精品解析:河南省漯河市临颍县综合高中2025-2026学年高二下学期期末考试生物试题
2026-08-07
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 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) | 河南省 |
| 地区(市) | 漯河市 |
| 地区(区县) | 临颍县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.26 MB |
| 发布时间 | 2026-08-07 |
| 更新时间 | 2026-08-07 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59128851.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年高二下学期生物期末考试
一、选择题:本题16小题,每题3分,共48分。在每题后面所给的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂方式,对生物的遗传具有重要意义。下列关于减数分裂过程的叙述(不考虑其他变异),错误的是( )
A. 减数分裂过程中,染色体复制一次,细胞连续分裂两次
B. 减数第一次分裂后期,同源染色体两两配对形成四分体
C. 减数第二次分裂中期的细胞中没有同源染色体
D. 减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
2. 如图是有关人体内部分体液物质交换的示意图,据图分析以下说法错误的是( )
A. 毛细淋巴管壁细胞生活的环境是A和B
B. C和D相比,C中氧气浓度高于D
C. A、B、C的成分相近,最主要的差别是A中蛋白质含量较高
D. 正常情况下,A中的物质大部分回流入C,少部分流向B
3. 酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。某兴趣小组学习做馒头,他们先把面粉、温水、酵母菌按比例混合,揉成面团,再放置一段时间进行发酵。发酵完成后,掰开面团,发现中间有很多小孔;若发酵时间过长,还会产生淡淡的酒味。下列叙述错误的是( )
A. 面团制作初期,酵母菌进行的呼吸方式是有氧呼吸
B. 发现面团中间有很多小孔是因为酵母菌呼吸作用产生了
C. 可用溴麝香草酚蓝溶液在酸性条件下检测酵母菌产生酒精的情况
D. 面团发酵时间过长会产生淡淡酒味是因为酵母菌进行无氧呼吸
4. 某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见下表。家蚕是二倍体生物(2n=56),性别决定方式是型。幼蚕黑色()对巧克力色()为显性(不考虑其他变异)。下列叙述错误的是( )
突变体表型
基因
基因所在染色体
第二隐性灰卵
a
12号
第二多星纹
b
12号
抗浓核病
d
15号
幼蚕巧克力色
e
Z
A. 表中所列的基因,不能与b基因进行自由组合的是a
B. 正常情况下,雌家蚕的1个染色体组含有28条染色体
C. 雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中含有W染色体的条数为2
D. 幼蚕黑色和巧克力色的遗传总是和性别相关联
5. 图为母鸡产蛋的调节机制(甲、乙、丙表示器官,a、b、c表示相应激素)。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中甲是下丘脑,乙是垂体
B. 光照刺激母鸡产蛋的调节方式为神经调节
C. 当c含量增加到一定程度时,会反馈抑制甲和乙分泌相应激素
D. 在其他器官正常情况下,通过测定血液中b的含量,可判断乙的功能有无问题
6. 圆粒豌豆的SBE1基因能够控制淀粉分支酶1(SBE1)的合成,SBE1能催化支链淀粉的合成,豌豆成熟时能有效保留水分,十分饱满。皱粒豌豆的SBE1基因中插入了一段800bp(碱基对)的Ips-r片段,导致支链淀粉合成受阻,淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩,呈现皱粒豌豆。下列相关叙述正确的是( )
A. SBE1基因表达时,核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA的结合位点
B. SBE1基因中插入了Ips-r片段,使mRNA上的终止密码子提前出现
C. SBE1基因中插入了800bp的Ips-r片段导致染色体结构变异
D. SBE1基因通过控制蛋白质的结构直接控制豌豆粒形
7. 近年来,许多父母会为新生儿储存脐带血,具体做法是:婴儿出生后十分钟,医生从与胎盘相连的脐带中抽取少量血液,立即用液态氮冷冻储存。脐带血中有多种类型的干细胞,能够产生不同种类的体细胞,如骨细胞、神经细胞、肝脏细胞、内皮细胞和成纤维细胞等。下列说法错误的是( )
A. 脐带血干细胞能分化成不同种类的体细胞,是基因选择性表达的结果
B. 脐带血中的造血干细胞可以分化成各种血细胞,体现了细胞的全能性
C. 细胞分化使得细胞中的蛋白质、RNA都发生了稳定性变化
D. 动物体细胞的细胞核具有全能性,是因为细胞核含有该动物几乎全部的遗传物质
8. 荨麻疹是一种血管皮肤过敏反应,典型表现为发痒的水疱爆发,水疱为边界清晰、中心苍白、光滑、轻度高出皮面的红斑,此反应是由局部组胺或过敏反应引起的其他血管活性物质的释放引起的。下图是荨麻疹发病过程中产生瘙痒的机制,HRI为某感受器,其余字母代表物质、细胞或结构。下列叙述正确的是( )
A. a是辅助性T细胞,Ⅰ为细胞因子,c为记忆B细胞
B. 首次接触过敏原,机体产生的IgE吸附在肥大细胞的表面,肥大细胞会分泌组胺,引起荨麻疹
C. 再次接触过敏原后,兴奋传至大脑皮层产生瘙痒感觉属于非条件反射
D. 肥大细胞上的抗体与B淋巴细胞膜上的受体可识别同一过敏原
9. 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
10. 我国考古学家利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”,成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来,用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是( )
A. “引子”的彻底水解产物有两种
B. 设计“引子”的 DNA 序列信息只能来自核 DNA
C. 设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列
D. 土壤沉积物中的古人类双链 DNA 可直接与“引子”结合从而被识别
11. 控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是( )
A. 果蝇红眼对白眼为显性
B. 亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子
C. 具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性
D. 例外子代的出现源于母本减数分裂异常
12. 某兴趣小组将a、b两种植物的叶肉细胞,分别放置在不同浓度的蔗糖溶液(①~⑤)中,经过相同时间的处理后,测量并记录其实验前后细胞重量的比值,结果如图所示。已知同种叶片叶肉细胞的细胞液浓度相等。下列叙述错误的是( )
A. 由实验结果可知,实验前a植物叶肉细胞的细胞液浓度小于b细胞
B. 5种蔗糖溶液的浓度大小关系为④>⑤>①>②>③
C. 实验结束时,②中b植物叶肉细胞的吸水能力大于③中的b植物叶肉细胞
D. 实验结束时,④中b植物叶肉细胞的失水量大于⑤中的b植物叶肉细胞
13. 酵母菌细胞呼吸过程中的能量转化过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 有氧呼吸时葡萄糖彻底氧化分解,能量3>能量4
B. 无氧呼吸的第一阶段和第二阶段都只能产生少量的能量3
C. 无氧呼吸时能量5为酒精或乳酸中的能量,且能量5>能量4
D. 等量的葡萄糖氧化分解,有氧呼吸的能量3<无氧呼吸的能量3
14. 工业化生产脊髓灰质炎灭活疫苗常用Vero细胞增殖病毒。已知Vero细胞依赖贴壁生长,难以实现生物反应器高密度量产。科研人员借助基因工程改造Vero细胞,得到悬浮型、无致瘤的SV02细胞株,进而用于工业化生产。下列叙述错误的是( )
A. 配制SV02细胞培养液时需添加血清,主要补充其生长对未知物质的需求
B. SV02细胞无致瘤性,说明对Vero细胞的相关原癌基因、抑癌基因进行了表观修饰调控
C. 悬浮培养体系中细胞分散生长,不再受接触抑制的增殖限制,利于高密度扩增宿主细胞
D. 选用无致瘤的SV02细胞生产疫苗,可降低成品中混入含致癌基因的宿主DNA的风险
15. 科研人员培育抗虫转基因大豆,先后尝试两种转化方案:方案一利用农杆菌转化法处理大豆离体子叶的愈伤组织;方案二在大豆受粉后,利用花粉管通道法将含抗虫基因的DNA溶液导入胚囊。两种方案最终均获得部分转基因大豆植株。下列叙述错误的是( )
A. 方案一当农杆菌感染愈伤组织时,菌体进入愈伤组织细胞后留在细胞质内
B. 方案二借助受粉后未闭合的花粉管通道,外源DNA可进入胚囊作用于受精卵
C. 方案一转化细胞需经组织培养获得完整植株,方案二无需离体组织培养,操作更简单
D. 方案一可在愈伤组织阶段用标记基因初步筛选,方案二不能在受精卵时期利用标记基因筛选
16. 我国组织实施的“贫困地区儿童营养改善项目”,为贫困地区婴幼儿每天提供1个富含蛋白质、维生素和矿物质的营养包。如图甲、乙、丙、丁表示细胞中的四类有机化合物,a、b属于其中的两种物质,c、d为某些大分子的单体。下列叙述正确的是( )
A. a可能是磷脂,其形成的磷脂双分子层阻止离子和水溶性分子自由通过
B. 若b为葡萄糖,则乙中淀粉、糖原和纤维素的结构差异与单体种类有关
C. 若c为氨基酸,则丙中个别c的改变可能会影响蛋白质行使特有功能
D. 若d为核糖核苷酸,则丁可能为生物化学反应提供所需的活化能
二、非选择题:本题5小题,共52分。
17. CD87是一种癌细胞膜上的蛋白质,与癌细胞的转移和增殖有关。利用小鼠制备针对CD87的单克隆抗体的部分过程如图所示。回答下列问题。
(1)图示细胞①为______,HAT选择培养基的作用是_____,在全营养培养基中培养细胞一段时间,目的是______。
(2)利用96孔板筛选杂交瘤细胞时,可通过________操作确保一个孔中接种一个细胞。筛选出来的杂交瘤细胞在体外培养时需控制的气体条件是_____。
(3)上述过程制备的抗体能被广泛用于制作癌症诊断试剂盒,原因是_____。但直接用于癌症的临床免疫治疗,则有一定的不良反应,原因是_____。
18. 某研究团队分离得到Bt1抗虫基因和Bt2抗虫基因,通过交错延伸PCR技术获得了抗虫性能强的重组Bt基因,并将其成功导入烟草,过程如图所示(图中仅示其中一条链的延伸情况)。回答下列问题:
(1)利用PCR技术大量扩增基因时,DNA聚合酶在PCR反应的__________阶段发挥作用;交错延伸PCR技术以Bt1、Bt2抗虫基因为模板,加入相同的引物进行第一轮PCR,随后与原来模板分开,进入第二轮PCR,此时__________作为第二轮的引物,经多轮交错循环扩增,得到同时含有Bt1、Bt2序列的重组Bt基因,该过程说明Bt1抗虫基因和Bt2抗虫基因在序列上具有__________(填“差异性”或“同源性”)。
(2)过程②选用限制酶对目的基因和质粒进行切割时,有PstⅠ(5′-CTGCA↓G-3′)、BamHⅠ(5′-G↓GATCC-3′)、XbaⅠ(5′-T↓CTAGA-3′)和KpnⅠ(5′-GGTAC↓C-3′)四类,其中__________和__________酶产生的黏性末端能被DNA聚合酶补平;过程③将构建好的基因表达载体导入农杆菌细胞并用农杆菌感染植物细胞,筛选含有重组Bt基因的细胞的方法是__________。
(3)已知启动子Prla在烟草叶肉细胞中特异性启动基因的转录,而生长素合成酶基因是通过成熟mRNA逆转录过程得到的cDNA片段,因而在愈伤组织的培养阶段,生长素合成酶基因__________(填“能”或“不能”)表达,原因是__________。
19. 2026年粤BA常规赛篮球正进行得如火如荼,4月11日茂名队主场对战佛山队,全场一度落后22分,末节完成逆转,最终以78:75取胜。投篮出手瞬间的伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张,图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。回答下列问题:
(1)比赛过程中,机体出汗增多,细胞外液渗透压升高,进一步引起垂体释放的_____(填激素名称)增多,该激素作用于______后会促进水的重吸收。机体大量丢失水分也会失钠,血钠含量降低会引起______分泌的醛固酮增多以促进对钠的重吸收。
(2)若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内电位变化是______。伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是释放______(兴奋性/抑制性)神经递质,作用于屈肌运动神经元的树突膜或胞体膜,使______(填“Na+”或“Cl-”)离子通道打开,屈肌舒张。完成此动作时,兴奋在神经纤维上的传导是______(填“单向”或“双向”)的。
(3)正常情况下篮球运动员手臂不慎被碰撞,信号经传导后会在_____产生痛觉,但运动员不会马上松手、丢球,这一现象说明:_____。
(4)禁止使用兴奋剂,既是为了维护公平竞争的体育精神,也是为了保护运动员的健康。若男性运动员长期服用雄性激素,可导致_____分泌减少,引起睾丸萎缩。
20. PCR定点突变技术是常用的基因定点突变技术,通过设计含有非特异性配对碱基的引物,再通过PCR将突变位点引入产物中。如图为利用重叠延伸PCR技术进行定点突变,实现对纤维素酶基因(最终获得优良的突变型纤维素酶)进行改造的过程。回答下列问题:
(1)上述研究属于蛋白质工程的范畴,蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。与基因工程相比,蛋白质工程可以生产______的蛋白质。
(2)获得优良的突变型纤维素酶的正确顺序是______(填序号)。
①纤维素酶功能分析和结构设计
②借助定点突变改造纤维素酶基因序列
③设计纤维素酶蛋白氨基酸序列和基因序列
④利用基因工程技术合成突变型纤维素酶
(3)结合图示分析,PCR1过程中的产物AB是依赖引物______扩增的结果。引物b和引物c中含有非特异性配对的碱基,其作用是______。图中引物b与引物c的碱基序列______(填“相同”或“不相同”),合成的DNA分子经混合、变性、杂交后选取通过引物b和引物c延伸形成的两条链杂交在一起的片段,它们能杂交在一起的原因是______,最后利用引物______进行PCR3扩增,得到大量含有突变位点的DNA片段(AD)。
(4)若PCR3过程中引物选择正确,PCR操作过程没有问题,但对产物进行电泳时,发现除了目标序列外还有很多非特异性条带,请分析出现此情况的原因:______(写1点)。
(5)在获取优良的突变型纤维素酶的过程中,科学家是通过对基因的操作来实现的,而不是直接对天然的纤维素酶进行操作,主要原因是______(写1点)。
21. 为使甜椒获得抗病毒性状,科研人员利用基因工程将病毒抗性基因导入甜椒植株。已知EcoRI、PstI的识别序列和切割位点分别为5′-G↓AATTC-3′、5′-CTGCA↓G-3′,抗病毒基因以b链作为模板进行转录。请回答下列问题:
(1)PCR技术扩增抗病毒基因时,其原理是________;若一个抗病毒基因PCR扩增完成4次循环,理论上共消耗________个引物;根据图中引物位置,应选用引物2和3,原因是DNA聚合酶只能从引物的________端(填“3′”或“5′”)开始连接脱氧核苷酸。
(2)科研人员利用EcoRⅠ和PstⅠ切割目的基因和质粒,与单酶切相比,双酶切的优势是________________;在引物中添加相应识别序列后,右侧引物按照5′→3′方向的前10个碱基序列为________。
(3)将重组质粒导入农杆菌后,利用农杆菌侵染甜椒受伤叶片。将叶片转移至添加________(填"四环素"或"卡那霉素")的培养基上进行筛选培养,可获得成功导入目的基因的甜椒细胞,原因是_________________________________________________________________________________________________。
(4)若要检测抗病毒基因是否成功导入甜椒细胞,在分子水平上可采用________技术;若从个体生物学水平鉴定转基因甜椒是否获得抗病毒性状,应进行的操作是________________________。
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2025-2026学年高二下学期生物期末考试
一、选择题:本题16小题,每题3分,共48分。在每题后面所给的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂方式,对生物的遗传具有重要意义。下列关于减数分裂过程的叙述(不考虑其他变异),错误的是( )
A. 减数分裂过程中,染色体复制一次,细胞连续分裂两次
B. 减数第一次分裂后期,同源染色体两两配对形成四分体
C. 减数第二次分裂中期的细胞中没有同源染色体
D. 减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
【答案】B
【解析】
【详解】A、减数分裂过程中,染色体仅在减数分裂前的间期复制1次,细胞随后连续分裂2次,最终子细胞染色体数目减半,A正确;
B、减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对形成四分体;减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,B错误;
C、减数第一次分裂后期,同源染色体分离,故减数第二次分裂中期的细胞中没有同源染色体,C正确;
D、减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,D正确。
2. 如图是有关人体内部分体液物质交换的示意图,据图分析以下说法错误的是( )
A. 毛细淋巴管壁细胞生活的环境是A和B
B. C和D相比,C中氧气浓度高于D
C. A、B、C的成分相近,最主要的差别是A中蛋白质含量较高
D. 正常情况下,A中的物质大部分回流入C,少部分流向B
【答案】C
【解析】
【详解】A、图中A是组织液,B是淋巴液,C是血浆,D是细胞内液,毛细淋巴管壁细胞生活的环境是组织液(A)和淋巴液(B),A正确;
B、氧气从血浆到组织液再到组织细胞是自由扩散,即高浓度到低浓度,故C血浆中氧气浓度高于D细胞内液,B正确;
C、A组织液、B淋巴液、C血浆的成分相近,最主要的差别是血浆(C)中蛋白质含量较高,C错误;
D、正常情况下,组织液A中的物质大部分回流入血浆C,少部分流向淋巴液B,D正确。
3. 酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。某兴趣小组学习做馒头,他们先把面粉、温水、酵母菌按比例混合,揉成面团,再放置一段时间进行发酵。发酵完成后,掰开面团,发现中间有很多小孔;若发酵时间过长,还会产生淡淡的酒味。下列叙述错误的是( )
A. 面团制作初期,酵母菌进行的呼吸方式是有氧呼吸
B. 发现面团中间有很多小孔是因为酵母菌呼吸作用产生了
C. 可用溴麝香草酚蓝溶液在酸性条件下检测酵母菌产生酒精的情况
D. 面团发酵时间过长会产生淡淡酒味是因为酵母菌进行无氧呼吸
【答案】C
【解析】
【详解】A、面团制作初期,有氧气且充足时,酵母菌进行有氧呼吸,A正确;
B、发现面团中间有很多小孔是因为酵母菌呼吸作用产生了CO2,B正确;
C、可用重铬酸钾溶液在酸性条件下检测酵母菌产生酒精的情况,C错误;
D、面团发酵时间过长,面团内的氧气被消耗,酵母菌进行无氧呼吸产生了酒精,导致产生淡淡酒味,D正确。
4. 某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见下表。家蚕是二倍体生物(2n=56),性别决定方式是型。幼蚕黑色()对巧克力色()为显性(不考虑其他变异)。下列叙述错误的是( )
突变体表型
基因
基因所在染色体
第二隐性灰卵
a
12号
第二多星纹
b
12号
抗浓核病
d
15号
幼蚕巧克力色
e
Z
A. 表中所列的基因,不能与b基因进行自由组合的是a
B. 正常情况下,雌家蚕的1个染色体组含有28条染色体
C. 雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中含有W染色体的条数为2
D. 幼蚕黑色和巧克力色的遗传总是和性别相关联
【答案】C
【解析】
【详解】A、a与b基因都位于12号染色体上,位于一对同源染色体上的基因不能发生自由组合,A正确;
B、家蚕是二倍体生物(2n=56),正常情况下,雌家蚕的1个染色体组含有28条染色体,B正确;
C、雌家蚕的性染色体组成为ZW,减数第一次分裂同源染色体分离进入到次级卵母细胞和极体中,且减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体着丝粒分裂,故含有W染色体的条数可能为0或2,C错误;
D、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,E和e位于性染色体上,所以幼蚕黑色和巧克力色的遗传总是和性别相关联,D正确。
5. 图为母鸡产蛋的调节机制(甲、乙、丙表示器官,a、b、c表示相应激素)。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中甲是下丘脑,乙是垂体
B. 光照刺激母鸡产蛋的调节方式为神经调节
C. 当c含量增加到一定程度时,会反馈抑制甲和乙分泌相应激素
D. 在其他器官正常情况下,通过测定血液中b的含量,可判断乙的功能有无问题
【答案】B
【解析】
【详解】A、雌激素的分泌为分级调节,据图分析,图中的甲是下丘脑,乙是垂体,丙是卵巢,a是促性腺激素释放激素,b是促性腺激素,c是雌激素,A正确;
B、光照刺激母鸡产蛋的过程中,既有下丘脑等参与的神经调节,也有促性腺激素释放激素等参与的激素调节,故调节方式为神经—体液调节,B错误;
C、当c含量增加到一定程度时,会通过负反馈作用抑制甲(下丘脑)和乙(垂体)分泌相应激素,从而维持c的含量稳定,C正确;
D、垂体(乙)分泌的促性腺激素(b)弥散到体液中,随血液流到全身,正常情况下,其含量处于一定生理范围内,因此在其他器官正常情况下,通过测定血液中b的含量,可判断乙的功能有无问题,D正确。
6. 圆粒豌豆的SBE1基因能够控制淀粉分支酶1(SBE1)的合成,SBE1能催化支链淀粉的合成,豌豆成熟时能有效保留水分,十分饱满。皱粒豌豆的SBE1基因中插入了一段800bp(碱基对)的Ips-r片段,导致支链淀粉合成受阻,淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩,呈现皱粒豌豆。下列相关叙述正确的是( )
A. SBE1基因表达时,核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA的结合位点
B. SBE1基因中插入了Ips-r片段,使mRNA上的终止密码子提前出现
C. SBE1基因中插入了800bp的Ips-r片段导致染色体结构变异
D. SBE1基因通过控制蛋白质的结构直接控制豌豆粒形
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因表达的翻译阶段,核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点,而非1个,A错误;
B、由图可知,SBE1基因中插入Ips-r片段后,合成的SBE1蛋白缺少61个氨基酸,说明翻译提前终止,可能的原因是转录产生的mRNA上终止密码子提前出现,B正确;
C、SBE1基因内部插入碱基对属于DNA分子中碱基对的增添,属于基因突变;染色体结构变异是染色体片段的缺失、重复、易位、倒位,涉及多个基因的改变,与该变异类型不符,C错误;
D、SBE1基因通过控制淀粉分支酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制豌豆粒形,并非通过控制蛋白质的结构直接控制性状,D错误。
7. 近年来,许多父母会为新生儿储存脐带血,具体做法是:婴儿出生后十分钟,医生从与胎盘相连的脐带中抽取少量血液,立即用液态氮冷冻储存。脐带血中有多种类型的干细胞,能够产生不同种类的体细胞,如骨细胞、神经细胞、肝脏细胞、内皮细胞和成纤维细胞等。下列说法错误的是( )
A. 脐带血干细胞能分化成不同种类的体细胞,是基因选择性表达的结果
B. 脐带血中的造血干细胞可以分化成各种血细胞,体现了细胞的全能性
C. 细胞分化使得细胞中的蛋白质、RNA都发生了稳定性变化
D. 动物体细胞的细胞核具有全能性,是因为细胞核含有该动物几乎全部的遗传物质
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,脐带血干细胞分化形成不同种类体细胞的过程,正是不同基因选择性表达的结果,A正确;
B、细胞全能性的定义是已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能,造血干细胞仅分化形成各种血细胞,没有发育为完整个体,因此不能体现细胞的全能性,B错误;
C、细胞分化是基因选择性表达的结果,分化过程中不同细胞表达的基因存在差异,因此细胞中的RNA、蛋白质都会发生稳定性的、不可逆的变化,C正确;
D、动物体细胞的细胞核中含有该物种的全套遗传信息,仅细胞质中的线粒体等结构含少量遗传物质,因此细胞核含有该动物几乎全部的遗传物质,具备发育为完整个体的潜能,即动物体细胞核具有全能性,D正确。
8. 荨麻疹是一种血管皮肤过敏反应,典型表现为发痒的水疱爆发,水疱为边界清晰、中心苍白、光滑、轻度高出皮面的红斑,此反应是由局部组胺或过敏反应引起的其他血管活性物质的释放引起的。下图是荨麻疹发病过程中产生瘙痒的机制,HRI为某感受器,其余字母代表物质、细胞或结构。下列叙述正确的是( )
A. a是辅助性T细胞,Ⅰ为细胞因子,c为记忆B细胞
B. 首次接触过敏原,机体产生的IgE吸附在肥大细胞的表面,肥大细胞会分泌组胺,引起荨麻疹
C. 再次接触过敏原后,兴奋传至大脑皮层产生瘙痒感觉属于非条件反射
D. 肥大细胞上的抗体与B淋巴细胞膜上的受体可识别同一过敏原
【答案】D
【解析】
【详解】A、图中物质Ⅰ能促进B淋巴细胞增殖、分化,物质Ⅰ是辅助性T细胞分泌的细胞因子,a是辅助性T细胞,B淋巴细胞接受两个信号的刺激后增殖、分化,大部分分化为浆细胞(c),小部分分化为记忆B细胞(b),A错误;
B、机体第一次接触过敏原时,浆细胞产生抗体,抗体吸附在肥大细胞的表面,肥大细胞不会分泌组胺等物质,不会引起荨麻疹,B错误;
C、兴奋沿传入神经传至大脑皮层形成瘙痒的过程没有经过完整的反射弧,因此不属于反射,C错误;
D、结合图示可知,肥大细胞上的抗体能与过敏原发生结合,其与B细胞膜上受体可识别同一过敏原,D正确。
9. 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】
【详解】A、甲细胞含有同源染色体,且着丝粒整齐的排列在赤道板上,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、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,发生了染色体结构的变异,D正确。
故选B。
10. 我国考古学家利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”,成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来,用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是( )
A. “引子”的彻底水解产物有两种
B. 设计“引子”的 DNA 序列信息只能来自核 DNA
C. 设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列
D. 土壤沉积物中的古人类双链 DNA 可直接与“引子”结合从而被识别
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息“利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”,成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来”,所以可以推测“因子”是一段单链DNA序列,根据碱基互补配对的原则去探测古人类DNA中是否有与该序列配对的碱基序列。
【详解】A、根据分析“引子”是一段DNA序列,彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基,共6种产物,A错误;
B、由于线粒体中也含有DNA,因此设计“引子”的 DNA 序列信息还可以来自线粒体DNA,B错误;
C、根据题干信息“利用现代人的 DNA 序列设计并合成了引子”,说明设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列,C正确;
D、土壤沉积物中的古人类双链 DNA 需要经过提取,且在体外经过加热解旋后,才能与“引子”结合,而不能直接与引子结合,D错误。
故选C。
【点睛】
11. 控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是( )
A. 果蝇红眼对白眼为显性
B. 亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子
C. 具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性
D. 例外子代的出现源于母本减数分裂异常
【答案】B
【解析】
【分析】1、位于性染色体上的基因,其在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫伴性遗传。
2、摩尔根运用“假说—演绎法”,通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。
【详解】A、白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,可判断果蝇红眼对白眼为显性,A正确;
B、母本进行了异常的减数分裂,产生了XX、X、O三种类型的配子,B错误;
C、由图可知,XXY的个体为雌性,具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性,C正确;
D、例外子代的出现是源于母本减数分裂异常,出现了不含X染色体的卵细胞或含有两条X染色体的卵细胞,D正确。
故选B。
12. 某兴趣小组将a、b两种植物的叶肉细胞,分别放置在不同浓度的蔗糖溶液(①~⑤)中,经过相同时间的处理后,测量并记录其实验前后细胞重量的比值,结果如图所示。已知同种叶片叶肉细胞的细胞液浓度相等。下列叙述错误的是( )
A. 由实验结果可知,实验前a植物叶肉细胞的细胞液浓度小于b细胞
B. 5种蔗糖溶液的浓度大小关系为④>⑤>①>②>③
C. 实验结束时,②中b植物叶肉细胞的吸水能力大于③中的b植物叶肉细胞
D. 实验结束时,④中b植物叶肉细胞的失水量大于⑤中的b植物叶肉细胞
【答案】A
【解析】
【详解】A、同种浓度的蔗糖溶液中,b植物叶肉细胞实验前重量/实验后重量大于a植物叶肉细胞,说明实验前b植物叶肉细胞的细胞液浓度小于a细胞,A错误;
B、以a植物叶肉细胞为例,不同浓度蔗糖溶液中,叶肉细胞实验前重量/实验后重量大小关系为④>⑤>①>②>③,在低浓度蔗糖溶液中会吸水,实验前重量/实验后重量较小,在高浓度蔗糖溶液中会失水,实验前重量/实验后重量较大,因此5种蔗糖溶液的浓度大小关系为④>⑤>①>②>③,B正确;
C、蔗糖溶液的浓度为②>③,实验结束后②中b植物叶肉细胞的细胞液浓度为②>③,细胞液浓度越大吸水能力越强,因此②中b植物叶肉细胞的吸水能力大于③中的b植物叶肉细胞,C正确;
D、蔗糖溶液的浓度为④>⑤,且两种情况下实验前重量/实验后重量均大于1,说明细胞在两种溶液中均发生了失水,外界溶液浓度越大失水越多,因此④中b植物叶肉细胞的失水量大于⑤中的b植物叶肉细胞,D正确。
13. 酵母菌细胞呼吸过程中的能量转化过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 有氧呼吸时葡萄糖彻底氧化分解,能量3>能量4
B. 无氧呼吸的第一阶段和第二阶段都只能产生少量的能量3
C. 无氧呼吸时能量5为酒精或乳酸中的能量,且能量5>能量4
D. 等量的葡萄糖氧化分解,有氧呼吸的能量3<无氧呼吸的能量3
【答案】C
【解析】
【详解】A、有氧呼吸葡萄糖彻底氧化分解释放的能量中,大部分以热能(能量4)形式散失,仅少部分转化为ATP中活跃的化学能(能量3),因此能量3<能量4,A错误;
B、无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量,第二阶段不释放能量,B错误;
C、酵母菌无氧呼吸产物为酒精,未释放的能量(能量5)储存在酒精中,其他生物无氧呼吸也可能产生乳酸,能量储存在乳酸中,无氧呼吸葡萄糖分解不彻底,大部分能量储存在未彻底氧化的产物中,远多于呼吸释放能量中以热能散失的能量4,因此能量5>能量4,C正确;
D、等量葡萄糖氧化分解,有氧呼吸释放的总能量远多于无氧呼吸,转化形成的ATP中的能量(能量3)也远多于无氧呼吸,即有氧呼吸的能量3>无氧呼吸的能量3,D错误。
14. 工业化生产脊髓灰质炎灭活疫苗常用Vero细胞增殖病毒。已知Vero细胞依赖贴壁生长,难以实现生物反应器高密度量产。科研人员借助基因工程改造Vero细胞,得到悬浮型、无致瘤的SV02细胞株,进而用于工业化生产。下列叙述错误的是( )
A. 配制SV02细胞培养液时需添加血清,主要补充其生长对未知物质的需求
B. SV02细胞无致瘤性,说明对Vero细胞的相关原癌基因、抑癌基因进行了表观修饰调控
C. 悬浮培养体系中细胞分散生长,不再受接触抑制的增殖限制,利于高密度扩增宿主细胞
D. 选用无致瘤的SV02细胞生产疫苗,可降低成品中混入含致癌基因的宿主DNA的风险
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞培养所需的部分营养物质尚未研究清楚,血清中含有细胞生长必需的多种未知生长因子,因此配制SV02细胞培养液时需添加血清,A正确;
B、该细胞株是通过基因工程改造获得的,基因工程会改变细胞的基因碱基序列,而表观修饰不改变基因碱基序列,仅调控基因的表达水平,无法稳定获得无致瘤性的遗传性状;且细胞致瘤性通常与原癌基因、抑癌基因的结构改变(突变)有关,并非仅通过表观修饰调控就能实现无致瘤性,B错误;
C、接触抑制是贴壁生长的细胞相互接触后停止增殖的现象,悬浮培养体系中细胞分散生长,不受接触抑制的限制,更利于高密度扩增宿主细胞,C正确;
D、无致瘤的SV02细胞不存在致癌相关的异常基因,即使疫苗成品中混入宿主细胞的DNA片段,也不会引入致癌基因,可降低相关风险,D正确。
15. 科研人员培育抗虫转基因大豆,先后尝试两种转化方案:方案一利用农杆菌转化法处理大豆离体子叶的愈伤组织;方案二在大豆受粉后,利用花粉管通道法将含抗虫基因的DNA溶液导入胚囊。两种方案最终均获得部分转基因大豆植株。下列叙述错误的是( )
A. 方案一当农杆菌感染愈伤组织时,菌体进入愈伤组织细胞后留在细胞质内
B. 方案二借助受粉后未闭合的花粉管通道,外源DNA可进入胚囊作用于受精卵
C. 方案一转化细胞需经组织培养获得完整植株,方案二无需离体组织培养,操作更简单
D. 方案一可在愈伤组织阶段用标记基因初步筛选,方案二不能在受精卵时期利用标记基因筛选
【答案】A
【解析】
【详解】A、农杆菌转化法中,农杆菌感染植物细胞时仅将自身Ti质粒上的T-DNA转移并整合到植物细胞的染色体DNA上,农杆菌菌体本身不会进入植物细胞内,A错误;
B、花粉管通道法的原理是借助授粉后尚未闭合的花粉管通道,外源DNA可进入胚囊,进而作用于受精卵或早期胚胎细胞,B正确;
C、方案一的受体是离体的愈伤组织,需要经过植物组织培养的再分化过程才能发育为完整植株;方案二直接将外源DNA导入胚囊的受精卵,受精卵可在植株体内发育为种子,播种后即可得到植株,无需离体组织培养,操作更简单,C正确;
D、方案一的愈伤组织是离体培养的细胞,可通过标记基因对应的抗性筛选等方式初步筛选成功转化的细胞;方案二的受精卵位于大豆的子房内,无法在受精卵时期直接进行标记基因相关的筛选,D正确。
16. 我国组织实施的“贫困地区儿童营养改善项目”,为贫困地区婴幼儿每天提供1个富含蛋白质、维生素和矿物质的营养包。如图甲、乙、丙、丁表示细胞中的四类有机化合物,a、b属于其中的两种物质,c、d为某些大分子的单体。下列叙述正确的是( )
A. a可能是磷脂,其形成的磷脂双分子层阻止离子和水溶性分子自由通过
B. 若b为葡萄糖,则乙中淀粉、糖原和纤维素的结构差异与单体种类有关
C. 若c为氨基酸,则丙中个别c的改变可能会影响蛋白质行使特有功能
D. 若d为核糖核苷酸,则丁可能为生物化学反应提供所需的活化能
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲的元素组成仅为C、H、O,磷脂的元素组成为C、H、O、N、P,因此a不可能是磷脂,A错误;
B、淀粉、糖原和纤维素的单体均为葡萄糖,三者结构差异与单体的连接方式有关,与单体种类无关,B错误;
C、若c为氨基酸,则丙为蛋白质,蛋白质的结构决定其功能,个别氨基酸的改变可能会导致蛋白质空间结构改变,进而影响其行使特有功能,C正确;
D、若d为核糖核苷酸,则丁为RNA,部分RNA具有催化功能,其作用是降低化学反应的活化能,而非提供活化能,D错误。
二、非选择题:本题5小题,共52分。
17. CD87是一种癌细胞膜上的蛋白质,与癌细胞的转移和增殖有关。利用小鼠制备针对CD87的单克隆抗体的部分过程如图所示。回答下列问题。
(1)图示细胞①为______,HAT选择培养基的作用是_____,在全营养培养基中培养细胞一段时间,目的是______。
(2)利用96孔板筛选杂交瘤细胞时,可通过________操作确保一个孔中接种一个细胞。筛选出来的杂交瘤细胞在体外培养时需控制的气体条件是_____。
(3)上述过程制备的抗体能被广泛用于制作癌症诊断试剂盒,原因是_____。但直接用于癌症的临床免疫治疗,则有一定的不良反应,原因是_____。
【答案】(1) ①. B淋巴细胞(B细胞/免疫的B淋巴细胞) ②. 筛选出杂交瘤细胞(让B细胞和骨髓瘤细胞的融合细胞生长) ③. 增加杂交瘤细胞数量(增加细胞数量/扩大培养)
(2) ①. 稀释 ②. 95% 的空气和5% 的 CO₂
(3) ①. 单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备(特异性强,灵敏度高,可大量制备) ②. 鼠源抗体,会被人体免疫系统当作抗原(答出会被人体当抗原)
【解析】
【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能产生抗体,又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群,可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。
【小问1详解】
在抗原免疫小鼠后,脾脏中会产生能分泌针对 CD87 抗体的 B 淋巴细胞。HAT 选择培养基的作用:筛选出杂交瘤细胞(即 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合细胞)。未融合的 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞,以及同种细胞融合形成的细胞,都无法在 HAT 培养基上存活,只有杂交瘤细胞可以生长。 全营养培养基中培养一段时间的目的:增加杂交瘤细胞数量(扩大培养)。让筛选出的杂交瘤细胞大量增殖,为后续的单克隆抗体生产提供充足的细胞来源。
【小问2详解】
确保一个孔中接种一个细胞的操作:稀释(或有限稀释法)。通过逐步稀释细胞悬液,使每个孔中平均只有一个细胞,从而实现单克隆化。 体外培养时需控制的气体条件:95% 的空气和 5% 的 CO₂。95% 的空气提供细胞呼吸所需的氧气,5% 的 CO₂用于维持培养液的 pH 稳定。
【小问3详解】
广泛用于癌症诊断试剂盒的原因:单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备(特异性强,灵敏度高,可大量制备)。这使得它能精准检测到极低浓度的 CD87 蛋白,从而实现早期、准确的癌症诊断。 直接用于癌症临床免疫治疗有不良反应的原因:该抗体是鼠源抗体,会被人体免疫系统当作抗原(答出会被人体当作抗原即可)。人体的免疫系统会对异源的鼠源蛋白产生免疫排斥反应,引发发热、过敏等不良反应。
18. 某研究团队分离得到Bt1抗虫基因和Bt2抗虫基因,通过交错延伸PCR技术获得了抗虫性能强的重组Bt基因,并将其成功导入烟草,过程如图所示(图中仅示其中一条链的延伸情况)。回答下列问题:
(1)利用PCR技术大量扩增基因时,DNA聚合酶在PCR反应的__________阶段发挥作用;交错延伸PCR技术以Bt1、Bt2抗虫基因为模板,加入相同的引物进行第一轮PCR,随后与原来模板分开,进入第二轮PCR,此时__________作为第二轮的引物,经多轮交错循环扩增,得到同时含有Bt1、Bt2序列的重组Bt基因,该过程说明Bt1抗虫基因和Bt2抗虫基因在序列上具有__________(填“差异性”或“同源性”)。
(2)过程②选用限制酶对目的基因和质粒进行切割时,有PstⅠ(5′-CTGCA↓G-3′)、BamHⅠ(5′-G↓GATCC-3′)、XbaⅠ(5′-T↓CTAGA-3′)和KpnⅠ(5′-GGTAC↓C-3′)四类,其中__________和__________酶产生的黏性末端能被DNA聚合酶补平;过程③将构建好的基因表达载体导入农杆菌细胞并用农杆菌感染植物细胞,筛选含有重组Bt基因的细胞的方法是__________。
(3)已知启动子Prla在烟草叶肉细胞中特异性启动基因的转录,而生长素合成酶基因是通过成熟mRNA逆转录过程得到的cDNA片段,因而在愈伤组织的培养阶段,生长素合成酶基因__________(填“能”或“不能”)表达,原因是__________。
【答案】(1) ①. 延伸 ②. 第一轮得到的产物 ③. 同源性
(2) ①. BamHI ②. XbaI ③. 向(培养愈伤组织的)培养基中添加草甘膦
(3) ①. 不能 ②. 因为生长素合成酶基因是通过逆转录获得的序列,自身无启动子,而启动子Prla在愈伤组织细胞中不能启动转录
【解析】
【小问1详解】
PCR分为变性、复性、延伸三步,耐高温的DNA聚合酶在延伸阶段催化子链合成。交错延伸PCR技术第一轮扩增得到的产物可作为第二轮PCR的引物,两种基因能够发生模板交错、拼接形成重组基因,说明Bt1抗虫基因和Bt2抗虫基因在序列上具有同源性。
【小问2详解】
分析四种限制酶切割位点:BamHⅠ切割产生黏性末端5'-GATC-3',XbaⅠ切割产生黏性末端5'-CTAG-3',DNA聚合酶可结合3'羟基端,以突出的5'单链为模板合成互补序列,将黏性末端补平。质粒上T-DNA区域携带抗草甘膦基因oroA,目的基因插入T-DNA,成功转化的植物细胞可在添加草甘膦的培养基存活,因此筛选时向(培养愈伤组织的)培养基中添加草甘膦。
【小问3详解】
生长素合成酶基因是由成熟mRNA逆转录得到的cDNA,该片段不含启动子序列,而驱动重组Bt基因转录的启动子Prla仅在烟草叶肉细胞特异性发挥作用,在愈伤组织细胞中不能启动转录,因此愈伤组织阶段生长素合成酶基因不能表达。
19. 2026年粤BA常规赛篮球正进行得如火如荼,4月11日茂名队主场对战佛山队,全场一度落后22分,末节完成逆转,最终以78:75取胜。投篮出手瞬间的伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张,图为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。回答下列问题:
(1)比赛过程中,机体出汗增多,细胞外液渗透压升高,进一步引起垂体释放的_____(填激素名称)增多,该激素作用于______后会促进水的重吸收。机体大量丢失水分也会失钠,血钠含量降低会引起______分泌的醛固酮增多以促进对钠的重吸收。
(2)若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内电位变化是______。伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是释放______(兴奋性/抑制性)神经递质,作用于屈肌运动神经元的树突膜或胞体膜,使______(填“Na+”或“Cl-”)离子通道打开,屈肌舒张。完成此动作时,兴奋在神经纤维上的传导是______(填“单向”或“双向”)的。
(3)正常情况下篮球运动员手臂不慎被碰撞,信号经传导后会在_____产生痛觉,但运动员不会马上松手、丢球,这一现象说明:_____。
(4)禁止使用兴奋剂,既是为了维护公平竞争的体育精神,也是为了保护运动员的健康。若男性运动员长期服用雄性激素,可导致_____分泌减少,引起睾丸萎缩。
【答案】(1) ①. 抗利尿激素 ②. 肾小管和集合管 ③. 肾上腺皮质
(2) ①. 由负电位变为正电位 ②. 抑制性 ③. Cl- ④. 单向
(3) ①. 大脑皮层 ②. 大脑皮层的高级神经中枢对脊髓中的相应低级神经中枢具有控制作用
(4)促性腺激素释放激素和促性腺激素
【解析】
【小问1详解】
比赛过程中,机体出汗增多,细胞外液渗透压升高,下丘脑的渗透压感受器兴奋,下丘脑合成并分泌、垂体释放的抗利尿激素增加,该激素可作用于肾小管和集合管,并促进其对水分的重吸收,使尿量减少。醛固酮是由肾上腺皮质分泌的,可促进肾小管和集合管对钠离子重吸收,因此血钠含量降低会引起肾上腺皮质分泌的醛固酮增多以促进对钠的重吸收。
【小问2详解】
兴奋传至a处时,引起a处钠离子通道大量开放,钠离子大量内流,使外正内负的静息电位变为外负内正的动作电位,即a处膜内由负电位变为正电位。伸肘动作中伸肌收缩的过程中,肌梭感受器兴奋,引发伸肌收缩的同时,会刺激抑制性中间神经元兴奋,释放抑制性神经递质,抑制性神经递质作用于屈肌运动神经元的树突膜或胞体膜,使Cl-通道打开,Cl-大量内流,使突触后膜的静息电位绝对值增加,更不容易产生兴奋,最终导致屈肌的舒张。由于兴奋是从感受器沿着反射弧传递到效应器的,因此完成此动作时,兴奋在神经纤维上的传导是单向的。
【小问3详解】
痛觉是在大脑皮层产生的。正常情况下篮球运动员手臂不慎被碰撞,虽然产生了痛觉,但运动员不会马上松手、丢球,这一现象说明大脑皮层的高级神经中枢对脊髓中的相应低级神经中枢具有控制作用。
【小问4详解】
雄性激素的分泌存在分级调节和负反馈调节,若男性运动员长期服用雄性激素,会通过负反馈作用分别抑制下丘脑合成和分泌促性腺激素释放激素、垂体合成和分泌促性腺激素,使促性腺激素释放激素和促性腺激素分泌减小,促性腺激素可促进性腺发育,因此最终会导致睾丸萎缩。
20. PCR定点突变技术是常用的基因定点突变技术,通过设计含有非特异性配对碱基的引物,再通过PCR将突变位点引入产物中。如图为利用重叠延伸PCR技术进行定点突变,实现对纤维素酶基因(最终获得优良的突变型纤维素酶)进行改造的过程。回答下列问题:
(1)上述研究属于蛋白质工程的范畴,蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。与基因工程相比,蛋白质工程可以生产______的蛋白质。
(2)获得优良的突变型纤维素酶的正确顺序是______(填序号)。
①纤维素酶功能分析和结构设计
②借助定点突变改造纤维素酶基因序列
③设计纤维素酶蛋白氨基酸序列和基因序列
④利用基因工程技术合成突变型纤维素酶
(3)结合图示分析,PCR1过程中的产物AB是依赖引物______扩增的结果。引物b和引物c中含有非特异性配对的碱基,其作用是______。图中引物b与引物c的碱基序列______(填“相同”或“不相同”),合成的DNA分子经混合、变性、杂交后选取通过引物b和引物c延伸形成的两条链杂交在一起的片段,它们能杂交在一起的原因是______,最后利用引物______进行PCR3扩增,得到大量含有突变位点的DNA片段(AD)。
(4)若PCR3过程中引物选择正确,PCR操作过程没有问题,但对产物进行电泳时,发现除了目标序列外还有很多非特异性条带,请分析出现此情况的原因:______(写1点)。
(5)在获取优良的突变型纤维素酶的过程中,科学家是通过对基因的操作来实现的,而不是直接对天然的纤维素酶进行操作,主要原因是______(写1点)。
【答案】(1)一种新的蛋白质或改造现有
(2)①③②④ (3) ①. a和引物b ②. 引入定点突变的位点 ③. 不相同 ④. 引物b和引物c中分别含有引起基因定点突变的一小段碱基序列,这两段序列的碱基能互补配对 ⑤. a和引物d
(4)退火(复性)温度过低、引物特异性不高
(5)纤维素酶具有十分复杂的空间结构,而纤维素酶基因的结构相对简单,更容易改造;纤维素酶改良基因(改造后的纤维素酶基因)可以遗传给下一代,而突变型纤维素酶不能遗传(写1点且合理即可)
【解析】
【小问1详解】
基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质,而蛋白质工程可以改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。
【小问2详解】
蛋白质工程的一般过程是:从预期蛋白质的功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因→获得所需要的蛋白质,故获得优良的突变型纤维素酶的正确顺序是①纤维素酶功能分析和结构设计→③设计纤维素酶蛋白氨基酸序列和基因序列→②借助定点突变改造纤维素酶基因序列→④利用基因工程技术合成突变型纤维素酶。
【小问3详解】
分析题图可知,根据引物的扩增方向,PCR1过程中的产物AB是依赖引物a和引物b扩增的结果。引物b和引物c中含有非特异性配对的碱基,这是为了在扩增过程中引入与正常序列不同的碱基,也就是引入突变位点,以达到特定的实验目的。由图可知,引物b与引物c与纤维素酶基因的同一部位互补,故引物b和引物c分别含有引起基因定点突变的一小段碱基序列,这两段序列的碱基应该是能互补配对的,故两者碱基序列不相同,因此合成的DNA分子经混合、变性、杂交后选取通过引物b和引物c延伸形成的两条链杂交在一起的片段,它们能杂交在一起。分析题图,根据产物的扩增方向,PCR3扩增需要的引物是引物a和引物d。
【小问4详解】
在PCR过程中,退火(复性)温度起着关键作用。当退火温度过低时,引物与模板的结合特异性会降低,引物可能会与非互补配对的序列发生部分结合,从而引导DNA聚合酶合成出非目标的DNA片段,最终在电泳时出现很多非特异性条带。除此之外,引物特异性不高也会导致引物与非目标序列结合,从而产生非特异性扩增,最终在电泳时出现很多非特异性条带。
【小问5详解】
在获取优良的突变型纤维素酶的过程中,科学家是通过对基因的操作来实现的,而不是直接对天然的纤维素酶进行操作,主要原因有纤维素酶具有十分复杂的空间结构,而纤维素酶基因的结构相对简单,更容易改造;纤维素酶改良基因(改造后的纤维素酶基因)可以遗传给下一代,而突变型纤维素酶不能遗传。
21. 为使甜椒获得抗病毒性状,科研人员利用基因工程将病毒抗性基因导入甜椒植株。已知EcoRI、PstI的识别序列和切割位点分别为5′-G↓AATTC-3′、5′-CTGCA↓G-3′,抗病毒基因以b链作为模板进行转录。请回答下列问题:
(1)PCR技术扩增抗病毒基因时,其原理是________;若一个抗病毒基因PCR扩增完成4次循环,理论上共消耗________个引物;根据图中引物位置,应选用引物2和3,原因是DNA聚合酶只能从引物的________端(填“3′”或“5′”)开始连接脱氧核苷酸。
(2)科研人员利用EcoRⅠ和PstⅠ切割目的基因和质粒,与单酶切相比,双酶切的优势是________________;在引物中添加相应识别序列后,右侧引物按照5′→3′方向的前10个碱基序列为________。
(3)将重组质粒导入农杆菌后,利用农杆菌侵染甜椒受伤叶片。将叶片转移至添加________(填"四环素"或"卡那霉素")的培养基上进行筛选培养,可获得成功导入目的基因的甜椒细胞,原因是_________________________________________________________________________________________________。
(4)若要检测抗病毒基因是否成功导入甜椒细胞,在分子水平上可采用________技术;若从个体生物学水平鉴定转基因甜椒是否获得抗病毒性状,应进行的操作是________________________。
【答案】(1) ①. DNA半保留复制 ②. 30 ③. 3′
(2) ①. 防止目的基因和质粒的自身环化,保证目的基因正向连接(或防止反向连接) ②. 5′-CTGCAGATGA-3′(或-CTGCAGATGA-)
(3) ①. 四环素 ②. TetR基因位于T-DNA上,可随T-DNA转移并整合到甜椒细胞染色体DNA中并表达,使甜椒细胞获得四环素抗性;而KanR基因不在T-DNA上,无法转移至甜椒细胞
(4) ①. PCR等技术(或“DNA分子杂交”) ②. 用相应病毒侵染转基因甜椒,观察其是否表现抗病毒性状(或“与未转基因甜椒对照接种病毒,观察发病情况”)
【解析】
【小问1详解】
PCR技术的原理是DNA半保留复制。若一个抗病毒基因PCR扩增完成4次循环,形成24=16个DNA分子,每个DNA分子含有2条链,即32条链,其中2条链为模板链不含引物,故理论上消耗30个引物;PCR扩增时,子链延伸的方向是5′→3′,DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸。
【小问2详解】
单酶切导致目的基因和质粒两端的粘性末端相同而自连(自身环化),且目的基因会反向插入,与单酶切相比,双酶切的优势是防止目的基因和质粒的自身环化,保证目的基因正向连接(或防止反向连接);已知抗病毒基因以b链作为模板进行转录,转录方向为从左往右,为保证抗病毒基因以正确的方向插入质粒的启动子和终止子之间,右侧引物5′端应添加Pst Ⅰ的识别序列,故右侧引物序列为5′-CTGCAGATGA-3′(或-CTGCAGATGA-)。
【小问3详解】
农杆菌侵染甜椒细胞后,其中的T-DNA转移到甜椒的染色体上,KanR不在T-DNA上无法转移至甜椒细胞,TetR在T-DNA上可随T-DNA转移并整合到甜椒细胞染色体DNA中并表达,使甜椒细胞获得四环素抗性,因此将叶片转移至添加四环素的培养基上进行筛选培养,可获得成功导入目的基因的甜椒细胞。
【小问4详解】
目的基因检测有分子水平检测和个体水平检测;若要检测抗病毒基因是否成功导入甜椒细胞,在分子水平上可采用PCR等技术(或“DNA分子杂交”);若从个体生物学水平鉴定转基因甜椒是否获得抗病毒性状,应进行的操作是用相应病毒侵染转基因甜椒,观察其是否表现抗病毒性状(或“与未转基因甜椒对照接种病毒,观察发病情况”)。
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