:非红心=1∶3,C正确;
D、红心植株原本有F-boX1表达,促进MYB降解,使边缘绿色。抑制F-boX1表达,则MYB不被降解,红色区域扩大,可能全红,D正确。
16. 胰高血糖素样肽-1蛋白(GLP-1)是一种肠道细胞分泌的激素,可通过调节相关激素的分泌、控制食欲等调节血糖的水平。为方便I型糖尿病患者的治疗,同时实现精细化、动态化的剂量控制,科研人员将全人源NO响应型基因调控系统(hNORM)植入患者皮下,借助硝酸甘油(NG)贴剂实现GLP-1的按需局部释放,机理如图所示。下列说法错误的是( )
A. NG转化生成的NO可引发细胞内一系列信号转换
B. NG贴剂贴近植入位点后可检测到GLP-1基因表达
C. GLP-1与胰岛素作用的靶细胞相同
D. GLP-1可用于糖尿病的治疗和减肥
【答案】C
【解析】
【详解】A、由题图机理可知,NG转化生成的NO进入细胞后,可引发cGMP生成、pKG1活化、CREB磷酸化等一系列细胞内信号转换过程,最终调控GLP-1的表达,A正确;
B、NG贴剂贴近植入位点后,NG转化产生的NO可通过图示信号通路促进GLP-1基因的表达,因此该位点可检测到GLP-1基因表达,B正确;
C、胰岛素的靶细胞几乎为全身所有组织细胞,作用是促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖;GLP-1主要通过调控相关激素分泌、作用于相应内分泌腺调节血糖,二者作用的靶细胞存在差异,C错误;
D、GLP-1可调节血糖水平,可用于糖尿病的治疗;同时其可控制食欲,减少能量摄入,因此可用于减肥,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 生理性落果是限制荔枝产量的重要因素,常导致果农减产减收。离层区是果实与母体连接部位的一层特化细胞层,是果实脱落的执行部位。某研究团队以“妃子笑”品种荔枝为材料进行了相关实验,实验处理及结果如下表。
组别
实验处理
离层区IAA相对荧光强度
累计落果率
对照组
不摘果,不做处理
正常水平
<5%
FR组
①
显著下降
约90%
FRD组
摘除幼果,果柄切口涂抹含2,4-D的琼脂
与对照组无显著差异
<5%
注:IAA荧光信号越强表示生长素含量越高;累计落果率=(离层区出现裂缝或分离的果柄数÷该组处理总果柄数)×100%。
回答下列问题:
(1)该实验中,①的处理为________________________________。根据实验结果分析,_______________________是离层区生长素的重要来源。研究人员推测,荔枝的生理性落果与离层区的生长素含量密切相关,支持该推测的实验结果是____________________________________________________。
(2)光合产物主要以____________的形式运输到植株各处。从光合产物“源—库”的关系分析,果实是光合产物的____________(填“源”或“库”)。研究人员进一步检测其他相关指标,发现这些指标按照固定时间顺序、先后规律依次变化,如图所示。
注:活性氧是氧化应激的标志物,其过量积累会破坏线粒体等细胞结构。
综合上述分析,请用文字和箭头的方式在下图中完善摘除幼果后,离层区生长素影响荔枝果实脱落的机制____________。
(3)若果园出现异常生理性落果的迹象,根据上述研究,给果农提出一条解决措施___________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 摘除幼果,果柄切口涂抹琼脂 ②. 幼果(发育中的种子) ③. FR组离层区IAA相对荧光强度显著下降,累计落果率约90%;FRD组在涂抹含2,4-D后,离层区IAA相对荧光强度和累计落果率恢复至对照组水平
(2) ①. 蔗糖 ②. 库 ③.
(3)离层区抹2,4-D
【解析】
【小问1详解】
根据对照组和FRD组的处理可知,实验的自变量应该是是否摘除幼果,是否施加外源生长素类似物2,4-D,根据单一变量原则,对照组和FR组的自变量应该是是否摘除幼果,即摘除幼果,果柄切口涂抹琼脂;FR组与FRD组的自变量是是否施加外源生长素类似物2,4-D。FR 组摘除幼果后离层区 IAA 荧光强度显著下降,补充生长素类似物 2,4-D 的 FRD 组 IAA 水平恢复,说明幼果是离层区生长素主要来源。FR 组摘除幼果后,离层区 IAA 含量显著下降,累计落果率高达约 90%;FRD 组补充 2,4-D 后 IAA 恢复至正常水平,落果率回落至 < 5% ,两组对比证明离层区生长素含量低时,生理性落果严重。
【小问2详解】
植物体内光合产物以蔗糖形式通过韧皮部长距离运输。“源” 是制造有机物的器官(叶片);“库” 是储存、消耗有机物的器官,果实属于库器官。结合实验处理组相关指标的变化情况可知,摘除幼果引起生长素耗尽,蔗糖含量降低,导致活性氧水平升高,线粒体损伤,能量供应不足,细胞膜降解酶基因表达上调,细胞膜降解,细胞死亡,离层细胞分离脱落,如图所示:。
【小问3详解】
根据实验处理可知,在离层区抹2,4-D可以减少落果。
18. 阿尔茨海默病(AD)的典型病理特征是脑内β-淀粉样蛋白(Aβ)异常沉积形成斑块,从而损伤周围神经元轴突,导致记忆、认知等功能衰退。研究人员利用基因工程,将患者的星形胶质细胞改造成CAR-A细胞进行治疗,流程如图1所示。
回答下列问题:
(1)组成神经系统的细胞主要包括_________________________两大类。其中,星形胶质细胞经基因工程改造后被赋予了识别和吞噬降解Aβ的能力,该功能与免疫系统中的____________细胞相似。
(2)在构建CAR-A细胞的过程中,腺相关病毒载体的作用是___________________。CAR蛋白的胞外识别区为抗Aβ单克隆抗体片段,当胞外识别区被激活后,会进一步激活胞内信号区的吞噬受体。由此推断,CAR-A细胞治疗AD的机制是________________________________。综合上述分析,写出该治疗方法的优点____________________________________________________________________。(写1点)
(3)为进一步验证CAR-A细胞疗法的治疗效果,研究人员进行了如下实验:选取生理状况相近的AD模型小鼠,分别尾静脉注射含CAR基因的病毒液和等量不含CAR基因的病毒液,一段时间后检测相关指标,结果如图2、3所示。有人提出,该实验结果不足以证明CAR-A细胞疗法有治疗AD的效果。结合图2、3的实验结果,分析该观点的合理性。____________________________________________________
注:*代表实验结果在统计学上有显著差异,*数量越多差异越显著。
【答案】(1) ①. 神经元和神经胶质细胞 ②. 树突状/巨噬
(2) ①. 作为载体,让CAR基因在星形胶质细胞中稳定存在并表达 ②. CAR-A细胞通过抗Aβ单克隆抗体片段特异性识别并结合Aβ斑块,从而激活胞内吞噬受体,启动吞噬过程,进而将Aβ吞噬并降解清除 ③. ①一次性治疗,可持续发挥作用;②精准识别并高效清除Aβ,副作用少;③不依赖免疫细胞,避免免疫相关副作用
(3)实验组的Aβ斑块面积占比和轴突损伤程度均显著低于对照组,表明疗法能清除Aβ并减轻Aβ沉积对神经的损伤;但实验缺乏记忆、认知等功能的行为学测试,因此不能充分证明治疗有效
【解析】
【小问1详解】
组成神经系统的细胞主要包括两类,一类是承担信号传导功能的神经元,另一类是起支持、保护作用的神经胶质细胞。巨噬细胞、树突状细胞属于免疫细胞,具备识别、吞噬并分解清除外来物质的能力,改造后的星形胶质细胞能够识别、吞噬降解Aβ,和这类免疫细胞功能相近。
【小问2详解】
腺相关病毒属于基因工程载体,能够携带CAR基因进入患者的星形胶质细胞,同时保证CAR基因在受体细胞中稳定存在并表达。CAR蛋白胞外识别区是抗Aβ单克隆抗体片段,可特异性识别并结合脑内异常沉积的Aβ斑块,结合后激活胞内信号区,进一步激活细胞吞噬受体,使CAR-A细胞完成对Aβ斑块的吞噬,最后在细胞内将Aβ降解清除,减少斑块对神经元轴突的损伤。该疗法可一次性完成细胞改造,改造后的细胞能长期存活持续表达CAR蛋白,持续清除 Aβ;且依靠抗体片段精准识别靶物质,高效清除Aβ、副作用少;此外,使用患者自身星形胶质细胞改造,不依赖外源免疫细胞,避免免疫相关排斥副作用。
【小问3详解】
从图2、图3结果可见,注射含CAR基因病毒液的治疗组,脑内淀粉样蛋白斑块面积占比、斑块周围轴突损伤程度均显著低于对照组,说明该疗法可以减少Aβ沉积、减轻Aβ对神经元的损伤;但阿尔茨海默病的典型病症是记忆、认知功能衰退,本实验只检测了斑块面积与神经损伤两项病理指标,没有开展水迷宫等行为学实验检测小鼠记忆、认知等功能,无法证明该疗法能改善疾病核心症状,因此仅靠现有实验结果,不足以证明CAR-A细胞疗法具备实际治疗效果。
19. 珠海斗门竹洲岛上世纪80年代开始种植珍稀濒危的孑遗树种水松,经过近40年的生长和自然更新,该地区已成为世界上面积最大的连片人工水松林。在水松分布区域内,调查人员随机选取了若干个样方进行调查,构建了如图的水松种群的年龄结构图谱。
注:Ⅰ~Ⅲ龄级为幼龄,Ⅳ~Ⅶ为中龄,Ⅷ~Ⅹ龄级为老龄。
回答下列问题:
(1)水松树形挺拔苍劲,叶色四季变幻,且喜阳耐湿,根系发达,是一种受欢迎的观赏植物和常见的防风固堤树种,这体现了生物多样性的___________________________价值。据图分析,该水松林在调查后短期和长期的种群数量变化分别是__________________________、________________________,长期数量变化趋势的判断依据是_______________________________________________________________。
(2)经调查,该保护区的水松大部分已成长为高大乔木,郁闭度高达80%。调查人员检测了水松种子在不同条件下的发芽率,结果如下表所示。综合上述分析,推测该水松林幼龄个体匮乏的原因是________________________________________________________________________。
处理条件
阳地
阴地
发芽率(%)
84
26
(3)针对该水松林的现状,科研人员提出了两类保护方案,请结合生态学原理完成下列分析:
①方案1:适度间伐老龄水松、清除林下部分藤本与草本,营造人工林窗。该方案的核心生态学原理是___________________________________________________________________。
②方案2:将人工繁育的水松幼苗移栽至适宜的湿地生境,建立新的野生种群。该方案属于_______________保护,选择此方案是因为__________________________。
【答案】(1) ①. 直接和间接 ②. 上升 ③. 下降 ④. 该水松种群幼龄个体相对较少,年龄结构为衰退型
(2)水松为喜阳树种,林间郁闭度较高,林下光照不足,种子发芽率显著降低,且幼苗生长受阻
(3) ①. 提升林下光照强度,缓解种间资源竞争,满足水松种子萌发和幼苗生长的光照需求,促进种群天然更新 ②. 易地 ③. 物种原生栖息地遭到严重破坏,就地保护无法有效保护物种,且存在适宜该物种生存的其他生境
【解析】
【小问1详解】
生物多样性的价值分为直接价值(如观赏、食用、药用等)和间接价值(如生态功能,防风固堤、涵养水源、调节气候等)。题干提到“观赏植物”属于直接价值,“防风固堤”属于间接价值(生态功能),因此两者都包括;年龄结构图谱显示:幼龄个体(Ⅰ~Ⅲ)数量很少,中龄(Ⅳ~Ⅶ)个体数量最多,老龄(Ⅷ~Ⅹ)个体数量中等。短期(未来几年):中龄个体进入繁殖期或成为优势种群,个体数量会暂时上升(因为中龄基数大)。长期(数十年后):该水松种群幼龄个体相对较少,年龄结构为衰退型所以短期看“上升”,长期看“下降”。
【小问2详解】
表格数据直接说明:阳地发芽率84%,阴地仅26%,证明水松种子萌发需要充足光照。水松为喜阳树种,林间郁闭度较高,林下光照不足,种子发芽率显著降低,且幼苗生长受阻
【小问3详解】
①间伐老龄水松 → 降低郁闭度 → 增加林下光照(满足喜阳特性)。清除藤本和草本 → 减少竞争(光、水、矿质营养)。核心原理是提升林下光照强度,缓解种间资源竞争,满足水松种子萌发和幼苗生长的光照需求,促进种群天然更新。②保护生物多样性的措施分为就地保护(如自然保护区)和易地保护(如动物园、植物园、迁地引种)。题干说“移栽至适宜的湿地生境”,属于把物种迁移到原栖息地之外的新地点,是典型的易地保护。选择此方案是因为物种原生栖息地遭到严重破坏,就地保护无法有效保护物种,且存在适宜该物种生存的其他生境。
20. 1802年,拉马克提出了“获得性遗传”的进化观点,但长期缺乏分子水平的直接证据。为深入探究这一问题,某研究团队以冷敏感水稻品种KD8为材料,在其对低温极度敏感的孕穗期减数分裂阶段,进行连续多代低温胁迫定向筛选,最终获得了耐寒性状可在无胁迫环境中稳定遗传5代以上的品系KD8-4C。回答下列问题:
(1)经过分析,发现KD8-4C与KD8的基因组序列几乎无差异,但在基因表达上存在显著变化。因此,冷耐受品系KD8-4C发生的遗传变异类型最可能是___________________。
(2)研究发现,ACT1基因是水稻获得可遗传耐寒性的关键功能基因,在保护花粉发育、维持低温下的结实率中起关键作用。Dof1是ACT1基因的转录激活因子,启动子甲基化会阻碍Dof1与启动子结合,如图所示。在低温胁迫下,与甲基化的发生和维持有关的DNA甲基转移酶基因表达水平显著下调,ACT1基因的启动子甲基化水平;ACT1基因的表达水平。从基因表达与性状的关系角度分析,耐寒水稻获得的机制是:_________________________。
(3)为验证上述耐寒水稻获得的机制,该团队利用表观编辑工具(Sun Tag-dCas9系统)设计了下表所示实验。请完成该实验方案:
组别
实验材料
处理方式
检测指标
对照组
冷敏感水稻KD8
不做编辑处理
分子水平:_________
个体水平:_________
实验组
冷敏感水稻KD8
进行__________编辑处理
该实验结果_____________(填“能”或“不能”)为拉马克的“获得性遗传”的进化观点提供分子水平的证据,理由是_______________________________。
【答案】(1)表观遗传
(2)低温胁迫下,ACT1基因的启动子甲基化水平下降,转录水平上升,其表达产物保护花粉发育,使低温下结实率升高,植株获得耐寒性
(3) ①. ACT1的(相对)含量 ②. 结实率 ③. 降低ACT1启动子甲基化水平 ④. 能 ⑤. 低温环境诱导产生的ACT1低甲基化表观修饰可跨代稳定遗传,后代无需经历冷胁迫即可保持耐寒性
【解析】
【小问1详解】
因为KD8-4C与KD8的基因组序列几乎无差异,但基因表达存在显著变化,而表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,所以冷耐受品系KD8 - 4C发生的遗传变异类型最可能是表观遗传。
【小问2详解】
由题可知,在低温胁迫下,与甲基化的发生和维持有关的DNA甲基转移酶基因表达水平显著下调,那么ACT1基因的启动子甲基化水平降低;启动子甲基化会阻碍Dof1与启动子结合,启动子甲基化水平降低,Dof1与启动子结合不受阻碍,ACT1基因的表达水平升高。因此从基因表达与性状的关系角度来看,耐寒水稻获得的机制是:低温胁迫下,ACT1基因的启动子甲基化水平下降,转录水平上升,其表达产物保护花粉发育,使低温下结实率升高,植株获得耐寒性。
【小问3详解】
根据实验目的是验证耐寒水稻获得的机制,结合所给信息,在分子水平上,检测指标为ACT1的(相对)含量;在个体水平上,检测指标为冷敏感水稻KD8的结实率。对照组冷敏感水稻KD8不做编辑处理,实验组进行降低ACT1基因启动子甲基化水平的编辑处理。该实验组能为拉马克的“获得性遗传”的进化观点提供分子水平的证明,理由是该实验通过人工干预使ACT1基因启动子甲基化水平降低,ACT1基因表达水平升高,水稻获得耐寒性,且该性状可遗传,体现了低温环境诱导产生的ACT1低甲基化表观修饰可跨代稳定遗传,后代无需经历冷胁迫即可保持耐寒性。
21. 丙酮酸是微生物的中心代谢产物,其衍生物异丁胺是重要的工业原料。传统静态调控策略难以平衡细胞生长与产物合成的碳流分配,科研人员利用热敏感蛋白和大肠杆菌丙酮酸响应转录因子,构建了TPLC双输入双输出AND逻辑门分子生物开关。该开关通过温度信号和丙酮酸信号共同调控代谢,利用大肠杆菌实现异丁胺的高效合成,其调控线路如图所示。
注:A基因的表达产物有利于丙酮酸的积累;V基因的表达产物是催化丙酮酸转化为异丁胺的关键酶。
回答下列问题:
(1)进入大肠杆菌的葡萄糖先经糖酵解(细胞呼吸第一阶段)转化为丙酮酸,该过程发生在____________。随后,丙酮酸可被分配用于供能、合成细胞物质或生产目标产物。其中异丁胺是以丙酮酸为前体,通过工程菌合成的____________(初生/次生)代谢物。
(2)在该分子生物开关中,PdhR是丙酮酸响应转录因子,PdhR蛋白与PdhRbox结合时会抑制下游基因的表达。30℃时,热敏感蛋白形成稳定的二聚体并结合到启动子上,阻止下游基因转录;37℃时,热敏感蛋白解聚,并从启动子上释放,从而促进下游基因表达。据此分析,利用大肠杆菌生产异丁胺时应采用“先____________℃培养,后____________℃发酵,周期循环”的策略,采用此策略的理由是______________________________________________。
(3)丙酮酸过度积累对细胞有毒害作用,当丙酮酸浓度高时,丙酮酸能与PdhR蛋白结合从而解除PdhR蛋白与PdhRbox的结合,进而促进下游基因表达。综合上述分析,在下表中完成该TPLC双输入双输出AND逻辑门分子生物开关相关信息:
输入信号组合
输出模块状态(对应的生理学意义)
温度
丙酮酸浓度
PdhR基因和A基因
V基因
0(30℃)
0(低)
0
1
0(30℃)
1(高)
0
_________
1(37℃)
0(低)
__________
0
1(37℃)
1(高)
1
________
注:输出模块状态栏,基因表达增强用“1”表示,表达减弱用“0”表示。
(4)若要利用TPLC双输入双输出调控线路生产乳酸、乙醇等以丙酮酸为前体的其他目标产物,请写出修改该线路图的简要思路:______________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 细胞质基质 ②. 次生
(2) ①. 37 ②. 30 ③. 37℃时促进细胞生长和丙酮酸的积累,30℃时促进异丁胺的合成,可以平衡细胞生长与产物合成的碳流分配
(3) ①. 1 ②. 1 ③. 1
(4)将线路中的异丁胺合成的关键酶基因(V 基因)替换为乳酸、乙醇等目标产物合成的关键酶基因
【解析】
【小问1详解】
葡萄糖经糖酵解(细胞呼吸第一阶段)转化为丙酮酸的过程发生在细胞质基质,这是细胞呼吸第一阶段的场所。异丁胺是以丙酮酸为前体,通过工程菌合成的,由于它不是微生物生长繁殖所必需的物质,所以属于次生代谢物。
【小问2详解】
根据题干信息,30℃时,热敏感蛋白形成稳定二聚体结合到PR-TC启动子上,阻止下游基因转录,此时有利于大肠杆菌细胞的生长;37℃时,热敏感蛋白解聚,从PR-TC启动子上释放,促进下游基因表达,有利于丙酮酸转化为异丁胺。所以利用大肠杆菌生产异丁胺时应采用“先37℃培养,后30℃发酵,周期循环”的策略,理由是37℃时促进细胞生长和丙酮酸的积累,30℃时促进异丁胺的合成,可以平衡细胞生长与产物合成的碳流分配。
【小问3详解】
当温度为0(30℃)、丙酮酸浓度为1(高)时,因为30℃时热敏感蛋白结合到启动子上阻止转录,所以PdhR基因和A基因表达为0,丙酮酸浓度高时解除PdhR蛋白与PdhRbox的结合,促进V基因表达,故V基因为1;当温度为1(37℃)、丙酮酸浓度为0(低)时,37℃时热敏感蛋白解聚促进转录,丙酮酸浓度低时不能解除PdhR蛋白与PdhRbox的结合,抑制V基因表达,所以PdhR基因和A基因为1,V基因为0;当温度为1(37℃)、丙酮酸浓度为1(高)时,37℃促进转录且丙酮酸浓度高解除抑制,所以PdhR基因和A基因为1,V基因为1。
【小问4详解】
要实现利用TPLC双输入双输出调控线路生产乳酸、乙醇等以丙酮酸为前体的其他目标产物,关键在于改变催化丙酮酸生成不同产物的酶。因为不同的酶能够催化丙酮酸朝着不同的目标产物方向进行转化,所以需要将线路中的异丁胺合成的关键酶基因(V 基因)替换为乳酸、乙醇等目标产物合成的关键酶基因,这样就能通过TPLC双输入双输出调控线路来生产相应的目标产物。
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2025—2026学年高二年级期末质量抽测
生物学
本试卷共8页,21题。全卷满分100分。考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共16题,共40分。第1~12题,每题2分;第13~16小题,每题4分。在每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 《中国肥胖行为与生活方式干预指南》指出,肥胖与长期高糖、高脂饮食密切相关,下列关于糖类和脂质叙述错误的是( )
A. 糖类一般是由C、H、O三种元素组成
B. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
C. 脂质分子中氢的含量要远远低于糖类
D. 细胞中的糖类和脂质是可以相互转化
2. 细胞自噬是维持细胞内稳态的重要机制。当营养不足时,细胞会通过自噬降解自身非必需组分。下列关于细胞自噬的叙述错误的是( )
A. 该过程与溶酶体中的水解酶有关
B. 自噬体与溶酶体融合依赖膜的流动性
C. 细胞自噬过度可能导致细胞凋亡
D. 该过程细胞内的ATP含量会急剧下降
3. “天宫尼尔菌”是我国空间站发现的一种需氧型细菌,其体内BshB1蛋白能修复辐射损伤的基因片段。下列关于“天宫尼尔菌”叙述正确的是( )
A. 细胞进行有氧呼吸的场所包括细胞质基质和线粒体
B. 可遗传变异类型包括基因突变、染色体变异和基因重组
C. 翻译BshB1蛋白的mRNA可通过核孔进入细胞质
D. DNA中碱基对的替换、增添和缺失不一定改变其性状
4. 某科研团队发现,荔枝采摘后用适当浓度的乙烯受体抑制剂1-MCP处理,可显著延长保鲜期。据此推测1-MCP的作用原理是( )
A. 抑制果实细胞的呼吸作用
B. 与乙烯竞争受体,减弱乙烯的作用
C. 促进果实细胞合成更多的乙烯
D. 直接杀死果实表面的微生物
5. 桦尺蛾的体色由浅色型向深色型的演变,是工业革命后自然选择的经典案例。根据现代生物进化理论,下列叙述错误的是( )
A. 基因定向突变产生体色差异导致体色演变
B. 工业污染导致树干颜色变深是外界选择压力
C. 有利变异个体的生存机会增加是自然选择的结果
D. 桦尺蛾体色演变的实质是相关基因频率的定向改变
6. 传统发酵食品是我国饮食文化的重要组成部分。下列关于传统发酵技术叙述错误的是( )
A. 酸奶制作过程中,若密封不严会导致发酵失败,酸奶变质
B. 泡菜发酵初期,发酵瓶中的气泡主要是酵母菌呼吸作用产生的
C. 果酒发酵与果醋发酵相比,只有发酵温度和所用菌种有差异
D. 腐乳制作中,毛霉分泌的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解为多肽和氨基酸
7. 研究发现,当果蝇直接接触大蒜时,大蒜中的二烯丙基二硫化物(DADS)会激活果蝇口器苦味神经元的TrpA1通道,从而抑制果蝇的交配和产卵行为。下列叙述错误的是( )
A. 大蒜的DADS是一种化学信息
B. DADS能降低果蝇的出生率,抑制种群繁衍
C. 用网将果蝇与大蒜隔开能减弱大蒜对果蝇交配和产卵行为的抑制
D. TrpA1基因缺失突变体果蝇的苦味神经元对大蒜的反应会加强
8. 在某湿地生态系统中,生态位重叠的动物甲、乙发生生态位分化,如图所示。甲主要以植物a为食,乙主要以植物b为食,两者又共同以植食性动物c为食。下列叙述错误的是( )
A. c的生态位分别与a、b重叠
B. c的生态位受a、b影响
C. a、b中的能量沿着食物链单向流动、逐级递减
D. 生态位分化提高了生物对环境资源的利用率
9. 土壤中有很多微生物能够分解纤维素。研究人员分别在旱季和雨季对我国南方某地区的椰子经济林和热带雨林进行土样采集,并研究微生物的分解作用,结果如图。下列叙述错误的是( )
A. 纤维素分解效率可利用刚果红培养基的透明圈测定
B. 椰子经济林土壤微生物分解纤维素的能力受季节影响较小
C. 热带雨林土壤微生物的分解作用对土壤含水量的变化较为敏感
D. 椰子经济林土壤中分解纤维素的微生物数量始终高于热带雨林
10. 我国科学家研发的bFGF-壳聚糖凝胶能改善脑卒中患者病灶区微环境,抑制炎症,诱导神经干细胞增殖分化为新神经元,从而重建神经环路。下列叙述错误的是( )
A. 抑制炎症可维持病灶区内环境的稳态,利于神经干细胞的分化
B. 神经干细胞分化过程中遗传物质并没有发生改变
C. 新生神经元间通过突触进行信息传递时需进行信号形式的转换
D. 神经干细胞通过有丝分裂增殖,其细胞周期明显短于神经元
11. 某种小鼠的毛色受一对等位基因和控制,为显性基因,表现为黄色,为隐性基因,表现为黑色。基因型为的小鼠,毛色由基因的甲基化水平决定。基因甲基化水平低时表现为黄色,高时表现为假刺鼠色,嵌合状态则为斑驳色。科研人员将小鼠与黑色小鼠杂交,统计子代个体的毛色比例,结果如下表。下列叙述错误的是( )
组别
亲本♂
亲本♀
F1基因型为小鼠各毛色的比例/%
黄色
斑驳色
假刺鼠色
甲
黄色
黑色
39
43
18
假刺鼠色
黑色
40
46
14
乙
黑色
黄色
57
43
0
黑色
假刺鼠色
40
40
20
A. 黄色小鼠的基因甲基化不改变DNA的碱基排列顺序
B. 父本来源的基因甲基化修饰不影响子代小鼠的毛色分布
C. 基因的甲基化修饰可通过母本影响子代表型
D. 若给黄色的怀孕小鼠补充叶酸等甲基供体,其子代黄色个体的比例将升高
12. 研究人员利用了图书馆中大量的鸟类照片数据,系统地分析了猛禽红隼的捕食在季节上的变化情况,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 红隼的捕食受到生物因素和环境因素的共同影响
B. 夏季哺乳动物传递到红隼的能量传递效率为10%~20%
C. 许多无脊椎动物在冬季来临前会储存大量脂肪,被红隼捕食的概率增大
D. 红隼在春季捕食爬行动物的概率上升,可能与爬行动物活动频率增加有关
13. 土壤盐渍化会严重阻碍植物生长,制约当地农牧业发展。为筛选高耐盐种质资源,某研究所选用N03、CF62、CF97三种湖南稷子进行盐胁迫盆栽实验,实验处理及测定的相关实验数据如下表所示。下列叙述错误的是( )
品系
处理方式
净光合速率μmol/(m2·s)
叶绿素含量mg/g
气孔导度mol/(m2·s)
脯氨酸含量μg/(gFW)
N03
对照组
16.3
51.3
0.09
69.5
盐胁迫
6.8
30.6
0.03
87.1
CF62
对照组
17.6
50.7
0.08
73.6
盐胁迫
9.4
42.1
0.05
107.5
CF97
对照组
17.4
51.5
0.07
70.3
盐胁迫
11.2
44.5
0.05
106.7
A. 三种湖南稷子的耐盐能力由强到弱依次为CF97、CF62、N03
B. 胁迫后的叶片进行色素提取与分离时,叶绿素条带会变窄
C. 盐胁迫会导致湖南稷子供应不足,含量下降
D. 湖南稷子可能通过提高脯氨酸含量提升抗盐能力
14. 石细胞是梨果实中特化的厚壁组织细胞,其细胞壁大量沉积木质素。“砀山酥梨”果实中石细胞过度积累会降低酥梨的品质,而石细胞的形成受生长素和赤霉素信号的共同调控,其机制错误的是( )
注:IAA27是生长素信号抑制因子,RGL3是赤霉素信号抑制因子,ARF6、HB49和MYB169都是转录因子,可激活相关基因表达。
A. 石细胞的形成是基因选择性表达的结果
B. 生长素和赤霉素通过协同作用促进石细胞的形成
C. IAA27、RGL3和ARF6形成复合体抑制木质素合成基因表达
D. 敲除ARF6基因后,施加外源生长素可促进石细胞的形成
15. 猕猴桃是雌雄异株的二倍体生物。其红心性状由常染色体上独立遗传的三对等位基因共同调控,调控机制如图所示。果肉边缘中的F-boX1蛋白可促进MYB降解,使果肉边缘呈现绿色。科研人员用纯合非红心植株甲和纯合非红心植株乙杂交,F1均为红心,随机交配得到的F2植株中红心:非红心=9∶7。下列叙述错误的是( )
A. 甲植株控制非红心性状的基因中有一对隐性纯合
B. F2中能稳定遗传的植株约为1/4
C. F1测交后代中红心:非红心=1∶3
D. 抑制红心植株F-boX1基因表达能获得全红肉的猕猴桃
16. 胰高血糖素样肽-1蛋白(GLP-1)是一种肠道细胞分泌的激素,可通过调节相关激素的分泌、控制食欲等调节血糖的水平。为方便I型糖尿病患者的治疗,同时实现精细化、动态化的剂量控制,科研人员将全人源NO响应型基因调控系统(hNORM)植入患者皮下,借助硝酸甘油(NG)贴剂实现GLP-1的按需局部释放,机理如图所示。下列说法错误的是( )
A. NG转化生成的NO可引发细胞内一系列信号转换
B. NG贴剂贴近植入位点后可检测到GLP-1基因表达
C. GLP-1与胰岛素作用的靶细胞相同
D. GLP-1可用于糖尿病的治疗和减肥
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 生理性落果是限制荔枝产量的重要因素,常导致果农减产减收。离层区是果实与母体连接部位的一层特化细胞层,是果实脱落的执行部位。某研究团队以“妃子笑”品种荔枝为材料进行了相关实验,实验处理及结果如下表。
组别
实验处理
离层区IAA相对荧光强度
累计落果率
对照组
不摘果,不做处理
正常水平
<5%
FR组
①
显著下降
约90%
FRD组
摘除幼果,果柄切口涂抹含2,4-D的琼脂
与对照组无显著差异
<5%
注:IAA荧光信号越强表示生长素含量越高;累计落果率=(离层区出现裂缝或分离的果柄数÷该组处理总果柄数)×100%。
回答下列问题:
(1)该实验中,①的处理为________________________________。根据实验结果分析,_______________________是离层区生长素的重要来源。研究人员推测,荔枝的生理性落果与离层区的生长素含量密切相关,支持该推测的实验结果是____________________________________________________。
(2)光合产物主要以____________的形式运输到植株各处。从光合产物“源—库”的关系分析,果实是光合产物的____________(填“源”或“库”)。研究人员进一步检测其他相关指标,发现这些指标按照固定时间顺序、先后规律依次变化,如图所示。
注:活性氧是氧化应激的标志物,其过量积累会破坏线粒体等细胞结构。
综合上述分析,请用文字和箭头的方式在下图中完善摘除幼果后,离层区生长素影响荔枝果实脱落的机制____________。
(3)若果园出现异常生理性落果的迹象,根据上述研究,给果农提出一条解决措施___________________________________________________________________________________________。
18. 阿尔茨海默病(AD)的典型病理特征是脑内β-淀粉样蛋白(Aβ)异常沉积形成斑块,从而损伤周围神经元轴突,导致记忆、认知等功能衰退。研究人员利用基因工程,将患者的星形胶质细胞改造成CAR-A细胞进行治疗,流程如图1所示。
回答下列问题:
(1)组成神经系统的细胞主要包括_________________________两大类。其中,星形胶质细胞经基因工程改造后被赋予了识别和吞噬降解Aβ的能力,该功能与免疫系统中的____________细胞相似。
(2)在构建CAR-A细胞的过程中,腺相关病毒载体的作用是___________________。CAR蛋白的胞外识别区为抗Aβ单克隆抗体片段,当胞外识别区被激活后,会进一步激活胞内信号区的吞噬受体。由此推断,CAR-A细胞治疗AD的机制是________________________________。综合上述分析,写出该治疗方法的优点____________________________________________________________________。(写1点)
(3)为进一步验证CAR-A细胞疗法的治疗效果,研究人员进行了如下实验:选取生理状况相近的AD模型小鼠,分别尾静脉注射含CAR基因的病毒液和等量不含CAR基因的病毒液,一段时间后检测相关指标,结果如图2、3所示。有人提出,该实验结果不足以证明CAR-A细胞疗法有治疗AD的效果。结合图2、3的实验结果,分析该观点的合理性。____________________________________________________
注:*代表实验结果在统计学上有显著差异,*数量越多差异越显著。
19. 珠海斗门竹洲岛上世纪80年代开始种植珍稀濒危的孑遗树种水松,经过近40年的生长和自然更新,该地区已成为世界上面积最大的连片人工水松林。在水松分布区域内,调查人员随机选取了若干个样方进行调查,构建了如图的水松种群的年龄结构图谱。
注:Ⅰ~Ⅲ龄级为幼龄,Ⅳ~Ⅶ为中龄,Ⅷ~Ⅹ龄级为老龄。
回答下列问题:
(1)水松树形挺拔苍劲,叶色四季变幻,且喜阳耐湿,根系发达,是一种受欢迎的观赏植物和常见的防风固堤树种,这体现了生物多样性的___________________________价值。据图分析,该水松林在调查后短期和长期的种群数量变化分别是__________________________、________________________,长期数量变化趋势的判断依据是_______________________________________________________________。
(2)经调查,该保护区的水松大部分已成长为高大乔木,郁闭度高达80%。调查人员检测了水松种子在不同条件下的发芽率,结果如下表所示。综合上述分析,推测该水松林幼龄个体匮乏的原因是________________________________________________________________________。
处理条件
阳地
阴地
发芽率(%)
84
26
(3)针对该水松林的现状,科研人员提出了两类保护方案,请结合生态学原理完成下列分析:
①方案1:适度间伐老龄水松、清除林下部分藤本与草本,营造人工林窗。该方案的核心生态学原理是___________________________________________________________________。
②方案2:将人工繁育的水松幼苗移栽至适宜的湿地生境,建立新的野生种群。该方案属于_______________保护,选择此方案是因为__________________________。
20. 1802年,拉马克提出了“获得性遗传”的进化观点,但长期缺乏分子水平的直接证据。为深入探究这一问题,某研究团队以冷敏感水稻品种KD8为材料,在其对低温极度敏感的孕穗期减数分裂阶段,进行连续多代低温胁迫定向筛选,最终获得了耐寒性状可在无胁迫环境中稳定遗传5代以上的品系KD8-4C。回答下列问题:
(1)经过分析,发现KD8-4C与KD8的基因组序列几乎无差异,但在基因表达上存在显著变化。因此,冷耐受品系KD8-4C发生的遗传变异类型最可能是___________________。
(2)研究发现,ACT1基因是水稻获得可遗传耐寒性的关键功能基因,在保护花粉发育、维持低温下的结实率中起关键作用。Dof1是ACT1基因的转录激活因子,启动子甲基化会阻碍Dof1与启动子结合,如图所示。在低温胁迫下,与甲基化的发生和维持有关的DNA甲基转移酶基因表达水平显著下调,ACT1基因的启动子甲基化水平;ACT1基因的表达水平。从基因表达与性状的关系角度分析,耐寒水稻获得的机制是:_________________________。
(3)为验证上述耐寒水稻获得的机制,该团队利用表观编辑工具(Sun Tag-dCas9系统)设计了下表所示实验。请完成该实验方案:
组别
实验材料
处理方式
检测指标
对照组
冷敏感水稻KD8
不做编辑处理
分子水平:_________
个体水平:_________
实验组
冷敏感水稻KD8
进行__________编辑处理
该实验结果_____________(填“能”或“不能”)为拉马克的“获得性遗传”的进化观点提供分子水平的证据,理由是_______________________________。
21. 丙酮酸是微生物的中心代谢产物,其衍生物异丁胺是重要的工业原料。传统静态调控策略难以平衡细胞生长与产物合成的碳流分配,科研人员利用热敏感蛋白和大肠杆菌丙酮酸响应转录因子,构建了TPLC双输入双输出AND逻辑门分子生物开关。该开关通过温度信号和丙酮酸信号共同调控代谢,利用大肠杆菌实现异丁胺的高效合成,其调控线路如图所示。
注:A基因的表达产物有利于丙酮酸的积累;V基因的表达产物是催化丙酮酸转化为异丁胺的关键酶。
回答下列问题:
(1)进入大肠杆菌的葡萄糖先经糖酵解(细胞呼吸第一阶段)转化为丙酮酸,该过程发生在____________。随后,丙酮酸可被分配用于供能、合成细胞物质或生产目标产物。其中异丁胺是以丙酮酸为前体,通过工程菌合成的____________(初生/次生)代谢物。
(2)在该分子生物开关中,PdhR是丙酮酸响应转录因子,PdhR蛋白与PdhRbox结合时会抑制下游基因的表达。30℃时,热敏感蛋白形成稳定的二聚体并结合到启动子上,阻止下游基因转录;37℃时,热敏感蛋白解聚,并从启动子上释放,从而促进下游基因表达。据此分析,利用大肠杆菌生产异丁胺时应采用“先____________℃培养,后____________℃发酵,周期循环”的策略,采用此策略的理由是______________________________________________。
(3)丙酮酸过度积累对细胞有毒害作用,当丙酮酸浓度高时,丙酮酸能与PdhR蛋白结合从而解除PdhR蛋白与PdhRbox的结合,进而促进下游基因表达。综合上述分析,在下表中完成该TPLC双输入双输出AND逻辑门分子生物开关相关信息:
输入信号组合
输出模块状态(对应的生理学意义)
温度
丙酮酸浓度
PdhR基因和A基因
V基因
0(30℃)
0(低)
0
1
0(30℃)
1(高)
0
_________
1(37℃)
0(低)
__________
0
1(37℃)
1(高)
1
________
注:输出模块状态栏,基因表达增强用“1”表示,表达减弱用“0”表示。
(4)若要利用TPLC双输入双输出调控线路生产乳酸、乙醇等以丙酮酸为前体的其他目标产物,请写出修改该线路图的简要思路:______________________________________________________________________。
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