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【高考真题】2026年湖南卷生物高考真题1.关于细胞的生命历程,下列叙述错误的是()A.人的受精卵、早期胚胎细胞和神经元都处于细胞周期中B.人的肝细胞中RNA聚合酶基因表达,胰岛素基因不表达C.毛囊细胞合成黑色素的功能下降是老年人白发产生的直接原因D.蝌蚪变态发育过程中,尾的消失是通过细胞凋亡实现的2.大规模生产治疗性单克隆抗体时,常采用悬浮细胞表达系统。下列叙述错误的是()A.该类抗体在细胞中的翻译起始于游离在细胞质基质中的核糖体B.该类抗体在细胞的内质网和高尔基体中修饰加工C.悬浮细胞在培养过程中出现增殖能力下降的原因是接触抑制D.一种治疗性单克隆抗体一般只能与一种抗原结合3.某基因的转录模板链部分序列为5'−GGCTACATGC−3'。下列叙述正确的是()A.若基因碱基序列发生改变,则生物体的性状发生改变B.转录产物部分序列为5'−C.DNA的甲基化修饰不能遗传给后代D.该基因复制与转录都需要4种游离的脱氧核苷酸4.关于人类伴性遗传病的叙述,正确的是()A.女性患者与正常男性婚配,子代患病概率为B.抗维生素D佝偻病患者中,男性比女性病症严重C.女性红绿色盲患者的儿子也是红绿色盲患者D.性染色体组成为XY的个体表现出女性性征是一种伴性遗传病5.关于表中生物学实验的相关叙述,错误的是()选项实验名称相关叙述A低温诱导植物细胞染色体数目的变化低温能抑制洋葱根尖分生区细胞中纺锤体的形成,引起细胞内染色体数目加倍B绿叶中色素的提取和DNA的粗提取绿叶中的色素不溶于无水乙醇,DNA易溶于无水乙醇C探究酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸产物的产生情况是因变量,温度是无关变量D模拟生物体维持pH的稳定可设置HCO3−/H2A.A B.B C.C D.D6.科研人员将6个处于4细胞期的恒河猴胚胎融合后,成功培育出了二倍体嵌合体猴。下列叙述正确的是()A.该融合胚胎在体外发育成嵌合体猴B.4细胞期胚胎细胞具有发育成完整个体的潜能C.该嵌合体猴的培育过程运用了动物细胞融合技术D.该嵌合体猴的体细胞中含有12个染色体组7.将物种A的启动子与物种B的生长激素基因编码序列重组,导入到鲤鱼受精卵,获得多条转基因鱼。与对照组相比,转基因鱼生长速率加快。下列叙述错误的是()A.来源不同的启动子和基因编码序列可重新组合并表达B.不同转基因鱼中重组生长激素基因的表达水平相同C.外源基因整合到染色体DNA上是其在受体细胞中稳定遗传的关键D.调控启动子活性可验证转基因鱼的生长速率与生长激素基因表达水平的关系8.关于过氧化氢酶的叙述,错误的是()A.过氧化氢酶可以降低H2B.若用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,应设置不加酶的对照组C.持续升高H2D.过氧化氢酶活性随pH降低而降低,随pH升高而升高9.土壤中H2PO4−的浓度通常远低于其在根毛细胞液中的浓度。植物对H2PO4A.该载体蛋白转运H+时,H+不需要与载体蛋白结合B.该载体蛋白对H2C.抑制细胞呼吸,根毛细胞吸收H2D.该载体蛋白每次转运H210.马达加斯加有6种猴面包树,其中Adansoniaza(Az)的生态位最宽,且分布区与其他猴面包树物种重叠。下列叙述正确的是()A.猴面包树中Az占据优势地位,种群数量最大B.与Az存在较大生态位重叠的其他物种会被Az淘汰C.猴面包树种间生态位分化不只是物种间相互作用的结果D.生态位不重叠的两个物种无种间竞争,生态位重叠越大种间竞争越大11.某miRNA调控水稻种子休眠的机制如图所示。我国科学家发现该miRNA缺失突变体水稻的种子中赤霉素含量和穗发芽率均低于野生型。穗发芽指作物在成熟期或收获前,种子在穗上萌发的现象。下列叙述错误的是()A.C蛋白抑制赤霉素在种子中积累B.赤霉素主要在植物的幼芽、幼根和未成熟种子中合成C.生产上应尽量选育抗穗发芽的品种D.该miRNA与C基因的mRNA靶向结合促进种子休眠12.血管对收缩血管物质的反应性低时,易出现血压下降。兴趣小组探究了物质S和小肠分泌的激素K对兔离体动脉环(ARs)收缩反应的影响,收缩反应检测前需要给各组添加物质F,结果如图所示。下列叙述错误的是()注:收缩反应张力大小与收缩反应性正相关。A.F是一种收缩血管物质B.家兔长时间接触物质S后可能出现低血压C.激素K单独使用对离体ARs收缩反应张力无明显影响D.若增强S处理组的激素K受体敏感性,则ARs收缩反应张力上升13.科研人员拟筛选耐镉细菌用于生态修复。下列叙述正确的是()A.宜从镉污染的土壤或水体中分离耐镉细菌B.配制培养基时需添加碳源、氮源和无机盐等营养成分C.含氯化镉的培养基可选择耐镉细菌并鉴定其种属D.利用稀释涂布平板法计数时,统计的菌落数往往比活菌实际数目多14.某黑腹果蝇的体细胞和一个配子的染色体组成见示意图。下列叙述错误的是()A.该配子在形成过程中会发生细胞质的不均等分裂B.该配子在形成过程中发生了基因重组和染色体变异C.该配子异常的原因是减数分裂Ⅱ中染色体未正常分离D.果蝇卵原细胞染色体在间期复制后数目为16条15.国家二级保护物种中华虎凤蝶成虫刚出蛹时,翅膀未展开,不能飞行,其主要生境之一是以草本植物细辛(可药用)和芒草为优势种群的高山灌草丛。研究人员建设围栏保护后,中华虎凤蝶、细辛、芒草的数量变化如图所示。下列叙述正确的是()A.可采用样方法估算中华虎凤蝶虫卵、蛹及刚出蛹羽化的成虫的密度B.与调查细辛和芒草相比,调查该地某灌木的种群密度需缩小样方面积C.围栏内外同一物种数量变化趋势不同,体现了人类活动对生态系统的影响D.若监测到该地细辛和芒草数量明显降低时,应采取及时补种等保护措施16.某人颈脊髓损伤,失去行走能力。在安装脑脊接口套件后,该患者恢复了自主行走能力。该套件由三个装置组成,如图所示:装置1安装在大脑皮层中央前回,负责采集信号;装置2穿戴于体外,负责对装置1传来的信息解码并生成控制指令;装置3置于体内脊髓区,负责将装置2的指令转换并传至控制下肢的脊髓运动中枢。下列叙述错误的是()A.装置1收到的信号与神经元的Na+、K+跨膜运输有关B.装置2和大脑皮层一样,具有随意支配下肢运动的能力C.装置3刺激患者自主神经纤维释放电信号控制下肢肌肉收缩D.该套件的应用证明大脑可不经反射弧直接支配下肢肌肉17.为探究脱落酸(ABA)对某品种葡萄抗盐碱(200mmol·L−1NAHCO3)胁迫的作用,分别用蒸馏水(T1组)、NaHCO组别指标T1T2T3T4叶绿素含量(mg·3.82.21.32.9H2O29.620.329.514.7净光合速率(μmol·9.86.14.67.9注:H2(1)叶绿素主要吸收可见光中的,光反应产生的NADPH在暗反应阶段的作用是。(2)盐碱胁迫下,葡萄幼苗的光合作用速率下降。据表分析,出现该变化的原因是。(3)研究表明植物体内ABA含量与抗盐碱能力正相关。拟培育抗盐碱作物新品种,可筛选(填序号)。①ABA合成酶缺失突变体②ABA合成酶高活性品种③ABA受体低敏感性品种④ABA降解酶低活性品种(4)盐碱胁迫下,葡萄幼苗的细胞将细胞质基质中的Na+运送到液泡中储存或排出细胞,降低盐碱胁迫伤害。与正常栽培条件相比,葡萄幼苗在一定浓度的盐碱处理下,一段时间后生物量减少,从物质跨膜运输和呼吸作用的关系分析其原因是。18.湿地松从原产地北美洲引入南美洲后,表现出较强的入侵能力。为探究其原因,科研人员调查了三种生境中土壤微小动物线虫的类群,结果见表。回答下列问题:生境类型入侵时间(年)线虫种类数(种)植食性线虫数量(条·100g-1干土)植食性线虫数量所占比例(%)原生灌草丛02647074.7灌草丛—湿地松20~302821868.9湿地松纯林65172238.0(1)采集和调查土壤线虫类群的常用方法是,记录每种生境下各样品中的线虫种类后,统计土壤线虫种类应(填“取平均值”“取并集”或“取交集”)。(2)植食性线虫同化的能量,一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动,储存在体内有机物中;另一部分。(3)湿地松引入原生灌草丛后表现出较强入侵能力的原因可能是(答出两点即可)。(4)与入侵20~30年时相比,入侵65年时生态系统的抵抗力稳定性,原因是。19.株高是影响水稻产量的重要性状,探究株高相关基因的遗传机制对水稻育种有重要意义。回答下列问题:(1)为阐明纯合品系甲(株高100cm)株高由几对基因控制和显隐性等遗传机制,将其与纯合野生品系(株高140cm)杂交后,株高均为140cm,F2中株高140cm和100cm的数量比约为3∶1,推测品系甲株高的遗传机制为。(2)品系甲是野生型的某株高基因发生突变所致,其转录产物编码序列的第796位突变,野生型及突变型基因转录模板链的部分碱基序列如图所示。野生型:5'−突变型:5'−①该突变体第位氨基酸突变为(部分密码子及对应氨基酸:GCU丙氨酸,CUU亮氨酸,UUC苯丙氨酸,UCG丝氨酸)。②拟设计PCR引物扩增该株高基因片段,以检测其他水稻是否发生该突变,应选择引物(填序号)。Ⅰ.5'−...GGCGGC−3'
Ⅲ.5'−...GGTGTC−3'
(3)某纯合品系乙(株高75cm)与纯合品系甲(株高100cm)杂交后,F1株高均为100cm,F2中株高100cm的347株,株高75cm的114株,用(2)中的引物和方法检测品系乙的该株高基因:①若发现与品系甲有相同突变,推测乙的基因型为(用A、a;B、b;C、c……表示基因)。将品系乙与纯合野生品系(株高140cm)杂交,其F1表现为株高140cm,F2中株高140cm、100cm和75cm三种表型的数量比约为9∶6∶1,推测所涉及基因的位置关系是。②若发现与品系甲无相同突变,则品系乙形成的原因是。20.调节性T细胞(Treg细胞)是一类免疫抑制型T细胞亚群,参与免疫稳态维持。科研人员设计了一种由类转化生长因子(TGM1)和白细胞介素-2(IL-2)组成的融合蛋白,利用小鼠模型研究其对Treg细胞介导的肺部过敏性炎症抵抗的作用,部分研究过程和结果如图所示。回答下列问题:(1)体内Treg细胞分化成熟的主要场所是。鼻腔滴注OVA的目的是。(2)为使静息辅助性T细胞能特异性识别OVA,需在该细胞中预先导入基因。据图b分析,可以得出的结论是。(3)若要证明该研究中融合蛋白构建的必要性,应增加三个实验组,即将体内注射的TGM1-IL-2融合蛋白分别替换为,其他处理条件不变。(4)将TGM1-IL-2融合蛋白进行改造,使其中的IL-2失去向细胞内传递信号的能力,但保留与Treg细胞膜上受体结合的能力。结合图c分析,设计该实验的目的是证明为TGM1-IL-2融合蛋白抵抗肺部过敏性炎症的关键因素。21.阿尔茨海默病患者大脑中β-淀粉样蛋白(Aβ)异常聚集,损伤神经元。为了探索治疗该疾病的新方法,研究人员合成了一种嵌合抗原受体(CAR)基因,使其在星形胶质细胞中特异性表达,形成CAR-A细胞,并鉴定了这种细胞特异性识别、吞噬和降解Aβ聚集体的能力。回答下列问题:(1)CAR基因和病毒载体的部分结构(含限制酶切割位点)分别如图a、b所示。①胞外识别区应选用Aβ聚集体的(填“抗原”或“抗体”)特定片段编码序列。②采用特异性启动子的目的是。同时,为使该CAR基因正确插入病毒载体,并能通过绿色荧光蛋白(GFP)示踪其成功导入星形胶质细胞,应选用的两种限制酶是。(2)为鉴定CAR-A细胞能吞噬和降解Aβ聚集体,可用含Aβ聚集体的培养基培养CAR-A细胞,一段时间后更换不含Aβ聚集体的培养基继续培养,____(单选)的Aβ聚集体含量。A.24h检测细胞内 B.24h检测细胞外C.0h和24h检测细胞内 D.0h和24h检测细胞外(3)给6月龄阿尔茨海默病模型小鼠注射携带CAR基因的病毒,3个月后,大脑Aβ聚集体减少,且神经元损伤标志蛋白的相对表达量下降。该实验对照组应注射;该实验结论是。
答案解析部分1.【答案】A【知识点】细胞周期;细胞分化及其意义;衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡【解析】【解答】A、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成到下一次分裂完成所经历的全过程。人的受精卵、早期胚胎细胞可以进行连续分裂,处于细胞周期中;但神经元是高度分化后不再进行分裂的细胞,不存在细胞周期,A符合题意;
B、人的肝细胞中,RNA聚合酶基因属于维持细胞基本代谢活动的管家基因,会正常表达以保障转录过程进行;而胰岛素基因是胰岛B细胞中特异性表达的基因,在肝细胞中不表达,B不符合题意;
C、老年人头发变白的直接原因是毛囊中的黑色素细胞衰老,合成黑色素的相关酶活性下降,导致合成黑色素的功能减退,C不符合题意;
D、蝌蚪变态发育过程中尾部的消失,是由基因严格调控的细胞自动结束生命的过程,属于细胞凋亡,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)只有能够连续分裂的细胞才具备细胞周期,高度分化、永久失去分裂能力的细胞无细胞周期。
(2)细胞分化的本质是基因的选择性表达,管家基因在所有活细胞中均表达,奢侈基因只在特定功能细胞中表达。
(3)头发的颜色由黑色素细胞合成的黑色素决定,衰老会导致黑色素细胞合成黑色素的功能减弱。
(4)细胞凋亡是由遗传物质决定的细胞自动结束生命的过程,生物个体发育过程中多余、无用细胞的清除依靠细胞凋亡完成。2.【答案】C【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用【解析】【解答】A、抗体属于分泌蛋白,其翻译过程起始于细胞质基质中的游离核糖体,随后核糖体会附着到内质网上继续完成肽链的合成,A不符合题意;
B、作为分泌蛋白的单克隆抗体,在核糖体合成肽链后,需要依次经过内质网的初步加工、高尔基体的进一步修饰加工,才能形成具有正常空间结构和生物活性的成熟抗体,B不符合题意;
C、接触抑制是贴壁生长的动物细胞的特性,指当细胞在培养瓶壁上相互接触后,细胞的生长和增殖会受到抑制;而悬浮细胞表达系统中的细胞是在培养液中悬浮生长,不存在贴壁接触的情况,其增殖能力下降通常是由营养物质消耗、代谢废物积累等原因导致,C符合题意;
D、单克隆抗体的特性是化学性质单一、特异性强,一种单克隆抗体只能特异性识别并结合一种特定的抗原(或抗原的特定抗原决定簇),D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)分泌蛋白的合成过程:先在游离核糖体起始翻译,信号肽引导核糖体附着内质网,后续肽链边合成边进入内质网加工。
(2)内质网可对多肽进行折叠、糖基化等初步修饰,高尔基体负责对来自内质网的蛋白质进一步加工、分选与转运。
(3)接触抑制仅发生在贴壁培养的动物细胞中,细胞相互接触后分裂停止;悬浮细胞无贴壁行为,不受接触抑制影响。
(4)单克隆抗体的核心特性为特异性,一种抗体仅对应一种抗原决定簇,仅特异性结合对应抗原。3.【答案】B【知识点】遗传信息的转录;表观遗传【解析】【解答】A、基因碱基序列发生改变,生物体的性状不一定发生改变。一方面,密码子具有简并性,碱基改变后转录出的新密码子可能仍编码同一种氨基酸,蛋白质序列不发生变化;另一方面,表观遗传等机制也会在基因序列改变的情况下,不引发性状变化。此外,若突变发生在非编码区等位置,也可能不影响性状表达,A不符合题意;
B、转录过程遵循碱基互补配对原则,以DNA的模板链为模板合成RNA时,A与U配对、T与A配对、G与C配对,最终得到的转录产物序列符合5'-GCAUGUAGCC-3'的对应匹配关系,B符合题意;
C、DNA的甲基化修饰属于表观遗传的典型类型,这种修饰可以通过生殖细胞遗传给后代,使后代表现出相同的性状改变,C不符合题意;
D、DNA复制的原料是4种游离的脱氧核苷酸,而转录的原料是4种游离的核糖核苷酸,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)基因突变不一定引起生物性状改变,存在多种情况:同义突变不改变氨基酸序列;隐性突变在杂合个体不表现突变性状;突变位点不参与蛋白质编码等。
(2)转录遵循碱基互补配对原则,DNA模板链碱基A对应RNA的U,T对应A,C对应G,G对应C,mRNA与模板链反向平行。
(3)表观遗传是DNA序列不变,基因表达发生可遗传变化,DNA甲基化修饰属于表观遗传,能够遗传给子代细胞。
(4)DNA复制合成DNA,原料为脱氧核糖核苷酸;转录合成RNA,原料为核糖核苷酸。4.【答案】C【知识点】伴性遗传;人类遗传病的类型及危害【解析】【解答】A、不同类型的伴性遗传病,女性患者与正常男性婚配后子代的患病概率并不统一,A不符合题意;
B、抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病,女性患者中基因型为XDXd时发病程度较轻,而男性患者基因型为XDY,发病程度与XDXD的女性重症患者相似,并非所有男性患者都比女性患者病症严重,B不符合题意;
C、红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传病,女性红绿色盲患者的两条X染色体均携带致病基因,她生育的儿子的X染色体必然来自母亲,因此儿子一定会获得致病基因而表现为红绿色盲患者,C符合题意;
D、性染色体组成为XY的个体表现出女性性征,通常是Y染色体上的SRY基因等性别决定关键基因出现异常导致的,不属于性染色体上的基因伴随性别关联传递引发的伴性遗传病,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】(1)伴X隐性遗传特点:女病父必病,母病子必病;女性患者两条X染色体均携带隐性致病基因,传给儿子的X染色体必然带致病基因。
(2)伴X显性遗传特点:男病母必病,子病女必病;女性有两条X染色体,患病概率高于男性,男性患者仅有一条致病X,病症往往重于杂合女性患者。
(3)伴性遗传病的定义是位于性染色体上的基因控制的遗传病,染色体数目、性染色体相关发育畸形不属于伴性遗传病。
(4)不同类型伴性遗传子代患病概率计算方式不同,不能笼统判定女性患者与正常男性婚配子代患病概率固定为1/2。5.【答案】B【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;探究酵母菌的呼吸方式;低温诱导染色体加倍实验;内环境的理化特性;DNA的粗提取和鉴定【解析】【解答】A、低温处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,最终引起细胞内染色体数目加倍,A不符合题意;
B、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以实验中可以用无水乙醇提取绿叶中的色素,B符合题意;
C、在探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中,实验的自变量是氧气的有无,细胞呼吸产物的产生情况是需要观测的因变量,而温度属于需要保持一致的无关变量,C不符合题意;
D、在“模拟生物体维持pH的稳定”实验中,本身就会设置pH为7的磷酸缓冲液(对应HCO3−/H2CO3或HPO42−/H2PO6.【答案】B【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用;动物胚胎发育的过程【解析】【解答】A、嵌合体的培育流程是将不同的早期胚胎镶嵌在一起,体外培养至囊胚阶段后,需要移植到代孕母体的子宫内进一步发育,最终才能培育出完整个体,无法直接在体外从融合胚胎发育为嵌合体猴,A不符合题意;
B、4细胞期的胚胎属于早期胚胎,此时的卵裂球每一个细胞都具有全能性,拥有发育成完整个体的潜能,B符合题意;
C、该嵌合体猴的培育运用的是胚胎嵌合技术,是将不同的早期胚胎镶嵌融合,并非动物细胞融合技术,动物细胞融合技术主要用于获得杂交细胞(如杂交瘤细胞),而非通过该技术直接培育这类嵌合体个体,C不符合题意;
D、恒河猴属于二倍体生物,6个4细胞期的二倍体胚胎融合后培育出的仍是二倍体嵌合体猴,其体细胞中依然只含有2个染色体组,并非12个染色体组,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)哺乳动物早期胚胎体外只能培养至桑椹胚或囊胚阶段,后续发育必须移植入雌性子宫。
(2)桑椹胚阶段之前的胚胎细胞均具备发育全能性,可分化形成完整有机体。
(3)动物细胞融合多指离体体细胞融合;胚胎融合是将多个完整早期胚胎结合,技术范畴不同。
(4)嵌合体是体内同时存在来自不同胚胎的二倍体细胞,细胞本身染色体组数量不变,不会叠加染色体组。7.【答案】B【知识点】基因工程的应用;基因工程的操作程序(详细)【解析】【解答】A、基因工程的核心优势就是可以打破物种之间的遗传物质转移界限,将不同来源的DNA片段进行重组,只要构建的重组序列具备完整的基因表达所需元件,就可以在受体细胞中完成表达。将物种A的启动子和物种B的生长激素基因编码序列重组后导入鲤鱼细胞,能够实现外源基因的表达,让转基因鱼生长速率加快,说明这类跨来源的重组是可以正常发挥作用的,A不符合题意;
B、外源基因导入受体细胞时,整合到受体染色体DNA上的位置、拷贝数通常是随机的,不同的转基因个体中,重组生长激素基因的整合状态存在差异,会直接导致基因的表达水平各不相同,因此不同转基因鱼的生长速率也会存在区别,不可能所有个体的基因表达水平完全一致,B符合题意;
C、根据相关研究结论,外源基因导入受体细胞后,只有整合到受体细胞的染色体DNA上,才能够随受体细胞的基因组同步复制,实现稳定的遗传和后续的表达,这是外源基因在受体中稳定发挥作用的关键前提,C不符合题意;
D、启动子是调控基因转录起始和表达强度的核心元件,通过人为调控启动子的活性,可以改变生长激素基因的表达量,进而观察转基因鱼生长速率的变化,以此验证二者之间的关联,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)DNA连接酶可连接不同来源的DNA片段,跨物种的启动子与编码序列重组后仍可在受体细胞正常表达。
(2)转基因生物中外源基因插入基因组为随机事件,插入位点、拷贝数会直接影响基因表达量,个体间表达水平存在差异。
(3)细胞质中的游离质粒或DNA难以稳定传递给子代,整合进核染色体才能随细胞分裂稳定遗传。
(4)启动子控制转录起始效率,是基因表达的关键调控区域,通过改造启动子调控表达量可探究基因表达量与性状的因果关系。8.【答案】D【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素【解析】【解答】A、酶催化作用的实质就是降低化学反应的活化能,过氧化氢酶作为生物催化剂,同样可以降低过氧化氢分解反应所需的活化能,且相比无机催化剂,它降低活化能的作用更显著,A不符合题意;
B、在探究温度对酶活性的影响实验中,需要设置不加酶的空白对照组,用来排除温度等其他因素本身对过氧化氢分解的干扰,以此明确酶的作用效果,符合对照实验的设计原则,B不符合题意;
C、酶促反应速率会在底物浓度较低时随过氧化氢浓度升高而加快,但当酶达到饱和状态后,继续提升过氧化氢浓度,反应速率也不会再继续上升,因此持续升高过氧化氢浓度不一定能加快酶促反应速率,C不符合题意;
D、酶的活性存在最适pH,在最适pH条件下过氧化氢酶的活性最高,并非简单随pH降低而下降、随pH升高而上升;当pH过低或过高时,酶的空间结构会被破坏,直接永久失活,活性不会随pH的单向变化持续升降,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)酶催化作用的本质是降低化学反应活化能,不改变反应平衡点。
(2)探究酶活性实验需设置空白对照,排除底物自发分解等无关因素干扰。
(3)酶促反应速率受底物浓度限制,酶量一定时存在饱和底物浓度,超过后速率不再上升。
(4)pH对酶活性的影响呈钟型曲线,只有在最适pH两侧,偏离最适pH都会导致酶活性下降。9.【答案】A【知识点】主动运输【解析】【解答】A、载体蛋白在执行转运功能时,需要与被转运的分子或离子结合后才会发生构象变化,进而完成物质的跨膜转运,不存在不需要结合就能完成转运的情况。该载体蛋白同时转运H2PO4-和H+,转运H+时H+同样需要与载体蛋白结合,A符合题意;
B、土壤中H2PO4-的浓度远低于根毛细胞液中的浓度,该物质逆浓度梯度跨膜运输,且由H+的跨膜浓度梯度驱动消耗能量,符合主动转运的定义,因此该载体蛋白对H2PO4-的运输属于主动运输,B不符合题意;
C、H+的跨膜浓度梯度需要通过细胞呼吸产生的能量来维持,抑制细胞呼吸会导致能量供应不足,无法维持正常的H+浓度梯度,进而使根毛细胞吸收H2PO4-的速率降低,C不符合题意;
D、载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后会改变形状,将物质转运至膜的另一侧后才恢复原有构象,因此该载体蛋白每次转运H2PO4-都会发生自身构象改变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)载体蛋白运输底物的特点:底物需与载体特异性结合,转运过程中载体构象发生可逆变化;通道蛋白无需结合底物。
(2)逆浓度梯度的离子运输属于主动运输,协同主动运输依赖离子浓度梯度势能,梯度的建立消耗ATP。
(3)细胞膜上H+—ATP酶(质子泵)消耗ATP将胞内H+运到胞外,形成H+电化学梯度,为H2PO4-的协同转运提供动力。
(4)载体蛋白在结合、释放被转运离子的过程中,空间结构会发生改变。10.【答案】C【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位【解析】【解答】A、生态位最宽仅代表Az在群落中可利用的空间、资源范围更广,在群落中所处的地位和作用更具优势,但并不直接等同于它的种群数量就是最大的,二者没有必然的对应关系,A不符合题意;
B、自然群落中,生态位有重叠的物种并不会直接被竞争优势物种淘汰,往往会通过自然选择作用发生生态位分化,减少或排除竞争,最终实现共同生存,并非生态位重叠度高就一定会被淘汰,B不符合题意;
C、生态位分化是生物对环境的长期适应以及自然选择的结果,不只是物种间相互作用的结果,还受到环境因素、长期自然选择等多方面的共同影响,C符合题意;
D、生态位不重叠就不会有空间等共有资面的竞争;在资源有限、种群密度相近的条件下,生态位有效重叠程度越高,种间竞争潜力越大,当资源无限时,生态位重叠越大,种间竞争不一定越大,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】(1)生态位宽度指物种利用资源、适应环境的范围大小,和种群个体数量无必然对应关系。生态位分化的驱动因素包含生物因素(种间竞争、捕食)和非生物因素(温度、降水、土壤等环境筛选)。
(2)竞争排斥原理仅在资源有限、无生态位分化时才会出现物种淘汰,自然群落常通过时间、空间、取食资源分化实现共存。
(3)种间竞争强弱取决于重叠资源的稀缺程度,而非单纯生态位重叠面积;无直接生态位重叠也可能争夺共有稀缺资源。11.【答案】D【知识点】其他植物激素的种类和作用;基因表达的调控过程【解析】【解答】A、题干说明该miRNA缺失突变体水稻的种子中赤霉素含量低于野生型,说明当miRNA不存在时,C蛋白可以正常发挥作用,最终赤霉素的积累量更低,由此可推导出C蛋白能够抑制赤霉素在种子中的积累,A不符合题意;
B、赤霉素的合成部位主要是植物的幼芽、幼根和未成熟的种子,B不符合题意;
C、穗发芽会导致作物在收获前种子就提前在穗上萌发,严重影响农产品的产量和品质,因此在农业生产上应当尽量选育抗穗发芽的品种,避免这类减产损失,C不符合题意;
D、该miRNA缺失突变体的穗发芽率更低,说明种子的休眠程度更深;如果该miRNA与C基因的mRNA靶向结合,会抑制C蛋白的合成,解除C蛋白对赤霉素积累的抑制作用,使赤霉素含量上升,而赤霉素的作用是促进种子萌发、打破休眠,因此该miRNA的实际作用是削弱种子休眠、促进萌发,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】赤霉素合成部位是未成熟种子、幼根、幼芽;作用是解除种子休眠、促进细胞伸长、促进萌发。12.【答案】D【知识点】激素调节的特点;血压调节【解析】【解答】A、题干说明收缩反应检测前需要给各组添加物质F,后续实验的收缩反应张力变化都是在F的基础上进行观测的,结合实验目的是探究两种物质对动脉环收缩反应的影响,可推知F是一种能够引起血管收缩的物质,作为基础刺激来观测后续处理的效果,A不符合题意;
B、从实验结果可知,加入物质S的14h之后,动脉环的收缩反应张力明显下降,而题干明确收缩反应张力大小与血管收缩反应性正相关,这说明血管对收缩物质的反应性降低,结合题干给出的“血管对收缩血管物质的反应性低时,易出现血压下降”的前提,可推知家兔长时间接触物质S后,血管收缩能力不足,可能出现低血压的情况,B不符合题意;
C、对比仅添加F的对照组和添加F+激素K的实验组,两组的动脉环收缩反应张力没有明显差异,说明激素K单独使用时,对离体ARs的收缩反应张力没有产生明显的影响,C不符合题意;
D、14h时,物质S+激素K组的收缩反应张力>物质S组的收缩反应张力,说明当前条件下激素K可以一定程度的逆转物质S带来的血管收缩反应张力。只增强S处理组的激素K受体敏感性,没有激素K存在,ARs收缩反应张力不会发生任何变化,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)实验原理:用收缩血管物质F刺激血管,通过收缩张力反映血管反应性,张力越低越易低血压。
(2)物质S随处理时间延长显著降低血管收缩反应;激素K单独使用无作用,仅可部分逆转S的抑制效应。
(3)激素K不直接增强血管收缩,仅拮抗S的损伤作用,提升K受体敏感度只能减弱S的抑制,不会使收缩张力正向升高。
(4)K由小肠分泌,属于胃肠激素,仅在S造成血管损伤的前提下发挥调控作用,单独存在对血管收缩无影响。13.【答案】A,B【知识点】微生物的分离和培养;测定某种微生物的数量;培养基概述及其分类【解析】【解答】A、根据选择培养基的筛选原理,相较于未受污染的环境,被目标污染物污染的土壤或水体中,耐受该污染物的微生物经过自然选择后数量更多,更容易分离得到目标菌株。筛选耐镉细菌时,从镉污染的土壤或水体中进行分离,能大幅提升获得目标菌株的概率,A符合题意;
B、各类培养基的基本配方虽存在差异,但一般都需要包含水、碳源、氮源和无机盐等微生物生长必需的营养物质,以此满足微生物的基础生长需求,B符合题意;
C、含氯化镉的培养基属于选择培养基,镉离子作为选择压力,可以抑制绝大多数不耐受镉的微生物生长,仅让耐镉细菌存活增殖,从而筛选出耐镉细菌。不同耐镉细菌在该培养基上形成的菌落特征等特性,虽然无法精准判定微生物的具体种属,但可以作为初步区分、辨认微生物类群的重要参考依据,C不符合题意;
D、使用稀释涂布平板法计数时,当两个或多个活菌细胞连在一起时,平板上最终只能观察到一个单菌落,因此统计得到的菌落数往往比活菌的实际数目更少,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】(1)定向筛选抗性微生物,优先在对应污染胁迫环境取样,目标微生物分离成功率更高。
(2)绝大多数异养细菌生长需要碳源、氮源、水、无机盐作为基础营养物质。
(3)选择培养基仅起到筛选作用,不能区分菌种种类,菌种鉴定依靠形态、生理生化、核酸序列等。
(4)涂布计数法存在计数偏小的误差;显微镜直接计数法结果会偏大。14.【答案】C,D【知识点】卵细胞的形成过程;基因重组及其意义;染色体数目的变异;减数分裂异常情况分析【解析】【解答】A、根据体细胞中染色体的形态可以判断出,该果蝇为雌性,黑腹果蝇的雌配子形成过程中,初级卵母细胞和次级卵母细胞都会发生细胞质的不均等分裂,最终形成1个成熟卵细胞和3个极体,因此该配子形成过程中会出现细胞质不均等分裂的现象,A不符合题意;
B、在减数分裂Ⅰ的四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生互换,属于基因重组;配子的染色体组成出现异常,配子正常情况下是4条染色体,图中的配子是5条染色体,属于染色体数目变异,因此该配子形成过程中可以同时发生基因重组和染色体变异,B不符合题意;
C、该配子染色体数目异常,既可能是减数分裂Ⅱ中姐妹染色单体未正常分离导致,也可能是减数分裂Ⅰ时同源染色体未正常分离导致,无法直接断定异常原因仅为减数分裂Ⅱ的染色体未正常分离,C符合题意;
D、果蝇体细胞染色体数为8条,间期染色体复制后,每条染色体包含2条姐妹染色单体,但染色体数目并不会发生改变,依然为8条,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】(1)雌性动物减数分裂形成卵细胞时,初级卵母细胞和次级卵母细胞细胞质进行不均等分裂,第一极体分裂细胞质均等;雄性动物减数分裂全过程细胞质均等分裂。
(2)基因重组包含两种类型,减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合。
(3)染色体变异分为结构变异和数目变异,结构变异有缺失、重复、易位、倒位;数目变异分为个别染色体增减、染色体组成倍增减。
(4)减数分裂产生配子时,配子中多一条同源染色体,异常可发生在减Ⅰ同源未分离,也可发生在减Ⅱ姐妹染色单体未正常分开。
(5)染色体数目由着丝粒数目决定,间期DNA复制后,每条染色体含两条姐妹染色单体,着丝粒未分裂,染色体总数不改变,仅DNA含量加倍。15.【答案】A,C,D【知识点】估算种群密度的方法;生物多样性的保护措施【解析】【解答】A、样方法适用于植物和活动能力弱、活动范围小的动物的种群密度调查,中华虎凤蝶的虫卵、蛹活动能力极弱,刚出蛹的成虫翅膀未展开、不能飞行,活动能力也极弱,都可以采用样方法估算它们的种群密度,A符合题意;
B、通常样方面积会根据调查对象的个体大小进行调整,灌木的个体体积远大于草本植物细辛和芒草,因此调查该地某灌木的种群密度时,需要适当扩大样方面积,B不符合题意;
C、建设围栏属于人类采取的生态保护干预措施,围栏内外同一物种的数量变化趋势出现差异,直接体现了人类活动可以对生态系统的动态平衡产生深远影响,C符合题意;
D、细辛和芒草是中华虎凤蝶的主要生境中的优势物种,是该物种生存的关键环境依托,当监测到二者数量明显降低时,及时采取补种等保护措施,可以维持其生境的完整性,为中华虎凤蝶提供适宜的生存环境,D符合题意;
故答案为:ACD。
【分析】(1)样方法适用范围:调查植物,以及活动能力弱、活动范围小的动物,如昆虫卵、幼虫、蛹、不能飞行的初羽化成虫;标志重捕法用于活动能力强、活动范围广的成年动物。
(2)样方面积的选择依据调查生物的体型与分布密度,生物个体越大、分布越稀疏,需要设置的样方面积越大。
(3)人类活动会干扰自然生态系统,能够改变群落演替的速度和方向,也会直接影响区域内动植物种群的数量变化趋势。
(4)动物的生存依赖特定栖息环境,栖息地内关键原生植物减少会破坏动物生存条件,通过人工补种原生植物可以修复栖息地,实现对目标保护动物的就地保护。16.【答案】B,C,D【知识点】神经系统的基本结构;神经系统的分级调节【解析】【解答】A、装置1采集的是大脑皮层神经元产生的神经电信号,这类信号的产生和传导与神经元的Na+内流、K+外流的跨膜运输过程直接相关,A不符合题意;
B、随意支配下肢运动的功能依赖于完整的大脑皮层神经结构,装置2仅能对采集到的脑电信号进行解码并生成控制指令,本身不具备生物意义上随意支配下肢运动的能力,B符合题意;
C、装置3将指令传递至控制下肢的脊髓运动中枢后,是通过刺激传出神经末梢释放神经递质(化学信号)作用于肌肉,而非直接刺激自主神经纤维释放电信号来控制下肢肌肉收缩;同时支配肢体运动的是躯体运动神经,不属于自主神经范畴,C符合题意;
D、该套件的作用是在脊髓受损的部位搭建人工信号通路,替代原本中断的神经通路完成信号传递,整个过程依然需要经过“大脑皮层信号采集-信号处理-脊髓运动中枢-传出神经-效应器”的完整类反射弧路径,大脑并没有绕过反射弧直接支配下肢肌肉,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】(1)神经元静息电位由K+外流维持,动作电位由Na+内流产生,两种离子的跨膜运输是神经电信号产生的基础。
(2)大脑皮层中央前回是躯体运动高级中枢,可自主发起随意运动;体外信号解码装置仅能处理、传递电信号,无神经中枢的整合、自主调控功能。
(3)外周神经分为躯体运动神经和自主神经,躯体运动神经支配骨骼肌;自主神经(交感、副交感神经)仅支配内脏、平滑肌、腺体,不控制四肢骨骼肌。
(4)神经-肌肉突触处,神经纤维传来电信号后,突触前膜释放神经递质(化学信号),递质作用于肌细胞膜引发肌肉收缩,不存在电信号直接传递给肌肉的情况。
(5)完整反射弧包含感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器;该设备只是替代受损颈脊髓的信号传导通路,信号仍需经脊髓运动中枢、传出神经到达肌肉,没有脱离反射弧结构完成调控。17.【答案】(1)蓝紫光和红光;作为还原剂并提供能量(2)叶绿来含量降低,吸收的光能减少,光反应减弱,导致光合作用速率下降,同时H2O2含量升高,叶绿体膜构受损,光合作用速率下降(3)②④(4)细胞质基质中的Na+通过主动运输的方式运送到液泡中或排出细胞,运输过程中的能量主要由细胞呼吸氧化分解有机物提供【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;其他植物激素的种类和作用;主动运输【解析】【解答】(1)叶绿素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光,这是光合色素的典型光谱吸收特性。光反应产生的NADPH在暗反应阶段的作用是作为碳反应中CO2还原过程的还原剂,同时为该过程提供部分能量。
(2)对比T1(蒸馏水)组和T2(NaHCO3)组数量可知,T2组的叶绿素含量<T1组的叶绿素含量,T2组的H2O2含量>T1组的H2O2含量,可见盐碱胁迫下葡萄幼苗叶绿素含量显著降低,吸收光能的能力减弱,光反应生成的ATP和NADPH减少,直接限制了光合过程的进行;同时H2O2含量大幅升高,会造成生物膜氧化损伤、膜通透性上升,破坏叶绿体的结构与功能,进一步抑制光合作用的正常进行,最终导致光合速率下降。
(3)植物体内ABA含量与抗盐碱能力正相关,也就是说,植物体内ABA含量越高,抗盐碱能力越强。
①ABA合成酶缺失突变体无法正常合成ABA,体内ABA含量极低,抗盐碱能力弱,不符合要求;
②ABA合成酶高活性品种可高效合成ABA,体内ABA含量更高,抗盐碱能力更强,符合要求;
③ABA受体低敏感性品种无法有效响应ABA的调节作用,抗盐碱能力弱,不符合要求;
④ABA降解酶低活性品种可减少ABA的分解消耗,维持体内较高的ABA含量,抗盐碱能力更强,符合要求。
因此应筛选②④。
(4)细胞质基质中的Na+被运送到液泡中储存或排出细胞的过程属于主动运输,该过程需要消耗细胞呼吸氧化分解有机物释放的大量ATP。与正常栽培条件相比,盐碱胁迫下葡萄幼苗需要将更多通过细胞呼吸分解有机物获得的能量用于Na+的跨膜运输,用于自身生长、合成有机物的有机物积累量占比下降,最终导致一段时间后植株的生物量减少。
【分析】(1)叶绿体中的光合色素分为叶绿素和类胡萝卜素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素仅吸收蓝紫光;光合色素吸收光能用于光反应,光反应产物包含ATP、NADPH、氧气。
(2)NADPH在暗反应中兼具还原剂和能量载体的作用,参与三碳化合物的还原过程,反应后氧化为NADP+,返回光反应再次利用。
(3)脱落酸属于植物抗逆激素,在盐碱、干旱等逆境下含量上升,可提升植物对逆境的抵抗能力;细胞内脱落酸的稳态由合成途径与降解途径共同调控,合成增强或降解减弱都会提升内源脱落酸含量。植物激素发挥作用需要特异性受体,受体敏感性不足时,即使激素含量正常,也无法传递激素信号,不能产生对应生理效应。
(4)逆浓度梯度的离子跨膜运输方式为主动运输,主动运输需要载体蛋白协助,且消耗细胞呼吸提供的ATP。18.【答案】(1)取样器取样法;取并集(2)通过呼吸作用以热能形式散失(3)湿地松在入侵地缺少天敌或不病原体侵染等威胁,湿地松对光照、水分、无机盐等资源的竞争能力强,湿地松可能改变土壤环境使本地物种难以适应(4)降低;入侵65年时,生态系统营养结构简单,生物多样性下降,自我调节能力低下【知识点】土壤中动物类群丰富度的研究;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动【解析】【解答】(1)调查土壤中小动物类群的丰富度时,由于这类生物活动能力强、身体微小,不适于用样方法,常用取样器取样的方法进行采集、调查,土壤线虫属于土壤微小动物,因此采集和调查其类群的常用方法是取样器取样法。统计某一生境下的土壤线虫总类群时,需要将所有样品中记录到的线虫种类合并汇总,避免遗漏不同样品中出现的独有类群,因此统计时应取并集。
(2)对于任何营养级的生物来说,其同化的能量都会分为两个部分:一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在体内的有机物中;另一部分则通过自身的呼吸作用以热能的形式散失到环境中。
(3)湿地松引入原生灌草丛后表现出较强入侵能力,可能的原因包括:湿地松在入侵地缺少原产地对应的天敌、特异性病原体的制约,种群生长繁殖的限制因素更少;湿地松对光照、水分、土壤无机盐等资源的竞争能力强于本地原生植物,能够快速占据生存空间;湿地松的生长过程逐步改变了原有土壤环境,例如大幅降低了植食性线虫的种群规模与占比,削弱了本地植物的生存适配性,更利于自身种群扩张。
(4)根据表格数据可知,入侵65年时的线虫种类数<入侵20~30年时的线虫种类数,入侵65年时的植食性线虫数量<入侵20~30年时的植食性线虫数量,入侵65年时的植食性线虫数量所占比例<入侵20~30年时的植食性线虫数量所占比例。可见相比入侵20~30年的阶段,入侵65年时的湿地松纯林内,线虫种类数从28种下降至17种,生物多样性明显降低,生态系统的营养结构变得更简单,生态系统的自我调节能力随之下降,因此对应的抵抗力稳定性更低。
【分析】(1)调查活动能力强、体型微小的土壤小动物类群丰富度采用取样器取样法;样方法用于调查植物或活动弱、活动范围小的动物,标志重捕法用于活动能力强、活动范围大的大中型动物。同一区域多个重复样品统计物种总数时取并集,统计个体数量时取平均值,交集仅代表各样品共有的物种。
(2)消费者同化量的两大去向:呼吸作用散失热能、用于生长发育繁殖;用于生长发育繁殖的能量又可流向分解者、流向下一营养级、未利用。
(3)生态系统抵抗力稳定性取决于营养结构复杂程度,生物多样性越高,食物链食物网越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高;生物多样性下降则抵抗力稳定性降低。
(4)外来物种成功入侵的常见因素:入侵地缺乏专一性天敌;入侵物种资源竞争能力强;改变本地生境环境条件,抑制本土生物生存;繁殖速度快、适应能力强。19.【答案】(1)由一对等位基因控制,株高140cm为显性性状,100cm隐性性状(2)266;丙氨酸;Ⅱ、Ⅲ(3)aabb;两对等位基因位于两对同源染色体上;甲乙突变可能形成复等位基因,且甲突变的结果对乙是显性的【知识点】基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;基因的表达综合【解析】【解答】(1)品系甲与纯合野生品系杂交后F1株高均为140cm,F2株高140cm和100cm的数量比约为3∶1,符合一对等位基因的分离定律特征,因此推测品系甲的株高遗传机制为由一对等位基因控制,株高140cm为显性性状,100cm为隐性性状。
(2)①密码子由mRNA上3个相邻碱基构成,第796位碱基属于第796、797、798这三个碱基组成的密码子的第1位,计算可得该密码子对应的氨基酸序号为798÷3=266,因此该突变发生在第266位氨基酸对应的密码子区域。结合给出的密码子对应关系,模板链突变(5'-AGC-3')后转录出的mRNA对应密码子变为5'GCU-3',编码的氨基酸为丙氨酸。
②设计PCR扩增引物时,需要两条引物分别结合目的基因两条链的3'端,沿5'→3'方向延伸,特异性扩增包含该突变位点的基因片段,需选择能够分别匹配目的基因上下游两条链序列的对应引物组合。突变型的模板链3'-CCGCCGA(突变点)AGC-5',对应的引物是5'-GGCGGCT(突变点)TCG-3',其中Ⅱ符合;模板链5'-TGAAGGTGTC-3',对应的引物是5'-TGAAGGTGTC-3',其中Ⅲ符合。拟设计PCR引物扩增该株高基因片段,以检测其他水稻是否发生该突变,应选择引物Ⅱ、Ⅲ。
(3)将品系乙与纯合野生品系(株高140cm)杂交,其F1表现为株高140cm,F2中株高140cm、100cm和75cm三种表型的数量比约为9∶6∶1,9∶6∶1是9∶3∶3∶1的变式,说明该性状由两对独立遗传的等位基因控制,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,且株高140cm对株高75cm为显性,即乙的基因型为aabb,野生的基因型为AABB。
②由于品系乙和品系甲不存在相同的突变位点,说明二者可能是同一位点的复等位基因,甲突变等位基因对乙突变等位基因为显性。基因突变是不定向的,一个基因可以向不同方向发生突变,产生一个以上的等位基因,这类等位基因就被称为复等位基因。
【分析】(1)一对相对性状纯合亲本杂交,F1全为一种性状,该性状为显性;F2出现3∶1分离比,证明性状由一对等位基因控制,遵循基因分离定律。
(2)mRNA上每3个相邻碱基构成一个密码子,对应一个氨基酸,编码序列碱基序号除以3,商为完整氨基酸数,余数为该氨基酸内部碱基位置;转录时以DNA模板链为模板,碱基互补配对生成mRNA,密码子直接决定氨基酸种类。
(3)PCR扩增原理为DNA半保留复制,DNA聚合酶只能从引物3'端延伸子链,因此需要上下游一对引物分别结合两条模板链的3'端。
(4)9∶6∶1是两对等位基因自由组合的典型变式,双显性为一种表型,单显性为第二种表型,双隐性为第三种表型,说明两对基因独立遗传,位于非同源染色体上。
(5)同一性状可由多对独立基因调控,不同基因发生隐性突变可产生不同矮化程度的植株,若突变位点不同,则属于不同基因发生突变。20.【答案】(1)胸腺;诱导小鼠肺部产生过敏性炎症反应(2)OVA特异性T细胞受体;TGM1-IL-2融合蛋白可以促进静息辅助性T细胞分化为Treg细胞,可以Treg细胞介导的肺部过敏性炎症抵抗的作用(3)等量的TGM1、IL-2、TGM1和IL-2(4)IL-2向细胞内传递信号的能力【知识点】免疫功能异常;免疫系统的结构与功能【解析】【解答】(1)T淋巴细胞是在骨髓中形成后,迁移至胸腺中完成分化、成熟的,Treg细胞属于T细胞的亚群,因此其分化成熟的主要场所是胸腺。本实验的研究目标是探究融合蛋白对Treg细胞介导的肺部过敏性炎症的抵抗作用,通过鼻腔滴注OVA,可以人为诱导小鼠肺部产生对应的过敏性炎症反应,构建实验所需的炎症模型。
(2)T细胞依靠细胞表面的特异性T细胞受体识别对应抗原,若要让静息辅助性T细胞特异性识别OVA,需要预先在该细胞中导入OVA特异性T细胞受体的编码基因,使细胞表达出能结合OVA的受体。结合实验设计逻辑与研究主题分析,可得出结论:TGM1-IL-2融合蛋白能够促进静息辅助性T细胞分化为Treg细胞,进而发挥由Treg细胞介导的、抵抗肺部过敏性炎症的作用。
(3)若要验证融合蛋白构建的必要性,需要设置单独组分、游离混合组分的对照实验组,排除单一分子、游离状态下两种分子的组合也能达到同等效果的可能,因此需要将原实验组的融合蛋白分别替换为等量的TGM1、等量的IL-2、等量的TGM1与IL-2的游离混合物,其余处理条件保持一致,通过对比各组实验结果证明融合形式的独特作用。
(4)该改造操作保留了IL-2与受体结合的能力,但使其失去向细胞内传递信号的功能,结合图c的实验结果进行对照,就可以验证:IL-2向细胞内传递信号的能力,是TGM1-IL-2融合蛋白发挥抵抗肺部过敏性炎症作用的关键因素。
【分析】(1)骨髓是T细胞产生场所,胸腺是T细胞分化、成熟的场所;抗原刺激机体可诱导产生特异性免疫应答,过敏原可诱发过敏炎症反应。
(2)T细胞受体具有抗原特异性,只有表达对应抗原受体的T细胞才能识别特定抗原;调节性T细胞(Treg)具有免疫抑制功能,可抑制体液免疫中浆细胞分泌抗体,降低过敏炎症强度。
(3)探究融合蛋白的功能必要性,需设置单一组分、两种组分混合的对照实验,遵循单一变量原则,区分融合蛋白与游离蛋白的功能差异。
(4)蛋白质发挥作用分为受体结合、胞内信号传导两个环节,通过定点改造阻断其中一个环节,对比实验结果可判断该环节是否为发挥生理作用的关键。21.【答案】(1)抗体;使CAR基因编码序列列在星形胶质细胞中特异性表达;KpnI和BamHI(2)C(3)携带空载体(不携带CAR基因、近携带GFP基因)的等量病毒;在星形胶质细胞中特异性表达CAR基因(CAR-A疗法)能够有效清除阿尔兹海默病模型小鼠大脑中的Aβ聚集体,并显著减轻相关的神经元损伤【知识点】基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)【解析】【解答】(1)①CAR的胞外识别区需要特异性结合Aβ聚集体,因此该区域应选用Aβ聚集体的抗体特定片段编码序列,以此实现对靶标Aβ聚集体的特异性识别。
②采用星形胶质细胞特异性启动子的目的是让CAR基
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