【精品解析】广东省广州市2025-2026学年高三上学期阶段训练生物试题

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广东省广州市2025-2026学年高三上学期阶段训练生物试题
1.(2025高三上·广州月考)塞罕坝曾森林茂密,后来由于人类活动破坏而逐渐变成荒原。上世纪60年代以来,林业工人不断努力,种植了华北落叶松等多种树木,如今已将森林覆盖率提高到75%以上,成为人类改善自然环境的典范。下列叙述正确的是(  )
A.塞罕坝造林的案例说明了人类活动往往可以影响群落演替的速度和方向
B.植树造林时要选择适应当地环境的落叶松等,这体现了生态工程的循环原理
C.塞罕坝生态系统具有防风固沙、涵养水源等作用体现了其直接价值
D.与上世纪60年代相比,塞罕坝生态系统的固碳量和恢复力稳定性大幅度提高
【答案】A
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、塞罕坝因人类活动从森林变为荒原,又通过人类植树造林恢复为森林,说明人类活动可改变群落演替的速度(加速恢复进程)和方向(从荒原向森林演替),A符合题意;
B、选择适应当地环境的落叶松,体现的是生态工程的协调原理(生物与环境、生物与生物的协调适应),而循环原理强调物质的循环利用,B不符合题意;
C、防风固沙、涵养水源属于生态系统的生态功能,体现的是间接价值(生态价值),直接价值指食用、药用、旅游观赏等实用或非实用价值,C不符合题意;
D、塞罕坝森林覆盖率提高,生态系统营养结构更复杂,固碳量(通过光合作用固定的CO2量)大幅提高,但恢复力稳定性降低(营养结构越复杂,恢复力稳定性越弱,抵抗力稳定性越强),D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】群落演替受自然因素和人类活动影响,人类活动可显著改变演替的速度和方向。生态工程的协调原理强调生物与环境、生物与生物间的适配性,循环原理侧重物质循环利用。生态系统的价值分为直接价值(实用或非实用价值)、间接价值(生态功能)和潜在价值,防风固沙等属于间接价值。生态系统的稳定性中,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱,固碳量与生产者(植物)的数量和光合作用能力直接相关。
2.(2025高三上·广州月考)生物学实验是探索生命现象、认识生命活动规律的重要方法。下列有关生物学实验的叙述,错误的是(  )
A.阿尔农发现在光照下伴随着水的光解,叶绿体可合成ATP
B.探究土壤微生物对落叶分解作用时,实验组灭菌处理利用了加法原理
C.洋葱根尖经低温诱导处理后,可观察到染色体数目正常和加倍的细胞
D.电泳时,完整质粒和被单酶切的质粒由于DNA构象不同会有不同的迁移速率
【答案】B
【知识点】光合作用的发现史;低温诱导染色体加倍实验;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、阿尔农通过实验发现,光照条件下叶绿体在进行水的光解时,会伴随ATP的合成,该过程属于光合作用的光反应阶段,A不符合题意;
B、探究土壤微生物对落叶分解作用的实验中,实验组进行灭菌处理是为了去除土壤中的微生物,排除微生物的影响,运用的是“减法原理”,而非加法原理,B符合题意;
C、低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目加倍时,并非所有细胞的染色体都会加倍:部分细胞可能未进入分裂期,染色体数目正常;部分细胞在分裂前期因低温抑制纺锤体形成,染色体复制后无法分离,导致染色体数目加倍,因此可观察到两种染色体数目不同的细胞,C不符合题意;
D、电泳时,完整质粒多为超螺旋构象,迁移速率较快;被单酶切后的质粒会成为线状或开环结构,构象改变导致迁移阻力变化,迁移速率与完整质粒不同,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】生物学实验中常用的科学原理包括减法原理(排除某种因素的影响)和加法原理(增加某种因素),探究微生物分解作用时灭菌处理属于减法原理。光合作用的光反应阶段同时进行水的光解和ATP合成,这是阿尔农实验的核心结论。低温诱导染色体数目加倍的实验中,细胞分裂的不同步性导致可观察到正常和加倍的染色体。DNA电泳的迁移速率受DNA构象、分子量等影响,不同构象的质粒迁移速度存在差异,这些都是实验设计和结果分析的关键依据。
3.(2025高三上·广州月考)关于真核细胞核基因遗传信息的复制、转录和翻译三个过程,下列叙述正确的是 (  )
A.翻译过程中,tRNA的5'端结合着其要运输的氨基酸
B.三个过程均存在碱基互补配对现象,且配对方式相同
C.可根据产物序列来准确推断其模板序列的过程只有复制和转录
D.RNA聚合酶沿模板链的移动方向与翻译过程中核糖体沿mRNA的移动方向均是5'→3'
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、翻译过程中,tRNA的3'端(羟基端)是结合氨基酸的位点,并非5'端,A不符合题意;
B、复制、转录和翻译过程均存在碱基互补配对,但配对方式不完全相同:复制中存在A-T、T-A、C-G配对,转录中存在A-U、T-A、C-G配对,翻译中存在A-U、U-A、C-G配对,B不符合题意;
C、复制的产物是DNA,与模板DNA链严格互补;转录的产物是RNA,与模板DNA链严格互补,因此可根据复制或转录的产物序列准确推断模板序列;而翻译的产物是多肽链,由于密码子具有简并性(一种氨基酸可对应多种密码子),无法由氨基酸序列准确反推mRNA模板序列,C符合题意;
D、RNA聚合酶沿DNA模板链的移动方向是3'→5'(与子链合成方向5'→3'相反),核糖体沿mRNA的移动方向是5'→3',两者移动方向不同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】真核细胞核基因的复制、转录和翻译是遗传信息传递的核心过程,三者在场所、模板、产物、酶、碱基配对等方面存在差异。tRNA的结构特点决定其氨基酸结合位点位于3'端;碱基配对方式随模板与产物的核酸类型(DNA或RNA)变化而不同;密码子简并性是翻译过程中无法由产物反推模板的关键原因;RNA聚合酶与核糖体的移动方向分别适配核酸合成和多肽链合成的方向,体现了过程的特异性和协调性。
4.(2025高三上·广州月考)细胞呼吸原理广泛应用于生产生活实践中,下列叙述正确的是(  )
A.酸奶制作中先通气后密封,既能加快乳酸菌繁殖又有利于发酵
B.选用透气性好的“创可贴”,可保障擦伤处人体细胞的有氧呼吸
C.连续阴天,大棚中适时、适当补光或降温,可以保证作物不减产
D.无氧和零上低温都能降低细胞呼吸速率,从而有利于蔬菜贮存
【答案】C
【知识点】细胞呼吸原理的应用;微生物发酵及其应用;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、乳酸菌是严格厌氧菌,通气会抑制其繁殖和发酵,酸奶制作全程需密封条件,A不符合题意;
B、选用透气性好的“创可贴”,目的是抑制破伤风杆菌等厌氧菌的繁殖,防止伤口感染,而非保障擦伤处人体细胞的有氧呼吸,B不符合题意;
C、连续阴天时,大棚作物光照不足,光合作用减弱,适时补光可增强光合作用,适当降温能降低细胞呼吸速率,减少有机物消耗,从而保证作物不减产,C符合题意;
D、零上低温可通过降低酶活性降低细胞呼吸速率,利于蔬菜贮存,但无氧条件下蔬菜细胞会进行无氧呼吸产生酒精或乳酸,导致细胞损伤、品质下降,不利于贮存,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞呼吸原理在生产生活中的应用核心是根据需求调控呼吸速率:厌氧菌(如乳酸菌)需无氧环境,有氧会抑制其代谢;有氧呼吸需氧气参与,而厌氧菌繁殖依赖无氧环境,透气“创可贴”的设计旨在抑制厌氧菌感染。光合作用与呼吸作用的平衡影响作物产量,阴天补光增强光合、降温减少呼吸消耗,可维持有机物积累。蔬菜贮存需兼顾低呼吸速率和避免无氧呼吸,零上低温+低氧环境是最佳条件,无氧环境会因无氧呼吸产物积累损伤细胞。
5.(2025高三上·广州月考)人体的红细胞约有25万亿~30万亿个,寿命约120天。下列关于红细胞生命历程的叙述正确的是(  )
A.和蛙的红细胞一样,人体红细胞在分裂时不出现纺锤丝和染色体的变化
B.人体骨髓造血干细胞可直接分化成T细胞
C.红细胞快速地更新,可以保障机体所需氧气的供应
D.成熟红细胞发生激烈的细胞自噬时,可能诱导细胞凋亡
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义;细胞的凋亡;细胞自噬
【解析】【解答】A、蛙的红细胞通过无丝分裂增殖,分裂时不出现纺锤丝和染色体变化,但人体成熟红细胞无细胞核和细胞器,无法进行细胞分裂,A不符合题意;
B、人体骨髓造血干细胞需迁移至胸腺中,在胸腺微环境的诱导下分化形成T细胞,不能直接分化为T细胞,B不符合题意;
C、红细胞的主要功能是运输氧气,其寿命约120天,骨髓会持续产生新的红细胞补充衰老死亡的细胞,通过快速更新维持足够的红细胞数量,保障机体对氧气的需求,C符合题意;
D、细胞自噬依赖溶酶体等细胞器,而成熟红细胞无细胞核和细胞器,无法进行细胞自噬,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】红细胞的生命历程具有特殊性:人体成熟红细胞为适应氧气运输功能,分化过程中丢失细胞核和细胞器,因此无法进行分裂、自噬等依赖细胞核或细胞器的生命活动。蛙的红细胞与人体红细胞的本质区别在于是否保留分裂能力,蛙红细胞可进行无丝分裂,而人体红细胞已高度分化且无分裂能力。造血干细胞的分化具有组织特异性,T细胞的形成需要胸腺的诱导,并非骨髓直接分化。红细胞的快速更新是维持机体氧气运输功能的关键,体现了细胞更新与生理功能的适应性。
6.(2025高三上·广州月考)某自花传粉植物的高茎(显性)和矮茎(隐性)受一对等位基因A/a控制,抗病(显性)和感病(隐性)受一对等位基因B/b控制。现用纯合高茎抗病植株与矮茎感病植株杂交获得F1,欲培育能稳定遗传的矮茎抗病新品种。下列方案中可行的是 (  )
A.将F1自交,从F2中筛选矮茎抗病植株连续自交
B.取F1的花药进行组织培养后直接筛选矮茎抗病植株
C.用F1与矮茎感病回交,从F2中筛选矮茎抗病植株
D.用γ射线处理F1种子,诱导基因突变获得矮茎抗病植株
【答案】A
【知识点】基因突变的特点及意义;杂交育种;单倍体育种
【解析】【解答】A、纯合高茎抗病(AABB)与矮茎感病(aabb)杂交,F1基因型为AaBb。F1自交产生的F2中,矮茎抗病植株的基因型为aaBB(纯合子,可稳定遗传)和aaBb(杂合子,不能稳定遗传)。从F2中筛选出矮茎抗病植株后连续自交,淘汰感病个体,最终可获得纯合的aaBB,该方案可行,A符合题意;
B、F1(AaBb)的花药经组织培养获得的是单倍体(基因型为AB、aB、Ab、ab),单倍体植株高度不育,无法稳定遗传,且直接筛选出的矮茎抗病单倍体(aB)需进一步秋水仙素处理诱导染色体加倍才能获得纯合子,因此该方案不可行,B不符合题意;
C、F1(AaBb)与矮茎感病(aabb)回交,F2中矮茎抗病植株的基因型为aaBb(杂合子),杂合子自交后代会发生性状分离,无法稳定遗传,该方案不可行,C不符合题意;
D、γ射线诱导基因突变具有不定向性、低频性等特点,能否获得矮茎抗病(aaB_)植株存在偶然性,且突变后的植株可能为杂合子,需进一步筛选纯合子,该方案可行性低,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】培育稳定遗传的矮茎抗病新品种(aaBB),核心是获得纯合子。杂交育种中,F1自交产生的F2中存在目标性状的纯合子和杂合子,通过连续自交可淘汰杂合子,筛选出纯合子,这是可靠的育种方案。单倍体育种需先获得单倍体再诱导加倍,直接筛选单倍体无法稳定遗传;回交后代的目标性状植株为杂合子,不能稳定遗传;诱变育种依赖基因突变的随机性,成功率低。因此,最可行的方案是杂交育种中的连续自交筛选。
7.(2025高三上·广州月考)群落的物种库是指某地区内适宜生存于某群落生态环境的所有物种。物种库大小指物种的总数目。存在于该群落物种库中,但未在该群落出现的物种称为缺失物种。群落完整性可用群落物种丰富度与物种库大小的比值表示。下列叙述正确的是(  )
A.区别不同群落的重要特征是群落物种丰富度,它也是决定群落性质最重要的因素
B.两个群落的物种丰富度相同,缺失物种数也相同,这两个群落的物种库一定相同
C.调查时发现某物种为某群落的缺失物种,在所在地区建立自然保护区为易地保护
D.群落的完整性比丰富度更适合分析受到破坏的两个不同群落的生态恢复成功程度的差异
【答案】D
【知识点】群落的概念及组成;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、区别不同群落的重要特征是群落的物种组成,而非仅物种丰富度;决定群落性质最重要的因素是优势物种,而非物种丰富度,A不符合题意;
B、物种库大小=群落物种丰富度+缺失物种数,若两个群落的物种丰富度和缺失物种数相同,仅能说明物种库大小相等,但物种库中的具体物种可能不同(如甲群落物种库含物种A、B、C,乙群落含物种A、B、D),因此物种库不一定相同,B不符合题意;
C、缺失物种是“某地区内适宜生存于该群落,但未在该群落出现”的物种,说明该物种仍可能存在于该地区的其他群落中,在所在地区建立自然保护区属于就地保护,而非易地保护(易地保护是将物种迁移到其他地区保护),C不符合题意;
D、群落丰富度仅反映当前群落的物种数量,而群落完整性(丰富度/物种库大小)能结合该地区的潜在物种资源,反映群落恢复的充分程度。对于受破坏的两个不同群落,即使丰富度相同,若物种库大小不同,其恢复成功程度也可能存在差异,因此完整性比丰富度更适合分析恢复差异,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】群落的核心特征是物种组成,包括物种丰富度、优势物种等,物种丰富度仅为物种组成的量化指标之一。物种库的关键是“某地区内适宜该群落的所有物种”,其大小由丰富度和缺失物种数共同决定,且物种库的具体物种构成是区分不同物种库的核心。保护类型的判断需依据物种是否脱离原生存地区,就地保护针对物种原生存环境,易地保护针对物种迁移后的保护。群落完整性结合了实际物种数与潜在物种数,能更全面反映受破坏群落的恢复状况,相比单纯的丰富度更具分析价值。
8.(2025高三上·广州月考)“结构与功能观”指的是生物体结构与功能相适应。下列描述符合结构与功能观的是(  )
A.血红蛋白为正常的球状结构,有利于维持红细胞镰刀型的形状
B.传出神经末梢膨大形成突触小体,有利于神经递质分泌到突触间隙中
C.线粒体的嵴增大了相关酶附着面积,有利于无氧呼吸进行
D.植物脂肪与动物脂肪相比,脂肪酸的饱和程度更高,常温下呈固态
【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导;脂质的种类及其功能;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、血红蛋白的正常球状结构有利于结合和运输氧气,而红细胞呈双凹圆饼状(非镰刀型),镰刀型红细胞是血红蛋白结构异常导致的,并非正常结构的功能,A不符合题意;
B、传出神经末梢膨大形成突触小体,内部含有大量突触小泡(储存神经递质),膨大的结构增加了膜面积,为神经递质的储存和胞吐分泌提供了有利条件,便于神经递质释放到突触间隙中传递信号,符合结构与功能相适应的观点,B符合题意;
C、线粒体的嵴是内膜向内折叠形成的,其作用是增大有氧呼吸相关酶的附着面积,而无氧呼吸的场所是细胞质基质,与线粒体无关,C不符合题意;
D、动物脂肪中脂肪酸的饱和程度更高,常温下呈固态;植物脂肪中不饱和脂肪酸含量较高,常温下多呈液态,该描述仅为脂肪的结构与状态关系,未体现“结构与功能”的适应关系,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】突触小体的膨大结构与神经递质的储存、分泌功能相适应,体现了结构对功能的支撑作用。血红蛋白的正常结构适配氧气运输功能,而非维持红细胞形状;线粒体嵴的结构适配有氧呼吸(而非无氧呼吸)的酶附着需求;动植物脂肪的状态差异是结构(饱和程度)决定的,但未体现与具体功能的适应,因此不符合结构与功能观的核心逻辑。
9.(2025高三上·广州月考)传承数千年的传统发酵食品是中华饮食文化的重要载体,下列与传统发酵相关的叙述正确的是(  )
A.以小麦为主要原料通过黑曲霉发酵可制作酱油
B.以谷物为原料酿造食醋时,伴有pH上升和气体产生
C.用带盖的罐头瓶制作果酒时,每隔一段时间要打开瓶盖来释放CO2
D.泡菜发酵时,坛装八成满可防止发酵初期酵母菌等的活动造成发酵液溢出
【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、酱油制作的主要原料是大豆(或豆粕)和麸皮,黑曲霉可产生蛋白酶、淀粉酶等,将原料中的蛋白质、淀粉分解,小麦并非主要原料,A不符合题意;
B、以谷物为原料酿造食醋时,先经酵母菌发酵产生酒精,再由醋酸菌将酒精氧化为醋酸,醋酸积累会使发酵液pH下降,且醋酸菌的发酵过程不产生气体,B不符合题意;
C、用带盖罐头瓶制作果酒时,需保持无氧环境,若频繁打开瓶盖会导致杂菌污染,正确操作是每隔一段时间拧松瓶盖释放CO2,而非完全打开,C不符合题意;
D、泡菜发酵初期,坛内残留的氧气会使酵母菌等微生物进行有氧呼吸产生CO2,坛装八成满可预留一定空间,避免CO2导致发酵液溢出,同时也能为后期乳酸菌无氧发酵创造条件,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】传统发酵食品的制作依赖特定微生物的代谢活动,且需控制环境条件(如氧气、pH)和操作规范:酱油制作的原料以大豆为主,利用黑曲霉的酶解作用;食醋酿造中醋酸菌的发酵会降低pH,且无气体产生;果酒发酵的无氧环境需通过“拧松瓶盖”而非“打开瓶盖”维持,避免杂菌污染;泡菜坛装八成满是为了应对初期有氧呼吸产生的CO2,防止发酵液溢出,体现了发酵操作与微生物代谢的适应性。
10.(2025高三上·广州月考)几丁质酶是一种能够将几丁质分解成几丁质单糖——N-乙酰葡萄糖胺(C8H15NO6)的酶。科研人员筛选出能高效降解几丁质的菌株,进而获得几丁质酶用于生产生活。下列叙述错误的是(  )
A.几丁质是一种含N元素的多糖,是一些真菌细胞壁的组成成分
B.制备培养基的过程中应该先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C.可依据单菌落周围“几丁质水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株
D.获得的几丁质酶可用于降解甲壳类动物的遗体,减少环境污染
【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;细胞壁;培养基的制备;其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、几丁质由N-乙酰葡萄糖胺聚合而成,含N元素,且真菌细胞壁含几丁质,A正确;
B、培养基制备应先灭菌再倒平板,若先倒平板后灭菌,灭菌时高温会导致培养基融化并污染,B错误;
C、可依据单菌落周围“几丁质水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株,比值越大,菌株分解几丁质能力越强,C正确;
D、甲壳类动物遗体含几丁质外壳,用几丁质酶降解可促进物质循环,减少污染,D正确。
故选B。
【分析】1、糖类分为单糖、二糖和多糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素、糖原和几丁质,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的组成成分。
2、培养基的制备过程通常包括以下几个步骤:
配料:根据培养基处方准确称取各种成分,先在锥形瓶中加入少量蒸馏水,再加入各种成分,以防止成分粘附于瓶底。
溶化:将各种成分混匀于水中,最好以流通蒸气溶化半小时,必要时可轻微加热。
pH调整:使用pH计检查pH值,必要时进行调整。
分装:将培养基分装于试管或培养皿中,分装量应适当。
灭菌:采用高压蒸汽灭菌法,通常在118℃下维持15分钟。
冷却与倒平板:灭菌后需冷却至50℃左右才能倒平板,避免杂菌污染。
11.(2025高三上·广州月考)紫杉醇能抑制细胞的有丝分裂,临床上主要用于头颈癌和肺癌的一线治疗。以往人们从红豆杉树的树皮中提取紫杉醇,需要砍伐大量树木。现在人们通过生物工程技术来获得紫杉醇产物和繁育幼苗。下列叙述错误的是(  )
A.外植体脱分化形成愈伤组织一般不需要光照,再分化形成个体过程需要光照
B.愈伤组织培养为丛芽和根的过程中,即使营养物质充分,也需要更换培养基
C.生物工程技术繁育幼苗过程中,需要对外植体进行消毒
D.若要工厂化生产紫杉醇,一般需要培养到植株阶段,然后进行提取
【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、外植体脱分化形成愈伤组织的过程中,细胞尚未形成叶绿体,一般不需要光照;再分化阶段需要光照,以促进叶绿体合成和植株形态建成(如芽、叶的分化),符合植物组织培养的规律,A不符合题意;
B、愈伤组织培养为丛芽和根的过程中,需通过调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例实现分化(生长素比例高促进生根,细胞分裂素比例高促进生芽),即使营养物质充分,也需要更换培养基以提供适宜的激素环境,B不符合题意;
C、生物工程技术繁育幼苗(如植物组织培养)时,外植体表面可能携带微生物,会导致培养过程污染,因此需要用酒精、次氯酸钠等进行消毒处理,C不符合题意;
D、工厂化生产紫杉醇属于细胞产物的工业化生产,无需培养到完整植株阶段。通常通过培养愈伤组织或悬浮细胞,利用细胞代谢产生紫杉醇,再直接从培养物中提取,可提高生产效率、降低成本,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】植物组织培养的核心过程包括脱分化和再分化,光照、激素比例是影响过程的关键因素:脱分化避光、再分化需光;激素比例决定分化方向。外植体消毒是避免培养污染的必要步骤。细胞产物(如紫杉醇)的工业化生产与幼苗繁育不同,无需培育完整植株,仅需大规模培养能产生目标产物的细胞(如愈伤组织、悬浮细胞),体现了生物工程技术在生产中的高效性和针对性。
12.(2025高三上·广州月考)CAR-T细胞疗法被《自然》期刊评为2025年值得关注的七大突破性技术。该技术是基于T细胞的基因工程疗法,首先从患者体内收集T细胞,对其进行基因工程改造,使之表达嵌合抗原受体(CAR),再将转基因T细胞体外扩增后重新输回患者体内,使其特异性识别并裂解靶细胞。目前CAR-T疗法在临床上对系统性红斑狼疮和血液恶性肿瘤的治疗均取得了较好的效果,下列叙述错误的是(  )
A.将插入了CAR基因的重组质粒导入T细胞,可得到CAR-T细胞
B.CAR-T细胞表面的CAR可呈递抗原给B细胞,促进其分裂分化为浆细胞
C.CAR-T细胞识别肿瘤细胞并使其裂解死亡,体现了免疫系统的监视功能
D.系统性红斑狼疮是免疫系统将自身成分当作外来异物进行攻击而引起的自身免疫病
【答案】B
【知识点】免疫功能异常;基因工程的应用;体液免疫
【解析】【解答】A、CAR-T细胞的制备需将CAR基因通过基因工程导入T细胞,重组质粒作为载体可实现该过程,A正确;
B、CAR-T细胞通过表面CAR直接识别并裂解靶细胞,无需呈递抗原给B细胞,B错误;
C、免疫监视功能指免疫系统识别并清除异常细胞(如肿瘤细胞),CAR-T细胞识别肿瘤细胞并使其裂解死亡,体现了免疫系统的监视功能,C正确;
D、自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病,如风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等,D正确。
故选B。
【分析】1、人体有三道防线来抵御病原体的攻击。皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线;体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)是保卫人体的第二道防线。这两道防线人人生来就有,是机体在长期进化过程中遗传下来的,不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用,因此叫作非特异性免疫。第三道防线是机体在个体 发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用,因而具有特异性,叫作特异性免疫。
2、免疫系统的组成包括:(1)免疫器官:淋巴结、胸腺、脾、骨髓;(2)免疫细胞:吞噬细胞、T细胞、B细胞起源于造血干细胞,T细胞在胸腺中发育成熟,B细胞则在骨髓中发育成熟;(3)免疫活性物质:抗体、细胞因子、溶菌酶。
13.(2025高三上·广州月考)2023年9月,我国科学家成功在某哺乳动物X体内培养出人源肾脏,这是人类第一次在其他物种体内培养出人源器官。该过程中利用了胚胎补偿技术,即将人源的iPS细胞注入特定器官发育缺陷的宿主囊胚中,使其补偿发育出所需器官。经检测,这些肾脏中人源细胞比例最高可达70%。下列叙述正确的是(  )
A.缺乏基因P和M,则动物X的各种器官均难以发育
B.对动物X的卵母细胞去核是指去除减数分裂Ⅰ中期卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
C.人源的iPS细胞应注入特定器官发育缺陷的宿主囊胚,其注入位置应该是囊胚的滋养层
D.利用胚胎补偿技术制备的器官进行移植后需要给患者使用免疫抑制剂
【答案】D
【知识点】器官移植;动物胚胎发育的过程;胚胎工程综合
【解析】【解答】A、题干明确动物X是“特定器官发育缺陷”,而非所有器官难以发育,说明基因P和M的缺乏仅影响特定器官的发育,不影响其他器官,A不符合题意;
B、卵母细胞去核通常选择减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞,去除的是纺锤体-染色体复合物,而非减数分裂Ⅰ中期的卵母细胞,B不符合题意;
C、囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的组织器官,滋养层主要发育成胎盘等附属结构。人源iPS细胞需注入内细胞团才能补偿发育出所需器官,注入滋养层无法形成目标器官,C不符合题意;
D、利用胚胎补偿技术制备的器官,虽主要由人源iPS细胞发育而来,但可能残留宿主动物的细胞成分,且免疫系统会识别“非己”成分引发免疫排斥反应,因此移植后需要给患者使用免疫抑制剂,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】胚胎补偿技术的核心是利用特定器官发育缺陷的宿主囊胚,为人源iPS细胞提供发育环境,使其定向分化为目标器官。宿主动物的基因缺陷具有特异性,仅影响特定器官发育,不涉及所有器官。卵母细胞去核的关键是选择减数分裂Ⅱ中期的细胞,确保去核后能正常接受供体细胞的遗传物质。囊胚的内细胞团是器官发育的核心来源,滋养层仅参与附属结构形成,因此iPS细胞的注入位置是内细胞团。免疫排斥反应的本质是免疫系统对“非己”细胞的识别,即使器官主要是人源细胞,残留的宿主细胞仍可能引发排斥,故需使用免疫抑制剂。
14.(2025高三上·广州月考)某研究小组对某种单基因遗传病展开了调查与研究。图甲为某家系成员的情况,图乙表示的是相关成员关于该病基因及其等位基因经某种限制酶切割并进行凝胶电泳后的DNA条带的分布情况。下列分析错误的是(  )
A.结合两幅图分析,该遗传病的遗传方式为伴X显性遗传
B.3号与6号的电泳结果都只会显示条带1
C.5号与6号再生一个女儿,其电泳结果与8号相同的概率为1/2
D.致病基因可能是由正常基因发生碱基的替换形成,且替换后出现了相应的酶切位点
【答案】C
【知识点】伴性遗传;基因突变的类型;PCR技术的基本操作和应用;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、结合图甲家系特征和图乙电泳结果分析:图甲中1号患病女性的子女(4号患病、5号患病)均患病,3号正常女性的子女均正常;图乙中1号、4号、5号均有三条条带,2号、3号、6号只有条带1。结合显隐性判断(患病个体携带显性基因)和性别关联(女性可携带两条X染色体,男性只有一条X染色体),可确定该病为伴X显性遗传(设致病基因为X ,正常基因为X ),条带1对应X ,条带2+条带3对应X ,A不符合题意;
B、3号和6号均为正常女性,基因型为X X ,仅含正常基因,电泳结果只会显示条带1,B不符合题意;
C、5号为患病男性(X Y),6号为正常女性(X X ),二者再生女儿的基因型必为X X (因父亲只能传递X 给女儿),而8号基因型也为X X (电泳结果含条带1、2、3),因此概率为100%,而非1/2,C符合题意;
D、致病基因X 与正常基因X 为等位基因,可能是X 发生碱基替换形成X ,且替换后出现了该限制酶的酶切位点,导致X 被切割为条带2和条带3,而X 无法被切割,仅显示条带1,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
15.(2025高三上·广州月考)某植物(2N=14)的宽叶(显性)与窄叶(隐性)受7号染色体上一对等位基因B/b控制,该植物种群中存在7号染色体有三条的7三体植株。7三体植株减数分裂时,3条7号染色体的任意两条移向细胞一极,剩下1条移向另一极,产生的配子均可育,但含两条7号染色体的配子受精后正常发育率为50%。将纯合的7号染色体三体宽叶植株与正常窄叶植株杂交得到F1,选择F1中三体植株与正常窄叶植株测交得到F2,下列叙述错误的是(  )
A.7三体植株减数分裂过程中细胞中最多有16条染色体
B.F1中三体植株产生的配子B:BB:Bb:b=2:1:2:1
C.测交所得的F2中宽叶与窄叶的比例为5:1
D.测交所得的F2中三体植株占比为1/3
【答案】C
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因的分离规律的实质及应用;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、该植物正常体细胞染色体数为14条,7 三体植株体细胞染色体数为15条,3条7号染色体的任意两条移向细胞一极,剩下1条移向另一极。因此在减数第一次分裂过程中,染色体数目保持不变仍为15条。当进入减数第二次分裂后期时,染色体数目会加倍,此时可能出现最多16条染色体的情况(即原本含8条染色体的细胞在后期变为16条),A不符合题意;
B、F1三体植株的基因型为BBb。在减数分裂时,三条7号染色体会随机分配,其中两条移向一极,一条移向另一极。由此产生的配子类型及其比例为B:BB:Bb:b = 2:1:2:1,B不符合题意;
C、在进行测交时,F1三体(BBb)产生的配子中,含有两条7号染色体的配子(BB和Bb)受精后的存活率为50%。据此计算,后代中窄叶(bb)的比例应为2/(4+1+2+2)=2/9,而宽叶与窄叶的比例则为(1-2/9):2/9=7:2,C符合题意;
D、F2 中三体植株仅由含两条 7 号染色体的配子(BB、Bb)与 b 配子结合形成,其比例为(1×0.5 + 2×0.5)÷(2×1 + 1×0.5 + 2×0.5 + 1×1)=(1.5)÷(4.5)= 1/3 ,D不符合题意。
故选C。
【分析】(1)基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(2)进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
16.(2025高三上·广州月考)植物个体生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素相互协调、共同调节。某植物果实脱落的调控过程如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.乙烯可促进该植物果实脱落,植物体的各个部位都可产生乙烯
B.果实脱落的调控中生长素可以抑制乙烯的合成
C.生长素类调节剂有利于防止该植物果实脱落,但使用时需注意施用浓度、时间等
D.该植物果实脱落过程中产生的乙烯对自身合成的调节属于负反馈调节
【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、乙烯的生理功能包括促进果实成熟和脱落,且植物体的各个部位都能合成乙烯(如成熟果实、叶片、茎等),A不符合题意;
B、根据调控过程图,生长素可抑制乙烯合成酶的合成,而乙烯合成酶是乙烯合成的关键酶,因此生长素能通过抑制乙烯合成酶的产生来减少乙烯合成,B不符合题意;
C、生长素类调节剂具有两重性(低浓度促进生长、防止脱落,高浓度可能促进脱落),因此使用时需严格控制施用浓度、时间和部位,以达到防止果实脱落的效果,C不符合题意;
D、从调控环路分析:脱落酸促进乙烯合成酶的合成,进而促进乙烯产生;乙烯会抑制生长素的合成,而生长素原本可抑制脱落酸合成。因此乙烯产生后,会通过抑制生长素间接解除对脱落酸的抑制,使脱落酸进一步促进乙烯合成,形成“乙烯产生→促进更多乙烯合成”的放大效应,属于正反馈调节,而非负反馈调节,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】植物激素对果实脱落的调控是复杂的网络调节:核心激素包括生长素、乙烯、脱落酸,三者通过相互作用形成调控环路。生长素的作用具有两重性,低浓度时通过抑制乙烯合成减少脱落,高浓度则可能促进脱落;乙烯是促进果实脱落的关键激素,其合成受脱落酸的促进和生长素的抑制;正反馈调节的核心是“产物促进自身合成”,而负反馈调节是“产物抑制自身合成”。
17.(2025高三上·广州月考)大葱是我国重要的经济作物,夏季连续降雨遭受涝害是大葱减产的重要原因之一。为减少涝害对大葱生长的影响,研究人员探究了4种植物生长调节剂对水淹胁迫下大葱生长及光合特性的影响。结果如下。
注:CK1:不水淹对照;CK2:水淹,清水喷施处理;T1:70 mg/L复硝酚钠;T2:10mg/L萘乙酸钠;T3:0.01%的28-表高芸苔素内酯; T4:100mg/L脱落酸 不同植物生长调节剂对大葱生长指标的影响
回答下列问题:
(1)长期水淹会引起根部细胞   ,不利于大葱矿质元素的吸收和生长发育。
(2)据上图分析,   处理在短期内 (3~7天)缓解水淹对株高的抑制的效果最佳,依据是   ;而T2处理在12天后缓解   受到的水淹胁迫更显著。
(3)研究表明T4处理在短期内 (3~7天)明显缓解大葱光合抑制问题,据下表分析其原因是   
不同植物生长调节剂对大葱光合特性的影响
测量时间 处理 净光合速率 (Pn)/(μmolCO2 m-2\cdots- ) 气孔导度 (Gs)/(mol m-2\cdots- ) 叶绿素相对含量
处理后第7天 T1 8.29 0.23 32.4
T2 9.41 0.24 30.4
T3 10.74 0.24 34.2
T4 12.16 0.26 35.3
CK1 11.39 0.22 30.7
CK2 7.02 0.22 29.4
(4)本研究发现植物调节剂在处理后第3、7天改善光合性能效果显著,但第12天各处理间差异减弱。据此从优化施用方案,延长调节剂的持续效果角度,提出新的研究课题:   。
【答案】(1)无氧呼吸
(2)T3;在处理后3-7天,T3处理组的株高与CK2组相比,增加量在各处理组中是最大的;根长
(3)T4 处理显著提高了大葱的净光合速率、气孔导度和叶绿素相对含量,这些指标均高于其他处理组和CK2 组。气孔导度的增加有利于CO2吸收,叶绿素含量的提高增强了光能捕获和光反应效率,从而显著提升了净光合速率,缓解了光合抑制问题
(4)探究不同施用频率和浓度梯度的植物生长调节剂对水淹胁迫下大葱光合性能和生长指标的长期影响或研究不同植物生长调节剂的复合施用对大葱光合性能和生长指标的协同效应
【知识点】影响光合作用的环境因素;无氧呼吸的过程和意义;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】(1) 长期水淹会导致土壤缺氧,根部细胞无法进行有氧呼吸,只能进行无氧呼吸。无氧呼吸产生的能量少,会影响矿质元素的主动运输吸收,且产生的酒精可能对根细胞造成毒害,不利于大葱生长发育。
(2) ① 据图分析,在处理后3~7天,T3(0.01%的28-表高芸苔素内酯)处理组的株高与CK2(水淹清水处理组)相比,增加量在所有处理组中最大,因此T3处理在短期内缓解水淹对株高的抑制效果最佳;② 观察12天后的数据,T2(10mg/L萘乙酸钠)处理组的根长与CK2组相比,增长幅度最显著,说明T2处理在12天后缓解根长受到的水淹胁迫更明显。
(3) 结合表格数据,T4(100mg/L脱落酸)处理后第7天,大葱的净光合速率、气孔导度和叶绿素相对含量均显著高于CK2组及其他处理组:① 叶绿素相对含量提高,可增强光能的捕获和转化能力,提升光反应效率;② 气孔导度增大,有利于叶片吸收CO2,为暗反应提供充足原料;③ 光反应和暗反应效率均提升,最终使净光合速率显著提高,从而缓解了水淹导致的光合抑制问题。
(4) 已知植物调节剂在3~7天效果显著,12天差异减弱,需从“延长持续效果”和“优化施用方案”角度设计研究课题,可围绕施用频率、浓度梯度或复合施用等方向展开。例如:探究不同施用频率(如间隔3天、5天喷施一次)和浓度梯度的植物生长调节剂对水淹胁迫下大葱光合性能和生长指标的长期影响;或研究两种及以上植物生长调节剂的复合施用(如T3与T4混合)对大葱的协同效应,以延长缓解效果。
【分析】水淹胁迫对大葱的核心影响是根部缺氧(导致无氧呼吸)和光合性能下降(叶绿素减少、气孔导度降低)。植物生长调节剂通过不同机制缓解胁迫:短期(3~7天)内,T3侧重促进株高增长,T4侧重提升光合指标(叶绿素、气孔导度、净光合速率);长期(12天)后,T2对根长的促进效果更显著。解题关键是结合图表数据,精准分析不同调节剂的作用时期和核心效果指标。对于研究课题设计,需针对“持续效果弱”的问题,从优化施用方式(频率、浓度)或组合施用(协同效应)切入,确保课题具有针对性和可行性。
(1)长期水淹,根部缺氧,细胞进行无氧呼吸。无氧呼吸产生的能量少,影响主动运输吸收矿质元素,且产生的酒精对细胞有毒害,不利于大葱生长发育。
(2)据图分析,在处理后3-7天,对比T1、T2、T3、T4四种处理与CK2(水淹,清水喷施处理)的株高变化情况,发现T3处理下株高相对CK2增加最多,所以T3处理在短期内(3 - 7天)缓解水淹对株高的抑制的效果最佳。依据就是在处理后3-7天,T3处理组的株高与CK2组相比,增加量在各处理组中是最大的。观察图中12天后的数据,T2处理组的根长与CK2组相比,增加较为明显,所以T2处理在12天后缓解根长受到的水淹胁迫更显著。
(3)研究表明T4处理在短期内(3~7天) 明显缓解大葱光合抑制问题,其原因是:T4 处理显著提高了大葱的净光合速率、气孔导度和叶绿素相对含量,这些指标均高于其他处理组和CK2 组。气孔导度的增加有利于CO2吸收,叶绿素含量的提高增强了光能捕获和光反应效率,从而显著提升了净光合速率,缓解了光合抑制问题。
(4)新的研究课题可以是:探究不同施用频率和浓度梯度的植物生长调节剂对水淹胁迫下大葱光合性能和生长指标的长期影响,以寻找最佳施用方案,延长调节剂的持续效果。或研究不同植物生长调节剂的复合施用对大葱光合性能和生长指标的协同效应,探讨是否能进一步提高调节剂的持续效果。
18.(2025高三上·广州月考)湖北省宜昌市点军区牛扎坪村10年前被称为“无水,无路,无产业”的“荒石包”,2014年随着入村公路的修通和自来水的入户,此后10年间,牛扎坪人在生态农业专家指导下,因地制宜,在石头缝里种植合适的花果(如柑橘和枇杷等),如今百亩土地鸟语花香,春赏花,夏秋冬摘果,成为了全国人民的旅游打卡胜地,高峰期每天接待游客数百人,农家乐遍地开花,牛扎坪真的“牛”起来了。
回答下列问题:
(1)群落恢复策略主要包括自然恢复策略和人工调控策略,具体策略需根据演替阶段和环境特点制定,在2014年后“荒石包”植物群落演替的策略主要为   ,群落演替类型为   。从群落结构及环境资源利用情况的角度分析,该演替的变化趋势为   。
(2)“荒石包”中部分区域实施了枇杷和柑橘套种,实现了柑橘枇杷双丰收。这两种植物利用   等环境资源差异很大,体现了在同一群落中出现较大的   (填“生态位分化”或“生态位重叠”)。
(3)为进一步提高柑橘枇杷林生态系统的稳定性,增加经济效益,请提出一条合理建议   。
【答案】(1)人工调控策略;次生演替;群落结构复杂化,资源利用效率提高
(2)光照、水分、土壤养分;生态位分化
(3)增加物种多样性,如引入其他植物或动物,增强生态系统的自我调节能力;合理轮作或间作,避免单一作物导致的土壤退化;发展生态旅游,在保护生态的同时提高经济效益
【知识点】群落的结构;群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1) ① 2014年后,“荒石包”通过修通公路、引入自来水,且在生态农业专家指导下种植花果,人工干预是群落恢复的主要驱动力,因此演替策略为人工调控策略;② 该区域原本存在一定的土壤条件(虽贫瘠)和生态基础,并非从未有过植被的裸岩,因此演替类型为次生演替;③ 从群落结构及资源利用角度看,演替过程中植物种类增多,群落的垂直结构和水平结构逐渐复杂化,不同物种可占据不同生态位,提高对阳光、水分、土壤养分等环境资源的利用效率。
(2) 枇杷和柑橘套种能实现双丰收,说明两者在光照(如植株高度差异导致对光照的需求不同)、水分、土壤养分等环境资源的利用上存在显著差异,避免了激烈竞争;这种不同物种在资源利用上的分工,体现了群落中的生态位分化(生态位分化可减少物种间竞争,提高群落整体的资源利用效率)。
(3) 提高柑橘枇杷林生态系统稳定性并增加经济效益,可从优化群落结构、实现资源循环或拓展产业模式等角度提出建议,例如:① 增加物种多样性,引入固氮植物(如大豆)改善土壤肥力,或引入害虫天敌(如瓢虫)减少农药使用,增强生态系统自我调节能力;② 采用“林果+养殖”模式(如林下养鸡、养蜂),实现物质循环利用,提高单位面积经济效益;③ 合理规划种植密度,搭配不同成熟期的品种,延长采摘期,同时结合生态旅游完善配套设施(如观光步道、农产品加工体验区),提升综合收益。
【分析】群落演替的类型取决于起始条件(初生演替始于裸岩、沙丘等无土壤基础的环境,次生演替始于有土壤和植被残留的环境),人工调控策略的核心是通过人类活动加速演替进程或改变演替方向。生态位分化是群落中物种共存的关键,通过资源利用的分工减少竞争,提升群落稳定性。生态系统稳定性与物种多样性、营养结构复杂程度正相关,结合经济效益的建议需兼顾生态保护与资源合理利用,实现生态效益与经济效益的协调统一。
(1)题目中提到“荒石包”在2014年后通过修路、通水等基础设施建设,并在专家指导下种植柑橘、枇杷等植物,说明该地植物群落的恢复主要依靠人工调控策略。由于该地原本为“荒石包”,土壤贫瘠、植被稀少,因此其群落演替类型应为次生演替。从群落结构和资源利用角度看,随着植物种类的增加,群落结构由简单变得复杂,资源利用效率提高,因此演替的变化趋势为群落结构复杂化,资源利用效率提高。
(2)枇杷和柑橘套种,说明它们在种植时考虑了环境资源的差异性,如光照、水分、土壤养分等。由于它们在资源利用上存在较大差异,因此在群落中表现出生态位分化,即不同物种在资源利用上存在分工,减少竞争,提高群落稳定性。
(3)提高生态系统的稳定性可以从多个方面入手,例如:增加物种多样性,如引入其他植物或动物,增强生态系统的自我调节能力;合理轮作或间作,避免单一作物导致的土壤退化;发展生态旅游,在保护生态的同时提高经济效益。
19.(2025高三上·广州月考)甲状腺激素在人体的体温调节中起重要作用。临床发现,某患者在寒冷环境中出现“反常体温降低”,检测其下丘脑功能正常,但血液中甲状腺激素水平显著低于正常值。
回答下列问题:
(1)甲状腺激素在体温调节过程中的作用是   。
(2)该患者可能的病变器官是   。
(3)进一步研究发现,该患者相关器官结构正常,但血液中存在促甲状腺激素受体抗体(TRAb),结合上述信息,推测该患者的甲状腺激素水平显著低于正常值的原因是   。
(4)结合上述信息和所学知识,请为治疗该患者提供两个思路:   。
【答案】(1)提高细胞代谢的速率,使机体产热增加
(2)垂体或甲状腺
(3)促甲状腺激素受体抗体(TRAb)与促甲状腺激素(TSH)受体结合,导致促甲状腺激素(TSH)无法正常发挥作用,甲状腺激素合成和分泌减少
(4)使用药物抑制促甲状腺激素受体抗体(TRAb)的合成;直接补充甲状腺激素
【知识点】体温平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 甲状腺激素在体温调节中的核心作用是提高细胞代谢速率,促进体内有机物的氧化分解,增加机体产热,从而维持体温稳定(尤其在寒冷环境中增强产热以抵御低温)。
(2) 甲状腺激素的分泌为分级调节:下丘脑分泌TRH→作用于垂体→垂体分泌TSH→作用于甲状腺→甲状腺分泌甲状腺激素。已知患者下丘脑功能正常,推测病变器官为垂体(无法分泌足够TSH,导致甲状腺分泌甲状腺激素减少)或甲状腺(自身无法响应TSH信号,或合成甲状腺激素的功能异常)。
(3) 患者器官结构正常,但存在促甲状腺激素受体抗体(TRAb)。TRAb可与甲状腺细胞表面的TSH受体特异性结合,占据TSH的结合位点,导致TSH无法与受体正常结合,进而无法启动甲状腺激素的合成与分泌过程,最终使血液中甲状腺激素水平显著降低。
(4) 治疗的核心是恢复甲状腺激素的正常水平或解除TRAb的干扰,具体思路如下:① 抑制TRAb的作用:使用针对性药物(如免疫抑制剂)抑制TRAb的合成,或注射能与TRAb结合的抗体,阻断其与TSH受体的结合,使TSH恢复正常功能;② 直接补充甲状腺激素:通过口服等方式直接补充甲状腺激素(如左甲状腺素),快速维持体内甲状腺激素的正常浓度,缓解体温降低等症状。
【分析】甲状腺激素的分级调节是解题核心,需明确下丘脑-垂体-甲状腺的调控链条及各环节的功能。患者下丘脑正常排除上游调控异常,聚焦垂体(TSH分泌异常)和甲状腺(响应或合成异常)的病变可能。当器官结构正常时,抗体干扰(TRAb与TSH受体结合)是关键机制,治疗需针对“抗体干扰”或“激素缺乏”两大核心问题,采取抑制抗体作用或直接补充激素的策略,符合临床治疗的逻辑。
(1)甲状腺激素在体温调节过程中的作用是提高细胞代谢的速率,使机体产热增加 。因为甲状腺激素可以促进体内有机物的氧化分解,释放更多的能量来维持体温。
(2)已知下丘脑功能正常,但血液中甲状腺激素水平显著低于正常值。甲状腺激素的分泌是由下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)作用于垂体,垂体分泌促甲状腺激素(TSH)作用于甲状腺,甲状腺分泌甲状腺激素。当下丘脑正常时,可能是垂体或甲状腺出现病变。若垂体病变,分泌的促甲状腺激素减少,不能促进甲状腺正常分泌甲状腺激素;若甲状腺病变,自身不能正常合成甲状腺激素。所以该患者可能的病变器官是垂体或甲状腺。
(3)患者相关器官结构正常,但血液中存在促甲状腺激素受体抗体(TRAb)。促甲状腺激素受体抗体(TRAb)会与促甲状腺激素(TSH)受体结合,占据了促甲状腺激素(TSH)的结合位点,使得促甲状腺激素(TSH)无法与受体正常结合,从而不能正常刺激甲状腺合成和分泌甲状腺激素,导致甲状腺激素水平显著低于正常值。
(4)思路一:可以使用药物抑制促甲状腺激素受体抗体(TRAb)的合成,减少其与促甲状腺激素受体的结合,使促甲状腺激素能够正常发挥作用,促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素。
思路二:直接补充甲状腺激素,以维持体内甲状腺激素的正常水平,从而改善因甲状腺激素缺乏导致的反常体温降低等症状。
20.(2025高三上·广州月考)近日,我国科学家从分子水平全面解析了控制孟德尔豌豆(2N=14)杂交实验中七种性状的八对基因,首次成功揭示了决定果荚形态、果荚颜色和花的位置这三种性状的基因。
回答下列问题:
(1)下图为孟德尔一对相对性状的杂交实验有关的遗传图解,性状分离现象发生在实验   中。在进行演绎推理时,孟德尔设计了实验   。
(2)先前研究发现,矮茎性状的出现是因为高茎基因中碱基的替换,导致植物不能编码GA3-氧化酶,请推测该酶是   (选填“赤霉素”“脱落酸”或“乙烯”)生物合成所需的。请选出与该变异的类型相同的实例:   。
A.皱粒豌豆的形成 B.无子西瓜的形成 C.一株水毛茛两种形态叶的形成
(3)豌豆子叶颜色的突变型,是编码叶绿素降解通路中的起始酶基因发生了突变而使得该酶失活;而果荚颜色的突变型,则是由于果荚中叶绿素合成通路的叶绿素合酶基因的转录无法正常进行。根据上述信息可知,野生型豌豆这两种性状的表型是   。
(4)F基因中碱基缺失突变成为f基因,导致编码的肽链变短蛋白质功能丧失,从而使豌豆花的位置异常。从基因表达的角度分析,f蛋白肽链变短的原因可能是   。
(5)有同学认为豌豆这八对基因中至少有两对基因的遗传不遵循自由组合定律。该同学作出该判断的依据是   。
【答案】(1)B;C
(2)赤霉素;A
(3)黄色子叶、绿色果荚
(4)翻译过程中提早出现终止密码子
(5)因豌豆只有 7 对染色体,却存在 8 对控制不同性状的基因,至少有两对基因位于同一条染色体上不能独立分离,因而不遵循自由组合定律。
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;其他植物激素的种类和作用;遗传信息的翻译;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】(1) ① 性状分离是指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,实验B(Dd×Dd)产生的F2代出现3:1的性状分离比,因此性状分离现象发生在实验B;② 孟德尔的演绎推理需通过测交实验验证,实验C(Dd×dd)为测交实验,用于验证F1产生的配子类型及比例,因此演绎推理对应的实验是C。
(2) ① 赤霉素具有促进细胞伸长、促进植株增高的作用,GA3-氧化酶是赤霉素生物合成的关键酶,若该酶无法编码,赤霉素合成受阻,植株表现为矮茎;② 高茎基因的碱基替换属于基因突变:A.皱粒豌豆的形成是由于淀粉分支酶基因发生碱基替换(基因突变),与题干变异类型相同;B.无子西瓜是染色体数目变异(三倍体),与题干不同;C.水毛茛两种形态叶的形成是环境影响表型,未发生遗传物质改变,与题干不同。
(3) ① 子叶颜色突变型因叶绿素降解酶失活,叶绿素无法降解,表现为绿色子叶,推测野生型子叶中叶绿素可正常降解,表型为黄色子叶;② 果荚颜色突变型因叶绿素合酶基因转录受阻,无法合成叶绿素,表现为黄色果荚,推测野生型果荚可正常合成叶绿素,表型为绿色果荚。因此野生型豌豆的表型是黄色子叶、绿色果荚。
(4) F基因碱基缺失导致f基因编码的肽链变短,从基因表达角度分析,可能是碱基缺失引起mRNA上的密码子序列改变,提前出现终止密码子,使翻译过程提前终止,导致肽链长度缩短、蛋白质功能丧失。
(5) 基因的自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因。豌豆体细胞有2N=14条染色体,即7对同源染色体,而控制性状的基因有八对,根据“基因在染色体上呈线性排列”,至少有两对基因位于同一条同源染色体上,这些基因在减数分裂时会随同源染色体的分离而连锁遗传,不遵循自由组合定律。
【分析】(1) 核心区分性状分离的定义(杂种后代同时出现显隐性性状)和演绎推理的验证方式(测交实验),明确杂交、自交、测交在孟德尔实验中的不同作用。
(2) 关联植物激素的功能(赤霉素促进植株增高)与基因突变的实例,区分基因突变、染色体变异、环境影响的本质差异。
(3) 逆向推导野生型表型:根据突变型的酶功能异常(降解酶失活→叶绿素积累;合成酶转录受阻→叶绿素缺失),反推野生型酶功能正常时的表型。
(4) 结合基因表达的翻译过程,分析碱基缺失对密码子的影响(提前出现终止密码子),解释肽链变短的原因。
(1)“实验B” 是正交 (Dd×Dd) 得到 F2 的 3:1 性状分离比,所以性状分离现象发生在“实验B”中;“实验C” 则是测交 (Dd×dd) 用于验证推理,孟德尔为验证推理而专门设计了“实验C”。
(2)GA3‐氧化酶作用于“赤霉素”的合成,如果GA3‐氧化酶不能合成,植物体内赤霉素含量减少,从而导致茎的伸长受阻,表现为矮茎;高茎基因的碱基替换(基因突变)与导致皱粒豌豆的基因突变同属“基因水平上碱基改变”类型,与该“基因碱基替换”突变类型相同的实例是“皱粒豌豆的形成(A)”。
(3)由题可知,豌豆子叶颜色的突变型,是编码叶绿素降解通路中的起始酶基因发生了突变而使得该酶失活,子叶颜色突变型因叶绿素降解酶缺失而无法降解叶绿素;由题可知,果荚颜色的突变型,是由于果荚中叶绿素合成通路的叶绿素合酶基因的转录无法正常进行,果荚颜色突变型因叶绿素合成酶基因转录障碍而无法合成叶绿素,故野生型分别表现为“黄色子叶、绿色果荚”。
(4)基因表达包括转录和翻译两个过程,终止密码子出现会停止翻译过程,从基因表达的角度分析,f蛋白肽链变短的原因可能是在翻译过程中提早出现终止密码子,致使肽链变短。
(5)由题干“豌豆(2N=14)杂交实验中七种性状的八对基因”可知,豌豆只有 7 对染色体,却存在 8 对控制不同性状的基因,至少有两对基因位于同一条染色体上不能独立分离,因而不遵循自由组合定律。
21.(2025高三上·广州月考)植物中的γ-氨基丁酸(GABA)在非生物胁迫响应过程中发挥重要作用,例如外源添加GA-BA能够显著缓解砷对水稻根系伸长的抑制作用。为了进一步阐明GABA在解砷毒过程中的作用机制,研究人员将GABA合成基因OsGADs与质粒拼接后,导入普通水稻,具体过程如图甲-丁所示。质粒上的LacZ基因编码的β-半乳糖苷酶能分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色;否则菌落为白色。
回答下列问题:
(1)γ-氨基丁酸(GABA)在植物体中起   作用。
(2)将OsGADs和质粒连接时,需用限制酶   对质粒进行切割,选用理由是   。为了筛选含有重组质粒的农杆菌,应在基本培养基的基础上添加   ,成功导入重组质粒的农杆菌能在该培养基上形成菌落且呈现   色。
(3)研究发现转基因水稻比普通水稻解砷毒能力显著提升,表明转基因水稻OsGADs表达量显著提升。从基因表达调控的角度,结合图丙中质粒的结构分析,OsGADs能在转基因水稻中高效表达的可能原因是   。
(4)上图中获得转基因水稻的过程主要运用了基因工程、   等现代生物技术。
【答案】(1)抗逆(缓解非生物胁迫)
(2)Xma Ⅰ和Bgl Ⅱ;这两种酶可产生与酶切后OsGADs片段相匹配的末端,便于连接;氨苄青霉素和X‐gal;白
(3)外源基因与强启动子等调控元件相连,从而显著提高转录与翻译效率
(4)植物组织培养
【知识点】植物组织培养的过程;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1) 根据题干信息,GABA能缓解砷对水稻根系伸长的抑制作用,而砷胁迫属于非生物胁迫,因此GABA在植物体中起抗逆(或缓解非生物胁迫)作用。
(2) ① 由图甲可知,目的基因OsGADs的两端分别是限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割产生的黏性末端,为使质粒与目的基因高效连接,需用相同的限制酶(XmaⅠ和BglⅡ)切割质粒,以产生与目的基因匹配的黏性末端;② 质粒上含氨苄青霉素抗性基因(作为标记基因,筛选含质粒的农杆菌)和LacZ基因(辅助筛选重组质粒),因此筛选培养基需添加氨苄青霉素和X-gal;③ 重组质粒构建时,目的基因插入会破坏LacZ基因,导致β-半乳糖苷酶无法合成,菌落不能呈现蓝色,因此成功导入重组质粒的农杆菌形成的菌落为白色。
(3) 图丙中质粒含启动子、终止子等调控元件,启动子是RNA聚合酶结合的位点,能启动基因转录。OsGADs能在转基因水稻中高效表达,可能是因为质粒上的强启动子(或调控元件)驱动目的基因高效转录,进而提高翻译效率,使GABA合成量增加,解砷毒能力提升。
(4) 图中过程为:构建重组质粒→导入农杆菌→农杆菌转化水稻细胞→水稻细胞培育为完整植株。其中水稻细胞培育为完整植株的过程运用了植物组织培养技术(依据植物细胞的全能性)。
【分析】(1)基因工程是一种DNA操作技术,需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
(2)植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(3)PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
(1)由题干可知,γ‐氨基丁酸(GABA)在植物体中起抗逆(缓解非生物胁迫)的作用;
(2)由图甲可知,改良基因的左侧和右侧是分别用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割后产生的黏性末端,因此需用限制酶XmaⅠ和BglⅡ对质粒进行切割,理由是这两种酶可产生与酶切后OsGADs片段相匹配的末端,便于连接。由题意知LacZ基因编码的β-半乳糖苷酶能分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色,为了筛选含重组质粒的农杆菌,应在基本培养基中添加“氨苄青霉素和X‐gal”,成功导入重组质粒的农杆菌由于lacZ基因被插入片段打断而呈白色菌落;
(3)转基因水稻中OsGADs高效表达的可能原因是外源基因与强启动子等调控元件相连,从而显著提高转录与翻译效率;
(4)由图可知获得转基因水稻的过程主要运用了基因工程、植物组织培养等现代生物技术。
1 / 1广东省广州市2025-2026学年高三上学期阶段训练生物试题
1.(2025高三上·广州月考)塞罕坝曾森林茂密,后来由于人类活动破坏而逐渐变成荒原。上世纪60年代以来,林业工人不断努力,种植了华北落叶松等多种树木,如今已将森林覆盖率提高到75%以上,成为人类改善自然环境的典范。下列叙述正确的是(  )
A.塞罕坝造林的案例说明了人类活动往往可以影响群落演替的速度和方向
B.植树造林时要选择适应当地环境的落叶松等,这体现了生态工程的循环原理
C.塞罕坝生态系统具有防风固沙、涵养水源等作用体现了其直接价值
D.与上世纪60年代相比,塞罕坝生态系统的固碳量和恢复力稳定性大幅度提高
2.(2025高三上·广州月考)生物学实验是探索生命现象、认识生命活动规律的重要方法。下列有关生物学实验的叙述,错误的是(  )
A.阿尔农发现在光照下伴随着水的光解,叶绿体可合成ATP
B.探究土壤微生物对落叶分解作用时,实验组灭菌处理利用了加法原理
C.洋葱根尖经低温诱导处理后,可观察到染色体数目正常和加倍的细胞
D.电泳时,完整质粒和被单酶切的质粒由于DNA构象不同会有不同的迁移速率
3.(2025高三上·广州月考)关于真核细胞核基因遗传信息的复制、转录和翻译三个过程,下列叙述正确的是 (  )
A.翻译过程中,tRNA的5'端结合着其要运输的氨基酸
B.三个过程均存在碱基互补配对现象,且配对方式相同
C.可根据产物序列来准确推断其模板序列的过程只有复制和转录
D.RNA聚合酶沿模板链的移动方向与翻译过程中核糖体沿mRNA的移动方向均是5'→3'
4.(2025高三上·广州月考)细胞呼吸原理广泛应用于生产生活实践中,下列叙述正确的是(  )
A.酸奶制作中先通气后密封,既能加快乳酸菌繁殖又有利于发酵
B.选用透气性好的“创可贴”,可保障擦伤处人体细胞的有氧呼吸
C.连续阴天,大棚中适时、适当补光或降温,可以保证作物不减产
D.无氧和零上低温都能降低细胞呼吸速率,从而有利于蔬菜贮存
5.(2025高三上·广州月考)人体的红细胞约有25万亿~30万亿个,寿命约120天。下列关于红细胞生命历程的叙述正确的是(  )
A.和蛙的红细胞一样,人体红细胞在分裂时不出现纺锤丝和染色体的变化
B.人体骨髓造血干细胞可直接分化成T细胞
C.红细胞快速地更新,可以保障机体所需氧气的供应
D.成熟红细胞发生激烈的细胞自噬时,可能诱导细胞凋亡
6.(2025高三上·广州月考)某自花传粉植物的高茎(显性)和矮茎(隐性)受一对等位基因A/a控制,抗病(显性)和感病(隐性)受一对等位基因B/b控制。现用纯合高茎抗病植株与矮茎感病植株杂交获得F1,欲培育能稳定遗传的矮茎抗病新品种。下列方案中可行的是 (  )
A.将F1自交,从F2中筛选矮茎抗病植株连续自交
B.取F1的花药进行组织培养后直接筛选矮茎抗病植株
C.用F1与矮茎感病回交,从F2中筛选矮茎抗病植株
D.用γ射线处理F1种子,诱导基因突变获得矮茎抗病植株
7.(2025高三上·广州月考)群落的物种库是指某地区内适宜生存于某群落生态环境的所有物种。物种库大小指物种的总数目。存在于该群落物种库中,但未在该群落出现的物种称为缺失物种。群落完整性可用群落物种丰富度与物种库大小的比值表示。下列叙述正确的是(  )
A.区别不同群落的重要特征是群落物种丰富度,它也是决定群落性质最重要的因素
B.两个群落的物种丰富度相同,缺失物种数也相同,这两个群落的物种库一定相同
C.调查时发现某物种为某群落的缺失物种,在所在地区建立自然保护区为易地保护
D.群落的完整性比丰富度更适合分析受到破坏的两个不同群落的生态恢复成功程度的差异
8.(2025高三上·广州月考)“结构与功能观”指的是生物体结构与功能相适应。下列描述符合结构与功能观的是(  )
A.血红蛋白为正常的球状结构,有利于维持红细胞镰刀型的形状
B.传出神经末梢膨大形成突触小体,有利于神经递质分泌到突触间隙中
C.线粒体的嵴增大了相关酶附着面积,有利于无氧呼吸进行
D.植物脂肪与动物脂肪相比,脂肪酸的饱和程度更高,常温下呈固态
9.(2025高三上·广州月考)传承数千年的传统发酵食品是中华饮食文化的重要载体,下列与传统发酵相关的叙述正确的是(  )
A.以小麦为主要原料通过黑曲霉发酵可制作酱油
B.以谷物为原料酿造食醋时,伴有pH上升和气体产生
C.用带盖的罐头瓶制作果酒时,每隔一段时间要打开瓶盖来释放CO2
D.泡菜发酵时,坛装八成满可防止发酵初期酵母菌等的活动造成发酵液溢出
10.(2025高三上·广州月考)几丁质酶是一种能够将几丁质分解成几丁质单糖——N-乙酰葡萄糖胺(C8H15NO6)的酶。科研人员筛选出能高效降解几丁质的菌株,进而获得几丁质酶用于生产生活。下列叙述错误的是(  )
A.几丁质是一种含N元素的多糖,是一些真菌细胞壁的组成成分
B.制备培养基的过程中应该先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C.可依据单菌落周围“几丁质水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株
D.获得的几丁质酶可用于降解甲壳类动物的遗体,减少环境污染
11.(2025高三上·广州月考)紫杉醇能抑制细胞的有丝分裂,临床上主要用于头颈癌和肺癌的一线治疗。以往人们从红豆杉树的树皮中提取紫杉醇,需要砍伐大量树木。现在人们通过生物工程技术来获得紫杉醇产物和繁育幼苗。下列叙述错误的是(  )
A.外植体脱分化形成愈伤组织一般不需要光照,再分化形成个体过程需要光照
B.愈伤组织培养为丛芽和根的过程中,即使营养物质充分,也需要更换培养基
C.生物工程技术繁育幼苗过程中,需要对外植体进行消毒
D.若要工厂化生产紫杉醇,一般需要培养到植株阶段,然后进行提取
12.(2025高三上·广州月考)CAR-T细胞疗法被《自然》期刊评为2025年值得关注的七大突破性技术。该技术是基于T细胞的基因工程疗法,首先从患者体内收集T细胞,对其进行基因工程改造,使之表达嵌合抗原受体(CAR),再将转基因T细胞体外扩增后重新输回患者体内,使其特异性识别并裂解靶细胞。目前CAR-T疗法在临床上对系统性红斑狼疮和血液恶性肿瘤的治疗均取得了较好的效果,下列叙述错误的是(  )
A.将插入了CAR基因的重组质粒导入T细胞,可得到CAR-T细胞
B.CAR-T细胞表面的CAR可呈递抗原给B细胞,促进其分裂分化为浆细胞
C.CAR-T细胞识别肿瘤细胞并使其裂解死亡,体现了免疫系统的监视功能
D.系统性红斑狼疮是免疫系统将自身成分当作外来异物进行攻击而引起的自身免疫病
13.(2025高三上·广州月考)2023年9月,我国科学家成功在某哺乳动物X体内培养出人源肾脏,这是人类第一次在其他物种体内培养出人源器官。该过程中利用了胚胎补偿技术,即将人源的iPS细胞注入特定器官发育缺陷的宿主囊胚中,使其补偿发育出所需器官。经检测,这些肾脏中人源细胞比例最高可达70%。下列叙述正确的是(  )
A.缺乏基因P和M,则动物X的各种器官均难以发育
B.对动物X的卵母细胞去核是指去除减数分裂Ⅰ中期卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
C.人源的iPS细胞应注入特定器官发育缺陷的宿主囊胚,其注入位置应该是囊胚的滋养层
D.利用胚胎补偿技术制备的器官进行移植后需要给患者使用免疫抑制剂
14.(2025高三上·广州月考)某研究小组对某种单基因遗传病展开了调查与研究。图甲为某家系成员的情况,图乙表示的是相关成员关于该病基因及其等位基因经某种限制酶切割并进行凝胶电泳后的DNA条带的分布情况。下列分析错误的是(  )
A.结合两幅图分析,该遗传病的遗传方式为伴X显性遗传
B.3号与6号的电泳结果都只会显示条带1
C.5号与6号再生一个女儿,其电泳结果与8号相同的概率为1/2
D.致病基因可能是由正常基因发生碱基的替换形成,且替换后出现了相应的酶切位点
15.(2025高三上·广州月考)某植物(2N=14)的宽叶(显性)与窄叶(隐性)受7号染色体上一对等位基因B/b控制,该植物种群中存在7号染色体有三条的7三体植株。7三体植株减数分裂时,3条7号染色体的任意两条移向细胞一极,剩下1条移向另一极,产生的配子均可育,但含两条7号染色体的配子受精后正常发育率为50%。将纯合的7号染色体三体宽叶植株与正常窄叶植株杂交得到F1,选择F1中三体植株与正常窄叶植株测交得到F2,下列叙述错误的是(  )
A.7三体植株减数分裂过程中细胞中最多有16条染色体
B.F1中三体植株产生的配子B:BB:Bb:b=2:1:2:1
C.测交所得的F2中宽叶与窄叶的比例为5:1
D.测交所得的F2中三体植株占比为1/3
16.(2025高三上·广州月考)植物个体生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素相互协调、共同调节。某植物果实脱落的调控过程如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.乙烯可促进该植物果实脱落,植物体的各个部位都可产生乙烯
B.果实脱落的调控中生长素可以抑制乙烯的合成
C.生长素类调节剂有利于防止该植物果实脱落,但使用时需注意施用浓度、时间等
D.该植物果实脱落过程中产生的乙烯对自身合成的调节属于负反馈调节
17.(2025高三上·广州月考)大葱是我国重要的经济作物,夏季连续降雨遭受涝害是大葱减产的重要原因之一。为减少涝害对大葱生长的影响,研究人员探究了4种植物生长调节剂对水淹胁迫下大葱生长及光合特性的影响。结果如下。
注:CK1:不水淹对照;CK2:水淹,清水喷施处理;T1:70 mg/L复硝酚钠;T2:10mg/L萘乙酸钠;T3:0.01%的28-表高芸苔素内酯; T4:100mg/L脱落酸 不同植物生长调节剂对大葱生长指标的影响
回答下列问题:
(1)长期水淹会引起根部细胞   ,不利于大葱矿质元素的吸收和生长发育。
(2)据上图分析,   处理在短期内 (3~7天)缓解水淹对株高的抑制的效果最佳,依据是   ;而T2处理在12天后缓解   受到的水淹胁迫更显著。
(3)研究表明T4处理在短期内 (3~7天)明显缓解大葱光合抑制问题,据下表分析其原因是   
不同植物生长调节剂对大葱光合特性的影响
测量时间 处理 净光合速率 (Pn)/(μmolCO2 m-2\cdots- ) 气孔导度 (Gs)/(mol m-2\cdots- ) 叶绿素相对含量
处理后第7天 T1 8.29 0.23 32.4
T2 9.41 0.24 30.4
T3 10.74 0.24 34.2
T4 12.16 0.26 35.3
CK1 11.39 0.22 30.7
CK2 7.02 0.22 29.4
(4)本研究发现植物调节剂在处理后第3、7天改善光合性能效果显著,但第12天各处理间差异减弱。据此从优化施用方案,延长调节剂的持续效果角度,提出新的研究课题:   。
18.(2025高三上·广州月考)湖北省宜昌市点军区牛扎坪村10年前被称为“无水,无路,无产业”的“荒石包”,2014年随着入村公路的修通和自来水的入户,此后10年间,牛扎坪人在生态农业专家指导下,因地制宜,在石头缝里种植合适的花果(如柑橘和枇杷等),如今百亩土地鸟语花香,春赏花,夏秋冬摘果,成为了全国人民的旅游打卡胜地,高峰期每天接待游客数百人,农家乐遍地开花,牛扎坪真的“牛”起来了。
回答下列问题:
(1)群落恢复策略主要包括自然恢复策略和人工调控策略,具体策略需根据演替阶段和环境特点制定,在2014年后“荒石包”植物群落演替的策略主要为   ,群落演替类型为   。从群落结构及环境资源利用情况的角度分析,该演替的变化趋势为   。
(2)“荒石包”中部分区域实施了枇杷和柑橘套种,实现了柑橘枇杷双丰收。这两种植物利用   等环境资源差异很大,体现了在同一群落中出现较大的   (填“生态位分化”或“生态位重叠”)。
(3)为进一步提高柑橘枇杷林生态系统的稳定性,增加经济效益,请提出一条合理建议   。
19.(2025高三上·广州月考)甲状腺激素在人体的体温调节中起重要作用。临床发现,某患者在寒冷环境中出现“反常体温降低”,检测其下丘脑功能正常,但血液中甲状腺激素水平显著低于正常值。
回答下列问题:
(1)甲状腺激素在体温调节过程中的作用是   。
(2)该患者可能的病变器官是   。
(3)进一步研究发现,该患者相关器官结构正常,但血液中存在促甲状腺激素受体抗体(TRAb),结合上述信息,推测该患者的甲状腺激素水平显著低于正常值的原因是   。
(4)结合上述信息和所学知识,请为治疗该患者提供两个思路:   。
20.(2025高三上·广州月考)近日,我国科学家从分子水平全面解析了控制孟德尔豌豆(2N=14)杂交实验中七种性状的八对基因,首次成功揭示了决定果荚形态、果荚颜色和花的位置这三种性状的基因。
回答下列问题:
(1)下图为孟德尔一对相对性状的杂交实验有关的遗传图解,性状分离现象发生在实验   中。在进行演绎推理时,孟德尔设计了实验   。
(2)先前研究发现,矮茎性状的出现是因为高茎基因中碱基的替换,导致植物不能编码GA3-氧化酶,请推测该酶是   (选填“赤霉素”“脱落酸”或“乙烯”)生物合成所需的。请选出与该变异的类型相同的实例:   。
A.皱粒豌豆的形成 B.无子西瓜的形成 C.一株水毛茛两种形态叶的形成
(3)豌豆子叶颜色的突变型,是编码叶绿素降解通路中的起始酶基因发生了突变而使得该酶失活;而果荚颜色的突变型,则是由于果荚中叶绿素合成通路的叶绿素合酶基因的转录无法正常进行。根据上述信息可知,野生型豌豆这两种性状的表型是   。
(4)F基因中碱基缺失突变成为f基因,导致编码的肽链变短蛋白质功能丧失,从而使豌豆花的位置异常。从基因表达的角度分析,f蛋白肽链变短的原因可能是   。
(5)有同学认为豌豆这八对基因中至少有两对基因的遗传不遵循自由组合定律。该同学作出该判断的依据是   。
21.(2025高三上·广州月考)植物中的γ-氨基丁酸(GABA)在非生物胁迫响应过程中发挥重要作用,例如外源添加GA-BA能够显著缓解砷对水稻根系伸长的抑制作用。为了进一步阐明GABA在解砷毒过程中的作用机制,研究人员将GABA合成基因OsGADs与质粒拼接后,导入普通水稻,具体过程如图甲-丁所示。质粒上的LacZ基因编码的β-半乳糖苷酶能分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色;否则菌落为白色。
回答下列问题:
(1)γ-氨基丁酸(GABA)在植物体中起   作用。
(2)将OsGADs和质粒连接时,需用限制酶   对质粒进行切割,选用理由是   。为了筛选含有重组质粒的农杆菌,应在基本培养基的基础上添加   ,成功导入重组质粒的农杆菌能在该培养基上形成菌落且呈现   色。
(3)研究发现转基因水稻比普通水稻解砷毒能力显著提升,表明转基因水稻OsGADs表达量显著提升。从基因表达调控的角度,结合图丙中质粒的结构分析,OsGADs能在转基因水稻中高效表达的可能原因是   。
(4)上图中获得转基因水稻的过程主要运用了基因工程、   等现代生物技术。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、塞罕坝因人类活动从森林变为荒原,又通过人类植树造林恢复为森林,说明人类活动可改变群落演替的速度(加速恢复进程)和方向(从荒原向森林演替),A符合题意;
B、选择适应当地环境的落叶松,体现的是生态工程的协调原理(生物与环境、生物与生物的协调适应),而循环原理强调物质的循环利用,B不符合题意;
C、防风固沙、涵养水源属于生态系统的生态功能,体现的是间接价值(生态价值),直接价值指食用、药用、旅游观赏等实用或非实用价值,C不符合题意;
D、塞罕坝森林覆盖率提高,生态系统营养结构更复杂,固碳量(通过光合作用固定的CO2量)大幅提高,但恢复力稳定性降低(营养结构越复杂,恢复力稳定性越弱,抵抗力稳定性越强),D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】群落演替受自然因素和人类活动影响,人类活动可显著改变演替的速度和方向。生态工程的协调原理强调生物与环境、生物与生物间的适配性,循环原理侧重物质循环利用。生态系统的价值分为直接价值(实用或非实用价值)、间接价值(生态功能)和潜在价值,防风固沙等属于间接价值。生态系统的稳定性中,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱,固碳量与生产者(植物)的数量和光合作用能力直接相关。
2.【答案】B
【知识点】光合作用的发现史;低温诱导染色体加倍实验;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、阿尔农通过实验发现,光照条件下叶绿体在进行水的光解时,会伴随ATP的合成,该过程属于光合作用的光反应阶段,A不符合题意;
B、探究土壤微生物对落叶分解作用的实验中,实验组进行灭菌处理是为了去除土壤中的微生物,排除微生物的影响,运用的是“减法原理”,而非加法原理,B符合题意;
C、低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目加倍时,并非所有细胞的染色体都会加倍:部分细胞可能未进入分裂期,染色体数目正常;部分细胞在分裂前期因低温抑制纺锤体形成,染色体复制后无法分离,导致染色体数目加倍,因此可观察到两种染色体数目不同的细胞,C不符合题意;
D、电泳时,完整质粒多为超螺旋构象,迁移速率较快;被单酶切后的质粒会成为线状或开环结构,构象改变导致迁移阻力变化,迁移速率与完整质粒不同,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】生物学实验中常用的科学原理包括减法原理(排除某种因素的影响)和加法原理(增加某种因素),探究微生物分解作用时灭菌处理属于减法原理。光合作用的光反应阶段同时进行水的光解和ATP合成,这是阿尔农实验的核心结论。低温诱导染色体数目加倍的实验中,细胞分裂的不同步性导致可观察到正常和加倍的染色体。DNA电泳的迁移速率受DNA构象、分子量等影响,不同构象的质粒迁移速度存在差异,这些都是实验设计和结果分析的关键依据。
3.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、翻译过程中,tRNA的3'端(羟基端)是结合氨基酸的位点,并非5'端,A不符合题意;
B、复制、转录和翻译过程均存在碱基互补配对,但配对方式不完全相同:复制中存在A-T、T-A、C-G配对,转录中存在A-U、T-A、C-G配对,翻译中存在A-U、U-A、C-G配对,B不符合题意;
C、复制的产物是DNA,与模板DNA链严格互补;转录的产物是RNA,与模板DNA链严格互补,因此可根据复制或转录的产物序列准确推断模板序列;而翻译的产物是多肽链,由于密码子具有简并性(一种氨基酸可对应多种密码子),无法由氨基酸序列准确反推mRNA模板序列,C符合题意;
D、RNA聚合酶沿DNA模板链的移动方向是3'→5'(与子链合成方向5'→3'相反),核糖体沿mRNA的移动方向是5'→3',两者移动方向不同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】真核细胞核基因的复制、转录和翻译是遗传信息传递的核心过程,三者在场所、模板、产物、酶、碱基配对等方面存在差异。tRNA的结构特点决定其氨基酸结合位点位于3'端;碱基配对方式随模板与产物的核酸类型(DNA或RNA)变化而不同;密码子简并性是翻译过程中无法由产物反推模板的关键原因;RNA聚合酶与核糖体的移动方向分别适配核酸合成和多肽链合成的方向,体现了过程的特异性和协调性。
4.【答案】C
【知识点】细胞呼吸原理的应用;微生物发酵及其应用;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、乳酸菌是严格厌氧菌,通气会抑制其繁殖和发酵,酸奶制作全程需密封条件,A不符合题意;
B、选用透气性好的“创可贴”,目的是抑制破伤风杆菌等厌氧菌的繁殖,防止伤口感染,而非保障擦伤处人体细胞的有氧呼吸,B不符合题意;
C、连续阴天时,大棚作物光照不足,光合作用减弱,适时补光可增强光合作用,适当降温能降低细胞呼吸速率,减少有机物消耗,从而保证作物不减产,C符合题意;
D、零上低温可通过降低酶活性降低细胞呼吸速率,利于蔬菜贮存,但无氧条件下蔬菜细胞会进行无氧呼吸产生酒精或乳酸,导致细胞损伤、品质下降,不利于贮存,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞呼吸原理在生产生活中的应用核心是根据需求调控呼吸速率:厌氧菌(如乳酸菌)需无氧环境,有氧会抑制其代谢;有氧呼吸需氧气参与,而厌氧菌繁殖依赖无氧环境,透气“创可贴”的设计旨在抑制厌氧菌感染。光合作用与呼吸作用的平衡影响作物产量,阴天补光增强光合、降温减少呼吸消耗,可维持有机物积累。蔬菜贮存需兼顾低呼吸速率和避免无氧呼吸,零上低温+低氧环境是最佳条件,无氧环境会因无氧呼吸产物积累损伤细胞。
5.【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义;细胞的凋亡;细胞自噬
【解析】【解答】A、蛙的红细胞通过无丝分裂增殖,分裂时不出现纺锤丝和染色体变化,但人体成熟红细胞无细胞核和细胞器,无法进行细胞分裂,A不符合题意;
B、人体骨髓造血干细胞需迁移至胸腺中,在胸腺微环境的诱导下分化形成T细胞,不能直接分化为T细胞,B不符合题意;
C、红细胞的主要功能是运输氧气,其寿命约120天,骨髓会持续产生新的红细胞补充衰老死亡的细胞,通过快速更新维持足够的红细胞数量,保障机体对氧气的需求,C符合题意;
D、细胞自噬依赖溶酶体等细胞器,而成熟红细胞无细胞核和细胞器,无法进行细胞自噬,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】红细胞的生命历程具有特殊性:人体成熟红细胞为适应氧气运输功能,分化过程中丢失细胞核和细胞器,因此无法进行分裂、自噬等依赖细胞核或细胞器的生命活动。蛙的红细胞与人体红细胞的本质区别在于是否保留分裂能力,蛙红细胞可进行无丝分裂,而人体红细胞已高度分化且无分裂能力。造血干细胞的分化具有组织特异性,T细胞的形成需要胸腺的诱导,并非骨髓直接分化。红细胞的快速更新是维持机体氧气运输功能的关键,体现了细胞更新与生理功能的适应性。
6.【答案】A
【知识点】基因突变的特点及意义;杂交育种;单倍体育种
【解析】【解答】A、纯合高茎抗病(AABB)与矮茎感病(aabb)杂交,F1基因型为AaBb。F1自交产生的F2中,矮茎抗病植株的基因型为aaBB(纯合子,可稳定遗传)和aaBb(杂合子,不能稳定遗传)。从F2中筛选出矮茎抗病植株后连续自交,淘汰感病个体,最终可获得纯合的aaBB,该方案可行,A符合题意;
B、F1(AaBb)的花药经组织培养获得的是单倍体(基因型为AB、aB、Ab、ab),单倍体植株高度不育,无法稳定遗传,且直接筛选出的矮茎抗病单倍体(aB)需进一步秋水仙素处理诱导染色体加倍才能获得纯合子,因此该方案不可行,B不符合题意;
C、F1(AaBb)与矮茎感病(aabb)回交,F2中矮茎抗病植株的基因型为aaBb(杂合子),杂合子自交后代会发生性状分离,无法稳定遗传,该方案不可行,C不符合题意;
D、γ射线诱导基因突变具有不定向性、低频性等特点,能否获得矮茎抗病(aaB_)植株存在偶然性,且突变后的植株可能为杂合子,需进一步筛选纯合子,该方案可行性低,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】培育稳定遗传的矮茎抗病新品种(aaBB),核心是获得纯合子。杂交育种中,F1自交产生的F2中存在目标性状的纯合子和杂合子,通过连续自交可淘汰杂合子,筛选出纯合子,这是可靠的育种方案。单倍体育种需先获得单倍体再诱导加倍,直接筛选单倍体无法稳定遗传;回交后代的目标性状植株为杂合子,不能稳定遗传;诱变育种依赖基因突变的随机性,成功率低。因此,最可行的方案是杂交育种中的连续自交筛选。
7.【答案】D
【知识点】群落的概念及组成;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、区别不同群落的重要特征是群落的物种组成,而非仅物种丰富度;决定群落性质最重要的因素是优势物种,而非物种丰富度,A不符合题意;
B、物种库大小=群落物种丰富度+缺失物种数,若两个群落的物种丰富度和缺失物种数相同,仅能说明物种库大小相等,但物种库中的具体物种可能不同(如甲群落物种库含物种A、B、C,乙群落含物种A、B、D),因此物种库不一定相同,B不符合题意;
C、缺失物种是“某地区内适宜生存于该群落,但未在该群落出现”的物种,说明该物种仍可能存在于该地区的其他群落中,在所在地区建立自然保护区属于就地保护,而非易地保护(易地保护是将物种迁移到其他地区保护),C不符合题意;
D、群落丰富度仅反映当前群落的物种数量,而群落完整性(丰富度/物种库大小)能结合该地区的潜在物种资源,反映群落恢复的充分程度。对于受破坏的两个不同群落,即使丰富度相同,若物种库大小不同,其恢复成功程度也可能存在差异,因此完整性比丰富度更适合分析恢复差异,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】群落的核心特征是物种组成,包括物种丰富度、优势物种等,物种丰富度仅为物种组成的量化指标之一。物种库的关键是“某地区内适宜该群落的所有物种”,其大小由丰富度和缺失物种数共同决定,且物种库的具体物种构成是区分不同物种库的核心。保护类型的判断需依据物种是否脱离原生存地区,就地保护针对物种原生存环境,易地保护针对物种迁移后的保护。群落完整性结合了实际物种数与潜在物种数,能更全面反映受破坏群落的恢复状况,相比单纯的丰富度更具分析价值。
8.【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导;脂质的种类及其功能;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、血红蛋白的正常球状结构有利于结合和运输氧气,而红细胞呈双凹圆饼状(非镰刀型),镰刀型红细胞是血红蛋白结构异常导致的,并非正常结构的功能,A不符合题意;
B、传出神经末梢膨大形成突触小体,内部含有大量突触小泡(储存神经递质),膨大的结构增加了膜面积,为神经递质的储存和胞吐分泌提供了有利条件,便于神经递质释放到突触间隙中传递信号,符合结构与功能相适应的观点,B符合题意;
C、线粒体的嵴是内膜向内折叠形成的,其作用是增大有氧呼吸相关酶的附着面积,而无氧呼吸的场所是细胞质基质,与线粒体无关,C不符合题意;
D、动物脂肪中脂肪酸的饱和程度更高,常温下呈固态;植物脂肪中不饱和脂肪酸含量较高,常温下多呈液态,该描述仅为脂肪的结构与状态关系,未体现“结构与功能”的适应关系,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】突触小体的膨大结构与神经递质的储存、分泌功能相适应,体现了结构对功能的支撑作用。血红蛋白的正常结构适配氧气运输功能,而非维持红细胞形状;线粒体嵴的结构适配有氧呼吸(而非无氧呼吸)的酶附着需求;动植物脂肪的状态差异是结构(饱和程度)决定的,但未体现与具体功能的适应,因此不符合结构与功能观的核心逻辑。
9.【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作;泡菜的制作
【解析】【解答】A、酱油制作的主要原料是大豆(或豆粕)和麸皮,黑曲霉可产生蛋白酶、淀粉酶等,将原料中的蛋白质、淀粉分解,小麦并非主要原料,A不符合题意;
B、以谷物为原料酿造食醋时,先经酵母菌发酵产生酒精,再由醋酸菌将酒精氧化为醋酸,醋酸积累会使发酵液pH下降,且醋酸菌的发酵过程不产生气体,B不符合题意;
C、用带盖罐头瓶制作果酒时,需保持无氧环境,若频繁打开瓶盖会导致杂菌污染,正确操作是每隔一段时间拧松瓶盖释放CO2,而非完全打开,C不符合题意;
D、泡菜发酵初期,坛内残留的氧气会使酵母菌等微生物进行有氧呼吸产生CO2,坛装八成满可预留一定空间,避免CO2导致发酵液溢出,同时也能为后期乳酸菌无氧发酵创造条件,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】传统发酵食品的制作依赖特定微生物的代谢活动,且需控制环境条件(如氧气、pH)和操作规范:酱油制作的原料以大豆为主,利用黑曲霉的酶解作用;食醋酿造中醋酸菌的发酵会降低pH,且无气体产生;果酒发酵的无氧环境需通过“拧松瓶盖”而非“打开瓶盖”维持,避免杂菌污染;泡菜坛装八成满是为了应对初期有氧呼吸产生的CO2,防止发酵液溢出,体现了发酵操作与微生物代谢的适应性。
10.【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;细胞壁;培养基的制备;其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、几丁质由N-乙酰葡萄糖胺聚合而成,含N元素,且真菌细胞壁含几丁质,A正确;
B、培养基制备应先灭菌再倒平板,若先倒平板后灭菌,灭菌时高温会导致培养基融化并污染,B错误;
C、可依据单菌落周围“几丁质水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株,比值越大,菌株分解几丁质能力越强,C正确;
D、甲壳类动物遗体含几丁质外壳,用几丁质酶降解可促进物质循环,减少污染,D正确。
故选B。
【分析】1、糖类分为单糖、二糖和多糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素、糖原和几丁质,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的组成成分。
2、培养基的制备过程通常包括以下几个步骤:
配料:根据培养基处方准确称取各种成分,先在锥形瓶中加入少量蒸馏水,再加入各种成分,以防止成分粘附于瓶底。
溶化:将各种成分混匀于水中,最好以流通蒸气溶化半小时,必要时可轻微加热。
pH调整:使用pH计检查pH值,必要时进行调整。
分装:将培养基分装于试管或培养皿中,分装量应适当。
灭菌:采用高压蒸汽灭菌法,通常在118℃下维持15分钟。
冷却与倒平板:灭菌后需冷却至50℃左右才能倒平板,避免杂菌污染。
11.【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;植物细胞工程的应用;植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】A、外植体脱分化形成愈伤组织的过程中,细胞尚未形成叶绿体,一般不需要光照;再分化阶段需要光照,以促进叶绿体合成和植株形态建成(如芽、叶的分化),符合植物组织培养的规律,A不符合题意;
B、愈伤组织培养为丛芽和根的过程中,需通过调整培养基中生长素和细胞分裂素的比例实现分化(生长素比例高促进生根,细胞分裂素比例高促进生芽),即使营养物质充分,也需要更换培养基以提供适宜的激素环境,B不符合题意;
C、生物工程技术繁育幼苗(如植物组织培养)时,外植体表面可能携带微生物,会导致培养过程污染,因此需要用酒精、次氯酸钠等进行消毒处理,C不符合题意;
D、工厂化生产紫杉醇属于细胞产物的工业化生产,无需培养到完整植株阶段。通常通过培养愈伤组织或悬浮细胞,利用细胞代谢产生紫杉醇,再直接从培养物中提取,可提高生产效率、降低成本,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】植物组织培养的核心过程包括脱分化和再分化,光照、激素比例是影响过程的关键因素:脱分化避光、再分化需光;激素比例决定分化方向。外植体消毒是避免培养污染的必要步骤。细胞产物(如紫杉醇)的工业化生产与幼苗繁育不同,无需培育完整植株,仅需大规模培养能产生目标产物的细胞(如愈伤组织、悬浮细胞),体现了生物工程技术在生产中的高效性和针对性。
12.【答案】B
【知识点】免疫功能异常;基因工程的应用;体液免疫
【解析】【解答】A、CAR-T细胞的制备需将CAR基因通过基因工程导入T细胞,重组质粒作为载体可实现该过程,A正确;
B、CAR-T细胞通过表面CAR直接识别并裂解靶细胞,无需呈递抗原给B细胞,B错误;
C、免疫监视功能指免疫系统识别并清除异常细胞(如肿瘤细胞),CAR-T细胞识别肿瘤细胞并使其裂解死亡,体现了免疫系统的监视功能,C正确;
D、自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病,如风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等,D正确。
故选B。
【分析】1、人体有三道防线来抵御病原体的攻击。皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线;体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞)是保卫人体的第二道防线。这两道防线人人生来就有,是机体在长期进化过程中遗传下来的,不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用,因此叫作非特异性免疫。第三道防线是机体在个体 发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用,因而具有特异性,叫作特异性免疫。
2、免疫系统的组成包括:(1)免疫器官:淋巴结、胸腺、脾、骨髓;(2)免疫细胞:吞噬细胞、T细胞、B细胞起源于造血干细胞,T细胞在胸腺中发育成熟,B细胞则在骨髓中发育成熟;(3)免疫活性物质:抗体、细胞因子、溶菌酶。
13.【答案】D
【知识点】器官移植;动物胚胎发育的过程;胚胎工程综合
【解析】【解答】A、题干明确动物X是“特定器官发育缺陷”,而非所有器官难以发育,说明基因P和M的缺乏仅影响特定器官的发育,不影响其他器官,A不符合题意;
B、卵母细胞去核通常选择减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞,去除的是纺锤体-染色体复合物,而非减数分裂Ⅰ中期的卵母细胞,B不符合题意;
C、囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的组织器官,滋养层主要发育成胎盘等附属结构。人源iPS细胞需注入内细胞团才能补偿发育出所需器官,注入滋养层无法形成目标器官,C不符合题意;
D、利用胚胎补偿技术制备的器官,虽主要由人源iPS细胞发育而来,但可能残留宿主动物的细胞成分,且免疫系统会识别“非己”成分引发免疫排斥反应,因此移植后需要给患者使用免疫抑制剂,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】胚胎补偿技术的核心是利用特定器官发育缺陷的宿主囊胚,为人源iPS细胞提供发育环境,使其定向分化为目标器官。宿主动物的基因缺陷具有特异性,仅影响特定器官发育,不涉及所有器官。卵母细胞去核的关键是选择减数分裂Ⅱ中期的细胞,确保去核后能正常接受供体细胞的遗传物质。囊胚的内细胞团是器官发育的核心来源,滋养层仅参与附属结构形成,因此iPS细胞的注入位置是内细胞团。免疫排斥反应的本质是免疫系统对“非己”细胞的识别,即使器官主要是人源细胞,残留的宿主细胞仍可能引发排斥,故需使用免疫抑制剂。
14.【答案】C
【知识点】伴性遗传;基因突变的类型;PCR技术的基本操作和应用;遗传系谱图;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、结合图甲家系特征和图乙电泳结果分析:图甲中1号患病女性的子女(4号患病、5号患病)均患病,3号正常女性的子女均正常;图乙中1号、4号、5号均有三条条带,2号、3号、6号只有条带1。结合显隐性判断(患病个体携带显性基因)和性别关联(女性可携带两条X染色体,男性只有一条X染色体),可确定该病为伴X显性遗传(设致病基因为X ,正常基因为X ),条带1对应X ,条带2+条带3对应X ,A不符合题意;
B、3号和6号均为正常女性,基因型为X X ,仅含正常基因,电泳结果只会显示条带1,B不符合题意;
C、5号为患病男性(X Y),6号为正常女性(X X ),二者再生女儿的基因型必为X X (因父亲只能传递X 给女儿),而8号基因型也为X X (电泳结果含条带1、2、3),因此概率为100%,而非1/2,C符合题意;
D、致病基因X 与正常基因X 为等位基因,可能是X 发生碱基替换形成X ,且替换后出现了该限制酶的酶切位点,导致X 被切割为条带2和条带3,而X 无法被切割,仅显示条带1,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
15.【答案】C
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因的分离规律的实质及应用;减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、该植物正常体细胞染色体数为14条,7 三体植株体细胞染色体数为15条,3条7号染色体的任意两条移向细胞一极,剩下1条移向另一极。因此在减数第一次分裂过程中,染色体数目保持不变仍为15条。当进入减数第二次分裂后期时,染色体数目会加倍,此时可能出现最多16条染色体的情况(即原本含8条染色体的细胞在后期变为16条),A不符合题意;
B、F1三体植株的基因型为BBb。在减数分裂时,三条7号染色体会随机分配,其中两条移向一极,一条移向另一极。由此产生的配子类型及其比例为B:BB:Bb:b = 2:1:2:1,B不符合题意;
C、在进行测交时,F1三体(BBb)产生的配子中,含有两条7号染色体的配子(BB和Bb)受精后的存活率为50%。据此计算,后代中窄叶(bb)的比例应为2/(4+1+2+2)=2/9,而宽叶与窄叶的比例则为(1-2/9):2/9=7:2,C符合题意;
D、F2 中三体植株仅由含两条 7 号染色体的配子(BB、Bb)与 b 配子结合形成,其比例为(1×0.5 + 2×0.5)÷(2×1 + 1×0.5 + 2×0.5 + 1×1)=(1.5)÷(4.5)= 1/3 ,D不符合题意。
故选C。
【分析】(1)基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(2)进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
16.【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、乙烯的生理功能包括促进果实成熟和脱落,且植物体的各个部位都能合成乙烯(如成熟果实、叶片、茎等),A不符合题意;
B、根据调控过程图,生长素可抑制乙烯合成酶的合成,而乙烯合成酶是乙烯合成的关键酶,因此生长素能通过抑制乙烯合成酶的产生来减少乙烯合成,B不符合题意;
C、生长素类调节剂具有两重性(低浓度促进生长、防止脱落,高浓度可能促进脱落),因此使用时需严格控制施用浓度、时间和部位,以达到防止果实脱落的效果,C不符合题意;
D、从调控环路分析:脱落酸促进乙烯合成酶的合成,进而促进乙烯产生;乙烯会抑制生长素的合成,而生长素原本可抑制脱落酸合成。因此乙烯产生后,会通过抑制生长素间接解除对脱落酸的抑制,使脱落酸进一步促进乙烯合成,形成“乙烯产生→促进更多乙烯合成”的放大效应,属于正反馈调节,而非负反馈调节,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】植物激素对果实脱落的调控是复杂的网络调节:核心激素包括生长素、乙烯、脱落酸,三者通过相互作用形成调控环路。生长素的作用具有两重性,低浓度时通过抑制乙烯合成减少脱落,高浓度则可能促进脱落;乙烯是促进果实脱落的关键激素,其合成受脱落酸的促进和生长素的抑制;正反馈调节的核心是“产物促进自身合成”,而负反馈调节是“产物抑制自身合成”。
17.【答案】(1)无氧呼吸
(2)T3;在处理后3-7天,T3处理组的株高与CK2组相比,增加量在各处理组中是最大的;根长
(3)T4 处理显著提高了大葱的净光合速率、气孔导度和叶绿素相对含量,这些指标均高于其他处理组和CK2 组。气孔导度的增加有利于CO2吸收,叶绿素含量的提高增强了光能捕获和光反应效率,从而显著提升了净光合速率,缓解了光合抑制问题
(4)探究不同施用频率和浓度梯度的植物生长调节剂对水淹胁迫下大葱光合性能和生长指标的长期影响或研究不同植物生长调节剂的复合施用对大葱光合性能和生长指标的协同效应
【知识点】影响光合作用的环境因素;无氧呼吸的过程和意义;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】(1) 长期水淹会导致土壤缺氧,根部细胞无法进行有氧呼吸,只能进行无氧呼吸。无氧呼吸产生的能量少,会影响矿质元素的主动运输吸收,且产生的酒精可能对根细胞造成毒害,不利于大葱生长发育。
(2) ① 据图分析,在处理后3~7天,T3(0.01%的28-表高芸苔素内酯)处理组的株高与CK2(水淹清水处理组)相比,增加量在所有处理组中最大,因此T3处理在短期内缓解水淹对株高的抑制效果最佳;② 观察12天后的数据,T2(10mg/L萘乙酸钠)处理组的根长与CK2组相比,增长幅度最显著,说明T2处理在12天后缓解根长受到的水淹胁迫更明显。
(3) 结合表格数据,T4(100mg/L脱落酸)处理后第7天,大葱的净光合速率、气孔导度和叶绿素相对含量均显著高于CK2组及其他处理组:① 叶绿素相对含量提高,可增强光能的捕获和转化能力,提升光反应效率;② 气孔导度增大,有利于叶片吸收CO2,为暗反应提供充足原料;③ 光反应和暗反应效率均提升,最终使净光合速率显著提高,从而缓解了水淹导致的光合抑制问题。
(4) 已知植物调节剂在3~7天效果显著,12天差异减弱,需从“延长持续效果”和“优化施用方案”角度设计研究课题,可围绕施用频率、浓度梯度或复合施用等方向展开。例如:探究不同施用频率(如间隔3天、5天喷施一次)和浓度梯度的植物生长调节剂对水淹胁迫下大葱光合性能和生长指标的长期影响;或研究两种及以上植物生长调节剂的复合施用(如T3与T4混合)对大葱的协同效应,以延长缓解效果。
【分析】水淹胁迫对大葱的核心影响是根部缺氧(导致无氧呼吸)和光合性能下降(叶绿素减少、气孔导度降低)。植物生长调节剂通过不同机制缓解胁迫:短期(3~7天)内,T3侧重促进株高增长,T4侧重提升光合指标(叶绿素、气孔导度、净光合速率);长期(12天)后,T2对根长的促进效果更显著。解题关键是结合图表数据,精准分析不同调节剂的作用时期和核心效果指标。对于研究课题设计,需针对“持续效果弱”的问题,从优化施用方式(频率、浓度)或组合施用(协同效应)切入,确保课题具有针对性和可行性。
(1)长期水淹,根部缺氧,细胞进行无氧呼吸。无氧呼吸产生的能量少,影响主动运输吸收矿质元素,且产生的酒精对细胞有毒害,不利于大葱生长发育。
(2)据图分析,在处理后3-7天,对比T1、T2、T3、T4四种处理与CK2(水淹,清水喷施处理)的株高变化情况,发现T3处理下株高相对CK2增加最多,所以T3处理在短期内(3 - 7天)缓解水淹对株高的抑制的效果最佳。依据就是在处理后3-7天,T3处理组的株高与CK2组相比,增加量在各处理组中是最大的。观察图中12天后的数据,T2处理组的根长与CK2组相比,增加较为明显,所以T2处理在12天后缓解根长受到的水淹胁迫更显著。
(3)研究表明T4处理在短期内(3~7天) 明显缓解大葱光合抑制问题,其原因是:T4 处理显著提高了大葱的净光合速率、气孔导度和叶绿素相对含量,这些指标均高于其他处理组和CK2 组。气孔导度的增加有利于CO2吸收,叶绿素含量的提高增强了光能捕获和光反应效率,从而显著提升了净光合速率,缓解了光合抑制问题。
(4)新的研究课题可以是:探究不同施用频率和浓度梯度的植物生长调节剂对水淹胁迫下大葱光合性能和生长指标的长期影响,以寻找最佳施用方案,延长调节剂的持续效果。或研究不同植物生长调节剂的复合施用对大葱光合性能和生长指标的协同效应,探讨是否能进一步提高调节剂的持续效果。
18.【答案】(1)人工调控策略;次生演替;群落结构复杂化,资源利用效率提高
(2)光照、水分、土壤养分;生态位分化
(3)增加物种多样性,如引入其他植物或动物,增强生态系统的自我调节能力;合理轮作或间作,避免单一作物导致的土壤退化;发展生态旅游,在保护生态的同时提高经济效益
【知识点】群落的结构;群落的演替;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1) ① 2014年后,“荒石包”通过修通公路、引入自来水,且在生态农业专家指导下种植花果,人工干预是群落恢复的主要驱动力,因此演替策略为人工调控策略;② 该区域原本存在一定的土壤条件(虽贫瘠)和生态基础,并非从未有过植被的裸岩,因此演替类型为次生演替;③ 从群落结构及资源利用角度看,演替过程中植物种类增多,群落的垂直结构和水平结构逐渐复杂化,不同物种可占据不同生态位,提高对阳光、水分、土壤养分等环境资源的利用效率。
(2) 枇杷和柑橘套种能实现双丰收,说明两者在光照(如植株高度差异导致对光照的需求不同)、水分、土壤养分等环境资源的利用上存在显著差异,避免了激烈竞争;这种不同物种在资源利用上的分工,体现了群落中的生态位分化(生态位分化可减少物种间竞争,提高群落整体的资源利用效率)。
(3) 提高柑橘枇杷林生态系统稳定性并增加经济效益,可从优化群落结构、实现资源循环或拓展产业模式等角度提出建议,例如:① 增加物种多样性,引入固氮植物(如大豆)改善土壤肥力,或引入害虫天敌(如瓢虫)减少农药使用,增强生态系统自我调节能力;② 采用“林果+养殖”模式(如林下养鸡、养蜂),实现物质循环利用,提高单位面积经济效益;③ 合理规划种植密度,搭配不同成熟期的品种,延长采摘期,同时结合生态旅游完善配套设施(如观光步道、农产品加工体验区),提升综合收益。
【分析】群落演替的类型取决于起始条件(初生演替始于裸岩、沙丘等无土壤基础的环境,次生演替始于有土壤和植被残留的环境),人工调控策略的核心是通过人类活动加速演替进程或改变演替方向。生态位分化是群落中物种共存的关键,通过资源利用的分工减少竞争,提升群落稳定性。生态系统稳定性与物种多样性、营养结构复杂程度正相关,结合经济效益的建议需兼顾生态保护与资源合理利用,实现生态效益与经济效益的协调统一。
(1)题目中提到“荒石包”在2014年后通过修路、通水等基础设施建设,并在专家指导下种植柑橘、枇杷等植物,说明该地植物群落的恢复主要依靠人工调控策略。由于该地原本为“荒石包”,土壤贫瘠、植被稀少,因此其群落演替类型应为次生演替。从群落结构和资源利用角度看,随着植物种类的增加,群落结构由简单变得复杂,资源利用效率提高,因此演替的变化趋势为群落结构复杂化,资源利用效率提高。
(2)枇杷和柑橘套种,说明它们在种植时考虑了环境资源的差异性,如光照、水分、土壤养分等。由于它们在资源利用上存在较大差异,因此在群落中表现出生态位分化,即不同物种在资源利用上存在分工,减少竞争,提高群落稳定性。
(3)提高生态系统的稳定性可以从多个方面入手,例如:增加物种多样性,如引入其他植物或动物,增强生态系统的自我调节能力;合理轮作或间作,避免单一作物导致的土壤退化;发展生态旅游,在保护生态的同时提高经济效益。
19.【答案】(1)提高细胞代谢的速率,使机体产热增加
(2)垂体或甲状腺
(3)促甲状腺激素受体抗体(TRAb)与促甲状腺激素(TSH)受体结合,导致促甲状腺激素(TSH)无法正常发挥作用,甲状腺激素合成和分泌减少
(4)使用药物抑制促甲状腺激素受体抗体(TRAb)的合成;直接补充甲状腺激素
【知识点】体温平衡调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 甲状腺激素在体温调节中的核心作用是提高细胞代谢速率,促进体内有机物的氧化分解,增加机体产热,从而维持体温稳定(尤其在寒冷环境中增强产热以抵御低温)。
(2) 甲状腺激素的分泌为分级调节:下丘脑分泌TRH→作用于垂体→垂体分泌TSH→作用于甲状腺→甲状腺分泌甲状腺激素。已知患者下丘脑功能正常,推测病变器官为垂体(无法分泌足够TSH,导致甲状腺分泌甲状腺激素减少)或甲状腺(自身无法响应TSH信号,或合成甲状腺激素的功能异常)。
(3) 患者器官结构正常,但存在促甲状腺激素受体抗体(TRAb)。TRAb可与甲状腺细胞表面的TSH受体特异性结合,占据TSH的结合位点,导致TSH无法与受体正常结合,进而无法启动甲状腺激素的合成与分泌过程,最终使血液中甲状腺激素水平显著降低。
(4) 治疗的核心是恢复甲状腺激素的正常水平或解除TRAb的干扰,具体思路如下:① 抑制TRAb的作用:使用针对性药物(如免疫抑制剂)抑制TRAb的合成,或注射能与TRAb结合的抗体,阻断其与TSH受体的结合,使TSH恢复正常功能;② 直接补充甲状腺激素:通过口服等方式直接补充甲状腺激素(如左甲状腺素),快速维持体内甲状腺激素的正常浓度,缓解体温降低等症状。
【分析】甲状腺激素的分级调节是解题核心,需明确下丘脑-垂体-甲状腺的调控链条及各环节的功能。患者下丘脑正常排除上游调控异常,聚焦垂体(TSH分泌异常)和甲状腺(响应或合成异常)的病变可能。当器官结构正常时,抗体干扰(TRAb与TSH受体结合)是关键机制,治疗需针对“抗体干扰”或“激素缺乏”两大核心问题,采取抑制抗体作用或直接补充激素的策略,符合临床治疗的逻辑。
(1)甲状腺激素在体温调节过程中的作用是提高细胞代谢的速率,使机体产热增加 。因为甲状腺激素可以促进体内有机物的氧化分解,释放更多的能量来维持体温。
(2)已知下丘脑功能正常,但血液中甲状腺激素水平显著低于正常值。甲状腺激素的分泌是由下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH)作用于垂体,垂体分泌促甲状腺激素(TSH)作用于甲状腺,甲状腺分泌甲状腺激素。当下丘脑正常时,可能是垂体或甲状腺出现病变。若垂体病变,分泌的促甲状腺激素减少,不能促进甲状腺正常分泌甲状腺激素;若甲状腺病变,自身不能正常合成甲状腺激素。所以该患者可能的病变器官是垂体或甲状腺。
(3)患者相关器官结构正常,但血液中存在促甲状腺激素受体抗体(TRAb)。促甲状腺激素受体抗体(TRAb)会与促甲状腺激素(TSH)受体结合,占据了促甲状腺激素(TSH)的结合位点,使得促甲状腺激素(TSH)无法与受体正常结合,从而不能正常刺激甲状腺合成和分泌甲状腺激素,导致甲状腺激素水平显著低于正常值。
(4)思路一:可以使用药物抑制促甲状腺激素受体抗体(TRAb)的合成,减少其与促甲状腺激素受体的结合,使促甲状腺激素能够正常发挥作用,促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素。
思路二:直接补充甲状腺激素,以维持体内甲状腺激素的正常水平,从而改善因甲状腺激素缺乏导致的反常体温降低等症状。
20.【答案】(1)B;C
(2)赤霉素;A
(3)黄色子叶、绿色果荚
(4)翻译过程中提早出现终止密码子
(5)因豌豆只有 7 对染色体,却存在 8 对控制不同性状的基因,至少有两对基因位于同一条染色体上不能独立分离,因而不遵循自由组合定律。
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;其他植物激素的种类和作用;遗传信息的翻译;孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】(1) ① 性状分离是指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,实验B(Dd×Dd)产生的F2代出现3:1的性状分离比,因此性状分离现象发生在实验B;② 孟德尔的演绎推理需通过测交实验验证,实验C(Dd×dd)为测交实验,用于验证F1产生的配子类型及比例,因此演绎推理对应的实验是C。
(2) ① 赤霉素具有促进细胞伸长、促进植株增高的作用,GA3-氧化酶是赤霉素生物合成的关键酶,若该酶无法编码,赤霉素合成受阻,植株表现为矮茎;② 高茎基因的碱基替换属于基因突变:A.皱粒豌豆的形成是由于淀粉分支酶基因发生碱基替换(基因突变),与题干变异类型相同;B.无子西瓜是染色体数目变异(三倍体),与题干不同;C.水毛茛两种形态叶的形成是环境影响表型,未发生遗传物质改变,与题干不同。
(3) ① 子叶颜色突变型因叶绿素降解酶失活,叶绿素无法降解,表现为绿色子叶,推测野生型子叶中叶绿素可正常降解,表型为黄色子叶;② 果荚颜色突变型因叶绿素合酶基因转录受阻,无法合成叶绿素,表现为黄色果荚,推测野生型果荚可正常合成叶绿素,表型为绿色果荚。因此野生型豌豆的表型是黄色子叶、绿色果荚。
(4) F基因碱基缺失导致f基因编码的肽链变短,从基因表达角度分析,可能是碱基缺失引起mRNA上的密码子序列改变,提前出现终止密码子,使翻译过程提前终止,导致肽链长度缩短、蛋白质功能丧失。
(5) 基因的自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因。豌豆体细胞有2N=14条染色体,即7对同源染色体,而控制性状的基因有八对,根据“基因在染色体上呈线性排列”,至少有两对基因位于同一条同源染色体上,这些基因在减数分裂时会随同源染色体的分离而连锁遗传,不遵循自由组合定律。
【分析】(1) 核心区分性状分离的定义(杂种后代同时出现显隐性性状)和演绎推理的验证方式(测交实验),明确杂交、自交、测交在孟德尔实验中的不同作用。
(2) 关联植物激素的功能(赤霉素促进植株增高)与基因突变的实例,区分基因突变、染色体变异、环境影响的本质差异。
(3) 逆向推导野生型表型:根据突变型的酶功能异常(降解酶失活→叶绿素积累;合成酶转录受阻→叶绿素缺失),反推野生型酶功能正常时的表型。
(4) 结合基因表达的翻译过程,分析碱基缺失对密码子的影响(提前出现终止密码子),解释肽链变短的原因。
(1)“实验B” 是正交 (Dd×Dd) 得到 F2 的 3:1 性状分离比,所以性状分离现象发生在“实验B”中;“实验C” 则是测交 (Dd×dd) 用于验证推理,孟德尔为验证推理而专门设计了“实验C”。
(2)GA3‐氧化酶作用于“赤霉素”的合成,如果GA3‐氧化酶不能合成,植物体内赤霉素含量减少,从而导致茎的伸长受阻,表现为矮茎;高茎基因的碱基替换(基因突变)与导致皱粒豌豆的基因突变同属“基因水平上碱基改变”类型,与该“基因碱基替换”突变类型相同的实例是“皱粒豌豆的形成(A)”。
(3)由题可知,豌豆子叶颜色的突变型,是编码叶绿素降解通路中的起始酶基因发生了突变而使得该酶失活,子叶颜色突变型因叶绿素降解酶缺失而无法降解叶绿素;由题可知,果荚颜色的突变型,是由于果荚中叶绿素合成通路的叶绿素合酶基因的转录无法正常进行,果荚颜色突变型因叶绿素合成酶基因转录障碍而无法合成叶绿素,故野生型分别表现为“黄色子叶、绿色果荚”。
(4)基因表达包括转录和翻译两个过程,终止密码子出现会停止翻译过程,从基因表达的角度分析,f蛋白肽链变短的原因可能是在翻译过程中提早出现终止密码子,致使肽链变短。
(5)由题干“豌豆(2N=14)杂交实验中七种性状的八对基因”可知,豌豆只有 7 对染色体,却存在 8 对控制不同性状的基因,至少有两对基因位于同一条染色体上不能独立分离,因而不遵循自由组合定律。
21.【答案】(1)抗逆(缓解非生物胁迫)
(2)Xma Ⅰ和Bgl Ⅱ;这两种酶可产生与酶切后OsGADs片段相匹配的末端,便于连接;氨苄青霉素和X‐gal;白
(3)外源基因与强启动子等调控元件相连,从而显著提高转录与翻译效率
(4)植物组织培养
【知识点】植物组织培养的过程;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1) 根据题干信息,GABA能缓解砷对水稻根系伸长的抑制作用,而砷胁迫属于非生物胁迫,因此GABA在植物体中起抗逆(或缓解非生物胁迫)作用。
(2) ① 由图甲可知,目的基因OsGADs的两端分别是限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割产生的黏性末端,为使质粒与目的基因高效连接,需用相同的限制酶(XmaⅠ和BglⅡ)切割质粒,以产生与目的基因匹配的黏性末端;② 质粒上含氨苄青霉素抗性基因(作为标记基因,筛选含质粒的农杆菌)和LacZ基因(辅助筛选重组质粒),因此筛选培养基需添加氨苄青霉素和X-gal;③ 重组质粒构建时,目的基因插入会破坏LacZ基因,导致β-半乳糖苷酶无法合成,菌落不能呈现蓝色,因此成功导入重组质粒的农杆菌形成的菌落为白色。
(3) 图丙中质粒含启动子、终止子等调控元件,启动子是RNA聚合酶结合的位点,能启动基因转录。OsGADs能在转基因水稻中高效表达,可能是因为质粒上的强启动子(或调控元件)驱动目的基因高效转录,进而提高翻译效率,使GABA合成量增加,解砷毒能力提升。
(4) 图中过程为:构建重组质粒→导入农杆菌→农杆菌转化水稻细胞→水稻细胞培育为完整植株。其中水稻细胞培育为完整植株的过程运用了植物组织培养技术(依据植物细胞的全能性)。
【分析】(1)基因工程是一种DNA操作技术,需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
(2)植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(3)PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
(1)由题干可知,γ‐氨基丁酸(GABA)在植物体中起抗逆(缓解非生物胁迫)的作用;
(2)由图甲可知,改良基因的左侧和右侧是分别用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割后产生的黏性末端,因此需用限制酶XmaⅠ和BglⅡ对质粒进行切割,理由是这两种酶可产生与酶切后OsGADs片段相匹配的末端,便于连接。由题意知LacZ基因编码的β-半乳糖苷酶能分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色,为了筛选含重组质粒的农杆菌,应在基本培养基中添加“氨苄青霉素和X‐gal”,成功导入重组质粒的农杆菌由于lacZ基因被插入片段打断而呈白色菌落;
(3)转基因水稻中OsGADs高效表达的可能原因是外源基因与强启动子等调控元件相连,从而显著提高转录与翻译效率;
(4)由图可知获得转基因水稻的过程主要运用了基因工程、植物组织培养等现代生物技术。
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