【精品解析】江苏省南通市2024-2025学年高二下学期4月期中调研生物学试题

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【精品解析】江苏省南通市2024-2025学年高二下学期4月期中调研生物学试题

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江苏省南通市2024-2025学年高二下学期4月期中调研生物学试题
一、单项选择题:共14题,每题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1.(2025高二下·南通期中)内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。如图所示为细胞1、2、3和其生活的液体环境Z、X、Y之间的相互关系,下列关于内环境稳态的描述正确的是(  )
A.Y的渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关
B.人体毛细血管壁细胞直接生活的环境是图中的X、Z
C.组成人体的所有细胞都不能直接与外界环境进行物质交换
D.机体通过调节使内环境化学成分和理化性质保持不变
2.(2025高二下·南通期中)神经元是神经系统结构与功能的基本单位,图1是神经元的结构示意图。图2为反射弧传导兴奋的部分结构。相关叙述错误的是(  )
A.图1中长的a和c都可以形成神经纤维
B.脑和脊髓中都存在图2这种传导兴奋的结构
C.神经胶质细胞参与图1中e的形成,其数量比神经元数量少
D.图2中a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元
3.(2025高二下·南通期中)下列有关激素类物质对生物体的调节效应,叙述错误的是(  )
A.给雌、雄亲鱼注射促性腺激素类药物,能促使亲鱼的卵和精子成熟
B.在桑叶上适量喷洒人工合成的保幼激素类似物,有利于蚕吐丝提高产量
C.乙烯利使用后,可能通过食物链进入儿童体内,使孩子过早发育成熟
D.糖皮质激素可抑制热量释放或者降低体温中枢的敏感性使体温下降或防止发热
4.(2025高二下·南通期中)中国网球运动员郑钦文在巴黎奥运会上赢得中国首枚奥运会网球女单金牌。关于网球运动期间发生的内环境变化及调节过程,相关叙述正确的是(  )
A.运动时,交感神经兴奋心跳加快,同时与副交感神经共同调节骨骼肌的收缩和舒张
B.大量出汗导致细胞外液渗透压下降,下丘脑合成分泌的抗利尿激素增加
C.大量出汗导致钠盐丢失,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,以维持血钠含量的平衡
D.运动时主要通过皮肤的辐射散热来维持体温恒定
5.(2025高二下·南通期中)CTLA-4是T细胞表面的一种受体蛋白,活化后可与抗原呈递细胞产生的表面蛋白B7-1结合抑制T细胞的增殖,防止免疫系统过度激活;PD-1是T细胞表面的另一种受体蛋白,活化后可与肿瘤细胞产生的表面蛋白PD-Ll结合,也抑制T细胞的增殖。相关叙述正确的是(  )
A.胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所
B.抗原呈递细胞能特异性识别肿瘤细胞
C.抑制CTLA-4和PD-1的活化,能在一定程度上缓解自身免疫病
D.机体清除肿瘤细胞的过程体现了免疫自稳功能
6.(2025高二下·南通期中)某生物兴趣小组开展“探究不同温度对酵母菌种群数量变化的影响”的实验,相关叙述正确的是(  )
A.温度是本实验的自变量,属于密度制约因素
B.显微计数时,先在计数室上方盖盖玻片,再沿凹槽边缘滴加样液
C.计数前,需将血细胞计数板轻轻振荡几次,使酵母菌分布均匀
D.使用普通盖玻片可能会由于盖玻片浮起而导致计数的结果偏大
7.(2025高二下·南通期中)某现代化农业生产中推广“稻--鱼”立体种养方式,即以水稻为主体并适量养鱼的生态种养模式。水稻为鱼提供遮蔽场所和氧气,鱼能摄食害虫,鱼的粪便可作为水稻的肥料。养殖人员还会利用性引诱剂诱杀雄性害虫。相关叙述正确的是(  )
A.该生态系统的结构指生产者、消费者、分解者及无机环境
B.上述诱杀害虫的方法属于生物防治,主要是通过改变种群的性别比例使出生率下降
C.生态系统中营养级越高,营养级间能量传递效率越低
D.鱼粪便中的氮可供水稻吸收利用,所以该农田中不需要施加氮肥
8.(2025高二下·南通期中)如图是利用恢复生态学原理改造盐碱化草地的简化技术流程。相关叙述错误的是(  )
A.改造盐碱地草地的过程中发生了群落的次生演替
B.草地的恢复有利于提高该生态系统的恢复力稳定性
C.人为恢复生态系统过程中需向该生态系统输入物质和能量
D.依据群落演替的规律,在不同阶段种植不同的植物以改造盐碱化草地
9.(2025高二下·南通期中)对某退耕还草后的生态系统进行调查,该生态系统的部分食物网及兔所在食物链上的能量流动关系如图所示(字母表示能量值)。相关说法正确的是(  )
A.流入该生态系统的总能量为紫花苜蓿光合作用固定的太阳能
B.流向兔的能量a最多占紫花苜蓿同化量的20%
C.图中调查兔的种群密度时,调查结果可能比实际值偏小
D.兔用于生长发育繁殖的能量是a-b,鹰粪便中的能量属于a
10.(2025高二下·南通期中)染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料(C14H9ClN2O4)废水具有高效脱色能力的菌株﹐它们通过降解具生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害。下图表示目标菌株GN—1的筛选和脱色实验流程。相关叙述正确的是(  )
A.实验时,对污泥及培养基通常采用湿热灭菌法灭菌
B.分离纯化时需要设平行重复实验,无需另外设置空白对照
C.向培养基乙进行接种时用涂布器蘸取菌液均匀涂布在平板上
D.所示菌落①至④中,菌落②或④的脱色能力最低
11.(2025高二下·南通期中)传统白酒多以泥窖池为发酵基础,泥窖池即地上挖的“坑”,粮食进入“坑”,在“坑”里粮食发酵成为酒糟,酒糟出“坑”,便能蒸馏出酒。长年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。相关叙述正确的是(  )
A.传统发酵以混合菌种的半固体和液体发酵为主
B.窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易杂菌污染
C.制成的白酒需经湿热灭菌后并窖藏一段时间后才可饮用
D.粮食入“坑”后必须保持良好的通风环境,酵母菌才能将粮食发酵成酒糟
12.(2025高二下·南通期中)下列关于发酵工程的说法,错误的是(  )
A.发酵工程中应控制pH,酸性条件下利于谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸
B.“精酿”啤酒发酵完成后,不进行过滤和消毒处理,保质期比较短
C.黑曲霉可作为酿制酱油、生产柠檬酸的菌种
D.利用乳酸菌在青贮饲料中乳酸发酵产生有机酸而实现饲料保鲜
13.(2025高二下·南通期中)青霉素的发酵生产过程中遇到两个问题,首先发酵过程中总会产生头孢霉素如图1,其次青霉素发酵需要大量氧气。为保证发酵过程中青霉素的持续高产,研究人员将透明颤菌(细菌)的血红蛋白引入青霉菌,设计方案如图2所示。相关叙述错误的是(  )
A.菌种选育时,敲除青霉菌中控制酶B合成的基因可使其只产青霉素
B.①②过程需要用相同的酶去除细胞壁获得原生质体
C.③过程可在略高渗溶液中采用PEG融合法诱导原生质体融合
D.可利用缺乏甲硫氨酸和精氨酸的基本培养基筛选出融合细胞
14.(2025高二下·南通期中)如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(c Myc、Klf4、Sox2和Oct3/4等基因与细胞的脱分化有关)。相关叙述错误的是(  )
A.过程③④提供的条件不同,分化得到的细胞不同,说明细胞分化受基因和环境共同决定
B.除了成纤维细胞,已经分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞
C.过程②应在充满CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH
D.iPS细胞因为诱导过程无须破坏胚胎,移植回病人体内避免免疫排斥,所以应用前景优于胚胎干细胞
二、多项选择题:共5题,每题3分,共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15.(2025高二下·南通期中)下列有关高中生物实验,相关叙述错误的是(  )
A.探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将对照组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用
B.调查草本植物的种群密度最好选择单子叶植物,样方大小一般以1m2的正方形为宜
C.研究土壤中小动物类群丰富度,自制吸虫器中吸气玻管的一端应用纱布扎紧
D.用不同浓度的生长素调节剂处理枝条,浸泡法要求的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
16.(2025高二下·南通期中)二氢睾酮(DHT)是睾酮激素(T)在5α-还原酶的催化作用下产生的高活性雄激素,比T具有更强的雄激素受体亲和力。DHT与雄激素性脱发(AGA)有关,其机制如图所示。相关叙述错误的是(  )
注:5α-还原酶和雄激素受体的基因表达具有组织特异性
A.DHT能与靶细胞内的受体结合,调节细胞核基因表达
B.脱发与非脱发部位的差别可能与细胞内基因选择性表达有关
C.DHT通过体液定向运输,与靶细胞结合起作用后就会被灭活
D.AGA的机制说明激素只参与细胞水平稳态的调节
17.(2025高二下·南通期中)离心技术是常用的分离、纯化或澄清的方法。相关技术叙述正确的是(  )
A.动物细胞核移植技术中可以采用梯度离心去核
B.体外受精时需将新鲜或者冷冻的精液离心处理后对其获能处理
C.DNA粗提取实验中将洋葱研磨液倒入塑料离心管中,离心后取沉淀
D.PCR中将所有的组成成分加入微量离心管中离心,使反应液集中在管的底部
18.(2025高二下·南通期中)高浓度的铝离子可能对植物生长有毒害作用。为探究生长素在番茄植株铝胁迫过程中的作用机制,通过外源施加NAA、生长素合成抑制剂(yucasin)、生长素运输抑制剂(NPA),分析其对铝胁迫下番茄根生长的影响,实验结果如下(注:CK组加入蒸馏水)。相关叙述错误的是(  )
A.本实验的对照组为CK组和铝溶液组
B.NAA是植物体合成的微量有机物,对植物的生长发育具有调节作用
C.图1说明铝胁迫下番茄根生长受到明显抑制,且在一定范围内,随着NAA浓度的增加而增加
D.据图2和图3推测铝胁迫下通过影响根尖生长素的合成,从而抑制番茄根的生长
19.(2025高二下·南通期中)2023年11月,我国科研人员利用食蟹猴培育出世界首只胚胎干细胞高贡献的活体嵌合猴,该研究部分过程如图所示(GFP:绿色荧光蛋白基因)。相关叙述正确的是(  )
A.GFP可监测供体干细胞的存活情况以及其在嵌合体不同组织中的分化、分布情况
B.由图可知,活体嵌合猴体细胞中染色体数目是供体猴和受体猴数目之和
C.可用电刺激、钙离子载体激活嵌合胚胎,使其完成细胞的分裂和发育进程
D.代孕雌猴在移植嵌合囊胚前,可饲喂一定量孕激素进行同期发情处理
三、非选择题:共5题,共57分。除特别说明外,每空1分。
20.(2025高二下·南通期中)Ⅰ.禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低,神经和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。研究发现,当高强度运动导致血糖浓度降低时,神经系统调节先天样淋巴细胞(ILC2)发挥作用,通过增加ILC2的数量和改变ILC2的位置,进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用,从而升高血糖。具体如图1所示。
(1)图中指   ,在血糖调节方面,与其协同作用的激素有   。(至少2种)
(2)高强度运动时,血糖浓度降低,此时位于   的血糖调节中枢兴奋,通过   (填“交感”或“副交感”)神经支配,最终使胰腺中相应内分泌细胞分泌激素,从而升高血糖。
(3)结合图中信息分析,参与血糖调节NE属于   (填“递质”或“激素”)类信息分子,图中ILC2能够升高血糖的作用机理是ILC2受到NE的作用后会   至胰腺,分泌IL-13、IL-5,促进相关激素的分泌,从而升高血糖。
Ⅱ.依据原胰岛素分子结构,科研工作者研制了一种能随血糖水平自我调节的新型胰岛素(NNC),并对其展开了系列实验,以期用于糖尿病的治疗。
(4)胰岛素降血糖机理为:促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,抑制   ,使血糖浓度恢复正常。
(5)在原胰岛素的B链N端引入一个葡萄糖苷分子,在B链C端引入一个大环分子,形成的新型胰岛素(NNC)如图2。葡萄糖苷分子能够与C端的大环分子结合成环状,导致NNC丧失原有空间结构,葡萄糖与葡萄糖苷分子可竞争结合大环分子,从而创造出根据葡萄糖浓度高低的“信息传递开关”机制。结合图文信息,完善葡萄糖浓度高、葡萄糖浓度低时,NNC“信息传递开关”机制   。
21.(2025高二下·南通期中)人类表皮因子受体(HER-2)会在某些乳腺癌细胞中合成,该类癌细胞称为HER-2阳性乳腺癌细胞,临床上可用抗体-药物偶联物(ADC)靶向治疗,制备ADC的过程如图1所示。回答下列问题
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(1)动物细胞培养时,培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外,往往还需加入一定量的   ,为防止有害代谢物的积累,可采用   的方法。
(2)每隔2周用相同抗原注射小鼠1次,共注射3次,其目的是   ,最后一次免疫后第3天,取   (器官)内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的生物诱导剂是   。
(3)步骤②的细胞经   培养基选出杂交瘤细胞,再经过步骤③克隆化培养和   才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,通过体外扩大培养最后从培养液中分离的单克隆抗体制备ADC,图1的ADC中起定位导向作用是   (填“a”或“b”)。
(4)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,导致细胞凋亡,推测其原理是   。
(5)为探究不同种类药物的ADC的杀伤力,研究人员将等量药物E、F、E+F分别连接到单克隆抗体上,制得三种ADC,选用表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2+)和不表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2-)进行体外毒性实验,结果如图3。
①为了与实验组形成对照,对照组要添加等量的   。
②据图3分析,可以得到的实验结论有:   。
22.(2025高二下·南通期中)支气管哮喘(简称哮喘)是一种慢性气道炎症性疾病,其发病机理下图左侧所示。抗IgE人源化单克隆抗体——奥马珠单抗对支气管哮喘具有良好的治疗效果,主要机理如下图右侧所示。回答下列问题。
(1)与健康人相比,支气管哮喘患者免疫系统的   功能异常。细胞甲是   细胞。
(2)图1中B细胞的活化除了图中细胞因子的作用外,还需要的两个激活信号分别是   和   与B细胞结合,活化的B细胞增殖分化为浆细胞并分泌抗体。图中能激活嗜酸性粒细胞的分子有   。
(3)奥马珠单抗能治疗支气管哮喘,由上图右侧可知,奥马珠单抗除了可以降低游离IgE水平外,还可以   。
(4)泼尼松是人工合成的糖皮质激素(免疫抑制剂)常被用来治疗过敏性哮喘,据相关信息泼尼松还可以用来治疗的疾病有
A.类风湿关节炎 B.风湿性心脏病
C.系统性红斑狼疮 D.艾滋病
(5)为验证双氢青蒿素(DHA)和泼尼松一样对过敏性哮喘具有治疗作用,科研人员设计了如下实验方案,请补全表格。
实验步骤 简要操作流程
实验分组 选择生理状态相同的过敏性哮喘小鼠若干只,   为甲、乙、丙三组
实验处理 甲组小鼠每天灌胃适量生理盐水;乙组、丙组每天分别   
实验数据检测 连续饲喂及灌胃处理一段时间后,检测三组小鼠的B淋巴细胞数量
预测实验结果 若   ,则可证明DHA对过敏性哮喘具有一定疗效
23.(2025高二下·南通期中)互花米草作为一种生态工程植物被引入国内,但因互花米草对本地物种具有极强的竞争力,挤占本土动植物生存空间,导致潮间带生物多样性和湿地生态服务功能降低,因此,亟须遏制互花米草在我国滨海地区快速扩张的势头。下图1是某科研团队黄河入海口南侧潮间带的研究区域。下图2是互花米草生境中部分食物网关系。
注:A、B、C、D、E分别表示桎柳、芦苇、盐地碱蓬、光滩、海草
(1)植被带按图1顺序从海洋向陆地发展,这体现了该群落   结构。若研究该湿地中芦苇的生态位,通常需要研究它的   。(至少2个)
(2)图2中泥螺在该生态系统中的成分是   。若斑嘴鸭摄食泥螺和克氏原鳌虾的比例为3:1,则斑嘴鸭每增加10KJ的生物量,按10%的能量传递效率计算,通过食物网需要消耗生产者   (填“=”或“>”或“<”)1000KJ的生物量。
(3)在繁殖季节,该区域雄性丹顶鹤会通过一系列的舞蹈和声音来吸引雌性,该过程中传递的有   信息,体现了信息传递的作用是   。用样方法调查丹顶鹤卵的密度时,若地块较为狭长,则需用   法取样。
(4)由于芦苇和互花米草对碱蓬的双向挤压,特别是互花米草入侵改变了本地种间竞争格局,致使碱蓬群落面临消失的危险,据图4分析,最可能代表碱蓬种群的是曲线   (填“甲”或“乙”),它在   年数量最少。
(5)芦苇是本土植物,由于与互花米草具有相似的生态位,二者竞争激烈。研究人员对该地区10块湿地进行调查,每块湿地随机选取5个样方,采集植物和土壤样本,测定相关数据,结果如图3。据图分析,互花米草成功入侵的原因是   。
24.(2025高二下·南通期中)鼠源抗体的恒定区易被人体免疫系统识别而失去作用,科研人员研制人鼠嵌合抗体以期降低免疫排斥,过程如下图1。图1中引物已按照退火时与模板链结合位置画出,转录时a链为模板链。
限制酶 识别序列和 切割位点
Sca I 5'AGT↓ACT3'
Xba I 5'A↓CTAGA3'
Mbo I 5'GT↓AC3'
(1)启动子的基本单位是   ,复制原点中通常含A/T碱基对多,原因是   。
(2)pBCI载体中P1、P2两个启动子转录下游基因时模板链是否相同?   。
(3)已知融合基因的a链的序列为5’-CGCTACTCATTGCTGCG…CGGATGAGCGCGTAGAT-3’。利用PCR技术扩增融合基因时,某同学设计了如下的4种引物,引物1、2对应的序列分别为   、   。
A.5'-ACTAGACGCTACTCATTGCTGCG-3' B.5'-AGTACTATCTACGCGCTCATCCG-3' C.5'-AGTACTTAGATGCGCGAGTAGGC-3' D.5'-ACTAGAGCGATGAGTAACGACGC-3'
(4)图1步骤②常用的物理转化方法为   。加入   后初步筛选出发   荧光的受精卵用于后续操作。
(5)图2为PCR扩增融合基因时的参数设定。步骤甲的作用   ,步骤戊应设定跳转到步骤   。如果开始的融合基因只有1个,第3次循环至少需要引物   对。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、根据内环境的组成及物质交换关系,Y为血浆,血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,A正确;
B、人体毛细血管壁细胞直接生活的环境是血浆(Y)和组织液(Z),并非X(淋巴),B错误;
C、组成人体的部分细胞(如肺泡细胞、小肠上皮细胞)可以直接与外界环境进行物质交换,并非所有细胞都不能,C错误;
D、机体通过调节使内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定,而非保持不变,D错误。
故答案为:A。
【分析】内环境主要由血浆、组织液和淋巴组成,三者可相互转化并进行物质交换;血浆渗透压的大小主要取决于无机盐和蛋白质的含量;毛细血管壁细胞的直接内环境为血浆和组织液;部分人体细胞可直接与外界环境进行物质交换;内环境稳态是一种动态的相对稳定状态,并非绝对不变。
2.【答案】C
【知识点】神经元各部分的结构和功能
【解析】【解答】A、图1中长的a为树突,c为轴突,神经纤维是由神经元的轴突或长的树突以及包裹在外面的髓鞘构成,因此长的a和c都可以形成神经纤维,A正确;
B、图2所示为突触结构,脑和脊髓中均存在大量神经元,神经元之间通过突触结构传递兴奋,因此脑和脊髓中都存在该传导兴奋的结构,B正确;
C、神经胶质细胞对神经元起支持、保护、营养等作用,参与e(髓鞘)的形成,且神经胶质细胞的数量远多于神经元,并非比神经元数量少,C错误;
D、图2中a、b为突触前膜的结构,一个神经元可以有多个轴突末梢,因此a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元,D正确。
故答案为:C。
【分析】神经元是神经系统的基本结构和功能单位,由细胞体、树突和轴突组成,轴突或长的树突外包髓鞘构成神经纤维;神经胶质细胞数量远多于神经元,参与髓鞘形成,对神经元起辅助作用;突触是神经元之间传递兴奋的结构,脑和脊髓中均存在大量突触结构;一个神经元可形成多个突触前末梢,不同突触前结构可来自同一神经元或不同神经元。
3.【答案】C
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值;动物激素的调节
【解析】【解答】 A、促性腺激素类药物能促进性腺的生长和发育,促使亲鱼的卵和精子成熟,有利于人工授精和育苗,A正确;
B、在桑叶上喷洒人工合成的保幼激素类似物,可推迟蚕的结茧时间,使其多吃桑叶,有利于提高吐丝量,B正确;
C、乙烯利是植物生长调节剂,仅对植物起作用,在动物体内无相应的作用靶点,不会通过食物链进入儿童体内导致其过早发育成熟,C错误;
D、糖皮质激素可通过抑制热量释放或降低体温中枢的敏感性,使体温下降或防止发热,D正确。
故答案为:C。
【分析】 促性腺激素的核心作用是促进性腺的生长发育、调节性激素的合成与分泌,进而促进生殖细胞的成熟;保幼激素能维持昆虫幼虫的形态,延长幼虫生长阶段,在养蚕生产中可通过其类似物提高吐丝量;植物生长调节剂仅作用于植物,无动物生理调节效应;糖皮质激素参与体温调节,可通过调控产热和体温中枢敏感性影响体温状态。
4.【答案】C
【知识点】神经系统的基本结构;体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、运动时交感神经兴奋会使心跳加快,但交感神经和副交感神经属于内脏运动神经,不直接调节骨骼肌的收缩和舒张,骨骼肌的收缩和舒张由躯体运动神经支配,A错误;
B、大量出汗时,机体失水多于失盐,会导致细胞外液渗透压升高,下丘脑合成并分泌的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,B错误;
C、大量出汗会导致钠盐丢失,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,醛固酮能促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,从而维持血钠含量的平衡,C正确;
D、运动时,机体产热大量增加,主要通过皮肤汗液的蒸发散热来维持体温恒定,辐射散热是常温下的主要散热方式,并非运动时的主要方式,D错误。
故答案为:C。
【分析】自主神经系统包括交感神经和副交感神经,主要调节内脏、血管和腺体的活动,不直接支配骨骼肌的收缩与舒张;大量出汗会使细胞外液渗透压升高,进而促使抗利尿激素分泌增加,调节水的重吸收;醛固酮由肾上腺皮质分泌,核心作用是保钠排钾,维持机体的钠平衡;人体散热的主要器官是皮肤,常温下以辐射散热为主,运动时因产热剧增,主要依靠汗液蒸发散热来维持体温恒定。
5.【答案】A
【知识点】免疫功能异常;免疫系统的结构与功能;细胞免疫
【解析】【解答】A、胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所,T细胞在胸腺中发育成熟后迁移至外周免疫器官,A正确;
B、抗原呈递细胞(如巨噬细胞、树突状细胞)能识别抗原,但不具有特异性识别能力,无法特异性识别肿瘤细胞,B错误;
C、CTLA-4和PD-1活化后均会抑制T细胞增殖,可防止免疫系统过度激活;抑制其活化会使T细胞过度增殖,免疫系统反应增强,可能加重自身免疫病,而非缓解,C错误;
D、机体清除肿瘤细胞的过程体现了免疫系统的免疫监视功能,免疫自稳功能主要是清除衰老、损伤的细胞,维持内环境稳态,D错误。
故答案为:A。
【分析】T细胞的发育成熟场所为胸腺,B细胞在骨髓中成熟;抗原呈递细胞的识别为非特异性识别;CTLA-4和PD-1的作用是抑制T细胞增殖以避免免疫过度激活,抑制其活化会导致免疫反应增强;免疫系统的免疫监视功能负责识别和清除突变的肿瘤细胞,免疫自稳功能负责清除自身衰老、损伤细胞。
6.【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、温度是本实验的自变量,密度制约因素是指其作用强度随种群密度变化而变化的因素,温度对种群的作用强度与种群密度无关,属于非密度制约因素,A错误;
B、使用血细胞计数板进行显微计数时,正确的操作是先在计数室上方盖好盖玻片,再沿盖玻片边缘滴加样液,让样液自行渗入计数室,B错误;
C、计数前,需将盛有酵母菌培养液的试管轻轻振荡几次,使酵母菌在培养液中分布均匀,而非振荡血细胞计数板,C错误;
D、使用普通盖玻片时,若盖玻片浮起,会使计数室的实际容积大于标准容积,导致计数的酵母菌数量偏多,最终计数结果偏大,D正确。
故答案为:D。
【分析】探究酵母菌种群数量变化的实验中,自变量可根据实验目的设定(本题为温度),温度、降水等属于非密度制约因素,其作用强度不受种群密度影响;血细胞计数板的规范操作流程为“先盖盖玻片,再滴加样液”,可保证计数室体积准确;取样前振荡试管是为了让酵母菌均匀分布,减少实验误差;普通盖玻片浮起会使计数室体积偏大,进而导致计数结果偏大;该实验无需单独设置对照组,自身前后形成对照即可。
7.【答案】B
【知识点】种群的特征;生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分包含非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,营养结构指食物链和食物网,并非仅指生产者、消费者、分解者及无机环境,A错误;
B、利用性引诱剂诱杀雄性害虫属于生物防治,该方法会改变害虫种群的性别比例,进而降低种群的出生率,达到防治害虫的目的,B正确;
C、生态系统中相邻营养级间的能量传递效率约为10%~20%,不会随营养级升高而降低,C错误;
D、鱼粪便中的氮可被分解者分解后供水稻利用,但农田生态系统会输出农产品(水稻、鱼等),氮元素会随农产品输出而流失,因此仍需要施加氮肥,D错误。
故答案为:B。
【分析】生态系统的结构包括组成成分和营养结构两部分,组成成分包含非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,营养结构为食物链和食物网;生物防治是利用生物或其代谢产物防治有害生物,性引诱剂诱杀雄性害虫可破坏种群性别比例,降低出生率;生态系统的能量传递效率是相邻营养级同化量的比值,固定在10%~20%,与营养级高低无关;农田生态系统因农产品输出会造成物质流失,即使有粪便肥田,仍需合理施加肥料补充物质。
8.【答案】B
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;生态恢复工程
【解析】【解答】A、改造盐碱化草地的过程中,原有土壤条件基本保留,还可能保留植物的繁殖体,因此发生的是群落的次生演替,A正确;
B、草地恢复后生物种类增多,营养结构更复杂,生态系统的抵抗力稳定性提高,而恢复力稳定性降低,因此草地恢复有利于提高抵抗力稳定性而非恢复力稳定性,B错误;
C、人为恢复生态系统时,需要通过种植植物、施肥等方式向生态系统输入物质和能量,以促进生态系统结构与功能的协调,C正确;
D、依据群落演替的规律,在盐碱化草地的不同阶段种植适宜的植物,能逐步改造盐碱化草地,D正确。
故答案为:B。
【分析】群落演替分为初生演替和次生演替,盐碱地改造具备原有土壤条件,属于次生演替;生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,生物种类越多、营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低;人为恢复生态系统时需合理输入物质和能量,保障生态系统正常运转;群落演替具有定向性和规律性,可据此在不同阶段种植不同植物改造盐碱化草地。
9.【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、流入该生态系统的总能量是该生态系统中所有生产者固定的太阳能,并非只有紫花苜蓿固定的太阳能,A错误;
B、兔在食物网中的食物来源可能不唯一,若兔还取食其他生产者,则流向兔的能量a占紫花苜蓿同化量的比例无法确定,并非最多占20%,B错误;
C、标记重捕法的计算公式为:种群数量=(第一次标记数×第二次捕获数)÷第二次捕获的标记数。若被标记的兔部分迁出,会导致重捕中被标记的个体数减少,最终调查结果比实际值偏大,C错误;
D、兔的同化量为a,呼吸作用散失的能量为b,因此用于自身生长、发育和繁殖的能量为a-b;鹰粪便中的能量是其未同化的能量,属于上一营养级(兔)的同化量a,D正确。
故答案为:D。
【分析】生态系统的总能量为生产者固定的太阳能总和,而非单一生产者;能量传递效率是相邻营养级间的同化量比值,且生物的食性多样时无法确定单一食物来源的能量占比;标记重捕法中标记个体迁出会导致调查结果偏大;消费者粪便中的能量不属于自身同化量,而是上一营养级的同化量;消费者用于生长发育繁殖的能量=同化量-呼吸散失的能量。
10.【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养;灭菌技术
【解析】【解答】A、污泥中含有目标菌株,不能进行灭菌处理,否则会杀死目的菌株;仅对培养基采用湿热灭菌法灭菌即可,A错误;
B、分离纯化时设置平行重复实验可减小误差,同时必须设置空白对照,用于检测培养基灭菌是否彻底、操作过程是否被杂菌污染,B错误;
C、向培养基乙进行涂布接种时,应先使用移液枪吸取菌液滴加在平板表面,再用涂布器蘸取菌液均匀涂布,操作表述不完整,且流程描述存在错误,C错误;
D、在含染料的培养基上,菌株脱色能力越强,形成的透明圈越大;反之,脱色能力越弱,透明圈越小。因此菌落②或④的透明圈最小,脱色能力最低,D正确。
故答案为:D。
【分析】微生物筛选实验中,含目标菌株的样品不能灭菌,仅培养基需灭菌;实验需设置空白对照排除无关变量干扰;涂布分离需先加菌液再用涂布器涂布;透明圈大小直接反映菌株的脱色能力,透明圈越小,脱色能力越弱。
11.【答案】B
【知识点】微生物发酵及其应用;灭菌技术
【解析】【解答】A、传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,并非以半固体和液体发酵为主,A错误;
B、长年使用的老窖池内壁窖泥中含有大量酿酒相关微生物,这些微生物形成了相对稳定的微生物体系,能在一定程度上抑制杂菌污染,保障酿酒过程顺利进行,B正确;
C、白酒中含有酒精,酒精本身具有杀菌作用,且湿热灭菌会破坏白酒的风味,因此制成的白酒无需进行湿热灭菌,C错误;
D、酵母菌进行酒精发酵(产生酒糟中的酒精)的条件是无氧环境,粮食入“坑”后需创造无氧条件,而非良好的通风环境,D错误。
故答案为:B。
【分析】传统酿酒发酵多采用固体或半固体发酵形式,利用混合菌种完成发酵过程;老窖池内稳定的微生物群落可形成菌群优势,抑制杂菌滋生,降低污染风险;酒精具有抑菌作用,无需对白酒进行湿热灭菌,且灭菌会破坏酒的风味;酵母菌是兼性厌氧菌,在无氧条件下进行酒精发酵,有氧条件下仅进行细胞呼吸繁殖,不产生酒精。
12.【答案】A
【知识点】微生物发酵及其应用;发酵工程的应用
【解析】【解答】A、发酵工程中需要严格控制pH等环境条件,谷氨酸棒状杆菌是生产谷氨酸的主要菌种,该菌种在中性或弱碱性的环境条件下才能更有效地进行代谢活动并积累谷氨酸,酸性条件会抑制其代谢过程,不利于谷氨酸的生产,因此A错误;
B、“精酿”啤酒在发酵完成后,通常不会进行过滤和消毒处理,这使得啤酒中仍可能残留部分微生物,缺乏有效的抑菌措施,微生物会不断繁殖,导致啤酒的保质期比较短,因此B正确;
C、黑曲霉是发酵工业中常用的重要菌种,它可以产生多种酶类和代谢产物,能够用于酿制酱油,同时也是生产柠檬酸的常用菌种,因此C正确;
D、在青贮饲料的制作过程中,乳酸菌会进行厌氧发酵产生乳酸等有机酸,这些有机酸能降低饲料的pH值,抑制腐败菌等有害微生物的生长繁殖,从而实现饲料的保鲜,因此D正确。
故答案为:A。
【分析】发酵工程是利用微生物的特定功能,通过现代工程技术规模化生产有用产品的技术,其流程一般包括菌种选育、培养基配制、灭菌、接种、发酵和产品分离提纯等环节;谷氨酸棒状杆菌的代谢和产物积累对pH有严格要求,中性和弱碱性环境是其生产谷氨酸的适宜条件;精酿啤酒因简化了过滤和消毒工艺,抑菌能力弱,保质期较短;黑曲霉凭借其代谢特性,在酱油酿造和柠檬酸生产中发挥重要作用;乳酸菌的乳酸发酵是青贮饲料保鲜的核心原理,通过降低pH抑制杂菌生长,保障饲料品质。
13.【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、观察图1可知,前体物质在酶A的作用下生成青霉素,在酶B的作用下生成头孢霉素。若敲除青霉菌中控制酶B合成的基因,前体物质就无法在酶B的作用下转化为头孢霉素,只能在酶A的作用下生成青霉素,A不符合题意;
B、青霉菌属于真菌,其细胞壁主要成分是几丁质等;透明颤菌是细菌,细胞壁主要成分是肽聚糖。因为二者细胞壁成分存在差异,所以去除细胞壁时所用的酶是不同的,并非用相同的酶去除细胞壁获得原生质体,B符合题意;
C、③过程为原生质体融合,由于原生质体没有细胞壁的保护,在略高渗溶液中细胞不会因吸水而涨破。采用PEG融合法诱导原生质体融合是一种常见的技术手段,能够促使不同的原生质体发生融合,C不符合题意;
D、甲硫氨酸营养缺陷型青霉菌无法在缺乏甲硫氨酸的培养基上生长,精氨酸营养缺陷型透明颤菌不能在缺乏精氨酸的培养基上生长。而融合细胞含有两者的遗传物质,具备合成甲硫氨酸和精氨酸相关的基因,能够在缺乏甲硫氨酸和精氨酸的基本培养基上生长,因此可利用这种培养基筛选出融合细胞,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
(2)细胞杂交又称细胞融合,是指将两个或多个不同来源的细胞,在一定的条件下融合成一个细胞的过程 。
14.【答案】C
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展;动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、过程③④是iPS细胞分化形成不同细胞的过程,两者为iPS细胞提供的培养条件(环境因素)不同,最终分化得到的细胞类型也不同,而细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,这说明细胞分化是受基因和环境共同决定的,因此A正确;
B、题干明确指出c-Myc、Klf4、Sox2和Oct3/4等基因与细胞的脱分化有关,只要向已分化的细胞中导入这些相关基因,就能诱导其脱分化形成iPS细胞,因此除了成纤维细胞,已经分化的T细胞、B细胞等其他体细胞,也能被诱导为iPS细胞,因此B正确;
C、过程②是iPS细胞的培养过程,属于动物细胞培养,其所需的气体环境为95%的空气+5%的CO2混合气体,其中95%的空气为细胞呼吸提供氧气,5%的CO2作用是维持培养液的pH,而非充满CO2,因此C错误;
D、iPS细胞是由病人体内已分化的体细胞诱导形成的,其细胞表面的组织相容性抗原与病人自身一致,因此将其分化形成的细胞移植回病人体内,可避免发生免疫排斥反应;同时,iPS细胞的诱导过程无需破坏胚胎,不涉及伦理争议,因此其应用前景优于胚胎干细胞,因此D正确。
故答案为C。
【分析】iPS细胞是通过导入特定脱分化相关基因,将已分化的体细胞诱导脱分化形成的多能干细胞。细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,同时受环境条件影响。动物细胞培养的气体环境为95%空气+5%CO2,其中CO2的作用是维持培养液的pH。与胚胎干细胞相比,iPS细胞源于自体体细胞,移植后可避免免疫排斥反应,且诱导过程不破坏胚胎,不涉及伦理问题。
15.【答案】A,B
【知识点】探究生长素类似物对插条生根的作用;估算种群密度的方法;土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】A、探究土壤微生物对落叶的分解作用时,对照组应保持自然状态,实验组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用,A错误;
B、调查草本植物的种群密度时,最好选择双子叶植物,单子叶植物计数不便,样方大小一般以1m2的正方形为宜,B错误;
C、研究土壤中小动物类群丰富度时,自制吸虫器中吸气玻管的一端用纱布扎紧,可避免将小动物吸走,C正确;
D、采用浸泡法用生长素调节剂处理枝条时,要求调节剂溶液浓度较低,同时在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理,可减少溶液水分蒸发,避免调节剂浓度发生变化,保证实验处理条件的稳定性,D正确。
故答案为:AB。
【分析】探究土壤微生物分解作用实验的自变量为土壤微生物的有无;调查植物种群密度时,双子叶植物更适合用于种群密度调查;土壤小动物丰富度调查中,吸虫器的纱布设置可防止小动物被吸走;浸泡法处理枝条时,低浓度溶液和适宜环境能保证处理效果
16.【答案】C,D
【知识点】细胞分化及其意义;激素调节的特点
【解析】【解答】A、DHT是脂溶性雄激素,可穿过靶细胞膜与细胞内受体结合,进而进入细胞核调节基因表达,该叙述正确;
B、同一生物体脱发与非脱发部位的细胞基因相同,结合题干中基因表达的组织特异性,二者的差别与细胞内基因选择性表达有关,该叙述正确;
C、激素通过体液进行不定向运输,其作用的定向性依靠与靶细胞受体结合实现,并非运输过程定向,该叙述错误;
D、AGA机制中,DHT既调控靶细胞基因表达(分子水平),也影响细胞分裂和角质蛋白合成(细胞水平),说明激素参与多水平稳态调节,并非只参与细胞水平,该叙述错误。
故答案为:CD。
【分析】激素调节具有微量高效、通过体液运输、作用于靶器官/靶细胞、作用后灭活的特点;激素运输无定向性,作用具有定向性;激素可调控分子和细胞层面的生命活动,参与多水平的稳态调节。
17.【答案】A,B,D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;DNA的粗提取和鉴定;动物体细胞克隆;体外受精
【解析】【解答】A、梯度离心是动物细胞核移植中常用的去核方法之一,通过密度梯度离心可实现细胞核与细胞质的分离,该叙述正确;
B、体外受精前需对精子进行获能处理,精液中含有的抑制精子获能的物质会影响受精效果,离心处理可去除这类物质,为后续获能做准备,该叙述正确;
C、DNA粗提取实验中,洋葱研磨液离心后,DNA主要存在于上清液中,沉淀为细胞碎片等杂质,应取上清液而非沉淀,该叙述错误;
D、PCR反应中,离心操作能使反应液集中在离心管底部,保证反应体系混合均匀,利于反应顺利进行,该叙述正确。
故答案为:ABD。
【分析】动物细胞核移植的去核方法包含梯度离心法;体外受精需对精子进行获能处理,离心精液可去除抑制获能的物质;DNA粗提取实验中离心后需取上清液获取DNA;PCR反应体系离心可使液体集中,保障反应充分进行。
18.【答案】B,D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;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、实验中CK组(蒸馏水)和铝溶液组为对照组,用于对比分析外源物质对铝胁迫下番茄根生长的影响,该叙述正确;
B、NAA是人工合成的生长素类似物,并非植物体自身合成,植物体内自身合成的具有生长素效应的物质为吲哚乙酸(IAA),该叙述错误;
C、由图1可知,铝溶液处理后番茄根长显著短于CK组,说明铝胁迫抑制根生长;且随NAA浓度升高,根长逐渐变短,表明抑制作用随NAA浓度升高而增强,该叙述正确;
D、图2显示加入生长素合成抑制剂后根长增加,说明铝胁迫下生长素合成增多会抑制根生长;图3显示加入生长素运输抑制剂后根长更短,说明铝胁迫下生长素运输受阻会导致积累,进而抑制根生长,因此铝胁迫通过影响生长素合成与运输共同抑制根生长,而非仅影响合成,该叙述错误。
故答案为:BD。
【分析】本实验的核心是探究生长素在番茄铝胁迫中的作用机制,自变量为NAA浓度、生长素合成抑制剂、生长素运输抑制剂,因变量为番茄根长;NAA为人工合成的生长素类似物,植物自身合成的生长素为吲哚乙酸(IAA);实验结果表明铝胁迫会抑制番茄根生长,外源NAA会增强抑制效果,生长素合成抑制剂可缓解抑制、运输抑制剂会加重抑制,说明铝胁迫通过影响生长素的合成与运输,导致生长素积累,进而抑制番茄根的生长。
19.【答案】A,C,D
【知识点】动物体细胞克隆;胚胎移植;胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、GFP是绿色荧光蛋白基因,可作为标记基因,通过追踪绿色荧光的分布,监测供体干细胞的存活情况,以及其在嵌合体不同组织中的分化、分布情况,该叙述正确;
B、活体嵌合猴的体细胞中,染色体并非供体猴和受体猴数目之和,单个体细胞要么含有供体猴的染色体,要么含有受体猴的染色体,二者独立存在,该叙述错误;
C、嵌合胚胎需要通过物理或化学方法激活才能完成细胞分裂和发育进程,电刺激、钙离子载体均属于常用的激活方法,该叙述正确;
D、代孕雌猴在移植嵌合囊胚前,饲喂一定量孕激素可进行同期发情处理,使代孕雌猴的生理状态与胚胎发育相适应,为胚胎移植创造适宜条件,该叙述正确。
故答案为:ACD。
【分析】本研究核心是利用胚胎干细胞培育活体嵌合猴,涉及胚胎干细胞的标记追踪、胚胎激活及胚胎移植等技术;GFP标记基因可直观追踪供体干细胞的存活、分化与分布;嵌合猴体细胞中染色体独立存在,无供体与受体染色体数目叠加现象;电刺激、钙离子载体等可激活嵌合胚胎启动发育;孕激素可用于代孕雌猴同期发情处理,保障胚胎移植的成功率。
20.【答案】胰高血糖素;糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素;下丘脑;交感;递质;增殖并迁移;肝糖原分解 、非糖物质转化为葡萄糖;当血糖水平较低,大环分子与葡萄糖苷结合,使NNC形成一个封闭的状态,抑制了胰岛素活性;当血糖水平较高,大环分子结合血液中的葡萄糖,NNC构象展开,胰岛素得以结合胰岛素受体,发挥降糖作用
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】(1) 图中具有升高血糖的作用,且由胰腺内分泌细胞分泌,因此该物质是胰高血糖素。在血糖调节中,与胰高血糖素发挥协同作用的激素,都是能促进血糖升高的激素,具体有糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素,这些激素均能通过促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖等途径,与胰高血糖素共同升高血糖,维持血糖稳态。
(2) 人体的血糖调节中枢位于下丘脑,当高强度运动导致血糖浓度降低时,下丘脑的血糖调节中枢会迅速兴奋。此时,兴奋会通过交感神经进行支配,作用于胰腺中的胰岛A细胞,促使其分泌胰高血糖素,进而促进肝糖原分解和非糖物质转化,最终实现血糖升高,维持血糖平衡。
(3) 结合图中信息可知,NE是由神经末梢分泌释放的,会作用于先天样淋巴细胞(ILC2),因此NE属于神经递质类信息分子,而非激素(激素由内分泌腺或内分泌细胞分泌,通过体液运输)。根据题干描述,高强度运动时,神经系统调节ILC2发挥作用,通过增加ILC2的数量和改变其位置影响胰腺分泌,因此ILC2能够升高血糖的作用机理是:ILC2受到NE的作用后会增殖(增加数量)并迁移至胰腺部位,进而分泌IL-13、IL-5两种物质,这两种物质会促进胰腺中胰岛A细胞分泌胰高血糖素,最终达到升高血糖的目的。
(4) 胰岛素是机体内唯一能降低血糖的激素,其具体降血糖机理为:一方面促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖(如促进葡萄糖进入细胞氧化分解、合成肝糖原和肌糖原、转化为脂肪等非糖物质);另一方面抑制肝糖原分解为葡萄糖,同时抑制非糖物质(如脂肪、氨基酸)转化为葡萄糖,从而减少血糖的来源、增加血糖的去路,使血糖浓度恢复正常。
(5) 根据题干中NNC的结构和“信息传递开关”机制可知,其作用依赖葡萄糖苷分子与大环分子的结合,以及葡萄糖与葡萄糖苷分子的竞争结合,具体机制如下:当血糖水平较低时,血液中葡萄糖含量少,大环分子无法与葡萄糖结合,会与NNC上的葡萄糖苷分子结合,使NNC形成封闭的环状结构,导致NNC丧失原有空间结构,进而抑制胰岛素的活性,避免血糖进一步降低;当血糖水平较高时,血液中葡萄糖含量充足,葡萄糖会与葡萄糖苷分子竞争结合大环分子,使大环分子与葡萄糖结合,此时NNC的构象会展开,恢复其正常空间结构,胰岛素能够正常结合胰岛素受体,发挥降血糖作用,从而实现随血糖水平自我调节的功能。
【分析】血糖调节的中枢位于下丘脑,主要通过神经-体液-免疫调节网络维持稳态:胰高血糖素与肾上腺素、糖皮质激素等协同升高血糖,胰岛素唯一降低血糖。高强度运动时,下丘脑通过交感神经释放神经递质NE,调控ILC2增殖迁移并分泌物质,促进胰高血糖素分泌。新型胰岛素(NNC)通过葡萄糖与葡萄糖苷分子竞争结合大环分子,实现血糖高低的“开关”调节,适配糖尿病治疗需求。
21.【答案】(1)血清;定期更换培养液
(2)加强免疫,刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞;脾脏;灭活的病毒
(3)选择;抗体检测;a
(4)药物进入细胞核后;引起与凋亡相关基因的表达(转录和翻译),产生相关蛋白,从而导致细胞凋亡
(5)不含药物的单克隆抗体(ADC);对不表达HER-2的细胞株没有杀伤力(存活率均为100%);对表达HER-2的细胞株有杀伤力,且杀伤力为E+F>F>E;且浓度越高杀伤力越强
【知识点】动物细胞培养技术;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1) 动物细胞培养时,由于人们对细胞所需的营养物质尚未完全研究清楚,培养基除添加葡萄糖、氨基酸等必要营养成分外,还需加入一定量的血清,以补充细胞生长所需的未知营养因子。细胞在培养过程中会产生有害代谢废物,为防止这些代谢物积累对细胞造成毒害,可采用定期更换培养液的方法,及时清除代谢废物并补充新鲜营养。
(2) 每隔2周用相同抗原注射小鼠并重复3次,属于加强免疫处理,其目的是刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞,提高后续获得特异性抗体的概率。最后一次免疫后第3天,从小鼠的脾脏内获取部分组织,制成细胞悬液后与骨髓瘤细胞进行诱导融合;诱导动物细胞融合常用的生物诱导剂是灭活的病毒。
(3) 步骤②为杂交瘤细胞的筛选过程,需使用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;获得杂交瘤细胞后,还需经过步骤③的克隆化培养和抗体检测,才能筛选出能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞。抗体-药物偶联物(ADC)由抗体、接头和药物组成,其中a为单克隆抗体,能特异性识别HER-2阳性乳腺癌细胞,起到定位导向作用,b为药物,发挥杀伤作用。
(4) ADC进入乳腺癌细胞后被溶酶体水解,释放的药物进入细胞核,会诱导与细胞凋亡相关的基因进行转录和翻译,合成相关的凋亡蛋白,最终导致乳腺癌细胞发生凋亡。
(5) ①实验目的是探究不同种类药物的ADC的杀伤力,自变量为药物种类和细胞类型,对照组需排除单克隆抗体本身对实验结果的影响,因此应添加等量的不含药物的ADC。②从实验结果可知,三种ADC对不表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2-)均无杀伤力,细胞存活率均为100%;对表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2+)有杀伤力,且杀伤力表现为E+F>F>E,同时随着ADC浓度升高,细胞存活率降低,说明杀伤力随浓度升高而增强。
【分析】动物细胞培养需添加血清补充未知营养,定期换液可清除代谢废物;多次抗原注射能加强免疫,增加B淋巴细胞数量,动物细胞融合的生物诱导剂为灭活病毒。单克隆抗体制备需经选择培养基筛选和抗体检测,ADC中抗体负责靶向定位。药物通过诱导凋亡基因表达实现杀伤细胞的作用;实验对照需排除无关变量,ADC的杀伤力具有靶向性和药物协同效应。
(1)动物细胞培养时,培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外,由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,往往还需加入一定量的血清。为防止有害代谢物的积累,可采用定期更换培养液的方法。
(2)多次注射相同抗原以加强免疫,刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞,最后一次免疫后第3天,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,灭活的病毒是诱导动物细胞融合的常用生物诱导剂。
(3)步骤②是第一次筛选过程,需要用选择培养基选出杂交瘤细胞,再经过步骤③克隆化培养和抗体检测,才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成,其中a部分为单克隆抗体,b部分为药物,起定位导向作用是a。
(4)分析题图可知,药物进入细胞核后,引起与凋亡相关基因的表达(转录和翻译),产生相关蛋白,从而导致细胞凋亡。
(5)①本实验目的是探究荷载不同种类药物的ADC的杀伤力,则自变量为不同种类药物及乳腺癌细胞株种类,则对照组应用来排除ADC除药物外的部分对实验的影响。因此,对照组应添加等量的不含药物的 ADC。
②据图分析:不同种类药物的ADC对不表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER-2)进行体外毒性实验结果可知,等量药物E、F、E+F的ADC和对照组一样,细胞存活率均为100%,说明ADC不杀伤HER-2;分析不同种类药物的ADC对表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2+)进行体外毒性实验结果可知,与对照组相比等量药物E、F、E+F的ADC组细胞存活率都下降,下降幅度E+F>F>E,且随着不同种类药物的ADC浓度的增加细胞存活率越低,说明ADC对HER2+的杀伤力为E+F>F>E,且浓度越高杀伤力越强。
22.【答案】(1)防御;抗原呈递细胞
(2)抗原与B细胞直接接触;辅助性T细胞表面特定分子发生改变;IgE、细胞因子、前列腺素D2
(3)抑制IgE与FcεRⅠ受体结合;降低表达量,从而减少FcεRⅠ受体数量
(4)A;B;C
(5)随机、均等;灌胃等量的一定浓度的双氢青蒿素、灌胃等量的一定浓度的泼尼松;乙组和丙组小鼠的B淋巴细胞数量少于甲组;且乙组和丙组小鼠的B淋巴细胞数量接近
【知识点】免疫功能异常;免疫系统的结构与功能;体液免疫
【解析】【解答】(1) 支气管哮喘属于过敏反应,是机体免疫系统对外来过敏原过度反应导致的,与健康人相比,患者免疫系统的防御功能出现异常;细胞甲能够摄取、处理抗原并将抗原呈递给其他免疫细胞,符合抗原呈递细胞的功能特点,因此细胞甲是抗原呈递细胞。
(2) B细胞的活化需要多个信号刺激,除了图中的细胞因子作用外,还需要抗原与B细胞直接接触,以及辅助性T细胞表面特定分子发生改变并与B细胞结合这两个激活信号;结合图示可知,IgE、细胞因子、前列腺素D2都能作用于嗜酸性粒细胞,激活嗜酸性粒细胞参与炎症反应。
(3) 从图示右侧的作用机理可知,奥马珠单抗不仅能降低血液中游离IgE的水平,还能直接抑制IgE与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的FcεRⅠ受体结合,同时降低FcεRⅠ受体的表达量,减少受体数量,从而阻断后续的炎症反应,达到治疗哮喘的效果。
(4) 泼尼松是免疫抑制剂,主要用于治疗自身免疫病。类风湿关节炎、风湿性心脏病、系统性红斑狼疮都属于自身免疫病,因此泼尼松可用于治疗这三种疾病;而艾滋病是免疫缺陷病,使用免疫抑制剂会进一步削弱患者的免疫功能,不利于病情控制,因此不能用泼尼松治疗。故选ABC。
(5) ①实验分组时,为了保证实验的科学性和准确性,需要将生理状态相同的过敏性哮喘小鼠随机、均等分为甲、乙、丙三组,排除个体差异对实验结果的干扰;
②实验处理遵循单一变量原则,甲组灌胃生理盐水作为空白对照,乙组作为双氢青蒿素(DHA)处理组,应每天灌胃等量的一定浓度的双氢青蒿素,丙组作为泼尼松阳性对照组,应每天灌胃等量的一定浓度的泼尼松;
③B淋巴细胞数量与过敏性哮喘的病情程度相关,若DHA对过敏性哮喘有治疗效果,那么乙组(DHA处理)和丙组(泼尼松处理)小鼠的B淋巴细胞数量都会显著少于甲组,且乙组和丙组的B淋巴细胞数量接近,说明DHA的治疗效果与泼尼松相近。
【分析】过敏反应是免疫系统防御功能异常引发的免疫失调,B细胞活化依赖抗原刺激、辅助性T细胞信号和细胞因子。奥马珠单抗通过结合IgE阻断其与受体结合,发挥治疗作用。免疫抑制剂可用于自身免疫病治疗,艾滋病患者禁用。实验设计需遵循随机分组、单一变量和对照原则,通过检测B淋巴细胞数量可判断药物的治疗效果。
(1)从图中可知支气管哮喘患者存在过敏反应,过敏反应是免疫系统的防卫功能异常导致的,所以与健康人相比,支气管哮喘患者免疫系统的防御功能异常。细胞甲能摄取、处理并呈递抗原,是抗原呈递细胞。
(2)B 细胞的活化除了细胞因子作用外,还需要抗原与 B 细胞直接接触。B 细胞活化还需要辅助性 T 细胞表面特定分子发生改变并与 B 细胞结合。由图可知,图中能激活嗜酸性粒细胞的分子有 IgE、细胞因子、前列腺素 D2 。
(3)从图右侧可知,奥马珠单抗除了可以降低游离 IgE 水平外,还可以抑制 IgE 与 FcεRI 受体结合;降低炎症,从而减少 FcεRI 受体数量 。
(4)A、类风湿关节炎是一种自身免疫性疾病,主要表现为关节的炎症。泼尼松的抗炎和免疫抑制作用可以减轻关节的炎症反应,缓解疼痛、肿胀等症状,所以泼尼松可用于治疗类风湿关节炎,A正确;
B、风湿性心脏病是由于A组乙型溶血性链球菌感染引起的自身免疫性疾病,主要侵犯心脏瓣膜等结构。泼尼松的免疫抑制作用可用于控制机体的免疫反应,减轻心脏的炎症损伤,对风湿性心脏病的治疗有一定帮助,所以泼尼松可用于治疗风湿性心脏病,B正确;
C、系统性红斑狼疮是一种累及多系统、多器官的自身免疫性疾病。泼尼松的抗炎和免疫抑制特性能够抑制机体异常的免疫反应,减轻各器官的炎症损害,是治疗系统性红斑狼疮的常用药物之一,所以泼尼松可用于治疗系统性红斑狼疮,C正确;
D、艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HIV)感染引起的,主要导致人体免疫系统受损。泼尼松作为免疫抑制剂,会进一步抑制患者的免疫系统,使患者更容易受到各种病原体的感染,不利于艾滋病患者的病情控制,所以泼尼松不能用于治疗艾滋病,D错误。
故选ABC。
(5)①实验分组:为保证各组小鼠初始条件一致,避免主观因素干扰,使各组具有可比性,应将小鼠 随机平均 分为甲、乙、丙三组。
②实验处理:甲组为对照组(灌胃适量生理盐水)。根据实验目的,乙组作为 DHA 处理组,应灌胃 适量双氢青蒿素(DHA)溶液;丙组作为泼尼松处理组(已知泼尼松有治疗作用),为控制变量,应灌胃等量泼尼松溶液,通过与甲组对比观察两种药物的作用。
③预测实验结果:若 DHA 有疗效,由于泼尼松已知有治疗作用,那么乙组(DHA 处理组)和丙组(泼尼松处理组)的 B 淋巴细胞数量应 均明显低于甲组,且乙组和丙组小鼠的B淋巴细胞数量接近。这表明 DHA 能像泼尼松一样对过敏性哮喘起治疗作用(B 淋巴细胞数量与哮喘病情相关,数量降低说明病情得到控制)。
23.【答案】(1)水平;区域出现频率、种群密度、植株高度、与其它物种的关系
(2)消费者和分解者;<
(3)物理、行为信息;生物种群的繁衍离不开信息传递;等距取样
(4)乙;t4(t5)
(5)随土壤盐度增加和含水量下降,互花米草比芦苇叶面积下降幅度小,使得互花米草在滨海湿地这样的环境中更具有竞争力
【知识点】生态系统的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1) 该湿地的植被带按照从海洋到陆地的顺序分布,是由于地形、土壤湿度等环境因素差异导致的群落水平方向上的配置状况,体现了群落的水平结构。生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,研究芦苇的生态位时,通常需要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,同时还要研究它与其他物种的种间关系等内容。
(2) 从食物网关系来看,泥螺既可以捕食互花米草、盐地碱蓬、微体藻类等生产者,属于消费者;同时泥螺还能以有机腐殖质为食,在生态系统中也承担分解者的角色,因此泥螺是消费者和分解者。斑嘴鸭每增加10kJ生物量,摄食泥螺和克氏原螯虾的比例为3:1,按照10%的能量传递效率,仅计算来自生产者的能量时,理论上需要消耗75÷10% + 25÷10% = 1000kJ;但由于泥螺和克氏原螯虾的能量还部分来自有机腐殖质(非生产者),所以实际通过食物网消耗的生产者生物量小于1000kJ。
(3) 雄性丹顶鹤的舞蹈属于行为信息,声音属于物理信息,这两种信息共同吸引雌性丹顶鹤完成繁殖过程,体现了信息传递在生物种群繁衍中的重要作用。用样方法调查丹顶鹤卵的密度时,若调查地块较为狭长,适合采用等距取样法进行取样,以保证样本的代表性。
(4) 互花米草入侵导致盐地碱蓬群落面临消失的危险,说明碱蓬的种群数量会持续减少。图4中曲线乙的λ值在t2~t4阶段小于1,种群数量持续下降,t4~t5阶段λ值等于1,种群数量保持稳定,因此曲线乙最可能代表盐地碱蓬种群,且在t4(或t5)年种群数量达到最少。
(5) 结合图3的实验数据可知,随着土壤盐度增加、含水量下降,互花米草的叶面积下降幅度远小于芦苇,这使得互花米草在滨海湿地的环境中更能适应环境变化,具备更强的生存竞争力,从而成功入侵该区域。
【分析】群落的水平结构受地形、土壤湿度、盐碱度等因素影响,生态位研究涵盖物种的数量特征、形态特征及种间关系等方面。生态系统中消费者和分解者的划分依据生物的取食类型,能量传递计算需考虑能量来源的多样性。信息传递的类型包括物理、行为和化学信息,其作用之一是保障种群繁衍;样方法的取样方法需根据地块形状选择。种群数量变化由λ值决定,λ<1时种群数量减少。互花米草的成功入侵与其在特定环境下的生理适应性(叶面积变化)密切相关。
(1)植被由于地形的变化和土壤含水量的差异而呈不同分布,属于水平结构。研究植物的生态位通常需要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其它物种的关系等。
(2)分析图2可知,泥螺以有机腐殖质和互花米草、盐蒿、微体藻类为食,故螺在该生态系统中的成分是消费者和分解者;斑嘴鸭增加10kJ生物量,传递效率为10%,摄取泥螺和克氏螯虾比例为3:1,则需要摄取生物量泥螺=10×3/4÷10%=75kJ、生物量克氏螯虾=10×1/4÷10%=25kJ,75kJ生物量泥螺和25kJ生物量克氏螯虾需要消耗生产者=75÷10%+25÷10%=1000kJ生物量。但由于泥螺和克氏原鳌虾还可从有机腐殖质中获取能量,因此需要消耗生产者的量小于1000kJ。
(3)丹顶鹤通过舞蹈和声音来吸引雌性分别属于行为信息和物理信息,体现了生物种群的繁衍离不开信息传递;调查丹顶鹤卵的密度时,若地块较为狭长,则需要用等距取样法。
(4)根据题意可知,蓬群落面临消失的危险,其种群数量应该明显减少,分析图4,乙种群从t2-t4λ小于1,种群数量一直下降,t4-t5的λ等于1(种群数量不变)维持不变,故乙曲线最可能代表碱蓬种群,且在t4(t5)年数量最少。
(5)分析图3,依据实验结果可以看出,随土壤盐度增加和含水量下降,互花米草比芦苇叶面积下降幅度小,使得互花米草在滨海湿地这样的环境中更具有竞争力,从而成功入侵。
24.【答案】(1)脱氧核苷酸;有利于解旋
(2)否
(3)B;A
(4)显微注射法;四环素;红色
(5)增大大分子DNA彻底变性概率;乙;4
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;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) 启动子是DNA片段,其基本组成单位是脱氧核苷酸;复制原点处A/T碱基对含量较多,原因是A与T之间只形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,A/T碱基对数量多则DNA双链更容易解开,有利于后续DNA复制等过程的进行。
(2) pBCI载体中的P1、P2是两个不同的启动子,两个启动子转录时的方向不同,因此转录下游基因时所使用的模板链也不相同。
(3) 已知融合基因的a链序列为5’-CGCTACTCATTGCTGCG…CGGATGAGCGCGTAGAT-3’,根据碱基互补配对原则可推出其互补链b链的序列。PCR引物需要与模板链的3'端结合,且引物5'端需添加限制酶切位点。引物1结合的模板链为b链,序列与B选项一致;引物2结合的模板链为a链,序列与A选项一致,因此引物1选B,引物2选A。
(4) 将重组质粒导入动物受精卵常用的物理转化方法是显微注射法;重组质粒上含有四环素抗性基因,因此加入四环素后可初步筛选出含有重组质粒的细胞;重组质粒还携带红色荧光蛋白基因,能表达红色荧光,因此需筛选出发出红色荧光的受精卵用于后续实验操作。
(5) 步骤甲为高温变性步骤,其作用是增大大分子DNA彻底变性的概率,使DNA双链解旋为单链;PCR扩增的循环步骤包括变性、退火、延伸,步骤戊为延伸步骤,延伸完成后需跳转到步骤乙重新进行变性;第3次循环时,初始1个融合基因经前两次循环后形成4个DNA分子,第三次循环合成8条子链,因此至少需要4对引物。
【分析】启动子的化学本质是DNA,基本单位为脱氧核苷酸;A/T碱基对氢键少,利于DNA解旋。不同启动子转录方向不同,模板链不同。PCR引物需与模板链互补,且需添加限制酶位点。动物细胞转化常用显微注射法,抗性基因和荧光基因可用于筛选。PCR变性步骤利于解旋,引物数量与循环中DNA合成数相关。
(1)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,其基本单位是脱氧核苷酸。 复制原点中常含A - T碱基对多,因为A - T之间是2个氢键,G - C之间是3个氢键,A - T碱基对多有利于解旋,解旋后才能进行DNA复制等后续过程。
(2)P1、P2是两个启动子,两者启动转录的方向不同,故对应的模板链也不同。
(3)已知融合基因的a链的序列为5’-CGCTACTCATTGCTGCG…CGGATGAGCGCGTAGAT-3’,a链与b链碱基互补,则b链的序列为5’-ATCTACGCGCTCATCCG…CGCAGCAATGAGTAGCG-3’,引物是与模板链的3'端结合,因此,引物1结合的单链是a链,部分序列与b链相同。同时在引物的5'端添加限制酶(即Sca I)酶切位点。根据给出的序列和PCR引物的设计原则,可以判断引物1的序列应为5'-AGTACTATCTACGCGCTCATCCG-3',故选B。而引物2应为与a链5'端部分序列相同,同时在引物的5'端添加限制酶(Xba I),故可以判断引物2的序列应为5'-ACTAGACGCTACTCATTGCTGCG-3',故选A。
(4)图中步骤③将重组质粒导入动物细胞(小鼠受精卵),常用的物理转化方法为显微注射法。 加入四环素后初步筛选出含重组质粒的细胞,因为重组质粒上有四环素抗性基因。 然后筛选出表达红色荧光的受精卵用于后续操作,因为重组质粒上有红色荧光蛋白基因,表达红色荧光说明重组质粒成功导入并表达。
(5)步骤甲是高温变性,作用是增大分子DNA链的变性概率,使DNA双链解开为单链。 PCR 一般包括变性、退火、延伸三个基本反应步骤,循环进行。步骤戊是延伸步骤,延伸之后应进行下一轮循环的变性,即跳转到步骤乙(98℃变性)。第3次循环以4个DNA分子为模板,形成8个DNA分子,需要合成8条新链,所以至少需要 4 对引物。
1 / 1江苏省南通市2024-2025学年高二下学期4月期中调研生物学试题
一、单项选择题:共14题,每题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1.(2025高二下·南通期中)内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。如图所示为细胞1、2、3和其生活的液体环境Z、X、Y之间的相互关系,下列关于内环境稳态的描述正确的是(  )
A.Y的渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关
B.人体毛细血管壁细胞直接生活的环境是图中的X、Z
C.组成人体的所有细胞都不能直接与外界环境进行物质交换
D.机体通过调节使内环境化学成分和理化性质保持不变
【答案】A
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、根据内环境的组成及物质交换关系,Y为血浆,血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,A正确;
B、人体毛细血管壁细胞直接生活的环境是血浆(Y)和组织液(Z),并非X(淋巴),B错误;
C、组成人体的部分细胞(如肺泡细胞、小肠上皮细胞)可以直接与外界环境进行物质交换,并非所有细胞都不能,C错误;
D、机体通过调节使内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定,而非保持不变,D错误。
故答案为:A。
【分析】内环境主要由血浆、组织液和淋巴组成,三者可相互转化并进行物质交换;血浆渗透压的大小主要取决于无机盐和蛋白质的含量;毛细血管壁细胞的直接内环境为血浆和组织液;部分人体细胞可直接与外界环境进行物质交换;内环境稳态是一种动态的相对稳定状态,并非绝对不变。
2.(2025高二下·南通期中)神经元是神经系统结构与功能的基本单位,图1是神经元的结构示意图。图2为反射弧传导兴奋的部分结构。相关叙述错误的是(  )
A.图1中长的a和c都可以形成神经纤维
B.脑和脊髓中都存在图2这种传导兴奋的结构
C.神经胶质细胞参与图1中e的形成,其数量比神经元数量少
D.图2中a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元
【答案】C
【知识点】神经元各部分的结构和功能
【解析】【解答】A、图1中长的a为树突,c为轴突,神经纤维是由神经元的轴突或长的树突以及包裹在外面的髓鞘构成,因此长的a和c都可以形成神经纤维,A正确;
B、图2所示为突触结构,脑和脊髓中均存在大量神经元,神经元之间通过突触结构传递兴奋,因此脑和脊髓中都存在该传导兴奋的结构,B正确;
C、神经胶质细胞对神经元起支持、保护、营养等作用,参与e(髓鞘)的形成,且神经胶质细胞的数量远多于神经元,并非比神经元数量少,C错误;
D、图2中a、b为突触前膜的结构,一个神经元可以有多个轴突末梢,因此a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元,D正确。
故答案为:C。
【分析】神经元是神经系统的基本结构和功能单位,由细胞体、树突和轴突组成,轴突或长的树突外包髓鞘构成神经纤维;神经胶质细胞数量远多于神经元,参与髓鞘形成,对神经元起辅助作用;突触是神经元之间传递兴奋的结构,脑和脊髓中均存在大量突触结构;一个神经元可形成多个突触前末梢,不同突触前结构可来自同一神经元或不同神经元。
3.(2025高二下·南通期中)下列有关激素类物质对生物体的调节效应,叙述错误的是(  )
A.给雌、雄亲鱼注射促性腺激素类药物,能促使亲鱼的卵和精子成熟
B.在桑叶上适量喷洒人工合成的保幼激素类似物,有利于蚕吐丝提高产量
C.乙烯利使用后,可能通过食物链进入儿童体内,使孩子过早发育成熟
D.糖皮质激素可抑制热量释放或者降低体温中枢的敏感性使体温下降或防止发热
【答案】C
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值;动物激素的调节
【解析】【解答】 A、促性腺激素类药物能促进性腺的生长和发育,促使亲鱼的卵和精子成熟,有利于人工授精和育苗,A正确;
B、在桑叶上喷洒人工合成的保幼激素类似物,可推迟蚕的结茧时间,使其多吃桑叶,有利于提高吐丝量,B正确;
C、乙烯利是植物生长调节剂,仅对植物起作用,在动物体内无相应的作用靶点,不会通过食物链进入儿童体内导致其过早发育成熟,C错误;
D、糖皮质激素可通过抑制热量释放或降低体温中枢的敏感性,使体温下降或防止发热,D正确。
故答案为:C。
【分析】 促性腺激素的核心作用是促进性腺的生长发育、调节性激素的合成与分泌,进而促进生殖细胞的成熟;保幼激素能维持昆虫幼虫的形态,延长幼虫生长阶段,在养蚕生产中可通过其类似物提高吐丝量;植物生长调节剂仅作用于植物,无动物生理调节效应;糖皮质激素参与体温调节,可通过调控产热和体温中枢敏感性影响体温状态。
4.(2025高二下·南通期中)中国网球运动员郑钦文在巴黎奥运会上赢得中国首枚奥运会网球女单金牌。关于网球运动期间发生的内环境变化及调节过程,相关叙述正确的是(  )
A.运动时,交感神经兴奋心跳加快,同时与副交感神经共同调节骨骼肌的收缩和舒张
B.大量出汗导致细胞外液渗透压下降,下丘脑合成分泌的抗利尿激素增加
C.大量出汗导致钠盐丢失,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,以维持血钠含量的平衡
D.运动时主要通过皮肤的辐射散热来维持体温恒定
【答案】C
【知识点】神经系统的基本结构;体温平衡调节;水盐平衡调节
【解析】【解答】A、运动时交感神经兴奋会使心跳加快,但交感神经和副交感神经属于内脏运动神经,不直接调节骨骼肌的收缩和舒张,骨骼肌的收缩和舒张由躯体运动神经支配,A错误;
B、大量出汗时,机体失水多于失盐,会导致细胞外液渗透压升高,下丘脑合成并分泌的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,B错误;
C、大量出汗会导致钠盐丢失,肾上腺皮质分泌的醛固酮增加,醛固酮能促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,从而维持血钠含量的平衡,C正确;
D、运动时,机体产热大量增加,主要通过皮肤汗液的蒸发散热来维持体温恒定,辐射散热是常温下的主要散热方式,并非运动时的主要方式,D错误。
故答案为:C。
【分析】自主神经系统包括交感神经和副交感神经,主要调节内脏、血管和腺体的活动,不直接支配骨骼肌的收缩与舒张;大量出汗会使细胞外液渗透压升高,进而促使抗利尿激素分泌增加,调节水的重吸收;醛固酮由肾上腺皮质分泌,核心作用是保钠排钾,维持机体的钠平衡;人体散热的主要器官是皮肤,常温下以辐射散热为主,运动时因产热剧增,主要依靠汗液蒸发散热来维持体温恒定。
5.(2025高二下·南通期中)CTLA-4是T细胞表面的一种受体蛋白,活化后可与抗原呈递细胞产生的表面蛋白B7-1结合抑制T细胞的增殖,防止免疫系统过度激活;PD-1是T细胞表面的另一种受体蛋白,活化后可与肿瘤细胞产生的表面蛋白PD-Ll结合,也抑制T细胞的增殖。相关叙述正确的是(  )
A.胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所
B.抗原呈递细胞能特异性识别肿瘤细胞
C.抑制CTLA-4和PD-1的活化,能在一定程度上缓解自身免疫病
D.机体清除肿瘤细胞的过程体现了免疫自稳功能
【答案】A
【知识点】免疫功能异常;免疫系统的结构与功能;细胞免疫
【解析】【解答】A、胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所,T细胞在胸腺中发育成熟后迁移至外周免疫器官,A正确;
B、抗原呈递细胞(如巨噬细胞、树突状细胞)能识别抗原,但不具有特异性识别能力,无法特异性识别肿瘤细胞,B错误;
C、CTLA-4和PD-1活化后均会抑制T细胞增殖,可防止免疫系统过度激活;抑制其活化会使T细胞过度增殖,免疫系统反应增强,可能加重自身免疫病,而非缓解,C错误;
D、机体清除肿瘤细胞的过程体现了免疫系统的免疫监视功能,免疫自稳功能主要是清除衰老、损伤的细胞,维持内环境稳态,D错误。
故答案为:A。
【分析】T细胞的发育成熟场所为胸腺,B细胞在骨髓中成熟;抗原呈递细胞的识别为非特异性识别;CTLA-4和PD-1的作用是抑制T细胞增殖以避免免疫过度激活,抑制其活化会导致免疫反应增强;免疫系统的免疫监视功能负责识别和清除突变的肿瘤细胞,免疫自稳功能负责清除自身衰老、损伤细胞。
6.(2025高二下·南通期中)某生物兴趣小组开展“探究不同温度对酵母菌种群数量变化的影响”的实验,相关叙述正确的是(  )
A.温度是本实验的自变量,属于密度制约因素
B.显微计数时,先在计数室上方盖盖玻片,再沿凹槽边缘滴加样液
C.计数前,需将血细胞计数板轻轻振荡几次,使酵母菌分布均匀
D.使用普通盖玻片可能会由于盖玻片浮起而导致计数的结果偏大
【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、温度是本实验的自变量,密度制约因素是指其作用强度随种群密度变化而变化的因素,温度对种群的作用强度与种群密度无关,属于非密度制约因素,A错误;
B、使用血细胞计数板进行显微计数时,正确的操作是先在计数室上方盖好盖玻片,再沿盖玻片边缘滴加样液,让样液自行渗入计数室,B错误;
C、计数前,需将盛有酵母菌培养液的试管轻轻振荡几次,使酵母菌在培养液中分布均匀,而非振荡血细胞计数板,C错误;
D、使用普通盖玻片时,若盖玻片浮起,会使计数室的实际容积大于标准容积,导致计数的酵母菌数量偏多,最终计数结果偏大,D正确。
故答案为:D。
【分析】探究酵母菌种群数量变化的实验中,自变量可根据实验目的设定(本题为温度),温度、降水等属于非密度制约因素,其作用强度不受种群密度影响;血细胞计数板的规范操作流程为“先盖盖玻片,再滴加样液”,可保证计数室体积准确;取样前振荡试管是为了让酵母菌均匀分布,减少实验误差;普通盖玻片浮起会使计数室体积偏大,进而导致计数结果偏大;该实验无需单独设置对照组,自身前后形成对照即可。
7.(2025高二下·南通期中)某现代化农业生产中推广“稻--鱼”立体种养方式,即以水稻为主体并适量养鱼的生态种养模式。水稻为鱼提供遮蔽场所和氧气,鱼能摄食害虫,鱼的粪便可作为水稻的肥料。养殖人员还会利用性引诱剂诱杀雄性害虫。相关叙述正确的是(  )
A.该生态系统的结构指生产者、消费者、分解者及无机环境
B.上述诱杀害虫的方法属于生物防治,主要是通过改变种群的性别比例使出生率下降
C.生态系统中营养级越高,营养级间能量传递效率越低
D.鱼粪便中的氮可供水稻吸收利用,所以该农田中不需要施加氮肥
【答案】B
【知识点】种群的特征;生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分包含非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,营养结构指食物链和食物网,并非仅指生产者、消费者、分解者及无机环境,A错误;
B、利用性引诱剂诱杀雄性害虫属于生物防治,该方法会改变害虫种群的性别比例,进而降低种群的出生率,达到防治害虫的目的,B正确;
C、生态系统中相邻营养级间的能量传递效率约为10%~20%,不会随营养级升高而降低,C错误;
D、鱼粪便中的氮可被分解者分解后供水稻利用,但农田生态系统会输出农产品(水稻、鱼等),氮元素会随农产品输出而流失,因此仍需要施加氮肥,D错误。
故答案为:B。
【分析】生态系统的结构包括组成成分和营养结构两部分,组成成分包含非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,营养结构为食物链和食物网;生物防治是利用生物或其代谢产物防治有害生物,性引诱剂诱杀雄性害虫可破坏种群性别比例,降低出生率;生态系统的能量传递效率是相邻营养级同化量的比值,固定在10%~20%,与营养级高低无关;农田生态系统因农产品输出会造成物质流失,即使有粪便肥田,仍需合理施加肥料补充物质。
8.(2025高二下·南通期中)如图是利用恢复生态学原理改造盐碱化草地的简化技术流程。相关叙述错误的是(  )
A.改造盐碱地草地的过程中发生了群落的次生演替
B.草地的恢复有利于提高该生态系统的恢复力稳定性
C.人为恢复生态系统过程中需向该生态系统输入物质和能量
D.依据群落演替的规律,在不同阶段种植不同的植物以改造盐碱化草地
【答案】B
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;生态恢复工程
【解析】【解答】A、改造盐碱化草地的过程中,原有土壤条件基本保留,还可能保留植物的繁殖体,因此发生的是群落的次生演替,A正确;
B、草地恢复后生物种类增多,营养结构更复杂,生态系统的抵抗力稳定性提高,而恢复力稳定性降低,因此草地恢复有利于提高抵抗力稳定性而非恢复力稳定性,B错误;
C、人为恢复生态系统时,需要通过种植植物、施肥等方式向生态系统输入物质和能量,以促进生态系统结构与功能的协调,C正确;
D、依据群落演替的规律,在盐碱化草地的不同阶段种植适宜的植物,能逐步改造盐碱化草地,D正确。
故答案为:B。
【分析】群落演替分为初生演替和次生演替,盐碱地改造具备原有土壤条件,属于次生演替;生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,生物种类越多、营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低;人为恢复生态系统时需合理输入物质和能量,保障生态系统正常运转;群落演替具有定向性和规律性,可据此在不同阶段种植不同植物改造盐碱化草地。
9.(2025高二下·南通期中)对某退耕还草后的生态系统进行调查,该生态系统的部分食物网及兔所在食物链上的能量流动关系如图所示(字母表示能量值)。相关说法正确的是(  )
A.流入该生态系统的总能量为紫花苜蓿光合作用固定的太阳能
B.流向兔的能量a最多占紫花苜蓿同化量的20%
C.图中调查兔的种群密度时,调查结果可能比实际值偏小
D.兔用于生长发育繁殖的能量是a-b,鹰粪便中的能量属于a
【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、流入该生态系统的总能量是该生态系统中所有生产者固定的太阳能,并非只有紫花苜蓿固定的太阳能,A错误;
B、兔在食物网中的食物来源可能不唯一,若兔还取食其他生产者,则流向兔的能量a占紫花苜蓿同化量的比例无法确定,并非最多占20%,B错误;
C、标记重捕法的计算公式为:种群数量=(第一次标记数×第二次捕获数)÷第二次捕获的标记数。若被标记的兔部分迁出,会导致重捕中被标记的个体数减少,最终调查结果比实际值偏大,C错误;
D、兔的同化量为a,呼吸作用散失的能量为b,因此用于自身生长、发育和繁殖的能量为a-b;鹰粪便中的能量是其未同化的能量,属于上一营养级(兔)的同化量a,D正确。
故答案为:D。
【分析】生态系统的总能量为生产者固定的太阳能总和,而非单一生产者;能量传递效率是相邻营养级间的同化量比值,且生物的食性多样时无法确定单一食物来源的能量占比;标记重捕法中标记个体迁出会导致调查结果偏大;消费者粪便中的能量不属于自身同化量,而是上一营养级的同化量;消费者用于生长发育繁殖的能量=同化量-呼吸散失的能量。
10.(2025高二下·南通期中)染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料(C14H9ClN2O4)废水具有高效脱色能力的菌株﹐它们通过降解具生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害。下图表示目标菌株GN—1的筛选和脱色实验流程。相关叙述正确的是(  )
A.实验时,对污泥及培养基通常采用湿热灭菌法灭菌
B.分离纯化时需要设平行重复实验,无需另外设置空白对照
C.向培养基乙进行接种时用涂布器蘸取菌液均匀涂布在平板上
D.所示菌落①至④中,菌落②或④的脱色能力最低
【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养;灭菌技术
【解析】【解答】A、污泥中含有目标菌株,不能进行灭菌处理,否则会杀死目的菌株;仅对培养基采用湿热灭菌法灭菌即可,A错误;
B、分离纯化时设置平行重复实验可减小误差,同时必须设置空白对照,用于检测培养基灭菌是否彻底、操作过程是否被杂菌污染,B错误;
C、向培养基乙进行涂布接种时,应先使用移液枪吸取菌液滴加在平板表面,再用涂布器蘸取菌液均匀涂布,操作表述不完整,且流程描述存在错误,C错误;
D、在含染料的培养基上,菌株脱色能力越强,形成的透明圈越大;反之,脱色能力越弱,透明圈越小。因此菌落②或④的透明圈最小,脱色能力最低,D正确。
故答案为:D。
【分析】微生物筛选实验中,含目标菌株的样品不能灭菌,仅培养基需灭菌;实验需设置空白对照排除无关变量干扰;涂布分离需先加菌液再用涂布器涂布;透明圈大小直接反映菌株的脱色能力,透明圈越小,脱色能力越弱。
11.(2025高二下·南通期中)传统白酒多以泥窖池为发酵基础,泥窖池即地上挖的“坑”,粮食进入“坑”,在“坑”里粮食发酵成为酒糟,酒糟出“坑”,便能蒸馏出酒。长年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。相关叙述正确的是(  )
A.传统发酵以混合菌种的半固体和液体发酵为主
B.窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易杂菌污染
C.制成的白酒需经湿热灭菌后并窖藏一段时间后才可饮用
D.粮食入“坑”后必须保持良好的通风环境,酵母菌才能将粮食发酵成酒糟
【答案】B
【知识点】微生物发酵及其应用;灭菌技术
【解析】【解答】A、传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,并非以半固体和液体发酵为主,A错误;
B、长年使用的老窖池内壁窖泥中含有大量酿酒相关微生物,这些微生物形成了相对稳定的微生物体系,能在一定程度上抑制杂菌污染,保障酿酒过程顺利进行,B正确;
C、白酒中含有酒精,酒精本身具有杀菌作用,且湿热灭菌会破坏白酒的风味,因此制成的白酒无需进行湿热灭菌,C错误;
D、酵母菌进行酒精发酵(产生酒糟中的酒精)的条件是无氧环境,粮食入“坑”后需创造无氧条件,而非良好的通风环境,D错误。
故答案为:B。
【分析】传统酿酒发酵多采用固体或半固体发酵形式,利用混合菌种完成发酵过程;老窖池内稳定的微生物群落可形成菌群优势,抑制杂菌滋生,降低污染风险;酒精具有抑菌作用,无需对白酒进行湿热灭菌,且灭菌会破坏酒的风味;酵母菌是兼性厌氧菌,在无氧条件下进行酒精发酵,有氧条件下仅进行细胞呼吸繁殖,不产生酒精。
12.(2025高二下·南通期中)下列关于发酵工程的说法,错误的是(  )
A.发酵工程中应控制pH,酸性条件下利于谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸
B.“精酿”啤酒发酵完成后,不进行过滤和消毒处理,保质期比较短
C.黑曲霉可作为酿制酱油、生产柠檬酸的菌种
D.利用乳酸菌在青贮饲料中乳酸发酵产生有机酸而实现饲料保鲜
【答案】A
【知识点】微生物发酵及其应用;发酵工程的应用
【解析】【解答】A、发酵工程中需要严格控制pH等环境条件,谷氨酸棒状杆菌是生产谷氨酸的主要菌种,该菌种在中性或弱碱性的环境条件下才能更有效地进行代谢活动并积累谷氨酸,酸性条件会抑制其代谢过程,不利于谷氨酸的生产,因此A错误;
B、“精酿”啤酒在发酵完成后,通常不会进行过滤和消毒处理,这使得啤酒中仍可能残留部分微生物,缺乏有效的抑菌措施,微生物会不断繁殖,导致啤酒的保质期比较短,因此B正确;
C、黑曲霉是发酵工业中常用的重要菌种,它可以产生多种酶类和代谢产物,能够用于酿制酱油,同时也是生产柠檬酸的常用菌种,因此C正确;
D、在青贮饲料的制作过程中,乳酸菌会进行厌氧发酵产生乳酸等有机酸,这些有机酸能降低饲料的pH值,抑制腐败菌等有害微生物的生长繁殖,从而实现饲料的保鲜,因此D正确。
故答案为:A。
【分析】发酵工程是利用微生物的特定功能,通过现代工程技术规模化生产有用产品的技术,其流程一般包括菌种选育、培养基配制、灭菌、接种、发酵和产品分离提纯等环节;谷氨酸棒状杆菌的代谢和产物积累对pH有严格要求,中性和弱碱性环境是其生产谷氨酸的适宜条件;精酿啤酒因简化了过滤和消毒工艺,抑菌能力弱,保质期较短;黑曲霉凭借其代谢特性,在酱油酿造和柠檬酸生产中发挥重要作用;乳酸菌的乳酸发酵是青贮饲料保鲜的核心原理,通过降低pH抑制杂菌生长,保障饲料品质。
13.(2025高二下·南通期中)青霉素的发酵生产过程中遇到两个问题,首先发酵过程中总会产生头孢霉素如图1,其次青霉素发酵需要大量氧气。为保证发酵过程中青霉素的持续高产,研究人员将透明颤菌(细菌)的血红蛋白引入青霉菌,设计方案如图2所示。相关叙述错误的是(  )
A.菌种选育时,敲除青霉菌中控制酶B合成的基因可使其只产青霉素
B.①②过程需要用相同的酶去除细胞壁获得原生质体
C.③过程可在略高渗溶液中采用PEG融合法诱导原生质体融合
D.可利用缺乏甲硫氨酸和精氨酸的基本培养基筛选出融合细胞
【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养;培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、观察图1可知,前体物质在酶A的作用下生成青霉素,在酶B的作用下生成头孢霉素。若敲除青霉菌中控制酶B合成的基因,前体物质就无法在酶B的作用下转化为头孢霉素,只能在酶A的作用下生成青霉素,A不符合题意;
B、青霉菌属于真菌,其细胞壁主要成分是几丁质等;透明颤菌是细菌,细胞壁主要成分是肽聚糖。因为二者细胞壁成分存在差异,所以去除细胞壁时所用的酶是不同的,并非用相同的酶去除细胞壁获得原生质体,B符合题意;
C、③过程为原生质体融合,由于原生质体没有细胞壁的保护,在略高渗溶液中细胞不会因吸水而涨破。采用PEG融合法诱导原生质体融合是一种常见的技术手段,能够促使不同的原生质体发生融合,C不符合题意;
D、甲硫氨酸营养缺陷型青霉菌无法在缺乏甲硫氨酸的培养基上生长,精氨酸营养缺陷型透明颤菌不能在缺乏精氨酸的培养基上生长。而融合细胞含有两者的遗传物质,具备合成甲硫氨酸和精氨酸相关的基因,能够在缺乏甲硫氨酸和精氨酸的基本培养基上生长,因此可利用这种培养基筛选出融合细胞,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
(2)细胞杂交又称细胞融合,是指将两个或多个不同来源的细胞,在一定的条件下融合成一个细胞的过程 。
14.(2025高二下·南通期中)如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(c Myc、Klf4、Sox2和Oct3/4等基因与细胞的脱分化有关)。相关叙述错误的是(  )
A.过程③④提供的条件不同,分化得到的细胞不同,说明细胞分化受基因和环境共同决定
B.除了成纤维细胞,已经分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞
C.过程②应在充满CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH
D.iPS细胞因为诱导过程无须破坏胚胎,移植回病人体内避免免疫排斥,所以应用前景优于胚胎干细胞
【答案】C
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展;动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、过程③④是iPS细胞分化形成不同细胞的过程,两者为iPS细胞提供的培养条件(环境因素)不同,最终分化得到的细胞类型也不同,而细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,这说明细胞分化是受基因和环境共同决定的,因此A正确;
B、题干明确指出c-Myc、Klf4、Sox2和Oct3/4等基因与细胞的脱分化有关,只要向已分化的细胞中导入这些相关基因,就能诱导其脱分化形成iPS细胞,因此除了成纤维细胞,已经分化的T细胞、B细胞等其他体细胞,也能被诱导为iPS细胞,因此B正确;
C、过程②是iPS细胞的培养过程,属于动物细胞培养,其所需的气体环境为95%的空气+5%的CO2混合气体,其中95%的空气为细胞呼吸提供氧气,5%的CO2作用是维持培养液的pH,而非充满CO2,因此C错误;
D、iPS细胞是由病人体内已分化的体细胞诱导形成的,其细胞表面的组织相容性抗原与病人自身一致,因此将其分化形成的细胞移植回病人体内,可避免发生免疫排斥反应;同时,iPS细胞的诱导过程无需破坏胚胎,不涉及伦理争议,因此其应用前景优于胚胎干细胞,因此D正确。
故答案为C。
【分析】iPS细胞是通过导入特定脱分化相关基因,将已分化的体细胞诱导脱分化形成的多能干细胞。细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,同时受环境条件影响。动物细胞培养的气体环境为95%空气+5%CO2,其中CO2的作用是维持培养液的pH。与胚胎干细胞相比,iPS细胞源于自体体细胞,移植后可避免免疫排斥反应,且诱导过程不破坏胚胎,不涉及伦理问题。
二、多项选择题:共5题,每题3分,共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15.(2025高二下·南通期中)下列有关高中生物实验,相关叙述错误的是(  )
A.探究土壤微生物对落叶的分解作用时,应将对照组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用
B.调查草本植物的种群密度最好选择单子叶植物,样方大小一般以1m2的正方形为宜
C.研究土壤中小动物类群丰富度,自制吸虫器中吸气玻管的一端应用纱布扎紧
D.用不同浓度的生长素调节剂处理枝条,浸泡法要求的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
【答案】A,B
【知识点】探究生长素类似物对插条生根的作用;估算种群密度的方法;土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】A、探究土壤微生物对落叶的分解作用时,对照组应保持自然状态,实验组土壤灭菌以排除土壤微生物的作用,A错误;
B、调查草本植物的种群密度时,最好选择双子叶植物,单子叶植物计数不便,样方大小一般以1m2的正方形为宜,B错误;
C、研究土壤中小动物类群丰富度时,自制吸虫器中吸气玻管的一端用纱布扎紧,可避免将小动物吸走,C正确;
D、采用浸泡法用生长素调节剂处理枝条时,要求调节剂溶液浓度较低,同时在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理,可减少溶液水分蒸发,避免调节剂浓度发生变化,保证实验处理条件的稳定性,D正确。
故答案为:AB。
【分析】探究土壤微生物分解作用实验的自变量为土壤微生物的有无;调查植物种群密度时,双子叶植物更适合用于种群密度调查;土壤小动物丰富度调查中,吸虫器的纱布设置可防止小动物被吸走;浸泡法处理枝条时,低浓度溶液和适宜环境能保证处理效果
16.(2025高二下·南通期中)二氢睾酮(DHT)是睾酮激素(T)在5α-还原酶的催化作用下产生的高活性雄激素,比T具有更强的雄激素受体亲和力。DHT与雄激素性脱发(AGA)有关,其机制如图所示。相关叙述错误的是(  )
注:5α-还原酶和雄激素受体的基因表达具有组织特异性
A.DHT能与靶细胞内的受体结合,调节细胞核基因表达
B.脱发与非脱发部位的差别可能与细胞内基因选择性表达有关
C.DHT通过体液定向运输,与靶细胞结合起作用后就会被灭活
D.AGA的机制说明激素只参与细胞水平稳态的调节
【答案】C,D
【知识点】细胞分化及其意义;激素调节的特点
【解析】【解答】A、DHT是脂溶性雄激素,可穿过靶细胞膜与细胞内受体结合,进而进入细胞核调节基因表达,该叙述正确;
B、同一生物体脱发与非脱发部位的细胞基因相同,结合题干中基因表达的组织特异性,二者的差别与细胞内基因选择性表达有关,该叙述正确;
C、激素通过体液进行不定向运输,其作用的定向性依靠与靶细胞受体结合实现,并非运输过程定向,该叙述错误;
D、AGA机制中,DHT既调控靶细胞基因表达(分子水平),也影响细胞分裂和角质蛋白合成(细胞水平),说明激素参与多水平稳态调节,并非只参与细胞水平,该叙述错误。
故答案为:CD。
【分析】激素调节具有微量高效、通过体液运输、作用于靶器官/靶细胞、作用后灭活的特点;激素运输无定向性,作用具有定向性;激素可调控分子和细胞层面的生命活动,参与多水平的稳态调节。
17.(2025高二下·南通期中)离心技术是常用的分离、纯化或澄清的方法。相关技术叙述正确的是(  )
A.动物细胞核移植技术中可以采用梯度离心去核
B.体外受精时需将新鲜或者冷冻的精液离心处理后对其获能处理
C.DNA粗提取实验中将洋葱研磨液倒入塑料离心管中,离心后取沉淀
D.PCR中将所有的组成成分加入微量离心管中离心,使反应液集中在管的底部
【答案】A,B,D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;DNA的粗提取和鉴定;动物体细胞克隆;体外受精
【解析】【解答】A、梯度离心是动物细胞核移植中常用的去核方法之一,通过密度梯度离心可实现细胞核与细胞质的分离,该叙述正确;
B、体外受精前需对精子进行获能处理,精液中含有的抑制精子获能的物质会影响受精效果,离心处理可去除这类物质,为后续获能做准备,该叙述正确;
C、DNA粗提取实验中,洋葱研磨液离心后,DNA主要存在于上清液中,沉淀为细胞碎片等杂质,应取上清液而非沉淀,该叙述错误;
D、PCR反应中,离心操作能使反应液集中在离心管底部,保证反应体系混合均匀,利于反应顺利进行,该叙述正确。
故答案为:ABD。
【分析】动物细胞核移植的去核方法包含梯度离心法;体外受精需对精子进行获能处理,离心精液可去除抑制获能的物质;DNA粗提取实验中离心后需取上清液获取DNA;PCR反应体系离心可使液体集中,保障反应充分进行。
18.(2025高二下·南通期中)高浓度的铝离子可能对植物生长有毒害作用。为探究生长素在番茄植株铝胁迫过程中的作用机制,通过外源施加NAA、生长素合成抑制剂(yucasin)、生长素运输抑制剂(NPA),分析其对铝胁迫下番茄根生长的影响,实验结果如下(注:CK组加入蒸馏水)。相关叙述错误的是(  )
A.本实验的对照组为CK组和铝溶液组
B.NAA是植物体合成的微量有机物,对植物的生长发育具有调节作用
C.图1说明铝胁迫下番茄根生长受到明显抑制,且在一定范围内,随着NAA浓度的增加而增加
D.据图2和图3推测铝胁迫下通过影响根尖生长素的合成,从而抑制番茄根的生长
【答案】B,D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;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、实验中CK组(蒸馏水)和铝溶液组为对照组,用于对比分析外源物质对铝胁迫下番茄根生长的影响,该叙述正确;
B、NAA是人工合成的生长素类似物,并非植物体自身合成,植物体内自身合成的具有生长素效应的物质为吲哚乙酸(IAA),该叙述错误;
C、由图1可知,铝溶液处理后番茄根长显著短于CK组,说明铝胁迫抑制根生长;且随NAA浓度升高,根长逐渐变短,表明抑制作用随NAA浓度升高而增强,该叙述正确;
D、图2显示加入生长素合成抑制剂后根长增加,说明铝胁迫下生长素合成增多会抑制根生长;图3显示加入生长素运输抑制剂后根长更短,说明铝胁迫下生长素运输受阻会导致积累,进而抑制根生长,因此铝胁迫通过影响生长素合成与运输共同抑制根生长,而非仅影响合成,该叙述错误。
故答案为:BD。
【分析】本实验的核心是探究生长素在番茄铝胁迫中的作用机制,自变量为NAA浓度、生长素合成抑制剂、生长素运输抑制剂,因变量为番茄根长;NAA为人工合成的生长素类似物,植物自身合成的生长素为吲哚乙酸(IAA);实验结果表明铝胁迫会抑制番茄根生长,外源NAA会增强抑制效果,生长素合成抑制剂可缓解抑制、运输抑制剂会加重抑制,说明铝胁迫通过影响生长素的合成与运输,导致生长素积累,进而抑制番茄根的生长。
19.(2025高二下·南通期中)2023年11月,我国科研人员利用食蟹猴培育出世界首只胚胎干细胞高贡献的活体嵌合猴,该研究部分过程如图所示(GFP:绿色荧光蛋白基因)。相关叙述正确的是(  )
A.GFP可监测供体干细胞的存活情况以及其在嵌合体不同组织中的分化、分布情况
B.由图可知,活体嵌合猴体细胞中染色体数目是供体猴和受体猴数目之和
C.可用电刺激、钙离子载体激活嵌合胚胎,使其完成细胞的分裂和发育进程
D.代孕雌猴在移植嵌合囊胚前,可饲喂一定量孕激素进行同期发情处理
【答案】A,C,D
【知识点】动物体细胞克隆;胚胎移植;胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、GFP是绿色荧光蛋白基因,可作为标记基因,通过追踪绿色荧光的分布,监测供体干细胞的存活情况,以及其在嵌合体不同组织中的分化、分布情况,该叙述正确;
B、活体嵌合猴的体细胞中,染色体并非供体猴和受体猴数目之和,单个体细胞要么含有供体猴的染色体,要么含有受体猴的染色体,二者独立存在,该叙述错误;
C、嵌合胚胎需要通过物理或化学方法激活才能完成细胞分裂和发育进程,电刺激、钙离子载体均属于常用的激活方法,该叙述正确;
D、代孕雌猴在移植嵌合囊胚前,饲喂一定量孕激素可进行同期发情处理,使代孕雌猴的生理状态与胚胎发育相适应,为胚胎移植创造适宜条件,该叙述正确。
故答案为:ACD。
【分析】本研究核心是利用胚胎干细胞培育活体嵌合猴,涉及胚胎干细胞的标记追踪、胚胎激活及胚胎移植等技术;GFP标记基因可直观追踪供体干细胞的存活、分化与分布;嵌合猴体细胞中染色体独立存在,无供体与受体染色体数目叠加现象;电刺激、钙离子载体等可激活嵌合胚胎启动发育;孕激素可用于代孕雌猴同期发情处理,保障胚胎移植的成功率。
三、非选择题:共5题,共57分。除特别说明外,每空1分。
20.(2025高二下·南通期中)Ⅰ.禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低,神经和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。研究发现,当高强度运动导致血糖浓度降低时,神经系统调节先天样淋巴细胞(ILC2)发挥作用,通过增加ILC2的数量和改变ILC2的位置,进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用,从而升高血糖。具体如图1所示。
(1)图中指   ,在血糖调节方面,与其协同作用的激素有   。(至少2种)
(2)高强度运动时,血糖浓度降低,此时位于   的血糖调节中枢兴奋,通过   (填“交感”或“副交感”)神经支配,最终使胰腺中相应内分泌细胞分泌激素,从而升高血糖。
(3)结合图中信息分析,参与血糖调节NE属于   (填“递质”或“激素”)类信息分子,图中ILC2能够升高血糖的作用机理是ILC2受到NE的作用后会   至胰腺,分泌IL-13、IL-5,促进相关激素的分泌,从而升高血糖。
Ⅱ.依据原胰岛素分子结构,科研工作者研制了一种能随血糖水平自我调节的新型胰岛素(NNC),并对其展开了系列实验,以期用于糖尿病的治疗。
(4)胰岛素降血糖机理为:促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存,抑制   ,使血糖浓度恢复正常。
(5)在原胰岛素的B链N端引入一个葡萄糖苷分子,在B链C端引入一个大环分子,形成的新型胰岛素(NNC)如图2。葡萄糖苷分子能够与C端的大环分子结合成环状,导致NNC丧失原有空间结构,葡萄糖与葡萄糖苷分子可竞争结合大环分子,从而创造出根据葡萄糖浓度高低的“信息传递开关”机制。结合图文信息,完善葡萄糖浓度高、葡萄糖浓度低时,NNC“信息传递开关”机制   。
【答案】胰高血糖素;糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素;下丘脑;交感;递质;增殖并迁移;肝糖原分解 、非糖物质转化为葡萄糖;当血糖水平较低,大环分子与葡萄糖苷结合,使NNC形成一个封闭的状态,抑制了胰岛素活性;当血糖水平较高,大环分子结合血液中的葡萄糖,NNC构象展开,胰岛素得以结合胰岛素受体,发挥降糖作用
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】(1) 图中具有升高血糖的作用,且由胰腺内分泌细胞分泌,因此该物质是胰高血糖素。在血糖调节中,与胰高血糖素发挥协同作用的激素,都是能促进血糖升高的激素,具体有糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素,这些激素均能通过促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖等途径,与胰高血糖素共同升高血糖,维持血糖稳态。
(2) 人体的血糖调节中枢位于下丘脑,当高强度运动导致血糖浓度降低时,下丘脑的血糖调节中枢会迅速兴奋。此时,兴奋会通过交感神经进行支配,作用于胰腺中的胰岛A细胞,促使其分泌胰高血糖素,进而促进肝糖原分解和非糖物质转化,最终实现血糖升高,维持血糖平衡。
(3) 结合图中信息可知,NE是由神经末梢分泌释放的,会作用于先天样淋巴细胞(ILC2),因此NE属于神经递质类信息分子,而非激素(激素由内分泌腺或内分泌细胞分泌,通过体液运输)。根据题干描述,高强度运动时,神经系统调节ILC2发挥作用,通过增加ILC2的数量和改变其位置影响胰腺分泌,因此ILC2能够升高血糖的作用机理是:ILC2受到NE的作用后会增殖(增加数量)并迁移至胰腺部位,进而分泌IL-13、IL-5两种物质,这两种物质会促进胰腺中胰岛A细胞分泌胰高血糖素,最终达到升高血糖的目的。
(4) 胰岛素是机体内唯一能降低血糖的激素,其具体降血糖机理为:一方面促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖(如促进葡萄糖进入细胞氧化分解、合成肝糖原和肌糖原、转化为脂肪等非糖物质);另一方面抑制肝糖原分解为葡萄糖,同时抑制非糖物质(如脂肪、氨基酸)转化为葡萄糖,从而减少血糖的来源、增加血糖的去路,使血糖浓度恢复正常。
(5) 根据题干中NNC的结构和“信息传递开关”机制可知,其作用依赖葡萄糖苷分子与大环分子的结合,以及葡萄糖与葡萄糖苷分子的竞争结合,具体机制如下:当血糖水平较低时,血液中葡萄糖含量少,大环分子无法与葡萄糖结合,会与NNC上的葡萄糖苷分子结合,使NNC形成封闭的环状结构,导致NNC丧失原有空间结构,进而抑制胰岛素的活性,避免血糖进一步降低;当血糖水平较高时,血液中葡萄糖含量充足,葡萄糖会与葡萄糖苷分子竞争结合大环分子,使大环分子与葡萄糖结合,此时NNC的构象会展开,恢复其正常空间结构,胰岛素能够正常结合胰岛素受体,发挥降血糖作用,从而实现随血糖水平自我调节的功能。
【分析】血糖调节的中枢位于下丘脑,主要通过神经-体液-免疫调节网络维持稳态:胰高血糖素与肾上腺素、糖皮质激素等协同升高血糖,胰岛素唯一降低血糖。高强度运动时,下丘脑通过交感神经释放神经递质NE,调控ILC2增殖迁移并分泌物质,促进胰高血糖素分泌。新型胰岛素(NNC)通过葡萄糖与葡萄糖苷分子竞争结合大环分子,实现血糖高低的“开关”调节,适配糖尿病治疗需求。
21.(2025高二下·南通期中)人类表皮因子受体(HER-2)会在某些乳腺癌细胞中合成,该类癌细胞称为HER-2阳性乳腺癌细胞,临床上可用抗体-药物偶联物(ADC)靶向治疗,制备ADC的过程如图1所示。回答下列问题
(1)动物细胞培养时,培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外,往往还需加入一定量的   ,为防止有害代谢物的积累,可采用   的方法。
(2)每隔2周用相同抗原注射小鼠1次,共注射3次,其目的是   ,最后一次免疫后第3天,取   (器官)内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的生物诱导剂是   。
(3)步骤②的细胞经   培养基选出杂交瘤细胞,再经过步骤③克隆化培养和   才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞,通过体外扩大培养最后从培养液中分离的单克隆抗体制备ADC,图1的ADC中起定位导向作用是   (填“a”或“b”)。
(4)研究发现,ADC在患者体内的作用如图2所示。ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,导致细胞凋亡,推测其原理是   。
(5)为探究不同种类药物的ADC的杀伤力,研究人员将等量药物E、F、E+F分别连接到单克隆抗体上,制得三种ADC,选用表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2+)和不表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2-)进行体外毒性实验,结果如图3。
①为了与实验组形成对照,对照组要添加等量的   。
②据图3分析,可以得到的实验结论有:   。
【答案】(1)血清;定期更换培养液
(2)加强免疫,刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞;脾脏;灭活的病毒
(3)选择;抗体检测;a
(4)药物进入细胞核后;引起与凋亡相关基因的表达(转录和翻译),产生相关蛋白,从而导致细胞凋亡
(5)不含药物的单克隆抗体(ADC);对不表达HER-2的细胞株没有杀伤力(存活率均为100%);对表达HER-2的细胞株有杀伤力,且杀伤力为E+F>F>E;且浓度越高杀伤力越强
【知识点】动物细胞培养技术;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1) 动物细胞培养时,由于人们对细胞所需的营养物质尚未完全研究清楚,培养基除添加葡萄糖、氨基酸等必要营养成分外,还需加入一定量的血清,以补充细胞生长所需的未知营养因子。细胞在培养过程中会产生有害代谢废物,为防止这些代谢物积累对细胞造成毒害,可采用定期更换培养液的方法,及时清除代谢废物并补充新鲜营养。
(2) 每隔2周用相同抗原注射小鼠并重复3次,属于加强免疫处理,其目的是刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞,提高后续获得特异性抗体的概率。最后一次免疫后第3天,从小鼠的脾脏内获取部分组织,制成细胞悬液后与骨髓瘤细胞进行诱导融合;诱导动物细胞融合常用的生物诱导剂是灭活的病毒。
(3) 步骤②为杂交瘤细胞的筛选过程,需使用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;获得杂交瘤细胞后,还需经过步骤③的克隆化培养和抗体检测,才能筛选出能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞。抗体-药物偶联物(ADC)由抗体、接头和药物组成,其中a为单克隆抗体,能特异性识别HER-2阳性乳腺癌细胞,起到定位导向作用,b为药物,发挥杀伤作用。
(4) ADC进入乳腺癌细胞后被溶酶体水解,释放的药物进入细胞核,会诱导与细胞凋亡相关的基因进行转录和翻译,合成相关的凋亡蛋白,最终导致乳腺癌细胞发生凋亡。
(5) ①实验目的是探究不同种类药物的ADC的杀伤力,自变量为药物种类和细胞类型,对照组需排除单克隆抗体本身对实验结果的影响,因此应添加等量的不含药物的ADC。②从实验结果可知,三种ADC对不表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2-)均无杀伤力,细胞存活率均为100%;对表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2+)有杀伤力,且杀伤力表现为E+F>F>E,同时随着ADC浓度升高,细胞存活率降低,说明杀伤力随浓度升高而增强。
【分析】动物细胞培养需添加血清补充未知营养,定期换液可清除代谢废物;多次抗原注射能加强免疫,增加B淋巴细胞数量,动物细胞融合的生物诱导剂为灭活病毒。单克隆抗体制备需经选择培养基筛选和抗体检测,ADC中抗体负责靶向定位。药物通过诱导凋亡基因表达实现杀伤细胞的作用;实验对照需排除无关变量,ADC的杀伤力具有靶向性和药物协同效应。
(1)动物细胞培养时,培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外,由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,往往还需加入一定量的血清。为防止有害代谢物的积累,可采用定期更换培养液的方法。
(2)多次注射相同抗原以加强免疫,刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞,最后一次免疫后第3天,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,灭活的病毒是诱导动物细胞融合的常用生物诱导剂。
(3)步骤②是第一次筛选过程,需要用选择培养基选出杂交瘤细胞,再经过步骤③克隆化培养和抗体检测,才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成,其中a部分为单克隆抗体,b部分为药物,起定位导向作用是a。
(4)分析题图可知,药物进入细胞核后,引起与凋亡相关基因的表达(转录和翻译),产生相关蛋白,从而导致细胞凋亡。
(5)①本实验目的是探究荷载不同种类药物的ADC的杀伤力,则自变量为不同种类药物及乳腺癌细胞株种类,则对照组应用来排除ADC除药物外的部分对实验的影响。因此,对照组应添加等量的不含药物的 ADC。
②据图分析:不同种类药物的ADC对不表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER-2)进行体外毒性实验结果可知,等量药物E、F、E+F的ADC和对照组一样,细胞存活率均为100%,说明ADC不杀伤HER-2;分析不同种类药物的ADC对表达HER-2的乳腺癌细胞株(HER2+)进行体外毒性实验结果可知,与对照组相比等量药物E、F、E+F的ADC组细胞存活率都下降,下降幅度E+F>F>E,且随着不同种类药物的ADC浓度的增加细胞存活率越低,说明ADC对HER2+的杀伤力为E+F>F>E,且浓度越高杀伤力越强。
22.(2025高二下·南通期中)支气管哮喘(简称哮喘)是一种慢性气道炎症性疾病,其发病机理下图左侧所示。抗IgE人源化单克隆抗体——奥马珠单抗对支气管哮喘具有良好的治疗效果,主要机理如下图右侧所示。回答下列问题。
(1)与健康人相比,支气管哮喘患者免疫系统的   功能异常。细胞甲是   细胞。
(2)图1中B细胞的活化除了图中细胞因子的作用外,还需要的两个激活信号分别是   和   与B细胞结合,活化的B细胞增殖分化为浆细胞并分泌抗体。图中能激活嗜酸性粒细胞的分子有   。
(3)奥马珠单抗能治疗支气管哮喘,由上图右侧可知,奥马珠单抗除了可以降低游离IgE水平外,还可以   。
(4)泼尼松是人工合成的糖皮质激素(免疫抑制剂)常被用来治疗过敏性哮喘,据相关信息泼尼松还可以用来治疗的疾病有
A.类风湿关节炎 B.风湿性心脏病
C.系统性红斑狼疮 D.艾滋病
(5)为验证双氢青蒿素(DHA)和泼尼松一样对过敏性哮喘具有治疗作用,科研人员设计了如下实验方案,请补全表格。
实验步骤 简要操作流程
实验分组 选择生理状态相同的过敏性哮喘小鼠若干只,   为甲、乙、丙三组
实验处理 甲组小鼠每天灌胃适量生理盐水;乙组、丙组每天分别   
实验数据检测 连续饲喂及灌胃处理一段时间后,检测三组小鼠的B淋巴细胞数量
预测实验结果 若   ,则可证明DHA对过敏性哮喘具有一定疗效
【答案】(1)防御;抗原呈递细胞
(2)抗原与B细胞直接接触;辅助性T细胞表面特定分子发生改变;IgE、细胞因子、前列腺素D2
(3)抑制IgE与FcεRⅠ受体结合;降低表达量,从而减少FcεRⅠ受体数量
(4)A;B;C
(5)随机、均等;灌胃等量的一定浓度的双氢青蒿素、灌胃等量的一定浓度的泼尼松;乙组和丙组小鼠的B淋巴细胞数量少于甲组;且乙组和丙组小鼠的B淋巴细胞数量接近
【知识点】免疫功能异常;免疫系统的结构与功能;体液免疫
【解析】【解答】(1) 支气管哮喘属于过敏反应,是机体免疫系统对外来过敏原过度反应导致的,与健康人相比,患者免疫系统的防御功能出现异常;细胞甲能够摄取、处理抗原并将抗原呈递给其他免疫细胞,符合抗原呈递细胞的功能特点,因此细胞甲是抗原呈递细胞。
(2) B细胞的活化需要多个信号刺激,除了图中的细胞因子作用外,还需要抗原与B细胞直接接触,以及辅助性T细胞表面特定分子发生改变并与B细胞结合这两个激活信号;结合图示可知,IgE、细胞因子、前列腺素D2都能作用于嗜酸性粒细胞,激活嗜酸性粒细胞参与炎症反应。
(3) 从图示右侧的作用机理可知,奥马珠单抗不仅能降低血液中游离IgE的水平,还能直接抑制IgE与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的FcεRⅠ受体结合,同时降低FcεRⅠ受体的表达量,减少受体数量,从而阻断后续的炎症反应,达到治疗哮喘的效果。
(4) 泼尼松是免疫抑制剂,主要用于治疗自身免疫病。类风湿关节炎、风湿性心脏病、系统性红斑狼疮都属于自身免疫病,因此泼尼松可用于治疗这三种疾病;而艾滋病是免疫缺陷病,使用免疫抑制剂会进一步削弱患者的免疫功能,不利于病情控制,因此不能用泼尼松治疗。故选ABC。
(5) ①实验分组时,为了保证实验的科学性和准确性,需要将生理状态相同的过敏性哮喘小鼠随机、均等分为甲、乙、丙三组,排除个体差异对实验结果的干扰;
②实验处理遵循单一变量原则,甲组灌胃生理盐水作为空白对照,乙组作为双氢青蒿素(DHA)处理组,应每天灌胃等量的一定浓度的双氢青蒿素,丙组作为泼尼松阳性对照组,应每天灌胃等量的一定浓度的泼尼松;
③B淋巴细胞数量与过敏性哮喘的病情程度相关,若DHA对过敏性哮喘有治疗效果,那么乙组(DHA处理)和丙组(泼尼松处理)小鼠的B淋巴细胞数量都会显著少于甲组,且乙组和丙组的B淋巴细胞数量接近,说明DHA的治疗效果与泼尼松相近。
【分析】过敏反应是免疫系统防御功能异常引发的免疫失调,B细胞活化依赖抗原刺激、辅助性T细胞信号和细胞因子。奥马珠单抗通过结合IgE阻断其与受体结合,发挥治疗作用。免疫抑制剂可用于自身免疫病治疗,艾滋病患者禁用。实验设计需遵循随机分组、单一变量和对照原则,通过检测B淋巴细胞数量可判断药物的治疗效果。
(1)从图中可知支气管哮喘患者存在过敏反应,过敏反应是免疫系统的防卫功能异常导致的,所以与健康人相比,支气管哮喘患者免疫系统的防御功能异常。细胞甲能摄取、处理并呈递抗原,是抗原呈递细胞。
(2)B 细胞的活化除了细胞因子作用外,还需要抗原与 B 细胞直接接触。B 细胞活化还需要辅助性 T 细胞表面特定分子发生改变并与 B 细胞结合。由图可知,图中能激活嗜酸性粒细胞的分子有 IgE、细胞因子、前列腺素 D2 。
(3)从图右侧可知,奥马珠单抗除了可以降低游离 IgE 水平外,还可以抑制 IgE 与 FcεRI 受体结合;降低炎症,从而减少 FcεRI 受体数量 。
(4)A、类风湿关节炎是一种自身免疫性疾病,主要表现为关节的炎症。泼尼松的抗炎和免疫抑制作用可以减轻关节的炎症反应,缓解疼痛、肿胀等症状,所以泼尼松可用于治疗类风湿关节炎,A正确;
B、风湿性心脏病是由于A组乙型溶血性链球菌感染引起的自身免疫性疾病,主要侵犯心脏瓣膜等结构。泼尼松的免疫抑制作用可用于控制机体的免疫反应,减轻心脏的炎症损伤,对风湿性心脏病的治疗有一定帮助,所以泼尼松可用于治疗风湿性心脏病,B正确;
C、系统性红斑狼疮是一种累及多系统、多器官的自身免疫性疾病。泼尼松的抗炎和免疫抑制特性能够抑制机体异常的免疫反应,减轻各器官的炎症损害,是治疗系统性红斑狼疮的常用药物之一,所以泼尼松可用于治疗系统性红斑狼疮,C正确;
D、艾滋病是由人类免疫缺陷病毒(HIV)感染引起的,主要导致人体免疫系统受损。泼尼松作为免疫抑制剂,会进一步抑制患者的免疫系统,使患者更容易受到各种病原体的感染,不利于艾滋病患者的病情控制,所以泼尼松不能用于治疗艾滋病,D错误。
故选ABC。
(5)①实验分组:为保证各组小鼠初始条件一致,避免主观因素干扰,使各组具有可比性,应将小鼠 随机平均 分为甲、乙、丙三组。
②实验处理:甲组为对照组(灌胃适量生理盐水)。根据实验目的,乙组作为 DHA 处理组,应灌胃 适量双氢青蒿素(DHA)溶液;丙组作为泼尼松处理组(已知泼尼松有治疗作用),为控制变量,应灌胃等量泼尼松溶液,通过与甲组对比观察两种药物的作用。
③预测实验结果:若 DHA 有疗效,由于泼尼松已知有治疗作用,那么乙组(DHA 处理组)和丙组(泼尼松处理组)的 B 淋巴细胞数量应 均明显低于甲组,且乙组和丙组小鼠的B淋巴细胞数量接近。这表明 DHA 能像泼尼松一样对过敏性哮喘起治疗作用(B 淋巴细胞数量与哮喘病情相关,数量降低说明病情得到控制)。
23.(2025高二下·南通期中)互花米草作为一种生态工程植物被引入国内,但因互花米草对本地物种具有极强的竞争力,挤占本土动植物生存空间,导致潮间带生物多样性和湿地生态服务功能降低,因此,亟须遏制互花米草在我国滨海地区快速扩张的势头。下图1是某科研团队黄河入海口南侧潮间带的研究区域。下图2是互花米草生境中部分食物网关系。
注:A、B、C、D、E分别表示桎柳、芦苇、盐地碱蓬、光滩、海草
(1)植被带按图1顺序从海洋向陆地发展,这体现了该群落   结构。若研究该湿地中芦苇的生态位,通常需要研究它的   。(至少2个)
(2)图2中泥螺在该生态系统中的成分是   。若斑嘴鸭摄食泥螺和克氏原鳌虾的比例为3:1,则斑嘴鸭每增加10KJ的生物量,按10%的能量传递效率计算,通过食物网需要消耗生产者   (填“=”或“>”或“<”)1000KJ的生物量。
(3)在繁殖季节,该区域雄性丹顶鹤会通过一系列的舞蹈和声音来吸引雌性,该过程中传递的有   信息,体现了信息传递的作用是   。用样方法调查丹顶鹤卵的密度时,若地块较为狭长,则需用   法取样。
(4)由于芦苇和互花米草对碱蓬的双向挤压,特别是互花米草入侵改变了本地种间竞争格局,致使碱蓬群落面临消失的危险,据图4分析,最可能代表碱蓬种群的是曲线   (填“甲”或“乙”),它在   年数量最少。
(5)芦苇是本土植物,由于与互花米草具有相似的生态位,二者竞争激烈。研究人员对该地区10块湿地进行调查,每块湿地随机选取5个样方,采集植物和土壤样本,测定相关数据,结果如图3。据图分析,互花米草成功入侵的原因是   。
【答案】(1)水平;区域出现频率、种群密度、植株高度、与其它物种的关系
(2)消费者和分解者;<
(3)物理、行为信息;生物种群的繁衍离不开信息传递;等距取样
(4)乙;t4(t5)
(5)随土壤盐度增加和含水量下降,互花米草比芦苇叶面积下降幅度小,使得互花米草在滨海湿地这样的环境中更具有竞争力
【知识点】生态系统的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1) 该湿地的植被带按照从海洋到陆地的顺序分布,是由于地形、土壤湿度等环境因素差异导致的群落水平方向上的配置状况,体现了群落的水平结构。生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,研究芦苇的生态位时,通常需要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,同时还要研究它与其他物种的种间关系等内容。
(2) 从食物网关系来看,泥螺既可以捕食互花米草、盐地碱蓬、微体藻类等生产者,属于消费者;同时泥螺还能以有机腐殖质为食,在生态系统中也承担分解者的角色,因此泥螺是消费者和分解者。斑嘴鸭每增加10kJ生物量,摄食泥螺和克氏原螯虾的比例为3:1,按照10%的能量传递效率,仅计算来自生产者的能量时,理论上需要消耗75÷10% + 25÷10% = 1000kJ;但由于泥螺和克氏原螯虾的能量还部分来自有机腐殖质(非生产者),所以实际通过食物网消耗的生产者生物量小于1000kJ。
(3) 雄性丹顶鹤的舞蹈属于行为信息,声音属于物理信息,这两种信息共同吸引雌性丹顶鹤完成繁殖过程,体现了信息传递在生物种群繁衍中的重要作用。用样方法调查丹顶鹤卵的密度时,若调查地块较为狭长,适合采用等距取样法进行取样,以保证样本的代表性。
(4) 互花米草入侵导致盐地碱蓬群落面临消失的危险,说明碱蓬的种群数量会持续减少。图4中曲线乙的λ值在t2~t4阶段小于1,种群数量持续下降,t4~t5阶段λ值等于1,种群数量保持稳定,因此曲线乙最可能代表盐地碱蓬种群,且在t4(或t5)年种群数量达到最少。
(5) 结合图3的实验数据可知,随着土壤盐度增加、含水量下降,互花米草的叶面积下降幅度远小于芦苇,这使得互花米草在滨海湿地的环境中更能适应环境变化,具备更强的生存竞争力,从而成功入侵该区域。
【分析】群落的水平结构受地形、土壤湿度、盐碱度等因素影响,生态位研究涵盖物种的数量特征、形态特征及种间关系等方面。生态系统中消费者和分解者的划分依据生物的取食类型,能量传递计算需考虑能量来源的多样性。信息传递的类型包括物理、行为和化学信息,其作用之一是保障种群繁衍;样方法的取样方法需根据地块形状选择。种群数量变化由λ值决定,λ<1时种群数量减少。互花米草的成功入侵与其在特定环境下的生理适应性(叶面积变化)密切相关。
(1)植被由于地形的变化和土壤含水量的差异而呈不同分布,属于水平结构。研究植物的生态位通常需要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其它物种的关系等。
(2)分析图2可知,泥螺以有机腐殖质和互花米草、盐蒿、微体藻类为食,故螺在该生态系统中的成分是消费者和分解者;斑嘴鸭增加10kJ生物量,传递效率为10%,摄取泥螺和克氏螯虾比例为3:1,则需要摄取生物量泥螺=10×3/4÷10%=75kJ、生物量克氏螯虾=10×1/4÷10%=25kJ,75kJ生物量泥螺和25kJ生物量克氏螯虾需要消耗生产者=75÷10%+25÷10%=1000kJ生物量。但由于泥螺和克氏原鳌虾还可从有机腐殖质中获取能量,因此需要消耗生产者的量小于1000kJ。
(3)丹顶鹤通过舞蹈和声音来吸引雌性分别属于行为信息和物理信息,体现了生物种群的繁衍离不开信息传递;调查丹顶鹤卵的密度时,若地块较为狭长,则需要用等距取样法。
(4)根据题意可知,蓬群落面临消失的危险,其种群数量应该明显减少,分析图4,乙种群从t2-t4λ小于1,种群数量一直下降,t4-t5的λ等于1(种群数量不变)维持不变,故乙曲线最可能代表碱蓬种群,且在t4(t5)年数量最少。
(5)分析图3,依据实验结果可以看出,随土壤盐度增加和含水量下降,互花米草比芦苇叶面积下降幅度小,使得互花米草在滨海湿地这样的环境中更具有竞争力,从而成功入侵。
24.(2025高二下·南通期中)鼠源抗体的恒定区易被人体免疫系统识别而失去作用,科研人员研制人鼠嵌合抗体以期降低免疫排斥,过程如下图1。图1中引物已按照退火时与模板链结合位置画出,转录时a链为模板链。
限制酶 识别序列和 切割位点
Sca I 5'AGT↓ACT3'
Xba I 5'A↓CTAGA3'
Mbo I 5'GT↓AC3'
(1)启动子的基本单位是   ,复制原点中通常含A/T碱基对多,原因是   。
(2)pBCI载体中P1、P2两个启动子转录下游基因时模板链是否相同?   。
(3)已知融合基因的a链的序列为5’-CGCTACTCATTGCTGCG…CGGATGAGCGCGTAGAT-3’。利用PCR技术扩增融合基因时,某同学设计了如下的4种引物,引物1、2对应的序列分别为   、   。
A.5'-ACTAGACGCTACTCATTGCTGCG-3' B.5'-AGTACTATCTACGCGCTCATCCG-3' C.5'-AGTACTTAGATGCGCGAGTAGGC-3' D.5'-ACTAGAGCGATGAGTAACGACGC-3'
(4)图1步骤②常用的物理转化方法为   。加入   后初步筛选出发   荧光的受精卵用于后续操作。
(5)图2为PCR扩增融合基因时的参数设定。步骤甲的作用   ,步骤戊应设定跳转到步骤   。如果开始的融合基因只有1个,第3次循环至少需要引物   对。
【答案】(1)脱氧核苷酸;有利于解旋
(2)否
(3)B;A
(4)显微注射法;四环素;红色
(5)增大大分子DNA彻底变性概率;乙;4
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;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) 启动子是DNA片段,其基本组成单位是脱氧核苷酸;复制原点处A/T碱基对含量较多,原因是A与T之间只形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,A/T碱基对数量多则DNA双链更容易解开,有利于后续DNA复制等过程的进行。
(2) pBCI载体中的P1、P2是两个不同的启动子,两个启动子转录时的方向不同,因此转录下游基因时所使用的模板链也不相同。
(3) 已知融合基因的a链序列为5’-CGCTACTCATTGCTGCG…CGGATGAGCGCGTAGAT-3’,根据碱基互补配对原则可推出其互补链b链的序列。PCR引物需要与模板链的3'端结合,且引物5'端需添加限制酶切位点。引物1结合的模板链为b链,序列与B选项一致;引物2结合的模板链为a链,序列与A选项一致,因此引物1选B,引物2选A。
(4) 将重组质粒导入动物受精卵常用的物理转化方法是显微注射法;重组质粒上含有四环素抗性基因,因此加入四环素后可初步筛选出含有重组质粒的细胞;重组质粒还携带红色荧光蛋白基因,能表达红色荧光,因此需筛选出发出红色荧光的受精卵用于后续实验操作。
(5) 步骤甲为高温变性步骤,其作用是增大大分子DNA彻底变性的概率,使DNA双链解旋为单链;PCR扩增的循环步骤包括变性、退火、延伸,步骤戊为延伸步骤,延伸完成后需跳转到步骤乙重新进行变性;第3次循环时,初始1个融合基因经前两次循环后形成4个DNA分子,第三次循环合成8条子链,因此至少需要4对引物。
【分析】启动子的化学本质是DNA,基本单位为脱氧核苷酸;A/T碱基对氢键少,利于DNA解旋。不同启动子转录方向不同,模板链不同。PCR引物需与模板链互补,且需添加限制酶位点。动物细胞转化常用显微注射法,抗性基因和荧光基因可用于筛选。PCR变性步骤利于解旋,引物数量与循环中DNA合成数相关。
(1)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,其基本单位是脱氧核苷酸。 复制原点中常含A - T碱基对多,因为A - T之间是2个氢键,G - C之间是3个氢键,A - T碱基对多有利于解旋,解旋后才能进行DNA复制等后续过程。
(2)P1、P2是两个启动子,两者启动转录的方向不同,故对应的模板链也不同。
(3)已知融合基因的a链的序列为5’-CGCTACTCATTGCTGCG…CGGATGAGCGCGTAGAT-3’,a链与b链碱基互补,则b链的序列为5’-ATCTACGCGCTCATCCG…CGCAGCAATGAGTAGCG-3’,引物是与模板链的3'端结合,因此,引物1结合的单链是a链,部分序列与b链相同。同时在引物的5'端添加限制酶(即Sca I)酶切位点。根据给出的序列和PCR引物的设计原则,可以判断引物1的序列应为5'-AGTACTATCTACGCGCTCATCCG-3',故选B。而引物2应为与a链5'端部分序列相同,同时在引物的5'端添加限制酶(Xba I),故可以判断引物2的序列应为5'-ACTAGACGCTACTCATTGCTGCG-3',故选A。
(4)图中步骤③将重组质粒导入动物细胞(小鼠受精卵),常用的物理转化方法为显微注射法。 加入四环素后初步筛选出含重组质粒的细胞,因为重组质粒上有四环素抗性基因。 然后筛选出表达红色荧光的受精卵用于后续操作,因为重组质粒上有红色荧光蛋白基因,表达红色荧光说明重组质粒成功导入并表达。
(5)步骤甲是高温变性,作用是增大分子DNA链的变性概率,使DNA双链解开为单链。 PCR 一般包括变性、退火、延伸三个基本反应步骤,循环进行。步骤戊是延伸步骤,延伸之后应进行下一轮循环的变性,即跳转到步骤乙(98℃变性)。第3次循环以4个DNA分子为模板,形成8个DNA分子,需要合成8条新链,所以至少需要 4 对引物。
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