内容正文:
2027届高三8月底学情调研
生物学
满分100分,时间75分,请在答题卡上作答。
一、选择题(本大题共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. 下列关于核酸及其功能的叙述,正确的是( )
A. 核酸的组成元素中,既含大量元素,也含微量元素
B. 拟核中的DNA呈双螺旋结构,其末端含游离的磷酸基团
C. 有些核酸可作为翻译的模板,有些核酸可作为催化剂
D. 细胞质中的RNA不是遗传物质,不携带遗传信息
2. 糖原通过自噬作用进入溶酶体是细胞中糖原降解的次要途径。酸性麦芽糖酶缺乏症(AMD)是一种罕见的常染色体隐性遗传病,患者由于GAA基因突变导致酸性α-葡萄糖苷酶(GAA)活性缺失,使进入溶酶体的糖原不能正常分解而在溶酶体内贮积,尤其以心肌、骨骼肌和平滑肌受累最为严重。下列叙述错误的是( )
A. AMD患者的心肌细胞内,溶酶体容易破裂
B. 正常人若溶酶体破裂,释放出的GAA活性会下降
C. 不同类型的GAA突变,都会导致GAA活性下降
D. AMD患者的骨骼肌受累严重,与细胞结构受损有关
3. 研究发现,在细胞衰老过程中,miR-34a(微小RNA分子)表达显著上调,而SIRT1(一种去乙酰化酶)表达下降;miR-34a可直接靶向SIRT1的mRNA。已知SIRT1可通过去乙酰化p53抑制其转录活性,从而延缓细胞衰老;p53激活后可促进p21表达,p21蛋白能抑制细胞周期蛋白依赖性激酶,导致细胞周期阻滞。下列叙述错误的是( )
A. p21表达增加会导致细胞增殖速度加快
B. 细胞衰老过程中,p53的乙酰化水平可能升高
C. 衰老细胞内SIRT1的量减少,有些酶活性下降
D. 抑制miR-34a的表达可能会延缓细胞衰老
4. 在有氧呼吸过程中,氧气和酶(如ATP合酶,也是一种膜蛋白)发挥着重要作用。下列关于真核细胞有氧呼吸的叙述,错误的是( )
A. 氧气浓度不会影响有氧呼吸第二阶段的反应速率
B. 有氧呼吸的三个阶段,都离不开多种酶的催化作用
C. 有氧呼吸的前两个阶段不需要ATP合酶参与催化
D. 抑制ATP合酶的活性,会影响氧气的消耗速率
5. 研究者在一片因自然山火而退化为裸地的区域设置了长期观测样地。初期,一年生草本植物迅速定居;数年后,灌木开始出现并逐渐占据优势;二十年后,样地已形成以松树和栎树为主的森林群落。期间,研究者监测到土壤有机质含量、微生物多样性及林下光照强度均发生了规律性变化。下列关于此群落演替过程的叙述,正确的是( )
A. 演替早期,一年生草本植物均来自外界环境
B. 演替过程中,优势物种更迭与种间竞争有关
C. 演替过程中,土壤有机质及林下光照均增多
D. 观测结果表明,人类活动影响群落演替速度
6. 2026年是长江十年禁渔的第6个年头,该政策实施后大幅改善了水生生物的生存环境。下图为长江十年禁渔前后,长江江豚种群数量变化的柱形图。据图分析下列有关叙述正确的是( )
A. 据图分析,长江江豚的环境容纳量为2700头
B. 十年禁渔时,长江江豚种群的数量高于1012头
C. 根据现有数据可以精准预测未来江豚种群的规模
D. 禁渔使江豚食物资源增加,推动其种群数量回升
7. 科研人员为了探究药物M和药物N对神经纤维上电位变化的影响,进行了相关实验,实验结果如图1和图2所示,其中图1和图2中的虚线分别是药物M和N处理后的结果。图3是神经纤维膜上钠钾泵的作用原理图,钠钾泵在维持膜两侧的钠、钾离子浓度梯度上起重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1中药物M阻断了钠离子外流
B. 图2中药物N的作用是阻断钾离子通道
C. 图2中从a到b的过程中钠钾泵活性相同
D. 图3中钠钾泵磷酸化后,空间构象不变
8. 科研人员利用大鼠的后肢屈腿反射开展中枢损毁实验,已知正常大鼠用针轻刺后肢脚掌会立即屈腿。实验处理及现象如下:
①仅破坏大脑皮层:针刺脚掌,屈腿反射正常发生,但大鼠不会主动避开重复针刺;
②切断脑干与脊髓之间的上行、下行神经纤维:针刺脚掌仅出现微弱、短暂屈腿,无法稳定维持屈腿姿势;
③破坏脊髓灰质内全部中间神经元:针刺脚掌无任何屈腿反应。
下列相关叙述正确的是( )
A. 屈腿反射的反射弧中枢位于脑干,脊髓仅起传导兴奋的作用
B. 大脑皮层作为最高级中枢,可通过分级调节调控后肢屈腿反射
C. 大脑皮层参与屈腿反射的反射弧构成,缺失后反射活动无法完成
D. 针刺产生的兴奋先传至脑干,再下传到脊髓才能触发屈腿反射
9. 科研人员以双子叶杂草、小麦幼苗为材料,探究2,4-D、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)的联合作用,实验分四组,处理长势相同的幼苗,其他培养条件相同且适宜,实验结果如下:
组别
处理试剂
实验现象
甲
清水
小麦正常生长,双子叶杂草长势良好
乙
适宜浓度2,4-D
小麦无明显伤害,双子叶杂草叶片枯黄死亡
丙
同等浓度2,4-D+外源ABA
小麦下部叶片加速脱落,杂草死亡速度比乙组更快
丁
同等浓度2,4-D+外源GA3
小麦茎叶徒长、茎秆细弱易倒伏,杂草死亡速率慢于乙组
下列分析错误的是( )
A. 利用不同植物对2,4-D的敏感程度存在差异,可用于麦田除草
B. ABA可促进叶片脱落,同时能协同增强2,4-D对杂草的杀伤效果
C. 在抑制双子叶杂草生长上,GA3与2,4-D表现为协同作用
D. 生产实践中若联合使用2,4-D和外源GA3可能会导致小麦减产
10. 卵原细胞甲经减数分裂产生了3个极体和1个卵细胞,精原细胞乙经减数分裂产生了4个精细胞。卵原细胞甲、精原细胞乙及其减数分裂产生的一个子细胞的基因分布情况如下图所示,图中的第二极体来自第一极体的分裂。不考虑突变,若有染色体间的互换也仅考虑单次互换,则精卵随机结合形成的受精卵的基因型不可能是( )
A. AaBB B. AAbb C. aaBb D. aabb
11. 科研团队对一种深海古菌(原核生物)的基因表达系统进行测序分析,获得如下信息:
①该古菌的遗传物质为双链环状DNA,每条DNA链均存在少量U碱基;
②基因上游一段序列不转录RNA,但可结合调控蛋白,改变转录效率;
③转录出的前体RNA会切除部分片段,剩余片段拼接为成熟mRNA;
④翻译时核糖体可从mRNA中间的某些位点启动翻译,不严格从起始密码子AUG开始。
下列相关推理正确的是( )
A. 当该古菌的遗传物质含U碱基时,则该古菌的遗传物质就是RNA
B. 不转录的上游调控序列不属于基因,不携带遗传信息
C. 前体RNA剪切拼接过程发生在细胞核内,属于RNA加工
D. 同一条成熟mRNA可翻译出多种氨基酸序列不同的蛋白质
12. 科研人员对两个不同生境的桦尺蠖种群(甲、乙)的M基因频率进行了为期10年的调查,调查结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 甲种群可能处于遗传平衡状态,乙种群发生了定向自然选择
B. 若乙种群有迁入迁出现象,则基因频率亦受基因交流的影响
C. 若两种群长期无基因交流且遗传差异不断积累,可能形成生殖隔离
D. 甲种群M基因频率不变,说明甲种群无突变、无选择、无进化发生
13. 图1表示某单基因(H/h)遗传病的家族系谱图;科研人员为了确定该遗传病的遗传方式,对该家系的部分成员H/h基因进行提取、PCR扩增和电泳,电泳结果如图2所示,电泳前对扩增的基因用限制酶M进行酶切。下列相关叙述错误的是( )
A. H基因突变成h基因时内部发生了碱基对的替换
B. 等位基因H/h中,有限制酶M的识别序列的是h基因
C. 在自然人群中,男性和女性患该遗传病的概率相等
D. 推测图2中Ⅱ-5的电泳结果与Ⅱ-7的电泳结果相同
14. 动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体制备和动物细胞核移植是动物细胞工程的四大技术。下列叙述正确的是( )
A. 制备单克隆抗体时筛选获得的杂交瘤细胞能无限增殖
B. 灭活病毒和PEG诱导动物细胞融合的原理完全相同
C. 进行动物细胞传代培养时,都需用胰蛋白酶处理
D. 重构胚的形成不能用电刺激,其激活能用电刺激
15. 科研人员为了获得高效分解木质素的细菌,进行了相关实验,主要流程如图所示。不考虑微生物对苯胺蓝染料的降解,下列相关叙述正确的是( )
注:白蚁后肠是发酵腔,几乎不含游离氧气;苯胺蓝与木质素结合形成蓝色复合物。
A. 培养基M与培养基N中的含碳有机物都只有木质素
B. 培养温度需适宜,气体环境为95%空气加5%二氧化碳
C. 与菌落④相比,菌落②中的目的菌分解木质素的效率较高
D. 采集菌落②即可,无需进一步做木质素降解酶的酶活性测定
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. 科研人员为了探究恒定光照强度与非恒定光照强度对植物光合作用影响的差异,设置了甲、乙、丙三种给光模式(如下图曲线),在三种模式下,测量实验植株的多项指标,数据如表。回答下列问题:
注:三种模式下,日积累光量相同。
模式
叶绿素总量mg·g-1
光补偿点μmol·m-2·s-1
呼吸速率μmol·m-2·s-1
最大净光合速率μmol·m-2·s-1
甲
2.18a
43.31b
2.93a
20.67a
乙
1.85b
40.22b
2.82a
18.95b
丙
1.60c
47.53a
2.94a
19.27b
注:不同小写字母代表有显著性差异;光补偿点指的是光合速率与呼吸速率相等时,所对应的光照强度。
(1)实验植株的叶肉细胞内,能同时产生ATP和NADPH的具体场所是__________。ATP和NADPH在光合作用中的作用分别是______________________________。
(2)三种模式给光的日积累总光照能量相同,目的是____________________。
(3)乙模式和丙模式下,实验植株的最大净光合速率均低于甲模式,据表分析,原因可能是________________________________________。
(4)据表数据分析实验结束后,乙、丙两种模式给光中,__________模式给光,使实验植株能短时间内较好地适应在弱光条件下生长,理由是________________________________________。
17. 巢湖是安徽核心淡水湖泊,受长期外源污染输入与内源底泥淤积影响,湖底沉积大量含氮、磷污染底泥,引发水体富营养化、蓝藻暴发、生物多样性下降等生态问题。安徽省实施巢湖生态清淤(清除底泥)及湿地修复工程,同步开展尾水净化、湖滨微地形改造、水生植被重建等生态修复措施,进而改善湖泊生态环境,恢复生态系统结构与功能。回答下列问题:
(1)巢湖水域生态系统的结构包括__________。清淤前,底泥中大量氮、磷释放引发蓝藻暴发,会导致水体溶解氧降低,主要原因是________________________________________。
(2)清淤修复后,水体氮磷含量显著下降,从生态系统物质循环角度分析,原因是清淤工程直接去除了____________________,同时重建的水生植被可吸收水体、底泥中的氮磷无机盐,阻断富营养化链式反应。
(3)该修复工程兼顾底泥治理、水质净化、生物栖息地重建,同时美化环境,吸引更多游客前来观光旅游,主要体现了生态工程的____________________(答出一点即可)原理;工程中将清淤固化后的底泥用于湖滨湿地微地形改造、生态渗滤岛构建,实现废弃物资源化利用,主要体现了生态工程的____________________(答出一点即可)原理。
(4)推测,清淤修复后巢湖水域水生生物总丰富度显著提升的生态意义:____________________。
(5)科研人员构建的第一营养级和第二营养级的能量流动模型,其中M、N、Q代表能量值。该模型中,N并非代表初级消费者的同化量,原因是____________________;H表示的能量去向是____________________。
18. 糖皮质激素(GC)由肾上腺皮质分泌,属于固醇类激素,受下丘脑(分泌CRH)—垂体(分泌ACTH)—肾上腺皮质(分泌GC)轴(HPA轴)调控;同时,GC会显著抑制B淋巴细胞介导的体液免疫。科研小组利用健康雄性小鼠开展实验,探究外源GC对HPA轴激素分泌、血糖及体液免疫的影响。选取同种的生理状况、体重一致的小鼠随机分为4组,实验期间所有小鼠皮下先后两次注射等量绵羊红细胞(特异性抗原),适宜时间采血检测相关指标,如下表。
组别
实验处理
血浆ACTH(相对值)
血糖浓度(mmol/L)
活化B细胞数量
初次免疫抗体浓度(相对值)
二次免疫抗体峰值(相对值)
A组
每日灌胃适量生理盐水
1.00
5.5
大量
1.00
1.00
B组
每日灌胃等量
GC溶液
0.32
9.2
极少
0.28
0.21
C组
每日灌胃等量
GC+每日皮下注射适量胰岛素
0.34
5.7
少量
0.45
0.36
D组
手术切除垂体+每日灌胃等量生理盐水
0.01
4.8
大量
0.98
0.99
注:将A组(对照组)的血浆ACTH、初次免疫抗体浓度、二次免疫抗体峰值的实际测量值作为实验组相关指标的比较基准进行了相对化处理,其值均设置为1.00。
回答下列问题:
(1)据题干信息分析,GC的分泌同时受____________________(答出两种调节机制)调节;该实验控制自变量运用的原理为____________________。
(2)D组小鼠切除垂体后,血浆中的ACTH含量几乎为0,请从激素的来源和去路两个方面解释出现该结果的原因:______________________________;与A组相比,D组血糖偏低,推测内源GC具有__________的生理作用。
(3)对比B、C两组数据:C组血糖远低于B组、胰岛素与GC在调节血糖方面存在__________的关系。据表分析A组初次免疫抗体浓度__________(填“高于”、“等于”或“小于”)二次免疫抗体峰值的实际测量值。
(4)活化B细胞受抗原刺激后,可增殖分化为____________________;对比表格A、B组数据,说明GC对初次免疫和二次免疫的影响情况是____________________。
(5)长期口服GC类抗炎药物的自身免疫病患者,接种流感疫苗后防护效果很差,请根据本实验结果分析原因可能是:______________________________。
19. 某二倍体自花传粉植物的花色有红色、蓝色和白色三种,受独立遗传的三对等位基因A/a、B/b、D/d控制(如图),其中基因A、B、D分别控制酶A、酶B和酶D的合成,酶A和酶B均能抑制酶D的活性,而隐性基因控制合成的酶都没有活性。回答下列问题:
注:只含红色素时,植株开红花,只含蓝色素时,植株开蓝花;红色素和蓝色素都不含时,植株开白花。
(1)该植物花色的遗传遵循自由组合定律的原因是___________________。
(2)白花植株的基因型共有______________种。
(3)基因型为AaBbDd的植株自交,F1的表型及比例为_________________________。从F1中的红花植株和蓝花植株中各任选1株进行杂交。不考虑自交与正反交,若F2有3种花色,则两杂交植株的基因型组合可能有_____________种。
(4)研究发现,A/a、B/b、D/d三对基因中有一对位于1号染色体上;同时发现该植物的1号染色体发生片段缺失时,含缺失染色体的配子致死。一株基因型为AaBbDd的植株(染色体正常)与一株原本基因型为aabbdd的白花植株(一条1号染色体可能发生了片段缺失)杂交,若杂交过程无其他变异发生,仅根据子代控制花色基因的电泳条带_____________(填“能”或“不能”)判断该白花植株的一条1号染色体是否发生了片段缺失,理由是_________________________________________
20. 工程菌(基因工程菌)是通过基因重组技术,人工改造遗传物质的微生物(细菌、酵母菌、放线菌等),把外源目的基因导入宿主微生物,使其获得原本不具备的功能,用于工业、医药、环境、农业等领域。科研人员在制备某工程菌时相继构建了重组克隆载体和重组表达载体,其部分流程如图1。回答下列问题:
(1)发酵工程所用优良菌种可以是工程菌,除此之外,优良菌种的来源还有_________________(答出1点即可)等。
(2)通常情况下,图1中的重组克隆载体上的目的基因不能表达,原因是_________________;该重组克隆载体的主要作用是_________________。
(3)据图1分析,构建重组表达载体所用的限制酶1和限制酶2分别是_________________。
(4)科研人员为了确定构建的重组载体中是否含目的基因,使用限制酶1和限制酶2对样品1和样品2进行酶切后电泳,结果如图2。据图2分析,含重组表达载体的是样品____________。将重组表达载体导入受体细胞后,为初步筛选出含目的基因的受体细胞,应将其接种到含_________________的选择培养基上。
(5)科研人员将成功构建的工程菌进行发酵培养,以探究提取目的蛋白(胞内蛋白)的最佳时间,结果如图3。据图推测,24—48小时目的蛋白的含量上升速度较快的原因很可能是_________________。
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生物学
满分100分,时间75分,请在答题卡上作答。
一、选择题(本大题共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. 下列关于核酸及其功能的叙述,正确的是( )
A. 核酸的组成元素中,既含大量元素,也含微量元素
B. 拟核中的DNA呈双螺旋结构,其末端含游离的磷酸基团
C. 有些核酸可作为翻译的模板,有些核酸可作为催化剂
D. 细胞质中的RNA不是遗传物质,不携带遗传信息
【答案】C
【解析】
【详解】A、核酸的组成元素是C、H、O、N、P,全部属于大量元素,不含微量元素,A错误;
B、拟核中的DNA为环状双链结构,没有游离的末端,因此不存在游离的磷酸基团,B错误;
C、mRNA属于核酸,是翻译过程的模板;少数酶的本质是RNA(核酶),属于核酸,可作为催化剂降低化学反应活化能,C正确;
D、细胞质中的RNA(如mRNA)是DNA转录的产物,携带了从DNA传递来的遗传信息,只是细胞生物的遗传物质是DNA,细胞质RNA不作为细胞生物的遗传物质,D错误。
2. 糖原通过自噬作用进入溶酶体是细胞中糖原降解的次要途径。酸性麦芽糖酶缺乏症(AMD)是一种罕见的常染色体隐性遗传病,患者由于GAA基因突变导致酸性α-葡萄糖苷酶(GAA)活性缺失,使进入溶酶体的糖原不能正常分解而在溶酶体内贮积,尤其以心肌、骨骼肌和平滑肌受累最为严重。下列叙述错误的是( )
A. AMD患者的心肌细胞内,溶酶体容易破裂
B. 正常人若溶酶体破裂,释放出的GAA活性会下降
C. 不同类型的GAA突变,都会导致GAA活性下降
D. AMD患者的骨骼肌受累严重,与细胞结构受损有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、AMD患者心肌细胞的溶酶体内大量贮积糖原,溶酶体内内容物增多,易发生破裂,A正确;
B、GAA是酸性α-葡萄糖苷酶,最适pH为溶酶体的酸性环境,溶酶体破裂后GAA释放到中性的细胞质基质中,pH不适导致活性下降,B正确;
C、密码子具有简并性,GAA突变后对应的氨基酸序列可能不会发生改变,GAA的活性不一定会下降,C错误;
D、AMD患者骨骼肌细胞中溶酶体贮积糖原易破裂,释放的水解酶会损伤细胞结构,因此骨骼肌受累严重与细胞结构受损有关,D正确。
3. 研究发现,在细胞衰老过程中,miR-34a(微小RNA分子)表达显著上调,而SIRT1(一种去乙酰化酶)表达下降;miR-34a可直接靶向SIRT1的mRNA。已知SIRT1可通过去乙酰化p53抑制其转录活性,从而延缓细胞衰老;p53激活后可促进p21表达,p21蛋白能抑制细胞周期蛋白依赖性激酶,导致细胞周期阻滞。下列叙述错误的是( )
A. p21表达增加会导致细胞增殖速度加快
B. 细胞衰老过程中,p53的乙酰化水平可能升高
C. 衰老细胞内SIRT1的量减少,有些酶活性下降
D. 抑制miR-34a的表达可能会延缓细胞衰老
【答案】A
【解析】
【详解】A、根据题干信息,p21蛋白能抑制细胞周期蛋白依赖性激酶,导致细胞周期阻滞,细胞无法正常完成分裂进程,因此p21表达增加会使细胞增殖速度减慢,A错误;
B、细胞衰老过程中SIRT1表达下降,而SIRT1的功能是去乙酰化p53,因此p53的乙酰化无法被正常去除,其乙酰化水平升高,B正确;
C、题干明确细胞衰老时SIRT1表达下降,且衰老细胞的特征之一是细胞内多种酶的活性降低,C正确;
D、miR-34a可靶向抑制SIRT1的mRNA,抑制miR-34a表达会使SIRT1表达量升高,进而通过去乙酰化p53抑制其活性,延缓细胞衰老,D正确。
4. 在有氧呼吸过程中,氧气和酶(如ATP合酶,也是一种膜蛋白)发挥着重要作用。下列关于真核细胞有氧呼吸的叙述,错误的是( )
A. 氧气浓度不会影响有氧呼吸第二阶段的反应速率
B. 有氧呼吸的三个阶段,都离不开多种酶的催化作用
C. 有氧呼吸的前两个阶段不需要ATP合酶参与催化
D. 抑制ATP合酶的活性,会影响氧气的消耗速率
【答案】A
【解析】
【详解】A、有氧呼吸第二阶段反应产生的NADH需要在第三阶段与氧气结合被消耗,若氧气浓度降低,有氧呼吸第三阶段受抑制,NADH积累会反过来抑制第二阶段的反应,同时部分丙酮酸会参与无氧呼吸,进入线粒体参与第二阶段的丙酮酸减少,因此氧气浓度会影响有氧呼吸第二阶段的反应速率,A错误;
B、有氧呼吸的三个阶段均为复杂的生化反应,每个阶段都需要多种酶的催化才能顺利进行,B正确;
C、题干表明ATP合酶是一种膜蛋白,有氧呼吸前两个阶段的场所分别是细胞质基质、线粒体基质,不在膜结构上进行,因此不需要该膜蛋白类的ATP合酶参与催化,C正确;
D、有氧呼吸第三阶段中,NADH与氧气结合生成水的过程和ATP的合成过程是相互关联的,抑制ATP合酶活性会阻碍ATP的合成,进而抑制NADH与氧气的结合反应,导致氧气的消耗速率下降,D正确。
5. 研究者在一片因自然山火而退化为裸地的区域设置了长期观测样地。初期,一年生草本植物迅速定居;数年后,灌木开始出现并逐渐占据优势;二十年后,样地已形成以松树和栎树为主的森林群落。期间,研究者监测到土壤有机质含量、微生物多样性及林下光照强度均发生了规律性变化。下列关于此群落演替过程的叙述,正确的是( )
A. 演替早期,一年生草本植物均来自外界环境
B. 演替过程中,优势物种更迭与种间竞争有关
C. 演替过程中,土壤有机质及林下光照均增多
D. 观测结果表明,人类活动影响群落演替速度
【答案】B
【解析】
【详解】A、该演替是火灾后发生的次生演替,火灾后的裸地土壤中可保留原有植物的种子等繁殖体,因此演替早期的一年生草本并非均来自外界环境,A错误;
B、演替过程中,灌木比一年生草本竞争阳光、养分等资源的能力更强,乔木又比灌木竞争能力更强,优势物种的更迭与种间竞争密切相关,B正确;
C、演替过程中动植物残体不断积累,土壤有机质逐渐增多,但随群落垂直结构变复杂,上层植被对光照的遮挡增强,林下光照会逐渐减少,并非二者均增多,C错误;
D、题干描述的是自然山火后的自然演替过程,未涉及人类活动的干预,无法得出人类活动影响群落演替速度的结论,D错误。
6. 2026年是长江十年禁渔的第6个年头,该政策实施后大幅改善了水生生物的生存环境。下图为长江十年禁渔前后,长江江豚种群数量变化的柱形图。据图分析下列有关叙述正确的是( )
A. 据图分析,长江江豚的环境容纳量为2700头
B. 十年禁渔时,长江江豚种群的数量高于1012头
C. 根据现有数据可以精准预测未来江豚种群的规模
D. 禁渔使江豚食物资源增加,推动其种群数量回升
【答案】D
【解析】
【详解】A、环境容纳量是指环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。2700头是1984-1991年的江豚种群数量,既不能代表当前环境的环境容纳量,也无法确定是当时环境下的K值,A错误;
B、2026年是长江十年禁渔的第6个年头,说明开始禁渔时为2020年,根据图无法确定十年禁渔启动时(2020年)的种群数量,B错误;
C、种群数量变化受食物、气候、人类活动等多种不确定因素影响,仅依靠现有数据只能大致判断变化趋势,无法精准预测未来江豚种群的规模,C错误;
D、禁渔政策减少了人类对长江鱼类的捕捞,使江豚的食物资源增加,生存环境得到改善,因此能推动江豚种群数量回升,D正确。
7. 科研人员为了探究药物M和药物N对神经纤维上电位变化的影响,进行了相关实验,实验结果如图1和图2所示,其中图1和图2中的虚线分别是药物M和N处理后的结果。图3是神经纤维膜上钠钾泵的作用原理图,钠钾泵在维持膜两侧的钠、钾离子浓度梯度上起重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1中药物M阻断了钠离子外流
B. 图2中药物N的作用是阻断钾离子通道
C. 图2中从a到b的过程中钠钾泵活性相同
D. 图3中钠钾泵磷酸化后,空间构象不变
【答案】B
【解析】
【详解】A、动作电位的产生依赖钠离子内流,图1中药物M处理后动作电位峰值下降,说明钠离子内流减少,即药物M阻断的是钠离子内流,并非钠离子外流,A错误;
B、动作电位产生后恢复静息电位的复极化过程依赖钾离子外流,图2中药物N处理后动作电位上升支与正常组一致,说明钠离子内流不受影响,但复极化过程受阻,证明药物N阻断了钾离子通道,B正确;
C、图2中a为静息状态,a到b的过程中经过动作电位的产生与恢复,动作电位结束后钠钾泵活性会升高,用于转运钠、钾离子以恢复膜两侧的离子浓度梯度,因此该过程中钠钾泵活性并不相同,C错误;
D、钠钾泵磷酸化后空间构象会发生改变,才能完成钠离子和钾离子的跨膜转运,D错误。
8. 科研人员利用大鼠的后肢屈腿反射开展中枢损毁实验,已知正常大鼠用针轻刺后肢脚掌会立即屈腿。实验处理及现象如下:
①仅破坏大脑皮层:针刺脚掌,屈腿反射正常发生,但大鼠不会主动避开重复针刺;
②切断脑干与脊髓之间的上行、下行神经纤维:针刺脚掌仅出现微弱、短暂屈腿,无法稳定维持屈腿姿势;
③破坏脊髓灰质内全部中间神经元:针刺脚掌无任何屈腿反应。
下列相关叙述正确的是( )
A. 屈腿反射的反射弧中枢位于脑干,脊髓仅起传导兴奋的作用
B. 大脑皮层作为最高级中枢,可通过分级调节调控后肢屈腿反射
C. 大脑皮层参与屈腿反射的反射弧构成,缺失后反射活动无法完成
D. 针刺产生的兴奋先传至脑干,再下传到脊髓才能触发屈腿反射
【答案】B
【解析】
【详解】A、由实验③可知,破坏脊髓灰质内全部中间神经元后屈腿反射完全消失,说明屈腿反射的神经中枢位于脊髓,脊髓并非仅起传导兴奋的作用,A错误;
B、实验①中仅破坏大脑皮层时屈腿反射仍能发生,但大鼠无法主动避开重复针刺,说明大脑皮层作为最高级中枢,可通过分级调节调控脊髓中的低级屈腿反射中枢,进而调控屈腿反射,B正确;
C、实验①中破坏大脑皮层后屈腿反射仍正常发生,说明大脑皮层不参与屈腿反射的反射弧构成,缺失大脑皮层后该反射仍可完成,C错误;
D、实验②中切断脑干与脊髓的上下行神经纤维后仍存在微弱屈腿反应,说明兴奋可直接传至脊髓触发屈腿反射,无需先传至脑干再下传,D错误。
9. 科研人员以双子叶杂草、小麦幼苗为材料,探究2,4-D、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)的联合作用,实验分四组,处理长势相同的幼苗,其他培养条件相同且适宜,实验结果如下:
组别
处理试剂
实验现象
甲
清水
小麦正常生长,双子叶杂草长势良好
乙
适宜浓度2,4-D
小麦无明显伤害,双子叶杂草叶片枯黄死亡
丙
同等浓度2,4-D+外源ABA
小麦下部叶片加速脱落,杂草死亡速度比乙组更快
丁
同等浓度2,4-D+外源GA3
小麦茎叶徒长、茎秆细弱易倒伏,杂草死亡速率慢于乙组
下列分析错误的是( )
A. 利用不同植物对2,4-D的敏感程度存在差异,可用于麦田除草
B. ABA可促进叶片脱落,同时能协同增强2,4-D对杂草的杀伤效果
C. 在抑制双子叶杂草生长上,GA3与2,4-D表现为协同作用
D. 生产实践中若联合使用2,4-D和外源GA3可能会导致小麦减产
【答案】C
【解析】
【详解】A、由乙组实验结果可知,适宜浓度的2,4-D对小麦生长无明显伤害,但可杀死双子叶杂草,说明不同植物对2,4-D的敏感程度存在差异,因此2,4-D可用于麦田除草,A正确;
B、丙组与乙组对比,添加外源ABA后小麦下部叶片加速脱落,且杂草死亡速度更快,说明ABA可促进叶片脱落,同时能协同增强2,4-D对杂草的杀伤效果,B正确;
C、丁组与乙组对比,添加外源后杂草死亡速率慢于乙组,说明会削弱2,4-D对杂草的杀伤作用,二者在抑制双子叶杂草生长上表现为相抗衡,C错误;
D、丁组使用2,4-D和外源联合处理后,小麦茎叶徒长、茎秆细弱易倒伏,倒伏会导致小麦光合效率下降、有机物积累减少,因此联合使用二者可能会导致小麦减产,D正确。
10. 卵原细胞甲经减数分裂产生了3个极体和1个卵细胞,精原细胞乙经减数分裂产生了4个精细胞。卵原细胞甲、精原细胞乙及其减数分裂产生的一个子细胞的基因分布情况如下图所示,图中的第二极体来自第一极体的分裂。不考虑突变,若有染色体间的互换也仅考虑单次互换,则精卵随机结合形成的受精卵的基因型不可能是( )
A. AaBB B. AAbb C. aaBb D. aabb
【答案】D
【解析】
【详解】精原细胞乙基因型为AaBb,已知存在一个基因型为ab的精细胞,如果无互换:4个精细胞正常情况为2个AB、2个ab;若存在互换,结合“仅单次互换”的条件,4个精细胞的可能组合为AB、Ab、aB、ab,综合分析最终精细胞的可能基因型为AB、Ab、aB、ab。卵原细胞甲的基因型为AaBb(两对基因位于一对同源染色体上,一条携带AB,另一条携带ab),已知图中基因型为ab的第二极体来自第一极体的分裂。若存在互换,则第一极体的基因型为Aabb或aaBb,所以次级卵母细胞基因型为AaBB或AABb,故减数第二次分裂时次级卵母细胞产生的卵细胞基因型有两种情况,可能为AB、aB或AB、Ab(两种情况不能并存);若未发生互换,则卵细胞的基因型为AB。综合分析卵细胞的基因型可能为AB、aB或AB、Ab,即不存在基因型为ab的卵细胞,故精卵随机结合时形成的受精卵的基因型不可能为aabb,而基因型为AaBB、AAbb、aaBb的受精卵都有可能存在,ABC不符合题意,D符合题意。
11. 科研团队对一种深海古菌(原核生物)的基因表达系统进行测序分析,获得如下信息:
①该古菌的遗传物质为双链环状DNA,每条DNA链均存在少量U碱基;
②基因上游一段序列不转录RNA,但可结合调控蛋白,改变转录效率;
③转录出的前体RNA会切除部分片段,剩余片段拼接为成熟mRNA;
④翻译时核糖体可从mRNA中间的某些位点启动翻译,不严格从起始密码子AUG开始。
下列相关推理正确的是( )
A. 当该古菌的遗传物质含U碱基时,则该古菌的遗传物质就是RNA
B. 不转录的上游调控序列不属于基因,不携带遗传信息
C. 前体RNA剪切拼接过程发生在细胞核内,属于RNA加工
D. 同一条成熟mRNA可翻译出多种氨基酸序列不同的蛋白质
【答案】D
【解析】
【详解】A、题干明确说明该古菌的遗传物质为双链环状DNA,仅DNA链存在少量U碱基,并非遗传物质为RNA,A错误;
B、基因是有遗传效应的DNA片段,包括编码区和非编码区,上游不转录的调控序列属于基因的非编码区,携带调控转录的遗传信息,B错误;
C、古菌属于原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,前体RNA的剪切拼接过程不可能发生在细胞核内,C错误;
D、根据信息④,翻译时核糖体可从同一条成熟mRNA的不同位点启动翻译,翻译起始位置不同,合成的肽链氨基酸序列不同,因此同一条成熟mRNA可翻译出多种氨基酸序列不同的蛋白质,D正确。
12. 科研人员对两个不同生境的桦尺蠖种群(甲、乙)的M基因频率进行了为期10年的调查,调查结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 甲种群可能处于遗传平衡状态,乙种群发生了定向自然选择
B. 若乙种群有迁入迁出现象,则基因频率亦受基因交流的影响
C. 若两种群长期无基因交流且遗传差异不断积累,可能形成生殖隔离
D. 甲种群M基因频率不变,说明甲种群无突变、无选择、无进化发生
【答案】D
【解析】
【详解】A、遗传平衡状态下种群的基因频率保持稳定,甲种群M基因频率10年未发生变化,可能处于遗传平衡状态;乙种群M基因频率持续升高,说明发生了定向自然选择,有利于含有M基因控制的性状的个体存活,A正确;
B、迁入、迁出属于种群间的基因交流,会改变种群的基因频率,因此若乙种群有迁入迁出现象,其基因频率会受基因交流的影响,B正确;
C、若两种群长期无基因交流,在各自环境的选择作用下遗传差异会不断积累,当差异足够大时可能形成生殖隔离,产生新物种,C正确;
D、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,甲种群仅M基因频率不变,不能说明其他基因的频率未发生改变,无法判断种群是否发生进化;且M基因频率不变也可能是突变、选择等因素的作用相互抵消,不能说明种群无突变、无选择,D错误。
13. 图1表示某单基因(H/h)遗传病的家族系谱图;科研人员为了确定该遗传病的遗传方式,对该家系的部分成员H/h基因进行提取、PCR扩增和电泳,电泳结果如图2所示,电泳前对扩增的基因用限制酶M进行酶切。下列相关叙述错误的是( )
A. H基因突变成h基因时内部发生了碱基对的替换
B. 等位基因H/h中,有限制酶M的识别序列的是h基因
C. 在自然人群中,男性和女性患该遗传病的概率相等
D. 推测图2中Ⅱ-5的电泳结果与Ⅱ-7的电泳结果相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、Ⅱ-7表现正常,电泳结果出现了三个条带,分别是3kb、22kb和25kb,Ⅱ-6患病,电泳出现两个条带,且大小为3kb和22kb,说明3kb和22kb是致病基因,25kb是正常基因,Ⅱ-7表现正常,所以该病是隐性病,是由于碱基对发生替换导致,A正确;
B、h基因用限制酶切割后电泳出现3kb和22kb条带,H基因电泳后出现25kb条带,说明有限制酶M的识别序列的是h基因,B正确;
C、Ⅰ-2只含有25kb的条带,只有正常基因,Ⅰ-1只有患病基因,如果该病致病基因在常染色体上,则后代不会患病,但Ⅱ-6患病,说明控制该病的基因在X染色体上,是X染色体隐性病,男性患病概率大于女性,C错误;
D、Ⅰ-1基因型是XhXh,Ⅰ-2基因型是XHY,Ⅱ-5基因型是XHXh,电泳结果与Ⅱ-7相同,出现3个条带,D正确。
14. 动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体制备和动物细胞核移植是动物细胞工程的四大技术。下列叙述正确的是( )
A. 制备单克隆抗体时筛选获得的杂交瘤细胞能无限增殖
B. 灭活病毒和PEG诱导动物细胞融合的原理完全相同
C. 进行动物细胞传代培养时,都需用胰蛋白酶处理
D. 重构胚的形成不能用电刺激,其激活能用电刺激
【答案】A
【解析】
【详解】A、杂交瘤细胞是由具有无限增殖能力的骨髓瘤细胞和经免疫的B淋巴细胞融合形成的,保留了骨髓瘤细胞无限增殖的特性,A正确;
B、灭活病毒诱导细胞融合的原理是病毒膜蛋白与细胞膜融合、改变细胞膜通透性促使细胞融合;PEG(聚乙二醇)诱导融合的原理是改变细胞膜结构、使细胞相互聚集后细胞膜融合,二者原理并不完全相同,B错误;
C、只有贴壁生长的动物细胞传代时需要用胰蛋白酶处理使细胞脱离培养瓶壁,悬浮培养的细胞传代无需胰蛋白酶处理,C错误;
D、动物细胞核移植过程中,电刺激既可以促进供体细胞和去核卵母细胞融合形成重构胚,也可以激活重构胚,D错误。
15. 科研人员为了获得高效分解木质素的细菌,进行了相关实验,主要流程如图所示。不考虑微生物对苯胺蓝染料的降解,下列相关叙述正确的是( )
注:白蚁后肠是发酵腔,几乎不含游离氧气;苯胺蓝与木质素结合形成蓝色复合物。
A. 培养基M与培养基N中的含碳有机物都只有木质素
B. 培养温度需适宜,气体环境为95%空气加5%二氧化碳
C. 与菌落④相比,菌落②中的目的菌分解木质素的效率较高
D. 采集菌落②即可,无需进一步做木质素降解酶的酶活性测定
【答案】C
【解析】
【详解】A、筛选分解木质素的细菌时,选择培养基以木质素为唯一碳源,但培养基中还含有维生素等其他含碳的生长因子类物质,因此含碳有机物不只有木质素,A错误;
B、目的菌来自几乎不含游离氧气的白蚁后肠,属于厌氧菌,培养时需要无氧环境,不能提供含氧气的空气,B错误;
C、苯胺蓝与木质素结合形成蓝色复合物,木质素被分解后蓝色消失形成透明圈,透明圈直径与菌落直径的比值越大,说明细菌分解木质素的效率越高;菌落②的该比值明显大于菌落④,因此菌落②中目的菌分解木质素的效率较高,C正确;
D、仅通过透明圈筛选不能完全确认菌株的分解效率,还需要进一步测定木质素降解酶的活性,才能确定是否为高效分解菌株,D错误。
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. 科研人员为了探究恒定光照强度与非恒定光照强度对植物光合作用影响的差异,设置了甲、乙、丙三种给光模式(如下图曲线),在三种模式下,测量实验植株的多项指标,数据如表。回答下列问题:
注:三种模式下,日积累光量相同。
模式
叶绿素总量mg·g-1
光补偿点μmol·m-2·s-1
呼吸速率μmol·m-2·s-1
最大净光合速率μmol·m-2·s-1
甲
2.18a
43.31b
2.93a
20.67a
乙
1.85b
40.22b
2.82a
18.95b
丙
1.60c
47.53a
2.94a
19.27b
注:不同小写字母代表有显著性差异;光补偿点指的是光合速率与呼吸速率相等时,所对应的光照强度。
(1)实验植株的叶肉细胞内,能同时产生ATP和NADPH的具体场所是__________。ATP和NADPH在光合作用中的作用分别是______________________________。
(2)三种模式给光的日积累总光照能量相同,目的是____________________。
(3)乙模式和丙模式下,实验植株的最大净光合速率均低于甲模式,据表分析,原因可能是________________________________________。
(4)据表数据分析实验结束后,乙、丙两种模式给光中,__________模式给光,使实验植株能短时间内较好地适应在弱光条件下生长,理由是________________________________________。
【答案】(1) ①. 叶绿体的类囊体薄膜(或叶绿体基粒) ②. ATP为光合作用的暗反应提供能量,NADPH为光合作用的暗反应提供能量和还原剂
(2)控制无关变量,排除总光照能量差异对实验结果的干扰
(3)与甲模式相比,乙模式和丙模式的叶绿素总量低,导致在较强光照下实际光合速率较小,呼吸速率没有差异
(4) ①. 乙 ②. 乙模式下,实验植株的光补偿点比丙低得多,乙的叶绿素含量比丙高,能更好地利用弱光进行光合作用,更快适应弱光条件
【解析】
【小问1详解】
叶肉细胞中,光合作用光反应阶段能同时产生ATP和NADPH,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜(或叶绿体基粒)。二者在暗反应中的作用是:ATP为光合作用的暗反应提供能量,NADPH为光合作用的暗反应提供能量和还原剂。
【小问2详解】
本实验的自变量是给光模式,日积累总光照能量属于无关变量,将其设置为相同,是为了控制无关变量,排除总光照能量差异对实验结果的干扰。
【小问3详解】
表格数据显示:与甲模式相比,乙模式和丙模式的叶绿素总量低,导致在较强光照下实际光合速率较小,呼吸速率没有差异,所以两组的最大净光合速率均低于甲模式。
【小问4详解】
光补偿点是光合速率等于呼吸速率的光照强度,乙模式下,实验植株的光补偿点比丙低得多,乙的叶绿素含量比丙高,能更好地利用弱光进行光合作用,更快适应弱光条件,因此乙模式培育的植株更能适应弱光条件。
17. 巢湖是安徽核心淡水湖泊,受长期外源污染输入与内源底泥淤积影响,湖底沉积大量含氮、磷污染底泥,引发水体富营养化、蓝藻暴发、生物多样性下降等生态问题。安徽省实施巢湖生态清淤(清除底泥)及湿地修复工程,同步开展尾水净化、湖滨微地形改造、水生植被重建等生态修复措施,进而改善湖泊生态环境,恢复生态系统结构与功能。回答下列问题:
(1)巢湖水域生态系统的结构包括__________。清淤前,底泥中大量氮、磷释放引发蓝藻暴发,会导致水体溶解氧降低,主要原因是________________________________________。
(2)清淤修复后,水体氮磷含量显著下降,从生态系统物质循环角度分析,原因是清淤工程直接去除了____________________,同时重建的水生植被可吸收水体、底泥中的氮磷无机盐,阻断富营养化链式反应。
(3)该修复工程兼顾底泥治理、水质净化、生物栖息地重建,同时美化环境,吸引更多游客前来观光旅游,主要体现了生态工程的____________________(答出一点即可)原理;工程中将清淤固化后的底泥用于湖滨湿地微地形改造、生态渗滤岛构建,实现废弃物资源化利用,主要体现了生态工程的____________________(答出一点即可)原理。
(4)推测,清淤修复后巢湖水域水生生物总丰富度显著提升的生态意义:____________________。
(5)科研人员构建的第一营养级和第二营养级的能量流动模型,其中M、N、Q代表能量值。该模型中,N并非代表初级消费者的同化量,原因是____________________;H表示的能量去向是____________________。
【答案】(1) ①. 生态系统的组成成分、营养结构(食物链和食物网) ②. 蓝藻大量增殖死亡后,被微生物分解,微生物的有氧呼吸大量消耗水体溶解氧
(2)内源氮、磷污染物(底泥中的氮磷养分)
(3) ①. 整体 ②. 循环
(4)提高生态系统的抵抗力稳定性,加快生态系统物质循环和能量流动,维持湖泊生态系统稳态
(5) ①. N包含初级消费者粪便的能量,而粪便中的能量是初级消费者未同化的能量 ②. 呼吸作用散失的能量
【解析】
【小问1详解】
生态系统结构包含组成成分和营养结构(食物链和食物网)两部分;蓝藻暴发导致水体溶解氧降低的原因是蓝藻大量增殖死亡后,被微生物分解,微生物的有氧呼吸大量消耗水体溶解氧。
【小问2详解】
从物质循环角度,清淤直接将内源氮、磷污染物(底泥中的氮磷养分)移出系统,从源头减少了可参与循环的氮磷总量。
【小问3详解】
该修复工程兼顾生态治理、经济观光收益,统一自然、社会、经济整体效益,对应整体原理;将废弃底泥资源化循环利用,对应生态工程的循环原理。
【小问4详解】
生物丰富度提升直接提高生态系统的抵抗力稳定性,加快生态系统物质循环和能量流动,维持湖泊生态系统稳态。
【小问5详解】
该模型中N包含初级消费者粪便的能量,而粪便中的能量是初级消费者未同化的能量,因此不等于同化量;H是指向外界的能量,对应呼吸作用散失的能量。
18. 糖皮质激素(GC)由肾上腺皮质分泌,属于固醇类激素,受下丘脑(分泌CRH)—垂体(分泌ACTH)—肾上腺皮质(分泌GC)轴(HPA轴)调控;同时,GC会显著抑制B淋巴细胞介导的体液免疫。科研小组利用健康雄性小鼠开展实验,探究外源GC对HPA轴激素分泌、血糖及体液免疫的影响。选取同种的生理状况、体重一致的小鼠随机分为4组,实验期间所有小鼠皮下先后两次注射等量绵羊红细胞(特异性抗原),适宜时间采血检测相关指标,如下表。
组别
实验处理
血浆ACTH(相对值)
血糖浓度(mmol/L)
活化B细胞数量
初次免疫抗体浓度(相对值)
二次免疫抗体峰值(相对值)
A组
每日灌胃适量生理盐水
1.00
5.5
大量
1.00
1.00
B组
每日灌胃等量
GC溶液
0.32
9.2
极少
0.28
0.21
C组
每日灌胃等量
GC+每日皮下注射适量胰岛素
0.34
5.7
少量
0.45
0.36
D组
手术切除垂体+每日灌胃等量生理盐水
0.01
4.8
大量
0.98
0.99
注:将A组(对照组)的血浆ACTH、初次免疫抗体浓度、二次免疫抗体峰值的实际测量值作为实验组相关指标的比较基准进行了相对化处理,其值均设置为1.00。
回答下列问题:
(1)据题干信息分析,GC的分泌同时受____________________(答出两种调节机制)调节;该实验控制自变量运用的原理为____________________。
(2)D组小鼠切除垂体后,血浆中的ACTH含量几乎为0,请从激素的来源和去路两个方面解释出现该结果的原因:______________________________;与A组相比,D组血糖偏低,推测内源GC具有__________的生理作用。
(3)对比B、C两组数据:C组血糖远低于B组、胰岛素与GC在调节血糖方面存在__________的关系。据表分析A组初次免疫抗体浓度__________(填“高于”、“等于”或“小于”)二次免疫抗体峰值的实际测量值。
(4)活化B细胞受抗原刺激后,可增殖分化为____________________;对比表格A、B组数据,说明GC对初次免疫和二次免疫的影响情况是____________________。
(5)长期口服GC类抗炎药物的自身免疫病患者,接种流感疫苗后防护效果很差,请根据本实验结果分析原因可能是:______________________________。
【答案】(1) ①. 分级调节和(负)反馈 ②. “加法原理”、“减法原理”
(2) ①. 垂体是合成、分泌ACTH的唯一场所,切除垂体后无法产生ACTH,另外ACTH发挥作用后会被灭活 ②. 升高血糖
(3) ①. 相抗衡 ②. 小于
(4) ①. 浆细胞和记忆B细胞 ②. GC对初次免疫和二次免疫均有显著抑制作用
(5)长期口服GC类抗炎药物导致患者体内GC浓度长期较高,GC直接抑制B细胞活化,致使浆细胞、记忆B细胞减少,抗体生成不足,疫苗免疫效果下降
【解析】
【小问1详解】
GC的分泌受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的调控,属于分级调节,同时GC含量过高会反过来抑制下丘脑、垂体分泌相关激素,属于负反馈调节;实验中灌胃GC、注射胰岛素是人为增加影响因素,运用加法原理,切除垂体是人为去除影响因素,运用减法原理,二者均为自变量控制的原理。
【小问2详解】
从来源看,ACTH的合成和分泌器官是垂体,切除垂体后没有新的ACTH产生,从去路看,激素发挥作用后会迅速被灭活,因此血浆ACTH几乎为0;D组切除垂体后内源GC分泌量大幅下降,血糖低于正常组,结合B组外源GC处理后血糖升高,可推断内源GC有升血糖的作用。
【小问3详解】
GC升血糖、胰岛素降血糖,二者作用效果相反,属于抗衡关系;二次免疫的特点是反应更快更强,产生的抗体更多,表格中A组两个指标的相对值1.00是分别对初次、二次抗体独立归一化的结果,因此初次免疫抗体的实际值小于二次免疫抗体峰值的实际值。
【小问4详解】
活化B细胞受抗原刺激后,会增殖分化为分泌抗体的浆细胞和保留抗原记忆的记忆B细胞;对比A、B组数据,B组初次、二次抗体的相对值均低于A组,且二次抗体相对值更低,说明GC对两种免疫都有显著抑制作用(且对二次免疫抑制更强)。
【小问5详解】
结合实验结果,外源GC会显著减少活化B细胞数量,降低抗体产生量,流感疫苗作为抗原刺激机体时,长期口服GC类抗炎药物导致患者体内GC浓度长期较高,GC直接抑制B细胞活化,致使浆细胞、记忆B细胞减少,抗体生成不足,疫苗免疫效果下降,因此接种效果差。
19. 某二倍体自花传粉植物的花色有红色、蓝色和白色三种,受独立遗传的三对等位基因A/a、B/b、D/d控制(如图),其中基因A、B、D分别控制酶A、酶B和酶D的合成,酶A和酶B均能抑制酶D的活性,而隐性基因控制合成的酶都没有活性。回答下列问题:
注:只含红色素时,植株开红花,只含蓝色素时,植株开蓝花;红色素和蓝色素都不含时,植株开白花。
(1)该植物花色的遗传遵循自由组合定律的原因是___________________。
(2)白花植株的基因型共有______________种。
(3)基因型为AaBbDd的植株自交,F1的表型及比例为_________________________。从F1中的红花植株和蓝花植株中各任选1株进行杂交。不考虑自交与正反交,若F2有3种花色,则两杂交植株的基因型组合可能有_____________种。
(4)研究发现,A/a、B/b、D/d三对基因中有一对位于1号染色体上;同时发现该植物的1号染色体发生片段缺失时,含缺失染色体的配子致死。一株基因型为AaBbDd的植株(染色体正常)与一株原本基因型为aabbdd的白花植株(一条1号染色体可能发生了片段缺失)杂交,若杂交过程无其他变异发生,仅根据子代控制花色基因的电泳条带_____________(填“能”或“不能”)判断该白花植株的一条1号染色体是否发生了片段缺失,理由是_________________________________________
【答案】(1)控制花色遗传的三对等位基因位于三对非同源染色体上(控制花色遗传的三对等位基因独立遗传,减数分裂时等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合)
(2)13 (3) ①. 红花∶蓝花∶白花=3∶36∶25 ②. 6
(4) ①. 不能 ②. 因含缺失染色体的配子致死,所以1号染色体缺失的白色植株(aabbdd)产生的可育雄配子、雌配子均为abd,与正常AaBbDd植株杂交子代基因型种类、电泳条带类型与正常杂交结果完全一致,无差异
【解析】
【小问1详解】
题意显示,某二倍体自花传粉植物的花色有红色、蓝色和白色三种,受独立遗传的三对等位基因A/a、B/b、D/d控制,即控制花色遗传的三对等位基因位于三对非同源染色体上(控制花色遗传的三对等位基因独立遗传,减数分裂时等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合),因此,该植物花色的遗传遵循自由组合定律。
【小问2详解】
结合图示可知,白花植株的基因型可表示为A_bbdd、A_bbD_、aaB_D_、aabbdd、aaB_dd,共有2+4+4+1+2=13种。
【小问3详解】
基因型为AaBbDd的植株自交,F1的表型及比例为27A_B_D_(蓝色)∶9A_B_dd(蓝色)∶9A_bbD_(白色)∶9aaB_D_(白色)∶3aabbD_(红色)∶3A_bbdd(白色)∶3aaB_dd(白色)∶1aabbdd(白色),即性状分离比为红花∶蓝花∶白花=3∶36∶25。从F1中的红花植株(aabbD_)和蓝花植株中各任选1株(A_B_D_、A_B_dd)进行杂交。不考虑自交与正反交,若F2有3种花色,则两杂交植株的基因型组合可能有6种,分别为AaBbDd和aabbDD、AaBbDd和aabbDd、AaBbDD和aabbDD、AaBbdd和aabbDD、AaBbdd和aabbDd、AaBbDD和aabbDd。
【小问4详解】
研究发现,A/a、B/b、D/d三对基因中有一对位于1号染色体上;同时发现该植物的1号染色体发生片段缺失时,含缺失染色体的配子致死。一株基因型为AaBbDd的植株(染色体正常)与一株原本基因型为aabbdd的白花植株(一条1号染色体可能发生了片段缺失)杂交,若杂交过程无其他变异发生,因含缺失染色体的配子致死,所以1号染色体缺失的白色植株(aabbdd)产生的可育雄配子、雌配子均为abd,与正常AaBbDd植株杂交子代基因型种类、电泳条带类型与正常杂交结果完全一致,无差异,即无论1号染色体是否缺失,基因型为aabbdd的白花植株产生的配子只有一种(abd),因此,仅根据子代控制花色基因的电泳条带“不能”判断该白花植株的一条1号染色体是否发生了片段缺失。
20. 工程菌(基因工程菌)是通过基因重组技术,人工改造遗传物质的微生物(细菌、酵母菌、放线菌等),把外源目的基因导入宿主微生物,使其获得原本不具备的功能,用于工业、医药、环境、农业等领域。科研人员在制备某工程菌时相继构建了重组克隆载体和重组表达载体,其部分流程如图1。回答下列问题:
(1)发酵工程所用优良菌种可以是工程菌,除此之外,优良菌种的来源还有_________________(答出1点即可)等。
(2)通常情况下,图1中的重组克隆载体上的目的基因不能表达,原因是_________________;该重组克隆载体的主要作用是_________________。
(3)据图1分析,构建重组表达载体所用的限制酶1和限制酶2分别是_________________。
(4)科研人员为了确定构建的重组载体中是否含目的基因,使用限制酶1和限制酶2对样品1和样品2进行酶切后电泳,结果如图2。据图2分析,含重组表达载体的是样品____________。将重组表达载体导入受体细胞后,为初步筛选出含目的基因的受体细胞,应将其接种到含_________________的选择培养基上。
(5)科研人员将成功构建的工程菌进行发酵培养,以探究提取目的蛋白(胞内蛋白)的最佳时间,结果如图3。据图推测,24—48小时目的蛋白的含量上升速度较快的原因很可能是_________________。
【答案】(1)从自然界筛选、诱变育种
(2) ①. 该重组克隆载体上的目的基因两端没有控制转录的启动子和终止子 ②. 大量复制(扩增)目的DNA片段
(3)NcoⅠ、XhoⅠ
(4) ①. 1 ②. 氨苄青霉素
(5)工程菌在适宜条件下快速增殖,菌体数量大量增加,合成的目的蛋白总量升高
【解析】
【小问1详解】
发酵工程中,优良菌种除了来自于工程菌,还可以从自然界筛选、诱变育种而来。
【小问2详解】
图1重组载体含有目的基因和抗生素抗性基因(标记基因),但由于该重组克隆载体上的目的基因两端没有控制转录的启动子和终止子,所以目的基因不能表达,该重组克隆载体的主要作用是大量复制(扩增)目的DNA片段。
【小问3详解】
根据目的基因两端的黏性末端序列,可以推测左侧序列是5'CTCGAG3',右侧是5'CCATGG3',所以左侧使用了Xho Ⅰ,右侧使用了Nco Ⅰ,根据目的基因转录的方向从模板链的3'至5',所以左侧连接到靠近启动子的位置,右侧连接到靠近终止子的位置,因此酶1是Nco Ⅰ,酶2是Xho Ⅰ。
【小问4详解】
样品1用酶切后出现2个条带,样品2只有1个条带,所以含重组表达载体的是样品1,由于重组载体上有AmpR,所以应该将含目的基因的受体细胞接种到含氨苄青霉素的选择培养基上。
【小问5详解】
24—48小时,目的蛋白含量快速上升,可能得原因是工程菌在适宜条件下快速增殖,菌体数量大量增加,合成的目的蛋白总量升高。
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