四川省德阳市2025-2026学年高三上学期期末联考生物试题(原卷版+解析版)

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四川省德阳市2025-2026学年高三上学期期末联考生物试题(原卷版+解析版)

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高三生物学检测
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、2,选择性必修1、2、3。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. CreS是新月柄杆菌中的一种蛋白,该蛋白的发现打破了细菌没有细胞骨架的传统观念。下列叙述正确的是( )
A. CreS由染色体DNA指导合成
B. 高温使CreS肽键断裂,活性丧失
C. 新月柄杆菌中的物质运输与CreS有关
D. 该蛋白的形成过程有内质网和高尔基体的参与
2. 下列出现的实验操作失误,会导致实验结果偏高的是( )
选项 实验操作失误 实验目的
A 滤液细线浸没在层析液中 测定叶绿素含量
B 标记物容易脱落 用标记重捕法调查种群密度
C 将某营养级的粪便量计入同化量 计算该营养级与下一营养级能量传递效率
D 实验环境温度高于37℃ 测量人体中唾液淀粉酶的最高活性
A. A B. B C. C D. D
3. 溶菌酶、抗体等都属于免疫活性物质,下列叙述正确的是( )
A. 免疫活性物质是由免疫细胞产生并分泌的
B. 抗体在细胞免疫和体液免疫中发挥作用
C. 溶菌酶由溶酶体合成,非特异性处理抗原
D. 免疫活性物质参与维持人体内环境的稳定
4. 组蛋白发生乙酰化后,其与DNA的结合变松散,使DNA聚合酶结合位点暴露出来。下列叙述正确的是( )
A. 上述组蛋白的乙酰化可能只发生在细胞核中
B. 在DNA聚合酶的作用下,核糖核苷酸发生了聚合
C. 在细胞的分裂间期,组蛋白不会发生乙酰化
D. DNA聚合酶与DNA结合后促进DNA的解旋
5. 脑肿瘤往往会引起血管源性脑水肿。检测发现,血管源性脑水肿患者的部分血浆蛋白渗入组织液,导致其脑组织间隙液中的血浆蛋白含量较健康人的高。下列相关叙述错误的是( )
A. 脑组织间隙液属于内环境的组成成分
B. 血管源性脑水肿患者血管壁的通透性可能遭到破坏
C. 正常情况下,人体内所有蛋白均存在于血浆中
D. 临床上可通过提高血浆渗透压来缓解血管源性脑水肿症状
6. 涂抹法可用于手机表面的微生物检测,其操作为用湿润的无菌棉签,在手机表面一定区域内均匀擦拭,然后将棉签在固体培养基表面进行滚动涂抹,培养后计数菌落。下列叙述错误的是( )
A. 将棉签浸湿时可使用无菌水
B. 可使用酒精擦拭手机表面进行消毒
C. 需要同时培养空白培养基作为对照
D. 统计的菌落数即手机调查区域细菌的实际数
7. 生物学研究中构建的某模型如图所示,Ⅰ、Ⅱ为细胞培养过程。下列叙述正确的是( )
A. 若C为一个个体,则上述流程可以表示动物细胞培养技术的流程
B. 若B为iPS细胞,则A可能是成纤维细胞、分化的T细胞或B细胞
C. 若此图表示植物组织培养过程,则过程Ⅰ、Ⅱ中所用激素的种类及比例相同
D. 若要快速繁殖有优良性状的植物,最好用成熟筛管细胞作为外植体
8. 髓鞘是包裹在神经元轴突外部的多层脂质绝缘结构,主要由施万细胞和神经胶质细胞形成,它的核心作用是实现神经信号的高速传导。髓鞘正常和部分髓鞘脱失的神经纤维结构分别如图中甲、乙所示,下列叙述错误的是( )
A. 神经胶质细胞是神经元结构的一部分,具有调节功能
B. 若图中的轴突参与构成反射弧,则该轴突属于传出神经
C. 若同时刺激a、b点,则两处肌细胞可能不会同时收缩
D. 图中轴突末端释放的物质可引起肌细胞的收缩或舒张
9. 辛普森多样性指数指的是从群落中随机抽取(抽取一个后再放回)的两个个体属于不同物种的概率,是可反映群落的物种丰富度及均匀度(群落中各物种个体数的占比程度,各物种数目越接近,均匀度越高)的综合指标。已知此时甲、乙群落的均匀度均最高,下列叙述正确的是( )
A. 群落中物种丰富度越低,生态系统的恢复力稳定性越强
B. 均匀度越高,群落的物种丰富度就越高
C. 若群落的均匀度最高,则说明各物种的生态位完全重叠
D. 若甲的物种丰富度大于乙的,则甲的辛普森多样性指数较高
10. 通常具有毒性,常使用化学药剂去除。细菌X可以吸收并将其转化为毒性更低的纳米硒,从而可以对硒污染环境进行生物修复。为探究细菌X吸收的方式,某实验室进行了相关实验,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 细菌X吸收的方式是主动运输和协助扩散
B. 被吸收的大部分通过协助扩散进入细胞
C. Ⅱ组实验中,被转运的不与转运蛋白结合
D. 相比于化学药剂,该方法对环境的毒害性小
11. 所谓溶瘤病毒,就是对自然界存在的一些(对人体)致病力较弱的病毒进行人为基因改造而得到的具有杀伤癌细胞作用的病毒。它会识别和进入癌细胞内部,通过不断自我复制,使癌细胞裂解死亡。下列叙述合理的是( )
A. 溶瘤病毒对癌细胞具有识别能力,即使对健康细胞有害也无妨
B. 癌细胞裂解后释放的肿瘤特异性抗原可以促进机体相关免疫细胞的增殖、分化
C. 细胞癌变后,细胞表面的一些特定分子会发生改变从而激活人体的免疫自稳功能
D. 对于免疫功能较弱人群来说,利用溶瘤病毒治疗癌症的方案具有更强的可行性
12. 研究发现,受脱落酸调控的转录因子MdbZIP44可增强MdMYB1蛋白与下游靶基因启动子的结合,促进花青苷(黄酮类化合物)合成,机制如图所示。而乙烯也可与MdMYB1基因的启动子直接结合,促进其表达。下列叙述错误的是( )
A. 在图示调节过程中脱落酸与乙烯为协同关系
B. 植物体合成脱落酸的部位也可以合成乙烯
C. 花青苷中氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲折叠方式决定了其功能
D. 植物生命活动调节的过程是严格有序的,是环境、激素、基因共同作用的结果
13. 水稻的簇生和非簇生由等位基因CL和cl控制,杂合子表现为弱簇生。非糯性和糯性分别由等位基因WX和wx控制。研究人员以弱簇生非糯性水稻甲的花粉(各种基因型的花粉存活率相当)为材料,用以上两对等位基因的引物进行PCR扩增,扩增后的电泳结果如图所示,卵细胞的电泳结果也是如此。又利用水稻甲与基因型为CLclWXwx的水稻乙杂交,F1中非簇生糯性水稻所占的比例为1/15。已知发生互换的配子比例较低,下列叙述正确的是( )
A. 可通过弱簇生水稻自交子代性状分离比判断非簇生为隐性性状
B. 水稻甲自交子代具有6种表型,且分离比为3:6:3:1:2:1
C. 若簇生由基因CL控制,则水稻乙产生基因型为clWX的配子的概率为1/10
D. 上述两对等位基因在水稻甲和水稻乙中的位置关系完全相同
14. 重症肌无力患者体内存在乙酰胆碱受体的抗体。对某重症肌无力患者进行膝跳反射实验,叩击其膝盖下方未观察到小腿抬起,但检测到运动神经和大脑皮层有信号。下列说法正确的是( )
A. 乙酰胆碱受体的抗体主要作用于脊髓神经细胞连接处
B. 膝跳反射实验中,在运动神经检测到信号可能早于大脑皮层
C. 该膝跳反射中,效应器是膝盖下方的肌肉
D. 重症肌无力是一种免疫防御功能过强导致的疾病
15. 抗菌肽以其快速杀菌活性、低耐药可能性、免疫调节特性和促进伤口愈合的潜力成为最有前景的抗菌药物。研究发现,将抗菌肽第52位的脯氨酸(密码子为CCA)替换成苏氨酸(密码子为ACA),可增强抗菌肽的杀菌活性。科研人员利用大引物PCR定点诱变技术对抗菌肽基因进行改造的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 若要实现上述目,需要将转录模板链的第154位碱基由G替换为A
B. 要获得改良的目的基因,至少需要经过4轮PCR
C. 过程2的产物包括改良的抗菌肽基因和诱变前的抗菌肽基因
D. 通过过程3快速扩增目的基因时应选用引物1和引物2
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 小球藻是一种单细胞绿藻,是研究光合作用的常用模式生物。研究表明,小球藻可对工业排放废水中的复杂有机化合物及重金属离子进行生物吸附或生物吸收,这些物质会导致小球藻叶绿体结构中产生大量活性氧(ROS),ROS过量积累会对光合色素及关键酶等造成氧化损伤。某实验小组进行了相关研究,结果如表所示。回答下列问题:
组别 培养溶液 叶绿素重量/% 胞内ROS水平/% Rubisco活性/% 净光合速率(O 释放)/%
A 完全培养液 100 100 100 100
B 25%浓度废水+75%完全培养液 85 180 90 60
C 50%浓度废水+50%完全培养液 65 350 50 20
D 75%浓度废水+25%完全培养液 30 600 20 2
E 100%浓度废水原液 10 900 5 -5
注:Rubisco是一种酶,可催化CO2和C5的结合。
(1)光合作用中,O2释放的场所具体是________。Rubisco的作用场所具体是________,若其活性下降,则会直接导致________(填一种物质)的生成速率降低。
(2)据表分析,C组实验中导致净光合速率降低的主要是________(填“光”或“暗”)反应,依据是________。该反应阶段速率下降,导致了________(填物质)无法被有效利用,使光合过程出现阻滞。
(3)在对污染环境的修复中,生物治理具有成本低、效益高、对环境友好与可持续等优点。若某条河流因工业废水的排放已出现轻微污染,针对该情况,环保部门欲利用小球藻对污染物进行移除,从而达到修复目的,请简单描述操作过程:________。
17. 研究发现,某遗传病与等位基因R/r有关,且基因R在染色体上位点以及相关引物如图1所示,该位点为染色体上的高频变异位点,有两处易断裂点。某家族关于该遗传病的遗传图谱如图2所示,已知Ⅱ-5为纯合子。不考虑X、Y染色体的同源区段以及染色体互换,回答下列问题:
(1)基因R位于________(填“常”或“X”)染色体上,判断依据是________。
(2)Ⅱ-4的基因型与Ⅰ-2的相同的概率是________。Ⅱ-3和Ⅲ-7的致病基因分别来自Ⅰ代中的________。
(3)已知基因R和r的碱基长度相同。为进一步研究基因R与r之间的关系,相关人员利用电泳技术对相关PCR产物进行了处理,结果如图3所示。由图3可知,基因R出现了________的变化,从而突变为基因r。若不再发生基因突变,Ⅲ-6和一个表型正常的男性婚配,则基因r出现在其子代精细胞中的概率是________。
18. 某丘陵茶园因长期单一种植茶树并大量施用化肥,导致土壤出现板结、酸化,并且因茶树根系体积相对较小,出现了水土流失问题。检测发现,茶园土壤中磷元素含量很高,但茶树却出现缺磷症状。技术员指出,这是因为储存在有机物中的磷,在酸性条件下难以被分解、吸收。回答下列问题:
(1)磷被茶树吸收后可参与________(答出2种)等有机物的合成。为解决茶树缺磷的问题,技术员向茶树根部细胞接种了解磷菌等微生物,解磷菌与茶树的种间关系最可能是________________。
(2)茶小绿叶蝉是茶树最主要的害虫,其以不规则跳跃为主、短飞或爬行为辅的方式活动,受惊时能迅速、有力地侧跳并短飞。技术员对茶园里的茶小绿叶蝉数量以及主要以茶小绿叶蝉为食的蜘蛛的种类和数量进行了调查,结果如表所示。由表可知,蜘蛛属于________级消费者。从茶小绿叶蝉的行为特点分析,茶园中结网型蜘蛛数量相对较少的原因是________(答出2点)。
项目 茶小绿叶蝉数量/(×10 只) 游猎型蜘蛛/种 结网型蜘蛛/种
种类/种 - 17 6
数量/只 7.2 342 112
(3)在技术员的指导下,茶农在茶园中放养了鸡、鸭、鹅等家禽,在茶园周边及主干道旁栽种了柑橘、杨梅等经济乔木。结合题意分析,这些措施的优点是________(答出2点)。
19. 健康人血压维持相对稳定时的部分调节过程如图所示,心血管系统功能的相对稳定是生命活动正常进行的必要条件之一。据图回答下列问题:
(1)血压降低时,由交感神经释放去甲肾上腺素引起心率加快的调节方式为________。在血压调节过程中,调节外周血管收缩的信号分子有________。
(2)图中的交感神经属于________(填“传入”或“传出”)神经,该神经末梢与心脏细胞之间的信息传递形式是________。
(3)肾性高血压(RH)是一种常见的继发性高血压,肾素分泌过多是引起RH的主要原因。已知山楂提取液具有降压作用,对RH有一定疗效。经初步研究,该提取液的降压作用机制可能是抑制ACE或者血管紧张素Ⅱ受体的活性。请利用生理盐水、卡托普利(ACE抑制剂)、缬沙坦(一种血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂)、山楂提取液以及正常大鼠和高血压大鼠设计实验验证山楂提取液的降压效果和机制,补全实验过程:
实验步骤:①取1组正常大鼠灌胃适量生理盐水持续4周,另取________(填数字)组等量高血压大鼠,分别灌胃________持续4周;②在相同且适宜的环境中饲养一段时间后,检测各组大鼠的收缩压以及血管紧张素Ⅰ、血管紧张素Ⅱ的含量。
实验结果及结论:灌胃山楂提取液的高血压大鼠的收缩压低于灌胃生理盐水的高血压大鼠的,且________(该空结论不考虑灌胃生理盐水组),说明山楂提取液通过抑制ACE活性来对肾性高血压发挥降压作用。
20. 胶原蛋白在维持器官、组织、细胞形态和功能等方面发挥着关键性作用,传统提取方法得到的胶原蛋白成分复杂,还可能携带动物病毒等。科学家将合成胶原蛋白的基因kit导入大肠杆菌构建基因工程菌,过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中①过程需要使用________酶,该过程得到的DNA片段________(填“含有”或“不含有”)启动子序列。
(2)过程②一般使用________(填限制酶)构建基因表达载体。为了实现目的基因与运载体的连接,需要对PCR的引物进行改造,具体的做法是________。
(3)双酶切kit基因与质粒pET-28a(+)长度为170bp的片段进行置换,构建重组质粒pET—28a(+)—kit,上述两种质粒经HindⅢ切割后片段长度如表所示(每种片段各1个)。由此判定kit基因长度为________,该基因上有________个HindⅢ切割位点。经添加有硫链丝菌素的培养基初步筛选后的大肠杆菌中不一定含有目的基因,原因是________。
质粒类型 pET-28a(+) pET-28a(+)-kit
HindⅢ酶切片段 1000bp、2550bp 1050bp、2500bp、150bp
高三生物学检测
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修1、2,选择性必修1、2、3。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. CreS是新月柄杆菌中的一种蛋白,该蛋白的发现打破了细菌没有细胞骨架的传统观念。下列叙述正确的是( )
A. CreS由染色体DNA指导合成
B. 高温使CreS肽键断裂,活性丧失
C. 新月柄杆菌中的物质运输与CreS有关
D. 该蛋白的形成过程有内质网和高尔基体的参与
【答案】C
【解析】
【详解】A、细菌为原核生物,无染色体,其遗传物质为拟核中的环状DNA。CreS由拟核DNA指导合成,而非染色体DNA(染色体为真核生物特有结构),A错误;
B、高温使蛋白质变性失活,破坏的是其空间结构(如氢键、二硫键等次级键),但肽键(一级结构)通常不被破坏。肽键断裂需蛋白酶或强酸强碱作用,B错误;
C、题干指出CreS是细菌中的细胞骨架类似蛋白。细胞骨架在真核细胞中参与物质运输、细胞形态维持等功能,类比推理可知,CreS可能在新月柄杆菌中发挥相似作用(如维持形态、胞内运输),C正确;
D、内质网和高尔基体为真核生物特有的细胞器,原核生物(如细菌)蛋白质合成仅依赖核糖体,无内质网和高尔基体参与加工,D错误。
故选C。
2. 下列出现的实验操作失误,会导致实验结果偏高的是( )
选项 实验操作失误 实验目的
A 滤液细线浸没在层析液中 测定叶绿素含量
B 标记物容易脱落 用标记重捕法调查种群密度
C 将某营养级的粪便量计入同化量 计算该营养级与下一营养级的能量传递效率
D 实验环境温度高于37℃ 测量人体中唾液淀粉酶的最高活性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、滤液细线浸没在层析液会导致色素溶解于层析液,无法在滤纸条上分离,色素带消失或变浅,叶绿素含量测定值偏低,不符合“结果偏高”的要求,A错误;
B、标记重捕法中,若标记物脱落,会导致重捕样本中标记个体数(m)减少。根据公式:种群数量(N)=初次标记数(M)×重捕总数(n)/重捕标记数(m),m减小会使计算结果N偏高,B正确;
C、某营养级的粪便量属于上一营养级的同化量(未被消化吸收的部分)。若错误计入该营养级同化量,会导致该营养级同化量虚增。能量传递效率=下一营养级同化量/该营养级同化量×100%,分母增大将使计算结果偏低,C错误;
D、唾液淀粉酶的最适温度约为37℃,温度高于37℃时酶活性下降,测得的酶活性低于实际最高活性,结果偏低,D错误。
故选B。
3. 溶菌酶、抗体等都属于免疫活性物质,下列叙述正确的是( )
A. 免疫活性物质是由免疫细胞产生并分泌的
B. 抗体在细胞免疫和体液免疫中发挥作用
C. 溶菌酶由溶酶体合成,非特异性处理抗原
D. 免疫活性物质参与维持人体内环境的稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A、免疫活性物质包括抗体、淋巴因子、溶菌酶等,其中溶菌酶可由泪腺、唾液腺等非免疫细胞分泌,并非均由免疫细胞产生,A错误;
B、抗体由浆细胞分泌,仅在体液免疫中与抗原特异性结合,不参与细胞免疫过程(细胞免疫依赖T细胞直接作用),B错误;
C、溶菌酶的本质是蛋白质,由核糖体合成,溶酶体是内含水解酶的细胞器;溶菌酶能分解细菌细胞壁,属于非特异性免疫,但并非由溶酶体合成,C错误;
D、免疫活性物质(如抗体清除抗原、溶菌酶杀灭病原体)通过参与免疫调节,维持内环境稳态,D正确;
故选D。
4. 组蛋白发生乙酰化后,其与DNA的结合变松散,使DNA聚合酶结合位点暴露出来。下列叙述正确的是( )
A. 上述组蛋白的乙酰化可能只发生在细胞核中
B. 在DNA聚合酶作用下,核糖核苷酸发生了聚合
C. 在细胞的分裂间期,组蛋白不会发生乙酰化
D. DNA聚合酶与DNA结合后促进DNA的解旋
【答案】A
【解析】
【详解】A、组蛋白乙酰化发生在染色质结构中,而染色质存在于细胞核内,该过程由组蛋白乙酰化酶催化,在细胞核中进行,A正确;
B、DNA聚合酶催化的是脱氧核苷酸的聚合反应,形成DNA链;而核糖核苷酸聚合是RNA聚合酶的功能,B错误;
C、细胞分裂间期需进行DNA复制,此时组蛋白乙酰化可促进染色质解聚,暴露复制起点,因此间期会发生乙酰化,C错误;
D、DNA聚合酶的作用是催化磷酸二酯键形成以延伸DNA链,DNA解旋由解旋酶完成,D错误。
故选A。
5. 脑肿瘤往往会引起血管源性脑水肿。检测发现,血管源性脑水肿患者的部分血浆蛋白渗入组织液,导致其脑组织间隙液中的血浆蛋白含量较健康人的高。下列相关叙述错误的是( )
A. 脑组织间隙液属于内环境的组成成分
B. 血管源性脑水肿患者血管壁的通透性可能遭到破坏
C. 正常情况下,人体内所有蛋白均存在于血浆中
D. 临床上可通过提高血浆渗透压来缓解血管源性脑水肿症状
【答案】C
【解析】
【详解】A、脑组织间隙液即组织液,属于内环境(细胞外液)的组成成分,A正确;
B、患者血浆蛋白渗入组织液,说明毛细血管壁通透性增大,结构可能受损,B正确;
C、人体内蛋白质分布于细胞内液(如血红蛋白在红细胞内)和细胞外液(血浆含血浆蛋白),并非所有蛋白都在血浆中,C错误;
D、提高血浆渗透压(如输入血浆蛋白),可使组织液水分向血浆回流,减轻组织液积累引起的水肿,D正确。
故选C。
6. 涂抹法可用于手机表面的微生物检测,其操作为用湿润的无菌棉签,在手机表面一定区域内均匀擦拭,然后将棉签在固体培养基表面进行滚动涂抹,培养后计数菌落。下列叙述错误的是( )
A. 将棉签浸湿时可使用无菌水
B. 可使用酒精擦拭手机表面进行消毒
C. 需要同时培养空白培养基作为对照
D. 统计的菌落数即手机调查区域细菌的实际数
【答案】D
【解析】
【详解】A、湿润棉签需使用无菌水,避免引入杂菌干扰检测结果,符合无菌操作要求,A正确;
B、酒精可以使蛋白质变性,用酒精擦拭手机表面能够起到消毒作用,这是常见的消毒方式,B正确;
C、空白培养基可检测培养基及操作过程是否无菌,排除污染干扰,属于对照,C正确;
D、单个菌落可能由多个细菌形成,通过上述过程计数得到的菌落数往往低于实际数,D错误。
故选D。
7. 生物学研究中构建的某模型如图所示,Ⅰ、Ⅱ为细胞培养过程。下列叙述正确的是( )
A. 若C为一个个体,则上述流程可以表示动物细胞培养技术的流程
B. 若B为iPS细胞,则A可能是成纤维细胞、分化的T细胞或B细胞
C. 若此图表示植物组织培养过程,则过程Ⅰ、Ⅱ中所用激素的种类及比例相同
D. 若要快速繁殖有优良性状的植物,最好用成熟筛管细胞作为外植体
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞培养技术无法直接培养成个体,A错误;
B、iPS细胞为诱导多功能干细胞,A经过脱分化过程形成B,因此若B为iPS细胞,则A可能是成纤维细胞、分化的T细胞或B细胞等成熟的体细胞,B正确;
C、植物组织培养过程中,过程Ⅰ、Ⅱ分别是脱分化和再分化过程,所用激素的比例会不同,C错误;
D、若要快速繁殖有优良性状的植物,最好用细胞分裂旺盛的部位作为外植体,D错误。
故选B。
8. 髓鞘是包裹在神经元轴突外部的多层脂质绝缘结构,主要由施万细胞和神经胶质细胞形成,它的核心作用是实现神经信号的高速传导。髓鞘正常和部分髓鞘脱失的神经纤维结构分别如图中甲、乙所示,下列叙述错误的是( )
A. 神经胶质细胞是神经元结构的一部分,具有调节功能
B. 若图中的轴突参与构成反射弧,则该轴突属于传出神经
C. 若同时刺激a、b点,则两处肌细胞可能不会同时收缩
D. 图中轴突末端释放的物质可引起肌细胞的收缩或舒张
【答案】A
【解析】
【详解】A、神经胶质细胞不是神经元结构的组成部分,A错误;
B、图中的轴突调控肌细胞,说明该轴突末端与肌细胞组成了效应器,该轴突属于传出神经,B正确;
C、甲(髓鞘正常)的神经纤维通过“跳跃式传导”传递信号,速度更快;乙(部分髓鞘缺失)的传导速度较慢。因此同时刺激a、b点,a对应的肌细胞会更快接收到信号,两处肌细胞可能不会同时收缩,C正确;
D、图中轴突末端释放的可能是兴奋性神经递质或抑制性神经递质,D正确。
故选A。
9. 辛普森多样性指数指的是从群落中随机抽取(抽取一个后再放回)的两个个体属于不同物种的概率,是可反映群落的物种丰富度及均匀度(群落中各物种个体数的占比程度,各物种数目越接近,均匀度越高)的综合指标。已知此时甲、乙群落的均匀度均最高,下列叙述正确的是( )
A. 群落中物种丰富度越低,生态系统的恢复力稳定性越强
B. 均匀度越高,群落的物种丰富度就越高
C. 若群落的均匀度最高,则说明各物种的生态位完全重叠
D. 若甲的物种丰富度大于乙的,则甲的辛普森多样性指数较高
【答案】D
【解析】
【详解】A、物种丰富度越低,生态系统的恢复力稳定性不一定越强,如苔原生态系统,物种丰富度低,但恢复力稳定性也弱,A错误;
B、群落中各物种个体数的占比程度,各物种数目越接近,均匀度越高,均匀度的高低不能反映群落中的物种丰富度,B错误;
C、均匀度最高仅说明各物种个体数占比接近,并不反映生态位关系,C错误;
D、已知此时甲、乙群落均匀度均最高,若甲的物种丰富度大于乙的,则甲的辛普森多样性指数较高,D正确。
故选D。
10. 通常具有毒性,常使用化学药剂去除。细菌X可以吸收并将其转化为毒性更低的纳米硒,从而可以对硒污染环境进行生物修复。为探究细菌X吸收的方式,某实验室进行了相关实验,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A. 细菌X吸收的方式是主动运输和协助扩散
B. 被吸收大部分通过协助扩散进入细胞
C. Ⅱ组实验中,被转运的不与转运蛋白结合
D. 相比于化学药剂,该方法对环境的毒害性小
【答案】C
【解析】
【详解】A、由表可知,加入(通道蛋白抑制剂)和加入呼吸抑制剂的吸收速率均下降,说明细菌X吸收亚硒酸盐的方式为协助扩散和主动运输,A正确;
B、由表可知,加入(通道蛋白抑制剂)和加入呼吸抑制剂的吸收速率均下降,说明细菌X吸收的方式为协助扩散和主动运输,并且加入(通道蛋白抑制剂)吸收速率下降更多,说明细菌X主要通过协助扩散的方式进行吸收,B正确;
C、Ⅱ组加入通道蛋白抑制剂,阻断了协助扩散,那么Ⅱ组实验中离子吸收方式是主动运输,主动运输需要载体蛋白(属于转运蛋白),载体蛋白需要与被转运的物质结合,C错误;
D、细菌X可以吸收并将其转化为毒性更低的纳米硒,从而可以对硒污染环境进行生物修复,所以该方法对环境的毒害性小,D正确。
故选C。
11. 所谓溶瘤病毒,就是对自然界存在的一些(对人体)致病力较弱的病毒进行人为基因改造而得到的具有杀伤癌细胞作用的病毒。它会识别和进入癌细胞内部,通过不断自我复制,使癌细胞裂解死亡。下列叙述合理的是( )
A. 溶瘤病毒对癌细胞具有识别能力,即使对健康细胞有害也无妨
B. 癌细胞裂解后释放的肿瘤特异性抗原可以促进机体相关免疫细胞的增殖、分化
C. 细胞癌变后,细胞表面的一些特定分子会发生改变从而激活人体的免疫自稳功能
D. 对于免疫功能较弱的人群来说,利用溶瘤病毒治疗癌症的方案具有更强的可行性
【答案】B
【解析】
【详解】A、溶瘤病毒的核心设计目标是特异性杀伤癌细胞。 如果它对健康细胞有害,会引发严重的副作用,这不符合临床应用的安全要求,因此该叙述不合理,A错误;
B、癌细胞裂解后释放的肿瘤抗原可作为抗原信号,被抗原呈递细胞摄取处理,激活T细胞和B细胞,促进其增殖分化以启动特异性免疫,B正确;
C、细胞癌变后表面糖蛋白减少、出现新抗原等变化,可被免疫系统识别并清除,此过程属于免疫监视功能(非免疫自稳),C错误;
D、溶瘤病毒需依赖免疫系统清除裂解后的癌细胞残骸,免疫功能弱的人群疗效可能更差,且病毒感染风险更高,D错误。
故选B。
12. 研究发现,受脱落酸调控的转录因子MdbZIP44可增强MdMYB1蛋白与下游靶基因启动子的结合,促进花青苷(黄酮类化合物)合成,机制如图所示。而乙烯也可与MdMYB1基因的启动子直接结合,促进其表达。下列叙述错误的是( )
A. 在图示调节过程中脱落酸与乙烯为协同关系
B. 植物体合成脱落酸的部位也可以合成乙烯
C. 花青苷中氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲折叠方式决定了其功能
D. 植物生命活动调节的过程是严格有序的,是环境、激素、基因共同作用的结果
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,受脱落酸调控的转录因子MdbZIP44可增强MdMYB1蛋白与下游靶基因启动子的结合,促进花青苷(黄酮类化合物)合成;乙烯也可与MdMYB1基因的启动子直接结合,促进其表达,从而促进花青苷的合成,因此可知脱落酸与乙烯为协同关系,A正确;
B、植物体各个部位都可以合成乙烯;脱落酸的合成部位是根冠、萎蔫的叶片,因此植物体合成脱落酸的部位也可以合成乙烯,B正确;
脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,乙烯主要作用是促进果实成熟,此外还有促进老叶等器官脱落的作用,可知植物体合成脱落酸的部位也可以合成乙烯,B正确;
C、花青苷的化学本质是黄酮类化合物,并非由氨基酸组成的蛋白质,不存在氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲折叠,C错误;
D、植物生命活动调节的过程是严格有序的,是环境、激素、基因共同作用的结果,如图示脱落酸、乙烯等激素,花青苷合成基因等都参与植物生命活动调节,D正确。
故选C。
13. 水稻簇生和非簇生由等位基因CL和cl控制,杂合子表现为弱簇生。非糯性和糯性分别由等位基因WX和wx控制。研究人员以弱簇生非糯性水稻甲的花粉(各种基因型的花粉存活率相当)为材料,用以上两对等位基因的引物进行PCR扩增,扩增后的电泳结果如图所示,卵细胞的电泳结果也是如此。又利用水稻甲与基因型为CLclWXwx的水稻乙杂交,F1中非簇生糯性水稻所占的比例为1/15。已知发生互换的配子比例较低,下列叙述正确的是( )
A. 可通过弱簇生水稻自交子代的性状分离比判断非簇生为隐性性状
B. 水稻甲自交子代具有6种表型,且分离比为3:6:3:1:2:1
C. 若簇生由基因CL控制,则水稻乙产生基因型为clWX的配子的概率为1/10
D. 上述两对等位基因在水稻甲和水稻乙中的位置关系完全相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据题意可知,基因型为CLcl的杂合子为弱簇生,其自交子代的性状及分离比为簇生:弱簇生:非簇生=1:2:1,为不完全显性,因此无法通过弱簇生水稻自交子代的性状分离比判断非簇生是隐性性状还是显性性状,A错误;
B、根据电泳结果可知,其产生的配子类型及比例为CLWX:CLwx:clWX:clwx=1:2:2:1,两对等位基因位于同一对同源染色体上且发生了染色体互换,因此水稻甲自交子代的性状分离比为5:14:8:4:4:1,B错误;
C、根据电泳结果可知,水稻甲产生基因型为clwx的配子的概率为1/6,水稻甲与水稻乙杂交的子代中非簇生糯性水稻所占的比例为1/15,由此可知,水稻乙产生基因型为clwx的配子的概率为2/5。又由于在减数分裂过程中等位基因随同源染色体分开而分离,产生基因型互补的配子的概率相同,水稻乙产生基因型为CLWX的配子的概率也为2/5,产生基因型为clWX和CLwx的配子的概率相等,为(1-2/5-2/5)/2=1/10,C正确;
D、两对等位基因位于同一对同源染色体上,最终产生4种不同基因型配子的原因是在减数分裂前期,同源染色体发生互换。已知发生互换的配子比例较低,由此可知,水稻甲的体细胞中CL和wx在一条染色体上,cl和WX在其同源染色体的另一条染色体上,水稻乙产生的配子中CLWX和clwx占比较大,因此其体细胞中CL和WX在一条染色体上,cl和wx位于另一条同源染色体上,CL/cl和WX/wx这两对等位基因在水稻甲和水稻乙中的位置关系不完全相同,D错误。
故选C。
14. 重症肌无力患者体内存在乙酰胆碱受体的抗体。对某重症肌无力患者进行膝跳反射实验,叩击其膝盖下方未观察到小腿抬起,但检测到运动神经和大脑皮层有信号。下列说法正确的是( )
A. 乙酰胆碱受体的抗体主要作用于脊髓神经细胞连接处
B. 膝跳反射实验中,在运动神经检测到信号可能早于大脑皮层
C. 该膝跳反射中,效应器是膝盖下方的肌肉
D. 重症肌无力是一种免疫防御功能过强导致的疾病
【答案】B
【解析】
【详解】A、乙酰胆碱受体的抗体主要作用于神经肌肉接头(突触),此处是运动神经元与骨骼肌细胞间的连接,而非脊髓中枢内的神经细胞连接(突触)。抗体阻断此处传递导致肌无力,A错误;
B、膝跳反射为非条件反射,信号经传入神经→脊髓中枢→传出神经(运动神经)→效应器。大脑皮层感知信号需经上行传导束,故运动神经的信号早于大脑皮层,B正确;
C、膝跳反射的效应器是大腿股四头肌(收缩使小腿抬起),膝盖下方是感受器(髌韧带)所在位置,C错误;
D、重症肌无力因抗体攻击自身乙酰胆碱受体,属于自身免疫病(免疫自稳功能异常),而非免疫防御过强(如过敏反应),D错误。
故选B。
15. 抗菌肽以其快速杀菌活性、低耐药可能性、免疫调节特性和促进伤口愈合的潜力成为最有前景的抗菌药物。研究发现,将抗菌肽第52位的脯氨酸(密码子为CCA)替换成苏氨酸(密码子为ACA),可增强抗菌肽的杀菌活性。科研人员利用大引物PCR定点诱变技术对抗菌肽基因进行改造的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 若要实现上述目的,需要将转录模板链的第154位碱基由G替换为A
B. 要获得改良的目的基因,至少需要经过4轮PCR
C. 过程2的产物包括改良的抗菌肽基因和诱变前的抗菌肽基因
D. 通过过程3快速扩增目的基因时应选用引物1和引物2
【答案】A
【解析】
【详解】A、题意显示,抗菌肽第52位的脯氨酸(密码子为CCA)替换成苏氨酸(密码子为ACA),则密码子发生的改变是C变成了A,即将抗菌肽第52位的脯氨酸对应的154位模板链碱基G变为T,A错误;
B、得到产物1需要两轮,第三轮,利用产物1中的大引物扩增得到等长的目的基因,但只有一条链含有突变基因,第四轮以突变的链为模板可得到两条等长的含有突变位点的基因,因此至少需要四轮,B正确;
C、过程 2 中,以产物 1(含部分改良序列)作为大引物,以诱变前的抗菌肽基因为模板,则得到的产物包括改良的抗菌肽基因和诱变前的抗菌肽基因,C正确;
D、PCR3 的目的是获得大量的产物2,引物应该位于目标DNA的两端,因此,快速扩增时应选用的引物是引物1和引物2,D正确。
故选A。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。
16. 小球藻是一种单细胞绿藻,是研究光合作用的常用模式生物。研究表明,小球藻可对工业排放废水中的复杂有机化合物及重金属离子进行生物吸附或生物吸收,这些物质会导致小球藻叶绿体结构中产生大量活性氧(ROS),ROS过量积累会对光合色素及关键酶等造成氧化损伤。某实验小组进行了相关研究,结果如表所示。回答下列问题:
组别 培养溶液 叶绿素重量/% 胞内ROS水平/% Rubisco活性/% 净光合速率(O 释放)/%
A 完全培养液 100 100 100 100
B 25%浓度废水+75%完全培养液 85 180 90 60
C 50%浓度废水+50%完全培养液 65 350 50 20
D 75%浓度废水+25%完全培养液 30 600 20 2
E 100%浓度废水原液 10 900 5 -5
注:Rubisco是一种酶,可催化CO2和C5的结合。
(1)光合作用中,O2释放的场所具体是________。Rubisco的作用场所具体是________,若其活性下降,则会直接导致________(填一种物质)的生成速率降低。
(2)据表分析,C组实验中导致净光合速率降低的主要是________(填“光”或“暗”)反应,依据是________。该反应阶段速率下降,导致了________(填物质)无法被有效利用,使光合过程出现阻滞。
(3)在对污染环境的修复中,生物治理具有成本低、效益高、对环境友好与可持续等优点。若某条河流因工业废水的排放已出现轻微污染,针对该情况,环保部门欲利用小球藻对污染物进行移除,从而达到修复目的,请简单描述操作过程:________。
【答案】(1) ①. 叶绿体类囊体薄膜 ②. 叶绿体基质 ③. C3
(2) ①. 暗 ②. 相比于光合色素,Rubisco活性下降的幅度较大 ③. ATP和NADPH
(3)放入小球藻,使其对有机污染物和重金属离子进行吸附或吸收,然后定期捕捞小球藻,对小球藻中有机污染物或有机污染物的分解产物以及重金属离子进行提取和回收
【解析】
【分析】1、光反应与暗反应的联系:光反应为暗反应提供:ATP(供能)、NADPH(供能 + 供氢); 暗反应为光反应提供:ADP、Pi、NADP (用于 ATP 和 NADPH 的再生) 若暗反应速率下降,会导致 ATP 和 NADPH 积累,反过来抑制光反应速率。
2、关键酶与影响因素:Rubisco:催化 CO 固定的关键酶,其活性直接决定暗反应速率,受温度、CO 浓度等影响。 光反应主要影响因素:光照强度、温度、水;暗反应主要影响因素:CO 浓度、温度、ATP 和 NADPH 供应。
小问1详解】
光合作用中,水的光解作用产生O2,该过程发生在叶绿体类囊体薄膜上。Rubisco催化CO2和C5生成C3,该过程发生在叶绿体基质中。CO2 与 C5 结合会生成 C3 ,若 Rubisco 活性下降,CO2 固定速率降低,会直接导致C3 的生成速率降低。
【小问2详解】
C组实验中,相比于光合色素,Rubisco活性下降的幅度较大,因此导致净光合速率降低的主要是暗反应。暗反应速率下降,会导致光反应生成的ATP和NADPH无法被有效利用。
【小问3详解】
向轻度污染的河流中投放小球藻,利用小球藻对水中的复杂有机化合物和重金属离子进行生物吸附或生物吸收; 定期捕捞小球藻,对其体内富集的有机污染物分解产物及重金属离子进行提取和回收处理,从而达到修复水体的目的。
17. 研究发现,某遗传病与等位基因R/r有关,且基因R在染色体上的位点以及相关引物如图1所示,该位点为染色体上的高频变异位点,有两处易断裂点。某家族关于该遗传病的遗传图谱如图2所示,已知Ⅱ-5为纯合子。不考虑X、Y染色体的同源区段以及染色体互换,回答下列问题:
(1)基因R位于________(填“常”或“X”)染色体上,判断依据是________。
(2)Ⅱ-4的基因型与Ⅰ-2的相同的概率是________。Ⅱ-3和Ⅲ-7的致病基因分别来自Ⅰ代中的________。
(3)已知基因R和r的碱基长度相同。为进一步研究基因R与r之间的关系,相关人员利用电泳技术对相关PCR产物进行了处理,结果如图3所示。由图3可知,基因R出现了________的变化,从而突变为基因r。若不再发生基因突变,Ⅲ-6和一个表型正常的男性婚配,则基因r出现在其子代精细胞中的概率是________。
【答案】(1) ①. X ②. Ⅱ-4与Ⅱ-5均健康,Ⅲ-7患该病,因此该病由基因r控制,且Ⅱ-5为纯合子,不含致病基因
(2) ①. 1(或100%) ②. 2号和1号(或Ⅰ-2和Ⅰ-1)
(3) ①. 两个断裂点之间的染色体片段发生颠倒重接 ②. 1/16
【解析】
【分析】伴X染色体隐性遗传病的特点:(1)具有隔代交叉遗传现象;(2)患者中男多女少; (3)女患者的父亲及儿子一定为患者,简记为“女病,父子病”;(4)正常男性的母亲 及女儿一定表现正常,简记为“男正,母女正”;(5)男患者的母亲及女儿至少为携带者。
【小问1详解】
该遗传病由基因R、r控制,Ⅱ-4与Ⅱ-5均健康,Ⅲ-7患该病,因此该病由基因r控制,而Ⅱ-5为纯合子,因此基因r位于X染色体上。
【小问2详解】
Ⅰ-2 的基因型为 XRXr(因为儿子 Ⅱ-3 患病,基因型为 XrY,致病基因 Xr来自母亲 Ⅰ-2,且 Ⅰ-2 表现正常,故为携带者); Ⅱ-4 的基因型也是 XRXr(儿子 Ⅲ-7 患病,基因型为 XrY,致病基因 Xr来自母亲 Ⅱ-4,且 Ⅱ-4 表现正常),因此二者基因型相同的概率为 100%。 Ⅱ-3 的致病基因 Xr来自母亲 Ⅰ-2;Ⅲ-7 的致病基因 Xr来自母亲 Ⅱ-4,而 Ⅱ-4 的 Xr来自其父亲 Ⅰ-1。
【小问3详解】
基因R和r的碱基长度相同,且根据图3电泳结果可知,基因R两个断裂点之间的染色体片段发生颠倒重接,成为基因r。Ⅲ-6的基因型为1/2XRXR或1/2XRXr,因此其与一个表型正常的男性婚配,子代中含有基因r的男性(XrY)的概率为1/8,该男性的精细胞中含有基因r的概率为1/2,所以基因r出现在其子代精细胞中的概率是1/8×1/2=1/16。
18. 某丘陵茶园因长期单一种植茶树并大量施用化肥,导致土壤出现板结、酸化,并且因茶树根系体积相对较小,出现了水土流失问题。检测发现,茶园土壤中磷元素含量很高,但茶树却出现缺磷症状。技术员指出,这是因为储存在有机物中的磷,在酸性条件下难以被分解、吸收。回答下列问题:
(1)磷被茶树吸收后可参与________(答出2种)等有机物的合成。为解决茶树缺磷的问题,技术员向茶树根部细胞接种了解磷菌等微生物,解磷菌与茶树的种间关系最可能是________________。
(2)茶小绿叶蝉是茶树最主要的害虫,其以不规则跳跃为主、短飞或爬行为辅的方式活动,受惊时能迅速、有力地侧跳并短飞。技术员对茶园里的茶小绿叶蝉数量以及主要以茶小绿叶蝉为食的蜘蛛的种类和数量进行了调查,结果如表所示。由表可知,蜘蛛属于________级消费者。从茶小绿叶蝉的行为特点分析,茶园中结网型蜘蛛数量相对较少的原因是________(答出2点)。
项目 茶小绿叶蝉数量/(×10 只) 游猎型蜘蛛/种 结网型蜘蛛/种
种类/种 - 17 6
数量/只 7.2 342 112
(3)在技术员的指导下,茶农在茶园中放养了鸡、鸭、鹅等家禽,在茶园周边及主干道旁栽种了柑橘、杨梅等经济乔木。结合题意分析,这些措施的优点是________(答出2点)。
【答案】(1) ①. 磷脂、核酸、ATP ②. 互利共生
(2) ①. 次 ②. 茶小绿叶蝉的活动方式,使其很少会撞入拦截稳定飞行路径上昆虫的蜘蛛网中;茶小绿叶蝉受惊时迅速、有力地侧跳并短飞,使其挣脱蜘蛛网的概率较高
(3)鸡、鸭、鹅可捕食杂草和害虫,使能量更多地流向了对人类有益的部分;家禽粪便可还园,减少了化肥的投入;乔木的粗大根系可减少水土的流失;乔木落叶可增加茶园土壤有机物;经济乔木和家禽增加了生物多样性,提高了茶园的稳定性;经济乔木和家禽可增加经济收入
【解析】
【分析】食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系,所以食物链中不应该出现分解者和非生物部分。食物链的正确写法是:生产者→初级消费者→次级消费者…注意起始点是生产者。
【小问1详解】
磷是生物体内关键有机物的组成成分,常见的有磷脂(构成生物膜的基本支架)、核酸(DNA 和 RNA 的组成元素,含磷酸基团)、ATP(直接能源物质,含三个磷酸基团),这些均是茶树生命活动必需的有机物。 解磷菌能将土壤中难以吸收的有机磷分解为无机磷,供茶树吸收利用;同时茶树可为解磷菌提供有机物和生存环境,二者相互依存、彼此有利,符合互利共生的种间关系定义。
【小问2详解】
食物链中,茶树是生产者,茶小绿叶蝉以茶树为食,属于初级消费者;蜘蛛主要以茶小绿叶蝉为食,因此蜘蛛属于次级消费者。从活动方式看,茶小绿叶蝉以“不规则跳跃、短飞或爬行”为主,而非稳定飞行,结网型蜘蛛的网主要拦截稳定飞行的昆虫,其活动方式使撞网概率极低;从应急行为看,茶小绿叶蝉受惊时“迅速侧跳并短飞”,动作灵活且有力,能快速挣脱蜘蛛网,导致结网型蜘蛛捕食成功率低,数量自然相对较少。
【小问3详解】
鸡、鸭、鹅可捕食茶园中的杂草和害虫(如茶小绿叶蝉),减少杂草与茶树争夺资源,降低害虫对茶树的危害,使生态系统中的能量更多流向茶树、柑橘等对人类有益的生物。家禽粪便富含有机物和矿物质,归还茶园后可增加土壤肥力,减少化肥使用,缓解土壤板结、酸化问题。柑橘、杨梅等经济乔木根系粗大,能牢牢固定土壤,减少水土流失;乔木落叶腐烂后可增加土壤有机物含量,改善土壤结构。多样化的生物(家禽、乔木、原有动植物)增加了茶园的生物多样性,使生态系统营养结构更复杂,抵抗力稳定性提高;同时经济乔木和家禽可直接产出产品,为茶农增加额外经济收入。
19. 健康人血压维持相对稳定时的部分调节过程如图所示,心血管系统功能的相对稳定是生命活动正常进行的必要条件之一。据图回答下列问题:
(1)血压降低时,由交感神经释放去甲肾上腺素引起心率加快的调节方式为________。在血压调节过程中,调节外周血管收缩的信号分子有________。
(2)图中的交感神经属于________(填“传入”或“传出”)神经,该神经末梢与心脏细胞之间的信息传递形式是________。
(3)肾性高血压(RH)是一种常见的继发性高血压,肾素分泌过多是引起RH的主要原因。已知山楂提取液具有降压作用,对RH有一定疗效。经初步研究,该提取液的降压作用机制可能是抑制ACE或者血管紧张素Ⅱ受体的活性。请利用生理盐水、卡托普利(ACE抑制剂)、缬沙坦(一种血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂)、山楂提取液以及正常大鼠和高血压大鼠设计实验验证山楂提取液的降压效果和机制,补全实验过程:
实验步骤:①取1组正常大鼠灌胃适量生理盐水持续4周,另取________(填数字)组等量高血压大鼠,分别灌胃________持续4周;②在相同且适宜的环境中饲养一段时间后,检测各组大鼠的收缩压以及血管紧张素Ⅰ、血管紧张素Ⅱ的含量。
实验结果及结论:灌胃山楂提取液的高血压大鼠的收缩压低于灌胃生理盐水的高血压大鼠的,且________(该空结论不考虑灌胃生理盐水组),说明山楂提取液通过抑制ACE活性来对肾性高血压发挥降压作用。
【答案】(1) ①. 神经调节 ②. 血管紧张素Ⅱ和神经递质
(2) ①. 传出 ②. 电信号→化学信号→电信号
(3) ①. 4 ②. 等量的生理盐水、卡托普利、缬沙坦、山楂提取液灌胃 ③. 山楂提取液的高血压大鼠的血管紧张素Ⅰ含量高于灌胃缬沙坦的高血压大鼠的而与灌胃卡托普利的高血压大鼠的接近,血管紧张素Ⅱ的含量低于灌胃缬沙坦的高血压大鼠的而与灌胃卡托普利的高血压大鼠的接近
【解析】
【分析】肾脏病变后,肾血流量减少,肾素分泌增加,血管紧张素增加,血管收缩,最终导致出现肾性高血压。神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经,自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置,所以也叫内脏神经系统,因为其功能不完全受人类的意识支配,所以又叫自主神经系统,也可称为植物性神经系统。
【小问1详解】
血压降低时,压力感受器兴奋,信号经传入神经传至神经中枢,再通过交感神经释放去甲肾上腺素作用于心脏,使心率加快。 这一过程通过完整的反射弧完成,因此调节方式为神经调节。从图中可知,调节外周血管收缩的信号分子有两种: 一是交感神经末梢释放的神经递质(神经调节信号); 二是血液循环中的血管紧张素 Ⅱ(激素调节信号)。
【小问2详解】
图中交感神经支配心脏细胞,属于传出神经。突触或神经一肌肉接头处会发生电信号→化学信号→电信号的转换。
【小问3详解】
这是一个验证性实验,目的是探究山楂提取液的降压机制(抑制 ACE 或血管紧张素 Ⅱ 受体活性)。 实验设计思路: 设置 4 组高血压大鼠,分别灌胃不同试剂,通过检测收缩压和血管紧张素含量来验证假设。该实验的自变量为大鼠是否患病,以及患病大鼠的灌胃物质类型。灌胃山楂提取液和卡托普利的大鼠,其体内ACE的活性被抑制,因此血管紧张素Ⅰ向血管紧张素Ⅱ的转化被抑制,而血管紧张素Ⅱ的作用正常进行。灌胃缬沙坦的大鼠,其体内血管紧张素Ⅱ的作用被抑制,血管紧张素Ⅰ向血管紧张素Ⅱ的转化正常进行,因此灌胃山楂提取液的高血压大鼠的血管紧张素Ⅰ含量高于灌胃缬沙坦的高血压大鼠的而与灌胃卡托普利的高血压大鼠的接近,血管紧张素Ⅱ的含量低于灌胃缬沙坦的高血压大鼠的而与灌胃卡托普利的高血压大鼠的接近。
20. 胶原蛋白在维持器官、组织、细胞形态和功能等方面发挥着关键性作用,传统提取方法得到的胶原蛋白成分复杂,还可能携带动物病毒等。科学家将合成胶原蛋白的基因kit导入大肠杆菌构建基因工程菌,过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中①过程需要使用________酶,该过程得到的DNA片段________(填“含有”或“不含有”)启动子序列。
(2)过程②一般使用________(填限制酶)构建基因表达载体。为了实现目的基因与运载体的连接,需要对PCR的引物进行改造,具体的做法是________。
(3)双酶切kit基因与质粒pET-28a(+)长度为170bp的片段进行置换,构建重组质粒pET—28a(+)—kit,上述两种质粒经HindⅢ切割后片段长度如表所示(每种片段各1个)。由此判定kit基因长度为________,该基因上有________个HindⅢ切割位点。经添加有硫链丝菌素的培养基初步筛选后的大肠杆菌中不一定含有目的基因,原因是________。
质粒类型 pET-28a(+) pET-28a(+)-kit
HindⅢ酶切片段 1000bp、2550bp 1050bp、2500bp、150bp
【答案】(1) ①. 逆转录 ②. 不含有
(2) ①. BamHI和EcoRI ②. 在两种引物的5'端添加限制酶BamHI或EcoRI的识别序列
(3) ①. 320bp ②. 2 ③. 导入不含目的基因的空质粒的大肠杆菌也可以在该培养基上存活
【解析】
【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则:①不能破坏目的基因;②不能破坏所有的抗性基因(至少保留一个);③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因,防止目的基因和质粒反向连接,同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。
【小问1详解】
由题图可知,过程①由mRNA生成基因 kit(即DNA),因此代表逆转录过程,需要用到逆转录酶。该过程得到的DNA片段的碱基序列与mRNA一一对应,只有编码序列,不含有启动子序列。
【小问2详解】
基因表达载体构建需避免目的基因或质粒自身环化、目的基因反向连接,且不破坏关键序列。故质粒 pET-28a(+)和目的基因kit需用两种不同限制酶切割,故选择BamHI和EcoRI(二者切割可产生不同黏性末端,满足连接需求)。PCR扩增的目的基因两端无限制酶识别序列,无法与切割后的质粒连接。因此需在两种引物的5'端分别添加BamHI和EcoRI的识别序列,使扩增后的目的基因两端带有对应酶切位点,便于与质粒定向连接。
【小问3详解】
观察质粒pET-28a(+) 图可知,在该质粒上有2个HindⅢ的识别序列,一个在启动子和终止子之间,一个在复制原点ori中,因此用HindⅢ切割质粒 pET-28a(+)后,可得到两个片段,通过表格可知,这两个片段长度分别为1000bp和2550bp,说明质粒pET-28a(+) 总长度是1000bp+2550bp=3550bp;利用双酶切法将kit基因与质粒pET-28a(+) 长度为170bp片段进行置换后,形成的重组质粒pET-28a(+)-kit 能被HindⅢ切割成三个片段,长度分别是1050bp、2500bp、150bp,说明置换后的kit 基因上含有两个HindⅢ的识别序列,再加上复制原点ori中的一个HindⅢ的识别序列,共三个HindⅢ的识别序列,经HindⅢ酶切后才能将重组质粒pET-28a(+)-kit 切成3段。利用这三段的长度可计算出重组质粒 pET-28a(+)-kit 的总长度为1050bp+2500bp+150bp=3700bp,由于kit 基因与长度为170bp片段进行置换,设kit 基因长度为n,可列出等式:3550+n-170=3700bp,故可计算出kit 基因长度为n=320bp。培养基中添加的硫链丝菌素是筛选标记,不含目的基因的空质粒仍含该抗性基因,导入空质粒的大肠杆菌可在培养基上存活,因此初步筛选后的大肠杆菌不一定含目的基因。

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