精品解析:四川省南充市部分学校2026—2027学年高三上学期高考适应性考试(一诊)生物试题
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内容正文:
南充市高2027届高考适应性考试(一诊)
生物学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题: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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 某变温动物冬眠期的血液生化指标与活动期相比:体内水分减少,K+浓度显著升高,HCO3-浓度基本不变。下列叙述错误的是( )
A. 冬眠期水分减少会降低细胞代谢 B. 活动期的结合水占比小于自由水
C. K+浓度显著升高可能有利于维持冬眠状态 D. 冬眠期和活动期维持酸碱平衡的能力相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、自由水参与细胞内多种代谢反应,含量与细胞代谢速率正相关,冬眠期减少的水分主要是自由水,会使细胞代谢降低,A正确;
B、活细胞中自由水占比始终高于结合水,活动期细胞代谢旺盛,自由水占比更高,B正确;
C、细胞外K⁺浓度升高会降低神经细胞的兴奋性,使机体生命活动水平下降,有利于维持低代谢的冬眠状态,C正确;
D、虽然HCO3-浓度基本不变,但冬眠期血液含水量减少,缓冲物质总含量降低,且显著升高的K⁺会干扰酸碱平衡调节,因此两个时期维持酸碱平衡的能力不相同,D错误。
2. 用含人胰岛素基因的大肠杆菌发酵是目前常用的胰岛素生产手段。下列关于该工程菌叙述正确的是( )
A. 发酵过程需要在酸性培养基中完成 B. 人胰岛素基因的表达场所是细胞质
C. 该工程菌可通过无丝分裂繁殖后代 D. 该工程菌遵循孟德尔的遗传学规律
【答案】B
【解析】
【详解】A、大肠杆菌适宜生长在中性偏碱性的培养基中,酸性环境会抑制大肠杆菌活性甚至导致其死亡,A错误;
B、大肠杆菌是原核生物,无核膜包被的细胞核,人胰岛素基因在大肠杆菌内的转录、翻译过程都发生在细胞质中,因此表达场所是细胞质,B正确;
C、无丝分裂是部分真核生物的细胞分裂方式,大肠杆菌为原核生物,通过二分裂繁殖后代,C错误;
D、孟德尔遗传学规律仅适用于进行有性生殖的真核生物的核基因遗传,大肠杆菌是原核生物,不进行有性生殖,不遵循孟德尔遗传学规律,D错误。
3. 增生性瘢痕形成过程中,早期成纤维细胞分裂增殖旺盛,瘢痕持续增厚;晚期增殖活性降低,瘢痕趋于稳定。研究人员测定了瘢痕不同阶段成纤维细胞中CyclinA与P21的相对表达量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
注:CyclinA与P21均可影响细胞由G1期(DNA合成前期)向S期(DNA合成期)转化。
A. 早期处于分裂期的细胞数量大于分裂间期
B. CyclinA可以驱动细胞由G1期向S期转化
C. 在P21的作用下大量晚期细胞停滞在G1期
D. 持续下调CyclinA即可彻底阻止瘢痕形成
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞周期中分裂间期占时长达90%~95%,远长于分裂期,因此无论细胞增殖活性高低,分裂间期的细胞数量都大于分裂期,A错误;
B、早期瘢痕成纤维细胞分裂增殖旺盛,说明更多细胞可完成G1期向S期的转化,此时CyclinA相对表达量显著升高,可推测CyclinA可以驱动细胞由G1期向S期转化,B正确;
C、仅由题干信息无法得出大量晚期细胞在P21作用下停滞在G₁期的结论,C错误;
D、瘢痕形成是受多因素调控的复杂过程,“彻底阻止”表述过于绝对,仅持续下调CyclinA无法彻底阻止瘢痕形成,D错误。
4. 干旱胁迫下长期施加适量钙盐,能促进玉米根、叶中脱落酸(ABA)的积累,降低蒸腾速率。研究表明ABA既可快速调控水通道蛋白(AQP)的活性,也可增加AQP含量。下列叙述正确的是( )
A. 干旱胁迫下施加外源ABA可以快速提高玉米根系吸水速率
B. ABA通过促进气孔关闭从而减少水分以自由扩散的方式散失
C. 水分子经AQP运输时需与通道蛋白特异性结合并不消耗ATP
D. 长期施加钙盐增大根细胞与外界溶液的浓度差而有利于吸水
【答案】A
【解析】
【详解】A、由题干可知,ABA可快速调控水通道蛋白(AQP)的活性,AQP能介导水分子的跨膜运输,干旱胁迫下根细胞需增强吸水能力,因此施加外源ABA可以快速提高玉米根系吸水速率,A正确;
B、ABA通过促进气孔关闭减少蒸腾作用散失的水分,水分通过气孔散失到外界的过程属于蒸腾作用,不属于跨膜运输的自由扩散方式,B错误;
C、水分子经通道蛋白运输时不需要与通道蛋白特异性结合,该运输方式为协助扩散,不消耗ATP,C错误;
D、长期施加钙盐会升高外界溶液浓度,减小根细胞与外界溶液的浓度差,不利于根系吸水,其发挥作用的机制是通过增加ABA含量调控AQP的活性和含量,D错误。
5. 油料作物种子萌发初期,脂肪水解为脂肪酸,脂肪酸经乙醛酸循环后最终转化为糖类,代谢途径如图所示。研究表明,乙醛酸循环需要充足的O2,且低温会抑制其关键酶活性。下列叙述正确的是( )
A. 乙醛酸循环的场所是线粒体内膜,缺氧时脂肪无法转化为糖类
B. 花生种子萌发初期干重持续下降,原因是细胞呼吸消耗有机物
C. 持续的零上低温可以减少脂肪转化为葡萄糖而利于种子储存
D. 水稻、小麦等淀粉类种子萌发时乙醛酸循环体数量显著增加
【答案】C
【解析】
【详解】A、由代谢途径可知,乙醛酸循环的场所是乙醛酸循环体,并非线粒体内膜,A错误;
B、花生属于油料作物,萌发初期脂肪转化为糖类,脂肪含氧量远低于糖类,转化过程会结合外界的氧,干重会先上升,并非持续下降,B错误;
C、题干说明低温会抑制乙醛酸循环的关键酶活性,零上低温既不会冻伤种子,又能抑制脂肪转化为葡萄糖,降低种子代谢强度,有利于种子储存,C正确;
D、水稻、小麦属于淀粉类种子,储能物质主要是淀粉,萌发时不需要将大量脂肪转化为糖类,因此乙醛酸循环体数量不会显著增加,D错误。
6. 胃酸(HCl)分泌过多会引发胃病,其分泌部分过程如图所示。进食时,质子泵(H+/K+-ATP酶)由静息态转变为活化态;停止进食后,则恢复为静息态。药物A仅与活化态的质子泵结合并使其不可逆失活;药物B可直接结合两种状态的质子泵的K+结合位点,抑制胃酸分泌。下列叙述错误的是( )
A. 胃壁细胞的H+流向胃腔需要消耗能量
B. 胃酸分泌增加可能使血浆pH暂时上升
C. 药物B餐前或餐后均可服用,而药物A最好在餐后服用
D. 停服药物A后,胃液pH恢复,可能与合成新质子泵有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、H+从pH为7.0的胃壁细胞运输到pH为1.0的胃腔,属于逆浓度梯度运输,且该过程由H+/K+-ATP酶催化ATP水解供能,是主动运输,需要消耗能量,A正确;
B、胃酸分泌增加时,胃壁细胞内的HCO3-会更多地运输到组织间隙,进而进入血浆,HCO3-为碱性缓冲物质,可能使血浆pH暂时上升,B正确;
C、药物A仅能结合活化态的质子泵,进食时质子泵才转变为活化态,因此药物A最好在餐前/进食时服用,餐后质子泵恢复为静息态,药物A无法发挥作用;药物B可结合两种状态的质子泵,餐前餐后均可服用,C错误;
D、药物A会使质子泵不可逆失活,停服药物A后,胃壁细胞合成新的质子泵,即可恢复H+分泌功能,使胃液pH恢复到正常水平,D正确。
7. 猫的毛色由X染色体上的等位基因B(黑色)和b(黄色)控制。无论雌雄,凡体细胞中含两条X染色体的个体,其中一条X染色体均会在胚胎发育早期随机失活,且该细胞分裂产生的后代细胞中这条X染色体均处于失活状态,产生配子时又恢复正常。下列叙述错误的是( )
A. 雌猫出现黑黄相间的毛色是非姐妹染色单体交叉互换所致
B. 黑黄相间毛色斑块的大小与X染色体失活发生的时间有关
C. 黑猫与黄猫正反交,子代中黑黄相间雌猫出现的概率相同
D. 黑黄相间雌猫与黑雄猫交配,后代出现黄猫的概率为1/4
【答案】A
【解析】
【详解】A、黑黄相间雌猫的基因型为XBXb,其出现相间毛色是胚胎发育早期体细胞随机一条X染色体失活,导致不同细胞分别表达XB(黑色)或Xb(黄色)基因所致,与非姐妹染色单体交叉互换无关,A错误;
B、X染色体失活发生时间越早,失活X的细胞分裂产生的后代细胞数量越多,对应毛色斑块越大,因此斑块大小与失活发生时间有关,B正确;
C、正交:黑雌猫(XBXB)×黄雄猫(XbY),子代中XBXb(黑黄相间雌猫)占比1/2;反交:黄雌猫(XbXb)×黑雄猫(XBY),子代中XBXb(黑黄相间雌猫)占比1/2,二者概率相同,C正确;
D、黑黄相间雌猫(XBXb)与黑雄猫(XBY)交配,后代基因型及比例为XBXB:XBXb:XBY:XbY=1:1:1:1,仅XbY表现为黄猫,概率为1/4,D正确。
8. 用含14N的单链环状DNA噬菌体,侵染以15N为唯一氮源培养的大肠杆菌。侵入的单链环状DNA先合成互补链,形成双链环状复制型DNA(RF),再启动滚环复制(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A. RF中(A+G)/(T+C)=1
B. A蛋白与限制酶都能将双链DNA断裂成片段
C. 滚环复制时以负链为模板,沿5′→3′方向延伸
D. 子一代中单链环状DNA含14N
【答案】B
【解析】
【详解】A、RF是双链环状DNA,双链DNA遵循碱基互补配对原则,A=T、G=C,嘌呤总数等于嘧啶总数,因此A+G/T+C=1,A正确;
B、限制酶可识别特定核苷酸序列,切割双链DNA特定位点的磷酸二酯键,将双链DNA断裂成片段;而A蛋白仅切开RF中的一条单链,无法将双链DNA断裂成片段,B错误;
C、DNA复制时新链的延伸方向均为5'→3',由图可知滚环复制以环状负链为模板合成新的正链,C正确;
D、子一代的单链环状DNA是亲代被置换下来的14N标记的正链,因此含有14N,D正确。
9. 鹅的性别决定方式为ZW型。科研人员用豁眼鹅(眼睑残缺)和四川鹅(眼睑正常)进行正反交实验,结果见下表。下列叙述正确的是( )
杂交组合
F1表型
F2表型
正交:四川鹅♀×豁眼鹅♂
公鹅全部正常眼睑,母鹅全部豁眼
正常眼睑:豁眼=10∶6
反交:豁眼鹅♀×四川鹅♂
雌雄均为正常眼睑
正常眼睑:豁眼=13∶3
A. 眼睑性状由位于常染色体的两对基因控制
B. 控制豁眼性状的常染色体基因为隐性基因
C. 正交F1公鹅与反交F1母鹅交配,子代豁眼鹅占3/16
D. 正交F2正常眼睑个体自由交配,子代豁眼鹅占1/2
【答案】C
【解析】
【详解】AB、正反交结果不同,且正交F1雌雄表型不同,说明有一对基因位于Z染色体(ZW型性别决定),结合F2比例总和均为16,可知是两对等位基因控制:一对在常染色体(设为A/a),一对在Z染色体(设为B/b),反交组合可知豁眼鹅♀×四川鹅♂,F1雌雄均为正常眼睑,F2表现型正常眼睑:豁眼=13∶3,说明正常眼睑为显性性状,F1基因型为AaZBW、AaZBZb,进一步分析可知表型规则为:aa个体全为正常眼睑;A_个体中,含ZB则正常,仅含Zb(雄性ZbZb、雌性ZbW)则为豁眼,控制眼睑性状的基因一对在常染色体,一对在Z染色体(性染色体),并非都位于常染色体,AB错误;
C、分析正交杂交组合可知,正交产生的F1基因型为AaZBZb、AaZbW,正交F1公鹅基因型为AaZBZb,反交F1母鹅基因型为AaZBW,子代豁眼仅为A_ZbW,概率为3/4×1/2×1/2=3/16,C正确;
D、正交F2正常眼睑个体雄性基因型及其比例为aaZBZb:aaZbZb:AAZBZb:AaZBZb=1:1:1:2;正常眼睑个体雄性个体产生配子比例为:aZB:aZb:AZB:AZb=1:2:1:1,雌性产生配子比例为aZB:aZb:AZB:aW:AW=2:1:2:3:2,随机交配后代产生豁眼鹅(A_ZbW)概率为:2/10(aZB)×1/5(aZb)+1/10(aZb)×1/5(AZb)+3/10(aW)×1/5(AZb)+2/5(AW)×2/10(aZb)+1/5(AZb)×2/10(AW)=6/25,D错误。
10. 番茄果实中高表达的某转录因子(一种蛋白质)可招募相关蛋白,与组蛋白去乙酰化酶(可移除组蛋白上的乙酰基团,使染色质紧缩)形成复合体,从而影响类胡萝卜素合成关键基因表达导致果实成熟延迟。下列叙述错误的是( )
A. 该调控使组蛋白去乙酰化水平上升,导致果实成熟延迟
B. 组蛋白乙酰化后,有利于类胡萝卜素合成关键基因转录
C. 复合体形成后会抑制RNA聚合酶与该关键基因的启动子结合
D. 敲除控制该转录因子的基因,可抑制番茄果实类胡萝卜素积累
【答案】D
【解析】
【详解】A、该转录因子可与组蛋白去乙酰化酶形成复合体,提升组蛋白去乙酰化水平,使染色质紧缩导致类胡萝卜素合成关键基因无法正常表达,最终导致果实成熟延迟,A正确;
B、组蛋白去乙酰化会使染色质紧缩从而抑制基因转录,反之组蛋白乙酰化时染色质松散,便于转录相关因子结合,有利于类胡萝卜素合成关键基因的转录,B正确;
C、复合体形成后会促进组蛋白去乙酰化,染色质紧缩使关键基因的启动子无法暴露,因此会抑制RNA聚合酶与该启动子的结合,抑制转录过程,C正确;
D、敲除控制该转录因子的基因后,无法形成上述抑制基因表达的复合体,组蛋白去乙酰化水平下降,类胡萝卜素合成关键基因可正常表达,会促进番茄果实类胡萝卜素积累,D错误。
11. 兴趣小组用图1装置探究了不同实验材料中的H2O2酶在不同pH条件下的酶活性,实验结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 实验中必须将H2O2溶液和相应的pH缓冲液混合
B. 杏鲍菇的H2O2酶对强酸和强碱的耐受性最佳
C. 菇类中的H2O2酶活性都显著高于土豆和猪肝
D. 平菇相比于土豆和猪肝,既清洁卫生又节省用量
【答案】D
【解析】
【详解】A、本实验中含酶滤纸片已经预先用不同pH缓冲液处理,保证了酶所处的pH条件,无需再将H2O2溶液与pH缓冲液混合,A错误;
B、由图2可知,pH=10的强碱条件下平菇的H2O2酶活性远高于杏鲍菇,说明平菇对强碱的耐受性优于杏鲍菇,B错误;
C、pH=4时所有菇类的H2O2酶活性均为0,与土豆和猪肝的活性无差异,不符合“都显著高于”的描述,C错误;
D、据图可知,平菇的H2O2酶活性远高于土豆和猪肝,达到相同催化效果时所需平菇的用量更少,节省实验材料;且平菇为食用菌,相比猪肝(动物组织易携带杂菌、有异味)和土豆更清洁卫生,D正确。
12. 科研人员研究了非酿酒酵母(PkW2)与酿酒酵母(FX10)混菌发酵对果酒品质的影响。下图为发酵过程中不同酵母生长情况和乙醇体积分数的变化。下列叙述错误的是( )
A. 混合发酵中,PkW2和FX10的生长均会受到抑制
B. 混合发酵中,乙醇体积分数的增长速度相对较慢
C. PkW2主要在发酵初期发挥作用,7d后开始死亡
D. PkW2与FX10在发酵过程中对酒精的耐受度不同
【答案】C
【解析】
【详解】A、对比图1混菌发酵和图2单独发酵的FX10生物量,混菌时FX10最高生物量更低,PkW2也未达到更高的生物量水平,二者存在种间竞争,生长均受到抑制,A正确;
B、相同发酵时间下,图1混合发酵的乙醇体积分数低于图2单独发酵的乙醇体积分数,说明混合发酵时乙醇体积分数的增长速度相对较慢,B正确;
C、混合发酵中PkW2的生物量在第2d就达到峰值,之后开始持续下降,说明2d后就已经出现死亡、种群数量降低,C错误;
D、混合发酵时,随乙醇体积分数升高,PkW2的生物量下降速度远快于FX10,说明二者对酒精的耐受度不同,D正确。
13. 科研团队利用两种植物叶肉细胞开展体细胞杂交育种,实验发现部分再生植株出现亲本染色体部分丢失、性状表达不完全的现象。下列分析正确的是( )
A. 获得原生质体的过程需要在无菌水中进行,以防止杂菌污染
B. 原生质体融合后再生细胞壁,是杂种细胞完成细胞分裂的前提
C. 获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行组织培养,即可获得目标杂种植株
D. 只要再生植株染色体不丢失,就一定能同时表现出两个亲本的目标性状
【答案】B
【解析】
【详解】A、获得原生质体时,原生质体无细胞壁,若置于无菌水中会发生渗透吸水涨破,应在等渗溶液中进行操作,A错误;
B、原生质体融合后再生细胞壁是杂种细胞形成的标志,只有具备细胞壁的细胞才能正常进行有丝分裂(末期形成细胞板进而发育为细胞壁),因此再生细胞壁是杂种细胞完成细胞分裂的前提,B正确;
C、由题干可知,部分再生植株会出现亲本染色体部分丢失、性状表达不完全的现象,因此杂种细胞经组织培养后不一定能获得目标杂种植株,C错误;
D、性状表达不仅受染色体上的基因控制,还受基因互作、基因选择性表达、环境等因素影响,即便染色体不丢失,也不一定能同时表现两个亲本的目标性状,D错误。
14. 为探索体外获取麝香的途径,科研人员用添加了不同组分的基础合成培养基培养林麝的香腺上皮细胞,经多轮传代后检测细胞相关指标,结果见下表。下列叙述错误的是( )
组别
培养基处理
细胞相对数量
细胞分化程度
甲
基础合成培养基+胎牛血清
1
0.82
乙
甲组+氢化可的松
1.12
0.31
丙
甲组+EGF+FGF
2.13
0.64
丁
甲组+EGF+FGF+氢化可的松
3.38
0.33
注:EGF为表皮生长因子,FGF为成纤维细胞生长因子,二者都能促进细胞增殖。
A. 在进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集
B. 氢化可的松单独处理,可促进细胞增殖,抑制细胞分化
C. 体外培养该腺上皮细胞,既要实现细胞扩增,又要维持细胞的分泌功能
D. 丁组实验结果可以证明EGF、FGF与氢化可的松三者之间存在协同作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物细胞传代培养时,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集,贴壁生长的细胞需要先用胰蛋白酶处理使细胞脱壁后再离心收集,A正确;
B、对比甲组和乙组,单一变量为是否添加氢化可的松,乙组细胞相对数量高于甲组、分化程度低于甲组,说明氢化可的松单独处理可促进细胞增殖,抑制细胞分化,B正确;
C、体外培养香腺上皮细胞的目的是获取麝香(香腺细胞的分泌物),因此既要实现细胞数量扩增,又要维持细胞的分化状态以保证其分泌功能,C正确;
D、要证明EGF、FGF与氢化可的松三者存在协同作用,需要设置单独添加EGF、单独添加FGF、氢化可的松分别与EGF、FGF组合的组别,本实验缺少上述组别,仅通过丁组结果无法证明三者之间存在协同作用,D错误。
15. 研究人员通过同聚物加尾法(如图所示)将目的基因和表达载体连接成环,构建重组质粒。若DNA片段酶切后产生5'端突出的黏性末端,需先用DNA聚合酶补平后再加尾。下列叙述正确的是( )
注:①TdT为末端脱氧核苷酸转移酶;②N表示任意同种碱基。
A. TdT能将同种脱氧核苷酸连续添加到DNA片段的5′端
B. DNA聚合酶补平和TdT加尾的过程中都需要依赖模板
C. 加尾后的两个DNA片段都能直接由DNA连接酶连接成环
D. 该方法可用于连接平末端DNA,并可防止其自身环化
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图中加尾后3'端延伸出同聚物序列可知,TdT是将同种脱氧核苷酸添加到DNA片段的3'端,A错误;
B、DNA聚合酶补平过程需要依赖模板链进行碱基互补配对,而TdT加尾是无需模板,可直接将同种脱氧核苷酸连续添加到3'端,B错误;
C、只有两个DNA片段加的是互补的同聚物尾时,才能通过碱基互补配对形成可连接的切口,若加相同的同聚物尾则无法互补,不能直接连接,C错误;
D、5'突出的黏性末端可被DNA聚合酶补平为平末端后再进行加尾操作,因此该方法可用于平末端DNA的连接;若给目的基因和载体添加互补的不同同聚物尾,两者自身的尾序列相同无法互补,可防止自身环化,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 抑制α-淀粉酶活性以延缓碳水化合物消化和吸收,已成为控制餐后血糖水平、延缓糖尿病发生发展的重要策略。回答下列问题。
(1)阿卡波糖是一种常见的降糖药物,其结构与淀粉相似,服用后淀粉与α-淀粉酶的结合率__________,延缓肠道吸收葡萄糖,降低餐后血糖水平。
(2)沙棘提取物(SBE)可与α-淀粉酶结合使其空间结构改变从而抑制其活性,且对该酶的半数抑制浓度(实验条件下,使酶活性下降到最大值50%时,抑制剂的浓度)低于阿卡波糖,则其抑制效果__________阿卡波糖。适当增加淀粉浓度,SBE的抑制效果会__________(填“增大”或“减小”或“变化不大”),理由是____________________。
(3)根据下表分析,为降低阿卡波糖使用剂量,缓解其因长期使用引发的胃肠道不良反应,理论上_________(填“能”或“不能”)选择与SBE联合使用,理由是____________________。
SBE与阿卡波糖对α-淀粉酶活性的联合效应
样品浓度
阿卡波糖(150 μg/ml)
阿卡波糖(100 μg/ml)
Vab
Vc
Vab
Vc
SBE(150 μg/ml)
0.23
0.19
0.26
0.27
SBE(100 μg/ml)
0.29
0.32
0.43
0.46
注:①Vab表示α-淀粉酶实际残余活性,Vc表示α-淀粉酶理论残余活性;
②Vab-Vc<-0.1表示协同;-0.1≤Vab-Vc≤0.1表示累加;Vab-Vc>-0.1表示拮抗。
【答案】(1)降低 (2) ①. 优于 ②. 变化不大 ③. 酶的空间结构发生改变,增加淀粉不能解除抑制
(3) ①. 能 ②. 两者联用抑制效果累加,可以降低阿卡波糖的剂量
【解析】
【小问1详解】
阿卡波糖结构与淀粉(α-淀粉酶的底物)相似,属于竞争性抑制剂,会和淀粉竞争α-淀粉酶的结合位点,因此淀粉与α-淀粉酶的结合率下降。
【小问2详解】
半数抑制浓度的含义是“使酶活性下降到最大值50%时所需的抑制剂浓度”,该数值越低,代表抑制剂在更低用量下就能达到同等抑制效果。题干说明SBE的半数抑制浓度低于阿卡波糖,说明SBE的抑制效果优于阿卡波糖。SBE是通过结合酶改变其空间结构来抑制活性,不属于竞争性抑制,因此适当增加淀粉浓度,SBE的抑制效果变化不大。
【小问3详解】
根据题给判定标准,所有实验组的Vₐb和V_c的差值都落在-0.1~0.1的累加效应区间,两者联用抑制效果累加,不需要使用高剂量的阿卡波糖就能达到目标抑制效果,因此可以联合使用来降低阿卡波糖的使用剂量。
17. 光照过强时,植物吸收的光能会超过光合作用所能利用的量,使叶绿体积累过量的活性氧(ROS),损伤光系统,引起光合速率下降。为此,植物进化出了多种光保护机制,部分光合作用过程如图所示。回答下列问题。
注:表示电子传递路径;PSⅠ、PSⅡ表示光系统;属于ROS的一种
(1)捕获光能的色素分子分布在__________(填结构),光反应产生的ATP和NADPH用于暗反应的__________过程。
(2)强光下,暗反应向光反应提供的__________不足,途径__________(填序号)受阻。此时植物启动光保护机制:一方面促进途径__________(填序号)消耗过剩高能电子;另一方面增强途径__________(填序号)清除活性氧,减轻光系统的氧化损伤。
(3)我国科研团队近期揭示了一种叶绿体“防晒”的光保护机制。已有研究表明,MBS1蛋白在活性氧(ROS)信号感知中起关键作用。但MBS1是否参与光保护过程尚不清楚。科研人员对此进行了实验,结果如下:
注:Fv/Fm可用来评估水稻在强光下的光合耐受力,数值越高,光系统受损越轻。
据图推测MBS1蛋白的作用是__________。
(4)为进一步揭示MBS1蛋白如何发挥光保护机制,科研人员进行了实验,结果如下表。
处理
检测指标
正常光照
强光照
由强光照转回正常光照
叶绿体周围MBS1蛋白分布情况
无聚集,均匀分布于细胞质
聚集于叶绿体周围,形成凝聚体包裹叶绿体
MBS1凝聚体快速消失
①综合上述研究结果,MBS1蛋白在强光下的光保护机制是:强光照→叶绿体产生大量ROS→__________→抑制ROS过量生成→光系统损伤减轻。
②由该实验可知:MBS1凝聚体在强光下形成、强光消退后解离。若强光消退后凝聚体不能正常解离,推测其对植物光合作用和生长发育的影响是__________。
【答案】(1) ①. 类囊体薄膜 ②. C3的还原
(2) ①. NADP⁺ ②. ① ③. ②③ ④. ④
(3)MBS1蛋白增加能使ROS相对含量下降,进而减轻光系统损伤
(4) ①. MBS1蛋白在叶绿体周围聚集形成凝聚体,减弱过量光线进入叶绿体 ②. 凝聚体不解离会持续遮蔽叶绿体,导致光线不足,导致光合速率下降,植株生长减缓
【解析】
【小问1详解】
光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,光反应产生的ATP和NADPH,为暗反应里C3的还原提供能量和还原剂。
【小问2详解】
光反应为暗反应提供ATP和NADPH,暗反应消耗ATP、NADPH后,会生成ADP、Pi(合成ATP的原料)和NADP+(合成NADPH的原料),运回类囊体供给光反应使用。强光下,暗反应的速率有限,无法及时消耗光反应产生的ATP和NADPH,因此暗反应向光反应提供的ADP、Pi和NADP+不足。正常光反应中,高能电子最终经途径①传递给NADP+生成NADPH,当原料NADP+不足时,途径①会受阻。此时植物启动两类光保护机制:促进途径②,让过剩的高能电子被传递出PSⅠ,促进途径③,让过剩的高能电子传递给O2生成O2-,消耗多余的高能电子,避免电子在光系统中积累造成损伤;增强途径④,将途径③产生的有毒活性氧O2-转化为H2O和O2,清除活性氧,减轻光系统的氧化损伤。
【小问3详解】
由柱状图可知,Fv/Fm约0.58,强光照下,野生型水稻叶绿体ROS含量接近100,MBS1过表达株:叶绿体ROS含量显著降低,Fv/Fm显著升高,光系统相较野生型受损程度更轻;MBS1敲除突变体叶绿体ROS含量大幅升高远超过野生型,Fv/Fm显著降低,大大低于野生型,光系统受损程度大幅加剧。由此可知,MBS1蛋白可以通过降低叶绿体中ROS的积累,减轻强光下光系统的受损程度,从而增强水稻在强光下的光合耐受力,发挥光保护的作用;即MBS1蛋白增加能使ROS相对含量下降,进而减轻光系统损伤。
【小问4详解】
①根据表格实验结果,正常光照下MBS1蛋白均匀分布在细胞质,强光照时叶绿体产生大量ROS后,MBS1蛋白会聚集在叶绿体周围形成凝聚体包裹叶绿体,遮蔽强光照带来的过量光线,通过减弱过量光线进入叶绿体,来抑制ROS过量生成,减轻光系统损伤。结合题干信息,可以推导该MBS1蛋白感知ROS信号后,MBS1蛋白在叶绿体周围聚集形成凝聚体,减弱过量光线进入叶绿体,从而发挥抑制ROS过量生成,使光系统损伤减轻的光保护作用。
②表格显示强光照转回正常光照后,MBS1凝聚体需要快速消失才能恢复叶绿体的正常生理状态。如果强光消退后凝聚体不解离会持续遮蔽叶绿体,导致光线不足,导致光合速率下降,植株生长减缓。
18. 肌抑素(GDF8)可结合成肌细胞膜上的受体,诱导成肌细胞内SMAD3蛋白磷酸化,抑制肌纤维肥大,进而引发肌肉萎缩。为治疗该疾病,科研人员制备抗GDF8单克隆抗体做了相关实验。回答下列问题。
(1)制备抗GDF8单克隆抗体时,需用到的动物细胞工程技术主要有__________。将已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合后,需用特定的选择培养基进行筛选,筛选后能够存活的细胞是_________________。
(2)为初步鉴定所得抗体能阻断GDF8的作用,请写出实验思路和预期结果。_______________
(3)取8周龄雄性小鼠随机均分为两组,抗体组腹腔注射抗体(10 mg/kg,磷酸缓冲液配制),对照组注射等量磷酸缓冲液;一段时间后检测各项指标,结果如下图。
抗GDF8抗体处理后各项指标相对变化
注:以对照组测定值为100%,计算抗体组各项指标的相对值。
结合上述结果,分析该抗体可用于治疗肌肉萎缩的依据是__________。
(4)除抗GDF8单克隆抗体外,请提出一种针对该肌肉萎缩疾病的其他治疗策略:_________。
【答案】(1) ①. 动物细胞融合和动物细胞培养 ②. 杂交瘤细胞
(2)取成肌细胞随机均分为两组,甲组加GDF8,乙组加等量GDF8和抗GDF8单抗,培养一段时间后检测两组细胞SMAD3磷酸化水平;结果:乙组的SMAD3磷酸化水平明显低于甲组
(3)GDF8含量减少,肌肉质量、肌纤维横截面积和肢体抓力都增加
(4)抑制GDF8基因的表达;敲除GDF8基因,减少体内GDF8的产生
【解析】
【小问1详解】
制备单克隆抗体的流程中,首先需要通过动物细胞融合技术将已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,后续还需要通过动物细胞培养技术对杂交瘤细胞进行体外/体内培养,以获得大量单克隆抗体,二者是该过程用到的核心动物细胞工程技术。 特定的选择培养基会淘汰未融合的亲本细胞、融合的同种细胞(B-B融合细胞、瘤-瘤融合细胞),仅允许既能无限增殖、又能存活的杂交瘤细胞存活。
【小问2详解】
实验目的是验证抗GDF8抗体可以阻断GDF8的功能,结合题干信息“GDF8的作用是诱导成肌细胞内SMAD3蛋白磷酸化”,可将SMAD3磷酸化水平作为检测指标,实验思路和预期结果:取成肌细胞随机均分为两组,甲组加GDF8,乙组加等量GDF8和抗GDF8单抗,培养一段时间后检测两组细胞SMAD3磷酸化水平;若抗体可以阻断GDF8的作用,乙组的SMAD3磷酸化水平明显低于甲组。
【小问3详解】
结合柱形图结果:抗体组血清GDF8含量远低于对照组,同时腓肠肌湿重、肌纤维横截面积、肌肉抓力均高于对照组,对应题干中GDF8抑制肌纤维肥大引发肌肉萎缩的机制,说明该抗体通过结合GDF8降低其有效含量,解除了GDF8对肌纤维肥大的抑制,改善了肌肉功能,因此可治疗肌肉萎缩。
【小问4详解】
肌肉萎缩的致病核心是“GDF8过多/功能过强,抑制肌纤维肥大”,因此可以抑制GDF8基因的表达;敲除GDF8基因,减少体内GDF8的产生,也可以阻断GDF8和受体结合、加速GDF8降解,都能达到缓解肌肉萎缩的效果。
19. 野生型玉米为雌雄同株异花(如图),但常出现雄穗结籽(瘪粒)现象,导致产量下降。科研人员获得一株雄穗结籽突变体,并对其成因开展研究。回答下列问题。
(1)玉米小花分生组织兼具雌蕊原基与雄蕊原基,其性别分化由雌蕊原基或雄蕊原基的选择性凋亡所决定。雄穗结籽突变体的雄穗全部着生雌花,说明其顶端小花中__________凋亡。
(2)研究发现,赤霉素(GA)诱导雄蕊原基凋亡,茉莉酸(JA)诱导雌蕊原基凋亡。基因A和基因B分别编码GA和JA合成途径的关键酶;基因D的表达产物能使JA失活。已知基因A/a与基因B/b、D/d位于非同源染色体上,不考虑交叉互换。
①基因型为AaBbDd的野生型植株中,基因__________仅在叶腋小花中表达,从而使叶腋小花发育为雌花。
②将突变体与上述野生型植株杂交,子代未出现野生型。据此推测,野生型植株产生的配子基因型为__________,突变体的基因型可能为__________。
(3)在上述研究的基础上,为确定该突变体的基因型,请利用PCR技术设计实验方案,简要写出实验思路。________________
【答案】(1)雄蕊原基
(2) ①. A、D ②. ABd、AbD、aBd、abD ③. AAbbdd或Aabbdd
(3)提取突变体DNA,用a基因特异性引物PCR扩增,电泳检测并记录结果
【解析】
【小问1详解】
正常玉米顶端雄穗的小花会通过雌蕊原基选择性凋亡,保留雄蕊原基发育为雄花;雄穗结籽突变体的雄穗全部着生雌花,说明其顶端小花的雌蕊原基没有发生凋亡,而是雄蕊原基发生了选择性凋亡。
【小问2详解】
①叶腋小花正常发育为雌花,需要雄蕊原基凋亡、雌蕊原基保留存活。已知GA诱导雄蕊原基凋亡,JA诱导雌蕊原基凋亡;叶腋小花要形成雌花,需要合成GA促使雄蕊原基凋亡,同时不能让JA发挥作用避免雌蕊原基凋亡。因此仅在叶腋小花中表达的是基因A(编码GA合成关键酶),同时基因D表达使JA失活,避免雌蕊原基凋亡,最终叶腋小花发育为雌花。
②已知A/a与B/b,D/d位于非同源染色体,B/b和D/d连锁(不考虑交叉互换)。突变体是“雄穗结籽”,即顶端为雌花(雄蕊原基不凋亡,雌蕊原基存活),这意味着顶端没有GA诱导雄蕊凋亡,即A不表达或aa,且没有JA诱导雌蕊凋亡,即B不表达或D使JA失活。杂交子代无野生型(AaBbDd表现型),说明野生型配子与突变体配子结合后,没有恢复野生型连锁组合。若B和d连锁,即Bd/bD。因此野生型植株产生的配子基因型为配子为ABd、AbD、aBd、abD。由于子代无野生型,突变体产生的配子与ABd、aBd、 AbD、abD结合,没有AaBbDd。若突变体为AAbbdd,配子Abd。结合ABd、AbD、aBd、abD,没有AaBbDd。若突变体为Aabbdd,配子Abd、abd,结合ABd、AbD、aBd、abD,没有AaBbDd。由此推出突变体的基因型可能为AAbbdd或Aabbdd。
【小问3详解】
要通过PCR技术确定突变体的基因型,可利用基因特异性引物的扩增特性,提取该突变体的基因组DNA,分别设计基因A/a、B/b、D/d的特异性引物进行PCR扩增,通过电泳等方法检测扩增产物的有无/片段大小,对比不同等位基因的扩增结果,即可判断该突变体的具体基因型。
20. 成纤维细胞生长因子21(FGF21)是一种蛋白质类调节因子,能促进靶细胞摄取葡萄糖。为获得大量有活性的鼠源FGF21,研究人员开展了如下研究。回答下列问题。
(1)研究人员通过图1过程获取目的基因,而不直接从基因组DNA获取,原因可能是______________。
(2)SUMO标签可提高重组蛋白表达量。研究人员将FGF21基因导入pSUMO载体(图2),构建重组表达载体,然后将其导入大肠杆菌中表达。
①为将FGF21基因正确连接到SUMO基因的下游,图1中引物2的5′端添加序列为5′-CGCGGATCC-3′,则引物1的5′端应添加的序列是__________。
a.5′-TCCGTCTAGA-3′ b.5′-CCAGAGCAAAT-3′
c.5′-GGTCTCGAAAT-3′ d.5′-TCTAGAAAAT-3′
②为鉴定大肠杆菌中是否导入正确的重组质粒,提取质粒后,用BamHⅠ和XbaⅠ同时进行切割,再进行琼脂糖凝胶电泳。若连接正确,电泳结果会出现两条带,大小分别约为__________。
(3)为获得纯净的FGF21,研究人员在加入SUMO蛋白酶前后对上述大肠杆菌培养液中的相关蛋白进行了电泳,结果如图3。请推测SUMO蛋白酶的作用是__________。
(4)为检测纯化后的FGF21活性,研究人员将经饥饿处理的小鼠成熟脂肪细胞分别置于含不同浓度FGF21的培养液中,24 h后检测培养基中剩余葡萄糖量,结果见下表:
FGF21浓度(nmol/L)
0
1
10
100
1000
剩余葡萄糖相对量(%)
100
92
75
48
35
据此可以得出的结论是:_____________________。
(5)上述研究的应用价值是___________________。
【答案】(1)基因组DNA的基因中含有不编码FGF21的序列,而cDNA中不含
(2) ①. c ②. 600bp和4900bp
(3)识别并切割SUMO蛋白与FGF21之间的肽键
(4)合成的FGF21具有生物活性,其促进作用与浓度在一定范围内呈正相关
(5)本研究为FGF21规模化生产提供技术支撑,有望推动其开发为治疗糖尿病的新型药物
【解析】
【小问1详解】
研究人员通过图1过程获取目的基因,而不直接从基因组DNA获取,因为基因组DNA的基因中含有不编码FGF21的序列,而cDNA中不含。
【小问2详解】
①要将FGF21基因连接到SUMO基因下游的BsaI酶切位点处,首先分析pSUMO载体上BsaI的切割特性:BsaI识别序列为5'-GGTCTCN↓NNNN-3',切割SUMO基因末端的序列5'-AAATGGAGACC-3'后,会在SUMO基因下游产生4个碱基的粘性末端5'-AAAT-3'。为了让FGF21基因上游和该粘性末端互补配对,引物1的5'端需要添加BsaI的识别序列5'-GGTCTC-3'加上匹配的粘性末端AAAT,组合后序列为5'-GGTCTCGAAAT-3',对应选项c。
②空载pSUMO质粒总长度为1000+600+3400=5000 bp;插入的FGF21基因长度为500bp,因此重组质粒总长度为 5000+500=5500 bp。用BamHⅠ和XbaⅠ双酶切重组质粒时,两个酶切位点之间的片段长度为600bp(空载上BamHⅠ到XbaⅠ的区间),剩余的载体骨架长度为 5500 − 600 = 4900 bp,因此电泳得到两条带分别为600bp和4900bp。
【小问3详解】
电泳图中1泳道(加酶前)只有一条~40ku左右的融合蛋白条带,2泳道(加SUMO蛋白酶后)出现26ku和19ku两条条带,对应SUMO标签和FGF21的分子量,说明识别并切割SUMO蛋白与FGF21之间的肽键,释放出单独的目的蛋白。
【小问4详解】
FGF21能够促进小鼠成熟脂肪细胞摄取葡萄糖,在实验设置的浓度范围内(0~1000nmol/L),随着FGF21浓度升高,其促进脂肪细胞摄取葡萄糖的作用逐渐增强,呈现正相关的量效关系。
【小问5详解】
本研究建立了大量制备高活性鼠源FGF21的技术体系,为FGF21的规模化生产提供了可行方案;由于FGF21可以促进细胞摄取葡萄糖,该成果有望推动FGF21开发为降血糖药物,用于糖尿病的相关治疗和研究。
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南充市高2027届高考适应性考试(一诊)
生物学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题: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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 某变温动物冬眠期的血液生化指标与活动期相比:体内水分减少,K+浓度显著升高,HCO3-浓度基本不变。下列叙述错误的是( )
A. 冬眠期水分减少会降低细胞代谢 B. 活动期的结合水占比小于自由水
C. K+浓度显著升高可能有利于维持冬眠状态 D. 冬眠期和活动期维持酸碱平衡的能力相同
2. 用含人胰岛素基因的大肠杆菌发酵是目前常用的胰岛素生产手段。下列关于该工程菌叙述正确的是( )
A. 发酵过程需要在酸性培养基中完成 B. 人胰岛素基因的表达场所是细胞质
C. 该工程菌可通过无丝分裂繁殖后代 D. 该工程菌遵循孟德尔的遗传学规律
3. 增生性瘢痕形成过程中,早期成纤维细胞分裂增殖旺盛,瘢痕持续增厚;晚期增殖活性降低,瘢痕趋于稳定。研究人员测定了瘢痕不同阶段成纤维细胞中CyclinA与P21的相对表达量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
注:CyclinA与P21均可影响细胞由G1期(DNA合成前期)向S期(DNA合成期)转化。
A. 早期处于分裂期的细胞数量大于分裂间期
B. CyclinA可以驱动细胞由G1期向S期转化
C. 在P21的作用下大量晚期细胞停滞在G1期
D. 持续下调CyclinA即可彻底阻止瘢痕形成
4. 干旱胁迫下长期施加适量钙盐,能促进玉米根、叶中脱落酸(ABA)的积累,降低蒸腾速率。研究表明ABA既可快速调控水通道蛋白(AQP)的活性,也可增加AQP含量。下列叙述正确的是( )
A. 干旱胁迫下施加外源ABA可以快速提高玉米根系吸水速率
B. ABA通过促进气孔关闭从而减少水分以自由扩散的方式散失
C. 水分子经AQP运输时需与通道蛋白特异性结合并不消耗ATP
D. 长期施加钙盐增大根细胞与外界溶液的浓度差而有利于吸水
5. 油料作物种子萌发初期,脂肪水解为脂肪酸,脂肪酸经乙醛酸循环后最终转化为糖类,代谢途径如图所示。研究表明,乙醛酸循环需要充足的O2,且低温会抑制其关键酶活性。下列叙述正确的是( )
A. 乙醛酸循环的场所是线粒体内膜,缺氧时脂肪无法转化为糖类
B. 花生种子萌发初期干重持续下降,原因是细胞呼吸消耗有机物
C. 持续的零上低温可以减少脂肪转化为葡萄糖而利于种子储存
D. 水稻、小麦等淀粉类种子萌发时乙醛酸循环体数量显著增加
6. 胃酸(HCl)分泌过多会引发胃病,其分泌部分过程如图所示。进食时,质子泵(H+/K+-ATP酶)由静息态转变为活化态;停止进食后,则恢复为静息态。药物A仅与活化态的质子泵结合并使其不可逆失活;药物B可直接结合两种状态的质子泵的K+结合位点,抑制胃酸分泌。下列叙述错误的是( )
A. 胃壁细胞的H+流向胃腔需要消耗能量
B. 胃酸分泌增加可能使血浆pH暂时上升
C. 药物B餐前或餐后均可服用,而药物A最好在餐后服用
D. 停服药物A后,胃液pH恢复,可能与合成新质子泵有关
7. 猫的毛色由X染色体上的等位基因B(黑色)和b(黄色)控制。无论雌雄,凡体细胞中含两条X染色体的个体,其中一条X染色体均会在胚胎发育早期随机失活,且该细胞分裂产生的后代细胞中这条X染色体均处于失活状态,产生配子时又恢复正常。下列叙述错误的是( )
A. 雌猫出现黑黄相间的毛色是非姐妹染色单体交叉互换所致
B. 黑黄相间毛色斑块的大小与X染色体失活发生的时间有关
C. 黑猫与黄猫正反交,子代中黑黄相间雌猫出现的概率相同
D. 黑黄相间雌猫与黑雄猫交配,后代出现黄猫的概率为1/4
8. 用含14N的单链环状DNA噬菌体,侵染以15N为唯一氮源培养的大肠杆菌。侵入的单链环状DNA先合成互补链,形成双链环状复制型DNA(RF),再启动滚环复制(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A. RF中(A+G)/(T+C)=1
B. A蛋白与限制酶都能将双链DNA断裂成片段
C. 滚环复制时以负链为模板,沿5′→3′方向延伸
D. 子一代中单链环状DNA含14N
9. 鹅的性别决定方式为ZW型。科研人员用豁眼鹅(眼睑残缺)和四川鹅(眼睑正常)进行正反交实验,结果见下表。下列叙述正确的是( )
杂交组合
F1表型
F2表型
正交:四川鹅♀×豁眼鹅♂
公鹅全部正常眼睑,母鹅全部豁眼
正常眼睑:豁眼=10∶6
反交:豁眼鹅♀×四川鹅♂
雌雄均为正常眼睑
正常眼睑:豁眼=13∶3
A. 眼睑性状由位于常染色体的两对基因控制
B. 控制豁眼性状的常染色体基因为隐性基因
C. 正交F1公鹅与反交F1母鹅交配,子代豁眼鹅占3/16
D. 正交F2正常眼睑个体自由交配,子代豁眼鹅占1/2
10. 番茄果实中高表达的某转录因子(一种蛋白质)可招募相关蛋白,与组蛋白去乙酰化酶(可移除组蛋白上的乙酰基团,使染色质紧缩)形成复合体,从而影响类胡萝卜素合成关键基因表达导致果实成熟延迟。下列叙述错误的是( )
A. 该调控使组蛋白去乙酰化水平上升,导致果实成熟延迟
B. 组蛋白乙酰化后,有利于类胡萝卜素合成关键基因转录
C. 复合体形成后会抑制RNA聚合酶与该关键基因的启动子结合
D. 敲除控制该转录因子的基因,可抑制番茄果实类胡萝卜素积累
11. 兴趣小组用图1装置探究了不同实验材料中的H2O2酶在不同pH条件下的酶活性,实验结果如图2所示。下列叙述正确的是( )
A. 实验中必须将H2O2溶液和相应的pH缓冲液混合
B. 杏鲍菇的H2O2酶对强酸和强碱的耐受性最佳
C. 菇类中的H2O2酶活性都显著高于土豆和猪肝
D. 平菇相比于土豆和猪肝,既清洁卫生又节省用量
12. 科研人员研究了非酿酒酵母(PkW2)与酿酒酵母(FX10)混菌发酵对果酒品质的影响。下图为发酵过程中不同酵母生长情况和乙醇体积分数的变化。下列叙述错误的是( )
A. 混合发酵中,PkW2和FX10的生长均会受到抑制
B. 混合发酵中,乙醇体积分数的增长速度相对较慢
C. PkW2主要在发酵初期发挥作用,7d后开始死亡
D. PkW2与FX10在发酵过程中对酒精的耐受度不同
13. 科研团队利用两种植物叶肉细胞开展体细胞杂交育种,实验发现部分再生植株出现亲本染色体部分丢失、性状表达不完全的现象。下列分析正确的是( )
A. 获得原生质体的过程需要在无菌水中进行,以防止杂菌污染
B. 原生质体融合后再生细胞壁,是杂种细胞完成细胞分裂的前提
C. 获得的杂种细胞经鉴定和筛选后进行组织培养,即可获得目标杂种植株
D. 只要再生植株染色体不丢失,就一定能同时表现出两个亲本的目标性状
14. 为探索体外获取麝香的途径,科研人员用添加了不同组分的基础合成培养基培养林麝的香腺上皮细胞,经多轮传代后检测细胞相关指标,结果见下表。下列叙述错误的是( )
组别
培养基处理
细胞相对数量
细胞分化程度
甲
基础合成培养基+胎牛血清
1
0.82
乙
甲组+氢化可的松
1.12
0.31
丙
甲组+EGF+FGF
2.13
0.64
丁
甲组+EGF+FGF+氢化可的松
3.38
0.33
注:EGF为表皮生长因子,FGF为成纤维细胞生长因子,二者都能促进细胞增殖。
A. 在进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集
B. 氢化可的松单独处理,可促进细胞增殖,抑制细胞分化
C. 体外培养该腺上皮细胞,既要实现细胞扩增,又要维持细胞的分泌功能
D. 丁组实验结果可以证明EGF、FGF与氢化可的松三者之间存在协同作用
15. 研究人员通过同聚物加尾法(如图所示)将目的基因和表达载体连接成环,构建重组质粒。若DNA片段酶切后产生5'端突出的黏性末端,需先用DNA聚合酶补平后再加尾。下列叙述正确的是( )
注:①TdT为末端脱氧核苷酸转移酶;②N表示任意同种碱基。
A. TdT能将同种脱氧核苷酸连续添加到DNA片段的5′端
B. DNA聚合酶补平和TdT加尾的过程中都需要依赖模板
C. 加尾后的两个DNA片段都能直接由DNA连接酶连接成环
D. 该方法可用于连接平末端DNA,并可防止其自身环化
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 抑制α-淀粉酶活性以延缓碳水化合物消化和吸收,已成为控制餐后血糖水平、延缓糖尿病发生发展的重要策略。回答下列问题。
(1)阿卡波糖是一种常见的降糖药物,其结构与淀粉相似,服用后淀粉与α-淀粉酶的结合率__________,延缓肠道吸收葡萄糖,降低餐后血糖水平。
(2)沙棘提取物(SBE)可与α-淀粉酶结合使其空间结构改变从而抑制其活性,且对该酶的半数抑制浓度(实验条件下,使酶活性下降到最大值50%时,抑制剂的浓度)低于阿卡波糖,则其抑制效果__________阿卡波糖。适当增加淀粉浓度,SBE的抑制效果会__________(填“增大”或“减小”或“变化不大”),理由是____________________。
(3)根据下表分析,为降低阿卡波糖使用剂量,缓解其因长期使用引发的胃肠道不良反应,理论上_________(填“能”或“不能”)选择与SBE联合使用,理由是____________________。
SBE与阿卡波糖对α-淀粉酶活性的联合效应
样品浓度
阿卡波糖(150 μg/ml)
阿卡波糖(100 μg/ml)
Vab
Vc
Vab
Vc
SBE(150 μg/ml)
0.23
0.19
0.26
0.27
SBE(100 μg/ml)
0.29
0.32
0.43
0.46
注:①Vab表示α-淀粉酶实际残余活性,Vc表示α-淀粉酶理论残余活性;
②Vab-Vc<-0.1表示协同;-0.1≤Vab-Vc≤0.1表示累加;Vab-Vc>-0.1表示拮抗。
17. 光照过强时,植物吸收的光能会超过光合作用所能利用的量,使叶绿体积累过量的活性氧(ROS),损伤光系统,引起光合速率下降。为此,植物进化出了多种光保护机制,部分光合作用过程如图所示。回答下列问题。
注:表示电子传递路径;PSⅠ、PSⅡ表示光系统;属于ROS的一种
(1)捕获光能的色素分子分布在__________(填结构),光反应产生的ATP和NADPH用于暗反应的__________过程。
(2)强光下,暗反应向光反应提供的__________不足,途径__________(填序号)受阻。此时植物启动光保护机制:一方面促进途径__________(填序号)消耗过剩高能电子;另一方面增强途径__________(填序号)清除活性氧,减轻光系统的氧化损伤。
(3)我国科研团队近期揭示了一种叶绿体“防晒”的光保护机制。已有研究表明,MBS1蛋白在活性氧(ROS)信号感知中起关键作用。但MBS1是否参与光保护过程尚不清楚。科研人员对此进行了实验,结果如下:
注:Fv/Fm可用来评估水稻在强光下的光合耐受力,数值越高,光系统受损越轻。
据图推测MBS1蛋白的作用是__________。
(4)为进一步揭示MBS1蛋白如何发挥光保护机制,科研人员进行了实验,结果如下表。
处理
检测指标
正常光照
强光照
由强光照转回正常光照
叶绿体周围MBS1蛋白分布情况
无聚集,均匀分布于细胞质
聚集于叶绿体周围,形成凝聚体包裹叶绿体
MBS1凝聚体快速消失
①综合上述研究结果,MBS1蛋白在强光下的光保护机制是:强光照→叶绿体产生大量ROS→__________→抑制ROS过量生成→光系统损伤减轻。
②由该实验可知:MBS1凝聚体在强光下形成、强光消退后解离。若强光消退后凝聚体不能正常解离,推测其对植物光合作用和生长发育的影响是__________。
18. 肌抑素(GDF8)可结合成肌细胞膜上的受体,诱导成肌细胞内SMAD3蛋白磷酸化,抑制肌纤维肥大,进而引发肌肉萎缩。为治疗该疾病,科研人员制备抗GDF8单克隆抗体做了相关实验。回答下列问题。
(1)制备抗GDF8单克隆抗体时,需用到的动物细胞工程技术主要有__________。将已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合后,需用特定的选择培养基进行筛选,筛选后能够存活的细胞是_________________。
(2)为初步鉴定所得抗体能阻断GDF8的作用,请写出实验思路和预期结果。_______________
(3)取8周龄雄性小鼠随机均分为两组,抗体组腹腔注射抗体(10 mg/kg,磷酸缓冲液配制),对照组注射等量磷酸缓冲液;一段时间后检测各项指标,结果如下图。
抗GDF8抗体处理后各项指标相对变化
注:以对照组测定值为100%,计算抗体组各项指标的相对值。
结合上述结果,分析该抗体可用于治疗肌肉萎缩的依据是__________。
(4)除抗GDF8单克隆抗体外,请提出一种针对该肌肉萎缩疾病的其他治疗策略:_________。
19. 野生型玉米为雌雄同株异花(如图),但常出现雄穗结籽(瘪粒)现象,导致产量下降。科研人员获得一株雄穗结籽突变体,并对其成因开展研究。回答下列问题。
(1)玉米小花分生组织兼具雌蕊原基与雄蕊原基,其性别分化由雌蕊原基或雄蕊原基的选择性凋亡所决定。雄穗结籽突变体的雄穗全部着生雌花,说明其顶端小花中__________凋亡。
(2)研究发现,赤霉素(GA)诱导雄蕊原基凋亡,茉莉酸(JA)诱导雌蕊原基凋亡。基因A和基因B分别编码GA和JA合成途径的关键酶;基因D的表达产物能使JA失活。已知基因A/a与基因B/b、D/d位于非同源染色体上,不考虑交叉互换。
①基因型为AaBbDd的野生型植株中,基因__________仅在叶腋小花中表达,从而使叶腋小花发育为雌花。
②将突变体与上述野生型植株杂交,子代未出现野生型。据此推测,野生型植株产生的配子基因型为__________,突变体的基因型可能为__________。
(3)在上述研究的基础上,为确定该突变体的基因型,请利用PCR技术设计实验方案,简要写出实验思路。________________
20. 成纤维细胞生长因子21(FGF21)是一种蛋白质类调节因子,能促进靶细胞摄取葡萄糖。为获得大量有活性的鼠源FGF21,研究人员开展了如下研究。回答下列问题。
(1)研究人员通过图1过程获取目的基因,而不直接从基因组DNA获取,原因可能是______________。
(2)SUMO标签可提高重组蛋白表达量。研究人员将FGF21基因导入pSUMO载体(图2),构建重组表达载体,然后将其导入大肠杆菌中表达。
①为将FGF21基因正确连接到SUMO基因的下游,图1中引物2的5′端添加序列为5′-CGCGGATCC-3′,则引物1的5′端应添加的序列是__________。
a.5′-TCCGTCTAGA-3′ b.5′-CCAGAGCAAAT-3′
c.5′-GGTCTCGAAAT-3′ d.5′-TCTAGAAAAT-3′
②为鉴定大肠杆菌中是否导入正确的重组质粒,提取质粒后,用BamHⅠ和XbaⅠ同时进行切割,再进行琼脂糖凝胶电泳。若连接正确,电泳结果会出现两条带,大小分别约为__________。
(3)为获得纯净的FGF21,研究人员在加入SUMO蛋白酶前后对上述大肠杆菌培养液中的相关蛋白进行了电泳,结果如图3。请推测SUMO蛋白酶的作用是__________。
(4)为检测纯化后的FGF21活性,研究人员将经饥饿处理的小鼠成熟脂肪细胞分别置于含不同浓度FGF21的培养液中,24 h后检测培养基中剩余葡萄糖量,结果见下表:
FGF21浓度(nmol/L)
0
1
10
100
1000
剩余葡萄糖相对量(%)
100
92
75
48
35
据此可以得出的结论是:_____________________。
(5)上述研究的应用价值是___________________。
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