内容正文:
漳州立人学校2026届高三毕业班热身考
生物科试题
一、选择题:本题共15小题,1~10小题,每小题2分,11~15小题,每小题4分。共计40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 从海洋环境中分离并筛选出能产生细菌素(一种能杀死近缘细菌的多肽)的细菌,可为海洋源细菌素的挖掘提供重要的微生物资源。下列叙述正确的是( )
A. 细菌素的合成与分泌需要高尔基体参与
B. 与抗生素相比,细菌素的作用范围更广
C. 培养海水和海底泥中的细菌时,需使用不同培养基
D. 在筛选该海洋细菌时需接种在布满霉菌的培养基上
2. 2026年1月我国科学家柴培远发表的论文指出,细胞表面存在被糖链修饰的RNA(糖 RNA) 就像一个精准的刹车,它能直接结合 VEGF(血管内皮生长因子),不让它过度激活信号,防止血管乱长。下列叙述错误的是( )
A. 伤口愈合的时候,需要糖 RNA抑制血管过度生长
B. 糖RNA和糖蛋白的合成过程都有RNA聚合酶参与
C. 敲除了糖 RNA的基因可能可以作为治疗癌症的新思路
D. 利用基因敲除技术可以证明细胞表面的糖 RNA是由基因编码的,而非实验污染
3. 假说是根据已有的知识和经验作出合理的推断。下列搭配不合理的是( )
选项
已有的知识和经验
假说
A
水分子通过细胞膜的速率远高于人工膜
水通道假说
B
DNA分子的双螺旋结构
半保留复制假说
C
切除神经的胰腺能分泌胰液
化学调节胰液分泌假说
D
胚芽鞘向光弯曲生长
光使尖端产生生长素假说
A. A B. B C. C D. D
4. 我国自主研发的全球首款“异体通用型”药品,含人异体诱导多能干细胞(iPS)再生的脊髓神经祖细胞注射液,可改善脊髓损伤患者的运动功能。下列叙述正确的是( )
A. 制备阶段需将iPS细胞表面的主要组织相容性抗原“敲除”或屏蔽
B. 该药研发过程不涉及调控基因的选择性表达
C. 已分化的T细胞、B细胞不能被诱导为iPS细胞
D. iPS细胞培养过程要放在95%氧气和5%CO2的培养箱
5. 某tRNA的基因发生突变后,转录形成的sup-tRNA识别的密码子由UUA(编码亮氨酸)变成UAG(终止密码子),sup-tRNA可用于MPS-I综合征的治疗。突变前tRNA基因的DNA模板链部分序列为( )
A. 5'-ATT-3' B. 5'-AAT-3' C. 5'-TTA-3' D. 5'-TAA-3'
6. 以下关于高中生物学实验中的“洗”的描述错误的是( )
A. 脂肪鉴定实验中需要用50%的酒精洗去浮色
B. 植物组织培养实验中外植体消毒后需用清水洗去消毒的试剂
C. 低温诱导染色体数目变化实验中卡诺氏液处理后需用95%的酒精冲洗后才能解离
D. 观察根尖细胞有丝分裂实验中染色之前需用清水冲洗掉解离液
7. 2025年我国首次北极密集冰区载人深潜,观察到大量新奇生命现象,下列叙述错误的是( )
A. 深海生态系统的能量输入主要来源于化能合成作用和海洋表层沉降的有机碎屑
B. 能适应深海低温环境的生物细胞膜上的磷脂的不饱和脂肪酸比例较高
C. 在高压、紧张的作业中,人体副交感神经兴奋可使肾上腺素分泌增加
D. 深海作业后上浮过快会引发“减压病”,体现了人体内环境稳态的调节能力有限
8. ATP荧光检测仪可利用微生物代谢产生的ATP发生荧光反应,原理如图。检测人员可根据荧光强度判断餐具等用品中微生物残留量。下列叙述正确的是( )
A. 该荧光反应属于放能反应
B. 物质X可以参与合成RNA
C. Pi可使蛋白质分子发生磷酸化
D. 荧光越弱,微生物残留量越多
9. 科研人员采用红外相机监测法,对大熊猫国家公园唐家河片区内的大熊猫、毛冠鹿、豹猫和中华斑羚的昼夜活动节律进行了调查,发现不同时段不同动物的相对活动频次有明显差异,也有不同动物部分活动时段重叠。下列叙述正确的是( )
A. 红外相机监测法可用于确定种群密度,是标记重捕法的实际应用
B. 活动频次越高的动物种群数量越多,可据此比较不同种群的密度
C. 有些动物活动时段高度重叠,它们的相互作用属于密度制约因素
D. 不同动物昼夜活动节律的差异,对于物种生态位的分化没有影响
10. 科里循环是指在剧烈运动时,肌细胞通过厌氧呼吸产生乳酸,乳酸经血液循环运输至肝脏,在肝细胞内重新转变为葡萄糖的过程。下列关于科里循环意义的叙述,错误的是( )
注:NAD+为氢的载体,结合H+和电子后形成NADH,NADH可简写为[H]
A. 氧化分解丙酮酸,释放能量 B. 回收乳酸,避免乳酸堆积
C. 充分利用乳酸中的能量 D. 有利于维持血糖浓度稳定
11. 人乳头瘤病毒(HPV)会诱发宫颈癌,主要感染皮肤及黏膜上皮细胞。已知辅助性T细胞(Th)可分化出Th1、Th2两种类型。HPV一方面促进Th分化为Th2来减少Th1的分化,另一方面通过促进E5蛋白合成来抑制Th1参与细胞免疫,最终使其逃避免疫系统的“追杀”。下列叙述错误的是( )
A. 被HPV感染的黏膜上皮细胞的清除过程受基因控制
B. Th向Th2方向分化时细胞表面的特定分子发生变化
C. HPV感染的细胞合成的E5蛋白不利于HPV的清除
D. E5蛋白通过降低宿主的免疫防御功能增加患癌概率
12. 为提高厨余垃圾分解效率,研究人员以厨余垃圾浸出液为培养基(CY),对目标菌株A1、A2、A7和A8进行驯化(通过人工措施使微生物逐步适应某一条件的方法),以制备高活性微生物菌剂。相关实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 驯化前LB比CY更适合大多数菌株生长
B. 可利用显微镜计数法对四种菌株进行辨别和计数
C. CY驯化培养可使四种菌株的基因频率发生定向改变
D. 从活菌数上评价,A2菌株的驯化效果最显著
13. 研究人员利用雌性红鲫(2n=100,RR)与雄性团头鲂(2n=48,BB)杂交,通过干预细胞分裂,培育出杂交种1(RRB)和杂交种2(RRBB),其中R、B字母代表染色体组。杂交种2能产生RB和RRBB的卵子,并与雄性团头鲂回交培育出相应后代。下列关于该培育过程的叙述,错误的是( )
A. 雌性红鲫减数分裂过程中可能没有分裂出第一极体或第二极体
B. 杂交种2的形成可能与第一次卵裂发生异常有关
C. 将红鲫鱼和杂交种2杂交,后代染色体组成可能为RRRBB
D. 杂交种3的获得说明杂交种2与团头鲂不存在生殖隔离
14. 生物学知识中的“比值"是一种数学模型,可较为准确的表示生命过程中两种(个)密切相关的量之间的关系。下列对各种“比值"变化的描述中错误的是( )
A. 置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中外界溶液浓度/细胞液浓度的值变小
B. 细胞分裂过程中着丝粒分裂后,细胞中染色体数目/核DNA数的值变大
C. 降低环境中CO2浓度时,短时间内植物叶绿体中C3/C5的值变小
D. 运动员在百米冲刺时,CO2释放量/ O2吸收量的值变大
15. 将向日葵叶片置于含已知浓度12CO2和14CO2的密闭透明小室中,并依次进行光照和黑暗处理,叶片对两种CO2的吸收无明显差异。测定小室中12CO2浓度和14C放射性强度,计算得到比活度(14C放射性强度/12CO2浓度),结果如图。据此作出的分析,正确的是( )
A. 光照开始后,叶绿体中放射性首先出现在14C5
B. 6~8 min内,叶片细胞固定12CO2的量接近于零
C. 光照条件下,叶片会释放12CO2到小室中
D. 转入黑暗后,比活度降低是由于14CO2被快速吸收
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。
16. 松树萎蔫病是由松材线虫引起的毁灭性森林病害,其传播高度依赖松褐天牛等媒介昆虫。回答下列问题。
(1)松褐天牛幼虫在松树木质部内蛀食并在树皮上留下蛀孔,成虫羽化后钻出树干,取食健康松树嫩枝补充营养。松树和松褐天牛的种间关系是________。
(2)松材线虫侵入松树后,破坏树脂道细胞并阻碍水分运输,导致针叶失水、褪绿、褐变,最终整株枯死。某林区采用多光谱无人机可有效捕捉早期病树吸收光谱的变化,其主要检测到______光的吸收值降低。
(3)某林区采用放置信息素诱捕器来捕杀松褐天牛成虫,该方法所涉及的信息属于_____信息。该防治有害生物的方法属于____防治。
(4)花绒寄甲幼虫体外寄生松褐天牛幼虫,吸食体液 致其死亡。某研究团队在不同林分区分别以“成虫” 和“卵卡”两种形态投放相同密度的花绒寄甲,一段时间后统计松树死亡减退率(死亡率的下降幅度),结果如图。
①该实验的自变量是____________________。
②分析可知,不同林分区的治理效果有差异,_______(填“幼虫”或“成虫”)尤其显著。从群落结构的角度分析,引起这一差异的原因可能是___________________________________________________,使花绒寄甲成虫产卵量多,幼虫数量大。
17. 外侧杏仁核(LA)是调控情绪的重要区域。为研究中等强度噪声与焦虑之间的神经机制,研究者开展如下实验。
(1)情绪与_______________________等都属于大脑的高级功能。
(2)选择性别、周龄相同的小鼠随机分组,实验组每日接受4小时中等强度的噪声暴露。每周将小鼠从饲养环境取出,适应一段时间后,利用高架十字迷宫评估小鼠焦虑样行为,装置如图1,结果如图2,小鼠在封闭臂停留时间与焦虑样行为呈正相关。
结果说明持续噪声暴露会________(填“加剧”或“减弱”)小鼠焦虑样行为。研究者还评估了小鼠的听力和运动能力,发现实验组与对照组无显著差异,此评估的目的是_______________________________________。
(3)研究发现,噪声暴露4周的小鼠LA区谷氨酸能神经元(LAGlu)自发放电频率显著高于对照组,推测噪声暴露诱导的焦虑样行为依赖LAGlu的过度活化。为证实该推测,向小鼠LA区注射携带光敏感钠离子通道基因的病毒载体,使该基因在LAGlu特异性表达,并植入光纤,蓝光照射LA区激活LAGlu同时进行图1行为的测试。
①该实验的对照组是_______________________________________________。
②该实验还不能完全证实推测,根据自变量减法原理,还需设置__________________________的小鼠噪声暴露4周,进行行为测试。
(4)小胶质细胞可伸出伪足吞噬突触后膜及膜内成分,参与突触结构的重塑,维持突触信号的平衡(图3)。P蛋白和G蛋白分别位于兴奋性和抑制性突触后膜内且与后膜紧密连接,参与相应类型的突触信号传递。对噪声暴露4周的小鼠脑切片进行免疫荧光染色,结果如表,据此解释中等强度噪声引起焦虑样行为的原因是:噪声暴露使小胶质细胞选择性吞噬LA的__________________,导致LAGlu相对过度活化,引发焦虑。根据小胶质细胞的作用可推测,噪声暴露可能会影响小鼠的________(填“长期”或“短期”)记忆。
LA区小胶质细胞内的P蛋白含量
LA区小胶质细胞内的G蛋白含量
对照组
+
+
实验组
+
++++
18. 脱落酸(ABA)能增强植物对非生物胁迫如干旱、盐碱和寒冷等的适应性。硫化氢(H2S)是一种水溶性的气体信号分子,在调节植物对环境胁迫和生长的适应性方面也发挥重要功能。为研究ABA和H2S对拟南芥气孔开度和植物生长的影响,研究人员进行了相关实验,结果如图甲所示。
(1)据图甲推测,ABA能增强植物对干旱胁迫适应性的原因是ABA处理使气孔开度______。该过程可能会降低植物的光合速率,原因主要是____________________________________。
(2)研究表明拟南芥在Ca2+介导下,保卫细胞K+、Cl-大量流失,使细胞_____(填“吸水”或“失水”),引起气孔关闭。
(3)SnRK2.6蛋白是ABA信号通路中调节植物气孔开闭的关键调节因子,SnRK2.6蛋白只存在于植物气孔的保卫细胞中,根本原因是SnRK2.6基因_____________________________________。为进一步研究ABA调控气孔开闭的机制,科研人员利用SnRK2.6蛋白缺失拟南芥突变体(ost1-3)和H2S合成缺陷拟南芥突变体(des1)进行相关实验,结果如图乙所示。
结合图甲、图乙的数据,研究者推测ABA调控气孔开闭的机制如图丙所示,其中a和b分别是________________(从“SnRK2.6蛋白”“H2S”中选择)。
(4)保卫细胞中的DES1酶催化产生H2S。ost1-3和des1突变体植株由于气孔调节失灵,在干旱条件下易失水萎蔫。请基于本实验揭示的机制,提出一个利用生物技术提高野生型拟南芥抗旱性的思路:_____________________________________________________________。
19. 绿壳蛋鸡以绿壳鸡蛋和优质鸡肉为特色,鸡的胫色(腿的颜色)能帮助人们提前快捷选出母鸡和公鸡,提高饲养精准度。由黑色素细胞合成的黑色素经积累使鸡胫部呈深色。为探究胫色遗传规律和胫色鉴别雌雄的可行性,选择多只绿壳蛋鸡设计多组杂交实验,对子一代个体的胫色进行跟踪观察,部分实验结果如下。
组合
亲本组合
深色胫数量/只
浅色胫数量/只
总计/只
公鸡
母鸡
公鸡
母鸡
A
深色胫♂×浅色胫♀
0
19
17
0
36
B
深色胫♂×深色胫♀
19
5
0
0
24
总计
19
24
17
0
60
(1)以D/d表示控制鸡胫色的基因,根据实验结果可知,D/d基因位于______(填“常”或“Z”)染色体上,______是显性性状。若A组合的F1自由交配,则F2的公鸡中出现浅色胫的比例为______。
(2)根据基因的分离定律,B组合的子代深色胫♂:深色胫♀的理论值为______,但本实验中的F1深色胫♂:深色胫♀=19:5,出现该性状分离比的原因可能是:____________________。
(3)D/d基因的功能相同,但表达量不同。研究人员测定了D/d基因的启动子活性(图a);利用转基因技术构建d基因高表达的黑色素细胞,测定其细胞凋亡率(图b)。根据实验结果,推测浅色胫形成的原因是:_______________________________。
研究发现,鸡胫色除受基因控制外,还受饲料中的叶黄素等环境因素影响,这说明生物的性状是_________共同作用的结果。
20. 培育转VEGF基因的山羊,有利于提高羊绒产量。但转基因动物含有标记基因可能造成安全性问题。研究者利用Cre/LoxP系统删除标记基因。回答下列问题。
(1)要获得转VEGF基因的山羊,需用____________技术把基因表达载体导入山羊受精卵,获得的早期胚胎移植到代孕母体子宫前,需对代孕母羊进行_______________处理。
(2)如图1所示, Cre酶能切割特定位点形成黏性末端。结合图1和图2分析,Cre酶能将______(填“①”或“②”)中的目标片段删除,并且其余片段末端可以连接形成一个DNA分子。
(3)图3利用P0构建的P1表达载体可实现转化后可删除标记基因,图中引物 a添加的LoxP序列为5´GCATACAT3´则引物b应添加的LoxP序列为:5′—_________________—3′(填“5´GCATACAT3´”或“5´ATGTATGC3´”),同时,需在LoxP序列的________端添加限制酶BglⅡ和HindⅢ的识别序列。用BglⅡ和HindⅢ处理P1并对产物进行电泳鉴定,结果长度为________________说明P1构建成功。
(4)将P1导入山羊皮肤成纤维细胞,经检测VEGF已成功表达。此时还需要Cre/LoxP系统中________的作用将标记基因删除。利用荧光显微镜观察,结果为_______(填“有”或“无”)红色荧光,说明已成功删除标记基因。
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生物科试题
一、选择题:本题共15小题,1~10小题,每小题2分,11~15小题,每小题4分。共计40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 从海洋环境中分离并筛选出能产生细菌素(一种能杀死近缘细菌的多肽)的细菌,可为海洋源细菌素的挖掘提供重要的微生物资源。下列叙述正确的是( )
A. 细菌素的合成与分泌需要高尔基体参与
B. 与抗生素相比,细菌素的作用范围更广
C. 培养海水和海底泥中的细菌时,需使用不同培养基
D. 在筛选该海洋细菌时需接种在布满霉菌的培养基上
【答案】C
【解析】
【详解】A、能产生细菌素的细菌属于原核生物,原核生物仅含有核糖体一种细胞器,没有高尔基体,A错误;
B、题干明确说明细菌素仅能杀死近缘细菌,而抗生素的作用范围更广,可杀灭多种类群的细菌甚至部分真菌,B错误;
C、海水和海底泥的理化环境差异较大,两类环境中生存的细菌的营养需求、耐逆性存在差异,因此培养时需使用不同的培养基,C正确;
D、细菌素的作用对象是近缘细菌,对霉菌无杀伤作用,因此筛选目的菌时需接种在布满近缘细菌的培养基上,通过观察抑菌圈筛选,D错误。
2. 2026年1月我国科学家柴培远发表的论文指出,细胞表面存在被糖链修饰的RNA(糖 RNA) 就像一个精准的刹车,它能直接结合 VEGF(血管内皮生长因子),不让它过度激活信号,防止血管乱长。下列叙述错误的是( )
A. 伤口愈合的时候,需要糖 RNA抑制血管过度生长
B. 糖RNA和糖蛋白的合成过程都有RNA聚合酶参与
C. 敲除了糖 RNA的基因可能可以作为治疗癌症的新思路
D. 利用基因敲除技术可以证明细胞表面的糖 RNA是由基因编码的,而非实验污染
【答案】C
【解析】
【详解】A、伤口愈合过程需要血管生成以供应营养,但血管过度生长会损伤机体,糖RNA可抑制血管过度生长,因此伤口愈合需要其发挥作用,A正确;
B、糖RNA本质为RNA,转录合成RNA的过程需要RNA聚合酶参与;糖蛋白的合成需要先经转录得到对应的mRNA,转录过程也需要RNA聚合酶参与,因此二者合成过程均有RNA聚合酶参与,B正确;
C、癌细胞增殖需要大量营养,依赖新生血管供应,糖RNA可抑制血管过度生长,若敲除糖RNA的基因,会导致糖RNA缺失,血管过度生长,为癌细胞提供更多营养,促进癌症进展,不能作为治疗癌症的思路,C错误;
D、若敲除某基因后细胞表面糖RNA消失,即可证明糖RNA由该基因编码,若为实验污染则敲除基因后糖RNA仍会存在,因此可利用该技术证明,D正确。
3. 假说是根据已有的知识和经验作出合理的推断。下列搭配不合理的是( )
选项
已有的知识和经验
假说
A
水分子通过细胞膜的速率远高于人工膜
水通道假说
B
DNA分子的双螺旋结构
半保留复制假说
C
切除神经的胰腺能分泌胰液
化学调节胰液分泌假说
D
胚芽鞘向光弯曲生长
光使尖端产生生长素假说
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、人工膜为不含蛋白质的脂质双层膜,水分子通过细胞膜的速率远高于人工膜,可合理推断细胞膜上存在协助水运输的通道,因此提出水通道假说,A不符合题意;
B、DNA双螺旋结构的碱基互补配对特点,可合理推断DNA复制时以两条链分别为模板合成子代DNA,因此提出半保留复制假说,B不符合题意;
C、切除神经的胰腺仍能分泌胰液,说明胰液分泌不依赖神经调节,可合理推断存在化学物质调节胰液分泌,因此提出化学调节胰液分泌假说,C不符合题意;
D、胚芽鞘向光弯曲生长的现象,仅能推断尖端受单侧光刺激后会向伸长区传递某种影响,使背光侧生长更快,不能得出光诱导生长素产生的结论,且生长素的产生本身不需要光,光仅影响生长素的分布,D符合题意。
故选D。
4. 我国自主研发的全球首款“异体通用型”药品,含人异体诱导多能干细胞(iPS)再生的脊髓神经祖细胞注射液,可改善脊髓损伤患者的运动功能。下列叙述正确的是( )
A. 制备阶段需将iPS细胞表面的主要组织相容性抗原“敲除”或屏蔽
B. 该药研发过程不涉及调控基因的选择性表达
C. 已分化的T细胞、B细胞不能被诱导为iPS细胞
D. iPS细胞培养过程要放在95%氧气和5%CO2的培养箱
【答案】A
【解析】
【详解】A、异体移植时,供体细胞表面的主要组织相容性抗原会引发受体的免疫排斥反应,制备“异体通用型”细胞注射液时,敲除或屏蔽iPS细胞表面的主要组织相容性抗原,可避免免疫排斥,A正确;
B、iPS细胞分化为脊髓神经祖细胞的实质是基因的选择性表达,该药研发过程需要调控相关基因的选择性表达以实现定向分化,B错误;
C、已分化的T细胞、B细胞仍含有该物种全套的遗传物质,可通过导入诱导因子等方式被重编程为iPS细胞,C错误;
D、动物细胞培养的气体环境为95%空气和5%CO2,D错误。
5. 某tRNA的基因发生突变后,转录形成的sup-tRNA识别的密码子由UUA(编码亮氨酸)变成UAG(终止密码子),sup-tRNA可用于MPS-I综合征的治疗。突变前tRNA基因的DNA模板链部分序列为( )
A. 5'-ATT-3' B. 5'-AAT-3' C. 5'-TTA-3' D. 5'-TAA-3'
【答案】C
【解析】
【详解】密码子为5'-UUA-3',与其反向互补的反密码子(3'→5')为AAU,即tRNA反密码子按5'→3'书写为5'-UAA-3'。tRNA由其基因转录而来,与DNA模板链反向互补,因此模板链按3'→5'的序列为ATT,转换为5'→3'的书写形式即为5'-TTA-3',C正确,ABD错误。
故选C。
6. 以下关于高中生物学实验中的“洗”的描述错误的是( )
A. 脂肪鉴定实验中需要用50%的酒精洗去浮色
B. 植物组织培养实验中外植体消毒后需用清水洗去消毒的试剂
C. 低温诱导染色体数目变化实验中卡诺氏液处理后需用95%的酒精冲洗后才能解离
D. 观察根尖细胞有丝分裂实验中染色之前需用清水冲洗掉解离液
【答案】B
【解析】
【详解】A、脂肪鉴定实验中,苏丹Ⅲ染液可溶于酒精,使用50%的酒精能洗去切片表面多余的浮色,避免对后续观察造成干扰,A正确;
B、植物组织培养实验要求全程无菌操作,外植体消毒后需用无菌水冲洗残留的消毒剂,普通清水含有杂菌,会造成外植体污染,无法用于后续培养,B错误;
C、低温诱导染色体数目变化实验中,卡诺氏液的作用是固定细胞形态,处理后需用95%的酒精冲洗2次以去除残留的卡诺氏液,之后才能进行解离操作,C正确;
D、观察根尖细胞有丝分裂实验中,解离液呈酸性,若染色前不洗去解离液,不仅会导致根尖解离过度,还会影响染色效果,因此染色前需用清水漂洗去除解离液,D正确。
7. 2025年我国首次北极密集冰区载人深潜,观察到大量新奇生命现象,下列叙述错误的是( )
A. 深海生态系统的能量输入主要来源于化能合成作用和海洋表层沉降的有机碎屑
B. 能适应深海低温环境的生物细胞膜上的磷脂的不饱和脂肪酸比例较高
C. 在高压、紧张的作业中,人体副交感神经兴奋可使肾上腺素分泌增加
D. 深海作业后上浮过快会引发“减压病”,体现了人体内环境稳态的调节能力有限
【答案】C
【解析】
【详解】A、深海缺乏光照,无法进行光合作用供给能量,生态系统的能量输入主要来源于化能自养生物的化能合成作用,以及海洋表层沉降的有机碎屑携带的化学能,A正确;
B、磷脂的不饱和脂肪酸比例越高,细胞膜的低温流动性越强,因此适应深海低温环境的生物细胞膜上磷脂的不饱和脂肪酸比例更高,以维持细胞膜正常功能,B正确;
C、人体处于高压、紧张状态时,是交感神经兴奋促进肾上腺素分泌增加,提升机体应激能力;副交感神经在人体安静状态下占优势,不会促进肾上腺素分泌,C错误;
D、人体内环境稳态的调节能力具有一定限度,上浮过快时外界压力骤降超出了调节限度,就会引发“减压病”,体现了内环境稳态调节能力的局限性,D正确。
8. ATP荧光检测仪可利用微生物代谢产生的ATP发生荧光反应,原理如图。检测人员可根据荧光强度判断餐具等用品中微生物残留量。下列叙述正确的是( )
A. 该荧光反应属于放能反应
B. 物质X可以参与合成RNA
C. Pi可使蛋白质分子发生磷酸化
D. 荧光越弱,微生物残留量越多
【答案】B
【解析】
【详解】A、该荧光反应需要 ATP 提供能量,属于吸能反应,而非放能反应,A错误;
B、图中物质X是AMP,为RNA的基本单位,因此可参与合成RNA,B正确;
C、图中释放的Pi为游离的磷酸,不与蛋白质结合,不使蛋白质分子发生磷酸化,C错误;
D、微生物残留量越多,产生的 ATP 越多,荧光强度越强,因此荧光越弱,微生物残留量越少,D错误。
9. 科研人员采用红外相机监测法,对大熊猫国家公园唐家河片区内的大熊猫、毛冠鹿、豹猫和中华斑羚的昼夜活动节律进行了调查,发现不同时段不同动物的相对活动频次有明显差异,也有不同动物部分活动时段重叠。下列叙述正确的是( )
A. 红外相机监测法可用于确定种群密度,是标记重捕法的实际应用
B. 活动频次越高的动物种群数量越多,可据此比较不同种群的密度
C. 有些动物活动时段高度重叠,它们的相互作用属于密度制约因素
D. 不同动物昼夜活动节律的差异,对于物种生态位的分化没有影响
【答案】C
【解析】
【详解】A、红外相机监测法无需对调查动物进行标记,不属于标记重捕法的应用,该方法多用于调查物种活动节律、物种分布情况,一般不能精准测定种群密度,A错误;
B、动物活动频次受物种自身行为特性、资源丰富度等多种因素影响,与种群数量没有正相关关系,无法通过活动频次比较不同种群的密度,B错误;
C、活动时段高度重叠的动物会产生种间竞争等相互作用,这类因素的影响强度随种群密度升高而增大,属于密度制约因素,C正确;
D、不同动物昼夜活动节律的差异是生态位分化的重要表现,可减少种间竞争,对物种生态位分化有重要意义,D错误。
10. 科里循环是指在剧烈运动时,肌细胞通过厌氧呼吸产生乳酸,乳酸经血液循环运输至肝脏,在肝细胞内重新转变为葡萄糖的过程。下列关于科里循环意义的叙述,错误的是( )
注:NAD+为氢的载体,结合H+和电子后形成NADH,NADH可简写为[H]
A. 氧化分解丙酮酸,释放能量 B. 回收乳酸,避免乳酸堆积
C. 充分利用乳酸中的能量 D. 有利于维持血糖浓度稳定
【答案】A
【解析】
【详解】A、在科里循环中,在肌细胞内是葡萄糖经糖酵解产生丙酮酸,丙酮酸再转化为乳酸,在肝细胞中是乳酸经过一系列反应生成葡萄糖,其中氧化分解丙酮酸时不释放能量,能量储存在乳酸中,A错误;
B、科里循环将肌细胞产生的乳酸运输到肝脏重新转化为葡萄糖,避免了乳酸在肌肉中堆积,B正确;
C、乳酸被重新转化为葡萄糖,葡萄糖可以再次被肌细胞利用,实现了对乳酸中能量的充分利用,C正确;
D、肝脏将乳酸转化为葡萄糖,葡萄糖可以释放到血液中,有助于维持血糖浓度的稳定,D正确。
11. 人乳头瘤病毒(HPV)会诱发宫颈癌,主要感染皮肤及黏膜上皮细胞。已知辅助性T细胞(Th)可分化出Th1、Th2两种类型。HPV一方面促进Th分化为Th2来减少Th1的分化,另一方面通过促进E5蛋白合成来抑制Th1参与细胞免疫,最终使其逃避免疫系统的“追杀”。下列叙述错误的是( )
A. 被HPV感染的黏膜上皮细胞的清除过程受基因控制
B. Th向Th2方向分化时细胞表面的特定分子发生变化
C. HPV感染的细胞合成的E5蛋白不利于HPV的清除
D. E5蛋白通过降低宿主的免疫防御功能增加患癌概率
【答案】D
【解析】
【详解】A、被HPV感染的黏膜上皮细胞的清除属于细胞凋亡,细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡过程,受基因控制,A正确;
B、Th向Th2分化的实质是基因的选择性表达,细胞分化后功能发生特异性改变,细胞表面的受体、标志蛋白等特定分子会发生变化,B正确;
C、题干表明E5蛋白会抑制Th1参与细胞免疫,帮助HPV逃避免疫系统清除,因此E5蛋白不利于HPV的清除,C正确;
D、免疫防御是机体抵御外来病原体入侵的功能,而识别清除突变细胞、防止肿瘤发生属于免疫监视的功能,E5蛋白是通过降低免疫监视功能增加患癌概率,而非免疫防御功能,D错误。
12. 为提高厨余垃圾分解效率,研究人员以厨余垃圾浸出液为培养基(CY),对目标菌株A1、A2、A7和A8进行驯化(通过人工措施使微生物逐步适应某一条件的方法),以制备高活性微生物菌剂。相关实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 驯化前LB比CY更适合大多数菌株生长
B. 可利用显微镜计数法对四种菌株进行辨别和计数
C. CY驯化培养可使四种菌株的基因频率发生定向改变
D. 从活菌数上评价,A2菌株的驯化效果最显著
【答案】B
【解析】
【详解】A、观察驯化前的柱状图,四种菌株在LB培养基中的活菌数均高于CY培养基,说明驯化前LB比CY更适合大多数菌株生长,A正确;
B、显微镜计数法仅能对微生物进行计数,无法通过显微形态区分四种不同的菌株,菌株辨别需要结合菌落特征、生理生化特性等其他方法,B错误;
C、CY驯化培养属于定向人工选择,会筛选出适应CY培养基的菌株,淘汰不适应的个体,因此可使四种菌株的基因频率发生定向改变,C正确;
D、对比驯化前后CY培养基中的活菌数,A2菌株的活菌数提升幅度最大,因此从活菌数角度评价其驯化效果最显著,D正确。
13. 研究人员利用雌性红鲫(2n=100,RR)与雄性团头鲂(2n=48,BB)杂交,通过干预细胞分裂,培育出杂交种1(RRB)和杂交种2(RRBB),其中R、B字母代表染色体组。杂交种2能产生RB和RRBB的卵子,并与雄性团头鲂回交培育出相应后代。下列关于该培育过程的叙述,错误的是( )
A. 雌性红鲫减数分裂过程中可能没有分裂出第一极体或第二极体
B. 杂交种2的形成可能与第一次卵裂发生异常有关
C. 将红鲫鱼和杂交种2杂交,后代染色体组成可能为RRRBB
D. 杂交种3的获得说明杂交种2与团头鲂不存在生殖隔离
【答案】D
【解析】
【详解】A、正常雌性红鲫减数分裂产生的卵细胞仅含1个R染色体组,而杂交种1染色体组成为RRB,说明红鲫产生了含2个R染色体组的卵细胞,该情况可能是减数分裂过程中第一极体或第二极体未正常分裂排出导致,A正确;
B、若精卵结合得到染色体组成为RB的受精卵,第一次卵裂时染色体着丝粒分裂后细胞未正常分裂,会导致染色体数目加倍,得到染色体组成为RRBB的杂交种2,B正确;
C、红鲫(RR)产生的配子含1个R染色体组,题干表明杂交种2可产生染色体组成为RRBB的卵细胞,二者结合后可得到染色体组成为RRRBB的后代,C正确;
D、生殖隔离的判断标准是不同物种交配后不能产生可育后代,杂交种3为五倍体,减数分裂时同源染色体联会紊乱,无法产生正常配子,是不可育的,说明杂交种2与团头鲂存在生殖隔离,D错误。
14. 生物学知识中的“比值"是一种数学模型,可较为准确的表示生命过程中两种(个)密切相关的量之间的关系。下列对各种“比值"变化的描述中错误的是( )
A. 置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中外界溶液浓度/细胞液浓度的值变小
B. 细胞分裂过程中着丝粒分裂后,细胞中染色体数目/核DNA数的值变大
C. 降低环境中CO2浓度时,短时间内植物叶绿体中C3/C5的值变小
D. 运动员在百米冲刺时,CO2释放量/ O2吸收量的值变大
【答案】D
【解析】
【详解】A、质壁分离过程中细胞失水,细胞液浓度逐渐升高,外界蔗糖溶液因渗入水分子浓度略微降低,因此外界溶液浓度/细胞液浓度的比值变小,A正确;
B、着丝粒分裂前,每条染色体含2个核DNA分子,染色体数/核DNA数为;着丝粒分裂后,每条染色体仅含1个核DNA分子,该比值变为1,因此比值变大,B正确;
C、降低环境中CO₂浓度时,短时间内CO₂固定速率减慢,C₃生成量减少、C₅消耗量减少,而C₃的还原速率暂时不变,最终C₃含量下降、C₅含量上升,因此C₃/C₅的值变小,C正确;
D、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO₂,因此不管是否进行无氧呼吸,CO₂释放量都等于有氧呼吸的O₂吸收量,二者比值始终为1,不会变大,D错误。
15. 将向日葵叶片置于含已知浓度12CO2和14CO2的密闭透明小室中,并依次进行光照和黑暗处理,叶片对两种CO2的吸收无明显差异。测定小室中12CO2浓度和14C放射性强度,计算得到比活度(14C放射性强度/12CO2浓度),结果如图。据此作出的分析,正确的是( )
A. 光照开始后,叶绿体中放射性首先出现在14C5
B. 6~8 min内,叶片细胞固定12CO2的量接近于零
C. 光照条件下,叶片会释放12CO2到小室中
D. 转入黑暗后,比活度降低是由于14CO2被快速吸收
【答案】C
【解析】
【详解】A、光照情况下,向日葵进行光合作用,吸收的14CO2与C5反应形成三碳化合物,即光照开始后,叶绿体中放射性首先出现在三碳化合物中,A错误;
BC、6~8 min内,小室内12CO2浓度几乎不变,说明光合作用吸收12CO2和呼吸作用释放12CO2量相等,但是比活度下降,说明光合作用吸收的14CO2比呼吸释放的14CO2多,所以这个时期总光合速率大于总呼吸速率,叶片细胞固定12CO2的量不接近于零,B错误,C正确;
D、转入黑暗后,比活度降低是由于12CO2被快速释放,D错误。
故选C。
二、非选择题:本大题共5小题,共60分。
16. 松树萎蔫病是由松材线虫引起的毁灭性森林病害,其传播高度依赖松褐天牛等媒介昆虫。回答下列问题。
(1)松褐天牛幼虫在松树木质部内蛀食并在树皮上留下蛀孔,成虫羽化后钻出树干,取食健康松树嫩枝补充营养。松树和松褐天牛的种间关系是________。
(2)松材线虫侵入松树后,破坏树脂道细胞并阻碍水分运输,导致针叶失水、褪绿、褐变,最终整株枯死。某林区采用多光谱无人机可有效捕捉早期病树吸收光谱的变化,其主要检测到______光的吸收值降低。
(3)某林区采用放置信息素诱捕器来捕杀松褐天牛成虫,该方法所涉及的信息属于_____信息。该防治有害生物的方法属于____防治。
(4)花绒寄甲幼虫体外寄生松褐天牛幼虫,吸食体液 致其死亡。某研究团队在不同林分区分别以“成虫” 和“卵卡”两种形态投放相同密度的花绒寄甲,一段时间后统计松树死亡减退率(死亡率的下降幅度),结果如图。
①该实验的自变量是____________________。
②分析可知,不同林分区的治理效果有差异,_______(填“幼虫”或“成虫”)尤其显著。从群落结构的角度分析,引起这一差异的原因可能是___________________________________________________,使花绒寄甲成虫产卵量多,幼虫数量大。
【答案】(1)寄生、捕食
(2)红光和蓝紫光 (3) ①. 化学 ②. 生物
(4) ①. 不同林分区、投放花绒寄甲的不同形态 ②. 成虫 ③. 针阔混交林群落(垂直)结构复杂,为花绒寄甲成虫提供充足的食物和空间。
【解析】
【小问1详解】
松褐天牛幼虫在松树木质部内蛀食,松树和松褐天牛的种间关系是寄生关系,成虫羽化后钻出树干,取食健康松树嫩枝补充营养,松树和松褐天牛的种间关系是捕食关系。
【小问2详解】
松树叶片叶绿素会吸收红光和蓝紫光用于光合作用,病树针叶褪绿,叶绿素含量下降,因此红光和蓝紫光的吸收值降低。
【小问3详解】
信息素是同种生物传递信息的化学物质,属于化学信息;利用信息素诱杀害虫属于生物防治。
【小问4详解】
根据实验设置,实验改变了两个自变量:不同林分区、投放花绒寄甲的不同形态。针阔混交林群落结构复杂,食物和空间充足,花绒寄甲成虫产卵量多,幼虫数量大;花绒寄甲成虫活动能力强,能将卵产于松褐天牛幼虫蛀道内,幼虫寄生成功率更高,都会导致不同林分区的治理效果有差异,成虫尤其显著。
17. 外侧杏仁核(LA)是调控情绪的重要区域。为研究中等强度噪声与焦虑之间的神经机制,研究者开展如下实验。
(1)情绪与_______________________等都属于大脑的高级功能。
(2)选择性别、周龄相同的小鼠随机分组,实验组每日接受4小时中等强度的噪声暴露。每周将小鼠从饲养环境取出,适应一段时间后,利用高架十字迷宫评估小鼠焦虑样行为,装置如图1,结果如图2,小鼠在封闭臂停留时间与焦虑样行为呈正相关。
结果说明持续噪声暴露会________(填“加剧”或“减弱”)小鼠焦虑样行为。研究者还评估了小鼠的听力和运动能力,发现实验组与对照组无显著差异,此评估的目的是_______________________________________。
(3)研究发现,噪声暴露4周的小鼠LA区谷氨酸能神经元(LAGlu)自发放电频率显著高于对照组,推测噪声暴露诱导的焦虑样行为依赖LAGlu的过度活化。为证实该推测,向小鼠LA区注射携带光敏感钠离子通道基因的病毒载体,使该基因在LAGlu特异性表达,并植入光纤,蓝光照射LA区激活LAGlu同时进行图1行为的测试。
①该实验的对照组是_______________________________________________。
②该实验还不能完全证实推测,根据自变量减法原理,还需设置__________________________的小鼠噪声暴露4周,进行行为测试。
(4)小胶质细胞可伸出伪足吞噬突触后膜及膜内成分,参与突触结构的重塑,维持突触信号的平衡(图3)。P蛋白和G蛋白分别位于兴奋性和抑制性突触后膜内且与后膜紧密连接,参与相应类型的突触信号传递。对噪声暴露4周的小鼠脑切片进行免疫荧光染色,结果如表,据此解释中等强度噪声引起焦虑样行为的原因是:噪声暴露使小胶质细胞选择性吞噬LA的__________________,导致LAGlu相对过度活化,引发焦虑。根据小胶质细胞的作用可推测,噪声暴露可能会影响小鼠的________(填“长期”或“短期”)记忆。
LA区小胶质细胞内的P蛋白含量
LA区小胶质细胞内的G蛋白含量
对照组
+
+
实验组
+
++++
【答案】(1)学习与记忆、语言
(2) ①. 加剧 ②. 排除听力或运动能力改变对实验结果的影响
(3) ①. 向小鼠LA区注射不携带光敏感钠离子通道基因的病毒载体,其他处理相同(或“注射不携带光敏感钠离子通道基因的空载体,同样植入光纤并给予光照”或“注射携带光敏感钠离子通道基因的病毒载体,不给予蓝光光照”) ②. LAGlu活化被抑制
(4) ①. 抑制性突触后膜 ②. 长期
【解析】
【小问1详解】
大脑的高级功能包括情绪、学习与记忆、语言,即情绪和学习与记忆、语言等都属于大脑的高级功能。
【小问2详解】
对照组开放臂停留时间稳定,实验组第1周与对照组相近,第2~4周显著下降,且逐周降低,说明持续噪声暴露会引起并逐渐加剧小鼠焦虑样行为。检测听力和运动能力,是为了排除听力或运动能力改变对实验结果的影响,保证实验结果是焦虑引起的,而非运动、听力差异导致。
【小问3详解】
①本实验的目的是验证焦虑依赖LAGlu的过度活化。实验组需要设法激活LAGlu,实验设计中应遵循单一变量原则,对照组的处理应该为向小鼠LA区注射不携带光敏感钠离子通道基因的病毒载体,其他处理相同。②现有实验仅证明激活LAGlu可引发焦虑,要完全证实推测,还需要补充抑制噪声暴露4周小鼠的LAGlu活性后,检测其焦虑行为是否减轻的实验证据,据此可完善结论。
【小问4详解】
P 蛋白位于兴奋性突触后膜;G 蛋白位于抑制性突触后膜。表格中实验组小胶质细胞内G 蛋白含量大幅升高,P 蛋白含量不变。G 蛋白来自抑制性突触后膜,说明小胶质细胞吞噬了抑制性突触后膜;抑制性突触减少,对LAGlu的抑制作用减弱,LAGlu过度活化,引发焦虑。长期记忆和突触结构改变(突触重塑、新突触建立)有关;短期记忆主要和神经元活动、突触回路暂时激活有关。小胶质重塑突触结构,故影响长期记忆。
18. 脱落酸(ABA)能增强植物对非生物胁迫如干旱、盐碱和寒冷等的适应性。硫化氢(H2S)是一种水溶性的气体信号分子,在调节植物对环境胁迫和生长的适应性方面也发挥重要功能。为研究ABA和H2S对拟南芥气孔开度和植物生长的影响,研究人员进行了相关实验,结果如图甲所示。
(1)据图甲推测,ABA能增强植物对干旱胁迫适应性的原因是ABA处理使气孔开度______。该过程可能会降低植物的光合速率,原因主要是____________________________________。
(2)研究表明拟南芥在Ca2+介导下,保卫细胞K+、Cl-大量流失,使细胞_____(填“吸水”或“失水”),引起气孔关闭。
(3)SnRK2.6蛋白是ABA信号通路中调节植物气孔开闭的关键调节因子,SnRK2.6蛋白只存在于植物气孔的保卫细胞中,根本原因是SnRK2.6基因_____________________________________。为进一步研究ABA调控气孔开闭的机制,科研人员利用SnRK2.6蛋白缺失拟南芥突变体(ost1-3)和H2S合成缺陷拟南芥突变体(des1)进行相关实验,结果如图乙所示。
结合图甲、图乙的数据,研究者推测ABA调控气孔开闭的机制如图丙所示,其中a和b分别是________________(从“SnRK2.6蛋白”“H2S”中选择)。
(4)保卫细胞中的DES1酶催化产生H2S。ost1-3和des1突变体植株由于气孔调节失灵,在干旱条件下易失水萎蔫。请基于本实验揭示的机制,提出一个利用生物技术提高野生型拟南芥抗旱性的思路:_____________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 下降 ②. ABA处理使气孔开度下降,CO₂吸收减少,导致暗反应速率下降,使光合速率下降
(2)失水 (3) ①. 只在保卫细胞中选择性表达 ②. H2S和SnRK2.6蛋白
(4)利用蛋白质工程的方法,适当提高拟南芥植株SnRK2.6蛋白或DES1酶的活性;利用基因工程的方法,适当提高拟南芥植株SnRK2.6蛋白或DES1酶的表达或利用基因工程的方法,在SnRK2.6基因或DES1基因前添加增强启动子,促进表达
【解析】
【小问1详解】
干旱胁迫下,植物需减少水分散失,图甲显示ABA处理组气孔开度显著低于对照组,推测ABA通过促进气孔关闭,使气孔开度下降,减少蒸腾失水,增强抗旱适应性;气孔是CO2进入植物的主要通道,气孔开度下降会导致CO2供应不足,而CO2是光合作用暗反应的原料,导致暗反应速率下降,进而使光合速率降低。
【小问2详解】
保卫细胞中K⁺、Cl⁻大量流失,会导致细胞内渗透压低于细胞外,引起细胞渗透失水,细胞体积缩小,最终引起气孔关闭。
【小问3详解】
由于SnRK2.6基因只在保卫细胞中选择性表达,所以SnRK2.6蛋白只存在于植物气孔的保卫细胞中。图乙中,ost1-3(SnRK2.6缺失)对ABA和H2S处理均不敏感,气孔难以关闭,根据图丙分析可以推测SnRK2.6对应的是b;des1(H2S合成缺陷)对ABA的响应也减弱,对H2S敏感,结合图丙信号通路,推测H2S对应的是a。
【小问4详解】
分析题意可知,保卫细胞中的DES1酶催化产生H2S,ost1-3和des1突变体植株由于气孔调节失灵,在干旱条件下易失水萎蔫,据此提出利用生物技术提高野生型拟南芥抗旱性的实验机制为:ABA→H2S→SnRK2.6蛋白→Ca2+→气孔关闭,即利用蛋白质工程的方法,适当提高拟南芥植株SnRK2.6蛋白和DES1酶的活性或利用基因工程的方法;适当提高拟南芥植株SnRK2.6蛋白和DES1酶的表达;利用基因工程的方法,在SnRK2.6基因和DES1基因前添加增强启动子,促进表达。
19. 绿壳蛋鸡以绿壳鸡蛋和优质鸡肉为特色,鸡的胫色(腿的颜色)能帮助人们提前快捷选出母鸡和公鸡,提高饲养精准度。由黑色素细胞合成的黑色素经积累使鸡胫部呈深色。为探究胫色遗传规律和胫色鉴别雌雄的可行性,选择多只绿壳蛋鸡设计多组杂交实验,对子一代个体的胫色进行跟踪观察,部分实验结果如下。
组合
亲本组合
深色胫数量/只
浅色胫数量/只
总计/只
公鸡
母鸡
公鸡
母鸡
A
深色胫♂×浅色胫♀
0
19
17
0
36
B
深色胫♂×深色胫♀
19
5
0
0
24
总计
19
24
17
0
60
(1)以D/d表示控制鸡胫色的基因,根据实验结果可知,D/d基因位于______(填“常”或“Z”)染色体上,______是显性性状。若A组合的F1自由交配,则F2的公鸡中出现浅色胫的比例为______。
(2)根据基因的分离定律,B组合的子代深色胫♂:深色胫♀的理论值为______,但本实验中的F1深色胫♂:深色胫♀=19:5,出现该性状分离比的原因可能是:____________________。
(3)D/d基因的功能相同,但表达量不同。研究人员测定了D/d基因的启动子活性(图a);利用转基因技术构建d基因高表达的黑色素细胞,测定其细胞凋亡率(图b)。根据实验结果,推测浅色胫形成的原因是:_______________________________。
研究发现,鸡胫色除受基因控制外,还受饲料中的叶黄素等环境因素影响,这说明生物的性状是_________共同作用的结果。
【答案】(1) ①. Z ②. 浅色胫 ③. 1/2
(2) ①. 1:1 ②. 样本数量较少造成数据偏差
(3) ①. 与d基因相比,D基因启动子活性增强,D基因高表达促进黑色素细胞凋亡,黑色素含量减少,胫部颜色变浅 ②. 基因与环境
【解析】
【小问1详解】
根据A组合“深色胫♂×浅色胫♀”后代中母鸡为深色胫,公鸡为浅色胫,且比例为1:1,与性别相关联,可判断D/d基因位于Z染色体上,B组合“深色胫♂×深色胫♀”后代中都为深色胫,说明亲本是纯合子,再结合杂交组合A可判断浅色胫是显性性状。A组合中,亲本深色胫♂基因型为ZdZd,浅色胫♀基因型为ZDW,F1基因型为ZDZd(公鸡)和ZdW(母鸡),F1自由交配,F2中公鸡基因型为ZDZd、ZdZd,其中出现浅色胫(ZDZd)的比例为1/2。
【小问2详解】
根据基因的分离定律,B组合亲本基因型为ZdZd(深色胫♂)和ZdW(深色胫♀),子代深色胫♂(ZdZd):深色胫♀(ZdW)的理论值为1:1,但本实验中F1深色胫♂:深色胫♀=19:5,出现该性状分离比的原因可能是样本数量较少造成数据偏差。
【小问3详解】
由图a可知,D基因启动子活性高于d基因启动子活性,由图b可知,d基因高表达的黑色素细胞凋亡率高于对照组,所以推测浅色胫形成的原因是与d基因相比,D基因启动子活性增强,D基因高表达促进黑色素细胞凋亡,黑色素含量减少,胫部颜色变浅。鸡胫色除受基因控制外,还受饲料中的叶黄素等环境因素影响,这说明生物的性状是基因与环境共同作用的结果。
20. 培育转VEGF基因的山羊,有利于提高羊绒产量。但转基因动物含有标记基因可能造成安全性问题。研究者利用Cre/LoxP系统删除标记基因。回答下列问题。
(1)要获得转VEGF基因的山羊,需用____________技术把基因表达载体导入山羊受精卵,获得的早期胚胎移植到代孕母体子宫前,需对代孕母羊进行_______________处理。
(2)如图1所示, Cre酶能切割特定位点形成黏性末端。结合图1和图2分析,Cre酶能将______(填“①”或“②”)中的目标片段删除,并且其余片段末端可以连接形成一个DNA分子。
(3)图3利用P0构建的P1表达载体可实现转化后可删除标记基因,图中引物 a添加的LoxP序列为5´GCATACAT3´则引物b应添加的LoxP序列为:5′—_________________—3′(填“5´GCATACAT3´”或“5´ATGTATGC3´”),同时,需在LoxP序列的________端添加限制酶BglⅡ和HindⅢ的识别序列。用BglⅡ和HindⅢ处理P1并对产物进行电泳鉴定,结果长度为________________说明P1构建成功。
(4)将P1导入山羊皮肤成纤维细胞,经检测VEGF已成功表达。此时还需要Cre/LoxP系统中________的作用将标记基因删除。利用荧光显微镜观察,结果为_______(填“有”或“无”)红色荧光,说明已成功删除标记基因。
【答案】(1) ①. 显微注射 ②. 同期发情
(2)② (3) ①. ATGTATGC ②. 5' ③. 3600bp和4100bp
(4) ①. Cre酶 ②. 无
【解析】
【小问1详解】
将目的基因导入动物受精卵的常用方法是显微注射技术。胚胎移植前,要对代孕母羊做同期发情处理,使供体和受体生理状态保持一致,为移入胚胎提供适宜的生理环境。
【小问2详解】
结合图 1 和图 2 分析: 图 1 显示:Cre 酶识别 LoxP 序列,在5'-GCATACAT...-3'和3'-CGTATGTA...-5'之间剪切,产生黏性末端; 图 2 中,②的两个 LoxP 序列方向一致,Cre 酶剪切后,两个 LoxP 之间的目标片段被删除,剩余的黏性末端可以互补连接,形成完整的 DNA 分子; ①的 LoxP 序列方向相反,Cre 酶剪切后会导致片段倒位,而非删除。因此 Cre 酶能将②中的目标片段删除。
【小问3详解】
根据图 1,LoxP 序列的已知 8 个碱基为5'-GCATACAT-3'(正链),其互补链为3'-CGTATGTA-5'(即5'-ATGTATGC-3')。引物 a 和 b 需要添加 LoxP 序列,因此引物 a 添加5'-GCATACAT-3',引物 b 添加5'-ATGTATGC-3'。限制酶需要识别并切割 DNA,因此其识别序列必须添加在 LoxP 序列的5' 端,才能保证后续酶切操作正常进行。图 3 中,P₁载体总长度为 7700bp,VEGF 基因长度为 5600bp。 用HindⅢ单酶切:载体被切成 1 个片段,长度为 7700bp; 用BglⅡ 和 HindⅢ双酶切:载体被切成 2 个片段: 含 VEGF 的片段:7700bp - 4100bp = 3600bp, 含 LoxP、DsRed、KanR的片段:4100bp(图中标注)因此电泳结果出现3600bp 和 4100bp两个条带,说明 P₁构建成功。
【小问4详解】
本题利用Cre/LoxP 系统删除标记基因,因此需要Cre 酶识别 LoxP 序列,剪切并删除两个 LoxP 之间的标记基因(DsRed 红色荧光基因、KanR卡那霉素抗性基因)。标记基因包含DsRed 红色荧光基因,若标记基因被成功删除,细胞将不再表达红色荧光蛋白。因此用荧光显微镜观察,结果为无(红色)荧光,说明标记基因已成功删除。
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