【精品解析】浙江省金砖高中联盟2025-2026学年高二上学期11月期中生物试题

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名称 【精品解析】浙江省金砖高中联盟2025-2026学年高二上学期11月期中生物试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2025-12-22 00:00:00

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浙江省金砖高中联盟2025-2026学年高二上学期11月期中生物试题
1.(2025高二上·浙江期中)2025年我国将健康体重管理行动纳入健康中国行动。科学管理体重需注意合理膳食、适量运动等。下列说法错误的是(  )
A.长期摄入低糖奶茶可能会导致肥胖
B.胆固醇会引发心血管疾病,应尽量避免摄入
C.奶制品和大豆制品搭配食用可补充人体必需氨基酸
D.剧烈运动时大量出汗需适量补充水和无机盐
2.(2025高二上·浙江期中)噬藻体是一种特异性侵染蓝细菌的DNA病毒,能有效干预蓝细菌增殖进而达到防治水华目的。下列叙述正确的是(  )
A.噬藻体和蓝细菌的遗传物质都是 DNA
B.噬藻体和蓝细菌最主要区别是有无成形细胞核
C.噬藻体和蓝细菌都只有核糖体这一唯一细胞器
D.可利用培养基大量培养噬藻体控制水华
3.(2025高二上·浙江期中)2025年8月,第12届世界运动会在四川成都火热开赛。在紧张激烈的赛事里,运动员身体会经历一系列复杂且精妙的生理变化,其中能直接为各项生命活动提供能量的是(  )
A.葡萄糖 B.油脂 C.ATP D.氨基酸
4.(2025高二上·浙江期中)下图是丙酮酸进入到线粒体基质的转运机制。下列叙述错误的是(  )
A.膜间隙中的 H+都来自丙酮酸的分解
B.丙酮酸通过线粒体外膜和内膜的方式不同
C.电子(e-)经过膜蛋白I、II、III 最终传递到O2
D.细胞缺氧时需氧呼吸第二、第三阶段均无法正常进行
5.(2025高二上·浙江期中)图为 DNA 复制的部分示意图,①②③④表示酶。下列说法错误的是(  )
A.①表示DNA 解旋酶,②③④表示 DNA 聚合酶
B.①与②的移动方向相同,①与③④的移动方向不同
C.DNA 复制过程DNA 聚合酶参与氢键和磷酸二酯键的形成
D.DNA 复制时合成两条子链的过程不完全相同
6.(2025高二上·浙江期中)科研人员探究了温度对某种酶催化反应速率的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.该实验的可变因素是温度,酶量和处理时间等属于无关变量
B.为确定该酶最适温度应在 50~55℃之间设置更小梯度
C.导致70℃与30℃条件下酶促反应速率较低的原因不同
D.酶溶液和反应物混合之前,要把两者分别放在所设温度下保温一段时间
7.(2025高二上·浙江期中)核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层位于内核膜与染色质之间,当细胞进行有丝分裂时,核纤层蛋白的磷酸化和去磷酸化可分别介导核膜的崩解和重建。下列叙述正确的是(  )
A.细菌新陈代谢越旺盛,其核孔复合体数量就越多
B.核纤层蛋白在内质网中合成再经过核孔复合体进入细胞核
C.核纤层蛋白在细胞分裂前期发生磷酸化,末期发生去磷酸化
D.核纤层支撑于内、外核膜之间用以维持细胞核的正常形态
8.(2025高二上·浙江期中)囊泡运输是细胞内重要的运输方式,没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列说法正确的是(  )
A.囊泡运输的物质都是蛋白质
B.囊泡可来自核糖体、内质网和高尔基体等细胞器
C.囊泡的定向运输需要信号分子和细胞骨架的参与
D.囊泡和细胞膜的融合依赖于细胞膜的功能特点
9.(2025高二上·浙江期中)生物学实验过程中,若在实验材料和试剂的选择上因条件受限,可采用替代方案。下列实验替代方案中可行的是(  )
A.用过氧化酶替代淀粉酶研究温度对酶活性的影响
B.用紫色洋葱内表皮细胞替代外表皮细胞观察质壁分离及复原
C.用不同大小的球替代卡片代表等位基因来模拟孟德尔一对相对性状杂交实验
D.用溴麝香草酚蓝溶液替代澄清石灰水来判断酵母菌的细胞呼吸方式
10.(2025高二上·浙江期中)下图为细胞重要的生命活动图解,有关说法正确的是(  )
A.染色体周期性变化只发生在① B.基因表达只发生在②③④
C.基因突变只发生在⑤ D.细胞都能发生①②③④⑤
11.(2025高二上·浙江期中)豌豆某染色体上编码淀粉分支酶的基因中插入若干碱基对,导致淀粉分支酶合成异常,豌豆由圆粒变为皱粒。该变异属于(  )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
12.(2025高二上·浙江期中)如图表示蛋白Y 通过识别甲基化修饰过的mRNA,从而改变基因表达。下列叙述正确的是(  )
A.①中RNA 聚合酶识别并结合DNA中的起始密码子解开双螺旋
B.②中多个核糖体沿着mRNA 的3'→5'移动加快翻译效率
C.mRNA 的甲基化改变碱基排列顺序从而抑制基因表达
D.蛋白Y 可识别并结合mRNA 的甲基化碱基并促进基因表达
13.(2025高二上·浙江期中)人类遗传病已成为威胁健康的重要因素,《“健康中国2030”规划纲要》明确指出要加强出生缺陷综合防治。下列有关人类遗传病的叙述,错误的是(  )
A.21三体综合征患者的体细胞中含有三个染色体组
B.猫叫综合征是由于5号染色体片段缺失引起的遗传病
C.既患血友病又患白化病的孩子,其父亲可能表现正常
D.通过遗传咨询、产前诊断和禁止近亲结婚等措施,能有效预防遗传病
14.(2025高二上·浙江期中)下图为蛙的坐骨神经——腓肠肌标本,坐骨神经上连接1只电表,将其置于生理溶液中进行实验。刺激a处,观察到电表指针偏转,腓肠肌收缩。下列有关叙述正确的是(  )
A.刺激a,腓肠肌收缩说明坐骨神经是一根传出神经纤维
B.相同强度刺激b,腓肠肌会收缩,电表指针也会偏转
C.适量增加溶液中的Na+浓度再用相同强度刺激a,指针偏转幅度增大
D.在一定范围内,随a处刺激强度增大,腓肠肌收缩程度不变
15.(2025高二上·浙江期中)某同学运动时不慎摔倒腿部受伤流血,3天后伤口有轻度肿痛,第5天开始发高热,右侧腹股沟疼痛、行走明显感觉不便,经医生诊断为外伤性感染引起的右侧腹股沟淋巴结炎。下列叙述错误的是(  )
A.皮肤含第一道防线的物理屏障和化学屏障
B.发热会降低白细胞吞噬入侵病原体的作用
C.淋巴结是淋巴细胞增殖、分化的场所
D.病原体进入机体后会被吞噬细胞和B淋巴细胞直接识别
16.(2025高二上·浙江期中)下图是糖皮质激素产生的有关腺体之间关系示意图, abc代表腺体器官,①②③代表相应腺体分泌的激素。下列说法正确的是(  )
A.②经过垂体门脉的运输定向作用于 b
B.b的细胞膜上存在糖皮质激素的受体
C.若切除a则激素③分泌增加,激素①分泌减少
D.长期口服糖皮质激素会导致b的功能减退
17.(2025高二上·浙江期中)科学家将经特殊处理后的大肠杆菌细胞提取液分别加入盛有一种氨基酸和人工合成的RNA—多聚尿嘧啶核苷酸(UUUUUU……)的试管中,结果只在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链,破译了首个密码子。下列叙述正确的是(  )
A.特殊处理后的大肠杆菌细胞提取液不含 DNA和mRNA
B.该实验的自变量是大肠杆菌细胞提取液和氨基酸的种类
C.大肠杆菌细胞提取液为肽链合成提供核糖体、能量、模板和原料
D.首个被破译的密码子 UUU是决定苯丙氨酸的唯一密码子
18.(2025高二上·浙江期中)地球生命如同一棵不断分支的树,所有物种共享一个“树干”(共同祖先),随着时间推移分化出无数“枝条”(现存物种)。下列叙述正确的是(  )
A.不同生物的 DNA分子序列为共同祖先理论提供直接证据
B.不同物种个体之间不能互相交配或交配后不能产生后代
C.只要个体之间存在可遗传变异,自然选择就会发生作用
D.自然选择直接作用于个体的表型,进而影响种群的基因频率
19.(2025高二上·浙江期中)植物个体生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素相互协调、共同调节。某植物果实脱落的调控过程如图所示。下列说法错误的是(  )
A.若抑制乙烯合成酶活性,果实脱落会延迟
B.脱落酸与生长素含量的比值影响该植物果实脱落
C.生长素与乙烯对果实脱落的作用效果相反,二者具有拮抗作用
D.该植物果实脱落过程中产生的乙烯对自身合成的调节属于负反馈
20.(2025高二上·浙江期中)下图为二倍体动物(2n=4)细胞甲在分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。有关叙述正确的是(  )
A.乙细胞中有8个DNA,4对同源染色体
B.乙细胞中的同源染色体正在分离,非同源染色体自由组合
C.丙细胞发生交叉互换,该细胞分裂结束后产生4种基因型配子
D.丁细胞发生染色体片段的交换,属于染色体畸变中的易位
21.(2025高二上·浙江期中)下图表示人体体液之间的部分关系。据图回答下列问题:
(1)血浆的渗透压的大小主要与   的含量有关,图中①~⑥的相互关系中,物质交换是双向的有   (填序号)。细胞B所处的内环境除淋巴外,还有   。
(2)某运动员在剧烈运动时,细胞D 会释放大量乳酸至血浆中,血液的pH   。另一方面运动过程中产生的CO2会进一步刺激位于   (填器官名称)中的呼吸中枢,从而加快呼吸运动。还有部分乳酸通过血液运至   再生为葡萄糖。
(3)细胞C最可能是   细胞,葡萄糖可在细胞C   (填细胞结构)中被充分利用。促进过程b发生的激素有   (填两种激素)。若细胞C发生感染,导致代谢产物排出过多,则组织液含量将   (填“增多”或“减少”)。
(4)中长跑运动员在比赛前常常到高原体育训练基地训练一段时间,从细胞A角度分析其原因是   。
22.(2025高二上·浙江期中)为探究不同浓度褪黑素(MT)对高温胁迫下植物光合作用的保护效果,科研人员以水稻为材料进行了实验。将生长一致的水稻幼苗分为5组:常温组(30℃)、高温组(40℃)、高温+100μmol/LMT组、高温+300μmol/LMT 组、高温+500μmol/LMT 组。处理7天后测定相关指标如下表。回答下列问题:
组别 叶绿素含量(mg·g-1) 气孔导度(molH2O·m-2·s-1) 净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1) 胞间CO2浓度(μmol·mol-1) Rubisco 酶活性(μmol·min-1·g-1) 丙二醛含量(ng·g-1)
常温组 3.50 0.38 26.8 275 12.5 5.2
高温组 2.20 0.11 11.5 325 6.8 18.6
高温+100MT 2.65 0.20 16.2 305 8.2 14.3
高温+300MT 3.10 0.30 23.4 285 10.6 9.2
高温+500MT 3.01 0.32 21.2 280 11.2 10.1
注:Rubisco酶可催化CO2和五碳糖结合;丙二醛为膜脂氧化物,生物膜受损程度与其含量呈正相关。
(1)光合色素可以通过纸层析法进行分离,实验时层析液不能超过滤液细线的原因是   ,在层析液中溶解度最大的色素带主要吸收   光。为提高滤液中光合色素的浓度,研磨前可对新鲜叶片进行   处理。
(2)高温会破坏细胞的生物膜系统,造成   膜损伤,使叶绿素含量减少,从而影响光能的转化。而褪黑素可以调节植物体内抗氧化酶活性,减少自由基对生物膜中   分子的攻击,减少丙二醛产生。
(3)气孔导度(气孔张开的程度)是影响植物光合作用、蒸腾作用、   的主要因素;气孔导度减小导致外界CO2进入量   (填“增多”或“减少”),但高温组胞间CO2浓度反而升高,据表推测原因可能是   。(写出1点)
(4)在高温+500MT 处理组   (填“完全消除”或“未完全消除”)高温胁迫的影响,请结合丙二醛含量数据说明理由:   。
23.(2025高二上·浙江期中)已知某昆虫的性别决定方式为XY型,正常翅与残翅、红眼与朱红眼分别由基因A/a、B/b控制,A/a位于常染色体上,B/b不位于Y染色体上。为研究其遗传机制,某同学选取一只正常翅朱红眼雄性个体与一只正常翅红眼雌性个体交配,得到的F1见下表。
表型 正常翅红眼 正常翅朱红眼 残翅红眼 残翅朱红眼
比例 3/8 3/8 1/8 1/8
回答下列问题:
(1)这两对相对性状的遗传遵循   定律,判断依据是   。其中翅形的显性性状为   ,翅形的这种显性现象的表现形式称为   。
(2)若F1每种表型中雌:雄=1∶1,可推测:B/b位于   染色体上。
(3)若A/a、B/b分别位于常染色体、X染色体上,则母本基因型为   。现欲判断红眼性状是否为显性,该同学将F1残翅个体随机交配得F2,若F2表现型及比例为红眼:朱红眼=   ,则红眼为显性性状。为验证雌性亲本的基因型,应选择表现型为   的雄性个体进行测交,请写出该遗传图解   。
24.(2025高二上·浙江期中)心肌细胞是一种可兴奋细胞,不同于神经细胞,其动作电位可分为五期(0、1、2、3、4期,如图1所示)。已知心率与多种离子的跨膜运输有关。当心肌细胞发生动作电位时,除Na+、K+通道变化外,钙离子通道也会开放,Ca2+顺浓度内流。血钙对心室肌细胞动作电位的影响和主要离子流动情况,如图1所示。人体心脏搏动受交感神经和副交感神经的调控,神经支配心脏搏动原理如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中,若适当增大细胞外溶液K+的浓度,则静息电位的绝对值将   。0期细胞膜内侧的电位变化情况为   ,心肌细胞动作电位完成后膜内的K+浓度   膜外。
(2)图1中2期称为平台期,是影响心肌动作电位时程的主要因素,推测该期膜电位下降缓慢的机制是   。据图1 可知,高血钙会使心肌细胞膜外负电位从产生到恢复所需的时间变   ,从而改变心率。
(3)图2中交感神经和副交感神经属于   (填“传入神经”或“传出神经”)。剧烈运动时,交感神经释放的去甲肾上腺素是   (填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质。副交感神经兴奋会导致心跳减慢,推测该过程中神经元①、神经元②释放的乙酰胆碱的作用效应分别是   、   (填“兴奋”或“抑制”)。交感神经和副交感神经活动相互   共同维持心脏搏动的相对稳定。
25.(2025高二上·浙江期中)调节性T细胞(Treg)是一类具有显著免疫抑制作用的T细胞亚群,能抑制其他细胞的免疫反应。Treg的抑制调节机制如图所示。回答下列问题:
注:细胞分裂指数越高表示增殖越旺盛。
(1)人体内有多种类型的T细胞,都由骨髓中的   在胸腺中发育成熟而形成。不同的T细胞在免疫应答过程中作用不同,   细胞能识别吞噬细胞表面的抗原-MHC复合体,并分泌出白细胞介素-2等细胞因子。   细胞能在抗原-MHC 复合体和细胞因子信号刺激下,增殖、分化为效应细胞毒性T细胞和记忆细胞毒性T细胞。
(2)据图1分析, Treg细胞表面的   可使 ATP 水解为3Pi和腺苷,以抑制T细胞的代谢。另外, Treg除了能分泌L-10、TGF-β等抑制性细胞因子抑制T细胞的活化外,还能分泌   抑制T细胞作用。
(3)在氧气供应充足的条件下,癌细胞主要依赖厌氧呼吸产生能量。根据图2中信息推测癌细胞往往会出现免疫逃逸的原因可能是   。
(4)临床上,环孢素是常用的免疫抑制剂。研究人员利用如下材料用具进行实验,以验证环孢素具有减少免疫排斥反应的作用,请完善实验方案并预期实验结果和结论。
材料用具:A、B品系小鼠各若干只,环孢素溶液,注射器,手术器材,生理盐水,饲料,计时器。①实验步骤:
第一步:取生理状态相同的健康A 品系小鼠若干,随机均分为甲、乙两组。
第二步:给甲组小鼠注射适量的   作为实验组,乙组小鼠注射   作为对照组;
切除两组小鼠腹部少量皮肤,取   小鼠腹部相同面积的皮肤分别移植到甲、乙两组小鼠的腹部。
第三步:将两组小鼠置于相同且适宜的条件下饲养,   。
②预期实验结果:   。
实验结论:环孢素具有减少免疫排斥反应的作用。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】氨基酸的种类;脂质的种类及其功能;水盐平衡调节;糖类、脂质和蛋白质的代谢过程与相互关系
【解析】【解答】A、低糖奶茶虽糖分含量较低,但可能含有奶精、奶油等富含脂肪的成分,长期摄入后,若总热量摄入超过人体消耗,多余热量会转化为脂肪堆积,可能导致肥胖,A不符合题意;
B、胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,还能参与维生素D、胆汁酸及部分激素的合成,对人体正常生理功能具有重要意义,无需尽量避免摄入,只有血液中胆固醇含量过高时,才可能增加心血管疾病风险,B符合题意;
C、奶制品中的蛋白质属于优质蛋白质,包含所有必需氨基酸,大豆制品中的蛋白质缺少部分必需氨基酸,二者搭配食用可实现氨基酸互补,帮助人体全面获取必需氨基酸,C不符合题意;
D、剧烈运动时大量出汗,会同时流失水分和钠、钾等无机盐,这些物质对维持细胞正常生理功能、调节体液渗透压和酸碱平衡至关重要,及时补充水和无机盐能避免肌肉痉挛、乏力等不适,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】胆固醇并非对人体只有危害,而是维持细胞结构和功能的重要物质,需适量摄入;必需氨基酸是人体无法合成、必须从食物中获取的氨基酸,不同食物中蛋白质的氨基酸组成存在差异,搭配食用可实现氨基酸互补;水和无机盐参与人体多项生理调节,剧烈运动时的流失需要及时补充;而体重管理的核心是热量平衡,即使是“低糖”食物,若总热量超标仍可能导致肥胖,这些知识点共同构成了科学体重管理中合理膳食的理论基础。
2.【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;病毒
【解析】【解答】A、噬藻体是特异性侵染蓝细菌的DNA病毒,其遗传物质为DNA;蓝细菌属于原核生物,细胞内以DNA作为遗传物质,二者遗传物质都是DNA,A符合题意;
B、噬藻体是病毒,无细胞结构,蓝细菌是原核生物,有细胞结构但无成形细胞核,二者最主要的区别是有无细胞结构,而非有无成形细胞核,B不符合题意;
C、噬藻体无细胞结构,不含有核糖体等细胞器;蓝细菌作为原核生物,仅具有核糖体这一唯一细胞器,C不符合题意;
D、噬藻体是病毒,病毒必须寄生在活细胞内才能完成增殖,普通培养基无法提供其增殖所需的宿主细胞,因此不能利用培养基大量培养噬藻体,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】病毒无细胞结构,由核酸和蛋白质外壳组成,遗传物质可能是DNA或RNA,需依赖宿主细胞才能进行增殖,不能独立在培养基中培养。原核生物有细胞结构,无成形细胞核,仅含核糖体一种细胞器,遗传物质均为DNA。噬藻体作为DNA病毒,遗传物质为DNA,蓝细菌作为原核生物,遗传物质也为DNA。二者的本质区别是有无细胞结构,而非细胞核的形态差异,噬藻体因无细胞结构,不具备核糖体等细胞器,其增殖必须依赖蓝细菌这一宿主细胞。
3.【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;ATP的作用与意义;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、葡萄糖是细胞主要的能源物质,但不能直接为生命活动提供能量,需要通过细胞呼吸分解,将能量转移到ATP中后才能被利用,A不符合题意;
B、油脂是细胞内良好的储能物质,储存的能量需经分解代谢释放并转化为ATP中的能量,才能为生命活动供能,不能直接提供能量,B不符合题意;
C、ATP中文名称为三磷酸腺苷,其分子中含有的特殊化学键断裂时,可直接释放能量供细胞各项生命活动利用,是细胞的直接能源物质,C符合题意;
D、氨基酸是构成蛋白质的基本单位,主要功能是参与蛋白质合成,或经代谢分解供能,但不能直接为各项生命活动提供能量,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞中的能源物质包括糖类、油脂、蛋白质等,其中葡萄糖是主要的能源物质,油脂是储能物质,氨基酸通常作为蛋白质合成的原料,这些物质都不能直接为生命活动提供能量,需要通过细胞呼吸等代谢过程将储存的能量转移到ATP中。ATP作为细胞的直接能源物质,其结构中含有两个特殊化学键,当这些化学键断裂时,会释放出大量能量,直接用于细胞的物质运输、肌肉收缩、生物合成等各项生命活动,是连接能源物质与生命活动的关键物质。
4.【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、膜间隙中的H+并非都来自丙酮酸的分解,有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸的过程中也会产生H+,这些H+同样会参与到膜间隙的H+积累中,A符合题意;
B、丙酮酸通过线粒体外膜时,借助膜上的线粒体孔蛋白进行运输,属于协助扩散;通过线粒体内膜时,依赖H+的电化学势能提供动力,由载体蛋白协助运输,属于主动运输,二者运输方式不同,B不符合题意;
C、从图示转运机制来看,电子(e-)会依次经过膜蛋白I、II、III的传递,最终与O2结合,参与有氧呼吸第三阶段水的生成过程,C不符合题意;
D、需氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质,第三阶段发生在线粒体内膜,两个阶段都需要氧气参与或依赖有氧环境提供的条件,细胞缺氧时,这两个阶段均无法正常进行,丙酮酸会在细胞质基质中进行无氧呼吸的后续反应,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段在细胞溶胶中进行,葡萄糖分解为丙酮酸并产生少量H+和ATP;第二阶段在线粒体基质中,丙酮酸进一步分解,第三阶段在线粒体内膜上,H+与O2结合生成水并释放大量能量。丙酮酸进入线粒体时,外膜通过协助扩散(孔蛋白介导),内膜通过主动运输(H+电化学势能驱动),体现了物质跨膜运输的特异性和能量依赖性。膜间隙中的H+来自需氧呼吸第一阶段葡萄糖分解和后续丙酮酸等物质的分解,并非单一来源。电子传递链是需氧呼吸第三阶段的关键,电子经一系列膜蛋白传递至O2,形成水的同时建立H+梯度,为主动运输提供动力。缺氧时,有氧呼吸的第二、三阶段因缺乏氧气或相关条件无法进行,细胞转向无氧呼吸供能。
5.【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、①的作用是解开DNA双链间的氢键,为DNA解旋酶;②③④的功能是将游离的脱氧核苷酸连接到子链上,延伸子链,均为DNA聚合酶,A不符合题意;
B、由DNA半不连续复制特点可知,①(解旋酶)向左移动解开双链,②催化的子链为连续合成链,移动方向与①相同;③④催化的子链为不连续合成的冈崎片段,移动方向与①相反,B不符合题意;
C、DNA聚合酶的作用是催化相邻脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,从而连接成子链,氢键的形成是碱基之间自动配对的结果,不需要DNA聚合酶参与,C符合题意;
D、DNA复制时,一条子链连续合成,另一条子链不连续合成(形成冈崎片段后再连接),且两条子链的合成方向均为5’→3’,与模板链的方向相反,因此两条子链的合成过程不完全相同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】DNA复制以亲代DNA的两条链为模板,遵循半保留复制原则。解旋酶的作用是断裂碱基对之间的氢键,使DNA双链解开,为复制提供模板;DNA聚合酶只能从5’端向3’端催化脱氧核苷酸聚合,形成磷酸二酯键,不能催化氢键形成。由于DNA双链反向平行,且DNA聚合酶的合成方向固定,导致一条子链能够连续合成,另一条子链只能分段合成(冈崎片段),即半不连续复制,这使得两条子链的合成过程存在差异。解旋酶与连续合成子链的DNA聚合酶移动方向一致,与不连续合成子链的DNA聚合酶移动方向相反,保证复制过程有序进行。
6.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、该实验的目的是探究温度对酶催化反应速率的影响,因此可变因素(自变量)是温度,酶量、处理时间、反应物浓度等均属于无关变量,需保持一致且适宜,A不符合题意;
B、由图可知,酶催化反应速率在50℃时较高,60℃时速率下降,说明最适温度可能在50~60℃之间,而非50~55℃,应在50~60℃之间设置更小温度梯度来确定最适温度,B符合题意;
C、70℃时温度过高,会破坏酶的空间结构导致酶永久失活,反应速率较低;30℃时温度较低,仅抑制酶的活性,酶的空间结构未被破坏,温度升高后活性可恢复,二者反应速率低的原因不同,C不符合题意;
D、酶溶液和反应物混合前,分别在设定温度下保温一段时间,可保证混合后反应体系立即处于预设温度下,避免因温度差异影响实验结果,确保实验的准确性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】酶的活性受温度影响,在一定范围内,随温度升高酶活性增强,反应速率加快,达到最适温度时活性最高,超过最适温度后,温度过高会破坏酶的空间结构导致酶失活,反应速率下降,而低温仅抑制酶活性,不破坏空间结构。探究温度对酶促反应速率的影响实验中,自变量是温度,无关变量需严格控制。确定最适温度时,应根据实验结果在速率峰值两侧的温度范围设置更小梯度。实验操作中,酶与反应物的预保温是为了排除温度适应过程对反应速率的干扰,保证实验条件的稳定性。
7.【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞核的结构;细胞核的结构和功能综合
【解析】【解答】A、细菌属于原核生物,其细胞内没有成形的细胞核,也不存在核孔复合体,因此其新陈代谢旺盛程度与核孔复合体数量无关,A不符合题意;
B、核纤层蛋白是位于细胞核内的蛋白质,由细胞质中的游离核糖体合成,合成后直接通过核孔复合体进入细胞核,无需经过内质网加工运输,B不符合题意;
C、根据题意,核纤层蛋白的磷酸化介导核膜崩解,核膜崩解发生在有丝分裂前期;核纤层蛋白的去磷酸化介导核膜重建,核膜重建发生在有丝分裂末期,因此核纤层蛋白在细胞分裂前期发生磷酸化,末期发生去磷酸化,C符合题意;
D、核纤层位于内核膜与染色质之间,而非内、外核膜之间,其功能是支撑内核膜,维持细胞核的正常形态,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】原核生物无成形细胞核,也就没有核膜、核孔复合体等结构,而真核细胞的核膜由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层作为真核细胞核内的结构,位于内核膜与染色质之间,其成分核纤层蛋白由游离核糖体合成,通过核孔进入细胞核,主要功能是维持细胞核形态。在有丝分裂过程中,核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化分别与核膜的崩解(前期)和重建(末期)相关,体现了蛋白质修饰对细胞分裂过程的调控作用。核孔复合体是真核细胞特有的结构,是核质之间物质交换和信息交流的通道,其数量与细胞代谢旺盛程度相关,但这一特点仅适用于真核细胞。
8.【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;细胞骨架
【解析】【解答】A、囊泡运输的物质并非都是蛋白质,细胞内分泌的多糖、脂类等物质也可通过囊泡进行运输,A不符合题意;
B、核糖体没有膜结构,无法形成囊泡,囊泡的来源包括内质网、高尔基体,还可来自细胞膜(如胞吞过程中形成的囊泡),B不符合题意;
C、囊泡的定向运输需要信号分子与目标膜上的受体结合实现识别,同时依赖细胞骨架(如微管、微丝)提供运输轨道,保证囊泡准确到达指定位置,C符合题意;
D、囊泡与细胞膜的融合依赖于细胞膜的流动性,这是细胞膜的结构特点,而选择透过性是细胞膜的功能特点,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】囊泡运输是真核细胞内物质运输的重要方式,运输的物质包括蛋白质、多糖、脂类等多种大分子或颗粒物质。囊泡的形成与具有膜结构的细胞器相关,内质网和高尔基体可通过出芽形成囊泡,细胞膜在胞吞时也能形成囊泡,而核糖体无膜结构,不能产生囊泡。囊泡的定向运输需要信号分子与受体的特异性识别,同时细胞骨架作为细胞内的“骨架系统”,为囊泡运输提供了轨道支持,确保运输的精确性。囊泡与靶膜的融合过程依赖于生物膜的流动性,这是膜的结构特点,而功能特点是选择透过性,二者具有明确区分。囊泡运输的正常进行对细胞内物质的合成、加工、分泌及代谢调控具有重要意义,是细胞维持正常生理功能的关键机制之一。
9.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素;质壁分离和复原;探究酵母菌的呼吸方式;“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、过氧化氢的化学性质不稳定,受热易自行分解,温度变化会直接影响其分解速率,若用过氧化酶替代淀粉酶研究温度对酶活性的影响,无法区分是温度对酶活性的影响还是温度对过氧化氢自身分解的影响,导致实验结果不准确,A不符合题意;
B、紫色洋葱内表皮细胞具有成熟的大液泡和细胞壁,具备发生质壁分离及复原的结构基础,虽然其液泡颜色较浅,观察时可适当调暗视野,仍能清晰观察到质壁分离及复原现象,因此可替代外表皮细胞,B符合题意;
C、模拟孟德尔一对相对性状杂交实验时,等位基因(如D和d)应使用大小相同、颜色不同的球或卡片代表,以体现等位基因的遗传特性,若用不同大小的球,会引入无关变量(物理大小差异),违背实验模拟的原则,导致实验设计不合理,C不符合题意;
D、澄清石灰水和溴麝香草酚蓝溶液的作用均是检测CO2,而酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会产生CO2,仅通过检测CO2无法判断其细胞呼吸方式,还需检测无氧呼吸特有的产物酒精(如用酸性重铬酸钾溶液),因此该替代方案不可行,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】研究温度对酶活性的影响时,需选择底物自身不受温度影响的酶促反应体系,过氧化氢因受热易分解,不适宜作为该实验的底物。观察质壁分离及复原的关键是细胞具有成熟大液泡和细胞壁,洋葱内表皮细胞虽液泡颜色浅,但仍满足该条件,可通过调整视野亮度实现观察。模拟孟德尔杂交实验时,等位基因的模拟需遵循“形态一致、性质不同”的原则,确保实验模拟的科学性。判断酵母菌呼吸方式的核心是区分有氧呼吸和无氧呼吸的特有产物,仅检测CO2无法实现,需结合酒精检测,因此溴麝香草酚蓝溶液不能替代澄清石灰水达到判断呼吸方式的目的。
10.【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、染色体的周期性变化(复制、螺旋化形成染色体、分离、解螺旋形成染色质)仅发生在细胞增殖过程(①)中,如真核细胞的有丝分裂和减数分裂,其他生命活动(②细胞分化、③衰老、④凋亡、⑤癌变)中均不涉及染色体的周期性变化,A符合题意;
B、基因表达包括转录和翻译过程,是所有活细胞维持生命活动的基础,不仅发生在②③④中,①细胞增殖过程中也会进行基因表达(如合成增殖所需的酶和蛋白质),⑤癌细胞中基因表达也会异常活跃,B不符合题意;
C、基因突变具有随机性,可发生在细胞生命历程的任何时期,既可以发生在⑤癌变过程中,也能发生在①细胞增殖(DNA复制时突变概率较高)、②③④等过程中,C不符合题意;
D、并非所有细胞都能发生①②③④⑤,例如高度分化的细胞(如神经细胞)不再进行①细胞增殖,大多数正常细胞不会发生⑤癌变,只有少数细胞在致癌因子作用下才可能癌变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】细胞增殖是细胞数量增加的过程,真核细胞增殖(有丝分裂、减数分裂)中会出现染色体的周期性变化,这是区别于其他生命活动的关键特征。基因表达是活细胞的基本生命活动,贯穿于细胞增殖、分化、衰老、凋亡及癌变的全过程,为细胞各项生命活动提供物质和酶的支持。基因突变的随机性体现在其可发生于细胞任何时期,其中DNA复制时(细胞增殖间期)因DNA双链解旋,突变概率相对较高,但并非仅发生在癌变过程中。
11.【答案】A
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、基因突变的定义是DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,导致基因结构发生改变。题干中豌豆编码淀粉分支酶的基因内部插入若干碱基对,直接改变了基因的结构,进而导致淀粉分支酶合成异常,符合基因突变的特征,A符合题意;
B、基因重组是指在有性生殖过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合,或同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,其本质是基因的重新组合,不改变基因本身的结构,题干中未涉及有性生殖的减数分裂过程,也无基因重组的相关特征,B不符合题意;
C、染色体结构变异是指染色体片段的缺失、重复、倒位、易位等,涉及的是染色体水平的结构改变,而非基因内部的碱基对变化,题干中变异发生在基因内部,不属于染色体结构变异,C不符合题意;
D、染色体数目变异是指细胞内染色体数量的增减(如个别染色体增减或染色体组增减),与题干中基因内部插入碱基对的变异类型无关,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】基因突变发生在基因内部(碱基对水平),改变基因结构;基因重组发生在基因之间(减数分裂过程中),不改变基因结构;染色体结构变异发生在染色体片段层面,染色体数目变异发生在染色体数量层面,二者均不涉及基因内部的碱基对变化。
12.【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;表观遗传
【解析】【解答】A、①过程为转录,RNA聚合酶识别并结合的是DNA中的启动子,起始密码子位于mRNA上,并非DNA上,RNA聚合酶结合启动子后解开DNA双螺旋,启动转录,A不符合题意;
B、②过程为翻译,mRNA的合成方向是5'→3',翻译时多个核糖体沿着mRNA的5'→3'方向移动,同时合成多条相同多肽链,从而加快翻译效率,B不符合题意;
C、mRNA的甲基化属于表观遗传修饰,不会改变mRNA的碱基排列顺序,从图中可知,甲基化的mRNA可能被降解,进而抑制基因表达,而非通过改变碱基序列发挥作用,C不符合题意;
D、由图可知,未结合蛋白Y时,甲基化的mRNA会降解,无法完成翻译;蛋白Y识别并结合甲基化修饰的mRNA后,mRNA可正常进行翻译,说明蛋白Y能促进该基因的表达,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】转录过程中,RNA聚合酶的结合位点是DNA上的启动子,起始密码子是翻译的起始信号,位于mRNA上,二者功能和位置不同。翻译时,核糖体沿mRNA的5'→3'方向移动,多聚核糖体的形成可在短时间内合成大量蛋白质,提高翻译效率。表观遗传修饰(如mRNA甲基化)不改变核酸的碱基序列,但会影响基因表达,图中未结合蛋白Y的甲基化mRNA会降解,导致翻译无法进行,而蛋白Y与甲基化mRNA结合后,可避免mRNA降解,使翻译正常进行,体现了蛋白Y对基因表达的促进作用。
13.【答案】A
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异;人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、21三体综合征患者的体细胞中21号染色体多了一条,属于染色体数目异常遗传病,其体细胞中仍含有两个染色体组,并非三个染色体组,A符合题意;
B、猫叫综合征是由于人类5号染色体短臂片段缺失引起的,属于染色体结构异常遗传病,患者会表现出特殊的哭声及多种发育异常,B不符合题意;
C、血友病是伴X染色体隐性遗传病,白化病是常染色体隐性遗传病。若母亲为白化病携带者(Aa)且为血友病携带者(X X ),父亲表现正常(AaX Y),二者婚配后,儿子可能同时继承母亲的白化病隐性基因(aa)和血友病隐性基因(X Y),从而既患血友病又患白化病,而父亲表现正常,C不符合题意;
D、遗传咨询可帮助家庭成员了解遗传病风险,产前诊断(如羊水检查、基因检测等)能早期发现胎儿是否患遗传病,禁止近亲结婚可减少隐性致病基因纯合的概率,这些措施均能有效预防遗传病的发生和传播,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,染色体异常遗传病包括数目异常和结构异常,21三体综合征属于染色体数目异常(个别染色体数目增减),猫叫综合征属于染色体结构异常(片段缺失)。伴性遗传和常染色体遗传的组合情况下,隐性遗传病的发病与否需结合亲本的基因型分析,母亲携带多种隐性致病基因时,儿子可能同时患病而父亲表现正常,这与伴X隐性遗传的交叉遗传特点和常染色体隐性遗传的基因型组合有关。预防遗传病的核心措施包括遗传咨询、产前诊断和禁止近亲结婚等,这些措施通过减少致病基因传递、早期干预等方式降低遗传病的发生风险。
14.【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导;神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、坐骨神经是由多根传出神经纤维集合成束形成的,并非单根神经纤维,刺激a处腓肠肌收缩,只能说明坐骨神经属于传出神经,A不符合题意;
B、兴奋在神经-肌肉接头处(类似突触)的传递是单向的,只能从神经传到肌肉,无法反向传递。刺激b处(肌肉侧),腓肠肌会收缩,但兴奋不能传到电表所在的神经纤维,电表指针不会偏转,B不符合题意;
C、神经纤维上动作电位的产生依赖Na+内流,适量增加溶液中的Na+浓度,会增大神经细胞膜两侧的Na+浓度差,相同强度刺激a处时,Na+内流增多,动作电位峰值增大,电表指针偏转幅度也随之增大,C符合题意;
D、坐骨神经包含多根神经纤维,在一定范围内,刺激强度越大,兴奋的神经纤维数目越多,腓肠肌收缩程度越大,只有当所有神经纤维均兴奋时,收缩程度才达到最大并保持稳定,并非刺激强度增大时收缩程度不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】兴奋在神经纤维上的传导依赖Na+内流形成的动作电位,膜两侧Na+浓度差直接影响动作电位的峰值和电表偏转幅度。神经-肌肉接头处的传递具有单向性,这是由神经递质的释放部位和受体分布特点决定的,导致兴奋只能从神经向肌肉方向传递。坐骨神经作为神经纤维束,其兴奋的神经纤维数量与刺激强度相关,在阈值范围内,刺激强度与兴奋纤维数量、肌肉收缩程度呈正相关,体现了神经调节的量化特性。
15.【答案】B
【知识点】免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】A、皮肤作为人体第一道防线,既具有物理屏障作用(如表皮细胞排列紧密,阻挡病原体侵入),又能通过分泌汗液、皮脂等含抗菌物质形成化学屏障,抵御病原体侵袭,A不符合题意;
B、发热是机体应对感染的防御性反应,适度升高的体温会增强白细胞的吞噬活性、加快免疫细胞代谢,还能促进炎症因子和抗体的产生,从而增强机体对病原体的清除能力,而非降低白细胞吞噬作用,B符合题意;
C、淋巴结是人体重要的免疫器官,当病原体侵入引发感染时,识别病原体的淋巴细胞会在淋巴结内聚集、增殖并分化为效应细胞,发挥免疫防御作用,因此淋巴结是淋巴细胞增殖、分化的场所,C不符合题意;
D、病原体进入机体后,吞噬细胞可通过识别病原体表面的病原体相关分子模式直接识别病原体;部分病原体也能被B淋巴细胞表面的抗原受体直接识别,启动体液免疫过程,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】人体免疫系统包括三道防线,第一道防线以皮肤和黏膜为核心,通过物理和化学屏障发挥初步防御作用。免疫器官中的淋巴结不仅是免疫细胞的储存场所,也是感染发生时淋巴细胞增殖分化的关键部位,助力机体启动特异性免疫。免疫细胞中,吞噬细胞和B淋巴细胞均具备直接识别病原体的能力,其中吞噬细胞参与非特异性免疫和特异性免疫的启动,B淋巴细胞主要参与体液免疫。
16.【答案】D
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、根据腺体间分级调节关系及③的分泌特点可判断,c为下丘脑、a为垂体、b为肾上腺皮质,②是垂体分泌的促肾上腺皮质激素,该激素通过体液运输到达全身各处,但仅对靶器官b(肾上腺皮质)起作用,并非通过垂体门脉定向运输,A不符合题意;
B、糖皮质激素的化学本质是固醇类,属于脂溶性激素,其受体位于细胞内,而非b的细胞膜上,B不符合题意;
C、若切除a(垂体),则垂体分泌的②促肾上腺皮质激素减少,导致b分泌的③糖皮质激素分泌减少;由于糖皮质激素对下丘脑的负反馈抑制减弱,下丘脑分泌的①促肾上腺皮质激素释放激素会增多,C不符合题意;
D、长期口服糖皮质激素,会使血液中糖皮质激素浓度过高,通过负反馈调节抑制下丘脑分泌①和垂体分泌②,导致b(肾上腺皮质)因缺乏促肾上腺皮质激素的刺激而功能减退,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】下丘脑-垂体-靶腺(如肾上腺皮质)构成典型的分级调节系统,下丘脑分泌的促激素释放激素作用于垂体,促使垂体分泌促激素,进而调控靶腺分泌相应激素。激素通过体液运输到达全身,但仅对具有特异性受体的靶器官或靶细胞起作用,脂溶性激素的受体位于细胞内,水溶性激素的受体多在细胞膜上。负反馈调节是维持激素水平稳定的关键,当靶腺激素分泌过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动。长期外源补充糖皮质激素会打破这一调节平衡,通过负反馈抑制垂体分泌促肾上腺皮质激素,导致肾上腺皮质因缺乏刺激而功能减退,体现了激素调节的精细性和相互制约关系。
17.【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、为确保实验中肽链合成的模板仅为人工加入的多聚尿嘧啶核苷酸(UUUUUU……),避免原有DNA转录的mRNA或残留mRNA干扰实验结果,特殊处理后的大肠杆菌细胞提取液需去除自身的DNA和mRNA,A符合题意;
B、该实验的目的是探究多聚尿嘧啶核苷酸对应的密码子决定的氨基酸,自变量是氨基酸的种类(不同试管中加入的氨基酸不同),大肠杆菌细胞提取液属于无关变量,需保持一致,B不符合题意;
C、大肠杆菌细胞提取液为肽链合成提供了核糖体(翻译的场所)、酶、能量(ATP)等条件,但模板是人工合成的RNA—多聚尿嘧啶核苷酸,原料是试管中加入的特定氨基酸,C不符合题意;
D、密码子具有简并性,一种氨基酸可能对应多种密码子,苯丙氨酸的密码子包括UUU和UUC,因此首个被破译的密码子UUU并非决定苯丙氨酸的唯一密码子,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】遗传密码破译的关键是构建仅含单一模板RNA(如多聚尿嘧啶核苷酸)的体外翻译体系,因此需去除细胞提取液中原有DNA和mRNA,避免干扰实验结果。翻译过程需要核糖体、模板RNA、氨基酸原料、酶、能量等条件,其中模板和原料由实验人工提供,细胞提取液提供其他必要条件。
18.【答案】D
【知识点】物种的概念与形成;生物具有共同的祖先;自然选择与适应
【解析】【解答】A、不同生物的DNA分子序列差异属于分子水平的证据,能够为共同祖先理论提供支持,但这些证据属于间接证据,化石记录才是证明共同祖先理论的直接证据,A不符合题意;
B、物种的界定标准是存在生殖隔离,生殖隔离包括不能互相交配、交配后不能产生后代,以及交配后产生的后代不育(如马和驴杂交产生的骡子不育)等情况,因此不同物种个体之间可能存在交配行为,只是无法产生可育后代,B不符合题意;
C、自然选择的发生需要满足多个条件,包括个体之间存在可遗传变异、生物存在过度繁殖现象、不同个体之间存在生存斗争,且变异的性状会影响个体的存活和繁殖成功率,仅有可遗传变异并不足以让自然选择发生,C不符合题意;
D、自然选择直接作用于生物个体的表型,具有适应环境表型的个体更易在生存斗争中存活并繁殖后代,其携带的有利基因会更多地传递给下一代,而具有不适应环境表型的个体则更易被淘汰,进而导致种群中相应基因的频率发生定向改变,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】共同祖先理论的证据包括化石证据(直接证据)、分子水平证据、胚胎学证据等,不同生物的DNA序列差异能反映它们之间的亲缘关系,为共同祖先提供间接支持。物种的核心特征是生殖隔离,其表现形式具有多样性,并非仅指不能交配。自然选择的发生需要可遗传变异、过度繁殖、生存斗争等条件的综合作用,变异是自然选择的原材料,但并非有变异就一定有自然选择。
19.【答案】D
【知识点】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;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、由图可知,乙烯能促进果实脱落,而乙烯合成酶是催化乙烯合成的关键酶,若抑制乙烯合成酶的活性,乙烯合成减少,果实脱落会延迟,A不符合题意;
B、脱落酸可促进乙烯合成酶的合成,进而促进乙烯产生,加速果实脱落;生长素能抑制脱落酸的合成,间接抑制乙烯产生,延缓果实脱落,因此脱落酸与生长素含量的比值会影响果实脱落,B不符合题意;
C、生长素的作用是抑制果实脱落,乙烯的作用是促进果实脱落,二者对果实脱落的作用效果相反,属于拮抗作用,C不符合题意;
D、该植物果实脱落过程中,脱落酸促进乙烯合成,乙烯又会抑制生长素的产生,而生长素对脱落酸有抑制作用,这使得乙烯含量增加后会进一步促进自身合成,该调节机制属于正反馈,而非负反馈,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】植物激素的调节并非单一激素独立作用,而是通过相互协调、拮抗或协同形成复杂网络。脱落酸与生长素通过影响乙烯的合成间接调控果实脱落,其中脱落酸促进乙烯生成,生长素抑制脱落酸进而减少乙烯,二者的比例变化决定果实脱落的速率。生长素与乙烯对果实脱落的作用相反,体现了激素间的拮抗关系。反馈调节方面,乙烯合成后通过抑制生长素间接解除对脱落酸的抑制,进一步促进自身合成,属于正反馈调节,这一机制能快速放大乙烯的作用,加速果实脱落过程,体现了植物激素调节的精细性和高效性。
20.【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、乙细胞处于有丝分裂后期,细胞内有8个核DNA分子,4对同源染色体,但细胞中的DNA还包括线粒体中的DNA,因此总DNA数量大于8个,A不符合题意;
B、乙细胞为有丝分裂后期,其主要特征是着丝粒分裂、姐妹染色单体分离,同源染色体分离和非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期,并非有丝分裂过程,B不符合题意;
C、丙细胞处于减数第一次分裂前期,若发生交叉互换,若该细胞为初级精母细胞,分裂结束后会产生4种基因型的精子;若为初级卵母细胞,最终只能产生1种基因型的卵细胞和3个极体,并非4种基因型配子,C不符合题意;
D、丁细胞中发生片段交换的两条染色体为非同源染色体,这种非同源染色体之间的片段交换属于染色体畸变中的易位,区别于同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换(基因重组),D符合题意。
故答案为:D。
【分析】有丝分裂后期的核心特征是着丝粒分裂,染色体数目加倍,同源染色体不发生分离,而减数第一次分裂后期会发生同源染色体分离和非同源染色体自由组合。减数分裂过程中,同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换属于基因重组,而非同源染色体之间的片段交换属于染色体易位,二者的本质区别在于交换的染色体是否为同源染色体。初级精母细胞和初级卵母细胞经减数分裂产生的配子数量和类型不同,初级精母细胞最终产生4个精子,初级卵母细胞仅产生1个卵细胞。
21.【答案】(1)蛋白质、无机盐;②④⑤⑥;血浆
(2)基本不变;脑干;肝脏
(3)肝脏;细胞质基质和线粒体;胰高血糖素、肾上腺素;增多
(4)高原环境促使细胞 A(红细胞)数量增多,提高血液携氧能力,增强运动耐力
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;内环境的组成;内环境的理化特性;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)血浆渗透压的大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关,其中蛋白质维持胶体渗透压,无机盐维持晶体渗透压。分析图中①~⑥的物质交换关系:血浆与组织液(②)可通过毛细血管壁双向渗透,血浆与细胞A(如红细胞,直接生活在血浆中,④)可双向交换物质,淋巴与细胞B(如淋巴细胞,可在淋巴和血浆间迁移,⑤)能双向物质交换,组织液与细胞内液(⑥)可通过细胞膜双向交换营养物质和代谢废物;而组织液到淋巴(①)、淋巴到血浆(③)为单向交换,因此物质交换双向的序号是②④⑤⑥。细胞B(如淋巴细胞)的内环境包括淋巴和血浆,因为淋巴细胞可进入血浆循环,故除淋巴外,还有血浆。
(2)运动员剧烈运动时,肌细胞(细胞D)释放的乳酸进入血浆,由于血浆中存在H2CO3/NaHCO3等缓冲物质,可快速中和乳酸,因此血液的pH基本不变。呼吸中枢位于脑干,运动产生的CO2会刺激脑干中的呼吸中枢,加快呼吸运动以排出多余CO2。部分乳酸通过血液运输到肝脏,在肝脏中经糖异生作用再生为葡萄糖,实现乳酸的回收利用。
(3)细胞C能将葡萄糖合成糖原(肝糖原),也能将糖原分解为葡萄糖,还可进行糖异生,因此最可能是肝脏细胞。葡萄糖在肝脏细胞中通过有氧呼吸被充分利用,有氧呼吸的场所是细胞质基质(第一阶段)和线粒体(第二、三阶段)。过程b是肝糖原分解为葡萄糖,促进该过程的激素有胰高血糖素和肾上腺素,二者均能升高血糖,胰高血糖素主要作用于肝脏,肾上腺素可协同增强该效应。若肝脏细胞(细胞C)发生感染,代谢产物排出过多会导致组织液中溶质增多,渗透压升高,吸水能力增强,进而使组织液含量增多(引发组织水肿)。
(4)细胞A为红细胞,其主要功能是运输氧气。高原地区氧气稀薄,运动员在高原训练时,机体为适应低氧环境,会促使红细胞数量增多(或血红蛋白含量增加),从而提高血液的携氧能力,满足剧烈运动时肌肉细胞对氧气的需求,增强运动耐力。
【分析】内环境(血浆、组织液、淋巴)是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,其稳态的维持依赖缓冲物质、激素调节、神经调节等多种机制。血浆渗透压由蛋白质和无机盐共同维持,体液间的物质交换存在双向和单向之分,体现了内环境的动态平衡。剧烈运动时,机体通过缓冲物质维持pH稳定,通过肝脏实现乳酸的回收利用,通过神经-体液调节调控呼吸和血糖平衡。
(1)血浆渗透压的大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关(蛋白质维持胶体渗透压,无机盐维持晶体渗透压)。 物质交换双向的过程:血浆与淋巴液(①)、组织液与淋巴(③)是单向,但血浆与组织液(②)、淋巴与细胞B(⑤),血浆与细胞A(④),组织液与细胞内液(⑥)是双向的(细胞与组织液可双向交换物质,血浆与组织液可通过毛细血管壁双向渗透),故填②④⑤⑥。 细胞 B 生活在淋巴中,其所处内环境除淋巴外,还有血浆。
(2)血浆中存在缓冲物质(如H2CO3/NaHCO3),剧烈运动时细胞 D 释放大量乳酸,血液的 pH基本不变(缓冲物质可中和乳酸)。呼吸中枢位于脑干中,CO2刺激脑干的呼吸中枢可加快呼吸运动。乳酸可通过血液运至肝脏,在肝脏中经糖异生作用再生为葡萄糖。
(3)细胞 C 能将葡萄糖合成糖原(肝糖原),也能将糖原分解为葡萄糖,故最可能是肝脏细胞。 葡萄糖在细胞 C 的细胞质基质和线粒体中被充分利用(通过有氧呼吸彻底氧化分解)。 过程 b 是糖原分解为葡萄糖,促进该过程的激素有胰高血糖素、肾上腺素(二者均可升高血糖)。 若肝脏细胞(细胞 C)感染,代谢产物排出过多,会导致组织液中溶质增多,渗透压升高,组织液含量增多(出现组织水肿)。
(4)细胞 A 是红细胞(负责运输氧气)。中长跑运动员在高原训练,是因为高原氧气稀薄,可促使红细胞数量增多(或血红蛋白含量增加),从而提高血液的携氧能力,提升运动耐力。
22.【答案】(1)防止滤液细线中的色素会被层析液溶解,而不能在滤纸上扩散;蓝紫;干燥
(2)类囊体;磷脂
(3)呼吸作用;减少;高温导致Rubisco酶活性下降,类囊体膜受损,叶绿素含量减少,使净光合速率降低,CO2消耗量的减少,胞间CO2积累
(4)未完全消除;在高温+500MT 处理丙二醛含量仍高于常温组,表明膜系统仍有损伤,高温胁迫的影响未被完全消除
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;叶绿体色素的提取和分离实验;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
【解析】【解答】(1)纸层析法分离光合色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散速度快。若层析液超过滤液细线,滤液细线中的色素会直接被层析液溶解,无法在滤纸上扩散分离,因此实验时层析液不能超过滤液细线。在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素,其对应的色素带距离滤液细线最远,主要吸收蓝紫光。新鲜叶片含有较多水分,会稀释提取液中的光合色素,研磨前对叶片进行干燥处理,可减少水分含量,从而提高滤液中光合色素的浓度。
(2)光合色素主要分布在叶绿体的类囊体膜上,高温会破坏细胞的生物膜系统,其中类囊体膜受损会导致叶绿素含量减少,影响光能的吸收和转化。丙二醛是膜脂氧化的产物,生物膜的基本支架是磷脂双分子层,褪黑素可调节植物体内抗氧化酶活性,减少自由基对生物膜中磷脂分子的攻击,降低膜脂氧化程度,进而减少丙二醛的产生。
(3)气孔是植物叶片与外界进行气体交换的门户,气孔导度(气孔张开的程度)会影响CO2的进入(光合作用原料)、O2的排出(呼吸作用产物)以及水分的散失(蒸腾作用),因此是影响光合作用、蒸腾作用、呼吸作用的主要因素。气孔导度减小,会导致外界CO2进入植物体内的量减少,但高温组的胞间CO2浓度反而升高。结合表格数据推测,原因可能是高温导致Rubisco酶活性下降(CO2固定效率降低),同时类囊体膜受损、叶绿素含量减少(光能转化和光反应产物减少,间接抑制暗反应),使得光合作用消耗的CO2量显著减少,而CO2的供应减少幅度小于消耗减少幅度,最终导致胞间CO2积累,浓度升高。
(4)高温+500μmol/LMT处理组未完全消除高温胁迫的影响。理由是:丙二醛含量与生物膜受损程度呈正相关,常温组丙二醛含量为5.2ng·g- ,而高温+500μmol/LMT组丙二醛含量为10.1ng·g- ,仍明显高于常温组,说明该组植物的膜系统仍存在损伤,高温胁迫对植物的影响并未被完全消除。
【分析】高温对光合作用的抑制作用主要体现在两方面:一是破坏类囊体膜结构,导致叶绿素含量下降,影响光能吸收转化;二是降低Rubisco酶活性,抑制CO2固定过程,同时引发膜脂氧化(丙二醛积累),进一步损伤细胞结构。褪黑素的保护作用通过调节抗氧化酶活性、减少膜脂氧化、维持叶绿素含量和酶活性来实现,且存在浓度效应(300μmol/LMT组的保护效果优于100μmol/L和500μmol/L组)。
(1)光合色素可以通过纸层析法进行分离,实验时层析液不能超过滤液细线的原因是防止滤液细线中的色素会被层析液溶解,而不能在滤纸上扩 散。在层析液中溶解度最大的色素带是胡萝卜素,主要吸收蓝紫光。为提高滤液中光合色素的浓度,研磨前可对新鲜叶片进行干燥处理,减少水分可以提高叶绿素在无水乙醇中的浓度。
(2)叶绿素位于类囊体膜上,高温破坏类囊体膜会导致叶绿素减少。丙二醛是膜脂氧化物,膜上的脂质主要是磷脂分子。
(3)气孔导度影响植物与外界的气体交换,受影响的有光合作用、蒸腾作用、呼吸作用。气孔导度减小导致气体难以交换,外界CO2进入量减少。虽然CO2来源有所下降,但高温导致Rubisco酶活性下降,类囊体膜受损,叶绿素含量减少,使净光合速率降低,CO2消耗量的减少更显著,胞间CO2浓度反而升高。
(4)表格数据显示在高温+500MT 处理丙二醛含量仍高于常温组,表明膜系统仍有损伤,高温胁迫的影响未被完全消除。
23.【答案】(1)基因的自由组合;子一代的表型及比例正常翅:残翅=3:1,红眼:朱红眼=1:1,子一代四种表型,且比例为3:3:1:1,说明控制两对相对性状的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律;正常翅;完全显性
(2)常
(3)AaXBXb;7:9;残翅朱红眼;
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;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】(1)这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。判断依据是:F1中正常翅∶残翅=3∶1,说明翅形由一对等位基因控制,且正常翅为显性;红眼∶朱红眼=1∶1,说明眼色由另一对等位基因控制;同时F1四种表型比例为3∶3∶1∶1,符合两对等位基因自由组合的性状分离比,推测控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上,故遵循自由组合定律。其中翅形的显性性状为正常翅,由于杂合子(Aa)表现为正常翅,与显性纯合子(AA)表型一致,因此这种显性现象的表现形式称为完全显性。
(2)若F1每种表型中雌∶雄=1∶1,说明眼色性状的遗传与性别无关,可推测控制眼色的基因B/b位于常染色体上(若位于X染色体上,子代眼色表型会出现性别差异)。
(3)若A/a位于常染色体、B/b位于X染色体上,根据F1正常翅∶残翅=3∶1,可判断亲本翅形基因型均为Aa(Aa×Aa→3A_∶1aa);结合F1红眼∶朱红眼=1∶1,且母本为红眼,可推测母本基因型为AaX X (父本基因型为AaX Y,若母本为X X ,则父本需为X Y,但母本表现为红眼,故母本必含X )。现欲判断红眼是否为显性,若红眼为显性,则F1残翅个体的基因型及比例为aaX X ∶aaX X ∶aaX Y∶aaX Y=1∶1∶1∶1。F1残翅个体随机交配,雌配子类型及比例为aX ∶aX =1∶3,雄配子类型及比例为aX ∶aX ∶aY=1∶1∶2。通过棋盘法计算,F2中红眼(含X )∶朱红眼(X X 、X Y)=7∶9,因此若F2表现型及比例为红眼∶朱红眼=7∶9,则红眼为显性性状。为验证雌性亲本(AaX X )的基因型,应选择隐性纯合子进行测交,即表现型为残翅朱红眼(aaX Y)的雄性个体。遗传图解如下:
【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。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。
(1)分析子一代的表型及比例可知,正常翅:残翅=3:1,红眼:朱红眼=1:1,子一代四种表型,且比例为3:3:1:1,说明控制两对相对性状的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。根据表格数据可知,子代正常翅:残翅=3:1,说明正常翅为显性性状,且为完全显性。
(2)若F1每种表型中雌:雄=1:1,说明子代性状与性别无关,可推测B/b位于常染色体上。
(3)若基因A/a、B/b分别位于常染色体、X染色体上,则根据子代正常翅:残翅=3:1,可知亲本均为Aa。由于红眼和朱红眼的显隐关系未知,根据子一代红眼∶朱红眼=1∶1,可推测亲本为XBXb、XbY或XbXb、XBY,故母本的基因型为AaXBXb或AaXbXb,父本的基因型为AaXbY或AaXBY。现欲判断红眼性状是否为显性,若红眼为显性性状,则亲本的基因型为AaXBXb和AaXbY,F1残翅个体的基因型为aaXBXb、aaXbXb、aaXBY、aaXbY,产生的雌配子有aXB:aXb=1:3,产生的雄配子有aXB:aXb:aY=1:1:2,列棋盘可知,F2表现型及比例为红眼:朱红眼=7:9。故该同学将F1残翅个体随机交配得F2,若F2表现型及比例为红眼:朱红眼=7:9,则红眼为显性性状。 若上述假设成立,雌性亲本的基因型为AaXBXb,欲验证雌性亲本的基因型,应选择表现型为残翅朱红眼的雄性个体进行测交,遗传图解为

24.【答案】(1)减小;由负电位变为正电位;高于
(2)Ca2+内流与 K+外流处于平衡状态;短
(3)传出神经;兴奋性;抑制;抑制;拮抗
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)静息电位主要由K+外流维持,其绝对值取决于细胞内外K+浓度差。若适当增大细胞外溶液K+浓度,细胞内外K+浓度差减小,K+外流减少,因此静息电位的绝对值将减小。0期为去极化过程,Na+通道快速开放,Na+顺浓度内流,导致细胞膜内侧的电位变化情况为由负电位变为正电位。心肌细胞动作电位完成后,膜内的K+浓度仍高于膜外,这是可兴奋细胞离子分布的基本特征,动作电位过程中离子的跨膜运输不会改变这一核心浓度差。
(2)图1中2期(平台期)膜电位下降缓慢的机制是Ca2+内流与K+外流处于平衡状态:Ca2+顺浓度内流维持膜的去极化,K+持续外流促进膜复极化,两者速率相近,使膜电位在该时期相对稳定,下降缓慢。据图1可知,高血钙会缩短心肌细胞动作电位的时程,因此膜外负电位从产生到恢复所需的时间变短,进而改变心率。
(3)图2中交感神经和副交感神经均直接支配心脏(效应器),属于传出神经,是自主神经系统的组成部分,负责调控内脏器官活动。剧烈运动时,机体需加快血液循环,交感神经兴奋并释放去甲肾上腺素,该神经递质为兴奋性递质,可使心肌细胞收缩力增强、心率加快。副交感神经兴奋会导致心跳减慢,推测神经元①释放的乙酰胆碱作用于交感神经的传出通路,效应为抑制(减弱交感神经的兴奋传导);神经元②释放的乙酰胆碱直接作用于心肌细胞,效应为抑制(降低心肌细胞的兴奋性,减慢心率)。交感神经(促进心跳加快、收缩增强)和副交感神经(促进心跳减慢、收缩减弱)的活动相互拮抗,共同维持心脏搏动的相对稳定。
【分析】心肌细胞动作电位的五期变化是Na+、K+、Ca2+协同跨膜运输的结果:0期Na+内流引发去极化,2期Ca2+内流与K+外流的平衡形成平台期,3期K+外流完成复极化,4期通过离子泵恢复离子分布,离子浓度(如细胞外K+、Ca2+)的改变会直接影响动作电位的时程和幅度,进而调节心率。神经调控方面,交感神经与副交感神经作为传出神经,通过释放不同神经递质(兴奋性或抑制性)产生拮抗作用,交感神经促进心脏活动增强,副交感神经抑制心脏活动,二者协同维持心脏搏动的稳态,体现了神经调节的精细性和稳态维持的拮抗机制。
(1)静息电位主要由K+外流维持。若增大细胞外 K+浓度,细胞内外 K+浓度差减小,K+外流减少,因此静息电位的绝对值将减小。 0 期是Na+快速内流导致的去极化过程,细胞膜内侧的电位由负电位变为正电位。 心肌细胞动作电位完成后,膜内的 K+浓度仍高于膜外(细胞内 K+浓度始终高于细胞外,这是离子分布的基础)。
(2)平台期电位下降缓慢的机制是:Ca2+内流与 K+外流处于平衡状态(Ca2+内流维持去极化,K+外流促进复极化,两者速率相当,导致电位变化缓慢)。 由图1可知,高血钙时心肌细胞动作电位的时程更短,因此膜外电位从产生到恢复所需的时间变短。
(3)交感神经和副交感神经属于传出神经(自主神经系统是支配内脏、血管和腺体的传出神经,调节内脏活动)。 剧烈运动时,交感神经兴奋,释放的去甲肾上腺素是兴奋性神经递质(使心肌细胞收缩力增强、心率加快)。 副交感神经兴奋导致心跳减慢:神经元①释放乙酰胆碱抑制(抑制交感神经的传出活动);神经元②释放乙酰胆碱抑制(直接抑制心肌细胞的活动)。 交感神经(使心率加快)和副交感神经(使心率减慢)活动相互拮抗,共同维持心脏搏动的相对稳定。
25.【答案】(1)造血干细胞;辅助性T;细胞毒性T
(2)CD39、CD73;颗粒酶
(3)癌细胞厌氧呼吸导致局部乳酸含量升高,抑制T细胞增殖,促进Treg细胞增殖,从而抑制细胞免疫,出现免疫逃逸
(4)环孢素溶液;等量生理盐水;同一只B品系;观察并记录移植皮肤从移植到脱落的时间,分别记作t甲、t乙;t甲>t乙
【知识点】免疫系统的结构与功能;细胞免疫
【解析】【解答】(1)人体内所有T细胞均由骨髓中的造血干细胞增殖分化而来,并在胸腺中发育成熟。在免疫应答过程中,辅助性T细胞能识别吞噬细胞表面的抗原-MHC复合体,激活后分泌白细胞介素-2等细胞因子,促进其他免疫细胞的活化和增殖;细胞毒性T细胞在抗原-MHC复合体的刺激和辅助性T细胞分泌的细胞因子作用下,会增殖、分化为效应细胞毒性T细胞(直接裂解靶细胞)和记忆细胞毒性T细胞(维持长期免疫记忆)。
(2)据图1分析,Treg细胞表面表达CD39和CD73两种蛋白,二者可协同将ATP水解为3Pi和腺苷,腺苷能抑制T细胞的代谢,从而减弱其免疫活性。此外,Treg细胞除了分泌L-10、TGF-β等抑制性细胞因子抑制T细胞活化外,还能分泌颗粒酶直接抑制T细胞的功能,进一步增强免疫抑制效应。
(3)根据图2信息,癌细胞在氧气充足时仍主要进行厌氧呼吸,会产生大量乳酸,导致肿瘤局部乳酸浓度升高。乳酸一方面会抑制T细胞的增殖(细胞分裂指数降低),另一方面会促进Treg细胞的增殖,而Treg细胞具有强免疫抑制作用,会进一步抑制细胞免疫功能,使癌细胞逃脱免疫系统的监视和清除,即出现免疫逃逸现象。
(4)①实验步骤:该实验的自变量是环孢素的有无,因变量是免疫排斥反应的强度(以移植皮肤脱落时间为检测指标)。第二步:甲组注射适量环孢素溶液作为实验组,乙组注射等量生理盐水作为对照组,遵循单一变量和等量原则;移植皮肤需来自同一品系(B品系)的同一只小鼠,保证移植抗原的一致性,减少无关变量干扰。第三步:将两组小鼠置于相同且适宜条件下饲养,观察并记录移植皮肤从移植到脱落的时间,分别记作t甲(甲组)、t乙(乙组)。②预期实验结果:由于环孢素是免疫抑制剂,能减少免疫排斥反应,因此甲组移植皮肤的存活时间会长于乙组,即t甲>t乙。
【分析】T细胞作为细胞免疫的核心细胞,其发育成熟依赖骨髓和胸腺的协同作用,辅助性T细胞和细胞毒性T细胞在免疫应答中各司其职,分别负责信号传递和靶细胞裂解。Treg细胞通过多种机制发挥免疫抑制作用,包括水解ATP产生抑制性物质、分泌抑制性细胞因子和颗粒酶等,这一机制既能维持免疫稳态,也可能被癌细胞利用。癌细胞通过厌氧呼吸产生大量乳酸,调控T细胞和Treg细胞的增殖平衡,抑制免疫监视,实现免疫逃逸,体现了癌细胞与免疫系统的相互作用。实验设计部分遵循对照原则和单一变量原则,通过移植异品系小鼠皮肤,以皮肤脱落时间为指标,验证环孢素的免疫抑制作用,核心逻辑是免疫抑制剂能延长移植器官的存活时间,为临床器官移植提供理论支持。
(1)T细胞由骨髓中的造血干细胞,在胸腺中发育成熟而形成。在免疫应答中,能够识别吞噬细胞表面的抗原-MHC复合体,并分泌出白细胞介素-2的是辅助性T细胞。能够增殖、分化为效应细胞毒性T细胞和记忆细胞毒性T细胞的是细胞毒性T细胞。
(2)由图1可知,Treg细胞表面的CD39、CD73能催化ATP水解产生腺苷,来抑制T细胞代谢。并且还能分泌L-10、TGF-β等抑制性细胞因子抑制T细胞的活化,分泌颗粒酶抑制T细胞作用。
(3)结合图2分析,癌细胞主要依赖厌氧呼吸产生能量,导致局部乳酸含量升高,抑制T细胞增殖,促进Treg细胞增殖,从而抑制细胞免疫,出现免疫逃逸。
(4)实验步骤:实验设计的自变量是环孢素的有无,故第二步给甲组小鼠注射适量的环孢素溶液作为实验组,乙组小鼠注射等量的生理盐水作为对照组;为了检测两组小鼠的免疫排斥反应,将另一品系的小鼠皮肤作为移植来源,即同一只B品系小鼠腹部相同面积的皮肤分别移植到甲、乙两组小鼠的腹部。作为检测免疫排斥反应的指标,可以观察并记录移植皮肤从移植到脱落的时间,分别记作t甲、t乙。
预期实验结果:由于本实验是验证实验,实验结论与预期一致,即环孢素具有抑制免疫排斥反应的作用,甲组有环孢素,故预期实验结果应为t甲>t乙,实验结论是环孢素具有抑制免疫排斥反应的作用。
1 / 1浙江省金砖高中联盟2025-2026学年高二上学期11月期中生物试题
1.(2025高二上·浙江期中)2025年我国将健康体重管理行动纳入健康中国行动。科学管理体重需注意合理膳食、适量运动等。下列说法错误的是(  )
A.长期摄入低糖奶茶可能会导致肥胖
B.胆固醇会引发心血管疾病,应尽量避免摄入
C.奶制品和大豆制品搭配食用可补充人体必需氨基酸
D.剧烈运动时大量出汗需适量补充水和无机盐
【答案】B
【知识点】氨基酸的种类;脂质的种类及其功能;水盐平衡调节;糖类、脂质和蛋白质的代谢过程与相互关系
【解析】【解答】A、低糖奶茶虽糖分含量较低,但可能含有奶精、奶油等富含脂肪的成分,长期摄入后,若总热量摄入超过人体消耗,多余热量会转化为脂肪堆积,可能导致肥胖,A不符合题意;
B、胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,还能参与维生素D、胆汁酸及部分激素的合成,对人体正常生理功能具有重要意义,无需尽量避免摄入,只有血液中胆固醇含量过高时,才可能增加心血管疾病风险,B符合题意;
C、奶制品中的蛋白质属于优质蛋白质,包含所有必需氨基酸,大豆制品中的蛋白质缺少部分必需氨基酸,二者搭配食用可实现氨基酸互补,帮助人体全面获取必需氨基酸,C不符合题意;
D、剧烈运动时大量出汗,会同时流失水分和钠、钾等无机盐,这些物质对维持细胞正常生理功能、调节体液渗透压和酸碱平衡至关重要,及时补充水和无机盐能避免肌肉痉挛、乏力等不适,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】胆固醇并非对人体只有危害,而是维持细胞结构和功能的重要物质,需适量摄入;必需氨基酸是人体无法合成、必须从食物中获取的氨基酸,不同食物中蛋白质的氨基酸组成存在差异,搭配食用可实现氨基酸互补;水和无机盐参与人体多项生理调节,剧烈运动时的流失需要及时补充;而体重管理的核心是热量平衡,即使是“低糖”食物,若总热量超标仍可能导致肥胖,这些知识点共同构成了科学体重管理中合理膳食的理论基础。
2.(2025高二上·浙江期中)噬藻体是一种特异性侵染蓝细菌的DNA病毒,能有效干预蓝细菌增殖进而达到防治水华目的。下列叙述正确的是(  )
A.噬藻体和蓝细菌的遗传物质都是 DNA
B.噬藻体和蓝细菌最主要区别是有无成形细胞核
C.噬藻体和蓝细菌都只有核糖体这一唯一细胞器
D.可利用培养基大量培养噬藻体控制水华
【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;病毒
【解析】【解答】A、噬藻体是特异性侵染蓝细菌的DNA病毒,其遗传物质为DNA;蓝细菌属于原核生物,细胞内以DNA作为遗传物质,二者遗传物质都是DNA,A符合题意;
B、噬藻体是病毒,无细胞结构,蓝细菌是原核生物,有细胞结构但无成形细胞核,二者最主要的区别是有无细胞结构,而非有无成形细胞核,B不符合题意;
C、噬藻体无细胞结构,不含有核糖体等细胞器;蓝细菌作为原核生物,仅具有核糖体这一唯一细胞器,C不符合题意;
D、噬藻体是病毒,病毒必须寄生在活细胞内才能完成增殖,普通培养基无法提供其增殖所需的宿主细胞,因此不能利用培养基大量培养噬藻体,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】病毒无细胞结构,由核酸和蛋白质外壳组成,遗传物质可能是DNA或RNA,需依赖宿主细胞才能进行增殖,不能独立在培养基中培养。原核生物有细胞结构,无成形细胞核,仅含核糖体一种细胞器,遗传物质均为DNA。噬藻体作为DNA病毒,遗传物质为DNA,蓝细菌作为原核生物,遗传物质也为DNA。二者的本质区别是有无细胞结构,而非细胞核的形态差异,噬藻体因无细胞结构,不具备核糖体等细胞器,其增殖必须依赖蓝细菌这一宿主细胞。
3.(2025高二上·浙江期中)2025年8月,第12届世界运动会在四川成都火热开赛。在紧张激烈的赛事里,运动员身体会经历一系列复杂且精妙的生理变化,其中能直接为各项生命活动提供能量的是(  )
A.葡萄糖 B.油脂 C.ATP D.氨基酸
【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;ATP的作用与意义;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、葡萄糖是细胞主要的能源物质,但不能直接为生命活动提供能量,需要通过细胞呼吸分解,将能量转移到ATP中后才能被利用,A不符合题意;
B、油脂是细胞内良好的储能物质,储存的能量需经分解代谢释放并转化为ATP中的能量,才能为生命活动供能,不能直接提供能量,B不符合题意;
C、ATP中文名称为三磷酸腺苷,其分子中含有的特殊化学键断裂时,可直接释放能量供细胞各项生命活动利用,是细胞的直接能源物质,C符合题意;
D、氨基酸是构成蛋白质的基本单位,主要功能是参与蛋白质合成,或经代谢分解供能,但不能直接为各项生命活动提供能量,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞中的能源物质包括糖类、油脂、蛋白质等,其中葡萄糖是主要的能源物质,油脂是储能物质,氨基酸通常作为蛋白质合成的原料,这些物质都不能直接为生命活动提供能量,需要通过细胞呼吸等代谢过程将储存的能量转移到ATP中。ATP作为细胞的直接能源物质,其结构中含有两个特殊化学键,当这些化学键断裂时,会释放出大量能量,直接用于细胞的物质运输、肌肉收缩、生物合成等各项生命活动,是连接能源物质与生命活动的关键物质。
4.(2025高二上·浙江期中)下图是丙酮酸进入到线粒体基质的转运机制。下列叙述错误的是(  )
A.膜间隙中的 H+都来自丙酮酸的分解
B.丙酮酸通过线粒体外膜和内膜的方式不同
C.电子(e-)经过膜蛋白I、II、III 最终传递到O2
D.细胞缺氧时需氧呼吸第二、第三阶段均无法正常进行
【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A、膜间隙中的H+并非都来自丙酮酸的分解,有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸的过程中也会产生H+,这些H+同样会参与到膜间隙的H+积累中,A符合题意;
B、丙酮酸通过线粒体外膜时,借助膜上的线粒体孔蛋白进行运输,属于协助扩散;通过线粒体内膜时,依赖H+的电化学势能提供动力,由载体蛋白协助运输,属于主动运输,二者运输方式不同,B不符合题意;
C、从图示转运机制来看,电子(e-)会依次经过膜蛋白I、II、III的传递,最终与O2结合,参与有氧呼吸第三阶段水的生成过程,C不符合题意;
D、需氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质,第三阶段发生在线粒体内膜,两个阶段都需要氧气参与或依赖有氧环境提供的条件,细胞缺氧时,这两个阶段均无法正常进行,丙酮酸会在细胞质基质中进行无氧呼吸的后续反应,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】有氧呼吸分为三个阶段,第一阶段在细胞溶胶中进行,葡萄糖分解为丙酮酸并产生少量H+和ATP;第二阶段在线粒体基质中,丙酮酸进一步分解,第三阶段在线粒体内膜上,H+与O2结合生成水并释放大量能量。丙酮酸进入线粒体时,外膜通过协助扩散(孔蛋白介导),内膜通过主动运输(H+电化学势能驱动),体现了物质跨膜运输的特异性和能量依赖性。膜间隙中的H+来自需氧呼吸第一阶段葡萄糖分解和后续丙酮酸等物质的分解,并非单一来源。电子传递链是需氧呼吸第三阶段的关键,电子经一系列膜蛋白传递至O2,形成水的同时建立H+梯度,为主动运输提供动力。缺氧时,有氧呼吸的第二、三阶段因缺乏氧气或相关条件无法进行,细胞转向无氧呼吸供能。
5.(2025高二上·浙江期中)图为 DNA 复制的部分示意图,①②③④表示酶。下列说法错误的是(  )
A.①表示DNA 解旋酶,②③④表示 DNA 聚合酶
B.①与②的移动方向相同,①与③④的移动方向不同
C.DNA 复制过程DNA 聚合酶参与氢键和磷酸二酯键的形成
D.DNA 复制时合成两条子链的过程不完全相同
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、①的作用是解开DNA双链间的氢键,为DNA解旋酶;②③④的功能是将游离的脱氧核苷酸连接到子链上,延伸子链,均为DNA聚合酶,A不符合题意;
B、由DNA半不连续复制特点可知,①(解旋酶)向左移动解开双链,②催化的子链为连续合成链,移动方向与①相同;③④催化的子链为不连续合成的冈崎片段,移动方向与①相反,B不符合题意;
C、DNA聚合酶的作用是催化相邻脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,从而连接成子链,氢键的形成是碱基之间自动配对的结果,不需要DNA聚合酶参与,C符合题意;
D、DNA复制时,一条子链连续合成,另一条子链不连续合成(形成冈崎片段后再连接),且两条子链的合成方向均为5’→3’,与模板链的方向相反,因此两条子链的合成过程不完全相同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】DNA复制以亲代DNA的两条链为模板,遵循半保留复制原则。解旋酶的作用是断裂碱基对之间的氢键,使DNA双链解开,为复制提供模板;DNA聚合酶只能从5’端向3’端催化脱氧核苷酸聚合,形成磷酸二酯键,不能催化氢键形成。由于DNA双链反向平行,且DNA聚合酶的合成方向固定,导致一条子链能够连续合成,另一条子链只能分段合成(冈崎片段),即半不连续复制,这使得两条子链的合成过程存在差异。解旋酶与连续合成子链的DNA聚合酶移动方向一致,与不连续合成子链的DNA聚合酶移动方向相反,保证复制过程有序进行。
6.(2025高二上·浙江期中)科研人员探究了温度对某种酶催化反应速率的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.该实验的可变因素是温度,酶量和处理时间等属于无关变量
B.为确定该酶最适温度应在 50~55℃之间设置更小梯度
C.导致70℃与30℃条件下酶促反应速率较低的原因不同
D.酶溶液和反应物混合之前,要把两者分别放在所设温度下保温一段时间
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、该实验的目的是探究温度对酶催化反应速率的影响,因此可变因素(自变量)是温度,酶量、处理时间、反应物浓度等均属于无关变量,需保持一致且适宜,A不符合题意;
B、由图可知,酶催化反应速率在50℃时较高,60℃时速率下降,说明最适温度可能在50~60℃之间,而非50~55℃,应在50~60℃之间设置更小温度梯度来确定最适温度,B符合题意;
C、70℃时温度过高,会破坏酶的空间结构导致酶永久失活,反应速率较低;30℃时温度较低,仅抑制酶的活性,酶的空间结构未被破坏,温度升高后活性可恢复,二者反应速率低的原因不同,C不符合题意;
D、酶溶液和反应物混合前,分别在设定温度下保温一段时间,可保证混合后反应体系立即处于预设温度下,避免因温度差异影响实验结果,确保实验的准确性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】酶的活性受温度影响,在一定范围内,随温度升高酶活性增强,反应速率加快,达到最适温度时活性最高,超过最适温度后,温度过高会破坏酶的空间结构导致酶失活,反应速率下降,而低温仅抑制酶活性,不破坏空间结构。探究温度对酶促反应速率的影响实验中,自变量是温度,无关变量需严格控制。确定最适温度时,应根据实验结果在速率峰值两侧的温度范围设置更小梯度。实验操作中,酶与反应物的预保温是为了排除温度适应过程对反应速率的干扰,保证实验条件的稳定性。
7.(2025高二上·浙江期中)核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层位于内核膜与染色质之间,当细胞进行有丝分裂时,核纤层蛋白的磷酸化和去磷酸化可分别介导核膜的崩解和重建。下列叙述正确的是(  )
A.细菌新陈代谢越旺盛,其核孔复合体数量就越多
B.核纤层蛋白在内质网中合成再经过核孔复合体进入细胞核
C.核纤层蛋白在细胞分裂前期发生磷酸化,末期发生去磷酸化
D.核纤层支撑于内、外核膜之间用以维持细胞核的正常形态
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞核的结构;细胞核的结构和功能综合
【解析】【解答】A、细菌属于原核生物,其细胞内没有成形的细胞核,也不存在核孔复合体,因此其新陈代谢旺盛程度与核孔复合体数量无关,A不符合题意;
B、核纤层蛋白是位于细胞核内的蛋白质,由细胞质中的游离核糖体合成,合成后直接通过核孔复合体进入细胞核,无需经过内质网加工运输,B不符合题意;
C、根据题意,核纤层蛋白的磷酸化介导核膜崩解,核膜崩解发生在有丝分裂前期;核纤层蛋白的去磷酸化介导核膜重建,核膜重建发生在有丝分裂末期,因此核纤层蛋白在细胞分裂前期发生磷酸化,末期发生去磷酸化,C符合题意;
D、核纤层位于内核膜与染色质之间,而非内、外核膜之间,其功能是支撑内核膜,维持细胞核的正常形态,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】原核生物无成形细胞核,也就没有核膜、核孔复合体等结构,而真核细胞的核膜由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层作为真核细胞核内的结构,位于内核膜与染色质之间,其成分核纤层蛋白由游离核糖体合成,通过核孔进入细胞核,主要功能是维持细胞核形态。在有丝分裂过程中,核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化分别与核膜的崩解(前期)和重建(末期)相关,体现了蛋白质修饰对细胞分裂过程的调控作用。核孔复合体是真核细胞特有的结构,是核质之间物质交换和信息交流的通道,其数量与细胞代谢旺盛程度相关,但这一特点仅适用于真核细胞。
8.(2025高二上·浙江期中)囊泡运输是细胞内重要的运输方式,没有囊泡运输的精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列说法正确的是(  )
A.囊泡运输的物质都是蛋白质
B.囊泡可来自核糖体、内质网和高尔基体等细胞器
C.囊泡的定向运输需要信号分子和细胞骨架的参与
D.囊泡和细胞膜的融合依赖于细胞膜的功能特点
【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;细胞骨架
【解析】【解答】A、囊泡运输的物质并非都是蛋白质,细胞内分泌的多糖、脂类等物质也可通过囊泡进行运输,A不符合题意;
B、核糖体没有膜结构,无法形成囊泡,囊泡的来源包括内质网、高尔基体,还可来自细胞膜(如胞吞过程中形成的囊泡),B不符合题意;
C、囊泡的定向运输需要信号分子与目标膜上的受体结合实现识别,同时依赖细胞骨架(如微管、微丝)提供运输轨道,保证囊泡准确到达指定位置,C符合题意;
D、囊泡与细胞膜的融合依赖于细胞膜的流动性,这是细胞膜的结构特点,而选择透过性是细胞膜的功能特点,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】囊泡运输是真核细胞内物质运输的重要方式,运输的物质包括蛋白质、多糖、脂类等多种大分子或颗粒物质。囊泡的形成与具有膜结构的细胞器相关,内质网和高尔基体可通过出芽形成囊泡,细胞膜在胞吞时也能形成囊泡,而核糖体无膜结构,不能产生囊泡。囊泡的定向运输需要信号分子与受体的特异性识别,同时细胞骨架作为细胞内的“骨架系统”,为囊泡运输提供了轨道支持,确保运输的精确性。囊泡与靶膜的融合过程依赖于生物膜的流动性,这是膜的结构特点,而功能特点是选择透过性,二者具有明确区分。囊泡运输的正常进行对细胞内物质的合成、加工、分泌及代谢调控具有重要意义,是细胞维持正常生理功能的关键机制之一。
9.(2025高二上·浙江期中)生物学实验过程中,若在实验材料和试剂的选择上因条件受限,可采用替代方案。下列实验替代方案中可行的是(  )
A.用过氧化酶替代淀粉酶研究温度对酶活性的影响
B.用紫色洋葱内表皮细胞替代外表皮细胞观察质壁分离及复原
C.用不同大小的球替代卡片代表等位基因来模拟孟德尔一对相对性状杂交实验
D.用溴麝香草酚蓝溶液替代澄清石灰水来判断酵母菌的细胞呼吸方式
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素;质壁分离和复原;探究酵母菌的呼吸方式;“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、过氧化氢的化学性质不稳定,受热易自行分解,温度变化会直接影响其分解速率,若用过氧化酶替代淀粉酶研究温度对酶活性的影响,无法区分是温度对酶活性的影响还是温度对过氧化氢自身分解的影响,导致实验结果不准确,A不符合题意;
B、紫色洋葱内表皮细胞具有成熟的大液泡和细胞壁,具备发生质壁分离及复原的结构基础,虽然其液泡颜色较浅,观察时可适当调暗视野,仍能清晰观察到质壁分离及复原现象,因此可替代外表皮细胞,B符合题意;
C、模拟孟德尔一对相对性状杂交实验时,等位基因(如D和d)应使用大小相同、颜色不同的球或卡片代表,以体现等位基因的遗传特性,若用不同大小的球,会引入无关变量(物理大小差异),违背实验模拟的原则,导致实验设计不合理,C不符合题意;
D、澄清石灰水和溴麝香草酚蓝溶液的作用均是检测CO2,而酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会产生CO2,仅通过检测CO2无法判断其细胞呼吸方式,还需检测无氧呼吸特有的产物酒精(如用酸性重铬酸钾溶液),因此该替代方案不可行,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】研究温度对酶活性的影响时,需选择底物自身不受温度影响的酶促反应体系,过氧化氢因受热易分解,不适宜作为该实验的底物。观察质壁分离及复原的关键是细胞具有成熟大液泡和细胞壁,洋葱内表皮细胞虽液泡颜色浅,但仍满足该条件,可通过调整视野亮度实现观察。模拟孟德尔杂交实验时,等位基因的模拟需遵循“形态一致、性质不同”的原则,确保实验模拟的科学性。判断酵母菌呼吸方式的核心是区分有氧呼吸和无氧呼吸的特有产物,仅检测CO2无法实现,需结合酒精检测,因此溴麝香草酚蓝溶液不能替代澄清石灰水达到判断呼吸方式的目的。
10.(2025高二上·浙江期中)下图为细胞重要的生命活动图解,有关说法正确的是(  )
A.染色体周期性变化只发生在① B.基因表达只发生在②③④
C.基因突变只发生在⑤ D.细胞都能发生①②③④⑤
【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡;基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、染色体的周期性变化(复制、螺旋化形成染色体、分离、解螺旋形成染色质)仅发生在细胞增殖过程(①)中,如真核细胞的有丝分裂和减数分裂,其他生命活动(②细胞分化、③衰老、④凋亡、⑤癌变)中均不涉及染色体的周期性变化,A符合题意;
B、基因表达包括转录和翻译过程,是所有活细胞维持生命活动的基础,不仅发生在②③④中,①细胞增殖过程中也会进行基因表达(如合成增殖所需的酶和蛋白质),⑤癌细胞中基因表达也会异常活跃,B不符合题意;
C、基因突变具有随机性,可发生在细胞生命历程的任何时期,既可以发生在⑤癌变过程中,也能发生在①细胞增殖(DNA复制时突变概率较高)、②③④等过程中,C不符合题意;
D、并非所有细胞都能发生①②③④⑤,例如高度分化的细胞(如神经细胞)不再进行①细胞增殖,大多数正常细胞不会发生⑤癌变,只有少数细胞在致癌因子作用下才可能癌变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】细胞增殖是细胞数量增加的过程,真核细胞增殖(有丝分裂、减数分裂)中会出现染色体的周期性变化,这是区别于其他生命活动的关键特征。基因表达是活细胞的基本生命活动,贯穿于细胞增殖、分化、衰老、凋亡及癌变的全过程,为细胞各项生命活动提供物质和酶的支持。基因突变的随机性体现在其可发生于细胞任何时期,其中DNA复制时(细胞增殖间期)因DNA双链解旋,突变概率相对较高,但并非仅发生在癌变过程中。
11.(2025高二上·浙江期中)豌豆某染色体上编码淀粉分支酶的基因中插入若干碱基对,导致淀粉分支酶合成异常,豌豆由圆粒变为皱粒。该变异属于(  )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
【答案】A
【知识点】基因重组及其意义;基因突变的特点及意义;染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、基因突变的定义是DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,导致基因结构发生改变。题干中豌豆编码淀粉分支酶的基因内部插入若干碱基对,直接改变了基因的结构,进而导致淀粉分支酶合成异常,符合基因突变的特征,A符合题意;
B、基因重组是指在有性生殖过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合,或同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,其本质是基因的重新组合,不改变基因本身的结构,题干中未涉及有性生殖的减数分裂过程,也无基因重组的相关特征,B不符合题意;
C、染色体结构变异是指染色体片段的缺失、重复、倒位、易位等,涉及的是染色体水平的结构改变,而非基因内部的碱基对变化,题干中变异发生在基因内部,不属于染色体结构变异,C不符合题意;
D、染色体数目变异是指细胞内染色体数量的增减(如个别染色体增减或染色体组增减),与题干中基因内部插入碱基对的变异类型无关,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】基因突变发生在基因内部(碱基对水平),改变基因结构;基因重组发生在基因之间(减数分裂过程中),不改变基因结构;染色体结构变异发生在染色体片段层面,染色体数目变异发生在染色体数量层面,二者均不涉及基因内部的碱基对变化。
12.(2025高二上·浙江期中)如图表示蛋白Y 通过识别甲基化修饰过的mRNA,从而改变基因表达。下列叙述正确的是(  )
A.①中RNA 聚合酶识别并结合DNA中的起始密码子解开双螺旋
B.②中多个核糖体沿着mRNA 的3'→5'移动加快翻译效率
C.mRNA 的甲基化改变碱基排列顺序从而抑制基因表达
D.蛋白Y 可识别并结合mRNA 的甲基化碱基并促进基因表达
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;表观遗传
【解析】【解答】A、①过程为转录,RNA聚合酶识别并结合的是DNA中的启动子,起始密码子位于mRNA上,并非DNA上,RNA聚合酶结合启动子后解开DNA双螺旋,启动转录,A不符合题意;
B、②过程为翻译,mRNA的合成方向是5'→3',翻译时多个核糖体沿着mRNA的5'→3'方向移动,同时合成多条相同多肽链,从而加快翻译效率,B不符合题意;
C、mRNA的甲基化属于表观遗传修饰,不会改变mRNA的碱基排列顺序,从图中可知,甲基化的mRNA可能被降解,进而抑制基因表达,而非通过改变碱基序列发挥作用,C不符合题意;
D、由图可知,未结合蛋白Y时,甲基化的mRNA会降解,无法完成翻译;蛋白Y识别并结合甲基化修饰的mRNA后,mRNA可正常进行翻译,说明蛋白Y能促进该基因的表达,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】转录过程中,RNA聚合酶的结合位点是DNA上的启动子,起始密码子是翻译的起始信号,位于mRNA上,二者功能和位置不同。翻译时,核糖体沿mRNA的5'→3'方向移动,多聚核糖体的形成可在短时间内合成大量蛋白质,提高翻译效率。表观遗传修饰(如mRNA甲基化)不改变核酸的碱基序列,但会影响基因表达,图中未结合蛋白Y的甲基化mRNA会降解,导致翻译无法进行,而蛋白Y与甲基化mRNA结合后,可避免mRNA降解,使翻译正常进行,体现了蛋白Y对基因表达的促进作用。
13.(2025高二上·浙江期中)人类遗传病已成为威胁健康的重要因素,《“健康中国2030”规划纲要》明确指出要加强出生缺陷综合防治。下列有关人类遗传病的叙述,错误的是(  )
A.21三体综合征患者的体细胞中含有三个染色体组
B.猫叫综合征是由于5号染色体片段缺失引起的遗传病
C.既患血友病又患白化病的孩子,其父亲可能表现正常
D.通过遗传咨询、产前诊断和禁止近亲结婚等措施,能有效预防遗传病
【答案】A
【知识点】染色体结构的变异;染色体数目的变异;人类遗传病的类型及危害;人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、21三体综合征患者的体细胞中21号染色体多了一条,属于染色体数目异常遗传病,其体细胞中仍含有两个染色体组,并非三个染色体组,A符合题意;
B、猫叫综合征是由于人类5号染色体短臂片段缺失引起的,属于染色体结构异常遗传病,患者会表现出特殊的哭声及多种发育异常,B不符合题意;
C、血友病是伴X染色体隐性遗传病,白化病是常染色体隐性遗传病。若母亲为白化病携带者(Aa)且为血友病携带者(X X ),父亲表现正常(AaX Y),二者婚配后,儿子可能同时继承母亲的白化病隐性基因(aa)和血友病隐性基因(X Y),从而既患血友病又患白化病,而父亲表现正常,C不符合题意;
D、遗传咨询可帮助家庭成员了解遗传病风险,产前诊断(如羊水检查、基因检测等)能早期发现胎儿是否患遗传病,禁止近亲结婚可减少隐性致病基因纯合的概率,这些措施均能有效预防遗传病的发生和传播,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,染色体异常遗传病包括数目异常和结构异常,21三体综合征属于染色体数目异常(个别染色体数目增减),猫叫综合征属于染色体结构异常(片段缺失)。伴性遗传和常染色体遗传的组合情况下,隐性遗传病的发病与否需结合亲本的基因型分析,母亲携带多种隐性致病基因时,儿子可能同时患病而父亲表现正常,这与伴X隐性遗传的交叉遗传特点和常染色体隐性遗传的基因型组合有关。预防遗传病的核心措施包括遗传咨询、产前诊断和禁止近亲结婚等,这些措施通过减少致病基因传递、早期干预等方式降低遗传病的发生风险。
14.(2025高二上·浙江期中)下图为蛙的坐骨神经——腓肠肌标本,坐骨神经上连接1只电表,将其置于生理溶液中进行实验。刺激a处,观察到电表指针偏转,腓肠肌收缩。下列有关叙述正确的是(  )
A.刺激a,腓肠肌收缩说明坐骨神经是一根传出神经纤维
B.相同强度刺激b,腓肠肌会收缩,电表指针也会偏转
C.适量增加溶液中的Na+浓度再用相同强度刺激a,指针偏转幅度增大
D.在一定范围内,随a处刺激强度增大,腓肠肌收缩程度不变
【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导;神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、坐骨神经是由多根传出神经纤维集合成束形成的,并非单根神经纤维,刺激a处腓肠肌收缩,只能说明坐骨神经属于传出神经,A不符合题意;
B、兴奋在神经-肌肉接头处(类似突触)的传递是单向的,只能从神经传到肌肉,无法反向传递。刺激b处(肌肉侧),腓肠肌会收缩,但兴奋不能传到电表所在的神经纤维,电表指针不会偏转,B不符合题意;
C、神经纤维上动作电位的产生依赖Na+内流,适量增加溶液中的Na+浓度,会增大神经细胞膜两侧的Na+浓度差,相同强度刺激a处时,Na+内流增多,动作电位峰值增大,电表指针偏转幅度也随之增大,C符合题意;
D、坐骨神经包含多根神经纤维,在一定范围内,刺激强度越大,兴奋的神经纤维数目越多,腓肠肌收缩程度越大,只有当所有神经纤维均兴奋时,收缩程度才达到最大并保持稳定,并非刺激强度增大时收缩程度不变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】兴奋在神经纤维上的传导依赖Na+内流形成的动作电位,膜两侧Na+浓度差直接影响动作电位的峰值和电表偏转幅度。神经-肌肉接头处的传递具有单向性,这是由神经递质的释放部位和受体分布特点决定的,导致兴奋只能从神经向肌肉方向传递。坐骨神经作为神经纤维束,其兴奋的神经纤维数量与刺激强度相关,在阈值范围内,刺激强度与兴奋纤维数量、肌肉收缩程度呈正相关,体现了神经调节的量化特性。
15.(2025高二上·浙江期中)某同学运动时不慎摔倒腿部受伤流血,3天后伤口有轻度肿痛,第5天开始发高热,右侧腹股沟疼痛、行走明显感觉不便,经医生诊断为外伤性感染引起的右侧腹股沟淋巴结炎。下列叙述错误的是(  )
A.皮肤含第一道防线的物理屏障和化学屏障
B.发热会降低白细胞吞噬入侵病原体的作用
C.淋巴结是淋巴细胞增殖、分化的场所
D.病原体进入机体后会被吞噬细胞和B淋巴细胞直接识别
【答案】B
【知识点】免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】A、皮肤作为人体第一道防线,既具有物理屏障作用(如表皮细胞排列紧密,阻挡病原体侵入),又能通过分泌汗液、皮脂等含抗菌物质形成化学屏障,抵御病原体侵袭,A不符合题意;
B、发热是机体应对感染的防御性反应,适度升高的体温会增强白细胞的吞噬活性、加快免疫细胞代谢,还能促进炎症因子和抗体的产生,从而增强机体对病原体的清除能力,而非降低白细胞吞噬作用,B符合题意;
C、淋巴结是人体重要的免疫器官,当病原体侵入引发感染时,识别病原体的淋巴细胞会在淋巴结内聚集、增殖并分化为效应细胞,发挥免疫防御作用,因此淋巴结是淋巴细胞增殖、分化的场所,C不符合题意;
D、病原体进入机体后,吞噬细胞可通过识别病原体表面的病原体相关分子模式直接识别病原体;部分病原体也能被B淋巴细胞表面的抗原受体直接识别,启动体液免疫过程,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】人体免疫系统包括三道防线,第一道防线以皮肤和黏膜为核心,通过物理和化学屏障发挥初步防御作用。免疫器官中的淋巴结不仅是免疫细胞的储存场所,也是感染发生时淋巴细胞增殖分化的关键部位,助力机体启动特异性免疫。免疫细胞中,吞噬细胞和B淋巴细胞均具备直接识别病原体的能力,其中吞噬细胞参与非特异性免疫和特异性免疫的启动,B淋巴细胞主要参与体液免疫。
16.(2025高二上·浙江期中)下图是糖皮质激素产生的有关腺体之间关系示意图, abc代表腺体器官,①②③代表相应腺体分泌的激素。下列说法正确的是(  )
A.②经过垂体门脉的运输定向作用于 b
B.b的细胞膜上存在糖皮质激素的受体
C.若切除a则激素③分泌增加,激素①分泌减少
D.长期口服糖皮质激素会导致b的功能减退
【答案】D
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、根据腺体间分级调节关系及③的分泌特点可判断,c为下丘脑、a为垂体、b为肾上腺皮质,②是垂体分泌的促肾上腺皮质激素,该激素通过体液运输到达全身各处,但仅对靶器官b(肾上腺皮质)起作用,并非通过垂体门脉定向运输,A不符合题意;
B、糖皮质激素的化学本质是固醇类,属于脂溶性激素,其受体位于细胞内,而非b的细胞膜上,B不符合题意;
C、若切除a(垂体),则垂体分泌的②促肾上腺皮质激素减少,导致b分泌的③糖皮质激素分泌减少;由于糖皮质激素对下丘脑的负反馈抑制减弱,下丘脑分泌的①促肾上腺皮质激素释放激素会增多,C不符合题意;
D、长期口服糖皮质激素,会使血液中糖皮质激素浓度过高,通过负反馈调节抑制下丘脑分泌①和垂体分泌②,导致b(肾上腺皮质)因缺乏促肾上腺皮质激素的刺激而功能减退,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】下丘脑-垂体-靶腺(如肾上腺皮质)构成典型的分级调节系统,下丘脑分泌的促激素释放激素作用于垂体,促使垂体分泌促激素,进而调控靶腺分泌相应激素。激素通过体液运输到达全身,但仅对具有特异性受体的靶器官或靶细胞起作用,脂溶性激素的受体位于细胞内,水溶性激素的受体多在细胞膜上。负反馈调节是维持激素水平稳定的关键,当靶腺激素分泌过多时,会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动。长期外源补充糖皮质激素会打破这一调节平衡,通过负反馈抑制垂体分泌促肾上腺皮质激素,导致肾上腺皮质因缺乏刺激而功能减退,体现了激素调节的精细性和相互制约关系。
17.(2025高二上·浙江期中)科学家将经特殊处理后的大肠杆菌细胞提取液分别加入盛有一种氨基酸和人工合成的RNA—多聚尿嘧啶核苷酸(UUUUUU……)的试管中,结果只在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链,破译了首个密码子。下列叙述正确的是(  )
A.特殊处理后的大肠杆菌细胞提取液不含 DNA和mRNA
B.该实验的自变量是大肠杆菌细胞提取液和氨基酸的种类
C.大肠杆菌细胞提取液为肽链合成提供核糖体、能量、模板和原料
D.首个被破译的密码子 UUU是决定苯丙氨酸的唯一密码子
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、为确保实验中肽链合成的模板仅为人工加入的多聚尿嘧啶核苷酸(UUUUUU……),避免原有DNA转录的mRNA或残留mRNA干扰实验结果,特殊处理后的大肠杆菌细胞提取液需去除自身的DNA和mRNA,A符合题意;
B、该实验的目的是探究多聚尿嘧啶核苷酸对应的密码子决定的氨基酸,自变量是氨基酸的种类(不同试管中加入的氨基酸不同),大肠杆菌细胞提取液属于无关变量,需保持一致,B不符合题意;
C、大肠杆菌细胞提取液为肽链合成提供了核糖体(翻译的场所)、酶、能量(ATP)等条件,但模板是人工合成的RNA—多聚尿嘧啶核苷酸,原料是试管中加入的特定氨基酸,C不符合题意;
D、密码子具有简并性,一种氨基酸可能对应多种密码子,苯丙氨酸的密码子包括UUU和UUC,因此首个被破译的密码子UUU并非决定苯丙氨酸的唯一密码子,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】遗传密码破译的关键是构建仅含单一模板RNA(如多聚尿嘧啶核苷酸)的体外翻译体系,因此需去除细胞提取液中原有DNA和mRNA,避免干扰实验结果。翻译过程需要核糖体、模板RNA、氨基酸原料、酶、能量等条件,其中模板和原料由实验人工提供,细胞提取液提供其他必要条件。
18.(2025高二上·浙江期中)地球生命如同一棵不断分支的树,所有物种共享一个“树干”(共同祖先),随着时间推移分化出无数“枝条”(现存物种)。下列叙述正确的是(  )
A.不同生物的 DNA分子序列为共同祖先理论提供直接证据
B.不同物种个体之间不能互相交配或交配后不能产生后代
C.只要个体之间存在可遗传变异,自然选择就会发生作用
D.自然选择直接作用于个体的表型,进而影响种群的基因频率
【答案】D
【知识点】物种的概念与形成;生物具有共同的祖先;自然选择与适应
【解析】【解答】A、不同生物的DNA分子序列差异属于分子水平的证据,能够为共同祖先理论提供支持,但这些证据属于间接证据,化石记录才是证明共同祖先理论的直接证据,A不符合题意;
B、物种的界定标准是存在生殖隔离,生殖隔离包括不能互相交配、交配后不能产生后代,以及交配后产生的后代不育(如马和驴杂交产生的骡子不育)等情况,因此不同物种个体之间可能存在交配行为,只是无法产生可育后代,B不符合题意;
C、自然选择的发生需要满足多个条件,包括个体之间存在可遗传变异、生物存在过度繁殖现象、不同个体之间存在生存斗争,且变异的性状会影响个体的存活和繁殖成功率,仅有可遗传变异并不足以让自然选择发生,C不符合题意;
D、自然选择直接作用于生物个体的表型,具有适应环境表型的个体更易在生存斗争中存活并繁殖后代,其携带的有利基因会更多地传递给下一代,而具有不适应环境表型的个体则更易被淘汰,进而导致种群中相应基因的频率发生定向改变,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】共同祖先理论的证据包括化石证据(直接证据)、分子水平证据、胚胎学证据等,不同生物的DNA序列差异能反映它们之间的亲缘关系,为共同祖先提供间接支持。物种的核心特征是生殖隔离,其表现形式具有多样性,并非仅指不能交配。自然选择的发生需要可遗传变异、过度繁殖、生存斗争等条件的综合作用,变异是自然选择的原材料,但并非有变异就一定有自然选择。
19.(2025高二上·浙江期中)植物个体生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素相互协调、共同调节。某植物果实脱落的调控过程如图所示。下列说法错误的是(  )
A.若抑制乙烯合成酶活性,果实脱落会延迟
B.脱落酸与生长素含量的比值影响该植物果实脱落
C.生长素与乙烯对果实脱落的作用效果相反,二者具有拮抗作用
D.该植物果实脱落过程中产生的乙烯对自身合成的调节属于负反馈
【答案】D
【知识点】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;植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、由图可知,乙烯能促进果实脱落,而乙烯合成酶是催化乙烯合成的关键酶,若抑制乙烯合成酶的活性,乙烯合成减少,果实脱落会延迟,A不符合题意;
B、脱落酸可促进乙烯合成酶的合成,进而促进乙烯产生,加速果实脱落;生长素能抑制脱落酸的合成,间接抑制乙烯产生,延缓果实脱落,因此脱落酸与生长素含量的比值会影响果实脱落,B不符合题意;
C、生长素的作用是抑制果实脱落,乙烯的作用是促进果实脱落,二者对果实脱落的作用效果相反,属于拮抗作用,C不符合题意;
D、该植物果实脱落过程中,脱落酸促进乙烯合成,乙烯又会抑制生长素的产生,而生长素对脱落酸有抑制作用,这使得乙烯含量增加后会进一步促进自身合成,该调节机制属于正反馈,而非负反馈,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】植物激素的调节并非单一激素独立作用,而是通过相互协调、拮抗或协同形成复杂网络。脱落酸与生长素通过影响乙烯的合成间接调控果实脱落,其中脱落酸促进乙烯生成,生长素抑制脱落酸进而减少乙烯,二者的比例变化决定果实脱落的速率。生长素与乙烯对果实脱落的作用相反,体现了激素间的拮抗关系。反馈调节方面,乙烯合成后通过抑制生长素间接解除对脱落酸的抑制,进一步促进自身合成,属于正反馈调节,这一机制能快速放大乙烯的作用,加速果实脱落过程,体现了植物激素调节的精细性和高效性。
20.(2025高二上·浙江期中)下图为二倍体动物(2n=4)细胞甲在分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。有关叙述正确的是(  )
A.乙细胞中有8个DNA,4对同源染色体
B.乙细胞中的同源染色体正在分离,非同源染色体自由组合
C.丙细胞发生交叉互换,该细胞分裂结束后产生4种基因型配子
D.丁细胞发生染色体片段的交换,属于染色体畸变中的易位
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、乙细胞处于有丝分裂后期,细胞内有8个核DNA分子,4对同源染色体,但细胞中的DNA还包括线粒体中的DNA,因此总DNA数量大于8个,A不符合题意;
B、乙细胞为有丝分裂后期,其主要特征是着丝粒分裂、姐妹染色单体分离,同源染色体分离和非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期,并非有丝分裂过程,B不符合题意;
C、丙细胞处于减数第一次分裂前期,若发生交叉互换,若该细胞为初级精母细胞,分裂结束后会产生4种基因型的精子;若为初级卵母细胞,最终只能产生1种基因型的卵细胞和3个极体,并非4种基因型配子,C不符合题意;
D、丁细胞中发生片段交换的两条染色体为非同源染色体,这种非同源染色体之间的片段交换属于染色体畸变中的易位,区别于同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换(基因重组),D符合题意。
故答案为:D。
【分析】有丝分裂后期的核心特征是着丝粒分裂,染色体数目加倍,同源染色体不发生分离,而减数第一次分裂后期会发生同源染色体分离和非同源染色体自由组合。减数分裂过程中,同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换属于基因重组,而非同源染色体之间的片段交换属于染色体易位,二者的本质区别在于交换的染色体是否为同源染色体。初级精母细胞和初级卵母细胞经减数分裂产生的配子数量和类型不同,初级精母细胞最终产生4个精子,初级卵母细胞仅产生1个卵细胞。
21.(2025高二上·浙江期中)下图表示人体体液之间的部分关系。据图回答下列问题:
(1)血浆的渗透压的大小主要与   的含量有关,图中①~⑥的相互关系中,物质交换是双向的有   (填序号)。细胞B所处的内环境除淋巴外,还有   。
(2)某运动员在剧烈运动时,细胞D 会释放大量乳酸至血浆中,血液的pH   。另一方面运动过程中产生的CO2会进一步刺激位于   (填器官名称)中的呼吸中枢,从而加快呼吸运动。还有部分乳酸通过血液运至   再生为葡萄糖。
(3)细胞C最可能是   细胞,葡萄糖可在细胞C   (填细胞结构)中被充分利用。促进过程b发生的激素有   (填两种激素)。若细胞C发生感染,导致代谢产物排出过多,则组织液含量将   (填“增多”或“减少”)。
(4)中长跑运动员在比赛前常常到高原体育训练基地训练一段时间,从细胞A角度分析其原因是   。
【答案】(1)蛋白质、无机盐;②④⑤⑥;血浆
(2)基本不变;脑干;肝脏
(3)肝脏;细胞质基质和线粒体;胰高血糖素、肾上腺素;增多
(4)高原环境促使细胞 A(红细胞)数量增多,提高血液携氧能力,增强运动耐力
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;内环境的组成;内环境的理化特性;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)血浆渗透压的大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关,其中蛋白质维持胶体渗透压,无机盐维持晶体渗透压。分析图中①~⑥的物质交换关系:血浆与组织液(②)可通过毛细血管壁双向渗透,血浆与细胞A(如红细胞,直接生活在血浆中,④)可双向交换物质,淋巴与细胞B(如淋巴细胞,可在淋巴和血浆间迁移,⑤)能双向物质交换,组织液与细胞内液(⑥)可通过细胞膜双向交换营养物质和代谢废物;而组织液到淋巴(①)、淋巴到血浆(③)为单向交换,因此物质交换双向的序号是②④⑤⑥。细胞B(如淋巴细胞)的内环境包括淋巴和血浆,因为淋巴细胞可进入血浆循环,故除淋巴外,还有血浆。
(2)运动员剧烈运动时,肌细胞(细胞D)释放的乳酸进入血浆,由于血浆中存在H2CO3/NaHCO3等缓冲物质,可快速中和乳酸,因此血液的pH基本不变。呼吸中枢位于脑干,运动产生的CO2会刺激脑干中的呼吸中枢,加快呼吸运动以排出多余CO2。部分乳酸通过血液运输到肝脏,在肝脏中经糖异生作用再生为葡萄糖,实现乳酸的回收利用。
(3)细胞C能将葡萄糖合成糖原(肝糖原),也能将糖原分解为葡萄糖,还可进行糖异生,因此最可能是肝脏细胞。葡萄糖在肝脏细胞中通过有氧呼吸被充分利用,有氧呼吸的场所是细胞质基质(第一阶段)和线粒体(第二、三阶段)。过程b是肝糖原分解为葡萄糖,促进该过程的激素有胰高血糖素和肾上腺素,二者均能升高血糖,胰高血糖素主要作用于肝脏,肾上腺素可协同增强该效应。若肝脏细胞(细胞C)发生感染,代谢产物排出过多会导致组织液中溶质增多,渗透压升高,吸水能力增强,进而使组织液含量增多(引发组织水肿)。
(4)细胞A为红细胞,其主要功能是运输氧气。高原地区氧气稀薄,运动员在高原训练时,机体为适应低氧环境,会促使红细胞数量增多(或血红蛋白含量增加),从而提高血液的携氧能力,满足剧烈运动时肌肉细胞对氧气的需求,增强运动耐力。
【分析】内环境(血浆、组织液、淋巴)是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,其稳态的维持依赖缓冲物质、激素调节、神经调节等多种机制。血浆渗透压由蛋白质和无机盐共同维持,体液间的物质交换存在双向和单向之分,体现了内环境的动态平衡。剧烈运动时,机体通过缓冲物质维持pH稳定,通过肝脏实现乳酸的回收利用,通过神经-体液调节调控呼吸和血糖平衡。
(1)血浆渗透压的大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关(蛋白质维持胶体渗透压,无机盐维持晶体渗透压)。 物质交换双向的过程:血浆与淋巴液(①)、组织液与淋巴(③)是单向,但血浆与组织液(②)、淋巴与细胞B(⑤),血浆与细胞A(④),组织液与细胞内液(⑥)是双向的(细胞与组织液可双向交换物质,血浆与组织液可通过毛细血管壁双向渗透),故填②④⑤⑥。 细胞 B 生活在淋巴中,其所处内环境除淋巴外,还有血浆。
(2)血浆中存在缓冲物质(如H2CO3/NaHCO3),剧烈运动时细胞 D 释放大量乳酸,血液的 pH基本不变(缓冲物质可中和乳酸)。呼吸中枢位于脑干中,CO2刺激脑干的呼吸中枢可加快呼吸运动。乳酸可通过血液运至肝脏,在肝脏中经糖异生作用再生为葡萄糖。
(3)细胞 C 能将葡萄糖合成糖原(肝糖原),也能将糖原分解为葡萄糖,故最可能是肝脏细胞。 葡萄糖在细胞 C 的细胞质基质和线粒体中被充分利用(通过有氧呼吸彻底氧化分解)。 过程 b 是糖原分解为葡萄糖,促进该过程的激素有胰高血糖素、肾上腺素(二者均可升高血糖)。 若肝脏细胞(细胞 C)感染,代谢产物排出过多,会导致组织液中溶质增多,渗透压升高,组织液含量增多(出现组织水肿)。
(4)细胞 A 是红细胞(负责运输氧气)。中长跑运动员在高原训练,是因为高原氧气稀薄,可促使红细胞数量增多(或血红蛋白含量增加),从而提高血液的携氧能力,提升运动耐力。
22.(2025高二上·浙江期中)为探究不同浓度褪黑素(MT)对高温胁迫下植物光合作用的保护效果,科研人员以水稻为材料进行了实验。将生长一致的水稻幼苗分为5组:常温组(30℃)、高温组(40℃)、高温+100μmol/LMT组、高温+300μmol/LMT 组、高温+500μmol/LMT 组。处理7天后测定相关指标如下表。回答下列问题:
组别 叶绿素含量(mg·g-1) 气孔导度(molH2O·m-2·s-1) 净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1) 胞间CO2浓度(μmol·mol-1) Rubisco 酶活性(μmol·min-1·g-1) 丙二醛含量(ng·g-1)
常温组 3.50 0.38 26.8 275 12.5 5.2
高温组 2.20 0.11 11.5 325 6.8 18.6
高温+100MT 2.65 0.20 16.2 305 8.2 14.3
高温+300MT 3.10 0.30 23.4 285 10.6 9.2
高温+500MT 3.01 0.32 21.2 280 11.2 10.1
注:Rubisco酶可催化CO2和五碳糖结合;丙二醛为膜脂氧化物,生物膜受损程度与其含量呈正相关。
(1)光合色素可以通过纸层析法进行分离,实验时层析液不能超过滤液细线的原因是   ,在层析液中溶解度最大的色素带主要吸收   光。为提高滤液中光合色素的浓度,研磨前可对新鲜叶片进行   处理。
(2)高温会破坏细胞的生物膜系统,造成   膜损伤,使叶绿素含量减少,从而影响光能的转化。而褪黑素可以调节植物体内抗氧化酶活性,减少自由基对生物膜中   分子的攻击,减少丙二醛产生。
(3)气孔导度(气孔张开的程度)是影响植物光合作用、蒸腾作用、   的主要因素;气孔导度减小导致外界CO2进入量   (填“增多”或“减少”),但高温组胞间CO2浓度反而升高,据表推测原因可能是   。(写出1点)
(4)在高温+500MT 处理组   (填“完全消除”或“未完全消除”)高温胁迫的影响,请结合丙二醛含量数据说明理由:   。
【答案】(1)防止滤液细线中的色素会被层析液溶解,而不能在滤纸上扩散;蓝紫;干燥
(2)类囊体;磷脂
(3)呼吸作用;减少;高温导致Rubisco酶活性下降,类囊体膜受损,叶绿素含量减少,使净光合速率降低,CO2消耗量的减少,胞间CO2积累
(4)未完全消除;在高温+500MT 处理丙二醛含量仍高于常温组,表明膜系统仍有损伤,高温胁迫的影响未被完全消除
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;叶绿体色素的提取和分离实验;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
【解析】【解答】(1)纸层析法分离光合色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散速度快。若层析液超过滤液细线,滤液细线中的色素会直接被层析液溶解,无法在滤纸上扩散分离,因此实验时层析液不能超过滤液细线。在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素,其对应的色素带距离滤液细线最远,主要吸收蓝紫光。新鲜叶片含有较多水分,会稀释提取液中的光合色素,研磨前对叶片进行干燥处理,可减少水分含量,从而提高滤液中光合色素的浓度。
(2)光合色素主要分布在叶绿体的类囊体膜上,高温会破坏细胞的生物膜系统,其中类囊体膜受损会导致叶绿素含量减少,影响光能的吸收和转化。丙二醛是膜脂氧化的产物,生物膜的基本支架是磷脂双分子层,褪黑素可调节植物体内抗氧化酶活性,减少自由基对生物膜中磷脂分子的攻击,降低膜脂氧化程度,进而减少丙二醛的产生。
(3)气孔是植物叶片与外界进行气体交换的门户,气孔导度(气孔张开的程度)会影响CO2的进入(光合作用原料)、O2的排出(呼吸作用产物)以及水分的散失(蒸腾作用),因此是影响光合作用、蒸腾作用、呼吸作用的主要因素。气孔导度减小,会导致外界CO2进入植物体内的量减少,但高温组的胞间CO2浓度反而升高。结合表格数据推测,原因可能是高温导致Rubisco酶活性下降(CO2固定效率降低),同时类囊体膜受损、叶绿素含量减少(光能转化和光反应产物减少,间接抑制暗反应),使得光合作用消耗的CO2量显著减少,而CO2的供应减少幅度小于消耗减少幅度,最终导致胞间CO2积累,浓度升高。
(4)高温+500μmol/LMT处理组未完全消除高温胁迫的影响。理由是:丙二醛含量与生物膜受损程度呈正相关,常温组丙二醛含量为5.2ng·g- ,而高温+500μmol/LMT组丙二醛含量为10.1ng·g- ,仍明显高于常温组,说明该组植物的膜系统仍存在损伤,高温胁迫对植物的影响并未被完全消除。
【分析】高温对光合作用的抑制作用主要体现在两方面:一是破坏类囊体膜结构,导致叶绿素含量下降,影响光能吸收转化;二是降低Rubisco酶活性,抑制CO2固定过程,同时引发膜脂氧化(丙二醛积累),进一步损伤细胞结构。褪黑素的保护作用通过调节抗氧化酶活性、减少膜脂氧化、维持叶绿素含量和酶活性来实现,且存在浓度效应(300μmol/LMT组的保护效果优于100μmol/L和500μmol/L组)。
(1)光合色素可以通过纸层析法进行分离,实验时层析液不能超过滤液细线的原因是防止滤液细线中的色素会被层析液溶解,而不能在滤纸上扩 散。在层析液中溶解度最大的色素带是胡萝卜素,主要吸收蓝紫光。为提高滤液中光合色素的浓度,研磨前可对新鲜叶片进行干燥处理,减少水分可以提高叶绿素在无水乙醇中的浓度。
(2)叶绿素位于类囊体膜上,高温破坏类囊体膜会导致叶绿素减少。丙二醛是膜脂氧化物,膜上的脂质主要是磷脂分子。
(3)气孔导度影响植物与外界的气体交换,受影响的有光合作用、蒸腾作用、呼吸作用。气孔导度减小导致气体难以交换,外界CO2进入量减少。虽然CO2来源有所下降,但高温导致Rubisco酶活性下降,类囊体膜受损,叶绿素含量减少,使净光合速率降低,CO2消耗量的减少更显著,胞间CO2浓度反而升高。
(4)表格数据显示在高温+500MT 处理丙二醛含量仍高于常温组,表明膜系统仍有损伤,高温胁迫的影响未被完全消除。
23.(2025高二上·浙江期中)已知某昆虫的性别决定方式为XY型,正常翅与残翅、红眼与朱红眼分别由基因A/a、B/b控制,A/a位于常染色体上,B/b不位于Y染色体上。为研究其遗传机制,某同学选取一只正常翅朱红眼雄性个体与一只正常翅红眼雌性个体交配,得到的F1见下表。
表型 正常翅红眼 正常翅朱红眼 残翅红眼 残翅朱红眼
比例 3/8 3/8 1/8 1/8
回答下列问题:
(1)这两对相对性状的遗传遵循   定律,判断依据是   。其中翅形的显性性状为   ,翅形的这种显性现象的表现形式称为   。
(2)若F1每种表型中雌:雄=1∶1,可推测:B/b位于   染色体上。
(3)若A/a、B/b分别位于常染色体、X染色体上,则母本基因型为   。现欲判断红眼性状是否为显性,该同学将F1残翅个体随机交配得F2,若F2表现型及比例为红眼:朱红眼=   ,则红眼为显性性状。为验证雌性亲本的基因型,应选择表现型为   的雄性个体进行测交,请写出该遗传图解   。
【答案】(1)基因的自由组合;子一代的表型及比例正常翅:残翅=3:1,红眼:朱红眼=1:1,子一代四种表型,且比例为3:3:1:1,说明控制两对相对性状的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律;正常翅;完全显性
(2)常
(3)AaXBXb;7:9;残翅朱红眼;
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性;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】(1)这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。判断依据是:F1中正常翅∶残翅=3∶1,说明翅形由一对等位基因控制,且正常翅为显性;红眼∶朱红眼=1∶1,说明眼色由另一对等位基因控制;同时F1四种表型比例为3∶3∶1∶1,符合两对等位基因自由组合的性状分离比,推测控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上,故遵循自由组合定律。其中翅形的显性性状为正常翅,由于杂合子(Aa)表现为正常翅,与显性纯合子(AA)表型一致,因此这种显性现象的表现形式称为完全显性。
(2)若F1每种表型中雌∶雄=1∶1,说明眼色性状的遗传与性别无关,可推测控制眼色的基因B/b位于常染色体上(若位于X染色体上,子代眼色表型会出现性别差异)。
(3)若A/a位于常染色体、B/b位于X染色体上,根据F1正常翅∶残翅=3∶1,可判断亲本翅形基因型均为Aa(Aa×Aa→3A_∶1aa);结合F1红眼∶朱红眼=1∶1,且母本为红眼,可推测母本基因型为AaX X (父本基因型为AaX Y,若母本为X X ,则父本需为X Y,但母本表现为红眼,故母本必含X )。现欲判断红眼是否为显性,若红眼为显性,则F1残翅个体的基因型及比例为aaX X ∶aaX X ∶aaX Y∶aaX Y=1∶1∶1∶1。F1残翅个体随机交配,雌配子类型及比例为aX ∶aX =1∶3,雄配子类型及比例为aX ∶aX ∶aY=1∶1∶2。通过棋盘法计算,F2中红眼(含X )∶朱红眼(X X 、X Y)=7∶9,因此若F2表现型及比例为红眼∶朱红眼=7∶9,则红眼为显性性状。为验证雌性亲本(AaX X )的基因型,应选择隐性纯合子进行测交,即表现型为残翅朱红眼(aaX Y)的雄性个体。遗传图解如下:
【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。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。
(1)分析子一代的表型及比例可知,正常翅:残翅=3:1,红眼:朱红眼=1:1,子一代四种表型,且比例为3:3:1:1,说明控制两对相对性状的两对等位基因位于两对同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。根据表格数据可知,子代正常翅:残翅=3:1,说明正常翅为显性性状,且为完全显性。
(2)若F1每种表型中雌:雄=1:1,说明子代性状与性别无关,可推测B/b位于常染色体上。
(3)若基因A/a、B/b分别位于常染色体、X染色体上,则根据子代正常翅:残翅=3:1,可知亲本均为Aa。由于红眼和朱红眼的显隐关系未知,根据子一代红眼∶朱红眼=1∶1,可推测亲本为XBXb、XbY或XbXb、XBY,故母本的基因型为AaXBXb或AaXbXb,父本的基因型为AaXbY或AaXBY。现欲判断红眼性状是否为显性,若红眼为显性性状,则亲本的基因型为AaXBXb和AaXbY,F1残翅个体的基因型为aaXBXb、aaXbXb、aaXBY、aaXbY,产生的雌配子有aXB:aXb=1:3,产生的雄配子有aXB:aXb:aY=1:1:2,列棋盘可知,F2表现型及比例为红眼:朱红眼=7:9。故该同学将F1残翅个体随机交配得F2,若F2表现型及比例为红眼:朱红眼=7:9,则红眼为显性性状。 若上述假设成立,雌性亲本的基因型为AaXBXb,欲验证雌性亲本的基因型,应选择表现型为残翅朱红眼的雄性个体进行测交,遗传图解为

24.(2025高二上·浙江期中)心肌细胞是一种可兴奋细胞,不同于神经细胞,其动作电位可分为五期(0、1、2、3、4期,如图1所示)。已知心率与多种离子的跨膜运输有关。当心肌细胞发生动作电位时,除Na+、K+通道变化外,钙离子通道也会开放,Ca2+顺浓度内流。血钙对心室肌细胞动作电位的影响和主要离子流动情况,如图1所示。人体心脏搏动受交感神经和副交感神经的调控,神经支配心脏搏动原理如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中,若适当增大细胞外溶液K+的浓度,则静息电位的绝对值将   。0期细胞膜内侧的电位变化情况为   ,心肌细胞动作电位完成后膜内的K+浓度   膜外。
(2)图1中2期称为平台期,是影响心肌动作电位时程的主要因素,推测该期膜电位下降缓慢的机制是   。据图1 可知,高血钙会使心肌细胞膜外负电位从产生到恢复所需的时间变   ,从而改变心率。
(3)图2中交感神经和副交感神经属于   (填“传入神经”或“传出神经”)。剧烈运动时,交感神经释放的去甲肾上腺素是   (填“兴奋性”或“抑制性”)神经递质。副交感神经兴奋会导致心跳减慢,推测该过程中神经元①、神经元②释放的乙酰胆碱的作用效应分别是   、   (填“兴奋”或“抑制”)。交感神经和副交感神经活动相互   共同维持心脏搏动的相对稳定。
【答案】(1)减小;由负电位变为正电位;高于
(2)Ca2+内流与 K+外流处于平衡状态;短
(3)传出神经;兴奋性;抑制;抑制;拮抗
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)静息电位主要由K+外流维持,其绝对值取决于细胞内外K+浓度差。若适当增大细胞外溶液K+浓度,细胞内外K+浓度差减小,K+外流减少,因此静息电位的绝对值将减小。0期为去极化过程,Na+通道快速开放,Na+顺浓度内流,导致细胞膜内侧的电位变化情况为由负电位变为正电位。心肌细胞动作电位完成后,膜内的K+浓度仍高于膜外,这是可兴奋细胞离子分布的基本特征,动作电位过程中离子的跨膜运输不会改变这一核心浓度差。
(2)图1中2期(平台期)膜电位下降缓慢的机制是Ca2+内流与K+外流处于平衡状态:Ca2+顺浓度内流维持膜的去极化,K+持续外流促进膜复极化,两者速率相近,使膜电位在该时期相对稳定,下降缓慢。据图1可知,高血钙会缩短心肌细胞动作电位的时程,因此膜外负电位从产生到恢复所需的时间变短,进而改变心率。
(3)图2中交感神经和副交感神经均直接支配心脏(效应器),属于传出神经,是自主神经系统的组成部分,负责调控内脏器官活动。剧烈运动时,机体需加快血液循环,交感神经兴奋并释放去甲肾上腺素,该神经递质为兴奋性递质,可使心肌细胞收缩力增强、心率加快。副交感神经兴奋会导致心跳减慢,推测神经元①释放的乙酰胆碱作用于交感神经的传出通路,效应为抑制(减弱交感神经的兴奋传导);神经元②释放的乙酰胆碱直接作用于心肌细胞,效应为抑制(降低心肌细胞的兴奋性,减慢心率)。交感神经(促进心跳加快、收缩增强)和副交感神经(促进心跳减慢、收缩减弱)的活动相互拮抗,共同维持心脏搏动的相对稳定。
【分析】心肌细胞动作电位的五期变化是Na+、K+、Ca2+协同跨膜运输的结果:0期Na+内流引发去极化,2期Ca2+内流与K+外流的平衡形成平台期,3期K+外流完成复极化,4期通过离子泵恢复离子分布,离子浓度(如细胞外K+、Ca2+)的改变会直接影响动作电位的时程和幅度,进而调节心率。神经调控方面,交感神经与副交感神经作为传出神经,通过释放不同神经递质(兴奋性或抑制性)产生拮抗作用,交感神经促进心脏活动增强,副交感神经抑制心脏活动,二者协同维持心脏搏动的稳态,体现了神经调节的精细性和稳态维持的拮抗机制。
(1)静息电位主要由K+外流维持。若增大细胞外 K+浓度,细胞内外 K+浓度差减小,K+外流减少,因此静息电位的绝对值将减小。 0 期是Na+快速内流导致的去极化过程,细胞膜内侧的电位由负电位变为正电位。 心肌细胞动作电位完成后,膜内的 K+浓度仍高于膜外(细胞内 K+浓度始终高于细胞外,这是离子分布的基础)。
(2)平台期电位下降缓慢的机制是:Ca2+内流与 K+外流处于平衡状态(Ca2+内流维持去极化,K+外流促进复极化,两者速率相当,导致电位变化缓慢)。 由图1可知,高血钙时心肌细胞动作电位的时程更短,因此膜外电位从产生到恢复所需的时间变短。
(3)交感神经和副交感神经属于传出神经(自主神经系统是支配内脏、血管和腺体的传出神经,调节内脏活动)。 剧烈运动时,交感神经兴奋,释放的去甲肾上腺素是兴奋性神经递质(使心肌细胞收缩力增强、心率加快)。 副交感神经兴奋导致心跳减慢:神经元①释放乙酰胆碱抑制(抑制交感神经的传出活动);神经元②释放乙酰胆碱抑制(直接抑制心肌细胞的活动)。 交感神经(使心率加快)和副交感神经(使心率减慢)活动相互拮抗,共同维持心脏搏动的相对稳定。
25.(2025高二上·浙江期中)调节性T细胞(Treg)是一类具有显著免疫抑制作用的T细胞亚群,能抑制其他细胞的免疫反应。Treg的抑制调节机制如图所示。回答下列问题:
注:细胞分裂指数越高表示增殖越旺盛。
(1)人体内有多种类型的T细胞,都由骨髓中的   在胸腺中发育成熟而形成。不同的T细胞在免疫应答过程中作用不同,   细胞能识别吞噬细胞表面的抗原-MHC复合体,并分泌出白细胞介素-2等细胞因子。   细胞能在抗原-MHC 复合体和细胞因子信号刺激下,增殖、分化为效应细胞毒性T细胞和记忆细胞毒性T细胞。
(2)据图1分析, Treg细胞表面的   可使 ATP 水解为3Pi和腺苷,以抑制T细胞的代谢。另外, Treg除了能分泌L-10、TGF-β等抑制性细胞因子抑制T细胞的活化外,还能分泌   抑制T细胞作用。
(3)在氧气供应充足的条件下,癌细胞主要依赖厌氧呼吸产生能量。根据图2中信息推测癌细胞往往会出现免疫逃逸的原因可能是   。
(4)临床上,环孢素是常用的免疫抑制剂。研究人员利用如下材料用具进行实验,以验证环孢素具有减少免疫排斥反应的作用,请完善实验方案并预期实验结果和结论。
材料用具:A、B品系小鼠各若干只,环孢素溶液,注射器,手术器材,生理盐水,饲料,计时器。①实验步骤:
第一步:取生理状态相同的健康A 品系小鼠若干,随机均分为甲、乙两组。
第二步:给甲组小鼠注射适量的   作为实验组,乙组小鼠注射   作为对照组;
切除两组小鼠腹部少量皮肤,取   小鼠腹部相同面积的皮肤分别移植到甲、乙两组小鼠的腹部。
第三步:将两组小鼠置于相同且适宜的条件下饲养,   。
②预期实验结果:   。
实验结论:环孢素具有减少免疫排斥反应的作用。
【答案】(1)造血干细胞;辅助性T;细胞毒性T
(2)CD39、CD73;颗粒酶
(3)癌细胞厌氧呼吸导致局部乳酸含量升高,抑制T细胞增殖,促进Treg细胞增殖,从而抑制细胞免疫,出现免疫逃逸
(4)环孢素溶液;等量生理盐水;同一只B品系;观察并记录移植皮肤从移植到脱落的时间,分别记作t甲、t乙;t甲>t乙
【知识点】免疫系统的结构与功能;细胞免疫
【解析】【解答】(1)人体内所有T细胞均由骨髓中的造血干细胞增殖分化而来,并在胸腺中发育成熟。在免疫应答过程中,辅助性T细胞能识别吞噬细胞表面的抗原-MHC复合体,激活后分泌白细胞介素-2等细胞因子,促进其他免疫细胞的活化和增殖;细胞毒性T细胞在抗原-MHC复合体的刺激和辅助性T细胞分泌的细胞因子作用下,会增殖、分化为效应细胞毒性T细胞(直接裂解靶细胞)和记忆细胞毒性T细胞(维持长期免疫记忆)。
(2)据图1分析,Treg细胞表面表达CD39和CD73两种蛋白,二者可协同将ATP水解为3Pi和腺苷,腺苷能抑制T细胞的代谢,从而减弱其免疫活性。此外,Treg细胞除了分泌L-10、TGF-β等抑制性细胞因子抑制T细胞活化外,还能分泌颗粒酶直接抑制T细胞的功能,进一步增强免疫抑制效应。
(3)根据图2信息,癌细胞在氧气充足时仍主要进行厌氧呼吸,会产生大量乳酸,导致肿瘤局部乳酸浓度升高。乳酸一方面会抑制T细胞的增殖(细胞分裂指数降低),另一方面会促进Treg细胞的增殖,而Treg细胞具有强免疫抑制作用,会进一步抑制细胞免疫功能,使癌细胞逃脱免疫系统的监视和清除,即出现免疫逃逸现象。
(4)①实验步骤:该实验的自变量是环孢素的有无,因变量是免疫排斥反应的强度(以移植皮肤脱落时间为检测指标)。第二步:甲组注射适量环孢素溶液作为实验组,乙组注射等量生理盐水作为对照组,遵循单一变量和等量原则;移植皮肤需来自同一品系(B品系)的同一只小鼠,保证移植抗原的一致性,减少无关变量干扰。第三步:将两组小鼠置于相同且适宜条件下饲养,观察并记录移植皮肤从移植到脱落的时间,分别记作t甲(甲组)、t乙(乙组)。②预期实验结果:由于环孢素是免疫抑制剂,能减少免疫排斥反应,因此甲组移植皮肤的存活时间会长于乙组,即t甲>t乙。
【分析】T细胞作为细胞免疫的核心细胞,其发育成熟依赖骨髓和胸腺的协同作用,辅助性T细胞和细胞毒性T细胞在免疫应答中各司其职,分别负责信号传递和靶细胞裂解。Treg细胞通过多种机制发挥免疫抑制作用,包括水解ATP产生抑制性物质、分泌抑制性细胞因子和颗粒酶等,这一机制既能维持免疫稳态,也可能被癌细胞利用。癌细胞通过厌氧呼吸产生大量乳酸,调控T细胞和Treg细胞的增殖平衡,抑制免疫监视,实现免疫逃逸,体现了癌细胞与免疫系统的相互作用。实验设计部分遵循对照原则和单一变量原则,通过移植异品系小鼠皮肤,以皮肤脱落时间为指标,验证环孢素的免疫抑制作用,核心逻辑是免疫抑制剂能延长移植器官的存活时间,为临床器官移植提供理论支持。
(1)T细胞由骨髓中的造血干细胞,在胸腺中发育成熟而形成。在免疫应答中,能够识别吞噬细胞表面的抗原-MHC复合体,并分泌出白细胞介素-2的是辅助性T细胞。能够增殖、分化为效应细胞毒性T细胞和记忆细胞毒性T细胞的是细胞毒性T细胞。
(2)由图1可知,Treg细胞表面的CD39、CD73能催化ATP水解产生腺苷,来抑制T细胞代谢。并且还能分泌L-10、TGF-β等抑制性细胞因子抑制T细胞的活化,分泌颗粒酶抑制T细胞作用。
(3)结合图2分析,癌细胞主要依赖厌氧呼吸产生能量,导致局部乳酸含量升高,抑制T细胞增殖,促进Treg细胞增殖,从而抑制细胞免疫,出现免疫逃逸。
(4)实验步骤:实验设计的自变量是环孢素的有无,故第二步给甲组小鼠注射适量的环孢素溶液作为实验组,乙组小鼠注射等量的生理盐水作为对照组;为了检测两组小鼠的免疫排斥反应,将另一品系的小鼠皮肤作为移植来源,即同一只B品系小鼠腹部相同面积的皮肤分别移植到甲、乙两组小鼠的腹部。作为检测免疫排斥反应的指标,可以观察并记录移植皮肤从移植到脱落的时间,分别记作t甲、t乙。
预期实验结果:由于本实验是验证实验,实验结论与预期一致,即环孢素具有抑制免疫排斥反应的作用,甲组有环孢素,故预期实验结果应为t甲>t乙,实验结论是环孢素具有抑制免疫排斥反应的作用。
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