精品解析:江西南昌市部分学校2026-2027学年高三上学期9月零模学情检测生物试题
2026-09-06
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内容正文:
高三生物学
一、单项选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1. 黄荆灰水粽是江西省赣南地区的传统美食,以糯米为主料,用草木灰水浸泡后蒸制而成。下列叙述正确的是( )
A. 糯米中富含的淀粉是人体细胞主要的能源物质
B. 草木灰水中的碳酸钾可为人体提供必需的微量元素钾
C. 糯米中脱氧核糖核酸的组成单体是四种脱氧核糖核苷酸
D. 灰水粽中的脂肪在人体内可以大量转化为糖类或氨基酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、人体细胞主要的能源物质是葡萄糖,淀粉是植物细胞特有的储能物质,人体无法直接利用淀粉,需将其水解为葡萄糖后才能被吸收利用,A错误;
B、钾属于人体必需的大量元素,不属于微量元素,B错误;
C、糯米是真核生物,细胞中含有脱氧核糖核酸即DNA,其基本组成单体是四种脱氧核糖核苷酸,C正确;
D、人体内糖类可大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类,且脂肪仅含C、H、O三种元素,氨基酸含有N元素,脂肪也无法大量转化为氨基酸,D错误。
2. 沃柑果肉细胞液泡中糖分的积累机制如下:液泡膜上的质子泵V-PPase消耗ATP将H+泵入液泡,转运蛋白TST借助H+浓度梯度将H+运出液泡的同时,将蔗糖反向运入液泡内储存。下列叙述错误的是( )
A. V-PPase运输H+的过程中空间结构会发生可逆性改变
B. 沃柑果肉细胞细胞质基质的pH小于细胞液的pH
C. 转运蛋白TST以主动运输的方式将蔗糖运入液泡
D. 若抑制细胞呼吸,则液泡中积累的蔗糖有所减少
【答案】B
【解析】
【详解】A、V-PPase是转运的载体蛋白,载体蛋白在转运物质时会与被转运物结合,空间结构发生可逆性改变,转运完成后恢复原有结构,A正确;
B、V-PPase消耗ATP将泵入液泡,说明细胞液(液泡内液体)中浓度高于细胞质基质,浓度越高pH越低,因此细胞质基质的pH大于细胞液的pH,B错误;
C、转运蛋白TST运输蔗糖的能量来自的浓度梯度势能,且蔗糖逆浓度梯度运入液泡储存,属于主动运输(协同运输),C正确;
D、若抑制细胞呼吸,细胞ATP生成减少,V-PPase泵入的过程受抑制,液泡与细胞质基质的浓度差减小,TST运输蔗糖的动力不足,因此液泡中蔗糖积累量减少,D正确。
3. 蛋白复合物E是细胞内调控膜系统修复与细胞自噬的关键蛋白,作用过程见图。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白复合物E参与的核膜重建发生在细胞分裂期的中期
B. 蛋白复合物E介导细胞内的膜融合依赖膜的选择透过性
C. 蛋白复合物E可促进溶酶体中的水解酶渗漏,保护细胞内的组分
D. 细胞自噬的某些降解产物被排出细胞,以维持细胞内部环境的稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞有丝分裂过程中,核膜重建发生在分裂末期,分裂中期核膜已经解体消失,A错误;
B、细胞内的膜融合依赖生物膜具有一定的流动性的结构特点,选择透过性是生物膜的功能特性,与膜融合无关,B错误;
C、溶酶体中的水解酶渗漏会水解细胞内的正常结构,损伤细胞组分,蛋白复合物E参与溶酶体膜修复是为了避免水解酶渗漏,C错误;
D、细胞自噬的降解产物中,对细胞有用的物质可被回收利用,无用的代谢废物会被排出细胞,以此维持细胞内部环境的稳定,D正确。
4. 先导编辑技术利用pegRNA和nCas9复合物对基因进行定点编辑。pegRNA靶向结合到目标基因的序列上,nCas9复合物切开DNA单链后,以pegRNA的一段序列为模板生成编辑序列,编辑序列与原DNA序列竞争性结合到DNA的另一条链上,未结合的序列被切除,进而实现对基因的精准编辑。下列叙述错误的是( )
A. pegRNA通过碱基互补配对精准识别目标基因
B. nCas9复合物具有DNA聚合酶和逆转录酶活性
C. 设计逆转录模板链序列可实现对目标基因的定点编辑
D. 若编辑序列不能结合到DNA链上,则会造成编辑失败
【答案】B
【解析】
【详解】A、pegRNA通过碱基互补配对与目标基因的特异性序列结合,实现对目标基因的精准识别,A正确;
B、nCas9复合物可切开DNA单链,说明具有核酸内切酶活性;以pegRNA(RNA)为模板合成DNA编辑序列,说明具有逆转录酶活性,整个过程未体现以DNA为模板合成DNA的DNA聚合酶活性,B错误;
C、编辑序列是以pegRNA的逆转录模板链为模板合成的,设计逆转录模板链的序列可控制编辑序列的碱基组成,进而实现目标基因的定点编辑,C正确;
D、编辑序列与原DNA序列竞争性结合DNA的另一条链,未结合的序列会被切除,若编辑序列不能结合,则无法完成基因序列的替换,造成编辑失败,D正确。
5. 中国科研团队在深度超过9000米的海底(高压、无光、低温等极端环境)发现了由化能合成细菌、管状蠕虫、双壳类软体动物等组成的化能合成生态系统,从而证明了化能合成作用可支撑大规模动物群落。下列叙述错误的是( )
A. 流入该生态系统的能量主要是化合物中的化学能
B. 化能合成细菌属于生产者,可将CO2转化成有机物
C. 该生态系统生物体内的酶促反应速率不受温度影响
D. 管状蠕虫和双壳类软体动物有利于加快物质循环
【答案】C
【解析】
【详解】A、该生态系统处于无光环境,无法进行光合作用固定太阳能,能量主要由化能合成细菌利用无机物氧化分解释放的化学能固定,因此流入该生态系统的能量主要是化合物中的化学能,A正确;
B、化能合成细菌属于自养生物,是生态系统的生产者,可利用化学反应释放的化学能将CO2等无机物转化为有机物,B正确;
C、酶的活性受温度影响,该生态系统生物的酶最适温度适配深海低温环境,但酶促反应速率仍会随温度变化发生改变,C错误;
D、管状蠕虫和双壳类软体动物属于消费者,消费者的存在能够加快生态系统的物质循环,D正确。
6. 调查发现,粉红椋鸟每年5月初迁飞至新疆,6月产卵和育雏,8月下旬返回越冬地。粉红椋鸟主要以蝗虫为食,日均取食100多只蝗虫。研究人员调查了新疆某地蝗虫的平均密度,结果见表。下列分析不合理的是( )
年份
平均虫口密度/(只·m−2)
4月
5月
6月
7月
8月
2023
0.84
1.92
3.64
3.28
2.05
2024
3.22
4.65
9.40
9.08
7.35
2025
2.84
3.26
9.68
21.88
12.53
A. 标记重捕法不适用于调查蝗虫幼虫的密度
B. 粉红椋鸟的繁殖季节与蝗虫数量爆发时间重合
C. 创造粉红椋鸟的筑巢条件有利于控制蝗虫虫害
D. 8月虫口密度显著下降的原因是粉红椋鸟的取食
【答案】D
【解析】
【详解】A、蝗虫幼虫(跳蝻)活动能力弱、活动范围小,适合用样方法调查种群密度,标记重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物,因此标记重捕法不适用于调查蝗虫幼虫密度,A正确;
B、据题干信息,粉红椋鸟6月进入产卵育雏的繁殖季节,结合表格数据可知,蝗虫种群密度在每年5~6月快速升高,处于数量爆发阶段,二者时间重合,B正确;
C、粉红椋鸟以蝗虫为食,属于蝗虫的天敌,创造其筑巢条件可吸引更多粉红椋鸟,增加当地粉红椋鸟的种群数量,通过捕食关系控制蝗虫的种群密度,属于生物防治,C正确;
D、8月蝗虫虫口密度下降是多种因素共同作用的结果,除粉红椋鸟取食外,还包括蝗虫自身的生命周期、种内斗争、其他天敌捕食、气候等因素的影响,不能认为显著下降的原因仅为粉红椋鸟的取食,D错误。
7. 为研究盐胁迫对植物适应性的影响,某研究小组将某耐盐植物分别种植于正常土壤(CK)和高盐土壤(HS),连续种植三代(S1、S2、S3)。检测发现:
①HS组各代叶片DNA甲基化水平均高于CK组的,且甲基化位点位于耐盐基因启动子区;
②HS组S3移回正常土壤后,甲基化水平逐代降低,多代后才能恢复至CK水平;
③在正常土壤中,HS组S3的后代耐盐性仍高于CK组S3的后代。
下列叙述正确的是( )
A. 高盐环境诱导耐盐基因定向突变,为生物进化提供了原材料
B. HS组S3移栽到正常土壤后甲基化逐渐消失,说明该表观性状不可遗传
C. 高盐环境通过提高DNA甲基化水平改变基因表达,使植物获得适应性
D. HS组S3耐盐性提高,说明高盐环境使耐盐基因频率逐代增大
【答案】C
【解析】
【详解】A、基因突变具有不定向性,高盐环境仅起到选择作用,无法诱导耐盐基因发生定向突变,A错误;
B、HS组S₃移回正常土壤后甲基化是逐代降低、多代后才恢复,且其后代在正常土壤中耐盐性仍高于CK组,说明该表观性状可在子代间遗传,B错误;
C、高盐环境使耐盐基因启动子区甲基化水平升高,会影响RNA聚合酶与启动子的结合,进而改变耐盐基因的表达,使植物获得对高盐环境的适应性,C正确;
D、HS组耐盐性提高是DNA甲基化修饰导致的表观遗传现象,耐盐基因的碱基序列未发生改变,种群的耐盐基因频率没有发生变化,D错误。
8. 胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的氨基酸序列与胰岛素的氨基酸序列相似度约为50%,IGF-1与IGF-1受体结合促进细胞生长和增殖,IGF-1也能与胰岛素受体结合,激活胰岛素的信号通路。生长激素(GH)能促进肝脏分泌IGF-1,下列叙述错误的是( )
A. GH与肝细胞的GH受体结合后调节IGF-1基因的表达
B. 垂体通过GH调节肝脏分泌IGF-1的过程属于反馈调节
C. GH受体或IGF-1受体缺陷均可导致机体出现生长迟缓现象
D. 胰岛素抵抗状态下,IGF-1可能代偿性发挥部分降血糖作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、GH作为信号分子,与肝细胞上的特异性GH受体结合后,可调控IGF-1基因的表达,进而促进IGF-1的合成与分泌,A正确;
B、反馈调节是指系统工作的产物反过来作为信息调节该系统的工作,该过程仅体现垂体分泌GH作用于肝脏促进IGF-1分泌,没有体现IGF-1反过来调节垂体的分泌活动,不属于反馈调节,B错误;
C、若GH受体缺陷,GH无法促进肝脏分泌IGF-1,IGF-1不足会无法促进细胞生长增殖;若IGF-1受体缺陷,IGF-1无法发挥作用,二者均会导致生长迟缓,C正确;
D、胰岛素抵抗指胰岛素无法正常发挥降血糖作用,而IGF-1可与胰岛素受体结合,激活胰岛素信号通路,因此可代偿性发挥部分降血糖作用,D正确。
9. 在肿瘤生长的微环境中,CD39-腺苷通路和TGF-β通路活化后会协同抑制免疫细胞的活性,使肿瘤发生免疫逃逸。ES014是双特异性单克隆抗体,可同时靶向调节上述两条信号通路,重塑机体的抗肿瘤免疫。制备ES014的过程见图。下列分析错误的是( )
A. 需要向小鼠多次注射TGF-β,以便后续获得杂交瘤细胞a
B. 可用灭活的仙台病毒诱导杂交瘤细胞a和细胞b相互融合
C. 用选择培养基可从融合体系中筛选出用于生产的双杂交瘤细胞
D. ES014同时阻断CD39-腺苷和TGF-β通路,恢复免疫监视功能
【答案】C
【解析】
【详解】A、杂交瘤细胞a需要产生靶向TGF-β通路的抗体,因此需多次向小鼠注射TGF-β抗原,刺激小鼠产生相应的已免疫B细胞,再进一步制备得到杂交瘤细胞a,A正确;
B、灭活的仙台病毒是诱导动物细胞融合的常用生物方法,可用于诱导杂交瘤细胞a和细胞b的融合,B正确;
C、选择培养基仅能筛选出融合的杂交瘤细胞,淘汰未融合细胞、同种融合的细胞,若要获得可生产所需双特异性抗体的双杂交瘤细胞,还需要进行克隆化培养和抗体阳性检测,经多次筛选才能得到,C错误;
D、CD39-腺苷通路和TGF-β通路活化会抑制免疫细胞活性,导致肿瘤免疫逃逸,ES014阻断这两条通路,可解除免疫抑制,恢复机体免疫监视功能,D正确。
10. M蛋白能够维持线粒体嵴的完整性,并保障线粒体内膜上电子传递链复合物和ATP合酶的催化活性。正常条件下,检测野生型与M基因缺失突变体(简称为突变体)幼根细胞呼吸相关物质相对含量(见表)。下列叙述错误的是( )
物质
野生型
突变体
NADH
1.0
4.0
丙酮酸
1.0
3.3
酒精
1.0
5.1
A. 细胞呼吸产生的NADH都在线粒体内膜上被消耗
B. M基因缺失使ATP合酶活性下降,合成的ATP减少
C. 突变体幼根细胞中葡萄糖的氧化分解可能增加
D. 突变体幼根细胞中酒精积累增加会引起代谢紊乱
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸产生的NADH在线粒体内膜上被消耗,而无氧呼吸产生的NADH在细胞质基质中参与无氧呼吸第二阶段的反应被消耗,A错误;
B、由题干可知,M蛋白可保障线粒体内膜上ATP合酶的催化活性,M基因缺失无法合成M蛋白,会导致ATP合酶活性下降,ATP合成量减少,B正确;
C、突变体中丙酮酸、酒精含量均远高于野生型,说明无氧呼吸强度明显升高,由于无氧呼吸产生等量ATP需要消耗更多葡萄糖,为满足细胞能量需求,葡萄糖的氧化分解可能增加,C正确;
D、酒精对细胞有毒害作用,突变体中酒精积累量显著高于野生型,过量积累会引起细胞代谢紊乱,D正确。
11. 副溶血性弧菌(Vp)是一种嗜盐性海洋细菌,在无盐培养基中无法生长,对低浓度头孢菌素类抗生素敏感,可在TCBS培养基平板上生长,代谢产物会使培养基中指示剂变色,形成绿色菌落。下列叙述错误的是( )
A. Vp的嗜盐特性与其维持细胞内外的渗透压平衡相关
B. 培养Vp时,培养基中可添加NaCl和低浓度头孢菌素类抗生素
C. TCBS培养基为鉴别培养基,长出绿色菌落可初步确认存在Vp
D. 将TCBS培养基上的绿色菌落接种至无盐培养基,不能继续生长
【答案】B
【解析】
【详解】A、Vp是嗜盐性海洋细菌,其生存的海洋环境盐浓度较高,嗜盐特性可使细胞内渗透压与外界高盐环境相适应,维持细胞内外渗透压平衡,A正确;
B、Vp对低浓度头孢菌素类抗生素敏感,该类抗生素会抑制Vp的生长繁殖,因此培养Vp的培养基中不能添加低浓度头孢菌素类抗生素,B错误;
C、TCBS培养基可通过Vp代谢产物使指示剂变色形成绿色菌落的特征鉴别Vp,属于鉴别培养基,长出绿色菌落可初步确认存在Vp,C正确;
D、题干明确说明Vp在无盐培养基中无法生长,因此将TCBS培养基上的绿色菌落(Vp)接种至无盐培养基,不能继续生长,D正确。
12. 甲病(单基因遗传病)病因为M基因突变。对该病患者家系某些成员进行M基因测序,结果见图(E1~E4为4枚胚胎),两个序列表示1对等位基因一条链相同位置的部分碱基序列。若Ⅱ-2要植入正常胚胎,则可选择的胚胎是( )
A. E1或E2 B. E2或E4 C. E1或E3 D. E3或E4
【答案】C
【解析】
【详解】 Ⅰ-1是正常男性,两条M基因的单链序列均为-TCGCAGCA-,说明纯合的该序列对应正常基因; Ⅰ-2是患病女性,一条序列和正常序列一致,一条为-CTAAGGCA-,属于杂合子却患病,说明甲病是常染色体显性遗传病:只要携带致病序列-CTAAGGCA-就会患病,E1:序列为-CTATGGCA-+-TCGCAGCA-,未携带致病的-CTAAGGCA-,表型正常;E2:序列为-CTAAGGCA-+-TCGCAGCA-,携带致病序列,会患病;E3:两条序列均为-TCGCAGCA-,是纯合正常个体;E4:序列为-CTAAGGCA-+-CTATGGCA-,携带致病序列,会患病,因此可选择的正常胚胎是E1或E3,ABD错误,C正确。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两项或两项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 研究人员用溴乙烷(EtBr)和赤霉素GA3处理马铃薯块茎,检测马铃薯块茎的休眠时间、发芽率和平均芽长,结果见图,CK为对照组。下列分析不合理的是( )
A. EtBr与GA3作为信号分子调节马铃薯块茎细胞的代谢
B. EtBr有利于解除马铃薯块茎休眠,适用于马铃薯的储存
C. EtBr与GA3在打破马铃薯块茎休眠方面,存在协同作用
D. EtBr对芽体生长的调控效果差于对块茎发芽的调控效果
【答案】BC
【解析】
【详解】A、GA₃是植物激素,属于信号分子,EtBr可调控马铃薯块茎的休眠、发芽等生命活动,二者均能通过传递信息调节细胞代谢,A正确;
B、EtBr可解除马铃薯块茎休眠、促进发芽,若用于马铃薯储存,会导致块茎提前发芽消耗有机物,不利于储存,B错误;
C、协同作用需要证明两种物质共同作用的效果大于各自单独作用的效果之和,本实验未设置单独GA₃处理组,无法判断单独GA₃的作用效果,因此不能得出二者存在协同作用的结论,C错误;
D、与对照组相比,EtBr处理后发芽率提升幅度极大,但平均芽长的提升幅度很小,说明EtBr对芽体生长的调控效果弱于对块茎发芽的调控效果,D正确。
14. 单亲二体(UPD)是指两条同源染色体均来自某一亲本,其形成常涉及三体营救和单体自救,见图。UPD常因基因表达异常而出现遗传病。患者甲为父源UPD,体细胞中该对染色体数目正常(2条)。不考虑突变,下列分析错误的是( )
A. 若甲为三体营救,则父方在减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
B. 若甲为单体自救,则母方在减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离
C. 若父方、母方和甲的基因型为Aa、aa、aa,则可能为三体营救
D. 若父方、母方和甲的基因型为Aa、aa、AA,则父方减数分裂Ⅱ异常
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、若甲为父源UPD且来自三体营救,说明父方提供了含2条该染色体的异常精子,母方提供含1条该染色体的正常卵细胞。父方减数分裂Ⅰ同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离时,都可产生含2条同源染色体的精子,A错误;
B、若甲为父源UPD且来自单体自救,说明母方提供的是不含该染色体的卵细胞,父方提供含1条该染色体的正常精子,后续单体合子的父源染色体复制加倍得到2条,母方减数分裂Ⅰ同源未分离或减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离,都可能产生不含该染色体的卵细胞,B错误;
C、若父方Aa、母方aa、甲aa,三体营救的路径可以是:父方减数分裂异常产生含aa精子,和母方的a卵细胞结合为aaa三体合子,后续三体营救丢失来自母方的a染色体,最终得到aa的父源UPD个体,C正确;
D、若父方Aa、母方aa、甲AA,甲的两个A均来自父方,存在两种可能:①三体营救路径:父方减数分裂Ⅱ中携带A的姐妹染色单体未分离,产生含2条A的精子,与母方含a的卵细胞结合为AAa三体合子,后续丢失母方的a染色体得到AA个体;②单体自救路径:母方减数分裂异常产生不含该染色体的卵细胞,与父方正常含A的精子结合为仅含1条A的单体合子,后续染色体加倍得到AA个体,故父方不一定发生减数分裂Ⅱ异常,D错误。
15. 镉是一种难降解的重金属。丛枝菌根真菌定植在植物根部,从植物体内获取有机物,也促进植物吸收无机盐。在植物甲的根系接种两种丛枝菌根真菌Fm和Ri,检测植物在镉胁迫下各部分的干重以及镉含量,结果见图。下列分析错误的是( )
A. 丛枝菌根真菌与植物甲形成种间竞争关系
B. 丛枝菌根真菌主要促进植物甲地下茎的生长
C. 与Fm相比,Ri对植株甲的生长有抑制作用
D. 丛枝菌根真菌可促进植物甲根系吸收镉
【答案】AC
【解析】
【详解】A、丛枝菌根真菌从植物甲获取有机物,同时帮助植物甲吸收无机盐,二者相互有利,属于互利共生关系,不是种间竞争关系,A错误;
B、对比干重数据,接种真菌后,植物甲地下茎的干重增加量和增幅都远高于叶片、地上茎等其他部位,说明丛枝菌根真菌主要促进地下茎的生长,B正确;
C、与对照组相比,接种Ri组植物各部分干重均高于对照组,说明Ri对植株生长是促进作用,仅促进效果弱于Fm,并非抑制生长,C错误;
D、对比镉含量数据,接种真菌组的须根(根系)镉含量显著高于对照组,说明丛枝菌根真菌可促进植物甲根系吸收镉,D正确。
16. 压力刺激能激活交感神经并使其释放去甲肾上腺素(NE),进而引起脱发。能与NE受体结合的物质有多种。为验证“交感神经通过释放NE触发毛囊干细胞死亡”这一推测,科研人员利用小鼠进行实验,如表所示。若推测成立,则下列分析不合理的是( )
实验组
实验对象
实验操作
检测指标
I
正常小鼠
注射RTX
毛囊干细胞数量、
脱毛程度
II
阻断交感神经小鼠
局部注射NE
III
NE受体缺陷小鼠
注射RTX
注:注射RTX模拟压力状态,激活交感神经。
A. 仅设置I组和Ⅲ组实验即可验证NE是引起脱发的直接原因
B. Ⅱ组中NE可作用于毛囊干细胞,说明NE作为激素发挥作用
C. Ⅲ组小鼠毛囊干细胞数量正常,说明NE受体缺失阻断了信号传递
D. 若将注射RTX改为电刺激交感神经,则I组和Ⅲ组的实验结果相同
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、I组和Ⅲ组的自变量为是否存在NE受体,仅能证明NE发挥作用需要受体,无法排除交感神经激活后释放的其他物质的影响,不能验证NE是引起脱发的直接原因,A错误;
B、题干中NE是交感神经释放的信号分子,属于神经递质,并非内分泌腺分泌的激素,B错误;
C、Ⅲ组小鼠NE受体缺陷,注射RTX激活交感神经释放NE后,毛囊干细胞数量仍正常,说明NE无法与受体结合,信号传递被阻断,C正确;
D、电刺激交感神经后,I组正常小鼠存在NE受体,可接收NE信号引发毛囊干细胞死亡、脱毛;Ⅲ组无NE受体,无法接收NE信号,毛囊干细胞数量正常、无明显脱毛;若将注射RTX改为电刺激交感神经,两组实验结果不同,D错误。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 在农田非作物生境种植功能植物,可实现害虫的绿色防控。某小组在棉田开展实验,设置了单作棉田、棉田边缘种植蛇床、棉田边缘种植蛇床且田间分散种植苘麻的种植模式,调查各组棉田中害虫(棉蚜)和害虫天敌(瓢虫)的种群密度及棉花产量,结果见表。回答下列问题:
模式
棉蚜密度/(只·百株-1)
瓢虫密度/(只·百株-1)
棉花产量/kg·hm−2
单作棉田(A组)
385
12
1875
棉田+蛇床(B组)
226
35
2048
棉田+蛇床+苘麻(C组)
142
58
2294
注:蛇床为开花植物,苘麻可为害虫的天敌提供栖息、繁殖和庇护的场所。
(1)长期使用单一化学农药,农田害虫抗药性不断增强。从进化角度分析,农药对害虫种群起到________作用,使害虫种群的________定向改变,抗药性个体增多。
(2)功能植物有提供栖息空间、水土保持、生物固氮和作为工业原料等功能,体现生物多样性的________价值。蛇床和苘麻拓展了瓢虫的________,使空间和资源利用范围扩大。
(3)生态系统中,棉蚜与瓢虫的种间关系是________。从种群数量特征的角度分析,C组的棉蚜密度显著低于A组的,主要是因为功能植物提高了瓢虫的________(填“出生率”或“死亡率”),进而降低了棉蚜数量。三个模式中,C组的群落物种丰富度最高,其农田生态系统的________稳定性最强。
(4)从生态系统能量流动的角度,总结“作物—功能植物”模式提高棉花产量的路径:________。
【答案】(1) ①.
(自然)选择 ②.
抗药性基因频率 (2) ①.
直接价值和间接 ②.
生态位 (3) ①.
捕食 ②.
出生率 ③.
抵抗力 (4)
功能植物为害虫天敌提供适宜生存环境,提升天敌种群数量,降低害虫密度,减少棉花被害虫取食消耗的能量,调整能量流动关系,使棉花固定的能量更多流向对人类最有益的部分,进而提高棉花产量。
【解析】
【小问1详解】
农药是害虫生存的环境选择压力,对害虫种群起到定向选择作用,会淘汰不具备抗药性的个体,使害虫种群的抗药性基因频率发生定向升高,最终抗药性个体占比上升。
【小问2详解】
功能植物的水土保持、提供栖息空间、生物固氮属于生态调节功能,体现生物多样性的间接价值;作为工业原料体现了直接实用价值。生态位表征物种在群落中对空间、资源的利用范围和所处地位,蛇床和苘麻为瓢虫提供了更多的栖息、食物资源,拓展了瓢虫的生态位。
【小问3详解】
瓢虫以棉蚜为食物,二者为捕食关系。C组的功能植物为瓢虫提供了栖息、繁殖的有利条件,提高了瓢虫的出生率,使瓢虫种群密度上升,捕食更多棉蚜,因此棉蚜密度远低于A组。群落物种丰富度越高,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性越强。
【小问4详解】
研究能量流动的意义是帮助人类合理调整生态系统的能量流动路径,使能量持续高效流向对人类最有益的部分。该模式通过功能植物促进天敌增殖,减少了棉花同化能量的不必要损耗,提升了可收获的棉花同化量,即提高产量。
18. 盐胁迫影响水稻生长。5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)是叶绿素的前体物质,参与细胞呼吸和光合作用,影响生理调节功能。研究5-ALA对盐胁迫下水稻幼苗生理代谢的影响,实验处理及部分结果见表和图。回答下列问题:
实验组
株高/cm
植株地上部分干重/g
叶绿素含量/mg·g−1
CK(对照)
10.83
0.27
1355
NaCl
8.73
0.18
738
NaCl+5-ALA
10.90
0.22
1254
5-ALA
13.03
0.28
1368
注:NaCl表示用50 mmol·L−1的NaCl处理,5-ALA表示叶面喷施25 mg·L−1的5-ALA。
(1)水稻叶绿体中吸收光能的色素分布在________上。光能被吸收后转化为活跃的化学能并储存在________中,用于暗反应。
(2)由图可知,盐胁迫对水稻根细胞吸收Na+、K+的影响是________。5-ALA能________(填“缓解”或“加强”)盐胁迫对水稻幼苗生长的影响,依据是________。
(3)已知SOS1基因和NHX1基因表达的转运蛋白均能反向转运H+和Na+,将Na+分别转运到细胞膜外和细胞液中。检测各组水稻SOS1基因和NHX1基因的相对表达量,结果为NaCl+5-ALA>5-ALA>CK>NaCl。5-ALA处理后,SOS1基因和NHX1基因的表达量发生变化,这对水稻的适应性意义是________。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜##类囊体膜 ②. ATP和NADPH
(2) ①. 盐胁迫促进根细胞吸收Na⁺,抑制根细胞吸收K⁺ ②. 缓解 ③. 与NaCl组相比,NaCl+5-ALA组的株高、地上部分干重、叶绿素含量均显著提升,根细胞内K⁺含量回升、Na⁺含量降低,各项生长指标和离子状态更接近正常对照组CK
(3)减少细胞质中有毒性的过高Na⁺浓度,还能通过液泡积累Na⁺提升细胞渗透压,避免盐环境下细胞失水,同时维持胞内正常的离子平衡,增强水稻在盐胁迫下的适应性
【解析】
【小问1详解】
叶绿体中吸收光能的光合色素全部分布在类囊体薄膜上;光反应阶段将光能转化为活跃化学能,储存在ATP和NADPH中,为暗反应中C₃的还原提供能量和还原剂。
【小问2详解】
对比图中CK组和NaCl组的离子数据:盐胁迫下根细胞内Na⁺远高于对照,K⁺远低于对照,说明盐胁迫促进根细胞吸收Na⁺、抑制K⁺吸收。结合表格的生长指标:单独盐处理的NaCl组株高、干重、叶绿素含量都远低于对照,添加5-ALA后上述指标大幅回升,同时根内K⁺含量回升、Na⁺含量降低,说明5-ALA可以缓解盐胁迫的抑制作用。
【小问3详解】
SOS1负责将Na⁺运出细胞膜,NHX1负责将Na⁺区隔化到液泡中,5-ALA处理后两个基因表达量上调,既可以减少细胞质中有毒性的过高Na⁺浓度,还能通过液泡积累Na⁺提升细胞渗透压,避免盐环境下细胞失水,同时维持胞内正常的离子平衡,增强水稻在盐胁迫下的适应性。
19. 调节性T细胞(Treg)是一类T细胞亚群。在肿瘤局部微环境中,Treg的数量发生变化会影响肿瘤免疫逃逸及免疫治疗,作用机制见图,①-④表示过程。回答下列问题:
(1)肿瘤细胞被清除后,Treg主要作用于过程________(填图中序号)使细胞免疫功能恢复正常状态,防止免疫反应过度。
(2)Treg作用于过程________(填图中序号)会降低抗体水平,原因是________。Treg的数量________(填“增加”或“减少”)会导致肿瘤细胞发生免疫逃逸。
(3)Treg表面的CTLA-4分子与DC表面分子结合,阻断辅助性T细胞的活化。某实验小组为验证药物X通过阻断CTLA-4分子来解除Treg对免疫系统的抑制,设计了实验:
实验分组:
A组:肿瘤小鼠+注射生理盐水;
B组:肿瘤小鼠+注射药物X;
C组:肿瘤小鼠+注射抗CTLA-4抗体;
D组:________(需补充的组别,用于排除药物X与其他受体或分子结合而出现的干扰)。
检测指标:一段时间后,检测各组小鼠肿瘤体积及脾脏中细胞毒性T细胞比例。
预期结果:B组和C组的肿瘤体积应________(填“大于”或“小于”)A组的,D组的结果与________组的基本一致。
(4)研究发现,长期高剂量使用药物X能抑制肿瘤发展,但部分小鼠出现了腹泻、皮疹等自身免疫症状。结合Treg的生理功能分析,出现该副作用的原因是________。
【答案】(1)①② (2) ①. ④ ②. Treg作用于过程④会抑制B细胞活化,降低体液免疫水平 ③. 增加
(3) ①. 肿瘤小鼠+注射抗CTLA-4抗体 + 注射药物 X ②. 小于 ③. C
(4)长期高剂量药物X过度阻断CTLA-4后,Treg的免疫抑制功能被过度解除,机体免疫反应过强,攻击自身正常组织,引发腹泻、皮疹等自身免疫症状
【解析】
【小问1详解】
由图可知,肿瘤清除后,Treg通过抑制①细胞毒性T细胞的活化、促进②细胞毒性T细胞的凋亡,避免细胞免疫过度激活,使细胞免疫恢复正常。
【小问2详解】
抗体由浆细胞产生,浆细胞来自B细胞的增殖分化,该过程需要辅助性T细胞提供的信号和细胞因子,对应图中过程④(B细胞的活化、增殖分化过程)。Treg作用于过程④会阻碍B细胞分化为浆细胞,降低抗体水平。Treg数量增多时,对免疫系统的抑制作用增强,免疫系统难以识别清除肿瘤细胞,最终导致肿瘤免疫逃逸。
【小问3详解】
本实验目的是验证药物X通过阻断CTLA-4分子发挥作用,D组需要排除药物X结合其他分子的干扰,因此设置为肿瘤小鼠+注射抗CTLA-4抗体 + 注射药物 X,如果药物 X 是与其他受体或分子结合发挥作用,D 组小鼠抗肿瘤效果增强;如果药物 X只能通过 CTLA‑4 起作用,D 组小鼠注射药物 X 也没有治疗效果,只有抗CTLA-4抗体发挥作用。 预期结果:B组的药物X、C组的抗CTLA-4抗体都能解除Treg的免疫抑制,增强抗肿瘤免疫,因此肿瘤体积小于注射生理盐水的A组;D组中只有CTLA-4抗体发挥作用,药物X无法结合CTLA-4,不能发挥作用,免疫抑制状态和C组一致,肿瘤生长情况与C组基本相同。
【小问4详解】
Treg的正常功能是抑制过度的免疫反应,避免免疫系统攻击自身正常细胞。长期高剂量药物X过度阻断CTLA-4后,Treg的免疫抑制功能被过度解除,机体免疫反应过强,攻击自身正常组织,引发腹泻、皮疹等自身免疫症状。
20. 黄瓜果肉大多为白色或淡绿色,研究人员筛选到黄果肉突变体和橙果肉突变体。将黄果肉突变体分别与白果肉品种和橙果肉突变体杂交,研究果肉颜色性状的遗传规律,结果见表。回答下列问题:
项目
甲组
乙组
P
黄果肉×白果肉
黄果肉×橙果肉
F₁
白果肉
↓⊗
白果肉
↓⊗
F₂
黄果肉 白果肉
黄果肉 橙果肉 白果肉
数量/株
152 456
114 152 342
(1)相对白果肉,黄果肉为________(填“显性”或“隐性”)性状。研究表明,橙果肉由3号染色体上的基因控制,橙果肉基因与黄果肉基因不互为等位基因,理由是________。乙组F₂黄果肉植株中,纯合子占________。
(2)研究发现,黄果肉基因在4号染色体上。SNP分子标记是基因组中单个核苷酸变异形成的遗传标记,常用于检测染色体上基因的位置。在四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体片段互换会引起________(填变异类型)。用不同SNP分子标记检测甲组的亲本、F₁和部分F₂的4号染色体上SNP分子标记的情况,结果见图,则黄果肉基因位于分子标记________之间。
注:条带表示染色体片段,Y表示黄果肉植株,W表示白果肉植株。
(3)为验证黄果肉基因的功能,研究人员预想通过转基因技术生成RNA干扰靶基因的表达,实验的思路和预期结果是________。
【答案】(1) ①. 隐性 ②. 乙组F₂的表现型比例为白果肉:黄果肉:橙果肉≈9:3:4,是9:3:3:1的变形,说明控制两种性状的基因遵循自由组合定律,位于非同源染色体上,因此二者不互为等位基因 ③. 1/3
(2) ①. 基因重组 ②. SNP9和SNP5
(3)实验思路:将靶向黄果肉基因的RNA干扰载体导入纯合黄果肉黄瓜植株中,设置导入空载体的纯合黄果肉黄瓜作为对照,在相同且适宜条件下培养,观察果肉颜色
预期结果:实验组黄果肉植株的果肉颜色恢复为白果肉,对照组仍为黄果肉
【解析】
【小问1详解】
甲组黄果肉×白果肉,F₁全为白果肉,说明白果肉对黄果肉为显性,黄果肉是隐性性状。甲组F₂白:黄=456:152≈3:1,说明该对性状由1对等位基因控制,乙组F1自交,F2黄:橙:白≈3:4:9,是9:3:3:1的变形,说明为独立遗传的两对等位基因控制,即橙果肉基因与黄果肉基因不互为等位基因,其中白果肉为双显性(A_B_)、橙果肉为A_bb+aabb、黄果肉为aaB_。乙组F₂黄果肉(aaB_)中纯合子aaBB占比为1/3。
【小问2详解】
减数分裂四分体时期,同源染色体非姐妹染色单体片段互换属于交叉互换型的基因重组。由图可知,F2黄果肉个体与黄果肉亲本相同片段位于SNP9和SNP5之间,因此黄果肉基因位于SNP9和SNP5之间。
【小问3详解】
RNA干扰的作用是靶向抑制特定基因的表达,本实验目的是验证黄果肉基因的功能,所以可选择纯合黄果肉植株,导入靶向黄果肉基因的RNA干扰载体抑制其表达,另外设置导入空载体的纯合黄果肉黄瓜作为对照,在相同且适宜条件下培养,观察果肉颜色。导入靶向黄果肉基因的RNA干扰载体黄果肉性状的出现依赖该基因的表达,导致干扰后黄果肉会恢复为白果肉,而对照组仍为黄果肉。
21. 组织型纤溶酶原激活物(t-PA)可用于溶解血栓,半衰期短,大剂量注射会增加出血风险。
借助PCR技术改造t-PA基因(图1),将其第117位天冬酰胺(密码子为5′-AAU-3′替换为谷氨酰胺(密码子为5′-CAA-3′),可延长作用时间。回答下列问题:
(1)图1中t-PA基因DNA标注位点的碱基编码天冬酰胺,转录模板链是________(填“a链”或“b链”)。为实现对t-PA基因的改造,引物的改造要求是________。
(2)BLGSP是山羊β-乳球蛋白(BLG,在乳腺中合成)的信号肽序列,可引导BLG的多肽链高效转入内质网。BLG启动子驱动BLG基因的表达。将编码BLGSP的序列和改造后的t-PA基因用四种限制酶切割后连接成融合基因(见图2),使用限制酶BamH I和BglII可避免出现________的问题。用于切割质粒的限制酶是________。构建重组质粒使用BLG启动子和BLGSP序列的目的是________。
(3)用________法将重组质粒导入山羊的受精卵。导入重组质粒前需要对受精卵进行性染色体组成检测,原因是________。
【答案】(1) ①. a链 ②. 将引物1中对应a链TTA序列的部分替换为CAA
(2) ①. 融合基因自身环化、反向连接 ②. Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ ③. 借助BLG启动子使融合基因仅在山羊乳腺细胞中特异性表达,借助BLGSP序列引导表达出的融合多肽链进入内质网完成加工,最终使改造后的t-PA蛋白分泌到乳汁中
(3) ①. 显微注射 ②. 只有雌性山羊的乳腺细胞可在BLG启动子驱动下特异性表达目的蛋白,雄性个体无法通过乳腺生物反应器生产t-PA
【解析】
【小问1详解】
天冬酰胺的密码子是5'-AAU-3',根据碱基互补配对原则,转录出该密码子的DNA模板链对应序列为3'-TTA-5',因此转录模板链是a链。 该改造属于PCR介导的定点突变:要让新的密码子变为5'-CAA-3',对应模板链序列需要从3'-TTA-5'变为3'-GTT-5',PCR的引物1结合在a链的对应区域,因此需要改造引物1的对应碱基,引入定点突变,即将引物1中对应a链TTA序列的部分替换为CAA,最终扩增得到突变的t-PA基因。
【小问2详解】
BamH Ⅰ和Bgl II切割后产生相同的黏性末端GATC,保证两段序列能正常连接,若只用同一种酶切割两个片段,会出现两个片段各自自身环化、或者反向连接的问题,搭配不同的两端酶切组合,两个融合片段连接后两端保留的是Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ的不同黏性末端,因此可以避免融合基因自身环化、反向连接。要将融合基因(两端为Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ)插入到BLG启动子和终止子之间,因此切割质粒的限制酶选择Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ。 BLG启动子是乳腺特异性启动子,可驱动目的基因仅在乳腺组织中转录;BLGSP信号肽可引导翻译出的多肽进入内质网加工,最终让目的t-PA蛋白分泌到乳汁中,实现乳腺生物反应器的生产目的。
【小问3详解】
将重组DNA导入动物受精卵的常规方法是显微注射法。 该设计为乳腺生物反应器,只有雌性山羊的乳腺可发育成熟并在BLG启动子调控下分泌乳汁表达目的蛋白,雄性个体无法实现该生产需求,因此需要提前筛选雌性受精卵。
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高三生物学
一、单项选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1. 黄荆灰水粽是江西省赣南地区的传统美食,以糯米为主料,用草木灰水浸泡后蒸制而成。下列叙述正确的是( )
A. 糯米中富含的淀粉是人体细胞主要的能源物质
B. 草木灰水中的碳酸钾可为人体提供必需的微量元素钾
C. 糯米中脱氧核糖核酸的组成单体是四种脱氧核糖核苷酸
D. 灰水粽中的脂肪在人体内可以大量转化为糖类或氨基酸
2. 沃柑果肉细胞液泡中糖分的积累机制如下:液泡膜上的质子泵V-PPase消耗ATP将H+泵入液泡,转运蛋白TST借助H+浓度梯度将H+运出液泡的同时,将蔗糖反向运入液泡内储存。下列叙述错误的是( )
A. V-PPase运输H+的过程中空间结构会发生可逆性改变
B. 沃柑果肉细胞细胞质基质的pH小于细胞液的pH
C. 转运蛋白TST以主动运输的方式将蔗糖运入液泡
D. 若抑制细胞呼吸,则液泡中积累的蔗糖有所减少
3. 蛋白复合物E是细胞内调控膜系统修复与细胞自噬的关键蛋白,作用过程见图。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白复合物E参与的核膜重建发生在细胞分裂期的中期
B. 蛋白复合物E介导细胞内的膜融合依赖膜的选择透过性
C. 蛋白复合物E可促进溶酶体中的水解酶渗漏,保护细胞内的组分
D. 细胞自噬的某些降解产物被排出细胞,以维持细胞内部环境的稳定
4. 先导编辑技术利用pegRNA和nCas9复合物对基因进行定点编辑。pegRNA靶向结合到目标基因的序列上,nCas9复合物切开DNA单链后,以pegRNA的一段序列为模板生成编辑序列,编辑序列与原DNA序列竞争性结合到DNA的另一条链上,未结合的序列被切除,进而实现对基因的精准编辑。下列叙述错误的是( )
A. pegRNA通过碱基互补配对精准识别目标基因
B. nCas9复合物具有DNA聚合酶和逆转录酶活性
C. 设计逆转录模板链序列可实现对目标基因的定点编辑
D. 若编辑序列不能结合到DNA链上,则会造成编辑失败
5. 中国科研团队在深度超过9000米的海底(高压、无光、低温等极端环境)发现了由化能合成细菌、管状蠕虫、双壳类软体动物等组成的化能合成生态系统,从而证明了化能合成作用可支撑大规模动物群落。下列叙述错误的是( )
A. 流入该生态系统的能量主要是化合物中的化学能
B. 化能合成细菌属于生产者,可将CO2转化成有机物
C. 该生态系统生物体内的酶促反应速率不受温度影响
D. 管状蠕虫和双壳类软体动物有利于加快物质循环
6. 调查发现,粉红椋鸟每年5月初迁飞至新疆,6月产卵和育雏,8月下旬返回越冬地。粉红椋鸟主要以蝗虫为食,日均取食100多只蝗虫。研究人员调查了新疆某地蝗虫的平均密度,结果见表。下列分析不合理的是( )
年份
平均虫口密度/(只·m−2)
4月
5月
6月
7月
8月
2023
0.84
1.92
3.64
3.28
2.05
2024
3.22
4.65
9.40
9.08
7.35
2025
2.84
3.26
9.68
21.88
12.53
A. 标记重捕法不适用于调查蝗虫幼虫的密度
B. 粉红椋鸟的繁殖季节与蝗虫数量爆发时间重合
C. 创造粉红椋鸟的筑巢条件有利于控制蝗虫虫害
D. 8月虫口密度显著下降的原因是粉红椋鸟的取食
7. 为研究盐胁迫对植物适应性的影响,某研究小组将某耐盐植物分别种植于正常土壤(CK)和高盐土壤(HS),连续种植三代(S1、S2、S3)。检测发现:
①HS组各代叶片DNA甲基化水平均高于CK组的,且甲基化位点位于耐盐基因启动子区;
②HS组S3移回正常土壤后,甲基化水平逐代降低,多代后才能恢复至CK水平;
③在正常土壤中,HS组S3的后代耐盐性仍高于CK组S3的后代。
下列叙述正确的是( )
A. 高盐环境诱导耐盐基因定向突变,为生物进化提供了原材料
B. HS组S3移栽到正常土壤后甲基化逐渐消失,说明该表观性状不可遗传
C. 高盐环境通过提高DNA甲基化水平改变基因表达,使植物获得适应性
D. HS组S3耐盐性提高,说明高盐环境使耐盐基因频率逐代增大
8. 胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的氨基酸序列与胰岛素的氨基酸序列相似度约为50%,IGF-1与IGF-1受体结合促进细胞生长和增殖,IGF-1也能与胰岛素受体结合,激活胰岛素的信号通路。生长激素(GH)能促进肝脏分泌IGF-1,下列叙述错误的是( )
A. GH与肝细胞的GH受体结合后调节IGF-1基因的表达
B. 垂体通过GH调节肝脏分泌IGF-1的过程属于反馈调节
C. GH受体或IGF-1受体缺陷均可导致机体出现生长迟缓现象
D. 胰岛素抵抗状态下,IGF-1可能代偿性发挥部分降血糖作用
9. 在肿瘤生长的微环境中,CD39-腺苷通路和TGF-β通路活化后会协同抑制免疫细胞的活性,使肿瘤发生免疫逃逸。ES014是双特异性单克隆抗体,可同时靶向调节上述两条信号通路,重塑机体的抗肿瘤免疫。制备ES014的过程见图。下列分析错误的是( )
A. 需要向小鼠多次注射TGF-β,以便后续获得杂交瘤细胞a
B. 可用灭活的仙台病毒诱导杂交瘤细胞a和细胞b相互融合
C. 用选择培养基可从融合体系中筛选出用于生产的双杂交瘤细胞
D. ES014同时阻断CD39-腺苷和TGF-β通路,恢复免疫监视功能
10. M蛋白能够维持线粒体嵴的完整性,并保障线粒体内膜上电子传递链复合物和ATP合酶的催化活性。正常条件下,检测野生型与M基因缺失突变体(简称为突变体)幼根细胞呼吸相关物质相对含量(见表)。下列叙述错误的是( )
物质
野生型
突变体
NADH
1.0
4.0
丙酮酸
1.0
3.3
酒精
1.0
5.1
A. 细胞呼吸产生的NADH都在线粒体内膜上被消耗
B. M基因缺失使ATP合酶活性下降,合成的ATP减少
C. 突变体幼根细胞中葡萄糖的氧化分解可能增加
D. 突变体幼根细胞中酒精积累增加会引起代谢紊乱
11. 副溶血性弧菌(Vp)是一种嗜盐性海洋细菌,在无盐培养基中无法生长,对低浓度头孢菌素类抗生素敏感,可在TCBS培养基平板上生长,代谢产物会使培养基中指示剂变色,形成绿色菌落。下列叙述错误的是( )
A. Vp的嗜盐特性与其维持细胞内外的渗透压平衡相关
B. 培养Vp时,培养基中可添加NaCl和低浓度头孢菌素类抗生素
C. TCBS培养基为鉴别培养基,长出绿色菌落可初步确认存在Vp
D. 将TCBS培养基上的绿色菌落接种至无盐培养基,不能继续生长
12. 甲病(单基因遗传病)病因为M基因突变。对该病患者家系某些成员进行M基因测序,结果见图(E1~E4为4枚胚胎),两个序列表示1对等位基因一条链相同位置的部分碱基序列。若Ⅱ-2要植入正常胚胎,则可选择的胚胎是( )
A. E1或E2 B. E2或E4 C. E1或E3 D. E3或E4
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两项或两项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13. 研究人员用溴乙烷(EtBr)和赤霉素GA3处理马铃薯块茎,检测马铃薯块茎的休眠时间、发芽率和平均芽长,结果见图,CK为对照组。下列分析不合理的是( )
A. EtBr与GA3作为信号分子调节马铃薯块茎细胞的代谢
B. EtBr有利于解除马铃薯块茎休眠,适用于马铃薯的储存
C. EtBr与GA3在打破马铃薯块茎休眠方面,存在协同作用
D. EtBr对芽体生长的调控效果差于对块茎发芽的调控效果
14. 单亲二体(UPD)是指两条同源染色体均来自某一亲本,其形成常涉及三体营救和单体自救,见图。UPD常因基因表达异常而出现遗传病。患者甲为父源UPD,体细胞中该对染色体数目正常(2条)。不考虑突变,下列分析错误的是( )
A. 若甲为三体营救,则父方在减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
B. 若甲为单体自救,则母方在减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离
C. 若父方、母方和甲的基因型为Aa、aa、aa,则可能为三体营救
D. 若父方、母方和甲的基因型为Aa、aa、AA,则父方减数分裂Ⅱ异常
15. 镉是一种难降解的重金属。丛枝菌根真菌定植在植物根部,从植物体内获取有机物,也促进植物吸收无机盐。在植物甲的根系接种两种丛枝菌根真菌Fm和Ri,检测植物在镉胁迫下各部分的干重以及镉含量,结果见图。下列分析错误的是( )
A. 丛枝菌根真菌与植物甲形成种间竞争关系
B. 丛枝菌根真菌主要促进植物甲地下茎的生长
C. 与Fm相比,Ri对植株甲的生长有抑制作用
D. 丛枝菌根真菌可促进植物甲根系吸收镉
16. 压力刺激能激活交感神经并使其释放去甲肾上腺素(NE),进而引起脱发。能与NE受体结合的物质有多种。为验证“交感神经通过释放NE触发毛囊干细胞死亡”这一推测,科研人员利用小鼠进行实验,如表所示。若推测成立,则下列分析不合理的是( )
实验组
实验对象
实验操作
检测指标
I
正常小鼠
注射RTX
毛囊干细胞数量、
脱毛程度
II
阻断交感神经小鼠
局部注射NE
III
NE受体缺陷小鼠
注射RTX
注:注射RTX模拟压力状态,激活交感神经。
A. 仅设置I组和Ⅲ组实验即可验证NE是引起脱发的直接原因
B. Ⅱ组中NE可作用于毛囊干细胞,说明NE作为激素发挥作用
C. Ⅲ组小鼠毛囊干细胞数量正常,说明NE受体缺失阻断了信号传递
D. 若将注射RTX改为电刺激交感神经,则I组和Ⅲ组的实验结果相同
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
17. 在农田非作物生境种植功能植物,可实现害虫的绿色防控。某小组在棉田开展实验,设置了单作棉田、棉田边缘种植蛇床、棉田边缘种植蛇床且田间分散种植苘麻的种植模式,调查各组棉田中害虫(棉蚜)和害虫天敌(瓢虫)的种群密度及棉花产量,结果见表。回答下列问题:
模式
棉蚜密度/(只·百株-1)
瓢虫密度/(只·百株-1)
棉花产量/kg·hm−2
单作棉田(A组)
385
12
1875
棉田+蛇床(B组)
226
35
2048
棉田+蛇床+苘麻(C组)
142
58
2294
注:蛇床为开花植物,苘麻可为害虫的天敌提供栖息、繁殖和庇护的场所。
(1)长期使用单一化学农药,农田害虫抗药性不断增强。从进化角度分析,农药对害虫种群起到________作用,使害虫种群的________定向改变,抗药性个体增多。
(2)功能植物有提供栖息空间、水土保持、生物固氮和作为工业原料等功能,体现生物多样性的________价值。蛇床和苘麻拓展了瓢虫的________,使空间和资源利用范围扩大。
(3)生态系统中,棉蚜与瓢虫的种间关系是________。从种群数量特征的角度分析,C组的棉蚜密度显著低于A组的,主要是因为功能植物提高了瓢虫的________(填“出生率”或“死亡率”),进而降低了棉蚜数量。三个模式中,C组的群落物种丰富度最高,其农田生态系统的________稳定性最强。
(4)从生态系统能量流动的角度,总结“作物—功能植物”模式提高棉花产量的路径:________。
18. 盐胁迫影响水稻生长。5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)是叶绿素的前体物质,参与细胞呼吸和光合作用,影响生理调节功能。研究5-ALA对盐胁迫下水稻幼苗生理代谢的影响,实验处理及部分结果见表和图。回答下列问题:
实验组
株高/cm
植株地上部分干重/g
叶绿素含量/mg·g−1
CK(对照)
10.83
0.27
1355
NaCl
8.73
0.18
738
NaCl+5-ALA
10.90
0.22
1254
5-ALA
13.03
0.28
1368
注:NaCl表示用50 mmol·L−1的NaCl处理,5-ALA表示叶面喷施25 mg·L−1的5-ALA。
(1)水稻叶绿体中吸收光能的色素分布在________上。光能被吸收后转化为活跃的化学能并储存在________中,用于暗反应。
(2)由图可知,盐胁迫对水稻根细胞吸收Na+、K+的影响是________。5-ALA能________(填“缓解”或“加强”)盐胁迫对水稻幼苗生长的影响,依据是________。
(3)已知SOS1基因和NHX1基因表达的转运蛋白均能反向转运H+和Na+,将Na+分别转运到细胞膜外和细胞液中。检测各组水稻SOS1基因和NHX1基因的相对表达量,结果为NaCl+5-ALA>5-ALA>CK>NaCl。5-ALA处理后,SOS1基因和NHX1基因的表达量发生变化,这对水稻的适应性意义是________。
19. 调节性T细胞(Treg)是一类T细胞亚群。在肿瘤局部微环境中,Treg的数量发生变化会影响肿瘤免疫逃逸及免疫治疗,作用机制见图,①-④表示过程。回答下列问题:
(1)肿瘤细胞被清除后,Treg主要作用于过程________(填图中序号)使细胞免疫功能恢复正常状态,防止免疫反应过度。
(2)Treg作用于过程________(填图中序号)会降低抗体水平,原因是________。Treg的数量________(填“增加”或“减少”)会导致肿瘤细胞发生免疫逃逸。
(3)Treg表面的CTLA-4分子与DC表面分子结合,阻断辅助性T细胞的活化。某实验小组为验证药物X通过阻断CTLA-4分子来解除Treg对免疫系统的抑制,设计了实验:
实验分组:
A组:肿瘤小鼠+注射生理盐水;
B组:肿瘤小鼠+注射药物X;
C组:肿瘤小鼠+注射抗CTLA-4抗体;
D组:________(需补充的组别,用于排除药物X与其他受体或分子结合而出现的干扰)。
检测指标:一段时间后,检测各组小鼠肿瘤体积及脾脏中细胞毒性T细胞比例。
预期结果:B组和C组的肿瘤体积应________(填“大于”或“小于”)A组的,D组的结果与________组的基本一致。
(4)研究发现,长期高剂量使用药物X能抑制肿瘤发展,但部分小鼠出现了腹泻、皮疹等自身免疫症状。结合Treg的生理功能分析,出现该副作用的原因是________。
20. 黄瓜果肉大多为白色或淡绿色,研究人员筛选到黄果肉突变体和橙果肉突变体。将黄果肉突变体分别与白果肉品种和橙果肉突变体杂交,研究果肉颜色性状的遗传规律,结果见表。回答下列问题:
项目
甲组
乙组
P
黄果肉×白果肉
黄果肉×橙果肉
F₁
白果肉
↓⊗
白果肉
↓⊗
F₂
黄果肉 白果肉
黄果肉 橙果肉 白果肉
数量/株
152 456
114 152 342
(1)相对白果肉,黄果肉为________(填“显性”或“隐性”)性状。研究表明,橙果肉由3号染色体上的基因控制,橙果肉基因与黄果肉基因不互为等位基因,理由是________。乙组F₂黄果肉植株中,纯合子占________。
(2)研究发现,黄果肉基因在4号染色体上。SNP分子标记是基因组中单个核苷酸变异形成的遗传标记,常用于检测染色体上基因的位置。在四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体片段互换会引起________(填变异类型)。用不同SNP分子标记检测甲组的亲本、F₁和部分F₂的4号染色体上SNP分子标记的情况,结果见图,则黄果肉基因位于分子标记________之间。
注:条带表示染色体片段,Y表示黄果肉植株,W表示白果肉植株。
(3)为验证黄果肉基因的功能,研究人员预想通过转基因技术生成RNA干扰靶基因的表达,实验的思路和预期结果是________。
21. 组织型纤溶酶原激活物(t-PA)可用于溶解血栓,半衰期短,大剂量注射会增加出血风险。
借助PCR技术改造t-PA基因(图1),将其第117位天冬酰胺(密码子为5′-AAU-3′替换为谷氨酰胺(密码子为5′-CAA-3′),可延长作用时间。回答下列问题:
(1)图1中t-PA基因DNA标注位点的碱基编码天冬酰胺,转录模板链是________(填“a链”或“b链”)。为实现对t-PA基因的改造,引物的改造要求是________。
(2)BLGSP是山羊β-乳球蛋白(BLG,在乳腺中合成)的信号肽序列,可引导BLG的多肽链高效转入内质网。BLG启动子驱动BLG基因的表达。将编码BLGSP的序列和改造后的t-PA基因用四种限制酶切割后连接成融合基因(见图2),使用限制酶BamH I和BglII可避免出现________的问题。用于切割质粒的限制酶是________。构建重组质粒使用BLG启动子和BLGSP序列的目的是________。
(3)用________法将重组质粒导入山羊的受精卵。导入重组质粒前需要对受精卵进行性染色体组成检测,原因是________。
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