2、鍛煉同學(xué)的考試心理,訓(xùn)練學(xué)生快速進(jìn)入考試狀態(tài)。高考的最佳心理狀態(tài)是緊張中有樂觀,壓力下有自信,平靜中有興奮。
3、掌握應(yīng)試技巧,積累經(jīng)驗(yàn)。模擬考試可以訓(xùn)練答題時(shí)間和速度。
4、幫助同學(xué)正確評估自己。高考是一種選撥性考試,目的是排序和擇優(yōu),起決定作用的是自己在整體中的相對位置。
絕密★啟用前
2025年高考考前信息必刷卷03(北京專用)
生 物
考情速遞
高考·新動向:2024年北京生物高考的題目,在難度和考查的基本知識點(diǎn)上,與去年基本相同。同時(shí)也沿用了基本的資料分析題目作為對學(xué)生在新的情境下解決問題能力的一種考查。
所謂資料分析的題目,就是給出一則文字性的材料,通過學(xué)生的閱讀、理解,來從資料中獲取有效信息進(jìn)行作答。此類題目難度不是很高,但是需要在閱讀的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析作答。
高考·新考法: 高考特別注意以生物學(xué)知識為背景的應(yīng)用性問題及社會熱點(diǎn)問題,此類試題蘊(yùn)含特定的生物學(xué)科的科學(xué)性知識,將生物學(xué)知識、方法、原理及社會關(guān)注的現(xiàn)實(shí)等融為一體。如2024年首考及過去的2023年高考卷中考查的生物技術(shù)的安全性和倫理問題,禁止生物武器等問題。引導(dǎo)學(xué)生思考生物科學(xué)的發(fā)展與社會責(zé)任問題和社會的發(fā)展問題,滲透社會責(zé)任的學(xué)科素養(yǎng)。
高考·新情境:2024年北京卷,涉及的知識點(diǎn)大多是教材的核心知識和基礎(chǔ)知識點(diǎn)。預(yù)測2025年北京卷,依然會如此,保持平穩(wěn),不會出現(xiàn)偏題怪題??忌氖Х种饕虿皇且褜W(xué)知識點(diǎn)不熟悉,而是在新情境下,融合了基本概念和原理的題目,怎么轉(zhuǎn)化為已學(xué)知識點(diǎn)的能力,表現(xiàn)為理解不深或“懂了”但不能正確地表達(dá)。
特別需要引起重視的是,以課本知識為背景的新情境問題和一些熱點(diǎn)科學(xué)問題必定將在考題中有所呈現(xiàn),這類題將生物知識、思維方式與生活情境融為一體,能有效考查學(xué)生在新情境下對知識的理解及遷移到不同情境的能力,考查學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。
命題·大預(yù)測:2024年北京地區(qū)生物高考應(yīng)特別注意以生物學(xué)知識為背景的新情景問題,此類試題蘊(yùn)含濃厚的生物文化氣息,將生物學(xué)知識、方法等融為一體,能有效考查學(xué)生在新情景下對知識的理解以及遷移到不同情境中的能力,考查學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,一般在選擇題和非選擇題中都有分布,難度中等;也有可能作為壓軸題,以難度較大的實(shí)驗(yàn)探究題的形式出現(xiàn),會有與社會熱點(diǎn)現(xiàn)象及各類疾病密切相關(guān)的考題出現(xiàn),針對特定的疾病及其發(fā)病機(jī)理的研究,需要考生提出針對性的治療措施,難度較大。
(考試時(shí)間:90分鐘 試卷滿分:100分)
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
第一部分
本部分共15題,每題2分,共30分。在每題列出的四個選項(xiàng)中,選出最符合題目要求的一項(xiàng)。
1、人體細(xì)胞溶酶體內(nèi)較高的H+濃度(pH為5.0左右)保證了溶酶體的正常功能。下列敘述正確的是( )
A.溶酶體可以合成自身所需的多種蛋白質(zhì)
B.溶酶體酶泄露到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)后活性均不變
C.細(xì)胞不能利用溶酶體分解后產(chǎn)生的物質(zhì)
D.溶酶體內(nèi)pH的維持需要膜蛋白的協(xié)助
【答案】D
【分析】溶酶體是由高爾基體斷裂形成的,其內(nèi)的水解酶是在核糖體上合成的,經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工。
【詳解】A、蛋白質(zhì)的合成在核糖體上,A錯誤;
B、溶酶體內(nèi)的PH相對較低,溶酶體酶泄露到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)后,由于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的PH相對較高,酶活性會改變,B錯誤;
C、溶酶體分解后產(chǎn)生的物質(zhì)有的會被細(xì)胞重新利用,有的則釋放到細(xì)胞外,C錯誤;
D、溶酶體內(nèi)pH的維持需要膜蛋白的協(xié)助轉(zhuǎn)運(yùn)H+,D正確。
故選D。
2、人體成熟紅細(xì)胞能夠運(yùn)輸O2和CO2,其部分結(jié)構(gòu)和功能如圖,①~⑤表示相關(guān)過程。下列敘述錯誤的是( )

A.①和②是自由擴(kuò)散,④和⑤是協(xié)助擴(kuò)散
B.血液流經(jīng)肌肉組織時(shí),氣體A和B分別是CO2和O2
C.成熟紅細(xì)胞表面的糖蛋白處于不斷流動和更新中
D.成熟紅細(xì)胞通過無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP,為③提供能量
【答案】C
【分析】題圖分析:圖示為人體成熟紅細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)和功能如圖,其中①表示氣體A通過自由擴(kuò)散進(jìn)入紅細(xì)胞,②表示氣體B通過自由擴(kuò)散運(yùn)出紅細(xì)胞,③表示鈉離子和鉀離子通過鈉鉀泵進(jìn)出紅細(xì)胞,④表示葡萄糖通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入紅細(xì)胞,⑤表示水通過通道協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入紅細(xì)胞。
【詳解】A、氣體進(jìn)出細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散,①和②是自由擴(kuò)散,④和⑤過程需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助,為協(xié)助擴(kuò)散,A正確;
B、人體成熟紅細(xì)胞能夠運(yùn)輸O2和CO2,因此血液流經(jīng)肌肉組織時(shí),氣體A和B分別是CO2和O2,B正確;
C、成熟紅細(xì)胞沒有核糖體,細(xì)胞膜表面的糖蛋白無法更新,細(xì)胞膜具有流動性,成熟紅細(xì)胞表面的糖蛋白處于不斷流動中,C錯誤;
D、人體成熟的紅細(xì)胞無線粒體,只能進(jìn)行無氧呼吸,通過無氧呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生ATP,為③鈉鉀泵提供能量,D正確。
故選C。
3、某同學(xué)利用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響,在三個溫度條件下開展實(shí)驗(yàn)并測定反應(yīng)體系中的淀粉余量(其他條件相同),由多到少依次為80℃組、20℃組、50℃組。據(jù)此可知( )
A.50℃為淀粉酶的最適溫度
B.80℃時(shí)的淀粉酶活性低于20℃
C.不同酶的最適溫度可能不同
D.高溫破壞酶的空間結(jié)構(gòu),而低溫不會
【答案】B
【分析】酶具有高效性、專一性和需要適宜的溫度和pH。
【詳解】A、在80℃組、20℃組、50℃組三組實(shí)驗(yàn)中,50℃時(shí)酶的活性相對較高,但50℃不一定是淀粉酶的最適溫度,A錯誤;
B、依據(jù)題干信息,淀粉余量80℃組20℃組50℃組,說明80℃時(shí)的淀粉酶活性低于20℃,20℃時(shí)的酶活性低于50℃,B正確;
C、不同酶的最適溫度可能不同,此結(jié)論不能依據(jù)題干信息獲得,C錯誤;
D、結(jié)合B項(xiàng)和題干信息,僅能得出80℃時(shí)的淀粉酶活性低于20℃,20℃時(shí)的酶活性低于50℃的結(jié)論,但并不能得出高溫破壞酶的空間結(jié)構(gòu),而低溫不會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)的結(jié)論,D錯誤。
故選B。
4、人源干細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí),容易出現(xiàn)凋亡現(xiàn)象。為研究物質(zhì)Y和E是否能阻斷細(xì)胞凋亡,利用物質(zhì)Y和E處理傳代培養(yǎng)的人源干細(xì)胞,檢測某種促進(jìn)凋亡的蛋白C和內(nèi)參蛋白G的含量,結(jié)果如下圖。下列敘述正確的是( )
A.接觸抑制不是細(xì)胞需傳代培養(yǎng)的原因
B.Y能夠明顯阻斷細(xì)胞凋亡的信號通路
C.內(nèi)參蛋白G應(yīng)在細(xì)胞間表達(dá)量差異較大
D.實(shí)驗(yàn)還需檢測各處理組細(xì)胞的存活率
【答案】D
【分析】分析題圖,物質(zhì)Y處理傳代培養(yǎng)后的人源干細(xì)胞中含有蛋白C和蛋白G,蛋白C可以促進(jìn)凋亡,所以Y不能明顯阻斷細(xì)胞凋亡的信號通路;物質(zhì)E處理傳代培養(yǎng)后的人源干細(xì)胞中不含蛋白C,但實(shí)驗(yàn)還需檢測各處理組細(xì)胞的存活率,才能更好的分析物質(zhì)Y和E是否能阻斷細(xì)胞凋亡。
【詳解】A、接觸抑制是細(xì)胞需傳代培養(yǎng)的原因,因?yàn)檎<?xì)胞具有接觸抑制,如果不分瓶培養(yǎng),就會導(dǎo)致細(xì)胞停止分裂,最終衰老死亡,A錯誤;
B、根據(jù)題干可知,物質(zhì)Y處理傳代培養(yǎng)后的人源干細(xì)胞中含有蛋白C和蛋白G,蛋白C可以促進(jìn)凋亡,所以Y不能明顯阻斷細(xì)胞凋亡的信號通路,B錯誤;
C、細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是相同的,內(nèi)參蛋白G在各細(xì)胞間表達(dá)量差異不大,C錯誤;
D、實(shí)驗(yàn)還需檢測各處理組細(xì)胞的存活率,才能更好的分析物質(zhì)Y和E是否能阻斷細(xì)胞凋亡,D正確。
故選D。
5、2024年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予了發(fā)現(xiàn)微小核糖核酸(micrRNA)及其作用的兩位科學(xué)家。圖示真核生物秀麗隱桿線蟲lin-4基因的micrRNA抑制lin-14基因的表達(dá)。
據(jù)圖判斷,錯誤的是( )
A.micrRNA是由lin-4基因轉(zhuǎn)錄形成的
B.lin-4基因的micrRNA編碼特定的蛋白質(zhì)
C.lin-4micrRNA和lin-14mRNA通過氫鍵形成局部雙鏈
D.lin-4基因突變可能導(dǎo)致lin-14基因表達(dá)出更多蛋白質(zhì)
【答案】B
【分析】1、RNA是在細(xì)胞核中,以DNA的一條鏈為模板合成的,這一過程稱為轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄是以基因?yàn)閱挝弧?br>2、游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸,以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程叫作翻譯。
【詳解】A、分析圖可知,micrRNA是由lin-4基因轉(zhuǎn)錄形成的,A正確;
B、分析圖可知,lin-4基因的micrRNA與lin-14mRNA形成局部雙鏈,從而抑制lin-14基因的表達(dá),micrRNA并未編碼特定的蛋白質(zhì),B錯誤;
C、分析圖可知,lin-4micrRNA和lin-14mRNA通過氫鍵形成局部雙鏈,C正確;
D、lin-4基因突變可能導(dǎo)致lin-4micrRNA不能形成,從而使lin-14基因表達(dá)出更多蛋白質(zhì),D正確。
故選B。
6、突變形成的兩個隱性基因都可導(dǎo)致小鼠眼睛變小,一個為小眼基因,一個為細(xì)眼基因。利用正常眼(野生型)、小眼和細(xì)眼3個純合品系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一:正常眼與小眼品系雜交;實(shí)驗(yàn)二:小眼品系與細(xì)眼品系雜交。下列敘述錯誤的是( )
A.實(shí)驗(yàn)一的F1中出現(xiàn)了正常眼個體
B.若實(shí)驗(yàn)一正反交結(jié)果不同,則說明小眼基因位于常染色體上
C.實(shí)驗(yàn)二可用于探究小眼基因和細(xì)眼基因是否為同一基因的突變
D.若實(shí)驗(yàn)二結(jié)果為正常眼,則說明小眼基因和細(xì)眼基因?yàn)榉堑任换?br>【答案】B
【分析】基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變,包括堿基對的增添、缺失或替換?;蛲蛔儼l(fā)生的時(shí)間主要是細(xì)胞分裂的間期。基因突變的特點(diǎn)是低頻性、普遍性、隨機(jī)性、不定向性。
【詳解】A、分析題意,小眼和細(xì)眼都是隱性突變所致,野生型正常眼應(yīng)為顯性純合子,設(shè)為AABB,與小眼品系(設(shè)為aaBB)雜交,子一代是AaBB,表現(xiàn)為正常眼,A正確;
B、正反交實(shí)驗(yàn)可用于探究染色體的位置關(guān)系,若實(shí)驗(yàn)一正反交結(jié)果不同,則說明小眼基因位于X染色體上,B錯誤;
CD、小眼品系(設(shè)為aaBB)與細(xì)眼品系雜交可用于探究小眼基因和細(xì)眼基因是否為同一基因的突變:若為同一基因的突變,則細(xì)眼基因型是a1a1BB,兩者雜交,子一代仍眼睛變??;若不為同一基因的突變即為非等位基因(假設(shè)用b表示),則細(xì)眼基因型是AAbb,兩者雜交,子一代基因型是AaBb,表現(xiàn)為正常眼,CD正確。
故選B。
7、近年,我國科學(xué)家在重慶地區(qū)發(fā)現(xiàn)了志留紀(jì)早期的雙叉苗家魚化石上保存著成對腹鰭痕跡,與陸生脊椎動物的四肢結(jié)構(gòu)起源相同。下列敘述錯誤的是( )
A.該成果支持魚類與人類有共同祖先
B.化石為研究動物起源提供直接證據(jù)
C.胚胎學(xué)、細(xì)胞和分子水平的證據(jù)也可以為動物的起源提供佐證
D.利用分子生物學(xué)技術(shù)從該化石中提取DNA,能復(fù)活古生物
【答案】D
【分析】生物有共同祖先的證據(jù):
(1)化石證據(jù):在研究生物進(jìn)化的過程中,化石是最重要的、比較全面的證據(jù),化石在地層中出現(xiàn)的先后順序,說明了生物是由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生逐漸進(jìn)化而來的。
(2)比較解剖學(xué)證據(jù):具有同源器官的生物是由共同祖先演化而來。這些具有共同祖先的生物生活在不同環(huán)境中,向著不同的方向進(jìn)化發(fā)展,其結(jié)構(gòu)適應(yīng)于不同的生活環(huán)境,因而產(chǎn)生形態(tài)上的差異。
(3)胚胎學(xué)證據(jù):①人和魚的胚胎在發(fā)育早期都出現(xiàn)鰓裂和尾;②人和其它脊椎動物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段。
(4)細(xì)胞水平的證據(jù):①細(xì)胞有許多共同特征,如有能進(jìn)行代謝、生長和增殖的細(xì)胞;②細(xì)胞有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
(5)分子水平的證據(jù):不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子,既有共同點(diǎn),又存在差異性。
【詳解】A、利用化石可以確定地球上曾經(jīng)生活過的生物的種類及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、行為等特征,科學(xué)家在重慶地區(qū)發(fā)現(xiàn)了志留紀(jì)早期的雙叉苗家魚化石上保存著成對腹鰭痕跡,與陸生脊椎動物的四肢結(jié)構(gòu)起源相同,該事實(shí)可作為支持魚類與人類有共同祖先的證據(jù),A正確;
B、在研究生物進(jìn)化的過程中,化石是最重要的、比較全面的證據(jù),也是研究動物起源的直接證據(jù),B正確;
C、胚胎學(xué)、比較解剖學(xué)、分子生物學(xué)等證據(jù)表明生物是不斷進(jìn)化的,為動物的起源提供佐證,C正確;
D、利用分子生物學(xué)技術(shù)從該化石中提取DNA,理論上能復(fù)活古生物,因?yàn)镈NA是遺傳物質(zhì),但實(shí)際操作中存在這樣或那樣的問題,即就目前的技術(shù)水平尚不能復(fù)活古生物,D錯誤。
故選D。
8、某甲亢病患者甲狀腺細(xì)胞的鈉-碘共轉(zhuǎn)運(yùn)體過量表達(dá),下表是該患者相關(guān)指標(biāo)的檢測結(jié)果。臨床上可以口服放射性131I進(jìn)行治療。據(jù)此分析錯誤的是( )
A.患者會出現(xiàn)體溫高、消瘦等癥狀
B.該病屬于自身免疫病
C.131I治療可降低甲狀腺細(xì)胞數(shù)量
D.患者的反饋調(diào)節(jié)使TH分泌增加
【答案】D
【分析】下丘腦分泌促甲狀腺激素釋放激素促進(jìn)垂體分泌促甲狀腺激素,促甲狀腺激素能促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素,進(jìn)而促進(jìn)代謝增加產(chǎn)熱,這屬于分級調(diào)節(jié)。當(dāng)甲狀腺激素含量過多時(shí),會反過來抑制下丘腦和垂體的分泌活動,這叫做負(fù)反饋調(diào)節(jié)。
【詳解】A、該患者甲狀腺激素(TH)含量較高,代謝旺盛,會出現(xiàn)體溫高、消瘦等癥狀,A正確;
B、該病是因?yàn)榭蓹z出抗甲狀腺激素受體抗體,因此是自身免疫病,B正確;
C、口服放射性131I進(jìn)行治療,會破壞甲狀腺細(xì)胞,可降低甲狀腺細(xì)胞數(shù)量,C正確;
D、患者甲狀腺激素分泌增加,通過反饋調(diào)節(jié)會抑制促甲狀腺激素的分泌,而不是使甲狀腺激素分泌增加,D錯誤。
故選D。
9、某些類型的人乳頭瘤病毒(HPV)具強(qiáng)致癌性,對此我國批準(zhǔn)上市了二價(jià)疫苗(針對HPV16、18型)和四價(jià)疫苗(針對HPV6、11、16、18型)。科研人員對分別接種兩種疫苗的若干名患者進(jìn)行追蹤檢測,下列相關(guān)敘述正確的是( )
注:“滴度”越大,反映血漿中抗體濃度越高。
A.接種疫苗后,特定HPV入侵時(shí),細(xì)胞毒性T細(xì)胞迅速分裂、分化
B.四價(jià)疫苗可抵御更多類型的HPV,可比二價(jià)疫苗提供更持久的保護(hù)
C.隨時(shí)間延長,不同種類HPV抗原刺激下產(chǎn)生的相應(yīng)抗體濃度均下降
D.兩種疫苗均能誘導(dǎo)人體產(chǎn)生靶向HPV16、HPV18的抗體,效果相同
【答案】C
【分析】疫苗通常用滅活或減毒的病原體制成,是一類接種后能激發(fā)人體免疫反應(yīng)來抵抗某些傳染病的生物制品,屬于抗原。在抗原的刺激下,機(jī)體可產(chǎn)生特異性免疫,從而達(dá)到預(yù)防疾病的目的。
【詳解】A、接種疫苗后,特定HPV入侵時(shí),記憶B細(xì)胞迅速增殖分化,A錯誤;
B、四價(jià)疫苗(針對HPV6、11、16、18型)可抵御更多類型的HPV,但不能比二價(jià)疫苗提供更持久的保護(hù),B錯誤;
C、抗體具有一定時(shí)效性,隨時(shí)間延長,不同種類HPV抗原刺激下產(chǎn)生的相應(yīng)抗體濃度均下降,C正確;
D、據(jù)表可知,兩種疫苗均能誘導(dǎo)人體產(chǎn)生靶向HPV16、HPV18的抗體,但隨著年限增加,兩者的抗體滴度不同,說明效果不同,D錯誤。
故選C。
10、番茄幼苗喜溫且對溫度敏感。研究人員對比了不同濃度的外源脫落酸誘導(dǎo)提高番茄幼苗抗冷性的效果,結(jié)果如圖。下列敘述不正確的是( )
A.脫落酸能夠促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落
B.外源脫落酸處理的適宜濃度是200mml/L
C.低溫脅迫時(shí)間越長,番茄幼苗的冷害程度越大
D.外源脫落酸可以直接參與細(xì)胞內(nèi)的代謝活動
【答案】D
【分析】脫落酸:
主要合成部位:根冠、萎蔫的葉片等。
主要作用:抑制細(xì)胞分裂;促進(jìn)氣孔關(guān)閉;促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落;維持種子休眠。
【詳解】A、脫落酸能夠促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落,A正確;
B、依題意,冷害指數(shù)(%)=受冷害植株數(shù)/總植株數(shù)100%,可知,冷害指數(shù)越小,抗冷性越強(qiáng);據(jù)圖可知,在圖示的三個實(shí)驗(yàn)處理濃度中,在不同的處理時(shí)間中,都是200mml/L的冷害指數(shù)最小,且小于對照組。在因此,在實(shí)驗(yàn)的三個濃度中,外源脫落酸處理的適宜濃度是200mml/L,B正確;
C、據(jù)圖可知,在圖示的低溫脅迫時(shí)間中,低溫脅迫時(shí)間越長,番茄幼苗的冷害指數(shù)越大,番茄幼苗的冷害程度越大,C正確;
D、外源脫落酸作為信號分子,調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝活動,不直接參與細(xì)胞內(nèi)的代謝活動,D錯誤。
故選D。
11、在銅礦廢棄地的生態(tài)恢復(fù)研究中,科研人員對不同恢復(fù)年限群落中植物物種豐富度進(jìn)行了觀察和記錄(下圖)。下列說法錯誤的是( )
A.銅礦廢棄地的群落演替屬于初生演替
B.隨著恢復(fù)年限的增加,群落中植物物種豐富度呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢
C.恢復(fù)后期物種豐富度下降可能是由于植物之間對資源的競爭加劇
D.在群落演替的過程中,該生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入大于能量輸出
【答案】A
【分析】群落演替包括初生演替和次生演替。初生演替:是指一個從來沒有被植物覆蓋的地面,或者是原來存在過植被,但是被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替;次生演替:原來有的植被雖然已經(jīng)不存在,但是原來有的土壤基本保留,甚至還保留有植物的種子和其他繁殖體的地方發(fā)生的演替。
【詳解】A、銅礦廢棄地是在原來有的土壤基本保留,甚至還保留有植物的種子和其他繁殖體的地方發(fā)生的演替,屬于次生演替,A錯誤;
B、據(jù)圖可知,隨著隨著恢復(fù)年限的增加,群落中植物物種豐富度先增加后減少,B正確;
C、恢復(fù)后期物種豐富度下降的原因可能是植物之間競爭加劇的結(jié)果,C正確;
D、在群落演替的過程中,生物群落越來越復(fù)雜,生物量越來越多,則該生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入大于能量輸出,D正確。
故選A。
12、河蜆是太湖大型底棲動物。為研究其對富營養(yǎng)水體水質(zhì)的影響,在模擬太湖的水體中投放不同密度的河蜆,測得的浮游藻類含量(用葉綠素a的濃度表示)如圖所示。相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.河蜆與全部藻類共同構(gòu)成生物群落
B.投放的河蜆適應(yīng)環(huán)境需要一定時(shí)間
C.適當(dāng)提高河蜆投放密度有利于改善水質(zhì)
D.富營養(yǎng)水體生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞
【答案】A
【分析】水體富營養(yǎng)化是指水體中氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)的富集,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,導(dǎo)致水體溶氧量下降,進(jìn)而引起水生生物衰亡、水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。
【詳解】A、生物群落指的是該區(qū)域內(nèi)所有的生物組成的集合,河蜆與全部藻類共同構(gòu)成的集合不屬于生物群落,A錯誤;
B、圖中顯示隨著投放河蜆數(shù)量的增多,水體中葉綠素a的含量下降更多,但在投放的初期反而導(dǎo)致葉綠素a含量上升,因而該事實(shí)說明投放的河蜆適應(yīng)環(huán)境需要一定時(shí)間,B正確;
C、根據(jù)圖示結(jié)果可以看出,隨著投放河蜆數(shù)量的增多,經(jīng)過一段時(shí)間,水體中葉綠素a的含量下降更多,因而說明適當(dāng)提高河蜆投放密度有利于改善水質(zhì),C正確;
D、富營養(yǎng)水體生態(tài)系統(tǒng)中的氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)的富集,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,導(dǎo)致水體溶氧量下降,浮游動物大量死亡,形成惡性循環(huán),進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞,D正確。
故選A。
13、枯草桿菌是一種無害微生物,在惡劣環(huán)境中能形成休眠體——芽孢,環(huán)境改善時(shí)芽孢萌發(fā)為菌體。研究者對枯草桿菌進(jìn)行處理(如圖),篩選出耐熱性強(qiáng)的芽孢。在熱塑性聚氨酯中摻入這種芽孢,不僅能提高熱塑性聚氨酯的韌性,還能加快廢棄熱塑性聚氨酯的降解。相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.熱處理的目的是促使菌體形成芽孢
B.在熱處理之前菌群中已產(chǎn)生耐熱性變異
C.篩出的芽孢能耐受熱塑性聚氨酯制造中的高溫
D.處理廢棄熱塑性聚氨酯時(shí)應(yīng)為芽孢萌發(fā)提供適宜條件
【答案】A
【分析】影響微生物耐熱性的因素:
1、菌種與菌株:不同菌種和菌株的耐熱性存在差異,例如,嗜熱菌的耐熱性最強(qiáng),產(chǎn)孢子菌的耐熱性高于不產(chǎn)孢子菌,老齡菌的耐熱性高于幼齡菌,球菌的耐熱性高于無芽孢菌和霉菌,而霉菌的耐熱性又強(qiáng)于細(xì)菌和酵母菌;
2、熱處理前細(xì)菌芽孢的培育和經(jīng)歷:原始活菌數(shù)越多,全部死亡所需要的時(shí)間越長,耐熱性越強(qiáng),水分活度或加熱環(huán)境的相對濕度對微生物的耐熱性有顯著影響,水分活度越低,微生物細(xì)胞的耐熱性越強(qiáng),另外,脂肪的存在可以增強(qiáng)細(xì)菌的耐熱性。
【詳解】A、根據(jù)題干的目的是篩選出耐熱性強(qiáng)的芽孢,因此熱處理是為了篩選出耐熱性強(qiáng)的芽孢,而不是促使菌體形成芽孢,A錯誤;
B、在進(jìn)行熱處理之前,枯草桿菌菌群中就已經(jīng)存在一些變異的個體具有耐熱性,這些個體在熱處理的過程中能夠生存下來并形成芽孢,B正確;
C、因?yàn)橐跓崴苄跃郯滨ブ袚饺脒@種芽孢,而在制造熱塑性聚氨酯時(shí)會有高溫環(huán)境,所以篩出的芽孢必須能耐受熱塑性聚氨酯制造中的高溫,C正確;
D、在熱塑性聚氨酯中摻入芽孢是為了利用芽孢提高熱塑性聚氨酯的韌性并加快其降解,應(yīng)為芽孢萌發(fā)提供適宜條件,D正確。
故選A。
14、蘆筍是雌雄異株植物,雄株性染色體為XY,雌株為XX;其幼莖可食用,雄株產(chǎn)量高。以下為兩種培育雄株的技術(shù)路線。有關(guān)敘述不正確的是( )
A.提高生長素與細(xì)胞分裂素的比例促進(jìn)根的分化
B.幼苗甲、乙和丙的形成均經(jīng)過脫分化和再分化過程
C.雄株丁親本的性染色體組成分別為XY、XX
D.植株乙、丙和丁的培育過程中均發(fā)生了基因重組
【答案】C
【分析】植物組織培養(yǎng)所遵循的原理是植物細(xì)胞的全能性,其流程是:離體的植物組織、器官或細(xì)胞(也叫外植體)經(jīng)過脫分化形成愈傷組織、愈傷組織經(jīng)過再分化長出叢芽,最終形成植物體。
【詳解】A、生長素與細(xì)胞分裂素的使用比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向,當(dāng)二者比值高時(shí),有利于根的分化,抑制芽的形成,比值低時(shí),有利于芽的分化、抑制根的形成,比例適中時(shí),促進(jìn)愈傷組織的形成,A正確;
B、幼苗甲是通過植物組織培養(yǎng)得到的,幼苗乙與幼苗丙的形成是花藥離體培養(yǎng)形成單倍體植株的過程,這些過程所用的原理是植物細(xì)胞的全能性,技術(shù)手段是植物組織培養(yǎng)技術(shù),因此需要經(jīng)過脫分化與再分化的過程,B正確;
C、花粉是經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的,其配子含有X染色體或Y染色體,經(jīng)過花藥離體培養(yǎng),得到單倍體,再經(jīng)過染色體加倍處理后得到的植株乙與丙的性染色體組成為XX或YY,因此雄株丁的親本的性染色體組成分別為XX、YY,C錯誤;
D、植株乙和丙通過花藥離體培養(yǎng)獲得,產(chǎn)生花藥要發(fā)生基因重組,雄株丁是通過植株乙和丙雜交而來,所以培育過程發(fā)生了基因重組,D正確。
故選C。
15、下列有關(guān)生物實(shí)驗(yàn)試劑以及現(xiàn)象的描述,正確的是( )
A.二苯胺試劑鑒定DNA結(jié)果呈紫色
B.蘇丹Ⅲ染液可將蛋白質(zhì)染成橘黃色
C.甲紫染色可觀察根尖細(xì)胞染色體的狀態(tài)
D.用黑藻觀察細(xì)胞質(zhì)流動需對葉綠體染色
【答案】C
【分析】DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2 ml/L 的NaCl溶液。在一定溫度下,DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍(lán)色,因此二苯胺試劑可以作為鑒定DNA的試劑。
【詳解】A、二苯胺試劑鑒定DNA結(jié)果呈藍(lán)色,A錯誤;
B、蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色,B錯誤;
C、染色體容易被堿性染料甲紫溶液著色,因此,甲紫染色可觀察根尖細(xì)胞染色體的狀態(tài),C正確;
D、黑藻葉片薄而小,細(xì)胞有葉綠體,因此不需要染色就可觀察細(xì)胞質(zhì)流動,D錯誤。
故選C。
第二部分
本部分共6小題,共70分。
16、朱鹮有著“東方寶石”的美譽(yù),1981年全球僅陜西洋縣存活7只個體。由于初始數(shù)目過少,且高度依賴在傳統(tǒng)方法耕種的稻田里取食,保護(hù)難度很大。我國政府對朱鹮的保護(hù)措施,被譽(yù)為“國際瀕危物種保護(hù)的成功典范”。
(1)最初生活在洋縣的7只朱鹮構(gòu)成了一個 。通過社會廣泛參與保護(hù),2023年底全球朱鹮數(shù)量已經(jīng)突破一萬只,摘掉了“極瀕危”的帽子。
(2)為擴(kuò)大朱鹮的棲息地,保護(hù)工作者在多個朱鹮歷史分布區(qū)域中進(jìn)行了野化放歸實(shí)驗(yàn)。數(shù)年后,通過鳴聲識別的方法統(tǒng)計(jì)分析某野化放歸群體的數(shù)量特征,如下圖。
①鳴聲識別統(tǒng)計(jì)的方法比標(biāo)記重捕法具有 的優(yōu)勢。
②根據(jù)該群體的數(shù)量特征進(jìn)行分析,圖中顯示: ,據(jù)此可以預(yù)計(jì)該群體的數(shù)量將保持增長。
(3)近年來洋縣朱鹮野外個體數(shù)量增速明顯變緩,除了逐漸接近當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件下可以 的最大數(shù)量(K值)以外,保護(hù)工作者還在積極探索其他原因。有學(xué)者對朱鹮的MHC基因家族進(jìn)行了全面分析,在某關(guān)鍵基因上僅獲得了5個等位基因。(注:MHC是脊椎動物的主要組織相容性抗原,人類的MHC被稱為HLA。)據(jù)此保護(hù)工作者認(rèn)為,朱鹮仍然沒有擺脫初始數(shù)量過少帶來的風(fēng)險(xiǎn)。做出這種判斷的理由是 。
(4)因?yàn)槿驓夂蜃兓?,朱鹮的棲息地仍然面臨威脅。有部分保護(hù)工作者提出了更為激進(jìn)的“輔助遷移”方案,即將棲息地破壞的生物遷移到其歷史分布范圍之外的生態(tài)區(qū)域。與(2)中“野化放歸”相比,“輔助遷移”方案可能具有更大的風(fēng)險(xiǎn),風(fēng)險(xiǎn)可能為(請寫出一條): 。
【答案】(1)種群
(2) 非損傷,低干擾 年齡結(jié)構(gòu)呈增長型,性比例接近1:1
(3) 維持 種群遺傳(基因)多樣性低,可能缺乏自然選擇的原材料,因而無法適應(yīng)環(huán)境變化;可能會導(dǎo)致朱鹮因某單一疾病而大量死亡
(4)①物種可能無法適應(yīng)新環(huán)境,導(dǎo)致遷移物種的生存和繁殖出現(xiàn)問題
②遷移的物種可能成為入侵物種,對新環(huán)境中的本地物種構(gòu)成威脅
【分析】 1、種群是一定空間內(nèi)同種生物所有個體形成的集合。種 群作為一個整體,具有個體層次上所沒有的特征。種群研究 的核心是種群的數(shù)量特征和數(shù)量變化規(guī)律。
2、種群最基本的數(shù)量特征是種群密度。種群的其他數(shù)量 特征包括出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)、性 別比例等,這些特征是決定種群密度的重要因素,其中出生 率和死亡率、遷入率和遷出率直接決定種群的密度,年齡結(jié) 構(gòu)影響出生率和死亡率,性別比例影響出生率。
3、一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量(K值)。
【詳解】(1)種群是一定空間內(nèi)同種生物所有個體形成的集合,最初生活在洋縣的7只朱鹮構(gòu)成了一個種群。
(2)①動物的聲音也存在個體差異,成熟個體的聲音特征往往可以長期保持穩(wěn)定。因此,動物的聲音可以作為一種非損傷、低干擾的標(biāo)記,用于對不同個體進(jìn)行識別,進(jìn)而進(jìn)行種群數(shù)量的監(jiān)測。因此,與標(biāo)記重捕法比,鳴聲識別統(tǒng)計(jì)的方法具有非損傷,低干擾的優(yōu)勢。
②分析圖中數(shù)據(jù)可知,圖中顯示種群的年齡結(jié)構(gòu)呈增長型、性比例接近1:1,據(jù)此可以預(yù)計(jì)該群體的數(shù)量將保持增長。
(3)一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量(K值),K值大小由環(huán)境決定,環(huán)境一定時(shí),K值保持相對穩(wěn)定。依題意,對朱鹮的MHC基因家族進(jìn)行了全面分析,在某關(guān)鍵基因上僅獲得了5個等位基因,說明朱鹮種群遺傳(基因)多樣性仍然較低,缺乏自然選擇的原材料,因而無法適應(yīng)環(huán)境變化,可能會導(dǎo)致朱鹮因某單一疾病而大量死亡。因此,朱鹮仍然沒有擺脫初始數(shù)量過少帶來的風(fēng)險(xiǎn)。
(4)依題意,“輔助遷移”方案是將棲息地破壞的生物遷移到其歷史分布范圍之外的生態(tài)區(qū)域,物種可能存在無法適應(yīng)新環(huán)境,導(dǎo)致遷移物種的生存和繁殖出現(xiàn)問題的風(fēng)險(xiǎn)。也可能出現(xiàn)遷移的物種成為入侵物種,對新環(huán)境中的本地物種構(gòu)成威脅的風(fēng)險(xiǎn)。
17、玉米作為我國重要的糧食作物,其產(chǎn)量受到高溫脅迫的顯著影響??蒲腥藛T對水楊酸(SA)提高玉米耐受高溫脅迫的分子機(jī)制進(jìn)行了研究。
(1)SA是一種植物激素,其作為 分子,調(diào)節(jié)植物的逆境響應(yīng)。
(2)科研人員選用特定玉米品種進(jìn)行實(shí)驗(yàn),圖1結(jié)果表明,SA可緩解高溫脅迫導(dǎo)致的凈光合速率下降,判斷依據(jù)是 。

(3)為探究SA影響光合作用的機(jī)理,測定了不同條件下PsbO蛋白、D1蛋白(參與光反應(yīng)的關(guān)鍵蛋白)的相對含量,圖2結(jié)果表明 。
(4)在高溫脅迫下,MDA(丙二醛)的積累會導(dǎo)致細(xì)胞膜的氧化損傷,科研人員推測SA可通過提高抗氧化酶活性降低高溫脅迫下MDA的含量。圖3結(jié)果不能完全證實(shí)上述推測,請說明理由 。

(5)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),在高溫脅迫下,SA能夠降低脫落酸(ABA)的含量,已知ABA能夠抑制氣孔開放。請綜合以上信息,闡明SA緩解高溫脅迫導(dǎo)致的玉米凈光合速率下降的機(jī)制(在方框中以文字和箭頭的形式作答)。

【答案】(1)信息/信號
(2)高溫-SA組的凈光合速率高于高溫組,但低于常溫組
(3)SA能夠緩解高溫脅迫下PsbO蛋白、D1蛋白相對含量的下降
(4)圖3結(jié)果僅能說明在高溫脅迫下,SA能提高抗氧化酶活性,能降低MDA含量,不能證明抗氧化酶活性與MDA含量之間的因果關(guān)系
(5)
【分析】二氧化碳和光照強(qiáng)度會影響光合作用程度,葉片中的氣孔導(dǎo)度會影響葉片對二氧化碳的吸收量進(jìn)而影響光合作用程度,光合色素含量會影響葉綠體對光能的利用率。
【詳解】(1)SA是一種植物激素,作為信息分子,微量高效,調(diào)節(jié)植物的逆境響應(yīng),有利于植物生命活動;
(2)水楊酸(SA)是一種與植物抗熱性有關(guān)的植物激素,圖1結(jié)果表明,SA可緩解高溫脅迫導(dǎo)致的凈光合速率下降,因?yàn)楦邷?SA組的凈光合速率高于高溫組,但低于常溫組,說明在高溫條件下SA起到了一定的作用;
(3)為探究SA影響光合作用的機(jī)理,測定了不同條件下PsbO蛋白、D1蛋白(參與光反應(yīng)的關(guān)鍵蛋白)的相對含量,圖2結(jié)果展示高溫脅迫下加入SAPsbO蛋白、D1蛋白相對含量有所上升,表明SA能夠緩解高溫脅迫下PsbO蛋白、D1蛋白相對含量的下降;
(4)在高溫脅迫下,MDA(丙二醛)的積累會導(dǎo)致細(xì)胞膜的氧化損傷,科研人員推測SA可通過提高抗氧化酶活性降低高溫脅迫下MDA的含量。圖3結(jié)果不能完全證實(shí)上述推測,理由是圖3結(jié)果僅能說明在高溫脅迫下,SA能提高抗氧化酶活性,能降低MDA含量,而不能證明抗氧化酶活性與MDA含量之間的因果關(guān)系,如果需要證明,還需要增加實(shí)驗(yàn),重復(fù)次數(shù)進(jìn)一步驗(yàn)證;
(5)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),在高溫脅迫下,SA能夠降低脫落酸(ABA)的含量,已知ABA能夠抑制氣孔開放,SA能夠降低脫落酸含量則會增加氣孔開放程度,增加二氧化碳吸收速率,從而使得暗反應(yīng)速率增加,因?yàn)榘捣磻?yīng)會進(jìn)行二氧化碳的固定過程,綜合以上信息,并結(jié)合本題小問3,闡明SA緩解高溫脅迫導(dǎo)致的玉米凈光合速率下降的機(jī)制可以是兩條途徑,如圖:
18、星形膠質(zhì)細(xì)胞中的T蛋白與動物學(xué)習(xí)記憶能力有關(guān)??蒲腥藛T對T蛋白的作用機(jī)理進(jìn)行了系列研究。
(1)星形膠質(zhì)細(xì)胞的 末梢與神經(jīng)元胞體或樹突相接近形成 ,其形態(tài)、功能和數(shù)量會影響學(xué)習(xí)記憶能力。
(2)科研人員獲得星形膠質(zhì)細(xì)胞中敲除T基因的小鼠X,進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一:在水槽中放置一平臺,對小鼠進(jìn)行5天平臺實(shí)驗(yàn),測定野生型和小鼠X 到達(dá)平臺所用時(shí)間,結(jié)果如圖1。實(shí)驗(yàn)二:將野生型和小鼠X 置于暗箱中,記錄運(yùn)動軌跡(運(yùn)動軌跡可反映小鼠運(yùn)動能力),結(jié)果如圖2。
①圖1顯示,與野生型相比,小鼠X到達(dá)平臺的時(shí)間更長。請?zhí)岢鰞煞N合理的假設(shè)解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
假設(shè)一: 。
假設(shè)二: 。
②圖2實(shí)驗(yàn)結(jié)果排除了假設(shè) 。
(3)科學(xué)家顯微拍攝野生型和小鼠X的神經(jīng)細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)小鼠X誨馬區(qū)的突觸數(shù)量顯著降低。為研究T蛋白缺失導(dǎo)致突觸數(shù)量降低的原因,還需在細(xì)胞水平上進(jìn)一步觀察記錄 。
(4)鈣波指細(xì)胞內(nèi)的鈣在某個區(qū)域瞬時(shí)性增高,并以很快的速度在細(xì)胞內(nèi)傳播。鈣波強(qiáng)度可調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元間的交流,以及神經(jīng)細(xì)胞的發(fā)育。A蛋白位于星形膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞膜上,敲除A基因,鈣波強(qiáng)度減弱。敲除T基因的小鼠,A基因啟動子區(qū)域維持甲基化修飾。請綜合分析,完善T蛋白影響學(xué)習(xí)記憶的機(jī)理 (使用文字、箭頭和“+、-”表示)。
【答案】(1) 軸突 突觸
(2) T蛋白可維持小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力 (或敲除 T蛋白后會導(dǎo)致小鼠學(xué)習(xí)記憶能力下降) T蛋白可維持小鼠的運(yùn)動能力;T蛋白可維持小鼠的正常精神狀態(tài) (或敲除T蛋白后會導(dǎo)致小鼠運(yùn)動能力下降或出現(xiàn)精神障礙) 二
(3)海馬區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的數(shù)量和突起(或軸突、樹突)數(shù)量
(4)
【分析】1、學(xué)習(xí)是神經(jīng)系統(tǒng)不斷地接受刺激,獲得新的行為、習(xí)慣和積累經(jīng)驗(yàn)的過程,記憶則是將獲得的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行貯存和再現(xiàn)。
2、學(xué)習(xí)和記憶的機(jī)理:
①學(xué)習(xí)和記憶涉及腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的作用以及某些種類蛋白質(zhì)的合成;②短期記憶主要與神經(jīng)元的活動及神經(jīng)元之間的聯(lián)系有關(guān),尤其是與大腦皮層下一個形狀像海馬的腦區(qū)有關(guān);③長期記憶可能與新突觸的建立有關(guān)。
【詳解】(1)學(xué)習(xí)和記憶涉及腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的作用以及某些種類蛋白質(zhì)的合成,短期記憶主要與神經(jīng)元的活動及神經(jīng)元之間的聯(lián)系有關(guān),尤其是與大腦皮層下一個形狀像海馬的腦區(qū)有關(guān),長期記憶可能與新突觸的建立有關(guān),因此星形膠質(zhì)細(xì)胞的軸突末梢與神經(jīng)元胞體或樹突相接近形成突觸,其形態(tài)、功能和數(shù)量會影響學(xué)習(xí)記憶能力。
(2)①圖1顯示,與野生型相比,小鼠X到達(dá)平臺的時(shí)間更長,可能是小鼠X缺乏T蛋白,使小鼠學(xué)習(xí)記憶能力下降,也有可能是可能是小鼠X缺乏T蛋白使小鼠的運(yùn)動能力下降,因此可做出假設(shè):
假設(shè)一:T蛋白可維持小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力 (或敲除 T蛋白后會導(dǎo)致小鼠學(xué)習(xí)記憶能力下降);
假設(shè)二:T蛋白可維持小鼠的運(yùn)動能力;T蛋白可維持小鼠的正常精神狀態(tài) (或敲除T蛋白后會導(dǎo)致小鼠運(yùn)動能力下降或出現(xiàn)精神障礙);
②由圖2可以看出,小鼠X的運(yùn)動軌跡與野生型的運(yùn)動軌跡差別不大,說明缺乏T蛋白對小鼠的運(yùn)動能力影響不大,因此排除假設(shè)二。
(3)研究T蛋白缺失導(dǎo)致突觸數(shù)量降低的原因,還需在細(xì)胞水平上進(jìn)一步觀察記錄小鼠X海馬區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的數(shù)量和突起(或軸突、樹突)數(shù)量,并與野生型進(jìn)行比較;
(4)由題意可知,A蛋白位于星形膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞膜上,敲除A基因,鈣波強(qiáng)度減弱。敲除T基因的小鼠,A基因啟動子區(qū)域維持甲基化修飾,可以得出T蛋白影響學(xué)習(xí)記憶的機(jī)理為:T蛋白促進(jìn)A基因去甲基化,促進(jìn)A蛋白的合成,使鈣波強(qiáng)度增強(qiáng),增加突觸的數(shù)量,從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶能力。
19、閱讀以下材料,回答(1)~(4)題。
治療多發(fā)性硬化癥的新途徑
多發(fā)性硬化癥是自身T細(xì)胞識別并攻擊神經(jīng)纖維表面的髓鞘,導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞髓鞘脫失的腦脊髓炎。樹突狀細(xì)胞(DC)可以通過多種機(jī)制調(diào)節(jié)T細(xì)胞增殖和分化,被認(rèn)為是治療該病的潛在靶點(diǎn)。
研究者檢測患病小鼠腦中的DC,發(fā)現(xiàn)HIF-1α基因的mRNA量增加,HIF-1α蛋白水平上調(diào)。敲除DC中的HIF-1α基因?qū)е滦∈蟮哪X脊髓炎更加嚴(yán)重,同時(shí)伴有T細(xì)胞數(shù)量的增加。由此推測HlF-1α蛋白 ? DC對T細(xì)胞激活作用。
隨后,研究者發(fā)現(xiàn)代謝物乳酸能增加DC中N蛋白的表達(dá)量,N蛋白的作用是減少線粒體活性氧量。乳酸能夠降低野生型DC的活性氧量,但不能減少HIF-1α基因缺失突變體DC的活性氧量。敲除HIF-1α基因后,乳酸無法增加DC的N蛋白表達(dá)量?;钚匝踉龆嗄軌蝌?qū)動DC產(chǎn)生TNF-α、IL-6等多種細(xì)胞因子,進(jìn)而導(dǎo)致T細(xì)胞數(shù)量增加,最終加重腦脊髓炎。使用125mg/kg/日劑量的乳酸對患病小鼠進(jìn)行治療,可以抑制腦炎性T細(xì)胞和疾病的發(fā)展。
研究者敲除了大腸桿菌的P基因,引入了一個含C和L基因的質(zhì)粒。P基因表達(dá)產(chǎn)物是丙酮酸轉(zhuǎn)變成醋酸的關(guān)鍵酶,L基因啟動子是受37℃激活的熱誘導(dǎo)啟動子,原理如下圖。工程菌在安全性、高血清敏感性、廣泛的抗生素敏感性、明確的基因組背景和高可工程化性都支持它們用于多發(fā)性硬化癥的治療。

(1)多發(fā)性硬化癥是一種 病。DC屬于 細(xì)胞,具有整合環(huán)境信息并將其傳遞給輔助性T細(xì)胞的能力。
(2)由此推測HIF-1α DC對T細(xì)胞激活作用。
(3)完善乳酸治療腦脊髓炎的機(jī)制 。

(4)分析工程菌在消化道內(nèi)能夠產(chǎn)生大量乳酸的原因: 。
【答案】(1) 自身免疫 抗原呈遞
(2)抑制
(3)HIF-1α基因表達(dá)的HIF-1α蛋白增加→DC中N蛋白的表達(dá)量增加→線粒體活性氧量減少→DC產(chǎn)生TNF-α、IL-6等多種細(xì)胞因子減少
(4)工程菌無P基因,不能使丙酮酸轉(zhuǎn)變成醋酸,工程菌含C和L基因,L基因在機(jī)體37℃條件下表達(dá)L酶,催化丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗帷?br>【分析】免疫失調(diào)會引起三大類疾?。哼^敏反應(yīng)、自身免疫病和免疫缺陷疾病,過敏反應(yīng)和自身免疫病都屬于免疫功能過強(qiáng)引起。
【詳解】(1)多發(fā)性硬化癥是自身T細(xì)胞識別并攻擊神經(jīng)纖維表面的髓鞘,導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞髓鞘脫失的腦脊髓炎,屬于自身免疫病。樹突狀細(xì)胞(DC)屬于抗原呈遞細(xì)胞,具有整合環(huán)境信息并將其傳遞給輔助性T細(xì)胞的能力。
(2)敲除DC中的HIF-1α基因?qū)е滦∈蟮哪X脊髓炎更加嚴(yán)重,同時(shí)伴有T細(xì)胞數(shù)量的增加,推測HIF-1α蛋白能抑制DC對T細(xì)胞激活作用。
(3)題干信息:乳酸能增加DC中N蛋白的表達(dá)量,N蛋白的作用是減少線粒體活性氧量,敲除HIF-1α基因后,乳酸無法增加DC的N蛋白表達(dá)量。說明乳酸治療腦脊髓炎的機(jī)制部分環(huán)節(jié)為乳酸增加→HIF-1α基因表達(dá)的HIF-1α蛋白增加→DC中N蛋白的表達(dá)量增加→線粒體活性氧量減少,再根據(jù)信息:活性氧增多能夠驅(qū)動DC產(chǎn)生TNF-α、IL-6等多種細(xì)胞因子,進(jìn)而導(dǎo)致T細(xì)胞數(shù)量增加,最終加重腦脊髓炎。乳酸治療腦脊髓炎的機(jī)制為乳酸增加→HIF-1α基因表達(dá)的HIF-1α蛋白增加→DC中N蛋白的表達(dá)量增加→線粒體活性氧量減少→DC產(chǎn)生TNF-α、IL-6等多種細(xì)胞因子減少→T細(xì)胞數(shù)量減少→腦脊髓炎減輕。
(4)敲除了大腸桿菌的P基因,引入了一個含C和L基因的質(zhì)粒。P基因表達(dá)產(chǎn)物是丙酮酸轉(zhuǎn)變成醋酸的關(guān)鍵酶,L基因啟動子是受37℃激活的熱誘導(dǎo)啟動子,工程菌無P基因,不能使丙酮酸轉(zhuǎn)變成醋酸,工程菌含C和L基因,L基因在機(jī)體37℃條件下表達(dá)L酶,催化丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗幔怨こ叹谙纼?nèi)能夠產(chǎn)生大量乳酸。
20、炎癥性腸?。↖BD)是一種易導(dǎo)致結(jié)腸癌的慢性疾病,患者腸道內(nèi)會產(chǎn)生硫代硫酸鹽,且生成量與疾病嚴(yán)重程度正相關(guān)。為簡化疾病診斷和精確用藥,科研人員開發(fā)了智能工程菌。
(1)科研人員將抗炎蛋白基因與硫代硫酸鹽特異性誘導(dǎo)激活的啟動子P連接,構(gòu)建出圖1所示表達(dá)載體。先用 處理大腸桿菌細(xì)胞,使細(xì)胞處于感受態(tài),再將表達(dá)載體導(dǎo)入其中,篩選得到菌株E。最常用的表達(dá)載體是 。飼喂菌株E的IBD小鼠癥狀明顯緩解。選用啟動子P的優(yōu)點(diǎn)是僅在IBD發(fā)生時(shí)才表達(dá)抗炎蛋白且 ,能精準(zhǔn)治療IBD。
(2)科研人員擬向菌株E中導(dǎo)入新元件,得到菌株Ec,以通過觀察飼喂菌株Ec的小鼠糞便中的熒光情況來診斷IBD嚴(yán)重程度。制備新元件有圖2所示兩種方案。
①與方案1相比,方案2的主要優(yōu)勢是排除不同的小鼠糞便樣品中 對診斷結(jié)果的影響。
②利用方案2所獲得的Ec菌飼喂IBD小鼠后,若糞便樣品中僅發(fā)紅色熒光的菌為x個,同時(shí)發(fā)紅色和綠色熒光的菌為y個,則反映IBD發(fā)病程度的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。
(3)硫代硫酸鹽易被分解,因此Ec菌熒光情況的觀察只能反映觀察時(shí)刻的情況。為了讓曾經(jīng)患過IBD的情況被記錄下來,科研人員繼續(xù)向菌株Ec中導(dǎo)入含圖3所示元件的表達(dá)載體,得到智能工程菌R。正常的LacZ基因編碼的蛋白可使大腸桿菌菌落在含X-gal(無色)的培養(yǎng)基上呈現(xiàn)藍(lán)色。突變基因A-LacZ無法表達(dá)LacZ酶,B-sgRNA能使突變基因A-LacZ恢復(fù)正常序列。
給小鼠飼喂智能工程菌R后,收集小鼠糞便中的工程菌R,將工程菌R涂布在含 的平板上,若 ,則說明小鼠曾患IBD。
(4)為將工程菌R用于臨床診斷和治療,請?zhí)岢鱿乱徊綉?yīng)該研究的問題: 。
【答案】(1) Ca2+/CaCl2 質(zhì)粒 表達(dá)量與IBD程度正相關(guān)
(2) Ec菌數(shù)量差異 y/(x+y)
(3) X-gal 出現(xiàn)藍(lán)色菌落
(4)研究R菌對人類腸道穩(wěn)態(tài)是否有負(fù)面影響(或研究R菌對治療人類IBD是否有效)
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。(4)目的基因的檢測與鑒定。
【詳解】(1)利用Ca2+處理大腸桿菌細(xì)胞,可以使細(xì)胞處于一種能夠吸收周圍環(huán)境DNA分子的生理狀態(tài),從而將重組的基因表達(dá)載體導(dǎo)入其中;最常用的表達(dá)載體是質(zhì)粒。
由圖1可知,啟動子P是硫代硫酸鹽特異性誘導(dǎo)激活的啟動子,因此,只有小鼠患IBD,菌株E中的抗炎蛋白基因才會表達(dá)且精準(zhǔn)治療IBD,所以其表達(dá)量與IBD程度呈正相關(guān),
(2)①由圖2可知,方案1中的誘導(dǎo)型啟動子只有在IBD發(fā)生時(shí)才會表達(dá)綠色熒光蛋白基因,綠色熒光蛋白的數(shù)量受Ec菌株數(shù)量和IBD發(fā)病程度的影響;
②方案2中,因?yàn)橛谐掷m(xù)表達(dá)啟動子Pc,在未受到IBD誘導(dǎo)的時(shí)候,菌株Ec表達(dá)紅色熒光蛋白基因,當(dāng)受到IBD誘導(dǎo)時(shí),Ec既表達(dá)紅色熒光蛋白基因,也表達(dá)綠色熒光蛋白基因,如此,IBD的患病程度就可以利用同時(shí)發(fā)紅色和綠色熒光的工程菌的數(shù)量與所有發(fā)熒光的工程菌的數(shù)量之比表示,即y/(x+y)。
(3)由圖3可知,當(dāng)小鼠患IBD時(shí),啟動子P會讓B-sgRNA基因表達(dá),從而使突變基因A-LacZ恢復(fù)正常序列,即LacZ基因會編碼蛋白質(zhì)使大腸桿菌菌落在含X-gal(無色)的培養(yǎng)基上呈現(xiàn)藍(lán)色,從而記錄下曾經(jīng)患過IBD的情況。
(4)工程菌的結(jié)構(gòu)、功能研究清楚后,下一步就是用于人類的疾病治療,所以需要研究R菌對人類腸道穩(wěn)態(tài)是否有負(fù)面影響(或研究R菌對治療人類IBD是否有效),從而進(jìn)行進(jìn)一步的研發(fā)。
21、我國育種工作者發(fā)現(xiàn)了一株花藥萎縮、雌蕊正常的雄性不育突變體小麥。為將此雄性不育基因應(yīng)用于小麥育種,研究者進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
(1)突變體小麥(2n=6X=42,AABBDD)是異源六倍體,其中A、B和D代表三個不同的 。
(2)用雄性不育株與正常小麥雜交,后代穩(wěn)定出現(xiàn)雄性不育株與可育株,且比例接近 ,據(jù)此推測雄性不育與可育由一對等位基因(M/m)控制,且雄性不育是顯性性狀。為確定雄性不育基因在染色體上的位置,研究者進(jìn)行了圖1所示的雜交實(shí)驗(yàn)。
小麥減數(shù)分裂時(shí)不成對的染色體隨機(jī)移向兩極,且常呈落后狀態(tài),大約有50%被遺棄在細(xì)胞質(zhì)中,最終被降解。圖1中不育株與四倍體可育小麥(2n=4X=28,AABB)雜交,所得F1均與正常小麥進(jìn)行雜交,連續(xù)進(jìn)行此操作,統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)每代不育個體占比 ,可知不育M基因位于D組染色體。
(3)為對M基因進(jìn)行精確定位,實(shí)驗(yàn)人員培育了含有D染色體組的可育小麥(AABBDD)和Dn進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)(圖2)。Dn為可育小麥D組染色體端體系列(端體是指只含有著絲粒和一個臂的染色體,“D1L”表示D組1號染色體均只有長臂,其余染色體正常;“D7S”表示D組7號染色體均只有短臂,其余染色體正常)。
雄性不育株與D1S雜交,觀察F2植株育性和1號染色體形態(tài)是否正常,統(tǒng)計(jì)植株數(shù)量。據(jù)此判斷M基因在D組染色體上的具體位置:
①若 ,則M基因位于D組1號染色體短臂。
②若 ,則M基因位于D組1號染色體長臂。
③若 ,則M基因不位于D組1號染色體。
(4)研究發(fā)現(xiàn)控制小麥莖稈長度的基因R/r與M/m位于同一對染色體上,其中矮稈為顯性性狀。請選擇下列實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn),寫出遺傳圖解,以實(shí)現(xiàn)用矮稈性狀標(biāo)記雄性不育基因 。
實(shí)驗(yàn)材料:純合高稈雄性不育小麥、雜合高稈雄性不育小麥、野生型小麥、純合的矮稈可育小麥。
【答案】(1)染色體組
(2) 1:1 逐代下降
(3) 可育染色體異常:不育染色體正常:不育染色體異常:可育染色體正?!侄啵憾啵荷伲荷?,且前兩種個體數(shù)量接近、后兩種個體數(shù)量接近 可育染色體異常:不育染色體正?!?:1 可育染色體異常:不育染色體正常:不育染色體異常:可育染色體正?!?:1:1:1
(4)
【分析】1、基因分離定律的實(shí)質(zhì):在雜合體的細(xì)胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,等位基因會隨同源染色體的分開而分離,分別進(jìn)入兩個配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。
2、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:等位基因分離,非同源染色體上的非等位基因自由組合。
3、減數(shù)分裂過程中同源染色體上的基因交叉互換導(dǎo)致控制不同性狀的非等位基因重新組合(在配子中)。
【詳解】(1)在大多數(shù)生物的體細(xì)胞中,染色體 都是兩兩成對的,也就是說含有兩套非同源染色體,其中 每套非同源染色體稱為一個染色體組;每個染色體組包括形態(tài)和功能不同的非同源染色體。突變體小麥(2n=6X=42,AABBDD)是異源六倍體,其中A、B和D代表三個不同的染色體組。
(2)雄性不育株基因型為AABBDD,正常小麥基因型為AABB,用雄性不育株(AABBDD)與正常小麥(AABB)雜交,后代穩(wěn)定出現(xiàn)雄性不育株(AABBDD)與可育株(AABB),可見,雄性不育株(AABBDD)作為母本產(chǎn)生的配子為ABDD和AB,而父本產(chǎn)生配子為AB,由于雄性不育株(AABBDD)產(chǎn)生的ABDD:AB=1:1,可見用雄性不育株與正常小麥雜交,后代穩(wěn)定出現(xiàn)雄性不育株與可育株,且比例接近1:1。假設(shè)不育M基因位于D組染色體上,則根據(jù)題意:小麥減數(shù)分裂時(shí)不成對的染色體隨機(jī)移向兩極,且常呈落后狀態(tài),大約有50%被遺棄在細(xì)胞質(zhì)中,最終被降解,不育株(AABBD)產(chǎn)生的配子ABD:AB=1:2,而四倍體可育小麥產(chǎn)生配子為AB,則所得F1均與正常小麥進(jìn)行雜交,連續(xù)進(jìn)行此操作,統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)每代不育個體(AABBD)占比逐代降低。
(3)分析題圖可知,用雄性不育株(AABBDD)與D1S(端體可育株mm)雜交得F1,則F1為D1S端體雜合子,表現(xiàn)為不育(根據(jù)第(2)問可知,不育為顯性性狀),且小麥減數(shù)分裂時(shí)不成對的染色體隨機(jī)移向兩極,且常呈落后狀態(tài),大約有50%被遺棄在細(xì)胞質(zhì)中,最終被降解;用正??捎←湥[性)為F1中的不育株授粉,然后篩選出F2中的不育株進(jìn)行細(xì)胞學(xué)觀察;
①若可育染色體異常:不育染色體正常:不育染色體異常:可育染色體正常≈多:多:少:少,且前兩種個體數(shù)量接近、后兩種個體數(shù)量接近,則M基因位于D組1號染色體短臂。
②若可育染色體異常:不育染色體正?!?:1,則M基因位于D組1號染色體長臂。
③若可育染色體異常:不育染色體正常:不育染色體異常:可育染色體正?!?:1:1:1,則M基因不位于D組1號染色體。
(4)可選擇雜合高稈雄性不育rrMm為母本,與純合高稈雄性不育RRmm為父本進(jìn)行雜交,選擇矮稈雄性不育與高稈可育雜交,從而選擇矮稈不育即為目標(biāo)個體,遺傳圖解如下:
項(xiàng)目
測定結(jié)果
參考范圍
單位
甲狀腺激素(TH)
29.35
2.2~4.2
pg/mL
促甲狀腺激素(TSH)
0.005
0.3~3.6
mIU/L
促甲狀腺激素受體抗體(TAh)
766.0
5.0~100.0
IU/mL
疫苗類型
第12年抗體陽性率
血漿中抗體滴度
HPV16
HPV18
HPV16
HPV18
第3年
第6年
第3年
第6年
二價(jià)疫苗
100%
100%
22970
16242
4942
4138
四價(jià)疫苗
96%
85%
6141
3337
400
316

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