资源简介 湖南省常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三下学期2月阶段检测生物试题1.协同运输是物质跨膜运输的一种方式,过程如图所示,细胞膜上的载体蛋白同时与葡萄糖和Na+结合后,在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖,跨膜的Na+再由另一种载体蛋白运回膜外,对此过程分析正确的是( )A.Na+协同运输所需能量直接来自ATP水解B.图示细胞吸收葡萄糖与苯、甘油等跨膜方式相同C.Na+主动运输过程载体蛋白不具有催化功能D.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘与Na+运出细胞的方式相同2.水蛭是我国的传统中药材,主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性,结果如图所示。下列关于实验结果的推测正确的是( )A.两种酶作用于水蛭蛋白的部位相同B.酶解产物的抗凝血活性的差异主要与肽的含量有关C.两种酶处理的酶解产物中氨基酸的数目、排列顺序有所不同D.根据酶解产物的抗凝血活性的差异可知,酶甲的活性比酶乙高3.下列模式图表示几种细胞器,有关说法不正确的是( )A.细胞器A、C、E、F能产生水B.细胞器B、F不含磷脂C.植物的活细胞都含有B、CD.A在植物细胞有丝分裂末期更活跃4.亨廷顿氏症又称为舞蹈病,是完全显性的常染色体遗传病,该病目前无法治愈,患者达到一定年龄后身体慢慢失去平衡能力,最后过早死亡。发病年龄取决于基因中CAG的重复次数,如果一个人带有39次重复,那么他有90%的可能在75岁的时候已经成了痴呆,按平均值来看,他会在66岁的时候出现这个疾病的第一个症状;那些带有50次重复的人,平均在27岁就会因病失去正常思维。20世纪70年代晚期,医生韦克斯勒的太太和她的三个兄弟都有这种病,她们的女儿南希远赴委内瑞拉,最终在1993年找到了该病的致病基因。原来基因中非模板链中CAG的重复,使得蛋白质的中部出现一长串谷氨酰胺。下列叙述正确的是( )A.决定谷氨酰胺的密码子为GUCB.48次重复的患者,60岁时一定会发病C.南希患病的概率高于50%D.由于患者无法治愈会致死,亨廷顿氏症终将被自然选择淘汰5.如图是细胞内某个基因表达过程的示意图。已知完整mRNA中腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的40%,在转录形成完整mRNA的DNA片段中,模板链中胸腺嘧啶占该链碱基的16%。下列叙述正确的是( )A.②为RNA聚合酶,该基因的启动子位于②的左侧B.该细胞可能为肝细胞,图中的多肽经加工后可成为呼吸酶C.此时核糖体③形成的肽链长于核糖体④形成的肽链D.在转录形成完整mRNA的DNA片段中,非模板链中胸腺嘧啶占该链碱基的20%6.部分神经兴奋传导通路如下图,将电表的两极分别接在②④的膜外侧,下列叙述正确的是( )A.细胞外液的 K+和 Na+浓度降低都会导致神经细胞的兴奋性提高B.在②给予任一强度的刺激, 电表都会发生两次反向偏转且肌肉会收缩C.若在②④分别给予不同强度的刺激使其产生兴奋,则在两处测得的电位也不相同D.④给予一定强度的刺激,若电表只偏转一次,则可证明兴奋在突触处是单向传递7.如图1表示某草场蝗虫种群数量变化可能的四种模型,图2表示①种群和②种群的有关数据的变化,其中λ表示某种群后一年的数量是前一年数量的倍数。下列说法错误的是( )A.若图1的b点时,干旱条件抑制了使蝗虫患病的一种丝状菌的生长,则b点后该种群的数量变化曲线是IB.温度、降水等气候因素对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于非密度制约因素C.图2中①种群在t4时的种内竞争比t3时更激烈D.t3-t4时间段内,①种群的年龄结构属于衰退型,种群数量减少,②种群属于增长型,种群数量增大8.下列关于大肠杆菌培养过程的叙述,正确的是( )A.在大肠杆菌培养过程中,除考虑营养条件外,还要考虑pH、温度和渗透压等条件B.在培养过程中,为防止杂菌污染,需对培养基和培养皿进行消毒处理C.用平板划线法对大肠杆菌活菌计数,保证待测样品的稀释度能使估计值更准确D.使用过的培养基及其培养物应立刻丢弃9.我国四川省甘孜州泸定县等区域频发地震,造成该县受损严重。地震后修复需要生物措施与工程措施相结合,以生物措施为主。下列叙述正确的是( )A.地震等自然灾害会影响种群密度,属于密度制约因素B.地震后的灾区使用太阳能、地热能和风能有利于增大生态足迹C.该地区选择适宜的农作物进行种植,主要体现了生态工程中的协调原理D.灾区推广“四位一体农业生态工程”可使能量多级利用,提高能量传递效率10.气管黏膜由黏膜上皮和固有层组成。在抗原刺激下,分泌型抗体IgA(sIgA)穿过黏膜上皮细胞到达黏膜表面,随气管黏膜分泌物排出体外(如图)。下列正确的是( )A.图中甲为浆细胞,内质网发达,具备识别抗原的能力B.slgA通过阻断相应病原体对黏膜上皮细胞的黏附发挥抗感染作用C.黏膜及其分泌物参与组成保卫人体的第二道防线D.sIgA分泌及参与清除病原体的过程实现了免疫系统的自稳功能11.下列关于生物变异的说法正确的是( )A.猫叫综合征和21三体综合征都属于染色体结构变异B.染色体结构变异一定会导致基因结构发生改变C.染色体上某一片段颠倒后不会改变基因数量,但对个体性状可能会产生影响D.培育无子西瓜和无子番茄的原理都是染色体数目变异12.苜蓿是秋眠植物,在红光信号下,与秋眠相关的信号转导途径如图所示,其中PIFI是与转录有关的蛋白质,其他英文表示均为基因。下列叙述错误的是( )A.土壤缺N可能通过影响光敏色素的合成,削弱秋眠信号的正常转导B.秋季持续的红光信号可通过降低赤霉素与脱落酸的比值来促进休眠C.在细胞核内,光敏色素通过抑制PIFI蛋白来抑制秋眠相关基因的表达D.光敏色素空间结构的改变是细胞内启动秋眠信号转导链的初始信号13.肝细胞和细菌都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖,其中细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT1,肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2,其运输的速率和葡萄糖浓度的关系如图所示,下列推测正确的是( )A.协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差B.A点与B点相比,制约葡萄糖转运速率的因素是GLUT1数量C.C点与A点相比,C点葡萄糖转运速率低的原因可能是肝细胞GLUT2少D.载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率14.基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程的重要技术。下图为利用PCR技术进行定点突变的流程,相关叙述正确的是( )A.由于基因决定蛋白质,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成B.酶① 应为耐高温DNA聚合酶,引物X和Y应该为引物2和4C.可以将引物1、引物2、引物3和引物4置于同一个反应系统中同时进行第一个阶段的反应,进而缩短实验时间D.利用图示流程技术可以将两个不同的基因拼接到一起15.葡萄糖充足且无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,此时再向培养液中通入氧气会导致酒精产生停止,这种现象称为巴斯德效应。下列说法错误的是( )A.酵母菌细胞将丙酮酸转化为酒精的过程中不生成ATPB.鉴定酒精时,可以用碱性重铬酸钾溶液,溶液会变成灰绿色C.巴斯德效应导致葡萄糖进入酵母菌线粒体的量增多D.酵母菌无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量主要以热能形式散失16.杜氏肌营养不良是由 DMD 基因突变引起的抗肌萎缩蛋白缺乏的一种单基因遗传病。DMD基因突变导致转录出的mRNA 长度不变但提前出现终止密码子UGA,导致合成的抗肌萎缩蛋白失去活性,没有抗肌萎缩蛋白的支撑,肌细胞膜变得极其脆弱,在日常的肌肉收缩中容易受损、破裂。科研人员通过改造天然tRNA 获得了抑制性tRNA (sup-tRNA)对此病的治疗进行相关研究。(1)sup-tRNA与普通tRNA的结构、功能相同,但它的反密码子可以与终止密码子配对。从而能够获得有功能的全长蛋白。推测 sup-tRNA发挥的作用是___________。A.改变 mRNA 的序列B.使翻译提前终止C.促进氨基酸脱水缩合D.识别终止密码子并携带氨基酸至核糖体(2)治疗杜氏肌营养不良的 sup-tRNA 的反密码子是5'- -3',改变 sup-tRNA 与特定氨基酸结合的结构域,可以得到反密码子相同但携带不同氨基酸的 sup-tRNA。科研人员将携带不同氨基酸的 sup-tRNA导入实验动物体内,并检测了抗肌萎缩蛋白的分子量 (条带的粗细可以反映分子量的大小),结果如下表,“-”代表未加入。据表分析,可继续探究携带 氨酸的 sup-tRNA用于疾病治疗的前景。sup-tRNA携带的氨基酸种类 对照组 实验组(杜氏肌营养不良动物)一 一 色氨酸 酪氨酸 丝氨酸 亮氨酸 赖氨酸 谷氨酸全长抗肌萎缩蛋白参照蛋白(3)科研人员利用选定的 sup-tRNA分别对DMD 突变基因纯合小鼠 (编号为A组)及DMD 基因敲除小鼠进行治疗(编号为B组),检测肌细胞抗肌萎缩蛋白活性和肌肉收缩中的受损程度,与治疗前的小鼠相比较,实验结果为DMD突变基因纯合小鼠 ,DMD基因敲除小鼠 ,证明携带选定的 sup-tRNA 可以治疗杜氏肌营养不良。17.水稻花为两性花,一株稻穗约开200~300朵,花粉自然条件下存活时间不足5分钟。“杂交水稻之父”袁隆平提出“三系配套法”,即通过培育雄性不育系、保持系和恢复系三个品系来培养杂交水稻,过程如图所示,恢复系与不育系杂交产生的杂交种育性正常且具有杂种优势。回答下列问题:三系配套法杂交水稻系统(1)杂交水稻的培育工作中雄性不育品系至关重要,选育雄性不育植株的目的是 。(2)雄性不育由细胞质不育基因S和核中隐性基因r共同决定,仅含有S和r基因的水稻表现为雄性不育,而细胞质基因N 和细胞核中显性基因R 都会使水稻恢复育性。上述与水稻雄性育性有关的基因中,遵循孟德尔遗传规律的是 。若三系杂交稻中不育系的基因型表示为S(rr),则保持系基因型为 ,恢复系基因型为 。(3)不育系与恢复系间行种植并单行收获种子的目的是 。(4)在三系配套法杂交育种中,选育恢复系非常关键。研究人员发现几株性状优良、纯度高但不含R基因的纯合水稻植株,现利用基因工程的技术将两个R基因导入不同的植株中培育出恢复系D。将恢复系D作为亲本与不育系混合种植,统计后代发现雄性不育植株:雄性可育植株=1:3,原因是 。18.下图1为某地区苹果种植户发展生态果园模式图,图2是该生态系统内能量流动的示意图。据图回答下列问题:(1)该生态果园中的所有生物构成 ,食用菌属于生态系统成分中的 ,图1中属于第二营养级的有 。(2)果园中花天牛以果树的花和叶为食,肿腿蜂可以将卵产在花天牛幼虫的体表,吸取幼虫的营养,肿腿蜂和花天牛的种间关系是 。(3)从物质循环角度分析,碳元素在该生物群落内部以 形式传递。(4)图2中的A代表 ,能量从生产者传递到植食动物的效率为 。19.胰岛素受体被胰岛素激活后会磷酸化,进而使胰岛素信号通路的关键蛋白Akt磷酸化,磷酸化的Akt可促进葡萄糖转运蛋白向膜转移。Akt的磷酸化受阻是导致机体组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感的主要原因,表现为胰岛素抵抗,这是2型糖尿病发病机制之一。(1)正常情况下,胰岛素与脂肪细胞膜上的特异性受体识别并结合,通过促进 过程,从而降低血糖。(2)研究人员利用人参皂苷进行了改善脂肪细胞胰岛素抵抗的研究。用1μmoL/L地塞米松(DEX)处理正常脂肪细胞,建立胰岛素抵抗模型。用25、50、100μmoL/L人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞,检测脂肪细胞对葡萄糖摄取量及葡萄糖转运蛋白基因(GLUT-4)表达水平。实验结果如下图所示。①根据上述检测结果,推测人参皂苷能降低血糖的原因是 。②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,需在上述实验基础上检测 水平和 含量。(3)人参皂苷能否在生物体内发挥作用,还需要做进一步的研究。请利用以下实验材料及用具,设计实验探究人参皂苷对高血糖小鼠是否有降糖作用。实验材料及用具:2型糖尿病模型小鼠若干只,生理盐水,人参皂苷稀释液,血糖仪等。实验思路: 。预期结果及结论: 。20.埃博拉病毒(EBOV)是一种能导致人类出血热的致死性病毒,对公共卫生具有较严重的危害。EBOV的NP蛋白在病毒复制中具有重要作用,也是检测EBOV的重要靶蛋白。实验人员用NP蛋白免疫小鼠来制备抗EBOV单克隆抗体,过程如下图所示。回答下列问题:(1)制备抗EBOV单克隆抗体过程中,用NP蛋白多次免疫小鼠的目的是刺激小鼠产生更多 ,制备抗EBOV单克隆抗体的过程中用到的技术有 。(2)与诱导植物原生质体融合相比,②过程中通常采用的特有的诱导融合的方法是 ,细胞融合的基础是 ,假设仅考虑某两个细胞的融合,则经过②过程会产生 种类型的细胞。(3)若要使能产生抗EBOV的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有 (答出1种即可)。(4)抗EBOV单克隆抗体可用于检测血浆中EBOV的含量,检测原理如下图所示。据图分析,捕获抗体、酶标抗体与待测样本中EBOV的结合特点(在结构上的关系)是 。(5)科学家利用现代生物技术将小鼠单克隆抗体上结合抗原的区域“嫁接”到人的抗体上,获得的人鼠嵌合抗体引起的免疫副作用显著降低。制备人鼠嵌合抗体需要从根本上改造 (填序号)①小鼠单克隆抗体;②抗体合成基因;③人体特异性抗体;④编码抗体的mRNA。答案解析部分1.【答案】D【知识点】ATP的作用与意义;被动运输;主动运输【解析】【解答】A、Na+协同运输驱动葡萄糖吸收的能量直接来自膜两侧Na+的浓度梯度势能,并非ATP水解,A错误;B、细胞吸收葡萄糖借助Na+浓度梯度供能,属于主动运输;苯、甘油的跨膜运输方式为自由扩散,二者运输方式不同,B错误;C、运输Na+运出细胞的载体蛋白可催化ATP水解,具备ATP水解酶的催化功能,C错误;D、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的方式为主动运输,Na+运出细胞需要载体蛋白且消耗ATP,也属于主动运输,二者运输方式相同,D正确。故答案为:D。【分析】(1)物质跨膜运输分为自由扩散、协助扩散、主动运输,主动运输需载体蛋白协助且消耗能量,能量来源可分为ATP直接供能、离子浓度梯度势能供能等。(2)协同运输属于继发性主动运输,依靠离子浓度梯度产生的势能驱动物质运输,离子浓度梯度一般由消耗ATP的原发性主动运输维持。(3)部分载体蛋白兼具物质运输与酶的催化功能,如钠 钾泵,既能转运离子,又可催化ATP水解提供能量。2.【答案】C【知识点】酶的相关综合【解析】【解答】A、两种酶水解水蛭蛋白后,肽含量变化趋势相近,但酶解产物的抗凝血活性差异明显,说明水解产生的肽的种类不同,由此可判断两种酶作用于水蛭蛋白的肽键位点(部位)不同,A错误;B、两种酶处理后肽含量曲线接近,而抗凝血活性差异较大,说明酶解产物的抗凝血活性与肽的含量关联性小,主要与肽的种类有关,B错误;C、酶解产物的抗凝血活性存在差异,说明产生的肽的结构不同,肽的结构差异由氨基酸的数目、排列顺序不同决定,因此两种酶处理的酶解产物中氨基酸的数目、排列顺序有所不同,C正确;D、抗凝血活性是酶解产物的功能特性,并非蛋白酶自身的催化活性,因此无法根据酶解产物的抗凝血活性差异比较酶甲、酶乙的活性大小,D错误。故答案为:C。【分析】(1)蛋白酶可特异性水解蛋白质中的肽键,不同蛋白酶识别的肽键位点存在差异,会水解产生不同种类的多肽片段。(2)多肽的功能由其空间结构决定,多肽的结构差异主要与氨基酸的数目、排列顺序、种类有关。(3)酶的活性指酶自身的催化效率,酶解产物的生理活性与蛋白酶自身的催化活性属于不同范畴,二者不能直接等同。(4)分析实验曲线时,需区分自变量、因变量,结合不同指标的变化趋势判断物质功能与物质含量、种类的关系。3.【答案】C【知识点】其它细胞器及分离方法;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能【解析】【解答】A、A高尔基体(合成多糖时脱水)、C线粒体(有氧呼吸产生水)、E叶绿体(光合作用产生水)、F核糖体(氨基酸脱水缩合)均可产生水,A正确;B、B中心体、F核糖体均无生物膜结构,磷脂是生物膜的主要成分,因此二者不含磷脂,B正确;C、B中心体仅存在于动物细胞和低等植物细胞中,高等植物细胞不含中心体;C线粒体为植物活细胞普遍具有的细胞器,因此并非所有植物活细胞都含有B,C错误;D、植物细胞有丝分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成,因此A高尔基体在此时期生理活动更活跃,D正确。故答案为:C。【分析】(1)高尔基体、线粒体、叶绿体、核糖体均可通过相应生理过程产生水,脱水缩合、有氧呼吸、光合作用、多糖合成等过程伴随水的生成。(2)磷脂是生物膜的组成成分,核糖体和中心体无膜结构,不含磷脂。(3)中心体分布于动物细胞和低等植物细胞,高等植物细胞无中心体;线粒体普遍存在于动植物活细胞。(4)植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁合成,动物细胞的高尔基体主要参与分泌物的加工和分泌。4.【答案】C【知识点】基因的分离规律的实质及应用;遗传信息的翻译【解析】【解答】A、致病基因非模板链序列为CAG,转录的模板链对应序列为GTC,转录生成的mRNA上决定谷氨酰胺的密码子是CAG,并非GUC,A错误;B、题干仅说明CAG重复次数与发病年龄存在概率性的平均关联,48次重复的患者60岁时发病只是可能性事件,并非一定会发病,B错误;C、该病常显,患病基因型为AA、Aa,正常为aa。韦克斯勒太太患病,其父母大概率都是Aa(父母均患病,无纯合显性背景),Aa×Aa的后代为AA:Aa:aa=1:2:1。太太已经患病,排除aa,所以基因型及概率:AA(1/3)、Aa(2/3)。丈夫正常,则基因型为aa。当太太的基因型为AA时,子代必患病(概率1);当太太的基因型为Aa时,子代患病概率1/2。因此南希患病总概率:1/3×1+2/3×1/2=2/3 >50%,C正确;D、部分患者发病年龄较晚,在出现病症前已完成生育并将致病基因遗传给子代,因此该致病基因不会被自然选择彻底淘汰,D错误。故答案为:C。【分析】常染色体显性遗传病由显性致病基因控制,密码子是mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基,碱基重复次数与发病年龄呈概率相关,晚发性遗传病的致病基因不易被自然选择淘汰。5.【答案】C【知识点】碱基互补配对原则;遗传信息的转录;遗传信息的翻译【解析】【解答】A、②为RNA聚合酶,其作用是催化转录过程,根据mRNA的延伸长度可判断转录方向为从右到左,说明基因的启动子位于②的右侧,A错误;B、图中显示转录和翻译同时进行,该过程发生在原核细胞中,而肝细胞属于真核细胞,真核细胞的转录主要在细胞核内进行,翻译在细胞质核糖体上进行,不能同时进行,因此该细胞不可能是肝细胞,B错误;C、翻译过程中核糖体沿着mRNA从5'端向3'端移动,核糖体③距离转录起始点更远,翻译进行的时间更长,因此合成的肽链长于核糖体④形成的肽链,C正确;D、已知完整mRNA中腺嘌呤(A)和尿嘧啶(U)之和占全部碱基的40%,根据碱基互补配对原则,转录该mRNA的DNA模板链中胸腺嘧啶(T)和腺嘌呤(A)之和也为40%。又知模板链中胸腺嘧啶(T)占该链碱基的16%,则模板链中腺嘌呤(A)占该链碱基的24%;非模板链中的胸腺嘧啶(T)与模板链中的腺嘌呤(A)互补配对,因此非模板链中T占该链碱基的24%,D错误。故答案为:C。【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,原核细胞可边转录边翻译,真核细胞转录主要在细胞核、翻译在细胞质。RNA聚合酶结合启动子启动转录,转录方向决定mRNA合成顺序。翻译时核糖体沿mRNA移动,肽链长度随翻译推进增加。DNA双链碱基互补配对,非模板链T含量与模板链A含量相等,mRNA中A+U比例与模板链T+A比例相同。6.【答案】D【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导【解析】【解答】A、细胞外液的K+浓度降低,静息电位绝对值增大,神经细胞兴奋性下降;细胞外液Na+浓度降低,动作电位峰值降低,神经细胞兴奋性也下降,A错误;B、刺激强度过低时,②处无法产生兴奋,电表不偏转;突触前膜释放的神经递质若为抑制性递质,兴奋无法传到④处,电表仅偏转一次,肌肉也不会收缩,B错误;C、动作电位峰值由细胞膜内外Na+浓度差决定,②④处Na+浓度一致,因此不同强度刺激引发的动作电位电位大小相同,C错误;D、在④处给予适宜刺激,电表只偏转一次,说明兴奋不能从突触后神经元传递到突触前神经元,可证明兴奋在突触处单向传递,D正确。故答案为:D。【分析】(1)静息电位主要由K+外流形成,细胞外K+降低,静息电位绝对值变大,兴奋性降低;动作电位主要由Na+内流形成,细胞外Na+降低,动作电位峰值变小,兴奋性降低。(2)兴奋产生需要达到阈刺激,低于阈值不会产生动作电位;突触可释放兴奋性或抑制性神经递质,抑制性递质会阻止突触后神经元产生兴奋。(3)动作电位具有全或无的特点,只要产生兴奋,动作电位峰值大小固定,与刺激强度无关。(4)突触结构决定兴奋只能从突触前膜传向突触后膜,反向刺激若不能引起另一侧电位变化,可证明单向传递。7.【答案】D【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线【解析】【解答】A、丝状菌可使蝗虫患病,对蝗虫种群数量增长起到抑制作用,b点时干旱条件抑制了丝状菌的生长,蝗虫面临的生存阻力减小,环境容纳量(K值)升高,因此b点后蝗虫种群数量会在更高的K值(K1)附近波动,对应曲线Ⅰ,A正确;B、非密度制约因素是指作用强度与种群密度无关的环境因素,温度、降水等气候因素对种群的影响不会随种群密度的变化而改变,因此属于非密度制约因素,B正确;C、①种群的增长速率曲线符合“S”形增长的增长速率变化规律,t3时增长速率达到最大值(对应种群数量为K/2),t4时增长速率虽有所下降但仍大于0,说明种群数量仍在持续增加,t4时种群密度高于t3,因此种内竞争比t3时更激烈,C正确;D、t3-t4时间段内,①种群的增长速率仍大于0,种群数量持续增加,年龄结构属于增长型,而非衰退型;②种群的λ(后一年种群数量与前一年种群数量的比值)在该时间段内大于1,种群数量增大,年龄结构属于增长型,因此D错误。故答案为:D。【分析】种群数量增长包括“J”形和“S”形曲线,环境容纳量受环境因素影响。密度制约因素作用强度与种群密度相关,非密度制约因素无关。种群增长速率大于0时种群数量增加,λ>1时种群数量增长,年龄结构可预测种群数量变化趋势。8.【答案】A【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;灭菌技术【解析】【解答】A、微生物的正常生长繁殖不仅需要充足的营养物质,还需要适宜的环境条件,大肠杆菌培养过程中必须考虑pH、温度和渗透压等条件,A正确;B、为防止杂菌污染,培养基和培养皿需要进行灭菌处理,彻底杀灭包括芽孢和孢子在内的所有微生物,消毒无法达到培养所需的无菌要求,B错误;C、平板划线法只能用于大肠杆菌的分离纯化,不能用于活菌计数,稀释涂布平板法才可以对大肠杆菌进行活菌计数,C错误;D、使用过的培养基及其培养物含有大量活菌,直接丢弃会造成环境污染和生物安全隐患,必须先灭菌再进行处理,D错误。故答案为:A。【分析】微生物培养需要营养与适宜环境条件,灭菌彻底杀灭微生物,消毒仅杀灭部分微生物,稀释涂布平板法用于活菌计数,废弃培养基需灭菌处理。9.【答案】C【知识点】种群的数量变动及其原因;研究能量流动的实践意义;人口增长对生态环境的影响;生态工程依据的生态学原理【解析】【解答】A、地震属于自然灾害,其对种群密度的影响程度与种群密度无关,属于非密度制约因素,A错误;B、太阳能、地热能、风能属于清洁能源,使用这类能源可减少资源消耗,有利于减小生态足迹,B错误;C、协调原理强调生物与环境、生物与生物间的协调平衡,需考虑环境容纳量,该地区选择适宜农作物种植,体现了协调原理,C正确;D、农业生态工程可实现能量多级利用,提高能量利用率,不能改变相邻营养级间的能量传递效率,D错误。故答案为:C。【分析】(1)影响种群密度的因素分为密度制约因素和非密度制约因素,密度制约因素的影响程度与种群密度相关,多为生物因素;非密度制约因素的影响程度与种群密度无关,多为气候、自然灾害等非生物因素。(2)生态足迹是指维持一个人、地区、国家生存所需要的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积,使用清洁能源可降低资源消耗,减小生态足迹。(3)生态工程的协调原理要求生物适应环境,考虑环境承载力,避免生物超过环境容纳量造成破坏。(4)能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,一般固定不变;能量利用率是人类可利用的能量占总能量的比例,能量多级利用可提高能量利用率。10.【答案】B【知识点】免疫系统的结构与功能;体液免疫【解析】【解答】A、图中甲可分泌IgA二聚物,为浆细胞,浆细胞内质网发达,但浆细胞不具备识别抗原的能力,A错误;B、分泌型IgA可到达黏膜表面,阻断病原体黏附黏膜上皮细胞,进而发挥抗感染作用,B正确;C、黏膜及其分泌物属于保卫人体的第一道防线,C错误;D、sIgA清除外来病原体,体现免疫系统的免疫防御功能,免疫自稳功能是清除自身衰老、损伤细胞,D错误。故答案为:B。【分析】(1)浆细胞由B细胞增殖分化而来,可分泌抗体,内质网、高尔基体发达,无识别抗原的受体,不能识别抗原。(2)人体第一道防线为皮肤、黏膜及其分泌物;第二道防线为体液中的杀菌物质和吞噬细胞;第三道防线为特异性免疫。(3)免疫系统具有免疫防御、免疫自稳、免疫监视三大功能,免疫防御针对外来病原体等异物,免疫自稳清除自身衰老损伤细胞,免疫监视识别清除突变细胞。(4)抗体可与病原体特异性结合,抑制病原体的黏附、侵染等过程,发挥免疫作用。11.【答案】C【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异;生长素类似物在农业生产中的应用【解析】【解答】A、猫叫综合征是第5号染色体部分缺失造成的,属于染色体结构变异,21三体综合征是21号染色体多一条造成的,属于染色体数目变异,A错误;B、染色体结构变异会改变基因的数目或排列顺序,但不会改变基因内部的碱基序列,因此不会导致基因结构发生改变,B错误;C、染色体片段颠倒属于染色体结构变异中的倒位,该变异不会改变基因数量,但会改变基因在染色体上的排列顺序,可能引起个体性状发生改变,C正确;D、培育无子西瓜的原理是染色体数目变异,培育无子番茄是利用生长素促进未受精的子房发育成果实,遗传物质未改变,原理不是染色体数目变异,D错误。故答案为:C。【分析】染色体变异分为结构变异和数目变异,结构变异不改变基因结构,倒位不改变基因数量但可影响性状。无子西瓜培育原理为染色体数目变异,无子番茄培育利用生长素调节作用。12.【答案】B【知识点】其他植物激素的种类和作用;环境因素参与调节植物的生命活动【解析】【解答】A、光敏色素的化学本质是蛋白质,含有氮元素,土壤缺N会影响光敏色素的合成,进而削弱秋眠信号的正常转导,A正确;B、秋季持续红光信号下,光敏色素抑制PIFI,使SOM基因表达减弱,赤霉素合成增多、脱落酸合成减少,赤霉素与脱落酸的比值上升,抑制植物休眠,B错误;C、PIFI是与转录有关的蛋白质,红光信号下光敏色素抑制PIFI,进而抑制秋眠相关基因的转录(表达),C正确;D、光敏色素作为光信号受体,感受红光后空间结构发生改变,以此作为初始信号启动细胞内秋眠相关的信号转导过程,D正确。故答案为:B。【分析】(1)蛋白质类受体的合成需要氮元素,氮元素缺乏会影响光信号的识别与传导。(2)赤霉素抑制休眠,脱落酸促进休眠;红光信号通过调控相关基因,使赤霉素含量升高、脱落酸含量降低,抑制休眠。(3)基因表达的转录过程受转录相关蛋白调控,光敏色素通过抑制转录相关蛋白间接调控休眠相关基因的表达。(4)光信号通过改变受体蛋白的空间结构,完成细胞信号的初始转换,启动下游信号通路。13.【答案】A,C,D【知识点】被动运输;主动运输【解析】【解答】A、协助扩散是顺浓度梯度进行的物质运输,葡萄糖经协助扩散进入细胞的过程中,细胞外葡萄糖浓度降低、细胞内葡萄糖浓度升高,会降低细胞内外葡萄糖的浓度差,A正确;B、A点时葡萄糖转运速率随葡萄糖浓度升高而持续增大,说明此时制约葡萄糖转运速率的主要因素是葡萄糖浓度;B点时葡萄糖转运速率达到最大值Vmax,此时制约转运速率的因素是GLUT1的数量,因此A点与B点相比,制约A点葡萄糖转运速率的因素是葡萄糖浓度,而非GLUT1数量,B错误;C、A点与C点对应的葡萄糖浓度相同,细菌通过GLUT1转运葡萄糖的速率远高于肝细胞通过GLUT2转运的速率,造成这种差异的原因可能是肝细胞细胞膜上GLUT2的数量少于细菌细胞膜上GLUT1的数量,C正确;D、与无蛋白质的磷脂双分子层组相比,含有GLUT1、GLUT2载体蛋白的细菌和肝细胞,葡萄糖转运速率显著提升,说明载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率,D正确。故答案为:ACD。【分析】协助扩散顺浓度梯度运输,需载体蛋白协助、不消耗能量,载体数量影响转运速率,载体可显著提升物质运输效率。14.【答案】A,B,D【知识点】PCR技术的基本操作和应用;蛋白质工程【解析】【解答】A、基因控制蛋白质的合成,蛋白质的结构由基因编码,直接改造蛋白质无法实现遗传,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终必须通过改造或合成基因来完成,A正确;B、酶①用于PCR过程中DNA链的延伸,PCR需要耐高温的DNA聚合酶,因此酶①为耐高温DNA聚合酶;第一阶段通过引物1与2、引物3与4分别扩增含突变位点的两段DNA,第二阶段两段DNA杂交延伸后,需用最外侧的引物2和引物4进行全长PCR扩增,因此引物X和Y为引物2和4,B正确;C、引物1和引物3存在包含突变位点的互补序列,若将四个引物置于同一反应系统,引物1和3会发生互补配对,失去引物功能,还会引发非特异性扩增,无法完成第一阶段的扩增,因此不能同时进行,C错误;D、图示为重叠延伸PCR技术,该技术可通过互补重叠引物实现两个不同DNA片段的拼接,因此利用该技术可以将两个不同的基因拼接到一起,D正确。故答案为:ABD。【分析】蛋白质工程以改造基因为核心,重叠延伸PCR可用于定点突变和基因拼接,PCR依赖耐高温DNA聚合酶,互补引物会干扰扩增反应。15.【答案】B,C,D【知识点】无氧呼吸的过程和意义;探究酵母菌的呼吸方式【解析】【解答】A、酵母菌将丙酮酸转化为酒精的过程属于无氧呼吸第二阶段,该阶段不释放能量,因此不会生成ATP,A正确;B、鉴定酒精需要使用酸性重铬酸钾溶液,酸性条件下重铬酸钾与酒精反应会由橙色变为灰绿色,碱性重铬酸钾不能用于酒精鉴定,B错误;C、葡萄糖不能进入线粒体,酵母菌细胞呼吸中葡萄糖仅在细胞质基质分解为丙酮酸,丙酮酸才可进入线粒体,因此不存在葡萄糖进入线粒体的情况,C错误;D、酵母菌无氧呼吸属于不彻底的氧化分解,葡萄糖中的能量大部分储存在产物酒精中,只有少量以热能形式散失,D错误。故答案为:BCD。【分析】无氧呼吸第二阶段不产生ATP,酒精用酸性重铬酸钾检测,葡萄糖不进入线粒体,无氧呼吸能量主要留存于酒精中。16.【答案】(1)D(2)UCA;酪(3)抗肌萎缩蛋白活性高、肌肉收缩中受损程度低;抗肌萎缩蛋白活性和肌肉收缩中的受损程度无明显变化【知识点】遗传信息的翻译【解析】【解答】(1) sup-tRNA与普通tRNA的结构和功能基本一致,其反密码子能够与mRNA上的终止密码子互补配对,在翻译过程中可以识别终止密码子并携带相应氨基酸至核糖体,使翻译过程继续进行,最终合成有功能的全长抗肌萎缩蛋白。A选项错误,sup-tRNA仅参与翻译过程,不会改变mRNA的碱基序列;B选项错误,普通终止密码子会使翻译提前终止,而sup-tRNA可结合终止密码子让翻译延续,并非使翻译提前终止;C选项错误,氨基酸的脱水缩合发生在核糖体上,由核糖体催化完成,sup-tRNA仅负责转运氨基酸,不促进该过程;D选项正确,sup-tRNA能够识别终止密码子并携带氨基酸至核糖体,使翻译继续进行。(2) DMD基因突变后mRNA上提前出现的终止密码子为UGA,mRNA上密码子的读取方向为5'→3',tRNA的反密码子与密码子反向互补配对,因此对应的sup-tRNA反密码子从5'→3'方向为UCA。分析实验结果,携带酪氨酸的sup-tRNA处理后,实验组产生的全长抗肌萎缩蛋白条带与正常参照蛋白最为接近,说明该类型sup-tRNA能更有效地合成功能正常的抗肌萎缩蛋白,因此可继续探究携带酪氨酸的sup-tRNA用于疾病治疗的前景。(3) DMD突变基因纯合小鼠体内存在突变的DMD基因,可转录出含有提前终止密码子UGA的mRNA,导入选定的sup-tRNA后,能在终止密码子位点携带氨基酸参与翻译,合成具有活性的抗肌萎缩蛋白,因此治疗后该小鼠肌细胞抗肌萎缩蛋白活性升高,肌肉收缩过程中的受损程度降低。DMD基因敲除小鼠体内无DMD基因,无法转录出对应的mRNA,即使导入sup-tRNA也无法合成抗肌萎缩蛋白,因此其肌细胞抗肌萎缩蛋白活性和肌肉收缩中的受损程度无明显变化,该结果可证明选定的sup-tRNA能够治疗杜氏肌营养不良。【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程,转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,翻译是以mRNA为模板在核糖体上合成蛋白质的过程。tRNA是翻译过程中的转运工具,其一端的反密码子可与mRNA上的密码子互补配对,另一端携带特定氨基酸,将氨基酸转运至核糖体参与多肽链的合成。终止密码子通常不编码氨基酸,会使翻译过程终止,而抑制性tRNA可识别终止密码子并携带氨基酸,使翻译继续进行。单基因遗传病由单个基因突变引起,基因突变可能导致mRNA上密码子改变,进而使合成的蛋白质结构和功能异常。通过改造tRNA可修复异常的翻译过程,合成功能正常的蛋白质,为单基因遗传病的治疗提供新方向。基因敲除会使生物体完全缺失某一基因,无法转录出对应的mRNA,因此无法通过修复翻译过程恢复相关蛋白质的合成,可作为实验对照验证治疗手段的有效性。(1)A、sup-tRNA的反密码子可以与mRNA上的终止密码子配对,这不会改变mRNA的序列,A错误;B、sup-tRNA的反密码子可以与mRNA上的终止密码子配对,使翻译延后终止,B错误;C、氨基酸脱水缩合发生在核糖体上,sup-tRNA的反密码子与mRNA结合,不会促进氨基酸脱水缩合,C错误;D、sup-tRNA可以携带氨基酸,当它的反密码子可以与mRNA上终止密码子配对时,就把氨基酸搬到相应位点,使终止密码子编码氨基酸,所以在IDUA突变基因的翻译过程中,加入sup-tRNA可获得有功能的全长蛋白,D正确。故选D。(2)治疗杜氏肌营养不良的sup-tRNA能够与DMD基因转录出的mRNA上终止密码子UGA结合,由于密码子的读取方向是5’到3’,而tRNA与mRNA的结合是反向的,所以该sup-tRNA上的反密码子是3’-ACU-5’。表中各 sup-tRNA携带的氨基酸所形成的全长抗肌萎缩蛋白分子量(条带位置)与对照组比较,最接近(或可恢复)全长正常蛋白者是携带“酪氨酸”的sup‐tRNA,因而可继续探究携带“酪氨酸”的 sup‐tRNA用于疾病治疗的前景。(3)A组小鼠带有 DMD 突变基因,但仍能转录出含有 UGA 的 mRNA,导入可识别 UGA 并带来正确氨基酸的 sup‐tRNA 后,能合成出部分或全部功能正常的抗肌萎缩蛋白,表现为“抗肌萎缩蛋白活性恢复、肌肉损伤减轻”;B组小鼠完全敲除了 DMD 基因的小鼠,无DMD基因转录出相应 mRNA,则不管是否加入选定的 sup-tRNA,都无抗肌萎缩蛋白产生,肌细胞抗肌萎缩蛋白活性和肌肉收缩中的受损程度也无改善。因此若携带选定的 sup-tRNA 可以治疗杜氏肌营养不良,则DMD 突变基因纯合小鼠抗肌萎缩蛋白活性明显提高、肌肉收缩中受损程度减轻;DMD 基因敲除小鼠抗肌萎缩蛋白活性和肌肉收缩中的受损程度无明显变化。17.【答案】(1)省去人工去雄(降低人工成本,提高种子质量)(2)核基因,r和R基因;N(rr);N(RR)或S(RR)(3)间行种植有利于不育系与恢复系之间杂交,单行收获可以分别获得恢复系和杂交种(4)两个 R 基因导入到恢复系 D 的非同源染色体上【知识点】基因的分离规律的实质及应用;杂交育种;基因工程的应用;遗传的基本规律综合【解析】【解答】(1) 水稻为两性花,花型小、单株开花数量多,若使用雄性可育品系进行杂交育种,需对母本逐花进行人工去雄操作,工序繁琐、人工成本高,且易因去雄不彻底导致母本自花传粉,降低杂交种的纯度。选育雄性不育品系后,母本无法产生正常可育的花粉,无需进行人工去雄操作,可省去人工去雄环节,大幅降低人工成本,同时避免自交混杂,有效提高杂交种子的质量。(2) 孟德尔遗传规律(基因的分离定律、自由组合定律)仅适用于真核生物有性生殖过程中的细胞核遗传,细胞质基因遵循母系遗传,不遵循孟德尔遗传规律,因此与水稻雄性育性有关的基因中,遵循孟德尔遗传规律的是核基因 r 和 R。保持系的作用是与不育系杂交,使后代仍保持雄性不育,同时保持系自身可自交繁殖。不育系基因型为 S (rr),细胞质基因母系遗传,因此保持系作为父本仅提供核基因,为使杂交后代核基因型仍为 rr、细胞质为 S(即仍为 S (rr) 雄性不育),保持系的核基因必须为隐性纯合 rr;同时保持系自身需可育,因此细胞质基因为可育的 N,故保持系基因型为 N (rr)。恢复系的作用是与不育系杂交,产生育性正常、具有杂种优势的杂交种,因此恢复系的核基因需为显性纯合 RR(保证杂交后代核基因型含 R,恢复育性),细胞质基因可为 N 或 S(只要核含 R,即可恢复育性),故恢复系基因型为 N (RR) 或 S (RR)。(3) 不育系为雄性不育,仅能作为母本接受花粉,恢复系为雄性可育,可作为父本提供花粉。将二者间行种植,可使不育系充分接触恢复系的花粉,提高不育系与恢复系的杂交效率,保证杂交种的产量;单行收获可将不育系行收获的杂交种(F1)与恢复系行自交收获的恢复系种子分开,避免两种种子混杂,便于分别获得杂交种和恢复系,保障后续制种工作的持续进行。(4) 恢复系 D 原本不含 R 基因,导入两个 R 基因后,与不育系 S (rr) 杂交,后代雄性不育植株:雄性可育植株 = 1:3,说明恢复系 D 产生的配子中,不含 R 基因的配子与含 R 基因的配子比例为 1:3。若两个 R 基因导入恢复系 D 的非同源染色体上,恢复系 D 的基因型可视为两个独立的 R 基因位点,减数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合,产生的配子类型及比例为含两个 R: 含一个 R: 不含 R=1:2:1,即含 R 的配子共 3 份,不含 R 的配子 1 份,符合 1:3 的配子比例。不育系 S (rr) 作为母本仅产生 S (r) 型配子,与恢复系 D 的配子结合后,仅不含 R 的配子结合后产生 S (rr) 型雄性不育个体,其余含 R 的配子结合后均为可育个体,因此后代雄性不育:可育 = 1:3,与实验结果相符。若两个 R 基因导入同一条染色体上,产生的配子为含 R: 不含 R=1:1,后代比例为 1:1;若导入一对同源染色体上,产生的配子均含 R,后代全为可育,均不符合实验结果,因此两个 R 基因导入到恢复系 D 的非同源染色体上。【分析】孟德尔遗传定律适用于真核生物有性生殖过程中的细胞核遗传,细胞质基因遵循母系遗传,不遵循孟德尔的分离定律和自由组合定律。杂交育种中利用雄性不育系可省去人工去雄环节,提升制种效率与杂交种纯度。基因的自由组合定律的实质是减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,非同源染色体上的非等位基因的遗传互不干扰,可产生多种类型的配子,配子比例符合自由组合的数量关系。细胞质基因与细胞核基因可共同控制生物的性状,性状的表现由两类基因共同作用决定。基因工程中目的基因的整合位置会影响其遗传规律,不同的整合位置会导致配子类型与后代性状比例的差异。(1)在培育杂交水稻时,为省去人工去雄(降低人工成本,提高种子质量),杂交水稻的培育工作中需要选育雄性不育品系。(2)孟德尔遗传定律的适用条件为有性生殖的真核生物、细胞核遗传,题干信息:雄性不育由细胞质不育基因S和核中隐性基因r共同决定,仅含有S和r基因的水稻表现为雄性不育,而细胞质基因N 和细胞核中显性基因R 都会使水稻恢复育性。上述与水稻雄性育性有关的基因中,遵循孟德尔遗传规律的是核基因,R、r 基因。若三系杂交稻中不育系的基因型表示为S(rr),由题意可知,杂交水稻基因型包括:N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)、S(rr),只有S (rr)表现雄性不育,其它包括N(RR) 、N(Rr)、N (rr)、S (RR) 、S(Rr)共5种基因型均表现为雄性可育,水稻雄性可育的基因型有5种;不育系 A 的雄蕊不育;保持系 B 能自交结实,它的细胞质基因可育也可保持不育系 A 的雄性不育,因此保持系的基因型为N(rr);恢复系 R 与不育系 A 杂交产生的杂交稻 F1正常可育且具有杂种优势,恢复性基因型一定为纯合子,因此其基因型为N(RR)或S(RR)。(3)间行种植有利于不育系与恢复系之间杂交,单行收获可以分别获得恢复系和杂交种,故不育系与恢复系间行种植、单行单独收获并保存。(4)研究思路是:将植株D作为亲本(父本)与不育系作为母本混合种植,单株收获不育系植株所结种子后,再种植并统计后代的育性情况及其数量比例。若两个R基因导入到恢复系D的一条染色体上,则植株D产生配子为RR、O,与植株D作为亲本与不育系S(rr)混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为S(RRr),S(Or),即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:1。若两个R基因导入到恢复系D的一对同源染色体上,则植株D产生配子为R,与植株D作为亲本与不育系S(rr)混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为S(Rr),即后代植株均为雄性可育植株。若两个R基因导入到恢复系D的非同源染色体上,则植株D产生配子为RR:RO:OO=1:2:1,与植株D作为亲本与不育系S(rr)混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为S(RRr):S(RrO):S(OOr) =1:2:1,即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:3。18.【答案】群落;分解者;害虫、鸡、鸭;寄生;有机物;呼吸作用散失的热能;12.7%【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环【解析】【解答】(1) 群落是一定空间内所有生物种群的集合体,因此该生态果园中的所有生物构成群落。食用菌为营腐生生活的真菌,属于生态系统成分中的分解者。图1中果树、杂草为生产者,属于第一营养级;害虫以果树、杂草为食,鸡、鸭可取食杂草等生产者,因此害虫、鸡、鸭属于第二营养级。(2) 肿腿蜂将卵产在花天牛幼虫的体表,吸取幼虫的营养来维持自身生存,这种一种生物依附于另一种生物体表获取养分的种间关系为寄生。(3) 碳元素在生物群落内部通过食物链和食物网传递,传递形式为含碳有机物;碳在生物群落与无机环境之间则以二氧化碳的形式循环。(4) 图2中,生产者、植食动物、肉食动物的能量均有部分流向A,且该部分能量无法再被其他营养级利用,因此A代表呼吸作用散失的热能。计算能量传递效率时,首先计算植食动物从生产者获得的同化量:植食动物流向肉食动物的能量为5.1+2.1+0.25+0.05=7.5,减去外界有机物输入的5,得到2.5;再加上植食动物流向分解者的0.5、呼吸散失的9、流向贮存的4,总和为16,减去外界有机物输入的2,最终得到植食动物从生产者获得的同化量为14;生产者的总同化量为流向植食动物的14、流向分解者的3、呼吸散失的70、呼吸散失(A)的23之和,即110;因此能量从生产者传递到植食动物的效率为14÷110×100%≈12.7%。【分析】群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,包含该区域内所有的生物种群。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。食物链和食物网是生态系统的营养结构,生产者为第一营养级,初级消费者为第二营养级,各营养级沿食物链依次排列。种间关系包含寄生、竞争、捕食、原始合作等类型,寄生是一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主养分维持生存的关系。碳循环是碳元素在生物群落与无机环境之间的循环过程,碳在生物群落内部以含碳有机物的形式沿食物链和食物网传递,在生物群落与无机环境之间以二氧化碳的形式循环。生态系统的能量流动是能量的输入、传递、转化和散失的过程,具有单向流动、逐级递减的特点,能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值,通过下一营养级同化量除以上一营养级同化量计算得到。19.【答案】(1)葡萄糖向脂肪细胞的转运(葡萄糖转化为脂肪)(2)增加脂肪细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取从而降低血糖;(胰岛素受体和)Akt磷酸化;胰岛素(3)选取2型糖尿病模型小鼠若干只随机分为A、B两组,A组灌胃(或注射)人参皂苷稀释液,B组灌胃(或注射)等量的生理盐水,一段时间后,检测两组小鼠的血糖含量。;若A组小鼠血糖浓度低于B组,则人参皂苷具有降糖作用;若A组小鼠与B组小鼠血糖浓度没有明显差异,则人参皂苷无降糖作用。【知识点】血糖平衡调节【解析】【解答】(1) 正常情况下,胰岛素与脂肪细胞膜上的特异性受体识别并结合后,激活胰岛素信号通路,促进葡萄糖转运蛋白向细胞膜转移,进而促进葡萄糖向脂肪细胞的转运,同时促进葡萄糖在脂肪细胞内转化为脂肪等非糖物质储存,从而降低血糖。(2) ① 分析实验结果可知,与仅用地塞米松处理的胰岛素抵抗模型组相比,加入不同浓度人参皂苷后,脂肪细胞的葡萄糖摄取量显著回升,同时葡萄糖转运蛋白基因GLUT-4的mRNA相对表达量明显升高,说明人参皂苷可通过提高GLUT-4基因的表达水平,增加脂肪细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取和利用,从而降低血糖,且在一定浓度范围内,人参皂苷浓度越高,作用效果越明显。② 若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,需检测胰岛素受体和Akt的磷酸化水平,以及胰岛素的含量。若人参皂苷处理后Akt磷酸化水平升高,说明其改善了胰岛素抵抗;若两组胰岛素含量无明显差异,说明人参皂苷并非通过促进胰岛素分泌发挥作用。(3) 实验思路:选取生理状态一致的2型糖尿病模型小鼠若干只,随机均分为A、B两组,A组灌胃或注射适量且等量的人参皂苷稀释液,B组灌胃或注射等量的生理盐水,在相同且适宜的条件下饲养,每隔一段时间用血糖仪检测两组小鼠的血糖含量,记录并比较两组的血糖变化情况。预期结果及结论:若A组小鼠的血糖浓度显著低于B组,说明人参皂苷对高血糖小鼠具有降糖作用;若A组与B组小鼠的血糖浓度无明显差异,说明人参皂苷对高血糖小鼠无降糖作用。【分析】血糖平衡的调节是机体维持内环境稳态的重要组成部分,胰岛素是由胰岛B细胞分泌的唯一能够降低血糖的激素,通过与靶细胞膜上的特异性受体结合,激活细胞内的信号通路,促进靶细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。胰岛素抵抗是指靶组织对胰岛素的敏感性下降,无法正常响应胰岛素的调节信号,导致葡萄糖摄取和利用障碍,血糖升高,是2型糖尿病的核心发病机制之一。基因的表达包括转录和翻译两个阶段,基因转录产生的mRNA的表达量可反映基因的表达水平,进而对应相关蛋白质的合成量。实验设计需遵循单一变量原则、对照原则、等量原则和科学性原则,通过设置实验组与对照组,控制无关变量,检测因变量的变化,验证实验假设,保证实验结果的可靠性。(1)胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,对于脂肪细胞来说胰岛素传递信号之后,可以促进葡萄糖向脂肪细胞的转运。(2)本实验的自变量是人参皂苷的浓度,因变量是用脂肪细胞对葡萄糖摄取量及葡萄糖转运蛋白基因(GLUT-4)表达水平来进行反映。分析实验结果图像可知,人参皂苷能够增加脂肪细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取从而降低血糖。若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,还需要检测Akt磷酸化水平和胰岛素的含量来确认。(3)本实验是探究人参皂苷对高血糖小鼠是否有降糖作用。自变量是人参皂苷的有无,因变量是血糖是否降低。因此实验设计思路是:选取型糖尿病模型小鼠若干只随机分为A、B两组,A组灌胃(或注射)人参皂苷稀释液,B组灌胃(或注射)等量的生理盐水(对照组),一段时间后,检测两组小鼠的血糖含量。预期结果及结论是:若A组小鼠血糖浓度低于B组,则人参皂苷具有降糖作用;若A组小鼠与B组小鼠血糖浓度没有明显差异,则人参皂苷无降糖作用。20.【答案】(1)能分泌抗NP蛋白的抗体的B淋巴细胞;动物细胞融合、动物细胞培养(2)灭活病毒诱导;细胞膜的流动性;3(3)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖或将杂交瘤细胞在体外培养(4)捕获抗体和酶标抗体特异性结合于EBOV的不同位点(5)②【知识点】蛋白质工程;细胞融合的方法;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用;体液免疫【解析】【解答】(1) 用NP蛋白多次免疫小鼠,目的是反复刺激小鼠的免疫系统,使小鼠体内的B淋巴细胞增殖分化,产生大量能特异性识别NP蛋白、分泌抗NP蛋白抗体的浆细胞(效应B淋巴细胞),为后续细胞融合提供充足的、能产生目标抗体的B淋巴细胞,提高后续筛选得到能产生抗EBOV抗体的杂交瘤细胞的成功率。制备抗EBOV单克隆抗体的过程中,需要将免疫后的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,用到动物细胞融合技术;后续对融合细胞的筛选、克隆化培养、抗体检测,以及杂交瘤细胞的体外培养或体内增殖,都用到动物细胞培养技术。(2) 诱导植物原生质体融合的常用方法为物理法(离心、振动、电激)和化学法(PEG聚乙二醇诱导),而诱导动物细胞融合除上述两种方法外,特有的诱导方法是灭活病毒诱导法(常用灭活的仙台病毒),这是动物细胞融合特有的手段。细胞融合的结构基础是细胞膜具有一定的流动性,细胞膜的流动性保障了不同细胞的细胞膜能够相互融合,完成细胞融合过程。若仅考虑两个细胞之间的融合,融合后会产生3种类型的细胞:B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞。(3) 获得能稳定产生抗EBOV单克隆抗体的杂交瘤细胞后,可通过两种方式实现大量增殖以获取足量单克隆抗体:一是体内培养法,将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内,使其在腹腔内大量增殖,最终从小鼠腹水中提取高浓度的单克隆抗体;二是体外培养法,将杂交瘤细胞置于适宜的动物细胞培养液中,在体外培养条件下让其大量增殖,之后从培养液中分离提取单克隆抗体。(4) 从检测原理图可知,捕获抗体预先固定在载体上,加入待测样本后,样本中的EBOV抗原与捕获抗体特异性结合;后续加入的酶标抗体,也能与已经结合了捕获抗体的EBOV结合,且两种抗体不会发生竞争结合,说明捕获抗体和酶标抗体能够同时与EBOV结合,即二者特异性识别并结合于EBOV分子表面的不同抗原位点(抗原决定簇),只有结合不同位点,才能实现两种抗体同时与同一抗原结合,完成双抗体夹心法的检测。(5) 蛋白质的结构和功能由基因决定,抗体的氨基酸序列、空间结构由编码该抗体的基因的碱基序列决定。要将小鼠单克隆抗体上结合抗原的区域“嫁接”到人的抗体上,获得人鼠嵌合抗体,本质是改变抗体的结构,要从根本上实现这种改造,需要对控制抗体合成的基因(即抗体合成基因)进行改造,通过基因工程修饰抗体合成基因,使其表达出嵌合了小鼠抗原结合区域和人抗体骨架区域的嵌合抗体,从根本上改变抗体结构,降低免疫副作用。因此需要改造的是②抗体合成基因,直接改造抗体、人体抗体或mRNA无法从根本上稳定遗传该改造性状,只有改造基因才能实现稳定的性状改变。【分析】单克隆抗体制备利用B淋巴细胞产特异性抗体、骨髓瘤细胞无限增殖的特性,通过动物细胞融合、动物细胞培养技术获得杂交瘤细胞。动物细胞融合特有的诱导方法为灭活病毒法,原理为细胞膜的流动性。单克隆抗体可通过双抗体夹心法检测抗原,利用两种抗体结合抗原不同位点的特性。蛋白质结构由基因决定,改造蛋白质需从根本上改造其编码基因。(1)制备抗EBOV单克隆抗体过程中,需要用免疫过的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,因此,用NP蛋白多次免疫小鼠的目的是刺激小鼠产生更多能分泌抗NP蛋白的抗体的B淋巴细胞。制备抗EBOV单克隆抗体的过程中用到的技术有动物细胞融合、动物细胞培养。(2)诱导植物原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电融合等)和化学法(聚乙二醇 PEG 融合法);诱导动物细胞融合的方法除了物理法和化学法外,特有的方法是灭活病毒诱导法。 细胞融合的原理是细胞膜的流动性。假设仅考虑某两个细胞的融合,则经过②过程会产生B淋巴细胞-B淋巴细胞、骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞、B淋巴细胞-骨髓瘤细胞,3种类型的细胞。(3)杂交瘤细胞具备无限增殖能力,但需要合适的培养环境来实现大量增殖,以获得足够的单克隆抗体。可将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖或将杂交瘤细胞在体外培养。(4)抗原通常具有多个抗原决定簇(抗原表位),不同的抗体可特异性结合不同的抗原决定簇。在检测过程中,捕获抗体首先结合EBOV,酶标抗体也能结合EBOV,且两者能同时结合,说明捕获抗体和酶标抗体特异性结合于EBOV的不同位点。(5)蛋白质的合成是由基因控制的,要从根本上改变蛋白质的结构,需要改造控制该蛋白质合成的基因,将小鼠单克隆抗体上结合抗原的区域 “嫁接” 到人的抗体上,本质是改变了抗体的结构。而抗体的结构由其合成基因决定,只有改造抗体合成基因,才能从根本上实现这种 “嫁接”,获得人鼠嵌合抗体,②正确,①③④错误。故选②。1 / 1湖南省常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三下学期2月阶段检测生物试题1.协同运输是物质跨膜运输的一种方式,过程如图所示,细胞膜上的载体蛋白同时与葡萄糖和Na+结合后,在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖,跨膜的Na+再由另一种载体蛋白运回膜外,对此过程分析正确的是( )A.Na+协同运输所需能量直接来自ATP水解B.图示细胞吸收葡萄糖与苯、甘油等跨膜方式相同C.Na+主动运输过程载体蛋白不具有催化功能D.甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘与Na+运出细胞的方式相同【答案】D【知识点】ATP的作用与意义;被动运输;主动运输【解析】【解答】A、Na+协同运输驱动葡萄糖吸收的能量直接来自膜两侧Na+的浓度梯度势能,并非ATP水解,A错误;B、细胞吸收葡萄糖借助Na+浓度梯度供能,属于主动运输;苯、甘油的跨膜运输方式为自由扩散,二者运输方式不同,B错误;C、运输Na+运出细胞的载体蛋白可催化ATP水解,具备ATP水解酶的催化功能,C错误;D、甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的方式为主动运输,Na+运出细胞需要载体蛋白且消耗ATP,也属于主动运输,二者运输方式相同,D正确。故答案为:D。【分析】(1)物质跨膜运输分为自由扩散、协助扩散、主动运输,主动运输需载体蛋白协助且消耗能量,能量来源可分为ATP直接供能、离子浓度梯度势能供能等。(2)协同运输属于继发性主动运输,依靠离子浓度梯度产生的势能驱动物质运输,离子浓度梯度一般由消耗ATP的原发性主动运输维持。(3)部分载体蛋白兼具物质运输与酶的催化功能,如钠 钾泵,既能转运离子,又可催化ATP水解提供能量。2.水蛭是我国的传统中药材,主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性,结果如图所示。下列关于实验结果的推测正确的是( )A.两种酶作用于水蛭蛋白的部位相同B.酶解产物的抗凝血活性的差异主要与肽的含量有关C.两种酶处理的酶解产物中氨基酸的数目、排列顺序有所不同D.根据酶解产物的抗凝血活性的差异可知,酶甲的活性比酶乙高【答案】C【知识点】酶的相关综合【解析】【解答】A、两种酶水解水蛭蛋白后,肽含量变化趋势相近,但酶解产物的抗凝血活性差异明显,说明水解产生的肽的种类不同,由此可判断两种酶作用于水蛭蛋白的肽键位点(部位)不同,A错误;B、两种酶处理后肽含量曲线接近,而抗凝血活性差异较大,说明酶解产物的抗凝血活性与肽的含量关联性小,主要与肽的种类有关,B错误;C、酶解产物的抗凝血活性存在差异,说明产生的肽的结构不同,肽的结构差异由氨基酸的数目、排列顺序不同决定,因此两种酶处理的酶解产物中氨基酸的数目、排列顺序有所不同,C正确;D、抗凝血活性是酶解产物的功能特性,并非蛋白酶自身的催化活性,因此无法根据酶解产物的抗凝血活性差异比较酶甲、酶乙的活性大小,D错误。故答案为:C。【分析】(1)蛋白酶可特异性水解蛋白质中的肽键,不同蛋白酶识别的肽键位点存在差异,会水解产生不同种类的多肽片段。(2)多肽的功能由其空间结构决定,多肽的结构差异主要与氨基酸的数目、排列顺序、种类有关。(3)酶的活性指酶自身的催化效率,酶解产物的生理活性与蛋白酶自身的催化活性属于不同范畴,二者不能直接等同。(4)分析实验曲线时,需区分自变量、因变量,结合不同指标的变化趋势判断物质功能与物质含量、种类的关系。3.下列模式图表示几种细胞器,有关说法不正确的是( )A.细胞器A、C、E、F能产生水B.细胞器B、F不含磷脂C.植物的活细胞都含有B、CD.A在植物细胞有丝分裂末期更活跃【答案】C【知识点】其它细胞器及分离方法;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能【解析】【解答】A、A高尔基体(合成多糖时脱水)、C线粒体(有氧呼吸产生水)、E叶绿体(光合作用产生水)、F核糖体(氨基酸脱水缩合)均可产生水,A正确;B、B中心体、F核糖体均无生物膜结构,磷脂是生物膜的主要成分,因此二者不含磷脂,B正确;C、B中心体仅存在于动物细胞和低等植物细胞中,高等植物细胞不含中心体;C线粒体为植物活细胞普遍具有的细胞器,因此并非所有植物活细胞都含有B,C错误;D、植物细胞有丝分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成,因此A高尔基体在此时期生理活动更活跃,D正确。故答案为:C。【分析】(1)高尔基体、线粒体、叶绿体、核糖体均可通过相应生理过程产生水,脱水缩合、有氧呼吸、光合作用、多糖合成等过程伴随水的生成。(2)磷脂是生物膜的组成成分,核糖体和中心体无膜结构,不含磷脂。(3)中心体分布于动物细胞和低等植物细胞,高等植物细胞无中心体;线粒体普遍存在于动植物活细胞。(4)植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁合成,动物细胞的高尔基体主要参与分泌物的加工和分泌。4.亨廷顿氏症又称为舞蹈病,是完全显性的常染色体遗传病,该病目前无法治愈,患者达到一定年龄后身体慢慢失去平衡能力,最后过早死亡。发病年龄取决于基因中CAG的重复次数,如果一个人带有39次重复,那么他有90%的可能在75岁的时候已经成了痴呆,按平均值来看,他会在66岁的时候出现这个疾病的第一个症状;那些带有50次重复的人,平均在27岁就会因病失去正常思维。20世纪70年代晚期,医生韦克斯勒的太太和她的三个兄弟都有这种病,她们的女儿南希远赴委内瑞拉,最终在1993年找到了该病的致病基因。原来基因中非模板链中CAG的重复,使得蛋白质的中部出现一长串谷氨酰胺。下列叙述正确的是( )A.决定谷氨酰胺的密码子为GUCB.48次重复的患者,60岁时一定会发病C.南希患病的概率高于50%D.由于患者无法治愈会致死,亨廷顿氏症终将被自然选择淘汰【答案】C【知识点】基因的分离规律的实质及应用;遗传信息的翻译【解析】【解答】A、致病基因非模板链序列为CAG,转录的模板链对应序列为GTC,转录生成的mRNA上决定谷氨酰胺的密码子是CAG,并非GUC,A错误;B、题干仅说明CAG重复次数与发病年龄存在概率性的平均关联,48次重复的患者60岁时发病只是可能性事件,并非一定会发病,B错误;C、该病常显,患病基因型为AA、Aa,正常为aa。韦克斯勒太太患病,其父母大概率都是Aa(父母均患病,无纯合显性背景),Aa×Aa的后代为AA:Aa:aa=1:2:1。太太已经患病,排除aa,所以基因型及概率:AA(1/3)、Aa(2/3)。丈夫正常,则基因型为aa。当太太的基因型为AA时,子代必患病(概率1);当太太的基因型为Aa时,子代患病概率1/2。因此南希患病总概率:1/3×1+2/3×1/2=2/3 >50%,C正确;D、部分患者发病年龄较晚,在出现病症前已完成生育并将致病基因遗传给子代,因此该致病基因不会被自然选择彻底淘汰,D错误。故答案为:C。【分析】常染色体显性遗传病由显性致病基因控制,密码子是mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基,碱基重复次数与发病年龄呈概率相关,晚发性遗传病的致病基因不易被自然选择淘汰。5.如图是细胞内某个基因表达过程的示意图。已知完整mRNA中腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的40%,在转录形成完整mRNA的DNA片段中,模板链中胸腺嘧啶占该链碱基的16%。下列叙述正确的是( )A.②为RNA聚合酶,该基因的启动子位于②的左侧B.该细胞可能为肝细胞,图中的多肽经加工后可成为呼吸酶C.此时核糖体③形成的肽链长于核糖体④形成的肽链D.在转录形成完整mRNA的DNA片段中,非模板链中胸腺嘧啶占该链碱基的20%【答案】C【知识点】碱基互补配对原则;遗传信息的转录;遗传信息的翻译【解析】【解答】A、②为RNA聚合酶,其作用是催化转录过程,根据mRNA的延伸长度可判断转录方向为从右到左,说明基因的启动子位于②的右侧,A错误;B、图中显示转录和翻译同时进行,该过程发生在原核细胞中,而肝细胞属于真核细胞,真核细胞的转录主要在细胞核内进行,翻译在细胞质核糖体上进行,不能同时进行,因此该细胞不可能是肝细胞,B错误;C、翻译过程中核糖体沿着mRNA从5'端向3'端移动,核糖体③距离转录起始点更远,翻译进行的时间更长,因此合成的肽链长于核糖体④形成的肽链,C正确;D、已知完整mRNA中腺嘌呤(A)和尿嘧啶(U)之和占全部碱基的40%,根据碱基互补配对原则,转录该mRNA的DNA模板链中胸腺嘧啶(T)和腺嘌呤(A)之和也为40%。又知模板链中胸腺嘧啶(T)占该链碱基的16%,则模板链中腺嘌呤(A)占该链碱基的24%;非模板链中的胸腺嘧啶(T)与模板链中的腺嘌呤(A)互补配对,因此非模板链中T占该链碱基的24%,D错误。故答案为:C。【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,原核细胞可边转录边翻译,真核细胞转录主要在细胞核、翻译在细胞质。RNA聚合酶结合启动子启动转录,转录方向决定mRNA合成顺序。翻译时核糖体沿mRNA移动,肽链长度随翻译推进增加。DNA双链碱基互补配对,非模板链T含量与模板链A含量相等,mRNA中A+U比例与模板链T+A比例相同。6.部分神经兴奋传导通路如下图,将电表的两极分别接在②④的膜外侧,下列叙述正确的是( )A.细胞外液的 K+和 Na+浓度降低都会导致神经细胞的兴奋性提高B.在②给予任一强度的刺激, 电表都会发生两次反向偏转且肌肉会收缩C.若在②④分别给予不同强度的刺激使其产生兴奋,则在两处测得的电位也不相同D.④给予一定强度的刺激,若电表只偏转一次,则可证明兴奋在突触处是单向传递【答案】D【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导【解析】【解答】A、细胞外液的K+浓度降低,静息电位绝对值增大,神经细胞兴奋性下降;细胞外液Na+浓度降低,动作电位峰值降低,神经细胞兴奋性也下降,A错误;B、刺激强度过低时,②处无法产生兴奋,电表不偏转;突触前膜释放的神经递质若为抑制性递质,兴奋无法传到④处,电表仅偏转一次,肌肉也不会收缩,B错误;C、动作电位峰值由细胞膜内外Na+浓度差决定,②④处Na+浓度一致,因此不同强度刺激引发的动作电位电位大小相同,C错误;D、在④处给予适宜刺激,电表只偏转一次,说明兴奋不能从突触后神经元传递到突触前神经元,可证明兴奋在突触处单向传递,D正确。故答案为:D。【分析】(1)静息电位主要由K+外流形成,细胞外K+降低,静息电位绝对值变大,兴奋性降低;动作电位主要由Na+内流形成,细胞外Na+降低,动作电位峰值变小,兴奋性降低。(2)兴奋产生需要达到阈刺激,低于阈值不会产生动作电位;突触可释放兴奋性或抑制性神经递质,抑制性递质会阻止突触后神经元产生兴奋。(3)动作电位具有全或无的特点,只要产生兴奋,动作电位峰值大小固定,与刺激强度无关。(4)突触结构决定兴奋只能从突触前膜传向突触后膜,反向刺激若不能引起另一侧电位变化,可证明单向传递。7.如图1表示某草场蝗虫种群数量变化可能的四种模型,图2表示①种群和②种群的有关数据的变化,其中λ表示某种群后一年的数量是前一年数量的倍数。下列说法错误的是( )A.若图1的b点时,干旱条件抑制了使蝗虫患病的一种丝状菌的生长,则b点后该种群的数量变化曲线是IB.温度、降水等气候因素对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于非密度制约因素C.图2中①种群在t4时的种内竞争比t3时更激烈D.t3-t4时间段内,①种群的年龄结构属于衰退型,种群数量减少,②种群属于增长型,种群数量增大【答案】D【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线【解析】【解答】A、丝状菌可使蝗虫患病,对蝗虫种群数量增长起到抑制作用,b点时干旱条件抑制了丝状菌的生长,蝗虫面临的生存阻力减小,环境容纳量(K值)升高,因此b点后蝗虫种群数量会在更高的K值(K1)附近波动,对应曲线Ⅰ,A正确;B、非密度制约因素是指作用强度与种群密度无关的环境因素,温度、降水等气候因素对种群的影响不会随种群密度的变化而改变,因此属于非密度制约因素,B正确;C、①种群的增长速率曲线符合“S”形增长的增长速率变化规律,t3时增长速率达到最大值(对应种群数量为K/2),t4时增长速率虽有所下降但仍大于0,说明种群数量仍在持续增加,t4时种群密度高于t3,因此种内竞争比t3时更激烈,C正确;D、t3-t4时间段内,①种群的增长速率仍大于0,种群数量持续增加,年龄结构属于增长型,而非衰退型;②种群的λ(后一年种群数量与前一年种群数量的比值)在该时间段内大于1,种群数量增大,年龄结构属于增长型,因此D错误。故答案为:D。【分析】种群数量增长包括“J”形和“S”形曲线,环境容纳量受环境因素影响。密度制约因素作用强度与种群密度相关,非密度制约因素无关。种群增长速率大于0时种群数量增加,λ>1时种群数量增长,年龄结构可预测种群数量变化趋势。8.下列关于大肠杆菌培养过程的叙述,正确的是( )A.在大肠杆菌培养过程中,除考虑营养条件外,还要考虑pH、温度和渗透压等条件B.在培养过程中,为防止杂菌污染,需对培养基和培养皿进行消毒处理C.用平板划线法对大肠杆菌活菌计数,保证待测样品的稀释度能使估计值更准确D.使用过的培养基及其培养物应立刻丢弃【答案】A【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;灭菌技术【解析】【解答】A、微生物的正常生长繁殖不仅需要充足的营养物质,还需要适宜的环境条件,大肠杆菌培养过程中必须考虑pH、温度和渗透压等条件,A正确;B、为防止杂菌污染,培养基和培养皿需要进行灭菌处理,彻底杀灭包括芽孢和孢子在内的所有微生物,消毒无法达到培养所需的无菌要求,B错误;C、平板划线法只能用于大肠杆菌的分离纯化,不能用于活菌计数,稀释涂布平板法才可以对大肠杆菌进行活菌计数,C错误;D、使用过的培养基及其培养物含有大量活菌,直接丢弃会造成环境污染和生物安全隐患,必须先灭菌再进行处理,D错误。故答案为:A。【分析】微生物培养需要营养与适宜环境条件,灭菌彻底杀灭微生物,消毒仅杀灭部分微生物,稀释涂布平板法用于活菌计数,废弃培养基需灭菌处理。9.我国四川省甘孜州泸定县等区域频发地震,造成该县受损严重。地震后修复需要生物措施与工程措施相结合,以生物措施为主。下列叙述正确的是( )A.地震等自然灾害会影响种群密度,属于密度制约因素B.地震后的灾区使用太阳能、地热能和风能有利于增大生态足迹C.该地区选择适宜的农作物进行种植,主要体现了生态工程中的协调原理D.灾区推广“四位一体农业生态工程”可使能量多级利用,提高能量传递效率【答案】C【知识点】种群的数量变动及其原因;研究能量流动的实践意义;人口增长对生态环境的影响;生态工程依据的生态学原理【解析】【解答】A、地震属于自然灾害,其对种群密度的影响程度与种群密度无关,属于非密度制约因素,A错误;B、太阳能、地热能、风能属于清洁能源,使用这类能源可减少资源消耗,有利于减小生态足迹,B错误;C、协调原理强调生物与环境、生物与生物间的协调平衡,需考虑环境容纳量,该地区选择适宜农作物种植,体现了协调原理,C正确;D、农业生态工程可实现能量多级利用,提高能量利用率,不能改变相邻营养级间的能量传递效率,D错误。故答案为:C。【分析】(1)影响种群密度的因素分为密度制约因素和非密度制约因素,密度制约因素的影响程度与种群密度相关,多为生物因素;非密度制约因素的影响程度与种群密度无关,多为气候、自然灾害等非生物因素。(2)生态足迹是指维持一个人、地区、国家生存所需要的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积,使用清洁能源可降低资源消耗,减小生态足迹。(3)生态工程的协调原理要求生物适应环境,考虑环境承载力,避免生物超过环境容纳量造成破坏。(4)能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,一般固定不变;能量利用率是人类可利用的能量占总能量的比例,能量多级利用可提高能量利用率。10.气管黏膜由黏膜上皮和固有层组成。在抗原刺激下,分泌型抗体IgA(sIgA)穿过黏膜上皮细胞到达黏膜表面,随气管黏膜分泌物排出体外(如图)。下列正确的是( )A.图中甲为浆细胞,内质网发达,具备识别抗原的能力B.slgA通过阻断相应病原体对黏膜上皮细胞的黏附发挥抗感染作用C.黏膜及其分泌物参与组成保卫人体的第二道防线D.sIgA分泌及参与清除病原体的过程实现了免疫系统的自稳功能【答案】B【知识点】免疫系统的结构与功能;体液免疫【解析】【解答】A、图中甲可分泌IgA二聚物,为浆细胞,浆细胞内质网发达,但浆细胞不具备识别抗原的能力,A错误;B、分泌型IgA可到达黏膜表面,阻断病原体黏附黏膜上皮细胞,进而发挥抗感染作用,B正确;C、黏膜及其分泌物属于保卫人体的第一道防线,C错误;D、sIgA清除外来病原体,体现免疫系统的免疫防御功能,免疫自稳功能是清除自身衰老、损伤细胞,D错误。故答案为:B。【分析】(1)浆细胞由B细胞增殖分化而来,可分泌抗体,内质网、高尔基体发达,无识别抗原的受体,不能识别抗原。(2)人体第一道防线为皮肤、黏膜及其分泌物;第二道防线为体液中的杀菌物质和吞噬细胞;第三道防线为特异性免疫。(3)免疫系统具有免疫防御、免疫自稳、免疫监视三大功能,免疫防御针对外来病原体等异物,免疫自稳清除自身衰老损伤细胞,免疫监视识别清除突变细胞。(4)抗体可与病原体特异性结合,抑制病原体的黏附、侵染等过程,发挥免疫作用。11.下列关于生物变异的说法正确的是( )A.猫叫综合征和21三体综合征都属于染色体结构变异B.染色体结构变异一定会导致基因结构发生改变C.染色体上某一片段颠倒后不会改变基因数量,但对个体性状可能会产生影响D.培育无子西瓜和无子番茄的原理都是染色体数目变异【答案】C【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异;生长素类似物在农业生产中的应用【解析】【解答】A、猫叫综合征是第5号染色体部分缺失造成的,属于染色体结构变异,21三体综合征是21号染色体多一条造成的,属于染色体数目变异,A错误;B、染色体结构变异会改变基因的数目或排列顺序,但不会改变基因内部的碱基序列,因此不会导致基因结构发生改变,B错误;C、染色体片段颠倒属于染色体结构变异中的倒位,该变异不会改变基因数量,但会改变基因在染色体上的排列顺序,可能引起个体性状发生改变,C正确;D、培育无子西瓜的原理是染色体数目变异,培育无子番茄是利用生长素促进未受精的子房发育成果实,遗传物质未改变,原理不是染色体数目变异,D错误。故答案为:C。【分析】染色体变异分为结构变异和数目变异,结构变异不改变基因结构,倒位不改变基因数量但可影响性状。无子西瓜培育原理为染色体数目变异,无子番茄培育利用生长素调节作用。12.苜蓿是秋眠植物,在红光信号下,与秋眠相关的信号转导途径如图所示,其中PIFI是与转录有关的蛋白质,其他英文表示均为基因。下列叙述错误的是( )A.土壤缺N可能通过影响光敏色素的合成,削弱秋眠信号的正常转导B.秋季持续的红光信号可通过降低赤霉素与脱落酸的比值来促进休眠C.在细胞核内,光敏色素通过抑制PIFI蛋白来抑制秋眠相关基因的表达D.光敏色素空间结构的改变是细胞内启动秋眠信号转导链的初始信号【答案】B【知识点】其他植物激素的种类和作用;环境因素参与调节植物的生命活动【解析】【解答】A、光敏色素的化学本质是蛋白质,含有氮元素,土壤缺N会影响光敏色素的合成,进而削弱秋眠信号的正常转导,A正确;B、秋季持续红光信号下,光敏色素抑制PIFI,使SOM基因表达减弱,赤霉素合成增多、脱落酸合成减少,赤霉素与脱落酸的比值上升,抑制植物休眠,B错误;C、PIFI是与转录有关的蛋白质,红光信号下光敏色素抑制PIFI,进而抑制秋眠相关基因的转录(表达),C正确;D、光敏色素作为光信号受体,感受红光后空间结构发生改变,以此作为初始信号启动细胞内秋眠相关的信号转导过程,D正确。故答案为:B。【分析】(1)蛋白质类受体的合成需要氮元素,氮元素缺乏会影响光信号的识别与传导。(2)赤霉素抑制休眠,脱落酸促进休眠;红光信号通过调控相关基因,使赤霉素含量升高、脱落酸含量降低,抑制休眠。(3)基因表达的转录过程受转录相关蛋白调控,光敏色素通过抑制转录相关蛋白间接调控休眠相关基因的表达。(4)光信号通过改变受体蛋白的空间结构,完成细胞信号的初始转换,启动下游信号通路。13.肝细胞和细菌都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖,其中细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT1,肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2,其运输的速率和葡萄糖浓度的关系如图所示,下列推测正确的是( )A.协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差B.A点与B点相比,制约葡萄糖转运速率的因素是GLUT1数量C.C点与A点相比,C点葡萄糖转运速率低的原因可能是肝细胞GLUT2少D.载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率【答案】A,C,D【知识点】被动运输;主动运输【解析】【解答】A、协助扩散是顺浓度梯度进行的物质运输,葡萄糖经协助扩散进入细胞的过程中,细胞外葡萄糖浓度降低、细胞内葡萄糖浓度升高,会降低细胞内外葡萄糖的浓度差,A正确;B、A点时葡萄糖转运速率随葡萄糖浓度升高而持续增大,说明此时制约葡萄糖转运速率的主要因素是葡萄糖浓度;B点时葡萄糖转运速率达到最大值Vmax,此时制约转运速率的因素是GLUT1的数量,因此A点与B点相比,制约A点葡萄糖转运速率的因素是葡萄糖浓度,而非GLUT1数量,B错误;C、A点与C点对应的葡萄糖浓度相同,细菌通过GLUT1转运葡萄糖的速率远高于肝细胞通过GLUT2转运的速率,造成这种差异的原因可能是肝细胞细胞膜上GLUT2的数量少于细菌细胞膜上GLUT1的数量,C正确;D、与无蛋白质的磷脂双分子层组相比,含有GLUT1、GLUT2载体蛋白的细菌和肝细胞,葡萄糖转运速率显著提升,说明载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率,D正确。故答案为:ACD。【分析】协助扩散顺浓度梯度运输,需载体蛋白协助、不消耗能量,载体数量影响转运速率,载体可显著提升物质运输效率。14.基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程的重要技术。下图为利用PCR技术进行定点突变的流程,相关叙述正确的是( )A.由于基因决定蛋白质,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造或合成基因来完成B.酶① 应为耐高温DNA聚合酶,引物X和Y应该为引物2和4C.可以将引物1、引物2、引物3和引物4置于同一个反应系统中同时进行第一个阶段的反应,进而缩短实验时间D.利用图示流程技术可以将两个不同的基因拼接到一起【答案】A,B,D【知识点】PCR技术的基本操作和应用;蛋白质工程【解析】【解答】A、基因控制蛋白质的合成,蛋白质的结构由基因编码,直接改造蛋白质无法实现遗传,因此要对蛋白质的结构进行设计改造,最终必须通过改造或合成基因来完成,A正确;B、酶①用于PCR过程中DNA链的延伸,PCR需要耐高温的DNA聚合酶,因此酶①为耐高温DNA聚合酶;第一阶段通过引物1与2、引物3与4分别扩增含突变位点的两段DNA,第二阶段两段DNA杂交延伸后,需用最外侧的引物2和引物4进行全长PCR扩增,因此引物X和Y为引物2和4,B正确;C、引物1和引物3存在包含突变位点的互补序列,若将四个引物置于同一反应系统,引物1和3会发生互补配对,失去引物功能,还会引发非特异性扩增,无法完成第一阶段的扩增,因此不能同时进行,C错误;D、图示为重叠延伸PCR技术,该技术可通过互补重叠引物实现两个不同DNA片段的拼接,因此利用该技术可以将两个不同的基因拼接到一起,D正确。故答案为:ABD。【分析】蛋白质工程以改造基因为核心,重叠延伸PCR可用于定点突变和基因拼接,PCR依赖耐高温DNA聚合酶,互补引物会干扰扩增反应。15.葡萄糖充足且无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸,此时再向培养液中通入氧气会导致酒精产生停止,这种现象称为巴斯德效应。下列说法错误的是( )A.酵母菌细胞将丙酮酸转化为酒精的过程中不生成ATPB.鉴定酒精时,可以用碱性重铬酸钾溶液,溶液会变成灰绿色C.巴斯德效应导致葡萄糖进入酵母菌线粒体的量增多D.酵母菌无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量主要以热能形式散失【答案】B,C,D【知识点】无氧呼吸的过程和意义;探究酵母菌的呼吸方式【解析】【解答】A、酵母菌将丙酮酸转化为酒精的过程属于无氧呼吸第二阶段,该阶段不释放能量,因此不会生成ATP,A正确;B、鉴定酒精需要使用酸性重铬酸钾溶液,酸性条件下重铬酸钾与酒精反应会由橙色变为灰绿色,碱性重铬酸钾不能用于酒精鉴定,B错误;C、葡萄糖不能进入线粒体,酵母菌细胞呼吸中葡萄糖仅在细胞质基质分解为丙酮酸,丙酮酸才可进入线粒体,因此不存在葡萄糖进入线粒体的情况,C错误;D、酵母菌无氧呼吸属于不彻底的氧化分解,葡萄糖中的能量大部分储存在产物酒精中,只有少量以热能形式散失,D错误。故答案为:BCD。【分析】无氧呼吸第二阶段不产生ATP,酒精用酸性重铬酸钾检测,葡萄糖不进入线粒体,无氧呼吸能量主要留存于酒精中。16.杜氏肌营养不良是由 DMD 基因突变引起的抗肌萎缩蛋白缺乏的一种单基因遗传病。DMD基因突变导致转录出的mRNA 长度不变但提前出现终止密码子UGA,导致合成的抗肌萎缩蛋白失去活性,没有抗肌萎缩蛋白的支撑,肌细胞膜变得极其脆弱,在日常的肌肉收缩中容易受损、破裂。科研人员通过改造天然tRNA 获得了抑制性tRNA (sup-tRNA)对此病的治疗进行相关研究。(1)sup-tRNA与普通tRNA的结构、功能相同,但它的反密码子可以与终止密码子配对。从而能够获得有功能的全长蛋白。推测 sup-tRNA发挥的作用是___________。A.改变 mRNA 的序列B.使翻译提前终止C.促进氨基酸脱水缩合D.识别终止密码子并携带氨基酸至核糖体(2)治疗杜氏肌营养不良的 sup-tRNA 的反密码子是5'- -3',改变 sup-tRNA 与特定氨基酸结合的结构域,可以得到反密码子相同但携带不同氨基酸的 sup-tRNA。科研人员将携带不同氨基酸的 sup-tRNA导入实验动物体内,并检测了抗肌萎缩蛋白的分子量 (条带的粗细可以反映分子量的大小),结果如下表,“-”代表未加入。据表分析,可继续探究携带 氨酸的 sup-tRNA用于疾病治疗的前景。sup-tRNA携带的氨基酸种类 对照组 实验组(杜氏肌营养不良动物)一 一 色氨酸 酪氨酸 丝氨酸 亮氨酸 赖氨酸 谷氨酸全长抗肌萎缩蛋白参照蛋白(3)科研人员利用选定的 sup-tRNA分别对DMD 突变基因纯合小鼠 (编号为A组)及DMD 基因敲除小鼠进行治疗(编号为B组),检测肌细胞抗肌萎缩蛋白活性和肌肉收缩中的受损程度,与治疗前的小鼠相比较,实验结果为DMD突变基因纯合小鼠 ,DMD基因敲除小鼠 ,证明携带选定的 sup-tRNA 可以治疗杜氏肌营养不良。【答案】(1)D(2)UCA;酪(3)抗肌萎缩蛋白活性高、肌肉收缩中受损程度低;抗肌萎缩蛋白活性和肌肉收缩中的受损程度无明显变化【知识点】遗传信息的翻译【解析】【解答】(1) sup-tRNA与普通tRNA的结构和功能基本一致,其反密码子能够与mRNA上的终止密码子互补配对,在翻译过程中可以识别终止密码子并携带相应氨基酸至核糖体,使翻译过程继续进行,最终合成有功能的全长抗肌萎缩蛋白。A选项错误,sup-tRNA仅参与翻译过程,不会改变mRNA的碱基序列;B选项错误,普通终止密码子会使翻译提前终止,而sup-tRNA可结合终止密码子让翻译延续,并非使翻译提前终止;C选项错误,氨基酸的脱水缩合发生在核糖体上,由核糖体催化完成,sup-tRNA仅负责转运氨基酸,不促进该过程;D选项正确,sup-tRNA能够识别终止密码子并携带氨基酸至核糖体,使翻译继续进行。(2) DMD基因突变后mRNA上提前出现的终止密码子为UGA,mRNA上密码子的读取方向为5'→3',tRNA的反密码子与密码子反向互补配对,因此对应的sup-tRNA反密码子从5'→3'方向为UCA。分析实验结果,携带酪氨酸的sup-tRNA处理后,实验组产生的全长抗肌萎缩蛋白条带与正常参照蛋白最为接近,说明该类型sup-tRNA能更有效地合成功能正常的抗肌萎缩蛋白,因此可继续探究携带酪氨酸的sup-tRNA用于疾病治疗的前景。(3) DMD突变基因纯合小鼠体内存在突变的DMD基因,可转录出含有提前终止密码子UGA的mRNA,导入选定的sup-tRNA后,能在终止密码子位点携带氨基酸参与翻译,合成具有活性的抗肌萎缩蛋白,因此治疗后该小鼠肌细胞抗肌萎缩蛋白活性升高,肌肉收缩过程中的受损程度降低。DMD基因敲除小鼠体内无DMD基因,无法转录出对应的mRNA,即使导入sup-tRNA也无法合成抗肌萎缩蛋白,因此其肌细胞抗肌萎缩蛋白活性和肌肉收缩中的受损程度无明显变化,该结果可证明选定的sup-tRNA能够治疗杜氏肌营养不良。【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程,转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,翻译是以mRNA为模板在核糖体上合成蛋白质的过程。tRNA是翻译过程中的转运工具,其一端的反密码子可与mRNA上的密码子互补配对,另一端携带特定氨基酸,将氨基酸转运至核糖体参与多肽链的合成。终止密码子通常不编码氨基酸,会使翻译过程终止,而抑制性tRNA可识别终止密码子并携带氨基酸,使翻译继续进行。单基因遗传病由单个基因突变引起,基因突变可能导致mRNA上密码子改变,进而使合成的蛋白质结构和功能异常。通过改造tRNA可修复异常的翻译过程,合成功能正常的蛋白质,为单基因遗传病的治疗提供新方向。基因敲除会使生物体完全缺失某一基因,无法转录出对应的mRNA,因此无法通过修复翻译过程恢复相关蛋白质的合成,可作为实验对照验证治疗手段的有效性。(1)A、sup-tRNA的反密码子可以与mRNA上的终止密码子配对,这不会改变mRNA的序列,A错误;B、sup-tRNA的反密码子可以与mRNA上的终止密码子配对,使翻译延后终止,B错误;C、氨基酸脱水缩合发生在核糖体上,sup-tRNA的反密码子与mRNA结合,不会促进氨基酸脱水缩合,C错误;D、sup-tRNA可以携带氨基酸,当它的反密码子可以与mRNA上终止密码子配对时,就把氨基酸搬到相应位点,使终止密码子编码氨基酸,所以在IDUA突变基因的翻译过程中,加入sup-tRNA可获得有功能的全长蛋白,D正确。故选D。(2)治疗杜氏肌营养不良的sup-tRNA能够与DMD基因转录出的mRNA上终止密码子UGA结合,由于密码子的读取方向是5’到3’,而tRNA与mRNA的结合是反向的,所以该sup-tRNA上的反密码子是3’-ACU-5’。表中各 sup-tRNA携带的氨基酸所形成的全长抗肌萎缩蛋白分子量(条带位置)与对照组比较,最接近(或可恢复)全长正常蛋白者是携带“酪氨酸”的sup‐tRNA,因而可继续探究携带“酪氨酸”的 sup‐tRNA用于疾病治疗的前景。(3)A组小鼠带有 DMD 突变基因,但仍能转录出含有 UGA 的 mRNA,导入可识别 UGA 并带来正确氨基酸的 sup‐tRNA 后,能合成出部分或全部功能正常的抗肌萎缩蛋白,表现为“抗肌萎缩蛋白活性恢复、肌肉损伤减轻”;B组小鼠完全敲除了 DMD 基因的小鼠,无DMD基因转录出相应 mRNA,则不管是否加入选定的 sup-tRNA,都无抗肌萎缩蛋白产生,肌细胞抗肌萎缩蛋白活性和肌肉收缩中的受损程度也无改善。因此若携带选定的 sup-tRNA 可以治疗杜氏肌营养不良,则DMD 突变基因纯合小鼠抗肌萎缩蛋白活性明显提高、肌肉收缩中受损程度减轻;DMD 基因敲除小鼠抗肌萎缩蛋白活性和肌肉收缩中的受损程度无明显变化。17.水稻花为两性花,一株稻穗约开200~300朵,花粉自然条件下存活时间不足5分钟。“杂交水稻之父”袁隆平提出“三系配套法”,即通过培育雄性不育系、保持系和恢复系三个品系来培养杂交水稻,过程如图所示,恢复系与不育系杂交产生的杂交种育性正常且具有杂种优势。回答下列问题:三系配套法杂交水稻系统(1)杂交水稻的培育工作中雄性不育品系至关重要,选育雄性不育植株的目的是 。(2)雄性不育由细胞质不育基因S和核中隐性基因r共同决定,仅含有S和r基因的水稻表现为雄性不育,而细胞质基因N 和细胞核中显性基因R 都会使水稻恢复育性。上述与水稻雄性育性有关的基因中,遵循孟德尔遗传规律的是 。若三系杂交稻中不育系的基因型表示为S(rr),则保持系基因型为 ,恢复系基因型为 。(3)不育系与恢复系间行种植并单行收获种子的目的是 。(4)在三系配套法杂交育种中,选育恢复系非常关键。研究人员发现几株性状优良、纯度高但不含R基因的纯合水稻植株,现利用基因工程的技术将两个R基因导入不同的植株中培育出恢复系D。将恢复系D作为亲本与不育系混合种植,统计后代发现雄性不育植株:雄性可育植株=1:3,原因是 。【答案】(1)省去人工去雄(降低人工成本,提高种子质量)(2)核基因,r和R基因;N(rr);N(RR)或S(RR)(3)间行种植有利于不育系与恢复系之间杂交,单行收获可以分别获得恢复系和杂交种(4)两个 R 基因导入到恢复系 D 的非同源染色体上【知识点】基因的分离规律的实质及应用;杂交育种;基因工程的应用;遗传的基本规律综合【解析】【解答】(1) 水稻为两性花,花型小、单株开花数量多,若使用雄性可育品系进行杂交育种,需对母本逐花进行人工去雄操作,工序繁琐、人工成本高,且易因去雄不彻底导致母本自花传粉,降低杂交种的纯度。选育雄性不育品系后,母本无法产生正常可育的花粉,无需进行人工去雄操作,可省去人工去雄环节,大幅降低人工成本,同时避免自交混杂,有效提高杂交种子的质量。(2) 孟德尔遗传规律(基因的分离定律、自由组合定律)仅适用于真核生物有性生殖过程中的细胞核遗传,细胞质基因遵循母系遗传,不遵循孟德尔遗传规律,因此与水稻雄性育性有关的基因中,遵循孟德尔遗传规律的是核基因 r 和 R。保持系的作用是与不育系杂交,使后代仍保持雄性不育,同时保持系自身可自交繁殖。不育系基因型为 S (rr),细胞质基因母系遗传,因此保持系作为父本仅提供核基因,为使杂交后代核基因型仍为 rr、细胞质为 S(即仍为 S (rr) 雄性不育),保持系的核基因必须为隐性纯合 rr;同时保持系自身需可育,因此细胞质基因为可育的 N,故保持系基因型为 N (rr)。恢复系的作用是与不育系杂交,产生育性正常、具有杂种优势的杂交种,因此恢复系的核基因需为显性纯合 RR(保证杂交后代核基因型含 R,恢复育性),细胞质基因可为 N 或 S(只要核含 R,即可恢复育性),故恢复系基因型为 N (RR) 或 S (RR)。(3) 不育系为雄性不育,仅能作为母本接受花粉,恢复系为雄性可育,可作为父本提供花粉。将二者间行种植,可使不育系充分接触恢复系的花粉,提高不育系与恢复系的杂交效率,保证杂交种的产量;单行收获可将不育系行收获的杂交种(F1)与恢复系行自交收获的恢复系种子分开,避免两种种子混杂,便于分别获得杂交种和恢复系,保障后续制种工作的持续进行。(4) 恢复系 D 原本不含 R 基因,导入两个 R 基因后,与不育系 S (rr) 杂交,后代雄性不育植株:雄性可育植株 = 1:3,说明恢复系 D 产生的配子中,不含 R 基因的配子与含 R 基因的配子比例为 1:3。若两个 R 基因导入恢复系 D 的非同源染色体上,恢复系 D 的基因型可视为两个独立的 R 基因位点,减数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合,产生的配子类型及比例为含两个 R: 含一个 R: 不含 R=1:2:1,即含 R 的配子共 3 份,不含 R 的配子 1 份,符合 1:3 的配子比例。不育系 S (rr) 作为母本仅产生 S (r) 型配子,与恢复系 D 的配子结合后,仅不含 R 的配子结合后产生 S (rr) 型雄性不育个体,其余含 R 的配子结合后均为可育个体,因此后代雄性不育:可育 = 1:3,与实验结果相符。若两个 R 基因导入同一条染色体上,产生的配子为含 R: 不含 R=1:1,后代比例为 1:1;若导入一对同源染色体上,产生的配子均含 R,后代全为可育,均不符合实验结果,因此两个 R 基因导入到恢复系 D 的非同源染色体上。【分析】孟德尔遗传定律适用于真核生物有性生殖过程中的细胞核遗传,细胞质基因遵循母系遗传,不遵循孟德尔的分离定律和自由组合定律。杂交育种中利用雄性不育系可省去人工去雄环节,提升制种效率与杂交种纯度。基因的自由组合定律的实质是减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,非同源染色体上的非等位基因的遗传互不干扰,可产生多种类型的配子,配子比例符合自由组合的数量关系。细胞质基因与细胞核基因可共同控制生物的性状,性状的表现由两类基因共同作用决定。基因工程中目的基因的整合位置会影响其遗传规律,不同的整合位置会导致配子类型与后代性状比例的差异。(1)在培育杂交水稻时,为省去人工去雄(降低人工成本,提高种子质量),杂交水稻的培育工作中需要选育雄性不育品系。(2)孟德尔遗传定律的适用条件为有性生殖的真核生物、细胞核遗传,题干信息:雄性不育由细胞质不育基因S和核中隐性基因r共同决定,仅含有S和r基因的水稻表现为雄性不育,而细胞质基因N 和细胞核中显性基因R 都会使水稻恢复育性。上述与水稻雄性育性有关的基因中,遵循孟德尔遗传规律的是核基因,R、r 基因。若三系杂交稻中不育系的基因型表示为S(rr),由题意可知,杂交水稻基因型包括:N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)、S(rr),只有S (rr)表现雄性不育,其它包括N(RR) 、N(Rr)、N (rr)、S (RR) 、S(Rr)共5种基因型均表现为雄性可育,水稻雄性可育的基因型有5种;不育系 A 的雄蕊不育;保持系 B 能自交结实,它的细胞质基因可育也可保持不育系 A 的雄性不育,因此保持系的基因型为N(rr);恢复系 R 与不育系 A 杂交产生的杂交稻 F1正常可育且具有杂种优势,恢复性基因型一定为纯合子,因此其基因型为N(RR)或S(RR)。(3)间行种植有利于不育系与恢复系之间杂交,单行收获可以分别获得恢复系和杂交种,故不育系与恢复系间行种植、单行单独收获并保存。(4)研究思路是:将植株D作为亲本(父本)与不育系作为母本混合种植,单株收获不育系植株所结种子后,再种植并统计后代的育性情况及其数量比例。若两个R基因导入到恢复系D的一条染色体上,则植株D产生配子为RR、O,与植株D作为亲本与不育系S(rr)混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为S(RRr),S(Or),即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:1。若两个R基因导入到恢复系D的一对同源染色体上,则植株D产生配子为R,与植株D作为亲本与不育系S(rr)混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为S(Rr),即后代植株均为雄性可育植株。若两个R基因导入到恢复系D的非同源染色体上,则植株D产生配子为RR:RO:OO=1:2:1,与植株D作为亲本与不育系S(rr)混合种植,单株收获不育系植株所结种子的基因型为S(RRr):S(RrO):S(OOr) =1:2:1,即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:3。18.下图1为某地区苹果种植户发展生态果园模式图,图2是该生态系统内能量流动的示意图。据图回答下列问题:(1)该生态果园中的所有生物构成 ,食用菌属于生态系统成分中的 ,图1中属于第二营养级的有 。(2)果园中花天牛以果树的花和叶为食,肿腿蜂可以将卵产在花天牛幼虫的体表,吸取幼虫的营养,肿腿蜂和花天牛的种间关系是 。(3)从物质循环角度分析,碳元素在该生物群落内部以 形式传递。(4)图2中的A代表 ,能量从生产者传递到植食动物的效率为 。【答案】群落;分解者;害虫、鸡、鸭;寄生;有机物;呼吸作用散失的热能;12.7%【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环【解析】【解答】(1) 群落是一定空间内所有生物种群的集合体,因此该生态果园中的所有生物构成群落。食用菌为营腐生生活的真菌,属于生态系统成分中的分解者。图1中果树、杂草为生产者,属于第一营养级;害虫以果树、杂草为食,鸡、鸭可取食杂草等生产者,因此害虫、鸡、鸭属于第二营养级。(2) 肿腿蜂将卵产在花天牛幼虫的体表,吸取幼虫的营养来维持自身生存,这种一种生物依附于另一种生物体表获取养分的种间关系为寄生。(3) 碳元素在生物群落内部通过食物链和食物网传递,传递形式为含碳有机物;碳在生物群落与无机环境之间则以二氧化碳的形式循环。(4) 图2中,生产者、植食动物、肉食动物的能量均有部分流向A,且该部分能量无法再被其他营养级利用,因此A代表呼吸作用散失的热能。计算能量传递效率时,首先计算植食动物从生产者获得的同化量:植食动物流向肉食动物的能量为5.1+2.1+0.25+0.05=7.5,减去外界有机物输入的5,得到2.5;再加上植食动物流向分解者的0.5、呼吸散失的9、流向贮存的4,总和为16,减去外界有机物输入的2,最终得到植食动物从生产者获得的同化量为14;生产者的总同化量为流向植食动物的14、流向分解者的3、呼吸散失的70、呼吸散失(A)的23之和,即110;因此能量从生产者传递到植食动物的效率为14÷110×100%≈12.7%。【分析】群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,包含该区域内所有的生物种群。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。食物链和食物网是生态系统的营养结构,生产者为第一营养级,初级消费者为第二营养级,各营养级沿食物链依次排列。种间关系包含寄生、竞争、捕食、原始合作等类型,寄生是一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主养分维持生存的关系。碳循环是碳元素在生物群落与无机环境之间的循环过程,碳在生物群落内部以含碳有机物的形式沿食物链和食物网传递,在生物群落与无机环境之间以二氧化碳的形式循环。生态系统的能量流动是能量的输入、传递、转化和散失的过程,具有单向流动、逐级递减的特点,能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值,通过下一营养级同化量除以上一营养级同化量计算得到。19.胰岛素受体被胰岛素激活后会磷酸化,进而使胰岛素信号通路的关键蛋白Akt磷酸化,磷酸化的Akt可促进葡萄糖转运蛋白向膜转移。Akt的磷酸化受阻是导致机体组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感的主要原因,表现为胰岛素抵抗,这是2型糖尿病发病机制之一。(1)正常情况下,胰岛素与脂肪细胞膜上的特异性受体识别并结合,通过促进 过程,从而降低血糖。(2)研究人员利用人参皂苷进行了改善脂肪细胞胰岛素抵抗的研究。用1μmoL/L地塞米松(DEX)处理正常脂肪细胞,建立胰岛素抵抗模型。用25、50、100μmoL/L人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞,检测脂肪细胞对葡萄糖摄取量及葡萄糖转运蛋白基因(GLUT-4)表达水平。实验结果如下图所示。①根据上述检测结果,推测人参皂苷能降低血糖的原因是 。②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,需在上述实验基础上检测 水平和 含量。(3)人参皂苷能否在生物体内发挥作用,还需要做进一步的研究。请利用以下实验材料及用具,设计实验探究人参皂苷对高血糖小鼠是否有降糖作用。实验材料及用具:2型糖尿病模型小鼠若干只,生理盐水,人参皂苷稀释液,血糖仪等。实验思路: 。预期结果及结论: 。【答案】(1)葡萄糖向脂肪细胞的转运(葡萄糖转化为脂肪)(2)增加脂肪细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取从而降低血糖;(胰岛素受体和)Akt磷酸化;胰岛素(3)选取2型糖尿病模型小鼠若干只随机分为A、B两组,A组灌胃(或注射)人参皂苷稀释液,B组灌胃(或注射)等量的生理盐水,一段时间后,检测两组小鼠的血糖含量。;若A组小鼠血糖浓度低于B组,则人参皂苷具有降糖作用;若A组小鼠与B组小鼠血糖浓度没有明显差异,则人参皂苷无降糖作用。【知识点】血糖平衡调节【解析】【解答】(1) 正常情况下,胰岛素与脂肪细胞膜上的特异性受体识别并结合后,激活胰岛素信号通路,促进葡萄糖转运蛋白向细胞膜转移,进而促进葡萄糖向脂肪细胞的转运,同时促进葡萄糖在脂肪细胞内转化为脂肪等非糖物质储存,从而降低血糖。(2) ① 分析实验结果可知,与仅用地塞米松处理的胰岛素抵抗模型组相比,加入不同浓度人参皂苷后,脂肪细胞的葡萄糖摄取量显著回升,同时葡萄糖转运蛋白基因GLUT-4的mRNA相对表达量明显升高,说明人参皂苷可通过提高GLUT-4基因的表达水平,增加脂肪细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取和利用,从而降低血糖,且在一定浓度范围内,人参皂苷浓度越高,作用效果越明显。② 若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,需检测胰岛素受体和Akt的磷酸化水平,以及胰岛素的含量。若人参皂苷处理后Akt磷酸化水平升高,说明其改善了胰岛素抵抗;若两组胰岛素含量无明显差异,说明人参皂苷并非通过促进胰岛素分泌发挥作用。(3) 实验思路:选取生理状态一致的2型糖尿病模型小鼠若干只,随机均分为A、B两组,A组灌胃或注射适量且等量的人参皂苷稀释液,B组灌胃或注射等量的生理盐水,在相同且适宜的条件下饲养,每隔一段时间用血糖仪检测两组小鼠的血糖含量,记录并比较两组的血糖变化情况。预期结果及结论:若A组小鼠的血糖浓度显著低于B组,说明人参皂苷对高血糖小鼠具有降糖作用;若A组与B组小鼠的血糖浓度无明显差异,说明人参皂苷对高血糖小鼠无降糖作用。【分析】血糖平衡的调节是机体维持内环境稳态的重要组成部分,胰岛素是由胰岛B细胞分泌的唯一能够降低血糖的激素,通过与靶细胞膜上的特异性受体结合,激活细胞内的信号通路,促进靶细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。胰岛素抵抗是指靶组织对胰岛素的敏感性下降,无法正常响应胰岛素的调节信号,导致葡萄糖摄取和利用障碍,血糖升高,是2型糖尿病的核心发病机制之一。基因的表达包括转录和翻译两个阶段,基因转录产生的mRNA的表达量可反映基因的表达水平,进而对应相关蛋白质的合成量。实验设计需遵循单一变量原则、对照原则、等量原则和科学性原则,通过设置实验组与对照组,控制无关变量,检测因变量的变化,验证实验假设,保证实验结果的可靠性。(1)胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖,对于脂肪细胞来说胰岛素传递信号之后,可以促进葡萄糖向脂肪细胞的转运。(2)本实验的自变量是人参皂苷的浓度,因变量是用脂肪细胞对葡萄糖摄取量及葡萄糖转运蛋白基因(GLUT-4)表达水平来进行反映。分析实验结果图像可知,人参皂苷能够增加脂肪细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取从而降低血糖。若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗,而非促进胰岛素的分泌来降低血糖,还需要检测Akt磷酸化水平和胰岛素的含量来确认。(3)本实验是探究人参皂苷对高血糖小鼠是否有降糖作用。自变量是人参皂苷的有无,因变量是血糖是否降低。因此实验设计思路是:选取型糖尿病模型小鼠若干只随机分为A、B两组,A组灌胃(或注射)人参皂苷稀释液,B组灌胃(或注射)等量的生理盐水(对照组),一段时间后,检测两组小鼠的血糖含量。预期结果及结论是:若A组小鼠血糖浓度低于B组,则人参皂苷具有降糖作用;若A组小鼠与B组小鼠血糖浓度没有明显差异,则人参皂苷无降糖作用。20.埃博拉病毒(EBOV)是一种能导致人类出血热的致死性病毒,对公共卫生具有较严重的危害。EBOV的NP蛋白在病毒复制中具有重要作用,也是检测EBOV的重要靶蛋白。实验人员用NP蛋白免疫小鼠来制备抗EBOV单克隆抗体,过程如下图所示。回答下列问题:(1)制备抗EBOV单克隆抗体过程中,用NP蛋白多次免疫小鼠的目的是刺激小鼠产生更多 ,制备抗EBOV单克隆抗体的过程中用到的技术有 。(2)与诱导植物原生质体融合相比,②过程中通常采用的特有的诱导融合的方法是 ,细胞融合的基础是 ,假设仅考虑某两个细胞的融合,则经过②过程会产生 种类型的细胞。(3)若要使能产生抗EBOV的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有 (答出1种即可)。(4)抗EBOV单克隆抗体可用于检测血浆中EBOV的含量,检测原理如下图所示。据图分析,捕获抗体、酶标抗体与待测样本中EBOV的结合特点(在结构上的关系)是 。(5)科学家利用现代生物技术将小鼠单克隆抗体上结合抗原的区域“嫁接”到人的抗体上,获得的人鼠嵌合抗体引起的免疫副作用显著降低。制备人鼠嵌合抗体需要从根本上改造 (填序号)①小鼠单克隆抗体;②抗体合成基因;③人体特异性抗体;④编码抗体的mRNA。【答案】(1)能分泌抗NP蛋白的抗体的B淋巴细胞;动物细胞融合、动物细胞培养(2)灭活病毒诱导;细胞膜的流动性;3(3)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖或将杂交瘤细胞在体外培养(4)捕获抗体和酶标抗体特异性结合于EBOV的不同位点(5)②【知识点】蛋白质工程;细胞融合的方法;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用;体液免疫【解析】【解答】(1) 用NP蛋白多次免疫小鼠,目的是反复刺激小鼠的免疫系统,使小鼠体内的B淋巴细胞增殖分化,产生大量能特异性识别NP蛋白、分泌抗NP蛋白抗体的浆细胞(效应B淋巴细胞),为后续细胞融合提供充足的、能产生目标抗体的B淋巴细胞,提高后续筛选得到能产生抗EBOV抗体的杂交瘤细胞的成功率。制备抗EBOV单克隆抗体的过程中,需要将免疫后的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,用到动物细胞融合技术;后续对融合细胞的筛选、克隆化培养、抗体检测,以及杂交瘤细胞的体外培养或体内增殖,都用到动物细胞培养技术。(2) 诱导植物原生质体融合的常用方法为物理法(离心、振动、电激)和化学法(PEG聚乙二醇诱导),而诱导动物细胞融合除上述两种方法外,特有的诱导方法是灭活病毒诱导法(常用灭活的仙台病毒),这是动物细胞融合特有的手段。细胞融合的结构基础是细胞膜具有一定的流动性,细胞膜的流动性保障了不同细胞的细胞膜能够相互融合,完成细胞融合过程。若仅考虑两个细胞之间的融合,融合后会产生3种类型的细胞:B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞。(3) 获得能稳定产生抗EBOV单克隆抗体的杂交瘤细胞后,可通过两种方式实现大量增殖以获取足量单克隆抗体:一是体内培养法,将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内,使其在腹腔内大量增殖,最终从小鼠腹水中提取高浓度的单克隆抗体;二是体外培养法,将杂交瘤细胞置于适宜的动物细胞培养液中,在体外培养条件下让其大量增殖,之后从培养液中分离提取单克隆抗体。(4) 从检测原理图可知,捕获抗体预先固定在载体上,加入待测样本后,样本中的EBOV抗原与捕获抗体特异性结合;后续加入的酶标抗体,也能与已经结合了捕获抗体的EBOV结合,且两种抗体不会发生竞争结合,说明捕获抗体和酶标抗体能够同时与EBOV结合,即二者特异性识别并结合于EBOV分子表面的不同抗原位点(抗原决定簇),只有结合不同位点,才能实现两种抗体同时与同一抗原结合,完成双抗体夹心法的检测。(5) 蛋白质的结构和功能由基因决定,抗体的氨基酸序列、空间结构由编码该抗体的基因的碱基序列决定。要将小鼠单克隆抗体上结合抗原的区域“嫁接”到人的抗体上,获得人鼠嵌合抗体,本质是改变抗体的结构,要从根本上实现这种改造,需要对控制抗体合成的基因(即抗体合成基因)进行改造,通过基因工程修饰抗体合成基因,使其表达出嵌合了小鼠抗原结合区域和人抗体骨架区域的嵌合抗体,从根本上改变抗体结构,降低免疫副作用。因此需要改造的是②抗体合成基因,直接改造抗体、人体抗体或mRNA无法从根本上稳定遗传该改造性状,只有改造基因才能实现稳定的性状改变。【分析】单克隆抗体制备利用B淋巴细胞产特异性抗体、骨髓瘤细胞无限增殖的特性,通过动物细胞融合、动物细胞培养技术获得杂交瘤细胞。动物细胞融合特有的诱导方法为灭活病毒法,原理为细胞膜的流动性。单克隆抗体可通过双抗体夹心法检测抗原,利用两种抗体结合抗原不同位点的特性。蛋白质结构由基因决定,改造蛋白质需从根本上改造其编码基因。(1)制备抗EBOV单克隆抗体过程中,需要用免疫过的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,因此,用NP蛋白多次免疫小鼠的目的是刺激小鼠产生更多能分泌抗NP蛋白的抗体的B淋巴细胞。制备抗EBOV单克隆抗体的过程中用到的技术有动物细胞融合、动物细胞培养。(2)诱导植物原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电融合等)和化学法(聚乙二醇 PEG 融合法);诱导动物细胞融合的方法除了物理法和化学法外,特有的方法是灭活病毒诱导法。 细胞融合的原理是细胞膜的流动性。假设仅考虑某两个细胞的融合,则经过②过程会产生B淋巴细胞-B淋巴细胞、骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞、B淋巴细胞-骨髓瘤细胞,3种类型的细胞。(3)杂交瘤细胞具备无限增殖能力,但需要合适的培养环境来实现大量增殖,以获得足够的单克隆抗体。可将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖或将杂交瘤细胞在体外培养。(4)抗原通常具有多个抗原决定簇(抗原表位),不同的抗体可特异性结合不同的抗原决定簇。在检测过程中,捕获抗体首先结合EBOV,酶标抗体也能结合EBOV,且两者能同时结合,说明捕获抗体和酶标抗体特异性结合于EBOV的不同位点。(5)蛋白质的合成是由基因控制的,要从根本上改变蛋白质的结构,需要改造控制该蛋白质合成的基因,将小鼠单克隆抗体上结合抗原的区域 “嫁接” 到人的抗体上,本质是改变了抗体的结构。而抗体的结构由其合成基因决定,只有改造抗体合成基因,才能从根本上实现这种 “嫁接”,获得人鼠嵌合抗体,②正确,①③④错误。故选②。1 / 1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 湖南省常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三下学期2月阶段检测生物试题(学生版).docx 湖南省常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三下学期2月阶段检测生物试题(教师版).docx