精品解析:广东省东莞市东华高级中学2026届高三上学期期末考试生物试题
2026-09-26
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内容正文:
2025-2026学年东莞市东华高级中学
第一学期学习反馈
生物
一、单选题(本题共16小题,共40 分。第1~12 小题,每小题2 分;第13~16小题,每小题4分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 我国东北地区,夏季凉爽、冬季寒冷,主要的森林群落为落叶针阔混交林,则这类生物群落相关叙述正确的是( )
A. 群落具有物种多样性,而种群不具有物种多样性
B. 区别于草原群落的重要特征是物种丰富度
C. 其外貌和结构相对稳定且不会随季节发生变化
D. 生活的植物多依赖动物传粉,动物大都有挖洞或快速奔跑的特点
2. 佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以( )
A. 参与构成叶绿素 B. 用于诱导原生质体融合
C. 辅助血红蛋白携氧 D. 参与构成甲状腺激素
3. 油橄榄原产于地中海沿岸,是一种世界名贵常绿木本油料兼果用经济树种,富含优质食用橄榄油,含有丰富的不饱和脂肪酸,可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是( )
A. 油橄榄中的淀粉可作为其体内的储能物质存在于细胞中
B. 油橄榄种子萌发过程中自由水与结合水的比例逐渐升高
C. 脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收
D. 橄榄油中的不饱和脂肪酸含碳碳双键,熔点高,可降低血粘稠度
4. 在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( )
A. 高尔基体 B. 溶酶体 C. 核糖体 D. 端粒
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. 许多药物是通过阻断酶活性而起作用的。制药公司研发药物时首先筛选出能够阻断酶活性的化合物,然后对该化合物进行修饰,使之更为有效。下列叙述错误的是( )
A. 有些药物能结合在酶的底物结合区域起到阻断作用
B. 提升药物对酶的结合能力能够增强该药物的有效性
C. 理想的药物是能对绝大多数酶的活性起到阻断作用
D. 药物研发过程需要综合考虑药物对人体的各种影响
7. “探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是( )
A. 图1,水分子通过渗透作用进出细胞
B. 图1,细胞壁限制过多的水进入细胞
C. 图2,细胞失去的水分子是自由水
D. 与图1相比,图2中细胞液浓度小
8. 断裂是各类染色体结构畸变的始因,染色体断裂后,不带着丝粒的部分在细胞分裂过程中,不能定向移动而常丢失,带有着丝粒部分的断端有很强的粘合性,可以与其他染色体的断端相互连接,形成各种类型的畸变,如下图所示。连接在一起的两条染色体,分裂时在两着丝粒间的任一位置发生断裂,形成的两条子染色体分别移到细胞两极。下列说法错误的是( )
A. 细胞内出现染色体环的前提是同一染色体的两端均出现断裂
B. 若染色体桥由姐妹染色单体重接形成,不会导致染色体数目变异
C. 染色体结构变异和互换导致的基因重组都一定发生了染色体断裂
D. 非同源染色体之间形成的染色体桥发生断裂可导致基因重组
9. 为研究肾上腺的生理机能,某研究小组将小鼠按照下表进行处理,一定时间后检测相关指标。
分组
实验处理
甲
不摘除肾上腺
乙
摘除肾上腺
丙
摘除肾上腺,注射醛固酮
下列叙述错误的是( )
A. 乙组小鼠的促肾上腺皮质激素水平会升高
B. 乙组小鼠饮生理盐水有利于改善水盐平衡
C. 三组小鼠均饮清水时,丙组小鼠血钠含量最低
D. 甲组小鼠受寒冷刺激时,肾上腺素释放量增加
10. 拥抱给人带来力量。拥抱可以促进多巴胺(一种神经递质)和内啡肽(由脑垂体分泌)两种“快乐物质”的合成,使人的情绪趋于平和、稳定、愉悦和满足。下列有关多巴胺和内啡肽的叙述,正确的是( )
A. 都是信息分子,起到催化作用 B. 都能通过体内的导管运输到全身
C. 都与细胞膜上的相关受体结合 D. 都在起作用后全部被酶降解掉
11. 尿素分解菌能产生脲酶,将尿素分解成NH3和CO2,NH3溶于水后菌落周围的pH升高,使溴甲酚紫显紫色。将土壤样液稀释涂在平板上培养,以筛选尿素分解菌,培养基成分见下表。下列叙述错误的是( )
成分
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4
葡萄糖
尿素
琼脂
水
含量(g)
1.4
2.1
0.2
10.0
1.0
15.0
定容1L
A. NH4+可为尿素分解菌的生长繁殖提供氮源
B. 尿素是尿素分解菌生长繁殖的主要碳源
C. KH2PO4、Na2HPO4能维持培养基pH稳定
D. 在尿素分解菌菌落的周围会出现紫色圈
12. 克隆动物常用的核移植方法主要有细胞质内注射法和透明带下注射法。前者是用微型注射针将供体细胞核吸出并注入去核卵母细胞质内;后者是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内,然后促使两个细胞融合。“中中”和“华华”是两只出生在我国的克隆猴,下图是它们的培育流程简图。下列说法错误的是( )
A. 以克隆猴为模型研发新型药物可以有效缩短研发进程
B. 供体细胞注入去核卵母细胞透明带内后需经诱导才能形成重构胚
C. “中中”和“华华”的遗传性状由图中的胎猴和母猴以及环境共同决定
D. 相比之下,细胞质内注射法对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小
13. 心肌细胞质中Ca2+浓度过低,会导致心肌收缩无力。心肌细胞膜上相关转运蛋白(Na+-K+泵和Na+- Ca2+交换体)的工作模式如图示。相关叙述错误的是( )
A. 心肌细胞通过Na+-K+泵吸收K+的方式为主动运输
B. 心肌细胞通过Na+- Ca2+交换体排出Ca2+不消耗能量
C. Na+- Ca2+交换体转运相关离子时发生自身构象改变
D. Na+- K+泵特异性阻断剂可一定程度提高心肌收缩力
14. 某樱桃品种由北方引种到南方后,栽培于平地和同一地区高山的相比,花芽小且产量较低。研究人员分析了花芽的激素含量,结果如下表。下列叙述错误的是( )
栽培地点
海拔(m)
年均温度(℃)
激素含量(ng·g-1)
每100个花芽的质量(g)
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
生长素
平地
10
18.7
17.2
4.1
102.8
43.1
6.6
高山
1058
13.4
20.9
4.9
95.9
41.9
7.3
A. 樱桃花芽的发育受多种植物激素的共同调控
B. 平地和高山的樱桃花芽激素含量受温度影响
C. 樱桃花芽发育中赤霉素和脱落酸的作用相反
D. 生长素与细胞分裂素比值高有利于花芽膨大
15. 研究发现三特异性抗体可实现对小鼠多发性骨髓瘤细胞(MM)的选择性杀伤,作用机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 用单克隆抗体技术制备的三种抗体融合可得到三特异性抗体
B. MM的原癌基因和抑癌基因发生基因突变可导致CD38表达量增加
C. 三特异性抗体通过T细胞的活化并释放细胞因子提高对MM的杀伤力
D. 三特异性抗体与CD28结合抑制T细胞的死亡从而使T细胞维持一定数量
16. 左图为摩尔根的果蝇杂交实验示意图,右图为果蝇XY性染色体的示意图。据图分析,下列假设中错误的是( )
A. 控制白眼的基因在同源区段Ⅰ
B. 控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ1
C. 控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ2
D. 红眼与白眼的遗传符合分离定律
二、非选择题(本题共五小题,共60分)
17. 小球藻是单细胞真核生物,是研究光合作用的模式生物。水体中的无机碳主要以HCO3-和CO2两种形式存在,小球藻具有如图所示的无机碳浓缩过程。
回答下列问题:
(1)小球藻浓缩HCO3-的过程属于__________(填“自由扩散”“协助扩散”或“主动运输”),理由是__________。
(2)过程①称为___________,能为此过程提供能量的物质有__________。
(3)鲁宾和卡门用小球藻探究光合作用所释放氧气的来源,实验分组及结果如表。
组别
O标记物所占的比例/%
反应物
产物
H218O
KHC18O3+K2C18O3
18O2
1
初始
0.85
0.20
-
结束
0.85
0.61
0.86
2
初始
0.20
0.50
-
结束
0.20
0.40
0.20
3
初始
0.20
0.68
-
结束
0.20
0.57
0.20
①小球藻光合作用产生的氧气,一部分释放到外界环境中,另一部分的去向是__________。
②由本实验可知,光合作用释放的氧气___________(填“全部来自水”“全部来自CO2”或“部分来自水部分来自CO2”),理由是___________。
18. 某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。
植株
叶缘
分泌腔
P 野生型(甲)×栽培品种(X)
↓
F1 有分泌腔
↓
F2 有分泌腔 无分泌腔
3 : 1
甲(野生型)
齿状
有
乙(敲除A基因)
全缘
无
丙(敲除B基因)
齿状
无
丁(敲除A基因和B基因)
全缘
无
(1)由表分析可知,控制叶缘形状的基因是________,控制分泌腔形成的基因是________。
(2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明________________________。
(3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑突变及其他基因的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是________。F1自交得到F2,若F2的表型及比例为________,则A、B基因位于两对同源染色体上。在此情况下结合图中杂交结果,可推测栽培品种(X)的________(填“A”“B”或“A和B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
19. 广东某地为修复红树林生态系统,创新打造“红树林修复+生物多样性保护+生态旅游+湿地文化教育”为主题的粤港澳大湾区红树林生态园,使红树林变身“金树林”。回答下列问题。
(1)科学谋划红树林生态修复工作应尽量选用本地红树物种种植,体现了生态工程__________原理。在红树林治理过程中,增加生物多样性,发挥湿地的生态功能,同时也呈现出特色湿地景观,这体现了生物多样性的__________价值。
(2)开展综合治理后,红树林长势旺盛、鱼鸥翔集。与治理前相比,该生态系统的__________稳定性增强,理由是__________________________________________________________________________。
(3)该地红树林预计10年期内可固定约4.36万吨二氧化碳。从碳循环角度分析,红树林固碳的主要途径是__________________________________。
(4)红树林生态园作为生态旅游区,在可持续发展方面可能面临的挑战是__________________________________。
20. 为研究睡眠在应对社交压力中的作用,研究人员把一些实验小鼠放入其他攻击性极强的小鼠的领地,新进入领地的实验小鼠体内应激激素——肾上腺皮质激素水平升高,出现“社交挫败应激(SDS)”。
(1)实验小鼠在新领地中受到攻击(SDS刺激)后,下丘脑分泌____作用于垂体,进而促进肾上腺皮质激素的合成和分泌。
(2)研究人员检测SDS小鼠睡眠时间和肾上腺皮质激素水平,结果如图。
研究结果表明,SDS小鼠睡眠时间的提高能够帮助其缓解社交压力,判断依据是SDS小鼠睡眠时间显著____对照组;与睡眠剥夺的SDS小鼠相比,____。
(3)研究人员发现,SDS刺激后小鼠脑内腹侧被盖区(VTA)GABA能神经元活性显著增强,推测SDS刺激通过激活VTA区GABA能神经元促进小鼠睡眠并缓解社交压力。为进一步验证该推测,将SDS小鼠分为两组,实验组注射特异性激活VTA区GABA能神经元的药物,对照组注射等量生理盐水,检测小鼠睡眠时间及肾上腺皮质激素水平。
①请修正上述实验方案的不当之处:____。
②支持该推测的结果:实验组小鼠的睡眠时间____对照组,肾上腺皮质激素水平____对照组。
(4)该研究对我们健康生活的启示是:____。
21. 种子休眠是抵御穗发芽的一种机制。通过对Ti质粒的改造,利用农杆菌转化法将Ti质粒上的T-DNA随机整合到小麦基因组中,筛选到2个种子休眠相关基因的插入失活纯合突变体。与野生型相比,突变体种子的萌发率降低。小麦基因组序列信息已知。
(1)Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为_____。选用图甲中的SmaI对抗除草剂基因X进行完全酶切,再选择SmaI和_____对Ti质粒进行完全酶切,将产生的黏性末端补平,补平时使用的酶是_____。利用DNA连接酶将酶切后的包含抗除草剂基因X的片段与酶切并补平的Ti质粒进行连接,构建重组载体,转化大肠杆菌;经卡那霉素筛选并提取质粒后再选用限制酶_____进行完全酶切并电泳检测,若电泳结果呈现一长一短2条带,较短的条带长度近似为_____bp,则一定为正向重组质粒。
(2)为证明这两个突变体是由于T-DNA插入到小麦基因组中同一基因导致的,提取基因组DNA,经酶切后产生含有T-DNA的基因组片段(图乙)。在此酶切过程中,限于后续PCR难以扩增大片段DNA,最好使用识别序列为_____(填“4”“6”或“8”)个碱基对的限制酶,且T-DNA中应不含该酶的酶切位点。需首先将图乙的片段_____,才能利用引物P1和P2成功扩增未知序列。PCR扩增出未知序列后,进行了一系列操作,其中可以判断出2条片段的未知序列是否属于同一个基因的操作为_____(填“琼脂糖凝胶电泳”或“测序和序列比对”)。
(3)通过农杆菌转化法将构建的含有野生型基因的表达载体转入突变植株,如果检测到野生型基因,_____(填“能”或“不能”)确定该植株的表型为野生型。
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第一学期学习反馈
生物
一、单选题(本题共16小题,共40 分。第1~12 小题,每小题2 分;第13~16小题,每小题4分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 我国东北地区,夏季凉爽、冬季寒冷,主要的森林群落为落叶针阔混交林,则这类生物群落相关叙述正确的是( )
A. 群落具有物种多样性,而种群不具有物种多样性
B. 区别于草原群落的重要特征是物种丰富度
C. 其外貌和结构相对稳定且不会随季节发生变化
D. 生活的植物多依赖动物传粉,动物大都有挖洞或快速奔跑的特点
【答案】A
【解析】
【详解】A、物种多样性属于群落水平的特征,种群是同一区域同种生物的全部个体,仅包含一个物种,不具有物种多样性,A正确;
B、区别不同群落的重要特征是物种组成,物种丰富度仅指群落中物种数目的多少,不能作为区分群落的核心特征,B错误;
C、该落叶针阔混交林存在明显的季相变化,外貌和结构会随季节发生规律性改变,C错误;
D、动物多具有挖洞或快速奔跑的特点是草原群落的特征,森林群落中动物多以树栖、攀援生活为主,D错误。
2. 佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以( )
A. 参与构成叶绿素 B. 用于诱导原生质体融合
C. 辅助血红蛋白携氧 D. 参与构成甲状腺激素
【答案】B
【解析】
【分析】手足抽搐是由于血钙浓度降低引起的,而佝偻病与钙吸收不足有关。
【详解】A、佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙(Ca2+)缺乏有关,叶绿素的核心元素是镁(Mg2+),钙(Ca2+)不参与叶绿素构成,A错误;
B、在植物体细胞杂交技术中,高Ca2+-高pH是植物原生质体融合的其中一种方法,与钙(Ca2+)有关,B正确;
C、血红蛋白的辅基含铁(Fe2+),负责携氧,与钙无关,C错误;
D、甲状腺激素含碘(I-),钙不参与其构成,D错误。
故选B。
3. 油橄榄原产于地中海沿岸,是一种世界名贵常绿木本油料兼果用经济树种,富含优质食用橄榄油,含有丰富的不饱和脂肪酸,可广泛用于食品、医药和化工等领域。下列叙述错误的是( )
A. 油橄榄中的淀粉可作为其体内的储能物质存在于细胞中
B. 油橄榄种子萌发过程中自由水与结合水的比例逐渐升高
C. 脂肪在人体消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收
D. 橄榄油中的不饱和脂肪酸含碳碳双键,熔点高,可降低血粘稠度
【答案】D
【解析】
【详解】A、淀粉是植物细胞特有的储能物质,油橄榄属于植物,细胞中可存在淀粉作为储能物质,A正确;
B、种子萌发过程中细胞代谢速率加快,自由水含量上升,因此自由水与结合水的比例逐渐升高,B正确;
C、脂肪无法直接被细胞吸收,在人体消化道内被脂肪酶水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收,C正确;
D、不饱和脂肪酸含有碳碳双键,熔点较低,常温下多为液态,选项中“熔点高”的表述错误,D错误。
4. 在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( )
A. 高尔基体 B. 溶酶体 C. 核糖体 D. 端粒
【答案】A
【解析】
【分析】细胞器的分类:①具有双层膜结构的细胞器有:叶绿体、线粒体。具有双层膜结构的细胞结构有叶绿体、线粒体和核膜。②具有单层膜结构的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。具有单层膜结构的细胞结构有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡和细胞膜。③不具备膜结构的细胞器有核糖体和中心体。膜结构是由磷脂双分子层构成。
【详解】A、高尔基体自身的结构和主要功能不涉及核酸。它既不像线粒体、叶绿体那样含有自己的DNA和RNA,也不像核糖体那样由RNA构成。因此,高尔基体中一般不会出现核酸分子,A符合题意;
B、当溶酶体分解衰老的线粒体、叶绿体或核糖体时,会分解其中的DNA和RNA。当它消化病毒或细菌时,也会分解其核酸。因此,在溶酶体的“工作”过程中,其内部是会出现核酸分子的(作为被水解的底物),B不符合题意;
C、核糖体本身就是由核糖体RNA(rRNA)和蛋白质构成的。rRNA是核酸的一种。此外,在翻译过程中,信使RNA(mRNA)作为模板,转运RNA(tRNA)负责运载氨基酸,它们也都会与核糖体结合。所以核糖体必然含有核酸,C不符合题意;
D、端粒的化学本质是DNA—蛋白质复合体。DNA本身就是脱氧核糖核酸,是核酸的一种。所以端粒中会出现核酸,D不符合题意。
故选A。
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. 许多药物是通过阻断酶活性而起作用的。制药公司研发药物时首先筛选出能够阻断酶活性的化合物,然后对该化合物进行修饰,使之更为有效。下列叙述错误的是( )
A. 有些药物能结合在酶的底物结合区域起到阻断作用
B. 提升药物对酶的结合能力能够增强该药物的有效性
C. 理想的药物是能对绝大多数酶的活性起到阻断作用
D. 药物研发过程需要综合考虑药物对人体的各种影响
【答案】C
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】AB、酶能起催化作用,主要是通过酶与底物结合起作用的,有些药物能结合在酶的底物结合区域起到阻断作用,提升药物对酶的结合能力能够增强该药物的有效性,AB正确;
CD、药物研发过程需要综合考虑药物对人体的各种影响,由于酶具有专一性,即一种酶只能催化一种或一类化学反应,为避免对正常生理活动造成干扰,理想的药物是只针对某一类酶活性起阻断作用的,C错误,D正确。
故选C。
7. “探究植物细胞的吸水和失水”实验中,在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是( )
A. 图1,水分子通过渗透作用进出细胞
B. 图1,细胞壁限制过多的水进入细胞
C. 图2,细胞失去的水分子是自由水
D. 与图1相比,图2中细胞液浓度小
【答案】D
【解析】
【分析】质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
【详解】A、图1中,水分子通过渗透作用进出细胞,A正确;
B、细胞壁有保护和支撑的作用,所以限制过多的水进入细胞,维持细胞形态,B正确;
C、图2,细胞发生质壁分离,此时失去的水分子是自由水,C正确;
D、与图1相比,图2中细胞发生质壁分离,此时细胞失去了水,所以图2细胞液浓度更大,D错误。
故选D。
8. 断裂是各类染色体结构畸变的始因,染色体断裂后,不带着丝粒的部分在细胞分裂过程中,不能定向移动而常丢失,带有着丝粒部分的断端有很强的粘合性,可以与其他染色体的断端相互连接,形成各种类型的畸变,如下图所示。连接在一起的两条染色体,分裂时在两着丝粒间的任一位置发生断裂,形成的两条子染色体分别移到细胞两极。下列说法错误的是( )
A. 细胞内出现染色体环的前提是同一染色体的两端均出现断裂
B. 若染色体桥由姐妹染色单体重接形成,不会导致染色体数目变异
C. 染色体结构变异和互换导致的基因重组都一定发生了染色体断裂
D. 非同源染色体之间形成的染色体桥发生断裂可导致基因重组
【答案】D
【解析】
【分析】染色体结构变异包括缺失、重复、易位和倒位,染色体结构变异会导致基因的数目或排列顺序发生改变,大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至会导致生物体死亡。
【详解】A、由题意可知,染色体断裂后,不带着丝粒的部分在细胞分裂过程中,不能定向移动而常丢失,带有着丝粒部分的断端有很强的粘合性,可以与其他染色体的断端相互连接形成的,由图可知,一条染色体的两端断裂后,中间带有着丝粒的片段两端连接在一起形成染色体环,因此细胞内出现染色体环的前提是同一染色体的两端均出现断裂,A正确;
B、若染色体桥由姐妹染色单体重接形成,则染色体桥中含有两个着丝粒,分裂时在两着丝粒间的任一位置发生断裂,形成的两条子染色体分别移到细胞两极,因此不会导致染色体数目变异,B正确;
C、染色体结构变异包括缺失、重复、易位和倒位,减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换属于基因重组,上述变异均会涉及染色体的断裂,C正确;
D、由于连接在一起的两条染色体,分裂时在两着丝粒间的任一位置发生断裂,因此非同源染色体之间形成的染色体桥发生断裂可能会导致一条染色体发生缺失,而另一条染色体上增加了非同源染色体的片段,因此发生的变异属于染色体结构变异,不属于基因重组,D错误。
故选D。
9. 为研究肾上腺的生理机能,某研究小组将小鼠按照下表进行处理,一定时间后检测相关指标。
分组
实验处理
甲
不摘除肾上腺
乙
摘除肾上腺
丙
摘除肾上腺,注射醛固酮
下列叙述错误的是( )
A. 乙组小鼠的促肾上腺皮质激素水平会升高
B. 乙组小鼠饮生理盐水有利于改善水盐平衡
C. 三组小鼠均饮清水时,丙组小鼠血钠含量最低
D. 甲组小鼠受寒冷刺激时,肾上腺素释放量增加
【答案】C
【解析】
【分析】激素分泌的分级调节:下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴:下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)作用于垂体,使得垂体分泌促肾上腺皮质激素(ACTH),作用于肾上腺皮质分泌糖皮质激素,糖皮质激素能通过负反馈调节影响下丘脑、垂体的分泌活动。
【详解】A、乙组摘除肾上腺后,糖皮质激素减少,通过负反馈调节使下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)和垂体分泌的促肾上腺皮质激素(ACTH)水平升高,A正确;
B、乙组因缺乏醛固酮(保钠排钾),导致血钠降低,饮用生理盐水可补充钠离子,改善水盐平衡,B正确;
C、丙组虽摘除肾上腺,但注射了醛固酮,醛固酮可促进肾小管对钠的重吸收,血钠应接近正常水平;乙组因缺乏醛固酮且未补充,血钠最低;甲组正常。因此,丙组血钠并非最低,C错误;
D、肾上腺髓质分泌肾上腺素,甲组肾上腺未被摘除,寒冷刺激时肾上腺素释放量增加以促进产热,D正确。
故选C。
10. 拥抱给人带来力量。拥抱可以促进多巴胺(一种神经递质)和内啡肽(由脑垂体分泌)两种“快乐物质”的合成,使人的情绪趋于平和、稳定、愉悦和满足。下列有关多巴胺和内啡肽的叙述,正确的是( )
A. 都是信息分子,起到催化作用 B. 都能通过体内的导管运输到全身
C. 都与细胞膜上的相关受体结合 D. 都在起作用后全部被酶降解掉
【答案】C
【解析】
【分析】激素调节的特点:通过体液进行运输、作用于靶器官、靶细胞、作为信使传递信息、微量和高效。
【详解】A、多巴胺和内啡肽都是信息分子,无催化作用,A错误;
B、内啡肽由内分泌腺脑垂体分泌,直接进入血液,多巴胺是一种神经递质,直接进入到组织液中,它们都是通过体液运输,B错误;
C、二者都是信息分子,会与细胞膜上的相关受体结合发挥作用,C正确;
D、多巴胺是神经递质,在起作用后会被酶降解掉或被突触前膜重吸收,D错误。
故选C。
11. 尿素分解菌能产生脲酶,将尿素分解成NH3和CO2,NH3溶于水后菌落周围的pH升高,使溴甲酚紫显紫色。将土壤样液稀释涂在平板上培养,以筛选尿素分解菌,培养基成分见下表。下列叙述错误的是( )
成分
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4
葡萄糖
尿素
琼脂
水
含量(g)
1.4
2.1
0.2
10.0
1.0
15.0
定容1L
A. NH4+可为尿素分解菌的生长繁殖提供氮源
B. 尿素是尿素分解菌生长繁殖的主要碳源
C. KH2PO4、Na2HPO4能维持培养基pH稳定
D. 在尿素分解菌菌落的周围会出现紫色圈
【答案】B
【解析】
【详解】A、氮源是可为微生物生长提供氮元素的物质,含有氮元素,可作为尿素分解菌的氮源,A正确;
B、该培养基中葡萄糖含量远高于尿素,是尿素分解菌生长繁殖的主要碳源,尿素的作用是作为唯一氮源,用于筛选尿素分解菌,B错误;
C、和构成缓冲对,可维持培养基pH的相对稳定,C正确;
D、尿素分解菌产生脲酶将尿素分解产生,使菌落周围pH升高,溴甲酚紫在碱性条件下显紫色,故菌落周围会出现紫色圈,D正确。
12. 克隆动物常用的核移植方法主要有细胞质内注射法和透明带下注射法。前者是用微型注射针将供体细胞核吸出并注入去核卵母细胞质内;后者是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内,然后促使两个细胞融合。“中中”和“华华”是两只出生在我国的克隆猴,下图是它们的培育流程简图。下列说法错误的是( )
A. 以克隆猴为模型研发新型药物可以有效缩短研发进程
B. 供体细胞注入去核卵母细胞透明带内后需经诱导才能形成重构胚
C. “中中”和“华华”的遗传性状由图中的胎猴和母猴以及环境共同决定
D. 相比之下,细胞质内注射法对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小
【答案】D
【解析】
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟,可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和第一极体,核移植时,对提供细胞核和细胞质的奶牛不需要进行同期发情处理,使用电刺激等方法可以激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育。
【详解】A、克隆猴与人类遗传背景更接近,以其为模型研发药物可有效缩短药物研发进程,A正确;
B、供体细胞注入去核卵母细胞透明带内后,还需要电融合法诱导才能使两细胞融合形成重构胚,B正确;
C、“中中”和“华华”是由透明带下注射法形成的,核DNA均来自供体细胞,但质DNA来自去核卵母细胞和供体细胞,因此“中中”和“华华”的遗传性状由图中的胎猴和母猴以及环境共同决定,C正确;
D、相比细胞质内注射法,透明带下注射法不抽取供体细胞的细胞核,操作简单且对供体细胞核损伤小,同时注射的位置是卵母细胞外的透明带,对卵母细胞的损伤更小,D错误。
故选D。
13. 心肌细胞质中Ca2+浓度过低,会导致心肌收缩无力。心肌细胞膜上相关转运蛋白(Na+-K+泵和Na+- Ca2+交换体)的工作模式如图示。相关叙述错误的是( )
A. 心肌细胞通过Na+-K+泵吸收K+的方式为主动运输
B. 心肌细胞通过Na+- Ca2+交换体排出Ca2+不消耗能量
C. Na+- Ca2+交换体转运相关离子时发生自身构象改变
D. Na+- K+泵特异性阻断剂可一定程度提高心肌收缩力
【答案】B
【解析】
【分析】借助膜上的转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散;物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
【详解】A、Na+-K+泵通过消耗ATP运输Na+、K+,该过程为主动运输,A正确;
B、据图可知,心肌细胞通过Na+- Ca2+交换体排出Ca2+是逆浓度梯度,消耗能量,B错误;
C、据图可知,Na+-K+泵通过消耗ATP运输Na+、K+,该过程为主动运输,ATP水解产生的磷酸基团与Na+-K+泵结合使其发生磷酸化,进而导致其空间结构改变,完成Na+、K+的转运过程,C正确;
D、Na+- K+泵特异性阻断剂会使Na+-K+泵运输Na+、K+速率减慢,进而使Na+-Ca2+交换体运出Ca2+减慢,细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩,因此动物的心肌收缩力会升高,D正确。
故选B。
14. 某樱桃品种由北方引种到南方后,栽培于平地和同一地区高山的相比,花芽小且产量较低。研究人员分析了花芽的激素含量,结果如下表。下列叙述错误的是( )
栽培地点
海拔(m)
年均温度(℃)
激素含量(ng·g-1)
每100个花芽的质量(g)
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
生长素
平地
10
18.7
17.2
4.1
102.8
43.1
6.6
高山
1058
13.4
20.9
4.9
95.9
41.9
7.3
A. 樱桃花芽的发育受多种植物激素的共同调控
B. 平地和高山的樱桃花芽激素含量受温度影响
C. 樱桃花芽发育中赤霉素和脱落酸的作用相反
D. 生长素与细胞分裂素比值高有利于花芽膨大
【答案】D
【解析】
【分析】植物的生长发育不仅受环境影响,也受植物体内多种激素的共同调节。
【详解】A、樱桃花芽的发育涉及细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和生长素等多种激素,说明其受多种激素共同调控,A正确;
B、平地和高山的温度存在较大的差异,表中激素含量差异可推断可能由温度变化引起,B正确;
C、赤霉素促进细胞伸长和生长,脱落酸抑制生长,两者在花芽发育中起拮抗作用,C正确;
D、平地的生长素/细胞分裂素比值为43.1/17.2≈2.5,高山为41.9/20.9≈2.0,而高山花芽质量更高,说明比值低时更有利于花芽膨大,D错误。
故选D。
15. 研究发现三特异性抗体可实现对小鼠多发性骨髓瘤细胞(MM)的选择性杀伤,作用机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 用单克隆抗体技术制备的三种抗体融合可得到三特异性抗体
B. MM的原癌基因和抑癌基因发生基因突变可导致CD38表达量增加
C. 三特异性抗体通过T细胞的活化并释放细胞因子提高对MM的杀伤力
D. 三特异性抗体与CD28结合抑制T细胞的死亡从而使T细胞维持一定数量
【答案】A
【解析】
【分析】题图显示,三抗能结合MM细胞表面抗原CD38,同时结合T淋巴细胞表面受体CD38,抑制T细胞死亡,同时结合T淋巴细胞表面受体TCR,促进T细胞活化产生并释放细胞因子,从而提高机体对MM细胞的杀伤力。
【详解】A、三特异性抗体指的是一种抗体,通过蛋白质工程构建三特异性抗体的基因表达载体,然后获得相应的杂交瘤细胞,最终获得三特异性抗体,不是三种单抗融合而成,A错误;
B、小鼠多发性骨髓瘤(MM)细胞是癌细胞,其基因发生突变后会合成CD38,正常小鼠的组织细胞中不表达,B正确;
C、从图中看出,三抗能促进促进T细胞活化产生并释放细胞因子,细胞因子会促进T淋巴细胞的活化,从而提高机体对MM细胞的杀伤力,C正确;
D、从图中看出,一方面三特异性抗体与T细胞膜上的CD28结合,抑制T细胞死亡,另一方面特异性抗体与T细胞膜上的TCR结合,促进T细胞活化,所以三抗与TCR和CD28结合可保持较高的T细胞数量和活性,D正确。
故选A。
16. 左图为摩尔根的果蝇杂交实验示意图,右图为果蝇XY性染色体的示意图。据图分析,下列假设中错误的是( )
A. 控制白眼的基因在同源区段Ⅰ
B. 控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ1
C. 控制白眼的基因在非同源区段Ⅱ2
D. 红眼与白眼的遗传符合分离定律
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据杂交实验示意图可知,红眼为显性性状,白眼为隐性性状;若控制白眼的基因在同源区段I,白眼基因用b表示,红眼基因用B表示,则亲代红眼雌(XBXB)与白眼雄(XbYb)杂交,子一代均为红眼(雌XBXb,雄XBYb),子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼即有雌果蝇也有雄果蝇(XBXB、XBXb和XBYb),而白眼只有雄果蝇(XbYb),与题图信息相符合,A正确;
B、分析题图知:亲代红眼与白眼杂交,子一代均为红眼,说明红眼为显性性状,子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼即有雌果蝇也有雄果蝇,而白眼只有雄果蝇,说明这对相对性状的遗传与性别有关,由于子一代雄果蝇为红眼,而亲本雄果蝇为白眼,二者表现型不同,所以控制白眼的基因不可能仅位于Y染色体上,即不可能在XY染色体的非同源区段Ⅱ1,B错误;
C、若控制白眼的基因在同源区段Ⅱ2,白眼基因用b表示,红眼基因用B表示,则亲代红眼雌(XBXB)与白眼雄(XbY)杂交,子一代均为红眼(雌XBXb,雄XBY),子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼既有雌果蝇也有雄果蝇(XBXB、XBXb和XBY),而白眼只有雄果蝇(XbY),与题图信息相符合,C正确;
D、分析题图知:亲代红眼与白眼杂交,子一代均为红眼,说明红眼为显性性状,且子一代雌雄个体间相互交配,子二代中红眼:白眼=3:1,所以推测红眼与白眼的遗传符合分离定律,D正确。
故选B。
二、非选择题(本题共五小题,共60分)
17. 小球藻是单细胞真核生物,是研究光合作用的模式生物。水体中的无机碳主要以HCO3-和CO2两种形式存在,小球藻具有如图所示的无机碳浓缩过程。
回答下列问题:
(1)小球藻浓缩HCO3-的过程属于__________(填“自由扩散”“协助扩散”或“主动运输”),理由是__________。
(2)过程①称为___________,能为此过程提供能量的物质有__________。
(3)鲁宾和卡门用小球藻探究光合作用所释放氧气的来源,实验分组及结果如表。
组别
O标记物所占的比例/%
反应物
产物
H218O
KHC18O3+K2C18O3
18O2
1
初始
0.85
0.20
-
结束
0.85
0.61
0.86
2
初始
0.20
0.50
-
结束
0.20
0.40
0.20
3
初始
0.20
0.68
-
结束
0.20
0.57
0.20
①小球藻光合作用产生的氧气,一部分释放到外界环境中,另一部分的去向是__________。
②由本实验可知,光合作用释放的氧气___________(填“全部来自水”“全部来自CO2”或“部分来自水部分来自CO2”),理由是___________。
【答案】(1) ①. 主动运输 ②. 逆浓度梯度运输,需要消耗ATP水解释放的能量
(2) ①. C3的还原 ②. ATP和NADPH
(3) ①. 进入线粒体参与有氧呼吸 ②. 全部来自水 ③. 三组实验中释放的氧气中18O所占比例与反应物水中的18O所占比例基本相同,而与参与的CO2无关
【解析】
【分析】(1)根据题干文字信息“无机碳的浓缩过程”及图片信息中HCO3-由细胞外运输到细胞质基质需要消耗ATP水解释放的能量可知,小球藻浓缩HCO3-的过程为逆浓度梯度的主动运输;
(2)分析表中数据可得,产物氧气中18O的比例与反应物水中18O的比例基本相同,与碳酸氢盐中18O的比例无关,说明光合作用产生的氧气中的O全部来自水。
【小问1详解】
根据题干文字信息“无机碳的浓缩过程”及图片信息中HCO3-由细胞外运输到细胞质基质需要消耗ATP水解释放的能量可知,小球藻浓缩HCO3-的过程为逆浓度梯度的主动运输。
【小问2详解】
过程①为光合作用卡尔文循环中的C3的还原,此过程需要光反应产生的ATP和NADPH提供能量。
【小问3详解】
①小球藻光合作用产生的氧气一部分进入线粒体参与有氧呼吸,一部分释放到外界环境中;
②分析表中数据可得,产物氧气中18O的比例与反应物水中18O的比例基本相同,与参与反应的CO2无关无关,说明光合作用产生的氧气中的O全部来自水。
18. 某芸香科植物分泌腔内的萜烯等化合物可抗虫害,纯合栽培品种(X)果实糖分含量高,叶全缘,但没有分泌腔;而野生纯合植株(甲)叶缘齿状,具有发达的分泌腔。我国科研人员发现A基因和B基因与该植物叶缘形状、分泌腔形成有关。对植株甲进行基因敲除后得到植株乙、丙、丁,其表型如下表。回答下列问题。
植株
叶缘
分泌腔
P 野生型(甲)×栽培品种(X)
↓
F1 有分泌腔
↓
F2 有分泌腔 无分泌腔
3 : 1
甲(野生型)
齿状
有
乙(敲除A基因)
全缘
无
丙(敲除B基因)
齿状
无
丁(敲除A基因和B基因)
全缘
无
(1)由表分析可知,控制叶缘形状的基因是________,控制分泌腔形成的基因是________。
(2)为探究A基因和B基因之间的调控关系,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,而植株丙中A基因的表达量无变化,说明________________________。
(3)为探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,不考虑突变及其他基因的影响,选择表中的植株进行杂交,可选择的亲本组合是________。F1自交得到F2,若F2的表型及比例为________,则A、B基因位于两对同源染色体上。在此情况下结合图中杂交结果,可推测栽培品种(X)的________(填“A”“B”或“A和B”)基因功能缺陷,可引入相应基因来提高栽培品种的抗虫品质。
【答案】(1) ①. A ②. A、B
(2)A基因促进B基因表达,而B基因不参与调控A基因表达
(3) ①. 甲和丁或乙和丙 ②. 齿状有分泌腔:齿状无分泌腔:全缘无分泌腔=9:3:4 ③. A
【解析】
【分析】自由组合定律的实质是减数分裂形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
根据表格可得,甲为 AABB齿有,乙为 aaBB全无,丙为 AAbb齿无,丁为 aabb全无,因此控制叶缘的基因是 A,控制分泌腔的是 A 和 B 基因共同决定的。
【小问2详解】
乙敲除A基因,但没有敲除B基因,在植株乙中检测到B基因的表达量显著减少,说明A基因可以促进B基因的表达;丙敲除B基因,但没有敲除A基因,植株丙中A基因的表达量无变化,说明B基因不参与调控A基因的表达。
【小问3详解】
假定基因敲除后用相应的小写字母表示,甲基因型为AABB,乙为aaBB,丙为AAbb,丁为aabb,要探究A基因与B基因在染色体上的位置关系,即探究两对基因是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上,我们通常需要获得双杂合子AaBb进行自交,因此可选择的亲本组合是甲和丁或乙和丙,F1AaBb自交得到F2,若A、B基因位于两对同源染色体上,则满足自由组合定律,F2的表型及比例为齿状有分泌腔:齿状无分泌腔:全缘无分泌腔=9:3:4。
栽培品种(X)叶全缘,但没有分泌腔,应该是 A 基因缺陷。理由如下:根据右侧遗传图解可知,野生型甲 AABB 和栽培种(aabb 或 aaBB 两种情况)杂交一代 F1的两种情况为 AaBb 或 AaBB,两者都是有分泌腔,F1 自交,如果是 AaBb 的话,F2 比例为 9:7,如果是 AaBB 的话,F2 比例为 3:1,符合题意。因此栽培种基因型为 aaBB,缺乏 A 基因。
19. 广东某地为修复红树林生态系统,创新打造“红树林修复+生物多样性保护+生态旅游+湿地文化教育”为主题的粤港澳大湾区红树林生态园,使红树林变身“金树林”。回答下列问题。
(1)科学谋划红树林生态修复工作应尽量选用本地红树物种种植,体现了生态工程__________原理。在红树林治理过程中,增加生物多样性,发挥湿地的生态功能,同时也呈现出特色湿地景观,这体现了生物多样性的__________价值。
(2)开展综合治理后,红树林长势旺盛、鱼鸥翔集。与治理前相比,该生态系统的__________稳定性增强,理由是__________________________________________________________________________。
(3)该地红树林预计10年期内可固定约4.36万吨二氧化碳。从碳循环角度分析,红树林固碳的主要途径是__________________________________。
(4)红树林生态园作为生态旅游区,在可持续发展方面可能面临的挑战是__________________________________。
【答案】(1) ①. 协调 ②. 直接和间接
(2) ①. 抵抗力 ②. 生物组分(或生物种类,或物种丰富度)增加,营养结构(或食物网)复杂,自我调节能力增强
(3)(植物的)光合作用
(4)生态保护与经济的平衡;游客管理(游客不文明行为)与生态保护的关系;湿地文化教育推广的困难;人为干扰强度与红树林生态系统自我调节能力间的平衡等(答1条即可)
【解析】
【小问1详解】
在进行相关生态修复工作时应尽量选择种植本地红树物种,这体现了生态工程的协调原理。在红树林治理过程中,增加生物多样性,发挥湿地的生态功能,体现了生物多样性的间接价值,呈现出特色湿地景观,这体现了生物多样性的直接价值。
【小问2详解】
开展综合治理后,红树林长势旺盛、鱼鸥翔集。与治理前相比,生物组分(或生物种类,或物种丰富度)增加,营养结构(或食物网)复杂,自我调节能力增强,生态系统的抵抗力稳定性增强。
【小问3详解】
红树林固碳的主要途径是(植物的)光合作用。
【小问4详解】
红树林生态园作为生态旅游区,在可持续发展方面可能会面临的挑战包括生态保护与经济的平衡;游客管理(游客不文明行为)与生态保护的关系;湿地文化教育推广的困难;人为干扰强度与红树林生态系统自我调节能力间的平衡等。
20. 为研究睡眠在应对社交压力中的作用,研究人员把一些实验小鼠放入其他攻击性极强的小鼠的领地,新进入领地的实验小鼠体内应激激素——肾上腺皮质激素水平升高,出现“社交挫败应激(SDS)”。
(1)实验小鼠在新领地中受到攻击(SDS刺激)后,下丘脑分泌____作用于垂体,进而促进肾上腺皮质激素的合成和分泌。
(2)研究人员检测SDS小鼠睡眠时间和肾上腺皮质激素水平,结果如图。
研究结果表明,SDS小鼠睡眠时间的提高能够帮助其缓解社交压力,判断依据是SDS小鼠睡眠时间显著____对照组;与睡眠剥夺的SDS小鼠相比,____。
(3)研究人员发现,SDS刺激后小鼠脑内腹侧被盖区(VTA)GABA能神经元活性显著增强,推测SDS刺激通过激活VTA区GABA能神经元促进小鼠睡眠并缓解社交压力。为进一步验证该推测,将SDS小鼠分为两组,实验组注射特异性激活VTA区GABA能神经元的药物,对照组注射等量生理盐水,检测小鼠睡眠时间及肾上腺皮质激素水平。
①请修正上述实验方案的不当之处:____。
②支持该推测的结果:实验组小鼠的睡眠时间____对照组,肾上腺皮质激素水平____对照组。
(4)该研究对我们健康生活的启示是:____。
【答案】(1)促肾上腺皮质激素释放激素
(2) ①. 长于 ②. 未剥夺睡眠的SDS小鼠肾上腺皮质激素水平下降速度快,最终接近对照组
(3) ①. 实验组应该注射特异性抑制VTA区GABA能神经元的药物 ②. 少于 ③. 高于
(4)改善睡眠质量、获得充足的睡眠能够帮助我们应对压力产生的负面影响
【解析】
【分析】肾上腺皮质激素的调节过程:下丘脑→促肾上腺皮质激素释放激素→垂体→促肾上腺皮质激素→肾上腺→肾上腺皮质激素,同时肾上腺皮质激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节。
【小问1详解】
肾上腺皮质激素的分泌存在下丘脑-垂体-肾上腺的分级调节轴线,实验小鼠在新领地中受到攻击(SDS刺激)后,下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体,垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素,进而促进肾上腺皮质激素的合成和分泌。
【小问2详解】
据图可知,SDS小鼠睡眠时间大约为4小时,显著长于对照组(2.5h左右);与睡眠剥夺的SDS小鼠相比,未剥夺睡眠的 SDS小鼠肾上腺皮质激素水平下降速度快,最终接近对照组,说明SDS小鼠睡眠时间的提高能够帮助其缓解社交压力。
【小问3详解】
①本实验是验证SDS刺激通过激活VTA区GABA能神经元促进小鼠睡眠并缓解社交压力,自变量为是脑内腹侧被盖区(VTA)GABA能神经元活性是否被抑制,因此实验组应该注射特异性抑制 VTA 区 GABA 能神经元的药物。
②因为SDS小鼠睡眠时间的提高能够帮助其缓解社交压力,SDS刺激通过激活VTA区GABA能神经元促进小鼠睡眠并缓解社交压力,实验组注射特异性抑制 VTA 区 GABA 能神经元的药物,因此实验组小鼠的睡眠时间少于对照组;与睡眠剥夺的SDS小鼠相比,未剥夺睡眠的 SDS小鼠肾上腺皮质激素水平较低,实验组睡眠剥夺,因此实验组肾上腺皮质激素水平高于对照组。
【小问4详解】
研究结果表明,SDS小鼠睡眠时间的提高能够帮助其缓解社交压力,则该研究对我们健康生活的启示是:改善睡眠质量、获得充足的睡眠能够帮助我们应对压力产生的负面影响。
21. 种子休眠是抵御穗发芽的一种机制。通过对Ti质粒的改造,利用农杆菌转化法将Ti质粒上的T-DNA随机整合到小麦基因组中,筛选到2个种子休眠相关基因的插入失活纯合突变体。与野生型相比,突变体种子的萌发率降低。小麦基因组序列信息已知。
(1)Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为_____。选用图甲中的SmaI对抗除草剂基因X进行完全酶切,再选择SmaI和_____对Ti质粒进行完全酶切,将产生的黏性末端补平,补平时使用的酶是_____。利用DNA连接酶将酶切后的包含抗除草剂基因X的片段与酶切并补平的Ti质粒进行连接,构建重组载体,转化大肠杆菌;经卡那霉素筛选并提取质粒后再选用限制酶_____进行完全酶切并电泳检测,若电泳结果呈现一长一短2条带,较短的条带长度近似为_____bp,则一定为正向重组质粒。
(2)为证明这两个突变体是由于T-DNA插入到小麦基因组中同一基因导致的,提取基因组DNA,经酶切后产生含有T-DNA的基因组片段(图乙)。在此酶切过程中,限于后续PCR难以扩增大片段DNA,最好使用识别序列为_____(填“4”“6”或“8”)个碱基对的限制酶,且T-DNA中应不含该酶的酶切位点。需首先将图乙的片段_____,才能利用引物P1和P2成功扩增未知序列。PCR扩增出未知序列后,进行了一系列操作,其中可以判断出2条片段的未知序列是否属于同一个基因的操作为_____(填“琼脂糖凝胶电泳”或“测序和序列比对”)。
(3)通过农杆菌转化法将构建的含有野生型基因的表达载体转入突变植株,如果检测到野生型基因,_____(填“能”或“不能”)确定该植株的表型为野生型。
【答案】(1) ①. 复制原点 ②. XbaI ③. DNA聚合酶 ④. SmaI和SpeI ⑤. 550bp
(2) ①. 4 ②. 环化 ③. 测序和序列比对
(3)不能
【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;
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术;个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
DNA复制的起点是复制原点,因此Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为复制原点。根据SmaI限制酶识别序列可知,酶切形成的是平末端,若质粒仅用SmaI酶切,抗除草剂基因和质粒可以正向接入也可以反向接入,且无法区分,为了确定是否是正向重组质粒,因此在构建重组质粒时需要用到另一种限制酶,抗除草剂因需要插入到启动子和终止子之间,因此不能选择BamHI,因为该限制酶会破坏终止子,因此可选择XbaI和SmaI进行酶切,XbaI酶切会形成黏性末端,需要用DNA聚合酶聚合脱氧核糖核苷酸单体将产生的黏性末端补平(可使重组质粒最小,同时PstI酶切后产生的黏性末端无法用DNA聚合酶抹平,因为DNA聚合酶只能从3'延伸子链)。利用DNA连接酶将酶切后的包含抗除草剂基因X的片段与酶切并补平的Ti质粒进行连接,构建重组载体,转化大肠杆菌。重组的T-DNA片段上含有一个SmaI酶切位点和一个SpeI酶切位点,可以选择用SmaI和SpeI进行酶切,转录的方向是从模板的3'→5',和质粒对应的方向相同,经过两种酶的酶切后并电泳呈现一长一短2条带,较短的条带长度近似为550bp,若反向接,较短的条带长度近似为200bp。
【小问2详解】
由于后续PCR难以扩增大片段DNA,所以最好选择识别序列为4个碱基的限制酶,原因是识别序列越短,酶切位点越多,切割产生的片段可能越小,更有利于后续的PCR扩增。由于引物是根据已知序列设计的,但此时需要扩增未知序列,因此可以将图乙的片段环化,这样就可以利用现有引物扩增出未知序列。为了确定未知序列是否是同一基因,需要准确比对其上的碱基序列,因此对同一个基因的操作为测序和序列比对。
【小问3详解】
突变植株成功导入野生型基因,但野生型基因未必可以正常表达,因此不能确定该植株的表型为野生型。
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