精品解析:安徽省合肥市第一中学2026届高三上学期质量检测(一)生物试题
2026-08-19
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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-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 合肥市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.91 MB |
| 发布时间 | 2026-08-19 |
| 更新时间 | 2026-08-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59268567.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:
安徽省合肥市第一中学2026届高三综合素质检测(一)
生物学试题
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 活细胞成像技术可以捕捉细胞运动过程的信息,结果直观可靠。使用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)进行活细胞成像,具有快速直观、简单易操作的优点。下列关于细胞的结构与功能的描述不合理的是( )
A. 通过LSCM可观测到细胞骨架在细胞运动中起着非常重要的作用
B. 胞吞等动态过程不仅消耗能量,还需要细胞膜上的载体蛋白协助
C. 借助LSCM可研究囊泡的功能
D. 为保证细胞的完整性可适当降低激光强度
2. 增温可能改变气孔导度,进而影响植物的光合速率。科研人员以杉木为研究对象进行了土壤增温实验,分别在夏、冬季取样检测,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 夏季土壤增温不利于杉木生长,冬季土壤增温有利于杉木生长
B. 夏季土壤增温对杉木气孔导度的影响程度大于冬季土壤增温
C. 冬季土壤增温对杉木光合作用暗反应的影响不显著
D. 冬季土壤增温可能提高了杉木光合作用中相关酶的活性
3. 模型构建是生物学科常用的研究方法,下图是哺乳动物红细胞的部分生命历程概念模型,其中数字代表相关过程。下列说法错误的是( )
A. ④过程中控制细胞凋亡的基因开始表达
B. ③过程后细胞中原有的细胞器大量丧失
C. 幼红细胞和网织红细胞的分化程度不同
D. 幼红细胞和成熟红细胞的细胞呼吸方式可能不相同
4. 下列关于生物学实验操作或方法的叙述,错误的是( )
选项
实验内容
操作或方法
A
检测生物组织中的还原糖
向组织样液中加入斐林试剂,50~65 ℃水浴加热
B
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
用台盼蓝染液对酵母菌进行染色,辨别细胞死活
C
探究酵母菌细胞呼吸的方式
用酸性重铬酸钾溶液检测培养液中酒精的产生
D
DNA的粗提取与鉴定
将白色丝状物溶于酒精,再加入二苯胺试剂,沸水浴
A. A B. B C. C D. D
5. 种群数量调查的具体方法因生物种类而异。下列叙述错误的是( )
A. 采用标记重捕法时,重捕前要间隔适宜时长以确保标记个体在调查区域中均匀分布
B. 利用红外触发相机的自动拍摄技术,主要是对恒温动物进行野外种群数量调查研究
C. 对鲸进行种群数量监测时,可利用声音的稳定、非损伤、低干扰特征进行个体识别
D. 调查某土壤小动物种群数量时,打开诱虫器顶部的电灯以驱使土壤小动物向下移动
6. 水稻、昆虫和杂草等共同构成稻田群落,也形成了其特有的群落结构。下列关于该群落空间结构的分析正确的是( )
A. 昆虫在水稻地上部分不同位置分布与光照强度密切相关
B. 昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置有关
C. 因水稻较强的繁殖能力导致稻田群落水平结构的简单化
D. 稻田群落水平结构的表现特征是物种之间不存在镶嵌性
7. 抑郁症的发生与5-HT(兴奋性神经递质)密切相关。在突触前神经元的胞体、树突膜上存在受体,突触前膜上存在5-HT转运体,突触后膜上存在的受体同时可作为通道蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 受体可能通过负反馈调节维持突触间隙中5-HT的相对稳定
B. 长期吸毒可能导致5-HT转运体数目减少,从而导致抑郁症的发生
C. 5-HT和受体结合引起内流,使膜电位发生变化
D. 开发受体和5-HT转运体的单克隆抗体可有效治疗抑郁症
8. 病原体进入机体引起免疫应答过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 阶段Ⅰ发生在感染早期,①和②为参与特异性免疫的淋巴细胞
B. ①和②通过摄取并呈递抗原,参与构成保卫机体的第一道防线
C. 活化之后的③可以分泌细胞因子,从而加速④的分裂分化过程
D. 阶段Ⅱ消灭病原体可通过③→⑤→⑥示意的细胞免疫过程来完成
9. 某高校科技特派员为协助种养专业合作社繁殖优良欧李种质,以欧李根状茎为插条,用赤霉素合成抑制剂处理,使插条生根率由22%提高到78%。扦插后,插条的几种内源激素的含量变化见图。下列叙述错误的是( )
A. 细胞分裂素加快细胞分裂并促进生根
B. 提高生长素含量而促进生根
C. 推测赤霉素缺失突变体根系相对发达
D. 推测促进生根效果更好
10. 某二倍体农作物害虫的性别决定为ZW型。已知控制翅型的等位基因E/e 只位于Z染色体上。仅基因E 表达时为长翅,仅基因e表达时为小翅,二者均不表达时为残翅。受表观遗传的影响,基因E/e来自母本时才表达,来自父本时不表达。某雌性个体与雄性杂合子个体杂交,获得4种基因型互不相同的 F₁。下列对 F₁群体的分析错误的是( )
A. 若F₁群体中有长翅个体,则其所占比例为 1/2
B. 所得 F₁群体中残翅个体所占比例为 1/2
C. 若 F₁中出现小翅个体,则 F₁中基因e的频率为 1/3
D. 若 F₁全部个体自由交配,则 F₂中雌性有2种表型
11. 若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
B. 乙细胞中,有4对同源染色体,2个染色体组
C. XD与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在乙细胞中发生
D. 甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙细胞产生的子细胞基因型相同
12. 水稻雄性不育存在光周期依赖,研究发现基因A和基因B是花粉育性正常的必需基因。现有雄性不育突变体甲和乙,突变体甲(aaBB)在长日照条件下雄性半不育(花粉只有50%可育),在短日照条件下育性正常,基因型为AAbb个体(丙)的育性与甲相同;突变体乙(aabb)在长日照条件下雄性半不育,在短日照条件下雄性完全不育。下列相关说法错误的是( )
A. 在短日照条件下,纯合野生型水稻与突变体乙杂交,则纯合野生型水稻应为父本
B. 在长日照条件下,纯合野生型水稻与突变体甲杂交得F1,F1自交得F2,F2中雄性半不育占3/4
C. 无论在长日照条件下还是短日照条件下,突变体甲和乙均可杂交得到aaBb的子代
D. 在长日照条件下将甲和丙杂交,F1自交得F2,若F2表型及比例为9:7,可说明这两对基因位于非同源染色体上
13. 基因突变、基因重组和染色体变异是常见的生物变异类型,如图所示为几种染色体片段交换的模式图。下列相关叙述不正确的是( )
A. 基因突变可以发生在任何生物中,而染色体变异只能发生在真核生物中
B. 图甲和图乙所示过程均属于染色体变异
C. 某DNA分子上发生碱基的替换、增添或缺失,则一定发生基因突变
D. 图甲、乙、丙所示过程均会涉及DNA片段的断裂和重新融合
14. 某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了抗S单克隆抗体,过程如图。下列说法正确的是( )
A. 用胃蛋白酶处理,使贴壁生长的骨髓瘤细胞分散开
B. 单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
C. 细胞融合后,第一次筛选需用96孔板培养以获得单一类型杂交瘤细胞
D. 抗体由浆细胞分泌,其化学本质大多数为蛋白质,少数为RNA
15. THP9基因是野生玉米中控制高蛋白含量的优良基因,研究者利用基因工程技术将THP9基因转到玉米细胞内,从而获得转基因高蛋白玉米新品种。已知图中THP9基因转录的方向为从左往右。下列相关叙述错误的是( )
EcoRI
BamHI
KpnI
MfeI
HindIII
5′−G↓AATTC−3′
3′− CTTAA↑G−5′
5′−G↓GATCC−3′
3′− CCTAG↑G−5′
5′−G↓GTACC−3′
3′−CCATG↑G −5′
5′−C↓AATTG−3′
3′−GTTAA↑C −5′
5′−A↓AGCTT−3′
3′−TTCGA↑A −5′
A. THP9基因有2个游离的磷酸基团,而且游离的磷酸基团在5′端
B. 构建基因表达载体时,用MfeI、HindIII切割质粒,用EcoRI、HindIII切割目的基因
C. 利用PCR技术获取THP9基因时应选择引物1和引物4
D. 为了检测转基因玉米新品种的培育是否成功,需要在个体水平上检测其蛋白质含量
二、非选择题:本大题共5小题,共55分。
16. 小麦是我国最主要的粮食作物之一,其产量直接关系到国家粮食安全。因此,小麦增产机制的研究已成为当前研究的热点之一。小麦的光反应过程包括多个反应,其中最重要的是发生在两种叶绿素蛋白质复合体(光系统Ⅰ和光系统Ⅱ)中的电子被光激发的反应,如图所示。
(1)光系统Ⅰ和光系统Ⅱ中的电子被光激发的反应发生的场所是________
(2)据图可知,光系统Ⅱ中,光使叶绿素中的一个电子由低能状态激发到高能状态,这个高能电子随后丢失能量,进入光系统Ⅰ,此过程中丢失的能量转化为________分子中的能量,光系统Ⅱ中丢失的电子由________分子中的电子补充;光系统Ⅰ中的能量变化为________。
(3)若CO2浓度降低,图中电子传递速率会________。
(4)科研人员发现,长时间增施CO2,小麦光合作用逐渐减弱,最终影响小麦产量,该现象被称为“光合适应”。为探究其原因,研究者以小麦为材料进行实验,结果如下图。
据图2可知,常温+CO2处理组在超过29天后,净光合速率开始下降,直至低于常温处理组。结合图3分析,原因是________。
请根据本研究结果,对解决“长时间增施CO2抑制光合作用”这一问题,提出两项合理化建议:________。
17. 欧洲人将家兔和家猫带到新西兰后,家兔的繁殖能力强,数量迅速上升;家猫原来虽然捕食家兔,但很快转向捕食更易捕捉的黄领秧鸡(一种本土鸡,白天躲在草丛中,晨昏和夜间出来活动)。图1表示在不同模式下家猫、家兔、黄领秧鸡三者随时间推移的种群数量变化模型。回答下列问题:
(1)黄领秧鸡种群最基本的数量特征是______。上述模型与数学公式相比的局限性是______。
(2)在仅控制家猫的干预模式下,黄领秧鸡的种群数量明显上升,该措施在防治有害动物方面的启示是________________________。
(3)对比B、C两种干预模式,黄领秧鸡在B模式下的环境容纳量较低,其原因是__________________(答出一点即可)。
(4)为控制家兔种群数量,当地人引入一种特异性的兔病毒。引入后数年内病毒毒性及家兔死亡率变化趋势如图2所示。随着时间推移,家兔死亡率下降,其原因一方面是具有抗病毒能力的个体比例增加;另一方面是病毒的毒性下降最终趋于稳定,这种毒性下降______(填“有利于”或“不利于”)病毒自身的增殖。
18. 经典理论认为,急性应激状态下,机体通过“交感神经一肾上腺髓质轴”和“下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴”调控血糖升高。但这两条途径需数十分钟才能升高血糖,不符合紧急情况下对能量的需求。2024年10月,中国科学家首次揭示,机体通过“下丘脑一交感神经一肝轴”快速调控血糖水平升高(图1)。请回答下列问题:
(1)人体内有多种激素参与调节血糖浓度升高,除图1中的激素外,还有______(至少填出2种)等激素。它们可通过促进______升高血糖浓度。
(2)用电刺激小鼠足底可引起急性应激反应,造成即时血糖升高(应激后立即升高)和延迟血糖升高(应激后半小时后升高)。因此研究团队质疑经典理论,提出假说:应激状态下,机体即时血糖的升高与肾上腺无关。为了验证该假说,请完善下表中的实验方案。
实验处理
对照组
①______
实验组
②______
预期结果
两组小鼠的即时血糖水平都立即升高
实验结论
应激状态下,机体即时血糖的升高与肾上腺无关
(3)为了探寻即时血糖升高的调节路径,研究团队利用示踪等技术,发现了图1途径③的下丘脑室旁核(PVN)—下丘脑腹内侧核(VMH)—中间外侧柱(IML)—肝脏的调节通路。科学家在深入研究途径③信号传导机理时,发现下丘脑PVN神经元通过调节γ-氨基丁酸受体在细胞膜上的分布,影响了VMH神经元的兴奋性(图2)。若对小鼠使用CRHR2受体拮抗剂,在急性应激状态下______(填“能”或“不能”)引起即时血糖升高,判断的依据是______。
(4)国家强调“只有重视基础研究,才能永远保持自主创新能力”。你认为,我国科学家首次发现的快速调控血糖水平升高的路径,具有的应用前景或价值是______(写出1条,合理即可)。
19. 某种昆虫属于XY型性别决定动物,其体色受两对基因(B、b和D、d)控制,两对基因独立遗传,其中D、d仅位于X染色体上,两对基因控制体色的关系如图所示。
(1)昆虫体色的遗传体现了基因控制性状的方式是__________________。
(2)一只纯合淡棕色雌性个体与一只白色雄性个体杂交,F1全为棕色个体,将F1雌雄个体随机交配,在F2棕色雌性个体中杂合子所占的比例为______。
(3)该昆虫体内另有一对等位基因E、e,与基因B、b不在同一对同源染色体上(不考虑X、Y染色体的同源区段和其他变异)。当e基因纯合时对雄性个体无影响,但会使雌性性反转成不育的雄性。让一只棕色雌昆虫与一只白色雄昆虫杂交,F1没有出现性反转个体,所得F1的雌雄个体随机交配,F2雌雄昆虫个体数比例为7∶9,无淡棕色个体出现。
①E、e基因位于______染色体上,亲代雌性的基因型可能有______种。
②F2雌雄个体自由交配,后代中不育个体所占比例为______。
③现有荧光标记的D、d基因共有的特异序列基因探针,该探针可以与细胞内染色体上D、d基因结合出现杂交带,从而出现荧光标记点,通过观察荧光标记点的个数可确定细胞中D、d基因的数目。请利用该探针和F2某雄性个体高度分化的体细胞设计一个实验,探究该个体是否可育,简要写出实验设计思路并预期实验结果__________________。
20. 灵芝是一种历史悠久的名贵食药用真菌,具有抗肿瘤、抗氧化、保肝解毒、改善造血机能和免疫调节等重要药理功能。荧光蛋白被广泛应用于分子生物学研究中。通过基因工程可实现黄色荧光蛋白(yfp)在灵芝中的稳定表达。操作步骤如下:
①人工合成包含限制酶Nhe Ⅰ和Sma Ⅰ识别位点的yfp基因(844bp)DNA片段,限制酶的识别序列和切割位点如图1。
②构建PJW-EXP-yfp表达载体(如图2)。
③将表达载体转入灵芝原生质体中,在选择培养基上筛选受体菌。
④对筛选得到的受体菌株进行PCR扩增鉴定,结果如图3。
⑤在荧光显微镜明场(DIC)下能观察到灵芝菌丝发黄色荧光,说明获得了稳定导入yfp的工程菌株。
根据以上信息回答下列问题:
(1)除了人工合成目的基因外,还可以用什么方法得到目的基因:________。
(2)目的基因与PJW-EXP载体皆被Nhe Ⅰ和Sma Ⅰ切割后,只需加入一种________(填“T4”或“E.coli”)DNA连接酶可完成拼接得到重组表达质粒。
(3)为了筛选出成功导入重组质粒的灵芝细胞(转化菌株),培养基中除了加入细胞生长的必备物质外,还需加入________。
(4)上述操作中PCR成功扩增出了包含内源性启动子Pgpd(甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因启动子)和yfp的DNA片段,从电泳结果可知Pgpd启动子的碱基长度为________bp。
(5)科学家在对纤维二糖水解酶Ⅱ基因诱导型启动子(Pcbh2)进行活性分析时,发现以纤维素为碳源时能诱导启动子Pcbh2的活性,而葡萄糖无法诱导。若要通过基因工程利用黄色荧光蛋白证明该结论,以下实验材料必备的是________。
①纤维素②葡萄糖③纤维素+葡萄糖④野生型菌株⑤导入Pgdp和yfp的菌株⑥导入Pcbh2和yfp的菌株
若实验成功,实验结果应为______________________________。
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安徽省合肥市第一中学2026届高三综合素质检测(一)
生物学试题
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 活细胞成像技术可以捕捉细胞运动过程的信息,结果直观可靠。使用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)进行活细胞成像,具有快速直观、简单易操作的优点。下列关于细胞的结构与功能的描述不合理的是( )
A. 通过LSCM可观测到细胞骨架在细胞运动中起着非常重要的作用
B. 胞吞等动态过程不仅消耗能量,还需要细胞膜上的载体蛋白协助
C. 借助LSCM可研究囊泡的功能
D. 为保证细胞的完整性可适当降低激光强度
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞骨架具有维持细胞形态及支撑某些细胞器的功能,对细胞的运动、分裂、分化等生命活动起着重要作用,可通过LSCM观测,A不符合题意:
B、胞吞过程需要消耗能量及膜上受体蛋白识别,但不需要载体蛋白协助,B符合题意:
C、通过LSCM可观察到细胞内囊泡的动态过程进而研究其功能,C不符合题意:
D、在技术允许的范围内,使用LSCM时适当降低激光强度会减少对细胞的损伤,D不符合题意。
2. 增温可能改变气孔导度,进而影响植物的光合速率。科研人员以杉木为研究对象进行了土壤增温实验,分别在夏、冬季取样检测,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 夏季土壤增温不利于杉木生长,冬季土壤增温有利于杉木生长
B. 夏季土壤增温对杉木气孔导度的影响程度大于冬季土壤增温
C. 冬季土壤增温对杉木光合作用暗反应的影响不显著
D. 冬季土壤增温可能提高了杉木光合作用中相关酶的活性
【答案】C
【解析】
【分析】影响光合作用的外部因素包括温度、光照、二氧化碳浓度。
【详解】A、由左图可知,夏季土壤增温会降低杉木的净光合作用,冬季土壤增温会提高杉木的净光合作用,A正确;
B、由右图分析可知,夏季土壤增温对杉木气孔导度的影响程度大于冬季土壤增温,B正确;
CD、冬季增温对植物的气孔导度影响不大仅表明该处理对暗反应过程中二氧化碳的吸收影响不大,不代表对暗反应的过程影响不大,因为温度升高,对暗反应的相关酶活性会造成影响。并且由左图可知,冬季增温净光合速率发生了较大的变化,C错误,D正确。
故选C。
3. 模型构建是生物学科常用的研究方法,下图是哺乳动物红细胞的部分生命历程概念模型,其中数字代表相关过程。下列说法错误的是( )
A. ④过程中控制细胞凋亡的基因开始表达
B. ③过程后细胞中原有的细胞器大量丧失
C. 幼红细胞和网织红细胞的分化程度不同
D. 幼红细胞和成熟红细胞的细胞呼吸方式可能不相同
【答案】A
【解析】
【详解】A 、细胞凋亡受基因调控,控制细胞凋亡的基因在细胞生命历程早期已存在,并非在④过程中才开始表达,A 错误;
B 、③过程是网织红细胞发育为成熟红细胞,成熟红细胞无细胞核和众多细胞器,因此③过程后细胞中原有的细胞器大量丧失,B 正确;
C、幼红细胞可进行细胞分裂和分化,网织红细胞已高度分化,二者的分化程度不同,C 正确;
D 、幼红细胞含有线粒体,可进行有氧呼吸;成熟红细胞无线粒体,只能进行无氧呼吸,因此二者的细胞呼吸方式可能不同,D 正确。
故选 A。
4. 下列关于生物学实验操作或方法的叙述,错误的是( )
选项
实验内容
操作或方法
A
检测生物组织中的还原糖
向组织样液中加入斐林试剂,50~65 ℃水浴加热
B
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
用台盼蓝染液对酵母菌进行染色,辨别细胞死活
C
探究酵母菌细胞呼吸的方式
用酸性重铬酸钾溶液检测培养液中酒精的产生
D
DNA的粗提取与鉴定
将白色丝状物溶于酒精,再加入二苯胺试剂,沸水浴
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、斐林试剂用于检测还原糖时,需要在50~65 ℃的温水中加热,使还原糖与斐林试剂反应,生成砖红色沉淀,A正确;
B、台盼蓝染液可以用于辨别细胞的死活,活细胞不被染色,而死细胞被染成蓝色,B正确;
C、橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应,会变成灰绿色,可以检测培养液中酒精的产生,C正确;
D、白色丝状物是DNA,其不溶于酒精,D错误。
5. 种群数量调查的具体方法因生物种类而异。下列叙述错误的是( )
A. 采用标记重捕法时,重捕前要间隔适宜时长以确保标记个体在调查区域中均匀分布
B. 利用红外触发相机的自动拍摄技术,主要是对恒温动物进行野外种群数量调查研究
C. 对鲸进行种群数量监测时,可利用声音的稳定、非损伤、低干扰特征进行个体识别
D. 调查某土壤小动物种群数量时,打开诱虫器顶部的电灯以驱使土壤小动物向下移动
【答案】D
【解析】
【分析】调查动物种群密度的常用方法,如样方法,标记重捕法,往往需要直接观察或捕捉个体。在调查生活在荫蔽、复杂环境中的动物,特别是猛禽和猛兽时,这些方法就不适用了,可通过红外触发相机、粪便等进行调查。
【详解】A、采用标记重捕法时,重捕前间隔适宜时长是为了让标记个体在调查区域内与未标记个体混合均匀,这样能保证重捕时的随机性,使结果更准确,A正确;
B、恒温动物的体温相对恒定,红外触发相机可利用其体温与环境的温度差异进行自动拍摄,主要用于对恒温动物进行野外种群数量调查研究,B正确;
C、鲸在水中活动,可利用声音(如鲸的叫声等)的稳定、非损伤、低干扰特征进行个体识别,从而对鲸进行种群数量监测,C正确;
D、调查某土壤小动物物种丰富度时,打开诱虫器顶部的电灯以驱使土壤小动物向下移动,D错误。
故选D。
6. 水稻、昆虫和杂草等共同构成稻田群落,也形成了其特有的群落结构。下列关于该群落空间结构的分析正确的是( )
A. 昆虫在水稻地上部分不同位置分布与光照强度密切相关
B. 昆虫在地上层或地下层分布格局与其所需资源配置有关
C. 因水稻较强的繁殖能力导致稻田群落水平结构的简单化
D. 稻田群落水平结构的表现特征是物种之间不存在镶嵌性
【答案】B
【解析】
【分析】在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构,群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。垂直结构是在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。
【详解】A、昆虫在水稻地上部分不同位置分布与昆虫的习性和食物有关,A错误;
B、昆虫地上层或地下层分布格局与其所需资源配置(栖息地和食物等)有关,B正确;
C、水稻属于一个种群,而水平结构属于群落的空间结构,C错误;
D、群落水平结构存在镶嵌性的特点,D错误。
故选B。
7. 抑郁症的发生与5-HT(兴奋性神经递质)密切相关。在突触前神经元的胞体、树突膜上存在受体,突触前膜上存在5-HT转运体,突触后膜上存在的受体同时可作为通道蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 受体可能通过负反馈调节维持突触间隙中5-HT的相对稳定
B. 长期吸毒可能导致5-HT转运体数目减少,从而导致抑郁症的发生
C. 5-HT和受体结合引起内流,使膜电位发生变化
D. 开发受体和5-HT转运体的单克隆抗体可有效治疗抑郁症
【答案】B
【解析】
【分析】1、兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并以胞吐的方式释放神经递质;
2、神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。神经递质和突触后膜上的受体结合,突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化,神经递质发挥作用后被降解或回收;神经元之间兴奋传递是单向的,原因:神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上。
3、由题意可知,5-HT是一种神经递质,神经递质主要是以胞吐的形式释放出来,进入突触间隙后与突触后膜上的特异性受体结合,从而引发突触后膜电位发生变化。
【详解】A、据图推测,当突触间隙中5-HT含量过高时,5-HT与5-HT1A受体结合抑制5-HT的释放,属于负反馈调节,可维持突触间隙中5-HT的相对稳定,A正确;
B、5-HT转运体的功能是回收突触间隙的5-HT,其数目减少会使留在突触间隙的5-HT增多,不会导致抑郁症的发生,B错误;
C、据图分析,5-HT3受体为Ca2+通道蛋白,5-HT与5-HT3受体结合可以引起Ca2+内流,从而使膜电位发生变化,C正确;
D、5-HT1A受体和5-HT转运体的单克隆抗体可使5-HT1A受体和5-HT转运体的作用减弱,进而增加突触间隙中5-HT的含量,从而治疗抑郁症,D正确。
故选B。
8. 病原体进入机体引起免疫应答过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A. 阶段Ⅰ发生在感染早期,①和②为参与特异性免疫的淋巴细胞
B. ①和②通过摄取并呈递抗原,参与构成保卫机体的第一道防线
C. 活化之后的③可以分泌细胞因子,从而加速④的分裂分化过程
D. 阶段Ⅱ消灭病原体可通过③→⑤→⑥示意的细胞免疫过程来完成
【答案】C
【解析】
【分析】体液免疫:病原体可以直接和B细胞接触,树突状细胞作为抗原呈递细胞,可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞,随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下,B淋巴细胞活化,再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,和病原体结合。
【详解】A、据图分析,①和②是巨噬细胞等抗原呈递细胞,其中巨噬细胞不一定是参与特异性免疫反应的细胞,在非特异性免疫中也起作用,A错误;
B、①和②(抗原呈递细胞)通过摄取和呈递抗原参与免疫反应,参与构成第二道防线和第三道防线,不是第一道防线(皮肤、黏膜等物理屏障),B错误;
C、活化后的③(辅助性T细胞)可以分泌细胞因子,这些细胞因子能够加速④(细胞毒性T细胞)的分裂分化过程,促进细胞免疫应答,C正确;
D、图示过程有抗体参与,应是体液免疫而非细胞免疫,D错误。
故选C。
9. 某高校科技特派员为协助种养专业合作社繁殖优良欧李种质,以欧李根状茎为插条,用赤霉素合成抑制剂处理,使插条生根率由22%提高到78%。扦插后,插条的几种内源激素的含量变化见图。下列叙述错误的是( )
A. 细胞分裂素加快细胞分裂并促进生根
B. 提高生长素含量而促进生根
C. 推测赤霉素缺失突变体根系相对发达
D. 推测促进生根效果更好
【答案】A
【解析】
【分析】①生长素的合成部位是幼叶、幼芽及发育的种子。其作用是促进生长、促进枝条生根等。
②赤霉素的合成部位是幼芽、幼根、未成熟的种子等。其作用是促进细胞伸长,促进茎杆增长;促进果实发育;促进种子萌发。
③细胞分裂素的合成部位是根尖,其作用是促进细胞分裂。
④脱落酸的合成部位是根冠、萎蔫的叶片等,将要脱落的器官和组织中含量多。其作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
⑤乙烯的合成部位是植物体各个部位,其作用是促进果实成熟。
【详解】A、分析题图可知,处理组细胞分裂素含量略有下降,细胞分裂素加快细胞分裂并促进芽的分化和侧枝发育,并非促进生根,A错误;
B、分析题图,处理组生长素含量明显增加,可推测提高生长素含量而促进生根,B正确;
C、用赤霉素合成抑制剂处理,使插条生根率由22%提高到78%,推测赤霉素缺失突变体根系相对发达,C正确;
D、NAA是生长素类似物,分析题图,可推测促进生根效果更好,D正确。
故选A。
10. 某二倍体农作物害虫的性别决定为ZW型。已知控制翅型的等位基因E/e 只位于Z染色体上。仅基因E 表达时为长翅,仅基因e表达时为小翅,二者均不表达时为残翅。受表观遗传的影响,基因E/e来自母本时才表达,来自父本时不表达。某雌性个体与雄性杂合子个体杂交,获得4种基因型互不相同的 F₁。下列对 F₁群体的分析错误的是( )
A. 若F₁群体中有长翅个体,则其所占比例为 1/2
B. 所得 F₁群体中残翅个体所占比例为 1/2
C. 若 F₁中出现小翅个体,则 F₁中基因e的频率为 1/3
D. 若 F₁全部个体自由交配,则 F₂中雌性有2种表型
【答案】CD
【解析】
【分析】1、生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。
2、表观遗传的特点:①DNA的碱基序列不发生改变;②可以遗传给后代;③容易受环境的影响。
3、伴性遗传:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象。
【详解】A、B、由某雌性与杂合子雄性个体为亲本杂交,获得4种基因型,那么雄性亲本的基因型为 ZEZe,雌性亲本的基因型为ZEW或ZeW,若雌性亲本的基因型为ZEW,则 F₁ 群体中长翅个体的基因型ZEZ-,为所占比例为 1/2;若雌性亲本的基因型为ZEW或ZeW,F₁ 群体中残翅个体的基因型都为ZEW或ZeW,所占比例都为1/2, A、B正确;
C、若 F₁中出现小翅个体,则雌性亲本的基因型为ZeW,则 F₁ 中基因型为1/4 ZEZe、1/4 ZeZe、1/4 ZeW含有基因e,1/4 ZEW不含有基因e,基因e的频率为=(1/4 ×1/2+1/4+1/4 ×1/2)/(1/4+1/4+1/4 ×1/2+1/4 ×1/2)=2/3,C错误;
D、若F₁全部个体自由交配,来自F₁雄性亲本的配子基因不表达,后代雌性全为残翅个体,D错误。
故选CD。
11. 若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 甲细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
B. 乙细胞中,有4对同源染色体,2个染色体组
C. XD与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在乙细胞中发生
D. 甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙细胞产生的子细胞基因型相同
【答案】C
【解析】
【分析】图甲细胞同源染色体分离,非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期;图乙细胞着丝粒分裂,染色体均分到细胞两极,处于有丝分裂后期。
【详解】A、甲细胞处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,染色体数目不变,A错误;
B、乙细胞处于有丝分裂后期,有4对同源染色体,4个染色体组,B错误;
C、XD与b属于非同源染色体上的非等位基因,二者的分离可在甲细胞中(非同源染色体上的非等位基因自由组合)发生,B与B为姐妹染色单体上的相同,二者的分离可在乙细胞中发生,随着丝粒的分裂而分离,C正确;
D、由图可知,甲细胞只能产生两种次级精母细胞,所以只能产生4个两种精细胞,若产生BY,则另一种为bXD,即甲细胞若产生BY,则产生的精细胞中基因型为BY的占1/2,也有可能不产生BY,乙细胞有丝分裂产生的子细胞基因型相同,D错误。
故选C。
12. 水稻雄性不育存在光周期依赖,研究发现基因A和基因B是花粉育性正常的必需基因。现有雄性不育突变体甲和乙,突变体甲(aaBB)在长日照条件下雄性半不育(花粉只有50%可育),在短日照条件下育性正常,基因型为AAbb个体(丙)的育性与甲相同;突变体乙(aabb)在长日照条件下雄性半不育,在短日照条件下雄性完全不育。下列相关说法错误的是( )
A. 在短日照条件下,纯合野生型水稻与突变体乙杂交,则纯合野生型水稻应为父本
B. 在长日照条件下,纯合野生型水稻与突变体甲杂交得F1,F1自交得F2,F2中雄性半不育占3/4
C. 无论在长日照条件下还是短日照条件下,突变体甲和乙均可杂交得到aaBb的子代
D. 在长日照条件下将甲和丙杂交,F1自交得F2,若F2表型及比例为9:7,可说明这两对基因位于非同源染色体上
【答案】B
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、在短日照条件下,突变体乙(aabb)雄性完全不育,不能作为父本提供花粉,所以纯合野生型水稻与突变体乙杂交,母本应为突变体乙,纯合野生型水稻应为父本,A正确;
B、纯合野生型水稻基因型为AABB,突变体甲(aaBB)在长日照条件下雄性半不育(花粉只有50%可育),AABB与aaBB杂交,F1的基因型均为AaBB,F1自交,后代基因型及比例为A_BB∶aaBB=3∶1,F2的育性及比例为育性正常∶雄性半不育=3∶1,F2中雄性半不育占1/4,B错误;
C、长日照条件下,突变体甲和乙均为雄性半不育,在短日照下,突变体甲育性正常,突变体乙雄性完全不育,但能作为母本,可见无论在长日照条件下还是短日照条件下,突变体甲(aaBB)和乙(aabb)均可杂交得到aaBb的子代,C正确;
D、在长日照条件下将甲和丙杂交,F1自交得F2,若F2表型及比例为9∶7,即F2的基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb = 9∶3∶3∶1 ,说明这两对等位基因位于非同源染色体上,遵循自由组合定律,D正确 。
故选B。
13. 基因突变、基因重组和染色体变异是常见的生物变异类型,如图所示为几种染色体片段交换的模式图。下列相关叙述不正确的是( )
A. 基因突变可以发生在任何生物中,而染色体变异只能发生在真核生物中
B. 图甲和图乙所示过程均属于染色体变异
C. 某DNA分子上发生碱基的替换、增添或缺失,则一定发生基因突变
D. 图甲、乙、丙所示过程均会涉及DNA片段的断裂和重新融合
【答案】C
【解析】
【详解】A、任何生物都有遗传物质,故基因突变能发生在任何生物中,只有真核生物有染色体,故染色体变异只能发生在真核生物中,A正确;
B、图甲所示过程发生在一条染色体内部,未改变基因数目,但改变了基因排列顺序,属于染色体结构变异中的倒位,图乙所示过程为非同源染色体之间的片段交换,属于染色体结构变异中的易位,B正确;
C、若该DNA分子上发生碱基的替换、增添或缺失,但没有引起基因序列改变,则不属于基因突变,C错误;
D、图甲、乙都属于染色体结构变异,图丙属于基因重组,均会涉及DNA片段的断裂和重新融合,D正确。
14. 某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了抗S单克隆抗体,过程如图。下列说法正确的是( )
A. 用胃蛋白酶处理,使贴壁生长的骨髓瘤细胞分散开
B. 单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
C. 细胞融合后,第一次筛选需用96孔板培养以获得单一类型杂交瘤细胞
D. 抗体由浆细胞分泌,其化学本质大多数为蛋白质,少数为RNA
【答案】B
【解析】
【分析】杂交瘤细胞制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴液细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、胃蛋白酶作用的适宜pH约为2,多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,所以不能用胃蛋白酶处理使贴壁生长的骨髓瘤细胞分散开,应使用胶原蛋白酶或胰蛋白酶,A错误;
B、由题意可知,由于蛋白S含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体,所以单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白,B正确;
C、细胞融合后,第一次筛选需用特定的选择性培养基进行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞才能生长,C错误;
D、抗体由浆细胞分泌,其化学本质为蛋白质,D错误。
故选B。
15. THP9基因是野生玉米中控制高蛋白含量的优良基因,研究者利用基因工程技术将THP9基因转到玉米细胞内,从而获得转基因高蛋白玉米新品种。已知图中THP9基因转录的方向为从左往右。下列相关叙述错误的是( )
EcoRI
BamHI
KpnI
MfeI
HindIII
5′−G↓AATTC−3′
3′− CTTAA↑G−5′
5′−G↓GATCC−3′
3′− CCTAG↑G−5′
5′−G↓GTACC−3′
3′−CCATG↑G −5′
5′−C↓AATTG−3′
3′−GTTAA↑C −5′
5′−A↓AGCTT−3′
3′−TTCGA↑A −5′
A. THP9基因有2个游离的磷酸基团,而且游离的磷酸基团在5′端
B. 构建基因表达载体时,用MfeI、HindIII切割质粒,用EcoRI、HindIII切割目的基因
C. 利用PCR技术获取THP9基因时应选择引物1和引物4
D. 为了检测转基因玉米新品种的培育是否成功,需要在个体水平上检测其蛋白质含量
【答案】C
【解析】
【详解】A、THP9基因有2个游离的磷酸基团,而且游离的磷酸基团在每一条链的5′端,A正确;
B、构建基因表达载体时,用MfeⅠ、HindⅢ切割质粒时,形成的黏性末端分别是AATT-3'和AGCT-3',用EcoRⅠ、HindⅢ切割目的基因时,形成的黏性末端分别是AATT-3'和AGCT-3',形成的黏性末端对应相同,可以成功将目的基因插入质粒,同时避免目的基因自身环化和反向连接,B正确;
C、利用PCR技术扩增基因时,引物从5'端朝向3'端延伸,故应与模板链3'端配对,故应选择引物2和引物3,C错误;
D、利用基因工程技术将THP9基因转到玉米细胞内,从而获得转基因高蛋白玉米新品种,为了检测转基因玉米新品种的培育是否成功,需要在个体水平上检测玉米蛋白质含量,D正确。
二、非选择题:本大题共5小题,共55分。
16. 小麦是我国最主要的粮食作物之一,其产量直接关系到国家粮食安全。因此,小麦增产机制的研究已成为当前研究的热点之一。小麦的光反应过程包括多个反应,其中最重要的是发生在两种叶绿素蛋白质复合体(光系统Ⅰ和光系统Ⅱ)中的电子被光激发的反应,如图所示。
(1)光系统Ⅰ和光系统Ⅱ中的电子被光激发的反应发生的场所是________
(2)据图可知,光系统Ⅱ中,光使叶绿素中的一个电子由低能状态激发到高能状态,这个高能电子随后丢失能量,进入光系统Ⅰ,此过程中丢失的能量转化为________分子中的能量,光系统Ⅱ中丢失的电子由________分子中的电子补充;光系统Ⅰ中的能量变化为________。
(3)若CO2浓度降低,图中电子传递速率会________。
(4)科研人员发现,长时间增施CO2,小麦光合作用逐渐减弱,最终影响小麦产量,该现象被称为“光合适应”。为探究其原因,研究者以小麦为材料进行实验,结果如下图。
据图2可知,常温+CO2处理组在超过29天后,净光合速率开始下降,直至低于常温处理组。结合图3分析,原因是________。
请根据本研究结果,对解决“长时间增施CO2抑制光合作用”这一问题,提出两项合理化建议:________。
【答案】(1)叶绿体类囊体薄膜
(2) ①. ATP ②. H2O ③. 光能(→电能)→NADPH中的化学能
(3)降低 (4) ①. 常温+CO2处理组的叶片中淀粉积累过多,进而抑制了光合作用 ②. 单独增施CO2时间不宜超过30(或29)天;增施CO2时适当提高温度
【解析】
【分析】 光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。
【小问1详解】
光系统Ⅰ和光系统Ⅱ中的电子被光激发的反应属于光反应的过程,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上。
【小问2详解】
据图可知,这个高能电子丢失的能量转化为ATP分子中的能量,光系统Ⅱ中丢失的电子由H2O分子中的电子补充;光系统Ⅰ中的能量变化为光能(→电能)→NADPH中的化学能。
【小问3详解】
若CO2浓度降低,合成的C3数量减少,C3的还原减弱,产生的ADP+pi和NADP+减少,图中电子传递速率会降低。
【小问4详解】
据图3可知,常温+CO2处理组的叶片中淀粉积累过多,进而抑制了光合作用进行,导致光合速率降低。CO2是光合作用的原料,因为长时间增施CO2抑制光合作用,所以单独增施CO2时间不宜超过30(或29)天;据图可知高温+CO2处理组的叶片中淀粉积累低于常温+CO2处理组,所以增施CO2时可适当提高温度。
17. 欧洲人将家兔和家猫带到新西兰后,家兔的繁殖能力强,数量迅速上升;家猫原来虽然捕食家兔,但很快转向捕食更易捕捉的黄领秧鸡(一种本土鸡,白天躲在草丛中,晨昏和夜间出来活动)。图1表示在不同模式下家猫、家兔、黄领秧鸡三者随时间推移的种群数量变化模型。回答下列问题:
(1)黄领秧鸡种群最基本的数量特征是______。上述模型与数学公式相比的局限性是______。
(2)在仅控制家猫的干预模式下,黄领秧鸡的种群数量明显上升,该措施在防治有害动物方面的启示是________________________。
(3)对比B、C两种干预模式,黄领秧鸡在B模式下的环境容纳量较低,其原因是__________________(答出一点即可)。
(4)为控制家兔种群数量,当地人引入一种特异性的兔病毒。引入后数年内病毒毒性及家兔死亡率变化趋势如图2所示。随着时间推移,家兔死亡率下降,其原因一方面是具有抗病毒能力的个体比例增加;另一方面是病毒的毒性下降最终趋于稳定,这种毒性下降______(填“有利于”或“不利于”)病毒自身的增殖。
【答案】(1) ①. 种群密度 ②. 不够精确
(2)通过引入天敌使有害动物种群维持在较低水平(或通过引入天敌降低有害动物的环境容纳量)
(3)家兔与黄领秧鸡竞争食物和空间等资源;家兔破坏了黄领秧鸡的隐蔽条件使其更容易被天敌发现
(4)有利于
【解析】
【小问1详解】
种群最基本的数量特征是种群密度。数学模型包含数学公式、曲线图等形式,和精准的数学公式相比,曲线图这类模型仅能直观展示种群数量的变化趋势,无法呈现不同时间点对应的种群数量的精确值,存在局限性。
【小问2详解】
在仅控制家猫的干预模式下,黄领秧鸡的种群数量明显上升,这说明在防治有害动物方面,可以通过控制有害动物的捕食者(天敌),使有害动物种群维持在较低水平(或通过引入天敌降低有害动物的环境容纳量),减少对有益生物的捕食压力,从而达到保护有益生物的目的。
【小问3详解】
对比B、C两种干预模式,黄领秧鸡在B模式下的环境容纳量较低,原因如下:在B模式下仅控制家猫种群,家兔种群数量依然较多,家兔与黄领秧鸡存在竞争关系,会竞争食物和空间等资源,从而限制了黄领秧鸡种群数量的增长,使其环境容纳量较低;兔破坏了黄陵秧鸡的隐蔽条件使其更容易被天敌发现,导致其环境容纳量相对较低。
【小问4详解】
随着时间推移,家兔死亡率下降,一方面是因为家兔种群中对病毒具有抗性的个体被选择出来并大量繁殖,导致具有抗病毒能力的个体比例增加,使得种群整体对病毒的抵抗力增强;病毒的毒性下降最终趋于稳定,这种毒性下降有利于病毒自身的增殖,因为如果病毒毒性过强,会快速杀死宿主,不利于病毒在宿主间传播和持续生存,而适当降低毒性,使宿主能存活更长时间,有利于病毒在宿主种群中传播和增殖。
18. 经典理论认为,急性应激状态下,机体通过“交感神经一肾上腺髓质轴”和“下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴”调控血糖升高。但这两条途径需数十分钟才能升高血糖,不符合紧急情况下对能量的需求。2024年10月,中国科学家首次揭示,机体通过“下丘脑一交感神经一肝轴”快速调控血糖水平升高(图1)。请回答下列问题:
(1)人体内有多种激素参与调节血糖浓度升高,除图1中的激素外,还有______(至少填出2种)等激素。它们可通过促进______升高血糖浓度。
(2)用电刺激小鼠足底可引起急性应激反应,造成即时血糖升高(应激后立即升高)和延迟血糖升高(应激后半小时后升高)。因此研究团队质疑经典理论,提出假说:应激状态下,机体即时血糖的升高与肾上腺无关。为了验证该假说,请完善下表中的实验方案。
实验处理
对照组
①______
实验组
②______
预期结果
两组小鼠的即时血糖水平都立即升高
实验结论
应激状态下,机体即时血糖的升高与肾上腺无关
(3)为了探寻即时血糖升高的调节路径,研究团队利用示踪等技术,发现了图1途径③的下丘脑室旁核(PVN)—下丘脑腹内侧核(VMH)—中间外侧柱(IML)—肝脏的调节通路。科学家在深入研究途径③信号传导机理时,发现下丘脑PVN神经元通过调节γ-氨基丁酸受体在细胞膜上的分布,影响了VMH神经元的兴奋性(图2)。若对小鼠使用CRHR2受体拮抗剂,在急性应激状态下______(填“能”或“不能”)引起即时血糖升高,判断的依据是______。
(4)国家强调“只有重视基础研究,才能永远保持自主创新能力”。你认为,我国科学家首次发现的快速调控血糖水平升高的路径,具有的应用前景或价值是______(写出1条,合理即可)。
【答案】(1) ①. 胰高血糖素、甲状腺激素 ②. 肝糖原分解成葡萄糖或非糖物质转变成糖
(2) ①. 进行手术但不切除肾上腺,刺激足底后立即测定血糖水平 ②. 手术切除肾上腺,刺激足底后立即测定血糖水平
(3) ①. 不能 ②. CRHR2受体拮抗剂会阻碍CRH与CRHR2受体结合,从而减弱对含γ-氨基丁酸受体的囊泡与突触后膜融合的抑制作用,增加了突触后膜上γ-氨基丁酸受体的数量,导致下丘脑VMH神经元受到抑制
(4)应急治疗严重低血糖患者;为垂体或肾上腺功能低下的低血糖患者提供新的治疗路径(其他答案合理即可)
【解析】
【分析】具有升血糖作用的激素有:胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素、甲状腺激素等。
【小问1详解】
人体内有多种激素参与调节血糖浓度,除胰高血糖素外,糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等有提高血糖浓度的作用,它们的作用机制不完全相同,但总体可通过促进肝糖原的分解或非糖物质的转变来提高血糖浓度。
【小问2详解】
为了“验证应激状态下,机体即时血糖的升高与肾上腺无关”的假说,需设置对照实验,自变量为肾上腺的有无,所以对照组进行手术但不切除肾上腺,实验组手术切除肾上腺,两组均施加足底刺激,并即时测定血糖水平以反映应激状态下,血糖的即时升高是否与肾上腺有关。
【小问3详解】
依据图2可知,应激状态下,途径③导致血糖即时升高的信号传导机理中,包含着下丘脑PVN神经元分泌CRH与下丘脑VMH神经元上CRHR2受体结合,从而抑制含γ-氨基丁酸受体的囊泡与突触后膜的融合,减少突触后膜上γ-氨基丁酸受体(抑制性神经递质受体)的数量,减弱下丘脑VMH神经元的抑制。若对小鼠使用CRHR2受体拮抗剂,将阻碍CRH与CRHR2受体结合,从而减弱对含γ-氨基丁酸受体的囊泡与突触后膜融合的抑制作用,增加突触后膜上γ-氨基丁酸受体的数量,导致下丘脑VMH神经元受到抑制,最终将不能引起即时血糖的升高。
【小问4详解】
该机制的发现,将有助于采用应激刺激,促进严重低血糖患者即时血糖的升高;或为图1中途径①②存在障碍造成低血糖的患者提供新的治疗路径。
19. 某种昆虫属于XY型性别决定动物,其体色受两对基因(B、b和D、d)控制,两对基因独立遗传,其中D、d仅位于X染色体上,两对基因控制体色的关系如图所示。
(1)昆虫体色的遗传体现了基因控制性状的方式是__________________。
(2)一只纯合淡棕色雌性个体与一只白色雄性个体杂交,F1全为棕色个体,将F1雌雄个体随机交配,在F2棕色雌性个体中杂合子所占的比例为______。
(3)该昆虫体内另有一对等位基因E、e,与基因B、b不在同一对同源染色体上(不考虑X、Y染色体的同源区段和其他变异)。当e基因纯合时对雄性个体无影响,但会使雌性性反转成不育的雄性。让一只棕色雌昆虫与一只白色雄昆虫杂交,F1没有出现性反转个体,所得F1的雌雄个体随机交配,F2雌雄昆虫个体数比例为7∶9,无淡棕色个体出现。
①E、e基因位于______染色体上,亲代雌性的基因型可能有______种。
②F2雌雄个体自由交配,后代中不育个体所占比例为______。
③现有荧光标记的D、d基因共有的特异序列基因探针,该探针可以与细胞内染色体上D、d基因结合出现杂交带,从而出现荧光标记点,通过观察荧光标记点的个数可确定细胞中D、d基因的数目。请利用该探针和F2某雄性个体高度分化的体细胞设计一个实验,探究该个体是否可育,简要写出实验设计思路并预期实验结果__________________。
【答案】(1)基因通过控制酶的合成进而控制代谢过程来控制生物体的性状
(2)5/6 (3) ①. X ②. 三 ③. 1/28 ④. 实验设计思路:取该雄虫高度分化的体细胞,利用分子杂交的方法,用该探针与细胞内染色体上的相关基因结合,然后观察荧光标记点的数目。预期实验结果:若观察到1个荧光标记点,则该雄性个体可育;若观察到2个荧光标记点,则该雄性个体不育。
【解析】
【小问1详解】
结合图示可知,图中昆虫体色的遗传是通过酶的合成进行的,说明基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成进而控制代谢过程来控制生物体的性状。
【小问2详解】
据题可知,两对基因独立遗传,其中D、d仅位于X染色体上,说明B、b位于常染色体上,其中棕色基因型是B_XDX-、B_XDY,淡棕色是bbXDX-、bbXDY,白色基因型是bbXdXd、bbXdY、B_XdXd、B_XdY,一只纯合淡棕色雌性个体与一只白色雄性个体杂交,F1代全是棕色个体,说明双亲基因型是淡棕色雌性个体(bbXDXD)与一只白色雄性个体(BBXdY),F1基因型是BbXDXd、BbXDY,雌雄个体随机交配,F2代棕色雌性个体基因型是B_XDX-,其中纯合子BBXDXD的比例为1/3×1/2=1/6,则杂合子=1-1/6=5/6。
【小问3详解】
① 假设E/e位于常染色体上,F1代没有出现性反转个体,而F2代雌雄昆虫个体数比例为7:9(正常应该为1:1),出现性反转个体,则亲代基因型为EE、Ee,所得F1基因型为1/2EE、1/2Ee,F1雌雄个体随机交配,雌雄配子都为3/4E、1/4e,产生ee个体为1/4×1/4=1/16,F2雌性个体有1/16性反转为雄性,则F2代雌雄昆虫个体数比例为15:17,与题中不符。 假设E/e位于X染色体上,则亲代基因型为XEY、XEXe,所得F1基因型为1/4 XEXE、1/4 XEXe、1/4 XEY、1/4 XeY,F1雌雄个体随机交配,雌配子为3/4XE、1/4Xe,雄配子中XE:Xe:Y=1:1:2,雌性个体中XeXe个体为1/4×1/2=1/8,F2雌性个体有1/8性反转为雄性,则F2代雌雄昆虫个体数比例为7:9,与题中相符。一只棕色雌昆虫与一只白色雄昆虫杂交,F2代无淡棕色个体出现,分析亲代不含b基因,雄性基因型是BBXdEY,雌性可能有3种基因型,包括BBXDEXDe、BBXdEXDe、BBXDEXde。
②F2代雌雄昆虫个体数比例为7:9,F2代中有少数雌性个体发生性反转,结合配子法可知,仅考虑可育与否,则产生的雄配子比例XE:Xe:Y=3:1:4,雌配子XE:Xe=5:2,后代不育个体XeXe所占比例1/8×2/7=1/28。
③分析题意,现有荧光标记的D、d基因共有的特异序列基因探针,该探针可以与细胞内染色体上D、d基因结合出现杂交带,从而出现荧光标记点,通过观察荧光标记点的个数可确定细胞中D、d基因的数目,由于D/d与E/e基因均位于X染色体,即连锁,故可取该雄虫高度分化的体细胞,利用分子杂交的方法,用该探针与细胞内染色体上的相关基因结合,然后观察荧光标记点的数目:若观察到1个荧光标记点,说明其是正常的雄性个体,则该雄性个体可育;若观察到2个荧光标记点,说明是含有两个e基因的反转个体,则该雄性个体不育。
20. 灵芝是一种历史悠久的名贵食药用真菌,具有抗肿瘤、抗氧化、保肝解毒、改善造血机能和免疫调节等重要药理功能。荧光蛋白被广泛应用于分子生物学研究中。通过基因工程可实现黄色荧光蛋白(yfp)在灵芝中的稳定表达。操作步骤如下:
①人工合成包含限制酶Nhe Ⅰ和Sma Ⅰ识别位点的yfp基因(844bp)DNA片段,限制酶的识别序列和切割位点如图1。
②构建PJW-EXP-yfp表达载体(如图2)。
③将表达载体转入灵芝原生质体中,在选择培养基上筛选受体菌。
④对筛选得到的受体菌株进行PCR扩增鉴定,结果如图3。
⑤在荧光显微镜明场(DIC)下能观察到灵芝菌丝发黄色荧光,说明获得了稳定导入yfp的工程菌株。
根据以上信息回答下列问题:
(1)除了人工合成目的基因外,还可以用什么方法得到目的基因:________。
(2)目的基因与PJW-EXP载体皆被Nhe Ⅰ和Sma Ⅰ切割后,只需加入一种________(填“T4”或“E.coli”)DNA连接酶可完成拼接得到重组表达质粒。
(3)为了筛选出成功导入重组质粒的灵芝细胞(转化菌株),培养基中除了加入细胞生长的必备物质外,还需加入________。
(4)上述操作中PCR成功扩增出了包含内源性启动子Pgpd(甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因启动子)和yfp的DNA片段,从电泳结果可知Pgpd启动子的碱基长度为________bp。
(5)科学家在对纤维二糖水解酶Ⅱ基因诱导型启动子(Pcbh2)进行活性分析时,发现以纤维素为碳源时能诱导启动子Pcbh2的活性,而葡萄糖无法诱导。若要通过基因工程利用黄色荧光蛋白证明该结论,以下实验材料必备的是________。
①纤维素②葡萄糖③纤维素+葡萄糖④野生型菌株⑤导入Pgdp和yfp的菌株⑥导入Pcbh2和yfp的菌株
若实验成功,实验结果应为______________________________。
【答案】(1)利用PCR获取目的基因
(2)T4 (3)萎锈灵
(4)443 (5) ①. ①②④⑥ ②. 导入Pcbh2和yfp的菌株在以诱导剂纤维素为碳源培养时,在荧光显微镜明场(DIC)下能观察到灵芝菌丝发黄色荧光,野生型菌株在相同条件下没有观察到荧光;在以葡萄糖为碳源培养时,两者都无黄色荧光。
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
目的基因是指编码蛋白质的结构基因,除了人工合成目的基因外,还可以利用PCR获取目的基因。
【小问2详解】
Nhe Ⅰ切割后形成的是黏性末端,Sma Ⅰ切割后形成的是平末端,E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端,而T4DNA连接酶可用于连接黏性末端和平末端,因此目的基因与PJW-EXP载体皆被Nhe Ⅰ和Sma Ⅰ切割后,只需加入一种T4DNA连接酶可完成拼接得到重组表达质粒。
【小问3详解】
据图2可知,该重组质粒中标记基因为抗萎锈灵基因,因此为了筛选出成功导入重组质粒的灵芝细胞(转化菌株),培养基中除了加入细胞生长的必备物质外,还需加入萎锈灵。
【小问4详解】
据题意可知,yfp转化菌株的长度为1287bp,yfp的DNA片段长度是844bp,上述操作中PCR成功扩增出了包含内源性启动子Pgpd(甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因启动子)和yfp的DNA片段,因此Pgpd启动子的碱基长度1287-844=443bp。
【小问5详解】
据题意可知,本实验要验证以纤维素为碳源时能诱导启动子Pcbh2的活性,而葡萄糖无法诱导,那么实验组和对照组分别以纤维素和葡萄糖为碳源;要诱导启动子Pcbh2的活性,那么应该导入Pcbh2启动子,对照组用野生性菌种,那么该实验还用到野生型菌株和导入Pcbh2和yfp的菌株,即以下实验材料必备的是①②④⑥。若实验成功,实验结果应为导入Pcbh2和yfp的菌株在以诱导剂纤维素为碳源培养时,在荧光显微镜明场(DIC)下能观察到灵芝菌丝发黄色荧光,野生型菌株在相同条件下没有观察到荧光;在以葡萄糖为碳源培养时,两者都无黄色荧光。
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