【精品解析】2026届浙江台州市高三下学期4月第二次教学质量评估生物试题

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2026届浙江台州市高三下学期4月第二次教学质量评估生物试题
1.生物技术在造福人类的同时也带来了诸多伦理问题。下列各项技术中违背生命伦理的是(  )
A.生殖性克隆人 B.试管婴儿
C.治疗性克隆 D.基因治疗
【答案】A
【知识点】生物技术中的伦理问题
【解析】【解答】A、生殖性克隆人旨在通过克隆技术繁育完整的人类个体,该行为违背人类伦理道德,冲击现有婚姻、家庭及两性关系的传统伦理观念,不符合伦理规范,A符合题意;
B、试管婴儿技术采用体外受精结合胚胎移植的手段,主要用于治疗不孕不育症,符合生命伦理要求,B不符合题意;
C、治疗性克隆利用克隆技术培育特定细胞、组织或器官用于疾病治疗,不产生完整人类个体,不违背生命伦理,C不符合题意;
D、基因治疗是将正常基因导入患者缺陷细胞,纠正致病基因缺陷以治疗疾病,属于合规的疾病治疗手段,符合生命伦理,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)生殖性克隆以繁育完整人类个体为目的,违背生命伦理;治疗性克隆仅制备细胞、组织、器官用于医疗,不产生个体,符合伦理规范。
(2)试管婴儿技术属于辅助生殖技术,依托体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植技术,用于解决不孕不育问题,受伦理认可。
(3)基因治疗分为体外基因治疗和体内基因治疗,通过导入正常基因修复或替代缺陷致病基因,用于遗传病等疾病的治疗,属于合规医疗技术。
2.某同学长时间运动大量出汗,出现头晕、乏力等症状。医生诊断为出汗导致体内某种无机盐离子大量流失,影响细胞外液渗透压和神经功能,建议该同学优先补充(  )
A.碘离子 B.钠离子 C.镁离子 D.铁离子
【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、碘离子主要参与甲状腺激素的合成,大量出汗不会造成碘离子大量流失,与头晕、乏力症状无关,A错误;
B、钠离子是维持细胞外液渗透压的主要离子,同时参与维持神经细胞正常兴奋性,大量出汗会流失大量钠离子,进而导致细胞外液渗透压失衡、神经功能异常,引发头晕、乏力,补充钠离子可缓解该症状,B正确;
C、镁离子主要参与多种酶的激活、骨骼构建等,不是细胞外液渗透压的主要维持离子,大量出汗不会造成其大量流失,C错误;
D、铁离子主要参与血红蛋白的合成,与细胞外液渗透压及神经功能无直接关联,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)维持细胞外液渗透压的主要离子为钠离子、氯离子,维持细胞内液渗透压的主要离子为钾离子。
(2)钠离子可参与神经细胞动作电位的形成,维持神经、肌肉细胞正常的兴奋性。
(3)碘离子参与甲状腺激素合成,铁离子参与血红蛋白合成,镁离子参与酶促反应,三者均不主导细胞外液渗透压调节。
3.小麦在感染某些锈病真菌后,叶片上受侵染部位会主动形成一个微小的枯死斑,从而有效限制真菌向周围健康组织的扩散。枯死斑的形成是受感染细胞发生了(  )
A.细胞癌变 B.细胞衰老 C.细胞分化 D.细胞凋亡
【答案】D
【知识点】细胞的凋亡
【解析】【解答】A、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变,使细胞出现无限增殖、形态结构异常改变的过程,不会使细胞主动死亡形成枯死斑,A错误;
B、细胞衰老是细胞随生命历程推进,生理功能逐步衰退的正常生理过程,并非植物为抵御病原体主动诱导的细胞死亡,B错误;
C、细胞分化是基因选择性表达,使细胞在形态、结构和功能上产生稳定性差异的过程,不会造成细胞死亡,C错误;
D、细胞凋亡是由基因控制的细胞程序性死亡,小麦受侵染部位的细胞主动死亡形成枯死斑,以此限制真菌扩散,属于细胞凋亡,是植物的防御机制,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)细胞凋亡:由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于正常的生命现象,有利于生物体抵御病原体侵害、维持内环境稳态。
(2)细胞癌变:原癌基因和抑癌基因突变导致,细胞可无限增殖,属于异常的细胞生命活动。
(3)细胞衰老:细胞正常的生命历程,表现为水分减少、酶活性降低等,与机体主动防御病原体无关。
(4)细胞分化:基因选择性表达的结果,可形成形态、功能不同的细胞,不会引起细胞死亡。
4.垃圾焚烧产热发电是实现垃圾“减量化、无害化、资源化”的重要途径。下列叙述错误的是(  )
A.垃圾焚烧前需进行分类处理
B.焚烧过程中产生的废气需脱硫处理
C.焚烧发电可减少垃圾填埋量
D.焚烧产生的废渣可直接回收利用
【答案】D
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、垃圾焚烧前进行分类处理,可剔除不可燃或有毒有害废弃物,提升焚烧效率,降低有毒污染物产生,A正确;
B、垃圾中含硫物质焚烧会生成二氧化硫等酸性气体,易引发酸雨,废气经脱硫处理可减少大气污染,B正确;
C、焚烧能减少垃圾体积与质量,实现垃圾减量化,可减少垃圾填埋量,缓解填埋场压力,C正确;
D、焚烧废渣常含有重金属、有毒物质,直接回收利用会造成二次污染,需经无害化处理后才可利用,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)垃圾分类:可实现垃圾资源化利用,减少污染物排放,提升垃圾处理效率。
(2)大气污染防治:含硫废气脱硫处理可减少二氧化硫排放,降低酸雨发生概率,减轻大气污染。
(3)垃圾处理方式:焚烧属于垃圾减量化手段,可减少填埋占地;填埋易造成土壤、地下水污染。
(4)固体废弃物处理:垃圾焚烧废渣含重金属等有害物质,需无害化处理,避免二次污染。
5.溶酶体是真核细胞内的“消化车间”。下列关于溶酶体的叙述,正确的是(  )
A.其中的水解酶只能分解蛋白质
B.其中的水解酶由高尔基体合成并加工
C.其结构的稳定性依赖双层膜结构
D.其功能障碍会导致细胞内积累异常细胞器
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、溶酶体内含有多种水解酶,能够分解蛋白质、核酸、脂质、多糖等多种物质,并非只能分解蛋白质,A错误;
B、溶酶体中的水解酶本质为蛋白质,蛋白质在核糖体上合成,高尔基体负责对其进行加工、分类和包装,高尔基体不能合成蛋白质,B错误;
C、溶酶体属于单层膜包被的细胞器,不具备双层膜结构,C错误;
D、溶酶体可分解细胞内衰老、损伤的细胞器,当溶酶体功能障碍时,衰老损伤的细胞器无法被降解清除,会在细胞内异常积累,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)溶酶体内含多种酸性水解酶,可水解多糖、脂质、蛋白质、核酸等多种生物大分子。分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,维持细胞内部环境稳定。
(2)核糖体是蛋白质的合成场所,高尔基体对分泌蛋白、溶酶体水解酶等进行加工、分类、运输。
(3)单层膜细胞器包括溶酶体、内质网、高尔基体、液泡;双层膜细胞器为线粒体、叶绿体。
6.某同学观察洋葱根尖有丝分裂装片时,在显微镜下观察到如图细胞。下列叙述正确的是(  )
A.图中细胞内正发生同源染色体的分离
B.图中细胞的分裂方向由中心体位置决定
C.染色体和染色体组数的加倍均发生在图示时期
D.用秋水仙素处理根尖可使细胞停留在图示分裂时期
【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,图示细胞为有丝分裂后期,有丝分裂过程不会发生同源染色体的分离,A错误;
B、洋葱属于高等植物,细胞内不存在中心体,细胞的分裂方向由细胞两极发出的纺锤丝决定,B错误;
C、图示为有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,染色体组数也随之加倍,C正确;
D、秋水仙素会抑制纺锤体的形成,使细胞停留在有丝分裂中期,而非图示的有丝分裂后期,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)有丝分裂全程不发生同源染色体的联会、分离;同源染色体分离仅出现在减数第一次分裂后期。
(2)中心体存在于动物细胞和低等植物细胞,高等植物细胞无中心体,依靠细胞两极发出纺锤丝构建纺锤体。
(3)有丝分裂后期的特征:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍,染色体组数同步加倍,核DNA数量不变。
(4)秋水仙素的作用原理:抑制纺锤体的形成,染色体无法被拉向两极,细胞停滞在有丝分裂中期,可诱导染色体数目加倍。
7.某公园近年试行落叶留存土壤自然腐解的就地还林措施,该措施会(  )
A.提高生态系统的能量传递效率
B.提高部分落叶层昆虫的越冬存活率
C.降低公园土壤中小动物类群的丰富度
D.显著改变公园演替的速度和方向
【答案】B
【知识点】群落的演替;生态系统的能量流动;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、生态系统的能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,通常稳定在10%~20%,落叶留存自然腐解仅促进物质循环,无法改变营养级间的能量传递效率,A错误;
B、留存的落叶层可起到保温作用,还能为落叶层昆虫提供栖息空间和食物来源,有利于昆虫越冬,可提高部分落叶层昆虫的越冬存活率,B正确;
C、落叶腐解会增加土壤有机质,为土壤小动物提供更多的食物与栖息环境,会提高土壤中小动物类群的丰富度,C错误;
D、该措施属于顺应自然规律的轻度人为干扰,不会显著改变公园群落演替的速度和方向,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)能量传递效率:指相邻两个营养级之间同化量的比值,受生态系统营养结构限制,物质循环过程不能改变能量传递效率。
(2)环境条件越适宜、食物和栖息空间越充足,生物类群丰富度越高,枯枝落叶可改善土壤小动物的生存环境。
(3)剧烈的人为干扰会显著改变群落演替的速度和方向,轻度、符合自然规律的人为干预对演替的影响较小。
8.野生豌豆具有发达的藤蔓和卷须,便于攀附其他植株向上生长;经人工驯化的栽培豌豆,藤蔓和卷须退化、茎秆直立,植株上仍能观察到卷须的残余结构。下列叙述正确的是(  )
A.人工驯化能诱导控制卷须的基因定向突变,使栽培豌豆出现卷须退化的性状
B.栽培豌豆保留的卷须残余结构,可证明其与野生豌豆有共同的进化起源
C.栽培豌豆的卷须退化性状更适应栽培环境,在自然环境中也有更强的适应性
D.栽培豌豆与野生豌豆的基因库存在明显差异,说明二者是不同的物种
【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义;现代生物进化理论的主要内容;物种的概念与形成;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、基因突变具有不定向性,人工驯化属于定向选择,只能筛选已产生的变异,不能诱导控制卷须的基因发生定向突变,A错误;
B、栽培豌豆的卷须残余结构属于痕迹器官,是生物进化的比较解剖学证据,可证明其与野生豌豆存在共同的进化起源,B正确;
C、栽培豌豆卷须退化、茎秆直立的性状仅适应人工栽培环境,在自然环境中无法攀附植株获取光照资源,适应性弱于野生豌豆,C错误;
D、物种划分的核心依据是是否存在生殖隔离,仅基因库存在差异,无法判定二者为不同物种,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)基因突变具有不定向性,人工选择或自然选择仅能对不定向的变异进行定向筛选,不能诱导基因定向突变。
(2)生物进化的证据:痕迹器官(残余器官)、化石、比较解剖学证据等可用于判断生物间的亲缘关系,证明共同进化起源。
(3)生物的性状仅适应特定的生存环境,人工选育的性状适应人工环境,不一定适应野生自然环境。
(4)两个种群间存在生殖隔离(无法杂交或杂交后代不可育)是划分不同物种的依据,基因库差异不能直接判定物种。
9.科研人员将胡萝卜愈伤组织离散获得的小细胞团用海藻酸钠凝胶包裹,通过控制小细胞团在三维空间中的位置和密度,打印出具有精细网格的“胡萝卜形”活体结构。下列叙述正确的是(  )
A.凝胶中需添加MS培养基来调节小细胞团的生长发育
B.精细网格结构有利于提高小细胞团的光合作用效率
C.需置于黑暗环境中培养以诱导小细胞团完成脱分化过程
D.可利用添加抗生素的培养基进行后续培养以防止杂菌污染
【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;组织培养基的成分及作用;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、MS培养基主要为植物细胞提供碳源、无机盐、维生素等营养物质,调节细胞生长发育的是生长素、细胞分裂素等植物激素,而非MS培养基,A错误;
B、小细胞团来源于愈伤组织,愈伤组织细胞无叶绿体,不能进行光合作用,精细网格结构利于气体交换、营养物质运输,与光合作用无关,B错误;
C、小细胞团由脱分化形成的愈伤组织离散得到,脱分化过程已完成,若诱导再分化一般需要光照,无需黑暗培养诱导脱分化,C错误;
D、抗生素可抑制细菌等杂菌增殖,在培养基中添加抗生素能够有效防止后续培养过程中杂菌污染,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)MS培养基为植物细胞提供基础营养,生长素、细胞分裂素等植物激素调控细胞的脱分化和再分化。
(2)愈伤组织特点:脱分化形成的薄壁细胞,不含叶绿体,不具备光合作用能力。
(3)植物组织培养的光照条件:脱分化阶段通常避光培养,再分化阶段需要适宜光照;本题中小细胞团已完成脱分化。
10.卡西霉素是一种脂溶性小分子抗生素,它与细胞膜融合后能特异性结合Ca2+,使Ca2+顺浓度梯度转运,从而破坏细胞内Ca2+浓度的稳态。下列叙述正确的是(  )
A.上述Ca2+的运输方式属于主动运输
B.卡西霉素能介导离子跨膜运输与它的脂溶性无关
C.增强细胞膜流动性不会影响Ca2+的运输速率
D.细胞外Ca2+浓度变化会影响Ca2+的运输速率和方向
【答案】D
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、题干中Ca2+顺浓度梯度转运,主动运输需要逆浓度梯度且消耗能量,因此该运输方式不属于主动运输,A错误;
B、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,依据相似相溶原理,脂溶性的卡西霉素易与细胞膜融合,其介导离子跨膜运输与脂溶性有关,B错误;
C、卡西霉素需要与细胞膜融合后发挥作用,增强细胞膜流动性会加快膜融合进程,进而提高Ca2+运输速率,因此会影响Ca2+的运输速率,C错误;
D、Ca2+顺浓度梯度运输,运输动力为膜两侧Ca2+浓度差,细胞外Ca2+浓度变化会改变浓度差大小,影响运输速率;浓度梯度方向改变时,Ca2+的运输方向也会改变,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)顺浓度梯度、不消耗能量的运输属于被动运输;逆浓度梯度、消耗能量的运输为主动运输。
(2)磷脂双分子层为细胞膜基本支架,脂溶性物质可通过相似相溶原理与细胞膜融合;细胞膜具有流动性,流动性强弱会影响膜融合及物质跨膜运输速率。
(3)浓度差是被动运输的直接动力,浓度差的大小、方向可分别决定物质运输的速率和运输方向。
11.完整的核糖体由大、小两个亚基组成。图示为真核细胞中核糖体合成与组装的示意图。下列叙述正确的是(  )
A.核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
B.核糖体大小亚基通过核孔自由进出细胞核
C.rRNA的合成过程需要RNA聚合酶识别rDNA上的启动子
D.图中rDNA的转录和翻译可同时进行,以提高基因表达的效率
【答案】C
【知识点】细胞核的结构;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、核糖体蛋白的化学本质为蛋白质,在细胞质中的核糖体上合成,rRNA主要在核仁内合成,核仁不是核糖体蛋白的合成场所,A错误;
B、核孔具有选择透过性,核糖体大小亚基仅能运出细胞核,不能自由进出细胞核,B错误;
C、rRNA由rDNA经转录合成,转录时RNA聚合酶可识别rDNA上的启动子并与之结合,启动转录过程,C正确;
D、rDNA的转录发生在细胞核内,翻译发生在细胞质中,二者场所不同,不能同时进行,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)核仁与rRNA的合成、核糖体亚基的组装有关,核糖体蛋白在细胞质的核糖体上合成。核孔具有选择透过性,物质进出细胞核受到调控,不能自由通过。
(2)转录时RNA聚合酶识别基因的启动子序列,驱动RNA的合成。真核细胞中转录主要发生在细胞核,翻译发生在细胞质,二者时空分离,无法同步进行。
12.科研人员在肥大细胞表面结合了识别特定肿瘤的抗体,并在其内部装载抗肿瘤药物。改造后的肥大细胞能精准识别肿瘤细胞并有效释放药物,还能招募免疫细胞来共同对抗肿瘤细胞。下列叙述错误的是(  )
A.特异性识别肿瘤的抗体可通过单克隆抗体技术制备
B.被招募的细胞毒性T细胞活化后可特异性识别并裂解肿瘤细胞
C.若该肿瘤细胞上的抗原发生变异,可通过更换载药类型恢复精准治疗
D.该方案通过抗体介导的靶向识别,可降低抗肿瘤药物对正常细胞的损伤
【答案】C
【知识点】单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、单克隆抗体技术可制备特异性强、灵敏度高的单克隆抗体,能够特异性识别肿瘤抗原,因此该抗体可通过此技术制备,A正确;
B、细胞毒性T细胞活化后能特异性识别肿瘤靶细胞,并通过释放穿孔素等使肿瘤细胞裂解凋亡,B正确;
C、该治疗方案的精准性依赖抗体与肿瘤抗原的特异性结合,肿瘤抗原变异后,原抗体无法识别,需更换识别变异抗原的抗体,仅更换药物不能恢复精准治疗,C错误;
D、依靠抗体靶向识别肿瘤细胞实现精准给药,可减少药物作用于正常细胞,降低对正常细胞的损伤,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)单克隆抗体由杂交瘤细胞产生,具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点,可用于靶向识别、免疫治疗等。
(2)细胞免疫中,细胞毒性T细胞可特异性识别肿瘤靶细胞,活化后裂解靶细胞,参与抗肿瘤免疫。
(3)抗原 抗体可特异性结合,抗体只能识别特定抗原,抗原发生变异后,原有抗体无法结合,靶向识别失效。
13.存在于木霉菌中的双功能酶CCBE能催化纤维素和壳多糖的分解。某兴趣小组探究了pH对CCBE酶催化两种不同底物时酶活性的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.CCBE酶能催化两种不同底物的分解,因此不具有专一性
B.利用木霉菌分解秸秆中的纤维素时,pH应设置在5.2左右
C.pH通过影响CCBE酶的空间结构,从而影响其与不同底物的结合能力
D.若改变本实验的反应温度,两条曲线不会发生变化
【答案】C
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶的专一性是指一种酶可催化一种或少数几种结构相似的底物发生反应,CCBE酶可催化纤维素和壳多糖分解,仍具有专一性,A错误;
B、纤维素对应图中圆圈曲线,其酶活性最高的最适pH约为4.2,因此分解秸秆纤维素时pH应设置在4.2左右,B错误;
C、pH可改变酶的空间结构,进而影响酶与底物的结合能力,从而改变酶的催化活性,C正确;
D、温度会影响酶的空间结构进而影响酶活性,改变反应温度,两条酶活性曲线会发生变化,D错误。
故答案为:C。
【分析】一种酶只能催化一种或少数几种结构相似的底物的化学反应。酶活性最高时对应的pH,不同底物对应的同种酶最适pH可能不同。pH通过改变酶的空间结构,影响酶与底物的结合,进而影响酶活性。温度会影响酶的空间结构,适宜温度范围内升高温度酶活性上升,过高温度会使酶永久失活。
14.为探究乙烯对果实成熟的调控作用,科研人员以绿熟期香蕉为材料进行实验,结果如下表所示。
处理组 第2天乙烯释放峰值 (μL·kg 1·h 1) 第5天果实硬度 (kg·cm 2) 第5天可溶性糖含量 (mg·g 1)
①自然成熟 18.5 4.2 120.5
②喷洒乙烯合成抑制剂(AOA) 2.1 9.8 25.3
③喷洒外源乙烯 52.4 2.5 185.6
④喷洒乙烯作用抑制剂(1-MCP) 17.8 8.9 30.1
下列叙述正确的是(  )
A.实验结果说明香蕉果实成熟过程中乙烯是唯一发挥作用的激素
B.外源乙烯可能通过促进果实内乙烯的合成来加速果实成熟
C.AOA和1-MCP作用机制都是通过显著降低乙烯浓度来抑制果实成熟
D.若对组④补充外源乙烯,预期其果实硬度和色素含量与组③相似
【答案】B
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、植物果实成熟受乙烯、脱落酸等多种激素共同调节,本实验仅探究乙烯的调控作用,不能证明乙烯是唯一发挥作用的激素,A错误;
B、③组喷洒外源乙烯后乙烯释放峰值显著高于自然成熟组,且果实硬度更低、可溶性糖含量更高,说明外源乙烯可促进内源乙烯合成,进而加速果实成熟,B正确;
C、AOA抑制乙烯合成,能降低乙烯浓度;1 MCP抑制乙烯发挥作用,④组乙烯释放峰值与①组相近,乙烯浓度未显著降低,二者作用机制不同,C错误;
D、1 MCP为乙烯作用抑制剂,会阻断乙烯的信号传导,即使补充外源乙烯,乙烯也无法发挥作用,果实成熟进程无法达到组③水平,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)植物的生长发育和成熟过程受多种植物激素相互作用、共同调节,不存在单一激素独立调控的情况。
(2)乙烯可促进果实成熟,外源施加乙烯可诱导植物内源乙烯合成,进一步加快果实成熟进程。
(3)激素合成抑制剂通过减少激素合成降低激素含量;激素作用抑制剂不改变激素含量,仅阻断激素信号传递,抑制激素发挥功能。乙烯作用抑制剂可竞争性结合乙烯受体,外源补充乙烯无法逆转其抑制效果。
15.北方白犀牛现已野外灭绝,目前世界上仅存两头雌性北方白犀牛,且只有一头雌性具有正常排卵功能。科研团队利用多头北方白犀牛冻存的体细胞和精子,通过以下三条技术路径开展拯救计划。
下列叙述错误的是(  )
A.路径①中需要对现存雌性北方白犀牛进行同期发情处理
B.路径②在增加后代遗传多样性方面最具潜力
C.路径③依据的原理是动物细胞核具有全能性
D.及早建立基因资源库可更好的保护濒危物种
【答案】A
【知识点】胚胎移植;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、路径①中现存雌性北方白犀牛为供体,活体取卵;同期发情处理的是胚胎移植的受体雌性个体,并非供体雌性,A错误;
B、路径②可利用冻存的皮肤细胞诱导形成精子或卵细胞,能整合更多个体的遗传信息,在增加后代遗传多样性方面潜力最大,B正确;
C、路径③为体细胞核移植技术,其原理是动物体细胞核具有全能性,C正确;
D、建立基因资源库可长期保存濒危物种的细胞、配子、基因等遗传资源,能更好地保护濒危物种,D正确。
故答案为:A。
【分析】(1)胚胎移植相关操作:供体提供配子或胚胎,受体需进行同期发情处理,使供体、受体生理状态一致,利于胚胎着床。
(2)遗传多样性:诱导体细胞分化为生殖细胞,可扩大可利用的亲本数量,提升后代遗传多样性。
(3)体细胞核移植原理:已分化的动物体细胞的细胞核仍含有发育成完整个体所需的全部遗传信息,具有全能性。
(4)濒危物种保护:建立基因库、精子库、细胞库等,可保存濒危物种遗传资源,辅助物种繁育。
16.在研究植物群落时,通常把能包含群落中绝大多数物种,且物种数量随样方面积增大,但增速显著趋缓的最小取样面积称为最小样方面积。下列叙述正确的是(  )
A.调查群落的物种丰富度时,设置的样方面积应不小于最小样方面积
B.当取样面积达到最小样方面积后,群落的物种组成不再发生变化
C.若两个群落的最小样方面积相同,则两个群落中的物种数相等
D.调查群落中植物种群密度时,针对每种植物设置的样方面积应不小于最小样方面积
【答案】A
【知识点】估算种群密度的方法;土壤中动物类群丰富度的研究;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、调查群落的物种丰富度需要统计群落内绝大多数物种,若样方面积小于最小样方面积,会遗漏较多物种使结果偏小,因此设置的样方面积应不小于最小样方面积,A正确;
B、最小样方面积仅代表物种数量随面积增大的增速显著趋缓,继续扩大样方面积物种数仍可能少量增加,同时群落的物种组成会随环境发生动态变化,并非固定不变,B错误;
C、最小样方面积受群落物种数量、物种空间分布均匀度等因素共同影响,两个群落最小样方面积相同,不能说明二者物种数相等,C错误;
D、最小样方面积是针对群落物种丰富度调查的指标,调查单一植物种群密度时,只需根据植物类型设置对应样方面积,无需达到群落的最小样方面积,D错误。
故答案为:A。
【分析】最小样方面积是调查群落物种丰富度时的临界取样面积,调查群落物种丰富度时,样方面积需不小于最小样方面积才能尽可能统计到绝大多数物种,群落的物种组成具有动态性,会随环境条件改变而变化,达到最小样方面积后物种数量仍可能少量增加,最小样方面积受物种数量、物种空间分布均匀度等因素影响,不能仅通过该指标判断群落物种数目,同时调查单一植物种群密度的样方面积依据植物类型设置,和调查群落丰富度的最小样方面积标准不同。
阅读以下材料,回答下面小题。
SRS综合征是一种罕见遗传病,患者表现为生长受限、出生低体重、身体不对称等症状,其发病机制主要有以下两种。
机制①:正常人及患者的11号染色体部分区域及相关基因如下图所示,其中A基因抑制生长,仅母源染色体表达;C基因促进生长并与A基因形成生长调控平衡对,仅父源染色体表达;B区在父源和母源染色体中均发挥作用,且只调控自身所在染色体相关基因的表达。
机制②:人类7号染色体上也存在调控生长的相关基因,当体内2条7号染色体均为母源染色体时,也会表现为SRS综合征。
17.机制①的患者体内11号父源染色体上的A基因及C基因的表达情况为(  )
A.表达、表达下降 B.不表达、表达
C.表达、表达 D.不表达、表达下降
18.结合材料分析,下列叙述正确的是(  )
A.机制①患者基因A、C的遗传遵循自由组合定律
B.机制②患者染色体组型一定不正常
C.机制②患者的母亲卵原细胞减数分裂过程中同源染色体未分离
D.两种发病机制的患者均无法通过DNA测序技术直接确诊
【答案】17.A
18.D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害;表观遗传;基因的表达综合
【解析】【分析】表观遗传中DNA甲基化可调控基因的表达,不会改变基因的碱基序列,位于同一条染色体上的连锁基因不遵循自由组合定律,染色体组型由染色体的形态、数目决定,减数分裂过程中同源染色体或姐妹染色单体分离异常均会导致子代获得两条相同来源的染色体,表观遗传相关疾病因基因序列无改变,无法通过DNA测序直接诊断。
17.正常人中,B区调控基因表达,母源A基因表达、父源C基因表达,父源B区高度甲基化使父源A基因不表达;机制①患者父源B区甲基化减弱,父源A基因得以表达,同时C基因表达下降,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
18.A、A基因和C基因位于同一条染色体上,属于连锁基因,不遵循基因的自由组合定律,A错误;
B、机制②患者只是两条7号染色体均为母源染色体,染色体数目和形态未改变,染色体组型正常,B错误;
C、机制②患者获得两条母源7号染色体,成因可能是母亲卵原细胞减数第一次分裂同源染色体未分离,或减数第二次分裂姐妹染色单体未正常分离,C错误;
D、两种发病机制均为表观遗传相关异常,基因的DNA序列未发生改变,因此无法通过DNA测序技术直接确诊,D正确。
故答案为:D。
19.双酚A是一种环境中常见的有机污染物,进入人体可导致甲状腺功能紊乱,作用机理如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.长期接触双酚A会提高甲状腺对促甲状腺激素的敏感性
B.长期接触双酚A会导致人体内促甲状腺激素释放激素分泌量过低
C.在双酚A影响下人体可能出现怕冷、精神萎靡、食欲下降等症状
D.体内双酚A含量过高可通过注射促甲状腺激素来维持甲状腺激素水平的稳定
【答案】C
【知识点】动物激素的调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、双酚A会抑制促甲状腺激素受体基因表达,使促甲状腺激素受体减少,甲状腺对促甲状腺激素的敏感性降低,A错误;
B、双酚A抑制甲状腺过氧化物酶的作用,导致甲状腺激素合成减少,甲状腺激素对下丘脑的负反馈抑制作用减弱,促甲状腺激素释放激素分泌量增多,B错误;
C、甲状腺激素可促进细胞代谢、提高神经系统兴奋性,双酚A会造成甲状腺激素合成不足,机体代谢速率减慢,进而出现怕冷、精神萎靡、食欲下降等甲状腺功能减退的症状,C正确;
D、双酚A使促甲状腺激素受体减少,促甲状腺激素难以与甲状腺细胞结合发挥作用,因此注射促甲状腺激素无法有效维持甲状腺激素水平稳定,D错误。
故答案为:C。
【分析】甲状腺激素的分泌存在分级调节与负反馈调节,双酚A可通过抑制甲状腺过氧化物酶活性减少甲状腺激素合成,同时抑制促甲状腺激素受体基因表达,降低甲状腺对促甲状腺激素的响应能力,甲状腺激素含量不足会引发代谢减慢、兴奋性降低等甲减表现,此时促甲状腺激素无法有效调控甲状腺分泌激素,且甲状腺激素减少会减弱对下丘脑的负反馈抑制,使上游激素分泌增多。
20.5-羟色胺是一种能使人产生愉悦情绪的信号分子。下图为其在突触处的传递过程。下列叙述正确的是(  )
A.5-羟色胺能被突触前膜的载体回收,使神经冲动在该突触处能双向传递
B.5-羟色胺受体能运输钠离子,也能运输5-羟色胺
C.若神经细胞内囊泡蛋白簇数量减少,可能会引起情绪低落
D.若特异性抑制5-羟色胺载体的功能,可能会引起情绪低落
【答案】C
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、神经递质只能由突触前膜释放、作用于突触后膜,因此神经冲动在突触处只能单向传递,5 羟色胺被突触前膜载体回收不会改变突触传递的单向性,A错误;
B、5 羟色胺受体可与5 羟色胺特异性结合,进而开启Na+通道运输Na+,受体不能运输5 羟色胺,B错误;
C、囊泡蛋白簇参与突触小泡与突触前膜融合释放5 羟色胺,其数量减少会使释放的5 羟色胺减少,愉悦情绪的信号不足,可能引发情绪低落,C正确;
D、5 羟色胺载体负责回收突触间隙的5 羟色胺,抑制其功能会使突触间隙中5 羟色胺含量升高,使人产生愉悦情绪,不会引起情绪低落,D错误。
故答案为:C。
【分析】突触处信号单向传递由神经递质的释放与作用特点决定,5 羟色胺受体为离子通道型受体,仅介导离子跨膜运输,不转运神经递质,囊泡蛋白簇影响神经递质的释放量,5 羟色胺载体通过回收神经递质调控突触间隙内神经递质的浓度,进而影响情绪。
21.稻鳖综合种养是一种新型的生态农业养殖模式。稻田不仅提供了甲鱼活动的空间,稻叶还是其天然饵料,甲鱼的养殖也降低了水稻病虫害发生的程度,从而实现“百斤鱼、千斤粮、万元钱”的经济效益。回答下列问题。
(1)在养殖过程中可以使用   法调查甲鱼的种群密度,以防甲鱼过多,造成水稻产量下降。此外,还需要避免水体中N、P含量   ,出现富营养化现象。
(2)水稻是生态系统组成成分中的   。为防止植株之间相互遮挡,需要   。利用水稻的隔离作用,减少甲鱼之间的   ,提高甲鱼的存活率。甲鱼一般在水稻插秧25天后方可放入,其原因是   。
(3)水稻感染立枯丝核菌会导致叶片纹枯病,该种养模式下能够有效降低该病的发病率。从甲鱼的取食角度分析,可能的原因是:①甲鱼可取食水体中立枯丝核菌等微生物;②   ,延缓疾病传播。这种防治方式属于   。甲鱼粪便可以重新肥田,实现了资源的   利用,兼顾了经济、社会、   效益。
【答案】(1)标志重捕;过高(增加、增高)
(2)生产者;合理密植;(种内)竞争(斗争);防止过早放入对秧苗造成损伤
(3)甲鱼取食患病的水稻叶片;生物防治;多层次(循环、多级);生态
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的结构;生态农业工程
【解析】【解答】(1) 甲鱼属于活动能力强、活动范围较大的动物,因此调查其种群密度可以采用标志重捕法。水体中的N、P是藻类生长繁殖的重要营养元素,若水体中N、P含量过高,会引起藻类大量增殖,进而出现水体富营养化现象,因此养殖过程中需要避免该情况发生。
(2) 水稻是绿色自养型植物,能够通过光合作用制造有机物,属于生态系统组成成分中的生产者。农业生产中,合理密植可以控制植株的种植密度,避免植株之间相互遮挡阳光,提高光能利用率。稻田中水稻植株的隔离作用,扩大了甲鱼的生存空间,能够减少甲鱼个体之间争夺食物、空间等资源的种内竞争,从而提高甲鱼的存活率。水稻刚插秧时,秧苗根系浅、长势脆弱,若过早放入甲鱼,甲鱼的活动会搅动水体和底泥,损伤秧苗,因此需在水稻插秧25天、秧苗稳定生长后再投放甲鱼。
(3) 从甲鱼取食角度分析,除了直接取食水体中的立枯丝核菌,甲鱼还可取食患病的水稻叶片,减少患病植株的病原传播,延缓病害扩散,降低纹枯病发病率。该方式利用生物之间的种间关系控制病虫害,属于生物防治。甲鱼的粪便中含有有机物,经土壤微生物分解后可为水稻提供无机盐,使物质循环利用,实现了资源的多层次(多级、循环)利用。稻鳖综合种养的生态农业模式,兼顾了经济效益、社会效益和生态效益。
【分析】(1) 样方法适用于植物或活动能力弱、活动范围小的动物;标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物。
(2) 生产者主要为绿色植物等自养生物,可通过光合作用或化能合成作用制造有机物,为生态系统提供物质和能量。
(3) 同种生物个体间存在种内互助和种内竞争,种内竞争是个体间争夺资源、空间等引发的斗争。
(4) 有害生物的防治方法:分为化学防治、物理防治和生物防治,生物防治利用生物间的种间关系控制有害生物数量,对环境无污染。
(5)生态农业原理:实现物质的循环利用和能量的多级利用,减少环境污染,同时兼顾经济效益、社会效益与生态效益。
(1)甲鱼活动能力强、活动范围大,符合标志重捕法的适用条件;水体N、P含量过高会引起藻类大量繁殖,引发水体富营养化。
(2)水稻是自养型绿色植物,属于生态系统的生产者;农业生产中通过合理密植避免植株相互遮挡阳光,提高光能利用率;水稻的隔离作用扩大了甲鱼的相对生存空间,减少甲鱼的(种内)竞争(斗争),提高存活率;刚插秧的秧苗未扎根稳定,甲鱼活动会搅动底泥,导致秧苗倒伏死亡,因此需要秧苗成活后再投放甲鱼,防止过早放入对秧苗造成损伤。
(3)从取食角度分析,除了直接取食病原菌,还可以取食患病的水稻叶片,延缓疾病传播,降低发病率;利用生物(甲鱼)防治病虫害属于生物防治;甲鱼粪便中的有机物被分解后可为水稻提供无机盐,实现了资源的多层次(循环、多级)利用;生态农业兼顾经济效益、社会效益和生态效益。
22.东南景天和龙葵是重金属超富集植物,在矿区生态系统修复中发挥着重要的作用。红蓝光配比可调控其光合效率、抗逆能力及重金属吸收能力。研究人员设置白光对照(CK)及不同红蓝光配比处理60天后,测定两种植物相关指标,结果如下表。
植物种类 红光∶蓝光 净光合速率 (μmolO2·m 2·s 1) H2O2酶活性 (U·g 1) 镉浓度 (mg·Kg 1) 干重 (g)
东南景天 CK(白光) 0.73 383.25 45.36 5.25
4∶1 1.50 480.57 90.86 12.81
5∶1 1.28 456.32 91.05 10.92
龙葵 CK(白光) 1.86 640.00 48.25 4.18
4∶1 2.18 860.45 92.28 4.46
5∶1 2.70 800.57 93.99 5.15
注:两植株初始干重相同,镉提取量作为植物重金属吸收的指标,镉提取量=镉浓度×干重。
回答下列问题:
(1)光为植物的生长提供能量,同时又可以作为   ,调控植物体内相关激素的合成,影响植物生理过程。光质比例主要影响光反应阶段,该阶段产生的   作为还原剂参与碳反应中   的还原,进而合成有机物。
(2)提取与测定过氧化氢酶活性时通常将叶片研磨后的匀浆置于冰水浴条件下,目的是   。从表中数据来看,两种植株均具有较高的过氧化氢酶活性,推测其生理机制是重金属离子胁迫下激活了抗氧化系统,通过提高过氧化氢酶活性清除   ,减轻其对   膜过氧化损伤,为光反应提供结构保障。
(3)实验中净光合速率用   氧气的释放量来表示。综合表中数据,净光合速率与植物干重呈   关系。红蓝光比例为   处理条件下最有利于东南景天对镉的吸收,依据是   。两种植物较强的重金属富集和逆境生长能力,可能与体内的   (植物激素)含量较高有关。
【答案】(1)信号;NADPH;三碳酸
(2)防止酶失活;H2O2;类囊体薄
(3)单位时间单位叶面积;正相关;4∶1;在该条件下镉提取量最大;脱落酸
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】(1) 光除了为植物光合作用提供能量,还可以作为信号,调控植物体内激素的合成,进而调节植物的生长发育等生理过程。光合作用光反应阶段发生在类囊体薄膜上,该阶段产生的NADPH既可以提供能量,又能作为还原剂,参与暗反应中三碳酸的还原,最终合成糖类等有机物。
(2) 过氧化氢酶的化学本质是蛋白质,其活性易受温度影响,高温会破坏酶的空间结构使酶永久失活,冰水浴的低温环境可以抑制酶活性,防止酶失活。重金属胁迫会诱导细胞产生过氧化氢等活性氧,过氧化氢会损伤细胞结构,过氧化氢酶可清H2O2;光反应的场所是类囊体薄膜,该结构易被活性氧破坏,因此提高过氧化氢酶活性可减轻H2O2对类囊体薄膜的过氧化损伤,保障光反应正常进行。
(3) 净光合速率可通过测定单位时间单位叶面积的氧气释放量来表示。分析表格数据,两种植物的净光合速率越高,干重越大,因此二者呈正相关关系。镉提取量=镉浓度×干重,计算可知东南景天在红蓝光比例为4∶1时镉提取量最大,因此该条件最利于其吸收镉。脱落酸可提高植物的抗逆能力,帮助植物应对重金属胁迫等逆境,因此两种植物较强的重金属富集和逆境生长能力,可能与体内脱落酸含量较高有关。
【分析】(1) 光对植物的作用包括提供能量和传递环境信号,光信号可调控植物激素合成,调节植物的生长发育;光合作用分为光反应和暗反应阶段,光反应在类囊体薄膜进行,产生的NADPH和ATP为暗反应三碳酸的还原提供还原剂和能量。
(2) 酶的活性受温度影响,低温可抑制酶活性,避免酶因高温变性失活;活性氧会对生物膜造成氧化损伤,过氧化氢酶等抗氧化酶可清除活性氧,保护类囊体薄膜等结构;类囊体薄膜是光合作用光反应的主要场所,其结构完整是光反应正常进行的基础。
(3) 净光合速率常用单位时间单位叶面积的气体交换量、有机物积累量表示;植物干重反映有机物积累水平,净光合速率越高,有机物积累越多,干重越大;重金属富集能力可通过重金属提取量(重金属浓度×干重)衡量;脱落酸是植物的抗逆激素,可增强植物对重金属、干旱等逆境的抵抗能力。
(1)光为植物的生长提供能量,同时又可以作为信号,调控植物体内相关激素的合成,影响植物生理过程。光质比例主要影响光反应阶段,光反应阶段产生的NADPH作为还原剂参与碳反应中三碳酸(C3)的还原,进而合成有机物。
(2)低温使酶的活性处于抑制状态,所以提取与测定过氧化氢酶活性时通常将叶片研磨后的匀浆置于冰水浴条件下,是为了防止酶失活或保持酶的活性。光反应的场所是类囊体薄膜,酶具有专一性,过氧化氢酶能够催化H2O2分解,所以从表中数据来看,两种植株均具有较高的过氧化氢酶活性,推测其生理机制是重金属离子胁迫下激活了抗氧化系统,通过提高过氧化氢酶活性清除H2O2,减轻其对类囊体薄膜(光合膜)过氧化损伤,为光反应提供结构保障。
(3)实验室中净光合速率可以用单位时间单位叶面积氧气的释放量来表示。依据表中数据可知,净光合速率的大小与植物干重呈现正相关的关系。在红蓝比例为4:1的处理条件下,东南景天对镉提取量最大,镉浓度×干重的值也最大,所以该条件下,最有利于东南景天对镉的吸收。脱落酸具有促进气孔关闭,促进叶和果实衰老和脱落的作用,所以两种植物之所以具有较强的重金属富集和逆境生长能力,可能与体内的脱落酸含量较高有关。
23.某雌雄同株植物的花色由两对独立遗传的等位基因(A/a、B/b)控制,花瓣颜色有紫色、红色和白色三种,A和B同时存在时表现为紫色,仅A存在时表现为红色,其余均为白色。科研人员在育种中发现一株突变体,其花色为白色,且该突变仅涉及A/a基因的改变(突变基因记为A ,无法编码功能蛋白)。为探究其突变类型及相关基因的传递规律,进行如下实验:
对亲本及部分F1植株的A、A 、a基因进行PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳,结果如图1
回答下列问题:
(1)实验中,两对基因的遗传遵循   定律,纯合紫花植株基因型为   。A 、a基因的出现体现了基因突变的   性,它们与A基因的本质区别是   。
(2)结合图1,推测白花突变体基因型为   。写出亲本杂交获得F1代的遗传图解   。选取F2中的红花植株与白花植株杂交,F3白花植株所占的比例为   。
(3)A 基因无法编码功能蛋白的原因可能是   ,使RNA聚合酶无法结合到DNA上。结合图2,使用引物F1和R1对相关DNA进行扩增时,下列叙述正确的有哪几项?   
A.引物F1、R1越长,退火所需的温度就越低,PCR扩增的特异性越高
B.若引物F1、R1充足,每个DNA经过n轮扩增后,需要消耗引物F1的量为2n-1个
C.若引物F1充足R1不足,当R1用完后继续PCR,与F1互补的链的数量仍以指数形式增长
D.使用引物F2、R2对引物F1和R1的扩增产物进行再次扩增,可提高PCR扩增的准确性
【答案】(1)自由组合;AABB;多方向性(不定向);脱氧核苷酸序列不同/核苷酸序列不同/碱基序列不同
(2)A aBB;1/3;
(3)缺失启动子/启动子异常;BD
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;PCR技术的基本操作和应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 题干表明两对基因独立遗传,因此其遗传遵循基因的自由组合定律。根据题意,同时存在A、B基因时表现为紫花,纯合紫花植株需同时为双显性纯合,故基因型为AABB。A-、a均为A基因突变而来,复等位基因的出现体现了基因突变的多方向性(不定向性)。基因的本质是有遗传效应的DNA片段,不同等位基因的本质区别是脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序不同。(2) 纯合红花植株基因型为AAbb,结合电泳图,纯合红花(P2)仅有A基因的条带,白花突变体(P1)有A-、a两种条带;F2表型比例为9:3:4,是9:3:3:1的变式,说明B/b基因未发生突变且亲本中B基因纯合,因此白花突变体基因型为A-aBB。亲本杂交的遗传图解:

A-无法编码功能蛋白,遗传效果等同于a基因,因此F2中红花植株(A_bb)基因型及比例为AAbb:Aabb=1:2,与白花植株aabb杂交,仅Aabb可产生白花后代,故F3中白花植株比例为2/3×1/2=1/3。
(3) RNA聚合酶需结合基因的启动子区域才能启动转录,A-基因无法编码功能蛋白,原因可能是启动子缺失或结构异常,导致RNA聚合酶无法结合。
对PCR选项逐一分析:
A. 引物越长,碱基互补配对位点越多,退火所需温度越高,扩增特异性越高,A错误;
B. DNA经n轮扩增得到2n个DNA分子,共2n+1条链,除去2条原始模板链,剩余链由引物合成,F1、R1各占一半,故消耗F1引物数为2n-1,B正确;
C. 若R1不足,无法持续合成与F1互补的子链,对应链无法呈指数增长,C错误;
D. 引物F2、R2结合位点在F1、R1内侧,嵌套式二次扩增可筛选特异性目标片段,提高扩增准确性,D正确。
故答案为:BD。
【分析】(1) 基因自由组合定律适用于两对及以上独立遗传的等位基因;基因突变具有不定向性,可产生复等位基因;等位基因的本质差异是脱氧核苷酸排列顺序不同。
(2) 9:3:4是9:3:3:1的变式,属于两对等位基因自由组合的结果;无功能突变基因可等效为隐性基因进行遗传计算;电泳条带可反映基因型,纯合子为单一条带,杂合子为多条带。
(3) 启动子是RNA聚合酶的识别与结合位点,调控基因转录;PCR技术中引物长度、浓度会影响退火温度与扩增效率;嵌套PCR可通过内侧引物提高扩增特异性;DNA扩增时引物消耗遵循指数扩增的数量规律。
(1)两对等位基因独立遗传,因此遵循基因的自由组合定律。根据紫花占9份,为双显可知,纯合紫花植株的基因型为AABB。A、A 、a为复等位基因,体现基因突变的不定向性。等位基因的本质区别在于碱基序列不同。
(2)纯合红花的基因型为AAbb,F2紫花:红花:白花=9:3:4,为9:3:3:1变式,可知F1为双杂,亲本白花突变为B的单显;结合图1 电泳图:P1有两条带,P2只有一条带,P2对应的条带是A,P1对应的条带是A 和a,则亲本白花突变植株基因型是A aBB,由此可知,F1的基因型为AA Bb和AaBb,遗传图解如下:

A 无功能,类似于a,则可直接把A 当做a来计算,F2中的红花植株的基因型为AAbb,Aabb,比例为1:2,与白花植株(aabb)杂交,后代白花植株的概率为2/3×1/2=1/3。
(3)RNA聚合酶识别并结合启动子,进而驱动DNA的转录,若启动子异常或缺失启动子,则RNA聚合酶无法结合到DNA上。
A、引物越长,退火温度越高,特异性越高,A错误;
B、每个DNA经过n轮扩增后,得到2n个DNA分子,产生2n+1条链,其中模板的两条链不需要引物,剩余的链一半是引物F1延伸的,一半是R1延伸的,因此需要消耗引物F1的量2n-1个,B正确;
C、若 R1不足,与 F1互补的链无法指数增长,C错误;
D、引物 F2、R2的结合位点在 F1、R1的内侧,对第一轮扩增的产物进行二次扩增,相当于对目标片段进行 “二次筛选”。 这种嵌套 PCR 的方式可以有效减少非特异性产物,提高扩增的准确性,D正确。
24.一般情况下,在葡萄糖充足时,酿酒酵母中ADH2基因的表达会受到抑制;当葡萄糖耗尽或不足时,ADH2基因才被激活,产生乙醇脱氢酶参与厌氧呼吸。酿酒酵母的Mig1突变株因缺失Mig1基因,无法合成Mig1蛋白因子,导致其在葡萄糖充足时也能产生乙醇脱氢酶参与厌氧呼吸。据此有学者提出猜想:Mig1蛋白与ADH2基因上游的调控序列的某一位点结合,从而抑制下游ADH2基因的表达。为验证上述猜想并找出Mig1蛋白的具体结合位点,科学家将获得的Mig1基因与GFP(绿色荧光蛋白)基因连接到同一载体上,开展相关实验。图1为ADH2基因及其调控序列,图2为载体的部分结构。
回答下列问题:
(1)扩增调控序列。扩增DNA片段时,一般需要在引物的   端添加相应的限制酶识别序列。为了保证PCR扩增后的产物定向插入GFP基因上游,需在F1~F6末端和R末端分别添加的限制酶   和   的识别序列。区分上述不同的PCR产物可以用琼脂糖凝胶电泳后,   ,再溶解的方式提取。
(2)构建重组质粒。将获得的调控序列与   连接,构建重组质粒。   的存在可以保证重组质粒能够在受体细胞中自主复制并稳定存在。
(3)重组质粒导入受体细胞。将构建的重组质粒导入经过   (填物质)处理过的农杆菌中,使之成为感受态细胞。再用农杆菌转化   。转化成功后,经多次重复实验,引物F1~F4参与构建的受体细胞均不发绿色荧光;引物F5和F6参与构建的受体细胞均发绿色荧光,说明Mig1蛋白的具体结合位点位于   。若将培养液中的葡萄糖替换为乳糖,各组均能发出绿色荧光,说明   。
(4)结合上述研究,可以通过抑制Mig1基因的表达或者改造   ,使菌种具有解除葡萄糖对ADH2基因抑制作用的能力,在葡萄糖充足时也可进行酒精发酵。将菌种进行多次   ,达到一定数量后再进行发酵。为进一步提高产品酒精浓度,可采用   发酵进行提取。
【答案】(1)5'端;Spe I;BamH I;切胶
(2)表达载体;复制原点/复制起点
(3)CaCl2;Mig1突变株;F4与F5之间;乳糖无法诱导Mig1基因的表达,因此GFP基因不受抑制,可正常表达
(4)ADH2基因的调控序列(Mig1蛋白的结合位点);扩大培养;真空
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的操作程序(详细);发酵工程的应用
【解析】【解答】(1) PCR扩增时,DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸DNA子链,引物的5'端不会参与子链延伸,因此可在引物的5'端添加限制酶识别序列,不会干扰PCR扩增过程。为保证调控序列定向插入GFP基因上游,需选择不会破坏GFP基因的限制酶,载体中EcoRⅠ位点位于GFP基因内部,不可选用;结合基因转录方向,正向引物F1~F6末端添加SpeⅠ识别序列,反向引物R末端添加BamHⅠ识别序列,可实现目的片段定向插入。琼脂糖凝胶电泳能依据DNA片段分子量大小分离不同PCR产物,分离后切取对应目的条带(切胶),再溶解条带即可提取不同的PCR产物。
(2) 基因工程中,需将扩增得到的目的调控序列与表达载体连接,构建重组质粒,表达载体具备启动子、终止子等元件,可保障目的基因正常表达。复制原点(复制起点)是质粒自主复制的核心序列,能保证重组质粒在受体细胞中自主复制并稳定存在。
(3) 常用CaCl2溶液处理农杆菌,改变细胞膜通透性,使其成为可吸收外源DNA的感受态细胞。实验需选用Mig1突变株作为受体细胞,该突变株自身缺失Mig1基因,无内源Mig1蛋白干扰,可直接反映重组质粒中Mig1蛋白的调控作用。引物F1~F4扩增的调控序列包含Mig1蛋白结合位点,Mig1蛋白结合后抑制下游GFP基因表达,细胞不发绿色荧光;引物F5、F6扩增的调控序列缺失该结合位点,GFP基因正常表达,细胞发绿色荧光,因此Mig1蛋白的结合位点位于F4与F5之间。葡萄糖可诱导Mig1基因表达,乳糖无法诱导该基因表达,无Mig1蛋白的抑制作用,GFP基因正常表达,因此替换为乳糖后各组均能发出绿色荧光。
(4) Mig1蛋白通过结合ADH2基因上游的调控序列抑制其表达,因此可通过抑制Mig1基因的表达,或改造ADH2基因调控序列上Mig1蛋白的结合位点,解除葡萄糖对ADH2基因的抑制作用。工业发酵生产中,需先对菌种进行多次扩大培养,增加菌体数量,提升后续发酵效率。酒精具有挥发性,真空发酵可及时将产生的酒精挥发收集,减少酒精对菌体的抑制作用,从而提高发酵产物的酒精浓度。
【分析】(1) PCR扩增的原理为DNA半保留复制,DNA聚合酶仅能从引物3'端延伸子链,引物5'端可添加酶切位点;琼脂糖凝胶电泳可根据DNA片段的分子量大小实现分离,切胶纯化是提取特定DNA片段的常用方法。
(2) 基因工程的表达载体需具备启动子、终止子、复制原点、标记基因等元件,复制原点是质粒在受体细胞中自主复制的必需序列。
(3) 钙离子处理法是制备微生物感受态细胞的常用方法;基因的表达可受上游调控序列与蛋白因子的结合调控,蛋白因子可抑制基因的转录;部分基因的表达受特定环境物质的诱导,不同物质的诱导效果存在差异。
(4) 微生物发酵的流程包含菌种扩大培养与发酵生产;酒精易挥发,真空环境可及时分离酒精,提高发酵产物中酒精的浓度。
(1)PCR 引物的 5' 端不会被 DNA 聚合酶延伸,适合添加限制酶识别序列。ADH2基因的转录方向与GFP基因的转录方向相反,因此为保证 PCR 扩增后的产物定向插入 GFP 基因上游,调控序列需要翻转180度,则需在 F1~F6末端添加Spe I识别序列,在 R 末端添加BamH I识别序列,不能使用EcoR I,因为EcoR I会破坏GFP基因。琼脂糖凝胶电泳后,可通过切下对应条带,即切胶,再溶解的方式提取不同的 PCR 产物。
(2)将获得的调控序列与表达载体连接,构建重组质粒。重组质粒中的复制原点可以保证其在受体细胞中自主复制并稳定存在。
(3)将重组质粒导入用Ca2+处理过的农杆菌,使之成为感受态细胞。再用农杆菌转化Mig1突变株。引物 F1~F4参与构建的受体细胞不发绿色荧光,F5和 F6参与构建的受体细胞发绿色荧光,说明 Mig1 蛋白的结合位点位于F4与 F5之间的调控序列上。将培养液中的葡萄糖替换为乳糖,各组均能发出绿色荧光,说明乳糖无法诱导Mig1基因的表达,因此GFP基因不受抑制,可正常表达。
(4)可以通过抑制 Mig1 基因的表达或改造ADH2基因上游的 Mig1 蛋白结合位点,解除葡萄糖对 ADH2基因的抑制。将菌种进行多次扩大培养,达到一定数量后再进行发酵。为进一步提高产品酒精浓度,可采用真空发酵进行提取。
25.类风湿性关节炎(RA)的发病原因之一是肿瘤坏死因子α(TNF-α)异常升高,使炎症信号通路增强,引起过度炎症反应,从而破坏骨关节。为验证药物X能有效缓解类风湿性关节炎且效果好于地塞米松试剂(一种常用的治疗RA的药物),某科研小组以生理状况相似且健康的大鼠为实验模型,开展相关实验研究。根据提供的材料与用具,以踝关节肿胀程度为指标,完善实验思路,预测实验结果,并分析与讨论。
材料与用具:大鼠若干、牛Ⅱ型胶原蛋白液、地塞米松试剂、药物X、蒸馏水、足趾肿胀测量仪。
(要求与说明:牛Ⅱ型胶原蛋白液用于构建RA大鼠,一般需要进行二次免疫。给药方式均为灌胃,具体指标检测过程不做要求。)
(1)完善实验思路:
①将若干只大鼠随机均分为   组,并记为甲、乙。
②甲组不作处理,其他组   ,7天后再次在尾根部皮下注射牛Ⅱ型胶原蛋白液进行二次免疫,构建模型组大鼠。对该大鼠进行   检测,确保构建成功。
③甲、乙两组灌胃蒸馏水,   。每天重复上述操作,其他条件相同且适宜。
④每隔7天使用足趾肿胀测量仪检测每只大鼠踝关节肿胀度。重复3次,将所得数据进行统计并计算每组大鼠的平均值。
(2)预测实验结果:
设计一张表格用于记录最后一次检测数据的平均值,并将预测结果填入表中   。(“+”表示肿胀程度。假设健康大鼠为“+”,“+”越多肿胀程度越高。)
(3)分析与讨论:
①构建模型组大鼠时,进行二次免疫是为了使   增殖分化成相应的效应细胞,从而加强炎症反应,提高建模成功率。
②类风湿性关节炎患者的免疫系统异常攻击自身关节组织,故属于   病。临床上通常使用的药物是地塞米松,这是一种免疫抑制剂,长期服用可能导致   。药物X能缓解类风湿性关节炎并达到精准治疗的目的,推测可能原因是   。
【答案】(1)四;在每只大鼠尾根部皮下注射适量牛Ⅱ型胶原蛋白液;踝关节肿胀程度;丙组灌胃地塞米松试剂,丁组灌胃药物X
(2)
(3)记忆细胞;自身免疫;免疫能力下降;通过特异性结合TNF-α从而降低TNF-α的含量(阻断TNF-α的产生或抑制TNF-α的活性)
【知识点】免疫功能异常;免疫学的应用
【解析】【解答】(1) ①本实验需要设置4组,分别为空白对照组(健康大鼠,甲组)、类风湿性关节炎模型组(乙组)、地塞米松处理组(丙组)、药物X处理组(丁组),用于对照比较。
②甲组不作处理,乙、丙、丁组大鼠需要构建类风湿性关节炎模型,因此需要在每只大鼠尾根部皮下注射适量牛Ⅱ型胶原蛋白液进行初次免疫,7天后二次免疫;类风湿性关节炎的观测指标是踝关节肿胀程度,因此需要检测踝关节肿胀程度,验证模型构建成功。
③甲组为健康空白对照、乙组为模型空白对照,两组灌胃蒸馏水;丙组灌胃等量地塞米松试剂,丁组灌胃等量药物X,遵循单一变量原则,保证各组给药体积、方式一致。
(2) 根据实验目的,各组肿胀程度的预期如下:

(3) ①二次免疫时,初次免疫产生的记忆细胞快速增殖分化为效应细胞,增强免疫应答(炎症反应),提高类风湿性关节炎模型的构建成功率。
②免疫系统攻击自身正常组织器官的疾病属于自身免疫病;地塞米松为免疫抑制剂,长期服用会抑制机体免疫功能,导致机体免疫能力下降,易被病原体感染、肿瘤发生概率升高;由题干可知TNF α异常升高引发过度炎症,药物X可精准治疗,推测其通过特异性结合TNF α,降低其含量或抑制其活性,减弱炎症反应,精准缓解类风湿性关节炎。
【分析】(1) 实验设计需遵循对照原则、单一变量原则,本实验包含空白对照、模型对照、阳性药物对照,用于验证新药效果;二次免疫时记忆细胞可快速增殖分化,引发更强的免疫反应。
(2) 自身免疫病是免疫系统异常攻击自身正常细胞、组织、器官引发的疾病;免疫抑制剂可抑制免疫反应,但长期使用会降低机体整体免疫力。
(3) 炎症因子(如TNF α)过量会引发过度炎症反应,靶向药物可特异性调控炎症因子的含量或活性,实现精准治疗,减少广谱免疫抑制剂的副作用。
(4) 动物模型构建常通过抗原二次免疫模拟自身免疫病,通过观测组织肿胀程度等表型指标,判断模型是否构建成功。
(1)①本实验的核心目的是验证药物 X 能有效缓解类风湿性关节炎(RA),且效果好于地塞米松。 造模方法:用牛 Ⅱ 型胶原蛋白液两次免疫大鼠,构建 RA 模型(踝关节肿胀)。检测指标:大鼠踝关节肿胀程度(“+” 越多,肿胀越重,健康大鼠为 “+”)。 因此需要设置空白对照组(健康大鼠)、模型对照组(RA 模型,灌胃蒸馏水)、地塞米松阳性对照组、药物 X 实验组,共 4 组。
②甲组不作处理(健康对照),其余3组需要构建RA模型,即在每只大鼠尾根部皮下注射适量牛Ⅱ型胶原蛋白液,7天后再次在尾根部皮下注射牛Ⅱ型胶原蛋白液进行二次免疫,构建模型组大鼠。对该大鼠进行踝关节肿胀程度检测,确保构建成功。
③甲、乙两组灌胃蒸馏水,丙组灌胃适量地塞米松试剂,丁组灌胃等量药物 X(遵循单一变量原则,保证给药量一致)。
(2)根据实验目的,各组肿胀程度的预期为:甲组(健康空白):+(基础水平);乙组(RA 模型对照):++++(最高,无药物干预);丙组(地塞米松):+++(药物缓解,肿胀低于模型组);丁组(药物 X):++(效果优于地塞米松,肿胀低于地塞米松组),设计的记录表格为:

(3)①二次免疫会激活体内的记忆细胞,使其增殖分化为相应的效应细胞,从而增强炎症反应,提高模型的构建成功率。
②免疫系统异常攻击自身关节组织,属于自身免疫病;地塞米松是免疫抑制剂,长期服用会抑制免疫系统的功能,导致机体免疫能力下降(易感染病原体、肿瘤发生率升高等)。药物X能精准缓解RA,且效果优于地塞米松(广谱免疫抑制剂),推测其机制为:药物X通过特异性结合TNF-α从而降低TNF-α的含量(阻断TNF-α的产生或抑制TNF-α的活性)。
1 / 12026届浙江台州市高三下学期4月第二次教学质量评估生物试题
1.生物技术在造福人类的同时也带来了诸多伦理问题。下列各项技术中违背生命伦理的是(  )
A.生殖性克隆人 B.试管婴儿
C.治疗性克隆 D.基因治疗
2.某同学长时间运动大量出汗,出现头晕、乏力等症状。医生诊断为出汗导致体内某种无机盐离子大量流失,影响细胞外液渗透压和神经功能,建议该同学优先补充(  )
A.碘离子 B.钠离子 C.镁离子 D.铁离子
3.小麦在感染某些锈病真菌后,叶片上受侵染部位会主动形成一个微小的枯死斑,从而有效限制真菌向周围健康组织的扩散。枯死斑的形成是受感染细胞发生了(  )
A.细胞癌变 B.细胞衰老 C.细胞分化 D.细胞凋亡
4.垃圾焚烧产热发电是实现垃圾“减量化、无害化、资源化”的重要途径。下列叙述错误的是(  )
A.垃圾焚烧前需进行分类处理
B.焚烧过程中产生的废气需脱硫处理
C.焚烧发电可减少垃圾填埋量
D.焚烧产生的废渣可直接回收利用
5.溶酶体是真核细胞内的“消化车间”。下列关于溶酶体的叙述,正确的是(  )
A.其中的水解酶只能分解蛋白质
B.其中的水解酶由高尔基体合成并加工
C.其结构的稳定性依赖双层膜结构
D.其功能障碍会导致细胞内积累异常细胞器
6.某同学观察洋葱根尖有丝分裂装片时,在显微镜下观察到如图细胞。下列叙述正确的是(  )
A.图中细胞内正发生同源染色体的分离
B.图中细胞的分裂方向由中心体位置决定
C.染色体和染色体组数的加倍均发生在图示时期
D.用秋水仙素处理根尖可使细胞停留在图示分裂时期
7.某公园近年试行落叶留存土壤自然腐解的就地还林措施,该措施会(  )
A.提高生态系统的能量传递效率
B.提高部分落叶层昆虫的越冬存活率
C.降低公园土壤中小动物类群的丰富度
D.显著改变公园演替的速度和方向
8.野生豌豆具有发达的藤蔓和卷须,便于攀附其他植株向上生长;经人工驯化的栽培豌豆,藤蔓和卷须退化、茎秆直立,植株上仍能观察到卷须的残余结构。下列叙述正确的是(  )
A.人工驯化能诱导控制卷须的基因定向突变,使栽培豌豆出现卷须退化的性状
B.栽培豌豆保留的卷须残余结构,可证明其与野生豌豆有共同的进化起源
C.栽培豌豆的卷须退化性状更适应栽培环境,在自然环境中也有更强的适应性
D.栽培豌豆与野生豌豆的基因库存在明显差异,说明二者是不同的物种
9.科研人员将胡萝卜愈伤组织离散获得的小细胞团用海藻酸钠凝胶包裹,通过控制小细胞团在三维空间中的位置和密度,打印出具有精细网格的“胡萝卜形”活体结构。下列叙述正确的是(  )
A.凝胶中需添加MS培养基来调节小细胞团的生长发育
B.精细网格结构有利于提高小细胞团的光合作用效率
C.需置于黑暗环境中培养以诱导小细胞团完成脱分化过程
D.可利用添加抗生素的培养基进行后续培养以防止杂菌污染
10.卡西霉素是一种脂溶性小分子抗生素,它与细胞膜融合后能特异性结合Ca2+,使Ca2+顺浓度梯度转运,从而破坏细胞内Ca2+浓度的稳态。下列叙述正确的是(  )
A.上述Ca2+的运输方式属于主动运输
B.卡西霉素能介导离子跨膜运输与它的脂溶性无关
C.增强细胞膜流动性不会影响Ca2+的运输速率
D.细胞外Ca2+浓度变化会影响Ca2+的运输速率和方向
11.完整的核糖体由大、小两个亚基组成。图示为真核细胞中核糖体合成与组装的示意图。下列叙述正确的是(  )
A.核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
B.核糖体大小亚基通过核孔自由进出细胞核
C.rRNA的合成过程需要RNA聚合酶识别rDNA上的启动子
D.图中rDNA的转录和翻译可同时进行,以提高基因表达的效率
12.科研人员在肥大细胞表面结合了识别特定肿瘤的抗体,并在其内部装载抗肿瘤药物。改造后的肥大细胞能精准识别肿瘤细胞并有效释放药物,还能招募免疫细胞来共同对抗肿瘤细胞。下列叙述错误的是(  )
A.特异性识别肿瘤的抗体可通过单克隆抗体技术制备
B.被招募的细胞毒性T细胞活化后可特异性识别并裂解肿瘤细胞
C.若该肿瘤细胞上的抗原发生变异,可通过更换载药类型恢复精准治疗
D.该方案通过抗体介导的靶向识别,可降低抗肿瘤药物对正常细胞的损伤
13.存在于木霉菌中的双功能酶CCBE能催化纤维素和壳多糖的分解。某兴趣小组探究了pH对CCBE酶催化两种不同底物时酶活性的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.CCBE酶能催化两种不同底物的分解,因此不具有专一性
B.利用木霉菌分解秸秆中的纤维素时,pH应设置在5.2左右
C.pH通过影响CCBE酶的空间结构,从而影响其与不同底物的结合能力
D.若改变本实验的反应温度,两条曲线不会发生变化
14.为探究乙烯对果实成熟的调控作用,科研人员以绿熟期香蕉为材料进行实验,结果如下表所示。
处理组 第2天乙烯释放峰值 (μL·kg 1·h 1) 第5天果实硬度 (kg·cm 2) 第5天可溶性糖含量 (mg·g 1)
①自然成熟 18.5 4.2 120.5
②喷洒乙烯合成抑制剂(AOA) 2.1 9.8 25.3
③喷洒外源乙烯 52.4 2.5 185.6
④喷洒乙烯作用抑制剂(1-MCP) 17.8 8.9 30.1
下列叙述正确的是(  )
A.实验结果说明香蕉果实成熟过程中乙烯是唯一发挥作用的激素
B.外源乙烯可能通过促进果实内乙烯的合成来加速果实成熟
C.AOA和1-MCP作用机制都是通过显著降低乙烯浓度来抑制果实成熟
D.若对组④补充外源乙烯,预期其果实硬度和色素含量与组③相似
15.北方白犀牛现已野外灭绝,目前世界上仅存两头雌性北方白犀牛,且只有一头雌性具有正常排卵功能。科研团队利用多头北方白犀牛冻存的体细胞和精子,通过以下三条技术路径开展拯救计划。
下列叙述错误的是(  )
A.路径①中需要对现存雌性北方白犀牛进行同期发情处理
B.路径②在增加后代遗传多样性方面最具潜力
C.路径③依据的原理是动物细胞核具有全能性
D.及早建立基因资源库可更好的保护濒危物种
16.在研究植物群落时,通常把能包含群落中绝大多数物种,且物种数量随样方面积增大,但增速显著趋缓的最小取样面积称为最小样方面积。下列叙述正确的是(  )
A.调查群落的物种丰富度时,设置的样方面积应不小于最小样方面积
B.当取样面积达到最小样方面积后,群落的物种组成不再发生变化
C.若两个群落的最小样方面积相同,则两个群落中的物种数相等
D.调查群落中植物种群密度时,针对每种植物设置的样方面积应不小于最小样方面积
阅读以下材料,回答下面小题。
SRS综合征是一种罕见遗传病,患者表现为生长受限、出生低体重、身体不对称等症状,其发病机制主要有以下两种。
机制①:正常人及患者的11号染色体部分区域及相关基因如下图所示,其中A基因抑制生长,仅母源染色体表达;C基因促进生长并与A基因形成生长调控平衡对,仅父源染色体表达;B区在父源和母源染色体中均发挥作用,且只调控自身所在染色体相关基因的表达。
机制②:人类7号染色体上也存在调控生长的相关基因,当体内2条7号染色体均为母源染色体时,也会表现为SRS综合征。
17.机制①的患者体内11号父源染色体上的A基因及C基因的表达情况为(  )
A.表达、表达下降 B.不表达、表达
C.表达、表达 D.不表达、表达下降
18.结合材料分析,下列叙述正确的是(  )
A.机制①患者基因A、C的遗传遵循自由组合定律
B.机制②患者染色体组型一定不正常
C.机制②患者的母亲卵原细胞减数分裂过程中同源染色体未分离
D.两种发病机制的患者均无法通过DNA测序技术直接确诊
19.双酚A是一种环境中常见的有机污染物,进入人体可导致甲状腺功能紊乱,作用机理如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.长期接触双酚A会提高甲状腺对促甲状腺激素的敏感性
B.长期接触双酚A会导致人体内促甲状腺激素释放激素分泌量过低
C.在双酚A影响下人体可能出现怕冷、精神萎靡、食欲下降等症状
D.体内双酚A含量过高可通过注射促甲状腺激素来维持甲状腺激素水平的稳定
20.5-羟色胺是一种能使人产生愉悦情绪的信号分子。下图为其在突触处的传递过程。下列叙述正确的是(  )
A.5-羟色胺能被突触前膜的载体回收,使神经冲动在该突触处能双向传递
B.5-羟色胺受体能运输钠离子,也能运输5-羟色胺
C.若神经细胞内囊泡蛋白簇数量减少,可能会引起情绪低落
D.若特异性抑制5-羟色胺载体的功能,可能会引起情绪低落
21.稻鳖综合种养是一种新型的生态农业养殖模式。稻田不仅提供了甲鱼活动的空间,稻叶还是其天然饵料,甲鱼的养殖也降低了水稻病虫害发生的程度,从而实现“百斤鱼、千斤粮、万元钱”的经济效益。回答下列问题。
(1)在养殖过程中可以使用   法调查甲鱼的种群密度,以防甲鱼过多,造成水稻产量下降。此外,还需要避免水体中N、P含量   ,出现富营养化现象。
(2)水稻是生态系统组成成分中的   。为防止植株之间相互遮挡,需要   。利用水稻的隔离作用,减少甲鱼之间的   ,提高甲鱼的存活率。甲鱼一般在水稻插秧25天后方可放入,其原因是   。
(3)水稻感染立枯丝核菌会导致叶片纹枯病,该种养模式下能够有效降低该病的发病率。从甲鱼的取食角度分析,可能的原因是:①甲鱼可取食水体中立枯丝核菌等微生物;②   ,延缓疾病传播。这种防治方式属于   。甲鱼粪便可以重新肥田,实现了资源的   利用,兼顾了经济、社会、   效益。
22.东南景天和龙葵是重金属超富集植物,在矿区生态系统修复中发挥着重要的作用。红蓝光配比可调控其光合效率、抗逆能力及重金属吸收能力。研究人员设置白光对照(CK)及不同红蓝光配比处理60天后,测定两种植物相关指标,结果如下表。
植物种类 红光∶蓝光 净光合速率 (μmolO2·m 2·s 1) H2O2酶活性 (U·g 1) 镉浓度 (mg·Kg 1) 干重 (g)
东南景天 CK(白光) 0.73 383.25 45.36 5.25
4∶1 1.50 480.57 90.86 12.81
5∶1 1.28 456.32 91.05 10.92
龙葵 CK(白光) 1.86 640.00 48.25 4.18
4∶1 2.18 860.45 92.28 4.46
5∶1 2.70 800.57 93.99 5.15
注:两植株初始干重相同,镉提取量作为植物重金属吸收的指标,镉提取量=镉浓度×干重。
回答下列问题:
(1)光为植物的生长提供能量,同时又可以作为   ,调控植物体内相关激素的合成,影响植物生理过程。光质比例主要影响光反应阶段,该阶段产生的   作为还原剂参与碳反应中   的还原,进而合成有机物。
(2)提取与测定过氧化氢酶活性时通常将叶片研磨后的匀浆置于冰水浴条件下,目的是   。从表中数据来看,两种植株均具有较高的过氧化氢酶活性,推测其生理机制是重金属离子胁迫下激活了抗氧化系统,通过提高过氧化氢酶活性清除   ,减轻其对   膜过氧化损伤,为光反应提供结构保障。
(3)实验中净光合速率用   氧气的释放量来表示。综合表中数据,净光合速率与植物干重呈   关系。红蓝光比例为   处理条件下最有利于东南景天对镉的吸收,依据是   。两种植物较强的重金属富集和逆境生长能力,可能与体内的   (植物激素)含量较高有关。
23.某雌雄同株植物的花色由两对独立遗传的等位基因(A/a、B/b)控制,花瓣颜色有紫色、红色和白色三种,A和B同时存在时表现为紫色,仅A存在时表现为红色,其余均为白色。科研人员在育种中发现一株突变体,其花色为白色,且该突变仅涉及A/a基因的改变(突变基因记为A ,无法编码功能蛋白)。为探究其突变类型及相关基因的传递规律,进行如下实验:
对亲本及部分F1植株的A、A 、a基因进行PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳,结果如图1
回答下列问题:
(1)实验中,两对基因的遗传遵循   定律,纯合紫花植株基因型为   。A 、a基因的出现体现了基因突变的   性,它们与A基因的本质区别是   。
(2)结合图1,推测白花突变体基因型为   。写出亲本杂交获得F1代的遗传图解   。选取F2中的红花植株与白花植株杂交,F3白花植株所占的比例为   。
(3)A 基因无法编码功能蛋白的原因可能是   ,使RNA聚合酶无法结合到DNA上。结合图2,使用引物F1和R1对相关DNA进行扩增时,下列叙述正确的有哪几项?   
A.引物F1、R1越长,退火所需的温度就越低,PCR扩增的特异性越高
B.若引物F1、R1充足,每个DNA经过n轮扩增后,需要消耗引物F1的量为2n-1个
C.若引物F1充足R1不足,当R1用完后继续PCR,与F1互补的链的数量仍以指数形式增长
D.使用引物F2、R2对引物F1和R1的扩增产物进行再次扩增,可提高PCR扩增的准确性
24.一般情况下,在葡萄糖充足时,酿酒酵母中ADH2基因的表达会受到抑制;当葡萄糖耗尽或不足时,ADH2基因才被激活,产生乙醇脱氢酶参与厌氧呼吸。酿酒酵母的Mig1突变株因缺失Mig1基因,无法合成Mig1蛋白因子,导致其在葡萄糖充足时也能产生乙醇脱氢酶参与厌氧呼吸。据此有学者提出猜想:Mig1蛋白与ADH2基因上游的调控序列的某一位点结合,从而抑制下游ADH2基因的表达。为验证上述猜想并找出Mig1蛋白的具体结合位点,科学家将获得的Mig1基因与GFP(绿色荧光蛋白)基因连接到同一载体上,开展相关实验。图1为ADH2基因及其调控序列,图2为载体的部分结构。
回答下列问题:
(1)扩增调控序列。扩增DNA片段时,一般需要在引物的   端添加相应的限制酶识别序列。为了保证PCR扩增后的产物定向插入GFP基因上游,需在F1~F6末端和R末端分别添加的限制酶   和   的识别序列。区分上述不同的PCR产物可以用琼脂糖凝胶电泳后,   ,再溶解的方式提取。
(2)构建重组质粒。将获得的调控序列与   连接,构建重组质粒。   的存在可以保证重组质粒能够在受体细胞中自主复制并稳定存在。
(3)重组质粒导入受体细胞。将构建的重组质粒导入经过   (填物质)处理过的农杆菌中,使之成为感受态细胞。再用农杆菌转化   。转化成功后,经多次重复实验,引物F1~F4参与构建的受体细胞均不发绿色荧光;引物F5和F6参与构建的受体细胞均发绿色荧光,说明Mig1蛋白的具体结合位点位于   。若将培养液中的葡萄糖替换为乳糖,各组均能发出绿色荧光,说明   。
(4)结合上述研究,可以通过抑制Mig1基因的表达或者改造   ,使菌种具有解除葡萄糖对ADH2基因抑制作用的能力,在葡萄糖充足时也可进行酒精发酵。将菌种进行多次   ,达到一定数量后再进行发酵。为进一步提高产品酒精浓度,可采用   发酵进行提取。
25.类风湿性关节炎(RA)的发病原因之一是肿瘤坏死因子α(TNF-α)异常升高,使炎症信号通路增强,引起过度炎症反应,从而破坏骨关节。为验证药物X能有效缓解类风湿性关节炎且效果好于地塞米松试剂(一种常用的治疗RA的药物),某科研小组以生理状况相似且健康的大鼠为实验模型,开展相关实验研究。根据提供的材料与用具,以踝关节肿胀程度为指标,完善实验思路,预测实验结果,并分析与讨论。
材料与用具:大鼠若干、牛Ⅱ型胶原蛋白液、地塞米松试剂、药物X、蒸馏水、足趾肿胀测量仪。
(要求与说明:牛Ⅱ型胶原蛋白液用于构建RA大鼠,一般需要进行二次免疫。给药方式均为灌胃,具体指标检测过程不做要求。)
(1)完善实验思路:
①将若干只大鼠随机均分为   组,并记为甲、乙。
②甲组不作处理,其他组   ,7天后再次在尾根部皮下注射牛Ⅱ型胶原蛋白液进行二次免疫,构建模型组大鼠。对该大鼠进行   检测,确保构建成功。
③甲、乙两组灌胃蒸馏水,   。每天重复上述操作,其他条件相同且适宜。
④每隔7天使用足趾肿胀测量仪检测每只大鼠踝关节肿胀度。重复3次,将所得数据进行统计并计算每组大鼠的平均值。
(2)预测实验结果:
设计一张表格用于记录最后一次检测数据的平均值,并将预测结果填入表中   。(“+”表示肿胀程度。假设健康大鼠为“+”,“+”越多肿胀程度越高。)
(3)分析与讨论:
①构建模型组大鼠时,进行二次免疫是为了使   增殖分化成相应的效应细胞,从而加强炎症反应,提高建模成功率。
②类风湿性关节炎患者的免疫系统异常攻击自身关节组织,故属于   病。临床上通常使用的药物是地塞米松,这是一种免疫抑制剂,长期服用可能导致   。药物X能缓解类风湿性关节炎并达到精准治疗的目的,推测可能原因是   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】生物技术中的伦理问题
【解析】【解答】A、生殖性克隆人旨在通过克隆技术繁育完整的人类个体,该行为违背人类伦理道德,冲击现有婚姻、家庭及两性关系的传统伦理观念,不符合伦理规范,A符合题意;
B、试管婴儿技术采用体外受精结合胚胎移植的手段,主要用于治疗不孕不育症,符合生命伦理要求,B不符合题意;
C、治疗性克隆利用克隆技术培育特定细胞、组织或器官用于疾病治疗,不产生完整人类个体,不违背生命伦理,C不符合题意;
D、基因治疗是将正常基因导入患者缺陷细胞,纠正致病基因缺陷以治疗疾病,属于合规的疾病治疗手段,符合生命伦理,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)生殖性克隆以繁育完整人类个体为目的,违背生命伦理;治疗性克隆仅制备细胞、组织、器官用于医疗,不产生个体,符合伦理规范。
(2)试管婴儿技术属于辅助生殖技术,依托体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植技术,用于解决不孕不育问题,受伦理认可。
(3)基因治疗分为体外基因治疗和体内基因治疗,通过导入正常基因修复或替代缺陷致病基因,用于遗传病等疾病的治疗,属于合规医疗技术。
2.【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、碘离子主要参与甲状腺激素的合成,大量出汗不会造成碘离子大量流失,与头晕、乏力症状无关,A错误;
B、钠离子是维持细胞外液渗透压的主要离子,同时参与维持神经细胞正常兴奋性,大量出汗会流失大量钠离子,进而导致细胞外液渗透压失衡、神经功能异常,引发头晕、乏力,补充钠离子可缓解该症状,B正确;
C、镁离子主要参与多种酶的激活、骨骼构建等,不是细胞外液渗透压的主要维持离子,大量出汗不会造成其大量流失,C错误;
D、铁离子主要参与血红蛋白的合成,与细胞外液渗透压及神经功能无直接关联,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)维持细胞外液渗透压的主要离子为钠离子、氯离子,维持细胞内液渗透压的主要离子为钾离子。
(2)钠离子可参与神经细胞动作电位的形成,维持神经、肌肉细胞正常的兴奋性。
(3)碘离子参与甲状腺激素合成,铁离子参与血红蛋白合成,镁离子参与酶促反应,三者均不主导细胞外液渗透压调节。
3.【答案】D
【知识点】细胞的凋亡
【解析】【解答】A、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变,使细胞出现无限增殖、形态结构异常改变的过程,不会使细胞主动死亡形成枯死斑,A错误;
B、细胞衰老是细胞随生命历程推进,生理功能逐步衰退的正常生理过程,并非植物为抵御病原体主动诱导的细胞死亡,B错误;
C、细胞分化是基因选择性表达,使细胞在形态、结构和功能上产生稳定性差异的过程,不会造成细胞死亡,C错误;
D、细胞凋亡是由基因控制的细胞程序性死亡,小麦受侵染部位的细胞主动死亡形成枯死斑,以此限制真菌扩散,属于细胞凋亡,是植物的防御机制,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)细胞凋亡:由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于正常的生命现象,有利于生物体抵御病原体侵害、维持内环境稳态。
(2)细胞癌变:原癌基因和抑癌基因突变导致,细胞可无限增殖,属于异常的细胞生命活动。
(3)细胞衰老:细胞正常的生命历程,表现为水分减少、酶活性降低等,与机体主动防御病原体无关。
(4)细胞分化:基因选择性表达的结果,可形成形态、功能不同的细胞,不会引起细胞死亡。
4.【答案】D
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、垃圾焚烧前进行分类处理,可剔除不可燃或有毒有害废弃物,提升焚烧效率,降低有毒污染物产生,A正确;
B、垃圾中含硫物质焚烧会生成二氧化硫等酸性气体,易引发酸雨,废气经脱硫处理可减少大气污染,B正确;
C、焚烧能减少垃圾体积与质量,实现垃圾减量化,可减少垃圾填埋量,缓解填埋场压力,C正确;
D、焚烧废渣常含有重金属、有毒物质,直接回收利用会造成二次污染,需经无害化处理后才可利用,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1)垃圾分类:可实现垃圾资源化利用,减少污染物排放,提升垃圾处理效率。
(2)大气污染防治:含硫废气脱硫处理可减少二氧化硫排放,降低酸雨发生概率,减轻大气污染。
(3)垃圾处理方式:焚烧属于垃圾减量化手段,可减少填埋占地;填埋易造成土壤、地下水污染。
(4)固体废弃物处理:垃圾焚烧废渣含重金属等有害物质,需无害化处理,避免二次污染。
5.【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、溶酶体内含有多种水解酶,能够分解蛋白质、核酸、脂质、多糖等多种物质,并非只能分解蛋白质,A错误;
B、溶酶体中的水解酶本质为蛋白质,蛋白质在核糖体上合成,高尔基体负责对其进行加工、分类和包装,高尔基体不能合成蛋白质,B错误;
C、溶酶体属于单层膜包被的细胞器,不具备双层膜结构,C错误;
D、溶酶体可分解细胞内衰老、损伤的细胞器,当溶酶体功能障碍时,衰老损伤的细胞器无法被降解清除,会在细胞内异常积累,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)溶酶体内含多种酸性水解酶,可水解多糖、脂质、蛋白质、核酸等多种生物大分子。分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,维持细胞内部环境稳定。
(2)核糖体是蛋白质的合成场所,高尔基体对分泌蛋白、溶酶体水解酶等进行加工、分类、运输。
(3)单层膜细胞器包括溶酶体、内质网、高尔基体、液泡;双层膜细胞器为线粒体、叶绿体。
6.【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,图示细胞为有丝分裂后期,有丝分裂过程不会发生同源染色体的分离,A错误;
B、洋葱属于高等植物,细胞内不存在中心体,细胞的分裂方向由细胞两极发出的纺锤丝决定,B错误;
C、图示为有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,染色体组数也随之加倍,C正确;
D、秋水仙素会抑制纺锤体的形成,使细胞停留在有丝分裂中期,而非图示的有丝分裂后期,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)有丝分裂全程不发生同源染色体的联会、分离;同源染色体分离仅出现在减数第一次分裂后期。
(2)中心体存在于动物细胞和低等植物细胞,高等植物细胞无中心体,依靠细胞两极发出纺锤丝构建纺锤体。
(3)有丝分裂后期的特征:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍,染色体组数同步加倍,核DNA数量不变。
(4)秋水仙素的作用原理:抑制纺锤体的形成,染色体无法被拉向两极,细胞停滞在有丝分裂中期,可诱导染色体数目加倍。
7.【答案】B
【知识点】群落的演替;生态系统的能量流动;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、生态系统的能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,通常稳定在10%~20%,落叶留存自然腐解仅促进物质循环,无法改变营养级间的能量传递效率,A错误;
B、留存的落叶层可起到保温作用,还能为落叶层昆虫提供栖息空间和食物来源,有利于昆虫越冬,可提高部分落叶层昆虫的越冬存活率,B正确;
C、落叶腐解会增加土壤有机质,为土壤小动物提供更多的食物与栖息环境,会提高土壤中小动物类群的丰富度,C错误;
D、该措施属于顺应自然规律的轻度人为干扰,不会显著改变公园群落演替的速度和方向,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)能量传递效率:指相邻两个营养级之间同化量的比值,受生态系统营养结构限制,物质循环过程不能改变能量传递效率。
(2)环境条件越适宜、食物和栖息空间越充足,生物类群丰富度越高,枯枝落叶可改善土壤小动物的生存环境。
(3)剧烈的人为干扰会显著改变群落演替的速度和方向,轻度、符合自然规律的人为干预对演替的影响较小。
8.【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义;现代生物进化理论的主要内容;物种的概念与形成;生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、基因突变具有不定向性,人工驯化属于定向选择,只能筛选已产生的变异,不能诱导控制卷须的基因发生定向突变,A错误;
B、栽培豌豆的卷须残余结构属于痕迹器官,是生物进化的比较解剖学证据,可证明其与野生豌豆存在共同的进化起源,B正确;
C、栽培豌豆卷须退化、茎秆直立的性状仅适应人工栽培环境,在自然环境中无法攀附植株获取光照资源,适应性弱于野生豌豆,C错误;
D、物种划分的核心依据是是否存在生殖隔离,仅基因库存在差异,无法判定二者为不同物种,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)基因突变具有不定向性,人工选择或自然选择仅能对不定向的变异进行定向筛选,不能诱导基因定向突变。
(2)生物进化的证据:痕迹器官(残余器官)、化石、比较解剖学证据等可用于判断生物间的亲缘关系,证明共同进化起源。
(3)生物的性状仅适应特定的生存环境,人工选育的性状适应人工环境,不一定适应野生自然环境。
(4)两个种群间存在生殖隔离(无法杂交或杂交后代不可育)是划分不同物种的依据,基因库差异不能直接判定物种。
9.【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程;组织培养基的成分及作用;植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、MS培养基主要为植物细胞提供碳源、无机盐、维生素等营养物质,调节细胞生长发育的是生长素、细胞分裂素等植物激素,而非MS培养基,A错误;
B、小细胞团来源于愈伤组织,愈伤组织细胞无叶绿体,不能进行光合作用,精细网格结构利于气体交换、营养物质运输,与光合作用无关,B错误;
C、小细胞团由脱分化形成的愈伤组织离散得到,脱分化过程已完成,若诱导再分化一般需要光照,无需黑暗培养诱导脱分化,C错误;
D、抗生素可抑制细菌等杂菌增殖,在培养基中添加抗生素能够有效防止后续培养过程中杂菌污染,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)MS培养基为植物细胞提供基础营养,生长素、细胞分裂素等植物激素调控细胞的脱分化和再分化。
(2)愈伤组织特点:脱分化形成的薄壁细胞,不含叶绿体,不具备光合作用能力。
(3)植物组织培养的光照条件:脱分化阶段通常避光培养,再分化阶段需要适宜光照;本题中小细胞团已完成脱分化。
10.【答案】D
【知识点】被动运输
【解析】【解答】A、题干中Ca2+顺浓度梯度转运,主动运输需要逆浓度梯度且消耗能量,因此该运输方式不属于主动运输,A错误;
B、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,依据相似相溶原理,脂溶性的卡西霉素易与细胞膜融合,其介导离子跨膜运输与脂溶性有关,B错误;
C、卡西霉素需要与细胞膜融合后发挥作用,增强细胞膜流动性会加快膜融合进程,进而提高Ca2+运输速率,因此会影响Ca2+的运输速率,C错误;
D、Ca2+顺浓度梯度运输,运输动力为膜两侧Ca2+浓度差,细胞外Ca2+浓度变化会改变浓度差大小,影响运输速率;浓度梯度方向改变时,Ca2+的运输方向也会改变,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)顺浓度梯度、不消耗能量的运输属于被动运输;逆浓度梯度、消耗能量的运输为主动运输。
(2)磷脂双分子层为细胞膜基本支架,脂溶性物质可通过相似相溶原理与细胞膜融合;细胞膜具有流动性,流动性强弱会影响膜融合及物质跨膜运输速率。
(3)浓度差是被动运输的直接动力,浓度差的大小、方向可分别决定物质运输的速率和运输方向。
11.【答案】C
【知识点】细胞核的结构;遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、核糖体蛋白的化学本质为蛋白质,在细胞质中的核糖体上合成,rRNA主要在核仁内合成,核仁不是核糖体蛋白的合成场所,A错误;
B、核孔具有选择透过性,核糖体大小亚基仅能运出细胞核,不能自由进出细胞核,B错误;
C、rRNA由rDNA经转录合成,转录时RNA聚合酶可识别rDNA上的启动子并与之结合,启动转录过程,C正确;
D、rDNA的转录发生在细胞核内,翻译发生在细胞质中,二者场所不同,不能同时进行,D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)核仁与rRNA的合成、核糖体亚基的组装有关,核糖体蛋白在细胞质的核糖体上合成。核孔具有选择透过性,物质进出细胞核受到调控,不能自由通过。
(2)转录时RNA聚合酶识别基因的启动子序列,驱动RNA的合成。真核细胞中转录主要发生在细胞核,翻译发生在细胞质,二者时空分离,无法同步进行。
12.【答案】C
【知识点】单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、单克隆抗体技术可制备特异性强、灵敏度高的单克隆抗体,能够特异性识别肿瘤抗原,因此该抗体可通过此技术制备,A正确;
B、细胞毒性T细胞活化后能特异性识别肿瘤靶细胞,并通过释放穿孔素等使肿瘤细胞裂解凋亡,B正确;
C、该治疗方案的精准性依赖抗体与肿瘤抗原的特异性结合,肿瘤抗原变异后,原抗体无法识别,需更换识别变异抗原的抗体,仅更换药物不能恢复精准治疗,C错误;
D、依靠抗体靶向识别肿瘤细胞实现精准给药,可减少药物作用于正常细胞,降低对正常细胞的损伤,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)单克隆抗体由杂交瘤细胞产生,具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点,可用于靶向识别、免疫治疗等。
(2)细胞免疫中,细胞毒性T细胞可特异性识别肿瘤靶细胞,活化后裂解靶细胞,参与抗肿瘤免疫。
(3)抗原 抗体可特异性结合,抗体只能识别特定抗原,抗原发生变异后,原有抗体无法结合,靶向识别失效。
13.【答案】C
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶的专一性是指一种酶可催化一种或少数几种结构相似的底物发生反应,CCBE酶可催化纤维素和壳多糖分解,仍具有专一性,A错误;
B、纤维素对应图中圆圈曲线,其酶活性最高的最适pH约为4.2,因此分解秸秆纤维素时pH应设置在4.2左右,B错误;
C、pH可改变酶的空间结构,进而影响酶与底物的结合能力,从而改变酶的催化活性,C正确;
D、温度会影响酶的空间结构进而影响酶活性,改变反应温度,两条酶活性曲线会发生变化,D错误。
故答案为:C。
【分析】一种酶只能催化一种或少数几种结构相似的底物的化学反应。酶活性最高时对应的pH,不同底物对应的同种酶最适pH可能不同。pH通过改变酶的空间结构,影响酶与底物的结合,进而影响酶活性。温度会影响酶的空间结构,适宜温度范围内升高温度酶活性上升,过高温度会使酶永久失活。
14.【答案】B
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、植物果实成熟受乙烯、脱落酸等多种激素共同调节,本实验仅探究乙烯的调控作用,不能证明乙烯是唯一发挥作用的激素,A错误;
B、③组喷洒外源乙烯后乙烯释放峰值显著高于自然成熟组,且果实硬度更低、可溶性糖含量更高,说明外源乙烯可促进内源乙烯合成,进而加速果实成熟,B正确;
C、AOA抑制乙烯合成,能降低乙烯浓度;1 MCP抑制乙烯发挥作用,④组乙烯释放峰值与①组相近,乙烯浓度未显著降低,二者作用机制不同,C错误;
D、1 MCP为乙烯作用抑制剂,会阻断乙烯的信号传导,即使补充外源乙烯,乙烯也无法发挥作用,果实成熟进程无法达到组③水平,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)植物的生长发育和成熟过程受多种植物激素相互作用、共同调节,不存在单一激素独立调控的情况。
(2)乙烯可促进果实成熟,外源施加乙烯可诱导植物内源乙烯合成,进一步加快果实成熟进程。
(3)激素合成抑制剂通过减少激素合成降低激素含量;激素作用抑制剂不改变激素含量,仅阻断激素信号传递,抑制激素发挥功能。乙烯作用抑制剂可竞争性结合乙烯受体,外源补充乙烯无法逆转其抑制效果。
15.【答案】A
【知识点】胚胎移植;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、路径①中现存雌性北方白犀牛为供体,活体取卵;同期发情处理的是胚胎移植的受体雌性个体,并非供体雌性,A错误;
B、路径②可利用冻存的皮肤细胞诱导形成精子或卵细胞,能整合更多个体的遗传信息,在增加后代遗传多样性方面潜力最大,B正确;
C、路径③为体细胞核移植技术,其原理是动物体细胞核具有全能性,C正确;
D、建立基因资源库可长期保存濒危物种的细胞、配子、基因等遗传资源,能更好地保护濒危物种,D正确。
故答案为:A。
【分析】(1)胚胎移植相关操作:供体提供配子或胚胎,受体需进行同期发情处理,使供体、受体生理状态一致,利于胚胎着床。
(2)遗传多样性:诱导体细胞分化为生殖细胞,可扩大可利用的亲本数量,提升后代遗传多样性。
(3)体细胞核移植原理:已分化的动物体细胞的细胞核仍含有发育成完整个体所需的全部遗传信息,具有全能性。
(4)濒危物种保护:建立基因库、精子库、细胞库等,可保存濒危物种遗传资源,辅助物种繁育。
16.【答案】A
【知识点】估算种群密度的方法;土壤中动物类群丰富度的研究;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、调查群落的物种丰富度需要统计群落内绝大多数物种,若样方面积小于最小样方面积,会遗漏较多物种使结果偏小,因此设置的样方面积应不小于最小样方面积,A正确;
B、最小样方面积仅代表物种数量随面积增大的增速显著趋缓,继续扩大样方面积物种数仍可能少量增加,同时群落的物种组成会随环境发生动态变化,并非固定不变,B错误;
C、最小样方面积受群落物种数量、物种空间分布均匀度等因素共同影响,两个群落最小样方面积相同,不能说明二者物种数相等,C错误;
D、最小样方面积是针对群落物种丰富度调查的指标,调查单一植物种群密度时,只需根据植物类型设置对应样方面积,无需达到群落的最小样方面积,D错误。
故答案为:A。
【分析】最小样方面积是调查群落物种丰富度时的临界取样面积,调查群落物种丰富度时,样方面积需不小于最小样方面积才能尽可能统计到绝大多数物种,群落的物种组成具有动态性,会随环境条件改变而变化,达到最小样方面积后物种数量仍可能少量增加,最小样方面积受物种数量、物种空间分布均匀度等因素影响,不能仅通过该指标判断群落物种数目,同时调查单一植物种群密度的样方面积依据植物类型设置,和调查群落丰富度的最小样方面积标准不同。
【答案】17.A
18.D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;人类遗传病的类型及危害;表观遗传;基因的表达综合
【解析】【分析】表观遗传中DNA甲基化可调控基因的表达,不会改变基因的碱基序列,位于同一条染色体上的连锁基因不遵循自由组合定律,染色体组型由染色体的形态、数目决定,减数分裂过程中同源染色体或姐妹染色单体分离异常均会导致子代获得两条相同来源的染色体,表观遗传相关疾病因基因序列无改变,无法通过DNA测序直接诊断。
17.正常人中,B区调控基因表达,母源A基因表达、父源C基因表达,父源B区高度甲基化使父源A基因不表达;机制①患者父源B区甲基化减弱,父源A基因得以表达,同时C基因表达下降,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
18.A、A基因和C基因位于同一条染色体上,属于连锁基因,不遵循基因的自由组合定律,A错误;
B、机制②患者只是两条7号染色体均为母源染色体,染色体数目和形态未改变,染色体组型正常,B错误;
C、机制②患者获得两条母源7号染色体,成因可能是母亲卵原细胞减数第一次分裂同源染色体未分离,或减数第二次分裂姐妹染色单体未正常分离,C错误;
D、两种发病机制均为表观遗传相关异常,基因的DNA序列未发生改变,因此无法通过DNA测序技术直接确诊,D正确。
故答案为:D。
19.【答案】C
【知识点】动物激素的调节;激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、双酚A会抑制促甲状腺激素受体基因表达,使促甲状腺激素受体减少,甲状腺对促甲状腺激素的敏感性降低,A错误;
B、双酚A抑制甲状腺过氧化物酶的作用,导致甲状腺激素合成减少,甲状腺激素对下丘脑的负反馈抑制作用减弱,促甲状腺激素释放激素分泌量增多,B错误;
C、甲状腺激素可促进细胞代谢、提高神经系统兴奋性,双酚A会造成甲状腺激素合成不足,机体代谢速率减慢,进而出现怕冷、精神萎靡、食欲下降等甲状腺功能减退的症状,C正确;
D、双酚A使促甲状腺激素受体减少,促甲状腺激素难以与甲状腺细胞结合发挥作用,因此注射促甲状腺激素无法有效维持甲状腺激素水平稳定,D错误。
故答案为:C。
【分析】甲状腺激素的分泌存在分级调节与负反馈调节,双酚A可通过抑制甲状腺过氧化物酶活性减少甲状腺激素合成,同时抑制促甲状腺激素受体基因表达,降低甲状腺对促甲状腺激素的响应能力,甲状腺激素含量不足会引发代谢减慢、兴奋性降低等甲减表现,此时促甲状腺激素无法有效调控甲状腺分泌激素,且甲状腺激素减少会减弱对下丘脑的负反馈抑制,使上游激素分泌增多。
20.【答案】C
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、神经递质只能由突触前膜释放、作用于突触后膜,因此神经冲动在突触处只能单向传递,5 羟色胺被突触前膜载体回收不会改变突触传递的单向性,A错误;
B、5 羟色胺受体可与5 羟色胺特异性结合,进而开启Na+通道运输Na+,受体不能运输5 羟色胺,B错误;
C、囊泡蛋白簇参与突触小泡与突触前膜融合释放5 羟色胺,其数量减少会使释放的5 羟色胺减少,愉悦情绪的信号不足,可能引发情绪低落,C正确;
D、5 羟色胺载体负责回收突触间隙的5 羟色胺,抑制其功能会使突触间隙中5 羟色胺含量升高,使人产生愉悦情绪,不会引起情绪低落,D错误。
故答案为:C。
【分析】突触处信号单向传递由神经递质的释放与作用特点决定,5 羟色胺受体为离子通道型受体,仅介导离子跨膜运输,不转运神经递质,囊泡蛋白簇影响神经递质的释放量,5 羟色胺载体通过回收神经递质调控突触间隙内神经递质的浓度,进而影响情绪。
21.【答案】(1)标志重捕;过高(增加、增高)
(2)生产者;合理密植;(种内)竞争(斗争);防止过早放入对秧苗造成损伤
(3)甲鱼取食患病的水稻叶片;生物防治;多层次(循环、多级);生态
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的结构;生态农业工程
【解析】【解答】(1) 甲鱼属于活动能力强、活动范围较大的动物,因此调查其种群密度可以采用标志重捕法。水体中的N、P是藻类生长繁殖的重要营养元素,若水体中N、P含量过高,会引起藻类大量增殖,进而出现水体富营养化现象,因此养殖过程中需要避免该情况发生。
(2) 水稻是绿色自养型植物,能够通过光合作用制造有机物,属于生态系统组成成分中的生产者。农业生产中,合理密植可以控制植株的种植密度,避免植株之间相互遮挡阳光,提高光能利用率。稻田中水稻植株的隔离作用,扩大了甲鱼的生存空间,能够减少甲鱼个体之间争夺食物、空间等资源的种内竞争,从而提高甲鱼的存活率。水稻刚插秧时,秧苗根系浅、长势脆弱,若过早放入甲鱼,甲鱼的活动会搅动水体和底泥,损伤秧苗,因此需在水稻插秧25天、秧苗稳定生长后再投放甲鱼。
(3) 从甲鱼取食角度分析,除了直接取食水体中的立枯丝核菌,甲鱼还可取食患病的水稻叶片,减少患病植株的病原传播,延缓病害扩散,降低纹枯病发病率。该方式利用生物之间的种间关系控制病虫害,属于生物防治。甲鱼的粪便中含有有机物,经土壤微生物分解后可为水稻提供无机盐,使物质循环利用,实现了资源的多层次(多级、循环)利用。稻鳖综合种养的生态农业模式,兼顾了经济效益、社会效益和生态效益。
【分析】(1) 样方法适用于植物或活动能力弱、活动范围小的动物;标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物。
(2) 生产者主要为绿色植物等自养生物,可通过光合作用或化能合成作用制造有机物,为生态系统提供物质和能量。
(3) 同种生物个体间存在种内互助和种内竞争,种内竞争是个体间争夺资源、空间等引发的斗争。
(4) 有害生物的防治方法:分为化学防治、物理防治和生物防治,生物防治利用生物间的种间关系控制有害生物数量,对环境无污染。
(5)生态农业原理:实现物质的循环利用和能量的多级利用,减少环境污染,同时兼顾经济效益、社会效益与生态效益。
(1)甲鱼活动能力强、活动范围大,符合标志重捕法的适用条件;水体N、P含量过高会引起藻类大量繁殖,引发水体富营养化。
(2)水稻是自养型绿色植物,属于生态系统的生产者;农业生产中通过合理密植避免植株相互遮挡阳光,提高光能利用率;水稻的隔离作用扩大了甲鱼的相对生存空间,减少甲鱼的(种内)竞争(斗争),提高存活率;刚插秧的秧苗未扎根稳定,甲鱼活动会搅动底泥,导致秧苗倒伏死亡,因此需要秧苗成活后再投放甲鱼,防止过早放入对秧苗造成损伤。
(3)从取食角度分析,除了直接取食病原菌,还可以取食患病的水稻叶片,延缓疾病传播,降低发病率;利用生物(甲鱼)防治病虫害属于生物防治;甲鱼粪便中的有机物被分解后可为水稻提供无机盐,实现了资源的多层次(循环、多级)利用;生态农业兼顾经济效益、社会效益和生态效益。
22.【答案】(1)信号;NADPH;三碳酸
(2)防止酶失活;H2O2;类囊体薄
(3)单位时间单位叶面积;正相关;4∶1;在该条件下镉提取量最大;脱落酸
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用综合
【解析】【解答】(1) 光除了为植物光合作用提供能量,还可以作为信号,调控植物体内激素的合成,进而调节植物的生长发育等生理过程。光合作用光反应阶段发生在类囊体薄膜上,该阶段产生的NADPH既可以提供能量,又能作为还原剂,参与暗反应中三碳酸的还原,最终合成糖类等有机物。
(2) 过氧化氢酶的化学本质是蛋白质,其活性易受温度影响,高温会破坏酶的空间结构使酶永久失活,冰水浴的低温环境可以抑制酶活性,防止酶失活。重金属胁迫会诱导细胞产生过氧化氢等活性氧,过氧化氢会损伤细胞结构,过氧化氢酶可清H2O2;光反应的场所是类囊体薄膜,该结构易被活性氧破坏,因此提高过氧化氢酶活性可减轻H2O2对类囊体薄膜的过氧化损伤,保障光反应正常进行。
(3) 净光合速率可通过测定单位时间单位叶面积的氧气释放量来表示。分析表格数据,两种植物的净光合速率越高,干重越大,因此二者呈正相关关系。镉提取量=镉浓度×干重,计算可知东南景天在红蓝光比例为4∶1时镉提取量最大,因此该条件最利于其吸收镉。脱落酸可提高植物的抗逆能力,帮助植物应对重金属胁迫等逆境,因此两种植物较强的重金属富集和逆境生长能力,可能与体内脱落酸含量较高有关。
【分析】(1) 光对植物的作用包括提供能量和传递环境信号,光信号可调控植物激素合成,调节植物的生长发育;光合作用分为光反应和暗反应阶段,光反应在类囊体薄膜进行,产生的NADPH和ATP为暗反应三碳酸的还原提供还原剂和能量。
(2) 酶的活性受温度影响,低温可抑制酶活性,避免酶因高温变性失活;活性氧会对生物膜造成氧化损伤,过氧化氢酶等抗氧化酶可清除活性氧,保护类囊体薄膜等结构;类囊体薄膜是光合作用光反应的主要场所,其结构完整是光反应正常进行的基础。
(3) 净光合速率常用单位时间单位叶面积的气体交换量、有机物积累量表示;植物干重反映有机物积累水平,净光合速率越高,有机物积累越多,干重越大;重金属富集能力可通过重金属提取量(重金属浓度×干重)衡量;脱落酸是植物的抗逆激素,可增强植物对重金属、干旱等逆境的抵抗能力。
(1)光为植物的生长提供能量,同时又可以作为信号,调控植物体内相关激素的合成,影响植物生理过程。光质比例主要影响光反应阶段,光反应阶段产生的NADPH作为还原剂参与碳反应中三碳酸(C3)的还原,进而合成有机物。
(2)低温使酶的活性处于抑制状态,所以提取与测定过氧化氢酶活性时通常将叶片研磨后的匀浆置于冰水浴条件下,是为了防止酶失活或保持酶的活性。光反应的场所是类囊体薄膜,酶具有专一性,过氧化氢酶能够催化H2O2分解,所以从表中数据来看,两种植株均具有较高的过氧化氢酶活性,推测其生理机制是重金属离子胁迫下激活了抗氧化系统,通过提高过氧化氢酶活性清除H2O2,减轻其对类囊体薄膜(光合膜)过氧化损伤,为光反应提供结构保障。
(3)实验室中净光合速率可以用单位时间单位叶面积氧气的释放量来表示。依据表中数据可知,净光合速率的大小与植物干重呈现正相关的关系。在红蓝比例为4:1的处理条件下,东南景天对镉提取量最大,镉浓度×干重的值也最大,所以该条件下,最有利于东南景天对镉的吸收。脱落酸具有促进气孔关闭,促进叶和果实衰老和脱落的作用,所以两种植物之所以具有较强的重金属富集和逆境生长能力,可能与体内的脱落酸含量较高有关。
23.【答案】(1)自由组合;AABB;多方向性(不定向);脱氧核苷酸序列不同/核苷酸序列不同/碱基序列不同
(2)A aBB;1/3;
(3)缺失启动子/启动子异常;BD
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因突变的特点及意义;PCR技术的基本操作和应用;9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 题干表明两对基因独立遗传,因此其遗传遵循基因的自由组合定律。根据题意,同时存在A、B基因时表现为紫花,纯合紫花植株需同时为双显性纯合,故基因型为AABB。A-、a均为A基因突变而来,复等位基因的出现体现了基因突变的多方向性(不定向性)。基因的本质是有遗传效应的DNA片段,不同等位基因的本质区别是脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序不同。(2) 纯合红花植株基因型为AAbb,结合电泳图,纯合红花(P2)仅有A基因的条带,白花突变体(P1)有A-、a两种条带;F2表型比例为9:3:4,是9:3:3:1的变式,说明B/b基因未发生突变且亲本中B基因纯合,因此白花突变体基因型为A-aBB。亲本杂交的遗传图解:

A-无法编码功能蛋白,遗传效果等同于a基因,因此F2中红花植株(A_bb)基因型及比例为AAbb:Aabb=1:2,与白花植株aabb杂交,仅Aabb可产生白花后代,故F3中白花植株比例为2/3×1/2=1/3。
(3) RNA聚合酶需结合基因的启动子区域才能启动转录,A-基因无法编码功能蛋白,原因可能是启动子缺失或结构异常,导致RNA聚合酶无法结合。
对PCR选项逐一分析:
A. 引物越长,碱基互补配对位点越多,退火所需温度越高,扩增特异性越高,A错误;
B. DNA经n轮扩增得到2n个DNA分子,共2n+1条链,除去2条原始模板链,剩余链由引物合成,F1、R1各占一半,故消耗F1引物数为2n-1,B正确;
C. 若R1不足,无法持续合成与F1互补的子链,对应链无法呈指数增长,C错误;
D. 引物F2、R2结合位点在F1、R1内侧,嵌套式二次扩增可筛选特异性目标片段,提高扩增准确性,D正确。
故答案为:BD。
【分析】(1) 基因自由组合定律适用于两对及以上独立遗传的等位基因;基因突变具有不定向性,可产生复等位基因;等位基因的本质差异是脱氧核苷酸排列顺序不同。
(2) 9:3:4是9:3:3:1的变式,属于两对等位基因自由组合的结果;无功能突变基因可等效为隐性基因进行遗传计算;电泳条带可反映基因型,纯合子为单一条带,杂合子为多条带。
(3) 启动子是RNA聚合酶的识别与结合位点,调控基因转录;PCR技术中引物长度、浓度会影响退火温度与扩增效率;嵌套PCR可通过内侧引物提高扩增特异性;DNA扩增时引物消耗遵循指数扩增的数量规律。
(1)两对等位基因独立遗传,因此遵循基因的自由组合定律。根据紫花占9份,为双显可知,纯合紫花植株的基因型为AABB。A、A 、a为复等位基因,体现基因突变的不定向性。等位基因的本质区别在于碱基序列不同。
(2)纯合红花的基因型为AAbb,F2紫花:红花:白花=9:3:4,为9:3:3:1变式,可知F1为双杂,亲本白花突变为B的单显;结合图1 电泳图:P1有两条带,P2只有一条带,P2对应的条带是A,P1对应的条带是A 和a,则亲本白花突变植株基因型是A aBB,由此可知,F1的基因型为AA Bb和AaBb,遗传图解如下:

A 无功能,类似于a,则可直接把A 当做a来计算,F2中的红花植株的基因型为AAbb,Aabb,比例为1:2,与白花植株(aabb)杂交,后代白花植株的概率为2/3×1/2=1/3。
(3)RNA聚合酶识别并结合启动子,进而驱动DNA的转录,若启动子异常或缺失启动子,则RNA聚合酶无法结合到DNA上。
A、引物越长,退火温度越高,特异性越高,A错误;
B、每个DNA经过n轮扩增后,得到2n个DNA分子,产生2n+1条链,其中模板的两条链不需要引物,剩余的链一半是引物F1延伸的,一半是R1延伸的,因此需要消耗引物F1的量2n-1个,B正确;
C、若 R1不足,与 F1互补的链无法指数增长,C错误;
D、引物 F2、R2的结合位点在 F1、R1的内侧,对第一轮扩增的产物进行二次扩增,相当于对目标片段进行 “二次筛选”。 这种嵌套 PCR 的方式可以有效减少非特异性产物,提高扩增的准确性,D正确。
24.【答案】(1)5'端;Spe I;BamH I;切胶
(2)表达载体;复制原点/复制起点
(3)CaCl2;Mig1突变株;F4与F5之间;乳糖无法诱导Mig1基因的表达,因此GFP基因不受抑制,可正常表达
(4)ADH2基因的调控序列(Mig1蛋白的结合位点);扩大培养;真空
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的操作程序(详细);发酵工程的应用
【解析】【解答】(1) PCR扩增时,DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸DNA子链,引物的5'端不会参与子链延伸,因此可在引物的5'端添加限制酶识别序列,不会干扰PCR扩增过程。为保证调控序列定向插入GFP基因上游,需选择不会破坏GFP基因的限制酶,载体中EcoRⅠ位点位于GFP基因内部,不可选用;结合基因转录方向,正向引物F1~F6末端添加SpeⅠ识别序列,反向引物R末端添加BamHⅠ识别序列,可实现目的片段定向插入。琼脂糖凝胶电泳能依据DNA片段分子量大小分离不同PCR产物,分离后切取对应目的条带(切胶),再溶解条带即可提取不同的PCR产物。
(2) 基因工程中,需将扩增得到的目的调控序列与表达载体连接,构建重组质粒,表达载体具备启动子、终止子等元件,可保障目的基因正常表达。复制原点(复制起点)是质粒自主复制的核心序列,能保证重组质粒在受体细胞中自主复制并稳定存在。
(3) 常用CaCl2溶液处理农杆菌,改变细胞膜通透性,使其成为可吸收外源DNA的感受态细胞。实验需选用Mig1突变株作为受体细胞,该突变株自身缺失Mig1基因,无内源Mig1蛋白干扰,可直接反映重组质粒中Mig1蛋白的调控作用。引物F1~F4扩增的调控序列包含Mig1蛋白结合位点,Mig1蛋白结合后抑制下游GFP基因表达,细胞不发绿色荧光;引物F5、F6扩增的调控序列缺失该结合位点,GFP基因正常表达,细胞发绿色荧光,因此Mig1蛋白的结合位点位于F4与F5之间。葡萄糖可诱导Mig1基因表达,乳糖无法诱导该基因表达,无Mig1蛋白的抑制作用,GFP基因正常表达,因此替换为乳糖后各组均能发出绿色荧光。
(4) Mig1蛋白通过结合ADH2基因上游的调控序列抑制其表达,因此可通过抑制Mig1基因的表达,或改造ADH2基因调控序列上Mig1蛋白的结合位点,解除葡萄糖对ADH2基因的抑制作用。工业发酵生产中,需先对菌种进行多次扩大培养,增加菌体数量,提升后续发酵效率。酒精具有挥发性,真空发酵可及时将产生的酒精挥发收集,减少酒精对菌体的抑制作用,从而提高发酵产物的酒精浓度。
【分析】(1) PCR扩增的原理为DNA半保留复制,DNA聚合酶仅能从引物3'端延伸子链,引物5'端可添加酶切位点;琼脂糖凝胶电泳可根据DNA片段的分子量大小实现分离,切胶纯化是提取特定DNA片段的常用方法。
(2) 基因工程的表达载体需具备启动子、终止子、复制原点、标记基因等元件,复制原点是质粒在受体细胞中自主复制的必需序列。
(3) 钙离子处理法是制备微生物感受态细胞的常用方法;基因的表达可受上游调控序列与蛋白因子的结合调控,蛋白因子可抑制基因的转录;部分基因的表达受特定环境物质的诱导,不同物质的诱导效果存在差异。
(4) 微生物发酵的流程包含菌种扩大培养与发酵生产;酒精易挥发,真空环境可及时分离酒精,提高发酵产物中酒精的浓度。
(1)PCR 引物的 5' 端不会被 DNA 聚合酶延伸,适合添加限制酶识别序列。ADH2基因的转录方向与GFP基因的转录方向相反,因此为保证 PCR 扩增后的产物定向插入 GFP 基因上游,调控序列需要翻转180度,则需在 F1~F6末端添加Spe I识别序列,在 R 末端添加BamH I识别序列,不能使用EcoR I,因为EcoR I会破坏GFP基因。琼脂糖凝胶电泳后,可通过切下对应条带,即切胶,再溶解的方式提取不同的 PCR 产物。
(2)将获得的调控序列与表达载体连接,构建重组质粒。重组质粒中的复制原点可以保证其在受体细胞中自主复制并稳定存在。
(3)将重组质粒导入用Ca2+处理过的农杆菌,使之成为感受态细胞。再用农杆菌转化Mig1突变株。引物 F1~F4参与构建的受体细胞不发绿色荧光,F5和 F6参与构建的受体细胞发绿色荧光,说明 Mig1 蛋白的结合位点位于F4与 F5之间的调控序列上。将培养液中的葡萄糖替换为乳糖,各组均能发出绿色荧光,说明乳糖无法诱导Mig1基因的表达,因此GFP基因不受抑制,可正常表达。
(4)可以通过抑制 Mig1 基因的表达或改造ADH2基因上游的 Mig1 蛋白结合位点,解除葡萄糖对 ADH2基因的抑制。将菌种进行多次扩大培养,达到一定数量后再进行发酵。为进一步提高产品酒精浓度,可采用真空发酵进行提取。
25.【答案】(1)四;在每只大鼠尾根部皮下注射适量牛Ⅱ型胶原蛋白液;踝关节肿胀程度;丙组灌胃地塞米松试剂,丁组灌胃药物X
(2)
(3)记忆细胞;自身免疫;免疫能力下降;通过特异性结合TNF-α从而降低TNF-α的含量(阻断TNF-α的产生或抑制TNF-α的活性)
【知识点】免疫功能异常;免疫学的应用
【解析】【解答】(1) ①本实验需要设置4组,分别为空白对照组(健康大鼠,甲组)、类风湿性关节炎模型组(乙组)、地塞米松处理组(丙组)、药物X处理组(丁组),用于对照比较。
②甲组不作处理,乙、丙、丁组大鼠需要构建类风湿性关节炎模型,因此需要在每只大鼠尾根部皮下注射适量牛Ⅱ型胶原蛋白液进行初次免疫,7天后二次免疫;类风湿性关节炎的观测指标是踝关节肿胀程度,因此需要检测踝关节肿胀程度,验证模型构建成功。
③甲组为健康空白对照、乙组为模型空白对照,两组灌胃蒸馏水;丙组灌胃等量地塞米松试剂,丁组灌胃等量药物X,遵循单一变量原则,保证各组给药体积、方式一致。
(2) 根据实验目的,各组肿胀程度的预期如下:

(3) ①二次免疫时,初次免疫产生的记忆细胞快速增殖分化为效应细胞,增强免疫应答(炎症反应),提高类风湿性关节炎模型的构建成功率。
②免疫系统攻击自身正常组织器官的疾病属于自身免疫病;地塞米松为免疫抑制剂,长期服用会抑制机体免疫功能,导致机体免疫能力下降,易被病原体感染、肿瘤发生概率升高;由题干可知TNF α异常升高引发过度炎症,药物X可精准治疗,推测其通过特异性结合TNF α,降低其含量或抑制其活性,减弱炎症反应,精准缓解类风湿性关节炎。
【分析】(1) 实验设计需遵循对照原则、单一变量原则,本实验包含空白对照、模型对照、阳性药物对照,用于验证新药效果;二次免疫时记忆细胞可快速增殖分化,引发更强的免疫反应。
(2) 自身免疫病是免疫系统异常攻击自身正常细胞、组织、器官引发的疾病;免疫抑制剂可抑制免疫反应,但长期使用会降低机体整体免疫力。
(3) 炎症因子(如TNF α)过量会引发过度炎症反应,靶向药物可特异性调控炎症因子的含量或活性,实现精准治疗,减少广谱免疫抑制剂的副作用。
(4) 动物模型构建常通过抗原二次免疫模拟自身免疫病,通过观测组织肿胀程度等表型指标,判断模型是否构建成功。
(1)①本实验的核心目的是验证药物 X 能有效缓解类风湿性关节炎(RA),且效果好于地塞米松。 造模方法:用牛 Ⅱ 型胶原蛋白液两次免疫大鼠,构建 RA 模型(踝关节肿胀)。检测指标:大鼠踝关节肿胀程度(“+” 越多,肿胀越重,健康大鼠为 “+”)。 因此需要设置空白对照组(健康大鼠)、模型对照组(RA 模型,灌胃蒸馏水)、地塞米松阳性对照组、药物 X 实验组,共 4 组。
②甲组不作处理(健康对照),其余3组需要构建RA模型,即在每只大鼠尾根部皮下注射适量牛Ⅱ型胶原蛋白液,7天后再次在尾根部皮下注射牛Ⅱ型胶原蛋白液进行二次免疫,构建模型组大鼠。对该大鼠进行踝关节肿胀程度检测,确保构建成功。
③甲、乙两组灌胃蒸馏水,丙组灌胃适量地塞米松试剂,丁组灌胃等量药物 X(遵循单一变量原则,保证给药量一致)。
(2)根据实验目的,各组肿胀程度的预期为:甲组(健康空白):+(基础水平);乙组(RA 模型对照):++++(最高,无药物干预);丙组(地塞米松):+++(药物缓解,肿胀低于模型组);丁组(药物 X):++(效果优于地塞米松,肿胀低于地塞米松组),设计的记录表格为:

(3)①二次免疫会激活体内的记忆细胞,使其增殖分化为相应的效应细胞,从而增强炎症反应,提高模型的构建成功率。
②免疫系统异常攻击自身关节组织,属于自身免疫病;地塞米松是免疫抑制剂,长期服用会抑制免疫系统的功能,导致机体免疫能力下降(易感染病原体、肿瘤发生率升高等)。药物X能精准缓解RA,且效果优于地塞米松(广谱免疫抑制剂),推测其机制为:药物X通过特异性结合TNF-α从而降低TNF-α的含量(阻断TNF-α的产生或抑制TNF-α的活性)。
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