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第第页2025届江苏省盐城市射阳县射阳中学高三下学期二模生物试题一、单选题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。1.研究者发现胰腺癌细胞在葡萄糖不足时,能利用胞内的尿苷磷酸化酶将尿苷分解为尿嘧啶和核糖两部分,尿嘧啶经代谢过程转化为丙酮酸。以下推理不正确的是()A.尿苷的元素组成是C、H、O、N、PB.尿苷可用于合成尿嘧啶核糖核苷酸C.尿苷可能来自胞内RNA的分解代谢D.尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质2.手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖;肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞,使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是()A.肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制B.肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程C.卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达D.卵圆细胞能形成新的肝细胞,证明其具有全能性3.下列关于传统发酵技术及发酵工程应用的叙述,错误的是()A.腐乳制作过程利用了毛霉等能产生蛋白酶的微生物进行发酵B.果酒和果醋制作过程中发酵液的pH均会逐渐降低,但原因不同C.谷氨酸发酵生产中,在中性、碱性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺D.在青霉素生产过程中,若污染了能分泌青霉素酶的某些杂菌,会影响产量4.AI技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法,为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等带来革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用,下列叙述错误的是()A.AI技术对大量的蛋白质数据进行分析,能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物,该过程属于蛋白质工程技术B.AI技术通过智能穿戴设备和移动应用程序可实时监测患者的生理参数,预测健康风险,并提供相应的诊断和治疗建议C.AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析,可以识别疾病相关的基因突变,为精准医疗提供支持D.AI技术设计的某种蛋白质的氨基酸序列推导出的对应基因序列不唯一,且基因序列中不包含启动子和终止子5.我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒,该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是()A.该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术B.该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合C.该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤D.该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测6.科研人员在观察果蝇(2n=8)精原细胞分裂过程中发现甲、乙两种异常情况,如图所示。甲表示联会时,有2条非同源染色体发生融合,导致染色体失活(失去了着丝粒分裂的功能)和部分丢失。融合染色体及正常的2条相应染色体在之后会随机分配(一极至少有1条)。乙表示一对同源染色体在减数分裂时断裂、联结形成同源双着丝粒染色体,经修复后可以进行后续的减数分裂。不考虑其它异常情况,下列说法正确的是()A.情况甲分裂形成的精子中含染色体数目为3或4B.只考虑A/a,情况乙分裂产生的精子基因型有4种C.甲发生在四分体时期,乙发生在减数第二次分裂后期D.情况乙中变异的染色体修复后能稳定遗传与部分着丝粒失活有关7.进化拯救指生物种群面临致死环境胁迫时,能够通过适应性进化摆脱灭绝命运的过程。下图为某种群由温和环境到胁迫环境下种群数量变化曲线,其中字母代表不同阶段,方框内点的不同形状代表不同表型,点越多代表该种群数量越多。下列叙述错误的是()A.种群由A阶段发展到B阶段,不适应环境的个体被淘汰B.温和环境中,协同进化导致A阶段的物种多样性比较丰富C.B阶段种群中虽然含有能适应胁迫环境的个体,但仍可能会灭绝D.种群由C阶段发展到D阶段,可能出现了新的可遗传变异8.细胞之间的连接方式主要包括封闭连接、锚定连接和通讯连接,相关结构如图所示。紧密连接是封闭连接的典型,具有屏障功能,能阻止可溶性物质通过细胞间隙互相扩散。典型的通讯连接的结构单位是连接子(由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道),下列叙述错误的是()A.细胞膜内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能正常通过B.若将示踪物加入A侧,电镜观察示踪物不能进入B侧能验证紧密连接的屏障功能C.若连接子蛋白磷酸化,其通透性会增强,可允许离子、信息分子等物质通过D.图中的通讯连接这种方式与高等植物细胞间的结构胞间连丝相似9.我国辽宁省科尔沁沙地,气候干旱,是我国土地沙化较为严重的地区之一、科尔沁沙地中小湖泊群落演替过程如图所示。下列说法错误的是()A.在湖泊水深变浅,最后形成冰草群落或羊草群落的过程中,其有机质沉积量可能增加B.在不同地段分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,常呈镶嵌分布C.图中发生的演替类型与弃耕农田的演替类型相同,有利于改善当地的生态环境D.在湖泊中挺水植物、浮叶植物、沉水植物的分层现象有利于充分利用阳光等环境资源10.从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是()A.传代培养时,培养皿需密封防止污染B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理C.直接用离心法收集细胞进行传代培养D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关11.雌猫在胚胎发育早期,胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活,只有1条X染色体保留活性,相关的分子机制如图所示。下列叙述正确的是()A.Tsix序列转录的模板链是甲链,其启动子位于Xist右侧B.Xist序列与RNA聚合酶结合受阻会抑制DNA的复制过程C.XistRNA与TsixRNA碱基互补能促进X染色体失活D.XistRNA和Xist序列都含有2个游离的磷酸基团12.下列关于教材实验的叙述,正确的是()A.“探究酵母菌的细胞呼吸方式”实验中,无氧组和有氧组分别为对照组和实验组B.“探究血浆对pH变化的调节作用”的实验中磷酸缓冲液的作用是调节血浆pHC.在“探究酵母菌种群数量变化”的实验中,先在血细胞计数板上加盖盖玻片,再在盖玻片边缘滴加培养液,目的主要是防止培养液外溢D.“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,需要将洋葱置于冰箱放置一周,取出后待其长出不定根再次置于冰箱中,两次低温处理的目的不同13.细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性、膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是()A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境C.细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋14.微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是()①灼烧接种环②冷却接种环,拔出试管棉塞③试管口通过火焰④接种环蘸取菌液⑤试管口通过火焰⑥接种环划线操作⑦接种环划线方法⑧平板正置培养A.①②⑤⑥ B.③④⑥⑦ C.①②⑦⑧ D.①③④⑤15.植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是()A.菊花是自然条件下秋季开花的植物,遮光处理可使其延迟开花B.玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关C.组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化D.土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭二、多选题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。16.葡萄糖氧化分解的第一阶段称为糖酵解,糖酵解产物丙酮酸的去向与生物的种类及生物体所处的环境条件密切相关。下图为丙酮酸进入线粒体,在酶的催化下生成乙酰辅酶A,参与柠檬酸循环的过程。下列说法错误的是()A.氨基酸可通过柠檬酸循环转化为脂肪B.柠檬酸循环产生的NADH中的H只来源于有机物C.柠檬酸循环不需要氧直接参与,因此该循环可在无氧条件进行D.血糖浓度升高,脂肪细胞内乙酰辅酶A进入柠檬酸循环的比例下降17.嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(CAR-T疗法)是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法,基本原理是通过定向改造CAR基因,并导入患者自身的T细胞中构建CAR-T细胞。经体外扩增后的CAR-T细胞回输到患者体内后可识别特定肿瘤细胞并将其裂解,同时保留对该类癌细胞的记忆,主要过程如图所示。下列叙述错误的是()A.CAR蛋白的胞内信号区可特异性识别癌细胞的表面抗原B.CAR-T细胞裂解癌细胞的过程属于细胞凋亡,体现了免疫监视的功能C.可通过PCR技术检测改造后的CAR基因是否表达出CAR蛋白D.CAR-T细胞是将改造后的CAR基因导入辅助性T细胞中得到的重组细胞18.DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小,RNA聚合酶经过损伤位点时,腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA(如图1);如损伤较大,修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶,“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复(如图2)。下列叙述正确的是()A.图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因B.图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变C.图2所示的转录过程是沿着模板链的5'端到3'端进行的D.图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复,方向是从n到m19.单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是()A.未突变P基因的位点①碱基对为A-TB.①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变C.患者同源染色体的①和②位点间发生交换,可使其产生正常配子D.不考虑其他变异,患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上三、非选择题20.某研究小组为研究高温条件下不同干旱水平对大豆光合作用的影响。科研人选取发育进程与长势一致的转基因大豆幼苗,在高温条件下进行相关实验,部分结果如图1。请回答:(1)科研人员发现,随着高温干旱时间的延长,大豆叶片逐渐变黄,部分甚至脱落,阐述其主要意义。(2)分析图1中数据可知,第2~4d由于高温干旱,保卫细胞(“吸水”或“失水”)导致气孔关闭,胞间CO2浓度降低。第图14~6d胞间CO2浓度升高的主要原因是(默认呼吸作用强度稳定)。此时大豆根尖细胞中脯氨酸等可溶性小分子物质量增加,其主要意义可能是。(3)大豆在光照条件下可进行光呼吸,部分过程如图2所示。a.图2中①过程需要的甲是由(物质)构成的捕光复合物PSII,该过程生成的物质乙是。b.光呼吸会消耗光合作用中间产物,因此提高农作物的产量时要适度降低光呼吸。下列措施不易达到目的是。A.增施有机肥B.适时适量浇水C.降低温度c.大豆光呼吸过程降低农作物产量,但在进化过程中得以长期保留,其对植物的积极意义主要有:消耗光反应过剩的,减少对叶绿体结构的损害;补充部分,减少碳的损耗。(4)为研究光呼吸,将大豆放在一个密闭的恒温玻璃小室中,依次增强光照强度,随着时间的推移,温室内CO2浓度随光照强度的变化图3,c点时,该株大豆总光合速率(填“等于”、“大于”“小于”)总呼吸速率,此时表皮细胞合成ATP的场所是。21.马德隆畸形常表现为骨骼发育障碍导致的腕部畸形和疼痛无力,多在青春期出现症状,与性染色体同源区段PAR1(如图1)上的SHOX基因突变有关。图3为某马德隆畸形家族系谱图。(1)图2中Ⅲ-1的致病基因只源自于Ⅰ-1的Y染色体,据此判断该病属于________(①显性/②隐性)遗传病。(2)Ⅲ-1的基因型为________(相关基因用A、a表示),她和Ⅲ-2生一个健康孩子的概率是________。(3)从减数分裂产生配子的角度,分析Ⅰ-1将致病基因遗传给Ⅲ-1的过程________。(4)据题意推测,在Ⅱ-2体内可能存在的细胞有________。(5)为生育一个健康孩子,Ⅲ-1夫妇可采取的措施有______。A.对Ⅲ-2进行基因检测B.孕前进行遗传咨询,评估发病风险C.孕后进行胎儿细胞检查D.孕后对胎儿进行B超检查研究发现,孕妇血浆游离DNA(cfDNA)中存在胎儿游离DNA(cffDNA),采用无创产前cfDNA综合筛查技术检测孕妇血浆中cfDNA,能使胎儿遗传病检出率提高60.7%。考虑安全性,孕期Ⅲ-1选择使用cfDNA综合筛查技术进行产前诊断。(6)从Ⅲ-1血浆中提取到cfDNA,利用________技术可获取SHOX基因并完成测序。(7)经检测发现,孕妇Ⅲ-1的cfDNA中含有SHOX突变基因,相关编码连序列如图3所示。该突变是由于第________位碱基________(缺失/插入/替换),造成正常序列中第________个密码子变为终止密码子,使翻译提前终止。突变基因所编码的多肽链中,最后一个氨基酸的名称为________。(可能用到的密码子:AUG甲硫氨酸;UUU苯丙氨酸;UUG亮氨酸;GUA缬氨酸;CGU精氨酸;CAC组氨酸;ACG苏氨酸;UAG终止密码子)22.GLP-1是一种多肽类激素,具有葡萄糖浓度依赖性降糖作用,即只有在血糖水平升高的情况下GLP-1才发挥降糖作用,而在血糖水平正常时,不会使其进一步降低。肠道进食可以促进人体整个肠道内GLP-1的分泌,其作用机理如下图所示。(1)人在进食后小肠L细胞分泌的GLP-1通过体液运输到全身,并与胰岛细胞上的结合,GLP-1分泌后,一方面在促进胰岛素分泌的同时抑制胰高血糖素分泌;另一方面通过促进肝脏分泌激素FGF21抑制来维持血糖含量的相对稳定。(2)研发人员开发了一系列与天然GLP-1有相同生物学作用的GLP-1受体激动剂。司美格鲁肽是我国已上市的GLP-1受体激动剂类的新型降糖药物,有口服片剂和一周注射一次的周制剂。I型糖尿病是由于胰岛B细胞受损、胰岛素分泌减少所致,有同学认为司美格鲁肽不能用于治疗I型糖尿病,他的理由是。(3)与传统降糖药相比,司美格鲁肽这类降糖药的优点是。(4)司美格鲁肽口服片剂在胃中被吸收,在制药过程中要实现GLP-1受体激动剂药物的口服有效性,需要克服的困难有(答出一点即可),请提出一个解决该困难的思路。(5)药物研发人员通过对GLP-1进行如图所示的改造来延长药物作用时间。由图可推出GLP-1与白蛋白结合使其与的结合位点结构改变,不易被水解,且(填“提高”或“降低”)了肾脏对GLP-1的过滤,进而延长药物作用时间。(6)血浆白蛋白中含有大量的疏水空间,为了增强GLP-1与白蛋白的亲和力,药物研发人员给GLP-1引入不同的脂肪二酸,并检测GLP-1与白蛋白的相对亲和强度,结果如图所示。据下图分析,引入后GLP-1持续作用时间最长,但药物研发人员最终并未选择该种脂肪二酸引入GLP-1,结合题意做出合理解释,推测司美格鲁肽中引入的脂肪二酸最可能是。23.某滩涂浅海区是青脚鹬等候鸟的迁徙驿站,拟在该地区建设具有如下食物关系的人工湿地以保护候鸟。请回答:(1)随机选取地面上三条样线,长度为1km,以一定的速度步行观察,借助望远镜记录样线两侧各25m内看到的青脚鹬数量,分别为5、6、10只,则该地青脚鹬的种群密度约为。(2)对于该食物关系示意图的叙述,错误的有_______(填序号)。A.该图没有显示的生态系统成分是分解者B.肉食性鱼类属于三级或四级消费者C.在上图中,碳元素和氮元素均主要以有机物的形式传递D.物质循环、能量流动和信息传递都沿着食物链、食物网进行(3)稳定同位素溯源技术通过测定食物中稳定同位素(如13C)确定食物来源,选择碳元素的主要依据是。(4)候鸟的迁徙行为会使该浅海区生物群落表现出明显的。调查某种候鸟的生态位,除需调查其栖息地、食物、天敌外,还需调查。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境间的结果。(5)依据迁徙的性质,可以把鸟类分为留鸟、旅鸟和候鸟几种类型。科研人员研究了某区域内不同生境中鸟类的居留型特征,如下图所示。其中,公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中占比最高,请分析可能的原因是。(6)该滩涂浅海生态系统是否处于生态平衡状态,应看其是否符合结构平衡、功能平衡、三个方面的特征。(7)科学放牧能充分利用草原的资源,随着放牧强度的增加,会破坏草原生态系统的稳定。某些地区在对草原进行生态恢复时,需要在不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这主要体现了生态工程建设的原理。调查草群丰富度时,选择样方要做到。24.I.某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体,构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白(HBsAg)基因的重组质粒,将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌(在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增,再经酶切后导入酵母菌,经同源重组整合到其染色体DNA上。请回答下列问题:(1)科研人员构建HBsAg基因表达载体时,应选用酶对质粒进行酶切处理,并使用E.coliDNA连接酶将扩增后的HBsAg基因正确插入图1所示质粒。启动子的作用是。(2)已知HBsAg基因的a链的部分序列为5'-CGCTACTCATTGCTGCG……CGGATGAGCGCGTAGAT-3’。利用PCR技术获取HBsAg基因时,引物M与(填“a链”或“b链”)的部分序列相同。某同学设计了如下的4种引物,引物M、N对应的序列分别为、。A.5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3'B.5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3'C.5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3'D.5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3'(3)将重组载体导入大肠杆菌时,应在的培养基上进行筛选。欲从大肠杆菌中提取DNA,需向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液后进行离心,取(选填“上清液”或“沉淀物”)即获得大肠杆菌的DNA。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是。(4)转化的酵母菌在培养基上培养时,需向其中加入甲醇,目的是。Ⅱ.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4。(5)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。
答案解析部分1.【答案】A【解析】【解答】A、尿苷被分解为尿嘧啶和核糖,核糖的元素组成是C、H、O,尿嘧啶的元素组成是C、H、O、N,因此尿苷不含P元素,元素组成是C、H、O、N,A符合题意;
B、尿嘧啶核糖核苷酸由尿嘧啶、核糖和磷酸组成,尿苷包含尿嘧啶和核糖,可作为原料合成尿嘧啶核糖核苷酸,B不符合题意;
C、RNA的基本单位是核糖核苷酸,其中包含尿嘧啶核糖核苷酸,RNA分解代谢可能产生尿苷,C不符合题意;
D、尿苷分解后的尿嘧啶可转化为丙酮酸,丙酮酸能参与细胞呼吸过程释放能量,因此尿苷可作为胰腺癌细胞的能源物质,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】尿苷的组成成分是尿嘧啶和核糖,结合二者的元素组成可推断尿苷的元素组成。尿嘧啶核糖核苷酸的合成需要尿嘧啶、核糖和磷酸,尿苷提供前两种成分。RNA中含有尿嘧啶核糖核苷酸,其分解可能产生尿苷。细胞呼吸的中间产物丙酮酸可由尿苷代谢产生,说明尿苷能为细胞供能,可作为能源物质。2.【答案】D【解析】【解答】A、肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制,从而保证子代细胞和亲代细胞的遗传物质相同,A正确;B、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程,B正确;C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,C正确;D、卵圆细胞能形成新的肝细胞,不能证明其具有全能性,细胞全能性是指是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,D错误。故答案为:D。【分析】1、细胞有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
2、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
3、细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
4、细胞全能性是指是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。3.【答案】C【解析】【解答】A、腐乳制作的核心是利用毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶,蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,脂肪酶能水解脂肪,让腐乳形成独特风味,该叙述正确,A不符合题意;
B、果酒制作中酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳溶于发酵液,使pH降低;果醋制作中醋酸菌将乙醇转化为醋酸,酸性物质直接导致pH下降,二者pH降低的原因不同,该叙述正确,B不符合题意;
C、谷氨酸发酵中,中性、弱碱性条件下会积累谷氨酸,而在酸性条件下才容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺,并非中性、碱性条件,该叙述错误,C符合题意;
D、青霉素生产中若污染分泌青霉素酶的杂菌,青霉素酶会将合成的青霉素分解,导致青霉素的产量下降,该叙述正确,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】腐乳制作利用毛霉产生的蛋白酶、脂肪酶分解豆腐中的大分子物质。果酒和果醋制作的发酵液pH均降低,原因分别是二氧化碳溶解和醋酸生成。谷氨酸发酵的环境影响产物积累,中性、弱碱性利于谷氨酸积累,酸性易形成谷氨酰胺类物质。青霉素生产中,杂菌分泌的青霉素酶会分解青霉素,造成产量下降,发酵过程需严格防止杂菌污染。4.【答案】A【解析】【解答】A、蛋白质工程是以蛋白质结构与功能的关系为基础,通过基因修饰或基因合成改造现有蛋白质、制造新蛋白质的技术,AI仅对蛋白质数据进行分析并预测结构、设计药物,未开展蛋白质改造或合成工作,不属于蛋白质工程技术,A错误。
B、AI技术可借助智能穿戴设备和移动应用程序,实时监测患者生理参数,预测健康风险并给出诊断与治疗建议,是其在生物医药领域的合理应用,B正确。
C、AI技术能够处理、分析海量基因组数据,精准识别与疾病相关的基因突变,为精准医疗提供数据和技术支持,C正确。
D、密码子具有简并性,一种氨基酸可对应多种密码子,因此由蛋白质氨基酸序列推导出的基因序列不唯一,且启动子和终止子属于基因的非编码序列,推导的基因序列中不包含这两部分,D正确。
故答案为:A。
【分析】蛋白质工程的核心是通过基因操作改造或制造新蛋白质,AI预测蛋白质结构不属于该范畴。AI在生物医药领域可用于生理监测、基因组数据分析等场景。密码子简并性会导致氨基酸序列对应多种基因序列,基因的启动子、终止子不参与氨基酸编码,因此由氨基酸推导的基因序列不包含该结构。5.【答案】D【解析】【解答】A、单克隆抗体的制备,需要把免疫过的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合,这一过程应用到动物细胞融合技术。而该戊肝诊断试剂盒是基于单克隆抗体研制的,所以其研制过程必然应用了动物细胞融合技术,A不符合题意;
B、单克隆抗体具有高度特异性,在诊断试剂盒中,正是利用抗原与抗体特异性结合的原理来检测目标物质。该戊肝诊断试剂盒就是利用这种原理来检测尿液中的戊肝抗原,B不符合题意;
C、此试剂盒是以尿液中的抗原为靶标,尿液采样相较于血液采样等其他方式,对受检者不会造成创伤,C不符合题意;
D、因为单克隆抗体在诊断试剂盒中的检测原理是抗原抗体特异性结合,该试剂盒针对的是戊肝尿液中的抗原,具有高度特异性,所以不能用于其他类型病毒性肝炎的检测,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】制备单克隆抗体的流程主要有:抗原准备及动物免疫、细胞融合、杂交瘤细胞的筛选、杂交瘤细胞的增殖及抗体提取等。6.【答案】D【解析】【解答】A、果蝇正常体细胞染色体数为8条,精原细胞减数分裂正常形成的精子含4条染色体。情况甲中,联会时2条非同源染色体发生融合,融合染色体失去着丝粒分裂功能,且融合染色体与相应正常染色体随机分配,一极至少有1条,最终分裂形成的精子中染色体数目为2或3或4,并非只有3或4,A错误。
B、情况乙中一对同源染色体联结形成同源双着丝粒染色体,只考虑A/a这一对基因,该变异染色体经减数分裂后,产生的精子基因型有3种,分别是不含A/a基因、基因型为Aa、基因型为aa,并非4种,B错误。
C、甲的异常发生在联会时期,即四分体时期;乙的异常涉及同源染色体的断裂与联结,同源染色体的联会发生在减数第一次分裂前期,减数第二次分裂后期无同源染色体,因此乙不可能发生在减数第二次分裂后期,C错误。
D、情况乙中,同源染色体形成的双着丝粒染色体经修复后,其中一个着丝粒失活,另一个着丝粒保持正常功能,在减数第二次分裂时可实现着丝粒正常分裂、染色体正常分离,因此该变异的染色体修复后能稳定遗传,这与部分着丝粒失活有关,D正确。
故答案为:D。
【分析】果蝇精原细胞进行减数分裂时,染色体联会异常会导致染色体数目或结构变异。甲的变异属于染色体数目与结构异常,会使精子染色体数出现2、3、4三种情况;乙的变异为染色体结构变异,形成的双着丝粒染色体经修复后因部分着丝粒失活可稳定遗传。减数分裂过程中,同源染色体的行为变化发生在减数第一次分裂,减数第二次分裂无同源染色体,相关变异不会发生在减数第二次分裂后期。7.【答案】B【解析】【解答】A、由温和环境到胁迫环境,环境发生变化,自然选择发挥作用,使适者生存不适者被淘汰,因此,种群由A阶段发展到B阶段的过程中,种群的表型减少、数量减少,不适应环境的个体被淘汰,A正确;B、由图可知,温和环境中,A方框内点的形状和点的数量都多,说明种群的表型核数量都很多,基因多样性比较丰富,但不能说明物种多样性丰富,B错误;C、在胁迫环境下,B阶段种群能适应胁迫环境的个体数量可能少于维持种群延续的最小数量,种群仍有可能会灭绝,C正确;D、D阶段种群出现了C阶段没有的新表型,该新的表型可能是可遗传变异引起的,D正确。故选B。【分析】1、现代生物进化理论认为,种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
2、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,而且形成了多种多样的生态系统。8.【答案】B【解析】【解答】A、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,磷脂分子的疏水端朝向膜的内部,亲水端朝向膜的两侧,因此水溶性分子或离子无法正常通过细胞膜内部的疏水区域,该叙述正确,A不符合题意;
B、要验证紧密连接的屏障功能,仅将示踪物加入A侧观察其不能进入B侧不够,还需要设置对照实验,将示踪物加入B侧,观察其是否能进入A侧,排除其他因素对物质扩散的影响,单一实验组无法完成验证,该叙述错误,B符合题意;
C、连接子是亲水性孔道,连接子蛋白磷酸化后空间结构会发生改变,使其通透性增强,亲水性孔道可允许离子、信息分子等水溶性物质通过,实现细胞间的物质交流,该叙述正确,C不符合题意;
D、图中的通讯连接通过连接子形成的孔道完成细胞间的物质交换和信息交流,高等植物细胞间的胞间连丝也是穿过细胞壁的细胞质通道,能实现细胞间的物质和信息传递,二者作用方式相似,该叙述正确,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞连接分封闭、锚定和通讯连接,紧密连接作为封闭连接有屏障功能,验证其功能需设置对照实验,单一实验组无法排除干扰。细胞膜内部是磷脂疏水端,水溶性分子不能正常通过。通讯连接的连接子是亲水性孔道,蛋白磷酸化会改变其空间结构并增强通透性,允许离子、信息分子通过。通讯连接与植物细胞的胞间连丝功能相似,均能实现细胞间的物质和信息交流。9.【答案】C【解析】【解答】A、湖泊水深逐渐变浅并最终演替为冰草或羊草群落的过程中,水生植物逐步被陆生植物替代,植物的残体不断积累,同时沙地植被的根系和凋落物会推动土壤中的有机质沉积,有机质沉积量可能随之增加,该叙述正确,A不符合题意;
B、群落的水平结构表现为不同地段分布着不同种群,同一地段的种群密度也存在差异,常呈镶嵌分布,这是由地形、土壤条件、光照强度等多种因素影响形成的,该叙述正确,B不符合题意;
C、该湖泊群落的演替是从水生群落向沙地草本群落的逆向演替,会降低生物多样性、破坏植被,加剧土地沙化,不利于改善当地生态环境;而弃耕农田的演替属于次生演替,会逐步恢复植被、增加物种丰富度,利于生态环境改善,二者演替的影响结果不同,该叙述错误,C符合题意;
D、湖泊中的挺水、浮叶、沉水植物形成了水生群落的垂直结构,不同层次的植物能利用不同水深的光照资源,这种分层现象有利于充分利用阳光等环境资源,提高群落对环境资源的利用效率,该叙述正确,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】科尔沁沙地湖泊群落向冰草、羊草群落演替时,植物残体和根系凋落物会增加有机质沉积。群落水平结构呈镶嵌分布,水生群落的垂直分层能充分利用光照。该湖泊演替属于逆向演替,会加剧沙化、破坏生态,与弃耕农田的次生演替不同,后者利于生态恢复。挺水、浮叶、沉水植物的分层是水生群落典型垂直结构,可提高环境资源利用率。10.【答案】D【解析】【解答】A、动物细胞培养需要适宜的气体环境,培养皿不能密封,需保证气体正常交换,A错误;
B、①时期细胞增殖旺盛,选取该时期的细胞进行传代培养比②更合理,B错误;
C、贴壁生长的细胞传代时,需先用胰蛋白酶处理使细胞分散,再离心收集,不能直接离心,C错误;
D、细胞密度过大易出现接触抑制,细胞增殖减慢,增长进入平台期,D正确。
故答案为:D。
【分析】动物细胞培养需要无菌无毒的环境、充足营养、适宜的温度和pH以及稳定的气体环境,传代培养时要先用胰蛋白酶使贴壁生长的细胞分散,再收集制成细胞悬液继续培养,细胞在培养中会先快速增殖,当密度过大出现接触抑制后,增殖速率减慢,生长曲线进入平台期。11.【答案】A【解析】【解答】A、转录时RNA聚合酶识别并结合启动子,模板链的读取方向为3'→5',由图可知Tsix序列以甲链为模板进行转录,转录方向从右向左,因此其启动子位于Xist右侧,A正确。
B、Xist序列与RNA聚合酶结合是转录的起始环节,该过程受阻会抑制转录过程,而DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶等参与,二者过程不同,B错误。
C、XistRNA需要包裹X染色体才能引发染色体失活,TsixRNA与XistRNA碱基互补配对后,会阻碍XistRNA发挥作用,从而抑制X染色体失活,并非促进,C错误。
D、Xist序列属于双链DNA,含有2个游离的磷酸基团,XistRNA为单链RNA,只含有1个游离的磷酸基团,二者游离磷酸基团数量不同,D错误。
故答案为:A。
【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,需要RNA聚合酶识别启动子,模板链的方向决定转录的方向。雌猫胚胎细胞中X染色体的失活依赖XistRNA的包裹作用,TsixRNA可与XistRNA互补结合来抑制其功能。双链DNA分子两端各有一个游离磷酸基团,单链RNA分子只具有一个游离磷酸基团。12.【答案】D【解析】【解答】A、“探究酵母菌的细胞呼吸方式”实验属于对比实验,无氧组和有氧组均为实验组,通过相互对照得出实验结论,并非一组对照组、一组实验组,A错误。
B、“探究血浆对pH变化的调节作用”实验中,磷酸缓冲液的作用是作为对照,用来与血浆的pH调节效果进行对比,并非调节血浆pH,B错误。
C、“探究酵母菌种群数量变化”实验中,先加盖盖玻片再滴加培养液,是为了利用表面张力让培养液自行渗入计数室,避免产生气泡,保证计数室体积固定以减小计数误差,并非主要防止培养液外溢,C错误。
D、“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,第一次低温处理洋葱是为了解除休眠,第二次低温处理不定根是为了诱导染色体数目加倍,两次低温处理的目的不同,D正确。
故答案为:D。
【分析】对比实验中两组均为实验组,相互对照得出结论。探究血浆pH调节的实验中,缓冲液作为对照样本。酵母菌计数时先盖片再滴液可保证计数准确,避免气泡干扰。低温诱导染色体加倍实验中,两次低温的目的分别是解除洋葱休眠和诱导染色体数目加倍。13.【答案】C【解析】【解答】A、动作电位的形成依赖钠离子顺浓度梯度内流,膜内外钠离子浓度差直接决定钠离子内流的量,浓度差越大内流越多,动作电位峰值就越高,因此正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响,A正确;
B、静息电位由钾离子外流维持,环境甲中静息电位绝对值比正常环境更大,说明钾离子外流更多,这是因为细胞外钾离子浓度更低,膜两侧钾离子浓度差更大,因此环境甲中钾离子浓度低于正常环境,B正确;
C、钠离子通道在膜电位达到阈电位前就已少量开放,并非达到阈电位后才开放,当膜电位达到阈电位时,钠离子通道会大量开放,进而快速产生动作电位,C错误;
D、细胞兴奋的关键是膜电位达到阈电位,环境乙中静息电位与阈电位的差值比丙更大,需要更强的刺激才能让膜电位达到阈电位,因此同一细胞在环境乙中比丙更难发生兴奋,D正确。
故答案为:C。
【分析】静息电位由钾离子顺浓度梯度外流形成,表现为外正内负,膜内外钾离子浓度差越大,静息电位绝对值越大。动作电位由钠离子顺浓度梯度内流产生,表现为外负内正,膜内外钠离子浓度差决定动作电位的峰值。阈电位是引发动作电位的临界膜电位,当膜电位达到阈电位时,钠离子大量内流产生兴奋,静息电位与阈电位的差值越小,细胞越容易产生兴奋。14.【答案】D【解析】【解答】①灼烧接种环可以杀灭接种环上的杂菌,是平板划线的正确灭菌操作,①正确。
②冷却接种环后拔出试管棉塞,但图中该操作握持棉塞的方式错误,不属于正确操作,②错误。
③试管口通过火焰,能够杀灭试管口的杂菌,防止杂菌污染菌种,③正确。
④经灭菌冷却后的接种环蘸取菌液,是获取菌种的正确操作,④正确。
⑤蘸取菌液后,试管口再次通过火焰,可避免空气中杂菌进入试管,⑤正确。
⑥划线操作时不能将培养皿皿盖完全打开,图中操作会导致杂菌污染,⑥错误。
⑦平板划线时,最后一次划线不能与第一次划线相连,图中划线方法错误,⑦错误。
⑧微生物培养时平板需倒置,防止冷凝水滴落污染培养基,图中正置培养错误,⑧错误。
综上,正确的操作是①③④⑤,对应选项D。
故答案为:D。
【分析】平板划线操作需严格遵循无菌原则,接种环使用前后均需灼烧灭菌,试管口需经火焰灼烧灭菌,划线时仅打开皿盖缝隙避免杂菌污染,且划线首尾不相连。微生物平板培养时需倒置,既可防止冷凝水污染培养基,又能避免培养基水分过快蒸发。15.【答案】D【解析】【解答】A、菊花属于短日照植物,在自然条件下秋季开花。短日照植物是指在较短日照时长条件下才能开花的植物。遮光处理会缩短光照时长,这对于短日照植物菊花来说,会促使其提前开花,而不是延迟开花,A不符合题意;
B、玉米倒伏后,茎会背地生长。这是因为重力作用使得生长素在近地侧分布较多,远地侧分布较少。而茎对生长素的敏感度相对较低,近地侧较高浓度的生长素会促进茎的生长,使得近地侧生长速度比远地侧快,从而导致茎背地生长,所以说茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关,B不符合题意;
C、在植物组织培养过程中,细胞分裂素与生长素浓度的比值对植物器官的分化起着关键作用。当细胞分裂素与生长素浓度比值高时,诱导的是芽的分化;当细胞分裂素与生长素浓度比值低时,才会诱导根的分化,C不符合题意;
D、当土壤干旱时,豌豆根部会合成脱落酸,并且脱落酸会向地上部分运输。脱落酸具有调节气孔开闭的作用,它能引起气孔关闭,这样可以减少植物水分的蒸腾散失,有助于植物在干旱环境下保持水分,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】植物激素在植物内的含量虽然微少,但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。16.【答案】A,B,C【解析】【解答】A、氨基酸需先经过脱氨基作用形成α-酮酸,后续才能参与柠檬酸循环生成乙酰辅酶A,再进一步转化为脂肪,直接通过柠檬酸循环转化的说法错误,A符合题意;
B、柠檬酸循环过程中产生的NADH中的氢并非只来源于有机物,还会来源于参与反应的水,该叙述错误,B符合题意;
C、柠檬酸循环虽不需要氧气直接参与,但该过程发生在线粒体中,而丙酮酸进入线粒体及线粒体的正常代谢均依赖有氧环境,无氧条件下该循环无法进行,该叙述错误,C符合题意;
D、血糖浓度升高时,脂肪细胞内乙酰辅酶A进入柠檬酸循环的比例会下降,更多的乙酰辅酶A会用于合成脂肪,该叙述正确,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】糖酵解的产物丙酮酸进入线粒体生成乙酰辅酶A后参与柠檬酸循环,该循环不直接消耗氧,但需有氧环境才能进行。氨基酸脱氨基形成α-酮酸后,才可经该循环生成乙酰辅酶A进而转化为脂肪。柠檬酸循环产生的NADH中的H来自有机物和水。血糖浓度升高时,脂肪细胞中乙酰辅酶A进入该循环的比例下降,更多用于脂肪合成,实现物质的代谢调控。17.【答案】A,C,D【解析】【解答】A、CAR蛋白识别癌细胞表面抗原的区域是细胞外结合区,胞内信号区的作用是将识别信号传递至细胞内,触发T细胞的活化,并非参与抗原识别,该叙述错误,A符合题意;
B、免疫系统的免疫监视功能体现在识别并清除突变的肿瘤细胞,CAR-T细胞裂解癌细胞的过程属于细胞凋亡,是免疫系统执行免疫监视功能的具体表现,该叙述正确,B不符合题意;
C、PCR技术可检测CAR基因是否在细胞中存在或进行扩增,而检测基因是否表达出蛋白质,需采用抗原—抗体杂交法,该叙述错误,C符合题意;
D、具有裂解靶细胞功能的是细胞毒性T细胞,CAR-T细胞是将改造后的CAR基因导入患者自身的细胞毒性T细胞中构建的,而非辅助性T细胞,该叙述正确,D不符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】CAR-T疗法是将改造的CAR基因导入患者自身细胞毒性T细胞构建重组细胞,其CAR蛋白的细胞外结合区识别癌细胞抗原,胞内信号区传递活化信号。CAR-T细胞裂解癌细胞属于细胞凋亡,体现免疫监视功能。检测CAR基因是否存在可用PCR技术,检测其表达的蛋白质需用抗原—抗体杂交法,二者检测对象不同,方法不可混用。18.【答案】A,B,D【解析】【解答】A、DNA的复制方式为半保留复制,图1中的DNA存在损伤位点,复制时以正常链为模板合成的子代DNA无突变,以损伤链为模板合成的子代DNA含突变,因此半数子代DNA会携带该损伤导致的突变基因,A正确。
B、图1中转录时腺嘌呤核糖核苷酸不依赖模板掺入mRNA,虽会改变mRNA的碱基序列,但由于密码子具有简并性,改变后的密码子可能与原密码子编码同一种氨基酸,因此指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变,B正确。
C、转录过程中,RNA聚合酶沿DNA模板链的3'端向5'端移动,催化mRNA从5'端向3'端合成,并非沿模板链5'端到3'端进行,C错误。
D、DNA聚合酶催化DNA子链合成的方向为5'端到3'端,结合图2中mRNA的合成方向可判断,模板链的n端为5'端、m端为3'端,因此DNA聚合酶修复损伤链时,催化方向是从n到m,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】DNA半保留复制使损伤DNA复制后半数子代DNA含突变基因。转录时非模板依赖的腺嘌呤核糖核苷酸掺入mRNA,因密码子简并性,蛋白质氨基酸序列可能不变。转录时RNA聚合酶沿DNA模板链3'到5'端移动,mRNA沿5'到3'端合成。DNA聚合酶沿5'到3'端催化DNA合成,修复DNA损伤链时方向为从5'端的n到3'端的m。19.【答案】B,C,D【解析】【解答】A、父亲正常基因中位点①的碱基为C,根据碱基互补配对原则,未突变P基因的位点①碱基对应为C-G,而不是A-T,A不符合题意;
B、患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病,而患者同时具有①和②突变位点,且为单基因隐性遗传性多囊肾病,说明①和②位点的突变均会导致P基因功能改变,单个突变位点不致病,两个突变位点同时存在致病,B符合题意;
C、患者同源染色体上,一条染色体有①突变位点,另一条有②突变位点,若在①和②位点间发生交换,可使一条染色体上的两个突变位点分离,从而产生正常配子(不携带①和②突变位点),C符合题意;
D、患者弟弟从父亲获得含①突变位点的染色体,从母亲获得含②突变位点的染色体,在不考虑其他变异(如染色体易位、交叉互换等特殊情况外,但正常减数分裂中,父母传递的染色体是独立的),患者弟弟体细胞的①和②突变位点分别位于两条同源染色体上,不会位于同一条染色体上,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】(1)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
(2)进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中,染色体只复制一次,而细胞经减数分裂连续分裂两次,最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中,同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此,在减数分裂过程中同源染色体联会时,非姐妹染色单体间还常常发生互换,进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。20.【答案】(1)减少蒸腾作用对水分的耗散;将老叶叶绿素中的Mg2+释放出来供幼嫩叶片合成叶绿素;减少光照面积,避免过剩的光能引起细胞结构损伤(2)失水;细胞光合作用消耗CO2的减少量大于气孔导度降低引起的CO2从外界进入胞间的减少量;提高细胞的渗透压,增强根尖组织细胞的吸水能力(3)蛋白质和光合色素;H+;C;ATP和NADPH;CO2(4)等于;细胞质基质和线粒体(基质和内膜)【解析】【解答】(1)高温干旱条件下,大豆叶片变黄并脱落,能减少叶片的蒸腾面积,从而减少蒸腾作用对水分的耗散,适应干旱的环境;老叶脱落前,叶绿素会分解,其中的Mg2+会被释放出来,运输到幼嫩叶片中供其合成叶绿素,保证幼嫩叶片的光合作用正常进行;同时脱落叶片还能减少植株的光照面积,避免过剩的光能对细胞结构造成损伤,保护植株正常的生理活动。
(2)第2~4d高温干旱时,保卫细胞失水,细胞体积缩小,导致气孔关闭,外界的CO2无法进入胞间,胞间CO2浓度降低。第4~6d胞间CO2浓度升高,且呼吸作用强度稳定,原因是高温干旱对大豆光合作用的影响加剧,细胞光合作用消耗的CO2减少量,大于气孔导度降低引起的CO2从外界进入胞间的减少量,胞间的CO2出现积累。此时大豆根尖细胞中脯氨酸等可溶性小分子物质量增加,能提高细胞的渗透压,使根尖组织细胞的吸水能力增强,利于细胞从干旱的土壤中吸收水分。
(3)a.图2中①过程为水的光解,该过程需要的捕光复合物PSII(甲)由蛋白质和光合色素构成,光合色素吸收、传递和转化光能,驱动水的光解过程;水的光解会生成O2、NADPH和H+,因此物质乙是H+。
b.增施有机肥,有机肥分解能增加环境中CO2浓度,促进光合作用,同时抑制光呼吸;适时适量浇水能缓解干旱,保证光合作用正常进行,降低光呼吸对光合产物的消耗;降低温度会同时降低光呼吸相关酶和光合作用相关酶的活性,光合作用强度也会下降,无法达到提高农作物产量的目的。因此不易达到目的的是C。
c.大豆光呼吸过程中会消耗ATP和NADPH,能消耗光反应过剩的ATP和NADPH,避免其积累对叶绿体结构造成损害;光呼吸过程中还会生成并释放部分CO2,能补充胞间的CO2,减少碳的损耗,为光合作用的暗反应提供一定的原料。
(4)c点时,密闭恒温玻璃小室内的CO2浓度处于稳定状态,说明大豆植株的总光合速率消耗的CO2量,等于总呼吸速率产生的CO2量,即总光合速率等于总呼吸速率。大豆的表皮细胞中无叶绿体,不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,呼吸作用的第一阶段在细胞质基质中进行,产生少量ATP,第二、三阶段在线粒体(基质和内膜)中进行,产生大量ATP,因此表皮细胞合成ATP的场所是细胞质基质和线粒体(基质和内膜)。
【分析】高温干旱环境下,植物会通过叶片脱落等生理变化适应环境,该变化从水分散失、矿质元素再利用、细胞保护等方面对植株起到保护作用。气孔的开闭由保卫细胞的吸水失水状态决定,胞间CO2浓度受气孔导度和光合作用消耗的双重影响,而植物细胞中可溶性小分子增加可通过提高渗透压增强吸水能力。光反应的捕光复合物由蛋白质和光合色素组成,水的光解会产生H+等物质;降低光呼吸需保证光合作用正常进行,温度降低会同时抑制光合作用和光呼吸,无法提高产量;光呼吸虽消耗光合中间产物,但能消耗过剩光反应产物、补充CO2,对植物具有积极意义。密闭环境中,CO2浓度稳定时植物总光合速率等于总呼吸速率,表皮细胞无叶绿体,仅通过呼吸作用合成ATP,场所为细胞质基质和线粒体。(1)随着高温干旱时间的延长,大豆叶片逐渐变黄,部分甚至脱落,可以减少蒸腾作用对水分的耗散;将老叶叶绿素中的Mg2+释放出来供幼嫩叶片合成叶绿素;减少光照面积,避免过剩的光能引起细胞结构损伤。(2)分析图1中数据可知,第2~4d由于高温干旱,保卫细胞失水导致气孔关闭,胞间CO2浓度降低。第图14~6d胞间CO2浓度升高的主要原因是细胞光合作用消耗CO2的减少量大于气孔导度降低引起的CO2从外界进入胞间的减少量;此时大豆根尖细胞中脯氨酸等可溶性小分子物质量增加,可以提高细胞的渗透压,增强根尖组织细胞的吸水能力。(3)据图分析可知,①为水的光解,②为二氧化碳的固定,③为C3的还原,④为光呼吸。a图中①为水的光解,该过程需要的甲是由蛋白质和色素构成的复合体,该过程生成的乙是H+。b温度降低,酶活性减弱,光呼吸减弱的同时光合作用也减弱,达不到提高农作物产量的目的。增加有机肥和适时浇水可以促进光合作用,提高农作物产量。AB可以达到目的,C达不到目的。故选C。c材料中“当氧气浓度高时,Rubisco催化C5与氧气反应生成磷酸乙醇酸和C3,磷酸乙醇酸经过一系列化学反应,消耗ATP和NADPH,生成CO2和C3”,因此可知对植物的积极意义有:消耗过剩的ATP和NADPH,减少对叶绿体的损害;补充部分CO2。(4)由图3可知,ab段CO2浓度一直增加,说明呼吸速率大于光合速率,bc段CO2浓度下降,说明随着光照强度增加,光合速率大于呼吸速率,cd段CO2浓度一直增加,说明呼吸速率大于光合速率,说明b点和c点时都是光合速率等于呼吸速率。此时表皮细胞无也叶绿体,只能进行呼吸作用,产生ATP的场所是有氧呼吸的三阶段,场所在细胞质基质和线粒体(基质和内膜)21.【答案】(1)①
(2)XAXa1/2
(3)Ⅰ-1(的基因型为XaYA),通过减数分裂产生的将含YA的精子与Ⅰ-2的Xa卵细胞结合产生了基因型为XaYA的Ⅱ-2;Ⅱ-2在减数分裂时X、Y染色体发生了同源区段互换片段(交叉互换),产生了含XA的精子,与Ⅱ-1的Xa卵细胞结合产生了基因型为XAXa的Ⅲ-1
(4)①③④
(5)B,C
(6)PCR
(7)21缺失75苏氨酸【解析】【解答】(1)Ⅲ-1的致病基因仅源自Ⅰ-1的Y染色体,且家族中出现患病个体的传递特征显示致病基因表达即可发病,据此判断该病属于①显性遗传病。
(2)该病为性染色体同源区段PAR1上的显性遗传病,Ⅱ-1基因型为XᵃXᵃ,Ⅲ-1为患病女性,其致病基因来自Ⅱ-2经交叉互换产生的Xᴬ精子,故Ⅲ-1基因型为XᴬXᵃ;Ⅲ-2为健康男性,基因型为XᵃY,二者杂交,子代基因型为XᴬXᵃ(患病)、XᵃXᵃ(健康)、XᴬY(患病)、XᵃY(健康),生一个健康孩子的概率为1/2。
(3)Ⅰ-1的基因型为XᵃYᴬ,其减数分裂产生含Yᴬ的精子,与Ⅰ-2的Xᵃ卵细胞结合,生育出基因型为XᵃYᴬ的Ⅱ-2;Ⅱ-2在减数分裂形成精子时,X、Y染色体的同源区段PAR1发生交叉互换,使X染色体上获得致病基因A,产生了含Xᴬ的精子;该Xᴬ精子与Ⅱ-1的Xᵃ卵细胞结合,最终生育出基因型为XᴬXᵃ的Ⅲ-1。
(4)Ⅱ-2基因型为XᵃYᴬ,其体内可存在的细胞:①不发生交叉互换时,减数分裂过程中可出现含Xᵃ和Yᴬ的同源染色体细胞(①);③有丝分裂后期,着丝粒分裂,可出现含Xᵃ、Xᵃ、Yᴬ、Yᴬ的细胞(③);④减数分裂交叉互换后,减数第二次分裂后期可出现X染色体姐妹染色单体分别含A、a的细胞(④);②中Y染色体无A基因,不符合Ⅱ-2基因型,故不存在。故答案为:①③④。
(5)A、Ⅲ-2为健康男性,基因型为XᵃY,不携带致病基因,无需进行基因检测,A错误;
B、孕前进行遗传咨询,可评估胎儿患马德隆畸形的发病风险,为生育提供指导,B正确;
C、孕后对胎儿细胞进行基因检测,可直接判断胎儿是否携带致病基因,实现早诊断,C正确;
D、马德隆畸形在青春期才出现症状,胎儿期无法通过B超检查发现相关畸形,D错误。
故答案为:BC。
(6)从cfDNA中获取目的基因SHOX并进行扩增,需利用PCR技术,该技术可在体外快速扩增特定DNA片段,为后续测序提供足够的模板。
(7)对比正常和突变的编码链序列,突变序列中第21位碱基发生缺失;碱基缺失导致密码子阅读框移位,使正常序列中第75个密码子变为终止密码子UAG,翻译提前终止;突变后翻译终止于第75个密码子,最后一个正常翻译的是第74个密码子,其编码链对应序列为ACG,密码子为ACG,对应氨基酸为苏氨酸。
【分析】马德隆畸形的致病基因位于X、Y染色体同源区段PAR1,且为显性遗传,致病基因的传递可通过Y染色体交叉互换转移至X染色体,进而传递给女性后代。分析基因型时需结合系谱图和交叉互换的特点,显性遗传病中患病个体至少含一个致病基因,健康个体为隐性纯合。减数分裂中同源染色体的交叉互换是致病基因从Y染色体转移到X染色体的关键,也是Ⅲ-1获得致病基因的原因。Ⅱ-2的基因型为XᵃYᴬ,其体内细胞随有丝分裂和减数分裂的不同阶段,会呈现不同的基因和染色体分布状态。遗传病的产前防控可通过遗传咨询、胎儿细胞基因检测实现,B超无法检测青春期才显现的畸形。PCR技术是体外扩增DNA的核心技术,可快速获得目的基因模板。基因突变中的碱基缺失会导致阅读框移位,进而使终止密码子提前出现,翻译提前终止,需结合密码子表判断最后一个正常翻译的氨基酸。22.【答案】(1)GLP-1受体;非糖物质转化为葡萄糖(2)降糖时GLP-1的靶细胞是胰岛B细胞,胰岛B细胞受损会降低药物的疗效(3)具有葡萄糖浓度依赖性降糖作用,可避免因剂量问题引发的低血糖现象(4)胃中是酸性环境,会使多肽变性(或胃中存在蛋白酶,会分解多肽);利用脂质体将药物包裹保护(5)二肽基肽酶;降低(6)+C20烷二酸;引入+C20烷二酸会导致GLP-1不易与白蛋白分离,不能较好发挥降低血糖的作用;+C18烷二酸酸【解析】【解答】(1)人在进食后小肠L细胞分泌的GLP-1通过体液运输到全身,并与胰岛细胞上的GLP-1受体结合,GLP-1分泌后,一方面在促进胰岛素分泌的同时抑制胰高血糖素分泌;另一方面通过促进肝脏分泌激素FGF21抑制非糖物质转化为葡萄糖来维持血糖含量的相对稳定。
(2)司美格鲁肽作为GLP-1受体激动剂,其降糖作用依赖于胰岛B细胞的功能,I型糖尿病患者胰岛B细胞受损,胰岛素分泌减少,无法有效响应药物作用,会降低药物疗效,因此该药物不能用于治疗I型糖尿病。
(3)司美格鲁肽这类降糖药具有葡萄糖浓度依赖性降糖作用,仅在血糖升高时发挥降糖作用,血糖正常时不会进一步降低,可避免因剂量问题引发的低血糖现象。
(4)GLP-1属于多肽类激素,口服时会遇到胃中酸性环境使多肽变性,或是胃中蛋白酶分解多肽的问题;解决该困难的思路可以是利用脂质体将药物包裹保护。
(5)二肽基肽酶会水解GLP-1使其失去活性,GLP-1与白蛋白结合后,与二肽基肽酶的结合位点结构改变,不易被水解;同时结合白蛋白后分子体积增大,降低了肾脏对GLP-1的过滤,减少药物的排出,进而延长药物的作用时间。
(6)由实验结果可知,引入+C20烷二酸后GLP-1与白蛋白的相对亲和强度最高,持续作用时间最长。但该脂肪二酸会使GLP-1与白蛋白结合过于紧密,难以分离,无法正常与靶细胞受体结合发挥降糖作用,因此不选用。+C18烷二酸的亲和强度适中,既能延长药物作用时间,又能保证GLP-1正常分离发挥药效,最可能是司美格鲁肽中引入的脂肪二酸。
【分析】GLP-1是多肽类激素,通过与靶细胞上的特异性受体结合调节血糖,作用过程依赖胰岛B细胞,且具有葡萄糖浓度依赖性降糖的特点。多肽类药物口服易被胃酸和蛋白酶破坏,可通过包裹保护的方式实现口服。GLP-1与白蛋白结合可降低被水解的概率、减少肾脏过滤,以此延长作用时间,药物研发需要兼顾作用时长与实际降糖效果,从而选择合适的脂肪二酸对药物进行修饰。(1)GLP-1是肠道L细胞在食物刺激后分泌的一种多肽类激素,激素通过体液运输到全身,并与胰岛细胞上的GLP-1受体结合,进而促进胰岛B细胞分泌激素,抑制胰岛A细胞分泌激素,从而调节血糖,另一方面通过促进肝脏分泌激素FGF21抑制肝糖原分解以及非糖物质转化为葡萄糖来维持血糖含量的相对稳定。(2)司美格鲁肽是我国已上市的GLP-1受体激动剂类的新型降糖药物,由于GLP-1的靶细胞是胰岛B细胞,因此司美格鲁肽降糖时会导致胰岛B细胞受损,从而降低药物的疗效,因此有同学认为司美格鲁肽不能用于治疗I型糖尿病。(3)传统降糖药使用过多时会导致低血糖现象,而司美格鲁肽这类降糖药因具有葡萄糖浓度依赖性降糖特性,可避免因剂量问题引发的低血糖问题。(4)由于胃中是酸性环境,会使多肽变性(或胃中存在蛋白酶,会分解多肽),因此在制药过程中要实现GLP-1受体激动剂药物的口服有效性,需要克服上述问题带来的困难,可以利用脂质体将药物包裹保护,到达指定部位再发挥作用。(5)由图可知,GLP-1与白蛋白结合后会使其被二肽基肽酶水解的速度下降,因此推测GLP-1与白蛋白结合使其与二肽基肽酶的结合位点结构改变,不易被水解,且降低了肾脏对GLP-1的过滤,进而延长药物作用时间。(6)由图可以看出,引入+C20烷二酸后GLP-1持续作用时间最长,但药物研发人员最终并未选择该种脂肪二酸引入GLP-1,因为引入+C20烷二酸会导致GLP-1不易与白蛋白分离,不能较好发挥降低血糖的作用,推测司美格鲁肽中引入的脂肪二酸最可能是+C18烷二酸酸,既有效果,GLP-1也易与白蛋白分离。23.【答案】(1)140只/km2(2)A;B;D(3)有机物以碳链为骨架(4)季节性;与其他物种的关系等;协同进化(5)留鸟;公园、乡村农田和人工灌木丛受人类活动影响较大,环境相对稳定,食物资源相对稳定且充足,适合留鸟生存,不需要进行长距离迁徙寻找食物和栖息地等(6)收支平衡(7)协调;随机取样【解析】【解答】(1)三条样线总长度为3×1km=3km,样线观察宽度为两侧各25m,总宽度为0.05km,样线覆盖总面积为3km×0.05km=0.15km2;观察到的青脚鹬总数为5+6+10=21只,种群密度=个体总数/分布面积,即21÷0.15=140只/km2。
(2)A:图中有有机碎屑,以碎屑为食的生物属于分解者,并非未显示分解者,A错误;
B:结合食物关系,肉食性鱼类属于二级或三级消费者,并非三级或四级消费者,B错误;
C:生物群落内部,碳、氮元素主要以有机物的形式在生物间传递,C正确;
D:物质循环是在生物群落与无机环境之间进行的,并非仅沿食物链、食物网传递,能量流动和信息传递可沿食物链、食物网进行,D错误。
故答案为:ABD。
(3)有机物以碳链为骨架,生物体内的含碳有机物可通过食物链/食物网传递,且碳的稳定同位素(如13C)在生物体内的分布具有特异性,因此可通过测定食物中的13C确定食物来源。
(4)候鸟的迁徙具有季节性,会使该浅海区生物群落的物种组成和数量呈现明显的季节性变化;生态位的研究除栖息地、食物、天敌外,还需调查该候鸟与其他物种的种间关系等;群落中每种生物占据相对稳定的生态位,是物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
(5)公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中留鸟占比最高;原因是这三类生境受人类活动影响较大,环境条件相对稳定,食物资源稳定且充足,能为留鸟提供稳定的生存条件,留鸟无需长距离迁徙寻找食物和栖息地。
(6)判断一个生态系统是否处于生态平衡状态,需看其是否符合结构平衡、功能平衡、收支平衡三个方面的特征。
(7)在不同区域种植不同类型植物,同时兼顾生物数量不超过环境承载能力,避免生态系统失衡,体现了生态工程建设的协调原理;调查草群丰富度时,选择样方需做到随机取样,避免主观因素干扰调查结果。
【分析】样线法调查种群密度时,需准确计算样方覆盖的总面积,再结合个体总数计算密度,注意单位的统一。生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,以有机碎屑为食的生物属于分解者,碳、氮在群落内主要以有机物传递,物质循环则跨越生物群落和无机环境。碳是构成有机物的基本元素,有机物以碳链为骨架,这是稳定同位素溯源技术选择碳元素的核心依据。候鸟迁徙的季节性导致群落表现出季节性特征,生态位的研究需综合考虑生物的生存环境和种间关系,生态位的稳定性是协同进化的结果。人工干预较多的生境环境和食物更稳定,更适合留鸟生存,而迁徙鸟类更依赖自然且环境波动较大的生境。生态平衡的三大特征为结构、功能、收支平衡,收支平衡体现生态系统的物质和能量输入输出相对平衡。生态工程的协调原理强调生物与环境、生物与生物的协调与适应,兼顾环境承载力;样方法调查物种丰富度时,随机取样是保证调查结果准确性的关键。(1)三条样线长度均为1km,样线总长度为3×1km=3km,观察宽度为两侧各25m,那么观察总宽度为2×25m=50m=0.05km,样线所覆盖的面积S=3km×0.05km=0.15km2。总共观察到的青脚鹬数量为5+6+10=21只。根据种群密度公式种群密度=种群数量/种群生存面积,则种群密度=21/0.15=140只/k
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