资源简介 2025届江苏省盐城市高三考前指导卷生物试题一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。1.生物大分子由单体通过连接键连接而成,下列叙述正确的是( )A.单体和生物大分子的组成元素相同B.生物大分子的多样性都与其单体的排列顺序有关C.蛋白质中的连接键除肽键外,还有二硫键D.鉴定蛋白质和DNA的试剂都需要碱性环境2.研究人员将绿色荧光蛋白(GFP)与病毒糖蛋白(VSVG)连接,再用荧光显微镜观察病毒糖蛋白的运动过程,确定了VSVG-GFP在每个细胞结构中的驻留时间,如下图所示。下列相关叙述正确的是( )A.据图分析,VSVG会在核糖体、内质网、高尔基体三种细胞器膜之间依次转移B.如果标记染色体上的组蛋白,将出现类似的曲线变化趋势C.VSVG-GFP在线粒体中的驻留时间曲线与在高尔基体中的曲线变化相似D.病毒糖蛋白随囊泡沿着细胞骨架在各细胞结构之间转移3.下列有关酶的叙述错误的是( )A.酶可以降低反应中分子从常态转变为活跃状态所需的能量B.溶菌酶是溶酶体中的一种酸性水解酶C.艾弗里的体外转化实验、植物体细胞杂交技术都用了酶解法D.DNA粗提取实验中,研磨液含有抑制DNA酶活性的物质4.关于细胞分化、衰老和死亡的叙述正确的是( )A.细胞分化可以改变细胞的种类和数目B.衰老细胞的细胞核体积增大,提高了染色体上基因的表达量C.人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关D.造血干细胞分化为各种血细胞体现了细胞的全能性5.某鳞翅目昆虫的基因型为BbDd,用红色荧光标记B/b基因,用绿色荧光标记D/d基因,再置于不含荧光的培养基中培养。现观察到某细胞中只含有2个红色荧光和2个绿色荧光,不考虑染色体变异,下列说法错误的是( )A.该细胞可能是经过两次有丝分裂后产生的子细胞之一B.若荧光点在一条染色体上,则该细胞中无同源染色体C.若荧光点在两条染色体上,则该细胞可能有1或2个染色体组D.若荧光点在四条染色体上,则该细胞一定没有染色单体6.当机体细胞收到来自免疫系统的危险信号(如肿瘤)时,它们的核糖体会变为含有P-Stalk蛋白质的复合体的核糖体(简称PSR),结构如图所示。PSR会优先翻译在免疫监视过程中发挥重要作用的mRNA。下列相关叙述错误的是( )A.翻译过程图中核糖体沿着mRNA向右移动B.与转录相比,该过程特有的碱基互补配对方式为A-UC.P-Stalk蛋白质可能具有识别免疫监视过程中发挥重要作用的mRNA的能力D.肿瘤细胞可能会通过下调免疫细胞P-Stalk蛋白的表达水平来逃避免疫系统的监视7.下列有关生物科学史叙述错误的是( )A.斯他林和贝利斯将小肠黏膜和稀盐酸制成的提取液,注射到狗的静脉中,发现了胰液分泌受神经和体液共同调节B.希尔发现离体的叶绿体在适宜条件下发生水的光解并释放氧气C.摩尔根和他的学生们将基因定位在染色体上,并发现基因在染色体上呈线性排列D.克里克以T4噬菌体为实验材料,证明了遗传密码中三个碱基编码一个氨基酸8.下列有关变异、育种和进化的叙述正确的是( )A.杂交育种和基因工程育种的原理均为基因重组B.基因突变如果发生在非编码序列,则不会导致生物性状的改变C.单倍体育种和多倍体育种中,秋水仙素处理的对象相同D.自然选择可以定向改变种群的基因频率,但不能决定生物进化的方向9.长时间熬夜会使精神压力增大,这种压力会导致人体内交感神经被过度激活,进而机体释放大量去甲肾上腺素(NE)使黑色素细胞干细胞(McSC)迅速增殖、迁移并耗竭,引起头发变白,相关调节机制如图所示。下列叙述错误的是( )A.图中的交感神经均属于脊神经B.去甲肾上腺素可以由神经细胞和肾上腺髓质细胞分泌C.图示过程依次通过脑、脊髓来调控NE的分泌属于激素的分级调节D.长期熬夜还会使心跳加快,血压升高,胃肠消化功能减弱10.下列有关植物生命活动的调节的叙述错误的是( )A.单子叶植物种子萌发时,胚芽鞘首先钻出地面,出土后还能进行光合作用B.吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等都属于生长素C.生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂D.温度都是通过影响酶的活性来影响植物代谢,从而调节植物生命活动11.下列有关实验操作的叙述正确的是( )A.探究酵母菌种群数量的变化时,为避免实验结果偏小,可使用台盼蓝染液染色B.在绿叶中色素的分离实验中,可利用石油醚、丙酮、苯的混合液进行层析C.利用洋葱鳞片叶细胞观察细胞质环流时,可以叶绿体的运动作为标志D.凝胶电泳鉴定PCR产物时,将扩增产物与凝胶载样缓冲液(内含核酸染料)混合,再缓慢注入凝胶的加样孔内12.稻田养鱼养鸭是一种能降低生产成本、增加生态效益的生态农业模式。下图是某稻田生态系统部分能量流动过程图,下列相关叙述错误的是( )A.间作或套种等措施可以提高光能利用率,增加流入该生态系统的总能量B.鱼和鸭属于该生态系统的初级消费者和次级消费者C.流经该生态系统的总能量等于Q1、Q2、Q3、Q4之和D.该生态农业模式体现了生态工程的自生、循环、整体等原理13.土壤中有丰富的微生物,若要利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化,过程如图。下列相关叙述正确的是( )A.实验结果表明,5g土样中的活菌总数约为1.1×108个B.可以根据平板上的菌落特征,挑取相应菌落在平板上多次划线纯化所需微生物C.可以利用血细胞计数板对锥形瓶中的菌体进行直接计算D.若筛选土壤中能分解尿素的细菌,需要将尿素加入图中的锥形瓶和试管中14.细胞悬浮培养是将细胞接种于液体培养基中并保持良好分散状态的培养方式,细胞悬浮培养常在发酵罐等生物反应器中进行。下列叙述错误的是( )A.在动物细胞的悬浮培养过程中,可以适当添加抗生素来保持无菌的培养环境B.利用发酵罐生产单细胞蛋白时,可以直接对细胞悬液进行过滤、离心得到产品C.细胞产物的工厂化生产中,植物细胞培养也属于细胞悬浮培养D.悬浮培养的动物细胞在传代培养过程中需用胰蛋白酶处理15.采用焦磷酸测序法进行DNA测序的原理是:将待测DNA链固定到一个磁珠上,将磁珠包被在单个油水混合小滴(乳滴)中,在该乳滴里进行独立的DNA复制,四种脱氧核苷三磷酸依照T、A、C、G的顺序一个一个进入该乳滴,如果发生碱基配对,就会释放一个焦磷酸(PPi),PPi经过一系列酶促反应后发出荧光。下列说法错误的是( )A.图中的“酶”表示DNA聚合酶,“系列酶”包括荧光素酶等B.该过程中,四种脱氧核苷三磷酸在提供原料的同时,还提供了能量C.该方法对DNA进行测序,必须已知目标DNA的部分核苷酸序列D.对癌细胞中DNA进行测序,可以确定原癌基因是发生基因突变还是甲基化二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全者得1分,错选或不答的得0分。16.人体脂肪细胞中有一种转运蛋白UCP1,在棕色脂肪细胞中高表达,是白色脂肪细胞棕色化的标志物,如图所示。下列叙述正确的有( )A.图中H+通过UCPI由区域Ⅰ进入区域Ⅱ的方式是协助扩散B.过程②发生于线粒体基质,物质乙是还原型辅酶ⅡC.相比白色脂肪细胞,棕色脂肪细胞区域Ⅰ与Ⅱ间的H+浓度差降低,产生ATP减少D.寒冷条件刺激下,有更多的白色脂肪细胞转化成棕色脂肪细胞,产热增加17.科研人员利用甲、乙、丙3种白眼果蝇突变体,与野生型红眼果蝇进行如下杂交实验。组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ亲本果蝇 雌性 甲 乙 丙 甲雄性 野生型 野生型 野生型 乙以下对实验结果与结论的讨论正确的有( )A.若Ⅰ组的F1果蝇均为红眼,说明甲突变基因为隐性基因,并一定位于常染色体上B.若Ⅱ组的F1仅雄果蝇与母体性状一致,说明乙突变基因位于X染色体上C.若Ⅲ组的F1果蝇均为白眼,说明丙突变基因为显性基因,但不能确定基因的位置D.若Ⅳ组的F1果蝇均表现为红眼,说明甲、乙突变基因一定是位于非同源染色体上的非等位基因18.单细胞RNA 测序是一种在单细胞水平上利用 RNA 测序对特细胞群体进行基因表达谱定量的高通量实验技术。待测组织经过单细胞分离、裂解、反转录、cDNA扩增、文库构建、测序和计算机分析,便可获得多个细胞的基因表达谱。下列相关叙述正确的有( )A.将单个细胞从组织中分离出来可以利用有限稀释法或显微操作法B.实验室裂解细胞后提取的RNA,需要利用特定的技术富集mRNAC.通过反转录、cDNA扩增以及构建基因组文库等技术可确定单细胞中基因表达情况D.相比于多细胞混合测序,该技术可以揭示罕见的细胞类型19.近年来亚洲黑熊数量锐减,科学家欲通过现代生物技术促进亚洲黑熊数量增加,其过程如图所示,图中字母代表不同个体,数字代表不同过程。下列相关叙述错误的有( )A.获得E后代和F后代都需要黑熊A服用相关激素促进超数排卵B.产生F后代和胚胎分割繁殖后代的生殖方式不同C.可以使用蛋白酶合成抑制剂法激活重构胚,使重构胚完成细胞分裂和发育D.D受体需选择健康、有正常的繁殖能力的同种生物个体三、非选择题:共5题,共58分。除特别说明外,每空1分。20.水稻籽粒中的有机物主要来源于叶片的光合作用。水稻叶片的光合能力主要取决于光能捕获能力和光能转化效率。现有一种浅绿色水稻突变体品系(pgl),与野生型水稻相比,其株高、单株产量等明显降低。科研人员对其光合色素的含量进行检测,结果见表1。表1 光合色素含量(mg/g)材料 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素野生型 2.149 1.354 0.765 0.453pgl 1.522 0.003 0.551 0.417(1)表1中色素分布于 (填部位),其中含Mg元素的光合色素主要吸收 光。据表1分析,与野生型相比,pgl植株光反应为暗反应提供的 较少。(2)对野生型和突变体在分蘖期和灌浆期的部分光合生理特性的测量结果如表2。表2 光合生理特性时期 材料 净光合速率 (μmol/m2·s) 气孔导度 (mmol/m2·s) 胞间CO2浓度 (μmol/ mol)分蘖期 突变体 8.46 0.38 331.39野生型 12.46 0.55 328.50灌浆期 突变体 12.97 0.60 327.44野生型 12.29 0.41 308.80①分蘖期,pgl的净光合速率明显低于野生型,有人认为气孔导度不是其限制因素,你是否同意,并说明理由。 、 。②CO2进入叶绿体被固定的最初产物为 ,经转换生成磷酸丙糖后进入细胞质基质,进一步转换为 ,通过筛管向种子运输。灌浆期,pgl的净光合速率与野生型无显著差异,但最终产量仍然较低,原因可能是 。(3)叶绿素加氧酶基因(OSCAO1)主要功能是催化叶绿素a合成叶绿素b。科研工作者扩增了野生型、pgl品系和另一浅绿色突变品系W1的OSCAO1基因编码区序列,并分析了叶绿素加氧酶的氨基酸序列变化,如表3所示(表中数字代表编码区碱基序号)。 W1 pgl突变位点 779 2508 2507 3136突变方式 G→A 插入4个T 缺失T T→C氨基酸序列 不变 不变 不变 精氨酸→色氨酸表3 OSCAO1基因的突变情况①浅绿色突变品系pgl与W1的OSCAO1基因是野生型叶色基因的 ,这说明基因突变具有 性。②突变品系W1两个突变位点氨基酸序列不变的原因依次是 、 。21.I型糖尿病(T1D)是一种以胰岛B细胞进行性损伤、胰岛素分泌不足为主要表现的自身免疫病。T1D患者体内仍存留部分具有再生能力的胰岛B细胞,研究促进其再生的机制,对减少并发症的发生具有重要意义。(1)T1D患者胰岛B细胞向 细胞呈递抗原,同时 细胞分泌 促进该细胞增殖分化,进而攻击胰岛B细胞;此外,T1D患者 细胞直接识别胰岛B细胞表面抗原,该细胞接受辅助性T细胞直接接触和细胞因子等刺激,增殖分化后分泌 ,这些免疫细胞和免疫活性物质共同作用使胰岛B细胞损伤。(2)CD20是人体B淋巴细胞的特异性膜蛋白之一。为制备抗CD20的单克隆抗体,研究者向小鼠多次注射 获取B淋巴细胞,诱导其与骨髓瘤细胞融合,将筛选出的杂交瘤细胞用 (填器材)进行克隆化培养和抗体检测。最终将筛选的细胞进行体内培养,从小鼠腹水中提取抗CD20单克隆抗体。(3)IL-10是一种免疫抑制因子。为评估IL-10与抗CD20单抗联合治疗自身免疫病的效果,设置4组I型糖尿病小鼠,进行相关治疗,实验结果如图1。据图1可得出结论: ;据图2分析,出现图1结果的原因是 。(4)为进一步研究抗CD20单抗+IL-10联合治疗对糖尿病鼠胰岛B细胞功能的影响,研究者还需检测四组糖尿病鼠 等指标。22.为探明某地区猪獾与花面狸竞争共存的机制,研究人员进行了有关调查,结果如图所示。其中猪獾主要以蚯蚓和植物果实为食,辅以昆虫和鼠类;花面狸主要以鼠类、两栖动物和爬行动物为食,辅以植物果实和昆虫。回答下列问题。(1)研究人员常用红外触发相机调查猪獾和花面狸的活动规律,该方法的优点有 (答出2点)。探明猪獾与花面狸竞争共存机制属于 水平的研究。(2)与其他栖息地相比,阔叶林更适合猪獾生活的原因可能有 、 。(3)根据题干和图示信息分析,猪獾与花面狸在生态位上的分化具体表现在 等维度,这种分化对两者共存的意义是 。(4)在植物果实匮乏的旱季,猪獾转向捕食昆虫和小型哺乳动物。相较于雨季,旱季猪獾和花面狸的食物类型重叠度将 (选填“增加”或“减少”),据图分析两者在旱季缓解食物竞争压力的行为是 。(5)调查发现,该地区主要捕食猪獾和花面狸的大型食肉动物的数量正在不断下降甚至消失,不考虑其他因素的干扰,推测该地区将发生的变化有 (填序号)。①猪獾和花面狸种群的出生率在短时间内会上升②猪獾和花面狸的种间竞争强度将逐渐减小③群落结构保持不变,物种丰富度减小④食物链营养级间能量传递效率大幅提高⑤通过生态系统的自我调节,逐步构建新的生态平衡23.某品种杜鹃花的花色有红色、白色、粉红色、紫色,由三对基因(A/a、B/b和C/c)控制,研究人员利用红色、白色、紫色杜鹃花三种品系(同一种品系基因型相同)进行了有关实验,结果如下表。请回答下列问题。组别 P F1表型 F2表型及比例实验一 红花×白花 粉红花 白花:粉红花:红花=1:2:1实验二 红花×紫花 红花 红花:紫花=15:1实验三 白花×紫花 粉红花 白花:粉红花:红花:紫花=16:32:15:1(1)由实验结果推测,控制花色的三对基因位于 上,理由是 。(2)亲本白色、紫花杜鹃花的基因型是分别是 、 ;实验二F2中不能稳定遗传的红花占 。(3)实验三F2粉红花的基因型有 种,这些粉红花相互传粉产生的子代中红花所占的比例为 。(4)杜鹃的叶形卵形和椭圆形由基因 E/e控制,叶片颜色深绿色和绿色由基因 F/f控制。某科研人员用椭圆形绿色植株测交,子代的表型和比例为卵形深绿色叶:椭圆形深绿色叶:卵形绿色叶:椭圆形绿色叶=43:7:7:43。不考虑突变,亲本椭圆形绿色植株产生的配子的种类及比例为 ,配子出现该比例的原因是该植物 %的性母细胞减数分裂时 发生互换。24.甘蓝型油菜是我国种植面积最大的油料作物。生长素浓度梯度的时空变化对调控其生长发育至关重要。研究人员通过转基因技术构建生长素含量报告系统,将生长素响应序列DR5(接受生长素调控的一段序列,调控下游基因表达)与报告基因GUS(β-葡萄糖醛酸酶)结合,利用GUS催化β-葡萄糖醛酸反应生成蓝色产物的特性,通过染色结果评估生长素分布。具体步骤如下:(1)转化甘蓝油菜细胞实验目的 简要操作步骤①获取GUS基因 在数据库中查阅大肠杆菌GUS基因序列,培养大肠杆菌并提取 ,运用PCR技术扩增该序列。②构建增强报告基因表达的重组质粒 依次选择表2中的 -E- 元件置于图1质粒中的a~d。③ 将农杆菌从-80℃冰箱中取出置于 缓慢融化,诱导制成感受态细胞后,加入质粒转化,再将菌液涂布于添加 的平板上培养。④转化甘蓝油菜细胞 将黑暗处理的甘蓝油菜下胚轴浸入筛选后的农杆菌菌液中一段时间。A GUS基因B 翻译增强序列TMVΩC RNA聚合酶基因RNApolD 生长素响应序列DR5E 启动子(方向和图1的一致)注:KanR:卡拉霉素抗性基因;DR5: 生长素响应序列; GenR:庆大霉素抗性基因;TMVΩ:翻译增强序列,促进核糖体与RNA结合(2)鉴定转基因甘蓝油菜细胞已知相关元件长度以及两端序列信息如下表:元件 两端序列(方向5’→ 3’)GUS基因 AGGATGGCCATGCATGCATGG ------TGAACAACGAACTGAACTGGCAGADR5 GGATCCAAGCCTCCGACACCGAC------CCGACACCGACAAGACACCGACATMVΩ AGAAAGAAAGAAAGAAAGAAAG------TTACTTACTTACTTCTTACCTGCAG根据上表,结合上述步骤,以如图启动子方向为正向,分别选取以下引物 作为正向和反向引物,对转基因甘蓝油菜组培幼苗中的核DNA为模板进行PCR扩增,电泳并观察到出现理想长度片段后,再依次通过 、 以准确确定是否成功将生长素响应报告基因表达载体导入了甘蓝油菜。A.5’-CTGCAGGTAAGAAGTAAGTAAGTAA-3’B.5’-TGTCGGTGTCTTGTCGGTGTCGG-3’C.5’-TCTGCCAGTTCAGTTCGTTGTTCA -3’D.5’-GGATCCAAGCTTCCGACACCGAC-3’E.5’-AGGATGGCCATGCATGCATGG-3’F.5’-AGAAAGAAAGAAAGAAAGAAAG-3’(3)转基因甘蓝油菜的染色鉴定对转基因检测阳性的甘蓝油菜用NAA诱导后,取叶片放入90%丙酮进行 处理,再用GUS染色液染色,然后用70%乙醇以 ,确定GUS基因能正常表达的转基因阳性植株,转移到温室培养。答案解析部分1.【答案】C【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;蛋白质分子结构多样性的原因;检测蛋白质的实验;生物大分子以碳链为骨架【解析】【解答】A、单体与生物大分子的组成元素并非都相同,该选项表述绝对。例如多糖的单体葡萄糖与多糖原素均为C、H、O,但氨基酸作为蛋白质单体,部分含S等元素,且单体聚合形成大分子时仅脱水,元素种类不变,但不能说明所有单体和大分子组成元素相同,A错误;B、生物大分子的多样性并非都与单体排列顺序有关。蛋白质、核酸的多样性与单体排列顺序相关,但淀粉、纤维素等多糖的单体只有葡萄糖,其多样性与单体排列顺序无关,仅与连接方式和空间结构有关,B错误;C、蛋白质中,氨基酸之间通过肽键相连形成肽链,肽链内部或肽链之间还存在二硫键等化学键以维持空间结构,因此蛋白质中的连接键除肽键外还有二硫键,C正确;D、鉴定蛋白质的双缩脲试剂需要碱性环境才能与肽键发生紫色反应;鉴定DNA的二苯胺试剂在沸水浴条件下反应,不需要碱性环境,二者所需环境不同,D错误。故答案为:C。【分析】生物大分子由单体脱水缩合形成,不同大分子的单体、化学键和多样性成因不同;蛋白质含肽键、二硫键等化学键;不同物质的鉴定试剂对反应环境的要求存在差异。2.【答案】D【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞骨架【解析】【解答】A、核糖体没有膜结构,不属于“细胞器膜”范畴,VSVG作为膜蛋白,会先在核糖体(无膜)合成,再进入内质网、高尔基体(均有膜)中加工转运,并非在三种细胞器膜之间依次转移,A不符合题意;B、组蛋白是构成染色体的胞内蛋白,合成后直接参与染色体组装,无需经过内质网、高尔基体的加工转运,其动态变化与图示中分泌蛋白(VSVG-GFP)的转运路径完全不同,不会出现类似曲线,B不符合题意;C、VSVG-GFP是分泌蛋白,转运过程会经过内质网、高尔基体,但线粒体仅为该过程提供能量,不参与分泌蛋白的驻留与加工,因此不会在线粒体中出现驻留时间曲线,C不符合题意;D、病毒糖蛋白(VSVG)属于分泌蛋白,其转运依赖囊泡;细胞骨架(如微管)为囊泡运输提供了“轨道”,囊泡可沿着细胞骨架在各细胞结构之间定向转移,D符合题意。故答案为:D。【分析】(1)分泌蛋白合成路径:附着核糖体合成→内质网加工→囊泡运输→高尔基体进一步加工→囊泡运输→细胞膜(或分泌到细胞外),整个过程需线粒体供能。(2)核糖体无膜结构,是蛋白质合成的场所;内质网、高尔基体有膜结构,主要功能是加工和转运蛋白质;线粒体为细胞代谢提供能量,不直接参与分泌蛋白的加工转运。(3)细胞骨架不仅能维持细胞形态,还与细胞的物质运输(如囊泡转运)、能量转换和信息传递密切相关,是囊泡定向移动的重要支撑。(4)胞内蛋白(如组蛋白、呼吸酶)合成后直接在细胞内发挥作用,无需内质网和高尔基体加工;分泌蛋白(如抗体、部分激素、病毒糖蛋白)需经过完整的内质网-高尔基体转运路径。3.【答案】B【知识点】酶的相关综合;肺炎链球菌转化实验;DNA的粗提取和鉴定【解析】【解答】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,活化能指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量,因此酶可以降低该能量,A正确;B、溶酶体是细胞器,内部含有多种酸性水解酶,是细胞的“消化车间”;溶菌酶属于免疫活性物质,可由多种细胞分泌并在细胞外发挥抗菌作用,并非溶酶体中的水解酶,B错误;C、艾弗里的体外转化实验利用DNA酶、蛋白酶等酶解法去除特定物质,探究转化因子的化学本质;植物体细胞杂交技术利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,二者均运用了酶解法,C正确;D、DNA粗提取实验的研磨液中含有抑制DNA酶活性的物质,可避免DNA被DNA酶水解,从而保证提取到完整的DNA,D正确。故答案为:B。【分析】酶能降低化学反应的活化能,溶酶体与溶菌酶的来源和功能不同,酶解法利用了酶的专一性,DNA粗提取时需抑制DNA酶的活性以保护DNA。4.【答案】C【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞自噬【解析】【解答】A、细胞分化是指后代细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,该过程只会增加细胞的种类,细胞数目的增加依靠细胞分裂,因此细胞分化不能改变细胞数目,A错误;B、衰老细胞的细胞核体积增大,染色质固缩、染色加深,染色质固缩会阻碍基因的转录过程,使染色体上基因的表达量降低,而非提高,B错误;C、细胞自噬可降解细胞内受损的细胞器、异常蛋白质等有害物质,维持细胞内部环境稳定,人类许多疾病的发生,与细胞自噬发生障碍导致有害物质积累有关,C正确;D、细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,造血干细胞分化为各种血细胞,未发育成完整个体,不能体现细胞的全能性,D错误。故答案为:C。【分析】细胞分化改变细胞种类,细胞分裂改变细胞数目;衰老细胞染色质固缩会降低基因表达水平;细胞自噬能维持细胞稳态;细胞全能性的标志是发育为完整个体。5.【答案】D【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化【解析】【解答】A、该昆虫细胞的DNA复制为半保留复制,经一次有丝分裂后子细胞每条染色体的DNA均为一条链带荧光、一条链不带荧光;继续进行第二次有丝分裂,后期着丝粒分裂后子染色体随机分配,可产生只含2个红色荧光和2个绿色荧光的子细胞,因此该细胞可能是两次有丝分裂后产生的子细胞之一,A正确;B、若荧光点集中在一条染色体上,说明该染色体含有姐妹染色单体,细胞处于减数第二次分裂前期或中期,此时细胞中无同源染色体,B正确;C、若荧光点分布在两条染色体上,这两条染色体可能是同源染色体(细胞含2个染色体组),也可能是非同源染色体(细胞处于减数第二次分裂,含1个染色体组),因此该细胞可能有1或2个染色体组,C正确;D、若荧光点在四条染色体上,如细胞处于第二次有丝分裂中期时,四条染色体各携带一个荧光点,共2红2绿,此时细胞中仍存在染色单体,因此该细胞不一定没有染色单体,D错误。故答案为:D。【分析】DNA复制为半保留复制,细胞分裂中染色体与染色单体的行为决定荧光点分布;减数第一次分裂后细胞无同源染色体,染色体组数目随分裂进程变化;有丝分裂中期细胞仍存在染色单体。6.【答案】B【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;免疫系统的结构与功能【解析】【解答】A、翻译过程中,tRNA依次进入核糖体的A、P、E位点,结合图中tRNA的结合位置可判断,核糖体沿着mRNA向右移动,A正确;B、转录过程的碱基互补配对为DNA与RNA配对(A-U、T-A、G-C、C-G),翻译过程为mRNA与tRNA配对(A-U、U-A、G-C、C-G),因此与转录相比,翻译过程特有的碱基互补配对方式为U-A,而非A-U,B错误;C、PSR会优先翻译在免疫监视中发挥重要作用的mRNA,结合PSR含有P-Stalk蛋白质的结构特点,可推测P-Stalk蛋白质可能具有识别这类mRNA的能力,C正确;D、P-Stalk蛋白质参与形成的PSR可增强免疫监视功能,肿瘤细胞若下调免疫细胞中P-Stalk蛋白的表达,会削弱机体的免疫监视能力,从而逃避免疫系统的清除,D正确。故答案为:B。【分析】翻译过程中核糖体沿mRNA移动,碱基互补配对方式与转录存在差异;P-Stalk蛋白质参与的PSR可优先翻译免疫监视相关mRNA,其表达水平影响免疫监视功能,肿瘤细胞可通过调控其表达实现免疫逃逸。7.【答案】A【知识点】光合作用的发现史;基因在染色体上的实验证据;遗传信息的翻译;激素与内分泌系统【解析】【解答】A、斯他林和贝利斯将小肠黏膜与稀盐酸混合研磨制成提取液,注射到狗的静脉中,发现提取液能促进胰腺分泌胰液,该实验仅证明了胰液分泌存在体液调节,并未证明胰液分泌受神经和体液共同调节,A错误;B、希尔通过实验发现,离体的叶绿体在光照、加入氧化剂等适宜条件下,可发生水的光解并释放氧气,为光合作用的机理研究提供了重要依据,B正确;C、摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上,其与学生们进一步研究,发明了基因在染色体上的定位方法,发现基因在染色体上呈线性排列,C正确;D、克里克以T4噬菌体为实验材料,研究碱基与氨基酸的对应关系,证明了遗传密码中三个相邻碱基编码一个氨基酸,即密码子具有三联体特性,D正确。故答案为:A。【分析】促胰液素的发现实验证实了胰液分泌的体液调节途径;希尔实验证明叶绿体能完成水的光解;基因在染色体上呈线性排列;遗传密码由三个相邻碱基组成一个密码子。8.【答案】A【知识点】基因频率的概念与变化;育种方法综合;自然选择与适应【解析】【解答】A、杂交育种通过减数分裂过程中的基因重组实现优良性状的组合,基因工程育种通过基因拼接实现外源基因的导入,二者的育种原理均为基因重组,A正确;B、基因的非编码序列包含启动子、终止子等表达调控序列,若基因突变发生在这些区域,会影响基因的转录、翻译过程,进而导致生物性状发生改变,B错误;C、单倍体育种中秋水仙素处理的对象是单倍体幼苗(单倍体高度不育,无种子);多倍体育种中秋水仙素处理的对象是萌发的种子或幼苗,二者处理对象不同,C错误;D、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,自然选择可定向改变种群的基因频率,因此自然选择能决定生物进化的方向,D错误。故答案为:A。【分析】杂交育种与基因工程育种的原理均为基因重组;非编码区的基因突变也可能改变生物性状;单倍体、多倍体育种中秋水仙素处理对象不同;自然选择决定生物进化的方向。9.【答案】C【知识点】神经冲动的产生和传导;神经系统的基本结构;激素分泌的分级调节【解析】【解答】A、脊神经是由脊髓发出的神经,图中交感神经元的细胞体直接位于脊髓内,其轴突等结构组成的交感神经属于脊神经的范畴,A正确;B、从图示调节机制可知,去甲肾上腺素(NE)有两个分泌来源:一是交感神经细胞(神经Ⅲ)作为神经递质释放NE;二是肾上腺髓质细胞在交感神经(Ⅰ)的调控下分泌NE,因此去甲肾上腺素可由神经细胞和肾上腺髓质细胞分泌,B正确;C、激素的分级调节是指下丘脑、垂体和靶腺体之间分层控制的激素调节模式(如下丘脑-垂体-甲状腺轴),其核心是激素的逐级分泌与调控。而图示过程中,脑通过脊髓调控交感神经,再由交感神经直接控制肾上腺髓质分泌NE、交感神经末梢释放NE,该过程以神经调节为主(含神经-体液调节),不存在激素的逐级分泌与调控,因此不属于激素的分级调节,C错误;D、交感神经的主要功能是使机体适应紧张、应激状态,长期熬夜导致交感神经过度激活,会引发一系列生理反应:心跳加快、心肌收缩力增强使血压升高;同时交感神经兴奋会抑制胃肠蠕动和消化腺的分泌,导致胃肠消化功能减弱,D正确。故答案为:C。【分析】交感神经属于自主神经系统,其神经元细胞体位于脊髓时,所属神经为脊神经;NE可作为神经递质和激素由不同细胞分泌;激素分级调节是特定的体液调节模式,与神经调节有本质区别;交感神经兴奋的生理效应适配机体应激状态,会影响循环和消化系统。10.【答案】D【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;环境因素参与调节植物的生命活动【解析】【解答】A、单子叶植物种子萌发时,胚芽鞘会率先钻出地面,对胚芽起到保护作用,出土后胚芽鞘含有叶绿体,能够进行光合作用,A正确;B、植物体内具有生长素效应的物质包括吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们均属于生长素类物质,B正确;C、在细胞分裂过程中,生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者协同作用完成细胞分裂,C正确;D、温度对植物生命活动的调节途径不只有影响酶活性这一种,还可通过影响分子运动、气孔开闭、植物激素的合成与运输等多种方式调节植物代谢,D错误。故答案为:D。【分析】植物内源生长素包含吲哚乙酸、苯乙酸、吲哚丁酸等多种类型,均可调节植物生长发育。单子叶植物萌发时胚芽鞘率先出土,兼具光合与保护功能。生长素与细胞分裂素协同调控细胞分裂,二者分别作用于细胞核分裂和细胞质分裂,共同维持细胞正常增殖。温度是重要的环境调节因子,对植物的影响有多条途径,既能通过影响酶活性改变细胞代谢速率,也能通过影响膜的理化性质、气孔运动、物质运输以及发育节律等方式,全方位调节植物的生长、发育和代谢活动。11.【答案】B【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化;PCR技术的基本操作和应用;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验【解析】【解答】A、探究酵母菌种群数量变化时,台盼蓝可将死酵母菌染成蓝色,活酵母菌不着色,计数时不计死菌,能避免结果偏大,而非偏小,A错误;B、绿叶中色素的分离原理是不同色素在层析液中溶解度不同,石油醚、丙酮、苯的混合液可作为层析液分离光合色素,B正确;C、洋葱鳞片叶细胞不含叶绿体,无法以叶绿体运动作为标志观察细胞质环流,C错误;D、凝胶电泳鉴定PCR产物时,凝胶载样缓冲液内含指示剂,核酸染料需单独配制使用,并非在载样缓冲液中,D错误。故答案为:B。【分析】台盼蓝用于区分酵母菌死活,层析液可由多种有机溶剂配制,洋葱鳞片叶无叶绿体,电泳载样缓冲液不含核酸染料。12.【答案】C【知识点】生态系统的结构;生态工程依据的生态学原理;生态农业工程;生态系统的能量流动【解析】【解答】A、间作或套种利用了群落的垂直结构原理,能充分利用光能、空间和时间等资源,提高光能利用率,使生产者固定的太阳能总量增加,进而增加流入该生态系统的总能量,A正确;B、鱼和鸭可摄食稻田中的杂草(生产者),此时属于初级消费者(第二营养级);也可摄食稻田中的害虫(初级消费者),此时属于次级消费者(第三营养级),因此鱼和鸭可作为该生态系统的初级消费者和次级消费者,B正确;C、Q1、Q2、Q3、Q4分别代表生产者、初级消费者、次级消费者、三级消费者呼吸作用散失的能量,流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,其数值远大于Q1、Q2、Q3、Q4之和,C错误;D、该生态农业模式中,多种生物相互作用、自我调节体现了生态工程的自生原理;能量多级利用、物质循环利用体现了循环原理;兼顾生态效益与经济效益体现了整体原理,D正确。故答案为:C。【分析】生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失,流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,各营养级生物的能量去向包括自身呼吸散失、流向下一营养级、流向分解者和未利用的部分。群落的垂直结构可提高对光能等环境资源的利用率,间作套种是该原理在农业生产中的应用。生态工程的基本原理包括自生、循环、协调、整体等,自生强调生物组分的自我组织与优化,循环强调物质的循环利用,整体强调兼顾生态、经济和社会等整体效益。消费者的营养级级别并非固定,会因食性不同而处于不同营养级。13.【答案】B【知识点】尿素分解菌的分离与计数【解析】【解答】A、首先计算稀释倍数:5g土样加入45mL无菌水,稀释10倍;之后依次取1mL至9mL无菌水,共稀释4次,至4号试管时总稀释倍数为10×104=105倍。涂布0.1mL菌液,平均菌落数为(113+106+111)÷3=110个,则每mL菌液中活菌数为110÷0.1×105=1.1×107个,锥形瓶中菌液体积为50mL,故每克土样活菌数为1.1×107×50÷5=1.1×108个,5g土样活菌总数为5×1.1×108=5.5×108个,A错误;B、不同微生物的菌落形态、大小、颜色等特征具有特异性,可根据平板上的菌落特征挑取目标菌落,通过平板划线法多次划线纯化,逐步获得单菌落,B正确;C、血细胞计数板适用于计数浓度适中的菌体悬液,锥形瓶中菌体浓度过高,直接计数会因菌体相互重叠导致结果不准确,需先进行梯度稀释后再计数,C错误;D、筛选分解尿素的细菌时,需在培养基中以尿素为唯一氮源,而锥形瓶和试管中为无菌水,用于梯度稀释,无需加入尿素,D错误。故答案为:B。【分析】微生物的分离纯化常用稀释涂布平板法和平板划线法,稀释涂布平板法可用于活菌计数,原理是在稀释度足够高时,培养基表面的单个菌落由单个活菌繁殖而来;平板划线法通过连续划线使微生物逐步分散,最终获得单菌落。菌落特征是菌种鉴定的重要依据,不同菌种的菌落形态、大小、颜色等存在差异。微生物计数方法包括稀释涂布平板法(计数活菌)和血细胞计数板法(计数总菌,要求菌体浓度适中)。筛选特定微生物需使用选择培养基,如筛选尿素分解菌时,以尿素为唯一氮源,只有能分解尿素的微生物可生长繁殖。14.【答案】D【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用;动物细胞培养技术;植物细胞工程的应用;发酵工程的应用【解析】【解答】A、在动物细胞悬浮培养的过程中,抗生素能够抑制细菌等杂菌的生长繁殖,适当添加抗生素可以有效避免杂菌污染,保持无菌的培养环境,A正确;B、单细胞蛋白的本质是微生物菌体,利用发酵罐生产单细胞蛋白时,发酵结束后可直接对细胞悬液进行过滤、离心等操作,分离得到菌体产品,B正确;C、植物细胞产物的工厂化生产中,常将愈伤组织等材料置于液体培养基中震荡培养,使细胞保持分散的悬浮状态,该植物细胞培养方式属于细胞悬浮培养,C正确;D、悬浮培养的动物细胞不会出现贴壁生长的现象,在传代培养时无需使用胰蛋白酶处理,可直接通过离心法收集细胞后分瓶培养,D错误。故答案为:D。【分析】动物细胞培养需要满足无菌无毒的环境条件,可通过添加抗生素预防杂菌污染。单细胞蛋白是发酵获得的微生物菌体,可通过过滤、离心等物理方法分离收集。植物细胞悬浮培养是将植物细胞分散在液体培养基中进行增殖培养的技术。动物细胞培养分为贴壁培养和悬浮培养,贴壁生长的细胞传代时需用胰蛋白酶分散,悬浮生长的细胞传代时直接离心收集即可。15.【答案】D【知识点】DNA分子的复制【解析】【解答】A、图中过程为DNA复制,催化脱氧核苷酸聚合的“酶”是DNA聚合酶;焦磷酸(PPi)经系列酶促反应后发出荧光,该“系列酶”包括荧光素酶等,A正确;B、四种脱氧核苷三磷酸(dNTP)是DNA复制的原料,同时其分子中的高能磷酸键水解释放能量,可为DNA复制供能,B正确;C、焦磷酸测序法属于边合成边测序,需要设计引物结合到模板DNA上,因此必须已知目标DNA的部分核苷酸序列,C正确;D、DNA测序仅能检测DNA的碱基序列变化,而原癌基因的甲基化属于表观遗传修饰,不改变碱基序列,因此测序无法确定原癌基因是发生基因突变还是甲基化,D错误。故答案为:D。【分析】DNA复制需要模板、原料、能量和酶等条件,其中脱氧核苷三磷酸既作为原料,又通过高能磷酸键水解提供能量;DNA聚合酶催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,完成子链的合成。焦磷酸测序法是基于DNA合成的测序技术,需要引物与模板结合才能启动合成,因此需要已知部分序列。基因突变会导致DNA碱基序列改变,而表观遗传修饰如甲基化不改变碱基序列,仅影响基因表达,因此DNA测序无法检测甲基化修饰。16.【答案】A,C,D【知识点】有氧呼吸的过程和意义;被动运输【解析】【解答】A、图中区域Ⅰ为线粒体膜间隙,区域Ⅱ为线粒体基质,氢离子通过UCP1由区域Ⅰ进入区域Ⅱ是顺浓度梯度运输,且需要转运蛋白UCP1协助、不消耗能量,该方式属于协助扩散,A正确;B、过程②为有氧呼吸第二阶段,发生于线粒体基质,物质乙是还原型辅酶Ⅰ(NADH),而非还原型辅酶Ⅱ(NADPH),B错误;C、与白色脂肪细胞相比,棕色脂肪细胞中UCP1高表达,更多氢离子通过UCP1由区域Ⅰ进入区域Ⅱ,使区域Ⅰ与Ⅱ间的氢离子浓度差降低,氢离子通过ATP合酶回流的量减少,因此产生的ATP减少,C正确;D、寒冷条件下,机体需要增加产热以维持体温,更多白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞,棕色脂肪细胞中UCP1高表达,使ATP生成减少、热能释放增加,产热增多,D正确。故答案为:ACD。【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质,产生还原型辅酶Ⅰ;第三阶段发生在线粒体内膜,电子传递链将氢离子泵入线粒体膜间隙,形成膜间隙与基质间的氢离子浓度梯度,氢离子顺浓度梯度通过ATP合酶回流至基质,驱动ATP合成。协助扩散是顺浓度梯度、依赖载体蛋白且不消耗能量的跨膜运输方式。UCP1作为氢离子转运蛋白,可使氢离子不通过ATP合酶回流,降低氢离子浓度差,减少ATP生成,增加热能释放。寒冷环境下,机体通过调节使更多白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞,以提高产热效率,维持体温稳定。17.【答案】B,C【知识点】基因在染色体上位置的判定方法【解析】【解答】A、若Ⅰ组的子一代果蝇均为红眼,说明红眼对白眼为显性性状,甲突变基因为隐性基因,但该基因不一定位于常染色体上,也可能位于X染色体与Y染色体的同源区段,无法确定基因的具体位置,A错误;B、若Ⅱ组的子一代只有雄果蝇与母体白眼性状一致,说明子代雄性的性状完全由母本决定,这是基因位于X染色体上的遗传特点,可判断乙突变基因位于X染色体上,B正确;C、若Ⅲ组的子一代果蝇全为白眼,说明白眼对红眼为显性性状,丙突变基因为显性基因,该基因无论是位于常染色体还是X染色体上,子一代均会表现为白眼,因此不能确定基因的位置,C正确;D、若Ⅳ组的子一代果蝇均为红眼,说明甲、乙的突变基因能够互补,二者属于非等位基因,但这些非等位基因可能位于非同源染色体上,也可能位于同源染色体的不同位置,并非一定位于非同源染色体上,D错误。故答案为:BC。【分析】具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代所表现出的性状为显性性状,对应的基因为显性基因,未表现出的性状为隐性性状,对应的基因为隐性基因。判断基因位置时,若子代雌雄性状表现无差异,基因可能位于常染色体或性染色体同源区段;若子代性状表现与性别相关联,基因通常位于性染色体上。非等位基因之间可存在互补效应,位于同源染色体不同位置或非同源染色体上的非等位基因均能实现基因互补。18.【答案】A,B,D【知识点】基因工程的操作程序(详细)【解析】【解答】A、有限稀释法通过梯度稀释使细胞分散为单个细胞,显微操作法可借助显微操作仪器直接分离单个细胞,这两种方法均可将单个细胞从组织中分离出来,A正确;B、细胞内的RNA包含信使RNA、核糖体RNA、转运RNA等,其中只有信使RNA能反映基因的表达情况,因此裂解细胞提取RNA后,需要利用特定技术富集信使RNA,B正确;C、单细胞RNA测序通过反转录得到互补DNA,扩增互补DNA后构建的是互补DNA文库,而非基因组文库,互补DNA文库可用于分析基因表达情况,C错误;D、多细胞混合测序会将多个细胞的基因表达信息平均化,无法识别罕见细胞类型,单细胞RNA测序在单细胞水平检测基因表达谱,能够揭示罕见的细胞类型,D正确。故答案为:ABD。【分析】单细胞分离可采用有限稀释法、显微操作法等技术,细胞内的RNA包括多种类型,只有信使RNA与基因表达直接相关,反转录是以信使RNA为模板合成互补DNA的过程,互补DNA文库由信使RNA反转录形成,可反映基因的表达情况,基因组文库包含某种生物的全部基因,用于研究基因组序列。单细胞RNA测序能够在单个细胞水平分析基因表达谱,避免了多细胞混合测序的信息平均化问题,可识别罕见细胞类型。19.【答案】A,B【知识点】胚胎移植;胚胎分割;胚胎工程的概念及其技术【解析】【解答】A、超数排卵需向雌性个体注射促性腺激素,促性腺激素本质为蛋白质,口服会被消化道内的蛋白酶分解而失效,无法通过服用实现;且F后代的无核卵母细胞来自野生黑熊B,其超数排卵处理的对象是B而非A,因此获得E后代和F后代并非都需要黑熊A促进超数排卵,A错误;B、F后代通过体细胞核移植技术获得,属于无性生殖;胚胎分割繁殖是将一个胚胎分割为多个,遗传物质与原胚胎完全一致,也属于无性生殖,二者生殖方式相同,B错误;C、重构胚的激活可使用蛋白酶合成抑制剂等方法,抑制蛋白质合成以激活重构胚,使其完成细胞分裂和后续发育进程,C正确;D、D受体的作用是为胚胎提供发育环境并完成妊娠分娩,需选择健康、具有正常繁殖能力的同种生物个体,以保证胚胎能正常发育,D正确。故答案为:AB。【分析】胚胎移植技术中,供体超数排卵需注射促性腺激素(蛋白质类激素不可口服);体细胞核移植和胚胎分割均属于无性生殖,二者生殖方式一致;重构胚的激活可通过蛋白酶合成抑制剂等方法实现;胚胎移植的受体需满足健康、繁殖能力正常、同种生物等条件,以保障胚胎发育的适宜环境。20.【答案】(1)类囊体薄膜;红光和蓝紫;ATP、NADPH(2)同意;与野生型相比,pgl气孔导度低,但胞间CO2浓度高;三碳化合物;蔗糖;蔗糖从叶片向种子运输的效率低(3)等位基因;不定向;由于密码子具有简并性,该突变导致碱基G→A替换,未改变氨基酸序列。;该突变位点位于基因的非翻译区,不参与蛋白质编码,因此插入4个碱基不会改变氨基酸序列。【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;基因突变的特点及意义【解析】【解答】(1) 植物细胞中的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素,这两种色素主要吸收红光和蓝紫光用于光反应阶段,对比表格中的数据可以看出,突变体pgl的叶绿素a和叶绿素b含量远低于野生型,其捕获光能的能力下降,光反应的强度降低,因此为暗反应提供的ATP和NADPH的量会减少。(2) ①同意气孔导度不是分蘖期pgl净光合速率限制因素的观点,理由是分蘖期突变体pgl的气孔导度低于野生型,但是胞间CO2浓度却高于野生型,这说明叶片细胞间隙的CO2供应充足,气孔导度并没有对CO2的进入造成限制,净光合速率较低是由光合色素含量低等非气孔因素导致的。②CO2进入叶绿体后会与五碳化合物结合被固定,该过程的最初产物是三碳化合物,三碳化合物经过还原反应生成磷酸丙糖,磷酸丙糖从叶绿体进入细胞质基质后会进一步转化为蔗糖,蔗糖通过植物的筛管向种子等器官运输,灌浆期pgl的净光合速率与野生型无显著差异,说明叶片制造有机物的量相近,但最终产量仍然较低,原因是叶片合成的蔗糖向种子运输的效率较低,有机物无法在籽粒中有效积累。(3) ①浅绿色突变品系pgl与W1的OSCAO1基因,都是由野生型的叶色基因突变而来的,属于野生型叶色基因的等位基因,同一基因可以突变为不同的等位基因,且突变的位点和方式存在差异,这说明基因突变具有不定向性。②突变品系W1在779位发生G→A的碱基替换,由于密码子具有简并性,一种氨基酸可以对应多种密码子,该碱基替换后编码的氨基酸种类没有发生改变,2508位插入4个T,该突变位点位于基因的非翻译区,不参与蛋白质的编码过程,因此该突变也不会改变叶绿素加氧酶的氨基酸序列。【分析】光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上,叶绿素含有镁元素主要吸收红光和蓝紫光,光反应为暗反应提供ATP和NADPH,净光合速率会受光合色素含量、气孔因素等多种条件影响,CO2固定的最初产物是三碳化合物,光合作用的产物以蔗糖的形式进行运输,基因突变可以产生等位基因,具有不定向的特点,密码子的简并性和基因非翻译区的突变都不会改变编码的氨基酸序列。(1)光合色素位于叶绿体的类囊体薄膜上。含Mg的色素为叶绿素a和叶绿素b,主要吸收红光(约660 nm)和蓝紫光(约430 nm),用于光反应。据表1分析,与野生型相比,pgl植株光反应为暗反应提供的ATP和NADPH较少。(2)①同意。理由:与野生型相比,pgl气孔导度低,但胞间CO2浓度高,表明CO2供应充足,光合速率的降低主要不是由气孔导度低(影响CO2进入)引起的,而是由非气孔因素(如光能捕获能力下降,因叶绿素含量减少)导致。②CO2进入叶绿体被固定的最初产物为三碳化合物,经转换生成磷酸丙糖后进入细胞质基质,进一步转换为蔗糖,通过筛管向种子运输。灌浆期,pgl的净光合速率与野生型无显著差异,但最终产量仍然较低,原因可能是pgl蔗糖从叶片向种子运输的效率低,影响产量形成。(3)pgl和W1是浅绿色突变品系,它们的OSCAO1基因是由野生型基因突变而来的,因此是野生型叶色基因的等位基因。表3显示,pgl和W1的OSCAO1基因突变位点、突变方式多样,且突变效果不同(有的改变氨基酸,有的不改变),这表明基因突变可以发生在不同位点、以不同方式发生,体现了基因突变的不定向性。②779位突变(G→A):由于密码子具有简并性,该突变导致碱基G→A替换,未改变氨基酸序列。 2508位突变(插入4个T):该突变位点位于基因的非翻译区,不参与蛋白质编码,因此插入4个碱基不会改变氨基酸序列。21.【答案】(1)细胞毒性T;辅助性T;细胞因子;B淋巴;抗体(2)CD20;96孔板(3)联合治疗可减弱自身免疫反应,且强于单独治疗;联合治疗组与其他组相比,各蛋白均产生的更多,说明抗CD20单抗+IL-10联合治疗可促进胰岛B细胞的再生,且作用强于单独治疗(4)胰岛素和血糖含量【知识点】免疫功能异常;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用;血糖平衡调节;体液免疫【解析】【解答】(1) T1D属于自身免疫病,在细胞免疫过程中,胰岛B细胞作为靶细胞向细胞毒性T细胞呈递抗原,同时辅助性T细胞分泌细胞因子,促进细胞毒性T细胞增殖分化,进而攻击胰岛B细胞;在体液免疫过程中,B淋巴细胞可直接识别胰岛B细胞表面抗原,该细胞接受辅助性T细胞的直接接触和细胞因子等刺激后,增殖分化为浆细胞,浆细胞分泌抗体。这些免疫细胞和免疫活性物质共同作用,导致胰岛B细胞损伤。(2) 制备抗CD20的单克隆抗体时,需向小鼠多次注射CD20(作为抗原),使小鼠发生特异性免疫反应,从而获取能产生抗CD20抗体的B淋巴细胞。诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后,将筛选出的杂交瘤细胞用96孔板进行克隆化培养和抗体检测,通过有限稀释法保证每个小孔内至多有一个杂交瘤细胞,便于后续筛选出能稳定分泌抗CD20抗体的杂交瘤细胞。最终将筛选得到的细胞进行体内培养,从小鼠腹水中提取抗CD20单克隆抗体。(3) ①由图1可知,对照组小鼠胰岛炎症等级以2、3级为主(自身免疫反应较强),单抗治疗组和IL-10治疗组以1、2级为主,联合治疗组以0、1级为主(自身免疫反应最弱),说明抗CD20单抗与IL-10联合治疗可显著减弱自身免疫反应,且效果优于单独使用单抗或IL-10。②由图2可知,联合治疗组中胰岛B细胞再生相关蛋白(Pdx-1、Pax-4、Nkx6、Mafa)的相对表达量均显著高于其他组,说明联合治疗可更有效地促进胰岛B细胞再生,减少胰岛B细胞的损伤,从而减弱胰岛炎症反应,这是图1结果出现的主要原因。(4) 胰岛B细胞的核心功能是分泌胰岛素以调节血糖水平,因此为评估联合治疗对胰岛B细胞功能的影响,还需检测四组糖尿病鼠的胰岛素含量(反映胰岛B细胞的分泌能力)和血糖含量(反映胰岛素的生理作用效果)等指标。【分析】自身免疫病是免疫系统异常攻击自身细胞导致的,单克隆抗体可特异性靶向免疫细胞,结合免疫抑制因子可协同减弱自身免疫反应,同时促进胰岛B细胞再生,为T1D的治疗提供思路。(1)胰岛B细胞受损是细胞免疫发生遗异常的结果,据此推测,T1D患者胰岛B细胞向细胞毒性T细胞呈递抗原,同时辅助性T细胞分泌细胞因子促进该细胞增殖分化,进而攻击胰岛B细胞;此外,T1D患者B淋巴细胞直接识别胰岛B细胞表面抗原,该细胞接受辅助性T细胞直接接触和细胞因子等刺激,增殖分化后分泌抗体,这些免疫细胞和免疫活性物质共同作用使胰岛B细胞损伤,最终导致胰岛素分泌减少,表现为糖尿病。(2)CD20是人体B淋巴细胞的特异性膜蛋白之一。为制备抗CD20的单克隆抗体,研究者向小鼠多次注射CD20使小鼠发生特异性免疫反应,进而从其脾脏中获取B淋巴细胞,诱导其与骨髓瘤细胞融合,将筛选出的杂交瘤细胞用96孔板进行克隆化培养和抗体检测,该培养的目的是保证每个小孔中只有一个杂交瘤细胞。最终将筛选的细胞(能产生抗CD20抗体的细胞)进行体内培养,从小鼠腹水中提取抗CD20单克隆抗体,体内培养操作简单,经济实惠。(3)①由图可知,联合治疗组小鼠胰岛炎症等级主要是0、1级;单抗治疗组主要是1、2级,IL-10 治疗组胰岛炎症等级主要是1、2级;对照组小鼠胰岛炎症等级主要是2、3级,联合治疗组与单抗治疗组相比,0级自身免疫反应占的更多,即自身免疫反应弱,可得出结论为联合治疗可减弱自身免疫反应,且强于单独治疗。联合治疗组与其他组相比,各蛋白均产生的更多,说明抗CD20单抗+IL-10联合治疗可促进胰岛B细胞的再生,且作用强于单独治疗。(4)若研究“抗CD20单抗+IL-10联合治疗对糖尿病鼠胰岛B细胞功能的影响”,需检测胰岛B细胞的功能变化,胰岛B细胞可分泌胰岛素,因此可对小鼠进行胰岛素和血糖含量的检测,也可检测糖尿病小鼠的体重。22.【答案】(1)干扰少、可长时间调查、操作简单、保障研究人员安全;群落(2)阔叶林密集的植被便于猪獾隐蔽,减少被天敌捕食的机率;食物来源较为丰富(3)食物、栖息地和活动时间;减缓种间竞争,提高了群落利用阳光等环境资源的能力(4)增加;进一步降低同时出现的概率,在不同时间段取食,减少种间竞争(5)①⑤【知识点】种群的数量变动及其原因;估算种群密度的方法;种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位【解析】【解答】(1) 红外触发相机调查的优点有:对野生动物的干扰少,不会影响其正常生命活动;可长时间连续监测,记录不同时段的活动规律;操作简便,无需近距离接触动物,保障研究人员安全。猪獾与花面狸属于不同物种,探究二者的竞争共存机制属于群落水平的研究(群落水平研究种间关系、物种丰富度等问题)。(2) 与其他栖息地相比,阔叶林更适合猪獾生活的原因可能有:①阔叶林植被茂密,能为猪獾提供良好的隐蔽场所,降低被天敌捕食的风险;②阔叶林的落叶层较厚,为蚯蚓(猪獾的主要食物之一)提供了适宜的生存环境,同时植物果实资源更丰富,食物来源充足。(3) 猪獾与花面狸在生态位上的分化具体表现在食物、栖息地、活动时间三个维度:食物方面,猪獾主要以蚯蚓、植物果实为食,花面狸主要以鼠类、两栖爬行动物为食;栖息地方面,二者在不同生境的适宜性指数差异明显(猪獾更偏好阔叶林,花面狸更偏好针叶林、灌丛等);活动时间方面,二者在旱季、雨季的活动高峰时段相互错开,避免同时出现。这种生态位分化的意义是减缓种间竞争,减少资源争夺,有利于两种生物长期共存,同时提高了群落对环境资源的利用效率。(4) 旱季植物果实匮乏,猪獾转向捕食昆虫和小型哺乳动物,与花面狸的食物类型(鼠类、昆虫等)重叠度增加。从活动时间图可知,旱季二者进一步错开活动时段(如花面狸主要在凌晨、傍晚活跃,猪獾主要在白天活跃),通过错峰取食、降低同时出现的概率来缓解食物竞争压力。(5) 大型食肉动物(猪獾和花面狸的天敌)数量下降甚至消失后:①猪獾和花面狸的捕食压力减小,生存资源更充足,短时间内出生率会上升,①正确;②二者种群数量可能均增加,种间竞争强度会逐渐增大,②错误;③群落结构会因天敌消失、物种数量变化而改变,③错误;④食物链营养级间的能量传递效率(约10%~20%)不会因天敌减少而大幅提高,④错误;⑤生态系统具有自我调节能力,会通过物种数量、种间关系的调整逐步构建新的生态平衡,⑤正确。因此选①⑤。【分析】调查猪獾与花面狸活动规律采用红外触发相机,该方法干扰少、可长期监测。两者通过在食物、栖息地、活动时间上的生态位分化,减缓种间竞争,提高群落对环境资源的利用效率,这是它们竞争共存的关键。生态系统具有自我调节能力,当两者的天敌数量下降时,系统可通过自身调节逐步构建新的生态平衡,维持群落结构的动态稳定,整体围绕群落水平的种间关系及生态系统的稳态调节展开。(1)用红外触发相机调查猪獾和花面狸的活动规律,对动物的干扰少、可长时间调查、操作简单、保障研究人员安全。猪獾与花面狸属于不同物种,所以探明猪獾与花面狸竞争共存机制属于群落水平的研究。(2)与其他栖息地相比,阔叶林密集的植被便于猪獾隐蔽,减少被天敌捕食的机率;食物来源较为丰富,更适合猪獾生活。(3)根据题干和图示信息分析,猪獾主要以蚯蚓和植物果实为食,辅以昆虫和鼠类;花面狸主要以鼠类、两栖动物和爬行动物为食,辅以植物果实和昆虫;猪獾与花面狸在不同栖息地的适宜指数不相同,活动时间也不同,由此可知猪獾与花面狸在生态位上的分化具体表现在食物、栖息地和活动时间等维度,这种生态位分化的生态学意义是减缓种间竞争,提高了群落利用阳光等环境资源的能力。(4)花面狸主要以鼠类、两栖动物和爬行动物为食,辅以植物果实和昆虫,在植物果实匮乏的旱季,猪獾转向捕食昆虫和小型哺乳动物,和花面狸的食物类型重叠度将增加;结合图示可知,旱季猪獾和花面狸进一步降低同时出现的概率,在不同时间段取食,减少种间竞争。(5)①该地区主要捕食猪獾和花面狸的大型食肉动物的数量正在不断下降甚至消失,猪獾和花面狸种群的资源和空间更大,种群出生率增大,①正确;②由于捕食者减少,被捕食者猪獾和花面狸的种间竞争强度将逐渐增大,②错误;③大型食肉动物减少,物种组成改变,群落结构发生改变,长时间后物种丰富度不一定减少,③错误;④大型食肉动物的数量正在不断下降甚至消失不能使食物链营养级间能量传递效率大幅提高,④错误;⑤大型食肉动物的数量正在不断下降甚至消失,短时间内猪獾和花面狸的数量会上升,通过生态系统的自我调节,逐步构建新的生态平衡,⑤正确。故选①⑤。23.【答案】(1)三对同源染色体上;实验三F2比例符合三对等位基因自由组合比例的变式(2)AABBCC;aabbcc;1/2(3)9;15/64(4)EF∶eF∶Ef∶ef=43∶7∶7∶43;28;同源染色体的非姐妹染色单体之间【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析【解析】【解答】(1) 实验三中F2的表型比例之和为16+32+15+1=64,64是4的三次方,符合三对等位基因独立遗传时自交后代的性状分离比总和,说明控制花色的三对基因遵循基因的自由组合定律,因此三对基因位于三对同源染色体上。(2) 结合三组杂交实验的结果可推导,亲本白花杜鹃花的基因型为AABBCC,紫花杜鹃花的基因型为aabbcc;实验二F2中红花∶紫花=15∶1,是9∶3∶3∶1的变式,F1红花为双杂合子,自交后代共16份,紫花占1份,红花占15份,其中红花中能稳定遗传的纯合子占7份,不能稳定遗传的杂合子占8份,因此不能稳定遗传的红花占比为8/16=1/2。(3) 实验三F1粉红花的基因型为AaBbCc,F2中粉红花的基因型为Aa__ __,后两对基因自由组合共有9种基因型,因此粉红花的基因型有9种(AaBBCC:AaBbCC:AaBBCc:AaBbCc:AabbC_:AaB_cc:Aabbcc =1:2:2:4:3:3:1),产生的配子比例为ABC、ABc、AbC、Abc、aBC、aBc、abC、abc=1:1:1:1:1:1:1:1,这些粉红花相互传粉,相当于基因型为AaBbCc的个体自交,与实验三的F1自交后产生F2一致,则根据实验三F2的性状分离比可知,子代中红花所占的比例为15/64。(4)用椭圆形绿色植株测交(即与eeff杂交),子代的表型和比例为卵形深绿色叶(-e-f):椭圆形深绿色叶(-e-f):卵形绿色叶(-e-f):椭圆形绿色叶(-e-f)=43:7:7:43,不符合1:1:1:1,则说明相关的两对等位基因的遗传不符合基因自由组合定律,在不考虑突变情况下,实际上是一对同源染色体发生了交叉互换。由于测交后有四种可能性,说明亲代基因型为EeFf,而亲代的表现型为椭圆形绿色,故椭圆形E对卵形e为显性,绿色F对深绿色f为显性,则子代的表型和比例为卵形深绿色叶(eeff):椭圆形深绿色叶(Eeff):卵形绿色叶(eeFf):椭圆形绿色叶(EeFf)=43:7:7:43,因此亲本椭圆形绿色植株产生的配子种类及比例为EF∶eF∶Ef∶ef=43∶7∶7∶43。由于EF和ef的占比(43)比eF和Ef的占比(7)大,说明EF在一条染色体上,ef在一条染色体上,而eF和Ef的重组型配子,故重组型配子eF、Ef的总比例为(7+7)/(43+7+7+43)=14%。1个发生交叉互换的性母细胞,减数分裂最终产生4个配子:2个亲本型配子+2个重组型配子,也就是发生互换的细胞,产生的配子中重组配子占 50%,因此有14%×2=28%的性母细胞减数分裂时发生了同源染色体非姐妹染色单体互换。【分析】三对独立遗传的等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律,这类基因位于三对同源染色体上,减数分裂时非同源染色体上的非等位基因可以自由组合,测交实验能够检测亲本产生的配子种类和比例,减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换会造成基因重组,进而产生重组型配子并改变配子的比例。(1)据表可知,实验三F2中白花∶粉红花∶红花∶紫花=16∶32∶15∶1,比例之和为64,由此推测控制花色的基因至少由三对独立遗传的基因控制即实验三F2比例符合三对等位基因自由组合比例的变式(2)假设用A/a、B/b、C/c表示控制花色的三对等位基因,根据实验一和实验三可知白花基因型可为AA_ _ _ _,紫花基因型为aabbcc,粉红花基因型为Aa_ _ _ _,红花的基因型为aaB_ _ _、aabbC_,实验三F2中白花∶粉红花∶红花∶紫花=16∶32∶15∶1,比例之和为64,因此F1粉红花的基因型为AaBbCc,因此亲本白色、紫花杜鹃花的基因型是分别AABBCC和aabbcc。实验二中F2的性状分离比为红花:紫花=15:1,说明实验二F1红花的基因型有两对为杂合子,一对为纯合隐性,假设实验二F1红花基因型为aaBbCc,F2红花基因型为aaB_C_、aaB_cc、aabbC_,即8种基因型,其中不能稳定遗传的基因型为2aabbCc、2aaBbcc、4aaBbCc,实验二F2红花一共为15份,即实验二F2红花中不能稳定遗传的红花占8/15。 F2中不能稳定遗传的红花占比为8/16=1/2。(3)实验三F1粉红花的基因型为AaBbCc,其自交产生的F2 粉红花(Aa_ _ _ _)的基因型有9种,这些粉红花群体(1AaBBCC、2AaBbCC、2AaBBCc、4AaBbCc、3AabbC_、3AaB_cc、1Aabbcc)中含有的8种配子(ABC、ABc、AbC、Abc、aBC、aBc、abC、abc)比例是均等的,相当于基因型为AaBbCc的粉花个体自交产生的子代情况(白花∶粉红花∶红花∶紫花=16∶32∶15∶1),因此相互传粉产生的子代中红花所占的比例为15/64。(4)杜鹃的叶形卵形和椭圆形由基因 E/e控制,叶片颜色深绿色和绿色由基因 F/f控制。某科研人员用椭圆形绿色植株测交,子代的表型和比例为卵形深绿色叶∶椭圆形深绿色叶∶卵形绿色叶∶椭圆形绿色叶=43∶7∶7∶43,该比例代表了椭圆形绿色植株产生的配子种类和比例,由于产生的四种配子比例表现为两多两少,说明相关的两对等位基因的遗传不符合基因自由组合定律。亲本椭圆形绿色叶杜鹃植株的基因型为EeFf,所以椭圆形和绿色为显性性状,亲本产生的配子的类型和比例为EF:eF:Ef:ef=43∶7∶7∶43,形成该结果的原因在于E/e、F/f两对基因位于一对同源染色体上,其中基因E、F位于一条染色体上,基因e、f位于另一条染色体上,并且在形成配子的过程中发生了染色体互换,导致产生了少量的eF、Ef配子,出现上述比例的原因是该植物(7+7+7+7)/(43+7+7+43)=28%的性母细胞减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换。24.【答案】(1)基因组DNA;D;B-A;将重组质粒导入农杆菌;冰上;卡那霉素(2)D、C;割胶回收;测序(3)脱色;洗去浮色【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的操作程序(详细)【解析】【解答】(1) ①获取GUS基因时,大肠杆菌的GUS基因位于其基因组DNA上,因此需培养大肠杆菌并提取基因组DNA,再通过PCR技术扩增该基因序列。②构建增强报告基因表达的重组质粒时,需遵循基因表达的调控逻辑,生长素响应序列DR5负责接受生长素调控,启动子与图中方向一致启动转录,翻译增强序列TMVΩ促进核糖体与mRNA结合以增强翻译,最后连接报告基因GUS。因此元件顺序为D-E-B-A,即2处填D,3处填B-A。③该步骤的实验目的是将重组质粒导入农杆菌。操作时,将农杆菌从-80℃冰箱取出置于冰上缓慢融化,制备感受态细胞后加入质粒转化,随后将菌液涂布于添加卡那霉素的平板上培养,因重组质粒含卡那霉素抗性基因,可筛选出成功导入质粒的农杆菌。(2) 引物选择,正向引物需匹配DR5的5'端序列,对应选项D,5’-GGATCCAAGCTTCCGACACCGAC-3’,与DR5的5'端序列互补匹配;反向引物需匹配GUS基因的3'端互补序列,对应选项C,5’-TCTGCCAGTTCAGTTCGTTGTTCA -3’,与GUS基因3'端序列互补。PCR扩增后,需先通过割胶回收纯化目的片段,再通过测序验证片段序列,以准确确定是否成功将生长素响应报告基因表达载体导入甘蓝油菜。(3) 对转基因甘蓝油菜叶片用90%丙酮进行脱色处理,去除叶绿素等光合色素,避免其干扰GUS染色产生的蓝色产物观察;再用GUS染色液染色后,用70%乙醇洗去浮色,洗去多余染色液,便于清晰观察染色结果,筛选出GUS基因正常表达的阳性植株。【分析】(1) 基因工程获取目的基因可提取微生物基因组 DNA 作为模板,利用 PCR 技术进行体外特异性扩增。基因表达载体由启动子、信号响应调控序列、翻译增强序列、目的基因、标记基因等功能元件构成,各元件需按照转录调控的逻辑顺序排布,启动子启动基因转录,特异性响应序列可感受外界信号调控基因表达,翻译增强序列能够提高基因翻译的效率。将重组质粒导入微生物常采用感受态细胞法,低温冰浴可诱导微生物处于感受态易于吸收外源 DNA,质粒上的抗生素抗性基因可作为标记基因,在含对应抗生素的选择培养基上筛选转化成功的微生物。农杆菌转化法是植物转基因常用方法,先将重组表达载体导入农杆菌,再利用农杆菌易侵染植物受伤组织的特性,将目的基因转移整合到植物细胞染色体 DNA 上。(2) 转基因生物分子水平鉴定可采用 PCR 技术扩增特异性基因片段,结合琼脂糖凝胶电泳、割胶回收、DNA 测序的方法,对扩增产物进行定性和序列验证。(3) 植物显色观察实验中,有机溶剂可以溶解脱去植物光合色素,消除色素对显色反应的遮挡,乙醇可清洗组织表面多余染液,去除浮色干扰提升观察效果。 (1)①要获取GUS基因,在培养大肠杆菌并提取时,应提取“基因组DNA”,因为GUS基因位于基因组DNA上,通过PCR从基因组DNA扩增目的基因;②要构建增强报告基因表达的重组质粒,根据题意,生长素响应序列DR5(D)调控下游基因表达,RNA聚合酶结合启动转录,启动子(E,方向和图一致)启动转录,翻译增强序列(B)促进核糖体与RNA结合,所以依次选择D、B-A ;③将农杆菌从 - 80℃冰箱取出置于冰上缓慢融化,制成感受态细胞后加入质粒转化,再将菌液涂布于添加卡那霉素(因为重组质粒有KanR) 的平板上培养,用于筛选含重组质粒的农杆菌;实验目的是将重组质粒导入甘蓝型油菜细胞,所以③这一步实验目的是将重组质粒导入农杆菌(便于后续转化甘蓝型油菜细胞 );(2)要扩增生长素响应报告基因表达载体相关序列,根据启动子方向(5'→3'),正向引物选与元件一端匹配的,反向引物选与另一端匹配的,结合表格,应选 D(正向,对应DR5 一端序列)和C(反向,对应 DR5 另一端互补序列);经 PCR 扩增后,为确定是否成功将载体导入,需通过 DNA 测序 ,与已知序列比对验证以准确确定是否成功将生长素响应报告基因表达载体导入了甘蓝油菜。(3)90%丙酮处理叶片是为了脱色 ,去除叶绿素等干扰,便于后续GUS染色观察。70%乙醇作用是洗去多余染色液 ,使染色结果更清晰,便于观察GUS基因表达情况。确定GUS基因能正常表达的转基因阳性植株,转移到温室培养。1 / 12025届江苏省盐城市高三考前指导卷生物试题一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。1.生物大分子由单体通过连接键连接而成,下列叙述正确的是( )A.单体和生物大分子的组成元素相同B.生物大分子的多样性都与其单体的排列顺序有关C.蛋白质中的连接键除肽键外,还有二硫键D.鉴定蛋白质和DNA的试剂都需要碱性环境【答案】C【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;蛋白质分子结构多样性的原因;检测蛋白质的实验;生物大分子以碳链为骨架【解析】【解答】A、单体与生物大分子的组成元素并非都相同,该选项表述绝对。例如多糖的单体葡萄糖与多糖原素均为C、H、O,但氨基酸作为蛋白质单体,部分含S等元素,且单体聚合形成大分子时仅脱水,元素种类不变,但不能说明所有单体和大分子组成元素相同,A错误;B、生物大分子的多样性并非都与单体排列顺序有关。蛋白质、核酸的多样性与单体排列顺序相关,但淀粉、纤维素等多糖的单体只有葡萄糖,其多样性与单体排列顺序无关,仅与连接方式和空间结构有关,B错误;C、蛋白质中,氨基酸之间通过肽键相连形成肽链,肽链内部或肽链之间还存在二硫键等化学键以维持空间结构,因此蛋白质中的连接键除肽键外还有二硫键,C正确;D、鉴定蛋白质的双缩脲试剂需要碱性环境才能与肽键发生紫色反应;鉴定DNA的二苯胺试剂在沸水浴条件下反应,不需要碱性环境,二者所需环境不同,D错误。故答案为:C。【分析】生物大分子由单体脱水缩合形成,不同大分子的单体、化学键和多样性成因不同;蛋白质含肽键、二硫键等化学键;不同物质的鉴定试剂对反应环境的要求存在差异。2.研究人员将绿色荧光蛋白(GFP)与病毒糖蛋白(VSVG)连接,再用荧光显微镜观察病毒糖蛋白的运动过程,确定了VSVG-GFP在每个细胞结构中的驻留时间,如下图所示。下列相关叙述正确的是( )A.据图分析,VSVG会在核糖体、内质网、高尔基体三种细胞器膜之间依次转移B.如果标记染色体上的组蛋白,将出现类似的曲线变化趋势C.VSVG-GFP在线粒体中的驻留时间曲线与在高尔基体中的曲线变化相似D.病毒糖蛋白随囊泡沿着细胞骨架在各细胞结构之间转移【答案】D【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞骨架【解析】【解答】A、核糖体没有膜结构,不属于“细胞器膜”范畴,VSVG作为膜蛋白,会先在核糖体(无膜)合成,再进入内质网、高尔基体(均有膜)中加工转运,并非在三种细胞器膜之间依次转移,A不符合题意;B、组蛋白是构成染色体的胞内蛋白,合成后直接参与染色体组装,无需经过内质网、高尔基体的加工转运,其动态变化与图示中分泌蛋白(VSVG-GFP)的转运路径完全不同,不会出现类似曲线,B不符合题意;C、VSVG-GFP是分泌蛋白,转运过程会经过内质网、高尔基体,但线粒体仅为该过程提供能量,不参与分泌蛋白的驻留与加工,因此不会在线粒体中出现驻留时间曲线,C不符合题意;D、病毒糖蛋白(VSVG)属于分泌蛋白,其转运依赖囊泡;细胞骨架(如微管)为囊泡运输提供了“轨道”,囊泡可沿着细胞骨架在各细胞结构之间定向转移,D符合题意。故答案为:D。【分析】(1)分泌蛋白合成路径:附着核糖体合成→内质网加工→囊泡运输→高尔基体进一步加工→囊泡运输→细胞膜(或分泌到细胞外),整个过程需线粒体供能。(2)核糖体无膜结构,是蛋白质合成的场所;内质网、高尔基体有膜结构,主要功能是加工和转运蛋白质;线粒体为细胞代谢提供能量,不直接参与分泌蛋白的加工转运。(3)细胞骨架不仅能维持细胞形态,还与细胞的物质运输(如囊泡转运)、能量转换和信息传递密切相关,是囊泡定向移动的重要支撑。(4)胞内蛋白(如组蛋白、呼吸酶)合成后直接在细胞内发挥作用,无需内质网和高尔基体加工;分泌蛋白(如抗体、部分激素、病毒糖蛋白)需经过完整的内质网-高尔基体转运路径。3.下列有关酶的叙述错误的是( )A.酶可以降低反应中分子从常态转变为活跃状态所需的能量B.溶菌酶是溶酶体中的一种酸性水解酶C.艾弗里的体外转化实验、植物体细胞杂交技术都用了酶解法D.DNA粗提取实验中,研磨液含有抑制DNA酶活性的物质【答案】B【知识点】酶的相关综合;肺炎链球菌转化实验;DNA的粗提取和鉴定【解析】【解答】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,活化能指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量,因此酶可以降低该能量,A正确;B、溶酶体是细胞器,内部含有多种酸性水解酶,是细胞的“消化车间”;溶菌酶属于免疫活性物质,可由多种细胞分泌并在细胞外发挥抗菌作用,并非溶酶体中的水解酶,B错误;C、艾弗里的体外转化实验利用DNA酶、蛋白酶等酶解法去除特定物质,探究转化因子的化学本质;植物体细胞杂交技术利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,二者均运用了酶解法,C正确;D、DNA粗提取实验的研磨液中含有抑制DNA酶活性的物质,可避免DNA被DNA酶水解,从而保证提取到完整的DNA,D正确。故答案为:B。【分析】酶能降低化学反应的活化能,溶酶体与溶菌酶的来源和功能不同,酶解法利用了酶的专一性,DNA粗提取时需抑制DNA酶的活性以保护DNA。4.关于细胞分化、衰老和死亡的叙述正确的是( )A.细胞分化可以改变细胞的种类和数目B.衰老细胞的细胞核体积增大,提高了染色体上基因的表达量C.人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关D.造血干细胞分化为各种血细胞体现了细胞的全能性【答案】C【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞自噬【解析】【解答】A、细胞分化是指后代细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,该过程只会增加细胞的种类,细胞数目的增加依靠细胞分裂,因此细胞分化不能改变细胞数目,A错误;B、衰老细胞的细胞核体积增大,染色质固缩、染色加深,染色质固缩会阻碍基因的转录过程,使染色体上基因的表达量降低,而非提高,B错误;C、细胞自噬可降解细胞内受损的细胞器、异常蛋白质等有害物质,维持细胞内部环境稳定,人类许多疾病的发生,与细胞自噬发生障碍导致有害物质积累有关,C正确;D、细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,造血干细胞分化为各种血细胞,未发育成完整个体,不能体现细胞的全能性,D错误。故答案为:C。【分析】细胞分化改变细胞种类,细胞分裂改变细胞数目;衰老细胞染色质固缩会降低基因表达水平;细胞自噬能维持细胞稳态;细胞全能性的标志是发育为完整个体。5.某鳞翅目昆虫的基因型为BbDd,用红色荧光标记B/b基因,用绿色荧光标记D/d基因,再置于不含荧光的培养基中培养。现观察到某细胞中只含有2个红色荧光和2个绿色荧光,不考虑染色体变异,下列说法错误的是( )A.该细胞可能是经过两次有丝分裂后产生的子细胞之一B.若荧光点在一条染色体上,则该细胞中无同源染色体C.若荧光点在两条染色体上,则该细胞可能有1或2个染色体组D.若荧光点在四条染色体上,则该细胞一定没有染色单体【答案】D【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化【解析】【解答】A、该昆虫细胞的DNA复制为半保留复制,经一次有丝分裂后子细胞每条染色体的DNA均为一条链带荧光、一条链不带荧光;继续进行第二次有丝分裂,后期着丝粒分裂后子染色体随机分配,可产生只含2个红色荧光和2个绿色荧光的子细胞,因此该细胞可能是两次有丝分裂后产生的子细胞之一,A正确;B、若荧光点集中在一条染色体上,说明该染色体含有姐妹染色单体,细胞处于减数第二次分裂前期或中期,此时细胞中无同源染色体,B正确;C、若荧光点分布在两条染色体上,这两条染色体可能是同源染色体(细胞含2个染色体组),也可能是非同源染色体(细胞处于减数第二次分裂,含1个染色体组),因此该细胞可能有1或2个染色体组,C正确;D、若荧光点在四条染色体上,如细胞处于第二次有丝分裂中期时,四条染色体各携带一个荧光点,共2红2绿,此时细胞中仍存在染色单体,因此该细胞不一定没有染色单体,D错误。故答案为:D。【分析】DNA复制为半保留复制,细胞分裂中染色体与染色单体的行为决定荧光点分布;减数第一次分裂后细胞无同源染色体,染色体组数目随分裂进程变化;有丝分裂中期细胞仍存在染色单体。6.当机体细胞收到来自免疫系统的危险信号(如肿瘤)时,它们的核糖体会变为含有P-Stalk蛋白质的复合体的核糖体(简称PSR),结构如图所示。PSR会优先翻译在免疫监视过程中发挥重要作用的mRNA。下列相关叙述错误的是( )A.翻译过程图中核糖体沿着mRNA向右移动B.与转录相比,该过程特有的碱基互补配对方式为A-UC.P-Stalk蛋白质可能具有识别免疫监视过程中发挥重要作用的mRNA的能力D.肿瘤细胞可能会通过下调免疫细胞P-Stalk蛋白的表达水平来逃避免疫系统的监视【答案】B【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;免疫系统的结构与功能【解析】【解答】A、翻译过程中,tRNA依次进入核糖体的A、P、E位点,结合图中tRNA的结合位置可判断,核糖体沿着mRNA向右移动,A正确;B、转录过程的碱基互补配对为DNA与RNA配对(A-U、T-A、G-C、C-G),翻译过程为mRNA与tRNA配对(A-U、U-A、G-C、C-G),因此与转录相比,翻译过程特有的碱基互补配对方式为U-A,而非A-U,B错误;C、PSR会优先翻译在免疫监视中发挥重要作用的mRNA,结合PSR含有P-Stalk蛋白质的结构特点,可推测P-Stalk蛋白质可能具有识别这类mRNA的能力,C正确;D、P-Stalk蛋白质参与形成的PSR可增强免疫监视功能,肿瘤细胞若下调免疫细胞中P-Stalk蛋白的表达,会削弱机体的免疫监视能力,从而逃避免疫系统的清除,D正确。故答案为:B。【分析】翻译过程中核糖体沿mRNA移动,碱基互补配对方式与转录存在差异;P-Stalk蛋白质参与的PSR可优先翻译免疫监视相关mRNA,其表达水平影响免疫监视功能,肿瘤细胞可通过调控其表达实现免疫逃逸。7.下列有关生物科学史叙述错误的是( )A.斯他林和贝利斯将小肠黏膜和稀盐酸制成的提取液,注射到狗的静脉中,发现了胰液分泌受神经和体液共同调节B.希尔发现离体的叶绿体在适宜条件下发生水的光解并释放氧气C.摩尔根和他的学生们将基因定位在染色体上,并发现基因在染色体上呈线性排列D.克里克以T4噬菌体为实验材料,证明了遗传密码中三个碱基编码一个氨基酸【答案】A【知识点】光合作用的发现史;基因在染色体上的实验证据;遗传信息的翻译;激素与内分泌系统【解析】【解答】A、斯他林和贝利斯将小肠黏膜与稀盐酸混合研磨制成提取液,注射到狗的静脉中,发现提取液能促进胰腺分泌胰液,该实验仅证明了胰液分泌存在体液调节,并未证明胰液分泌受神经和体液共同调节,A错误;B、希尔通过实验发现,离体的叶绿体在光照、加入氧化剂等适宜条件下,可发生水的光解并释放氧气,为光合作用的机理研究提供了重要依据,B正确;C、摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上,其与学生们进一步研究,发明了基因在染色体上的定位方法,发现基因在染色体上呈线性排列,C正确;D、克里克以T4噬菌体为实验材料,研究碱基与氨基酸的对应关系,证明了遗传密码中三个相邻碱基编码一个氨基酸,即密码子具有三联体特性,D正确。故答案为:A。【分析】促胰液素的发现实验证实了胰液分泌的体液调节途径;希尔实验证明叶绿体能完成水的光解;基因在染色体上呈线性排列;遗传密码由三个相邻碱基组成一个密码子。8.下列有关变异、育种和进化的叙述正确的是( )A.杂交育种和基因工程育种的原理均为基因重组B.基因突变如果发生在非编码序列,则不会导致生物性状的改变C.单倍体育种和多倍体育种中,秋水仙素处理的对象相同D.自然选择可以定向改变种群的基因频率,但不能决定生物进化的方向【答案】A【知识点】基因频率的概念与变化;育种方法综合;自然选择与适应【解析】【解答】A、杂交育种通过减数分裂过程中的基因重组实现优良性状的组合,基因工程育种通过基因拼接实现外源基因的导入,二者的育种原理均为基因重组,A正确;B、基因的非编码序列包含启动子、终止子等表达调控序列,若基因突变发生在这些区域,会影响基因的转录、翻译过程,进而导致生物性状发生改变,B错误;C、单倍体育种中秋水仙素处理的对象是单倍体幼苗(单倍体高度不育,无种子);多倍体育种中秋水仙素处理的对象是萌发的种子或幼苗,二者处理对象不同,C错误;D、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,自然选择可定向改变种群的基因频率,因此自然选择能决定生物进化的方向,D错误。故答案为:A。【分析】杂交育种与基因工程育种的原理均为基因重组;非编码区的基因突变也可能改变生物性状;单倍体、多倍体育种中秋水仙素处理对象不同;自然选择决定生物进化的方向。9.长时间熬夜会使精神压力增大,这种压力会导致人体内交感神经被过度激活,进而机体释放大量去甲肾上腺素(NE)使黑色素细胞干细胞(McSC)迅速增殖、迁移并耗竭,引起头发变白,相关调节机制如图所示。下列叙述错误的是( )A.图中的交感神经均属于脊神经B.去甲肾上腺素可以由神经细胞和肾上腺髓质细胞分泌C.图示过程依次通过脑、脊髓来调控NE的分泌属于激素的分级调节D.长期熬夜还会使心跳加快,血压升高,胃肠消化功能减弱【答案】C【知识点】神经冲动的产生和传导;神经系统的基本结构;激素分泌的分级调节【解析】【解答】A、脊神经是由脊髓发出的神经,图中交感神经元的细胞体直接位于脊髓内,其轴突等结构组成的交感神经属于脊神经的范畴,A正确;B、从图示调节机制可知,去甲肾上腺素(NE)有两个分泌来源:一是交感神经细胞(神经Ⅲ)作为神经递质释放NE;二是肾上腺髓质细胞在交感神经(Ⅰ)的调控下分泌NE,因此去甲肾上腺素可由神经细胞和肾上腺髓质细胞分泌,B正确;C、激素的分级调节是指下丘脑、垂体和靶腺体之间分层控制的激素调节模式(如下丘脑-垂体-甲状腺轴),其核心是激素的逐级分泌与调控。而图示过程中,脑通过脊髓调控交感神经,再由交感神经直接控制肾上腺髓质分泌NE、交感神经末梢释放NE,该过程以神经调节为主(含神经-体液调节),不存在激素的逐级分泌与调控,因此不属于激素的分级调节,C错误;D、交感神经的主要功能是使机体适应紧张、应激状态,长期熬夜导致交感神经过度激活,会引发一系列生理反应:心跳加快、心肌收缩力增强使血压升高;同时交感神经兴奋会抑制胃肠蠕动和消化腺的分泌,导致胃肠消化功能减弱,D正确。故答案为:C。【分析】交感神经属于自主神经系统,其神经元细胞体位于脊髓时,所属神经为脊神经;NE可作为神经递质和激素由不同细胞分泌;激素分级调节是特定的体液调节模式,与神经调节有本质区别;交感神经兴奋的生理效应适配机体应激状态,会影响循环和消化系统。10.下列有关植物生命活动的调节的叙述错误的是( )A.单子叶植物种子萌发时,胚芽鞘首先钻出地面,出土后还能进行光合作用B.吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等都属于生长素C.生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂D.温度都是通过影响酶的活性来影响植物代谢,从而调节植物生命活动【答案】D【知识点】生长素的作用及其作用的两重性;环境因素参与调节植物的生命活动【解析】【解答】A、单子叶植物种子萌发时,胚芽鞘会率先钻出地面,对胚芽起到保护作用,出土后胚芽鞘含有叶绿体,能够进行光合作用,A正确;B、植物体内具有生长素效应的物质包括吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们均属于生长素类物质,B正确;C、在细胞分裂过程中,生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者协同作用完成细胞分裂,C正确;D、温度对植物生命活动的调节途径不只有影响酶活性这一种,还可通过影响分子运动、气孔开闭、植物激素的合成与运输等多种方式调节植物代谢,D错误。故答案为:D。【分析】植物内源生长素包含吲哚乙酸、苯乙酸、吲哚丁酸等多种类型,均可调节植物生长发育。单子叶植物萌发时胚芽鞘率先出土,兼具光合与保护功能。生长素与细胞分裂素协同调控细胞分裂,二者分别作用于细胞核分裂和细胞质分裂,共同维持细胞正常增殖。温度是重要的环境调节因子,对植物的影响有多条途径,既能通过影响酶活性改变细胞代谢速率,也能通过影响膜的理化性质、气孔运动、物质运输以及发育节律等方式,全方位调节植物的生长、发育和代谢活动。11.下列有关实验操作的叙述正确的是( )A.探究酵母菌种群数量的变化时,为避免实验结果偏小,可使用台盼蓝染液染色B.在绿叶中色素的分离实验中,可利用石油醚、丙酮、苯的混合液进行层析C.利用洋葱鳞片叶细胞观察细胞质环流时,可以叶绿体的运动作为标志D.凝胶电泳鉴定PCR产物时,将扩增产物与凝胶载样缓冲液(内含核酸染料)混合,再缓慢注入凝胶的加样孔内【答案】B【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化;PCR技术的基本操作和应用;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验【解析】【解答】A、探究酵母菌种群数量变化时,台盼蓝可将死酵母菌染成蓝色,活酵母菌不着色,计数时不计死菌,能避免结果偏大,而非偏小,A错误;B、绿叶中色素的分离原理是不同色素在层析液中溶解度不同,石油醚、丙酮、苯的混合液可作为层析液分离光合色素,B正确;C、洋葱鳞片叶细胞不含叶绿体,无法以叶绿体运动作为标志观察细胞质环流,C错误;D、凝胶电泳鉴定PCR产物时,凝胶载样缓冲液内含指示剂,核酸染料需单独配制使用,并非在载样缓冲液中,D错误。故答案为:B。【分析】台盼蓝用于区分酵母菌死活,层析液可由多种有机溶剂配制,洋葱鳞片叶无叶绿体,电泳载样缓冲液不含核酸染料。12.稻田养鱼养鸭是一种能降低生产成本、增加生态效益的生态农业模式。下图是某稻田生态系统部分能量流动过程图,下列相关叙述错误的是( )A.间作或套种等措施可以提高光能利用率,增加流入该生态系统的总能量B.鱼和鸭属于该生态系统的初级消费者和次级消费者C.流经该生态系统的总能量等于Q1、Q2、Q3、Q4之和D.该生态农业模式体现了生态工程的自生、循环、整体等原理【答案】C【知识点】生态系统的结构;生态工程依据的生态学原理;生态农业工程;生态系统的能量流动【解析】【解答】A、间作或套种利用了群落的垂直结构原理,能充分利用光能、空间和时间等资源,提高光能利用率,使生产者固定的太阳能总量增加,进而增加流入该生态系统的总能量,A正确;B、鱼和鸭可摄食稻田中的杂草(生产者),此时属于初级消费者(第二营养级);也可摄食稻田中的害虫(初级消费者),此时属于次级消费者(第三营养级),因此鱼和鸭可作为该生态系统的初级消费者和次级消费者,B正确;C、Q1、Q2、Q3、Q4分别代表生产者、初级消费者、次级消费者、三级消费者呼吸作用散失的能量,流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,其数值远大于Q1、Q2、Q3、Q4之和,C错误;D、该生态农业模式中,多种生物相互作用、自我调节体现了生态工程的自生原理;能量多级利用、物质循环利用体现了循环原理;兼顾生态效益与经济效益体现了整体原理,D正确。故答案为:C。【分析】生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失,流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,各营养级生物的能量去向包括自身呼吸散失、流向下一营养级、流向分解者和未利用的部分。群落的垂直结构可提高对光能等环境资源的利用率,间作套种是该原理在农业生产中的应用。生态工程的基本原理包括自生、循环、协调、整体等,自生强调生物组分的自我组织与优化,循环强调物质的循环利用,整体强调兼顾生态、经济和社会等整体效益。消费者的营养级级别并非固定,会因食性不同而处于不同营养级。13.土壤中有丰富的微生物,若要利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化,过程如图。下列相关叙述正确的是( )A.实验结果表明,5g土样中的活菌总数约为1.1×108个B.可以根据平板上的菌落特征,挑取相应菌落在平板上多次划线纯化所需微生物C.可以利用血细胞计数板对锥形瓶中的菌体进行直接计算D.若筛选土壤中能分解尿素的细菌,需要将尿素加入图中的锥形瓶和试管中【答案】B【知识点】尿素分解菌的分离与计数【解析】【解答】A、首先计算稀释倍数:5g土样加入45mL无菌水,稀释10倍;之后依次取1mL至9mL无菌水,共稀释4次,至4号试管时总稀释倍数为10×104=105倍。涂布0.1mL菌液,平均菌落数为(113+106+111)÷3=110个,则每mL菌液中活菌数为110÷0.1×105=1.1×107个,锥形瓶中菌液体积为50mL,故每克土样活菌数为1.1×107×50÷5=1.1×108个,5g土样活菌总数为5×1.1×108=5.5×108个,A错误;B、不同微生物的菌落形态、大小、颜色等特征具有特异性,可根据平板上的菌落特征挑取目标菌落,通过平板划线法多次划线纯化,逐步获得单菌落,B正确;C、血细胞计数板适用于计数浓度适中的菌体悬液,锥形瓶中菌体浓度过高,直接计数会因菌体相互重叠导致结果不准确,需先进行梯度稀释后再计数,C错误;D、筛选分解尿素的细菌时,需在培养基中以尿素为唯一氮源,而锥形瓶和试管中为无菌水,用于梯度稀释,无需加入尿素,D错误。故答案为:B。【分析】微生物的分离纯化常用稀释涂布平板法和平板划线法,稀释涂布平板法可用于活菌计数,原理是在稀释度足够高时,培养基表面的单个菌落由单个活菌繁殖而来;平板划线法通过连续划线使微生物逐步分散,最终获得单菌落。菌落特征是菌种鉴定的重要依据,不同菌种的菌落形态、大小、颜色等存在差异。微生物计数方法包括稀释涂布平板法(计数活菌)和血细胞计数板法(计数总菌,要求菌体浓度适中)。筛选特定微生物需使用选择培养基,如筛选尿素分解菌时,以尿素为唯一氮源,只有能分解尿素的微生物可生长繁殖。14.细胞悬浮培养是将细胞接种于液体培养基中并保持良好分散状态的培养方式,细胞悬浮培养常在发酵罐等生物反应器中进行。下列叙述错误的是( )A.在动物细胞的悬浮培养过程中,可以适当添加抗生素来保持无菌的培养环境B.利用发酵罐生产单细胞蛋白时,可以直接对细胞悬液进行过滤、离心得到产品C.细胞产物的工厂化生产中,植物细胞培养也属于细胞悬浮培养D.悬浮培养的动物细胞在传代培养过程中需用胰蛋白酶处理【答案】D【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用;动物细胞培养技术;植物细胞工程的应用;发酵工程的应用【解析】【解答】A、在动物细胞悬浮培养的过程中,抗生素能够抑制细菌等杂菌的生长繁殖,适当添加抗生素可以有效避免杂菌污染,保持无菌的培养环境,A正确;B、单细胞蛋白的本质是微生物菌体,利用发酵罐生产单细胞蛋白时,发酵结束后可直接对细胞悬液进行过滤、离心等操作,分离得到菌体产品,B正确;C、植物细胞产物的工厂化生产中,常将愈伤组织等材料置于液体培养基中震荡培养,使细胞保持分散的悬浮状态,该植物细胞培养方式属于细胞悬浮培养,C正确;D、悬浮培养的动物细胞不会出现贴壁生长的现象,在传代培养时无需使用胰蛋白酶处理,可直接通过离心法收集细胞后分瓶培养,D错误。故答案为:D。【分析】动物细胞培养需要满足无菌无毒的环境条件,可通过添加抗生素预防杂菌污染。单细胞蛋白是发酵获得的微生物菌体,可通过过滤、离心等物理方法分离收集。植物细胞悬浮培养是将植物细胞分散在液体培养基中进行增殖培养的技术。动物细胞培养分为贴壁培养和悬浮培养,贴壁生长的细胞传代时需用胰蛋白酶分散,悬浮生长的细胞传代时直接离心收集即可。15.采用焦磷酸测序法进行DNA测序的原理是:将待测DNA链固定到一个磁珠上,将磁珠包被在单个油水混合小滴(乳滴)中,在该乳滴里进行独立的DNA复制,四种脱氧核苷三磷酸依照T、A、C、G的顺序一个一个进入该乳滴,如果发生碱基配对,就会释放一个焦磷酸(PPi),PPi经过一系列酶促反应后发出荧光。下列说法错误的是( )A.图中的“酶”表示DNA聚合酶,“系列酶”包括荧光素酶等B.该过程中,四种脱氧核苷三磷酸在提供原料的同时,还提供了能量C.该方法对DNA进行测序,必须已知目标DNA的部分核苷酸序列D.对癌细胞中DNA进行测序,可以确定原癌基因是发生基因突变还是甲基化【答案】D【知识点】DNA分子的复制【解析】【解答】A、图中过程为DNA复制,催化脱氧核苷酸聚合的“酶”是DNA聚合酶;焦磷酸(PPi)经系列酶促反应后发出荧光,该“系列酶”包括荧光素酶等,A正确;B、四种脱氧核苷三磷酸(dNTP)是DNA复制的原料,同时其分子中的高能磷酸键水解释放能量,可为DNA复制供能,B正确;C、焦磷酸测序法属于边合成边测序,需要设计引物结合到模板DNA上,因此必须已知目标DNA的部分核苷酸序列,C正确;D、DNA测序仅能检测DNA的碱基序列变化,而原癌基因的甲基化属于表观遗传修饰,不改变碱基序列,因此测序无法确定原癌基因是发生基因突变还是甲基化,D错误。故答案为:D。【分析】DNA复制需要模板、原料、能量和酶等条件,其中脱氧核苷三磷酸既作为原料,又通过高能磷酸键水解提供能量;DNA聚合酶催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,完成子链的合成。焦磷酸测序法是基于DNA合成的测序技术,需要引物与模板结合才能启动合成,因此需要已知部分序列。基因突变会导致DNA碱基序列改变,而表观遗传修饰如甲基化不改变碱基序列,仅影响基因表达,因此DNA测序无法检测甲基化修饰。二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全者得1分,错选或不答的得0分。16.人体脂肪细胞中有一种转运蛋白UCP1,在棕色脂肪细胞中高表达,是白色脂肪细胞棕色化的标志物,如图所示。下列叙述正确的有( )A.图中H+通过UCPI由区域Ⅰ进入区域Ⅱ的方式是协助扩散B.过程②发生于线粒体基质,物质乙是还原型辅酶ⅡC.相比白色脂肪细胞,棕色脂肪细胞区域Ⅰ与Ⅱ间的H+浓度差降低,产生ATP减少D.寒冷条件刺激下,有更多的白色脂肪细胞转化成棕色脂肪细胞,产热增加【答案】A,C,D【知识点】有氧呼吸的过程和意义;被动运输【解析】【解答】A、图中区域Ⅰ为线粒体膜间隙,区域Ⅱ为线粒体基质,氢离子通过UCP1由区域Ⅰ进入区域Ⅱ是顺浓度梯度运输,且需要转运蛋白UCP1协助、不消耗能量,该方式属于协助扩散,A正确;B、过程②为有氧呼吸第二阶段,发生于线粒体基质,物质乙是还原型辅酶Ⅰ(NADH),而非还原型辅酶Ⅱ(NADPH),B错误;C、与白色脂肪细胞相比,棕色脂肪细胞中UCP1高表达,更多氢离子通过UCP1由区域Ⅰ进入区域Ⅱ,使区域Ⅰ与Ⅱ间的氢离子浓度差降低,氢离子通过ATP合酶回流的量减少,因此产生的ATP减少,C正确;D、寒冷条件下,机体需要增加产热以维持体温,更多白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞,棕色脂肪细胞中UCP1高表达,使ATP生成减少、热能释放增加,产热增多,D正确。故答案为:ACD。【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所,有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质,产生还原型辅酶Ⅰ;第三阶段发生在线粒体内膜,电子传递链将氢离子泵入线粒体膜间隙,形成膜间隙与基质间的氢离子浓度梯度,氢离子顺浓度梯度通过ATP合酶回流至基质,驱动ATP合成。协助扩散是顺浓度梯度、依赖载体蛋白且不消耗能量的跨膜运输方式。UCP1作为氢离子转运蛋白,可使氢离子不通过ATP合酶回流,降低氢离子浓度差,减少ATP生成,增加热能释放。寒冷环境下,机体通过调节使更多白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞,以提高产热效率,维持体温稳定。17.科研人员利用甲、乙、丙3种白眼果蝇突变体,与野生型红眼果蝇进行如下杂交实验。组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ亲本果蝇 雌性 甲 乙 丙 甲雄性 野生型 野生型 野生型 乙以下对实验结果与结论的讨论正确的有( )A.若Ⅰ组的F1果蝇均为红眼,说明甲突变基因为隐性基因,并一定位于常染色体上B.若Ⅱ组的F1仅雄果蝇与母体性状一致,说明乙突变基因位于X染色体上C.若Ⅲ组的F1果蝇均为白眼,说明丙突变基因为显性基因,但不能确定基因的位置D.若Ⅳ组的F1果蝇均表现为红眼,说明甲、乙突变基因一定是位于非同源染色体上的非等位基因【答案】B,C【知识点】基因在染色体上位置的判定方法【解析】【解答】A、若Ⅰ组的子一代果蝇均为红眼,说明红眼对白眼为显性性状,甲突变基因为隐性基因,但该基因不一定位于常染色体上,也可能位于X染色体与Y染色体的同源区段,无法确定基因的具体位置,A错误;B、若Ⅱ组的子一代只有雄果蝇与母体白眼性状一致,说明子代雄性的性状完全由母本决定,这是基因位于X染色体上的遗传特点,可判断乙突变基因位于X染色体上,B正确;C、若Ⅲ组的子一代果蝇全为白眼,说明白眼对红眼为显性性状,丙突变基因为显性基因,该基因无论是位于常染色体还是X染色体上,子一代均会表现为白眼,因此不能确定基因的位置,C正确;D、若Ⅳ组的子一代果蝇均为红眼,说明甲、乙的突变基因能够互补,二者属于非等位基因,但这些非等位基因可能位于非同源染色体上,也可能位于同源染色体的不同位置,并非一定位于非同源染色体上,D错误。故答案为:BC。【分析】具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代所表现出的性状为显性性状,对应的基因为显性基因,未表现出的性状为隐性性状,对应的基因为隐性基因。判断基因位置时,若子代雌雄性状表现无差异,基因可能位于常染色体或性染色体同源区段;若子代性状表现与性别相关联,基因通常位于性染色体上。非等位基因之间可存在互补效应,位于同源染色体不同位置或非同源染色体上的非等位基因均能实现基因互补。18.单细胞RNA 测序是一种在单细胞水平上利用 RNA 测序对特细胞群体进行基因表达谱定量的高通量实验技术。待测组织经过单细胞分离、裂解、反转录、cDNA扩增、文库构建、测序和计算机分析,便可获得多个细胞的基因表达谱。下列相关叙述正确的有( )A.将单个细胞从组织中分离出来可以利用有限稀释法或显微操作法B.实验室裂解细胞后提取的RNA,需要利用特定的技术富集mRNAC.通过反转录、cDNA扩增以及构建基因组文库等技术可确定单细胞中基因表达情况D.相比于多细胞混合测序,该技术可以揭示罕见的细胞类型【答案】A,B,D【知识点】基因工程的操作程序(详细)【解析】【解答】A、有限稀释法通过梯度稀释使细胞分散为单个细胞,显微操作法可借助显微操作仪器直接分离单个细胞,这两种方法均可将单个细胞从组织中分离出来,A正确;B、细胞内的RNA包含信使RNA、核糖体RNA、转运RNA等,其中只有信使RNA能反映基因的表达情况,因此裂解细胞提取RNA后,需要利用特定技术富集信使RNA,B正确;C、单细胞RNA测序通过反转录得到互补DNA,扩增互补DNA后构建的是互补DNA文库,而非基因组文库,互补DNA文库可用于分析基因表达情况,C错误;D、多细胞混合测序会将多个细胞的基因表达信息平均化,无法识别罕见细胞类型,单细胞RNA测序在单细胞水平检测基因表达谱,能够揭示罕见的细胞类型,D正确。故答案为:ABD。【分析】单细胞分离可采用有限稀释法、显微操作法等技术,细胞内的RNA包括多种类型,只有信使RNA与基因表达直接相关,反转录是以信使RNA为模板合成互补DNA的过程,互补DNA文库由信使RNA反转录形成,可反映基因的表达情况,基因组文库包含某种生物的全部基因,用于研究基因组序列。单细胞RNA测序能够在单个细胞水平分析基因表达谱,避免了多细胞混合测序的信息平均化问题,可识别罕见细胞类型。19.近年来亚洲黑熊数量锐减,科学家欲通过现代生物技术促进亚洲黑熊数量增加,其过程如图所示,图中字母代表不同个体,数字代表不同过程。下列相关叙述错误的有( )A.获得E后代和F后代都需要黑熊A服用相关激素促进超数排卵B.产生F后代和胚胎分割繁殖后代的生殖方式不同C.可以使用蛋白酶合成抑制剂法激活重构胚,使重构胚完成细胞分裂和发育D.D受体需选择健康、有正常的繁殖能力的同种生物个体【答案】A,B【知识点】胚胎移植;胚胎分割;胚胎工程的概念及其技术【解析】【解答】A、超数排卵需向雌性个体注射促性腺激素,促性腺激素本质为蛋白质,口服会被消化道内的蛋白酶分解而失效,无法通过服用实现;且F后代的无核卵母细胞来自野生黑熊B,其超数排卵处理的对象是B而非A,因此获得E后代和F后代并非都需要黑熊A促进超数排卵,A错误;B、F后代通过体细胞核移植技术获得,属于无性生殖;胚胎分割繁殖是将一个胚胎分割为多个,遗传物质与原胚胎完全一致,也属于无性生殖,二者生殖方式相同,B错误;C、重构胚的激活可使用蛋白酶合成抑制剂等方法,抑制蛋白质合成以激活重构胚,使其完成细胞分裂和后续发育进程,C正确;D、D受体的作用是为胚胎提供发育环境并完成妊娠分娩,需选择健康、具有正常繁殖能力的同种生物个体,以保证胚胎能正常发育,D正确。故答案为:AB。【分析】胚胎移植技术中,供体超数排卵需注射促性腺激素(蛋白质类激素不可口服);体细胞核移植和胚胎分割均属于无性生殖,二者生殖方式一致;重构胚的激活可通过蛋白酶合成抑制剂等方法实现;胚胎移植的受体需满足健康、繁殖能力正常、同种生物等条件,以保障胚胎发育的适宜环境。三、非选择题:共5题,共58分。除特别说明外,每空1分。20.水稻籽粒中的有机物主要来源于叶片的光合作用。水稻叶片的光合能力主要取决于光能捕获能力和光能转化效率。现有一种浅绿色水稻突变体品系(pgl),与野生型水稻相比,其株高、单株产量等明显降低。科研人员对其光合色素的含量进行检测,结果见表1。表1 光合色素含量(mg/g)材料 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素野生型 2.149 1.354 0.765 0.453pgl 1.522 0.003 0.551 0.417(1)表1中色素分布于 (填部位),其中含Mg元素的光合色素主要吸收 光。据表1分析,与野生型相比,pgl植株光反应为暗反应提供的 较少。(2)对野生型和突变体在分蘖期和灌浆期的部分光合生理特性的测量结果如表2。表2 光合生理特性时期 材料 净光合速率 (μmol/m2·s) 气孔导度 (mmol/m2·s) 胞间CO2浓度 (μmol/ mol)分蘖期 突变体 8.46 0.38 331.39野生型 12.46 0.55 328.50灌浆期 突变体 12.97 0.60 327.44野生型 12.29 0.41 308.80①分蘖期,pgl的净光合速率明显低于野生型,有人认为气孔导度不是其限制因素,你是否同意,并说明理由。 、 。②CO2进入叶绿体被固定的最初产物为 ,经转换生成磷酸丙糖后进入细胞质基质,进一步转换为 ,通过筛管向种子运输。灌浆期,pgl的净光合速率与野生型无显著差异,但最终产量仍然较低,原因可能是 。(3)叶绿素加氧酶基因(OSCAO1)主要功能是催化叶绿素a合成叶绿素b。科研工作者扩增了野生型、pgl品系和另一浅绿色突变品系W1的OSCAO1基因编码区序列,并分析了叶绿素加氧酶的氨基酸序列变化,如表3所示(表中数字代表编码区碱基序号)。 W1 pgl突变位点 779 2508 2507 3136突变方式 G→A 插入4个T 缺失T T→C氨基酸序列 不变 不变 不变 精氨酸→色氨酸表3 OSCAO1基因的突变情况①浅绿色突变品系pgl与W1的OSCAO1基因是野生型叶色基因的 ,这说明基因突变具有 性。②突变品系W1两个突变位点氨基酸序列不变的原因依次是 、 。【答案】(1)类囊体薄膜;红光和蓝紫;ATP、NADPH(2)同意;与野生型相比,pgl气孔导度低,但胞间CO2浓度高;三碳化合物;蔗糖;蔗糖从叶片向种子运输的效率低(3)等位基因;不定向;由于密码子具有简并性,该突变导致碱基G→A替换,未改变氨基酸序列。;该突变位点位于基因的非翻译区,不参与蛋白质编码,因此插入4个碱基不会改变氨基酸序列。【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;基因突变的特点及意义【解析】【解答】(1) 植物细胞中的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素,这两种色素主要吸收红光和蓝紫光用于光反应阶段,对比表格中的数据可以看出,突变体pgl的叶绿素a和叶绿素b含量远低于野生型,其捕获光能的能力下降,光反应的强度降低,因此为暗反应提供的ATP和NADPH的量会减少。(2) ①同意气孔导度不是分蘖期pgl净光合速率限制因素的观点,理由是分蘖期突变体pgl的气孔导度低于野生型,但是胞间CO2浓度却高于野生型,这说明叶片细胞间隙的CO2供应充足,气孔导度并没有对CO2的进入造成限制,净光合速率较低是由光合色素含量低等非气孔因素导致的。②CO2进入叶绿体后会与五碳化合物结合被固定,该过程的最初产物是三碳化合物,三碳化合物经过还原反应生成磷酸丙糖,磷酸丙糖从叶绿体进入细胞质基质后会进一步转化为蔗糖,蔗糖通过植物的筛管向种子等器官运输,灌浆期pgl的净光合速率与野生型无显著差异,说明叶片制造有机物的量相近,但最终产量仍然较低,原因是叶片合成的蔗糖向种子运输的效率较低,有机物无法在籽粒中有效积累。(3) ①浅绿色突变品系pgl与W1的OSCAO1基因,都是由野生型的叶色基因突变而来的,属于野生型叶色基因的等位基因,同一基因可以突变为不同的等位基因,且突变的位点和方式存在差异,这说明基因突变具有不定向性。②突变品系W1在779位发生G→A的碱基替换,由于密码子具有简并性,一种氨基酸可以对应多种密码子,该碱基替换后编码的氨基酸种类没有发生改变,2508位插入4个T,该突变位点位于基因的非翻译区,不参与蛋白质的编码过程,因此该突变也不会改变叶绿素加氧酶的氨基酸序列。【分析】光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上,叶绿素含有镁元素主要吸收红光和蓝紫光,光反应为暗反应提供ATP和NADPH,净光合速率会受光合色素含量、气孔因素等多种条件影响,CO2固定的最初产物是三碳化合物,光合作用的产物以蔗糖的形式进行运输,基因突变可以产生等位基因,具有不定向的特点,密码子的简并性和基因非翻译区的突变都不会改变编码的氨基酸序列。(1)光合色素位于叶绿体的类囊体薄膜上。含Mg的色素为叶绿素a和叶绿素b,主要吸收红光(约660 nm)和蓝紫光(约430 nm),用于光反应。据表1分析,与野生型相比,pgl植株光反应为暗反应提供的ATP和NADPH较少。(2)①同意。理由:与野生型相比,pgl气孔导度低,但胞间CO2浓度高,表明CO2供应充足,光合速率的降低主要不是由气孔导度低(影响CO2进入)引起的,而是由非气孔因素(如光能捕获能力下降,因叶绿素含量减少)导致。②CO2进入叶绿体被固定的最初产物为三碳化合物,经转换生成磷酸丙糖后进入细胞质基质,进一步转换为蔗糖,通过筛管向种子运输。灌浆期,pgl的净光合速率与野生型无显著差异,但最终产量仍然较低,原因可能是pgl蔗糖从叶片向种子运输的效率低,影响产量形成。(3)pgl和W1是浅绿色突变品系,它们的OSCAO1基因是由野生型基因突变而来的,因此是野生型叶色基因的等位基因。表3显示,pgl和W1的OSCAO1基因突变位点、突变方式多样,且突变效果不同(有的改变氨基酸,有的不改变),这表明基因突变可以发生在不同位点、以不同方式发生,体现了基因突变的不定向性。②779位突变(G→A):由于密码子具有简并性,该突变导致碱基G→A替换,未改变氨基酸序列。 2508位突变(插入4个T):该突变位点位于基因的非翻译区,不参与蛋白质编码,因此插入4个碱基不会改变氨基酸序列。21.I型糖尿病(T1D)是一种以胰岛B细胞进行性损伤、胰岛素分泌不足为主要表现的自身免疫病。T1D患者体内仍存留部分具有再生能力的胰岛B细胞,研究促进其再生的机制,对减少并发症的发生具有重要意义。(1)T1D患者胰岛B细胞向 细胞呈递抗原,同时 细胞分泌 促进该细胞增殖分化,进而攻击胰岛B细胞;此外,T1D患者 细胞直接识别胰岛B细胞表面抗原,该细胞接受辅助性T细胞直接接触和细胞因子等刺激,增殖分化后分泌 ,这些免疫细胞和免疫活性物质共同作用使胰岛B细胞损伤。(2)CD20是人体B淋巴细胞的特异性膜蛋白之一。为制备抗CD20的单克隆抗体,研究者向小鼠多次注射 获取B淋巴细胞,诱导其与骨髓瘤细胞融合,将筛选出的杂交瘤细胞用 (填器材)进行克隆化培养和抗体检测。最终将筛选的细胞进行体内培养,从小鼠腹水中提取抗CD20单克隆抗体。(3)IL-10是一种免疫抑制因子。为评估IL-10与抗CD20单抗联合治疗自身免疫病的效果,设置4组I型糖尿病小鼠,进行相关治疗,实验结果如图1。据图1可得出结论: ;据图2分析,出现图1结果的原因是 。(4)为进一步研究抗CD20单抗+IL-10联合治疗对糖尿病鼠胰岛B细胞功能的影响,研究者还需检测四组糖尿病鼠 等指标。【答案】(1)细胞毒性T;辅助性T;细胞因子;B淋巴;抗体(2)CD20;96孔板(3)联合治疗可减弱自身免疫反应,且强于单独治疗;联合治疗组与其他组相比,各蛋白均产生的更多,说明抗CD20单抗+IL-10联合治疗可促进胰岛B细胞的再生,且作用强于单独治疗(4)胰岛素和血糖含量【知识点】免疫功能异常;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用;血糖平衡调节;体液免疫【解析】【解答】(1) T1D属于自身免疫病,在细胞免疫过程中,胰岛B细胞作为靶细胞向细胞毒性T细胞呈递抗原,同时辅助性T细胞分泌细胞因子,促进细胞毒性T细胞增殖分化,进而攻击胰岛B细胞;在体液免疫过程中,B淋巴细胞可直接识别胰岛B细胞表面抗原,该细胞接受辅助性T细胞的直接接触和细胞因子等刺激后,增殖分化为浆细胞,浆细胞分泌抗体。这些免疫细胞和免疫活性物质共同作用,导致胰岛B细胞损伤。(2) 制备抗CD20的单克隆抗体时,需向小鼠多次注射CD20(作为抗原),使小鼠发生特异性免疫反应,从而获取能产生抗CD20抗体的B淋巴细胞。诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后,将筛选出的杂交瘤细胞用96孔板进行克隆化培养和抗体检测,通过有限稀释法保证每个小孔内至多有一个杂交瘤细胞,便于后续筛选出能稳定分泌抗CD20抗体的杂交瘤细胞。最终将筛选得到的细胞进行体内培养,从小鼠腹水中提取抗CD20单克隆抗体。(3) ①由图1可知,对照组小鼠胰岛炎症等级以2、3级为主(自身免疫反应较强),单抗治疗组和IL-10治疗组以1、2级为主,联合治疗组以0、1级为主(自身免疫反应最弱),说明抗CD20单抗与IL-10联合治疗可显著减弱自身免疫反应,且效果优于单独使用单抗或IL-10。②由图2可知,联合治疗组中胰岛B细胞再生相关蛋白(Pdx-1、Pax-4、Nkx6、Mafa)的相对表达量均显著高于其他组,说明联合治疗可更有效地促进胰岛B细胞再生,减少胰岛B细胞的损伤,从而减弱胰岛炎症反应,这是图1结果出现的主要原因。(4) 胰岛B细胞的核心功能是分泌胰岛素以调节血糖水平,因此为评估联合治疗对胰岛B细胞功能的影响,还需检测四组糖尿病鼠的胰岛素含量(反映胰岛B细胞的分泌能力)和血糖含量(反映胰岛素的生理作用效果)等指标。【分析】自身免疫病是免疫系统异常攻击自身细胞导致的,单克隆抗体可特异性靶向免疫细胞,结合免疫抑制因子可协同减弱自身免疫反应,同时促进胰岛B细胞再生,为T1D的治疗提供思路。(1)胰岛B细胞受损是细胞免疫发生遗异常的结果,据此推测,T1D患者胰岛B细胞向细胞毒性T细胞呈递抗原,同时辅助性T细胞分泌细胞因子促进该细胞增殖分化,进而攻击胰岛B细胞;此外,T1D患者B淋巴细胞直接识别胰岛B细胞表面抗原,该细胞接受辅助性T细胞直接接触和细胞因子等刺激,增殖分化后分泌抗体,这些免疫细胞和免疫活性物质共同作用使胰岛B细胞损伤,最终导致胰岛素分泌减少,表现为糖尿病。(2)CD20是人体B淋巴细胞的特异性膜蛋白之一。为制备抗CD20的单克隆抗体,研究者向小鼠多次注射CD20使小鼠发生特异性免疫反应,进而从其脾脏中获取B淋巴细胞,诱导其与骨髓瘤细胞融合,将筛选出的杂交瘤细胞用96孔板进行克隆化培养和抗体检测,该培养的目的是保证每个小孔中只有一个杂交瘤细胞。最终将筛选的细胞(能产生抗CD20抗体的细胞)进行体内培养,从小鼠腹水中提取抗CD20单克隆抗体,体内培养操作简单,经济实惠。(3)①由图可知,联合治疗组小鼠胰岛炎症等级主要是0、1级;单抗治疗组主要是1、2级,IL-10 治疗组胰岛炎症等级主要是1、2级;对照组小鼠胰岛炎症等级主要是2、3级,联合治疗组与单抗治疗组相比,0级自身免疫反应占的更多,即自身免疫反应弱,可得出结论为联合治疗可减弱自身免疫反应,且强于单独治疗。联合治疗组与其他组相比,各蛋白均产生的更多,说明抗CD20单抗+IL-10联合治疗可促进胰岛B细胞的再生,且作用强于单独治疗。(4)若研究“抗CD20单抗+IL-10联合治疗对糖尿病鼠胰岛B细胞功能的影响”,需检测胰岛B细胞的功能变化,胰岛B细胞可分泌胰岛素,因此可对小鼠进行胰岛素和血糖含量的检测,也可检测糖尿病小鼠的体重。22.为探明某地区猪獾与花面狸竞争共存的机制,研究人员进行了有关调查,结果如图所示。其中猪獾主要以蚯蚓和植物果实为食,辅以昆虫和鼠类;花面狸主要以鼠类、两栖动物和爬行动物为食,辅以植物果实和昆虫。回答下列问题。(1)研究人员常用红外触发相机调查猪獾和花面狸的活动规律,该方法的优点有 (答出2点)。探明猪獾与花面狸竞争共存机制属于 水平的研究。(2)与其他栖息地相比,阔叶林更适合猪獾生活的原因可能有 、 。(3)根据题干和图示信息分析,猪獾与花面狸在生态位上的分化具体表现在 等维度,这种分化对两者共存的意义是 。(4)在植物果实匮乏的旱季,猪獾转向捕食昆虫和小型哺乳动物。相较于雨季,旱季猪獾和花面狸的食物类型重叠度将 (选填“增加”或“减少”),据图分析两者在旱季缓解食物竞争压力的行为是 。(5)调查发现,该地区主要捕食猪獾和花面狸的大型食肉动物的数量正在不断下降甚至消失,不考虑其他因素的干扰,推测该地区将发生的变化有 (填序号)。①猪獾和花面狸种群的出生率在短时间内会上升②猪獾和花面狸的种间竞争强度将逐渐减小③群落结构保持不变,物种丰富度减小④食物链营养级间能量传递效率大幅提高⑤通过生态系统的自我调节,逐步构建新的生态平衡【答案】(1)干扰少、可长时间调查、操作简单、保障研究人员安全;群落(2)阔叶林密集的植被便于猪獾隐蔽,减少被天敌捕食的机率;食物来源较为丰富(3)食物、栖息地和活动时间;减缓种间竞争,提高了群落利用阳光等环境资源的能力(4)增加;进一步降低同时出现的概率,在不同时间段取食,减少种间竞争(5)①⑤【知识点】种群的数量变动及其原因;估算种群密度的方法;种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位【解析】【解答】(1) 红外触发相机调查的优点有:对野生动物的干扰少,不会影响其正常生命活动;可长时间连续监测,记录不同时段的活动规律;操作简便,无需近距离接触动物,保障研究人员安全。猪獾与花面狸属于不同物种,探究二者的竞争共存机制属于群落水平的研究(群落水平研究种间关系、物种丰富度等问题)。(2) 与其他栖息地相比,阔叶林更适合猪獾生活的原因可能有:①阔叶林植被茂密,能为猪獾提供良好的隐蔽场所,降低被天敌捕食的风险;②阔叶林的落叶层较厚,为蚯蚓(猪獾的主要食物之一)提供了适宜的生存环境,同时植物果实资源更丰富,食物来源充足。(3) 猪獾与花面狸在生态位上的分化具体表现在食物、栖息地、活动时间三个维度:食物方面,猪獾主要以蚯蚓、植物果实为食,花面狸主要以鼠类、两栖爬行动物为食;栖息地方面,二者在不同生境的适宜性指数差异明显(猪獾更偏好阔叶林,花面狸更偏好针叶林、灌丛等);活动时间方面,二者在旱季、雨季的活动高峰时段相互错开,避免同时出现。这种生态位分化的意义是减缓种间竞争,减少资源争夺,有利于两种生物长期共存,同时提高了群落对环境资源的利用效率。(4) 旱季植物果实匮乏,猪獾转向捕食昆虫和小型哺乳动物,与花面狸的食物类型(鼠类、昆虫等)重叠度增加。从活动时间图可知,旱季二者进一步错开活动时段(如花面狸主要在凌晨、傍晚活跃,猪獾主要在白天活跃),通过错峰取食、降低同时出现的概率来缓解食物竞争压力。(5) 大型食肉动物(猪獾和花面狸的天敌)数量下降甚至消失后:①猪獾和花面狸的捕食压力减小,生存资源更充足,短时间内出生率会上升,①正确;②二者种群数量可能均增加,种间竞争强度会逐渐增大,②错误;③群落结构会因天敌消失、物种数量变化而改变,③错误;④食物链营养级间的能量传递效率(约10%~20%)不会因天敌减少而大幅提高,④错误;⑤生态系统具有自我调节能力,会通过物种数量、种间关系的调整逐步构建新的生态平衡,⑤正确。因此选①⑤。【分析】调查猪獾与花面狸活动规律采用红外触发相机,该方法干扰少、可长期监测。两者通过在食物、栖息地、活动时间上的生态位分化,减缓种间竞争,提高群落对环境资源的利用效率,这是它们竞争共存的关键。生态系统具有自我调节能力,当两者的天敌数量下降时,系统可通过自身调节逐步构建新的生态平衡,维持群落结构的动态稳定,整体围绕群落水平的种间关系及生态系统的稳态调节展开。(1)用红外触发相机调查猪獾和花面狸的活动规律,对动物的干扰少、可长时间调查、操作简单、保障研究人员安全。猪獾与花面狸属于不同物种,所以探明猪獾与花面狸竞争共存机制属于群落水平的研究。(2)与其他栖息地相比,阔叶林密集的植被便于猪獾隐蔽,减少被天敌捕食的机率;食物来源较为丰富,更适合猪獾生活。(3)根据题干和图示信息分析,猪獾主要以蚯蚓和植物果实为食,辅以昆虫和鼠类;花面狸主要以鼠类、两栖动物和爬行动物为食,辅以植物果实和昆虫;猪獾与花面狸在不同栖息地的适宜指数不相同,活动时间也不同,由此可知猪獾与花面狸在生态位上的分化具体表现在食物、栖息地和活动时间等维度,这种生态位分化的生态学意义是减缓种间竞争,提高了群落利用阳光等环境资源的能力。(4)花面狸主要以鼠类、两栖动物和爬行动物为食,辅以植物果实和昆虫,在植物果实匮乏的旱季,猪獾转向捕食昆虫和小型哺乳动物,和花面狸的食物类型重叠度将增加;结合图示可知,旱季猪獾和花面狸进一步降低同时出现的概率,在不同时间段取食,减少种间竞争。(5)①该地区主要捕食猪獾和花面狸的大型食肉动物的数量正在不断下降甚至消失,猪獾和花面狸种群的资源和空间更大,种群出生率增大,①正确;②由于捕食者减少,被捕食者猪獾和花面狸的种间竞争强度将逐渐增大,②错误;③大型食肉动物减少,物种组成改变,群落结构发生改变,长时间后物种丰富度不一定减少,③错误;④大型食肉动物的数量正在不断下降甚至消失不能使食物链营养级间能量传递效率大幅提高,④错误;⑤大型食肉动物的数量正在不断下降甚至消失,短时间内猪獾和花面狸的数量会上升,通过生态系统的自我调节,逐步构建新的生态平衡,⑤正确。故选①⑤。23.某品种杜鹃花的花色有红色、白色、粉红色、紫色,由三对基因(A/a、B/b和C/c)控制,研究人员利用红色、白色、紫色杜鹃花三种品系(同一种品系基因型相同)进行了有关实验,结果如下表。请回答下列问题。组别 P F1表型 F2表型及比例实验一 红花×白花 粉红花 白花:粉红花:红花=1:2:1实验二 红花×紫花 红花 红花:紫花=15:1实验三 白花×紫花 粉红花 白花:粉红花:红花:紫花=16:32:15:1(1)由实验结果推测,控制花色的三对基因位于 上,理由是 。(2)亲本白色、紫花杜鹃花的基因型是分别是 、 ;实验二F2中不能稳定遗传的红花占 。(3)实验三F2粉红花的基因型有 种,这些粉红花相互传粉产生的子代中红花所占的比例为 。(4)杜鹃的叶形卵形和椭圆形由基因 E/e控制,叶片颜色深绿色和绿色由基因 F/f控制。某科研人员用椭圆形绿色植株测交,子代的表型和比例为卵形深绿色叶:椭圆形深绿色叶:卵形绿色叶:椭圆形绿色叶=43:7:7:43。不考虑突变,亲本椭圆形绿色植株产生的配子的种类及比例为 ,配子出现该比例的原因是该植物 %的性母细胞减数分裂时 发生互换。【答案】(1)三对同源染色体上;实验三F2比例符合三对等位基因自由组合比例的变式(2)AABBCC;aabbcc;1/2(3)9;15/64(4)EF∶eF∶Ef∶ef=43∶7∶7∶43;28;同源染色体的非姐妹染色单体之间【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;基因连锁和互换定律;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析【解析】【解答】(1) 实验三中F2的表型比例之和为16+32+15+1=64,64是4的三次方,符合三对等位基因独立遗传时自交后代的性状分离比总和,说明控制花色的三对基因遵循基因的自由组合定律,因此三对基因位于三对同源染色体上。(2) 结合三组杂交实验的结果可推导,亲本白花杜鹃花的基因型为AABBCC,紫花杜鹃花的基因型为aabbcc;实验二F2中红花∶紫花=15∶1,是9∶3∶3∶1的变式,F1红花为双杂合子,自交后代共16份,紫花占1份,红花占15份,其中红花中能稳定遗传的纯合子占7份,不能稳定遗传的杂合子占8份,因此不能稳定遗传的红花占比为8/16=1/2。(3) 实验三F1粉红花的基因型为AaBbCc,F2中粉红花的基因型为Aa__ __,后两对基因自由组合共有9种基因型,因此粉红花的基因型有9种(AaBBCC:AaBbCC:AaBBCc:AaBbCc:AabbC_:AaB_cc:Aabbcc =1:2:2:4:3:3:1),产生的配子比例为ABC、ABc、AbC、Abc、aBC、aBc、abC、abc=1:1:1:1:1:1:1:1,这些粉红花相互传粉,相当于基因型为AaBbCc的个体自交,与实验三的F1自交后产生F2一致,则根据实验三F2的性状分离比可知,子代中红花所占的比例为15/64。(4)用椭圆形绿色植株测交(即与eeff杂交),子代的表型和比例为卵形深绿色叶(-e-f):椭圆形深绿色叶(-e-f):卵形绿色叶(-e-f):椭圆形绿色叶(-e-f)=43:7:7:43,不符合1:1:1:1,则说明相关的两对等位基因的遗传不符合基因自由组合定律,在不考虑突变情况下,实际上是一对同源染色体发生了交叉互换。由于测交后有四种可能性,说明亲代基因型为EeFf,而亲代的表现型为椭圆形绿色,故椭圆形E对卵形e为显性,绿色F对深绿色f为显性,则子代的表型和比例为卵形深绿色叶(eeff):椭圆形深绿色叶(Eeff):卵形绿色叶(eeFf):椭圆形绿色叶(EeFf)=43:7:7:43,因此亲本椭圆形绿色植株产生的配子种类及比例为EF∶eF∶Ef∶ef=43∶7∶7∶43。由于EF和ef的占比(43)比eF和Ef的占比(7)大,说明EF在一条染色体上,ef在一条染色体上,而eF和Ef的重组型配子,故重组型配子eF、Ef的总比例为(7+7)/(43+7+7+43)=14%。1个发生交叉互换的性母细胞,减数分裂最终产生4个配子:2个亲本型配子+2个重组型配子,也就是发生互换的细胞,产生的配子中重组配子占 50%,因此有14%×2=28%的性母细胞减数分裂时发生了同源染色体非姐妹染色单体互换。【分析】三对独立遗传的等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律,这类基因位于三对同源染色体上,减数分裂时非同源染色体上的非等位基因可以自由组合,测交实验能够检测亲本产生的配子种类和比例,减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换会造成基因重组,进而产生重组型配子并改变配子的比例。(1)据表可知,实验三F2中白花∶粉红花∶红花∶紫花=16∶32∶15∶1,比例之和为64,由此推测控制花色的基因至少由三对独立遗传的基因控制即实验三F2比例符合三对等位基因自由组合比例的变式(2)假设用A/a、B/b、C/c表示控制花色的三对等位基因,根据实验一和实验三可知白花基因型可为AA_ _ _ _,紫花基因型为aabbcc,粉红花基因型为Aa_ _ _ _,红花的基因型为aaB_ _ _、aabbC_,实验三F2中白花∶粉红花∶红花∶紫花=16∶32∶15∶1,比例之和为64,因此F1粉红花的基因型为AaBbCc,因此亲本白色、紫花杜鹃花的基因型是分别AABBCC和aabbcc。实验二中F2的性状分离比为红花:紫花=15:1,说明实验二F1红花的基因型有两对为杂合子,一对为纯合隐性,假设实验二F1红花基因型为aaBbCc,F2红花基因型为aaB_C_、aaB_cc、aabbC_,即8种基因型,其中不能稳定遗传的基因型为2aabbCc、2aaBbcc、4aaBbCc,实验二F2红花一共为15份,即实验二F2红花中不能稳定遗传的红花占8/15。 F2中不能稳定遗传的红花占比为8/16=1/2。(3)实验三F1粉红花的基因型为AaBbCc,其自交产生的F2 粉红花(Aa_ _ _ _)的基因型有9种,这些粉红花群体(1AaBBCC、2AaBbCC、2AaBBCc、4AaBbCc、3AabbC_、3AaB_cc、1Aabbcc)中含有的8种配子(ABC、ABc、AbC、Abc、aBC、aBc、abC、abc)比例是均等的,相当于基因型为AaBbCc的粉花个体自交产生的子代情况(白花∶粉红花∶红花∶紫花=16∶32∶15∶1),因此相互传粉产生的子代中红花所占的比例为15/64。(4)杜鹃的叶形卵形和椭圆形由基因 E/e控制,叶片颜色深绿色和绿色由基因 F/f控制。某科研人员用椭圆形绿色植株测交,子代的表型和比例为卵形深绿色叶∶椭圆形深绿色叶∶卵形绿色叶∶椭圆形绿色叶=43∶7∶7∶43,该比例代表了椭圆形绿色植株产生的配子种类和比例,由于产生的四种配子比例表现为两多两少,说明相关的两对等位基因的遗传不符合基因自由组合定律。亲本椭圆形绿色叶杜鹃植株的基因型为EeFf,所以椭圆形和绿色为显性性状,亲本产生的配子的类型和比例为EF:eF:Ef:ef=43∶7∶7∶43,形成该结果的原因在于E/e、F/f两对基因位于一对同源染色体上,其中基因E、F位于一条染色体上,基因e、f位于另一条染色体上,并且在形成配子的过程中发生了染色体互换,导致产生了少量的eF、Ef配子,出现上述比例的原因是该植物(7+7+7+7)/(43+7+7+43)=28%的性母细胞减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换。24.甘蓝型油菜是我国种植面积最大的油料作物。生长素浓度梯度的时空变化对调控其生长发育至关重要。研究人员通过转基因技术构建生长素含量报告系统,将生长素响应序列DR5(接受生长素调控的一段序列,调控下游基因表达)与报告基因GUS(β-葡萄糖醛酸酶)结合,利用GUS催化β-葡萄糖醛酸反应生成蓝色产物的特性,通过染色结果评估生长素分布。具体步骤如下:(1)转化甘蓝油菜细胞实验目的 简要操作步骤①获取GUS基因 在数据库中查阅大肠杆菌GUS基因序列,培养大肠杆菌并提取 ,运用PCR技术扩增该序列。②构建增强报告基因表达的重组质粒 依次选择表2中的 -E- 元件置于图1质粒中的a~d。③ 将农杆菌从-80℃冰箱中取出置于 缓慢融化,诱导制成感受态细胞后,加入质粒转化,再将菌液涂布于添加 的平板上培养。④转化甘蓝油菜细胞 将黑暗处理的甘蓝油菜下胚轴浸入筛选后的农杆菌菌液中一段时间。A GUS基因B 翻译增强序列TMVΩC RNA聚合酶基因RNApolD 生长素响应序列DR5E 启动子(方向和图1的一致)注:KanR:卡拉霉素抗性基因;DR5: 生长素响应序列; GenR:庆大霉素抗性基因;TMVΩ:翻译增强序列,促进核糖体与RNA结合(2)鉴定转基因甘蓝油菜细胞已知相关元件长度以及两端序列信息如下表:元件 两端序列(方向5’→ 3’)GUS基因 AGGATGGCCATGCATGCATGG ------TGAACAACGAACTGAACTGGCAGADR5 GGATCCAAGCCTCCGACACCGAC------CCGACACCGACAAGACACCGACATMVΩ AGAAAGAAAGAAAGAAAGAAAG------TTACTTACTTACTTCTTACCTGCAG根据上表,结合上述步骤,以如图启动子方向为正向,分别选取以下引物 作为正向和反向引物,对转基因甘蓝油菜组培幼苗中的核DNA为模板进行PCR扩增,电泳并观察到出现理想长度片段后,再依次通过 、 以准确确定是否成功将生长素响应报告基因表达载体导入了甘蓝油菜。A.5’-CTGCAGGTAAGAAGTAAGTAAGTAA-3’B.5’-TGTCGGTGTCTTGTCGGTGTCGG-3’C.5’-TCTGCCAGTTCAGTTCGTTGTTCA -3’D.5’-GGATCCAAGCTTCCGACACCGAC-3’E.5’-AGGATGGCCATGCATGCATGG-3’F.5’-AGAAAGAAAGAAAGAAAGAAAG-3’(3)转基因甘蓝油菜的染色鉴定对转基因检测阳性的甘蓝油菜用NAA诱导后,取叶片放入90%丙酮进行 处理,再用GUS染色液染色,然后用70%乙醇以 ,确定GUS基因能正常表达的转基因阳性植株,转移到温室培养。【答案】(1)基因组DNA;D;B-A;将重组质粒导入农杆菌;冰上;卡那霉素(2)D、C;割胶回收;测序(3)脱色;洗去浮色【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的操作程序(详细)【解析】【解答】(1) ①获取GUS基因时,大肠杆菌的GUS基因位于其基因组DNA上,因此需培养大肠杆菌并提取基因组DNA,再通过PCR技术扩增该基因序列。②构建增强报告基因表达的重组质粒时,需遵循基因表达的调控逻辑,生长素响应序列DR5负责接受生长素调控,启动子与图中方向一致启动转录,翻译增强序列TMVΩ促进核糖体与mRNA结合以增强翻译,最后连接报告基因GUS。因此元件顺序为D-E-B-A,即2处填D,3处填B-A。③该步骤的实验目的是将重组质粒导入农杆菌。操作时,将农杆菌从-80℃冰箱取出置于冰上缓慢融化,制备感受态细胞后加入质粒转化,随后将菌液涂布于添加卡那霉素的平板上培养,因重组质粒含卡那霉素抗性基因,可筛选出成功导入质粒的农杆菌。(2) 引物选择,正向引物需匹配DR5的5'端序列,对应选项D,5’-GGATCCAAGCTTCCGACACCGAC-3’,与DR5的5'端序列互补匹配;反向引物需匹配GUS基因的3'端互补序列,对应选项C,5’-TCTGCCAGTTCAGTTCGTTGTTCA -3’,与GUS基因3'端序列互补。PCR扩增后,需先通过割胶回收纯化目的片段,再通过测序验证片段序列,以准确确定是否成功将生长素响应报告基因表达载体导入甘蓝油菜。(3) 对转基因甘蓝油菜叶片用90%丙酮进行脱色处理,去除叶绿素等光合色素,避免其干扰GUS染色产生的蓝色产物观察;再用GUS染色液染色后,用70%乙醇洗去浮色,洗去多余染色液,便于清晰观察染色结果,筛选出GUS基因正常表达的阳性植株。【分析】(1) 基因工程获取目的基因可提取微生物基因组 DNA 作为模板,利用 PCR 技术进行体外特异性扩增。基因表达载体由启动子、信号响应调控序列、翻译增强序列、目的基因、标记基因等功能元件构成,各元件需按照转录调控的逻辑顺序排布,启动子启动基因转录,特异性响应序列可感受外界信号调控基因表达,翻译增强序列能够提高基因翻译的效率。将重组质粒导入微生物常采用感受态细胞法,低温冰浴可诱导微生物处于感受态易于吸收外源 DNA,质粒上的抗生素抗性基因可作为标记基因,在含对应抗生素的选择培养基上筛选转化成功的微生物。农杆菌转化法是植物转基因常用方法,先将重组表达载体导入农杆菌,再利用农杆菌易侵染植物受伤组织的特性,将目的基因转移整合到植物细胞染色体 DNA 上。(2) 转基因生物分子水平鉴定可采用 PCR 技术扩增特异性基因片段,结合琼脂糖凝胶电泳、割胶回收、DNA 测序的方法,对扩增产物进行定性和序列验证。(3) 植物显色观察实验中,有机溶剂可以溶解脱去植物光合色素,消除色素对显色反应的遮挡,乙醇可清洗组织表面多余染液,去除浮色干扰提升观察效果。 (1)①要获取GUS基因,在培养大肠杆菌并提取时,应提取“基因组DNA”,因为GUS基因位于基因组DNA上,通过PCR从基因组DNA扩增目的基因;②要构建增强报告基因表达的重组质粒,根据题意,生长素响应序列DR5(D)调控下游基因表达,RNA聚合酶结合启动转录,启动子(E,方向和图一致)启动转录,翻译增强序列(B)促进核糖体与RNA结合,所以依次选择D、B-A ;③将农杆菌从 - 80℃冰箱取出置于冰上缓慢融化,制成感受态细胞后加入质粒转化,再将菌液涂布于添加卡那霉素(因为重组质粒有KanR) 的平板上培养,用于筛选含重组质粒的农杆菌;实验目的是将重组质粒导入甘蓝型油菜细胞,所以③这一步实验目的是将重组质粒导入农杆菌(便于后续转化甘蓝型油菜细胞 );(2)要扩增生长素响应报告基因表达载体相关序列,根据启动子方向(5'→3'),正向引物选与元件一端匹配的,反向引物选与另一端匹配的,结合表格,应选 D(正向,对应DR5 一端序列)和C(反向,对应 DR5 另一端互补序列);经 PCR 扩增后,为确定是否成功将载体导入,需通过 DNA 测序 ,与已知序列比对验证以准确确定是否成功将生长素响应报告基因表达载体导入了甘蓝油菜。(3)90%丙酮处理叶片是为了脱色 ,去除叶绿素等干扰,便于后续GUS染色观察。70%乙醇作用是洗去多余染色液 ,使染色结果更清晰,便于观察GUS基因表达情况。确定GUS基因能正常表达的转基因阳性植株,转移到温室培养。1 / 1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2025届江苏省盐城市高三考前指导卷生物试题(学生版).docx 2025届江苏省盐城市高三考前指导卷生物试题(教师版).docx