【精品解析】【高考真题】2025湖北省高考真题 生物试卷

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名称 【精品解析】【高考真题】2025湖北省高考真题 生物试卷
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2025-06-27 10:19:34

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【高考真题】2025湖北省高考真题 生物试卷
1.(2025·湖北) 2023 年 7月,习近平总书记在全国生态环境保护大会上发表的重要讲话中强调:着力提升生态系统多样 性、稳定性、持续性,要站在维护国家生态安全、中华民族永续发展和对人类文明负责的高度,加强生态 保护和修复,为子孙后代留下山湾水秀的生态空间。下列措施不符合以上精神的是(  )
A.通过大规模围湖造田扩大耕地面积,提高粮食产量
B.对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护
C.对过度利用的森林与草原进行封育,待恢复到较好状态时再适度利用
D.开展大规模国土绿化行动,推进“三北”防护林体系建设和京津风沙源治理
【答案】A
【知识点】生态系统的稳定性;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、围湖造田通过牺牲生态环境来换取短期经济利益,其后果是破坏湿地生态系统,造成生物栖息地丧失、蓄洪功能削弱,并降低生态系统稳定性与生物多样性,A不符合题意;
B、保护自然生态系统及珍稀物种栖息地,能够直接维护生物多样性与生态系统稳定性,B符合题意;
C、对过度利用的生态系统实施封育,并在适度恢复后加以利用,彰显了生态系统的可持续利用原则,C符合题意;
D、推进大规模国土绿化与防护林建设,有助于改善生态环境、提升生态系统稳定性,D符合题意。
故选A。
【分析】生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因,以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。我国生物多样性的保护可以概括为就地保护和易地保护两大类。
①就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护。
②易地保护是指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。例如,建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
2.(2025·湖北) 《中国睡眠研究报告(2023)》指出,长期睡眠不足会引发机体胰岛素敏感性下降、管后血糖与脂肪代谢 效率降低等问题,并伴随注意力不集中、短期记忆受损、免疫力下降等症状。下列关于长期睡眠不足的危 害,叙述错误的是(  )
A.影响神经元之间的信息交流
B.患高血脂、糖尿病的风险上升
C.可能导致与免疫相关的细胞因子分泌减少
D.导致体内二氧化碳浓度升高,血液pH下降
【答案】D
【知识点】内环境的理化特性;血糖平衡调节;体液免疫;血脂代谢与调节;其他体液成分参与的稳态调节
【解析】【解答】A、睡眠长期不足可能干扰突触部位神经递质的释放或传递过程,造成神经元之间信息传递效率下降,这与题干描述的“注意力不集中、短期记忆受损”现象相吻合,A正确;
B、胰岛素敏感性降低将引发血糖调节障碍,增加糖尿病风险,同时脂肪代谢效率下降会导致血脂水平升高,增加高血脂风险,B正确;
C、免疫力减弱通常源于免疫细胞活性下降或细胞因子分泌减少,C正确;
D、人体主要通过呼吸系统和缓冲体系维持内环境pH的稳定;即使CO2产生量增加,机体也能通过加速呼吸将其排出体外,通常不会引起血液pH值的显著降低,D错误。
故选D。
【分析】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。
3.(2025·湖北) 我国科学家对三万余株水稻进行筛选,成功定位并克隆出耐碱—耐热基因ATT,发现该基因编码GA20 氧化酶,从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量,能减少碱性和高温环 境对植株的损伤。下列叙述错误的是(  )
A.该研究表明基因与性状是一一对应关系
B.ATT 基因通过控制酶的合成影响水稻的性状
C.可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平
D.该研究成果为培育耐碱—耐热水稻新品种提供了新思路
【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、题干中ATT基因被描述为“耐碱—耐热基因”,表明该基因同时影响耐碱和耐热两个性状,这反映了基因的多效性,即一个基因可以影响多个性状,而非一一对应关系,A错误;
B、题干明确指出,ATT基因编码GA20氧化酶,该酶调控赤霉素的生物合成,进而通过调节SLR1蛋白来减轻损伤,从而影响水稻的耐碱和耐热性状,B正确;
C、由于ATT基因编码GA20氧化酶,而GA20氧化酶直接参与赤霉素的生物合成,因此通过调节ATT基因的表达,可以改变GA20氧化酶的产量,进而调控赤霉素的水平,C正确;
D、科学家成功定位和克隆ATT基因,揭示了其作用机制,这为基因工程或分子育种提供了靶点,D正确。
故选A。
【分析】1、在大多数情况下,基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。一个性状可以受到多个基因的影响。
2、基因表达产物与性状的关系:①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。②基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
4.(2025·湖北) 在花粉过敏症患者中,法国梧桐花粉过敏原检测阳性率较高。接触法国梧桐花粉可诱发哮喘和过敏性鼻 炎等过敏反应。下列叙述错误的是(  )
A.抗原-抗体特异性结合的原理可用于过敏原检测
B.抑制机体内辅助性T细胞活性的药物,可缓解过敏反应
C.不同人对相同过敏原的过敏反应程度不同,说明过敏反应可能与遗传因素有关
D.法国梧桐花粉刺激机体产生的抗体,可避免机体再次接触该种花粉时产生过敏反应
【答案】D
【知识点】免疫功能异常;体液免疫
【解析】【解答】A、过敏原检测基于抗原与相应抗体的特异性结合原理。如题检测法国梧桐花粉过敏时,使用花粉提取物作为抗原,若患者血清中存在特异性抗体,则结合后可产生可检测的信号,A正确;
B、在过敏反应中,辅助性T细胞通过分泌细胞因子,促进B细胞分化形成浆细胞,浆细胞产生抗体,并激活嗜酸性粒细胞等,从而加剧过敏反应。抑制辅助性T细胞活性的药物可减少抗体产生和炎症因子释放,从而缓解过敏症状,B正确;
C、过敏反应的易感性和严重程度受遗传因素影响,不同人对相同过敏原的过敏反应程度不同,C正确;
D、在过敏反应中,法国梧桐花粉作为过敏原刺激机体产生特异性抗体。初次接触致敏后,抗体与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的受体结合。再次接触相同花粉时,过敏原与细胞表面的抗体结合,触发细胞释放组胺等介质,导致过敏症状。因此,抗体是引起过敏反应的原因,而非避免过敏,D错误。
故选D。
【分析】已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应,这样的免疫反应称为过敏反应。引起过敏反应的抗原物质叫作过敏原,鱼、虾、牛奶、蛋类、花粉、花生、室内尘土、磺胺、奎宁、宠物的皮屑、棉絮等都是(或含有)过敏原。有些人在接触过敏原时,在过敏原的刺激下,B细胞会活化产生抗体。这些抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞(如肥大细胞)的表面。当相同的过敏原再次进入机体时,就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合,使这些细胞释放出组胺等物质,引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多,最终导致过敏者出现皮肤红肿、发疹、流涕、打喷嚏、哮喘、呼吸困难等症状。
5.(2025·湖北) 水母雪莲是我国的一种名贵药材,主要活性成分为次生 代谢产物 黄酮。水母雪莲生长缓慢,长期的掠 夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母霉莲细胞合成黄酮的工程技术研究,结果如表所示。下列叙述错误的是(  )
转速(r/min) 55 56 75 85
相对生长速率 0.21 0.25 0.26 0.25
细胞干重 (g/L) 7.5 9.7 11.4 9.5
黄酮产量 (g/L) 0.2 0.27 0.32 0.25
A.黄酮产量与细胞干重呈正相关
B.黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的
C.氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的
D.转速为75r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;细胞的增殖综合
【解析】【解答】A、观察图示可知,黄酮的产量随细胞干重增加而提升,表明两者之间存在正相关关系,A正确;
B、黄酮属于次生代谢产物,是植物细胞在特定阶段合成的化合物,并非细胞生存与生长所必需的物质,B错误;
C、氧气参与有氧呼吸过程,为细胞分裂、生长及代谢活动提供所需能量,因此对水母雪莲细胞的这些过程是必需的,C正确;
D、在转速75r/min的条件下,相对生长速率、细胞干重以及黄酮产量均达到峰值,说明该转速既能有效促进细胞分裂,也有利于黄酮的积累,D正确。
故选B。
【分析】细胞干重 = 细胞中所有固体物质的重量,不包括任何水分。它是评估细胞真实生物量的核心指标,比湿重更准确可靠。
6.(2025·湖北) 利用犬肾细胞MDCK扩增流感病毒,生产流感疫苗,具有标准化、产量高等优点。但MDCK细胞贴壁 生长的特性不利于生产规模的扩大,严重制约疫苗的生产效率。研究人员通过筛选,成功获得一种无成瘤 性的(多代培养不会癌变)、可悬浮培养的MDCK细胞——XF06.下列叙述错误的是(  )
A.XF06 悬浮培养可提高细胞密度,进而提升生产效率
B.细胞贴壁生长特性的改变是由于流感病毒感染所导致
C.可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒
D.采用无成瘤性细胞生产疫苗,是为了避免疫苗中有致瘤DNA的污染
【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术;免疫学的应用;病毒
【解析】【解答】A、悬浮培养允许细胞在培养基中自由生长,无需附着于表面,从而支持更高的细胞密度和更易于规模放大,提高病毒产量和生产效率。A正确;
B、XF06细胞的悬浮培养特性是通过筛选获得的,而不是由流感病毒感染引起的,流感病毒仅用于在XF06细胞中扩增,并非导致细胞生长特性改变的原因,B错误;
C、在病毒生产过程中,感染病毒的细胞裂解后,释放出病毒颗粒,离心是常用的分离和纯化病毒的技术,C正确;
D、成瘤性细胞可能含有致癌基因或致瘤DNA,使用无成瘤性细胞可防止疫苗中残留细胞DNA的潜在致瘤风险,确保疫苗安全性,D正确。
故选B。
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件
(1)充足的营养供给--微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
(2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(4)气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
7.(2025·湖北) 我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载:“凡五谷种子,浥郁则不生,生者亦寻死。”意思是种子如 果受潮发霉就不会发芽,即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是(  )
A.农业生产中,种子储藏需要干燥的环境
B.种子受潮导致细胞内结合水比例升高,自由水比例降低,细胞代谢减弱
C.霉菌在种子上大量繁殖,消耗了种子的营养物质,不利于种子正常萌发
D.发霉过程中,微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性
【答案】B
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、干燥环境可防止种子受潮发霉,保持种子休眠状态,减少代谢活动,利于长期储藏,A正确;
B、种子受潮时,水分增加会导致细胞内自由水比例升高,结合水比例相对降低,从而促进细胞代谢。但在发霉情况下,种子死亡的主要原因是霉菌的侵害,而非代谢减弱,B错误;
C、霉菌繁殖会消耗种子储存的淀粉、蛋白质等营养物质,导致种子缺乏萌发所需的能量和物质,不利于种子正常萌发,C正确;
D、霉菌等微生物在代谢过程中可能产生毒素或其他有害物质,抑制种子萌发相关酶的活性,破坏细胞结构,导致种子死亡,D正确。
故选B。
【分析】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。细胞中自由水和结合水所起的作用是有差异的:自由水是细胞内良好的溶剂;结合水是细胞结构的重要组成部分,大约占细胞内全部水分的4.5%。细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,这样水就失去流动性和溶解性,成为生物体的构成成分。在正常情况下,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
8.(2025·湖北) 科研人员对四种植物进行不同光照处理实验,记录开花情况如下表。根据实验结果,以下推断合理的是 (  )
植物种类 长日照 短日照
甲 正常开花 不开花
乙 不开花 正常开花
丙 正常开花 正常开花
丁 延迟开花 正常开花
A.对植物丁进行人工补光延长光照时间,能使其更快开花
B.植物丙的开花不受环境因素影响,由自身遗传物质决定
C.表中植物甲和乙开花的差异,是因为它们对光照强度的敏感度不同
D.若在湖北同一地点种植,植物甲可能在夏季开花,植物乙可能在秋季开花
【答案】D
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、丁在长日照环境中开花延迟,在短日照环境中则正常开花。若通过人工补光模拟长日照延长光照,反而会导致其开花推迟,A错误;
B、丙在长日照和短日照条件下均能正常开花,表明其开花不受光周期调控,属于日中性植物。但选项中说“不受环境因素影响”这一说法过于宽泛,忽略了温度、水分等其他环境因素可能仍会影响其开花,B错误;
C、甲和乙在开花时间上的不同,源于两者对光周期,即光照时间长短的敏感性存在差异,而非对光照强度的反应不同,C错误;
D、湖北地区夏季白昼较长,作为长日照植物的甲可能在此季节开花;秋季白昼变短,作为短日照植物的乙则可能在此时开花,D正确。
故选D。
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
9.(2025·湖北) 阿维菌素是一种用于害虫防治的生物农药。科研人员研究了阿维菌素对褐飞虱的影响,结果如下图。下 列叙述错误的是(  )
A.途径①与②对褐飞虱的作用效果相反
B.阿维菌素对褐飞虱的不同作用效果有浓度依赖性
C.雌虫体内成熟生殖细胞的数量与卵黄蛋白原的含量呈正相关
D.若干扰AstA蛋白与AstA受体的结合,会使褐飞虱产卵量增加
【答案】A
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、在途径①中,低浓度阿维菌素阻碍了AstA蛋白与其受体的结合,从而削弱了对保幼激素的抑制,导致保幼激素水平上升,最终增加产卵量。而在途径②中,低浓度阿维菌素则提升了谷氨酸门控氯离子通道蛋白的数量,最终同样增加了产卵量。因此,两种途径对褐飞虱的作用效果是相同的,A错误;
B、从图示信息可以清晰看出,高浓度阿维菌素通过激活谷氨酸门控氯离子通道来杀死褐飞虱,而低浓度则起到促进产卵等作用。这表明阿维菌素对褐飞虱的不同效应确实依赖于其使用浓度,B正确;
C、由于卵黄蛋白原能够促进产卵,而产卵量又与雌虫体内成熟生殖细胞的数量相关联,因此可以推断,雌虫体内成熟生殖细胞的数量与其卵黄蛋白原的含量呈正相关关系,C正确;
D、图示表明,AstA蛋白与AstA受体的结合会抑制保幼激素的增加,最终降低产卵量。因此,若干扰AstA蛋白与其受体的结合,则可预期褐飞虱的产卵量将增加,D正确。
故选A。
【分析】如图所示,高浓度阿维菌素对褐飞虱具有致死效应,而低浓度则提升其产卵量。这种产卵量的增加通过两种机制实现:其一,低浓度阿维菌素阻碍了AstA蛋白与其受体的结合,最终导致产卵增多;其二,它促进了谷氨酸门控氯离子通道蛋白的增加,同样最终增加了产卵量。
10.(2025·湖北) 深秋时节,有机蔬菜种植基地常会收集大量塘泥堆置于池塘周边,待其自然风干,再经过冬季自然腐熟 后,次年可作为优质有机肥。根据上述材料,下列叙述错误的是(  )
A.塘泥不能直接用作有机肥是因为其水分含量过高
B.腐熟过程中发挥核心作用的是微生物的分解活动
C.处理后的塘泥作为有机肥,可有效提升土壤肥力
D.塘泥的资源化利用符合生态学循环原理,有助于农业可持续发展
【答案】A
【知识点】生态系统的结构;生态工程依据的生态学原理;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、材料中提到塘泥需要“待其自然风干”,这表明水分含量过高是直接使用的一个障碍。但塘泥不能直接使用的主要原因还包括其中有未被分解的有机物,可能带来的问题如病原体、杂草种子、分解过程中消耗土壤氮素等风险,因此水分过高是因素之一,但并非唯一或最核心的原因,A错误;
B、材料中“经过冬季自然腐熟”的描述符合微生物分解的原理,即使在冬季低温下,微生物活动虽慢但仍发挥核心作用,B正确;
C、材料明确指出处理后的塘泥“可作为优质有机肥”。有机肥能改善土壤结构、增加有机质和养分,有效提升土壤肥力,C正确;
D、塘泥来自池塘,含有有机物质和养分,处理后作为肥料返回土壤,实现了营养物质的循环利用,减少了废物,符合生态学循环原理,这种利用方式支持资源再利用和农业可持续发展,D正确。
故选A。
【分析】 腐熟过程是指有机物质在微生物,如细菌、真菌的作用下分解、稳定化的过程。这个过程分解者将有机物分解为无机物,供生产者重新利用。
11.(2025·湖北) 蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中,以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是 土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象,将其培养在浓度为1mg/kg的TBBPA污染土壤中 进行30天富集实验,然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验,实验结果如下图。下列叙述错误的是 (  )
A.蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者
B.蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和
C.该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA不会沿食物链传递
D.15 天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍
【答案】C
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、蚯蚓摄食落叶与畜禽排泄物时承担分解者职能,捕食线虫时则履行消费者角色,故其在生态系统中兼具双重生态位,既是消费者也是分解者,A正确;
B、 实验数据显示,暴露20日后蚯蚓体内TBBPA浓度曲线进入平台期,表明此时对该污染物的生物富集已达饱和状态,B正确;
C、TBBPA作为典型土壤污染物具备生物放大效应,若实验末期蚯蚓被捕食者消耗,该污染物将沿营养级向更高层级传递,C错误;
D、 初始环境TBBPA浓度为1mg/kg,第15日蚯蚓体内富集量达8μg/g(即8mg/kg),故此时体内污染物浓度为初始环境水平的8倍,D正确。
故选C。
【分析】1、生态系统的组成成分包括:生产者、消费者和分解者。
①在生态系统中,生产者通过光合作用,将太阳能固定在它们所制造的有机物中。太阳能转化成化学能,从而可以被生物所利用,因此,生产者可以说是生态系统的基石。
②消费者通过自身的新陈代谢,能将有机物转化为无机物(CO2、水、氨等),这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。可见,消费者的存在,能够加快生态系统的物质循环。此外,消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。
③分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。如果没有分解者,动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山,生态系统就会崩溃。
因此,生产者、消费者和分解者是紧密联系,缺一不可的。
12.(2025·湖北) 某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F1种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆 荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是(  )
性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒
个数(粒) 25 7 20 12
A.32 粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子
B.实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子
C.不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别
D.该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、黄色圆粒种子理论数应为32×9/16=18粒,绿色皱粒理论数32×1/16=2粒。但实际观测中黄色种子与圆粒种子总数分别为25粒和20粒,无法据此反推组合性状的具体数,A错误;
B、圆粒与皱粒理论上应该是3:1,现在是5:3的比例,说明含R基因配子活性可能弱于含r基因配子,但因样本规模过小,仅32粒,无法确认该推测的可靠性,B错误;
C、实验仅采集4个豆荚共32粒种子,分次采集过程可能因抽样随机性导致表型比例波动,C正确;
D、圆粒与皱粒5:3的实际比例偏离分离定律预期的3:1,加之样本量不足,此结果无法为孟德尔分离定律提供支持,D错误。
故选C。
【分析】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。
13.(2025·湖北) 科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志,以EdU作为细胞DNA复制的标记,揭示了AP2A1蛋 白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制,实验结果如下图。下列叙述错误的是(  )
A.对照组中也有衰老的细胞
B.蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累
C.据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升
D.含EdU标记的细胞所占比例越大,表明细胞增殖越旺盛
【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、左图数据表明,对照组同样检测到一定水平的SA-β-Gal,鉴于SA-β-Gal是细胞衰老的标志物,这说明对照组同样存在衰老的细胞,A正确;
B、观察最右图可以发现,与对照组相比,AP2A1基因过度表达组的p53蛋白含量显著增加,因此蛋白质AP2A1可能促进了细胞中p53蛋白的积累,B正确;
C、图中信息显示,衰老细胞内与衰老相关的蛋白质表达量有所上升,但这并不意味着所有类型蛋白质的表达都会增加,C错误;
D、EdU标记用于指示细胞正在进行DNA复制,而DNA复制是细胞增殖的关键步骤,因此,被EdU标记的细胞比例越高,意味着细胞增殖越活跃,D正确。
故选C。
【分析】细胞衰老的主要特征表现如下:
①细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小;
②细胞膜通透性性改变,使物质运输功能降低;
③细胞色素随着细胞衰老逐渐累积,妨碍细胞内物质的交流和传递;
④细胞内多种酶的活性降低,呼吸速度减慢,新陈代谢减慢;
⑤细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深。
14.(2025·湖北) 大数据时代,全球每天产生海量数据,预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。 为解决这一难题,科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写 入DNA,实现数据长期保存。下列叙述中,DNA可以作为存储介质的优点不包括(  )
A.DNA具有可复制性,有利于数据的传播
B.可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息
C.DNA长链中碱基排列的多样化,为大量数据的存储提供可能
D.DNA作为存储介质体积小,为数据携带和保存节约了大量空间
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的多样性和特异性;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、基于DNA的半保留复制特性,数据能够被高效扩增,比如PCR技术的应用,这有利于信息的传播,A不符合题意;
B、当使用DNA储存数据时,信息的读取依赖于测序技术,这一过程与生物体内将遗传信息表达为蛋白质的转录翻译机制无关,B符合题意。
C、DNA分子中碱基对排列具有近乎无限的多样性,使其能够编码海量数据信息,这是其作为存储介质的显著优势,C不符合题意;
D、得益于紧凑的双螺旋分子结构,DNA在单位体积内拥有极高的信息存储密度,极大地节省了物理空间,D不符合题意。
故选B。
【分析】DNA之所以能够完美地承担遗传物质的重任,正是因为这三大特性缺一不可:
①稳定性:保障了遗传信息能够长期储存和传递。
②精确复制性:保障了遗传信息在传递过程中的准确性和连续性。
③多样性:DNA分子中碱基对排列具有近乎无限。
这三者共同作用,使得DNA能够忠实地储存、复制遗传信息,同时又能产生必要的变异,驱动生物多样性和进化。
15.(2025·湖北) 花鼠取食偏好红松球果,且具有分散贮食和遗忘贮藏点的特性。研究人员在2019~2023年间,对某地红 松林中花鼠种群数量和红松结实量开展调查,发现2022年红松结实量最高,与其余四年的结实量存在显著 差异;其余四年之间的结实量没有显著差异。花鼠种群5年的调查结果如下表。根据上述材料,下列推测 合理的是(  )
2019 年 2020年 2021年 2022年 2023年
性比(雌:雄) 0.77 0.76 0.78 1.16 0.98
幼年组 14 21 26 47 37
成年组 62 56 60 54 62
老年组 2 2 3 5 3
A.花鼠能促进红松种子的传播
B.红松结实量受到花鼠种群数量的调控
C.花鼠的种群数量波动与其性比之间没有关联
D.从年龄结构分析,上述花鼠种群属于衰退型种群
【答案】A
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、花鼠将红松种子分散埋藏于不同地点,部分贮藏点会被遗忘,这些未被取食的种子有机会萌发生长,从而有助于红松种子的传播扩散,A正确;
B、2022年观测到的红松结实量异常偏高,更可能是受气候等环境因素主导的结果,而非由花鼠种群数量所调控,B错误;
C、2022年种群中雌性比例显著高于雄性,即雌多雄少,这一性比变化与当年幼年个体数量剧增存在关联,表明性比变动能够影响种群的繁殖成效,C错误;
D、由于种群中老年个体数量较少,同时幼年组所占比例呈现逐年上升趋势,例如2022年占比高达47%,这种年龄结构特征表明该种群属于增长型,D错误。
故选A。
【分析】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。
16.(2025·湖北) 若在一个随机交配的二倍体生物种群中,偶然出现一个有利突变基因,该突变基因可能是隐性或显性, 具有突变表型的个体更容易生存和繁衍。图1与图2是在自然选择下突变基因的频率变化趋势图。据图分 析,下列叙述正确的是(  )
A.图1曲线在1200代左右时形成了新物种
B.对比图1与图2,推测图1中有利突变基因为隐性
C.随着世代数的增加,图2曲线的峰值只能接近1,无法等于1
D.图2曲线在200~400代增长慢,推测该阶段含有利基因的纯合体占比少
【答案】D
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;基因频率的概念与变化;物种的概念与形成
【解析】【解答】A、观察图1曲线,突变基因频率在约1200代时达到峰值1,表明种群基因频率发生了定向改变,这符合生物进化的定义。然而,新物种形成的标志通常是生殖隔离的出现,单凭基因频率的变化并不足以直接证实新物种已经形成,A错误;
B、图1显示有利突变基因频率迅速攀升,而图2中突变基因频率则缓慢上升并在后期趋于稳定。基于这种差异,可推断图1中的有利突变基因更可能表现为显性性状,因为显性突变在杂合子个体中即可表达其优势,从而被自然选择快速固定,B错误;
C、图2曲线突变基因频率缓慢上升后稳定,与隐性突变模式相符。若该隐性突变赋予生存和繁殖优势,随着显性纯合子和杂合子被逐渐淘汰,隐性纯合子比例增加,理论上最终可使该突变基因频率趋近于1,C错误;
D、假设相关基因为A/a。图2在200至400代期间频率增长缓慢,其原因可能是此时隐性纯合子个体在种群中占比很低,自然选择的作用主要施加在携带突变基因的杂合子上。由于杂合子只部分表达隐性性状的优势或劣势,导致选择效率较低,频率上升速度较慢,D正确。
故选D。
【分析】以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释:
①适应是自然选择的结果;
②种群是生物进化的基本单位;
③突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;
④生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
17.(2025·湖北) 研究表明,人体肠道中某些微生物合成、分泌的植物激素生长素,能增强癌症患者对化疗药物的响应, 改善胰腺癌、结直肠癌和肺癌等的治疗效果。进一步研究发现,色氨酸可提高血清中生长素的水平:生长 素通过抑制E酶(自由基清除酶)的活性,增强化疗药物对癌细胞的杀伤作用。下列叙述错误的是(  )
A.自由基对癌细胞和正常细胞都有毒害作用
B.富含色氨酸的食品能改善癌症患者的化疗效果
C.患者个体肠道微生物种群差异可能会影响癌症化疗效果
D.该研究结果表明生长素可作为一种潜在的化疗药物用于癌症治疗
【答案】D
【知识点】细胞癌变的原因;癌症的预防与治疗
【解析】【解答】A、生长素抑制E酶(自由基清除酶)后,自由基增加,增强了化疗药物的杀伤力,这证实了自由基对癌细胞的毒害作用,而自由基是普遍存在于细胞的活性氧等物质,能引起氧化应激,损伤DNA、蛋白质和脂质,则其对癌细胞和正常细胞都有毒害作用,A正确;
B、研究明确指出,色氨酸可提高血清中生长素的水平,而生长素能增强化疗效果。因此,摄入富含色氨酸的食品,如肉类、豆类、乳制品等,可能通过增加生长素水平,间接改善化疗效果,B正确;
C、研究强调肠道微生物合成生长素,而不同个体的肠道微生物种群组成存在差异,这可能导致生长素产生量不同,进而影响化疗效果。因此,微生物种群差异是影响化疗效果的一个潜在因素,C正确;
D、研究显示,生长素本身并非直接杀伤癌细胞的化疗药物,而是通过抑制E酶活性,增强现有化疗药物的疗效。生长素在此充当辅助剂或增敏剂角色,而非独立的化疗药物,D错误。
故选D。
【分析】自由基学说:我们通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。自由基含有未配对电子,表现出高度的反应活泼性。在生命活动中,细胞不断进行各种氧化反应,在这些反应中很容易产生自由基。此外,辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。自由基产生后,即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。此外,自由基还会攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。
18.(2025·湖北) 研究表明,人类女性体细胞中仅有一条X染色体保持活性,从而使女性与男性体细胞中X染色体基因 表达水平相当。基因G编码G蛋白,其等位基因g编码活性低的g蛋白。缺失G基因的个体会患某种遗传 病。图示为该疾病的一个家族系谱图,已知Ⅱ-I不含g基因。随机选取Ⅲ-5体内200个体细胞,分析发现其 中100个细胞只表达G蛋白,另外100个细胞只表达g蛋白。下列叙述正确的是(  )
A.Ⅲ-3 个体的致病基因可追溯源自I-2
B.Ⅲ-5 细胞中失活的X染色体源自母方
C.Ⅲ-2 所有细胞中可能检测不出g蛋白
D.若Ⅲ-6与某男性婚配,预期生出一个不患该遗传病男孩的概率是1/2
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传;遗传系谱图
【解析】【解答】A、系谱图显示,个体Ⅱ-1和Ⅱ-2均未患病,但他们所生的后代Ⅲ-3患病。已知Ⅱ-1不携带致病基因g,这表明该遗传病为伴X染色体隐性遗传病。由于Ⅱ-1不含g基因,因此Ⅲ-3的致病基因必然来自其母亲Ⅱ-2。而Ⅱ-2的致病基因应来自其父亲Ⅰ-1,而非其母亲Ⅰ-2,A错误;
B、已知Ⅱ-4的基因型为XGY,Ⅱ-3的基因型为XgXg,因此他们的女儿Ⅲ-5基因型为XGXg。若在Ⅲ-5体内随机选取的200个体细胞中,恰好有100个细胞只表达G蛋白,其余100个细胞只表达g蛋白,这一现象说明其父源和母源的X染色体均可能发生随机失活。因此,在Ⅲ-5的细胞中,失活的X染色体并不一定来源于母亲,B错误;
C、已知Ⅱ-1的基因型为XGY,不携带g基因,Ⅱ-2的基因型为XGXg。因此,他们的女儿Ⅲ-2可能的基因型为XGXG或XGXg。若Ⅲ-2的基因型为XGXG,表现型正常,则在其所有体细胞中均无法检测到g蛋白的表达。所以,“Ⅲ-2的所有细胞中可能检测不到g蛋白”这一说法是成立的,C正确;
D、已知Ⅱ-4基因型为XGY,Ⅱ-3基因型为XgXg,因此他们的女儿Ⅲ-6基因型为XGXg。若Ⅲ-6与一位基因型未知的男性婚配,生育一个不患该病男孩,基因型为XGY的概率计算如下:母亲(XGXg)传递XG配子的概率为1/2,父亲传递Y染色体的概率为1/2,且男孩为XGY时才不患病,因此概率为 (1/2) × (1/2) = 1/4,D正确。
故选C。
【分析】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。
19.(2025·湖北) 某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA.该病毒具有包膜结构,包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受 体结合后,两者的膜发生融合,从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。回答下列问题:
(1)要清楚观察病毒的形态结构需要使用的显微镜类型是   。
(2)体外培养的梭形昆虫细胞,被上述病毒感染后会转变为圆球形,原因是病毒感染引起了昆虫细胞内    (填细胞结构名称)的改变。
(3)这类病毒的基因组中通常含有抗细胞凋亡的基因,这类基因对病毒的生物学意义是:    。
(4)该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制,却无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题,可在该病毒的 DNA中插入   序列,以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。
(5)用该病毒感染哺乳动物细胞,可以在细胞内检测到该病毒完整的基因组DNA,但无对应的转录产物。 推测其无法转录的原因是:   。
(6)采用脂溶剂处理该病毒颗粒可使病毒失去对宿主细胞的感染性,其原因是:   。
【答案】(1)电子显微镜
(2)细胞骨架
(3)抑制宿主细胞的凋亡,为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场所
(4)大肠杆菌复制原点
(5)哺乳动物细胞中缺乏该病毒 DNA 转录所需的酶
(6)脂溶剂溶解了病毒的包膜,破坏了蛋白 A 的结构,导致病毒无法与宿主细胞膜上的受体结合
【知识点】细胞的凋亡;细胞骨架;遗传信息的转录;显微镜;病毒
【解析】【解答】(1)病毒极小,通常在纳米级别,电子显微镜利用电子束而非可见光,具有更高的分辨率,能够清晰观察病毒的超微结构,如包膜、蛋白衣壳等。
(2)细胞骨架由微丝、微管和中间纤维组成,可以维持细胞的形状和机械稳定性。病毒感染可能通过干扰细胞骨架蛋白的组装或功能,导致细胞从梭形变为圆球形。
(3)细胞凋亡是宿主的一种防御机制,可清除被感染的细胞以限制病毒扩散。因此抗凋亡基因能抑制宿主细胞的凋亡,为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场所。
(4)病毒DNA的复制依赖于宿主细胞的复制机制。大肠杆菌复制原点能被大肠杆菌的复制起始蛋白识别,从而启动DNA复制。可在该病毒的 DNA中插入大肠杆菌复制原点序列,以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。
(5)病毒DNA的转录需要特异性转录因子和RNA聚合酶,该昆虫病毒可能依赖昆虫宿主特有的调控元件或酶。哺乳动物细胞的转录机制与昆虫细胞不同,哺乳动物细胞中缺乏该病毒 DNA 转录所需的酶,则无法识别病毒启动子或缺乏适配的转录因子,导致转录失败,故无mRNA等转录产物生成。
(6)病毒包膜主要由脂质双层构成,脂溶剂可溶解脂质,破坏包膜完整性。包膜上的蛋白A是病毒附着和膜融合的关键,脂溶剂溶解了病毒的包膜,破坏了蛋白 A 的结构,导致病毒无法与宿主细胞膜上的受体结合,膜融合过程受阻,DNA不能进入细胞。
【分析】病毒是没有细胞结构的生物,主要组成部分有蛋白质和核酸 ,必须依赖活细胞才可以正常生活。
20.(2025·湖北) mRNA-X 是一款新型肿瘤治疗性疫苗,可编码肿瘤抗原,刺激机体产生特异性免疫,从而杀死肿瘤细胞 (部分过程如图所示)。该疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成。
回答下列问题:
(1)在mRNA-X疫苗制备过程中,可依据   序列来合成对应的mRNA.
(2)据图分析,“溶酶体逃逸”的作用是:   。
(3)细胞乙增殖分化为细胞丙和丁,主要得益于两种信号刺激,分别是:   、   。
(4)图中细胞丁的名称是   ,其作用是:   。
(5)相对于放射治疗,利用mRNA疫苗治疗癌症的优点是:   (回答一点即可)。
【答案】(1)肿瘤抗原的氨基酸
(2)使mRNA避免被溶酶体中的水解酶降解,以正常翻译出肿瘤抗原
(3)抗原与B细胞接触;辅助性T细胞表面的特定分子与B细胞结合以及 辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用
(4)记忆B细胞;当相同肿瘤抗原再次入侵机体时,迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞产生 大量抗体,快速发挥免疫效应
(5)能特异性攻击肿瘤细胞,对正常细胞的损伤较小
【知识点】体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】(1)在制备针对肿瘤抗原的mRNA-X疫苗过程中,其核心步骤之一是基于目标肿瘤抗原的特定氨基酸序列,利用遗传密码中密码子与氨基酸的对应法则,来人工合成相应的mRNA分子。这是因为mRNA分子中的密码子直接决定了所合成蛋白质的氨基酸排列顺序。因此,通过逆向推导,可以根据已知的肿瘤抗原的氨基酸序列反向设计出编码该序列所需的mRNA序列。
(2)图示信息表明,溶酶体内含有丰富多样的水解酶。由于mRNA若被这些水解酶降解,便会丧失其编码肿瘤抗原的能力。因此,“溶酶体逃逸”这一机制至关重要,它能使mRNA避免被溶酶体中的水解酶降解,以正常翻译出肿瘤抗原。
(3)在体液免疫的过程中,当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的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;B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆细胞。因此细胞乙为B细胞,B细胞增殖分化为细胞丙浆细胞和细胞丁记忆B细胞,主要得益于两种信号刺激,分别是抗原与B细胞接触、辅助性T细胞表面的特定分子与B细胞结合。
(4)图中丙细胞可以分泌抗体,在体液免疫中浆细胞是唯一可以分泌抗体的细胞,所以丙是浆细胞,浆细胞由活化的B细胞增殖分化形成,则细胞乙为B细胞,其活化后大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆细胞。因此图中细胞丁的名称是记忆B细胞,其作用是当相同肿瘤抗原再次入侵机体时,迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞产生大量抗体,快速发挥免疫效应。
(5)相对于放射治疗,mRNA疫苗在癌症治疗中的显著优势在于其高度的靶向性。该疫苗能够激发机体产生针对肿瘤抗原的特异性免疫应答,从而能特异性攻击肿瘤细胞,这种特异性意味着对正常细胞的损伤较小。而放射治疗则不同,其辐射能量往往无法精确区分癌细胞与健康细胞,因此存在较大可能导致正常组织受损。
【分析】1、分析图示:根据抗体是浆细胞分泌的进行逆向推导,抗原——B细胞——浆细胞,从而确定其他细胞分别属于哪个细胞。
2、体液免疫:当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的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;B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆细胞,细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程;浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。
在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
21.(2025·湖北) 在荒漠生态系统中,螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用 主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的。基于此,科研人员开展了以下两个相关实验
实验①:分别使用杀真菌剂和杀虫剂(杀灭小型节肢动物)对荒漠灌木植物柠条的凋落物和有机碎屑进行 处理,发现使用杀真菌剂后,分解作用减少了29%;使用杀虫剂后,分解作用减少了53%。
实验②:清除柠条凋落物和有机碎屑中的小型节肢动物(主要是螨虫),使得噬菌线虫(取食细菌等)数量 增加、细菌数量减少,分解作用减少40%;而清除噬菌线虫和小型节肢动物,使细菌数量增加。 回答下列问题:
(1)区别荒漠群落和森林群落的重要依据是   。
(2)上述荒漠生态系统中,排除小型节肢动物后,噬菌线虫种群增长曲线呈   形;清除线虫和小 型节肢动物后,生态系统抵抗力稳定性的变化是:   (填序号)。
①变强 ②不变 ③变弱 ④无法判断
(3)根据上述材料,画出噬菌线虫的能量输入与输出的示意图:   。
(4)根据上述材料分析,螨虫通过直接调节   的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机 碎屑的分解产生影响。
(5)从生态系统功能的角度,评价杀虫剂等农药对生态系统的影响:   。
【答案】(1)物种组成
(2)S;③
(3)
(4)噬菌线虫和真菌
(5)杀虫剂等农药会使生态系统的分解作用减弱,物质循环和能量流动受阻,破坏生态系统的稳定性
【知识点】种群数量的变化曲线;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)群落的特征主要取决于其物种组成,包括物种的种类、数量和比例。荒漠群落以耐旱物种,如灌木、节肢动物为主,而森林群落则以高大乔木、丰富草本等为特征,因此物种组成是区分两者的重要依据。
(2)实验②表明,清除小型节肢动物后,噬菌线虫数量增加。由于小型节肢动物是噬菌线虫的捕食者,因此清除小型节肢动物后,噬菌线虫的种群增长受食物和空间等资源限制,最终趋于环境容纳量,因此增长曲线呈逻辑斯谛增长,即呈S形。
实验②清除线虫和小型节肢动物后,细菌数量增加,但分解作用显著减少40%。抵抗力稳定性指生态系统抵抗外界干扰并维持功能的能力;分解作用减弱导致物质循环受阻,生态系统更易受干扰,因此抵抗力稳定性变弱,故填选项③。
(3)流入某一营养级的能量,一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于本营养级生物的生长、发育和繁殖等生命活动,其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用。如果该营养级被下一营养级捕食,能量就流入了下一营养级。因此噬菌线虫的能量输入与输出的示意图为:
(4)实验②显示,清除小型节肢动物,主要为螨虫,噬菌线虫数量增加,导致真菌数量减少,因噬菌线虫捕食真菌。螨虫作为捕食者,直接捕食噬菌线虫,从而调控其种群大小;噬菌线虫种群变化进而影响真菌,最终间接影响凋落物分解过程。因此螨虫通过直接调节噬菌线虫和真菌的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎屑的分解产生影响。
(5)实验①表明,使用杀虫剂后,分解作用减少53%。小型节肢动物如螨虫在分解过程中起关键作用。杀虫剂减少这些生物,导致①分解作用减弱:凋落物和有机碎屑分解速率下降。②物质循环受阻:有机物无法及时分解为无机物,养分循环效率降低。③能量流动受阻:能量在食物链中的传递效率下降(如减少对真菌和线虫的能量调控)。④破坏生态系统的稳定性:生物多样性降低,生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性均下降,易受环境扰动。
【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。
22.(2025·湖北) 治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取,但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种,科 研工作者开展了相关研究,发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,并受到如水杨酸(SA)和茉莉酸 甲酯(MeJA)等植物激素的调节。研究表明,SA和MeJA通过调控miR160的表达量(miR160是一种微 小RNA,能与靶mRNA结合,引起后者降解),影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA 编码ARFI蛋白,该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。
回答下列问题:
(1)青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,其根本原因是:   。
(2)据图分析可知,miR160的表达量与青蒿素含量间呈现   相关性,并且可以推测外源MeJA 处理对青蒿素含量的影响是:   。
(3)基于上述材料,miR160通过直接影响   ,调控青蒿素的合成。
(4)请写出SA、ARFI、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路(用“→”表示促进,用“—|”表 示抑制,显示各成员间的调控关系):   。
(5)请根据上述材料,提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路:   。
【答案】(1)与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中选择性表达
(2)负;外源MeJA 处理会使青蒿素含量增加
(3)ARF1 蛋白的合成(或 ARF1 基因的表达)
(4)SA —| miR160 → ARF1 —| DBR2→青蒿素
(5)通过基因工程技术敲除黄花蒿中的 miR160 基因(或抑制 miR160 基因的表达 )
【知识点】细胞分化及其意义;基因工程的应用;基因表达的调控过程;基因的表达综合
【解析】【解答】(1)青蒿素的合成依赖于特定基因的表达,与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中选择性表达,导致青蒿素仅在腺毛中合成和积累。这是细胞分化和组织特异性基因表达的结果。
(2)研究显示,miR160的表达量与青蒿素含量呈负相关,即miR160表达量升高时,青蒿素含量降低;反之,敲除miR160基因时,青蒿素含量升高。外源MeJA处理会抑制miR160的表达,从而减少miR160对ARF1的抑制作用,导致ARF1蛋白增加,进而促进DBR2表达和青蒿素合成,因此外源MeJA 处理会使青蒿素含量增加。
(3)miR160直接与ARF1的mRNA结合,引起mRNA降解,从而抑制ARF1蛋白的合成。ARF1蛋白又影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达,因此miR160通过直接影响ARF1 蛋白的合成(或 ARF1 基因的表达),调控青蒿素的合成。
(4)SA抑制miR160 → miR160抑制ARF1 → ARF1抑制DBR2 → DBR2表达降低导致青蒿素合成减少。当SA或MeJA处理时,miR160减少,ARF1增加,对DBR2的抑制减弱,DBR2表达增加,青蒿素合成增加。因此完整的通路是: SA —| miR160 → ARF1 —| DBR2→青蒿素 。
(5)miR160通过抑制ARF1和增强对DBR2的抑制调控青蒿素合成。敲除或抑制miR160基因后,ARF1表达增加,DBR2抑制减弱,从而提升青蒿素合成关键酶的表达,最终提高青蒿素含量。这种方法可通过基因工程技术敲除黄花蒿中的 miR160 基因(或抑制 miR160 基因的表达 )实现,培育出腺毛密度高、青蒿素含量高的黄花蒿新品种。
【分析】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。细胞分化的本质是基因的选择性表达。
1 / 1【高考真题】2025湖北省高考真题 生物试卷
1.(2025·湖北) 2023 年 7月,习近平总书记在全国生态环境保护大会上发表的重要讲话中强调:着力提升生态系统多样 性、稳定性、持续性,要站在维护国家生态安全、中华民族永续发展和对人类文明负责的高度,加强生态 保护和修复,为子孙后代留下山湾水秀的生态空间。下列措施不符合以上精神的是(  )
A.通过大规模围湖造田扩大耕地面积,提高粮食产量
B.对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护
C.对过度利用的森林与草原进行封育,待恢复到较好状态时再适度利用
D.开展大规模国土绿化行动,推进“三北”防护林体系建设和京津风沙源治理
2.(2025·湖北) 《中国睡眠研究报告(2023)》指出,长期睡眠不足会引发机体胰岛素敏感性下降、管后血糖与脂肪代谢 效率降低等问题,并伴随注意力不集中、短期记忆受损、免疫力下降等症状。下列关于长期睡眠不足的危 害,叙述错误的是(  )
A.影响神经元之间的信息交流
B.患高血脂、糖尿病的风险上升
C.可能导致与免疫相关的细胞因子分泌减少
D.导致体内二氧化碳浓度升高,血液pH下降
3.(2025·湖北) 我国科学家对三万余株水稻进行筛选,成功定位并克隆出耐碱—耐热基因ATT,发现该基因编码GA20 氧化酶,从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量,能减少碱性和高温环 境对植株的损伤。下列叙述错误的是(  )
A.该研究表明基因与性状是一一对应关系
B.ATT 基因通过控制酶的合成影响水稻的性状
C.可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平
D.该研究成果为培育耐碱—耐热水稻新品种提供了新思路
4.(2025·湖北) 在花粉过敏症患者中,法国梧桐花粉过敏原检测阳性率较高。接触法国梧桐花粉可诱发哮喘和过敏性鼻 炎等过敏反应。下列叙述错误的是(  )
A.抗原-抗体特异性结合的原理可用于过敏原检测
B.抑制机体内辅助性T细胞活性的药物,可缓解过敏反应
C.不同人对相同过敏原的过敏反应程度不同,说明过敏反应可能与遗传因素有关
D.法国梧桐花粉刺激机体产生的抗体,可避免机体再次接触该种花粉时产生过敏反应
5.(2025·湖北) 水母雪莲是我国的一种名贵药材,主要活性成分为次生 代谢产物 黄酮。水母雪莲生长缓慢,长期的掠 夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母霉莲细胞合成黄酮的工程技术研究,结果如表所示。下列叙述错误的是(  )
转速(r/min) 55 56 75 85
相对生长速率 0.21 0.25 0.26 0.25
细胞干重 (g/L) 7.5 9.7 11.4 9.5
黄酮产量 (g/L) 0.2 0.27 0.32 0.25
A.黄酮产量与细胞干重呈正相关
B.黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的
C.氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的
D.转速为75r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累
6.(2025·湖北) 利用犬肾细胞MDCK扩增流感病毒,生产流感疫苗,具有标准化、产量高等优点。但MDCK细胞贴壁 生长的特性不利于生产规模的扩大,严重制约疫苗的生产效率。研究人员通过筛选,成功获得一种无成瘤 性的(多代培养不会癌变)、可悬浮培养的MDCK细胞——XF06.下列叙述错误的是(  )
A.XF06 悬浮培养可提高细胞密度,进而提升生产效率
B.细胞贴壁生长特性的改变是由于流感病毒感染所导致
C.可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒
D.采用无成瘤性细胞生产疫苗,是为了避免疫苗中有致瘤DNA的污染
7.(2025·湖北) 我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载:“凡五谷种子,浥郁则不生,生者亦寻死。”意思是种子如 果受潮发霉就不会发芽,即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是(  )
A.农业生产中,种子储藏需要干燥的环境
B.种子受潮导致细胞内结合水比例升高,自由水比例降低,细胞代谢减弱
C.霉菌在种子上大量繁殖,消耗了种子的营养物质,不利于种子正常萌发
D.发霉过程中,微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性
8.(2025·湖北) 科研人员对四种植物进行不同光照处理实验,记录开花情况如下表。根据实验结果,以下推断合理的是 (  )
植物种类 长日照 短日照
甲 正常开花 不开花
乙 不开花 正常开花
丙 正常开花 正常开花
丁 延迟开花 正常开花
A.对植物丁进行人工补光延长光照时间,能使其更快开花
B.植物丙的开花不受环境因素影响,由自身遗传物质决定
C.表中植物甲和乙开花的差异,是因为它们对光照强度的敏感度不同
D.若在湖北同一地点种植,植物甲可能在夏季开花,植物乙可能在秋季开花
9.(2025·湖北) 阿维菌素是一种用于害虫防治的生物农药。科研人员研究了阿维菌素对褐飞虱的影响,结果如下图。下 列叙述错误的是(  )
A.途径①与②对褐飞虱的作用效果相反
B.阿维菌素对褐飞虱的不同作用效果有浓度依赖性
C.雌虫体内成熟生殖细胞的数量与卵黄蛋白原的含量呈正相关
D.若干扰AstA蛋白与AstA受体的结合,会使褐飞虱产卵量增加
10.(2025·湖北) 深秋时节,有机蔬菜种植基地常会收集大量塘泥堆置于池塘周边,待其自然风干,再经过冬季自然腐熟 后,次年可作为优质有机肥。根据上述材料,下列叙述错误的是(  )
A.塘泥不能直接用作有机肥是因为其水分含量过高
B.腐熟过程中发挥核心作用的是微生物的分解活动
C.处理后的塘泥作为有机肥,可有效提升土壤肥力
D.塘泥的资源化利用符合生态学循环原理,有助于农业可持续发展
11.(2025·湖北) 蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中,以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是 土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象,将其培养在浓度为1mg/kg的TBBPA污染土壤中 进行30天富集实验,然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验,实验结果如下图。下列叙述错误的是 (  )
A.蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者
B.蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和
C.该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA不会沿食物链传递
D.15 天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍
12.(2025·湖北) 某学生重复孟德尔豌豆杂交实验,取一粒黄色圆粒F1种子(YyRr),培养成植株,成熟后随机取4个豆 荚,所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是(  )
性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒
个数(粒) 25 7 20 12
A.32 粒种子中有18粒黄色圆粒种子,2粒绿色皱粒种子
B.实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子
C.不同批次随机摘取4个豆荚,所得种子的表型比会有差别
D.该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律
13.(2025·湖北) 科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志,以EdU作为细胞DNA复制的标记,揭示了AP2A1蛋 白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制,实验结果如下图。下列叙述错误的是(  )
A.对照组中也有衰老的细胞
B.蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累
C.据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升
D.含EdU标记的细胞所占比例越大,表明细胞增殖越旺盛
14.(2025·湖北) 大数据时代,全球每天产生海量数据,预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。 为解决这一难题,科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写 入DNA,实现数据长期保存。下列叙述中,DNA可以作为存储介质的优点不包括(  )
A.DNA具有可复制性,有利于数据的传播
B.可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息
C.DNA长链中碱基排列的多样化,为大量数据的存储提供可能
D.DNA作为存储介质体积小,为数据携带和保存节约了大量空间
15.(2025·湖北) 花鼠取食偏好红松球果,且具有分散贮食和遗忘贮藏点的特性。研究人员在2019~2023年间,对某地红 松林中花鼠种群数量和红松结实量开展调查,发现2022年红松结实量最高,与其余四年的结实量存在显著 差异;其余四年之间的结实量没有显著差异。花鼠种群5年的调查结果如下表。根据上述材料,下列推测 合理的是(  )
2019 年 2020年 2021年 2022年 2023年
性比(雌:雄) 0.77 0.76 0.78 1.16 0.98
幼年组 14 21 26 47 37
成年组 62 56 60 54 62
老年组 2 2 3 5 3
A.花鼠能促进红松种子的传播
B.红松结实量受到花鼠种群数量的调控
C.花鼠的种群数量波动与其性比之间没有关联
D.从年龄结构分析,上述花鼠种群属于衰退型种群
16.(2025·湖北) 若在一个随机交配的二倍体生物种群中,偶然出现一个有利突变基因,该突变基因可能是隐性或显性, 具有突变表型的个体更容易生存和繁衍。图1与图2是在自然选择下突变基因的频率变化趋势图。据图分 析,下列叙述正确的是(  )
A.图1曲线在1200代左右时形成了新物种
B.对比图1与图2,推测图1中有利突变基因为隐性
C.随着世代数的增加,图2曲线的峰值只能接近1,无法等于1
D.图2曲线在200~400代增长慢,推测该阶段含有利基因的纯合体占比少
17.(2025·湖北) 研究表明,人体肠道中某些微生物合成、分泌的植物激素生长素,能增强癌症患者对化疗药物的响应, 改善胰腺癌、结直肠癌和肺癌等的治疗效果。进一步研究发现,色氨酸可提高血清中生长素的水平:生长 素通过抑制E酶(自由基清除酶)的活性,增强化疗药物对癌细胞的杀伤作用。下列叙述错误的是(  )
A.自由基对癌细胞和正常细胞都有毒害作用
B.富含色氨酸的食品能改善癌症患者的化疗效果
C.患者个体肠道微生物种群差异可能会影响癌症化疗效果
D.该研究结果表明生长素可作为一种潜在的化疗药物用于癌症治疗
18.(2025·湖北) 研究表明,人类女性体细胞中仅有一条X染色体保持活性,从而使女性与男性体细胞中X染色体基因 表达水平相当。基因G编码G蛋白,其等位基因g编码活性低的g蛋白。缺失G基因的个体会患某种遗传 病。图示为该疾病的一个家族系谱图,已知Ⅱ-I不含g基因。随机选取Ⅲ-5体内200个体细胞,分析发现其 中100个细胞只表达G蛋白,另外100个细胞只表达g蛋白。下列叙述正确的是(  )
A.Ⅲ-3 个体的致病基因可追溯源自I-2
B.Ⅲ-5 细胞中失活的X染色体源自母方
C.Ⅲ-2 所有细胞中可能检测不出g蛋白
D.若Ⅲ-6与某男性婚配,预期生出一个不患该遗传病男孩的概率是1/2
19.(2025·湖北) 某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA.该病毒具有包膜结构,包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受 体结合后,两者的膜发生融合,从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。回答下列问题:
(1)要清楚观察病毒的形态结构需要使用的显微镜类型是   。
(2)体外培养的梭形昆虫细胞,被上述病毒感染后会转变为圆球形,原因是病毒感染引起了昆虫细胞内    (填细胞结构名称)的改变。
(3)这类病毒的基因组中通常含有抗细胞凋亡的基因,这类基因对病毒的生物学意义是:    。
(4)该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制,却无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题,可在该病毒的 DNA中插入   序列,以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。
(5)用该病毒感染哺乳动物细胞,可以在细胞内检测到该病毒完整的基因组DNA,但无对应的转录产物。 推测其无法转录的原因是:   。
(6)采用脂溶剂处理该病毒颗粒可使病毒失去对宿主细胞的感染性,其原因是:   。
20.(2025·湖北) mRNA-X 是一款新型肿瘤治疗性疫苗,可编码肿瘤抗原,刺激机体产生特异性免疫,从而杀死肿瘤细胞 (部分过程如图所示)。该疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成。
回答下列问题:
(1)在mRNA-X疫苗制备过程中,可依据   序列来合成对应的mRNA.
(2)据图分析,“溶酶体逃逸”的作用是:   。
(3)细胞乙增殖分化为细胞丙和丁,主要得益于两种信号刺激,分别是:   、   。
(4)图中细胞丁的名称是   ,其作用是:   。
(5)相对于放射治疗,利用mRNA疫苗治疗癌症的优点是:   (回答一点即可)。
21.(2025·湖北) 在荒漠生态系统中,螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用 主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的。基于此,科研人员开展了以下两个相关实验
实验①:分别使用杀真菌剂和杀虫剂(杀灭小型节肢动物)对荒漠灌木植物柠条的凋落物和有机碎屑进行 处理,发现使用杀真菌剂后,分解作用减少了29%;使用杀虫剂后,分解作用减少了53%。
实验②:清除柠条凋落物和有机碎屑中的小型节肢动物(主要是螨虫),使得噬菌线虫(取食细菌等)数量 增加、细菌数量减少,分解作用减少40%;而清除噬菌线虫和小型节肢动物,使细菌数量增加。 回答下列问题:
(1)区别荒漠群落和森林群落的重要依据是   。
(2)上述荒漠生态系统中,排除小型节肢动物后,噬菌线虫种群增长曲线呈   形;清除线虫和小 型节肢动物后,生态系统抵抗力稳定性的变化是:   (填序号)。
①变强 ②不变 ③变弱 ④无法判断
(3)根据上述材料,画出噬菌线虫的能量输入与输出的示意图:   。
(4)根据上述材料分析,螨虫通过直接调节   的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机 碎屑的分解产生影响。
(5)从生态系统功能的角度,评价杀虫剂等农药对生态系统的影响:   。
22.(2025·湖北) 治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取,但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种,科 研工作者开展了相关研究,发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,并受到如水杨酸(SA)和茉莉酸 甲酯(MeJA)等植物激素的调节。研究表明,SA和MeJA通过调控miR160的表达量(miR160是一种微 小RNA,能与靶mRNA结合,引起后者降解),影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA 编码ARFI蛋白,该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。
回答下列问题:
(1)青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,其根本原因是:   。
(2)据图分析可知,miR160的表达量与青蒿素含量间呈现   相关性,并且可以推测外源MeJA 处理对青蒿素含量的影响是:   。
(3)基于上述材料,miR160通过直接影响   ,调控青蒿素的合成。
(4)请写出SA、ARFI、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路(用“→”表示促进,用“—|”表 示抑制,显示各成员间的调控关系):   。
(5)请根据上述材料,提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路:   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】生态系统的稳定性;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、围湖造田通过牺牲生态环境来换取短期经济利益,其后果是破坏湿地生态系统,造成生物栖息地丧失、蓄洪功能削弱,并降低生态系统稳定性与生物多样性,A不符合题意;
B、保护自然生态系统及珍稀物种栖息地,能够直接维护生物多样性与生态系统稳定性,B符合题意;
C、对过度利用的生态系统实施封育,并在适度恢复后加以利用,彰显了生态系统的可持续利用原则,C符合题意;
D、推进大规模国土绿化与防护林建设,有助于改善生态环境、提升生态系统稳定性,D符合题意。
故选A。
【分析】生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因,以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。我国生物多样性的保护可以概括为就地保护和易地保护两大类。
①就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护。
②易地保护是指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。例如,建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
2.【答案】D
【知识点】内环境的理化特性;血糖平衡调节;体液免疫;血脂代谢与调节;其他体液成分参与的稳态调节
【解析】【解答】A、睡眠长期不足可能干扰突触部位神经递质的释放或传递过程,造成神经元之间信息传递效率下降,这与题干描述的“注意力不集中、短期记忆受损”现象相吻合,A正确;
B、胰岛素敏感性降低将引发血糖调节障碍,增加糖尿病风险,同时脂肪代谢效率下降会导致血脂水平升高,增加高血脂风险,B正确;
C、免疫力减弱通常源于免疫细胞活性下降或细胞因子分泌减少,C正确;
D、人体主要通过呼吸系统和缓冲体系维持内环境pH的稳定;即使CO2产生量增加,机体也能通过加速呼吸将其排出体外,通常不会引起血液pH值的显著降低,D错误。
故选D。
【分析】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。
3.【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系;基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、题干中ATT基因被描述为“耐碱—耐热基因”,表明该基因同时影响耐碱和耐热两个性状,这反映了基因的多效性,即一个基因可以影响多个性状,而非一一对应关系,A错误;
B、题干明确指出,ATT基因编码GA20氧化酶,该酶调控赤霉素的生物合成,进而通过调节SLR1蛋白来减轻损伤,从而影响水稻的耐碱和耐热性状,B正确;
C、由于ATT基因编码GA20氧化酶,而GA20氧化酶直接参与赤霉素的生物合成,因此通过调节ATT基因的表达,可以改变GA20氧化酶的产量,进而调控赤霉素的水平,C正确;
D、科学家成功定位和克隆ATT基因,揭示了其作用机制,这为基因工程或分子育种提供了靶点,D正确。
故选A。
【分析】1、在大多数情况下,基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。一个性状可以受到多个基因的影响。
2、基因表达产物与性状的关系:①基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。②基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
4.【答案】D
【知识点】免疫功能异常;体液免疫
【解析】【解答】A、过敏原检测基于抗原与相应抗体的特异性结合原理。如题检测法国梧桐花粉过敏时,使用花粉提取物作为抗原,若患者血清中存在特异性抗体,则结合后可产生可检测的信号,A正确;
B、在过敏反应中,辅助性T细胞通过分泌细胞因子,促进B细胞分化形成浆细胞,浆细胞产生抗体,并激活嗜酸性粒细胞等,从而加剧过敏反应。抑制辅助性T细胞活性的药物可减少抗体产生和炎症因子释放,从而缓解过敏症状,B正确;
C、过敏反应的易感性和严重程度受遗传因素影响,不同人对相同过敏原的过敏反应程度不同,C正确;
D、在过敏反应中,法国梧桐花粉作为过敏原刺激机体产生特异性抗体。初次接触致敏后,抗体与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的受体结合。再次接触相同花粉时,过敏原与细胞表面的抗体结合,触发细胞释放组胺等介质,导致过敏症状。因此,抗体是引起过敏反应的原因,而非避免过敏,D错误。
故选D。
【分析】已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应,这样的免疫反应称为过敏反应。引起过敏反应的抗原物质叫作过敏原,鱼、虾、牛奶、蛋类、花粉、花生、室内尘土、磺胺、奎宁、宠物的皮屑、棉絮等都是(或含有)过敏原。有些人在接触过敏原时,在过敏原的刺激下,B细胞会活化产生抗体。这些抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞(如肥大细胞)的表面。当相同的过敏原再次进入机体时,就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合,使这些细胞释放出组胺等物质,引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多,最终导致过敏者出现皮肤红肿、发疹、流涕、打喷嚏、哮喘、呼吸困难等症状。
5.【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;细胞的增殖综合
【解析】【解答】A、观察图示可知,黄酮的产量随细胞干重增加而提升,表明两者之间存在正相关关系,A正确;
B、黄酮属于次生代谢产物,是植物细胞在特定阶段合成的化合物,并非细胞生存与生长所必需的物质,B错误;
C、氧气参与有氧呼吸过程,为细胞分裂、生长及代谢活动提供所需能量,因此对水母雪莲细胞的这些过程是必需的,C正确;
D、在转速75r/min的条件下,相对生长速率、细胞干重以及黄酮产量均达到峰值,说明该转速既能有效促进细胞分裂,也有利于黄酮的积累,D正确。
故选B。
【分析】细胞干重 = 细胞中所有固体物质的重量,不包括任何水分。它是评估细胞真实生物量的核心指标,比湿重更准确可靠。
6.【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术;免疫学的应用;病毒
【解析】【解答】A、悬浮培养允许细胞在培养基中自由生长,无需附着于表面,从而支持更高的细胞密度和更易于规模放大,提高病毒产量和生产效率。A正确;
B、XF06细胞的悬浮培养特性是通过筛选获得的,而不是由流感病毒感染引起的,流感病毒仅用于在XF06细胞中扩增,并非导致细胞生长特性改变的原因,B错误;
C、在病毒生产过程中,感染病毒的细胞裂解后,释放出病毒颗粒,离心是常用的分离和纯化病毒的技术,C正确;
D、成瘤性细胞可能含有致癌基因或致瘤DNA,使用无成瘤性细胞可防止疫苗中残留细胞DNA的潜在致瘤风险,确保疫苗安全性,D正确。
故选B。
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件
(1)充足的营养供给--微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
(2)适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。
(3)无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(4)气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
7.【答案】B
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、干燥环境可防止种子受潮发霉,保持种子休眠状态,减少代谢活动,利于长期储藏,A正确;
B、种子受潮时,水分增加会导致细胞内自由水比例升高,结合水比例相对降低,从而促进细胞代谢。但在发霉情况下,种子死亡的主要原因是霉菌的侵害,而非代谢减弱,B错误;
C、霉菌繁殖会消耗种子储存的淀粉、蛋白质等营养物质,导致种子缺乏萌发所需的能量和物质,不利于种子正常萌发,C正确;
D、霉菌等微生物在代谢过程中可能产生毒素或其他有害物质,抑制种子萌发相关酶的活性,破坏细胞结构,导致种子死亡,D正确。
故选B。
【分析】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。细胞中自由水和结合水所起的作用是有差异的:自由水是细胞内良好的溶剂;结合水是细胞结构的重要组成部分,大约占细胞内全部水分的4.5%。细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,这样水就失去流动性和溶解性,成为生物体的构成成分。在正常情况下,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
8.【答案】D
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、丁在长日照环境中开花延迟,在短日照环境中则正常开花。若通过人工补光模拟长日照延长光照,反而会导致其开花推迟,A错误;
B、丙在长日照和短日照条件下均能正常开花,表明其开花不受光周期调控,属于日中性植物。但选项中说“不受环境因素影响”这一说法过于宽泛,忽略了温度、水分等其他环境因素可能仍会影响其开花,B错误;
C、甲和乙在开花时间上的不同,源于两者对光周期,即光照时间长短的敏感性存在差异,而非对光照强度的反应不同,C错误;
D、湖北地区夏季白昼较长,作为长日照植物的甲可能在此季节开花;秋季白昼变短,作为短日照植物的乙则可能在此时开花,D正确。
故选D。
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
9.【答案】A
【知识点】其他植物激素的种类和作用;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、在途径①中,低浓度阿维菌素阻碍了AstA蛋白与其受体的结合,从而削弱了对保幼激素的抑制,导致保幼激素水平上升,最终增加产卵量。而在途径②中,低浓度阿维菌素则提升了谷氨酸门控氯离子通道蛋白的数量,最终同样增加了产卵量。因此,两种途径对褐飞虱的作用效果是相同的,A错误;
B、从图示信息可以清晰看出,高浓度阿维菌素通过激活谷氨酸门控氯离子通道来杀死褐飞虱,而低浓度则起到促进产卵等作用。这表明阿维菌素对褐飞虱的不同效应确实依赖于其使用浓度,B正确;
C、由于卵黄蛋白原能够促进产卵,而产卵量又与雌虫体内成熟生殖细胞的数量相关联,因此可以推断,雌虫体内成熟生殖细胞的数量与其卵黄蛋白原的含量呈正相关关系,C正确;
D、图示表明,AstA蛋白与AstA受体的结合会抑制保幼激素的增加,最终降低产卵量。因此,若干扰AstA蛋白与其受体的结合,则可预期褐飞虱的产卵量将增加,D正确。
故选A。
【分析】如图所示,高浓度阿维菌素对褐飞虱具有致死效应,而低浓度则提升其产卵量。这种产卵量的增加通过两种机制实现:其一,低浓度阿维菌素阻碍了AstA蛋白与其受体的结合,最终导致产卵增多;其二,它促进了谷氨酸门控氯离子通道蛋白的增加,同样最终增加了产卵量。
10.【答案】A
【知识点】生态系统的结构;生态工程依据的生态学原理;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、材料中提到塘泥需要“待其自然风干”,这表明水分含量过高是直接使用的一个障碍。但塘泥不能直接使用的主要原因还包括其中有未被分解的有机物,可能带来的问题如病原体、杂草种子、分解过程中消耗土壤氮素等风险,因此水分过高是因素之一,但并非唯一或最核心的原因,A错误;
B、材料中“经过冬季自然腐熟”的描述符合微生物分解的原理,即使在冬季低温下,微生物活动虽慢但仍发挥核心作用,B正确;
C、材料明确指出处理后的塘泥“可作为优质有机肥”。有机肥能改善土壤结构、增加有机质和养分,有效提升土壤肥力,C正确;
D、塘泥来自池塘,含有有机物质和养分,处理后作为肥料返回土壤,实现了营养物质的循环利用,减少了废物,符合生态学循环原理,这种利用方式支持资源再利用和农业可持续发展,D正确。
故选A。
【分析】 腐熟过程是指有机物质在微生物,如细菌、真菌的作用下分解、稳定化的过程。这个过程分解者将有机物分解为无机物,供生产者重新利用。
11.【答案】C
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、蚯蚓摄食落叶与畜禽排泄物时承担分解者职能,捕食线虫时则履行消费者角色,故其在生态系统中兼具双重生态位,既是消费者也是分解者,A正确;
B、 实验数据显示,暴露20日后蚯蚓体内TBBPA浓度曲线进入平台期,表明此时对该污染物的生物富集已达饱和状态,B正确;
C、TBBPA作为典型土壤污染物具备生物放大效应,若实验末期蚯蚓被捕食者消耗,该污染物将沿营养级向更高层级传递,C错误;
D、 初始环境TBBPA浓度为1mg/kg,第15日蚯蚓体内富集量达8μg/g(即8mg/kg),故此时体内污染物浓度为初始环境水平的8倍,D正确。
故选C。
【分析】1、生态系统的组成成分包括:生产者、消费者和分解者。
①在生态系统中,生产者通过光合作用,将太阳能固定在它们所制造的有机物中。太阳能转化成化学能,从而可以被生物所利用,因此,生产者可以说是生态系统的基石。
②消费者通过自身的新陈代谢,能将有机物转化为无机物(CO2、水、氨等),这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。可见,消费者的存在,能够加快生态系统的物质循环。此外,消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。
③分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。如果没有分解者,动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山,生态系统就会崩溃。
因此,生产者、消费者和分解者是紧密联系,缺一不可的。
12.【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用;基因型和表现型的关系
【解析】【解答】A、黄色圆粒种子理论数应为32×9/16=18粒,绿色皱粒理论数32×1/16=2粒。但实际观测中黄色种子与圆粒种子总数分别为25粒和20粒,无法据此反推组合性状的具体数,A错误;
B、圆粒与皱粒理论上应该是3:1,现在是5:3的比例,说明含R基因配子活性可能弱于含r基因配子,但因样本规模过小,仅32粒,无法确认该推测的可靠性,B错误;
C、实验仅采集4个豆荚共32粒种子,分次采集过程可能因抽样随机性导致表型比例波动,C正确;
D、圆粒与皱粒5:3的实际比例偏离分离定律预期的3:1,加之样本量不足,此结果无法为孟德尔分离定律提供支持,D错误。
故选C。
【分析】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。
13.【答案】C
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、左图数据表明,对照组同样检测到一定水平的SA-β-Gal,鉴于SA-β-Gal是细胞衰老的标志物,这说明对照组同样存在衰老的细胞,A正确;
B、观察最右图可以发现,与对照组相比,AP2A1基因过度表达组的p53蛋白含量显著增加,因此蛋白质AP2A1可能促进了细胞中p53蛋白的积累,B正确;
C、图中信息显示,衰老细胞内与衰老相关的蛋白质表达量有所上升,但这并不意味着所有类型蛋白质的表达都会增加,C错误;
D、EdU标记用于指示细胞正在进行DNA复制,而DNA复制是细胞增殖的关键步骤,因此,被EdU标记的细胞比例越高,意味着细胞增殖越活跃,D正确。
故选C。
【分析】细胞衰老的主要特征表现如下:
①细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小;
②细胞膜通透性性改变,使物质运输功能降低;
③细胞色素随着细胞衰老逐渐累积,妨碍细胞内物质的交流和传递;
④细胞内多种酶的活性降低,呼吸速度减慢,新陈代谢减慢;
⑤细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深。
14.【答案】B
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的多样性和特异性;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、基于DNA的半保留复制特性,数据能够被高效扩增,比如PCR技术的应用,这有利于信息的传播,A不符合题意;
B、当使用DNA储存数据时,信息的读取依赖于测序技术,这一过程与生物体内将遗传信息表达为蛋白质的转录翻译机制无关,B符合题意。
C、DNA分子中碱基对排列具有近乎无限的多样性,使其能够编码海量数据信息,这是其作为存储介质的显著优势,C不符合题意;
D、得益于紧凑的双螺旋分子结构,DNA在单位体积内拥有极高的信息存储密度,极大地节省了物理空间,D不符合题意。
故选B。
【分析】DNA之所以能够完美地承担遗传物质的重任,正是因为这三大特性缺一不可:
①稳定性:保障了遗传信息能够长期储存和传递。
②精确复制性:保障了遗传信息在传递过程中的准确性和连续性。
③多样性:DNA分子中碱基对排列具有近乎无限。
这三者共同作用,使得DNA能够忠实地储存、复制遗传信息,同时又能产生必要的变异,驱动生物多样性和进化。
15.【答案】A
【知识点】种群的特征;种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、花鼠将红松种子分散埋藏于不同地点,部分贮藏点会被遗忘,这些未被取食的种子有机会萌发生长,从而有助于红松种子的传播扩散,A正确;
B、2022年观测到的红松结实量异常偏高,更可能是受气候等环境因素主导的结果,而非由花鼠种群数量所调控,B错误;
C、2022年种群中雌性比例显著高于雄性,即雌多雄少,这一性比变化与当年幼年个体数量剧增存在关联,表明性比变动能够影响种群的繁殖成效,C错误;
D、由于种群中老年个体数量较少,同时幼年组所占比例呈现逐年上升趋势,例如2022年占比高达47%,这种年龄结构特征表明该种群属于增长型,D错误。
故选A。
【分析】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。
16.【答案】D
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;基因频率的概念与变化;物种的概念与形成
【解析】【解答】A、观察图1曲线,突变基因频率在约1200代时达到峰值1,表明种群基因频率发生了定向改变,这符合生物进化的定义。然而,新物种形成的标志通常是生殖隔离的出现,单凭基因频率的变化并不足以直接证实新物种已经形成,A错误;
B、图1显示有利突变基因频率迅速攀升,而图2中突变基因频率则缓慢上升并在后期趋于稳定。基于这种差异,可推断图1中的有利突变基因更可能表现为显性性状,因为显性突变在杂合子个体中即可表达其优势,从而被自然选择快速固定,B错误;
C、图2曲线突变基因频率缓慢上升后稳定,与隐性突变模式相符。若该隐性突变赋予生存和繁殖优势,随着显性纯合子和杂合子被逐渐淘汰,隐性纯合子比例增加,理论上最终可使该突变基因频率趋近于1,C错误;
D、假设相关基因为A/a。图2在200至400代期间频率增长缓慢,其原因可能是此时隐性纯合子个体在种群中占比很低,自然选择的作用主要施加在携带突变基因的杂合子上。由于杂合子只部分表达隐性性状的优势或劣势,导致选择效率较低,频率上升速度较慢,D正确。
故选D。
【分析】以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释:
①适应是自然选择的结果;
②种群是生物进化的基本单位;
③突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;
④生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
17.【答案】D
【知识点】细胞癌变的原因;癌症的预防与治疗
【解析】【解答】A、生长素抑制E酶(自由基清除酶)后,自由基增加,增强了化疗药物的杀伤力,这证实了自由基对癌细胞的毒害作用,而自由基是普遍存在于细胞的活性氧等物质,能引起氧化应激,损伤DNA、蛋白质和脂质,则其对癌细胞和正常细胞都有毒害作用,A正确;
B、研究明确指出,色氨酸可提高血清中生长素的水平,而生长素能增强化疗效果。因此,摄入富含色氨酸的食品,如肉类、豆类、乳制品等,可能通过增加生长素水平,间接改善化疗效果,B正确;
C、研究强调肠道微生物合成生长素,而不同个体的肠道微生物种群组成存在差异,这可能导致生长素产生量不同,进而影响化疗效果。因此,微生物种群差异是影响化疗效果的一个潜在因素,C正确;
D、研究显示,生长素本身并非直接杀伤癌细胞的化疗药物,而是通过抑制E酶活性,增强现有化疗药物的疗效。生长素在此充当辅助剂或增敏剂角色,而非独立的化疗药物,D错误。
故选D。
【分析】自由基学说:我们通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。自由基含有未配对电子,表现出高度的反应活泼性。在生命活动中,细胞不断进行各种氧化反应,在这些反应中很容易产生自由基。此外,辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。自由基产生后,即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。此外,自由基还会攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。
18.【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用;伴性遗传;遗传系谱图
【解析】【解答】A、系谱图显示,个体Ⅱ-1和Ⅱ-2均未患病,但他们所生的后代Ⅲ-3患病。已知Ⅱ-1不携带致病基因g,这表明该遗传病为伴X染色体隐性遗传病。由于Ⅱ-1不含g基因,因此Ⅲ-3的致病基因必然来自其母亲Ⅱ-2。而Ⅱ-2的致病基因应来自其父亲Ⅰ-1,而非其母亲Ⅰ-2,A错误;
B、已知Ⅱ-4的基因型为XGY,Ⅱ-3的基因型为XgXg,因此他们的女儿Ⅲ-5基因型为XGXg。若在Ⅲ-5体内随机选取的200个体细胞中,恰好有100个细胞只表达G蛋白,其余100个细胞只表达g蛋白,这一现象说明其父源和母源的X染色体均可能发生随机失活。因此,在Ⅲ-5的细胞中,失活的X染色体并不一定来源于母亲,B错误;
C、已知Ⅱ-1的基因型为XGY,不携带g基因,Ⅱ-2的基因型为XGXg。因此,他们的女儿Ⅲ-2可能的基因型为XGXG或XGXg。若Ⅲ-2的基因型为XGXG,表现型正常,则在其所有体细胞中均无法检测到g蛋白的表达。所以,“Ⅲ-2的所有细胞中可能检测不到g蛋白”这一说法是成立的,C正确;
D、已知Ⅱ-4基因型为XGY,Ⅱ-3基因型为XgXg,因此他们的女儿Ⅲ-6基因型为XGXg。若Ⅲ-6与一位基因型未知的男性婚配,生育一个不患该病男孩,基因型为XGY的概率计算如下:母亲(XGXg)传递XG配子的概率为1/2,父亲传递Y染色体的概率为1/2,且男孩为XGY时才不患病,因此概率为 (1/2) × (1/2) = 1/4,D正确。
故选C。
【分析】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。
19.【答案】(1)电子显微镜
(2)细胞骨架
(3)抑制宿主细胞的凋亡,为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场所
(4)大肠杆菌复制原点
(5)哺乳动物细胞中缺乏该病毒 DNA 转录所需的酶
(6)脂溶剂溶解了病毒的包膜,破坏了蛋白 A 的结构,导致病毒无法与宿主细胞膜上的受体结合
【知识点】细胞的凋亡;细胞骨架;遗传信息的转录;显微镜;病毒
【解析】【解答】(1)病毒极小,通常在纳米级别,电子显微镜利用电子束而非可见光,具有更高的分辨率,能够清晰观察病毒的超微结构,如包膜、蛋白衣壳等。
(2)细胞骨架由微丝、微管和中间纤维组成,可以维持细胞的形状和机械稳定性。病毒感染可能通过干扰细胞骨架蛋白的组装或功能,导致细胞从梭形变为圆球形。
(3)细胞凋亡是宿主的一种防御机制,可清除被感染的细胞以限制病毒扩散。因此抗凋亡基因能抑制宿主细胞的凋亡,为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场所。
(4)病毒DNA的复制依赖于宿主细胞的复制机制。大肠杆菌复制原点能被大肠杆菌的复制起始蛋白识别,从而启动DNA复制。可在该病毒的 DNA中插入大肠杆菌复制原点序列,以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。
(5)病毒DNA的转录需要特异性转录因子和RNA聚合酶,该昆虫病毒可能依赖昆虫宿主特有的调控元件或酶。哺乳动物细胞的转录机制与昆虫细胞不同,哺乳动物细胞中缺乏该病毒 DNA 转录所需的酶,则无法识别病毒启动子或缺乏适配的转录因子,导致转录失败,故无mRNA等转录产物生成。
(6)病毒包膜主要由脂质双层构成,脂溶剂可溶解脂质,破坏包膜完整性。包膜上的蛋白A是病毒附着和膜融合的关键,脂溶剂溶解了病毒的包膜,破坏了蛋白 A 的结构,导致病毒无法与宿主细胞膜上的受体结合,膜融合过程受阻,DNA不能进入细胞。
【分析】病毒是没有细胞结构的生物,主要组成部分有蛋白质和核酸 ,必须依赖活细胞才可以正常生活。
20.【答案】(1)肿瘤抗原的氨基酸
(2)使mRNA避免被溶酶体中的水解酶降解,以正常翻译出肿瘤抗原
(3)抗原与B细胞接触;辅助性T细胞表面的特定分子与B细胞结合以及 辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用
(4)记忆B细胞;当相同肿瘤抗原再次入侵机体时,迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞产生 大量抗体,快速发挥免疫效应
(5)能特异性攻击肿瘤细胞,对正常细胞的损伤较小
【知识点】体液免疫;免疫学的应用
【解析】【解答】(1)在制备针对肿瘤抗原的mRNA-X疫苗过程中,其核心步骤之一是基于目标肿瘤抗原的特定氨基酸序列,利用遗传密码中密码子与氨基酸的对应法则,来人工合成相应的mRNA分子。这是因为mRNA分子中的密码子直接决定了所合成蛋白质的氨基酸排列顺序。因此,通过逆向推导,可以根据已知的肿瘤抗原的氨基酸序列反向设计出编码该序列所需的mRNA序列。
(2)图示信息表明,溶酶体内含有丰富多样的水解酶。由于mRNA若被这些水解酶降解,便会丧失其编码肿瘤抗原的能力。因此,“溶酶体逃逸”这一机制至关重要,它能使mRNA避免被溶酶体中的水解酶降解,以正常翻译出肿瘤抗原。
(3)在体液免疫的过程中,当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的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;B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆细胞。因此细胞乙为B细胞,B细胞增殖分化为细胞丙浆细胞和细胞丁记忆B细胞,主要得益于两种信号刺激,分别是抗原与B细胞接触、辅助性T细胞表面的特定分子与B细胞结合。
(4)图中丙细胞可以分泌抗体,在体液免疫中浆细胞是唯一可以分泌抗体的细胞,所以丙是浆细胞,浆细胞由活化的B细胞增殖分化形成,则细胞乙为B细胞,其活化后大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆细胞。因此图中细胞丁的名称是记忆B细胞,其作用是当相同肿瘤抗原再次入侵机体时,迅速增殖分化为浆细胞,浆细胞产生大量抗体,快速发挥免疫效应。
(5)相对于放射治疗,mRNA疫苗在癌症治疗中的显著优势在于其高度的靶向性。该疫苗能够激发机体产生针对肿瘤抗原的特异性免疫应答,从而能特异性攻击肿瘤细胞,这种特异性意味着对正常细胞的损伤较小。而放射治疗则不同,其辐射能量往往无法精确区分癌细胞与健康细胞,因此存在较大可能导致正常组织受损。
【分析】1、分析图示:根据抗体是浆细胞分泌的进行逆向推导,抗原——B细胞——浆细胞,从而确定其他细胞分别属于哪个细胞。
2、体液免疫:当病原体侵入机体时,一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的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;B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆细胞,细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程;浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。
在多数情况下,抗体与病原体结合后会发生进一步的变化,如形成沉淀等,进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活,当再接触这种抗原时,能迅速增殖分化,分化后快速产生大量抗体。
21.【答案】(1)物种组成
(2)S;③
(3)
(4)噬菌线虫和真菌
(5)杀虫剂等农药会使生态系统的分解作用减弱,物质循环和能量流动受阻,破坏生态系统的稳定性
【知识点】种群数量的变化曲线;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)群落的特征主要取决于其物种组成,包括物种的种类、数量和比例。荒漠群落以耐旱物种,如灌木、节肢动物为主,而森林群落则以高大乔木、丰富草本等为特征,因此物种组成是区分两者的重要依据。
(2)实验②表明,清除小型节肢动物后,噬菌线虫数量增加。由于小型节肢动物是噬菌线虫的捕食者,因此清除小型节肢动物后,噬菌线虫的种群增长受食物和空间等资源限制,最终趋于环境容纳量,因此增长曲线呈逻辑斯谛增长,即呈S形。
实验②清除线虫和小型节肢动物后,细菌数量增加,但分解作用显著减少40%。抵抗力稳定性指生态系统抵抗外界干扰并维持功能的能力;分解作用减弱导致物质循环受阻,生态系统更易受干扰,因此抵抗力稳定性变弱,故填选项③。
(3)流入某一营养级的能量,一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于本营养级生物的生长、发育和繁殖等生命活动,其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用。如果该营养级被下一营养级捕食,能量就流入了下一营养级。因此噬菌线虫的能量输入与输出的示意图为:
(4)实验②显示,清除小型节肢动物,主要为螨虫,噬菌线虫数量增加,导致真菌数量减少,因噬菌线虫捕食真菌。螨虫作为捕食者,直接捕食噬菌线虫,从而调控其种群大小;噬菌线虫种群变化进而影响真菌,最终间接影响凋落物分解过程。因此螨虫通过直接调节噬菌线虫和真菌的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎屑的分解产生影响。
(5)实验①表明,使用杀虫剂后,分解作用减少53%。小型节肢动物如螨虫在分解过程中起关键作用。杀虫剂减少这些生物,导致①分解作用减弱:凋落物和有机碎屑分解速率下降。②物质循环受阻:有机物无法及时分解为无机物,养分循环效率降低。③能量流动受阻:能量在食物链中的传递效率下降(如减少对真菌和线虫的能量调控)。④破坏生态系统的稳定性:生物多样性降低,生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性均下降,易受环境扰动。
【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。
22.【答案】(1)与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中选择性表达
(2)负;外源MeJA 处理会使青蒿素含量增加
(3)ARF1 蛋白的合成(或 ARF1 基因的表达)
(4)SA —| miR160 → ARF1 —| DBR2→青蒿素
(5)通过基因工程技术敲除黄花蒿中的 miR160 基因(或抑制 miR160 基因的表达 )
【知识点】细胞分化及其意义;基因工程的应用;基因表达的调控过程;基因的表达综合
【解析】【解答】(1)青蒿素的合成依赖于特定基因的表达,与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中选择性表达,导致青蒿素仅在腺毛中合成和积累。这是细胞分化和组织特异性基因表达的结果。
(2)研究显示,miR160的表达量与青蒿素含量呈负相关,即miR160表达量升高时,青蒿素含量降低;反之,敲除miR160基因时,青蒿素含量升高。外源MeJA处理会抑制miR160的表达,从而减少miR160对ARF1的抑制作用,导致ARF1蛋白增加,进而促进DBR2表达和青蒿素合成,因此外源MeJA 处理会使青蒿素含量增加。
(3)miR160直接与ARF1的mRNA结合,引起mRNA降解,从而抑制ARF1蛋白的合成。ARF1蛋白又影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达,因此miR160通过直接影响ARF1 蛋白的合成(或 ARF1 基因的表达),调控青蒿素的合成。
(4)SA抑制miR160 → miR160抑制ARF1 → ARF1抑制DBR2 → DBR2表达降低导致青蒿素合成减少。当SA或MeJA处理时,miR160减少,ARF1增加,对DBR2的抑制减弱,DBR2表达增加,青蒿素合成增加。因此完整的通路是: SA —| miR160 → ARF1 —| DBR2→青蒿素 。
(5)miR160通过抑制ARF1和增强对DBR2的抑制调控青蒿素合成。敲除或抑制miR160基因后,ARF1表达增加,DBR2抑制减弱,从而提升青蒿素合成关键酶的表达,最终提高青蒿素含量。这种方法可通过基因工程技术敲除黄花蒿中的 miR160 基因(或抑制 miR160 基因的表达 )实现,培育出腺毛密度高、青蒿素含量高的黄花蒿新品种。
【分析】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。细胞分化的本质是基因的选择性表达。
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