5+3+3限时训练(四)
[时间:35分钟 分值:52分]
一、选择题(本题共8小题,1~5每小题2分,6、7、8每小题4分,共22分;在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.[2025·广东广州一模] 科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述,正确的是 ( )
A.运用不完全归纳法建立的细胞学说揭示了动植物的差异性
B.细胞膜结构模型的探索过程,运用了“提出假说”的科学方法
C.希尔的实验采用了同位素示踪法证明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解
D.艾弗里肺炎链球菌转化实验,实验组分别加蛋白酶等酶,运用了“加法原理”
2.[2025·福建厦门四模] 根据植物经济谱理论,植物为适应环境变化会采取不同的资源利用策略。在资源较丰富的低海拔地区,植物为实现快速生长会采取资源获取型策略。随着海拔升高,植物为适应恶劣环境逐步转变为资源保守型策略。下列叙述正确的是 ( )
A.资源获取型植物叶片厚且角质层发达,以减少水分蒸发
B.资源获取型植物通过降低代谢速率,减少物质和能量消耗
C.资源保守型植物根系发达,有利于吸收深层土壤中的有机物
D.资源保守型植物通过提高细胞液浓度,以抵抗恶劣环境
3.[2025·安徽黄山二模] 我国具有悠久的酿酒历史,白酒小窖酿造属于传统发酵技术,已选入非物质文化遗产保护名录。窖池容积小,窖泥和发酵酒醅的接触面积大,从而能够产生更多的香气成分带入酒中。下列叙述错误的是 ( )
A.小窖酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B.对分离出的酿酒酵母进行扩大培养,需在无菌、无氧环境中进行
C.小窖酿造的原料多以优质谷物为主,发酵酒醅中可分离出产淀粉酶的微生物
D.窖池中形成的相对稳定的微生物体系不容易被杂菌污染,因此不需要严格灭菌
4.[2025·福建福州质检] 沙门氏菌细胞膜上有柠檬酸—铁协同转运蛋白(CitS),该蛋白顺浓度转运H+进入细胞的同时逆浓度吸收Fe3+。下列分析正确的是 ( )
A.CitS转运Fe3+的方式为协助扩散
B.抑制ATP合成不影响Fe3+的吸收
C.运输过程CitS的空间结构不改变
D.Fe3+、H+要与CitS特定位点结合
5.[2025·湖南郴州三模] 生态足迹可以形象地理解为一只负载人类和人类所创造的城市、耕地、铁路等的巨“足”踏在地球上时留下的足印。下列理解错误的是 ( )
A.生态足迹的值越大,代表人类所需的资源占用越多,对生态和环境的影响越大
B.若某地区出现生态赤字,不利于可持续发展
C.大规模基础设施建设可以提高生态承载能力,减小生态足迹
D.提倡多乘坐公共交通工具、限制燃油汽车的使用等低碳生活方式,有利于缩小生态足迹
6.[2025·云南昆明一模] 水稻是世界上重要的粮食作物,生长发育受全球气温升高的严重影响。籼稻抵抗高温的能力强于粳稻。水稻受到高温胁迫后,HsfA1基因的6mA(DNA腺嘌呤甲基化)水平升高,促进其表达,增强了水稻抵抗高温的能力。下列叙述错误的是 ( )
A.6mA修饰导致HsfA1基因编码的蛋白质结构改变
B.HsfA1基因的6mA修饰引起的表型改变可遗传给后代
C.高温环境下,与粳稻细胞相比,籼稻细胞中HsfA1基因的6mA水平可能更高
D.上述现象说明基因表达水平的高低是受到调控的
7.[2025·广东七市联考] 肿瘤细胞表面的高表达PD-L1能与CD8+T(一种细胞毒性T细胞)表面的PD-1结合,促进CD8+T耗竭,从而逃避免疫系统的“追杀”。下列叙述正确的是 ( )
A.CD8+T来源于骨髓中的造血干细胞,并在骨髓中发育成熟
B.使用PD-L1抗体阻断上述信号通路可治疗某些癌症
C.CD8+T诱导被病原体感染的细胞凋亡发挥了免疫监视功能
D.抗原呈递细胞如树突状细胞能将表面抗原呈递给浆细胞
8.[2025·广东中山二模] 油菜素内酯(BR)是一种植物激素,主要在植物的幼嫩组织(根尖、茎尖、幼叶)中合成,通过细胞间扩散作用或转运蛋白运输,其主要作用是促进细胞伸长与分裂、增强抗逆性、促进花粉管生长和种子发育等。下列叙述错误的是 ( )
A.植物的根尖能够合成BR和细胞分裂素
B.BR的运输一定伴随着ATP的消耗
C.在细胞生长方面,BR与赤霉素具有协同作用
D.BR是植物适应环境与协调发育的关键调节因子
二、非选择题(本题共3小题,共30分)
9.(10分)[2025·广东佛山二模] 资源冷杉是我国特有的一种珍稀植物,近年来,由于全球气候变化及传粉难、结果少等原因,资源冷杉种群数量急剧下降。研究人员对华南地区资源冷杉种群进行调查后发现,现存资源冷杉幼苗难以长成大树,资源冷杉群落中优势树种种间联结性较弱,结果如下表所示。
树种 重要值 生态位宽度 生态位重叠度 与资源冷杉的联结系数
资源冷杉 2.63 1.79 — —
大屿八角 18.68 1.70 0.390 0.05
多脉青冈 5.90 1.92 0.674 -0.17
木荷 9.98 1.75 0.314 -0.1
半齿柃 1.86 1.56 0.485 0.25
注:重要值是用来评估某个物种在其生态系统中地位和影响的一个综合指标;正联结表示物种间相互依赖,负联结表示物种间相互排斥。
回答下列问题:
(1)影响资源冷杉种群密度的数量特征是 。
(2)资源冷杉与大屿八角在群落中占据 (填“相同”或“不同”)的生态位,这是 的结果。半齿柃与资源冷杉之间生态位重叠度较高但两者关系是正联结,从信息传递的角度解释其原因是 。
(3)有人认为,为了提高资源冷杉的环境容纳量,应多砍伐多脉青冈。结合上述信息,写出你的意见和理由: 。
(4)提出一项能促进资源冷杉的保护和提高生态系统的稳定性的措施: 。
10.(10分)[2025·福建漳州三模] 癫痫(TLE)是由大脑颞叶神经元过度同步异常放电所致的神经系统疾病,其发病与T细胞亚群(如CD3+、CD4+)及其分泌的炎症因子(如IL-1β、IL-6)和炎症抑制因子(如IL-10)异常所引起的颞叶神经细胞凋亡有关。为寻找TLE早期诊断和治疗的有效方法,科研人员利用单侧TLE和健康人进行相关实验,部分结果如图所示。
回答下列问题:
(1)健康人群中,产生动作电位的生理基础是 。参与构成大脑的神经细胞有 。
(2)在细胞免疫中,促进靶细胞凋亡的细胞是 。根据此原理及实验结果,推测单侧TLE患者的发病机制是 。
(3)为证实单侧TLE患者CD3+、CD4+细胞含量相对值变化,可抽取等量的患者和健康人的血液,向其中分别加入 ,观察比较患者和健康人的荧光物含量。
(4)研究发现,单侧TLE的发生与颞叶神经元某些特定微小RNA(miRNA)的过表达有关。为验证上述结论,研究者进行以下实验,请你以TLE小鼠和健康小鼠为实验材料设计实验,写出实验思路并预期结果。
实验思路:分离 的颞叶神经元,编号为甲组和乙组,分别对两组神经元中的RNA进行 ,再用特定的带荧光标记的 与其进行分子杂交,观察荧光强度。预期结果: 。
11.(10分)[2025·河北衡水中学模拟] 科学研究表明t-PA蛋白能降解血栓,是脑血栓患者的特效药,但其促进血栓溶解的效率不高,若将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸(密码子是UCU),获得改良的t-PA蛋白,其溶解血栓的效率明显提升。图甲和图乙为改造t-PA蛋白基因及构建表达载体的过程。
(1)在PCR技术中高温变性的目的是 ,图甲中重叠延伸时 (填“需要”或“不需要”)引物。
(2)t-PA蛋白第84位的半胱氨酸对应的基因模板链碱基序列是ACA,图甲中黑点表示突变位点的碱基,若要得到改良t-PA蛋白,则引物b中该位点的碱基是 。
(3)若图甲得到的改良t-PA蛋白基因非模板链序列为5'—TGAACGCTA…(中间序列)…GTCGACTCG—3'。为了便于将扩增后的基因和质粒pCLY11成功构建成重组质粒,请写出用于PCR扩增的一对引物的碱基序列_____________
____________________________ (要求:每个引物写出10个碱基,并标注5'端和3'端),PCR的产物一般通过 来鉴定。
(4)运用乳房生物反应器可以从转基因牛的乳汁中获得t-PA改良蛋白,具体流程如图丙。
过程②运用的具体方法为 ;④过程前需取 (填部位)的细胞进行性别鉴定。若改用膀胱生物反应器在尿液中获得t-PA改良蛋白,在构建基因表达载体时,需要添加 的启动子。 5+3+3 限时训练(四)
1.B [解析] 运用不完全归纳法建立的细胞学说揭示了动植物的统一性,A错误;细胞膜结构模型的探索过程中,都是根据现象提出推测,再利用实验验证推测,然后得到结论,这一探索过程运用了“提出假说”的科学方法,B正确;希尔实验证明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解产生氧气,未使用同位素示踪法,C错误;艾弗里肺炎链球菌转化实验,实验组分别加蛋白酶等酶,运用了“减法原理”,D错误。
2.D [解析] 资源获取型植物优先将资源分配给光合器官(如叶片),以实现快速生长和繁殖,其叶片通常较薄、面积较大,角质层较薄,以实现光合效率最大化,A错误;资源获取型植物代谢速率较高,以支持快速生长,B错误;植物不能直接利用有机物,资源保守型植物根系发达,有利于吸收深层土壤中的水分和无机盐,而非有机物,C错误;资源保守型植物通过提高细胞液浓度增强抗逆性,抵抗恶劣环境,D正确。
3.B [解析] 小窖酿造过程中,酿酒酵母是主要菌种,但也有一些其他微生物参与其中,A正确;酵母菌在有氧时大量繁殖,无氧时主要发酵产酒精,对分离出的酿酒酵母进行扩大培养需要在有氧条件下进行,B错误;谷物中的淀粉需经糖化(分解为葡萄糖)才能被酵母利用,故发酵酒醅中含有产淀粉酶的微生物,C正确;传统发酵中,窖池内酸性环境会抑制杂菌生长,已形成稳定的微生物群落,无须严格灭菌,D正确。
4.D [解析] CitS转运Fe3+是逆浓度进行的,而协助扩散是顺浓度梯度运输物质,所以CitS转运Fe3+的方式不是协助扩散,而是主动运输,A错误;虽然Fe3+的吸收是逆浓度梯度的主动运输,但它是与H+顺浓度梯度转运相偶联的,利用的是H+的电化学势能,不直接消耗ATP,但是细胞内H+浓度的维持一般是需要ATP的,抑制ATP合成可能会通过影响H+浓度梯度,从而影响Fe3+的吸收,B错误;载体蛋白在运输物质过程中,其空间结构会发生改变,以实现对物质的转运,故运输过程中CitS的空间结构会改变,C错误;CitS作为柠檬酸—铁协同转运蛋白,在对Fe3+、H+的转运过程中,Fe3+、H+要与CitS特定位点结合,D正确。
5.C [解析] 生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。生态足迹的值越大,意味着维持人类生存和发展所需要的资源占用越多,对生态系统的压力也就越大,对生态环境的影响也就越大,A正确。生态赤字是指生态足迹超过生态承载力的部分,当某地区出现生态赤字时,说明该地区人类对资源的需求超过了当地生态系统的供给能力,这会导致生态系统的退化和环境质量的下降,不利于该区域的可持续发展,B正确。大规模基础设施建设往往会占用大量的土地资源,可能会破坏生态环境,减少生态系统中可利用的资源和服务,不能减小生态足迹,C错误。提倡多乘坐公共交通工具、限制燃油汽车的使用等低碳生活方式,可以减少能源消耗和温室气体排放,降低对化石燃料等不可再生资源的依赖,从而减少人类活动对生态系统的压力,有利于缩小生态足迹,D正确。
6.A [解析] 依据题干信息,HsfA1基因的6mA水平升高,促进其表达,增强了水稻抵抗高温的能力,故可推知,6mA修饰导致HsfA1基因编码的蛋白质增多,蛋白质结构并没有改变,A错误;HsfA1基因的6mA修饰引起的表型改变,属于表观遗传,可以遗传给后代,B正确;水稻受到高温胁迫后HsfA1基因的6mA(DNA腺嘌呤甲基化)水平升高,促进其表达,增强了水稻抵抗高温的能力,且籼稻抵抗高温的能力强于粳稻,所以高温环境下,与粳稻细胞相比,籼稻细胞中HsfA1基因的6mA水平可能更高,C正确;上述现象说明了基因表达水平的高低是受到调控的,如DNA腺嘌呤甲基化可调控HsfA1基因的表达水平,D正确。
7.B [解析] CD8+T是一种细胞毒性T细胞,来自骨髓的造血干细胞,迁移到胸腺中发育成熟,A错误;使用PD-L1抗体阻断题述信号通路,肿瘤细胞不能逃避免疫系统的“追杀”,从而治疗某些癌症,B正确;CD8+T诱导被病原体感染的细胞凋亡属于免疫防御,C错误;抗原呈递细胞(如树突状细胞、巨噬细胞等)能够吞噬、处理并呈递抗原给辅助性T细胞,D错误。
8.B [解析] 细胞分裂素合成部位主要是根尖,油菜素内酯(BR)主要在植物的幼嫩组织(根尖、茎尖、幼叶)中合成,所以植物的根尖可以合成细胞分裂素和油菜素内酯,A正确;由题干信息可知,BR可通过扩散作用进行运输,不一定伴随着ATP的消耗,B错误;赤霉素具有促进细胞伸长和分裂的作用,油菜素内酯主要作用是促进细胞伸长与分裂,故在细胞生长方面,BR与赤霉素具有协同作用,C正确;由题意可知,BR是植物激素,是植物适应环境与协调发育的关键调节因子,D正确。
9.(除注明外,每空1分,共10分)
(1)出生率和死亡率、年龄结构(2分)
(2)不同 自然选择 二者之间存在信息传递,使它们相互依赖
(3)同意,多脉青冈与资源冷杉生态位重叠度高且为负联结,应砍伐多脉青冈为资源冷杉幼苗腾出更多的资源和空间(或不同意,多脉青冈在群落中的重要值较大,砍伐多脉青冈容易导致生态系统稳定性下降)(3分)
(4)种植与资源冷杉生态位重叠度低且正联结性较强的本土树种(2分)
[解析] (1)资源冷杉为植物,没有性别之分,则影响种群密度的数量特征为出生率和死亡率、年龄结构。出生率和死亡率直接决定种群数量的增减;年龄结构通过影响出生率和死亡率影响种群数量。(2)从生态位重叠度看,资源冷杉与大屿八角生态位重叠度小于1,说明二者在资源利用等方面存在差异,占据不同生态位,这是自然选择的结果。半齿柃与资源冷杉之间生态位重叠度高却是正联结关系,从信息传递角度分析,可能是因为半齿柃通过信息传递对资源冷杉起到了积极作用,使它们相互依赖。 (3)结合题述信息,答案一:同意,多脉青冈与资源冷杉生态位重叠度高(0.674)且为负联结(-0.17),意味着二者竞争资源,砍伐多脉青冈可为资源冷杉幼苗腾出更多资源和空间,有利于提高资源冷杉的环境容纳量;答案二:不同意,多脉青冈在群落中的重要值较大(5.90),大量砍伐会破坏群落结构和生态平衡,影响生态系统的稳定性,反而不利于资源冷杉的生存和繁衍。(4)种植与资源冷杉正联结性强且生态位重叠度低的本土树种,改善其生长环境,能促进资源冷杉的保护和提高生态系统的稳定性。
10.(除标明外,每空1分,共10分)
(1)Na+的大量内流 神经元和神经胶质细胞
(2)细胞毒性T细胞 患者的CD3+和CD4+细胞含量增加,释放大量的IL-1β和IL-6炎症因子,并减少炎症抑制因子IL-10的释放,促进颞叶神经元的凋亡(2分)
(3)荧光标记的抗CD3+抗体和抗CD4+抗体
(4)健康小鼠和TLE小鼠 逆转录形成cDNA miRNA 健康小鼠组的荧光强度小于TLE小鼠组
[解析] (1)动作电位的产生是Na+大量内流导致的。参与构成大脑的神经细胞有神经元和神经胶质细胞,二者相互依存、共同协作。(2)在细胞免疫中,活化的细胞毒性T细胞在接受辅助性T细胞释放的细胞因子的刺激后,会增殖分化产生记忆T细胞和新的细胞毒性T细胞,新的细胞毒性T细胞会与靶细胞密切接触,促进靶细胞的凋亡。由题图可知,与健康人相比,单侧TLE患者的CD3+和CD4+细胞增加,炎症因子IL-1β和IL-6也显著增加,而炎症抑制因子IL-10减少,这说明单侧TLE患者的发病机制是患者的CD3+和CD4+细胞含量增加,释放大量的IL-1β和IL-6炎症因子,并减少炎症抑制因子IL-10的释放,促进颞叶神经元的凋亡。(3)实验目的是证实TLE患者的T细胞亚群变化,实验抽取的是患者和健康人的血液,则实验结果显示的应是CD3+和CD4+在健康人和TLE患者血液中的含量变化,故可以采用荧光标记的特异性抗体来标记这两种细胞,然后测量荧光标记物的含量。(4)由题意可知,单侧TLE的发生与颞叶神经元某些特定微小RNA(miRNA)的过表达有关,因此实验思路是分离健康小鼠和TLE小鼠的颞叶神经元,编号为甲组和乙组,分别对甲、乙两组神经元的RNA进行逆转录形成cDNA,再用特定的带荧光标记的miRNA与其进行分子杂交,观察荧光强度。TLE小鼠的特定的miRNA含量高于健康小鼠,因而预期结果是健康小鼠组的荧光强度小于TLE小鼠组。
11.(除注明外,每空1分,共10分)
(1)使双链DNA解旋为单链 不需要
(2)G
(3)5'—CCCGGGTGAA—3',5'—GCTAGCCGAG—3'(2分) 琼脂糖凝胶电泳
(4)显微注射法 (囊胚期的)滋养层 在膀胱上皮细胞中特异性表达的基因(2分)
[解析] (1)在PCR技术中高温变性的目的是使双链DNA解旋为单链,利用了DNA热变性原理;图甲中重叠延伸时不再需要引物。(2)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸,相应的基因模板链上的碱基序列是ACA,则半胱氨酸的密码子为UGU,而丝氨酸的密码子是UCU,由此可知,若要将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,则t-PA基因模板链上第84位发生碱基替换为ACA→AGA,图中显示引物b与t-PA基因的非模板链互补,故引物b中相应部位的碱基与模板链相同,即该部位的碱基是G。(3) DNA聚合酶不能从头合成DNA,只能从引物的3'端开始延伸DNA链,因此引物的作用是使DNA聚合酶从引物的 3'端开始连接脱氧核苷酸。若选用SmaⅠ和NheⅠ切割pCLY11质粒和目的基因,则会破坏启动子,故只能应用XmaⅠ和NheⅠ两种限制酶切割,以便于把目的基因正确连接到质粒pCLY11上,需在引物5'端添加限制酶识别序列。图甲得到的改良t-PA蛋白基因非模板链序列为5'—TGAACGCTA…(中间序列)…GTCGACTCG—3',结合碱基互补配对原则并考虑到转录方向,用于PCR扩增的一对引物的碱基序列为5'—CCCGGGTGAA—3',5'—GCTAGCCGAG—3'; PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。(4)过程②是将目的基因导入受精卵细胞中,常用显微注射法。取早期胚胎的细胞进行性别鉴定一般取囊胚期的滋养层细胞;若改用膀胱生物反应器在尿液中获得t-PA改良蛋白,在构建基因表达载体时,需要添加在膀胱上皮细胞中特异性表达的基因的启动子,这样可以使t-PA改良蛋白基因在膀胱上皮细胞中特异性表达,从而在尿液中获得该蛋白。
