【精品解析】甘肃省张掖市某校2024-2025学年高三下学期阶段性评估生物试卷

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名称 【精品解析】甘肃省张掖市某校2024-2025学年高三下学期阶段性评估生物试卷
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2025-06-23 13:51:14

文档简介

甘肃省张掖市某校2024-2025学年高三下学期阶段性评估生物试卷
1.(2025高三下·张掖月考)下列有关组成细胞的无机物的叙述,正确的是(  )
A.组成细胞的结合水具有溶解、运输物质等多种作用
B.晒干种子可使细胞失去全部的自由水,以减弱细胞呼吸
C.有机物不含无机盐,细胞中的无机盐主要以离子形式存在
D.Na+缺乏可能导致肌肉无力或痉挛,运动后需适量补充钠盐
2.(2025高三下·张掖月考)核孔又称核孔复合体(NPC),是一个位于核膜上的双功能通道,既能被动运输物质,也能主动运输物质。下列叙述正确的是(  )
A.NPC是一个跨越了两层磷脂分子的通道蛋白
B.大分子物质通过NPC进入细胞核不消耗能量
C.小分子物质通过NPC时不消耗ATP
D.所有生物的红细胞都有NPC介导的蛋白质与RNA的运输
3.(2025高三下·张掖月考)某同学从紫冠豆角的种子中提取某种蛋白成分,在不同温度和pH条件下处理20min,用以研究该蛋白对α-淀粉酶活性的抑制效果,结果如下图所示。下列分析正确的是(  )
A.实验时应将蛋白成分与α-淀粉酶混匀后,再设置不同的温度和pH
B.该实验可通过检测还原糖的含量来判断该蛋白成分的抑制效果
C.该蛋白成分在80~100℃条件不能抑制α-淀粉酶活性
D.该蛋白成分在pH=4~10条件下对α-淀粉酶的催化效率高
4.(2025高三下·张掖月考)下列有关细胞生命历程的叙述,错误的是(  )
A.能表达ATP合成酶及水解酶的细胞不一定发生了分化
B.端粒变短会直接导致产生大量自由基并促进细胞衰老
C.衰老细胞的细胞膜通透性和细胞核功能均发生改变
D.儿童早老症的出现说明衰老基因可在特定条件下开启
5.(2025高三下·张掖月考)某种昆虫性别决定方式为XY型,其有眼和无眼、紫眼和白眼性状分别由基因E/e和F/f控制,且两对等位基因独立遗传:让一只紫眼雌虫与一只白眼雄虫交配,所得雌性个体中紫眼:无眼=1:1,雄性个体全为紫眼(子代数量足够多,不考虑从性遗传和变异)。下列分析正确的是(  )
A.该昆虫的有眼对无眼为显性,且基因E/e位于X染色体上
B.F1紫眼雄性个体不可能产生同时含有基因e、f的精细胞
C.若全部F1个体自由交配,则产生无眼雄虫的概率为1/4
D.若F1全部紫眼个体杂交,则后代中雌虫的基因型有9种
6.(2025高三下·张掖月考)M13噬菌体的基因组DNA是一种单链正链DNA,其遗传物质进入大肠杆菌后利用宿主细胞的物质进行滚环复制,如图所示。下列分析错误的是(  )
A.M13噬菌体DNA的腺嘌呤数目与胸腺嘧啶的数目相等
B.与大肠杆菌相比,M13噬菌体的DNA更容易发生突变
C.M13噬菌体的DNA在复制时,正链DNA和负链DNA均需作为模板
D.M13噬菌体的DNA在复制时,需利用大肠杆菌的DNA聚合酶
7.(2025高三下·张掖月考)甲基消草磷属于抗微管除草剂,可以使植物的微管系统彻底解聚,从而导致有丝分裂中期受到抑制。研究发现甲基消草磷能有效诱导玉米花药培养的单倍体愈伤组织染色体加倍,可由此获得纯合的玉米新品种。下列叙述错误的是(  )
A.甲基消草磷的功能类似秋水仙素,可以使染色体数目加倍
B.利用玉米花药进行单倍体育种需要植物组织培养技术的支持
C.上述玉米的育种原理为染色体变异,染色体加倍发生在愈伤组织形成前
D.秋水仙素和甲基消草磷作用于有丝分裂的主要时期分别是前期和中期
8.(2025高三下·张掖月考)下表是某人肝功能体检报告的部分内容。胆红素主要存在于胆汁与红细胞中,血液中胆红素来源于破裂的红细胞与肝脏细胞。其中,肝细胞破裂泄露的胆红素称直接胆红素。下列叙述错误的是(  )
项目 总蛋白(TP) 白蛋白(ALB) 球蛋白(GLB) 白蛋白/球蛋白(ALB/GLB)
结果 76.5g/L 52.1g/L 24.4g/L 2.1
正常范围 65-85 40-55 20-40 1.2-2.4
项目 总胆红素(TBIL) 直接胆红素(DBIL) 碱性磷酸酶(ALP) 前白蛋白(PA)
结果 20.7μmol/L↑ 5.1μmol/L 44U/L 205mg/L
正常范围 3-20 0-7 35-100 200-400
A.正常情况下,胆红素主要存在于内环境或细胞内液中
B.直接胆红素含量偏高表明肝细胞出现一定程度的损伤
C.该检测对象血浆的渗透压主要来自血浆蛋白和无机盐
D.该检测对象血液的生化指标保持稳态时也可能患病
9.(2025高三下·张掖月考)缩手反射、眨眼反射和排尿反射过程中都存在神经系统的分级调节。下列叙述正确的是(  )
A.三种反射活动的低级调节中枢都在脊髓,高级调节中枢都在大脑皮层
B.三种反射活动均是在自主神经系统的调节下完成的,不受意识的支配
C.大脑皮层发出的指令都是通过传出神经直接传到脊髓来调节相应活动
D.排尿反射无论是否为有意识的进行都通过副交感神经的调节使膀胱缩小
10.(2025高三下·张掖月考)下丘脑外侧区的葡萄糖感受器对低血糖敏感,通过传入神经传至下丘脑血糖调节中枢,信息经处理后引发交感神经(传出神经)兴奋,促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高,其调节过程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.调节胰岛A细胞的交感神经纤维属于不受大脑皮层控制的传入神经
B.血糖浓度降低可直接作用于胰岛A细胞,催化肝糖原分解为葡萄糖
C.胰高血糖素的分泌促进胰岛素分泌,有利于血糖的利用、储存和转化
D.胰岛A细胞属于图示条件反射的效应器,感受血糖刺激的为树突末梢
11.(2025高三下·张掖月考)“打顶”是烤烟生产中一项必要的田间管理措施,是调控烟草植株生长、提高烟草叶品质的关键技术。科研人员对打顶处涂抹一定浓度的生长素,并对烟草上部叶内激素和光合特性进行了测定,结果显示,打顶处涂抹生长素能显著提高烟草上部叶的IAA含量,降低ABA含量,其净光合速率如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.打顶后涂抹生长素能抑制侧芽的生长,与烟草顶端优势作用过程类似
B.生长素从烟草的打顶处主要通过非极性运输运至侧芽等靶器官
C.合成生长素的主要器官为幼嫩的芽和叶,脱落酸主要在根冠和萎蔫的叶片处合成
D.打顶涂抹生长素能降低ABA含量,加大了叶片气孔的开放程度从而提高光合速率
12.(2025高三下·张掖月考)30年来,在各级政府、群众的共同努力下,库布其成为世界上唯一被整体治理的沙漠,为全球创造更多绿水青山和金山银山。微创气流植树法(用特制水枪挖孔后插入树苗)是植树的重要科技支撑,退耕还林还草、天然林资源保护等措施改善和恢复了生态环境。下列叙述错误的是(  )
A.种植沙生植物恢复植被,遵循了生态工程的协调原理
B.微创气流植树法有利于提高植树的效率和树苗成活率
C.退耕还林还草能加速群落的初生演替速度,增加生物多样性
D.保护天然林资源促进了生态系统实现防风固沙、水土保持的功能
13.(2025高三下·张掖月考)近年来,水体中氮磷超标、水体污染成为严重的环境问题,尤其是水华现象的频发,严重威胁到水生生态系统的健康与生物多样性。某地区推广“以螺控藻”的生物防治方案,并探索“藻一贝”共生养殖模式以应对全球气候变暖。下列关于“藻一贝”共生养殖模式的叙述,错误的是(  )
A.化学药剂的使用减少了藻类繁殖,且不会造成二次污染
B.该养殖模式环保且持久,有助于维持藻类数量的动态平衡
C.相较于其他机械或物理方法,该模式的成本低、操作简便
D.该模式利用了生态系统的自然调控机制,促进了生态平衡的恢复
14.(2025高三下·张掖月考)中国科学院海洋研究所研究员从近海采集了上千份塑料垃圾样本,经过大量筛选,发现了一个能在塑料表面具有明显定殖和降解能力的菌群。为分离纯化该菌种,下列做法错误的是(  )
A.可用液体培养基对该菌种进行富集培养
B.可用以塑料为唯一碳源的固体培养基分离所需菌种
C.菌种涂布到培养基上后,应倒置培养皿进行恒温培养
D.平板上菌落的直径和颜色是鉴定菌种的主要依据
15.(2025高三下·张掖月考)动物血清含有生长因子、胰蛋白酶抑制剂、胰岛素、葡萄糖、脂肪酸和离子等成分,常用于动物细胞培养。下列叙述错误的是(  )
A.添加血清配制培养基后再进行高温灭菌处理
B.血清可为细胞生长提供部分营养和无机盐
C.血清能促进细胞利用葡萄糖,促进细胞有丝分裂
D.血清能抑制胰蛋白酶活性,有利于细胞粘连贴壁
16.(2025高三下·张掖月考)肉羊良种繁育技术的应用可提高羊的生长速度、肉质以及疾病抵抗力,有效促进品种改良和遗传资源的优化。人工授精技术是肉羊良种繁育中的重要手段。下列叙述正确的是(  )
A.从雌性肉羊的卵巢中采集卵母细胞后应立即进行体外受精
B.冷冻精子在解冻、离心分离后,注入ATP溶液可使精子获能
C.对受体母羊与供体肉羊需要饲喂激素来进行同期发情处理
D.经选择早期胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体不同
17.(2025高三下·张掖月考)硝普钠(SNP)是一种外源一氧化氮(NO)供体。为探究NO对盐胁迫条件下下棉花幼苗光合抑制及氧化损伤的缓解效应,某同学用不同浓度的SNP水溶液处理不同盐浓度胁迫条件下生长的棉花,检测相关生理代谢指标,结果如图所示。回答下列问题:
(1)实验空白对照组的处理方法是   。检测净光合速率时,可检测   (填“叶片”“叶肉细胞”或“叶绿体”)单位时间的   吸收量。叶肉细胞中暗反应的进行需光反应提供   。与对照组相比,100mmol·L-1NaCl处理时,细胞中C3的还原速率较   。
(2)根据实验结果:   ,说明盐胁迫可抑制棉花生长。但外源施加NO通过   缓解光合抑制现象。
(3)活性氧(ROS)主要包括超氧阴离子自由基()、过氧化氢(H2O2)等物质,可直接引发膜脂过氧化,产生毒害。O2-可被超氧化物歧化酶(SOD)转化为H2O2和O2。该同学检测了不同实验组棉花的过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活力变化,结果如下图所示。
根据结果,NO可缓解盐胁迫对棉花幼苗膜脂的过氧化损伤,其机制可能是   。
18.(2025高三下·张掖月考)近日,研究人阐述了肥胖增加患癌风险的机理,即与肥胖相关的T细胞功能障碍会阻止T细胞检测与清除肿瘤细胞,从而增加肥胖小鼠在暴露于致癌物时发生肿瘤的风险。回答下列问题:
(1)特异性免疫中激活B细胞的第二信号为   ,若某人辅助性T细胞缺失,   免疫过程将受影响,原因是   。人体的B细胞,辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的共同点有   (答两点)。
(2)T细胞的功能障得可能导致胖人群患癌风险增加,这体现了免疫的   功能,其清除癌细胞主要通过   细胞实现。
(3)肥胖患者的免疫系统通常功能不佳,免疫疗法通过激活患者T细胞来增强免疫系统功能。研究以往案例发现,免疫疗法在肥胖患者中较其他患者往往更为成功。
①在免疫疗法中,大量注射CAR-T细胞后易出现过敏等现象。过敏原与抗体结合的肥大细胞等会释放出组胺等物质,引起毛细血管扩张、   (至少写两种反应)。
②研究人员发现,肥胖者与其他患者在接受免疫疗法后,二者免疫系统功能强度无明显差别,请尝试从“自然选择”角度解释为什么较其他患者,免疫疗法在肥胖患者中往往更成功   。
19.(2025高三下·张掖月考)全球性气候变化和本地耕作制度的改变给害虫发生带来显著影响,导致一些害虫的种群数量发生了明显变化。科研人员研究了河南漯河地区近10年玉米的两种重要害虫——玉米螟和桃蛀螟第1代成虫(6—7月)种群动态,同时调查了两种害虫幼虫的发生数量,结果如图所示。(两种害虫的抗寒能力直接影响其越冬存活率,进而影响翌年种群的发生量。)回答下列问题:
(1)实验中调查玉米螟和桃蛀螟成虫种群数量采用的方法是   ,该种方法只能统计一定区域内的成虫数量,原因是   。调查幼虫的数量时,采用“Z”字形5点取样法,取样的原则是   ,每点调查10株,查看整株玉米上玉米螟和桃蛀螟幼虫数,并折算成百株虫量。
(2)根据图甲信息可知两种害虫发生量的特点是   ,已知漯河地区2018年玉米平均播种面积为10万hm2,到2019年下降到8万hm2,由此信息可以看出玉米播种面积的变化对两种害虫的影响是   。过冷却点是衡量昆虫抗寒能力强弱的一个重要指标,玉米螟的过冷却点(-28~-27℃)远低于桃蛀螟的过冷却点(-13~-11℃),从环境的角度推测,2020年,两种害虫的数量均急剧下降的原因是   ,从害虫的抗逆性分析,2021年与2019年差异的是   。
(3)桃蛀螟在夏玉米田的发生晚于玉米螟,其成虫产卵高峰时玉米植株高大,常规的化学防治难以运用,从图乙的数据可以看出   ,请提出合理的生物防治措施   。
20.(2025高三下·张掖月考)某种鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种部分过程如下表。回答下列问题:
亲本杂交组合 F1 F2
组合一:粤西卷羽雌鸡×片羽矮小雄鸡 群体1 分别从F1群体1和群体2中选择亲本杂交获得F2
组合二:片羽矮小雌鸡×粤西卷羽雄鸡 群体2
(1)在遗传学上,组合一和组合二可以互称为   ,杂交组合一中,F1的表型与亲本相同的概率是   。
(2)若组合一获得的F1群体1中雌、雄鸡相互交配,则F2中雌鸡表型及比例为   ,F2中基因d的频率为   。
(3)与群体1内或群体2内的F1杂交相比,群体1与群体2间的杂交具有的优势是   。为缩短育种时间,选择F2的亲本时的具体方法是   ,F2中耐热节粮型种鸡占   。
(4)已知基因D/d可控制某种消化酶的合成,矮小鸡中该消化酶的活性显著增高,通过分子检测发现,矮小鸡中该酶的氨基酸数量明显多于正常鸡,从基因表达的角度分析,基因d与基因D的差异为   。
21.(2025高三下·张掖月考)CRISPR/Cas9系统的gRNA能与目标DNA序列互补,指导Cas9酶精确地定位到基因的特定位置并切割DNA。同源重组是利用具有相同或高度相似序列的DNA分子之间的自然重组机制,将外源基因或DNA片段精确地插入、删除或替换到宿主细胞基因组的特定位置。乙肝e抗原(HBeAg)是乙型肝炎病毒源性免疫抑制因子。构建能在肝脏中特异性稳定表达HBeAg的转基因动物对于深入研究HBeAg的作用机制具有重要意义。研究人员克隆乙型肝炎病毒的HBeAg基因,采用CRISPR/Cas9和同源重组技术在Rosa26基因位点定点插入HBeAg,构建转HBeAg转基因小鼠,并开展相关研究。构建过程如图1所示(注:虚线交叉部分的序列为同源序列,P1~P4表示特异性扩增基因片段的引物)。回答下列问题:
(1)为获得足够多的小鼠受精卵作为受体细胞,可对雌性小鼠注射   后获得卵细胞。体外受精技术主要包括   等步骤。
(2)可采用   技术将Cas9基因的mRNA、gRNA和重组载体注射到小鼠的受精卵中。本实验的gRNA具备的特点是   。Cas9基因的mRNA的作用是   。
(3)成功转基因受精卵发育而成的F0小鼠(小鼠1和小鼠2)的DNA用P1和P2引物,P3和P4引物经PCR扩增后经电泳得到图2的片段。将F0与野生型小鼠杂交,F1的转基因阳性小鼠相互杂交培育转HBeAg基因纯合子小鼠。在F2得到的14只小鼠中,经P3和P4引物检测结果如图3。则含有HBeAg基因的小鼠是   。请利用PCR技术为选出转HBeAg基因纯合子小鼠,实验的方法和预期结果是   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】A、自由水具有溶解、运输物质等多种作用,结合水是细胞结构的重要组成成分,A不符合题意;
B、晒干种子可使细胞失去大部分自由水,从而减弱细胞呼吸,减少有机物消耗,但不能失去全部自由水,否则细胞会死亡,B不符合题意;
C、有些有机物也含有无机盐,比如叶绿素中含有镁元素,细胞中的无机盐主要以离子形式存在,C不符合题意;
D、Na+缺乏可能导致肌肉无力,而血钙含量过低会导致肌肉痉挛,运动后会随汗液排出大量钠盐,所以需适量补充钠盐,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水;一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫作结合水。
(2)细胞中的无机盐多以离子的形式存在。一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分,许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。
2.【答案】C
【知识点】细胞核的结构;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、核膜是双层膜结构,NPC位于核膜上,跨越了四层磷脂分子,且NPC不是单纯的通道蛋白,而是一种复杂的蛋白质复合体,A不符合题意;
B、大分子物质(如蛋白质、RNA等)通过NPC进入细胞核一般是主动运输过程,需要消耗能量,B不符合题意;
C、小分子物质通过NPC时一般是被动运输,不消耗ATP,C符合题意;
D、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,也就不存在NPC介导的蛋白质与RNA的运输,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)细胞核主要由核膜、核仁、染色质、核基质等部分组成。核膜是细胞核的边界,由双层膜构成,外层常与粗面内质网相连。双层核膜并不是连续的,内、外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口,称为核孔。核孔周围镶嵌有许多蛋白质,构成一种复杂的结构,控制着物质的进出。核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
(2)物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
(3)物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。
3.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、若先将蛋白成分与α-淀粉酶混匀,再设置不同的温度和pH,在达到预设条件前,反应就已经进行,会影响实验结果的准确性,应该先分别在不同温度和pH条件下处理蛋白成分与α-淀粉酶,然后再混匀,A不符合题意;
B、α-淀粉酶可催化淀粉水解为还原糖,该蛋白成分能抑制α-淀粉酶活性,所以可通过检测还原糖的含量来判断该蛋白成分对α-淀粉酶活性的抑制效果,还原糖含量越少,说明抑制效果越好,B符合题意;
C、从温度对该蛋白成分抑制α-淀粉酶活性影响的图像看,在80~100℃条件下,α-淀粉酶抑制率明显下降,但仍有一定抑制率,说明该蛋白成分在80~100℃条件下仍能抑制α-淀粉酶活性,C不符合题意;
D、该实验研究的是该蛋白成分对α-淀粉酶活性的抑制效果,而不是对α-淀粉酶催化效率的影响,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】同无机催化剂相比,酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性,并对温度、pH等条件有严格的要求。
4.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、所有细胞都要进行细胞呼吸合成ATP,也会消耗ATP,都能表达ATP合成酶及水解酶,所以能表达这些酶的细胞不一定发生了分化,A不符合题意;
B、端粒变短会导致细胞衰老,但不是直接导致产生大量自由基,自由基学说和端粒学说是细胞衰老的两种不同假说,B符合题意;
C、衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输功能降低;细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,细胞核功能发生改变,C不符合题意;
D、儿童早老症患者在幼儿阶段就出现衰老症状,说明衰老基因可在特定条件下开启,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。
(2)细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终反映在细胞的形态、结构和功能上发生了变化。个体衰老与细胞衰老有密切关系。
5.【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、根据题文可知,紫眼(有眼)雌虫与白眼(有眼)雄虫交配,所得个体存在无眼的个体,且无眼的个体都为雌性,故控制有眼和无眼的基因位于性染色体上,且有眼(E)对无眼(e)为显性。子一代中雌性个体中紫眼:无眼=1:1,则子一代中雌性的基因型为XEXe(有眼—紫)、XeXe(无眼),而亲代雌性为紫眼(有眼),雄性为白眼(有眼),故亲代中雌性的基因型为XEXe,雄性的基因型为XeYE,A不符合题意;
B、紫眼雌虫与白眼雄虫交配,所得有眼个体都为紫眼,则紫眼(F)对白眼(f)为显性,故结合A分析可知,亲代中雌性的基因型为FFXEXe,雄性的基因型为ffXeYE。子一代中雄性的基因型为FfXeYE或FfXEYE,则该个体可能产生含有基因e、f的精细胞,B不符合题意;
C、子一代中雌性的基因型为FfXEXe、FfXeXe,雄性的基因型为FfXeYE或FfXEYE。由于Y染色体上为E(有眼)基因,则产生无眼雄虫的概率为0,C不符合题意;
D、子一代中紫眼雌性的基因型为FfXEXe,紫眼雄性的基因型为FfXeYE或FfXEYE。若子一代全部紫眼个体杂交,则后代中雌虫的基因型有9种,分别是FFXEXE、FFXEXe、FFXeXe、FfXEXE、FfXEXe、FfXeXe、ffXEXE、ffXEXe、ffXeXe,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
6.【答案】A
【知识点】DNA分子的结构;基因突变的特点及意义;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、M13噬菌体的基因组DNA是单链正链DNA,单链DNA中腺嘌呤数目与胸腺嘧啶数目不一定相等,只有双链DNA中腺嘌呤数目与胸腺嘧啶数目才遵循碱基互补配对原则相等,A符合题意;
B、大肠杆菌的DNA是双链结构,比较稳定;M13噬菌体的DNA是单链结构,结构不稳定,所以与大肠杆菌相比,M13噬菌体的DNA更容易发生突变,B不符合题意;
C、从图中可以看出,M13噬菌体的DNA在复制时,先以正链DNA为模板合成负链DNA,然后以负链DNA为模板合成新的正链DNA,正链DNA和负链DNA均需作为模板,C不符合题意;
D、M13噬菌体寄生在大肠杆菌内,其DNA在复制时,需利用大肠杆菌的DNA聚合酶等物质,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对,由氢键连接。其中,腺嘌呤与胸腺嘧啶通过2个氢键相连,鸟嘌呤与胞嘧啶通过3个氢键相连,这就是碱基互补配对原则。
(2)DNA复制是一个边解旋边复制的过程,需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
(3)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
7.【答案】C
【知识点】单倍体育种;多倍体育种
【解析】【解答】A、秋水仙素的作用是通过抑制纺锤体形成(作用于有丝分裂前期),导致染色体数目加倍;甲基消草磷通过解聚微管系统,抑制有丝分裂中期,二者最终均能使染色体数目加倍,功能类似,A不符合题意;
B、单倍体育种的流程为:花药离体培养获得单倍体幼苗→秋水仙素处理诱导染色体加倍。其中,花药培养获得单倍体愈伤组织及幼苗的过程依赖植物组织培养技术,B不符合题意;
C、单倍体育种的原理是染色体数目变异,染色体组数目改变。题目明确提到“甲基消草磷能诱导玉米花药培养的单倍体愈伤组织染色体加倍”,说明染色体加倍发生在愈伤组织形成后(愈伤组织细胞进行有丝分裂时被处理),而非“愈伤组织形成前”,C符合题意;
D、秋水仙素抑制纺锤体形成,纺锤体在有丝分裂前期形成,故秋水仙素作用于前期。甲基消草磷抑制微管解聚导致中期停滞,作用于有丝分裂中期,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)利用单倍体植株培育新品种,能明显缩短育种年限。育种工作者常常采用花药(或花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株,然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍,恢复到正常植株的染色体数目。用这种方法培育得到的植株,不但能够正常生殖,而且每对染色体上成对的基因都是纯合的,自交的后代不会发生性状分离。
(2)通常把体细胞中所含染色体组数超过两个的生物称为多倍体。如含有三、四个染色体组的生物分别称为三倍体、四倍体。
8.【答案】A
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、根据题干信息可知,胆红素主要存在于胆汁与红细胞中。胆汁属于外分泌液(通过胆管分泌到消化道),不属于内环境(细胞外液,包括血浆、组织液、淋巴液)。红细胞内的胆红素属于细胞内液,但血液中胆红素还可来源于破裂的红细胞(释放到血浆中),此时属于内环境(血浆)。题干明确“血液中胆红素来源于破裂的红细胞与肝脏细胞”,但未提及“主要存在于内环境”。正常情况下,胆红素主要储存在胆汁(外分泌液)和红细胞内(细胞内液),仅少量因细胞正常衰老破裂进入血浆(内环境),A符合题意;
B、题干指出“肝细胞破裂泄露的胆红素称直接胆红素”,若直接胆红素含量偏高,说明肝细胞破裂增多,即肝细胞出现一定程度损伤,B不符合题意;
C、血浆渗透压主要由无机盐(如Na+、Cl-)和血浆蛋白(如白蛋白、球蛋白)维持,其中无机盐占主导,血浆蛋白起辅助作用,C不符合题意;
D、内环境稳态是指各理化性质和化学成分维持在相对稳定的范围内,但某些疾病可能不影响血液生化指标的稳态。例如,遗传病、病毒感染(如乙肝病毒未破坏肝细胞时)等可能不直接反映在肝功能指标中,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】内环境是由血浆、组织液、淋巴液等细胞外液共同构成的,它是机体细胞赖以生存的液体环境。内环境含有相对稳定的化学成分,渗透压、pH、温度等理化性质处于相对稳定的状态,能为机体细胞提供适宜的生活环境。
9.【答案】D
【知识点】神经系统的分级调节
【解析】【解答】A、缩手反射和眨眼反射都属于简单的非条件反射,低级中枢在脊髓,高级中枢(如大脑皮层)可对其进行调控。排尿反射得低级中枢在脊髓,高级中枢包括大脑皮层和脑干(如排尿反射受大脑皮层控制,但脑干也参与调节)。题干中“高级调节中枢都在大脑皮层”的表述不准确,排尿反射的高级调节还涉及脑干等结构,A不符合题意;
B、自主神经系统是指支配内脏、血管和腺体的传出神经,包括交感神经和副交感神经,主要调节内脏活动(如心跳、消化、排尿等),通常不受意识支配。缩手反射和眨眼反射都属于躯体运动反射,由躯体运动神经支配(受意识控制),不属于自主神经系统调节。排尿反射属于自主神经系统调节,通常不受意识支配,但大脑皮层可主动控制(如憋尿)。B不符合题意;
C、大脑皮层对脊髓的调节需通过皮层脊髓束(锥体束)等传导通路,而非直接通过传出神经。具体路径:大脑皮层神经细胞→皮层脊髓束(下行传导束)→脊髓灰质前角运动神经元→传出神经→效应器。C不符合题意;
D、副交感神经兴奋时,可促进膀胱逼尿肌收缩(使膀胱缩小)、尿道内括约肌松弛,从而促进排尿。
无论是有意识排尿(如主动排尿)还是无意识排尿(如婴幼儿排尿),膀胱缩小的生理过程均由副交感神经支配,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑干等连接低级中枢和高级中枢。脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整,就这样,机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下,变得更加有条不紊与精准。
10.【答案】C
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、调节胰岛A细胞的交感神经纤维属于传出神经,并且交感神经的活动可受大脑皮层等高级中枢的调控,A不符合题意;
B、血糖浓度降低可直接作用于胰岛A细胞,促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,胰高血糖素能促进肝糖原分解为葡萄糖,但胰高血糖素没有催化作用,B不符合题意;
C、胰高血糖素的分泌促进血糖升高,而胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低,胰高血糖素会促进胰岛素的分泌,胰岛素有利于血糖的利用、储存和转化,C符合题意;
D、效应器是由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成,胰岛A细胞属于图示非条件反射的效应器的一部分(胰岛交感神经纤维末梢及其支配的胰岛A细胞);感受血糖刺激的是下丘脑外侧区的葡萄糖感受器,并非胰岛A细胞的树突末梢,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
11.【答案】B
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、打顶后涂抹生长素,能使侧芽处生长素浓度较高,从而抑制侧芽生长,这和顶端优势(顶芽产生生长素向下运输,积累在侧芽,抑制侧芽生长)作用过程类似,A不符合题意;
B、生长素在植物体内的运输包括极性运输(从形态学上端到形态学下端)和非极性运输(如在成熟组织中通过韧皮部的运输)。打顶处属于形态学上端,生长素从打顶处运至侧芽等靶器官主要是通过极性运输,而非非极性运输,B符合题意;
C、在植物体内,合成生长素的主要器官是幼嫩的芽、叶和发育中的种子;脱落酸主要在根冠和萎蔫的叶片中合成,C不符合题意;
D、由题干可知打顶涂抹生长素能降低ABA含量,而ABA会使气孔关闭,降低ABA含量可加大叶片气孔开放程度,从而使进入叶片的CO2增加,暗反应增强,进而提高光合速率,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。例如,顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部的侧芽处生长素浓度较高,侧芽的发育受到抑制,植株因而表现出顶端优势。去掉顶芽后,侧芽处的生长素浓度降低,于是侧芽萌动、加快生长。幼嫩的细胞对生长素敏感,衰老细胞则比较迟钝;不同器官对生长素的敏感程度也不一样。
12.【答案】C
【知识点】群落的演替;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、协调原理是指生物与环境、生物与生物的协调适应,需考虑环境容纳量和生物适应性。种植沙生植物(如耐旱、耐贫瘠的植物)是根据沙漠环境特点选择适配物种,符合协调原理,A不符合题意;
B、微创气流植树法通过特制水枪快速挖孔,减少人工劳动强度,提高植树效率;同时,机械挖孔可能减少对根系的损伤,且孔洞结构更利于树苗固定和吸水,从而提高成活率,B不符合题意;
C、初生演替是指在从未有过植被或植被被彻底消灭的裸地、沙丘等上发生的演替(如火山岩、冰川泥)。退耕还林还草是在原有植被虽已被破坏,但土壤条件基本保留(可能存在种子、根系等)的情况下进行的演替,属于次生演替,C符合题意;
D、天然林生态系统结构复杂,其植被(如高大乔木、灌木)的根系可固着土壤,减少风沙侵蚀和水土流失,体现了生态系统的防风固沙、水土保持功能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
(2)一个群落替代另一个群落的过程叫作群落演替。群落演替可以分为初生演替和次生演替。人类活动会影响演替的进程和方向。
13.【答案】A
【知识点】生态系统的稳定性;全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、化学药剂虽然能减少藻类繁殖,但化学药剂本身可能会残留在水体等环境中,从而造成二次污染,对水生生态系统等产生不良影响,A符合题意;
B、“藻-贝”共生养殖模式属于生物防治,利用贝类控藻,环保且能长期发挥作用,有助于维持藻类数量在相对稳定的动态平衡状态,B不符合题意;
C、与机械(如人工打捞藻类等,需要设备和人力操作)或物理方法(如采用遮光等方式,可能需要搭建设施)相比,“藻-贝”共生养殖模式借助自然生物关系,成本低、操作简便,C不符合题意;
D、该模式利用了生态系统中生物之间的捕食等自然调控机制(贝类捕食藻类),能够促进生态平衡的恢复,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡。生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰,因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定,并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。目前控制动物危害的技术方法大致有三种:化学防治、生物防治和机械防治。
14.【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、富集培养是通过液体培养基增加目标菌种的浓度(允许特定微生物快速繁殖,抑制其他微生物)。题干中菌群能降解塑料,用液体培养基培养可提供充足营养,促进其生长繁殖,符合富集培养原理,A不符合题意;
B、选择培养基是以塑料(如聚乙烯、聚丙烯等)为唯一碳源,可抑制不能利用塑料的微生物生长,从而分离出目标菌种。该方法是微生物分离的经典手段,符合实验设计逻辑,B不符合题意;
C、倒置培养皿是为了防止培养过程中冷凝水滴落污染培养基,同时利于气体交换,是微生物培养的常规操作,C不符合题意;
D、菌落特征包括菌落的形状、大小、隆起程度、边缘特征、颜色等,是初步鉴定菌种的重要依据。直径(大小)和颜色虽属于菌落特征,但“主要依据”表述不准确。不同菌种可能形成相似大小或颜色的菌落,需结合更多特征(如边缘、质地、透明度等)综合判断。若菌种为细菌,鉴定通常需结合革兰氏染色、生理生化反应等;若为真菌,还需观察菌丝形态等。仅靠菌落直径和颜色不足以准确鉴定菌种,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
15.【答案】A
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、血清中含有生长因子、胰岛素等多种生物活性物质,高温灭菌会破坏这些物质的活性,所以不能在添加血清配制培养基后再进行高温灭菌处理,A符合题意;
B、由题干可知血清含有葡萄糖、脂肪酸和离子等成分,葡萄糖、脂肪酸可作为营养物质,离子可作为无机盐,所以血清可为细胞生长提供部分营养和无机盐,B不符合题意;
C、血清中的胰岛素等成分能促进细胞利用葡萄糖,为细胞代谢提供能量,同时血清中的生长因子等物质能促进细胞有丝分裂,C不符合题意;
D、血清中含有胰蛋白酶抑制剂,胰蛋白酶可使细胞分散,胰蛋白酶抑制剂能抑制胰蛋白酶活性,有利于细胞粘连贴壁,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。
16.【答案】D
【知识点】胚胎移植;体外受精
【解析】【解答】A、从雌性肉羊的卵巢中采集的卵母细胞,还需要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精,不能立即进行体外受精,A不符合题意;
B、冷冻精子在解冻、离心分离后,通常将精子放入一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中使精子获能,而不是注入ATP溶液,B不符合题意;
C、对受体母羊与供体肉羊进行同期发情处理,通常是注射促性腺激素,而不是饲喂激素,因为促性腺激素是蛋白质类激素,饲喂会被消化分解而失去作用,C不符合题意;
D、经选择的早期胚胎移植到受体母羊体内,胚胎的遗传物质来自供体,所以其遗传特性与受体不同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子,要分别在体外进行成熟培养和获能处理,然后才能用于体外受精。一般情况下,可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间,来促使它们完成受精。
(2)胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
17.【答案】(1)用蒸馏水代替NaCl溶液和SNP溶液处理;叶片;CO2;ATP和NADPH;低
(2)100mmol·L-1NaCl和200mmol·L-1NaCl处理棉花后的净光合速率下降;提高叶绿素含量和气孔导度
(3)NO提高了CAT和SOD的活性,使 O2-转化为H2O2且被CAT水解,降低细胞内的ROS水平,从而减轻对膜脂的过氧化损伤
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系;光合作用综合
【解析】【解答】(1)空白对照组应排除NaCl溶液和SNP溶液的影响,所以处理方法是用蒸馏水代替NaCl溶液和SNP溶液处理。检测净光合速率时,可检测叶片单位时间的CO2吸收量,因为叶片是进行光合作用的基本器官单位,通过检测叶片对CO2的吸收能反映光合速率。叶肉细胞中暗反应的进行需光反应提供ATP和NADPH,光反应将光能转化为化学能,合成ATP和NADPH,为暗反应中C3的还原提供能量和还原剂。与对照组相比,100mmol·L-1NaCl处理时,净光合速率下降,说明光合作用减弱,光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少,所以细胞中C3的还原速率较低。
(2)由实验结果可知,100mmol·L-1NaCl和200mmol·L-1NaCl处理棉花后的净光合速率下降,而净光合速率反映植物有机物的积累情况,净光合速率下降会影响棉花生长,所以说明盐胁迫可抑制棉花生长。结合前面叶绿素含量和气孔导度的实验结果,外源施加NO通过提高叶绿素含量和气孔导度缓解光合抑制现象。叶绿素含量增加可提高光的吸收和转化能力,气孔导度增加能使更多CO2进入叶片,为光合作用提供原料。
(3)已知O2-可被超氧化物歧化酶(SOD)转化为H2O2和O2,而过氧化氢酶(CAT)可分解H2O2。从实验结果看,NO提高了CAT和SOD的活性,使O2-转化为H2O2且被CAT水解,降低细胞内的活性氧(ROS)水平,从而减轻对膜脂的过氧化损伤。
【分析】(1)光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中,叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量,裂解水,生成高能化合物ATP和NADPH,同时释放氧气;NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应(卡尔文循环),最终将二氧化碳合成为糖分子,并将能量储存到糖分子中。
(2)细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是:在酶的催化作用下,分解有机物,释放能量。但是,前者需要氧和线粒体的参与,有机物彻底氧化,释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽,糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
(1)实验组为不同盐胁迫下不同浓度的SNP处理,因此对照组应为用蒸馏水代替NaCl溶液和SNP溶液处理,净光合速率应为单位叶片的单位时间的CO2吸收量或O2的释放量。光合作用暗反应需要光反应提供ATP和NADPH。由图可知,与对照组相比,l00mmol·L-1NaCl处理时,净光合速率较低,细胞中C3的还原速率较低。
(2)根据实验结果:100mmol·L-1NaCl和200mmol·L-1NaCl处理棉花后的净光合速率下降,说明盐胁迫可抑制棉花生长。但外源施加NO通过提高叶绿素含量和气孔导度缓解光合抑制现象。
(3)活性氧(ROS)主要包括超氧阴离子自由基(O2-)、过氧化氢(H2O2)等物质,可直接引发膜脂过氧化,产生毒害。O2-可被超氧化物歧化酶(SOD)转化为H2O2和O2。由图可知,NO提高了CAT和SOD的活性,使O2-转化为H2O2且被CAT水解,降低细胞内的ROS水平,从而减轻对膜脂的过氧化损伤。
18.【答案】(1)辅助性T细胞表面的特定分子发生变化与B细胞特异性结合;体液免疫、细胞;辅助性T细胞激活后能分泌细胞因子,细胞因子能够促进B细胞和细胞毒性T细胞增殖分化;都来自骨髓的造血干细胞;受刺激后,都可以经历活化、增殖分化过程;细胞表面都含有受体,可以识别相应的抗原;它们都具有特异性
(2)监视;细胞毒性T细胞
(3)血管壁通透性增强、平滑肌收缩、腺体分泌增多;在肥胖患者中,治疗前免疫系统功能比其他种类患者较弱,肿瘤细胞的选择压力较小;接受免疫疗法后,免疫功能复正常,选择压力较小的肿瘤细胞更容易被破坏
【知识点】免疫功能异常;免疫系统的结构与功能;细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】(1)特异性免疫中激活B细胞的第二信号为辅助性T细胞表面的特定分子发生变化与B细胞特异性结合。若某人辅助性T细胞缺失,体液免疫、细胞免疫过程将受影响。因为辅助性T细胞激活后能分泌细胞因子,细胞因子能够促进B细胞和细胞毒性T细胞增殖分化。人体的B细胞,辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的共同点有都来自骨髓的造血干细胞;受刺激后,都可以经历活化、增殖分化过程;细胞表面都含有受体,可以识别相应的抗原;它们都具有特异性(答两点即可,如都来自骨髓造血干细胞、受刺激后可增殖分化)。
(2)T细胞的功能障碍可能导致胖人群患癌风险增加,这体现了免疫的监视功能,免疫监视是指机体识别和清除突变细胞,防止肿瘤发生的功能。其清除癌细胞主要通过细胞毒性T细胞实现,细胞毒性T细胞可识别并裂解被病原体感染的细胞或肿瘤细胞。
(3)在免疫疗法中,大量注射CAR-T细胞后易出现过敏等现象。过敏原与抗体结合的肥大细胞等会释放出组胺等物质,引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩、腺体分泌增多。从“自然选择”角度看,在肥胖患者中,治疗前免疫系统功能比其他种类患者较弱,肿瘤细胞的选择压力较小;接受免疫疗法后,免疫功能恢复正常,选择压力较小的肿瘤细胞更容易被破坏,所以较其他患者,免疫疗法在肥胖患者中往往更成功。
【分析】免疫系统能够抵御病原体的侵袭,识别并清除体内衰老、死亡或异常的细胞,具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视等三大功能。免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。人体的免疫包括非特异性免疫和特异性免疫。特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式,针对特定的病原体发生的免疫反应,它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。体液免疫主要靠体液中的抗体来作战,细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合,共同完成对机体稳态的调节。
(1)一些病原体可以和B细胞接触,为激活B细胞提供第一个信号;辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号。辅助性T细胞激活后能分泌细胞因子,细胞因子能够促进B细胞和细胞毒性T细胞增殖分化,因此辅助性T细胞缺失,细胞免疫和体液免疫过程将受影响。人体的B细胞,辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都来自骨髓的造血干细胞;受刺激后,都可以经历活化、增殖分化过程;细胞表面都含有受体,可以识别相应的抗原;它们都具有特异性。
(2)免疫系统三大功能是免疫防御(针对外来抗原性异物,如各种病原体)、免疫自稳(清除衰老或损伤的细胞)和免疫监视(识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生)。因此T细胞的功能障得可能导致胖人群患癌风险增加,这体现了免疫的监视功能,细胞毒性T细胞可识别并接触、裂解靶细胞(癌细胞),因此清除癌细胞主要通过细胞毒性T细胞实现。
(3)①机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面;当机体再次接触相同过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质,导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
②在肥胖患者中,治疗前免疫系统功能比其他种类患者较弱,肿瘤细胞的选择压力较小;接受免疫疗法后,免疫功能复正常,选择压力较小的肿瘤细胞更容易被破坏,因此免疫疗法在肥胖患者中较其他患者往往更为成功。
19.【答案】(1)黑光灯诱捕法;黑光灯的诱捕范围有限,无法覆盖所有成虫分布区域;随机取样,避免人为因素的影响
(2)玉米螟在不同年份种群数量的变化幅度比桃蛀螟大,玉米螟数量始终高于桃蛀螟;玉米种植量的下降,食物来源少,种内斗争加剧,出生率降低,死亡率上升,两种害虫的数量下降;2020年漯河地区冬季出现低温,温度低于两种害虫的冷却点,导致两种害虫的越冬虫个体大量死亡;与2019年相比,2021年两种害虫中抗寒个体的数量增加(比例增加)
(3)桃蛀螟的发生量呈逐年增加的变化趋势;利用人工合成的性引诱剂诱捕某一性别的成虫或扰乱雌雄交配
【知识点】种群的数量变动及其原因;估算种群密度的方法;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】(1)实验中调查玉米螟和桃蛀螟成虫种群数量采用的方法是黑光灯诱捕法。因为黑光灯的诱捕范围有限,无法覆盖所有成虫分布区域,所以该种方法只能统计一定区域内的成虫数量。
-幼虫取样原则:调查幼虫的数量时,采用“Z”字形5点取样法,取样的原则是随机取样,避免人为因素的影响,这样能保证样本具有代表性,使调查结果更准确。
(2)根据图甲信息可知两种害虫发生量的特点是玉米螟在不同年份种群数量的变化幅度比桃蛀螟大,玉米螟数量始终高于桃蛀螟。漯河地区2018年到2019年玉米播种面积下降,玉米种植量的下降使害虫食物来源少,种内斗争加剧,出生率降低,死亡率上升,导致两种害虫的数量下降。已知玉米螟的过冷却点(-28~-27℃)远低于桃蛀螟的过冷却点(-13~-11℃),从环境角度推测,2020年漯河地区冬季出现低温,温度低于两种害虫的冷却点,导致两种害虫的越冬虫个体大量死亡,所以两种害虫的数量均急剧下降。从害虫的抗逆性分析,与2019年相比,2021年两种害虫中抗寒个体的数量增加(比例增加),经过低温环境的选择,抗寒个体存活并繁殖,使种群抗寒能力增强。
(3)从图乙的数据可以看出桃蛀螟的发生量呈逐年增加的变化趋势。合理的生物防治措施可以是利用人工合成的性引诱剂诱捕某一性别的成虫或扰乱雌雄交配,通过干扰害虫的繁殖过程,降低其种群数量。
【分析】种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等,这些特征是决定种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率。生物防治是指依据生物种群间的相互关系,用一种生物抑制或消灭另外一种生物(或另一类生物)的方法。
(1)由图可知,实验中调查玉米螟和桃蛀螟成虫种群数量采用的方法是黑光灯诱捕法,黑光灯的诱捕范围有限,无法覆盖所有成虫分布区域,因此该种方法只能统计一定区域内的成虫数量。采用“Z”字形5点取样法,取样的原则是随机取样,避免人为因素的影响。
(2)由图甲可知,玉米螟在不同年份种群数量的变化幅度比桃蛀螟大,玉米螟数量始终高于桃蛀螟。玉米种植量的下降,食物来源少,种内斗争加剧,出生率降低,死亡率上升,两种害虫的数量下降。过冷却点是衡量昆虫抗寒能力强弱的一个重要指标,玉米螟的过冷却点(-28~-27℃)远低于桃蛀螟的过冷却点(-13~-11℃),2020年两种害虫种群数量都很低,说明2020年漯河地区冬季出现低温,温度低于两种害虫的冷却点,导致两种害虫的越冬虫个体大量死亡。与2019年相比,2021年两种害虫中抗寒个体的数量增加(比例增加)。
(3)由图乙可以看出,桃蛀螟的发生量呈逐年增加的变化趋势,化学防治难以运用,可利用人工合成的性引诱剂诱捕某一性别的成虫或扰乱雌雄交配,降低出生率进而控制种群数量。
20.【答案】(1)正反交;0
(2)卷羽正常鸡:半卷羽正常鸡:片羽正常鸡:卷羽矮小鸡:半卷羽矮小鸡:片羽矮小鸡=1:2:1:1:2:1;2/3
(3)避免出现近交衰退;选择F1群体中的雌性个体作为母本,群体2中的雄性个体作为父本;1/8
(4)与D基因相比,d基因转录的mRNA中,终止密码子延后出现
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因的表达综合
【解析】【解答】(1)组合一和组合二的亲本性别相反,在遗传学上可以互称为正反交。粤西卷羽雌鸡(基因型设为FFZDW)×片羽矮小雄鸡(ffZdZd),F1中雌鸡为FfZdW(半卷羽矮小鸡),雄鸡为FfZDZd(半卷羽正常鸡),与亲本(卷羽雌鸡、片羽矮小雄鸡)表型均不同,所以概率是0。
(2)组合一F1群体1中雌鸡(FfZdW)、雄鸡(FfZDZd)相互交配。对于卷羽性状,Ff×Ff后代为FF:Ff:ff=1:2:1,表型为卷羽:半卷羽:片羽=1:2:1;对于体型性状,雌鸡ZdW与雄鸡ZDZd交配,后代雌鸡基因型为ZDW:ZdW=1:1,表型为正常鸡:矮小鸡=1:1。综合起来,F2中雌鸡表型及比例为卷羽正常鸡:半卷羽正常鸡:片羽正常鸡:卷羽矮小鸡:半卷羽矮小鸡:片羽矮小鸡=1:2:1:1:2:1。只考虑Z染色体上的D/d基因,F1群体1中雌鸡(ZdW)、雄鸡(ZDZd)交配,F2中基因型及比例为ZDZd:ZdZd:ZDW:ZdW=1:1:1:1,基因d的频率=(1+2+1)/(2+2+1+1)=2/3。
(3)与群体1内或群体2内的F1杂交相比,群体1与群体2间的杂交具有的优势是避免出现近交衰退,因为群体内杂交可能会使隐性有害基因纯合,导致近交衰退。为缩短育种时间,选择F2的亲本时的具体方法是选择F1群体中的雌性个体作为母本,群体2中的雄性个体作为父本。耐热节粮型种鸡基因型为FFZdZd或FFZdW。群体1(如FfZdW等)与群体2(如FfZDZd等)间杂交,F2中FF的概率为1/4,ZdZd或ZdW的概率为1/2,所以耐热节粮型种鸡占1/4×1/2=1/8。
(4)已知矮小鸡中该酶的氨基酸数量明显多于正常鸡,从基因表达的角度分析,基因d与基因D的差异为与D基因相比,d基因转录的mRNA中,终止密码子延后出现,这样会使翻译过程延长,合成的氨基酸数量增多。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1) 在遗传学上,组合一和组合二可以互称为正反交,因鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,所以F1全部表现为半卷羽,与亲本的表型不同,杂交组合一中,F1的表型与亲本相同的概率是0.
(2)组合一卷羽正常雌性基因型为FFZDW,片羽矮小雄性基因型为ffZdZd,F1代群体Ⅰ的基因型为FfZDZd、FfZdW,F1群体1中雌、雄鸡相互交配,则F2中雌鸡表型及比例为卷羽正常鸡:半卷羽正常鸡:片羽正常鸡:卷羽矮小鸡:半卷羽矮小鸡:片羽矮小鸡=1:2:1:1:2:1,F1代群体Ⅰ的基因型为FfZDZd、FfZdW,ZDZd与ZdW杂交,则F2为ZDW、ZdW、ZDZd、ZdZd。F2中基因d的频率为Zd/ (ZD+Zd)=4/6=2/3。
(3)与群体1内或群体2内的F1杂交相比,F1代群体1和2杂交不是近亲繁殖,可以避免近交衰退。选育种鸡,应考虑公母种鸡一起产生还要避免近缘配种;为缩短育种时间应从F1代群体1中选择母本(基因型为FfZdW),从F1代群体2中选择父本(基因型为FfZDZd),可以快速获得基因型为FFZdW和FFZdZd的个体,FFZdW=1/4×1/4=1/16,FFZdZd=1/4×1/4=1/16,F2中耐热节粮型种鸡占1/16+1/16=1/8。
(4)由于矮小鸡中该酶的氨基酸数量明显多于正常鸡,故与D基因相比,d基因转录的mRNA中,终止密码子延后出现,导致d翻译的氨基酸数目变多。
21.【答案】(1)促性腺激素;卵母细胞的采集、精子的获取和体外受精
(2)显微注射;与Rosa26基因的特定位点的碱基互补配对;在细胞内翻译生成Cas9酶,完成目标序列的定点切割
(3)1、2、6、10、11、14;将含有HBeAg基因的小鼠的DNA用P1和P2引I物进行PCR扩增后电泳预期结果为:只能扩增到7.8kb条带的小鼠为纯合体(合理即可)
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的应用;基因工程的操作程序(详细);体外受精
【解析】【解答】(1)为获得足够多的小鼠受精卵作为受体细胞,可对雌性小鼠注射促性腺激素,促进其超数排卵,从而获得更多卵细胞。体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和体外受精等步骤。
(2)可采用显微注射技术将Cas9基因的mRNA、gRNA和重组载体注射到小鼠的受精卵中,这是将外源物质导入动物细胞常用的方法。本实验是在Rosa26基因位点定点插入HBeAg,所以gRNA具备的特点是与Rosa26基因的特定位点的碱基互补配对,这样才能指导Cas9酶精确地定位到Rosa26基因的特定位置。Cas9基因的mRNA的作用是在细胞内翻译生成Cas9酶,完成目标序列的定点切割,从而为同源重组创造条件。
(3)P3和P4引物是用于检测HBeAg基因的,能扩增出4.2kb条带的小鼠含有HBeAg基因,所以根据图3,含有HBeAg基因的小鼠是1、2、6、10、11、14。转HBeAg基因纯合子小鼠的两条染色体上都有HBeAg基因,而杂合子只有一条染色体上有。P1和P2引物可扩增Rosa26基因位点相关片段,野生型小鼠只有3.4kb条带,纯合子小鼠只能扩增到7.8kb条带(因为插入了HBeAg基因,片段长度改变),杂合子会有3.4kb和7.8kb两条带。所以实验方法是将含有HBeAg基因的小鼠的DNA用P1和P2引物进行PCR扩增后电泳;预期结果为只能扩增到7.8kb条带的小鼠为纯合体。
【分析】(1)哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子,要分别在体外进行成熟培养和获能处理,然后才能用于体外受精。一般情况下,可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间,来促使它们完成受精。
(2)基因工程是一种DNA操作技术,需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
(1) 为诱导供体超数排卵,注射的激素通常是促性腺激素;体外受精技术的主要步骤一般是卵母细胞的采集、精子的获取和体外受精。
(2)将Cas9 mRNA、gRNA和重组载体送入小鼠(动物)受精卵常用的方法是显微注射法;本实验所用的gRNA必须与目标序列(与Rosa26基因)的特定位点的碱基互补配对,从而能引导Cas9在Rosa26特定位点切割;mRNA是翻译的模板,本过程中Cas9 mRNA的作用是在细胞内翻译生成Cas9酶,完成目标序列的定点切割。
(3)据图分析,用P3和P4引物检测,对应的条带是4.2kb,故图3中能扩增出4.2 kb条带的个体即为含有HBeAg基因的小鼠,对应图中的1、2、6、10、11、14;若要从这些阳性个体中筛选纯合子,可再分别用“只扩增外源基因”和“只扩增野生型内源位点”的两套特异性引物做PCR,即选择将含有HBeAg基因的小鼠的DNA用P1和P2引I物进行PCR扩增后电泳;若为纯合子,则只有外源基因的条带,即只能扩增到7.8kb条带的小鼠为纯合体(合理即可)。
1 / 1甘肃省张掖市某校2024-2025学年高三下学期阶段性评估生物试卷
1.(2025高三下·张掖月考)下列有关组成细胞的无机物的叙述,正确的是(  )
A.组成细胞的结合水具有溶解、运输物质等多种作用
B.晒干种子可使细胞失去全部的自由水,以减弱细胞呼吸
C.有机物不含无机盐,细胞中的无机盐主要以离子形式存在
D.Na+缺乏可能导致肌肉无力或痉挛,运动后需适量补充钠盐
【答案】D
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】A、自由水具有溶解、运输物质等多种作用,结合水是细胞结构的重要组成成分,A不符合题意;
B、晒干种子可使细胞失去大部分自由水,从而减弱细胞呼吸,减少有机物消耗,但不能失去全部自由水,否则细胞会死亡,B不符合题意;
C、有些有机物也含有无机盐,比如叶绿素中含有镁元素,细胞中的无机盐主要以离子形式存在,C不符合题意;
D、Na+缺乏可能导致肌肉无力,而血钙含量过低会导致肌肉痉挛,运动后会随汗液排出大量钠盐,所以需适量补充钠盐,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水;一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫作结合水。
(2)细胞中的无机盐多以离子的形式存在。一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分,许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。
2.(2025高三下·张掖月考)核孔又称核孔复合体(NPC),是一个位于核膜上的双功能通道,既能被动运输物质,也能主动运输物质。下列叙述正确的是(  )
A.NPC是一个跨越了两层磷脂分子的通道蛋白
B.大分子物质通过NPC进入细胞核不消耗能量
C.小分子物质通过NPC时不消耗ATP
D.所有生物的红细胞都有NPC介导的蛋白质与RNA的运输
【答案】C
【知识点】细胞核的结构;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、核膜是双层膜结构,NPC位于核膜上,跨越了四层磷脂分子,且NPC不是单纯的通道蛋白,而是一种复杂的蛋白质复合体,A不符合题意;
B、大分子物质(如蛋白质、RNA等)通过NPC进入细胞核一般是主动运输过程,需要消耗能量,B不符合题意;
C、小分子物质通过NPC时一般是被动运输,不消耗ATP,C符合题意;
D、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,也就不存在NPC介导的蛋白质与RNA的运输,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)细胞核主要由核膜、核仁、染色质、核基质等部分组成。核膜是细胞核的边界,由双层膜构成,外层常与粗面内质网相连。双层核膜并不是连续的,内、外层核膜常在某些部位相互融合形成环形开口,称为核孔。核孔周围镶嵌有许多蛋白质,构成一种复杂的结构,控制着物质的进出。核孔是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道。
(2)物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
(3)物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。
3.(2025高三下·张掖月考)某同学从紫冠豆角的种子中提取某种蛋白成分,在不同温度和pH条件下处理20min,用以研究该蛋白对α-淀粉酶活性的抑制效果,结果如下图所示。下列分析正确的是(  )
A.实验时应将蛋白成分与α-淀粉酶混匀后,再设置不同的温度和pH
B.该实验可通过检测还原糖的含量来判断该蛋白成分的抑制效果
C.该蛋白成分在80~100℃条件不能抑制α-淀粉酶活性
D.该蛋白成分在pH=4~10条件下对α-淀粉酶的催化效率高
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、若先将蛋白成分与α-淀粉酶混匀,再设置不同的温度和pH,在达到预设条件前,反应就已经进行,会影响实验结果的准确性,应该先分别在不同温度和pH条件下处理蛋白成分与α-淀粉酶,然后再混匀,A不符合题意;
B、α-淀粉酶可催化淀粉水解为还原糖,该蛋白成分能抑制α-淀粉酶活性,所以可通过检测还原糖的含量来判断该蛋白成分对α-淀粉酶活性的抑制效果,还原糖含量越少,说明抑制效果越好,B符合题意;
C、从温度对该蛋白成分抑制α-淀粉酶活性影响的图像看,在80~100℃条件下,α-淀粉酶抑制率明显下降,但仍有一定抑制率,说明该蛋白成分在80~100℃条件下仍能抑制α-淀粉酶活性,C不符合题意;
D、该实验研究的是该蛋白成分对α-淀粉酶活性的抑制效果,而不是对α-淀粉酶催化效率的影响,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】同无机催化剂相比,酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性,并对温度、pH等条件有严格的要求。
4.(2025高三下·张掖月考)下列有关细胞生命历程的叙述,错误的是(  )
A.能表达ATP合成酶及水解酶的细胞不一定发生了分化
B.端粒变短会直接导致产生大量自由基并促进细胞衰老
C.衰老细胞的细胞膜通透性和细胞核功能均发生改变
D.儿童早老症的出现说明衰老基因可在特定条件下开启
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、所有细胞都要进行细胞呼吸合成ATP,也会消耗ATP,都能表达ATP合成酶及水解酶,所以能表达这些酶的细胞不一定发生了分化,A不符合题意;
B、端粒变短会导致细胞衰老,但不是直接导致产生大量自由基,自由基学说和端粒学说是细胞衰老的两种不同假说,B符合题意;
C、衰老细胞的细胞膜通透性改变,物质运输功能降低;细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,细胞核功能发生改变,C不符合题意;
D、儿童早老症患者在幼儿阶段就出现衰老症状,说明衰老基因可在特定条件下开启,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫作细胞分化。
(2)细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终反映在细胞的形态、结构和功能上发生了变化。个体衰老与细胞衰老有密切关系。
5.(2025高三下·张掖月考)某种昆虫性别决定方式为XY型,其有眼和无眼、紫眼和白眼性状分别由基因E/e和F/f控制,且两对等位基因独立遗传:让一只紫眼雌虫与一只白眼雄虫交配,所得雌性个体中紫眼:无眼=1:1,雄性个体全为紫眼(子代数量足够多,不考虑从性遗传和变异)。下列分析正确的是(  )
A.该昆虫的有眼对无眼为显性,且基因E/e位于X染色体上
B.F1紫眼雄性个体不可能产生同时含有基因e、f的精细胞
C.若全部F1个体自由交配,则产生无眼雄虫的概率为1/4
D.若F1全部紫眼个体杂交,则后代中雌虫的基因型有9种
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;伴性遗传;基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、根据题文可知,紫眼(有眼)雌虫与白眼(有眼)雄虫交配,所得个体存在无眼的个体,且无眼的个体都为雌性,故控制有眼和无眼的基因位于性染色体上,且有眼(E)对无眼(e)为显性。子一代中雌性个体中紫眼:无眼=1:1,则子一代中雌性的基因型为XEXe(有眼—紫)、XeXe(无眼),而亲代雌性为紫眼(有眼),雄性为白眼(有眼),故亲代中雌性的基因型为XEXe,雄性的基因型为XeYE,A不符合题意;
B、紫眼雌虫与白眼雄虫交配,所得有眼个体都为紫眼,则紫眼(F)对白眼(f)为显性,故结合A分析可知,亲代中雌性的基因型为FFXEXe,雄性的基因型为ffXeYE。子一代中雄性的基因型为FfXeYE或FfXEYE,则该个体可能产生含有基因e、f的精细胞,B不符合题意;
C、子一代中雌性的基因型为FfXEXe、FfXeXe,雄性的基因型为FfXeYE或FfXEYE。由于Y染色体上为E(有眼)基因,则产生无眼雄虫的概率为0,C不符合题意;
D、子一代中紫眼雌性的基因型为FfXEXe,紫眼雄性的基因型为FfXeYE或FfXEYE。若子一代全部紫眼个体杂交,则后代中雌虫的基因型有9种,分别是FFXEXE、FFXEXe、FFXeXe、FfXEXE、FfXEXe、FfXeXe、ffXEXE、ffXEXe、ffXeXe,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
6.(2025高三下·张掖月考)M13噬菌体的基因组DNA是一种单链正链DNA,其遗传物质进入大肠杆菌后利用宿主细胞的物质进行滚环复制,如图所示。下列分析错误的是(  )
A.M13噬菌体DNA的腺嘌呤数目与胸腺嘧啶的数目相等
B.与大肠杆菌相比,M13噬菌体的DNA更容易发生突变
C.M13噬菌体的DNA在复制时,正链DNA和负链DNA均需作为模板
D.M13噬菌体的DNA在复制时,需利用大肠杆菌的DNA聚合酶
【答案】A
【知识点】DNA分子的结构;基因突变的特点及意义;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、M13噬菌体的基因组DNA是单链正链DNA,单链DNA中腺嘌呤数目与胸腺嘧啶数目不一定相等,只有双链DNA中腺嘌呤数目与胸腺嘧啶数目才遵循碱基互补配对原则相等,A符合题意;
B、大肠杆菌的DNA是双链结构,比较稳定;M13噬菌体的DNA是单链结构,结构不稳定,所以与大肠杆菌相比,M13噬菌体的DNA更容易发生突变,B不符合题意;
C、从图中可以看出,M13噬菌体的DNA在复制时,先以正链DNA为模板合成负链DNA,然后以负链DNA为模板合成新的正链DNA,正链DNA和负链DNA均需作为模板,C不符合题意;
D、M13噬菌体寄生在大肠杆菌内,其DNA在复制时,需利用大肠杆菌的DNA聚合酶等物质,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对,由氢键连接。其中,腺嘌呤与胸腺嘧啶通过2个氢键相连,鸟嘌呤与胞嘧啶通过3个氢键相连,这就是碱基互补配对原则。
(2)DNA复制是一个边解旋边复制的过程,需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
(3)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
7.(2025高三下·张掖月考)甲基消草磷属于抗微管除草剂,可以使植物的微管系统彻底解聚,从而导致有丝分裂中期受到抑制。研究发现甲基消草磷能有效诱导玉米花药培养的单倍体愈伤组织染色体加倍,可由此获得纯合的玉米新品种。下列叙述错误的是(  )
A.甲基消草磷的功能类似秋水仙素,可以使染色体数目加倍
B.利用玉米花药进行单倍体育种需要植物组织培养技术的支持
C.上述玉米的育种原理为染色体变异,染色体加倍发生在愈伤组织形成前
D.秋水仙素和甲基消草磷作用于有丝分裂的主要时期分别是前期和中期
【答案】C
【知识点】单倍体育种;多倍体育种
【解析】【解答】A、秋水仙素的作用是通过抑制纺锤体形成(作用于有丝分裂前期),导致染色体数目加倍;甲基消草磷通过解聚微管系统,抑制有丝分裂中期,二者最终均能使染色体数目加倍,功能类似,A不符合题意;
B、单倍体育种的流程为:花药离体培养获得单倍体幼苗→秋水仙素处理诱导染色体加倍。其中,花药培养获得单倍体愈伤组织及幼苗的过程依赖植物组织培养技术,B不符合题意;
C、单倍体育种的原理是染色体数目变异,染色体组数目改变。题目明确提到“甲基消草磷能诱导玉米花药培养的单倍体愈伤组织染色体加倍”,说明染色体加倍发生在愈伤组织形成后(愈伤组织细胞进行有丝分裂时被处理),而非“愈伤组织形成前”,C符合题意;
D、秋水仙素抑制纺锤体形成,纺锤体在有丝分裂前期形成,故秋水仙素作用于前期。甲基消草磷抑制微管解聚导致中期停滞,作用于有丝分裂中期,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)利用单倍体植株培育新品种,能明显缩短育种年限。育种工作者常常采用花药(或花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株,然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍,恢复到正常植株的染色体数目。用这种方法培育得到的植株,不但能够正常生殖,而且每对染色体上成对的基因都是纯合的,自交的后代不会发生性状分离。
(2)通常把体细胞中所含染色体组数超过两个的生物称为多倍体。如含有三、四个染色体组的生物分别称为三倍体、四倍体。
8.(2025高三下·张掖月考)下表是某人肝功能体检报告的部分内容。胆红素主要存在于胆汁与红细胞中,血液中胆红素来源于破裂的红细胞与肝脏细胞。其中,肝细胞破裂泄露的胆红素称直接胆红素。下列叙述错误的是(  )
项目 总蛋白(TP) 白蛋白(ALB) 球蛋白(GLB) 白蛋白/球蛋白(ALB/GLB)
结果 76.5g/L 52.1g/L 24.4g/L 2.1
正常范围 65-85 40-55 20-40 1.2-2.4
项目 总胆红素(TBIL) 直接胆红素(DBIL) 碱性磷酸酶(ALP) 前白蛋白(PA)
结果 20.7μmol/L↑ 5.1μmol/L 44U/L 205mg/L
正常范围 3-20 0-7 35-100 200-400
A.正常情况下,胆红素主要存在于内环境或细胞内液中
B.直接胆红素含量偏高表明肝细胞出现一定程度的损伤
C.该检测对象血浆的渗透压主要来自血浆蛋白和无机盐
D.该检测对象血液的生化指标保持稳态时也可能患病
【答案】A
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、根据题干信息可知,胆红素主要存在于胆汁与红细胞中。胆汁属于外分泌液(通过胆管分泌到消化道),不属于内环境(细胞外液,包括血浆、组织液、淋巴液)。红细胞内的胆红素属于细胞内液,但血液中胆红素还可来源于破裂的红细胞(释放到血浆中),此时属于内环境(血浆)。题干明确“血液中胆红素来源于破裂的红细胞与肝脏细胞”,但未提及“主要存在于内环境”。正常情况下,胆红素主要储存在胆汁(外分泌液)和红细胞内(细胞内液),仅少量因细胞正常衰老破裂进入血浆(内环境),A符合题意;
B、题干指出“肝细胞破裂泄露的胆红素称直接胆红素”,若直接胆红素含量偏高,说明肝细胞破裂增多,即肝细胞出现一定程度损伤,B不符合题意;
C、血浆渗透压主要由无机盐(如Na+、Cl-)和血浆蛋白(如白蛋白、球蛋白)维持,其中无机盐占主导,血浆蛋白起辅助作用,C不符合题意;
D、内环境稳态是指各理化性质和化学成分维持在相对稳定的范围内,但某些疾病可能不影响血液生化指标的稳态。例如,遗传病、病毒感染(如乙肝病毒未破坏肝细胞时)等可能不直接反映在肝功能指标中,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】内环境是由血浆、组织液、淋巴液等细胞外液共同构成的,它是机体细胞赖以生存的液体环境。内环境含有相对稳定的化学成分,渗透压、pH、温度等理化性质处于相对稳定的状态,能为机体细胞提供适宜的生活环境。
9.(2025高三下·张掖月考)缩手反射、眨眼反射和排尿反射过程中都存在神经系统的分级调节。下列叙述正确的是(  )
A.三种反射活动的低级调节中枢都在脊髓,高级调节中枢都在大脑皮层
B.三种反射活动均是在自主神经系统的调节下完成的,不受意识的支配
C.大脑皮层发出的指令都是通过传出神经直接传到脊髓来调节相应活动
D.排尿反射无论是否为有意识的进行都通过副交感神经的调节使膀胱缩小
【答案】D
【知识点】神经系统的分级调节
【解析】【解答】A、缩手反射和眨眼反射都属于简单的非条件反射,低级中枢在脊髓,高级中枢(如大脑皮层)可对其进行调控。排尿反射得低级中枢在脊髓,高级中枢包括大脑皮层和脑干(如排尿反射受大脑皮层控制,但脑干也参与调节)。题干中“高级调节中枢都在大脑皮层”的表述不准确,排尿反射的高级调节还涉及脑干等结构,A不符合题意;
B、自主神经系统是指支配内脏、血管和腺体的传出神经,包括交感神经和副交感神经,主要调节内脏活动(如心跳、消化、排尿等),通常不受意识支配。缩手反射和眨眼反射都属于躯体运动反射,由躯体运动神经支配(受意识控制),不属于自主神经系统调节。排尿反射属于自主神经系统调节,通常不受意识支配,但大脑皮层可主动控制(如憋尿)。B不符合题意;
C、大脑皮层对脊髓的调节需通过皮层脊髓束(锥体束)等传导通路,而非直接通过传出神经。具体路径:大脑皮层神经细胞→皮层脊髓束(下行传导束)→脊髓灰质前角运动神经元→传出神经→效应器。C不符合题意;
D、副交感神经兴奋时,可促进膀胱逼尿肌收缩(使膀胱缩小)、尿道内括约肌松弛,从而促进排尿。
无论是有意识排尿(如主动排尿)还是无意识排尿(如婴幼儿排尿),膀胱缩小的生理过程均由副交感神经支配,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑干等连接低级中枢和高级中枢。脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整,就这样,机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下,变得更加有条不紊与精准。
10.(2025高三下·张掖月考)下丘脑外侧区的葡萄糖感受器对低血糖敏感,通过传入神经传至下丘脑血糖调节中枢,信息经处理后引发交感神经(传出神经)兴奋,促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使血糖升高,其调节过程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.调节胰岛A细胞的交感神经纤维属于不受大脑皮层控制的传入神经
B.血糖浓度降低可直接作用于胰岛A细胞,催化肝糖原分解为葡萄糖
C.胰高血糖素的分泌促进胰岛素分泌,有利于血糖的利用、储存和转化
D.胰岛A细胞属于图示条件反射的效应器,感受血糖刺激的为树突末梢
【答案】C
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、调节胰岛A细胞的交感神经纤维属于传出神经,并且交感神经的活动可受大脑皮层等高级中枢的调控,A不符合题意;
B、血糖浓度降低可直接作用于胰岛A细胞,促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素,胰高血糖素能促进肝糖原分解为葡萄糖,但胰高血糖素没有催化作用,B不符合题意;
C、胰高血糖素的分泌促进血糖升高,而胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低,胰高血糖素会促进胰岛素的分泌,胰岛素有利于血糖的利用、储存和转化,C符合题意;
D、效应器是由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成,胰岛A细胞属于图示非条件反射的效应器的一部分(胰岛交感神经纤维末梢及其支配的胰岛A细胞);感受血糖刺激的是下丘脑外侧区的葡萄糖感受器,并非胰岛A细胞的树突末梢,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】人体内有多种激素参与调节血糖浓度,如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等,它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用,直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
11.(2025高三下·张掖月考)“打顶”是烤烟生产中一项必要的田间管理措施,是调控烟草植株生长、提高烟草叶品质的关键技术。科研人员对打顶处涂抹一定浓度的生长素,并对烟草上部叶内激素和光合特性进行了测定,结果显示,打顶处涂抹生长素能显著提高烟草上部叶的IAA含量,降低ABA含量,其净光合速率如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.打顶后涂抹生长素能抑制侧芽的生长,与烟草顶端优势作用过程类似
B.生长素从烟草的打顶处主要通过非极性运输运至侧芽等靶器官
C.合成生长素的主要器官为幼嫩的芽和叶,脱落酸主要在根冠和萎蔫的叶片处合成
D.打顶涂抹生长素能降低ABA含量,加大了叶片气孔的开放程度从而提高光合速率
【答案】B
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性;其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、打顶后涂抹生长素,能使侧芽处生长素浓度较高,从而抑制侧芽生长,这和顶端优势(顶芽产生生长素向下运输,积累在侧芽,抑制侧芽生长)作用过程类似,A不符合题意;
B、生长素在植物体内的运输包括极性运输(从形态学上端到形态学下端)和非极性运输(如在成熟组织中通过韧皮部的运输)。打顶处属于形态学上端,生长素从打顶处运至侧芽等靶器官主要是通过极性运输,而非非极性运输,B符合题意;
C、在植物体内,合成生长素的主要器官是幼嫩的芽、叶和发育中的种子;脱落酸主要在根冠和萎蔫的叶片中合成,C不符合题意;
D、由题干可知打顶涂抹生长素能降低ABA含量,而ABA会使气孔关闭,降低ABA含量可加大叶片气孔开放程度,从而使进入叶片的CO2增加,暗反应增强,进而提高光合速率,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。例如,顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部的侧芽处生长素浓度较高,侧芽的发育受到抑制,植株因而表现出顶端优势。去掉顶芽后,侧芽处的生长素浓度降低,于是侧芽萌动、加快生长。幼嫩的细胞对生长素敏感,衰老细胞则比较迟钝;不同器官对生长素的敏感程度也不一样。
12.(2025高三下·张掖月考)30年来,在各级政府、群众的共同努力下,库布其成为世界上唯一被整体治理的沙漠,为全球创造更多绿水青山和金山银山。微创气流植树法(用特制水枪挖孔后插入树苗)是植树的重要科技支撑,退耕还林还草、天然林资源保护等措施改善和恢复了生态环境。下列叙述错误的是(  )
A.种植沙生植物恢复植被,遵循了生态工程的协调原理
B.微创气流植树法有利于提高植树的效率和树苗成活率
C.退耕还林还草能加速群落的初生演替速度,增加生物多样性
D.保护天然林资源促进了生态系统实现防风固沙、水土保持的功能
【答案】C
【知识点】群落的演替;生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】A、协调原理是指生物与环境、生物与生物的协调适应,需考虑环境容纳量和生物适应性。种植沙生植物(如耐旱、耐贫瘠的植物)是根据沙漠环境特点选择适配物种,符合协调原理,A不符合题意;
B、微创气流植树法通过特制水枪快速挖孔,减少人工劳动强度,提高植树效率;同时,机械挖孔可能减少对根系的损伤,且孔洞结构更利于树苗固定和吸水,从而提高成活率,B不符合题意;
C、初生演替是指在从未有过植被或植被被彻底消灭的裸地、沙丘等上发生的演替(如火山岩、冰川泥)。退耕还林还草是在原有植被虽已被破坏,但土壤条件基本保留(可能存在种子、根系等)的情况下进行的演替,属于次生演替,C符合题意;
D、天然林生态系统结构复杂,其植被(如高大乔木、灌木)的根系可固着土壤,减少风沙侵蚀和水土流失,体现了生态系统的防风固沙、水土保持功能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
(2)一个群落替代另一个群落的过程叫作群落演替。群落演替可以分为初生演替和次生演替。人类活动会影响演替的进程和方向。
13.(2025高三下·张掖月考)近年来,水体中氮磷超标、水体污染成为严重的环境问题,尤其是水华现象的频发,严重威胁到水生生态系统的健康与生物多样性。某地区推广“以螺控藻”的生物防治方案,并探索“藻一贝”共生养殖模式以应对全球气候变暖。下列关于“藻一贝”共生养殖模式的叙述,错误的是(  )
A.化学药剂的使用减少了藻类繁殖,且不会造成二次污染
B.该养殖模式环保且持久,有助于维持藻类数量的动态平衡
C.相较于其他机械或物理方法,该模式的成本低、操作简便
D.该模式利用了生态系统的自然调控机制,促进了生态平衡的恢复
【答案】A
【知识点】生态系统的稳定性;全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、化学药剂虽然能减少藻类繁殖,但化学药剂本身可能会残留在水体等环境中,从而造成二次污染,对水生生态系统等产生不良影响,A符合题意;
B、“藻-贝”共生养殖模式属于生物防治,利用贝类控藻,环保且能长期发挥作用,有助于维持藻类数量在相对稳定的动态平衡状态,B不符合题意;
C、与机械(如人工打捞藻类等,需要设备和人力操作)或物理方法(如采用遮光等方式,可能需要搭建设施)相比,“藻-贝”共生养殖模式借助自然生物关系,成本低、操作简便,C不符合题意;
D、该模式利用了生态系统中生物之间的捕食等自然调控机制(贝类捕食藻类),能够促进生态平衡的恢复,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡。生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰,因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定,并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。目前控制动物危害的技术方法大致有三种:化学防治、生物防治和机械防治。
14.(2025高三下·张掖月考)中国科学院海洋研究所研究员从近海采集了上千份塑料垃圾样本,经过大量筛选,发现了一个能在塑料表面具有明显定殖和降解能力的菌群。为分离纯化该菌种,下列做法错误的是(  )
A.可用液体培养基对该菌种进行富集培养
B.可用以塑料为唯一碳源的固体培养基分离所需菌种
C.菌种涂布到培养基上后,应倒置培养皿进行恒温培养
D.平板上菌落的直径和颜色是鉴定菌种的主要依据
【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、富集培养是通过液体培养基增加目标菌种的浓度(允许特定微生物快速繁殖,抑制其他微生物)。题干中菌群能降解塑料,用液体培养基培养可提供充足营养,促进其生长繁殖,符合富集培养原理,A不符合题意;
B、选择培养基是以塑料(如聚乙烯、聚丙烯等)为唯一碳源,可抑制不能利用塑料的微生物生长,从而分离出目标菌种。该方法是微生物分离的经典手段,符合实验设计逻辑,B不符合题意;
C、倒置培养皿是为了防止培养过程中冷凝水滴落污染培养基,同时利于气体交换,是微生物培养的常规操作,C不符合题意;
D、菌落特征包括菌落的形状、大小、隆起程度、边缘特征、颜色等,是初步鉴定菌种的重要依据。直径(大小)和颜色虽属于菌落特征,但“主要依据”表述不准确。不同菌种可能形成相似大小或颜色的菌落,需结合更多特征(如边缘、质地、透明度等)综合判断。若菌种为细菌,鉴定通常需结合革兰氏染色、生理生化反应等;若为真菌,还需观察菌丝形态等。仅靠菌落直径和颜色不足以准确鉴定菌种,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
15.(2025高三下·张掖月考)动物血清含有生长因子、胰蛋白酶抑制剂、胰岛素、葡萄糖、脂肪酸和离子等成分,常用于动物细胞培养。下列叙述错误的是(  )
A.添加血清配制培养基后再进行高温灭菌处理
B.血清可为细胞生长提供部分营养和无机盐
C.血清能促进细胞利用葡萄糖,促进细胞有丝分裂
D.血清能抑制胰蛋白酶活性,有利于细胞粘连贴壁
【答案】A
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、血清中含有生长因子、胰岛素等多种生物活性物质,高温灭菌会破坏这些物质的活性,所以不能在添加血清配制培养基后再进行高温灭菌处理,A符合题意;
B、由题干可知血清含有葡萄糖、脂肪酸和离子等成分,葡萄糖、脂肪酸可作为营养物质,离子可作为无机盐,所以血清可为细胞生长提供部分营养和无机盐,B不符合题意;
C、血清中的胰岛素等成分能促进细胞利用葡萄糖,为细胞代谢提供能量,同时血清中的生长因子等物质能促进细胞有丝分裂,C不符合题意;
D、血清中含有胰蛋白酶抑制剂,胰蛋白酶可使细胞分散,胰蛋白酶抑制剂能抑制胰蛋白酶活性,有利于细胞粘连贴壁,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。
16.(2025高三下·张掖月考)肉羊良种繁育技术的应用可提高羊的生长速度、肉质以及疾病抵抗力,有效促进品种改良和遗传资源的优化。人工授精技术是肉羊良种繁育中的重要手段。下列叙述正确的是(  )
A.从雌性肉羊的卵巢中采集卵母细胞后应立即进行体外受精
B.冷冻精子在解冻、离心分离后,注入ATP溶液可使精子获能
C.对受体母羊与供体肉羊需要饲喂激素来进行同期发情处理
D.经选择早期胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体不同
【答案】D
【知识点】胚胎移植;体外受精
【解析】【解答】A、从雌性肉羊的卵巢中采集的卵母细胞,还需要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精,不能立即进行体外受精,A不符合题意;
B、冷冻精子在解冻、离心分离后,通常将精子放入一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中使精子获能,而不是注入ATP溶液,B不符合题意;
C、对受体母羊与供体肉羊进行同期发情处理,通常是注射促性腺激素,而不是饲喂激素,因为促性腺激素是蛋白质类激素,饲喂会被消化分解而失去作用,C不符合题意;
D、经选择的早期胚胎移植到受体母羊体内,胚胎的遗传物质来自供体,所以其遗传特性与受体不同,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子,要分别在体外进行成熟培养和获能处理,然后才能用于体外受精。一般情况下,可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间,来促使它们完成受精。
(2)胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
17.(2025高三下·张掖月考)硝普钠(SNP)是一种外源一氧化氮(NO)供体。为探究NO对盐胁迫条件下下棉花幼苗光合抑制及氧化损伤的缓解效应,某同学用不同浓度的SNP水溶液处理不同盐浓度胁迫条件下生长的棉花,检测相关生理代谢指标,结果如图所示。回答下列问题:
(1)实验空白对照组的处理方法是   。检测净光合速率时,可检测   (填“叶片”“叶肉细胞”或“叶绿体”)单位时间的   吸收量。叶肉细胞中暗反应的进行需光反应提供   。与对照组相比,100mmol·L-1NaCl处理时,细胞中C3的还原速率较   。
(2)根据实验结果:   ,说明盐胁迫可抑制棉花生长。但外源施加NO通过   缓解光合抑制现象。
(3)活性氧(ROS)主要包括超氧阴离子自由基()、过氧化氢(H2O2)等物质,可直接引发膜脂过氧化,产生毒害。O2-可被超氧化物歧化酶(SOD)转化为H2O2和O2。该同学检测了不同实验组棉花的过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活力变化,结果如下图所示。
根据结果,NO可缓解盐胁迫对棉花幼苗膜脂的过氧化损伤,其机制可能是   。
【答案】(1)用蒸馏水代替NaCl溶液和SNP溶液处理;叶片;CO2;ATP和NADPH;低
(2)100mmol·L-1NaCl和200mmol·L-1NaCl处理棉花后的净光合速率下降;提高叶绿素含量和气孔导度
(3)NO提高了CAT和SOD的活性,使 O2-转化为H2O2且被CAT水解,降低细胞内的ROS水平,从而减轻对膜脂的过氧化损伤
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系;光合作用综合
【解析】【解答】(1)空白对照组应排除NaCl溶液和SNP溶液的影响,所以处理方法是用蒸馏水代替NaCl溶液和SNP溶液处理。检测净光合速率时,可检测叶片单位时间的CO2吸收量,因为叶片是进行光合作用的基本器官单位,通过检测叶片对CO2的吸收能反映光合速率。叶肉细胞中暗反应的进行需光反应提供ATP和NADPH,光反应将光能转化为化学能,合成ATP和NADPH,为暗反应中C3的还原提供能量和还原剂。与对照组相比,100mmol·L-1NaCl处理时,净光合速率下降,说明光合作用减弱,光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少,所以细胞中C3的还原速率较低。
(2)由实验结果可知,100mmol·L-1NaCl和200mmol·L-1NaCl处理棉花后的净光合速率下降,而净光合速率反映植物有机物的积累情况,净光合速率下降会影响棉花生长,所以说明盐胁迫可抑制棉花生长。结合前面叶绿素含量和气孔导度的实验结果,外源施加NO通过提高叶绿素含量和气孔导度缓解光合抑制现象。叶绿素含量增加可提高光的吸收和转化能力,气孔导度增加能使更多CO2进入叶片,为光合作用提供原料。
(3)已知O2-可被超氧化物歧化酶(SOD)转化为H2O2和O2,而过氧化氢酶(CAT)可分解H2O2。从实验结果看,NO提高了CAT和SOD的活性,使O2-转化为H2O2且被CAT水解,降低细胞内的活性氧(ROS)水平,从而减轻对膜脂的过氧化损伤。
【分析】(1)光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中,叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量,裂解水,生成高能化合物ATP和NADPH,同时释放氧气;NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应(卡尔文循环),最终将二氧化碳合成为糖分子,并将能量储存到糖分子中。
(2)细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是:在酶的催化作用下,分解有机物,释放能量。但是,前者需要氧和线粒体的参与,有机物彻底氧化,释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽,糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
(1)实验组为不同盐胁迫下不同浓度的SNP处理,因此对照组应为用蒸馏水代替NaCl溶液和SNP溶液处理,净光合速率应为单位叶片的单位时间的CO2吸收量或O2的释放量。光合作用暗反应需要光反应提供ATP和NADPH。由图可知,与对照组相比,l00mmol·L-1NaCl处理时,净光合速率较低,细胞中C3的还原速率较低。
(2)根据实验结果:100mmol·L-1NaCl和200mmol·L-1NaCl处理棉花后的净光合速率下降,说明盐胁迫可抑制棉花生长。但外源施加NO通过提高叶绿素含量和气孔导度缓解光合抑制现象。
(3)活性氧(ROS)主要包括超氧阴离子自由基(O2-)、过氧化氢(H2O2)等物质,可直接引发膜脂过氧化,产生毒害。O2-可被超氧化物歧化酶(SOD)转化为H2O2和O2。由图可知,NO提高了CAT和SOD的活性,使O2-转化为H2O2且被CAT水解,降低细胞内的ROS水平,从而减轻对膜脂的过氧化损伤。
18.(2025高三下·张掖月考)近日,研究人阐述了肥胖增加患癌风险的机理,即与肥胖相关的T细胞功能障碍会阻止T细胞检测与清除肿瘤细胞,从而增加肥胖小鼠在暴露于致癌物时发生肿瘤的风险。回答下列问题:
(1)特异性免疫中激活B细胞的第二信号为   ,若某人辅助性T细胞缺失,   免疫过程将受影响,原因是   。人体的B细胞,辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的共同点有   (答两点)。
(2)T细胞的功能障得可能导致胖人群患癌风险增加,这体现了免疫的   功能,其清除癌细胞主要通过   细胞实现。
(3)肥胖患者的免疫系统通常功能不佳,免疫疗法通过激活患者T细胞来增强免疫系统功能。研究以往案例发现,免疫疗法在肥胖患者中较其他患者往往更为成功。
①在免疫疗法中,大量注射CAR-T细胞后易出现过敏等现象。过敏原与抗体结合的肥大细胞等会释放出组胺等物质,引起毛细血管扩张、   (至少写两种反应)。
②研究人员发现,肥胖者与其他患者在接受免疫疗法后,二者免疫系统功能强度无明显差别,请尝试从“自然选择”角度解释为什么较其他患者,免疫疗法在肥胖患者中往往更成功   。
【答案】(1)辅助性T细胞表面的特定分子发生变化与B细胞特异性结合;体液免疫、细胞;辅助性T细胞激活后能分泌细胞因子,细胞因子能够促进B细胞和细胞毒性T细胞增殖分化;都来自骨髓的造血干细胞;受刺激后,都可以经历活化、增殖分化过程;细胞表面都含有受体,可以识别相应的抗原;它们都具有特异性
(2)监视;细胞毒性T细胞
(3)血管壁通透性增强、平滑肌收缩、腺体分泌增多;在肥胖患者中,治疗前免疫系统功能比其他种类患者较弱,肿瘤细胞的选择压力较小;接受免疫疗法后,免疫功能复正常,选择压力较小的肿瘤细胞更容易被破坏
【知识点】免疫功能异常;免疫系统的结构与功能;细胞免疫;体液免疫
【解析】【解答】(1)特异性免疫中激活B细胞的第二信号为辅助性T细胞表面的特定分子发生变化与B细胞特异性结合。若某人辅助性T细胞缺失,体液免疫、细胞免疫过程将受影响。因为辅助性T细胞激活后能分泌细胞因子,细胞因子能够促进B细胞和细胞毒性T细胞增殖分化。人体的B细胞,辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的共同点有都来自骨髓的造血干细胞;受刺激后,都可以经历活化、增殖分化过程;细胞表面都含有受体,可以识别相应的抗原;它们都具有特异性(答两点即可,如都来自骨髓造血干细胞、受刺激后可增殖分化)。
(2)T细胞的功能障碍可能导致胖人群患癌风险增加,这体现了免疫的监视功能,免疫监视是指机体识别和清除突变细胞,防止肿瘤发生的功能。其清除癌细胞主要通过细胞毒性T细胞实现,细胞毒性T细胞可识别并裂解被病原体感染的细胞或肿瘤细胞。
(3)在免疫疗法中,大量注射CAR-T细胞后易出现过敏等现象。过敏原与抗体结合的肥大细胞等会释放出组胺等物质,引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩、腺体分泌增多。从“自然选择”角度看,在肥胖患者中,治疗前免疫系统功能比其他种类患者较弱,肿瘤细胞的选择压力较小;接受免疫疗法后,免疫功能恢复正常,选择压力较小的肿瘤细胞更容易被破坏,所以较其他患者,免疫疗法在肥胖患者中往往更成功。
【分析】免疫系统能够抵御病原体的侵袭,识别并清除体内衰老、死亡或异常的细胞,具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视等三大功能。免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。人体的免疫包括非特异性免疫和特异性免疫。特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式,针对特定的病原体发生的免疫反应,它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。体液免疫主要靠体液中的抗体来作战,细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合,共同完成对机体稳态的调节。
(1)一些病原体可以和B细胞接触,为激活B细胞提供第一个信号;辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号。辅助性T细胞激活后能分泌细胞因子,细胞因子能够促进B细胞和细胞毒性T细胞增殖分化,因此辅助性T细胞缺失,细胞免疫和体液免疫过程将受影响。人体的B细胞,辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都来自骨髓的造血干细胞;受刺激后,都可以经历活化、增殖分化过程;细胞表面都含有受体,可以识别相应的抗原;它们都具有特异性。
(2)免疫系统三大功能是免疫防御(针对外来抗原性异物,如各种病原体)、免疫自稳(清除衰老或损伤的细胞)和免疫监视(识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生)。因此T细胞的功能障得可能导致胖人群患癌风险增加,这体现了免疫的监视功能,细胞毒性T细胞可识别并接触、裂解靶细胞(癌细胞),因此清除癌细胞主要通过细胞毒性T细胞实现。
(3)①机体第一次接触过敏原时,机体会产生抗体,吸附在某些细胞的表面;当机体再次接触相同过敏原时,被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质,导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等,进而引起过敏反应。
②在肥胖患者中,治疗前免疫系统功能比其他种类患者较弱,肿瘤细胞的选择压力较小;接受免疫疗法后,免疫功能复正常,选择压力较小的肿瘤细胞更容易被破坏,因此免疫疗法在肥胖患者中较其他患者往往更为成功。
19.(2025高三下·张掖月考)全球性气候变化和本地耕作制度的改变给害虫发生带来显著影响,导致一些害虫的种群数量发生了明显变化。科研人员研究了河南漯河地区近10年玉米的两种重要害虫——玉米螟和桃蛀螟第1代成虫(6—7月)种群动态,同时调查了两种害虫幼虫的发生数量,结果如图所示。(两种害虫的抗寒能力直接影响其越冬存活率,进而影响翌年种群的发生量。)回答下列问题:
(1)实验中调查玉米螟和桃蛀螟成虫种群数量采用的方法是   ,该种方法只能统计一定区域内的成虫数量,原因是   。调查幼虫的数量时,采用“Z”字形5点取样法,取样的原则是   ,每点调查10株,查看整株玉米上玉米螟和桃蛀螟幼虫数,并折算成百株虫量。
(2)根据图甲信息可知两种害虫发生量的特点是   ,已知漯河地区2018年玉米平均播种面积为10万hm2,到2019年下降到8万hm2,由此信息可以看出玉米播种面积的变化对两种害虫的影响是   。过冷却点是衡量昆虫抗寒能力强弱的一个重要指标,玉米螟的过冷却点(-28~-27℃)远低于桃蛀螟的过冷却点(-13~-11℃),从环境的角度推测,2020年,两种害虫的数量均急剧下降的原因是   ,从害虫的抗逆性分析,2021年与2019年差异的是   。
(3)桃蛀螟在夏玉米田的发生晚于玉米螟,其成虫产卵高峰时玉米植株高大,常规的化学防治难以运用,从图乙的数据可以看出   ,请提出合理的生物防治措施   。
【答案】(1)黑光灯诱捕法;黑光灯的诱捕范围有限,无法覆盖所有成虫分布区域;随机取样,避免人为因素的影响
(2)玉米螟在不同年份种群数量的变化幅度比桃蛀螟大,玉米螟数量始终高于桃蛀螟;玉米种植量的下降,食物来源少,种内斗争加剧,出生率降低,死亡率上升,两种害虫的数量下降;2020年漯河地区冬季出现低温,温度低于两种害虫的冷却点,导致两种害虫的越冬虫个体大量死亡;与2019年相比,2021年两种害虫中抗寒个体的数量增加(比例增加)
(3)桃蛀螟的发生量呈逐年增加的变化趋势;利用人工合成的性引诱剂诱捕某一性别的成虫或扰乱雌雄交配
【知识点】种群的数量变动及其原因;估算种群密度的方法;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】(1)实验中调查玉米螟和桃蛀螟成虫种群数量采用的方法是黑光灯诱捕法。因为黑光灯的诱捕范围有限,无法覆盖所有成虫分布区域,所以该种方法只能统计一定区域内的成虫数量。
-幼虫取样原则:调查幼虫的数量时,采用“Z”字形5点取样法,取样的原则是随机取样,避免人为因素的影响,这样能保证样本具有代表性,使调查结果更准确。
(2)根据图甲信息可知两种害虫发生量的特点是玉米螟在不同年份种群数量的变化幅度比桃蛀螟大,玉米螟数量始终高于桃蛀螟。漯河地区2018年到2019年玉米播种面积下降,玉米种植量的下降使害虫食物来源少,种内斗争加剧,出生率降低,死亡率上升,导致两种害虫的数量下降。已知玉米螟的过冷却点(-28~-27℃)远低于桃蛀螟的过冷却点(-13~-11℃),从环境角度推测,2020年漯河地区冬季出现低温,温度低于两种害虫的冷却点,导致两种害虫的越冬虫个体大量死亡,所以两种害虫的数量均急剧下降。从害虫的抗逆性分析,与2019年相比,2021年两种害虫中抗寒个体的数量增加(比例增加),经过低温环境的选择,抗寒个体存活并繁殖,使种群抗寒能力增强。
(3)从图乙的数据可以看出桃蛀螟的发生量呈逐年增加的变化趋势。合理的生物防治措施可以是利用人工合成的性引诱剂诱捕某一性别的成虫或扰乱雌雄交配,通过干扰害虫的繁殖过程,降低其种群数量。
【分析】种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等,这些特征是决定种群密度的重要因素,其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度,年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率。生物防治是指依据生物种群间的相互关系,用一种生物抑制或消灭另外一种生物(或另一类生物)的方法。
(1)由图可知,实验中调查玉米螟和桃蛀螟成虫种群数量采用的方法是黑光灯诱捕法,黑光灯的诱捕范围有限,无法覆盖所有成虫分布区域,因此该种方法只能统计一定区域内的成虫数量。采用“Z”字形5点取样法,取样的原则是随机取样,避免人为因素的影响。
(2)由图甲可知,玉米螟在不同年份种群数量的变化幅度比桃蛀螟大,玉米螟数量始终高于桃蛀螟。玉米种植量的下降,食物来源少,种内斗争加剧,出生率降低,死亡率上升,两种害虫的数量下降。过冷却点是衡量昆虫抗寒能力强弱的一个重要指标,玉米螟的过冷却点(-28~-27℃)远低于桃蛀螟的过冷却点(-13~-11℃),2020年两种害虫种群数量都很低,说明2020年漯河地区冬季出现低温,温度低于两种害虫的冷却点,导致两种害虫的越冬虫个体大量死亡。与2019年相比,2021年两种害虫中抗寒个体的数量增加(比例增加)。
(3)由图乙可以看出,桃蛀螟的发生量呈逐年增加的变化趋势,化学防治难以运用,可利用人工合成的性引诱剂诱捕某一性别的成虫或扰乱雌雄交配,降低出生率进而控制种群数量。
20.(2025高三下·张掖月考)某种鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种部分过程如下表。回答下列问题:
亲本杂交组合 F1 F2
组合一:粤西卷羽雌鸡×片羽矮小雄鸡 群体1 分别从F1群体1和群体2中选择亲本杂交获得F2
组合二:片羽矮小雌鸡×粤西卷羽雄鸡 群体2
(1)在遗传学上,组合一和组合二可以互称为   ,杂交组合一中,F1的表型与亲本相同的概率是   。
(2)若组合一获得的F1群体1中雌、雄鸡相互交配,则F2中雌鸡表型及比例为   ,F2中基因d的频率为   。
(3)与群体1内或群体2内的F1杂交相比,群体1与群体2间的杂交具有的优势是   。为缩短育种时间,选择F2的亲本时的具体方法是   ,F2中耐热节粮型种鸡占   。
(4)已知基因D/d可控制某种消化酶的合成,矮小鸡中该消化酶的活性显著增高,通过分子检测发现,矮小鸡中该酶的氨基酸数量明显多于正常鸡,从基因表达的角度分析,基因d与基因D的差异为   。
【答案】(1)正反交;0
(2)卷羽正常鸡:半卷羽正常鸡:片羽正常鸡:卷羽矮小鸡:半卷羽矮小鸡:片羽矮小鸡=1:2:1:1:2:1;2/3
(3)避免出现近交衰退;选择F1群体中的雌性个体作为母本,群体2中的雄性个体作为父本;1/8
(4)与D基因相比,d基因转录的mRNA中,终止密码子延后出现
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因的表达综合
【解析】【解答】(1)组合一和组合二的亲本性别相反,在遗传学上可以互称为正反交。粤西卷羽雌鸡(基因型设为FFZDW)×片羽矮小雄鸡(ffZdZd),F1中雌鸡为FfZdW(半卷羽矮小鸡),雄鸡为FfZDZd(半卷羽正常鸡),与亲本(卷羽雌鸡、片羽矮小雄鸡)表型均不同,所以概率是0。
(2)组合一F1群体1中雌鸡(FfZdW)、雄鸡(FfZDZd)相互交配。对于卷羽性状,Ff×Ff后代为FF:Ff:ff=1:2:1,表型为卷羽:半卷羽:片羽=1:2:1;对于体型性状,雌鸡ZdW与雄鸡ZDZd交配,后代雌鸡基因型为ZDW:ZdW=1:1,表型为正常鸡:矮小鸡=1:1。综合起来,F2中雌鸡表型及比例为卷羽正常鸡:半卷羽正常鸡:片羽正常鸡:卷羽矮小鸡:半卷羽矮小鸡:片羽矮小鸡=1:2:1:1:2:1。只考虑Z染色体上的D/d基因,F1群体1中雌鸡(ZdW)、雄鸡(ZDZd)交配,F2中基因型及比例为ZDZd:ZdZd:ZDW:ZdW=1:1:1:1,基因d的频率=(1+2+1)/(2+2+1+1)=2/3。
(3)与群体1内或群体2内的F1杂交相比,群体1与群体2间的杂交具有的优势是避免出现近交衰退,因为群体内杂交可能会使隐性有害基因纯合,导致近交衰退。为缩短育种时间,选择F2的亲本时的具体方法是选择F1群体中的雌性个体作为母本,群体2中的雄性个体作为父本。耐热节粮型种鸡基因型为FFZdZd或FFZdW。群体1(如FfZdW等)与群体2(如FfZDZd等)间杂交,F2中FF的概率为1/4,ZdZd或ZdW的概率为1/2,所以耐热节粮型种鸡占1/4×1/2=1/8。
(4)已知矮小鸡中该酶的氨基酸数量明显多于正常鸡,从基因表达的角度分析,基因d与基因D的差异为与D基因相比,d基因转录的mRNA中,终止密码子延后出现,这样会使翻译过程延长,合成的氨基酸数量增多。
【分析】(1)位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
(2)基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成,包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板,按照密码子和氨基酸之间的对应关系,在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1) 在遗传学上,组合一和组合二可以互称为正反交,因鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,所以F1全部表现为半卷羽,与亲本的表型不同,杂交组合一中,F1的表型与亲本相同的概率是0.
(2)组合一卷羽正常雌性基因型为FFZDW,片羽矮小雄性基因型为ffZdZd,F1代群体Ⅰ的基因型为FfZDZd、FfZdW,F1群体1中雌、雄鸡相互交配,则F2中雌鸡表型及比例为卷羽正常鸡:半卷羽正常鸡:片羽正常鸡:卷羽矮小鸡:半卷羽矮小鸡:片羽矮小鸡=1:2:1:1:2:1,F1代群体Ⅰ的基因型为FfZDZd、FfZdW,ZDZd与ZdW杂交,则F2为ZDW、ZdW、ZDZd、ZdZd。F2中基因d的频率为Zd/ (ZD+Zd)=4/6=2/3。
(3)与群体1内或群体2内的F1杂交相比,F1代群体1和2杂交不是近亲繁殖,可以避免近交衰退。选育种鸡,应考虑公母种鸡一起产生还要避免近缘配种;为缩短育种时间应从F1代群体1中选择母本(基因型为FfZdW),从F1代群体2中选择父本(基因型为FfZDZd),可以快速获得基因型为FFZdW和FFZdZd的个体,FFZdW=1/4×1/4=1/16,FFZdZd=1/4×1/4=1/16,F2中耐热节粮型种鸡占1/16+1/16=1/8。
(4)由于矮小鸡中该酶的氨基酸数量明显多于正常鸡,故与D基因相比,d基因转录的mRNA中,终止密码子延后出现,导致d翻译的氨基酸数目变多。
21.(2025高三下·张掖月考)CRISPR/Cas9系统的gRNA能与目标DNA序列互补,指导Cas9酶精确地定位到基因的特定位置并切割DNA。同源重组是利用具有相同或高度相似序列的DNA分子之间的自然重组机制,将外源基因或DNA片段精确地插入、删除或替换到宿主细胞基因组的特定位置。乙肝e抗原(HBeAg)是乙型肝炎病毒源性免疫抑制因子。构建能在肝脏中特异性稳定表达HBeAg的转基因动物对于深入研究HBeAg的作用机制具有重要意义。研究人员克隆乙型肝炎病毒的HBeAg基因,采用CRISPR/Cas9和同源重组技术在Rosa26基因位点定点插入HBeAg,构建转HBeAg转基因小鼠,并开展相关研究。构建过程如图1所示(注:虚线交叉部分的序列为同源序列,P1~P4表示特异性扩增基因片段的引物)。回答下列问题:
(1)为获得足够多的小鼠受精卵作为受体细胞,可对雌性小鼠注射   后获得卵细胞。体外受精技术主要包括   等步骤。
(2)可采用   技术将Cas9基因的mRNA、gRNA和重组载体注射到小鼠的受精卵中。本实验的gRNA具备的特点是   。Cas9基因的mRNA的作用是   。
(3)成功转基因受精卵发育而成的F0小鼠(小鼠1和小鼠2)的DNA用P1和P2引物,P3和P4引物经PCR扩增后经电泳得到图2的片段。将F0与野生型小鼠杂交,F1的转基因阳性小鼠相互杂交培育转HBeAg基因纯合子小鼠。在F2得到的14只小鼠中,经P3和P4引物检测结果如图3。则含有HBeAg基因的小鼠是   。请利用PCR技术为选出转HBeAg基因纯合子小鼠,实验的方法和预期结果是   。
【答案】(1)促性腺激素;卵母细胞的采集、精子的获取和体外受精
(2)显微注射;与Rosa26基因的特定位点的碱基互补配对;在细胞内翻译生成Cas9酶,完成目标序列的定点切割
(3)1、2、6、10、11、14;将含有HBeAg基因的小鼠的DNA用P1和P2引I物进行PCR扩增后电泳预期结果为:只能扩增到7.8kb条带的小鼠为纯合体(合理即可)
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的应用;基因工程的操作程序(详细);体外受精
【解析】【解答】(1)为获得足够多的小鼠受精卵作为受体细胞,可对雌性小鼠注射促性腺激素,促进其超数排卵,从而获得更多卵细胞。体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和体外受精等步骤。
(2)可采用显微注射技术将Cas9基因的mRNA、gRNA和重组载体注射到小鼠的受精卵中,这是将外源物质导入动物细胞常用的方法。本实验是在Rosa26基因位点定点插入HBeAg,所以gRNA具备的特点是与Rosa26基因的特定位点的碱基互补配对,这样才能指导Cas9酶精确地定位到Rosa26基因的特定位置。Cas9基因的mRNA的作用是在细胞内翻译生成Cas9酶,完成目标序列的定点切割,从而为同源重组创造条件。
(3)P3和P4引物是用于检测HBeAg基因的,能扩增出4.2kb条带的小鼠含有HBeAg基因,所以根据图3,含有HBeAg基因的小鼠是1、2、6、10、11、14。转HBeAg基因纯合子小鼠的两条染色体上都有HBeAg基因,而杂合子只有一条染色体上有。P1和P2引物可扩增Rosa26基因位点相关片段,野生型小鼠只有3.4kb条带,纯合子小鼠只能扩增到7.8kb条带(因为插入了HBeAg基因,片段长度改变),杂合子会有3.4kb和7.8kb两条带。所以实验方法是将含有HBeAg基因的小鼠的DNA用P1和P2引物进行PCR扩增后电泳;预期结果为只能扩增到7.8kb条带的小鼠为纯合体。
【分析】(1)哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子,要分别在体外进行成熟培养和获能处理,然后才能用于体外受精。一般情况下,可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间,来促使它们完成受精。
(2)基因工程是一种DNA操作技术,需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括:目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
(1) 为诱导供体超数排卵,注射的激素通常是促性腺激素;体外受精技术的主要步骤一般是卵母细胞的采集、精子的获取和体外受精。
(2)将Cas9 mRNA、gRNA和重组载体送入小鼠(动物)受精卵常用的方法是显微注射法;本实验所用的gRNA必须与目标序列(与Rosa26基因)的特定位点的碱基互补配对,从而能引导Cas9在Rosa26特定位点切割;mRNA是翻译的模板,本过程中Cas9 mRNA的作用是在细胞内翻译生成Cas9酶,完成目标序列的定点切割。
(3)据图分析,用P3和P4引物检测,对应的条带是4.2kb,故图3中能扩增出4.2 kb条带的个体即为含有HBeAg基因的小鼠,对应图中的1、2、6、10、11、14;若要从这些阳性个体中筛选纯合子,可再分别用“只扩增外源基因”和“只扩增野生型内源位点”的两套特异性引物做PCR,即选择将含有HBeAg基因的小鼠的DNA用P1和P2引I物进行PCR扩增后电泳;若为纯合子,则只有外源基因的条带,即只能扩增到7.8kb条带的小鼠为纯合体(合理即可)。
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