2021届高考生物金榜押题卷 新高考版(福建专版)
一、单项选择题:本题共16小题,其中,1-12小题,每题2分;13-16小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1.下列关于真核生物、原核生物和病毒的叙述,错误的是( )
A.真核生物、原核生物合成蛋白质的场所一定是核糖体
B.原核细胞没有核仁,但能形成核糖体
C.大肠杆菌、T2噬菌体、艾滋病病毒的遗传物质都是DNA
D.原核细胞的拟核DNA为环状,不形成染色体
2.鸡西“酸汤子”中毒事件是由椰毒假单胞杆菌产生的米酵菌酸引起的。米酵菌酸的化学式为C28H38O7,其耐热性极强,一旦使人中毒,就会抑制患者的线粒体功能,使ATP的生成减少或消失,导致细胞或机体的死亡。下列有关叙述错误的是( )
A.米酵菌酸在椰毒假单胞杆菌的核糖体上合成
B.椰毒假单胞杆菌合成米酵菌酸所需能量直接来自ATP
C.椰毒假单胞杆菌与人体细胞产生ATP的场所存在差异
D.C28H38O7中毒可能会导致细胞膜上依赖ATP的机制停止工作
3.某同学为了探究不同pH(利用盐酸和氢氧化钠改变酶和淀粉溶液的pH)条件下淀粉酶对淀粉的分解作用的影响进行实验,结果如图所示.结合所学知识,下列叙述正确的是( )
A.1h后淀粉剩余量相对值可真实反映出淀粉酶的活性
B.各组的酶促反应温度和酶的使用量都应相同且适宜
C.该实验没有设置对照组,因此该实验不属于对照试验
D.根据实验结果可知,实验所用淀粉酶的最适宜pH为7.0
4.如图为一动物细胞分裂某时期示意图,1、2、3、4代表染色体,a、a′、b、b′代表染色单体。如果没有突变,不考虑同源染色体之间的交叉互换。则( )
A.该细胞中有四分体4个、DNA分子8个
B.如果a上有E基因,a′相同位置上的基因是E或e
C.由于同源染色体分离,分裂后a与b不能共存于一个细胞
D.由于非同源染色体自由组合,此细胞分裂完成将得到四种子细胞
5.新冠肺炎诊疗方案指出,患者常规治疗时需要注意水盐平衡,维持内环境稳态,并定时监测血液中肝酶、血氧饱和度等指标。下列有关叙述错误的是( )
A.肺炎患者肺部血管通透性增大可导致肺水肿
B.组织液与血浆中的蛋白质、无机盐含量基本相同
C.肝酶含量高于正常值说明肝细胞受到一定程度的损伤
D.血氧饱和度正常有利于细胞有氧呼吸的正常进行
6.缩手反射是肢体接触强烈刺激时,由脊髓发出指令做出的下意识动作。如图为缩手反射的示意图,其中甲、乙为受刺激部位,a、b处分别放置一个微电流计,电极同置于膜外。下列叙述正确的是( )
A.2为传入神经,3处会发生神经递质主动运输至突触间隙
B.大脑皮层受损而脊髓完好的患者,不能完成该缩手反射
C.刺激乙时,5会收缩,a、b两处的电流计都会发生偏转
D.刺激甲,a处电流计偏转,b处不偏转,可能是3处受损导致的
7.知小鼠某染色体片段上有基因M、N、T、Q,但不知其排列顺序。先用基因组成mmnnttqq的个体甲和四种缺失突变体(只从染色体两端缺失且均存在某些显性基因所在片段缺失)杂交,子代表现型如表所示。则M、N、T、Q在染色体上的排列顺序可能是( )
杂交类型 子代表现性状
实验一 mmnnttqq ×缺失1 M n T Q
实验.二 mmnnttqq ×缺失2 m N t Q
实验三 mmnnttqq ×缺失3 m N T Q
实验四 mmnttqq ×缺失4 M n T q
A.TMNQ B.MQTN C.NQTM D.TNMQ
8.为指导遗传咨询,医生通过产前诊断技术从孕妇体内取得胎儿细胞进行检查分析,以此判断胎儿是否患遗传病。下列叙述正确的是( )
A.借助染色体筛查技术,诊断胎儿是否患红绿色盲
B.体外培养胎儿细胞并分析染色体,诊断胎儿是否患唐氏综合征
C.用光学显微镜检查胎儿细胞,可判断胎儿是否患有青少年型糖尿病
D.对胎儿细胞的染色体进行数量分析,可判断胎儿是否患猫叫综合征
9.玉米非糯性基因(A)对糯性基因(a)是显性,A-、a-表示该基因所在染色体发生部分缺失(缺失区段不包括A和a基因),缺失不影响减数分裂过程。为验证染色体缺失的花粉不育,而染色体缺失的雌配子可育,现有AA、Aa、aa、AA-、A-a、aa-共6种玉米植株,下列实验方案最合适的是( )
A.aa(♂)×A-a(♀)、aa(早)×A-a(♂) B.aa-(♂)×Aa(♀)、aa-(早)×Aa(♂)
C.aa(♂)×AA-(♀)、aa(早)×AA-(♂) D.A-a(♂)×A-a(♀)
10.某科研人员连续五年调查了黄猩猩果蝇种群出生率与死亡率比值(迁入率与迁出率均为0),其结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.出生率和死亡率能够直接决定黄猩猩果蝇种群密度变化
B.第2年到第3年,黄猩猩果蝇种群密度降低
C.第1年到第5年,黄猩猩果蝇种群密度先增大后减小
D.第4年黄猩猩果蝇种群密度可能大于第1年
11.如图所示为植物体细胞杂交的流程,两种植物细胞都为二倍体,它们的基因型分别为AABB、ddee。下列叙述正确的是( )
A.图中“去壁”要使用淀粉酶和果胶酶
B.①过程常采用的物理法有离心、振动、聚乙二醇
C.③过程和④过程分别表示再分化和脱分化
D.杂种植株的基因型为AABBddee
阅读下列材料,回答1、2题。
材料:胰岛B细胞内K+浓度为细胞外的28倍,而细胞外Ca2+浓度为细胞内的15000倍。与神经元一样,胰岛B细胞在静息状态下呈内负外正的膜电位。当血糖浓度增加时,葡萄糖进入胰岛B细胞能引起胰岛B细胞和组织细胞的一系列生理反应,如图所示。
12.胰岛B细胞内ATP/ADP的值上升最终促进胰岛素的分泌,下列关于该过程的叙述错误的是( )
A.此过程中需要细胞膜上K+通道和Ca2+通道的协调
B.此过程中ATP还有作为信息分子的作用
C.Ca2+促进囊泡的形成、运输和分泌
D.胰岛素的合成和分泌不需要消耗ATP
13据图分析,下列说法错误的是( )
A.进食后,胰岛B细胞的膜两侧电荷分布为内正外负
B.K+和Ca2+在胰岛素B细胞膜内外浓度差的维持依靠的是协助扩散
C.胰岛素能增加组织细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,促进葡萄糖进入组织细胞
D.胰岛素能促进组织细胞内葡萄糖合成糖原、蛋白质和脂肪
14.研究发现,花青素能抑制动物黑色素瘤细胞的DNA复制,从而抑制其增殖,还能提高细胞膜上E-钙黏蛋白的含量,同时降低N-钙黏蛋白的含量,从而抑制其转移。根据上述实验结果,下列推测不合理的是( )
A.经花青素处理的黑色素瘤细胞会被阻断在分裂间期
B.花青素可能促进了E-钙黏蛋白基因的表达
C.N-钙黏蛋白含量减少会导致黑色素瘤细胞间黏着性降低
D.食用花青素含量高的果蔬可辅助治疗黑色素瘤
15.研究发现早发性阿尔茨海默病与载脂蛋白E(ApoE)基因密切关联。ApoE基因位于19号染色体上,共有三种常见的复等位基因ApoE2、ApoE3和ApoE4。其中ApoE4能抑制ApoE2和ApoE3的功能,同时降低神经细胞膜的稳定性,导致神经元纤维缠结和死亡。科研团队研究发现某家族早发性阿尔茨海默病患者的两条19号染色体上都携带ApoE4基因,下图为该家族所患两种遗传病的系谱图。下列相关叙述正确的是( )
A.早发性阿尔茨海默病和高尿酸血症都为常染色体隐性遗传病
B.Ⅲ-9和Ⅲ-11都一定同时携带ApoE2基因和ApoE3基因
C.Ⅲ-10同时患两种病是由于Ⅱ-4的致病基因都位于19号染色体上
D.若Ⅱ-3与Ⅱ-4再生育一个同时患两种病的女儿,其概率为1/8
16.某研究团队成功绘制出蒙古马(2n=64)和普氏野马(2n=66)等马属动物的基因组精细图谱,同时还筛选出了与马属动物重要经济性状相关的基因及miRNA,miRNA是真核生物中的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA(不参与翻译),其大小约为20~25个核苷酸,它参与各种调节过程,包括发育、病毒防御、造血过程等。下列说法错误的是( )
A.若对蒙古马进行基因组测序,需检测其33条染色体上的脱氧核苷酸序列
B.蒙古马和普氏野马之间可能存在着生殖隔离,生殖隔离是进化中新物种形成的标志
C.miRNA是从具有遗传效应的基因组上转录而来,不参与蛋白质合成但能行使其功能
D.蒙古马产生后代时,若母马在减数第一次分裂时同源染色体未分离,则正常雌配子占1/2
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
17.(9分)某科研小组将植物甲分组并给予不同遮光处理,一段时间后测定植物甲叶片在不同光照强度下的净光合速率(实际光合速率=净光合速率+呼吸速率),结果如图所示。请回答下列问题:
(1)晴朗的白天,植物甲进行光合作用所固定的CO2来源于______________。据图分析可知,科研小组测定的净光合速率是以_________来表示的。
(2)为了解植物甲叶片在晴朗白天里的实际光合速率,研究小组还测定了全光组、50%遮光组、75%遮光组叶片的呼吸速率,结果分别为0.53、0.36、0.41(单位:μmol CO2·m-2·s-1),测定叶片的呼吸速率的具体操作是测定叶片______________________。
(3)根据上述结果推测,植物甲叶片适应遮光环境的机制可能是_______________,从而保证植株在遮光环境中能正常生长。
18.(11分)如图表示某山区草本植物、木本植物物种丰富度随海拔高度的变化情况,回答下列相关问题:
(1)调查同一海拔草本和木本植物物种丰富度需采用__________法,调查这两种植物在做法上的差异是__________。
(2)不同海拔地区木本植物丰富度的差异体现了群落的__________结构,对此造成影响的主要环境因素是__________。木本植物上生活着很多昆虫,假设第一营养级是木本植物,第二营养级是昆虫,则二者构成的数量金字塔和能量金字塔的差异是__________。
(3)海拔高度超过3200 m之后,草本植物丰富度上升的原因是__________。
(4)为调查不同海拔高度土壤中小动物类群丰富度的变化,可采用的统计方法是__________,这些小动物在维持生态系统稳定性中的作用是__________。
19.(12分)PD-1是表达在多种活T细胞表面的一种受体,PD-L1是一种能够与之结合的蛋白质(如图1)。PD-1与PD-L1结合会抑制T细胞的活化和增殖。研究发现,肿瘤细胞表面的PD-L1数量较多,还有一些类型的肿瘤细胞除了表面有PD-L1外,还能分泌出大量的PD-L1(如图2)。请回答下列问题:
(1)请写出题干中未使用过的特异性免疫过程的术语(专有名词):_________(答出3点即可)。癌细胞是由于环境中的致癌因子损伤了细胞中的_________分子,使_________发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而形成的。
(2)图中的T淋巴细胞是淋巴细胞迁移到_________中成熟的,位于淋巴液、_________中。
(3)目前已研发出针对PD-L1的单克隆抗体(mAb),结合图1信息分析,mAb能治疗肿瘤是因为____________________________________。
(4)临床试验结果显示,相同剂量的mAb对有的肿瘤患者治疗有效,有的则无明显效果。请根据以上信息分析其可能的原因:____________________________________。
阅读下列材料,完成1、2题。
材料:生物的性状主要由遗传物质决定,一般可通过改造基因和调控基因的表达来改造生物的性状。RNA干扰技术能影响mRNA翻译产生蛋白质的过程,Cre/loxP重组酶系统可以对DNA进行定点切割和连接。
20.(15分)玉米是一年生、雌雄同株异花受粉的植物,植株高大,茎强壮,是重要的粮食作物和饲料作物,也是全世界总产量最高的农作物,其种植面积和总产量仅次于水稻和小麦。玉米一直都被誉为长寿食品,含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、微量元素、纤维素等,具有开发高营养、高生物学功能食品的巨大潜力。
(1)玉米也是进行植物杂交实验比较好的实验材料,和豌豆杂交实验相比,玉米杂交实验不需要的操作步骤是__________,该步不需要的原因是____________________。
(2)玉米植株一般为雌雄同株,但也存在只有雄花序的雄株和只有雌花序的雌株。玉米植株的上述性别由独立遗传的两对等位基因(E、e和T、t来控制。其中E和T同时存在时,表现为雌雄同株,有T但没有E时,表现为雄株;有tt时表现为雌株。
①选取纯合的雌雄同株和雌株进行杂交,得到F1,F1自交得到F2。如果F2没有雄株个体出现,则亲本的基因型是_______,取F2中的雌雄同株个体随机受粉,子代的雌雄同株个体占_______。如果F2有雄株个体出现,则亲本的基因型是_______,取F2中的雌株和F2中雄株个体杂交,子代的表现型及比例为_____________________。
②一株雄株与一株雌株杂交,后代雌株占1/2,则亲本的基因型组合为________________。
(3)玉米叶枯病可导致玉米减产,研究玉米的抗叶枯病基因及其机理具有重要意义。玉米甲品系感病,乙品系抗病,在甲品系中发现感病D基因,在乙品系中发现了与D基因序列非常相似的d基因。
①研究人员发现与d基因相比,D基因控制合成的蛋白质中有一个丙氨酸替换为苏氨酸,研究人员推测d基因编码区中碱基对发生了__________(填“增添”“缺失”或“替换”),使其控制合成的蛋白质中发生氨基酸替换,蛋白质结构改变,引起蛋白质功能发生改变,导致品系甲的植株感病。
②为进一步研究D/d基因与玉米抗病的关系,研究人员使用了RNA干扰技术来减少D/d基因的翻译。使用RNA干扰后,发现甲品系植株表现型由感病变为抗病,乙品系的植株抗性进一步增强。由此可知,D/d基因与抗病性的关系为___________________________。
21(13分).Cre/loxP重组酶系统是对转基因受体细胞DNA上的特定序列进行定点切割和重新连接,从而在基因或染色体水平上对生物基因进行遗传改造的一种技术。请回答下列问题:
(1)Cre酶是该技术的关键酶,能随机识别两个相同的loxP序列,催化如图1所示的反应。
通过Cre/loxP重组酶系统敲除基因的基本原理是Cre酶随机识别DNA分子上两个相同的loxP序列并从特定位点切断DNA双链,切口被重新连接后,保留片段_______,(填“1”或“2”)从而实现目标基因的敲除。从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒的原理是_______。
(2)研究人员尝试用该技术删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因,获得了成功。在通过基因改造获得抗虫烟草过程中,为大量获得抗虫基因,可选择图2中引物_______(用图中罗马数字表示)组合进行PCR扩增。扩增时,为确保抗虫基因和表达载体充分连接,常在基因上、下游引物的_______端添加不同的限制酶切位点,其目的是_____________________。
(3)该技术还被用于脑科学研究,通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元。研究人员设计图3所示的DNA片段,转入小鼠体内,获得仅含一个图3所示片段的转基因小鼠a。
①构建基因表达载体时,需用限制酶和________酶处理三种荧光蛋白基因和两种loxP序列,将它们与脑组织特异性表达启动子M相连接。
②研究者用________技术将图2所示表达载体导入小鼠的________细胞中,得到仅含一个图3所示片段的转基因小鼠,再经过进一步筛选,获得纯合的转基因小鼠a。
(4)图3所示序列的两个loxP1之间或两个loxP2之间的基因,只会被Cre酶识别并切割一次。为使脑组织细胞中Cre酶的表达受调控,研究者将Cre酶基因与启动子N(由信号分子X开启)连接,获得纯合转基因小鼠b,将图4所示纯合小鼠a和b杂交,得到F1。则无信号分子X作用时,F1脑组织和其他组织细胞的色彩分别是____________;有信号分子X作用时,F1不同脑细胞中Cre酶表达情况不同,Cre酶识别的loxP不同,因而不同脑细胞会差异表达出____________,出现“脑彩虹”。
答案以及解析
1.答案:C
解析:本题考查原核生物、真核生物及病毒的区别。核糖体是细胞内蛋白质的合成场所,A正确;原核细胞没有核膜、核仁和染色体,没有复杂的细胞器,只有核糖体一种细胞器,B正确;大肠杆菌、T2噬菌体的遗传物质是DNA,艾滋病病毒的遗传物质是RNA,C错误;原核细胞的DNA呈环状,不与蛋白质结合,不形成染色体,主要分布在拟核中,D正确。
2.答案:A
解析:本题主要考查细胞代谢,考查学生的理解能力和综合运用能力。根据米酵菌酸的化学式可判断其不是多肽(蛋白质)类物质,故其合成不在核糖体上完成,A项错误;ATP是细胞生命活动的直接能源物质,B项正确;椰毒假单胞杆菌是原核生物,细胞内没有线粒体,人体细胞内的ATP主要在线粒体中产生,C项正确;据题意可知,米酵菌酸通过抑制患者的线粒体功能使ATP的生成减少或消失,从而引起中毒症状,因此C28H38O7。中毒会导致细胞膜上依赖ATP的机制停止工作,D项正确。
3.答案:B
解析:由于盐酸也能催化淀粉水解,因此1h 后淀粉剩余量相对值不能真实反映出淀粉酶的活性,A项错误;该实验的自变量是pH,各组的酶促反应温度和酶的使用量均属于无关变量,而实验中无关变量需保持相同且适宜,B 项正确;该实验的各组之间可以构成相互对照,该实验属于对照实验,C 项错误;根据实验结果可知,实验所用淀粉酶的最适宜pH 为7.0 左右,不一定是7.0,D 项错误。
4.答案:C
解析:该细胞含有四条染色体(2对同源染色体,即2个四分体),8条染色单体,8个DNA,A错误;没有突变,不考虑同源染色体之间的交叉互换,如果a上有E基因,a'相同位置上的基因是E,B错误;若同源染色体分离,a和b会随着1和2的分离而分开,不会同时存在于一个正常的子细胞中,C正确;因为非同源染色体的自由组合,此细胞分裂后产生四个但2种基因型的子细胞,D错误。
5.答案:B
解析:肺炎患者肺部血管通透性增大,可导致血浆蛋白渗出,从而组织液渗透压相对升高,引起肺水肿,A正确;血浆中的蛋白质含量较多,组织液中的蛋白质含量较少,B错误;肝酶含量高于正常值说明肝细胞膜的通透性增加,可能受到一定程度的损伤,C正确;血氧饱和度正常意味着氧气含量正常,说明能维持组织细胞氧化分解所需的氧气,能保证细胞中有机物的氧化分解,D正确。
6.答案:D
解析:分析题图可知,1~5分别为感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。3处会发生突触前膜通过胞吐方式释放神经递质,A错误;该反射活动的反射弧的神经中枢是脊髓,所以大脑皮层受损而脊髓完好的患者,仍能完成此反射,B错误;5是效应器,刺激乙时,5会收缩,b处电流计发生偏转,由于兴奋在突触中是单向传递的,所以a处电流计不发生偏转,C错误;刺激甲,a处电流计偏转,b处不偏转,可能是因为3处受损,兴奋无法正常传递,D正确。
7.答案:C
解析:因为“四种缺失突变体(只从染色体两端缺失且均存在某些显性基因所在片段缺失”,结合实验一和实验三的结果,可推出基因N和M位于染色体的两端;再结合实验二和实验四的杂交结果,可推出基因T和基因Q位于染色体的中间,T靠近M,Q靠近N,C正确。
8.答案:B
解析:借助染色体筛查技术,只能诊断染色体异常遗传病,不能诊断胎儿是否患单基因遗传病,如红绿色盲,A错误;唐氏综合征是染色体异常遗传病,故体外培养胎儿细胞并分析染色体,能诊断胎儿是否患唐氏综合征,B正确;青少年型糖尿病是多基因遗传病,用光学显微镜检查胎儿细胞,不能判断胎儿是否患有青少年型糖尿病,C错误;猫叫综合征是人体的5号染色体缺失一段引起的,通过对胎儿细胞的染色体进行数量分析,不能判断胎儿是否患猫叫综合征,D错误。
9.答案:A
解析:为验证染色体缺失的花粉不育,而染色体缺失的雌配子可育,需要一亲本得是存在染色体缺失的杂合子A-a,根据实验目标,需让这一杂合子作父本,以研究染色体缺失的花粉是否不育;也应让其作母本,以研究染色体缺失的雌配子,观察后代的表现型及其比例,因此需要设计正交、反交两组实验:aa(♀)×A-a(♂)和?A-a(♀)×aa(♂)。
10.答案:B
解析:出生率和死亡率能够直接决定黄猩猩果蝇种群密度变化;第2年到第3年,出生率与死亡率的比值仍大于1,种群密度增大;第1年到第3年,出生率与死亡率的比值大于1,第4年到第5年,出生率与死亡率的比值小于1,说明黄猩猩种群密度先增大后减小;第1年到第3年,种群密度增大,第3年到第4年种群密度略微减小,故第4年种群密度可能仍大于第1年。
11.答案:D
解析:本题考查植物体细胞杂交。图中“去壁”要使用的酶为纤维素酶和果胶酶,A错误;①过程常采用的物理法有离心、振动、电激等,用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合是化学法,B错误;③过程和④过程分别表示脱分化和再分化,C错误;杂种植株的基因型为AABBddee,D正确。
12.答案D
解析:本题考查胰岛素合成和分泌的调节机制。由题图可知,胰岛B细胞内ATP/ADP的值上升,促进ATP敏感的K+通道关闭,并触发Ca2+通道使其开放,Ca2+内流进入细胞并促进囊泡和细胞膜的融合,从而促进胰岛素的分泌,A正确;此过程中ATP作用于K+通道,使其关闭,所以ATP作为信息分子向K+通道传递了信息,B正确;从题图中箭头所指可知,Ca2+进入胰岛B细胞后促进囊泡的形成及其与细胞膜的融合,所以推测Ca2+促进囊泡的形成、运输和分泌,C正确;胰岛素属于分泌蛋白,其合成过程中涉及基因的转录、翻译,二者都需要消耗ATP,其分泌的方式为胞吐,也需要消耗ATP,D错误。
13.答案B
解析:本题考查物质跨膜运输的方式及血糖平衡调节。进食后,血糖浓度升高,葡萄糖进入胰岛B细胞后,细胞内以葡萄糖为底物的有氧呼吸强度增大,同时导致ATP含量上升,ATP作用于K+通道使其关闭,进而通过一定的作用机制触发Ca2+通道使其开放,Ca2+大量内流导致膜电位变为内正外负,A正确;要维持胰岛B细胞内较高的K+浓度,需要将胞外的K+运输到胞内,这是逆浓度梯度的运输,需要通道蛋白的协助及消耗能量,属于主动运输,要维持细胞外较高的Ca2+浓度,需要将胞内的Ca2+运输到胞外,这也是逆浓度梯度的运输,需要通道蛋白的协助及消耗能量,属于主动运输,B错误;胰岛素作用于靶细胞后,可以加速组织细胞摄取、储存和利用葡萄糖,从题图中可以看出,胰岛素能增加组织细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量,促进葡萄糖进入组织细胞,同时也能促进组织细胞内葡萄糖合成糖原、蛋白质和脂肪,C、D正确。
14.答案:C
解析:本题考查细胞癌变。根据题意可知,花青素能抑制动物黑色素瘤细胞的DNA复制,因此可推测,经花青素处理的黑色素瘤细胞会被阻断在分裂间期,A正确;据题意可知,花青素能提高细胞膜上E-钙黏蛋白的含量,据此推测花青素可能促进了E-钙黏蛋白基因的表达,B正确;N-钙黏蛋白含量减少会抑制黑色素瘤细胞的转移,据此可推测N-钙黏蛋白减少会导致黑色素瘤细胞间黏着性升高,C错误;根据题干信息可知,花青素可辅助治疗黑色素瘤,因此可食用花青素含量高的果蔬来实现该目标,D正确。
15.答案:D
解析:分析系谱图可知,Ⅱ-7和Ⅱ-8都患有高床酸血症,但其女儿Ⅲ-11正常,说明高尿酸血症是常染色体上的显性遗传病,A错误;Ⅲ-9和Ⅲ-11都不患早发性阿尔茨海默病,其基因型可以是两个ApoE2或两个ApoE3,B错误;Ⅲ-10同时患两种疾病并不能证明两种致病基因都位于19号染色体上,非同源染色体上的非等位基因自由组合也可造成Ⅲ-10同时患两种疾病,C错误;若Ⅱ-3与Ⅱ-4再生育一个女儿的概率为1/2,其同时患两种病的概率为1/4,故综合概率为1/8,D正确。
16.答案:D
解析:蒙古马体细胞中共有32对同源染色体,故测定基因组序列时需测定31条常染色体和XY染色体,共33条染色体,A正确;蒙古马的正常配子中有32条染色体,普氏野马的正常配子中有33条染色体,它们交配后的子代马有65条染色体,子代马成熟后难以形成正常的配子,即产生生殖隔离,生殖隔离是新物种形成的标志,B正确;由题可知,miRNA不参与翻译,但能执行调控功能,C正确;蒙古马之间交配,若母马在减数第一次分裂时一对同源染色体未分离,则异常雌配子染色体数目可能为33条或31条,即正常配子的概率为0,D错误。
17.(除特殊标注外,每空2分,共9分)(1)细胞呼吸和外界空气 单位时间和单位面积内植物甲叶片吸收的CO2量
(2)在黑暗(或无光)条件下CO2的释放速率
(3)植株在遮光条件下通过提高光合作用速率来增加有机物的量,同时降低叶片的呼吸速率以减少自身消耗(答案合理即可)(3分)
解析:(1)根据题意,晴朗的白天,植物甲同时进行光合作用和呼吸作用,则其光合作用所固定的CO2主要由内部的细胞呼吸释放和从外界空气中吸收。据题图分析,从净光合速率的单位是μmol CO2·m-2·s-1可知,科研小组测定的净光合速率是以单位时间和单位面积内植物甲叶片吸收的CO2量来表示的。(2)依据光合速率和呼吸速率的关系,即净光合速率=实际光合速率-呼吸速率,为了解植物甲叶片在晴朗白天里的实际光合速率,研究小组需要测定植株叶片在黑暗(或无光)条件下CO2的释放速率。(3)据题图分析,在相同光照强度(尤其是低于400 μmol·m-2·s-1光照强度)下,50%和75%遮光组植株的净光合速率明显高于全光组的,说明植物甲在遮光条件下可以通过提高叶片光能利用率来提高光合作用强度,保证有机物的正常制造量。从叶片呼吸速率测定结果可以看出,50%和75%遮光组植株的呼吸速率明显低于全光组的,说明植株在遮光环境下通过降低叶片呼吸速率来减少自身消耗。故植株在遮光环境下通过调整叶片光合作用和呼吸作用的强度以确保自身有机物的正常积累量,从而保证自身正常生长。
18.(除特殊标注外,每空1分,共11分)(1)样方 所取的样方面积不同
(2)水平 温度 能量金字塔为正金字塔,数量金字塔是倒置的(2分)
(3)木本植物的丰富度下降,对草本植物的遮挡作用下降,草本植物获得的光照增多(2分)
(4)记名计算法和目测估计法 作为消费者加快物质循环,作为分解者将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物(2分)
解析:(1)调查同一海拔草本和木本植物物种丰富度均采用样方法,由于木本植物的体积大,因此取样时样方面积大。(2)不同海拔地区因温度不同,木本植物丰富度存在差异,体现了群落的水平结构。木本植物与其上生活的昆虫构成的数量金字塔是倒置的,因为一棵树上有多个昆虫;但是能量金字塔是正金字塔,因为各营养级之间的能量逐级递减。(3)海拔高度超过3200 m之后,草本植物丰富度上升,是因为木本植物的丰富度下降,对草本植物的遮挡作用下降,草本植物获得的光照增多。(4)对土壤中小动物类群丰富度进行统计的方法有记名计算法和目测估计法;土壤中的小动物可作为消费者或分解者,作为消费者加快物质循环,作为分解者将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物。
19.(除特殊标注外,每空1分,共12分)(1)细胞免疫、体液免疫、抗原、巨(吞)噬细胞、呈递、淋巴因子、效应T细胞、效应B细胞(浆细胞)、记忆T细胞、记忆B细胞、抗体等(答出3点即可)(2分) DNA 原癌基因、抑癌基因
(2)胸腺 血液、淋巴结
(3)使用mAb时,mAb通过与肿瘤细胞表面的PD-L1结合,阻止了PD-L1与T细胞表面的PD-1结合,从而解除了肿瘤细胞对T细胞的抑制,使效应T细胞能够发挥有效的杀伤作用(3分)
(4)如果病人甲的肿瘤细胞能大量分泌PD-L1,其体内的PD-L1浓度会高于病人乙(肿瘤细胞分泌PD-L1的量少或不分泌)。因此,相同剂量的mAb不能使病人甲体内的PD-L1全部被mAb特异性结合,那么肿瘤细胞仍有可能抑制T细胞的正常功能,导致治疗无明显效果(3分)
解析:正常情况下,人体组织细胞表面的PD-L1与T细胞表面的PD-1结合后,可抑制T细胞的增殖和活化。根据题意和图示可知,肿瘤细胞表面的PD-L1数量较多,更有一些类型的肿瘤细胞除了表面有PD-L1外,还分泌出大量的PD-L1与T细胞表面的PD-1结合,抑制T细胞的增殖和活化,从而抑制特异性免疫的发生,有利于肿瘤的生长和存活。(1)特异性免疫包括细胞免疫和体液免疫,根据以上分析可知,题干中未使用过的特异性免疫过程的专业术语有细胞免疫、体液免疫、抗原、巨(吞)噬细胞、呈递、淋巴因子、效应T细胞、效应B细胞(浆细胞)、记忆T细胞、记忆B细胞、抗体等。(3)根据题意可知,单克隆抗体(mAb)能特异性地与PD-L1结合,因此结合图1信息可知,单克隆抗体(mAb)可以与肿瘤细胞表面的PD-L1特异性结合,阻止了PD-L1与T细胞表面的PD-1结合,从而解除了肿瘤细胞对T细胞的抑制,那么特异性免疫就能正常发挥作用,因此效应T细胞就能发挥有效的杀伤作用,避免肿瘤的形成。(4)根据题意可知,肿瘤细胞表面的PD-L1数量较多,还有一些类型的肿瘤细胞除了表面有PD-L1外,还能分泌出大量的PD-L1。如果病人甲的肿瘤细胞能大量分泌PD-L1,其体内的PD-L1浓度会高于病人乙(肿瘤细胞分泌PD-L1的量少或不分泌)。因此,相同剂量的mAb不能使病人甲体内的PD-L1全部被mAb特异性结合,那么部分肿瘤细胞表面的PD-L1与T细胞表面的受体PD-1结合,仍有可能抑制T细胞的正常功能,T细胞功能受到抑制会影响细胞免疫和体液免疫的发生,导致治疗无明显效果。
20.(除特殊标注外,每空2分,共15分)(1)去雄(1分) 玉米是雌雄同株异花受粉植物
(2)①EETT和EEtt(1分) 8/9 EETT和eett 雌雄同株︰雌株︰雄株=1︰1︰1 ②eeTt×Eett或eeTt×eett或eeTt×EEtt
(3)①替换(1分) ②D表达量降低会导致抗病,d基因表达量下降会导致抗性增强
解析:本题考查遗传规律和遗传学实验设计(1)玉米是雌雄同株异花受粉植物,雌蕊和雄蕊不在同一朵花中,进行杂交实验时不用去雄。(2)①根据题目信息,纯合的雌雄同株基因型是EETT,纯合雌株基因型是EEtt或eett,F2中没有雄株的出现,说明F2中不会出现eeT_,那么亲本中不会有e基因,所以亲本的基因型为EETT和EEtt,F2中的雌雄同株个体基因型为1/3EETT、2/3EEtt,可以推知F2的配子为2/3ET、1/3Et,F2中的雌雄同株个体相互受粉,子代中EEtt(雌株)的比例为1/9,其余都是雌雄同株,比例为8/9;如果F2有雄株个体出现,则亲本的基因型是EETT和eett,F2中的雄株为1/3eeTT、2/3eeTt,F2中的雌株为1/4EEtt、1/2Eett、1/4eett,根据配子的方法可以求出F2中的雌株和F2中雄株个体杂交后,其子代的基因型及比例为1/3EeTt、1/3eeTt,1/6Eett、1/6eett,表现型及比例为雌雄同株︰雌株︰雄株=1︰1︰1。②若一株雄株(eeT_)与一株雌株(E_tt或eett)杂交,后代雌株(E_tt或eett)占1/2,则亲本雄株基因型一定为eeTt,故亲本的基因型组合为eeTt×Eett或eeTt×eett或eeTt×EEtt。(3)①由于该基因突变结果导致只有一个氨基酸发生变化,所以发生的是碱基对的替换;②使用RNA干扰后,发现甲品系植株表现型由感病变为抗病,说明D表达量降低会导致抗病,使用RNA干扰后,乙品系的植株抗性进一步增强说明d基因表达量下降会导致抗性增强。
21.(除特殊标注外,每空1分,共13分)(1)2 基因重组(2分)
(2)Ⅱ、Ⅲ 5′ 减少DNA自连,使抗虫基因能定向插入表达载体(2分)
(3)DNA连接 显微注射 受精卵
(4)红色、无色 红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因(2分)
解析:本题以Cre/loxP重组酶系统为背景考查基因工程相关知识。(1)通过图1可知,Cre酶识别两个相同的loxP序列,进行切除,切除后片段1自身环化且带有待敲除基因,片段2没有待敲除基因,故保留片段2,从而实现目标基因的敲除。该酶可识别DNA的特定序列且在特定位点切断DNA双链,类似于基因工程工具酶中的限制酶。从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒的原理是基因重组。(2)PCR技术扩增目的基因过程中,引物与模板链的3′端结合,子链从5′端开始延伸,故要扩增抗虫基因应选择图2中引物Ⅱ、Ⅲ。为保证抗虫基因和表达载体的充分连接,PCR扩增时,应在基因上、下游引物的5′端分别添加相应的酶切位点,且常在两条引物上设计加入不同的限制酶酶切位点,主要目的是使DNA片段能定向插入表达载体,减少自连。(3)①基因表达载体构建过程中,需要限制酶和DNA连接酶两种工具酶处理三种荧光蛋白基因和两种loxP序列,将它们与脑组织特异性表达启动子M相连接。②常用显微注射技术将基因表达载体导入小鼠的受精卵细胞中,得到仅含一个图2所示片段的转基因小鼠,再经过进一步筛选,获得纯合的转基因小鼠a。(4)F1为杂合子,脑组织细胞中有编码红、黄、蓝三种荧光蛋白的基因、loxP1、loxP2及Cre酶基因。无信号分子X时,Cre酶不表达,仅表达与启动子相邻的荧光蛋白基因即红色荧光蛋白基因,使脑组织细胞呈红色。该技术通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元,而其他组织细胞非神经细胞,故表现为无色。有信号分子X时,启动Cre酶表达,不同脑细胞中Cre酶表达情况不同,Cre酶识别的loxP不同,因而不同脑细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因,使F1出现“脑彩虹”。