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仿真模拟冲刺卷四
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.为了更好地养护水生生物资源,保护水域生态环境,推进生态文明建设,佛山市实施了分区域限时间禁渔制度。下列措施有利于实现本地渔业可持续发展的是(　　)
A.多引入生活力更强的新鱼种
B.控制渔业捕获量在K值附近
C.捕鱼时控制好渔网网眼大小
D.大量投放本地鱼喜食的饲料
2.真核细胞正常的生理功能与生物膜的完整性密切相关。下列说法错误的是(　　)
A.内质网和高尔基体膜受损会影响蛋白质的正常折叠
B.线粒体内膜受损会导致有氧呼吸的第三阶段受阻
C.类囊体膜受损会导致叶绿体内NADP+和ADP含量降低
D.溶酶体膜受损会导致细胞无法消化衰老、损伤的细胞器
3.研究人员探究了稀土离子La3+、Ce3+、ND3+对超氧化物歧化酶活性的影响,实验结果表明
3种稀土离子对超氧化物歧化酶的活性均存在抑制作用,且随着稀土离子浓度的增加,抑制程度不断增强,当加入的稀土离子浓度大于2.22×105 mol/L时,超氧化物歧化酶完全失活。下列叙述错误的是(　　)
A.该实验的自变量是稀土离子的类型
B.超氧化物歧化酶的浓度是该实验的无关变量
C.影响超氧化物歧化酶活性的因素还包括温度、pH等
D.失活后的超氧化物歧化酶仍能与双缩脲试剂发生颜色反应
4.嗑瓜子是一种很受大众欢迎的休闲活动,适量食用瓜子有益于身体健康。种子贮藏不当易感染黄曲霉菌而发霉变味。黄曲霉菌是环境中一种常见的腐生霉菌,其产生的黄曲霉毒素是强致癌物,该物质味苦。下列叙述错误的是(　　)
A.瓜子中存在的不饱和脂肪酸是植物细胞内良好的储能物质
B.瓜子中含有维生素D,食用后可为人体促进钙和磷的吸收
C.新鲜瓜子在炒制过程中失去的水有自由水和结合水
D.经常食用潮湿变味的瓜子可能会引起基因突变
5.有色大米中含有天然色素、维生素、矿物质和抗氧化物质。与白色水稻相比,有色水稻生长周期长、产量低。科学家为了培育高产的有色水稻进行了如图相关实验,下列相关叙述错误的是(　　)
A.经处理后得到的植株1是二倍体,植株2为单倍体
B.图示过程涉及的育种方法有杂交育种和单倍体育种
C.图示过程可以说明有色水稻和白色水稻是同一物种
D.秋水仙素通过影响着丝粒的分裂使细胞中染色体数目加倍
6.下列技术与其推动的科学发现的促进关系中,叙述错误的是(　　)
A.电子显微镜的发明促进细胞学说的提出
B.差速离心法的应用促进对细胞器的认识
C.同位素标记法的应用促进光合作用过程的探索
D.X射线衍射技术的应用促进DNA双螺旋结构模型的建立
7.A地三色堇主要依靠B地昆虫传粉,在过去20年间,A地的三色堇花朵小了10%,花蜜产量减少了20%,自花传粉的比例增加了25%,传粉昆虫造访减少,同时期B地的昆虫也在大量减少。下列分析正确的是(　　)
A.三色堇和传粉昆虫之间是互利共生的关系
B.三色堇中与花朵小有关的基因频率下降
C.花蜜产量和传粉昆虫造访互为循环因果关系
D.自花传粉有利于增加三色堇的基因多样性
8.为检测睡眠对甲型肝炎病毒(HAV)疫苗效果的影响,研究人员分别为受试者在第0、第8和第16周注射三次疫苗,并在接种当晚(23:00至次日6:30)要求受试者睡眠或持续清醒,得到实验结果如下图。下列叙述正确的是(　　)
A.HAV疫苗能激发机体产生免疫反应,属于免疫活性物质
B.第二次接种后,睡眠可显著促进辅助性T细胞产生抗体
C.与清醒组相比,睡眠组HAV特异性辅助性T细胞数占比较大
D.由图可知,多次接种后产生了更多种类的记忆细胞和抗体
9.为探究脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)在水稻地上部分生长发育调控中的作用,研究者以HY和IR29两种水稻为材料,开展了相关实验,部分结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
注:“-”表示未添加,“+”表示添加;鲜重可反映植物的生长发育状况。
A.实验的自变量是水稻种类和添加植物激素的种类
B.GA和ABA在调控水稻地上部分的生长作用中相抗衡
C.水稻HY和IR29对两种激素的响应效果相似
D.由结果可知,ABA抑制赤霉素合成基因的表达
10.脑干中含有CO2敏感神经元和酸敏感神经元,受刺激后这些神经元兴奋,提高呼吸频率。下列关于剧烈运动后机体代谢的变化,推测或叙述合理的是(　　)
A.血浆乳酸含量与血浆pH均先升高后降低
B.副交感神经兴奋性加强,呼吸频率加快
C.上述神经元均产生兴奋,提高呼吸频率
D.血浆中H2CO3解离出更多H+,维持pH稳定
11.碳汇是指减少大气中CO2的过程。以碳汇为主要目的营造的人工林,称为碳汇林。在我国西北某干旱荒漠中,通过植树造林建造了由片状林地和围绕农田的林带组成的碳汇林。下列相关分析合理的是(　　)
A.物种丰富度是区别不同群落的重要特征
B.增加碳汇可能会提高该区域碳汇林的生物量
C.由荒漠发展为碳汇林的演替过程属于初生演替
D.为增加该区域人工林碳汇,引入适应当前环境的植物主要遵循了自生原理
12.H18杂交瘤细胞能够产生抗人肝癌单克隆抗体,但该细胞在培养过程中的凋亡现象制约着其生产能力的提高。BclXL是一种抗凋亡蛋白,利用BclXL基因改造杂交瘤细胞,获得了稳定表达BclXL的杂交瘤细胞。下列说法错误的是(　　)
A.制备H18杂交瘤细胞利用了动物细胞融合技术
B.利用产生特定抗体的B细胞与瘤细胞制备H18杂交瘤细胞
C.将BclXL基因直接注射至H18杂交瘤细胞可实现稳定表达
D.经筛选可获得既抗凋亡又能分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞
13.研究者在不同培养瓶内培养小球藻和以小球藻为食的水蚤,获得如图所示研究结果。据图可得出(　　)
A.小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“J”形增长
B.培养瓶内的小球藻和水蚤构成一个微型生态系统
C.小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈正相关
D.增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加
14.结直肠癌组织中甲基转移酶M14调控肿瘤转移的机理如图所示。K酶催化M14基因的组蛋白去甲基化。下列分析正确的是(　　)
A.M14基因的组蛋白去甲基化促进该基因的转录
B.M14含量可能是结直肠癌的一个潜在检测指标
C.K酶通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D.K酶表达水平升高会抑制结直肠癌细胞转移
15.智慧农业常采用无土栽培结合各类技术手段对农作物生长环境进行精准调控,从而影响农作物的生长发育。下列相关叙述错误的是(　　)
A.采用补光等措施在温室中种植作物,可实现反季节生产
B.向温室中持续通入高浓度CO2,实现作物产量的最大化
C.实时调节培养液的pH,有利于植物吸收矿质元素
D.利用控温设备调控温室中的温度,有利于有机物的积累
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分,选对但选不全得1分,有选错得0分。
16.SLC7A11蛋白高表达的细胞遭受葡萄糖饥饿时会触发双硫死亡。当葡萄糖充足时,SLC7A11蛋白高表达的细胞通过磷酸戊糖途径产生足够的NADPH,将胱氨酸还原为半胱氨酸;当葡萄糖不足时,细胞产生的NADPH减少,胱氨酸积累,诱发二硫化物应激,使肌动蛋白中二硫键含量升高,破坏细胞骨架结构,造成细胞死亡。下列叙述正确的是(　　)
A.磷酸戊糖途径产生的NADPH参与细胞有氧呼吸的第三阶段
B.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,可维持细胞形态
C.二硫键含量升高会改变肌动蛋白的空间结构,导致细胞骨架受损
D.可用饥饿疗法诱导SLC7A11蛋白高表达的癌细胞发生双硫死亡
17.玉米赤霉烯酮(ZEN)是禾谷镰刀菌的次生代谢物,感染禾谷镰刀菌的饲料表现发霉的特征。实验小组筛选获得了一株ZEN降解菌XJ140,并检测了菌株XJ140的不同组分及细胞上清液经不同处理后对ZEN的降解率,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是(　　)
位置及处理方式 ZEN降解率/%
上清液 未处理 65
蛋白酶处理 36
细胞内容物 38
活菌体 37
灭活菌体 22
A.筛选ZEN降解菌应从新鲜禾谷饲料中取样
B.根据结果推测ZEN降解酶是一种分泌蛋白
C.该实验的因变量是ZEN的降解率
D.活菌体细胞对ZEN降解酶可能具有黏附作用
18.“纳米曝气—生物膜(积聚较多微生物的人工织物)—水生植物”一体化生态修复集成系统分别从水体增氧、微生物增殖、植物吸收等途径对生活污水进行全面水质净化,从而实现对河道的生态修复。下列叙述错误的是(　　)
A.纳米曝气可促进湖底淤泥中和生物膜上各种微生物分解有机污染物
B.有效选择人工浮床中的植物种类并合理布设,这遵循了协调原理
C.应尽量扩大人工浮床的面积,从而增强浮床植物的竞争优势,从而抑制藻类生长
D.该生态修复体系体现了生物多样性的间接价值
19.集合管上皮细胞膜上的ENaC是一种钠离子通道蛋白,细胞内的受体(MR)与醛固酮结合后进入细胞核,促进ENaC基因与钠钾泵基因的表达。以下叙述错误的是(　　)
A.肾上腺皮质分泌醛固酮,受到细胞外液量的调节
B.醛固酮与MR结合,提高ENaC和钠钾泵的含量
C.肾集合管上皮细胞内Na+浓度高于尿液和组织液
D.抑制钠钾泵活性会提高ENaC重吸收Na+的能力
20.鸡的性别(ZZ 为雄性,ZW为雌性)不仅和性染色体有关,还与只存在于 Z染色体上的DMRT1基因有关,表达量与其数目呈正相关。该基因的表达量高促进睾丸发育,表达量低促进卵巢发育。研究发现:①无Z染色体和含有3条Z染色体的个体无法发育;②一定环境因素下,母鸡可性反转成公鸡。下列说法错误的是(　　)
A.卵细胞中一定能找不到 DMRT1基因
B.鸡的种群中可存在性染色体组成为ZO(O表示性染色体丢失)的雌性个体
C.性染色体组成为ZZW和ZZ的个体交配,子代中雌性个体占1/5
D.性染色体组成正常的母鸡性反转为公鸡,并与正常的母鸡交配,子代中雌性∶雄性=2∶1
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(10分)材料1　小麦是我国主要的粮食作物之一,其产量直接关系到国家粮食安全。小麦的光反应过程包括多个反应,其中最重要的是发生在两种叶绿素蛋白质复合体(称为光系统Ⅰ和光系统Ⅱ)中的电子被光激发的反应,如图所示。
材料2　某研究者测得小麦植株在CK条件(适宜温度和适宜光照)和HH条件(高温高光强)下,培养5天后的相关指标数据如下表。
组别 CK HH
温度/℃ 25 35
光照强度/ (μmol·m-2·s-1) 500 1 000
净光合速率/ (μmol·m-2·s-1) 12.1 1.8
气孔导度/ (mmol·m-2·s-1) 114.2 31.2
胞间CO2浓度/ (mg·m-3) 308 448
Rubisco活性/ (U·mL-1) 189 61
注:①两组实验,除温度和光照有差异外,其余条件相同且适宜;②Rubisco是催化CO2固定的酶。
(1)日光下小麦叶肉细胞产生ATP的场所有　 。
据图可知,光系统Ⅱ中,光使叶绿素中的一个电子由低能状态激发到高能状态,这个高能电子随后丢失能量而进入光系统Ⅰ,光系统Ⅱ中丢失的电子由　　　　中的电子补充;在光系统Ⅰ中也有高能电子,其作用是　　　　　 　　　　。
(2)由表中数据可以推知,HH条件下小麦净光合速率下降的原因是

　。
此条件下的短时间内光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量　　　　(填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)D1蛋白是光系统Ⅱ的组成部分,对维持光系统Ⅱ的结构和功能起重要作用。已知药物SM可抑制D1蛋白的合成,某研究人员以小麦植株为实验材料验证D1蛋白可以缓解HH条件对光合作用的抑制。请补充实验思路并预测结果。
实验思路:把生理状态相同的小麦随机均分成甲、乙、丙三组,甲组处在适宜温度、适宜光照(CK)条件下,乙组处在　　　　　　　　　条件下,丙组处在　　　　　　　　　　　　　　　条件下,其他条件　　　　　　　　　,连续5天每天定时测定各组植株的净光合速率。
预测结果:净光合速率按从大到小的顺序依次为　　　　　　　　　　　。
22.(9分)每个人细胞表面都带有一组和别人不同的蛋白质,称为组织相容性抗原(MHC),其中MHCⅠ与肿瘤免疫密切相关。
(1)如图1所示,肿瘤细胞内的某些蛋白质被蛋白酶体分解为短肽,这些短肽经　　　　　　　
　　　　　　　(填细胞器)加工形成MHCⅠ抗原肽并呈递到细胞膜表面,与TCR结合后激活细胞毒性T细胞。活化的细胞毒性T细胞识别并杀伤肿瘤细胞,实现　　　　　　　　　这一基本功能。
(2)肿瘤细胞内的蛋白质IR能够下调MHCⅠ含量。检测人胰腺癌细胞(WT)和IR基因敲除的胰腺癌细胞(KO)相关物质含量。若IR仅促进MHCⅠ降解降低其含量,请在图2中补全第3、第4组实验结果。
(3)为探究IR作用于MHCⅠ促进其降解途径,分别用红色、紫色、绿色荧光标记WT中的IR、自噬泡定位蛋白、溶酶体定位膜蛋白。将标记的WT分为两组,实验组用自噬诱导剂处理6 h,对照组不处理。观察发现,实验组的三种荧光共定位(分布位置重叠),对照组红色荧光在细胞质基质中弥散分布,与绿色和紫色荧光无共定位。研究者是基于　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　假设设计的该实验方案。
(4)细胞中IR含量不同的胰腺癌患者术后生存比例差异如图3所示,请解释造成生存率高或低的原因(任选其中一种情况)。
23.(13分)研究人员以4种管理梯度下的森林为研究对象,探究森林管理对植被碳密度的影响。4种管理梯度下形成的森林分别是20世纪50年代森林被皆伐后自然更新形成的白桦次生林(WB);20世纪60年代初,在部分WB林冠层下人工栽植红松形成的混交林(MA);20世纪70年代将部分MA中白桦等先锋树种进行择伐,保留全部红松形成的择伐林(SK);20世纪80年代对部分SK中的红松进行选择性疏伐,形成的疏伐林(KT)。2022年测定了森林群落乔木层特征、不同演替阶段植被碳密度,结果如下图、表所示。请回答下列问题。
项目 林分密度/ (棵·hm-2) 横截面面积 总和/(m2·hm-2) 平均胸 径/cm
WB 2 667 27.5 8.74
MA 2 183 28.6 10.67
SK 4 178 43.4 9.64
KT 1 811 44.7 16.73
(1)WB形成过程属于群落的　　　　演替,其中所有的白桦组成一个　　　　。SK、KT管理模式均有利于红松的生长,其原因分别是　

　。
(2)表中,调查林分密度时常采用的取样方法是　　　　　　　。与KT相比,SK乔木层的横截面面积总和相似,而平均胸径较小的原因可能是　
　。
(3)森林群落中,乔木胸径级别是决定森林植被碳密度的重要因素。图中不同管理模式下总植被碳密度的差异均主要取决于　　　　　　　的碳密度,KT管理模式碳密度最大的原因可能是　 　。
(4)研究表明,KT是针阔混交林,有白桦等落叶阔叶乔木和红松等常绿针叶乔木。这种“栽针保阔”的管理方式增强了生态系统的稳定性,提高了森林的碳汇功能,促进森林可持续发展。与WB相比,KT生物多样性　　　　,抵御病虫害和自然灾害的能力强,生态系统的稳定性高。与WB相比,秋冬季KT碳汇功能更强,其原因可能是　
　。
24.(12分)现有大麦矮秆隐性突变纯合品系1(矮秆基因a在1号染色体)和品系2(矮秆基因b在3号染色体上)。育种工作者又用60Coγ射线照射大麦高秆品系的干种子,筛选获得一矮秆纯合突变体P。为了解该矮秆性状的遗传特性,将P分别与品系1和品系2杂交,F1均为高秆。
(1)采用60Coγ射线处理的目的是　　　　　　　　　　　　　。P的矮秆基因　　　　(填“是”或“不是”)a或b的等位基因。
(2)为了解突变体P矮秆基因是否位于1号染色体上,设计杂交实验,并预测实验结果(不考虑互换)。
(3)SSR是DNA分子中的简单重复序列,非同源染色体上SSR重复单位不同,不同品种的同源染色体上SSR重复次数不同,常用于染色体或基因的特异性标记。
①为了快速鉴定品系2矮秆基因b,应选择图中3号染色体上SSR位点　　　　作为b基因的分子标记。
②科研人员将矮秆品系2与纯合高秆杂交得到F1,F1自交获得F2。然后对亲本及若干F2个体3号染色体上2个SSR序列(HVM9、HVM33)进行扩增后电泳,结果如下。
请判断应选取哪个SSR位点用于b基因的快速鉴定 　　　　;理由是　

　。
25.(11分)我国科学家经多年研究,筛选出高产紫杉醇的细胞,通过植物细胞培养技术可获得大量紫杉醇,实现紫杉醇的工厂化生产。为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量,研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因(Bapt基因)的超表达载体,并将其导入红豆杉细胞,其具体流程如下:
(1)Bapt基因的获取:提取红豆杉的mRNA,并通过逆转录得到其cDNA,利用PCR技术以图1中的cDNA片段为模板扩增Bapt基因,扩增的前提是

　,
需要的引物有　　　　(从A、B、C、D四种引物中选择)。上述过程中,用1个图1所示片段产生双链等长的子代Bapt基因片段至少要经过　　　　次循环。
(2)构建Bapt基因的超表达载体并将其导入受体细胞:在超表达Bapt基因载体的构建中,所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点(图中所示限制酶切割后形成的黏性末端各不相同)如图2所示。强启动子能被　　　　　　　　识别并结合,驱动基因持续转录。Ti质粒中的TDNA在培育转基因红豆杉中的作用是　 　。
为使DNA片段能定向插入TDNA中,可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列,M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是　　　　　　　　　　　　　。
(3)构建Bapt基因的超表达载体,需用到相应限制酶和DNA连接酶,其中连接酶作用的底物为图3中的　　　　(填“A”“B”或“A和B”)。 仿真模拟冲刺卷四
仿真模拟冲刺卷四
1.C　可适当引入生活力更强的新鱼种,而且要避免造成生物入侵,破坏生态环境;控制渔业捕获量在K/2附近,此时种群增长速率最快;捕鱼时控制好渔网网眼大小,减少对幼龄鱼的捕获;适量投放本地鱼喜食的饲料,过度投放会造成资源浪费和水体污染。
2.C　内质网和高尔基体是蛋白质合成和加工的场所,若内质网和高尔基体膜受损会影响蛋白质的正常折叠;线粒体内膜向内折叠形成嵴增大了酶的附着面积,有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行,若线粒体内膜受损会导致有氧呼吸的第三阶段受阻;类囊体膜受损会影响光合作用光反应的进行,使ATP和NADPH生成减少,进而导致叶绿体内NADP+和ADP含量升高;溶酶体中含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,若溶酶体膜受损则会导致细胞无法消化衰老、损伤的细胞器。
3.A　本实验的目的是探究稀土离子La3+、Ce3+、ND3+对超氧化物歧化酶活性的影响,实验结果表明3种稀土离子对超氧化物歧化酶的活性均存在抑制作用,且随着稀土离子浓度的增加,抑制程度不断增强,因此,该实验的自变量是稀土离子的类型和浓度;本实验中,超氧化物歧化酶的浓度是该实验的无关变量,应该相同且适宜;影响超氧化物歧化酶活性的因素还包括温度、pH等,另外还包括本实验中的离子等;失活后的超氧化物歧化酶仍能与双缩脲试剂发生颜色反应,因为其化学本质是蛋白质,且失活后的蛋白质中依然存在肽键。
4.A　脂肪是细胞内良好的储能物质,而不饱和脂肪酸是脂肪的组成成分之一,不能直接说不饱和脂肪酸是植物细胞内良好的储能物质;维生素D能促进人体对钙和磷的吸收,瓜子中含有维生素D,食用后可为人体促进钙和磷的吸收;新鲜瓜子在炒制过程中,温度升高,失去的水有自由水和结合水,自由水容易失去,结合水在温度较高时也会部分失去;黄曲霉毒素是强致癌物,可能会诱发基因突变,经常食用潮湿变味(含黄曲霉毒素)的瓜子可能会引起基因突变。
5.D　经花药离体培养后得到单倍体幼苗,正常培养得到单倍体植株2,秋水仙素处理使染色体加倍,得到二倍体植株1; 图示过程涉及的育种方法有杂交育种和单倍体育种;有色水稻和白色水稻杂交得到F1,F1自交能产生植株3,说明两者为同一物种;秋水仙素不会影响着丝粒的分裂,而是通过抑制纺锤体的形成使细胞中染色体数目加倍。
6.A　细胞学说由施莱登、施旺等在19世纪中期提出,当时科学家使用的是光学显微镜;差速离心法通过密度差异分离细胞器,帮助科学家研究线粒体、叶绿体等结构;同位素可用于追踪物质运行和变化的规律,同位素标记法的应用促进光合作用过程的探索;X射线衍射技术为沃森和克里克提供关键数据,推动DNA双螺旋结构模型的建立。
7.C　互利共生是两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利,三色堇和传粉昆虫之间是原始合作的关系,不属于互利共生关系;由题可知,A地的三色堇花朵小了10%,因此与花朵小有关的基因频率升高;花蜜产量少,会导致传粉昆虫造访减少,传粉昆虫造访减少,会导致花蜜产量更少,二者互为循环因果关系;自花传粉使植物纯合度增加,基因多样性不会增加。
8.C　疫苗相当于抗原,用于刺激免疫系统产生抗体和记忆细胞,不属于免疫活性物质;能够产生抗体的细胞是浆细胞而非辅助性T细胞;据图分析,与清醒组相比,睡眠组血清中的HAV抗体相对值高,HAV特异性辅助性T细胞数目增多,说明睡眠有助于增强免疫反应;研究人员分别为受试者在第0、第8和第16周注射三次疫苗,疫苗种类相同,故产生的是相同的记忆细胞和抗体。
9.D　实验的自变量是水稻种类(HY和IR29两种水稻)和添加植物激素的种类(脱落酸和赤霉素两种激素);与对照组相比,只加入GA能促进水稻地上部分的生长,只加入ABA能抑制水稻地上部分的生长,二者相抗衡;根据题图分析,实验组与对照组相比,水稻HY和IR29对两种激素的响应效果相似,同步受到促进或者受到抑制;ABA是否抑制赤霉素合成基因的表达根据本次实验无法证实。
10.C　血浆乳酸含量先升高后降低,血浆pH先降低后升高;交感神经兴奋性加强,呼吸频率加快;脑干中含有CO2敏感神经元和酸敏感神经元,受刺激后这些神经元兴奋,提高呼吸频率,说明剧烈运动后,产生CO2和乳酸刺激上述神经元,二者均产生兴奋,提高呼吸频率;血浆中HC中和过多的乳酸维持pH稳定。
11.B　物种组成是区别不同群落的重要特征;碳汇是指减少大气中CO2的过程,增加碳汇可能是通过提高碳汇林光合作用固定CO2实现的,此时有机物积累会增多,则碳汇林生物量可能会增多;荒漠本身存在一定量的生物,因此由荒漠发展为碳汇林的演替过程属于次生演替;引入一些能适应当前环境的植物,可以通过光合作用固定更多的CO2,该项措施主要遵循了生态工程的协调原理。
12.C　动物细胞融合技术可使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞,融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息;利用产生抗人肝癌抗体的B细胞与瘤细胞融合,可制备H18杂交瘤细胞;将BclXL基因直接注射至H18杂交瘤细胞可能出现BclXL基因被降解、BclXL基因无法正确并稳定表达等情况,故要将BclXL基因与载体构成基因表达载体,再导入H18杂交瘤细胞进行稳定表达;通过基因改造后,如果H18杂交瘤细胞成功整合了BclXL基因,则可筛选出能同时具备既抗凋亡又能分泌单克隆抗体的H18杂交瘤细胞。
13.D　培养瓶内的资源和空间都是有限的,因此小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“S”形增长;生态系统包括非生物成分和生物成分,培养瓶内的小球藻和水蚤只是包含了部分生物,不能构成一个微型生态系统;据图分析甲、乙、丙三瓶内的小球藻生物量依次在增加,但是三瓶中的水蚤的干重增长率在减少,所以可推测小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈负相关;据图分析,甲瓶中的磷碳比较乙、丙瓶高,水蚤干重日增长率增加比乙、丙瓶的高,因此可推测增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加。
14.B　从图中看出,组蛋白甲基化的M14基因可以正常表达,所以M14基因的组蛋白去甲基化抑制该基因的转录;M14促进mRNA甲基化,进而抑制肿瘤转移,所以M14含量可能是结直肠癌的一个潜在检测指标;K酶通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而间接控制生物体的性状;K酶催化M14基因的组蛋白去甲基化,M14表达量降低,mRNA甲基化减少,对癌细胞转移的抑制作用减弱,所以K酶表达水平升高会促进结直肠癌细胞转移。
15.B　采用补光、增温等措施在温室中种植作物,可实现反季节生产,提高经济效益;向温室中持续通入适宜浓度的CO2,有利于提高植物的光合作用强度,进而提高产量,实现作物产量的最大化,但CO2浓度过高会抑制作物的呼吸作用,进而影响光合作用;实时调节培养液的pH,维持根系的正常生长状态,有利于植物吸收矿质元素;利用控温设备调控温室中的温度,增加昼夜温差,降低夜晚的呼吸作用,有利于有机物的积累。
16.BCD　细胞有氧呼吸第三阶段是O2和NADH结合生成水,磷酸戊糖途径产生的NADPH不参与细胞有氧呼吸第三阶段;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,在维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性等方面起重要作用;蛋白质的结构决定功能,二硫键含量升高会改变肌动蛋白的空间结构,进而导致细胞骨架受损;SLC7A11蛋白高表达的细胞遭遇葡萄糖饥饿时会触发双硫死亡,癌细胞代谢旺盛需大量葡萄糖,可用饥饿疗法使癌细胞葡萄糖不足,诱导SLC7A11蛋白高表达的癌细胞发生双硫死亡。
17.BCD　新鲜的禾谷饲料没有感染禾谷镰刀菌,因此一般不含有ZEN降解菌,或相对比例小,筛选ZEN降解菌应从发霉的禾谷饲料中取样;根据表格可知,发挥降解作用的主要是上清液,且上清液经蛋白酶处理后,ZEN降解率明显下降,因此说明ZEN降解酶是主要分布在上清液中的一种分泌蛋白;该实验检测了菌株XJ140的不同组分及细胞上清液经不同处理后对ZEN的降解率,所以该实验的因变量是ZEN的降解率;相比于灭活菌体,活菌体对ZEN的降解率较高,推测活菌体细胞对ZEN降解酶可能具有黏附作用。
18.ABC　纳米曝气能提高水体中的溶氧量,进而可促进湖底淤泥中和生物膜上需氧微生物的有氧呼吸,进而促进其分解有机污染物;有效选择人工浮床中的植物种类并合理布设,进而可提高生态系统的自我调节能力,该设计遵循了生态工程的自生原理;适度扩大人工浮床的面积可以增强浮床植物的竞争优势,抑制藻类生长,但过度扩大会抑制沉水植物生长,不利于污水净化;该生态修复体系体现了生物多样性的间接价值。
19.CD　醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,从而维持水盐平衡,因此肾上腺皮质分泌醛固酮,受到细胞外液量的调节;据图可知,醛固酮与MR结合,促进了基因的表达,从而促进ENaC和钠钾泵的含量;由图可知,肾集合管上皮细胞通过协助扩散的方式从尿液中运入Na+,通过主动运输的方式向组织液中排出Na+,因此肾集合管上皮细胞内Na+浓度低于尿液和组织液;抑制钠钾泵活性,导致细胞内的Na+浓度上升,会抑制ENaC重吸收Na+的能力。
20.AC　母鸡的性染色体为ZW,卵细胞中可能不含有Z染色体,故可能找不到DMRT1基因;无Z染色体的个体无法发育,只有一条性染色体Z的个体DMRT1基因表达量低,促进卵巢发育,表现为雌性个体;性染色体组成为ZZW和ZZ的个体,都含有两条Z染色体,故DMRT1基因表达量相同且表达量高,均表现为公鸡,不能交配;性染色体组成正常的母鸡性反转为公鸡,性染色体组成仍为ZW,并与正常的母鸡(ZW)交配,由于无Z染色体的个体无法发育,子代中雌性∶雄性=2∶1。
21.【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)细胞质基质、线粒体、叶绿体　H2O
形成NADPH
(2)HH条件下由于Rubisco活性下降影响了CO2固定过程,进而引起光合效率的下降(2分)　增加
(3)高温高光强　高温高光强并加入适量的药物SM　相同且适宜　甲组、乙组、丙组
【解析】 (1)在光照条件下,细胞质基质、线粒体、叶绿体均能产生ATP。据题图可知,光系统Ⅱ中,光使叶绿素中的一个电子由低能状态激发到高能状态,这个高能电子随后丢失能量而进入光系统Ⅰ,这时一部分丢失的能量便转化为ATP中活跃的化学能,光系统Ⅱ中丢失的电子由H2O光解产生的电子补充;光系统Ⅰ吸收光能后,也产生高能电子,可与H+、NADP+在类囊体膜上结合形成NADPH。
(2)根据表格数据可知,HH组的胞间CO2浓度高于CK组,而Rubisco活性低于CK组,所以HH条件下小麦净光合速率的下降是Rubisco活性下降影响了CO2的固定过程,进而引起光能的转化效率降低。由于HH组的Rubisco活性降低,二氧化碳固定形成C3的速率降低,C3还原消耗的NADPH和ATP减少,所以此条件下的短时间内光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量增加。
(3)本实验以小麦植株为实验材料验证D1蛋白可以缓解HH条件(高温高光强)对光合作用的抑制,药物SM可抑制D1蛋白的合成,因此实验的自变量是小麦是否用SM处理、培养条件是否为高温高光强,因变量是净光合速率。
实验思路:把生理状态相同的小麦随机均分成甲、乙、丙三组,甲组处在CK(适宜温度和适宜光照)条件下,乙组处在HH(高温高光强)条件下,丙组处在HH(高温高光强)并加入适量的药物SM条件下,其他条件相同且适宜,连续5天每天定时测定各组植株的净光合速率。
实验结果:甲、乙组都是未用SM处理、D1蛋白合成正常的小麦植株,不同的是甲组在适宜温度、适宜光照条件下培养,乙组是在高温高光强条件下培养,净光合速率下降,说明高温高光强对光合作用有抑制效应。由于D1蛋白可以缓解HH条件对光合作用的抑制,丙组用适量的SM(SM可抑制D1蛋白的合成)处理小麦植株,抑制了D1蛋白的合成,在高温高光强(HH)条件下培养,与乙组相比,净光合速率下降更明显,所以预期实验结果:净光合速率按从大到小的顺序依次为甲组、乙组、丙组。
22.【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)内质网和高尔基体　免疫监视(1分)
(2)
(3)IR通过溶酶体依赖的自噬途径降解MHCⅠ
(4)细胞中IR含量高,MHCⅠ的自噬降解增强,无法将肿瘤相关抗原呈递到细胞膜上,从而避免了细胞毒性T细胞对其杀伤,出现免疫逃逸,术后生存率低;细胞中IR含量低,MHCⅠ的自噬降解减少,将肿瘤相关抗原呈递到细胞膜上,增强细胞毒性T细胞对其杀伤,术后生存率高。
【解析】 (1)在细胞中,短肽进入内质网和高尔基体进行加工,形成MHCⅠ抗原肽;细胞毒性T细胞识别并杀伤肿瘤细胞,这是免疫系统发现和清除体内出现的非自身成分(肿瘤细胞可视为异常细胞)的过程,属于免疫监视功能。
(2)已知IR仅促进MHCⅠ降解降低其含量。第3组是WT细胞(含IR)且添加了蛋白质降解抑制剂,由于降解被抑制,与第1组相比MHCⅠ含量会显著增加,MHCⅠ含量应与第2组KO细胞(无IR,MHCⅠ不被促进降解)MHCⅠ含量相近;第4组是KO细胞(无IR)且添加了蛋白质降解抑制剂,由于本身没有IR促进MHCⅠ降解,所以MHCⅠ含量不变,与第2组KO细胞MHCⅠ含量相同。第3、第4组实验结果见答案。
(3)因为实验是探究IR作用于MHCⅠ促进其降解途径,实验组用自噬诱导剂处理后三种荧光共定位(IR、自噬泡定位蛋白、溶酶体定位膜蛋白),对照组无此现象,说明是基于IR通过溶酶体依赖的自噬途径促进MHCⅠ降解这一假设设计的实验,如果IR通过溶酶体依赖的自噬途径起作用,那么在自噬诱导剂作用下,IR会与自噬泡、溶酶体在位置上出现重叠。因此研究者是基于IR通过溶酶体依赖的自噬途径促进MHCⅠ降解假设设计的该实验方案。
(4)从图3中可以看出,IR含量低的胰腺癌患者术后生存人数比例在较长时间内相对较高,IR含量高的胰腺癌患者术后生存人数比例下降较快。解释IR含量低的胰腺癌患者生存率高的原因:细胞中IR含量低,MHCⅠ的自噬降解减少,将肿瘤相关抗原呈递到细胞膜上,增强细胞毒性T细胞对其杀伤,术后生存率较高;细胞中IR含量高,MHCⅠ的自噬降解增强,无法将肿瘤相关抗原呈递到细胞膜上,从而避免了细胞毒性T细胞对其杀伤,出现免疫逃逸,术后生存率较低。
23.【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)次生　种群　SK管理措施,使林冠层下的红松获得充足的光照,KT管理措施,降低了红松之间的种内竞争强度(2分)
(2)五点取样法　SK模式下红松数量较多,种内竞争压力大,生长相对较慢(2分)
(3)地上生物量　KT模式下,优势种红松胸径大,碳储量大(2分)
(4)高　红松是常绿乔木,秋冬季KT仍然能吸收CO2(或白桦等树种的落叶分解后增加土壤无机盐含量,有利于红松等针叶树的生长)(2分)
【解析】 (1)由题可知,WB是20世纪50年代森林被皆伐后自然更新形成的白桦次生林,其形成过程属于群落的次生演替,其中所有的白桦是同种生物的聚集体,属于种群。SK管理措施使林冠层下的红松获得充足的光照,KT管理措施降低了红松之间的种内竞争强度,且调查数据显示,SK、KT管理模式均表现为有利于红松的生长。
(2)调查林分密度时常采用的取样方法是五点取样法。与KT相比,SK乔木层的横截面面积总和相似,而平均胸径较小,这是因为SK模式下红松数量较多,种内竞争压力大,生长相对较慢,而KT模式下对红松进行选择性疏伐,降低了红松之间的竞争,因而有利于红松的生长。
(3)森林群落中,乔木胸径级别是决定森林植被碳密度的重要因素。图中不同管理模式下总植被碳密度的差异主要取决于地上生物量的碳密度,KT管理模式碳密度最大的原因是KT模式下对红松进行选择性疏伐,降低了红松之间的竞争,因而优势种红松胸径大,碳储量大。
(4)研究表明,KT是针阔混交林,有白桦等落叶阔叶乔木和红松等常绿针叶乔木。这种“栽针保阔”的管理方式增强了生态系统的稳定性,提高了森林的碳汇功能,促进森林可持续发展。与WB相比,KT生物多样性更高,因而自我调节能力更强,抵御病虫害和自然灾害的能力强,生态系统的稳定性高。与WB相比,秋冬季KT碳汇功能更强,这是因为KT模式下红松是常绿乔木,秋冬季KT仍然能吸收CO2(或白桦等树种的落叶分解后增加土壤有机质含量,通过微生物的分解作用为红松提供丰富的无机盐,因而有利于红松等针叶树的生长)。
24.【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)提高突变频率(诱发基因突变)　不是(1分)
(2)实验设计:将突变体P与矮秆品系1杂交获得的F1继续自交,统计F2中高秆和矮秆的比例。实验结果预测:若F2中高秆∶矮秆=1∶1,说明矮秆基因位于1号染色体上。否则,说明矮秆基因不位于1号染色体上(或若F2中高秆∶矮秆=1∶1,说明矮秆基因位于1号染色体上;若F2中高秆∶矮秆=9∶7,说明矮秆基因不位于1号染色体上)。(3分)
(3)①2　②选取HVM33　因为F2矮秆个体该位点的电泳条带与矮秆亲本一致(说明该位点与矮秆基因距离很近,高度连锁),而HVM9位点的电泳条带与矮秆亲本不完全一致
【解析】 (1)采用60Coγ射线处理属于诱变育种,其目的是提高突变频率(诱发基因突变),从而增加产生新性状的可能性。已知品系1矮秆基因为a,品系2矮秆基因为b,将P分别与品系1和品系2杂交,F1均为高秆,说明P中的矮秆基因不是a或b的等位基因。若P的矮秆基因是a或b的等位基因,那么P与相应品系杂交F1应为矮秆。
(2)将突变体(P)与矮秆品系1(aa)杂交获得F1,继续让F1自交,统计F2中高秆和矮秆的比例。
假设矮秆纯合突变体P的矮秆基因为d,若矮秆基因位于1号染色体上:由于P与品系1杂交,F1均为高秆,则P的基因型为AAdd,基因Ad连锁,与品系1(aaDD)杂交,F1为AaDd,自交后F2中高秆∶矮秆=1∶1。
若矮秆基因不位于1号染色体上:P的矮秆基因与品系1的a基因位于非同源染色体上,设P的基因型为AAdd,品系1为aaDD,F1为AaDd,F1自交,F2中高秆A　D　∶矮秆(A　dd+
aaD　+aadd)=9∶7。
(3)①要快速鉴定品系2矮秆基因b,已知非同源染色体上SSR重复单位不同,不同品种的同源染色体上SSR重复次数不同,应选择图中3号染色体上最靠近b基因的SSR位点,所以是位点2作为b基因的分子标记。
②应选取HVM33用于b基因的快速鉴定。从电泳结果可知,F2矮秆个体在HVM33位点的电泳条带与矮秆亲本一致,说明该位点与矮秆基因距离很近,高度连锁;而HVM9位点的电泳条带与矮秆亲本不完全一致,所以选择HVM33。
25.【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物　BC　3(1分)
(2)RNA聚合酶(1分)　将强启动子和Bapt基因带入红豆杉细胞并整合到红豆杉细胞染色体的DNA上　NotⅠ和SacⅠ
(3)B(1分)
【解析】 (1)利用PCR技术扩增Bapt基因,扩增的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物;引物要与模板链的3'端结合,因此应选B、C作为引物;至少要经过3个循环才能产生双链等长的子代Bapt基因。
(2)RNA聚合酶识别并与启动子结合,启动转录;Ti质粒中的TDNA将强启动子和Bapt基因带入红豆杉细胞并整合到红豆杉细胞染色体的DNA上;由题图可知,Bapt基因上有EcoRⅠ、BamHⅠ和HindⅢ酶切位点,因此不能在DNA片段两端添加EcoRⅠ、BamHⅠ以及HindⅢ的识别序列,为使DNA片段能定向插入TDNA中,应在DNA片段的M、N端分别添加NotⅠ和SacⅠ的识别序列。
(3)DNA 3'端为—OH端,5'端为磷酸基团端,因此DNA连接酶作用的底物应为B。

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