资源简介 2026年广东省佛山市一模生物学试题1.佛山市三水区将关山肚废弃矿坑改造为“蓝眼泪”矿山湖旅游景区,实现了生态与经济效益共赢,最能体现生态工程的( )A.自生原理 B.循环原理 C.协调原理 D.整体原理2.我国古生物学家在北方燕山山脉中发现了距今16.3亿年的化石,取名为“壮丽青山藻”,下列证据最能说明“壮丽青山藻”为真核生物的是( )A.细胞的直径比较大 B.存在不同细胞类型C.结构与现代绿藻相似 D.有机质与蓝细菌不同3.运动员在赛跑时,机体会发生一系列生理变化。下列叙述正确的是( )A.起跑枪声刺激耳蜗产生兴奋,最终在脑干形成听觉B.比赛过程中交感神经活动占优势,促使支气管收缩C.冲刺时肾上腺素水平升高,心率加快,呼吸频率增加D.大量出汗导致血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌减少4.“藏粮于技”是以习近平同志为核心的党中央作出的战略抉择,旨在通过科技手段提升粮食产能,保障国家粮食安全。下列关于粮食储藏措施的叙述,错误的是( )A.安装通风管道确保仓库良好的通风条件,便于调节温度和湿度B.必要时往储存种子的容器充入氮气或二氧化碳,抑制无氧呼吸C.降低仓库温度可抑制呼吸酶的活性,从而降低种子的呼吸速率D.种子入库前干燥处理,降低自由水含量从而降低种子呼吸速率5.相关研究表明,β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积会破坏神经细胞,导致神经系统功能紊乱。阿尔茨海默症患者脑内Aβ沉积与胆固醇代谢密切相关。脑内高胆固醇水平可增强β-分泌酶和γ-分泌酶的活性,促进Aβ生成。下列叙述正确的是( )A.胆固醇是细胞膜上含量最多的成分,能维持神经系统的正常功能B.脑内的β-分泌酶和γ-分泌酶可催化Aβ的生成并提供活化能C.抑制γ-分泌酶活性的药物会减少Aβ的生成,但可能干扰其他生理功能D.高胆固醇血症患者通过降低胆固醇摄入,可避免阿尔茨海默症的发生6.下列关于“植物组织培养”实验过程中操作的叙述,错误的是( )A.使用蔗糖作为培养基的碳源B.制备培养基时,先调pH再灭菌C.先后使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒D.诱导愈伤组织期间,每天给予外植体适当的光照7.我国科研人员发现某豌豆植株中叶绿素合成基因()与上游的基因距离缩短,导致转录过程异常延伸和转录融合,干扰了的正常转录。下列叙述错误的是( )A.该植株的没有发生基因突变B.该植株转录得到的mRNA比正常植株长C.驱动和转录的RNA聚合酶种类相同D.该现象说明DNA上的非基因序列不影响生物的性状8.班廷和贝斯特为探究胰岛素的存在及功能,进行了一系列经典实验。下列叙述正确的是( )A.实验中结扎狗的胰管,目的是直接破坏胰岛细胞以排除其对实验的干扰B.从结扎胰管的狗胰腺中提取液体,注射给糖尿病狗,可检测到血糖下降C.应给对照组健康狗注射等量的胰腺提取液以排除溶剂影响D.该实验证明了胰岛分泌的胰岛素是唯一能降低血糖的激素9.某同学在制作泡菜前查阅资料得知,可以向泡菜坛中加入“陈泡菜水”。在制作泡菜时,他在不同时间测定了泡菜中的亚硝酸盐含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )A.加入“陈泡菜水”的主要目的是增加乳酸含量,提高泡菜口感B.泡菜发酵初期,亚硝酸盐含量升高主要与杂菌的细胞代谢有关C.制作出的泡菜“咸而不酸”,原因可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等D.由图可知,该同学制作的泡菜适宜在11天后食用,但要注意时间不能太长10.牛的体细胞有两套染色体组,基因组编辑困难且耗时长,严重制约育种效率。我国科研人员利用牛精子和去核卵母细胞建立了孤雄单倍体干细胞系,其后将干细胞快速“压缩”成类似精子的结构,导入正常卵母细胞后形成重构胚,最终培育出二倍体健康牛。下列叙述错误的是( )A.单倍体干细胞有分化成多种细胞的潜能B.单倍体干细胞更易进行基因组编辑C.该育种策略涉及两次显微操作去核D.该育种策略可缩短牛的育种周期11.飞蝗具有独居型和群居型两种可塑性类型。研究发现,当种群密度持续增加时,蝗虫体内会释放4-乙烯基苯甲醚,飞蝗的特异性嗅觉受体接受信息后会促进飞蝗从独居型转变为群居型,最终聚集形成巨大的蝗群。下列叙述错误的是( )A.促进飞蝗类型发生改变的4-乙烯基苯甲醚属于化学信息B.上述调节机制是密度制约因素对种群数量的负反馈调节C.蝗群的远距离迁飞可促进不同地区种群之间的基因交流D.可研发4-乙烯基苯甲醚的竞争性化合物,进行蝗虫防治12.PGC是激活线粒体生成的转录因子。接受耐力运动训练可上调小鼠精子中“运动miRNA”含量,其在受精后会与PGC的拮抗因子NCoR1的mRNA结合,进而使子代表现出更强的运动耐力,机制如图所示。下列叙述错误的是( )A.运动耐力表型在小鼠亲子代间的传递属于表观遗传B.亲代雄性小鼠接受耐力运动训练可降低子代NCoR1含量C.精子中的运动miRNA在翻译水平上影响子代NCoR1含量D.向胚胎注射运动miRNA并抑制NCoR1表达可验证该机制13.在高温胁迫下,植物细胞会通过自噬受损的线粒体碎片以“断尾求生”,机制如图所示。然而,当线粒体裂变功能异常时,相邻线粒体会不断地融合,形成超过吞噬泡包裹能力的巨型线粒体。下列推断正确的是( )注:动力蛋白通过形成环状结构并收缩引起裂变;锚定蛋白P为膜结构的组装和线粒体的裂变提供锚定位点。A.线粒体裂变正常进行是启动“断尾求生”的前提B.P蛋白合成减少可导致线粒体被多个吞噬泡包裹C.自噬体形成后可在内质网的介导下与溶酶体融合D.线粒体碎片水解后形成的产物会全部排到细胞外14.某些特定的神经元能影响其他神经元释放神经递质。图中5-羟色胺神经元和GABA能神经元可调节某突触前膜释放神经递质。已知K+通道关闭能促进Ca2+内流,进而促进突触小泡与突触前膜融合。下列叙述错误的是( )A.突触前细胞也能作为其他神经元的突触后靶细胞B.5-羟色胺神经元能促进突触前细胞释放神经递质C.GABAA受体被激活后促进Cl-内流并抑制神经递质释放D.GABAB受体被激活后能引起突触前膜局部膜电位反转15.沙漠光伏电站在缓解能源危机的同时,也能通过改变光照、水分等因素影响当地生态环境。为研究光伏电站对沙漠植物的影响,研究人员在腾格里沙漠某光伏电站内选取样地(图),调查了电站建成数年后光伏板下与光伏板间固沙植物的生长情况,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )区域 平均株高(cm) 平均地上生物量(g·m-2) 根冠比 植物密度(株数·m-2) 物种丰富度光伏板间 20 21 0.2~0.45 50~75 2~5光伏板下 10 3.25 0.048~0.3 1.28~8.72 1~3注:根冠比=地下生物量/地上生物量。A.板间植物平均地上生物量大,说明其光合作用的强度更大B.光伏电站内不同区域物种丰富度的差异是初生演替的结果C.光伏电站内植物群落呈现镶嵌分布主要与光照、水分等因素有关D.板下植物根冠比更低,与板下微环境中光照强度和温度较低有关16.espl1基因编码分离酶,在细胞有丝分裂后期保障染色体正常移向两极。我国科研人员利用泥鳅(2N=50)开展实验,发现espl1基因杂合缺失突变体(espl1+/-)雄性个体中,部分精原细胞在有丝分裂中出现异常,产生染色体数目加倍的子细胞,经减数分裂和变形后产生染色体数目异常的精子(2N),而在雌性个体中无此现象。利用该雄性突变体可用于多倍体泥鳅培育,如图所示。下列叙述正确的是( )A.减数分裂时同源染色体未分开导致espl1+/-雄性个体产生未减数精子B.espl1+/+/-雄性个体的产生是未减数精子与未减数卵细胞融合的结果C.espl1+/+/-雄性个体经减数分裂产生的精子,其染色体数目都为75条D.espl1+/+雄性个体与espl1+/+/+/-雌性个体交配,后代均为三倍体泥鳅17.诗句“野火烧不尽,春风吹又生”生动地表现出植物顽强的生命力。研究表明,该现象与植物燃烧时产生的信号分子“烟素”(KARs)有关。图为KARs调节种子萌发的作用机制,其中S蛋白是一种抑制种子萌发的关键蛋白。回答下列问题:注:MAX2属于泛素连接酶复合体,可介导泛素分子连接到相应蛋白上,被泛素化修饰的蛋白随后会被识别并降解。(1)据图分析,植物经历野火后种子萌发的机制是:植物燃烧后产生KARs,与KAI2受体结合引起其构象改变→ →S蛋白信号变化引发相应激素合成情况改变,种子萌发。由此推测,激素A、B分别是 、 。(2)植物秸秆燃烧形成的灰烬成分主要是 ,溶解在土壤后可被幼苗通过 的方式吸收,进而促进其形态建成。(3)KARs还能缓解镉对作物的毒害。研究人员为探究KARs缓解镉毒害的机制,将萌发天数相同的小麦幼苗均分为4组,分别用不同处理的培养液培养,培养相同时间后检测各组小麦光合作用的相关参数,结果如图所示。图中B组处理为 。分析数据可知,KARs主要通过影响光合作用的 反应过程从而缓解镉的毒害作用,判断理由是 。18.研究发现,人体外周神经系统可通过脑干尾端孤束核(cNST)通路调控炎症反应,细菌脂多糖(LPS)能通过激活cNST区神经元,诱导机体产生炎症反应。迷走神经起源于脑干,既能将脑的调控信号传递到外周,也能将外周器官的状态信号(如免疫炎症信号)传递回脑。为探究迷走神经在LPS激活cNST过程中的作用机制,研究人员做了相关实验,结果如图所示。回答下列问题:(1)脑干是连接 和 的重要通路。(2)上述实验中,对照组的处理是在小鼠腹腔内注射生理盐水,据图判断A组、B组的实验处理分别为 、 。(3)研究发现,LPS作为抗原与免疫细胞表面受体结合,通过MyD88蛋白介导的信号通路激活免疫细胞产生细胞因子。对于迷走神经感知LPS相关免疫信号的具体方式,研究人员提出了两种假说。假说一:迷走神经末梢直接感知LPS。假说二:迷走神经末梢感知 。为了探究哪种假说成立,研究人员设计了以下实验方案。①将若干生理状态相同的野生型小鼠和MyD88基因敲除小鼠进行以下处理:A组:野生型小鼠+注射生理盐水B组:野生型小鼠+注射LPSC组:MyD88基因敲除小鼠+注射生理盐水D组:MyD88基因敲除小鼠+注射LPS②在相同条件下培养2小时。③检测并比较相关组别小鼠迷走神经的激活水平。预期结果与结论:若 ,则假说一成立;若 ,则假说二成立。(4)若(3)中假说二成立,请用文字和箭头的方式在图中完善LPS激活cNST的机制。19.黑腹果蝇Ⅱ号染色体上的分离异常因子SD可影响减数分裂。SD杂合(SD/SD+)雄果蝇只产生携带SD的配子,而杂合雌果蝇配子则不表现分离异常。回答下列问题:(1)研究人员用SD杂合果蝇与野生型(SD+/SD+)果蝇进行正反交实验。若正交实验子代全部为SD杂合果蝇,则亲本中SD杂合果蝇为 (填“父本”或“母本”);反交实验子代中会发生分离异常的个体的理论比例为 。(2)研究发现,SD是一个基因连锁复合体,其中是导致分离异常的基因,由野生型突变而来。另有与细胞正常分裂有关的基因,根据其对表达产物的敏感程度分为(不敏感)和(敏感)。表达产物作用于,使携带的次级精母细胞无法正常分裂,导致精子发育异常。根据以上信息,在图中标出SD杂合雄果蝇相关基因的位置及基因间的作用关系(“”表示促进,“”表示抑制) 。(3)某研究团队尝试将SD杂合雄果蝇的基因易位到X染色体上,预测该雄果蝇子代的性别情况是 。根据预测结果分析,SD系统在害虫防治中的应用前景: 。(4)后续研究发现,部分果蝇X染色体上存在显性抑制因子,可修复SD系统对精细胞发育的破坏,表达产物能在精原细胞阶段产生并积累,覆盖所有子细胞。若X染色体上存在的SD杂合雄果蝇和SD杂合雌果蝇杂交,子一代中的基因频率为 。综合分析,机制对果蝇种群繁衍的意义是 。20.因油菜花期集中、蜜源丰富,意大利蜜蜂被广泛引入作为油菜的高效传粉者。为探究意大利蜜蜂从油菜产区溢出对周边生态系统的影响,研究人员在产区周围设计了不同试验样地,并对各样地传粉网络的生态指标进行统计,结果如下表。回答下列问题:样地生态指标 近蜂场样地 远蜂场样地 统计结果(p值)传粉者资源利用差异性 0.6 0.4 0.01传粉网络复杂性 3.0 4.5 0.016传粉者物种数 26 30.5 0.127植物类群抗干扰能力 2.5 3.0 0.232注:p值为统计分析所得概率值,p<0.05时表示数据间有显著差异。(1)油菜为蜜蜂提供丰富的花蜜资源,引入的意大利蜜蜂与本土熊蜂共同为油菜及其他植物传粉,油菜与意大利蜜蜂的种间关系为 。(2)由表中数据可知,近蜂场样地“传粉者资源利用差异性”较远蜂场样地有明显提升,表明蜜蜂溢出促进传粉者间形成 进而实现共存。同时,由于 ,可推断蜜蜂溢出并未对样地生态造成严重影响。(3)为探究意大利蜜蜂溢出对除油菜外其他植物传粉网络的影响,研究人员调查了蜂场附近不同样地中的相关指标,结果如下表。其中访花忠诚度是指传粉者在单次觅食中只访问同种植物的概率。泛化种植物是指不依赖单一传粉者传粉的植物;专性种植物是指传粉高度依赖本地传粉者熊蜂的植物。样地分组 意大利蜜蜂访问占比(%) 访花忠诚度(%) 泛化种植物种子数变化(%) 专性种植物种子数变化(%) 熊蜂对专性种植物访问频率(次/株·日)高油菜覆盖 67.73 81.5 +42.3 -57.1 1.8低油菜覆盖 43.15 72.3 +28.7 -31.4 3.2分析表中数据,高油菜覆盖样地中泛化种植物种子数增加较多的原因是 。推测专性种植物的种子数降低的原因是:在意大利蜜蜂的竞争压力下,熊蜂对油菜的访花偏好 ,当样地附近的油菜资源量充足时,忠诚度的提升不足以弥补授粉的缺口。21.肿瘤环境中虽存在免疫细胞,但这些免疫细胞常处于抑制状态,无法清除肿瘤细胞。我国科学家最新研究发现,沙门氏菌(一种致病细菌)表面脂质的乙酰化修饰可激活免疫细胞,发挥抗肿瘤功能,机制如图所示。回答下列问题:注:TLR4和IL-10R是两种特异性受体;IL-10是一种细胞因子,由巨噬细胞合成、释放。(1)据图分析,在沙门氏菌抗肿瘤过程中,IL-10存在 反馈调节。IL-10对细胞毒性T细胞的作用是 ,从而增强对肿瘤细胞的杀伤作用。(2)肿瘤组织往往结构致密,环境偏酸性且含氧量较低。为保证沙门氏菌能迅速在肿瘤区域稳定存活并繁殖,同时又不危害机体正常细胞,研究人员设计了氧气敏感型启动子,改造沙门氏菌以实现靶向效果。改造后的沙门氏菌(DB1)的部分DNA结构如图所示。注:P1为组成型启动子,可持续发挥作用;P2、P3为诱导型启动子,需要特殊因素诱导才能发挥作用;h基因表达产物可增强沙门氏菌的肿瘤穿透能力。①图中“?”应为 (填“促进”或“抑制”)。②将改造后的DNA构建成基因表达载体,导入到用 处理的沙门氏菌中。为验证DB1的靶向效果,可将图中启动子 替换为 后,形成DB1的对照组。若抗肿瘤接种实验结果为对照组肿瘤区域的沙门氏菌含量显著低于DB1组,则可说明该DB1具有靶向效果。(3)综合上述信息,请分析使用DB1进行肿瘤靶向治疗的优势或潜在风险: 。答案解析部分1.【答案】D【知识点】生态工程依据的生态学原理【解析】【解答】A、自生原理强调生物组分自组织、自我优化、自我调节等,构建有序的生物群落,该案例重点并非侧重生物自身的构建,A错误;B、循环原理侧重物质在生态系统中循环往复、分层分级利用,题干未体现物质循环利用的相关内容,B错误;C、协调原理强调生物与环境、生物与生物之间的协调与适应,需考虑环境容纳量等,该案例不侧重这一原理,C错误;D、整体原理指进行生态工程建设时,要兼顾自然生态系统、社会系统和经济系统,统筹生态效益、经济效益和社会效益。将废弃矿坑改造为旅游景区,既改善了生态环境,又发展了旅游产业获得经济效益,充分体现了整体原理,D正确。故答案为:D。【分析】生态工程的整体原理要求在工程设计时,不能只关注自然生态的修复,还要结合当地的经济发展和社会需求,实现生态、经济、社会三大效益的统一。废弃矿坑改造为旅游景区,既完成了生态修复,又通过旅游开发带来经济收益,是整体原理的典型应用。2.【答案】C【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同【解析】【解答】A、细胞直径较大并不是真核生物特有的特征,部分原核生物也可以形成体积较大的细胞或细胞群体,因此仅依靠细胞直径大不能判断其为真核生物,A错误;B、部分原核生物在群体生活时也会出现形态、功能存在差异的不同细胞类型,所以存在不同细胞类型不能作为判断真核生物的依据,B错误;C、现代绿藻属于典型的真核生物,具有成形的细胞核以及叶绿体等多种具膜结构的细胞器,壮丽青山藻的结构与现代绿藻相似,说明其具备真核生物的典型细胞结构,这是判断其为真核生物最有力的证据,C正确;D、原核生物和真核生物的有机质组成可以存在相似之处,有机质存在差异只能说明代谢等生命活动有所不同,无法直接证明细胞结构的类型,不能作为判断依据,D错误。故答案为:C。【分析】真核生物和原核生物最本质的区别是有无以核膜为界限的细胞核,同时真核生物还具有多种复杂的细胞器。判断化石生物是否为真核生物,关键在于其细胞结构是否与已知真核生物相似,仅依靠细胞大小、细胞类型或有机质差异,都无法作为可靠的判断标准。3.【答案】C【知识点】神经系统的基本结构;激素与内分泌系统;水盐平衡调节【解析】【解答】A、起跑枪声刺激耳蜗内的听觉感受器产生兴奋,兴奋经传入神经传导,最终在大脑皮层的听觉中枢形成听觉,脑干不参与听觉的形成,A错误。B、比赛过程中交感神经活动占优势,交感神经兴奋会促使支气管扩张,增大肺通气量,为机体提供更多氧气,并非使支气管收缩,B错误。C、冲刺时机体处于应激状态,肾上腺素分泌水平升高,能够加快心率、增加呼吸频率,提升机体代谢和供能水平,以适应高强度的运动状态,C正确。D、大量出汗会造成机体水分流失,血浆渗透压升高,此时抗利尿激素分泌增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少尿量,D错误。故答案为:C。【分析】听觉的形成部位是大脑皮层的听觉中枢,耳蜗仅作为感受器接受刺激产生兴奋。运动状态下交感神经占据优势,可调节支气管扩张、心跳加快等生理反应。肾上腺素属于应激激素,能提升心率与呼吸频率,满足剧烈运动的能量和氧气需求。血浆渗透压升高时,抗利尿激素分泌增多,通过促进水分重吸收来维持机体的水平衡。4.【答案】B【知识点】细胞呼吸原理的应用【解析】【解答】A、安装通风管道能够保证仓库良好通风,及时调节仓内的温度和湿度,抑制粮食呼吸作用和微生物生长,有利于粮食储存,A正确;B、向储存种子的容器充入氮气或二氧化碳,是为了降低氧气浓度,主要抑制种子的有氧呼吸,减少有机物消耗,并非抑制无氧呼吸,低氧环境下无氧呼吸反而可能增强,B错误;C、温度能够影响呼吸酶的活性,降低仓库温度可使呼吸酶活性下降,从而降低种子的呼吸速率,减少有机物分解,C正确;D、种子入库前进行干燥处理,可降低细胞内自由水的含量,自由水含量降低会使细胞代谢减弱,呼吸速率下降,利于种子储存,D正确。故答案为:B。【分析】细胞呼吸的速率受温度、氧气浓度和水分含量等因素的影响,温度通过影响酶的活性来影响呼吸作用强度,氧气浓度影响有氧呼吸和无氧呼吸的进行,自由水含量与细胞代谢强度呈正相关。粮食储存需要通过控制环境条件降低细胞呼吸强度,减少有机物的消耗,同时抑制微生物的繁殖,防止粮食霉变。5.【答案】C【知识点】细胞膜的成分;酶促反应的原理;脂质的种类及其功能【解析】【解答】A、动物细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,磷脂是细胞膜中含量最多的脂质成分,胆固醇只是动物细胞膜的重要组成成分,并非细胞膜上含量最多的成分,该表述不符合细胞膜的组成特点,A错误;B、酶作为生物催化剂,其作用机理是降低化学反应的活化能,不能为化学反应提供活化能,β-分泌酶和γ-分泌酶只能降低Aβ生成过程的活化能以催化反应进行,B错误;C、脑内高胆固醇会增强γ-分泌酶活性进而促进Aβ生成,抑制该酶活性能够减少Aβ的生成,而γ-分泌酶在机体内还可能参与其他正常生理代谢过程,因此抑制其活性有可能干扰机体其他生理功能,C正确;D、阿尔茨海默症的发生受遗传、环境等多种因素共同作用,高胆固醇只是相关诱因之一,高胆固醇血症患者降低胆固醇摄入只能降低发病风险,无法完全避免该病发生,D错误。故答案为:C。【分析】细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成,动物细胞膜含有少量胆固醇,磷脂是细胞膜中含量最丰富的脂质。酶在代谢中只降低化学反应的活化能,不提供能量也不改变反应平衡点。机体内的一种酶往往参与多项生理代谢过程,对其活性进行调控可能会影响多个生理过程。复杂疾病的发生通常是遗传因素与环境因素共同作用的结果,单一环境因素的调整无法完全杜绝疾病的发生。6.【答案】D【知识点】植物组织培养的过程;植物组织培养的影响因素【解析】【解答】A、植物组织培养的培养基中常使用蔗糖作为碳源,蔗糖可以为植物细胞提供能量,同时维持培养基的渗透压,A正确;B、制备植物组织培养培养基时,应先调节pH,再进行高压蒸汽灭菌,避免灭菌后pH改变影响培养环境,B正确;C、外植体消毒时,通常先用酒精进行表面消毒,再用次氯酸钠溶液进行进一步消毒,以达到无菌处理的效果,C正确;D、诱导愈伤组织属于脱分化过程,该阶段需要避光培养,光照会促进细胞分化,不利于愈伤组织的形成,D错误。故答案为:D。【分析】植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,培养过程分为脱分化和再分化两个阶段,脱分化形成愈伤组织时需要避光条件,再分化形成试管苗时需要光照条件。培养基配制时要先调整pH再灭菌,外植体消毒常采用酒精和次氯酸钠溶液先后处理,蔗糖作为培养基碳源可兼顾供能与渗透压维持。7.【答案】D【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异;遗传信息的转录【解析】【解答】A、该变异是基因之间的距离缩短,属于染色体结构变异,相关基因内部的碱基序列并未发生改变,因此该植株的相关基因没有发生基因突变,A正确;B、转录过程出现异常延伸和转录融合,使得转录形成的mRNA包含了额外的序列,因此该植株转录得到的mRNA比正常植株的更长,B正确;C、真核生物中编码蛋白质的核基因,其转录过程均由RNA聚合酶Ⅱ催化,驱动相关基因转录的RNA聚合酶种类相同,C正确;D、基因上游的非基因序列位置改变后,干扰了基因的正常转录,进而影响生物性状,说明DNA上的非基因序列能够通过调控基因表达影响生物的性状,D错误。故答案为:D。【分析】基因突变是基因内部碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构改变,染色体结构变异会改变基因的位置或排列顺序。真核生物不同类型的基因转录由对应的RNA聚合酶催化,编码蛋白质的基因转录依赖RNA聚合酶Ⅱ。基因的表达过程会受到DNA上非基因调控序列的影响,非基因序列的变化可通过改变转录过程影响生物性状,转录异常会导致mRNA的长度和结构发生改变,进而影响基因的正常表达。8.【答案】B【知识点】激素与内分泌系统【解析】【解答】A、结扎狗的胰管会使胰腺外分泌部的腺泡细胞萎缩,胰岛细胞仍保持正常功能,目的是避免胰液中的蛋白酶分解胰岛素,并非直接破坏胰岛细胞,A错误;B、结扎胰管后狗的胰腺外分泌部萎缩,胰岛细胞依然存活,其分泌的胰岛素存在于胰腺提取液中,将该提取液注射给糖尿病狗后,胰岛素可发挥降血糖作用,能检测到血糖下降,B正确;C、对照组应注射等量的生理盐水等溶剂,以排除溶剂对血糖的影响,注射胰腺提取液无法形成有效对照,C错误;D、该实验仅能证明胰岛的分泌物可以降低血糖,不能证明胰岛素是唯一能降低血糖的激素,D错误。故答案为:B。【分析】胰岛素由胰岛B细胞分泌,可通过促进血糖的去路、抑制血糖的来源降低血糖浓度,胰管负责运输胰腺外分泌部的胰液,结扎胰管不影响胰岛的内分泌功能。实验设计需要遵循对照原则和单一变量原则,对照组需排除溶剂等无关变量的干扰。血糖调节是多种激素共同作用的过程,胰岛素是人体内已知唯一能降低血糖的激素,该经典实验并未验证该激素的唯一性。9.【答案】A【知识点】泡菜的制作;亚硝酸盐含量的测定【解析】【解答】A、加入“陈泡菜水”的主要目的是增加乳酸菌的数量,加快泡菜发酵的速度,而非增加乳酸含量来提高泡菜口感,A错误;B、泡菜发酵初期,坛内的杂菌(如硝酸盐还原菌)会将硝酸盐还原为亚硝酸盐,因此亚硝酸盐含量升高主要与杂菌的细胞代谢有关,B正确;C、若泡菜制作过程中食盐浓度过高,会抑制乳酸菌的生长繁殖,发酵温度过低也会降低乳酸菌的活性,导致乳酸产生不足,从而出现泡菜“咸而不酸”的情况,C正确;D、由图可知,发酵11天后泡菜中的亚硝酸盐含量已降至较低水平,符合食用要求,因此适宜在11天后食用;但泡菜存放时间过长会出现变质等问题,因此要注意时间不能太长,D正确。故答案为:A。【分析】泡菜制作的原理是乳酸菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生乳酸。泡菜发酵过程中亚硝酸盐的含量会先升高后降低,发酵初期杂菌的代谢会使亚硝酸盐含量上升,随着乳酸菌发酵产生乳酸,环境pH降低,杂菌活动受抑制,同时亚硝酸盐被分解,含量逐渐下降。制作泡菜时加入陈泡菜水可增加乳酸菌数量,缩短发酵时间。泡菜的发酵受食盐浓度、温度、氧气含量等因素影响,食盐浓度过高或温度过低会抑制乳酸菌的代谢,影响泡菜品质。亚硝酸盐在特定条件下可转化为亚硝胺,对人体有害,因此泡菜需在亚硝酸盐含量较低时食用。10.【答案】C【知识点】干细胞工程【解析】【解答】A、单倍体干细胞属于干细胞范畴,具有全能性,拥有分化形成多种细胞的潜能,A正确;B、单倍体干细胞只含有一套染色体组,相较于二倍体体细胞,基因组编辑的难度更低,操作更加简便,B正确;C、该育种过程仅在构建孤雄单倍体干细胞系时,对卵母细胞开展一次显微操作去核,后续步骤中使用的正常卵母细胞不需要去核,并未涉及两次去核操作,C错误;D、该育种方式利用单倍体干细胞简化了基因组编辑的流程,能够有效缩短牛的育种周期,提高育种效率,D正确。故答案为:C。【分析】干细胞具备自我更新和分化形成多种细胞的潜能,单倍体细胞因只含一套染色体组,基因编辑的操作难度更低。动物细胞工程中的显微操作常应用于去核步骤,合理的育种技术手段可以优化育种流程,缩短育种周期。细胞的全能性体现为细胞经分裂分化后,仍具有发育成完整个体或分化为各类细胞的能力。11.【答案】B【知识点】种群的数量变动及其原因;生态系统中的信息传递【解析】【解答】A、4-乙烯基苯甲醚是蝗虫释放的化学物质,依靠化学物质传递的信息属于生态系统中的化学信息,A正确;B、种群密度增加促使蝗虫释放该信息物质,进而促使更多蝗虫聚集,使种群密度进一步上升,该过程属于正反馈调节,并非抑制种群密度增长的负反馈调节,B错误;C、蝗群远距离迁飞会使不同地区的蝗虫种群个体相互接触并交配繁殖,能够促进不同种群之间的基因交流,C正确;D、研发4-乙烯基苯甲醚的竞争性化合物,可阻断该物质与嗅觉受体结合,抑制蝗虫向群居型转变,从而达到防治蝗虫的目的,D正确。故答案为:B。【分析】生态系统中的化学信息是生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质,通过化学物质实现信息传递。负反馈调节的作用是抑制和减弱最初发生变化的成分的变化,使系统趋于稳定,正反馈调节会加速最初变化的过程,使系统远离稳定状态。不同种群的个体通过交配繁殖能够实现基因的交流,利用生态系统的信息传递原理可以对有害动物进行防控,减少有害生物对生态和生产的影响。12.【答案】D【知识点】表观遗传;基因表达的调控过程【解析】【解答】A、表观遗传是指基因碱基序列不发生改变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,亲代小鼠接受耐力运动训练后,仅上调精子中运动miRNA的含量,未改变基因的碱基序列,却使子代表现出更强的运动耐力,该表型在亲子代间的传递属于表观遗传,A正确;B、亲代雄性小鼠接受耐力运动训练后,精子中运动miRNA含量上调,该miRNA在受精后会与NCoR1的mRNA结合,抑制NCoR1的翻译过程,因此可降低子代NCoR1的含量,B正确;C、NCoR1的mRNA是翻译NCoR1蛋白的模板,运动miRNA与该mRNA结合后,会阻碍核糖体与mRNA的结合,抑制翻译过程,因此精子中的运动miRNA在翻译水平上影响子代NCoR1的含量,C正确;D、验证该机制需遵循单一变量原则,向胚胎注射运动miRNA后,检测子代NCoR1的表达量和运动耐力变化,即可验证机制;若同时抑制NCoR1表达,无法区分运动耐力增强是由运动miRNA作用导致,还是直接抑制NCoR1表达导致,不能验证该机制,D错误。故答案为:D。【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,其调控机制包括非编码RNA调控、DNA甲基化、组蛋白修饰等。miRNA属于非编码RNA,可通过与靶mRNA的互补序列结合,抑制mRNA的翻译过程或促进mRNA的降解,从而在翻译水平调控基因的表达。基因表达的调控可发生在转录前、转录、转录后、翻译、翻译后等多个环节,翻译水平的调控是基因表达调控的重要组成部分。科学研究中验证生理机制需遵循单一变量原则,通过设置合理的对照实验,明确自变量与因变量的因果关系,排除无关变量的干扰。13.【答案】A【知识点】其它细胞器及分离方法;线粒体的结构和功能;细胞自噬【解析】【解答】A、线粒体裂变正常进行会产生可被吞噬泡顺利包裹的线粒体碎片,才能启动“断尾求生”的自噬过程;若裂变功能异常,线粒体会融合成巨型线粒体,无法被吞噬泡包裹,自噬过程无法启动,因此线粒体裂变正常进行是启动“断尾求生”的前提,A正确。B、锚定蛋白P为膜结构的组装和线粒体的裂变提供锚定位点,若P蛋白合成减少,线粒体裂变会受阻,易形成大型或巨型线粒体,而非被多个吞噬泡包裹,B错误。C、自噬体与溶酶体融合依赖生物膜的流动性,该过程通常不需要内质网直接介导,C错误。D、线粒体碎片水解后形成的氨基酸、核苷酸等产物,多数会被细胞重新利用,用于合成新的物质,只有少部分可能排出细胞外,D错误。故答案为:A。【分析】线粒体是半自主性细胞器,其形态和功能受裂变与融合机制的调控。动力蛋白参与线粒体裂变,锚定蛋白提供裂变锚定位点,正常裂变是产生可被吞噬泡包裹的线粒体碎片的基础。自噬是细胞清除受损细胞器的重要途径,自噬体与溶酶体融合后,内含物被水解,产物可被细胞循环利用,这是细胞自我更新和维持稳态的重要方式。14.【答案】D【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导【解析】【解答】A、从图中可以看到,5-羟色胺神经元和GABA能神经元都能与突触前细胞形成突触联系,说明突触前细胞可以作为其他神经元的突触后靶细胞,A正确;B、5-羟色胺神经元释放的5-羟色胺与突触前细胞的受体结合后,会抑制K+外流,根据题意,K+通道关闭能促进Ca2+内流,进而促进突触小泡与突触前膜融合释放神经递质,因此5-羟色胺神经元能促进突触前细胞释放神经递质,B正确;C、GABA能神经元释放的GABA与GABAA受体结合后,会促进Cl-内流,Cl-内流会使突触前细胞的膜电位更难发生去极化,抑制Ca2+内流,进而抑制神经递质的释放,C正确;D、GABA与GABAB受体结合后,会抑制Ca2+内流,无法引起突触前膜局部膜电位反转,D错误。故答案为:D。【分析】兴奋在神经元之间通过突触传递,突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成,突触前神经元释放的神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜的电位变化,从而将兴奋传递给下一个神经元。神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质,兴奋性神经递质可使突触后膜发生去极化,产生兴奋,抑制性神经递质可使突触后膜发生超极化,抑制兴奋的产生。离子的跨膜运输会影响膜电位的变化,K+外流是静息电位形成的基础,Na+内流是动作电位形成的基础,Ca2+内流可促进突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质。同一神经元可作为突触前神经元,也可作为其他神经元的突触后神经元,接受其他神经元的调控。15.【答案】B【知识点】群落的结构;群落的演替【解析】【解答】A、地上生物量是植物光合作用制造的有机物减去呼吸作用消耗后,在地上部分积累的有机物总量,在呼吸作用强度、植株损耗等其他条件相近的情况下,光伏板间植物的平均地上生物量远高于板下植物,能够直接说明板间植物的光合作用强度更大,积累的有机物更多,A正确;B、初生演替发生在从来没有植被覆盖,或是原有植被被彻底消灭且土壤条件完全丧失的区域,而该光伏电站所在的腾格里沙漠原本就存在固沙植物,具备基础的土壤条件和植物繁殖体,不同区域物种丰富度的差异是光照、水分等微环境改变引发的群落变化,属于次生演替,并非初生演替的结果,B错误;C、群落的镶嵌分布是水平结构的典型特征,光伏板会遮挡光照、改变局部水分分布,光伏板下与板间的光照强度、土壤湿度等环境条件存在明显差异,这种环境异质性使得植物群落呈现出镶嵌分布的特点,C正确;D、根冠比等于地下生物量与地上生物量的比值,光伏板下光照强度弱、温度较低,植物光合作用受限制,地上生物量积累大幅减少,同时板下遮阴使得土壤水分蒸发慢,植物不需要大量发育根系获取水分,地下生物量占比也更低,最终表现为板下植物的根冠比显著低于板间植物,D正确。故答案为:B。【分析】初生演替起点无植被和土壤基础,次生演替保留原有土壤和繁殖体。群落水平结构呈镶嵌分布,受光照、水分等影响。根冠比反映植物有机物分配策略,受环境因素调控。16.【答案】D【知识点】染色体数目的变异;减数分裂异常情况分析【解析】【解答】A、根据题干信息,espl1+/-雄性个体产生染色体数目异常的2N精子,是因为部分精原细胞在有丝分裂过程中出现异常,染色体未能正常移向两极,导致产生染色体数目加倍的子细胞(4N),该加倍子细胞经减数分裂后形成2N的异常精子,并非减数分裂时同源染色体未分离导致的,A错误;B、espl1+/+/-雄性个体由野生型雌(espl1+/+,2N=50)与espl1+/-雄(2N=50)杂交产生。其中雌性个体无卵原细胞有丝分裂异常,产生的卵细胞为正常N=25(仅含1个espl1+基因);espl1+/-雄性产生的未减数精子为2N=50(含espl1+和espl1-),因此espl1+/+/-个体是未减数精子(2N)与正常卵细胞(N)融合的结果,并非两个未减数生殖细胞融合,B错误;C、espl1+/+/-雄性个体为三倍体(3N=75),仅部分精原细胞会发生有丝分裂异常。其精原细胞中,部分正常进行有丝分裂和减数分裂,产生染色体数为25~50条的精子;仅部分异常精原细胞会产生染色体数为75条的精子,因此并非所有精子染色体数都为75条,C错误;D、espl1+/+雄性个体为二倍体(2N=50),经正常减数分裂产生染色体数为25条的正常精子(N=25);espl1+/+/+/-雌性个体为四倍体(4N=100),雌性无卵原细胞有丝分裂异常,经正常减数分裂产生染色体数为50条的正常卵细胞(2N=50)。二者交配时,25条染色体的精子与50条染色体的卵细胞结合,形成染色体数为75条的三倍体(3N=75)后代,且雌性产生的卵细胞均为2N=50,因此后代均为三倍体泥鳅,D正确。故答案为:D。【分析】有丝分裂异常可导致细胞染色体数目加倍,多倍体可通过未减数配子与正常配子结合形成,三倍体减数分裂时同源染色体联会紊乱,配子染色体数目不恒定,雌雄个体的细胞分裂异常表现可存在差异。17.【答案】(1)KAI2受体与MAX2和S蛋白结合(或KAI2受体招募MAX2和S蛋白),引起S蛋白泛素化并降解;赤霉素;脱落酸(2)无机盐;主动运输(3)1nmol/LKARs处理;光;与C组比,D组小麦叶绿素含量上升,但气孔导度下降【知识点】影响光合作用的环境因素;其他植物激素的种类和作用;主动运输【解析】【解答】(1) 植物燃烧后产生KARs,与KAI2受体结合引起其构象改变,KAI2受体与MAX2和S蛋白结合,MAX2介导泛素分子连接到S蛋白上,使S蛋白发生泛素化修饰并被降解。S蛋白是抑制种子萌发的关键蛋白,其降解后,对激素A基因的抑制被解除,激素A合成增加,同时对激素B分解基因的抑制被解除,激素B分解加快。赤霉素的主要作用是促进种子萌发,脱落酸的主要作用是抑制种子萌发、维持种子休眠,因此激素A为赤霉素,激素B为脱落酸。(2) 植物秸秆的主要成分是有机物,燃烧时有机物被氧化分解为二氧化碳和水等,剩余的灰烬成分主要是无机盐。土壤中的无机盐以离子形式存在,植物幼苗吸收无机盐离子的过程需要载体蛋白协助,同时消耗细胞呼吸提供的能量,逆浓度梯度进行,因此吸收方式为主动运输,吸收的无机盐可参与细胞内化合物的合成等生命活动,进而促进幼苗的形态建成。(3) 本实验的自变量为处理方式,A组为无处理的空白对照,C组为10μmol/L镉处理,D组为10μmol/L镉+1nmol/L KARs处理,因此B组为1nmol/L KARs处理,用于单独探究KARs对小麦光合作用相关参数的影响。分析柱形图数据可知,与C组相比,D组小麦的叶绿素含量明显上升,而气孔导度有所下降。叶绿素是光合作用光反应阶段的主要色素,其含量上升可增强光反应的速率,为暗反应提供更多的ATP和NADPH;气孔导度主要影响暗反应阶段CO2的供应,气孔导度下降说明暗反应不是KARs缓解镉毒害的主要影响环节,因此KARs主要通过影响光合作用的光反应过程从而缓解镉的毒害作用。【分析】植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,作为信息分子参与调节植物生长发育的几乎所有生命活动。赤霉素的主要作用包括促进细胞伸长、促进细胞分裂与分化、促进种子萌发、开花和果实发育;脱落酸的主要作用包括抑制细胞分裂、促进气孔关闭、促进叶和果实的衰老和脱落、维持种子休眠。泛素化是一种蛋白质翻译后修饰方式,泛素连接酶复合体可介导泛素分子连接到靶蛋白上,被泛素化修饰的蛋白质会被细胞内的蛋白酶体识别并降解,从而调控细胞内的蛋白水平和相关生命活动。植物根系对土壤中无机盐离子的吸收方式为主动运输,该过程需要细胞膜上的载体蛋白协助,同时消耗细胞呼吸产生的能量,可实现逆浓度梯度的物质运输。光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上,需要光合色素吸收、传递和转化光能,为暗反应提供ATP和NADPH;暗反应发生在叶绿体基质中,需要CO2作为原料,CO2通过叶片气孔进入叶肉细胞,气孔导度会影响CO2的供应,进而影响暗反应的速率。实验设计需遵循单一变量原则、对照原则和等量原则,通过设置空白对照、条件对照等,排除无关变量的干扰,准确探究自变量对因变量的影响。(1)根据图中信息及注释,植物燃烧后产生KARs,与KAI2受体结合引起其构象改变,这会促使KAI2受体与S蛋白、MAX2结合,然后MAX2介导泛素分子连接到S蛋白上,使S蛋白被泛素化修饰后降解,即植物燃烧后产生KARs,与KAI2受体结合引起其构象改变→KAI2受体与MAX2和S蛋白结合(或KAI2受体招募MAX2和S蛋白),引起S蛋白泛素化并降解→S蛋白信号变化引发相应激素合成情况改变,种子萌发。植物中促进种子萌发的激素是赤霉素(GA),抑制种子萌发的激素是脱落酸(ABA),激素A基因的表达被解除抑制,激素A合成增加,促进萌发,所以激素A是赤霉素,激素B分解基因的表达被解除抑制,激素B分解加快,抑制萌发的作用减弱,所以激素B是脱落酸(2)植物秸秆燃烧时,有机物被燃烧,剩下的灰烬成分主要是无机盐,幼苗吸收土壤中无机盐的方式是主动运输,进而促进其形态建成。(3)本实验目的是探究KARs缓解镉毒害的机制,自变量是处理方式的不同,设置了4组实验,A组无处理,C组是10μmol/L镉处理,D组是10μmol/L镉+1nmol/L KARs处理,那么B组处理应为1nmol/LKARs处理。分析柱形图数据,与C组比,D组的净光合速率和叶绿素含量上升,但气孔导度下降,因为叶绿素含量影响光反应,气孔导度影响二氧化碳吸收从而影响暗反应,所以KARs主要通过影响光合作用的光反应过程缓解镉的毒害作用。18.【答案】(1)脊髓;脑(2)腹腔注射LPS;切除迷走神经并腹腔注射LPS(3)LPS激活免疫细胞产生的细胞因子;B、D组的激活水平相近;B组的激活水平高于D组(4)【知识点】神经系统的基本结构【解析】【解答】(1) 脑干属于中枢神经系统的重要组成部分,处于脊髓和脑其他部分之间,是连接脊髓和脑的重要通路,其中分布着调节呼吸、心脏功能等维持生命基本活动的必要中枢。(2) 本实验旨在探究迷走神经在LPS激活cNST过程中的作用机制,对照组处理为小鼠腹腔注射生理盐水。A组小鼠cNST区神经元激活水平远高于对照组,说明A组的实验处理是给小鼠腹腔注射LPS,利用LPS诱导机体产生炎症反应,进而激活cNST区神经元。B组小鼠cNST区神经元激活水平与对照组基本一致,结合实验探究的变量可知,B组的实验处理是先切除小鼠的迷走神经,再向腹腔注射LPS,迷走神经被切除后,LPS无法通过该神经通路激活cNST区神经元。(3) 已知LPS可与免疫细胞表面受体结合,经MyD88蛋白介导的信号通路激活免疫细胞并产生细胞因子,假说一为迷走神经末梢直接感知LPS,由此可推测假说二为迷走神经末梢感知LPS激活免疫细胞产生的细胞因子。若假说一成立,即迷走神经末梢直接感知LPS,无需依赖MyD88蛋白介导的免疫细胞信号通路,那么B组和D组小鼠迷走神经的激活水平会相近。若假说二成立,即迷走神经末梢感知的是免疫细胞产生的细胞因子,MyD88基因敲除后免疫细胞无法正常产生细胞因子,那么B组小鼠迷走神经的激活水平会高于D组。(4) 若假说二成立,LPS激活cNST的机制用文字和箭头表示为:LPS→免疫细胞(与表面受体结合)→通过MyD88蛋白介导的信号通路→免疫细胞产生细胞因子→迷走神经末梢感知细胞因子→迷走神经将信号传递至脑干→激活cNST。【分析】脑干是中枢神经系统的关键结构,是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,包含调控机体基本生命活动的神经中枢。神经调节的基本方式为反射,反射的完成依赖完整的反射弧,兴奋在神经纤维上以电信号形式传导,在突触处只能单向传递。内环境稳态的维持依靠神经-体液-免疫调节网络,神经系统与免疫系统可通过信号分子相互传递信息,免疫细胞受抗原刺激后产生的细胞因子可作为信号作用于神经细胞。实验设计需遵循对照原则、单一变量原则和等量原则,通过控制自变量、检测因变量来验证生物学假说,保证实验结果的科学性与可靠性。(1)脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。(2)为探究迷走神经在LPS激活cNST过程中的作用机制,研究人员做了相关实验。从图中结果可知,A组 cNST 神经元激活水平显著高于对照组,说明 A组仅注射了 LPS,模拟了炎症反应。B组激活水平与对照组无显著差异,说明迷走神经被阻断,因此 B 组是切除迷走神经后腹腔注射 LPS,以此验证迷走神经在 LPS 激活 cNST 过程中的作用。(3)题干中“LPS作为抗原与免疫细胞表面受体结合,通过MyD88蛋白介导的信号通路激活免疫细胞产生细胞因子”,假说一是迷走神经末梢直接感知LPS,由此推测假说二是迷走神经末梢感知LPS激活免疫细胞产生的细胞因子。为了探究哪种假说成立,研究人员设计了四组实验,若假说一成立,则B、D组小鼠迷走神经的激活水平相近,因为迷走神经末梢直接感知 LPS,不需要免疫细胞的 MyD88 通路,所以 MyD88基因敲除不影响迷走神经激活。若假说二成立,则B组小鼠迷走神经的激活水平高于D组,因为假说二认为迷走神经感知的是免疫细胞产生的细胞因子,而 MyD88基因敲除会导致免疫细胞无法产生细胞因子,D组迷走神经激活水平会显著降低。(4)若假说二成立,结合题目中的信息,LPS激活cNST的机制是:LPS → 免疫细胞表面受体结合 → 通过MyD88蛋白介导的信号通路 → 免疫细胞产生细胞因子 → 迷走神经末梢感知细胞因子 → 迷走神经将信号传递到脑干 → 激活cNST。即答案中的概念图。19.【答案】(1)父;1/4(2)(3)均为雄性;开发SD系统破坏害虫性别比例进而降低种群密度(4)50%;避免基因突变引起配子多样性减少,从而维持遗传多样性【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因频率的概念与变化;减数分裂异常情况分析【解析】【解答】(1) 已知SD杂合雄果蝇仅产生携带SD的配子,SD杂合雌果蝇可产生SD和SD+两种比例为1:1的正常配子。正交实验子代全部为SD杂合果蝇,说明父本只能提供SD配子,母本提供SD+配子,因此亲本中SD杂合果蝇为父本。反交实验中,SD杂合果蝇为母本,产生SD和SD+配子的比例为1:1,野生型雄果蝇仅产生SD+配子,子代基因型为SD/SD+和SD+/SD+,比例各为1/2。分离异常仅出现在SD/SD+的雄果蝇中,子代中雄果蝇占比为1/2,因此发生分离异常的个体的理论比例为1/2×1/2=1/4。(2) SD杂合雄果蝇的两条II号染色体中,SD染色体上连锁导致分离异常的d基因和对d表达产物不敏感的Ri基因,SD+染色体上连锁野生型d+基因和对d表达产物敏感的Rs基因。d基因的表达产物会抑制Rs基因的功能,使携带Rs的次级精母细胞无法正常分裂,精子发育异常,仅携带SD染色体的精子可正常发育。标注时,在SD染色体(II号SD)上依次标注d基因和Ri基因,SD+染色体(II号SD+)上依次标注d+基因和Rs基因,从d基因向Rs基因绘制带(-)的箭头,表示d对Rs的抑制作用。因此,SD杂合雄果蝇相关基因的位置及基因间的作用关系:。(3) 将SD杂合雄果蝇的相关敏感基因易位到X染色体上后,SD杂合雄果蝇产生的精子中,携带X染色体的精子同时携带易位的敏感基因,会被d基因的表达产物抑制,无法正常发育,仅携带Y染色体的精子可正常完成受精,因此该雄果蝇子代全部为雄性。SD系统在害虫防治中的应用前景为,可通过基因工程改造害虫,使害虫子代仅产生雄性个体,破坏害虫种群的性别比例,降低害虫的繁殖率,进而降低害虫的种群密度,实现绿色防治害虫的目标。(4) X染色体上存在显性抑制因子的SD杂合雄果蝇,因抑制因子可修复SD系统对精细胞的破坏,产生SD和SD+配子的比例为1:1,SD杂合雌果蝇产生SD和SD+配子的比例也为1:1,杂交后子一代基因型及比例为SD/SD:SD/SD+:SD+/SD+=1:2:1。d基因仅存在于SD染色体上,子一代总基因数为8,d基因总数为4,因此d基因频率为50%。该抑制机制对果蝇种群繁衍的意义是,可修复SD系统对精细胞发育的破坏,保证精细胞正常发育,避免SD突变导致的配子多样性减少,维持果蝇种群的遗传多样性,利于种群适应环境变化和长期繁衍。【分析】减数分裂是有性生殖生物产生配子的过程,减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,保证了配子的遗传多样性。受精作用是卵细胞和精子结合形成受精卵的过程,使子代恢复亲代的染色体数目,维持亲子代遗传的稳定性,同时配子的多样性和受精的随机性进一步丰富了后代的遗传多样性。基因频率是指在一个种群基因库中,某个等位基因占全部等位基因数的比率,可通过种群的基因型比例计算基因频率,反映种群的遗传组成。XY型性别决定是常见的性别决定方式,雄性个体的性染色体组成为XY,雌性为XX,子代的性别由参与受精的精子的性染色体组成决定。生物防治是利用生物或其代谢产物控制害虫种群数量的方法,可通过破坏害虫种群的性别比例降低出生率,进而降低种群密度,减少化学农药的使用,保护环境。遗传多样性是物种适应环境变化、抵御不良环境和长期繁衍的基础,维持遗传多样性可保证种群的进化潜力,利于物种的长期生存。基因可通过调控其他基因的表达、控制蛋白质的结构与合成等方式影响生物的性状,基因突变可导致基因结构和功能改变,进而影响生物的生命活动。(1)已知 SD 杂合(SD/SD+)雄果蝇只产生携带 SD 的配子,而杂合雌果蝇产生 SD 和SD+两种配子且比例为1:1。正交实验子代全部为 SD 杂合果蝇,说明亲本中 SD 杂合果蝇只能产生 SD 配子,因此该 SD 杂合果蝇为父本。反交实验中,亲本为 SD 杂合雌果蝇(SD/SD+)和野生型雄果蝇(SD+/SD+),SD 杂合雌果蝇产生 SD 和SD+配子,比例为1:1;野生型雄果蝇只产生SD+配子,子代基因型为SD/SD+(占1/2 )和SD+/SD+(占1/2 )。只有SD/SD+的雄果蝇会表现分离异常,而雄果蝇在子代中占1/2 ,因此发生分离异常的个体理论比例为1/2 ×1/2 =1/4 。(2)SD 染色体(Ⅱ 号)上连锁着d 基因(导致分离异常)和RI基因(对 d 产物敏感);SD+染色体上连锁着野生型d+基因和RS基因,且d 基因的表达产物会抑制RS基因的功能,使携带RS的次级精母细胞无法正常分裂,因此,SD杂合雄果蝇相关基因的位置及基因间的作用关系:。(3)将RS基因易位到 X 染色体后,SD 杂合雄果蝇产生的精子中,携带 SD(同时携带 X 染色体和RS)的精子会因 d 产物抑制RS而发育异常,仅携带 Y 染色体的精子可正常受精。因此,子代全部为雄性。SD 系统可用于害虫防治,通过改造害虫基因,使其子代仅产生雄性个体,破坏性别比例,从而降低害虫繁殖率,最终减少害虫种群密度。(4)含Su的 SD 杂合雄果蝇,其Su基因可修复 SD 系统对精细胞的破坏,因此产生 SD 和SD+配子的比例为1:1;SD 杂合雌果蝇产生的配子也为1:1,子一代基因型及比例为SD/SD:SD/SD+:SD+/SD+=1:2:1,d 基因仅存在于 SD 染色体上,总基因数为4×2=8,d 基因总数为1×2+2×1=4,故 d 基因频率为4÷8×100%=50%。Su 机制可修复 SD 系统对精细胞的破坏,保证精细胞正常发育,避免因 SD 突变导致配子多样性下降,从而维持果蝇种群的遗传多样性,利于种群繁衍。20.【答案】(1)原始合作(2)生态位分化;传粉者物种数及植物类群抗干扰能力未有显著变化(3)高油菜覆盖样地意大利蜜蜂访问占比多,增加了泛化种的传粉者数量;同时传粉者访花忠诚度更高,有利于泛化种授粉;高于专性种植物【知识点】种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的稳定性【解析】【解答】(1) 油菜能够为意大利蜜蜂提供花蜜等营养资源,意大利蜜蜂可以为油菜进行传粉,使油菜的传粉效率提高,有利于油菜的繁殖,二者分开后各自也能独立生存,因此油菜与意大利蜜蜂之间的种间关系为原始合作。(2) 近蜂场样地传粉者资源利用差异性显著提升,说明不同传粉者对资源的利用方式出现了差异,这种差异促进了传粉者间形成生态位分化,从而减少了种间竞争,实现共存。从表格数据可知,传粉者物种数和植物类群抗干扰能力的p值均大于0.05,说明蜜蜂溢出并未使这两个指标发生显著变化,由此可推断蜜蜂溢出并未对样地生态造成严重影响。(3) 高油菜覆盖样地中,意大利蜜蜂的访问占比更高,且访花忠诚度也更高,泛化种植物不依赖单一传粉者,可利用更多的传粉者进行传粉,传粉效率显著提升,因此种子数增加较多。在高油菜覆盖样地中,意大利蜜蜂与熊蜂存在竞争关系,熊蜂对油菜的访花偏好高于专性种植物,导致熊蜂对专性种植物的访问频率降低,专性种植物传粉不足,种子数减少。【分析】种间关系是指不同物种之间在生存、繁衍过程中形成的相互关系,常见的有原始合作、互利共生、寄生、捕食、种间竞争等,原始合作的特点是双方受益但不依赖彼此。生态位分化是指群落中不同物种为了减少竞争、充分利用资源,在资源利用方式、生存空间等方面形成的差异,是维持群落多样性和稳定性的重要机制。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性等,传粉者物种数、植物类群抗干扰能力等指标能反映生态系统的稳定程度。(1)油菜为意大利蜜蜂提供花蜜,意大利蜜蜂为油菜传粉,两者共同生活时双方都受益,但彼此分开后各自仍能够独立生活的一种松散合作关系,这种种间关系为原始合作。(2)①近蜂场样地“传粉者资源利用差异性”提升,说明传粉者间形成了生态位分化,通过减少资源竞争实现共存。②由传粉者物种数、植物类群抗干扰能力的p值均大于0.05,可推断传粉者物种数及植物类群抗干扰能力未有显著变化,则蜜蜂溢出并未对样地生态造成严重影响。(3)①高油菜覆盖样地中泛化种植物种子数增加较多的原因是:意大利蜜蜂访花占比高、访花忠诚度高,能为泛化种植物带来更多传粉机会;泛化种植物不依赖单一传粉者,可利用多种传粉者完成传粉。②推测专性种植物的种子数降低的原因是:在意大利蜜蜂的竞争压力下,熊蜂对油菜的访花偏好高于专性种植物,导致熊蜂对专性种植物的访问频率下降,专性种植物传粉不足,种子数减少。21.【答案】(1)正;促进细胞毒性T细胞分裂分化(2)抑制;;P2(或P2、P3);P1(3)优点:可依靠细菌自主繁殖持续发挥作用;增强沙门氏菌的肿瘤穿透能力,靶向杀伤肿瘤细胞,不危害正常细胞;缺点:沙门氏菌在体内过度繁殖引起机体患病【知识点】基因工程的应用;基因工程的操作程序(详细);细胞免疫【解析】【解答】(1) 分析图示可知,沙门氏菌表面经乙酰化修饰的脂质与巨噬细胞表面的TLR4结合后,会促进巨噬细胞分泌IL-10,IL-10又可与巨噬细胞自身的IL-10R结合,进一步促进IL-10的合成与分泌,该过程使IL-10的分泌量持续升高,属于正反馈调节。IL-10作为细胞因子,可作用于细胞毒性T细胞,促进细胞毒性T细胞的分裂与分化,使细胞毒性T细胞数量增多、杀伤能力增强,从而增强对肿瘤细胞的杀伤作用。(2) ① 肿瘤组织的环境特点为含氧量低,正常机体组织含氧量正常,改造后的沙门氏菌需要实现靶向肿瘤的效果,即仅在肿瘤低氧环境下启动相关基因的表达,在正常氧环境下不启动相关基因表达,因此氧气对P2启动子的作用为抑制,即图中“?”为抑制。② 将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法,需用CaCl2处理沙门氏菌,使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,即感受态状态,便于将构建好的基因表达载体导入。为验证DB1的靶向效果,需设置对照实验,对照组应将诱导型启动子P2(或P2、P3)替换为组成型启动子P1,组成型启动子P1可持续发挥作用,不受氧含量等环境因素诱导,若对照组肿瘤区域的沙门氏菌含量显著低于DB1组,说明DB1仅在肿瘤低氧环境下稳定存活繁殖,具有靶向效果。(3) 使用DB1进行肿瘤靶向治疗的优势:改造后的沙门氏菌可在肿瘤区域自主繁殖,持续发挥抗肿瘤作用,无需多次给药;h基因的表达产物可增强沙门氏菌的肿瘤穿透能力,提升对肿瘤组织的靶向性;仅在肿瘤低氧环境下激活相关功能,对正常组织细胞无危害,副作用小。潜在风险:沙门氏菌作为致病菌,若在体内过度繁殖,可能引发机体感染,导致患病;若靶向调控失效,可能对正常组织造成损伤;沙门氏菌的代谢产物可能引发机体的免疫过度反应,产生不良反应等。【分析】反馈调节是生命系统中常见的调节方式,正反馈调节是指系统的输出结果反过来促进系统的输入,使系统的效应持续放大,偏离初始平衡状态,常用于放大生理过程的效应。细胞免疫是特异性免疫的重要组成部分,细胞毒性T细胞可特异性杀伤靶细胞,其活化、增殖与分化需要细胞因子的促进作用,细胞因子由免疫细胞分泌,可调节免疫细胞的功能,增强免疫应答的强度。基因工程是在分子水平上对生物遗传性状进行改造的技术,其基本操作步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。(1)分析题图可知,IL-10与巨噬细胞膜上的IL-10R(IL-10特异性受体)结合后,会促进IL-10的分泌,使巨噬细胞分泌更多的IL-10,进而又会增大它与IL-10R结合的概率,释放出更多的IL-10,该反馈调节属于正反馈调节。IL-10是一种细胞因子,能促进细胞毒性T细胞分裂分化,从而增强对肿瘤细胞的杀伤作用。(2)①肿瘤组织含氧量低,氧气敏感型启动子P2在低氧环境下应发挥作用,而图中显示在正常氧环境下P2应不发挥作用,所以“ ”应为抑制。②将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法,用CaCl2处理细胞可使其成为感受态细胞,即有利于吸收周围环境中DNA分子的状态,故将改造后的DNA构建成基因表达载体,导入到用CaCl2处理的沙门氏菌中。为验证DB1的靶向效果,需设置对照组,将诱导型启动子替换为组成型启动子,即将P2(或P2、P3)替换为P1,这样对照组的基因表达不受氧含量影响,若对照组肿瘤区域的沙门氏菌含量显著低于DB1组,说明DB1能在肿瘤低氧环境下更好地发挥作用,具有靶向效果。(3)优势方面:从题干可知,改造后的沙门氏菌可依靠细菌自主繁殖持续发挥作用;增强沙门氏菌的肿瘤穿透能力,靶向杀伤肿瘤细胞,不危害正常细胞。缺点:沙门氏菌在体内过度繁殖引起机体患病。1 / 12026年广东省佛山市一模生物学试题1.佛山市三水区将关山肚废弃矿坑改造为“蓝眼泪”矿山湖旅游景区,实现了生态与经济效益共赢,最能体现生态工程的( )A.自生原理 B.循环原理 C.协调原理 D.整体原理【答案】D【知识点】生态工程依据的生态学原理【解析】【解答】A、自生原理强调生物组分自组织、自我优化、自我调节等,构建有序的生物群落,该案例重点并非侧重生物自身的构建,A错误;B、循环原理侧重物质在生态系统中循环往复、分层分级利用,题干未体现物质循环利用的相关内容,B错误;C、协调原理强调生物与环境、生物与生物之间的协调与适应,需考虑环境容纳量等,该案例不侧重这一原理,C错误;D、整体原理指进行生态工程建设时,要兼顾自然生态系统、社会系统和经济系统,统筹生态效益、经济效益和社会效益。将废弃矿坑改造为旅游景区,既改善了生态环境,又发展了旅游产业获得经济效益,充分体现了整体原理,D正确。故答案为:D。【分析】生态工程的整体原理要求在工程设计时,不能只关注自然生态的修复,还要结合当地的经济发展和社会需求,实现生态、经济、社会三大效益的统一。废弃矿坑改造为旅游景区,既完成了生态修复,又通过旅游开发带来经济收益,是整体原理的典型应用。2.我国古生物学家在北方燕山山脉中发现了距今16.3亿年的化石,取名为“壮丽青山藻”,下列证据最能说明“壮丽青山藻”为真核生物的是( )A.细胞的直径比较大 B.存在不同细胞类型C.结构与现代绿藻相似 D.有机质与蓝细菌不同【答案】C【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同【解析】【解答】A、细胞直径较大并不是真核生物特有的特征,部分原核生物也可以形成体积较大的细胞或细胞群体,因此仅依靠细胞直径大不能判断其为真核生物,A错误;B、部分原核生物在群体生活时也会出现形态、功能存在差异的不同细胞类型,所以存在不同细胞类型不能作为判断真核生物的依据,B错误;C、现代绿藻属于典型的真核生物,具有成形的细胞核以及叶绿体等多种具膜结构的细胞器,壮丽青山藻的结构与现代绿藻相似,说明其具备真核生物的典型细胞结构,这是判断其为真核生物最有力的证据,C正确;D、原核生物和真核生物的有机质组成可以存在相似之处,有机质存在差异只能说明代谢等生命活动有所不同,无法直接证明细胞结构的类型,不能作为判断依据,D错误。故答案为:C。【分析】真核生物和原核生物最本质的区别是有无以核膜为界限的细胞核,同时真核生物还具有多种复杂的细胞器。判断化石生物是否为真核生物,关键在于其细胞结构是否与已知真核生物相似,仅依靠细胞大小、细胞类型或有机质差异,都无法作为可靠的判断标准。3.运动员在赛跑时,机体会发生一系列生理变化。下列叙述正确的是( )A.起跑枪声刺激耳蜗产生兴奋,最终在脑干形成听觉B.比赛过程中交感神经活动占优势,促使支气管收缩C.冲刺时肾上腺素水平升高,心率加快,呼吸频率增加D.大量出汗导致血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌减少【答案】C【知识点】神经系统的基本结构;激素与内分泌系统;水盐平衡调节【解析】【解答】A、起跑枪声刺激耳蜗内的听觉感受器产生兴奋,兴奋经传入神经传导,最终在大脑皮层的听觉中枢形成听觉,脑干不参与听觉的形成,A错误。B、比赛过程中交感神经活动占优势,交感神经兴奋会促使支气管扩张,增大肺通气量,为机体提供更多氧气,并非使支气管收缩,B错误。C、冲刺时机体处于应激状态,肾上腺素分泌水平升高,能够加快心率、增加呼吸频率,提升机体代谢和供能水平,以适应高强度的运动状态,C正确。D、大量出汗会造成机体水分流失,血浆渗透压升高,此时抗利尿激素分泌增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少尿量,D错误。故答案为:C。【分析】听觉的形成部位是大脑皮层的听觉中枢,耳蜗仅作为感受器接受刺激产生兴奋。运动状态下交感神经占据优势,可调节支气管扩张、心跳加快等生理反应。肾上腺素属于应激激素,能提升心率与呼吸频率,满足剧烈运动的能量和氧气需求。血浆渗透压升高时,抗利尿激素分泌增多,通过促进水分重吸收来维持机体的水平衡。4.“藏粮于技”是以习近平同志为核心的党中央作出的战略抉择,旨在通过科技手段提升粮食产能,保障国家粮食安全。下列关于粮食储藏措施的叙述,错误的是( )A.安装通风管道确保仓库良好的通风条件,便于调节温度和湿度B.必要时往储存种子的容器充入氮气或二氧化碳,抑制无氧呼吸C.降低仓库温度可抑制呼吸酶的活性,从而降低种子的呼吸速率D.种子入库前干燥处理,降低自由水含量从而降低种子呼吸速率【答案】B【知识点】细胞呼吸原理的应用【解析】【解答】A、安装通风管道能够保证仓库良好通风,及时调节仓内的温度和湿度,抑制粮食呼吸作用和微生物生长,有利于粮食储存,A正确;B、向储存种子的容器充入氮气或二氧化碳,是为了降低氧气浓度,主要抑制种子的有氧呼吸,减少有机物消耗,并非抑制无氧呼吸,低氧环境下无氧呼吸反而可能增强,B错误;C、温度能够影响呼吸酶的活性,降低仓库温度可使呼吸酶活性下降,从而降低种子的呼吸速率,减少有机物分解,C正确;D、种子入库前进行干燥处理,可降低细胞内自由水的含量,自由水含量降低会使细胞代谢减弱,呼吸速率下降,利于种子储存,D正确。故答案为:B。【分析】细胞呼吸的速率受温度、氧气浓度和水分含量等因素的影响,温度通过影响酶的活性来影响呼吸作用强度,氧气浓度影响有氧呼吸和无氧呼吸的进行,自由水含量与细胞代谢强度呈正相关。粮食储存需要通过控制环境条件降低细胞呼吸强度,减少有机物的消耗,同时抑制微生物的繁殖,防止粮食霉变。5.相关研究表明,β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积会破坏神经细胞,导致神经系统功能紊乱。阿尔茨海默症患者脑内Aβ沉积与胆固醇代谢密切相关。脑内高胆固醇水平可增强β-分泌酶和γ-分泌酶的活性,促进Aβ生成。下列叙述正确的是( )A.胆固醇是细胞膜上含量最多的成分,能维持神经系统的正常功能B.脑内的β-分泌酶和γ-分泌酶可催化Aβ的生成并提供活化能C.抑制γ-分泌酶活性的药物会减少Aβ的生成,但可能干扰其他生理功能D.高胆固醇血症患者通过降低胆固醇摄入,可避免阿尔茨海默症的发生【答案】C【知识点】细胞膜的成分;酶促反应的原理;脂质的种类及其功能【解析】【解答】A、动物细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,磷脂是细胞膜中含量最多的脂质成分,胆固醇只是动物细胞膜的重要组成成分,并非细胞膜上含量最多的成分,该表述不符合细胞膜的组成特点,A错误;B、酶作为生物催化剂,其作用机理是降低化学反应的活化能,不能为化学反应提供活化能,β-分泌酶和γ-分泌酶只能降低Aβ生成过程的活化能以催化反应进行,B错误;C、脑内高胆固醇会增强γ-分泌酶活性进而促进Aβ生成,抑制该酶活性能够减少Aβ的生成,而γ-分泌酶在机体内还可能参与其他正常生理代谢过程,因此抑制其活性有可能干扰机体其他生理功能,C正确;D、阿尔茨海默症的发生受遗传、环境等多种因素共同作用,高胆固醇只是相关诱因之一,高胆固醇血症患者降低胆固醇摄入只能降低发病风险,无法完全避免该病发生,D错误。故答案为:C。【分析】细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成,动物细胞膜含有少量胆固醇,磷脂是细胞膜中含量最丰富的脂质。酶在代谢中只降低化学反应的活化能,不提供能量也不改变反应平衡点。机体内的一种酶往往参与多项生理代谢过程,对其活性进行调控可能会影响多个生理过程。复杂疾病的发生通常是遗传因素与环境因素共同作用的结果,单一环境因素的调整无法完全杜绝疾病的发生。6.下列关于“植物组织培养”实验过程中操作的叙述,错误的是( )A.使用蔗糖作为培养基的碳源B.制备培养基时,先调pH再灭菌C.先后使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒D.诱导愈伤组织期间,每天给予外植体适当的光照【答案】D【知识点】植物组织培养的过程;植物组织培养的影响因素【解析】【解答】A、植物组织培养的培养基中常使用蔗糖作为碳源,蔗糖可以为植物细胞提供能量,同时维持培养基的渗透压,A正确;B、制备植物组织培养培养基时,应先调节pH,再进行高压蒸汽灭菌,避免灭菌后pH改变影响培养环境,B正确;C、外植体消毒时,通常先用酒精进行表面消毒,再用次氯酸钠溶液进行进一步消毒,以达到无菌处理的效果,C正确;D、诱导愈伤组织属于脱分化过程,该阶段需要避光培养,光照会促进细胞分化,不利于愈伤组织的形成,D错误。故答案为:D。【分析】植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,培养过程分为脱分化和再分化两个阶段,脱分化形成愈伤组织时需要避光条件,再分化形成试管苗时需要光照条件。培养基配制时要先调整pH再灭菌,外植体消毒常采用酒精和次氯酸钠溶液先后处理,蔗糖作为培养基碳源可兼顾供能与渗透压维持。7.我国科研人员发现某豌豆植株中叶绿素合成基因()与上游的基因距离缩短,导致转录过程异常延伸和转录融合,干扰了的正常转录。下列叙述错误的是( )A.该植株的没有发生基因突变B.该植株转录得到的mRNA比正常植株长C.驱动和转录的RNA聚合酶种类相同D.该现象说明DNA上的非基因序列不影响生物的性状【答案】D【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异;遗传信息的转录【解析】【解答】A、该变异是基因之间的距离缩短,属于染色体结构变异,相关基因内部的碱基序列并未发生改变,因此该植株的相关基因没有发生基因突变,A正确;B、转录过程出现异常延伸和转录融合,使得转录形成的mRNA包含了额外的序列,因此该植株转录得到的mRNA比正常植株的更长,B正确;C、真核生物中编码蛋白质的核基因,其转录过程均由RNA聚合酶Ⅱ催化,驱动相关基因转录的RNA聚合酶种类相同,C正确;D、基因上游的非基因序列位置改变后,干扰了基因的正常转录,进而影响生物性状,说明DNA上的非基因序列能够通过调控基因表达影响生物的性状,D错误。故答案为:D。【分析】基因突变是基因内部碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构改变,染色体结构变异会改变基因的位置或排列顺序。真核生物不同类型的基因转录由对应的RNA聚合酶催化,编码蛋白质的基因转录依赖RNA聚合酶Ⅱ。基因的表达过程会受到DNA上非基因调控序列的影响,非基因序列的变化可通过改变转录过程影响生物性状,转录异常会导致mRNA的长度和结构发生改变,进而影响基因的正常表达。8.班廷和贝斯特为探究胰岛素的存在及功能,进行了一系列经典实验。下列叙述正确的是( )A.实验中结扎狗的胰管,目的是直接破坏胰岛细胞以排除其对实验的干扰B.从结扎胰管的狗胰腺中提取液体,注射给糖尿病狗,可检测到血糖下降C.应给对照组健康狗注射等量的胰腺提取液以排除溶剂影响D.该实验证明了胰岛分泌的胰岛素是唯一能降低血糖的激素【答案】B【知识点】激素与内分泌系统【解析】【解答】A、结扎狗的胰管会使胰腺外分泌部的腺泡细胞萎缩,胰岛细胞仍保持正常功能,目的是避免胰液中的蛋白酶分解胰岛素,并非直接破坏胰岛细胞,A错误;B、结扎胰管后狗的胰腺外分泌部萎缩,胰岛细胞依然存活,其分泌的胰岛素存在于胰腺提取液中,将该提取液注射给糖尿病狗后,胰岛素可发挥降血糖作用,能检测到血糖下降,B正确;C、对照组应注射等量的生理盐水等溶剂,以排除溶剂对血糖的影响,注射胰腺提取液无法形成有效对照,C错误;D、该实验仅能证明胰岛的分泌物可以降低血糖,不能证明胰岛素是唯一能降低血糖的激素,D错误。故答案为:B。【分析】胰岛素由胰岛B细胞分泌,可通过促进血糖的去路、抑制血糖的来源降低血糖浓度,胰管负责运输胰腺外分泌部的胰液,结扎胰管不影响胰岛的内分泌功能。实验设计需要遵循对照原则和单一变量原则,对照组需排除溶剂等无关变量的干扰。血糖调节是多种激素共同作用的过程,胰岛素是人体内已知唯一能降低血糖的激素,该经典实验并未验证该激素的唯一性。9.某同学在制作泡菜前查阅资料得知,可以向泡菜坛中加入“陈泡菜水”。在制作泡菜时,他在不同时间测定了泡菜中的亚硝酸盐含量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )A.加入“陈泡菜水”的主要目的是增加乳酸含量,提高泡菜口感B.泡菜发酵初期,亚硝酸盐含量升高主要与杂菌的细胞代谢有关C.制作出的泡菜“咸而不酸”,原因可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等D.由图可知,该同学制作的泡菜适宜在11天后食用,但要注意时间不能太长【答案】A【知识点】泡菜的制作;亚硝酸盐含量的测定【解析】【解答】A、加入“陈泡菜水”的主要目的是增加乳酸菌的数量,加快泡菜发酵的速度,而非增加乳酸含量来提高泡菜口感,A错误;B、泡菜发酵初期,坛内的杂菌(如硝酸盐还原菌)会将硝酸盐还原为亚硝酸盐,因此亚硝酸盐含量升高主要与杂菌的细胞代谢有关,B正确;C、若泡菜制作过程中食盐浓度过高,会抑制乳酸菌的生长繁殖,发酵温度过低也会降低乳酸菌的活性,导致乳酸产生不足,从而出现泡菜“咸而不酸”的情况,C正确;D、由图可知,发酵11天后泡菜中的亚硝酸盐含量已降至较低水平,符合食用要求,因此适宜在11天后食用;但泡菜存放时间过长会出现变质等问题,因此要注意时间不能太长,D正确。故答案为:A。【分析】泡菜制作的原理是乳酸菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生乳酸。泡菜发酵过程中亚硝酸盐的含量会先升高后降低,发酵初期杂菌的代谢会使亚硝酸盐含量上升,随着乳酸菌发酵产生乳酸,环境pH降低,杂菌活动受抑制,同时亚硝酸盐被分解,含量逐渐下降。制作泡菜时加入陈泡菜水可增加乳酸菌数量,缩短发酵时间。泡菜的发酵受食盐浓度、温度、氧气含量等因素影响,食盐浓度过高或温度过低会抑制乳酸菌的代谢,影响泡菜品质。亚硝酸盐在特定条件下可转化为亚硝胺,对人体有害,因此泡菜需在亚硝酸盐含量较低时食用。10.牛的体细胞有两套染色体组,基因组编辑困难且耗时长,严重制约育种效率。我国科研人员利用牛精子和去核卵母细胞建立了孤雄单倍体干细胞系,其后将干细胞快速“压缩”成类似精子的结构,导入正常卵母细胞后形成重构胚,最终培育出二倍体健康牛。下列叙述错误的是( )A.单倍体干细胞有分化成多种细胞的潜能B.单倍体干细胞更易进行基因组编辑C.该育种策略涉及两次显微操作去核D.该育种策略可缩短牛的育种周期【答案】C【知识点】干细胞工程【解析】【解答】A、单倍体干细胞属于干细胞范畴,具有全能性,拥有分化形成多种细胞的潜能,A正确;B、单倍体干细胞只含有一套染色体组,相较于二倍体体细胞,基因组编辑的难度更低,操作更加简便,B正确;C、该育种过程仅在构建孤雄单倍体干细胞系时,对卵母细胞开展一次显微操作去核,后续步骤中使用的正常卵母细胞不需要去核,并未涉及两次去核操作,C错误;D、该育种方式利用单倍体干细胞简化了基因组编辑的流程,能够有效缩短牛的育种周期,提高育种效率,D正确。故答案为:C。【分析】干细胞具备自我更新和分化形成多种细胞的潜能,单倍体细胞因只含一套染色体组,基因编辑的操作难度更低。动物细胞工程中的显微操作常应用于去核步骤,合理的育种技术手段可以优化育种流程,缩短育种周期。细胞的全能性体现为细胞经分裂分化后,仍具有发育成完整个体或分化为各类细胞的能力。11.飞蝗具有独居型和群居型两种可塑性类型。研究发现,当种群密度持续增加时,蝗虫体内会释放4-乙烯基苯甲醚,飞蝗的特异性嗅觉受体接受信息后会促进飞蝗从独居型转变为群居型,最终聚集形成巨大的蝗群。下列叙述错误的是( )A.促进飞蝗类型发生改变的4-乙烯基苯甲醚属于化学信息B.上述调节机制是密度制约因素对种群数量的负反馈调节C.蝗群的远距离迁飞可促进不同地区种群之间的基因交流D.可研发4-乙烯基苯甲醚的竞争性化合物,进行蝗虫防治【答案】B【知识点】种群的数量变动及其原因;生态系统中的信息传递【解析】【解答】A、4-乙烯基苯甲醚是蝗虫释放的化学物质,依靠化学物质传递的信息属于生态系统中的化学信息,A正确;B、种群密度增加促使蝗虫释放该信息物质,进而促使更多蝗虫聚集,使种群密度进一步上升,该过程属于正反馈调节,并非抑制种群密度增长的负反馈调节,B错误;C、蝗群远距离迁飞会使不同地区的蝗虫种群个体相互接触并交配繁殖,能够促进不同种群之间的基因交流,C正确;D、研发4-乙烯基苯甲醚的竞争性化合物,可阻断该物质与嗅觉受体结合,抑制蝗虫向群居型转变,从而达到防治蝗虫的目的,D正确。故答案为:B。【分析】生态系统中的化学信息是生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质,通过化学物质实现信息传递。负反馈调节的作用是抑制和减弱最初发生变化的成分的变化,使系统趋于稳定,正反馈调节会加速最初变化的过程,使系统远离稳定状态。不同种群的个体通过交配繁殖能够实现基因的交流,利用生态系统的信息传递原理可以对有害动物进行防控,减少有害生物对生态和生产的影响。12.PGC是激活线粒体生成的转录因子。接受耐力运动训练可上调小鼠精子中“运动miRNA”含量,其在受精后会与PGC的拮抗因子NCoR1的mRNA结合,进而使子代表现出更强的运动耐力,机制如图所示。下列叙述错误的是( )A.运动耐力表型在小鼠亲子代间的传递属于表观遗传B.亲代雄性小鼠接受耐力运动训练可降低子代NCoR1含量C.精子中的运动miRNA在翻译水平上影响子代NCoR1含量D.向胚胎注射运动miRNA并抑制NCoR1表达可验证该机制【答案】D【知识点】表观遗传;基因表达的调控过程【解析】【解答】A、表观遗传是指基因碱基序列不发生改变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,亲代小鼠接受耐力运动训练后,仅上调精子中运动miRNA的含量,未改变基因的碱基序列,却使子代表现出更强的运动耐力,该表型在亲子代间的传递属于表观遗传,A正确;B、亲代雄性小鼠接受耐力运动训练后,精子中运动miRNA含量上调,该miRNA在受精后会与NCoR1的mRNA结合,抑制NCoR1的翻译过程,因此可降低子代NCoR1的含量,B正确;C、NCoR1的mRNA是翻译NCoR1蛋白的模板,运动miRNA与该mRNA结合后,会阻碍核糖体与mRNA的结合,抑制翻译过程,因此精子中的运动miRNA在翻译水平上影响子代NCoR1的含量,C正确;D、验证该机制需遵循单一变量原则,向胚胎注射运动miRNA后,检测子代NCoR1的表达量和运动耐力变化,即可验证机制;若同时抑制NCoR1表达,无法区分运动耐力增强是由运动miRNA作用导致,还是直接抑制NCoR1表达导致,不能验证该机制,D错误。故答案为:D。【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,其调控机制包括非编码RNA调控、DNA甲基化、组蛋白修饰等。miRNA属于非编码RNA,可通过与靶mRNA的互补序列结合,抑制mRNA的翻译过程或促进mRNA的降解,从而在翻译水平调控基因的表达。基因表达的调控可发生在转录前、转录、转录后、翻译、翻译后等多个环节,翻译水平的调控是基因表达调控的重要组成部分。科学研究中验证生理机制需遵循单一变量原则,通过设置合理的对照实验,明确自变量与因变量的因果关系,排除无关变量的干扰。13.在高温胁迫下,植物细胞会通过自噬受损的线粒体碎片以“断尾求生”,机制如图所示。然而,当线粒体裂变功能异常时,相邻线粒体会不断地融合,形成超过吞噬泡包裹能力的巨型线粒体。下列推断正确的是( )注:动力蛋白通过形成环状结构并收缩引起裂变;锚定蛋白P为膜结构的组装和线粒体的裂变提供锚定位点。A.线粒体裂变正常进行是启动“断尾求生”的前提B.P蛋白合成减少可导致线粒体被多个吞噬泡包裹C.自噬体形成后可在内质网的介导下与溶酶体融合D.线粒体碎片水解后形成的产物会全部排到细胞外【答案】A【知识点】其它细胞器及分离方法;线粒体的结构和功能;细胞自噬【解析】【解答】A、线粒体裂变正常进行会产生可被吞噬泡顺利包裹的线粒体碎片,才能启动“断尾求生”的自噬过程;若裂变功能异常,线粒体会融合成巨型线粒体,无法被吞噬泡包裹,自噬过程无法启动,因此线粒体裂变正常进行是启动“断尾求生”的前提,A正确。B、锚定蛋白P为膜结构的组装和线粒体的裂变提供锚定位点,若P蛋白合成减少,线粒体裂变会受阻,易形成大型或巨型线粒体,而非被多个吞噬泡包裹,B错误。C、自噬体与溶酶体融合依赖生物膜的流动性,该过程通常不需要内质网直接介导,C错误。D、线粒体碎片水解后形成的氨基酸、核苷酸等产物,多数会被细胞重新利用,用于合成新的物质,只有少部分可能排出细胞外,D错误。故答案为:A。【分析】线粒体是半自主性细胞器,其形态和功能受裂变与融合机制的调控。动力蛋白参与线粒体裂变,锚定蛋白提供裂变锚定位点,正常裂变是产生可被吞噬泡包裹的线粒体碎片的基础。自噬是细胞清除受损细胞器的重要途径,自噬体与溶酶体融合后,内含物被水解,产物可被细胞循环利用,这是细胞自我更新和维持稳态的重要方式。14.某些特定的神经元能影响其他神经元释放神经递质。图中5-羟色胺神经元和GABA能神经元可调节某突触前膜释放神经递质。已知K+通道关闭能促进Ca2+内流,进而促进突触小泡与突触前膜融合。下列叙述错误的是( )A.突触前细胞也能作为其他神经元的突触后靶细胞B.5-羟色胺神经元能促进突触前细胞释放神经递质C.GABAA受体被激活后促进Cl-内流并抑制神经递质释放D.GABAB受体被激活后能引起突触前膜局部膜电位反转【答案】D【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导【解析】【解答】A、从图中可以看到,5-羟色胺神经元和GABA能神经元都能与突触前细胞形成突触联系,说明突触前细胞可以作为其他神经元的突触后靶细胞,A正确;B、5-羟色胺神经元释放的5-羟色胺与突触前细胞的受体结合后,会抑制K+外流,根据题意,K+通道关闭能促进Ca2+内流,进而促进突触小泡与突触前膜融合释放神经递质,因此5-羟色胺神经元能促进突触前细胞释放神经递质,B正确;C、GABA能神经元释放的GABA与GABAA受体结合后,会促进Cl-内流,Cl-内流会使突触前细胞的膜电位更难发生去极化,抑制Ca2+内流,进而抑制神经递质的释放,C正确;D、GABA与GABAB受体结合后,会抑制Ca2+内流,无法引起突触前膜局部膜电位反转,D错误。故答案为:D。【分析】兴奋在神经元之间通过突触传递,突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成,突触前神经元释放的神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜的电位变化,从而将兴奋传递给下一个神经元。神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质,兴奋性神经递质可使突触后膜发生去极化,产生兴奋,抑制性神经递质可使突触后膜发生超极化,抑制兴奋的产生。离子的跨膜运输会影响膜电位的变化,K+外流是静息电位形成的基础,Na+内流是动作电位形成的基础,Ca2+内流可促进突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质。同一神经元可作为突触前神经元,也可作为其他神经元的突触后神经元,接受其他神经元的调控。15.沙漠光伏电站在缓解能源危机的同时,也能通过改变光照、水分等因素影响当地生态环境。为研究光伏电站对沙漠植物的影响,研究人员在腾格里沙漠某光伏电站内选取样地(图),调查了电站建成数年后光伏板下与光伏板间固沙植物的生长情况,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )区域 平均株高(cm) 平均地上生物量(g·m-2) 根冠比 植物密度(株数·m-2) 物种丰富度光伏板间 20 21 0.2~0.45 50~75 2~5光伏板下 10 3.25 0.048~0.3 1.28~8.72 1~3注:根冠比=地下生物量/地上生物量。A.板间植物平均地上生物量大,说明其光合作用的强度更大B.光伏电站内不同区域物种丰富度的差异是初生演替的结果C.光伏电站内植物群落呈现镶嵌分布主要与光照、水分等因素有关D.板下植物根冠比更低,与板下微环境中光照强度和温度较低有关【答案】B【知识点】群落的结构;群落的演替【解析】【解答】A、地上生物量是植物光合作用制造的有机物减去呼吸作用消耗后,在地上部分积累的有机物总量,在呼吸作用强度、植株损耗等其他条件相近的情况下,光伏板间植物的平均地上生物量远高于板下植物,能够直接说明板间植物的光合作用强度更大,积累的有机物更多,A正确;B、初生演替发生在从来没有植被覆盖,或是原有植被被彻底消灭且土壤条件完全丧失的区域,而该光伏电站所在的腾格里沙漠原本就存在固沙植物,具备基础的土壤条件和植物繁殖体,不同区域物种丰富度的差异是光照、水分等微环境改变引发的群落变化,属于次生演替,并非初生演替的结果,B错误;C、群落的镶嵌分布是水平结构的典型特征,光伏板会遮挡光照、改变局部水分分布,光伏板下与板间的光照强度、土壤湿度等环境条件存在明显差异,这种环境异质性使得植物群落呈现出镶嵌分布的特点,C正确;D、根冠比等于地下生物量与地上生物量的比值,光伏板下光照强度弱、温度较低,植物光合作用受限制,地上生物量积累大幅减少,同时板下遮阴使得土壤水分蒸发慢,植物不需要大量发育根系获取水分,地下生物量占比也更低,最终表现为板下植物的根冠比显著低于板间植物,D正确。故答案为:B。【分析】初生演替起点无植被和土壤基础,次生演替保留原有土壤和繁殖体。群落水平结构呈镶嵌分布,受光照、水分等影响。根冠比反映植物有机物分配策略,受环境因素调控。16.espl1基因编码分离酶,在细胞有丝分裂后期保障染色体正常移向两极。我国科研人员利用泥鳅(2N=50)开展实验,发现espl1基因杂合缺失突变体(espl1+/-)雄性个体中,部分精原细胞在有丝分裂中出现异常,产生染色体数目加倍的子细胞,经减数分裂和变形后产生染色体数目异常的精子(2N),而在雌性个体中无此现象。利用该雄性突变体可用于多倍体泥鳅培育,如图所示。下列叙述正确的是( )A.减数分裂时同源染色体未分开导致espl1+/-雄性个体产生未减数精子B.espl1+/+/-雄性个体的产生是未减数精子与未减数卵细胞融合的结果C.espl1+/+/-雄性个体经减数分裂产生的精子,其染色体数目都为75条D.espl1+/+雄性个体与espl1+/+/+/-雌性个体交配,后代均为三倍体泥鳅【答案】D【知识点】染色体数目的变异;减数分裂异常情况分析【解析】【解答】A、根据题干信息,espl1+/-雄性个体产生染色体数目异常的2N精子,是因为部分精原细胞在有丝分裂过程中出现异常,染色体未能正常移向两极,导致产生染色体数目加倍的子细胞(4N),该加倍子细胞经减数分裂后形成2N的异常精子,并非减数分裂时同源染色体未分离导致的,A错误;B、espl1+/+/-雄性个体由野生型雌(espl1+/+,2N=50)与espl1+/-雄(2N=50)杂交产生。其中雌性个体无卵原细胞有丝分裂异常,产生的卵细胞为正常N=25(仅含1个espl1+基因);espl1+/-雄性产生的未减数精子为2N=50(含espl1+和espl1-),因此espl1+/+/-个体是未减数精子(2N)与正常卵细胞(N)融合的结果,并非两个未减数生殖细胞融合,B错误;C、espl1+/+/-雄性个体为三倍体(3N=75),仅部分精原细胞会发生有丝分裂异常。其精原细胞中,部分正常进行有丝分裂和减数分裂,产生染色体数为25~50条的精子;仅部分异常精原细胞会产生染色体数为75条的精子,因此并非所有精子染色体数都为75条,C错误;D、espl1+/+雄性个体为二倍体(2N=50),经正常减数分裂产生染色体数为25条的正常精子(N=25);espl1+/+/+/-雌性个体为四倍体(4N=100),雌性无卵原细胞有丝分裂异常,经正常减数分裂产生染色体数为50条的正常卵细胞(2N=50)。二者交配时,25条染色体的精子与50条染色体的卵细胞结合,形成染色体数为75条的三倍体(3N=75)后代,且雌性产生的卵细胞均为2N=50,因此后代均为三倍体泥鳅,D正确。故答案为:D。【分析】有丝分裂异常可导致细胞染色体数目加倍,多倍体可通过未减数配子与正常配子结合形成,三倍体减数分裂时同源染色体联会紊乱,配子染色体数目不恒定,雌雄个体的细胞分裂异常表现可存在差异。17.诗句“野火烧不尽,春风吹又生”生动地表现出植物顽强的生命力。研究表明,该现象与植物燃烧时产生的信号分子“烟素”(KARs)有关。图为KARs调节种子萌发的作用机制,其中S蛋白是一种抑制种子萌发的关键蛋白。回答下列问题:注:MAX2属于泛素连接酶复合体,可介导泛素分子连接到相应蛋白上,被泛素化修饰的蛋白随后会被识别并降解。(1)据图分析,植物经历野火后种子萌发的机制是:植物燃烧后产生KARs,与KAI2受体结合引起其构象改变→ →S蛋白信号变化引发相应激素合成情况改变,种子萌发。由此推测,激素A、B分别是 、 。(2)植物秸秆燃烧形成的灰烬成分主要是 ,溶解在土壤后可被幼苗通过 的方式吸收,进而促进其形态建成。(3)KARs还能缓解镉对作物的毒害。研究人员为探究KARs缓解镉毒害的机制,将萌发天数相同的小麦幼苗均分为4组,分别用不同处理的培养液培养,培养相同时间后检测各组小麦光合作用的相关参数,结果如图所示。图中B组处理为 。分析数据可知,KARs主要通过影响光合作用的 反应过程从而缓解镉的毒害作用,判断理由是 。【答案】(1)KAI2受体与MAX2和S蛋白结合(或KAI2受体招募MAX2和S蛋白),引起S蛋白泛素化并降解;赤霉素;脱落酸(2)无机盐;主动运输(3)1nmol/LKARs处理;光;与C组比,D组小麦叶绿素含量上升,但气孔导度下降【知识点】影响光合作用的环境因素;其他植物激素的种类和作用;主动运输【解析】【解答】(1) 植物燃烧后产生KARs,与KAI2受体结合引起其构象改变,KAI2受体与MAX2和S蛋白结合,MAX2介导泛素分子连接到S蛋白上,使S蛋白发生泛素化修饰并被降解。S蛋白是抑制种子萌发的关键蛋白,其降解后,对激素A基因的抑制被解除,激素A合成增加,同时对激素B分解基因的抑制被解除,激素B分解加快。赤霉素的主要作用是促进种子萌发,脱落酸的主要作用是抑制种子萌发、维持种子休眠,因此激素A为赤霉素,激素B为脱落酸。(2) 植物秸秆的主要成分是有机物,燃烧时有机物被氧化分解为二氧化碳和水等,剩余的灰烬成分主要是无机盐。土壤中的无机盐以离子形式存在,植物幼苗吸收无机盐离子的过程需要载体蛋白协助,同时消耗细胞呼吸提供的能量,逆浓度梯度进行,因此吸收方式为主动运输,吸收的无机盐可参与细胞内化合物的合成等生命活动,进而促进幼苗的形态建成。(3) 本实验的自变量为处理方式,A组为无处理的空白对照,C组为10μmol/L镉处理,D组为10μmol/L镉+1nmol/L KARs处理,因此B组为1nmol/L KARs处理,用于单独探究KARs对小麦光合作用相关参数的影响。分析柱形图数据可知,与C组相比,D组小麦的叶绿素含量明显上升,而气孔导度有所下降。叶绿素是光合作用光反应阶段的主要色素,其含量上升可增强光反应的速率,为暗反应提供更多的ATP和NADPH;气孔导度主要影响暗反应阶段CO2的供应,气孔导度下降说明暗反应不是KARs缓解镉毒害的主要影响环节,因此KARs主要通过影响光合作用的光反应过程从而缓解镉的毒害作用。【分析】植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,作为信息分子参与调节植物生长发育的几乎所有生命活动。赤霉素的主要作用包括促进细胞伸长、促进细胞分裂与分化、促进种子萌发、开花和果实发育;脱落酸的主要作用包括抑制细胞分裂、促进气孔关闭、促进叶和果实的衰老和脱落、维持种子休眠。泛素化是一种蛋白质翻译后修饰方式,泛素连接酶复合体可介导泛素分子连接到靶蛋白上,被泛素化修饰的蛋白质会被细胞内的蛋白酶体识别并降解,从而调控细胞内的蛋白水平和相关生命活动。植物根系对土壤中无机盐离子的吸收方式为主动运输,该过程需要细胞膜上的载体蛋白协助,同时消耗细胞呼吸产生的能量,可实现逆浓度梯度的物质运输。光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上,需要光合色素吸收、传递和转化光能,为暗反应提供ATP和NADPH;暗反应发生在叶绿体基质中,需要CO2作为原料,CO2通过叶片气孔进入叶肉细胞,气孔导度会影响CO2的供应,进而影响暗反应的速率。实验设计需遵循单一变量原则、对照原则和等量原则,通过设置空白对照、条件对照等,排除无关变量的干扰,准确探究自变量对因变量的影响。(1)根据图中信息及注释,植物燃烧后产生KARs,与KAI2受体结合引起其构象改变,这会促使KAI2受体与S蛋白、MAX2结合,然后MAX2介导泛素分子连接到S蛋白上,使S蛋白被泛素化修饰后降解,即植物燃烧后产生KARs,与KAI2受体结合引起其构象改变→KAI2受体与MAX2和S蛋白结合(或KAI2受体招募MAX2和S蛋白),引起S蛋白泛素化并降解→S蛋白信号变化引发相应激素合成情况改变,种子萌发。植物中促进种子萌发的激素是赤霉素(GA),抑制种子萌发的激素是脱落酸(ABA),激素A基因的表达被解除抑制,激素A合成增加,促进萌发,所以激素A是赤霉素,激素B分解基因的表达被解除抑制,激素B分解加快,抑制萌发的作用减弱,所以激素B是脱落酸(2)植物秸秆燃烧时,有机物被燃烧,剩下的灰烬成分主要是无机盐,幼苗吸收土壤中无机盐的方式是主动运输,进而促进其形态建成。(3)本实验目的是探究KARs缓解镉毒害的机制,自变量是处理方式的不同,设置了4组实验,A组无处理,C组是10μmol/L镉处理,D组是10μmol/L镉+1nmol/L KARs处理,那么B组处理应为1nmol/LKARs处理。分析柱形图数据,与C组比,D组的净光合速率和叶绿素含量上升,但气孔导度下降,因为叶绿素含量影响光反应,气孔导度影响二氧化碳吸收从而影响暗反应,所以KARs主要通过影响光合作用的光反应过程缓解镉的毒害作用。18.研究发现,人体外周神经系统可通过脑干尾端孤束核(cNST)通路调控炎症反应,细菌脂多糖(LPS)能通过激活cNST区神经元,诱导机体产生炎症反应。迷走神经起源于脑干,既能将脑的调控信号传递到外周,也能将外周器官的状态信号(如免疫炎症信号)传递回脑。为探究迷走神经在LPS激活cNST过程中的作用机制,研究人员做了相关实验,结果如图所示。回答下列问题:(1)脑干是连接 和 的重要通路。(2)上述实验中,对照组的处理是在小鼠腹腔内注射生理盐水,据图判断A组、B组的实验处理分别为 、 。(3)研究发现,LPS作为抗原与免疫细胞表面受体结合,通过MyD88蛋白介导的信号通路激活免疫细胞产生细胞因子。对于迷走神经感知LPS相关免疫信号的具体方式,研究人员提出了两种假说。假说一:迷走神经末梢直接感知LPS。假说二:迷走神经末梢感知 。为了探究哪种假说成立,研究人员设计了以下实验方案。①将若干生理状态相同的野生型小鼠和MyD88基因敲除小鼠进行以下处理:A组:野生型小鼠+注射生理盐水B组:野生型小鼠+注射LPSC组:MyD88基因敲除小鼠+注射生理盐水D组:MyD88基因敲除小鼠+注射LPS②在相同条件下培养2小时。③检测并比较相关组别小鼠迷走神经的激活水平。预期结果与结论:若 ,则假说一成立;若 ,则假说二成立。(4)若(3)中假说二成立,请用文字和箭头的方式在图中完善LPS激活cNST的机制。【答案】(1)脊髓;脑(2)腹腔注射LPS;切除迷走神经并腹腔注射LPS(3)LPS激活免疫细胞产生的细胞因子;B、D组的激活水平相近;B组的激活水平高于D组(4)【知识点】神经系统的基本结构【解析】【解答】(1) 脑干属于中枢神经系统的重要组成部分,处于脊髓和脑其他部分之间,是连接脊髓和脑的重要通路,其中分布着调节呼吸、心脏功能等维持生命基本活动的必要中枢。(2) 本实验旨在探究迷走神经在LPS激活cNST过程中的作用机制,对照组处理为小鼠腹腔注射生理盐水。A组小鼠cNST区神经元激活水平远高于对照组,说明A组的实验处理是给小鼠腹腔注射LPS,利用LPS诱导机体产生炎症反应,进而激活cNST区神经元。B组小鼠cNST区神经元激活水平与对照组基本一致,结合实验探究的变量可知,B组的实验处理是先切除小鼠的迷走神经,再向腹腔注射LPS,迷走神经被切除后,LPS无法通过该神经通路激活cNST区神经元。(3) 已知LPS可与免疫细胞表面受体结合,经MyD88蛋白介导的信号通路激活免疫细胞并产生细胞因子,假说一为迷走神经末梢直接感知LPS,由此可推测假说二为迷走神经末梢感知LPS激活免疫细胞产生的细胞因子。若假说一成立,即迷走神经末梢直接感知LPS,无需依赖MyD88蛋白介导的免疫细胞信号通路,那么B组和D组小鼠迷走神经的激活水平会相近。若假说二成立,即迷走神经末梢感知的是免疫细胞产生的细胞因子,MyD88基因敲除后免疫细胞无法正常产生细胞因子,那么B组小鼠迷走神经的激活水平会高于D组。(4) 若假说二成立,LPS激活cNST的机制用文字和箭头表示为:LPS→免疫细胞(与表面受体结合)→通过MyD88蛋白介导的信号通路→免疫细胞产生细胞因子→迷走神经末梢感知细胞因子→迷走神经将信号传递至脑干→激活cNST。【分析】脑干是中枢神经系统的关键结构,是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,包含调控机体基本生命活动的神经中枢。神经调节的基本方式为反射,反射的完成依赖完整的反射弧,兴奋在神经纤维上以电信号形式传导,在突触处只能单向传递。内环境稳态的维持依靠神经-体液-免疫调节网络,神经系统与免疫系统可通过信号分子相互传递信息,免疫细胞受抗原刺激后产生的细胞因子可作为信号作用于神经细胞。实验设计需遵循对照原则、单一变量原则和等量原则,通过控制自变量、检测因变量来验证生物学假说,保证实验结果的科学性与可靠性。(1)脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。(2)为探究迷走神经在LPS激活cNST过程中的作用机制,研究人员做了相关实验。从图中结果可知,A组 cNST 神经元激活水平显著高于对照组,说明 A组仅注射了 LPS,模拟了炎症反应。B组激活水平与对照组无显著差异,说明迷走神经被阻断,因此 B 组是切除迷走神经后腹腔注射 LPS,以此验证迷走神经在 LPS 激活 cNST 过程中的作用。(3)题干中“LPS作为抗原与免疫细胞表面受体结合,通过MyD88蛋白介导的信号通路激活免疫细胞产生细胞因子”,假说一是迷走神经末梢直接感知LPS,由此推测假说二是迷走神经末梢感知LPS激活免疫细胞产生的细胞因子。为了探究哪种假说成立,研究人员设计了四组实验,若假说一成立,则B、D组小鼠迷走神经的激活水平相近,因为迷走神经末梢直接感知 LPS,不需要免疫细胞的 MyD88 通路,所以 MyD88基因敲除不影响迷走神经激活。若假说二成立,则B组小鼠迷走神经的激活水平高于D组,因为假说二认为迷走神经感知的是免疫细胞产生的细胞因子,而 MyD88基因敲除会导致免疫细胞无法产生细胞因子,D组迷走神经激活水平会显著降低。(4)若假说二成立,结合题目中的信息,LPS激活cNST的机制是:LPS → 免疫细胞表面受体结合 → 通过MyD88蛋白介导的信号通路 → 免疫细胞产生细胞因子 → 迷走神经末梢感知细胞因子 → 迷走神经将信号传递到脑干 → 激活cNST。即答案中的概念图。19.黑腹果蝇Ⅱ号染色体上的分离异常因子SD可影响减数分裂。SD杂合(SD/SD+)雄果蝇只产生携带SD的配子,而杂合雌果蝇配子则不表现分离异常。回答下列问题:(1)研究人员用SD杂合果蝇与野生型(SD+/SD+)果蝇进行正反交实验。若正交实验子代全部为SD杂合果蝇,则亲本中SD杂合果蝇为 (填“父本”或“母本”);反交实验子代中会发生分离异常的个体的理论比例为 。(2)研究发现,SD是一个基因连锁复合体,其中是导致分离异常的基因,由野生型突变而来。另有与细胞正常分裂有关的基因,根据其对表达产物的敏感程度分为(不敏感)和(敏感)。表达产物作用于,使携带的次级精母细胞无法正常分裂,导致精子发育异常。根据以上信息,在图中标出SD杂合雄果蝇相关基因的位置及基因间的作用关系(“”表示促进,“”表示抑制) 。(3)某研究团队尝试将SD杂合雄果蝇的基因易位到X染色体上,预测该雄果蝇子代的性别情况是 。根据预测结果分析,SD系统在害虫防治中的应用前景: 。(4)后续研究发现,部分果蝇X染色体上存在显性抑制因子,可修复SD系统对精细胞发育的破坏,表达产物能在精原细胞阶段产生并积累,覆盖所有子细胞。若X染色体上存在的SD杂合雄果蝇和SD杂合雌果蝇杂交,子一代中的基因频率为 。综合分析,机制对果蝇种群繁衍的意义是 。【答案】(1)父;1/4(2)(3)均为雄性;开发SD系统破坏害虫性别比例进而降低种群密度(4)50%;避免基因突变引起配子多样性减少,从而维持遗传多样性【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因频率的概念与变化;减数分裂异常情况分析【解析】【解答】(1) 已知SD杂合雄果蝇仅产生携带SD的配子,SD杂合雌果蝇可产生SD和SD+两种比例为1:1的正常配子。正交实验子代全部为SD杂合果蝇,说明父本只能提供SD配子,母本提供SD+配子,因此亲本中SD杂合果蝇为父本。反交实验中,SD杂合果蝇为母本,产生SD和SD+配子的比例为1:1,野生型雄果蝇仅产生SD+配子,子代基因型为SD/SD+和SD+/SD+,比例各为1/2。分离异常仅出现在SD/SD+的雄果蝇中,子代中雄果蝇占比为1/2,因此发生分离异常的个体的理论比例为1/2×1/2=1/4。(2) SD杂合雄果蝇的两条II号染色体中,SD染色体上连锁导致分离异常的d基因和对d表达产物不敏感的Ri基因,SD+染色体上连锁野生型d+基因和对d表达产物敏感的Rs基因。d基因的表达产物会抑制Rs基因的功能,使携带Rs的次级精母细胞无法正常分裂,精子发育异常,仅携带SD染色体的精子可正常发育。标注时,在SD染色体(II号SD)上依次标注d基因和Ri基因,SD+染色体(II号SD+)上依次标注d+基因和Rs基因,从d基因向Rs基因绘制带(-)的箭头,表示d对Rs的抑制作用。因此,SD杂合雄果蝇相关基因的位置及基因间的作用关系:。(3) 将SD杂合雄果蝇的相关敏感基因易位到X染色体上后,SD杂合雄果蝇产生的精子中,携带X染色体的精子同时携带易位的敏感基因,会被d基因的表达产物抑制,无法正常发育,仅携带Y染色体的精子可正常完成受精,因此该雄果蝇子代全部为雄性。SD系统在害虫防治中的应用前景为,可通过基因工程改造害虫,使害虫子代仅产生雄性个体,破坏害虫种群的性别比例,降低害虫的繁殖率,进而降低害虫的种群密度,实现绿色防治害虫的目标。(4) X染色体上存在显性抑制因子的SD杂合雄果蝇,因抑制因子可修复SD系统对精细胞的破坏,产生SD和SD+配子的比例为1:1,SD杂合雌果蝇产生SD和SD+配子的比例也为1:1,杂交后子一代基因型及比例为SD/SD:SD/SD+:SD+/SD+=1:2:1。d基因仅存在于SD染色体上,子一代总基因数为8,d基因总数为4,因此d基因频率为50%。该抑制机制对果蝇种群繁衍的意义是,可修复SD系统对精细胞发育的破坏,保证精细胞正常发育,避免SD突变导致的配子多样性减少,维持果蝇种群的遗传多样性,利于种群适应环境变化和长期繁衍。【分析】减数分裂是有性生殖生物产生配子的过程,减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,保证了配子的遗传多样性。受精作用是卵细胞和精子结合形成受精卵的过程,使子代恢复亲代的染色体数目,维持亲子代遗传的稳定性,同时配子的多样性和受精的随机性进一步丰富了后代的遗传多样性。基因频率是指在一个种群基因库中,某个等位基因占全部等位基因数的比率,可通过种群的基因型比例计算基因频率,反映种群的遗传组成。XY型性别决定是常见的性别决定方式,雄性个体的性染色体组成为XY,雌性为XX,子代的性别由参与受精的精子的性染色体组成决定。生物防治是利用生物或其代谢产物控制害虫种群数量的方法,可通过破坏害虫种群的性别比例降低出生率,进而降低种群密度,减少化学农药的使用,保护环境。遗传多样性是物种适应环境变化、抵御不良环境和长期繁衍的基础,维持遗传多样性可保证种群的进化潜力,利于物种的长期生存。基因可通过调控其他基因的表达、控制蛋白质的结构与合成等方式影响生物的性状,基因突变可导致基因结构和功能改变,进而影响生物的生命活动。(1)已知 SD 杂合(SD/SD+)雄果蝇只产生携带 SD 的配子,而杂合雌果蝇产生 SD 和SD+两种配子且比例为1:1。正交实验子代全部为 SD 杂合果蝇,说明亲本中 SD 杂合果蝇只能产生 SD 配子,因此该 SD 杂合果蝇为父本。反交实验中,亲本为 SD 杂合雌果蝇(SD/SD+)和野生型雄果蝇(SD+/SD+),SD 杂合雌果蝇产生 SD 和SD+配子,比例为1:1;野生型雄果蝇只产生SD+配子,子代基因型为SD/SD+(占1/2 )和SD+/SD+(占1/2 )。只有SD/SD+的雄果蝇会表现分离异常,而雄果蝇在子代中占1/2 ,因此发生分离异常的个体理论比例为1/2 ×1/2 =1/4 。(2)SD 染色体(Ⅱ 号)上连锁着d 基因(导致分离异常)和RI基因(对 d 产物敏感);SD+染色体上连锁着野生型d+基因和RS基因,且d 基因的表达产物会抑制RS基因的功能,使携带RS的次级精母细胞无法正常分裂,因此,SD杂合雄果蝇相关基因的位置及基因间的作用关系:。(3)将RS基因易位到 X 染色体后,SD 杂合雄果蝇产生的精子中,携带 SD(同时携带 X 染色体和RS)的精子会因 d 产物抑制RS而发育异常,仅携带 Y 染色体的精子可正常受精。因此,子代全部为雄性。SD 系统可用于害虫防治,通过改造害虫基因,使其子代仅产生雄性个体,破坏性别比例,从而降低害虫繁殖率,最终减少害虫种群密度。(4)含Su的 SD 杂合雄果蝇,其Su基因可修复 SD 系统对精细胞的破坏,因此产生 SD 和SD+配子的比例为1:1;SD 杂合雌果蝇产生的配子也为1:1,子一代基因型及比例为SD/SD:SD/SD+:SD+/SD+=1:2:1,d 基因仅存在于 SD 染色体上,总基因数为4×2=8,d 基因总数为1×2+2×1=4,故 d 基因频率为4÷8×100%=50%。Su 机制可修复 SD 系统对精细胞的破坏,保证精细胞正常发育,避免因 SD 突变导致配子多样性下降,从而维持果蝇种群的遗传多样性,利于种群繁衍。20.因油菜花期集中、蜜源丰富,意大利蜜蜂被广泛引入作为油菜的高效传粉者。为探究意大利蜜蜂从油菜产区溢出对周边生态系统的影响,研究人员在产区周围设计了不同试验样地,并对各样地传粉网络的生态指标进行统计,结果如下表。回答下列问题:样地生态指标 近蜂场样地 远蜂场样地 统计结果(p值)传粉者资源利用差异性 0.6 0.4 0.01传粉网络复杂性 3.0 4.5 0.016传粉者物种数 26 30.5 0.127植物类群抗干扰能力 2.5 3.0 0.232注:p值为统计分析所得概率值,p<0.05时表示数据间有显著差异。(1)油菜为蜜蜂提供丰富的花蜜资源,引入的意大利蜜蜂与本土熊蜂共同为油菜及其他植物传粉,油菜与意大利蜜蜂的种间关系为 。(2)由表中数据可知,近蜂场样地“传粉者资源利用差异性”较远蜂场样地有明显提升,表明蜜蜂溢出促进传粉者间形成 进而实现共存。同时,由于 ,可推断蜜蜂溢出并未对样地生态造成严重影响。(3)为探究意大利蜜蜂溢出对除油菜外其他植物传粉网络的影响,研究人员调查了蜂场附近不同样地中的相关指标,结果如下表。其中访花忠诚度是指传粉者在单次觅食中只访问同种植物的概率。泛化种植物是指不依赖单一传粉者传粉的植物;专性种植物是指传粉高度依赖本地传粉者熊蜂的植物。样地分组 意大利蜜蜂访问占比(%) 访花忠诚度(%) 泛化种植物种子数变化(%) 专性种植物种子数变化(%) 熊蜂对专性种植物访问频率(次/株·日)高油菜覆盖 67.73 81.5 +42.3 -57.1 1.8低油菜覆盖 43.15 72.3 +28.7 -31.4 3.2分析表中数据,高油菜覆盖样地中泛化种植物种子数增加较多的原因是 。推测专性种植物的种子数降低的原因是:在意大利蜜蜂的竞争压力下,熊蜂对油菜的访花偏好 ,当样地附近的油菜资源量充足时,忠诚度的提升不足以弥补授粉的缺口。【答案】(1)原始合作(2)生态位分化;传粉者物种数及植物类群抗干扰能力未有显著变化(3)高油菜覆盖样地意大利蜜蜂访问占比多,增加了泛化种的传粉者数量;同时传粉者访花忠诚度更高,有利于泛化种授粉;高于专性种植物【知识点】种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的稳定性【解析】【解答】(1) 油菜能够为意大利蜜蜂提供花蜜等营养资源,意大利蜜蜂可以为油菜进行传粉,使油菜的传粉效率提高,有利于油菜的繁殖,二者分开后各自也能独立生存,因此油菜与意大利蜜蜂之间的种间关系为原始合作。(2) 近蜂场样地传粉者资源利用差异性显著提升,说明不同传粉者对资源的利用方式出现了差异,这种差异促进了传粉者间形成生态位分化,从而减少了种间竞争,实现共存。从表格数据可知,传粉者物种数和植物类群抗干扰能力的p值均大于0.05,说明蜜蜂溢出并未使这两个指标发生显著变化,由此可推断蜜蜂溢出并未对样地生态造成严重影响。(3) 高油菜覆盖样地中,意大利蜜蜂的访问占比更高,且访花忠诚度也更高,泛化种植物不依赖单一传粉者,可利用更多的传粉者进行传粉,传粉效率显著提升,因此种子数增加较多。在高油菜覆盖样地中,意大利蜜蜂与熊蜂存在竞争关系,熊蜂对油菜的访花偏好高于专性种植物,导致熊蜂对专性种植物的访问频率降低,专性种植物传粉不足,种子数减少。【分析】种间关系是指不同物种之间在生存、繁衍过程中形成的相互关系,常见的有原始合作、互利共生、寄生、捕食、种间竞争等,原始合作的特点是双方受益但不依赖彼此。生态位分化是指群落中不同物种为了减少竞争、充分利用资源,在资源利用方式、生存空间等方面形成的差异,是维持群落多样性和稳定性的重要机制。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性等,传粉者物种数、植物类群抗干扰能力等指标能反映生态系统的稳定程度。(1)油菜为意大利蜜蜂提供花蜜,意大利蜜蜂为油菜传粉,两者共同生活时双方都受益,但彼此分开后各自仍能够独立生活的一种松散合作关系,这种种间关系为原始合作。(2)①近蜂场样地“传粉者资源利用差异性”提升,说明传粉者间形成了生态位分化,通过减少资源竞争实现共存。②由传粉者物种数、植物类群抗干扰能力的p值均大于0.05,可推断传粉者物种数及植物类群抗干扰能力未有显著变化,则蜜蜂溢出并未对样地生态造成严重影响。(3)①高油菜覆盖样地中泛化种植物种子数增加较多的原因是:意大利蜜蜂访花占比高、访花忠诚度高,能为泛化种植物带来更多传粉机会;泛化种植物不依赖单一传粉者,可利用多种传粉者完成传粉。②推测专性种植物的种子数降低的原因是:在意大利蜜蜂的竞争压力下,熊蜂对油菜的访花偏好高于专性种植物,导致熊蜂对专性种植物的访问频率下降,专性种植物传粉不足,种子数减少。21.肿瘤环境中虽存在免疫细胞,但这些免疫细胞常处于抑制状态,无法清除肿瘤细胞。我国科学家最新研究发现,沙门氏菌(一种致病细菌)表面脂质的乙酰化修饰可激活免疫细胞,发挥抗肿瘤功能,机制如图所示。回答下列问题:注:TLR4和IL-10R是两种特异性受体;IL-10是一种细胞因子,由巨噬细胞合成、释放。(1)据图分析,在沙门氏菌抗肿瘤过程中,IL-10存在 反馈调节。IL-10对细胞毒性T细胞的作用是 ,从而增强对肿瘤细胞的杀伤作用。(2)肿瘤组织往往结构致密,环境偏酸性且含氧量较低。为保证沙门氏菌能迅速在肿瘤区域稳定存活并繁殖,同时又不危害机体正常细胞,研究人员设计了氧气敏感型启动子,改造沙门氏菌以实现靶向效果。改造后的沙门氏菌(DB1)的部分DNA结构如图所示。注:P1为组成型启动子,可持续发挥作用;P2、P3为诱导型启动子,需要特殊因素诱导才能发挥作用;h基因表达产物可增强沙门氏菌的肿瘤穿透能力。①图中“?”应为 (填“促进”或“抑制”)。②将改造后的DNA构建成基因表达载体,导入到用 处理的沙门氏菌中。为验证DB1的靶向效果,可将图中启动子 替换为 后,形成DB1的对照组。若抗肿瘤接种实验结果为对照组肿瘤区域的沙门氏菌含量显著低于DB1组,则可说明该DB1具有靶向效果。(3)综合上述信息,请分析使用DB1进行肿瘤靶向治疗的优势或潜在风险: 。【答案】(1)正;促进细胞毒性T细胞分裂分化(2)抑制;;P2(或P2、P3);P1(3)优点:可依靠细菌自主繁殖持续发挥作用;增强沙门氏菌的肿瘤穿透能力,靶向杀伤肿瘤细胞,不危害正常细胞;缺点:沙门氏菌在体内过度繁殖引起机体患病【知识点】基因工程的应用;基因工程的操作程序(详细);细胞免疫【解析】【解答】(1) 分析图示可知,沙门氏菌表面经乙酰化修饰的脂质与巨噬细胞表面的TLR4结合后,会促进巨噬细胞分泌IL-10,IL-10又可与巨噬细胞自身的IL-10R结合,进一步促进IL-10的合成与分泌,该过程使IL-10的分泌量持续升高,属于正反馈调节。IL-10作为细胞因子,可作用于细胞毒性T细胞,促进细胞毒性T细胞的分裂与分化,使细胞毒性T细胞数量增多、杀伤能力增强,从而增强对肿瘤细胞的杀伤作用。(2) ① 肿瘤组织的环境特点为含氧量低,正常机体组织含氧量正常,改造后的沙门氏菌需要实现靶向肿瘤的效果,即仅在肿瘤低氧环境下启动相关基因的表达,在正常氧环境下不启动相关基因表达,因此氧气对P2启动子的作用为抑制,即图中“?”为抑制。② 将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法,需用CaCl2处理沙门氏菌,使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,即感受态状态,便于将构建好的基因表达载体导入。为验证DB1的靶向效果,需设置对照实验,对照组应将诱导型启动子P2(或P2、P3)替换为组成型启动子P1,组成型启动子P1可持续发挥作用,不受氧含量等环境因素诱导,若对照组肿瘤区域的沙门氏菌含量显著低于DB1组,说明DB1仅在肿瘤低氧环境下稳定存活繁殖,具有靶向效果。(3) 使用DB1进行肿瘤靶向治疗的优势:改造后的沙门氏菌可在肿瘤区域自主繁殖,持续发挥抗肿瘤作用,无需多次给药;h基因的表达产物可增强沙门氏菌的肿瘤穿透能力,提升对肿瘤组织的靶向性;仅在肿瘤低氧环境下激活相关功能,对正常组织细胞无危害,副作用小。潜在风险:沙门氏菌作为致病菌,若在体内过度繁殖,可能引发机体感染,导致患病;若靶向调控失效,可能对正常组织造成损伤;沙门氏菌的代谢产物可能引发机体的免疫过度反应,产生不良反应等。【分析】反馈调节是生命系统中常见的调节方式,正反馈调节是指系统的输出结果反过来促进系统的输入,使系统的效应持续放大,偏离初始平衡状态,常用于放大生理过程的效应。细胞免疫是特异性免疫的重要组成部分,细胞毒性T细胞可特异性杀伤靶细胞,其活化、增殖与分化需要细胞因子的促进作用,细胞因子由免疫细胞分泌,可调节免疫细胞的功能,增强免疫应答的强度。基因工程是在分子水平上对生物遗传性状进行改造的技术,其基本操作步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。(1)分析题图可知,IL-10与巨噬细胞膜上的IL-10R(IL-10特异性受体)结合后,会促进IL-10的分泌,使巨噬细胞分泌更多的IL-10,进而又会增大它与IL-10R结合的概率,释放出更多的IL-10,该反馈调节属于正反馈调节。IL-10是一种细胞因子,能促进细胞毒性T细胞分裂分化,从而增强对肿瘤细胞的杀伤作用。(2)①肿瘤组织含氧量低,氧气敏感型启动子P2在低氧环境下应发挥作用,而图中显示在正常氧环境下P2应不发挥作用,所以“ ”应为抑制。②将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法,用CaCl2处理细胞可使其成为感受态细胞,即有利于吸收周围环境中DNA分子的状态,故将改造后的DNA构建成基因表达载体,导入到用CaCl2处理的沙门氏菌中。为验证DB1的靶向效果,需设置对照组,将诱导型启动子替换为组成型启动子,即将P2(或P2、P3)替换为P1,这样对照组的基因表达不受氧含量影响,若对照组肿瘤区域的沙门氏菌含量显著低于DB1组,说明DB1能在肿瘤低氧环境下更好地发挥作用,具有靶向效果。(3)优势方面:从题干可知,改造后的沙门氏菌可依靠细菌自主繁殖持续发挥作用;增强沙门氏菌的肿瘤穿透能力,靶向杀伤肿瘤细胞,不危害正常细胞。缺点:沙门氏菌在体内过度繁殖引起机体患病。1 / 1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2026年广东省佛山市一模生物学试题(学生版).docx 2026年广东省佛山市一模生物学试题(教师版).docx